WO2001009675A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides et procede de fabrication - Google Patents

Description

明 細 書 液晶表示装置お よ びそ の製造方法 技 術 分 野

本発明 は、 高速応答で広視野 の表示性能 を持つ液晶表示装置 に 関 す る も の で あ る 。 背 景 技 術

従来、 液晶表示装置 と し て例 え ば、 ネ マ テ ィ ッ ク 液晶 を 用 い た ッ イ ス テ ツ ド ネマ テ ィ ッ ク （ T N ) モ ー ド の液晶表示装置が実用 化 さ れて い る が、 応答が遅 い 、 視野角 が狭 い な ど の欠点があ る 。 ま た 、 応答が速 く 、 視野角 が広 い 強誘電性液晶 （ F L C ) な ど の表示モ ー ド も あ る が耐 シ ョ ッ ク 性、 温度特性な ど大 き な欠点が あ る 。 ま た 、 光散乱 を利用 する 高分子分散型液晶表示モ ー ド は ラ ビ ン グ レ ス 配向 の 表示モ ー ド で あ る が、 視野角 に 改善が必要で あ り 、 応答がそれ ほ ど速 く な い な ど の 欠点が あ る 。

それ ら に対 し て 、 応答が速 く 視野角 が広 い表示モー ド と し て光学 補償ベ ン ド （ O C B ) モ ー ド が提案 さ れて い る （特開平 7 — 8 4 2 5 4 号公報）。

図 2 1 は、 0 C B モ ー ド の液晶表示装置の画素領域にお け る 構成 概念断面図 で あ る 。

図 2 1 に示す よ う に 、 こ の O C B モ ー ド の液晶表示装置は、 配向 膜 1 9 · 1 9 が一定方向 に配 向処理 さ れ 、 電圧 を 印加 し てセル 中央 部 に ベ ン ド 配向 あ る い はね じ れ配向 を含 ん だベ ン ド 配向 を 起 こ さ せ た液晶セ ル 1 4 と 、 かつ低電圧駆動 と 視角拡大 の た め に光学補償す る 位相補償板 3 と を 配置 し た も の で あ り 、 性能 的 に は高速で視 角 が 広 い特徴 を 持つ 優れた ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶表 示装置 を 実現す る こ と がで き る 。 そ し て 、 透過 型 あ る い は反射型 の液晶表示 装置 と し て利用 さ れ る 可能性が高 い 。

ま た 、 前記液晶表示装置 は、 画素電極 1 8 に接続 さ れた画素部駆 動用 の ス イ ッ チ ン グ素子 1 3 等が配設 さ れた ア レー基板 6 と 、 対向 電極 1 7 を 設 け た対向基板 5 と の 両 内 面 に 設 けた配向膜 1 9 · 1 9 を 、 互 い に 平行方向 に プ レ チル ト 角 C が正負逆で且つ約数度〜 1 0 度に な る よ う に 配向処理 し 、 正 の誘 電率 異方性 の ネ マ テ ィ ッ ク 液晶 を 挿入 し て液晶層 1 2 を 配置 し て構成 さ れて い る 。 そ し て 、 電圧 を 印加 し な い状態で液晶分子が上下対称 に 斜め に 広が っ た配向領域か ら な る ス プ レ イ 配向 1 1 が形成 さ れて い る 。

そ の後、 前記電極 間 に 臨界転移電圧以 上 の電圧 を 印加す る こ と に よ っ て 、 図 2 1 ( b ) の 如 く 、 液晶セ ル 中央部の液晶分子 を 立たせ、 あ る い はね じ れ配向 を含ん だ液晶分子が立 ち 上が り 曲がっ た 配 向領 域か ら な る ベ ン ド 配 向 1 3 に 転移 さ せ こ の 領域 を拡大移行 さ せ る 。

ま た 、 偏光板 1 · 2 と 、 十分な コ ン ト ラ ス ト と 視野拡大 の た め に ベ ン ド 配 向セル を 光学補償 し 、 低電圧化す る た め の位相補償板 3 と が上下基板 の外側 に 少な く と も 1 枚 、 所定 の 軸方向 に 各 々 設定 さ れ 配置 さ れて い る 。

そ し て 、 前記画素 全体 を 転移 さ せた後、 駆動信号電圧 を 可変 し て 、 液晶分子の ベ ン ド 配 向状態 の 程度 を 変 え る こ と に よ り 位相差 を 変化 さ せて動作表示利 用 す る も の で あ る 。 従 っ て ， O C B モ ー ド の 液晶 表示装置 に お い て は、 こ の ス プ レ イ 配向 か ら ベ ン ド 配向へ の 転移核 を発生 さ せて画素 を 均一な ベ ン ド 配向 に さ せ、 T F T ノ ネル全画素 領域内 でそれ を確実 に起 こ さ せてお く 必要が あ る が、 転移核 を確実 に起 こ さ せ る の は実際 に は容 易 で はな い 。

前記の 画 素領域 を 顕微鏡観察 し て い る と 、 ギ ャ ッ プ形成の た め に 散布 さ れた ス ぺーサ の周 囲か ら 転移核が発生 し た り 、 画素電極 に 沿 つ て配線 さ れた ソ ー ス 線や ゲー ト 線周 囲 か ら 転移核 が発生す る が、 そ の発生場所 は一定 の 場所で はな く 、 し ば し ば全 く 発 生 し な い場合 さ え あ る 。 こ の 場 合、 配向欠 陥 、 表示点欠 陥不 良 パ ネ ル と な る 。 ま た 、 前記転移 を促進す る た め 、 前記液晶セルの 対向電極 と 画素 電極間 に 臨界転移電圧以上 よ り 大 き い高電圧 を 印加す る 方法が採 ら れ る 。 し か し 、 前記転移 に 要す る 印加電圧 と 印加時 間 は液晶材料 に よ っ て相 当 に 異な り 、 液晶材料 に よ っ て は、 O C B モー ド の T F T 液晶パ ネ ル を 転移 さ せ る の に 、 対向す る 電極間 に約 2 0 V の電圧印 加で数十秒か ら 数分 の 時間 を 要す る も の も あ る 。 こ の 場 合、 表示可 能 と な る ま で の待 ち 時間 は も と よ り 、 液晶表示装置の 消費電力 、 駆 動部 の信頼性 の 面か ら も 実用 的でな い。

こ の た め 、 O C B モー ド の液晶表示装置 に お い て 、 表示パ ネルの 数十万個以上 に も 及ぶ全て の 画素 内で、 確実 に 配 向 を 転移 さ せ る こ と の で き る 技術 の 開発が望 ま れて い た。 発 明 の 開 示

一群 の 本発明 は、 前記現状 に鑑みな さ れた も の で あ り 、 そ の 目 的 は、 配向転移が ほ ぼ確実 に発生 し 、 かつ 極め て短時 間 に転移が完 了 す る こ と に よ り 表示欠陥 の 無 い 、 応答速度が速 く 動画表示 に 適 し か つ 広視野の液晶表示装置 を 提供す る こ と に あ り 、 特 に 、 ベ ン ド 配向 転移 を ほ ぼ確実 に 発生 さ せて 、 極め て短時間 に 転移 を 完 了 さ せ、 応 答速度が速 く 動画表示 に 適す る ベ ン ド 配向型 の液晶表示装置 を 提供 す る こ と で あ る 。 尚 、 一群 の本発明 は、 同 一乃 至類似 し た 着想 に 基づ く も の で あ る 。 し か し 、 それぞれ の 発 明 は異な る 実施 の 形態 に よ り 具現化 さ れ る も の で あ る の で、 本明細 書 で は、 こ れ ら の 一群 の 本発 明 を 密接 に 関連 し た発 明 ご と に 第 1 の 発 明群 、 第 2 の発 明群 、 第 3 の 発 明群 、 第 4 の 発 明群 、 及び第 5 の 発明群 と し て 区分す る 。 そ し て 、 以下で は、 それぞれ の 区分 （発 明群） ご と に そ の 内容 を順次説 明す る 。

( 1 ) 第 1 の発明群

第 1 の発明群 は、 電圧 を 印加 し な い状態 の 前記液晶 の 配向状態 を 配 向状態 1 と し 、 表示 に 用 い る 配向状態 を 配向状態 2 と す る と き 、 配向状態 1 と 配向状態 2 が異な る 液晶表示装置 に お い て 、 配向状態 1 か ら 配向状態 2 へ の 転移 を 容 易 に か つ 確実 に 実現す る た め に 、 基 板表 面の 凹 凸 を 平坦化 し 、 液晶 層 の 界面 を 平坦化 し た こ と を特徴 と し て レ ^ る 。

従来 の ア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板 を 用 い た液晶表示装置で は、 基 板上 に 大 き な 凹 凸 が存在す る こ と が通常で あ っ た 。 こ れ は、 最 も 大 き い 段差が最上層 に 形成 さ れた絶縁層 を 除去 し 、 画素電極 を 露 出 さ せ る 工程 に よ る も の で あ る 。 ま た 、 画素周 辺 に 配 さ れ る ソ ー ス 配線、 ゲー ト 配線 に よ っ て も 段差が形成 さ れ る 。 こ の よ う に ァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板 にお い て は段差が存在す る の で あ っ た 。

従来か ら 用 い ら れて い る T N 型液晶表示装置で は、 段差があ る と そ の 箇所で配向乱れが発生 し 、 光抜 けが発生す る 問題が あ っ た。 こ の 問題 を解消す る た め に は、 こ の光抜 け の 発 生 し た領域 を ブ ラ ッ ク マ ト リ ク ス に よ っ て隠す こ と が必要で あ り 、 こ れ に よ つ て 明 る さ が 低下す る 問題が発生 し た。 そ こ で、 こ の配 向乱れ、 光抜 け を解消す る た め に 、 こ の 凹 凸 の あ る 基板 上 に樹脂層 を 形成 し 、 そ の樹脂層 の 上 に 画素電極 を形成す る こ と で 平滑化す る 例があ っ た。 O C B モー ド の 液晶表示装 置 の よ う に 、 電圧 を 印カ卩 し な い状態 の 配向状態 と 表 示状態 の 配 向状態 と が異な る 液晶表示装置で は、 表示 状態 の配向状態 に 移行 さ せ る 「転移」 作用 が必要で あ る 。

〇 C B モー ド の 液晶表示装置 で は、 T N 型液晶表示措置 と は異な る 平行配向状態 を 用 い て い る た め 、 T N 型液晶表示装置での配向乱 れよ う な 問題 は発 生 し な いが、 本願発明者 ら は 、 転移 に 対 し て こ の 段差が悪影響 を 及 ぼす こ と を新 た に見 出 し た 。

0 C B モ一 ド の液晶表示装置 の 転移 は 、 転位電圧 を 印加する こ と で行 う 。 こ の と き 、 転移核か ら ベ ン ド 配 向 が発生 し 、 こ の配向状態 が広がっ て い く 。 ただ し 、 こ の ベ ン ド 配向 の成長が基板 の 凹 凸領域、 特 に基板が凸状態で液晶層 が薄 く な つ て い る 領域 に さ し かか る と 成 長が止 ま る こ と を 見出 し た。 特 に 、 ベ ン ド 配向 の成長 はデ フ ェ ク ト に 沿 っ て成長す る こ と が多 い の で あ る が、 前記 し た液晶層 が薄 く な つ て い る 箇所で は、 デ フ ェ ク 卜 が断続的 に な る こ と が多 く 、 こ の た め 成長が止 ま る 場合 も 多 い。 こ の デ フ ェ ク ト は、 セル厚方向で の液 晶分子 の傾斜す る 方向が異な る 2 種類 の ス プ レ イ 配向状態の境界部 分で あ る こ と 力 多 レ 。

ま た 、 所定 の転移 波形 の電圧で完全 に 転移が完 了 せず、 特定の画 素 が ス プ レ イ SB 向 を 残 し た 場 合 に も 、 後 の 通 常 表 示駆 動 に よ っ て 徐 々 に ベ ン ド 配向 に移行す る こ と を 見 出 し た 。

こ の よ う に 、 O C B モ ー ド の 液晶表示装置 の よ う に 電圧 を印加 し な い状態 の 前記液晶 の配向状態 を 配 向状態 1 と し 、 表示 に 用 い る 配 向状態 を 配 向状態 2 と す る と き 、 配向状態 1 と 配向状態 2 が異な る 液晶表示装置 で あ っ て 、 転移が容 易 に か つ 確実 に 実現す る た め に 、 基板表面の 凹 凸 を 平坦化 し 、 液晶 層 の 界面 を 平坦化 し た こ と を特徴 と す る 液晶表示装置 を 実現 し た 。 即 ち 、 請求項 1 記載の 発明 は、 一対 の 基板 と 、 前記 一対 の基板間 に挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 に 電圧 を 印加 し な い状態の 液晶 の配向状態 を 配向状態 1 、 表示 に 用 い る 配向状態 を 配向状態 2 と し 、 配向状態 1 と 配 向状態 2 と が異な る 液晶表 示装置で あ っ て 、 前記液晶層 と 前記一対 の 基板 の う ち の 少な く と も 一方 の基板 と の界 面 を 平坦化 し た構成で あ る こ と を特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 液晶層 と 基板 と の 界面 の 凹 凸領域が 少な く な る の で、 配向状態 1 か ら 配向状態 2 への 転移が容易 に かつ 確実 に 実現す る 。

ま た 、 請求項 2 記載 の発明 は、 請求項 1 に記載 の液晶表示装置で あ っ て、 前記一対 の基板 の う ち の 一方 の基板がァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板で あ る こ と を特徴 と し て レゝ る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 基板 は、 画 素周 辺 に配 さ れ る ソ ー ス 配線 、 ゲー ト 配線等が形成 さ れて お り 、 段 差が大 き い も の で あ る が、 こ の よ う な 基板 を 平坦化構成 し て 、 配向 状態 1 か ら 配 向状態 2 へ の 転移が容易 に かつ確実 に 実現す る 。

ま た 、 請求項 3 記載 の発明 は、 請求項 1 に記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記界面 を 樹脂層 よ り な る 平坦化膜 に よ り 平坦化 し た構成 で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 4 記載 の発明 は、 請求項 3 に記載 の液晶表示装置で あ っ て 、 前記平坦化膜 の 少な く と も 一部の 上 に 電極 を 形成 し た こ と を特徴 と し て レゝ る 。

ま た 、 請求項 5 記載 の 発 明 は、 請求項 1 に 記載 の液晶表示装置で あ っ て 、 前記配向状態 1 がス プ レ イ 配 向状態、 前記配向状態 2 がべ ン ド 配向状態で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 転移が容易 にか つ 確実 に 実現す る こ と の で き る O C B モー ド の 液晶表 示装置が実現 で き る 。

ま た 、 請求項 6 記載 の 発 明 は 、 請求項 1 に 記載 の液晶表示装置で あ っ て 、 前記基板 上 の 凹 凸 の段差力 s' l / m以下で あ る こ と を 特徴 と し て レ る 。

ま た 、 請求項 7 記載 の 発 明 は、 請求項 1 に 記載 の 液 晶表示装置で あ っ て、 前記基板上 の 凹 凸 の段差が 0 . 5 m以下で あ る こ と を特 徴 と し て い る 。

こ の よ う に規制す る こ と に よ り 、 基板上 の 凹 凸 の 段差 は 1 /x m以 下、 望 ま し く は 0 . 5 m以下で あ れ ば、 配 向状態 1 か ら 配向状態 2 へ の転移 を容 易 に か つ確実 に 実現す る こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 8 記載 の発明 は、 請求項 2 に 記載 の液晶表示装置で あ っ て、 前記ァ ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板が複数の 画素電極 を 有 し 、 該画素電極間 の距離が 1 μ ΐΏ以上 1 0 /z m以下で あ る こ と を 特徴 と し て レ ^ る 。

ま た 、 請求項 9 記載 の発 明 は、 請求項 2 に 記載 の液晶表示装置で あ っ て、 前記 ァ ク テ ィ ブマ 卜 リ ク ス 基板 が複数 の 画素電極 を 有 し 、 該画素電極間 の距離が 1 i m以上 5 m以下で あ る こ と を 特徴 と し て レ る 。 .

こ の よ う に 、 前記画素電極間 の距離 は 1 m以上 1 0 μ m以下が 望ま し く 、 さ ら に望 ま し く は 1 i m以上 5 ix m以下 と す る こ と に よ り 、 配向状態 1 か ら 配向状態 2 へ の転移 を容易 に かつ 確実 に 実現す る こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 1 0 記載 の 発 明 は 、 請求項 8 に 記載の 液晶表示装置 であ っ て 、 前記画素電極 の 少な く と も 一部領域が画素電極 の 平均高 さ よ り 高 い こ と を 特徴 と し て い る 。 前記構成 に よ り 、 前記 一部領域 に よ り 転移核 の発 生 が容 易 に な る 。 請求項 1 1 記載の 発 明 は 、 請求項 8 に 記載の液晶 表示 装置で あ つ て 、 前記画 素電極 と 前記一対 の 基板 の う ち の他方 の 基板 に 形成 さ れ た対向電極間 に電圧 を 印加 し て 、 液晶 層 を ベ ン ド 配向へ転移 さ せ、 転移後の状態で表示 を 行 う こ と を 特徴 と し て い る 。

( 2 ) 第 2 の 発 明群

ま た 、 請求項 1 2 記載 の 発明 は、 画素電極 を 有す る ア レー基板 と 対向電極 を 有す る 対向 基板 と の 間 に液晶層 を挟持 し 、 該液晶層 をべ ン ド 配向 さ せて表示 を さ せ る ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶表示 装置で あ っ て 、 前記対向電極 と 電気導通 し た導電性形成体が対向基 板上 に 形成 さ れ、 前記 ア レ ー基板 と は非電気導通で配置 さ れた構成 で あ る こ と を特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 1 3 記載 の 発 明 は、 請求項 1 2 に記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記導電性形成体 は、 隣接 し た画素電極 間 の間 隙位置 に ァ レ ー基板 と は非電気導通で配置 さ れた構成で あ る こ と を特徴 と し て レ ^ る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 前記導電性 形成体 と 画素電極 と の間 に 斜め の 強電界が発生 印加 さ れそ の電界歪 みで 、 前記導電性形成体 と 画素電極 と の近傍 に位置す る 液晶層 中 の液晶分子 は 、 b — ス プ レ ィ 配向 の 状態 と な り 、 周 囲 よ り 歪み の エ ネルギー が高 く な つ て、 こ の状態 に 画素電極 と 対向電極 と の 間 に 高電圧 を 印加す る こ と に よ つ て更 に エ ネ ルギー が与 え ら れ、 ベ ン ド 配向への転移核が発生 し 、 ベ ン ド 配向 の 領域 を 拡大す る こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 1 4 記載の 発 明 は、 請求項 1 2 に 記載 の 液晶表示装 置で あ っ て 、 前記画素電極 は、 ア レー 基板 上 に 形成 さ れた 平坦化膜 の上 に配置 さ れた構成で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 更 に 、 ス プ レイ 配 向 カゝ ら ベ ン ド 配向 への 転移が容 易 に か つ 確実 に 実現す る 。

ま た 、 請求項 1 5 記載 の 発 明 は、 請求項 1 4 に 記載 の 液晶表示装 置で あ っ て 、 前記平坦化膜 の 凹 凸 の段差が 1 m以下で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 1 6 記載 の 発明 は、 請求項 1 4 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記平坦化膜 の 凹 凸 の段差 が 0 . 5 m以下で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

こ の よ う に規制す る こ と に よ り 、 基板上 の 凹 凸 の 段差 は 1 m以 下、 望 ま し く は 0 . 5 以下で あ れ ば、 ス プ レ イ 配向状態か ら ベ ン ド 配向状態への転移が容易 に か つ 確実 に 実現す る 。

ま た 、 請求項 1 7 記載の 発 明 は、 請求項 1 2 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記 ア レ ー基板が複数 の 画 素電極 を 有 し 、 該画素電極 間 の距離が 1 以上 1 0 m以下で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た、 請求項 1 8 記載の発明 は、 請求項 1 2 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記 ア レ ー基板が複数 の 画 素電極 を 有 し 、 該画 素電極 間 の距離が 1 i m以 上 5 /z m以下で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

こ の よ う に 、 前記画素電極間 の距離 を 1 m 以上 1 0 以下、 さ ら に望 ま し く は 1 i m以上 5 m以下 に規制す る こ と に よ り 、 ス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向への 転移 を よ り 良好 に 成長 さ せ る こ と を 実現 し 得 る 。

ま た 、 請求項 1 9 記載の発明 は、 請求項 1 2 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記導電性形成体は、 絶縁体で被覆 さ れて い る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 前記導電性形成体 は、 ア レ ー基板 と は非電気導通性の 関係 に あ る の で、 画素電極 と 対 向電極 と が電気的 に 接触す る よ う な こ と はな く 、 性能 に 優れ た液晶表示装置 と する こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 2 0 記載の発明 は 、 請求項 1 2 に 記載の液晶表示装 置であ っ て 、 前記導電性形成体 の 高 さ は 、 前記ア レ ー基板 と 対向基 板 と の 間 の 間 隔 よ り 小 さ い こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 2 1 記載 の発明 は、 請求項 1 2 に記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記導電性形成体 は前記 ァ レ ー基板 と 対向基板 と の 間 の 間 隔 を 一定 に 保つ ス ぺーサで あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 通常 の ス ぺ ー ザが必要な く 、 ス ぺー サ レ ス 工法 プ ロ セ ス と す る こ と がで き 、 製造工程 の簡略化 を 図 る こ と がで き る 。 ま た 、 均一な表示 を 示 し 、 表示性能 に 優れた液晶表示 装置 とする こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 2 2 記載 の 発 明 は、 請求項 1 2 に 記載の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記画 素電極 と 対 向電極間 に電圧 を 印加 し て液晶層 を ベ ン ド 配向へ転移 さ せ、 転移後 の状態で表示 を行 う こ と を特徴 と し て い る 。

( 3 ) 第 3 の発 明群

請求項 2 3 記載の発 明 は、 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記一対 の基板間 に挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液晶 層 中 の液晶分子 を べ ン ド 配向 さ せて表示 を さ せ る 液晶表示装置で あ っ て 、 少な く と も一 方 の基板 の電極表 面上 に 、 前記一対 の基板 間 の 間 隔 よ り 小 さ い 径の 導電性粒子が少な く と も 1 個配置 さ れて な る こ と を 特徴 と し て い る ま た 、 請求項 2 4 記載の発明 は、 請求項 2 3 に記載の液晶表示装 置で あ っ て、 少な く と も 一方 の基板 の 電極表 面上 に 、 前記導電性粒 子が配向膜の 下 に 配置 さ れてな る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 2 5 記載 の発明 は 、 請求項 2 3 に記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 少な く と も 一方 の基板 の電極表 面 上 に 、 前記導電性粒 子が配 向膜 と 混成分散配置 さ れてな る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 前記導電性粒子で起 き る 電界集 中 に よ り 、 導電性粒子近辺で配向変化が起 こ り 、 該導電性粒子 を 基点 と し て ベ ン ド 配向 の 転移核が発 生 し 、 引 き 続 き 印加 さ れる 高電圧 の 印 加でそ の ベ ン ド 配 向領域 を 拡大す る こ と がで き る 。 こ の よ う に し て、 転移 を 確実 に し か も 速 く 起 こ し 、 表示欠陥 の な い液晶セ ルか ら な る 高速応答で広視野高画質 の O C B 表示モー ド の液晶表示装置 を 得 る こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 2 6 記載 の 発明 は、 請求項 2 3 に記載の液晶表示装 置で あ っ て、 前記一対 の 基板 の う ち 一方の基板 に は、 画素毎 に 画素 電極、 ス イ ッ チ ン グ素子が形成 さ れて い る こ と を特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 2 7 記載 の 発 明 は、 請求項 2 6 に 記載の液晶表示装 置で あ っ て、 前記画素電極 は、 ス イ ッ チ ン グ素子 あ る い は配線上 を 平坦 に被覆する 平坦化膜上 に 形成 さ れて い る こ と を 特徴 と し て い る 前記構成 と す る こ と に よ り 、 ベ ン ド 配向へ更 に容易 に 転移す る 。

ま た 、 請求項 2 8 記載の 発明 は、 請求項 2 3 に 記載の液晶表示装 置で あ っ て、 前記電極 間 に 電圧 を 印加 し て液晶層 を ベ ン ド 配向へ転 移 さ せ、 転移後 の状態で表示 を行 う こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 2 9 記載 の 発 明 は、 請求項 2 3 に記載の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記導電性粒子 は、 導電性薄膜 を 表面 に コ ー ト し た樹 脂粒子 あ る い は無機材料粒子で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 3 0 記載 の 発 明 は、 請求項 2 3 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記導電性粒子 の 径 は、 基板 間 隔 の 1 0 0 分 の 1 以上、 2 分の 1 以下で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

こ の よ う に規 制す る の は 、 前記導電性粒子 の 径が基板間 隔 の 1 0 0 分の 1 よ り 小 さ けれ ば転移促進効果が小 さ く 、 2 分の 1 よ り 大き けれ ば、 前記一対 の基板が電気 的 に 接触す る 可能性が あ る た めで あ る 。

ま た 、 請求項 3 1 記載 の 発明 は 、 電極 を有す る 一対 の 基板 と 、 前 記一対の基板 間 に 挟持 さ れた液晶 層 と を 有 し 、 該液晶 層 中 の液晶分 子 を ベ ン ド 配 向 さ せて表示 を さ せ る 液晶表示装置の 製造方法で あ つ て、 少な く と も 一方 の 基板 の電極表 面上 に 、 基板間 隔 よ り 小 さ い 径 の導電性粒子 を 分散固 着す る 分散工程 と 、 前記電極上 に配向膜材料 を 塗布焼成す る 配向膜形成工程 と 、 を含 む こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 3 2 記載 の 発明 は、 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前 記一対の基板 間 に 挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液晶 層 中 の液晶分 子 を ベ ン ド 配向 さ せて表 示 を さ せ る 液晶表示装置 の 製造方法で あ つ て、 少な く と も 一方 の 基板 の電極表面上 に 、 基板 間 隔 よ り 小 さ い径 の導電性粒子 と 配 向膜材料 と が混合分散 さ れた材料 を 塗布焼成 し て 前記導電性粒子 を 混成分散配置す る 配向膜形成工程 を含む こ と を特 徵 と し て レ る 。

こ の よ う な方法 と す る こ と に よ り 、 例 え ば、 突起 を 設 け る た め の フ ォ ト リ ソ プ ロ セ ス が不 要で あ り 、 製造方法 の簡略化 を 図 る こ と が で き る と と も に 低 コ ス ト 化 を 図 る こ と がで き る 。 そ し て、 転移 を確 実 に し か も 速 く 起 こ し 、 表示欠 陥 の な い液晶セルか ら な る 高速応答 で広視野高画質 の O C B 表示モー ド の液晶表示装置 を 得 る こ と がで さ る 。

( 4 ) 第 4 の 発 明群

請求項 3 3 記載 の発 明 は、 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記一対 の基板の 間 に 挟持 さ れ た液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 を ス プ レ イ 配向 さ せた液晶表示装置で あ っ て 、 前記電極表 面上 に 形成 さ れた配向膜 表面が凹 凸構造 を 有す る こ と を 特徴 と し て い る 。 ま た 、 請求項 3 4 記載の 発明 は、 請求項 3 3 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記 凹 凸構造 は、 配向膜 の 膜厚 の 異な る 領域 に よ っ て 形成 さ れた構成で あ る こ と を特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 3 5 記載 の発 明 は 、 請求項 3 3 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記配向膜は凸 版印刷法 に よ っ て 形成 さ れた構成で あ る こ と を特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 前記液晶層 中 の液晶分子 は、 配向膜 の膜厚 の 異な る 領域 に よ っ て、 プ レ チ イ ル ト 角 が疑似的 に 大 き く な る 状態 と な る た め 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の 初期化処理時 に 速やか な ベ ン ド 配向への移行がな さ れ る 。

ま た 、 請求項 3 6 記載の発明 は、 請求項 3 3 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 一対 の 基板 の う ち の 一方 の 基板 は、 画素電極が形成 さ れた ア レ ー基板で あ り 、 該 ア レ ー基板上 に 平坦化膜が形成 さ れ、 該 平坦化膜が 凹 凸構造 を 有す る こ と を特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 前記液晶 層 中 の液晶分子 は、 結果的 に 平坦化膜の 凹 凸形状 を 反 映 し た配向膜表面 に 対 し て 、 種 々 の プ レ チ イ ル ト 角 を 有す る 配向状態 と な る た め 、 ス プ レ イ — ベ ン ド 転移の 初期 化処理時 に速やかなベ ン ド 配向 へ の移行がな さ れ る 。

ま た 、 請求項 3 7 記載の発 明 は 、 請求項 3 3 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て、 前記基板 は反射性基板 で あ り 、 該基板 の 反射面が凹 凸 構造 を 有す る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と す る こ と に よ り 、 前記液晶 層 中 の液晶分子は、 結果的 に 反射面 の 凹 凸形状 を 反 映 し た配 向膜表 面 に 対 し て、 種 々 の プ レチ ィ ル ト 角 を 有す る 配向状態 と な る た め 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の初 期化処理時 に 速やか な ベ ン ド 配 向 への移行がな さ れ る 。

ま た 、 請求項 3 8 記載の発明 は、 請求項 3 3 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記電極 間 に 電圧 を 印力 Π し て液晶層 を ベ ン ド 配向へ転 移 さ せ、 転移後 の 状態で表示 を 行 う こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 3 9 記載の発明 は、 電極 を 有す る 一対の基板 と 、 前 記一対の基板 の 間 に挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 を ス プ レ ィ 配向 さ せ、 前記電極表 面上 に 形成 さ れた配向膜表 面が凹 凸構造 を 有す る 液晶表示装置 の製造方法で あ っ て 、 前記電極表面 を 、 U V ァ ッ シ ヤ ー 、 あ る レ はオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー 、 あ る い は U V / オ ゾ ン ア ツ シ ャ 一等 を 用 い て 凹 凸構造 を 形成す る 工程 を 含む こ と を 特徴 と し て レ る 。

ま た 、 請求項 4 0 記載 の発明 は、 電極 を 有す る 一対 の 基板 と 、 前 記一対 の基板 の 間 に 挟持 さ れた液晶 層 と を 有 し 、 該液晶層 を ス プ レ ィ 配向 さ せ、 前記電極表面上 に 形成 さ れた配向膜表 面が凹 凸構造 を 有す る 液晶表示装 置 の 製造方法で あ っ て 、 前記電極表面上 に 形成す る 配向膜の 印刷用 ワ ニス に予め 、 粉体 あ る い は微粒子 を 分散する 分 散工程 と 、 前記 ワ ニ ス を 前記電極表 面 に 塗布焼成 し て配向膜 を 形成 する 配向膜形成工程 と 、 を含む こ と を 特徴 と し て い る 。

前記方法 と す る こ と に よ り.、 例 え ば、 突起 を 設 け る た め の フ ォ ト リ ソ プ ロ セ ス が不 要で あ り 、 製造方法 の簡略化 を 図 る こ と がで き る と と も に低 コ ス ト 化 を 図 る こ と がで き る 。 ま た 、 前記液晶層 中 の液 晶分子 は、 結果的 に種 々 の液晶 ダイ レ ク 夕 を 有す る 配向状態 を 取 る が、 基本的 に は基板 に垂直方向 の 表 面配向 ダイ レ ク 夕 を 有する 状態 と な る た め 、 こ の 部分 を 核 と し て ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の初期化処 理時 に速や か な ベ ン ド 配向へ の移行がな さ れ る 液晶表示装置 を得 る こ と がで き る 。

( 5 ) 第 5 の発 明群

請求項 4 1 記載 の 発明 は、 電極 を 有す る 一対の基板 と 、 前記一対 の 基板間 に 挟持 さ れ、 ス プ レ イ 配向 し た 液晶層 と を 有す る 液晶表 示 装置で あ っ て 、 前記一対 の基板 間 に 複数 の ス ぺ ーサが配置 さ れ、 該 ス ぺー サ は、 少な く と も 一方 の 基板 に 、 前記液晶 層 中 の液晶分子 の プ レチル ト 角 を 大 き く す る よ う な接着剤 に よ り 固着 さ れ、 該接着剤 は前記基板 上 に 広が っ た構成で あ る こ と を特徴 と し て い る 。

ま た、 請求項 4 2 記載の 発 明 は、 請求項 4 1 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記接着剤 は、 前記ス ぺーサ を 中 心 に し て該ス ぺ ー サ の略直径寸法以上 に広が つ た構成で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た、 請求項 4 3 記載の 発 明 は、 請求項 4 1 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記接着剤 は、 前記ス ぺーサ を 中 心 に し て該ス ぺーサ の片側方向 に略半径寸法以上 に 広が っ た構成で あ る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記構成 と する こ と に よ り 、 ス ぺ ーサ部位毎 に 液晶分子 は、 前記 一対の基板 の う ち の 少な く と も 一方の基板が、 他方の基板 と は異な る 領域 に よ っ て、 プ レチ イ ル ト 角 が疑似的 に 大 き く な る 片側 H A N 配向、 ま た は H A N 配向 と な る た め 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の初期 化処理時 に速やか な ベ ン ド 配 向 へ の移行がな さ れ る 。

ま た 、 請求項 4 4 記載の 発 明 は、 請求項 4 1 に 記載 の液晶表示装 置で あ っ て 、 W記接着剤の成分 と し て は、 フ ッ 素 系配向材料、 フ ッ 素 系材料、 あ る い は、 長鎖 ア ルキル材料が含有 さ れて い る こ と を特 徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 4 5 記載の 発 明 は、 請求項 4 1 に 記載の液晶表示装 置で あ っ て 、 前記電極 間 に 電圧 を 印加す る こ と に よ り 、 前記液晶層 を ス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向 に 転移 さ せて表示 を行 う こ と を特徴 と し て レ る 。

ま た 、 請求項 4 6 記載の 発 明 は、 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前 記一対 の基板 間 に 挟持 さ れ、 ス プ レ イ 配向 し た液晶層 と を 有す る 液 晶表示装置の 製造方法で あ っ て 、 前記一対 の基板 の う ち の 少な く と も 一方 の基板上 に 、 前記液晶層 中 の液晶分子 の プ レテ ル ト 角 を 大 き く す る よ う な接着剤 を 付着 さ せ た ス ぺーサ を 散布す る ス ぺ一サ散布 工程 と 、 前記基板 を 静置 し て 、 前記接着剤 に 広が り を も たせ る 基板 静置工程 と 、 前記一対 の 基板 を 貼 り 合わせて液晶セ ル を 形成す る 液 晶セ ル形成工程 と 、 を 備 え る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 4 7 記載 の発明 は、 請求項 4 6 に記載 の液晶表示装 置の製造方法で あ っ て 、 前記基板静置工程 に お い て、 前記基板 を水 平 に し て静置 し 、 前記接着剤 を 前記ス ぺーサ を 中 心 に し て該ス ぺ一 サの 略直径寸法以上 の 広力 り を も たせ る こ と を 特徴 と し て い る 。

ま た 、 請求項 4 8 記載 の 発明 は、 請求項 4 6 に記載 の液晶表示装 置 の製造方法で あ っ て 、 前記基板静置工程 にお い て、 前記基板 を垂 直 に し て静置 し 、 前記接着剤 を 前記ス ぺーサ を 中 心 に し て片側方向 に該ス ぺ一ザの 略半径 寸 法以上 の広が り を も たせ る こ と を 特徴 と し て い る 。

前記方法 と す る こ と に よ り 、 ス ぺ ー サ部位毎 に液晶分子 は、 前記 一対の基板 の う ち の少な く と も 一方 の基板が、 他方の基板 と は異な る 領域に よ っ て 、 プ レ チ イ ル ト 角 が疑似的 に大き く な る 片側 H A N 配向 と な る た め 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の 初期化処理時 に速やか な ベ ン ド 配向への移行がな さ れ る O C B 型 の液晶表示装置 を 得 る こ と がで き る 。

ま た 、 請求項 4 9 に 記載 の発 明 は、 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記一対の基板間 に挟持 さ れ、 ス プ レ イ 配向 し た液晶層 と を 有す る 液晶表示装置の 製造方法で あ っ て 、 前記一対 の基板 の う ち の 少な く と も 一方 の基板 上 に 、 前記液晶 層 中 の液晶分子の プ レ チル ト 角 を 大 き く す る よ う な接着剤 を 付着 さ せた ス ぺ ー サ を 散布す る ス ぺーサ散 布 工程 と 、 前記一対 の基板 を貼 り 合わせ 、 該一対 の基板上 に お い て 前記接着剤 に 広が り を も たせ る 基板静置 工程 と 、 を 備 え る こ と を 特 徴 と し て レ ^ る 。

前記方法 と す る こ と に よ り 、 ス ぺーサ部位毎 に 液晶分子は、 プ レ チ イ ル ト 角 が疑似的 に 大 き く な る H A N 配 向 と な る た め 、 ス プ レイ 一 ベ ン ド 転移 の初期化処理時 に 速やか な ベ ン ド 配向 への移行がな さ れ る O C B 型 の液晶表示装置 を 得 る こ と がで き る 。 図 面 の 簡 単 な 説 明

図 1 は本発 明 の 実施 の 形態 1 に 係 る 液晶表示装置 の構成概念図で あ る 。

図 2 は平坦化膜上 に 凸部 を 形成 し て転移実験 を し た場合の概略図 で あ る 。

図 3 は画素電極 の 一端領域 を 該画素電極 の 平均高 さ よ り 高 く 構成 し た場合 の概略図 で あ る 。

図 4 は本発 明 の実施 の 形態 2 に 係 る 液晶表 示装置 の構成概念図で あ る 。

図 5 は本発 明 の 実施の 形態 2 に係 る 液晶表 示装置 の他の例 を 示す 構成概念図 で あ る 。

図 6 は本発 明 の 実施 の 形態 2 に 係 る 液晶表示装置 の他 の例 を 示す 構成概念図 で あ る 。

図 7 は本発 明 の 実施 の 形態 3 — 1 に 係 る 液晶表示装置の構成概念 図で あ る 。

図 8 は本発 明 の 実施 の 形態 3 — 1 に 係 る 液晶表示装置の製造方法 を 示す概念図 で あ る 。 81

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8ZlS0/00df/IDd S.960/10 OA\ 図 2 1 は従来 の液晶表示装 置 の構成概念 図 で あ る 。 発 明 を 実施す る た め の最 良 の 形態

( 1 ) 第 1 の発 明群 に お け る 実施 の 形態

以下、 本発明 の第 1 の 発明群 に つ い て 図 面 に 基づ い て 説明す る 。

[実施の形態 1 】

図 1 は本発明 の 実施 の形態 1 に 係 る 液晶表示装置 の構成概念 図 を 示 し 、 図 1 ( a ) は、 液晶表示装置の 画素単位 の 構成概念断面図 、 図 1 ( b ) は 同 じ く 液晶表示装置 の 画素単位 の構成概念平面図 、 図 1 ( c ) は、 図 1 ( a ) を横か ら 見た 時の液晶分子 の ベ ン ド 配向状 態 と 配向処理方向 を模式的 に 図 示 し た も の で あ る 。

本実施 の形態 の液晶表示装置 は、 図示 し て い な い 2 枚 の偏光板お よ び光学補償用 の位相補償板 を 一方 に あ る い は両方 に配置 し た ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶セル 1 2 4 を 有す る 。

前 記液晶セル 1 2 4 は、 互 い に対向す る 対向基板 1 0 5 と ア レー 基板 1 0 6 と を 有 し 、 該 ア レ ー基板 1 0 6 に は T F T 力、 ら な る ス ィ ツ チ ン グ素子 1 2 3 、 ソ ー ス 配線電極 1 8 1 等が配置 さ れて い る 。 ま た 、 前記ス イ ッ チ ン グ素子 1 2 3 、 ソ ー ス 配線電極 1 8 1 等 の上 に は、 例 え ば透明な ァ ク リ ル 系有機ポ リ マー な ど の透 明絶縁膜材料 か ら な る 平坦化膜 1 0 0 が約 3 m の厚 さ で積層 さ れて い る 。

前記平坦化膜 1 0 0 面上 に は、 各画素単位 に I T O な どカゝ ら な る 画素電極 1 2 8 … が隣接間 隔約 3 mお い て複数配置 さ れて い る 。 ま た 、 前記ス イ ッ チ ン グ素子 1 2 3 の ド レ イ ン電極 と 画素電極 1 2 8 と は、 平坦化膜 1 0 0 に 設 けた 導通 口 1 1 0 を 通 じ て導通 さ せて い る 。

ま た 、 前記対向基板 1 0 5 上 に は対向電極 1 2 7 が形成 さ れ、 該 対向電極 1 2 7 と 前記画 素電極 1 2 8 の 面上 に は、 例 え ば 日 産化学 工業 （株） 社製の ポ リ ア ミ ッ ク 酸 タ イ プの ポ リ イ ミ ド 配向膜材料 を 塗布焼成 さ せ 、 配向膜 1 2 9 · 1 9 1 が形成 さ れて い る 。

ま た 、 前記配向膜 1 2 9 · 1 9 1 間 に は、 ア レ ー 基板 1 0 6 と 対 向基 板 1 0 5 と の 間 隔 を 一 定 に 保 っ た め の 径 約 5 ^u rn の ス ぺ ー サ ( 図 示せず）、 お よ び正 の 誘 電率 異方性 の ネ マ テ ィ ッ ク 液 晶材 料 か ら な る 液晶層 1 2 2 が挿入配置 さ れて い る 。

そ し て 、 前記配 向膜 1 2 9 · 1 9 1 は、 そ の 表面上 の液晶分子 の プ レ チル ト 角 が正負逆の 値約 5 〜 6 度 を 持つ よ う に 、 互 い に ほ ぼ平 行方向 に な る よ う 同 一方 向 に （ 図 1 ( b ) に 示す矢印 の 方 向で あ り 、 ソ ー ス 配線電極 1 8 1 方向 に 沿 っ て） 平行配 向処理 さ れて い る 。

こ れ に よ つ て 、 図 示せぬが 、 液晶 層 1 2 2 は い わ ゆ る 無電圧印加 状態で液晶分子が斜め に 広が っ た 配向領域か ら な る い わ ゆ る ス プ レ ィ 配向 の液晶セル 1 2 4 が形成 さ れ る 。

こ の よ う に構成 さ れた液晶表示 装置で、 通常の表示 の 前 に 、 ゲ一 ト 配線電極 1 2 6 を 通常 の 走査状態か 、 あ る い は殆 ど全て オ ン さ せ た状態 に し て 、 対向電極 1 2 7 と 画素電極 1 2 8 と の 間 に 例 え ば高 電圧 一 1 5 V パルス を 繰 り 返 し 印カ卩す る 。

そ し て 、 前記平坦化膜 1 0 0 に よ る 平坦化構成 に よ っ て 、 極 めて 狭 い 間 隔で画素電極 1 2 8 … を 形成す る こ と がで き 、 該画素電極 1 2 8 … 間 に は電界歪みが発 生印カロ さ れ る 。 或 い は、 画素電極 1 2 8 と ゲー ト 配線電極 1 2 6 と の 間 に 電界歪みが発生す る 。 こ れ に よ つ て 、 画素領域内 の 図 示 し て い な い ス プ レ イ 配向か ら 、 画素電極 1 2 8 の ソ ー ス 配線電極 あ る い はゲー 卜 配線電極側 の 辺部で は、 b — ス プ レ イ 配向 1 1 2 への配向 変化が起 こ り 、 こ れか ら ベ ン ド 配向 1 1 3 への転移核が発生 し そ の 領域 を 拡大する 。 そ し て、 t ー ス プ レ イ 配 向 1 1 1 の 領域 も すベて ベ ン ド 配向 1 1 3 の 領域へ最終的 に は移行 し 、 画 素領域全体 を 約 0 . 5 秒でベ ン ド 配 向領域 に変化 さ せ る こ と がで き た 。

ま た 、 T F T パ ネ ル全体で は約 3 秒で速か に 転移完了 さ せ る こ と がで き 、 転移 を 確実 に し カゝ も 速 く 起 こ し 、 表示欠陥 の な い ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の 液晶セルか ら な る 高速応答で広視野高画質 の 0 C B 表示モー ド の液晶表示装置 を 得 る こ と がで き た。

ま た 、 前記隣接す る 狭 い 画素電極 間 隔 に 発 生す る 電界歪みで 、 画 素電極辺部の付近 の 液晶分子 は基板面 に水平状態 に配向 さ れ、 い わ ゆ る b — ス プ レ イ 配向 1 1 2 と な り 、 周 囲 よ り 歪みの エ ネ ルギ ー が 高 く な つ て、 こ の状態 に 、 上下電極間 に 高電圧が印力 Π さ れ る こ と に よ っ て更 にエ ネ ルギ ー が与 え ら れ、 前記画素電極際 に お い て転移核 が発生 し 、 ベ ン ド 配向 1 1 3 の 領域が拡大 し た も の と 考え ら れ る 。

ま た 、 前記平坦化膜 1 0 0 に よ り 、 画素電極 1 2 8 そ の も の 、 ま た は画素電極間 全体 に 渡 っ てそ の 表 面 の 凹 凸 を 低減す る こ と に よ つ て 、 ス プ レイ 配 向か ら ベ ン ド 配 向 へ の 転移 を 容易 に か つ確実 に 実現 す る こ と がで き る 。

こ こ で 、 図 2 に示す よ う な実験 を 行 っ た 。 図 2 は平坦化膜上 に 凸 部 を 形成 し て車云移実験 を し た場 合 の概略図 で あ り 、 図 2 ( a ) は、 液晶表示装置の 画素単位 の構成概念断面 図 、 図 2 ( b ) は 同 じ く 液 晶表示装置の 画 素単位 の構成概念平面 図 で あ る 。

こ こ で 、 図 2 ( a ) に示す よ う に 、 前記平坦化膜 1 0 0 上 に 凸部 1 0 0 a · 1 0 0 b · 1 0 0 c · 1 0 0 d を 形成 し 、 平坦化膜 の 平 坦性 と ス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 転移へ の 転移 と の 関 係 を 求め る 実験 を 行 っ た。 尚 、 前記 凸部 1 0 0 a の 高 さ は l /i m、 凸部 1 0 0 b の 高 さ は 0 . 5 m , 凸 部 1 0 0 c は 0 . b , 凸部 1 0 0 d は 2 ! m と し た。

こ の よ う に 構成 さ れた液晶表 示装置で 、 前 記 と 同 様 に し て、 通常 の表示 の 前 に 、 ゲー ト 配線電極 1 2 6 を 通常 の 走査状態か 、 あ る い は殆 ど全て オ ン さ せた状態 に し て 、 対向電極 1 2 7 と 画素電極 1 2 8 と の 間 に例 え ば高電圧 一 1 5 V パルス を 繰 り 返 し 印加す る 。 そ し て 、 画素領域内 に ベ ン ド 配向 1 1 3 の 領域 を 拡大 さ せた。

そ の結果、 図 2 ( b ) に 示す よ う に 、 画素電極 1 2 8 の ソ ー ス 配 線電極 あ る い はゲー ト 配線電極側 の 辺部か ら 発生 し た ベ ン ド 配向領 域 1 1 3 は、 凸部 1 0 0 a 、 凸部 1 0 0 b 、 凸部 1 0 0 c を 乗 り 越 えて拡大す る が、凸部 1 0 0 d を 乗 り 越 え て拡大す る こ と はで きず、 凸部 1 0 0 d で止 ま る こ と が確認 さ れた 。 こ の 実験結果 よ り 、 こ の 前記平坦化膜 1 0 0 に よ る 平坦化 は完全で あ る 必要がな く 、 実用 上 は、 平坦化膜 1 0 0 の段差が Ι μ πι以下 、 望 ま し く は 0 . 5 m以 下で あ れ ば良 レゝ こ と が分か る 。

ま た 、 前記平坦化膜 に よ り 基板 を 平坦化す る こ と で 、 前記画素電 極間 の距離 を縮め る こ と がで き る 。 こ れ は、 通常 の 構成で は、 例え ば、 画素電極 一 ソ ー ス 電極、 ソ ー ス 電極一画 素電極 の 双方 の合わせ マ ー ジ ン を十分 に 取 る 必要が あ る た め 、 画 素電極間 の距離は 2 0 u m程度 と 大 き い も の で あ っ た 。 し カゝ し 、 本発 明 に よ っ て、 画素電極 間 の距離 は、 画素電極 一画素電極間 の合わせ マ ー ジ ン の み を考慮す る だ けで済む た め 、 こ の距離 を 半分以下 の 1 Ο ΙΏ 以下 にす る こ と がで き る 。 こ の よ う に 、 画素電極 間 の距離 を 短 く す る こ と に よ り 、 画素 間への 転移がよ り 良好 に 成長 し 、 画素間 を 跨 い で成長す る こ と を 実現す る こ と がで き る 。 尚 、 こ の距離 は 1 m以上 1 0 m以下 が望 ま し く 、 さ ら に 望 ま し く は 1 m以 上 5 /x m以下 で あ れ ば、 尚 良 い 。 ま た 、 図 3 に示す よ う な構成 と す る こ と も で き る 。 即 ち 、 前記画 素電極 1 2 8 上、 よ り 具体的 に は、 画 素電極 1 2 8 の 一端 に ， I T 〇 で被覆 さ れた樹脂等か ら な る 導電性突起 1 2 8 a を 形成す る こ と に よ っ て 、前記突起 1 2 8 a 周 辺 で転移核 の発 生が更 に 容 易 と な る 。 そ し て 、 発生 し た 転移核 と 転移核 と の 間 が平坦で あ れば、 或 い は、 転移核 の拡大す る 方向が平坦で あ れ ば、 容易 に ベ ン ド 領域が拡大す る こ と と な る 。

以上の よ う に 、 凹 凸 を 低減す る こ と 、 及 び画素電極間 の距離 を 縮 め る こ と に よ っ て転移 を 液晶セ ル全体 に 渡 っ て容易 に 、 か つ確実 と す る こ と がで き た。

( 2 ) 第 2 の 発明群 に お け る 実施 の 形態

以下、 本発 明 の 第 2 の発 明群 に つ い て 図 面 に基づ い て説明す る 。

[実施 の形態 2 ]

図 4 は本発明 の実施の 形態 2 に係 る 液晶表示装置の構成概念図で あ り 、 図 4 ( a ) は、 液晶表示装置 の 画素単位 の構成概念断面図 、 図 4 ( b ) は 同 じ く 液晶表示装置 の 画 素単位 の構成概念平面図 で あ る 。

図 4 ( a ) に 示す よ う に 、 本発明 の 実施の 形態 2 に係 る 液晶表示 装置 は 、 図示 し て い な い 2 枚の 偏光板お よ び光学補償用 の位相補償 板 を 一方 に あ る い は両方 に配置 し た ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液 晶セ ル 1 3 4 を 有す る 。

前記液晶セ ル 1 3 4 は対向す る 対向基板 1 0 5 、 ア レー 基板 1 0 6 を 有 し 、 該 ァ レ 一 基板 1 0 6 に は T F T 力、 ら な る ス イ ッ チ ン グ素 子 1 3 3 、 ソ ー ス 配線電極 1 8 1 等 を 配置 し て い る 。 前記 ス ィ ッ チ ン グ素子 1 3 3 、 配線電極 1 8 1 等 の 上 に は 、 例 え ば透明 な ァ ク リ ル系有機ポ リ マ ー な ど の透明絶縁膜材料か ら な る 平坦化膜 1 0 0 が 約 3 // m の厚 さ で積層 さ れて い る 。

前記平坦化膜 1 0 0 面上 の 各 画 素 単位 に I T O か ら な る 画素電極 1 3 8 … を 、 隣接間 隔約 8 ^ m お い て複数配置 し て い る 。 前記ス ィ ツ チ ン グ素子 1 3 3 の ド レ イ ン 電極 と 画素電極 1 3 8 と は平坦化膜 1 0 0 に設 け た導通 口 1 1 0 を 通 じ て導通 さ せて い る 。

ま た 、 前記対向基板 1 0 5 上 に は I T O か ら な る 対向電極 1 2 7 が形成 さ れて い る 。 そ し て 、 前記対向電極 1 2 7 と 電気的 に 導通 さ せた 幅 7 m の柱状 の 導電性形成体 1 4 1 を 、 前記隣接する 該画素 電極 1 3 8 … 間 の 間 隙位置 の 上方 に配置 し て い る 。 尚 、 前記導電性 形成体 1 4 1 は、 画素電極 1 3 8 … 領域 （画素電極 1 3 8 … の 上方 位置） に配置 さ れて い て も 良 レ 。

前記導電性形成体 1 4 1 の 柱状長 さ は、 前記基板 1 0 5 · 1 0 6 間 の 間 隔 を 一定 に保 っ た め の ス ぺ ーサ径 （ 5 m ) よ り 短 い約 3 mで形成 さ れてお り 、 導電性形成体 1 4 1 は、 ア レ ー基板 1 0 5 と は非電気導通で配置形成 さ れて い る 。 即 ち 、 導電性形成体 1 4 1 は 画素電極 1 3 8 … 間 の 間 隙 に位置 し て い る が、 ア レ ー基板 1 0 5 側 に は接触せず非電気導通性 の 関係 に あ る 。

前記導電性形成体 1 4 1 の非電気導通性 を更 に 向上 さ せる た め に は、 導電性形成体 1 4 1 の 少 な く と も 先端部 に S i O ₂ 、 S i N X 等の電気絶縁体 を 被覆すれ ば良 い 。 勿論、 導電性形成体 1 4 1 全体 を 電気絶縁体で被覆 し て い て も 良 い 。 ま た 、 前記導電性形成体 1 4 1 そ の も の は、 対向電極 を 構成す る カ ラ ー フ ィ ル タ 、 I T O 等の プ ロ セ ス 等で形成す る こ と がで き る 。

こ う し て作製 し た 対 向電極 1 2 7 、 導電性形成体 1 4 1 面上お よ び前記画素電極 1 3 8 面上 に 、 例 え ば 日 産化学工業 （株） 社製の ポ リ ア ミ ッ ク 酸 タ イ プの ポ リ イ ミ ド 配 向膜材料 を 塗布焼成 し 、 配向膜 1 2 9 、 1 9 1 力 形成 さ れて レ る 。

ま た 、 前記配向膜 1 2 9 · 1 9 1 は 、 そ の 表 面上 の液晶分子の プ レ チル ト 角 が正負逆 の値約 5 〜 6 度 を 持つ よ う に 、 互 い に ほ ぼ平行 方向 に な る よ う 同 一方向 （図 4 ( b ) の 矢印 に 示す よ う に 、 ソ ー ス 配線電極 1 8 1 方 向 ） に 沿 っ て平行配向処理 さ れて い る 。

そ し て、 正 の 誘電率異方性 の ネ マ テ ィ ッ ク 液晶材料か ら な る 液晶 層 1 3 2 が、 前記基板 1 0 5 · 1 0 6 間 に 挿 入配置 さ れて い る 。

こ の よ う に し て 、 液晶 層 1 3 2 は い わ ゆ る 無電圧印加状態で液晶 分子が斜め に広が っ た配 向領域カゝ ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配向 の 液 晶セル 1 3 4 が形成 さ れ る 。

前記で、 通常 の表示 の 前 に 、 ゲー ト 配線電極 1 3 6 を通常 の 走査 状態か、 あ る い は殆 ど全てオ ン さ せた状態 に し て 、 対向電極 1 3 7 と 画素電極 1 3 8 間 に 例 え ば高電圧 一 1 5 V パルス を 繰 り 返 し 印加 す る 。 こ の と き 、 前記対 向電極 1 2 7 と 電気的 に接続 さ れた導電性 形成体 1 4 1 と 極 め て近 い 画素電極 1 3 8 の 辺部 と の 間 に斜め の強 電界が発生 印加 さ れ る 。 こ れ に よ つ て 、 画素領域内 の ス プ レ イ 配向 か ら 、 導電性 形成体 1 4 1 の近 く の 画素電極 1 3 8 の 辺部で は b — ス プ レ イ 配 向 1 1 2 へ の配向変化が起 こ り 、 こ れカゝ ら ベ ン ド 配 向 1 1 3 の転移核が発 生 し そ の領域 を 拡大す る 。

ま た、 図 示せぬが、 形成 さ れ る t — ス プ レ イ 配向領域 も すべてべ ン ド 配向 1 1 3 へ最終的 に は移行 し 、 画素領域全体 を 約 0 . 2 秒で ベ ン ド 配向領域 に 変化 し 、 T F T パ ネ ル全体で は約 1 秒で速か に転 移完 了 で き 、 転移 を 確実 に し か も 速 く 起 こ し 、 表示欠 陥 の な い ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の 液晶セルか ら な る 高速応答 で広視野高画質 の 0 C B 表示 モー ド の 液晶表示装 置 を 得 る こ と がで き た。

こ れ は、 前記導電性形成体 1 4 1 と 極 め て 近 い画素電極 1 3 8 際 と の 間 に 斜 め の 強電界が発 生印加 さ れそ の 電界歪 みで 、 そ の付近の 液晶分子 は基板面 に水平状態 に 配向 さ れ、 い わ ゆ る b — ス プ レ イ 配 向 1 1 2 の状態 と な り 、 周 囲 よ り 歪みの エ ネ ルギー が高 く な つ て 、 こ の状態 に 、 上下電極間 に 高電圧が印加 さ れ る こ と に よ っ て更 に ェ ネ ルギ一 が与 え ら れ前記画素電極際 に お い て ベ ン ド 配向への転移核 が発生 し 、 ベ ン ド 配向 1 1 3 の 領域が拡大 し た も の と 考え ら れ る 。 尚 、 図 5 に 示す よ う に 、 前記導電性形成体 1 4 1 の幅は、 画素電 極間 W 1 の 間 隔 よ り 大 き く て も 良 く 、 従 っ て、 導電性形成体 1 4 1 は、 画素電極 1 2 8 に 一部 ま た が つ て い て も 良 い 。 ま た、 図示せぬ が、 前記導電性形成体 1 4 1 は、 更 に 、 小 さ く て も 良 い 。

ま た 、 画素 開 口 率 の点か ら 画 素電極間 隔 は 1 0 m以下で あ れば 良 く 、 更 に 以上 5 / m以下力 よ り 望 ま し レ 。

ま た 、 前記導電性 形成体 1 4 1 の形状 は、 特 に 限定 さ れる も の で はな く 、 柱状で も 台形状等で も 良 い 。 ま た 、 導電性形成体 1 4 1 の 位置 は、 ソ ー ス 配線 1 8 1 上 に位置す る よ う に し て レゝ る が、 ゲー ト 配線 1 2 6 上で も 良 い の は勿論で あ る 。

ま た 、 本実施 の形態で は、 導電性形成体 1 4 1 の 長 さ は、 基板 1 0 5 · 1 0 6 間 の 間 隔 を 一定 に 保っ た め の ス ぺ ーサ径 （ 図示せぬ） よ り 短 い長 さ に 形成 し て い る が、 図 6 に 示すよ う に 、 導電性形成体 1 4 2 の如 く 、 対向す る 基板 1 0 5 · 1 0 6 間 の 間 隔 を 一定に 保つ た め の ス ぺーサ と す る よ う な構成 と す る こ と も で き る 。

即 ち 、 導電性形成体 1 4 2 は 、 基板 1 0 5 · 1 0 6 の 間隔 を 一定 に保つ通常 の ス ぺー ザ と ほ ぼ同 程 度 の 長 さ に し て作製 さ れ る 。

こ の場合 、 導電性形成体 1 4 2 は画素電極 1 3 8 … 間 に位置 さ れ る た め 、 電気 的 に絶縁 を保っ た め に 、 該導電性形成体 1 4 2 の 幅 は 画素電極間 の 間 隔 W 2 よ り 狭 い こ と が必要だが、 ス ぺ ーサ導電性形 成体 1 4 2 の 少な く と も 先端部 に電気絶縁体 が被 覆 さ れて いれ ば良 く 、 そ の 場合 に は、 導電性形成体 1 4 2 の幅 は 、 画 素電極 1 3 8 … 間 の 間 隔 W 2 よ り 大 き く て 良 い 。 ま た 、 導電性形成体 の 形状 は限定 さ れ る も の で はな い 。

よ っ て 、 前記 の よ う に し て作成 さ れた液晶表示装置 は、 通常の ス ぺ一ザが必要な く 、 ス ぺーサ レ ス 工法 プ ロ セ ス と す る こ と がで き 、 製造工程 の簡略化 を 図 る こ と がで き 。 ま た 、 更 に 均 一な 表示 の液晶 表示装置 と す る こ と がで き る 。

こ の よ う に し て 、 転移 を 確実 に し か も 速 く 起 し 、 表示欠 陥 の な ぃ ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶セルか ら な る 高速応答 で広視野 高画質 の O C B 表示モ ー ド の液晶表示装置 を 得 る こ と がで き る 。

ま た 、 本実施の 形態で は、 ス イ ッ チ ン グ素子や配線電極な ど を 被 覆す る 平坦化膜 の 上 に 画素電極 を 形成 し 、隣接画素電極 間 の位置に 、 対向電極 と 導通 し た導電性形成体 を配置 さ せたが、 前記 ァ レー基板 1 0 6 に 平坦化膜無 し に 通常の 画素電極 を 形成配置 し 、 そ の 隣接画 素電極間 隔位置 に 、 対 向電極 と 導通 し た導電性形成体 を 配置 さ せて も 、 同 様な転移が し 易 い効果 を 得 る こ と がで き た 。

更 に 、 他の液晶表示装置 に お い て は、 例 え ば、 基板 を プ ラ ス チ ッ ク か ら 形成 し だ り 、 基板 の 一方 を 反 射性基板か ら 形成 し た り 、 シ リ コ ン で形成 し て も 良 レ 。

[第 1 お よ び第 2 の 発 明群 に 関す る そ の他の事項 ]

①前記平坦化膜材料 は シ リ カ 系等 の透 明 な無機薄膜材料で も 良 い

②前 記配向膜材料 は所定の プ レ チル ト 角 が出 れ ば良 く 、 ポ リ イ ミ ド 系材料等 を 用 い る こ と がで き 、 ま た 、 そ の配向処理 も 光配向 の よ う な ノ ン ラ ビ ン グ配向処理方法で も 良 い 。

③前記で は、 ソ ー ス 配線電極方 向 に 平行 に配向処理 し たが、 ゲー ト 配線電極方向 に 平行 に 配 向処理 し て も よ く 、 更 に 、 配線電極線 に 対 し て斜め方向 に 配向処理 し て も よ く 、 そ の 方向 は光学視野角特性 に 関係 し 自 由 に 選択で き る 。

④前記液晶表示装置 と し て は、 O C B モ ー ド だ けでな く 、 液晶層 の相 転移 を 速め る ど の よ う なモー ド の液晶表示装置で も 構わな い。

( 3 ) 第 3 の 発明群 に お け る 実施 の 形態

以下 、 本発明 の第 3 の発 明群 に つ いて 図 面 に基づ い て説明す る 。

[実施の形態 3 — 1 ]

図 7 は本発明 の実施 の 形態 3 — 1 に係 る 液 晶表示装置 の構成概念 図 を 示す。 図 7 ( a ) に 示す よ う に 、 本実施 の形態 の液晶表示装置 は、 図示 し て い な い 2 枚 の偏光板お よ び光学補償用 の位相補償板 を 一方 に あ る い は両方 に 配置 し た液晶セル 2 2 4 を 有す る 。

前記液晶セ ル 2 2 4 は 、 対向す る 基板 2 0 5 · 2 0 6 を有 し 、 基 板 2 0 5 に は対向電極 2 1 7 、 基板 2 0 6 に は画素電極 2 7 1 を配 置 し 、 前記電極 2 1 7 · 2 7 1 上 に は例 え ば径 1 . 5 μ m程度の A u 薄膜 を 表面 に コ ー ト し た ポ リ マ ー樹脂粒子か ら な る 導電性粒子 2 8 0 … を 少な く と も 1 個以上 の 複数個 を 分 散 し 配置 し て い る 。

ま た、 前記対向電極 2 1 7 と 前記画素電極 2 7 1 の 面上お よ び導 電性粒子 2 8 0 … を 被覆す る よ う に 配 向膜 2 9 0 · 2 9 1 が形成 さ れて い る 。

前記配向膜 2 9 0 · 2 9 1 の 間 に は、 図 示 し な い が基板間 隔 を一 定 に 保っ た め の 径約 5 m の ス ぺーサ、 お よ び正 の 誘電率異方性の ネ マ テ ィ ッ ク 液晶材料か ら な る 液晶 層 2 2 2 が挿入配置 さ れて い る そ し て、 前記液晶層 2 2 2 がい わ ゆ る 無電圧印加状態で液晶分子が 斜め に広がっ た配向領域か ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配向 を 形成す る よ う に 、 配向膜 2 9 0 · 2 9 1 はそ の 表 面上 の液晶分子の プ レ チル ト 角 が正負逆の値約 5 〜 6 度 を 持つ よ う に 、 互 い に ほ ぼ平行方向 に な る よ う 同 一方向 （紙面上、 左右方向） に 平行配向処理 さ れて い る 。

尚 、 前記導電性粒子 2 8 0 … の 占 め る 面積 は、 配向膜 2 9 0 · 2 9 1 の 面積 よ り 遙か に 小 さ い の で、 液晶層 全体 の 配向 に は影響は殆 ど無 い 。 従 っ て 、 液晶層 2 2 2 は い わ ゆ る 無電圧印加状態で液晶分 子が斜め に 広が っ た配向領域カゝ ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配向 2 2 1 の液晶セ ル 2 2 4 が形成 さ れて い る 。

次 に 、 前記液晶表示装置 の 製造方法 に つ いて説 明す る 。

図 8 は本発明 の 実施 の 形態 2 — 1 に 係 る 液晶表示装置の製造方法 を 示す概念 図 で あ る 。

ま ず、 基板 2 0 6 に 画素電極 2 7 1 を 形成す る 。

次 に 、 図 8 ( a ) に 示すよ う に 、 径 1 . 程度 の A u 薄膜 を 表面 に コ ー ト し た ポ リ マ一樹脂粒子か ら な り 、 そ の表面 に熱可塑性 あ る い は熱硬化性接着剤 を若干付着 さ せた導電性粒子 2 8 0 を 、 前 記電極 2 7 1 上 に エ ア ー あ る い は不活性 ガ ス に よ り 画素単位 に 少な く と も 1 個以上複数個程度載 る よ う に 分散配置す る 。

次 に 、 前記基板 2 0 6 に熱 を 加 え 画素電極 2 7 1 と 導電性粒子 2 8 0 を 接着 固着す る 。

次 に 、 図 8 ( b ) に 示す よ う に 、 画素電極 2 7 1 の面上お よ び導 電性粒子 2 8 0 を被覆 し て、 例 え ば 日 産化学 工業 （株） 社製の ポ リ ア ミ ッ ク 酸 タ イ プの ポ リ イ ミ ド 配 向膜材料 ワ ニ ス を ス ピ ナ一あ る い は印刷機で塗布 し 、 こ れ を焼成 し て配向膜 2 9 1 を 形成 し た。

ま た 、 図示せぬが、 基板 2 0 5 に 対 し て も 前記 と 同様 に し て作製 し た。

次 に 、 液晶層 が い わ ゆ る 無電圧 印加状態 で液晶分子が斜め に 広が つ た配向領域カゝ ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配 向 を 形成す る よ う に 、 前 記配向膜 2 9 0 · 2 9 1 を 、 そ の表面 上 の液 晶分子 の プ レ チル ト 角 が正負逆の 値約 5 〜 6 度 を 持つ よ う に 、 互 い に ほ ぼ平行方向 に な る よ う 同 一方向 に 平行配向処理 し た。

次 に 、 前記基板 2 0 5 · 2 0 6 の 間 隔 を 一定 に 保っ た め に 、 径約 5 m の ス ぺ ーサ 、 お よ び正 の誘電率 異方性 の ネ マ テ ィ ッ ク 液晶材 料か ら な る 液晶層 を 両基板 2 0 5 · 2 0 6 間 に 揷入配置 し た。

こ の よ う に し て構成 さ れた液晶表示装置 の 動作 に つ い て説明す る 図 7 ( b ) の液晶表示装置の 画素単位 の構成概念断面図で、 通常 の表示 の 前 に 、 対 向電極 2 1 7 と 画素電極 2 7 i と の 間 に 、 例 え ば 高電圧 ± 1 5 V パ ルス を連続的 に あ る い は数十 m s か ら 数百 m s 間 隔で間欠 的 に 繰 り 返 し 印加す る 。 こ れ に よ つ て 、 対向電極 2 1 7 お よ び画素電極 2 7 1 上 に配置 さ れた導電性粒子 2 8 0 · 2 8 0 で起 き る 電界集 中 に よ り 、 画素領域内 の 図 示 し て い な い ス プ レ イ 配向か ら 、 導電性粒子 2 8 0 · 2 8 0 近辺で配向変化が起 こ り 、 導電性粒 子 2 8 0 · 2 8 0 を 基点 と し てベ ン ド 配 向 2 1 3 に よ る 転移核が発 生 し 、 引 き続 き 印加 さ れる 高電圧 の 印加でそ の ベ ン ド 配向領域 を拡 大 し た。

そ し て 、 画素領域全体 を 約 0 . 5 秒でベ ン ド 配 向領域 に 変化 さ せ る こ と がで き 、 パ ネ ル全体で は約 2 秒で速か に転移完 了 さ せ る こ と がで き た。 転移完 了 後、 通常 の表示駆動 回路 に接続 し 、 転移 を確実 に し か も 速 く 起 こ し 、 表示欠陥 の な い液晶セ ルか ら な る 高速応答で 広視野高画質 の O C B 表示モー ド の液晶表 示装 置 を 得 る こ と がで き た。

尚 、 本実施 の 形態で は、 対向す る 基板 2 0 5 · 2 0 6 上 に導電性 粒子 2 8 0 · 2 8 0 を 固着 し たが、 一方 の 基板 に対 し て の み固着 し て も 良 い 。 [実施 の 形態 3 — 2 ]

. 図 9 は本発明 の実施 の 形態 3 — 2 に 係 る 液晶表示装置 の構成概念 図で あ る 。

図 9 ( a ) に示すよ う に 、 図 示 し て い な い 2 枚 の偏光板お よ び光 学補償用 の位相補償板 を 一方 に あ る い は両方 に配置 し た ア ク テ ィ ブ マ ト リ ッ ク ス 型 の液晶セル 2 3 4 を 有す る 。

前記液晶セル 2 3 4 は、 対向す る 対向基板 2 0 5 、 ア レ ー基板 2 0 6 を 有 し 、 該 ア レ ー基板 2 0 6 に は画素単位 に T F T カゝ ら な る ス イ ッ チ ン グ素子 2 4 3 、 ゲー ト 、 ソ ー ス 配線電極 （ 図示せず） 等を 配置 し て い る 。 ま た 、 前記ス イ ッ チ ン グ素子 2 4 3 【こ は I T O か ら な る 画素電極 2 7 1 が接続 さ れて い る 。 ま た 、 前記対向基板 2 0 5 上 に は I T O か ら な る 対向電極 2 1 7 が形成 さ れて い る 。

ま た 、 前記対向電極 2 1 7 お よ び画素電極 2 7 1 面上 に は、 配向 膜 2 9 0 · 2 9 1 が形成さ れ、 該配向 膜 2 9 0 · 2 9 1 に は、 導電 性粒子 2 8 0 … が混成分散 さ れて い る 。前記導電性粒子 2 8 0 … は、 約 1 . 5 m径の A u 薄膜 を 表 面 に コ ー ト し た ポ リ マ ー樹脂粒子か ら な る 。

尚 、 殆 ど の導電性粒子 2 8 0 … は電極 2 1 7 · 2 7 1 に電気接触 し て レゝ る 。 ま だ 、 前記両基板 2 0 5 · 2 0 6 上 に 導電性粒子 2 8 0 … を 混成分散 し た が、 一方 の 基板電極 上 の みで も 良 い 。

ま た 、 前記配向膜 2 9 0 · 2 9 1 はそ の表面上 の 液晶分子の プ レ チル ト 角 が正負逆 の値約 5 〜 6 度 を 持つ よ う に 、 互 い に ほ ぼ平行方 向 に な る よ う 同 一方向 に 平行配 向処理 さ れて い る 。

ま た 、 正 の 誘電率 異方性 の ネ マ テ ィ ッ ク 液晶材料か ら な る 液晶層 2 2 2 が、 前記対向基板 2 0 5 と ア レ ー基板 2 0 6 と の 間 に 挿入配 置 さ れてお り 、 液晶層 2 2 2 は い わ ゆ る 無電圧印加状態で液晶分子 が斜め に 広がっ た配 向領域カゝ ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配向 2 2 1 の 液晶セ ル 2 3 4 が形成 さ れて い る 。

次 に 、 前記液晶表示装 置 の 製造方法 に つ い て 説 明す る 。

図 1 0 は本発明 の 実施 の 形態 3 — 2 に 係 る 液晶表示装置 の製造方 法 を 示す概念図 で あ る 。

図 1 0 ( a ) に示す よ う に 、 ア レ ー基板 2 0 6 に 配線電極 （ 図示 せぬ） や ス イ ッ チ ン グ素子 2 4 3 、 画素電極 2 7 1 を 形成す る 。 次 に 、 基板間隔 よ り 小 さ い 径 、 例 え ば径 1 . 5 m 程度 の A u 球 の導電性粒子 2 8 0 と 、 例 え ば 日 産化学工業 （株） 社製 の ポ リ ア ミ ッ ク 酸 タ イ プの ポ リ イ ミ ド 配 向膜材料 ワ ニ ス を 混合分散す る 。

次 に 、 図 1 0 ( b ) に 示す よ う に 、 前記配 向膜材料 と 導電性粒子 を 混合分散 し た材料 を 、 基板 2 0 6 の 画素電極 2 4 3 の 面上 に 、 ス ピ ナ一あ る い は印刷機で塗布 し 、 こ れ を 焼成 し て導電性粒子 2 8 0 が分散配置 さ れた配向膜 2 9 1 を 形成す る 。

ま た 、 図示せぬが、 基板 2 0 5 に対 し て も 前記 同 様 に 作製 し た 。 次 に 、 液晶層 が い わ ゆ る 無電圧印加状態で液晶分子が斜め に広が つ た配 向領域か ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配 向 を 形成す る よ う に 、 配 向膜 2 9 0 · 2 9 1 はそ の表面上 の液晶分子 の プ レ チル ト 角が正負 逆の値約 5 〜 6 度 を 持つ よ う に 、 互 い に ほ ぼ平行方向 に な る よ う 同 一方向 に 平行配向処理す る 。

次 に 、 図示 し な い が基板間 隔 を 一定 に保っ た め 、 径約 5 μ m の ス ベーサ、 お よ び正 の誘電率異方性 の ネ マ テ ィ ッ ク 液晶材料か ら な る 液晶 層 を 両基板 間 に挿入配置 し た。

前記導電性粒子 の 占 め る 面積 は配 向膜面積 よ り 遙か に 小 さ い の で 液晶層 全体の配 向 に は影響 は殆 ど無 い 。 従 っ て 、 液晶層 は いわ ゆ る 無電圧印 加状態で液晶 分子が斜め に 広が つ た配向領域か ら な る い わ ゆ る ス プ レ イ 配向 の液晶セ ルが形成 さ れた 。

こ の よ う に し て構成 さ れた液晶表示装 置 の 動作 に つ い て説明す る 図 9 ( b ) の ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶表示装 置 の 画素単 位 の構成概念断面図 で 、 通常 の 表示 の 前 に 、 ゲー ト 電極 を通常の走 査状態か 、 あ る い は殆 ど全て オ ン さ せた 状態 に し て、 対向電極 2 1 7 と 画素電極 2 7 1 間 に例 え ば高電圧 一 1 5 V パルス を連続的 に あ る い は数十 m s か ら 数百 m s 間 隔 で間 欠 的 に繰 り 返 し 印加す る 。 こ れは対向電極へ の電圧 中 心か ら — 1 5 V パルス を 印加する こ と で実 施で き る 。 ま た 、 前記パ ルス 電圧 に ノ ィ ァ ス 電圧.を 重畳 し て も 良 い。

前記電圧印加 に よ り 、 電極 2 1 7 · 2 7 1 上 に接触 し た導電性粒 子 2 8 0 … の周 囲 で起 き る 電界集 中 に よ り 、 画素領域内 の 図 示 し て い な い ス プ レ イ 配向か ら 、 導電性粒子 2 8 0 … 近辺で配向変化が起 こ り 、 こ れカゝ ら ベ ン ド 配向 2 1 3 に よ る 転移核が発 生 し 、 引 き 続き 印加 さ れ る 高電圧 の 印加でそ の ベ ン ド 配 向領域 を拡大 し 、 画素領域 全体 を 約 0 . 5 秒でベ ン ド 配向領域 に 変化 さ せ る こ と がで き 、 パ ネ ル全体で は約 1 秒で速か に転移完 了 さ せ る こ と がで き た。

転移完 了後、 通常 の 表示駆動 回路 に 切 り 換え 、 転移 を確実 に し か も 速 く 起 こ し 、 表示欠陥 の な い液晶セ ルか ら な る 高速応答で広視野 高画質 の O C B 表示 モー ド の ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶表示 装置 を 得 る こ と がで き た。

こ れ は、 前記導電性粒子 と 対向電極 と の 間 に特 に 強 い電界集中が 起 き てそ の電界歪みで 、 付近の ス プ レ イ 配向 し た液晶分子 は周 囲 よ り 歪みの エ ネ ルギー が高 く な つ て 、 こ の 状態 に 上下電極間 に 高電圧 が印加 さ れ る こ と に よ っ て更 に エ ネ ルギ ー が与え ら れて導電性粒子 2 8 0 … を 基点 と し て ベ ン ド 配 向 2 1 3 へ の 転移核が発生 し 、 ベ ン ド 配向 の 領域が拡大 し た も の と 考 え ら れ る 。 こ の よ う に し て 、 対向す る 基板 間 の 液晶 層 全体 を ス プ レ イ 配向 か ら ベ ン ド 配向へ確実で速か に 転移 さ せ、 表示欠 陥 の な い ァ ク テ ィ ブ マ ト リ ッ ク ス 型 の液晶セ ルか ら な る 高 速応答 で広視野高画質 の 0 C B 表示モー ド の液晶表示装置 を得 る こ と がで き た 。

ί第 3 の発 明群 に 関す る そ の他 の 事項 ]

①実施の形態 3 - 2 の ァ ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶表示装置 で は、 ア レー基板 2 0 6 表面上 の ほ ぼ同 じ 高 さ に 画素電極 2 7 1 や ス イ ッ チ ン グ素子 2 4 3 が形成 さ れた が、 画素電極 2 7 1 が、 ス ィ ツ チ ン グ素子 2 4 3 あ る い は配線上 を 平坦 に 被覆す る 平坦化膜の 上 に 形成配置 さ れ る 構成 の 高 開 口 率 の ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液 晶表示装置で も 良 い。 こ れ は、 前記第 1 の 発明群 の と こ ろ で述べた よ う に 、 平坦化構成の平坦化膜 の 上 に 画 素電極 を 形成 し 、 該画素電 極上 に 導電性粒子が配置 さ れ る 構成で あ る 。

②前記実施の 形態では、 基板 と し て ガ ラ ス を 用 い て い る が、 例 え ば、 基板 を プラ ス チ ッ ク か ら 形成 し て も 良 く 、 基板 の 一方 を 反射性 基板カゝ ら 形成 し て も 良 く 、 更 に は、 シ リ コ ン で形成 し て も 良 い 。

③前記実施の 形態で は、 導電性粒子 と し て A u 薄膜 を 表 面 に コ 一 卜 し た ポ リ マ ー樹脂粒子や 、 A u 球粒子 と し たが 、 そ の他、 A g 、 N i 、 P d 等 の金属性粒子、 あ る い は N i 、 I T O 薄膜な ど を表面 に コ ー ト し た ポ リ マー樹脂粒子 、 あ る い は ガ ラ ス 、 酸化 ア ル ミ ニ ゥ ム 、 酸化チタ ン等の無機材料粒子で も 良 い 。 更 に は、 図 1 1 に 示す よ う な 形状の酸化亜鉛 ウ イ ス カ ー 2 2 0 … を 導電性粒子 と し て用 い る こ と ができ 、 形状等 は限定 さ れ る も の で はな い 。

④前記 の導電性粒子の 径 は 、 組立時 の 両基板 間 隔 の 値よ り 小 さ い 値が必要で、 前記導電性粒子 を 両基板 に 配置す る 時 に はそ の 径 は両 基板間 隔 の値 の 2 分の 1 よ り 小 さ い値で あ れ ば良 い。 こ れ に よ つ て 基板 両電極間 の 電気接触 を 回避で き る 。

⑤粒子径 は小 さ い ほ ど 印加電圧が大き い 値が必要で あ る 。 基板間 隔の約 1 0 0 分 の 1 よ り 大 き い 径 の導電性粒子で あ れ ば良 い 。ま た 、 そ の分散配置 の 個数 は画素毎 に 1 個以上で あ れ ば良 い が、 複数個以 上で も よ い 。

( 4 ) 第 4 の 発 明群 に お け る 実施 の 形態

図 1 2 は、 代表 的 な O C B モー ド 型液晶表 示装置 に 電圧 を 0 → V 1 → V 2 → V 3 → V 4 → V 5 ( 0 < V 1 < V 2 < V 3 < V 4 < V 5 ) と 順次増加 さ せて加 え て行 っ た 時 の 、 液晶層 内 の液晶 ダイ レ ク 夕 の 動 き の 印 カ卩 電 圧 に よ る 相 違 を 模 式 的 に （ お お よ そ の 傾 向 と し て） 現わ し た も の で あ る 。

尚 、 こ の 場合 、 左右 （本 図で は左右だが、 実際 の使用 状態 は表 と 裏側） 両配向膜界面で の液晶 プ レ チル ト 角 （電圧無 印加時 で の 液晶 プ レ チル ト 角） の初期 値は 同 一 に し て あ る 。

以下 、 本図 を も と に 、 こ の配向 の 変化 の 内容 を 説明す る 。

図 1 2 の （ a ) は、 電圧無印加時 の液晶 の配向 状態 （ ス プ レ イ 状 態） を 現わ し て い る 。 こ の 場合 に は 当 然セ ル 中 央 の 液晶 ダイ レ ク 夕 3 1 1 a は基板 に水平で あ る 。

い ま 、 図 1 2 ( a ) の状態の液晶表示装置 に 閾値以上 の 電圧 V 1 を 印加す る と 、 動 き を 拘束す る 配向膜か ら 離れて い る た め 、 一番動 き 易 い セ ル 中央 の液晶分子が最初 に 図 1 2 ( b ) に 示す様 に 傾 き 、 それ に 伴 い 一方 （図 で は左側） の 配向膜界面で の液晶 プ レ チル ト 角 は増大 し 、 他方 （ 図 で は右側） の 配 向膜界面で の液晶 プ レ チル ト 角 は減少す る 。 そ し て こ の 時、 基板 に水平な液晶 ダイ レ ク 夕 3 1 1 a が存在す る 位置 は低 プ レ チル 卜 の 配向膜界面 に 近づ く 。

図 1 2 の （ c ) 及 び （ d ) は、 更 に電圧が加わ っ た （ 高 く な つ た） 場合で あ り 、 図示 の 左側 の 高 プ レ チル ト 配向膜界面で の プ レ チル 卜 角 は更 に 大 き く な つ て お り 、 図 の 右側 の 低プ レ チル ト 配 向膜界面で の プ レ チル 卜 角 は更 に 小 さ く な つ て い る 。 更 に電圧 を 上 げた 図 1 2 ( d ) に お い て は、 基板 に 水平な ダイ レ ク 夕 方位 を 有す る 液晶分子 は殆 ど低 プ レ チル ト 配向膜界面近傍 に存在す る こ と と な っ て い る 。 図 1 2 ( e ) 〖ま、 電圧 V 4 の 印加 に よ る ベ ン ド 転移直前 の配向状 態 を 表わ し 、 図 1 2 ( f ) は電圧 V 5 印加 に よ り ベ ン ド 配向 と な つ た時点で の配向状態 を 表 わ し て い る 。 図 1 2 ( e ) に お い て も 配向 膜 に 平行な ダイ レ ク 夕 方位 を 有す る 液晶分子 は存在す る が、 図 1 2 ( f ) に お い て はそれ を 有す る 液晶分子 は存在 し な い 。

一旦、 図 1 2 ( f ) の配向状態 と な っ た液晶表示装置 は、 図 1 2 ( g ) に示 さ れ る 配向状態 （定常状態） に速やか に移行す る 。

以上 の 転移 メ カ ニズム よ り 、 速やか な ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移がな さ れ る た め に は、液晶 層 中 央付近で液晶 ダイ レ ク 夕 方位が配向膜（基 板） に垂直 （直交） に な っ て い る こ と と 、 一方 の配向膜界面で の プ レチル ト 角 力 小 さ く な つ て レ る こ と が重要で あ る こ と が判 る 。 逆 に 言 う な ら ば、 か か る 如 く す る こ と に よ り 速やか な ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移がな さ れ る こ と に な る 。

し か し な が ら 前述 し た よ う に 、 数 V 程度の電圧印加で は、 こ の初 期化処理 に 分単位 の時間 が必要で あ る 。

反 面、 2 0 V 等の 高電圧で印加す る 様 にす る た め に は 、 別途の 回 路が必要 と な り 、 液晶表示装置の コ ス ト ア ッ プ、 信頼性 の 低下、 表 示異常等 に つ な が っ た り す る た め好 ま し く な い 。

即ち 、 こ の た め 、 本発 明群 は こ の ス プ レイ 一 ベ ン ド 転移 を 速やか に起 こ さ せ る べ く 、 0 C B モ ー ド の液晶表示装置 に お い て 、 該液晶 表示装置 中 に封入 さ れて い る 液晶層 中 の液晶分子が接触す る 配向膜 界面が、 凹 凸構造 を 有す る こ と を 特徴 と し て い る 。

以下、 本発明 を 、 そ の実施 の 形態 に 基づ い て 説明す る 。

[実施 の 形態 4 一 1 ]

図 1 3 は本発明 の 実施の 形態 4 一 1 に 係 る 液晶表示装置の断面構 成 を概念的 に示 し た も の で あ り 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時間 の実験 に 用 い た テス ト セルで あ る 。

本実施の形態 に 係 る 液晶表示装置 の 製造方 法で あ る が、 まず、 透 明電極 3 0 2 · 3 0 7 を 有す る 2 枚 の ガ ラ ス 基板 3 0 1 · 3 0 8 上 に 日 産化学工業 （株） 製配向膜塗料 S E — 7 4 9.2 (固 形成分 6 % ) を 凸版印刷法 に て塗布 し 、 1 8 0 で の 恒温層 中 で 1 時間硬化 さ せて 配向膜 3 0 6 · 3 0 6 を 形成 し た。

前記配向膜 3 0 6 · 3 0 6 の 塗布 に 用 い た 凸 版印刷 版 は、 ス ク リ — ン線数 1 0 0 ラ イ ン （ 2 . 5 4 m m X 1 0 0 ラ イ ン ）、 網点 ピ ッ チ 0 . 2 5 4 m m、 3 0 % 網点直径 0 . 1 5 7 4 m m、 網点深度 0 . 0 8 4 m m、 網点 角 度 3 0 ° の 設 計 で あ り 、 一般的な材質 の樹脂 凸 版 を 用 い た。 こ れ に よ り 、 厚 さ 約 0 . 1 x m の配向膜で高 さ 0 . 7 〜 0 . 8 i m の 凸構造が形成で き た 。

そ の後、 レー ヨ ン製 ラ ビ ン グ布 を 用 い て各配向膜 3 0 6 · 3 0 6 を ラ ビ ン グ処 理 し 、 （株） 日 本触媒製 ス ぺ 一 サ及びス ト ラ ク ト ボ ン ド X N — 2 1 — S (三井東圧化学 （株） 製 シール樹脂 の 商品名 ） を 用 い て 、 前記基板 3 0 1 · 3 0 8 の 基板 間 隔が 6 . 5 ΓΠ と な る よ う に貼 り 合せ、 液晶セル を作製 し た。

こ の と き 、 ラ ビ ン グ方 向 は 図 1 3 の 矢 印 に 示 す如 く 両基板 3 0 1 · 3 0 8 と も 同一方向 と し た 。

次 に メ ル ク ジ ャ パ ン （株） 製液晶 M J 9 6 4 3 5 を 真空注入法 に て前記液晶セル内 に 注入 し 、 封止樹脂 3 5 2 A ( 日 本 ロ ッ ク 夕 イ ト (株） 製 U V 硬化型樹脂製） を 用 い て 封止 し た 。

次 に 、 そ の偏光軸が配向膜 の ラ ビ ン グ処理方向 と 4 5 ° の 角 度 を な し 、 かつ 、 お互 い の偏光軸方向が直交す る よ う に偏光板 を 上下か ら 貼合 し 、 テ ス ト セル を作製 し た 。 こ の テ ス ト セ ル を A と す る 。 ま た 、 比較 と し て 、 テス ト セ ル A と 同 じ 構造か つ 製造方法で は あ る が、配 向材料 を ス ピ ン コ ー ト 法で塗布 し た も の を テス ト セ ル R 1 、 一般的 に 使用 さ れ る ス ク リ ー ン線数 3 0 0 ラ イ ン の樹脂 凸版で塗布 し た も の を テス ト セル R 2 と す る 。

こ れ ら の テ ス ト セル A 、 R l 、 R 2 に 4 5 H .z 、 7 V 矩形波 を 印 加 し た と き に 、 全電極領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向へ と 転移 す る に 要す る 時間 を観察 し た。

表 1 に 、 テ ス ト セ ル A 、 R l 、 R 2 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印 加 し た と き に 全電極領域がス プ レ イ 配 向 か ら ベ ン ド 配向へ と 転移す る に 要す る 時間 を示す。 表 1

(単位 ： sec) 表 1 よ り 明 ら か な よ う に 、 テス ト セ ル R 1 、 R 2 は転移時 間 力 2 0 〜 3 0 秒で あ る の に対 し ， 本発 明 に 係 る テ ス ト セル A は 5 秒以内 と 速やか に 転移す る 。

こ の 理 由 で あ る が 、 液晶分子が配向膜厚 の 異な る 領域 に よ っ て プ レチ イ ル ト 角 を疑似的 に 大 き く さ せ る よ う に 作用 し 、 つ ま り 配向膜 厚 の段差部分 に 出来た傾き 角 の 量だ け 、 ス プ レ イ の配向状態 に非対 称性が発生 し 、 電界 と の 相乗効果 に よ り 、 液晶 ダイ レ ク タ がテス ト セ ル基板面 、 そ し て配向膜面 に 対 し て直交 と な り 易 く な る 。 そ し て こ の た め 、液晶 ダイ レ ク 夕 の 変位が極め て ス ム ー ズ に進行す る た め 、 高速な ス プ レ イ — ベ ン ド 転移が実現 さ れ る 。

ま た、テ ス ト セル R 2 と テ ス ト セ ル A の 比較カゝ ら 明 ら かな よ う に 、 樹脂 凸版の ス ク リ ー ン線数が大 き く な る と 転移時間 を 早め る 効果が 失わ れ る 。

こ の理 由 で あ る が、 樹脂 凸版 の ス ク リ ー ン線数が大 き く な る と 実 質 的 に 配向膜の段差が発生 し 難 く な り 、 テス ト セル R 2 の 如 く ス ピ ン コ ー ト 法 に よ る 塗膜 の 状態 （段差が な い状態） に 近づ く た めで あ る 。

ま た 、 同様 の電圧印加テ ス ト で 4 5 H z 、 5 V 矩形波 を 印加 し た と き の転移時間 の変化 を 表 2 に 示す。 表 2

(早 ： s e c ) 表 2 よ り 明 ら かな よ う に 、 テス ト セ ル R 1 、 R 2 は転移時間 が約 4 0 0 秒で未転移部分が残存 し 、 こ れ以上転移 し な い 状況で あ る の に対 し 、 本発明 の テス ト セ ル A は 4 0 秒以 内 と 速やか に 転移する 。

[実施の 形態 4 一 2 ]

図 1 4 は本発 明 の実施 の 形態 4 一 2 に係 る 液晶表示 装置 の 断面構 成 を概念的 に 示 し た も の で あ る 。

本実施の 形態 に係 る 液晶 表示装 置 の ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時 間 の 実験 に用 い た テ ス 卜 セ ル は、 二点 を 除 い てそ の機械的 部分 の構成、 構造 、 セル作製方法 、 使用 材料等 は先 の 実施 の 形態 4 一 1 と 同 じ で あ る 。 一点 目 は、 U V ア ッ シ ャ ー 、 あ る い はオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー、 あ る い は U V Zオ ゾ ン ァ ッ シ ヤ ー等 を 用 い て電極 3 1 0 · 3 1 1 を 粗 し 、 該電極 3 1 0 · 3 1 1 上 に 配向膜 3 1 2 · 3 1 3 を 形成 し て配 向膜 3 1 2 · 3 1 3 に 凹 凸構造 を 有す る よ う に し た こ と 、 二点 目 は 配向膜形成 に ス ピ ン コ 一 ト 法 を 用 レ て い る こ と で あ る 。 こ の テス 卜 セル を B と す る 。

ま た 、 比較 と し て 、 先 の テ ス ト セル R 1 を 用 い た。 こ れ ら の テス ト セル B 、 R 1 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 、 全電極 領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配 向へ と 転移す る に 要す る 時間 を観 察 し た 。

表 3 に 、 テ ス ト セ ル B 、 R l t 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 全電極領域がス プ レ イ 配 向か ら ベ ン ド 配向へ と 転移す る に要 す る 時間 を 示す。 表 3

、 卓 12 ： s e c ) 表 3 よ り 明 ら か な よ う に テス ト セル R 1 は転移時間が 2 0 〜 3 0 秒で あ る の に対 し 、 本発 明 に 係 る 液晶表示装置の テス ト セ ル B は 3 秒以 内 と 速やか に 転移す る 。

こ の 理 由 で あ る が、 図 1 4 に 示すよ う に 、 液晶層 3 1 4 中 の液晶 分子が基板 内 面電極 3 1 0 · 3 1 1 の表面凹 凸 形状 に 対応 し た配向 膜 3 1 2 · 3 1 3 表 面 に 配向す る 際、 ス プ レ イ 状態 と し て種 々 の液 晶 ダイ レ ク 夕 を 有す る 配 向状態 を 取 る こ と に な る 。 そ の 結果、 ス プ レ イ の配向状態 に 大 き な非対称性が発生 し 、 電界 と の相 乗効果 に よ り 、 液晶 ダイ レ ク 夕 がテ ス ト セ ル基板面、 そ し て配向膜面 に対 し て 直交 と な り 易 く な る 。 そ し て こ の た め 、 液晶 ダイ レ ク 夕 の変位が極 め てス ム ーズに進行す る た め 、 高速な ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移が実現 さ れ る 。

[実施 の形態 4 一 3 ]

本実施の 形態 に係 る 液晶表示装置 の ス プ レイ 一 ベ ン ド 転移時間 の 実験 に 用 い た テ ス ト セル は、 二点 を 除 い てそ の機械的部分の構成、 構造、 セル作製方法、 使用 材料等 は先 の テス ト セル B と 同 じ で あ る 。 一点 目 は、 図 1 5 に 示す よ う に 、 使用 する 基板が画素電極ゃス イ ツ チ ン グ素子 （ 図示せぬ） を 有す る ア レー基板 3 1 6 で あ り 、 該ァ レ 一基板 3 1 6 お よ び対向電極 （ 図示せぬ） を 有す る 対向基板 3 1 5 上 に平坦化膜 3 1 8 · 3 1 7 を 形成 し 、 該平坦化膜 3 1 8 · 3 1 7 が凹 凸構造 を 有す る こ と 、 二点 目 はテ ス ト セル R 2 と 同様 に 、 ス ク リ ー ン線数 3 0 0 ラ イ ン の樹脂 凸版 を 用 い て い る こ と で あ る 。

なお 、 前記平坦化膜 3 1 7 · 3 1 8 表面 に 凹 凸構造 を 形成 さ せ る に は、 前述 の U V ア ッ シ ャ ー 、 あ る い はオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー 、 あ る レ ^ は U V Zオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー等 を 用 い た 。 こ の テス ト セル を C と する 。

ま た 、 比較 と し て 、 先 の テス ト セル R 1 を 用 い た。

こ れ ら の テ ス ト セル C 、 R 1 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 、 全電極領域がス プ レイ 配向か ら ベ ン ド 配向へ と 転移する に 要す る 時間 を 観察 し た。

表 4 に 、 テス ト セ ル C 、 R 1 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 全電極領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向へ と 転移する に 要 す る 時間 を 示す 表 4

(卓位 ： s e c ) 表 4 よ り 明 ら かな よ う に テ ス 卜 セ ル R 1 は転移時間が 2 0 〜 3 0 秒であ る の に対 し 、 テス ト セル C は 3 秒以内 と 速やか に転移する 。

[実施の 形態 4 - 4 ]

本実施の形態 に 係 る 液晶表示 装置の ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時間 の 実験 に用 い た テス ト セルは、 二点 を 除 い てそ の機械的部分の構成、 構造、 セル作製方法、 使用 材料等 は先 の テ ス ト セル B と 同 じ で あ る 。 一点 目 は、 使用 す る ア レー基板 自 身 に 凹 凸構造 を 有す る よ う に し 、 該基板上 に平坦化膜 を 形成す る こ と 、 二点 目 はテ ス ト セル R 2 と 同 様 に 、 ス ク リ ー ン線数 3 0 0 ラ イ ン の樹脂 凸版 を 用 い て レ ^ る こ と で あ る 。

なお 、 前記基板表面 に 凹 凸構造 を 形成 さ せ る に は、 前述 の U V ァ ッ シ ヤ ー 、 あ る レ はオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー 、 あ る い は U V /オ ゾ ン ア ツ シ ャ 一等 を 用 い た。 こ の テ ス ト セ ル を D と す る 。

ま た、 比較 と し て、 先 の テス ト セ ル R 1 を 用 い た。 こ れ ら のテス ト セル （： 、 R 1 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 、 全電極 領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配 向 へ と 転移す る に 要す る 時間 を観 察 し た。

表 5 に 、 テ ス ト セル D 、 R 1 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に全電極領域がス プ レ イ 配向 か ら ベ ン ド 配 向へ と 転移す る に要 す る 時 間 を 示す 表 5

(卓位 ： sec) 表 5 よ り 明 ら か な よ う に 、 R 1 は転移時間が 2 0 〜 3 0 秒で あ る の に対 し 、 本発 明 に係 る テス ト セル D は 3 秒以 内 と 速や か に 転移す る 。

[実施の形態 4 - 5 ]

本実施 に 形態 に 係 る 液晶表示装置 の ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時間 の 実験 に 用 い た テ ス ト セル は、 一点 を 除 い てそ の機械的部分 の構成、 構造、 セル作製方法、 使用 材料等 は先 の テス ト セル A と 同 じ で あ る 。 唯一異な る 点 と は、 配向膜材料 中 に粉体、 微粒子等 を 分散 さ せた も の を 印刷 法や ス ピ ン コ ー ト 法 を 用 い て配向膜 を 形成す る こ と で あ る よ り 具体 的 に は、 配向膜材料 中 に 散布 ス ぺー サ を 3 w t % 程度分散 し 、 ス ク リ ー ン線数 3 0 0 ラ イ ン の樹脂 凸版 を 用 い て 印刷法 に よ り テス ト セ ル を作製 し た。 こ の テ ス ト セル を E と す る 。

ま た 、 比較 と し て、 先 の テ ス ト セル R 1 を 用 い た。 こ れ ら の テス ト セル £ 、 R l t 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印力 Π し た と き に 、 全電極 領域がス プ レ イ 配 向か ら ベ ン ド 配向へ と 転移す る に 要す る 時間 を観 察 し た。

表 6 に 、 テス ト セル E 、 R 1 に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 全電極領域がス プ レ イ 配向 か ら ベ ン ド 配向へ と 転移す る に 要 する 時間 を 示す。 表 6

(早 ia ： s e c ) 表 6 よ り 明 ら か な よ う に テス ト セル R 1 は転移 時間力 2 0 〜 3 0 秒で あ る の に 対 し 、 テ ス ト セ ル E は 2 秒以 内 と 速やか に 転移する 。

こ の理 由 で あ る が、 図 1 6 に 示す よ う に 、 液晶層 3 1 4 中 の液晶 分子が配向膜 を 有す る 散布用 途ス ぺーサ 3 1 0 表 面 に 沿 っ て配向 し 基板 3 0 8 に対 し て垂直方 向 に 液晶ダイ レ ク 夕 を 有す る 領域 を作 る よ う に な る 。 こ の領域 に 電界 を か け る と 、 本領域 を 核 と し て電界 と の相 乗効果 に よ り 、 液晶 ダイ レ ク 夕 がテ ス ト セ ル基板面、 そ し て配 向膜面 に対 し て直交 と な り 易 く な る 。 そ し て こ の た め 、 液晶 ダイ レ ク タ の変位が極 め て ス ム ー ズに 進行す る た め 、 高速な ス プ レ イ 一 べ ン ド 転移が実現 さ れ る 。

以上よ り 明 ら かな よ う に 、 本発 明群 の 液晶表示装置 は、 従来の O C B モー ド の 諸特性 を 全 く 犠牲 にす る こ と な く 、 高 速で確実な ス プ レ イ 一 ベ ン ド 配向転移 を 達成す る こ と が可能で あ り 、 そ の 実用 価値 は極め て大 き い 。

[第 4 の 発 明群 に 関す る そ の他 の事項 ]

第 4 の発 明群 に つ い て 説明 し て き た が、 本発 明 は上記 の も の に 限 定 さ れな い の は勿論で あ る 。

即 ち 、 例 え ば以下の よ う に し て も よ い 。

①液晶表示装置 と し て は、 〇 C B モ ー ド だ け でな く 、 液晶層 の相 転移 を 速め る ど の よ う な モー ド の 液晶表示装置で も 構わ な い 。ま た 、 反射型 あ る い は透過 型 を 問 わず、 ど の よ う なモ ー ド の液晶表示装置 で も 構わ な い 。

②反射型用 途 に 用 い る 場合 は、 反射板 自 身が視野角拡大、 白 色化、 反射輝度向上等 の 目 的 の た め 、 そ の表 面 に あ る 特殊なパ タ ー ン の 凹 凸形状 を 有 し て い る が、 こ の よ う な 凹 凸形状 を 利用 し て も 良 い 。

③凹 凸 形状 は画素全面 に 作製す る 必要 はな く 、 画素 の 一部分 に存 在 さ えすれ ば、 こ の部分よ り 発 生 し た ベ ン ド 状態が画素全面 に拡大 す る 。 よ っ て 、 T F T 作製時 に 数枚 の マ ス ク を 用 い て 凹 凸形状 を 作 製 し て も 良 く 、 ま た こ の よ う な 部分的 凹 凸形状作製 は T F T 作製時 に 限 ら ず、 ど の よ う な 工程 で行 っ て も 良 い 。

④配向膜表面 に 凹 凸形状 を 作製す る 方法で、 前述 し た配向膜材料 中 に 粉体、 微粒子等 を 分散 さ せた も の を 印刷法やス ピ ン コ ー ト 法 を 用 い て行 う 方法以外 に 、 配向膜印刷後、 直 ぐに ス ぺーサ散布 、 仮硬 化後、 更 に配向 材料の上塗 り 等 をす る 方法 を 用 いて も 同様 の 結果が 得 ら れる 。 ま た湿式散布機で、 ス ぺーサ を 分散 し た配向材料 を その ま ま 吹 き 付 けて も 良 い 。

( 5 ) 第 5 の 発 明群 に お け る 実施の 形態

以下、 本発 明 の第 5 の発 明群 に つ い て 説明す る 。 本発明 はス プ レ ィ — ベ ン ド 転移 を速やか に 、 各画素毎 に 確実 に起 こ さ せる べ く 、 O C B モ ー ド の 液晶表示装置 の 中 に 封入 し て い る 液晶分子が、 接触す る 接着剤付 き ス ぺーザ の接着部位 に て 「 H A N 配 向」 を有す る こ と を特徴 と し て い る 。

以下、 本発 明 を 、 そ の 実施の 形態 に 基づいて 説明す る 。

[実施 の 形態 5 — 1 J

図 1 7 は本発 明 の 実施の 形態 5 — 1 に 係 る 液晶表示装置 の テス ト セル の 断面構成 を概念的 に 示す 図 で あ り 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時 間 の 実験 に 用 い たテ ス 卜 セ ル の 概略断 面 図 で あ る 。

本実施の形態 に 係 る 液晶表示 装置 の 製造方法 に つ い て説明す る と ま ず、 透 明電極 4 0 2 · 4 0 7 を それぞれ有す る 2 枚 の ガ ラ ス 基板 4 0 1 · 4 0 8 上 に 、 日 産化学工業 （株） 製配向膜塗料 S E — 7 4 9 2 ( 固形成分 6 % ) を ス ピ ン ナ一 法 に て塗布 し 、 1 8 0 で の恒温 層 中 で 1 時間硬化 さ せて配向膜 4 0 3 · 4 0 6 を 形成 し た。

そ の後、 前記配向膜 4 0 3 · 4 0 6 を 、 レ ー ヨ ン 製 ラ ビ ン グ布 を 用 い て各画素毎 に ラ ビ ン グ処理 を し 、 前記ガ ラ ス 基板 4 0 8 上 に 、 (株） 日 本触媒製ス ぺーサ 4 0 5 ( 2 〜 3 ΠΙ ビー ズ G P Z — 6 0 に 2 5 重量 ％ の接着剤 4 1 0 を コ ー テ ィ ン グ し た も の） を散布 し 、 1 8 0 の恒温層 中 で水平置 き で 1 0 分処理 し 、 前記基板 4 0 8 上 に ス ぺーサ 4 0 5 を 固着 さ せ、 前記接着剤 4 1 0 はス ぺ一サ 4 1 0 の 直径寸法程度の広が り を 有 し て い る 。

前記接着剤 4 1 0 の材質 に つ い て は、 そ の接着剤 4 1 0 の表 面で 液晶 を垂直、 ハイ チル ト に 配向 さ せ る よ う な性能 を 有すれ ば良 く 、 例 え ば、 接着剤の分子構造 の 中 に フ ッ 素等 を 導入 し て液晶層 中 の液 晶 の垂直配向 を 強め る よ う に さ れて い る 。 ま た 、 フ ッ 素 系配向材料 や フ ッ 素系材料、 長鎖 ア ルキル材料 系 の 材料 を接着剤 に 混合す る よ う に し て も 良 レ 。

次 に 、 シール樹脂 と し てス ト ラ ク ト ボ ン ド Χ Ν — 2 1 — S (三井 東圧化学 （株） 製 シール樹脂 の 商品名 ） を 用 い て前記ガ ラ ス 基板 4 0 1 · 4 0 8 の基板 間 隔が 6 . 5 m と な る よ う に貼 り 合せ、 液晶 セ ル を 作製 し た。

こ の と き 、 図 1 7 で の 上側、 下側 の ラ ビ ン グ方向 は図 1 8 に 示す 如 く 両基板 と も 同一方向 と し た 。

次 に 、 メ ル ク ジ ヤ ノヽ ' ン （株） 製液晶 M J 9 6 4 3 5 を 真 空注入法 にて 前記液晶セル内 に 注入 し 、 封止樹脂 3 5 2 A ( 日 本 ロ ッ ク タ イ ト （株） 製 U V硬化型樹脂製） を 用 い て封止 し た 。

次 に 、 そ の偏光軸が配向膜 の ラ ビ ン グ処理方 向 と 4 5 ° の 角度 を な し 、 か つ 、 お互 い の偏光軸方 向が直交す る よ う に 偏光板 （図示せ ぬ） を 上下か ら 貼合 し 、 テ ス ト セ ル を作製 し た 。 こ の テス ト セル を A と する 。

一方、 比較 の た め 、 前記実施 の形態 5 — 1 と 同 じ 構造か つ 同 じ 製 造方法では あ る が、 接着剤 を コ ーテ ィ ン グ し て い な レゝ G P Z — 6 0 を 使用 し てテ ス ト セ ル を 作製 し た。 こ の テ ス ト セ リレ を R と す る 。

こ れ ら の テス ト セ ル A 、 R に 4 5 H z 、 7 V 矩形 波 を 印加 し た と き に 、 全電極領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配 向 へ と 転移する に 要 す る 時間 を 観察 し た 。

表 7 に 、 テス ト セル A 、 R に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印力 Π し た と き に 全電極領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配 向へ と 転移する に要す る 時間 を 示す。 表 7

(早位 ： s e c ) 表 7 よ り 明 ら かな よ う に 、 テス ト セル R は転移時 間 が 2 0 〜 3 0 秒で あ る の に対 し 、 テ ス 卜 セ ル A は 4 秒以内で速や か に 転移する 。

こ の 理 由 で あ る が、 図 1 7 の状態で、 液晶層 中 の 液晶分子が、 前 記接着剤 に よ る 配向膜 と は 異な る 領域 に よ っ て プ レ チ イ ル ト 角 が疑 似的 に 大 き く な り 、 つ ま り 擬似的な片側 H A N 配向 に よ っ てス プ レ ィ の配 向状態 に 非対称性が発 生 し 、 電界 と の相 乗効果 に よ り 、 液晶 ダイ レ ク 夕 がテ ス ト セ ル基板面、 そ し て配向膜面 に 対 し て直交 と な り 易 く な る 。 そ し て こ の た め 、 液晶 ダイ レ ク 夕 の変位が極 め てス ム ー ズに進行す る た め 、 高速な ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移が実現 さ れる 。

ま た 、 同様 の 電圧印加テ ス ト で 4 5 H z 、 5 V 矩形波 を 印加 し た と き の転移時間 の 変化 を表 8 に 示す。 表 8

、单位 ： s e c ) 表 8 よ り 明 ら か な よ う に 、 テ ス ト セ ル R は転移時間 が約 4 0 0 秒 で未転移部分が残存 し 、 こ れ以上転移 し な い状況で あ る の に対 し 、 テス ト セル A は 3 0 秒以 内 と 、 決 し て速 く はな い が、 確実 に転移す る 。

[実施の 形態 5 — 2 ]

本実施 の 形態 に 係 る 液晶表示装置 の ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時間 の 実験 に 用 い たテ ス ト セ ルは、 一点 を 除 い てそ の機械的部分 の構成、 構造、 セル作製方法、 使用 材料等 は前記実施の 形態 5 — 1 と 同 じ で あ る 。 そ の 一点 と は、 1 8 0 t: の 恒温層 中 で水平置 き で はな く 、 垂 直置 き で 1 0 分処 理 し て基板 4 0 8 に ス ぺ ー サ 4 0 5 を 固着 し 、 図 1 9 に 示す よ う に 、 前記接着剤 4 1 1 を ス ぺー サ 4 0 5 の 片側 に 該 ス ぺーサ 4 0 5 の 半径寸法程度 の 広力 り を 持たせた こ と で あ る 。 こ の テ ス ト セ ル を B と す る 。

ま た 、 比較 と し て 、 前記実施 の 形態 4 一 1 の テ ス ト セ ル A を用 い た 。 こ れ ら のテ ス ト セ ル A 、 B に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 、 全電極領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向 へ と 転移す る に 要す る 時間 を観察 し た。

表 9 に 、 テ ス ト セ ル A 、 B に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印力 Π し た と き に全電極領域がス プ レ イ 配 向 か ら ベ ン ド 配向へ と 転移する に 要す る 時間 を 示す。 表 9

(単位 ： s e c ) 表 9 よ り 明 ら かな よ う に テ ス ト セル A 、 B と も に 転移時間が 4 秒 以内で 同等で あ る 。 こ の 理 由 で あ る が、 水平置 き で 、 ス ぺーサ と 基 板 の接点 に 対 し て均等 に 接着剤 を 広 げた 場 合 も 、 垂直置 き で接着剤 を 不均等 に広 げた場合 に お い て も 、 片側 H A N 配向 の 面積 は ほ ぼ同 等 で あ る こ と に な る 。 よ っ て 、 こ の場合 に お い て も 、 ス ム ー ズな ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移が実現 さ れ る 。

[実施の 形態 5 — 3 ]

図 2 0 は本発明 の 実施 の 形態 5 — 3 に 係 る 液晶表示装置 の テス ト セル の 断面構成 を概念 的 に示す図 で あ る 。

本実施 の 形態 の液晶表示装置 の ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移時間 の実験 に 用 い た テ ス ト セル は、 二点 を 除 い てそ の 機械的部分 の構成、 構造、 セ ル作製方法 、 使用 材料等 は前記実施例 A と 同 じ で あ る 。 一点 目 は、 ス ぺーサ 4 1 5 と し て 径が 5 /i m の も の を ギ ャ ッ プ形成 を 兼ねて使 用 し て い る 、 二点 目 は上下基板 4 0 1 · 4 0 8 を 重ね合わせ、 上下 基板 4 0 1 · 4 0 8 を ス ぺ ーサ 4 1 5 に 接触 さ せな が ら 接着剤 4 1 0 を 上下基板 4 0 1 · 4 0 8 に 広 げた こ と で あ る 。 こ の様 に し て作 製 し たテ ス ト セル を C と す る 。

比較 と し て、 前記実施の 形態 5 — 1 の テ ス ト セル A を 用 い た。 こ れ ら の テ ス ト セル C 、 A に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印力 a し た と き に 、 全電極領域がス プ レイ 配向か ら ベ ン ド 配向へ と 転移す る に 要す る 時 間 を 観察 し た。

表 1 0 に 、 実施例 の テス ト セル C 、 A に 4 5 H z 、 7 V 矩形波 を 印加 し た と き に 全電極領域がス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向 へ と 転移 する に要す る 時間 を 示す。 表 1 0

( 単位 ： s e c ) 表 1 0 よ り 明 ら かな よ う に 、 テ ス ト セ ル A は、 転移時間 が 4 秒以 内 で あ る の に対 し 、 テ ス ト セ ル C は 2 秒以内 と 、 更 に 速やか に転移 す る 。

こ の 理 由 は、 前記実施 の 形態 5 — 1 、 5 — 2 で は擬似的な片側 H A N 配向 で あ つ たが、 本実施 の 形態で は擬似的な 上 下 H A N 配向 に な っ てお り 、 ス プ レイ 一 ベ ン ド 転移が更 に加速 さ れた た め で あ る 。

ま た 、 本実施 の 形態 の液晶表示装 置 は、 ス ぺーサ に よ る 基板 間 の ギ ャ ッ プ形成 と 同時 に 疑似 H A N 構成 を 形成す る こ と がで き る も の で あ り 、 製造工 程 の簡略化 を 図 る こ と がで き 、 低 コ ス ト プ ロ セ ス と す る こ と がで き る 。

以上 よ り 明 ら か な よ う に 、 第 5 の発 明群 の 液晶表示装置は、 従来 の O C B モ ー ド の 諸特性 を 全 く 犠牲 にす る こ と な く 、 高速で確実な ス プ レ イ 一 ベ ン ド 配向 転移 を達成す る こ と が可能で あ り 、 そ の実用 価値 は極め て大 き い 。

[第 5 の発 明群 に 関す る そ の他 の事項 ]

以上、 本発明 の第 5 の 発 明群 を 幾つ か の 実施 の 形態 に基づい て説 明 し て き たが、 何 も 前記の も の に 限定 さ れな い の は 勿論で あ る 。 即 ち 、 例 え ば以下 の よ う に し て も よ い 。

①本発明群で は、 接着剤 の広が り はス ぺ ー ザ の 直径寸 法程度 と し た が、 直径寸法 よ り 小 さ く て も 良 く 、 ま た 、 逆 に 、 直径寸法以上 に 広が っ て い て も 良 く 、 よ り 接着剤が広が っ て い る 方が H A N 配向 の 領域は拡大 さ れ、 よ り 配向転移 し 易 く な る 。

②液晶表示装置 と し て は、 O C B モー ド だ けでな く 、 液晶層 の相 転移 を 速め る ど の よ う な モー ド の液晶表示装置で も 構わ な い 。ま た 、 反射型 あ る い は透過型 を 問 わず、 ど の よ う な モ ー ド の液晶表 示装置 で も 構わ な い。

③予 め配向処理 さ れ た基板面 の配 向機能 の 一部 を 弱 く 、 あ る い は 消去す る こ と で本発明 に お け る ベ ン ド 転移 の 高 速化が達成 さ れる 。 従 っ て 、 こ の様な構成 を 達成 出来 る 工法で あ れ ば、 ど の様な方法 を 利用 し て も 良 い 。

④ フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ ー法 に よ り 、 レ ジス ト な ど に 柱状 の 形状 を 作 し た基板 を 用 い て作製 し た場 合 に お い て も 、 こ れ ら の 密集部分 よ り 同 様 の ベ ン ド 転移が発 生す る 。 よ っ て 、 形成 し た 形状 自 身が ラ ビ ン グ を 阻害す る よ う な 構成、 配置で あ っ て も 良 い 。 産業 上 の利 用 可能性

以上 に 説明 し た よ う に 、 本発 明 の構成 に よ れ ば、 本発 明 の課題 を 十分 に達成す る こ と がで き る 。

即 ち 、 一対 の 基板 と 、 前記一対 の 基板 間 に 挟持 さ れた液晶 層 と を 有 し 、 該液晶層 に電圧 を 印加 し な い 状態 の液晶 の 配向状態 を 配向状 態 1 、 表示 に 用 い る 配向状態 を 配向状態 2 と し 、 配 向状態 1 と 配向 状態 2 と が異な る 液晶表示装置で あ っ て 、 前記液晶 層 と 前記一対の 基板 の う ち の 少な く と も 一方 の 基板 と の 界面 を 平坦化 し た構成 と す る こ と に よ り 、 転移 を 確実 に し カゝ も 速 く 起 こ し 、 表示欠陥 の な い 、 高速応答で広視野高 画質 の液晶表 示装置 を 得 る こ と がで き る 。

ま た 、 画素電極 を 有す る ア レ ー 基板 と 対向電極 を 有す る 対向基板 と の 間 に 液晶 層 を 挟持 し 、 該液晶 層 を ベ ン ド 配向 さ せて表 示 を さ せ る ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型 の液晶表示装置で あ っ て 、 前記対向電 極 と 電気導通 し た導電性形成体が対向基板上 に 形成 さ れ、 前記 ァ レ 一基板 と は非電気導通で配置 し た 構成 と す る こ と に よ り 、 前記導電 性形成体 と 画素電極 と の 間 に 斜め の 強電界が発生 印加 さ れ 、 そ の電 界歪みで 、 前記導電性形成体 と 画 素電極 と の 近傍 に位置す る 液晶層 中 の液晶分子 は、 周 囲 よ り 歪み の エ ネ ル ギー が高 く り 、 こ の状態 に 画素電極 と 対 向電極 と の 間 に 高電圧 を 印加す る こ と に よ っ て 、 ベ ン ド 配向へ の転移核が発 生 し 、 ベ ン ド 配向 の 領域 を 拡大す る こ と がで さ る 。

ま た 、 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記 一対 の 基板 間 に 挟持 さ れ た液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 中 の 液晶分子 を ベ ン ド 配向 さ せて表示 を さ せ る 液晶表 示装置で あ っ て 、 少 な く と も 一方 の基板 の電極表面 上 に 、 前 記 一対 の基板間 の 間 隔 よ り 小 さ い 径 の導電性粒子 を 少な く と も 1 個配置す る こ と に よ り 、 前記導電性粒子で起 き る 電界集 中 に よ り 、 ベ ン ド 配向 の転移核が発生 し 、 引 き 続 き 印加 さ れ る 高電圧の 印加でそ の ベ ン ド 配 向領域 を拡大す る こ と がで き る 。

ま た 、 電極 を 有す る 一対の基板 と 、 前記 一対 の基板 の 間 に 挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 を ス プ レ イ 配 向 さ せた液晶表示装置 で あ っ て 、 前記電極表 面上 に 形成 さ れた配 向膜表面が凹 凸構造 を 有 す る こ と に よ り 、 前記液晶層 中 の液晶分子 は、 配向膜 の膜厚の 異な る 領域 に よ っ て、 プ レ チ イ ル ト 角 が疑似 的 に 大 き く な る 状態 と な る ため 、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の 初期化処理時 に 速や かなベ ン ド 配向 への移行がな さ れる 。

ま た 、 電極 を 有す る 一対の基板 と 、 前記一対の基板間 に挟持 さ れ、 ス プ レ イ 配向 し た液晶 層 と を 有す る 液晶表示装置で あ っ て 、 前記一 対 の基板間 に 複数 の ス ぺ ーザが配置 さ れ、 該ス ぺーサは、 少な く と も 一方 の基板 に 、 前記液晶層 中 の液晶分子 の プ レチル ト 角 を 大 き く す る よ う な接着剤 に よ り 固着 さ れ、 該接着剤 は前記基板上 に広が つ た構成 と す る こ と に よ り 、 ス ぺ ー サ部位毎 に 液晶分子 は、 前記一対 の基板 の う ち の 少な く と も 一方の基板 が、 他方 の基板 と は異な る 領 域 に よ っ て 、 プ レ チ イ ル ト 角 が疑似 的 に 大 き く な る の で、 ス プ レ イ 一 ベ ン ド 転移 の 初期 化処 理時 に 速やか に ベ ン ド 配向へ の移行がな さ れ る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 一対 の基板 と 、 前記一対の基板間 に挟持 さ れた液晶層 と を有 し 、 該液晶層 に電圧 を 印加 し な い状態 の 液晶 の配 向状態 を配向状態

1 、 表示 に 用 い る 配 向状態 を 配 向状態 2 と し 、 配向状態 1 と 配向状 態 2 と が異な る 液晶表示装置で あ っ て 、

前記液晶層 と 前記一対 の 基板 の う ち の 少な く と も 一方 の基板 と の 界面 を平坦化 し た構成で あ る こ と を特徴 と す る 液晶表示装置。

2 . 前記一対 の基板 の う ち の 一方 の 基板がア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板であ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に記載の液晶表示装置。

3 . 前記界面 を 樹脂層 よ り な る 平坦化膜 に よ り 平坦化 し た構成で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 に記載 の液晶表示装置。

4 . 前記平坦化膜 の 少な く と も 一部 の 上 に電極 を 形成 し た こ と を 特徴 と す る 請求項 3 に 記載 の液晶表示装置。

5 . 前記配向状態 1 がス プ レ イ 配向状態、 前記配向状態 2 がベ ン ド 配向状態で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 に記載 の液晶表示装置

6 . 前記基板上 の 凹 凸 の 段差が 1 m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の 液晶表示装 置。

7 . 前記基板上 の 凹 凸 の 段差が 0 . 5 /x m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の 液晶表 示装置。

8 . 前記ア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板 が複数 の 画 素電極 を 有 し 、 該 画素電極間 の距離が 1 m以上 1 0 m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 に記載の 液晶表示装置。

9 . 前記ア ク テ ィ ブマ ト リ ク ス 基板が複数 の 画素電極 を有 し 、 該 画素電極間 の距離が 1 μ πι以上 5 i m以下で あ る こ と を 特徴 と する 請求項 2 に記載 の液晶表示装置。

1 0 . 前記画素電極 の少な く と も 一部領域が該画素電極 の 平均高 さ よ り 高 い こ と を特徴 と す る 請求項 8 に 記載 の 液 晶表示装置。

1 1 . 前記画素電極 と 前記一対の 基板 の う ち の 他方 の基板 に 形成 さ れた対向電極間 に電圧 を 印加 し て液晶層 を ベ ン ド 配向 へ転移 さ せ 転移後 の状態で表示 を 行 う こ と を特徴 と す る 請求項 8 に 記載の液晶 表示装置。

1 2 . 画素電極 を 有す る ア レ ー基板 と 対向電極 を 有す る 対向基板 と の 間 に 液晶層 を挟持 し 、 該液晶層 を ベ ン ド 配向 さ せて表示 を さ せ る ア ク テ ィ ブマ ト リ ッ ク ス 型の液晶表示装置で あ っ て 、

前記対 向電極 と 電気導通 し た 導電性形成体が対 向基板上 に 形成 さ れ、 前記 ア レ ー基板 と は非電気導通で配置 さ れて構成 さ れて い る こ と を特徴 と す る 液晶表示装置。

1 3 . 前記導電性 形成体 は 、 隣接 し た 画素電極 間 の 間 隙位置 に ァ レ ー基板 と は非電気導通で配置 さ れ た構成 で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 2 に 記載 の液 晶表 示装 置。

1 4 . 前記画素電極 は、 ア レ ー基板 上 に 形成 さ れた 平坦化膜の上 に配置 さ れた構成で あ る こ と を 特徴 と す る 請 求項 1 2 に記載の液晶 表示装置。

1 5 . 前記平坦化膜 の 凹 凸 の 段差が 1 m以下で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 4 に 記載の液晶表示装置。

1 6 . 前記平坦化膜 の 凹 凸 の 段差が 0 . 5 m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 4 に記載 の液晶表示 装置。

1 7 . 前記 ア レ ー 基板が複数 の 画素電極 を 有 し 、 該画素電極間 の 距離が 1 m以上 1 0 /x m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 2 に記載の液晶表示装置。

1 8 . 前記 ア レ ー 基板が複数 の 画 素電極 を 有 し 、 該画素電極間 の 距離が 1 m以上 5 m以下で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 2 に 記載の液晶表示装置。

1 9 . 前記導電性形成体 は、 絶縁体 で被 覆 さ れて い る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 2 に 記載の 液晶表示装置。

2 0 . 前記導電性形成体 の 高 さ は、 前記 ア レ ー 基板 と 対向基板 と の 間 の 間 隔 よ り 小 さ い こ と を 特徴 と す る 請求項 1 2 に 記載の液晶表 示装置。

2 1 . 前記導電性形成体 は 、 前記ア レ ー 基板 と 対向基板 と の 間 の 間 隔 を 一定 に保つ ス ぺ ー サで あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 1 2 に 記 載の液晶表示装置。

2 2 . 前記画素電極 と 対向電極間 に 電圧 を 印加 し て液晶層 を ベ ン ド 配向へ転移 さ せ、 転移後の 状態で表 示 を 行 う こ と を 特徴 と す る 請 求項 1 2 に記載の 液晶表示装置。

2 3 . 電極 を 有す る 一対 の 基板 と 、 前記一対 の基板 間 に挟持 さ れ た液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 を ベ ン ド 配向 さ せて表示 を さ せ る 液晶 表示装置で あ っ て 、

少な く と も 一方 の基板 の電極表 面 上 に 、 前記一対の基板間 の 間 隔 よ り 小 さ い 径 の 導電性粒子が少な く と も 1 個配置 さ れて な る こ と を 特徴 と す る 液晶表示装置。

2 4 . 少な く と も 一方 の 基板 の 電極表 面上 に 、 前記導電性粒子が 配向膜 の 下 に配置 さ れて な る こ と を 特徵 と す る 請求項 2 3 に 記載の 液晶表示装置。

2 5 . 少な く と も 一方 の基板 の電極表 面上 に 、 前記導電性粒子が 配向膜 と 混成分散配置 さ れて な る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 3 に 記 載の 液晶 表示装置。

2 6 . 前記一対 の基板 の う ち 一方 の 基板 に は 、 画素 毎 に 画素電極、 ス ィ ツ チ ン グ素子が形成 さ れて い る こ と を特徴 と す る 請 求項 2 3 に 記載の液晶表示装置。

2 7 . 前記画素電極 は、 ス イ ッ チ ン グ 素子 あ る い は配線上 を 平坦 に 被覆す る 平坦化膜上 に 形成 さ れて い る こ と を特徴 と す る 請求項 2 6 に記載の液晶表示装 置。

2 8 . 前記電極間 に 電圧 を 印力!] し て液晶層 を ベ ン ド 配向へ転移 さ せ、 転移後の 状態で表 示 を行 う こ と を 特徴 と する 請求項 2 3 に記載 の液晶表示装置。

2 9 . 前記導電性粒子は、 導電性薄膜 を 表 面 に コ ー ト し た樹脂粒 子あ る い は無機材料粒子で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 2 3 に記載 の液晶表示装置。

3 0 . 前記導電性粒子の径 は、 基板 間 隔 の 1 0 0 分の 1 以上、 2 分の 1 以下で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 2 3 に 記載 の液晶表示装

3 1 . 電極 を 有す る 一対の基板 と 、 前記一対の基板間 に挟持 さ れ た液晶層 と を 有 し 、 該液晶層 を ベ ン ド 配 向 さ せて表示 を さ せる 液晶 表示装置の製造方法で あ っ て、

少な く と も 一方の 基板 の電極表 面 上 に 、 基板間 隔 よ り 小 さ い 径の 導電性粒子 を 分散 固着す る 分散工程 と 、

前記電極上 に 配向膜材料 を 塗布焼成す る 配 向膜形成工程 と 、 を含 む こ と を特徴 と す る 液晶表示装置 の 製造方 法。

3 2 . 電極 を 有す る 一対 の 基板 と 、 前記一対 の 基板間 に挟持 さ れ た液晶層 と を 有 し 、 該液晶 層 を ベ ン ド 配向 さ せて表示 を さ せ る 液晶 表示装置 の製造方法 で あ っ て 、

少な く と も 一方 の基板 の 電極表 面上 に 、 基板 間 隔 よ り 小 さ い径 の 導電性粒子 と 配 向膜材料 と が混合分散 さ れた 材料 を 塗布焼成 し て 、 前記導電性粒子 を 混成分散配置す る 配向膜形成工程 を含む こ と を特 徵 と す る 液晶表 示装置 の 製造方法。

3 3 . 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記一対 の基板 の 間 に挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液 晶層 を ス プ レ イ 配向 さ せた液晶表示装置 で あ っ て、

前記電極表面上 に 形成 さ れた配向膜表 面が 凹 凸構造 を 有す る こ と を 特徴 と す る 液晶表示装置。

3 4 . 前記凹 凸構造 は、 配向膜の膜厚 を 変 え る こ と に よ っ て形成 さ れた構成で あ る こ と を特徴 と す る 請 求項 3 3 に 記載 の液晶表示装

3 5 . 前記配向膜 は 凸 版 印刷法 に よ っ て形成 さ れ た構成で あ る と を特徴 と す る 請求項 3 3 に 記載の液晶表示装 置。

3 6 . —対 の 基板 の う ち の 一方の基板 は、 画素電極が形成 さ れた ア レ ー 基板で あ り 、 該 ア レ ー基板上 に 平坦化膜が形成 さ れ、 該平坦 化膜が 凹 凸構造 を 有す る こ と を特徴 と す る 請求項 3 3 に 記載 の液晶 表示装置。

3 7 . 前記基板 は反 射性基板で あ り 、 該基板 の反 射面が 凹 凸構造 を 有す る こ と を特徴 と す る 請求項 3 3 に 記載 の液晶表示 装置。

3 8 . 前記電極間 に 電圧 を 印加 し て液晶層 を ベ ン ド 配 向へ転移 さ せ、 転移後 の状態で表示 を 行 う こ と を 特徴 と す る 請求項 3 3 に記載 の液晶表示装置。

3 9 . 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記一対 の基板 の 間 に挟持 さ れた液晶 層 と を有 し 、 該液晶 層 を ス プ レ イ 配向 さ せ 、 前記電極表面 上 に 形成 さ れた配向膜表面が凹 凸構造 を 有す る 液晶表 示装置 の製造 方法で あ っ て 、

前記電極表面 を 、 U V ア ッ シ ャ ー 、 あ る レ はオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー 、 あ る い は U V ノオ ゾ ン ア ッ シ ャ ー等 を 用 い て 凹 凸構造 を 形成す る ェ 程 を含む こ と を特徴 と す る 液晶表 示装置 の 製造方法。

4 0 . 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前 記 一対 の基板 の 間 に 挟持 さ れた液晶層 と を 有 し 、 該液晶 層 を ス プ レ イ 配 向 さ せ、 前記電極表面 上 に 形成 さ れた配向膜表面が凹 凸構造 を 有す る 液晶表 示装置の 製造 方法で あ っ て 、

前記電極表面上 に 形成す る 配向膜 の 印刷 用 ワ ニ ス に 予 め 、 粉体 あ る い は微粒子 を 分散す る 分散工程 と 、

前記 ワ ニ ス を 前記電極表面 に 塗布焼成 し て配向膜 を 形成す る 配向 膜形成工程 と 、

を含む こ と を特徴 と す る 液晶表示装 置 の 製造方法。

4 1 . 電極 を 有す る 一対 の基板 と 、 前記一対 の基板 間 に 挟持 さ れ 、 ス プ レ イ 配向 し た液晶 層 と.を 有す る 液 晶表示装 置 で あ っ て 、 前記一対 の基板 間 に 複数 の ス ぺー ザが配置 さ れ 、 該ス ぺーサは 、 少な く と も 一方 の基板 に 、 前記液晶層 中 の液晶分子 の プ レチル ト 角 を 大き く す る よ う な接着剤 に よ り 固 着 さ れ、 該接着剤 は前記基板上 に 広がっ た構成で あ る こ と を 特徴 と す る 液晶表示装置。

4 2 . 前記接着剤 は、 前記ス ぺーサ を 中 心 に し て該ス ぺ一ザの 略 直径寸 法以上 に 広が っ た構成で あ る こ と を 特徴 と す る 請求項 4 1 記 載 の液晶表示装置。

4 3 . 前記接着剤 は、 前記 ス ぺ ー サ を 中 心 に し て該ス ぺ一サの 片 側方向 に 略半径寸法以上 に 広が っ た構成で あ る こ と を 特徴 と する 請 求項 4 1 記載の液晶表示装置。

4 4 . 前記接着剤 の 成分 と し て は、 フ ッ 素 系配向材料 、 フ ッ 素 系 材料、 あ る い は、 長鎖 ア ルキル材料が含有 さ れて い る こ と を特徴 と す る 請求項 4 1 に 記載の液晶表 示装置。

4 5 . 前記電極間 に 電圧 を 印加す る こ と に よ り 、 前記液晶層 を ス プ レ イ 配向か ら ベ ン ド 配向 に 転移 さ せて表示 を行 う こ と を 特徴 と す る 請求項 4 1 記載の液晶表示装置。

4 6 . 電極 を 有す る 一対 の 基板 と 、 前記一対の基板 間 に 挟持 さ れ、 ス プ レ イ 配向 し た液晶層 と を 有す る 液晶表示装置 の 製造方法で あ つ て 、

前記一対 の基板 の う ち の 少な く と も 一方の 基板上 に 、 前記液晶層 中 の液晶分子 の プ レ チ ル ト 角 を 大 き く す る よ う な接着剤 を 付着 さ せ たス ぺーサ を 散布す る ス ぺ 一 サ散布 工程 と 、

前記基板 を 静置 し て 、 前記接着剤 に 広が り を も たせ る 基板静置ェ 程 と 、

前記一対 の基板 を 貼 り 合わせて液晶セ ル を 形成す る 液晶セ ル形成 工程 と 、

を備え る こ と を 特徴 と す る 液晶表示装置 の 製造方法。

4 7 . 前記基板静置工程 に お い て 、 前記基板 を.水平 に し て静置 し 、 前記接着剤 を 前記ス ぺーサ を 中 心 に し て 該ス ぺ一ザ の 略直径寸法以 上 の広が り を も たせ る こ と を 特徴 と す る 請求項 4 6 に 記載 の液晶表 示装置の 製造方法。

4 8 . 前記基板静置工程 に お い て 、 前記基板 を垂直 に し て静置 し 、 前記接着剤 を 前記ス ぺ ーサ を 中 心 に し て 片側方向 に 該ス ぺ一サ の略 半径寸法以上 の 広が り を も たせ る こ と を 特徴 と する 請求項 4 6 に記 載 の液晶表示装置の 製造方法。

4 9 . 電極 を有す る 一対の 基板 と 、 前記一対 の基板 間 に挟持 さ れ、 ス プ レ イ 配向 し た液晶層 と を 有す る 液晶表示装置の 製造方法で あ つ て、

前記一対 の基板 の う ち の 少 な く と も 一方 の基板上 に 、 前記液晶層 中 の液晶分子 の プ レ チル ト 角 を 大 き く す る よ う な接着剤 を 付着 さ せ た ス ぺーサ を 散布す る ス ぺーサ散布 工程 と 、

前記一対 の基板 を 貼 り 合わ せ、 該一対 の 基板上 に お い て 前記接着 剤 に 広が り を も たせ る 基板 静置 工程 と 、 £9

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