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JP2002229036A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

Info

Publication number
JP2002229036A
JP2002229036A JP2001020488A JP2001020488A JP2002229036A JP 2002229036 A JP2002229036 A JP 2002229036A JP 2001020488 A JP2001020488 A JP 2001020488A JP 2001020488 A JP2001020488 A JP 2001020488A JP 2002229036 A JP2002229036 A JP 2002229036A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display element
alignment
ridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001020488A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Kawada
靖 川田
Kazuyuki Haruhara
一之 春原
Takashi Yamaguchi
剛史 山口
Atsuyuki Manabe
敦行 真鍋
Natsuko Maya
奈津子 磨矢
Shoichi Kurauchi
昭一 倉内
Akio Murayama
昭夫 村山
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001020488A priority Critical patent/JP2002229036A/en
Publication of JP2002229036A publication Critical patent/JP2002229036A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost, multidomain liquid crystal display element with high transmittance and with stabilized response time. SOLUTION: The liquid crystal display element has a pair of substrates, placed opposite to each other and an electrode formed on at least one from among them and controls a liquid crystal layer sandwiched between a pair of the substrates, by the electrode. A first alignment dividing means to control the tilt direction of the liquid crystal molecules is provided on one substrate out of a pair of the substrates and a second alignment dividing means to control the tilt direction of the liquid crystal molecules is provided on the other substrate. The liquid crystal display element is characterized by having a boundary line of a specified domain formed with the first alignment dividing means and a boundary line of a specified domain formed with the second alignment dividing means which is not parallel to each other.

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、マルチドメイン型
液晶表示素子に係り、特に、TFTなどの能動素子によ
り駆動される、表示特性の向上した高精細型液晶表示素
子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-domain type liquid crystal display device, and more particularly to a high definition type liquid crystal display device driven by an active device such as a TFT and having improved display characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶素子を用いた表示装置は、軽量、薄
型、低消費電力などの特徴を有するため、OA機器、情
報端末、時計、テレビ等、さまざまな分野に利用されて
いる。特に、TFT素子を用いた液晶表示素子は、その
応答性の速さから、携帯テレビやコンピュータなど、多
くの情報を含むデータの表示用モニターに用いられてい
る。
2. Description of the Related Art A display device using a liquid crystal element has characteristics such as light weight, thinness, and low power consumption, and is therefore used in various fields such as OA equipment, information terminals, watches, and televisions. In particular, a liquid crystal display element using a TFT element is used for a monitor for displaying data including a lot of information, such as a portable television and a computer, because of its quick response.

【0003】近年、情報量の増加に伴い、高精細化や高
速応答性が特に要求され始めている。高精細化に対して
は、TFTアレイ構造の微細化により対応がなされ、一
方、高速応答性に対しては、ネマチック液晶を用いたO
CB方式、VAN方式、HAN方式、π配列方式、スメ
クチック液晶を用いた界面安定型強誘電性液晶(SSF
LC)方式、反強誘電性液晶方式が検討されている。
In recent years, with the increase in the amount of information, high definition and high-speed response have been particularly demanded. Higher definition is addressed by miniaturization of the TFT array structure. On the other hand, high-speed response is achieved by using an OLED using nematic liquid crystal.
CB mode, VAN mode, HAN mode, π alignment mode, interface stable ferroelectric liquid crystal (SSF) using smectic liquid crystal
LC) mode and antiferroelectric liquid crystal mode are being studied.

【0004】特に、VAN型配向モードは、従来のツイ
ストネマチック型(TN)モードより速い応答速度が得
られることや、垂直配向のため、従来、静電気破壊など
不良原因の発生が危惧されていたラビング配向処理工程
がないことから、近年、注目されている液晶表示モード
である。
[0004] In particular, the VAN type alignment mode provides a faster response speed than the conventional twisted nematic type (TN) mode, and the rubbing which has been feared to cause a defect such as electrostatic breakdown because of vertical alignment. This is a liquid crystal display mode that has recently attracted attention because there is no alignment treatment step.

【0005】更に、VAN型モードでは、視野角の補償
設計が比較的容易であることから、広い視野角を実現す
るためのマルチドメイン型VANモードが注目されてい
るが、マルチドメイン型VANモードは、ドメイン分割
により誘起されるドメインバウンダリやディスクリネー
ションなどの発生により、透過率の低下や、応答時間の
遅れ等が問題とされている。
Further, in the VAN mode, a multi-domain VAN mode for realizing a wide viewing angle has attracted attention because the compensation design of the viewing angle is relatively easy. Due to the occurrence of domain boundaries, disclinations, and the like induced by domain division, there are problems such as a decrease in transmittance and a delay in response time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、高い透過率と応答時間の
安定した、安価なマルチドメイン型液晶表示素子を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an inexpensive multi-domain liquid crystal display device having a high transmittance and a stable response time. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、対向して配置された一対の基板の少なく
とも一方に電極が形成され、前記電極により前記一対の
基板間に挟持した液晶層を制御可能な液晶表示素子であ
って、前記一対の基板のうちの一方の基板には、液晶分
子のチルト方向を制御する第1の配向分割手段が設けら
れ、他方の基板には、液晶分子のチルト方向を制御する
第2の配向分割手段が設けられており、前記第1の配向
分割手段により形成された所定ドメインの境界線と、前
記第2の配向分割手段により形成された前記所定ドメイ
ンの境界線とが非平行であることを特徴とする液晶表示
素子を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides a liquid crystal device having an electrode formed on at least one of a pair of substrates disposed opposite to each other and sandwiching the electrode between the pair of substrates. A liquid crystal display element having a controllable layer, wherein one of the pair of substrates is provided with first alignment division means for controlling a tilt direction of liquid crystal molecules, and the other substrate is provided with a liquid crystal display. A second orientation dividing means for controlling a tilt direction of the molecule is provided, and a boundary between predetermined domains formed by the first orientation dividing means and the predetermined orientation formed by the second orientation dividing means are provided. Provided is a liquid crystal display device, wherein a domain boundary line is non-parallel.

【0008】このように構成される本発明の液晶表示素
子において、前記第1の配向分割手段により形成された
前記所定ドメインの境界線と、前記第2の配向分割手段
により形成された前記所定ドメインの境界線とのなす角
度θは、5゜<θ<15゜または75゜<θ<175゜
なる関係を満たすことが好ましい。このようなθの範囲
により、特に優れた透過率と応答時間双方の改善効果を
得ることが出来る。
[0008] In the liquid crystal display device of the present invention configured as described above, the boundary of the predetermined domain formed by the first alignment division unit and the predetermined domain formed by the second alignment division unit. It is preferable that the angle θ with the boundary line satisfies the relationship of 5 ° <θ <15 ° or 75 ° <θ <175 °. With such a range of θ, particularly excellent effects of improving both the transmittance and the response time can be obtained.

【0009】本発明の液晶表示素子において、具体的に
は、第1の配向分割手段は、一対の基板のうちの一方の
基板に形成された画素電極の欠落部、または画素電極上
に形成された畝状絶縁体とすることが出来る。また、第
2の配向分割手段は、他方の基板に形成された、前記画
素電極と対向する共通電極の欠落部、または共通電極上
に形成された畝状絶縁体とすることが出来る。
In the liquid crystal display device of the present invention, specifically, the first alignment dividing means is formed on a missing portion of the pixel electrode formed on one of the pair of substrates or on the pixel electrode. Ridge-shaped insulator. Further, the second alignment dividing means can be a missing portion of the common electrode facing the pixel electrode formed on the other substrate, or a ridge-shaped insulator formed on the common electrode.

【0010】第1の配向分割手段および第2の配向分割
手段は、これら電極の欠落部と畝状絶縁体の以下の組合
せにより構成することが出来る。
[0010] The first orientation division means and the second orientation division means can be constituted by the following combinations of these electrode missing portions and ridge-shaped insulators.

【0011】(1)、第1の配向分割手段が画素電極の
欠落部であり、第2の配向分割手段が共通電極の欠落部
である組合せ。
(1) A combination in which the first alignment dividing means is a missing part of the pixel electrode and the second alignment dividing means is a missing part of the common electrode.

【0012】(2)第1の配向分割手段が画素電極上に
形成された畝状絶縁体であり、第2の配向分割手段が共
通電極上に形成された畝状絶縁体である組合せ。
(2) A combination in which the first alignment division means is a ridge-shaped insulator formed on a pixel electrode, and the second alignment division means is a ridge-shaped insulator formed on a common electrode.

【0013】(3)第1の配向分割手段が画素電極の欠
落部、第2の配向分割手段が共通電極上に形成された畝
状絶縁体である組合せ。
(3) A combination in which the first alignment division means is a missing portion of the pixel electrode and the second alignment division means is a ridge-shaped insulator formed on the common electrode.

【0014】(4)第1の配向分割手段が画素電極上に
形成された畝状絶縁体であり、第2の配向分割手段が共
通電極の欠落部である組合せ。
(4) A combination in which the first alignment division means is a ridge-shaped insulator formed on the pixel electrode and the second alignment division means is a missing part of the common electrode.

【0015】なお、本発明は、第1および第2の配向分
割手段の上に、それぞれ垂直配向膜が設けられており、
マルチドメイン型垂直配向液晶表示素子に、好適に適用
することが可能である。
According to the present invention, a vertical alignment film is provided on each of the first and second alignment division means.
It can be suitably applied to a multi-domain vertical alignment liquid crystal display device.

【0016】以下、本発明の液晶表示素子の作用につい
て説明する。
Hereinafter, the operation of the liquid crystal display device of the present invention will be described.

【0017】本発明の液晶表示素子において、液晶分子
のチルト方向を制御する配向分割手段として、上述のよ
うに、液晶分子に電場を印加するための電極(画素電極
または共通電極)の一部または周囲が電気的な欠落を示
す構造(以下、スリット構造と言う)を用いることが出
来る。この場合、スリット上またはその近傍では、一対
の基板間に印加される電場の揺らぎにより、液晶分子を
構成する材料の誘電率異方性に対応した傾き方向を一義
的に決定できることが知られている。
In the liquid crystal display element according to the present invention, as described above, a part of an electrode (pixel electrode or common electrode) for applying an electric field to the liquid crystal molecules is used as an alignment dividing means for controlling the tilt direction of the liquid crystal molecules. A structure (hereinafter, referred to as a slit structure) in which the periphery shows an electric loss can be used. In this case, it is known that the tilt direction corresponding to the dielectric anisotropy of the material constituting the liquid crystal molecules can be uniquely determined on or near the slit by the fluctuation of the electric field applied between the pair of substrates. I have.

【0018】これら電場の揺らぎが複数の方向成分を持
つことで、ドメインが形成され、液晶表示装置の視野角
を広げることが出来る。即ち、本発明の液晶表示素子で
は、一対の基板のうち、一方の基板に形成された画素電
極をスリット構造とし、他方の基板に設けられた、画素
電極に対向する共通電極をスリット構造とし、これらの
スリットどうしが非平行となるように構成している。な
お、スリットの方向と、スリットにより形成されたドメ
イン境界線の方向とは一致する。
Since these electric field fluctuations have a plurality of directional components, domains are formed and the viewing angle of the liquid crystal display device can be widened. That is, in the liquid crystal display element of the present invention, of the pair of substrates, a pixel electrode formed on one substrate has a slit structure, and a common electrode provided on the other substrate and opposed to the pixel electrode has a slit structure, These slits are configured to be non-parallel. Note that the direction of the slit coincides with the direction of the domain boundary line formed by the slit.

【0019】このような構成により、従来、印加電場に
対して全ての画素領域でほぼ同時に配列変形が生じ、互
いの配列変形が干渉して応答遅れとなっていた配向分割
応答が、所望の領域から順次配列変形が起こることで、
互いの配列変形による干渉が無くなり、応答時間が改善
されることが確認された。
With such a configuration, the alignment division response, which has been delayed in response to an applied electric field in almost all pixel regions at the same time, and the alignment deformation has interfered with each other, has been changed to a desired region. Since the array deformation occurs sequentially from
It was confirmed that there was no interference due to mutual array deformation and the response time was improved.

【0020】なお、共通電極をスリット構造とすること
は、共通電極のシート抵抗を上昇させるので、望ましく
ない場合があるが、そのような場合には、共通電極上ま
たは周辺に、絶縁体(誘電体)により構成される凸構造
体や凹構造体、特に、畝状絶縁体を形成し、これを配向
分割手段とすることが出来る。
It is to be noted that the slit structure of the common electrode increases the sheet resistance of the common electrode, which is not desirable in some cases. In such a case, an insulator (dielectric) is formed on or around the common electrode. ), A ridge-shaped insulator, in particular, a ridge-shaped insulator can be formed, and this can be used as an orientation division means.

【0021】このような畝状絶縁体により誘起される液
晶分子の初期傾斜(プリチルト)と絶縁体により形成さ
れる電極の揺らぎによりドメインを形成し、液晶表示素
子の視野角を広げることが出来る。
A domain is formed by the initial tilt (pretilt) of the liquid crystal molecules induced by the ridge-shaped insulator and the fluctuation of the electrode formed by the insulator, so that the viewing angle of the liquid crystal display element can be widened.

【0022】これらのチルト制御の要因は、視野角を広
げるためのドメインの境界を形成すると同時に、透過率
の急激な変化をもたらすドメインバウンダリを誘起する
ことが知られている。このドメインバウンダリは、ノー
マリブラックに設定された液晶モードでは、輝度低下要
因として働くため、出来るだけ畝状絶縁体のパターン幅
を細くすることが、透過率低下を回避する方法として好
ましい。
It is known that these tilt control factors form a domain boundary for widening the viewing angle and, at the same time, induce a domain boundary which causes a rapid change in transmittance. In the liquid crystal mode set to normally black, the domain boundary acts as a factor for lowering the luminance. Therefore, it is preferable to make the pattern width of the ridge-shaped insulator as narrow as possible as a method of avoiding a decrease in transmittance.

【0023】絶縁体材料としては、一般的な有機レジス
ト材料や無機金属酸化物などを用いることが出来るが、
基本的には、抵抗値ρが、1011Ω・cm<ρ<1014
Ω・cmなる関係を満たし、加工精度<10μmが得ら
れる材料であれば、どのようなものを用いることも出来
る。
As the insulator material, general organic resist materials and inorganic metal oxides can be used.
Basically, the resistance value ρ is 10 11 Ω · cm <ρ <10 14
Any material can be used as long as it satisfies the relationship of Ω · cm and can achieve a processing accuracy of <10 μm.

【0024】即ち、本発明の液晶表示素子では、一対の
基板のうち、一方の基板に形成された画素電極上に形成
された畝状絶縁体と、他方の基板に設けられた、画素電
極に対向する共通電極上に形成された畝状絶縁体とを、
これらの畝状絶縁体どうしが非平行となるように構成す
ることが出来る。
That is, in the liquid crystal display device of the present invention, the ridge-shaped insulator formed on the pixel electrode formed on one of the pair of substrates and the pixel electrode formed on the other substrate are formed on the other substrate. A ridge-shaped insulator formed on the opposing common electrode,
These ridge-shaped insulators can be configured to be non-parallel.

【0025】このような構成により、従来、印加電場に
対して全ての画素領域でほぼ同時に配列変形が生じ、互
いの配列変形が干渉して応答遅れとなっていた配向分割
応答が、所望の領域から順次配列変形が起こることで、
互いの配列変形による干渉が無くなり、応答時間が改善
されることが確認された。
With such a configuration, the alignment division response, which has been delayed in response to an applied electric field in almost all pixel regions at the same time, and the alignment deformation interferes with each other, causes a desired region to be changed. Since the array deformation occurs sequentially from
It was confirmed that there was no interference due to mutual array deformation and the response time was improved.

【0026】更に、本発明の液晶表示素子では、一対の
基板のうち、一方の基板に形成された画素電極のスリッ
ト構造と、他方の基板に設けられた、画素電極に対向す
る共通電極上に形成された絶縁性構造体とを、これらの
スリットと絶縁性構造体とが非平行となるように構成す
る。
Further, in the liquid crystal display element of the present invention, the slit structure of the pixel electrode formed on one of the pair of substrates and the common electrode provided on the other substrate facing the pixel electrode are provided on the other substrate. The formed insulating structure is configured such that these slits and the insulating structure are non-parallel.

【0027】このような構成により、従来、印加電場に
対して全ての画素領域でほぼ同時に配列変形が生じ、互
いの配列変形が干渉して応答遅れとなっていた配向分割
応答が、所望領域から順次配列変形が起こることで、互
いの配列変形による干渉が無くなり、応答時間が改善さ
れることが確認された。
With such a configuration, the alignment division response, which has been delayed in response to the applied electric field in almost all the pixel regions at the same time, and the alignment deformation interferes with each other, changes from the desired region. It has been confirmed that the sequential deformation causes no interference due to the mutual deformation, thereby improving the response time.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表
示装置の構成を示す断面図、図2は、その画素構成の一
例を示す平面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an example of the pixel structure.

【0030】図1に示すように、透明電極付き基板1
と、液晶駆動用能動素子基板2とが、対向して配置され
ている。液晶駆動用能動素子基板2上には、画素電極4
と能動素子6とが所定の位置に配置されており、画素電
極4上には、配向分割を形成するための畝状絶縁体5が
形成されている。この畝状絶縁体5は、第1の配向分割
手段として作用する。
As shown in FIG. 1, a substrate 1 with a transparent electrode
And the liquid crystal driving active element substrate 2 are arranged to face each other. A pixel electrode 4 is provided on the active element substrate 2 for driving the liquid crystal.
And an active element 6 are arranged at predetermined positions, and a ridge-shaped insulator 5 for forming alignment division is formed on the pixel electrode 4. This ridge-shaped insulator 5 functions as a first orientation division unit.

【0031】液晶駆動用能動素子基板2に対向する透明
電極付き基板1上には、表示領域に透明電極3が設けら
れており、能動素子基板2上の各画素電極4と対を成す
ように配置された、畝状絶縁体7が形成されている。こ
こで、基板1、2上に設けられた1つのドメインを形成
するための畝状絶縁体5,7は、所定の角度θが所定範
囲(0゜<θ<180゜)を維持するように、即ち、非
平行に配置されている。
A transparent electrode 3 is provided in a display area on a substrate 1 with a transparent electrode facing the liquid crystal driving active element substrate 2 so as to form a pair with each pixel electrode 4 on the active element substrate 2. An arranged ridge-shaped insulator 7 is formed. Here, the ridge-shaped insulators 5 and 7 for forming one domain provided on the substrates 1 and 2 have a predetermined angle θ within a predetermined range (0 ° <θ <180 °). That is, they are arranged non-parallel.

【0032】基板1,2により挟持された液晶8は、図
1に示すような画素電極4および畝状絶縁体5,7の配
置により、複数のチルト方向を示すマルチドメイン9,
10を形成する。
The liquid crystal 8 sandwiched between the substrates 1 and 2 has a multi-domain 9 and a plurality of tilt directions indicating a plurality of tilt directions due to the arrangement of the pixel electrodes 4 and the ridge-shaped insulators 5 and 7 as shown in FIG.
Form 10.

【0033】図2は、能動素子基板上に形成された畝状
絶縁体21,22と、対向する透明電極付き基板上に形
成された畝状絶縁体23,24によって構成された画素
構造の一例を示す平面図である。畝状絶縁体が延びる方
向を示す、互いに非平行な線分21,22,23,24
は、それぞれ角度θ1,θ2,θ3を有している。非平
行なこれらの線分21,22,23,24により構成さ
れた配向分割領域27,28,29では、所定方向の領
域から液晶分子配列変形が起こる。
FIG. 2 shows an example of a pixel structure constituted by ridge-shaped insulators 21 and 22 formed on an active element substrate and ridge-shaped insulators 23 and 24 formed on opposing substrates with transparent electrodes. FIG. Non-parallel lines 21, 22, 23, 24 indicating the direction in which the ridge insulator extends.
Have angles θ1, θ2, and θ3, respectively. In the alignment division regions 27, 28, and 29 formed by these non-parallel lines 21, 22, 23, and 24, the liquid crystal molecule alignment deformation occurs from the region in a predetermined direction.

【0034】以上のように、本発明によると、例えば、
単に畝状絶縁体の配置方向を変えるだけで、従来の製造
工程を変更することなく、高い透過率と応答時間の安定
したマルチドメイン型垂直配向液晶表示素子を容易に得
ることが可能である。
As described above, according to the present invention, for example,
By simply changing the arrangement direction of the ridge-shaped insulator, a multi-domain vertical alignment liquid crystal display device having a high transmittance and a stable response time can be easily obtained without changing the conventional manufacturing process.

【0035】以下に、本発明の好ましい実施例を説明す
る。なお、これら実施例は、本発明の例示であって、本
発明を何ら限定するものではない。また、本発明は、そ
の要旨の範囲内で、種々変更することができることは言
うまでもない。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. These examples are only examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. It goes without saying that the present invention can be variously modified within the scope of the gist.

【0036】実施例1 図3に示すような画素電極構造31を有する能動素子基
板上に、畝状絶縁体32(第1の配向分離手段)を有機
レジストにより形成した。更に、ポリイミド(JSR製
JALS−682)膜を常法にて70nmの厚さに成膜
し、これを180℃で焼成し、垂直配向膜を形成した。
Example 1 A ridge-shaped insulator 32 (first orientation separating means) was formed of an organic resist on an active element substrate having a pixel electrode structure 31 as shown in FIG. Further, a polyimide (JALS-682 manufactured by JSR) film was formed to a thickness of 70 nm by a conventional method, and baked at 180 ° C. to form a vertical alignment film.

【0037】対向する基板の共通電極上には、畝状絶縁
体32と対を成すような配置で、畝状絶縁体33を有機
レジストにより形成し、チルト制御手段(第2の配向分
離手段)とした。有機レジスト材料としては、ジェイエ
スアール株式会社製の感光性樹脂(HRC−125L)
を用い、高さ1.4μmに形成した。
On the common electrode of the opposing substrate, a ridge-shaped insulator 33 is formed of an organic resist so as to form a pair with the ridge-shaped insulator 32, and tilt control means (second orientation separation means) And As an organic resist material, a photosensitive resin (HRC-125L) manufactured by JSR Co., Ltd.
Was formed to a height of 1.4 μm.

【0038】これら畝状絶縁体33および共通電極を覆
うように、基板上にポリイミド(JSR製JALS−6
82)を常法にて70nmの厚さに成膜し、180℃に
て焼成し、垂直配向膜を形成した。
A polyimide (JALS-6 manufactured by JSR) is placed on the substrate so as to cover the ridge insulator 33 and the common electrode.
82) was formed into a film having a thickness of 70 nm by an ordinary method, and baked at 180 ° C. to form a vertical alignment film.

【0039】能動素子基板と対向基板間のギャップを均
一に保つため、基板間に直径3.5μmの樹脂ボール
(積水ファインケミカル製ミクロパール)を配置し、各
配向膜が向かい合うようにして、樹脂接着層を用いて常
法にて組み立て、空セルを構成した。
In order to keep the gap between the active element substrate and the opposing substrate uniform, resin balls (micropearl made by Sekisui Fine Chemical) having a diameter of 3.5 μm are arranged between the substrates, and the resin films are bonded so that the alignment films face each other. An empty cell was constructed using the layers in a conventional manner.

【0040】最後に、ネガ型液晶(MERCK製MLC
−2039)を常法にてセル内に注入し、マルチドメイ
ン型垂直配向液晶素子を完成した。このようにして得ら
れた液晶表示素子について、偏光顕微鏡により、画素電
極31上の液晶分子の配列変形の過渡現象を観察したと
ころ、図3に示すような配列変形起点34,35,36
から一定方向に均一に配列変形が誘起されることが確認
された。
Finally, a negative liquid crystal (MLC manufactured by MERCK)
-2039) was injected into the cell by a conventional method to complete a multi-domain vertical alignment liquid crystal element. The liquid crystal display device obtained in this manner was observed with a polarizing microscope for the transient phenomenon of the alignment deformation of the liquid crystal molecules on the pixel electrode 31, and the alignment deformation starting points 34, 35, 36 as shown in FIG.
From this, it was confirmed that array deformation was induced uniformly in a certain direction.

【0041】図4に、ドメイン内の光学応答波形を示
す。図4から、スイッチングと同時に透過率変形が生
じ、安定な飽和状態を示していることがわかる。
FIG. 4 shows an optical response waveform in the domain. From FIG. 4, it can be seen that the transmittance is deformed at the same time as the switching, and a stable saturated state is shown.

【0042】比較例1 図5に示すような畝状絶縁体43を有する画素電極40
により構成された能動素子基板上に、ポリイミド(JS
R製JALS−682)を常法にて70nmの厚さに成
膜し、180℃にて焼成し、垂直配向膜を形成した。
Comparative Example 1 A pixel electrode 40 having a ridge-shaped insulator 43 as shown in FIG.
Polyimide (JS) on the active element substrate
R JALS-682) was formed into a film having a thickness of 70 nm by an ordinary method, and baked at 180 ° C. to form a vertical alignment film.

【0043】対向する基板の共通電極上には、畝状絶縁
体43と対を成すような配置で、畝状絶縁体43と平行
に、畝状絶縁体42を有機レジストにより形成し、チル
ト制御手段とした。有機レジスト材料としては、ジェイ
エスアール株式会社製の感光性樹脂(HRC−125
L)を用い、高さ1.4μmの畝状構造体とした。
On the common electrode of the opposing substrate, a ridge insulator 42 is formed of an organic resist in parallel with the ridge insulator 43 so as to form a pair with the ridge insulator 43, and tilt control is performed. Means. As the organic resist material, a photosensitive resin (HRC-125 manufactured by JSR Co., Ltd.) is used.
L) to give a ridge-like structure having a height of 1.4 μm.

【0044】これらの絶縁性構造体および共通電極を覆
うように、基板上にポリイミド(JSR製JALS−6
82)を常法にて厚さ70nmに成膜し、180℃にて
焼成し、垂直配向膜を形成した。
A polyimide (JALS-6 manufactured by JSR) is placed on the substrate so as to cover these insulating structures and the common electrode.
82) was formed into a film having a thickness of 70 nm by an ordinary method, and baked at 180 ° C. to form a vertical alignment film.

【0045】能動素子基板と対向基板間のギャップを均
一に保つため、基板間に直径3.5μmの樹脂ボール
(積水ファインケミカル製ミクロパール)を配置し、各
配向膜が向かい合うようにして、樹脂接着層を用いて常
法にて組み立て、空セルを構成した。
In order to keep the gap between the active element substrate and the opposing substrate uniform, resin balls (micropearl made by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) having a diameter of 3.5 μm are arranged between the substrates so that the respective alignment films face each other, and the resin is bonded. An empty cell was constructed using the layers in a conventional manner.

【0046】最後に、ネガ型液晶(MERCK製MLC
−2039)を常法にてセル内に注入し、マルチドメイ
ン型垂直配向液晶素子を完成した。
Finally, a negative liquid crystal (MLC manufactured by MERCK)
-2039) was injected into the cell by a conventional method to complete a multi-domain vertical alignment liquid crystal element.

【0047】このようにして得られた液晶素子につい
て、偏光顕微鏡により画素電極40上の液晶分子の配列
変形の過渡現象を観察したところ、殆どの画素端領域4
1では、畝状絶縁体43と絶縁性構造体42によって決
定される配列変形方向に同時に変形を開始し、ドメイン
中央で各変形が干渉し合い、再配列および配向欠陥の回
避に伴うシュリーレンの移動が生じていることが確認さ
れた。
When the liquid crystal device thus obtained was observed for a transient phenomenon of the deformation of the arrangement of the liquid crystal molecules on the pixel electrode 40 by a polarizing microscope, it was found that most of the pixel end regions 4
In No. 1, deformation starts simultaneously in the arrangement deformation direction determined by the ridge-shaped insulator 43 and the insulating structure 42, and the deformations interfere with each other at the center of the domain. Was confirmed to have occurred.

【0048】図6に、ドメイン内の光学応答波形を示
す。図6から、スイッチングと同時に透過率変化が起こ
るが、一旦ピークを示した後、非線型な減衰を示し、次
のスイッチング開始のタイミングまでに透過率の飽和状
態をとらないことが確認された。
FIG. 6 shows an optical response waveform in the domain. From FIG. 6, it is confirmed that the transmittance changes at the same time as the switching, but shows a peak once, shows nonlinear attenuation, and does not reach the saturated state of the transmittance by the next switching start timing.

【0049】実施例2 図7に示すようなスリット構造の画素電極51(第1の
配向分離手段)を有する能動素子基板上に、ポリイミド
(JSR製JALS−682)を常法にて70nmの厚
さに成膜し、180℃にて焼成し、垂直配向膜を形成し
た。
Example 2 A 70 nm thick polyimide (JALS-682 manufactured by JSR) was formed on an active element substrate having a pixel electrode 51 (first alignment separation means) having a slit structure as shown in FIG. Then, the resultant was baked at 180 ° C. to form a vertical alignment film.

【0050】対向する基板の共通電極上には、画素電極
51と対を成すような配置で畝状絶縁体52を有機レジ
ストにより形成し、チルト制御手段(第2の配向分離手
段)とした。有機レジスト材料としては、ジェイエスア
ール株式会社製の感光性樹脂(HRC−125L)を用
い、高さ1.4μmに形成した。
On the common electrode of the opposing substrate, a ridge-shaped insulator 52 was formed of an organic resist so as to form a pair with the pixel electrode 51, and was used as tilt control means (second orientation separation means). As the organic resist material, a photosensitive resin (HRC-125L) manufactured by JSR Co., Ltd. was used and formed to have a height of 1.4 μm.

【0051】これらの畝状絶縁体52および共通電極を
覆うように、基板上にポリイミド(JSR製JALS−
682)を常法にて70nmの厚さに成膜し、180℃
にて焼成し、垂直配向膜を形成した。
A polyimide (JALS-JSR manufactured by JSR) is placed on the substrate so as to cover the ridge insulator 52 and the common electrode.
682) is formed into a film having a thickness of 70 nm by an ordinary method,
To form a vertical alignment film.

【0052】能動素子基板と対向基板間のギャップを均
一に保つため、基板間に直径3.5μmの樹脂ボール
(積水ファインケミカル製ミクロパール)を配置し、各
配向膜が向かい合うようにして、樹脂接着層を用いて常
法にて組み立て、空セルを構成した。
In order to keep the gap between the active element substrate and the counter substrate uniform, resin balls (micropearl made by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) having a diameter of 3.5 μm are arranged between the substrates, and the resin films are bonded so that the respective alignment films face each other. An empty cell was constructed using the layers in a conventional manner.

【0053】最後に、ネガ型液晶(MERCK製MLC
−2039)を常法にてセル内に注入し、マルチドメイ
ン型垂直配向液晶素子を完成した。このようにして得ら
れた液晶素子について、偏光顕微鏡により画素電極51
上の液晶分子の配列変形の過渡現象を観察したところ、
図7に示すような配向変形起点53、54から一定方向
に均一に配列変形が誘起されることが確認された。
Finally, a negative liquid crystal (MLC manufactured by MERCK)
-2039) was injected into the cell by a conventional method to complete a multi-domain vertical alignment liquid crystal element. The liquid crystal element thus obtained was subjected to a polarizing microscope with a pixel electrode 51.
Observing the transient phenomenon of the alignment deformation of the liquid crystal molecules above,
It was confirmed that the alignment deformation was uniformly induced in a certain direction from the alignment deformation starting points 53 and 54 as shown in FIG.

【0054】図8に、ドメイン内の光学応答波形を示
す。図8から、スイッチングと同時に透過率変化が生
じ、安定な飽和状態を示していることがわかる。
FIG. 8 shows an optical response waveform in the domain. From FIG. 8, it can be seen that the transmittance changes simultaneously with the switching, indicating a stable saturated state.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の液晶表
示素子は、液晶分子のチルト方向を制御する第1の配向
分割手段と、液晶分子のチルト方向を制御する第2の配
向分割手段とが非平行となるようにされているため、広
い視野角、高い透過率、および安定した応答時間を達成
することが可能である。
As described in detail above, the liquid crystal display device of the present invention comprises a first alignment division means for controlling the tilt direction of liquid crystal molecules and a second alignment division means for controlling the tilt direction of liquid crystal molecules. Since the means are made non-parallel, it is possible to achieve a wide viewing angle, a high transmission and a stable response time.

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

【図1】本発明の一実施形態に係る液晶表示素子を示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態に係る液晶表示素子の、画
素電極および畝状絶縁体の配置、および液晶分子配列の
変形を示す平面図。
FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of pixel electrodes and ridge-shaped insulators and a deformation of a liquid crystal molecule arrangement in a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.

【図3】実施例1に係る液晶表示素子の、画素電極およ
び畝状絶縁体の配置、および液晶分子配列の変形を示す
平面図。
FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of pixel electrodes and ridge-shaped insulators and a deformation of a liquid crystal molecule arrangement in the liquid crystal display element according to Example 1.

【図4】実施例1に係る液晶表示素子の画素の光学応答
波形を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating an optical response waveform of a pixel of the liquid crystal display element according to the first embodiment.

【図5】比較例の液晶表示素子の、画素電極および畝状
絶縁体の配置、および液晶分子配
FIG. 5 shows the arrangement of pixel electrodes and ridge-shaped insulators and the arrangement of liquid crystal molecules in a liquid crystal display device of a comparative example.

【図6】従来例の液晶表示素子の画素の光学応答波形を
示す特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an optical response waveform of a pixel of a conventional liquid crystal display element.

【図7】実施例2に係る液晶表示素子の、画素電極およ
び畝状絶縁体の配置、および液晶分子配列の変形を示す
平面図。
FIG. 7 is a plan view showing the arrangement of pixel electrodes and ridge-shaped insulators and the deformation of the liquid crystal molecule arrangement in the liquid crystal display element according to Example 2.

【図8】実施例2に係る液晶表示素子の画素の光学応答
波形を示す特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an optical response waveform of a pixel of the liquid crystal display element according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…対向基板 2…能動素子基板 3…透明電極 4,31,40,51…画素電極 5,21,22,32,43,…画素電極上畝状絶縁体 6…能動素子 7,23,24,33,42,52…対向基板電極上畝
状絶縁体 8…液晶層 9,10…ドメイン 27,28…配列変形の移動方向 34,35,36,53,54…配列変形開始領域 41…ドメイン発生領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Counter substrate 2 ... Active element substrate 3 ... Transparent electrode 4, 31, 40, 51 ... Pixel electrode 5, 21, 22, 32, 43 ...... Ridge insulator on pixel electrode 6 ... Active element 7, 23, 24 , 33, 42, 52 ... ridge-shaped insulator on the counter substrate electrode 8 ... liquid crystal layer 9, 10 ... domain 27, 28 ... moving direction of array deformation 34, 35, 36, 53, 54 ... array deformation start area 41 ... domain Generation area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 剛史 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2号 株 式会社東芝深谷工場内 (72)発明者 真鍋 敦行 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2号 株 式会社東芝深谷工場内 (72)発明者 磨矢 奈津子 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2号 株 式会社東芝深谷工場内 (72)発明者 倉内 昭一 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2号 株 式会社東芝深谷工場内 (72)発明者 村山 昭夫 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2号 株 式会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 2H090 HB08X LA01 MA01 MA10 MA15 MA16 2H092 GA13 GA27 NA01 NA25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeshi Yamaguchi 1-9-9 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama Inside the Toshiba Fukaya Plant Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Manabe 1-9-9 Harara-cho, Fukaya-shi, Saitama No. 2 Inside the Toshiba Fukaya Plant (72) Inventor Natsuko Maya 1-9-9 Harara-cho, Fukaya-shi, Saitama Prefecture No. 2 Inside the Toshiba Fukaya Plant (72) Inventor Shoichi Kurauchi Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama 9-9-2, Toshiba Fukaya Plant Co., Ltd. (72) Inventor Akio Murayama 1-9-2, Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama F-term in Toshiba Fukaya Plant F-term (reference) 2H090 HB08X LA01 MA01 MA10 MA15 MA16 2H092 GA13 GA27 NA01 NA25

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対向して配置された一対の基板の少なくと
も一方に電極が形成され、前記電極により前記一対の基
板間に挟持した液晶層を制御可能な液晶表示素子であっ
て、前記一対の基板のうちの一方の基板には、液晶分子
のチルト方向を制御する第1の配向分割手段が設けら
れ、他方の基板には、液晶分子のチルト方向を制御する
第2の配向分割手段が設けられており、前記第1の配向
分割手段により形成された所定ドメインの境界線と、前
記第2の配向分割手段により形成された前記所定ドメイ
ンの境界線が非平行であることを特徴とする液晶表示素
子。
1. A liquid crystal display element having electrodes formed on at least one of a pair of substrates disposed opposite to each other and capable of controlling a liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates by the electrodes. One of the substrates is provided with first alignment division means for controlling the tilt direction of liquid crystal molecules, and the other substrate is provided with second alignment division means for controlling the tilt direction of liquid crystal molecules. Wherein the boundary of the predetermined domain formed by the first alignment division unit and the boundary of the predetermined domain formed by the second alignment division unit are non-parallel. Display element.
【請求項2】前記第1の配向分割手段により形成された
前記所定ドメインの境界線と、前記第2の配向分割手段
により形成された前記所定ドメインの境界線とのなす角
度θは、5゜<θ<15゜または75゜<θ<175゜
なる関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載の液
晶表示素子。
2. An angle θ between a boundary of the predetermined domain formed by the first alignment division unit and a boundary of the predetermined domain formed by the second alignment division unit is 5 °. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the relationship <θ <15 ° or 75 ° <θ <175 ° is satisfied.
【請求項3】前記第1の配向分割手段は、前記一対の基
板のうちの一方の基板に形成された画素電極の欠落部で
あり、前記第2の配向分割手段は、他方の基板に形成さ
れた、前記画素電極と対向する共通電極の欠落部である
ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
3. The method according to claim 1, wherein the first alignment division unit is a missing part of a pixel electrode formed on one of the pair of substrates, and the second alignment division unit is formed on the other substrate. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is a missing portion of a common electrode facing the pixel electrode.
【請求項4】前記第1の配向分割手段は、前記一対の基
板のうちの一方の基板に形成された画素電極上に形成さ
れた畝状絶縁体であり、前記第2の配向分割手段は、他
方の基板に形成された、前記画素電極と対向する共通電
極上に形成された畝状絶縁体であることを特徴とする請
求項1に記載の液晶表示素子。
4. The first alignment division means is a ridge-shaped insulator formed on a pixel electrode formed on one of the pair of substrates, and the second alignment division means is 2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is a ridge-shaped insulator formed on a common electrode formed on the other substrate and facing the pixel electrode.
【請求項5】前記第1の配向分割手段は、前記一対の基
板のうちの一方の基板に形成された画素電極の欠落部で
あり、前記第2の配向分割手段は、他方の基板に形成さ
れた、前記画素電極と対向する共通電極上に形成された
畝状絶縁体であることを特徴とする請求項1に記載の液
晶表示素子。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the first alignment division means is a missing portion of a pixel electrode formed on one of the pair of substrates, and the second alignment division means is formed on the other substrate. 2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is a ridge-shaped insulator formed on a common electrode facing the pixel electrode.
【請求項6】前記第1の配向分割手段は、前記一対の基
板のうちの一方の基板に形成された画素電極上に形成さ
れた畝状絶縁体であり、前記第2の配向分割手段は、他
方の基板に形成された、前記画素電極と対向する共通電
極の欠落部であることを特徴とする請求項1に記載の液
晶表示素子。
6. The first alignment division unit is a ridge-shaped insulator formed on a pixel electrode formed on one of the pair of substrates, and the second alignment division unit is 2. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is a missing portion of a common electrode formed on the other substrate and facing the pixel electrode.
【請求項7】前記第1および第2の配向分割手段の上に
は、それぞれ垂直配向膜が設けられていることを特徴と
する請求項1に記載の液晶表示素子。
7. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein a vertical alignment film is provided on each of said first and second alignment division means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006201355A (en) * 2005-01-19 2006-08-03 Sharp Corp Liquid crystal display device
KR100872562B1 (en) * 2002-12-31 2008-12-08 하이디스 테크놀로지 주식회사 LCD Display

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