JP4656526B2 - Liquid crystal electro-optical device - Google Patents

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JP4656526B2 JP2006211877A JP2006211877A JP4656526B2 JP 4656526 B2 JP4656526 B2 JP 4656526B2 JP 2006211877 A JP2006211877 A JP 2006211877A JP 2006211877 A JP2006211877 A JP 2006211877A JP 4656526 B2 JP4656526 B2 JP 4656526B2
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Description

本発明は、主として表示装置等として用いられ、例えば、パーソナルコンピュ
ータ、ワードプロセッサ、アミューズメント機器、テレビジョン装置などの平面
表示装置やシャッタ効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに好適に用いること
ができる液晶電気光学装置に関する。
The present invention is mainly used as a display device and the like, and is preferably used for a flat display device such as a personal computer, a word processor, an amusement device, a television device, a display plate using a shutter effect, a window, a door, a wall, etc. The present invention relates to a liquid crystal electro-optical device capable of performing

従来、液晶電気光学装置、特に、液晶表示装置においては、ある領域内で液晶
分子の配向方向が異なる領域を形成する、いわゆる配向分割によって視角を広げ
る試みがなされてきた。この配向分割を行う場合には、通常、表示モードとして
捩れネマティックモード(TN)が用いられており、配向膜のマスクラビングを
行ったり、光照射を行うこと等によって液晶分子の配向方向が異なる領域を設け
ていた。
Conventionally, in a liquid crystal electro-optical device, in particular, a liquid crystal display device, an attempt has been made to widen the viewing angle by so-called alignment division in which regions having different alignment directions of liquid crystal molecules are formed in a certain region. When this alignment division is performed, a twisted nematic mode (TN) is usually used as a display mode, and the alignment direction of liquid crystal molecules is different by performing mask rubbing of the alignment film, light irradiation, or the like. Was established.

一方、近年では、視野角拡大、表示品位の向上及びコントラストの向上という
観点から、液晶層に電界を印加しない状態で液晶分子を基板に対して垂直に配向
させる技術の開発が進んでいる。
On the other hand, in recent years, development of a technique for aligning liquid crystal molecules perpendicularly to a substrate without applying an electric field to the liquid crystal layer has progressed from the viewpoint of widening the viewing angle, improving display quality, and improving contrast.

さらに、この垂直配向技術と上述の配向分割技術を組み合わせた例も、例えば
特開平8−43285号に記載されている。ここでは、液晶分子の配向方向もし
くはプレティルトの制御とカイラルドーパントの添加とによって垂直捩れネマテ
ィックモードを実現している。
Furthermore, an example in which this vertical alignment technique and the above-described alignment division technique are combined is also described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-43285. Here, a vertical twisted nematic mode is realized by controlling the orientation direction or pretilt of liquid crystal molecules and adding a chiral dopant.

上述したように、垂直配向捩れネマティックモードの液晶表示装置においては
、水平配向捩れネマティックモードに比べて視野角拡大、表示品位の向上及びコ
ントラストの向上を図ることができるという利点を有する。
As described above, the vertical alignment twisted nematic mode liquid crystal display device has advantages in that the viewing angle can be increased, the display quality can be improved, and the contrast can be improved as compared with the horizontal alignment twisted nematic mode.

しかしながら、垂直配向技術と配向分割技術を組み合わせた液晶表示装置、特
に、特開平8−43285号に記載されている液晶表示装置には、以下のような
問題点がある。
However, a liquid crystal display device combining a vertical alignment technique and an alignment division technique, particularly the liquid crystal display apparatus described in JP-A-8-43285 has the following problems.

即ち、この液晶表示装置においては、アレイ側基板と対向基板とで配向分割ラ
インの位置を合わせる必要があるが、パターン精度、基板の収縮、位置合わせ装
置の精度等の要因から、実際の製造工程では数μmのずれが生じる。そして、こ
のずれによって液晶分子が良好に配向できない領域が発生するため、表示品位を
著しく低下させることがあり、良品率の低下やコストアップが懸念される。
That is, in this liquid crystal display device, it is necessary to align the alignment division line between the array side substrate and the counter substrate. However, due to factors such as pattern accuracy, substrate shrinkage, and alignment device accuracy, the actual manufacturing process Then, a deviation of several μm occurs. This shift causes a region where the liquid crystal molecules cannot be well aligned, and the display quality may be remarkably lowered, and there is a concern that the yield rate and cost increase.

さらに、従来の配向分割方法では、一般に、4分割の配向状態を実現するため
には、上下両基板共に4種類の異なる配向状態を形成する必要があり、製造プロ
セスが複雑化するという問題があった。
Furthermore, in the conventional alignment dividing method, in order to realize a four-divided alignment state, it is necessary to form four different alignment states on both the upper and lower substrates, which complicates the manufacturing process. It was.

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、
製造プロセスが容易で良品率を向上することができ、視野角拡大、表示品位の向
上及びコントラストの向上を図ることができる液晶電気光学装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve such problems of the prior art,
It is an object of the present invention to provide a liquid crystal electro-optical device that can be manufactured easily, can improve the yield rate, and can increase the viewing angle, display quality, and contrast.

本発明の液晶電気光学装置は、少なくとも所定の温度範囲でネマティック相を
示し、かつ、誘電異方性が負である液晶材料からなる液晶層を挟んで一対の基板
が設けられ、各基板の該液晶層側の面に、電圧無印加時に液晶分子を該基板の表
面に対して略垂直に配向させる配向膜を有する液晶電気光学装置において、各基
板上の配向膜は、液晶分子を基板表面に対して垂直な方向から若干傾かせるプレ
ティルト方向が異なる2種類以上の配向領域に各々分割され、一方の基板上の配
向領域の境界と他方の基板上の配向領域の境界とが交差するように両基板が貼り
合わせられており、そのことにより上記目的が達成される。
The liquid crystal electro-optical device of the present invention is provided with a pair of substrates sandwiching a liquid crystal layer made of a liquid crystal material exhibiting a nematic phase at least in a predetermined temperature range and having a negative dielectric anisotropy. In a liquid crystal electro-optical device having an alignment film for aligning liquid crystal molecules substantially perpendicularly to the surface of the substrate when no voltage is applied to the surface on the liquid crystal layer side, the alignment film on each substrate has the liquid crystal molecules on the substrate surface. Each of them is divided into two or more types of alignment regions having different pretilt directions that are slightly tilted from the perpendicular direction, and the boundary of the alignment region on one substrate intersects the boundary of the alignment region on the other substrate. The substrates are bonded together, thereby achieving the above object.

前記各基板上の配向膜は、前記液晶分子のプレティルト方向がほぼ180゜異
なる2種類の配向領域を各々有し、一方の基板上の配向領域の境界と他方の基板
上の配向領域の境界とが略直交するように両基板が貼り合わせられていてもよい
Each of the alignment films on each substrate has two types of alignment regions whose pretilt directions of the liquid crystal molecules are different by about 180 °, and the boundary between the alignment regions on one substrate and the alignment region on the other substrate Both substrates may be bonded together so that is substantially orthogonal.

前記一方の基板上の配向膜と他方の基板上の配向膜とは、前記液晶分子のプレ
ティルト方向が略直交していてもよい。
In the alignment film on the one substrate and the alignment film on the other substrate, the pretilt directions of the liquid crystal molecules may be substantially orthogonal.

前記配向膜は、ポリイミド、ポリアミド及びポリシロキサンのうちの少なくと
も1種類の構造を少なくとも一部に含む材料からなり、又は酸化シリコンからな
っていてもよい。
The alignment film may be made of a material containing at least a part of at least one of polyimide, polyamide, and polysiloxane, or may be made of silicon oxide.

前記配向膜は、ラビング法、イオンビーム照射法、光照射法、形状制御法又は
斜方蒸着法により配向処理がなされていてもよい。
The alignment film may be subjected to alignment treatment by a rubbing method, an ion beam irradiation method, a light irradiation method, a shape control method, or an oblique deposition method.

前記液晶層は、カイラルドーパントを含有しない液晶材料からなっていてもよ
い。
The liquid crystal layer may be made of a liquid crystal material containing no chiral dopant.

以下に、本発明の作用について説明する。   The operation of the present invention will be described below.

本発明にあっては、各基板上の垂直配向膜を液晶分子のプレティルト方向が異
なる2以上の配向領域に分割し、両基板上の配向領域の境界が交差するように両
基板を貼り合わせてあるので、一方の基板上で配向分割された各領域が、さらに
他方の基板上の配向領域の境界で配向分割されることになる。これにより、配向
分割のために各基板上の配向膜に対して行われる配向処理を少なくすることがで
き、例えば、各基板上で配向方向を2分割することにより、4分割の配向状態が
得られる。
In the present invention, the vertical alignment film on each substrate is divided into two or more alignment regions having different pretilt directions of liquid crystal molecules, and the two substrates are bonded so that the boundaries of the alignment regions on both substrates intersect. As a result, each region divided on one substrate is further divided on the boundary of the alignment region on the other substrate. Thereby, the alignment process performed on the alignment film on each substrate for alignment division can be reduced. For example, by dividing the alignment direction into two on each substrate, a four-division alignment state is obtained. It is done.

さらに、特開平8−43825号のように、両基板の配向領域の境界を厳密に
位置合わせする必要が無いので、液晶が良好に配向できない領域が生じず、良好
な表示状態が得られる。
Further, as disclosed in JP-A-8-43825, since it is not necessary to strictly align the boundary between the alignment regions of both substrates, a region where the liquid crystal cannot be well aligned does not occur, and a good display state can be obtained.

液晶層は、少なくとも所定の温度範囲でネマティック相を示し、かつ、誘電異
方性が負である液晶材料からなり、電圧無印加時に液晶分子が基板に対して略垂
直な方向に配向し、電圧印加時に液晶分子がプレティルト方向に従って電界の方
向に対して垂直な方向に傾く。
The liquid crystal layer is made of a liquid crystal material that exhibits a nematic phase at least in a predetermined temperature range and has negative dielectric anisotropy. When no voltage is applied, liquid crystal molecules are aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate, and voltage is applied. When applied, the liquid crystal molecules tilt in a direction perpendicular to the direction of the electric field according to the pretilt direction.

このように垂直配向と配向分割とを組み合わせることにより、表示装置として
用いる場合に、視野角拡大、表示品位の向上及びコントラストの向上を図ること
ができる。
Thus, by combining the vertical alignment and the alignment division, when used as a display device, it is possible to increase the viewing angle, improve the display quality, and improve the contrast.

ところで、配向分割によって視角を広げる場合には、通常、90゜捩れ垂直配
向モードを用いられるが、その理由は、高コントラストの表示を低駆動電圧下で
得ることができるからである。
By the way, when the viewing angle is widened by the orientation division, the 90 ° twisted vertical orientation mode is usually used because a high contrast display can be obtained under a low driving voltage.

そこで、本発明では、例えば、後述する図1(a)及び図1(b)に示すよう
に、各基板上の配向膜を液晶分子のプレティルト方向がほぼ180゜異なる2種
類の配向領域に配向分割し、後述する図2に示すように、両基板上の配向領域の
境界が略直交するように両基板を貼り合わせることにより、両基板上の配向膜に
おける液晶分子のプレティルト方向を略直交させてもよい。このようにすると、
カイラルドーパントの助けを借りずに90゜捩れ垂直配向を実現することが可能
であり、各基板上で配向方向を2分割するだけで後述する図2に示すような4分
割の90゜捩れ垂直配向状態が得られる。
Therefore, in the present invention, for example, as shown in FIGS. 1A and 1B, which will be described later, the alignment film on each substrate is aligned in two types of alignment regions in which the pretilt direction of the liquid crystal molecules differs by approximately 180 °. As shown in FIG. 2 to be described later, the two substrates are bonded so that the boundaries of the alignment regions on both substrates are substantially orthogonal, so that the pretilt directions of the liquid crystal molecules in the alignment films on both substrates are approximately orthogonal. May be. If you do this,
It is possible to achieve 90 ° twisted vertical alignment without the aid of chiral dopants, and by dividing the alignment direction into two on each substrate, four-divided 90 ° twisted vertical alignment as shown in FIG. A state is obtained.

以上詳述したように、本発明による場合には、視野角が広く、表示品位及びコ
ントラストが良好な優れた特性の液晶表示装置を簡便な方法で安価に製造するこ
とができる。
As described above in detail, according to the present invention, an excellent liquid crystal display device having a wide viewing angle, good display quality and contrast can be manufactured at a low cost by a simple method.

このように優れた特性を有する本発明の液晶表示装置は、パーソナルコンピュ
ータ、ワードプロセッサ、アミューズメント機器、テレビジョン装置などの平面
ディスプレイやシャッタ効果を利用した表示板、窓、扉、壁などに好適に用いる
ことができる。
The liquid crystal display device of the present invention having such excellent characteristics is suitably used for a flat display such as a personal computer, a word processor, an amusement device, a television device, a display plate using a shutter effect, a window, a door, a wall, etc. be able to.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

ここでは、一方の基板上に多数の画素電極を設けて、各画素電極に対して低温
ポリシリコン薄膜トランジスタからなるスイッチング素子を介して選択的に電位
を与える構成のアクティブマトリクス透過型カラー液晶表示装置について、本発
明を適用した例について説明する。
Here, an active matrix transmission type color liquid crystal display device having a structure in which a large number of pixel electrodes are provided on one substrate and a potential is selectively applied to each pixel electrode via a switching element composed of a low-temperature polysilicon thin film transistor. An example to which the present invention is applied will be described.

この液晶表示装置は、ガラス基板上に600℃以下の低温で形成したポリシリ
コンを半導体層として有する薄膜トランジスタと画素電極、バスライン及び信号
入力端子部等を形成したアレイ側基板と、カラーフィルタ及び遮光膜等を形成し
た対向側基板の両方に、垂直配向膜が形成されている。
This liquid crystal display device includes a thin film transistor having polysilicon formed as a semiconductor layer on a glass substrate at a low temperature of 600 ° C. or lower, an array side substrate on which pixel electrodes, bus lines, signal input terminals, and the like are formed, a color filter, and a light shielding A vertical alignment film is formed on both the opposite substrate on which the film and the like are formed.

一方の基板(下側基板)1に設けられた垂直配向膜は、図1(a)に示すよう
に、その垂直配向膜に接する液晶分子を初期において基板に垂直な方向から若干
傾かせる(プレティルト)させる配向処理がほぼ180゜異なる2方向になされ
て2つの配向領域に分割されている。他方の基板(上側基板)2に設けられた垂
直配向膜は、図1(b)に示すように、その垂直配向膜に接する液晶分子をプレ
ティルトさせる配向処理がほぼ180゜異なる2方向になされて2つの配向領域
に分割されている。
As shown in FIG. 1A, the vertical alignment film provided on one substrate (lower substrate) 1 initially slightly tilts liquid crystal molecules in contact with the vertical alignment film from a direction perpendicular to the substrate (pretilt). ) Is performed in two directions that are approximately 180 ° apart and is divided into two alignment regions. As shown in FIG. 1B, the vertical alignment film provided on the other substrate (upper substrate) 2 is subjected to alignment processes for pretilting the liquid crystal molecules in contact with the vertical alignment film in two directions that differ by approximately 180 °. It is divided into two alignment regions.

両基板1、2は、図2に示すように、各基板上の配向方向が異なる領域の境界
が互いに交差(ここでは略直交)するように対向させて貼り合わせられており、
各基板上の配向膜のプレティルト方向が略直交している。液晶を封入した状態で
は、液晶分子の捩れ方向が異なる4つの領域が形成され、4方向の視角方向が得
られる。
As shown in FIG. 2, both the substrates 1 and 2 are bonded so as to face each other so that boundaries of regions having different orientation directions on each substrate intersect (substantially orthogonal here),
The pretilt direction of the alignment film on each substrate is substantially orthogonal. In a state where the liquid crystal is sealed, four regions having different twist directions of liquid crystal molecules are formed, and four viewing angle directions are obtained.

上記垂直配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド及びポリシロキサンのうち
の少なくとも1種類の構造を少なくとも一部に含む材料、例えば、ポリイミド、
ポリアミック酸、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリシロキサン等の高分子化
合物を用いることが可能であり、例えばRN−783(日産化学工業株式会社製
)を用いることができる。又は、酸化シリコン等の無機物を用いてもよい。
As the vertical alignment film, a material containing at least one structure of at least one of polyimide, polyamide and polysiloxane, for example, polyimide,
High molecular compounds such as polyamic acid, polyamide, polyamideimide, and polysiloxane can be used. For example, RN-783 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) can be used. Alternatively, an inorganic material such as silicon oxide may be used.

高分子化合物からなる垂直配向膜は、例えば印刷法、スピンコート法、ディッ
ピング法等を用いて形成することが可能である。一方、無機物からなる配向膜は
、斜方蒸着法により形成するのが一般的であり、これにより配向処理も兼ねるこ
とができる。
The vertical alignment film made of a polymer compound can be formed using, for example, a printing method, a spin coating method, a dipping method, or the like. On the other hand, an alignment film made of an inorganic material is generally formed by oblique vapor deposition, and can also serve as an alignment treatment.

配向処理については、主として高分子化合物からなる配向膜に対しては、ラビ
ング法、イオンビーム照射法、光照射法等を用いて行うことができる。
The alignment treatment can be performed on an alignment film mainly composed of a polymer compound by using a rubbing method, an ion beam irradiation method, a light irradiation method, or the like.

ここでは、各基板に対して2方向の配向処理を行う必要があるため、特殊な配
向処理方向が必要となる。
Here, since it is necessary to perform alignment processing in two directions on each substrate, a special alignment processing direction is required.

例えば、ラビング法で行う場合には、まず、所定の領域に開口部を設けたマス
クを用いて1方向にラビング処理を行い、次に、相補的に開口部を有するマスク
を用いて逆方向にラビング処理を行う方法がある。しかし、この方法ではマスク
の位置合わせ精度から、必然的に配向処理を良好に行えない領域が発生する。よ
って、一旦全面を一定方向にラビング処理してから、必要な領域をマスク又はフ
ォトレジスト等で覆って逆方向にラビング処理を行うようにするのが望ましい。
このときのラビング条件は、1度目よりも2度目のラビング処理を強く行うのが
望ましい。
For example, in the case of performing the rubbing method, first, rubbing is performed in one direction using a mask having an opening in a predetermined region, and then in the reverse direction using a mask having a complementary opening. There is a method of performing a rubbing process. However, in this method, due to the alignment accuracy of the mask, an area where alignment processing cannot be performed inevitably occurs. Therefore, it is desirable that the entire surface is once rubbed in a certain direction and then a necessary region is covered with a mask or a photoresist so that the rubbing treatment is performed in the reverse direction.
As for the rubbing condition at this time, it is desirable to perform the second rubbing process stronger than the first.

光照射法を用いる場合には、斜め方向から紫外光を照射する方法や偏光紫外光
を照射する方法が一般的に用いられている。しかし、ラビング法と同様の問題が
あるので、フォトマスク等で必要な領域を覆って各基板に対して光照射方向を変
えて2方向から照射することにより配向分割を行うのが望ましい。この場合にも
、一旦全面を一定方向に配向処理してから必要な領域だけ逆方向に配向処理する
ことが可能であるが、2度配向処理を行った領域ではやや配向規制力が低下する
ことがある。
When the light irradiation method is used, a method of irradiating ultraviolet light from an oblique direction or a method of irradiating polarized ultraviolet light is generally used. However, since there is a problem similar to the rubbing method, it is desirable to perform alignment division by covering the necessary area with a photomask or the like and changing the light irradiation direction to each substrate and irradiating from two directions. Even in this case, it is possible to align the entire surface once in a certain direction and then perform the alignment processing in the reverse direction only in the necessary region. However, in the region subjected to the alignment processing twice, the alignment regulating force is slightly reduced. There is.

イオンビーム照射法についても、メタルマスク等で必要な領域を覆って各基板
に対して照射方向を変えて2方向から照射することにより配向分割を行うことが
できる。この場合にも、一旦全面を一定方向に配向処理してから必要な領域だけ
逆方向に配向処理することが可能である。
Also in the ion beam irradiation method, alignment division can be performed by covering a necessary region with a metal mask or the like and irradiating each substrate from two directions while changing the irradiation direction. Also in this case, once the entire surface is aligned in a certain direction, it is possible to align only the necessary region in the reverse direction.

形状制御法による場合には、図3に示すように、基板7上に、液晶分子のプレ
ティルト方向を制御するための形状をフォトレジスト8等を用いて予め形成して
おき、その上に垂直配向膜を形成することで配向分割を行うことができる。
In the case of the shape control method, as shown in FIG. 3, a shape for controlling the pretilt direction of the liquid crystal molecules is previously formed on the substrate 7 using a photoresist 8 or the like, and the vertical alignment is formed thereon. By forming a film, alignment division can be performed.

斜方蒸着法による場合には、メタルマスク等で必要な領域を覆って各基板に対
して蒸着方向を変えて蒸着を2回行い、さらに垂直配向のために蒸着を1回行う
ことにより配向分割を行うことができる。
In the case of the oblique deposition method, the necessary area is covered with a metal mask or the like, the deposition direction is changed with respect to each substrate, the deposition is performed twice, and further, the deposition is performed once for the vertical orientation, thereby dividing the orientation. It can be performed.

このように、各基板上で180゜異なった配向方向の領域が所定の部分に形成
された両基板を、図2に示すように、各基板上の配向方向が異なる領域の境界が
互いに交差(ここでは略直交)するように対向させて貼り合わせる。そして、そ
の周囲をシールし、両基板の間隙に負の誘電異方性を有する液晶材料を注入して
注入口を封止することにより液晶パネルが得られる。このときの液晶材料として
は、例えばMLC−2012(メルクジャパン株式会社製)等を用いることがで
きる。
In this way, the two substrates in which the regions of the orientation directions different from each other by 180 ° on the respective substrates are formed in a predetermined portion, as shown in FIG. Here, they are bonded together so as to face each other. Then, the periphery is sealed, and a liquid crystal panel having a negative dielectric anisotropy is injected into the gap between the two substrates to seal the injection port, thereby obtaining a liquid crystal panel. As the liquid crystal material at this time, for example, MLC-2012 (manufactured by Merck Japan Ltd.) can be used.

この液晶パネルに対して所定の方向に偏光板を貼り付け、駆動回路と接続して
適切な信号を印加することによって液晶表示装置を作製することができる。
A liquid crystal display device can be manufactured by attaching a polarizing plate to the liquid crystal panel in a predetermined direction, connecting to a driving circuit, and applying an appropriate signal.

このようにして作製された液晶表示装置は、上下左右の視角がコントラスト5
以上で各々70゜以上と非常に広い視角特性を得ることができる。
The liquid crystal display device thus fabricated has a contrast angle of 5 in the vertical and horizontal directions.
In this way, a very wide viewing angle characteristic of 70 ° or more can be obtained.

さらに、各基板に対して2方向の配向処理を行うだけで4分割の配向状態が得
られるので、各基板に対して4方向に配向処理を行う必要がある従来技術と比べ
て製造プロセスを非常に簡略化することができ、コスト、良品率の両面から非常
に有利である。
Furthermore, since a four-division alignment state can be obtained simply by performing an alignment process in two directions on each substrate, the manufacturing process is much higher than in the prior art that requires an alignment process in four directions for each substrate. This is very advantageous in terms of both cost and yield rate.

なお、ここでは、低温ポリシリコン薄膜トランジスタを用いたアクティブマト
リクス型液晶表示装置について説明したが、必要に応じてアモルファスシリコン
やポリシリコン、単結晶シリコン等を用いた薄膜トランジスタや各種ダイオード
等の非線形素子アレイを設けることができる。又は、これらを設けない構成の液
晶電気光学装置についても本発明は適用可能である。
Although an active matrix type liquid crystal display device using a low-temperature polysilicon thin film transistor has been described here, a non-linear element array such as a thin film transistor or various diodes using amorphous silicon, polysilicon, single crystal silicon or the like is used as necessary. Can be provided. Alternatively, the present invention can also be applied to a liquid crystal electro-optical device having no configuration.

非線形素子アレイが設けられている基板の場合には、各画素電極に対して配向
方向を4分割するのが一般的であるが、複数の画素電極で1つのドットを表示す
る場合などには、必要な数だけ配向分割を行えば良い。
In the case of a substrate provided with a nonlinear element array, it is common to divide the orientation direction into four for each pixel electrode. However, when displaying one dot with a plurality of pixel electrodes, The necessary number of orientation divisions may be performed.

図1(a)及び図1(b)では、プレティルト方向を配向領域の境界に対して
ほぼ垂直にしたが、両基板で配向領域の境界を交差させて両基板上の液晶分子の
プレティルト方向を90゜捩れさせることができれば他のプレティルト方向であ
ってもよい。例えば、プレティルト方向を配向領域の境界に対してほぼ平行にし
たり、斜め方向にしても90゜捩れ垂直配向を形成することができる。
In FIGS. 1A and 1B, the pretilt direction is set substantially perpendicular to the boundary of the alignment region. However, the pretilt direction of the liquid crystal molecules on both the substrates is determined by crossing the boundary of the alignment region on both substrates. Other pretilt directions may be used as long as they can be twisted by 90 °. For example, a 90 ° twisted vertical alignment can be formed even if the pretilt direction is substantially parallel to the boundary of the alignment region, or even if it is oblique.

一方の基板上又は各基板上で3種類以上の方向に配向処理を行って液晶層を5
以上の配向状態を有する領域に分割することも可能である。但し、各配向領域で
の光透過特性が異なったものになるため、液晶表示装置の場合には、各基板上で
プレティルト方向を180゜異ならせた2つの領域を形成して4つの配向状態の
液晶領域を作製するのが好ましい。このとき、異なる視角方向を有する領域が同
じ割合で表れるように、各配向処理を行う部分の面積を等しくしておくのが好ま
しい。
A liquid crystal layer is formed by performing alignment treatment in three or more directions on one or each substrate.
It is also possible to divide into regions having the above alignment state. However, since the light transmission characteristics in each alignment region are different, in the case of a liquid crystal display device, two regions having a pretilt direction different by 180 ° are formed on each substrate to form four alignment states. It is preferable to prepare a liquid crystal region. At this time, it is preferable that the areas of the portions to be subjected to the alignment treatment are made equal so that regions having different viewing angle directions appear at the same rate.

捩れ角度は90゜以外の角度であってもよく、必要な特性に応じて配向処理方
向や配向領域の境界の交差角度を設定することにより配向分割を行うことができ
る。
The twist angle may be an angle other than 90 °, and the alignment division can be performed by setting the alignment processing direction and the crossing angle of the boundary of the alignment region according to the required characteristics.

さらに、各配向分割領域の面積を広くするために、図4に示すように隣接画素
において隣接する部分を同一の配向方向とすることも可能であり、このような配
向分割をどちらか一方の基板上のみで行うことも可能である。なお、この図4に
おいて、5は画素電極を示す。
Furthermore, in order to increase the area of each alignment division region, as shown in FIG. 4, it is possible to make adjacent portions in the adjacent pixels have the same alignment direction, and such alignment division is performed on either one of the substrates. It is also possible to do only above. In FIG. 4, 5 indicates a pixel electrode.

本実施形態では透過型の液晶表示装置について説明したが、透過型と同様の構
造で後方に反射板を配置した反射型液晶表示装置や、一方の基板上の電極を反射
電極とした反射型液晶表示装置についても本発明は適用可能である。透過型の表
示を行う場合には両基板とも透光性の基板を用いればよく、反射型の表示を行う
場合には少なくとも一方の基板が透光性であればよい。或いは、透過型と反射型
とを組み合わせた両用の液晶表示装置等、様々な構成が可能であり、直視型のみ
ならず、投射型表示装置についても本発明は適用可能である。
In this embodiment, the transmissive liquid crystal display device has been described. However, a reflective liquid crystal display device having a structure similar to that of the transmissive type and having a reflective plate disposed behind, or a reflective liquid crystal having an electrode on one substrate as a reflective electrode. The present invention can also be applied to a display device. When a transmissive display is performed, a light-transmitting substrate may be used for both substrates, and when a reflective display is performed, at least one of the substrates may be a light-transmitting substrate. Alternatively, various configurations such as a combined liquid crystal display device combining a transmission type and a reflection type are possible, and the present invention can be applied not only to a direct view type but also to a projection type display device.

本発明は液晶表示装置に限られず、シャッタ効果を利用した表示板、窓、扉、
壁や情報処理装置等、表示装置以外の電気光学装置についても適用することが可
能である。
The present invention is not limited to a liquid crystal display device, but a display plate, a window, a door,
The present invention can also be applied to electro-optical devices other than display devices such as walls and information processing devices.

本発明の一実施形態である液晶表示装置について示す図であり、(a)は下側基板に設けられた配向膜の配向方向を示し、(b)は上側基板に設けられた配向膜の配向方向を示す。It is a figure shown about the liquid crystal display device which is one Embodiment of this invention, (a) shows the orientation direction of the orientation film | membrane provided in the lower side board | substrate, (b) is the orientation of the orientation film | membrane provided in the upper side board | substrate. Indicates direction. 本発明の一実施形態である液晶表示装置について、液晶の捩れ方向と視野角方向とを示す図である。It is a figure which shows the twist direction and viewing angle direction of a liquid crystal about the liquid crystal display device which is one Embodiment of this invention. 配向膜の配向処理方法の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the alignment processing method of an alignment film. 本発明の他の実施形態である液晶表示装置について、配向分割の仕方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of alignment division | segmentation about the liquid crystal display device which is other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 下側基板
2 上側基板
5 画素電極
7 基板
8 フォトレジスト
9 配向膜
1 Lower substrate 2 Upper substrate 5 Pixel electrode 7 Substrate 8 Photoresist 9 Alignment film

Claims (4)

ネマチック相を示し、かつ負の誘電異方性を有する液晶分子からなる液晶層と、
該液晶層を挟持するように配置された一対の基板と、
該一対の基板のそれぞれの液晶層側の面に設けられた配向膜と
を備えた液晶電気光学装置であって、
該配向膜は、電圧無印加時に該液晶分子を該一対の基板の表面に対して略垂直に配向させるように構成されており、
該一対の基板の一方の基板上の配向膜および該一対の基板の他方の基板上の配向膜のそれぞれは、2種類の配向領域に分割されており、該2種類の配向領域は、該液晶分子のプレティルト方向が互いに異なるように構成されており、該液晶分子のプレティルト方向は、該一対の基板の表面に垂直な方向に対して傾いている方向であり、
該一対の基板は、該一方の基板上の配向領域の境界と該他方の基板上の配向領域の境界とが交差するように配置されており、
該一方の基板上の配向膜および該他方の基板上の配向膜は、無機物の蒸着を蒸着方向を変えて2回行う2方向からの斜め方向蒸着法によって、該配向領域の境界と該液晶分子のプレチルト方向とが略平行になるように該各配向領域形成するとともに、垂直配向のための3回目の蒸着を行ってなる無機物膜である、液晶電気光学装置。
A liquid crystal layer comprising a liquid crystal molecule exhibiting a nematic phase and having negative dielectric anisotropy;
A pair of substrates arranged to sandwich the liquid crystal layer;
A liquid crystal electro-optic device comprising: an alignment film provided on each liquid crystal layer side surface of the pair of substrates;
The alignment film is configured to align the liquid crystal molecules substantially perpendicular to the surfaces of the pair of substrates when no voltage is applied,
Each of the alignment film on one substrate of the pair of substrates and the alignment film on the other substrate of the pair of substrates is divided into two types of alignment regions, and the two types of alignment regions are the liquid crystal The pretilt directions of the molecules are configured to be different from each other, and the pretilt direction of the liquid crystal molecules is a direction inclined with respect to a direction perpendicular to the surfaces of the pair of substrates,
The pair of substrates are arranged such that the boundary of the alignment region on the one substrate intersects the boundary of the alignment region on the other substrate,
The alignment film on the one substrate and the alignment film on the other substrate are formed by subjecting the boundary between the alignment region and the liquid crystal molecule to an oblique direction evaporation method from two directions in which the inorganic material is evaporated twice by changing the evaporation direction. together with the pretilt directions to form a respective alignment regions to be substantially parallel, a inorganic film formed by performing third deposition for vertical alignment, the liquid crystal electro-optical device.
前記2種類の配向領域は、前記液晶分子のプレティルト方向がほぼ180゜異なるように構成されている、請求項1に記載の液晶電気光学装置。   2. The liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein the two kinds of alignment regions are configured so that a pretilt direction of the liquid crystal molecules differs by approximately 180 °. 前記一対の基板は、前記一方の基板上の配向領域の境界と前記他方の基板上の配向領域の境界とが略直交するように配置されている、請求項1に記載の液晶電気光学装置。   2. The liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein the pair of substrates is arranged such that a boundary between alignment regions on the one substrate and a boundary between alignment regions on the other substrate are substantially orthogonal to each other. 前記一方の基板上の配向膜は、前記一方の基板上の配向領域の境界と前記液晶分子のプレティルト方向とが略平行となるように構成されており、前記他方の基板上の配向膜は、前記他方の基板上の配向領域の境界と前記液晶分子のプレティルト方向とが略平行となるように構成されている、請求項1に記載の液晶電気光学装置。   The alignment film on the one substrate is configured such that the boundary of the alignment region on the one substrate and the pretilt direction of the liquid crystal molecules are substantially parallel, and the alignment film on the other substrate is The liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein a boundary between alignment regions on the other substrate and a pretilt direction of the liquid crystal molecules are substantially parallel.
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