JP4759884B2

JP4759884B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP4759884B2
Application number: JP2001257591A
Authority: JP
Inventors: 徹也佐竹; 孝博西岡; 佳寿子脇田; 哲之藏田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003066491A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display having viewing angle characteristic excellent in symmetric property in addition to high-speed response characteristic resulting from bend alignment. SOLUTION: Alignment layers 15 formed on a pixel electrode 13 and a counter electrode 14 are aligned so that the layers 15 are made almost antiparallel to each other. A chiral nematic liquid crystal in a unit pixel is divided into at least two bend alignment regions 41, 42 by the electric field formed between the electrodes 13 and 14.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関するものであり、特に視野角特性の対称性に優れた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどの表示方式によるアクティブマトリクス形液晶表示装置が量産されている。これらの液晶表示装置が、テレビ、マルチメディアモニターなど動画表示主体の用途へとその適用範囲を拡大するにつれて、応答速度の改善が重要な課題となっている。
高速応答を実現する表示方式として、ベンド配向あるいはそれに類似した配向（以下、ベンド配向とする）を用いるＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｅｎｄ）モードが提案されている。ベンド配向は、応答に際して液晶層内にバックフローが発生しないため、原理的に高速応答特性を有することが明らかにされている。
【０００３】
ＯＣＢモードは、初期配向状態によって２つに大別される。１つは初期配向がスプレイ配向の場合で、もう１つはツイスト配向の場合である。図８は従来のＯＣＢモードの液晶層の配向状態を説明する図であり、その（ａ）はベンド配向、その（ｂ）はスプレイ配向の場合の初期配向、その（ｃ）はツイスト配向の場合の初期配向を説明する図である。図８において、１は液晶分子、２は電極基板側配向膜、３は対向基板側配向膜、４は電極基板側配向膜の配向処理方向、５は対向基板側配向膜の配向処理方向である。初期配向がスプレイ配向、ツイスト配向のいずれの場合においても、電極基板側と対向基板側の配向処理方向は略平行となるように配向処理が施される。
【０００４】
初期配向がスプレイ配向の場合には、駆動電圧を大幅に超える数１０Ｖの高電圧の印加によって液晶表示装置全ての画素をベンド配向に転移させる必要がある。そのためには高電圧印加用の駆動回路や、画素内にベンド転移のための転移核発生構造を付加することが必要となり、製造コストの増加を招く。また、低温下ではベンド転移しにくいために一部の画素が転移せず、適正な表示ができないといった課題もある。
【０００５】
一方、初期配向がツイスト配向の場合には、電圧印加によりツイスト配向からベンド配向へ連続的に変化するため、ベンド転移のための特別な回路や構造は必要ない。しかしながら、初期配向をツイスト配向とするためには、カイラル液晶の適用が不可避であり、その結果、装置駆動電圧域においてツイスト配向成分の残ったベンド配向となるために視野角特性の非対称性を引き起こす。
【０００６】
初期配向がツイスト配向の場合の非対称な視野角特性の改善を目的として、特開平１１−１０９３５７号公報、特開２０００−３５６７７３号公報には、マルチドメイン化法が提案されている。本方法によれば、１つの画素内に互いに反対方向となる２つの配向処理領域を形成し、ツイスト配向の主視野角方向が１８０°異なる２つのドメインを作ることによって、非対称な視野角特性が改善される。しかしながら、本方法ではマスクラビング、フォトリソグラフィ、光配向などの高コストでかつ信頼性が不充分なプロセスを適用する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
初期配向がツイスト配向であるＯＣＢモードの液晶表示装置は、ベンド転移処理が不要であるという利点を有するものの、視野角特性が非対称であるという課題がある。既に提案されているマルチドメイン化法は、視野角特性の改善には有効であるが、製造コストが増加するという課題がある。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ベンド配向による高速応答特性に加え、対称性に優れた視野角特性を有する液晶表示装置を安価に提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液晶表示装置は、内面側に画素電極を備えた電極基板と、この電極基板に対向して配置され内面側に対向電極を備えた対向基板と、電極基板と対向基板に挟持されたカイラルネマチック液晶とを備え、画素電極及び対向電極上に形成された配向膜が互いに略反平行方向に配向処理され、画素電極と対向電極との間の電界であって、画素電極の一端付近で配向処理方向に対し鋭角方向に生じる斜め電界と、対向電極の画素電極の一端と対角に位置する端部付近で配向処理方向に対し鋭角方向に生じる斜め電界によって、カイラルネマチック液晶中の液晶分子の配向方向を制御することにより単位画素内のカイラルネマチック液晶が少なくとも２つのベンド配向領域に分割されるものである。
【００１２】
また、斜め電界が、画素電極及び対向電極の少なくとも一方の電極に設けた突起により形成されるものである。
【００１３】
また、斜め電界が、画素電極及び対向電極の少なくとも一方の電極に設けたスリットにより形成されるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を図１を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態１の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図であり、その（ａ）は電圧非印加時、その（ｂ）は電圧印加時（装置駆動時）の状態を示す図である。図１において、１１は電極基板、１２は対向基板、１３は画素電極、１４は対向電極、１５は配向膜、１６はカイラルネマチック液晶からなる液晶分子、１７は光学補償フィルム、１８及び１９は偏光板、２０はバックライト、２１及び２２は導電性材料からなる導電性突起である。
【００１６】
図１の液晶表示装置の構成及びその製造方法について説明する。
画素電極１３及び対向電極１４の一端付近の表面にはそれぞれ導電性突起２１、２２が形成される。画素電極１３及び導電性突起２１が形成された電極基板１１、対向電極１４及び導電性突起２２が形成された対向基板１２の表面には、配向膜１５が形成され、それぞれ導電性突起が形成された側を起点とするように一方向にラビングによる配向処理が施される。図１において、矢印Ａは電極基板１１上の配向膜１５の配向処理方向、矢印Ｂは対向基板１２上の配向膜１５の配向処理方向である。
なお、画素電極１３は画素の周辺領域を除いた内側の領域に形成されるのに対し、対向電極１４は画素領域全面に形成される。
【００１７】
次に、配向膜１５が形成された面が互いに内側になるようにし、電極基板１１と対向基板１２との間隙が一定になるようにスペーサ（図示せず）を配置した後、電極基板１１と対向基板１２とを平行に対向させ、表示エリア外に形成したシール剤（図示せず）により貼り合せる。このとき、電極基板１１と対向電極１２のラビングによる配向処理方向が互いに略反平行方向となるように貼り合せる。これにより、画素電極１３の一端に設けられた導電性突起２１と対向電極１４の一端に設けられた導電性突起２２が画素内で対角に位置するようになる。
【００１８】
次に、電極基板１１と対向基板１２との間隙にはカイラルネマチック液晶（液晶分子１６）を封入する。その後対向基板１２の裏面に光学補償フィルム１７を貼り付け、電極基板１１及び対向電極１２側の光学補償フィルム１７の裏面に偏光板１８，１９を貼り付ける。電極基板１１側の偏光板１８の裏面側には、電極基板１１の裏面側に向けて光を放射するバックライト２０を設ける。
【００１９】
図２は、図１における電極基板の平面構造の一例を示す図である。図２において、２３はトランジスタ、２４は信号線、２５はゲート線である。図２の例は、隣接する画素用のゲート線に沿って画素電極１３の一端に導電性突起２１を設けるものである。
図２のように、各単位画素にはトランジスタ２３が設けられ、信号線２４、ゲート線２５によりトランジスタ２３をオン／オフすることにより、画素電極１３の電圧をオン／オフすることができる。
【００２０】
図１を用いて、電圧非印加時及び電圧印加時の液晶の配向状態について説明する。
電極基板１１と対向基板１２の間に封入された液晶は、電圧非印加時には、図１（ａ）のように、電極基板１１及び対向基板１２との界面付近の液晶分子は配向処理方向に沿って僅かに立ち上がり、カイラルネマチック液晶を用いるので、スプレイ配向を含んだ１８０°ツイスト配向となる。
【００２１】
電圧印加時には、画素電極１３と対向電極１４との間に生じる電界により液晶分子が立ち上がる。図１（ｂ）のように、画素電極１３上に設けられた導電性突起２１の近傍では、導電性突起２１によって斜め電界３１が生じ、この斜め電界３１と液晶分子１６の長軸が平行となるように、電極基板１１側から液晶分子１６が立ち上がり、電極基板１１側を起点としてベンド配向となる。なお、このとき、対向基板１２近傍ではスプレイ配向を含むので厳密にはベンド配向とは言えないが、本明細書においては、このような一部スプレイ配向を含んだベンド配向に類似する配向もベンド配向に含める。
一方、対向電極１４上に設けられた導電性突起２２近傍では、導電性突起２２によって生じる斜め電界３２によって、この斜め電界３２と液晶分子１６の長軸が平行となるように対向基板１２側から液晶分子１６が立ち上がり、対向基板１２側を起点としてベンド配向となる。なお、この場合も同様に、一部スプレイ配向を含んだベンド配向である。
【００２２】
このように、画素の中央より左側の領域では電極基板１１側から液晶分子１６が立ち上がり、画素の中央より右側の領域では対向基板１２側から液晶分子１６が立ち上がることにより、転傾線４５を境界として、画素内にツイスト配向の主視野角方向が１８０°異なる２つのベンド配向領域４１，４２（ドメイン）が形成される。
【００２３】
このように、単位画素内で、主視野角方向が１８０°異なる２つの配向領域４１、４２に分割されることにより、対称性に優れた輝度分布を有する液晶表示装置が実現できる。その結果、ベンド配向による高速応答特性に加え、視野角特性に優れた液晶表示装置が実現できる効果がある。
【００２４】
なお、導電性突起を設けない場合にも、電極基板１１側から液晶分子１６が立ち上がる領域と、対向基板１２側から液晶分子１６が立ち上がる領域ができ、画素内にツイスト配向の主視野角方向が１８０°異なる複数の配向領域が形成されるが、確実にドメイン分割するためには、上述のように、電極基板及び対抗基板の近傍で斜め電界が生じる画素構造とすることが望ましい。
【００２５】
以下、実施の形態１の液晶表示装置を作製した例を詳細に説明する。
実施の形態１では、配向膜１５にＪＳＲ製の可溶性ポリイミドＡＬ３０４６を使用し、画素電極１２および対向電極１３上に形成された配向膜１５の配向処理方向が互いに略反平行方向になるように、電極基板１１側の配向膜１５にはパネルに向かって上方向（図１及び２において矢印Ａの方向）に、対向基板１２側の配向膜１５には下方向（図１において矢印Ｂの方向）に、ラビングによる配向処理を行なった。その後、６μｍの樹脂製球状スペーサ（積水ファインケミカル製ミクロパールＳＰ−ＡＤ、垂直配向表面処理品）を用いて、パネルギャップ（即ち、液晶層の厚み）を６μｍに調整した。液晶にはカイラル剤を添加したカイラルネマチック液晶を用いた。その物性値を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
なお、液晶のカイラルピッチｐは１５μｍとしたが、初期配向をツイスト配向とするためには、カイラルピッチｐは下記式（１）で表される範囲であればよい。
【００２８】
４ｄ／３＜ｐ＜４ｄ…（１）
ここで、ｄ［μｍ］はパネルギャップである。
なお、配向処理方向が反平行方向からずれて、ねじれ角Φが１８０°からずれる場合には、カイラルピッチｐは下記式（２）で表される範囲であればよい。
４πｄ／（２Φ＋π）＜ｐ＜４πｄ／（２Φ−π）…（２）
ここで、Φはねじれ角である。
【００２９】
カイラルピッチｐは好ましくは下記式（３）の範囲が良い。
２ｄ＜ｐ＜３ｄ…（３）
【００３０】
カイラルピッチｐが上記式（１）あるいは上記式（２）の範囲内であれば、初期配向はツイスト配向になるが、カイラルピッチが短いほどツイスト配向が安定になるため、液晶分子が立ち上がりにくくなり、駆動電圧が増加する。逆にカイラルピッチが上限に近すぎると、セルギャップの不均一や、画素内の凹凸構造によって、初期配向がスプレイ配向になる。またカイラルピッチが上限に近い場合、初期配向がツイスト配向となっても、電圧印加時にスプレイ配向に配向転移し、適正な表示ができなくなる。
【００３１】
なお、カイラル液晶のカイラルの方向は左カイラルとしたが、もちろん右カイラルであっても構わない。
【００３２】
駆動電圧はオフ電圧を２．５Ｖ、オン電圧を６．５Ｖとし、低電圧側が白表示となるノーマリーホワイトモードを用いた。
【００３３】
電極基板１１と対向基板１２の外側面には、光学補償フィルム１７、及び偏光板１８、１９を貼付けた。光学補償フィルム１７には負のｃプレートとａプレートを使用した。光学補償フィルム１７には、２軸フィルムを用いてもよい。なお、光学補償フィルム１７は電極基板１１の外側に設けてもよく、対向基板１２、電極基板１１の両基板の外側に設けてもよい。
【００３４】
上記手順で作製された液晶表示装置に電圧を印加し、画素の配向の様子を顕微鏡で観察したところ、単位画素内に２つのドメインが形成されていることが確認された。
【００３５】
図３は、この発明の実施の形態１の方法により作製した液晶表示装置の白表示時（オフ電圧２．５Ｖ印加時）の左右方向輝度分布の測定結果を示す図である。測定には大塚電子製液晶評価装置ＬＣＤ５０００を使用した。図３に示されるように、左右対称な輝度分布が実現できた。
【００３６】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２の液晶表示装置の単位画素の断面の構成を模式的に示す図である。なお、電圧非印加時と電圧印加時の液晶分子の配向状態は図１とほぼ同様であり、その図示は省略する。
実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、実施の形態１では画素電極１３と対向電極１４の両方に導電性突起２１、２２を設けたが、実施の形態２では画素電極１３にのみ導電性突起２１を設ける点である。この点を除けば、実施の形態１と同じである。
【００３７】
画素電極１３上に設けられた導電性突起２１の近傍では、導電性突起２１によって斜め電界３３が生じ、この斜め電界３３と液晶分子の長軸が平行となるように、電極基板１１側から液晶分子の立ち上がり、電極基板１１側を起点としてベンド配向となる。この点は実施の形態１と同じである。
【００３８】
図４に示される画素構造においては、対向電極１４は、画素全面に形成され、画素電極１３は、画素の内側領域に形成され、画素の右側領域の対向基板１２側の画素端部付近では斜め電界３４が生じる。この斜め電界３４と液晶分子の長軸が平行になるように対向基板１２側から液晶分子が立ち上がり、対向基板１２側を起点としてベンド配向となる。
したがって、画素の左側領域では、電極基板１１側から液晶分子が立ち上がり、画素の右側領域では、対向基板１２側から液晶分子が立ち上がるので、画素内に２つのベンド配向領域が形成される。
このように、画素電極１３にのみ導電性突起２１を設ける場合にも２ドメイン化は可能であり、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３９】
図４に示される画素構造の液晶表示装置を作製し、その液晶表示装置に電圧を印加し、画素の配向の様子を顕微鏡で観察したところ、画素内に２つのドメインが形成されていることが確認された。
【００４０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３の液晶表示装置の単位画素の断面の構成を模式的に示す図である。なお、電圧非印加時と電圧印加時の液晶分子の配向状態の図示は省略する。
実施の形態３が実施の形態１と異なるのは、実施の形態１では画素電極１３と対向電極１４の両方に、配向処理方向の起点側に導電性突起２１，２２を設けたが、実施の形態３では画素電極１３と対向電極１４の両方に配向処理方向の終点側に誘電体突起５１、５２を設ける点である。この点を除けば、実施の形態１と同じである。
【００４１】
実施の形態３の液晶表示装置においては、画素電極１３上に設けられた誘電体突起５１の近傍では、誘電体突起５１によって斜め電界３５が生じ、この斜め電界３５と液晶分子の長軸が平行となるように、電極基板１１側から液晶分子の立ち上がり、電極基板１１側を起点としてベンド配向となる。一方、対向電極１４上に設けられた誘電体突起５２の近傍では、誘電体突起５２によって斜め電界３６が生じ、この斜め電界３６と液晶分子の長軸が平行となるように、対向基板１２側から液晶分子の立ち上がり、対向基板１２側を起点としてベンド配向となる。
【００４２】
このように、画素電極１３と対向電極１４に誘電体突起５１、５２を設ける場合にも２ドメイン化は可能であり、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４３】
図５に示される画素構造の液晶表示装置を作製し、その液晶表示装置に電圧を印加し、画素の配向の様子を顕微鏡で観察したところ、画素内に２つのドメインが形成されていることが確認された。
【００４４】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４の液晶表示装置の単位画素の断面の構成を模式的に示す図である。なお、電圧非印加時と電圧印加時の液晶分子の配向状態は図１とほぼ同様であり、その図示は省略する。
実施の形態４が実施の形態１と異なるのは、実施の形態１では画素電極と対向電極の両方に導電性突起を設けたが、実施の形態４では画素電極と対向電極の何れにも導電性突起を設けずに、配向処理方向の終点側の端部に、画素電極１３の端部より内側になるようにスリット６１（対向電極非形成領域）を設けた対向電極６４を用いる点である。この点を除けば、実施の形態１と同じである。
【００４５】
図６に示される画素構造においては、画素の左側領域では、対向電極６４の端部が画素電極１３の端部より内側になるようにスリット６１を設けるので、画素の左側領域の電極基板１１側の画素端部付近では斜め電界３７が生じる。この斜め電界３７と液晶分子の長軸が平行になるように電極基板１１側から液晶分子が立ち上がり、電極基板１１側を起点としてベンド配向となる。
一方、画素の右側領域では、対向電極６４は、画素の端部まで形成され、画素電極１３は、画素の内側領域に形成されるので、画素の右側領域の対向基板１２側の画素端部付近では斜め電界３８が生じる。この斜め電界３８と液晶分子の長軸が平行になるように対向基板１２側から液晶分子が立ち上がり、対向基板１２側を起点としてベンド配向となる。
【００４６】
このように、スリット６１を設けた対向電極６４を用いる場合にも２ドメイン化は可能であり、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４７】
図６に示される画素構造の液晶表示装置を作製し、その液晶表示装置に電圧を印加し、画素の配向の様子を顕微鏡で観察したところ、画素内に２つのドメインが形成されていることが確認された。
【００４８】
なお、電極基板及び対抗基板の近傍で斜め電界が生じる画素構造として、実施の形態１から４に示したものに限られるものではなく、画素電極の一端付近で配向処理方向に対し鋭角方向に生じる斜め電界と、対向電極の上記画素電極の一端と対角に位置する端部付近で配向処理方向に対し鋭角方向に生じる斜め電界とが生じるような画素構造であればよい。このような斜め電界は、例えば、上述のように、導電性突起や誘電体突起を設けたり、画素電極と対向電極の端部の位置関係を利用して得ることができる。
【００４９】
参考の形態．図７は、この発明の参考の形態の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図であり、その（ａ）は電圧非印加時、その（ｂ）は電圧印加時（装置駆動時）の状態を示す図である。参考の形態が実施の形態１と異なるのは、実施の形態１では画素電極１３と対向電極１４の両方に導電性突起２１、２２を設けたが、参考の形態では画素電極と対向電極の何れにも導電性突起を設けずに、配向処理方向の終点側の表面を粗面化した画素電極７３及び対向電極を７４用いる点である。この点を除けば、実施の形態１と同じである。
【００５０】
図７において、画素電極７３の粗面部７１、対向電極７４の粗面部７１は、画素電極及び対向電極の表面を塩酸／硝酸混合溶液に曝すことにより形成する。
【００５１】
上述した実施の形態１から４は、電極基板及び対向基板近傍での斜め電界を利用して配向制御するものであるが、参考の形態は、配向膜の表面粗度による液晶分子のプレチルト角（基板面に対する液晶分子の長軸の傾き角）の違いを利用して配向制御するものである。すなわち、表面形状が粗い場合には同じラビング条件でもプレチルト角が小さくなるために、画素内にプレチルト角が大きい領域と小さい領域が形成され、電極印加時にプレチルト角が大きい電極側から液晶分子が立ち上がることを利用するものである。
【００５２】
図７においては、画素の左側の領域では、対向電極７４の粗面部７２上に形成した配向膜１５の表面が粗面化するので、プレチルト角は電極基板１１側の方が大きく、電圧印加時には、電極基板１１側から液晶分子が立ち上がりベンド配向となる。画素の右側の領域では、逆に、画素電極７３の粗面部７１上に形成した配向膜１５の表面が粗面化しているので、プレチルト角は対向基板１２側の方が大きく、電圧印加時には、対向基板１２側から液晶分子が立ち上がりベンド配向となる。
【００５３】
このように、電極の表面粗度の違いを利用する方法でも液晶分子が立ち上る方向を制御でき、画素の中央より左側の領域では電極基板１１側から液晶分子が立ち上がり、画素の中央より右側の領域では対向基板１２側から液晶分子が立ち上がることにより、転傾線４６を境界として、画素内にツイスト配向の主視野角方向が１８０°異なる２つのベンド配向領域４３，４４（ドメイン）が形成される。
【００５４】
このように、電極の表面粗度の違いを利用する方法でも２ドメイン化は可能であり、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５５】
図７に示される画素構造の液晶表示装置を作製し、その液晶表示装置に電圧を印加し、画素の配向の様子を顕微鏡で観察したところ、画素内に２つのドメインが形成されていることが確認された。
【００５６】
なお、配向膜の表面を粗面化する方法として、画素電極及び対向電極の表面をするものについて説明したが、これに限らず、他の方法により配向膜の表面を粗面化してもよい。
【００５７】
比較例．
図９は、比較例の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図であり、その（ａ）は電圧非印加時、その（ｂ）は電圧印加時（装置駆動時）の状態を示す図である。
比較例が実施の形態１と異なるのは、実施の形態１では画素電極１３と対向電極１４の両方に導電性突起２１、２２を設け、電極基板１１側の配向膜１５の配向処理方向と対向基板１２側の配向膜１５の配向処理方向を反平行方向としたが、比較例では画素電極１３と対向電極１４の両方に導電性突起を設けずに、且つ、電極基板１１側の配向膜１５の配向処理方向（図９中の矢印Ａ）と対向基板１２側の配向膜１５の配向処理方向（図９中の矢印Ａ）を同じ方向（平行方向）とする点である。この点を除けば、実施の形態１と同じである。
【００５８】
比較例の場合には、図９のように、電圧非印加時には、図８（ｃ）と同様のツイスト配向となり、電圧印加時には、ツイスト配向からベンド配向に連続的に変化する（図９（ｂ））。しかし、２つのドメインは形成されずに、１つのドメインのみとなる。
【００５９】
図１０は、比較例の方法により作製した液晶表示装置の白表示時（オフ電圧２．５Ｖ印加時）の左右方向輝度分布の測定結果を示す図である。測定条件は実施の形態１と同じである。図１０に示されるように、左方向の輝度が大きく、左右非対称な輝度分布となった。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液晶表示装置は、画素電極及び対向電極上に形成された配向膜を互いに略反平行方向となるように配向処理して、画素電極と対向電極との間の電界であって、画素電極の一端付近で配向処理方向に対し鋭角方向に生じる斜め電界と、対向電極の画素電極の一端と対角に位置する端部付近で配向処理方向に対し鋭角方向に生じる斜め電界によって、カイラルネマチック液晶中の液晶分子の配向方向を制御することにより、単位画素内のカイラルネマチック液晶が少なくとも２つのベンド配向領域に分割されるようにするので、対称性に優れた輝度分布を有する液晶表示装置が実現できる。その結果、ベンド配向による高速応答特性に加え、視野角特性に優れた液晶表示装置が実現できる効果がある。
【００６３】
また、画素電極及び対向電極の少なくとも一方の電極に突起またはスリットを設けることにより、斜め電界を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図であり、その（ａ）は電圧非印加時、その（ｂ）は電圧印加時（装置駆動時）の状態を示す図である。
【図２】図１における電極基板の平面構造の一例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１の液晶表示装置の白表示時の左右方向輝度分布の測定結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図である。
【図７】この発明の参考の形態の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図であり、その（ａ）は電圧非印加時、その（ｂ）は電圧印加時（装置駆動時）の状態を示す図である。
【図８】従来のＯＣＢモードの液晶層の配向状態を説明する図であり、その（ａ）はベンド配向、その（ｂ）はスプレイ配向の場合の初期配向、その（ｃ）はツイスト配向の場合の初期配向を説明する図である。
【図９】比較例の液晶表示装置の単位画素内の断面の構成を模式的に示す図であり、その（ａ）は電圧非印加時、その（ｂ）は電圧印加時（装置駆動時）の状態を示す図である。
【図１０】比較例の方法により作製した液晶表示装置の白表示時の左右方向輝度分布の測定結果を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device excellent in symmetry of viewing angle characteristics.
[0002]
[Prior art]
Currently, active matrix liquid crystal display devices using display methods such as a TN (twisted nematic) mode, an IPS (in-plane switching) mode, and a VA (vertical alignment) mode are mass-produced. As these liquid crystal display devices expand the application range to applications mainly for moving picture display such as televisions and multimedia monitors, improvement of response speed becomes an important issue.
An OCB (Optically Compensated Bend) mode using bend alignment or similar alignment (hereinafter referred to as bend alignment) has been proposed as a display method for realizing high-speed response. It has been clarified that the bend alignment has a high-speed response characteristic in principle because no backflow occurs in the liquid crystal layer upon response.
[0003]
The OCB mode is roughly divided into two according to the initial alignment state. One is when the initial orientation is splay orientation, and the other is when twist orientation. FIG. 8 is a diagram for explaining the alignment state of a conventional OCB mode liquid crystal layer, in which (a) is a bend alignment, (b) is an initial alignment in the case of a splay alignment, and (c) is a twist alignment. It is a figure explaining the initial orientation of. In FIG. 8, 1 is a liquid crystal molecule, 2 is an electrode substrate side alignment film, 3 is a counter substrate side alignment film, 4 is an alignment processing direction of the electrode substrate side alignment film, and 5 is an alignment processing direction of the counter substrate side alignment film. . Regardless of whether the initial orientation is splay orientation or twist orientation, the orientation treatment is performed so that the orientation treatment directions on the electrode substrate side and the counter substrate side are substantially parallel.
[0004]
When the initial alignment is the splay alignment, it is necessary to transfer all the pixels of the liquid crystal display device to the bend alignment by applying a high voltage of several tens of volts that greatly exceeds the driving voltage. For this purpose, it is necessary to add a driving circuit for applying a high voltage and a structure for generating transition nuclei for bend transition in the pixel, resulting in an increase in manufacturing cost. In addition, since the bend transition is difficult at a low temperature, there is a problem that some pixels are not transferred and proper display cannot be performed.
[0005]
On the other hand, when the initial orientation is twist orientation, a special circuit or structure for bend transition is not necessary because the orientation changes continuously from the twist orientation to the bend orientation by applying a voltage. However, in order to set the initial alignment to twist alignment, it is inevitable to apply chiral liquid crystal. As a result, the bend alignment with the twist alignment component remaining in the device driving voltage range results in asymmetry of viewing angle characteristics. .
[0006]
In order to improve asymmetric viewing angle characteristics when the initial orientation is twist orientation, a multi-domain method is proposed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-109357 and 2000-356773. According to this method, two alignment processing regions that are opposite to each other are formed in one pixel, and two domains that are 180 ° different in the main viewing angle direction of twist alignment are formed. Improved. However, in this method, it is necessary to apply high-cost and insufficiently reliable processes such as mask rubbing, photolithography, and photo-alignment.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An OCB mode liquid crystal display device whose initial alignment is twist alignment has an advantage that a bend transition treatment is not necessary, but has a problem that viewing angle characteristics are asymmetric. The already proposed multi-domain method is effective in improving the viewing angle characteristics, but has a problem that the manufacturing cost increases.
[0008]
The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a liquid crystal display device having a viewing angle characteristic with excellent symmetry in addition to a high-speed response characteristic due to bend alignment at low cost. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal display device according to the present invention is sandwiched between an electrode substrate having a pixel electrode on the inner surface side, a counter substrate disposed facing the electrode substrate and having a counter electrode on the inner surface side, and the electrode substrate and the counter substrate. And an alignment film formed on the pixel electrode and the counter electrode is aligned in a substantially antiparallel direction, and an electric field between the pixel electrode and the counter electrode is provided. An oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction in the vicinity of one end of the pixel electrode, and an oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction in the vicinity of the end portion opposite to the one end of the pixel electrode of the counter electrode. Controlling the orientation of liquid crystal molecules in chiral nematic liquid crystal by electric field Thus, the chiral nematic liquid crystal in the unit pixel is divided into at least two bend alignment regions.
[0012]
Further, the oblique electric field is formed by a protrusion provided on at least one of the pixel electrode and the counter electrode.
[0013]
Further, the oblique electric field is formed by a slit provided in at least one of the pixel electrode and the counter electrode.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a cross section in a unit pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention, in which (a) is when no voltage is applied, and (b) is when voltage is applied ( It is a figure which shows the state of the time of an apparatus drive. In FIG. 1, 11 is an electrode substrate, 12 is a counter substrate, 13 is a pixel electrode, 14 is a counter electrode, 15 is an alignment film, 16 is a liquid crystal molecule composed of chiral nematic liquid crystal, 17 is an optical compensation film, and 18 and 19 are polarized light. A plate, 20 is a backlight, and 21 and 22 are conductive protrusions made of a conductive material.
[0016]
A configuration of the liquid crystal display device of FIG. 1 and a manufacturing method thereof will be described.

Conductive protrusions

21 and 22 are formed on the surfaces near one end of the pixel electrode 13 and the counter electrode 14, respectively. An alignment film 15 is formed on the surface of the electrode substrate 11 on which the pixel electrode 13 and the conductive protrusion 21 are formed, and on the surface of the counter substrate 12 on which the counter electrode 14 and the conductive protrusion 22 are formed. An orientation process is performed by rubbing in one direction so as to start from the other side. In FIG. 1, the arrow A is the alignment process direction of the alignment film 15 on the electrode substrate 11, and the arrow B is the alignment process direction of the alignment film 15 on the counter substrate 12.
The pixel electrode 13 is formed in an inner region excluding the peripheral region of the pixel, whereas the counter electrode 14 is formed over the entire pixel region.
[0017]
Next, after arranging the spacers (not shown) so that the surfaces on which the alignment film 15 is formed are inside each other and the gap between the electrode substrate 11 and the counter substrate 12 is constant, The counter substrate 12 is opposed in parallel, and is bonded by a sealant (not shown) formed outside the display area. At this time, the electrode substrate 11 and the counter electrode 12 are bonded so that the alignment treatment directions by rubbing are substantially antiparallel to each other. Accordingly, the conductive protrusion 21 provided at one end of the pixel electrode 13 and the conductive protrusion 22 provided at one end of the counter electrode 14 are positioned diagonally in the pixel.
[0018]
Next, chiral nematic liquid crystal (liquid crystal molecules 16) is sealed in the gap between the electrode substrate 11 and the counter substrate 12. Thereafter, the optical compensation film 17 is attached to the back surface of the counter substrate 12, and the

polarizing plates

18 and 19 are attached to the back surfaces of the electrode substrate 11 and the optical compensation film 17 on the counter electrode 12 side. On the back surface side of the polarizing plate 18 on the electrode substrate 11 side, a backlight 20 that emits light toward the back surface side of the electrode substrate 11 is provided.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing an example of a planar structure of the electrode substrate in FIG. In FIG. 2, 23 is a transistor, 24 is a signal line, and 25 is a gate line. In the example of FIG. 2, the conductive protrusion 21 is provided at one end of the pixel electrode 13 along the gate line for the adjacent pixel.
As shown in FIG. 2, each unit pixel is provided with a transistor 23, and the voltage of the pixel electrode 13 can be turned on / off by turning on / off the transistor 23 with the signal line 24 and the gate line 25.
[0020]
The alignment state of the liquid crystal when no voltage is applied and when a voltage is applied will be described with reference to FIG.
When no voltage is applied to the liquid crystal sealed between the electrode substrate 11 and the counter substrate 12, the liquid crystal molecules in the vicinity of the interface between the electrode substrate 11 and the counter substrate 12 are aligned along the alignment processing direction, as shown in FIG. Since a chiral nematic liquid crystal is used, the 180 ° twist alignment including the splay alignment is obtained.
[0021]
When a voltage is applied, liquid crystal molecules rise due to an electric field generated between the pixel electrode 13 and the counter electrode 14. As shown in FIG. 1B, in the vicinity of the conductive protrusion 21 provided on the pixel electrode 13, an oblique electric field 31 is generated by the conductive protrusion 21, and the oblique electric field 31 and the major axis of the liquid crystal molecules 16 are parallel to each other. In this way, the liquid crystal molecules 16 rise from the electrode substrate 11 side, and bend alignment starts from the electrode substrate 11 side. At this time, since the splay alignment is included in the vicinity of the counter substrate 12, it is not strictly a bend alignment. However, in this specification, an orientation similar to the bend alignment including the partial splay alignment is also bend. Include in orientation.
On the other hand, in the vicinity of the conductive protrusion 22 provided on the counter electrode 14, the diagonal electric field 32 generated by the conductive protrusion 22 causes the diagonal electric field 32 and the long axis of the liquid crystal molecules 16 to be parallel from the counter substrate 12 side. The liquid crystal molecules 16 stand up and bend alignment starting from the counter substrate 12 side. In this case as well, the bend alignment partially includes splay alignment.
[0022]
As described above, the liquid crystal molecules 16 rise from the electrode substrate 11 side in the region on the left side from the center of the pixel, and the liquid crystal molecules 16 rise from the counter substrate 12 side in the region on the right side from the center of the pixel. As a result, two bend alignment regions 41 and 42 (domains) that are 180 ° different in the main viewing angle direction of twist alignment are formed in the pixel.
[0023]
As described above, the liquid crystal display device having a luminance distribution excellent in symmetry can be realized by being divided into the two

alignment regions

41 and 42 whose main viewing angle directions are different by 180 ° within the unit pixel. As a result, there is an effect that a liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics in addition to high-speed response characteristics due to bend alignment can be realized.
[0024]
Even when the conductive protrusion is not provided, a region where the liquid crystal molecules 16 rise from the electrode substrate 11 side and a region where the liquid crystal molecules 16 rise from the counter substrate 12 side are formed, and the main viewing angle direction of twist alignment is present in the pixel. A plurality of alignment regions differing by 180 ° are formed. In order to divide the domains reliably, it is desirable to have a pixel structure in which an oblique electric field is generated in the vicinity of the electrode substrate and the counter substrate as described above.
[0025]
Hereinafter, an example of manufacturing the liquid crystal display device of Embodiment 1 will be described in detail.
In the first embodiment, JSR soluble polyimide AL3046 is used for the alignment film 15, and the alignment treatment directions of the alignment film 15 formed on the pixel electrode 12 and the counter electrode 13 are substantially antiparallel to each other. The alignment film 15 on the electrode substrate 11 side is directed upward (in the direction of arrow A in FIGS. 1 and 2) toward the panel, and the alignment film 15 on the counter substrate 12 side is downward (in the direction of arrow B in FIG. 1). Then, an alignment treatment by rubbing was performed. Thereafter, the panel gap (that is, the thickness of the liquid crystal layer) was adjusted to 6 μm using a 6 μm resin spherical spacer (Micropearl SP-AD manufactured by Sekisui Fine Chemical, vertical alignment surface-treated product). The liquid crystal used was a chiral nematic liquid crystal with a chiral agent added. The physical property values are shown in Table 1.
[0026]
[Table 1]

[0027]
Although the chiral pitch p of the liquid crystal is 15 μm, the chiral pitch p may be in the range represented by the following formula (1) in order to make the initial alignment twist alignment.
[0028]
4d / 3 <p <4d (1)
Here, d [μm] is a panel gap.
In addition, when the orientation treatment direction is deviated from the antiparallel direction and the twist angle Φ is deviated from 180 °, the chiral pitch p may be in a range represented by the following formula (2).
4πd / (2Φ + π) <p <4πd / (2Φ−π) (2)
Here, Φ is a twist angle.
[0029]
The chiral pitch p is preferably in the range of the following formula (3).
2d <p <3d (3)
[0030]
If the chiral pitch p is within the range of the above formula (1) or the above formula (2), the initial alignment is twist alignment, but the shorter the chiral pitch, the more stable the twist alignment, so that the liquid crystal molecules are less likely to rise. The drive voltage increases. On the other hand, if the chiral pitch is too close to the upper limit, the initial alignment becomes splay alignment due to non-uniformity of the cell gap and the uneven structure in the pixel. When the chiral pitch is close to the upper limit, even if the initial orientation is twist orientation, the orientation transitions to splay orientation when a voltage is applied, and proper display cannot be performed.
[0031]
Note that the chiral liquid crystal has a chiral direction of left chiral, but of course, it may be right chiral.
[0032]
The drive voltage used was a normally white mode in which the off voltage was 2.5 V, the on voltage was 6.5 V, and the low voltage side displayed white.
[0033]
An optical compensation film 17 and

polarizing plates

18 and 19 were attached to the outer surfaces of the electrode substrate 11 and the counter substrate 12. As the optical compensation film 17, a negative c plate and an a plate were used. A biaxial film may be used for the optical compensation film 17. The optical compensation film 17 may be provided outside the electrode substrate 11, or may be provided outside both the counter substrate 12 and the electrode substrate 11.
[0034]
When a voltage was applied to the liquid crystal display device manufactured by the above procedure and the state of pixel orientation was observed with a microscope, it was confirmed that two domains were formed in the unit pixel.
[0035]
FIG. 3 is a diagram showing the measurement result of the luminance distribution in the left-right direction during white display (when an off voltage of 2.5 V is applied) of the liquid crystal display device manufactured by the method of Embodiment 1 of the present invention. For the measurement, a liquid crystal evaluation device LCD5000 manufactured by Otsuka Electronics was used. As shown in FIG. 3, a symmetrical luminance distribution can be realized.
[0036]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of a unit pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention. Note that the alignment state of the liquid crystal molecules when no voltage is applied and when the voltage is applied is substantially the same as that in FIG.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the

conductive protrusions

21 and 22 are provided on both the pixel electrode 13 and the counter electrode 14 in the first embodiment, but only the pixel electrode 13 in the second embodiment. The point is that a conductive protrusion 21 is provided. Except for this point, the second embodiment is the same as the first embodiment.
[0037]
In the vicinity of the conductive protrusion 21 provided on the pixel electrode 13, an oblique electric field 33 is generated by the conductive protrusion 21, and the oblique electric field 33 and the long axis of the liquid crystal molecules are parallel to the liquid crystal from the electrode substrate 11 side. The rise of the molecule is bend orientation starting from the electrode substrate 11 side. This is the same as in the first embodiment.
[0038]
In the pixel structure shown in FIG. 4, the counter electrode 14 is formed on the entire surface of the pixel, the pixel electrode 13 is formed in the inner region of the pixel, and obliquely near the pixel end portion on the counter substrate 12 side in the right side region of the pixel. An electric field 34 is generated. The liquid crystal molecules rise from the counter substrate 12 side so that the oblique electric field 34 and the major axis of the liquid crystal molecules are parallel to each other, and bend alignment starts from the counter substrate 12 side.
Accordingly, in the left region of the pixel, liquid crystal molecules rise from the electrode substrate 11 side, and in the right region of the pixel, liquid crystal molecules rise from the counter substrate 12 side, so that two bend alignment regions are formed in the pixel.
As described above, even when the conductive protrusion 21 is provided only on the pixel electrode 13, two domains can be formed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0039]
When a liquid crystal display device having a pixel structure shown in FIG. 4 is manufactured, a voltage is applied to the liquid crystal display device, and the state of pixel orientation is observed with a microscope, two domains are formed in the pixel. confirmed.
[0040]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of a unit pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, illustration of the alignment state of the liquid crystal molecule at the time of voltage non-application and voltage application is abbreviate | omitted.
The third embodiment differs from the first embodiment in that the

conductive protrusions

21 and 22 are provided on both the pixel electrode 13 and the counter electrode 14 on the starting point side in the alignment processing direction in the first embodiment. In the third embodiment,

dielectric protrusions

51 and 52 are provided on both the pixel electrode 13 and the counter electrode 14 on the end point side in the alignment processing direction. Except for this point, the second embodiment is the same as the first embodiment.
[0041]
In the liquid crystal display device according to the third embodiment, an oblique electric field 35 is generated by the dielectric protrusion 51 in the vicinity of the dielectric protrusion 51 provided on the pixel electrode 13, and the oblique electric field 35 and the major axis of the liquid crystal molecules are parallel to each other. Thus, the liquid crystal molecules rise from the electrode substrate 11 side, and bend alignment starts from the electrode substrate 11 side. On the other hand, in the vicinity of the dielectric protrusion 52 provided on the counter electrode 14, an oblique electric field 36 is generated by the dielectric protrusion 52, so that the oblique electric field 36 and the major axis of the liquid crystal molecules are parallel to each other on the counter substrate 12 side. From the rising edge of the liquid crystal molecules, the bend alignment starts from the counter substrate 12 side.
[0042]
As described above, even when the

dielectric protrusions

51 and 52 are provided on the pixel electrode 13 and the counter electrode 14, two domains can be formed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0043]
When a liquid crystal display device having a pixel structure shown in FIG. 5 is manufactured, a voltage is applied to the liquid crystal display device, and the state of pixel orientation is observed with a microscope, two domains are formed in the pixel. confirmed.
[0044]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of a unit pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 4 of the present invention. Note that the alignment state of the liquid crystal molecules when no voltage is applied and when the voltage is applied is substantially the same as that in FIG.
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the conductive protrusions are provided on both the pixel electrode and the counter electrode in the first embodiment. However, in the fourth embodiment, both the pixel electrode and the counter electrode are electrically conductive. This is the point of using the counter electrode 64 provided with the slit 61 (counter electrode non-formation region) so as to be inside the end of the pixel electrode 13 at the end on the end point side in the alignment processing direction without providing the characteristic protrusion. . Except for this point, the second embodiment is the same as the first embodiment.
[0045]
In the pixel structure shown in FIG. 6, in the left region of the pixel, the slit 61 is provided so that the end of the counter electrode 64 is inside the end of the pixel electrode 13, so the electrode substrate 11 side of the left region of the pixel An oblique electric field 37 is generated in the vicinity of the pixel end. The liquid crystal molecules rise from the electrode substrate 11 side so that the oblique electric field 37 and the major axis of the liquid crystal molecules are parallel to each other, and bend alignment starts from the electrode substrate 11 side.
On the other hand, in the right region of the pixel, the counter electrode 64 is formed up to the end of the pixel, and the pixel electrode 13 is formed in the inner region of the pixel, so the vicinity of the pixel end on the counter substrate 12 side of the right region of the pixel Then, an oblique electric field 38 is generated. The liquid crystal molecules rise from the counter substrate 12 side so that the oblique electric field 38 and the major axis of the liquid crystal molecules are parallel to each other, and bend alignment starts from the counter substrate 12 side.
[0046]
As described above, even when the counter electrode 64 provided with the slit 61 is used, two domains can be formed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0047]
When the liquid crystal display device having the pixel structure shown in FIG. 6 is manufactured, a voltage is applied to the liquid crystal display device, and the state of pixel orientation is observed with a microscope, two domains are formed in the pixel. confirmed.
[0048]
Note that the pixel structure in which an oblique electric field is generated in the vicinity of the electrode substrate and the counter substrate is not limited to the one shown in Embodiments 1 to 4, but is generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction in the vicinity of one end of the pixel electrode. Any pixel structure may be used as long as an oblique electric field and an oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction are generated in the vicinity of one end of the counter electrode that is diagonally opposite to the one end of the pixel electrode. Such an oblique electric field can be obtained, for example, by providing conductive protrusions or dielectric protrusions as described above, or by using the positional relationship between the pixel electrode and the end portion of the counter electrode.
[0049]
Reference form . FIG. 7 shows the present invention. Reference form FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration in a unit pixel of the liquid crystal display device, in which (a) illustrates a state when no voltage is applied, and (b) illustrates a state when a voltage is applied (device driving). is there. Reference form However, the first embodiment differs from the first embodiment in that the

conductive protrusions

21 and 22 are provided on both the pixel electrode 13 and the counter electrode 14 in the first embodiment. Reference form Then, the pixel electrode 73 and the counter electrode 74 whose surface on the end point side in the alignment processing direction is roughened without using conductive projections on either the pixel electrode or the counter electrode are used. Except for this point, the second embodiment is the same as the first embodiment.
[0050]
In FIG. 7, the rough surface portion 71 of the pixel electrode 73 and the rough surface portion 71 of the counter electrode 74 are formed by exposing the surface of the pixel electrode and the counter electrode to a hydrochloric acid / nitric acid mixed solution.
[0051]
In the first to fourth embodiments described above, the orientation is controlled using an oblique electric field in the vicinity of the electrode substrate and the counter substrate. Reference form Is to control the orientation by utilizing the difference in the pretilt angle of the liquid crystal molecules (the tilt angle of the major axis of the liquid crystal molecules with respect to the substrate surface) depending on the surface roughness of the alignment film. That is, when the surface shape is rough, the pretilt angle becomes small even under the same rubbing condition, so that a region with a large pretilt angle and a region with a small pretilt angle are formed in the pixel, and liquid crystal molecules rise from the electrode side with a large pretilt angle when an electrode is applied. Is to use that.
[0052]
In FIG. 7, since the surface of the alignment film 15 formed on the rough surface portion 72 of the counter electrode 74 is roughened in the region on the left side of the pixel, the pretilt angle is larger on the electrode substrate 11 side. The liquid crystal molecules rise from the electrode substrate 11 side and bend alignment. Conversely, in the region on the right side of the pixel, since the surface of the alignment film 15 formed on the rough surface portion 71 of the pixel electrode 73 is roughened, the pretilt angle is larger on the counter substrate 12 side. Liquid crystal molecules rise from the side of the counter substrate 12 and bend alignment.
[0053]
As described above, the method in which the difference in surface roughness of the electrodes is used can also control the direction in which the liquid crystal molecules rise. In the region on the left side from the center of the pixel, the liquid crystal molecules rise from the electrode substrate 11 side. Then, when the liquid crystal molecules rise from the counter substrate 12 side, two bend alignment regions 43 and 44 (domains) differing in the main viewing angle direction of twist alignment by 180 ° are formed in the pixel with the tilt line 46 as a boundary. .
[0054]
Thus, even a method using the difference in surface roughness of the electrodes can be made into two domains, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0055]
When a liquid crystal display device having a pixel structure shown in FIG. 7 is manufactured, a voltage is applied to the liquid crystal display device, and the state of pixel orientation is observed with a microscope, two domains are formed in the pixel. confirmed.
[0056]
Note that the method for roughening the surface of the alignment film has been described for the surface of the pixel electrode and the counter electrode. However, the method is not limited to this, and the surface of the alignment film may be roughened by other methods.
[0057]
Comparative example.
FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration in a unit pixel of a liquid crystal display device of a comparative example, in which (a) is when no voltage is applied, and (b) is when voltage is applied (when the device is driven). It is a figure which shows the state of.
The comparative example is different from the first embodiment in the first embodiment in which the

conductive protrusions

21 and 22 are provided on both the pixel electrode 13 and the counter electrode 14 to face the alignment treatment direction of the alignment film 15 on the electrode substrate 11 side. Although the alignment treatment direction of the alignment film 15 on the substrate 12 side is the antiparallel direction, in the comparative example, no conductive protrusion is provided on both the pixel electrode 13 and the counter electrode 14 and the alignment film 15 on the electrode substrate 11 side. The alignment processing direction (arrow A in FIG. 9) and the alignment processing direction (arrow A in FIG. 9) of the alignment film 15 on the counter substrate 12 side are the same direction (parallel direction). Except for this point, the second embodiment is the same as the first embodiment.
[0058]
In the case of the comparative example, as shown in FIG. 9, when no voltage is applied, the twist orientation is the same as in FIG. 8C, and when the voltage is applied, the twist orientation is continuously changed to the bend orientation (FIG. 9B). )). However, two domains are not formed and only one domain is formed.
[0059]
FIG. 10 is a diagram showing measurement results of the luminance distribution in the left-right direction during white display (when an off voltage of 2.5 V is applied) of the liquid crystal display device manufactured by the method of the comparative example. The measurement conditions are the same as in the first embodiment. As shown in FIG. 10, the luminance in the left direction is large and the luminance distribution is asymmetrical.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, the alignment film formed on the pixel electrode and the counter electrode is subjected to the alignment treatment so as to be substantially antiparallel to each other, so that the electric field between the pixel electrode and the counter electrode is obtained. An oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction in the vicinity of one end of the pixel electrode, and an oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction in the vicinity of the end portion opposite to the one end of the pixel electrode of the counter electrode. Controlling the orientation of liquid crystal molecules in chiral nematic liquid crystal by electric field Thus, the chiral nematic liquid crystal in the unit pixel is divided into at least two bend alignment regions, so that a liquid crystal display device having a luminance distribution with excellent symmetry can be realized. As a result, there is an effect that a liquid crystal display device excellent in viewing angle characteristics in addition to high-speed response characteristics due to bend alignment can be realized.
[0063]
In addition, an oblique electric field can be reliably formed by providing a protrusion or a slit on at least one of the pixel electrode and the counter electrode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration in a unit pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention, in which (a) is when no voltage is applied, and (b) is when voltage is applied. It is a figure which shows the state (at the time of apparatus drive).
FIG. 2 is a diagram showing an example of a planar structure of an electrode substrate in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a measurement result of a luminance distribution in the left-right direction during white display of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration in a unit pixel of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration in a unit pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a cross section in a unit pixel of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 of the present invention Reference form FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration in a unit pixel of the liquid crystal display device, in which (a) illustrates a state when no voltage is applied, and (b) illustrates a state when a voltage is applied (device driving). is there.
FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating the alignment state of a conventional OCB mode liquid crystal layer, in which (a) is a bend alignment, (b) is an initial alignment in the case of a splay alignment, and (c) is a twist alignment. It is a figure explaining the initial orientation in a case.
FIGS. 9A and 9B are diagrams schematically showing a configuration of a cross section in a unit pixel of a liquid crystal display device of a comparative example, in which FIG. 9A is when no voltage is applied, and FIG. 9B is when voltage is applied (when the device is driven); It is a figure which shows the state of.
FIG. 10 is a diagram showing the measurement result of the luminance distribution in the left-right direction during white display of the liquid crystal display device manufactured by the method of the comparative example.

Claims

An electrode substrate having a pixel electrode on the inner surface side, a counter substrate disposed opposite to the electrode substrate and having a counter electrode on the inner surface side, and a chiral nematic liquid crystal sandwiched between the electrode substrate and the counter substrate The alignment film formed on the pixel electrode and the counter electrode is aligned in a substantially antiparallel direction, and is an electric field between the pixel electrode and the counter electrode, and is aligned near one end of the pixel electrode. In the chiral nematic liquid crystal, an oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the processing direction and an oblique electric field generated in an acute angle direction with respect to the alignment processing direction in the vicinity of one end of the counter electrode that is diagonally opposite to the one end of the pixel electrode. A liquid crystal display device, wherein the chiral nematic liquid crystal in a unit pixel is divided into at least two bend alignment regions by controlling the alignment direction of liquid crystal molecules .

Oblique electric field, the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that it is formed by projections provided on at least one electrode of the pixel electrode and the counter electrode.

Oblique electric field, the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that it is formed by a slit provided on at least one electrode of the pixel electrode and the counter electrode.