JP2778516B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Liquid crystal display device and manufacturing method thereof

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JP2778516B2
JP2778516B2 JP7098336A JP9833695A JP2778516B2 JP 2778516 B2 JP2778516 B2 JP 2778516B2 JP 7098336 A JP7098336 A JP 7098336A JP 9833695 A JP9833695 A JP 9833695A JP 2778516 B2 JP2778516 B2 JP 2778516B2
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liquid crystal
display device
crystal display
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、文字、図形等を表示す
る液晶表示装置及びその製造方法に関するものであり、
画質および視野角特性の優れた液晶表示装置として利用
される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device for displaying characters, figures and the like, and a method for manufacturing the same.
It is used as a liquid crystal display device having excellent image quality and viewing angle characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の液晶表示装置は、電圧印加時の液
晶分子特有の挙動により視野角が狭いという固有の課題
を有している。液晶表示装置の視野角が狭い理由を、薄
膜トランジスタ(TFT)駆動の液晶表示装置に多く用
いられているツイステッドネマチック(TN)モードを
例にとって説明する(図2)。
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal display device has an inherent problem that a viewing angle is narrow due to a characteristic behavior of liquid crystal molecules when a voltage is applied. The reason why the viewing angle of a liquid crystal display device is narrow will be described with reference to a twisted nematic (TN) mode which is often used in a liquid crystal display device driven by a thin film transistor (TFT) (FIG. 2).

【0003】液晶分子は棒状の分子と考えられるが、T
Nモードにおいては図2に示すように液晶分子が2枚の
ガラス基板間に挟持されている。すなわち、液晶分子2
は上基板3でも下基板4でもほぼガラス基板に平行に配
向している(但し、ガラス基板界面とは小さなプレチル
ト角11をなして、配向している)。実際には、液晶分
子の上基板面内の方位方向と下基板面内の方位方向がほ
ぼ90°なすように配置されているが、図2においては
見易くするために、この90°の液晶分子のねじれは表
示していない。この電圧非印加の状態では顕著な視角依
存性は生じない。
[0003] Liquid crystal molecules are considered to be rod-like molecules.
In the N mode, as shown in FIG. 2, liquid crystal molecules are sandwiched between two glass substrates. That is, the liquid crystal molecules 2
Is oriented substantially parallel to the glass substrate in both the upper substrate 3 and the lower substrate 4 (however, it is oriented at a small pretilt angle 11 with the glass substrate interface). Actually, the liquid crystal molecules are arranged so that the azimuthal direction in the upper substrate surface and the azimuthal direction in the lower substrate surface are substantially 90 °. In FIG. Is not shown. In this state where no voltage is applied, there is no noticeable viewing angle dependency.

【0004】このTN配列に電圧を印加すると、図3に
示すように液晶分子は電界と平行になるように配列を変
える。この際、プレチルト角方向から液晶分子は立ち上
がろうとする(図3においても、図2と同様に液晶分子
のねじれは省略した)。液晶分子の複屈折性は、液晶分
子長軸と光線のなす角度によって決まる。図3のセル中
央部の液晶分子に注目すると、光線13はセル中心部の
液晶分子長軸と大きな角度をなし、一方光線12は小さ
な角度をなす。このため、図3の左方向への視線変化と
右方向への視線変化は、異なる光学特性を示す。通常の
液晶表示装置では、図3の左右方向が画面の上下方向に
設定されている。このため、上下どちらか一方への視角
変化に対してはネガポジが反転した画像反転として認識
される。さらに、他の方向への視線変化に対しては、画
像が白っぽくなりコントラストが低下する白浮きとして
認識される。
When a voltage is applied to the TN arrangement, the arrangement of the liquid crystal molecules is changed so as to be parallel to the electric field as shown in FIG. At this time, the liquid crystal molecules tend to rise from the pretilt angle direction (in FIG. 3, the twist of the liquid crystal molecules is omitted as in FIG. 2). The birefringence of liquid crystal molecules is determined by the angle between the long axis of the liquid crystal molecules and the light beam. Looking at the liquid crystal molecules at the center of the cell in FIG. 3, the light rays 13 make a large angle with the long axis of the liquid crystal molecules at the cell center, while the light rays 12 make a small angle. For this reason, the line of sight change to the left and the line of sight to the right in FIG. 3 show different optical characteristics. In a normal liquid crystal display device, the horizontal direction in FIG. 3 is set to the vertical direction of the screen. For this reason, a change in the viewing angle in either the upper or lower direction is recognized as image inversion in which the negative / positive is inverted. Further, with respect to a change in the line of sight in another direction, the image is recognized as whitening, in which the image becomes whitish and the contrast is reduced.

【0005】この課題を解決するための液晶表示装置が
特開平4−149410号公報に開示されている。当該
公報に開示された液晶表示装置の構成を図4に示す(見
易くするために液晶分子のねじれは省略して表示してあ
る)。図2と比較して、図4における液晶配向構造では
ガラス基板界面上のプレチルト角方向が上下基板につい
て一致していない。この配向構造の液晶はプレチルト角
方向が不整合関係にあるため、「スプレイ歪み」を持つ
と言われる。このとき、セル断面中央部の液晶分子の角
度は基板に対してほぼ0°となる。この液晶表示装置に
おいては、共通電極8は上基板上に全面に連続的に形成
されており、画素電極6は下基板上に一定区画を持つよ
うに形成されている。
[0005] A liquid crystal display device for solving this problem is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-149410. FIG. 4 shows the configuration of the liquid crystal display device disclosed in the publication (the liquid crystal molecules are not shown twisted for easy viewing). Compared to FIG. 2, in the liquid crystal alignment structure in FIG. 4, the pretilt angle directions on the glass substrate interface do not match for the upper and lower substrates. The liquid crystal having this alignment structure is said to have “splay distortion” because the pretilt angle direction is in a mismatched relationship. At this time, the angle of the liquid crystal molecules at the center of the cell cross section is almost 0 ° with respect to the substrate. In this liquid crystal display device, the common electrode 8 is formed continuously on the entire surface of the upper substrate, and the pixel electrode 6 is formed so as to have a fixed section on the lower substrate.

【0006】この液晶表示装置に電圧を印加すると、共
通電極5と画素電極6の面積が異なるために、画素電極
端部に図5に示すような電界乱れが生じる。図5に示す
ように、画素左半分の液晶領域ではセル断面中央部の液
晶分子が左から立ち上がる配向構造となり、画素右半分
の液晶領域ではセル断面中央部の液晶分子が右から立ち
上がる配向構造となる。このすなわち、セル中央部の液
晶分子が左から立ち上がるドメイン(ドメイン1、図5
中14)と右から立ち上がるドメイン(ドメイン2、図
5中15)に画素が分割される。光線が左に傾い場合、
ドメイン1中の液晶分子と光線の成す角度は大きくな
り、ドメイン2中の液晶分子との成す角度は小さくな
る。一方光線が逆に右に傾いた場合、光線とドメイン
1、2の成す角度の大小関係は逆になる。このため、光
線の左右の傾きに対して画素全体の光学特性は対称とな
り、前述した視角に伴う画像反転や白浮きが抑制される
ようになる。
When a voltage is applied to the liquid crystal display device, an electric field disturbance occurs at the edge of the pixel electrode as shown in FIG. 5 because the areas of the common electrode 5 and the pixel electrode 6 are different. As shown in FIG. 5, in the liquid crystal region in the left half of the pixel, the liquid crystal molecules in the center of the cell cross section rise from the left, and in the liquid crystal region in the right half of the pixel, the liquid crystal molecules in the center in the cell cross section rise from the right. Become. In other words, the domain where the liquid crystal molecules at the center of the cell rise from the left (domain 1, FIG.
The pixel is divided into a middle 14) and a domain rising from the right (domain 2, 15 in FIG. 5). If the ray is tilted to the left,
The angle between the liquid crystal molecules in the domain 1 and the light beam increases, and the angle between the liquid crystal molecules in the domain 2 and the light beam decreases. On the other hand, when the light ray is tilted to the right, the magnitude relationship between the light ray and the angles formed by the domains 1 and 2 is reversed. Therefore, the optical characteristics of the entire pixel are symmetrical with respect to the left and right inclinations of the light beam, and the above-described image inversion and whitening due to the viewing angle are suppressed.

【0007】また、上記開示技術と類似の構造を有する
液晶表示装置が特開平6−43461号公報に開示され
ている(図6、見易くするために液晶分子のねじれは省
略して表示してある)。この開示技術においては共通電
極5に開口部7が設けられている。この液晶表示装置に
電圧を印加すると、画素電極6端部の電界乱れ16に加
えて共通電極開口部7近傍の電界乱れ17によって、図
6のような液晶配向構造となる。結果として、電圧印加
時に図5と同様の液晶配向構造となり、視角依存性が抑
制される。
A liquid crystal display device having a structure similar to the above disclosed technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-43461 (FIG. 6, in which the twist of liquid crystal molecules is omitted for easy viewing). ). In the disclosed technology, the common electrode 5 is provided with an opening 7. When a voltage is applied to the liquid crystal display device, a liquid crystal alignment structure as shown in FIG. 6 is obtained due to the electric field disturbance 16 near the common electrode opening 7 in addition to the electric field disturbance 16 at the end of the pixel electrode 6. As a result, when a voltage is applied, a liquid crystal alignment structure similar to that in FIG. 5 is obtained, and the viewing angle dependency is suppressed.

【0008】一方、これらの液晶表示装置では、ドメイ
ン1、ドメイン2の境界部(以下「ドメイン境界部」と
いう)における液晶分子は電圧印加時においても電圧非
印加時の基板に水平な方向のままである。そのため、た
とえばノーマリホワイトモード(電圧無印加時に白表
示、電圧印加時に黒表示)の素子においては、この境界
部は電圧印加時においても白表示のままであり、黒表示
時(電圧印加時)の光透過率が上昇し、コントラスト比
(=白表示の透過率/黒表示時の透過率)の低下をもた
らし、カラー表示における色彩度を低下させる。この欠
点を改めるためにドメイン境界部に遮光層を設け、ドメ
イン境界部からの透過光を遮断する技術が知られてい
る。
On the other hand, in these liquid crystal display devices, the liquid crystal molecules at the boundary between domain 1 and domain 2 (hereinafter referred to as “domain boundary”) remain horizontal to the substrate when no voltage is applied even when voltage is applied. It is. Therefore, for example, in an element in a normally white mode (white display when no voltage is applied, black display when a voltage is applied), this boundary portion remains white even when a voltage is applied, and is black when a voltage is applied (when a voltage is applied). , The contrast ratio (= transmittance for white display / transmittance for black display) is reduced, and color saturation in color display is reduced. In order to remedy this drawback, a technique has been known in which a light-blocking layer is provided at the domain boundary to block transmitted light from the domain boundary.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】これら従来の液晶表示
装置では、画素電極に電圧を印加した際にドメイン形状
が安定するまで、長時間を要するという問題点がある。
この内容を、共通電極に開口部を有する場合を例に以下
に説明する。
However, these conventional liquid crystal display devices have a problem that it takes a long time until the domain shape is stabilized when a voltage is applied to the pixel electrode.
This will be described below by taking a case where the common electrode has an opening as an example.

【0010】画素内部の液晶を、画素端部近傍の液晶X
と共通電極開口部近傍の液晶Yと両液晶間の液晶Zに分
けて述べる(図7)。電圧印加直後、液晶X及びYは、
既に述べたように電界方向に導かれて図8に示す状態H
又は状態Lを一意的にとる。ところが、液晶Z付近では
電界は基板にほぼ垂直なため、状態Hをとる領域と状態
Lをとる領域が併存し、その境界領域にドメイン境界部
が生じる。電圧印加から時間が経過すると、X、Y及び
Zにおける状態Hあるいは状態Lのドメインは、融合し
ていき、それに伴いドメイン境界部は移動する。最終的
には、ドメイン境界部は消失し、安定状態となる。以上
のようなドメインの時間経過を図示したのが、図9であ
る。
The liquid crystal inside the pixel is replaced with a liquid crystal X near the end of the pixel.
And a liquid crystal Y near the opening of the common electrode and a liquid crystal Z between the two liquid crystals (FIG. 7). Immediately after the voltage is applied, the liquid crystals X and Y
As described above, the state H shown in FIG.
Alternatively, the state L is uniquely taken. However, in the vicinity of the liquid crystal Z, the electric field is almost perpendicular to the substrate, so that a region taking the state H and a region taking the state L coexist, and a domain boundary is formed in the boundary region. As time elapses from the application of the voltage, the domains in the state H or the state L in X, Y, and Z merge, and the domain boundary moves accordingly. Eventually, the domain boundary disappears and becomes stable. FIG. 9 illustrates the time lapse of the above domains.

【0011】図9では、例として共通電極に対角上に開
口部7を有する画素における時間経過を示している。電
圧印加時に電極周辺部の液晶が状態H及びLに応答す
る。ところが、電極周辺から遠い領域では、状態HとL
の併存が起こる。時間が経過すると、ドメインの融合が
起こり、Hドメイン中のLドメイン及びLドメイン中の
Hドメインは消失し、画素は定常状態を迎える。ただ
し、Hドメイン中のLドメインが消失を完了する時刻T
Lと、Lドメイン中のHドメインが消失する時刻THが
一致するとは限らない。正面から見込んだ場合、Hドメ
イン及びLドメインは黒表示を示すため区別できない。
ところが、斜めから見込んだ場合、Hドメインが明るく
見えLドメインが暗く見えるか、あるいはその逆であ
る。従って、TL>THでなおかつ斜めから見込んだ場
合、Lドメインの消失過程が見えることとなる。このL
ドメインの消失過程は、明るい状態が暗くなるあるいは
暗い状態が明るくなるように認識される。また、これら
のドメイン境界部では光が透過するため、画素のコント
ラストの低下をもたらす。さらに、ドメインの融合に伴
い、ドメイン境界部が移動することとなり、ドメイン境
界部からの透過光を遮るため設けたに遮光層が有効に寄
与しないという課題を有している。さらに、このドメイ
ン間の融合過程が完了するまでに電圧印加直後から1秒
以上の長時間を必要とするため、動きの早い画像を表示
させた場合、移動画像の後に線を引くような現象(残
像)が観察されるという課題を有している。同様の状況
が、共通電極に開口部を持たない図5の構造の画素でも
起こる。
FIG. 9 shows, as an example, the lapse of time in a pixel having an opening 7 diagonally on the common electrode. When a voltage is applied, the liquid crystal around the electrodes responds to states H and L. However, in a region far from the periphery of the electrode, states H and L
Coexistence. Over time, domain fusion occurs, the L domain in the H domain and the H domain in the L domain disappear, and the pixel enters a steady state. However, the time T when the L domain in the H domain completes disappearing
L and the time TH at which the H domain in the L domain disappears do not always match. When viewed from the front, the H domain and the L domain show black display and cannot be distinguished.
However, when viewed obliquely, the H domain looks bright and the L domain looks dark, or vice versa. Therefore, when TL> TH and obliquely viewed, the disappearance process of the L domain is visible. This L
The disappearance process of the domain is recognized such that a bright state becomes dark or a dark state becomes bright. In addition, since light is transmitted through these domain boundaries, the contrast of pixels is reduced. Further, there is a problem that the domain boundary moves due to the fusion of the domains, and the light-blocking layer does not effectively contribute to blocking the transmitted light from the domain boundary. Further, since it takes a long time of one second or more immediately after voltage application until the fusion process between domains is completed, when displaying an image with fast movement, a phenomenon that a line is drawn after a moving image ( (Afterimage) is observed. A similar situation occurs in a pixel having the structure of FIG. 5 having no opening in the common electrode.

【0012】さらに、長方形の画素の中央部に長方形の
一辺に平行に開口部を設けた素子においては、素子の横
電界等の影響により、電圧印加時直後には長方形の対角
方向にドメイン境界部ができ、秒オーダーの時間経過後
でなければ開口部の位置までドメイン境界部が移動せ
ず、有効に遮光できないという課題を有している(図1
0)。
Further, in a device having an opening provided in the center of a rectangular pixel in parallel with one side of the rectangle, a domain boundary is formed in a diagonal direction of the rectangle immediately after voltage application due to the influence of a lateral electric field of the device. This has the problem that the domain boundary does not move to the position of the opening unless the time has elapsed on the order of seconds and the light cannot be effectively shielded (FIG. 1).
0).

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、電圧無印加時
にスプレイ歪みを有するツイステッドネマチック液晶よ
りなる液晶表示装置の上記課題を解決するためになされ
たものであり、本発明の目的は、応答速度が速く、コン
トラスト比が高く、広視野角の液晶表示装置を提供する
ことにある。かかる目的のため、本発明の液晶表示装置
は液晶層中に少量の高分子を分散した構造とすることに
より上記目的を達成している。すなわち、液晶中に少量
分散した高分子の存在によりドメイン境界部はその位置
を固定され、応答速度、コントラスト比を低下させるこ
とがない。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of a liquid crystal display device comprising a twisted nematic liquid crystal having a splay distortion when no voltage is applied. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a high speed, a high contrast ratio, and a wide viewing angle. For this purpose, the liquid crystal display device of the present invention achieves the above object by adopting a structure in which a small amount of polymer is dispersed in a liquid crystal layer. That is, the position of the domain boundary is fixed by the presence of a small amount of polymer dispersed in the liquid crystal, and the response speed and the contrast ratio do not decrease.

【0014】また、本発明は注入した液晶が電圧無印加
時にスプレイ歪みを生じるように組み合わせた共通電極
を有する基板と画素電極を有する基板間に、少量のモノ
マー又はオリゴマー(以下「モノマー等」という)を含
む液晶を注入し、その後モノマー等を反応させる液晶表
示装置の製造方法により上記目的を達成する液晶表示装
置の製造方法を提供する。さらに、本発明においては、
電圧印加下においてかかるモノマー等を反応させること
により、ドメイン境界部の位置を遮光層の位置等に制御
することにより上記目的を達成している。
In addition, the present invention provides a method in which a small amount of a monomer or oligomer (hereinafter referred to as "monomer") is provided between a substrate having a common electrode and a substrate having a pixel electrode in which injected liquid crystal is combined so as to generate spray distortion when no voltage is applied. The present invention provides a method for manufacturing a liquid crystal display device, which achieves the above object by a method for manufacturing a liquid crystal display device in which a liquid crystal containing) is injected and then a monomer or the like is reacted. Further, in the present invention,
The above object is achieved by controlling the position of the domain boundary to the position of the light-shielding layer or the like by reacting such a monomer or the like under voltage application.

【0015】[0015]

【作用】本発明の構成および作用を図1を用いて説明す
る。図1は共通電極に開口部を有する場合の一つの実施
態様を示している。本発明の液晶表示素子に使用する基
板3、4は液晶分子2がスプレイ歪みを有するように配
向処理がされている。また、液晶中には少量の高分子1
があり、たとえばネットワーク状に分散している。
The structure and operation of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows one embodiment in which the common electrode has an opening. The substrates 3 and 4 used in the liquid crystal display device of the present invention are subjected to an alignment treatment so that the liquid crystal molecules 2 have a splay distortion. Also, a small amount of polymer 1 is contained in the liquid crystal.
For example, distributed over a network.

【0016】電圧印加時には、図6において説明したと
同様の理論により、液晶分子は2方向から立ち上がるこ
とになり、中間調においても視角依存性の少ない液晶表
示装置が得られる。従来の液晶層内に高分子が存在しな
い液晶表示装置では、図9で説明したように、立上り方
向の異なる2つのドメイン領域(ドメインH、ドメイン
L)は経時的に変化し、ドメイン境界部は次第に移動し
ていく。これに対し、本発明の素子は液晶層内に少量存
在する高分子1のために、液晶分子2の動きは制限さ
れ、結果としてドメイン境界部は固定される。液晶分子
の立ち上がり方向は、図6で説明したように、X、Y部
においては、一意的であるがZ部においては任意性があ
る。実際には、最初に電圧を印加した際の立ち上がり方
向を少量存在する高分子が記憶するために、その後も最
初に立ち上がった方向に液晶分子は立ち上がり、ドメイ
ン境界部の移動は生じない。
When a voltage is applied, the liquid crystal molecules rise from two directions according to the same theory as that described with reference to FIG. 6, and a liquid crystal display device having little viewing angle dependence even in a halftone can be obtained. In a conventional liquid crystal display device in which no polymer is present in a liquid crystal layer, as described with reference to FIG. 9, two domain regions (domains H and L) having different rising directions change with time, and a domain boundary portion is changed. Move gradually. On the other hand, in the device of the present invention, the movement of the liquid crystal molecules 2 is restricted due to the polymer 1 existing in a small amount in the liquid crystal layer, and as a result, the domain boundary is fixed. As described with reference to FIG. 6, the rising direction of the liquid crystal molecules is unique in the X and Y portions, but is arbitrary in the Z portion. Actually, since the polymer existing in a small amount memorizes the rising direction when the voltage is first applied, the liquid crystal molecules also rise in the first rising direction thereafter, and the domain boundary does not move.

【0017】本発明はかかる液晶表示装置の製造方法も
提供するものである。すなわち、本発明は注入した液晶
が電圧無印加時にスプレイ歪みを生じるように配向処理
し、組み合わせた共通電極を有する基板と画素電極を有
する基板間に、少量のモノマー等を含む液晶を注入し、
その後モノマー等を反応させることにより、ドメイン境
界部の移動が生じない液晶表示装置の製造方法を提供し
ている。
The present invention also provides a method for manufacturing such a liquid crystal display device. That is, in the present invention, the injected liquid crystal is subjected to an alignment treatment so as to generate a splay distortion when no voltage is applied, and a liquid crystal containing a small amount of monomer or the like is injected between the substrate having the combined common electrode and the substrate having the pixel electrode.
Thereafter, a method for manufacturing a liquid crystal display device in which a domain boundary does not move by reacting a monomer or the like is provided.

【0018】また、他の例はモノマー等を液晶中に溶解
させ、液晶溶液を注入後にモノマー等を反応させる製造
方法を提供する。特に、初期透過率を著しく変化させな
い低い電圧を印加した状態でモノマー等を反応させるこ
とにより、適当なプレティルトを各ドメイン部に生じさ
せ、ドメイン境界部の位置を固定することができる。
Another example provides a production method in which a monomer or the like is dissolved in a liquid crystal, and the monomer or the like is reacted after a liquid crystal solution is injected. In particular, by reacting a monomer or the like in a state where a low voltage that does not significantly change the initial transmittance is applied, an appropriate pretilt is generated in each domain portion, and the position of the domain boundary portion can be fixed.

【0019】本発明においては、共通電極開口部7に整
合するように遮光層を配置することもできる。これによ
って、電圧印加時に黒表示状態とならないドメイン境界
部からの光漏れを防ぐことができる。このような開口部
に遮光層を設けた基板を用いた場合には、初期透過率を
著しく変化させない低い電圧を印加し、十分な時間経過
後にドメイン境界部が移動し、開口部と一致した後(図
10の下図)にモノマーを硬化させることにより、遮光
層と一致した位置にドメイン境界部を固定することがで
きる。この場合には、ドメイン境界部からの光漏れが遮
光層によって遮られ、コントラストの高い液晶表示装置
が得られる。特に長方形の画素においては電圧印加直後
には対角方向にドメイン境界部が発生しやすく、この位
置に遮光層を設けると画素の開口率が小さくなる。それ
に対して本発明の場合には、低い電圧の印加により、ド
メイン境界部が画素中央の縦方向の開口部に移動してか
ら、ドメイン境界部を固定することにより、開口率が大
きく、コントラストの高い液晶表示装置が得られる。
In the present invention, a light-shielding layer can be arranged so as to match the opening 7 of the common electrode. Thus, it is possible to prevent light leakage from a domain boundary portion that does not enter a black display state when a voltage is applied. When a substrate provided with a light-shielding layer in such an opening is used, a low voltage that does not significantly change the initial transmittance is applied, and after a sufficient time elapses, the domain boundary moves and coincides with the opening. By curing the monomer as shown in the lower part of FIG. 10, the domain boundary can be fixed at a position corresponding to the light-shielding layer. In this case, light leakage from the domain boundary is blocked by the light shielding layer, and a liquid crystal display device with high contrast can be obtained. In particular, in a rectangular pixel, a domain boundary is likely to be generated in a diagonal direction immediately after voltage application, and providing a light-shielding layer at this position reduces the aperture ratio of the pixel. In contrast, in the case of the present invention, the application of a low voltage causes the domain boundary to move to the vertical opening at the center of the pixel, and then fixes the domain boundary, thereby increasing the aperture ratio and improving contrast. A high liquid crystal display device can be obtained.

【0020】図1は共通電極に開口部を持たない場合に
ついて説明したが、これらの発明が共通電極に開口部を
持たない場合にも適用できることは明らかである。
Although FIG. 1 illustrates the case where the common electrode has no opening, it is apparent that these inventions can be applied to the case where the common electrode has no opening.

【0021】以下本発明を構成する材料について説明す
る。
Hereinafter, the materials constituting the present invention will be described.

【0022】本発明で液晶層に分散する高分子として
は、高分子を液晶中に溶解、分散したものを基板間に導
入することもできるし、モノマー等を溶解した液晶を基
板間に導入した後に、モノマー等を反応して高分子とす
ることもできる。
As the polymer dispersed in the liquid crystal layer in the present invention, a polymer obtained by dissolving and dispersing a polymer in a liquid crystal can be introduced between substrates, or a liquid crystal in which a monomer or the like is dissolved is introduced between substrates. Later, a monomer or the like may be reacted to form a polymer.

【0023】また、本発明で使用する高分子は、液晶分
子と類似の構造を有するものでもよいが、特に液晶を配
向させる目的で使用されるものではないため、アルキレ
ン鎖を有するような柔軟性のあるものであってもよい。
特に、液晶中に高分子を溶解、分散させる方法において
は、高分子を液晶に溶解、分散させることは容易ではな
いことより、高分子鎖がある程度の柔軟性を有し、液晶
に溶解し易いものが望ましい。
The polymer used in the present invention may have a structure similar to that of liquid crystal molecules. However, since it is not used for the purpose of aligning liquid crystals, the polymer has flexibility such as having an alkylene chain. May be provided.
In particular, in the method of dissolving and dispersing a polymer in a liquid crystal, the polymer chain has a certain degree of flexibility and is easily dissolved in the liquid crystal because it is not easy to dissolve and disperse the polymer in the liquid crystal. Things are desirable.

【0024】本発明の液晶表示装置は、液晶中に高分子
を溶解、分散させる方法においても作製できるが、液晶
溶液の注入の容易さ、初期配向の安定化等の点より、液
晶相中でモノマー等を反応させる方法の方が望ましい。
The liquid crystal display device of the present invention can be manufactured by a method of dissolving and dispersing a polymer in a liquid crystal. However, in view of easiness of injection of a liquid crystal solution and stabilization of initial alignment, etc. A method of reacting a monomer or the like is more preferable.

【0025】本発明に使用するモノマー、オリゴマーと
しては光硬化性モノマー、熱硬化性モノマー、あるいは
これらのオリゴマ等のいずれを使用することもでき、ま
たこれらを含むものであれば他の成分を含んでいてもよ
い。本発明に使用する「光硬化性モノマー又はオリゴ
マ」とは、可視光線により反応するものだけでなく、紫
外線により反応する紫外線硬化モノマー等を含み、操作
の容易性からは特に後者が望ましい。また、モノマー、
オリゴマは単官能性のものであってもよいし、2官能性
のもの、3官能以上の多官能性を有するモノマー等でも
よい。
As the monomers and oligomers used in the present invention, any of photo-curable monomers, thermo-curable monomers, and oligomers thereof can be used, and if they contain these, they contain other components. You may go out. The "photocurable monomer or oligomer" used in the present invention includes not only those which react with visible light but also ultraviolet curable monomers which react with ultraviolet light, and the latter is particularly desirable from the viewpoint of easy operation. Also, monomers,
The oligomer may be a monofunctional one, a difunctional one, or a monomer having a trifunctional or higher polyfunctionality.

【0026】本発明で使用する光または紫外線硬化モノ
マーとしては、たとえば、2−エチルヘキシルアクリレ
ート、ブチルエチルアクリレート、ブトキシエチルアク
リレート、2−シアノエチルアクリレート、ベンジルア
クリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、2−エトキシエチルアクリ
レート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、
N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、ジシクロ
ペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレ
ート、グリシジルアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデシル
アクリレート、ラウリルアクリレート、モルホリンアク
リレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシ
ジエチレングリコールアクリレート、2,2,2−トリ
フルオロエチルアクリレート、2,2,3,3,3−ペ
ンタフルオロプロピルアクレート、2,2,3,3−テ
トラフルオロプロピルアクリレート、2,2,3,4,
4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート等の単官能
アクリレート化合物、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト、ブチルエチルメタクリレート、ブトキシエチルメタ
クリレート、2−シアノエチルメタクリレート、ベンジ
ルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−エトキシエ
チルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタ
クリレート、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペ
ンテニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、
テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソボニルメ
タクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメ
タクリレート、モルホリンメタクリレート、フェノキシ
エチルメタクリレート、フェノキシジエチレングリコー
ルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメ
タクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピ
ルメタクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフ
ルオロブチルメタクリレート等の単官能メタクリレート
化合物、4,4′−ビフェニルジアクリレート、ジエチ
ルスチルベストロールジアクリレート、1,4−ビスア
クリロイルオキシベンゼン、4,4′−ビスアクリロイ
ルオキシジフェニルエーテル、4,4′−ビスアクリロ
イルオキシジフェニルメタン、3.9−ビス[1,1−
ジメチル−2−アクリロイルオキシエチル]−2,4,
8,10−テトラスピロ[5,5]ウンデカン、α、
α′−ビス[4−アクリロイルオキシフェニル]−1,
4−ジイソプロピルベンゼン、1,4−ビスアクリロイ
ルオキシテトラフルオロベンゼン、4,4′−ビスアク
リロイルオキシオクタフルオロビフェニル、ジエチレン
グリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレ
ート、ジシクロペンタニルジアクリレート、グリセロー
ルジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリ
レート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、テト
ラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテト
ラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエ
リスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、4,
4′−ジアクリロイルオキシスチルベン、4,4′−ジ
アクリロイルオキシジメチルスチルベン、4,4′−ジ
アクリロイルオキシジエチルスチルベン、4,4′−ジ
アクリロイルオキシジプロピルスチルベン、4,4′−
ジアクリロイルオキシジブチルスチルベン、4,4′−
ジアクリロイルオキシジペンチルスチルベン、4,4′
−ジアクリロイルオキシジヘキシルスチルベン、4,
4′−ジアクリロイルオキシジフルオロスチルベン、
2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロペンタンジオ
ール 1,5−ジアクリレート、1,1,2,2,3,
3−ヘキサフルオロプロピル−1,3−ジアクリレー
ト、ウレタンアクリレートオリゴマー等の多官能アクリ
レート化合物、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,3
−ブチレングリコールジメタクリレート、ジシクロペン
タニルジメタクリレートグリセロールジメタクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジメタクリレート、テトラエチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタ
クリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレー
ト、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペン
タエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレー
ト、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロペンタン
ジオール 1,5−ジメタクリレート、ウレタンメタク
リレートオリゴマー等の多官能メタクリレート化合物、
スチレン、アミノスチレン、酢酸ビニル等があるがこれ
に限定されるものではない。
The light or ultraviolet curable monomer used in the present invention includes, for example, 2-ethylhexyl acrylate, butyl ethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, Ethoxyethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate,
N, N-dimethylaminoethyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, glycidyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isobonyl acrylate, isodecyl acrylate, lauryl acrylate, morpholine acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, 2,2,3,4
Monofunctional acrylate compounds such as 4,4-hexafluorobutyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, butylethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, 2-cyanoethyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2
-Hydroxypropyl methacrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, glycidyl methacrylate,
Tetrahydrofurfuryl methacrylate, isobonyl methacrylate, isodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, morpholine methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, phenoxydiethylene glycol methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate Monofunctional methacrylate compounds such as 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate, 4,4'-biphenyl diacrylate, diethylstilbestrol diacrylate, 1,4-bisacryloyloxybenzene, 4,4'-bisacryloyloxydiphenyl ether, 4,4'-bisacryloyloxydiphenylmethane, 3.9-bis [1,1-
Dimethyl-2-acryloyloxyethyl] -2,4,
8,10-tetraspiro [5,5] undecane, α,
α'-bis [4-acryloyloxyphenyl] -1,
4-diisopropylbenzene, 1,4-bisacryloyloxytetrafluorobenzene, 4,4′-bisacryloyloxyoctafluorobiphenyl, diethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, Dicyclopentanyl diacrylate, glycerol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditrimethylol Propane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol mono Mud carboxy pentaacrylate, 4,
4'-diacryloyloxystilbene, 4,4'-diacryloyloxydimethylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydiethylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydipropylstilbene, 4,4'-
Diacryloyloxydibutylstilbene, 4,4'-
Diacryloyloxydipentylstilbene, 4,4 '
-Diacryloyloxydihexylstilbene, 4,
4'-diacryloyloxydifluorostilbene,
2,2,3,3,4,4-hexafluoropentanediol 1,5-diacrylate, 1,1,2,2,3
Polyfunctional acrylate compounds such as 3-hexafluoropropyl-1,3-diacrylate, urethane acrylate oligomer, diethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3
-Butylene glycol dimethacrylate, dicyclopentanyl dimethacrylate glycerol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol Trimethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate,
Polyfunctional methacrylate compounds such as dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentamethacrylate, 2,2,3,3,4,4-hexafluoropentanediol 1,5-dimethacrylate, and urethane methacrylate oligomer;
Examples include, but are not limited to, styrene, aminostyrene, vinyl acetate, and the like.

【0027】また、本発明の素子の駆動電圧は、高分子
材料と液晶材料の界面相互作用にも影響されるため、フ
ッ素元素を含む高分子であってもよい。このような高分
子として、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロペ
ンタンジオール 1,5−ジアクリレート、1,1,
2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−1,3−ジ
アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリ
レート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル
アクレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル
アクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオ
ロブチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチ
ルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプ
ロピルメタクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキ
サフルオロブチルメタクリレート、ウレタンアクリレー
トオリゴマー等を含む化合物から合成された高分子が挙
げられるがこれに限定されるものではない。
The driving voltage of the device of the present invention is also affected by the interfacial interaction between the polymer material and the liquid crystal material. Therefore, the driving voltage may be a polymer containing elemental fluorine. As such a polymer, 2,2,3,3,4,4-hexafluoropentanediol 1,5-diacrylate, 1,1,
2,2,3,3-hexafluoropropyl-1,3-diacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, 2,2 3,3-tetrafluoropropyl acrylate, 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, Examples include, but are not limited to, polymers synthesized from compounds including 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate, urethane acrylate oligomers, and the like.

【0028】本発明に使用する高分子として光または紫
外線硬化モノマーを使用する場合には、一般に光または
紫外線用の開始剤を使用する。この開始剤としては、種
々のものが使用可能であり、たとえば、2,2−ジエト
キシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1
−フェニル−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニ
ル−)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オ
ン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−
2−メチルプロパン−1−オン等のアセトフェノン系、
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテ
ル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系、ベン
ゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、4−フェニルベンゾ
フェノン、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェ
ノン等のベンゾフェノン系、チオキサンソン、2−クロ
ルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン等のチオ
キサンソン系、ジアゾニウム塩系、スルホニウム塩系、
ヨードニウム塩系、セレニウム塩系等が使用できる。
When a light or ultraviolet curable monomer is used as the polymer used in the present invention, an initiator for light or ultraviolet light is generally used. Various initiators can be used, for example, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1
-Phenyl-1-one, 1- (4-isopropylphenyl-)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-
Acetophenones such as 2-methylpropan-1-one,
Benzoin compounds such as benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzyl dimethyl ketal, benzophenone compounds such as benzophenone, benzoyl benzoic acid, 4-phenylbenzophenone and 3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone , A thioxanthone such as 2-methylthioxanthone, a diazonium salt, a sulfonium salt,
Iodonium salts, selenium salts and the like can be used.

【0029】本発明の液晶光学装置においては、高分子
材料の量をかなり小さくしても十分な効果が得られる。
具体的には高分子材料の種類、液晶分子との相互作用に
もよるが、高分子材料の量は、液晶層全体の5重量%以
上であると高分子による配向の乱れ、散乱が生じコント
ラストを低下させる原因となるために好ましくなく、又
0.5重量%以下であると電圧を印加してもドメイン境
界部が固定されない。従って高分子材料は、高分子材料
および液晶材料の全量に対して0.5重量%以上5重量
%以下が好ましく、特に2重量%程度が好ましい。
In the liquid crystal optical device of the present invention, a sufficient effect can be obtained even if the amount of the polymer material is considerably reduced.
More specifically, depending on the type of the polymer material and the interaction with the liquid crystal molecules, if the amount of the polymer material is 5% by weight or more of the entire liquid crystal layer, the alignment disorder and scattering are caused by the polymer and the contrast occurs. Is unfavorable because it causes a decrease in the density. If the content is 0.5% by weight or less, the domain boundary is not fixed even when a voltage is applied. Therefore, the amount of the polymer material is preferably 0.5% by weight or more and 5% by weight or less, and more preferably about 2% by weight, based on the total amount of the polymer material and the liquid crystal material.

【0030】本発明の液晶表示装置、高分子の量が少な
いために、液晶材料との混合が容易であり、高分子と液
晶の組合せの自由度が高く、素子特性の制御が容易とい
う利点もある。また、高分子の量が少ないために、モノ
マー等を液晶材料に混合したときの溶液の粘度の増加は
小さく、通常のTN液晶パネルと同様の液晶注入技術に
より溶液を基板間に導入でき、素子を容易に作製するこ
とができる。
Since the liquid crystal display device of the present invention has a small amount of a polymer, it can be easily mixed with a liquid crystal material, has a high degree of freedom in combination of a polymer and a liquid crystal, and has an advantage that element characteristics can be easily controlled. is there. Further, since the amount of the polymer is small, the increase in the viscosity of the solution when a monomer or the like is mixed with the liquid crystal material is small, and the solution can be introduced between the substrates by a liquid crystal injection technique similar to that of a normal TN liquid crystal panel. Can be easily produced.

【0031】本発明で使用する液晶材料としては主に少
量のカイラル剤を含むネマチック液晶であるが、カイラ
ル剤を含有しないものでもよい。本発明の素子をTFT
等の能動素子として駆動させるためには、液晶は電気抵
抗が大きく、電荷保持率の大きいことが要求される。従
って、フッ素系、塩素系等の高抵抗の液晶材料であり、
また可視光線、紫外線照射により電荷保持率特性の低下
しないものが望ましい。
The liquid crystal material used in the present invention is mainly a nematic liquid crystal containing a small amount of a chiral agent, but may not contain a chiral agent. The device of the present invention is a TFT
In order to drive the liquid crystal as an active element, it is required that the liquid crystal has a large electric resistance and a large charge retention rate. Therefore, it is a high-resistance liquid crystal material such as fluorine-based and chlorine-based,
It is also desirable that the charge retention characteristics do not decrease due to irradiation with visible light or ultraviolet light.

【0032】本発明の液晶表示装置を構成する遮光層は
共通電極と同一の基板上に配置することも可能である
し、TFTと同一基板上に配置することも可能である。
前者の場合には、遮光層はTFTに対する遮光層と同一
の層で構成すれば、カラーフィルタ基板の作成工程を増
加させることがない。また、後者の場合には、TFT作
成工程中に使用される層を用いれば、TFT基板の作成
工程を繁雑にすることがない。例えば、TFTのゲート
層あるいはドレイン層の一部を残して、本発明の遮光層
を形成することが可能である。
The light-shielding layer constituting the liquid crystal display device of the present invention can be disposed on the same substrate as the common electrode, or can be disposed on the same substrate as the TFT.
In the former case, if the light-shielding layer is formed of the same layer as the light-shielding layer for the TFT, the number of steps for forming the color filter substrate does not increase. In the latter case, if a layer used during the TFT forming process is used, the TFT substrate forming process is not complicated. For example, the light-shielding layer of the present invention can be formed while leaving a part of the gate layer or the drain layer of the TFT.

【0033】以上のように本発明を用いることにより、
ドメイン境界部が固定されるために、応答速度が速く、
残像が残らず、黒表示時に光漏れのない高コントラスト
な広視野角の液晶表示装置を得ることができる。
By using the present invention as described above,
The response speed is fast because the domain boundary is fixed,
It is possible to obtain a high-contrast wide-viewing-angle liquid crystal display device with no afterimage and no light leakage during black display.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に
限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.

【0035】(実施例1)一画素の大きさが50μm ×
150μm 、画素数480×640×3、表示画面の対
角サイズが120mmのアモルファスシリコン薄膜トラン
ジスタアレイを用いた。このアモルファスシリコン薄膜
トランジスタを成膜工程とリソグラフィー工程を繰り返
してガラス基板上に作製した。
(Embodiment 1) The size of one pixel is 50 μm ×
An amorphous silicon thin film transistor array having a size of 150 μm, a number of pixels of 480 × 640 × 3, and a diagonal size of a display screen of 120 mm was used. This amorphous silicon thin film transistor was formed on a glass substrate by repeating a film forming step and a lithography step.

【0036】一方、カラーフィルタ基板として、クロム
薄膜からなるTFT遮光層とカラーフィルタ層とオーバ
ーコート剤とITO薄膜からなる共通電極層を有してい
るものを用いた。尚、共通電極層には40μm ×5μm
の開口部が設けた。
On the other hand, a color filter substrate having a TFT light-shielding layer made of a chromium thin film, a color filter layer, an overcoat agent, and a common electrode layer made of an ITO thin film was used. The common electrode layer has a size of 40 μm × 5 μm.
Openings were provided.

【0037】両基板を洗浄後、ポリイミド溶液(日本合
成ゴム製 AL1051)をオフセット印刷機で印刷し
90℃及び200℃の焼成を行った。この後、レーヨン
からなるバフ布によりラビング処理を施した。各基板の
ラビング方向は、図11(20)に示した方向である。
この後、TFT基板19上の表示画面周辺部に接着剤を
塗布し、カラーフィルタ基板18上にスペーサとして径
6μm のラテックス球を散布した。続いて、両基板上の
画素構造が整合するように位置を調整し、加圧しながら
張り合わせた。両基板の張り合わせた方向を、図11に
示す。
After washing both substrates, a polyimide solution (AL1051 manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was printed with an offset printing machine and baked at 90 ° C. and 200 ° C. Thereafter, a rubbing treatment was performed using a buff cloth made of rayon. The rubbing direction of each substrate is the direction shown in FIG.
Thereafter, an adhesive was applied to the periphery of the display screen on the TFT substrate 19, and latex balls having a diameter of 6 μm were sprayed on the color filter substrate 18 as spacers. Subsequently, the positions were adjusted so that the pixel structures on both substrates were aligned, and the substrates were bonded together under pressure. FIG. 11 shows the direction in which the two substrates are bonded to each other.

【0038】張り合わせた基板を真空漕内に置き、真空
排気後、ネマチック液晶(メルク社製ZLI4792)
と4,4′−ジアクリロイルオキシビフェニルアクリレ
ート(液晶に対して1wt%)、ベンゾインメチルエー
テル(モノマーに対して1wt%)の混合溶液を注入し
た。ネマチック液晶には、自然ピッチ長が70μm とな
るように左カイラル剤を混入している。注入孔を封孔
後、紫外線を照射した。照射後も透明のままであった。
作製セルに駆動ICを接続し表示動作させた。
The bonded substrate is placed in a vacuum chamber, and after evacuation, a nematic liquid crystal (ZLI4792 manufactured by Merck) is used.
And a mixed solution of 4,4'-diacryloyloxybiphenyl acrylate (1 wt% based on liquid crystal) and benzoin methyl ether (1 wt% based on monomer). The left chiral agent is mixed in the nematic liquid crystal so that the natural pitch length is 70 μm. After sealing the injection hole, ultraviolet rays were irradiated. It remained transparent after irradiation.
A driving IC was connected to the produced cell to perform a display operation.

【0039】作製した液晶表示装置のドメイン発生状況
を光学顕微鏡下で観察した。ドメイン境界部は固定され
移動が認められなかった。また、透過率測定装置(大塚
電子製 LCD−5000を用いて測定した視角30°
における応答速度は、オン時30ms(5V)、オフ時
40msであった。
The state of domain generation in the manufactured liquid crystal display device was observed under an optical microscope. Domain boundaries were fixed and no migration was observed. In addition, a transmittance measuring device (viewing angle 30 ° measured using Otsuka Electronics LCD-5000)
Was 30 ms (5 V) when turned on and 40 ms when turned off.

【0040】作製した液晶表示装置を回転ステージに設
置後、その正面に色彩輝度計(トプコン社製 BM−5
A)を設置し、液晶表示装置の視角依存性を調べた。液
晶表示画面に8階調表示させ、各階調表示時の視角依存
性を測定した。視角40°以内の範囲で階調間の輝度の
順位関係が反転することはなかった(従来型のツイステ
ッドネマチック液晶では、視角10°以内で、階調間の
輝度順位の反転が生じた)。
After the manufactured liquid crystal display device was set on a rotating stage, a color luminance meter (BM-5 manufactured by Topcon Corporation) was placed in front of the device.
A) was installed, and the viewing angle dependence of the liquid crystal display device was examined. Eight gradations were displayed on the liquid crystal display screen, and the viewing angle dependence at each gradation display was measured. There was no reversal of the order of brightness between gray levels within a viewing angle range of 40 ° (the brightness order between gray levels was inverted within a viewing angle of 10 ° in a conventional twisted nematic liquid crystal).

【0041】(実施例2)ネマチック液晶(ZLI47
92)にポリメチルメタクリレート(東京化成(株))
を2重量%添加し、窒素置換下、100℃で30分間加
熱すると、ポリメチルメタクリレートは完全に溶解し
た。実施例1の液晶の代わりにこの高分子−液晶溶液を
使用した以外は実施例1と同様にして液晶表示装置を作
製した(ただし、紫外線は照射しなかった)。電圧印加
後の液晶表示装置のドメイン境界部はほとんど移動しな
かった。視角30°における応答速度は、オン時30m
s(5V)、オフ時40msであった。
Example 2 Nematic liquid crystal (ZLI47)
92) to polymethyl methacrylate (Tokyo Kasei Co., Ltd.)
Was added at 2% by weight and heated at 100 ° C. for 30 minutes under nitrogen substitution, whereby the polymethyl methacrylate was completely dissolved. A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that this polymer-liquid crystal solution was used instead of the liquid crystal of Example 1 (however, no ultraviolet light was irradiated). The domain boundary of the liquid crystal display after voltage application hardly moved. Response speed at a viewing angle of 30 ° is 30 m when on
s (5V), 40 ms off.

【0042】(比較例1)液晶にモノマーを添加しなか
った以外は実施例1と同様に液晶表示装置を作製した。
液晶表示装置のドメイン発生状況を光学顕微鏡下で観察
した。ドメイン境界部は1秒以上にわたり経時的に移動
した。LCD−5000を用いて測定した応答速度はオ
ン時100ms、オフ時ともに120msであった。
Comparative Example 1 A liquid crystal display was produced in the same manner as in Example 1, except that no monomer was added to the liquid crystal.
The state of domain generation in the liquid crystal display device was observed under an optical microscope. The domain boundaries moved over time for over a second. The response speed measured using the LCD-5000 was 100 ms when turned on and 120 ms when turned off.

【0043】(実施例3)開口部に遮光層を設けた以外
は実施例1と同様の基板を用いて、同様の方法で、セル
を作製した。実施例1と同一の液晶溶液を注入、封止し
た。得られた液晶表示装置に、光学顕微鏡下、閾値電圧
より0.1V高い2.0Vの電圧を印加した。電圧印加
直後に、対角上に発生したドメイン境界部は次第に移動
し、開口部に移動した。この状態で紫外線を照射した。
その後、電圧をON、OFFしてもドメイン境界部は移
動せず、遮光部からドメイン境界部がはみ出ることはな
かった。液晶表示装置のコントラストは150:1であ
った。
(Example 3) A cell was produced in the same manner using the same substrate as in Example 1 except that a light-shielding layer was provided in the opening. The same liquid crystal solution as in Example 1 was injected and sealed. Under the optical microscope, a voltage of 2.0 V higher than the threshold voltage by 0.1 V was applied to the obtained liquid crystal display device. Immediately after the application of the voltage, the domain boundary generated on the diagonal gradually moved to the opening. In this state, ultraviolet rays were irradiated.
Thereafter, even when the voltage was turned ON and OFF, the domain boundary did not move, and the domain boundary did not protrude from the light shielding portion. The contrast of the liquid crystal display was 150: 1.

【0044】第5の発明の実施例について説明する。本
実施例においては、図17に示す構造のカラーフィルタ
基板20を用いた。本カラーフィルタ基板は、TFTに
対するクロム薄膜からなる遮光層11、顔料を含んだカ
ラーフィルタ層21、ドメイン境界部部に対する黒色顔
料を含む遮光層24、表面平坦化のためにオーバーコー
ト層22、及び開口部10を有するITO薄膜からなる
共通電極8を有している。共通電極の開口部幅は5μm
であり、遮光層の幅は8μm である。カラーフィルタ構
造を除けば、第1の発明の実施例と同一の工程で液晶表
示装置を作成した。この後、偏光顕微鏡下で直交偏光板
間で表示駆動させ、画素を観察した。前記第4の発明の
実施例において観察された輝線が、遮光層24によって
隠されているのを確認した。
An embodiment of the fifth invention will be described. In this embodiment, a color filter substrate 20 having the structure shown in FIG. 17 was used. The color filter substrate includes a light-shielding layer 11 made of a chrome thin film for a TFT, a color filter layer 21 containing a pigment, a light-shielding layer 24 containing a black pigment for a domain boundary portion, an overcoat layer 22 for planarizing the surface, and A common electrode 8 made of an ITO thin film having an opening 10 is provided. Opening width of common electrode is 5μm
And the width of the light shielding layer is 8 μm. Except for the color filter structure, a liquid crystal display device was manufactured in the same process as the embodiment of the first invention. Thereafter, display driving was performed between the orthogonal polarizing plates under a polarizing microscope, and the pixels were observed. It was confirmed that the bright line observed in the embodiment of the fourth invention was hidden by the light shielding layer 24.

【0045】(実施例4)モノマーとしてヘキサンジオ
ールジアクリレートを用いた以外は、実施例2と同様に
液晶表示装置を作製した。顕微鏡観察より、ドメイン境
界部は固定されており、オン時50ms(5V)、オフ
時55msであった。
Example 4 A liquid crystal display was produced in the same manner as in Example 2 except that hexanediol diacrylate was used as a monomer. Microscopic observation revealed that the domain boundary was fixed, and was 50 ms (5 V) when turned on and 55 ms when turned off.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明により応答
速度が速く、コントラスト比に優れるとともに、広視野
角の液晶表示装置が得られる。
As described above, according to the present invention, a liquid crystal display device having a high response speed, an excellent contrast ratio and a wide viewing angle can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】従来のTN液晶表示装置を説明するための断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a conventional TN liquid crystal display device.

【図3】従来のTN液晶表示装置の視角依存性を説明す
るための断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the viewing angle dependence of a conventional TN liquid crystal display device.

【図4】従来の液晶表示装置を説明するための断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a conventional liquid crystal display device.

【図5】従来の液晶表示装置を説明するための断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a conventional liquid crystal display device.

【図6】従来の液晶表示装置を説明するための断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a conventional liquid crystal display device.

【図7】従来の液晶表示装置の課題を説明するための断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a problem of a conventional liquid crystal display device.

【図8】従来の液晶表示装置の課題を説明するための断
面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a problem of a conventional liquid crystal display device.

【図9】従来の液晶表示装置のドメイン境界線の移動を
示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing movement of a domain boundary line of a conventional liquid crystal display device.

【図10】従来の液晶表示装置のドメイン境界線の移動
を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing movement of a domain boundary line of a conventional liquid crystal display device.

【図11】液晶表示装置のラビング方向を示す透視図で
ある。
FIG. 11 is a perspective view showing a rubbing direction of the liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高分子 2、14、15 液晶分子 3 上基板 4 下基板 5 共通電極 6 画素電極 7 開口部 11 プレチルト角 12、13 光線 16、17 電界の乱れ 18 カラーフィルター基板 19 TFT基板 20 ラビング方向 Reference Signs List 1 polymer 2, 14, 15 liquid crystal molecule 3 upper substrate 4 lower substrate 5 common electrode 6 pixel electrode 7 opening 11 pretilt angle 12, 13 light beam 16, 17 electric field disturbance 18 color filter substrate 19 TFT substrate 20 rubbing direction

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−40281(JP,A) 特開 平4−149410(JP,A) 特開 平6−43461(JP,A) 特開 平6−250160(JP,A) 特開 平2−29488(JP,A) 特開 平4−212931(JP,A) 特開 平5−88151(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/137 G02F 1/13 101 G02F 1/1333 G02F 1/1337────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-40281 (JP, A) JP-A-4-149410 (JP, A) JP-A-6-43461 (JP, A) JP-A-6-43461 250160 (JP, A) JP-A-2-29488 (JP, A) JP-A-4-212931 (JP, A) JP-A-5-88151 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) G02F 1/137 G02F 1/13 101 G02F 1/1333 G02F 1/1337

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2枚の電極基板間に、電圧無印加時にスプ
レイ歪みを有する液晶を挟持した構造よりなる液晶表示
装置において、液晶層中に少量の高分子を有することを
特徴とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device having a structure in which a liquid crystal having a splay distortion when no voltage is applied is sandwiched between two electrode substrates, wherein a liquid crystal layer has a small amount of a polymer. apparatus.
【請求項2】高分子が光硬化性のモノマー又はオリゴマ
を反応させて形成された高分子であることを特徴とする
請求項1記載の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the polymer is a polymer formed by reacting a photocurable monomer or oligomer.
【請求項3】高分子が液晶層全体の0.5重量%以上5
重量%以下含まれることを特徴とする請求項1ないし2
記載の液晶表示装置。
3. The method according to claim 1, wherein the polymer is 0.5% by weight or more of the whole liquid crystal layer.
% By weight or less.
The liquid crystal display device as described in the above.
【請求項4】共通電極を有する基板と画素電極を有する
基板との間に、電圧無印加時にスプレイ歪みを有するツ
イステッドネマチック液晶を挟持した構造よりなる液晶
表示装置において、液晶層中に少量の高分子を有し、か
つ前記共通電極に開口部を有することを特徴とする液晶
表示装置。
4. A substrate having a common electrode and a pixel electrode
A tool that has splay distortion when no voltage is applied to the substrate
Liquid crystal with structure sandwiching isted nematic liquid crystal
The display device has a small amount of polymer in the liquid crystal layer.
Wherein the common electrode has an opening.
【請求項5】共通電極の開口部に整合した遮光層を有す
ることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 4, further comprising a light shielding layer aligned with the opening of the common electrode.
【請求項6】注入した液晶が電圧無印加時にスプレイ歪
みを生じるように組み合わせた共通電極を有する基板と
画素電極を有する基板間に、少量のモノマー又はオリゴ
マを含む液晶を注入し、その後該モノマーまたはオリゴ
マを反応させて高分子を形成することを特徴とする液晶
表示装置の製造方法。
6. A liquid crystal containing a small amount of a monomer or an oligomer is injected between a substrate having a common electrode and a substrate having a pixel electrode combined so that the injected liquid crystal causes a splay distortion when no voltage is applied. Alternatively, a method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising reacting an oligomer to form a polymer.
【請求項7】電圧印加後、ドメインの境界部が共通電極
の開口部もしくは遮光部に移動した後に、モノマーまた
はオリゴマを反応させてドメインの境界部を固定するこ
とを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置の製造方
法。
7. The method according to claim 6, wherein after the voltage is applied, the boundary of the domain is moved to the opening of the common electrode or the light-shielding portion, and then the monomer or oligomer is reacted to fix the boundary of the domain. Of manufacturing a liquid crystal display device.
【請求項8】モノマーまたはオリゴマを紫外線を照射す
ることで反応させることを特徴とする請求項6ないし7
記載の液晶表示装置の製造方法。
8. The method according to claim 6, wherein the monomers or oligomers are reacted by irradiating them with ultraviolet rays.
The manufacturing method of the liquid crystal display device according to the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100729762B1 (en) * 2000-11-14 2007-06-20 삼성전자주식회사 A liquid crystal display having improved side contrast ratio and side color reproduction
TW571165B (en) 2000-12-15 2004-01-11 Nec Lcd Technologies Ltd Liquid crystal display device
US7113241B2 (en) * 2001-08-31 2006-09-26 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and method of manufacturing the same
TWI250353B (en) 2002-02-04 2006-03-01 Sharp Kk Liquid crystal display and method of manufacturing the same
CN100405162C (en) * 2005-12-09 2008-07-23 比亚迪股份有限公司 Liquid-crystal display

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0229488A (en) * 1988-07-19 1990-01-31 Dainippon Ink & Chem Inc Liquid crystal device
JP2502802B2 (en) * 1990-10-15 1996-05-29 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン Liquid crystal display
JP3167716B2 (en) * 1990-11-28 2001-05-21 セイコーエプソン株式会社 Electro-optical device
JPH0540281A (en) * 1991-05-17 1993-02-19 Sharp Corp Tn type liquid crystal display element
JPH0588151A (en) * 1991-09-27 1993-04-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal panel and production thereof and liquid crystal projection type television
US5309264A (en) * 1992-04-30 1994-05-03 International Business Machines Corporation Liquid crystal displays having multi-domain cells
JPH06250160A (en) * 1993-02-26 1994-09-09 Dainippon Printing Co Ltd Production of liquid crystal optical element

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