JP3487846B2 - The liquid crystal display device - Google Patents

The liquid crystal display device

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JP3487846B2 JP2002344620A JP2002344620A JP3487846B2 JP 3487846 B2 JP3487846 B2 JP 3487846B2 JP 2002344620 A JP2002344620 A JP 2002344620A JP 2002344620 A JP2002344620 A JP 2002344620A JP 3487846 B2 JP3487846 B2 JP 3487846B2
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device having a wide visual field angle characteristic and no afterimage phenomenon. SOLUTION: A pixel area to be a unit for display has a plurality of sub pixel areas wherein liquid crystal molecules are axisymmetrically aligned. At least one of first and second electrodes having a liquid crystal layer interposed therebetween has a plurality of aperture parts regularly disposed in the pixel area, and its sub pixel area is defined by a sub electrode area having aperture parts at at least one of the corners and sides of a polygon. At least one end side of the sub electrode area coincides with at least one of the end sides of the pixel electrode.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、ワードプロセッサ、車載ナビゲーションなどのモニターやテレビなどに利用される液晶表示装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention is a computer, a word processor, a liquid crystal display device to be used, such as a monitor or TV, such as in-vehicle navigation. 【0002】 【従来の技術】現在、液晶表示装置として、TN(Twis [0002] Currently, as a liquid crystal display device, TN (Twis
ted Nematic)型の液晶表示装置が広く用いられている。 ted Nematic) type liquid crystal display device is widely used.
このTN型液晶表示装置の液晶層は、上下2枚の配向膜のラビング方向を変え、電圧無印加の状態において液晶分子がねじれた状態(ツイスト配向)にしている。 The liquid crystal layer of TN type liquid crystal display device changes the rubbing direction of the upper and lower sheets of oriented film, and in a state of twisted liquid crystal molecules in the state of no voltage application (twist alignment). TN TN
モードの液晶表示装置には、表示品位の視角依存性が大きく、しかも階調の反転現象が現れるという問題が発生する。 The liquid crystal display device of the mode, the viewing angle dependence of the display quality large and a problem that inversion of gradation appears occurs. 【0003】このような問題を解決するために、負の誘電異方性を有する液晶材料と垂直配向膜を用いた方式(垂直配向モード)が提案されている。 [0003] In order to solve such a problem, a method using a liquid crystal material and vertical alignment film having negative dielectric anisotropy (vertical alignment mode) has been proposed. 垂直配向モードは、電圧無印加状態において黒表示を行う。 Vertical alignment mode, black display is performed in the absence of an applied voltage. 負の屈折率異方性を持つ位相差板などを用いて、電圧無印加状態の垂直配向した液晶層による複屈折をおおよそ補償することによって、きわめて広い視角方向で良好な黒表示を得ることができる。 By using a negative refractive index retardation plate having anisotropic, by roughly compensate the birefringence due to the liquid crystal layer vertically aligned in the absence of an applied voltage, to obtain good black display in a very wide viewing angle it can. 従って、広い視角方向において高いコントラストを持つ表示が可能になる。 Therefore, it is possible to display with high contrast in a wide viewing angle direction. しかしながら、垂直配向モードでは、電圧印加状態において液晶分子の傾いた方向と同じ方向から観察すると、階調の反転現象が発生するという問題がある。 However, in the vertical alignment mode, when viewed from the same direction as the inclined direction of the liquid crystal molecules in the voltage applied state, there is a problem that inversion of gradation occur. 【0004】特開平6−3 1036号公報は、対向電極の絵素電極に対向する領域の中央部に1つの開口部を設ける構成を開示している。 [0004] JP-A 6-3 0 1036 No. discloses a configuration in which one opening in the central portion of the region facing the pixel electrode of the opposing electrode. これにより、絵素電極と対向電極間で電極面に垂直に発生していた電界を斜めにすることができるため、垂直配向モードにおいて、電圧印加時に液晶分子が軸対称状に倒れることになり、一方向にしか倒れなかったときよりも視角依存性が平均化され、全方位にわたって極めて良い視角特性を得ることができる。 Accordingly, it is possible to the electric field generated perpendicularly to the electrode surface between the pixel electrodes and the counter electrodes at an angle, in the vertical alignment mode, will be the liquid crystal molecules when a voltage is applied fall axisymmetrically, viewing angle dependency is averaged than when not fall only in one direction, it is possible to obtain a very good viewing angle characteristics over all directions. 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した、特開平6−3 1036号公報の構成では、斜め電界を絵素内全域に均一に発生させることが難しく、その結果、液晶分子の電圧に対する応答が遅れる領域が絵素内に発生し、残像現象が現れるという問題が生じる。 [0005] The present invention is, however, described above, in JP-A-6-3 0 1036 of JP-configuration, it is difficult to generate uniform an oblique electric field to the pixel in the whole area, as a result, the liquid crystal area response to the voltage of the molecule is delayed is generated in the picture element, a problem that afterimage appears occurs. 【0006】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、広視角特性を有し、残像現象が発生しない液晶表示装置を提供することを目的とする。 [0006] The present invention has been made to solve the above problems, have a wide viewing angle characteristic, and to provide a liquid crystal display device afterimage phenomenon does not occur. 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置は、第1基板と、第2基板と、該第1基板と該第2基板との間に挟持された液晶層とを有し、該第1基板は、複数の走査線と、該複数の走査線と交差する複数の信号線と、該複数の走査線と該複数の信号線のそれぞれに、スイッチング素子を介して、それぞれ接続された複数の絵素電極を有し、該第2基板は、該複数の絵素電極に対向する対向電極を有し、該複数の絵素電極のそれぞれと、 [0007] Means for Solving the Problems] The liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate a, first substrate includes a plurality of scanning lines, a plurality of signal lines crossing the plurality of scan lines, each of the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, through the switching element, a plurality of picture element electrodes connected respectively, the second substrate includes a counter electrode opposed to the pixel electrode of the plurality of the respective picture element electrodes of the plurality of,
該対向電極と、該絵素電極と該対向電極とによって電圧が印加される該液晶層の領域とが、表示の単位となる絵素領域を規定し、該絵素領域は該液晶層の液晶分子が軸対称配向する複数のサブ絵素領域を有する、液晶表示装置であって、該絵素電極のそれぞれは、該絵素領域内に複数の開口部を有し、該サブ絵素領域は、多角形の角および辺の少なくとも一方に該開口部を有するサブ電極領域で規定され、該複数のサブ絵素領域は、該多角形の辺を共有する複数のサブ電極領域を含み、該サブ電極領域の端辺の少なくとも1つは、該絵素電極の端辺の少なくとも1つと一致し、そのことによって上記目的が達成される。 A counter electrode, a region of the liquid crystal layer to which voltage is applied by the picture elements electrodes and the counter electrode is, defines a picture element region as a unit of display, the liquid crystal picture elements regions of said liquid crystal layer molecule has a plurality of sub-picture element regions of axially symmetric orientation, a liquid crystal display device, each of the picture elements electrodes has a plurality of openings into picture elements within the region, said sub-picture element region is defined in the sub electrode region having the opening in at least one of the polygon corners and edges, sub-picture element regions of said plurality of comprises a plurality of sub-electrode regions that share the polygon edges, the sub At least one of the end sides of the electrode region is at least one match of the end sides of the picture elements electrodes, the above-mentioned object can be achieved by it. 【0008】前記複数のサブ絵素領域を規定する前記多角形は、互いに合同であってもよい。 [0008] The polygon defining said plurality of subpixel regions may be congruent. 【0009】前記多角形は回転対称性を有し、前記液晶層の液晶分子は、該多角形の回転対称軸に対して軸対称状に配向してもよい。 [0009] The polygon has rotational symmetry, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer may be oriented axisymmetrically with respect to the rotation symmetry axis of the polygon. 【0010】前記液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶材料で形成されており、且つ電圧無印加状態において、該液晶材料の液晶分子は、前記第1基板及び第2基板に概ね垂直に配向してもよい。 [0010] The liquid crystal layer is formed with a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy, and no voltage is applied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal material, generally perpendicular to the first substrate and the second substrate it may be oriented to. 【0011】前記第1及び第2基板の少なくとも一方は、前記絵素領域外に、前記液晶層の厚さを制御する柱状の突起を有してもよい。 [0011] At least one of the first and second substrates, outside the pixel region may have a columnar projection to control the thickness of the liquid crystal layer. 【0012】前記液晶層はカイラル剤を含み、該液晶層の液晶分子は該液晶層の厚さのおおむね4倍の螺旋ピッチを有してもよい。 [0012] The liquid crystal layer includes a chiral agent, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer may have a generally four times the helical pitch of the thickness of the liquid crystal layer. 【0013】前記第1基板および第2基板を挟持する一対の偏光板を更に有し、該第1基板および第2基板と前記一対の偏光板との間に、少なくとも1枚の負の屈折率異方性を有する一軸性位相差板を更に有してもよい。 [0013] The first further includes a pair of polarizing plates sandwiching the substrate and the second substrate, between the first substrate and the second substrate of the pair of polarizing plates, at least one negative index anisotropy may further include a uniaxial retardation plate having. 【0014】前記第1基板および第2基板を挟持する一対の偏光板を更に有し、該第1基板および第2基板と該一対の偏光板との間に、少なくとも1枚の正の屈折率異方性を有する一軸性位相差板を更に有してもよい。 [0014] The further has a pair of polarizing plates which first sandwiching the substrate and the second substrate, between the first substrate and the second substrate and the pair of polarizing plates, at least one positive refractive index anisotropy may further include a uniaxial retardation plate having. 【0015】前記第1基板および第2基板を挟持する一対の偏光板を更に有し、該第1基板および第2基板と該一対の偏光板との間に、少なくとも1枚の二軸性位相差板を有してもよい。 Furthermore a pair of polarizing plates sandwiching the first substrate and the second substrate, between the first substrate and the second substrate and the pair of polarizing plates, at least one biaxial position retardation plate may have. 【0016】以下、作用について説明する。 [0016] The following is a description of the operation. 【0017】本発明の液晶表示装置において、液晶層に電圧を印加する電極は、表示の単位となる絵素領域に開口部(電極が無い領域)を有する。 [0017] In the liquid crystal display device of the present invention, electrodes for applying a voltage to the liquid crystal layer has an opening (area electrode is not) in the pixel regions as a unit of display. 開口部から電界が発生しないので、開口部周辺の電界は、電極面の法線方向から傾いた斜め電界となる。 Since the electric field from the opening portion does not occur, the electric field near the opening, the oblique electric field which is inclined from the normal direction of the electrode surface. 例えば、負の誘電異方性を有する液晶分子は電界に対して、分子の長軸を垂直に配向するので、開口部周辺の液晶分子は、斜め電界によって放射状(軸対称状)に配向する。 For example, the liquid crystal molecules having a negative dielectric anisotropy with respect to the electric field, since the oriented perpendicular to the longitudinal axis of the molecules, the liquid crystal molecules near the opening is radially oriented (axisymmetrically) by an oblique electric field. その結果、液晶分子の屈折率異方性に起因する視角依存性は、方位角方向においては、平均化される。 As a result, the viewing angle dependency due to refractive index anisotropy of the liquid crystal molecules in the azimuth direction are averaged. 【0018】多角形の角および辺の少なくとも一方に開口部を有するサブ電極領域を形成することによって、液晶分子が軸対称状に配向するサブ絵素領域を絵素領域内に複数安定に形成することができる。 [0018] By forming the sub electrode region having at least one the opening of the polygon corners and edges, a plurality stably formed in picture element region of the sub-pixel region where the liquid crystal molecules are oriented axisymmetrically be able to. 複数の合同な多角形でサブ絵素領域を規定すると、サブ絵素領域の配置の対称性が向上するので、視角特性の均一性が向上する。 When defining the sub-picture element regions of a plurality of congruent polygons, the symmetry of the arrangement of sub-pixel regions is increased, the uniformity of the viewing angle characteristics are improved.
さらに、多角形が回転対称性を有することによって、視角特性がさらに均一化される。 Moreover, the polygons by having a rotational symmetry, the viewing angle characteristics are more uniform. また、サブ電極領域の端辺の少なくとも1つを、絵素電極の端辺の少なくとも1 Further, at least one of the edge of the sub electrode region, the edge of the pixel electrode at least 1
つと一致するように形成させると、絵素電極の端部にディスクリネーションが発生しにくい液晶表示装置が提供される。 Bract when the form to match, disclination occurs hardly a liquid crystal display apparatus is provided on the end portion of the picture element electrode. 【0019】 【発明の実施の形態】透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を例に、本発明の実施形態を以下に説明する。 [0019] Examples of the active matrix liquid crystal display device of the embodiment of the invention transmission type, an embodiment of the present invention are described below. 【0020】(実施形態1)実施形態1による液晶表示装置100の1絵素領域の断面図を模式的に図1に示す。 [0020] (Embodiment 1) a cross-sectional view of one pixel region of the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 1 is shown schematically in Figure 1. 液晶表示装置100は、アクティブマトリクス基板20と対向基板(カラーフィルタ基板)30とに挟持された液晶層40を有する。 The liquid crystal display device 100 includes an active matrix substrate 20 and the counter substrate crystal layer 40 which is sandwiched between (the color filter substrate) 30. アクティブマトリクス基板2 Active matrix substrate 2
0は、透明な基板21の液晶層40側表面に、絶縁膜2 0, the liquid crystal layer 40 side surface of the transparent substrate 21, an insulating film 2
2、絵素電極24、配向膜26をこの順で有する。 2, a pixel electrode 24, an alignment film 26 in this order. 絵素電極24に電圧を印加するために基板21に形成されているアクティブ素子(典型的にはTFT)や配線は簡単のために省略する。 (The TFT typically) and wiring active elements formed on the substrate 21 for applying a voltage to the pixel electrode 24 is omitted for simplicity. 対向基板(カラーフィルタ基板)3 A counter substrate (color filter substrate) 3
0は、透明な基板31の液晶層40側表面に、カラーフィルタ層32、対向電極34、配向膜36をこの順に有する。 0, a transparent liquid crystal layer 40 side surface of the substrate 31 has a color filter layer 32, the counter electrode 34, an alignment film 36 in this order. この例では、配向膜26及び36は垂直配向膜であり、液晶層40は負の誘電異方性を有する液晶材料で形成されている。 In this example, the alignment film 26 and 36 are vertical alignment films, the liquid crystal layer 40 is formed of a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy. 【0021】液晶表示装置100の絵素電極24は、複数の開口部(電極が無い部分)24aを有する。 The pixel electrode 24 of the liquid crystal display device 100 includes a plurality of openings (partial electrode no) 24a. 後に詳述するように、複数の開口部24aは、多角形の角または辺に開口部24aを有するサブ電極領域50を規定し、サブ電極領域50で規定されるサブ絵素領域60内の液晶分子40aを軸対称状に配向させるように作用する。 As described later, a plurality of openings 24a defines a sub electrode region 50 having an opening 24a in the polygon corners or edges, the liquid crystal of the sub-picture element region 60 defined by the sub-electrode region 50 It acts to orient the molecules 40a axisymmetrically. 【0022】図1(a)に示すように、液晶層40に電圧が印加されていない状態においては、液晶分子40a As shown in FIG. 1 (a), in a state where a voltage to the liquid crystal layer 40 is not applied, the liquid crystal molecules 40a
は、垂直配向膜26及び36による配向規制力によって、垂直配向膜26及び36の表面に対して垂直に配向する。 It is the alignment regulating force by the vertical alignment films 26 and 36, oriented perpendicular to the surface of the vertical alignment film 26 and 36. 図1(b)に示すように、液晶層40に電圧を印加した状態においては、負の誘電異方性を有する液晶分子40aは、分子長軸が電気力線Eに対して垂直になるように配向する。 As shown in FIG. 1 (b), in the state in which a voltage is applied to the liquid crystal layer 40, liquid crystal molecules 40a having a negative dielectric anisotropy, so that the molecular long axis is perpendicular to the electric field lines E oriented to. 開口部24aの周辺における電気力線Eは、基板21及び基板31の表面に対して傾くので、 Since the electric lines of force E in the periphery of the opening 24a is inclined with respect to the surface of the substrate 21 and the substrate 31,
開口部24aの周辺の液晶分子40aは、開口部24a Liquid crystal molecules 40a near the opening 24a has an opening 24a
を中心に放射状に倒れるように配向する。 Oriented to fall in a radial pattern around the. その結果、サブ絵素領域60内の液晶分子40aは、軸対称状に配向する。 As a result, the liquid crystal molecules 40a in the sub-picture element region 60 are oriented axisymmetrically. 【0023】図2に、本発明の液晶表示装置100に用いられるアクティブマトリクス基板20の1絵素に対応する領域の上面図を示す。 [0023] Figure 2 shows a top view of a region corresponding to one picture element of the active matrix substrate 20 used in the liquid crystal display device 100 of the present invention. 先に示した図1は、液晶表示装置を図2のI−I'線に沿った断面から見た図に相当する。 Previously shown FIG. 1 corresponds to FIG viewed liquid crystal display device in cross section taken along the line I-I 'of FIG. 【0024】アクティブマトリクス基板20は、絵素電極24に印加する電圧を制御するTFT70と、TFT The active matrix substrate 20 includes a TFT70 by controlling the voltage applied to the pixel electrode 24, TFT
70のゲートに走査信号を供給するゲート配線(走査線)72と、TFT70のソースにデータ信号を供給するソース線(信号線)74と、絵素電極24と同電位となる補助容量共通配線76とを有している。 Gate wiring for supplying the scanning signal to the gate 70 and (scanning lines) 72, a source line (signal line) 74 for supplying a data signal to the source of the TFT 70, the pixel electrode 24 becomes the same potential auxiliary capacitance common line 76 and it has a door. この例では、補助容量を補助容量共通配線76を用いて形成するいわゆるCs On Common構造を例示しているが、ゲート配線を用いて補助容量を形成するCs On Gate構造を用いてもよいし、補助容量を省略してもよい。 In this example, the auxiliary capacitance is illustrated a so-called Cs On Common structure forming an auxiliary capacitance common line 76, may be used Cs On Gate structure to form a storage capacitance with a gate wiring, it may be omitted auxiliary capacity. 【0025】絵素電極24は、複数の開口部24aを有する。 The pixel electrode 24 has a plurality of openings 24a. 開口部24aは、絵素電極24内部に設けられるだけでなく(例えばサブ電極領域50aの右下角)、絵素電極24の外形がサブ電極領域内で欠けていることによっても設けられる(例えばサブ電極領域50aの左下角、左上角および右上角)。 Opening 24a is not only provided within the pixel electrode 24 (e.g. sub electrode region 50a lower right corner) of the outer shape of the picture element electrode 24 is also provided by the lack in the sub electrode region (e.g. sub the lower left corner of the electrode area 50a, the upper left corner and the upper right corner). 複数の開口部24aは、その開口部が角に位置するサブ電極領域50aから50i A plurality of openings 24a is, 50i from the sub electrode region 50a of the opening portion is located on the corner
を規定する。 To define a. サブ電極領域は、最も近い開口部24aの中心同士を結んだ線によって形成される多角形で規定することができ、この例におけるサブ電極領域は、9つの四角形である。 Sub electrode region may be defined by the polygon formed by the line connecting the centers of the nearest opening 24a, the sub electrode region in this example is nine squares. サブ電極領域50a、50b、50cおよび50dは、互いに合同な正方形(中心に4回回転軸を有する)であり、サブ絵素電極領域50eおよび50 Sub electrode regions 50a, 50b, 50c and 50d are congruent square to each other (with a 4-fold axis in the center), sub-picture element electrode region 50e and 50
fは長方形(中心に2回回転軸を有する)である。 f is rectangular (with Dyad the center). サブ絵素電極領域50eおよび50fの長方形は、サブ電極領域50c、50d、50gおよび50hとそれぞれ一辺を共有している。 Of sub-picture element electrode regions 50e and 50f rectangles, sub electrode region 50c, 50d, share one side, respectively and 50g and 50h. 【0026】図2に示されるアクティブマトリクス基板20において、サブ電極領域の端辺は絵素電極24の端辺と一致する。 [0026] In the active matrix substrate 20 shown in FIG. 2, the end side of the sub electrode region coincides with the edge side of the picture element electrode 24. このように絵素電極24に開口部24a Opening 24a thus the pixel electrode 24
を設けることにより、下記に比較例に示される絵素電極24の端辺と開口部24aとの間に距離dおよびd' By providing a distance d and d 'between the end sides and the opening 24a of the pixel electrode 24 shown in Comparative Example below
(図6(a)参照)を設ける場合に絵素電極の端部で発生するディスクリネーションを発生しにくくすることができる。 Can be disclination hardly occurs that occurs at the end of the picture element electrode in the case of providing the (see FIG. 6 (a)). サブ電極領域の端辺を絵素電極24の端辺と一致させることによって、絵素電極24の中央部から端辺方向に、すなわち図1(b)のA方向に向かって、液晶分子の配向を連続的に変化させることができるからである。 By the edge of the sub electrode region coincide with the edge side of the picture element electrode 24, the edge side direction from the center of the picture element electrode 24, i.e. toward the A direction in FIG. 1 (b), the orientation of the liquid crystal molecules the is because it is possible to continuously change. 【0027】本実施形態の液晶表示装置100は、例えば、以下のようにして製造することができる。 The liquid crystal display device 100 of this embodiment, for example, can be manufactured as follows. アクティブマトリクス基板を作製する公知のプロセスにおける、 In the known process of manufacturing an active matrix substrate,
絵素電極をパターニングする工程において、図2に示した開口部24aが形成されるようなパターンを用いることによって、従来のプロセスの工程数を増加させることなく、本実施形態で用いられるアクティブマトリクス基板20を形成することができる。 In the step of patterning the pixel electrode by using a pattern such as the opening 24a shown in FIG. 2 is formed, without increasing the number of steps conventional processes, the active matrix substrate used in the present embodiment it is possible to form a 20. 他の工程は、公知のプロセスを用いることができる。 Other steps can be a known process. 対向基板30も公知の方法を用いて作製できる。 The counter substrate 30 can be produced using known methods. 絵素電極24および対向電極3 Picture element electrodes 24 and the counter electrode 3
4は、厚さ約50nmのITO(インジウム錫酸化物) 4, a thickness of about 50 nm ITO (indium tin oxide)
の膜で形成した。 It was formed in the film. 【0028】得られたアクティブマトリクス基板20と対向基板30とに、ポリイミド系の垂直配向膜26及び36(例えば、JALS-204:日本合成ゴム社製)を印刷法により塗布した。 [0028] The active matrix substrate 20 and the counter substrate 30 obtained, vertical alignment films 26 and 36 of polyimide (e.g., JALS-204: manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) was applied by a printing method. 垂直配向膜26及び36としては、上記以外にオクタデシルエトキシシランやレシチン等垂直配向性を有している材料を広く用いることができる。 The vertical alignment film 26 and 36, can be widely used materials having an octadecyl silane or lecithin vertical alignment in addition to the above. 次にアクティブマトリクス基板20に直径約4.5μmのプラスチックビーズを散布した。 It was then sprayed with about 4.5μm plastic bead diameter in the active matrix substrate 20. 対向基板30には表示領域周辺にスクリーン印刷によりガラス繊維が混入したエポキシ樹脂からなるシール部を形成した。 The counter substrate 30 to form a seal portion made of epoxy resin glass fiber is mixed by screen printing in the peripheral display region. これら両基板20及び30を貼り合わせ、熱硬化させた。 Bonding the two substrates 20 and 30, thermally cured. アクティブマトリクス基板20と対向基板30との間隙には真空含浸法を用いて負の誘電異方性を持つ液晶材料(Δε= Liquid crystal material in the gap between the active matrix substrate 20 and the counter substrate 30 having a negative dielectric anisotropy with a vacuum impregnation method ([Delta] [epsilon] =
−4.0、Δn=0.08)を注入した。 -4.0, Δn = 0.08) was injected. このようにして、液晶表示装置100を得た。 Thus, to obtain a liquid crystal display device 100. 本実施形態では、絵素電極24に開口部24aを形成した例を示したが、開口部を対向電極に形成してもよい。 In the present embodiment, an example of forming the opening 24a in the pixel electrode 24 may be formed an opening in the opposing electrode. いずれの場合においても、表示の単位となる絵素領域内の電極に複数の開口部を形成すればよい。 In either case, it may be formed a plurality of openings in the electrode of the picture element region as the unit of the display. 特に、絵素電極24に開口部24a In particular, the openings 24a to the picture element electrode 24
を形成すると、導電膜をパターニングして絵素電極24 To form a picture element electrode 24 by patterning the conductive film
を形成する工程において、同時に開口部24aを形成できるので、工程数の増加がないという利点が有る。 In the step of forming a can be formed an opening 24a at the same time, the advantage that there is no increase in the number of steps there. 【0029】図3に、液晶表示装置100に中間調電圧を印加した状態で、1絵素領域100aを直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す。 [0029] Figure 3, in a state where the liquid crystal display device 100 and the halftone voltage is applied, shows the results of observation with a polarizing microscope one pixel region 100a under crossed Nicols. 絵素領域100 The picture element region 100
aは、サブ絵素領域60aから60iを有する。 a has a 60i from sub-picture element region 60a. サブ絵素領域60aから60iは、それぞれ、図2のサブ電極領域50aから50iによって規定されている。 60i from the sub pixel region 60a, respectively, are defined by 50i from the sub electrode region 50a of Figure 2. TFT TFT
70、ゲート線72、ソース線74など光を透過しない材料で形成されている部分(またはブラックマトリクスが形成されている部分)および開口部24aは黒く観察されている(補助容量共通配線76は透明電極で形成されている)。 70, the gate line 72, the portion being formed of a material that does not transmit light such as source line 74 (or the black portion matrix is ​​formed) and the opening 24a are observed in black (the auxiliary capacitance common line 76 clear It is formed at the electrode). この例では、絵素領域の長辺方向のピッチは約300μmで、短辺方向のピッチは約100μm、 In this example, the long side direction of the pitch of the picture element region is about 300 [mu] m, the pitch of the short-side direction is about 100 [mu] m,
開口部24aの直径は約10μmである。 The diameter of the opening 24a is about 10 [mu] m. 【0030】図3から明らかなように、サブ絵素領域6 [0030] As apparent from FIG. 3, the sub-picture element regions 6
0aから60i内には、十字の消光模様が観察されており、液晶分子が軸対称状に配向していることが分かる。 Within 60i from 0a, it is extinction pattern cross is observed, it can be seen that liquid crystal molecules are oriented axisymmetrically.
正方形のサブ電極領域50aから50dで規定されているサブ絵素領域60aから60d内では、4回回転軸を有する消光模様が、長方形のサブ電極領域50e、50 60d in the sub pixel region 60a which is defined from the sub electrode region 50a of the squares 50d, the extinction pattern having a 4-fold axis, rectangular sub electrode region 50e, 50
fで規定されているサブ絵素領域60e、60f内では、2回回転軸を有する消光模様が観察されている。 Sub-picture element regions 60e defined in f, Within 60f, extinction pattern having Dyad is observed. 【0031】上述したように、本実施形態によると、絵素領域全体に亘り、液晶分子が軸対称配向した領域を形成することができる。 [0031] As described above, according to the present embodiment, over the entire pixel region, the liquid crystal molecules can form a region which is axially symmetric orientation. 従って、この液晶表示装置の表示特性は、視角方向の方位角に依存せず、広視野角特性を有する。 Accordingly, display characteristics of the liquid crystal display device does not depend on the azimuth angle of the viewing direction, having wide viewing angle characteristics. 電圧無印加時においては、液晶分子がすべて基板面に垂直に立っており、良好な黒表示を示した。 In the absence of an applied voltage, liquid crystal molecules all of which stand perpendicular to the substrate surface, showed good black display. また、立ち上がり応答時間は、約20msecで、良好な白表示を得ることができた。 Also, the rise response time is about 20 msec, it was possible to obtain good white display. 中間調表示においても、軸対称配向は乱れずに形成され、応答速度も十分速く、残像現象は見られなかった。 Also in halftone display, is formed without disturbance axisymmetric orientation, response speed fast enough, afterimage phenomenon was not observed. 得られた軸対称配向は、極めて安定であり、繰り返し動作試験においても配向不良は発生しなかった。 Axisymmetric orientation obtained is very stable, even alignment defect in repeated operation test did not occur. 【0032】上記の例では、四角形のサブ電極領域50 [0032] In the above example, the sub electrode region 50 of rectangle
aから50iを形成したが、サブ電極領域の形状はこれらに限られない。 It was formed 50i from a, but the shape of the sub electrode region is not limited to these. 多角形の角および辺の少なくとも一方に開口部を有する多角形であればよい。 It may be a polygon having an opening in at least one of polygon corners and edges. 3角形であってもよいが、視角の方位角依存性を均一化するためには、 A triangular or but, in order to equalize the azimuthal dependence of the viewing angle,
四角形以上が好ましい。 More square is preferable. また、長方形よりも正方形の方が、回転対称性が高いので、視角特性の均一化の効果が優れる。 Further, towards the square than rectangular, because of the high rotational symmetry, excellent effect of uniformity of viewing angle characteristics. 四角形のサブ電極領域50を有する絵素電極2 Picture element electrodes 2 having a sub-electrode region 50 of rectangle
4の他の例を図4(a)から(c)に示す。 Another example of a 4 shown in FIG. 4 (a) (c). さらに、五角形以上の多角形のサブ電極領域50を含む絵素電極2 Furthermore, the picture element electrodes 2 comprising a sub-electrode region 50 above the polygonal pentagonal
4の例を図5(a)から(c)に示す。 Examples of 4 shown in FIG. 5 (a) (c). 例えば、図5 For example, Figure 5
(a)に示したように、六角形の角に開口部24aを配置しても良いし、図5(b)に示したように六角形の中心に更に開口部24aを形成してもよい。 As shown in (a), may be disposed an opening 24a in a hexagonal square, may be further formed an opening 24a in the center of the hexagon, as shown in FIG. 5 (b) . 図5(b)の絵素電極24を用いた場合には、液晶分子が軸対称配向するサブ絵素領域は、三角形となる。 In the case of using the picture element electrode 24 in FIG. 5 (b), the sub-pixel regions in which the liquid crystal molecules are axisymmetrically oriented becomes triangular. また、図5(c) Further, and FIG. 5 (c)
に示したように、長方形の開口部24aを八角形の辺に配置してもよい。 As shown in the rectangular opening 24a may be disposed on the sides of the octagon. 開口部24aの形状は、円や長方形に限られず、任意の形状であってよい。 The shape of the opening 24a is not limited to a circle or rectangle, it may be of any shape. サブ絵素領域は回転対称性の高い多角形(限りなく円に近い)であることが好ましいので、正多角形であることが好ましい。 Since it is preferred sub-picture element regions are shaped high rotational symmetry polygonal (close to a circle as possible), it is preferable that the regular polygon. また、複数のサブ絵素領域の配置も回転対称性を有することが好ましいので、互いに合同な正多角形を規則的に配置することが好ましい。 Further, since it is preferable that arrangement of a plurality of sub-picture element regions having a rotational symmetry, it is preferred to regularly arrange the congruent regular polygons each other. 何れの場合においても、サブ電極領域の端辺の少なくとも1つが、該絵素電極の端辺の少なくとも1つと一致していればよい。 In any case, at least one edge of the sub electrode region, it is sufficient to match at least one of the end sides of the picture elements electrodes. 【0033】サブ絵素領域60の大きさは、約20μm The size of the sub-picture element region 60 is about 20μm
〜約50μm角程度であれば、均一な軸対称を安定に形成することができる。 Be about to about 50μm square, it is possible to stably form a uniform axisymmetric. 開口部24aの大きさは、円形の場合、直径約5μm〜約20μmであることが好ましい。 Size of the opening 24a is a circular, preferably a diameter of about 5μm~ about 20 [mu] m. 開口部24aを多数形成すると絵素開口率が低下するので、表示装置の用途に応じた視角特性と表示輝度とのバランスを考慮して、開口部24aの配置(サブ電極領域の形状)および数を適宜設定すればよい。 Since the opening 24a formed many pixel aperture ratio decreases, in consideration of the balance between the display luminance and the viewing angle characteristic in accordance with the purpose of the display device, the arrangement of the opening 24a (the shape of the sub electrode region) and number the may be appropriately set. 【0034】(比較例1)図6(a)に比較例の液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板の1絵素に対応する領域の上面図を示す。 [0034] shows a top view of (Comparative Example 1) a region corresponding to one picture element of an active matrix substrate used for a liquid crystal display device of Comparative Example in Figure 6 (a). 絵素電極24は、複数の開口部24aを有する。 Picture element electrodes 24 has a plurality of openings 24a. この例において、サブ電極領域は、50a、50c、50eの3つの四角形である。 In this example, the sub electrode region, 50a, 50c, are three rectangular 50e.
図6(b)に、液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で、1絵素領域100bを直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す。 In FIG. 6 (b), while applying the halftone voltage to the liquid crystal display device, shows the results of observation with a polarizing microscope one pixel region 100b under crossed Nicols. 絵素領域100bは、サブ絵素領域60a、60c、60eを有する。 Pixel region 100b has sub-picture element regions 60a, 60c, and 60e. サブ絵素領域60a、60c、60eは、それぞれ、図6(a)のサブ電極領域50a、50c、50eによって規定されている。 Sub-picture element regions 60a, 60c, 60e are defined respectively, the sub-electrode regions 50a in FIG. 6 (a), 50c, by 50e. 図6(a)において、絵素電極24の端辺から開口部24aまでの距離dおよびd'は約5μmである。 6 (a), the distance d and d from the end sides of the picture element electrode 24 and the opening 24a 'is about 5 [mu] m.
絵素電極の端辺から開口部を少なくとも2μm離れて形成させると、アクティブ素子を接続するための、絵素電極の端辺近傍にある、バスライン電極によって発生する横方向の電界によって液晶分子の配向が不安定になるのを抑制することができるという効果が得られる。 When at least 2μm is formed apart openings from the end sides of the picture element electrode, for connecting the active element, the end side near the picture element electrodes, the liquid crystal molecules by an electric field in the lateral direction generated by the bus line electrodes orientation effect is obtained that can be inhibited from becoming unstable. 【0035】しかし、図6(a)のアクティブマトリクス基板において、絵素電極の端辺と開口部との間には、 [0035] However, in the active matrix substrate of FIG. 6 (a), between the end sides and the opening of the pixel electrode,
液晶分子の配向が不連続に変化する領域が形成されるので、絵素電極の端部にディスクリネーションライン42 Since region orientation changes discontinuously in the liquid crystal molecules are formed, disclination lines 42 in the end portion of the picture element electrode
が発生する。 There occur. このようなディスクリネーションライン4 Such a disclination line 4
2が発生すると、電場によって液晶分子の倒れる方向が一定しなくなるので、表示上のざらつき、および表示品位の悪化を招くという問題が生じる。 If 2 is generated, since the direction in which the liquid crystal molecules fall by the electric field is not constant, roughness on the display, and a problem that leads results in a deterioration in display quality. 【0036】(実施形態2)上記の実施形態1では、液晶層40の厚さを制御するスペーサとして、プラスチックビーズを用い、アクティブマトリクス基板上に散布した。 [0036] In Embodiment 2 above embodiment 1, as the spacer for controlling the thickness of the liquid crystal layer 40, a plastic bead, was sprayed on the active matrix substrate. 図7に示したように、プラスチックビーズ92が絵素領域100c内に存在すると、絵素領域100c内の複数の軸対称配向の一部が乱れる場合がある。 As shown in FIG. 7, the plastic beads 92 are present in the picture element region 100c, there are cases where some of the plurality of axially symmetric orientation in the picture element region 100c is disturbed. このプラスチックビーズによる配向の乱れを防止するために、実施形態2においては、高分子からなる柱状の突起をフォトリソグラフィ技術を用いて、表示に影響しない領域に形成する。 To prevent disturbance of orientation by the plastic beads, in the second embodiment, a columnar protrusion made of a polymer using a photolithography technique to form a region that does not affect the display. 【0037】実施形態1と同様に、アクティブマトリクス基板20を形成した後、光硬化性樹脂(例えば、OM [0037] Similarly to Embodiment 1, after the formation of the active matrix substrate 20, the photo-curable resin (e.g., OM
R83:東京応化社製)を4μm程度塗布した。 R83: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied about 4μm. 絵素領域周辺の配線上に直径約20μmの柱状突起94が残るように、この光硬化性樹脂の膜を露光・現像し、図8 As pillar projection 94 having a diameter of about 20μm on the peripheral picture element region wires remain exposed and developed film of this photocurable resin, 8
(a)に示した高分子からなる柱状の突起94を形成した。 To form a columnar protrusion 94 made of a polymer as shown in (a). また、図8(b)に示したように、補助容量共通電極76を金属材料等の光を透過しない材料で形成している場合には、補助容量共通電極76上に柱状突起94を形成してもよい。 Further, as shown in FIG. 8 (b), the auxiliary capacitance common electrode 76 when forming a material which does not transmit light, such as a metal material, a pillar projection 94 is formed on the auxiliary capacitance common electrode 76 it may be. 【0038】この後、実施形態1と同様にして、液晶表示装置を形成した。 [0038] Thereafter, in the same manner as in Embodiment 1 to form a liquid crystal display device. 得られた液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で絵素領域100dを偏光顕微鏡で観察した結果、図9に示したように、それぞれの開口部24 The results obtained in a state where a half tone voltage is applied to the liquid crystal display device was observed pixel regions 100d with a polarizing microscope, as shown in FIG. 9, each of the openings 24
aに対応して液晶分子が放射状に倒れ、絵素領域100 Fall liquid crystal molecules in a radial pattern so as to correspond to a, the picture element region 100
d内には複数の軸対称配向が形成されていることが確認された。 The in d it was confirmed that a plurality of axially symmetric orientation is formed. 実施形態2の液晶表示装置の表示特性は、実施形態1の液晶表示装置100と同様に、広視野角特性を有するとともに、応答速度も十分速く、残像現象は見られなかった。 Display characteristics of the liquid crystal display device of Embodiment 2, similarly to the liquid crystal display device 100 of Embodiment 1, which has a wide viewing angle characteristic, response speed fast enough, afterimage phenomenon was not observed. さらに、プラスチックビーズを散布していないため、それが絵素内にあった場合の軸対称配向の乱れは、全く見られなかった。 Furthermore, since no sprayed plastic beads, it disturbed axisymmetric orientation when that was in the picture element was not observed at all. 加えて、液晶層の厚さの面内均一性も向上し、表示品位が向上した。 In addition, also improves the thickness plane uniformity of the liquid crystal layer, and improved display quality. 【0039】(実施形態3)上記の実施形態1および2 [0039] (Embodiment 3) In the above embodiments 1 and 2
においては、液晶層40の材料として、負の誘電異方性を有するネマティック液晶材料(例えば、S811:メルク社製)を用いた。 In, as the material of the liquid crystal layer 40, nematic liquid crystal material having negative dielectric anisotropy (e.g., S811: manufactured by Merck) was used. 本実施形態においては、液晶材料に、カイラル剤を添加した。 In the present embodiment, the liquid crystal material, was added a chiral agent. 液晶層40における螺旋ピッチが、約18μmになるようにカイラル剤を添加した。 Helical pitch in the liquid crystal layer 40, was added a chiral agent to be about 18 [mu] m. なお、カイラル剤をツイスト角90°、すなわちセル厚のおおむね4倍のピッチになるように添加するのは、以下の理由による。 Incidentally, the twist angle of 90 ° a chiral agent, i.e. to add to be approximately four times the pitch of the cell thickness for the following reason. まず、電界印加時に90°ツイスト構造とすることによって、従来のTNモードの液晶表示装置と同様に、光の利用効率および白表示の色バランスを最適化することできる。 First, by a 90 ° twisted structure when an electric field is applied, similarly to the conventional liquid crystal display device of the TN mode, able to optimize the use color balance of efficiency and white display light. カイラル剤の添加量が少なすぎると、電界印加時のツイスト配向が不安定になることがあり、カイラル剤の添加量が多すぎると、電圧無印加時の垂直配向が不安定化する場合がある。 If the amount of the chiral agent is too small, the twist orientation when an electric field is applied becomes unstable, when the addition amount of the chiral agent is too large, there are cases where the vertical orientation when no voltage is applied to destabilize . 【0040】上述したように液晶材料にカイラル剤を添加したことを除いて、実施形態1と同様にして、液晶表示装置を作製した。 [0040] except for adding a chiral agent to the liquid crystal material as described above, in the same way as in Embodiment 1, to produce a liquid crystal display device. 得られた液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で絵素領域100eを偏光顕微鏡で観察すると、図10に示したように、それぞれの開口部24 When obtained in a state where a half tone voltage is applied to the liquid crystal display device for observing the picture element region 100e with a polarizing microscope, as shown in FIG. 10, each of the openings 24
aに対応して液晶分子が放射状に倒れ、絵素領域100 Fall liquid crystal molecules in a radial pattern so as to correspond to a, the picture element region 100
e内には複数の軸対称配向が形成されていることが確認された。 The in e it was confirmed that a plurality of axially symmetric orientation is formed. 実施形態3の液晶表示装置の表示特性は、実施形態1の液晶表示装置100と同様に、広視野角特性を有するとともに、応答速度も十分速く、残像現象は見られなかった。 Display characteristics of the liquid crystal display device of Embodiment 3, like the liquid crystal display device 100 of Embodiment 1, which has a wide viewing angle characteristic, response speed fast enough, afterimage phenomenon was not observed. さらに、カイラル剤を添加していない液晶層を用いた実施形態1の液晶表示装置100に比べ、暗視野部分が減り、液晶表示装置としての明るさが向上した。 Furthermore, compared with the liquid crystal display device 100 of Embodiment 1 using the liquid crystal layer without added chiral agent reduces the dark field part, the brightness of the liquid crystal display device is improved. 本実施形態によると、絵素電極24に多数の開口部24aを形成した場合や、大きい開口部24aを形成した場合に生じる液晶表示装置の透過率の低下を改善することができる。 According to this embodiment, it is possible to improve the decrease of the transmittance of the liquid crystal display device that occurs when or when forming a plurality of openings 24a to the picture element electrode 24, forming a large opening 24a. 【0041】(実施形態4)本実施形態4においては、 [0041] In Embodiment 4 Embodiment 4,
上述の実施形態1〜4の液晶表示装置に適切な位相差板を組み合わせることにより、さらに視野角を拡大した例を説明する。 By combining the appropriate retardation plate in the liquid crystal display device of Embodiment 1-4 described above, further explaining an example of enlarging the viewing angle. 【0042】液晶表示装置100に設けた一対の偏光板102aおよび102bの内、バックライト側の偏光板102bの吸収軸方向をx軸、表示面内で吸収軸方向に垂直な方向をy軸、表示面法線方向をz軸とする。 [0042] Of the pair of polarizing plates 102a and 102b provided in the liquid crystal display device 100, y-axis and the direction perpendicular to the absorption axis direction of the polarizing plate 102b on the backlight side x-axis, the absorption axis direction in the display plane, the display plane normal direction and z-axis. 【0043】図11(a)及び(b)に示したように、 [0043] As shown in FIG. 11 (a) and (b),
位相差板の屈折率を(nx,ny,nz)としたとき、 When the refractive index of the phase difference plate (nx, ny, nz) and,
nx=ny>nzの関係を有する位相差板を偏光板と液晶表示装置100のガラス基板との間に設けた。 A phase difference plate having a relationship of nx = ny> nz was provided between the glass substrate of the polarizing plate and the liquid crystal display device 100. 【0044】図11(a)に示したように、1枚の位相差板104aを偏光板102aと液晶表示装置100の基板との間に設ける場合には、位相差板104aのリタデーション=フィルム厚(dp)×{(nx+ny)/ [0044] As shown in FIG. 11 (a), in the case of providing a single phase plate 104a between the substrate of the polarizing plate 102a and the liquid crystal display device 100, retardation = film thickness of the retardation plate 104a (dp) × {(nx + ny) /
2−nz}を液晶層のリタデーション=液晶層の厚さ× 2-nz} of × thickness retardation = liquid crystal layer of the liquid crystal layer
(ne−no)のおおよそ1/2〜3/2になるように設定することによって、視角特性が改善された。 By setting roughly at 1 / 2-3 / 2 of (ne-no), the viewing angle characteristics are improved. 1枚の位相差板を偏光板102bと液晶表示装置100との間に設けた場合も同様の効果が得られた。 Similar effects may provided between the single phase difference plate and a polarizing plate 102b and the liquid crystal display device 100 was obtained. 【0045】図11(b)に示したように、偏光板10 [0045] As shown in FIG. 11 (b), polarizer 10
2aと102bとのガラス基板との間に、それぞれ位相差板104aと104bとを設ける場合には、それぞれの位相差板104a及び104bのリタデーションを合計で、液晶層のリタデーションのおおよそ1/2〜3/ Between the glass substrate and 2a and 102b, in the case of providing a phase difference plate 104a and 104b, respectively, a total retardation of the retardation plate 104a and 104b, approximately 1/2 of the retardation of the liquid crystal layer 3 /
2になるように設定することによって、視角特性が改善された。 By setting to be 2, the viewing angle characteristics are improved. 【0046】図11(a)及び(b)に示した位相差板104a及び104bを設けた液晶表示装置の効果を図12を参照して説明する。 [0046] FIG. 11 (a) and the effect of the liquid crystal display device provided with a retardation plate 104a and 104b shown in (b) with reference to FIG. 12 will be described. 液晶層のリタデーションが3 The retardation of the liquid crystal layer 3
60nm(液晶層の厚さ4.5μm、ne=1.55、 60 nm (the thickness of 4.5μm of the liquid crystal layer, ne = 1.55,
no=1.47)に対して、種々のリタデーションを有する位相差板104a及び104bを用いた場合の黒表示状態における透過率の視角依存性を図12(a)に示す。 no = 1.47 relative), shown in FIG. 12 (a) the viewing angle dependence of the transmittance in the black display state in the case of using the retardation film 104a and 104b having different retardation. 図12(a)中の横軸θは、偏光軸と45°方向における視角(表示面法線となす角)を示し、縦軸は透過率(空気の透過率を1として規格化した値)を示す。 Figure 12 is the horizontal axis θ in (a), shows the viewing angle (normal to the display plane and angle) in the polarization axis and the direction of 45 °, the vertical axis represents transmittance (value normalized transmittance of air as 1) It is shown. 図12(a)の視角θが60°における透過率の値をリタデーションに対してプロットした結果を図14(b)に示す。 Figure 12 The results plotted against the retardation values ​​of the transmittance in the viewing angle θ is 60 ° in (a) shown in FIG. 14 (b). 【0047】図12(a)からわかるように、位相差板104a及び104bを設けない(0nm)場合、偏光軸と45°方向において視角を倒す(θが大きくなる) [0047] As can be seen from FIG. 12 (a), the not provided retardation plate 104a and 104b (0 nm) when, defeat the viewing angle in the polarization axis and the direction of 45 ° (theta increases)
と、透過率が上昇し(光漏れが発生し)良好な黒表示が得られない。 When the transmittance increases (light leakage occurs) is not satisfactory black display can be obtained. 位相差板104a(及び/又は104b) Retarder 104a (and / or 104b)
を設け、そのリタデーション(dp×(nx+ny)/ The provided, the retardation (dp × (nx + ny) /
2−nz)を適切な値に設定することによって、図12 By setting the 2-nz) to an appropriate value, Fig. 12
(b)に示したように、透過率を減少させることができる。 As shown in (b), it is possible to reduce the transmittance. 特に、位相差板のリタデーションが約180nm In particular, retardation of the phase difference plate of about 180nm
(液晶層のリタデーションの1/2)〜約540nm (1/2 of the retardation of the liquid crystal layer) to about 540nm
(液晶層のリタデーションの3/2)の範囲にあると、 To be in the range of (3/2 of the retardation of the liquid crystal layer),
θが60°における透過率の上昇を位相差板を設けない場合の半分以下に低下することができる。 θ can be reduced to increase the transmittance at 60 ° to less than half of the case without the retarder. 【0048】上述したように、位相差板が無い場合には、電圧無印加時の黒表示において、正面(表示面の法線方向)から観察した場合の黒表示は良好であるが、斜めの視角(法線方向から傾いた方向)では、液晶層の位相差の発生のため、光漏れが生じ、良好な黒表示ができない(黒浮き)。 [0048] As described above, if there is no phase plate, in the black display when no voltage is applied, although black display is good when viewed from the front (normal direction of the display surface), oblique viewing angle in (from the normal direction inclined direction), for the generation of the phase difference of the liquid crystal layer, the light leakage occurs, it can not be satisfactory black display (black floating). 上記の位相差板は、斜めの視角の液晶層の位相差を補償するので、広い視角において良好な黒表示を与えることができる。 The above phase difference plate, so to compensate the phase difference of the liquid crystal layer in an oblique viewing angle, it is possible to provide a good black display in a wide viewing angle. つまり広い視角において高いコントラストの表示が可能となった。 That display of high contrast in a wide viewing angle has become possible. さらに、図13 Further, FIG. 13
(a)及び(b)に示したように、nx>ny=nzの関係を有する位相差板106a及び/又は106bを偏光板102a及び/又は102bとガラス基板との間に設けた。 As shown in (a) and (b), provided with a phase plate 106a and / or 106b having a relationship of nx> ny = nz between the polarizing plate 102a and / or 102b and the glass substrate. 位相差板106a及び106bのリタデーション{dp×(nx−(ny+nz)/2}を合計で液晶層のリタデーション値の約1/10〜約7/10の値に設定することによって、良好な表示特性が得られた。この位相差板を設けることによって、偏光板の吸収軸と4 By setting approximately 1/10 to about 7/10 of the value of the retardation value of the liquid crystal layer retardation of the phase difference plate 106a and 106b {dp × (nx- (ny + nz) / 2} in total, good display characteristics It was obtained. by providing the retardation plate, and the absorption axis of the polarizing plate 4
5°をなす方位角方向から見たときの黒表示を良好にする効果があった。 5 ° when viewed from the azimuth angle direction forming an was effective to improve the black display. 【0049】図13(a)及び(b)に示した位相差板106aおよび106bを設けた液晶表示装置の効果を図14を参照して説明する。 [0049] FIG. 13 (a) and 13 the effect of the liquid crystal display device provided with a phase plate 106a and 106b shown in (b) with reference to FIG. 14 will be described. 液晶層のリタデーションが360nm(液晶層の厚さ4.5μm、ne=1.5 The retardation of the liquid crystal layer is 360 nm (thickness of the liquid crystal layer 4.5 [mu] m, ne = 1.5
5、no=1.47)に対して、偏光軸方向のリタデーション(dp×(nx−(ny+nz)/2)が異なる位相差板106a及び106bを用いた場合の黒表示状態における透過率の視角依存性を図14(a)に示す。 5, no = 1.47 with respect to), the viewing angle of the transmittance in the black display state when the polarization axis direction of the retardation (dp × (nx- (ny + nz) / 2) was used a different phase difference plate 106a and 106b the dependency is shown in FIG. 14 (a).
なお、位相差板のnz軸方向のリタデーション(dp× Incidentally, nz axis direction of the retardation of the retarder (dp ×
(nx+ny)/2−nz)は250nmに固定した。 (Nx + ny) / 2-nz) was fixed at 250 nm.
図14(a)中の横軸θは、偏光軸と45°方向における視角(表示面法線となす角)を示し、縦軸は透過率(空気の透過率を1として規格化した値)を示す。 Figure 14 is the horizontal axis θ in (a), shows the viewing angle (normal to the display plane and angle) in the polarization axis and the direction of 45 °, the vertical axis represents transmittance (value normalized transmittance of air as 1) It is shown. 図1 Figure 1
4(a)の視角θが60°における透過率の値をリタデーションに対してプロットした結果を図14(b)に示す。 4 The results plotted against the retardation values ​​of the transmittance in the viewing angle θ is 60 ° in (a) shown in FIG. 14 (b). 【0050】図14(a)からわかるように、位相差板106a及び106bを設けない(0nm)場合、偏光軸と45°方向において視角を倒す(θが大きくなる) [0050] As can be seen from FIG. 14 (a), the not provided retardation plate 106a and 106b (0 nm) when, defeat the viewing angle in the polarization axis and the direction of 45 ° (theta increases)
と、透過率が上昇し(光漏れが発生し)良好な黒表示が得られない。 When the transmittance increases (light leakage occurs) is not satisfactory black display can be obtained. 位相差板106a(及び/又は106b) Retarder 106a (and / or 106b)
を設け、そのリタデーション(dp×(nx−(ny+ The provided, the retardation (dp × (nx- (ny +
nz)/2)を適切な値に設定することによって、図1 By setting the nz) / 2) to an appropriate value, Fig. 1
4(b)に示したように、透過率を減少させることができる。 As shown in 4 (b), it is possible to reduce the transmittance. 特に、位相差板のリタデーションが約36nm In particular, retardation of the phase difference plate of about 36nm
(液晶層のリタデーションの1/10)〜約252nm (1/10 of the retardation of the liquid crystal layer) to about 252nm
(液晶層のリタデーションの7/10)の範囲にあると、透過率はおおよそ0.03を下回るので、θが60 To be in the range of (7/10 of retardation of the liquid crystal layer), since the transmittance is approximately less than 0.03, theta 60
°における透過率の上昇を位相差板を設けないよりも低下させることができる。 The increase in transmittance at ° can be lowered than without the retarder. 【0051】上述の2種類の位相差板104aと104 The two types of phase difference plates 104a above 104
b及び106aと106bは、図15(a)に示した様に、組み合わせて用いてもよい。 b and 106a and 106b are, as shown in FIG. 15 (a), may be used in combination. 図15(a)に示した例に限られず、2種類の位相差板を任意の組み合わせで用いることができる。 Not limited to the example shown FIG. 15 (a), the can be used two kinds of retardation plates in any combination. さらに、図15(b)及び(c) Furthermore, and FIG. 15 (b) and (c)
に示した様に、2種類の位相差板を組み合わせたときとほぼ等価な屈折率異方性を有する2軸性位相差板110 As shown in, biaxial retardation plate 110 having a substantially equivalent refractive index anisotropy when the combination of two types of phase difference plates
a及び/又110bを用いても同様な視野角性能を得ることができた。 Be used a and / or 110b could be obtained the same viewing angle performance. 2枚の一軸性位相差板に代えて1枚の2 2 of one instead of two uniaxial retardation plate
軸性位相差板を用いることによって、製造プロセスを削減できる。 By using the biaxial retardation plate, it can reduce the manufacturing process. 【0052】上述の実施形態では、垂直配向モードの液晶層を用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず水平配向モード(TNモードやSTNモード等)においても同様な効果が得られる。 [0052] In the above embodiment, an example has been described using a liquid crystal layer of a vertical alignment mode, the same effects can be obtained in the present invention is horizontally oriented mode is not limited thereto (TN mode or STN mode, etc.) . また、上記の実施形態においては、透過型のアクティブマトリクス型液晶表示装置を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限られず、反射型液晶表示装置や単純マトリクス型液晶表示装置に広く適用できる。 Further, in the above embodiment, although the transmission type active matrix liquid crystal display device of the present invention has been described as an example, the present invention is not limited thereto, widely reflective liquid crystal display device or a passive matrix liquid crystal display device It can be applied. 【0053】 【発明の効果】上述したように、本発明によると、絵素電極の端部にディスクリネーションが発生しにくい液晶表示装置が提供される。 [0053] [Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, the end crystal display device disclination hardly occurs in the portion of the picture element electrode is provided. また、本発明によると、広視角特性を有し、残像現象が発生しない液晶表示装置が提供される。 Further, according to the present invention, it has a wide viewing angle characteristic, a liquid crystal display device afterimage phenomenon does not occur is provided. 本発明の液晶表示装置は、絵素領域毎に複数の軸対称配向を均一にかつ安定に形成しているので、表示品位に優れた広視野角、高速応答を有する。 The liquid crystal display device of the present invention, since a plurality of axially symmetric orientation in each picture element region are uniformly and stably formed, having wide viewing angle and excellent display quality and high-speed response. また、本発明の液晶表示装置は、従来の製造方法にプロセスを増加することなく製造できるので、コストの上昇も無い。 The liquid crystal display device of the present invention, can be manufactured without increasing the process to a conventional manufacturing method, there is no increase in cost. 【0054】本発明の液晶表示装置は、コンピュータ、 [0054] The liquid crystal display device of the present invention, a computer,
ワードプロセッサや車載ナビゲーションなどのモニターやテレビ用の液晶表示装置に好適に利用される。 It is preferably used in the liquid crystal display device of the monitor or TV, such as a word processor and in-vehicle navigation.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による液晶表示装置の1絵素領域の断面図を模式的に示す図である。 Is a diagram schematically showing a cross-sectional view of one pixel region of the liquid crystal display device according BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. (a)は電圧無印加状態、 (A) no voltage is applied,
(b)は中間調電圧印加状態をそれぞれ示す。 (B) shows a halftone voltage applied state, respectively. 【図2】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の1絵素に対応する領域の上面図である。 Is a top view of the region corresponding to one picture element of an active matrix substrate used for a liquid crystal display device according to the invention, FIG. 【図3】実施形態1の液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で、1絵素領域を直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す図である。 [3] while applying halftones voltage to the liquid crystal display device of Embodiment 1 is a diagram showing the results of observation with a polarizing microscope to one picture element area under crossed Nicols. 【図4】本発明の液晶表示装置に用いられる絵素電極の他の例を示す上面図である。 It is a top view showing another example of a pixel electrode used in a liquid crystal display device of the present invention; FIG. 【図5】本発明の液晶表示装置に用いられる絵素電極の他の例を示す上面図である。 5 is a top view showing another example of a pixel electrode used in a liquid crystal display device of the present invention. 【図6】(a)は比較例の液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板の1絵素に対応する領域の上面図であり、(b)は比較例の液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で、1絵素領域を直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す図である。 6 (a) is a top view of the region corresponding to one picture element of an active matrix substrate used for a liquid crystal display device of Comparative Example, the (b) halftone voltage to the liquid crystal display device of Comparative Example applied in state diagrams showing the results of observation with a polarizing microscope to one picture element area under crossed Nicols. 【図7】プラスチックビーズによる絵素領域内の軸対称配向の乱れを示す、1絵素領域を直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す図である。 Figure 7 shows disturbance axisymmetric orientation of the picture element region by plastic beads is a diagram showing the results of observation with a polarizing microscope to one picture element area under crossed Nicols. 【図8】高分子からなる柱状突起を有するアクティブマトリクス基板の上面図である。 8 is a top view of an active matrix substrate having a pillar projection comprising a polymer. (a)はゲート配線上に柱状突起が形成された例を、(b)は補助容量共通配線上に柱状突起が形成された例をそれぞれ示す。 (A) shows an example in which columnar projections are formed on the gate wiring, an example in which the columnar protrusion is formed on (b) the auxiliary capacitance common line, respectively. 【図9】実施形態2の液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で、1絵素領域を直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す図である。 [9] in a state of applying a halftone voltage to the liquid crystal display device of Embodiment 2 is a graph showing the results of observation with a polarizing microscope to one picture element area under crossed Nicols. 【図10】実施形態3の液晶表示装置に中間調電圧を印加した状態で、1絵素領域を直交ニコル下で偏光顕微鏡観察を行った結果を示す図である。 [Figure 10] while applying halftones voltage to the liquid crystal display device of Embodiment 3 is a graph showing the results of observation with a polarizing microscope to one picture element area under crossed Nicols. 【図11】実施形態4の液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。 11 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a liquid crystal display device of Embodiment 4. 【図12】(a)は、実施形態4の位相差板104a及び104bを有する液晶表示装置の黒表示状態における透過率の視角依存性を示すグラフである。 [12] (a) is a graph showing the viewing angle dependence of the transmittance in the black display state of the liquid crystal display device having a phase plate 104a and 104b of the fourth embodiment. (b)は、 (B) it is,
(a)の視角θが60°における透過率と位相差板のリタデーションとの関係を示すグラフである。 Viewing angle (a) theta is a graph showing the relationship between the retardation of the transmittance and the phase difference plate in 60 °. 【図13】実施形態4の他の液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。 13 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of another liquid crystal display device of Embodiment 4. 【図14】(a)は、実施形態4の位相差板106a及び106bを有する液晶表示装置の黒表示状態における透過率の視角依存性を示すグラフである。 [14] (a) is a graph showing the viewing angle dependence of the transmittance in the black display state of the liquid crystal display device having a phase plate 106a and 106b of the fourth embodiment. (b)は、 (B) it is,
(a)の視角θが60°における透過率と位相差板のリタデーションとの関係を示すグラフである。 Viewing angle (a) theta is a graph showing the relationship between the retardation of the transmittance and the phase difference plate in 60 °. 【図15】実施形態4の他の液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。 15 is a sectional view schematically showing the configuration of another liquid crystal display device of Embodiment 4. 【符号の説明】 20 アクティブマトリクス基板21、31 基板22 絶縁膜24 絵素電極24a 開口部26、36 配向膜30 対向基板(カラーフィルタ基板) 32 カラーフィルタ層34 対向電極40 液晶層40a 液晶分子50、50a、50b、50c サブ電極領域60、60a、60b、60c サブ絵素領域70 TFT 72 ゲート配線74 ソース配線76 補助容量共通配線92 プラスチックビーズ94 柱状突起100 液晶表示装置100a、100b、100c、100d、100e [Description of reference numerals] 20 active matrix substrate 21, 31 substrate 22 dielectric layer 24 pixel electrode 24a opening 26, 36 alignment film 30 opposite substrate (color filter substrate) 32 color filter layer 34 counter electrode 40 liquid crystal layer 40a liquid crystal molecules 50 , 50a, 50b, 50c sub-electrode regions 60, 60a, 60b, 60c sub-picture element region 70 TFT 72 gate line 74 the source lines 76 auxiliary capacitance common line 92 plastic beads 94 pillar projection 100 liquid crystal display device 100a, 100b, 100c, 100d , 100e
絵素領域 The picture element region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−22025(JP,A) 特開 平6−43461(JP,A) 特開 平1−291215(JP,A) 特開 平10−186330(JP,A) 特開 平10−90708(JP,A) 特開 平10−142591(JP,A) 特開 平6−294962(JP,A) 特開 平3−103822(JP,A) 特開 平8−190101(JP,A) 特開 昭64−42631(JP,A) 特開 平8−15714(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) G02F 1/1343 G02F 1/1337 G02F 1/1362 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (56) reference Patent flat 9-22025 (JP, a) JP flat 6-43461 (JP, a) JP flat 1-291215 (JP, a) JP flat 10- 186330 (JP, A) Patent Rights 10-90708 (JP, A) Patent Rights 10-142591 (JP, A) Patent Rights 6-294962 (JP, A) Patent Rights 3-103822 (JP, A) Patent flat 8-190101 (JP, a) JP Akira 64-42631 (JP, a) JP flat 8-15714 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G02F 1/1343 G02F 1/1337 G02F 1/1362

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 第1基板と、第2基板と、該第1基板と該第2基板との間に挟持された液晶層とを有し、 該第1基板には、複数の絵素電極が設けられ、 該第2基板には、該複数の絵素電極に対向する対向電極が設けられ、 該複数の絵素電極のそれぞれと、該対向電極と、該絵素電極および該対向電極によって電圧が印加される該液晶層の領域とによって表示の単位となる絵素領域が形成され、 該絵素領域は、該液晶層の液晶分子が軸対称配向する複数のサブ絵素領域を有する、液晶表示装置であって、 該複数の絵素電極のそれぞれには複数の開口部が設けられ、該複数の開口部は、該絵素電極の外形を欠いたものを含み、 該サブ絵素領域は、多角形の角および辺の少なくとも一方に該開口部を有するサブ電極領域で A (57) and [Claims 1. A first substrate, a second substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, said first the substrate is provided with a plurality of picture element electrodes, the second substrate, a counter electrode provided opposite to the pixel electrode of the plurality of the respective picture element electrodes of the plurality of the counter electrode, picture element region which is a unit of the display by the area of ​​the liquid crystal layer to which voltage is applied by picture elements electrodes and the counter electrodes are formed, picture elements regions, liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is axisymmetrically aligned having a plurality of sub-picture element regions, a liquid crystal display device, a plurality of openings are provided in the respective picture element electrodes of the plurality of openings of the plurality of lacked contour of picture elements electrodes include things, the sub-picture element region is a sub electrode region having the opening in at least one of the polygon corners and edges 定される、液晶表示装置。 It is constant, the liquid crystal display device. 【請求項2】 第1基板と、第2基板と、該第1基板と該第2基板との間に挟持された液晶層とを有し、 該第1基板には第1電極が設けられ、 該第2基板には該第1電極に対向する第2電極が設けられ、 該第1電極と、該第2電極と、該第1電極および該第2 2. A first substrate, and a second substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, the first substrate is provided a first electrode , the second substrate is provided with a second electrode facing the first electrode, and the first electrode, and the second electrode, the first electrode and the second
    電極によって電圧が印加される液晶層の領域とによって表示の単位となる絵素領域が形成され、 該絵素領域は、該液晶層の液晶分子が軸対称配向する複数のサブ絵素領域を有する、液晶表示装置であって、 該第1電極および該第2電極の少なくとも一方には、複数の開口部が設けられ、該複数の開口部は、該第1電極および該第2電極の少なくとも一方の外形を欠いたものを含み、 該サブ絵素領域は、多角形の角および辺の少なくとも一方に該開口部を有するサブ電極領域で規定される、液晶表示装置。 Electrode picture element region which is a unit of the display by the area of ​​the liquid crystal layer to which voltage is applied is formed by picture elements region has a plurality of sub-picture element region in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is axisymmetrically aligned , a liquid crystal display device, the least one of the first electrode and the second electrode, the plurality of openings is provided, openings of said plurality of, at least one of the first electrode and the second electrode include those lacking the contour, the sub pixel regions are defined in the sub electrode region having the opening in at least one of the polygon corners and edges, a liquid crystal display device. 【請求項3】 前記複数のサブ絵素領域を規定する前記多角形は、互いに合同である、請求項1または2に記載の液晶表示装置。 Wherein said polygon defining said plurality of sub-picture element regions are congruent, the liquid crystal display device according to claim 1 or 2. 【請求項4】 前記多角形は回転対称性を有し、前記液晶層の液晶分子は、該多角形の回転対称軸に対して軸対称状に配向する、請求項3に記載の液晶表示装置。 Wherein said polygon has rotational symmetry, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned axisymmetrically with respect to the rotation symmetry axis of the polygon, the liquid crystal display device according to claim 3 . 【請求項5】 前記液晶層は、負の誘電異方性を有する液晶材料で形成されており、且つ電圧無印加状態において、該液晶材料の液晶分子は、前記第1基板及び前記第2基板に概ね垂直に配向する、請求項1または2に記載の液晶表示装置。 Wherein said liquid crystal layer is formed with a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy, and no voltage is applied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal material, the first substrate and the second substrate substantially aligned vertically, the liquid crystal display device according to claim 1 or 2. 【請求項6】 前記液晶層はカイラル剤を含み、該液晶層の液晶分子は該液晶層の厚さのおおむね4倍の螺旋ピッチを有する、請求項1または2に記載の液晶表示装置。 Wherein said liquid crystal layer comprises a chiral agent, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer has a generally four times the helical pitch of the thickness of the liquid crystal layer, the liquid crystal display device according to claim 1 or 2.
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