JP2988465B2 - Liquid crystal display device, its manufacturing method and its driving method - Google Patents
Liquid crystal display device, its manufacturing method and its driving methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、そ
の製造方法およびその駆動方法に関し、特に、製造が容
易であり、しかも視角特性に優れ、かつ応答速度の速い
液晶表示装置として利用される該装置、その製造方法お
よびその駆動方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, a method of manufacturing the same, and a method of driving the same, and more particularly to a liquid crystal display device which is easy to manufacture, has excellent viewing angle characteristics, and has a high response speed. The present invention relates to the device, its manufacturing method and its driving method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来広く使用されているねじれネマティ
ック（twisted nematic；以下”ＴＮ”と略記する）型
の液晶表示装置においては、電圧非印加時の液晶分子が
基板表面に平行になっている「白」表示状態から、印加
電圧に応じて液晶分子が電界方向に配向ベクトルの向き
を変化させていくことにより、「白」表示状態から次第
に「黒」表示となる。しかし、この電圧印加時の液晶分
子の特有の挙動により、ＴＮ型液晶表示装置の視野角が
狭いという問題がある。この視野角が狭いという問題
は、中間調表示における液晶分子の立ち上がり方向にお
いて特に著しい。また、ＴＮ型液晶表示装置では応答速
度が充分速くなく、動画の表示には適さないという欠点
があった。2. Description of the Related Art In a twisted nematic (hereinafter abbreviated as "TN") type liquid crystal display device widely used in the past, liquid crystal molecules when no voltage is applied are parallel to the substrate surface. From the “white” display state, the liquid crystal molecules change the direction of the orientation vector in the direction of the electric field according to the applied voltage, so that the “white” display state gradually changes to “black” display. However, there is a problem that the viewing angle of the TN type liquid crystal display device is narrow due to the unique behavior of the liquid crystal molecules when the voltage is applied. The problem that the viewing angle is narrow is particularly remarkable in the rising direction of liquid crystal molecules in halftone display. In addition, the TN liquid crystal display device has a disadvantage that the response speed is not sufficiently fast and is not suitable for displaying a moving image.
【０００３】液晶表示装置の視角特性ならびに応答速度
を改善する方法として、特開平7−84254号公報または特
開平7−49509号公報に開示されているような技術が提案
されている。これらの技術ではベンド配向させた液晶セ
ルを作製し、偏光軸が直交するように設置した２枚の偏
光板の間に挟み、図６に示すように、上下両方の基板付
近の液晶の配向が互いに複屈折を補償することを利用
し、視角特性を改善している。この方式の場合、応答速
度が速いという長所も有している。また、特開平7−842
54号公報に記載されているように、必要に応じて光学補
償板を使用し、黒の視角特性を改善している。さらに特
開平9−120059号公報には、ベンド配向がスプレイ配向
に転移することを防ぐことを目的に、ベンド配向の安定
化のために、電極に電圧を印加した後、プレポリマーを
紫外線照射により重合させる方法が開示されている。ま
た、特開平6−43461号公報では、従来のＴＮ配向させた
セルの配向方向を分割し視野角を広くするために、電極
に切り込みをいれ斜め電界により各画素を２個以上のド
メインに分割することが開示されている。As a method for improving the viewing angle characteristics and response speed of a liquid crystal display device, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-84254 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-49509 has been proposed. In these technologies, a bend-aligned liquid crystal cell is manufactured and sandwiched between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal to each other. As shown in FIG. The viewing angle characteristics are improved by using compensation for refraction. This method also has the advantage that the response speed is fast. Also, JP-A-7-842
As described in Japanese Patent Publication No. 54, an optical compensator is used as needed to improve the viewing angle characteristics of black. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-120059 discloses that, in order to prevent the bend alignment from being transferred to the splay alignment, in order to stabilize the bend alignment, after applying a voltage to the electrode, the prepolymer is irradiated with ultraviolet light. A method of polymerizing is disclosed. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-43461, in order to divide the orientation direction of a conventional TN-aligned cell and increase the viewing angle, a cut is made in an electrode and each pixel is divided into two or more domains by an oblique electric field. Is disclosed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベンド
配向を利用する表示装置においては、応答速度が速く、
従来のＴＮ配向させた表示装置に比べて視角特性が改善
されているものの、階調反転を生じる領域があり、その
視角特性は充分ではなかった。また、電極に切り込みを
いれ斜め電界によりＴＮ配向させたセルの各画素を２個
以上のドメインに分割し視野角を広くする技術において
は、応答速度が遅いという欠点がある。さらに一方の基
板の電極に切り込みを入れ、画素を分割するという方法
は、上下両方の基板のチルト方向を制御しなければなら
ないベンド配向には適用できない。However, a display device using bend alignment has a high response speed,
Although the viewing angle characteristics are improved as compared with a conventional TN-oriented display device, there are regions where grayscale inversion occurs, and the viewing angle characteristics are not sufficient. Further, the technique of dividing each pixel of a cell in which a TN orientation is formed by making a cut in an electrode by a diagonal electric field into two or more domains to widen a viewing angle has a disadvantage that response speed is slow. Further, the method of dividing the pixel by making a cut in the electrode of one substrate cannot be applied to the bend alignment in which the tilt directions of both the upper and lower substrates must be controlled.
【０００５】また、従来の画素に切り込みを入れ液晶の
配向を分割する技術においては、図７に示すように、開
口部３４の部分に電極がないため、電極２１と３２の間
に電圧を印加した場合においても、この部分には十分な
電界がかからず、液晶が印加電圧に対して十分に応答し
ないという欠点があった。In the conventional technique of dividing the alignment of the liquid crystal by cutting a pixel, a voltage is applied between the electrodes 21 and 32 because there is no electrode in the opening 34 as shown in FIG. Even in this case, there is a disadvantage that a sufficient electric field is not applied to this portion and the liquid crystal does not sufficiently respond to the applied voltage.
【０００６】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題を解決すること、すなわち、高コントラストで、応
答が速く視角特性の優れた液晶表示装置を提供すること
である。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, that is, to provide a liquid crystal display device having high contrast, quick response and excellent viewing angle characteristics.
【０００７】本発明の別の目的は、そのような、液晶表
示装置を容易に作製する製造方法を提供することであ
る。Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for easily manufacturing such a liquid crystal display device.
【０００８】本発明のさらに別の目的は、そのような高
コントラストで、応答が速く、視角特性の優れた液晶表
示装置の特性を十分に発揮させ得る駆動方法を提供する
ことにある。Still another object of the present invention is to provide a driving method capable of sufficiently exhibiting the characteristics of a liquid crystal display device having such a high contrast, a fast response, and an excellent viewing angle characteristic.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、２枚の基板のうち少なくとも一方の基板上に開口
部を有する電極があり、開口部の位置に液晶の初期配向
を制御するための第二の電極を設け、２枚の基板の間に
液晶層をはさみ、第二の電極とそれに対向する電極に電
圧を印加することによって液晶の初期配向を制御し、ベ
ンド配向させた液晶層を２種以上の微小領域に分けるこ
とで、高コントラストで、応答が速く、広視野角という
優れた視角特性を実現している。A liquid crystal display device according to the present invention has an electrode having an opening on at least one of two substrates, and controls the initial alignment of the liquid crystal at the position of the opening. The liquid crystal layer is provided with a second electrode, and a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, and a voltage is applied to the second electrode and an electrode opposite to the second electrode to control the initial alignment of the liquid crystal, thereby bend-aligning the liquid crystal layer. Is divided into two or more types of micro regions, thereby realizing excellent viewing angle characteristics of high contrast, quick response, and a wide viewing angle.
【００１０】このとき、「開口部の位置に」とは、液晶
表示装置を正面から見たときに、開口部と電極とがほぼ
同じ位置にあって、重なっていることを意味するもので
あり、本発明に係る液晶表示装置を断面として見たと
き、開口部と同じ位置に電極があることを意味するもの
ではない。すなわち、開口部と電極とは”同層”であっ
てもよいが、絶縁膜を介した ”異なる層”であっても
よいことを意味している。At this time, "at the position of the opening" means that when the liquid crystal display device is viewed from the front, the opening and the electrode are substantially at the same position and overlap. However, when the liquid crystal display device according to the present invention is viewed as a cross section, it does not mean that the electrode is located at the same position as the opening. That is, the opening and the electrode may be “the same layer” or “different layers” via an insulating film.
【００１１】本発明による液晶表示装置は、また、２枚
の基板のうち少なくとも一方の電極に、この電極と絶縁
された液晶の初期配向を制御するための第二の電極を設
け、２枚の基板の間に液晶層をはさみ、第二の電極とそ
れに対向する電極に電圧を印加することによって液晶の
初期配向を制御し、ベンド配向させた液晶層を２種以上
の微小領域に分けることで、高コントラストで、応答が
速く、広視野角という優れた視角特性を実現している。
ここで液晶の初期配向とは、広く駆動開始時の液晶配向
のことでもあるが、パネルを作製する際の初期配向をも
意味する。In the liquid crystal display device according to the present invention, at least one electrode of the two substrates is provided with a second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal insulated from the electrode. The liquid crystal layer is sandwiched between the substrates, the initial alignment of the liquid crystal is controlled by applying a voltage to the second electrode and the electrode facing the second electrode, and the bend-aligned liquid crystal layer is divided into two or more types of minute regions. , High contrast, fast response, and a wide viewing angle.
Here, the initial alignment of the liquid crystal is broadly the liquid crystal alignment at the start of driving, but also means the initial alignment at the time of manufacturing a panel.
【００１２】本発明における液晶表示装置は、さらに、
視角特性を改善するために、偏光板と液晶セルの間に少
なくとも１枚の光学補償板を有している。この補償板は
電圧無印加時に液晶がベンド配向をとっているため、光
学的に負の補償板を使用することが、斜め方向から見た
ときのリタデーションの変化を打ち消す観点から、好ま
しい。このような補償板は２軸延伸のような方法で作製
した１枚のフィルムであってもよいし、１軸延伸したフ
ィルムを２枚以上重ねて、実質的に光学的に負の１軸の
補償板として用いても同様の効果が得られる。The liquid crystal display device according to the present invention further comprises:
In order to improve the viewing angle characteristics, at least one optical compensator is provided between the polarizing plate and the liquid crystal cell. Since the liquid crystal takes a bend alignment when no voltage is applied to this compensator, it is preferable to use an optically negative compensator from the viewpoint of canceling the change in retardation when viewed obliquely. Such a compensating plate may be a single film produced by a method such as biaxial stretching, or two or more uniaxially stretched films may be stacked to form a substantially optically negative uniaxial film. Similar effects can be obtained even when used as a compensator.
【００１３】さらに、初期配向は原理的にベンド配向で
あり、光学的に負の一軸の補償板をその光学軸が基板法
線の方向と一致するように配置すれば、斜め方向からみ
たときのリタデーションを打ち消すことができ、その対
称性から複数の領域に分けても、光学的に負の一軸の補
償板１枚で補償できるが、素子の特性により、ある方向
に偏りが出た場合などは、さらにこれを補償するため
に、光学異方性が正のフィルムを貼り付けてもよい。Furthermore, the initial orientation is a bend orientation in principle, and if an optically negative uniaxial compensator is arranged so that its optical axis coincides with the direction of the substrate normal, it can be seen from an oblique direction. The retardation can be canceled out, and even if it is divided into a plurality of regions due to its symmetry, it can be compensated with a single optically negative uniaxial compensator. However, if there is a bias in a certain direction due to the characteristics of the element, In order to further compensate for this, a film having a positive optical anisotropy may be attached.
【００１４】本発明における液晶表示装置の製造方法
は、制御電極に電圧を印加することによって、初期配向
を制御した後、液晶中に少量混合した重合性のモノマー
またはオリゴマーを高分子化することによって、初期の
液晶配向をさらに確実なものにすることができる。ま
た、従来のベンド配向セルのようにスプレイ配向に転移
する問題も解決される。初期配向を制御する際には、加
熱により液晶層を等方相にした後、制御電極に電圧を加
えながら、温度を降下させても、室温で制御電極に電圧
を印加するだけでもよい。また、モノマーの反応も等方
相に加熱する前に起こさせても、加熱中に起こさせても
よいし、冷却後に起こさせてもよい。室温で制御電極に
電圧を印加し、初期配向を制御する場合も、電圧印加の
前に反応を起こさせておいてもよいし、電圧印加後に、
反応を起こさせてもよい。According to the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a voltage is applied to a control electrode to control the initial alignment, and then a polymerizable monomer or oligomer mixed in a small amount into the liquid crystal is polymerized. In addition, the initial liquid crystal alignment can be further ensured. Further, the problem of transition to the splay alignment as in the conventional bend alignment cell is also solved. When controlling the initial alignment, the temperature may be lowered while applying a voltage to the control electrode after the liquid crystal layer is made isotropic by heating, or only a voltage may be applied to the control electrode at room temperature. Further, the reaction of the monomer may be caused before heating to the isotropic phase, may be caused during heating, or may be caused after cooling. When a voltage is applied to the control electrode at room temperature to control the initial orientation, a reaction may be caused before the voltage is applied, or after the voltage is applied,
A reaction may be caused.
【００１５】また、本発明における液晶表示装置の製造
方法は、基板にあらかじめラビング、または光配向など
の方法を使用して、分割形状に従ったプレチルト角の制
御を行い、制御電極による初期配向の制御を極めて確実
にし、駆動電圧により、このような配向が乱れることを
防止するために、さらに液晶中に少量混合した重合性の
モノマーまたはオリゴマーを高分子化するとより優れた
効果が得られる。この際、ラビングの場合はフォトレジ
ストを用いた分割配向を行う。また、光配向の場合は、
例えば、エーエムエルシーディー’９６／アイディーダ
ブリュ’９６のダイジェストオブテクニカルペイパーズ
（AM−LCD’９６／IDW’９６ Digest ofTechnical Pape
rs） P．337に記載されているような偏光照射により感
光基が重合するような高分子を用いて、分割形状にそっ
た方向にプレチルト角がつくように、各部にマスクを介
して、斜め方向から偏光を照射する。このような分割配
向の方法はよく知られているが、分割の安定性に関して
は、本発明にあるような制御電極を用いた方がはるかに
優れている。かつ液晶中に少量混合した重合性のモノマ
ーまたはオリゴマーを高分子化することにより、駆動時
においてもより確実に分割を維持することができる。In the method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention, the pretilt angle is controlled in accordance with the divided shape by using a method such as rubbing or optical alignment on the substrate in advance, and the initial alignment is controlled by the control electrode. In order to make the control extremely reliable and prevent such an orientation from being disturbed by the drive voltage, a more excellent effect can be obtained by polymerizing a polymerizable monomer or oligomer mixed in a small amount in the liquid crystal. At this time, in the case of rubbing, division orientation using a photoresist is performed. In the case of optical alignment,
For example, the digest of technical papers of AMLC'96 / IDW'96 (AM-LCD'96 / IDW'96 Digest of Technical Pape)
rs) P. Using a polymer in which the photosensitive group is polymerized by irradiation with polarized light as described in 337, polarized light is obliquely applied to each part through a mask so that a pretilt angle is obtained in the direction along the divided shape. Irradiate. Although such a split orientation method is well known, the use of a control electrode as in the present invention is much better with respect to the stability of the split. In addition, by polymerizing a polymerizable monomer or oligomer mixed in a small amount in the liquid crystal, the division can be maintained more reliably even during driving.
【００１６】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ー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
オリゴマー」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。As the monomers and oligomers used in the present invention, any of photo-curable monomers, thermo-curable monomers, and oligomers thereof can be used. May be included. 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.
【００１７】また、本発明で使用する高分子化合物は、
液晶性を示すモノマー、オリゴマーを含む液晶分子と類
似の構造を有するものでもよいが、必ずしも液晶を配向
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。ま
た、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。The polymer compound used in the present invention is:
It may have a structure similar to liquid crystal molecules including monomers and oligomers exhibiting liquid crystallinity, but is not necessarily used for the purpose of aligning liquid crystal, and therefore has flexibility such as having an alkylene chain. You may. Further, it may be a monofunctional one, a bifunctional one, or a monomer having a trifunctional or higher polyfunctionality.
【００１８】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、例えば、２−エチルへキシルアクリレー
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−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を使用することができる。The light or ultraviolet curable monomers used in the present invention include, for example, 2-ethylhexyl acrylate, butylethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, N, N-ethylaminoethyl acrylate, N,
N-dimethylaminoethyl acrylate, dicyclopentanyl 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 can be used.
【００１９】また、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
化合物を使用することができる。Also, 2-ethylhexyl methacrylate, butylethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, 2-cyanoethyl methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate,
-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 And monofunctional methacrylate compounds such as 2,2,3,4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate.
【００２０】さらに、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を用いることができる。Further, 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-diisopropyl Benzene, 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 Acrylate, neopentyl glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate,
Trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, 4,4'-diacryloyloxystilbene, 4,4 ' -Diacryloyloxydimethylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydiethylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydipropylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydibutylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydipentyl Stilbene, 4,4'-diacryloyloxydihexylstilbene, 4,4'-diacryloyloxydifluorostilbene, 2,2,3,3 , 4-hexafluoro-pentanediol-1,5 diacrylate, 1,1,
Polyfunctional acrylate compounds such as 2,2,3,3-hexafluoropropyl-1,3-diacrylate and urethane acrylate oligomers can be used.
【００２１】さらにまた、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−へ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、その他スチレン、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。Furthermore, diethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, dicyclopentanyl dimethacrylate, glycerol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, Pentyl glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentamethacrylate, 2,2 , 3,3,4,4-hexafluoropentanediol-1 5-dimethacrylate, polyfunctional methacrylate compounds such as urethane methacrylate oligomer, other styrene, amino styrene, there are vinyl acetate, but is not limited thereto.
【００２２】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
ッ素原子を含む高分子化合物であってもよい。このよう
な高分子化合物として、２，２，３，３，４，４−へキ
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−へ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
オロプロピルアクリレート、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
−へ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
された高分子化合物が挙げられるが、これに限定される
ものではない。Further, since 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, a polymer compound containing a fluorine atom may be used. As such a polymer compound, 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, 2,2,3
Examples include, but are not limited to, high molecular compounds synthesized from compounds including 4,4,4-hexafluorobutyl methacrylate, urethane acrylate oligomers, and the like.
【００２３】本発明に使用する高分子化合物として光ま
たは紫外線硬化モノマーを使用する場合には、光または
紫外線用の開始剤を使用することもできる。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 compound used in the present invention, an initiator for light or ultraviolet light may be 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-
Acetophenones such as hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin such as benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, 4-phenylbenzophenone, 3,3-dimethyl-4- Benzophenones such as methoxybenzophenone and the like, thioxanthones such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone and 2-methylthioxanthone, diazonium salts, sulfonium salts, iodonium salts and selenium salts can be used.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below.
【００２５】（実施の形態１）本発明の液晶表示装置
は、図１に示すように、それぞれ電極２２，３２を有す
る２枚の基板２３，３３の間に、液晶分子１１からなる
層が挟持されている。それぞれの電極には配向膜２１，
３１が塗布されており、パラレル方向にラビングされて
いる。また、両方の基板２３，３３の電極２２，３２に
開口部２４，３４が設けられており、さらにこれと同位
置に液晶の初期配向を制御するための第二の電極２５、
３５が設けられており、電極２２と第二の電極２５、お
よび電極３２と第二の電極３５には、それぞれ異なる電
圧がかけられるようになっている。(Embodiment 1) In a liquid crystal display device of the present invention, as shown in FIG. 1, a layer composed of liquid crystal molecules 11 is sandwiched between two substrates 23 and 33 having electrodes 22 and 32, respectively. Have been. Each electrode has an alignment film 21,
31 is applied and rubbed in the parallel direction. Also, openings 24 and 34 are provided in the electrodes 22 and 32 of both the substrates 23 and 33, and the second electrodes 25 for controlling the initial alignment of the liquid crystal are located at the same positions.
A different voltage is applied to the electrode 22 and the second electrode 25, and to the electrode 32 and the second electrode 35.
【００２６】開口部２４，３４および第二の電極２５、
３５が設けられていない場合には、電極２２と３２の間
に電圧を印加したときスプレイ配向からベンド配向に移
行するが、液晶分子のベンドしていく方向は配向膜のプ
レチルトの方向によって決定されており、一方向のみで
ある。このとき、配向膜のプレチルト角が低い場合に
は、ベンドする方向が一義的に決まらず、ベンド方向の
異なる２領域が共存する。これに対して、本発明の液晶
表示装置においては、液晶の初期配向を制御するための
第二の電極２５、３５が存在するため、例えば電極２２
と電極３２に印加される電圧より大きな電圧を、第二の
電極２５と電極３２の間に、また、第二の電極３５と電
極２２の間に印加することにより、液晶層内に斜め電界
が発生する。そのため、液晶分子１１は、図１に示すよ
うに、この斜め電界に沿った方向にベンドしていく。な
お第二の電極は開口部にあっても、絶縁層を介して開口
部と同じ位置にあっても効果に変わりはない。このよう
に本発明においては、電界により液晶のプレチルト方向
を制御するものであるので、配向膜のプレチルト角は低
いこと、好ましくは０度が望ましい。The openings 24, 34 and the second electrode 25,
When the voltage 35 is not provided, when a voltage is applied between the electrodes 22 and 32, the liquid crystal molecules shift from the splay alignment to the bend alignment. However, the direction in which the liquid crystal molecules bend is determined by the pretilt direction of the alignment film. And only in one direction. At this time, when the pre-tilt angle of the alignment film is low, the direction of the bend is not uniquely determined, and two regions having different bend directions coexist. On the other hand, in the liquid crystal display device of the present invention, since the second electrodes 25 and 35 for controlling the initial alignment of the liquid crystal exist,
By applying a voltage higher than the voltage applied to the second electrode 25 and the electrode 32 and between the second electrode 35 and the electrode 22, an oblique electric field is generated in the liquid crystal layer. Occur. Therefore, the liquid crystal molecules 11 bend in the direction along the oblique electric field as shown in FIG. Note that the effect remains the same whether the second electrode is in the opening or at the same position as the opening through the insulating layer. As described above, in the present invention, since the pretilt direction of the liquid crystal is controlled by the electric field, it is desirable that the pretilt angle of the alignment film is low, preferably 0 degree.
【００２７】本発明における制御電極の形状は、図２
（a）に示すように画素の短辺に平行なものが、開口率
の観点から望ましいが、図２（ｂ）に示すように画素の
長辺に平行であってもよい。また、図２（ｃ）（ｄ）に
示すように１画素中に複数の制御電極が存在するような
形状であってもよい。図では、便宜上、各画素の制御電
極が独立しているように描いてあるが、実際にはつなが
っていてパネル端の取り出し端子から一括して電圧が印
加できるようになっている。The shape of the control electrode in the present invention is shown in FIG.
The one parallel to the short side of the pixel as shown in FIG. 2A is desirable from the viewpoint of the aperture ratio, but may be parallel to the long side of the pixel as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 2C and 2D, the shape may be such that a plurality of control electrodes exist in one pixel. In the figure, for the sake of convenience, the control electrodes of each pixel are depicted as being independent, but they are actually connected so that a voltage can be applied collectively from the extraction terminal at the panel end.
【００２８】本発明のさらに望ましい形態は、図１に示
すような構造の液晶セルを作製した後、液晶を注入し、
制御電極２５、３５と対向電極３２，２２に電圧を印加
しながら、液晶の等方相−液晶層転移温度以上にセルを
加熱し、等方相−液晶層転移温度以下の温度まで、冷却
することによって実現される。この操作により、液晶の
初期配向の制御がより均一に行われる。In a more desirable mode of the present invention, a liquid crystal cell having a structure as shown in FIG.
While applying a voltage to the control electrodes 25 and 35 and the counter electrodes 32 and 22, the cell is heated to a temperature equal to or higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature of the liquid crystal, and cooled to a temperature equal to or lower than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature. This is achieved by: By this operation, the control of the initial alignment of the liquid crystal is performed more uniformly.
【００２９】本発明のさらに別の形態は、図１に示すよ
うな構造の液晶セルを作製した後、少量のモノマーまた
はオリゴマーを含む液晶を注入し、制御電極２５、３５
と対向電極３２，２２に電圧を印加しながら、モノマー
またはオリゴマーを光または熱で高分子化することであ
る。これにより、液晶の初期配向がより強固なものとな
り、その後の使用時の物理的ショックなどにも強くな
る。また、このような処理をしない場合は、電極２２と
電極３２の間の駆動用電圧を０にすると、すみやかにス
プレイ配向に戻り、駆動を開始する度に制御用電極に電
圧を印加するという操作が必要となるが、高分子化の処
理により、ベンド配向が保持され、一度ベンド配向を作
製してしまえば、その後の駆動は電極２２と３３の間に
駆動用の電圧のみ供給すればよい。In still another embodiment of the present invention, a liquid crystal cell having a structure as shown in FIG. 1 is manufactured, and a liquid crystal containing a small amount of a monomer or an oligomer is injected, and control electrodes 25 and 35 are formed.
And applying a voltage to the opposing electrodes 32 and 22 to polymerize the monomer or oligomer by light or heat. As a result, the initial alignment of the liquid crystal becomes stronger, and the liquid crystal also becomes more resistant to physical shock during use. In addition, when such processing is not performed, when the driving voltage between the electrode 22 and the electrode 32 is set to 0, the operation returns to the splay alignment immediately, and a voltage is applied to the control electrode every time driving is started. However, the bend alignment is maintained by the polymerization treatment, and once the bend alignment is produced, only the driving voltage needs to be supplied between the electrodes 22 and 33 for the subsequent drive.
【００３０】この高分子化の工程は、必要に応じ、前述
のように、液晶の等方相−液晶層転移温度以上にセルを
加熱し、等方相−液晶層転移温度以下の温度まで、冷却
し、液晶の配向を十分に均一にした後、行ってもよい。In the step of polymerizing, the cell is heated to a temperature equal to or higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature of the liquid crystal as described above, if necessary, to a temperature equal to or lower than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature. It may be carried out after cooling to make the orientation of the liquid crystal sufficiently uniform.
【００３１】（実施の形態２）本発明の別の実施の形態
は、図３に示すように、液晶の初期の配向を制御するた
めの第二の電極がどちらか一方の基板に存在するもので
ある。このとき制御電極のない基板側は、フォトレジス
ト工程を用いてラビング方向を変える、偏光を斜めから
照射するなどの通常の分割配向処理を行う。このような
パネルの制御電極２５と対向電極３２に、例えば電極２
２と電極３２に印加される電圧より大きな電圧を印加す
ることにより、液晶層内に斜め電界が発生する。そのた
め、開口部２４がある側の基板付近の液晶は、この斜め
電界に沿って立ち上がる。一方、開口部の無い基板３３
側の液晶分子は、配向膜３１にあらかじめラビングまた
は、偏光による分割配向処理がなされているため、その
立ち上がり方向はプレチルトの方向であり、２方向に分
かれている。この結果、液晶分子１１は、図３に示すよ
うに、この斜め電界および分割配向処理の方向に沿って
ベンドしていく。なお、この場合も、第二の電極は開口
部にあっても、絶縁層を介して開口部と同じ位置にあっ
ても効果に変わりはない。この場合も、配向膜２１側で
は、電界により液晶のプレチルト方向を制御するので、
配向膜のプレチルト角は低いこと、好ましくは０度が望
ましい。(Embodiment 2) In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a second electrode for controlling the initial alignment of liquid crystal exists on one of the substrates. It is. At this time, the substrate side having no control electrode is subjected to ordinary division alignment processing such as changing the rubbing direction using a photoresist process or irradiating polarized light obliquely. The control electrode 25 and the counter electrode 32 of such a panel, for example, the electrode 2
By applying a voltage larger than the voltage applied to 2 and the electrode 32, an oblique electric field is generated in the liquid crystal layer. Therefore, the liquid crystal near the substrate on the side where the opening 24 is provided rises along the oblique electric field. On the other hand, the substrate 33 having no opening
The liquid crystal molecules on the side have been subjected to rubbing or split alignment processing using polarized light on the alignment film 31 in advance, so that the rising direction is the pretilt direction and is divided into two directions. As a result, as shown in FIG. 3, the liquid crystal molecules 11 bend along the oblique electric field and the direction of the split alignment treatment. In this case as well, the effect remains the same whether the second electrode is in the opening or in the same position as the opening via the insulating layer. Also in this case, since the pretilt direction of the liquid crystal is controlled by the electric field on the alignment film 21 side,
It is desirable that the pretilt angle of the alignment film is low, preferably 0 degree.
【００３２】なお、この場合は、片方の基板のみ制御電
極を形成すればよいので、特にアクティブ素子を用いる
場合は有利となる。すなわち、制御用の第二の電極を、
アクティブ素子を作製する際の信号線、ドレイン線など
の電極層と別層で形成することもできるが、いずれかの
電極層と同層で作製することができる。これによりマス
クの変更のみで、フォトレジスト工程の増加なく所望の
斜め電界を形成することができる。例えば、ゲート電極
層を構成する電極層を第二の電極層として使用すること
が挙げられる。このとき制御電極の無い基板の配向膜
は、ラビングの場合は通常の高プレチルト角を与える配
向膜を使用でき、偏光を斜めから照射する場合には、例
えば、エーエムエルシーディー’９６／アイディーダブ
リュ’９６のダイジェストオブテクニカルペイパーズ
（AM−LCD’９６／IDW’９６ Digestof Technical Pape
rs） P．337に記載されているような偏光照射により感
光基が重合するような高分子を用いることができる。In this case, it is only necessary to form a control electrode on one of the substrates, which is particularly advantageous when an active element is used. That is, the second electrode for control is
The active element can be formed in a different layer from electrode layers such as a signal line and a drain line in manufacturing the active element, but can be formed in the same layer as any of the electrode layers. Thus, a desired oblique electric field can be formed only by changing the mask without increasing the number of photoresist steps. For example, the use of an electrode layer constituting a gate electrode layer as a second electrode layer can be given. At this time, as the alignment film of the substrate without the control electrode, an alignment film that gives a normal high pretilt angle can be used in the case of rubbing, and in the case of irradiating polarized light obliquely, for example, AMLC '96 / IDW ' 96 Digest of Technical Pape (AM-LCD'96 / IDW'96 Digest of Technical Pape)
rs) P. As described in 337, a polymer capable of polymerizing a photosensitive group by irradiation with polarized light can be used.
【００３３】この場合も、実施の形態１と同様に、さら
に望ましい形態は、図３に示すような構造の液晶セルを
作製した後、液晶を注入し、制御電極２５と対向電極３
２に電圧を印加しながら、液晶の等方相−液晶層転移温
度以上にセルを加熱し、等方相−液晶層転移温度以下の
温度まで、冷却することによって実現される。この操作
により、液晶の初期配向の制御がより均一に行われる。Also in this case, as in the first embodiment, a more desirable mode is to form a liquid crystal cell having a structure as shown in FIG.
This is realized by heating the cell above the liquid crystal isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature while applying a voltage to 2, and cooling it to a temperature below the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature. By this operation, the control of the initial alignment of the liquid crystal is performed more uniformly.
【００３４】また、実施の形態１と同様に、さらに望ま
しい形態は、図３に示すような構造の液晶セルを作製し
た後、少量のモノマーまたはオリゴマーを含む液晶を注
入し、制御電極２５と対向電極３２に電圧を印加しなが
ら、モノマーまたはオリゴマーを光または熱で高分子化
することである。これにより、液晶の初期配向がより強
固なものとなり、その後の使用時の物理的ショックなど
にも強くなる。また、ベンド配向の固定も行われる。As in the first embodiment, a more desirable mode is to form a liquid crystal cell having a structure as shown in FIG. To apply a voltage to the electrode 32 to polymerize the monomer or oligomer by light or heat. As a result, the initial alignment of the liquid crystal becomes stronger, and the liquid crystal also becomes more resistant to physical shock during use. Also, the bend orientation is fixed.
【００３５】この高分子化の工程は、必要に応じ、前述
のように、液晶の等方相−液晶層転移温度以上にセルを
加熱し、等方相−液晶層転移温度以下の温度まで、冷却
し、液晶の配向を十分に均一にした後、行ってもよい。In the step of polymerizing, as necessary, the cell is heated to a temperature equal to or higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature of the liquid crystal as described above. It may be carried out after cooling to make the orientation of the liquid crystal sufficiently uniform.
【００３６】（実施の形態３）本発明のさらに別の実施
の形態は、液晶の初期の配向を制御するための第二の電
極が液晶を駆動するための電極の上に絶縁膜を介して存
在するものである。図４にこの構造を示す。(Embodiment 3) In still another embodiment of the present invention, a second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal is provided on an electrode for driving the liquid crystal via an insulating film. It exists. FIG. 4 shows this structure.
【００３７】この構造の場合も、実施の形態１と全く同
様に、液晶の初期配向を制御するための第二の電極２
５、３５が存在するため、例えば電極２２と電極３２に
印加される電圧より大きな電圧を、第二の電極２５と電
極３２の間に、また、第二の電極３５と電極２２の間に
印加することにより、液晶層内に斜め電界が発生し、液
晶分子１１は、図４に示すように、この斜め電界に沿っ
た方向にベンドしていく。この構造の場合も、電界によ
り液晶のプレチルト方向を制御するものであるので、配
向膜のプレチルト角は低いこと、好ましくは０度が望ま
しい。In this structure, the second electrode 2 for controlling the initial alignment of the liquid crystal is formed in the same manner as in the first embodiment.
5 and 35, for example, a voltage higher than the voltage applied to the electrodes 22 and 32 is applied between the second electrode 25 and the electrode 32 and between the second electrode 35 and the electrode 22. As a result, an oblique electric field is generated in the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules 11 bend in a direction along the oblique electric field as shown in FIG. Also in this structure, since the pretilt direction of the liquid crystal is controlled by the electric field, the pretilt angle of the alignment film is desirably low, preferably 0 degree.
【００３８】この形態の場合も、液晶を注入した後に、
液晶の初期配向を制御するための第二の電極と対向基板
の電極に電圧を印加しながら、液晶の液晶相−等方相転
移点温度より高い温度に加熱し、液晶相−等方相転移点
以下の温度に冷却するとより液晶の配向が確実となる。Also in this case, after injecting the liquid crystal,
While applying voltage to the second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal and the electrode of the opposite substrate, the liquid crystal is heated to a temperature higher than the liquid crystal phase-isotropic phase transition point temperature, and the liquid crystal phase-isotropic phase transition is performed. Cooling to a temperature below the point ensures the alignment of the liquid crystal.
【００３９】また、実施の形態１の場合と全く同様に、
液晶に少量のモノマーまたはオリゴマーを混合してお
き、液晶の初期配向を制御するための第二の電極と対向
基板の電極に電圧を印加しながら、光または熱によりモ
ノマーまたはオリゴマーを高分子化することにより、液
晶の配向がより強固なものとなり、駆動時においてもデ
ィスクリネーションの発生などがより確実に抑えられ
る。さらに、実施の形態１の場合と同様に、ベンド配向
が確実に固定されるという効果もある。Also, exactly as in the first embodiment,
A small amount of monomer or oligomer is mixed with the liquid crystal, and while applying voltage to the second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal and the electrode of the opposite substrate, the monomer or oligomer is polymerized by light or heat. As a result, the orientation of the liquid crystal becomes stronger, and the occurrence of disclination and the like can be more reliably suppressed even during driving. Further, similarly to the first embodiment, there is an effect that the bend orientation is reliably fixed.
【００４０】（実施の形態４）本発明のさらに別の実施
の形態は、図５に示すように、どちらか一方の基板に、
液晶の初期の配向を制御するための第二の電極２５が、
液晶を駆動するための電極２２の上に絶縁膜２６を介し
て、存在するものである。このとき、実施の形態２と全
く同様にして、制御電極のない基３３板側は、フォトレ
ジスト工程を用いてラビング方向を変える、偏光を斜め
から照射するなどの通常の分割配向処理を行う。このよ
うなパネルの制御電極２５と対向電極３２に、例えば電
極２２と電極３２に印加される電圧より大きな電圧を印
加することにより、液晶層内に斜め電界が発生する。そ
のため、開口部２４がある側の基板２３付近の液晶は、
この斜め電界に沿って立ち上がる。一方、制御電極の無
い基板３３側の液晶分子は、配向膜３１にあらかじめラ
ビングまたは、偏光による分割配向処理がなされている
ため、その立ち上がり方向はプレチルトの方向であり、
２方向に分かれている。この結果、液晶分子１１は、図
５に示すように、この斜め電界および分割配向処理の方
向に沿ってベンドしていく。この場合も、配向膜２１側
では、電界により液晶のプレチルト方向を制御するの
で、配向膜のプレチルト角は低いこと、好ましくは０度
が望ましい。(Embodiment 4) In still another embodiment of the present invention, as shown in FIG.
The second electrode 25 for controlling the initial alignment of the liquid crystal,
It exists on an electrode 22 for driving liquid crystal via an insulating film 26. At this time, in the same manner as in the second embodiment, the substrate 33 side without the control electrode is subjected to a normal division alignment process such as changing the rubbing direction using a photoresist process or irradiating polarized light obliquely. By applying a voltage higher than, for example, the voltage applied to the electrodes 22 and 32 to the control electrode 25 and the counter electrode 32 of such a panel, an oblique electric field is generated in the liquid crystal layer. Therefore, the liquid crystal near the substrate 23 on the side where the opening 24 is located is:
It rises along this oblique electric field. On the other hand, since the liquid crystal molecules on the substrate 33 side without the control electrode have been subjected to the rubbing or divisional alignment treatment by polarized light in advance on the alignment film 31, the rising direction is the pretilt direction,
It is divided into two directions. As a result, as shown in FIG. 5, the liquid crystal molecules 11 bend along the oblique electric field and the direction of the split alignment treatment. Also in this case, since the pretilt direction of the liquid crystal is controlled by the electric field on the alignment film 21 side, the pretilt angle of the alignment film is preferably low, preferably 0 degree.
【００４１】この場合も、実施の形態２と同様にして、
ラビング、光配向などにより第二の電極の形状に沿った
分割配向を行った基板を使用することにより、液晶の分
割および駆動時における液晶の配向が強固になり、駆動
時におけるディスクリネーションの発生などがより抑え
られる。Also in this case, similarly to the second embodiment,
By using a substrate that has been divided and aligned along the shape of the second electrode by rubbing, optical alignment, etc., the liquid crystal is divided and the alignment of the liquid crystal during driving becomes strong, and disclination occurs during driving. Etc. can be suppressed more.
【００４２】さらに、この際、液晶の初期配向を制御す
るための第二の電極２５と対向基板の電極３２に電圧を
印加しながら、必要に応じ、液晶の液晶相−等方相転移
点温度より高い温度に加熱し、液晶相−等方相転移点以
下の温度に冷却しても、また、液晶に少量のモノマーま
たはオリゴマーを混合しておき、液晶の初期配向を制御
するための第二の電極と対向基板の電極に電圧を印加し
ながら、光または熱によりモノマーまたはオリゴマーを
高分子化することにより、より確実な配向の規制が可能
となり、優れた画質が得られる。他の実施の形態と同じ
く、特に、高分子化した場合はベンド配向が固定される
という効果がある。At this time, while applying a voltage to the second electrode 25 for controlling the initial alignment of the liquid crystal and the electrode 32 of the counter substrate, if necessary, the temperature of the liquid crystal phase-isotropic phase transition point of the liquid crystal is changed. When heated to a higher temperature and cooled to a temperature below the liquid crystal phase-isotropic phase transition point, a small amount of a monomer or oligomer is mixed with the liquid crystal to control the initial alignment of the liquid crystal. By polymerizing the monomer or oligomer by light or heat while applying a voltage to the electrode and the electrode of the opposing substrate, it is possible to more reliably regulate the orientation and obtain excellent image quality. As in the other embodiments, there is an effect that the bend orientation is fixed particularly when the polymer is polymerized.
【００４３】[0043]
【実施例】次に本発明を実施例を用いて、詳細に説明す
る。 （実施例１）一画素の大きさ：１００μｍ×３００μ
ｍ、画素数：４８０×６４０×３，表示画面の対角サイ
ズ：２４０ｍｍのアモルファスシリコン薄膜トランジス
タアレイ（ＴＦＴ）を有する基板を、成膜過程とリソグ
ラフィー過程を繰り返して、ガラス基板上に作製した。Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. (Example 1) Size of one pixel: 100 μm × 300 μ
A substrate having an amorphous silicon thin film transistor array (TFT) with m, the number of pixels: 480 × 640 × 3, and the diagonal size of the display screen: 240 mm was formed on a glass substrate by repeating the film formation process and the lithography process.
【００４４】本実施例１におけるＴＦＴは、逆スタガ構
造であり、基板側よりゲート−クロム層、窒化珪素−絶
縁層、アモルファスシリコン−半導体層、ドレイン・ソ
ース−クロム層、画素−ＩＴＯ層から構成されている。
作製した各画素電極のＩＴＯには、短辺に平行に幅５μ
ｍの「―」形状の開口部を画素のほぼ中心部分に設け、
この開口部と一致するようにクロムにより「―」形状の
電極を作製した。この電極には、外部から画素部とは別
の電圧を印加できるように設計した。（なお、この電極
は、ゲート電極と同層のクロムで作製したため、従来の
製造工程と比較して新たな付加工程はなかった。）The TFT according to the first embodiment has an inverted staggered structure and includes a gate-chromium layer, a silicon nitride-insulating layer, an amorphous silicon-semiconductor layer, a drain-source-chromium layer, and a pixel-ITO layer from the substrate side. Have been.
The ITO of each pixel electrode thus prepared has a width of 5 μm in parallel with the short side.
An opening in the shape of "-" of m is provided at the approximate center of the pixel,
An electrode having a "-" shape was made of chromium so as to match the opening. This electrode was designed so that a voltage different from that of the pixel portion could be externally applied. (Because this electrode was made of chromium in the same layer as the gate electrode, there was no additional step compared to the conventional manufacturing process.)
【００４５】対向基板として、ＲＧＢのカラーフィルタ
ー基板に、ＩＴＯを成膜する前にクロム層を蒸着し、フ
ォトリソグラフィー工程により、ＴＦＴ基板の制御電極
と同じ位置に「―」形状の電極を形成した。絶縁膜を介
してＩＴＯを成膜した後、フォトリソグラフィーにより
この制御電極と一致するように、開口部を作製した。As a counter substrate, a chromium layer was vapor-deposited on an RGB color filter substrate before the ITO film was formed, and a "-"-shaped electrode was formed at the same position as the control electrode of the TFT substrate by a photolithography process. . After the ITO was formed via the insulating film, an opening was formed by photolithography so as to coincide with the control electrode.
【００４６】これらの基板を洗浄した後、プレチルト角
が０度であるポリイミド配向膜ＪＡＬＳ−４２８（ＪＳ
Ｒ社製の商品名）２１，３１を塗布し、９０℃、１５分
及び２００℃、１時間の焼成を行った。なお、この配向
膜では、液晶はラビング方向と垂直の方向に並ぶ。ラビ
ングは上下の基板でパラレルになるように、画素の短辺
とほぼ平行な方向に行った。After cleaning these substrates, a polyimide alignment film JALS-428 (JS) having a pretilt angle of 0 degree is used.
R, 21 and 31 were applied and baked at 90 ° C. for 15 minutes and at 200 ° C. for 1 hour. In this orientation film, the liquid crystals are arranged in a direction perpendicular to the rubbing direction. Rubbing was performed in a direction substantially parallel to the short side of the pixel so that the upper and lower substrates became parallel.
【００４７】その後、基板の周辺部に接着剤を塗布し、
スペーサーとして径６μｍのラテックス球を散布した。
続いて、両基板を目合わせし、加圧しながら貼りあわせ
た。貼りあわせた基板を真空槽内に置き、真空排気後、
カイラル剤の入っていないネマチック液晶を注入した。
次に、得られた液晶パネルに、ポリカーボネート製の延
伸フィルム２枚を延伸軸が直交するように、貼りあわ
せ、実質的に光学的に１軸で負の異方性を持つフィルム
をΔｎｄが液晶セルのΔｎｄと符号が反対で等しくなる
ように設定し、液晶パネルに貼り付けた。さらにこの上
から、２枚の偏光フィルムが直交するように貼り付け、
液晶表示装置とした。Thereafter, an adhesive is applied to the periphery of the substrate,
Latex spheres having a diameter of 6 μm were sprayed as spacers.
Subsequently, both substrates were aligned and bonded together under pressure. Place the bonded substrates in a vacuum chamber, and after evacuation,
A nematic liquid crystal containing no chiral agent was injected.
Next, two stretched films made of polycarbonate are adhered to the obtained liquid crystal panel so that the stretching axes are orthogonal to each other. The cell was set so that the sign was opposite to that of Δnd of the cell, and attached to a liquid crystal panel. Furthermore, from above, two polarizing films are attached so as to be orthogonal,
A liquid crystal display device was used.
【００４８】得られた液晶表示装置の上下両方の基板の
「―」形状電極に、対向電極に対して８Ｖの電圧を印加
し、通常と同様に表示を行った。画素表示の電圧は、約
５．５Ｖである。いずれの方向においても階調反転がな
く、優れた画像を与えることがわかった。さらに応答速
度も通常のＴＮセルに比べて、非常に速くなっているこ
とが確認された。A voltage of 8 V was applied to the "-" shaped electrodes on both the upper and lower substrates of the obtained liquid crystal display device with respect to the counter electrode, and display was performed in the same manner as usual. The pixel display voltage is about 5.5V. It was found that there was no gradation inversion in any direction, and an excellent image was obtained. Further, it was confirmed that the response speed was much faster than that of a normal TN cell.
【００４９】（比較例１）比較のため、前記実施例１で
使用した液晶表示装置について、「―」形状の電極に電
圧を印加することなく駆動した以外は、前記実施例１と
同様に駆動させた。この比較例１では、残像が多く見ら
れた。顕微鏡で観察すると、各画素内にディスクリネー
ションが生成し、電圧印加直後より経時的に変化するの
が観察された。Comparative Example 1 For comparison, the liquid crystal display device used in Example 1 was driven in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal display was driven without applying a voltage to the “−” shaped electrode. I let it. In Comparative Example 1, many afterimages were observed. When observed with a microscope, it was observed that disclination was generated in each pixel and changed over time immediately after voltage application.
【００５０】（実施例２）ＴＦＴ基板として、順スタガ
構造のＴＦＴを作製した以外は、前記実施例１と同様に
パネルを作製した。一画素の大きさ：１００μｍ×３０
０μｍ、画素数：４８０×６４０×３，表示画面の対角
サイズ：２４０ｍｍのアモルファスシリコン薄膜トラン
ジスタアレイ（ＴＦＴ）を有する基板を、成膜過程とリ
ソグラフィー過程を繰り返して、ガラス基板上に作製し
た。Example 2 A panel was produced in the same manner as in Example 1 except that a TFT having a staggered structure was produced as a TFT substrate. Size of one pixel: 100 μm × 30
A substrate having an amorphous silicon thin film transistor array (TFT) of 0 μm, the number of pixels: 480 × 640 × 3, and the diagonal size of the display screen: 240 mm was formed on a glass substrate by repeating the film formation process and the lithography process.
【００５１】本実施例２におけるＴＦＴは、順スタガ構
造であり、基板側より画素−ＩＴＯ層、ソース・ドレイ
ン−クロム層、アモルファスシリコン−半導体層、窒化
珪素−絶縁層、ゲート−クロム層膜から構成されてい
る。作製した各画素電極のＩＴＯには、短辺に平行に、
幅５μｍの「―」形状の開口部を画素のほぼ中心部分に
設け、開口部と一致するようにクロムにより「―」形状
の電極を作製した。この電極には、外部から画素部とは
別の電圧を印加できるように設計した。（なお、この電
極は、ゲート電極と同層のクロムで作製したため、従来
の製造工程と比較して新たな付加工程はなかった。）The TFT according to the second embodiment has a forward staggered structure, and includes a pixel-ITO layer, a source / drain-chromium layer, an amorphous silicon-semiconductor layer, a silicon nitride-insulating layer, and a gate-chromium layer film from the substrate side. It is configured. In the ITO of each pixel electrode produced, parallel to the short side,
An opening having a “−” shape having a width of 5 μm was provided substantially at the center of the pixel, and an electrode having a “−” shape was formed using chromium so as to coincide with the opening. This electrode was designed so that a voltage different from that of the pixel portion could be externally applied. (Because this electrode was made of chromium in the same layer as the gate electrode, there was no additional step compared to the conventional manufacturing process.)
【００５２】実施例１と同様に制御電極、開口部を形成
したカラ−フィルタ−基板を用いて、パネルを組み立て
て液晶を注入して液晶表示装置を作製した。得られた液
晶表示装置の「―」形状電極に、対向電極に対して８Ｖ
の電圧を印加し、通常と同様に表示を行った。画素表示
の電圧は、約５Ｖである。A panel was assembled using a color filter substrate having a control electrode and an opening formed in the same manner as in Example 1, and liquid crystal was injected to produce a liquid crystal display device. 8V is applied to the "-" shaped electrode of the obtained liquid crystal display device with respect to the counter electrode.
And a display was performed in the same manner as usual. The pixel display voltage is about 5V.
【００５３】本実施例２においても、前記実施例１と同
様、いずれの方向においても階調反転がなく、優れた画
像を与えることがわかった。Also in the second embodiment, similar to the first embodiment, it was found that there was no gradation inversion in any direction and an excellent image was obtained.
【００５４】（比較例２）比較のため、電圧印加時に
「―」形状の電極に電圧を印加しない以外は、実施例２
と同様に素子を作製、駆動した。分割状態は不規則であ
り、残像が認められた。(Comparative Example 2) For the purpose of comparison, Example 2 was repeated except that no voltage was applied to the "-" shaped electrode when a voltage was applied.
A device was prepared and driven in the same manner as described above. The split state was irregular, and an afterimage was observed.
【００５５】（実施例３）実施例１と同様にＴＦＴ基板
を作製し、カラーフィルター基板と組み合わせてパネル
を作製した。貼りあわせた基板を真空槽内に置き、真空
排気後、通常のネマチック液晶と紫外線硬化モノマー
（日本化薬社製商品名ＫＡＹＡＲＡＤ ＰＥＴ−３０）
（液晶に対して０．２ｗｔ％）、開始剤（商品名イルガ
ノックス９０７、モノマーに対して５ｗｔ％）からなる
液晶溶液を注入した。Example 3 A TFT substrate was manufactured in the same manner as in Example 1, and a panel was manufactured in combination with a color filter substrate. The bonded substrate is placed in a vacuum chamber, and after evacuation, a normal nematic liquid crystal and an ultraviolet-curable monomer (KAYARAD PET-30 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
(0.2 wt% based on the liquid crystal) and an initiator (trade name Irganox 907, 5 wt% based on the monomer) were injected.
【００５６】得られたパネルを１１０℃まで加熱し、
「―」形状の電極に４０Ｖ、１Ｈｚの正弦波電圧、を印
加しつつ、１℃／分で基板を冷却した。このとき、ゲー
ト線、ドレイン線、および対向基板側の画素電極は０Ｖ
に保った。この状態でも、ＴＦＴ基板側の画素電極に自
然と電圧が誘起され、上下の画素電極に電圧がかかり、
液晶は斜め電界および駆動電界の影響を受け、画素内が
白くなるのが観察された。室温にもどったところで、
「―」形状の電極に１５Ｖ、３０Ｈｚの正弦波電圧を印
加しつつ紫外線（０．１ｍＷ／ｃｍ2）を３０分照射し
た。The obtained panel is heated to 110 ° C.
The substrate was cooled at a rate of 1 ° C./min while applying a sine wave voltage of 40 V and 1 Hz to the “−” shaped electrode. At this time, the gate line, the drain line, and the pixel electrode on the opposite substrate side
Kept. Even in this state, a voltage is naturally induced in the pixel electrode on the TFT substrate side, and a voltage is applied to the upper and lower pixel electrodes.
The liquid crystal was affected by the oblique electric field and the driving electric field, and it was observed that the inside of the pixel became white. After returning to room temperature,
Ultraviolet rays (0.1 mW / cm 2 ) were irradiated for 30 minutes while applying a 15V, 30 Hz sine wave voltage to the “−” shaped electrode.
【００５７】光学補償板、偏光板を貼り付け、得られた
液晶表示装置の「―」形状の電極の電圧を切り、通常の
状態で表示を行った。中間調においても、階調反転の生
じない広視野角で、良好な表示が得られた。また、液晶
評価装置（ＬＣＤ−５０００：商品名）で方位角４５゜
間隔で階調表示時の視角特性を測定したところ、すべて
の方向に対して殆ど同一の視角特性が得られ、階調反転
は認められなかった。また、応答速度も通常のＴＮに比
べ、非常に速くなっていた。さらに電源を切った後、再
度電源をいれても、ベンド配向のままであり、ベンド配
向が固定されていることがわかった。An optical compensator and a polarizing plate were attached, and the voltage of the "-"-shaped electrode of the obtained liquid crystal display was turned off, and the display was performed in a normal state. Even in the halftone, good display was obtained with a wide viewing angle in which no grayscale inversion occurred. When the viewing angle characteristics at the time of gradation display were measured at an azimuth angle of 45 ° using a liquid crystal evaluation device (LCD-5000: trade name), almost the same viewing angle characteristics were obtained in all directions, and gradation inversion was performed. Was not found. Further, the response speed was much faster than that of a normal TN. After the power was further turned off, the bend orientation was maintained even when the power was turned on again, indicating that the bend orientation was fixed.
【００５８】（実施例４）実施例３と全く同様にして、
液晶表示装置を作製、液晶と紫外線硬化モノマー、開始
剤との混合物を注入し、室温において「―」形状の電極
に４０Ｖ、１Ｈｚの状態の矩形波電圧を印加し、対向基
板の画素電極とドレイン線、ゲート線は０Ｖに保った。
その後、「―」形状の電極に印加する電圧を１５Ｖ、３
０Ｈｚに変え、この状態で高圧水銀灯からの紫外線
（０．１ｍＷ／ｃｍ2）を１時間照射した。(Example 4) In exactly the same manner as in Example 3,
A liquid crystal display device was prepared, a mixture of liquid crystal, an ultraviolet curable monomer, and an initiator was injected, and at room temperature, a square wave voltage of 40 V and 1 Hz was applied to the “−” shaped electrode, and the pixel electrode and drain of the counter substrate were applied. Line and gate line were kept at 0V.
Thereafter, the voltage applied to the “−” shaped electrode is
The frequency was changed to 0 Hz, and in this state, ultraviolet rays (0.1 mW / cm 2 ) from a high pressure mercury lamp were irradiated for 1 hour.
【００５９】光学補償板、偏光板を貼り付け、得られた
液晶表示装置の「―」形状の電極の電圧を切り、通常の
状態で表示を行った。中間調においても、階調反転の生
じない広視野角で、良好な表示が得られた。また、液晶
評価装置（ＬＣＤ−５０００：商品名）で方位角４５゜
間隔で階調表示時の視角特性を測定したところ、すべて
の方向に対して殆ど同一の視角特性が得られ、階調反転
は認められなかった。さらに、応答速度も速く、ベンド
配向も固定されていた。An optical compensator and a polarizing plate were attached, and the voltage of the "-" shaped electrode of the obtained liquid crystal display was turned off, and the display was performed in a normal state. Even in the halftone, good display was obtained with a wide viewing angle in which no grayscale inversion occurred. When the viewing angle characteristics at the time of gradation display were measured at an azimuth angle of 45 ° using a liquid crystal evaluation device (LCD-5000: trade name), almost the same viewing angle characteristics were obtained in all directions, and gradation inversion was performed. Was not found. Furthermore, the response speed was fast and the bend orientation was fixed.
【００６０】（実施例５）実施例４と全く同様にして、
開口部の形状のみ図２（ｂ）にあるように、画素の長辺
と平行に画素のほぼ中央に設置した液晶表示装置を作製
した。実施例４と全く同様に［−］形状の制御電極に４
０Ｖ、１Ｈｚの状態の矩形波電圧を印加し、対向基板の
画素電極とドレイン線、ゲート線は０Ｖに保った。この
状態で高圧水銀灯からの紫外線（０．１ｍＷ／ｃｍ2）
を１時間照射した。(Example 5) In exactly the same manner as in Example 4,
As shown in FIG. 2 (b), only a shape of the opening portion was manufactured, and a liquid crystal display device was installed in substantially the center of the pixel in parallel with the long side of the pixel. In the same manner as in Example 4, 4
A rectangular wave voltage of 0 V and 1 Hz was applied, and the pixel electrode, drain line, and gate line on the opposite substrate were kept at 0 V. In this state, ultraviolet rays from a high-pressure mercury lamp (0.1 mW / cm 2 )
For 1 hour.
【００６１】光学補償板、偏光板を貼り付け、得られた
液晶表示装置の「―」形状の電極の電圧を切り、通常の
状態で表示を行った。中間調においても、階調反転の生
じない広視野角で、良好な表示が得られた。また、液晶
評価装置（ＬＣＤ−５０００：商品名）で方位角４５゜
間隔で階調表示時の視角特性を測定したところ、すべて
の方向に対して殆ど同一の視角特性が得られ、階調反転
は認められなかった。また、応答速度も速く、ベンド配
向も固定されていた。An optical compensator and a polarizing plate were attached, and the voltage of the “−” shaped electrode of the obtained liquid crystal display was turned off, and the display was performed in a normal state. Even in the halftone, good display was obtained with a wide viewing angle in which no grayscale inversion occurred. When the viewing angle characteristics at the time of gradation display were measured at an azimuth angle of 45 ° using a liquid crystal evaluation device (LCD-5000: trade name), almost the same viewing angle characteristics were obtained in all directions, and gradation inversion was performed. Was not found. In addition, the response speed was fast, and the bend orientation was fixed.
【００６２】（実施例６）液晶表示装置のみ実施例２と
同様の方法で作製したものを用い、実施例４と同様の方
法で液晶と紫外線硬化モノマー、開始剤との混合物を注
入し、モノマーを紫外線で硬化させた。(Example 6) Only a liquid crystal display device produced by the same method as in Example 2 was used, and a mixture of liquid crystal, an ultraviolet curable monomer and an initiator was injected in the same manner as in Example 4, and Was cured with ultraviolet light.
【００６３】光学補償板、偏光板を貼り付け、得られた
液晶表示装置の「―」形状の電極の電圧を切り、通常の
状態で表示を行った。中間調においても、階調反転の生
じない広視野角で、良好な表示が得られた。また、液晶
評価装置（ＬＣＤ−５０００：商品名）で方位角４５゜
間隔で階調表示時の視角特性を測定したところ、すべて
の方向に対して殆ど同一の視角特性が得られ、階調反転
は認められなかった。また、応答速度も速く、ベンド配
向も固定されていた。An optical compensator and a polarizing plate were attached, and the voltage of the “−” shaped electrode of the obtained liquid crystal display was turned off, and the display was performed in a normal state. Even in the halftone, good display was obtained with a wide viewing angle in which no grayscale inversion occurred. When the viewing angle characteristics at the time of gradation display were measured at an azimuth angle of 45 ° using a liquid crystal evaluation device (LCD-5000: trade name), almost the same viewing angle characteristics were obtained in all directions, and gradation inversion was performed. Was not found. In addition, the response speed was fast, and the bend orientation was fixed.
【００６４】（実施例７）実施例１と全く同様の基板を
用い、カラーフィルター側のみ制御電極および開口部の
ない通常の基板を用いた。カラーフィルター側のＩＴＯ
上にＳＥ−７２１０（日産化学社製ポリイミド配向膜の
商品名）を塗布、焼成した後、フォトレジスト工程を用
いて、各画素に分割配向を施した。この際、カラーフィ
ルター側基板の液晶がプレチルトチルトする方向と、Ｔ
ＦＴ基板側の制御電極に電圧を印加した際に液晶のチル
トする方向がパラレルになるように設定した。その後、
実施例１と全く同様にしてスペーサー剤を散布し、両基
板を貼りあわせ、液晶を注入後、補償板、偏光フィルム
を貼り付け、液晶表示装置を作製した。Example 7 The same substrate as in Example 1 was used, and a normal substrate having no control electrode and no opening was used only on the color filter side. ITO on the color filter side
After SE-7210 (trade name of a polyimide alignment film manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied and baked, each pixel was divided and aligned using a photoresist process. At this time, the direction in which the liquid crystal on the color filter side substrate
The liquid crystal was tilted in a parallel direction when a voltage was applied to the control electrode on the FT substrate side. afterwards,
In exactly the same manner as in Example 1, a spacer agent was sprayed, the two substrates were bonded together, and after injecting liquid crystal, a compensator and a polarizing film were bonded, thereby producing a liquid crystal display device.
【００６５】得られた液晶表示装置に、液晶と紫外線硬
化モノマー、開始剤との混合物を注入し、室温において
「―」形状の電極に４０Ｖ、１Ｈｚの状態の矩形波電圧
を印加し、対向基板の画素電極とドレイン線、ゲート線
は０Ｖに保った。その後、「―」形状の電極に印加する
電圧を１５Ｖ、３０Ｈｚに変え、この状態で高圧水銀灯
からの紫外線（０．１ｍＷ／ｃｍ2）を１時間照射し
た。A mixture of liquid crystal, an ultraviolet curable monomer, and an initiator was injected into the obtained liquid crystal display device, and at room temperature, a rectangular wave voltage of 40 V and 1 Hz was applied to the “−” shaped electrode to form a counter substrate. Of the pixel electrode, drain line, and gate line were kept at 0V. Thereafter, the voltage applied to the “−” shaped electrode was changed to 15 V and 30 Hz, and in this state, ultraviolet rays (0.1 mW / cm 2 ) from a high-pressure mercury lamp were irradiated for 1 hour.
【００６６】得られた液晶表示装置を用い、通常と同様
に表示を行った。画素表示の電圧は、約５．５Ｖであ
る。いずれの方向においても階調反転がなく、優れた画
像を与えることがわかった。また、ディスクリネーショ
ンの発生、残像なども認められなかった。さらに応答速
度も速く、ベンド配向も固定されていた。Using the obtained liquid crystal display device, a display was performed in the same manner as usual. The pixel display voltage is about 5.5V. It was found that there was no gradation inversion in any direction, and an excellent image was obtained. In addition, generation of disclination, afterimage, and the like were not observed. Further, the response speed was fast, and the bend orientation was fixed.
【００６７】[0067]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、視
野角特性に優れ、応答速度の速い液晶表示装置を、作製
することができる。As described above, according to the present invention, a liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics and a high response speed can be manufactured.
【図１】本発明の液晶表示装置の一形態の断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.
【図２】本発明の液晶表示装置の一例の一画素の平面図
である。FIG. 2 is a plan view of one pixel of an example of the liquid crystal display device of the present invention.
【図３】本発明の液晶表示装置の一形態の断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
【図４】本発明の液晶表示装置の一形態の断面図であ
る。FIG. 4 is a cross-sectional view of one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
【図５】本発明の液晶表示装置の一形態の断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view of one embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.
【図６】本発明の液晶表示装置の一形態の断面図であ
る。FIG. 6 is a cross-sectional view of one embodiment of a liquid crystal display device of the present invention.
【図７】従来の液晶表示装置を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a conventional liquid crystal display device.
【図８】従来の液晶表示装置の一例の一画素の平面図で
ある。FIG. 8 is a plan view of one pixel of an example of a conventional liquid crystal display device.
【図９】従来の液晶表示装置の一例の一画素の平面図で
ある。FIG. 9 is a plan view of one pixel of an example of a conventional liquid crystal display device.
１１ 液晶分子 ２１，３１ 配向膜 ２２，３２ 透明電極 ２３，３３ 基板 ２４，３４ 開口部 ２５、３５ 第二の電極 ２６、３６ 絶縁膜 ４１ 分割配向時の液晶のプレチルトの方向を表す矢印 11 Liquid Crystal Molecules 21, 31 Alignment Film 22, 32 Transparent Electrode 23, 33 Substrate 24, 34 Opening 25, 35 Second Electrode 26, 36 Insulating Film 41 Arrow indicating the direction of liquid crystal pretilt at the time of split alignment
フロントページの続き (72)発明者 松山 博昭 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 小林 和美 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 平井 良彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−109393（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1337 G02F 1/13 G02F 1/133 G02F 1/1335 Continuation of the front page (72) Inventor Hiroaki Matsuyama 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (72) Inventor Kazumi Kobayashi 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (72) Inventor Yoshihiko Hirai 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation (56) References JP-A-11-109393 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6, DB name) G02F 1/1337 G02F 1/13 G02F 1/133 G02F 1/1335
Claims (26)
層が一方の基板からもう一方の基板にかけてベンド変形
をとり、かつ、液晶層に２種以上の微小領域が共存する
液晶表示装置において、少なくとも一方の基板上に開口
部を有する電極があり、開口部の位置に液晶の初期配向
を制御するための第二の電極を設けたことを特微とする
液晶表示装置。1. A liquid crystal display in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, the liquid crystal layer undergoes a bend deformation from one substrate to another substrate, and two or more types of minute regions coexist in the liquid crystal layer. A liquid crystal display device, characterized in that the device has an electrode having an opening on at least one substrate, and a second electrode for controlling initial alignment of liquid crystal is provided at the position of the opening.
層が一方の基板からもう一方の基板にかけてベンド変形
をとり、かつ、液晶層に２種以上の微小領域が共存する
液晶表示装置において、少なくとも一方の基板上の電極
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極を設けたことを特徴とする液晶表示装
置。2. A liquid crystal display in which a liquid crystal layer is sandwiched between two substrates, the liquid crystal layer undergoes a bend deformation from one substrate to another substrate, and two or more types of minute regions coexist in the liquid crystal layer. 2. A liquid crystal display device, comprising: a second electrode for controlling initial alignment of liquid crystal insulated from at least one of the electrodes on the substrate.
に、少なくとも１枚の光学補償板を有することを特徴と
する請求項１または２に記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one optical compensator is provided between at least one of the upper and lower substrates and the polarizing plate.
り、光学軸が基板法線方向と一致するように設置された
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the optical compensator is an optically negative uniaxial body, and the optical compensator is installed so that an optical axis coincides with a normal direction of the substrate.
方向の異なる微小領域を含むことを特徴とする請求項１
〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。5. The coexisting minute region includes minute regions having different tilt directions of liquid crystal molecules.
5. The liquid crystal display device according to any one of items 4 to 4.
を有していることを特徴する請求項１〜５のいずれか１
項に記載の液晶表示装置。6. The pixel according to claim 1, wherein the second electrode has a portion parallel to a short side of each pixel.
A liquid crystal display device according to the item.
れていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項
に記載の液晶表示装置。7. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second electrode is provided on a diagonal line of each pixel.
を有していることを特徴する請求項１〜５のいずれか１
項に記載の液晶表示装置。8. The method according to claim 1, wherein the second electrode has a portion parallel to the long side of each pixel.
A liquid crystal display device according to the item.
記載の液晶表示装置の製造方法であって、両方の基板上
に、開口部を有する電極があり、開口部の位置に液晶の
初期配向を制御するための第二の電極が設けられた空パ
ネルに液晶を注入し、その後、第二の電極と対向する電
極間に電圧を印加した状態で、液晶の等方相−液晶層転
移温度以上の温度から等方相−液晶層転移温度以下の温
度まで、冷却することを特徴とする液晶表示装置。9. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on both substrates, and a liquid crystal is provided at a position of the opening. The liquid crystal is injected into an empty panel provided with a second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal, and then, a voltage is applied between the second electrode and the opposite electrode, and the liquid crystal isotropic phase-liquid crystal A liquid crystal display device comprising cooling from a temperature not lower than the layer transition temperature to a temperature not higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature.
に記載の液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板
上に、開口部を有する電極があり、開口部の位置に液晶
の初期配向を制御するための第二の電極が設けられ、も
う一方の基板に液晶の配向方向を分割する操作を施した
空パネルに液晶を注入し、その後、第二の電極と対向す
る電極間に電圧を印加した状態で、液晶の等方相−液晶
層転移温度以上の温度から等方相−液晶層転移温度以下
の温度まで、冷却することを特徴とする液晶表示装置の
製造方法。10. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on one of the substrates, and a liquid crystal is provided at a position of the opening. A second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal is injected into an empty panel on which the operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal is performed on the other substrate, and then the electrode facing the second electrode is provided. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: cooling from a temperature equal to or higher than a transition temperature between an isotropic phase and a liquid crystal layer of a liquid crystal to a temperature equal to or lower than a transition temperature between an isotropic phase and a liquid crystal layer while applying a voltage therebetween.
液晶表示装置の製造方法であって、両方の基板の電極上
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極が設けられた空パネルに液晶を注入し、
その後、第二の電極と対向する電極間に電圧を印加した
状態で、液晶の等方相−液晶層転移温度以上の温度から
等方相−液晶層転移温度以下の温度まで、冷却すること
を特徴とする液晶表示装置の製造方法。11. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device is provided with electrodes on both substrates to control the initial alignment of the liquid crystal insulated from the electrodes. Inject liquid crystal into the empty panel provided with the second electrode of
Thereafter, while applying a voltage between the second electrode and the opposing electrode, the liquid crystal is cooled from a temperature equal to or higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature to a temperature equal to or lower than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature. A method for manufacturing a liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板の電極上
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極が設けられ、もう一方の基板に液晶の配
向方向を分割する操作を施した空パネルに液晶を注入
し、その後、第二の電極と対向する電極間に電圧を印加
した状態で、液晶の等方相−液晶層転移温度以上の温度
から等方相−液晶層転移温度以下の温度まで、冷却する
ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。12. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein an initial orientation of a liquid crystal insulated from the electrode on one of the substrates is controlled. Liquid crystal is injected into an empty panel in which the second electrode is provided, and the orientation of the liquid crystal is divided on the other substrate, and then a voltage is applied between the second electrode and the opposing electrode. And cooling the liquid crystal from a temperature equal to or higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature to a temperature equal to or lower than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature.
特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の液晶
表示装置の製造方法。13. The method according to claim 9, wherein the liquid crystal contains a high molecular weight organic compound.
み、液晶を基板間に注入した後に、モノマー、オリゴマ
ーを液晶中で高分子化することを特徴とする請求項９〜
１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置の製造方法。14. The liquid crystal includes a monomer or an oligomer, and after the liquid crystal is injected between the substrates, the monomer or the oligomer is polymerized in the liquid crystal.
13. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of items 12.
に記載の液晶表示装置の製造方法であって、両方の基板
上に、開口部を有する電極があり、開口部の位置に液晶
の初期配向を制御するための第二の電極が設けられた空
パネルにモノマーまたはオリゴマーを含む液晶を注入
し、その後、第二の電極と対向する電極間に電圧を印加
した状態で、光を照射し、モノマーまたはオリゴマーを
高分子化することを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。15. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on both substrates, and a liquid crystal is provided at a position of the opening. A liquid crystal containing a monomer or an oligomer is injected into an empty panel provided with a second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal, and then, light is applied while a voltage is applied between the second electrode and the opposite electrode. A method for producing a liquid crystal display device, comprising irradiating to polymerize a monomer or oligomer.
に記載の液晶表示装置の製造方法であって、両方の基板
上に、開口部を有する電極があり、開口部の位置に液晶
の初期配向を制御するための第二の電極が設けられた空
パネルに、モノマーまたはオリゴマーを含む液晶を注入
した後、等方相まで加熱し、第二の電極と対向する電極
間に電圧を印加した状態で、液晶の等方相−液晶層転移
温度以上の温度から等方相−液晶層転移温度以下の温度
まで、冷却し、光を照射し、モノマーまたはオリゴマー
を高分子化することを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。16. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on both substrates, and a liquid crystal is provided at a position of the opening. After injecting a liquid crystal containing a monomer or an oligomer into an empty panel provided with a second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal, heating to an isotropic phase, a voltage is applied between the second electrode and the opposite electrode. In a state where the voltage is applied, the liquid crystal is cooled from a temperature higher than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature to a temperature lower than the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature, and irradiated with light to polymerize the monomer or oligomer. A method for manufacturing a liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
液晶表示装置の製造方法であって、両方の基板の電極上
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極が設けられた空パネルにモノマーまたは
オリゴマーを含む液晶を注入し、その後、第二の電極と
対向する電極間に電圧を印加した状態で、光を照射し、
モノマーまたはオリゴマーを高分子化することを特徴と
する液晶表示装置の製造方法。17. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein an initial alignment of the liquid crystal insulated from the electrodes is provided on the electrodes of both substrates. A liquid crystal containing a monomer or an oligomer is injected into an empty panel provided with a second electrode, and thereafter, light is irradiated while a voltage is applied between the second electrode and the opposite electrode,
A method for manufacturing a liquid crystal display device, wherein a monomer or an oligomer is polymerized.
液晶表示装置の製造方法であって、両方の基板の電極上
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極が設けられた空パネルに、モノマーまた
はオリゴマーを含む液晶を注入した後、等方相まで加熱
し、第二の電極と対向する電極間に電圧を印加した状態
で、液晶の等方相−液晶層転移温度以上の温度から等方
相−液晶層転移温度以下の温度まで、冷却し、光を照射
し、モノマーまたはオリゴマーを高分子化することを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。18. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein an initial alignment of the liquid crystal insulated from the electrodes on both electrodes is provided on the electrodes of both substrates. After injecting a liquid crystal containing a monomer or an oligomer into the empty panel provided with the second electrode, the liquid crystal is heated to an isotropic phase, and a voltage is applied between the second electrode and the opposite electrode. A liquid crystal display device characterized by cooling from a temperature above the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature to a temperature below the isotropic phase-liquid crystal layer transition temperature, irradiating light, and polymerizing the monomer or oligomer. Production method.
に記載の液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板
上に、開口部を有する電極があり、開口部の位置に液晶
の初期配向を制御するための第二の電極が設けられ、も
う一方の基板に液晶の配向方向を分割する操作を施した
空パネルにモノマーまたはオリゴマーを含む液晶を注入
し、その後、第二の電極と対向する電極間に電圧を印加
した状態で、光を照射し、モノマーまたはオリゴマーを
高分子化することを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。19. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on one of the substrates, and a liquid crystal is provided at a position of the opening. A second electrode for controlling the initial alignment of is provided, and a liquid crystal containing a monomer or an oligomer is injected into an empty panel that has been subjected to an operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal on the other substrate. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising irradiating light with a voltage applied between electrodes facing an electrode to polymerize a monomer or oligomer.
に記載の液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板
上に、開口部を有する電極があり、開口部の位置に液晶
の初期配向を制御するための第二の電極が設けられ、も
う一方の基板に液晶の配向方向を分割する操作を施した
空パネルにモノマーまたはオリゴマーを含む液晶を注入
した後、等方相まで加熱し、第二の電極と対向する電極
間に電圧を印加した状態で、光を照射し、モノマーまた
はオリゴマーを高分子化することを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。20. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on one of the substrates, and a liquid crystal is provided at a position of the opening. A second electrode for controlling the initial alignment of the liquid crystal is provided, and after the liquid crystal containing the monomer or oligomer is injected into the empty panel on which the operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal has been performed on the other substrate, the liquid crystal reaches the isotropic phase. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising irradiating light while heating and applying a voltage between electrodes facing a second electrode to polymerize a monomer or an oligomer.
液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板の電極上
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極が設けられ、もう一方の基板に液晶の配
向方向を分割する操作を施した空パネルにモノマーまた
はオリゴマーを含む液晶を注入し、その後、第二の電極
と対向する電極間に電圧を印加した状態で、光を照射
し、モノマーまたはオリゴマーを高分子化することを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。21. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein an initial alignment of a liquid crystal insulated from the electrode on one of the substrates is controlled. A second electrode is provided, and a liquid crystal containing a monomer or an oligomer is injected into an empty panel that has been subjected to an operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal on the other substrate, and then between the second electrode and the opposite electrode. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising irradiating light with a voltage applied to polymerize a monomer or oligomer.
液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板の電極上
に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御するた
めの第二の電極が設けられ、もう一方の基板に液晶の配
向方向を分割する操作を施した空パネルにモノマーまた
はオリゴマーを含む液晶を注入した後、等方相まで加熱
し、第二の電極と対向する電極間に電圧を印加した状態
で、光を照射し、モノマーまたはオリゴマーを高分子化
することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。22. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 2, wherein an initial alignment of a liquid crystal insulated from the electrode is formed on an electrode of one of the substrates. After the liquid crystal containing the monomer or the oligomer is injected into the empty panel on which the operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal is performed is provided on the other substrate, the second electrode is heated to the isotropic phase, and the second electrode is provided. A method for producing a liquid crystal display device, comprising irradiating light in a state where a voltage is applied between electrodes facing each other to polymerize a monomer or an oligomer.
なる方向のラビングであることを特徴とする請求項１
０、１２、１９または２２に記載の液晶表示装置の製造
方法。23. The method according to claim 1, wherein the operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal is rubbing in different directions.
23. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to 0, 12, 19, or 22.
照射であることを特徴とする請求項１０、１２、１９ま
たは２２に記載の液晶表示装置の製造方法。24. The method according to claim 10, wherein the operation of dividing the alignment direction of the liquid crystal is light irradiation.
に記載の液晶表示装置の製造方法であって、少なくとも
一方の基板上に開口部を有する電極があり、開口部の位
置に第二の電極が設けられた液晶表示装置の駆動方法に
おいて、開口部を有する電極と対向する電極間に印加さ
れる電圧以上の電圧を、第二の電極と対向する電極間に
印加することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。25. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 1, wherein an electrode having an opening is provided on at least one of the substrates, and the electrode is located at the position of the opening. In a method for driving a liquid crystal display device provided with two electrodes, a voltage equal to or higher than a voltage applied between an electrode having an opening and an opposite electrode is applied between the second electrode and the opposite electrode. Driving method for a liquid crystal display device.
液晶表示装置の駆動方法であって、少なくとも一方の基
板上に、この電極と絶縁された液晶の初期配向を制御す
るための第二の電極が設けられた液晶表示装置の駆動方
法において、第二の電極を有する電極と対向する電極間
に印加される電圧以上の電圧を、前記第二の電極と対向
する電極間に印加することを特徴とする液晶表示装置の
駆動方法。26. The method of driving a liquid crystal display device according to claim 2, wherein the liquid crystal display device is provided on at least one of the substrates to control the initial alignment of the liquid crystal insulated from the electrodes. In the method for driving a liquid crystal display device provided with a second electrode, a voltage higher than a voltage applied between an electrode having the second electrode and an electrode facing the second electrode is applied between the electrode facing the second electrode and the second electrode. A method for driving a liquid crystal display device.
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