JPH06324338A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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JPH06324338A
JPH06324338A JP11185893A JP11185893A JPH06324338A JP H06324338 A JPH06324338 A JP H06324338A JP 11185893 A JP11185893 A JP 11185893A JP 11185893 A JP11185893 A JP 11185893A JP H06324338 A JPH06324338 A JP H06324338A
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JP11185893A
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Inventor
Kazuyuki Haruhara
Tsutomu Hasegawa
Hiroyuki Osada
Masanori Sakamoto
正典 坂本
一之 春原
洋之 長田
励 長谷川
Original Assignee
Toshiba Corp
株式会社東芝
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FDEVICES OR ARRANGEMENTS, THE OPTICAL OPERATION OF WHICH IS MODIFIED BY CHANGING THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIUM OF THE DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF THE INTENSITY, COLOUR, PHASE, POLARISATION OR DIRECTION OF LIGHT, e.g. SWITCHING, GATING, MODULATING OR DEMODULATING; TECHNIQUES OR PROCEDURES FOR THE OPERATION THEREOF; FREQUENCY-CHANGING; NON-LINEAR OPTICS; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating, or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G02F2001/133757Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different alignment orientations

Abstract

PURPOSE: To realize the good display having a wide effective visual field angle by forming respectively segmented regions facing each other in pixel regions of the materials same as each other and subjecting these materials to the same treatment.
CONSTITUTION: This liquid crystal display element is provided with a liquid crystal consisting of a pair of substrates 10 arranged to oppose the main surfaces formed with oriented films 12 to each other and a liquid crystal material 15 clamped between these substrates 10. The pixel regions of the respective oriented films 12 are segmented to the two regions varying in the rising direction of liquid crystal molecules and the respective regions facing each other consist of the materials same as each other and are subjected to the same treatment. As a result, the rising directions of the liquid crystal molecules in the pixel regions on the oriented films 12 are changed and the differences in the visual field angle within the plane are compensated with each other. Then, the effective visual field angle is widened. Namely, the phenomenon that an optimum common potential is drifted by active matrix driving is admitted and such a display defect as flicker or seizure is eliminated.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO

Description

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

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、薄型で低電圧駆動が可能であるために、腕時計、電卓等の表示装置に広く使用されている。 A liquid crystal display device, in order to be capable of low voltage driving thin, widely used wristwatch, the display device of the electronic calculator and the like. 液晶表示素子においては、TN型液晶表示方式やSTN型液晶表示方式が採用されている。 In the liquid crystal display device, TN type liquid crystal display mode, an STN type liquid crystal display method is employed. TN型液晶表示方式では、TFT等のアクティブスイッチング素子を各画素電極毎に組み込むことにより、CRT並の表示特性をもたせることができる。 The TN-type liquid crystal display mode, an active switching element such as a TFT by incorporating each pixel electrode, it is possible to have the display characteristics of CRT parallel. また、STN型液晶表示方式では、ハイデューティのマルチプレックス駆動を可能とする。 Also, in the STN type liquid crystal display system, to allow multiplex driving high duty. これらの方式の液晶表示素子は、いずれもワードプロセッサー・パーソナルコンピューターのディスプレイ等にも用いられる。 The liquid crystal display device of these methods are all used in a display or the like of a word processor, a personal computer.

【0003】しかしながら、TN型液晶表示方式の液晶表示素子は、視野角が狭く、光利用効率が低いという欠点を持つ。 However, the liquid crystal display device of TN-type liquid crystal display system has a narrow viewing angle, has the disadvantage that light utilization efficiency is low. 特に、視野角の問題については、TN型液晶表示方式の液晶表示素子では、液晶分子の立ち上がりに方向性があるために根本的な解決策はない。 In particular, the problem of viewing angle, the liquid crystal display device of TN-type liquid crystal display system, there is no fundamental solution because of the directionality to the rising of the liquid crystal molecules. この液晶分子の立ち上がりは、その方向により一義的にコントラストが低下する方向および階調反転が起こる方向が決まる。 The rise of the liquid crystal molecules is uniquely contrast direction and tone reversal direction is determined to occur to decrease by that direction. この立ち上がりの影響は中間調表示において特に顕著となる。 The effect of this rise is particularly remarkable in halftone display.

【0004】そこで、比較的視野角が広くとれる2値表示のみで中間調を表示する方法として、画素内の領域を細かく分割し、それぞれ中間調の表示状態に応じて書き込みの面積を調節する方式が提案されている。 [0004] Therefore, a method of adjusting a method of displaying a halftone only relatively viewing angle can be taken widely binary display, finely divided areas in the pixel, the area of ​​the write according to the display state of the halftone respectively There has been proposed.

【0005】ところが、この方式では、画素という非常に細かい領域をさらに細かく分割しなくてはならず、その分割数に応じて表示できる階調数が決まってしまうために実用上好ましくない。 [0005] However, in this method, not have to more finely divide the very fine region of a pixel, which is not preferable for practical use to thereby decided number of displayable gradations depending on the number of divisions.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】従来から、プレチルト方向で決定される面内視野による表示特性の違いを相互補償するために、配向膜においてプレチルト方向の異なる部分を設けることが知られている。 Conventionally INVENTION SUMMARY is], in order to mutually compensate for the difference in display characteristics due to in-plane field of view is determined by the pretilt directions, it is known to provide different parts of pre-tilt direction in the orientation film. この方法は、画素領域内においてプレチルト方向を変えて相互補償することにより、中間調状態での明暗反転が抑えられて視野角を向上させるものである。 This method, by mutual compensation by changing the pretilt direction in the pixel region, in which in contrast inversion is suppressed in a halftone state improves the viewing angle. しかしながら、この方法は有効な方法であるが実用化されていない。 However, this method is an effective method has not been put to practical use.

【0007】例えば、その方法の一つとして配向膜の画素領域を分割して各々に異なる材料を用いる方法も用いられていたが、配向膜を異なる材料で構成することにより、交流駆動にもかかわらず直流成分が発生してしまい、アクティブマトリックス駆動で最適コモン電位がドリフトする現象がみられ、フリッカーまたは焼き付きといった表示不良の原因となるという問題がある。 [0007] For example, it is also been used a method of using different materials for each divided pixel regions of the alignment layer as one of the method, by forming the alignment films of different materials, even though the AC drive without DC component ends up occurring, observed phenomenon of drift optimum common potential by active matrix driving, there is a problem that cause poor display such flicker or burn.

【0008】一方、配向膜全体を同一の材料で構成し、 [0008] On the other hand, constitute the entire alignment film of the same material,
配向膜をマスクを用いてラビング処理を複数回繰り返すことにより画素領域を分割して配向処理を行う方法が有効と思われている。 Method of performing an alignment process by dividing the pixel region by repeating several times the rubbing an alignment film mask is believed effective. しかしながら、配向膜上にマスクを形成しそれを除去する処理を行う際に配向膜に履歴が残り、配向膜が均一な状態にならない問題があることが明らかにされている。 However, the rest is history in the alignment film when performing a process of removing it to form a mask on the alignment film, that there is a problem that the alignment film is not uniform state has been revealed. また、洗浄処理、アニール処理等の後処理の影響によっても、配向膜が不均一な状態となる。 The cleaning process, also the influence of post-annealing treatment or the like, an alignment film becomes non-uniform state. 本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、有効視野角の広い良好な表示を実現できる液晶表示素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the foregoing, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device which can realize a wide good display of the effective viewing angle.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問題点を考慮して鋭意検討した結果、画素領域において対向する各々の区画された領域同士が互いに同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されることにより、表示特性の違いを良好に相互補償できることを見出だし本発明をするに至った。 The present inventors have SUMMARY OF THE INVENTION As a result of intensive studies in view of the above problems, made of the same material with each other demarcated regions of the respective fibers opposed to each other in the pixel region, and the same by treatment is performed, leading to the onsets present invention viewed can be favorably mutually compensate for differences in display characteristics.

【0010】すなわち、本発明は、配向膜が形成された主面を対向させるようにして配置された一対の基板と、 [0010] Namely, the present invention includes a pair of substrates arranged major surfaces oriented film is formed so as to be opposed,
前記基板間に挟持された液晶材料とからなる液晶パネルを具備する液晶表示素子であって、各々の配向膜の画素領域が液晶分子の立ち上がり方向の異なる少なくとも2 A liquid crystal display device having a liquid crystal panel comprising a liquid crystal material sandwiched between the substrates, a pixel region of each of the alignment film is different rising direction of liquid crystal molecules at least 2
つの領域に区画されており、対向する各々の領域同士は互いに同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されていることを特徴とする液晶表示素子を提供する。 One of which is divided into regions, the region between each facing one another consist of the same material, and to provide a liquid crystal display element characterized by the same treatment is applied.

【0011】ここで、同一の処理とは、対向する各々の領域同士において配向膜に対するラビング処理もしくは斜方蒸着処理が同じように施されることをいう。 [0011] Here, the same as the process means that rubbing or oblique vapor deposition process of the alignment film in a region between each facing is performed in the same way. 例えば、マスクを1回設けそれを除去する処理を行った領域に対しては、同様にマスクを1回設けそれを除去する処理を行った領域を対向させることである。 For example, for a region subjected to treatment to remove it is provided once a mask is to face the region performing the process of removing it provided once the mask as well. また、対向させるそれぞれの領域に配向処理後の洗浄処理およびアニール処理を同一に施すことが好ましい。 Further, it is preferably subjected to a washing treatment and the annealing treatment after the alignment treatment in the same in each region to be opposed.

【0012】基板材料としては、通常のガラス基板等を用いることができる。 [0012] As the substrate material, it is possible to use ordinary glass substrate or the like. 液晶分子の立ち上がり方向、すなわちチルト方向が異なる領域の境界においては、リバースチルトディスクネーションが生じるために、領域の境界部に配線等からなる遮光部を設けることが望ましい。 Rising direction of liquid crystal molecules, i.e. at the boundary of the tilt directions are different regions, in order to reverse tilt disk Nation occurs, it is desirable to provide a light shielding portion formed of wire or the like in the boundary portion of the area.
また、リバースチルトディスクネーションに対しては、 In addition, with respect to the reverse tilt disk Nation,
画素電極のパターンを工夫して電気力線をこの境界部に集中させてディスクリネーションを作り固定化し、この部分を補助容量配線等で隠すことによりリバースチルトデティスクリネーションを目立たなくすることもできる。 Immobilized make disclination is concentrated on the boundary lines of electric force to devise a pattern of the pixel electrode, it can be inconspicuous reverse tilt de tee subscription destination by hiding the part storage capacitor wires, etc. .

【0013】遮光部としては、Mo,Cr,Al,C [0013] As the light shielding part, Mo, Cr, Al, C
u,Ti,Ta,Au,Ag,Pt,W,Ni等の金属、吸光性または光反射性の高い無機材料または有機材料からなる膜を用いることができる。 u, can be used Ti, Ta, Au, Ag, Pt, W, metals such as Ni, a film made of absorbing or light reflective high inorganic material or an organic material.

【0014】本発明において配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエステル、ポリベンゾイミダゾール、ポリエーテル、 [0014] As the alignment film in the present invention, polyimide, polyamide, polyamideimide, polysulfone, polyester, polybenzimidazole, polyether,
ポリスルフィド、ポリベンゾイミダゾピロロン、ポリフェニル、ポリナフタレン、ポリシアノアセチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリアニリン等からなるフィルム、有機シランからなる塗布膜にラビング等の配向処理を施したもの、およびSiO等からなる斜方蒸着膜等を用いることができる。 Polysulfides, benzoimidazol pyro Ron, polyphenyl, polynaphthalene, poly cyano acetylene, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polystyrene, consisting of polyaniline films, which were subjected to alignment treatment such as rubbing the coating film formed of an organic silane, and SiO it can be used oblique deposition film or the like made of such.

【0015】本発明の液晶表示素子に採用される表示方式としては、TN型液晶表示方式を始めとして、STN [0015] As a display method of a liquid crystal display (LCD) device of the present invention, including the TN type liquid crystal display mode, STN
型、SBE型、ECB型等のように、電界印加状態で液晶分子の立ち上がり方向の違いにより視野角が制限されるすべての表示方式が挙げられる。 Type, SBE type, such as the ECB type, etc., all display methods viewing angle is restricted and the like by the rise direction of the difference of the liquid crystal molecules in the electric field application state. なお、本発明の液晶表示素子は、各画素電極にTFT等のアクティブスイッチング素子を組み込むことにより、より良好な表示が可能となる。 The liquid crystal display device of the present invention, by incorporating the active switching element such as a TFT to each pixel electrode, it is possible to better view.

【0016】 [0016]

【作用】本発明の液晶表示素子は、各々の配向膜の画素領域が液晶分子の立ち上がり方向の異なる少なくとも2 The liquid crystal display device of the effects of the present invention, the rise in different directions at least two of the pixel regions of each alignment film liquid crystal molecules
つの領域に区画されており、対向する各々の領域同士は互いに同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されていることを特徴としている。 One of which is divided into regions, the region between each facing one another consist of the same material, and is characterized in that the same treatment is applied.

【0017】これにより、配向膜上の画素領域における液晶分子の立ち上がり方向を変えることができ、面内での視野角の違いが相互補償される。 [0017] Thus, it is possible to change the rising direction of liquid crystal molecules in the pixel region on the alignment film, the difference in viewing angle in the plane is mutually compensated. したがって、有効視野角が広がる。 Thus, the effective viewing angle is widened.

【0018】すなわち、対向する各々の領域同士は互いに同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されることにより、はじめてアクティブマトリックス駆動で最適コモン電位がドリフトする現象がみられ、フリッカーまたは焼き付きといった表示不良が解消される。 [0018] That is, the area between each facing consists of the same material with each other, and by the same process is performed for the first time a phenomenon optimum common potential in active matrix driving drifts are observed, such as flicker or burn display defect is eliminated.

【0019】さらに、プレチルト角が異なる領域を同一の画素領域内で表示することにより、液晶材料は、面内視野による表示特性の差がない基板に対して平行または垂直の状態と、面内視野による表示特性の差が大きい中間調状態とが混在する。 Furthermore, by displaying the region where the pretilt angle is different in the same pixel region, the liquid crystal material is in parallel or perpendicular state with respect to the difference is not a substrate of the display characteristics due to in-plane field, the in-plane field of view a halftone state difference in display characteristics is large due to a mix. これにより、中間調状態での視野角の悪さを見かけ上より小さくすることができる。 This makes it possible to less than the apparent poor viewing angle of halftone state.

【0020】 [0020]

【実施例】 【Example】

実施例1 図1(A)に示すように、2枚のガラス基板10の各々の一方の主面上にITOを被着して透明電極11を形成した。 As shown in Example 1 FIG. 1 (A), the ITO to form a transparent electrode 11 deposited on one main surface of each of the two glass substrates 10. この透明電極11上にポリイミド(平行配向性) Polyimide on the transparent electrode 11 (parallel orientation)
を塗布した。 It was applied. 次いで、ポリイミドを180℃で60分間ポストベークして配向膜12を形成した。 Then, an alignment film was formed 12 and post-baked for 60 minutes at 180 ° C. The polyimide. この配向膜1 This alignment layer 1
2にレーヨン製ラビング布を用いて1回目のラビング処理を施した。 It was subjected to a first rubbing treatment using a rayon rubbing cloth 2. この1回目のラビング処理の方向は、図1 Direction of the first rubbing process, FIG. 1
(A)の矢印Xの方向とした。 And the direction of the arrow X in (A).

【0021】次いで、図1(B)に示すように、この配向膜12上の画素領域に相当する領域にポジ型フォトレジストを塗布し、乾燥してレジスト層13を形成した。 [0021] Then, as shown in FIG. 1 (B), a positive photoresist is applied to a region corresponding to the pixel region on the alignment film 12, to form a resist layer 13 and dried.
このレジスト層13をマスク16を用いて紫外線で露光し、現像することにより、図1(C)に示すように、レジスト層13のほぼ半分の領域を除去してパターニングした。 The resist layer 13 was exposed to ultraviolet rays using a mask 16 and developed, as shown in FIG. 1 (C), and is patterned by removing approximately half of the regions of the resist layer 13.

【0022】次いで、図1(D)に示すように、レジスト層13が除去された領域14の配向膜12に2回目のラビング処理を施した。 [0022] Then, as shown in FIG. 1 (D), the resist layer 13 is subjected to a second rubbing treatment to the alignment film 12 of the region 14 is removed. この2回目のラビング処理の方向は、1回目のラビング処理の方向と逆方向、すなわち図1(D)の矢印Yの方向とした。 The direction of the second rubbing process, first rubbing treatment in the direction opposite to the direction, i.e. the direction of the arrow Y in FIG. 1 (D). その後、図1(E) Then, as shown in FIG. 1 (E)
に示すように、残存しているレジスト層13を除去した。 As shown in, removing the resist layer 13 remaining. このようにして配向処理を施した配向膜12を有する2枚のガラス基板10を得た。 It was obtained two glass substrates 10 having an alignment film 12 subjected to alignment treatment in this manner.

【0023】図2に示すように、この2枚のガラス基板10の前記領域14(各々の領域14は、同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されている)を対向させるようにして、かつ領域14の配向方向が互いに90°をなすようにして電極間距離6μmで配置し、Np型の液晶材料15を封入してTN型液晶表示セルを作製した。 As shown in FIG. 2, the region 14 of the two glass substrates 10 (each region 14 is made of the same material, and the same process is performed) so as to be opposed to and as the alignment direction of the region 14 form a 90 ° to one another and arranged at a distance between electrodes 6 [mu] m, to prepare a TN-type liquid crystal display cell sealed Np type liquid crystal material 15.

【0024】このTN型液晶表示セルは、初期状態で良好な配向状態を示し、中間調表示において視野角による明暗の反転がない良好な表示が実現できた。 [0024] The TN liquid crystal display cell showed good alignment state in the initial state, good display without reversal of brightness depending on the viewing angle can be realized in the halftone display. また、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧± As for the TN-type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, the voltage ±
5Vの条件で70℃、1000Hのスタティック駆動を行ったところ、最適コモン電圧のシフトが50mV程度と非常に小さかった。 70 ° C. under conditions of 5V, was subjected to static driving of 1000H, the shift of the optimum common voltage was very small as about 50 mV. 実施例2 実施例1と同様にして2枚のガラス基板の各々の一方の主面上に透明電極を形成した。 To form a transparent electrode on one main surface of each of two glass substrates in the same manner as in Example 1. 配線を形成することにより一方のガラス基板の透明電極をマトリクス状に区画して200μm角の画素電極とした。 And a pixel electrode of 200μm square by sectioning the transparent electrode of one of the glass substrates in a matrix by forming the wiring. 個々の画素電極にT T to each pixel electrode
FTスイッチング素子を設けてアクティブマトリクス型とした。 And an active matrix type provided with a FT switching element. なお、補助容量配線は、画素電極の中央に設けた。 The auxiliary capacitor wiring is provided in the center of the pixel electrode. また、他方のガラス基板上には、全面の透明電極および配線に対応したブラックマトリックスを設けた。 Further, the other glass substrate provided with a black matrix corresponding to the transparent electrode and the wiring of the entire surface.

【0025】次いで、2枚のガラス基板の透明電極上にポリイミド(平行配向性)を塗布した。 [0025] Then, it was applied a polyimide (parallel orientation) on two glass substrates of the transparent electrodes. 次いで、ポリイミドを180℃で60分間ポストベークして配向膜を形成した。 Then, an alignment film was formed by post-baked for 60 minutes at 180 ° C. The polyimide. この配向膜にレーヨン製ラビング布を用いて1 Using a rayon rubbing cloth in the alignment film 1
回目のラビング処理を施した。 It was subjected to round eyes of rubbing treatment.

【0026】次いで、この配向膜上の画素電極に相当する領域にネガ型フォトレジストを塗布し、乾燥してレジスト層を形成した。 [0026] Then, a negative type photoresist is applied in a region corresponding to the pixel electrode on the alignment film to form a resist layer and dried. このレジスト層をマスクを用いて紫外線で露光し、現像することにより、レジスト層のほぼ半分の領域、すなわちゲート線、信号線、補助容量線に囲まれた領域以外の領域を除去してパターニングした。 The resist layer using a mask exposed with ultraviolet light, by development, about half of the area of ​​the resist layer, that is, the gate lines, and patterning the signal lines, by removing the region other than the region surrounded by the storage capacitance line .
このときレジスト層は、ゲート線、信号線、補助容量線に囲まれた領域に残存した。 In this case the resist layer, a gate line, remaining signal lines, in an area surrounded by the auxiliary capacitance line.

【0027】次いで、レジスト層が除去された領域の配向膜に2回目のラビング処理を施した。 [0027] Then, subjected to second rubbing treatment to the alignment film in a region where the resist layer is removed. この2回目のラビング処理の方向は、1回目のラビング処理の方向と逆方向とした。 The direction of the second rubbing treatment was set to the opposite direction of the first rubbing treatment. その後、残存しているレジスト層を除去した。 Thereafter, the resist layer is removed remaining. このようにして配向処理を施した配向膜を有する2 2 having an alignment film subjected to orientation treatment this way
枚のガラス基板を得た。 To give the glass substrates.

【0028】この2枚のガラス基板を用いて実施例1と同様にしてTN型液晶表示セルを作製した。 [0028] was prepared TN liquid crystal display cell in the same manner as in Example 1 using the two glass substrates. このTN型液晶表示セルは、初期状態で良好な配向状態を示し、中間調表示において視野角による明暗の反転がなくチルトディスクリネーションラインが見えない良好な表示が実現できた。 The TN-type liquid crystal display cell showed good alignment state in the initial state, a good display is not visible reversed without tilt disclination line between light and dark depending on the viewing angle in the intermediate tone display can be realized. また、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧±5Vの条件で70℃、1000H As for the TN-type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, 70 ° C. under conditions of voltage ± 5V, 1000H
のスタティック駆動を行ったところ、最適コモン電圧のシフトが50mV程度と非常に小さかった。 Was subjected to a static drive, shift of the optimum common voltage is was very small as about 50mV. 実施例3 実施例1と同様にして2枚のガラス基板の各々の一方の主面上に透明電極を形成した。 To form a transparent electrode in Example 3 in the same manner as in Example 1 to the one main surface of each of the two glass substrates. この透明電極上にプレチルト角が20度となるポリイミドを塗布した。 Pretilt angle was coated polyimide becomes 20 degrees on the transparent electrode. 次いで、 Then,
画素領域の中央に画素領域の2/3の面積を占めるようにプレチルト角が10度となるポリイミドを塗布した。 Pretilt angle was coated polyimide becomes 10 degrees to occupy a 2/3 area of ​​the center pixel region of the pixel region.
さらに、その領域の中央に画素領域の1/3の面積を占めるようにプレチルト角が1度となるポリイミドを塗布した。 Furthermore, it was coated polyimide pretilt angle of 1 degree to occupy the area of ​​1/3 of the center pixel region of the region. これらのポリイミドを180℃、60分間ポストベークすることにより配向膜を形成した。 These polyimide 180 ° C., to form an alignment film by post-baking for 60 minutes. 次に、この配向膜にレーヨン製ラビング布を用いて1回目のラビング処理を施した。 Then, it was subjected to a first rubbing treatment using a rayon rubbing cloth in the alignment film.

【0029】次いで、この配向膜上の画素領域に相当する領域にポジ型フォトレジストを塗布し、乾燥してレジスト層を形成した。 [0029] Then, a positive photoresist is applied to a region corresponding to the pixel region on the alignment film to form a resist layer and dried. このレジスト層をマスクを用いて紫外線で露光し、現像することにより、レジスト層のほぼ半分の領域を除去してパターニングした。 The resist layer was exposed to ultraviolet rays using a mask and developed, and patterned to remove approximately half the area of ​​the resist layer. 次いで、レジスト層が除去された領域の配向膜に2回目のラビング処理を施した。 Then subjected to a second rubbing treatment to the alignment film in a region where the resist layer is removed. この2回目のラビング処理の方向は、1回目のラビング処理の方向と逆方向とした。 The direction of the second rubbing treatment was set to the opposite direction of the first rubbing treatment. その後、残存しているレジスト層を除去した。 Thereafter, the resist layer is removed remaining. このようにして配向処理を施した配向膜を有する2枚のガラス基板を得た。 The thus obtained two glass substrates having an alignment film subjected to orientation treatment.

【0030】この2枚のガラス基板の前記領域(各々の領域は、同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されている)を対向させるようにして、かつ領域の配向方向が揃うようにして電極間距離6μmで配置し、Np型の液晶材料を封入してECB型液晶表示セルを作製した。 [0030] The area of ​​the two glass substrates (each region is made of the same material, and the same process is performed) so as to be opposed to, and as the alignment direction of the region are aligned place in the inter-electrode distance 6μm Te was produced ECB type liquid crystal display cell sealed Np type liquid crystal material.

【0031】このECB型液晶表示セルは、初期状態で良好な配向状態を示し、電圧印加による書き込みにより液晶分子のしきい値が画素領域の中央で高く、その周辺で低くなるような表示ができ、しかも中間調表示において視野角による明暗の反転がない良好な表示が実現できた。 [0031] The ECB-type liquid crystal display cell showed good alignment state in the initial state, high in the middle of the threshold pixel region of the liquid crystal molecules by writing by voltage application, it can be displayed as lower in its peripheral , yet a good indication that there is no reversal of the light and dark depending on the viewing angle in the intermediate tone display can be realized. また、このECB型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧±5Vの条件で70℃、1000Hのスタティック駆動を行ったところ、最適コモン電圧のシフトが50mV程度と非常に小さかった。 As for the ECB type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, 70 ° C. under conditions of voltage ± 5V, was subjected to static driving of 1000H, the shift of the optimum common voltage was very small as about 50 mV. 実施例4 実施例1と同様にして2枚のガラス基板の各々の一方の主面上に透明電極を形成した。 To form a transparent electrode in Example 4 in the same manner as in Example 1 to the one main surface of each of the two glass substrates. 透明電極の画素領域を囲むようにして透明電極上にポリイミドを塗布してプレベークすることにより、高さ6μmの仕切り壁を形成した。 By prebaked by coating a polyimide to a pixel on the transparent electrode so as to surround the region of the transparent electrode, to form a partition wall height 6 [mu] m. 次いで、各々のガラス基板に対して95°でSiO Then, SiO at 95 ° to each glass substrate
の斜方蒸着を行い、さらに蒸着方向を反対にして再度ガラス基板に対して95°でSiOの斜方蒸着を行った。 Perform oblique deposition was performed oblique evaporation of SiO in further 95 ° the deposition direction with respect to the glass substrate again reversed.
このとき、ポリイミド壁の存在により、画素領域において蒸着源に近い部分と遠い部分では蒸着されたSiOの密度に大きな差があることがわかった。 At this time, the presence of polyimide walls, it was found that there is a large difference in the density of the SiO deposited in the portion and the portion far closer to the evaporation source in the pixel region.

【0032】この2枚のガラス基板の同一の斜方蒸着がなされている領域を対向させるようにして、かつその領域の配向方向が互いに90°をなすようにして電極間距離6μmで配置し、Np型の液晶材料を封入してTN型液晶表示セルを作製した。 [0032] Place the same region oblique evaporation have been made of the two glass substrates so as to be opposed, and in inter-electrode distance 6μm as the alignment direction of the region forms a 90 ° to each other, to prepare a TN-type liquid crystal display cell sealed Np type liquid crystal material.

【0033】このTN型液晶表示セルは、初期状態で良好な配向状態を示し、中間調表示において視野角による明暗の反転がない良好な表示が実現できた。 [0033] The TN liquid crystal display cell showed good alignment state in the initial state, good display without reversal of brightness depending on the viewing angle can be realized in the halftone display. また、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧± As for the TN-type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, the voltage ±
5Vの条件で70℃、1000Hのスタティック駆動を行ったところ、最適コモン電圧のシフトが50mV程度と非常に小さかった。 70 ° C. under conditions of 5V, was subjected to static driving of 1000H, the shift of the optimum common voltage was very small as about 50 mV. 実施例5 実施例2と同様にして、2枚のガラス基板のうち一方のガラス基板の主面に200μm角のアクティブマトリクス型の画素電極を形成し、他方のガラス基板の主面に全面の透明電極および配線に対応したブラックマトリックスを設けた。 In the same manner as in Example 5 Example 2 to form an active matrix type pixel electrode of 200μm square on one main surface of the glass substrate of two glass substrates, transparent whole surface on the other main surface of the glass substrate It provided a black matrix corresponding to the electrodes and wirings.

【0034】次いで、この配向膜上の画素電極に相当する領域にネガ型フォトレジストを塗布し、乾燥してレジスト層を形成した。 [0034] Then, a negative type photoresist is applied in a region corresponding to the pixel electrode on the alignment film to form a resist layer and dried. このレジスト層をマスクを用いて紫外線で露光し、現像することにより、レジスト層のほぼ半分の領域、すなわちゲート線、信号線、補助容量線に囲まれた領域以外の領域を除去してパターニングした。 The resist layer using a mask exposed with ultraviolet light, by development, about half of the area of ​​the resist layer, that is, the gate lines, and patterning the signal lines, by removing the region other than the region surrounded by the storage capacitance line .
このときレジスト層は、ゲート線、信号線、補助容量線に囲まれた領域に残存した。 In this case the resist layer, a gate line, remaining signal lines, in an area surrounded by the auxiliary capacitance line.

【0035】次いで、各々のガラス基板に対して95° [0035] Then, 95 ° with respect to each glass substrate
でSiOの斜方蒸着を行い、その後レジスト層を除去した。 In performs oblique evaporation of SiO, was removed then the resist layer. 次いで、画素電極において上記レジスト層を設けなかった半分の領域に上記と同様にしてレジスト層を形成し、さらに蒸着方向を反対にして再度ガラス基板に対して95°でSiOの斜方蒸着を行い、その後レジスト層を除去した。 Then, the resist layer to half of the region not provided in the same manner as described above to form a resist layer was subjected to oblique evaporation of SiO at 95 ° further deposition direction with respect to the glass substrate again in opposite the pixel electrode was removed then the resist layer.

【0036】この2枚のガラス基板の同一の斜方蒸着がなされている領域を対向させるようにして、かつその領域の配向方向が互いに90°をなすようにして電極間距離6μmで配置し、Np型の液晶材料を封入してTN型液晶表示セルを作製した。 [0036] Place the same region oblique evaporation have been made of the two glass substrates so as to be opposed, and in inter-electrode distance 6μm as the alignment direction of the region forms a 90 ° to each other, to prepare a TN-type liquid crystal display cell sealed Np type liquid crystal material.

【0037】このTN型液晶表示セルは、初期状態で良好な配向状態を示し、電圧印加による書き込みにより画素領域が液晶分子の立ち上がり方向が異なる2つの領域に分割でき、中間調表示において視野角による明暗の反転がない良好な表示が実現できた。 [0037] The TN liquid crystal display cell showed good alignment state in the initial state can be divided pixel regions by writing by a voltage applied to the two regions rise in different directions of the liquid crystal molecules, the viewing angle in halftone display good display without reversal of light and dark can be realized. また、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧±5Vの条件で70℃、1000Hのスタティック駆動を行ったところ、最適コモン電圧のシフトが50mV程度と非常に小さかった。 As for the TN-type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, 70 ° C. under conditions of voltage ± 5V, was subjected to static driving of 1000H, the shift of the optimum common voltage was very small as about 50 mV. 実施例6 実施例2と同様にして、2枚のガラス基板のうち一方のガラス基板の主面に200μm角のアクティブマトリクス型の画素電極を形成し、他方のガラス基板の主面に全面の透明電極および配線に対応したブラックマトリックスを設けた。 In the same manner as in Example 6 Example 2, to form an active matrix type pixel electrode of 200μm square on one main surface of the glass substrate of two glass substrates, transparent whole surface on the other main surface of the glass substrate It provided a black matrix corresponding to the electrodes and wirings.

【0038】この透明電極上にポリイミド(平行配向性)を塗布した。 The coated polyimide (parallel orientation) on the transparent electrode. 次いで、ポリイミドを180℃で60 Then, 60 polyimide at 180 ° C.
分間ポストベークして配向膜を形成した。 To form an orientation film is minutes post-baking. この配向膜に1回目のラビング処理を施した。 It was subjected to a first rubbing treatment to the alignment film.

【0039】次いで、この配向膜上の画素領域に相当する領域にネガ型フォトレジストを塗布し、乾燥してレジスト層を形成した。 [0039] Then, a negative type photoresist is applied in a region corresponding to the pixel region on the alignment film to form a resist layer and dried. このレジスト層をマスクを用いて紫外線で露光し、現像することにより、レジスト層の3/ By the resist layer was exposed to ultraviolet rays using a mask, and developed, the resist layer 3 /
4の領域、すなわちゲート線、信号線、補助容量線に囲まれた領域の半分の領域を除去してパターニングした。 4 areas, that is, the gate lines, signal lines, and patterned by removing half of the area of ​​the region surrounded by the storage capacitance line.

【0040】次いで、レジスト層が除去された領域の配向膜に2回目のラビング処理を施し、その後レジスト層を除去した。 [0040] Then, applying a second rubbing treatment to the alignment film in a region where the resist layer is removed to remove the subsequent resist layer. この2回目のラビング処理の方向は、1回目のラビング処理の方向と90°をなす方向とした。 The direction of the second rubbing treatment was a direction forming direction and 90 ° in first rubbing treatment. この操作を3回繰り返して行うことにより、図3に示すようにラビング処理の方向が異なる4分割された画素領域を形成した。 By repeating this operation 3 times to form a pixel region in which the direction is different four divided rubbing as shown in Figure 3. このようにして配向処理を施した配向膜を有する2枚のガラス基板を得た。 The thus obtained two glass substrates having an alignment film subjected to orientation treatment.

【0041】この2枚のガラス基板を用いて実施例1と同様にしてTN型液晶表示セルを作製した。 [0041] was prepared TN liquid crystal display cell in the same manner as in Example 1 using the two glass substrates. このTN型液晶表示セルは、初期状態で良好な配向状態を示し、中間調表示において視野角による明暗の反転がなくチルトディスクリネーションラインが見えない良好な表示が実現できた。 The TN-type liquid crystal display cell showed good alignment state in the initial state, a good display is not visible reversed without tilt disclination line between light and dark depending on the viewing angle in the intermediate tone display can be realized. また、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧±5Vの条件で70℃、1000H As for the TN-type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, 70 ° C. under conditions of voltage ± 5V, 1000H
のスタティック駆動を行ったところ、最適コモン電圧のシフトが50mV程度と非常に小さかった。 Was subjected to a static drive, shift of the optimum common voltage is was very small as about 50mV. 比較例1 図4に示すように、配向膜の画素領域を分割して各々の材料としてプレチルト角1°のポリイミド12およびプレチルト角4°のポリイミド12´を用いること以外は実施例1と同様にしてTN型液晶表示セルを作製した。 As shown in Comparative Example 1 FIG. 4, but using a pre-tilt angle 1 ° of the polyimide 12 and the pretilt angle 4 ° polyimide 12 'as a material for each divided pixel regions of the alignment film in the same manner as in Example 1 to prepare a TN-type liquid crystal display cell Te.

【0042】このTN型液晶表示セルは、中間調表示において視野角による明暗の反転がみられた。 [0042] The TN-type liquid crystal display cells, light-dark inversion by the viewing angle in the intermediate tone display was observed. また、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧± As for the TN-type liquid crystal display cell, frequency 30 Hz, the voltage ±
5Vの条件で70℃においてスタティック駆動を行ったところ、100Hですでに最適コモン電圧のシフトが3 Was subjected to static driving at 70 ° C. under conditions of 5V, the shift of the already optimal common voltage 100H is 3
00mVとなった。 It became a 00mV. この結果、画像が焼き付いてしまう不良が発生した。 As a result, the failure of the image resulting in seizure has occurred. 比較例2 一方のガラス基板には実施例1と同様な配向処理を施し、他方のガラス基板にはプレチルト角0°のポリイミド配向膜を設けラビング処理を施した。 Comparative Example 2 One glass substrate is subjected to the same alignment treatment as in Example 1, the other glass substrate was subjected to a rubbing treatment is provided a polyimide pretilt angle 0 °.

【0043】この2枚のガラス基板を配向方向が互いに90°をなすようにして電極間距離6μmで配置し、N [0043] positioned in the inter-electrode distance 6μm by the two glass substrates so alignment direction form a 90 ° from each other, N
p型の液晶材料を封入してTN型液晶表示セルを作製した。 To prepare a TN-type liquid crystal display cell sealed p-type liquid crystal material. このTN型液晶表示セルは、中間調表示において視野角による明暗の反転がみられなかったが、このTN型液晶表示セルについて、周波数30Hz、電圧±5Vの条件で70℃においてスタティック駆動を行ったところ、100Hですでに最適コモン電圧のシフトが100 The TN-type liquid crystal display cell, but brightness inversion by the viewing angle in the half tone display was observed for the TN-type liquid crystal display cell was subjected to static driving frequency 30 Hz, at 70 ° C. under conditions of voltage ± 5V place, a shift of the already optimum common voltage in the 100H 100
mVとなった。 It became mV. この結果、画像がやきついてしまう不良が発生した。 As a result, defects image may seize occurs.

【0044】 [0044]

【発明の効果】以上説明した如く本発明の液晶表示素子は、各々の配向膜の画素領域が液晶分子の立ち上がり方向の異なる少なくとも2つの領域に区画されており、対向する各々の領域同士は互いに同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されているので、有効視野角の広い良好な表示を実現できるものである。 The liquid crystal display device of the above-described as the present invention exhibits, the pixel regions of each alignment film is divided into a rising direction of at least two different regions of the liquid crystal molecules, between regions of each facing one another made of the same material, and since the same treatment is applied, are those which can realize a wide good display of the effective viewing angle.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】(A)〜(E)は、本発明の液晶表示素子を作製する工程を説明するための断面図。 [1] (A) ~ (E) is a sectional view for explaining a step of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の液晶表示素子を示す概略断面図。 Schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device of the present invention; FIG.

【図3】本発明の液晶表示素子の画素領域におけるラビング処理の方向を示す説明図。 Diagram illustrating the direction of rubbing in the pixel region of the liquid crystal display device of the present invention; FIG.

【図4】従来の液晶表示素子を示す概略断面図。 Schematic cross-sectional view showing FIG. 4 of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…ガラス基板、11…透明電極、12,12´…配向膜、13…レジスト層、14…領域、15…液晶材料、16…マスク。 10 ... glass substrate, 11 ... transparent electrode, 12, 12 '... orientation film 13 ... resist layer, 14 ... region, 15 ... liquid crystal material, 16 ... mask.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 洋之 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Hiroyuki Nagata Yokohama, Kanagawa Prefecture Isogo-ku, Shin'isogo-cho, 33 address Co., Ltd. Toshiba production technology within the Institute

Claims (1)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 配向膜が形成された主面を対向させるようにして配置された一対の基板と、前記基板間に挟持された液晶材料とからなる液晶パネルを具備する液晶表示素子であって、各々の配向膜の画素領域が液晶分子の立ち上がり方向の異なる少なくとも2つの領域に区画されており、対向する各々の領域同士は互いに同一の材料からなり、かつ同一の処理が施されていることを特徴とする液晶表示素子。 1. A liquid crystal display device comprising a pair of substrates disposed so as to be opposed major surfaces oriented film is formed, a liquid crystal panel comprising a liquid crystal material sandwiched between said substrate , the pixel regions of each alignment film is divided into a least two regions rise in different directions of the liquid crystal molecules, between regions each facing consists of the same material with each other, and the same treatment is applied the liquid crystal display element characterized.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7123330B2 (en) 2001-06-01 2006-10-17 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal panel substrate having alignment film and method for forming alignment film by varied evaporation angle

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US7123330B2 (en) 2001-06-01 2006-10-17 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal panel substrate having alignment film and method for forming alignment film by varied evaporation angle

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