JPH11281983A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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Publication number
JPH11281983A
JPH11281983A JP8539398A JP8539398A JPH11281983A JP H11281983 A JPH11281983 A JP H11281983A JP 8539398 A JP8539398 A JP 8539398A JP 8539398 A JP8539398 A JP 8539398A JP H11281983 A JPH11281983 A JP H11281983A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrates
pair
crystal display
display device
Prior art date
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Application number
JP8539398A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Kouden
充浩 向殿
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH11281983A publication Critical patent/JPH11281983A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-response liquid crystal display which uses vertical orientation mode liquid crystal to realize display of not only a high contrast but also a wide field angle and which is produced with a low cost. SOLUTION: A liquid crystal layer 5 is held between a pair of substrates 1 and 4, and a signal voltage is applied to an electrode 7 formed on at least one of the pair of substrate 1 and 4 to display a picture. A wall structure 2 whose section in the normal direction of substrates is trapezoidal when viewed from at least one direction and an orienting film 3 which is adjacent to the wall structure 2 and is arranged on the liquid crystal layer 5 side are provided between the pair of substrates 1 and 4, and the angle formed by the direction of the major axis of liquid crystal molecules on the surface of the orienting film 3 and the pair of substrates 1 and 4 is 45 deg. to 90 deg..

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に一対の基板間に垂直配向モード液晶を挟持させ
た液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a vertically aligned mode liquid crystal sandwiched between a pair of substrates.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マルチメディア対応の液晶表示装
置には、高コントラスト、高速応答、広視野角、さらに
は、低コスト化などの要求をすべて満たすものが、求め
られてきている。これらの要求を満たすべく、研究開発
がなされている。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device compatible with multimedia has been required to satisfy all requirements such as high contrast, high speed response, wide viewing angle, and low cost. Research and development are being performed to meet these requirements.

【0003】例えば、高コントラストを得るための一つ
の方法として、近年、液晶ディスプレイにおいて、垂直
配向を利用したものが注目されている。例えば、K.Ohmu
roら(SID 97 DIGEST,p845(1997))は、垂直配向を用い
ることにより、黒状態の光透過率を、クロス状態の偏光
板の透過率とほぼ等しくし、300:1以上という高い
コントラストが実現できることを発表した。また、ここ
では、応答速度も25msecと、高速応答が得られて
いる。
For example, in recent years, attention has been paid to a liquid crystal display utilizing vertical alignment as one method for obtaining high contrast. For example, K. Ohmu
ro et al. (SID 97 DIGEST, p845 (1997)) use vertical alignment to make the light transmittance in the black state almost equal to that of the cross-polarizer, and a high contrast of 300: 1 or more is obtained. Announced what can be achieved. Here, the response speed is 25 msec, which is a high-speed response.

【0004】また、近年のより広い視野角を得たいとい
う要請により、従来、広視野角が得られるといわれる垂
直配向モードにおいても、このモードで得られる視野角
だけでは十分でなく、さらに、別の技術を導入する必要
性がある。
[0004] In addition, due to the recent demand for obtaining a wider viewing angle, the viewing angle obtained in this mode is not sufficient in the vertical alignment mode in which a wide viewing angle is conventionally obtained. There is a need to introduce technology.

【0005】従来、このような視野角依存性を改善する
ため、例えば特開昭64−88520号公報に開示され
ているように、所定の配向領域をレジストでパターニン
グした状態で配向処理を行うことにより、画素内に2つ
以上のプレティルト角領域を形成して画素分割する方法
が行われている。さらには、別の解決法の一つとして、
K.Ohmuroらは、画素内部をドメイン分割して、各々のド
メインの配向を異ならせる方法を用いている。
Conventionally, in order to improve the viewing angle dependency, as described in, for example, JP-A-64-88520, an alignment process is performed with a predetermined alignment region patterned with a resist. Accordingly, a method of forming two or more pretilt angle regions in a pixel and dividing the pixel into pixels is performed. And as another solution,
K. Ohmuro et al. Use a method in which the inside of a pixel is divided into domains and the orientation of each domain is made different.

【0006】また、特開平9−90434号公報には、
基板表面の方位角がランダムな配向(いわゆるアモルフ
ァス)を用いたアモルファス垂直配向セルが開示されて
いる。さらに、特開平7−230097号公報には、配
向制御電極を設けることにより、液晶分子の傾く方向を
制御する方法が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90434 discloses that
An amorphous vertical alignment cell using an alignment in which the azimuth of the substrate surface is random (so-called amorphous) is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-230097 discloses a method of controlling an inclination direction of liquid crystal molecules by providing an alignment control electrode.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
64−88520号公報に開示の方法や、K.Ohmuroらに
よる方法では、レジストによるパターニング工程などの
製造工程が増加するために、あるいは各々のドメインに
異なる配向処理を施さねばならないために、製造時間や
製造工程の増加を招くという問題を引き起こす。
However, the method disclosed in JP-A-64-88520 and the method by K. Ohmuro et al. Increase the number of manufacturing steps such as a patterning step using a resist, Since different orientation treatments must be performed on the domains, a problem arises in that the manufacturing time and the manufacturing process increase.

【0008】また、特開平9−90434号公報に開示
の方法では、電界印加時に液晶分子が傾く方向(方位
角)を決めるための、ラビング処理が不要という利点は
あるが、どの方向に何割の分子が傾くかは制御されてい
ないため、画素毎に液晶分子の平均的な傾き方が異なる
という欠点を有している。さらに、特開平7−2300
97号公報に開示の方法では、開口率の低下、歩留まり
の低下などの問題を引き起こす可能性を有している。
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90434 has the advantage that rubbing treatment is not necessary for determining the direction (azimuth) at which liquid crystal molecules are inclined when an electric field is applied. It is not controlled whether or not the molecules tilt. Therefore, there is a disadvantage that the average tilt of the liquid crystal molecules differs for each pixel. Further, JP-A-7-2300
The method disclosed in Japanese Patent Publication No. 97 has a possibility of causing problems such as a decrease in aperture ratio and a decrease in yield.

【0009】そこで、本発明はかかる課題を解決するた
めになされたものであり、垂直配向モード液晶を用い
て、高コントラストのみならず広視野角な表示を実現
し、しかも高速応答に対応し、低コストに作製できる液
晶表示装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and realizes not only a high contrast but also a wide viewing angle display by using a vertical alignment mode liquid crystal, and furthermore, corresponds to a high speed response. It is an object to provide a liquid crystal display device which can be manufactured at low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項1記載の液晶表示装置は、一対の基板間
に挟持された液晶層と、一対の基板の少なくとも一方に
形成された電極に信号電圧を印加して画像を表示する液
晶表示装置において、一対の基板間に、基板の法線方向
の断面形状が、少なくとも一方向から見て、台形形状で
ある壁構造と、該壁構造に隣接し、かつ液晶層側に配置
された配向膜とを具備し、配向膜表面での液晶分子の長
軸方向と一対の基板とのなす角度が、45度以上90度
以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to a first aspect of the present invention includes a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates and at least one of the pair of substrates. In a liquid crystal display device that displays an image by applying a signal voltage to an electrode, a wall structure having a trapezoidal cross section in a normal direction of the substrate between a pair of substrates when viewed from at least one direction; An alignment film adjacent to the structure and disposed on the liquid crystal layer side, wherein an angle between a long axis direction of liquid crystal molecules on the alignment film surface and the pair of substrates is not less than 45 degrees and not more than 90 degrees. It is characterized by.

【0011】さらに、好ましくは、請求項2記載の液晶
表示装置のように、配向膜表面での液晶分子の長軸方向
と一対の基板とのなす角度が、85度以上90度以下で
あることを特徴とする。
Preferably, the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules on the surface of the alignment film and the pair of substrates is not less than 85 degrees and not more than 90 degrees. It is characterized by.

【0012】また、本願請求項3記載の液晶表示装置
は、一対の基板のうち、一方の基板上に配置された前記
台形形状の壁構造の上面が、もう一方の基板と配向膜を
介して接着されたことを特徴とする。このように構成す
ることにより、液晶表示装置の耐ショック性を高めるこ
とが可能となる。
According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device, the upper surface of the trapezoidal wall structure disposed on one of the pair of substrates is interposed with the other substrate via an alignment film. It is characterized by being adhered. With this configuration, the shock resistance of the liquid crystal display device can be improved.

【0013】また、特に、本願請求項4記載の液晶表示
装置のように、上記一対の基板間に挟持された液晶層が
負の誘電異方性を持つ液晶材料であって、一対の基板の
各々に電極を具備することを特徴とし、本願請求項5記
載の液晶表示装置のように、一対の基板間に挟持された
液晶層が正の誘電異方性を持つ液晶材料であって、一対
の基板の一方にのみ電極を具備することを特徴とする。
In a liquid crystal display device according to a fourth aspect of the present invention, the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy. The liquid crystal display device according to claim 5, wherein the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy. Characterized in that an electrode is provided on only one of the substrates.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明における液晶の配向制御の
方法について、図1を用いて以下に説明する。図1は本
発明における液晶表示装置の断面概略図である。図中、
1は基板、2は台形形状の壁構造、3は配向膜、4は対
向基板、5は液晶層、6は注入口などのシール剤、7は
電極である。そして、本発明は、基板1上で、かつ液晶
セル内において、壁構造2が設けられ、該壁構造の基板
法線方向の断面が台形形状であることを特徴とする。こ
こで、配向膜3は、プレティルト角が45度から90度
のいわゆる垂直配向膜を用いることを特徴とし、好まし
くは85度以上のものを用いることを特徴とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for controlling the alignment of a liquid crystal in the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. In the figure,
1 is a substrate, 2 is a trapezoidal wall structure, 3 is an alignment film, 4 is a counter substrate, 5 is a liquid crystal layer, 6 is a sealant such as an injection port, and 7 is an electrode. The present invention is characterized in that a wall structure 2 is provided on the substrate 1 and in the liquid crystal cell, and a cross section of the wall structure in a direction normal to the substrate has a trapezoidal shape. Here, the alignment film 3 is characterized in that a so-called vertical alignment film having a pretilt angle of 45 to 90 degrees is used, and preferably a film having a pretilt angle of 85 degrees or more is used.

【0015】まず、プレティルト角が90度の場合を考
える。液晶セル内において、壁構造がない基板との界面
では、液晶分子の長軸方向は、電圧無印加状態で、基板
に垂直に配向する。しかし、壁構造に対しては、壁構造
に設けられた配向膜により、壁の面に垂直に配向しよう
とする。この様子を、図2(a)に模式図として示す
が、ここで、a、b、cを各々15μm、2μm、4μ
mとし、電圧無印加状態を表している。
First, consider the case where the pretilt angle is 90 degrees. In the liquid crystal cell, at the interface with the substrate having no wall structure, the major axis direction of the liquid crystal molecules is oriented perpendicular to the substrate without applying a voltage. However, with respect to the wall structure, an orientation film provided in the wall structure tends to be oriented perpendicular to the wall surface. This situation is shown as a schematic diagram in FIG. 2A, where a, b, and c are 15 μm, 2 μm, 4 μm, respectively.
m represents a state where no voltage is applied.

【0016】液晶として、例えば、負の誘電異方性を有
するネマティック液晶を用いると、電界印加により、基
板に対して平行になろうとするが、壁構造付近の液晶分
子は、図2(a)に示すように、電圧無印加時より基板
に対して、ある程度傾いているために、その傾き方向に
倒れようとする力がより働くことになる。その様子を図
2(b)に示す。そこで、1画素を少なくとも1つ以上
の台形形状の壁構造で挟むか、もしくは1画素内に配置
する構成にすることにより、1画素中に液晶分子の傾斜
方向の異なる少なくとも2つ以上の領域が生じることに
なり、その結果、広視野角の液晶表示装置が得られるこ
とを、本願発明者らは見いだした。
When a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used as the liquid crystal, the liquid crystal molecules tend to become parallel to the substrate by application of an electric field. As shown in (1), since the substrate is tilted to a certain degree with respect to the substrate when no voltage is applied, a force that tends to fall in the direction of the tilt acts more. This is shown in FIG. Therefore, one pixel is sandwiched between at least one or more trapezoidal wall structures, or is arranged within one pixel, so that at least two or more regions having different inclination directions of liquid crystal molecules in one pixel. The present inventors have found that a liquid crystal display device having a wide viewing angle can be obtained as a result.

【0017】そして、液晶セル内の台形形状の壁構造の
配置構成について、種々の検討を行ったところ、図3及
び図4にその模式図を示すように、配置すればよいこと
も見いだした。即ち、図3(a)に示すように、各画素
の両側に壁構造を配置する構成、または図3(b)、
(c)に示すように、各画素の四辺を囲むように配置す
る構成、または図4(a)、(b)、(c)に示すよう
に、画素内部に色々な形状で配置する構成などを適用す
ることもでき、さらに、これらを組み合わせて適用する
ことも可能であった。
Various investigations were made on the arrangement of the trapezoidal wall structure in the liquid crystal cell. As a result, it was found that the arrangement should be made as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 3A, a configuration in which wall structures are arranged on both sides of each pixel, or FIG.
As shown in FIG. 4C, a configuration in which the pixels are arranged so as to surround four sides thereof, or as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, a configuration in which the pixels are arranged in various shapes inside the pixels, and the like. Can be applied, and further, these can be applied in combination.

【0018】ここで、さらに、液晶分子のプレチルト角
についても検討を行った。本願において、完全な垂直配
向(90度)が最も好ましいが、必ずしも90度に限定
されないことは言うまでもない。例えば、図1におい
て、紙面に垂直な方向に異なるプレティルトの方向を持
つ2つの領域を画素内に配置することにより、壁構造と
組み合わせて、電界印加時に、液晶分子の傾斜する方向
が異なる領域を、さらに作製できる。
Here, the pretilt angle of liquid crystal molecules was also studied. In the present application, perfect vertical alignment (90 degrees) is most preferable, but it is needless to say that it is not necessarily limited to 90 degrees. For example, in FIG. 1, by arranging two regions having different pretilt directions in a direction perpendicular to the paper surface in a pixel, a region in which liquid crystal molecules tilt in different directions when an electric field is applied is combined with a wall structure. , Can be further manufactured.

【0019】そして、2つの基板間で異なる配向膜を用
いることができることは言うまでもないが、ただ、上下
基板ともにプレティルト角を90度の同一配向膜を用い
ると、無電界時の液晶分子が基板に垂直になり、より高
コントラストを実現できる。
It is needless to say that different alignment films can be used between the two substrates. However, if the same alignment film having a pretilt angle of 90 degrees is used for both the upper and lower substrates, the liquid crystal molecules in the absence of an electric field are applied to the substrates. Being vertical, higher contrast can be realized.

【0020】液晶材料としては、上述のような負の誘電
異方性を有するネマティック液晶を用いると、セル厚を
3μm以下と薄くすることにより、白黒での高速応答が
可能となる。その他に、スメクティックA液晶などを用
いても良いことは言うまでもない。また、正の誘電異方
性を有するネマティック液晶あるいはスメクティックA
液晶などを用い、横電界でスイッチングさせることも可
能である。以下、発明の実施形態により、図面を用い
て、本発明を詳細に説明する。
When a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy as described above is used as a liquid crystal material, a high-speed black-and-white response can be achieved by reducing the cell thickness to 3 μm or less. In addition, it goes without saying that a smectic A liquid crystal or the like may be used. Nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy or smectic A
Using a liquid crystal or the like, switching can be performed by a horizontal electric field. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0021】《実施形態1》本発明による第1の実施形
態を、図5を用いて以下に説明する。図5(a)に示す
ように、基板1上に感光性樹脂、例えばネガ型感光性樹
脂V−259PA(新日鉄化学株式会社製)などをスピ
ンコート法により塗布し、フォトマスクを用いて、50
μmのプロキシミティギャップで露光し、その後、現像
することにより、ストライプ状で、かつ断面形状が台形
状(高さ1.5μm、台形の下辺幅15μm、台形の上
辺幅10μm)の壁2を形成した。
Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 5A, a photosensitive resin, for example, a negative photosensitive resin V-259PA (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) or the like is applied on the substrate 1 by a spin coating method, and is coated with a photomask.
Exposure is performed at a proximity gap of μm, and then development is performed to form a wall 2 having a stripe shape and a trapezoidal cross section (height: 1.5 μm, trapezoidal lower side width: 15 μm, trapezoidal upper side width: 10 μm). did.

【0022】次に、図5(b)に示すように、この基板
上に垂直配向膜3を形成する。ここでは、チッソ社製垂
直配向膜ODS−Eなどを用いることにより形成した。
次に、対向する基板4を貼りあわせ、その基板間に液晶
5を挟持させ、シール剤6で両端ともシールした。
Next, as shown in FIG. 5B, a vertical alignment film 3 is formed on the substrate. Here, the vertical alignment film ODS-E manufactured by Chisso was used.
Next, the opposing substrates 4 were bonded together, the liquid crystal 5 was sandwiched between the substrates, and both ends were sealed with a sealant 6.

【0023】ここで、配向膜3としては、垂直配向膜を
用いているため、配向膜3表面での液晶分子の長軸方向
と、基板1もしくは4とのなす角度は、ほぼ90度に設
定される。一方、壁2の斜面部分では、該斜面に対し
て、ほぼ垂直に配向するため、基板1もしくは4に対し
ては、傾いて配向することとなる。なお、配向膜3の表
面での液晶分子の長軸方向と、基板とのなす角度は、ほ
ぼ90度ではなく、45〜90の間のものを用いても差
し支えないが、コントラストの点からは、85度以上が
好ましい。また、対向基板4の上にも配向膜を形成して
も良いことは言うまでもない。
Here, since a vertical alignment film is used as the alignment film 3, the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules on the surface of the alignment film 3 and the substrate 1 or 4 is set to approximately 90 degrees. Is done. On the other hand, in the inclined portion of the wall 2, since the orientation is substantially perpendicular to the inclined surface, the orientation is inclined with respect to the substrate 1 or 4. Note that the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules on the surface of the alignment film 3 and the substrate is not substantially 90 degrees but may be between 45 and 90, but from the viewpoint of contrast, , 85 ° or more. Needless to say, an alignment film may also be formed on the counter substrate 4.

【0024】液晶表示装置を駆動するためには、少なく
とも一方の基板には電極が必要であるが、図5において
は省略している。電極と組み合わせて、液晶をスイッチ
ングさせる方法については、実施形態4以下に説明す
る。
In order to drive the liquid crystal display device, electrodes are required on at least one of the substrates, but they are omitted in FIG. A method for switching the liquid crystal in combination with the electrodes will be described in Embodiment 4 and thereafter.

【0025】《実施形態2》本発明による第2の実施形
態を、図6を用いて以下に説明する。基板1上に、実施
形態1と同様にして、壁、垂直配向膜などを形成した。
実施形態1と異なる点は、基板1と基板4が接触して対
向貼り合わせされている点であり、これにより、壁構造
2が基板間のスペーサの役割をも有し、壁構造の高さに
よりセル厚の制御も可能となる。
<< Embodiment 2 >> A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A wall, a vertical alignment film, and the like were formed on the substrate 1 in the same manner as in the first embodiment.
The difference from the first embodiment is that the substrate 1 and the substrate 4 are in contact with each other and bonded together, whereby the wall structure 2 also has a role of a spacer between the substrates, and the height of the wall structure Thus, the cell thickness can be controlled.

【0026】さらに、従来、使用される球状スペーサを
用いる必要がないため、球状スペーサの周辺で配向が乱
れ、コントラストを低下させるといった問題も発生しな
い。また、本発明による壁をスペーサーとして用い、か
つ画素外に形成すれば、壁付近での配向の乱れが生じて
も、その部分はブラックマトリクスなどで隠し、表示に
悪影響を与えないようにすることも可能である。
Furthermore, since it is not necessary to use a spherical spacer conventionally used, there is no problem that the orientation is disturbed around the spherical spacer and the contrast is lowered. Also, if the wall according to the present invention is used as a spacer and formed outside the pixel, even if the orientation is disturbed near the wall, the portion is hidden by a black matrix or the like so that the display is not adversely affected. Is also possible.

【0027】《実施形態3》本発明による第3の実施形
態を、図7を用いて以下に説明する。基板1上に、実施
形態1と同様にして、壁、垂直配向膜などを形成した。
その後、対向基板4と貼り合わせるために、壁2上に接
着剤7を配置していることのみ実施形態1と異なる。実
施形態2と同様に、壁の高さにより、セル厚を制御する
ことが可能である。本実施形態によれば、壁が接着剤を
用いて対向基板と貼り合わせられることにより、機械的
強度が増加し、ペン入力型ディスプレイなどで生じてい
た表示の乱れなどが生じにくくすることが可能となる。
<< Embodiment 3 >> A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A wall, a vertical alignment film, and the like were formed on the substrate 1 in the same manner as in the first embodiment.
After that, the present embodiment differs from the first embodiment only in that an adhesive 7 is arranged on the wall 2 to be bonded to the counter substrate 4. As in the second embodiment, the cell thickness can be controlled by the height of the wall. According to the present embodiment, the wall is bonded to the opposing substrate using an adhesive, so that the mechanical strength is increased, and it is possible to prevent display disturbance or the like that has occurred in a pen input type display or the like. Becomes

【0028】《実施形態4》上記実施形態1乃至3に示
す液晶表示素子を表示装置として駆動させるための最適
な電極配置、配向膜、液晶材料について、実施形態4と
して、図8を用いて以下に説明する。基板1上に、スト
ライプ電極11が形成され、さらに該電極上に壁2、及
び垂直配向膜3が形成される。壁2構造は電極の長手方
向に垂直な断面が、台形形状である。
<< Embodiment 4 >> The optimum electrode arrangement, alignment film, and liquid crystal material for driving the liquid crystal display element shown in Embodiments 1 to 3 as a display device will be described below with reference to FIG. Will be described. A stripe electrode 11 is formed on a substrate 1, and a wall 2 and a vertical alignment film 3 are formed on the electrode. The wall 2 structure has a trapezoidal cross section perpendicular to the longitudinal direction of the electrode.

【0029】対向基板4上には、TFT素子8、および
該素子に接続された画素電極9が形成され、TFT素子
及び画素電極をカバーするように、垂直配向膜10が形
成される。画素電極上の配向膜10は、上記実施形態で
使用されるもの以外に、有機シラン、光配向膜、カルボ
ン酸クロム錯体などを用いても良いことは言うまでもな
い。次に、基板1と基板4を、接着剤7を介して貼り合
わせ、液晶5が挟持され、最後に液晶の注入口をシール
剤6により接着することにより、液晶表示装置が得られ
る。
On the counter substrate 4, a TFT element 8 and a pixel electrode 9 connected to the TFT element 8 are formed, and a vertical alignment film 10 is formed so as to cover the TFT element and the pixel electrode. It goes without saying that the alignment film 10 on the pixel electrode may be made of an organic silane, a photo-alignment film, a chromium carboxylate complex, or the like, in addition to those used in the above embodiment. Next, the substrate 1 and the substrate 4 are bonded together via an adhesive 7, and the liquid crystal 5 is sandwiched. Finally, the liquid crystal injection port is bonded with a sealant 6, thereby obtaining a liquid crystal display device.

【0030】本発明で注入される液晶は、例えば、負の
誘電異方性をもつネマティック液晶を用いているが、他
に、スメクティックA液晶や正の誘電異方性をもつもの
などを用いることができることは言うまでもない。ただ
し、正の誘電異方性を有する液晶を用いる場合には、図
8のように電極を形成するのではなく、対向電極を無く
し、一方の基板(図8では、TFTを形成した方の基板
4)に、両方の電極(TFTと接合された電極と対向電
極)を形成し、横電界法により駆動させなければならな
い。
As the liquid crystal injected in the present invention, for example, a nematic liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used. Alternatively, a smectic A liquid crystal or a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy may be used. It goes without saying that you can do it. However, when a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is used, an electrode is not formed as shown in FIG. 8, but a counter electrode is eliminated, and one substrate (in FIG. 8, the substrate on which the TFT is formed) is used. 4), both electrodes (the electrode bonded to the TFT and the counter electrode) must be formed and driven by the lateral electric field method.

【0031】ここで、本実施形態による液晶表示装置の
1画素での液晶の配向状態を図9に示す。画素は2つの
壁2に挟まれており、壁構造2の近傍部分では液晶分子
は基板1、4に対して傾いている。そのため、1画素の
両側で、液晶分子の少し傾く方向が逆になる。ここで、
電界を印加すると、垂直に配向していた液晶分子は基板
1、4に対し平行に配向しようとする。この様子を図9
中の12、13で示す。すなわち、液晶分子が壁構造に
より、予めある程度傾いているために、矢印12、13
のように、画素の左右で液晶分子の傾く方向が逆にな
る。これにより、広い視野角の液晶表示装置を得ること
が可能となる。また、セル厚を3μm以下にすることに
より、電界強度を増加させることができ、高速応答も可
能となる。
Here, FIG. 9 shows the alignment state of the liquid crystal in one pixel of the liquid crystal display device according to the present embodiment. The pixel is sandwiched between two walls 2, and liquid crystal molecules are inclined with respect to the substrates 1 and 4 in the vicinity of the wall structure 2. Therefore, the directions of slightly tilting the liquid crystal molecules on both sides of one pixel are reversed. here,
When an electric field is applied, the liquid crystal molecules that have been vertically aligned tend to be aligned in parallel with the substrates 1 and 4. This situation is shown in FIG.
These are indicated by reference numerals 12 and 13. That is, since the liquid crystal molecules are tilted to some extent by the wall structure, arrows 12 and 13
As shown in the above, the directions in which the liquid crystal molecules incline on the left and right sides of the pixel are reversed. This makes it possible to obtain a liquid crystal display device having a wide viewing angle. By setting the cell thickness to 3 μm or less, the electric field strength can be increased, and a high-speed response can be achieved.

【0032】[0032]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、垂直配
向モード液晶を用いて、高コントラストのみならず広視
野角な表示を実現することが可能となる。さらに、従来
のように、製造工程を増加させることもなく、複雑な処
理も行う事なく、比較的容易な方法により、本発明の液
晶表示装置を作製できるため、低コスト化を図ることが
できる。しかも、セル厚を適切に設定することにより高
速応答にも対応可能とすることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize not only a high contrast but also a display with a wide viewing angle by using the vertical alignment mode liquid crystal. Further, unlike the related art, the liquid crystal display device of the present invention can be manufactured by a relatively easy method without increasing the number of manufacturing steps and without performing complicated processing, so that cost reduction can be achieved. . In addition, by setting the cell thickness appropriately, it is possible to respond to a high-speed response.

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

【図1】本発明における液晶表示装置の断面概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention.

【図2】壁構造に対する液晶分子の様子を示す、(a)
は電圧無印加状態での模式図であり、(b)は電圧印加
状態での模式図である。
FIG. 2 shows a state of liquid crystal molecules with respect to a wall structure, (a)
FIG. 3 is a schematic diagram in a state where no voltage is applied, and FIG. 3B is a schematic diagram in a state where a voltage is applied.

【図3】(a)、(b)、(c)共に液晶セル内の台形
形状の壁構造の配置構成についての模式図である。
FIGS. 3A, 3B, and 3C are schematic diagrams each showing a layout configuration of a trapezoidal wall structure in a liquid crystal cell.

【図4】(a)、(b)、(c)共に液晶セル内の台形
形状の壁構造の配置構成についての模式図である。
FIGS. 4A, 4B, and 4C are schematic diagrams showing the arrangement of a trapezoidal wall structure in a liquid crystal cell.

【図5】(a)、(b)共に第1の実施形態にかかる液
晶表示装置の断面概略図である。
FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views of the liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図6】第2の実施形態にかかる液晶表示装置の断面概
略図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment.

【図7】第3の実施形態にかかる液晶表示装置の断面概
略図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment.

【図8】第4の実施形態にかかる液晶表示装置の断面概
略図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment.

【図9】第4の実施形態にかかる液晶表示装置の1画素
での液晶の配向状態を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an alignment state of liquid crystal in one pixel of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 壁構造 3、10 配向膜 4 基板 5 液晶 6 シール剤 7、9、11 電極 8 TFT 12、13 分子の傾き方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Wall structure 3, 10 Alignment film 4 Substrate 5 Liquid crystal 6 Sealant 7, 9, 11 Electrode 8 TFT 12, 13 Inclination direction of molecule

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の基板間に挟持された液晶層と、一
対の基板の少なくとも一方に形成された電極に信号電圧
を印加して画像を表示する液晶表示装置において、 一対の基板間に、基板の法線方向の断面形状が、少なく
とも一方向から見て、台形形状である壁構造と、該壁構
造に隣接し、かつ液晶層側に配置された配向膜とを具備
し、配向膜表面での液晶分子の長軸方向と一対の基板と
のなす角度が、45度以上90度以下であることを特徴
とする液晶表示装置。
A liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates; and a liquid crystal display device that displays an image by applying a signal voltage to electrodes formed on at least one of the pair of substrates. A cross-sectional shape in the normal direction of the substrate includes a wall structure having a trapezoidal shape when viewed from at least one direction, and an alignment film adjacent to the wall structure and disposed on the liquid crystal layer side, and the alignment film surface The angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules and the pair of substrates is 45 degrees or more and 90 degrees or less.
【請求項2】 一対の基板間に挟持された液晶層と、一
対の基板の少なくとも一方に形成された電極に信号電圧
を印加して画像を表示する液晶表示装置において、 一対の基板間に、基板の法線方向の断面形状が、少なく
とも一方向から見て、台形形状である壁構造と、該壁構
造に隣接して配置された配向膜とを具備し、配向膜表面
での液晶分子の長軸方向と一対の基板とのなす角度が、
85度以上90度以下であることを特徴とする液晶表示
装置。
2. A liquid crystal display device which sandwiches a liquid crystal layer held between a pair of substrates and a signal voltage applied to electrodes formed on at least one of the pair of substrates to display an image. The cross-sectional shape in the normal direction of the substrate includes a wall structure having a trapezoidal shape when viewed from at least one direction, and an alignment film arranged adjacent to the wall structure, and the liquid crystal molecules on the alignment film surface have The angle between the long axis direction and the pair of substrates is
A liquid crystal display device characterized by being at least 85 degrees and at most 90 degrees.
【請求項3】 一対の基板のうち、一方の基板上に配置
された前記台形形状の壁構造の上面が、もう一方の基板
と配向膜を介して接着されたことを特徴とする請求項1
または請求項2記載の液晶表示装置。
3. The device according to claim 1, wherein an upper surface of the trapezoidal wall structure disposed on one of the pair of substrates is bonded to the other substrate via an alignment film.
Or the liquid crystal display device according to claim 2.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3記載の液晶表示装
置において、一対の基板間に挟持された液晶層が負の誘
電異方性を持つ液晶材料であって、一対の基板の各々に
電極を具備することを特徴とする液晶表示装置。
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy, and each of the pair of substrates has A liquid crystal display device comprising an electrode.
【請求項5】 請求項1乃至請求項3記載の液晶表示装
置において、一対の基板間に挟持された液晶層が正の誘
電異方性を持つ液晶材料であって、一対の基板の一方に
のみ電極を具備することを特徴とする液晶表示装置。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates is a liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy, and is provided on one of the pair of substrates. A liquid crystal display device comprising only electrodes.
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