JPH11160716A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH11160716A
JPH11160716A JP32448097A JP32448097A JPH11160716A JP H11160716 A JPH11160716 A JP H11160716A JP 32448097 A JP32448097 A JP 32448097A JP 32448097 A JP32448097 A JP 32448097A JP H11160716 A JPH11160716 A JP H11160716A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
spacer
alignment
pair
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP32448097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Shimura
正人 志村
Keiko Inoue
桂子 井上
Masahiro Ishii
正宏 石井
Shigeru Matsuyama
茂 松山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP32448097A priority Critical patent/JPH11160716A/en
Publication of JPH11160716A publication Critical patent/JPH11160716A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a high-contrast display which is stable in an alignment state on spacer peripheries, is highly reliable against a process fluctuation, vibration and impact and is lessened in display unevenness by subjecting spacers to a perpendicular alignment treatment or horizontal alignment treatment. SOLUTION: The spacers BZ of the liquid crystal display device are subjected to the perpendicular alignment treatment or horizontal alignment treatment. The initial alignment state of the liquid crystal molecules LK near the central part of the liquid crystal layer at the spacer (bead) BZ surface in a non- impression state of an electric field EDR attains the state radially arrayed from the center of the spacers BZ viewing in plane. The state of light leakage is nearly zero in the rubbing direction RDR and the direction perpendicular to the rubbing direction (a). At the time of the impression of the electric field EDR, the liquid crystal molecules LK are realigned with a twist of max. 45 deg. with respect to the rubbing direction RDR but the region where the alignment direction of the liquid crystal molecules LK changes by >=45 deg. decreases the further from the spacers BZ and the adverse influence of the light leakage is negligible (b).

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に高コントラストで視野角特性が良好で、かつ輝
度むらの少ない横電界方式アクティブマトリクス型の液
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, and more particularly to an in-plane switching type active matrix type liquid crystal display device having high contrast, good viewing angle characteristics, and low luminance unevenness.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタ(TFT)に代表され
るアクティブ素子を用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置は、薄く、かつ軽量という特徴とブラウン管
に匹敵する.高画質の点から、OA機器等の表示端末と
して広く普及しつつある。
2. Description of the Related Art An active matrix type liquid crystal display device using an active element typified by a thin film transistor (TFT) is thin and lightweight, and is comparable to a cathode ray tube. From the point of high image quality, it is becoming widespread as a display terminal of OA equipment and the like.

【0003】最近、一対の基板の一方に形成した2種の
電極間で、基板に略平行な電界を形成し、この電界によ
って液晶(以下、液晶組成物とも言う)を動作させ、上
記2種の電極の隙間から液晶に入射した光を変調して表
示する方式(以下、横電界方式、あるいはインプレーン
・スイッチング方式と称する)が、視野角が著しく広い
という特徴をもつため、アクティブマトリクス型の液晶
表示装置の有力な技術として注目を集めている。
Recently, an electric field substantially parallel to a substrate is formed between two kinds of electrodes formed on one of a pair of substrates, and a liquid crystal (hereinafter, also referred to as a liquid crystal composition) is operated by the electric field, whereby the two kinds of electrodes are operated. The method of modulating and displaying the light incident on the liquid crystal through the gap between the electrodes (hereinafter referred to as the horizontal electric field method or the in-plane switching method) has a feature that the viewing angle is extremely wide. It is attracting attention as a leading technology for liquid crystal display devices.

【0004】この方式の主な特徴としては、主に特許出
願公表平5−505247号公報、特公昭63−219
07号公報、及び特開平6−160878号公報に記載
されている。
The main features of this system are mainly that of Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-505247 and Japanese Patent Publication No. 63-219.
No. 07 and JP-A-6-160878.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記横
電界方式に関する上記公報類に記載のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置では、液晶層の厚み、所謂セルギャ
ップを保持するためのスペーサ周辺の配向状態について
は考慮されておらず、スペーサ周辺の液晶の配向状態が
乱されるため、スペーサ周辺の光透過状態は他の部分と
は異なり、表示に悪影響を与えるという問題が発生す
る。この種のスペーサとしては、球状のスペーサ(以
下、スペーサビーズ、あるいは単にビーズまたはスペー
サとも言う)を用いるのが一般的である。
However, in the active matrix type liquid crystal display device described in the above-mentioned publications relating to the above-mentioned in-plane switching method, the thickness of the liquid crystal layer, that is, the alignment around the spacer for maintaining the so-called cell gap, is not considered. Since the alignment state of the liquid crystal around the spacer is disturbed without being considered, the light transmission state around the spacer is different from other parts, and there is a problem that display is adversely affected. As this kind of spacer, a spherical spacer (hereinafter, also referred to as a spacer bead or simply a bead or a spacer) is generally used.

【0006】図14は従来の横電界方式の液晶表示装置
において電界EDRを印加しない状態で2つの電極間で
発生した球状スペーサビーズBZ周辺の光漏れの例を示
す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing an example of light leakage around a spherical spacer bead BZ generated between two electrodes without applying an electric field EDR in a conventional in-plane switching mode liquid crystal display device.

【0007】例えば、従来の横電界方式の液晶表示装置
では、互いに平行な帯状の不透明な画素電極PXと不透
明な対向電極CTとの間に電圧を印加することで基板面
(図示せず)にほぼ平行で、電極の延在方向に垂直な方
向に電界EDRを発生させる。
For example, in a conventional in-plane switching type liquid crystal display device, a voltage is applied between a strip-shaped opaque pixel electrode PX and an opaque counter electrode CT which are parallel to each other to apply a voltage to a substrate surface (not shown). An electric field EDR is generated in a direction substantially parallel to and perpendicular to the direction in which the electrodes extend.

【0008】更に、例えば、ラビング方向RDRは、上
下基板側で同一方向とし、配向膜をラビング処理する。
更に、例えば、下偏光板の光透過軸はラビング方向RD
Rに一致させ、上偏光板の光透過軸は約90度ずらして
配置(クロスニコル配置)させる。こうして、電界ED
Rを印加しない状態で、暗(黒)BLK表示させる、い
わゆるノーマリブラックモードを構成できる。
Further, for example, the rubbing direction RDR is the same on the upper and lower substrates, and the alignment film is rubbed.
Further, for example, the light transmission axis of the lower polarizing plate is in the rubbing direction RD.
R and the light transmission axis of the upper polarizing plate is shifted by about 90 degrees (crossed Nicols arrangement). Thus, the electric field ED
A so-called normally black mode in which dark (black) BLK is displayed without applying R can be configured.

【0009】しかし、従来の構成では、図14に示すよ
うに、スペーサBZ種辺からの光漏れLKが大きく、表
示コントラストが著しく低下することが分かった。
However, in the conventional configuration, as shown in FIG. 14, it has been found that light leakage LK from the side of the spacer BZ is large and the display contrast is significantly reduced.

【0010】図15は従来の液晶表示装置で観測された
ラビング方向RDRに対する光漏れの部分LKの例を示
す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing an example of a light leakage portion LK in the rubbing direction RDR observed in a conventional liquid crystal display device.

【0011】すなわち、各球状ビーズBZ近傍の光漏れ
LKの状態を観察すると、球状ビーズBZの周囲全体を
覆う球形状タイプ、あるいはラビング方向RDRを覆っ
て広がっている2個の三日月状タイプから構成されてい
ることが分かった。特に、2個の三日月状タイプでは、
各三日月状パターン間の暗表示部分がラビング方向から
ずれるにつれ光漏れの面積が増加する傾向が観察され
た。
That is, when observing the state of light leakage LK in the vicinity of each spherical bead BZ, a spherical type covering the entire periphery of the spherical bead BZ or two crescent-shaped types spreading over the rubbing direction RDR is constituted. It turned out that it was. In particular, in the two crescent type,
A tendency was observed that the area of light leakage increased as the dark display portion between each crescent pattern shifted from the rubbing direction.

【0012】これらの光漏れは、推定原因として、スペ
ーサ表面の影響によってスペーサ周辺の液晶の配向状態
が乱されるため、スペーサ周辺の光透過状態は他の部分
とは異なっており、表示に影響を与えていると考えられ
る。
As a presumed cause of these light leaks, the alignment state of the liquid crystal around the spacer is disturbed by the influence of the spacer surface. Therefore, the light transmission state around the spacer is different from other parts, and the display influences the display. Is considered to have given.

【0013】特に、スペーサ表面を配向処理していない
ため、従来のスペーサを用いた場合には、液晶分子に対
するスペーサの配向規制力が小さいため、周辺の液晶分
子の配向状態がラビング条件、振動、衝撃等で容易に変
化し、電界無印加時に図14に示すような球状ビーズB
Zの周囲全体を覆う球形状タイプ、あるいはラビング方
向RDRを覆っている2個の三日月状タイプの光漏れが
現れ、光漏れ量が増大し、表示品質、特にコントラスト
が低下することが分かった。
In particular, since the spacer surface is not subjected to the alignment treatment, when the conventional spacer is used, the alignment regulating force of the spacer with respect to the liquid crystal molecules is small. It changes easily due to impact or the like, and when no electric field is applied, spherical beads B as shown in FIG.
Light leakage of a spherical type covering the entire periphery of Z or two crescent-shaped types covering the rubbing direction RDR appeared, increasing the amount of light leakage and deteriorating the display quality, particularly the contrast.

【0014】本発明の目的は、スペーサ周辺の配向状態
が安定で、しかもプロセス変動、振動、衝撃に対しても
信頼性が高く、表示ムラの少ない高コントラスト表示の
横電界方式の液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a horizontal electric field type liquid crystal display device of high contrast display with stable orientation state around the spacer, high reliability against process fluctuation, vibration and shock, and small display unevenness. To provide.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では以下の手段を用いる。
To achieve the above object, the present invention uses the following means.

【0016】(1)少なくとも一方が透明な一対の対向
する絶縁基板と、前記一対の絶縁基板間に形成される一
対の配向膜と、前記一対の配向膜間に挟持されるスペー
サおよび液晶組成物と、前記絶縁基板面に略平行な成分
を有する電界を印加する画素電極および対向電極と、少
なくとも一枚の偏光板とを有する液晶表示装置におい
て、前記スペーサが垂直配向処理あるいは水平配向処理
されていることを特徴とする。
(1) A pair of opposed insulating substrates, at least one of which is transparent, a pair of alignment films formed between the pair of insulating substrates, a spacer and a liquid crystal composition sandwiched between the pair of alignment films. And a liquid crystal display device having a pixel electrode and a counter electrode for applying an electric field having a component substantially parallel to the insulating substrate surface, and at least one polarizing plate, wherein the spacer is vertically or horizontally aligned. It is characterized by being.

【0017】(2)少なくとも一方が透明な一対の対向
する絶縁基板と、前記一対の絶縁基板間で略平行な方向
あるいは交差する方向にラビング処理される一対の配向
膜と、前記一対の配向膜間に挟持されるスペーサおよび
液晶組成物と、前期絶縁基板面に略平行な横電界を印加
する画素電極および対向電極と、前記一対の絶縁基板を
挟持する一対の偏光板とを有する液晶表示装置におい
て、前記電界が印加されない状態で前記液晶表示装置の
表示面の垂直方向から観察した場合、前記スペーサ近傍
の光漏れのほぼ無い箇所の方向と、前記ラビング処理に
よる初期配向方向とのなす各φFが零度あるいは±45
度以内になるようにスペーサの表面が配向処理されてい
ることを特徴とする。
(2) A pair of opposed insulating substrates at least one of which is transparent; a pair of alignment films which are rubbed between the pair of insulating substrates in a direction substantially parallel or intersecting with each other; A liquid crystal display device having a spacer and a liquid crystal composition interposed therebetween, a pixel electrode and a counter electrode for applying a horizontal electric field substantially parallel to the insulating substrate surface, and a pair of polarizing plates interposing the pair of insulating substrates. In the state where the electric field is not applied, when observed from the vertical direction of the display surface of the liquid crystal display device, each φF formed by the direction of a portion where there is substantially no light leakage near the spacer and the initial alignment direction by the rubbing process. Is zero or ± 45
It is characterized in that the surface of the spacer is subjected to an orientation treatment so as to be within the degree.

【0018】(3)少なくとも一方が透明な一対の対向
する絶縁基板と、前記一対の絶縁基板間で略平行な方向
あるいは交差する方向にラビング処理される一対の配向
膜と、前記一対の配向膜間に挟持されるスペーサおよび
液晶組成物と、前期絶縁基板面に略平行な横電界を印加
する画素電極および対向電極と、前記一対の絶縁基板を
挟持する一対の偏光板とを有する液晶表示装置におい
て、前記電界が印加されない状態で前記スペーサ近傍の
光漏れの減少する箇所が4箇所あるいは4箇所以上にな
るようにスペーサの表面が配向処理されていることを特
徴とする。
(3) A pair of opposed insulating substrates, at least one of which is transparent; a pair of alignment films which are rubbed in a direction substantially parallel or intersecting between the pair of insulating substrates; A liquid crystal display device having a spacer and a liquid crystal composition interposed therebetween, a pixel electrode and a counter electrode for applying a horizontal electric field substantially parallel to the insulating substrate surface, and a pair of polarizing plates interposing the pair of insulating substrates. Wherein the surface of the spacer is subjected to an orientation treatment such that light leakage near the spacer is reduced to four places or four or more places in a state where the electric field is not applied.

【0019】(4)上記(1)(2)あるいは(3)に
おいて、前記スペーサとして球状ビーズを用いることを
特徴とする。
(4) In the above (1), (2) or (3), spherical beads are used as the spacer.

【0020】(5)上記(1)(2)あるいは(3)に
おいて、前記液晶組成物が正の誘電異方正を有すること
を特徴とする。
(5) In the above (1), (2) or (3), the liquid crystal composition has a positive dielectric anisotropy.

【0021】(6)上記(2)あるいは(3)におい
て、前記一対の偏光板の光透過軸が互いに90度あるい
は90±10度以内の角度をなし、上側または下側の偏
光板の光透過軸が上側または下側のラビング方向と一致
することを特徴とする。
(6) In the above (2) or (3), the light transmission axes of the pair of polarizers form an angle of 90 ° or 90 ± 10 ° with each other, and the light transmission axis of the upper or lower polarizer. The shaft is coincident with the upper or lower rubbing direction.

【0022】上記(1)〜(6)の手段によれば、前記
スペーサとして表面に配向処理層を設けたビーズ、ある
いは配向処理したビーズを用いると、ビーズ表面での液
晶配向は安定する。特に、適切な配向処理されたビーズ
では、周辺での配向変化領域を小さくできるので、光漏
れが小さくなり、高いコントラストが得られる。
According to the above-mentioned means (1) to (6), when beads having an alignment treatment layer provided on the surface thereof or beads subjected to an alignment treatment are used as the spacers, the liquid crystal alignment on the bead surface is stabilized. In particular, in the case of beads that have been appropriately oriented, the area around which the orientation changes can be reduced, so that light leakage is reduced and high contrast is obtained.

【0023】なお、以下の説明では、ホモジニアス初期
配向した得分子において、複屈折モードで表示する場合
について記述する。
In the following description, a case will be described in which the obtained molecules having a homogeneous initial orientation are displayed in a birefringence mode.

【0024】さらに、図9は本発明による横電界方式の
液晶表示装置の動作原理の説明図であって、(a)
(b)は断面図、(c)(d)は平面図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation principle of the in-plane switching mode liquid crystal display device according to the present invention.
(B) is a sectional view, and (c) and (d) are plan views.

【0025】そして、SUB1,SUB2は絶縁基板、
CTは対向電極、PXは画素電極、DLはデータライ
ン、PSVは絶縁層、BMはブラックマトリクス、FI
Lはカラーフィルタ、OCはオーバーコート層、ORI
1,ORI2は配向膜、POL1,POL2は偏光板、
LCは液晶層、RDRはラビング方向、EDRは電界方
向、MAX1,MAX2は各偏光板の最大透過軸方向を
示す。
SUB1 and SUB2 are insulating substrates,
CT is a counter electrode, PX is a pixel electrode, DL is a data line, PSV is an insulating layer, BM is a black matrix, FI
L is a color filter, OC is an overcoat layer, ORI
1, ORI2 is an alignment film, POL1 and POL2 are polarizing plates,
LC indicates a liquid crystal layer, RDR indicates a rubbing direction, EDR indicates an electric field direction, and MAX1 and MAX2 indicate the maximum transmission axis directions of the respective polarizing plates.

【0026】特開平6−160878号公報に詳しく記
載されているが、一般に、一軸性複屈折媒体を直交配置
した2枚の偏光板の間に液晶パネルを挿入した時の光透
過率T/T0 は次式で表される。
As described in detail in JP-A-6-160878, the light transmittance T / T 0 when a liquid crystal panel is inserted between two polarizing plates in which a uniaxial birefringent medium is arranged orthogonally is generally known. It is expressed by the following equation.

【0027】 T/T0 =sin2(2χeff )・sin2(πdeff ・Δn/λ) ・・・・(1) ここで、χeff は液晶組成物の実効的な光軸方向(光軸
と偏光透過軸とのなす角)、deff は複屈折性を有する
実効的な液晶組成物層の厚み、Δnは屈折率異方性、λ
は光の波長を表す。
T / T 0 = sin 2 (2χ eff ) · sin 2 (πd eff · Δn / λ) (1) where χ eff is the effective optical axis direction (light Angle between the axis and the polarization transmission axis), d eff is the effective thickness of the liquid crystal composition layer having birefringence, Δn is the refractive index anisotropy, λ
Represents the wavelength of light.

【0028】ここで、電極間に低電圧VLを印加した時
に暗表示、高電圧HLを印加した時に明表示となるノー
マリクローズ特性を得るには、偏光板の配置としては一
方の偏光板の光透過軸(あるいは光吸収軸)をホモジニ
アス配向した液晶分子の初期配向方向(ラビング方向R
DR)にほぼ平行、すなわち、φP1≒φLC1=φL
C2とし、他方の偏光板の光透過軸をこれに垂直、すな
わち、φP2=φP1+90度とする。
Here, in order to obtain a normally-closed characteristic in which a dark display is obtained when a low voltage VL is applied between the electrodes and a bright display is obtained when a high voltage HL is applied, the arrangement of one of the polarizing plates is required. Initial alignment direction (rubbing direction R) of liquid crystal molecules whose light transmission axis (or light absorption axis) is homogeneously aligned
DR), that is, φP1 ≒ φLC1 = φL
C2, and the light transmission axis of the other polarizing plate is perpendicular to this, that is, φP2 = φP1 + 90 degrees.

【0029】なお、面内で特定の方向にホモジニアス配
向した液晶分子の初期配向状態は配向膜OR1,OR2
を互いに平行あるいは反平行な方向にラビングすること
で得られる。上記の反平行な方向とは向きが異なる平行
方向の意味である。
The initial alignment state of the liquid crystal molecules homogeneously aligned in a specific direction in the plane is determined by the alignment films OR1 and OR2.
Are rubbed in directions parallel or anti-parallel to each other. The above antiparallel direction means a parallel direction having a different direction.

【0030】この構成の横電界方式の場合、式(1)に
おけるχeff =0であるので、電界EDRの無印加時に
は、光透過率T/T0 も理想的には零となる。一方、電
界の印加時には、その強度に応じてχeff の値が増大
し、45度の時に光透過率T/T0 は最大となる。
In the case of the lateral electric field system having this configuration, since χ eff = 0 in equation (1), the light transmittance T / T 0 is ideally zero when no electric field EDR is applied. On the other hand, when an electric field is applied, the value of eff eff increases according to the intensity, and the light transmittance T / T 0 becomes maximum at 45 degrees.

【0031】つまり、電界EDRを印加することで、中
央部での液晶層の液晶分子LCの配向方向は図9の
(b)(d)に示したように、基板平面とほぼ平行な状
態で、ラビング方向RDRから、本例では時計回りにね
じれ(ツイスト)回転し、約45度回転して、表示像は
最大の透過率を示す。
That is, by applying the electric field EDR, the alignment direction of the liquid crystal molecules LC in the liquid crystal layer at the center is substantially parallel to the substrate plane as shown in FIGS. 9B and 9D. From the rubbing direction RDR, in this example, the display image is rotated clockwise (twisted) and rotated about 45 degrees, and the display image shows the maximum transmittance.

【0032】まず、垂直配向されたビーズを用いた場合
を説明する。
First, the case where vertically oriented beads are used will be described.

【0033】図2は電界の無印加時と電界EDR印加時
の垂直配向ビーズ周辺の液晶分子LCの配向状態を模式
的に示す平面図であって、(a)は電界無印加時、
(b)は電界EDR印加時の垂直配向ビーズ周辺の液晶
層の中央付近の液晶分子の配向状態を示す。
FIGS. 2A and 2B are plan views schematically showing the alignment state of the liquid crystal molecules LC around the vertical alignment beads when no electric field is applied and when the electric field EDR is applied. FIG.
(B) shows the alignment state of the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer around the vertical alignment beads when the electric field EDR is applied.

【0034】また、図3は配向膜ORI1,2間の液晶
分子の配向状態を示す断面図であって、(a)は図2の
A−A’線に沿った断面図、(b)は図2のB−B’線
に沿った断面図を示す。
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing the alignment state of liquid crystal molecules between the alignment films ORI1 and ORI2. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA 'in FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional view along the line BB ′ of FIG. 2.

【0035】図3(a)に示したように、ラビング方向
RDRの断面では、配向膜面に近い部分においては、ス
ペーサ(ビーズ)近傍の液晶分子はスペーサ表面からは
その表面と垂直方向に配向させる規制力が働くが、配向
膜からは膜面とほぼ平行にプレチルト(Pretil
t)配向させる規制力が働くので、両者が合成されて多
少チルト角が大きくなる。一方、面内の初期配向方向は
スペーサから離れた部分の液晶分子とほぼ同一程度であ
ると考えられる。
As shown in FIG. 3A, in the cross section in the rubbing direction RDR, the liquid crystal molecules near the spacers (beads) are aligned from the spacer surface in the direction perpendicular to the surface in the portion near the alignment film surface. Although a regulating force acts, the pretilt (Pretil) is almost parallel to the film surface from the alignment film.
t) Since a regulating force acts on the alignment, the two are combined and the tilt angle is slightly increased. On the other hand, it is considered that the initial orientation direction in the plane is almost the same as that of the liquid crystal molecules at a portion away from the spacer.

【0036】一方、図3(b)に示したように、ラビン
グ方向RDRと垂直方向の断面では、ビーズ表面の配向
と液晶の配向とは互いに干渉し合い、スペーサ近傍の液
晶分子はスペーサの表面に対して垂直方向の規制力を受
け、ラビング方向に対し、90度ねじれた配向状態にな
ると考えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the cross section perpendicular to the rubbing direction RDR, the alignment of the bead surface and the alignment of the liquid crystal interfere with each other, and the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer face the surface of the spacer. Is considered to be in a state of being twisted by 90 degrees with respect to the rubbing direction due to the restricting force in the vertical direction.

【0037】したがって、図2の(a)に示したよう
に、電界EDRの無印加状態では、ビーズ表面における
液晶層中央部付近の液晶分子の初期配向状態は、平面的
に見ると、ビーズの中心から放射状に配列した状態にな
ると考えられる。
Therefore, as shown in FIG. 2A, when no electric field EDR is applied, the initial alignment state of the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer on the bead surface is the same as that of the bead. It is considered that the state is arranged radially from the center.

【0038】光漏れの状態は、式(1)により、ラビン
グ方向と、ラビング方向に垂直な方向では、χeff =0
度あるいは90度となるので、光透過率T/T0 はほぼ
零となる。一方、液晶分子の配向方向がラビング方向に
対し、45度あるいは−45度傾斜している部分は、図
2の(a)に示したように、光が最も漏れる部分に対応
していると考えられる。すなわち、光漏れの部分LK
は、理想的な垂直配向処理をしている場合、4箇所の光
漏れ部分から構成されることになる。
According to equation (1), the state of light leakage is χ eff = 0 in the rubbing direction and in the direction perpendicular to the rubbing direction.
Degrees or 90 degrees, the light transmittance T / T 0 becomes almost zero. On the other hand, the portion where the orientation direction of the liquid crystal molecules is inclined at 45 degrees or -45 degrees with respect to the rubbing direction is considered to correspond to the portion where light leaks most as shown in FIG. Can be That is, the light leakage portion LK
Is composed of four light leak portions when an ideal vertical alignment process is performed.

【0039】電界印加時は、図2の(b)に示したよう
に、電界によって液晶分子はラビング方向に対して最大
約45度捻じれて再配向するが、スペーサから離れるに
つれ、液晶分子の配向方向が45度以上変化する領域は
減少し、しかも、ノーマリブラック特性のため、電界を
増加するにつれ透過率も明表示になるため、光漏れの悪
影響は無視できるようになる。
When an electric field is applied, as shown in FIG. 2B, the liquid crystal molecules are twisted by a maximum of about 45 degrees with respect to the rubbing direction and realigned by the electric field. The region where the orientation direction changes by 45 degrees or more is reduced, and because of the normally black characteristic, the transmittance becomes brighter as the electric field is increased, so that the adverse effect of light leakage can be ignored.

【0040】以上のことから、垂直配向ビーズを用いた
場合、理想的な状態では、ツイストの殆どないホモジニ
アス初期配向した液晶分子において、ノーマリブラック
特性の複屈折モードで表示すると、電界無印加時では4
箇所で光漏れが殆ど無い部分が発生し、配向処理をしな
いビーズに比べ、大幅に表示コントラストが工場するこ
とが分かる。
From the above, when the vertically aligned beads are used, in an ideal state, the liquid crystal molecules which are homogeneously initially aligned and have almost no twist can be displayed in the birefringence mode with normally black characteristics. Then 4
It can be seen that a portion having almost no light leakage occurs at the portion, and the display contrast is significantly reduced compared to beads without alignment treatment.

【0041】更に、電界印加時でも、横電界方式の場
合、液晶層の中央部での液晶配向は図2の(b)に示し
たように基板面とほぼ平行であり、配向処理したビーズ
を用いた場合はビーズ近傍の配向の乱れは非常に少ない
ことが分かる。
Furthermore, even when an electric field is applied, in the case of the lateral electric field method, the liquid crystal alignment at the center of the liquid crystal layer is almost parallel to the substrate surface as shown in FIG. It can be seen that when used, the orientation disorder near the beads is very small.

【0042】次に、水平配向処理されたビーズを用いた
場合について説明する。
Next, the case where the beads subjected to the horizontal alignment treatment are used will be described.

【0043】水平配向ビーズ周辺の液晶分子LCの配向
状態を便宜的に2つのモードに分けて説明する。
The alignment state of the liquid crystal molecules LC around the horizontal alignment bead will be described for convenience in two modes.

【0044】モード1の水平配向ビーズ周辺の液晶分子
LCの配向状態を模式的に図4および図5に示した。
FIGS. 4 and 5 schematically show the alignment state of the liquid crystal molecules LC around the horizontally aligned beads in mode 1. FIG.

【0045】すなわち、図4(a)は電界無印加時、図
4(b)は電界EDR印加時のモード1の水平配向ビー
ズ周辺の液晶層の中央付近の液晶分子の配向状態を模式
的に示す平面図である。
FIG. 4A schematically shows the state of the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer around the horizontal alignment beads in mode 1 when no electric field is applied, and FIG. 4B shows the state when the electric field EDR is applied. FIG.

【0046】また、図5(a)および(b)は図4
(a)のA−A’切断線、及びB−B’切断線における
配向膜ORI1,2間の液晶分子の配向状態を模式的に
示す断面図である。
FIG. 5A and FIG.
FIG. 3A is a cross-sectional view schematically illustrating an alignment state of liquid crystal molecules between alignment films ORI1 and ORI2 along an AA ′ cutting line and a BB ′ cutting line in FIG.

【0047】図5(a)に示すように、ラビング方向R
DRの断面では、スペーサ近傍の液晶分子はスペーサ表
面に平行で、更に、配向膜面と平行であるが、ラビング
方向とは90度異なる方向に規制力が働く。
As shown in FIG. 5A, the rubbing direction R
In the DR cross section, the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer are parallel to the spacer surface and parallel to the alignment film surface, but exert a restricting force in a direction different from the rubbing direction by 90 degrees.

【0048】したがって、スペーサから離れるにつれ、
基板面に平行な液晶分子の初期配向方向がスペーサの表
面に平行な状態から約90度変化すると、配向状態の乱
れる部分が発生することになる。
Thus, as one moves away from the spacer,
When the initial alignment direction of the liquid crystal molecules parallel to the substrate surface changes by about 90 degrees from the state parallel to the surface of the spacer, a portion where the alignment state is disturbed occurs.

【0049】一方、図5(b)に示したように、ラビン
グ方向RDRと垂直方向の断面では、スペーサ近傍の液
晶分子の配向状態は、その部分においても配向膜からの
規制力とスペーサ表面の規制力とは合致し、スペーサか
ら離れた液晶分子と同様に配向する。
On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), in the cross section perpendicular to the rubbing direction RDR, the alignment state of the liquid crystal molecules near the spacer also indicates the regulating force from the alignment film and the spacer surface. It is aligned with the regulating force and is aligned similarly to liquid crystal molecules separated from the spacer.

【0050】したがって、図4(a)に示したように、
電界EDR無印加時では、ビーズ表面における液晶層中
央部付近の液晶分子の初期配向方向は、ラビングから生
じる規制力よりビーズ表面の平行配向規制力が強い場合
は、ビーズの中心からほぼ童心円状で、配向膜面に平行
に配列した状態になると考えられる。
Therefore, as shown in FIG.
When no electric field EDR is applied, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer on the bead surface is almost in the shape of a quincline from the center of the bead if the parallel alignment regulating force on the bead surface is stronger than the regulating force generated by rubbing. Therefore, it is considered that the state is arranged in parallel with the alignment film surface.

【0051】光漏れの状態は、式(1)により、ラビン
グ方向とラビング方向に垂直な方向では、垂直配向ビー
ズの場合と同様に、χeff =0度あるいは90度となる
ので、光透過率T/T0 はほぼ零となる。一方、液晶分
子の配向方向がラビング方向に対し45度あるいは−4
5度傾斜している部分は、この部分で図4(a)のよう
に光が最も漏れる。すなわち、光漏れの部分LKは理想
的なモード1の平行配向処理をしている場合、4箇所の
光漏れ部分から構成されることになる。
According to the equation (1), the state of light leakage is χ eff = 0 ° or 90 ° in the rubbing direction and in the direction perpendicular to the rubbing direction, as in the case of the vertically oriented beads. T / T 0 becomes almost zero. On the other hand, the alignment direction of the liquid crystal molecules is 45 degrees or -4 with respect to the rubbing direction.
In the portion inclined at 5 degrees, light leaks most at this portion as shown in FIG. That is, the light leakage portion LK is composed of four light leakage portions when the ideal parallel alignment processing of mode 1 is performed.

【0052】電圧無印加時は、図4(b)のように、電
界によって液晶分子はラビング方向に対して最大約45
度捻じれて再配向するが、スペーサから離れるにつれ、
液晶分子の配向方向が45度以上変化する領域は減少
し、しかもノーマリブラック特性のため、電界を増加す
るにつれ透過率も明表示になるため、光漏れの悪影響は
無視できるようになる。
When no voltage is applied, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal molecules are moved up to about 45 degrees in the rubbing direction by the electric field.
Twist and reorient, but as you move away from the spacer,
The region where the orientation direction of the liquid crystal molecules changes by 45 degrees or more is reduced, and because of the normally black characteristic, the transmittance becomes brighter as the electric field is increased, so that the adverse effect of light leakage can be ignored.

【0053】以上のことから、理想的なモード1の配向
ビーズを用いた場合も、垂直配向ビーズを用いた場合と
同様、理想的な状態ではツイストの殆どないホモジニア
ス初期配向した液晶分子において、ノーマリブラック特
性の複屈折モードで表示すると、電界無印加時では4箇
所で光漏れが殆ど無い部分が発生し、配向処理をしない
ビーズに比べ、大幅に表示コントラストが向上すること
が分かる。しかも、垂直配向ビーズを用いた場合に比
べ、光漏れの部分がより減少する傾向があった。更に、
電界印加時でも、横電界方式の場合、液晶層の中央部で
の液晶配向は図4(b)に示すように基板面とほぼ平行
であり、モード1の水平配向ビーズを用いた場合は、ビ
ーズ近傍の配向状態の乱れは非常に小さいことが分か
る。
As described above, when the ideal mode 1 alignment beads are used, similarly to the case where the vertical alignment beads are used, in the ideal state, the homogeneous initial alignment liquid crystal molecules having almost no twist can be used. When the display is performed in the birefringence mode of the Mariblack characteristic, when no electric field is applied, four light-leakage portions are almost generated, and it can be seen that the display contrast is greatly improved as compared with the beads without alignment treatment. In addition, there is a tendency that the light leakage portion is further reduced as compared with the case where the vertically aligned beads are used. Furthermore,
Even when an electric field is applied, in the case of the horizontal electric field method, the liquid crystal alignment at the center of the liquid crystal layer is almost parallel to the substrate surface as shown in FIG. It can be seen that the disturbance of the orientation near the beads is very small.

【0054】次に、モード2の水平配向ビーズ周辺の液
晶分子LCの配向状態を模式的に図6及び図7に示す。
Next, FIGS. 6 and 7 schematically show the alignment state of the liquid crystal molecules LC around the horizontal alignment beads in mode 2. FIG.

【0055】すなわち、図6(a)は電界無印加時、図
6(b)は電界EDR印加時のモード2の水平配向ビー
ズ周辺の液晶層の中央部付近の液晶分子の配向状態を模
式的に示す平面図である。
That is, FIG. 6A schematically shows the state of the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer around the horizontal alignment beads in mode 2 when no electric field is applied, and FIG. 6B shows the state when the electric field EDR is applied. FIG.

【0056】また、図7(a)、(b)は図6(a)の
A−A’切断線、およびB−B’切断線における配向膜
ORI1,2間の液晶分子の配向状態を模式的に示す断
面図である。
FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams showing the alignment state of liquid crystal molecules between the alignment films ORI 1 and ORI 1 along the cutting line AA ′ and the cutting line BB ′ in FIG. 6A. FIG.

【0057】図7(a)に示したように、ラビング方向
RDRの断面では、スペーサ近傍の液晶分子はスペーサ
表面に平行で、配向膜面と垂直方向に規制力が働き。液
晶層の中央部ではほぼ90度のチルト角を有していると
考えられる。
As shown in FIG. 7A, in the cross section in the rubbing direction RDR, the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer are parallel to the spacer surface and exert a regulating force in a direction perpendicular to the alignment film surface. It is considered that the central part of the liquid crystal layer has a tilt angle of about 90 degrees.

【0058】したがって、スペーサから離れるにつれ、
液晶分子のディレクタの基板面と平行な方向の成分であ
る初期配向方向はほぼ一定で、チルト角が約90度変化
する配向状態の乱れる部分が発生することになる。
Therefore, as the distance from the spacer increases,
The initial alignment direction, which is a component of the director of the liquid crystal molecules parallel to the substrate surface, is substantially constant, and a part of the alignment state in which the tilt angle changes by about 90 degrees is generated.

【0059】一方、図7(b)に示したように、ラビン
グ方向RDRと垂直方向の断面では、スペーサ近傍の液
晶分子はスペーサ表面に平行で、配向膜面と垂直方向に
規制力が働き、液晶層の中央部ではほぼ90度のチルト
角を有し、スペーサから離れるにつれ、液晶分子が捻じ
れながらチルト角が約90度変化する配向状態の乱れる
部分が発生することになると考えられる。
On the other hand, as shown in FIG. 7B, in a cross section perpendicular to the rubbing direction RDR, liquid crystal molecules near the spacer are parallel to the spacer surface, and a regulating force acts in a direction perpendicular to the alignment film surface. It is considered that the center part of the liquid crystal layer has a tilt angle of about 90 degrees, and as the distance from the spacer is increased, a part of the alignment state in which the tilt angle changes by about 90 degrees while the liquid crystal molecules are twisted is generated.

【0060】したがって、図6(a)に示したように、
電界EDR無印加状態では、ビーズ表面における液晶層
中央部付近の液晶分子の初期配向状態は、平面的に見る
とラビングから生じる規制力よりビーズ表面の平行配向
規制力が強い場合は、ビーズの中心からほぼ同心円状
で、配向膜面に垂直方向に配列した状態になると考えら
れる。
Therefore, as shown in FIG.
In the state where no electric field EDR is applied, the initial alignment state of the liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer on the bead surface is such that, when viewed in a plan view, the parallel alignment regulating force on the bead surface is stronger than the regulating force generated by rubbing. Therefore, it is considered that they are substantially concentric and are arranged in a direction perpendicular to the alignment film surface.

【0061】ここで、垂直方向に配向した部分を通過し
た光のレタデーションはほぼ零となるので、通行のT
N,STNモードではこの部分から光が漏れ、表示品質
を低下させることになる。しかし、この横電界方式の場
合、上下の偏光板の透過軸あるいは吸収軸はほぼ直交に
配置されているため、この部分からの光漏れは理想的に
はほとんど無くなる。ただし、この部分からの光漏れ
は、理想的にはほとんど無くなる。ただし、この部分の
周囲領域は、前記したように、配向状態の乱れる部分が
発生するため、図6(a)に示すように、χeff の角度
に依存して光漏れ領域LKが発生する。
Here, since the retardation of the light passing through the vertically oriented portion is almost zero, the T
In the N and STN modes, light leaks from this portion and the display quality is degraded. However, in the case of the horizontal electric field method, since the transmission axes or absorption axes of the upper and lower polarizing plates are arranged almost orthogonally, light leakage from this portion is ideally almost eliminated. However, light leakage from this portion is ideally almost eliminated. However, in the peripheral region of this portion, as described above, since a portion in which the alignment state is disturbed occurs, as shown in FIG. 6A , the light leakage region LK occurs depending on the angle of eff eff .

【0062】ただし、この光漏れの領域は、モード1の
場合より、更に減少する傾向があり、より高いコントラ
ストを得ることができる。
However, the light leakage area tends to be further reduced as compared with the case of mode 1, and higher contrast can be obtained.

【0063】電圧印加時は、図6(b)に示したよう
に、電界によって液晶分子はラビング方向に対して最大
約45度捻じれて再配置するが、スペーサから離れるに
つれ、液晶分子のチルト角が変化する領域は減少し、し
かも、ノーマリブラック特性のため、電界を増加するに
つれ透過率も明表示側に増えるため、光漏れの悪影響は
無視できるようになる。
When a voltage is applied, as shown in FIG. 6B, the liquid crystal molecules are twisted and rearranged by a maximum of about 45 degrees with respect to the rubbing direction due to the electric field, but the tilt of the liquid crystal molecules increases as the distance from the spacer increases. The area where the angle changes is reduced, and because of the normally black characteristic, the transmittance increases to the bright display side as the electric field increases, so that the adverse effect of light leakage can be ignored.

【0064】以上のことから、理想的なモード2の平行
配向ビーズを用いた場合も、垂直配向ビーズを用いた場
合と同様、理想的な状態では、ツイストのほとんど無い
ホモジニアス初期配向した液晶分子において、ノーマリ
ブラック特性の複屈折モードで表示すると、電界無印加
時では4箇所で光漏れがほとんど無い部分が発生し、配
向処理をしないビーズに比べ、大幅に表示コントラスト
が向上することが分かる。しかも、垂直配向ビーズやモ
ード1の水平配向ビーズを用いた場合に比べ、電界無印
加時の光漏れの部分がより減少する傾向があった。
From the above, it can be seen that in the case where the ideal mode 2 parallel alignment beads are used, similarly to the case where the vertical alignment beads are used, in the ideal state, the homogeneous initially aligned liquid crystal molecules having almost no twist are formed. When the display is performed in the birefringence mode of normally black characteristics, when no electric field is applied, four light-leakage portions are almost generated, and it is understood that the display contrast is greatly improved as compared with beads without alignment treatment. In addition, there is a tendency that the portion of light leakage when no electric field is applied is further reduced as compared with the case where the vertically oriented beads or the mode 1 horizontally oriented beads are used.

【0065】ここで、配向処理剤で表面処理されたビー
ズを横電界方式以外の液晶表示素子に適用した例につい
ては、特公平2−15847号公報、特開平5−232
478号公報に記載されている。
Here, examples in which beads surface-treated with an alignment treatment agent are applied to a liquid crystal display element other than the horizontal electric field type are disclosed in Japanese Patent Publication No. 15847/1990 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-232.
478.

【0066】すなわち、特公平2−15878号公報に
開示の発明では、従来の方式(ツイステッドネマチック
方式)の液晶表示素子において、対向する上下基板(電
極基板)間に形成された対向する電極間の間隙にスペー
サと負の誘電異方性を有する液晶組成物を挟持し、前記
電極基板の配向膜に縦(垂直)配向処理または傾斜配向
処理を施した表示素子において、スペーサ近傍の配向不
良部を減らすために、前記スペーサに有機シラン系の縦
配向処理剤で表面処理する構成が記載されている。
That is, according to the invention disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-15878, in a conventional type (twisted nematic type) liquid crystal display element, the distance between opposing electrodes formed between opposing upper and lower substrates (electrode substrates) is reduced. In a display element in which a spacer and a liquid crystal composition having a negative dielectric anisotropy are sandwiched in a gap, and a vertical (vertical) alignment treatment or a tilt alignment treatment is performed on an alignment film of the electrode substrate, an alignment defect portion near the spacer is removed. In order to reduce the size, a configuration is described in which the spacer is surface-treated with an organic silane-based vertical alignment treatment agent.

【0067】ただし、この構成は、本発明の横電界方式
と異なり、主に、当該電極間に電圧を印加し、液晶分子
をほぼ基板に平行に配置した場合に問題となるスペーサ
近傍の光漏れの対策である。更に、ラビング方向と光漏
れの状態や電圧無印加時の光漏れの状態については記載
がない。
However, this structure is different from the horizontal electric field method of the present invention, in that a voltage is mainly applied between the electrodes and light leakage near the spacer, which is a problem when liquid crystal molecules are arranged substantially in parallel with the substrate, is mainly used. Measures. Furthermore, there is no description about the rubbing direction and the state of light leakage or the state of light leakage when no voltage is applied.

【0068】更に、特開平5−232478号公報で
は、従来のTN(ツイステッド ネマチック)方式の液
晶表示素子において、対向する上下基板間に形成された
対向する電極間の間隙にスペーサと液晶組成物を挟持
し、前記電極基板の表面の配向膜にラビング処理を施
し、90度捻じれたTNモードあるいは180度乃至2
70度捻じれたSTN(スーパー ツイステッド ネマ
チック)モードの表示において、スペーサ近傍の配向不
良部を減らし、表示コントラストを向上させるために、
前記スペーサに配向処理、特に垂直配向処理剤で表面処
理する構成が記載されている。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-232478, in a conventional TN (twisted nematic) type liquid crystal display element, a spacer and a liquid crystal composition are filled in a gap between opposing electrodes formed between opposing upper and lower substrates. Rubbing the alignment film on the surface of the electrode substrate, and twisting it in a TN mode twisted by 90 degrees or 180 to 2 degrees.
In the display of STN (super twisted nematic) mode twisted by 70 degrees, in order to reduce the defective alignment near the spacer and improve the display contrast,
A configuration is described in which the spacer is subjected to an alignment treatment, particularly a surface treatment with a vertical alignment treatment agent.

【0069】すなわち、この構成は、本発明の横電界方
式とは異なり、当該電極間に電圧を印加した場合に、液
晶分子は縦方向電界によりほぼ基板に垂直に配列し、ス
ペーサ近傍の光漏れが顕著となる。更に、ラビング方向
と光漏れの状態については記載がない。
That is, unlike the horizontal electric field method of the present invention, when a voltage is applied between the electrodes, the liquid crystal molecules are arranged almost vertically to the substrate by the vertical electric field, and the light leakage near the spacer is reduced. Is remarkable. Furthermore, there is no description about the rubbing direction and the state of light leakage.

【0070】[0070]

【発明の実施の形態】本発明の目的および特徴、本発明
のさらに他の目的および特徴は、図面を参照した以下の
説明から明らかとなるであろう。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects and features of the present invention and still other objects and features of the present invention will become apparent from the following description with reference to the drawings.

【0071】〔実施例1〕以下、本発明の実施の形態に
つき、アクティブ・マトリクス方式のカラー液晶表示装
置に本発明を適用した実施例を説明する。なお、以下で
説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。
[Embodiment 1] An embodiment in which the present invention is applied to an active matrix type color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described below. In the drawings described below, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0072】〈マトリクス部(画素部)の平面構成〉図
10は本発明を適用したアクティブ・マトリクス方式の
液晶表示装置の1画素とその周辺を示す平面図である。
<Plan Configuration of Matrix Unit (Pixel Unit)> FIG. 10 is a plan view showing one pixel of an active matrix type liquid crystal display device to which the present invention is applied and the periphery thereof.

【0073】図10に示すように、各画素は走査信号線
(ゲート信号線または水平信号線)GLと、対向電圧信
号線(対向電極線)CLと、隣接する2本の映像信号線
(ドレイン信号線または垂直信号線)DLとの交差領域
内(4本の信号線で囲まれた領域内)に配置されてい
る。各画素は薄膜トランジスタTFT、蓄積容量Cst
g、画素電極PX、および対向電極CTを含む。走査信
号線GL、対向電圧信号線CLは、図では左右方向に延
在し、上下方向に複数本配置されている。映像信号線D
Lは上下方向に延在し、左右方向に複数本配置されてい
る。画素電極PXは薄膜トランジスタTFTと接続さ
れ、対向電極CTは対向電圧信号線CLと一体になって
いる。
As shown in FIG. 10, each pixel has a scanning signal line (gate signal line or horizontal signal line) GL, a counter voltage signal line (counter electrode line) CL, and two adjacent video signal lines (drain). The signal line or the vertical signal line) is arranged in an intersecting region with the DL (in a region surrounded by four signal lines). Each pixel is a thin film transistor TFT, a storage capacitor Cst
g, the pixel electrode PX, and the counter electrode CT. The scanning signal lines GL and the counter voltage signal lines CL extend in the left-right direction in FIG. Video signal line D
L extends in the up-down direction and a plurality of Ls are arranged in the left-right direction. The pixel electrode PX is connected to the thin film transistor TFT, and the counter electrode CT is integrated with the counter voltage signal line CL.

【0074】映像信号線DLに沿って上下に隣接する2
画素では、図10のA−A線で折曲げたとき、平面構成
が重なり合う構成となっている。これは、対向電圧信号
線CLを映像信号線DLに沿って上下に隣接する2画素
で共通化し、対向電圧信号線CLの電極幅を拡大するこ
とにより、対向電圧信号線CLの抵抗を低減するためで
ある。これにより、外部回路から左右方向の各画素の対
向電極CTへ対向電圧を十分に供給することが容易とな
る。
The two vertically adjacent lines along the video signal line DL
The pixel has a configuration in which the planar configuration overlaps when the pixel is bent along the line AA in FIG. This is because the opposing voltage signal line CL is shared by two vertically adjacent pixels along the video signal line DL, and the electrode width of the opposing voltage signal line CL is increased, thereby reducing the resistance of the opposing voltage signal line CL. That's why. This makes it easy to sufficiently supply a counter voltage from the external circuit to the counter electrode CT of each pixel in the left-right direction.

【0075】画素電極PXと対向電極CTは互いに対向
し、各画素電極PXと対向電極CTとの間の電界によ
り、液晶LCの光学的な状態を制御し、表示を制御す
る。画素電極PXと対向電極CTは櫛歯状に構成され、
それぞれ図の上下方向に細長い電極となっている。
The pixel electrode PX and the counter electrode CT are opposed to each other, and the electric field between each pixel electrode PX and the counter electrode CT controls the optical state of the liquid crystal LC to control the display. The pixel electrode PX and the counter electrode CT are formed in a comb shape,
Each of the electrodes is vertically elongated in the figure.

【0076】1画素内の対向電極CTの本数O(櫛歯の
本数)は、画素電極PXの本数(櫛歯の本数)PとO=
P+1の関係を必ず持つように構成する(本実施例で
は、O=3、P=2)。これは、対向電極CTと画素電
極PXを交互に配置し、かつ、対向電極CTを映像信号
線DLに必ず隣接させるためである。これにより、対向
電極CTと画素電極PXの間の電界が、映像信号性DL
から発生する電界から影響を受けないように、対向電極
CTで映像信号線DLからの電気力線をシールドするこ
とができる。
The number O (number of comb teeth) of the counter electrode CT in one pixel is equal to the number P (number of comb teeth) of the pixel electrode PX and O =
It is configured to always have the relationship of P + 1 (O = 3, P = 2 in this embodiment). This is because the counter electrode CT and the pixel electrode PX are alternately arranged, and the counter electrode CT is always adjacent to the video signal line DL. As a result, the electric field between the counter electrode CT and the pixel electrode PX changes to the video signal DL.
The lines of electric force from the video signal line DL can be shielded by the counter electrode CT so as not to be affected by the electric field generated from.

【0077】対向電極CTは、後述の対向電圧信号線C
Lにより常に外部から電位を供給されているため、電位
は安定している。そのため、映像信号線DLに隣接して
も電位がほとんどない。また、これにより、画素電極P
Xの映像信号線DLからの幾何学的な位置が遠くなるの
で、画素電極PXと映像信号線DLの間の寄生容量が大
幅に減少し、画素電極電位Vs の映像信号電圧による変
動も抑制できる。これらにより、上下方向に発生するク
ロストーク(縦スミアと呼ばれる画質不良)を抑制する
ことができる。
The counter electrode CT is connected to a counter voltage signal line C described later.
Since the potential is always supplied from the outside by L, the potential is stable. Therefore, there is almost no potential even when adjacent to the video signal line DL. This also allows the pixel electrode P
Since the geometric position of X from the video signal line DL is far, the parasitic capacitance between the pixel electrode PX and the video signal line DL is greatly reduced, and the fluctuation of the pixel electrode potential Vs due to the video signal voltage can be suppressed. . Thus, crosstalk (defective image quality called vertical smear) occurring in the vertical direction can be suppressed.

【0078】画素電極PXと対向電極CTの電極幅はそ
れぞれ6μmとする。また、映像信号線DLの電極幅は
断線を防止するために、画素電極PXと対向電極CTに
比較して若干広い8μmとする。
The electrode width of each of the pixel electrode PX and the counter electrode CT is 6 μm. The electrode width of the video signal line DL is set to 8 μm, which is slightly wider than the pixel electrode PX and the counter electrode CT in order to prevent disconnection.

【0079】一方、画素電極PXと対向電極CTの間の
電極間隔は、用いる液晶材料によって変える。これは、
液晶材料によって最大透過率を達成する電界強度が異な
るため、電極間隔を液晶材料に応じて設定し、用いる映
像信号駆動回路(信号側ドライバ)の耐圧で設定される
信号電圧の最大振幅の範囲で、最大透過率が得られるよ
うにするためである。後述する液晶材料を用いると、電
極間隔は16μmとなる。
On the other hand, the electrode interval between the pixel electrode PX and the counter electrode CT changes depending on the liquid crystal material used. this is,
Since the electric field strength that achieves the maximum transmittance varies depending on the liquid crystal material, the electrode spacing is set according to the liquid crystal material, and within the range of the maximum amplitude of the signal voltage set by the withstand voltage of the video signal driving circuit (signal side driver) used. , So that the maximum transmittance can be obtained. When a liquid crystal material described later is used, the electrode interval is 16 μm.

【0080】また、本実施例では、電極を全てTFT基
板側に配置しているが、特に、対向電極CTおよび対向
電圧信号線CLは、対向基板側にあってもよく、これも
本発明の範疇に含まれるものである。
Further, in this embodiment, all the electrodes are arranged on the TFT substrate side. In particular, the counter electrode CT and the counter voltage signal line CL may be on the counter substrate side, which is also the present invention. It is included in the category.

【0081】〈マトリクス部(画素部)の断面構成〉図
11は図10の3−3切断線における断面図である。こ
の図において、液晶層LCを基準にして下部基板(上部
透明ガラス基板)SUB1側には薄膜トランジスタTF
T、蓄積容量Cstg および電極群が形成され、上部基板
(上部透明ガラス基板)SUB2側にはカラーフィルタ
FIL、遮光用ブラックマトリクスパターンBMが形成
されている。
<Cross-Sectional Structure of Matrix (Pixel)> FIG. 11 is a cross-sectional view taken along section line 3-3 in FIG. In this figure, a thin film transistor TF is provided on the lower substrate (upper transparent glass substrate) SUB1 side with respect to the liquid crystal layer LC.
T, a storage capacitor Cstg, and an electrode group are formed, and a color filter FIL and a light-shielding black matrix pattern BM are formed on the upper substrate (upper transparent glass substrate) SUB2 side.

【0082】また、上下の基板SUB2とSUB1のそ
れぞれの外側の表面には、偏光軸が直交して配置された
(クロスニコル配置)偏光板POL1,POL2が設け
られている。
On the outer surfaces of the upper and lower substrates SUB2 and SUB1, there are provided polarizing plates POL1 and POL2 having polarization axes arranged orthogonally (crossed Nicols arrangement).

【0083】〈対向電極CT〉対向電極CTはゲート電
極GTおよび走査信号線GLと同層の導電膜g1で構成
されている。また、対向電極CT上にもアルミニウムの
陽極酸化膜AOFが設けられている。対向電極CTには
対向電圧Vcom が印加されるように構成されている。本
実施例では、対向電圧Vcom は映像信号線DLに印加さ
れる最小レベルの駆動電圧Vdmin と最大レベルの駆動
電圧Vdmax との中間直流電位から、薄膜トランジスタ
素子TFTをオフ状態にするときに発生するフィールド
スルー電圧ΔVs分だけ低い電位に設定されるが、映像
信号駆動回路で使用される集積回路の電源電圧を約半分
に低減したい場合は、交流電圧を印加すればよい。
<Counter Electrode CT> The counter electrode CT is formed of the conductive film g1 in the same layer as the gate electrode GT and the scanning signal line GL. Further, an anodic oxide film AOF of aluminum is also provided on the counter electrode CT. The counter electrode CT is configured to apply a counter voltage Vcom. In this embodiment, the counter voltage Vcom is a field generated when the thin film transistor element TFT is turned off from an intermediate DC potential between the minimum level drive voltage Vdmin and the maximum level drive voltage Vdmax applied to the video signal line DL. Although the potential is set to be lower by the through voltage ΔVs, if it is desired to reduce the power supply voltage of the integrated circuit used in the video signal driving circuit to about half, an AC voltage may be applied.

【0084】〈画素電極PX〉画素電極PXはソース電
極SD1、ドレイン電極SD2と同層の第2導電膜d
2、第3導電膜d3で構成されている。また、画素電極
PXはソース電極SD1と一体に形成されている。
<Pixel Electrode PX> The pixel electrode PX is a second conductive film d of the same layer as the source electrode SD1 and the drain electrode SD2.
2, the third conductive film d3. Further, the pixel electrode PX is formed integrally with the source electrode SD1.

【0085】〈蓄積容量Cstg 〉画素電極PXは、薄膜
トランジスタTFTと接続される端部と反対側の端部に
おいて、対向電圧信号線CLと重なるように形成されて
いる。この重ね合わせは、図10からも明らかなよう
に、画素電極PXを一方の電極PL2とし、対向電圧信
号線CLを他方の電極PL1とする蓄積容量(静電容量
素子)Cstg を構成する。この蓄積容量Cstg の誘電体
膜は、薄膜トランジスタTFTのゲート絶縁膜として使
用される絶縁膜GIおよび陽極酸化膜AOFで構成され
ている。
<Storage Capacitor Cstg> The pixel electrode PX is formed so as to overlap the counter voltage signal line CL at the end opposite to the end connected to the thin film transistor TFT. This superposition forms a storage capacitor (capacitance element) Cstg having the pixel electrode PX as one electrode PL2 and the counter voltage signal line CL as the other electrode PL1, as is apparent from FIG. The dielectric film of the storage capacitor Cstg includes an insulating film GI used as a gate insulating film of the thin film transistor TFT and an anodic oxide film AOF.

【0086】図10に示すように、平面的には、蓄積容
量Cstg は対向電圧信号線CLの導電膜g1の幅を広げ
た部分に形成されている。
As shown in FIG. 10, the storage capacitor Cstg is formed in a portion where the width of the conductive film g1 of the counter voltage signal line CL is increased in plan view.

【0087】次に、本発明の特徴である液晶層、配向
膜、偏光板等について説明する。
Next, a liquid crystal layer, an alignment film, a polarizing plate, and the like, which are features of the present invention, will be described.

【0088】〈液晶層〉液晶材料LCとしては、誘電率
異方性Δεが正で、その値が13.2、液晶分子の光学
軸に平行な方向の比誘電率ε‖が約17.6、垂直な方
向の比誘電率ε⊥が約4.4、屈折率異方性Δnが0.
081(589nm、29°Cでの値)、正常光屈折率
0 が1.465、異常光屈折率ne が1.546のネ
マティック液晶を用いる。液晶層の厚みは3.9μmと
し、リタデーションΔn・dは0.316μmとする。
このリタデーションΔn・dで、後述の液晶の初期配向
角および偏光板の配置の場合、最大コントラスト比を得
ることができる。液晶層の厚みはポリマービーズ(スペ
ーサビーズ)で制御している。
<Liquid Crystal Layer> The liquid crystal material LC has a positive dielectric anisotropy Δε, a value of 13.2, and a relative dielectric constant ε‖ in a direction parallel to the optical axis of liquid crystal molecules of about 17.6. , The relative dielectric constant ε⊥ in the vertical direction is about 4.4, and the refractive index anisotropy Δn is about 0.4.
081 (value at 589 nm, 29 ° C), normal refractive index n 0 is 1.465, extraordinary refractive index n e is used a nematic liquid crystal of 1.546. The thickness of the liquid crystal layer is 3.9 μm, and the retardation Δn · d is 0.316 μm.
With this retardation Δn · d, the maximum contrast ratio can be obtained in the case of the initial alignment angle of the liquid crystal and the arrangement of the polarizing plate described later. The thickness of the liquid crystal layer is controlled by polymer beads (spacer beads).

【0089】なお、液晶材料LCは、特に限定されるも
のではないが、誘電率異方性Δεは、その値が大きい方
が駆動電圧を低減することができ、また回転に関する弾
性定数K2はその値が小さいほど駆動電圧を低減するこ
とができる。
Although the liquid crystal material LC is not particularly limited, the larger the value of the dielectric anisotropy Δε is, the more the driving voltage can be reduced, and the elastic constant K2 related to rotation is smaller. As the value is smaller, the driving voltage can be reduced.

【0090】〈配向膜〉本実施例では、配向膜としては
ポリイミドを用いる。以下、この配向膜について説明す
る。
<Alignment Film> In this embodiment, polyimide is used as the alignment film. Hereinafter, this alignment film will be described.

【0091】図1(b)に配向膜のラビング方向RDR
と、偏光板の透過軸方向MAXと、電界の印加方向ED
Rとの関係を示す。
FIG. 1B shows the rubbing direction RDR of the alignment film.
, The transmission axis direction MAX of the polarizing plate, and the application direction ED of the electric field.
The relationship with R is shown.

【0092】下基板側の配向膜ORI1は、ラビング方
向RDR1にラビングされる。また、上基板側の配向膜
OR2は、ラビング方向RDR2にラビングされる。
The alignment film ORI1 on the lower substrate side is rubbed in the rubbing direction RDR1. Further, the alignment film OR2 on the upper substrate side is rubbed in the rubbing direction RDR2.

【0093】ここで、各液晶分子の初期配向状態はチル
ト方向と初期配向方向で規定される。本実施例では液晶
分子のディレクタの方向のうち、液晶層の表示するため
の表面に対し、垂直方向をチルト方向、面内成分の方向
を初期配向方向とする。
Here, the initial alignment state of each liquid crystal molecule is defined by the tilt direction and the initial alignment direction. In this embodiment, among the directions of the directors of the liquid crystal molecules, the direction perpendicular to the display surface of the liquid crystal layer is the tilt direction, and the direction of the in-plane component is the initial alignment direction.

【0094】また、初期配向角φLCは、横電界の面内
方向に対し、反時計回りを正方向と規定し、−90度以
上90度以下の角度において規定する。すなわち、ラビ
ング方向RDRとその逆方向とのどちらかにおいて、横
電界の面内方向に対し−90度以上90度以下の範囲の
方向を初期配向方向とする。下基板側の配向膜ORI1
表面上の液晶分子は初期配向角φLC1を有し、また、
上基板側の配向膜ORI2表面上の液晶分子は初期配向
角φLC2を有する。
The initial orientation angle φLC is defined as a counterclockwise direction with respect to the in-plane direction of the transverse electric field as a positive direction, and is defined at an angle of −90 degrees or more and 90 degrees or less. That is, in either the rubbing direction RDR or the reverse direction, a direction in a range of −90 degrees or more and 90 degrees or less with respect to the in-plane direction of the horizontal electric field is set as the initial alignment direction. Alignment film ORI1 on lower substrate side
The liquid crystal molecules on the surface have an initial alignment angle φLC1, and
Liquid crystal molecules on the surface of the alignment film ORI2 on the upper substrate side have an initial alignment angle φLC2.

【0095】実施例1では、ラビング方向RDR1,R
DR2は同一方向RDR(平行ラビング)とし、印加電
圧方向EDRとのなす角度は75度とする。したがっ
て、上下基板海面での液晶層の液晶分子のチルト角の配
向がスプレイ状態となり、液晶分子が互いに光学特性を
補償する効果を出し、広い視角特性は得られる。
In the first embodiment, the rubbing directions RDR1, RDR
DR2 is set to the same direction RDR (parallel rubbing), and the angle made with the applied voltage direction EDR is set to 75 degrees. Therefore, the orientation of the tilt angle of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer on the upper and lower substrate sea surfaces is in a splay state, and the liquid crystal molecules have an effect of compensating the optical characteristics with each other, thereby obtaining a wide viewing angle characteristic.

【0096】しかし、液晶層内の液晶分子のチルト角を
パラレル状態になるようにラビング方向RDR1とRD
R2を逆方向(反平行ラビング)としても、プレチルト
角が10度以下であれば広い視角特性が得られることが
分かっている。
However, the rubbing directions RDR1 and RD1 are set so that the tilt angles of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer become parallel.
Even when R2 is set in the opposite direction (antiparallel rubbing), it is known that a wide viewing angle characteristic can be obtained if the pretilt angle is 10 degrees or less.

【0097】初期配向角φLC1=φLC2=φLCは
75度になる。つまり、電界無印加状態では、ほとんど
全ての液晶分子は初期配向角φLCが75度と一定で、
基板面に平行でツイストの無いホモジニアス配向状態と
なっている。
The initial orientation angle φLC1 = φLC2 = φLC is 75 degrees. That is, in the state where no electric field is applied, almost all liquid crystal molecules have a constant initial alignment angle φLC of 75 degrees,
It is in a homogeneous alignment state that is parallel to the substrate surface and has no twist.

【0098】偏光板POLとしては、日東電工社製G1
220DU(商品名)を用い、下基板側の偏光板POL
1の偏光透過軸MAX1をラビング方向EDRと一致さ
せ、上側の偏光板POL2の偏光透過軸MAX2を下側
の偏光板POL1の偏光透過軸MAX2に直交させる。
図1(b)にその関係を示す。
As the polarizing plate POL, G1 manufactured by Nitto Denko Corporation
Polarizing plate POL on the lower substrate side using 220DU (trade name)
The first polarization transmission axis MAX1 is made to coincide with the rubbing direction EDR, and the polarization transmission axis MAX2 of the upper polarizing plate POL2 is orthogonal to the polarization transmission axis MAX2 of the lower polarizing plate POL1.
FIG. 1B shows the relationship.

【0099】これにより、画素電極PXと対向電極CT
の間の印加電圧を増加させるに伴い、透過率が徐々に上
昇して明表示になるノーマリブラック特性を得ることが
できる。
As a result, the pixel electrode PX and the counter electrode CT
As the applied voltage increases during this period, the transmittance gradually increases to obtain a normally black characteristic that provides a bright display.

【0100】また、上側の偏光板POL2の偏光透過軸
MAX2と下側の偏光板POL1の偏光透過軸MAX1
の関係は、互いに入れ換えても同等の特性を得ることが
できる。
Further, the polarization transmission axis MAX2 of the upper polarizing plate POL2 and the polarization transmission axis MAX1 of the lower polarizing plate POL1.
The same characteristics can be obtained even if the above relationships are interchanged.

【0101】〈スペーサ〉液晶製造工程では、下基板S
UB1と上基板SUB2をそれぞれ洗浄した後、各基板
上にポリイミド系の配向膜を塗布、焼成し、その表面を
ラビング処理する。そして、表示部に表面を配向処理し
た直径約4μmのポリマービーズ(スペーサビーズ)を
散布密度が約200個/mm2 となるように散布し、周
囲にシール剤としての接着剤を塗布して両基板を貼り合
わせ、接着剤を硬化させる。その後、誘電率異方性が正
で屈折率異方性が約0.081の液晶を封入する。
<Spacer> In the liquid crystal manufacturing process, the lower substrate S
After cleaning the UB1 and the upper substrate SUB2, a polyimide-based alignment film is applied and baked on each substrate, and the surfaces thereof are subjected to a rubbing treatment. Then, polymer beads (spacer beads) having a diameter of about 4 μm whose surface has been subjected to an orientation treatment are sprayed on the display section so that the spray density becomes about 200 / mm 2, and an adhesive as a sealant is applied to the periphery to apply the adhesive. The substrates are bonded together and the adhesive is cured. Thereafter, a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a refractive index anisotropy of about 0.081 is sealed.

【0102】なお、実施例1では積水ファインケミカル
社製のポリマービーズSP2040(商品名)の表面を
ドデシルトリメチルアンモニウムクロライドにて処理
し、表面を垂直配向性に改質したものをスペーサビーズ
として用いた。この他、表面処理の方法としては、ドデ
シルトリエチルアンモニウムクロライドや、ドデシルト
リエチルオキシシラン等の有機シラン系処理剤にて処理
したものを用いる方法がある。あるいは、特開平7−3
33623号公報の第3頁、左欄第14乃至50行に記
載されている重合体のうち、加水分解性のシリル基とメ
ルカプト基を有する単量体Aの存在下で、表面に重合さ
せる単量体Bとして長鎖アルキル基を有するもの、例え
ばステアリルアクリレート、ラウリルメタクリレート等
を重合させたポリマービーズを用いる方法がある。
In Example 1, spacer beads were obtained by treating the surface of polymer beads SP2040 (trade name) manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. with dodecyltrimethylammonium chloride and modifying the surface to have a vertical orientation. In addition, as a surface treatment method, there is a method using a material treated with an organic silane-based treating agent such as dodecyltriethylammonium chloride or dodecyltriethyloxysilane. Alternatively, JP-A-7-3
Among the polymers described on page 3, left column, lines 14 to 50 of JP 33623, a polymer which is polymerized on the surface in the presence of a monomer A having a hydrolyzable silyl group and a mercapto group is used. As the monomer B, there is a method using polymer beads having a long-chain alkyl group, for example, stearyl acrylate, lauryl methacrylate, or the like.

【0103】なお、スペーサビーズとして使用したポリ
マービーズの比誘電率は2.9、ポリマービーズの屈折
率は1.57である。
The polymer beads used as spacer beads have a relative dielectric constant of 2.9 and the polymer beads have a refractive index of 1.57.

【0104】〈液晶表示装置全体の等価回路〉図12は
表示マトリクス部の等価回路とその周辺回路の結線図で
ある。この図は回路図であるが、実際の幾何学的配置に
対応して描かれている。ARは複数の画素を二次元状に
配列したマトリクス・アレイである。
<Equivalent Circuit of Entire Liquid Crystal Display> FIG. 12 is a connection diagram of an equivalent circuit of a display matrix unit and its peripheral circuits. This figure is a circuit diagram, but is drawn corresponding to an actual geometric arrangement. AR is a matrix array in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged.

【0105】図中、Xは映像信号線DLを表し、添字
G、BおよびRはそれぞれ緑、青および赤の各画素に対
応して付加されている。Yは走査信号線GLを表し、添
字1、2、3、・・・、endは走査タイミングの順序
に従って付加されている。
In the drawing, X represents a video signal line DL, and suffixes G, B, and R are added corresponding to green, blue, and red pixels, respectively. Y represents the scanning signal line GL, and the suffixes 1, 2, 3,..., End are added according to the order of the scanning timing.

【0106】走査信号線Y(添字省略)は垂直走査回路
Vに接続されており、映像信号線X(添字省略)は映像
信号駆動回路Hに接続されている。
The scanning signal line Y (subscript omitted) is connected to the vertical scanning circuit V, and the video signal line X (subscript omitted) is connected to the video signal driving circuit H.

【0107】SUPは1つの電圧源から分圧した複数の
安定化された電圧源を得るための電源回路やホスト(上
位演算処理装置:ホストコンピュータ)からのCRT
(陰極線管)用の表示情報をTFT液晶表示装置用の情
報に変換する回路を含む回路である。
SUP is a power supply circuit for obtaining a plurality of stabilized voltage sources divided from one voltage source or a CRT from a host (upper processing unit: host computer).
This is a circuit including a circuit for converting display information for a (cathode ray tube) into information for a TFT liquid crystal display device.

【0108】〈液晶表示モジュールの全体構成〉図13
は液晶表示装置を表示デバイスとして一体化した液晶表
示モジュールMDLの各構成部材を示す展開斜視図であ
る。
<Overall Configuration of Liquid Crystal Display Module> FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing each component of a liquid crystal display module MDL in which a liquid crystal display device is integrated as a display device.

【0109】図13において、SHDは金属板からなる
枠状のシールドケース(メタルフレームとも言う)、L
CWはその表示窓、PNLは液晶表示パネル、SPBは
光拡散板、LCBは導光体、RMは反射板、BLはバッ
クライト蛍光管、LCAはバックライトケースであり、
図に示すような上下の配置関係で各部材が積み重ねられ
て液晶表示モジュールMDLが組立てられる。
In FIG. 13, SHD is a frame-shaped shield case (also referred to as a metal frame) made of a metal plate.
CW is a display window, PNL is a liquid crystal display panel, SPB is a light diffusion plate, LCB is a light guide, RM is a reflection plate, BL is a backlight fluorescent tube, LCA is a backlight case,
The respective members are stacked in a vertical arrangement as shown in the drawing to assemble the liquid crystal display module MDL.

【0110】モジュールMDLは、シールドケースSH
Dに設けられた爪とバックライトケースLCAに形成し
たフックによって全体が固定される。
The module MDL is a shield case SH
The entirety is fixed by the claws provided on D and the hooks formed on the backlight case LCA.

【0111】バックライトケースLCAは、バックライ
ト蛍光管BL、光拡散板SPB、導光体LCB、反射板
RMを収納する形状になっており、導光体LCBの側面
に配置されたバックライト蛍光管BLからの光を導光体
LCB、反射板RM、光拡散板SPBにより表示面で一
様な分布の照明光が得られるように液晶表示パネルPN
L方向に出射する。
The backlight case LCA is configured to house the backlight fluorescent tube BL, the light diffusion plate SPB, the light guide LCB, and the reflection plate RM. The backlight case LCA is disposed on the side of the light guide LCB. The liquid crystal display panel PN is used to illuminate the light from the tube BL with the light guide LCB, the reflection plate RM, and the light diffusion plate SPB so that illumination light having a uniform distribution is obtained on the display surface.
Light is emitted in the L direction.

【0112】バックライト蛍光管BLに接続されたイン
バータ回路基板PCB3は、当該バックライト蛍光管B
Lを駆動する電源である。
The inverter circuit board PCB3 connected to the backlight fluorescent tube BL is connected to the backlight fluorescent tube B.
L is a power supply for driving L.

【0113】〈実施例1の液晶表示装置の特性〉実施例
1の液晶表示装置においては、暗表示時のスペーサビー
ズBZ周辺からの光漏れは、図1(a)に示したように
なり、前述したような4箇所の光漏れ部分LKが観察で
き、しかも、光漏れの範囲は、最大でもビーズの中心か
ら半径の2倍以内の範囲に限定される。このため、図1
8の曲線31で示す透過率T−印加電圧Vs曲線が得ら
れ、表示コントラストは約120となり、十分なコント
ラストが得られる。なお、印加電圧Vsは、画素電極P
Xと対向電極CT間に印加される実効電圧である。
<Characteristics of Liquid Crystal Display Device of First Embodiment> In the liquid crystal display device of the first embodiment, light leakage around the spacer beads BZ during dark display is as shown in FIG. The four light leakage portions LK as described above can be observed, and the range of the light leakage is limited to a range within at most twice the radius from the center of the bead. Therefore, FIG.
8, a transmittance T-applied voltage Vs curve shown by a curve 31 is obtained, and the display contrast is about 120, and a sufficient contrast is obtained. It should be noted that the applied voltage Vs is
This is an effective voltage applied between X and the counter electrode CT.

【0114】また、使用規定内の振動、衝撃を与えても
変化することがないという効果も見られる。さらに、視
角方向を変えたときの明るさの変化が小さく、視角特性
が大きく改善された液晶表示装置が得られた。
Further, there is also an effect that it does not change even when a vibration or impact within the usage rule is given. Furthermore, a change in brightness when the viewing angle direction was changed was small, and a liquid crystal display device with greatly improved viewing angle characteristics was obtained.

【0115】次に、本発明の効果を明確にするために、
比較例を示す。
Next, in order to clarify the effects of the present invention,
A comparative example is shown.

【0116】〈比較例1〉スペーサビーズとして、表面
処理しない積水ファインケミカル社製のポリマービーズ
SP2040(商品名)を用いる以外は実施例1と同様
の液晶表示装置を作製した。
<Comparative Example 1> A liquid crystal display device similar to that of Example 1 was manufactured except that polymer beads SP2040 (trade name) manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. without surface treatment were used as spacer beads.

【0117】暗表示時のスペーサビーズ周辺からの光漏
れは、図15(a)に示したようになり、球状ビーズB
Zの周囲全体を覆う球形状タイプの光漏れLKの範囲
は、最大範囲で、スペーサビーズの中心から半径の4倍
まで広がることもあり、ほぼ画素電極PX、対向電極C
T間の間隙にまたがって拡大する場合もあった。
Light leakage from the periphery of the spacer beads during dark display is as shown in FIG.
The range of the light leakage LK of the spherical type covering the entire periphery of Z is the maximum range, and may extend up to four times the radius from the center of the spacer bead.
In some cases, it expanded over the gap between T.

【0118】すなわち、図16(a)は電界無印加時の
配向処理しないスペーサビーズ周辺の液晶層の中央付近
の液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図である。ま
た、図17(a)、(b)は図16(a)のA−A’切
断線、およびB−B’切断線における配向膜ORI1,
ORI2間の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図
である。
That is, FIG. 16A is a plan view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer around the spacer beads where no alignment treatment is performed when no electric field is applied. FIGS. 17A and 17B show the alignment films ORI 1 and ORI 1 along the AA ′ cutting line and the BB ′ cutting line in FIG. 16A.
It is sectional drawing which shows typically the orientation state of the liquid crystal molecule between ORI2.

【0119】図17(a)、(b)に示したように、ラ
ビング方向RDRの断面では、配向膜面に近い部分にお
いては、スペーサビーズ近傍の液晶分子はスペーサビー
ズ表面からはランダムな方向の配向規制力が働き、配向
状態の乱れる部分が広範囲に及ぶ。
As shown in FIGS. 17A and 17B, in the section in the rubbing direction RDR, the liquid crystal molecules in the vicinity of the spacer bead are in a random direction from the spacer bead surface in the portion near the alignment film surface. The alignment regulating force acts, and the portion where the alignment state is disturbed extends over a wide range.

【0120】したがって図16(a)に示したように、
電界EDRの無印加状態では、スペーサビーズ表面にお
ける液晶層中央部付近の液晶分子の初期配向方向は、平
面的にみるとランダムな方向に配列した状態になると考
えられる。
Therefore, as shown in FIG.
When no electric field EDR is applied, the initial alignment direction of liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer on the surface of the spacer beads is considered to be arranged in a random direction when viewed in a plan view.

【0121】このため、図18の曲線30に示す透過率
T−印加電圧Vs曲線が得られ、表示コントラストは7
0乃至50以下となり、コントラストは実用上不十分な
ものとなる。
Therefore, a transmittance T-applied voltage Vs curve shown by a curve 30 in FIG. 18 is obtained, and the display contrast is 7
The contrast becomes 0 to 50 or less, and the contrast becomes practically insufficient.

【0122】〈比較例2〉スペーサとして、表面処理し
ない積水ファインケミカル社製のポリマービーズSP2
040(商品名)を用いる以外は実施例1と同様の液晶
表示装置を作製した。ただし、光漏れLK部分はラビン
グ方向RDRを覆っている2個の三日月状タイプから構
成されており、特に2個の三日月状タイプでは、各三日
月状パターン間の暗表示部分がラビング方向からずれる
につれて光漏れの面積が増加する傾向が観察された。
<Comparative Example 2> Polymer spacer SP2 manufactured by Sekisui Fine Chemical Co. without surface treatment as a spacer
A liquid crystal display device similar to that of Example 1 was produced except that 040 (trade name) was used. However, the light leakage LK portion is composed of two crescent-shaped types covering the rubbing direction RDR. In particular, in the case of two crescent-shaped types, the dark display portion between each crescent-shaped pattern shifts from the rubbing direction. A tendency for the area of light leakage to increase was observed.

【0123】図16(b)は三日月状タイプ光漏れを生
じる電圧無印加時のスペーサビーズ周辺の液晶層の中央
付近の液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図であ
る。
FIG. 16B is a plan view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules near the center of the liquid crystal layer around the spacer beads when no voltage is applied, which causes crescent-shaped light leakage.

【0124】図16(b)に示したように、配向処理を
していなくとも多少の配向規制力がビーズ表面付近に存
在すると考えられ、例えばモード1の水平配向規制力が
存在する場合を想定している。しかし、この2個の三日
月状タイプ光漏れの範囲は、球状タイプ光漏れほど広範
囲では無いが、表示コントラストは70以下となり、実
用上不十分であった。
As shown in FIG. 16 (b), it is considered that some alignment regulating force exists near the bead surface even without performing the alignment treatment. For example, it is assumed that the mode 1 horizontal alignment regulating force exists. doing. However, the range of these two crescent-shaped light leaks is not as wide as the spherical light leak, but the display contrast is 70 or less, which is insufficient for practical use.

【0125】〔実施例2〕スペーサとして、積水ファイ
ンケミカル社製のポリマービーズSP2040(商品
名)をポリイミド配向膜液に浸して引上げ、180度の
恒温槽内で1時間焼成し、水平配向処理したスペーサビ
ーズを用いる以外は、実施例1と同様の液晶表示装置を
作製した。
Example 2 As a spacer, polymer beads SP2040 (trade name) manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. were dipped in a polyimide alignment film solution, pulled up, baked in a thermostat at 180 ° C. for 1 hour, and subjected to horizontal alignment treatment. A liquid crystal display device similar to that of Example 1 was manufactured except that beads were used.

【0126】暗表示時のスペーサ周辺からの光漏れは、
図4(a)あるいは図6(a)に示したようになり、図
18の曲線31で示す透過率T−印加電圧Vs曲線が得
られ、表示コントラストは150と高くなった。
Light leakage from around the spacer during dark display is as follows.
As shown in FIG. 4A or FIG. 6A, a transmittance T-applied voltage Vs curve shown by a curve 31 in FIG. 18 was obtained, and the display contrast was increased to 150.

【0127】水平配向処理の場合、モード1およびモー
ド2の複合モードも存在すると考えられるが、垂直配向
処理の場合よりは、更に光漏れ領域が減少する傾向があ
った。また、振動を与えても変化することがないという
効果も得られた。
In the case of the horizontal alignment processing, it is considered that a composite mode of the mode 1 and the mode 2 also exists, but the light leakage region tends to be further reduced as compared with the case of the vertical alignment processing. In addition, the effect of no change even when vibration is applied was obtained.

【0128】なお、スペーサビーズの配向処理は、上記
以外に、親水性の官能基として、例えば、−OH、−O
CH3 、−COCH3 、−COOH等を表面に出せるよ
うな水平配向処理が適用できる。
In addition, in addition to the above, the orientation treatment of the spacer beads may be performed by adding hydrophilic functional groups such as -OH, -O
A horizontal alignment treatment that can emit CH 3 , —COCH 3 , —COOH, and the like to the surface can be applied.

【0129】更に、スペーサとして使用するポリマービ
ーズの比誘電率としては4.4以下が好ましく、実施例
2で使用したポリマービーズの比誘電率は2.9であ
り、液晶組成物の比誘電率ε‖と比誘電率ε⊥より小と
した。
The relative permittivity of the polymer beads used as the spacer is preferably 4.4 or less, the relative permittivity of the polymer beads used in Example 2 is 2.9, and the relative permittivity of the liquid crystal composition is 2.9. ε と し た and relative permittivity ε⊥.

【0130】横電界方式では、液晶組成物の比誘電率が
スペーサビーズの比誘電率より小さい場合、電気力線が
スペーサビーズの内部で粗となり、電極間で発生する電
界EDRがスペーサビーズの周辺を沿うように湾曲す
る。この電界は液晶分子をスペーサビーズ表面に平行に
配向させるように働くので、垂直配向性のスペーサビー
ズではスペーサビーズ表面の液晶配向を乱すが、平行配
向性のスペーサビーズでは周辺配向の乱れを抑制する効
果がある。したがって、横電界方式においては、垂直配
向性のスペーサビーズよりは平行配向性のスペーサビー
ズの方が駆動状態でのスペーサビーズ周辺の液晶の配向
の安定性が高くなると考えられる。
In the horizontal electric field method, when the relative dielectric constant of the liquid crystal composition is smaller than the relative dielectric constant of the spacer beads, the lines of electric force become rough inside the spacer beads, and the electric field EDR generated between the electrodes is reduced around the spacer beads. Bend along. This electric field acts to orient the liquid crystal molecules parallel to the surface of the spacer beads, so that the vertical alignment spacer beads disturb the liquid crystal alignment on the spacer bead surface, but the parallel alignment spacer beads suppress the peripheral alignment disturbance. effective. Therefore, in the horizontal electric field method, it is considered that the stability of the alignment of the liquid crystal around the spacer beads in the driving state is higher in the spacer beads in the parallel orientation than in the spacer beads in the vertical orientation.

【0131】更に、スペーサビーズとして使用するポリ
マービーズの屈折率は1.57であり、この値は液晶組
成物の正常光屈折率と異常光屈折率に近く、光の屈折の
乱れを抑制することができる。
Further, the refractive index of the polymer beads used as the spacer beads is 1.57, which is close to the normal light refractive index and the extraordinary light refractive index of the liquid crystal composition. Can be.

【0132】〔実施例3〕図8(a)は実施例1と同様
の垂直配向処理するが配向処理時間を短縮する等により
弱い配向規制力を有するスペーサビーズを使用して作製
した液晶表示装置において、50G(450m/sec
2 )以上の強い衝撃を与えた場合の4箇所の光漏れ部分
の変化の様子を示す。
[Embodiment 3] FIG. 8 (a) shows a liquid crystal display device manufactured by using spacer beads having a weak alignment control force by performing the same vertical alignment treatment as in Embodiment 1 but shortening the alignment treatment time. At 50G (450m / sec
2 ) Changes in the four light leak portions when the above strong impact is applied are shown.

【0133】4箇所の光漏れのほとんど無い部分で、ラ
ビング方向RDRと、ラビング方向近傍で光漏れのほと
んど無い箇所とスペーサビーズBZの中心とを結ぶ方向
とのなす角をφFとすると、φFが大きくなるにつれ、
光漏れの領域は増加し、45度以上になると、前記した
比較例2に示した2個の三日月状タイプにほぼ形状が一
致し、表示コントラストが70以下に低下することが分
かった。このため、角φFとしては45度以下、好まし
くは30度以下となるように良品の選定を行い、表示コ
ントラスト100以上を得た。
When the angle between the rubbing direction RDR and the direction connecting the center of the spacer bead BZ with the rubbing direction RDR near the rubbing direction at the four places where there is almost no light leakage is φF, then φF becomes As you grow up,
It was found that the area of light leakage increased, and when the angle became 45 degrees or more, the shapes almost coincided with the two crescent-shaped types shown in Comparative Example 2 described above, and the display contrast was reduced to 70 or less. Therefore, non-defective products were selected so that the angle φF was 45 degrees or less, and preferably 30 degrees or less, and a display contrast of 100 or more was obtained.

【0134】更に、図示しないが、スペーサビーズ表面
での水平配向規制力あるいは垂直配向規制力の弱い場合
では、強い振動や衝撃を与えると、光漏れの領域が増加
する場合が発生した。つまり、通常は4箇所で光漏れが
ほとんど無い部分が、強い振動や衝撃を与えると部分的
に黒状態の透過率が変化し、2個の三日月状タイプ光漏
れに変化し、表示領域の特定の部分で光漏れが大きい白
ムラ不良となった。
Further, although not shown, in the case where the horizontal alignment regulating force or the vertical alignment regulating force on the surface of the spacer beads is weak, a strong vibration or impact may give a light leakage area. That is, normally, when there is almost no light leakage in four places, when a strong vibration or impact is applied, the transmittance in the black state partially changes, and the light changes into two crescent-shaped light leaks, and the display area is specified. And white unevenness with large light leakage was observed in the portion.

【0135】すなわち、スペーサビーズ表面での配向規
制力は、弱すぎると振動や衝撃により表示不良が発生す
ることが分かった。
That is, it was found that if the alignment regulating force on the surface of the spacer beads was too weak, a display defect would occur due to vibration or impact.

【0136】〔実施例4〕下基板側の偏光板POL1の
偏光透過軸MAX1をラビング方向RDRと一致させ、
上基板側の偏光板POL2の偏光透過軸MAX2を下基
板側の偏光板POL1の偏光透過軸MAX1に平行に配
置し、低でなつVL印加時に明表示、高電圧印加時に暗
表示となるノーマリホワイト特性とする以外は、前記実
施例1、2と同様の液晶表示装置を作製した。
Example 4 The polarization transmission axis MAX1 of the polarizing plate POL1 on the lower substrate side was made to coincide with the rubbing direction RDR.
The polarization transmission axis MAX2 of the polarizing plate POL2 on the upper substrate side is arranged parallel to the polarization transmission axis MAX1 of the polarizing plate POL1 on the lower substrate side, and normally displays bright when a low voltage VL is applied and dark when applied with a high voltage. A liquid crystal display device similar to that of Examples 1 and 2 was produced except that the liquid crystal display device had white characteristics.

【0137】これにより、画素電極PXと対向電極CT
の間の印加電圧を増加させるに伴い、透過率が徐々に低
下し暗表示状態になるノーマリホワイト特性を得ること
ができる。
Thus, the pixel electrode PX and the counter electrode CT
As the applied voltage increases during this period, the transmittance gradually decreases and a normally white characteristic in which a dark display state is achieved can be obtained.

【0138】図18に配向処理をしたスペーサビーズを
使用した場合の光学特性33と配向処理しないスペーサ
ビーズを使用した場合の光学特性32の差を示す。
FIG. 18 shows a difference between the optical characteristic 33 when the spacer beads subjected to the orientation treatment are used and the optical characteristic 32 when the spacer beads without the orientation treatment are used.

【0139】ノーマリホワイト特性の場合は、低電圧V
L印加時に明表示となるため、スペーサビーズ周辺での
暗表示部分の影響は無視できるが、高電圧VH印加時に
暗表示となる場合に配向状態の乱れがあると、表示コン
トラストが低下する。
In the case of the normally white characteristic, the low voltage V
Since the display becomes bright when L is applied, the effect of the dark display portion around the spacer beads can be neglected. However, when the dark display occurs when the high voltage VH is applied, if the alignment state is disturbed, the display contrast is reduced.

【0140】すなわち、配向処理しないスペーサビーズ
では、電界印加時でも図17に示したように、配向状態
の乱れた範囲がより広いため、黒レベルが十分に低下し
なくなる。
That is, in the spacer beads which are not subjected to the alignment treatment, even when an electric field is applied, as shown in FIG. 17, the range in which the alignment state is disturbed is wider, so that the black level is not sufficiently reduced.

【0141】〔実施例5〕実施例1から4はツイストの
ほとんど無いホモジニアス初期配向した液晶分子におい
て、複屈折モードで表示する場合について説明した。
[Embodiment 5] Embodiments 1 to 4 have described the case where display is performed in a birefringence mode with homogeneously aligned liquid crystal molecules having almost no twist.

【0142】しかし、初期配向状態で、ラビング方向R
DR1、RDR2を上下配向膜側で90度ずらし、90
度ツイストしたホモジニアス初期配向した液晶分子にお
いて、複屈折モードで表示する場合においても、配向処
理したスペーサビーズを使用すると表示コントラストが
向上する。
However, in the initial alignment state, the rubbing direction R
DR1 and RDR2 are shifted by 90 degrees on the vertical alignment film side,
Even in the case of displaying in the birefringence mode with the liquid crystal molecules having a homogeneous initial alignment that has been twisted, the display contrast is improved by using the spacer beads that have been subjected to the alignment treatment.

【0143】この場合、ビーズBZからの光漏れLKの
形状は、電圧無印加時、電圧印加時共に球状タイプの光
漏れ形状となったが、配向処理スペーサビーズを使用す
ると、その面積がスペーサビーズの半径の2倍以内に抑
制でき、表示コントラストも100以上となる。
In this case, the shape of the light leakage LK from the beads BZ was a spherical type light leakage shape both when no voltage was applied and when a voltage was applied. Can be suppressed within twice the radius, and the display contrast becomes 100 or more.

【0144】以上、本発明を実施例1乃至6の構成によ
り説明したが、これらの実施例のみでなく、例えば横電
界方式で、複屈折モードのみでなく、旋光性モードで表
示する構成とした場合にも同様に適用可能であり、本発
明の範疇に含まれる。
Although the present invention has been described with reference to the structures of the first to sixth embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, a horizontal electric field system is used to display not only the birefringence mode but also the optical rotation mode. The present invention is similarly applicable to the case, and is included in the scope of the present invention.

【0145】[0145]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スペーサとしてその表面に適切な配向処理を施したビー
ズを用いることで、当該スペーサビーズの周辺での配向
変化領域を小さくでき、光漏れが小さく、安定した高コ
ントラストの横電界方式野液晶表示装置を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention,
By using beads whose surfaces have been subjected to appropriate alignment treatment as spacers, the orientation change region around the spacer beads can be reduced, and light leakage is small, and a stable high-contrast horizontal electric field type liquid crystal display device is provided. Obtainable.

【0146】また、スペーサビーズ表面での液晶配向が
安定するので、運搬等において液晶表示装置に振動や衝
撃が加わった場合に、当該振動や衝撃の振幅が大きい部
分での液晶が移動してもスペーサビーズ周辺の配向が変
化せず、光漏れが大きくなることはない。
Further, since the liquid crystal alignment on the surface of the spacer beads is stabilized, even if vibration or shock is applied to the liquid crystal display device during transportation or the like, even if the liquid crystal moves at a portion where the amplitude of the vibration or shock is large, the liquid crystal moves. The orientation around the spacer beads does not change, and light leakage does not increase.

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

【図1】本発明による液晶表示装置における暗表示時の
スペーサビーズ周辺からの光漏れの状態および配向膜の
ラビング方向と偏光板の透過軸方向と電界の印加方向の
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a state of light leakage from around a spacer bead during dark display in a liquid crystal display device according to the present invention, a rubbing direction of an alignment film, a transmission axis direction of a polarizing plate, and an electric field application direction.

【図2】本発明による液晶表示装置における電界の無印
加時と印加時の垂直配向スペーサビーズ周辺の液晶層の
中央部分の液晶分子の配向状態を模式的に示す平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules in a central portion of a liquid crystal layer around a vertical alignment spacer bead when no electric field is applied and when an electric field is applied in a liquid crystal display device according to the present invention.

【図3】図2のA−A’切断線およびB−B’切断線に
おける配向膜間の配向状態を模式的に示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an alignment state between alignment films along an AA ′ cutting line and a BB ′ cutting line in FIG. 2;

【図4】本発明による液晶表示装置における電界の無印
加時と印加時のモード1の水平配向スペーサビーズ周辺
の液晶層の中央付近の液晶分子の配向状態を模式的に示
す平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules near a center of a liquid crystal layer around a horizontal alignment spacer bead in mode 1 when an electric field is not applied and when an electric field is applied in the liquid crystal display device according to the present invention.

【図5】図4のA−A’切断線およびB−B’切断線に
おける配向膜間の液晶分子の配向状態を模式的に示す断
面図である。
5 is a cross-sectional view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules between alignment films along an AA ′ cutting line and a BB ′ cutting line in FIG.

【図6】本発明による液晶表示装置における電界の無印
加時と印加時のモード2の水平配向スペーサビーズ周辺
の液晶層の中央付近の液晶分子の配向状態を模式的に示
す平面図である。
FIG. 6 is a plan view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules near the center of a liquid crystal layer around a horizontal alignment spacer bead in mode 2 when no electric field is applied and when an electric field is applied in the liquid crystal display device according to the present invention.

【図7】図6のA−A’切断線およびB−B’切断線に
おける配向膜間の液晶分子の配向状態を模式的に示す断
面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules between alignment films along an AA 'cutting line and a BB' cutting line in FIG.

【図8】弱い配向規制力を有するスペーサビーズを使用
して作製した液晶表示装置に強い衝撃を与えた場合の4
箇所の光漏れ部分の変化の様子を示す平面図である。
FIG. 8 shows a case where a strong shock was applied to a liquid crystal display device manufactured using spacer beads having a weak alignment regulating force.
It is a top view which shows the mode of a change of the light leakage part of a location.

【図9】本発明による横電界方式の液晶表示装置の動作
原理の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation principle of the in-plane switching mode liquid crystal display device according to the present invention.

【図10】本発明による液晶表示装置の1画素とその周
辺を説明する平面図である。
FIG. 10 is a plan view illustrating one pixel of a liquid crystal display device according to the present invention and its periphery.

【図11】図10の3−3切断線の沿った断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view taken along section line 3-3 in FIG. 10;

【図12】本発明による液晶表示装置の表示マトリクス
部の等価回路とその周辺回路の結線図である。
FIG. 12 is a connection diagram of an equivalent circuit of a display matrix portion of a liquid crystal display device according to the present invention and peripheral circuits thereof.

【図13】本発明による液晶表示装置を表示デバイスと
して組み立てた液晶表示モジュールの各構成部材を説明
する展開斜視図である。
FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating each component of a liquid crystal display module in which the liquid crystal display device according to the present invention is assembled as a display device.

【図14】従来の横電界方式の液晶表示装置における電
界無印加状態での球状スペーサビーズ周辺の光漏れの一
例を説明する平面図である。
FIG. 14 is a plan view illustrating an example of light leakage around a spherical spacer bead when no electric field is applied in a conventional in-plane switching mode liquid crystal display device.

【図15】従来の液晶表示装置で観察された配向処理し
ないスペーサビーズを使用した場合の暗表示時のラビン
グ方向に対するスペーサビーズ周辺からの光漏れの部分
の一例を示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing an example of a portion of light leakage from around a spacer bead in a rubbing direction at the time of dark display when using spacer beads without alignment treatment observed in a conventional liquid crystal display device.

【図16】電界無印加時の配向処理しないビーズ周辺の
液晶層の中央付近の液晶分子の配向状態を模式的に示す
平面図である。
FIG. 16 is a plan view schematically showing an alignment state of liquid crystal molecules near the center of a liquid crystal layer around beads where no alignment treatment is performed when no electric field is applied.

【図17】図16のA−A’切断線およびB−B’切断
線における配向膜間の液晶分子の配向状態を模式的に示
す断面図である。
17 is a cross-sectional view schematically illustrating an alignment state of liquid crystal molecules between alignment films along an AA ′ cutting line and a BB ′ cutting line in FIG. 16;

【図18】配向処理をしたスペーサを使用した場合の光
学特性と配向処理しないスペーサを使用した場合の光学
特性の差を示す等価率−印加電圧の特性曲線図である。
FIG. 18 is a characteristic curve diagram of equivalent ratio-applied voltage showing a difference between optical characteristics when using a spacer subjected to orientation treatment and optical characteristics when using a spacer without orientation treatment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

BZ スペーサビーズ LZ 暗表示時のスペーサビーズ周辺からの光漏れ状態 RDR 配向膜のラビング方向 MAX 偏光板の透過軸方向 EDR 電界の印加方向 PX 画素電極 CT 対向電極。 BZ Spacer beads LZ Light leakage from around spacer beads during dark display RDR Rubbing direction of alignment film MAX Transmission axis direction of polarizer EDR Electric field application direction PX Pixel electrode CT Counter electrode.

フロントページの続き (72)発明者 松山 茂 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内Continued on the front page (72) Inventor Shigeru Matsuyama 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Pref. Electronic Device Division, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一方が透明な一対の対向する絶
縁基板と、前記一対の絶縁基板間に形成される一対の配
向膜と、前記一対の配向膜間に挟持されるスペーサおよ
び液晶組成物と、前記基板面に略平行な電界成分を有す
る電界を印加する画素電極および対向電極と、少なくと
も一枚の偏光板とを有する液晶表示装置において、前記
スペーサが垂直配向処理あるいは水平配向処理されてい
ることを特徴とする液晶表示装置。
1. A pair of insulating substrates, at least one of which is transparent, a pair of alignment films formed between the pair of insulating substrates, a spacer and a liquid crystal composition sandwiched between the pair of alignment films. In a liquid crystal display device having a pixel electrode and a counter electrode for applying an electric field having an electric field component substantially parallel to the substrate surface, and at least one polarizing plate, the spacer is subjected to a vertical alignment process or a horizontal alignment process. A liquid crystal display device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】少なくとも一方が透明な一対の対向する絶
縁基板と、前記一対の基板間で、略平行する方向あるい
は略反平行する方向にラビング処理される一対の配向膜
と、前記一対の配向膜間に挟持されるスペーサおよび液
晶組成物と、前記基板面に略平行な横電界を印加する画
素電極および対向電極と、前記一対の基板を挟持する一
対の偏光板とを有する液晶表示装置において、前記電界
が印加されない状態で、前記液晶表示装置を表示面の垂
直方向から観察した場合、前記スペーサ近傍の光漏れの
ほぼ無い箇所の方向と、前記ラビング処理による初期配
向方法とのなす角φFが、零度あるいは±45度以内に
なるようにスペーサの表面が配向処理されていることを
特徴とする液晶表示装置。
2. A pair of insulated substrates, at least one of which is transparent, a pair of alignment films which are rubbed between the pair of substrates in a substantially parallel direction or a substantially antiparallel direction, and the pair of alignment films. In a liquid crystal display device having a spacer and a liquid crystal composition sandwiched between films, a pixel electrode and a counter electrode for applying a horizontal electric field substantially parallel to the substrate surface, and a pair of polarizing plates sandwiching the pair of substrates. When the liquid crystal display device is observed from a direction perpendicular to the display surface in a state where the electric field is not applied, an angle φF formed between the direction of the portion near the spacer where there is substantially no light leakage and the initial alignment method by the rubbing process. A liquid crystal display device characterized in that the surface of the spacer is subjected to an alignment treatment so as to be within zero degrees or ± 45 degrees.
【請求項3】少なくとも一方が透明な一対の対向する絶
縁基板と、前記一対の基板間で、略平行する方向あるい
は略反平行する方向にラビング処理される一対の配向膜
と、前記一対の配向膜間に挟持されるスペーサおよび液
晶組成物と、前記基板面に略平行な横電界を印加する画
素電極および対向電極と、前記一対の基板を挟持する一
対の偏光板とを有する液晶表示装置において、前記電界
が印加されない状態で、前記スペーサ近傍の光漏れの減
少する箇所が4箇所あるいは4箇所以上になるようにス
ペーサの表面が配向処理されていることを特徴とする液
晶表示装置。
3. A pair of opposed insulating substrates, at least one of which is transparent; a pair of alignment films rubbed between the pair of substrates in a substantially parallel direction or a substantially antiparallel direction; In a liquid crystal display device having a spacer and a liquid crystal composition sandwiched between films, a pixel electrode and a counter electrode for applying a horizontal electric field substantially parallel to the substrate surface, and a pair of polarizing plates sandwiching the pair of substrates. A liquid crystal display device, wherein the surface of the spacer is subjected to an alignment treatment such that light leakage near the spacer is reduced to four or four or more positions in a state where the electric field is not applied.
【請求項4】請求項1、2、あるいは3記載の液晶表示
装置において、前記スペーサとして球状ビーズを用いる
ことを特徴とする液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein spherical spacers are used as said spacers.
【請求項5】請求項1、2、あるいは3記載の液晶表示
装置において、前記液晶組成物が正の誘電異方性を有す
ることを特徴とする液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein said liquid crystal composition has a positive dielectric anisotropy.
【請求項6】請求項2あるいは3記載の液晶表示装置に
おいて、前記一対の偏光板の光透過軸が互いに90度あ
るいは90±10度以内の角度をなし、上または下側の
偏光板の光透過軸が上または下側のラビング方向と一致
することを特徴とする液晶表示装置。
6. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the light transmission axes of said pair of polarizing plates form an angle of 90 ° or 90 ± 10 ° with each other, and the light of the upper or lower polarizing plate is formed. A liquid crystal display device, wherein a transmission axis coincides with an upper or lower rubbing direction.
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