JP3205502B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3205502B2
JP3205502B2 JP6883596A JP6883596A JP3205502B2 JP 3205502 B2 JP3205502 B2 JP 3205502B2 JP 6883596 A JP6883596 A JP 6883596A JP 6883596 A JP6883596 A JP 6883596A JP 3205502 B2 JP3205502 B2 JP 3205502B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広視野角型液晶表
示装置に関し、特に、軸対称配向の液晶領域を有する液
晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wide viewing angle type liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having an axially symmetric liquid crystal region.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、その低電力特性のため
携帯用の表示装置、例えば、パーソナルコンピュータや
ワードプロセッサなどに使用されている。これらの用途
には、ネマティック液晶を用いたTN(ツイスティッド
ネマティック)型液晶表示装置が、広く利用されてい
る。しかしながら、TN型液晶表示装置は、視野角が狭
いという問題がある。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are used in portable display devices, such as personal computers and word processors, because of their low power characteristics. For these uses, a TN (twisted nematic) liquid crystal display device using a nematic liquid crystal is widely used. However, the TN liquid crystal display device has a problem that the viewing angle is narrow.

【0003】従来のTN型液晶表示装置の視角特性を図
1を参照しながら説明する。TN型液晶表示装置の液晶
分子9は、初期配向状態において一定の方向にプレチル
トしており(図1(a))、基板1と2との間に電圧を
印加することによって、全ての液晶分子9は予め決めら
れているプレチルト方向に立ち上がる。このとき、図1
(b)の中間調状態において、矢印A及びBで示す異な
る視角から液晶セルを観察すると、見かけ上の光線透過
率が異なる。また、矢印Aの方向において視角を変化し
ていくとコントラストの反転現象が見られるなど、表示
品位を著しく低下させる現象が発生する。
A viewing angle characteristic of a conventional TN type liquid crystal display device will be described with reference to FIG. The liquid crystal molecules 9 of the TN type liquid crystal display device are pretilted in a certain direction in the initial alignment state (FIG. 1A), and by applying a voltage between the substrates 1 and 2, all the liquid crystal molecules 9 9 rises in a pre-tilt direction determined in advance. At this time, FIG.
In the halftone state of (b), when the liquid crystal cell is observed from different viewing angles indicated by arrows A and B, apparent light transmittances are different. Further, when the viewing angle is changed in the direction of arrow A, a phenomenon of reversing the contrast is observed, and a phenomenon of significantly lowering the display quality occurs.

【0004】(従来の広視角技術)TN型液晶表示装置
の狭い視角特性を改良する方法として、以下の方法が提
案されている。
(Conventional wide viewing angle technology) The following method has been proposed as a method for improving narrow viewing angle characteristics of a TN type liquid crystal display device.

【0005】方法1:偏光板を要さず、しかも配向処理
を不要とする表示モードとして、液晶セル内に高分子壁
で包囲された液晶領域を有し、液晶の複屈折率を利用
し、透明または白濁状態を電気的にコントロールする方
法が提案されている。この表示モードは、基本的には液
晶分子の常光屈折率と支持媒体の屈折率とを一致させ、
電圧を印加して液晶分子の配向が揃うときには、透明状
態を表示し、電圧無印加時には、液晶分子の配向の乱れ
による光散乱状態を表示するものである。
Method 1: As a display mode that does not require a polarizing plate and does not require an alignment treatment, a liquid crystal cell has a liquid crystal region surrounded by a polymer wall and utilizes the birefringence of liquid crystal. A method of electrically controlling the transparent or cloudy state has been proposed. This display mode basically matches the ordinary light refractive index of liquid crystal molecules with the refractive index of the supporting medium,
When a voltage is applied and the alignment of the liquid crystal molecules is aligned, a transparent state is displayed, and when no voltage is applied, a light scattering state due to disorder of the alignment of the liquid crystal molecules is displayed.

【0006】上記の液晶表示装置を製造する方法とし
て、特開昭61−502128号公報に、液晶と光硬化
性樹脂又は熱硬化性樹脂とを混合し、その後、樹脂を硬
化することにより液晶を析出させ樹脂中に液晶滴を形成
する方法が開示されている。
As a method of manufacturing the above-mentioned liquid crystal display device, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 61-502128 discloses a method in which a liquid crystal is mixed with a photocurable resin or a thermosetting resin, and then the resin is cured to form the liquid crystal. A method of forming liquid crystal droplets in a resin by precipitation is disclosed.

【0007】さらに、上記の液晶表示装置と互いに直交
する偏光板とを組み合わせた広視野角モードの液晶表示
装置が特開平4−338923号公報や特開平4−21
2928号公報に開示されている。これらの表示モード
は、散乱現象による偏光解消を利用しているために光線
透過率は、50%(パラレルニコル状態の2枚の偏光板
の透過率)を原理的に越えることはない。
Further, a liquid crystal display device of a wide viewing angle mode in which the above liquid crystal display device and a polarizing plate orthogonal to each other are combined is disclosed in JP-A-4-338923 and JP-A-4-21.
No. 2928. Since these display modes utilize the depolarization due to the scattering phenomenon, the light transmittance does not exceed 50% (the transmittance of two polarizing plates in a parallel Nicol state) in principle.

【0008】方法2:非散乱型で偏光板を用い液晶表示
装置の視角特性を改善する方法として、特開平5−27
242号公報は、液晶と光硬化性樹脂との混合物から相
分離により、液晶と高分子材料の複合材料を利用する表
示モードを開示している。この方法は、生成した高分子
体により液晶ドメインの配向状態が乱されランダム状態
になり、電圧印加時に個々のドメインで液晶分子の立ち
上がる方向が異なるために、各方向から見た見かけ上の
透過率(△n・dが平均化させるため)が等しくなるた
めに中間調状態での視角特性が改善されるものである。
Method 2: As a method for improving the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device using a non-scattering type polarizing plate, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-27.
No. 242 discloses a display mode using a composite material of a liquid crystal and a polymer material by phase separation from a mixture of a liquid crystal and a photocurable resin. In this method, the alignment state of the liquid crystal domains is disturbed by the generated polymer, and the liquid crystal molecules rise in different domains when a voltage is applied. Therefore, the apparent transmittance viewed from each direction is different. Since (△ nd is averaged), the viewing angle characteristics in the halftone state are improved.

【0009】方法3:最近、本発明者らは、著しく視角
特性の優れた液晶表示装置を特開平6−301015号
公報及び特開平7−120728号公報に開示してい
る。これらの液晶表示装置は以下のようにして製造され
る。液晶セル内の液晶材料と光硬化性樹脂との前駆体混
合物にホトマスクなどを用いて光照射することによっ
て、高分子領域によって実質的に包囲された液晶領域が
絵素領域に対応して規則的に形成される。液晶領域(絵
素領域)内の液晶分子は、軸対称状(渦巻き状など)に
配向する。この液晶領域に電圧を印加することにより、
軸対称状配向がホメオトロピック状態に変化する。この
軸対称配向モードの液晶表示装置の液晶領域は、図2に
示したような配向状態にある。図2(a)に示すよう
に、液晶分子9が対称軸6を中心に軸対称状に配向して
いると、中間調状態(図2(b))においても、視角方
向A及びBの光線透過率が平均化されるので、A、Bい
ずれの方向においても、光線透過率は等しく、視角特性
がTN型より改善される。液晶分子の配向状態を制御す
ることによって、液晶表示装置の視角特性を改良するた
めには、絵素内で少なくとも一方の基板上で2方向以上
の方向に液晶分子を配向させればよいが、軸対称配向で
ある方がさらに好ましい。
Method 3: Recently, the present inventors have disclosed liquid crystal display devices having extremely excellent viewing angle characteristics in JP-A-6-301015 and JP-A-7-120728. These liquid crystal display devices are manufactured as follows. By irradiating the precursor mixture of the liquid crystal material and the photocurable resin in the liquid crystal cell with a photomask or the like, the liquid crystal regions substantially surrounded by the polymer regions are regularly arranged corresponding to the pixel regions. Formed. The liquid crystal molecules in the liquid crystal region (picture element region) are oriented in an axially symmetrical shape (such as a spiral shape). By applying a voltage to this liquid crystal region,
The axisymmetric orientation changes to a homeotropic state. The liquid crystal region of the liquid crystal display device of this axis symmetric alignment mode is in an alignment state as shown in FIG. As shown in FIG. 2A, when the liquid crystal molecules 9 are oriented axially symmetric with respect to the symmetry axis 6, the light rays in the viewing angle directions A and B can be obtained even in the halftone state (FIG. 2B). Since the transmittance is averaged, the light transmittance is equal in both directions A and B, and the viewing angle characteristics are improved compared to the TN type. In order to improve the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device by controlling the alignment state of the liquid crystal molecules, the liquid crystal molecules may be aligned in two or more directions on at least one substrate in the picture element. An axially symmetric orientation is more preferred.

【0010】方法4:さらに、本願発明者らは、基板の
表面に球晶構造を有する結晶性高分子の膜を形成し、球
晶構造の軸対称な配向規制力を利用した広視角表示モ一
ドの液晶表示装置を特開平7−234407号公報に開
示している。
Method 4: Further, the present inventors formed a crystalline polymer film having a spherulite structure on the surface of the substrate, and used a wide viewing angle display mode utilizing an axially symmetric alignment regulating force of the spherulite structure. Japanese Patent Laid-Open No. 7-234407 discloses a liquid crystal display device.

【0011】方法5:基板上に配向膜を塗布し、ラビン
グなどの配向処理を行わず、液晶分子をランダムな方向
に配向させた液晶表示装置が、特開平6−194655
号公報に開示されている。
Method 5: A liquid crystal display device in which an alignment film is applied on a substrate and liquid crystal molecules are aligned in random directions without performing an alignment treatment such as rubbing is disclosed in JP-A-6-194655.
No. 6,086,045.

【0012】上記方法2、4、及び5で得られる液晶表
示装置は、液晶領域内にディスクリネーションラインが
発生し、コントラストが低いという問題点がある。一
方、上記方法3で得られる液晶表示装置は、コントラス
ト、明るさなどの表示特性のバランスが最も良くとれて
いる。
The liquid crystal display devices obtained by the above methods 2, 4, and 5 have a problem that disclination lines are generated in the liquid crystal region and the contrast is low. On the other hand, the liquid crystal display device obtained by the above method 3 has the best balance of display characteristics such as contrast and brightness.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法3を用いて軸対称配向モードの液晶表示装置を製造す
ると、表示領域72の周辺領域において、軸対称配向以
外の配向を有する液晶領域が形成されたり、軸対称配向
の対称軸が絵素領域の中央部からずれた位置に形成され
たりすることがある。本願発明者は、この原因について
検討し、以下のことを見いだした。
However, when the liquid crystal display device of the axially symmetric alignment mode is manufactured by using the above method 3, a liquid crystal region having an alignment other than the axially symmetric alignment is formed in the peripheral region of the display region 72. In some cases, the axis of symmetry of the axially symmetric orientation may be formed at a position shifted from the center of the picture element region. The inventor of the present application has studied the cause and found the following.

【0014】図8に示すように、従来の液晶表示装置8
0は、表示領域82とシール領域84との間に中間領域
86を有している。上記方法3を軸対称配向モードの液
晶表示装置を製造すると、表示領域82の絵素領域を取
り囲むように高分子領域が形成されるが、中間領域86
には、高分子領域が形成されない。従って、前駆体混合
物が相分離過程で、液晶相(ネマティック相)及び高分
子相(等方相)の組成が、表示領域82と中間領域86
とで異なる。その結果、表示領域82の周辺領域、すな
わち中間領域86に近い領域に形成される液晶領域の配
向が均一でなく、上述の表示不良を引き起こす。
As shown in FIG. 8, a conventional liquid crystal display 8
0 has an intermediate area 86 between the display area 82 and the seal area 84. When a liquid crystal display device of an axially symmetric alignment mode is manufactured by the above method 3, a polymer region is formed so as to surround the pixel region of the display region 82, but the intermediate region 86 is formed.
Does not form a polymer region. Accordingly, during the phase separation process of the precursor mixture, the composition of the liquid crystal phase (nematic phase) and the composition of the polymer phase (isotropic phase) are changed to the display region 82 and the intermediate region 86.
And different. As a result, the orientation of the liquid crystal region formed in the peripheral region of the display region 82, that is, in the region close to the intermediate region 86, is not uniform, causing the above-described display failure.

【0015】また、本発明者らは、上記(3)の液晶表示
装置の作製方法として、予め一方の基板の各絵素領域8
7の周辺にレジスト材料により高分子壁88(セルギャ
ップより低い)を形成した基板を用いたセル中に、液晶
材料と光硬化性樹脂とを混合した前駆体混合部を注入
し、レジストからなる高分子壁を覆うように高分子領域
を相分離によって形成する方法を特願平6−23374
4号に開示している。この方法においても、中間領域と
表示領域との表示領域とで、相分離過程において組成の
分布が均一でなくなるという問題がある。
The inventors of the present invention have proposed a method for manufacturing the liquid crystal display device of the above (3), in which each pixel region 8
A precursor mixed portion in which a liquid crystal material and a photocurable resin are mixed is injected into a cell using a substrate having a polymer wall 88 (lower than the cell gap) formed of a resist material around the periphery of 7 and is formed of a resist. Japanese Patent Application No. 6-23374 discloses a method of forming a polymer region by phase separation so as to cover a polymer wall.
No. 4. Also in this method, there is a problem that the distribution of the composition is not uniform in the phase separation process between the intermediate region and the display region.

【0016】液晶表示装置を構成する一対の基板間の間
隙(セルギャップ、液晶層の厚さ)を保持するために用
いられるスペーサが絵素領域に存在すると、軸対称配向
が乱され表示品質が低下する。この問題を解決するため
方法として、本願出願人は、液晶領域(絵素領域)を包
囲するように形成される高分子壁中にスペーサを固定す
る方法を特願平7−234407号に出願している。
When a spacer used to maintain a gap (cell gap, thickness of a liquid crystal layer) between a pair of substrates constituting a liquid crystal display device is present in a picture element region, the axisymmetric alignment is disturbed and the display quality is reduced. descend. As a method for solving this problem, the applicant of the present application applied for a method of fixing a spacer in a polymer wall formed so as to surround a liquid crystal region (pixel region) in Japanese Patent Application No. 7-234407. ing.

【0017】しかしながら、この方法においては、表示
領域とシール領域との間の中間領域86には、スペーサ
を固定するための高分子壁(レジスト壁)が存在しない
ので、表示部の周辺領域のセルギャップが安定に維持さ
れないという問題がある。従って、特に、ペン入力用の
表示装置として用いられる場合や、表示部に応力がかか
った場合に、中間領域86にはスペーサが存在せず、ま
た、高分子領域も形成されていないので、表示領域82
の周辺領域では、セルギャップの変化による表示品質の
低下が起こる。
However, in this method, since the polymer wall (resist wall) for fixing the spacer does not exist in the intermediate region 86 between the display region and the seal region, the cell in the peripheral region of the display portion is not provided. There is a problem that the gap is not maintained stably. Therefore, especially when used as a display device for pen input or when a stress is applied to the display unit, the spacer is not present in the intermediate region 86, and the polymer region is not formed. Area 82
In the peripheral region of, the display quality is deteriorated due to the change of the cell gap.

【0018】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、優れた表示
品質の軸対称配向の液晶領域を有する広視野角型液晶表
示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wide viewing angle type liquid crystal display device having an axially symmetric liquid crystal region with excellent display quality. It is in.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、少なくとも一方が透明な一対の基板と、該一対の基
板の間に狭持された液晶層と、該一対の基板を互いに接
着し該液晶層を包囲するシール領域とを有し、該液晶層
は、マトリクス状に配置された複数の絵素領域のそれぞ
れに対応するように規則的に形成された液晶領域と該液
晶領域を実質的に包囲する高分子領域とを有し、該液晶
領域内の液晶分子は軸対称配向している、液晶表示装置
であって、該液晶層は、該複数の絵素領域を備える表示
領域と該シール領域との間の領域に、該複数の絵素領域
と同じピッチでマトリクス状に配置された複数の疑似絵
素領域をさらに有し、該複数の疑似絵素領域のそれぞれ
に対応するように規則的に形成された液晶領域と該液晶
領域を実質的に包囲する高分子領域とを有し、そのこと
によって上記目的が達成される。
According to a liquid crystal display device of the present invention, at least one of a pair of transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and the pair of substrates are bonded to each other. A sealing region surrounding the liquid crystal layer, wherein the liquid crystal layer substantially includes a liquid crystal region regularly formed so as to correspond to each of a plurality of picture element regions arranged in a matrix and the liquid crystal region. A liquid crystal display device, wherein the liquid crystal molecules in the liquid crystal region are axially symmetrically aligned, and the liquid crystal layer has a display region including the plurality of picture element regions. The plurality of picture element regions are provided in a region between the seal region and the seal region.
A plurality of pseudo picture element areas arranged in a matrix at the same pitch as the liquid crystal area and a liquid crystal area regularly formed so as to correspond to each of the plurality of pseudo picture element areas. and a polymer region surrounding the above object is met.

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】前記一対の基板の間隔を維持するためのス
ペーサは、前記複数の絵素領域および前記複数の疑似絵
素領域外に形成された高分子壁によって固定されている
ことが、好ましい。また、前記高分子領域は前記高分子
壁を覆うように形成されていることが好ましい。
It is preferable that the spacer for maintaining the interval between the pair of substrates is fixed by a polymer wall formed outside the plurality of picture element regions and the plurality of pseudo picture element regions. Preferably, the polymer region is formed so as to cover the polymer wall.

【0023】前記複数の疑似絵素領域の前記液晶領域に
電圧を印加する手段を有することが好ましい。
It is preferable that the apparatus further comprises means for applying a voltage to the liquid crystal regions of the plurality of pseudo picture element regions.

【0024】ある実施例では、前記液晶表示装置は、複
数の絵素電極と、該複数の絵素電極に印加される信号電
圧をスイッチングするためのスイッチング素子と、該ス
イッチング素子に該信号電圧を供給する信号線とを有
し、前記複数の疑似絵素領域の前記液晶領域に電圧を印
加する手段は、該ソース線に直接接続されている。
In one embodiment, the liquid crystal display device comprises a plurality of picture element electrodes, a switching element for switching a signal voltage applied to the plurality of picture element electrodes, and a signal voltage applied to the switching element. Means for applying a voltage to the liquid crystal regions of the plurality of pseudo picture element regions, the signal lines being provided directly to the source lines.

【0025】前記表示領域と前記シール領域の間の領域
に、遮光膜が形成されていることが、好ましい。
It is preferable that a light-shielding film is formed in a region between the display region and the seal region.

【0026】前記疑似絵素領域の液晶領域内の液晶分子
は軸対称配向をしていることが好ましい。また、本発明
の液晶表示装置の製造方法は、少なくとも一方が透明な
一対の基板と、該一対の基板の間に狭持された液晶層
と、該一対の基板を互いに接着し該液晶層を包囲するシ
ール領域とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
一方の基板上に、表示領域内に複数の絵素電極をマトリ
クス状に配置するとともに、該表示領域と前記シール領
域との間にこれら絵素電極と同じピッチで複数の擬似電
極をマトリクス状に配置する工程と、前記各絵素電極お
よび各擬似電極をそれぞれ実質的に包囲する高分子領域
を形成する工程と、各絵素電極および各擬似電極が形成
された一方の基板における前記シール領域に、注入口を
除いてシール材料を設けて、該シール材料によって他方
の基板を接着する工程と、相互に接着された一対の基板
間に、液晶材料および光開始剤を有する前駆体物質を前
記注入口から注入する工程と、該前駆体を、相溶化温度
以上として均一相とした後に、温度を降下させて相分離
することにより、各絵素電極および各擬似電極に対応し
た液晶相とする工程と、各液晶相の液晶分子を軸対称配
向状態とする工程と、各液晶相に光を照射して、各液晶
相の軸対称配向状態を固定する工程と、を包含する。
It is preferable that the liquid crystal molecules in the liquid crystal region of the pseudo picture element region have an axially symmetric orientation. Further, in the method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, at least one of the pair of substrates is transparent, a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, and the pair of substrates is bonded to each other to form the liquid crystal layer. A method of manufacturing a liquid crystal display device having a surrounding sealing region,
On one substrate, a plurality of pixel electrodes are arranged in a matrix in a display area, and a plurality of pseudo electrodes are arranged in a matrix between the display area and the seal area at the same pitch as the pixel electrodes. Arranging, forming a polymer region that substantially surrounds each of the pixel electrodes and each of the pseudo electrodes, and forming the polymer region substantially surrounding each of the pixel electrodes and each of the pseudo electrodes; Providing a sealing material except for the injection port, bonding the other substrate with the sealing material, and pouring a precursor material having a liquid crystal material and a photoinitiator between a pair of substrates bonded to each other. A step of injecting from the inlet, and a step of forming the liquid crystal phase corresponding to each picture element electrode and each pseudo electrode by lowering the temperature to separate the phase after the precursor is made a homogeneous phase at a compatibilization temperature or higher. If, comprising the steps of axisymmetric alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal phase, by irradiating light to the liquid crystal phase, and fixing the axisymmetric orientation of the liquid crystal phase, a.

【0027】以下、作用について説明する。The operation will be described below.

【0028】本発明による液晶表示装置は、液晶分子が
軸対称状に配向した液晶領域が高分子領域によって実質
的に包囲され、且つ絵素領域に対応して規則的に形成さ
れた液晶層を有する。高分子領域が形成される領域を制
御する高分子壁は、絵素領域の周辺だけでなく、表示領
域とシール領域との間の中間領域にも形成されている。
中間領域に形成された高分子壁は、表示領域に設けられ
た高分子壁と同様の作用を有するので、中間領域にも表
示領域と同様の構造を有する液晶層が形成される。本願
明細書では、液晶層の中間領域に形成される、絵素領域
と同様の構成を有する領域を疑似絵素領域と呼ぶ。その
結果、高分子領域によって実質的に包囲された液晶領域
を形成するための相分離過程における組成を、表示領域
と中間領域とで同じにすることができる。従って、表示
領域の周辺領域においても、均一な軸対称配向を有する
液晶領域を形成することができる。
The liquid crystal display device according to the present invention comprises a liquid crystal layer in which a liquid crystal region in which liquid crystal molecules are aligned in an axially symmetric manner is substantially surrounded by a polymer region, and which is regularly formed corresponding to a picture element region. Have. The polymer wall that controls the region where the polymer region is formed is formed not only around the pixel region but also in an intermediate region between the display region and the seal region.
Since the polymer wall formed in the intermediate region has the same function as the polymer wall provided in the display region, a liquid crystal layer having the same structure as the display region is also formed in the intermediate region. In the present specification, a region formed in the middle region of the liquid crystal layer and having the same configuration as the pixel region is referred to as a pseudo-pixel region. As a result, the composition in the phase separation process for forming the liquid crystal region substantially surrounded by the polymer region can be made the same in the display region and the intermediate region. Therefore, a liquid crystal region having a uniform axially symmetric alignment can be formed even in a peripheral region of the display region.

【0029】また、上記高分子壁を用いてビーズ状のス
ペーサを固定することによって、絵素領域外にスペーサ
を配置するとともに、中間領域にもスペーサを配置する
ので、中間領域のセルギャップを安定に維持することが
できる。
Further, by fixing the bead-shaped spacer using the polymer wall, the spacer is arranged outside the pixel region and the spacer is also arranged in the intermediate region, so that the cell gap in the intermediate region can be stabilized. Can be maintained.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0031】図3に、本発明による液晶表示装置に用い
られるアクティブマトリクス基板30の周辺領域の上面
図を示す。アクティブマトリクス基板30の表示領域3
2とシール領域34との間の中間領域36には、高分子
壁48と高分子壁48に実質的に包囲されたダミー電極
47aとが形成されている。
FIG. 3 is a top view of a peripheral region of the active matrix substrate 30 used in the liquid crystal display device according to the present invention. Display area 3 of active matrix substrate 30
A polymer wall 48 and a dummy electrode 47 a substantially surrounded by the polymer wall 48 are formed in an intermediate region 36 between the second region 2 and the seal region 34.

【0032】(高分子壁)表示領域32では、絵素電極
37aと薄膜トランジスタ(以下、TFTと略す)37
bとが形成された領域を包囲するように、基板31上に
高分子壁38が形成されている。この高分子壁38は、
(1)絵素領域毎に形成される軸対称状配向を有する液晶
領域を実質的に包囲する高分子領域が形成される位置を
制御するため、及び(2)スペーサを絵素領域外に固定す
るために、設けられている。なお、本願明細書では、表
示を行う最小の単位を絵素領域と呼び、アクティブマト
リクス型液晶表示装置においては、絵素電極と対向電極
とこれらの電極の間に狭持される液晶層とを含む領域を
指す。また、ブラックマスクを用いる場合には、ブラッ
クマスクの開口部の大きさによって、絵素領域の大きさ
が規定される。絵素領域37を実質的に包囲する高分子
壁38は、図3に示したように、絵素電極37aとTF
T37bとを包囲するように形成されるのが好ましい
が、絵素電極37aだけを包囲するように形成してもよ
いし、長方形の長絵素を用いる場合には、長絵素内に2
以上の液晶領域を形成するように高分子壁を形成しても
よい。
In the (polymer wall) display area 32, a picture element electrode 37a and a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) 37
A polymer wall 38 is formed on the substrate 31 so as to surround the region where b is formed. This polymer wall 38
(1) To control the position where the polymer region substantially surrounding the liquid crystal region having an axially symmetric alignment formed in each pixel region is formed, and (2) fixing the spacer outside the pixel region It is provided for you. In the specification of the present application, a minimum unit for performing display is called a pixel region, and in an active matrix liquid crystal display device, a pixel electrode, a counter electrode, and a liquid crystal layer sandwiched between these electrodes are used. Refers to the area that contains. When a black mask is used, the size of the pixel region is determined by the size of the opening of the black mask. As shown in FIG. 3, the polymer wall 38 substantially surrounding the picture element region 37 has a picture element electrode 37a and a TF
It is preferably formed so as to surround T37b. However, it may be formed so as to surround only the pixel electrode 37a.
A polymer wall may be formed so as to form the above liquid crystal region.

【0033】高分子壁38の作用について説明する。液
晶材料と光硬化性樹脂との混合物である前駆体混合物
が、光照射または温度制御(冷却)にされると、液晶相
(ネマティック相)と高分子相(等方相)とに相分離す
る。この時、高分子相は、高分子相との親和性の高い
(濡れ性の良い)材料からなる高分子壁38の位置に形
成され、その結果、液晶相は高分子壁で包囲された領域
内に形成される。なお、高分子壁38の高さは、セルギ
ャップよりも低く、前駆体材料の注入を阻害しない高さ
に設定される。
The operation of the polymer wall 38 will be described. When a precursor mixture, which is a mixture of a liquid crystal material and a photocurable resin, is subjected to light irradiation or temperature control (cooling), it undergoes phase separation into a liquid crystal phase (nematic phase) and a polymer phase (isotropic phase). . At this time, the polymer phase is formed at the position of the polymer wall 38 made of a material having a high affinity (good wettability) with the polymer phase. As a result, the liquid crystal phase is formed in a region surrounded by the polymer wall. Formed within. The height of the polymer wall 38 is set lower than the cell gap so as not to hinder the injection of the precursor material.

【0034】この相分離過程においては、液晶相中に含
まれる光硬化性樹脂の分率及び高分子相中に含まれる液
晶材料の分率が、相分離の進行とともに減少する。相分
離の最終段階では、前駆体混合物中の光硬化性樹脂が光
照射によって硬化され、液晶材料からなる液晶領域と硬
化された光硬化性樹脂からなる高分子領域が形成され
る。この相分離によって形成された液晶層は、図2のよ
うな構造を有している。
In the phase separation process, the fraction of the photocurable resin contained in the liquid crystal phase and the fraction of the liquid crystal material contained in the polymer phase decrease as the phase separation progresses. In the final stage of the phase separation, the photocurable resin in the precursor mixture is cured by light irradiation to form a liquid crystal region composed of a liquid crystal material and a polymer region composed of the cured photocurable resin. The liquid crystal layer formed by this phase separation has a structure as shown in FIG.

【0035】従来の液晶表示装置のように、中間領域3
6に高分子領域が形成されない場合は、前駆体混合物の
相分離の進行による液晶相及び高分子相の組成が、表示
領域32と中間領域36とで異なる。従って、表示領域
32の中間領域36に近い領域では、この組成のずれに
よって、表示領域32の中央部と同様の液晶領域が形成
されないという問題が生じる。例えば、軸対称配向以外
の配向を有する液晶領域が形成されたり、軸対称配向の
対称軸が絵素領域の中央部からずれた位置に形成された
りすることがある。
As in the conventional liquid crystal display device, the intermediate region 3
If no polymer region is formed in 6, the precursor mixture
The composition of the liquid crystal phase and the polymer phase due to the progress of the phase separation is different between the display region 32 and the intermediate region 36. Therefore, in a region near the intermediate region 36 of the display region 32, there is a problem that a liquid crystal region similar to the central portion of the display region 32 is not formed due to the composition shift. For example, a liquid crystal region having an orientation other than the axially symmetric orientation may be formed, or the axis of symmetry of the axially symmetric orientation may be formed at a position shifted from the center of the pixel region.

【0036】しかしながら、本発明のアクティブマトリ
クス基板30を用いると、表示領域32の高分子壁38
と同じ高分子壁48が中間領域36にも形成されている
ので、中間領域36には、表示領域32の絵素領域37
に対応する疑似絵素領域47が形成されるので、相分離
の進行に伴う組成の変化は、表示領域32と中間領域3
6とでほぼ同じになる。その結果、表示領域32の周辺
領域においても、表示領域32の中央部と同じ液晶領域
が形成され、表示品質が向上する。
However, when the active matrix substrate 30 of the present invention is used, the polymer wall 38 of the display area 32 is used.
The same polymer wall 48 is also formed in the intermediate region 36, so that the pixel region 37 of the display region 32
Is formed, the change in the composition accompanying the progress of the phase separation is caused by the display region 32 and the intermediate region 3.
6 is almost the same. As a result, in the peripheral area of the display area 32, the same liquid crystal area as the central part of the display area 32 is formed, and the display quality is improved.

【0037】次に、高分子壁によって、スペーサを絵素
領域外に固定する方法を説明する。
Next, a method for fixing the spacer outside the picture element region by the polymer wall will be described.

【0038】セルギャップを維持するために使用するビ
ーズ状のスペーサ(以下、ビーズと略す)が、絵素領域
内に存在すると軸対称配向の形成が困難になる場合があ
る。そのため、高分子壁38及び48を用いて、ビーズ
を絵素領域外に固定する。
If a bead-shaped spacer (hereinafter, abbreviated to bead) used for maintaining the cell gap exists in the picture element region, it may be difficult to form an axially symmetric orientation. Therefore, the beads are fixed outside the pixel region by using the polymer walls 38 and 48.

【0039】図5(a)及び図5(b)を参照しなが
ら、高分子壁38及び48によるビーズを固定する方法
を説明する。図5は、アクティブマトリクス基板30の
高分子壁38及び48の構成を示す模式図であり、
(a)は上面図、(b)は(a)の5b−5b’断面図
である。高分子壁38及び48の構成は同じなので、高
分子壁57として表し、また高分子壁58で包囲される
領域を絵素領域57として表す。絵素領域57は、絵素
電極37a及びTFT37bを含む領域、または、ダミ
ー電極47aを含む領域に対応する。この例の場合、疑
似絵素領域47の大きさはダミー電極47aの大きさで
規定されている。
A method for fixing beads by the polymer walls 38 and 48 will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of the polymer walls 38 and 48 of the active matrix substrate 30,
(A) is a top view, and (b) is a 5b-5b 'sectional view of (a). Since the configurations of the polymer walls 38 and 48 are the same, they are represented as a polymer wall 57, and a region surrounded by the polymer wall 58 is represented as a pixel region 57. The pixel region 57 corresponds to a region including the pixel electrode 37a and the TFT 37b, or a region including the dummy electrode 47a. In the case of this example, the size of the pseudo picture element region 47 is defined by the size of the dummy electrode 47a.

【0040】従来の方法でビーズ59を基板31上に散
布し、ビーズ59を覆うように第1レジスト層を形成す
る。その後、第1レジスト層をホトリソグラフィ工程で
パターニングすることによって、絵素領域57間に位置
するビーズを固定した第1レジスト壁58aを形成す
る。その後、更に、ビーズ59を完全に覆うように第2
レジスト層を形成し、同様に第2レジスト壁58bを形
成する。第1レジスト層のパターン幅と第2レジスト層
のパターン幅の差を、ビーズ59の直径よりも大きくす
ることによって、第2レジスト層58aでビーズ59の
側面を完全に覆うことができる。上述の構成にすること
によって、ビーズ59の側面が前駆体混合物と接触する
ことが防がれ、前駆体混合物の相分離の際に形成される
高分子領域の位置が第2レジスト壁58bによって制御
される。上記の例では、第1レジスト壁58a及び第2
レジスト壁58bによって高分子壁58を形成したが、
レジスト材料以外の材料を用いて形成することもでき
る。また、第1レジスト層を形成する材料に予めビーズ
59を混合分散した材料を用いることもできる。また、
高分子壁のパターニングには、ホトリソグラフィ技術以
外に、印刷技術を利用することもできる。
The beads 59 are sprayed on the substrate 31 by a conventional method, and a first resist layer is formed so as to cover the beads 59. Thereafter, the first resist layer is patterned by a photolithography process to form a first resist wall 58a to which beads located between the picture element regions 57 are fixed. Thereafter, a second step is performed so as to completely cover the beads 59.
A resist layer is formed, and a second resist wall 58b is similarly formed. By making the difference between the pattern width of the first resist layer and the pattern width of the second resist layer larger than the diameter of the beads 59, the side surfaces of the beads 59 can be completely covered with the second resist layer 58a. With the above configuration, the side surfaces of the beads 59 are prevented from coming into contact with the precursor mixture, and the position of the polymer region formed during the phase separation of the precursor mixture is controlled by the second resist wall 58b. Is done. In the above example, the first resist wall 58a and the second resist wall 58a
Although the polymer wall 58 was formed by the resist wall 58b,
It can also be formed using a material other than the resist material. Alternatively, a material in which beads 59 are mixed and dispersed in advance in the material for forming the first resist layer can be used. Also,
For patterning of the polymer wall, a printing technique can be used other than the photolithography technique.

【0041】本発明によると、スペーサを固定した高分
子壁58が、図3中の高分子壁38及び高分子壁48と
して、それぞれ表示領域32と同様に中間領域36にも
形成されているので、中間領域36においても、セルギ
ャプを維持することができるので、セルギャップが不均
一となることに起因する色変化等の表示不良を防止する
ことができる。
According to the present invention, the polymer wall 58 to which the spacer is fixed is formed as the polymer wall 38 and the polymer wall 48 in FIG. Since the cell gap can be maintained also in the intermediate region 36, it is possible to prevent a display defect such as a color change due to a non-uniform cell gap.

【0042】(ダミー電極)本実施例では、高分子壁4
8を設けるとともに、高分子壁48で包囲される領域内
にダミー電極47aを形成している。前駆体混合物の相
分離によって、軸対称状配向を有する液晶領域を形成す
る過程において、液晶相(液晶領域)に電圧を印加する
ことによって、軸対称配向の対称軸を液晶領域の中央部
に配置できる。表示領域32の周辺領域にもダミー電極
を形成し、相分離過程において液晶相に電圧を印加する
ことによって、対称軸の位置、及び対称軸の方向の揃っ
た液晶領域を形成することができる。その結果、表示領
域32の周辺領域の液晶領域の軸対称配向の対称軸の位
置が、中間領域36の液晶領域の影響を受けて、絵素領
域の中央部からずれたり、対称軸が基板面に対して傾い
たりすることを防止できる。
(Dummy electrode) In this embodiment, the polymer wall 4
8 and a dummy electrode 47 a is formed in a region surrounded by the polymer wall 48. In the process of forming a liquid crystal region having an axially symmetric alignment by phase separation of the precursor mixture, a voltage is applied to the liquid crystal phase (liquid crystal region) to arrange the axis of symmetry of the axially symmetric alignment at the center of the liquid crystal region. it can. By forming a dummy electrode also in the peripheral region of the display region 32 and applying a voltage to the liquid crystal phase during the phase separation process, a liquid crystal region in which the position of the symmetry axis and the direction of the symmetry axis are uniform can be formed. As a result, the position of the axis of symmetry of the axially symmetric orientation of the liquid crystal region in the peripheral region of the display region 32 is shifted from the center of the picture element region due to the influence of the liquid crystal region of the intermediate region 36, or the symmetry axis is Can be prevented from tilting.

【0043】軸対称配向の対称軸が絵素領域の中央部か
らずれた絵素領域の光透過率は、対称軸が絵素領域の中
央に位置する絵素領域の透過率と異なるので、表示の均
一性が低下する。また、軸対称配向の対称軸が基板面に
対して傾いた絵素領域の表示特性は、視角を傾ける方向
によって異なるので、表示がざらつくという問題が生じ
る。本発明の液晶表示装置では、表示領域32の周辺領
域においても、絵素領域の中央に位置し、基板面に対し
て垂直な方向に伸びる対称軸を中心とする軸対称配向を
有する液晶領域が形成されるので、優れた表示品質の液
晶表示装置が提供される。
Since the light transmittance of the picture element area whose axis of symmetry is shifted from the center of the picture element area is different from the transmittance of the picture element area whose center of symmetry axis is located at the center of the picture element area, the display is performed. Is reduced. In addition, the display characteristics of a picture element region in which the axis of symmetry of the axially symmetric orientation is tilted with respect to the substrate surface differ depending on the direction in which the viewing angle is tilted. In the liquid crystal display device of the present invention, even in the peripheral region of the display region 32, a liquid crystal region having an axially symmetric orientation centered on a symmetry axis extending in a direction perpendicular to the substrate surface, which is located at the center of the pixel region, As a result, a liquid crystal display device having excellent display quality is provided.

【0044】ダミー電極47aは、表示領域32に形成
される液晶領域と同様の液晶領域を形成するために設け
られる電極なので、絵素電極37aと同じ形状を有する
必要はなく、図3に示したように単純な方形であっても
良い。但し、相分離過程における各相の組成の変化を表
示領域と実質的に同じにするためには、液晶領域が形成
される領域の大きさと、高分子領域が形成される大きさ
の比は、表示領域32におけるそれらの比と実質的に同
じであることが好ましい。従って、疑似絵素領域47
は、絵素領域と同じピッチで形成されることが好まし
い。ここでは、デルタ配列を例に説明するが、これに限
られず、種々の絵素配列に適用することができる。
Since the dummy electrode 47a is an electrode provided to form a liquid crystal region similar to the liquid crystal region formed in the display region 32, the dummy electrode 47a does not need to have the same shape as the pixel electrode 37a, and is shown in FIG. It may be a simple square as shown. However, in order to make the change in the composition of each phase in the phase separation process substantially the same as the display region, the ratio of the size of the region where the liquid crystal region is formed to the size where the polymer region is formed is: Preferably, their ratio in the display area 32 is substantially the same. Therefore, the pseudo picture element area 47
Are preferably formed at the same pitch as the picture element region. Here, a delta arrangement will be described as an example, but the present invention is not limited to this and can be applied to various picture element arrangements.

【0045】また、中間領域36は表示に寄与しないの
で、ダミー電極47aに対してTFT37bを設ける必
要はないし、ゲートバスライン(走査線)42に接続す
る必要もない。従って、ダミー電極47aは図3に示し
たように、絵素電極37aと同じピッチで設けられ、方
形の電極とするのが好ましい。また、図4に示すよう
に、ダミー電極47aをソースバスライン(信号線)4
4に直接接続すればよい。また、ダミー電極47aの形
成は、絵素電極37aの形成と同じ工程で、同じ材料を
用いて行うことができる。また、ダミー電極は、軸対称
配向を固定する紫外線照射工程を実施するために、透明
電極であることが好ましい。
Since the intermediate region 36 does not contribute to the display, it is not necessary to provide the TFT 37b for the dummy electrode 47a, and it is not necessary to connect the TFT 37b to the gate bus line (scanning line) 42. Therefore, as shown in FIG. 3, the dummy electrodes 47a are preferably provided at the same pitch as the pixel electrodes 37a, and are preferably rectangular electrodes. As shown in FIG. 4, the dummy electrode 47a is connected to the source bus line (signal line) 4
4 directly. Further, the formation of the dummy electrode 47a can be performed in the same step and using the same material as the formation of the picture element electrode 37a. Further, the dummy electrode is preferably a transparent electrode in order to perform an ultraviolet irradiation step for fixing the axially symmetric orientation.

【0046】(ブラックマスク)中間領域36の周辺領
域では、シール領域34を形成するシール材料やシール
材料と高分子壁48との間に形成される液晶層の影響に
よって、軸対称配向が乱れた液晶領域が形成される場合
があるので、中間領域36の全体または周辺の領域を対
向基板に設けるブラックマスクで覆ってしまうことが好
ましい。
(Black Mask) In the peripheral region of the intermediate region 36, the axially symmetric alignment is disturbed by the influence of the sealing material forming the sealing region 34 and the liquid crystal layer formed between the sealing material and the polymer wall 48. Since a liquid crystal region may be formed, it is preferable to cover the entire or peripheral region of the intermediate region 36 with a black mask provided on the counter substrate.

【0047】(駆動法)本発明の液晶表示装置は、単純
マトリックス駆動、及びa‐Si TFT、p‐Si
TFT、MIMなどスイッチング素子を用いたアクティ
ブ駆動などの駆動法で駆動できる。液晶表示装置の用途
に応じて、適切な駆動方法を選択すればよい。
(Driving Method) The liquid crystal display device of the present invention uses a simple matrix drive, a-Si TFT, p-Si
It can be driven by a driving method such as active driving using a switching element such as a TFT or MIM. An appropriate driving method may be selected depending on the use of the liquid crystal display device.

【0048】(基板材料)基板材料としては、透明固体
であるガラス、高分子フィルムなどが利用できる。プラ
スチック基板としては、可視光に吸収を持たない材料が
好ましく、PET(ポリエチレンテレフテタレート)、
アクリル系ポリマー、ポリスチレン、ポリカーボネート
などが使用できる。
(Substrate Material) As a substrate material, glass or polymer film which is a transparent solid can be used. As the plastic substrate, a material that does not absorb visible light is preferable, and PET (polyethylene terephthalate),
Acrylic polymers, polystyrene, polycarbonate and the like can be used.

【0049】さらに、これらの基板を2種組み合わせて
異種基板でセルを形成することもできる。また、同種異
種に問わず基板厚さの異なった基板を2枚組み合わせて
使用することもできる。また、プラスチック基板の場
合、基板自身に偏光能を持たせることにより偏光板を一
体化した液晶表示装置を形成することができる。
Further, two types of these substrates may be combined to form a cell with a different type of substrate. In addition, two substrates having the same thickness but different thicknesses may be used in combination. In the case of a plastic substrate, a liquid crystal display device in which a polarizing plate is integrated can be formed by giving the substrate itself a polarizing ability.

【0050】[0050]

【実施例】以下本発明の実施例を示すが、本発明は、こ
れに限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【0051】(実施例1)液晶セルを構成する対向基板
とアクティブマトリクス基板とを以下のようにして作製
した。1.1mm厚のガラス基板上に、ITO(酸化イ
ンジュウムおよび酸化スズの混合物、150nm)から
なる対向電極電極を形成し、絵素領域以外の領域とシー
ル領域を遮光部とするブラックマスクを形成する。
(Example 1) A counter substrate and an active matrix substrate constituting a liquid crystal cell were manufactured as follows. A counter electrode made of ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide, 150 nm) is formed on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm, and a black mask is formed in which a region other than a pixel region and a sealing region are used as a light shielding portion. .

【0052】図3に示したソースバスラインに接続され
たダミー電極を有するアクティブマトリクス基板を公知
の方法で作製した。ダミー電極は絵素電極を形成する工
程で、絵素電極と同様にITOを用いて形成した。得ら
れたアクティブマトリクス基板の表面に、直径4μmの
ビーズ(ミクロパール:積水化学社製)を散布し、その
うえにOMR−83(東京応化社製)レジストを塗布
し、パターニングする工程を異なるホトマスクで2回行
うことによって、図5に示す構造の高分子壁58を形成
する。次に、図6に示すシールパターン64を有するス
クリーン印刷用マスク60を用いてシール材料をスクリ
ーン印刷する。シールパターン64は注入口69を除く
領域を包囲する。なお、シールパターン64以外の領域
(表示領域62及び中間領域の内高分子壁が形成された
領域66を含む)には、シール材は印刷されない。上述
のようにして、得られた対向基板とアクティブマトリク
ス基板とをシール材料によって接着し固定し、セルを得
る。なお、必要に応じて、対向基板の絵素領域にカラー
フィルターを形成することによって、カラー液晶表示装
置を作製することができる。
An active matrix substrate having dummy electrodes connected to the source bus lines shown in FIG. 3 was manufactured by a known method. The dummy electrode was formed in the step of forming the picture element electrode by using ITO in the same manner as the picture element electrode. On the surface of the obtained active matrix substrate, beads having a diameter of 4 μm (Micropearl: manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) are sprayed, and an OMR-83 (manufactured by Tokyo Ohka Co.) resist is applied thereon. By performing the above steps, a polymer wall 58 having the structure shown in FIG. 5 is formed. Next, a seal material is screen-printed using a screen printing mask 60 having a seal pattern 64 shown in FIG. The seal pattern 64 surrounds an area excluding the injection port 69. Note that the seal material is not printed on the area other than the seal pattern 64 (including the display area 62 and the area 66 where the inner polymer wall of the intermediate area is formed). As described above, the obtained opposing substrate and the active matrix substrate are adhered and fixed by the sealing material to obtain a cell. Note that a color liquid crystal display device can be manufactured by forming a color filter in a picture element region of the counter substrate as necessary.

【0053】得られたセル中に、R−684(日本化薬
社製)0.20g、p−フェニルスチレン0.20g、
下記(化1)で表される化合物A0.10gと、液晶材
料ZLI−4792(メルク社製:△n=0.094:
カイラルピッチが90°になるように、S−811て調
整)4.5gと光開始剤Irgacure651(チバ
ガイギー社製)0.0259とからなる前駆体混合物を
真空注入法で注入した。
In the obtained cell, 0.20 g of R-684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 0.20 g of p-phenylstyrene,
0.10 g of a compound A represented by the following (Chemical formula 1) and a liquid crystal material ZLI-4792 (manufactured by Merck Ltd .: Δn = 0.094:
A precursor mixture consisting of 4.5 g of S-811 (adjusted by S-811) and 0.0259 of a photoinitiator Irgacure 651 (manufactured by Ciba-Geigy) so that the chiral pitch becomes 90 ° was injected by a vacuum injection method.

【0054】[0054]

【化1】 Embedded image

【0055】その後、一旦セルの温度を前駆体混合物の
相溶化温度以上(100℃)に上げて、均一相にした
後、温度を降下させて相分離を起こし液晶相(液晶領
域)が絵素領域に対して1つになるようにした。この状
態で、対向電極と絵素電極及びダミー電極との間に電圧
(60Hz、実効電圧5V)を印加し、液晶領域内の液
晶分子の配向を軸対称配向状態とした。
Thereafter, the temperature of the cell is once raised to a temperature equal to or higher than the compatibilization temperature of the precursor mixture (100 ° C.) to make it a uniform phase, and then the temperature is lowered to cause phase separation, and the liquid crystal phase (liquid crystal region) becomes a pixel. There was one for the area. In this state, a voltage (60 Hz, an effective voltage of 5 V) was applied between the counter electrode, the pixel electrode, and the dummy electrode, and the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal region was changed to an axially symmetric alignment state.

【0056】さらに、この状態で軸対称配向状態を固定
するために、アクティブマトリクス基板側から、高圧水
銀ランプ下3mW/cm2(波長365nmの強度)の
ところで40分間紫外線を照射した。
Further, in order to fix the axially symmetric orientation state in this state, ultraviolet rays were irradiated from the active matrix substrate side under a high-pressure mercury lamp at 3 mW / cm 2 (intensity at a wavelength of 365 nm) for 40 minutes.

【0057】得られた液晶セルを偏光顕微鏡(パラニコ
ル)で観察したところ図7に示すように、絵素領域77
の中央部に対称軸76を有し軸対称状に配向した液晶領
域が形成されていることが確認された。特に、表示領域
の周辺領域においても、軸対称配向むらが発生せず、か
つ、セルギャップの変動による色変化も起きなかった。
When the obtained liquid crystal cell was observed with a polarizing microscope (paranicol), as shown in FIG.
It was confirmed that a liquid crystal region having an axis of symmetry 76 and having an axially symmetric orientation was formed in the center of the sample. In particular, even in the peripheral area of the display area, no axially symmetrical alignment unevenness occurred, and no color change due to a change in the cell gap occurred.

【0058】得られた液晶セルの両面に、偏光軸が互い
に直交するように2枚の偏光板を貼り液晶表示装置を完
成させた。なお、視角特性の観点から、表示面の上下方
向及び左右方向に偏光軸が位置するように偏光板を設け
ることが好ましい。得られた液晶表示装置は、視角方向
を変化させても均一な表示が得られた。
Two polarizing plates were attached on both sides of the obtained liquid crystal cell so that the polarization axes were orthogonal to each other, thereby completing a liquid crystal display device. In addition, from the viewpoint of viewing angle characteristics, it is preferable to provide a polarizing plate such that the polarizing axes are located in the vertical and horizontal directions of the display surface. The obtained liquid crystal display device provided a uniform display even when the viewing angle direction was changed.

【0059】このように、表示領域と同様の高分子壁を
中間領域に形成することによって、均一な軸対称配向状
態が達成され、均一な表示領域を形成することができ
る。
As described above, by forming a polymer wall similar to the display region in the intermediate region, a uniform axially symmetric alignment state is achieved, and a uniform display region can be formed.

【0060】(比較例1)比較例として、実施例1と同
じアクティブマトリクス基板を用い、中間領域には高分
子壁を形成せずに、表示領域内にのみ高分子壁を形成し
た。以下、実施例1と同様にして、液晶表示装置を作製
した。本比較例の液晶表示装置は、図8に示した構成を
有している。
Comparative Example 1 As a comparative example, the same active matrix substrate as in Example 1 was used, and a polymer wall was formed only in the display region without forming a polymer wall in the intermediate region. Hereinafter, a liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1. The liquid crystal display device of this comparative example has the configuration shown in FIG.

【0061】得られた液晶表示装置を顕微鏡で観察した
結果、軸対称配向の軸位置がずれている絵素領域が表示
領域の周辺領域で1〜2%観察された。また、表示領域
の周辺領域に若干の色変化が見られた。
As a result of observing the obtained liquid crystal display device with a microscope, 1 to 2% of the picture element regions in which the axial positions of the axisymmetric alignment were shifted were observed in the peripheral region of the display region. Further, a slight color change was observed in the peripheral area of the display area.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によると、優れた表示品質の軸対
称配向の液晶領域を有する広視野角型液晶表示装置が提
供される。従って、多人数で見る表示装置に好適に用い
られる。また、本発明の液晶表示装置は、外部からの応
力によるセルギャップの変動が少ないので、ペン入力用
に表示装置等に利用にしても、色むら等が発生しないと
いう、利点がある。
According to the present invention, a wide viewing angle type liquid crystal display device having an axially symmetric liquid crystal region with excellent display quality is provided. Therefore, it is suitably used for a display device which can be viewed by many people. Further, the liquid crystal display device of the present invention has an advantage that even if the liquid crystal display device is used in a display device or the like for pen input, color unevenness or the like does not occur because the cell gap does not fluctuate due to external stress.

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

【図1】従来のTN型液晶表示装置の視角特性を示す模
式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing viewing angle characteristics of a conventional TN type liquid crystal display device.

【図2】軸対称配向モードの液晶表示装置の視角特性を
示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating viewing angle characteristics of a liquid crystal display device in an axisymmetric alignment mode.

【図3】本発明による液晶表示装置に用いられるアクテ
ィブマトリクス基板30の周辺領域の上面図である。
FIG. 3 is a top view of a peripheral region of an active matrix substrate 30 used in the liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】本発明のよる液晶表示装置に用いられるアクテ
ィブマトリクス基板におけるダミー電極の構成を示す模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a dummy electrode in an active matrix substrate used in a liquid crystal display device according to the present invention.

【図5】本発明のよる液晶表示装置に用いられるアクテ
ィブマトリクス基板におけるスペーサを固定する高分子
壁の構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a polymer wall for fixing a spacer in an active matrix substrate used in a liquid crystal display device according to the present invention.

【図6】本発明の実施例で用いられるスクリーン印刷用
マスクを示す上面図である。
FIG. 6 is a top view showing a screen printing mask used in an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例1による液晶表示装置の絵素領
域の偏光顕微鏡観察結果を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a result of observation of a picture element region of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention by a polarizing microscope.

【図8】比較例1で形成された液晶表示装置の構成を示
す模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device formed in Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 基板 6、76 対称軸 7 高分子領域 8 液晶領域 9 液晶分子 30 アクティブマトリクス基板 31 基板 32、82 表示領域 34、84 シール領域 36、86 中間領域 37、57、87 絵素領域 37a 絵素電極 37b 薄膜トランジスタ 47、77 疑似絵素領域 47a ダミー電極 48、58、88 高分子壁 58a、58b レジスト壁 59 スペーサ 60 スクリーン印刷用マスク 62 表示領域 64 シールパターン 66 中間領域の内高分子壁が形成された領域 69 注入口 80 従来の液晶表示装置 1, 2 Substrate 6, 76 Symmetry axis 7 Polymer region 8 Liquid crystal region 9 Liquid crystal molecule 30 Active matrix substrate 31 Substrate 32, 82 Display region 34, 84 Seal region 36, 86 Intermediate region 37, 57, 87 Pixel region 37a Picture Element electrode 37b Thin film transistor 47, 77 Pseudo picture element area 47a Dummy electrode 48, 58, 88 Polymer wall 58a, 58b Resist wall 59 Spacer 60 Screen printing mask 62 Display area 64 Seal pattern 66 Intermediate area inner polymer wall is formed Area 69 Inlet 80 Conventional liquid crystal display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−120728(JP,A) 特開 平7−152024(JP,A) 特開 平5−241153(JP,A) 特開 平7−333654(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1334 G02F 1/136 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-7-120728 (JP, A) JP-A-7-152024 (JP, A) JP-A-5-241153 (JP, A) JP-A-7-120 333654 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1334 G02F 1/136

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板の間に狭持された液晶層と、該一対の基板
を互いに接着し該液晶層を包囲するシール領域とを有
し、 該液晶層は、マトリクス状に配置された複数の絵素領域
のそれぞれに対応するように規則的に形成された液晶領
域と該液晶領域を実質的に包囲する高分子領域とを有
し、該液晶領域内の液晶分子は軸対称配向している、液
晶表示装置であって、 該液晶層は、該複数の絵素領域を備える表示領域と該シ
ール領域との間の領域に、該複数の絵素領域と同じピッ
チでマトリクス状に配置された複数の疑似絵素領域をさ
らに有し、該複数の疑似絵素領域のそれぞれに対応する
ように規則的に形成された液晶領域と該液晶領域を実質
的に包囲する高分子領域とを有する、液晶表示装置。
1. A pair of substrates, at least one of which is transparent;
A liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates; and a seal region that adheres the pair of substrates to each other and surrounds the liquid crystal layer. The liquid crystal layer includes a plurality of pictures arranged in a matrix. A liquid crystal region regularly formed so as to correspond to each of the elementary regions and a polymer region substantially surrounding the liquid crystal region, and liquid crystal molecules in the liquid crystal region are axially symmetrically aligned; A liquid crystal display device, wherein the liquid crystal layer includes a same pixel as the plurality of picture element regions in an area between the display area including the plurality of picture element areas and the seal area.
A plurality of pseudo picture element areas arranged in a matrix in a matrix, and substantially surrounding the liquid crystal area and the liquid crystal area regularly formed so as to correspond to each of the plurality of pseudo picture element areas. A liquid crystal display device having a polymer region.
【請求項2】 前記一対の基板の間隔を維持するための
スペーサは、前記複数の絵素領域および前記複数の疑似
絵素領域外に形成された高分子壁によって固定されてい
請求項1に記載の液晶表示装置。
2. A spacer for maintaining a distance between the pair of substrates, in claim 1 which is secured by the plurality of picture element regions and the plurality of pseudo-picture element regions outside the formed polymer wall The liquid crystal display device according to the above.
【請求項3】 前記高分子領域は前記高分子壁を覆うよ
うに形成されている請求項2に記載の液晶表示装置。
3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the polymer region is formed so as to cover the polymer wall.
【請求項4】 前記複数の疑似絵素領域の前記液晶領域
に電圧を印加する手段を有する、請求項1からのいず
れかに記載の液晶表示装置。
4. A having a means for applying a voltage to the liquid crystal region of said plurality of pseudo-picture element regions, the liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記液晶表示装置は、複数の絵素電極
と、該複数の絵素電極に印加される信号電圧をスイッチ
ングするためのスイッチング素子と、該スイッチング素
子に該信号電圧を供給する信号線とを有し、 前記複数の疑似絵素領域の前記液晶領域に電圧を印加す
る手段は、該ソース線に直接接続されている請求項4
記載の液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device, comprising: a plurality of picture element electrodes; a switching element for switching a signal voltage applied to the plurality of picture element electrodes; and a signal for supplying the signal voltage to the switching element. The liquid crystal display device according to claim 4 , further comprising a line, wherein the means for applying a voltage to the liquid crystal region of the plurality of pseudo picture element regions is directly connected to the source line.
【請求項6】 前記表示領域と前記シール領域の間の領
域に、遮光膜が形成されている請求項1からのいずれ
かに記載の液晶表示装置。
Wherein said the region between the display region and the sealing region, the liquid crystal display device according to claim 1, the light-shielding film is formed 5.
【請求項7】 前記疑似絵素領域の液晶領域内の液晶分
子は軸対称配向をしている請求項1からのいずれかに
記載の液晶表示装置。
7. A liquid crystal display device according to any one of the pseudo liquid crystal molecules in the liquid crystal region of the pixel region claims 1 that the axisymmetric orientation 6.
【請求項8】 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板の間に狭持された液晶層と、該一対の基板
を互いに接着し該液晶層を包囲するシール領域とを有す
る液晶表示装置の製造方法であって、 一方の基板上に、表示領域内に複数の絵素電極をマトリ
クス状に配置するとともに、該表示領域と前記シール領
域との間にこれら絵素電極と同じピッチで複数の擬似電
極をマトリクス状に配置する工程と、 前記各絵素電極および各擬似電極をそれぞれ実質的に包
囲する高分子領域を形成する工程と、 各絵素電極および各擬似電極が形成された一方の基板に
おける前記シール領域に、注入口を除いてシール材料を
設けて、該シール材料によって他方の基板を接着する工
程と、 相互に接着された一対の基板間に、液晶材料および光開
始剤を有する前駆体物質を前記注入口から注入する工程
と、 該前駆体を、相溶化温度以上として均一相とした後に、
温度を降下させて相分離することにより、各絵素電極お
よび各擬似電極に対応した液晶相とする工程と、 各液晶相の液晶分子を軸対称配向状態とする工程と、 各液晶相に光を照射して、各液晶相の軸対称配向状態を
固定する工程と、 を包含する液晶表示装置の製造方法。
8. A pair of substrates at least one of which is transparent;
A method for manufacturing a liquid crystal display device having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and a sealing region that adheres the pair of substrates to each other and surrounds the liquid crystal layer. Arranging a plurality of pixel electrodes in a matrix in a display region, and arranging a plurality of pseudo electrodes in a matrix between the display region and the seal region at the same pitch as the pixel electrodes; Forming a polymer region that substantially surrounds each of the pixel electrodes and each of the pseudo electrodes; and excluding an injection port in the seal region on one of the substrates on which each of the pixel electrodes and each of the pseudo electrodes are formed. Providing a sealing material and bonding the other substrate with the sealing material; and injecting a precursor material having a liquid crystal material and a photoinitiator from the injection port between the pair of substrates bonded to each other. , The precursor, after a homogeneous phase as a more miscible temperature,
Lowering the temperature and separating the phases to form a liquid crystal phase corresponding to each pixel electrode and each pseudo electrode; a step of setting the liquid crystal molecules of each liquid crystal phase to an axially symmetric alignment state; Irradiating the liquid crystal phase to fix the axially symmetric alignment state of each liquid crystal phase.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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