JPH0643460A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH0643460A
JPH0643460A JP4198672A JP19867292A JPH0643460A JP H0643460 A JPH0643460 A JP H0643460A JP 4198672 A JP4198672 A JP 4198672A JP 19867292 A JP19867292 A JP 19867292A JP H0643460 A JPH0643460 A JP H0643460A
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liquid crystal
substrate
alignment
alignment film
material layer
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善郎 小池
Takashi Tsuyuki
俊 露木
Takeshi Kamata
豪 鎌田
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To easily and surely execute an orientation processing whose oriented state of a liquid crystal is different at every minute area, and to stabilize a rise state of the liquid crystal. CONSTITUTION:The device is constituted so that it consists of a liquid crystal 20 inserted between a first and a second substrates, an oriented film 22 of a first substrate concerned and an oriented film 26 of a second substrate are divided into minute areas and subjected to orientation processing by setting a bus line 32 as a boundary so that an oriented state of the liquid crystal is different at every minute area, and as for a molecule of the liquid crystal for coming into contact with each of the oriented film 22 of a first substrate and the oriented film 26 of a second substrate in the minute area, the oriented direction is the same and the pretilt is different against a molecule of the liquid crystal for coming into contact with each of the oriented film 22 of a first substrate and the oriented film 26 of a second substrate in the adjacent minute area, and the liquid crystal rises toward the bus line 32 at the time when a voltage is applied.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるようにした液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device in which the alignment state of liquid crystal is different for each minute region.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、一対の対向する透明な
基板の間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方の
ガラス基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、
他方の基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられ
る。最近では、後者の基板に画素電極とともにアクティ
ブマトリクス回路を形成することが多くなっている。さ
らに、これらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けら
れる。通常、これらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直
交するように配置される。以下、このノーマリホワイト
モードを例に取り説明するが、ノーマリブラックモード
(偏光板平行)においても、技術的に同様のものについ
ては、適用されることは言うまでもない。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device comprises a liquid crystal panel in which liquid crystal is inserted between a pair of transparent substrates facing each other. A common electrode and an alignment film are provided on the inner surface of one of the glass substrates,
A pixel electrode and an alignment film are provided on the inner surface of the other substrate. Recently, an active matrix circuit is often formed together with pixel electrodes on the latter substrate. Further, a polarizing plate is provided on the outside of each of these substrates. Usually, these polarizing plates are arranged such that the transmission axes of polarized light are orthogonal to each other. The following description will be made by taking the normally white mode as an example, but it goes without saying that technically similar ones are also applied to the normally black mode (parallel to the polarizing plate).

【0003】液晶表示パネルでは、液晶分子は両基板の
配向膜のラビング方向に従って配向し、プレチルトす
る。偏光板を直交配置したツイストネマチック型の液晶
表示装置では、両基板の配向膜のラビング方向は相互に
ほぼ垂直になっており、液晶の分子は一方の基板から他
方の基板に向かうにつれて螺旋状にツイストしていく。
そして、液晶に電圧を印加しないときに、液晶の分子は
初期のツイスト及びプレチルトを維持した状態にあり、
入射光は液晶のツイストに沿って旋回しながら進み、液
晶セルから出射する。このときに、偏光板を直交配置し
たノーマリホワイトモードでは白表示が得られる。電圧
を印加すると、液晶が立ち上がり、液晶の複屈折作用が
弱くなり、上記した光の旋回作用が弱くなって、入射光
が液晶セルを透過しにくくなり、黒表示が得られるよう
になる。このようにして、液晶への印加電圧を制御しな
がら、全体で明暗のコントラストのある画像を形成す
る。
In a liquid crystal display panel, liquid crystal molecules are aligned and pretilt in accordance with the rubbing directions of the alignment films on both substrates. In a twisted nematic liquid crystal display device in which polarizing plates are arranged orthogonally, the rubbing directions of the alignment films on both substrates are substantially perpendicular to each other, and the liquid crystal molecules spiral from one substrate to the other. Twist.
Then, when no voltage is applied to the liquid crystal, the molecules of the liquid crystal maintain the initial twist and pretilt,
Incident light travels while turning along the twist of the liquid crystal and exits from the liquid crystal cell. At this time, white display is obtained in the normally white mode in which the polarizing plates are arranged orthogonally. When a voltage is applied, the liquid crystal rises, the birefringence action of the liquid crystal is weakened, the above-described light swirling action is weakened, and it becomes difficult for incident light to pass through the liquid crystal cell, resulting in black display. In this way, an image with bright and dark contrast as a whole is formed while controlling the voltage applied to the liquid crystal.

【0004】液晶表示装置では、観視者が、画面を見る
方向により、画像の明暗のコントラストが変化する。こ
れは、液晶表示装置の視角特性として一般に認識されて
いる。例えば、図7はある液晶表示装置の視角特性を示
す図である。一点鎖線Cは垂直配置の液晶表示装置を真
正面から見た場合の電圧─透過率曲線である。破線L、
Uは角度40度の斜め上方及び斜め下方から見た場合の
電圧─透過率曲線である。破線Lの場合には、電圧を高
くしても透過率の低下が少ないので、黒い表示を得よう
としても、比較的に明るい表示になってしまう。破線U
の場合には、電圧をわずかにかけると透過率が大幅に低
下し、コントラスト比の大きい画像が得られる。これを
良視角方向と呼び、以後の説明において太線矢印によっ
て示されている。ただし、破線Uの場合には、電圧の増
加とともに再び透過率が上昇し、電圧と透過率の対応関
係が反転し、白と黒の間の中間色を得るのに不都合なこ
とがある。
In the liquid crystal display device, the contrast of light and dark of the image changes depending on the direction in which the viewer looks at the screen. This is generally recognized as a viewing angle characteristic of a liquid crystal display device. For example, FIG. 7 is a diagram showing the viewing angle characteristics of a liquid crystal display device. An alternate long and short dash line C is a voltage-transmittance curve when the vertically arranged liquid crystal display device is viewed from the front. Dashed line L,
U is a voltage-transmittance curve when viewed from diagonally above and diagonally below at an angle of 40 degrees. In the case of the broken line L, since the decrease in the transmittance is small even if the voltage is increased, even if an attempt is made to obtain a black display, the display becomes relatively bright. Dashed line U
In this case, when a voltage is applied slightly, the transmittance is significantly reduced, and an image with a large contrast ratio can be obtained. This is called the good viewing angle direction and is indicated by a thick arrow in the following description. However, in the case of the broken line U, the transmittance increases again as the voltage increases, and the correspondence relationship between the voltage and the transmittance is reversed, which may be inconvenient for obtaining an intermediate color between white and black.

【0005】このような視角特性の影響を解決するため
に、特開昭54─5754号公報や、特開昭63─10
6624号公報は、1画素内で液晶の分子の配向方向の
異なる2つの領域を形成することを提案している。これ
らの提案によれば、ある視角特性の領域と別の異なる視
角特性の領域とを混合することにより、全体としての視
覚特性の向上を図ることができる。
In order to solve the influence of such viewing angle characteristics, Japanese Patent Laid-Open No. 54-5754 and Japanese Patent Laid-Open No. 63-10 are recommended.
Japanese Patent No. 6624 proposes to form two regions having different alignment directions of liquid crystal molecules in one pixel. According to these proposals, it is possible to improve the visual characteristics as a whole by mixing an area having a certain visual angle characteristic and another area having a different visual angle characteristic.

【0006】図6はそのような従来の液晶表示装置の配
向処理を示す図である。図6は例えば1画素分の面積を
示し、これが液晶の分子の配向状態が異なる2つの領域
A、Bを有する。光が一方の基板に入射し(ここでは光
入射側の基板を下基板という)、液晶を透過して他方の
基板(上基板)から出射するとし、観視者が上側の基板
の上方から見るとして、下基板の配向膜のラビング方向
が矢印22aで示され、上基板の配向膜のラビング方向
が矢印26aで示されている。
FIG. 6 is a diagram showing an alignment treatment of such a conventional liquid crystal display device. FIG. 6 shows an area for one pixel, for example, which has two regions A and B in which the alignment states of liquid crystal molecules are different. Light enters one of the substrates (here, the substrate on the light incident side is called the lower substrate), passes through the liquid crystal, and exits from the other substrate (the upper substrate), and the viewer sees it from above the upper substrate. As an arrow, the rubbing direction of the alignment film on the lower substrate is indicated by an arrow 22a, and the rubbing direction of the alignment film on the upper substrate is indicated by an arrow 26a.

【0007】図6の領域Aでは、下基板の配向膜のラビ
ング方向22aは左上がり45度であり、上基板の配向
膜のラビング方向26aは左下がり45度である。この
ような配向処理の場合の視角特性は図7に示されたもの
と一致し、太線矢印で示される良視角方向は図6で上側
になる。一方、領域Bでは、下基板の配向膜のラビング
方向22aは右下がり45度であり、上基板の配向膜の
ラビング方向26aは右上がり45度である。このよう
な配向処理の場合の視角特性は図7に示されたものと上
下逆になり、太線矢印で示される良視角方向は図6で下
側になる。
In the region A of FIG. 6, the rubbing direction 22a of the alignment film on the lower substrate is 45 degrees upward to the left, and the rubbing direction 26a of the alignment film on the upper substrate is 45 degrees to the left. The viewing angle characteristics in the case of such an alignment process are the same as those shown in FIG. 7, and the good viewing angle direction indicated by the thick arrow is the upper side in FIG. On the other hand, in the region B, the rubbing direction 22a of the alignment film on the lower substrate is 45 degrees to the right, and the rubbing direction 26a of the alignment film on the upper substrate is 45 degrees to the right. The viewing angle characteristics in the case of such an alignment treatment are upside down from those shown in FIG. 7, and the good viewing angle direction indicated by the thick line arrow is the lower side in FIG.

【0008】このような領域Aと領域Bを隣り合わせて
配置すると、図7の実線Iの特性が得られる。実線Iの
特性は破線Lと破線Uの特性を加えて2で割ったものに
なり、法線方向から見た一点鎖線Cの特性に近くなり、
極端に透過率の高い視角方向と極端に透過率の低い視角
方向とがなくなって視角特性が改善される。領域A及び
領域Bは、一画素の面積、あるいは一画素の面積の数倍
又は逆数倍に相当するような微小な領域毎に設けられ
る。
When the area A and the area B are arranged adjacent to each other, the characteristic indicated by the solid line I in FIG. 7 is obtained. The characteristics of the solid line I are those obtained by adding the characteristics of the broken line L and the broken line U and dividing by 2, and are close to the characteristics of the one-dot chain line C seen from the normal direction,
The viewing angle direction having extremely high transmittance and the viewing angle direction having extremely low transmittance are eliminated, and the viewing angle characteristics are improved. The area A and the area B are provided for each minute area that corresponds to the area of one pixel or several times or the reciprocal of the area of one pixel.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図6に示すよ
うな領域Aと領域Bとを有する液晶表示装置を得るため
には、それぞれの基板の配向膜を微小な領域毎に区分し
てラビングすることが必要である。例えば図6において
は、領域Aのラビング方向22a、26aと、隣接する
領域Bのラビング方向22a、26aとは逆方向であ
る。
However, in order to obtain a liquid crystal display device having a region A and a region B as shown in FIG. 6, the alignment film of each substrate is divided into small regions and rubbed. It is necessary to. For example, in FIG. 6, the rubbing directions 22a and 26a of the region A are opposite to the rubbing directions 22a and 26a of the adjacent region B.

【0010】このようなラビングを行うためには、微小
な領域A、Bにそれぞれ相当する開口部を有するマスク
を使用してラビングすることが考えられており、マスク
としてレジストが使用される。この場合、最初に基板に
配向膜を塗布し、配向膜の上にレジストを塗布し、フォ
トリソグラフィにより領域A(又はB)に相当する開口
部をレジストに設け、そこでレジストから露出した領域
Aに所定の方向のラビングを行う。次に、そのレジスト
を剥離し、配向膜の上に別のレジストを塗布し、フォト
リソグラフィにより領域Bに相当する開口部をレジスト
に設け、そこでレジストから露出した領域Bに所定の方
向のラビングを行う。次に、レジストを剥離する。
In order to perform such rubbing, it has been considered to use a mask having openings corresponding to the minute regions A and B, and a resist is used as the mask. In this case, first, an alignment film is applied to the substrate, a resist is applied on the alignment film, and an opening corresponding to the area A (or B) is formed in the resist by photolithography, and the area A exposed from the resist is then formed. Rubbing is performed in a predetermined direction. Next, the resist is peeled off, another resist is applied on the alignment film, an opening corresponding to the region B is formed in the resist by photolithography, and the region B exposed from the resist is rubbed in a predetermined direction. To do. Next, the resist is peeled off.

【0011】液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるよ
うに配向処理することは、上記したように多くの工程を
必要とするという問題点があった。また、従来は最初に
ラビングを行った部分が、その後のラビングやエッチン
グ等により乱されたり、経時変化したりして、液晶の配
向性能が低下することがあった。さらに、アクティブマ
トリクス駆動の液晶表示装置では、領域A、Bをバスラ
インを境界として区分した場合、画素電極とバスライン
(特に、ゲートバスライイン)との間に横電界が作用
し、液晶の立ち上がり方がこの横電界の影響を受けるこ
とがある。そこで、液晶の立ち上がり方が安定するよう
にこの横電界の影響を受けるように、液晶の配向を設定
するのが望まれた。
Aligning the liquid crystal so that the alignment state is different for each minute region has a problem that many steps are required as described above. Further, conventionally, the portion that has been rubbed first may be disturbed by subsequent rubbing or etching, or may change over time, and the alignment performance of the liquid crystal may deteriorate. Further, in the active matrix drive liquid crystal display device, when the regions A and B are divided with the bus line as a boundary, a lateral electric field acts between the pixel electrode and the bus line (particularly, the gate bus line), and the liquid crystal The way of rising may be affected by this lateral electric field. Therefore, it has been desired to set the orientation of the liquid crystal so that the rising direction of the liquid crystal is stable and is affected by the lateral electric field.

【0012】本発明の目的は、液晶の配向状態が微小な
領域毎に異なるような配向処理を容易且つ確実に行うこ
とができ、そして液晶の立ち上がり方が安定するように
した液晶表示装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of easily and surely performing an alignment treatment in which the alignment state of the liquid crystal is different for each minute region and stabilizing the rising of the liquid crystal. It is to be.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、第1及び第2の対向する基板16、18と、該第
1の基板の内面に設けられた電極21及び配向膜22
と、該第2の基板の内面に設けられた電極24及び配向
膜26と、該第1及び第2の基板の間に挿入された液晶
20とからなり、液晶の配向状態が微小な領域毎に異な
るように該第1の基板の配向膜22及び該第2の基板の
配向膜26がバスライン32を境界として微小な領域に
区分して配向処理され、該微小な領域における該第1の
基板の配向膜22及び該第2の基板の配向膜26の各々
に接する液晶の分子が隣接する微小な領域における該第
1の基板の配向膜22及び該第2の基板の配向膜26の
各々に接する液晶の分子と配向方向が同じでプレチルト
が異なるようにし、電圧印加時に液晶が該バスライン3
2に向いて立ち上がるようにしたことを特徴とするもの
である。
In a liquid crystal display device according to the present invention, first and second substrates 16 and 18 facing each other, an electrode 21 and an alignment film 22 provided on the inner surface of the first substrate are provided.
And an electrode 24 and an alignment film 26 provided on the inner surface of the second substrate, and a liquid crystal 20 inserted between the first and second substrates. Differently from each other, the alignment film 22 of the first substrate and the alignment film 26 of the second substrate are divided into minute regions with the bus line 32 as a boundary, and the alignment treatment is performed. Each of the alignment film 22 of the first substrate and the alignment film 26 of the second substrate in a minute region where liquid crystal molecules are in contact with the alignment film 22 of the substrate and the alignment film 26 of the second substrate, respectively. The molecules are aligned in the same orientation as the molecules of the liquid crystal in contact with the pre-tilt, and the liquid crystal is connected to the bus line 3 when a voltage is applied.
It is characterized in that it is adapted to stand up toward 2.

【0014】[0014]

【作用】上記した構成においては、例えば、一方の基板
は、ある微小な領域においては第1のプレチルトが得ら
れ、隣接する微小な領域においては異なる第2のプレチ
ルトが得られるように配向処理される。この場合、前記
ある微小な領域及び前記隣接する微小な領域のラビング
方向は同じでよい。また、もう一方の基板においては、
前記ある微小な領域に対向する微小な領域においては第
2のプレチルトが得られ、前記隣接する微小な領域に対
向する微小な領域においては第1のプレチルトが得られ
るように配向処理しておく。この場合も、両微小な領域
のラビング方向は同じでよい。よって両基板において
は、第1のプレチルトの領域と第2のプレチルトの領域
とが対向し、交互に隣接することになる。それによっ
て、両基板とも、1回のラビング処理工程で、液晶の配
向状態が異なる二つの微小な領域をもった液晶表示装置
を形成することができる。そして、これらの微小な領域
はバスラインを境界として区分され、電圧印加時に液晶
が該バスラインに向いて立ち上がるようになっている。
従って、液晶は画素電極とバスラインとの間の横電界の
影響を受け、その電気力線に沿った配置をとることにな
り、液晶の立ち上がり方が安定する。
In the above structure, for example, one of the substrates is oriented so that the first pretilt is obtained in a certain minute area and the second pretilt is different in the adjacent minute area. It In this case, the rubbing directions of the certain minute area and the adjacent minute area may be the same. On the other board,
The alignment treatment is performed in advance so that the second pretilt is obtained in the minute area facing the certain minute area and the first pretilt is obtained in the minute area facing the adjacent minute area. Also in this case, the rubbing directions of both minute regions may be the same. Therefore, in both substrates, the first pretilt region and the second pretilt region face each other and are alternately adjacent to each other. Thereby, it is possible to form a liquid crystal display device having two minute regions in which the alignment state of the liquid crystal is different for both substrates by one rubbing treatment step. Then, these minute regions are divided with the bus line as a boundary, and the liquid crystal rises toward the bus line when a voltage is applied.
Therefore, the liquid crystal is affected by the lateral electric field between the pixel electrode and the bus line, and is arranged along the line of electric force, so that the rising manner of the liquid crystal is stabilized.

【0015】また、本発明では、微小な領域における該
第1の基板の配向膜22及び第2の基板の配向膜26の
各々に接する液晶の分子が隣接する微小な領域における
該第1の基板の配向膜22及び該第2の基板の配向膜2
6の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じでプレチ
ルトが異なるようにし、隣接する領域の異なったプレチ
ルトの差が2度以上であるように構成する。これによ
り、プレチルトの差によって配向状態をよく制御できる
ようになる。
Further, according to the present invention, the first substrate in the minute region in which the liquid crystal molecules are in contact with each of the alignment film 22 of the first substrate and the alignment film 26 of the second substrate in the minute region. Alignment film 22 and the alignment film 2 of the second substrate
The liquid crystal molecules in contact with each of 6 have the same orientation direction but different pretilts, and the difference in pretilt between adjacent regions is 2 degrees or more. As a result, the alignment state can be well controlled by the difference in pretilt.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、本発明の実施例の液晶表示装置の液
晶パネル10を示す図である。この液晶パネル10の両
側には偏光板(図示せず)がノーマリホワイトモードの
ときに垂直な関係で、あるいはノーマリブラックモード
のときに平行な関係で配置される。液晶パネル10は、
一対の透明なガラス基板16、18の間に液晶20を封
入したものである。液晶20はツイストネマチック型液
晶を使用している。図示しない光源からの光は矢印Lの
方から液晶パネル10に入射し、観視者は入射方向とは
逆の方向から液晶パネル10を見るものとし、以後の説
明においては、光の入射側の基板16を下基板と呼び、
観視者側の基板18を上基板と呼ぶことにする。
1 is a view showing a liquid crystal panel 10 of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. Polarizing plates (not shown) are arranged on both sides of the liquid crystal panel 10 in a vertical relationship in the normally white mode or in a parallel relationship in the normally black mode. The liquid crystal panel 10 is
A liquid crystal 20 is enclosed between a pair of transparent glass substrates 16 and 18. The liquid crystal 20 is a twisted nematic liquid crystal. Light from a light source (not shown) enters the liquid crystal panel 10 from the direction of the arrow L, and the viewer views the liquid crystal panel 10 from the direction opposite to the incident direction. The substrate 16 is called a lower substrate,
The board 18 on the viewer side will be referred to as an upper board.

【0017】下基板16の内面にはカラーフィルタ層1
9、ITOの共通電極21及び配向膜22が設けられ、
上基板18の内面には画素電極24及び配向膜26が設
けられる。上基板18に設けられた画素電極24はアク
ティブマトリクス回路に接続される。図3に示されるよ
うに、アクティブマトリクス回路は縦、横にマトリクス
状に延びるデータバスライン30及びゲートバスライン
32を含み、画素電極24は薄膜トランジスタ(TF
T)34を介してデータバスライン30及びゲートバス
ライン32に接続される。図4は下基板16のカラーフ
ィルタ層19を示し、これは画素電極24と対応して設
けられたカラーフィルタ(R、G、B)19aと、カラ
ーフィルタ19aに相当する開口部を有するブラックマ
トリクス19bとからなる。図3は上基板18の上面側
から画素電極24等を透視して見た図であり、図3の上
基板18をそのまま図4の下基板16に重ねたときに、
画素電極24とカラーフィルタ(R、G、B)19aと
が重なる位置関係になることを示している。
The color filter layer 1 is formed on the inner surface of the lower substrate 16.
9, the ITO common electrode 21 and the alignment film 22 are provided,
A pixel electrode 24 and an alignment film 26 are provided on the inner surface of the upper substrate 18. The pixel electrode 24 provided on the upper substrate 18 is connected to the active matrix circuit. As shown in FIG. 3, the active matrix circuit includes data bus lines 30 and gate bus lines 32 extending vertically and horizontally in a matrix, and the pixel electrode 24 is a thin film transistor (TF).
T) 34, and is connected to the data bus line 30 and the gate bus line 32. FIG. 4 shows the color filter layer 19 of the lower substrate 16, which is a black matrix having color filters (R, G, B) 19a provided corresponding to the pixel electrodes 24 and openings corresponding to the color filters 19a. And 19b. FIG. 3 is a view seen through the pixel electrode 24 and the like from the upper surface side of the upper substrate 18, and when the upper substrate 18 of FIG.
This shows that the pixel electrode 24 and the color filters (R, G, B) 19a have a positional relationship of overlapping.

【0018】図1に示されるように、下基板16の配向
膜22及び上基板18の配向膜26は、液晶20の配向
状態が微小な領域毎に異なるように配向処理されたもの
である。より詳細には、下基板16の配向膜22及び上
基板18の配向膜26は、それぞれ積層して設けられた
下層側の配向材層51と上層側の配向材層53とからな
り、上層側の配向材層53が一つの微小な領域に対応す
る開口部を有するようにパターニングされたものであ
る。そして、上層側の配向材層53及び下層側の配向材
層51が同時にラビングされ、それによってある微小な
領域における下基板16の配向膜22及び上基板18の
配向膜26の各々に接する液晶の分子が隣接する微小な
領域における下基板16の配向膜22及び上基板18の
配向膜26の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じ
でプレチルトが異なるようになっている。
As shown in FIG. 1, the alignment film 22 of the lower substrate 16 and the alignment film 26 of the upper substrate 18 are subjected to alignment treatment so that the alignment state of the liquid crystal 20 is different for each minute region. More specifically, the alignment film 22 of the lower substrate 16 and the alignment film 26 of the upper substrate 18 are each made up of a lower-layer-side alignment material layer 51 and an upper-layer-side alignment material layer 53, which are provided in layers. The alignment material layer 53 is patterned so as to have an opening corresponding to one minute region. Then, the alignment layer 53 on the upper layer side and the alignment layer 51 on the lower layer side are simultaneously rubbed, so that the liquid crystal in contact with each of the alignment film 22 of the lower substrate 16 and the alignment film 26 of the upper substrate 18 in a certain minute region. The alignment direction is the same as the molecules of the liquid crystal in contact with the alignment film 22 of the lower substrate 16 and the alignment film 26 of the upper substrate 18 in the minute regions where the molecules are adjacent to each other, but the pretilt is different.

【0019】図1では、上基板18の配向膜26の上層
側の配向材層53と、下基板16の配向膜22の上層側
の配向材層53から露出した下層側の配向材層51と
で、微小な領域Aを形成している。微小な領域Aに隣接
して、上基板18の配向膜26の上層側の配向材層53
から露出した下層側の配向材層51と、下基板16の配
向膜22の上層側の配向材層53とで、微小な領域Bを
形成している。
In FIG. 1, an alignment material layer 53 on the upper side of the alignment film 26 of the upper substrate 18 and a lower alignment material layer 51 exposed from the alignment material layer 53 on the upper side of the alignment film 22 of the lower substrate 16 are shown. Thus, a minute area A is formed. The alignment material layer 53 on the upper layer side of the alignment film 26 of the upper substrate 18 is adjacent to the minute region A.
A small region B is formed by the lower-layer-side alignment material layer 51 exposed from the above and the upper-layer-side alignment material layer 53 of the alignment film 22 of the lower substrate 16.

【0020】図1には、微小な領域A、Bの液晶20の
分子がツイストしていく様子が示されており、液晶の分
子は図1の平面に対して手前側に見えている端部に丸印
を付けて示されている。微小な領域Aにおいては、下基
板16の配向膜22の下層側の配向材層51に接する液
晶の分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になって
おり、且つ角度α2 でプレチルトしている。中間部の液
晶の分子は図1の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板18の配向膜26の上層側の配向材
層53に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α1 でプレチルトして
いる。この場合、角度α1 の方が角度α 2 よりも大き
い。本発明は、α1 とα2 の大小関係が逆の場合にも当
然同様の効果を生じる。
FIG. 1 shows the liquid crystal 20 in the minute regions A and B.
It is shown that the molecules are twisting, and
The child is circled at the end visible on the front side with respect to the plane of Fig. 1.
It is shown with. In the small area A, the lower group
Liquid contacting the alignment material layer 51 on the lower side of the alignment film 22 of the plate 16
The crystal molecules are oriented from the far right to the far left.
And angle α2It is pretilt with. Liquid in the middle part
The crystal molecules are oriented in a direction substantially parallel to the plane of FIG.
And the alignment material on the upper layer side of the alignment film 26 of the upper substrate 18.
The liquid crystal molecules in contact with the layer 53 move from the left back to the front right
Orientation direction and angle α1Pre-tilt with
There is. In this case, the angle α1Is the angle α 2Greater than
Yes. The present invention uses α1And α2Even if the size relationship of
The same effect is produced.

【0021】一方、微小な領域Bにおいては、下基板1
6の配向膜22の上層側の配向材層53に接する液晶の
分子は、右奥から左手前に向かう配向方向になってお
り、且つ角度α1 でプレチルトしている。中間部の液晶
の分子は図1の平面とほぼ平行な配向方向になってお
り、そして、上基板18の配向膜26の下層側の配向材
層51に接する液晶の分子は、左奥から右手前に向かう
配向方向になっており、且つ角度α2 でプレチルトして
いる。この場合も、角度α1 の方が角度α2 よりも大き
い。
On the other hand, in the minute area B, the lower substrate 1
The liquid crystal molecules in contact with the alignment material layer 53 on the upper layer side of the alignment film 22 of No. 6 have an alignment direction from the right back to the left front, and are pretilted at an angle α 1 . The liquid crystal molecules in the middle portion have an alignment direction substantially parallel to the plane of FIG. 1, and the liquid crystal molecules in contact with the alignment material layer 51 on the lower layer side of the alignment film 26 of the upper substrate 18 are from the left back to the right. It is oriented in the forward direction and is pretilted at an angle α 2 . Also in this case, the angle α 1 is larger than the angle α 2 .

【0022】これを例えば上基板18の配向膜26につ
いて見ると、微小な領域Aにおける配向膜26の上層側
の配向材層53に接する液晶の分子は、左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α1 でプレチ
ルトしている。微小な領域Bにおける配向膜26の上層
側の配向材層53に接する液晶の分子は左奥から右手前
に向かう配向方向になっており、且つ角度α2 でプレチ
ルトしている。すなわち、上基板18については、微小
な領域A、Bにおいて上基板18の配向膜26に接する
液晶の分子はともに左奥から右手前に向かう配向方向に
なっているが、プレチルト角度がα1 とα2 とで異なっ
ている。この関係は下基板16の配向膜22についても
同じである。
Looking at this for the alignment film 26 of the upper substrate 18, for example, the liquid crystal molecules in contact with the alignment material layer 53 on the upper side of the alignment film 26 in the minute region A are aligned in the alignment direction from the left back to the front right. And pretilt at an angle α 1 . The molecules of the liquid crystal in contact with the alignment material layer 53 on the upper layer side of the alignment film 26 in the minute region B have an alignment direction from the left back to the front right and are pretilted at an angle α 2 . That is, in the upper substrate 18, the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 26 of the upper substrate 18 in the minute regions A and B both have an alignment direction from the left back to the front right, but the pretilt angle is α 1 . It differs from α 2 . This relationship also applies to the alignment film 22 on the lower substrate 16.

【0023】図2は、下層側の配向材層51と上層側の
配向材層53とからなる上基板18の配向膜26の形成
工程を示す図である。下基板16の配向膜22も同様の
工程で形成できる。(A)に示されるように、上基板1
8の画素電極24及びゲートバスライン30等の上から
下層側の配向材層51及び上層側の配向材層53をそれ
ぞれ全面的に塗布する。下層側の配向材層51は、例え
ばSiO2 /TiO2 等の無機系の配向材からなり、上
層側の配向材層53はイミド化率100パーセントのポ
リイミド等の有機系の配向材からなる。下層側の配向材
層51及び上層側の配向材層53の膜厚は500A程度
でよい。次に(B)に示されるように、レジスト55を
マスクとして上層側の配向材層53をエッチングにより
パターニングする。レジスト55は市販のポジ型フォト
レジストを使用し、エッチング液はアルカリ性のものを
用いる。実際は、上層側の配向材層53はレジスト現像
時に現像液によりエッチングされてしまう。ポリイミド
の上層側の配向材層53はアルカリ性のエッチング液に
容易に溶けるが、下層側の配向材層51はエッチング液
に溶けない。
FIG. 2 is a diagram showing a process of forming the alignment film 26 of the upper substrate 18 including the alignment material layer 51 on the lower layer side and the alignment material layer 53 on the upper layer side. The alignment film 22 of the lower substrate 16 can be formed by the same process. As shown in (A), the upper substrate 1
Then, the alignment material layer 51 on the lower layer side and the alignment material layer 53 on the upper layer side are entirely applied from above the pixel electrode 24 of No. 8 and the gate bus line 30. The lower orientation material layer 51 is made of, for example, an inorganic orientation material such as SiO 2 / TiO 2 , and the upper orientation material layer 53 is made of an organic orientation material such as polyimide having an imidization ratio of 100%. The film thickness of the lower orientation material layer 51 and the upper orientation material layer 53 may be about 500A. Next, as shown in (B), the alignment material layer 53 on the upper layer side is patterned by etching using the resist 55 as a mask. A commercially available positive photoresist is used as the resist 55, and an alkaline etching solution is used. In reality, the upper alignment layer 53 is etched by the developing solution during the resist development. The orientation material layer 53 on the upper layer side of the polyimide is easily dissolved in the alkaline etching solution, but the orientation material layer 51 on the lower layer side is not dissolved in the etching solution.

【0024】それから、レジスト55を剥離した後で、
(C)に示されるように、下層側の配向材層51及び上
層側の配向材層53を同時にラビングする。ラビングは
繊維等のラビング材を巻き付けたラビングローラ57を
上基板16の配向膜26上で矢印の方向に回転させなが
ら進めることにより行われる。
Then, after removing the resist 55,
As shown in (C), the lower alignment material layer 51 and the upper alignment material layer 53 are rubbed simultaneously. The rubbing is performed by advancing the rubbing roller 57 wound with a rubbing material such as fiber on the alignment film 26 of the upper substrate 16 while rotating in the direction of the arrow.

【0025】従って、上層側の配向材層53、及び上層
側の配向材層53から露出した下層側の配向材層51は
同じ方向にラビングされる。しかし、液晶の分子が上層
側の配向材層53に接しているか、あるいは下層側の配
向材層51に接しているかによってプレチルトの角度は
異なる。試験では、上層側の配向材層53に接している
液晶の分子は角度が約4度程度(α1 )までプレチルト
し、下層側の配向材層51に接している液晶の分子は角
度が約1度程度(α2 )までプレチルトすることが確認
された。また、上記説明では、上層側の配向材層53を
エッチングによりパターニングしたが、上層側の配向材
層53を印刷等により形成してもよい。また、配向膜を
2層としなくても、何らかの方法(例えば、紫外線を部
分的に照射する等)によりプレチルトを変えることがで
きればよい。また、透明電極(画素電極及び共通電極)
を下層配向膜として利用し、上層配向膜としてポリイミ
ドを塗布し、パターニング、ラビングすることをでき
る。
Therefore, the upper alignment material layer 53 and the lower alignment material layer 51 exposed from the upper alignment material layer 53 are rubbed in the same direction. However, the pretilt angle differs depending on whether the molecules of the liquid crystal are in contact with the upper alignment material layer 53 or the lower alignment material layer 51. In the test, the liquid crystal molecules in contact with the upper alignment material layer 53 have a pretilt angle of about 4 degrees (α 1 ), and the liquid crystal molecules in contact with the lower alignment material layer 51 have an angle of about 4 degrees (α 1 ). It was confirmed that pretilt was performed up to about 1 degree (α 2 ). Further, in the above description, the upper orientation material layer 53 is patterned by etching, but the upper orientation material layer 53 may be formed by printing or the like. Further, the pretilt may be changed by some method (for example, by partially irradiating ultraviolet rays) even if the alignment film is not composed of two layers. In addition, transparent electrodes (pixel electrode and common electrode)
Can be used as the lower layer alignment film, and polyimide can be applied as the upper layer alignment film, followed by patterning and rubbing.

【0026】図5は、このように微小な領域A、Bの配
向状態を簡単化して示したものである。図5の微小な領
域Aにおいては、上基板18の配向膜22の上層側の配
向材層53の配向方向が破線の矢印26aで示されてお
り、上記説明から分かるようにこの上基板18側の液晶
の分子が大きい角度α1 でプレチルトする。また、微小
な領域Bにおいては、下基板16の配向膜22の上層側
の配向材層53の配向方向が実線の矢印22aで示され
ており、この下基板16側の液晶の分子が大きい角度α
1 でプレチルトする。
FIG. 5 shows a simplified orientation state of such minute regions A and B. In the minute region A of FIG. 5, the orientation direction of the alignment material layer 53 on the upper layer side of the alignment film 22 of the upper substrate 18 is shown by a dashed arrow 26a, and as can be seen from the above description, this upper substrate 18 side. The liquid crystal molecules of 1 pretilt at a large angle α 1 . In the minute region B, the alignment direction of the alignment material layer 53 on the upper layer side of the alignment film 22 of the lower substrate 16 is indicated by a solid arrow 22a, and the liquid crystal molecules on the lower substrate 16 side have a large angle. α
Pretilt with 1 .

【0027】このように、微小な領域A、Bにおいて、
液晶の分子が対向する基板のうちの一方の基板16(1
8)側では大きい角度α1 でプレチルトし、他方の基板
18(16)側では小さい角度α2 でプレチルトしてい
る場合、電圧を印加したときには、中間部の液晶の分子
は図1の矢印で示されるようにプレチルト角度の大きい
方向に立ち上がる。従って、図5の微小な領域Aにおい
ては、液晶の立ち上がりは破線の矢印26aで示された
上基板18の配向処理に従うものとなる。また、微小な
領域Bにおいては、液晶の立ち上がりは実線の矢印22
aで示された下基板16の配向処理に従うものとなる。
Thus, in the minute areas A and B,
One of the substrates 16 (1
In the case of pretilting at a large angle α 1 on the side 8) and pretilting at a small angle α 2 on the other substrate 18 (16) side, when a voltage is applied, the molecules of the liquid crystal in the middle part are indicated by arrows in FIG. As shown, it rises in the direction in which the pretilt angle is large. Therefore, in the minute area A of FIG. 5, the rising of the liquid crystal follows the alignment treatment of the upper substrate 18 indicated by the broken arrow 26a. In the minute area B, the rising of the liquid crystal is indicated by the solid arrow 22.
It follows the alignment treatment of the lower substrate 16 indicated by a.

【0028】従って、図5の微小な領域Aの液晶の立ち
上がりは、図6に示した領域Aと同じである。なぜな
ら、図6の液晶の立ち上がりも破線の矢印26aに従っ
たものだからである。同様に、図5の微小な領域Bの液
晶の立ち上がりは、図6に示した液晶配向領域Bと同じ
である。しかし、図5の微小な領域Aの下基板16側の
ラビング方向を示す矢印22aは図6の領域Aの下基板
16側のラビング方向を示す矢印22aとは逆の方向を
向いている。従って、図5の液晶の分子は図6の液晶の
分子と平行に配向し、プレチルトの方向が逆になってい
る。このため、図5の微小な領域Aの液晶の分子は図6
の領域Aの液晶の分子と同様にツイストする。微小な領
域Bについても同様である。
Therefore, the rising of the liquid crystal in the minute area A in FIG. 5 is the same as that in the area A shown in FIG. This is because the rising of the liquid crystal in FIG. 6 also follows the dashed arrow 26a. Similarly, the rising of the liquid crystal in the minute region B in FIG. 5 is the same as that in the liquid crystal alignment region B shown in FIG. However, the arrow 22a indicating the rubbing direction on the lower substrate 16 side of the minute region A in FIG. 5 is opposite to the arrow 22a indicating the rubbing direction on the lower substrate 16 side of the region A in FIG. Therefore, the molecules of the liquid crystal shown in FIG. 5 are aligned parallel to the molecules of the liquid crystal shown in FIG. 6, and the pretilt directions are opposite. Therefore, the liquid crystal molecules in the minute area A of FIG.
Twisting is performed in the same manner as the liquid crystal molecules in the area A. The same applies to the minute region B.

【0029】ただし、上基板18の配向膜26に接する
液晶の分子のプレチルトは下基板16の配向膜22に接
する液晶の分子のプレチルトとは逆であるので、電圧の
印加により液晶がプレチルト角度の大きい方に立ち上が
るときに、逆を向いたプレチルト角度の小さい液晶の分
子の挙動は不安定になると思われる。それにもかかわら
ず、本発明による液晶表示装置では、図6のようにして
形成した液晶表示装置よりもはるかに明瞭な画像を形成
することができることが確認された。その理由は、本発
明では、図2を参照して説明したように、複数の配向状
態を形成するのに、配向処理の終わり近くにラビング処
理工程を1回だけ行えばよいことによるものである。こ
のラビング作業から時間をおくことなく、さらに他の処
理プロセスを経ることなく、いわゆるホットな状態で下
基板16及び下基板18を組立て、そしてすぐに液晶2
0を注入できるので、ラビング処理の経時変化がでない
状態で液晶20を封入できるからと思われる。すなわ
ち、従来のように、最初のラビングを行った後で露光や
エッチングを行い、その後で2回目のラビングを行う場
合よりも、本発明によればラビング処理が乱されること
がなく、ラビング効果が安定するためと思われる。
However, since the pretilt of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 26 of the upper substrate 18 is opposite to the pretilt of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film 22 of the lower substrate 16, the pretilt angle of the liquid crystal is changed by applying a voltage. The behavior of the molecules of the liquid crystal having a small pretilt angle in the opposite direction is considered to be unstable when rising to the larger side. Nevertheless, it was confirmed that the liquid crystal display device according to the present invention can form a much clearer image than the liquid crystal display device formed as shown in FIG. The reason is that, in the present invention, as described with reference to FIG. 2, the rubbing process step only needs to be performed once near the end of the alignment process to form a plurality of alignment states. . The lower substrate 16 and the lower substrate 18 are assembled in a so-called hot state without taking time from this rubbing operation and without passing through another processing process, and immediately the liquid crystal 2
It is considered that since 0 can be injected, the liquid crystal 20 can be sealed in a state where there is no change over time in the rubbing process. That is, according to the present invention, the rubbing process is not disturbed, and the rubbing effect is improved, as compared with the case where exposure and etching are performed after the first rubbing and then the second rubbing is performed as in the conventional case. Seems to be stable.

【0030】さらに、例えば図5の微小な領域Aでは、
液晶の立ち上がりは主として上基板18側の配向処理に
従うものであり、下基板16側の配向処理の効果は二次
的であるように思われるであろう。その場合、下基板1
6側の配向処理を全く行わなくてもよのではないかとの
疑問があるかもしれない。しかし、一方の基板だけ配向
処理され、他方の基板が配向処理されていない場合に
は、液晶の材料と液晶層の厚さとの関係を非常に厳密に
規定しないと液晶がちょうど90度ツイストするように
ならない。本発明では、例えば図5の微小な領域Aのラ
ビング方向22aは、図6の液晶配向領域Aの矢印22
aと平行であるので、下基板16側の配向処理は上基板
18側の配向処理と関連して少なくとも液晶がちょうど
90度ツイストするのを助けるものである。
Further, for example, in the minute area A of FIG.
The rise of the liquid crystal mainly follows the alignment treatment on the upper substrate 18 side, and the effect of the alignment treatment on the lower substrate 16 side seems to be secondary. In that case, the lower substrate 1
There may be a question that it may not be necessary to perform orientation processing on the 6 side. However, if only one substrate is oriented and the other substrate is not oriented, the liquid crystal will twist exactly 90 degrees unless the relationship between the material of the liquid crystal and the thickness of the liquid crystal layer is specified very strictly. do not become. In the present invention, for example, the rubbing direction 22a of the minute area A in FIG.
Since it is parallel to a, the alignment treatment on the lower substrate 16 side, in association with the alignment treatment on the upper substrate 18 side, helps at least the liquid crystal twist at exactly 90 degrees.

【0031】さらに、本発明では、配向状態の設定を、
電圧印加時に液晶20が例えばゲートバスライン32に
向いて立ち上がるようにしている。図3及び4は、液晶
の配向状態の異なる微小な領域A、Bの設定例を示す図
である。画素電極24とカラーフィルタ(R、G、B)
19aとは重なる位置関係で示されている。画素電極2
4はデータバスライン30及びゲートバスライン32の
各区画に画素電極24が設けられる。このような構成に
おいて、液晶の配向状態の異なる微小な領域A、Bは、
画素電極24(及びカラーフィルタ(R、G、B)19
a)のほぼ中央を通る線及びゲートバスライン32を境
界として区分されている。なお、微小な領域A、Bを、
画素電極24のほぼ中央を通る線及びデータバスライン
30を境界として区分することもできる。
Further, in the present invention, the setting of the alignment state is
When a voltage is applied, the liquid crystal 20 rises toward the gate bus line 32, for example. 3 and 4 are diagrams showing setting examples of minute regions A and B having different alignment states of liquid crystal. Pixel electrode 24 and color filter (R, G, B)
19a is shown in an overlapping positional relationship. Pixel electrode 2
4, the pixel electrode 24 is provided in each section of the data bus line 30 and the gate bus line 32. In such a structure, the minute regions A and B in which the alignment state of the liquid crystal is different are
Pixel electrode 24 (and color filter (R, G, B) 19
The gate bus line 32 and the line passing through the center of a) are divided as boundaries. In addition, the minute areas A and B are
It is also possible to divide the pixel electrode 24 with a line passing through substantially the center thereof and the data bus line 30 as boundaries.

【0032】図1(A)は、例えば図3のデータバスラ
イン30と平行な線に沿って左側から見た断面図に相当
し、2つの画素電極24の間にゲートバスライン32が
通っている部分を示している。図1の(B)は画素電極
24の近傍をより図解的に示し、配向膜22、26は省
略している。図1の(A)において、微小な領域Aにお
いて、上基板18の配向膜26の上層側の配向材層53
の近傍の液晶の分子は、電圧印加時にゲートバスライン
32に向いて立ち上がるようになっている。
FIG. 1A corresponds to, for example, a sectional view seen from the left side along a line parallel to the data bus line 30 of FIG. 3, and a gate bus line 32 passes between two pixel electrodes 24. It shows the part. FIG. 1B is a schematic diagram showing the vicinity of the pixel electrode 24, and the alignment films 22 and 26 are omitted. In FIG. 1A, in the minute area A, the alignment material layer 53 on the upper layer side of the alignment film 26 of the upper substrate 18 is formed.
The molecules of the liquid crystal in the vicinity of are raised toward the gate bus line 32 when a voltage is applied.

【0033】図8に示されるように、データバスライン
30にはV30で示されるように±5ボルトの交番電圧が
印加され、ゲートバスライン32にはV32で示されるよ
うに−15ボルトのベース電圧にパルス状のゲート電圧
が印加される。従って、図1の(B)に示されるよう
に、上記した画素電極24とゲートバスライン32の間
には横電界が作用し、電気力線Eが形成される。当然、
画素電極24と共通電極21との間には電界が作用し、
液晶20は基本的にこの電界により立ち上がる。
As shown in FIG. 8, an alternating voltage of ± 5 volts is applied to the data bus line 30 as indicated by V 30 , and a gate bus line 32 is -15 volts as indicated by V 32. A pulsed gate voltage is applied to the base voltage of the. Therefore, as shown in FIG. 1B, a lateral electric field acts between the pixel electrode 24 and the gate bus line 32 to form an electric force line E. Of course,
An electric field acts between the pixel electrode 24 and the common electrode 21,
The liquid crystal 20 basically rises due to this electric field.

【0034】ツイストネマチック型の液晶の分子は電界
の方向に立ち上がる性質があるので、横電界があるとそ
の影響を受ける。上記した微小な領域Aにおける上基板
18の配向膜26のラビング方向は、液晶の分子がゲー
トバスライン32に向いて立ち上がるようなプレチルト
(α1 )を生じさせるようになっており、この液晶の分
子の傾きは、その位置を通る横電界の電気力線Eの傾き
とほぼ一致する。このように、本発明では、配向状態に
従った液晶の立ち上がり方と横電界に従った立ち上がり
方とが一致し、よって液晶の立ち上がりが安定的になる
利点がある。これに対して、もしも、領域Aにおいて、
上基板18の配向膜26のラビング方向を上記したのと
は逆にすると(つまり、図3の矢印で示したラビング方
向と逆にすると)、液晶のプレチルト方向は図1のもの
とは逆に図1で左下がりになり、液晶の分子はゲートバ
スライン32に背を向けるように立ち上がるようにな
る。すると、電圧印加時の液晶の立ち上がり方が不安定
になる可能性が考えられる。
Since molecules of twisted nematic liquid crystal have a property of rising in the direction of an electric field, they are affected by a lateral electric field. The rubbing direction of the alignment film 26 of the upper substrate 18 in the above-described minute region A causes a pretilt (α 1 ) such that liquid crystal molecules rise toward the gate bus line 32. The inclination of the molecule is almost the same as the inclination of the electric force line E of the transverse electric field passing through the position. As described above, the present invention has an advantage that the rise of the liquid crystal according to the alignment state and the rise of the liquid crystal according to the lateral electric field are the same, so that the rise of the liquid crystal is stable. On the other hand, if region A
When the rubbing direction of the alignment film 26 of the upper substrate 18 is opposite to that described above (that is, the rubbing direction indicated by the arrow in FIG. 3 is reversed), the pretilt direction of the liquid crystal is opposite to that in FIG. In FIG. 1, the liquid crystal molecules come to the lower left, and the liquid crystal molecules start to rise with their backs facing the gate bus lines 32. Then, there is a possibility that the way the liquid crystal rises when a voltage is applied becomes unstable.

【0035】図9は、ノーマリホワイトモードでの視角
に対するコントラスト比を示す図である。丸点をプロッ
トした曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置のコ
ントラスト比であり、バツ点をプロットした曲線が本発
明により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた液
晶表示装置のコントラスト比である。本発明では広い視
角でコントラスト比を向上することができる。なお、丸
点をプロットした曲線の右側の部分はコントラスト比が
高いが、この部分には図7を参照して説明したように明
暗が反転する部分が含まれる。
FIG. 9 is a diagram showing the contrast ratio with respect to the viewing angle in the normally white mode. The curve plotting the circle points is the contrast ratio of the conventional liquid crystal display device having a uniform orientation, and the curve plotting the cross points is the liquid crystal display device in which the alignment state of the liquid crystal is made different for each minute region according to the present invention. Is the contrast ratio of. According to the present invention, the contrast ratio can be improved over a wide viewing angle. The portion on the right side of the curve in which the circle points are plotted has a high contrast ratio, but this portion includes the portion where the light and dark are inverted as described with reference to FIG. 7.

【0036】図10はノーマリブラックモードで用いた
場合のコントラスト比を示す図である。同様に、丸点の
プロット曲線が一様な配向をした従来の液晶表示装置の
コントラスト比であり、バツ点のプロット曲線が本発明
により微小な領域毎に液晶の配向状態を異ならせた液晶
表示装置のコントラスト比である。本発明では広い視角
でコントラスト比を向上することができる。
FIG. 10 is a diagram showing the contrast ratio when used in the normally black mode. Similarly, a plot curve of circle dots is a contrast ratio of a conventional liquid crystal display device having a uniform alignment, and a plot curve of cross points is a liquid crystal display in which the alignment state of the liquid crystal is made different for each minute region according to the present invention. The contrast ratio of the device. According to the present invention, the contrast ratio can be improved over a wide viewing angle.

【0037】図11はノーマリブラックモードで用いた
場合のコントラスト比を示す図であ下層側の配向材層5
1は同じ方向にラビングされる。しかし、液晶の分子が
上層側の配向材層53に接しているか、あるいは下層側
の配向材層51に接しているかによってプレチルトの角
度は異なる。試験では、上層側の配向材層53に接して
いる液晶の分子は角度が約4度程度(α1 )までプレチ
ルトし、下層側の配向材層51に接している液晶の分子
は角度が約1度程度(α2 )までプレチルトす
FIG. 11 is a diagram showing the contrast ratio when used in the normally black mode. Alignment material layer 5 on the lower layer side.
1 is rubbed in the same direction. However, the pretilt angle differs depending on whether the molecules of the liquid crystal are in contact with the upper alignment material layer 53 or the lower alignment material layer 51. In the test, the liquid crystal molecules in contact with the upper alignment material layer 53 have a pretilt angle of about 4 degrees (α 1 ), and the liquid crystal molecules in contact with the lower alignment material layer 51 have an angle of about 4 degrees (α 1 ). Pre-tilt to about 1 degree (α 2 )

【0038】以上のように、本発明は、一方の基板18
又は16においては、領域Aと、それに隣接する領域B
とで、配向方向が同じでプレチルト(α1 、α2 )が異
なるようにし、それによって、同じ領域A又はBにおい
ては、対向する上基板18の配向膜26と下基板16の
配向膜22に接触する液晶20が異なったプレチルト
(α1 、α2 )で配向し、電圧印加時の液晶20の立ち
上がりが角度の大きいプレチルト(α1 )に制御される
ようにしたものである。
As described above, according to the present invention, one substrate 18
Or 16 in the area A and the area B adjacent to the area A
And the pretilt (α 1 , α 2 ) are different from each other in the same alignment direction, so that in the same region A or B, the alignment film 26 of the upper substrate 18 and the alignment film 22 of the lower substrate 16 facing each other are formed. The contacting liquid crystal 20 is oriented with different pretilts (α 1 , α 2 ), and the rising of the liquid crystal 20 when a voltage is applied is controlled to the pretilt (α 1 ) having a large angle.

【0039】そこで、本発明ではさらに、異なるプレチ
ルトα1 、α2 の組合せについて検討した。図11は種
々の異なるプレチルトα1 、α2 の組合せの液晶パネル
を作製し、配向の評価を行った結果を示す図である。図
11から分かるように、隣接する領域A、Bの異なった
プレチルト(α1 、α2 )の差が2度以上であれば、液
晶の良好な配向状態を得ることができる。なお、この結
果は、液晶がゲートバスライン32に向いて立ち上がる
配向状態ばかりでなく、その逆の状態の場合にもあては
まる。
Therefore, in the present invention, a combination of different pretilts α 1 and α 2 was further investigated. FIG. 11 is a diagram showing the results of evaluation of alignment by producing liquid crystal panels having various combinations of different pretilts α 1 and α 2 . As can be seen from FIG. 11, if the difference between the different pretilts (α 1 , α 2 ) of the adjacent regions A and B is 2 degrees or more, a good alignment state of liquid crystal can be obtained. Note that this result is applicable not only to the alignment state in which the liquid crystal rises toward the gate bus line 32, but also to the opposite state.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶の配向状態が微小な領域毎に異なるような配向処理
を容易且つ確実に行うことができ、液晶の立ち上がり方
が安定し、視角特性及びコントラストの優れた液晶表示
装置を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to easily and surely perform the alignment treatment in which the alignment state of the liquid crystal is different for each minute region, to stabilize the rising direction of the liquid crystal, and to obtain the liquid crystal display device having excellent viewing angle characteristics and contrast.

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

【図1】本発明の実施例を示す図であり、(A)は液晶
パネルの断面図、(B)は横電界の作用を説明する図で
ある。
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a sectional view of a liquid crystal panel, and FIG.

【図2】図1の配向処理を示す図であり、(A)は2層
の配向材層を形成するところを示し、(B)は上層側の
配向材層をパターニングするところを示し、(C)はラ
ビングするところを示す図である。
2A and 2B are diagrams showing the alignment treatment of FIG. 1, in which FIG. 2A shows formation of two alignment material layers, FIG. 2B shows patterning of the upper alignment material layer, and FIG. C) is a diagram showing a rubbing process.

【図3】上基板の配向処理の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an alignment treatment of an upper substrate.

【図4】下基板の配向処理の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an alignment treatment of a lower substrate.

【図5】図1の配向処理を簡単に示す図である。FIG. 5 is a diagram simply showing the alignment treatment of FIG.

【図6】従来の配向処理を簡単に示す図である。FIG. 6 is a diagram simply showing a conventional alignment treatment.

【図7】液晶表示装置の視角特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing viewing angle characteristics of a liquid crystal display device.

【図8】バスラインの電圧を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a voltage of a bus line.

【図9】ノーマリホワイトモードでのコントラスト比を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a contrast ratio in a normally white mode.

【図10】ノーマリブラックモードでのコントラスト比
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a contrast ratio in a normally black mode.

【図11】プレチルトによる配向の評価を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing evaluation of orientation by pretilt.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16、18…基板 20…液晶 21、24…電極 22、26…配向膜 32…ゲートバスライン 16, 18 ... Substrate 20 ... Liquid crystal 21, 24 ... Electrodes 22, 26 ... Alignment film 32 ... Gate bus line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1及び第2の対向する基板(16、1
8)と、該第1の基板の内面に設けられた電極(21)
及び配向膜(22)と、該第2の基板の内面に設けられ
た電極(24)及び配向膜(26)と、該第1及び第2
の基板の間に挿入された液晶(20)とからなり、液晶
の配向状態が微小な領域毎に異なるように該第1の基板
の配向膜(22)及び該第2の基板の配向膜(26)が
バスライン(32)を境界として微小な領域に区分して
配向処理され、該微小な領域における該第1の基板の配
向膜(22)及び該第2の基板の配向膜(26)の各々
に接する液晶の分子が隣接する微小な領域における該第
1の基板の配向膜(22)及び該第2の基板の配向膜
(26)の各々に接する液晶の分子と配向方向が同じで
プレチルトが異なるようにし、電圧印加時に液晶が該バ
スライン(32)に向いて立ち上がるようにしたことを
特徴とする液晶表示装置。
1. A first and a second opposing substrate (16, 1).
8) and an electrode (21) provided on the inner surface of the first substrate
An alignment film (22), an electrode (24) and an alignment film (26) provided on the inner surface of the second substrate, and the first and second alignment films.
Liquid crystal (20) inserted between the substrates, and the alignment film (22) of the first substrate and the alignment film of the second substrate ( 26) is subjected to an alignment treatment by dividing it into minute regions with the bus line (32) as a boundary, and the alignment film (22) of the first substrate and the alignment film (26) of the second substrate in the minute regions. Of the liquid crystal molecules in contact with the alignment film (22) of the first substrate and the alignment film (26) of the second substrate in the minute regions where the liquid crystal molecules are in the same alignment direction. A liquid crystal display device characterized in that the pretilts are made different so that the liquid crystal rises toward the bus line (32) when a voltage is applied.
【請求項2】 該第1の基板の配向膜(22)及び該第
2の基板の配向膜(26)がそれぞれ積層して設けられ
た下層側の配向材層(51)と上層側の配向材層(5
3)とからなり、該上層側の配向材層(53)が該微小
な領域に応じて開口するようにパターニングされ、該上
層側の配向材層(53)及び該下層側の配向材層(5
1)が同時にラビングされ、該上層側の配向材層(5
3)及び該下層側の配向材層(51)に接触する液晶が
それぞれ異なった角度でプレチルトし、より高い方のプ
レチルトを部位の液晶が該バスライン(32)に向かっ
て立ち上がるようにしたことを特徴とする請求項1に記
載の液晶表示装置。
2. An alignment material layer (51) on the lower layer side and an alignment layer on the upper layer side, each of which is provided with an alignment film (22) of the first substrate and an alignment film (26) of the second substrate laminated on each other. Timber layer (5
3) and the upper orientation material layer (53) is patterned so as to open according to the minute regions, and the upper orientation material layer (53) and the lower orientation material layer (53) are formed. 5
1) is rubbed at the same time, and the alignment material layer (5
3) and the liquid crystal in contact with the lower alignment material layer (51) are pre-tilted at different angles, and the higher pre-tilt of the liquid crystal in the part rises toward the bus line (32). The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項3】 第1及び第2の対向する基板(16、1
8)と、該第1の基板の内面に設けられた電極(21)
及び配向膜(22)と、該第2の基板の内面に設けられ
た電極(24)及び配向膜(26)と、該第1及び第2
の基板の間に挿入された液晶(20)とからなり、液晶
の配向状態が微小な領域毎に異なるように該第1の基板
の配向膜(22)及び該第2の基板の配向膜(26)が
微小な領域に区分して配向処理され、該微小な領域にお
ける該第1の基板の配向膜(22)及び該第2の基板の
配向膜(26)の各々に接する液晶の分子が隣接する微
小な領域における該第1の基板の配向膜(22)及び該
第2の基板の配向膜(26)の各々に接する液晶の分子
と配向方向が同じでプレチルトが異なるようにし、隣接
する領域の異なったプレチルトの差が約2度以上である
ことを特徴とする液晶表示装置。
3. A first and a second opposing substrate (16, 1).
8) and an electrode (21) provided on the inner surface of the first substrate
An alignment film (22), an electrode (24) and an alignment film (26) provided on the inner surface of the second substrate, and the first and second alignment films.
Liquid crystal (20) inserted between the substrates, and the alignment film (22) of the first substrate and the alignment film of the second substrate ( 26) is subjected to alignment treatment by dividing it into minute regions, and liquid crystal molecules in contact with each of the alignment film (22) of the first substrate and the alignment film (26) of the second substrate in the minute regions are The alignment film (22) of the first substrate and the alignment film (26) of the second substrate in the adjacent minute regions have the same alignment direction as the molecules of the liquid crystal and have different pretilts, and are adjacent to each other. A liquid crystal display device, wherein a difference in pretilt in different regions is about 2 degrees or more.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19542981A1 (en) * 1994-11-17 1996-05-23 Nec Corp Twisted nematic liquid crystal display device
US6013335A (en) * 1993-07-30 2000-01-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and method for processing the same
KR100248914B1 (en) * 1995-12-08 2000-03-15 아끼구사 나오유끼 Lcd panel and its manufacture
US6141077A (en) * 1993-07-27 2000-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including pixel electrode(s) designed to improve viewing characteristics

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6482016A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Fujitsu Ltd Liquid crystal color display element
JPH05224207A (en) * 1992-02-17 1993-09-03 Nec Corp Liquid crystal display element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6482016A (en) * 1987-09-25 1989-03-28 Fujitsu Ltd Liquid crystal color display element
JPH05224207A (en) * 1992-02-17 1993-09-03 Nec Corp Liquid crystal display element

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6141077A (en) * 1993-07-27 2000-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including pixel electrode(s) designed to improve viewing characteristics
US6342939B1 (en) 1993-07-27 2002-01-29 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including pixel electrode (S) designed to improve viewing characteristics
US6013335A (en) * 1993-07-30 2000-01-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus and method for processing the same
DE19542981A1 (en) * 1994-11-17 1996-05-23 Nec Corp Twisted nematic liquid crystal display device
US5710611A (en) * 1994-11-17 1998-01-20 Nec Corporation Liquid crystal display apparatus preventing image on screen from influences of disclination line
KR100248914B1 (en) * 1995-12-08 2000-03-15 아끼구사 나오유끼 Lcd panel and its manufacture

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