JP2016173514A - Liquid crystal display element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element with high display quality.SOLUTION: A liquid crystal display element includes: a first substrate including a first electrode and a first vertical alignment film not subjected to the alignment process; a second substrate including a second electrode and a second vertical alignment film not subjected to the alignment process; a liquid crystal layer disposed between the first and second substrates; and spherical spacers for keeping the first and second substrates apart from each other with a certain distance and horizontally aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on a surface. The first and second electrodes include an opening. When the first and second substrates are viewed in a normal line direction, at least one of the opening of the first electrode and the opening of the second electrode includes a plurality of zigzag shaped openings extending in a first direction as a whole. The distance between the edges of the two zigzag shaped openings adjacent in a second direction orthogonal to the first direction is 30 μm or less. The spherical spacers have a diameter of 2.5 μm to 6.0 μm and are disposed between the first substrate and the second substrate at a density of 56 pieces/mmφ to 191 pieces/mmφ. The liquid crystal display element is a four-domain element.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element.

液晶分子が基板面に対して略垂直に配向する液晶層が、透明基板間に配置された垂直配向型液晶表示素子は、液晶層内のリタデーションがほぼ0である。このため偏光板を、両基板の液晶層とは反対側に、クロスニコルに配置することにより、2枚の偏光板をクロスニコルに重ねた場合と同等の透過率を獲得することができる。すなわち簡便に、高コントラストのノーマリブラック表示を実現することができる。   In a vertical alignment type liquid crystal display element in which a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate surface is disposed between transparent substrates, the retardation in the liquid crystal layer is almost zero. For this reason, the transmittance | permeability equivalent to the case where two polarizing plates are piled up on cross Nicol can be acquired by arrange | positioning a polarizing plate in a cross Nicol on the opposite side to the liquid crystal layer of both board | substrates. That is, a high contrast normally black display can be realized easily.

垂直配向型液晶表示素子においては、誘電率異方性が負の液晶材料を用いて液晶層が構成され、液晶層に近接する基板面に垂直配向膜が配置される。液晶層を挟持する両基板に配設された電極間に、液晶材料の閾値電圧以上の電圧を印加すると、たとえば液晶層の厚さ方向の中央に位置する液晶分子は、基板面に対して傾斜する。しかし液晶分子が電圧無印加時、基板に対して完全に垂直配向する場合は、液晶表示素子面内で均一な配向状態が得られず、表示が不均一となる。   In a vertical alignment type liquid crystal display element, a liquid crystal layer is formed using a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy, and a vertical alignment film is disposed on a substrate surface close to the liquid crystal layer. When a voltage higher than the threshold voltage of the liquid crystal material is applied between the electrodes arranged on both substrates sandwiching the liquid crystal layer, for example, the liquid crystal molecules located at the center in the thickness direction of the liquid crystal layer are inclined with respect to the substrate surface. To do. However, when the liquid crystal molecules are aligned completely perpendicular to the substrate when no voltage is applied, a uniform alignment state cannot be obtained within the surface of the liquid crystal display element, resulting in non-uniform display.

たとえばこのような表示の不均一に対し、電極にスリット状開口部を設けることで、表示均一性を実現する液晶表示素子の発明が開示されている(たとえば特許文献1〜4参照)。   For example, an invention of a liquid crystal display element that realizes display uniformity by providing slit-like openings in electrodes for such non-uniform display has been disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 4).

近年のカラーTFT液晶表示素子においては、TFTアレイ基板と対向するカラーフィルタ基板側に、両基板間を一定の間隔に保持する樹脂製柱状スペーサが、規則的、周期的に配置される。柱状スペーサは、たとえば基板上にカラーフィルタを形成する工程で、カラーフィルタと同時に形成される。カラーフィルタを用いないモノクロ表示型液晶表示素子の場合は、球状または円柱状のスペーサを、基板面内に均一に、単位面積当たりの数量が適切となるように分散配置する。   In recent color TFT liquid crystal display elements, resin-made columnar spacers that hold both substrates at regular intervals are regularly and periodically arranged on the color filter substrate side facing the TFT array substrate. The columnar spacer is formed at the same time as the color filter, for example, in the step of forming the color filter on the substrate. In the case of a monochrome display type liquid crystal display element that does not use a color filter, spherical or columnar spacers are uniformly distributed in the substrate surface so that the number per unit area is appropriate.

スペーサは、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン共重合体、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体、ジビニルベンゼン−アクリルエステル共重合体、ジアリルフタレート、アリルイソシアヌレート重合体、及び、ベンゾグアナミン重合体などの架橋性合成樹脂等で形成される(たとえば特許文献5参照)。   The spacer is an epoxy resin, phenol resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, divinylbenzene copolymer, divinylbenzene-styrene copolymer, divinylbenzene-acrylic ester copolymer, diallyl phthalate, allyl isocyanurate polymer, and And a crosslinkable synthetic resin such as a benzoguanamine polymer (see, for example, Patent Document 5).

水平配向型液晶表示素子においては、電圧無印加時、スペーサの周囲に光抜け現象が生じることが知られている。この光抜け現象は、スペーサ表面を垂直配向性に改質することによって低減することができる(たとえば特許文献6参照)。垂直配向性への改質は、たとえばポリイミドや有機シラン系化合物でスペーサ表面にコーティング層を形成することで可能である(たとえば特許文献7参照)。   In a horizontal alignment type liquid crystal display element, it is known that light leakage occurs around the spacer when no voltage is applied. This light leakage phenomenon can be reduced by modifying the spacer surface to the vertical alignment (see, for example, Patent Document 6). The vertical alignment can be modified by, for example, forming a coating layer on the spacer surface with polyimide or an organic silane compound (see, for example, Patent Document 7).

しかしコーティング層の形成は、リードタイムの増加やコスト上昇の要因となる。   However, the formation of the coating layer causes an increase in lead time and cost.

一方、本願発明者は、スリット状開口部が形成された電極を有する垂直配向型液晶表示素子において、基板間隔が3μm以下の場合、基板面内に散布されたスペーサが部分的に凝集しやすくなり、その凝集部分が電圧印加時に表示むらを引き起こすという課題に対し、特定のカイラル剤を添加した液晶材料を用い、更に、特定のマルチプレックス駆動条件で動作させることにより、外観観察における表示むらを抑制する発明を行っている(たとえば特許文献8参照)。   On the other hand, in the vertical alignment type liquid crystal display element having an electrode in which slit-like openings are formed, the inventor of the present application tends to partially agglomerate spacers scattered in the substrate surface when the substrate interval is 3 μm or less. In response to the problem that the agglomerated part causes display unevenness when a voltage is applied, a liquid crystal material with a specific chiral agent added is used, and further, it is operated under specific multiplex driving conditions, thereby suppressing display unevenness in appearance observation. (See, for example, Patent Document 8).

しかしカイラル剤の添加は、液晶層の電気光学特性における急峻性を劣化させるため、液晶表示素子の明表示時透過率及びコントラストが低下する。また、最良のコントラストが得られる最適バイアス駆動からはずれた条件でマルチプレックス駆動を行うため、液晶表示素子の表示品質が一層低下する。   However, the addition of the chiral agent deteriorates the steepness in the electro-optical characteristics of the liquid crystal layer, so that the light display transmittance and contrast of the liquid crystal display element are lowered. In addition, since the multiplex drive is performed under conditions deviating from the optimum bias drive for obtaining the best contrast, the display quality of the liquid crystal display element is further deteriorated.

特許4107978号公報Japanese Patent No. 4107978 特許4884176号公報Japanese Patent No. 4884176 特開2012−63711号公報JP 2012-63711 A 中国特許101477280号公報Chinese Patent No. 10147280 特開平5−333348号公報JP-A-5-333348 特開平5−232478号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-232478 特開平6−11719号公報JP-A-6-11719 特開2011−22486号公報JP 2011-22486 A

本願発明者は、少なくとも一方基板の電極面にスリット状の開口部が形成された垂直配向型液晶表示素子(電圧印加時に開口部周辺に発生する斜め電界を用いて、液晶層内の液晶分子の配向制御を行うマルチドメイン垂直配向型液晶表示素子)において、電圧印加時(明表示時)、外観観察上の表示むら(ざらつき感等)が発生し、この表示むらがスペーサ近傍の帯状暗領域に起因することを発見した。この表示不均一は、たとえば表面を垂直配向性に改質したスペーサを用いた場合には生じず、改質が施されていないスペーサを使用した液晶表示素子で発生する。   The inventor of the present application is a vertical alignment type liquid crystal display element in which a slit-like opening is formed on at least one of the electrode surfaces of the substrate (an oblique electric field generated around the opening when a voltage is applied, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are In a multi-domain vertical alignment type liquid crystal display device that controls alignment, display irregularities (such as roughness) appear when applying voltage (bright display), and this display irregularity appears in a band-shaped dark region near the spacer. I discovered that it was caused. This display non-uniformity does not occur, for example, when a spacer whose surface is modified to a vertical alignment is used, but occurs in a liquid crystal display element using a spacer that has not been modified.

図1に、本願発明者の発見に係る帯状暗領域を示す。垂直配向型液晶表示素子がクロスニコル偏光板間に配置される構成においては、電圧印加時、スペーサの配設位置に、スペーサの形状を反映した暗領域、たとえば球状スペーサが用いられる場合は円形状(点状、粒状)の暗領域Dが形成される。スペーサ配設位置では光が透過されないためである。 FIG. 1 shows a band-like dark region according to the discovery of the present inventor. In the configuration in which the vertical alignment type liquid crystal display element is disposed between the crossed Nicols polarizing plates, when a voltage is applied, a dark region reflecting the shape of the spacer is used at the spacer arrangement position, for example, a circular spacer is used. (punctate granular) dark region D 1 of the can is formed. This is because light is not transmitted at the spacer arrangement position.

これとは別に本願発明者は、暗領域Dの周囲、すなわちスペーサの周囲の少なくとも一部に、暗領域Dが帯状に発生していることを発見した。帯状暗領域Dは、すべての暗領域D(スペーサ)の周囲に形成されるのではなく、一部の暗領域D(スペーサ)の周囲に形成される。 Separately inventors to this, the surrounding of the dark region D 1, i.e. at least partly around the spacer, the dark region D 2 and found that occurring in the strip. The belt-like dark region D 2 is not formed around all the dark regions D 1 (spacers), but is formed around some dark regions D 1 (spacers).

帯状暗領域Dの発生理由に関し、本願発明者は以下のように考察した。図2A〜図2Dを参照し、本願発明者の考察を説明する。 Relates occurrence reason for strip dark region D 2, the present inventors have considered as follows. The inventor's consideration will be described with reference to FIGS. 2A to 2D.

図2Aは、垂直配向型液晶表示素子の製造過程において、裏表基板間に液晶材料を注入する途中の液晶分子配向を示す概略的な断面図である。   FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing the alignment of liquid crystal molecules in the course of injecting a liquid crystal material between the front and back substrates in the manufacturing process of the vertical alignment type liquid crystal display element.

裏表基板は、それぞれ、たとえば(i)ガラス基板、(ii)ガラス基板上に形成され、スリット状開口部を備える透明電極、及び、(iii)透明電極を覆うように形成された垂直配向膜を有する。本図においては、ガラス基板51、ガラス基板51上に形成され、スリット状開口部52aを備える透明電極52、及び、透明電極52を覆うように形成された垂直配向膜53を有する表側基板50のみを示し、裏側基板は省略した。   Each of the back and front substrates includes, for example, (i) a glass substrate, (ii) a transparent electrode having a slit-like opening formed on the glass substrate, and (iii) a vertical alignment film formed so as to cover the transparent electrode. Have. In this figure, only the front substrate 50 having a glass substrate 51, a transparent electrode 52 formed on the glass substrate 51 and having a slit-shaped opening 52 a, and a vertical alignment film 53 formed so as to cover the transparent electrode 52. The back side substrate was omitted.

裏表基板間にはスペーサ54が配置され、裏表基板間を、たとえば一定間隔に保持する。液晶材料は、スペーサ54が配置された裏表基板間に、一例として真空注入法を用いて注入される。注入された液晶材料により、裏表基板間に液晶層55が形成される。   Spacers 54 are arranged between the back and front substrates, and the back and front substrates are held at a constant interval, for example. As an example, the liquid crystal material is injected between the front and back substrates on which the spacers 54 are disposed by using a vacuum injection method. A liquid crystal layer 55 is formed between the front and back substrates by the injected liquid crystal material.

たとえば真空状態の空間56に液晶材料が注入される。本図においては、液晶注入方向を矢印で示した。   For example, a liquid crystal material is injected into the space 56 in a vacuum state. In this figure, the liquid crystal injection direction is indicated by an arrow.

液晶注入時は、裏表基板面に配置される垂直配向膜により液晶分子の配向状態が決定されることから、液晶層55内の配向状態は均一(基板面に対して垂直)になっていると考えられる。   At the time of liquid crystal injection, the alignment state of the liquid crystal molecules is determined by the vertical alignment film disposed on the front and back substrate surfaces. Therefore, the alignment state in the liquid crystal layer 55 is uniform (perpendicular to the substrate surface). Conceivable.

図2Bは、裏表基板間への液晶材料注入が完了した直後の液晶分子配向を示す概略的な断面図である。液晶分子は、スペーサ54表面では水平に(表面に平行となるように)配向する。液晶分子の配向均一領域A(電圧無印加時において、液晶分子が基板面に垂直に配向する領域)と、スペーサ54表面に沿って配向する領域Bの間には、その中間の配向状態となる領域Cが形成される。   FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing liquid crystal molecule alignment immediately after the liquid crystal material injection between the front and back substrates is completed. The liquid crystal molecules are aligned horizontally (so as to be parallel to the surface) on the surface of the spacer 54. An alignment state between the alignment uniform region A of the liquid crystal molecules (region where the liquid crystal molecules align perpendicular to the substrate surface when no voltage is applied) and the region B aligned along the surface of the spacer 54 is in an intermediate state. Region C is formed.

図2Cに、電圧印加時における液晶層55内の液晶分子配向状態を示す。電圧印加時、スリット状開口部52a近傍には斜め電界(矢印で図示)が生じ、液晶分子は電界方向に直交するように傾く。   FIG. 2C shows a liquid crystal molecule alignment state in the liquid crystal layer 55 when a voltage is applied. When a voltage is applied, an oblique electric field (shown by an arrow) is generated in the vicinity of the slit-shaped opening 52a, and the liquid crystal molecules are inclined so as to be orthogonal to the electric field direction.

たとえば本図に示すように、スリット状開口部52aとの間の距離が相対的に短い位置にあるスペーサ54の周囲の液晶層55においては、斜め電界の影響がスペーサ54の表面近傍まで及び、電圧印加時の配向均一領域Aがスペーサ54の表面近傍まで形成される。この結果、スペーサ54表面に沿って配向する領域B、及び、領域Aと領域Bの間の配向状態となる領域Cが縮小する(スペーサ54による液晶分子の配向規制の影響が小さくなる)。このため外観観察上、表示むらは認識されない。 For example, as shown in this figure, in the liquid crystal layer 55 around the spacer 54 at a position where the distance from the slit-shaped opening 52a is relatively short, the influence of the oblique electric field extends to the vicinity of the surface of the spacer 54. orientation uniform regions a 2 when a voltage is applied is formed to the vicinity of the surface of the spacer 54. As a result, regions aligned along the spacer 54 surface B, and the region C is reduced as the alignment state between regions A 2 and the region B (the effect of alignment control of liquid crystal molecules by the spacer 54 decreases). For this reason, display unevenness is not recognized in appearance observation.

しかし図2Dに示すように、スリット状開口部52aとの間の距離が相対的に長い位置にあるスペーサ54の周囲の液晶層55においては、斜め電界(矢印で図示)の影響がスペーサ54の表面近傍まで及ばない。このため配向不均一領域Cが、スペーサ54の表面近傍で形成され、領域C周辺(スペーサ54とは反対側)には、電圧の印加にもかかわらず、液晶分子が傾斜しない領域Dが形成される。この領域Dが原因となって、スペーサ54の周囲の少なくとも一部に、暗領域Dが発生し、外観観察上の表示むらを生じさせる。 However, as shown in FIG. 2D, in the liquid crystal layer 55 around the spacer 54 at a position where the distance from the slit-shaped opening 52a is relatively long, the influence of the oblique electric field (shown by an arrow) is It does not reach the vicinity of the surface. For this reason, the nonuniform alignment region C is formed in the vicinity of the surface of the spacer 54, and the region D in which the liquid crystal molecules are not inclined is formed around the region C (on the side opposite to the spacer 54) despite the application of voltage. The The region D is caused, at least partly around the spacer 54, the dark region D 2 is generated, causing display unevenness in appearance observed.

このように、帯状暗領域Dは、たとえばスリット状開口部52aとの間の距離が相対的に長い位置にあるスペーサ54の周囲に形成されると考えられる。 Thus, band-like dark region D 2 is, for example considered a distance between the slit opening 52a is formed around the spacer 54 in a relatively long position.

本発明の目的は、表示品質の高い液晶表示素子を提供することである。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element with high display quality.

本発明の一観点によれば、第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサとを有し、前記第1の電極と前記第2の電極は、開口部を備え、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部の少なくとも一方で、全体として第1の方向に延在するジグザグ形状の開口部が複数形成され、前記第1の方向と直交する第2の方向に隣接する2つのジグザグ形状の開口部のエッジ間距離は30μm以下であり、前記球状スペーサは、直径が2.5μm〜6.0μmであり、56個/mmφ〜191個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている4ドメインの液晶表示素子が提供される(たとえば、図3B、及び、図4A〜図4C参照)。   According to an aspect of the present invention, a first substrate including a first electrode and a first vertical alignment film that is formed so as to cover the first electrode and that is not subjected to alignment treatment; A second substrate provided with a second electrode and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that is not subjected to alignment treatment, and is disposed to face the first substrate substantially in parallel. And a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and a constant distance between the first substrate and the second substrate, the surface of the liquid crystal layer being A spherical spacer for horizontally aligning liquid crystal molecules, wherein the first electrode and the second electrode have openings, and when viewed from the normal direction of the first and second substrates, the first electrode A jig extending in the first direction as a whole at least one of the opening of the electrode and the opening of the second electrode A plurality of zigzag openings are formed, the distance between the edges of two zigzag openings adjacent in the second direction orthogonal to the first direction is 30 μm or less, and the spherical spacer has a diameter of 2 There is provided a four-domain liquid crystal display element disposed between the first substrate and the second substrate at a density of 0.5 μm to 6.0 μm and a density of 56 / mmφ to 191 / mmφ. (See, for example, FIG. 3B and FIGS. 4A-4C).

この4ドメインの液晶表示素子には、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部は、ともに、全体として前記第1の方向に延在するジグザグ形状の開口部であり、ジグザグ形状の屈曲部を前記第2の方向に揃え、前記第2の方向に沿って交互に配置されている液晶表示素子が含まれ(たとえば、図4A参照)、更に、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部は、更に、ジグザグ形状の各屈曲部から、該屈曲部の凸方向に、前記第2の方向と平行に延びる枝状開口部を備え、該枝状開口部は、前記第2の方向に隣接するジグザグ形状の開口部の屈曲部に重なる液晶表示素子が含まれる(たとえば、図3B参照)。   In this four-domain liquid crystal display element, when viewed from the normal direction of the first and second substrates, the opening of the first electrode and the opening of the second electrode are both as a whole. A zigzag-shaped opening extending in the first direction, including a liquid crystal display element in which zigzag-shaped bent portions are aligned in the second direction and are alternately arranged along the second direction is included. (See, for example, FIG. 4A) Further, when viewed from the normal direction of the first and second substrates, the opening of the first electrode and the opening of the second electrode are further zigzag shaped. A branch-like opening extending in parallel with the second direction is provided from each bent part in the convex direction of the bent part, and the branch-like opening is a zigzag-shaped opening adjacent to the second direction. A liquid crystal display element overlapping the bent portion is included (see, for example, FIG. 3B).

また、上記の4ドメインの液晶表示素子には、前記第1及び第2基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部は、ともに、前記第2の方向が凸方向となるV字形状開口部を、重心が市松模様状となるように配置した開口部であり、前記第1の電極のV字形状開口部と前記第2の電極のV字形状開口部は、前記第1の方向に交互に、端部において重なるように配置されて、全体として前記第1の方向に延在するジグザグ形状開口部が形成される液晶表示素子が含まれる(たとえば、図4B参照)。   In the four-domain liquid crystal display element, when viewed from the normal direction of the first and second substrates, the opening of the first electrode and the opening of the second electrode are both A V-shaped opening in which the second direction is a convex direction is an opening arranged so that the center of gravity is in a checkered pattern, and the V-shaped opening of the first electrode and the second electrode The V-shaped opening includes a liquid crystal display element in which zigzag-shaped openings extending in the first direction as a whole are formed so as to overlap with each other in the first direction and overlap at the end. (See, for example, FIG. 4B).

更に、上記の4ドメインの液晶表示素子には、前記第1の電極の開口部と、前記第2の電極の開口部は、ともに、第3の方向に延びる第1の枝状開口部と、第4の方向に延びる第2の枝状開口部を用いて構成され、前記第1及び第2の枝状開口部は、前記第1、第2の電極上に、前記第1の方向に沿って見るとき、前記第1の枝状開口部のみが配置される列と、前記第2の枝状開口部のみが配置される列が交互に現れ、前記第2の方向に沿って見るとき、前記第1の枝状開口部のみが配置される行と、前記第2の枝状開口部のみが配置される行が交互に現れるように形成され、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の前記第1の枝状開口部と、前記第2の電極の前記第2の枝状開口部が交互に端部で重なって、全体として前記第1の方向に延在するジグザグ形状の第1の開口部が形成され、該第1の開口部と、前記第2の方向に隣接するジグザグ形状の第2の開口部は、前記第1の電極の前記第2の枝状開口部と、前記第2の電極の前記第1の枝状開口部が交互に端部で重なって形成される液晶表示素子が含まれる(たとえば、図4C参照)。   Further, in the above four-domain liquid crystal display element, the opening of the first electrode and the opening of the second electrode both have a first branch opening extending in the third direction, A second branch opening extending in the fourth direction is used, and the first and second branch openings are on the first and second electrodes along the first direction. When viewed, the rows in which only the first branch openings are arranged and the rows in which only the second branch openings are alternately appear, and when viewed along the second direction, A line in which only the first branch opening is disposed and a line in which only the second branch opening is disposed are alternately formed, and the normal lines of the first and second substrates are formed. When viewed from the direction, the first branch opening of the first electrode and the second branch opening of the second electrode alternately overlap at the end, A zigzag-shaped first opening extending in the first direction is formed, and the first opening and the zigzag-shaped second opening adjacent to the second direction are A liquid crystal display element in which the second branch opening of one electrode and the first branch opening of the second electrode are alternately overlapped at the end (for example, FIG. 4C). reference).

また、本発明の他の観点によれば、第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサとを有し、前記第1の電極には、第1の方向に長い第1の開口部と、前記第1の方向と直交する第2の方向に長い第2の開口部が、前記第1の方向、前記第2の方向の双方について、交互に配置されるように、前記第1及び第2の方向にそれぞれ一定ピッチで形成され、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、前記第2の電極には、前記複数の矩形状領域の各々の中央部に配置されるように開口部が形成され、前記矩形状領域の4辺の一部を構成する、前記第1の電極の開口部のエッジと、前記矩形状領域の中央部に配置される前記第2の電極の開口部のエッジとの間の距離は、20μm以下であり、前記球状スペーサは、直径が2.5μm〜4.0μmであり、56個/mmφ〜191個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子が提供される(たとえば、図4D参照)。   According to another aspect of the present invention, a first substrate including a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment And a second electrode and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment. Two substrates, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and a constant distance between the first substrate and the second substrate, A spherical spacer for horizontally aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, the first electrode having a first opening that is long in the first direction, and a second direction orthogonal to the first direction. The first openings are arranged such that long second openings are alternately arranged in both the first direction and the second direction. Are formed at a constant pitch in the second direction and extend in the first direction through the center in the width direction of the first opening when viewed from the normal direction of the first and second substrates. An imaginary straight line and a virtual straight line extending in the second direction through the center in the width direction of the second opening, each having two sides in the first direction and the second direction. And a plurality of rectangular regions arranged adjacent to each other in the first direction and the second direction are defined, and the second electrode has a central portion of each of the plurality of rectangular regions. An opening is formed so as to be disposed, and the first electrode is disposed at an edge of the opening of the first electrode and constitutes a part of the four sides of the rectangular region, and the first portion is disposed at the center of the rectangular region. The distance between the edge of the opening of the two electrodes is 20 μm or less, and the spherical spacer has a diameter of 2.5 μm. A liquid crystal display element disposed between the first substrate and the second substrate at a density of ˜4.0 μm and a density of 56 pcs / mmφ to 191 pcs / mmφ is provided (for example, FIG. 4D reference).

更に、本発明の他の観点によれば、第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサとを有し、前記第1の電極には、第1の方向に長い第1の枝状開口部と、該第1の方向と直交する第2の方向に長い第2の枝状開口部が、該第1の枝状開口部の長さ方向の一方エッジの中央と、該第2の枝状開口部の長さ方向の端部が結合されて構成されるT字形状開口部が、前記第1の方向、及び、前記第2の方向のそれぞれに一定ピッチで、かつ、前記第1の方向に隣接する2つの開口部列について見るとき、前記第2の方向に半ピッチずれるように形成され、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、前記第2の電極には、前記矩形状領域の各々の中央部に配置されるように開口部が形成され、前記矩形状領域の4辺の一部を構成する前記第1の電極のT字形状開口部のエッジと、前記矩形状領域の中央部に配置される前記第2の電極の開口部のエッジとの間の距離は、35μm以下であり、前記球状スペーサは、直径が3.0μm〜4.0μmであり、56個/mmφ〜105個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子が提供される(図4E参照)。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, a first substrate including a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment And a second electrode and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment. Two substrates, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and a constant distance between the first substrate and the second substrate, A spherical spacer for horizontally aligning the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and the first electrode includes a first branch opening that is long in the first direction and a second perpendicular to the first direction. A second branch opening that is long in the direction is formed at the center of one edge in the length direction of the first branch opening and the length of the second branch opening. Two T-shaped openings formed by joining end portions in the direction have a constant pitch in each of the first direction and the second direction and are adjacent to the first direction. When viewed from the opening row, it is formed so as to be shifted by a half pitch in the second direction, and when viewed from the normal direction of the first and second substrates, the center in the width direction of the first branch-shaped opening. An imaginary straight line extending in the first direction through the imaginary straight line and a imaginary straight line extending in the second direction through the center in the width direction of the second branch opening. A plurality of rectangular regions having two sides in each of the direction and the second direction and arranged adjacent to the first direction and the second direction are defined, and the second electrode includes An opening is formed so as to be arranged at the center of each of the rectangular regions, and a part of the four sides of the rectangular region The distance between the edge of the T-shaped opening of the first electrode to be configured and the edge of the opening of the second electrode arranged at the center of the rectangular region is 35 μm or less, The spherical spacer has a diameter of 3.0 μm to 4.0 μm and a density of 56 / mmφ to 105 / mmφ and is disposed between the first substrate and the second substrate. An element is provided (see FIG. 4E).

また、本発明の他の観点によれば、第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサとを有し、前記第1の電極には、第1の方向に長い第1の枝状開口部と、該第1の方向と直交する第2の方向に長い第2の枝状開口部が、該第1の枝状開口部の長さ方向の一方エッジの中央と、該第2の枝状開口部の長さ方向の端部が結合されて構成されるT字形状開口部が、前記第1の方向、及び、前記第2の方向のそれぞれに一定ピッチで、かつ、前記第1の方向に隣接する2つの開口部列について見るとき、列単位で前記第2の方向に沿って相互に逆向きに配置された上で、前記第2の方向に所定ピッチずれるように形成され、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、前記第2の電極には、前記矩形状領域の各々の中央部に配置されるように開口部が形成され、前記矩形状領域の4辺の一部を構成する前記第1の電極のT字形状開口部のエッジと、前記矩形状領域の中央部に配置される前記第2の電極の開口部のエッジとの間の距離は、35μm以下であり、前記球状スペーサは、直径が2.5μm〜6.0μmであり、56個/mmφ〜191個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子が提供される(たとえば、図4F参照)。   According to another aspect of the present invention, a first substrate including a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment And a second electrode and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment. Two substrates, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and a constant distance between the first substrate and the second substrate, A spherical spacer for horizontally aligning the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and the first electrode includes a first branch opening that is long in the first direction and a second perpendicular to the first direction. A second branch opening that is long in the direction is formed at the center of one edge in the length direction of the first branch opening and the length of the second branch opening. Two T-shaped openings formed by joining end portions in the direction have a constant pitch in each of the first direction and the second direction and are adjacent to the first direction. When viewing the opening row, the first row portion and the second portion are formed so as to be shifted in a predetermined pitch in the second direction after being arranged in the opposite directions along the second direction in units of rows. When viewed from the normal direction of the substrate, an imaginary straight line extending in the first direction through the center in the width direction of the first branch opening, and in the width direction of the second branch opening. An imaginary straight line extending through the center in the second direction, each having two sides in the first direction and the second direction, adjacent to the first direction and the second direction A plurality of rectangular regions are defined, and the second electrode includes a central portion of each of the rectangular regions. An opening is formed so as to be arranged, and is arranged at the edge of the T-shaped opening of the first electrode constituting a part of the four sides of the rectangular region and at the center of the rectangular region. The distance from the edge of the opening of the second electrode is 35 μm or less, the spherical spacer has a diameter of 2.5 μm to 6.0 μm, and a density of 56 / mmφ to 191 / mmφ. Thus, a liquid crystal display element disposed between the first substrate and the second substrate is provided (see, for example, FIG. 4F).

更に、本発明の他の観点によれば、第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサとを有し、前記第1の電極には、第1の方向に延びる第1の枝状開口部と、該第1の方向と直交する第2の方向に延びる第2の枝状開口部とで構成されるL字形状開口部が、前記第1の方向、及び、前記第2の方向のそれぞれに一定ピッチで格子状に形成され、前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、前記矩形状領域の対向辺を構成する開口部のエッジ間距離は、50μm以下であり、前記球状スペーサは、直径が3.0μm〜4.0μmであり、56個/mmφ〜105個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子が提供される(たとえば、図4G参照)。   Furthermore, according to another aspect of the present invention, a first substrate including a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment And a second electrode and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment. Two substrates, a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate, and a constant distance between the first substrate and the second substrate, A spherical spacer for horizontally aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer, and the first electrode includes a first branch opening extending in the first direction and a second perpendicular to the first direction. An L-shaped opening composed of a second branch-shaped opening extending in the direction has the first direction and the second direction. Each of the first and second substrates is formed in a lattice shape at a constant pitch, and when viewed from the normal direction of the first and second substrates, passes through the center in the width direction of the first branch opening in the first direction. An imaginary straight line that extends and a imaginary straight line that extends in the second direction through the center in the width direction of the second branch-shaped opening, respectively, in the first direction and the second direction, respectively. A plurality of rectangular regions that have two sides and are arranged adjacent to each other in the first direction and the second direction are defined, and the distance between the edges of the openings that constitute the opposite sides of the rectangular region is The spherical spacer has a diameter of 3.0 μm to 4.0 μm and a density of 56 / mmφ to 105 / mmφ between the first substrate and the second substrate. Arranged liquid crystal display elements are provided (see, eg, FIG. 4G).

本発明によれば、表示品質の高い液晶表示素子を提供することができる。   According to the present invention, a liquid crystal display element with high display quality can be provided.

図1は、本願発明者の発見に係る帯状暗領域を示す概略的な平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing a belt-like dark region according to the discovery of the present inventor. 図2A〜図2Dは、帯状暗領域Dの発生理由に関する本願発明者の考察を説明する概略的な断面図である。Figure 2A~ Figure 2D is a schematic cross-sectional view illustrating a discussion of the present inventors on the occurrence reason for the band-like dark region D 2. 図3Aは、実施例による液晶表示素子を示す概略的な断面図であり、図3Bは、表側透明電極12、裏側透明電極22を示す概略的な平面図であり、図3Cは、実施例による液晶表示素子の電圧印加時における顕微鏡観察像(配向組織像)である。3A is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to an embodiment, FIG. 3B is a schematic plan view showing a front-side transparent electrode 12 and a back-side transparent electrode 22, and FIG. 3C is according to the embodiment. It is a microscope observation image (alignment structure image) at the time of the voltage application of a liquid crystal display element. 図4A〜図4Cは、作製した液晶表示素子の電極パターン(開口部パターン)例を示す概略的な平面図である。4A to 4C are schematic plan views showing examples of electrode patterns (opening pattern) of the manufactured liquid crystal display element. 図4D〜図4Fは、作製した液晶表示素子の電極パターン(開口部パターン)例を示す概略的な平面図である。4D to 4F are schematic plan views showing examples of electrode patterns (opening pattern) of the manufactured liquid crystal display element. 図4G及び図4Hは、作製した液晶表示素子の電極パターン(開口部パターン)例を示す概略的な平面図である。4G and 4H are schematic plan views showing examples of electrode patterns (opening pattern) of the manufactured liquid crystal display element. 図5は、図4A〜図4Hに示す電極構造を有する垂直配向型液晶表示素子の表示について、外観観察結果を示す表である。FIG. 5 is a table showing the appearance observation results for the display of the vertical alignment type liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIGS. 4A to 4H. 図6は、図3B及び図4D〜図4Hに示す電極構造を有する垂直配向型液晶表示素子の表示について、外観観察結果を示す表である。FIG. 6 is a table showing the appearance observation results for the display of the vertical alignment type liquid crystal display device having the electrode structure shown in FIGS. 3B and 4D to 4H. 図7は、図3B、図4D、図4G、及び、図4Hの電極構造をもつ垂直配向型液晶表示素子に電圧を印加したときの顕微鏡観察像(配向組織像)である。FIG. 7 is a microscopic observation image (alignment structure image) when a voltage is applied to the vertical alignment type liquid crystal display element having the electrode structure of FIGS. 3B, 4D, 4G, and 4H.

図3Aは、実施例による液晶表示素子を示す概略的な断面図である。実施例による液晶表示素子は、基板の電極面にスリット状の開口部が形成された垂直配向型液晶表示素子(電圧印加時に開口部周辺に発生する斜め電界を用いて、液晶層内の液晶分子の配向制御を行うマルチドメイン垂直配向型液晶表示素子)である。   FIG. 3A is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment. The liquid crystal display device according to the embodiment is a vertical alignment type liquid crystal display device in which slit-like openings are formed on the electrode surface of the substrate (liquid crystal molecules in the liquid crystal layer using an oblique electric field generated around the openings when a voltage is applied). A multi-domain vertical alignment type liquid crystal display element for controlling the alignment of the liquid crystal.

図3Aに示す液晶表示素子は、離間して略平行に対向配置された表側基板10、裏側基板20、両基板10、20間を一定の間隔に保持する球状スペーサ31、及び両基板10、20間に配置された液晶層30を含んで構成される。   The liquid crystal display element shown in FIG. 3A includes a front substrate 10, a rear substrate 20, a spherical spacer 31 that holds the substrates 10, 20 at a fixed interval, and both substrates 10, 20. The liquid crystal layer 30 is disposed between them.

表側基板10は、表側透明基板11、表側透明基板11上に形成された表側透明電極12、及び、表側透明電極12を覆うように形成された表側垂直配向膜13を含む。同様に、裏側基板20は、裏側透明基板21、裏側透明基板21上に形成された裏側透明電極22、及び、裏側透明電極22を覆うように形成された裏側垂直配向膜23を含む。透明基板11、21は、たとえばガラスで形成される。透明電極12、22は、たとえばITO等の透明導電材料で形成される。透明電極12、22は、それぞれスリット状開口部12a、22aを備えるようにパターニングされている。透明電極12、22上に絶縁膜が形成されていてもよい。   The front side substrate 10 includes a front side transparent substrate 11, a front side transparent electrode 12 formed on the front side transparent substrate 11, and a front side vertical alignment film 13 formed so as to cover the front side transparent electrode 12. Similarly, the back side substrate 20 includes a back side transparent substrate 21, a back side transparent electrode 22 formed on the back side transparent substrate 21, and a back side vertical alignment film 23 formed so as to cover the back side transparent electrode 22. The transparent substrates 11 and 21 are made of glass, for example. The transparent electrodes 12 and 22 are made of a transparent conductive material such as ITO, for example. The transparent electrodes 12 and 22 are patterned so as to have slit-shaped openings 12a and 22a, respectively. An insulating film may be formed on the transparent electrodes 12 and 22.

液晶表示素子の基板10、20面内に画定される表示領域においては、たとえば所望の図柄や数字の表示が行われる。なお、スリット状開口部12a、22aは、表示領域の透明電極12、22にのみ形成される。   In the display area defined within the surfaces 10 and 20 of the liquid crystal display element, for example, desired symbols and numbers are displayed. The slit-shaped openings 12a and 22a are formed only on the transparent electrodes 12 and 22 in the display area.

表側垂直配向膜13及び裏側垂直配向膜23には、ラビング処理などの配向処理は施されていない。このため電圧無印加時、基板10、20(垂直配向膜13、23)に接する液晶分子は完全に垂直配向する。   The front side vertical alignment film 13 and the back side vertical alignment film 23 are not subjected to an alignment process such as a rubbing process. Therefore, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules in contact with the substrates 10 and 20 (vertical alignment films 13 and 23) are completely vertically aligned.

液晶層30は、誘電率異方性が負で、カイラル剤が添加されていないネマティック液晶材料を用いて構成される。   The liquid crystal layer 30 is configured using a nematic liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy and having no added chiral agent.

表側基板10と裏側基板20との間に配置されるスペーサ31は、たとえば合成樹脂で形成される球状の微粒子である。スペーサ31には、垂直配向性への表面改質処理等は行われていない。すなわちスペーサ31表面においては、液晶分子は水平に(スペーサ31表面に平行となるように)配向する。実施例においてはスペーサ31として、ibonding社製の粒子径4μmのスペーサを使用した。スペーサ31は、均一な密度で基板10、20面内に配置される。実施例においては、スペーサ31の分散密度を56個/mmφとした。   The spacers 31 arranged between the front substrate 10 and the back substrate 20 are spherical fine particles formed of, for example, a synthetic resin. The spacer 31 is not subjected to a surface modification process for vertical alignment. That is, on the surface of the spacer 31, the liquid crystal molecules are aligned horizontally (so as to be parallel to the surface of the spacer 31). In the embodiment, a spacer having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding was used as the spacer 31. The spacers 31 are arranged in the planes of the substrates 10 and 20 with a uniform density. In the example, the dispersion density of the spacers 31 was 56 / mmφ.

表側基板10、裏側基板20の液晶層30と反対面に、表側偏光板41、裏側偏光板42がクロスニコルに配置される。   A front-side polarizing plate 41 and a back-side polarizing plate 42 are arranged in crossed Nicols on the surface opposite to the liquid crystal layer 30 of the front-side substrate 10 and the back-side substrate 20.

両基板10、20(両電極12、22)間に、液晶層30の液晶分子配列をスイッチングさせる駆動回路43が接続される。駆動回路43は、両電極12、22間に電気信号を印加し、たとえば最良のコントラストが得られる最適バイアス駆動で、液晶表示素子をマルチプレックス駆動する。   A drive circuit 43 for switching the liquid crystal molecular arrangement of the liquid crystal layer 30 is connected between the two substrates 10 and 20 (both electrodes 12 and 22). The drive circuit 43 applies an electric signal between the electrodes 12 and 22 and multiplex-drives the liquid crystal display element by, for example, optimum bias drive that can obtain the best contrast.

図3Bは、表側透明電極12、裏側透明電極22を示す概略的な平面図である。電極12、22には、それぞれ複数のスリット状開口部12a、22aが形成されている。スリット状開口部12a、22aは、互いに等しい形状を有する。基板10、20の面内方向に、X軸方向(0°−180°方向、行方向)、Y軸方向(90°−270°方向、列方向)、基板10、20の法線方向にZ軸方向を規定するとき、各スリット状開口部12a、22aは、全体としてX軸方向に延在する。なお本願明細書においては、表側透明電極12のスリット状開口部12aを実線で、裏側透明電極22のスリット状開口部22aを破線で示す。   FIG. 3B is a schematic plan view showing the front transparent electrode 12 and the back transparent electrode 22. A plurality of slit-shaped openings 12a and 22a are formed in the electrodes 12 and 22, respectively. The slit-shaped openings 12a and 22a have the same shape. In the in-plane direction of the substrates 10 and 20, the X-axis direction (0 ° -180 ° direction, row direction), the Y-axis direction (90 ° -270 ° direction, column direction), and the normal direction of the substrates 10, 20 Z When defining the axial direction, each slit-shaped opening 12a, 22a extends in the X-axis direction as a whole. In addition, in this specification, the slit-shaped opening part 12a of the front side transparent electrode 12 is shown as a continuous line, and the slit-like opening part 22a of the back side transparent electrode 22 is shown with a broken line.

各スリット状開口部12a、22aは、規則的に配置される、幅10μmの枝部(矩形状開口部)br〜brから構成される。枝部brは、135°−315°方向に延びる長さ約150μmの開口部である。枝部brは、45°−225°方向に延びる長さ約150μmの開口部である。枝部brと枝部brは、互いの端部で交互に結合している。枝部brと枝部brの結合位置(スリット状開口部12a、22aの屈曲部)には、更に、該屈曲部の凸方向に、Y軸方向に延びる長さ約42μmの開口部(枝部br)が配置される。各スリット状開口部12a、22aの各屈曲部からは、枝部br〜brが、互いに120°をなす方向に延びている。 Each of the slit-shaped openings 12a and 22a is composed of branch portions (rectangular openings) br 1 to br 3 having a width of 10 μm that are regularly arranged. The branch part br 1 is an opening having a length of about 150 μm extending in the direction of 135 ° to 315 °. The branch part br 2 is an opening having a length of about 150 μm extending in the 45 ° -225 ° direction. Branches br 1 and branch br 2 is coupled alternately to each other in the end. Further, at the coupling position of the branch part br 1 and the branch part br 2 (bent part of the slit-like opening parts 12a and 22a), an opening part having a length of about 42 μm extending in the Y-axis direction in the convex direction of the bent part ( A branch br 3 ) is arranged. The branch portions br 1 to br 3 extend from the respective bent portions of the slit-shaped openings 12 a and 22 a in the direction of 120 ° with respect to each other.

表側透明電極12には、複数のスリット状開口部12aが、Y軸方向に沿って屈曲部の位置が揃うように、一定間隔で規則的に配置される。具体的には、Y軸方向に沿って見るとき、枝部br間(枝部br間)に約100μmの距離を隔てて、一定周期で配置される。 In the front transparent electrode 12, a plurality of slit-shaped openings 12a are regularly arranged at regular intervals so that the positions of the bent portions are aligned along the Y-axis direction. Specifically, when viewed along the Y-axis direction, they are arranged at regular intervals with a distance of about 100 μm between the branch parts br 1 (between the branch parts br 2 ).

裏側透明電極22におけるスリット状開口部22aの形成態様は、表側透明電極12におけるスリット状開口部12aの形成態様と等しい。   The formation mode of the slit-like opening 22 a in the back side transparent electrode 22 is equal to the formation mode of the slit-like opening 12 a in the front side transparent electrode 12.

Z軸方向(基板10、20法線方向)から見るとき、スリット状開口部12aとスリット状開口部22aは、Y軸方向に沿って交互に配置される。また、スリット状開口部12aの屈曲部と、スリット状開口部22aの屈曲部は、Y軸方向に沿って揃っている。更に、Y軸方向に隣接するスリット状開口部12aの屈曲部と、スリット状開口部22aの屈曲部との間隔は一定(Y軸方向に約42μm)である。すなわちスリット状開口部12aとスリット状開口部22aは、Y軸方向に半ピッチずれるように配置される。相互に隣接するスリット状開口部12a(枝部br、枝部br)とスリット状開口部22a(枝部br、枝部br)の距離(スリットエッジ間距離)は、30μm(45°−225°方向、または、135°−315°方向)となる。スリット状開口部12aとスリット状開口部22aの枝部brは、それぞれ対向する電極22、12のスリット状開口部22a、12aの屈曲部に重なる。 When viewed from the Z-axis direction (substrate 10, 20 normal direction), the slit-shaped openings 12a and the slit-shaped openings 22a are alternately arranged along the Y-axis direction. Further, the bent portion of the slit-shaped opening 12a and the bent portion of the slit-shaped opening 22a are aligned along the Y-axis direction. Further, the distance between the bent portion of the slit-shaped opening 12a adjacent to the Y-axis direction and the bent portion of the slit-shaped opening 22a is constant (about 42 μm in the Y-axis direction). That is, the slit-shaped opening 12a and the slit-shaped opening 22a are arranged so as to be shifted by a half pitch in the Y-axis direction. The distance (distance between slit edges) between the slit-like opening 12a (branch part br 1 , branch part br 2 ) and the slit-like opening part 22a (branch part br 1 , branch part br 2 ) adjacent to each other is 30 μm (45 (° -225 ° direction or 135 ° -315 ° direction). Branches of the slit opening 12a and the slit opening 22a br 3, a slit-shaped opening 22a of the respective opposing electrodes 22 and 12 overlap the bent portion of 12a.

電極12、22間に電圧を印加したとき、スリット状開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、液晶分子の配向方位が相互に異なる領域R〜Rが形成される。領域R〜Rは、たとえば相互に面積が等しく、規則的に配置される領域である。 When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, regions R 1 to R 4 in which the orientation directions of the liquid crystal molecules are different from each other are formed by an oblique electric field generated around the slit-shaped openings 12a and 22a. The regions R 1 to R 4 are regions that are regularly arranged, for example, having the same area.

なお、実施例による液晶表示素子においては、表側偏光板41の吸収軸方位は、0°−180°方位、裏側偏光板42の吸収軸方位は、90°−270°方位である。   In the liquid crystal display device according to the example, the absorption axis direction of the front side polarizing plate 41 is 0 ° -180 ° direction, and the absorption axis direction of the back side polarizing plate 42 is 90 ° -270 ° direction.

実施例による液晶表示素子は、たとえば電圧印加時に明表示を行う、モノクロ表示タイプのノーマリブラック型マルチドメイン(4ドメイン)液晶表示素子である。   The liquid crystal display element according to the embodiment is, for example, a monochrome display type normally black multi-domain (4-domain) liquid crystal display element that performs bright display when a voltage is applied.

実施例による液晶表示素子は、たとえば以下のように作製する。   The liquid crystal display element according to the embodiment is manufactured as follows, for example.

一方の面に研磨加工、及び、SiOアンダーコートが施され、スパッタ法等によりITO膜が約400Åの厚さに形成された青板ガラス基板(外形300mm×200mm×0.7t)を準備する。アルカリ薬液等によりウェット洗浄し、低圧UVランプによりドライ洗浄した後、ITO膜上全面に東京応化製フォトレジストPMERをロールコータにより塗布して、110℃で約10分仮焼成する。所望の図柄や文字等が表示できるように設計されたフォトマスクを用い、高圧水銀ランプ光を露光して、フォトレジスト上にパターンを転写した後、KOH0.7wt%水溶液でフォトレジストの現像を行う。第2塩化鉄と塩酸の重量比2:1の混合薬液によるITO膜のエッチング、NaOH2.9wt%水溶液によるフォトレジスト剥離を行うことにより、パターニングされ、スリット状開口部12a、22aが形成されたITO電極12、22付きガラス基板11、21を得る。 A blue plate glass substrate (outer dimension: 300 mm × 200 mm × 0.7 t) is prepared by applying polishing processing and SiO 2 undercoat on one surface and forming an ITO film with a thickness of about 400 mm by sputtering or the like. After wet cleaning with an alkaline chemical solution or the like and dry cleaning with a low pressure UV lamp, a photoresist PMER manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. is applied to the entire surface of the ITO film with a roll coater and pre-baked at 110 ° C. for about 10 minutes. Using a photomask designed to display a desired pattern or character, the pattern is transferred onto the photoresist by exposing it to high-pressure mercury lamp light, and then the photoresist is developed with a 0.7 wt% KOH aqueous solution. . Etching of the ITO film with a mixed chemical solution of ferric chloride and hydrochloric acid with a weight ratio of 2: 1 and stripping of the photoresist with an aqueous solution of 2.9 wt% NaOH, which are patterned to form slit-like openings 12a and 22a The glass substrates 11 and 21 with the electrodes 12 and 22 are obtained.

ITO電極12、22付きガラス基板11、21を、アルカリ薬液等でウェット洗浄する。基板11、21乾燥後、大気圧プラズマ洗浄装置でドライ洗浄し、フレキソ印刷機を用いて日産化学製垂直配向膜SE4811をフレキソ版のパターンに従った位置にのみ塗布する。クリーンオーブン内で90℃、15分仮焼成した後、180℃で30分の本焼成を行い、垂直配向膜13、23を得る。垂直配向膜13、23には、ラビング処理などの配向処理は施さない。こうして表側及び裏側基板10、20が作製される。   The glass substrates 11 and 21 with the ITO electrodes 12 and 22 are wet cleaned with an alkaline chemical solution or the like. After the substrates 11 and 21 are dried, they are dry-cleaned by an atmospheric pressure plasma cleaning device, and a vertical alignment film SE4811 manufactured by Nissan Chemical is applied only at a position according to the flexographic plate pattern using a flexographic printing machine. After preliminary baking at 90 ° C. for 15 minutes in a clean oven, main baking is performed at 180 ° C. for 30 minutes to obtain the vertical alignment films 13 and 23. The vertical alignment films 13 and 23 are not subjected to an alignment process such as a rubbing process. Thus, the front side and back side substrates 10 and 20 are manufactured.

なお、必要に応じ、配向膜材料の塗布前に、絶縁膜を一方、又は双方基板の電極12、22上に形成してもよい。絶縁膜は、たとえばスパッタ法でSiO膜を成膜し、または有機シラン系絶縁膜をフレキソ印刷で塗布した後、高圧水銀ランプ光を照射、270℃で30分焼成することにより得られる。 If necessary, an insulating film may be formed on one or both of the electrodes 12 and 22 before applying the alignment film material. The insulating film can be obtained by, for example, forming a SiO 2 film by sputtering or applying an organosilane insulating film by flexographic printing, and then irradiating with high-pressure mercury lamp light and baking at 270 ° C. for 30 minutes.

一方の基板10、20面にスペーサ31を均一に分散配置し、他方の基板20、10にスペーサが混合されたシール材を印刷した後、両基板10、20の電極12、22面が対向するように貼り合わせる。この際、両電極12、22面のスリット状開口部12a、22a位置が適切となるよう位置合わせを行う。   After the spacers 31 are uniformly distributed on the surfaces of one of the substrates 10 and 20, and the sealing material mixed with the spacer is printed on the other substrates 20 and 10, the surfaces of the electrodes 12 and 22 of both the substrates 10 and 20 face each other. Paste together. At this time, alignment is performed so that the positions of the slit-like openings 12a and 22a on both the electrodes 12 and 22 are appropriate.

具体的には、一方の基板10、20上に日本電気硝子製のロット状ガラスファイバースペーサが約2wt%添加された三井化学株式会社製熱焼成硬化型シール材HC1920をディスペンサ装置により所望の位置に塗布し、クリーンオーブン内で90℃、5分仮焼成する。なお、実施例による液晶表示素子を作製するに当たっては、1つの液晶セルのサイズを35mm×25mm(外部取り出し端子部を含む。)とし、300mm×200mmの面内に56面取る構成とした。   Specifically, a heat firing curable sealing material HC1920 manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd., in which about 2 wt% of a lot glass fiber spacer made by Nippon Electric Glass is added on one of the substrates 10 and 20, is placed at a desired position by a dispenser device. Apply and pre-fire at 90 ° C. for 5 minutes in a clean oven. In manufacturing the liquid crystal display element according to the example, the size of one liquid crystal cell was set to 35 mm × 25 mm (including an external extraction terminal portion), and 56 planes were taken in a 300 mm × 200 mm plane.

他方の基板20、10には合成樹脂微粒子により形成され、表面コーティングなどによる表面処理が一切施されていないスペーサ(ibonding社製粒子径4μmスペーサ)を、たとえば特開2002−148635号公報に示される乾式微粒子散布法により、基板20、10表面に均質に分散配置し、クリーンオーブンにおいて120℃、10分間の基板焼成を行う。   For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-148635 shows a spacer (a spacer having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding) formed of synthetic resin fine particles on the other substrates 20 and 10 and not subjected to any surface treatment by surface coating or the like. The substrate 20 and the surface of the substrate 10 are uniformly distributed by a dry fine particle spraying method, and the substrate is baked at 120 ° C. for 10 minutes in a clean oven.

一方の基板10と他方の基板20の電極12、22面を対向させ、所望の表示パターンが得られるよう両基板10、20を位置合わせした後、両基板10、20を均一な圧力でプレスする。両基板10、20間の隙間をスペーサ径相当に接近させた状態で150℃、1時間以上の焼成を行ってシール材を硬化させる。   The electrodes 12 and 22 of the one substrate 10 and the other substrate 20 are opposed to each other, the two substrates 10 and 20 are aligned so as to obtain a desired display pattern, and then both the substrates 10 and 20 are pressed with a uniform pressure. . The sealing material is cured by baking at 150 ° C. for 1 hour or longer with the gap between the substrates 10 and 20 close to the spacer diameter.

多面付けされた空セルをスクライブおよびブレーキング工程にて分断した後、カイラル材が添加されていない、誘電率異方性が負、屈折率異方性(複屈折率)Δnが約0.08であるメルク株式会社製ネマティック液晶材料を真空注入法で注入する。注入口に株式会社スリーボンド製紫外線硬化樹脂を塗布し、当該樹脂を注入口よりわずかに内側へ浸透させた後、高圧水銀ランプ光にて硬化し封止する。封止したセルをクリーンオーブンにて120℃で60分間アニールし、液晶セルの外部取り出し端子の面取り研磨を行った後、中性洗剤等で洗浄する。乾燥後、液晶セルの両面にクロスニコルになるよう偏光板41、42を貼り合わせることにより液晶表示素子が完成する。外部取り出し端子にはクリップピンなどを取り付け、外部の駆動装置(駆動回路43)に接続し、所望の領域の明暗状態をスイッチングできるようにする。   After splitting the multi-faced empty cell in a scribing and breaking process, no chiral material is added, dielectric anisotropy is negative, refractive index anisotropy (birefringence index) Δn is about 0.08 A nematic liquid crystal material manufactured by Merck Co., Ltd. is injected by a vacuum injection method. An ultraviolet curable resin manufactured by ThreeBond Co., Ltd. is applied to the inlet, and the resin is infiltrated slightly inward from the inlet, and then cured and sealed with high-pressure mercury lamp light. The sealed cell is annealed in a clean oven at 120 ° C. for 60 minutes, and after chamfering and polishing the external extraction terminal of the liquid crystal cell, it is washed with a neutral detergent or the like. After drying, the polarizing plates 41 and 42 are bonded to both surfaces of the liquid crystal cell so as to be crossed Nicols, thereby completing the liquid crystal display element. A clip pin or the like is attached to the external lead-out terminal and connected to an external drive device (drive circuit 43) so that the light / dark state of a desired area can be switched.

図3Cは、実施例による液晶表示素子の電圧印加時における顕微鏡観察像(配向組織像)である。   FIG. 3C is a microscope observation image (alignment texture image) when a voltage is applied to the liquid crystal display element according to the example.

本図に明らかなように、実施例による液晶表示素子においては、図1に示す帯状暗領域Dは認められない。 As is apparent from the figure, in the liquid crystal display device according to an embodiment, the strip dark region D 2 shown in FIG. 1 are not permitted.

実施例による液晶表示素子は、液晶分子が水平に(表面に平行となるように)配向するスペーサを使用しているにもかかわらず、たとえば暗領域Dの発生が抑制された、表示均一性の高い液晶表示素子であることがわかる。実施例による液晶表示素子は、低コスト及び短いタクトタイムで製造可能な、高い表示品質を備える液晶表示素子であり、たとえば最良のコントラストが得られる最適バイアス駆動でマルチプレックス駆動される。 The liquid crystal display device according to the embodiment, the liquid crystal molecules (so as to be parallel to the surface) is horizontally despite using the spacer oriented, for example generation of a dark region D 2 is suppressed, display uniformity It can be seen that this is a liquid crystal display element with high. The liquid crystal display element according to the embodiment is a liquid crystal display element having high display quality that can be manufactured at low cost and a short tact time, and is multiplex driven by an optimum bias drive that can obtain the best contrast, for example.

本願発明者は、実施例による液晶表示素子の他にも多くの液晶表示素子を作製し、暗領域D等の抑制、及び、表示品質の向上に関し、鋭意研究を行った。 The inventor of the present application manufactured many liquid crystal display elements in addition to the liquid crystal display elements according to the examples, and conducted earnest research on suppression of the dark region D 2 and the like and improvement of display quality.

図4A〜図4Hは、作製した液晶表示素子の電極パターン(開口部パターン)例を示す概略的な平面図である。   4A to 4H are schematic plan views showing examples of electrode patterns (opening pattern) of the manufactured liquid crystal display element.

図4Aに示すのは、実施例における開口部パターンから枝部brを除いたジグザグ形状のスリット状開口部12a、22aを備える電極12、22の例である。 Shown in FIG. 4A is an example of electrodes 12 and 22 with a slit opening 12a, 22a of the zigzag excluding the branch br 3 from the opening pattern in the embodiment.

すなわち図4Aに示す例においては、スリット状開口部12a、22aは、互いに等しい形状を有し、各スリット状開口部12a、22aは、全体としてX軸方向に延在する。   That is, in the example shown in FIG. 4A, the slit-shaped openings 12a and 22a have the same shape, and each slit-shaped opening 12a and 22a extends in the X-axis direction as a whole.

スリット状開口部12a、22aは、規則的に配置される、幅10μmの枝部(矩形状開口部)br、brから構成される。枝部brは、135°−315°方向に延び、長さは約150μmである。枝部brは、45°−225°方向に延び、長さは約150μmである。枝部brと枝部brは、互いの端部で交互に結合している。 The slit-shaped openings 12a and 22a are configured by branch parts (rectangular openings) br 1 and br 2 having a width of 10 μm that are regularly arranged. The branch part br 1 extends in the direction of 135 ° to 315 ° and has a length of about 150 μm. The branch part br 2 extends in the direction of 45 ° to 225 ° and has a length of about 150 μm. Branches br 1 and branch br 2 is coupled alternately to each other in the end.

表側透明電極12には、複数のスリット状開口部12aが、Y軸方向に沿って屈曲部の位置が揃うように、一定間隔で規則的に配置される。具体的には、Y軸方向に沿って見るとき、枝部br間、または、枝部br間に約100μmの距離を隔てて、一定周期で配置される。 In the front transparent electrode 12, a plurality of slit-shaped openings 12a are regularly arranged at regular intervals so that the positions of the bent portions are aligned along the Y-axis direction. Specifically, when viewed along the Y-axis direction, they are arranged at a constant period with a distance of about 100 μm between the branch parts br 1 or between the branch parts br 2 .

スリット状開口部22aは、裏側透明電極22に、表側透明電極12におけるスリット状開口部12aと等しい態様で配置される。   The slit-shaped opening 22 a is arranged on the back side transparent electrode 22 in the same manner as the slit-shaped opening 12 a in the front-side transparent electrode 12.

Z軸方向から見るとき、スリット状開口部12aとスリット状開口部22aは、Y軸方向に沿って交互に、Y軸方向に半ピッチずれるように配置される。スリット状開口部12aの屈曲部と、スリット状開口部22aの屈曲部は、Y軸方向に沿って揃っている。Y軸方向に隣接するスリット状開口部12aの屈曲部と、スリット状開口部22aの屈曲部との間隔は一定(約42μm)である。相互に隣接するスリット状開口部12a(枝部br、枝部br)とスリット状開口部22a(枝部br、枝部br)の距離(スリットエッジ間距離)は、30μmとなる。 When viewed from the Z-axis direction, the slit-shaped openings 12a and the slit-shaped openings 22a are alternately arranged along the Y-axis direction so as to be shifted by a half pitch in the Y-axis direction. The bent portion of the slit-like opening 12a and the bent portion of the slit-like opening 22a are aligned along the Y-axis direction. The distance between the bent portion of the slit-shaped opening 12a adjacent to the Y-axis direction and the bent portion of the slit-shaped opening 22a is constant (about 42 μm). The distance (distance between slit edges) between the slit-like opening 12a (branch part br 1 , branch part br 2 ) and the slit-like opening part 22a (branch part br 1 , branch part br 2 ) adjacent to each other is 30 μm. .

電極12、22間に電圧を印加したとき、スリット状開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、液晶分子の配向方位が相互に異なる領域R〜Rが形成される。領域R〜Rは、たとえば相互に面積が等しく、規則的に配置される領域である。 When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, regions R 1 to R 4 in which the orientation directions of the liquid crystal molecules are different from each other are formed by an oblique electric field generated around the slit-shaped openings 12a and 22a. The regions R 1 to R 4 are regions that are regularly arranged, for example, having the same area.

図4Bを参照する。図4Aには、枝部brと枝部brが互いの端部で交互に結合するスリット状開口部12a、22aを示したが、図4Bに示すのは、1つの枝部brと1つの枝部brが互いの端部で結合するV字状のスリット状開口部12a、22aである。 Refer to FIG. 4B. FIG. 4A shows slit-like openings 12a and 22a in which the branch part br 1 and the branch part br 2 are alternately joined at the ends thereof, but FIG. 4B shows a single branch part br 1 and V-shaped slit opening 12a in which one branch br 2 are attached with each other end is 22a.

枝部brは、135°−315°方向に延びる長さ約150μm、幅10μmの矩形状開口部である。枝部brは、45°−225°方向に延びる長さ約150μm、幅10μmの矩形状開口部である。枝部br、brは、90°方向がV字の凸方向となるように配置される。 The branch part br 1 is a rectangular opening having a length of about 150 μm and a width of 10 μm extending in the direction of 135 ° to 315 °. The branch part br 2 is a rectangular opening having a length of about 150 μm and a width of 10 μm extending in the 45 ° -225 ° direction. The branch portions br 1 and br 2 are arranged such that the 90 ° direction is a V-shaped convex direction.

表側透明電極12には、スリット状開口部12aが、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、一定ピッチで配置される。X軸方向に沿って見るとき、スリット状開口部12aは、X軸方向に沿うスリット状開口部12aの長さよりわずかに(たとえば数μm)短い距離を隔てて一定周期で配置される。また、Y軸方向に沿って見るとき、スリット状開口部12aは、約100μmの距離を隔てて一定周期で配置される。X軸方向に隣接する2つの開口部12a列について見るとき、スリット状開口部12aは、Y軸方向に相互に半ピッチずれるように配置される。すなわち表側透明電極12上において、各スリット状開口部12aの重心は、市松模様状に配置される。   In the front transparent electrode 12, slit-shaped openings 12a are regularly and periodically arranged at a constant pitch in the X-axis direction and the Y-axis direction. When viewed along the X-axis direction, the slit-shaped openings 12a are arranged at regular intervals with a distance slightly shorter (for example, several μm) than the length of the slit-shaped openings 12a along the X-axis direction. Further, when viewed along the Y-axis direction, the slit-shaped openings 12a are arranged at regular intervals with a distance of about 100 μm. When viewing two rows of the opening portions 12a adjacent in the X-axis direction, the slit-shaped opening portions 12a are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch in the Y-axis direction. That is, on the front transparent electrode 12, the center of gravity of each slit-shaped opening 12a is arranged in a checkered pattern.

裏側透明電極22のスリット状開口部22aは、表側透明電極12のスリット状開口部12aと同形状である。スリット状開口部22aは、裏側透明電極22に、表側透明電極12におけるスリット状開口部12aと等しい態様で配置される。   The slit-like opening 22 a of the back side transparent electrode 22 has the same shape as the slit-like opening 12 a of the front side transparent electrode 12. The slit-shaped opening 22 a is arranged on the back side transparent electrode 22 in the same manner as the slit-shaped opening 12 a in the front-side transparent electrode 12.

Z軸方向から見るとき、スリット状開口部12aとスリット状開口部22aは、X軸方向、Y軸方向のいずれか一方に半ピッチずれるように配置される。このため、X軸方向に沿って見るとき、スリット状開口部12a(枝部br、枝部br)とスリット状開口部22a(枝部br、枝部br)とは、交互に配置され、端部において重なる。また、Y軸方向に沿って見るとき、隣接するスリット状開口部12a(枝部br、枝部br)とスリット状開口部22a(枝部br、枝部br)は、約42μmの距離を隔てて配置される。すなわち、Y軸方向に隣接するスリット状開口部12a(枝部br、枝部br)とスリット状開口部22a(枝部br、枝部br)のスリットエッジ間距離は、30μmとなる。スリット状開口部12aとスリット状開口部22aとで、全体としてX軸方向に延在するジグザグ形状が、Y軸方向に約42μmの距離を隔てて、一定周期で配置される。 When viewed from the Z-axis direction, the slit-shaped opening 12a and the slit-shaped opening 22a are arranged so as to be shifted by a half pitch in either the X-axis direction or the Y-axis direction. Therefore, when viewed along the X-axis direction, the slit-shaped openings 12a (branches br 1 , branches br 2 ) and the slit-shaped openings 22a (branches br 2 , branches br 1 ) are alternately arranged. Placed and overlaps at the end. When viewed along the Y-axis direction, the adjacent slit-like opening 12a (branch part br 1 , branch part br 2 ) and slit-like opening part 22a (branch part br 1 , branch part br 2 ) are approximately 42 μm. Are arranged at a distance of. That is, the distance between the slit edges of the slit-like opening 12a (branch part br 1 , branch part br 2 ) and the slit-like opening part 22a (branch part br 1 , branch part br 2 ) adjacent in the Y-axis direction is 30 μm. Become. The zigzag shape extending in the X-axis direction as a whole is arranged at a constant period with a distance of about 42 μm in the Y-axis direction by the slit-shaped opening 12a and the slit-shaped opening 22a.

電極12、22間に電圧を印加したとき、スリット状開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、液晶分子の配向方位が相互に異なる領域R〜Rが形成される。領域R〜Rは、たとえば相互に面積が等しく、規則的に配置される領域である。 When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, regions R 1 to R 4 in which the orientation directions of the liquid crystal molecules are different from each other are formed by an oblique electric field generated around the slit-shaped openings 12a and 22a. The regions R 1 to R 4 are regions that are regularly arranged, for example, having the same area.

図4Cを参照する。図4A及び図4Bには、枝部brと枝部brが互いの端部で結合するスリット状開口部12a、22aを示したが、図4Cに示すのは、枝状(矩形状)開口部brと枝状(矩形状)開口部brが各電極12、22で結合されずに配置される例である。 Reference is made to FIG. 4C. 4A and 4B show the slit-like openings 12a and 22a where the branch part br 1 and the branch part br 2 are joined to each other, but FIG. 4C shows a branch shape (rectangular shape). In this example, the opening br 1 and the branch (rectangular) opening br 2 are arranged without being coupled by the electrodes 12 and 22.

スリット状開口部12aは、2種類の枝状開口部br、brから構成される。枝状開口部brは、135°−315°方向に延びる長さ約150μm、幅10μmの開口部であり、枝状開口部brは、45°−225°方向に延びる長さ約150μm、幅10μmの開口部である。 The slit-shaped opening 12a is composed of two types of branch-shaped openings br 1 and br 2 . The branch opening br 1 is an opening having a length of about 150 μm and a width of 10 μm extending in a 135 ° -315 ° direction, and the branch opening br 2 is a length of about 150 μm extending in a 45 ° -225 ° direction, The opening has a width of 10 μm.

表側透明電極12には、枝状開口部br、brがともに、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、具体的には、X軸方向、Y軸方向について、それぞれ一定ピッチで配置される。枝状開口部br、brの配置ピッチは同一である。 In the front transparent electrode 12, both the branch openings br 1 and br 2 are regularly and periodically in the X-axis direction and the Y-axis direction, specifically, in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively. Each is arranged at a constant pitch. The arrangement pitch of the branch openings br 1 and br 2 is the same.

X軸方向に沿って見るとき、枝状開口部brのみが配置される列と、枝状開口部brのみが配置される列が交互に現れる。また、Y軸方向に沿って見るとき、枝状開口部brのみが配置される行と、枝状開口部brのみが配置される行が交互に現れる。すなわち枝状開口部br、brの重心は、市松模様状に配置される。 When viewed along the X-axis direction, a row in which only the branch opening br 1 is arranged and a row in which only the branch opening br 2 is arranged alternately appear. Further, when viewed along the Y-axis direction, rows in which only the branch opening br 1 is arranged and rows in which only the branch opening br 2 is arranged alternately appear. That is, the centers of gravity of the branch openings br 1 and br 2 are arranged in a checkered pattern.

X軸方向に沿って見るとき、枝状開口部br、brは、X軸方向に沿う枝状開口部br、brの長さよりわずかに(たとえば数μm)短い距離を隔てて一定周期で配置される。また、Y軸方向に沿って見るとき、枝状開口部br、brは、約100μmの距離を隔てて一定周期で配置される。 When viewed along the X-axis direction, the branch openings br 1 and br 2 are constant over a distance slightly shorter (for example, several μm) than the length of the branch openings br 1 and br 2 along the X-axis direction. Arranged in a cycle. Further, when viewed along the Y-axis direction, the branch openings br 1 and br 2 are arranged at a constant period with a distance of about 100 μm.

裏側透明電極22のスリット状開口部22a(枝状開口部br、br)は、表側透明電極12のスリット状開口部12a(枝状開口部br、br)と同形状である。スリット状開口部22a(枝状開口部br、br)は、裏側透明電極22に、表側透明電極12におけるスリット状開口部12a(枝状開口部br、br)と等しい態様で配置される。 The slit opening 22a of the back side transparent electrode 22 (branch openings br 1, br 2), the slit opening 12a (branch openings br 1, br 2) of the front transparent electrode 12 and the same shape. The slit-shaped openings 22a (branch-shaped openings br 1 , br 2 ) are arranged on the back side transparent electrode 22 in the same manner as the slit-shaped openings 12a (branched openings br 1 , br 2 ) in the front-side transparent electrode 12. Is done.

Z軸方向から見るとき、表側透明電極12のスリット状開口部12a(枝状開口部br、br)と裏側透明電極22のスリット状開口部22a(枝状開口部br、br)は、Y軸方向に半ピッチずれるように配置される。このため、X軸方向に沿って相互に隣接するスリット状開口部12a(枝状開口部br、枝状開口部br)とスリット状開口部22a(枝状開口部br、枝状開口部br)とは、端部において重なる。また、Y軸方向に沿って相互に隣接するスリット状開口部12a(枝状開口部br、枝状開口部br)とスリット状開口部22a(枝状開口部br、枝状開口部br)のスリットエッジ間距離は、30μmとなる。スリット状開口部12aとスリット状開口部22aとで、全体としてX軸方向に延在するジグザグ形状が、Y軸方向に約42μmの距離を隔てて一定周期で配置される。 When viewed from the Z-axis direction, the slit opening 12a of the front transparent electrode 12 (branch openings br 1, br 2) a slit-shaped opening 22a of the back side transparent electrode 22 (branch openings br 1, br 2) Are arranged so as to be shifted by a half pitch in the Y-axis direction. Therefore, the slit-shaped openings 12a (branched openings br 1 and branch-shaped openings br 2 ) and the slit-shaped openings 22a (branched openings br 2 and branch-shaped openings) that are adjacent to each other along the X-axis direction. The portion br 1 ) overlaps at the end. Also, slit-like openings 12a (branch openings br 1 , branch-like openings br 2 ) and slit-like openings 22a (branch openings br 1 , branch-like openings) adjacent to each other along the Y-axis direction. The distance between the slit edges of br 2 ) is 30 μm. A zigzag shape extending in the X-axis direction as a whole by the slit-shaped opening 12a and the slit-shaped opening 22a is arranged at a constant period with a distance of about 42 μm in the Y-axis direction.

なお、図4Cに示す例においては、電極12の枝状開口部brと電極22の枝状開口部brとが交互に端部で結合される行と、電極12の枝状開口部brと電極22の枝状開口部brとが交互に端部で結合される行とが、Y軸方向に交互に現れることとなる。また、電極12の枝状開口部brと電極22の枝状開口部brとが交互に配置される列と、電極12の枝状開口部brと電極22の枝状開口部brとが交互に配置される列とが、X軸方向に交互に現れることとなる。 In the example shown in FIG. 4C, the line and the branch opening br 1 of branch openings br 2 and the electrode 22 of the electrode 12 is coupled at the end alternately branch opening of the electrode 12 br 1 and the branch opening portions br 2 of the electrodes 22 alternately appear at the end portions alternately appear in the Y-axis direction. Further, the columns and the branch opening br 1 of branch openings br 1 and the electrode 22 of the electrode 12 are alternately arranged, the branch opening br 2 of branch openings br 2 and the electrode 22 of the electrode 12 Are alternately arranged in the X-axis direction.

電極12、22間に電圧を印加したとき、スリット状開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、液晶分子の配向方位が相互に異なる領域R〜Rが形成される。領域R〜Rは、たとえば相互に面積が等しく、規則的に配置される領域である。 When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, regions R 1 to R 4 in which the orientation directions of the liquid crystal molecules are different from each other are formed by an oblique electric field generated around the slit-shaped openings 12a and 22a. The regions R 1 to R 4 are regions that are regularly arranged, for example, having the same area.

図3B、及び、図4A〜図4Cに示す例は、基板10、20法線方向から、基板10、20の電極12、22のスリット状開口部12a、22aを見るとき、スリット状開口部12a、22aの少なくとも一方で、全体としてX軸方向に延在するジグザグ形状のスリット状開口部を形成する、マルチドメイン(4ドメイン)の液晶表示素子である。全体として形成されるジグザグ形状のスリット状開口部は、Y軸方向に沿って等間隔に、具体的には、スリットエッジ間距離(ドメインの幅)が30μmとなるように配置される。   3B and FIGS. 4A to 4C show the slit-shaped opening 12a when the slit-shaped openings 12a and 22a of the electrodes 12 and 22 of the substrates 10 and 20 are viewed from the normal direction of the substrate 10 and 20. 22a, a multi-domain (4-domain) liquid crystal display element that forms a zigzag slit-like opening extending in the X-axis direction as a whole. The zigzag slit-shaped openings formed as a whole are arranged at equal intervals along the Y-axis direction, specifically, so that the distance between slit edges (domain width) is 30 μm.

図4D〜図4Fを参照する。図4D〜図4Fにおいては、表示領域を、液晶分子が放射状に配向する複数の小領域(副画素)に分割する例を示す。各図においては、小領域の1つに斜線を付して示してある。小領域は、たとえばX軸方向とY軸方向にそれぞれ2辺を有する正方形状である。各例において、複数の小領域は相互に等しい形状を有し、X軸方向及びY軸方向に隣接して配置される。   Reference is made to FIGS. 4D to 4F. 4D to 4F show an example in which the display region is divided into a plurality of small regions (subpixels) in which liquid crystal molecules are radially aligned. In each figure, one of the small areas is indicated by hatching. The small region has, for example, a square shape having two sides in the X-axis direction and the Y-axis direction. In each example, the plurality of small regions have the same shape and are disposed adjacent to each other in the X-axis direction and the Y-axis direction.

図4Dに示す例を説明する。図4Dに示す例においては、小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、60μm×60μmの正方形状である。   The example shown in FIG. 4D will be described. In the example shown in FIG. 4D, the small region has a square shape of 60 μm × 60 μm when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20.

表側透明電極12の開口部12aは、10μmφの円形開口部である。X軸方向及びY軸方向に、それぞれ一定ピッチ(重心間の距離が60μm)で格子状に配置される。   The opening 12a of the front transparent electrode 12 is a circular opening of 10 μmφ. In the X-axis direction and the Y-axis direction, they are arranged in a lattice pattern at a constant pitch (distance between centroids is 60 μm).

裏側透明電極22のスリット状開口部22aは、2種類の枝状開口部br、brから構成される。枝状開口部brは、X軸方向に延びる長さ70μm、幅10μmの矩形状開口部であり、枝状開口部brは、Y軸方向に延びる長さ70μm、幅10μmの矩形状開口部である。 The slit-shaped opening 22a of the back side transparent electrode 22 is composed of two types of branch-shaped openings br 1 and br 2 . The branch opening br 1 is a rectangular opening having a length of 70 μm and a width of 10 μm extending in the X-axis direction, and the branch opening br 2 is a rectangular opening having a length of 70 μm and a width of 10 μm extending in the Y-axis direction. Part.

枝状開口部brは、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、一定ピッチ(重心間の距離が、ともに120μm)で配置される。X軸方向に隣接する2つの列について見るとき、枝状開口部brは、Y軸方向に相互に半ピッチずれるように配置される。すなわち裏側透明電極22上において、各枝状開口部brの重心は、市松模様状に配置される。 The branch openings br 1 are regularly and periodically arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction at a constant pitch (the distance between the centers of gravity is 120 μm for both). When viewing two rows adjacent in the X-axis direction, the branch openings br 1 are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch in the Y-axis direction. That on the back side transparent electrode 22, the center of gravity of each branch openings br 1 is arranged in a checkerboard pattern.

枝状開口部brも、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、一定ピッチ(重心間の距離が、ともに120μm)で配置される。X軸方向に隣接する2つの列について見るとき、枝状開口部brは、Y軸方向に相互に半ピッチずれるように配置される。すなわち裏側透明電極22上において、各枝状開口部brの重心も、市松模様状に配置される。 The branch openings br 2 are also arranged regularly and periodically in the X-axis direction and the Y-axis direction at a constant pitch (the distance between the centers of gravity is 120 μm for both). When viewing two columns adjacent in the X-axis direction, the branch openings br 2 are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch in the Y-axis direction. That on the back side transparent electrode 22, the center of gravity of each branch openings br 2 are also arranged in a checkerboard pattern.

枝状開口部br、brは、枝状開口部brの重心が、枝状開口部brの重心に対し、X軸方向、Y軸方向のいずれか一方に半ピッチずれるように配置される。このため、スリット状開口部22aは、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに一定ピッチ(重心間の距離が、ともに60μm、すなわち円形開口部12aと同一ピッチ)で格子状に、かつ、X軸方向、Y軸方向の双方について、枝状開口部brと枝状開口部brが交互に配置されるように形成される。 Branch opening br 1, br 2 is the center of gravity of the branch opening br 2 is to the center of gravity of the branch opening br 1, X-axis direction, arranged to be shifted by half a pitch in one of the Y-axis direction Is done. Therefore, the slit-shaped openings 22a are arranged in a lattice pattern at a constant pitch (the distance between the centers of gravity is 60 μm, that is, the same pitch as the circular openings 12a) in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, and the X-axis For both the direction and the Y-axis direction, the branch openings br 1 and the branch openings br 2 are alternately arranged.

基板10、20の法線方向から見るとき、円形開口部12aとスリット状開口部22aは、X軸方向、Y軸方向の双方に半ピッチずれるように配置される。   When viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, the circular opening 12a and the slit-shaped opening 22a are arranged so as to be shifted by a half pitch in both the X-axis direction and the Y-axis direction.

上述した60μm×60μmの各正方形状小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってX軸方向に延在する仮想直線と、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってY軸方向に延在する仮想直線とで画定される。各正方形状小領域においては、X軸方向及びY軸方向に隣接する4つの枝状開口部br、brの一部と、その延長線上の電極22部分とで輪郭(4辺)が構成される。たとえば図4Dに斜線を付した小領域においては、反時計回り方向に見るとき、まず開口部br、br部分が現れ、その後電極22部分が現れる。 Each of the 60 μm × 60 μm square small regions described above, when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, is an imaginary straight line extending in the X-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 1 ; It is defined by a virtual straight line extending in the Y-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 2 . In each square-shaped small region, a contour (four sides) is formed by a part of four branch openings br 1 and br 2 adjacent to each other in the X-axis direction and the Y-axis direction and the electrode 22 part on the extension line. Is done. For example, in the small area hatched in FIG. 4D, when viewed in the counterclockwise direction, first, the openings br 1 and br 2 appear, and then the electrode 22 appears.

各小領域は、正方形の角部(頂点部)を挟む一方の辺において、隣接する小領域と電極22が接続されている。対向辺は電極22部分を、一方の対角線方向のみに備える。   In each small region, the adjacent small region and the electrode 22 are connected on one side across the corner (vertex portion) of the square. The opposite side includes the electrode 22 portion only in one diagonal direction.

各小領域の中央部に円形開口部12aが配置される。円形開口部12aの直径は10μmであるため、円形開口部12aのエッジと、正方形状小領域の4辺に配置される枝状開口部br、brのエッジ(スリットエッジ)との間の距離は20μmとなる。 A circular opening 12a is arranged at the center of each small region. Since the diameter of the circular opening 12a is 10 μm, it is between the edge of the circular opening 12a and the edges (slit edges) of the branch-shaped openings br 1 and br 2 arranged on the four sides of the small square region. The distance is 20 μm.

電極12、22間に電圧を印加したとき、各小領域においては、開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、開口部12aを中心に、液晶分子が放射状に(360°全方位に)配向するマルチドメイン配向状態が実現される。   When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, in each of the small regions, liquid crystal molecules are radiated (360 ° in all directions) around the opening 12a by an oblique electric field generated around the openings 12a and 22a. An oriented multi-domain alignment state is realized.

図4Eを参照する。図4Eに示す例においては、小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、90μm×90μmの正方形状である。   Reference is made to FIG. 4E. In the example shown in FIG. 4E, the small region has a square shape of 90 μm × 90 μm when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20.

表側透明電極12の開口部12aは、10μmφの円形開口部である。X軸方向及びY軸方向に、それぞれ一定ピッチ(重心間の距離が90μm)で格子状に配置される。   The opening 12a of the front transparent electrode 12 is a circular opening of 10 μmφ. In the X-axis direction and the Y-axis direction, they are arranged in a grid pattern at a constant pitch (distance between centroids is 90 μm).

裏側透明電極22の開口部22aは、T字形状である。X軸方向に延びる長さ150μm、幅10μmの枝状(矩形状)開口部brと、Y軸方向に延びる長さ160μm、幅10μmの枝状(矩形状)開口部brとで構成される。開口部brの長さ方向の一方エッジの中央と、開口部brの長さ方向の端部とが結合されている。 The opening 22a of the back side transparent electrode 22 is T-shaped. X-axis extending length 150 [mu] m, and branch (rectangular) opening br 1 of width 10 [mu] m, Y axis direction extending length 160 .mu.m, width 10 [mu] m like branches (like a rectangle) is constituted by an opening br 2 The The center of one edge in the length direction of the opening portion br 1 and the end portion in the length direction of the opening portion br 2 are combined.

T字状の開口部22aは、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、一定ピッチ(重心間の距離が、ともに180μm)で配置される。X軸方向に隣接する2つの開口部22a列について見るとき、開口部22aは、Y軸方向に相互に半ピッチずれるように配置される。すなわち裏側透明電極22上において、各開口部22aの重心は、市松模様状に配置される。   The T-shaped openings 22a are arranged regularly and periodically in the X-axis direction and the Y-axis direction at a constant pitch (both distances between the centers of gravity are 180 μm). When viewing the two rows of the opening portions 22a adjacent to each other in the X-axis direction, the opening portions 22a are arranged so as to be shifted from each other by a half pitch in the Y-axis direction. That is, on the back side transparent electrode 22, the center of gravity of each opening 22a is arranged in a checkered pattern.

上述した90μm×90μmの各正方形状小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってX軸方向に延在する仮想直線と、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってY軸方向に延在する仮想直線とで画定される。各正方形状小領域においては、T字状開口部22a(枝状開口部br、br)の一部と、その延長線上の電極22部分とで輪郭(4辺)が構成される。 Each of the 90 μm × 90 μm square small regions described above, when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, is an imaginary straight line extending in the X-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 1 . It is defined by a virtual straight line extending in the Y-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 2 . In each square-shaped small region, a contour (four sides) is formed by a part of the T-shaped opening 22a (branch opening br 1 , br 2 ) and the electrode 22 portion on the extension line.

正方形状小領域は、たとえばT字状開口部22a(第1のT字状開口部)の枝状開口部br、br結合部を1つの角部(頂点部)とする。その角部から延びる枝状開口部brが構成する一辺(第1の辺)には電極22部分がない。すなわち、枝状開口部brの一部のみで辺が構成される。その角部を挟む他の一辺(第2の辺)は、枝状開口部brの一部、及び、その延長線上の電極22部分を含んで構成される。 In the small square region, for example, the branch-shaped opening portions br 1 and br 2 coupling portions of the T-shaped opening portion 22a (first T-shaped opening portion) are set as one corner portion (vertex portion). There is no electrode 22 portion on one side (first side) formed by the branch opening br 2 extending from the corner. That is, a side is constituted by only a part of the branch opening br 2 . The other side (second side) sandwiching the corner portion is configured to include a part of the branch opening br 1 and the electrode 22 part on the extension line.

第1の辺の対向辺(第3の辺)は、X軸負方向側で隣接する列のT字状開口部22a(第2のT字状開口部)の枝状開口部brの一部、及び、その延長線上の電極22部分を含んで構成される。また、第2の辺の対向辺(第4の辺)は、第2のT字状開口部22aとY軸負方向側で隣接するT字状開口部22a(第3のT字状開口部)の枝状開口部brの一部、及び、その延長線上の電極22部分を含んで構成される。 The opposite side (third side) of the first side is one of the branch-shaped openings br 2 of the T-shaped openings 22a (second T-shaped openings) of the adjacent rows on the X-axis negative direction side. Part and the electrode 22 part on the extension line. Also, the opposite side (fourth side) of the second side is the T-shaped opening 22a (third T-shaped opening) adjacent to the second T-shaped opening 22a on the Y-axis negative direction side. some of the branch opening br 1 of), and configured to include an electrode 22 portion of its extension.

図4Eに示す例では、正方形状小領域の3つの角部において、角部を挟む一方の辺で、隣接する小領域と電極22が接続されている。残る1つの角部(第1の辺と第2の辺が挟んで構成する角部)においては、電極22が、隣接する小領域の電極22と、開口部22aによって分断されている。   In the example shown in FIG. 4E, the adjacent small region and the electrode 22 are connected to each other at one side of the three corners of the square small region. In the remaining corner (the corner formed by sandwiching the first side and the second side), the electrode 22 is divided by the adjacent small region electrode 22 and the opening 22a.

各小領域の中央部に円形開口部12aが配置される。円形開口部12aの直径は10μmであるため、円形開口部12aのエッジと、正方形状小領域の4辺に配置される枝状開口部br、brのエッジ(スリットエッジ)との間の距離は35μmとなる。 A circular opening 12a is arranged at the center of each small region. Since the diameter of the circular opening 12a is 10 μm, it is between the edge of the circular opening 12a and the edges (slit edges) of the branch-shaped openings br 1 and br 2 arranged on the four sides of the small square region. The distance is 35 μm.

電極12、22間に電圧を印加したとき、各小領域においては、開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、開口部12aを中心に、液晶分子が放射状に(360°全方位に)配向するマルチドメイン配向状態が実現される。   When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, in each of the small regions, liquid crystal molecules are radiated (360 ° in all directions) around the opening 12a by an oblique electric field generated around the openings 12a and 22a. An oriented multi-domain alignment state is realized.

図4Fを参照する。図4Fに示す例においては、小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、90μm×90μmの正方形状である。基板10、20の法線方向から見るとき、図4Dの正方形状小領域は、4つの辺のすべてが、開口部22a(枝状開口部br、br)の一部と、その延長線上の電極22部分とで構成される。図4Eの正方形状小領域は、3辺が、枝状開口部br、brの一部と、その延長線上の電極22部分を含んで構成され、1辺が、枝状開口部brの一部のみで構成される。図4Fの例においては、2辺が、枝状開口部brの一部と、その延長線上の電極22部分を含んで構成され、2辺が、枝状開口部brの一部のみで構成される正方形状小領域と、4辺すべてが開口部22a(枝状開口部br、br)の一部と、その延長線上の電極22部分とで構成される正方形状小領域とが現れる。 Reference is made to FIG. 4F. In the example shown in FIG. 4F, the small region has a square shape of 90 μm × 90 μm when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20. When viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, the square-shaped small region in FIG. 4D is such that all of the four sides are part of the opening 22a (branched openings br 1 and br 2 ) and its extension line. Electrode 22 part. The square small region in FIG. 4E is configured so that three sides include a part of the branch-shaped openings br 1 and br 2 and the electrode 22 part on the extension line, and one side has the branch-shaped opening br 2. It consists of only a part of. In the example of FIG. 4F, two sides are configured to include a part of the branch opening br 1 and the electrode 22 part on the extension line, and two sides are only a part of the branch opening br 2. A square-shaped small region constituted by a part of the opening 22a (branch-shaped openings br 1 , br 2 ) on all four sides and an electrode 22 portion on the extension line is formed. appear.

図4Fの表側透明電極12の開口部12aは、10μmφの円形開口部である。X軸方向及びY軸方向に、それぞれ一定ピッチ(重心間の距離が90μm)で格子状に配置される。   The opening 12a of the front transparent electrode 12 in FIG. 4F is a 10 μmφ circular opening. In the X-axis direction and the Y-axis direction, they are arranged in a grid pattern at a constant pitch (distance between centroids is 90 μm).

図4Fに示す裏側透明電極22の各開口部22aは、図4Eの開口部22aと同一のT字形状である。開口部22aが、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、一定ピッチ(重心間の距離が、ともに180μm)で配置される点も等しい。図4Eに示す例では、X軸方向に隣接する2つの開口部22a列について見るとき、T字状開口部22aが、向きを揃えてY軸方向に相互に半ピッチずれるように配置されるのに対し、図4Fに示す例においては、X軸方向に隣接する2つの開口部22a列について見るとき、T字状開口部22aが、列単位で相互に逆向き(Y軸方向に沿って相互に反対向き)に配置された上で、Y軸方向に所定ピッチだけずれるように配置される。   Each opening 22a of the back side transparent electrode 22 shown to FIG. 4F is the same T shape as the opening 22a of FIG. 4E. It is the same in that the openings 22a are regularly and periodically arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction at a constant pitch (the distance between the centers of gravity is 180 μm). In the example shown in FIG. 4E, the T-shaped openings 22a are arranged so as to be shifted by a half pitch from each other in the Y-axis direction when the two openings 22a adjacent to each other in the X-axis direction are viewed. On the other hand, in the example shown in FIG. 4F, when viewing the two openings 22a adjacent to each other in the X-axis direction, the T-shaped openings 22a are opposite to each other in units of rows (mutually along the Y-axis. In the Y-axis direction so as to be shifted by a predetermined pitch.

上述した90μm×90μmの各正方形状小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってX軸方向に延在する仮想直線と、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってY軸方向に延在する仮想直線とで画定される。 Each of the 90 μm × 90 μm square small regions described above, when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, is an imaginary straight line extending in the X-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 1 . It is defined by a virtual straight line extending in the Y-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 2 .

たとえば斜線を付した小領域については、基板10、20の法線方向から見るとき、X軸方向に隣接する2つのT字状開口部22a(枝状開口部br、br)と、その延長線上の電極22部分とで輪郭(4辺)が構成される。 For example, with respect to a small area with diagonal lines, when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, two T-shaped openings 22a (branch openings br 1 and br 2 ) adjacent in the X-axis direction, A contour (four sides) is formed by the electrode 22 portion on the extension line.

斜線を付した正方形状小領域は、T字状開口部22a(第1のT字状開口部)の枝状開口部br、br結合部を1つの角部(第1の角部)とする。第1の角部から延びる枝状開口部brが構成する一辺(第1の辺)には電極22部分がない。すなわち、枝状開口部brの一部のみで辺が構成される。第1の角部を挟む他の一辺(第2の辺)は、枝状開口部brの一部、及び、その延長線上の電極22部分を含んで構成される。 The hatched square-shaped small area has one corner portion (first corner portion) of the branch-like opening portions br 1 and br 2 of the T-shape opening portion 22a (first T-shape opening portion). And There is no electrode 22 portion on one side (first side) formed by the branch-shaped opening br 2 extending from the first corner. That is, a side is constituted by only a part of the branch opening br 2 . Another side (second side) sandwiching the first corner is configured to include a part of the branch opening br 1 and the electrode 22 part on the extension line.

更に、斜線を付した正方形状小領域は、第1のT字状開口部とX軸方向に隣接するT字状開口部22a(第2のT字状開口部)の枝状開口部br、br結合部を1つの角部(第2の角部)とする。第1の角部と第2の角部は、対向する角部である。第2の角部から延びる枝状開口部brが構成する一辺(第3の辺)には電極22部分がない。すなわち、枝状開口部brの一部のみで構成される辺である。第2の角部を挟む他の一辺(第4の辺)は、枝状開口部brの一部、及び、その延長線上の電極22部分を含んで構成される。 Further, the hatched square-shaped small area is a branch-shaped opening br 1 of the T-shaped opening 22a (second T-shaped opening) adjacent to the first T-shaped opening in the X-axis direction. , Br 2 coupling portion is defined as one corner (second corner). The first corner and the second corner are opposite corners. There is no electrode 22 portion on one side (third side) formed by the branch opening br 2 extending from the second corner. That is, it is a side constituted by only a part of the branch opening br 2 . Another side (fourth side) sandwiching the second corner is configured to include a part of the branch opening br 1 and the electrode 22 part on the extension line.

斜線を付した正方形状小領域とY軸方向に隣接する正方形状小領域は、これとは構造が異なり、基板10、20の法線方向から見るとき、X軸方向及びY軸方向に隣接する4つのT字状開口部22a(枝状開口部br、br)の一部と、その延長線上の電極22部分とで輪郭(4辺)が構成される。4辺すべてが開口部22a(枝状開口部br、br)の一部と、その延長線上の電極22部分とで構成される正方形状小領域である。 The hatched square small region and the square small region adjacent in the Y-axis direction have different structures, and are adjacent in the X-axis direction and the Y-axis direction when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20. A contour (four sides) is formed by a part of the four T-shaped openings 22a (branch openings br 1 , br 2 ) and the electrode 22 on the extension line. All four sides are square-shaped small regions formed by a part of the opening 22a (branch opening br 1 , br 2 ) and the electrode 22 part on the extension line.

したがって、図4Fに示す例では、正方形状小領域の対向する2つの角部(第1の角部及び第2の角部)において、電極22が、隣接する小領域の電極22と、開口部22aによって分断されており、他の2つの対向角部においては、角部を挟む一方の辺で、隣接する小領域と電極22が接続されている正方形状小領域(斜線を付した小領域)のみが現れる行と、正方形の角部を挟む一方の辺において、隣接する小領域と電極22が接続され、かつ、対向辺は電極22部分を、一方の対角線方向のみに備える構造の正方形状小領域(斜線を付した小領域とY軸方向に隣接する正方形状小領域)のみが現れる行とが、Y軸方向に交互に現れる。   Therefore, in the example shown in FIG. 4F, in two opposing corners (first corner and second corner) of the square small region, the electrode 22 is connected to the adjacent small region electrode 22 and the opening. 22a. In the other two opposing corners, a square small region (small region with hatching) in which the adjacent small region and the electrode 22 are connected to each other on one side across the corner. A square-shaped small structure having a structure in which the adjacent small region and the electrode 22 are connected to each other on the side where the corners of the square are sandwiched and the electrode 22 is connected to the opposite side and the electrode 22 portion is provided only in one diagonal direction. Rows in which only the regions (the hatched small region and the square small region adjacent in the Y-axis direction) appear alternately appear in the Y-axis direction.

各小領域の中央部に円形開口部12aが配置される。円形開口部12aの直径は10μmであるため、円形開口部12aのエッジと、正方形状小領域の4辺に配置される枝状開口部br、brのエッジ(スリットエッジ)との間の距離は35μmとなる。 A circular opening 12a is arranged at the center of each small region. Since the diameter of the circular opening 12a is 10 μm, it is between the edge of the circular opening 12a and the edges (slit edges) of the branch-shaped openings br 1 and br 2 arranged on the four sides of the small square region. The distance is 35 μm.

電極12、22間に電圧を印加したとき、各小領域においては、開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、開口部12aを中心に、液晶分子が放射状に(360°全方位に)配向するマルチドメイン配向状態が実現される。   When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, in each of the small regions, liquid crystal molecules are radiated (360 ° in all directions) around the opening 12a by an oblique electric field generated around the openings 12a and 22a. An oriented multi-domain alignment state is realized.

図4Gを参照する。図4Gに示すのは、表側透明電極12が開口部をもたない例である。図4Gに示す例においても、表示領域は、複数の小領域(副画素)に分割される。小領域は、たとえばX軸方向とY軸方向にそれぞれ2辺を有する正方形状である。各小領域は相互に等しい形状を有し、X軸方向及びY軸方向に隣接して配置される。本図においても、小領域の1つに斜線を付して示した。図4Gの小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、60μm×60μmの正方形状である。   Reference is made to FIG. 4G. FIG. 4G shows an example in which the front transparent electrode 12 does not have an opening. Also in the example shown in FIG. 4G, the display area is divided into a plurality of small areas (sub-pixels). The small region has, for example, a square shape having two sides in the X-axis direction and the Y-axis direction. Each small region has the same shape as each other, and is arranged adjacent to the X-axis direction and the Y-axis direction. Also in this figure, one of the small areas is indicated by hatching. The small region in FIG. 4G has a square shape of 60 μm × 60 μm when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20.

図4Gの裏側透明電極22には、開口部22aがX軸方向及びY軸方向に、それぞれ一定ピッチ(重心間の距離が60μm)で格子状に形成されている。開口部22aは、X軸方向及びY軸方向に、50μmの長さをもつL字状の開口部である。L字状開口部22aの幅は、10μmである。L字状開口部22aのうち、X軸方向に延びる部分(長さ50μm)を枝状(矩形状)開口部br、Y軸方向に延びる部分(長さ40μm)を枝状(矩形状)開口部brとする。 In the transparent electrode 22 on the back side of FIG. 4G, openings 22a are formed in a lattice shape in the X-axis direction and the Y-axis direction at a constant pitch (the distance between the centers of gravity is 60 μm). The opening 22a is an L-shaped opening having a length of 50 μm in the X-axis direction and the Y-axis direction. The width of the L-shaped opening 22a is 10 μm. Of the L-shaped opening 22a, a portion extending in the X-axis direction (length 50 μm) is a branch-like (rectangular) opening br 1 , and a portion extending in the Y-axis direction (length 40 μm) is branch-like (rectangular) and opening br 2.

上述した60μm×60μmの各正方形状小領域は、基板10、20の法線方向から見るとき、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってX軸方向に延在する仮想直線と、枝状開口部brの幅方向の中心を通ってY軸方向に延在する仮想直線とで画定される。各正方形状小領域においては、L字状開口部22a(枝状開口部br、枝状開口部br)と、その延長線上の電極22部分とで輪郭(4辺)が構成される。X軸方向及びY軸方向に隣接する4つ(2行2列)のL字状開口部22aの角部が、正方形状小領域の4つの角部となる。 Each of the 60 μm × 60 μm square small regions described above, when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, is an imaginary straight line extending in the X-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 1 ; It is defined by a virtual straight line extending in the Y-axis direction through the center in the width direction of the branch opening br 2 . In each square small region, an L-shaped opening 22a (branch opening br 1 , branch opening br 2 ) and an electrode 22 portion on the extension line form a contour (four sides). The corners of the four (2 rows and 2 columns) L-shaped openings 22a adjacent to each other in the X-axis direction and the Y-axis direction become the four corners of the small square region.

図4Gに示す例では、正方形状小領域の3つの角部において、隣接する小領域と電極22が接続され、1つの角部において、電極22が、隣接する小領域の電極22と、開口部22aによって分断されている。   In the example shown in FIG. 4G, the adjacent small region and the electrode 22 are connected at three corners of the square small region, and the electrode 22 is connected to the adjacent small region electrode 22 and the opening at one corner. It is divided by 22a.

正方形状の小領域の各辺を構成する開口部22aについて見るとき、対向辺を構成する開口部22aのスリットエッジ間距離は、50μmである。   When viewing the openings 22a constituting each side of the square-shaped small region, the distance between the slit edges of the opening 22a constituting the opposite side is 50 μm.

電極12、22間に電圧を印加したとき、開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、各正方形状小領域においては、4辺に配置されるスリット状開口部の内側に向かって、液晶分子が360°方位に配向分布するマルチドメイン配向状態が実現される。   When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, the liquid crystal is directed toward the inside of the slit-shaped openings arranged on the four sides in each small square region due to an oblique electric field generated around the openings 12a and 22a. A multi-domain alignment state in which molecules are aligned in a 360 ° azimuth is realized.

図4Hを参照する。図4Hに示す例においては、表側透明電極12に形成されるスリット状開口部12aは、Y軸方向に長い矩形状(長さ100μm、幅10μm)である。スリット状開口部12aは、X軸方向、Y軸方向のそれぞれに規則的、周期的に、具体的には、X軸方向、Y軸方向について、それぞれ一定ピッチで(X軸方向には90μmの距離を隔てて、Y軸方向には7μmの距離を隔てて)表側透明電極12に格子状に配置される。   Refer to FIG. 4H. In the example shown in FIG. 4H, the slit-shaped opening 12a formed in the front transparent electrode 12 has a rectangular shape (length 100 μm, width 10 μm) that is long in the Y-axis direction. The slit-shaped openings 12a are regularly and periodically in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, specifically, at a constant pitch in the X-axis direction and the Y-axis direction (90 μm in the X-axis direction). They are arranged in a grid pattern on the front transparent electrode 12 (with a distance of 7 μm in the Y-axis direction).

裏側透明電極22のスリット状開口部22aは、表側透明電極12のスリット状開口部12aと同形状である。スリット状開口部22aは、裏側透明電極22に、表側透明電極12におけるスリット状開口部12aと等しい態様で配置される。   The slit-like opening 22 a of the back side transparent electrode 22 has the same shape as the slit-like opening 12 a of the front side transparent electrode 12. The slit-shaped opening 22 a is arranged on the back side transparent electrode 22 in the same manner as the slit-shaped opening 12 a in the front-side transparent electrode 12.

Z軸方向から見るとき、表側透明電極12のスリット状開口部12aと裏側透明電極22のスリット状開口部22aは、X軸方向に半ピッチずれるように、交互に配置される。このため、X軸方向に沿って相互に隣接するスリット状開口部12aとスリット状開口部22aのスリットエッジ間距離は、40μmである。   When viewed from the Z-axis direction, the slit-shaped openings 12a of the front transparent electrode 12 and the slit-shaped openings 22a of the back transparent electrode 22 are alternately arranged so as to be shifted by a half pitch in the X-axis direction. For this reason, the distance between the slit edges of the slit-shaped opening 12a and the slit-shaped opening 22a adjacent to each other along the X-axis direction is 40 μm.

電極12、22間に電圧を印加したとき、スリット状開口部12a、22a周辺に発生する斜め電界により、液晶分子の配向方位が相互に180°異なる領域R、Rが形成される。領域R、Rは、たとえば相互に面積が等しく、規則的に配置される領域である。図4Hに示すスリット状開口部12a、22aを有する電極12、22構造により、マルチドメイン(2ドメイン)の液晶表示素子が実現される。 When a voltage is applied between the electrodes 12 and 22, regions R 1 and R 2 in which the orientation directions of the liquid crystal molecules are different from each other by 180 ° are formed by an oblique electric field generated around the slit-shaped openings 12a and 22a. The regions R 1 and R 2 are regions that are regularly arranged, for example, having the same area. A multi-domain (two-domain) liquid crystal display element is realized by the structure of the electrodes 12 and 22 having the slit-shaped openings 12a and 22a shown in FIG. 4H.

図5は、図4A〜図4Hに示す電極構造を有する垂直配向型液晶表示素子の表示について、外観観察結果を示す表である。液晶表示素子には、合成樹脂微粒子により形成され、表面コーティングなどによる表面処理が施されていない球状スペーサ(早川ゴム株式会社製3DS)を用い、球状スペーサの直径ごとに表示の評価を行った。本表において、丸印は、帯状暗領域等がほぼ認められない良好な表示、三角印は、帯状暗領域等による表示むらがわずかに認められる表示、バツ印は、帯状暗領域等による表示むらが明らかに認められる表示であることを示す。   FIG. 5 is a table showing the appearance observation results for the display of the vertical alignment type liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIGS. 4A to 4H. For the liquid crystal display element, a spherical spacer (3DS manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd.) formed of synthetic resin fine particles and not subjected to surface treatment by surface coating or the like was used, and the display was evaluated for each diameter of the spherical spacer. In this table, a circle indicates a good display with almost no band-like dark area, etc., a triangle indicates a display with slight display unevenness due to the band-like dark area, etc., and a cross indicates a display unevenness due to the band-like dark area. Indicates that this is clearly recognized.

なお、外観観察に用いた液晶表示素子は、電極12、22のパターニング、及び、球状スペーサとして直径2.5μm〜6.0μmの早川ゴム株式会社製3DSを使用する点以外は、実施例による液晶表示素子と同様の方法で作製した。球状スペーサは、表示面内に約100個/mmφの均一な散布密度で散布した。早川ゴム株式会社製3DS表面においては、液晶分子は水平に(スペーサ表面に平行となるように)配向する。   In addition, the liquid crystal display element used for external appearance observation is the liquid crystal according to the embodiment except that 3DS manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd. having a diameter of 2.5 μm to 6.0 μm is used as a spherical spacer and patterning of the electrodes 12 and 22. It was manufactured by the same method as the display element. The spherical spacers were sprayed at a uniform spray density of about 100 pieces / mmφ within the display surface. On the 3DS surface manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd., the liquid crystal molecules are aligned horizontally (so as to be parallel to the spacer surface).

液晶表示素子の外部取り出し端子には、1/4duty、1/3biasの最適バイアス駆動条件の駆動波形を出力する駆動装置(駆動回路43)を接続し、明表示時の駆動電圧が適切になるように調整して、液晶表示素子の表示領域をすべて明表示にしたときの外観を観察した。液晶表示素子には、7セグメント表示を含む特定の図形や文字が表示(セグメント表示)される。   A drive device (drive circuit 43) that outputs a drive waveform under the optimum bias drive condition of 1/4 duty and 1/3 bias is connected to the external extraction terminal of the liquid crystal display element so that the drive voltage at the time of bright display is appropriate. The appearance when the display area of the liquid crystal display element was all brightly displayed was observed. On the liquid crystal display element, specific figures and characters including 7-segment display are displayed (segment display).

図4A〜図4Cの欄を参照する。全体としてX軸方向にジグザグ形状の開口部が延在し、4ドメイン配向を実現する図4A〜図4Cの電極構造においては、2.5μm〜6.0μmのすべてのスペーサ径において、良好な表示が得られている。観察結果の共通性から、図3B(実施例)に示す電極構造を用いても等しい結果が得られるであろう。   Reference is made to the columns of FIGS. In the electrode structure of FIGS. 4A to 4C in which a zigzag-shaped opening extends in the X-axis direction as a whole to realize four-domain alignment, good display is obtained at all spacer diameters of 2.5 μm to 6.0 μm. Is obtained. Due to the commonality of the observation results, an equivalent result will be obtained even if the electrode structure shown in FIG. 3B (Example) is used.

図4D〜図4Gの欄を参照する。表示領域が複数の小領域(副画素)に分割され、液晶分子が電圧印加時に、各小領域において360°方位に配向する図4D〜図4Gの電極構造においては、観察結果が一致しているわけではない。   Reference is made to the columns of FIGS. 4D-4G. In the electrode structures of FIGS. 4D to 4G in which the display region is divided into a plurality of small regions (subpixels) and liquid crystal molecules are oriented in a 360 ° azimuth in each small region when a voltage is applied, the observation results are the same. Do not mean.

図4Dに示す構造においては、2.5μm〜4.0μmのスペーサ径において、良好な表示が得られたが、直径6.0μmのスペーサを用いた場合には、明らかな表示むらが観察された。   In the structure shown in FIG. 4D, good display was obtained with a spacer diameter of 2.5 μm to 4.0 μm, but when a spacer with a diameter of 6.0 μm was used, clear display unevenness was observed. .

図4E及び図4Gに示す構造においては、3.0μm〜4.0μmのスペーサ径において、良好な表示が得られたが、直径2.5μmのスペーサを用いた場合にはわずかに、直径6.0μmのスペーサを用いた場合には明らかに、表示むらが観察された。   In the structure shown in FIG. 4E and FIG. 4G, good display was obtained at a spacer diameter of 3.0 μm to 4.0 μm. However, when a spacer having a diameter of 2.5 μm was used, the diameter was slightly 6. Obviously, display unevenness was observed when a 0 μm spacer was used.

図4Fの電極構造においては、2.5μm〜6.0μmのすべてのスペーサ径において、良好な表示が得られた。   In the electrode structure of FIG. 4F, good display was obtained at all spacer diameters of 2.5 μm to 6.0 μm.

図4Hの欄を参照する。電圧印加時に2ドメイン配向が実現される図4Hの電極構造においては、3.0μmのスペーサ径においてのみ、良好な表示が得られたが、他の径のスペーサを用いた場合には、明らかに表示むらが観察された。   Refer to the column in FIG. 4H. In the electrode structure of FIG. 4H in which the two-domain orientation is realized when a voltage is applied, a good display was obtained only with a spacer diameter of 3.0 μm, but clearly when spacers with other diameters were used. Display unevenness was observed.

このように表示品質は、電極構造及びスペーサ径(セル厚)に依存する。   Thus, the display quality depends on the electrode structure and the spacer diameter (cell thickness).

次に、表示品質のスペーサ散布密度依存性について説明する。   Next, the dependency of display quality on spacer scattering density will be described.

図6は、図3B及び図4D〜図4Hに示す電極構造を有する垂直配向型液晶表示素子の表示について、外観観察結果を示す表である。液晶表示素子には、実施例で用いた球状スペーサ(ibonding社製粒子径4μmスペーサ)を使用し、スペーサの散布密度(個/mmφ)ごとに表示の評価を行った。本表における丸印、三角印、バツ印は、図5の表におけるそれらと等しい評価を示す。   FIG. 6 is a table showing the appearance observation results for the display of the vertical alignment type liquid crystal display device having the electrode structure shown in FIGS. 3B and 4D to 4H. For the liquid crystal display element, the spherical spacers used in the examples (a spacer having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding) were used, and the display was evaluated for each scattering density (pieces / mmφ) of the spacers. Circle marks, triangle marks, and cross marks in this table indicate evaluations equivalent to those in the table of FIG.

なお、図7に、図3B、図4D、図4G、及び、図4Hの電極構造をもつ垂直配向型液晶表示素子に電圧を印加したときの顕微鏡観察像(配向組織像)を示す。   FIG. 7 shows a microscopic observation image (alignment structure image) when a voltage is applied to the vertical alignment type liquid crystal display element having the electrode structure of FIGS. 3B, 4D, 4G, and 4H.

ここで、外観観察に用いた液晶表示素子は、電極12、22のパターニング、及び、球状スペーサの散布密度を56個/mmφ〜315個/mmφ(なお、実施例においては56個/mmφ)とする点以外は、実施例による液晶表示素子と同様の方法で作製した。球状スペーサは、表示面内に均一な散布密度で散布した。散布密度は、顕微鏡観察下における計測値である。既述したように、ibonding社製粒子径4μmスペーサ表面においては、液晶分子は水平に(スペーサ表面に平行となるように)配向する。   Here, the liquid crystal display element used for the appearance observation has the patterning of the electrodes 12 and 22 and the dispersion density of the spherical spacers of 56 / mmφ to 315 / mmφ (56 / mmφ in the embodiment). Except for this point, it was fabricated in the same manner as the liquid crystal display device according to the example. The spherical spacers were dispersed with a uniform distribution density in the display surface. The spray density is a measured value under a microscope. As described above, on the surface of a spacer having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding, liquid crystal molecules are aligned horizontally (so as to be parallel to the spacer surface).

液晶表示素子の外部取り出し端子には、図5に示した評価の場合と同様に、1/4duty、1/3biasの最適バイアス駆動条件の駆動波形を出力する駆動装置(駆動回路43)を接続し、駆動電圧5Vで液晶表示素子の表示領域をすべて明表示にしたときの外観を観察した。   As in the case of the evaluation shown in FIG. 5, a driving device (driving circuit 43) that outputs a driving waveform under the optimum bias driving conditions of 1/4 duty and 1/3 bias is connected to the external extraction terminal of the liquid crystal display element. The appearance when the display area of the liquid crystal display element was all brightly displayed with a driving voltage of 5 V was observed.

更に、本表には参考として、積水化学工業株式会社製EX004AC2(粒子径約4μmの球状スペーサ)を、214個/mmφの散布密度で用いたとき、及び、早川ゴム株式会社製3DS−XD(粒子径4μmの球状スペーサ)を、76個/mmφの散布密度で用いたときの表示品質の評価も付してある。この2種類の球状スペーサは、合成樹脂の表面に垂直配向性への表面処理(コーティング層の形成)が行われたスペーサである。すなわち液晶分子は、スペーサ表面に対し垂直に配向する。   Furthermore, for reference, in this table, EX004AC2 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. (spherical spacer with a particle size of about 4 μm) is used at a spraying density of 214 / mmφ, and 3DS-XD manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd. The evaluation of the display quality when a spherical spacer having a particle diameter of 4 μm is used at a spraying density of 76 / mmφ is also given. These two types of spherical spacers are spacers in which surface treatment (formation of a coating layer) for vertical alignment is performed on the surface of a synthetic resin. That is, the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the spacer surface.

なお、これらの液晶表示素子を作製する際、スペーサを散布し、基板を120℃で焼成した後、基板のプレス前に、0.6kgf/cmのNブローを基板表面より約15cm離れた位置からあてたところ、ibonding社製粒子径4μmスペーサはNブロー前後における単位面積当たりのスペーサ数(散布密度)に大きな差が観察された。一方、積水化学工業株式会社製EX004AC2、及び、早川ゴム株式会社製3DS−XDにおいては、差は軽微であった。このことから、積水化学工業株式会社製EX004AC2、及び、早川ゴム株式会社製3DS−XDを用いた場合は、基板を焼成することにより、スペーサ表面のコーティング層(垂直配向性への改質層)の一部が溶解され、スペーサが基板表面に固着されたと考えられる。他方、ibonding社製粒子径4μmスペーサは、表面にコーティング層が存在しないため、基板表面に固着されにくいことがわかる。 When manufacturing these liquid crystal display elements, after spraying spacers and firing the substrate at 120 ° C., before pressing the substrate, a 0.6 kgf / cm 2 N 2 blow was separated from the substrate surface by about 15 cm. When applied from the position, a large difference was observed in the number of spacers (spreading density) per unit area before and after N 2 blow for spacers having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding. On the other hand, the difference was slight between EX004AC2 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. and 3DS-XD manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd. For this reason, when EX004AC2 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. and 3DS-XD manufactured by Hayakawa Rubber Co., Ltd. are used, the coating layer on the spacer surface (modified layer for vertical alignment) is obtained by firing the substrate. It is considered that a part of the spacer was dissolved and the spacer was fixed to the substrate surface. On the other hand, it can be seen that the spacer having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding Co., Ltd. does not have a coating layer on the surface, and is not easily fixed to the substrate surface.

図6を参照すると、参考として記載したスペーサ(垂直配向性への表面処理が施されたスペーサ)を用いた場合、図3B及び図4D〜図4Hのすべての電極構造で良好な表示が得られる。しかし、液晶分子が表面で水平に(表面に平行となるように)配向するスペーサ(ibonding社製粒子径4μmスペーサ)を使用した液晶表示素子においては、電極構造及びスペーサの面内散布密度によって、表示品質が大きな影響を受けることがわかる。   Referring to FIG. 6, when the spacer described as a reference (spacer subjected to surface treatment for vertical alignment) is used, good display can be obtained with all the electrode structures of FIGS. 3B and 4D to 4H. . However, in a liquid crystal display element using a spacer (ibonding particle diameter 4 μm spacer) in which liquid crystal molecules are aligned horizontally (so as to be parallel to the surface) on the surface, depending on the electrode structure and the in-plane scattering density of the spacer, It can be seen that the display quality is greatly affected.

図6の図3Bの欄を参照する。図3Bに示す電極構造をもつ液晶表示素子においては、散布密度が56個/mmφ〜191個/mmφのとき、良好な表示が得られたが、315個/mmφのときには、わずかに表示むらが観察された。   Reference is made to the column of FIG. 3B in FIG. In the liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIG. 3B, good display was obtained when the spraying density was 56 / mmφ to 191 / mmφ, but there was slight display unevenness when it was 315 / mmφ. Observed.

図7の図3Bの欄を参照すると、散布密度が56個/mmφ〜191個/mmφのときには、たとえば帯状暗領域が観察されない、またはほぼ観察されないが、315個/mmφのときには、スペーサの周囲に、帯状暗領域が多数観察されることがわかる。   Referring to the column of FIG. 3B in FIG. 7, when the spray density is 56 / mmφ to 191 / mmφ, for example, a band-like dark region is not observed or almost not observed, but when it is 315 / mmφ, In addition, it can be seen that many strip-shaped dark regions are observed.

なお、図3Bと同様の構造をもつ図4A〜図4Cの電極構造(全体としてX軸方向にジグザグ形状の開口部が延在し、4ドメイン配向を実現する電極構造)においても、同様の結果が得られるであろう。   4A to 4C having the same structure as that shown in FIG. 3B (the electrode structure that realizes a four-domain alignment by extending a zigzag opening as a whole in the X-axis direction). Will be obtained.

図3B、及び、図4A〜図4Cの電極構造は、広いスペーサ径(2.5μm〜6.0μm)の範囲(図5参照)、及び、広い散布密度(56個/mmφ〜191個/mmφ)の範囲(図6参照)で良好な表示が得られることがわかる。すなわち、スペーサ径依存性、スペーサ散布量依存性が小さい電極構造といえるであろう。   3B and 4A to 4C have a wide spacer diameter (2.5 μm to 6.0 μm) range (see FIG. 5) and a wide spray density (56 / mmφ to 191 / mmφ). ) (See FIG. 6), it can be seen that good display can be obtained. That is, it can be said that the electrode structure has little dependency on the spacer diameter and the dependency on the amount of dispersed spacer.

図6の図4Dの欄を参照する。図4Dに示す電極構造をもつ液晶表示素子においては、散布密度が56個/mmφ〜191個/mmφのとき、良好な表示が得られたが、315個/mmφのときには、わずかに表示むらが観察された。   Reference is made to the column of FIG. 4D of FIG. In the liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIG. 4D, good display was obtained when the spraying density was 56 / mmφ to 191 / mmφ, but there was slight display unevenness when it was 315 / mmφ. Observed.

図7の図4Dの欄を参照すると、散布密度が315個/mmφのときには、各小領域(副画素)の内部において、十字状の暗領域の交差する点が小領域の中央からずれているところが多数観察される。56個/mmφ〜191個/mmφのときには、十字状暗領域の交差点のずれが軽微であるか、観察されず、表示は良好である。ここで十字状暗領域は、小領域内の液晶分子配向方位が両偏光板吸収軸に平行または直交する方位に形成され、小領域内部の液晶配向方位が連続的に変化していることを示すものである。   Referring to the column of FIG. 4D in FIG. 7, when the spraying density is 315 / mmφ, the point where the cross-shaped dark region intersects is shifted from the center of the small region within each small region (subpixel). However, many are observed. When the number is 56 / mmφ to 191 / mmφ, the deviation of the intersection of the cross-shaped dark region is slight or not observed, and the display is good. Here, the cross-shaped dark region indicates that the liquid crystal molecular orientation orientation in the small region is formed in an orientation parallel or perpendicular to both polarizing plate absorption axes, and the liquid crystal orientation orientation in the small region is continuously changing. Is.

図6の図4Eの欄を参照する。図4Eに示す電極構造をもつ液晶表示素子においては、散布密度が56個/mmφ〜105個/mmφのとき、良好な表示が得られたが、191個/mmφ〜315個/mmφのときには、明らかな表示むらが観察された。   Reference is made to the column of FIG. 4E in FIG. In the liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIG. 4E, good display was obtained when the spraying density was 56 / mmφ to 105 / mmφ, but when the density was 191 / mmφ to 315 / mmφ, Obvious display irregularities were observed.

図6の図4Fの欄を参照する。図4Fに示す電極構造をもつ液晶表示素子においては、散布密度が56個/mmφ〜191個/mmφのとき、良好な表示が得られたが、315個/mmφのときには、明らかな表示むらが観察された。   Reference is made to the column of FIG. 4F in FIG. In the liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIG. 4F, good display was obtained when the spraying density was 56 / mmφ to 191 / mmφ, but when 315 / mmφ, clear display unevenness was obtained. Observed.

図4Fの電極構造も、広いスペーサ径(2.5μm〜6.0μm)の範囲(図5参照)、及び、広い散布密度(56個/mmφ〜191個/mmφ)の範囲(図6参照)で良好な表示が得られる、スペーサ径依存性、スペーサ散布量依存性が小さな電極構造といえるであろう。   The electrode structure in FIG. 4F also has a wide spacer diameter (2.5 μm to 6.0 μm) range (see FIG. 5) and a wide spray density (56 / mmφ to 191 / mmφ) (see FIG. 6). Thus, it can be said that the electrode structure has a small dependency on the spacer diameter and the dependency on the amount of dispersed spacer, which can provide a good display.

図6の図4Gの欄を参照する。図4Gに示す電極構造をもつ液晶表示素子においては、散布密度が56個/mmφ〜105個/mmφのとき、良好な表示が得られたが、191個/mmφ〜315個/mmφのときには、わずかに表示むらが観察された。   Reference is made to the column of FIG. 4G in FIG. In the liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIG. 4G, good display was obtained when the spraying density was 56 / mmφ to 105 / mmφ, but when 191 / mmφ to 315 / mmφ, A slight display unevenness was observed.

図7の図4Gの欄を参照すると、散布密度が315個/mmφのときには、十字状暗領域の交差点が中央からずれている小領域(副画素)が多数観察される。このずれが少なくなることにより、外観観察時の表示均一性が確保できることがわかった。   Referring to the column of FIG. 4G in FIG. 7, when the spray density is 315 / mmφ, a large number of small regions (subpixels) in which the intersections of the cross-shaped dark regions are shifted from the center are observed. It was found that display uniformity during appearance observation can be ensured by reducing this shift.

図6の図4Hの欄を参照する。図4Hに示す電極構造をもつ液晶表示素子においては、56個/mmφ〜315個/mmφのすべての散布密度で、明らかな表示むらが観察された。   Refer to FIG. 4H in FIG. In the liquid crystal display element having the electrode structure shown in FIG. 4H, clear display unevenness was observed at all the spraying densities of 56 / mmφ to 315 / mmφ.

図7の図4Hの欄を参照する。両電極12、22面の開口部12a、22a間に配置されるスペーサの一部の周囲において、帯状の暗領域が観察され、この暗領域が外観上の表示むらとして認識されることがわかった。帯状暗領域は、ibonding社製粒子径4μmスペーサのすべての散布密度(56個/mmφ〜315個/mmφ)で観察される。   Reference is made to the column of FIG. 4H in FIG. A band-like dark region was observed around a part of the spacer disposed between the openings 12a and 22a on the surfaces of both electrodes 12 and 22, and it was found that this dark region was recognized as display unevenness in appearance. . The band-like dark region is observed at all the spraying densities (56 / mmφ to 315 / mmφ) of spacers having a particle diameter of 4 μm manufactured by ibonding.

なお、たとえば図3B、及び、図4A〜図4Cに示す構造と比較したとき、図4Hの構造は、基板10、20法線方向から見たときのスリットエッジ間距離が40μmと相対的に広い(図3B、及び、図4A〜図4Cに示す構造は30μm)。そこで本願発明者は、図4Hにおけるスリットエッジ間距離を狭くした素子を別途作製し、観察した。しかし、図3B等の電極構造の場合とは異なり、56個/mmφ〜315個/mmφのすべての散布密度で表示均一性が実現されるというわけではなかった。   For example, when compared with the structures shown in FIGS. 3B and 4A to 4C, the structure of FIG. 4H has a relatively wide distance between the slit edges of 40 μm when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20. (The structure shown in FIGS. 3B and 4A to 4C is 30 μm). Therefore, the inventor of the present application separately manufactured and observed an element in which the distance between the slit edges in FIG. 4H was narrowed. However, unlike the electrode structure shown in FIG. 3B and the like, display uniformity was not realized with all the spraying densities of 56 / mmφ to 315 / mmφ.

図5、図6に示す観察結果、及び、図7に示す顕微鏡観察像から、たとえば以下のことが理解されるであろう。   For example, the following will be understood from the observation results shown in FIGS. 5 and 6 and the microscope observation image shown in FIG.

図4Hに示す、2ドメイン配向状態を実現する電極構造は、表示のスペーサ径依存性やスペーサ散布量依存性が大きく、表示均一性の得られる条件が極めて狭い。液晶分子が表面に平行となるように配向するスペーサを用いた場合、広範囲の条件で良好な表示状態を実現することは困難であると考えられる。   The electrode structure that realizes the two-domain alignment state shown in FIG. 4H has a large dependency on display spacer diameter and spacer scattering amount, and the conditions for obtaining display uniformity are extremely narrow. When a spacer that aligns liquid crystal molecules so as to be parallel to the surface is used, it is considered difficult to realize a good display state under a wide range of conditions.

図3B、及び、図4A〜図4Cに示す、4ドメイン配向を実現する電極構造(全体としてX軸方向にジグザグ形状の開口部が延在する電極構造)は、スペーサ径依存性、及び、スペーサ散布量依存性が小さく、明表示時の表示均一性の得られる条件が広い。このため、液晶分子が表面に平行となるように配向するスペーサを用いた場合であっても、比較的広範囲の条件で良好な表示状態を実現することができる。したがって、液晶表示素子の低コスト化やタクトタイムの短縮が可能な電極構造であるといえる。   3B and FIGS. 4A to 4C, the electrode structure that realizes the four-domain orientation (the electrode structure in which the zigzag-shaped opening extends in the X-axis direction as a whole) has a spacer diameter dependency and a spacer There is little dependence on the spread rate, and there are a wide range of conditions for obtaining display uniformity during bright display. For this reason, even when a spacer that aligns liquid crystal molecules so as to be parallel to the surface is used, a good display state can be realized under a relatively wide range of conditions. Therefore, it can be said that the electrode structure can reduce the cost of the liquid crystal display element and shorten the tact time.

図4D〜図4Gに示す、表示領域が複数の小領域(副画素)に分割され、電圧印加時に、液晶分子を各小領域において360°方位に配向させる電極構造は、図4Hの構造よりも広い範囲で良好な表示状態を実現することができるが、図4Fの構造を除けば、図3B、及び、図4A〜図4Cの構造よりも、良好な表示状態を実現することができる範囲は狭い。しかし図4D〜図4Gの電極構造も、液晶分子が表面に平行となるように配向するスペーサを用いた場合でも、良好な表示状態を実現することができ、液晶表示素子の低コスト化やタクトタイムの短縮が可能な電極構造である。   The display structure shown in FIGS. 4D to 4G is divided into a plurality of small areas (subpixels), and an electrode structure for aligning liquid crystal molecules in each small area in a 360 ° azimuth direction when applying voltage is more than the structure of FIG. 4H. Although a good display state can be realized in a wide range, the range in which a better display state can be realized than the structures of FIGS. 3B and 4A to 4C except for the structure of FIG. 4F is narrow. However, the electrode structures of FIGS. 4D to 4G can also realize a good display state even when a spacer is used in which the liquid crystal molecules are aligned parallel to the surface. It is an electrode structure that can shorten the time.

更に、液晶分子を表面に平行となるように配向させるスペーサを、315個/mmφ以上の散布密度で散布した場合、図3B、図4A〜図4Hのいずれの電極構造でも良好な表示は得られないことがわかる。   Further, when spacers that align liquid crystal molecules so as to be parallel to the surface are dispersed at a dispersion density of 315 pieces / mmφ or more, good display can be obtained with any of the electrode structures of FIGS. 3B and 4A to 4H. I understand that there is no.

以上、実施例等に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されない。   As mentioned above, although this invention was demonstrated along the Example etc., this invention is not restrict | limited to these.

たとえば、実施例においては、基板10、20法線方向から見るとき、相互に隣接するスリット状開口部12aとスリット状開口部22aの距離(スリットエッジ間距離)は、30μmであったが、「発明が解決しようとする課題」に記したように、帯状暗領域Dは、スリット状開口部との間の距離が相対的に長い位置にあるスペーサの周囲に形成されると考えられる。したがって、スリットエッジ間距離が30μm以下であれば、少なくとも実施例と同様の効果(帯状暗領域の抑制、及び、高い表示品質)を得ることができる。 For example, in the example, when viewed from the normal direction of the substrates 10 and 20, the distance between the slit-shaped opening 12a and the slit-shaped opening 22a adjacent to each other (distance between the slit edges) was 30 μm. invention, as is noted problem "to be solved, strip dark region D 2 is considered the distance between the slit-shaped opening is formed around the spacer in a relatively long position. Therefore, if the distance between the slit edges is 30 μm or less, at least the same effects (suppression of the band-like dark region and high display quality) can be obtained.

図4A〜図4Cに示す電極構造の場合も、同様に、スリットエッジ間距離が30μm以下であれば高い表示品質を得ることができる。   Similarly, in the case of the electrode structures shown in FIGS. 4A to 4C, high display quality can be obtained if the distance between the slit edges is 30 μm or less.

図4D、図4E、図4Fの構造においても、円形開口部12aのエッジと、小領域の4辺に配置される枝状開口部br、brのエッジ(スリットエッジ)との間の距離が、それぞれ20μm以下、35μm以下、35μm以下であれば高い表示品質を得ることができる。 4D, 4E, and 4F, the distance between the edge of the circular opening 12a and the edges (slit edges) of the branch-like openings br 1 and br 2 arranged on the four sides of the small region However, high display quality can be obtained if they are 20 μm or less, 35 μm or less, or 35 μm or less, respectively.

図4Gの構造においても、小領域の各辺を構成する開口部22aについて見るとき、対向辺を構成する開口部22aのスリットエッジ間距離が50μm以下であれば高い表示品質を得ることができる。   Also in the structure of FIG. 4G, when viewing the openings 22a constituting each side of the small region, high display quality can be obtained if the distance between the slit edges of the openings 22a constituting the opposite side is 50 μm or less.

また、図4D〜図4Gに示す例においては、小領域の形状を正方形状としたが広く矩形状とすることができる。   In the example shown in FIGS. 4D to 4G, the shape of the small region is a square shape, but can be a wide rectangular shape.

更に、図4D〜図4Fに示す例においては、円形状の開口部12aを用いたが、小領域内で液晶分子を放射状に配向させる開口部であれば円形状に限らず、たとえば矩形状とすることができる。   Furthermore, in the examples shown in FIGS. 4D to 4F, the circular opening 12a is used. However, the opening is not limited to a circular shape as long as it is an opening that radially aligns liquid crystal molecules in a small region. can do.

実施例等による液晶表示素子は、たとえばスペーサの周囲の少なくとも一部に発生する暗領域が抑制され、高い表示品質を実現する液晶表示素子である。   The liquid crystal display element according to the embodiment or the like is a liquid crystal display element that realizes high display quality by suppressing, for example, a dark region generated in at least a part around the spacer.

その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

垂直配向型液晶表示素子及び垂直配向型液晶表示装置全般に利用可能である。車載用表示機、表示装置、計器や、産業機器の表示機、計器、更には、輸送機器の表示機、計器、一例として、鉄道車両の表示機、機器等に、好適に利用可能である。   The present invention can be used for vertical alignment liquid crystal display elements and vertical alignment liquid crystal display devices in general. It can be suitably used for in-vehicle displays, display devices, instruments, industrial equipment displays, instruments, and transportation equipment displays, instruments, for example, railway vehicle displays, instruments, and the like.

10、20 基板
11、21 透明基板
12、22 透明電極
12a、22a 開口部
13、23 垂直配向膜
30 液晶層
31 スペーサ
41、42 偏光板
43 駆動回路
50 表側基板
51 ガラス基板
52 透明電極
52a スリット状開口部
53 垂直配向膜
54 スペーサ
55 液晶層
56 空間
A、A、A、B、C、D、R〜R 領域
、D 暗領域
br〜br 枝部
10, 20 Substrate 11, 21 Transparent substrate 12, 22 Transparent electrode 12a, 22a Opening 13, 23 Vertical alignment film 30 Liquid crystal layer 31 Spacer 41, 42 Polarizer 43 Drive circuit 50 Front side substrate 51 Glass substrate 52 Transparent electrode 52a Slit shape Opening 53 Vertical alignment film 54 Spacer 55 Liquid crystal layer 56 Space A, A 1 , A 2 , B, C, D, R 1 to R 4 region D 1 , D 2 Dark region br 1 to br 3 branches

Claims (9)

第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、
前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサと
を有し、
前記第1の電極と前記第2の電極は、開口部を備え、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部の少なくとも一方で、全体として第1の方向に延在するジグザグ形状の開口部が複数形成され、前記第1の方向と直交する第2の方向に隣接する2つのジグザグ形状の開口部のエッジ間距離は30μm以下であり、
前記球状スペーサは、直径が2.5μm〜6.0μmであり、56個/mmφ〜191個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている4ドメインの液晶表示素子。
A first substrate comprising a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment;
A second electrode that is disposed opposite and substantially parallel to the first substrate, includes a second electrode, and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment; A substrate,
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A spherical spacer that maintains a constant distance between the first substrate and the second substrate and horizontally aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on the surface;
The first electrode and the second electrode include an opening,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, at least one of the opening of the first electrode and the opening of the second electrode, the zigzag shape extends in the first direction as a whole. A plurality of openings are formed, and the distance between the edges of two zigzag openings adjacent to each other in a second direction orthogonal to the first direction is 30 μm or less,
The spherical spacer has a diameter of 2.5 [mu] m to 6.0 [mu] m, and has a density of 56 / mm [phi] to 191 / mm [phi] and is arranged between the first substrate and the second substrate. Liquid crystal display element.
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部は、ともに、全体として前記第1の方向に延在するジグザグ形状の開口部であり、ジグザグ形状の屈曲部を前記第2の方向に揃え、前記第2の方向に沿って交互に配置されている請求項1に記載の液晶表示素子。   When viewed from the normal direction of the first and second substrates, the opening of the first electrode and the opening of the second electrode both have a zigzag shape that extends in the first direction as a whole. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein zigzag bent portions are aligned in the second direction and are alternately arranged along the second direction. 前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部は、更に、ジグザグ形状の各屈曲部から、該屈曲部の凸方向に、前記第2の方向と平行に延びる枝状開口部を備え、該枝状開口部は、前記第2の方向に隣接するジグザグ形状の開口部の屈曲部に重なる請求項2に記載の液晶表示素子。   When viewed from the normal direction of the first and second substrates, the opening portion of the first electrode and the opening portion of the second electrode are further protruded from the respective bent portions having a zigzag shape. The branch-shaped opening that extends in parallel with the second direction is provided in the direction, and the branch-shaped opening overlaps a bent portion of a zigzag-shaped opening adjacent to the second direction. Liquid crystal display element. 前記第1及び第2基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の開口部と前記第2の電極の開口部は、ともに、前記第2の方向が凸方向となるV字形状開口部を、重心が市松模様状となるように配置した開口部であり、
前記第1の電極のV字形状開口部と前記第2の電極のV字形状開口部は、前記第1の方向に交互に、端部において重なるように配置されて、全体として前記第1の方向に延在するジグザグ形状開口部が形成される請求項1に記載の液晶表示素子。
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, both the opening of the first electrode and the opening of the second electrode are V-shaped openings in which the second direction is a convex direction. Is an opening that is arranged so that the center of gravity is in a checkered pattern,
The V-shaped opening of the first electrode and the V-shaped opening of the second electrode are alternately arranged in the first direction so as to overlap each other at the end, and the first electrode as a whole is arranged. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a zigzag-shaped opening extending in the direction is formed.
前記第1の電極の開口部と、前記第2の電極の開口部は、ともに、第3の方向に延びる第1の枝状開口部と、第4の方向に延びる第2の枝状開口部を用いて構成され、
前記第1及び第2の枝状開口部は、前記第1、第2の電極上に、前記第1の方向に沿って見るとき、前記第1の枝状開口部のみが配置される列と、前記第2の枝状開口部のみが配置される列が交互に現れ、前記第2の方向に沿って見るとき、前記第1の枝状開口部のみが配置される行と、前記第2の枝状開口部のみが配置される行が交互に現れるように形成され、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の電極の前記第1の枝状開口部と、前記第2の電極の前記第2の枝状開口部が交互に端部で重なって、全体として前記第1の方向に延在するジグザグ形状の第1の開口部が形成され、
該第1の開口部と、前記第2の方向に隣接するジグザグ形状の第2の開口部は、前記第1の電極の前記第2の枝状開口部と、前記第2の電極の前記第1の枝状開口部が交互に端部で重なって形成される請求項1に記載の液晶表示素子。
The opening of the first electrode and the opening of the second electrode are both a first branch opening extending in the third direction and a second branch opening extending in the fourth direction. Configured with
The first and second branch openings, when viewed along the first direction on the first and second electrodes, and a row in which only the first branch openings are disposed. The columns in which only the second branch openings are disposed alternately appear, and when viewed along the second direction, the rows in which only the first branch openings are disposed, and the second Are formed so that rows in which only the branch openings are arranged alternately appear,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, the first branch opening of the first electrode and the second branch opening of the second electrode alternately end. A zigzag-shaped first opening extending in the first direction as a whole is formed,
The first opening and the zigzag-shaped second opening adjacent in the second direction are the second branch opening of the first electrode and the second opening of the second electrode. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein one branch-like opening is alternately overlapped at an end.
第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、
前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサと
を有し、
前記第1の電極には、第1の方向に長い第1の開口部と、前記第1の方向と直交する第2の方向に長い第2の開口部が、前記第1の方向、前記第2の方向の双方について、交互に配置されるように、前記第1及び第2の方向にそれぞれ一定ピッチで形成され、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、
前記第2の電極には、前記複数の矩形状領域の各々の中央部に配置されるように開口部が形成され、
前記矩形状領域の4辺の一部を構成する、前記第1の電極の開口部のエッジと、前記矩形状領域の中央部に配置される前記第2の電極の開口部のエッジとの間の距離は、20μm以下であり、
前記球状スペーサは、直径が2.5μm〜4.0μmであり、56個/mmφ〜191個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子。
A first substrate comprising a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment;
A second electrode that is disposed opposite and substantially parallel to the first substrate, includes a second electrode, and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment; A substrate,
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A spherical spacer that maintains a constant distance between the first substrate and the second substrate and horizontally aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on the surface;
The first electrode includes a first opening that is long in a first direction and a second opening that is long in a second direction orthogonal to the first direction. The two directions are formed at a constant pitch in the first and second directions so as to be alternately arranged in both directions,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, an imaginary straight line extending in the first direction through the center in the width direction of the first opening, and the second opening An imaginary straight line extending in the second direction through the center in the width direction, each having two sides in the first direction and the second direction, the first direction and the second direction A plurality of rectangular regions arranged adjacent to each other are defined;
In the second electrode, an opening is formed so as to be arranged at the center of each of the plurality of rectangular regions,
Between the edge of the opening of the first electrode, which constitutes a part of the four sides of the rectangular region, and the edge of the opening of the second electrode arranged at the center of the rectangular region The distance is 20 μm or less,
The spherical spacer has a diameter of 2.5 μm to 4.0 μm and a density of 56 / mmφ to 191 / mmφ and is disposed between the first substrate and the second substrate. element.
第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、
前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサと
を有し、
前記第1の電極には、第1の方向に長い第1の枝状開口部と、該第1の方向と直交する第2の方向に長い第2の枝状開口部が、該第1の枝状開口部の長さ方向の一方エッジの中央と、該第2の枝状開口部の長さ方向の端部が結合されて構成されるT字形状開口部が、前記第1の方向、及び、前記第2の方向のそれぞれに一定ピッチで、かつ、前記第1の方向に隣接する2つの開口部列について見るとき、前記第2の方向に半ピッチずれるように形成され、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、
前記第2の電極には、前記矩形状領域の各々の中央部に配置されるように開口部が形成され、
前記矩形状領域の4辺の一部を構成する前記第1の電極のT字形状開口部のエッジと、前記矩形状領域の中央部に配置される前記第2の電極の開口部のエッジとの間の距離は、35μm以下であり、
前記球状スペーサは、直径が3.0μm〜4.0μmであり、56個/mmφ〜105個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子。
A first substrate comprising a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment;
A second electrode that is disposed opposite and substantially parallel to the first substrate, includes a second electrode, and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment; A substrate,
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A spherical spacer that maintains a constant distance between the first substrate and the second substrate and horizontally aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on the surface;
The first electrode includes a first branch opening that is long in a first direction and a second branch opening that is long in a second direction orthogonal to the first direction. A T-shaped opening formed by combining the center of one edge in the length direction of the branch-shaped opening and the end of the second branch-shaped opening in the length direction is the first direction, And, when viewed with respect to two opening rows adjacent to the first direction at a constant pitch in each of the second directions, formed so as to be shifted by a half pitch in the second direction,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, an imaginary straight line extending in the first direction through the center in the width direction of the first branch opening, and the second branch An imaginary straight line extending in the second direction through the center in the width direction of the opening, and each having two sides in the first direction and the second direction, and the first direction A plurality of rectangular regions disposed adjacent to the second direction are defined;
In the second electrode, an opening is formed so as to be disposed at the center of each of the rectangular regions,
The edge of the T-shaped opening of the first electrode constituting a part of the four sides of the rectangular region, and the edge of the opening of the second electrode disposed in the center of the rectangular region; The distance between is 35 μm or less,
The spherical spacer has a diameter of 3.0 μm to 4.0 μm and a density of 56 / mmφ to 105 / mmφ and is disposed between the first substrate and the second substrate. element.
第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、
前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサと
を有し、
前記第1の電極には、第1の方向に長い第1の枝状開口部と、該第1の方向と直交する第2の方向に長い第2の枝状開口部が、該第1の枝状開口部の長さ方向の一方エッジの中央と、該第2の枝状開口部の長さ方向の端部が結合されて構成されるT字形状開口部が、前記第1の方向、及び、前記第2の方向のそれぞれに一定ピッチで、かつ、前記第1の方向に隣接する2つの開口部列について見るとき、列単位で前記第2の方向に沿って相互に逆向きに配置された上で、前記第2の方向に所定ピッチずれるように形成され、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、
前記第2の電極には、前記矩形状領域の各々の中央部に配置されるように開口部が形成され、
前記矩形状領域の4辺の一部を構成する前記第1の電極のT字形状開口部のエッジと、前記矩形状領域の中央部に配置される前記第2の電極の開口部のエッジとの間の距離は、35μm以下であり、
前記球状スペーサは、直径が2.5μm〜6.0μmであり、56個/mmφ〜191個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子。
A first substrate comprising a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment;
A second electrode that is disposed opposite and substantially parallel to the first substrate, includes a second electrode, and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment; A substrate,
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A spherical spacer that maintains a constant distance between the first substrate and the second substrate and horizontally aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on the surface;
The first electrode includes a first branch opening that is long in a first direction and a second branch opening that is long in a second direction orthogonal to the first direction. A T-shaped opening formed by combining the center of one edge in the length direction of the branch-shaped opening and the end of the second branch-shaped opening in the length direction is the first direction, And when looking at two opening rows adjacent to the first direction at a constant pitch in each of the second directions, they are arranged opposite to each other along the second direction in units of rows. And formed so as to be shifted by a predetermined pitch in the second direction,
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, an imaginary straight line extending in the first direction through the center in the width direction of the first branch opening, and the second branch An imaginary straight line extending in the second direction through the center in the width direction of the opening, and each having two sides in the first direction and the second direction, and the first direction A plurality of rectangular regions disposed adjacent to the second direction are defined;
In the second electrode, an opening is formed so as to be disposed at the center of each of the rectangular regions,
The edge of the T-shaped opening of the first electrode constituting a part of the four sides of the rectangular region, and the edge of the opening of the second electrode disposed in the center of the rectangular region; The distance between is 35 μm or less,
The spherical spacer has a diameter of 2.5 μm to 6.0 μm, and a liquid crystal display disposed between the first substrate and the second substrate at a density of 56 / mmφ to 191 / mmφ. element.
第1の電極、及び、該第1の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第1の垂直配向膜を備える第1の基板と、
前記第1の基板に略平行に対向配置され、第2の電極、及び、該第2の電極を覆うように形成され、配向処理が施されていない第2の垂直配向膜を備える第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置される液晶層と、
前記第1の基板と前記第2の基板の間を一定の間隔に保持し、表面において前記液晶層の液晶分子を水平配向させる球状スペーサと
を有し、
前記第1の電極には、第1の方向に延びる第1の枝状開口部と、該第1の方向と直交する第2の方向に延びる第2の枝状開口部とで構成されるL字形状開口部が、前記第1の方向、及び、前記第2の方向のそれぞれに一定ピッチで格子状に形成され、
前記第1及び第2の基板の法線方向から見るとき、前記第1の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第1の方向に延在する仮想直線と、前記第2の枝状開口部の幅方向の中心を通って前記第2の方向に延在する仮想直線とで、前記第1の方向と前記第2の方向にそれぞれ2辺を有し、前記第1の方向と前記第2の方向に隣接して配置される複数の矩形状領域が画定され、
前記矩形状領域の対向辺を構成する開口部のエッジ間距離は、50μm以下であり、
前記球状スペーサは、直径が3.0μm〜4.0μmであり、56個/mmφ〜105個/mmφの密度で、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されている液晶表示素子。
A first substrate comprising a first electrode and a first vertical alignment film formed so as to cover the first electrode and not subjected to alignment treatment;
A second electrode that is disposed opposite and substantially parallel to the first substrate, includes a second electrode, and a second vertical alignment film that is formed so as to cover the second electrode and that has not been subjected to an alignment treatment; A substrate,
A liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate;
A spherical spacer that maintains a constant distance between the first substrate and the second substrate and horizontally aligns the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer on the surface;
The first electrode includes an L that includes a first branch opening that extends in a first direction and a second branch opening that extends in a second direction orthogonal to the first direction. Character-shaped openings are formed in a lattice pattern at a constant pitch in each of the first direction and the second direction;
When viewed from the normal direction of the first and second substrates, an imaginary straight line extending in the first direction through the center in the width direction of the first branch opening, and the second branch An imaginary straight line extending in the second direction through the center in the width direction of the opening, and each having two sides in the first direction and the second direction, and the first direction A plurality of rectangular regions disposed adjacent to the second direction are defined;
The distance between the edges of the openings that constitute the opposing sides of the rectangular region is 50 μm or less,
The spherical spacer has a diameter of 3.0 μm to 4.0 μm and a density of 56 / mmφ to 105 / mmφ and is disposed between the first substrate and the second substrate. element.
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