JP2008275699A - Liquid crystal display element and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子、及び、液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display element in which a display defect due to a rubbing defect is suppressed, and a liquid crystal display device.
従来、液晶表示素子における配向処理として、ラビングによる配向処理(ラビング配向処理)が広く用いられている。このラビング配向処理とは、典型的には、基板に塗布された配向膜を布(ラビング布)でこすり、前記配向膜に配向性を付与する処理を意味する。 Conventionally, an alignment process by rubbing (rubbing alignment process) has been widely used as an alignment process in liquid crystal display elements. The rubbing alignment treatment typically means a treatment for rubbing the alignment film applied to the substrate with a cloth (rubbing cloth) to impart alignment to the alignment film.
一方、前記配向膜が塗布される基板は、平滑でない場合が多い。すなわち、基板には、例えば、ポストスペーサー(PS)やブラックマトリックス(BM)などの突起物が形成されている。 On the other hand, the substrate on which the alignment film is applied is often not smooth. That is, a protrusion such as a post spacer (PS) or a black matrix (BM) is formed on the substrate.
そして、前記突起物が設けられた基板をラビング配向処理した場合、この突起物がラビング配向処理の障害となり、突起物近傍にラビング不良領域が生じる。このラビング不良領域では、液晶分子の配向が乱れる(配向不良)ため、その結果、例えばスジ状の表示ムラが発生し、表示品位が低下するという問題点があった。 When the substrate provided with the protrusions is subjected to a rubbing alignment process, the protrusions obstruct the rubbing alignment process, and a rubbing failure region is generated in the vicinity of the protrusions. In this rubbing failure region, the alignment of the liquid crystal molecules is disturbed (alignment failure). As a result, for example, streak-like display unevenness occurs, resulting in a problem that display quality is deteriorated.
そこで、この問題点を解決するために、種々の技術が提案されている。 In order to solve this problem, various techniques have been proposed.
(特許文献1)
例えば、特許文献1には、柱状のスペーサーの形状を、ラビング布の毛足が受ける抵抗が低減されるような形状とする技術が記載されている。
(Patent Document 1)
For example,
具体的には、柱状のスペーサー(ポストスペーサー)の形状を、ラビング布の毛足があたる部分が頂点となり、かつテーパを有するような形状とすることが記載されている。 Specifically, it is described that the shape of the columnar spacer (post spacer) is such that the portion of the rubbing cloth hitting the bristle has a vertex and has a taper.
(特許文献2)
また、特許文献2には、柱状のスペーサーの背後に生じる配向乱れ領域が、画素電極と実質的に重ならない方向をラビング方向として設定する技術が記載されている。
(Patent Document 2)
具体的には、柱状のスペーサーをスイッチング素子の近傍に設け、柱状のスペーサーから前記スイッチング素子に向かう方向にラビング配向処理が施される技術が記載されている。 Specifically, a technique is described in which a columnar spacer is provided in the vicinity of a switching element, and a rubbing alignment process is performed in a direction from the columnar spacer toward the switching element.
(特許文献3)
また、特許文献3には、柱状のスペーサーと画素領域との相対位置、及び、ラビング方向などを適切に設定して、表示ムラを視覚されにくくする技術が記載されている。
(Patent Document 3)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 describes a technique for making display unevenness difficult to see by appropriately setting a relative position between a columnar spacer and a pixel region, a rubbing direction, and the like.
具体的には、配向不良が、赤や青に比べて視感度の高い緑の画素領域で発生することを防止するための技術が記載されている。
しかしながら、前記従来の構成では、液晶表示素子の光学性能が低下するといった問題点があった。 However, the conventional configuration has a problem that the optical performance of the liquid crystal display element is deteriorated.
(特許文献1)
具体的には、特許文献1に記載された技術では、例えば、柱状のスペーサーが頂点を有する形状であるので、特にその先端部が外部からの応力に対して変形しやすく、その結果、液晶層の厚さが変動する場合があった。そして、液晶層の厚さが変動すると、リタデーション(液晶分子の複屈折率差と、光路長(液晶層の厚さに近似)とを乗じた値)が変動し、光学性能の低下を生じる場合があった。
(Patent Document 1)
Specifically, in the technique described in
(特許文献2)
また、特許文献2に記載された技術では、柱状のスペーサーをゲート配線などの上に設けることが好ましいため、開口率などの設計パラメーターに制約が生じやすく、その結果光学性能の低下を生じる場合があった。
(Patent Document 2)
In the technique described in
(特許文献3)
また、特許文献3に記載された技術では、柱状のスペーサーを3原色のなかの緑色の画素を避けて設ける必要がある。そのため、画素の配置に制約が生じやすく、その結果光学性の低下を生じる場合があった。
(Patent Document 3)
In the technique described in
そこで本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子、及び、液晶表示装置を実現することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element in which a display defect due to a rubbing defect is suppressed while suppressing a decrease in optical performance, and a liquid crystal display. To implement the device.
本発明の液晶表示素子は、前記課題を解決するために、互いに対向する面上に配向膜が形成された一対の基板と、該一対の基板間に挟持された誘電率異方性を有する物質層とが備えられた液晶表示素子であって、前記一対の基板の内の少なくとも1の基板には、突起物が設けられており、前記誘電率異方性を有する物質層には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、前記配向膜は、垂直配向膜であり、前記配向膜には、前記液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a liquid crystal display element of the present invention includes a pair of substrates having alignment films formed on surfaces facing each other, and a substance having dielectric anisotropy sandwiched between the pair of substrates. A liquid crystal display element provided with a layer, wherein at least one of the pair of substrates is provided with a protrusion, and the material layer having dielectric anisotropy has a negative A liquid crystalline material having dielectric anisotropy is included, the alignment film is a vertical alignment film, and the alignment film is subjected to an alignment treatment for giving a pretilt angle to the liquid crystalline material. It is characterized by being.
前記の構成によれば、基板に突起物が設けられた場合であっても、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子を提供することができるという効果を奏する。以下、順に説明する。 According to the above configuration, it is possible to provide a liquid crystal display element in which display defects due to rubbing defects are suppressed while suppressing deterioration in optical performance even when projections are provided on the substrate. There is an effect. Hereinafter, it demonstrates in order.
(ラビング不良)
まず、突起物に起因するラビング不良と、それによって生じる配向不良とについて、突起物として柱状のスペーサーを例にして、図4に基づいて説明する。図4は、従来の技術を示すものであり、液晶分子52の配向状態を模式的に示す概略図である。
(Poor rubbing)
First, the rubbing failure caused by the projection and the alignment failure caused thereby will be described with reference to FIG. 4 by taking a columnar spacer as an example of the projection. FIG. 4 shows a conventional technique and is a schematic diagram schematically showing the alignment state of the
図4に示す液晶表示素子1では、第1透明基板12の上に、円柱形状の柱状のスペーサー30が設けられている。そして、前記第1透明基板12及び前記柱状のスペーサー30の表面には、第1配向膜16が設けられている。
In the liquid
そして、従来、第1配向膜16としては、水平配向膜が用いられていた。ここで、水平配向膜とは、液晶分子に電圧が印加されていない状態で、液晶分子を、その長軸方向が配向膜表面に対して平行になるように配向させる性質を有する配向膜を意味する。したがって、図4に示す液晶表示素子1では、液晶分子52は、電圧が印加されていない状態で、前記第1透明基板12と平行な方向に配向している(水平配向)。
Conventionally, a horizontal alignment film has been used as the
また、前記第1配向膜16が水平配向膜であることに対応して、従来液晶分子52としては、正の誘電異方性液晶分子が用いられていた。
Corresponding to the fact that the
ここで、正の誘電異方性液晶分子とは、液晶分子に電圧が印加された際、液晶分子の長軸方向が、電界に対して平行になるように配向する性質を有する液晶分子を意味する。 Here, the positive dielectric anisotropic liquid crystal molecule means a liquid crystal molecule having a property that, when a voltage is applied to the liquid crystal molecule, the major axis direction of the liquid crystal molecule is aligned in parallel to the electric field. To do.
前記のとおり、前記水平配向膜と、正の誘電異方性液晶分子との組合せによって構成される従来の液晶表示素子1においては、液晶分子52は、電圧の印加によって下記の動きを示す。
As described above, in the conventional liquid
すなわち、図4に示すように、液晶分子52は、電圧が印加されると、前記第1透明基板12と平行な方向から、前記第1透明基板12に対して垂直な方向へと立ち上がろうとする。言い換えると、水平配向から、垂直配向へと転移しようとする。ここで、図4の矢印は、水平配向した液晶分子52に電圧を印加した際の、液晶分子52の動きを示している。
That is, as shown in FIG. 4, when a voltage is applied, the
そして、電圧印加によって垂直配向へ転移する際、液晶分子52が立ち上がる方向には、前記液晶分子52の長軸方向におけるいずれの端部から立ち上がるかによって、2通りの方向が考えられる。すなわち、図4の矢印Aで示す方向と、矢印Bで示す方向とが考えられる。
Then, when the
そして、通常、この立ち上がり方向は、ラビング配向処理によって液晶分子52に付与されるプレチルト角θによって規定される。ここで、プレチルト角とは、基板と液晶分子の長軸方向とのなす角を意味する。以下、説明する。
Usually, this rising direction is defined by the pretilt angle θ given to the
すなわち、前記プレチルト角θが付与された液晶分子52は、液晶分子52の長軸方向における端部のうち、プレチルト角θが付与されることによって第1透明基板からチルトされた端部から、垂直配向へと転移しようとする。すなわち、図4の矢印Aで示す方向に立ち上がる。
That is, the
ここで、第1透明基板12に突起部が設けられている場合には、第1配向膜16について、正常にラビング配向処理が行われた領域(ラビング正常領域GA)と、ラビング配向処理が正常には行われなかった領域(ラビング不良領域BA)とが生じる。
Here, in the case where the first
これは、例えば図4の白矢印Rに示す方向にラビング配向処理を行った場合、柱状のスペーサー(突起物)30の影にあたる領域(図4の斜線領域)の第1配向膜16(ラビング不良領域BAの第1配向膜16)は、十分にラビングされず、その結果、第1配向膜16に配向膜チルトが付与されないことに起因する。ここで配向膜チルトとは、ラビング配向処理などによって配向膜表面の分子に付与されるチルト角、例えば直鎖状の側鎖の傾き角などを意味する。
This is because, for example, when the rubbing alignment treatment is performed in the direction indicated by the white arrow R in FIG. 4, the first alignment film 16 (rubbing failure) in the region (hatched region in FIG. 4) that is shaded by the columnar spacer (projection) 30 The first alignment film 16) in the region BA is not sufficiently rubbed, and as a result, no alignment film tilt is imparted to the
すなわち、前記十分にラビングされなかった領域がラビング不良領域BAとなり、他の十分にラビングされた領域であるラビング正常領域GAと区別される。 That is, the area that has not been sufficiently rubbed becomes the rubbing failure area BA, and is distinguished from the other rubbed normal area GA that is a sufficiently rubbed area.
そして、ラビング不良領域BAの第1配向膜16には配向膜チルトが付与されないことによって、前記ラビング不良領域BAの液晶分子52には、プレチルト角が付与されない。
Further, since the alignment film tilt is not given to the
その結果、前記ラビング不良領域BAの液晶分子52については、前記液晶分子52に電圧が印加された際、液晶分子52の長軸方向における端部のうちいずれの端部から立ち上がるかが定まらない。
As a result, regarding the
以上をまとめると、従来の液晶表示素子1には、ラビング配向処理が正常に行われた領域(ラビング正常領域GA)と、ラビング配向処理が正常に行われていない領域(ラビング不良領域BA)とが存在していた。そして、前記ラビング正常領域GAの第1配向膜16に接する液晶分子52には、プレチルト角θが付与されているのに対して、前記ラビング不良領域BAの第1配向膜16に接する液晶分子52には、プレチルト角θが付与されていない。
In summary, the conventional liquid
その結果、ラビング正常領域GAの液晶分子52は、電圧の印加によって所望の方向に立ち上がるが、これに対して、ラビング不良領域BAの液晶分子52は、電圧が印加された際に立ち上がる方向がまちまちとなり、配向不良が生じる(ラビング筋やディスクリネーション)。前記矢印Aで示す方向のみならず、例えば、図4の矢印Bで示す方向に対して立ち上がる液晶分子52が生じていたためである。
As a result, the
そして、この配向不良によって、ラビング正常領域GAとの間に透過率差を生じ、この透過率差が、表示ムラとなって、表示品位の低下を招いていた。 Then, due to this poor orientation, a transmittance difference is generated between the rubbing normal region GA, and this transmittance difference becomes display unevenness, resulting in a decrease in display quality.
(ラビング不良の抑制)
上記従来の液晶表示素子に対して、本発明の液晶表示素子は、配向処理の不十分な領域が発生した場合であっても、かかる領域においてディスクリネーションが発生したり、それによって表示品位が損なわれることが少ない。以下、説明する。
(Suppression of rubbing failure)
Compared to the above conventional liquid crystal display element, the liquid crystal display element of the present invention has a disclination in such a region even when an insufficiently aligned region occurs, thereby improving the display quality. Less likely to be damaged. This will be described below.
本発明における液晶性物質は、垂直配向膜が用いられているため、電圧無印加時に垂直配向している。 Since the liquid crystal substance in the present invention uses a vertical alignment film, it is vertically aligned when no voltage is applied.
ここで、垂直配向膜とは、液晶性物質を、配向膜表面に対して、平行よりも垂直に近い状態に配向させる性質を有する配向膜を意味する。 Here, the vertical alignment film means an alignment film having a property of aligning the liquid crystalline substance in a state closer to vertical than parallel to the alignment film surface.
そして、前記液晶性物質は、負の誘電異方性を有しているので、電圧が印加されると、前記垂直配向していた液晶性物質は、前記基板に対してほぼ平行になるように倒れる。ここで、負の誘電異方性を有する液晶性物質とは、液晶性物質に電圧が印加された際、液晶性物質の長軸方向が、電界に対して垂直になる性質を有する液晶性物質を意味する。 Since the liquid crystalline material has negative dielectric anisotropy, when a voltage is applied, the vertically aligned liquid crystalline material is substantially parallel to the substrate. Fall down. Here, the liquid crystalline substance having negative dielectric anisotropy is a liquid crystalline substance having a property that the major axis direction of the liquid crystalline substance is perpendicular to the electric field when a voltage is applied to the liquid crystalline substance. Means.
そして、前述の通り、配向処理が十分に行われた領域では、液晶性物質にプレチルト角が付与されているために、液晶性物質の倒れる方向が、上述のように1つの方向に規定される。 As described above, since the pretilt angle is given to the liquid crystalline material in the region where the alignment treatment is sufficiently performed, the direction in which the liquid crystalline material falls is defined as one direction as described above. .
これに対して、配向処理が不十分な領域においては、液晶性物質にプレチルト角が付与されていないために、電圧の印加によって液晶性物質の倒れる方向としては、種々の方向が考えられる。 On the other hand, in a region where the alignment treatment is insufficient, since the pretilt angle is not given to the liquid crystalline material, various directions can be considered as directions in which the liquid crystalline material is tilted by application of voltage.
しかしながら、本発明の液晶表示素子においては、配向処理が十分に行われた領域で液晶性物質の倒れる方向が1つの方向に規定されると、それにともなって、配向処理が不十分な領域での液晶性物質の倒れる方向も1つの方向に規定される。 However, in the liquid crystal display element of the present invention, if the direction in which the liquid crystalline material falls is defined in one direction in a region where the alignment treatment is sufficiently performed, accordingly, the alignment treatment is performed in a region where the alignment treatment is insufficient. The direction in which the liquid crystal material falls is also defined as one direction.
すなわち、本発明の液晶表示素子においては、電圧が印加されることによって、液晶性物質が垂直配向から水平配向に転移するので、液晶性物質が垂直方向から水平方向に傾く際、隣接する液晶性物質に対して、同じ方向に傾くような大きな影響力を及ぼす。 That is, in the liquid crystal display element of the present invention, when a voltage is applied, the liquid crystalline material changes from vertical alignment to horizontal alignment. Therefore, when the liquid crystalline material is tilted from the vertical direction to the horizontal direction, the adjacent liquid crystal properties are It exerts a great influence on the material in the same direction.
その結果、配向処理が十分な領域と配向処理が不十分な領域との境界において、配向処理が不十分な領域の液晶性物質は、隣接する配向処理が十分な領域の液晶性物質の影響を受け、配向処理が十分な領域の液晶性物質と同じ方向に倒れ、その結果ディスクリネーションが起こりにくい。 As a result, at the boundary between a region with sufficient alignment treatment and a region with insufficient alignment treatment, the liquid crystalline material in the region with insufficient alignment treatment is affected by the liquid crystalline material in the region with sufficient alignment treatment. As a result, it falls in the same direction as the liquid crystalline material in a sufficiently aligned region, and as a result, disclination hardly occurs.
すなわち、配向処理が十分な領域の液晶性物質と、配向処理が不十分な液晶性物質とが、いわゆる将棋倒し的に1つの方向に倒れることによって、液晶性物質の傾きが均一となり、表示不良が生じにくい。 That is, the liquid crystalline material in a region where alignment processing is sufficient and the liquid crystalline material where alignment processing is insufficient are tilted in one direction in a so-called manner, so that the inclination of the liquid crystalline material becomes uniform and display defects occur. Hard to occur.
また、前記の構成においては、開口率や配線幅など、液晶表示素子の光学性能に直接影響を与える設計事項(設計的要因)についての制約は生じない。 In the above configuration, there are no restrictions on design items (design factors) that directly affect the optical performance of the liquid crystal display element, such as the aperture ratio and the wiring width.
その結果、前記の構成において、基板に突起物が設けられた場合であっても、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子を提供することができるという効果を奏する。 As a result, in the above configuration, it is possible to provide a liquid crystal display element in which display defects caused by rubbing defects are suppressed while suppressing deterioration in optical performance even when protrusions are provided on the substrate. There is an effect that can be done.
また、本発明の液晶表示素子は、前記プレチルト角が45°以上、90°未満であることを特徴としている。 The liquid crystal display element of the present invention is characterized in that the pretilt angle is 45 ° or more and less than 90 °.
また、本発明の液晶表示素子は、前記プレチルト角が88°以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, the pretilt angle is preferably 88 ° or less.
前記の構成によれば、プレチルト角が大きいので、電圧が印加された際に生じる液晶性物質の角度変化が大きくなる。したがって、隣接する液晶性物質に及ぼす影響が大きくなり、ラビング不良に起因する表示不良がより抑制された液晶表示素子を提供することができる。 According to the above configuration, since the pretilt angle is large, the change in the angle of the liquid crystalline substance that occurs when a voltage is applied is large. Therefore, it is possible to provide a liquid crystal display element in which the influence on adjacent liquid crystal substances is increased, and display defects due to rubbing defects are further suppressed.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物を、前記一対の基板間の間隔を制御するためのスペーサーとすることができる。 In the liquid crystal display element of the present invention, the protrusion may be a spacer for controlling the distance between the pair of substrates.
前記の構成によれば、突起物がスペーサーであるので、基板間の間隔を所望の長さに制御することができる。したがって、基板間の間隔(液晶セル厚)の面内差異による表示不良を抑制することができるので、より表示品位の高い液晶表示素子を提供することができる。 According to the above configuration, since the protrusion is a spacer, the distance between the substrates can be controlled to a desired length. Accordingly, display defects due to in-plane differences in the distance between the substrates (liquid crystal cell thickness) can be suppressed, so that a liquid crystal display element with higher display quality can be provided.
また、本発明の液晶表示素子は、前記液晶性物質を、ネマティック液晶相を示すものとすることができる。 In the liquid crystal display element of the present invention, the liquid crystalline substance may exhibit a nematic liquid crystal phase.
また、本発明の液晶表示素子は、前記誘電率異方性を有する物質層には、カイラル剤が添加されており、前記液晶性物質の回転粘度が、100mPa・S以上、250mPa・S以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, a chiral agent is added to the material layer having dielectric anisotropy, and the liquid crystal material has a rotational viscosity of 100 mPa · S or more and 250 mPa · S or less. Preferably there is.
前記の構成によれば、液晶性物質が所定のカイラルピッチ長を有するとともに、所望の回転粘度を有しているので、電圧印加時の液晶性物質の実用的な応答速度と、配向不良の抑制とを両立させることが容易になる。 According to the above configuration, since the liquid crystalline material has a predetermined chiral pitch length and a desired rotational viscosity, a practical response speed of the liquid crystalline material when a voltage is applied and suppression of alignment failure. It becomes easy to achieve both.
なお、ネマティック液晶相とは、分子の重心はランダムで流動性を持つが、分子の対称軸の方向が一定の方向に揃っており巨視的に異方性を示す液晶相を意味する。 The nematic liquid crystal phase means a liquid crystal phase in which the center of gravity of the molecule is random and fluid, but the direction of the symmetry axis of the molecule is aligned in a certain direction and is macroscopically anisotropic.
また、本発明の液晶表示素子は、前記配向膜がポリイミド化合物を含み、前記ポリイミド化合物のイミド化率が50%以上、80%以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the alignment film contains a polyimide compound, and the imidization ratio of the polyimide compound is 50% or more and 80% or less.
前記の構成によれば、イミド化率が所望の範囲内であるので、配向処理によって望む配向膜チルトを容易に実現することができる。 According to the above configuration, since the imidization ratio is within a desired range, a desired alignment film tilt can be easily realized by the alignment treatment.
ここで、イミド化率とは、ポリイミド化合物の前駆体であるポリアミック酸のアミド基・カルボキシル基のうち、イミド化によって脱水・環化した比率を意味する。 Here, the imidization rate means a ratio of dehydration and cyclization by imidization among amide groups and carboxyl groups of polyamic acid which is a precursor of a polyimide compound.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の高さが4.5μm以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the height of the protrusion is 4.5 μm or less.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の形状が円柱形状であり、前記円柱の直径が25μm以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the protrusion has a columnar shape and the column has a diameter of 25 μm or less.
前記の構成によれば、突起物の大きさが小さいので、配向処理が不十分な領域の面積を少なくすることができる。すなわち、配向処理、特にはラビング配向処理をおこなう際、当該配向処理が突起物に阻害されることが少なくなり、その結果、ラビング不良に起因する表示不良をより抑制することができる。 According to the above configuration, since the size of the protrusion is small, the area of the region where the alignment process is insufficient can be reduced. That is, when performing the alignment process, particularly the rubbing alignment process, the alignment process is less likely to be inhibited by the protrusions, and as a result, display defects due to the rubbing defects can be further suppressed.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の表面における配向膜の膜厚が、前記基板の面上における配向膜の膜厚の50%以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, the thickness of the alignment film on the surface of the protrusion is preferably 50% or less of the thickness of the alignment film on the surface of the substrate.
一般に、配向膜の厚さが薄くなると、液晶性物質に対する配向規制力が低下する。 Generally, when the thickness of the alignment film is reduced, the alignment regulating power with respect to the liquid crystalline substance is reduced.
したがって、前記の構成によれば、突起物上の配向膜の厚さが薄いので、突起物表面の配向膜からの、液晶性物質の配向の均一性を低下させるような影響、例えば、種々の方向に液晶分子を配向させるような影響を小さくすることができる。 Therefore, according to the above configuration, since the alignment film on the protrusion is thin, the alignment film on the protrusion surface has an effect of reducing the alignment uniformity of the liquid crystalline substance, for example, various The influence of aligning liquid crystal molecules in the direction can be reduced.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物の側面に、配向膜が形成されていない領域を設けることができる。 Moreover, the liquid crystal display element of this invention can provide the area | region in which the alignment film is not formed in the side surface of the said protrusion.
前記の構成によれば、突起物の側面に配向膜が塗布されていない領域があるので、突起物表面の配向膜からの、液晶性物質の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。 According to the above configuration, since there is a region where the alignment film is not applied to the side surface of the protrusion, the influence of reducing the alignment uniformity of the liquid crystalline substance from the alignment film on the surface of the protrusion is reduced. be able to.
また、本発明の液晶表示素子は、前記配向処理がラビング配向処理であり、前記ラビング配向処理に用いられるラビング布の毛足の長さが、2.0mm以上、5.0mm以下であることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, the alignment treatment is a rubbing alignment treatment, and the length of the bristle of the rubbing cloth used for the rubbing alignment treatment is 2.0 mm or more and 5.0 mm or less. preferable.
前記の構成によれば、配向処理がラビング配向処理であり、かつ、前記ラビング配向処理に用いられるラビング布の毛足の長さが長いので、例えば、突起物の裏側(突起物の陰になる部分)にもラビング布が行き届き易くなる。 According to the above configuration, the alignment treatment is a rubbing alignment treatment, and the length of the hair of the rubbing cloth used for the rubbing alignment treatment is long. For example, the back side of the protrusion (behind the protrusion) The rubbing cloth is easy to reach the part.
したがって、配向処理が不十分な領域の面積を小さくできたり、また、配向処理が不十分な領域における配向膜のラビング状態を、配向処理が十分な領域における配向膜のラビング状態に近づけることができる。その結果、表示不良をより抑制することができる。 Therefore, the area of the region where the alignment treatment is insufficient can be reduced, and the rubbing state of the alignment film in the region where the alignment treatment is insufficient can be brought close to the rubbing state of the alignment film in the region where the alignment treatment is sufficient. . As a result, display defects can be further suppressed.
また、本発明の液晶表示素子は、前記配向処理がラビング配向処理であり、前記ラビング配向処理に用いられるラビング布が、過酸化水素水に浸漬されたものであることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, the alignment treatment is preferably a rubbing alignment treatment, and a rubbing cloth used for the rubbing alignment treatment is preferably immersed in hydrogen peroxide water.
前記の構成によれば、過酸化水素水に浸漬されたことによってラビング布がやわらかくなっているので、例えば、突起物の裏側(突起物の陰になる部分)にもラビング布が行き届き易くなる。 According to the above configuration, since the rubbing cloth is softened by being immersed in the hydrogen peroxide solution, for example, the rubbing cloth can easily reach the back side of the projection (the portion behind the projection).
したがって、配向処理が不十分な領域の面積を小さくできたり、また、配向処理が不十分な領域における配向膜のラビング状態を、配向処理が十分な領域における配向膜のラビング状態に近づけることができる。その結果、表示不良をより抑制することができる。 Therefore, the area of the region where the alignment treatment is insufficient can be reduced, and the rubbing state of the alignment film in the region where the alignment treatment is insufficient can be brought close to the rubbing state of the alignment film in the region where the alignment treatment is sufficient. . As a result, display defects can be further suppressed.
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起物が、ハロゲン原子を含有する化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the protrusion is formed of a material containing at least a part of a compound containing a halogen atom.
また、本発明の液晶表示装置は、前記ハロゲン原子が、フッ素原子であることが好ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, the halogen atom is preferably a fluorine atom.
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起物が、シロキサン結合の含まれた化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the protrusion is formed of a material containing at least a part of a compound containing a siloxane bond.
また、本発明の液晶表示装置は、前記突起物が、オレフィン化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the protrusion is formed of a material containing at least a part of an olefin compound.
また、本発明の液晶表示装置は、前記オレフィン化合物が、ポリエチレン、ポリスチレン、又は、ポリエチレン及びポリスチレンであることが好ましい。 In the liquid crystal display device of the present invention, the olefin compound is preferably polyethylene, polystyrene, or polyethylene and polystyrene.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物が、シリカビーズ、グラスファイバー、又は、シリカビーズ及びグラスファイバーが混合された材料によって形成されていることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the protrusion is formed of silica beads, glass fibers, or a material in which silica beads and glass fibers are mixed.
また、本発明の液晶表示素子は、前記突起物が、ビスアジド化合物が少なくとも一部含まれた材料によって形成されていることが好ましい。 In the liquid crystal display element of the present invention, it is preferable that the protrusion is formed of a material containing at least a part of a bisazide compound.
前記の構成によれば、突起物が配向膜をはじきやすい材料によって形成されている。したがって、突起物の表明に配向膜が塗布されにくく、液晶性物質が突起物上の配向膜から受ける配向規制力を抑制することができる。その結果、表示不良をより抑制することができる。 According to the above configuration, the protrusion is formed of a material that easily repels the alignment film. Therefore, it is difficult to apply the alignment film on the surface of the protrusion, and the alignment regulating force that the liquid crystalline substance receives from the alignment film on the protrusion can be suppressed. As a result, display defects can be further suppressed.
すなわち、液晶分子(液晶性物質)の配向の均一性を低下させるような力としては、突起物による段差の影響によって、電圧印加時に、突起物近傍の液晶分子を、他の領域の液晶分子とは異なる方向に倒れさせようとする力がある。 That is, as a force that reduces the alignment uniformity of the liquid crystal molecules (liquid crystalline substance), the liquid crystal molecules in the vicinity of the protrusions are different from the liquid crystal molecules in other regions when a voltage is applied due to the effect of a step due to the protrusions. Has the power to fall in different directions.
詳しくは、基板とは異なる面である突起物の表面に配向膜が塗布されると、その配向膜から、基板上の配向膜とは異なる方向の配向規制力が働く。そして、この基板上の配向膜とは異なる方向に働いた配向規制力が、液晶分子の配向の均一性を低下させる。 Specifically, when the alignment film is applied to the surface of the protrusion, which is a surface different from the substrate, an alignment regulating force in a direction different from that of the alignment film on the substrate acts from the alignment film. And the alignment control force which worked in the direction different from the alignment film on this board | substrate reduces the uniformity of the alignment of a liquid crystal molecule.
この点、上記の構成によれは、スペーサーなどの突起物は、例えばフッ素原子などのハロゲン原子を含有する化合物、シロキサン結合の含まれた化合物、ポリエチレンやポリスチレンなどのオレフィン化合物、シリカビーズやグラスファイバーなどが混合された材料、ビスアジド化合物などによって形成されている。 In this regard, according to the above configuration, the protrusion such as the spacer is a compound containing a halogen atom such as a fluorine atom, a compound containing a siloxane bond, an olefin compound such as polyethylene or polystyrene, silica beads or glass fiber. Etc. are formed by a mixed material, a bisazide compound or the like.
したがって、突起物は配向膜をはじき易く、よって突起物の表面に配向膜が形成されにくい。その結果、液晶分子が突起物表面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。 Therefore, the protrusion easily repels the alignment film, and thus the alignment film is hardly formed on the surface of the protrusion. As a result, it is possible to reduce the influence that the liquid crystal molecules receive from the alignment film on the surface of the protrusion, which lowers the alignment uniformity of the liquid crystal molecules.
以上のように、突起物表面のはじきを強くすることによって、突起物表面に対する配向膜そのものの塗布が抑制され、液晶分子の配向の均一性を低下させるような力を抑制することができるので、その結果、表示不良をより抑制することができる。 As described above, by strengthening the repelling of the protrusion surface, the application of the alignment film itself to the protrusion surface is suppressed, and the force that reduces the alignment uniformity of the liquid crystal molecules can be suppressed. As a result, display defects can be further suppressed.
また、本発明の液晶表示装置は、前記液晶表示素子が備えられていることが好ましい。 The liquid crystal display device of the present invention preferably includes the liquid crystal display element.
前記の構成によれば、光学性能の低下が少なく、かつ、表示不良が抑制された液晶表示装置を提供することができる。 According to the above configuration, it is possible to provide a liquid crystal display device in which a decrease in optical performance is small and display defects are suppressed.
本発明の液晶表示素子、及び、液晶表示装置は、一対の基板の内の少なくとも1の基板には、突起物が設けられており、誘電率異方性を有する物質層には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、配向膜は垂直配向膜であり、前記配向膜には前記液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されている。 In the liquid crystal display element and the liquid crystal display device of the present invention, a protrusion is provided on at least one of the pair of substrates, and a negative dielectric is provided on the material layer having dielectric anisotropy. A liquid crystalline material having anisotropy is included, the alignment film is a vertical alignment film, and the alignment film is subjected to an alignment treatment for giving a pretilt angle to the liquid crystalline material.
その結果、光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制された液晶表示素子、及び、液晶表示装置を実現することができるという効果を奏する。 As a result, there is an effect that it is possible to realize a liquid crystal display element and a liquid crystal display device in which display defects due to rubbing defects are suppressed while suppressing deterioration in optical performance.
本発明の一実施の形態について図1から図3に基づいて説明すると以下の通りである。図1は、本実施の形態の液晶表示素子1の概略構成を示す断面図である。また、図2は、本実施の形態の液晶表示素子1における液晶分子52の配向状態を模式的に示す概略図である。また、図3は、本実施の形態の液晶表示装置100の構成を等価回路などと共に示すブロック図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid
(全体構成)
図1に示すように、本実施の形態の液晶表示素子1は、互いに対向して配置された透光性を有する一対の基板(第1基板10及び第2基板20)を備え、これら一対の基板の間に、液晶層(誘電率異方性を有する物質層)4が挟持されたセル構造を有している。
(overall structure)
As shown in FIG. 1, the liquid
詳しくは、前記第1基板10は、いわゆるカラーフィルター基板であり、ガラス等の透光性材料からなる平板の第1透明基板12とカラーフィルター層(図示せず)と第1透明電極14と第1配向膜16とを備えている。
Specifically, the
他方、前記第2基板20は、いわゆるTFT(Thin Ffilm Ttransistor)基板であり、前記第1基板10と同様に、ガラス等の透光性材料からなる平板の第2透明基板22とTFT配線層(図示せず)と透明電極24と第2配向膜26とを備えている。
On the other hand, the
そして、前記第1基板10と第2基板20とは、前記液晶層50の層厚を制御するためのスペーサー30を介して貼り合わされることによって1つのセルを形成している。
The
以下、各基板について、より詳しく説明する。 Hereinafter, each substrate will be described in more detail.
(透明電極)
まず、前記第1透明電極14は、前記第1透明基板12における第2透明基板22との対向面上に設けられており、他方第2透明電極24は、第2透明基板22における第1透明基板12の対向面上に設けられている。すなわち、これら第1透明電極14と第2透明電極24とは、互いに対向配置されている。
(Transparent electrode)
First, the first
また、前記第1透明電極14と第2透明電極24とは、いずれも、各々の透明基板(第1透明基板12、第2透明基板22)上に、例えばITO(Indium Tin Ooxide:酸化インジウム錫)などの導電性材料がスパッタリングされることによって膜状に設けられ、その後フォトリソグラフによって適当な形状にパターニングされている。
The first
なお、第1透明電極14及び第2透明電極24は、互いにパターンの互いに重なり合う部分に画素が形成されるようになっており、外部から電位が付与されることによって画素部分に電界が形成され、画素部分の液晶分子がスイッチングされるようになっている。
The first
(スペーサー)
つぎにスペーサー30について説明する。本実施の形態の液晶表示素子1では、前記スペーサー30は、前記カラーフィルター基板である第1基板10に設けられている。詳しくは、前記第1基板10を構成する第1透明基板12上の第1透明電極14の上には、およそ円錐形状の柱状のスペーサー30が設けられている。
(spacer)
Next, the
このスペーサー30としては例えば、カラーフィルター上に形成された樹脂製の柱形状のスペーサーを使用することができる。このスペーサー30は、あらかじめカラーフィルター上に感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィー法により形成することができる。
For example, a resin columnar spacer formed on the color filter can be used as the
またカラーフィルターにおけるブラックマトリックスとして、又は、ブラックマトリックスと一体として形成することもできる。 Moreover, it can also form as a black matrix in a color filter, or integral with a black matrix.
なお、このスペーサー30は、前記液晶層50の層厚を制御するための突起物であるので、特に高さ等、その大きさは、まずは前記セルの設計に依存するが、好ましくは、その形状は円柱形状であり、円柱の高さは4.5μmとされる。また、円柱の直径は、25μm以下であることが好ましい。
Since the
(配向膜)
そして、第1基板10においては、図1に示すように、第1透明電極14及び前記柱状のスペーサー30上に、第1配向膜16が設けられている。
(Alignment film)
In the
他方、第2基板20においても、前記第1基板10と同様に、第2透明電極24の上に、第2配向膜26が設けられている。
On the other hand, in the
すなわち、第1配向膜16は、第1基板10における第1透明電極14が形成された側の表面全体を覆うように形成されており、他方第2配向膜26は、第2基板20における第2透明電極24が形成された側の表面全体を覆うように形成されている。これによって、これら第1配向膜16と第2配向膜26とは、互いに対向配置されている。
That is, the
(配向膜材料)
ここで、本実施の形態の液晶表示素子1において用いられる前記配向膜(第1配向膜16、第2配向膜26)は、第1基板10と第2基板20との間に電圧が印加されていない状態で、液晶分子52の長軸方向が、第1基板10及び第2基板20の基板表面にほぼ垂直(平行よりも垂直に近い状態)となるように液晶分子52の配向を制御するためのものである。すなわち、本実施の形態の液晶表示素子1においては、垂直配向膜が用いられている。
(Alignment film material)
Here, a voltage is applied between the
このような第1配向膜16と第2配向膜26とは、有機膜であることが望ましく、また、液晶分子52の配向の秩序の度合いを向上させるとともに、液晶分子52を所望の方向に配向させることが必要である。
The
このような特性を有する配向膜材料としては、例えば、ポリイミド、特にイミド化率が50%〜80%の可溶性ポリイミドが好ましい。 As the alignment film material having such characteristics, for example, polyimide, particularly soluble polyimide having an imidization ratio of 50% to 80% is preferable.
前記液晶分子52を垂直方向に配向させる特性を有する配向膜材料を用いることによって、例えば、樹脂BM(ブラックマトリックス)かつPS(ホトスペーサー)が形成されているCF(カラーフィルター)基板にラビング配向処理をおこなうノマリーブラックTN(Twisted−Nematic)液晶表示モードにおいて、表示ムラを低減することが可能となる。
By using an alignment film material having the property of aligning the
なお、前記特性を有する配向膜(第1配向膜16、第2配向膜26)材料としては、市販の垂直配向膜を用いることができ、例えば、JSR株式会社製のAL−60601(商品名)を使用することができる。
In addition, as an alignment film (the
(配向処理)
また、前記第1配向膜16及び第2配向膜26の両配向膜に対しては、電界印加時に液晶分子52が傾く方向を決定するための一軸配向処理(例えばラビング配向処理)があらかじめ施されている。
(Orientation treatment)
The
すなわち、本発明では、スペーサー30といった液晶層50の厚みを制御するセル厚制御部材が設けられていない側の第2配向膜26に対してラビング配向処理を施すのみならず、スペーサー30が設けられている側の第1配向膜16に対してもラビング配向処理を施されている。
That is, in the present invention, not only the rubbing alignment process is performed on the second alignment film 26 on the side where the cell thickness control member for controlling the thickness of the
そして、このラビング配向処理によって、第1配向膜16と第2配向膜26とに対して配向膜チルトが付与される。ここで配向膜チルトとは、ラビング配向処理などによって配向膜表面の分子に付与されるチルト角を意味する。
The rubbing alignment treatment imparts an alignment film tilt to the
本実施の形態においては、配向膜材料として垂直配向膜が用いられており、そのプレチルト角の平均値は45°以上、90°未満であることが好ましい。さらには、88°以下であることがより好ましい。ここで、プレチルト角とは、基板(第1基板10、又は、第2基板20)と液晶分子52の長軸方向とのなす角を意味する。
In this embodiment, a vertical alignment film is used as the alignment film material, and the average value of the pretilt angles is preferably 45 ° or more and less than 90 °. Furthermore, it is more preferable that it is 88 degrees or less. Here, the pretilt angle means an angle formed between the substrate (the
以下プレチルト角について、より詳しく説明する。 Hereinafter, the pretilt angle will be described in more detail.
(プレチルト角)
本実施の形態の液晶表示素子1は、前記のようにラビング配向処理が施された第1配向膜16・第2配向膜26を備えているため、電界無印加時には、液晶分子52が基板面に対してある角度となるように傾いている。
(Pretilt angle)
Since the liquid
そして、電圧無印加状態における液晶分子52の長軸(ダイレクター)の、第1透明基板12・第2透明基板22(第1配向膜16・第2配向膜26)に対する初期の傾き角度のことをプレチルト角という。
The initial inclination angle of the long axis (director) of the
このプレチルト角は、第1基板10・第2基板20の全面に渡って同じであることが理想的であるが、実際にはプレチルト角の若干異なる液晶分子52が面全体に渡って分布した状態になっている。すなわち、基板面全体にわたってプレチルト角がばらついていることになる。この「プレチルト角のばらつき」とは、液晶分子のダイレクターの初期の傾き角度(プレチルト角)が分子レベルもしくはそれに近い領域(例えば半径10μm程度の領域内)で異なっていることをいう。
The pretilt angle is ideally the same over the entire surface of the
本実施の形態では、このようなプレチルト角のばらつきの範囲として、表示領域内の液晶材料におけるプレチルト角の中央値をαとすると、α±3°程度となっている。例えば、本実施の形態においては、第1配向膜16が垂直配向膜であるので、プレチルト角は、87°±3°程度となっている。すなわち、この場合、電圧無印加時におけるプレチルト角が84°から90°までの液晶分子が分布していることとなる。第2配向膜26に関しても同様である。
In the present embodiment, the range of such a pretilt angle variation is about α ± 3 °, where α is the median pretilt angle in the liquid crystal material in the display region. For example, in the present embodiment, since the
ただし第1配向膜16に関しては、突起物としてのスペーサー30が設けられているので、このスペーサー30の影になる領域に対するラビングが不十分になり、この領域でのプレチルト角は、およそ90°となっている(ラビング不良領域BA)。
However, since the
なお、プレチルト角の測定方法は、公知の技術を用いることが可能であり、例えば、クリスタルローテーション法を応用した測定方法を用いることができる。具体的な測定原理の概略はつぎのとおりである。 A known technique can be used as the pretilt angle measurement method, and for example, a measurement method using a crystal rotation method can be used. The outline of the specific measurement principle is as follows.
まず、テストパネルを2枚の偏光板の間に配置し、テストパネルを回転させながらレーザビームを照射する。すると、光の入射角を変化させながら検光子を透過した光量を測定することができる。 First, a test panel is disposed between two polarizing plates, and a laser beam is irradiated while rotating the test panel. Then, the amount of light transmitted through the analyzer can be measured while changing the incident angle of light.
得られたテストパネルの回転角対透過率カーブに2×2行列法によるフィッティングを行ってプレチルト角を測定する。ただし、プレチルト角を測定する方法はこれに限定されるものではなく、他の方法を用いて測定してもよい。 A fitting by a 2 × 2 matrix method is performed on the rotation angle versus transmittance curve of the obtained test panel to measure the pretilt angle. However, the method for measuring the pretilt angle is not limited to this, and other methods may be used for measurement.
(液晶層)
また、前述の通り、前記第1基板10と前記第2基板20との間には、液晶層(誘電異方性を有する物質層)50が挟持されている。そして、この液晶層50には、液晶材料(液晶性物質)と、カイラル剤とが含まれている。
(Liquid crystal layer)
Further, as described above, the liquid crystal layer (substance layer having dielectric anisotropy) 50 is sandwiched between the
(液晶材料)
そして、前記液晶材料には多数の液晶分子52が含まれている。
(Liquid crystal material)
The liquid crystal material includes a large number of
また、前記液晶材料は、負の誘電率異方性(Δε)を有しているとともに、所定のカイラルピッチ長を有している。 The liquid crystal material has a negative dielectric anisotropy (Δε) and a predetermined chiral pitch length.
ここで、本発明において使用可能な液晶材料としては、特に回転粘度が100mPa・S〜250mPa・Sの物性を持つことが好ましい。 Here, the liquid crystal material usable in the present invention preferably has a physical property of a rotational viscosity of 100 mPa · S to 250 mPa · S.
これは、回転粘度が250mPa・S以上である場合には、液晶材料の粘度が高すぎて実用的な液晶応答が得られず、他方、100mPa・S以下であるとラビング不良領域での液晶分子の配向規制に問題が生じ、本発明の筋ムラ不良を解消することが困難となるからである。 When the rotational viscosity is 250 mPa · S or more, the viscosity of the liquid crystal material is too high to obtain a practical liquid crystal response. On the other hand, when the rotational viscosity is 100 mPa · S or less, the liquid crystal molecules in the poor rubbing region This is because a problem arises in the orientation regulation of the present invention, and it becomes difficult to eliminate the nonuniformity defect of the present invention.
本実施の形態で用いられる負の誘電率異方性Δεを有する液晶材料としては、例えば、メルク社製のMLC―6608(商品名)を使用することができる。 As the liquid crystal material having negative dielectric anisotropy Δε used in the present embodiment, for example, MLC-6608 (trade name) manufactured by Merck & Co., Inc. can be used.
(カイラル剤)
また、カイラル剤は、液晶材料に所定のカイラルピッチ長を付与するためのものである。本発明に使用可能なカイラル剤は、液晶材料や、付与するカイラルピッチ長の程度に応じて適宜変更すればよく、特に限定されるものではない。
(Chiral agent)
The chiral agent is for imparting a predetermined chiral pitch length to the liquid crystal material. The chiral agent that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is appropriately changed according to the liquid crystal material and the degree of the chiral pitch length to be imparted.
例えば、カイラル剤として、メルク社製のカイラル剤S−811(商品名)を使用することができる。 For example, a chiral agent S-811 (trade name) manufactured by Merck & Co., Inc. can be used as the chiral agent.
また、カイラル剤の添加量についても、液晶材料や付与するカイラルピッチの長さに応じて所定の量を添加すればよい。 In addition, the addition amount of the chiral agent may be a predetermined amount depending on the liquid crystal material and the length of the chiral pitch to be applied.
本実施の形態の液晶表示素子1は、以上の構成を備えることで、第1透明電極14及び第2透明電極24を介して液晶層50に電界を印加した際、液晶分子52が捩れて倒れる、いわゆる捩れ垂直配向(TVA;Twisted Vertical Alignment)モードを実現している。
The liquid
(偏光板)
また、前記第1基板10及び第2基板20の外側、つまり、これら両基板10・20の対向面とは反対側の面には、各々第1偏光板41と第2偏光板42と設けられている。
(Polarizer)
A first
ここで、第2偏光板42は、その偏光軸が、第2配向膜26のラビング方向と一致するように配置されており、第1偏光板41は、その偏光軸が、前記第2配向膜26のラビング方向とほぼ直交する方向になるように配置されている。すなわち、第1偏光板41と第2偏光板42とは、各偏光軸がほぼ直交する方向となるように配置されている。
Here, the second
(液晶分子の配向)
つぎに、本実施の形態の液晶表示素子1における液晶分子52の配向状態について、図2に基づいて説明する。図2は、前記の通り、本実施の形態の液晶表示素子1における液晶分子52の配向状態を示す概略図である。
(Alignment of liquid crystal molecules)
Next, the alignment state of the
図2に示すように、本実施の形態の第1透明基板12には、突起物、具体的には柱状のスペーサー30が設けられている。
As shown in FIG. 2, the first
そして、前記の通り、本実施の形態の液晶表示素子1においては、前記第1透明基板12にスペーサー30が設けられた後に、第1配向膜16が設けられている。
As described above, in the liquid
したがって、柱状のスペーサー30の側面及び上面には、第1透明基板上の前記スペーサー30が設けられていない部分と同様に、第1配向膜16が形成されている。すなわち、前記スペーサー30の表面にも、第1配向膜16が設けられている。
Therefore, the
そして、前記第1配向膜16には、図2の白矢印Rが示す方向にラビング配向処理が施されている。
The
ここで、図2の白矢印Rの方向にラビング配向処理が施された場合、図2に示す斜線領域は、前記スペーサー30の影になるため、ラビング布が侵入しにくい。その結果、前記斜線領域内の第1配向膜16には、前記ラビング布が接触しにくくなるので、ラビングが不十分となる場合がある(図2に示すラビング不良領域:BA)。
Here, when the rubbing alignment process is performed in the direction of the white arrow R in FIG. 2, the hatched area shown in FIG. 2 becomes a shadow of the
すなわち、スペーサー30などの突起物が設けられた第1基板10の第1配向膜16にはラビング配向処理が正常に行われたラビング正常領域(図2に示す領域GA)と、前記ラビング不良領域BAとが併存する場合がある。
That is, the rubbing normal region (region GA shown in FIG. 2) in which the rubbing alignment treatment is normally performed on the
(従来の液晶表示素子)
そして、先に説明したとおり、水平配向膜と正の誘電異方性液晶分子とが用いられた従来の液晶表示素子1では、前記ラビング不良領域BAにおいてディスクリネーションが発生し、表示品位が損なわれていた。
(Conventional liquid crystal display device)
As described above, in the conventional liquid
すなわち、前記ラビング不良領域BAでは、第1配向膜16に配向膜チルトが付与されていないため、液晶分子52はプレチルト角を有していない。そして、プレチルト角を有していないため、すなわち、液晶分子52の長軸方向が第1透明基板12とほぼ平行であるため、液晶分子52に電圧が印加された際、液晶分子52の立ち上がり方向がばらばらになる。そのため、例えば、電圧印加によって黒を表示しようとする際、前記ラビング不良領域BAに輝線などが発生し、表示品位が損なわれていた(図4参照)。
That is, in the rubbing failure area BA, since the alignment film tilt is not given to the
(本実施の形態の液晶表示素子)
これに対して本実施の形態の液晶表示素子1では、前記ラビング配向処理が少々不十分となった場合であっても、表示品位の低下が生じにくい。
(Liquid crystal display element of this embodiment)
On the other hand, in the liquid
すなわち、図2に示すように、本実施の形態における液晶分子52は、電圧が印加されていない状態で、垂直配向している。ここで垂直配向とは、液晶分子52の長軸方向が、第1透明基板12に対して立っている状態、より好ましくは、ほぼ垂直に配向している状態を意味する。
That is, as shown in FIG. 2, the
そして、この液晶分子52に電圧が印加されると、液晶分子52は、長軸方向が第1透明基板12に対してほぼ平行になるように倒れる。すなわち、液晶分子52は、図2の矢印Cで示す方向に倒れる。
When a voltage is applied to the
これは、本実施の形態の液晶表示素子1では、従来の液晶表示素子1と異なり、配向膜材料として、水平配向膜ではなく垂直配向膜が用いられ、かつ、液晶材料として、正の誘電異方性液晶分子ではなく負の誘電異方性液晶分子が用いられているためである。負の誘電異方性液晶分子とは、液晶分子に電圧が印加された際、液晶分子の長軸方向が、電界に対して垂直になる性質を有する液晶分子を意味する。
This is because the liquid
ここで、本実施の形態の液晶表示素子1においても、前記従来の液晶表示素子1と同様に、第1配向膜16にはラビング配向処理が正常に行われたラビング正常領域(図2に示す領域GA)と、ラビング配向処理が正常には行われなかったラビング不良領域(図2に示す領域GA)とが併存する場合がある。
Here, also in the liquid
しかしながら、本実施の形態においては、前記ラビング不良領域BAが発生した場合であっても、ラビング不良領域BAにおいてディスクリネーションが発生して、それによって表示品位が損なわれることが少ない。以下、説明する。 However, in the present embodiment, even when the rubbing failure area BA occurs, disclination occurs in the rubbing failure area BA, and the display quality is rarely impaired thereby. This will be described below.
本実施の形態における液晶分子52は、上述の通り、電圧無印加時に垂直配向しており、電圧が印加されることによって、前記第1基板10と平行になるように倒れる。そして、この電圧印加時に液晶分子52が倒れる方向としては、図2の矢印Cで示す方向と、矢印Dで示す方向とが考えられる。
As described above, the
ここで、ラビング正常領域GAの第1配向膜16は、ラビング配向処理によって、配向膜チルトが付与されている。したがってラビング正常領域GAの液晶分子52は、前述の通り、約87°のプレチルト角を有している。
Here, the
その結果、ラビング正常領域GAの液晶分子52の倒れる方向は、1つの方向に規定される。本実施の形態における液晶分子52では、図2の矢印Cで示す方向に倒れる。
As a result, the direction in which the
そして、本実施の形態における液晶分子52では、ラビング正常領域GAの液晶分子52の倒れる方向が、上述のように1つの方向に規定されると、前記ラビング不良領域BAの液晶分子52の方向も1つの方向に規定されやすい。これは、本実施の形態における液晶分子52は、前記従来の液晶表示素子1における液晶分子52と異なり、電圧が印加されることによって、垂直配向から水平配向へと変化するためである。以下、説明する。
In the
本実施の形態における液晶分子52は、その長軸方向が第1基板10に対して垂直から水平に傾く際、当該液晶分子52は、前記第1基板10に平行な方向に隣接する液晶分子52に対して、同様の方向に傾くような大きな影響力を及ぼす。
When the major axis direction of the
これは、本実施の形態においては、液晶分子52がその長軸方向を重畳させながら、第1基板10と平行な方向に対して配向を広げている状態(面内に広がっている状態)で、その一部分の液晶分子52が傾斜するためである。そして、隣接する液晶分子52は、いわゆる将棋倒し的に1つの方向に倒れる。
In the present embodiment, this is a state in which the
よって、ラビング正常領域GAとラビング不良領域BAとの境界において、ラビング不良領域BAの液晶分子52は、隣接するラビング正常領域GAの液晶分子52の影響を受け、たとえ、ラビング不良領域BAの配向規制力が弱くても、液晶分子52は同じ方向に倒れ、その結果ディスクリネーションが起こりにくい。
Therefore, at the boundary between the rubbing normal area GA and the rubbing failure area BA, the
(まとめ)
先に説明した通り、従来の液晶表示素子1における液晶分子52は、電圧が印加された際の液晶分子52の倒れ方に関して、ラビング不良領域BAの液晶分子52が、ラビング正常領域GAの液晶分子52に対して影響を及ぼすことが少なかった。
(Summary)
As described above, the
これに対して本実施の形態の液晶表示素子1における液晶分子52は、電圧が印加された際の液晶分子52に倒れ方に関して、ラビング不良領域BAの液晶分子52が、ラビング正常領域GAの液晶分子52に対して影響を及ぼし易い。
On the other hand, the
その結果、ラビング不良領域BAの第1配向膜16が十分にラビングされておらず、ラビング不良領域BAの液晶分子52のみでは、電圧が印加された際の液晶分子52の倒れ方が1つの方向に規定されにくい場合であっても、倒れる方向が周辺と液晶分子52と同じになるので、ラビング正常領域GAとの透過率差が生じず、ムラも発生しない。例えば、ノーマリーブラックモードにおいては、所望の白表示となるので、表示品位を損ないにくい。
As a result, the
(より詳細な説明)
本発明における液晶表示素子1では、上述のように、ラビング不良領域BAの液晶分子52は、ラビング正常領域GAの液晶分子52と同じ方向に、同じ程度(角度)傾くように制御されている。以下、その制御について働く力と、その制御をより高める具体的な方法について図2に基づいて説明する。
(More detailed explanation)
In the liquid
液晶分子52には、図2の矢印X、Y、Zで示される3つの力が働いており、前記の通り液晶分子52を制御するためには、上記3つの力を制御する必要がある。
The three forces indicated by the arrows X, Y, and Z in FIG. 2 are acting on the
(Xの力)
まず、矢印Xで示されるXの力は、突起物による段差(柱状のスペーサー30、又は、ブラックマトリックスなど)の影響によって、電圧印加時に、ラビング不良領域BAの液晶分子52を、ラビング正常領域GAの液晶分子52とは反対の方向に倒れさせようとする力を示す。
(Power of X)
First, the X force indicated by the arrow X causes the
(Yの力)
つぎに、矢印Yで示されるYの力は、ラビング不良領域BAの液晶分子52にプレチルト角が付与されていないことによって、その液晶分子52がばらばらの方向に倒れようとするところ、その各方向なかで、ラビング正常領域GAの液晶分子52とは反対の方向に倒れさせようとする力を示す。
(The power of Y)
Next, the Y force indicated by the arrow Y is applied to the
なお、前記プレチルト角が付与されていない原因は、先に説明したとおり、ラビング不良領域BAの第2配向膜26が、突起物のかげになって、十分にラビングされてないためである。 The reason why the pretilt angle is not given is that, as described above, the second alignment film 26 in the rubbing failure area BA is behind the protrusion and is not sufficiently rubbed.
(Zの力)
また、矢印Zで示されるZの力は、ラビング不良領域BAの液晶分子52が、ラビング正常領域GAの液晶分子52から受ける力、すなわち、ラビング不良領域BAの液晶分子52を、ラビング正常領域GAの液晶分子52と同じ方向の倒れさせようとする力を示す。
(The power of Z)
Further, the force of Z indicated by the arrow Z is the force that the
言い換えると、ラビング正常領域GAにおいて規則正しく倒れる液晶分子52が将棋倒し的に隣接する液晶分子52を倒そうとする力を示す。
In other words, the
(力関係)
そして、ラビング不良領域BAの液晶分子52をラビング正常領域GAの液晶分子52と同じ方向に倒れさせるためには、前記3つの力を、X+Y<Zの力関係に制御する必要がある。すなわち、Xの力及びYの力を小さくし、他方、Zの力を大きくする必要がある。以下、各手段について説明する。
(Power relationship)
In order to cause the
(Xの力)
まず、Xの力を小さくするためには、液晶材料の回転粘度を100mPa・S〜250mPa・Sの範囲にすることと、配向膜材料として垂直配向膜を用いることとが重要である。
(The power of X)
First, in order to reduce the force of X, it is important to set the rotational viscosity of the liquid crystal material to a range of 100 mPa · S to 250 mPa · S and to use a vertical alignment film as the alignment film material.
加えて、Xの力をさらに小さくする方法としては、例えば、以下の方法が考えられる。 In addition, as a method for further reducing the force of X, for example, the following method can be considered.
(第1の方法)
まず、第1の方法としては、突起部による段差の形状をできるだけ小さくする方法が考えられる。具体的には、例えば、段差の高さを小さく(4.5μ以下)する方法が考えられる。
(First method)
First, as a first method, a method of minimizing the shape of the step due to the protrusion is conceivable. Specifically, for example, a method of reducing the height of the step (4.5 μm or less) can be considered.
ここで、段差の高さとは、前記突起物の高さなどを意味し、具体的には、例えば、突起物がスペーサーである場合にはそのスペーサーの高さを意味し、また、突起物が樹脂ブラックマトリックスである場合には、樹脂ブラックマトリックスの厚み(ブラックマトリックスの段差高さ)を意味する。 Here, the height of the step means the height of the projection, and specifically, for example, when the projection is a spacer, it means the height of the spacer. In the case of a resin black matrix, it means the thickness of the resin black matrix (the step height of the black matrix).
このように段差の高さを小さくすることによって、ラビング配向処理の際、突起物の影になって、十分なラビングラビングが行われない領域(ラビング不良領域BA)の面積を小さくすることができる。 By reducing the height of the step in this way, the area of the region (rubbing failure area BA) that is not subjected to sufficient rubbing rubbing due to the shadow of the projection during the rubbing alignment treatment can be reduced. .
また、前記突起物の高さを小さくすることに加えて、突起物の表面積を少なくする方法も考えられる。具体的には、例えば、突起物が柱状のスペーサーである場合には、その柱の直径を小さく(25μ以下)することが考えられる。 In addition to reducing the height of the protrusion, a method of reducing the surface area of the protrusion is also conceivable. Specifically, for example, when the protrusion is a columnar spacer, it is conceivable to reduce the diameter of the column (25 μm or less).
このように突起物の表面積を少なくすることによって、正常にラビング配向処理が施されていない突起物表面の配向膜から液晶分子が受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響、例えば、種々の方向に液晶分子を配向させるような影響を小さくすることができる。 By reducing the surface area of the protrusions in this way, the liquid crystal molecules are affected by the alignment film on the surface of the protrusions that are not normally subjected to the rubbing alignment treatment, and the influence of reducing the uniformity of the alignment of the liquid crystal molecules, for example, The influence of aligning liquid crystal molecules in various directions can be reduced.
(第2の方法)
つぎに、第2の方法について説明する。
(Second method)
Next, the second method will be described.
第2の方法としては、突起物に塗布される配向膜の膜厚を薄くする方法が考えられる。 As a second method, a method of reducing the thickness of the alignment film applied to the protrusion may be considered.
具体的には、例えば、突起物上の配向膜の厚さを、他の部分の配向膜(例えば第1透明電極14や第2透明電極24上の配向膜)50%以下とすることが考えられる。
Specifically, for example, it is considered that the thickness of the alignment film on the protrusion is 50% or less of the alignment film of other portions (for example, the alignment film on the first
一般に、配向膜の厚さが薄くなると、液晶分子に対する配向規制力が低下する。そこで、上記のように、突起物上の配向膜の厚さを薄くすると、液晶分子が突起物表面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。 In general, as the alignment film becomes thinner, the alignment regulating force on the liquid crystal molecules decreases. Therefore, as described above, reducing the thickness of the alignment film on the protrusions can reduce the influence that the liquid crystal molecules receive from the alignment film on the surface of the protrusions, which lowers the alignment uniformity of the liquid crystal molecules. it can.
(第3の方法)
つぎに、第3の方法について説明する。
(Third method)
Next, the third method will be described.
第3の方法としては、例えば突起物を特殊な形状にして、突起物の側面(段差側面)に配向膜が塗布されないようにする方法が考えられる。 As a third method, for example, a method is conceivable in which the protrusion is formed into a special shape so that the alignment film is not applied to the side surface (step side surface) of the protrusion.
具体的には、例えば、突起物が柱状のスペーサーである場合には、このスペーサーの形状を、きのこ型にすることが考えられる。 Specifically, for example, when the protrusion is a columnar spacer, the shape of the spacer may be a mushroom shape.
このように、突起物の側面に配向膜が塗布されないようにすることによって、液晶分子が突起物の側面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。 In this way, by preventing the alignment film from being applied to the side surfaces of the protrusions, it is possible to reduce the influence that the liquid crystal molecules receive from the alignment films on the side surfaces of the protrusions, which lowers the alignment uniformity of the liquid crystal molecules. Can do.
(Yの力)
つぎに、Yの力を小さくする方法について説明する。
(The power of Y)
Next, a method for reducing the Y force will be described.
(第1の方法)
まず、第1の方法としては、ラビング不良領域BAの面積を小さくする方法が考えられる。
(First method)
First, as a first method, a method of reducing the area of the rubbing failure area BA can be considered.
具体的には、例えば、配向膜チルトが付与されず、それによって液晶分子に対するプレチルト角の制御が低下している前記ラビング不良領域BA(チルト制御なし領域)の面積を、第1透明基板12又は第2透明基板22の面積の20%以下に制御することが考えられる。
Specifically, for example, the area of the rubbing failure area BA (area without tilt control) in which the alignment film tilt is not imparted and the control of the pretilt angle with respect to the liquid crystal molecules is lowered is defined as the first
また、前記Xの力において説明したとおり、突起物の段差の高さを小さく(例えば4.5μ以下)する方法も効果的である。 Further, as described in the X force, a method of reducing the height of the step of the projection (for example, 4.5 μm or less) is also effective.
(第2の方法)
つぎに、第2の方法について説明する。
(Second method)
Next, the second method will be described.
第2の方法としては、ラビング不良領域BAの配向膜のラビング状態(配向膜チルト、配向規制力など)を、ラビング正常領域GAの配向膜のラビング状態にできるだけ近づける方法が考えられる。すなわち、ラビング正常領域GAの配向膜について、ラビング不良領域BAの配向膜と同程度のプレチルト角を液晶分子に対して付与できない場合であっても、たとえわずかでもプレチルト角を付与できるようにすることが考えられる。 As a second method, a method in which the rubbing state (alignment film tilt, alignment regulation force, etc.) of the alignment film in the defective rubbing region BA is as close as possible to the rubbing state of the alignment film in the normal rubbing region GA is conceivable. That is, the alignment film in the normal rubbing region GA should be able to provide even a slight pretilt angle even if the pretilt angle comparable to the alignment film in the defective rubbing region BA cannot be applied to the liquid crystal molecules. Can be considered.
具体的な手段については、まず、ラビング配向処理の際の用いるラビング布の毛足を長くする(例えば、2.0mm以上とする)手段が考えられる。 As specific means, first, a means for lengthening the hair of the rubbing cloth used in the rubbing alignment treatment (for example, 2.0 mm or more) can be considered.
また、他の手段としては、ラビング布に対して過酸化水素水処理を施すなどして、ラビング布をやわらかくする手段が考えられる。 Further, as another means, a means for softening the rubbing cloth by treating the rubbing cloth with hydrogen peroxide solution can be considered.
上記手段を用いることによって、突起物の裏側にもラビング布がおよび易く(行き届き易く)なり、その結果、ラビング不良領域BAの面積を小さくできたり、また、ラビング不良領域BAにおけるラビング状態を、ラビング正常領域GAのラビング状態により近づけたりすることが可能になる。 By using the above-mentioned means, the rubbing cloth can be easily applied to the back side of the projection (easy to reach). It can be made closer to the rubbing state of the normal area GA.
(X及びYの力)
つぎに、Xの力、及び、Yの力をともに小さくする方法について説明する。
(Power of X and Y)
Next, a method for reducing both the X force and the Y force will be described.
前記各力を小さくする方法としては、スペーサーなどの突起物を構成する材料として、配向膜をはじき易い材料を用いることが考えられる。 As a method for reducing the respective forces, it is conceivable to use a material that easily repels the alignment film as a material constituting the protrusion such as a spacer.
前記の材料としては、例えば、フッ素などのハロゲンを含む材料、シロキサン結合を持つ材料、ポリエチレンやポリスチレンなどのオレフィンを含む材料、シリカビーズやグラスファイバーなどが混合された材料や、ビスアジド化合物を含有する材料などが挙げられる。 Examples of the material include a material containing a halogen such as fluorine, a material having a siloxane bond, a material containing an olefin such as polyethylene or polystyrene, a material mixed with silica beads or glass fiber, or a bisazide compound. Materials and the like.
これらの材料によって製造されたスペーサーなどの突起物は、配向膜をはじき易いので、前記突起物の表面に配向膜が形成されにくい。その結果、液晶分子が突起物表面の配向膜から受ける、液晶分子の配向の均一性を低下させるような影響を小さくすることができる。 Projections such as spacers made of these materials are easy to repel the alignment film, so that the alignment film is hardly formed on the surface of the protrusion. As a result, it is possible to reduce the influence that the liquid crystal molecules receive from the alignment film on the surface of the protrusion, which lowers the alignment uniformity of the liquid crystal molecules.
以上のように、突起物表面のはじきを強くすることによって、突起物表面に対する配向膜そのものの塗布が抑制され、Xの力及びYの力(ラビング不良領域BAに起因して働く力)を弱くして、他方Zの力(ラビング正常領域GAに起因して働く力)を相対的に強くすることができる。 As described above, by enhancing the repelling of the projection surface, the application of the alignment film itself to the projection surface is suppressed, and the X force and the Y force (the force acting due to the rubbing failure area BA) are weakened. Then, the other Z force (force caused by the rubbing normal area GA) can be relatively strengthened.
(Zの力)
つぎに、Zの力を大きくする方法について説明する。
(The power of Z)
Next, a method for increasing the Z force will be described.
Zの力を大きくするためには、ラビング正常領域GAの液晶分子52の
配向膜チルトを大きくする方法が考えられる。具体的には、例えば、配向膜チルト又はプレチルト角を88°以下とする方法が考えられる。その際の配向膜チルト又はプレチルト角の下限としては、例えば75°以上が望ましい。
In order to increase the Z force, a method of increasing the alignment film tilt of the
具体的な手段としては、例えば、ラビング配向処理を強くおこなうことなどによって配向膜表面の分子に付与される配向膜チルトを大きくし、それによって、基板と液晶分子の長軸方向とのなす角であるプレチルト角を大きくする手段が考えられる。なお、ここで、前記配向膜チルト及びプレチルト角とは、一定の面内・領域内における平均値を示す。 As a specific means, for example, the alignment film tilt imparted to the molecules on the alignment film surface is increased by strongly performing a rubbing alignment treatment or the like, thereby increasing the angle formed between the substrate and the major axis direction of the liquid crystal molecules. A means for increasing a certain pretilt angle is conceivable. Here, the alignment film tilt and the pretilt angle indicate an average value within a certain in-plane / region.
上記のように配向膜チルト又はプレチルト角を大きくすることによって、ラビング正常領域GAの液晶分子52の倒れる力が大きくなるので、それにともなって前記ラビング不良領域BAの液晶分子52を倒す力が大きくなる。
By increasing the alignment film tilt or pretilt angle as described above, the force to tilt the
(液晶表示装置)
つぎに、本実施の形態の液晶表示装置の構造について、図3に基づいて簡単に説明する。ここで、図3は、本実施の形態の液晶表示装置100の構成を等価回路などと共に示すブロック図である。
(Liquid crystal display device)
Next, the structure of the liquid crystal display device of this embodiment will be briefly described with reference to FIG. Here, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the liquid
この液晶表示装置100は、データ信号線駆動回路としてのソースドライバ80と、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバ82と、前記液晶表示素子やバックライトユニット(図示せず)などが含まれるアクティブマトリクス形の表示部84と、ソースドライバ80およびゲートドライバ82を制御するための表示制御回路86と、階調電圧源88とを備えている。
The liquid
そして、前記液晶表示装置100における表示部84は、複数本(m本)の走査信号線としてのゲートラインGL1〜GLmと、それらのゲートラインGL1〜GLmのそれぞれと交差する複数本(n本)のデータ信号線としてのソースラインSL1〜SLnと、それらのゲートラインGL1〜GLmとソースラインSL1〜SLnとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個(m×n個)の画素形成部とを含む。
The
これらの画素形成部はマトリクス状に配置されて画素アレイを構成し、各画素形成部は、対応する交差点を通過するゲートラインGLjにゲート端子が接続されるとともに当該交差点を通過するソースラインSLiにソース端子が接続されたスイッチング素子であるTFT90と、そのTFT90のドレイン端子に接続された画素電極(第2透明電極)と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられた電極(第1透明電極)である容量電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ画素電極と第1電圧印加用電極としての容量電極との間に配置された液晶層とからなる。
These pixel formation portions are arranged in a matrix to form a pixel array, and each pixel formation portion has a gate terminal connected to a gate line GLj passing through a corresponding intersection and a source line SLi passing through the intersection. A
なお、図3におけるCpは画素容量を、DAはデジタル画像信号を、Dcは制御信号を、Dvはデジタルビデオ信号を、GCKはゲートクロック信号を、GOEはゲートドライバ出力制御信号を、GSPはゲートスタートパルス信号を、HSYは水平同期信号を、SSPはソーススタートパルス信号を、SCKはソースクロック信号を、VSYは垂直同期信号を、Vcsは容量電極印加電圧を示す。 In FIG. 3, Cp is a pixel capacity, DA is a digital image signal, Dc is a control signal, Dv is a digital video signal, GCK is a gate clock signal, GOE is a gate driver output control signal, and GSP is a gate. The start pulse signal, HSY is a horizontal synchronization signal, SSP is a source start pulse signal, SCK is a source clock signal, VSY is a vertical synchronization signal, and Vcs is a capacitance electrode applied voltage.
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
光学性能の低下を抑制しながら、ラビング不良に起因する表示不良が抑制されるので、ラビング不良が目立ちやすい大画面の高品位液晶表示装置に利用することができる。 Since the display failure due to the rubbing failure is suppressed while suppressing the deterioration of the optical performance, it can be used for a large-screen high-quality liquid crystal display device in which the rubbing failure is conspicuous.
1 液晶表示素子
10 第1基板
12 第1透明基板(基板)
14 第1透明電極
16 第1配向膜(配向膜)
20 第2基板
22 第2透明基板(基板)
24 第2透明電極
26 第2配向膜(配向膜)
30 スペーサー(突起物)
41 第1偏光板
42 第2偏光板
50 液晶層(誘電率異方性を有する物質層)
52 液晶分子
80 ソースドライバ
82 ゲートドライバ
84 表示部
86 表示制御回路
88 階調電圧源
90 TFT
100 液晶表示装置
GA ラビング正常領域
BA ラビング不良領域
DESCRIPTION OF
14 First
20 Second substrate 22 Second transparent substrate (substrate)
24 Second transparent electrode 26 Second alignment film (alignment film)
30 Spacer (projection)
41
52
100 LCD device GA rubbing normal area BA rubbing defective area
Claims (21)
前記一対の基板の内の少なくとも1の基板には、突起物が設けられており、
前記誘電率異方性を有する物質層には、負の誘電異方性を有する液晶性物質が含まれており、
前記配向膜は、垂直配向膜であり、
前記配向膜には、前記液晶性物質にプレチルト角を付与するための配向処理が施されていることを特徴とする液晶表示素子。 A liquid crystal display device comprising a pair of substrates having alignment films formed on opposite surfaces, and a material layer having dielectric anisotropy sandwiched between the pair of substrates,
Projections are provided on at least one of the pair of substrates,
The material layer having dielectric anisotropy includes a liquid crystalline material having negative dielectric anisotropy,
The alignment film is a vertical alignment film,
The liquid crystal display element, wherein the alignment film is subjected to an alignment treatment for imparting a pretilt angle to the liquid crystalline substance.
前記液晶性物質の回転粘度が、100mPa・S以上、250mPa・S以下であることを特徴とする請求項5に記載の液晶表示素子。 A chiral agent is added to the material layer having dielectric anisotropy,
The liquid crystal display element according to claim 5, wherein the liquid crystal substance has a rotational viscosity of 100 mPa · S or more and 250 mPa · S or less.
前記ポリイミド化合物のイミド化率が50%以上、80%以下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。 The alignment film contains a polyimide compound,
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein an imidization ratio of the polyimide compound is 50% or more and 80% or less.
前記円柱の直径が25μm以下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。 The shape of the protrusion is a columnar shape,
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a diameter of the column is 25 μm or less.
前記ラビング配向処理に用いられるラビング布の毛足の長さが、2.0mm以上、5.0mm以下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。 The alignment treatment is a rubbing alignment treatment;
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a length of a bristle of a rubbing cloth used for the rubbing alignment treatment is 2.0 mm or more and 5.0 mm or less.
前記ラビング配向処理に用いられるラビング布が、過酸化水素水に浸漬されたもの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。 The alignment treatment is a rubbing alignment treatment;
The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a rubbing cloth used for the rubbing alignment treatment is immersed in hydrogen peroxide water.
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