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JP2001188234A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP2001188234A
JP2001188234A JP37472099A JP37472099A JP2001188234A JP 2001188234 A JP2001188234 A JP 2001188234A JP 37472099 A JP37472099 A JP 37472099A JP 37472099 A JP37472099 A JP 37472099A JP 2001188234 A JP2001188234 A JP 2001188234A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrate
region
crystal molecules
projection pattern
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JP37472099A
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Japanese (ja)
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Arihiro Takeda
有広 武田
Shingo Kataoka
真吾 片岡
Takahiro Sasaki
貴啓 佐々木
Kimiaki Nakamura
公昭 中村
Yoshiro Koike
善郎 小池
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to US10/657,996 priority patent/US6897929B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の対向面上に設けられた突起パターンに
起因する暗状態時の漏れ光を低減し、かつ明状態時の透
過率の低下を抑制した液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 第1及び第2の基板の間に、負の誘電率
異方性を有する液晶層が挟持されている。第1及び第2
の基板の対向面上に、それぞれ画素を画定する第1及び
第2の電極が形成されている。第1の電極の対向面上に
突起パターンが形成されている。第2の基板の対向面上
にドメイン境界規制手段が形成されている。第1及び第
2の基板の少なくとも一方の対向面上に垂直配向膜が形
成されている。第1の基板の法線方向に沿って見たと
き、突起パターンの縁に沿うように、補償手段が配置さ
れている。補償手段は、突起パターンの縁近傍の液晶分
子が傾斜配向することに起因し、液晶層の厚さ方向に伝
搬する光に作用する複屈折効果を軽減する。
[Problem] To provide a liquid crystal display device in which leakage light in a dark state due to a projection pattern provided on a facing surface of a substrate is reduced, and a decrease in transmittance in a bright state is suppressed. I do. SOLUTION: A liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a first and a second substrate. First and second
The first and second electrodes defining pixels are formed on the opposite surface of the substrate. A projection pattern is formed on the opposing surface of the first electrode. Domain boundary regulation means is formed on the facing surface of the second substrate. A vertical alignment film is formed on at least one of the opposing surfaces of the first and second substrates. The compensating means is arranged along the edge of the projection pattern when viewed along the normal direction of the first substrate. The compensator reduces the birefringence effect acting on light propagating in the thickness direction of the liquid crystal layer due to the tilt alignment of the liquid crystal molecules near the edge of the projection pattern.

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、特に負の誘電率異方性を有する液晶分子が、電圧無
印加時に基板表面に対してほぼ垂直に配向(ホメオトロ
ピック配向)する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 in which liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are aligned almost perpendicularly to a substrate surface (homeotropic alignment) when no voltage is applied. It relates to a display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図15(A)〜(C)は、それぞれ従来
のホメオトロピック配向の液晶表示装置の黒表示状態
(暗状態)、中間調表示状態、及び白表示状態(明状
態)における断面図を示す。1対の基板100、101
の間に、誘電率異方性が負の液晶分子102を含む液晶
材料が充填されている。基板100と101の外側に、
偏光板が偏光軸を相互に直交させる向きに配置されてい
る。
2. Description of the Related Art FIGS. 15A to 15C show cross sections of a conventional homeotropic liquid crystal display device in a black display state (dark state), a halftone display state, and a white display state (bright state), respectively. The figure is shown. A pair of substrates 100 and 101
Between them, a liquid crystal material including liquid crystal molecules 102 having a negative dielectric anisotropy is filled. Outside the substrates 100 and 101,
The polarizing plates are arranged so that the polarization axes are orthogonal to each other.

【0003】図15(A)に示すように、電圧無印加時
には、液晶分子102が基板100及び101に対して
垂直に配列し、暗状態となる。基板間に電圧を印加し、
図15(C)に示すように液晶分子102を基板に平行
に配列させると、液晶層を通過する光の偏光方向が旋回
し、明状態になる。
[0005] As shown in FIG. 15A, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules 102 are arranged perpendicular to the substrates 100 and 101 and are in a dark state. Apply a voltage between the substrates,
When the liquid crystal molecules 102 are arranged in parallel to the substrate as shown in FIG. 15C, the polarization direction of light passing through the liquid crystal layer turns, and the liquid crystal enters a bright state.

【0004】図15(B)に示すように、白表示状態の
電圧よりも低い電圧を印加すると、液晶分子102は、
基板に対して斜めに配列する。基板に垂直な方向に進む
光L1により、中間色が得られる。図の右下から左上に
向かう光L2に対しては、液晶層がほとんど複屈折効果
を発揮しない。このため、左上から表示画面を見ると、
黒く見える。逆に、図の左下から右上に向かう光L3に
対しては、液晶層が大きな複屈折効果を発揮する。この
ため、右上から表示画面を見ると、白に近い色に見え
る。このように、通常のホメオトロピック型液晶表示装
置においては、中間調表示状態のときの視角特性が悪
い。
As shown in FIG. 15B, when a voltage lower than the voltage in the white display state is applied, the liquid crystal molecules 102
It is arranged diagonally to the substrate. The light L1 traveling in a direction perpendicular to the substrate provides an intermediate color. The liquid crystal layer hardly exhibits the birefringence effect for the light L2 traveling from the lower right to the upper left in the drawing. Therefore, looking at the display screen from the upper left,
Looks black. Conversely, the liquid crystal layer exhibits a large birefringence effect for light L3 traveling from the lower left to the upper right in the figure. For this reason, when the display screen is viewed from the upper right, the color looks almost white. As described above, the ordinary homeotropic liquid crystal display device has poor viewing angle characteristics in the halftone display state.

【0005】視角特性を改善するために、1画素内を複
数のドメインに分割したマルチドメイン型のものが提案
されている。マルチドメイン型の液晶表示装置では、中
間調表示状態におけるドメイン内の液晶分子の傾きの方
向が揃い、ドメイン間で相互に異っている。図16を参
照して、マルチドメイン型ホメオトロピック配向(マル
チドメインバーチカリアライメント型(MVA型))の
液晶表示装置の構造及び動作原理の一例について説明す
る。
In order to improve the viewing angle characteristics, a multi-domain type in which one pixel is divided into a plurality of domains has been proposed. In a multi-domain liquid crystal display device, the directions of inclination of liquid crystal molecules in a domain in a halftone display state are uniform and different from each other between domains. An example of the structure and operation principle of a liquid crystal display device of a multi-domain homeotropic alignment (multi-domain vertical alignment type (MVA type)) will be described with reference to FIG.

【0006】図16は、MVA型液晶表示装置の断面図
を示す。ガラス基板101の対向面上に、第1の突起パ
ターン117が形成され、ガラス基板136の対向面上
に第2の突起パターン118が形成されている。第1の
突起パターン117と第2の突起パターン118とは、
図16の紙面に直交する方向に延在し、図の横方向に関
して互い違いに配置されている。ガラス基板101及び
136の対向面上に、突起パターン117及び118を
覆うように、垂直配向膜128が形成されている。
FIG. 16 is a sectional view of an MVA liquid crystal display device. A first projection pattern 117 is formed on the opposite surface of the glass substrate 101, and a second projection pattern 118 is formed on the opposite surface of the glass substrate 136. The first projection pattern 117 and the second projection pattern 118
It extends in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 16 and is arranged alternately in the horizontal direction of the drawing. On the opposing surfaces of the glass substrates 101 and 136, a vertical alignment film 128 is formed so as to cover the projection patterns 117 and 118.

【0007】ガラス基板101と136との間に、液晶
分子130を含む液晶材料129が充填されている。液
晶分子130は、負の誘電率異方性を有する。突起パタ
ーン117及び118の誘電率は、液晶材料129の誘
電率よりも低い。ガラス基板101及びガラス基板13
6の外側に、それぞれ偏光板131及び132がクロス
ニコル配置されている。電圧無印加時には、液晶分子1
30は基板表面に対して垂直に配向するため、良好な暗
状態が得られる。
A liquid crystal material 129 containing liquid crystal molecules 130 is filled between the glass substrates 101 and 136. The liquid crystal molecules 130 have negative dielectric anisotropy. The dielectric constant of the projection patterns 117 and 118 is lower than the dielectric constant of the liquid crystal material 129. Glass substrate 101 and glass substrate 13
The polarizers 131 and 132 are arranged in a crossed Nicol arrangement outside of 6. When no voltage is applied, the liquid crystal molecules 1
Since 30 is oriented perpendicular to the substrate surface, a good dark state is obtained.

【0008】基板間に電圧を印加した状態では、破線1
16で示すような等電位面が現れる。突起パターン11
7及び118の誘電率が液晶層の誘電率よりも小さいた
め、突起パターン117及び118の側面近傍の等電位
面116は、突起パターン内で低くなるように傾斜す
る。このため、突起パターン117及び118の側面近
傍の液晶分子130aが、等電位面116に平行になる
ように傾く。その周囲の液晶分子130も、液晶分子1
30aの傾斜に影響を受けて同一方向に傾斜する。この
ため、第1の突起パターン117と第2の突起パターン
118との間の液晶分子130は、その長軸(ディレク
タ)が図において右上がりになるように配列する。第1
の突起パターン117よりも左側の液晶分子130及び
第2の突起パターン118よりも右側の液晶分子130
は、その長軸が図において右下がりになるように配列す
る。
When a voltage is applied between the substrates, a broken line 1
An equipotential surface as shown at 16 appears. Projection pattern 11
Since the dielectric constants of 7 and 118 are smaller than the dielectric constant of the liquid crystal layer, the equipotential surfaces 116 near the side surfaces of the projection patterns 117 and 118 are inclined so as to be lower in the projection patterns. Therefore, the liquid crystal molecules 130 a near the side surfaces of the projection patterns 117 and 118 are inclined so as to be parallel to the equipotential surface 116. The surrounding liquid crystal molecules 130 are also the liquid crystal molecules 1
Inclination in the same direction is affected by the inclination of 30a. For this reason, the liquid crystal molecules 130 between the first projection pattern 117 and the second projection pattern 118 are arranged such that the major axis (director) thereof rises to the right in the drawing. First
The liquid crystal molecules 130 on the left side of the projection pattern 117 and the liquid crystal molecules 130 on the right side of the second projection pattern 118
Are arranged such that their major axes are downward-sloping in the figure.

【0009】このように、1画素内に、液晶分子の傾斜
方向の異なるドメインが、複数個画定される。第1及び
第2の突起パターン117及び118が、ドメインの境
界を画定する。第1及び第2の突起パターン117及び
118を、基板面内に関して相互に平行に配置すること
により、2種類のドメインを形成することができる。こ
れらの突起パターンを90°折り曲げることにより、合
計4種類のドメインが形成される。1画素内に複数のド
メインが形成されることにより、中間調表示状態におけ
る視角特性を改善することができる。
As described above, a plurality of domains having different inclination directions of liquid crystal molecules are defined in one pixel. First and second projection patterns 117 and 118 define the boundaries of the domain. By arranging the first and second projection patterns 117 and 118 in parallel with each other in the plane of the substrate, two types of domains can be formed. By bending these projection patterns by 90 °, a total of four types of domains are formed. By forming a plurality of domains in one pixel, viewing angle characteristics in a halftone display state can be improved.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図16に示した従来の
MVA型液晶表示装置の突起パターン117及び118
の縁近傍の液晶分子は、突起パターン117及び118
の形成されていない領域においては、電圧無印加時にほ
ぼ垂直配向する。ところが、突起パターン117及び1
18の縁の近傍の液晶分子は、突起パターンの斜面の影
響を受け、基板面に対して傾斜する。このため、液晶層
の厚さ方向に伝搬する光に対して複屈折効果が現れる。
この複屈折効果により、暗状態であるべきときに僅かに
光が透過し、コントラストの低下につながる。
The projection patterns 117 and 118 of the conventional MVA type liquid crystal display device shown in FIG.
The liquid crystal molecules near the edge of the projection pattern 117 and 118
In the region where is not formed, the liquid crystal molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied. However, the projection patterns 117 and 1
The liquid crystal molecules near the edge of 18 are affected by the slope of the projection pattern and are inclined with respect to the substrate surface. Therefore, a birefringence effect appears for light propagating in the thickness direction of the liquid crystal layer.
Due to this birefringence effect, light is transmitted slightly when it should be in a dark state, leading to a decrease in contrast.

【0011】突起パターンの斜面近傍の領域を遮光膜で
覆うことにより、暗状態時の光の漏れを防止することが
できる。ところが、遮光膜を配置すると明状態時にも光
が遮光され、透過率が低下してしまう。
By covering the area near the slope of the projection pattern with a light shielding film, it is possible to prevent light leakage in a dark state. However, when the light-shielding film is disposed, light is shielded even in the bright state, and the transmittance is reduced.

【0012】また、図16に示した従来のMVA型液晶
表示装置においては、電圧印加時に液晶分子130が傾
斜するが、突起パターン117及び118から遠い領域
の液晶分子の傾斜方向は直接的には定まらない。突起パ
ターン117及び118の近傍の液晶分子130aが傾
斜し、その傾斜が突起パターン117及び118から遠
い領域まで順次伝搬する。このようにして、突起パター
ン117及び118から遠い領域の液晶分子130の傾
斜方向が間接的に定まる。中間調表示状態の時には、電
場の歪みが小さいため、液晶分子の傾斜の伝搬速度が遅
くなる。このため、暗状態から中間調状態までの応答が
遅くなる。
In the conventional MVA type liquid crystal display device shown in FIG. 16, the liquid crystal molecules 130 are tilted when a voltage is applied, but the tilt direction of the liquid crystal molecules in regions far from the projection patterns 117 and 118 is directly. Not determined. The liquid crystal molecules 130a near the projection patterns 117 and 118 are inclined, and the inclination is sequentially propagated to a region far from the projection patterns 117 and 118. In this way, the tilt direction of the liquid crystal molecules 130 in the region far from the projection patterns 117 and 118 is indirectly determined. In the halftone display state, the propagation speed of the tilt of the liquid crystal molecules becomes slow because the electric field distortion is small. Therefore, the response from the dark state to the halftone state becomes slow.

【0013】また、MVA型液晶表示装置に設けられて
いる突起パターンの近傍において、光の透過損失が発生
しやすい。このため、ツイストネマチック型液晶表示装
置に比べて、透過率が低下する傾向がある。液晶表示装
置を据え置き用として使用する場合には、透過率の低下
は大きな問題にならない。ところが、携帯機器に搭載す
るためには、透過率をより高めることが望まれる。
Further, light transmission loss is likely to occur in the vicinity of the projection pattern provided in the MVA liquid crystal display device. For this reason, the transmittance tends to be lower than that of the twisted nematic liquid crystal display device. When the liquid crystal display device is used for stationary use, a decrease in transmittance does not cause a serious problem. However, in order to be mounted on a portable device, it is desired to further increase the transmittance.

【0014】本発明の目的は、基板の対向面上に設けら
れた突起パターンに起因する暗状態時の漏れ光を低減
し、かつ明状態時の透過率の低下を抑制した液晶表示装
置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device in which light leakage in a dark state due to a projection pattern provided on an opposing surface of a substrate is reduced and a decrease in transmittance in a bright state is suppressed. It is to be.

【0015】本発明の他の目的は、MVA型液晶表示装
置の応答特性を改善することである。
Another object of the present invention is to improve the response characteristics of an MVA type liquid crystal display device.

【0016】本発明の他の目的は、MVA型液晶表示装
置の透過率を改善することである。
Another object of the present invention is to improve the transmittance of an MVA type liquid crystal display device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、ある間隔を隔てて相互に平行に配置された第1及び
第2の基板と、前記第1及び第2の基板の間に、負の誘
電率異方性を有する液晶材料を充填して形成された液晶
層と、前記第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形
成され、少なくとも一方が画素を画定する第1及び第2
の電極と、前記第1の電極の対向面上に形成された突起
パターンと、前記第2の基板の対向面上に形成され、前
記第1の突起パターンとともに、液晶分子の傾斜方向の
揃ったドメインの境界の位置を規制するドメイン境界規
制手段と、前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の
対向面上に形成された配向膜であって、該配向膜の表面
上の液晶分子が膜面に対して垂直に配向するような配向
規制力を有する配向膜と、前記第1の基板の法線方向に
沿って見たとき、前記突起パターンの縁に沿うように配
置された補償手段であって、前記突起パターンの縁近傍
の液晶層の液晶分子が傾斜配向することに起因し、該液
晶層の厚さ方向に伝搬する光に作用する複屈折効果を軽
減する補償手段とを有する液晶表示装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, a first and a second substrate, which are arranged parallel to each other at a certain interval, are provided between the first and the second substrate. A liquid crystal layer formed by filling a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy; and first and second liquid crystal layers formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a pixel. 2
And the projection pattern formed on the opposing surface of the first electrode and the projection surface formed on the opposing surface of the second substrate, and the inclination directions of the liquid crystal molecules are aligned with the first projection pattern. A domain boundary regulating means for regulating the position of a domain boundary; and an alignment film formed on at least one of the opposing surfaces of the first and second substrates, wherein liquid crystal molecules on the surface of the alignment film are An alignment film having an alignment control force such that the alignment is perpendicular to a surface, and a compensation unit arranged along an edge of the projection pattern when viewed along a normal direction of the first substrate. And a compensating means for reducing a birefringence effect acting on light propagating in the thickness direction of the liquid crystal layer due to the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer near the edge of the projection pattern being tilt-aligned. A display device is provided.

【0018】補償手段が、突起パターンの縁近傍の液晶
分子の傾斜配向による複屈折効果を軽減する。このた
め、暗状態におけるこの部分の漏れ光を少なくすること
ができる。
The compensating means reduces the birefringence effect due to the oblique orientation of the liquid crystal molecules near the edge of the projection pattern. For this reason, it is possible to reduce the leakage light of this portion in the dark state.

【0019】本発明の他の観点によると、ある間隔を隔
てて相互に平行に配置された第1及び第2の基板と、前
記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性を有す
る液晶材料を充填して形成された液晶層と、前記第1及
び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成され、少なくと
も一方が画素を画定する第1及び第2の電極と、前記第
1及び第2の基板の少なくとも一方の対向面上に形成さ
れ、前記液晶層の液晶分子が膜面に対して垂直に配向す
るような配向規制力を有する配向膜と、前記第1の電極
の対向面上に設けられ、少なくとも基板面内の局所的な
一部の領域において一方向に長いパターンを有する第1
のドメイン境界規制手段であって、前記第1及び第2の
電極間に電圧を印加したとき、該第1のドメイン境界規
制手段の縁近傍の液晶分子を、該第1の電極から遠い方
の端部が該第1のドメイン規制手段から遠ざかる向きに
傾斜させる第1のドメイン境界規制手段と、前記第2の
基板の対向面上に設けられ、基板法線方向に沿って見た
とき、少なくとも基板面内の局所的な一部の領域におい
て前記第1のドメイン境界規制手段と平行もしくは重な
るように配置された第2のドメイン境界規制手段であっ
て、前記第1及び第2の電極間に電圧を印加したとき、
該第2のドメイン境界規制手段の内側の液晶分子を、該
第2のドメイン境界規制手段の長さ方向とほぼ平行な方
向に傾斜させる第2のドメイン境界規制手段とを有する
液晶表示装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, a negative dielectric constant is provided between the first and second substrates, which are arranged parallel to each other at a certain interval, and the first and second substrates. A liquid crystal layer formed by filling a liquid crystal material having anisotropy; first and second electrodes formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a pixel; An alignment film formed on at least one of opposing surfaces of the first and second substrates and having an alignment regulating force such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned perpendicular to a film surface; A first pattern provided on the opposing surface of the electrode and having a pattern that is long in one direction in at least a part of a local region in the substrate surface;
Wherein a voltage is applied between the first and second electrodes to cause liquid crystal molecules near the edge of the first domain boundary regulating means to move away from the first electrode. A first domain boundary regulating means having an end inclined in a direction away from the first domain regulating means, and at least one of a first domain boundary regulating means provided on a facing surface of the second substrate, when viewed along a substrate normal direction. A second domain boundary regulating unit disposed so as to be parallel to or overlap with the first domain boundary regulating unit in a local partial region in a substrate surface, wherein the second domain boundary regulating unit is provided between the first and second electrodes. When voltage is applied,
There is provided a liquid crystal display device having a second domain boundary regulating means for inclining liquid crystal molecules inside the second domain boundary regulating means in a direction substantially parallel to the length direction of the second domain boundary regulating means. Is done.

【0020】第1のドメイン境界規制手段に起因して液
晶分子が傾斜する方向と、第2のドメイン境界規制手段
に起因して液晶分子が傾斜する方向とが異なる。このた
め、液晶層内の液晶分子がベンド配列的に配列する。ベ
ンド配列的に配列するように傾斜方向が拘束されるた
め、配向変化が迅速に完了する。
The direction in which the liquid crystal molecules incline due to the first domain boundary regulating means is different from the direction in which the liquid crystal molecules incline due to the second domain boundary regulating means. Therefore, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are arranged in a bend arrangement. Since the inclination direction is restricted so as to be arranged in a bend arrangement, the orientation change is completed quickly.

【0021】本発明のさらに他の観点によると、ある間
隔を隔てて相互に平行に配置された第1及び第2の基板
と、前記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性
を有する液晶材料を充填して形成された液晶層と、前記
第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成され、少
なくとも一方が画素を画定する第1及び第2の電極と、
前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の対向面上に
形成され、基板面内の局所的な一部の領域内に、一方向
に長い少なくとも2本の平行なパターンを含む第1の領
域と、該第1の領域の間の第2の領域とが画定され、該
第2の領域が、前記液晶層の液晶分子が基板面に対して
垂直に配向するような配向規制力を有し、該第1の領域
が、垂直配向規制力を有しないか、もしくは該第2の領
域の垂直配向規制力よりも弱い垂直配向規制力を有する
配向膜とを有する液晶表示装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention, a negative dielectric constant is provided between the first and second substrates, which are arranged parallel to each other at a certain interval, and the first and second substrates. A liquid crystal layer formed by filling a liquid crystal material having anisotropy; and first and second electrodes formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a pixel. ,
A first region formed on at least one of the opposing surfaces of the first and second substrates and including at least two parallel patterns long in one direction in a partial local region on the substrate surface; And a second region between the first regions is defined, and the second region has an alignment control force such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned perpendicular to a substrate surface. And a liquid crystal display device in which the first region has no vertical alignment regulating force or an alignment film having a vertical alignment regulating force weaker than the vertical alignment regulating force of the second region.

【0022】第2の領域に接する液晶分子に加わる垂直
配向規制力が弱い。このため、この部分の液晶分子は、
垂直方向から傾斜した配向をする。第2の領域上の液晶
分子は、第2の領域の両脇の液晶分子の傾斜方向からの
影響により、第2の領域の長さ方向に傾斜する。
The vertical alignment control force applied to the liquid crystal molecules in contact with the second region is weak. Therefore, the liquid crystal molecules in this part are
The orientation is inclined from the vertical direction. The liquid crystal molecules on the second region tilt in the length direction of the second region due to the influence of the tilt direction of the liquid crystal molecules on both sides of the second region.

【0023】本発明のさらに他の観点によると、ある間
隔を隔てて相互に平行に配置された第1及び第2の基板
と、前記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性
を有する液晶材料を充填して形成された液晶層と、前記
第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成され、少
なくとも一方が多角形の画素を画定する第1及び第2の
電極と、前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の対
向面上に形成され、前記画素内に、該画素の頂点の各々
から画素内に向かって延び、相互に連結されたパターン
を有する第1の領域と、該第1の領域及び画素の縁によ
って周囲を画定された第2の領域とが画定され、該第2
の領域が、前記液晶層の液晶分子が基板面に対して垂直
に配向するような配向規制力を有し、該第1の領域が、
垂直配向規制力を有しないか、もしくは該第2の領域の
垂直配向規制力よりも弱い垂直配向規制力を有する配向
膜とを有する液晶表示装置が提供される。
According to yet another aspect of the present invention, a negative dielectric constant is provided between the first and second substrates, which are disposed parallel to each other at a certain interval, and the first and second substrates. A liquid crystal layer formed by filling a liquid crystal material having anisotropy; and first and second liquid crystal layers formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a polygonal pixel. And a pattern formed on the opposing surface of at least one of the first and second substrates and extending into the pixel from each of the vertices of the pixel and having an interconnected pattern. A first region and a second region defined by an edge of the first region and a pixel, the second region being defined by the second region;
Region has an alignment regulating force such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned perpendicular to the substrate surface, and the first region is
A liquid crystal display device having an alignment film having no vertical alignment control force or having a vertical alignment control force weaker than the vertical alignment control force of the second region is provided.

【0024】画素の縁の近傍の液晶分子は、電圧印加時
に、画素電極から遠い方の端部が画素の内部に向かうよ
うに傾斜する。画素の各辺の近傍に位置する液晶分子の
傾斜に影響された複数のドメインが形成される。このド
メインの境界が第1の領域の位置に固定される。
The liquid crystal molecules in the vicinity of the edge of the pixel are inclined such that the end farther from the pixel electrode is directed toward the inside of the pixel when a voltage is applied. A plurality of domains are formed which are influenced by the inclination of the liquid crystal molecules located near each side of the pixel. The boundary of this domain is fixed at the position of the first region.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1〜図4を参照して本発明の第
1の実施例による液晶表示装置について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0026】図1は、第1の実施例によるMVA型液晶
表示装置の平面図を示す。複数のゲートバスライン5が
図の行方向(横方向)に延在する。相互に隣り合う2本
のゲートバスライン5の間に、行方向に延在する容量バ
スライン8が配置されている。ゲートバスライン5と容
量バスライン8を絶縁膜が覆う。この絶縁膜の上に、図
の列方向(縦方向)に延在する複数のドレインバスライ
ン7が配置されている。
FIG. 1 is a plan view of an MVA type liquid crystal display device according to the first embodiment. A plurality of gate bus lines 5 extend in the row direction (lateral direction) in the figure. A capacity bus line 8 extending in the row direction is arranged between two gate bus lines 5 adjacent to each other. The insulating film covers the gate bus line 5 and the capacitance bus line 8. On this insulating film, a plurality of drain bus lines 7 extending in the column direction (vertical direction) of the drawing are arranged.

【0027】ゲートバスライン5とドレインバスライン
7との交差箇所に対応して、薄膜トランジスタ(TF
T)10が設けられている。TFT10のドレイン領域
は、対応するドレインバスライン7に接続されている。
ゲートバスライン5が、対応するTFT10のゲート電
極を兼ねる。
A thin film transistor (TF) corresponding to the intersection of the gate bus line 5 and the drain bus line 7
T) 10 is provided. The drain region of the TFT 10 is connected to the corresponding drain bus line 7.
The gate bus line 5 also serves as a gate electrode of the corresponding TFT 10.

【0028】ドレインバスライン7とTFT10とを層
間絶縁膜が覆う。2本のゲートバスライン5と2本のド
レインバスライン7とに囲まれた領域内に、画素電極1
2が配置されている。画素電極12は、対応するTFT
10のソース領域に接続されている。
The drain bus line 7 and the TFT 10 are covered with an interlayer insulating film. A pixel electrode 1 is provided in a region surrounded by two gate bus lines 5 and two drain bus lines 7.
2 are arranged. The pixel electrode 12 has a corresponding TFT
10 source regions.

【0029】容量バスライン8から分岐した補助容量支
線9が、画素電極12の縁に沿って延在している。容量
バスライン8及び補助容量支線9は、画素電極12との
間で補助容量を形成する。容量バスライン8の電位は任
意の電位に固定されている。
An auxiliary capacitance branch line 9 branched from the capacitance bus line 8 extends along the edge of the pixel electrode 12. The capacitance bus line 8 and the auxiliary capacitance branch line 9 form an auxiliary capacitance with the pixel electrode 12. The potential of the capacitance bus line 8 is fixed to an arbitrary potential.

【0030】ドレインバスライン7の電位が変動する
と、浮遊容量に起因する容量結合により画素電極12の
電位が変動する。図1の構成では、画素電極12が補助
容量を介して容量バスライン8に接続されているため、
画素電極12の電位変動を低減することができる。
When the potential of the drain bus line 7 fluctuates, the potential of the pixel electrode 12 fluctuates due to capacitive coupling caused by stray capacitance. In the configuration of FIG. 1, since the pixel electrode 12 is connected to the capacitance bus line 8 via the auxiliary capacitance,
Variation in the potential of the pixel electrode 12 can be reduced.

【0031】TFT基板及び対向基板(一般的に対向基
板側にカラーフィルタが設けられるため、対向基板をカ
ラーフィルタ(CF)基板と呼ぶ場合がある)の対向面
上に、それぞれ列方向に延在するジグザグパターンに沿
ってTFT側突起パターン17及びCF側突起パターン
18が形成されている。TFT側突起パターン17は行
方向に等間隔で配列し、その折れ曲がり点は、ゲートバ
スライン5及び容量バスライン8の上に位置する。CF
側突起パターン18は、TFT側突起パターン17とほ
ぼ合同のパターンを有し、相互に隣り合う2本のTFT
側突起パターン17のほぼ中央に配置されている。突起
パターン17及び18の幅は約10μmである。
The TFT substrate and the counter substrate (in general, a color filter is provided on the counter substrate side, so the counter substrate may be referred to as a color filter (CF) substrate). The TFT-side protrusion pattern 17 and the CF-side protrusion pattern 18 are formed along the zigzag pattern. The TFT-side projection patterns 17 are arranged at equal intervals in the row direction, and their bending points are located on the gate bus lines 5 and the capacitance bus lines 8. CF
The side projection pattern 18 has substantially the same pattern as the TFT side projection pattern 17, and includes two TFTs adjacent to each other.
It is arranged substantially at the center of the side projection pattern 17. The width of the projection patterns 17 and 18 is about 10 μm.

【0032】液晶セルの両側に偏光板が配置される。こ
の偏光板は、その偏光軸が突起タパーン17及び18の
各直線部分と45°で交わるように、クロスニコル配置
される。
Polarizers are arranged on both sides of the liquid crystal cell. This polarizing plate is arranged in a crossed Nicols state so that its polarization axis intersects each linear portion of the projection tapans 17 and 18 at 45 °.

【0033】図2は、図1の一点鎖線A2−A2におけ
るTFT部分の断面図を示し、図3は、図1の一点鎖線
A3−A3における画素電極部分の断面図を示す。TF
T基板35と対向基板36とが、相互にある間隙を隔て
て平行に配置されている。TFT基板35と対向基板3
6との間に液晶材料29が充填されている。液晶材料2
9の液晶分子は、負の誘電率異方性を有する。
FIG. 2 is a sectional view of the TFT portion taken along the dashed line A2-A2 in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of the pixel electrode portion taken along the dashed line A3-A3 in FIG. TF
The T substrate 35 and the counter substrate 36 are arranged in parallel with a gap therebetween. TFT substrate 35 and counter substrate 3
6 is filled with a liquid crystal material 29. Liquid crystal material 2
Nine liquid crystal molecules have negative dielectric anisotropy.

【0034】図2に示すように、ガラス基板1の対向面
上に、ゲートバスライン5が形成されている。ゲートバ
スライン5は、厚さ100nmのAl膜と厚さ50nm
のTi膜とをスパッタリングにより堆積した後、この2
層をパターニングして形成される。Al膜とTi膜のエ
ッチングは、BCl3とCl2との混合ガスを用いた反応
性イオンエッチングにより行う。
As shown in FIG. 2, a gate bus line 5 is formed on the opposite surface of the glass substrate 1. The gate bus line 5 includes an Al film having a thickness of 100 nm and a thickness of 50 nm.
After depositing a Ti film of
It is formed by patterning a layer. The etching of the Al film and the Ti film is performed by reactive ion etching using a mixed gas of BCl 3 and Cl 2 .

【0035】ゲートバスライン5を覆うように、ガラス
基板1の上にゲート絶縁膜40が形成されている。ゲー
ト絶縁膜40は、厚さ400nmのSiN膜であり、プ
ラズマ励起型化学気相成長(PE−CVD)により形成
される。
A gate insulating film 40 is formed on glass substrate 1 so as to cover gate bus line 5. The gate insulating film 40 is a SiN film having a thickness of 400 nm, and is formed by plasma enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD).

【0036】ゲート絶縁膜40の表面上に、ゲートバス
ライン5を跨ぐように活性領域41が配置されている。
活性領域41は、厚さ30nmのノンドープアモルファ
スSi膜であり、PE−CVDにより形成される。活性
領域41の表面のうち、ゲートバスライン5の上方の領
域をチャネル保護膜42が覆う。チャネル保護膜42
は、厚さ140nmのSiN膜である。チャネル保護膜
42は、図1においてTFT10のチャネル領域を覆う
ようにパターニングされている。
An active region 41 is arranged on the surface of gate insulating film 40 so as to straddle gate bus line 5.
The active region 41 is a non-doped amorphous Si film having a thickness of 30 nm, and is formed by PE-CVD. The channel protection film 42 covers a region of the surface of the active region 41 above the gate bus line 5. Channel protective film 42
Is a 140 nm thick SiN film. The channel protective film 42 is patterned so as to cover the channel region of the TFT 10 in FIG.

【0037】チャネル保護膜42の形成は下記の方法で
行う。まず、基板全面に形成したSiN膜の表面をフォ
トレジスト膜で覆う。ゲートバスライン5をフォトマス
クとして用い、ガラス基板1の背面から露光することに
より、レジストパターンの、図1の行方向に平行な縁を
画定することができる。図1の列方向に平行な縁は、通
常のフォトマスクを用いて露光することにより画定す
る。
The formation of the channel protective film 42 is performed by the following method. First, the surface of the SiN film formed on the entire surface of the substrate is covered with a photoresist film. By exposing from the back surface of the glass substrate 1 using the gate bus line 5 as a photomask, an edge of the resist pattern parallel to the row direction in FIG. 1 can be defined. The edge parallel to the column direction in FIG. 1 is defined by exposure using a normal photomask.

【0038】フォトレジスト膜を現像した後、緩衝フッ
酸系のエッチャントを用いてエッチングすることによ
り、SiN膜をパターニングする。なお、フッ素系ガス
を用いたRIEにより、SiN膜をパターニングしても
よい。SiN膜のパターニング後、レジストパターンを
除去する。ここまでの工程でチャネル保護膜42が形成
される。
After developing the photoresist film, the SiN film is patterned by etching using a buffered hydrofluoric acid-based etchant. The SiN film may be patterned by RIE using a fluorine-based gas. After patterning the SiN film, the resist pattern is removed. The channel protection film 42 is formed by the steps described above.

【0039】活性領域41の上面のうち、チャネル保護
膜42の両側の領域上に、それぞれソース電極44及び
ドレイン電極46が形成されている。ソース電極44及
びドレイン電極46は、共に厚さ30nmのn+型アモ
ルファスSi膜、厚さ20nmのTi膜、厚さ75nm
のAl膜、及び厚さ80nmのTi膜がこの順番に積層
された積層構造を有する。ゲートバスライン5、ゲート
絶縁膜40、活性領域41、ソース電極44、及びドレ
イン電極46によりTFT10が構成される。
A source electrode 44 and a drain electrode 46 are formed on regions on both sides of the channel protection film 42 on the upper surface of the active region 41, respectively. The source electrode 44 and the drain electrode 46 are both an n + -type amorphous Si film having a thickness of 30 nm, a Ti film having a thickness of 20 nm, and a thickness of 75 nm.
And a Ti film having a thickness of 80 nm are stacked in this order. The gate bus line 5, the gate insulating film 40, the active region 41, the source electrode 44, and the drain electrode 46 constitute the TFT 10.

【0040】活性領域41、ソース電極44及びドレイ
ン電極46は、一つのエッチングマスクを用いてパター
ニングされる。これらの膜のエッチングは、BCl3
Cl2との混合ガスを用いたRIEにより行う。このと
き、ゲートバスライン5の上方においては、チャネル保
護膜42がエッチング停止層として働く。
The active region 41, the source electrode 44 and the drain electrode 46 are patterned using one etching mask. Etching of these films is performed by RIE using a mixed gas of BCl 3 and Cl 2 . At this time, above the gate bus line 5, the channel protective film 42 functions as an etching stop layer.

【0041】保護絶縁膜48の上に、画素電極12が形
成されている。画素電極12は、厚さ70nmのインジ
ウム錫オキサイド(ITO)膜であり、保護絶縁膜48
を貫通するコンタクトホール50内を経由してソース電
極44に接続されている。ITO膜の成膜は、DCマグ
ネトロンスパッタリングにより行う。ITO膜のパター
ニングは、しゅう酸系のエッチャントを用いたウェット
エッチングにより行う。画素電極12及び保護絶縁膜4
8を、配向膜28が覆う。
The pixel electrode 12 is formed on the protective insulating film 48. The pixel electrode 12 is an indium tin oxide (ITO) film having a thickness of 70 nm, and a protective insulating film 48.
Is connected to the source electrode 44 via the inside of a contact hole 50 penetrating therethrough. The ITO film is formed by DC magnetron sputtering. The patterning of the ITO film is performed by wet etching using an oxalic acid-based etchant. Pixel electrode 12 and protective insulating film 4
8 is covered with an alignment film 28.

【0042】次に、対向基板36の構成について説明す
る。ガラス基板27の対向面上に、カラーフィルタ51
が形成されている。カラーフィルタ51の表面の、TF
T10に対向する領域上にCr等からなる遮光膜52が
形成されている。遮光膜52を覆うように、カラーフィ
ルタ51の表面上にITOからなる共通電極54が形成
されている。共通電極54の表面を配向膜28が覆う。
Next, the configuration of the counter substrate 36 will be described. A color filter 51 is provided on the opposite surface of the glass substrate 27.
Are formed. TF on the surface of the color filter 51
A light-shielding film 52 made of Cr or the like is formed on a region facing T10. A common electrode 54 made of ITO is formed on the surface of the color filter 51 so as to cover the light shielding film 52. The orientation film 28 covers the surface of the common electrode 54.

【0043】図3に示す画素電極部分について説明す
る。ガラス基板1の表面上に容量バスライン8が形成さ
れている。容量バスライン8は、図2に示すゲートバス
ライン5の形成と同一の工程で形成される。容量バスラ
イン8を覆うように、ガラス基板1の表面上にゲート絶
縁膜40及び保護絶縁膜48が形成されている。保護絶
縁膜48の表面上に画素電極12が形成されている。
The pixel electrode portion shown in FIG. 3 will be described. A capacitance bus line 8 is formed on the surface of the glass substrate 1. The capacitance bus line 8 is formed in the same step as the formation of the gate bus line 5 shown in FIG. A gate insulating film 40 and a protective insulating film 48 are formed on the surface of the glass substrate 1 so as to cover the capacitance bus line 8. The pixel electrode 12 is formed on the surface of the protective insulating film 48.

【0044】画素電極12の表面上に、TFT側突起パ
ターン17が形成されている。TFT側突起パターン1
7は、ポリイミド系のフォトレジストを塗布し、このレ
ジスト膜を図1に示すようにパターニングすることによ
り形成される。TFT側突起パターン17及び画素電極
12の表面を配向膜28が覆う。
On the surface of the pixel electrode 12, a TFT-side projection pattern 17 is formed. TFT side projection pattern 1
7 is formed by applying a polyimide-based photoresist and patterning the resist film as shown in FIG. The alignment film 28 covers the surface of the TFT-side protrusion pattern 17 and the pixel electrode 12.

【0045】TFT基板35に対向するガラス基板27
の対向面上に、カラーフィルタ51が形成されている。
カラーフィルタ51の一部の表面上に遮光膜52が形成
されている。遮光膜52を覆うように、カラーフィルタ
51の表面上に共通電極54が形成されている。共通電
極54の表面上に、CF側突起パターン18が形成され
ている。CF側突起パターン18は、TFT側突起パタ
ーン17の形成と同様の方法で形成される。CF側突起
パターン18及び共通電極54の表面を配向膜28が覆
う。
Glass substrate 27 facing TFT substrate 35
A color filter 51 is formed on the facing surface of.
A light-shielding film 52 is formed on a part of the surface of the color filter 51. A common electrode 54 is formed on the surface of the color filter 51 so as to cover the light shielding film 52. The CF-side projection pattern 18 is formed on the surface of the common electrode 54. The CF-side projection pattern 18 is formed by the same method as the formation of the TFT-side projection pattern 17. The orientation film 28 covers the surfaces of the CF-side projection pattern 18 and the common electrode 54.

【0046】画像表示を行う場合には、共通電極54に
一定のコモン電圧を印加し、画素電極12に、フレーム
ごとに極性の反転する画像信号を印加する。共通電極5
4に対して画素電極12が正極性の時に液晶層に印加さ
れる電圧と、負極性の時のそれとが等しければ、画素電
極12が正極性の時の透過率と負極性の時の透過率とが
等しくなり、安定した表示を得ることができる。
To display an image, a constant common voltage is applied to the common electrode 54, and an image signal whose polarity is inverted for each frame is applied to the pixel electrode 12. Common electrode 5
4, if the voltage applied to the liquid crystal layer when the pixel electrode 12 has a positive polarity is equal to the voltage applied when the pixel electrode 12 has a negative polarity, the transmittance when the pixel electrode 12 has a positive polarity and the transmittance when the pixel electrode 12 has a negative polarity Are equal, and a stable display can be obtained.

【0047】ガラス基板1の、対向面とは反対側の表面
上に、屈折率異方性を有する補償部材21が形成されて
いる。補償部材21は、基板の法線方向に沿って見たと
き、TFT側突起パターン17の縁に沿って、もしくは
その斜面にほぼ重なるように配置されている。TFT側
突起パターン17の縁近傍の液晶分子は、突起パターン
17の斜面の影響により、基板面に対して傾斜してい
る。この傾斜により、液晶層の厚さ方向に伝搬する光に
複屈折効果を及ぼす。補償部材21は、この複屈折効果
を軽減するような屈折率異方性を有する。ガラス基板2
7の、対向面とは反対側の表面上にも、突起パターン1
8に対応して同様の補償部材22が形成されている。
A compensating member 21 having a refractive index anisotropy is formed on the surface of the glass substrate 1 opposite to the facing surface. The compensating member 21 is arranged along the edge of the TFT-side protrusion pattern 17 or substantially overlapping the slope thereof when viewed along the normal direction of the substrate. The liquid crystal molecules near the edge of the TFT-side projection pattern 17 are inclined with respect to the substrate surface due to the influence of the slope of the projection pattern 17. This inclination exerts a birefringent effect on light propagating in the thickness direction of the liquid crystal layer. The compensating member 21 has a refractive index anisotropy that reduces the birefringence effect. Glass substrate 2
7 also has a projection pattern 1 on the surface opposite to the facing surface.
A similar compensating member 22 is formed corresponding to FIG.

【0048】暗状態のときに、突起パターン17及び1
8の縁近傍の液晶層の複屈折効果が、補償部材21及び
22の屈折率異方性による複屈折効果により打ち消され
る。このため、暗状態時における突起パターン17及び
18の縁近傍の漏れ光を少なくすることができる。
In the dark state, the projection patterns 17 and 1
The birefringence effect of the liquid crystal layer near the edge of 8 is canceled by the birefringence effect of the compensation members 21 and 22 due to the refractive index anisotropy. Therefore, light leakage near the edges of the projection patterns 17 and 18 in the dark state can be reduced.

【0049】斜め方向から見たときにも複屈折効果を十
分補償するためには、ガラス基板1及び27をできるだ
け薄くすることが好ましい。図2及び図3では、ガラス
基板を用いる場合を説明したが、ガラス基板の代わりに
厚さ数十μm程度の薄いフィルム基板を用いる場合に、
斜め方向についても複屈折効果が十分補償されるであろ
う。
In order to sufficiently compensate for the birefringence effect even when viewed from an oblique direction, it is preferable to make the glass substrates 1 and 27 as thin as possible. 2 and 3, the case where a glass substrate is used has been described. However, when a thin film substrate having a thickness of about several tens of μm is used instead of the glass substrate,
The birefringence effect will also be sufficiently compensated for in oblique directions.

【0050】次に、図4を参照して、図3に示した補償
部材22の作製方法について説明する。TFT基板35
側の補償部材21の作製方法も、以下に説明する方法と
同様である。
Next, a method for manufacturing the compensating member 22 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. TFT substrate 35
The method of manufacturing the compensation member 21 on the side is the same as the method described below.

【0051】ガラス基板27の、突起パターン18が形
成された面とは反対側の表面上に、ITOからなる厚さ
100nmの透明電極層60を形成する。図1に示すよ
うに、突起パターン18は、局所的に、第1の方向に平
行な部分と、それに直交する第2の方向に平行な部分と
を含む。まず、最初に、透明電極層60の表面の全領域
を、第1の方向にラビングする。
A 100 nm thick transparent electrode layer 60 made of ITO is formed on the surface of the glass substrate 27 opposite to the surface on which the projection patterns 18 are formed. As shown in FIG. 1, the projection pattern 18 locally includes a portion parallel to the first direction and a portion parallel to the second direction orthogonal to the first direction. First, the entire area of the surface of the transparent electrode layer 60 is rubbed in the first direction.

【0052】次に、突起パターン18のうち第1の方向
に平行な部分が並んでいる領域をレジストパターンでマ
スクする。レジストパターンで覆われていない領域を、
第2の方向にラビングする。その後、レジストパターン
を除去する。すなわち、局所的には、ラビング方向が突
起パターン18の延在する方向と平行になる。
Next, a region of the projection pattern 18 where portions parallel to the first direction are arranged is masked with a resist pattern. Areas not covered by the resist pattern
Rub in the second direction. After that, the resist pattern is removed. That is, locally, the rubbing direction is parallel to the direction in which the projection pattern 18 extends.

【0053】紫外線キュアラブル液晶材料に、1重量%
の光重合開始剤を添加したものを透明電極層60の表面
上に塗布し、厚さ2.5μmの紫外線キュアラブル液晶
層61を形成する。紫外線キュアラブル液晶材料とし
て、例えば、化学式
1% by weight of UV-curable liquid crystal material
The ultraviolet-curable liquid crystal layer 61 having a thickness of 2.5 μm is formed by applying the photopolymerization initiator to the surface of the transparent electrode layer 60. As UV curable liquid crystal material, for example, chemical formula

【0054】[0054]

【化1】CH2=CHCOO−C64−C64−C37 Embedded image CH 2 CHCHCOO—C 6 H 4 —C 6 H 4 —C 3 H 7

【0055】で表されるモノアクリレートを用いること
ができる。このモノアクリレートは、室温で液晶相を示
す。この液晶材料の相転移温度Tniは52℃、屈折率
異方性Δnは0.160、誘電率異方性Δεは0.7で
ある。紫外線キュアラブル液晶層61内の液晶分子は、
その長軸が透明電極層60のラビング方向に平行になる
ように配向する。
The monoacrylate represented by the following formula can be used. This monoacrylate shows a liquid crystal phase at room temperature. The liquid crystal material has a phase transition temperature Tni of 52 ° C., a refractive index anisotropy Δn of 0.160, and a dielectric anisotropy Δε of 0.7. The liquid crystal molecules in the ultraviolet cure liquid crystal layer 61 are:
It is oriented so that its major axis is parallel to the rubbing direction of the transparent electrode layer 60.

【0056】紫外線キュアラブル液晶層61の上に、そ
の表面にほぼ接するように透明電極板62を配置する。
透明電極層60と透明電極板62との間に、波高値60
Vの矩形波電圧を印加する。電圧印加により、紫外線キ
ュアラブル液晶層61内の液晶分子がチルトする。チル
ト角は印加電圧に依存する。
On the ultraviolet curable liquid crystal layer 61, a transparent electrode plate 62 is disposed so as to be almost in contact with the surface thereof.
A peak value of 60 is provided between the transparent electrode layer 60 and the transparent electrode plate 62.
A rectangular wave voltage of V is applied. The liquid crystal molecules in the ultraviolet cure liquid crystal layer 61 are tilted by the application of the voltage. The tilt angle depends on the applied voltage.

【0057】電圧を印加した状態で、フォトマスク63
を介して紫外線キュアラブル液晶層61に紫外線を照射
する。フォトマスク63の表面のうち、突起パターン1
8の斜面に対応する領域以外の領域に遮光パターンが形
成されている。照射する紫外線の強度は、例えば0.8
mW/cm2である。
With the voltage applied, the photomask 63
UV light is applied to the UV cure liquid crystal layer 61 through the. On the surface of the photomask 63, the projection pattern 1
The light-shielding pattern is formed in a region other than the region corresponding to the slope 8. The intensity of the irradiated ultraviolet light is, for example, 0.8
mW / cm 2 .

【0058】紫外線の照射により、紫外線キュアラブル
液晶層61のうち突起パターン18の斜面に対応する部
分において重合反応が生ずる。その後、基板を洗浄し、
重合していない紫外線キュアラブル液晶材料を除去す
る。このようにして、図3に示した補償部材22が形成
される。
By the irradiation of ultraviolet rays, a polymerization reaction occurs in a portion of the ultraviolet cure liquid crystal layer 61 corresponding to the slope of the projection pattern 18. After that, wash the substrate,
The uncured UV curable liquid crystal material is removed. Thus, the compensating member 22 shown in FIG. 3 is formed.

【0059】上記条件で形成した補償部材22は、突起
パターン18に平行な方向を遅相軸とする屈折率異方性
を有する。そのリタデーションは約10nmである。透
明電極層60と透明電極板62との間に印加する電圧を
変えることにより、補償部材22の屈折率異方性Δnを
変えることができる。
The compensating member 22 formed under the above conditions has a refractive index anisotropy whose slow axis is a direction parallel to the projection pattern 18. Its retardation is about 10 nm. By changing the voltage applied between the transparent electrode layer 60 and the transparent electrode plate 62, the refractive index anisotropy Δn of the compensating member 22 can be changed.

【0060】次に、図5及び図6を参照して、第2の実
施例による液晶表示装置について説明する。第2の実施
例による液晶表示装置では、第1の実施例の図3に示さ
れた補償部材21及び22が設けられていない。液晶層
の複屈折効果は、突起パターン自体の有する屈折率異方
性により補償される。その他の構成は、第1の実施例に
よる液晶表示装置の構成と同様である。
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the liquid crystal display device according to the second embodiment, the compensating members 21 and 22 shown in FIG. 3 of the first embodiment are not provided. The birefringence effect of the liquid crystal layer is compensated by the refractive index anisotropy of the projection pattern itself. Other configurations are the same as those of the liquid crystal display device according to the first embodiment.

【0061】図5は、第2の実施例による液晶表示装置
の突起パターン18の近傍の断面図を示す。なお、TF
T基板35側の突起パターンも、図5に示した突起パタ
ーン18と同様の構成である。
FIG. 5 is a sectional view showing the vicinity of the projection pattern 18 of the liquid crystal display device according to the second embodiment. Note that TF
The protrusion pattern on the T substrate 35 side has the same configuration as the protrusion pattern 18 shown in FIG.

【0062】突起パターン18は、その縁近傍の縁端部
18aと、両側の縁端部18aの間の内奥部18bとに
区分される。縁端部18aは屈折率異方性を有し、内奥
部18bはほとんど屈折率異方性を有さない。縁端部1
8aが有する屈折率異方性による複屈折効果により、そ
の近傍の傾斜した液晶分子29aに起因する複屈折効果
が補償される。
The projection pattern 18 is divided into an edge 18a near the edge and an inner portion 18b between the edges 18a on both sides. The edge 18a has a refractive index anisotropy, and the inner part 18b has almost no refractive index anisotropy. Rim 1
The birefringence effect due to the refractive index anisotropy of 8a compensates for the birefringence effect caused by the tilted liquid crystal molecules 29a in the vicinity.

【0063】図6を参照して、第2の実施例による液晶
表示装置の突起パターンの作製方法について説明する。
共通電極54の表面を、突起パターンと平行な方向にラ
ビングする。共通電極54の表面上に、厚さ1.5μm
の紫外線キュアラブル液晶層65を形成する。紫外線キ
ュアラブル液晶層65は、第1の実施例の図4に示した
紫外線キュアラブル液晶層61と同様の材料で形成され
る。
Referring to FIG. 6, a method of forming a projection pattern of the liquid crystal display according to the second embodiment will be described.
The surface of the common electrode 54 is rubbed in a direction parallel to the projection pattern. 1.5 μm thick on the surface of the common electrode 54
The ultraviolet curable liquid crystal layer 65 is formed. The ultraviolet-curable liquid crystal layer 65 is formed of the same material as the ultraviolet-curable liquid crystal layer 61 of the first embodiment shown in FIG.

【0064】紫外線キュアラブル液晶層65の表面にほ
ぼ接するように、電極板66を配置する。電極板66に
は、突起パターンの内奥部18bとなるべき領域に対応
した透明電極パターン67、及び透明電極パターン67
の両側に配置された他の透明電極パターン68が設けら
れている。
The electrode plate 66 is arranged so as to be almost in contact with the surface of the ultraviolet cure liquid crystal layer 65. The electrode plate 66 includes a transparent electrode pattern 67 corresponding to a region to be the inner back portion 18 b of the projection pattern, and a transparent electrode pattern 67.
Are provided with other transparent electrode patterns 68 arranged on both sides.

【0065】共通電極54と透明電極パターン67との
間に、矩形波電圧e1が印加され、共通電極54と透明
電極パターン68との間に、矩形波電圧e2が印加され
る。電圧e1は、電圧e2よりも高い。紫外線キュアラ
ブル液晶層65の内奥部18bとなるべき領域に、厚さ
方向の大きな電界が発生する。このため、この部分の液
晶分子が、基板面に対してほぼ垂直に配向する。縁端部
18aとなるべき領域には、比較的小さな電界しか発生
しないため、この部分の液晶分子は基板面に対して傾斜
する。
A rectangular wave voltage e1 is applied between the common electrode 54 and the transparent electrode pattern 67, and a rectangular wave voltage e2 is applied between the common electrode 54 and the transparent electrode pattern 68. Voltage e1 is higher than voltage e2. A large electric field in the thickness direction is generated in a region to be the inner back portion 18b of the ultraviolet cure liquid crystal layer 65. Therefore, the liquid crystal molecules in this portion are aligned almost perpendicularly to the substrate surface. Since only a relatively small electric field is generated in the region to be the edge 18a, the liquid crystal molecules in this portion are inclined with respect to the substrate surface.

【0066】この状態で、フォトマスク69を介して、
紫外線キュアラブル液晶層65のうち突起パターンを形
成すべき領域に紫外線70を照射する。紫外線の照射に
より、紫外線キュアラブル液晶層65の突起パターンを
形成すべき領域内で重合反応が生ずる。紫外線の照射
後、基板を洗浄し、重合の生じていない紫外線キュアラ
ブル液晶材料を除去する。このようにして、図5に示す
突起パターン18が形成される。
In this state, through the photomask 69,
A region of the ultraviolet cure liquid crystal layer 65 where a projection pattern is to be formed is irradiated with ultraviolet light 70. By the irradiation of the ultraviolet rays, a polymerization reaction occurs in a region of the ultraviolet cure liquid crystal layer 65 where a projection pattern is to be formed. After the irradiation with the ultraviolet rays, the substrate is washed to remove the ultraviolet-curable liquid crystal material free from polymerization. Thus, the projection pattern 18 shown in FIG. 5 is formed.

【0067】TFT基板35側の突起パターン17も、
同様の方法で作製される。なお、TFT基板35には、
画素ごとに分離された画素電極が形成されている。この
ため、すべてのTFTを導通状態としておき、ドレイン
バスラインと電極板66との間に矩形波電圧を印加す
る。TFTが導通状態とされているため、全ての画素電
極に矩形波電圧が印加され、紫外線キュアラブル液晶層
内に電界が発生する。
The projection pattern 17 on the TFT substrate 35 side is also
It is produced in a similar manner. The TFT substrate 35 has
A pixel electrode separated for each pixel is formed. For this reason, all the TFTs are kept conductive, and a rectangular wave voltage is applied between the drain bus line and the electrode plate 66. Since the TFT is in a conductive state, a rectangular wave voltage is applied to all the pixel electrodes, and an electric field is generated in the ultraviolet curable liquid crystal layer.

【0068】次に、図7を参照して、第3の実施例によ
る液晶表示装置について説明する。第1の実施例におい
ては、図3に示すように、突起パターン17及び18の
双方とも誘電体材料で形成されていたが、第3の実施例
では、一方の突起パターンの表面が導電性材料で形成さ
れている。その他の構成は、第1の実施例の場合と同様
である。なお、図3に示す補償部材21及び22は、必
要に応じて配置すればよい。
Next, a liquid crystal display according to a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, as shown in FIG. 3, both the projection patterns 17 and 18 are formed of a dielectric material. However, in the third embodiment, the surface of one of the projection patterns is made of a conductive material. It is formed with. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The compensating members 21 and 22 shown in FIG. 3 may be arranged as needed.

【0069】図7(A)は、第3の実施例による液晶表
示装置の概略部分断面図を示す。TFT基板35の画素
電極12の上に、TFT側突起パターン17が形成され
ている。TFT基板35側の垂直配向膜28が、突起パ
ターン17及び画素電極12を覆う。対向基板36側の
カラーフィルタ51の表面上に、誘電体材料からなる突
起パターン18aが形成されている。
FIG. 7A is a schematic partial sectional view of a liquid crystal display according to the third embodiment. The TFT-side projection pattern 17 is formed on the pixel electrode 12 of the TFT substrate 35. The vertical alignment film 28 on the TFT substrate 35 covers the projection pattern 17 and the pixel electrode 12. On the surface of the color filter 51 on the counter substrate 36 side, a projection pattern 18a made of a dielectric material is formed.

【0070】共通電極54Aが、カラーフィルタ51及
び誘電体突起パターン18aを覆う。誘電体突起パター
ン18aと、共通電極54Aのうち誘電体突起パターン
18aを覆う部分18bとがCF側突起パターン18を
構成する。対向基板36側の配向膜28が、共通電極5
4Aを覆う。
The common electrode 54A covers the color filter 51 and the dielectric projection pattern 18a. The dielectric projection pattern 18a and the portion 18b of the common electrode 54A that covers the dielectric projection pattern 18a constitute the CF-side projection pattern 18. The alignment film 28 on the counter substrate 36 side is
Cover 4A.

【0071】図7(B)は、電圧印加時の液晶分子の傾
斜方向を示すための液晶層の平面図である。画素電極1
2と共通電極54Aとの間に所定の電圧を印加すると、
液晶層29内の液晶分子が傾斜する。突起パターン17
の斜面近傍の液晶分子29aは、画素電極12から遠い
方の端部が突起パターン17の中心から遠ざかる向きに
傾斜する。
FIG. 7B is a plan view of the liquid crystal layer for indicating the tilt direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied. Pixel electrode 1
When a predetermined voltage is applied between 2 and the common electrode 54A,
The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 29 are tilted. Projection pattern 17
The liquid crystal molecules 29a in the vicinity of the inclined surface are inclined such that the end farther from the pixel electrode 12 moves away from the center of the projection pattern 17.

【0072】突起パターン18の表面は導電性材料で形
成されているため、電界が突起パターン18の表面に集
中し、突起パターン18の表面に沿った等電位面が発生
する。このため、突起パターン18の表面近傍の液晶分
子は、突起パターン18の表面に平行になる向きに倒れ
る。突起パターン18の頂上近傍の液晶分子29bは、
突起パターン18の両脇の液晶分子から均等な影響を受
ける。このため、液晶分子29bは、突起パターン18
の延在する方向に向かって傾斜する。
Since the surface of the projection pattern 18 is formed of a conductive material, the electric field is concentrated on the surface of the projection pattern 18 and an equipotential surface along the surface of the projection pattern 18 is generated. Therefore, the liquid crystal molecules near the surface of the projection pattern 18 fall in a direction parallel to the surface of the projection pattern 18. The liquid crystal molecules 29b near the top of the projection pattern 18 are:
The liquid crystal molecules on both sides of the projection pattern 18 are equally affected. For this reason, the liquid crystal molecules 29 b
Inclined toward the direction in which.

【0073】突起パターン17と18との間の領域の液
晶分子は、液晶分子29aと29bとの傾斜方向の中間
の向きに傾斜する。すなわち、液晶分子が、基板面内方
向に関してベンド配列的に配列する。
The liquid crystal molecules in the region between the projection patterns 17 and 18 are tilted in the middle direction between the liquid crystal molecules 29a and 29b. That is, the liquid crystal molecules are arranged in a bend arrangement in the in-plane direction of the substrate.

【0074】図16に示したように、TFT基板35と
対向基板36との外側に、偏光板がクロスニコル配置さ
れている。偏光板の偏光軸30は、図7(B)の突起パ
ターン17及び18の延在する方向と45°で交わる。
液晶分子が偏光板の偏光軸30と平行な方向に傾斜して
いる領域を、液晶層の厚さ方向に伝搬する光は、偏光軸
を旋回させない。このため、液晶分子が偏光軸と45°
で交わる方向に傾斜している領域は暗くなり、突起パタ
ーン17と18との間に黒い線が現れる。
As shown in FIG. 16, a polarizing plate is arranged in a crossed Nicols outside the TFT substrate 35 and the counter substrate 36. The polarization axis 30 of the polarizing plate intersects the extending direction of the projection patterns 17 and 18 of FIG. 7B at 45 °.
Light propagating in the thickness direction of the liquid crystal layer in a region where the liquid crystal molecules are inclined in a direction parallel to the polarization axis 30 of the polarizing plate does not rotate the polarization axis. Therefore, the liquid crystal molecules are at 45 ° with respect to the polarization axis.
The region inclined in the direction intersecting becomes dark, and a black line appears between the projection patterns 17 and 18.

【0075】第3の実施例の液晶表示装置の、暗状態か
ら1/4中間調状態になり、再度暗状態に戻るまでの応
答時間を測定したところ、図16に示した従来のMVA
型液晶表示装置の応答時間よりも25%短かった。これ
は、電圧印加時に液晶分子が基板面内でベンド配列する
ため、傾斜方向がより早く確定するためと考えられる。
When the response time of the liquid crystal display device of the third embodiment from the dark state to the 1/4 halftone state and back to the dark state was measured, the conventional MVA shown in FIG. 16 was measured.
25% shorter than the response time of a liquid crystal display device. This is presumably because the liquid crystal molecules bend in the plane of the substrate when a voltage is applied, so that the tilt direction is determined more quickly.

【0076】第3の実施例においては、図7(B)に示
す液晶分子29bの傾斜方向が導電性突起パターン18
の長さ方向と平行になるが、図の上向きか下向きかは決
定しない。このため、傾斜方向が180°異なる2つの
ドメインが発生する場合がある。ドメイン境界の位置が
固定されないと、表示品質が低下する。ドメイン境界の
位置のばらつきに起因する表示品質の低下を防止するた
めに、一方の基板の対向面上に、突起パターン17及び
18と交差するもう一つの誘電体突起パターンを設けて
もよい。交差する誘電体突起パターンの両側の液晶分子
は、相互に180°異なる方向に倒れる傾向を有するた
め、ドメイン境界が、突起パターン17及び18と交差
する突起パターンの位置に固定される。
In the third embodiment, the inclination direction of the liquid crystal molecules 29b shown in FIG.
Is parallel to the length direction, but it is not determined whether the figure is upward or downward. For this reason, two domains whose inclination directions are different by 180 ° may occur. If the position of the domain boundary is not fixed, the display quality will deteriorate. Another dielectric projection pattern intersecting the projection patterns 17 and 18 may be provided on the opposing surface of one substrate in order to prevent a decrease in display quality due to variations in the position of the domain boundary. Since the liquid crystal molecules on both sides of the intersecting dielectric protrusion pattern tend to fall in directions different from each other by 180 °, the domain boundary is fixed at the position of the protrusion pattern intersecting with the protrusion patterns 17 and 18.

【0077】上記第3の実施例では、突起パターンの一
方を導電性の突起パターンとしたが、導電性突起パター
ンの代わりに、対向面上に、液晶層の誘電率よりも小さ
な誘電率を有する誘電体膜を形成し、その表面に窪みパ
ターンを形成してもよい。この場合、基板間に電圧を印
加したとき、導電性突起パターンが形成されている場合
と同様の分布の電界が発生する。このため、導電性突起
パターンを設けた場合と同様の液晶分子配列が得られ
る。
In the third embodiment, one of the projecting patterns is a conductive projecting pattern. However, instead of the conductive projecting pattern, a dielectric constant smaller than that of the liquid crystal layer is provided on the facing surface. A dielectric film may be formed, and a depression pattern may be formed on the surface. In this case, when a voltage is applied between the substrates, an electric field having the same distribution as in the case where the conductive projection pattern is formed is generated. For this reason, the same liquid crystal molecule arrangement as in the case where the conductive projection pattern is provided can be obtained.

【0078】また、第3の実施例では、ドメインの境界
を規制するために、基板の対向面上に誘電体材料からな
る突起パターンを形成したが、この突起パターンを形成
する代わりに、画素電極にスリットを形成してもよい。
画素電極にスリットを設けた場合のスリット近傍の電界
分布は、誘電体突起を設けた場合の電界分布に近似す
る。このため、画素電極にスリットを形成しても、誘電
体突起パターンを形成した場合と同様の液晶分子の配向
を実現することができる。
In the third embodiment, a projection pattern made of a dielectric material is formed on the opposing surface of the substrate in order to regulate the boundaries between domains. Instead of forming this projection pattern, a pixel electrode is formed. May be formed with a slit.
The electric field distribution near the slit when the slit is provided in the pixel electrode approximates the electric field distribution when the dielectric protrusion is provided. Therefore, even if a slit is formed in the pixel electrode, the same orientation of liquid crystal molecules as in the case where the dielectric protrusion pattern is formed can be realized.

【0079】次に、図8を参照して、第4の実施例によ
る液晶表示装置について説明する。図8は、第4の実施
例による液晶表示装置の概略部分断面図を示す。TFT
基板35の構成は、図7に示した第3の実施例のTFT
基板35の構成と同様である。
Next, a liquid crystal display according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic partial sectional view of a liquid crystal display according to the fourth embodiment. TFT
The structure of the substrate 35 is the same as that of the TFT of the third embodiment shown in FIG.
The configuration is the same as that of the substrate 35.

【0080】対向基板36のカラーフィルタ51の表面
上に共通電極54が形成されている。垂直配向膜28B
が、共通電極54Bの表面を覆う。垂直配向膜28Bの
うち、図7(A)の導電性突起パターン18に対応する
領域28aの配向規制力が破壊されるか、または弱めら
れている。以下、配向規制力が破壊されるかもしくは弱
められた領域を、非配向規制領域と呼ぶ。非配向規制領
域は、例えば垂直配向膜に紫外線や赤外レーザ等のエネ
ルギビームを選択的に照射することにより形成すること
ができる。
A common electrode 54 is formed on the surface of the color filter 51 of the counter substrate 36. Vertical alignment film 28B
Covers the surface of the common electrode 54B. In the vertical alignment film 28B, the alignment control force in the region 28a corresponding to the conductive projection pattern 18 in FIG. 7A is broken or weakened. Hereinafter, a region where the alignment control force is destroyed or weakened is referred to as a non-alignment control region. The non-alignment control region can be formed, for example, by selectively irradiating the vertical alignment film with an energy beam such as an ultraviolet ray or an infrared laser.

【0081】電圧無印加時に、配向膜28B内のの非配
向規制領域28a以外の領域上の液晶分子は、基板面に
対してほぼ垂直に配向する。非配向規制領域28aに接
する液晶分子は、垂直に配向する力が弱いため、基板面
に対してやや傾斜する。非配向規制領域28aのほぼ中
央の液晶分子は、その両脇の液晶分子の影響を受けるた
め、液晶分子の傾斜方向は、非配向規制領域28aの長
さ方向に平行になると思われる。
When no voltage is applied, the liquid crystal molecules on regions other than the non-alignment control region 28a in the alignment film 28B are aligned almost perpendicular to the substrate surface. The liquid crystal molecules in contact with the non-alignment control region 28a are slightly inclined with respect to the substrate surface because of a weak vertical alignment force. Since the liquid crystal molecules at substantially the center of the non-alignment control region 28a are affected by the liquid crystal molecules on both sides thereof, the tilt direction of the liquid crystal molecules is considered to be parallel to the length direction of the non-alignment control region 28a.

【0082】基板間に電圧を印加すると、非配向規制領
域28a上の液晶分子は、非配向規制領域28aの長さ
方向に、より大きく傾く。このため、非配向規制領域2
8aは、図7(A)に示した導電性突起パターン18と
同様の効果を奏する。
When a voltage is applied between the substrates, the liquid crystal molecules on the non-alignment control region 28a tilt more greatly in the length direction of the non-alignment control region 28a. Therefore, the non-alignment control region 2
8a has the same effect as the conductive projection pattern 18 shown in FIG.

【0083】次に、図9を参照して、第5の実施例によ
る液晶表示装置について説明する。
Next, a liquid crystal display device according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.

【0084】図9(A)は、第5の実施例による液晶表
示装置の部分断面図を示す。第3の実施例では、図7に
示したようにTFT側の突起パターン17と、CF側の
導電性突起パターン18とが、基板面内に関して交互に
配置されていた。第5の実施例では、基板法線方向に沿
って見たとき、TFT側突起パターン17とCF側突起
パターン18とが重なる。
FIG. 9A is a partial sectional view of a liquid crystal display according to the fifth embodiment. In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the protrusion patterns 17 on the TFT side and the conductive protrusion patterns 18 on the CF side are alternately arranged in the substrate plane. In the fifth embodiment, the TFT-side projection pattern 17 and the CF-side projection pattern 18 overlap when viewed along the substrate normal direction.

【0085】図9(B)は、電圧印加時の液晶分子の傾
斜方向を示すための液晶層の平面図である。画素電極1
2と共通電極54Aとの間に所定の電圧を印加すると、
液晶層29内の液晶分子が傾斜する。突起パターン17
の斜面近傍の液晶分子29cは、画素電極12から遠い
方の端部が突起パターン17の中心から離れる向きに傾
斜する。突起パターン18の頂上近傍の液晶分子29d
は、突起パターン18の延在する方向に傾斜する。突起
パターン17及び18の中央と縁との間の領域にある液
晶分子は、液晶分子29cの傾斜方向と液晶分子29d
の傾斜方向との中間の方向に倒れる。すなわち、突起パ
ターン17及び18の近傍において、液晶分子がスプレ
イ配列する。
FIG. 9B is a plan view of the liquid crystal layer for showing the tilt direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied. Pixel electrode 1
When a predetermined voltage is applied between 2 and the common electrode 54A,
The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 29 are tilted. Projection pattern 17
The liquid crystal molecules 29c in the vicinity of the inclined surface are inclined such that the end farther from the pixel electrode 12 is away from the center of the projection pattern 17. Liquid crystal molecules 29d near the top of the projection pattern 18
Are inclined in the direction in which the projection pattern 18 extends. The liquid crystal molecules in the region between the center and the edge of the projection patterns 17 and 18 are caused by the inclination direction of the liquid crystal molecules 29c and the liquid crystal molecules 29d.
Falls in the middle direction from the inclination direction. That is, the liquid crystal molecules are arranged in a splay arrangement in the vicinity of the projection patterns 17 and 18.

【0086】このように、導電性突起パターン18が、
誘電性突起パターン17と重なるように配置されている
ため、突起パターンの頂上のほぼ中央部の液晶分子の傾
斜方向が、突起パターン17及び18の延在する方向に
拘束される。このため、導電性突起パターン18が設け
られていない場合に比べて、電圧印加時の液晶分子の配
向変化が、より迅速になると考えられる。
As described above, the conductive projection pattern 18
Since the liquid crystal molecules are arranged so as to overlap with the dielectric protrusion pattern 17, the inclination direction of the liquid crystal molecules at the approximate center of the top of the protrusion pattern is restricted by the direction in which the protrusion patterns 17 and 18 extend. For this reason, it is considered that the orientation change of the liquid crystal molecules at the time of applying the voltage becomes faster than in the case where the conductive projection pattern 18 is not provided.

【0087】また、TFT側突起パターン17とCF側
突起パターン18とが重なっていることにより、2つの
突起間に比較的大きな電界が発生する。このため、液晶
分子の配向変化が迅速に行われ、応答特性が向上すると
考えられる。
Further, since the TFT-side protrusion pattern 17 and the CF-side protrusion pattern 18 overlap, a relatively large electric field is generated between the two protrusions. Therefore, it is considered that the orientation of the liquid crystal molecules is rapidly changed, and the response characteristics are improved.

【0088】次に、図10及び図11を参照して、第6
の実施例による液晶表示装置について説明する。
Next, referring to FIG. 10 and FIG.
The liquid crystal display device according to the embodiment will be described.

【0089】図10は、第6の実施例による液晶表示装
置の断面図を示す。TFT基板側の配向膜28Cの一部
に、非配向規制領域28aが形成され、対向基板36の
共通電極54の表面上に、誘電体突起パターン18が形
成されている。基板法線方向に沿って見たとき、非配向
規制領域28aと誘電体突起パターン18とが重なる。
FIG. 10 is a sectional view of a liquid crystal display according to the sixth embodiment. The non-alignment control region 28a is formed in a part of the alignment film 28C on the TFT substrate side, and the dielectric protrusion pattern 18 is formed on the surface of the common electrode 54 of the counter substrate 36. When viewed along the normal direction of the substrate, the non-alignment control region 28a and the dielectric protrusion pattern 18 overlap.

【0090】図11は、第6の実施例による液晶表示装
置の平面図を示す。ゲートバスライン5、ドレインバス
ライン7、TFT10、及び画素電極12の構成は、図
1に示した第1の実施例による液晶表示装置の構成と同
様である。なお、図11では、図1に示されていた容量
バスライン8の記載が省略されている。図11の一点鎖
線A10−A10における断面図が図10に相当する。
CF側誘電体突起パターン18及び非配向規制領域28
aが、画素電極12のほぼ中央を、ドレインバスライン
7に平行な方向に縦断している。
FIG. 11 is a plan view of a liquid crystal display according to the sixth embodiment. The configuration of the gate bus line 5, the drain bus line 7, the TFT 10, and the pixel electrode 12 is the same as the configuration of the liquid crystal display according to the first embodiment shown in FIG. Note that, in FIG. 11, the description of the capacitance bus line 8 shown in FIG. 1 is omitted. A cross-sectional view taken along a dashed line A10-A10 in FIG. 11 corresponds to FIG.
CF-side dielectric protrusion pattern 18 and non-alignment control region 28
“a” extends substantially in the center of the pixel electrode 12 in a direction parallel to the drain bus line 7.

【0091】画素電極12と共通電極54との間に電圧
を印加すると、誘電体突起パターン18の斜面近傍の液
晶分子29eは、対向基板36から遠い方の端部が、誘
電体突起パターン18の中央から遠ざかる向きに傾斜す
る。非配向規制領域28aの中心部近傍の液晶分子29
fは、非配向規制領域28aの長さ方向(図11におい
て縦方向)に傾斜する。従って、図9に示した第5の実
施例の場合と同様に、液晶分子がスプレイ配向する。こ
のため、非配向規制領域28aが設けられていない場合
に比べて、電圧印加時の液晶分子の配向変化が、より迅
速になると考えられる。
When a voltage is applied between the pixel electrode 12 and the common electrode 54, the liquid crystal molecules 29 e near the inclined surface of the dielectric projection pattern 18 have an end farther from the opposing substrate 36 and the dielectric projection pattern 18 Tilt away from the center. Liquid crystal molecules 29 near the center of the non-alignment control region 28a
f is inclined in the length direction (vertical direction in FIG. 11) of the non-alignment control region 28a. Therefore, the liquid crystal molecules are splay-aligned as in the case of the fifth embodiment shown in FIG. Therefore, it is considered that the change in the alignment of the liquid crystal molecules at the time of applying the voltage is more rapid than in the case where the non-alignment control region 28a is not provided.

【0092】画素電極12の縁近傍にある液晶分子29
gは、電界の乱れにより、縁と直交する方向に、かつ画
素電極12の内側に向かって傾斜する。画素電極12の
縦方向の縁と、誘電体突起パターン18との間の液晶分
子は、液晶分子29fの傾斜方向と液晶分子29gの傾
斜方向との中間の方向に傾斜する。
The liquid crystal molecules 29 near the edge of the pixel electrode 12
g is inclined in a direction perpendicular to the edge and toward the inside of the pixel electrode 12 due to the disturbance of the electric field. The liquid crystal molecules between the vertical edge of the pixel electrode 12 and the dielectric projection pattern 18 are inclined in a direction intermediate between the inclination directions of the liquid crystal molecules 29f and the liquid crystal molecules 29g.

【0093】図11において、画素電極12の上側及び
下側の縁近傍の液晶分子は、画素電極12の内側に向か
って倒れる。このため、突起パターン18の中央の液晶
分子29fの傾斜方向は図の縦方向に規定されるが、そ
の向きは相互に反対である。これにより、画素の内部
に、ドメイン境界が発生する。図10のTFT基板35
の配向膜28Cと画素電極12との間に、非配向規制領
域28aと直交する向きの誘電体突起パターンを配置す
ることにより、ドメイン境界を、この誘電体突起パター
ンの位置に固定させることができる。
In FIG. 11, the liquid crystal molecules near the upper and lower edges of the pixel electrode 12 fall toward the inside of the pixel electrode 12. Therefore, the tilt direction of the liquid crystal molecules 29f at the center of the projection pattern 18 is defined in the vertical direction in the figure, but the directions are opposite to each other. As a result, a domain boundary occurs inside the pixel. The TFT substrate 35 of FIG.
By arranging a dielectric protrusion pattern orthogonal to the non-alignment control region 28a between the alignment film 28C and the pixel electrode 12, the domain boundary can be fixed at the position of the dielectric protrusion pattern. .

【0094】次に、図12を参照して、第7の実施例に
よる液晶表示装置について説明する。
Next, a liquid crystal display according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG.

【0095】図12は、第7の実施例による液晶表示装
置の平面図を示す。ゲートバスライン5、ドレインバス
ライン7、TFT10、及び画素電極12の構成は、図
1に示した第1の実施例による液晶表示装置の構成と同
様である。なお、図11では、図1に示されていた容量
バスライン8の記載が省略されている。TFT基板もし
くは対向基板の配向膜の一部に、非配向規制領域28b
が形成されている。なお、いずれの基板にも、ドメイン
境界を規定する突起パターンは形成されていない。
FIG. 12 is a plan view of a liquid crystal display according to the seventh embodiment. The configuration of the gate bus line 5, the drain bus line 7, the TFT 10, and the pixel electrode 12 is the same as the configuration of the liquid crystal display according to the first embodiment shown in FIG. Note that, in FIG. 11, the description of the capacitance bus line 8 shown in FIG. 1 is omitted. A non-alignment control region 28b is formed on a part of the alignment film of the TFT substrate or the counter substrate.
Are formed. It should be noted that no projection pattern defining a domain boundary is formed on any of the substrates.

【0096】画素電極12の形状は、TFT10の形状
に整合した切り欠きを有するが、基本的には長方形で近
似できる。非配向規制領域28bは、この長方形の頂点
の各々から、画素内に向かって延びている。各頂点から
延びた非配向規制領域28bは、画素の内部で相互に連
結されている。
The shape of the pixel electrode 12 has a notch matching the shape of the TFT 10, but can be basically approximated by a rectangle. The non-alignment control region 28b extends from each of the vertices of the rectangle toward the inside of the pixel. The non-alignment control regions 28b extending from each vertex are connected to each other inside the pixel.

【0097】画素電極12の一つの頂点で交わる2つの
辺の近傍の液晶分子の傾斜方向は平行ではない。このた
め、2つの辺の間にドメイン境界が発生する。第7の実
施例では、頂点から画素内に向かって非配向規制領域2
8bが延びているため、非配向規制領域28bがドメイ
ン境界になる。すなわち、画素電極12の一つの辺と非
配向規制領域28bとにより、ひとつのドメインが画定
される。
The tilt directions of the liquid crystal molecules near two sides intersecting at one vertex of the pixel electrode 12 are not parallel. Therefore, a domain boundary occurs between the two sides. In the seventh embodiment, the non-alignment control region 2
Since the extension 8b extends, the non-alignment regulation region 28b becomes a domain boundary. That is, one domain is defined by one side of the pixel electrode 12 and the non-alignment control region 28b.

【0098】第7の実施例では、突起パターンを用いる
ことなく、非配向規制領域によってドメイン境界の位置
を拘束している。このため、突起パターンに起因する光
透過率の低下を防止することができる。
In the seventh embodiment, the position of the domain boundary is restricted by the non-alignment control region without using a projection pattern. For this reason, it is possible to prevent a decrease in light transmittance due to the projection pattern.

【0099】次に、図13を参照して、第8の実施例に
よる液晶表示装置について説明する。
Next, a liquid crystal display according to an eighth embodiment will be described with reference to FIG.

【0100】図13(A)及び(B)は、液晶表示装置
の1画素内のある局所的な部分の平面図を示す。垂直配
向膜の配向規制力が破壊されるかもしくは弱められた2
本の非配向規制領域28cが、相互に平行に配置されて
いる。電圧無印加時には、図13(A)に示すように、
2本の非配向規制領域28cの間に位置する液晶分子2
9iが、基板面に対してほぼ垂直に配向する。
FIGS. 13A and 13B are plan views of a local portion within one pixel of the liquid crystal display device. The alignment regulating force of the vertical alignment film is destroyed or weakened 2
The non-alignment control regions 28c are arranged in parallel with each other. When no voltage is applied, as shown in FIG.
The liquid crystal molecules 2 located between the two non-alignment control regions 28c
9i are oriented substantially perpendicular to the substrate surface.

【0101】非配向規制領域28cの内側の液晶分子2
9hは、この領域の垂直配向規制力が弱いため、垂直方
向からやや傾斜する。その傾斜方向は、非配向規制領域
28cの長さ方向に一致する。これは、非配向規制領域
28cの両側の液晶分子から均等な影響を受けることに
より、両側のいずれの方向にも偏らないためと考えられ
る。従って、両側の液晶分子からの影響が弱まれば、非
配向規制領域28cの内側の液晶分子の傾斜方向はラン
ダムになるであろう。非配向規制領域28cによって液
晶分子の傾斜方向を拘束するためには、その幅を、ある
上限値よりも細くする必要がある。発明者らの実験によ
ると、非配向規制領域28cの幅が5μmのとき、その
内側の液晶分子は、非配向規制領域28cn長さ方向に
傾斜した。
The liquid crystal molecules 2 inside the non-alignment control region 28c
9h is slightly inclined from the vertical direction because the vertical alignment regulating force in this region is weak. The inclination direction corresponds to the length direction of the non-alignment control region 28c. This is presumably because the liquid crystal molecules on both sides of the non-alignment control region 28c uniformly affect the liquid crystal molecules so that the liquid crystal molecules are not biased in either direction. Therefore, if the influence from the liquid crystal molecules on both sides is weakened, the inclination direction of the liquid crystal molecules inside the non-alignment control region 28c will be random. In order to restrict the tilt direction of the liquid crystal molecules by the non-alignment control region 28c, it is necessary to make the width smaller than a certain upper limit. According to experiments by the inventors, when the width of the non-alignment control region 28c is 5 μm, the liquid crystal molecules inside the non-alignment control region 28c are inclined in the length direction of the non-alignment control region 28cn.

【0102】図13(B)は、電圧印加時の液晶分子の
配向状態を示す。非配向規制領域28cの内側の液晶分
子29hは、電圧無印加時における傾斜方向により大き
く傾斜する。2本の非配向規制領域28cの間の液晶分
子29iは、液晶分子29hの傾斜に影響を受け、非配
向規制領域28cの長さ方向と平行な方向に傾斜する。
FIG. 13B shows the orientation of liquid crystal molecules when a voltage is applied. The liquid crystal molecules 29h inside the non-alignment control region 28c tilt more greatly in the tilt direction when no voltage is applied. The liquid crystal molecules 29i between the two non-alignment control regions 28c are affected by the tilt of the liquid crystal molecules 29h and tilt in a direction parallel to the length direction of the non-alignment control regions 28c.

【0103】このように、非配向規制領域28cを設け
ることにより、突起パターンを設けなくても、液晶分子
の傾斜方向を拘束することが可能になる。突起パターン
が設けられていないため、突起パターンに起因する光透
過率の低下を防止することができる。
As described above, by providing the non-alignment control region 28c, it is possible to restrict the tilt direction of the liquid crystal molecules without providing a projection pattern. Since no projection pattern is provided, a decrease in light transmittance due to the projection pattern can be prevented.

【0104】配向膜としてJSR社製のJALS−68
4、液晶材料としてメルク社製のMJ961213Rを
用い、非配向規制領域28cの幅を5μm、間隔を35
μm、セル厚を4.25μmとした液晶セルを作製し
た。偏光板を、その偏光軸方向が、非配向規制領域28
cの長さ方向と45°で交わるようにクロスニコル配置
した。この液晶表示装置の透過率を測定したところ、2
5%以上の最大透過率が確認された。なお、非配向規制
領域28cを形成するために照射した紫外線の強度は、
4000mJ/cm2である。
As an alignment film, JALS-68 manufactured by JSR Corporation was used.
4. Using MJ9621313R manufactured by Merck as a liquid crystal material, the width of the non-alignment control region 28c is 5 μm, and the interval is 35 μm.
A liquid crystal cell having a cell thickness of 4.25 μm was prepared. The polarizing plate is set so that its polarization axis direction is
The crossed Nicols were arranged so as to cross the length direction of c at 45 °. When the transmittance of this liquid crystal display device was measured,
A maximum transmittance of 5% or more was confirmed. Note that the intensity of the ultraviolet light applied to form the non-alignment control region 28c is:
4000 mJ / cm 2 .

【0105】次に、図14を参照して、第9の実施例に
よる液晶表示装置について説明する。
Next, a liquid crystal display according to a ninth embodiment will be described with reference to FIG.

【0106】図14は、第9の実施例による液晶表示装
置の明状態における液晶分子の配向状態を示す平面図で
ある。第9の実施例による液晶表示装置は、液晶層内に
カイラル剤が添加されている点で、第8の実施例による
液晶表示装置と異なる。その他の構成は、第8の実施例
による液晶表示装置の構成と同様である。カイラル剤と
して、チッソ社製のCM31を用い、液晶材料に対する
カイラル剤の濃度を4.8重量%とした。
FIG. 14 is a plan view showing the alignment state of liquid crystal molecules in the bright state of the liquid crystal display according to the ninth embodiment. The liquid crystal display according to the ninth embodiment differs from the liquid crystal display according to the eighth embodiment in that a chiral agent is added in the liquid crystal layer. Other configurations are the same as those of the liquid crystal display device according to the eighth embodiment. As the chiral agent, CM31 manufactured by Chisso was used, and the concentration of the chiral agent with respect to the liquid crystal material was 4.8% by weight.

【0107】第9の実施例による液晶表示装置の明状態
を観察したところ、非配向規制領域28cの中央部を光
が透過し、隣り合う2本の非配向規制領域28cの間に
4本の暗い線が現れていることがわかった。液晶分子の
傾斜方向が偏光板の偏光軸に平行な領域は複屈折性を示
さないため、電圧印加時にも暗い領域になる。4本の暗
い線が現れるのは、一つの非配向規制領域28cから隣
の非配向規制領域28cに変位するに従って、液晶分子
の長軸方向が捩れているためと考えられる。また、非配
向規制領域28cの中央部においては、液晶分子は非配
向規制領域28cの長さ方向に傾斜していると思われ
る。捩れの角度は、暗い線の本数が4本であることか
ら、相互に隣り合う非配向規制領域28cの間で360
°であると考えられる。
When the bright state of the liquid crystal display device according to the ninth embodiment was observed, light was transmitted through the central portion of the non-alignment control region 28c, and four light beams were transmitted between two adjacent non-alignment control regions 28c. It turned out that a dark line appeared. A region where the tilt direction of the liquid crystal molecules is parallel to the polarization axis of the polarizing plate does not exhibit birefringence, and therefore becomes a dark region even when a voltage is applied. It is considered that the four dark lines appear because the major axis direction of the liquid crystal molecules is twisted as one non-alignment control region 28c is displaced to the adjacent non-alignment control region 28c. At the center of the non-alignment control region 28c, it is considered that the liquid crystal molecules are inclined in the length direction of the non-alignment control region 28c. Since the number of dark lines is four, the angle of twist is 360 degrees between the non-orientation control regions 28c adjacent to each other.
° is considered.

【0108】第9の実施例においては、明状態において
も暗い線が現れるため、従来のものに比べて透過率の点
で改善は見られないが、カイラル剤により液晶分子の傾
斜方向が決定されるため、暗状態から中間調状態への応
答速度が速くなると期待される。
In the ninth embodiment, a dark line appears even in a bright state, so that there is no improvement in transmittance as compared with the conventional one, but the tilt direction of the liquid crystal molecules is determined by the chiral agent. Therefore, it is expected that the response speed from the dark state to the halftone state is increased.

【0109】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments,
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0110】[0110]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
MVA型液晶表示装置の突起パターンの縁近傍の液晶分
子の傾斜に起因する液晶層の複屈折効果を軽減し、暗状
態時の光漏れを防止することができる。また、電圧印加
時に、基板面内方向に関して液晶分子がベンド配列する
ように、突起パターンもしくはスリットを設けることに
より、応答特性を向上させることができる。
As described above, according to the present invention,
The birefringence effect of the liquid crystal layer due to the inclination of the liquid crystal molecules near the edge of the projection pattern of the MVA liquid crystal display device can be reduced, and light leakage in a dark state can be prevented. In addition, the response characteristics can be improved by providing a projection pattern or a slit so that the liquid crystal molecules bend in the in-plane direction when a voltage is applied.

【0111】垂直配向膜の一部の領域の配向規制力を破
壊するかもしくは弱めることにより、電圧印加時の液晶
分子の傾斜方向を拘束することができる。突起パターン
を配置することなく傾斜方向を拘束することができるた
め、突起パターンに起因する透過率の低下を防止するこ
とができる。
By destroying or weakening the alignment regulating force in a part of the vertical alignment film, the tilt direction of the liquid crystal molecules when a voltage is applied can be restricted. Since the inclination direction can be restricted without disposing the projection pattern, a decrease in transmittance due to the projection pattern can be prevented.

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

【図1】第1の実施例によるMVA型液晶表示装置の平
面図である。
FIG. 1 is a plan view of an MVA liquid crystal display device according to a first embodiment.

【図2】第1の実施例によるMVA型液晶表示装置のT
FT部分の断面図である。
FIG. 2 shows T of the MVA type liquid crystal display device according to the first embodiment.
It is sectional drawing of FT part.

【図3】第1の実施例によるMVA型液晶表示装置の画
素電極部分の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a pixel electrode portion of the MVA liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図4】第1の実施例によるMVA型液晶表示装置の製
造方法を説明するための基板及びマスクの断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a substrate and a mask for describing a method of manufacturing the MVA liquid crystal display device according to the first embodiment.

【図5】第2の実施例によるMVA型液晶表示装置の突
起パターンの断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a projection pattern of an MVA liquid crystal display device according to a second embodiment.

【図6】第2の実施例によるMVA型液晶表示装置の製
造方法を説明するための基板及びマスクの断面図であ
る。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a substrate and a mask for describing a method of manufacturing an MVA liquid crystal display device according to a second embodiment.

【図7】第3の実施例による液晶表示装置の断面図及び
平面図である。
FIG. 7 is a sectional view and a plan view of a liquid crystal display device according to a third embodiment.

【図8】第4の実施例による液晶表示装置の断面図であ
る。
FIG. 8 is a sectional view of a liquid crystal display according to a fourth embodiment.

【図9】第5の実施例による液晶表示装置の断面図及び
平面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view and a plan view of a liquid crystal display according to a fifth embodiment.

【図10】第6の実施例による液晶表示装置の断面図で
ある。
FIG. 10 is a sectional view of a liquid crystal display according to a sixth embodiment.

【図11】第6の実施例による液晶表示装置の平面図で
ある。
FIG. 11 is a plan view of a liquid crystal display device according to a sixth embodiment.

【図12】第7の実施例による液晶表示装置の平面図で
ある。
FIG. 12 is a plan view of a liquid crystal display according to a seventh embodiment.

【図13】第8の実施例による液晶表示装置の液晶分子
の配列状態を説明するための平面図である。
FIG. 13 is a plan view for explaining an alignment state of liquid crystal molecules of a liquid crystal display device according to an eighth embodiment.

【図14】第9の実施例による液晶表示装置の液晶分子
の配列状態を説明するための平面図である。
FIG. 14 is a plan view for explaining an alignment state of liquid crystal molecules of a liquid crystal display device according to a ninth embodiment.

【図15】従来の垂直配向型液晶表示装置の動作原理を
説明するための概略断面図である。
FIG. 15 is a schematic sectional view for explaining the operation principle of a conventional vertical alignment type liquid crystal display device.

【図16】従来のMVA型液晶表示装置の断面図であ
る。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional MVA liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、27 ガラス基板 5 ゲートバスライン 7 ドレインバスライン 8 容量バスライン 9 補助容量支線 10 TFT 12 画素電極 17、18 突起パターン 22 補償部材 28 配向膜 28a〜28c 非配向規制領域 29 液晶材料 29a〜29i 液晶分子 30 偏光軸 35 TFT基板 36 対向基板 40 ゲート絶縁膜 41 活性領域 44 ソース電極 46 ドレイン電極 48 保護絶縁膜 51 カラーフィルタ 54 共通電極 60 透明電極層 61、65 紫外線キュアラブル液晶層 62 透明電極板 63、69 フォトマスク 64、70 紫外線 66 電極板 67、68 透明電極パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 27 Glass substrate 5 Gate bus line 7 Drain bus line 8 Capacity bus line 9 Auxiliary capacity branch line 10 TFT 12 Pixel electrode 17, 18 Projection pattern 22 Compensation member 28 Alignment film 28a-28c Non-alignment regulation area 29 Liquid crystal material 29a-29i Liquid crystal molecules 30 Polarization axis 35 TFT substrate 36 Counter substrate 40 Gate insulating film 41 Active region 44 Source electrode 46 Drain electrode 48 Protective insulating film 51 Color filter 54 Common electrode 60 Transparent electrode layer 61, 65 UV curable liquid crystal layer 62 Transparent electrode plate 63 , 69 Photomask 64, 70 Ultraviolet light 66 Electrode plate 67, 68 Transparent electrode pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 貴啓 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 中村 公昭 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 小池 善郎 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2H090 HA03 HA04 HA05 HB13X HC10 JA03 JA04 JA05 JC03 KA04 LA01 LA04 LA15 MA01 MA07 MA15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Takahiro Sasaki, Inventor 4-1-1, Kamidadanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Kimiaki Nakamura 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 Fujitsu Co., Ltd. (72) Inventor Yoshiro Koike 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term within Fujitsu Co., Ltd. (reference) 2H090 HA03 HA04 HA05 HB13X HC10 JA03 JA04 JA05 JC03 KA04 LA01 LA04 LA15 MA01 MA07 MA15

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ある間隔を隔てて相互に平行に配置され
た第1及び第2の基板と、 前記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性を有
する液晶材料を充填して形成された液晶層と、 前記第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成さ
れ、少なくとも一方が画素を画定する第1及び第2の電
極と、 前記第1の電極の対向面上に形成された突起パターン
と、 前記第2の基板の対向面上に形成され、前記第1の突起
パターンとともに、液晶分子の傾斜方向の揃ったドメイ
ンの境界の位置を規制するドメイン境界規制手段と、 前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の対向面上に
形成された配向膜であって、該配向膜の表面上の液晶分
子が膜面に対して垂直に配向するような配向規制力を有
する配向膜と、 前記第1の基板の法線方向に沿って見たとき、前記突起
パターンの縁に沿うように配置された補償手段であっ
て、前記突起パターンの縁近傍の液晶層の液晶分子が傾
斜配向することに起因し、該液晶層の厚さ方向に伝搬す
る光に作用する複屈折効果を軽減する補償手段とを有す
る液晶表示装置。
1. A liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is provided between a first substrate and a second substrate disposed in parallel with each other at a certain interval, and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer formed by filling; first and second electrodes formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a pixel; A projection pattern formed on a surface of the substrate; and a domain boundary regulation formed on an opposite surface of the second substrate to regulate a position of a boundary of a domain in which the liquid crystal molecules are aligned in an inclined direction together with the first projection pattern. Means, an alignment film formed on at least one of the opposing surfaces of the first and second substrates, wherein the liquid crystal molecules on the surface of the alignment film are aligned perpendicular to the film surface. An alignment film having a regulating force, along a normal direction of the first substrate. When viewed from above, the compensation means is arranged along the edge of the projection pattern, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer in the vicinity of the edge of the projection pattern is tilted orientation, the thickness of the liquid crystal layer A liquid crystal display device comprising: a compensator for reducing a birefringence effect acting on light propagating in a direction.
【請求項2】 前記補償手段が、前記第1の基板の非対
向面上に、前記突起パターンの縁に沿って配置され、屈
折率異方性を有する材料で形成された光学部材である請
求項1に記載の液晶表示装置。
2. The optical member according to claim 1, wherein the compensating means is an optical member formed on a non-opposing surface of the first substrate along an edge of the projection pattern and formed of a material having a refractive index anisotropy. Item 2. The liquid crystal display device according to item 1.
【請求項3】 前記突起パターンが、その縁近傍の屈折
率異方性を有する第1の部分と、中央部の屈折率異方性
を有しないかもしくは該第1の部分より小さな屈折率異
方性を有する第2の部分とを含み、前記第1の部分が前
記補償手段を兼ねる請求項1に記載の液晶表示装置。
3. The projection pattern has a first portion having a refractive index anisotropy near an edge thereof and a refractive index anisotropy at a central portion which does not have a refractive index anisotropy or is smaller than the first portion. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a second portion having anisotropy, wherein the first portion also serves as the compensation unit.
【請求項4】 ある間隔を隔てて相互に平行に配置され
た第1及び第2の基板と、 前記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性を有
する液晶材料を充填して形成された液晶層と、 前記第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成さ
れ、少なくとも一方が画素を画定する第1及び第2の電
極と、 前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の対向面上に
形成され、前記液晶層の液晶分子が膜面に対して垂直に
配向するような配向規制力を有する配向膜と、 前記第1の電極の対向面上に設けられ、少なくとも基板
面内の局所的な一部の領域において一方向に長いパター
ンを有する第1のドメイン境界規制手段であって、前記
第1及び第2の電極間に電圧を印加したとき、該第1の
ドメイン境界規制手段の縁近傍の液晶分子を、該第1の
電極から遠い方の端部が該第1のドメイン規制手段から
遠ざかる向きに傾斜させる第1のドメイン境界規制手段
と、 前記第2の基板の対向面上に設けられ、基板法線方向に
沿って見たとき、少なくとも基板面内の局所的な一部の
領域において前記第1のドメイン境界規制手段と平行も
しくは重なるように配置された第2のドメイン境界規制
手段であって、前記第1及び第2の電極間に電圧を印加
したとき、該第2のドメイン境界規制手段の内側の液晶
分子を、該第2のドメイン境界規制手段の長さ方向とほ
ぼ平行な方向に傾斜させる第2のドメイン境界規制手段
とを有する液晶表示装置。
4. A liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is provided between a first substrate and a second substrate disposed in parallel with each other at a certain interval, and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer formed by filling; first and second electrodes formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a pixel; An alignment film formed on at least one opposing surface of the substrate and having an alignment regulating force such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned perpendicular to the film surface; and provided on the opposing surface of the first electrode. A first domain boundary regulating means having a long pattern in one direction in at least a local part of the substrate surface, wherein when a voltage is applied between the first and second electrodes, The liquid crystal molecules in the vicinity of the edge of the first domain boundary regulating means are moved to the first A first domain boundary restricting means for inclining an end remote from the first domain restricting means in a direction away from the first domain restricting means; provided on an opposing surface of the second substrate, viewed along a substrate normal direction. A second domain boundary regulating unit disposed so as to be parallel to or overlap with the first domain boundary regulating unit in at least a partial region in the substrate plane, When a voltage is applied between the first and second electrodes, the liquid crystal molecules inside the second domain boundary restricting means are inclined in a direction substantially parallel to the length direction of the second domain boundary restricting means. A liquid crystal display device having a regulating means.
【請求項5】 前記第1のドメイン境界規制手段が、前
記第1の電極上に形成された誘電体材料からなる突起パ
ターン、もしくは前記第1の電極内に形成されたスリッ
トを含み、 前記第2のドメイン境界規制手段が、前記第2の基板の
対向面上に形成された導電性の表面を有する突起パター
ン、前記第2の基板の対向面上に形成された前記配向膜
のうち配向規制力を破壊もしくは弱められた領域、また
は前記第2の基板の対向面上に形成された誘電体膜表面
の窪みパターンを含む請求項4に記載の液晶表示装置。
5. The method according to claim 1, wherein the first domain boundary regulating means includes a protrusion pattern made of a dielectric material formed on the first electrode or a slit formed in the first electrode. A second domain boundary regulating means, a projection pattern having a conductive surface formed on the opposing surface of the second substrate, and an alignment regulation of the alignment film formed on the opposing surface of the second substrate. 5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the liquid crystal display device includes a region in which a force is destroyed or weakened, or a depression pattern on a surface of a dielectric film formed on the facing surface of the second substrate.
【請求項6】 さらに、前記第1の基板の対向面上に形
成され、少なくとも基板面内の局所的な一部の領域にお
いて前記第1のドメイン境界規制手段と直交する方向に
延在する第3のドメイン境界規制手段であって、前記第
1及び第2の電極間に電圧を印加したとき、該第3のド
メイン境界規制手段の縁近傍の前記液晶層の液晶分子
を、前記第1の電極から遠い方の端部が該第3のドメイ
ン境界規制手段から遠ざかる向きに傾斜させる第3のド
メイン境界規制手段を有する請求項4または5に記載の
液晶表示装置。
6. A semiconductor device according to claim 1, further comprising: a first portion formed on a facing surface of said first substrate and extending in a direction orthogonal to said first domain boundary restricting means in at least a partial region in the substrate surface. 3. A domain boundary regulating unit according to claim 3, wherein when a voltage is applied between the first and second electrodes, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer near the edge of the third domain boundary regulating unit are converted into the first domain boundary regulating unit. 6. The liquid crystal display device according to claim 4, further comprising third domain boundary regulating means for inclining an end remote from the electrode in a direction away from the third domain boundary regulating means.
【請求項7】 ある間隔を隔てて相互に平行に配置され
た第1及び第2の基板と、 前記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性を有
する液晶材料を充填して形成された液晶層と、 前記第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成さ
れ、少なくとも一方が画素を画定する第1及び第2の電
極と、 前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の対向面上に
形成され、基板面内の局所的な一部の領域内に、一方向
に長い少なくとも2本の平行なパターンを含む第1の領
域と、該第1の領域の間の第2の領域とが画定され、該
第2の領域が、前記液晶層の液晶分子が基板面に対して
垂直に配向するような配向規制力を有し、該第1の領域
が、垂直配向規制力を有しないか、もしくは該第2の領
域の垂直配向規制力よりも弱い垂直配向規制力を有する
配向膜とを有する液晶表示装置。
7. A liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is provided between a first substrate and a second substrate disposed in parallel with each other at a certain interval, and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer formed by filling; first and second electrodes formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a pixel; A first region formed on at least one opposing surface of the substrate and including at least two parallel patterns long in one direction in a local partial region in the substrate surface; And the second region has an alignment control force such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned perpendicular to the substrate surface, and the first region is Has no vertical alignment regulating force, or has a vertical alignment regulating force weaker than the vertical alignment regulating force of the second region. A liquid crystal display device having an alignment film.
【請求項8】 前記液晶層内に、カイラル剤が添加され
ている請求項7に記載の液晶表示装置。
8. The liquid crystal display according to claim 7, wherein a chiral agent is added in the liquid crystal layer.
【請求項9】 ある間隔を隔てて相互に平行に配置され
た第1及び第2の基板と、 前記第1及び第2の基板の間に、負の誘電率異方性を有
する液晶材料を充填して形成された液晶層と、 前記第1及び第2の基板の対向面上にそれぞれ形成さ
れ、少なくとも一方が多角形の画素を画定する第1及び
第2の電極と、 前記第1及び第2の基板の少なくとも一方の対向面上に
形成され、前記画素内に、該画素の頂点の各々から画素
内に向かって延び、相互に連結されたパターンを有する
第1の領域と、該第1の領域及び画素の縁によって周囲
を画定された第2の領域とが画定され、該第2の領域
が、前記液晶層の液晶分子が基板面に対して垂直に配向
するような配向規制力を有し、該第1の領域が、垂直配
向規制力を有しないか、もしくは該第2の領域の垂直配
向規制力よりも弱い垂直配向規制力を有する配向膜とを
有する液晶表示装置。
9. A liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy is provided between a first substrate and a second substrate disposed in parallel with each other at a certain interval, and between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer formed by filling, first and second electrodes formed on opposing surfaces of the first and second substrates, at least one of which defines a polygonal pixel; A first region formed on at least one facing surface of the second substrate and having a pattern in the pixel extending from each of the vertices of the pixel toward the pixel and having an interconnected pattern; 1 and a second region whose periphery is defined by the edge of the pixel, and the second region has an alignment control force such that liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are aligned perpendicular to the substrate surface. The first region has no vertical alignment regulating force, or the second region has A liquid crystal display device having an alignment film having a vertical alignment control force weaker than the vertical alignment control force of the region.
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