JP3539727B2

JP3539727B2 - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Info

Publication number: JP3539727B2
Application number: JP2001386261A
Authority: JP
Inventors: 圭介津田; 博文分元; 光隆沖田; 淳一小林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP2002250922A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device having the display characteristics excellent in the viewing angle characteristics and fast responding property in which liquid crystal molecules can be easily rendered into a bend alignment state and to provide a method for manufacturing the device. SOLUTION: The liquid crystal display device is equipped with a panel having a first substrate, a second substrate and a liquid crystal supplied to between the two substrates. The first substrate is prepared by forming grooves of a specified form, subjecting to the rubbing treatment in a first rubbing direction which is the longitudinal direction of the grooves, and then subjecting to the rubbing treatment in a second rubbing direction different from the first rubbing direction. The second substrate is subjected to the rubbing treatment in the same direction as the second rubbing direction. The grooves are not rubbed by the rubbing treatment in the second rubbing direction. The angle made by the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 deg. and smaller than 135 deg..

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示を行う液晶表示装置、特に応答特性の優れた液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置において、特に表示品位の高い画像表示を行うために、近年薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式の表示装置の開発が活発に行われている。これは、スイッチング素子を用いない単純マトリクス駆動方式の表示装置に比べて、走査電極数に関係なく高いコントラスト比が得ることができ、高い解像度が要求される大容量表示においても、鮮明な画像を得ることができるからである。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型の液晶表示パネルにおいて、広く用いられている液晶表示モードに、ＴＮ（Twisted Nematic）方式がある。ＴＮ方式は、液晶層を挟持する電極基板間において、液晶分子が９０゜捻れた構造を有して配置されているパネルを、２枚の偏光板により挟んだ構成となっている。そして、２枚の偏光板は互いの偏光軸方向が直交しており、一方の偏光板はその偏光軸が一方の基板に接している液晶分子の長軸方向と平行あるいは垂直になるように配置されている。
【０００４】
かかる構造を有する液晶表示パネルは、電圧が印加されていない場合は白表示であるが、２枚の基板間に、すなわち液晶表示パネルに対して垂直方向に電圧を印加していくと、次第に光透過率が低下していき、最後には黒表示となる。このような表示特性が得られるのは、液晶表示パネルに電圧を印加すると液晶分子が捻れ構造を解きながら電界の向きに配列しようとするからであり、かかる液晶分子の配列状態に応じて、液晶表示パネルを透過してくる光の偏光状態が変動し、光の透過率が変調されることになるからである。
【０００５】
しかし、同じ分子配列状態であっても、液晶表示パネルに入射してくる光の入射方向によって透過光の偏光状態は変化する。したがって、入射方向に応じて光の透過率は異なってくることになる。すなわち、液晶表示パネルの表示特性は視角依存性を有することになる。
【０００６】
かかる視角依存性が存在するために、主視角方向（液晶層の中間層における液晶分子の長軸方向）に対して視点を斜めに傾けることにより輝度の逆転現象を引き起こすおそれも残されており、液晶表示パネルの表示品質を高品質に維持する必要上、いかに視覚依存性を克服するかが重要な課題の１つとなっている。
【０００７】
近年、このような視角特性を改善する工夫が盛んに行われている。かかる改善方法としては、例えば液晶の配向としては上述したようなＴＮ方式を用いながら、位相補償板を積層する方式や、一つの画素にその液晶のＴＮ配向の向きを２つ以上持たせる配向分割方式等が考えられている。また、液晶の配向そのものを変えて視角特性を改善する方式として、電圧印加状態でベンド配向させた液晶表示パネルに光学補償フィルムを設けたＯＣＢ（Optical Compensated Bend）方式や、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）方式、ＶＡ(Vertical Aligned)方式等が考えられている。これらの中でも、ＯＣＢ方式は、視角特性による輝度の逆転現象や、コントラスト低下の生じない高品位な画質を維持する上で優れた方式であると同時に、応答速度が速いというメリットを合わせ持った非常に効果的な方式であると考えられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＯＣＢ方式では、図４（ａ）に示すように、液晶層中心部における液晶分子が基板に垂直に配向するベンド配向状態で画像表示をする必要があるものの、一般的に使用される配向膜をラビング処理しただけでは、図４（ｂ）に示すように、液晶層中心部における液晶分子が基板に水平に配向するスプレイ配向にしかならず、ベンド配向状態を実現することが困難であるという問題点があった。
【０００９】
これは、一般的な配向膜を用いる場合、プレチルト角はせいぜい１０°程度にしかならないので、電圧が印加されない場合には、液晶層中心部における液晶分子は基板に水平な方向に配向する方がより安定することになる。したがって、スプレイ配向となってしまうものである。
【００１０】
このようなスプレイ配向状態となっている液晶表示パネルの両基板間に電圧を印加すると、液晶層中心部における液晶分子は基板に垂直な方向に配向するが、必ずしもベンド配向になるとは限らない。すなわち、図４（ｃ）又は図４（ｄ）に示すように、どちらかの基板界面付近にスプレイ歪が残留するような配向状態となってしまうおそれが残されている。
【００１１】
つまり、ベンド配向を得ようとしても、条件によってはスプレイ歪の大きい配向状態となってしまい、ベンド配向が有する対称な視角特性や高速応答性を発揮することができない表示特性を有する液晶表示パネルとなってしまうおそれがあるのである。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するために、容易に液晶分子をベンド配向状態とすることができ、視角特性や高速応答性に優れた表示特性を有する液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にかかる液晶表示装置は、長手方向である第１のラビング方向にラビングされた溝部を有し、前記溝部以外の部分は前記第１のラビング方向とは異なる第２のラビング方向にラビングされた第１の基板と、前記第２のラビング方向と同じ方向にラビングされた第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板の間に充填された液晶とを有する液晶パネルを含むＯＣＢモードの液晶表示装置であって、前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
かかる構成により、所定の電圧を印加することによって、溝部が形成されていない領域においても液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。なお、当該溝部は、表示画素ごとに形成されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の別の液晶表示装置は、複数の凸部が所定の間隔で形成され、前記複数の凸部で挟まれた隙間は、複数の凸部で挟まれた隙間の長手方向である第１のラビング方向にラビングされ、複数の凸部で挟まれた隙間以外の部分は前記第１のラビング方向とは異なる第２のラビング方向にラビングされた第１の基板と、前記第２のラビング方向と同じ方向にラビングされた第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板の間に充填された液晶とを有する液晶パネルを含むＯＣＢモードの液晶表示装置であって、前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によっても、所定の電圧を印加することによって、凸状形成物が形成されている領域においても液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。なお、２つの凸状形成物が表示画素ごとに配置されることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のさらに別の液晶表示装置は、電圧を印加しないときに、液晶分子の配向状態がスプレイ配向である第１の液晶層と、液晶分子の配向状態がツイスト配向である第２の液晶層とが接する領域を有することを特徴とするＯＣＢモードの液晶表示装置である。
【００１８】
かかる領域を有することで、所定の電圧を印加することによって、表示画素上の全領域において液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００１９】
また、本発明にかかる液晶表示装置は、第１の基板又は第２の基板にアクティブマトリクス素子が形成されていることが好ましい。
【００２０】
次に、本発明のさらに別の液晶表示装置の製造方法は、第１の基板の一主面上に所定形状の溝部を形成する工程と、前記一主面上に配向膜を形成する工程と、前記第１の基板の前記一主面に、前記溝部の長手方向である第１のラビング方向に、前記溝部を含めてラビング処理を施す工程と、前記第１のラビング方向と異なる第２のラビング方向にラビング処理を施す工程と、第２の基板の一主面に前記第２のラビング方向と同じ方向にラビング処理を施す工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記ラビング処理を施した面同士を対向させ、かつ前記第１の基板における前記第２のラビング方向と前記第２の基板におけるラビング方向とが同じになるように貼り合わせる工程とを含むＯＣＢモードの液晶表示装置の製造方法であって、前記溝部が前記第２のラビング方向に施されるラビング処理によりラビングされることがなく、前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする。
【００２１】
かかる構成により、所定の電圧を印加することによって、溝部が形成されていない領域においても液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００２２】
また、本発明のさらに別の液晶表示装置の製造方法は、第１の基板の一主面上に複数の凸部を所定の間隙をもって形成する工程と、前記一主面上に配向膜を形成する工程と、前記第１の基板の前記一主面に、前記凸部で挟まれた隙間の長手方向である第１のラビング方向に、前記隙間を含めてラビング処理を施す工程と、前記第１のラビング方向と異なる第２のラビング方向にラビング処理を施す工程と、第２の基板の一主面に、前記第２のラビング方向と同じ方向にラビング処理を施す工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記ラビング処理を施した面同士を対向させ、かつ前記第１の基板における前記第２のラビング方向と前記第２の基板におけるラビング方向とが同じになるように貼り合わせる工程とを含むＯＣＢモードの液晶表示装置の製造方法であって、前記凸部で挟まれた隙間が前記第２のラビング方向に施されるラビング処理によりラビングされることがなく、前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする。
【００２３】
かかる構成により、所定の電圧を印加することによって、凸状形成物が形成されている領域においても液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかる液晶表示装置においては、第１の基板において凹凸を有する部分を設けることで、第２の基板におけるラビング方向と異なる方向にラビング処理が施されている部分と、第２の基板におけるラビング方向と同じ方向にラビング処理が施されている部分とが存在することを特徴としている。
【００２５】
すなわち、第１の基板における第１のラビング方向にラビング処理が施されている部分における液晶分子の配向方向が、当該部分の真上にある第２の基板におけるラビング方向にラビング処理が施されている部分における液晶分子の配向方向と異なることから、かかる部分においては、両基板間において液晶分子が捻れた配向方向を有するツイスト配向となる。
【００２６】
一方、第１の基板における第２のラビング方向にラビング処理が施されている部分における液晶分子の配向方向は、その部分の真上にある第２の基板におけるラビング方向にラビング処理が施されている部分における液晶分子の配向方向と同一となることから、かかる部分においては、両基板間において液晶分子が捻れた配向方向を有さないスプレイ配向となる。
【００２７】
したがって、これら２つの配向を有する部分が、互いに隣接して存在し、その境界においては、ディスクリネーションと呼ばれる配向の不連続線が生じることになる。
【００２８】
このようにツイスト配向とスプレイ配向が隣接している状態で、液晶表示パネルに電圧を印加すると、所定の電圧を超えるとツイスト配向を有する部分と接しているスプレイ配向を有する部分において、ベンド配向へと転移していくことが確認されている。
【００２９】
かかるベンド配向へと転移する電圧は、液晶材料や配向膜のプレチルト角、あるいはパネルギャップに依存しているが、おおよそ液晶表示パネルの有する配向エネルギが、スプレイ配向となる配向エネルギよりもベンド配向となる配向エネルギが低くなる電圧に等しくなり、実際にはそれほど高い電圧を必要とすることはなく、約５Ｖ以下で十分である。
【００３０】
また、ツイスト角が小さければベンド配向への転移が生じることがなく、少なくとも４５度以上の角度を必要とすることが確認されている。これは、ツイスト角が小さすぎると、スプレイ配向と区別できず、当該ツイスト配向をベンド配向へと転移することを促進することに寄与しないためと考えられる。
【００３１】
通常、電圧を印加することのみで、スプレイ配向をベンド配向へ転移させようとすると、たとえ配向エネルギがベンド配向の方が低くなる電圧以上であっても転移は容易には生じることなく、スプレイ歪の残留した配向のままとなってしまう。これは、スプレイ歪の残留した配向からベンド配向へ転移するときに、所定のエネルギ障壁が存在することを意味している。本実施の形態のように、スプレイ配向とツイスト配向を隣接させることによって、この転移におけるエネルギ障壁を低くする作用があるものと考えられる。
【００３２】
スプレイ配向部分に電圧を印加したときの配向状態は、図４（ｃ）及び図４（ｄ）のいずれかのように基板界面付近にスプレイ配向歪が残った状態となる。しかし、スプレイ歪の残っている部分の液晶分子は、ベンド配向と１８０度反対方向となるチルトを有していることがわかる。
【００３３】
そして、当該反対方向の配向をしている液晶分子をベンド配向へ再配列させる場合、図４の紙面法線方向を軸として回転させるような、チルト角方向に回転させる場合と、上下方向の直線を軸として回転させるような、ツイスト方向に回転させる場合の２つが考えられる。
【００３４】
チルト角方向に回転させる場合、スプレイ歪の力が働いている向きであると同時に、液晶分子の弾性定数もスプレイ弾性定数Ｋ１１となることから比較的大きく、ベンド配向への転移を引き起こすことは容易ではない。
【００３５】
一方、ツイスト方向に回転させる場合は、液晶分子の弾性定数もツイスト弾性定数Ｋ２２となることからスプレイ弾性定数Ｋ１１と比べて小さく、かつスプレイ歪の働いている方向と直交していることから、ベンド配向への転移は比較的容易であることがわかる。
【００３６】
以上説明したような特性を利用して、以下の実施の形態においてベンド配向を容易に実現することが可能となる。
【００３７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の構成図であり、図１（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の断面図を、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、それぞれ第１の基板１０１と第２の基板１０２の平面図を示している。なお、図１（ｂ）及び図１（ｃ）においては、各々の基板へ施したラビング処理の方向を矢印で示している。
【００３８】
また、図２はラビング布の毛９によって基板を擦っている概念を示した図である。本実施の形態１では、第１の基板１０１及び第２の基板１０２として、ガラス基板を用いた場合について説明する。
【００３９】
まず、第１の基板１０１にポジ型のフォトレジストを塗布し、幅２０μｍで線状の開口部ができるようなパターンをフォトリソグラフィ法により形成する。次に、フッ酸を用いてガラス基板を２μｍの深さになるまでエッチングを行い、幅２０μｍで深さ２μｍの溝部５を形成する。その後、全面に透明電極膜であるＩＴＯ２をスパッタにより形成する。なお、かかる溝部５の形成方法としては特に上述した方法に限定されるものではなく、例えばガラス基板上に光感光性のアクリル樹脂を２μｍ形成し、この樹脂をフォトリソグラフィ法で部分的に除去することにより同様の溝部５を形成するものであっても良い。
【００４０】
さらに、このような溝部５は、通常の液晶表示素子として用いられるアクティブマトリクス素子の製造工程において得ることも可能である。この場合、アクティブマトリクス素子は、マトリクス状の表示画素に各々１個ずつ形成されているが、溝部５についても各表示画素ごとに１本ずつ形成されていることが望ましい。
【００４１】
このように溝部５の形成された第１の基板１０１の全面に、日産化学（株）製の配向膜３ＳＥ７９９２を印刷塗布する。
【００４２】
次に、線状に形成した溝部５の線方向に沿って、第１のラビング方向６の方向にラビング処理を施す。ラビング処理には、ラビング布における各々１本の毛９の長さが平均１．４ｍｍで、平均直径が１８μｍであるレーヨン布を用いている。また、ラビング処理時におけるラビング布の押し込み量は０．３ｍｍ以上とし、図２に示すように毛９の側面で基板を擦るようなラビング条件としている。
【００４３】
さらに第１の基板１０１には、同じラビング布、同じラビング条件で、第１のラビング方向６とは９０度の角度をなす第２のラビング方向７にラビング処理を施す。
【００４４】
上記のような条件で第１の基板１０１をラビングすると、毛９の直径は溝部５の幅より小さく、また溝部５の線方向に沿って毛９が進むことから、溝部５の内部は第１のラビング方向６に擦られる。一方、第２のラビング処理を施したときには、溝部５以外の部分は、第１のラビング処理６が施されていても、その後に擦られる第２のラビング方向７に液晶の配向方向は決定されることは周知である。しかしながら溝部５の内部は、第２のラビング処理では溝部５の線方向に直交する方向で擦ることになることから、２０μｍの幅では毛９が溝部５の内部に入り込むことができず、結果として第２のラビング方向７には擦られないまま第１のラビング方向６に擦られた状態で保持されることになる。
【００４５】
ここで、本発明において重要な点は、第１のラビング方向６におけるラビング処理で溝部５の内部を擦り、第２のラビング方向７におけるラビング処理では溝部５の内部にラビング布の毛９を入り込ませないようにする点にある。これを満たす条件は、溝部５の幅、溝部５の深さ、溝部５の形状、第１のラビング方向６、第２のラビング方向７、ラビング布の毛９の長さ、毛９の直径、ラビング布の押し込み量等のパラメタの相関関係に依存する。
【００４６】
従って、第１のラビング方向６におけるラビング処理で溝部５の内部を擦り、第２のラビング方向７におけるラビング処理で溝部５の内部にラビング布の毛９が入り込むことができないという条件を満たすパラメタであれば、上述した実施例に示すパラメタの数値である必要はない。
【００４７】
定性的には、溝部５は可能な限り深くし、溝部５の幅より細い毛９を用いて溝部５の線方向に第１のラビング処理を行い、可能な限り押し込み量を多くして、毛９の側面で第２のラビング処理を行うことが望ましい。
【００４８】
さらに、ＩＴＯ２が形成されている第２の基板１０２にも、第１の基板１０１と同じ配向膜３を印刷して形成した後、第１の基板１０１と同じラビング布を用いて、同じラビング条件で第２の基板におけるラビング方向８、すなわち第１の基板１０１における第２のラビング方向７と同じ方向にラビング処理を施す。
【００４９】
この第１の基板１０１と第２の基板１０２とを、ラビング処理を施した面同士を対向させ、かつ第１の基板１０１における第２のラビング方向７と第２の基板１０２におけるラビング方向８とが同じになるような向きでギャップが５μｍとなるように貼り合わせた後、基板間にチッソファインケミカル（株）製の液晶ＭＴ５５８３を注入する。
【００５０】
このようにして得られた液晶表示パネルの配向は、溝部５の部分では第１のラビング方向６が保持されている結果、９０度のツイスト配向となっており、溝部５以外の部分においては第２のラビング方向７が保持されており、ツイストのないスプレイ配向となっていることが、偏光顕微鏡観察で確認できている。
【００５１】
かかる液晶表示パネルの基板間に次第に電圧を印加していったところ、電圧が３Ｖ付近で溝部５におけるツイスト配向とスプレイ配向との境界部分からベンド配向へと転移が生じ、さらに電圧が５Ｖ以上となると急速にベンド配向がスプレイ配向領域に広がっていき、ついには電圧を印加しない状態ではスプレイ配向領域だった部分の全ての領域がベンド配向へと転移していった。したがって、本実施の形態１の手順によって、確実かつ容易にベンド配向へと転移できることが確認できた。
【００５２】
以上のように本実施の形態１によれば、所定の電圧を印加することによって、溝部が形成されていない領域においても液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００５３】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置について、図３を用いて説明する。図３は本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置の構成図であり、図３（ａ）は本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の断面図を、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、それぞれ第１の基板１０１と第２の基板１０２の平面図を示している。なお、図３（ｂ）及び図３（ｃ）においては、各々の基板へ施したラビング処理の方向を矢印で示している。
【００５４】
まず、第１の基板１０１には製膜、フォトリソグラフィ法を用いてアクティブマトリクス素子を形成する。同時にこのプロセスを用いて、マトリクス状に形成された各々の表示画素の一部に成膜した部分を残した凸部１１を形成する。
【００５５】
かかる凸部１１の形状は、長さ５０μｍ、幅３０μｍ、高さ１．５μｍであり、平面形状としては平行四辺形をしており、この平行四辺形の鋭角側の角度は８０度となるようにしている。このような形状の凸部１１を２０μｍの間隙をもって２個形成している。
【００５６】
このように作成された第１の基板１０１において、配向膜３ＳＥ７９９２を印刷塗布した後、第１のラビング方向６の方向、すなわち凸部１１の平行四辺形における一辺の長さ方向に沿って、実施の形態１と同じラビング布、ラビング条件でラビング処理を施す。続けて、同じラビング布、ラビング条件で、第１のラビング方向６と１００度の角度をなすようにして、第２のラビング方向７の方向にラビング処理を施す。
【００５７】
ここで、本発明において重要な点は、第１のラビング処理において２つの凸部１１の間隙部を擦り、第２のラビング処理で毛９を間隙部に入り込ませないようにする点にある。かかる条件を具備するパラメタであれば、上記以外のラビング条件であっても良い。
【００５８】
次に、ＩＴＯ２の形成された第２の基板１０２にも、第１の基板１０１と同じ配向膜３を印刷して形成した後、第１の基板１０１と同じラビング布を用いて、同じラビング条件で第２の基板におけるラビング方向８に、すなわち第１の基板における第２のラビング方向７と同じ方向にラビング処理を施す。
【００５９】
この第１の基板１０１と第２の基板１０２とを、ラビング処理を施した面同士を対向させ、かつ第１の基板１０１における第２のラビング方向７と第２の基板１０２におけるラビング方向とが同じになるような向きでギャップが５μｍとなるように貼り合わせた後、基板間にチッソファインケミカル（株）製の液晶ＭＴ５５８３を注入する。
【００６０】
このようにして得られた液晶表示パネルの配向は、２つの凸部１１の間隙部分では第１のラビング方向６が保持されている結果、８０度のツイスト配向となっており、それ以外のところでは第２のラビング方向７が保持されている結果、ツイストのないスプレイ配向となっていることが、偏光顕微鏡観察で確認されている。
【００６１】
この液晶表示パネルの基板間に次第に電圧を印加していったところ、電圧が３．５Ｖ付近で凸部１１の間隙部分におけるツイスト配向とスプレイ配向との境界部分からベンド配向への転移が生じ、さらに電圧が６Ｖ以上で急速にベンド配向がスプレイ配向領域に広がっていき、ついには電圧が印加されていない状態ではスプレイ配向領域だった部分がすべてベンド配向へと転移する結果となった。以上のことから、本実施の形態２によっても確実かつ容易にベンド配向を実現することができることが確認できた。
【００６２】
以上のように本実施の形態２によれば、所定の電圧を印加することによって、凸状形成物が形成されている領域においても液晶分子をベンド配向へと容易に転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように本発明にかかる液晶表示装置によれば、部分的にツイスト配向とスプレイ配向が隣接する状態を設けることで、比較的低い電圧で容易にベンド配向へと転移させることができ、視角特性と高速応答性に優れたＯＣＢ方式を採用した液晶表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の構成断面図と平面図
【図２】本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置におけるラビング布の毛で基板を擦っている概念を示した図
【図３】本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置の構成断面図と平面図
【図４】液晶分子の配向状態を示した図
【符号の説明】
１基板
２ＩＴＯ
３配向膜
４液晶分子
５溝部
６第１のラビング方向
７第２のラビング方向
８第２の基板のラビング方向
９ラビング布の毛
１０ラビング方向
１１凸部
１０１第１の基板
１０２第２の基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device for displaying an image, particularly to a liquid crystal display device having excellent response characteristics and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In liquid crystal display devices, in order to display images with particularly high display quality, active matrix driving type display devices using thin film transistors as switching elements have been actively developed in recent years. Compared to a simple matrix drive type display device that does not use a switching element, a high contrast ratio can be obtained regardless of the number of scanning electrodes, and a clear image can be obtained even in a large-capacity display requiring a high resolution. Because it can be obtained.
[0003]
In such an active matrix type liquid crystal display panel, there is a TN (Twisted Nematic) method as a liquid crystal display mode widely used. The TN mode has a configuration in which a panel in which liquid crystal molecules are twisted by 90 ° is arranged between two electrode plates sandwiching a liquid crystal layer, and the panel is sandwiched between two polarizing plates. The polarization axes of the two polarizing plates are orthogonal to each other, and one of the polarizing plates is arranged so that its polarization axis is parallel or perpendicular to the long axis direction of the liquid crystal molecules in contact with one of the substrates. Have been.
[0004]
A liquid crystal display panel having such a structure performs white display when no voltage is applied. However, when a voltage is applied between two substrates, that is, in a direction perpendicular to the liquid crystal display panel, light is gradually applied. The transmittance decreases, and finally black display is performed. Such display characteristics are obtained because, when a voltage is applied to the liquid crystal display panel, the liquid crystal molecules tend to be arranged in the direction of the electric field while distorting the twisted structure. This is because the polarization state of the light transmitted through the display panel changes, and the light transmittance is modulated.
[0005]
However, even in the same molecular alignment state, the polarization state of the transmitted light changes depending on the incident direction of the light incident on the liquid crystal display panel. Therefore, the light transmittance varies depending on the incident direction. That is, the display characteristics of the liquid crystal display panel have a viewing angle dependency.
[0006]
Due to such a viewing angle dependency, there is also a risk of causing a luminance inversion phenomenon by inclining the viewpoint with respect to the main viewing angle direction (the major axis direction of the liquid crystal molecules in the intermediate layer of the liquid crystal layer). One of the important issues is how to overcome the visual dependency, in order to maintain the display quality of the liquid crystal display panel at high quality.
[0007]
In recent years, efforts to improve such viewing angle characteristics have been actively made. As such an improvement method, for example, a method of laminating a phase compensator while using the TN method as described above for the liquid crystal alignment, or an alignment division method in which one pixel has two or more TN alignment directions of the liquid crystal. A method is considered. Further, as a method of improving the viewing angle characteristics by changing the alignment of the liquid crystal itself, an OCB (Optical Compensated Bend) method in which an optical compensation film is provided on a liquid crystal display panel that is bend-aligned under a voltage applied state, and an IPS (In-Plane- Switching), VA (Vertical Aligned), and the like. Among these, the OCB method is an excellent method for maintaining high-quality image quality without causing a luminance inversion phenomenon due to viewing angle characteristics and a decrease in contrast, and at the same time has an advantage of a fast response speed. It is considered to be an effective method.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the OCB system, as shown in FIG. 4A, it is necessary to display an image in a bend alignment state in which liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer are vertically aligned with the substrate, but generally used alignment is used. When the film is simply rubbed, as shown in FIG. 4 (b), the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer only have a splay alignment in which the liquid crystal molecules are horizontally aligned with the substrate, and it is difficult to realize a bend alignment state. There was a point.
[0009]
This is because when a general alignment film is used, the pretilt angle is at most about 10 °, so that when no voltage is applied, the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer should be oriented in a direction horizontal to the substrate. It will be more stable. Therefore, it becomes a splay alignment.
[0010]
When a voltage is applied between the two substrates of the liquid crystal display panel in such a splay alignment state, the liquid crystal molecules at the center of the liquid crystal layer are aligned in a direction perpendicular to the substrate, but are not necessarily in a bend alignment. That is, as shown in FIG. 4 (c) or FIG. 4 (d), there is a possibility that the alignment state may be such that splay distortion remains near either of the substrate interfaces.
[0011]
In other words, even if an attempt is made to obtain the bend alignment, depending on the conditions, the liquid crystal display panel will have an alignment state with a large splay distortion, and have a symmetric viewing angle characteristic of the bend alignment and a display characteristic that cannot exhibit high-speed response. There is a risk of becoming.
[0012]
The present invention, in order to solve the above-mentioned problems, provides a liquid crystal display device which can easily bring a liquid crystal molecule into a bend alignment state and has display characteristics excellent in viewing angle characteristics and high-speed response, and a method for manufacturing the same. The purpose is to.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention comprises: Long Rabin in the first rubbing direction, which is the hand direction Has a grooved portion, and the portions other than the grooved portion Rubbing in a second rubbing direction different from the first rubbing direction; Hurt The first substrate and the rubbing in the same direction as the second rubbing direction. Hurt With the second substrate An OCB mode including a liquid crystal panel having a liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device ,Previous The angle between the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 ° and smaller than 135 °.
[0014]
With this configuration, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transitioned to the bend alignment even in the region where the groove is not formed, and the OCB method which has excellent viewing angle characteristics and high-speed response is adopted. Thus, it is possible to provide a liquid crystal display device having the above configuration. Preferably, the groove is formed for each display pixel.
[0015]
Also, Another of the present invention The liquid crystal display device Multiple protrusions Is a predetermined interval In shape And said Multiple protrusions The gap between Multiple protrusions In the first rubbing direction which is the longitudinal direction of the gap sandwiched by Parts other than the gap between the Rubbing in a second rubbing direction different from the first rubbing direction; Hurt The first substrate and the rubbing in the same direction as the second rubbing direction. Hurt A second substrate, An OCB mode includes a liquid crystal panel having a liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device ,Previous The angle between the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 ° and smaller than 135 °.
[0016]
Even with such a configuration, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transferred to the bend alignment even in the region where the convex-shaped product is formed, and the viewing angle characteristics and the high-speed response are excellent. A liquid crystal display device employing the OCB method can be provided. In addition, it is preferable that two convex formations are arranged for each display pixel.
[0017]
Also, Still another of the present invention The liquid crystal display device Electric Do not apply pressure sometimes, The liquid crystal display device has a region where a first liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are in a splay alignment state and a second liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are in a twist alignment state are in contact with each other. OCB mode It is a liquid crystal display device.
[0018]
By having such a region, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transferred to the bend alignment in the entire region on the display pixel, and the OCB method excellent in the viewing angle characteristic and the high-speed response is realized. It is possible to provide the liquid crystal display device that has been adopted.
[0019]
Further, in the liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that an active matrix element is formed on the first substrate or the second substrate.
[0020]
next, Still another of the present invention The method for manufacturing a liquid crystal display device includes a step of forming a groove having a predetermined shape on one main surface of the first substrate, a step of forming an alignment film on the one main surface, and a step of forming the alignment film on the one main surface. On the main surface, In the longitudinal direction of the groove First rubbing direction Including the groove Performing a rubbing process, performing a rubbing process in a second rubbing direction different from the first rubbing direction, and performing a rubbing process on one main surface of the second substrate in the same direction as the second rubbing direction. Applying, the first substrate and the second substrate, the surfaces subjected to the rubbing treatment are made to face each other, and the second rubbing direction in the first substrate and the second rubbing direction in the second substrate Laminating in the same direction as the rubbing direction. A method for manufacturing an OCB mode liquid crystal display device, The groove is not rubbed by the rubbing treatment performed in the second rubbing direction, and the angle between the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 ° and smaller than 135 ° It is characterized by the following.
[0021]
With this configuration, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transitioned to the bend alignment even in the region where the groove is not formed, and the OCB method which has excellent viewing angle characteristics and high-speed response is adopted. Thus, it is possible to provide a liquid crystal display device having the above configuration.
[0022]
Also, Still another of the present invention The method for manufacturing a liquid crystal display device includes the steps of: Multiple convex parts Forming an alignment film on the one main surface, and forming the alignment film on the one main surface, It is the longitudinal direction of the gap sandwiched by the protrusions First rubbing direction Including the gap Performing a rubbing process, performing a rubbing process in a second rubbing direction different from the first rubbing direction, and performing a rubbing process on one main surface of the second substrate in the same direction as the second rubbing direction. Applying the first substrate and the second substrate such that the surfaces subjected to the rubbing process face each other, and the second rubbing direction of the first substrate and the second substrate Laminating so that the rubbing direction is the same as A method for manufacturing an OCB mode liquid crystal display device, comprising: Said Convex part Is not rubbed by the rubbing treatment performed in the second rubbing direction, and the angle between the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 ° and 135 °. It is characterized by being smaller than.
[0023]
With this configuration, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transferred to the bend alignment even in the region where the convex-shaped product is formed, and the OCB having excellent viewing angle characteristics and high-speed response can be obtained. It is possible to provide a liquid crystal display device adopting the method.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, by providing a portion having irregularities on the first substrate, a portion of the second substrate on which rubbing treatment is performed in a direction different from the rubbing direction is provided. The rubbing direction is the same as the rubbing direction of the second substrate.
[0025]
That is, the orientation direction of the liquid crystal molecules in the portion of the first substrate where the rubbing process is performed in the first rubbing direction is performed in the rubbing direction of the second substrate directly above the portion. Since the orientation direction of the liquid crystal molecules is different from that of the liquid crystal molecules in the portion where the liquid crystal molecules are twisted, the liquid crystal molecules have a twisted orientation between the two substrates.
[0026]
On the other hand, the orientation direction of the liquid crystal molecules in the portion of the first substrate where the rubbing process is performed in the second rubbing direction is such that the rubbing process is performed in the rubbing direction of the second substrate just above the portion. Since the alignment direction is the same as that of the liquid crystal molecules in the portion where the liquid crystal molecules are located, the splay alignment in which the liquid crystal molecules do not have a twisted alignment direction between the two substrates.
[0027]
Therefore, portions having these two orientations are adjacent to each other, and at the boundary, discontinuous lines of the orientation called disclination occur.
[0028]
When a voltage is applied to the liquid crystal display panel in a state where the twist alignment and the splay alignment are adjacent to each other, when the voltage exceeds a predetermined voltage, the portion having the splay alignment in contact with the portion having the twist alignment changes to the bend alignment. It has been confirmed that it will be transferred.
[0029]
The voltage at which transition to the bend alignment depends on the liquid crystal material or the pretilt angle of the alignment film, or the panel gap. Is less than the voltage at which the orientation energy becomes lower, and in practice does not require a higher voltage, and about 5 V or less is sufficient.
[0030]
Also, it has been confirmed that if the twist angle is small, no transition to bend orientation occurs, and an angle of at least 45 degrees is required. This is considered to be because if the twist angle is too small, the twist orientation cannot be distinguished from the splay orientation and does not contribute to promoting the transfer of the twist orientation to the bend orientation.
[0031]
Normally, when an attempt is made to transfer the splay alignment to the bend alignment only by applying a voltage, even if the alignment energy is higher than the voltage at which the bend alignment becomes lower, the transfer does not easily occur, and the splay distortion does not occur. Remains as it is. This means that a predetermined energy barrier exists when the transition from the splay distortion remaining orientation to the bend orientation occurs. It is considered that, by making the splay alignment and the twist alignment adjacent to each other as in the present embodiment, there is an effect of lowering the energy barrier in this transition.
[0032]
When a voltage is applied to the splay alignment portion, the splay alignment strain remains in the vicinity of the substrate interface as shown in either FIG. 4 (c) or FIG. 4 (d). However, it can be seen that the liquid crystal molecules in the portion where the splay distortion remains have a tilt in the direction opposite to the bend alignment by 180 degrees.
[0033]
When the liquid crystal molecules having the opposite orientation are rearranged to the bend orientation, the liquid crystal molecules are rotated in the tilt angle direction such as the rotation about the normal to the paper surface of FIG. There are two cases in which the rotation is performed in the twist direction, such as the rotation about the axis.
[0034]
When rotated in the tilt angle direction, the elastic constant of the liquid crystal molecules is relatively large because the elastic constant of the liquid crystal molecules is the splay elastic constant K11 at the same time as the direction in which the force of the splay distortion is acting, and it is easy to cause the transition to the bend alignment. is not.
[0035]
On the other hand, when rotating in the twist direction, the elastic constant of the liquid crystal molecules also becomes the twist elastic constant K22, which is smaller than the splay elastic constant K11, and is orthogonal to the direction in which the splay distortion is acting. It can be seen that the transition to the orientation is relatively easy.
[0036]
By utilizing the characteristics described above, it is possible to easily realize the bend alignment in the following embodiments.
[0037]
(Embodiment 1)
Hereinafter, a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1C is a plan view of the first substrate 101 and the second substrate 102, respectively. In FIGS. 1B and 1C, the direction of the rubbing process performed on each substrate is indicated by an arrow.
[0038]
FIG. 2 is a view showing the concept of rubbing the substrate with bristles 9 of a rubbing cloth. In Embodiment 1, a case where a glass substrate is used as the first substrate 101 and the second substrate 102 will be described.
[0039]
First, a positive photoresist is applied to the first substrate 101, and a pattern having a width of 20 μm and having a linear opening is formed by photolithography. Next, the glass substrate is etched to a depth of 2 μm using hydrofluoric acid to form a groove 5 having a width of 20 μm and a depth of 2 μm. Thereafter, ITO2 as a transparent electrode film is formed on the entire surface by sputtering. The method for forming the groove 5 is not particularly limited to the method described above. For example, a photosensitive acrylic resin is formed on a glass substrate to a thickness of 2 μm, and the resin is partially removed by photolithography. Thus, a similar groove 5 may be formed.
[0040]
Further, such a groove 5 can be obtained in a manufacturing process of an active matrix element used as a normal liquid crystal display element. In this case, one active matrix element is formed for each matrix-shaped display pixel, but it is preferable that one groove portion 5 is formed for each display pixel.
[0041]
An alignment film 3SE7992 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. is printed and applied on the entire surface of the first substrate 101 on which the grooves 5 are formed.
[0042]
Next, a rubbing process is performed in the first rubbing direction 6 along the linear direction of the linear groove portion 5. For the rubbing treatment, a rayon cloth having an average length of each hair 9 of the rubbing cloth of 1.4 mm and an average diameter of 18 μm is used. The amount of rubbing cloth pushed in during the rubbing process is set to 0.3 mm or more, and rubbing conditions are set such that the substrate is rubbed by the side surface of the bristles 9 as shown in FIG.
[0043]
Further, the first substrate 101 is subjected to a rubbing process in the second rubbing direction 7 which forms an angle of 90 degrees with the first rubbing direction 6 under the same rubbing cloth and the same rubbing conditions.
[0044]
When the first substrate 101 is rubbed under the above conditions, the diameter of the bristles 9 is smaller than the width of the groove 5 and the bristles 9 advance along the line direction of the groove 5, so that the inside of the groove 5 is the first. In the rubbing direction 6. On the other hand, when the second rubbing treatment is performed, the alignment direction of the liquid crystal is determined in the second rubbing direction 7 rubbed thereafter, even if the first rubbing treatment 6 is performed on the portion other than the groove 5. It is well known that However, since the inside of the groove 5 is rubbed in the direction perpendicular to the line direction of the groove 5 in the second rubbing process, the bristles 9 cannot enter the inside of the groove 5 with a width of 20 μm. The rubbing is maintained in the first rubbing direction 6 without being rubbed in the second rubbing direction 7.
[0045]
Here, an important point in the present invention is that the inside of the groove portion 5 is rubbed by the rubbing process in the first rubbing direction 6, and the rubbing cloth hair 9 enters the inside of the groove portion 5 by the rubbing process in the second rubbing direction 7. The point is not to let them. Conditions satisfying this are: width of groove 5, depth of groove 5, shape of groove 5, first rubbing direction 6, second rubbing direction 7, length of bristles 9 of rubbing cloth, diameter of bristles 9, It depends on the correlation of parameters such as the amount of pushing of the rubbing cloth.
[0046]
Therefore, the parameter satisfies the condition that the inside of the groove portion 5 is rubbed by the rubbing process in the first rubbing direction 6 and the bristles 9 of the rubbing cloth cannot enter the inside of the groove portion 5 by the rubbing process in the second rubbing direction 7. If there is, it is not necessary to be the numerical value of the parameter shown in the above-described embodiment.
[0047]
Qualitatively, the groove 5 is made as deep as possible, and the first rubbing treatment is performed in the line direction of the groove 5 by using a bristle 9 thinner than the width of the groove 5, so that the pushing amount is increased as much as possible. It is desirable to perform the second rubbing process on the side of No. 9.
[0048]
Further, the same alignment film 3 as that of the first substrate 101 is formed on the second substrate 102 on which the ITO 2 is formed by printing, and then the same rubbing conditions are used by using the same rubbing cloth as the first substrate 101. The rubbing process is performed in the rubbing direction 8 on the second substrate, that is, in the same direction as the second rubbing direction 7 on the first substrate 101.
[0049]
The first substrate 101 and the second substrate 102 have their rubbed surfaces facing each other, and have a second rubbing direction 7 on the first substrate 101 and a rubbing direction 8 on the second substrate 102. Are bonded so that the gap becomes 5 μm in the same direction, and a liquid crystal MT5583 manufactured by Chisso-In Chemical Co., Ltd. is injected between the substrates.
[0050]
The orientation of the liquid crystal display panel obtained in this way is a 90-degree twist orientation as a result of the first rubbing direction 6 being maintained in the groove 5, and the liquid crystal display panel has a twist alignment of 90 ° in portions other than the groove 5. The rubbing direction 7 of No. 2 was maintained, and the splay alignment without twist was confirmed by observation with a polarizing microscope.
[0051]
When a voltage was gradually applied between the substrates of such a liquid crystal display panel, when the voltage was around 3 V, the transition from the boundary between the twist alignment and the splay alignment in the groove 5 to the bend alignment occurred. Then, the bend orientation rapidly spread to the splay alignment region, and finally, in a state where no voltage was applied, all the regions that were the splay alignment region were transferred to the bend alignment region. Accordingly, it was confirmed that the transition to the bend orientation can be reliably and easily performed by the procedure of the first embodiment.
[0052]
As described above, according to the first embodiment, by applying the predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transferred to the bend alignment even in the region where the groove is not formed. It is possible to provide a liquid crystal display device employing the OCB method with excellent responsiveness.
[0053]
(Embodiment 2)
Hereinafter, the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3C is a plan view of the first substrate 101 and the second substrate 102, respectively. 3B and 3C, the direction of the rubbing process performed on each substrate is indicated by an arrow.
[0054]
First, an active matrix element is formed on the first substrate 101 by using a film formation method and a photolithography method. At the same time, by using this process, the projections 11 are formed, except for the portions formed on a part of each of the display pixels formed in a matrix.
[0055]
The shape of the convex portion 11 is 50 μm in length, 30 μm in width, and 1.5 μm in height, and has a parallelogram shape as a planar shape, and the angle of the parallelogram on the acute angle side is 80 degrees. I have to. Two convex portions 11 having such a shape are formed with a gap of 20 μm.
[0056]
After the alignment film 3SE7992 is printed on the first substrate 101 thus formed, the alignment is performed along the direction of the first rubbing direction 6, that is, along the length direction of one side of the parallelogram of the convex portion 11. A rubbing treatment is performed under the same rubbing cloth and rubbing conditions as in the first embodiment. Subsequently, a rubbing process is performed in the second rubbing direction 7 under the same rubbing cloth and rubbing conditions so as to form an angle of 100 degrees with the first rubbing direction 6.
[0057]
Here, an important point in the present invention is that the gap between the two convex portions 11 is rubbed in the first rubbing treatment so that the bristles 9 do not enter the gap in the second rubbing treatment. Rubbing conditions other than those described above may be used as long as the parameters satisfy such conditions.
[0058]
Next, after the same alignment film 3 as that of the first substrate 101 is formed on the second substrate 102 on which ITO2 is formed by printing, the same rubbing conditions are used by using the same rubbing cloth as the first substrate 101. The rubbing process is performed in the rubbing direction 8 on the second substrate, that is, in the same direction as the second rubbing direction 7 on the first substrate.
[0059]
The first substrate 101 and the second substrate 102 have their rubbed surfaces facing each other, and the second rubbing direction 7 on the first substrate 101 and the rubbing direction on the second substrate 102 are different. After bonding in the same direction so that the gap is 5 μm, a liquid crystal MT5583 manufactured by Chisso Incorporated is injected between the substrates.
[0060]
The orientation of the liquid crystal display panel thus obtained is a twist orientation of 80 degrees as a result of the first rubbing direction 6 being maintained in the gap between the two projections 11, and at other locations. It has been confirmed by observation with a polarizing microscope that splay alignment without twist is a result of maintaining the second rubbing direction 7.
[0061]
When a voltage was gradually applied between the substrates of the liquid crystal display panel, when the voltage was around 3.5 V, transition from the boundary between the twist alignment and the splay alignment in the gap portion of the convex portion 11 to the bend alignment occurred, Further, when the voltage is 6 V or more, the bend orientation rapidly spreads to the splay alignment region, and finally, in a state where no voltage is applied, all the portions which were the splay alignment region are transferred to the bend alignment. From the above, it was confirmed that the bend alignment can be reliably and easily realized by the second embodiment.
[0062]
As described above, according to the second embodiment, by applying a predetermined voltage, the liquid crystal molecules can be easily transferred to the bend alignment even in the area where the convex-shaped product is formed, and the viewing angle can be increased. It is possible to provide a liquid crystal display device employing the OCB method which is excellent in characteristics and high-speed response.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, by partially providing a state in which the twist alignment and the splay alignment are adjacent to each other, it is possible to easily transition to the bend alignment at a relatively low voltage, and to reduce the viewing angle. It is possible to provide a liquid crystal display device employing the OCB method which is excellent in characteristics and high-speed response.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration sectional view and a plan view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a concept of rubbing a substrate with bristle of a rubbing cloth in the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration sectional view and a plan view of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an alignment state of liquid crystal molecules.
[Explanation of symbols]
1 substrate
2 ITO
3 Alignment film
4 Liquid crystal molecules
5 Groove
6 First rubbing direction
7 Second rubbing direction
8 Rubbing direction of second substrate
9 Loving cloth hair
10 Rubbing direction
11 convex part
101 First substrate
102 Second substrate

Claims

長手方向である第１のラビング方向にラビングされた溝部を有し、前記溝部以外の部分は前記第１のラビング方向とは異なる第２のラビング方向にラビングされた第１の基板と、
前記第２のラビング方向と同じ方向にラビングされた第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板の間に充填された液晶とを有する液晶パネルを含むＯＣＢモードの液晶表示装置であって、
前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。 Has a groove portion Rabin grayed in the first rubbing direction is the length-side direction, the first substrate portion other than the groove, which is Rabin grayed different second rubbing direction to the first rubbing direction When,
A second substrate which is Rabin grayed in the same direction as the second rubbing direction,
An OCB mode liquid crystal display device including a liquid crystal panel having a liquid crystal filled between the first substrate and a second substrate ,
Before SL LCD angle of the first rubbing direction the second rubbing direction is characterized in less than 135 ° larger than 45 °.

前記溝部が表示画素ごとに形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1 , wherein the groove is formed for each display pixel.

複数の凸部が所定の間隔で形成され、前記複数の凸部で挟まれた隙間は、複数の凸部で挟まれた隙間の長手方向である第１のラビング方向にラビングされ、複数の凸部で挟まれた隙間以外の部分は前記第１のラビング方向とは異なる第２のラビング方向にラビングされた第１の基板と、
前記第２のラビング方向と同じ方向にラビングされた第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板の間に充填された液晶とを有する液晶パネルを含むＯＣＢモードの液晶表示装置であって、
前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of projections made form at predetermined intervals, the gap sandwiched between the plurality of protrusions are Rabin grayed in the first rubbing direction is the longitudinal direction of the gap sandwiched between the plurality of convex portions, a plurality a first substrate which is Rabin grayed different second rubbing direction the portion other than the gap sandwiched between the convex portion and the first rubbing direction,
A second substrate which is Rabin grayed in the same direction as the second rubbing direction,
An OCB mode liquid crystal display device including a liquid crystal panel having a liquid crystal filled between the first substrate and a second substrate ,
Before SL LCD angle of the first rubbing direction the second rubbing direction is characterized in less than 135 ° larger than 45 °.

２つの前記凸部が表示画素ごとに配置される請求項３に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 3 , wherein the two convex portions are arranged for each display pixel.

電圧を印加しないときに、液晶分子の配向状態がスプレイ配向である第１の液晶層と、液晶分子の配向状態がツイスト配向である第２の液晶層とが接する領域を有することを特徴とするＯＣＢモードの液晶表示装置。 When applying no voltage, a characteristic of the first liquid crystal layer alignment state of the liquid crystal molecules are splay alignment, to have a region where the alignment state contact and a second liquid crystal layer is a twist alignment of liquid crystal molecules OCB mode liquid crystal display device.

前記第１の基板又は前記第２の基板にアクティブマトリクス素子が形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an active matrix element is formed on the first substrate or the second substrate.

第１の基板の一主面上に所定形状の溝部を形成する工程と、
前記一主面上に配向膜を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一主面に、前記溝部の長手方向である第１のラビング方向に、前記溝部を含めてラビング処理を施す工程と、
前記第１のラビング方向と異なる第２のラビング方向にラビング処理を施す工程と、
第２の基板の一主面に前記第２のラビング方向と同じ方向にラビング処理を施す工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記ラビング処理を施した面同士を対向させ、かつ前記第１の基板における前記第２のラビング方向と前記第２の基板におけるラビング方向とが同じになるように貼り合わせる工程とを含むＯＣＢモードの液晶表示装置の製造方法であって、
前記溝部が前記第２のラビング方向に施されるラビング処理によりラビングされることがなく、前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。Forming a groove of a predetermined shape on one main surface of the first substrate;
Forming an alignment film on the one main surface;
Performing a rubbing process on the one main surface of the first substrate in a first rubbing direction that is a longitudinal direction of the groove, including the groove ;
Performing a rubbing process in a second rubbing direction different from the first rubbing direction;
Rubbing one main surface of the second substrate in the same direction as the second rubbing direction;
The first substrate and the second substrate face each other after the rubbing treatment, and the second rubbing direction on the first substrate and the rubbing direction on the second substrate are different from each other. a step of bonding to the same method of manufacturing a liquid crystal display device including OCB mode,
The groove is not rubbed by the rubbing treatment performed in the second rubbing direction, and the angle between the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 ° and smaller than 135 ° A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising:

第１の基板の一主面上に複数の凸部を所定の間隙をもって形成する工程と、
前記一主面上に配向膜を形成する工程と、
前記第１の基板の前記一主面に、前記凸部で挟まれた隙間の長手方向である第１のラビング方向に、前記隙間を含めてラビング処理を施す工程と、
前記第１のラビング方向と異なる第２のラビング方向にラビング処理を施す工程と、
第２の基板の一主面に、前記第２のラビング方向と同じ方向にラビング処理を施す工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを、前記ラビング処理を施した面同士を対向させ、かつ前記第１の基板における前記第２のラビング方向と前記第２の基板におけるラビング方向とが同じになるように貼り合わせる工程とを含むＯＣＢモードの液晶表示装置の製造方法であって、
前記凸部で挟まれた隙間が前記第２のラビング方向に施されるラビング処理によりラビングされることがなく、前記第１のラビング方向と前記第２のラビング方向のなす角が４５°よりも大きく１３５°よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。Forming a plurality of protrusions on one main surface of the first substrate with a predetermined gap;
Forming an alignment film on the one main surface;
A step of subjecting the one main surface of the first substrate to a rubbing process including the gap in a first rubbing direction that is a longitudinal direction of the gap sandwiched by the protrusions ;
Performing a rubbing process in a second rubbing direction different from the first rubbing direction;
Performing a rubbing process on one main surface of the second substrate in the same direction as the second rubbing direction;
The first substrate and the second substrate face each other after the rubbing treatment, and the second rubbing direction on the first substrate and the rubbing direction on the second substrate are different from each other. A method of manufacturing an OCB mode liquid crystal display device, comprising the steps of :
The gap sandwiched by the protrusions is not rubbed by the rubbing treatment performed in the second rubbing direction, and the angle between the first rubbing direction and the second rubbing direction is larger than 45 °. A method for manufacturing a liquid crystal display device, which is substantially smaller than 135 °.