JP2008175838A - Liquid crystal display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of efficiently inducing a splay-bend transition and having a satisfactory numerical aperture. <P>SOLUTION: In the liquid crystal display device, minute structural bodies are disposed in such positions wherein the numerical aperture is not affected and an electric field between a TFT substrate 3 and a CF substrate 4 can be applied to two minute regions, particularly to stable homogeneous regions. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、広視角化及び高速応答性を実現するＯＣＢ（Optically Compensated Birefringence 又はOptically Compensated Bend ）モードの液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an OCB (Optically Compensated Birefringence or Optically Compensated Bend) mode liquid crystal display device that realizes a wide viewing angle and high-speed response.

近年、液晶表示装置では、ＯＣＢモードと呼ばれる表示方式が注目されている（例えば、非特許文献１，２を参照）。このＯＣＢモードは、一対の基板間に挟み込まれた液晶層をスプレイ配向状態とし、駆動電圧の印加時にベンド配向状態に転移させる液晶パネルと、この液晶パネルの光学補償を行う光学補償フィルムとを組み合わせることで、広視野角化と高速応答性を実現するものである。しかしながら、このＯＣＢモードにおいては、通常の配向処理をした場合には、初期スプレイ配向状態にある液晶層をベンド配向状態に速やかに転移させることは容易ではなく、基板上のプレティルト角を１０°程度に設定した場合であっても、１０Ｖ以上、例えば２０Ｖ程度の高い電圧が必要になる。このような高い電圧を印加することは駆動電圧の制御上から非常に困難である。また、このような液晶層の転移を全ての画素で発生させることも容易ではなく、液晶層が転移しないまま残った一部の画素は欠陥としてパネルの表示品位を大きく低下させることになる。   In recent years, in a liquid crystal display device, a display method called an OCB mode has attracted attention (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). In this OCB mode, a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates is in a splay alignment state and transitions to a bend alignment state when a driving voltage is applied is combined with an optical compensation film that performs optical compensation of the liquid crystal panel. In this way, wide viewing angle and high speed response are realized. However, in this OCB mode, when a normal alignment treatment is performed, it is not easy to quickly transfer the liquid crystal layer in the initial splay alignment state to the bend alignment state, and the pretilt angle on the substrate is about 10 °. Even if it is set to, a high voltage of 10V or more, for example, about 20V is required. It is very difficult to apply such a high voltage in terms of controlling the driving voltage. In addition, it is not easy to cause such a transition of the liquid crystal layer in all the pixels, and some of the pixels that remain without the transition of the liquid crystal layer will greatly deteriorate the display quality of the panel.

このような問題を解決するために、例えば、非特許文献３には、配向制御層（配向膜）上にポストスペーサを設け、互いに異なる３方向の３回のラビング処理を施すことにより、左右にツイスト配向を形成して、スプレイ−ベンド転移を誘起させることが開示されている。
SID 93 Digest p277, Y. Yamaguchi et al.“Wide-Viewing-Angle Display Mode for the Active-Matrix LCD Using Bend-Alignment Liquid Crystal Cell” SID 94 Digest p927 , C-L. Kuo et al.“Improvement of Gray-Scale performance of Optically Compensated Birefringence(OCB)Display Mode for AMLCDs” ２００５年日本液晶学会討論会、３Ａ０３ 久保木、宮下、石鍋、内田 「スプレイ−ベンド転移のためのツイストディスクリネーションの形成とそのＯＣＢセルへの応用」 In order to solve such a problem, for example, in Non-Patent Document 3, a post spacer is provided on the alignment control layer (alignment film), and the rubbing process is performed three times in three directions different from each other. It is disclosed to form a twist orientation to induce a splay-bend transition.
SID 93 Digest p277, Y. Yamaguchi et al. “Wide-Viewing-Angle Display Mode for the Active-Matrix LCD Using Bend-Alignment Liquid Crystal Cell” SID 94 Digest p927, CL. Kuo et al. “Improvement of Gray-Scale performance of Optically Compensated Birefringence (OCB) Display Mode for AMLCDs” 2005 Japan Liquid Crystal Society Annual Meeting, 3A03 Kuboki, Miyashita, Ishibe, Uchida “Formation of twist disclination for spray-bend transition and its application to OCB cell”

スプレイ−ベンド転移を誘起させるためには、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域（左ねじれ配向領域及び右ねじれ配向領域）を形成する必要があり、また、この２つの微小領域に効率良く電界を印加できる構成にする必要がある。また、上記非特許文献３のようにポストスペーサを設ける場合には、開口率への影響を考慮する必要がある。   In order to induce the splay-bend transition, it is necessary to form two micro regions (a left twist alignment region and a right twist alignment region) having a twist structure in which the twist alignment of liquid crystal molecules is different from each other when a voltage is applied, It is necessary to have a configuration that can efficiently apply an electric field to these two minute regions. Moreover, when providing a post spacer like the said nonpatent literature 3, it is necessary to consider the influence on an aperture ratio.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、スプレイ−ベンド転移を効率良く誘起させることができ、しかも十分な開口率を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of efficiently inducing a spray-bend transition and having a sufficient aperture ratio.

本発明の液晶表示装置は、画素電極及び配向制御層を有する第１の基板と、配向制御層を有し、前記第１の基板に対向するように配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶層と、を具備し、各画素領域に少なくとも透過領域を有する液晶表示装置であって、前記第１及び第２の基板の一方の基板の配向制御層は、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成するような微小構造体を有し、前記微小構造体は、開口率に影響を与えない位置に設けられていることを特徴とする。   The liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate having a pixel electrode and an alignment control layer, a second substrate having an alignment control layer and arranged to face the first substrate, and the first substrate A liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy sandwiched between the first and second substrates, and having at least a transmissive region in each pixel region, wherein the first and second The alignment control layer of one of the substrates has a microstructure that forms two minute regions having twist structures in which the twist arrangement of liquid crystal molecules is different from each other when a voltage is applied, and the microstructure has an aperture ratio. It is provided in the position which does not affect this.

この構成によれば、適切な位置に配置された微小構造体を設けているので、所定のラビング処理によりスプレイ−ベンド転移を誘起させる２つの微小領域を確実に形成することができ、しかも開口率の低下を防止することができる。これにより、全画面においてベンド配向に迅速に転移させることが可能となる。その結果、光ロスのない、コントラスト低下のないＯＣＢ型液晶表示装置を提供することができる。   According to this configuration, since the microstructure disposed at an appropriate position is provided, it is possible to reliably form two minute regions for inducing the splay-bend transition by a predetermined rubbing process, and to achieve an aperture ratio. Can be prevented. As a result, it is possible to quickly shift to bend alignment over the entire screen. As a result, it is possible to provide an OCB type liquid crystal display device with no optical loss and no contrast reduction.

本発明の液晶表示装置においては、前記微小構造体が前記第２の基板に設けられていることが好ましい。この場合において、各画素領域が反射領域を有しており、前記微小構造体が平面視において前記反射領域内に設けられていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the microstructure be provided on the second substrate. In this case, it is preferable that each pixel region has a reflective region, and the microstructure is provided in the reflective region in plan view.

本発明の液晶表示装置においては、前記第１の基板は、画素電極に電気的に接続する能動素子を有しており、前記微小構造体が前記能動素子の配線の上方に少なくとも絶縁膜を介して設けられていることが好ましい。この場合において、平面視において、前記第１の基板の前記画素電極及び前記能動素子の配線を覆う遮光用電極を有しており、前記微小構造体が前記能動素子の配線の上方に絶縁膜及び前記遮光用電極を介して設けられていることが好ましい。この場合において、前記２つの微小領域がホモジニアス−ツイスト領域及びスプレイ−ツイスト領域であり、前記微小構造体は、平面視において少なくとも前記ホモジニアス−ツイスト領域が前記遮光用電極内に位置するように設けられていることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, the first substrate has an active element electrically connected to the pixel electrode, and the microstructure is at least above the wiring of the active element via an insulating film. Are preferably provided. In this case, in plan view, the pixel electrode of the first substrate and a light-shielding electrode that covers the wiring of the active element are included, and the microstructure has an insulating film and a wiring over the wiring of the active element. It is preferable that the light-shielding electrode is provided. In this case, the two minute regions are a homogeneous twist region and a spray twist region, and the microstructure is provided so that at least the homogeneous twist region is located in the light shielding electrode in a plan view. It is preferable.

本発明の液晶表示装置においては、各画素領域が反射領域を有しており、前記反射領域と前記微小構造体との間の最短距離は、前記微小構造体の最大径の３倍以下であることが好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, each pixel region has a reflection region, and the shortest distance between the reflection region and the microstructure is not more than three times the maximum diameter of the microstructure. It is preferable.

本発明によれば、画素電極及び配向制御層を有する第１の基板と、配向制御層を有し、前記第１の基板に対向するように配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶層と、を具備し、各画素領域に少なくとも透過領域を有する液晶表示装置であって、前記第１及び第２の基板の一方の基板の配向制御層は、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成するような微小構造体を有し、前記微小構造体は、開口率に影響を与えない位置に設けられているので、スプレイ−ベンド転移を効率良く誘起させることができ、しかも十分な開口率を有する液晶表示装置を実現することができる。   According to the present invention, a first substrate having a pixel electrode and an alignment control layer, a second substrate having an alignment control layer and disposed to face the first substrate, the first and A liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy sandwiched between second substrates, and having at least a transmission region in each pixel region, wherein the first and second substrates The orientation control layer of one substrate has a microstructure that forms two microregions having a twisted structure in which the twisted arrangement of liquid crystal molecules is different from each other when a voltage is applied, and the microstructure affects the aperture ratio. Therefore, the splay-bend transition can be induced efficiently, and a liquid crystal display device having a sufficient aperture ratio can be realized.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面では、特徴を分かり易くするために、必要に応じて、特徴となる部分を拡大して示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings used in the following description, in order to make the characteristics easy to understand, the characteristic portions are enlarged as necessary.

図１に示すように、本発明に係る液晶表示装置１は、ＯＣＢモードの液晶パネル２を備えている。この液晶パネル２は、例えばアクティブマトリクス駆動方式を採用した透過型のカラー液晶パネルであり、赤、緑、青の３原色に対応した３つのドット（サブピクセル）によって１つの単位画素（ピクセル）が構成されるとともに、ドット１つ１つにアクティブ駆動素子を設けて各画素の点灯状態を制御することによりカラー表示が行われる。なお、図１では、各赤、緑、青の各サブピクセルがストライプ状に並んだ例について説明しているが、サブピクセルが斜めに配列されたり、トライアングル状に配列されていても良い。   As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device 1 according to the present invention includes an OCB mode liquid crystal panel 2. The liquid crystal panel 2 is a transmissive color liquid crystal panel adopting, for example, an active matrix driving method, and one unit pixel (pixel) is formed by three dots (sub-pixels) corresponding to the three primary colors of red, green, and blue. In addition, an active drive element is provided for each dot, and a color display is performed by controlling the lighting state of each pixel. Although FIG. 1 illustrates an example in which each red, green, and blue subpixel is arranged in a stripe shape, the subpixels may be arranged diagonally or in a triangle shape.

この液晶パネル２は、互いに対向配置された一対の基板３，４と、これら一対の基板３，４の間に挟まれた光変調層としての液晶層５と、背面側基板（目視側とは反対側の基板：ＴＦＴ基板）３の下方に配置された光源６と、さらに前面側基板（目視側の基板：ＣＦ（カラーフィルタ）基板）４上に配置された偏光板７と、少なくとも１枚の位相差板８と、下側基板３の下方に配置された偏光板９と、少なくとも１枚の位相差板１０などを備えている。また、一対の基板３，４は、ガラスやプラスチックなどの矩形状の透過基板であり、液晶層５内に分散又は所定の場所に固着された球形などのスペーサ（図示せず）によって、互いの対向間隔が均一に保持されるとともに、その周辺部がエポキシ系樹脂などによるシール剤（図示せず）により封止されて接合一体化されている。なお、図示されていないが、上記前面側基板４には、全面に透明電極が設けられており、基板３，４における液晶層５に面する表面には、それぞれ所定の液晶配向状態を制御する配向制御層２３，２４（図２参照）が設けられている。   The liquid crystal panel 2 includes a pair of substrates 3 and 4 arranged to face each other, a liquid crystal layer 5 as a light modulation layer sandwiched between the pair of substrates 3 and 4, and a rear side substrate (view side) At least one polarizing plate 7 disposed on the front side substrate (viewing side substrate: CF (color filter) substrate) 4 and a light source 6 disposed below the opposite substrate: TFT substrate) 3. The retardation plate 8, the polarizing plate 9 disposed below the lower substrate 3, at least one retardation plate 10, and the like. The pair of substrates 3 and 4 are rectangular transmissive substrates such as glass and plastic, and are mutually dispersed in the liquid crystal layer 5 by spherical spacers (not shown) that are dispersed or fixed in place. The facing distance is kept uniform, and the peripheral part is sealed and integrated with a sealing agent (not shown) made of epoxy resin or the like. Although not shown, the front substrate 4 is provided with a transparent electrode on the entire surface, and a predetermined liquid crystal alignment state is controlled on each surface of the substrates 3 and 4 facing the liquid crystal layer 5. Orientation control layers 23 and 24 (see FIG. 2) are provided.

一対の基板３，４のうち、一方（背面側）の基板３は、図２及び図３に示すように、いわゆるアクティブマトリクス基板であり、その液晶層５と対向する面には、スイッチング素子（能動素子）であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）１１がマトリックス状に複数配列して形成されている。このＴＦＴ１１は、基板３側から順に、ゲート電極１２及びゲート絶縁層１３と、半導体層１４と、半導体層（ｎ⁺層）２８を介してソース電極１５及びドレイン電極１６とが積層された逆スタガー型の構造を有している。すなわち、この構造においては、最下層のゲート電極１２を覆うゲート絶縁層１３上には、島状の半導体層１４がゲート電極１２を遮るように形成されるとともに、この半導体層１４の一端側には、半導体層１４，２８を介してソース電極１５が形成され、この半導体層１４の他端側には、半導体層１４，２８を介してドレイン電極１６が形成されている。なお、半導体層１４上には島状絶縁層１７が形成されており、この絶縁層はソース電極１５とドレイン電極１６間のチャネル形成の際、エッチストッパとしての機能を有する。 Of the pair of substrates 3 and 4, one (back side) substrate 3 is a so-called active matrix substrate, as shown in FIGS. 2 and 3, and a switching element (on the surface facing the liquid crystal layer 5). A plurality of TFTs (Thin Film Transistors) 11 as active elements are arranged in a matrix. The TFT 11 includes an inverted staggered structure in which a gate electrode 12, a gate insulating layer 13, a semiconductor layer 14, and a source electrode 15 and a drain electrode 16 are stacked via a semiconductor layer (n ⁺ layer) 28 in this order from the substrate 3 side. Has a mold structure. That is, in this structure, an island-shaped semiconductor layer 14 is formed on the gate insulating layer 13 covering the lowermost gate electrode 12 so as to block the gate electrode 12, and is formed on one end side of the semiconductor layer 14. The source electrode 15 is formed through the semiconductor layers 14 and 28, and the drain electrode 16 is formed at the other end of the semiconductor layer 14 through the semiconductor layers 14 and 28. Note that an island-shaped insulating layer 17 is formed on the semiconductor layer 14, and this insulating layer functions as an etch stopper when forming a channel between the source electrode 15 and the drain electrode 16.

基板３の液晶層５と対向する面には、各ＴＦＴ１１のゲート電極１２と電気的に接続された配線である走査線１８が、図３中矢印Ｘ方向（行方向）に互いに平行に複数並んで形成されるとともに、各ＴＦＴ１１のソース電極１５と電気的に接続された配線である信号線１９が、図３中矢印Ｙ方向（列方向）に複数並んで形成されており、これら走査線１８と信号線１９との交差位置の近傍に上記ＴＦＴ１１が形成されている。なお、これら走査線１８と信号線１９とによって升目状に区画された１つ１つの矩形状の領域が、各ドットに対応した基板３側のドット対応領域を形成しており、これらのドット対応領域がマトリクス状に複数配列されることで、全体として液晶パネル２の表示領域が形成されている。また、この表示領域の外側の部分には、図示を省略するが、各走査線１８に選択パルスを印加する走査ドライバと、各信号線１９に信号電圧を印加する信号ドライバとが設けられている。   On the surface of the substrate 3 facing the liquid crystal layer 5, a plurality of scanning lines 18, which are wirings electrically connected to the gate electrodes 12 of the respective TFTs 11, are arranged in parallel with each other in the arrow X direction (row direction) in FIG. 3. A plurality of signal lines 19 that are electrically connected to the source electrode 15 of each TFT 11 are formed side by side in the arrow Y direction (column direction) in FIG. The TFT 11 is formed in the vicinity of the intersection of the signal line 19 and the signal line 19. In addition, each rectangular area partitioned by the scanning lines 18 and the signal lines 19 forms a dot corresponding area on the substrate 3 side corresponding to each dot. By arranging a plurality of regions in a matrix, a display region of the liquid crystal panel 2 is formed as a whole. Although not shown, a scanning driver that applies a selection pulse to each scanning line 18 and a signal driver that applies a signal voltage to each signal line 19 are provided outside the display area. .

そして、この基板３の液晶層５と対向する面には、上述したＴＦＴ１１、走査線１８及び信号線１９を被覆する絶縁膜２０が形成されている。また、この絶縁膜２０には、上記各ＴＦＴ１１のドレイン電極１６に臨むコンタクトホール２１が形成されている。そして、この絶縁膜２０上には、コンタクトホール２１を介して各ＴＦＴ１１のドレイン電極１６と電気的に接続された画素電極２２が、各ドットに対応してマトリクス状に複数配列して形成されている。この画素電極２２は、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明な導電材料で構成され、上記各ドット対応領域のほぼ全域を覆うように矩形状に形成されている。そして、この画素電極２２が形成された基板３上には、後述する処理がなされた配向制御層２３が形成されている。   An insulating film 20 that covers the TFT 11, the scanning line 18, and the signal line 19 is formed on the surface of the substrate 3 that faces the liquid crystal layer 5. In addition, a contact hole 21 that faces the drain electrode 16 of each TFT 11 is formed in the insulating film 20. On the insulating film 20, a plurality of pixel electrodes 22 electrically connected to the drain electrodes 16 of the respective TFTs 11 through the contact holes 21 are formed in a matrix corresponding to the respective dots. Yes. The pixel electrode 22 is made of a transparent conductive material such as ITO (Indium-Tin Oxide), and is formed in a rectangular shape so as to cover almost the entire area corresponding to each dot. On the substrate 3 on which the pixel electrode 22 is formed, an orientation control layer 23 that has been processed as described later is formed.

これに対して、他方（前面側）の基板４の液晶層５と対向する面には、後述する処理がなされた配向制御層２４と、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明な導電材料で構成された対向電極２７と、各ドットに対応したドット対応領域を区画する遮光性のブラックマトリクス層２５と、このブラックマトリクス層２５によって区画された、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層２６Ｒ，２６Ｇ（２６Ｂは図示せず）とが順に形成されている。具体的には、矩形のブラックマトリクス層２５によって升目状に区画された１つ１つの矩形領域が、各ドットに対応した基板４側のドット対応領域を形成している。このブラックマトリクス層２５は、各カラーフィルタ間における光の混色を防ぐための遮光壁であり、前記赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のうちいずれか１つの色のドットが埋め込み形成された形となっている。カラーフィルタ層２６Ｒ，２６Ｇ（２６Ｂは図示せず）は、これら異なる色の層がストライプ状、斜め状、トライアングル状などのモザイク状に周期的に配列された構造を有している。したがって、各画素の赤、緑、青に対応した３つのドット対応領域毎に、画素電極２２と対向電極２７との間に印加される駆動電圧を制御することにより、各画素の表示色が制御され、これにより所望の画像が表示可能となる。   On the other hand, the other surface (front side) of the substrate 4 facing the liquid crystal layer 5 is made of an alignment control layer 24 that has been processed later and a transparent conductive material such as ITO (Indium-Tin Oxide). For example, red (R), green (G), blue, which are defined by the counter electrode 27, the light-shielding black matrix layer 25 that partitions the dot corresponding area corresponding to each dot, and the black matrix layer 25. The color filter layers 26R and 26G (26B are not shown) of (B) are formed in order. Specifically, each rectangular area partitioned in a rectangular pattern by the rectangular black matrix layer 25 forms a dot corresponding area on the substrate 4 side corresponding to each dot. The black matrix layer 25 is a light shielding wall for preventing light color mixing between the color filters, and is a dot of any one of the red (R), green (G), and blue (B) colors. Is embedded. The color filter layers 26R and 26G (26B not shown) have a structure in which layers of different colors are periodically arranged in a mosaic shape such as a stripe shape, a diagonal shape, or a triangle shape. Therefore, the display color of each pixel is controlled by controlling the drive voltage applied between the pixel electrode 22 and the counter electrode 27 for each of the three dot corresponding regions corresponding to red, green, and blue of each pixel. Thus, a desired image can be displayed.

液晶層５は、一方の基板３の配向制御層２３と、対向基板４の配向制御層２４との間に封入された正の誘電異方性を有するネマティック液晶組成物を含む。さらに、液晶層５は、初期（電圧無印加状態又は配向状態の変化を起こさない低電圧状態）で、それぞれの基板３，４上において、互いに液晶分子のプレティルト角が逆となったスプレイ配列になるように配向制御されている。   The liquid crystal layer 5 includes a nematic liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy enclosed between the alignment control layer 23 of one substrate 3 and the alignment control layer 24 of the counter substrate 4. Furthermore, the liquid crystal layer 5 is in a splay arrangement in which the pretilt angles of the liquid crystal molecules are opposite to each other on each of the substrates 3 and 4 in an initial state (no voltage application state or a low voltage state in which the alignment state does not change). The orientation is controlled so that

本発明の液晶表示装置においては、後述するような液晶分子配向を与えたパネルに対して、液晶駆動電圧に応じて適正な光学補償条件を満たすように、複数の位相差板および偏光板などの光学フィルムが配置される。   In the liquid crystal display device of the present invention, a plurality of retardation plates, polarizing plates, etc. are provided so as to satisfy an appropriate optical compensation condition according to the liquid crystal driving voltage for a panel provided with liquid crystal molecular orientation as described later. An optical film is placed.

例えば、透過型ノーマリブラックモードで表示を行う場合には、パネル（２枚の基板間に正の誘電異方性のネマティック液晶組成物を挟持してなる）に対して、パネル内の液晶層と合わせて複屈折位相差がトータルでゼロとなるように、また、その光学軸がラビング方向とそれぞれ直交する向きに設定された２軸性光学補償フィルム（ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ、ここでｘ，ｙはパネル面内の方向を表し、ｚはパネルの厚み方向を表す）をパネル上下に配置する。特に、ベンド配列状態を保持する最も低い電圧（ＯＦＦ電圧）で黒表示になるように、ベンド配列から十分に液晶分子が立ち上がる電圧（ＯＮ電圧）で白表示になるように、上記の光学フィルム類の条件（相互の光学軸方向、位相差値など）を設定する。例えば、パネルの電圧無印加状態（スプレイ配向状態）における位相差が９６０ｎｍであり、ＯＮ電圧を５．０Ｖとした場合、二軸性光学補償フィルムの位相差を５０ｎｍ、Ｎｚ係数を７．５にすると、パネルの液晶層と二軸性光学補償フィルムの複屈折位相差がトータルでゼロとなる。ここで、Ｎｚ係数とは、位相差板の遅相軸方向の屈折率、進相軸方向の屈折率、厚さ方向の屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚとしたとき、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される値である。なお、いわゆるノーマリホワイトの場合に、上記の黒表示と白表示になる条件を逆にして設定することはいうまでもない。さらに、偏光板と１／４波長板（１／４λ板）とを、両者の光学軸が約４５°となるように設定して円偏光板を形成した積層体を、上記の外側に上下共配置する。 For example, when a display is performed in a transmissive normally black mode, a liquid crystal layer in the panel is formed with respect to a panel (a nematic liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy sandwiched between two substrates). And a biaxial optical compensation film ( _nx > _ny > _nz , where the optical axes are set in directions orthogonal to the rubbing direction, respectively, so that the birefringence phase difference becomes zero in total X and y represent the directions in the panel surface, and z represents the thickness direction of the panel). In particular, the optical films described above are configured so that black display is performed at the lowest voltage (OFF voltage) that maintains the bend alignment state, and white display is performed at a voltage (ON voltage) at which the liquid crystal molecules sufficiently rise from the bend alignment. Conditions (mutual optical axis direction, phase difference value, etc.) are set. For example, when the panel has a phase difference of 960 nm when no voltage is applied (splay alignment state) and the ON voltage is 5.0 V, the phase difference of the biaxial optical compensation film is 50 nm and the Nz coefficient is 7.5. Then, the birefringence phase difference between the liquid crystal layer of the panel and the biaxial optical compensation film becomes zero in total. Here, the Nz coefficient is Nz = (nx−) where the refractive index in the slow axis direction, the refractive index in the fast axis direction, and the refractive index in the thickness direction are nx, ny, and nz, respectively. nz) / (nx-ny). Needless to say, in the case of so-called normally white, the above conditions for black display and white display are reversed. Further, a laminated body in which a polarizing plate and a quarter wavelength plate (1 / 4λ plate) are set so that the optical axes of both are set to about 45 ° and a circular polarizing plate is formed is placed on both sides of the above. Deploy.

一方、反射型（ノーマリブラック）表示の場合には、パネル（２枚の基板間に正の誘電異方性のネマティック液晶組成物を挟持してなる）の観察側と反対側の基板内面（液晶層と接する側の面）又は基板外面に反射層を形成するとともに、パネル内の液晶層とその複屈折位相差がトータルでゼロとなるような二軸性光学補償フィルム（ｎ_ｘ＞ｎ_ｙ＞ｎ_ｚ，ここでｘ、ｙはパネル面を表し、ｚはパネルの厚み方向を表す）を設ける。例えば、パネルの電圧無印加状態（スプレイ配向状態）における位相差が４８０ｎｍ、ＯＮ電圧を５．０Ｖとした場合、二軸性光学補償フィルムの位相差を５０ｎｍ、Ｎｚ係数を７．５にすると、パネルの液晶層と二軸性光学補償フィルムの複屈折位相差がトータルでゼロとなる。そしてさらに、その上面（観察側に近い面）には、偏光板と１／４波長板（１／４λ板）とを、両者の光学軸が約４５°となるように設定して円偏光板を形成した積層体を、配置する。なお、ノーマリホワイトの場合に、前述の黒表示と白表示の関係を逆にすることも上記と同様である。 On the other hand, in the case of reflection type (normally black) display, the inner surface of the substrate (on the opposite side to the observation side of the panel (a nematic liquid crystal composition having positive dielectric anisotropy sandwiched between two substrates) ( to form a reflective layer on the side of the surface) or the substrate outer surface in contact with the liquid crystal layer, the liquid crystal layer and the biaxial optical compensation film, such as its birefringence phase difference becomes zero in total in the panel (n _x> n _y > N _z , where x and y represent the panel surface, and z represents the thickness direction of the panel. For example, when the phase difference in the voltage non-application state (splay alignment state) of the panel is 480 nm and the ON voltage is 5.0 V, the phase difference of the biaxial optical compensation film is 50 nm and the Nz coefficient is 7.5. The birefringence phase difference between the liquid crystal layer of the panel and the biaxial optical compensation film becomes zero in total. Further, on the upper surface (surface close to the observation side), a polarizing plate and a quarter wavelength plate (1 / 4λ plate) are set so that both optical axes are about 45 °. The laminated body formed with is disposed. In the case of normally white, the above-described relationship between the black display and the white display is reversed as described above.

図４は、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置における微小構造体を示す平面図である。なお、図４は、配向制御層を設けた面が紙面表にある、いわゆる膜上図である。この微小構造体３１は、一方の基板、例えばＴＦＴ基板３上に複数形成される。この微小構造体３１を用いて、ラビング方向Ｘに１回目のラビング処理が行われ、ラビング方向Ｙに２回目のラビング処理が行われ、ラビング方向Ｚに３回目のラビング処理が行われる。この微小構造体３１を用いて上記ラビング処理を行うことにより、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成することができる。この２つの微小領域が形成されることにより、スプレイ−ベンド転移を誘起することができる。なお、ラビング方向Ｚは、対向基板であるＣＦ基板４におけるラビング方向と同じ方向である。   FIG. 4 is a plan view showing a microstructure in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a so-called film top view in which the surface on which the orientation control layer is provided is on the paper surface. A plurality of the microstructures 31 are formed on one substrate, for example, the TFT substrate 3. Using this microstructure 31, a first rubbing process is performed in the rubbing direction X, a second rubbing process is performed in the rubbing direction Y, and a third rubbing process is performed in the rubbing direction Z. By performing the rubbing process using the microstructure 31, it is possible to form two minute regions having twist structures in which the twist arrangement of liquid crystal molecules is different from each other when a voltage is applied. By forming these two minute regions, the spray-bend transition can be induced. The rubbing direction Z is the same direction as the rubbing direction in the CF substrate 4 which is the counter substrate.

図４において、領域３２は、２回目のラビング処理及び３回目のラビング処理に対して形成されるラビングの影部である。すなわち、２回目のラビング処理及び３回目のラビング処理においては、微小構造体３１が障害となって、ラビング方向Ｙ及びラビング方向Ｚのラビング処理が行われない領域である。したがって、領域３２は、１回目のラビング処理のみが行われており、ラビング方向Ｘの配向が形成されている。   In FIG. 4, a region 32 is a rubbing shadow formed for the second rubbing process and the third rubbing process. That is, in the second rubbing process and the third rubbing process, the microstructure 31 becomes an obstacle, and the rubbing process in the rubbing direction Y and the rubbing direction Z is not performed. Accordingly, only the first rubbing process is performed on the region 32, and the alignment in the rubbing direction X is formed.

また、領域３３は、３回目のラビング処理に対して形成されるラビングの影部である。すなわち、３回目のラビング処理においては、微小構造体３１が障害となって、ラビング方向Ｚのラビング処理が行われない領域である。したがって、領域３３は、１回目のラビング処理及び２回目のラビング処理が行われている。   An area 33 is a rubbing shadow formed for the third rubbing process. That is, in the third rubbing process, the micro structure 31 becomes an obstacle, and the rubbing process in the rubbing direction Z is not performed. Therefore, in the region 33, the first rubbing process and the second rubbing process are performed.

このような３回のラビング処理を行うことにより、領域３２が左ねじれホモジニアス配向領域（ホモジニアス−ツイスト領域）となり、領域３３が右ねじれスプレイ配向領域（スプレイ−ツイスト領域）となる。そして、左ねじれホモジニアス配向領域と右ねじれスプレイ配向領域との間の境界線３４が十分な長さだけ確保できる、及び／又は領域３２を十分な広さだけ確保できることにより、効率良くスプレイ−ベンド転移を誘起することができる。なお、微小構造体３１の形状は、上記領域３２，３３及び境界線３４が形成されれば、特に制限はない。   By performing the rubbing process three times as described above, the region 32 becomes a left twisted homogeneous alignment region (homogeneous-twist region), and the region 33 becomes a right twisted spray alignment region (spray-twist region). The boundary line 34 between the left twisted homogeneous alignment region and the right twist splay alignment region can be secured by a sufficient length and / or the region 32 can be secured by a sufficient width, so that the spray-bend transition can be efficiently performed. Can be induced. The shape of the microstructure 31 is not particularly limited as long as the regions 32 and 33 and the boundary line 34 are formed.

これらのラビング処理は、いずれもＴＦＴ基板３の配向制御層２３である配向膜（例えば、ポリビニルアルコール系、ポリアミド系、あるいはポリイミド系などの高分子系配向膜）に対して行われる。まず、ラビング方向Ｘに１回目のラビング処理を行う。次いで、ラビング方向Ｙに２回目のラビング処理を行う。その後ラビング方向Ｚに３回目のラビング処理を行う。   All of these rubbing processes are performed on an alignment film (for example, a polymer alignment film such as polyvinyl alcohol, polyamide, or polyimide) that is the alignment control layer 23 of the TFT substrate 3. First, a first rubbing process is performed in the rubbing direction X. Next, a second rubbing process is performed in the rubbing direction Y. Thereafter, a third rubbing process is performed in the rubbing direction Z.

このようにして形成された２つの微小領域３２，３３及びその境界線３４を有する配向状態に対して、所定の値よりも高い電圧を印加すると、安定なホモジニアス領域が一気にスプレイ側に広がってゆくため、表示画面全体がベンド状態に速やかに転移する。その理由は、電圧印加時にはねじれたスプレイ配向よりもねじれたホモジニアス配向の方がエネルギー的に安定になること、及び９０°以上のねじれ状態を経由することにより、スプレイからベンドへの転移に要するエネルギー障壁が小さくなることによる。   When a voltage higher than a predetermined value is applied to the alignment state having the two minute regions 32 and 33 and the boundary line 34 formed in this way, a stable homogeneous region spreads toward the spray side at once. For this reason, the entire display screen is quickly transferred to the bend state. The reason is that the twisted homogeneous orientation is more energetically stable than the twisted splay orientation when a voltage is applied, and the energy required for the transition from spray to bend by passing through a twisted state of 90 ° or more. This is due to the smaller barrier.

スプレイ−ベンド転移を効率良く誘起させることができ、しかも十分な開口率を有するようにするためには、開口率に影響を及ぼさず、しかもＴＦＴ基板３及びＣＦ基板４との間の電界が２つの微小領域、特に安定なホモジニアス領域に印加できるような位置に、上述した微小構造体を配置する必要がある。   In order to efficiently induce the spray-bend transition and to have a sufficient aperture ratio, the aperture ratio is not affected, and the electric field between the TFT substrate 3 and the CF substrate 4 is 2 It is necessary to arrange the above-described microstructure at a position where it can be applied to one minute region, particularly a stable homogeneous region.

また、ＴＦＴ基板３は、ＣＦ基板４よりも能動素子であるＴＦＴの作り込みが必要であるために製造プロセスが複雑である。また、ＴＦＴ基板にはＴＦＴがあるために、微小構造体３１を利用した３回のラビング処理を行うとＴＦＴに対して静電気ダメージが大きくなる。このため、微小構造体３１は、図５に示すように、ＣＦ基板４側に設けることが好ましい。これにより、ＴＦＴ基板の製造がより複雑化することを防止できる。この場合において、画素毎に反射領域を有する構成のときには、微小構造体３１ａのように、平面視において反射領域内に設けられている、すなわち反射電極３５の上方に設けることが好ましい。なお、スプレイ−ベンド転移を誘起し易くするためには、微小構造体３１ｂのように、平面視において反射領域以外の領域に設けて微小構造体の高さを高くすることが好ましい。   Further, the TFT substrate 3 is more complicated in manufacturing process than the CF substrate 4 because it is necessary to make a TFT which is an active element. In addition, since the TFT substrate has a TFT, if the rubbing process is performed three times using the microstructure 31, electrostatic damage to the TFT increases. For this reason, the microstructure 31 is preferably provided on the CF substrate 4 side as shown in FIG. Thereby, it can prevent that manufacture of a TFT substrate becomes more complicated. In this case, when the pixel has a reflective region, it is preferably provided in the reflective region in plan view, that is, above the reflective electrode 35, like the microstructure 31a. In order to easily induce the spray-bend transition, it is preferable to increase the height of the microstructure by providing it in a region other than the reflection region in a plan view like the microstructure 31b.

微小構造体３１をＴＦＴ基板３側に設ける場合においては、以下のような点を考慮して形成位置を決定することが好ましい。第１に、スプレイ−ベンド転移を誘起する２つの微小領域を十分な広さで形成するために、約５μｍ角、好ましくは７μｍ角の大きさにする必要がある。この微小構造体３１の形成領域は、光漏れを起こす領域であるので、金属膜で覆うか、ＣＦ基板側のブラックマトリクス層で覆う必要がある。開口率を低下させないようにする観点では、微小構造体３１を画素の中央部ではなく、ＴＦＴの配線（例えば、信号線（ソース電極ライン）又は走査線（ゲート電極ライン））の上方に少なくとも絶縁膜を介して設けられていることが好ましい。   When the microstructure 31 is provided on the TFT substrate 3 side, it is preferable to determine the formation position in consideration of the following points. First, in order to form two micro-regions that induce the spray-bend transition with a sufficient width, it is necessary to have a size of about 5 μm square, preferably 7 μm square. Since the formation area of the microstructure 31 is an area where light leakage occurs, it needs to be covered with a metal film or a black matrix layer on the CF substrate side. From the viewpoint of not reducing the aperture ratio, the microstructure 31 is not insulated from the center of the pixel but above the TFT wiring (for example, the signal line (source electrode line) or the scanning line (gate electrode line)). It is preferable to be provided through a film.

図６は、画素におけるＴＦＴ１１近傍を示す図である。また、図７（ａ）は、図６におけるVIIA-VIIA線に沿う断面図であり、図７（ｂ）は、図６におけるVIIB-VIIB線に沿う断面図である。各画素には、アルミニウムなどの反射材料で構成される反射電極３５が形成されており、これにより反射領域（図６における斜線領域）と透過領域とが区画されて設けられている。   FIG. 6 is a diagram showing the vicinity of the TFT 11 in the pixel. 7A is a cross-sectional view taken along line VIIA-VIIA in FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line VIIB-VIIB in FIG. In each pixel, a reflective electrode 35 made of a reflective material such as aluminum is formed, and thereby a reflective region (shaded region in FIG. 6) and a transmissive region are provided in a partitioned manner.

開口率に影響を及ぼさず、しかもＴＦＴ基板３及びＣＦ基板４との間の電界が２つの微小領域に印加できるような位置に、上述した微小構造体を配置するためには、図６に示すように、スルーホール２１内に微小構造体３１ｃを設けることが好ましい。図７（ａ）に示すように、反射電極３５がドレイン電極１６上にレジスト層３６を介して設けられているので、反射電極３５とドレイン電極１６とを電気的に接続するために、レジスト層３６を掘り込んでいる。この部分がスルーホール２１となる。このスルーホール２１は、反射に寄与しないので、この領域にＣＦ基板４側から微小構造体３１ｃを延在させる。これにより、微小構造体３１ｃの高さを高くすることができると共に、微小構造体３１ｃのためにセルギャップが大きくなることを防止できる。また、スルーホール２１は反射領域に設けられているので、微小構造体３１ｃを設けることにより開口率に影響を及ぼさない。   In order to arrange the above-described microstructure at a position where the electric field between the TFT substrate 3 and the CF substrate 4 can be applied to the two minute regions without affecting the aperture ratio, as shown in FIG. Thus, it is preferable to provide the microstructure 31 c in the through hole 21. As shown in FIG. 7A, since the reflective electrode 35 is provided on the drain electrode 16 via the resist layer 36, the resist layer 35 is electrically connected to the reflective electrode 35 and the drain electrode 16. Excavated 36. This portion becomes the through hole 21. Since the through hole 21 does not contribute to reflection, the microstructure 31c extends from this CF substrate 4 side to this region. Accordingly, the height of the microstructure 31c can be increased, and an increase in the cell gap due to the microstructure 31c can be prevented. Further, since the through hole 21 is provided in the reflection region, the aperture ratio is not affected by providing the microstructure 31c.

また、開口率に影響を及ぼさず、しかもＴＦＴ基板３及びＣＦ基板４との間の電界が２つの微小領域に印加できるような位置に、上述した微小構造体を配置するためには、信号線１９であるソース電極ライン上に設けることが好ましい。すなわち、図７（ｂ）に示すように、信号線１９は、画素領域外に設けられるので、この信号線１９の上方に微小構造体３１ｄを設けることにより、開口率に影響を及ぼさない。図７（ａ），（ｂ）において、参照符号３７，３８はＳｉＮｘやＳｉＯ₂などで構成された絶縁膜を示す。 In order to dispose the above-described microstructure at a position where the electric field between the TFT substrate 3 and the CF substrate 4 can be applied to the two minute regions without affecting the aperture ratio, 19 is preferably provided on the source electrode line. That is, as shown in FIG. 7B, since the signal line 19 is provided outside the pixel region, the aperture ratio is not affected by providing the microstructure 31d above the signal line 19. In FIGS. 7A and 7B, reference numerals 37 and 38 denote insulating films made of SiNx, SiO ₂ or the like.

図６に示すように、画素の透過領域において信号線１９上に微小構造体３１ｅを設ける場合、通常、信号線１９の短絡や断線を防止するために絶縁膜が形成されているので、信号線１９とＣＦ基板４の電極との間で電圧降下が起こり、微小構造体を用いて形成された２つの微小領域に効率良く電界が印加されないことが考えられる。このため、図８に示すように、微小構造体３１ｅの直下に電極が形成されていることが好ましい。この電極は、反射電極と同電位であれば、異なる電極であっても良い。図８においては、反射電極３５を透過領域の信号線上まで延在するように形成している。すなわち、平面視において、ＴＦＴ基板３の画素電極２２及び信号線１９を覆う遮光用電極３５ａを有し、微小構造体３１ｅが信号１９線の上方に絶縁膜及び遮光用電極３５ａを介して設けられている構成となっている。   As shown in FIG. 6, when the microstructure 31e is provided on the signal line 19 in the transmissive region of the pixel, since an insulating film is usually formed to prevent the signal line 19 from being short-circuited or disconnected, the signal line It is conceivable that a voltage drop occurs between the electrode 19 and the electrode of the CF substrate 4 so that an electric field is not efficiently applied to two minute regions formed using the minute structure. For this reason, as shown in FIG. 8, it is preferable that the electrode is formed directly under the microstructure 31e. This electrode may be a different electrode as long as it has the same potential as the reflective electrode. In FIG. 8, the reflective electrode 35 is formed so as to extend to the signal line of the transmission region. That is, in plan view, it has a light shielding electrode 35a that covers the pixel electrode 22 and the signal line 19 of the TFT substrate 3, and the microstructure 31e is provided above the signal 19 line via the insulating film and the light shielding electrode 35a. It has become the composition.

画素電極２２と信号線１９との間の隙間４１をＣＦ基板４のブラックマトリクス層で遮光すると、ＴＦＴ基板３とＣＦ基板４との間の重ね合わせマージンのためにブラックマトリクス層の幅をある程度広くとる必要があり、開口率を低下させることになる。また、画素電極２２を信号線１９にオーバラップさせることも考えられるが、この場合にもブラックマトリクス層が必要となる。反射電極３５の延在部３５ａは、画素電極２２と信号線１９との間の隙間４１を覆うように設けられているので、この隙間４１からの光漏れを防止する遮光用電極としても機能する。このため、ＣＦ基板４のブラックマトリクス層を形成する必要がない。反射電極３５の延在部３５ａにより画素電極２２と信号線１９との間の隙間４１を覆って遮光することは、開口率の観点でも有利となる。   When the gap 41 between the pixel electrode 22 and the signal line 19 is shielded by the black matrix layer of the CF substrate 4, the width of the black matrix layer is increased to some extent due to the overlap margin between the TFT substrate 3 and the CF substrate 4. Therefore, the aperture ratio is reduced. Although it is conceivable that the pixel electrode 22 overlaps the signal line 19, a black matrix layer is also required in this case. Since the extending portion 35 a of the reflective electrode 35 is provided so as to cover the gap 41 between the pixel electrode 22 and the signal line 19, it also functions as a light shielding electrode that prevents light leakage from the gap 41. . For this reason, it is not necessary to form the black matrix layer of the CF substrate 4. Covering the gap 41 between the pixel electrode 22 and the signal line 19 by the extending portion 35a of the reflective electrode 35 and shielding the light is advantageous from the viewpoint of the aperture ratio.

なお、スプレイ−ベンド転移の誘起については、微小構造体を用いたラビング処理で形成される２つの微小領域が重要であり、これらの微小領域、特にホモジニアス−ツイスト領域に十分に電界が印加されることが必要となる。このため、平面視において少なくともホモジニアス−ツイスト領域が電極内に位置するように、微小構造体が設けられていることが好ましい。すなわち、図９に示すように、画素電極２２と信号線１９との間の隙間４１を覆う反射電極３５の延在部３５ａ上に、微小領域、特にホモジニアス−ツイスト領域３２が位置するように、微小構造体３１ｅを配置する。ここでは、微小構造体３１ｅの中心をいずれかの延在部３５ａ側にシフトさせて形成している。これにより、微小領域、特にホモジニアス−ツイスト領域に十分に電界が印加されることができ、スプレイ−ベンド転移の誘起を効率良く行うことができる。   For the induction of the spray-bend transition, two minute regions formed by rubbing using a microstructure are important, and a sufficient electric field is applied to these minute regions, particularly the homogeneous-twist region. It will be necessary. For this reason, it is preferable that the microstructure be provided so that at least the homogeneous twist region is located in the electrode in plan view. That is, as shown in FIG. 9, on the extended portion 35 a of the reflective electrode 35 that covers the gap 41 between the pixel electrode 22 and the signal line 19, the minute region, particularly the homogeneous twist region 32 is positioned. The microstructure 31e is disposed. Here, the center of the microstructure 31e is shifted to any one of the extending portions 35a. Thereby, a sufficient electric field can be applied to the minute region, particularly the homogeneous-twist region, and the spray-bend transition can be induced efficiently.

反射領域以外の領域で信号線１９上に絶縁膜を介して微小構造体３１ｅを設ける場合には、反射領域と微小構造体３１ｅとの間の最短距離Ｘは、微小構造体３１ｅの最大径の３倍以下、好ましくは２倍以下に設定することが好ましい。これにより、反射領域までの領域でスプレイ−ベンド転移をより効率良く誘起させることができる。   When the microstructure 31e is provided on the signal line 19 via an insulating film in a region other than the reflection region, the shortest distance X between the reflection region and the microstructure 31e is the maximum diameter of the microstructure 31e. It is preferable to set it to 3 times or less, preferably 2 times or less. Thereby, the spray-bend transition can be induced more efficiently in the region up to the reflection region.

上記説明においては、それぞれの画素に対応して、少なくとも一つのスプレイ−ベンド転移の起点を形成する場合について説明しているが、これに限定されず、本発明は、液晶組成物の物性値（弾性定数、誘電異方性など）、パネルギャップ、液晶分子のプレティルト角、配向規制力などに応じて、配置密度を適宜変更することができる。例えば、転移の起点が３〜１０画素当りに１個であっても良い。また、１画素当り２〜４個設けることにより、ベンド転移の起点が相対的に多く存在することになり、ベンド転移への時間を実質的に極めて短くすることができる。例えば、プレティルト角が大きい（４°又は５°〜１５°）場合、スプレイ−ベンド転移が極めて起こり易くなるため、転移の起点の配置密度が１０あるいはそれ以上の画素数当り１個でも有効となる。   In the above description, the case where at least one spray-bend transition start point is formed corresponding to each pixel is described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to the physical property values ( The arrangement density can be appropriately changed according to the elastic constant, dielectric anisotropy, etc.), the panel gap, the pretilt angle of the liquid crystal molecules, the alignment regulating force, and the like. For example, the number of transition start points may be one per 3 to 10 pixels. Also, by providing 2 to 4 pixels per pixel, there are relatively many starting points for bend transition, and the time to bend transition can be substantially shortened. For example, when the pretilt angle is large (4 ° or 5 ° to 15 °), the splay-bend transition is very likely to occur. Therefore, even when the arrangement density of the transition start points is 10 or more, it is effective. .

上記説明においては、ＴＦＴ基板３に微小構造体３１の配置位置を設定した場合について説明しているが、本発明の液晶表示装置においては、上述したＴＦＴ基板３上に設けた位置に対応するＣＦ基板４の位置に微小構造体３１を設けても良い。   In the above description, the arrangement position of the microstructure 31 is set on the TFT substrate 3, but in the liquid crystal display device of the present invention, the CF corresponding to the position provided on the TFT substrate 3 described above is described. The microstructure 31 may be provided at the position of the substrate 4.

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（実施例１）
サブ画素に赤、緑、青のフィルタを形成した一般的なＣＦ基板を作製し、寸法１０μｍ×１０μｍで高さ４μｍの微小構造体（柱スペーサ）をサブ画素に１個づつ透過領域の信号線１９上に対応する領域（図６における微小構造体３１ｅに対応する領域）に形成した。また、微小構造体３１ｅと反射領域との間の最短距離Ｘを１０μｍとした。 Next, examples performed for clarifying the effects of the present invention will be described.
(Example 1)
A general CF substrate with red, green, and blue filters formed on subpixels is fabricated, and a fine structure (column spacer) with dimensions of 10 μm × 10 μm and a height of 4 μm is used for each subpixel. 19 was formed in a region corresponding to 19 (region corresponding to the microstructure 31e in FIG. 6). In addition, the shortest distance X between the microstructure 31e and the reflective region was 10 μm.

この柱スペーサは、透明ネガレジストＣＬ−０１６Ｓ（ＴＯＫ製）を１００ｍＪ/ｃｍ²で露光し、Ｎ−Ａ３Ｋ（商品名）の０．５％水溶液で６０秒現像し、その後３００ｍＪ/ｃｍ²でポスト露光し、２２０℃で１時間のポストベークを行うことにより形成した。 This column spacer is exposed to transparent negative resist CL-016S (manufactured by TOK) at 100 mJ / cm ² , developed with a 0.5% aqueous solution of N-A3K (trade name) for 60 seconds, and then post-treated at 300 mJ / cm ² . It formed by exposing and performing a post-baking at 220 degreeC for 1 hour.

このＣＦ基板に対して、図４に示すように、ラビング方向Ｘに１回目のラビング処理を行い、ラビング方向Ｙに２回目のラビング処理を行い、ラビング方向Ｚに３回目のラビング処理を行った。３回のラビング処理すべてについてラビング強度を１００ｃｍ（押し込み量０．２ｍｍ）とした。なお、ラビング方向Ｘとラビング方向Ｙとの間のなす角θは１２０°とした。   As shown in FIG. 4, the CF substrate was subjected to the first rubbing process in the rubbing direction X, the second rubbing process in the rubbing direction Y, and the third rubbing process in the rubbing direction Z. . The rubbing strength was 100 cm (pushing amount 0.2 mm) for all three rubbing treatments. The angle θ formed between the rubbing direction X and the rubbing direction Y was 120 °.

次いで、ソース電極、ゲート電極、画素電極、ＴＦＴ素子などを形成したＴＦＴ基板を通常の手法により作製した。ＴＦＴ基板に対して、ラビング強度３００ｃｍ（押し込み量０．６ｍｍ）で図４に示すラビング方向Ｚでラビング処理を行った。このＴＦＴ基板３には、図８に示すように、信号線１９を絶縁膜を介して覆う延在部３５ａを有する反射電極３５を形成し、画素毎に反射領域と透過領域を設けた。   Next, a TFT substrate on which a source electrode, a gate electrode, a pixel electrode, a TFT element and the like were formed was produced by a normal method. The TFT substrate was rubbed in the rubbing direction Z shown in FIG. 4 with a rubbing strength of 300 cm (pushing amount 0.6 mm). As shown in FIG. 8, the TFT substrate 3 is formed with a reflective electrode 35 having an extended portion 35a that covers the signal line 19 with an insulating film interposed therebetween, and a reflective region and a transmissive region are provided for each pixel.

次いで、ＣＦ基板に形成した柱スペーサを基板間のギャップ材としてＣＦ基板と、ＴＦＴ基板とを重ね合わせた。次いで、重ね合わせた基板をパネル単位にカットした後、両基板間に液晶材料（チッソ（株）製）を真空注入法により注入して実施例１のＯＣＢ液晶パネルを作製した。このＯＣＢ液晶パネルは、透過領域のパネルギャップが４μｍであり、反射領域のパネルギャップが２μｍであった。   Next, the CF substrate and the TFT substrate were overlapped using the column spacer formed on the CF substrate as a gap material between the substrates. Next, after the stacked substrates were cut into panel units, a liquid crystal material (manufactured by Chisso Corp.) was injected between both substrates by a vacuum injection method to produce the OCB liquid crystal panel of Example 1. This OCB liquid crystal panel had a panel gap in the transmissive area of 4 μm and a panel gap in the reflective area of 2 μm.

このようにして得られたＯＣＢ液晶パネルについて、画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧を印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、ＯＣＢ液晶パネルにおいて、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約０．５秒でパネル全画素がベンド配向へと転移した。   The OCB liquid crystal panel thus obtained was examined by an optical microscope to determine whether the spray-bend transition was induced by applying a voltage of 5 V to the pixel electrode and source electrode lines. As a result, in the OCB liquid crystal panel, immediately after the voltage is applied, a spray-bend transition occurs from a location where the post spacer formation region of the CF substrate intersects with the pixel electrode space, and all the pixels of the panel change to bend alignment in about 0.5 seconds. And metastasized.

また、延在部３５ａを有する反射電極３５を用いた実施例１のＯＣＢ液晶パネルの開口率は４４％であり、ブラックマトリクス層を用いた場合の開口率３９％よりも高かった。   Further, the aperture ratio of the OCB liquid crystal panel of Example 1 using the reflective electrode 35 having the extending portion 35a was 44%, which was higher than the aperture ratio of 39% when the black matrix layer was used.

（実施例２）
図６に示す微小構造体３１ｅの位置に、微小構造体を設けること以外は上記と同様にして、実施例２のＯＣＢ液晶パネルを作製した。このＯＣＢ液晶パネルについて、画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧を印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、ＯＣＢ液晶パネルにおいて、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約１秒でパネル全画素がベンド配向へと転移した。また、実施例２のＯＣＢ液晶パネルの開口率は４４％であった。 (Example 2)
An OCB liquid crystal panel of Example 2 was manufactured in the same manner as described above except that the microstructure was provided at the position of the microstructure 31e shown in FIG. With respect to this OCB liquid crystal panel, it was examined with an optical microscope whether or not a spray-bend transition was induced by applying a voltage of 5 V to the pixel electrode and source electrode lines. As a result, in the OCB liquid crystal panel, immediately after the voltage is applied, a splay-bend transition occurs from the point where the post spacer formation region of the CF substrate intersects with the pixel electrode space, and all the pixels of the panel transition to bend alignment in about 1 second. did. Moreover, the aperture ratio of the OCB liquid crystal panel of Example 2 was 44%.

（実施例３）
微小構造体３１ｅと反射領域との間の最短距離Ｘを３０μｍにすること以外は上記と同様にして、実施例３のＯＣＢ液晶パネルを作製した。このＯＣＢ液晶パネルについて、画素電極、ソース電極ラインに５Ｖの電圧を印加してスプレイ−ベンド転移が誘起されるかどうかを光学顕微鏡により調べた。その結果、ＯＣＢ液晶パネルにおいて、電圧印加直後に、ＣＦ基板のポストスペーサ形成領域と画素電極スペースが交差する箇所からスプレイ−ベンド転移が発生し、約３秒でパネル全画素がベンド配向へと転移した。また、実施例２のＯＣＢ液晶パネルの開口率は３９％であった。 (Example 3)
An OCB liquid crystal panel of Example 3 was fabricated in the same manner as described above except that the shortest distance X between the microstructure 31e and the reflective region was set to 30 μm. With respect to this OCB liquid crystal panel, it was examined with an optical microscope whether or not a spray-bend transition was induced by applying a voltage of 5 V to the pixel electrode and source electrode lines. As a result, in the OCB liquid crystal panel, immediately after the voltage is applied, a splay-bend transition occurs from the point where the post spacer formation region of the CF substrate intersects with the pixel electrode space, and all the pixels of the panel transition to bend alignment in about 3 seconds. did. Further, the aperture ratio of the OCB liquid crystal panel of Example 2 was 39%.

上述したように、本発明の液晶表示装置においては、適切な位置に配置された微小構造体を設けているので、所定のラビング処理によりスプレイ−ベンド転移を誘起させる２つの微小領域、すなわち左ねじれホモジニアス領域及び右ねじれスプレイ領域を確実に形成することができ、しかも開口率の低下を防止することができる。これにより、全画面においてベンド配向に迅速に転移させることが可能となる、光ロスのない、コントラスト低下のないＯＣＢ型液晶表示装置を提供することができる。   As described above, in the liquid crystal display device of the present invention, since the microstructure is disposed at an appropriate position, two minute regions that induce a spray-bend transition by a predetermined rubbing process, that is, left twisting. The homogeneous region and the right twisted spray region can be reliably formed, and the aperture ratio can be prevented from being lowered. Accordingly, it is possible to provide an OCB type liquid crystal display device that can be quickly transferred to bend alignment over the entire screen and has no optical loss and no contrast reduction.

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態で説明した数値や材質、液晶表示装置の構成などについては特に制限はない。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, the numerical values and materials described in the above embodiments, the configuration of the liquid crystal display device, and the like are not particularly limited. Other modifications may be made as appropriate without departing from the scope of the object of the present invention.

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 図１に示す液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal display device shown in FIG. 図１に示す液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を示す拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view showing an active matrix substrate of the liquid crystal display device shown in FIG. 1. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the microstructure of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体の配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of the microstructure of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体の配置位置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the arrangement position of the microstructure of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. （ａ）は図６のVIIA-VIIA線に沿う断面図であり、（ｂ）は図６のVIIB-VIIB線に沿う断面図である。(A) is sectional drawing which follows the VIIA-VIIA line of FIG. 6, (b) is sectional drawing which follows the VIIB-VIIB line of FIG. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体の配置位置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the arrangement position of the microstructure of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の微小構造体の配置位置を説明するための拡大図である。It is an enlarged view for demonstrating the arrangement position of the microstructure of the liquid crystal display device which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

３，４ 基板
５ 液晶層
１１ ＴＦＴ
１２ ゲート電極
１３ ゲート絶縁膜
１４ 半導体層
１５ ソース電極
１６ ドレイン電極
１７ 絶縁層
１８ 走査線
１９ 信号線
２２ 画素電極
２３，２４ 配向制御層
２５ ブラックマトリクス層
２６Ｒ，２６Ｇ カラーフィルタ層
２７ 対向電極
３１，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ 微小構造体
３２，３３ 領域
３４ 境界線
３５ 反射電極
３６ レジスト層
３７，３８ 絶縁膜
４１ 隙間 3,4 substrate 5 liquid crystal layer 11 TFT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Gate electrode 13 Gate insulating film 14 Semiconductor layer 15 Source electrode 16 Drain electrode 17 Insulating layer 18 Scan line 19 Signal line 22 Pixel electrode 23, 24 Orientation control layer 25 Black matrix layer 26R, 26G Color filter layer 27 Counter electrode 31, 31c , 31d, 31e Microstructure 32, 33 Region 34 Boundary line 35 Reflective electrode 36 Resist layer 37, 38 Insulating film 41 Gap

Claims (7)

画素電極及び配向制御層を有する第１の基板と、配向制御層を有し、前記第１の基板に対向するように配置された第２の基板と、前記第１及び第２の基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶層と、を具備し、各画素領域に少なくとも透過領域を有する液晶表示装置であって、前記第１及び第２の基板の一方の基板の配向制御層は、電圧印加時に液晶分子のねじれ配列が互いに異なるねじれ構造を持つ２つの微小領域を形成するような微小構造体を有し、前記微小構造体は、開口率に影響を与えない位置に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。   A first substrate having a pixel electrode and an alignment control layer, a second substrate having an alignment control layer and arranged to face the first substrate, and between the first and second substrates A liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy sandwiched therebetween, and having at least a transmission region in each pixel region, the orientation control of one of the first and second substrates The layer has a microstructure that forms two minute regions having twist structures in which the twist arrangement of liquid crystal molecules is different from each other when a voltage is applied, and the microstructure is provided at a position that does not affect the aperture ratio. A liquid crystal display device characterized by that. 前記微小構造体が前記第２の基板に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the microstructure is provided on the second substrate. 各画素領域が反射領域を有しており、前記微小構造体が平面視において前記反射領域内に設けられていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。   3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein each pixel region has a reflection region, and the microstructure is provided in the reflection region in plan view. 前記第１の基板は、画素電極に電気的に接続する能動素子を有しており、前記微小構造体が前記能動素子の配線の上方に少なくとも絶縁膜を介して設けられていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。   The first substrate includes an active element electrically connected to a pixel electrode, and the microstructure is provided above the wiring of the active element through at least an insulating film. The liquid crystal display device according to claim 1. 平面視において、前記第１の基板の前記画素電極及び前記能動素子の配線を覆う遮光用電極を有しており、前記微小構造体が前記能動素子の配線の上方に絶縁膜及び前記遮光用電極を介して設けられていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。   In plan view, it has a light-shielding electrode that covers the pixel electrode of the first substrate and the wiring of the active element, and the microstructure has an insulating film and the light-shielding electrode above the wiring of the active element. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the liquid crystal display device is provided. 前記２つの微小領域がホモジニアス−ツイスト領域及びスプレイ−ツイスト領域であり、前記微小構造体は、平面視において少なくとも前記ホモジニアス−ツイスト領域が前記遮光用電極内に位置するように設けられていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。   The two minute regions are a homogeneous twist region and a spray twist region, and the microstructure is provided so that at least the homogeneous twist region is located in the light shielding electrode in a plan view. The liquid crystal display device according to claim 5. 各画素領域が反射領域を有しており、前記反射領域と前記微小構造体との間の最短距離は、前記微小構造体の最大径の３倍以下であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の液晶表示装置。   Each pixel region has a reflective region, and the shortest distance between the reflective region and the microstructure is not more than three times the maximum diameter of the microstructure. The liquid crystal display device according to claim 6.

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