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JP2007334372A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2007334372A
JP2007334372A JP2007234767A JP2007234767A JP2007334372A JP 2007334372 A JP2007334372 A JP 2007334372A JP 2007234767 A JP2007234767 A JP 2007234767A JP 2007234767 A JP2007234767 A JP 2007234767A JP 2007334372 A JP2007334372 A JP 2007334372A
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JP
Japan
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liquid crystal
alignment
crystal display
electric field
transition
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007234767A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuji Hattori
勝治 服部
Shoichi Ishihara
將市 石原
Hiroshi Kubota
浩史 久保田
Shinichiro Hatta
真一郎 八田
Katsumi Adachi
克己 足達
Yoshinori Tanaka
好紀 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Central Inc
Original Assignee
Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd filed Critical Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Priority to JP2007234767A priority Critical patent/JP2007334372A/en
Publication of JP2007334372A publication Critical patent/JP2007334372A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device in which the transition from splay alignment to bend alignment can be fast performed. <P>SOLUTION: An active matrix type liquid crystal display device is provided comprising a splay-alignment liquid crystal cell in which the liquid crystal on upper and lower boundaries of a liquid crystal layer disposed between an array substrate having pixel electrodes and a counter substrate having a common electrode are subjected to parallel alignment to each other with pretilt angles in opposite signs; wherein the liquid crystal is in splay alignment when no voltage is applied and is subjected to an initialization process of inducing transition from the splay alignment to bend alignment by applying a voltage prior to driving liquid crystal display, and then liquid crystal display is driven in the initialized bend alignment state. The liquid crystal display device is characterized in that: one pixel has at least one lateral electric field application portion for transition excitation so as to generate a lateral electric field by the lateral electric field application portion; and a voltage is continuously or intermittently applied between the pixel electrode and the common electrode to generate transition seeds in each pixel to induce transition from splay alignment to bend alignment in the whole pixels. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は,テレビジョン画像やパーソナルコンピューター、マルチメディア画像を表示する高速応答で広視野のOCBモードの液晶表示装置及びその製造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法に関する。   The present invention relates to an OCB mode liquid crystal display device with a high-speed response and a wide field of view for displaying television images, personal computers, and multimedia images, a manufacturing method thereof, and a driving method of the liquid crystal display device.

従来、液晶表示装置として、例えばその液晶表示モードとして、誘電率異方性が正のネマティック液晶を用いたツイステッドネマティック(TN)モ−ドの液晶表示素子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(FLC)や反強誘電性液晶などの表示モ−ドもあるが、焼き付き、耐ショック性、特性の温度依存性などに大きな欠点がある。また、視角が極めて広い、面内で液晶分子を横電界駆動する面内スイッチング(IPS)モードがあるが、応答が遅くかつ開口率が低く輝度が低い。フルカラー動画を大画面で表示しようとすると、広視野、高輝度、高速の表示性能を持つ液晶モードが必要であるが、これを同時に完璧に満足する実用的な液晶表示モードは現在のところ、存在しない。   Conventionally, as a liquid crystal display device, for example, a twisted nematic (TN) mode liquid crystal display element using a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy has been put into practical use as a liquid crystal display mode, but the response is slow. There are disadvantages such as narrow viewing angle. There are also display modes such as ferroelectric liquid crystal (FLC) and anti-ferroelectric liquid crystal that have a fast response and a wide viewing angle. However, they have major drawbacks in image sticking, shock resistance, and temperature dependence of characteristics. . In addition, although there is an in-plane switching (IPS) mode in which the viewing angle is extremely wide and the liquid crystal molecules are driven in a horizontal electric field in the plane, the response is slow, the aperture ratio is low, and the luminance is low. When trying to display full-color movies on a large screen, a liquid crystal mode with a wide field of view, high brightness, and high-speed display performance is required, but there is currently a practical liquid crystal display mode that satisfies this perfectly at the same time. do not do.

従来、少なくとも広視野で高輝度をめざした液晶表示装置として、上記のTNモード液晶領域を配向2分割にして視野角を上下に拡大したものがある(SID92 DIGEST P798〜801)。即ち、液晶表示装置の各表示画素内に誘電率異方性が正のネマチック液晶を用い、TNモードでかつ液晶分子の配向方位が異なる2つの液晶領域を形成し、すなわち配向2分割TNモードによって視野角を拡大するものである。   Conventionally, as a liquid crystal display device aiming at high brightness with at least a wide field of view, there is one in which the above-mentioned TN mode liquid crystal region is divided into two orientations and the viewing angle is expanded vertically (SID92 DIGEST P798-801). That is, nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is used in each display pixel of the liquid crystal display device, and two liquid crystal regions having different orientation directions of liquid crystal molecules are formed in the TN mode. It expands the viewing angle.

図48にその従来の液晶表示装置の構成概念図を示す。図48において、701,702はガラス基板であり、703,704は電極であり、705,705’,706,706’は配向膜である。一方の配向領域Aにおいて対向する上下基板界面から若干傾いた誘電率異方性が正のネマチックの液晶分子707,707’の大,小のプレチルト角を形成し、他方の配向領域Bにおいては対向する上下基板界面に対してプレチルト角の大きさを前記配向領域Aとは逆の設定にする。その大小のプレチルト角はいずれも数度で差がつくように設定している。上記互いに上下基板にプレチルト角が異なる配向領域を形成する従来の作製法の例として、配向膜にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ技術でマスキングをし所定の方向に所望の配向膜面をラビングをする作業を繰り返すなどの方法がある。上記構成で図48の如く、配向領域A,Bで液晶層中央部の液晶分子群の向きが互いに逆向きとなり、電圧印加とともに各配向領域の液晶分子が逆に立ち上がっていくために、画素単位で入射光線に対して屈折率異方性が平均化されて視野角の拡大が図れるものである。上記の従来の配向2分割TNモードでは、通常のTNモードより視野角は拡大され、上下視野角はコントラスト10で±35度程度となる。   FIG. 48 is a conceptual diagram of the configuration of the conventional liquid crystal display device. In FIG. 48, 701 and 702 are glass substrates, 703 and 704 are electrodes, and 705, 705 ', 706, and 706' are alignment films. In one alignment region A, nematic liquid crystal molecules 707 and 707 ′ having a slight dielectric anisotropy slightly inclined from the opposing upper and lower substrate interfaces form large and small pretilt angles, and in the other alignment region B, The size of the pretilt angle with respect to the upper and lower substrate interfaces is set opposite to that of the alignment region A. The large and small pretilt angles are set to have a difference of several degrees. As an example of a conventional manufacturing method for forming alignment regions having different pretilt angles on the upper and lower substrates, a photoresist is applied to the alignment film, masking is performed using a photolithographic technique, and a desired alignment film surface is rubbed in a predetermined direction. There is a method of repeating the work to do. In the above configuration, as shown in FIG. 48, the orientation of the liquid crystal molecules in the central portion of the liquid crystal layer is opposite to each other in the orientation regions A and B, and the liquid crystal molecules in each orientation region rise in reverse with voltage application. Thus, the refractive index anisotropy is averaged with respect to the incident light, and the viewing angle can be expanded. In the above-described conventional orientation-divided TN mode, the viewing angle is larger than in the normal TN mode, and the vertical viewing angle is about ± 35 degrees with a contrast of 10.

しかし、応答速度はTNモードと本質的に変化なく約50mS程度である。このように上記従来の配向2分割TNモードでは視野角,応答とも不十分である。   However, the response speed is about 50 mS with essentially no change from the TN mode. As described above, the viewing angle and response are insufficient in the conventional two-divided TN mode.

また、配向膜界面で液晶分子をほぼ垂直に配向させるいわゆるホメオトロピック配向モードを利用した液晶表示モードで、フィルム位相差板,配向分割技術を付加して広視野,高速応答の液晶表示装置があるが、それでも白黒の2値間応答速度は約25msかかり、特にグレー階調間の応答速度は50〜80msで遅く、人間の目の視認速度と言われる約1/30sより長く、動画像は流れて見える。   In addition, there is a liquid crystal display mode that uses a so-called homeotropic alignment mode in which liquid crystal molecules are aligned almost vertically at the alignment film interface, and there is a liquid crystal display device with a wide field of view and high-speed response by adding a film retardation plate and alignment division technology. However, the response speed between binary values of black and white takes about 25 ms, especially the response speed between gray gradations is slow at 50 to 80 ms, which is longer than about 1/30 s, which is called the visual speed of human eyes, and the moving image flows. Looks.

これらに対して、基板間の液晶分子がベンド配向した状態における各液晶分子の立ち上がり角の変化による屈折率変化を利用するベンド配向型の液晶表示装置(OCBモードの液晶表示装置)が提案されている。ベンド配向した各液晶分子のオン状態とオフ状態での配列変化速度は、TN型液晶表示装置のオン,オフ状態との間の配列変化速度に比べてはるかに高速であり、応答速度が速い液晶表示装置とすることができる。さらに、上記ベンド配向型の液晶表示装置は全体に液晶分子が上下基板間でベンド配向しているため、光学位相差的に自己補償でき、かつフィルム位相差板で位相差補償をするため低電圧で広視野の液晶表示装置となる可能性を持つ。   On the other hand, a bend alignment type liquid crystal display device (OCB mode liquid crystal display device) using a change in refractive index due to a change in the rising angle of each liquid crystal molecule in a state where the liquid crystal molecules between the substrates are bend aligned has been proposed. Yes. The liquid crystal molecules with bend alignment are much faster in the on-state and off-state alignment change speed than the on-off state of the TN type liquid crystal display device, and the response speed is high. It can be a display device. Furthermore, since the liquid crystal display device of the bend alignment type is entirely bend-aligned between the upper and lower substrates, the bend alignment type liquid crystal display device can self-compensate in terms of optical phase difference, and also compensates for phase difference with a film phase difference plate. This has the potential to become a wide-field LCD device.

ところで、上記液晶表示装置は通常無電圧下で液晶分子を基板間でスプレイ配向状態にして作製する。ベンド配向を利用して屈折率を変化させるためには、液晶表示装置の使用開始前に、表示部全体を上記スプレイ配向状態からベンド配向状態に均一に転移させておく必要がある。対向する表示電極間に電圧を印加すると、スプレイ配向からベンド配向への転移核が発生する場所は一様でなく、分散されたスペーサ周囲や、あるいは配向膜界面の配向ムラ,キズ部などである。また、常に一定の上記場所からその転移核が発生する訳でもないので転移が起きたり、起きなかったりで表示欠陥を生じ易い。従って、使用開始前に、表示部全体を少なくとも全画素部全体を均一にスプレイ配向からベンド配向へ転移をさせておくのは極めて重要である。   By the way, the above-mentioned liquid crystal display device is usually produced by placing liquid crystal molecules in a splay alignment state between substrates under no voltage. In order to change the refractive index using bend alignment, the entire display unit needs to be uniformly transferred from the splay alignment state to the bend alignment state before the use of the liquid crystal display device is started. When a voltage is applied between the opposing display electrodes, the place where the transition nuclei from the splay alignment to the bend alignment are generated is not uniform, such as around the dispersed spacers, or alignment unevenness, scratches, etc. at the alignment film interface. . Further, since the transition nucleus is not always generated from a certain place, a display defect is likely to occur when the transition occurs or does not occur. Therefore, it is extremely important that the entire display unit is uniformly transferred from the splay alignment to the bend alignment before the start of use.

しかし、従来、単純な交流電圧を印加しても、転移が起きなかったり、起きても極めて転移時間が長く掛かった。   However, conventionally, even if a simple AC voltage is applied, the transition does not occur or even if it occurs, it takes a very long transition time.

本発明の目的は、ベンド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が無い、応答速度が速く動画像表示に適しかつ広視野のベンド配向型の液晶表示装置及びその製造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法を提案するものである。   An object of the present invention is to provide a bend alignment type liquid crystal that is capable of bend alignment transition almost certainly and has no display defects due to completion of the transition in a very short time, has a high response speed and is suitable for moving image display and has a wide field of view. A display device, a manufacturing method thereof, and a driving method of a liquid crystal display device are proposed.

請求項1記載の発明は、画素電極を有するアレー基板と共通電極を有する対向基板の間に配置された液晶層上下界面の液晶のプレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向処理されたスプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うアクティブマトリックス型の液晶表示装置において、1画素内に、少なくとも1つの転移励起用の横電界印加部を有し、該横電界印加部によって横電界を発生させるとともに、画素電極と共通電極間に連続的または間欠的に電圧を印加し、画素毎に転移核を発生させ画素全体をスプレイ配向からベンド配向に転移させることを特徴としている。   According to the first aspect of the present invention, the pretilt angles of the liquid crystal at the upper and lower interfaces of the liquid crystal layer disposed between the array substrate having pixel electrodes and the counter substrate having the common electrode are splay alignment in which the pretilt angles are opposite to each other, In this liquid crystal cell, splay alignment is applied when no voltage is applied, and prior to liquid crystal display driving, an initialization process is performed to change from splay alignment to bend alignment by applying voltage, and in this initialized bend alignment state In an active matrix type liquid crystal display device that performs liquid crystal display driving, a horizontal electric field application unit for at least one transition excitation is provided in one pixel, and a horizontal electric field is generated by the horizontal electric field application unit. A voltage is applied continuously or intermittently between the common electrodes to generate transition nuclei for each pixel and to transfer the entire pixel from splay alignment to bend alignment. It is characterized.

前記構成により、以下の作用がなされる。   With the above configuration, the following operations are performed.

画素電極と共通電極間に転移電圧よりも充分大きい電圧を印加すると共に、1画素内に設けられた少なくとも1つの転移励起用の横電界印加部が液晶層に横電界を加え、これにより、該横電界印加部が画素内液晶層のスプレイ配向からベンド配向への起点となり(即ち、横電界印加部周辺の液晶層内に転移核を確実に発生させることができ)、従って、迅速にスプレイ配向からベンド配向への配向の転移を行うことができる。   A voltage sufficiently higher than the transition voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, and at least one transition excitation lateral electric field application unit provided in one pixel applies a lateral electric field to the liquid crystal layer, thereby The horizontal electric field application part becomes the starting point from the splay alignment of the liquid crystal layer in the pixel to the bend alignment (that is, the transition nucleus can be surely generated in the liquid crystal layer around the horizontal electric field application part), and thus the splay alignment quickly. The transition from orientation to bend orientation can be performed.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の液晶表示装置であって、前記横電界印加部によって発生される横電界の方向は、配向処理方向と略直交していることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the direction of the horizontal electric field generated by the horizontal electric field applying unit is substantially orthogonal to the alignment processing direction.

前記構成とすることにより、液晶層内の液晶分子の配向状態方向に横電界印加部から略直交方向に横電界が印加されるため、該横電界により液晶分子がねじれる力を受け、従って、転移核が発生し、迅速にスプレイ配向からベンド配向への配向の転移を行うことができる。   With this configuration, a horizontal electric field is applied in a substantially orthogonal direction from the lateral electric field application unit in the alignment state direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer. Nuclei are generated, and the transition from the splay alignment to the bend alignment can be performed quickly.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の液晶表示装置であって、前記横電界印加部は、画素電極の周辺部を基板面に平行な面内で凹凸に変形させた電極変形部であることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the lateral electric field applying unit is an electrode deforming unit in which a peripheral portion of the pixel electrode is deformed into irregularities in a plane parallel to the substrate surface. It is characterized by being.

前記構成により、以下の作用がなされる。   With the above configuration, the following operations are performed.

画素電極の周辺を基板面に平行な面内で凹凸に変形した電極変形部からなる横電界印加部と、該横電界印加部の側方に存在する信号電極線若しくはゲート電極線との間で電場が集中することとなり、従って、その場合に発生する横電界は、横電界印加部を有しない画素電極と信号電極線若しくはゲート電極線との間で発生する横電界よりも強い。従って、前記横電界印加部の存在によって発生する横電界により、液晶層内に転移核を確実に発生することができ、スプレイ配向からベンド配向への配向の転移を迅速に行うことができる。   Between the horizontal electric field applying part composed of an electrode deforming part in which the periphery of the pixel electrode is deformed unevenly in a plane parallel to the substrate surface, and a signal electrode line or a gate electrode line existing on the side of the horizontal electric field applying part The electric field is concentrated, and therefore, the horizontal electric field generated in that case is stronger than the horizontal electric field generated between the pixel electrode not having the horizontal electric field applying portion and the signal electrode line or the gate electrode line. Therefore, the transition electric field can be reliably generated in the liquid crystal layer by the lateral electric field generated by the presence of the lateral electric field applying section, and the alignment transition from the splay alignment to the bend alignment can be performed quickly.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の液晶表示装置であって、前記横電界印加部は、信号電極線若しくはゲート電極線を基板面に平行な面内で凹凸に変形させた電極線変形部であることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the lateral electric field applying unit is an electrode line obtained by deforming the signal electrode line or the gate electrode line into irregularities in a plane parallel to the substrate surface. It is a deformation part.

前記構成により、以下の作用がなされる。   With the above configuration, the following operations are performed.

請求項3の発明と同様の作用が、いずれかのあるいは両方の電極線の電極線変形部の存在によりなされる。   The same effect as that of the invention of claim 3 is achieved by the presence of the electrode line deforming portion of one or both of the electrode lines.

請求項5記載の発明は、請求項1記載の液晶表示装置であって、前記横電界印加部は、画素電極の周辺部を基板面に平行な面内で凹凸に変形させ、該凹凸に対応して信号電極線若しくはゲート電極線を凸凹に変形させた電極・電極線変形部であることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is the liquid crystal display device according to claim 1, wherein the lateral electric field applying unit deforms the peripheral portion of the pixel electrode into irregularities in a plane parallel to the substrate surface, and copes with the irregularities. Thus, the electrode / electrode line deformed portion is formed by deforming the signal electrode line or the gate electrode line into irregularities.

前記構成により、以下の作用がなされる。   With the above configuration, the following operations are performed.

画素電極の少なくとも一辺を基板面に平行な面内でその周辺部を凹凸に変形させ、これに対応して信号電極線若しくはゲート電極線あるいはその両方を凸凹に変形させた電極・電極線変形部である横電界印加部により、請求項3の発明と同様の作用がなされる。   An electrode / electrode line deforming portion in which at least one side of the pixel electrode is deformed into a concavo-convex portion in a plane parallel to the substrate surface, and correspondingly, the signal electrode line or the gate electrode line or both are deformed to be uneven. The lateral electric field applying unit is the same as the third aspect of the invention.

請求項6記載の発明は、請求項1記載の液晶表示装置であって、前記横電界印加部は、横電界印加用線を基板面に対して平行な面内で凹凸に変形させた横電界印加用線変形部であり、該横電界印加用線は、信号電極線若しくはゲート電極線の少なくとも一方の上層若しくは下層に絶縁膜を介して同方向に配設され、前記信号電極線若しくはゲート電極線が接続された駆動回路に接続されていることを特徴としている。   A sixth aspect of the present invention is the liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the lateral electric field applying section is formed by deforming the lateral electric field applying lines into irregularities in a plane parallel to the substrate surface. An application line deforming portion, and the horizontal electric field application line is disposed in the same direction through an insulating film on an upper layer or a lower layer of at least one of the signal electrode line or the gate electrode line, and the signal electrode line or the gate electrode It is characterized by being connected to a drive circuit to which a line is connected.

前記構成とすることにより、前記横電界印加用線は横電界印加専用の線であり、信号電極線若しくはゲート電極線の少なくとも一方の上層若しくは下層に絶縁膜を介して配設されているので、横電界印加用線の側部に凹凸を連続的に形成する等の形状に柔軟性がある。また、横電界印加用線は、信号電極線若しくはゲート電極線に重なっているため光の吸収が少なく、従って、画素の開口率が低下しない。よって、設計に自由度をもたせた冗長設計とすることが可能である。   By adopting the above configuration, the horizontal electric field application line is a line dedicated to horizontal electric field application, and is disposed on an upper layer or a lower layer of at least one of the signal electrode line or the gate electrode line via an insulating film. There is flexibility in the shape of continuously forming irregularities on the side portion of the horizontal electric field application line. Further, since the horizontal electric field applying line overlaps with the signal electrode line or the gate electrode line, it absorbs less light, and the aperture ratio of the pixel does not decrease. Therefore, it is possible to make a redundant design with a degree of freedom in design.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の液晶表示装置であって、前記横電界印加用線は、配向転移後の通常の液晶表示時には、駆動回路と遮断されることを特徴としている。   A seventh aspect of the invention is the liquid crystal display device according to the sixth aspect of the invention, wherein the horizontal electric field applying line is cut off from the drive circuit during normal liquid crystal display after orientation transition.

前記構成とすることにより、前記横電界印加用線は、配向転移後の通常の液晶表示時には、駆動回路と遮断されるので、その場合、横電界印加用線に形成された横電界印加部と画素電極間に横電界が発生することはない。従って、通常の液晶表示時に、液晶の配向乱れが生じるようなことはなく、良好な液晶表示状態を示す液晶表示装置を得ることができる。   With this configuration, the horizontal electric field application line is cut off from the drive circuit during normal liquid crystal display after orientation transition. In this case, the horizontal electric field application line formed on the horizontal electric field application line A horizontal electric field does not occur between the pixel electrodes. Therefore, liquid crystal alignment is not disturbed during normal liquid crystal display, and a liquid crystal display device showing a good liquid crystal display state can be obtained.

請求項8記載の発明は、アレー基板と対向基板の間の液晶層上下界面の液晶のプレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向処理されたスプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うアクティブマトリックス型の液晶表示装置において、1画素内に、転移励起用の横電界印加のために少なくとも1カ所に欠陥部を形成した画素電極若しくは共通電極の少なくとも一方を有していることを特徴としている。   The invention according to claim 8 is a splay alignment liquid crystal cell in which the pretilt angles of the liquid crystal at the upper and lower interfaces of the liquid crystal layer between the array substrate and the counter substrate are opposite to each other and aligned in parallel with each other. Prior to the liquid crystal display driving, an initialization process for changing from the splay alignment to the bend alignment is performed by applying a voltage, and the active matrix liquid crystal display that drives the liquid crystal display in the initialized bend alignment state. In the apparatus, one pixel has at least one of a pixel electrode or a common electrode in which a defect portion is formed at least at one place for applying a lateral electric field for transfer excitation.

前記構成により、以下の作用がなされる。   With the above configuration, the following operations are performed.

画素単位に、転移励起用の横電界印加のため少なくとも1カ所に欠陥部を形成した画素電極若しくは共通電極の少なくとも一方を有しているので、該欠陥部の縁において、電界の歪み(斜め電界)が発生する。従って、該斜め電界により、液晶分子がねじれる力を受け、転移核が確実に発生し、スプレイ配向からベンド配向への転移が速くなる。   Since each pixel has at least one of a pixel electrode or a common electrode in which a defect portion is formed in at least one place for applying a transverse electric field for transfer excitation, an electric field distortion (an oblique electric field) is formed at the edge of the defect portion. ) Occurs. Accordingly, the oblique electric field receives a twisting force of the liquid crystal molecules, so that transition nuclei are reliably generated, and the transition from the splay alignment to the bend alignment is accelerated.

以上のように本発明によれば,画素電極と共通電極間に転移電圧よりも充分大きい電圧を印加すると共に、1画素内に設けられた少なくとも1つの転移励起用の横電界印加部が液晶層に横電界を加え、これにより、該横電界印加部が画素内液晶層のスプレイ配向からベンド配向への起点となり(即ち、横電界印加部周辺の液晶層内に転移核を確実に発生させることができ)、従って、迅速にスプレイ配向からベンド配向への配向の転移を行うことができる。   As described above, according to the present invention, a voltage sufficiently larger than the transition voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, and at least one transition excitation lateral electric field application unit provided in one pixel is provided in the liquid crystal layer. By applying a lateral electric field to the liquid crystal layer, the horizontal electric field application unit becomes a starting point from the splay alignment to the bend alignment of the liquid crystal layer in the pixel (that is, the transition nucleus is surely generated in the liquid crystal layer around the horizontal electric field application unit. Therefore, the orientation transition from the splay orientation to the bend orientation can be performed quickly.

本発明は、ベンド配向型のOCBセルを備えた液晶表示装置において、以下に述べるスプレイ配向からベンド配向への転移メカニズムに着目した結果得られたものである。従って、先ず、該転移メカニズムについて詳細に説明した後、本発明の具体的内容を実施の形態を用いて説明することにする。   The present invention was obtained as a result of paying attention to the transition mechanism from splay alignment to bend alignment described below in a liquid crystal display device including a bend alignment type OCB cell. Therefore, first, the transfer mechanism will be described in detail, and then the specific contents of the present invention will be described using embodiments.

図1はベンド配向型のOCBセルを備えた液晶表示装置の一部分を示す斜視図である。図1を参照して、ベンド配向型のOCBセルを備えた液晶表示装置の構成を簡単に説明すると、相互に平行配置した基板10と11との間に、液晶分子12を含む液晶層13が挿入されている。図には示さないが、基板10,11の相互に対向する表面には、それぞれ液晶層13に電界を印加するための表示電極、及び液晶分子の配向を規制するための配向膜が形成されている。上記配向膜は図に示すように基板界面付近の液晶分子12を約5〜7度プレチルトし、基板面内における配向方位が相互に同じ方向に、すなわち平行配向になるように配向処理されている。基板10,11表面から離れるに従って液晶分子12は徐々に立ち上がり、液晶層13の厚さ方向のほぼ中央において液晶分子のチルト角が90度になるベンド配向となる。基板10,11の外側には、偏光板15,16と光学補償板17,18が配置され、上記2枚の偏光板15,16は、偏光軸が相互に直交あるいは平行に配置され、その偏光軸と液晶分子の配向方位とは45度の角度になるよう配置されている。そして、高電圧を印加したオン状態と低電圧を印加したオフ状態との液晶層の屈折率異方性の差を利用して、上記偏光板、光学補償板を通してその偏光状態を変化させ光の透過率を制御して表示させることになる。   FIG. 1 is a perspective view showing a part of a liquid crystal display device having a bend-oriented OCB cell. Referring to FIG. 1, the configuration of a liquid crystal display device having a bend-oriented OCB cell will be briefly described. A liquid crystal layer 13 including liquid crystal molecules 12 is disposed between substrates 10 and 11 arranged in parallel to each other. Has been inserted. Although not shown in the drawing, display electrodes for applying an electric field to the liquid crystal layer 13 and alignment films for regulating the alignment of liquid crystal molecules are formed on the mutually opposing surfaces of the substrates 10 and 11, respectively. Yes. As shown in the figure, the alignment film is pre-tilted with about 5 to 7 degrees of liquid crystal molecules 12 in the vicinity of the substrate interface, and is aligned so that the alignment directions in the substrate surface are in the same direction, that is, parallel alignment. . As the distance from the surfaces of the substrates 10 and 11 increases, the liquid crystal molecules 12 gradually rise to a bend alignment in which the tilt angle of the liquid crystal molecules is 90 degrees at approximately the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 13. Polarizing plates 15 and 16 and optical compensation plates 17 and 18 are arranged outside the substrates 10 and 11, and the two polarizing plates 15 and 16 are arranged such that their polarization axes are orthogonal to or parallel to each other. The axis and the orientation direction of the liquid crystal molecules are arranged at an angle of 45 degrees. Then, using the difference in refractive index anisotropy of the liquid crystal layer between the on state where a high voltage is applied and the off state where a low voltage is applied, the polarization state is changed through the polarizing plate and the optical compensator. The transmittance is controlled and displayed.

上記のベンド配向型のOCBセルを備えた液晶表示装置は、使用前には液晶層がスプレイ配向となっているため、液晶表示駆動に先立って電圧印加により液晶層をスプレイ配向状態からベンド配向状態に転移させておく必要がある。   In the liquid crystal display device having the bend alignment type OCB cell, since the liquid crystal layer is in the splay alignment before use, the liquid crystal layer is changed from the splay alignment state to the bend alignment state by applying a voltage before driving the liquid crystal display. It is necessary to transfer to.

かかる配向転移のため転移臨界電圧以上の高電圧を印加した場合における液晶層のスプレイ配向からベンド配向へ転移する配向転移のメカニズムを図2に模式的に示す。   FIG. 2 schematically shows the mechanism of the alignment transition in which the liquid crystal layer transitions from the splay alignment to the bend alignment when a high voltage equal to or higher than the transition critical voltage is applied for the alignment transition.

図2は、2枚の基板を平行配向配置した場合の、液晶分子を模式的に図示して液晶分子配列を概念的に示した液晶セルの断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal cell conceptually showing a liquid crystal molecule arrangement by schematically showing liquid crystal molecules when two substrates are arranged in parallel.

図2(a)は初期のスプレイ配列状態を示す。基板間が無電界時には、液晶層13の中央の液晶分子12の長軸は基板面にほぼ平行になるエネルギ−状態の低いスプレイ配向状態をとっている。ここで、説明の便宜上、基板に平行な液晶分子を参照符号12aで示すことにする。   FIG. 2A shows an initial spray arrangement state. When there is no electric field between the substrates, the major axis of the liquid crystal molecules 12 at the center of the liquid crystal layer 13 is in a splay alignment state with a low energy state that is substantially parallel to the substrate surface. Here, for convenience of explanation, liquid crystal molecules parallel to the substrate are denoted by reference numeral 12a.

次に図2(b)は、基板10,11に形成された電極(図示せず)間に高い電圧を印加開始した時の液晶分子配列状態を示す。液晶層13中の中央の液晶分子12は電界により若干傾斜し始め、その結果、基板面に平行に向いた液晶分子12aは一方の基板面(図では基板11側へ)側に向かって移動して行く。   Next, FIG. 2B shows a liquid crystal molecule alignment state when a high voltage is started to be applied between electrodes (not shown) formed on the substrates 10 and 11. The liquid crystal molecules 12 at the center in the liquid crystal layer 13 begin to slightly tilt due to the electric field, and as a result, the liquid crystal molecules 12a oriented parallel to the substrate surface move toward one substrate surface (to the substrate 11 side in the figure). Go.

次に図2(c)は、電圧を印加後、更に時間が経過したときの液晶分子配列状態を示す。液晶層13の中央の液晶分子12が基板面に対して更に傾斜して、これに対して、基板面にほぼ平行に向いた液晶分子12aは基板界面近傍に来て、配向膜からの強い規制力を受ける。   Next, FIG.2 (c) shows a liquid crystal molecule arrangement state when time passes, after applying a voltage. The liquid crystal molecules 12 at the center of the liquid crystal layer 13 are further tilted with respect to the substrate surface. On the other hand, the liquid crystal molecules 12a oriented substantially parallel to the substrate surface come near the substrate interface and are strongly regulated from the alignment film. Receive power.

次に図2(d)は、ベンド配向へ転移した一段とエネルギー状態の高い液晶分子配列状態を示す。液晶層13の中央の液晶分子12は基板面に対して垂直になり、基板10上の配向膜(図示せず)界面に接した液晶分子は、配向膜から強い規制力を受けて、傾斜配向状態を維持し、このとき図2(a)〜(c)に存在した基板面に平行に向いた液晶分子12aはほぼ無くなる。   Next, FIG.2 (d) shows the liquid crystal molecular arrangement | sequence state in which the energy state shifted to the bend alignment. The liquid crystal molecules 12 at the center of the liquid crystal layer 13 are perpendicular to the substrate surface, and the liquid crystal molecules in contact with the alignment film (not shown) interface on the substrate 10 receive a strong regulating force from the alignment film and are tilted. The state is maintained, and at this time, the liquid crystal molecules 12a oriented parallel to the substrate surface existing in FIGS.

図2(d)より更に時間が経過すると、上記配向状態は基板間で図1に示すベンド配向状態へ移行して転移は完了する。   When a further time elapses from FIG. 2D, the alignment state shifts to the bend alignment state shown in FIG. 1 between the substrates, and the transition is completed.

このように、電圧を印加した時に起きるスプレイ配向からベンド配向へ転移する状況が上述の様に考えられる。   As described above, the transition from the splay alignment to the bend alignment that occurs when a voltage is applied can be considered as described above.

しかし、これが起きる場所は通常、基板面内の液晶層全体で一度に起きることはなく、配向領域の一部の部分でエネルギ−の移動がし易い部分であり、通常、間隙に分散されたスペーサ周囲部分や、配向ムラ部などで転移核は発生し、そこからベンド配向領域が広がる。従って、OCBセルにおいて配向転移させるためには、基板面内の液晶層の少なくとも一部の領域に転移核を発生させることと、外部からエネルギ−を与えてスプレイ配向状態よりエネルギーの高いベンド配向状態へ遷移させてこれを維持させておく必要がある。   However, the place where this occurs usually does not occur in the entire liquid crystal layer in the substrate surface at once, but is a part where energy is easily transferred in a part of the alignment region, and is usually a spacer dispersed in the gap. Transition nuclei are generated in the surrounding area and the alignment uneven part, and the bend alignment region is expanded therefrom. Accordingly, in order to change the alignment in the OCB cell, a transition nucleus is generated in at least a part of the liquid crystal layer in the substrate surface, and a bend alignment state having higher energy than the splay alignment state by applying energy from the outside. It is necessary to transition to and maintain this.

このような配向転移のメカニズムを考慮した結果、本発明者等は転移核を確実に発生させ、かつ極めて短時間で転移を完了させる液晶表示装置及びその製造方法、並びに液晶表示装置の駆動方法を完成するに至った。具体的な内容を、実施の形態に基づいて説明する。   As a result of considering the mechanism of such alignment transition, the present inventors have developed a liquid crystal display device that reliably generates transition nuclei and completes the transition in an extremely short time, a manufacturing method thereof, and a driving method of the liquid crystal display device. It came to be completed. Specific contents will be described based on the embodiment.

(参考形態1)   (Reference form 1)

図3は本発明の参考形態1に係る液晶表示装置の駆動法による画素単位の構成概念図を示す。先ず、図3を参照して、本参考形態1に係る駆動方法に関連する液晶表示装置の構成を説明する。本参考形態1に係る液晶表示装置は、駆動回路部を除いた構成に関して、一般的なOCBセルを備えた液晶表示装置と同一の構成を有している。即ち、一対のガラス基板20,21と、ガラス基板20,21間に挟持された液晶層26とを有する。ガラス基板20,21は、一定の間隔を隔てて対向配置されている。ガラス基板20の内側面には、ITOの透明電極からなる共通電極22が形成され、ガラス基板21の内側面には、ITOの透明電極からなる画素電極23が形成されている。上記共通電極22及び画素電極23上には、ポリイミド膜からなる配向膜24,25が形成されており、この配向膜24,25は配向方向が互いに平行方向になるように配向処理されている。そして、配向膜24,25間には、P型のネマティック液晶からなる液晶層26が挿入されている。また、配向膜24,25上の液晶分子のプレチルト角は約5度に設定されており、スプレイ配向からベンド配向へ転移する臨界電圧は2.5Vに設定されている。光学補償板29のリターデーションはオン状態時に白あるいは黒表示となるように選択されている。なお、図1において、27,28は偏光板である。   FIG. 3 is a conceptual diagram of a pixel unit configuration according to the driving method of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. First, the configuration of a liquid crystal display device related to the driving method according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device according to the first embodiment has the same configuration as a liquid crystal display device including a general OCB cell with respect to the configuration excluding the drive circuit unit. That is, it has a pair of glass substrates 20 and 21 and a liquid crystal layer 26 sandwiched between the glass substrates 20 and 21. The glass substrates 20 and 21 are arranged to face each other with a certain interval. A common electrode 22 made of an ITO transparent electrode is formed on the inner surface of the glass substrate 20, and a pixel electrode 23 made of an ITO transparent electrode is formed on the inner surface of the glass substrate 21. Alignment films 24 and 25 made of a polyimide film are formed on the common electrode 22 and the pixel electrode 23, and the alignment films 24 and 25 are aligned so that the alignment directions are parallel to each other. A liquid crystal layer 26 made of P-type nematic liquid crystal is inserted between the alignment films 24 and 25. The pretilt angle of the liquid crystal molecules on the alignment films 24 and 25 is set to about 5 degrees, and the critical voltage for transition from the splay alignment to the bend alignment is set to 2.5V. The retardation of the optical compensator 29 is selected so that white or black is displayed in the on state. In FIG. 1, reference numerals 27 and 28 denote polarizing plates.

また、図中、30は配向転移用駆動回路であり、31は液晶表示用駆動回路である。また、32a,32bはスイッチ回路であり、33はスイッチ回路32a,32bのスイッチング態様の切換えを制御するスイッチ制御回路である。前記スイッチ回路32aは、2つの個別接点P1,P2,と、1つの共通接点Q1を備えており、前記スイッチ回路32bは、2つの個別接点P3,P4,と、1つの共通接点Q2を備えている。共通接点Q1は、スイッチ制御回路33からのスイッチ切換信号S1に応じて、個別接点P1,P2の何れかに接続した状態となる。同様に共通接点Q2は、スイッチ制御回路33からのスイッチ切換信号S2に応じて、個別接点P3,P4の何れかに接続した状態となる。共通接点Q1が個別接点P1に接続され且つ共通接点Q2が個別接点P3に接続された状態では、配向転移用駆動回路30からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。また、共通接点Q1が個別接点P2に接続され且つ共通接点Q2が個別接点P4に接続された状態では、液晶表示用駆動回路33からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。   In the figure, reference numeral 30 denotes an alignment transition driving circuit, and reference numeral 31 denotes a liquid crystal display driving circuit. 32a and 32b are switch circuits, and 33 is a switch control circuit for controlling switching of the switching mode of the switch circuits 32a and 32b. The switch circuit 32a includes two individual contacts P1, P2, and one common contact Q1, and the switch circuit 32b includes two individual contacts P3, P4 and one common contact Q2. Yes. The common contact Q1 is connected to one of the individual contacts P1 and P2 in response to the switch switching signal S1 from the switch control circuit 33. Similarly, the common contact Q2 is connected to any of the individual contacts P3 and P4 in response to the switch switching signal S2 from the switch control circuit 33. In a state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P1 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P3, the drive voltage from the alignment transition drive circuit 30 is applied to the electrodes 22 and 23. In the state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P2 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P4, the drive voltage from the liquid crystal display drive circuit 33 is applied to the electrodes 22 and 23.

次いで、本参考形態1に係る駆動方法について説明する。   Next, a driving method according to the first embodiment will be described.

先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路33は、スイッチ回路32a,32bにスイッチ切換え信号S1,S2を出力し、共通接点Q1を個別接点P1に接続し且つ共通接点Q2を個別接点P3に接続した状態とする。これにより、配向転移用駆動回路30から図4に示す駆動電圧が電極22,23間に印加される。この駆動電圧は、図4に示すように交流矩形波電圧Aがバイアス電圧Bと重畳された交流電圧であり、しかも駆動電圧の値は、スプレイ配向からベンド配向への転移を発生させるために必要な最小の電圧である臨界電圧よりも大きい電圧値に設定されている。このような駆動電圧の印加により、単純な交流電圧を印加する従来例よりも格段に転移時間を短くすることが可能となる。なお、転移時間が短くなる理由については後述する。こうして、ベンド配向への転移に関する初期化処理が完了する。   First, prior to liquid crystal display driving based on the original image signal, initialization processing is performed for transition to bend alignment. First, when the power is turned on, the switch control circuit 33 outputs switch switching signals S1, S2 to the switch circuits 32a, 32b, the common contact Q1 is connected to the individual contact P1, and the common contact Q2 is connected to the individual contact P3. And As a result, the driving voltage shown in FIG. 4 is applied between the electrodes 22 and 23 from the alignment transition driving circuit 30. This drive voltage is an AC voltage in which an AC rectangular wave voltage A is superimposed on a bias voltage B as shown in FIG. 4, and the value of the drive voltage is necessary to cause a transition from a splay alignment to a bend alignment. It is set to a voltage value larger than the critical voltage, which is a minimum voltage. By applying such a drive voltage, the transition time can be significantly shortened compared to the conventional example in which a simple AC voltage is applied. The reason why the transition time is shortened will be described later. In this way, the initialization process regarding the transition to the bend alignment is completed.

次いで、電極全面が完全にベンド配向に転移する転移時間が経過すると、スイッチ制御回路33は共通接点Q1を個別接点P2側に切り換える切換信号S1をスイッチ回路32aに出力すると共に、共通接点Q2を個別接点P4側に切り換える切換信号S2をスイッチ回路32bに出力する。これにより、共通接点Q1と個別接点P2とが接続され、且つ共通接点Q2と個別接点P4とが接続された状態となり、液晶表示用駆動回路31からの駆動信号電圧が電極22,23間に印加され、希望する画像が表示されることになる。ここで、液晶表示用駆動回路31は、30Hzの矩形波電圧2.7Vにしてベンド配向状態を維持してこれをオフ状態とし、30Hzの矩形波電圧7Vをオン状態として、OCBパネルを表示した。   Next, when the transition time during which the entire electrode surface completely transitions to the bend orientation elapses, the switch control circuit 33 outputs a switching signal S1 for switching the common contact Q1 to the individual contact P2 side to the switch circuit 32a and the common contact Q2 individually. A switching signal S2 for switching to the contact P4 side is output to the switch circuit 32b. As a result, the common contact Q1 and the individual contact P2 are connected, and the common contact Q2 and the individual contact P4 are connected, and the drive signal voltage from the liquid crystal display drive circuit 31 is applied between the electrodes 22 and 23. The desired image is displayed. Here, the liquid crystal display driving circuit 31 maintains the bend alignment state by setting a rectangular wave voltage of 2.7 V at 30 Hz to turn it off, and turns on the rectangular wave voltage 7 V at 30 Hz to display the OCB panel. .

次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行ったので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のとおりである。   Next, the present inventor manufactured a liquid crystal display device having the above-described configuration and conducted an initialization process experiment with the above driving method. The experimental conditions are as follows.

電極面積を2cm2とし、セルギャップを約6μmとし、交流矩形波電圧Aの周波数を30Hz、振幅を±4Vとした。   The electrode area was 2 cm 2, the cell gap was about 6 μm, the frequency of the AC rectangular wave voltage A was 30 Hz, and the amplitude was ± 4V.

上記条件下において、バイアス電圧Bを0V、2V、4V、5Vの4種類の電圧に設定した場合のそれぞれの転移時間を測定したので、その結果を図5に示す。ここで、転移時間とは、電極面積の全領域で配向の転移が完了するに要した時間を意味する。   Under the above conditions, the transition times were measured when the bias voltage B was set to four types of voltages of 0V, 2V, 4V, and 5V. The results are shown in FIG. Here, the transition time means the time required to complete the alignment transition in the entire area of the electrode area.

図5より明らかなよう、バイアス電圧Bが0Vのとき、転移時間は140秒要した。これに対して、バイアス電圧Bを4Vにすると、転移時間は8秒となって短縮できた。これは、バイアス電圧の重畳により、バイアス電圧によって液晶層の液晶分子配向が揺さぶられて基板間で図2(d)の如く片寄りが生じてより多くの転移核が発生し、更に実効電圧のアップで転移時間が速くなったとものと考えられる。   As apparent from FIG. 5, when the bias voltage B is 0 V, the transition time is 140 seconds. On the other hand, when the bias voltage B is 4 V, the transition time can be shortened to 8 seconds. This is because the bias voltage overlaps the liquid crystal molecule orientation of the liquid crystal layer due to the bias voltage, causing a shift between the substrates as shown in FIG. 2 (d), generating more transition nuclei, and further increasing the effective voltage. It is thought that the transition time was increased by up.

以上のように、バイアス重畳された交流電圧を連続印加することにより、単純な交流電圧印加の場合より、転移時間を短縮できる。   As described above, by continuously applying the AC voltage with bias superimposed thereon, the transition time can be shortened compared to the case of simple AC voltage application.

上記実験例では、交流矩形波電圧信号は周波数30Hzで,±4Vの値であったが本発明はこれに限定されるものではなく、液晶が動作する周波数であればよく例えば10kHzなどの値でも良く,また交流電圧Aの振幅を増大すれば転移時間は速くなることはもちろんである。このとき、バイアス電圧Bを高く重畳すればするほど速くなる。但し、駆動電圧の低電圧化を考慮すれば、バイアス電圧は希望する転移時間に応じた最適な電圧レベルに設定してことが望ましい。また,波形として矩形波を用いたが,デューティ比の異なる交流波形を用いても良い。   In the above experimental example, the AC rectangular wave voltage signal has a frequency of 30 Hz and a value of ± 4 V. However, the present invention is not limited to this, and may be any frequency at which the liquid crystal operates. Of course, if the amplitude of the AC voltage A is increased, the transition time will be faster. At this time, the higher the bias voltage B is, the faster it is. However, in consideration of lowering the drive voltage, it is desirable to set the bias voltage to an optimum voltage level according to the desired transition time. Moreover, although the rectangular wave was used as a waveform, you may use the alternating current waveform from which duty ratio differs.

(参考形態2)   (Reference form 2)

図6は参考形態2に係る液晶表示装置の画素単位の構成概念図である。本参考形態2では、バイアス電圧を重畳した交流電圧を前記基板間に印加する工程と、前記基板間を電気的に開放状態(オープン状態)にする工程とを交互に繰り返して、液晶層をスプレイ配向からベンド配向に転移させることを特徴とするものである。   FIG. 6 is a conceptual diagram of a pixel unit of the liquid crystal display device according to the second embodiment. In the second embodiment, a step of applying an alternating voltage with a bias voltage superimposed between the substrates and a step of electrically opening the substrates between the substrates are alternately repeated to open the liquid crystal layer. It is characterized in that the orientation is changed to the bend orientation.

本参考形態2に係る液晶表示装置において、上記参考形態1に係る液晶表示装置と同一構成部分には、同一の参照符号を付して説明は省略する。本参考形態2では、参考形態1の配向転移用駆動回路30、スイッチ回路32a、及びスイッチ制御回路32に代えて、配向転移用駆動回路40、スイッチ回路42a、及びスイッチ制御回路43が用いられる。スイッチ回路42aは、個別接点P1,P2に加えて個別接点P5を備えた3端子切換スイッチ回路である。このスイッチ回路42aのスイッチ切り換えは、スイッチ制御回路43により制御されている。また、前記配向転移用駆動回路40は、図7に示す駆動電圧を基板22,23間に印加する。この駆動電圧は、図7に示すように交流矩形波電圧Cがバイアス電圧Dと重畳された交流電圧であり、しかも駆動電圧の値は、スプレイ配向からベンド配向への転移を発生させるために必要な最小の電圧である臨界電圧よりも大きい電圧値に設定されている。   In the liquid crystal display device according to the second embodiment, the same components as those of the liquid crystal display device according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the second embodiment, the alignment transition drive circuit 40, the switch circuit 42a, and the switch control circuit 43 are used in place of the alignment transition drive circuit 30, the switch circuit 32a, and the switch control circuit 32 of the first embodiment. The switch circuit 42a is a three-terminal changeover switch circuit including an individual contact P5 in addition to the individual contacts P1 and P2. The switching of the switch circuit 42a is controlled by a switch control circuit 43. The alignment transition driving circuit 40 applies the driving voltage shown in FIG. This drive voltage is an AC voltage in which an AC rectangular wave voltage C is superimposed on a bias voltage D as shown in FIG. 7, and the value of the drive voltage is necessary to cause a transition from the splay alignment to the bend alignment. It is set to a voltage value larger than the critical voltage, which is a minimum voltage.

なお、スイッチ回路42aの共通接点Q1は、スイッチ制御回路42からのスイッチ切換信号S3により、個別接点P1,P2,P5の何れかに接続した状態となる。共通接点Q1が個別接点P5に接続した状態では、電極22,23が配向転移用駆動回路40から切り離されたオープン状態となる。共通接点Q1が個別接点P1に接続され且つ共通接点Q2が個別接点P3に接続された状態では、配向転移用駆動回路40からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。また、共通接点Q1が個別接点P2に接続され且共通接点Q2が個別接点P4に接続された状態では、液晶表示用駆動回路31からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。   The common contact Q1 of the switch circuit 42a is connected to any one of the individual contacts P1, P2, and P5 by a switch switching signal S3 from the switch control circuit 42. In a state in which the common contact Q1 is connected to the individual contact P5, the electrodes 22 and 23 are in an open state separated from the alignment transition drive circuit 40. In a state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P1 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P3, the drive voltage from the alignment transition drive circuit 40 is applied to the electrodes 22 and 23. In the state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P2 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P4, the drive voltage from the liquid crystal display drive circuit 31 is applied to the electrodes 22 and 23.

次いで、本参考形態2に係る駆動方法について説明する。   Next, a driving method according to the second embodiment will be described.

先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路43は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力すると共に、スイッチ回路32bにスイッチ切換信号S2を出力し、共通接点Q1と個別接点P1とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P3とを接続状態する。これにより、配向転移用駆動回路30から図7に示す駆動電圧が電極22,23間に印加される。そして、一定期間T2経過すると、スイッチ制御回路43は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力し、共通接点Q1と個別接点P5とを接続状態とする。これにより、電極22,23は、配向転移用駆動回路40から切り離されてオープン状態となる。このようなオープン状態が期間W2維持され、このオープン状態期間W2中、電極22,23間は充電保持状態となる。   First, prior to liquid crystal display driving based on the original image signal, initialization processing is performed for transition to bend alignment. First, when the power is turned on, the switch control circuit 43 outputs a switch switching signal S3 to the switch circuit 42a and also outputs a switch switching signal S2 to the switch circuit 32b, thereby connecting the common contact Q1 and the individual contact P1. In addition, the common contact Q2 and the individual contact P3 are connected. As a result, the drive voltage shown in FIG. 7 is applied between the electrodes 22 and 23 from the alignment transition drive circuit 30. Then, when a certain period T2 has elapsed, the switch control circuit 43 outputs a switch switching signal S3 to the switch circuit 42a, and puts the common contact Q1 and the individual contact P5 into a connected state. As a result, the electrodes 22 and 23 are disconnected from the alignment transition drive circuit 40 and are in an open state. Such an open state is maintained for the period W2, and during this open state period W2, the electrodes 22 and 23 are in a charge holding state.

オープン状態期間W2経過すると、スイッチ制御回路43は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力し、共通接点Q1と個別接点P1とを再び接続状態とする。そして、このような配向転移用駆動とオープン状態とを交互に繰り返し、電源投入時から一定期間経過すると、電極全面が完全にベンド配向に転移する。   When the open state period W2 elapses, the switch control circuit 43 outputs a switch switching signal S3 to the switch circuit 42a, and sets the common contact Q1 and the individual contact P1 in the connected state again. Then, such an alignment transition drive and an open state are alternately repeated, and when a certain period of time elapses after the power is turned on, the entire surface of the electrode is completely transitioned to bend alignment.

そして、この一定期間経過時に、スイッチ制御回路43は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力すると共に、スイッチ回路32bにスイッチ切換信号S2を出力し、共通接点Q1と個別接点P2とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P43とを接続状態する。これにより、液晶表示用駆動回路31からの駆動信号電圧が電極20,21間に印加され、希望する画像が表示されることになる。ここで、液晶表示用駆動回路31は、上記参考形態1と同様に30Hzの矩形波電圧2.7Vにしてベンド配向状態を維持してこれをオフ状態とし、30Hzの矩形波電圧7Vをオン状態として、OCBパネルを表示する。   When the fixed period has elapsed, the switch control circuit 43 outputs the switch switching signal S3 to the switch circuit 42a and also outputs the switch switching signal S2 to the switch circuit 32b, so that the common contact Q1 and the individual contact P2 are connected. And the common contact Q2 and the individual contact P43 are connected. As a result, the drive signal voltage from the liquid crystal display drive circuit 31 is applied between the electrodes 20 and 21, and a desired image is displayed. Here, the liquid crystal display drive circuit 31 maintains the bend alignment state by setting the rectangular wave voltage of 2.7 V to 30 Hz as in the first embodiment, and turns it off, and turns on the rectangular wave voltage 7 V of 30 Hz. As shown, the OCB panel is displayed.

次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行ったので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のとおりである。   Next, the present inventor manufactured a liquid crystal display device having the above-described configuration and conducted an initialization process experiment with the above driving method. The experimental conditions are as follows.

電極面積を2cm2とし、セルギャップを約6μmとし、バイアス電圧Bを2Vとし、交流矩形波電圧Dの周波数及び振幅を周波数30Hz、±4Vとし、印加時間T2を2秒に固定した。   The electrode area was 2 cm 2, the cell gap was about 6 μm, the bias voltage B was 2 V, the frequency and amplitude of the AC rectangular wave voltage D were 30 Hz and ± 4 V, and the application time T2 was fixed at 2 seconds.

上記条件下において、オ−プン状態時間W2を0秒、0.2秒、2秒、3秒と変化させ、電圧印加状態とオ−プン状態とを交互に繰り返したときの転移時間を測定したので、その結果を図8に示す。ここで、転移時間とは、電極面積の全領域で配向の転移が完了するに要した時間を意味する。   Under the above conditions, the open state time W2 was changed to 0 seconds, 0.2 seconds, 2 seconds and 3 seconds, and the transition time when the voltage application state and the open state were alternately repeated was measured. The result is shown in FIG. Here, the transition time means the time required to complete the alignment transition in the entire area of the electrode area.

図8より明らかなよう、オープン状態時間W2が0秒すなわちバイアス電圧を重畳した交流電圧を連続に印加した時,転移時間は80秒要した.これに対して,オープン状態時間W2を0.2秒として、上記バイアス重畳された交流電圧と交互に切り替え繰り返すと,転移時間は40秒と時間短縮した.しかし,オープン状態時間W2を2秒とすると逆に転移時間は420秒と長くなり,さらにW2を3秒とすると転移を完了することは出来なかった。   As is clear from FIG. 8, when the open state time W2 was 0 seconds, that is, when an alternating voltage superimposed with a bias voltage was continuously applied, the transition time required 80 seconds. On the other hand, when the open state time W2 was set to 0.2 seconds and the AC voltage superimposed with the bias was alternately switched, the transition time was shortened to 40 seconds. However, when the open state time W2 is 2 seconds, the transition time is as long as 420 seconds, and when W2 is 3 seconds, the transition cannot be completed.

また、印加時間T2を0.3秒,オープン状態期間W2を0.3秒とした以外は上記実験例と同一条件で転移時間を測定すると、転移時間は28秒であった。   Further, when the transition time was measured under the same conditions as in the above experimental example except that the application time T2 was 0.3 seconds and the open state period W2 was 0.3 seconds, the transition time was 28 seconds.

ちなみに、T2を2秒に固定し、W2を0.1秒以上、0.5秒以下に設定した場合、良好な結果が得られた。   Incidentally, when T2 was fixed to 2 seconds and W2 was set to 0.1 second or more and 0.5 second or less, good results were obtained.

以上のようにバイアスされた交流電圧とオープン状態とを切り替え繰り返えすことによって、スプレイ配向からベンド配向への状態遷移時間が極めて短くなったのは、以下の理由によると考えられる。即ち、バイアス重畳された交流電圧印加で,液晶層の液晶分子配向が揺さぶられて基板間で図2(d)の如く片寄りが生じて乱れ、次に短いオープン状態への切り替えで転移核が発生し、転移時間が速くなったものと考えられる。   It can be considered that the state transition time from the splay alignment to the bend alignment became extremely short by repeatedly switching the biased alternating voltage and the open state as described above for the following reason. That is, by applying an alternating voltage with a bias superimposed, the liquid crystal molecule orientation of the liquid crystal layer is shaken and is displaced between the substrates as shown in FIG. 2D, and then the transition nucleus is formed by switching to the short open state. It is thought that this occurred and the transition time became faster.

上記でバイアス重畳された交流電圧を印加する工程の前か後に、更に他の電圧信号を加え、次にオープン状態を入れてもその効果を得ることができる。   The effect can be obtained even if another voltage signal is further added and then the open state is entered next before or after the step of applying the AC voltage on which the bias is superimposed.

また,バイアス電圧や交流電圧の電圧値,印加時間やオープン状態の維持時間などは要望される転移時間により選択することができる。交流電圧の周波数は液晶が動作する周波数であればよく、例えば10kHzなどの値でも良い。波形として矩形波を用いたが,デューティ比の異なる交流波形を用いても良い。   Further, the voltage value of the bias voltage and the AC voltage, the application time, the open state maintenance time, and the like can be selected according to the desired transition time. The frequency of the AC voltage may be a frequency at which the liquid crystal operates, and may be a value such as 10 kHz. Although a rectangular wave is used as the waveform, alternating waveforms with different duty ratios may be used.

(参考形態3)   (Reference form 3)

図9は参考形態3に係る液晶表示装置の画素単位の構成概念図である。本参考形態3では、バイアス電圧を重畳した交流電圧を前記基板間に印加する工程と、前記基板間に0電圧あるいは低電圧を印加する工程とを交互に繰り返して、液晶層をスプレイ配向からベンド配向に転移させることを特徴とするものである。   FIG. 9 is a conceptual diagram of a pixel unit of the liquid crystal display device according to the third embodiment. In the third embodiment, the step of applying an alternating voltage with a bias voltage superimposed between the substrates and the step of applying a zero voltage or a low voltage between the substrates are alternately repeated, and the liquid crystal layer is bent from the splay alignment. It is characterized by being transferred to orientation.

本参考形態3に係る液晶表示装置において、上記参考形態2に係る液晶表示装置と同一構成部分には、同一の参照符号を付して説明は省略する。本参考形態3では、参考形態2のスイッチ回路32b、及びスイッチ制御回路43に代えて、スイッチ回路42b、及びスイッチ制御回路53が用いられる。また、本参考形態3では、配向転移用駆動回路40に加えて、電極22,23間に低電圧を印加する配向転移用駆動回路50が設けられている。   In the liquid crystal display device according to the third embodiment, the same components as those of the liquid crystal display device according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted. In the third embodiment, a switch circuit 42b and a switch control circuit 53 are used instead of the switch circuit 32b and the switch control circuit 43 in the second embodiment. In the third embodiment, in addition to the alignment transition drive circuit 40, an alignment transition drive circuit 50 for applying a low voltage between the electrodes 22 and 23 is provided.

前記スイッチ回路42bは、個別接点P3,P4に加えて個別接点P6を備えた3端子切換スイッチ回路である。このスイッチ回路42bのスイッチ切り換えは、スイッチ制御回路53により制御されている。なお、スイッチ回路42bの共通接点Q2は、スイッチ制御回路53からのスイッチ切換信号S4により、個別接点P3,P4,P6の何れかに接続した状態となる。   The switch circuit 42b is a three-terminal changeover switch circuit provided with individual contacts P6 in addition to the individual contacts P3 and P4. The switch switching of the switch circuit 42b is controlled by the switch control circuit 53. The common contact Q2 of the switch circuit 42b is connected to any one of the individual contacts P3, P4, and P6 by the switch switching signal S4 from the switch control circuit 53.

共通接点Q1が個別接点P5に接続され、且つ共通接点Q2が個別接点P3に接続された状態では、配向転移用駆動回路40からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。また、共通接点Q1が個別接点P5に接続され、且つ共通接点Q2が個別接点P6に接続された状態では、配向転移用駆動回路50からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。更に、共通接点Q1が個別接点P2に接続され且共通接点Q2が個別接点P4に接続された状態では、液晶表示用駆動回路31からの駆動電圧が電極22,23に印加されることになる。   In the state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P5 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P3, the drive voltage from the alignment transition drive circuit 40 is applied to the electrodes 22 and 23. In the state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P5 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P6, the drive voltage from the alignment transition drive circuit 50 is applied to the electrodes 22 and 23. . Further, in the state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P2 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P4, the drive voltage from the liquid crystal display drive circuit 31 is applied to the electrodes 22 and 23.

次いで、本参考形態3に係る駆動方法について説明する。   Next, a driving method according to the third embodiment will be described.

先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路53は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力すると共に、スイッチ回路42bにスイッチ切換信号S4を出力し、共通接点Q1と個別接点P1とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P3とを接続状態する。これにより、配向転移用駆動回路40から図10に示す駆動電圧が電極22,23間に印加される。そして、一定期間T3経過すると、スイッチ制御回路53は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力すると共に、スイッチ回路42bにスイッチ切換信号S4を出力し、共通接点Q1と個別接点P5とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P6とを接続状態する。これにより、配向転移用駆動回路50から図10に示す低電圧が電極22,23間に印加される。このような低電圧印加が、期間W3維持される。   First, prior to liquid crystal display driving based on the original image signal, initialization processing is performed for transition to bend alignment. First, when the power is turned on, the switch control circuit 53 outputs a switch switching signal S3 to the switch circuit 42a and also outputs a switch switching signal S4 to the switch circuit 42b, thereby connecting the common contact Q1 and the individual contact P1. In addition, the common contact Q2 and the individual contact P3 are connected. Accordingly, the drive voltage shown in FIG. 10 is applied between the electrodes 22 and 23 from the alignment transition drive circuit 40. When a predetermined period T3 elapses, the switch control circuit 53 outputs the switch switching signal S3 to the switch circuit 42a and also outputs the switch switching signal S4 to the switch circuit 42b, and the common contact Q1 and the individual contact P5 are connected. And the common contact Q2 and the individual contact P6 are connected. Accordingly, the low voltage shown in FIG. 10 is applied between the electrodes 22 and 23 from the alignment transition drive circuit 50. Such low voltage application is maintained for the period W3.

次いで、低電圧印加期間W3経過すると、スイッチ制御回路53はスイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力すると共にスイッチ回路42bにスイッチ切換信号S4を出力し、再び、共通接点Q1と個別接点P1とを接続状態とし且つ共通接点Q2と個別接点P3とを接続状態する。そして、このような交流電圧印加工程と低電圧印加工程を交互に繰り返し、電源投入時から一定期間経過すると、電極全面が完全にベンド配向に転移する。   Next, when the low voltage application period W3 elapses, the switch control circuit 53 outputs the switch switching signal S3 to the switch circuit 42a and also outputs the switch switching signal S4 to the switch circuit 42b, and again connects the common contact Q1 and the individual contact P1. The connection state is set and the common contact Q2 and the individual contact P3 are connected. Then, such an alternating voltage application process and a low voltage application process are alternately repeated, and when a certain period of time elapses after the power is turned on, the entire surface of the electrode completely transitions to bend alignment.

そして、この一定期間経過時に、スイッチ制御回路53は、スイッチ回路42aにスイッチ切換信号S3を出力すると共に、スイッチ回路42bにスイッチ切換信号S4を出力し、共通接点Q1と個別接点P2とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P43とを接続状態する。これにより、液晶表示用駆動回路31からの駆動信号電圧が電極20,21間に印加され、希望する画像が表示されることになる。ここで、液晶表示用駆動回路31は、上記参考形態1と同様に30Hzの矩形波電圧2.7Vにしてベンド配向状態を維持してこれをオフ状態とし、30Hzの矩形波電圧7Vをオン状態として、OCBパネルを表示する。   When this fixed period has elapsed, the switch control circuit 53 outputs the switch switching signal S3 to the switch circuit 42a and also outputs the switch switching signal S4 to the switch circuit 42b, and the common contact Q1 and the individual contact P2 are connected. And the common contact Q2 and the individual contact P43 are connected. As a result, the drive signal voltage from the liquid crystal display drive circuit 31 is applied between the electrodes 20 and 21, and a desired image is displayed. Here, the liquid crystal display drive circuit 31 maintains the bend alignment state by setting the rectangular wave voltage of 2.7 V to 30 Hz as in the first embodiment, and turns it off, and turns on the rectangular wave voltage 7 V of 30 Hz. As shown, the OCB panel is displayed.

次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行ったので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のとおりである。   Next, the present inventor manufactured a liquid crystal display device having the above-described configuration and conducted an initialization process experiment with the above driving method. The experimental conditions are as follows.

電極面積を2cm2とし、セルギャップを約6μmとし、バイアス電圧Dを2Vとし、交流矩形波電圧Cの周波数及び振幅を周波数30Hz、±4Vとし、印加時間T3を1秒に固定した。また、低電圧印加期間W3中の印加電圧を−2Vの直流電圧した。 The electrode area was 2 cm 2 , the cell gap was about 6 μm, the bias voltage D was 2 V, the frequency and amplitude of the AC rectangular wave voltage C were 30 Hz and ± 4 V, and the application time T3 was fixed to 1 second. The applied voltage during the low voltage application period W3 was a DC voltage of -2V.

上記条件下において、低電圧印加期間W3を変化させ、交流電圧印加状態と印加電圧印加状態とを交互に繰り返したときの転移時間を測定したので、その結果を図11に示す。   Under the above conditions, the transition time when the low voltage application period W3 was changed and the alternating voltage application state and the application voltage application state were alternately repeated was measured, and the result is shown in FIG.

図11より明らかなよう、低電圧印加時間が0秒すなわちバイアス電圧を重畳した交流電圧を連続に印加した時,転移時間は約80秒要した.これに対して,低電圧印加時間W3を0.1秒として上記バイアス重畳された交流電圧と交互に切り替え繰り返すと,転移時間は60秒と時間短縮した.しかし,低電圧印加時間W3を1秒とすると逆に転移時間は360秒と長くなり,さらにW3を3秒とすると転移を完了することは出来なかった。   As is clear from FIG. 11, when the low voltage application time was 0 seconds, that is, when an alternating voltage superimposed with a bias voltage was continuously applied, the transition time required about 80 seconds. On the other hand, when the low voltage application time W3 was set to 0.1 second and the AC voltage superimposed with the bias was alternately switched, the transition time was shortened to 60 seconds. However, when the low voltage application time W3 is 1 second, the transition time becomes 360 seconds, and when W3 is 3 seconds, the transition cannot be completed.

また、バイアス電圧を2V重畳した交流電圧±4Vと直流電圧0Vとの切り替え繰り返しでは最短で50秒内で転移が完了した。また、バイアス2V重畳した交流電圧±4Vと交流低電圧±2Vとの切り替え繰り返しでは最短で50秒以内の転移時間が得られた。   In addition, the transition was completed within 50 seconds at the shortest in repeated switching between the AC voltage ± 4 V with the bias voltage superimposed on 2 V and the DC voltage 0 V. In addition, the transition time within 50 seconds at the shortest was obtained by repeated switching between the AC voltage ± 4 V superimposed with the bias 2 V and the AC low voltage ± 2 V.

ちなみに、T3を1秒に固定し、W2を0.1秒以上、0.5秒以下に設定した場合、良好な結果が得られた。   Incidentally, when T3 was fixed to 1 second and W2 was set to 0.1 second or more and 0.5 second or less, good results were obtained.

以上のようにバイアス重畳した交流電圧を単に連続印加した場合よりも、バイアス重畳された交流電圧印加と低電圧印加とを切り替え繰り返えすことによって、スプレイ配向からベンド配向への転移時間が短くなる。これは,バイアス重畳された交流電圧印加で,液晶層の液晶分子配向が揺さぶられて基板間で図2(d)の如く片寄りが生じて乱れ、次に短い低電圧印加状態への切り替えで転移核が発生し、転移時間が速くなったものと考えられる。   As described above, the transition time from the splay alignment to the bend alignment is shortened by repeatedly switching between the bias voltage-applied AC voltage application and the low voltage application, rather than simply applying the AC voltage with the bias superimposed. . This is due to the application of an alternating voltage with bias superimposed, and the liquid crystal molecule orientation of the liquid crystal layer is shaken and is displaced between the substrates as shown in FIG. 2 (d), and then switched to a short low voltage application state. It is thought that transition nuclei were generated and the transition time was faster.

また,バイアス電圧や交流電圧の電圧値,印加時間や低電圧値、印加時間などは上記値でなく、要望される転移時間により選択して変えることができる。交流電圧の周波数は液晶が動作する周波数であればよく、例えば10kHzなどの値でも良い。波形として矩形波を用いたが,デューティ比の異なる交流波形を用いても良い。   Further, the voltage value of the bias voltage and the AC voltage, the application time, the low voltage value, the application time, and the like can be selected and changed depending on the desired transition time, not the above values. The frequency of the AC voltage may be a frequency at which the liquid crystal operates, and may be a value such as 10 kHz. Although a rectangular wave is used as the waveform, alternating waveforms with different duty ratios may be used.

また、上記例では、低電圧印加期間W3中において−2Vの低電圧を印加するようにしたけれども、0Vを印加するようにしてもよい。   In the above example, a low voltage of −2V is applied during the low voltage application period W3, but 0V may be applied.

次いで、交流電圧印加期間T3と低電圧印加期間W3の比、及び1秒間当たりの交流電圧印加と低電圧印加の繰り返し回数について説明する。ここで、説明の便宜上、低電圧印加期間W3での電圧を0Vとし、交流電圧印加と0V印加の交互の繰り返しを、図10の破線Lで示すように1つの転移電圧と考える。かかる場合に、転移時間の短くするためには、転移電圧Lの周波数は、0.1Hzから100Hzの範囲で、且つ転移電圧Lのデューティ比は1:1から1000:1の範囲に設定する必要がある。更に、転移電圧Lの周波数は、0.1Hzから10Hzの範囲で、且つ転移電圧Lのデューティ比は2:1から1000:1の範囲にするのが、望ましい。以下にその理由について詳述する。   Next, the ratio between the AC voltage application period T3 and the low voltage application period W3 and the number of repetitions of AC voltage application and low voltage application per second will be described. Here, for convenience of explanation, the voltage in the low voltage application period W3 is assumed to be 0V, and alternating repetition of alternating voltage application and 0V application is considered as one transition voltage as indicated by a broken line L in FIG. In such a case, in order to shorten the transition time, it is necessary to set the frequency of the transition voltage L in the range of 0.1 Hz to 100 Hz and the duty ratio of the transition voltage L in the range of 1: 1 to 1000: 1. There is. Further, it is desirable that the frequency of the transition voltage L is in the range of 0.1 Hz to 10 Hz, and the duty ratio of the transition voltage L is in the range of 2: 1 to 1000: 1. The reason will be described in detail below.

繰り返し印加電圧のデューティ比が電圧印加期間よりも電圧印加休止期間の方が大きくなるようなデューティ比の範囲(例えばデューティ比1:1から1:10等の範囲)では、パルス幅印加で転移核が発生しても、その後のパルス間隔の電圧印加休止状態で緩和されスプレイ配向へ戻り、転移が完了しないものと考えられる。従って、電圧印加期間の方が電圧印加休止期間よりも大きくなるようなデューティ比の範囲に設定する必要がある。そして、転移領域が拡大するためには、デューティ比はパルス幅がパルス間隔より広くなる1:1から1000:1の範囲、望ましくは2:1から100:1がよい。1000:1から直流連続では、パルス繰り返し印加が殆ど無くなるため、転移核発生の機会が減少していき転移が若干長くなるものと考えられる。   In a duty ratio range (for example, a duty ratio range of 1: 1 to 1:10, etc.) in which the duty ratio of the repetitively applied voltage is larger in the voltage application pause period than in the voltage application period, the transition nucleus is obtained by applying the pulse width. Even if this occurs, it is considered that the transition is relieved in the voltage application pause state at the subsequent pulse interval, and returns to the splay alignment, and the transition is not completed. Therefore, it is necessary to set the duty ratio so that the voltage application period is larger than the voltage application pause period. In order to enlarge the transition region, the duty ratio is in the range of 1: 1 to 1000: 1 where the pulse width is wider than the pulse interval, preferably 2: 1 to 100: 1. When DC is continuously applied from 1000: 1, it is considered that the pulse repetitive application is almost eliminated, so that the opportunity for generation of transition nuclei decreases and the transition becomes slightly longer.

また、転移用電圧印加の上記繰り返し周波数は、連続から100Hz程度までよいが、望ましくは転移拡大には100ms程度以上のパルス幅が得られる10Hzから、デューティ比1000:1で10ms程度以上のパルス間隔が得られる0.1Hzまでがよい。
The repetition frequency of the voltage application for transition may be from continuous to about 100 Hz. Desirably, a pulse interval of about 10 ms or more with a duty ratio of 1000: 1 from 10 Hz at which a pulse width of about 100 ms or more is obtained for transition expansion. Up to 0.1 Hz is preferable.

表1より明らかなように、周波数が0.1Hzから10Hzの範囲で且つデューティ比が2:1から1000:1の範囲の場合に転移時間が極めて小さく、周波数が0.1Hzから100Hzの範囲で且つデューティ比が1:1から1000:1の範囲の場合であっても、十分に小さい転移時間となっていることが認められる。   As is clear from Table 1, when the frequency is in the range of 0.1 Hz to 10 Hz and the duty ratio is in the range of 2: 1 to 1000: 1, the transition time is extremely small, and the frequency is in the range of 0.1 Hz to 100 Hz. Even when the duty ratio is in the range of 1: 1 to 1000: 1, it is recognized that the transition time is sufficiently small.

(参考形態4)   (Reference form 4)

図12は参考形態4に係る液晶表示装置の画素単位の構成概念図である。本参考形態4では、本発明をアクティブマトリックス型液晶表示装置の駆動方法に適用した例が示されている。   FIG. 12 is a conceptual diagram of a pixel unit of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, an example in which the present invention is applied to a driving method of an active matrix liquid crystal display device is shown.

先ず、図12を参照して、本参考形態4に係る駆動方法に関連する液晶表示装置の構成を説明する。本参考形態4に係る液晶表示装置は、駆動回路部を除いた構成に関して、一般的なOCBセルを備えたアクティブマトリックス型液晶表示装置と同一の構成を有している。即ち、一対のガラス基板60,61と、ガラス基板60,61間に挟持された液晶層66とを有する。ガラス基板60,61は、一定の間隔を隔てて対向配置されている。ガラス基板60の内側面には、ITOの透明電極からなる共通電極62が形成され、ガラス基板61の内側面には、画素スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)70と、TFT70に接続したITOの透明電極からなる画素電極63が形成されている。上記共通電極62及び画素電極63上には、ポリイミド膜からなる配向膜64,65が形成されており、この配向膜64,65は配向方向が互いに平行方向になるように配向処理されている。そして、配向膜64,65間には、P型のネマティック液晶からなる液晶層66が挿入されている。また、配向膜64,65上の液晶分子のプレチルト角は約5度に設定されており、スプレイ配向からベンド配向へ転移する臨界電圧は2.6Vに設定されている。光学補償板67のリターデーションはオン状態時に白あるいは黒表示となるように選択されている。なお、図中、68,69は偏光板である。   First, the configuration of the liquid crystal display device related to the driving method according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device according to the fourth embodiment has the same configuration as that of an active matrix liquid crystal display device including a general OCB cell with respect to the configuration excluding the drive circuit unit. That is, it has a pair of glass substrates 60 and 61 and a liquid crystal layer 66 sandwiched between the glass substrates 60 and 61. The glass substrates 60 and 61 are arranged to face each other with a certain interval. A common electrode 62 made of an ITO transparent electrode is formed on the inner surface of the glass substrate 60, and a thin film transistor (TFT) 70 as a pixel switching element and a transparent ITO ITO connected to the TFT 70 are formed on the inner surface of the glass substrate 61. A pixel electrode 63 made of an electrode is formed. Alignment films 64 and 65 made of a polyimide film are formed on the common electrode 62 and the pixel electrode 63, and the alignment films 64 and 65 are subjected to an alignment process so that the alignment directions are parallel to each other. A liquid crystal layer 66 made of P-type nematic liquid crystal is inserted between the alignment films 64 and 65. The pretilt angle of the liquid crystal molecules on the alignment films 64 and 65 is set to about 5 degrees, and the critical voltage for transition from the splay alignment to the bend alignment is set to 2.6V. The retardation of the optical compensator 67 is selected so that white or black is displayed in the on state. In the figure, reference numerals 68 and 69 denote polarizing plates.

また、図中、71,72は配向転移用駆動回路であり、この配向転移用駆動回路71は共通電極62に図14に示す共通電極中心を基準として駆動電圧を印加し、且つ画素電極63に0Vを印加する働きをなす。なお、他の構成として、配向転移用駆動回路72は、共通電極62及び画素電極63に0Vを印加する働きをなす。また、73は液晶表示用駆動回路であり、液晶表示用駆動回路73は図13に示す電圧波形を有する駆動電圧を共通電極62及び画素電極63に印加する働きをなす。即ち、液晶表示用駆動回路73は、図13の参照符号M1に示す電圧を画素電極63に印加し、且つ図13の参照符号M2に示す電圧を共通電極62に印加する。なお、上記構成では、配向転移期間中において、画素電極63に0Vを印加するようにしたけれども、これに代えて、配向転移期間中においても液晶表示用駆動回路73から画素電極電圧を印加するようにしてもよい。   In the figure, reference numerals 71 and 72 denote alignment transition drive circuits. The alignment transition drive circuit 71 applies a drive voltage to the common electrode 62 with reference to the center of the common electrode shown in FIG. It works to apply 0V. As another configuration, the alignment transition drive circuit 72 functions to apply 0 V to the common electrode 62 and the pixel electrode 63. Reference numeral 73 denotes a liquid crystal display driving circuit. The liquid crystal display driving circuit 73 serves to apply a driving voltage having a voltage waveform shown in FIG. 13 to the common electrode 62 and the pixel electrode 63. That is, the liquid crystal display driving circuit 73 applies the voltage indicated by the reference symbol M1 in FIG. 13 to the pixel electrode 63, and applies the voltage indicated by the reference symbol M2 in FIG. In the above configuration, 0 V is applied to the pixel electrode 63 during the alignment transition period, but instead, the pixel electrode voltage is applied from the liquid crystal display driving circuit 73 during the alignment transition period. It may be.

また、74a,74bはスイッチ回路であり、75はスイッチ回路74a,74bのスイッチング態様の切換えを制御するスイッチ制御回路である。前記スイッチ回路74aは、3つの個別接点P7,P8,P9,と、1つの共通接点Q1を備えており、前記スイッチ回路74bは、3つの個別接点P10,11,12と、1つの共通接点Q2を備えている。共通接点Q1が個別接点P7に接続され且つ共通接点Q2が個別接点P10に接続された状態では、配向転移用駆動回路71からの駆動電圧が電極62,63に印加されることになる。また、共通接点Q1が個別接点P2に接続され且つ共通接点Q2が個別接点P4に接続された状態では、液晶表示用駆動回路73からの駆動電圧が電極62,63に印加されることになる。   Reference numerals 74a and 74b denote switch circuits, and reference numeral 75 denotes a switch control circuit that controls switching of the switching mode of the switch circuits 74a and 74b. The switch circuit 74a includes three individual contacts P7, P8, P9 and one common contact Q1, and the switch circuit 74b includes three individual contacts P10, 11, 12 and one common contact Q2. It has. In a state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P7 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P10, the drive voltage from the alignment transition drive circuit 71 is applied to the electrodes 62 and 63. In the state where the common contact Q1 is connected to the individual contact P2 and the common contact Q2 is connected to the individual contact P4, the drive voltage from the liquid crystal display drive circuit 73 is applied to the electrodes 62 and 63.

次いで、本参考形態4に係る駆動方法について説明する。   Next, a driving method according to the fourth embodiment will be described.

先ず、本来の画像信号に基づく液晶表示駆動に先立って、ベンド配向への転移のために、初期化処理を行う。先ず、電源投入により、スイッチ制御回路75は、スイッチ回路74aにスイッチ切換信号を出力すると共に、スイッチ回路74bにスイッチ切換信号を出力し、共通接点Q1と個別接点P7とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P10とを接続状態する。これにより、配向転移用駆動回路71から図14に示す駆動電圧が共通電極62に印加される。即ち、共通電極62には、共通電極中心を基準として、バイアス電圧−GVが重畳された、垂直同期信号に同期した交流電圧が印加される。なお、画素電極には0Vが印加される。そして、この交流電圧の印加を 期間T4維持する。   First, prior to liquid crystal display driving based on the original image signal, initialization processing is performed for transition to bend alignment. First, when the power is turned on, the switch control circuit 75 outputs a switch switching signal to the switch circuit 74a and also outputs a switch switching signal to the switch circuit 74b, thereby connecting the common contact Q1 and the individual contact P7, and The contact Q2 and the individual contact P10 are connected. Thereby, the drive voltage shown in FIG. 14 is applied to the common electrode 62 from the alignment transition drive circuit 71. In other words, an alternating voltage synchronized with the vertical synchronizing signal on which the bias voltage −GV is superimposed is applied to the common electrode 62 with the common electrode center as a reference. Note that 0 V is applied to the pixel electrode. The application of the AC voltage is maintained for a period T4.

次いで、交流電圧印加期間T4経過すると、スイッチ制御回路75は、スイッチ回路74aにスイッチ切換信号を出力すると共に、スイッチ回路74bにスイッチ切換信号を出力し、共通接点Q1と個別接点P9とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P12とを接続状態する。これにより、配向転移用駆動回路72から、図14に示すように共通電極62及び画素電極63に0Vが印加される。そして、この0V電圧印加を期間W4維持する。   Next, when the AC voltage application period T4 elapses, the switch control circuit 75 outputs a switch switching signal to the switch circuit 74a and also outputs a switch switching signal to the switch circuit 74b to connect the common contact Q1 and the individual contact P9. And the common contact Q2 and the individual contact P12 are connected. As a result, 0 V is applied from the alignment transition drive circuit 72 to the common electrode 62 and the pixel electrode 63 as shown in FIG. Then, this 0V voltage application is maintained for a period W4.

次いで、0V電圧印加期間W4経過すると、スイッチ制御回路75はスイッチ回路742aにスイッチ切換信号を出力すると共にスイッチ回路74bにスイッチ切換信号を出力し、再び、共通接点Q1と個別接点P7とを接続状態とし且つ共通接点Q2と個別接点P10とを接続状態する。そして、このような交流電圧印加工程と0V電圧印加工程を交互に繰り返し、電源投入時から一定期間経過すると、電極全面が完全にベンド配向に転移する。   Next, when the 0 V voltage application period W4 elapses, the switch control circuit 75 outputs a switch switching signal to the switch circuit 742a and outputs a switch switching signal to the switch circuit 74b, and again connects the common contact Q1 and the individual contact P7. And the common contact Q2 and the individual contact P10 are connected. Then, the AC voltage application process and the 0V voltage application process are alternately repeated, and after a certain period of time has elapsed since the power was turned on, the entire surface of the electrode completely transitions to bend alignment.

そして、この一定期間経過時に、スイッチ制御回路75は、スイッチ回路74aにスイッチ切換信号を出力すると共に、スイッチ回路74bにスイッチ切換信号を出力し、共通接点Q1と個別接点P8とを接続状態とし、且つ共通接点Q2と個別接点P11とを接続状態する。これにより、液晶表示用駆動回路73からの駆動信号電圧が電極62,63に印加され、希望する画像が表示されることになる。ここで、液晶表示用駆動回路73は、両電極間にベンド配向状態を維持する駆動電圧2.7Vを最低にしてこれをオフ状態とし、上限の電圧を7Vにしてこれをオン状態として、OCBパネルを表示する。   Then, when this fixed period has elapsed, the switch control circuit 75 outputs a switch switching signal to the switch circuit 74a and also outputs a switch switching signal to the switch circuit 74b so that the common contact Q1 and the individual contact P8 are connected, In addition, the common contact Q2 and the individual contact P11 are connected. As a result, the drive signal voltage from the liquid crystal display drive circuit 73 is applied to the electrodes 62 and 63, and a desired image is displayed. Here, the liquid crystal display driving circuit 73 sets the driving voltage 2.7V for maintaining the bend alignment state between both electrodes to the lowest value to turn it off, and sets the upper limit voltage to 7V to turn it on, Display the panel.

上記駆動方法によって、広視野で高速応答のベンド配向型であるOCBのアクティブマトリックス型の液晶表示装置が配向欠陥が全くなく高品質駆動表示できた。   By the above driving method, the OCB active matrix type liquid crystal display device of the bend alignment type with a wide field of view and high-speed response was able to display a high quality drive without any alignment defects.

次いで、本発明者が、上記構成の液晶表示装置を作製し、上記駆動方法で初期化処理の実験を行ったので、その結果を述べる。なお、実験条件は以下のとおりである。   Next, the present inventor manufactured a liquid crystal display device having the above-described configuration and conducted an initialization process experiment with the above driving method. The experimental conditions are as follows.

セルギャップを約6μmとし、バイアス電圧Gを−6Vとし、交流矩形波電圧の周波数及び振幅を7.92kHz、±10Vとし、印加時間T3を0.5秒とした。また、0V電圧印加期間W4を0.5秒とした。   The cell gap was about 6 μm, the bias voltage G was −6 V, the frequency and amplitude of the AC rectangular wave voltage were 7.92 kHz, ± 10 V, and the application time T3 was 0.5 seconds. The 0V voltage application period W4 was set to 0.5 seconds.

上記実験結果によれば、上記液晶表示装置のパネル全画素内の配向転移がほぼ2秒以内で完了することができた。   According to the experimental result, the alignment transition in all the pixels of the panel of the liquid crystal display device could be completed within about 2 seconds.

なお、バイアス電圧を重畳しないときには,表示面全体の配向状態を転移させるのに約20秒必要であった。よって、本参考形態4においても、バイアス電圧を重畳して駆動するのが、転移時間の短縮化を達成できることが認められる。   When the bias voltage is not superimposed, it takes about 20 seconds to shift the alignment state of the entire display surface. Therefore, it is recognized that in the fourth embodiment as well, driving with the bias voltage superimposed can achieve a reduction in transition time.

(参考形態5)   (Reference form 5)

OCBモードのアクティブマトリックス型液晶表示装置の配向転移に関する駆動方法としては、上記の図14に示す駆動電圧波形に代えて、図15の駆動電圧波形を用いて駆動するようにしてもよい。即ち、交流電圧印加期間T4においては、共通電極62に共通電極中心を基準として、直流電圧−15Vを0.5秒間印加する。次いで、0V電圧印加期間W4においては、0Vを0.2秒間印加する。そして、直流電圧−15V印加と0V電圧印加を交互に繰り返す。このよう駆動方法においても、転移を確実に且つ極めて短時間に完了することができる。   As a driving method related to the orientation transition of the OCB mode active matrix liquid crystal display device, the driving voltage waveform shown in FIG. 14 may be used instead of the driving voltage waveform shown in FIG. That is, in the AC voltage application period T4, a DC voltage of −15 V is applied to the common electrode 62 with respect to the center of the common electrode for 0.5 seconds. Next, in the 0V voltage application period W4, 0V is applied for 0.2 seconds. And DC voltage -15V application and 0V voltage application are repeated alternately. Even in such a driving method, the transfer can be completed reliably and in a very short time.

なお、本発明者が上記駆動方法を用いて実験したところ、2秒以内の転移時間が得られた。   In addition, when this inventor experimented using the said drive method, the transition time within 2 second was obtained.

(参考形態6)   (Reference form 6)

本参考形態6は、上記参考形態4,5に用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置に代えて、スイッチング素子の上に平坦化膜を配置し、その上に画素電極を構成するいわゆる平坦化膜構成の液晶表示装置に上記に参考形態4,5の駆動方法を適用したことを特徴とするものである。駆動方法を具体的に説明すると、上記参考形態4におけるバイアス重畳した配向転移用電圧を0.5秒印加し、次いで、オープン状態を0.5秒とし、これを交互に繰り返した。この駆動方法によると、転移時間は1秒以内で更に転移がスムーズに行えた。これは、平坦化膜構成により、画素電極間隔を小さくでき、この結果、スプレイ配向からベンド配向へスムーズに転移したものと考えられる。   In the sixth embodiment, instead of the active matrix type liquid crystal display device used in the fourth and fifth embodiments, a flattening film is arranged on a switching element and a pixel electrode is formed thereon. The driving method of Reference Embodiments 4 and 5 is applied to the liquid crystal display device having the above configuration. The driving method will be described in detail. The bias-superposed alignment transition voltage in Reference Embodiment 4 was applied for 0.5 seconds, and then the open state was set to 0.5 seconds, which was alternately repeated. According to this driving method, the transition time was within 1 second, and the transition could be performed more smoothly. This is thought to be due to the smooth transition from the splay alignment to the bend alignment as a result of being able to reduce the pixel electrode spacing due to the planarization film configuration.

(その他の事項)   (Other matters)

(1)上記参考形態では、バイアス電圧を重畳した交流電圧を印加するようにしたけれども、直流電圧を印加するようにしてもよく、このようにすれば、片極性電圧でよいため、駆動回路が簡略化できる。   (1) In the above-described reference embodiment, an AC voltage on which a bias voltage is superimposed is applied. However, a DC voltage may be applied. In this case, a unipolar voltage may be used. It can be simplified.

(2)上記参考形態では、バイアス電圧を重畳された交流電圧信号はバイアス電圧を直流として説明したが、信頼性向上のために、低周波の交流信号でもよい。   (2) In the above reference embodiment, the AC voltage signal on which the bias voltage is superimposed is described as the DC bias voltage. However, a low frequency AC signal may be used to improve reliability.

(3)繰返し電圧の周波数及びデューティ比の最適範囲は、参考形態3以外の他の参考形態にも適用できる。   (3) The optimum range of the frequency and duty ratio of the repetitive voltage can be applied to other reference forms other than the reference form 3.

(4)上記参考形態では、発明の液晶表示装置の駆動法は透過型液晶表示装置で説明したが、反射型の液晶表示装置でもよい。また、これらはカラーフィルターを使用したフルカラー型の液晶表示装置や,カラフィルターレスの液晶表示装置でもよい。   (4) In the above reference embodiment, the driving method of the liquid crystal display device of the invention has been described for the transmissive liquid crystal display device, but a reflective liquid crystal display device may be used. These may be a full-color liquid crystal display device using a color filter or a color filter-less liquid crystal display device.

(参考形態7)   (Reference form 7)

図16は本発明の参考形態7に係る液晶表示装置の概略断面図、図17は同じく概略平面図を示す。 図16に示す液晶表示装置は、偏光板101・102と、該偏光板101の内側に配置された光学補償用の位相補償板103と、前記偏光板101・102の間に配置されたアクティブマトリックス型の液晶セル104とを有する。 前記液晶セル104は、ガラス等からなるアレー基板106と、該アレー基板106に対向する対向基板105とを有し、前記アレー基板106の内面上には透明電極である画素電極108が形成され、前記対向基板105の内面上には共通電極107が形成されている。さらに、該画素電極108上に配向膜110が形成され、共通電極107上には配向膜109が形成されている。   FIG. 16 is a schematic sectional view of a liquid crystal display device according to Reference Embodiment 7 of the present invention, and FIG. 17 is a schematic plan view thereof. The liquid crystal display device shown in FIG. 16 includes polarizing plates 101 and 102, a phase compensation plate 103 for optical compensation disposed inside the polarizing plate 101, and an active matrix disposed between the polarizing plates 101 and 102. Type liquid crystal cell 104. The liquid crystal cell 104 includes an array substrate 106 made of glass or the like, and a counter substrate 105 facing the array substrate 106. A pixel electrode 108, which is a transparent electrode, is formed on the inner surface of the array substrate 106. A common electrode 107 is formed on the inner surface of the counter substrate 105. Further, an alignment film 110 is formed on the pixel electrode 108, and an alignment film 109 is formed on the common electrode 107.

また、前記アレー基板106上には、例えばa−Si系のTFT素子などからなるスイッチング素子111が配置され、該スイッチング素子111は前記画素電極108に接続されている。   A switching element 111 made of, for example, an a-Si TFT element is disposed on the array substrate 106, and the switching element 111 is connected to the pixel electrode 108.

また、前記配向膜109・110の間には、図示せぬ直径5ミクロンのスペ−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112が配置されている。また、前記配向膜109・110はその表面上の液晶分子のプレチルト角が正負逆の値を持ち、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。従って、前記液晶層112は、無電圧印加状態では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している。   Further, between the alignment films 109 and 110, a spacer (not shown) having a diameter of 5 microns and a liquid crystal layer 112 made of a nematic liquid crystal material having a positive dielectric anisotropy are disposed. The alignment films 109 and 110 are subjected to parallel alignment treatment in the same direction so that the pretilt angles of the liquid crystal molecules on the surfaces thereof have positive and negative values and are substantially parallel to each other. Therefore, the liquid crystal layer 112 forms a so-called splay alignment composed of alignment regions in which liquid crystal molecules spread obliquely when no voltage is applied.

また、前記配向膜110は、大きい値のプレチルト角B2(第3のプレチルト角)の配向膜110aと、小さい値のプレチルト角A2(第1のプレチルト角)の配向膜110bよりなる。また、前記配向膜109は、小さい値のプレチルト角D2(第4のプレチルト角)の配向膜109aと、大きい値のプレチルト角C2(第2のプレチルト角)の配向膜109bよりなり、プレチルト角A2に対向してプレチルト角C2が配置され、プレチルト角B2に対向してプレチルト角D2が配置されている。   The alignment film 110 includes an alignment film 110a having a large pretilt angle B2 (third pretilt angle) and an alignment film 110b having a small pretilt angle A2 (first pretilt angle). The alignment film 109 includes an alignment film 109a having a small pretilt angle D2 (fourth pretilt angle) and an alignment film 109b having a large pretilt angle C2 (second pretilt angle). The pretilt angle C2 is disposed opposite to the pretilt angle B2, and the pretilt angle D2 is disposed opposite the pretilt angle B2.

また、前記配向膜109・110は、ラビングクロスで信号電極線113とほぼ直角方向に、上下基板同一方向(図16中の左側から右側に)に平行配向処理されている。   Further, the alignment films 109 and 110 are subjected to parallel alignment processing in the same direction as the signal electrode lines 113 by rubbing cross in the same direction of the upper and lower substrates (from the left side to the right side in FIG. 16).

また、図示せぬが、液晶表示装置には、液晶表示用駆動回路以外に、第1の電圧印加手段と第2の電圧印加手段とよりなる配向転移用駆動回路が設けられている。そして、前記第1の電圧印加手段により画素電極108と共通電極107の間に第1の電圧を印加して、第1の液晶セル領域と前記第2の液晶セル領域との境界付近においてディスクリネーション線を形成し、第2の電圧印加手段により画素電極108と対向電極107の間に前記第1の電圧よりも高い第2に電圧を印加して、ディスクリネーション線において転移核を発生させ、スプレイ配向からベンド配向へ転移させようにしている。   Although not shown, the liquid crystal display device is provided with an alignment transition driving circuit including a first voltage applying unit and a second voltage applying unit in addition to the liquid crystal display driving circuit. Then, a first voltage is applied between the pixel electrode 108 and the common electrode 107 by the first voltage applying means, and a discretion is made in the vicinity of the boundary between the first liquid crystal cell region and the second liquid crystal cell region. Forming a transition line in the disclination line by forming a nation line and applying a second voltage higher than the first voltage between the pixel electrode 108 and the counter electrode 107 by the second voltage applying means. The splay alignment is changed to the bend alignment.

次に、この液晶表示装置の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device will be described.

まず、アレー基板106の内面上に信号走査線113、スイッチング素子111および画素電極108を形成した。   First, the signal scanning line 113, the switching element 111 and the pixel electrode 108 were formed on the inner surface of the array substrate 106.

次に、前記画素電極108上に、日産化学工業(株)社製のポリアミック酸タイプの約5度の大きい値を持つ第3のプレチルト角としてのプレチルト角B2のポリイミド配向膜材料を塗布し、乾燥後焼成し、画素電極108上に配向膜110aを形成した。   Next, a polyimide alignment film material having a pretilt angle B2 as a third pretilt angle having a large value of about 5 degrees of a polyamic acid type manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. is applied on the pixel electrode 108, After drying, firing was performed to form an alignment film 110 a on the pixel electrode 108.

次に、前記配向膜110aの紙面上左側片側領域に紫外線を照射して、第1のプレチルト角としてのプレチルト角A2の約2度の小さい値に変化させ、配向膜110bを形成した。   Next, the alignment film 110b was formed by irradiating the left side region on the paper surface of the alignment film 110a with ultraviolet rays to change the pretilt angle A2 as the first pretilt angle to a small value of about 2 degrees.

対向基板105の内面上には、共通電極107を形成した。   A common electrode 107 was formed on the inner surface of the counter substrate 105.

次に、前記共通電極107上には、日産化学工業(株)社製のポリアミック酸タイプの約5度の大きい値の第2のプレチルト角としてのプレチルト角C2を界面液晶分子に付与するポリイミド配向膜材料を塗布し、乾燥後焼成し、共通電極107上に配向膜109bを形成した。   Next, on the common electrode 107, a polyimide alignment that imparts to the interface liquid crystal molecules a pretilt angle C2 as a second pretilt angle having a large value of about 5 degrees of a polyamic acid type manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. A film material was applied, dried, and baked to form an alignment film 109 b on the common electrode 107.

次に、前記配向膜109bの紙面上右側片側領域(プレチルト角の大きい値を持つプレチルト角B2に対向する領域)に、紫外線を照射して第4のプレチルト角としてのプレチルト角D2の約2度の小さい値に変化させ、配向膜109aを形成した。   Next, the right side of the alignment film 109b on the right side of the paper (region facing the pretilt angle B2 having a large pretilt angle) is irradiated with ultraviolet rays to obtain a pretilt angle D2 of about 2 degrees as a fourth pretilt angle. Thus, the orientation film 109a was formed.

以上のようにして、図16の如く小さい値のプレチルト角A2(第1のプレチルト角)に対向して大きい値のプレチルト角C2(第2のプレチルト角)を配置させ、大きい値のプレチルト角B2(第3のプレチルト角)に対向して小さい値のプレチルト角D2(第4のプレチルト角)を配置させることができた。   As described above, a large pretilt angle C2 (second pretilt angle) is arranged opposite to a small pretilt angle A2 (first pretilt angle) as shown in FIG. A small pre-tilt angle D2 (fourth pre-tilt angle) could be arranged opposite to (third pre-tilt angle).

また、以下のようにしてプレチルト角を制御することも可能である。   In addition, the pretilt angle can be controlled as follows.

即ち、図18(a)に示すように、アレー基板106上にa−Si系のTFT素子などからなるアクティブマトリックス型のスイッチング素子(図示せぬ)と、それに接続して画素電極108を形成した。   That is, as shown in FIG. 18A, an active matrix type switching element (not shown) made of an a-Si TFT element and the like and a pixel electrode 108 are formed on the array substrate 106 and connected thereto. .

次に、図18(b)に示すように、前記画素電極108の左側領域にオゾン雰囲気下で紫外線を照射して、画素電極108の右側領域に比較して平坦化し、平坦化領域108aを形成した。   Next, as shown in FIG. 18B, the left side region of the pixel electrode 108 is irradiated with ultraviolet rays in an ozone atmosphere to flatten it compared to the right side region of the pixel electrode 108 to form a flattened region 108a. did.

次に、図18(c)に示すように、前記画素電極108上にJSR社製のプレイミド型のポリイミド配向材料を塗布乾燥あるいは焼成して、配向膜110を形成した。   Next, as shown in FIG. 18C, an alignment film 110 was formed by applying and drying or baking a premide type polyimide alignment material manufactured by JSR on the pixel electrode 108.

このように形成した場合、画素電極108の平坦化領域108a上に位置する液晶分子140のプレチルト角は、未平坦化領域108b上に位置する液晶分子140のプレチルト角よりも小さい値とすることができる。さらに、共通電極についても同様の処理を行うことによって、図16と同様に、第1の液晶セル領域と、第2の液晶セル領域と、を同一画素内に有する液晶表示装置とすることができる。   When formed in this manner, the pretilt angle of the liquid crystal molecules 140 positioned on the planarized region 108a of the pixel electrode 108 is set to a value smaller than the pretilt angle of the liquid crystal molecules 140 positioned on the non-planarized region 108b. it can. Further, by performing the same process on the common electrode, a liquid crystal display device having the first liquid crystal cell region and the second liquid crystal cell region in the same pixel can be obtained as in FIG. .

次に、図16に示すように、前記のように形成した互いに大小のプレチルト角を付与する配向膜109および配向膜110の表面をラビングクロスで信号電極線113に対して直角方向に上下基板同一方向(図16中の左側から右側)に平行配向処理し、正のネマティック液晶材料からなる液晶層112を配置した。   Next, as shown in FIG. 16, the surfaces of the alignment film 109 and the alignment film 110 that are formed as described above and that give a pretilt angle of the same size are rubbed with the upper and lower substrates in the direction perpendicular to the signal electrode line 113. A liquid crystal layer 112 made of a positive nematic liquid crystal material was disposed by parallel alignment in the direction (from left to right in FIG. 16).

このようにして作成された液晶表示装置において、前記画素電極108の配向元(ラビングの処理方向の上流側)には小さいプレチルト角A2が、その対向する側には大きい値のプレチルト角C2が配置され、図16の画素の(イ)領域(第1の液晶セル領域)には、共通電極107と画素電極108の間に第1の電圧として2.5Vを印加すると、液晶分子をアレー基板106側にスプレイ配向させたb−スプレイ配向120が、画素の(ロ)領域(第2の液晶セル領域)には液晶分子を対向基板105側にスプレイ配向させたt−スプレイ配向121が形成されやすくなる。   In the liquid crystal display device thus produced, a small pretilt angle A2 is arranged at the orientation source (upstream side in the rubbing processing direction) of the pixel electrode 108, and a large pretilt angle C2 is arranged on the opposite side. Then, when 2.5 V is applied as a first voltage between the common electrode 107 and the pixel electrode 108 to the (a) region (first liquid crystal cell region) of the pixel in FIG. The b-spray alignment 120 with the splay alignment on the side and the t-spray alignment 121 with the liquid crystal molecules splayed on the counter substrate 105 side are easily formed in the (b) region (second liquid crystal cell region) of the pixel. Become.

即ち、図16、図17に示すように、前記液晶セル104のスイッチング素子111を通して共通電極107と画素電極108間に第1の電圧としての2.5Vを印加すると、画素内にb−スプレイ配向領域(第1の液晶セル領域)とt−スプレイ配向領域(第2の液晶セル領域)が形成され、その境界にディスクリネーション線123が信号電極線113に沿って、かつゲート電極線114・114’に渡って明瞭に形成された(ディスクリネーション線形成工程)。   That is, as shown in FIGS. 16 and 17, when 2.5 V as the first voltage is applied between the common electrode 107 and the pixel electrode 108 through the switching element 111 of the liquid crystal cell 104, the b-spray orientation is formed in the pixel. A region (first liquid crystal cell region) and a t-spray alignment region (second liquid crystal cell region) are formed, and a disclination line 123 is formed along the signal electrode line 113 and a gate electrode line 114. 114 'was clearly formed (disclination line forming step).

さらに、前記共通電極107と前記画素電極108との間に、第2の電圧として電圧−15Vパルスを繰り返し印加することにより、図17に示すようにディスクリネーション線123から転移核が発生してベンド配向124へ転移拡大し、TFTパネル画素全体は約3秒で速かに転移した(配向転移工程)。   Further, by repeatedly applying a voltage −15 V pulse as the second voltage between the common electrode 107 and the pixel electrode 108, a transition nucleus is generated from the disclination line 123 as shown in FIG. The transition to the bend alignment 124 was expanded, and the entire TFT panel pixel was quickly transitioned in about 3 seconds (alignment transition step).

これは、b−スプレイ配向状態とt−スプレイ配向領域の境界であるディスクネーション線領域は周囲より歪みのエネルギーが高くなっており、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スプレイ配向がベンド配向に転移したものと考えられる。   This is because the discnation line region that is the boundary between the b-spray alignment state and the t-spray alignment region has higher strain energy than the surroundings, and a high voltage is applied between the upper and lower electrodes in this state. It is considered that energy was further applied and the splay alignment was changed to the bend alignment.

(参考形態8)   (Reference form 8)

図19は本発明の参考形態8に係る液晶表示装置の概略図を示す。   FIG. 19 is a schematic view of a liquid crystal display device according to Reference Embodiment 8 of the present invention.

通常表示時には、ゲート電極線は線順次にオンされ走査されるが、通常の表示の前に、ゲート電極線を順次オンし、前記共通電極107と前記画素電極108との間に第2の電圧として電圧−15Vパルスを繰り返し印加することにより、画素電極108とゲート電極線114、114’の間で電位差に起因する横電界が発生する。そして、前記横電界により、図19の如くディスクリネーション線123とゲート電極線114、114’付近から転移核が発生してベンド配向へ転移拡大し、TFTパネル画素全体は約1秒で更に速かにベンド配向へ拡大転移した(配向転移工程)。   At the time of normal display, the gate electrode lines are turned on and scanned in sequence, but before normal display, the gate electrode lines are sequentially turned on and a second voltage is applied between the common electrode 107 and the pixel electrode. As a result, by repeatedly applying the voltage −15V pulse, a horizontal electric field caused by the potential difference is generated between the pixel electrode 108 and the gate electrode lines 114 and 114 ′. Then, due to the lateral electric field, as shown in FIG. 19, transition nuclei are generated from the vicinity of the disclination line 123 and the gate electrode lines 114 and 114 ′, and the transition is expanded to bend alignment, and the entire TFT panel pixel is further accelerated in about 1 second. Expanded transition to crab bend alignment (alignment transition process).

これは、b−スプレイ配向状態とt−スプレイ配向領域の境界であるディスクリネーション線領域が周囲より歪みのエネルギーが高くなっており、この状態に、横に配置されているゲート電極線からも前記ディスクリネーション線に横電界が印加されることによって更にエネルギーが与えられ、速く転移したものと考えられる。なお、転移が完了した後、ゲート電極線114・114’は通常の走査状態にもどる。   This is because the disclination line region, which is the boundary between the b-spray alignment state and the t-spray alignment region, has higher strain energy than the surroundings, and in this state also from the gate electrode line arranged horizontally It is considered that energy was given further by applying a lateral electric field to the disclination line, and the energy was transferred quickly. After the transfer is completed, the gate electrode lines 114 and 114 'return to the normal scanning state.

なお、前記画素電極と共通電極の間に印加する第2の電圧は連続的に印加されてもよい。また、パルス状の電圧が繰り返し印加する場合は、その周波数が0.1Hzから100Hzの範囲であり、且つ第2の電圧のデューティー比は少なくとも1:1から1000:1の範囲で転移を速める効果が得られる。   The second voltage applied between the pixel electrode and the common electrode may be applied continuously. Further, when a pulsed voltage is repeatedly applied, the frequency is in the range of 0.1 Hz to 100 Hz, and the duty ratio of the second voltage is at least 1: 1 to 1000: 1. Is obtained.

(その他の事項)   (Other matters)

参考形態7、8では、共通電極の配向先領域のプレチルト角D2を小さい値としたが、大きい値でも良い。また、画素電極の配向先領域のプレチルト角B2を大きい値としたが、横電界の影響でt−スプレイ配向となるため小さい値でも効果は得られる。   In Reference Embodiments 7 and 8, the pretilt angle D2 of the alignment destination region of the common electrode is set to a small value, but may be a large value. Further, although the pretilt angle B2 of the alignment destination region of the pixel electrode is set to a large value, the effect is obtained even with a small value because the t-spray alignment is caused by the influence of the lateral electric field.

また、一方の基板側のプレチルト角A2の2度に対して対向のプレチルト角C2を5度としているが、その比が大きければ転移時間短縮の効果があり更に転移時間を速くすることができる。   Further, although the opposing pretilt angle C2 is set to 5 degrees with respect to the pretilt angle A2 of one substrate side, if the ratio is large, the transition time can be shortened and the transition time can be further increased.

また、前記では、小さい方のプレチルト角A2の値を2度としたが、b−スプレイ配向させベンド配向へ容易に転移させるために、小さい値のプレチルト角A2、D2の値として3度以下であれば良く、大きい値のプレチルト角B2、C2は4度以上であれば良い。   In the above description, the value of the smaller pretilt angle A2 is set to 2 degrees. However, in order to make b-spray alignment and easy transition to bend alignment, the values of the small pretilt angles A2 and D2 are 3 degrees or less. The pretilt angles B2 and C2 having large values may be 4 degrees or more.

また、配向処理方向を信号電極線113に対して直角方向に上下基板同一方向に平行配向処理したが、ゲート電極線114に対して直角方向(即ち、図16のおける紙面に対して垂直方向)に上下基板同一方向に平行配向処理しても良い。その際、ディスクリネーション線の形成場所が異なる。   In addition, the alignment processing direction is the direction perpendicular to the signal electrode line 113 and parallel alignment processing in the same direction of the upper and lower substrates, but the direction perpendicular to the gate electrode line 114 (that is, the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 16). Alternatively, parallel alignment treatment may be performed in the same direction on the upper and lower substrates. At that time, the formation place of the disclination line is different.

また、前記平行に配向処理される方向が、該画素電極に沿う電極線の直角方向から例えば約2度ずれて配向処理すると、画素内に形成されたディスクリネーション線に電極から横電界が斜めに印加されるため、スプレイ配向した液晶分子にねじれる力が加わりベンド配向へ転移しやすくなり、転移が確実に速い液晶表示装置となる。   In addition, when the alignment process is performed with the parallel alignment process shifted by, for example, about 2 degrees from the perpendicular direction of the electrode line along the pixel electrode, a lateral electric field is obliquely applied from the electrode to the disclination line formed in the pixel. Therefore, a twisting force is applied to the splay-aligned liquid crystal molecules and the transition to bend alignment is facilitated, so that a liquid crystal display device in which the transition is surely fast can be obtained.

なお、第1の電圧としては、ディスクリネーション線を形成することが可能な電圧以上であれば良い。また、画素電極と共通電極の間に第2の電圧を印加するとしたが、共通電極に印加してもよい。   Note that the first voltage may be equal to or higher than a voltage at which a disclination line can be formed. In addition, although the second voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode, it may be applied to the common electrode.

また、前記配向膜材料としてポリイミド材料を使用したが、単分子膜材料などの他の材料でもよい。   Further, although a polyimide material is used as the alignment film material, other materials such as a monomolecular film material may be used.

他の液晶表示装置においては、例えば、基板はプラスチック基板から形成することもできる。また、基板の一方を反射性基板から形成し、例えば、シリコンで形成してもよい。   In other liquid crystal display devices, for example, the substrate can be formed from a plastic substrate. Further, one of the substrates may be formed from a reflective substrate, for example, silicon.

(実施の形態1)   (Embodiment 1)

本実施の形態は、信号電極線と画素電極、およびゲート電極線と画素電極に、それぞれ嵌合する形状の凹凸を形成したものである。   In this embodiment, concaves and convexes having shapes to be fitted to the signal electrode line and the pixel electrode, and the gate electrode line and the pixel electrode, respectively, are formed.

図20、図21に、本実施の形態の液晶表示装置の要部を概念的に示す。   20 and 21 conceptually show the main part of the liquid crystal display device of this embodiment.

本図は、アクティブマトリックス型のOCBモードの液晶表示装置の画素を表示面上方(使用者側)から見たものである。   This figure shows a pixel of an active matrix type OCB mode liquid crystal display device as viewed from above the display surface (user side).

図20において、206は信号電極線(バスライン)であり、207はゲート電極線であり、208はスイッチングトランジスタ(素子)である。   In FIG. 20, 206 is a signal electrode line (bus line), 207 is a gate electrode line, and 208 is a switching transistor (element).

なお、図では信号電極線206とゲート電極線207は交差しているが、両方の電極線は絶縁膜(図示せぬ)を介して立体配置されているのは勿論である。   In the figure, the signal electrode line 206 and the gate electrode line 207 intersect, but it goes without saying that both electrode lines are three-dimensionally arranged via an insulating film (not shown).

また、TFTからなるスイッチングトランジスタ208は、図では略正方形状の画素電極202aに接続されている。そして、信号電極線206、ゲート電極線207、スイッチングトランジスタ208、画素電極202aの機能、動作、作用はOBCモードのみならず従来の液晶表示装置と何等異ならない。   In addition, the switching transistor 208 made of TFT is connected to a pixel electrode 202a having a substantially square shape in the drawing. The functions, operations, and actions of the signal electrode line 206, the gate electrode line 207, the switching transistor 208, and the pixel electrode 202a are not different from those of the conventional liquid crystal display device as well as the OBC mode.

また、最初に液晶分子211をスプレイ配向させるため、上下の配向膜203a・203bにラビングクロス等を使用しての配向処理がなされているのも同じである。   In addition, the alignment treatment using the rubbing cloth or the like is performed on the upper and lower alignment films 203a and 203b in order to first splay align the liquid crystal molecules 211.

更に、偏光板204a・204b等の作用と共に、画素内のスプレイ配向状態から、液晶分子を対向基板間でベンド配向状態としたベンド配向領域に画素内の液晶分子全体を転移させる作用によって明暗の表示がなされるのも同じである。   Further, together with the action of the polarizing plates 204a, 204b, etc., light and dark display is achieved by the action of transferring the entire liquid crystal molecules in the pixel from the splay alignment state in the pixel to the bend alignment region in which the liquid crystal molecules are bent between the opposing substrates. It is the same that is done.

しかしながら、図20(a)に示すように、略正方形状の画素電極202aの各辺の略中央部に、凹部221aおよび凸部222aが形成されている。一方、これに近接して配線されている信号電極線206及びゲート電極線207は、前記凹部221aおよび凸部222aに嵌合するように凸部261・271と凹部262・272に変形した配線とされている。このため、画素電極202aの上下、左右位置(図20(a)における紙面上)に、変形した転移励起用の横電界印加部を形成することとなるのが、従来の液晶表示装置と相違する。   However, as shown in FIG. 20A, a concave portion 221a and a convex portion 222a are formed at substantially the center of each side of the substantially square pixel electrode 202a. On the other hand, the signal electrode line 206 and the gate electrode line 207 which are wired in the vicinity of the wiring line are deformed into convex portions 261 and 271 and concave portions 262 and 272 so as to be fitted into the concave portions 221a and the convex portions 222a. Has been. For this reason, it is different from a conventional liquid crystal display device in that a deformed lateral excitation application unit for transition excitation is formed above and below the pixel electrode 202a and on the left and right positions (on the paper surface in FIG. 20A). .

次に、この液晶表示装置の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the liquid crystal display device will be described.

横電界印加部を含めた画素電極202a面上と共通電極202b面上に、日産化学工業(株)社製のポリアミック酸タイプの約5度の大きさのプレチルト角のポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成して、それぞれの電極面の液晶層210側に配向膜203a・203bを形成した。   A polyimide alignment film material having a pretilt angle of about 5 degrees of polyamic acid type manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. is applied and dried on the surface of the pixel electrode 202a including the lateral electric field applying portion and the surface of the common electrode 202b. Baking was performed to form alignment films 203a and 203b on the liquid crystal layer 210 side of the respective electrode surfaces.

次に、前記配向膜203a・203bの表面を、共にラビングクロスで図20(a)に示すように信号電極線206とほぼ直交する方向に配向処理した。   Next, both the surfaces of the alignment films 203a and 203b were subjected to an alignment process in a direction substantially orthogonal to the signal electrode lines 206 as shown in FIG.

以上のもとで、上下の基板間に正のネマティック液晶材料を真空注入して液晶層210を形成した。   Under the above conditions, a liquid crystal layer 210 was formed by vacuum injection of a positive nematic liquid crystal material between the upper and lower substrates.

このため、図示せぬが、上下の配向膜203a・203bの表面では、液晶分子211が、そのプレチルト角が正負逆の値を持ち、しかも分子の直軸方向は互いにほぼ平行になるよう配向し、液晶層210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いわゆるスプレイ配向となる。   For this reason, although not shown, the liquid crystal molecules 211 are aligned on the surfaces of the upper and lower alignment films 203a and 203b so that the pretilt angles have positive and negative values and the perpendicular directions of the molecules are substantially parallel to each other. The liquid crystal layer 210 has a so-called splay alignment in which liquid crystal molecules spread obliquely in a so-called no-voltage application state.

次に、液晶表示装置の表示のための動作について説明する。   Next, an operation for display of the liquid crystal display device will be described.

以上のもとで、共通電極202bと画素電極202a間に−15Vという液晶分野では比較的電圧の高いパルス状の電圧を繰り返し印加すると共に、ゲート電極線207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する。これにより、横電界印加部によって、ゲート電極線207、信号電極線206と画素電極202a間に周囲の通常の横電界より強い横電界が印加される。その結果、画素領域内のスプレイ配向領域において、信号電極線206とほぼ直交する方向にラビングした場合、主にゲート電極線207と画素電極202a間の横電界印加部を基点とした液晶層299にベンド配向への転移核が発生する。また、図21に示すように、ゲート電極線207と直交する方向にラビングした場合、主に信号電極線206と画素電極202a間の横電界印加部を基点とした液晶層298にベンド配向への転移核が発生する。   Based on the above, in the liquid crystal field of −15 V between the common electrode 202b and the pixel electrode 202a, a pulse voltage having a relatively high voltage is repeatedly applied, and the gate electrode line 207 is in a normal scanning state or almost all. Turn it on. Thereby, a lateral electric field stronger than the surrounding normal lateral electric field is applied between the gate electrode line 207, the signal electrode line 206, and the pixel electrode 202a by the lateral electric field applying unit. As a result, in the splay alignment region in the pixel region, when rubbing in a direction substantially orthogonal to the signal electrode line 206, the liquid crystal layer 299 mainly based on the lateral electric field application portion between the gate electrode line 207 and the pixel electrode 202a is formed. Transition nuclei to bend alignment are generated. In addition, as shown in FIG. 21, when rubbing in a direction orthogonal to the gate electrode line 207, the liquid crystal layer 298 mainly having a lateral electric field application portion between the signal electrode line 206 and the pixel electrode 202a has a bend alignment. A transition nucleus is generated.

更に、この転移核をもとにベンド配向領域が拡大し、その結果画素領域全体を約0.5秒でベンド配向へ完了させることができた。   Further, the bend alignment region was expanded based on the transition nucleus, and as a result, the entire pixel region could be completed to bend alignment in about 0.5 seconds.

なお、TFTパネル全体では、約2秒で速かに転移した。   The entire TFT panel was quickly transferred in about 2 seconds.

この機構であるが、上下電極間に高電圧が印加されて、図20(b)に示すように、液晶層210がb―スプレイ配向状態となり、周囲より歪みのエネルギーが高くなり、この液晶分子配向状態方向に横電界印加部からほぼ直角(図20(b)面垂直方向)に横電界が印加されるため、図20(b)のb―スプレイ配向における下基板側の液晶分子がねじれる力を受け、転移核の発生が起きるものと考えられる。   In this mechanism, a high voltage is applied between the upper and lower electrodes, and as shown in FIG. 20 (b), the liquid crystal layer 210 is in a b-splay alignment state, and the strain energy is higher than the surroundings. Since the lateral electric field is applied at a substantially right angle (vertical direction in FIG. 20B) in the orientation state direction, the force for twisting the liquid crystal molecules on the lower substrate side in the b-spray orientation of FIG. It is thought that the generation of transition nuclei occurs.

以上の説明では、横電界印加部は、凹凹に変形した画素電極部と両方の信号電極線の凹凸部は、相互に嵌合するように形成されるものとしたが、図22に示すように、画素電極202aのみ、信号電極線206のみ、ゲート電極線207のみに形成されてもよいのは勿論である。   In the above description, the horizontal electric field applying portion is formed so that the pixel electrode portion deformed into the concave and convex portions and the concavo-convex portions of both signal electrode lines are fitted to each other, as shown in FIG. Of course, only the pixel electrode 202a, only the signal electrode line 206, and only the gate electrode line 207 may be formed.

即ち、本図においては、信号電極線206の凸部263、ゲート電極線207の凸部273、画素電極202aの凸部223a・224aはいずれか一方のみにあり、嵌合型となっていないのが図20に示すものと相違する。   That is, in this figure, the convex portion 263 of the signal electrode line 206, the convex portion 273 of the gate electrode line 207, and the convex portions 223a and 224a of the pixel electrode 202a are only in one of them, and are not of a fitting type. Is different from that shown in FIG.

また、凹凸部の平面形状は、図20乃至図22に示す三角形状、四角形状以外の形状、例えば台形形状、半円形状、円形状、楕円形状等であってもよいのは勿論である。   Of course, the planar shape of the concavo-convex portion may be a shape other than the triangular shape or the quadrangular shape shown in FIGS. 20 to 22, for example, a trapezoidal shape, a semicircular shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like.

更に、図20乃至図22では、横電界印加部は1画素の上下左右に合計4カ所設けているが、画素の大きさ等によっては上下の2個のみ、あるいは1個だけ設けても良く、更にまた電極縁にそって凹凸が連続的に形成されていてもよいのは勿論である。また、これまで、ラビング方向を信号電極線あるいはゲート電極線のほぼ直交するとしたが、ラビング方向を斜め方向にしても良い。この場合、信号およびゲート電極線と画素電極間の横電界印加部の液晶層からベンド配向へ転移が発生する。また、少なくとも、ラビング方向とほぼ直交する方向に横電界を印加できる横電界印加部を画素単位に少なくとも1個配置することが望ましい。   Furthermore, in FIG. 20 to FIG. 22, a total of four horizontal electric field application units are provided on the top, bottom, left and right of one pixel. However, depending on the size of the pixel, only the top and bottom two or only one may be provided. Of course, irregularities may be formed continuously along the electrode edge. Further, until now, the rubbing direction is almost orthogonal to the signal electrode line or the gate electrode line, but the rubbing direction may be an oblique direction. In this case, transition from the liquid crystal layer of the lateral electric field application portion between the signal and gate electrode line and the pixel electrode to bend alignment occurs. In addition, it is desirable that at least one lateral electric field applying unit that can apply a lateral electric field in a direction substantially orthogonal to the rubbing direction is arranged for each pixel.

また、図20乃至図22は平面図であるため、両電極線(信号電極線206およびゲート電極線207)と画素電極202aは同一平面にあるように見えるが、これは少なくとも一方の電極線が画素電極とアレー基板上異なる高さに配置されていても良い。   20 to 22 are plan views, both electrode lines (the signal electrode line 206 and the gate electrode line 207) and the pixel electrode 202a appear to be on the same plane. This is because at least one of the electrode lines is The pixel electrode and the array substrate may be arranged at different heights.

このように、画素電極の周辺の一部を基板面に平行な面内で凹凸に変形した電極変形部からなる横電界印加部は、平面視では0.5〜10μm程度離れて、該横電界印加部の側方に存在する信号電極線若しくはゲート電極線の凸部や0.5〜10μm程度凹んだ凹部の存在により、横電界を発生させる。   As described above, the lateral electric field applying unit composed of the electrode deformed portion in which a part of the periphery of the pixel electrode is deformed into a concavo-convex shape in a plane parallel to the substrate surface is separated by about 0.5 to 10 μm in plan view. A lateral electric field is generated by the presence of a convex portion of the signal electrode line or gate electrode line present on the side of the application portion or a concave portion recessed by about 0.5 to 10 μm.

(実施の形態2)   (Embodiment 2)

本実施の形態は、横電界印加用の電極線を設けるものである。   In the present embodiment, an electrode wire for applying a lateral electric field is provided.

以下、図23を参照しつつ本実施の形態を説明する。   Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIG.

本図の(a)は、基板上面より見た平面図である。(b)は、液晶表示装置のゲート電極線207に平行な面での断面図である。   (A) of this figure is the top view seen from the board | substrate upper surface. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the gate electrode line 207 of the liquid crystal display device.

本図の(a)と(b)において、209は、アレー基板201a上の信号電極線206のほぼ直下部分に横電界印加専用に布設された電線である。212は、前記横電界印加用線209と信号電極線206、ゲート電極線207等を絶縁するための透明絶縁膜である。従って、この画素を上部(表示面に直交する使用者側方向)から見た場合には、図23(a)に示すごとく、画素の左右中央部にて横電界印加用線209の平面視三角形状の凸部291が信号電極線206の側方に突出している。なお、前記信号電極線206および画素電極202aは従来技術のものと何等かわりがない。   In (a) and (b) of this figure, reference numeral 209 denotes an electric wire provided exclusively for applying a lateral electric field in a portion almost directly below the signal electrode line 206 on the array substrate 201a. A transparent insulating film 212 insulates the horizontal electric field applying line 209 from the signal electrode line 206, the gate electrode line 207, and the like. Therefore, when this pixel is viewed from above (in the direction of the user side orthogonal to the display surface), as shown in FIG. 23A, the horizontal electric field application line 209 is viewed in plan view at the left and right central portions of the pixel. A convex portion 291 having a shape protrudes to the side of the signal electrode line 206. The signal electrode line 206 and the pixel electrode 202a are not different from those of the prior art.

前記横電界印加用線209は、前記信号電極線206若しくはゲート電極線207が接続された駆動回路に接続され、さらに、前記横電界印加用線209は、配向転移後の通常の液晶表示時には、駆動回路と遮断されるよう構成されている。   The horizontal electric field applying line 209 is connected to a driving circuit to which the signal electrode line 206 or the gate electrode line 207 is connected. Further, the horizontal electric field applying line 209 is used for normal liquid crystal display after orientation transition. It is configured to be disconnected from the drive circuit.

また、前記横電界印加用線209を、信号電極線206に対する上部の信号電極線とし、透明絶縁膜を介して画素電極に近接して設け、横電界印加の効果を増し、併せて透明絶縁膜中の図示していないコンタクトホールで電気的に接続されていてもよい。この場合、信号電極線が2本となるため冗長度が増し電気抵抗が低下するという効果もある。   Further, the horizontal electric field applying line 209 is an upper signal electrode line with respect to the signal electrode line 206, and is provided close to the pixel electrode through the transparent insulating film to increase the effect of applying the horizontal electric field, and at the same time, the transparent insulating film It may be electrically connected through a contact hole (not shown). In this case, since there are two signal electrode lines, there is an effect that the redundancy is increased and the electric resistance is lowered.

即ち、図23(c)に示すように、横電界印加用線209aは、信号電極線206の直上に透明絶縁膜213を介して設けられている。なお、画素中央部への平面視三角形状の凸部291aがあるのは同じである。   That is, as shown in FIG. 23C, the horizontal electric field applying line 209 a is provided directly above the signal electrode line 206 via the transparent insulating film 213. It is the same that there is a convex portion 291a having a triangular shape in plan view at the center of the pixel.

また、図23(d)は、本実施の形態の他の例である。図に示すように、横電界印加用線209bが平坦化透明絶縁膜212bによって被覆され、さらに、専用線209bの下に信号電極線206が平坦化透明絶縁膜212cによって被覆され、画素電極202aが前記平坦化透明絶縁膜212bの上に設けられている。なお、画素中央部への三角形状の凸部291bがあるのは同じである。   FIG. 23D shows another example of this embodiment. As shown in the figure, the horizontal electric field applying line 209b is covered with the flattened transparent insulating film 212b, and further, the signal electrode line 206 is covered with the flattened transparent insulating film 212c under the dedicated line 209b, and the pixel electrode 202a is formed. It is provided on the planarized transparent insulating film 212b. It is the same that there is a triangular protrusion 291b to the center of the pixel.

また、図ではこの横電界印加用の専用線の凸部を三角形状としているが、これは画素電極に対向する部分全てに連続的に凸部を設けたり、更には上方へ突出した凸部を有する等、立体的な構造を有していてもよいのは勿論である。   In the figure, the convex portion of the dedicated line for applying the horizontal electric field has a triangular shape, but this may be provided with a continuous convex portion on all the portions facing the pixel electrode, or a convex portion protruding upward. Of course, it may have a three-dimensional structure.

また、横電界印加用の専用線は信号電極線でなく、ゲート電極線の直下、直上に設けても良い。更には、両電極線の直下等に設けても良い。   In addition, the dedicated line for applying the horizontal electric field may be provided directly below or directly above the gate electrode line instead of the signal electrode line. Further, it may be provided directly below both electrode lines.

(実施の形態3)   (Embodiment 3)

本実施の形態は、画素電極内に少なくとも1カ所の切欠きを設けて欠陥部を形成するものである。   In this embodiment, a defective portion is formed by providing at least one notch in a pixel electrode.

図24に、本実施の形態の液晶表示装置の画素単位の平面と特徴を概念的に示す。本図に示すように、ITO膜からなる画素電極202aは、例えば数μm幅でエッチングにより除去されて平面視クランク形状の電極欠陥部225が形成されている。   FIG. 24 conceptually shows the plane and features of the pixel unit of the liquid crystal display device of the present embodiment. As shown in this figure, the pixel electrode 202a made of an ITO film is removed by etching with a width of, for example, several μm to form an electrode defect portion 225 having a crank shape in plan view.

なお、この電極欠陥部225を含めた画素電極202a面上および図示せぬ共通電極面上には、日産化学工業(株)社製のポリアミック酸タイプの約5度の大きさのプレチルト角のポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成して、それぞれ配向膜(図示せず)を形成し、更にそれらの表面をラビングクロスでゲート電極線207と直交する方向に配向処理がなされ、このため液晶分子のプレチルト角が正負逆の値を持ち、互いにほぼ平行方向になるよう同一方向に平行配向されているのは、第9および第10の実施の形態と同じである。   In addition, on the pixel electrode 202a surface including the electrode defect portion 225 and the common electrode surface (not shown), a polyamic acid type polyimide having a pretilt angle of about 5 degrees manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Alignment film materials are applied, dried, and fired to form alignment films (not shown), and the surface of the alignment films is rubbed in a direction perpendicular to the gate electrode lines 207. Therefore, pretilt of liquid crystal molecules is performed. As in the ninth and tenth embodiments, the corners have positive and negative values and are parallel-oriented in the same direction so as to be substantially parallel to each other.

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った配向領域からなるいわゆるスプレイ配向の液晶セルを形成しているのも同じである。   Therefore, the liquid crystal layer forms a so-called splay alignment liquid crystal cell composed of alignment regions in which liquid crystal molecules spread obliquely in a so-called no-voltage application state.

しかしながら、表示前の画素の共通電極と画素電極間に15V、あるいは共通電極に−15Vの電圧のパルスを繰り返し印加すると共に、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すると、画素単位には電極欠陥部225が存在するため、図24(b)に示すように、該電極欠陥部225の縁で強い歪みの斜め横電界280が発生する。   However, when a pulse of a voltage of 15 V or -15 V is repeatedly applied between the common electrode and the pixel electrode of the pixel before display, and the gate electrode is in a normal scanning state or almost all turned on. Since the electrode defect portion 225 exists in the pixel unit, as shown in FIG. 24B, an oblique lateral electric field 280 having a strong distortion is generated at the edge of the electrode defect portion 225.

このため、画素領域内のスプレイ配向は、この電極欠陥部225の液晶層299にベンド配向への転移核が発生し、更にこのベンド配向領域が拡大して画素領域全体を約0.5秒でベンド配向へ完了させる。また、TFTパネル全体では、約2秒で速かに転移する。   For this reason, in the splay alignment in the pixel area, transition nuclei to bend alignment are generated in the liquid crystal layer 299 of the electrode defect portion 225, and the bend alignment area is further expanded to make the entire pixel area in about 0.5 seconds. Complete to bend alignment. In addition, the entire TFT panel transitions quickly in about 2 seconds.

これは、電極欠陥部225からなる横電界印加部で強い横電界を受け、こ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−スプレイ配向状態となり、周囲より歪みのエネルギーが高くなっており、この状態のもとで上下電極間に高電圧が印加されるため更にエネルギーが与えられ、その結果、電極欠陥部225において転移核が発生し、ベンド配向領域が拡大するものと考えられる。   This is because a horizontal electric field is applied to the horizontal electric field applying portion composed of the electrode defect portion 225, and the liquid crystal molecules in the vicinity thereof are aligned in a horizontal state on the substrate surface, so that a so-called b-spray alignment state is obtained. In this state, a high voltage is applied between the upper and lower electrodes, so that further energy is applied. As a result, transition nuclei are generated in the electrode defect portion 225 and the bend alignment region is expanded. It is done.

なお、図24では、平面視クランク形状の電極欠陥部225を1本形成しているが、2本以上としても良いのは勿論である。   In FIG. 24, one electrode defect portion 225 having a crank shape in plan view is formed, but it is needless to say that two or more electrode defect portions 225 may be formed.

また、その形状は直線、角型や円形、楕円、更には三角形状等であっても良いのは勿論である。   Of course, the shape may be a straight line, a square, a circle, an ellipse, or a triangle.

更に、電極欠陥部225は、共通電極側に形成しても良い。   Further, the electrode defect portion 225 may be formed on the common electrode side.

更にまた、画素電極および共通電極の両方に形成しても良いのも勿論である。   Of course, it may be formed on both the pixel electrode and the common electrode.

(実施の形態4)   (Embodiment 4)

本実施の形態は、横電界を発生させると共に、これに併せてあらかじめ画素平面内にチルト角の相違する領域を形成しておくものである。   In the present embodiment, a lateral electric field is generated, and in conjunction with this, regions having different tilt angles are formed in advance in the pixel plane.

図25に、本実施の形態の液晶表示装置の画素単位の構成と特徴を概念的に示す。本図の(a)は、ゲート電極線に平行な方向の画素の断面図であり、同一画素であるが、左側の(イ)と右側の(ロ)とで、チルト角が相違している様子を示す。   FIG. 25 conceptually shows the configuration and characteristics of each pixel of the liquid crystal display device of this embodiment. (A) of this figure is a cross-sectional view of a pixel in a direction parallel to the gate electrode line. Although it is the same pixel, the left (A) and the right (B) have different tilt angles. Show the state.

図25(b)は、上(使用者側)方向より見た画素の平面図であり、画素電極202aの上下左右に凹凸部221a・222aが設けられ、更に信号電極線206およびゲート電極線207の対応する位置に前記凹凸部221a・222aに相嵌合するように凹凸部261・262・271・272が設けられており、前述した参考形態7と同様に、第1の電圧である2.5Vを印加して、図25(a)の(イ)と(ロ)の境界にディスクリネーション線226が形成されている。   FIG. 25B is a plan view of the pixel viewed from the upper (user side) direction. The pixel electrode 202a is provided with concave and convex portions 221a and 222a, and further, the signal electrode line 206 and the gate electrode line 207. Are provided with concavo-convex portions 261, 262, 271 and 272 so as to be phase-fitted with the concavo-convex portions 221a and 222a, and the first voltage is the same as in the seventh embodiment. A disclination line 226 is formed at the boundary between (a) and (b) in FIG.

以下、本実施の形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for manufacturing the liquid crystal display device of the present embodiment will be described.

アクティブマトリックス型の液晶セルの対向する基板内面上にはそれぞれ配向膜203am・203bmが形成され、この配向膜203am・203bmは、液晶層210が無電圧印加状態でスプレイ配向を形成する処理がされていること、画素電極202aやこれに近接して配線されているゲート電極線207等に転移励起用の横電界印加部を形成すること等は、先の第1の実施の形態と同じである。   Alignment films 203am and 203bm are formed on the opposing substrate inner surfaces of the active matrix type liquid crystal cell, respectively, and the alignment films 203am and 203bm are processed to form a splay alignment in a state where no voltage is applied to the liquid crystal layer 210. That is, the formation of a transverse electric field application section for transfer excitation in the pixel electrode 202a or the gate electrode line 207 or the like wired close to the pixel electrode 202a is the same as in the first embodiment.

しかしながら、配向膜の処理が異なる。即ち、図25(a)において、横電界印加部を含めた画素電極202a面上に、日産化学工業(株)社製のポリアミック酸タイプの約5度の大きい値を持つプレチルト角B2のポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成し、配向膜203amを形成する。   However, the treatment of the alignment film is different. That is, in FIG. 25A, on the surface of the pixel electrode 202a including the lateral electric field applying portion, a polyimide orientation with a pretilt angle B2 having a large value of about 5 degrees of a polyamic acid type manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. The film material is applied, dried, and baked to form the alignment film 203am.

次に、この配向膜203amの左側片側領域203ahのみ、即ち、(イ)に示す方のみに紫外線を照射してプレチルト角E2が約2度の小さい値の配向膜に変化させる。   Next, only the left side region 203ah of the alignment film 203am, that is, only the direction shown in (a) is irradiated with ultraviolet rays so that the pretilt angle E2 is changed to an alignment film having a small value of about 2 degrees.

これに対して、対向基板201b上には日産化学工業(株)社製のポリアミック酸タイプの約5度の大きい値のプレチルト角F2を界面液晶分子に付与するポリイミド配向膜材料を塗布乾燥焼成し、共通電極202b上に配向膜203bhを形成する。   On the other hand, on the counter substrate 201b, a polyimide alignment film material that imparts a pretilt angle F2 of about 5 degrees of a polyamic acid type manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. to the interface liquid crystal molecules is applied, dried and fired. An alignment film 203bh is formed on the common electrode 202b.

このようにして、図25(a)の(イ)に示す如くアレー基板201a側左半分の配向膜203ahの小さい値のプレチルト角E2に対向して対向基板201b側左半分の配向膜203bhの大きい値のプレチルト角F2を配置させ、(ロ)に示すごとくアレー基板側201a右半分の配向膜203amの大きい値のプレチルト角B2に対向して対向基板201b側右半分の配向膜203bmの小さい値のプレチルト角D2を配置させる。   In this way, as shown in FIG. 25A (a), the left half alignment film 203bh on the counter substrate 201b side is larger than the small pretilt angle E2 of the alignment film 203ah on the left half side of the array substrate 201a. The pretilt angle F2 of the value is arranged, and the small value of the alignment film 203bm of the right half of the counter substrate 201b is opposed to the large pretilt angle B2 of the alignment film 203am of the right half of the array substrate side 201a as shown in (b). A pretilt angle D2 is arranged.

更に、このようにして形成した互いに大小のプレチルト角を付与する配向膜の表面をラビングクロスで図25(b)に示すように信号電極6とほぼ直交する方向に上下基板同一方向に平行配向処理した。その後、正のネマティック液晶材料を充填して、これからなる液晶層210を配置した。   Further, the surfaces of the alignment films formed in this way giving a large and small pretilt angle are rubbed with a parallel alignment process in the same direction of the upper and lower substrates in a direction substantially perpendicular to the signal electrode 6 as shown in FIG. did. Thereafter, a positive nematic liquid crystal material was filled, and a liquid crystal layer 210 made of the same was disposed.

以上の下で、画素電極202aの配向元(ラビングの根本方向)には小さいプレチルト角E2が、該プレチルト角E2に対向する側には大きい値のプレチルト角F2が配置され、図25(a)の画素の(イ)で示す領域には液晶分子を下基板側にスプレイ配向させたb−スプレイ配向227bが、画素の(ロ)で示す領域には液晶分子を上基板側にスプレイ配向させたt−スプレイ配向227tが形成されやすくなる。   Under the above, a small pretilt angle E2 is arranged at the orientation source (the rubbing root direction) of the pixel electrode 202a, and a large pretilt angle F2 is arranged on the side facing the pretilt angle E2, and FIG. The b-splay alignment 227b in which liquid crystal molecules are splay-oriented on the lower substrate side is provided in the area indicated by (a) of the pixel, and the liquid crystal molecules are splay-oriented on the upper substrate side in the area indicated by (b) of the pixel. The t-spray orientation 227t is easily formed.

次に、液晶セルのスイッチングトランジスタ208を通して対向する電極間に転移臨界電圧付近の2.5Vを印加すると、上述の理由で同一の画素内にb−スプレイ配向領域とt−スプレイ配向領域が形成され、その境界にディスクリネーション線226が信号電極線206に沿って、かつゲート電極線207に渡って明瞭に形成された。   Next, when 2.5 V near the transition critical voltage is applied between the opposing electrodes through the switching transistor 208 of the liquid crystal cell, a b-spray alignment region and a t-spray alignment region are formed in the same pixel for the above-described reason. The disclination line 226 is clearly formed along the signal electrode line 206 and across the gate electrode line 207 at the boundary.

この画素の共通電極と画素電極間に−15Vのパルスを繰り返し印加した。そうすると、図25(b)に示すように、ディスクリネーション線226と横電界印加部付近の液晶層299から転移核が発生してベンド配向領域へ転移が拡大し、TFTパネル画素全体では約1秒で速かに転移した。   A pulse of −15 V was repeatedly applied between the common electrode and the pixel electrode of this pixel. Then, as shown in FIG. 25 (b), transition nuclei are generated from the disclination line 226 and the liquid crystal layer 299 in the vicinity of the lateral electric field applying portion, and the transition is expanded to the bend alignment region. Transitioned quickly in seconds.

これは、b−スプレイ配向状態とt−スプレイ配向領域の境界であるディクリネーション線226領域は周囲より歪みのエネルギーが高くなっていて、この状態に加えて横電界印加部で発生する横電界によってスプレイ配向にねじれが発生して転移し易くなり、これに上下電極間に高電圧が印加されて更にエネルギーが与えられベンド転移したものと考えられる。   This is because, in the declination line 226 region, which is the boundary between the b-spray alignment state and the t-spray alignment region, the strain energy is higher than that of the surroundings. Thus, it is considered that twisting occurs in the splay alignment and the transition easily occurs, and a high voltage is applied between the upper and lower electrodes to further apply energy and bend transition.

以上、本発明を幾つかの実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は何もこれら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。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on some embodiment, of course this invention is not limited to these at all. That is, for example, the following may be performed.

1)画素電極と共通電極間に印加する電圧を連続的、あるいは間欠的とする。   1) The voltage applied between the pixel electrode and the common electrode is continuous or intermittent.

2)高電圧パルスが繰り返し印加される場合、その周波数は0.1Hzから100Hzの範囲であり、且つ第2の電圧のデューティー比は少なくとも1:1から1000:1の範囲で、転移を速める値を選択する。   2) When a high voltage pulse is repeatedly applied, the frequency is in the range of 0.1 Hz to 100 Hz, and the duty ratio of the second voltage is at least in the range of 1: 1 to 1000: 1. Select.

3)使用する基板をプラスチック製とし、電極として有機導電膜を採用する。   3) The substrate to be used is made of plastic, and an organic conductive film is adopted as an electrode.

4)基板の一方を反射性基板により形成し、例えばシリコンとしたり、あるいは、アルミニウム等の反射電極よりなる反射性基板により形成し、反射型液晶表示装置とする。   4) One of the substrates is formed of a reflective substrate, for example, silicon, or a reflective substrate made of a reflective electrode such as aluminum to form a reflective liquid crystal display device.

5)画素電極、共通電極に基板面に直交する方向の強電極電界発生用突起を設ける等の手段をも併用する。   5) A means for providing a projection for generating a strong electrode electric field in a direction orthogonal to the substrate surface is also used in combination with the pixel electrode and the common electrode.

6)両基板間を一定に保持する球状ガラスやシリカに換えて、そのための突起物を形成し、該突起物に液晶分子を配列させる機能を持たせる等の手段をも併用する。   6) Instead of spherical glass or silica that keeps the distance between both substrates constant, means for forming a protrusion for the purpose and providing the protrusion with a function of aligning liquid crystal molecules is also used.

7)前記突起部の上部若しくは下部を前記強電極発生用突起に兼用する。   7) The upper part or the lower part of the protrusion is also used as the strong electrode generating protrusion.

8)画素電極の形状は、正方形状でなく、長方形状や3角形状とする。   8) The shape of the pixel electrode is not square but rectangular or triangular.

9)画素を液晶の配向の異なる領域に分割するのは2つではなく、3つや4つとしたりする。   9) The pixel is not divided into two regions with different liquid crystal orientations, but three or four.

10)プレチルト角に大小を付けるのに、透明電極をO2 アッシャー等で表面状態を変え、該透明電極に配向膜を形成する等の手段を採用している。   10) In order to increase or decrease the pretilt angle, means such as changing the surface state of the transparent electrode with an O2 asher and forming an alignment film on the transparent electrode is employed.

(実施の形態5)   (Embodiment 5)

図26は実施の形態5に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観図であり、図27、および図28は凸形状物作製を説明するための製造プロセスの一部である。   FIG. 26 is a structural external view of a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device according to Embodiment 5, and FIGS. 27 and 28 are a part of a manufacturing process for explaining the production of a convex object.

ガラス基板308上にJSR株式会社製PC系レジスト材料を塗布形成し厚さ1μmのレジスト薄膜を形成する。次にレジスト薄膜320に、矩形状のパターンの開口部322を設けたフォトマスク321を通して、平行光紫外線323で照射露光する。平行光で露光された上記レジスト薄膜320を現像、リンスし、90℃でプリベークして図28に示すように断面が凸状の形状物310を形成する。   A PC-based resist material manufactured by JSR Corporation is applied and formed on a glass substrate 308 to form a resist thin film having a thickness of 1 μm. Next, the resist thin film 320 is exposed and irradiated with parallel ultraviolet rays 323 through a photomask 321 provided with a rectangular pattern of openings 322. The resist thin film 320 exposed with the parallel light is developed and rinsed, and pre-baked at 90 ° C. to form a shape 310 having a convex cross section as shown in FIG.

次に、前記基板上に、定法に従いITO電極7を2000A製膜し、電極付ガラス基板308とした。その後、透明電極302を有するガラス基板301、および上記凸形状物の形成されたガラス基板308上に日産化学工業製配向膜塗料SE−7492をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中180℃、1時間硬化させ配向膜303、306を形成する。その後、レーヨン製ラビング布を用いて図29に示す方向にラビング処理を施し、積水ファインケミカル(株)製スペーサ5、およびストラクトボンド352A(三井東圧化学(株)製シール樹脂の商品名)を用いて基板間隔が6.5μmとなるように貼り合わせ、液晶セル309(液晶セルAとする)を作成した。   Next, 2000 A of ITO electrode 7 was formed on the substrate according to a conventional method to obtain a glass substrate 308 with an electrode. Thereafter, an alignment film coating SE-7492 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was applied by spin coating on the glass substrate 301 having the transparent electrode 302 and the glass substrate 308 on which the above-mentioned convex shape was formed. The alignment films 303 and 306 are formed by curing for 1 hour. After that, rubbing treatment was performed in the direction shown in FIG. 29 using a rayon-made rubbing cloth, and spacer 5 made by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. and Structbond 352A (trade name of Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. seal resin) were used. Thus, a liquid crystal cell 309 (referred to as a liquid crystal cell A) was prepared by bonding the substrates so that the distance between the substrates was 6.5 μm.

この時、配向膜界面での液晶プレチルト角が約5度となるようにラビング処理を行った。   At this time, the rubbing process was performed so that the liquid crystal pretilt angle at the alignment film interface was about 5 degrees.

次に、液晶MJ96435(屈折率異方性Δn=0.138)を真空注入法にて液晶セルAに注入し、テストセルAとした。   Next, a liquid crystal MJ96435 (refractive index anisotropy Δn = 0.138) was injected into the liquid crystal cell A by a vacuum injection method to obtain a test cell A.

次に、テストセルAに、その偏光軸が配向膜のラビング処理方向と45度の角度をなし、かつ、お互いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、7V矩形波を印加してスプレイ配向からベンド配向への転移を観察したところ、約5秒で全電極領域がスプレイ配向からベンド領域へと転移した。   Next, a polarizing plate is bonded to test cell A so that the polarization axis forms an angle of 45 degrees with the rubbing treatment direction of the alignment film and the polarization axis directions are orthogonal to each other, and a 7 V rectangular wave is applied. Then, when the transition from the splay alignment to the bend alignment was observed, the entire electrode region transitioned from the splay alignment to the bend region in about 5 seconds.

凸形状物310の形成された領域では、液晶層厚が周囲の液晶層領域に比べて小さく実効的に電界強度が大きく、この部分よりベンド転移が確実に発生する。発生したベンド配向は速やかに他の領域に広がっていく。   In the region where the convex object 310 is formed, the liquid crystal layer thickness is smaller than that of the surrounding liquid crystal layer region, and the electric field strength is effectively large, and the bend transition surely occurs from this portion. The generated bend orientation quickly spreads to other regions.

即ち、確実かつ高速なスプレイ→ベンド転移が達成出来る。   That is, a reliable and fast spray-to-bend transition can be achieved.

凸形状物としては、その断面形状が本実施例の如く矩形状のほか、台形状、三角状、半円状でも良いことは言うまでもない。   Needless to say, the convex shape may have a trapezoidal shape, a triangular shape, or a semicircular shape as well as a rectangular shape as in this embodiment.

比較例として、凸形状部310を有しない透明電極付きガラス基板を用いること以外、同様のプロセスで、スプレイ配向液晶セルRを作製し、液晶MJ96435を封入してテストセルRとした。このテストセルRに7V矩形波を印加した時の、全電極領域がスプレイ配向からベンド領域へと転移するに要する時間は42秒であり、本発明の効果は明らかである。   As a comparative example, a splay alignment liquid crystal cell R was produced by the same process except that a glass substrate with a transparent electrode having no convex portion 310 was used, and a liquid crystal MJ96435 was sealed to obtain a test cell R. When a 7V rectangular wave is applied to the test cell R, the time required for the entire electrode region to transition from the splay alignment to the bend region is 42 seconds, and the effect of the present invention is clear.

(実施の形態6)   (Embodiment 6)

図30は実施の形態6に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観図であり、図31はその平面図である。図30は図31の矢視X1−X1から見た断面図である。実施の形態6は、凸形状物310を、表示画素領域外に形成された透明電極307a上に設けたことを特徴とするものである。以下に、その作製手順を説明する。   FIG. 30 is a structural external view of a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device according to Embodiment 6, and FIG. 31 is a plan view thereof. 30 is a cross-sectional view seen from the arrow X1-X1 in FIG. The sixth embodiment is characterized in that the convex object 310 is provided on the transparent electrode 307a formed outside the display pixel region. The production procedure will be described below.

透明電極302を有するガラス基板301、および凸形状物の形成されたガラス基板308上に日産化学工業製配向膜塗料SE−7492をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中180℃、1時間硬化させ配向膜303,306,306aを形成する。その後、レーヨン製ラビング布を用いて図29に示す方向にラビング処理を施し、積水ファインケミカル(株)製スペーサ5、およびストラクトボンド352A(三井東圧化学(株)製シール樹脂の商品名)を用いて基板間隔が6.5μmとなるように貼り合わせ、液晶セル(液晶セルBとする)を作成した。   An alignment film coating SE-7492 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. is applied by spin coating on a glass substrate 301 having a transparent electrode 302 and a glass substrate 308 on which convex shapes are formed, and cured at 180 ° C. for 1 hour in a thermostatic bath. Alignment films 303, 306, and 306a are formed. After that, rubbing treatment was performed in the direction shown in FIG. 29 using a rayon-made rubbing cloth, and spacer 5 made by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. and Structbond 352A (trade name of Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. seal resin) were used. Thus, a liquid crystal cell (referred to as liquid crystal cell B) was prepared by bonding the substrates so that the distance between the substrates was 6.5 μm.

この時、配向膜界面での液晶プレチルト角が約5度となるようにラビング処理を行った。   At this time, the rubbing process was performed so that the liquid crystal pretilt angle at the alignment film interface was about 5 degrees.

次に、液晶MJ96435(屈折率異方性Δn=0.138)を真空注入法にて液晶セルBに注入した。   Next, liquid crystal MJ96435 (refractive index anisotropy Δn = 0.138) was injected into liquid crystal cell B by vacuum injection.

次に、液晶セルBに、その偏光軸が配向膜のラビング処理方向と45度の角度をなし、かつ、お互いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、7V矩形波を印加してスプレイ配向からベンド配向への転移を観察したところ、約7秒で全電極領域がスプレイ配向からベンド領域へと転移した。   Next, a polarizing plate is bonded to the liquid crystal cell B so that its polarization axis forms an angle of 45 degrees with the rubbing treatment direction of the alignment film, and the polarization axis directions are orthogonal to each other, and a 7 V rectangular wave is applied. Then, when the transition from the splay alignment to the bend alignment was observed, the entire electrode region shifted from the splay alignment to the bend region in about 7 seconds.

本実施の形態では、表示画素領域外に凸形状部を設け、表示画素領域外でベンド転移核発生をさせたものであるが、発生したベンド配向は表示画素領域外から表示画素領域内に速やかに広がっていくことが確認された。   In the present embodiment, a convex portion is provided outside the display pixel area and bend transition nuclei are generated outside the display pixel area. The generated bend orientation is quickly generated from outside the display pixel area into the display pixel area. It was confirmed to spread to.

表示画素領域とベンド核発生用電極領域との間には、電界の印加されない(電極部を有しない)領域が存在するが、微小領域でありさえすればこの領域を越えてベンド配向は展開する。   Between the display pixel region and the bend nucleus generating electrode region, there is a region to which no electric field is applied (having no electrode part), but the bend orientation develops beyond this region as long as it is a minute region. .

(実施の形態7)   (Embodiment 7)

図32は実施の形態7に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観図であり、図27、図28、および図33は凸形状物作製を説明するための製造プロセスの一部である。   FIG. 32 is a structural external view of a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device according to Embodiment 7, and FIGS. 27, 28, and 33 are a part of a manufacturing process for explaining the production of a convex object. .

ガラス基板308上にJSR株式会社製PC系レジスト材料を塗布形成し厚さ1μmのレジスト薄膜を形成する。次にレジスト薄膜320に、矩形状のパターンの開口部322を設けたフォトマスク321を通して、平行光紫外線323で照射露光する。平行光で露光された上記レジスト薄膜20を現像、リンスし、90℃でプリベークして図28に示すように断面が凸状の形状物310を形成する。   A PC-based resist material manufactured by JSR Corporation is applied and formed on a glass substrate 308 to form a resist thin film having a thickness of 1 μm. Next, the resist thin film 320 is exposed and irradiated with parallel ultraviolet rays 323 through a photomask 321 provided with a rectangular pattern of openings 322. The resist thin film 20 exposed with parallel light is developed, rinsed, and pre-baked at 90 ° C. to form a shape 310 having a convex cross section as shown in FIG.

次に、上記レジスト薄膜材料のガラス転移点以上の150℃でポストベークして凸形状物310の肩をなだらかに順方向に傾斜させて、図32に示すようにその断面形状を山形様に形成する工程で製造する。   Next, post-baking is performed at 150 ° C. above the glass transition point of the resist thin film material, and the shoulder of the convex object 310 is gently inclined in the forward direction, so that the cross-sectional shape is formed in a mountain shape as shown in FIG. Manufactured in the process of.

次に、前記基板上に、定法に従いITO電極を2000Åの厚みで製膜し、電極付ガラス基板308とした。その後、透明電極302を有するガラス基板301、および上記凸形状物の形成されたガラス基板308上に日産化学工業製配向膜塗料SE−7492をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中180℃、1時間硬化させ配向膜303、306を形成する。その後、レーヨン製ラビング布を用いて図29に示す方向にラビング処理を施し、積水ファインケミカル(株)製スペーサ305、およびストラクトボンド352A(三井東圧化学(株)製シール樹脂の商品名)を用いて基板間隔が6.5μmとなるように貼り合わせ、液晶セル309(液晶セルCとする)を作成した。   Next, an ITO electrode having a thickness of 2000 mm was formed on the substrate according to a conventional method to obtain a glass substrate 308 with an electrode. Thereafter, an alignment film coating SE-7492 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was applied by spin coating on the glass substrate 301 having the transparent electrode 302 and the glass substrate 308 on which the above-mentioned convex shape was formed. The alignment films 303 and 306 are formed by curing for 1 hour. After that, rubbing treatment was performed in the direction shown in FIG. 29 using a rayon rubbing cloth, and spacers 305 made by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. and Structbond 352A (trade name of seal resin made by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) were used. Thus, a liquid crystal cell 309 (referred to as a liquid crystal cell C) was prepared by bonding the substrates so that the distance between the substrates was 6.5 μm.

この時、配向膜界面での液晶プレチルト角が約5度となるようにラビング処理を行った。   At this time, the rubbing process was performed so that the liquid crystal pretilt angle at the alignment film interface was about 5 degrees.

次に、液晶MJ96435(屈折率異方性Δn=0.138)を真空注入法にて液晶セルCに注入し、テストセルCとした。   Next, a liquid crystal MJ96435 (refractive index anisotropy Δn = 0.138) was injected into the liquid crystal cell C by a vacuum injection method to obtain a test cell C.

次に、テストセルCに、その偏光軸が配向膜のラビング処理方向と45度の角度をなし、かつ、お互いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、7V矩形波を印加してスプレイ配向からベンド配向への転移を観察したところ、約7秒で全電極領域がスプレイ配向からベンド領域へと転移した。   Next, a polarizing plate is bonded to the test cell C so that its polarization axis forms an angle of 45 degrees with the rubbing treatment direction of the alignment film, and the polarization axis directions are orthogonal to each other, and a 7 V rectangular wave is applied. Then, when the transition from the splay alignment to the bend alignment was observed, the entire electrode region shifted from the splay alignment to the bend region in about 7 seconds.

本テストセルCは、上記三角形状先端部に電界の集中が起こり、この部分よりベンド配向が発生する。また、三角形状物60上部では、ラビング処理による擦り上げ部と擦り下げ部が存在するため、結果として液晶プレチルト角の符号が反対の領域が出来る。即ち前記凸形状部の近傍では液晶ダイレクタが基板面に水平になっており、このことも高速なスプレイ−ベンド転移に寄与しているものと思われる。   In this test cell C, electric field concentration occurs at the triangular tip, and bend alignment occurs from this portion. In addition, at the upper part of the triangular object 60, there are a rubbing portion and a rubbing portion due to the rubbing process, and as a result, regions having opposite signs of the liquid crystal pretilt angle are formed. That is, in the vicinity of the convex portion, the liquid crystal director is horizontal to the substrate surface, which also seems to contribute to the high-speed spray-bend transition.

本実施例では画素領域内に電界集中部を設けたが、画素領域外に設けても同様な効果が認められた。また、本実施例では電界集中部位は基板片側に配設したのみであるが、基板両側に配設しても良いことは言うまでもない。   In this embodiment, the electric field concentration portion is provided in the pixel region. However, the same effect is recognized even if it is provided outside the pixel region. Further, in this embodiment, the electric field concentration portion is only disposed on one side of the substrate, but it goes without saying that it may be disposed on both sides of the substrate.

(実施の形態8)   (Embodiment 8)

図34は実施の形態8に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの構成外観図であり、図35は本実施の形態で用いたガラス基板302の電極パターンを表している。   FIG. 34 is a structural external view of a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device according to Embodiment 8, and FIG. 35 shows an electrode pattern of the glass substrate 302 used in this embodiment.

開口部380を有する透明電極302、及び開口部を有しない透明電極307を有する2枚のガラス基板301、308上に日産化学工業製配向膜塗料SE−7492をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中180℃、1時間硬化させ配向膜303、306を形成する。その後、レーヨン製ラビング布を用いて図29に示す方向にラビング処理を施し、積水ファインケミカル(株)製スペーサ305、およびストラクトボンド352A(三井東圧化学(株)製シール樹脂の商品名)を用いて基板間隔が6.5μmとなるように貼り合わせ、液晶セル309(液晶セルDとする)を作成した。   An alignment film coating SE-7492 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. is applied by spin coating on two glass substrates 301 and 308 having a transparent electrode 302 having an opening 380 and a transparent electrode 307 having no opening. The alignment films 303 and 306 are formed by curing in a bath at 180 ° C. for 1 hour. After that, rubbing treatment was performed in the direction shown in FIG. 29 using a rayon rubbing cloth, and spacers 305 made by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd. and Structbond 352A (trade name of seal resin made by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.) were used. Thus, a liquid crystal cell 309 (referred to as a liquid crystal cell D) was prepared by bonding the substrates so that the distance between the substrates was 6.5 μm.

この時、配向膜界面での液晶プレチルト角が約5度となるようにラビング処理を行った。   At this time, the rubbing process was performed so that the liquid crystal pretilt angle at the alignment film interface was about 5 degrees.

次に、液晶MJ96435(屈折率異方性Δn=0.138)を真空注入法にて液晶セルDに注入し、テストセルDとした。   Next, a liquid crystal MJ96435 (refractive index anisotropy Δn = 0.138) was injected into the liquid crystal cell D by a vacuum injection method to obtain a test cell D.

次に、その偏光軸が配向膜のラビング処理方向と45度の角度をなし、かつ、お互いの偏光軸方向が直交するように偏光板を貼合し、電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への転移を観察した。   Next, a polarizing plate is bonded so that the polarization axis forms an angle of 45 degrees with the rubbing treatment direction of the alignment film, and the polarization axis directions are orthogonal to each other, and from the splay alignment to the bend alignment while applying a voltage. The transition to was observed.

このテストセルDに、ガラス基板8側電極に2V、30Hz、矩形波を、ガラス基板1側電極に7V、30Hz、矩形波を印加した時の、全電極領域がスプレイ配向からベンド領域へと転移するに要する時間は5秒であり、極めて高速なベンド転移が実現された。   When 2 V, 30 Hz, rectangular wave is applied to the glass substrate 8 side electrode and 7 V, 30 Hz, rectangular wave is applied to the glass substrate 1 side electrode, the entire electrode region transitions from the splay alignment to the bend region. The time required for this was 5 seconds, and an extremely fast bend transition was realized.

本実施例においては、二枚の電極間に挟持された液晶層に5V(=7V−2V)の電界が印加されるが、電極開口部の液晶層には7V(=7V−0V)の実効電界が印加されることになるため、ここよりベンド配向が発生する。   In this embodiment, an electric field of 5V (= 7V-2V) is applied to the liquid crystal layer sandwiched between two electrodes, but an effective voltage of 7V (= 7V-0V) is applied to the liquid crystal layer in the electrode opening. Since an electric field is applied, bend alignment occurs from here.

本実施例では開口部形状を矩形としたが、円形、三角形状など他の形状でも良いことは言うまでもない。   In this embodiment, the shape of the opening is rectangular, but it is needless to say that other shapes such as a circle and a triangle may be used.

(実施の形態9)   (Embodiment 9)

図36は実施の形態9に係る液晶表示装置に用いられる液晶セルの要部断面図であり、図37はその一部の拡大図である。この液晶セルは、ガラス基板308上に画素スイッチング素子380、信号電極線381、ゲート信号線(図示せず)が形成されており、これらスイッチング素子380、信号電極線381及びゲート信号線を覆って平坦化膜382が形成されている。そして、平坦化膜382上に表示電極307が形成されており、この表示電極307とスイッチング素子380とは、平坦化膜382に開口したコンタクトホール383内を挿通する中継電極384を介して電気的に接続されている。中継電極384は、コンタクトホール383の上開口側の部分が、図37に示すように凹部384aとなっている。このような凹部384aにより、表示電極307に開口が形成されることになり、この凹部384a付近で電界の集中を生じさせることが可能となる。よって、転移時間の短縮化を達成することができる。   FIG. 36 is a fragmentary cross-sectional view of a liquid crystal cell used in the liquid crystal display device according to Embodiment 9, and FIG. 37 is a partial enlarged view thereof. In this liquid crystal cell, a pixel switching element 380, a signal electrode line 381, and a gate signal line (not shown) are formed on a glass substrate 308, and covers the switching element 380, the signal electrode line 381, and the gate signal line. A planarizing film 382 is formed. A display electrode 307 is formed on the planarization film 382. The display electrode 307 and the switching element 380 are electrically connected via a relay electrode 384 inserted through the contact hole 383 opened in the planarization film 382. It is connected to the. In the relay electrode 384, a portion on the upper opening side of the contact hole 383 is a recess 384a as shown in FIG. Such a recess 384a forms an opening in the display electrode 307, and an electric field can be concentrated in the vicinity of the recess 384a. Therefore, shortening of the transition time can be achieved.

(実施の形態10)   (Embodiment 10)

図38は実施の形態10に係る液晶表示装置の構成外観図である。   FIG. 38 is a structural external view of the liquid crystal display device according to the tenth embodiment.

実施の形態8で作成したテストセルDに、主軸がハイブリット配列した負の屈折率異方性もつ光学媒体よりなる位相差板312、315、負の一軸性位相差板311、314、正の一軸性位相差板319、偏光板313、316を図39に示される配置で貼合し、液晶表示装置を作成した。   Phase difference plates 312 and 315, negative uniaxial phase difference plates 311 and 314, and positive uniaxial layers made of an optical medium having negative refractive index anisotropy in which main axes are arranged in a hybrid manner in test cell D created in the eighth embodiment The phase difference plate 319 and the polarizing plates 313 and 316 were bonded together in the arrangement shown in FIG. 39 to produce a liquid crystal display device.

この時の位相差板312、315、311、314、319のリターデーション値は波長550nmの光に対して、それぞれ26nm、26nm、350nm、350nm、および150nmであった。   The retardation values of the retardation films 312, 315, 311, 314, and 319 at this time were 26 nm, 26 nm, 350 nm, 350 nm, and 150 nm, respectively, with respect to light having a wavelength of 550 nm.

図40は25℃における液晶表示装置の正面での電圧−透過率特性である。10Vの矩形波電圧を10秒印加しベンド配向を確認した後、電圧を降下させながら測定した。本液晶表示素子ではベンド配向からスプレイ配向への転移が2.1Vで起こるため、実効的には2.2V以上の電圧で表示を行う必要がある。   FIG. 40 shows voltage-transmittance characteristics in front of the liquid crystal display device at 25 ° C. A 10 V rectangular wave voltage was applied for 10 seconds to confirm the bend orientation, and the measurement was performed while decreasing the voltage. In the present liquid crystal display element, the transition from the bend alignment to the splay alignment occurs at 2.1 V, so that it is necessary to effectively display at a voltage of 2.2 V or more.

次に、白レベル電圧を2.2V、黒レベル電圧を7.2Vとした時のコントラスト比の視角依存性を測定したところ、上下126度、左右160度の範囲でコントラスト比10:1以上が達成されており、基板配向膜面上に液晶ダイレクタ方位が周囲とは異なる部位を一部設けても、充分な広視野角特性が維持されることが確認された。また、目視観察においても、配向不良および表示品位不良は認められなかった。   Next, when the viewing angle dependency of the contrast ratio when the white level voltage is 2.2 V and the black level voltage is 7.2 V is measured, the contrast ratio is 10: 1 or more in the range of 126 degrees up and down and 160 degrees left and right. It has been achieved, and it has been confirmed that sufficient wide viewing angle characteristics can be maintained even when a part of the liquid crystal director direction different from the surrounding is provided on the substrate alignment film surface. Further, even in visual observation, neither orientation failure nor display quality failure was observed.

また、3V〜5V間の応答時間を測定したところ、立ち上がり時間は5ミリ秒、立ち下がり時間は6ミリ秒であった。   Moreover, when the response time between 3V-5V was measured, the rise time was 5 milliseconds and the fall time was 6 milliseconds.

以上より明らかなように、本発明液晶表示装置は、従来のOCBモードの広視野角特性や応答特性を犠牲にすることなく、高速なスプレイ−ベンド配向転移を達成することが出来、その実用的な価値は極めて大きい。   As is clear from the above, the liquid crystal display device of the present invention can achieve a high-speed splay-bend alignment transition without sacrificing the wide viewing angle characteristics and response characteristics of the conventional OCB mode, and its practical use. The value is extremely great.

(参考形態9)   (Reference form 9)

図41は参考形態9に係る液晶表示装置の要部断面図である。ベンド配向型セルとして動作させる液晶セルは、2枚の平行な基板400,401間に液晶層402を封入した、いわゆるサンドイッチセルである。通常、一方の基板には透明電極が、他方の基板には薄膜トランジスタを備えた画素電極が、各々形成されている。   FIG. 41 is a cross-sectional view of a main part of the liquid crystal display device according to the ninth embodiment. A liquid crystal cell operated as a bend alignment type cell is a so-called sandwich cell in which a liquid crystal layer 402 is sealed between two parallel substrates 400 and 401. Usually, a transparent electrode is formed on one substrate, and a pixel electrode including a thin film transistor is formed on the other substrate.

図41(a)は、電場を印加しない初期状態の配向を示す模式図である。初期状態の配向は、液晶分子の分子軸が基板400,401平面に対して若干の傾きを有しながらもほぼ平行に且つ実質的に一様に配向した状態、すなわちホモジニアス配向である。基板との界面に存在する液晶分子は、上下両基板400,401において、互いに逆方向に傾斜している。すなわち、基板との界面に存在する液晶分子の配向角θ1およびθ2(すなわち、プレチルト角)は、互いに異符号となるように調整されている。なお、以下の説明において、配向角およびプレチルト角は、基板に平行な平面に対する液晶分子の分子軸の傾きを、基板に平行な平面を基準に反時計回りに正として表した角度である。   FIG. 41 (a) is a schematic diagram showing the orientation in the initial state where no electric field is applied. The alignment in the initial state is a state in which the molecular axes of the liquid crystal molecules are aligned substantially in parallel and substantially uniformly while having a slight inclination with respect to the planes of the substrates 400 and 401, that is, homogeneous alignment. Liquid crystal molecules present at the interface with the substrate are inclined in opposite directions in the upper and lower substrates 400 and 401. That is, the alignment angles θ1 and θ2 (that is, the pretilt angle) of the liquid crystal molecules present at the interface with the substrate are adjusted to have different signs. In the following description, the orientation angle and the pretilt angle are angles that represent the inclination of the molecular axes of liquid crystal molecules with respect to a plane parallel to the substrate as positive in the counterclockwise direction with respect to the plane parallel to the substrate.

図41(a)の状態の液晶層402に、基板平面に対して垂直方向にある値を超える強さの電場を印加すると、液晶の配向状態が変化し、図41(b)に示すような配向へと転移する。   When an electric field with a strength exceeding a certain value in a direction perpendicular to the substrate plane is applied to the liquid crystal layer 402 in the state of FIG. 41A, the alignment state of the liquid crystal changes, as shown in FIG. Transition to orientation.

図41(b)に示す配向は、ベンド配向と呼ばれるものであり、両基板表面付近においては基板平面に対する液晶分子の分子軸の傾き、すなわち配向角の絶対値が小さく、液晶層402の中心部分においては液晶分子の配向角の絶対値が大きくなっている。また、液晶層全体に渡って、実質的にねじれ構造を有してない。   The orientation shown in FIG. 41B is called bend orientation, and the inclination of the molecular axis of the liquid crystal molecules relative to the substrate plane, that is, the absolute value of the orientation angle is small in the vicinity of the surfaces of both substrates. In, the absolute value of the orientation angle of the liquid crystal molecules is large. In addition, the entire liquid crystal layer has substantially no twisted structure.

このような、ホモジニアス配向からベンド配向への転移を詳細に観察すると、まず、液晶層402の一部においてベンド配向の核が発生しており、この核が、ホモジニアス配向である他の領域を蚕食しながら次第に成長し、最終的には液晶層全体がベンド配向となる。換言すれば、液晶層のベンド配向への転移には、核の発生、すなわち微小領域でのホモジニアス配向からベンド配向への転移が必要である。   When the transition from the homogeneous alignment to the bend alignment is observed in detail, first, a bend alignment nucleus is generated in a part of the liquid crystal layer 402, and this nucleus engulfs another region having the homogeneous alignment. However, it gradually grows and finally the entire liquid crystal layer becomes bend alignment. In other words, the transition from the liquid crystal layer to the bend alignment requires the generation of nuclei, that is, the transition from the homogeneous alignment to the bend alignment in a minute region.

そこで、発明者らは、液晶分子配向の単位ベクトル(以下、「ディレクター」とする。)の運動方程式を解くことにより、微小領域でのベンド配向への転移について解析し、核が容易に発生し得る条件を見出した。以下に、その手法について説明する。   Therefore, the inventors analyzed the transition to the bend alignment in a minute region by solving the equation of motion of the liquid crystal molecular alignment unit vector (hereinafter referred to as “director”), and the nucleus was easily generated. We found the conditions to obtain. The method will be described below.

液晶の配向状態は、ディレクターによって記述される。なお、ディレクターnは、[数1]で表される関数である。
The alignment state of the liquid crystal is described by the director. Director n is a function represented by [Equation 1].

ここで、k11、k22、k33はFrankの弾性定数であり、各々、スプレイ、ツイスト、ベンドの弾性定数を表す。Δεは、液晶の分子軸方向の誘電率とそれに直交する方向の誘電率との差、すなわち誘電率異方性を表す。また、Eは、外部電場である。   Here, k11, k22, and k33 are Frank's elastic constants, which respectively represent the splay, twist, and bend elastic constants. Δε represents the difference between the dielectric constant in the molecular axis direction of the liquid crystal and the dielectric constant in the direction orthogonal thereto, that is, dielectric anisotropy. E is an external electric field.

[数2]において、第1項、第2項、第3項は、各々、液晶の広がり、捻じれ、曲がりによる弾性エネルギーを表わす。また、第4項は、外部電場と液晶との電気的相互作用による電気エネルギーを表す。電気エネルギーは、Δε>0であればnがEと平行となるときに最小となり、Δε<0であればnがEに直交するときに最小となる。従って、ある特定の強さを超える電場Eが印加されると、液晶分子は、Δε>0であれば分子長軸が電場方向に平行になるように配向し、Δε<0であれば分子長軸が電場方向に直交するように配向する。   In [Equation 2], the first term, the second term, and the third term respectively represent elastic energy due to the spread, twist, and bend of the liquid crystal. The fourth term represents the electrical energy due to the electrical interaction between the external electric field and the liquid crystal. The electrical energy is minimized when n is parallel to E if Δε> 0, and is minimized when n is orthogonal to E if Δε <0. Therefore, when an electric field E exceeding a certain intensity is applied, the liquid crystal molecules are oriented so that the molecular long axis is parallel to the electric field direction if Δε> 0, and the molecular length if Δε <0. Oriented so that the axis is orthogonal to the electric field direction.

初期状態の分子配向が外部電場による変形を受けたときの液晶の全自由エネルギーFは、fの体積積分として表すことができる。
The total free energy F of the liquid crystal when the initial molecular orientation is deformed by an external electric field can be expressed as a volume integral of f.

[数3]に示すように、全自由エネルギーFは、ディレクターを表す未知関数n(x)を変数として定義される関数(すなわち、汎関数)である。外部電場印加下において出現する液晶の配向状態は、適当な境界条件のもとで、全自由エネルギーFを最小とするn(x)で記述される。すなわち、Fを最小とするn(x)が決まれば、液晶の配向状態を予測することができる。更に、適当な境界条件のもとでFを最小とするような、時間変化をも考慮したディレクターn(x,t) を決めることができれば、光学定数などのデバイスのあらゆる挙動を予測することができる。これは、物理的にいえば典型的な最小作用の原理であり、数学的にいえば境界値付きの変分極小問題である。   As shown in [Formula 3], the total free energy F is a function (that is, a functional) defined with an unknown function n (x) representing the director as a variable. The alignment state of the liquid crystal that appears under the application of an external electric field is described by n (x) that minimizes the total free energy F under appropriate boundary conditions. That is, if n (x) that minimizes F is determined, the alignment state of the liquid crystal can be predicted. Furthermore, if the director n (x, t) considering the time change that minimizes F under an appropriate boundary condition can be determined, all behaviors of the device such as optical constants can be predicted. it can. This is the principle of typical minimum action in physical terms, and it is a small variable polarization problem with boundary values in mathematical terms.

そこで、[数3]を原理的に解く。しかし、例えば、Eulerの方程式を用いるような解析的方法では、複雑な非線形方程式が現れるため、ディレクターn(x)の関数形を簡単に決定することは困難である。   Therefore, [Equation 3] is solved in principle. However, for example, in an analytical method using Euler's equation, since a complicated nonlinear equation appears, it is difficult to easily determine the functional form of the director n (x).

そこで、[数3]を容易に解くために、次のような方法を採用する。まず、積分空間を有限要素法と同様の手法により離散化する。すなわち、全積分空間をnp個の要素に分割し、[数3]を各要素の積分の和として表わす。
Therefore, in order to easily solve [Equation 3], the following method is adopted. First, the integration space is discretized by the same method as the finite element method. That is, the entire integration space is divided into np elements, and [Equation 3] is expressed as the sum of the integrals of each element.

ここで、部分積分空間ΔVにおけるディレクターn(x)に対して、以下のような近似を行う。nx 、ny、nzは、[数2]式に示すように本来ならばx、y、zの関数であるが、ΔVにおいては一定であると仮定する。また、dnx,j/dx=(nx,j+1−dnx,j)/Δxと近似する。なお、nx,jは、第j番目の要素中におけるnxであり、前述したようにΔVにおいては一定ではあるが、未知数である。この部分積分空間ΔVにおけるn(x)の近似は粗いものであるが、これを積分空間の分割を細かくすることによってカバーし、近似を高めることができる。   Here, the following approximation is performed on the director n (x) in the partial integration space ΔV. It is assumed that nx, ny, and nz are functions of x, y, and z as originally shown in [Expression 2], but are constant in ΔV. Further, it is approximated as dnx, j / dx = (nx, j + 1−dnx, j) / Δx. Note that nx, j is nx in the j-th element, and as described above, although ΔV is constant, it is an unknown number. The approximation of n (x) in this partial integration space ΔV is rough, but this can be covered by making the division of the integration space fine, and the approximation can be enhanced.

上記近似によれば、[数4]において、nx,j、ny,j、nz,jは1つの要素中では定数であるため、積分自体は容易に計算できる。しかし、この段階でも、全自由エネルギーFを表す式は、分割数に比例する多数の未知数nx,j、ny,j、nz,jの高次項および非線型項が存在し、依然として複雑である。但し、nx,0、ny,0、nz,0などの値は、境界条件として容易に与えることができる。   According to the above approximation, in [Equation 4], nx, j, ny, j, nz, j are constants in one element, so that the integration itself can be easily calculated. However, even at this stage, the expression representing the total free energy F is still complicated because there are a large number of unknown terms nx, j, ny, j, nz, j that are proportional to the number of divisions and nonlinear terms. However, values such as nx, 0, ny, 0, nz, 0 can be easily given as boundary conditions.

上記近似によれば、全自由エネルギーFは、
という形に変換される。すなわち、全自由エネルギーFは、未知関数n(x)を変数として定義される汎関数から、未知数nx,j、ny,j、nz,jの関数に変換される。未知数nx,j、ny,j、nz,jは、多次元のパラメーター空間内で、関数Fを最小とする値である。
で表される。但し、θは、基板に平行な平面に対する液晶分子の傾き、すなわち配向角である。また、θは、液晶分子の基板からの距離zのみに依存するものとする。図2は、このディレクターを示した模式図である。
According to the above approximation, the total free energy F is
Is converted into the form. That is, the total free energy F is converted from a functional defined with the unknown function n (x) as a variable into a function of unknowns nx, j, ny, j, nz, j. The unknowns nx, j, ny, j, nz, j are values that minimize the function F in a multidimensional parameter space.
It is represented by Here, θ is the inclination of the liquid crystal molecules with respect to the plane parallel to the substrate, that is, the orientation angle. Also, θ depends only on the distance z of the liquid crystal molecules from the substrate. FIG. 2 is a schematic diagram showing this director.

[数6]を[数4]に代入し、np個の要素に分割して離散化を行い、各要素について、Fを最小化するようなθjを求める。すなわち、各要素について、
なる方程式を満足するθjを求める。なお、dはL/npであり、Lは基板間距離である。
Substituting [Formula 6] into [Formula 4], dividing it into np elements, and performing discretization, find θj that minimizes F for each element. That is, for each element
Find θj that satisfies the following equation. Here, d is L / np, and L is the distance between the substrates.

しかし、[数7]のような複雑な非線型方程式を、np個連立させて解くのは容易ではない。そこで、以下のような回路類推を行うことにより、[数7]を解く。ディレクターの運動方程式は、
で表される。なお、ηは、液晶の粘性率である。[数8]について、以下のような回路類推を行う。
However, it is not easy to solve a complex nonlinear equation such as [Equation 7] by np simultaneous equations. Therefore, [Equation 7] is solved by performing the following circuit analogy. Director's equation of motion is
It is represented by Note that η is the viscosity of the liquid crystal. For [Equation 8], the following circuit analogy is performed.

[数8]は、
に変換される。[数10]に対応する回路は、図3に示すように、np個のCR回路で構成されている。 [数10]の第二項は、CR回路を流れる電流を表す。なお、Rjは放電緩和のための抵抗であって、CR回路を流れる電流(i)を、i=∂F(Vj)/∂Vjとして規定する電圧制御抵抗である。
[Equation 8] is
Is converted to As shown in FIG. 3, the circuit corresponding to [Equation 10] is composed of np CR circuits. The second term of [Expression 10] represents the current flowing through the CR circuit. Rj is a resistance for discharge mitigation, and is a voltage control resistor that defines the current (i) flowing through the CR circuit as i = ∂F (Vj) / ∂Vj.

電流i(=∂F/∂Vj)は、特定のVjでゼロに収束する。すなわち、Vjは、回路シミュレーターでCR回路を流れる電流がゼロとなるときの電圧を求めれば、自動的に求めることができる。   The current i (= ∂F / ∂Vj) converges to zero at a specific Vj. That is, Vj can be automatically obtained by obtaining a voltage when the current flowing through the CR circuit becomes zero by a circuit simulator.

このように、ディレクターの運動方程式を等価回路に置き換えることにより、液晶の配向現象を表現する非線型連立方程式を回路シミュレーター上で解析し、外部電場Eと配向状態(配向角θj)との関係を求めることができる。   Thus, by replacing the director's equation of motion with an equivalent circuit, the nonlinear simultaneous equations expressing the liquid crystal orientation phenomenon are analyzed on the circuit simulator, and the relationship between the external electric field E and the orientation state (orientation angle θj) is shown. Can be sought.

上記手法においては、配向現象を表現する非線型連立方程式を、電気回路的な類推によって回路に置き換えて回路シミュレーター上で解析するため、プログラム中には等価回路が設定されるだけで、方程式自身を解くための計算プロセスは含まれない。よって、プログラムの単純化および縮小を実現することができる。   In the above method, the nonlinear simultaneous equations expressing the orientation phenomenon are replaced with circuits by analogy of electric circuits and analyzed on the circuit simulator. The calculation process for solving is not included. Therefore, simplification and reduction of the program can be realized.

更に、上記手法に基づいて、外部電場Eの増加に伴う配向角θjの変化を計算すれば、配向角θjが突然変化するときの外部電場Eとして、液晶転移の臨界電場Ecを求めることができる。   Furthermore, if the change in the orientation angle θj accompanying the increase in the external electric field E is calculated based on the above method, the critical electric field Ec of the liquid crystal transition can be obtained as the external electric field E when the orientation angle θj changes suddenly. .

図44は、上記手法に基づく計算結果の一例であり、外部電場Eを時間とともに増加させたときの、θjの時間変化を表す。なお、図4の結果は、境界条件をθ0=+0.1rad、θnp-1=−0.1radとして固定し、k11=6×10-7dyn、k33=12×10-7dyn、Δε=10として計算した結果である。図4に示すように、電場印加初期においては、配向角θjがいずれも比較的小さく、液晶の配向状態がホモジニアス配向であることがわかる。しかし、一定時間経過後、すなわち外部電場Eが一定値を超えると(E>Ec)、配向角θjが突然変化して転移が生じる。転移後の配向角θjは、両基板近傍から液晶層の中心部に向かってその絶対値が大きくなっており、転移後の液晶の配向状態がベンド配向であることがわかる。 FIG. 44 is an example of a calculation result based on the above method, and represents a time change of θj when the external electric field E is increased with time. The results shown in FIG. 4 indicate that the boundary conditions are fixed as θ0 = + 0.1 rad, θnp−1 = −0.1 rad, k11 = 6 × 10 −7 dyn, k33 = 12 × 10 −7 dyn, Δε = 10 As a result of calculation. As shown in FIG. 4, it can be seen that at the initial stage of electric field application, the orientation angle θj is relatively small, and the orientation state of the liquid crystal is homogeneous orientation. However, after a lapse of a certain time, that is, when the external electric field E exceeds a certain value (E> Ec), the orientation angle θj suddenly changes and a transition occurs. The orientation angle θj after the transition increases from the vicinity of both substrates toward the center of the liquid crystal layer, and it can be seen that the orientation state of the liquid crystal after the transition is bend orientation.

臨界電場Ecが小さいほど、液晶の配向状態をホモジニアス配向からベンド配向へと速やかに転移させることができる。そこで、上記手法に基づいて、液晶の配向を決める条件を種々変化させて、各条件下での臨界電場Ecを計算した。その結果、臨界電場Ecは、特に、液晶の弾性定数(スプレイ弾性定数)、プレチルト角の非対称性に影響されることが見出された。   As the critical electric field Ec is smaller, the alignment state of the liquid crystal can be quickly transferred from the homogeneous alignment to the bend alignment. Therefore, based on the above method, the critical electric field Ec under each condition was calculated by changing various conditions for determining the alignment of the liquid crystal. As a result, it has been found that the critical electric field Ec is particularly affected by the elastic constant (splay elastic constant) of the liquid crystal and the asymmetry of the pretilt angle.

図45は、スプレイ弾性定数k11と臨界電場Ecとの関係を求めた結果を示したものである。なお、図45は、境界条件をθ0=+0.1rad、θnp-1=−0.1radとし、k33=12×10-7dyn、Δε=10として計算した結果である。図45に示すように、スプレイ弾性定数k11が大きいほど、臨界電場Ecが増大する。特に、k11>10×10-7dynの範囲では、k11の増大に伴って、Ecが急激に増大する。 FIG. 45 shows the result of determining the relationship between the splay elastic constant k11 and the critical electric field Ec. FIG. 45 shows the calculation results with the boundary conditions θ0 = + 0.1 rad, θnp−1 = −0.1 rad, k33 = 12 × 10 −7 dyn, and Δε = 10. As shown in FIG. 45, the critical electric field Ec increases as the splay elastic constant k11 increases. In particular, in the range of k11> 10 × 10 −7 dyn, Ec increases rapidly as k11 increases.

従って、速やかな液晶転移を実現するためには、スプレイ弾性定数k11を、10×10-7dyn未満、好ましくは、8×10-7dyn以下とすることが有効である。また、スプレイ弾性定数k11の下限については、特に限定するものではないが、6×10-7dyn以上とすることが好ましい。k11<6×10-7dynの液晶材料を合成または調製することは、通常、困難であるからである。 Therefore, in order to realize quick liquid crystal transition, it is effective that the splay elastic constant k11 is less than 10 × 10 −7 dyn, preferably 8 × 10 −7 dyn or less. The lower limit of the splay elastic constant k11 is not particularly limited, but is preferably 6 × 10 −7 dyn or more. This is because it is usually difficult to synthesize or prepare a liquid crystal material of k11 <6 × 10 −7 dyn.

上記のようなスプレイ弾性定数k11を有する液晶材料としては、特に限定するものではないが、例えば、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビフェニル系液晶などを挙げることができる。   The liquid crystal material having the splay elastic constant k11 as described above is not particularly limited, and examples thereof include pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, and biphenyl liquid crystal.

プレチルト角の非対称性は、上下基板間でのプレチルト角の絶対値の差(Δθ)で表すことができる。また、前述したように、プレチルト角θ0およびθnp-1は互いに異符号とされるため、プレチルト角の絶対値の差(Δθ)は、Δθ=|θ0+θnp-1|で表すことができる。   The asymmetry of the pretilt angle can be expressed by the difference (Δθ) in absolute value of the pretilt angle between the upper and lower substrates. As described above, since the pretilt angles θ0 and θnp-1 are different from each other, the difference between the absolute values of the pretilt angles (Δθ) can be expressed by Δθ = | θ0 + θnp-1 |.

図46(a)は、上下基板間でのプレチルト角の絶対値の差(Δθ)と臨界電場Ecとの関係を求めた結果を示すものである。図6のaは、k11=6×10-7dyn、k33=12×10-7dyn、Δε=10として計算した結果である。図46(a)に示すように、プレチルト角の差Δθが大きいほど、臨界電場Ecが低下する。特に、Δθ≧0.0002radの範囲では、Δθの増大に伴って、Ecが急激に低下する。 FIG. 46A shows the result of obtaining the relationship between the absolute value difference (Δθ) of the pretilt angle between the upper and lower substrates and the critical electric field Ec. FIG. 6A shows the calculation results with k11 = 6 × 10 −7 dyn, k33 = 12 × 10 −7 dyn, and Δε = 10. As shown in FIG. 46A, the critical electric field Ec decreases as the pretilt angle difference Δθ increases. In particular, in the range of Δθ ≧ 0.0002 rad, Ec rapidly decreases as Δθ increases.

従って、速やかな液晶転移を実現するためには、プレチルト角の差Δθを、0.0002rad以上、好ましくは0.035rad以上とすることが有効である。また、プレチルト角の差Δθの上限については、特に限定するものではないが、通常、1.57rad未満、好ましくは0.785rad以下とする。   Therefore, in order to realize quick liquid crystal transition, it is effective to set the difference Δθ in the pretilt angle to 0.0002 rad or more, preferably 0.035 rad or more. The upper limit of the difference Δθ in the pretilt angle is not particularly limited, but is usually less than 1.57 rad, preferably 0.785 rad or less.

なお、プレチルト角θ0およびθnp-1は、その絶対値が、通常、0radを超え且つ1.57rad未満、好ましくは0.017rad以上0.785rad以下となるように調整される。プレチルト角の調整は、基板表面に、斜方蒸着法およびラングミュア−ブロジェット(LB)法などの方法により、適当な液晶配向膜を形成することによって制御することができる。液晶配向膜としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリイミド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン樹脂、ポリシンナメート樹脂、カルコン系樹脂、ポリペプチド樹脂および高分子液晶などを挙げることができる。また、液晶配向膜の材料選択のほか、斜方蒸着法を採用する場合は蒸着方向の基板表面に対する傾きを調製することによって、LB法を採用する場合は基板の引き上げ速度などの条件を調整することによって、プレチルト角を制御することができる。   Note that the pretilt angles θ0 and θnp-1 are adjusted so that their absolute values are usually greater than 0 rad and less than 1.57 rad, preferably 0.017 rad to 0.785 rad. The adjustment of the pretilt angle can be controlled by forming an appropriate liquid crystal alignment film on the substrate surface by a method such as oblique vapor deposition or Langmuir-Blodget (LB). The liquid crystal alignment film is not particularly limited, and examples thereof include polyimide resin, polyvinyl alcohol, polystyrene resin, polycinnamate resin, chalcone resin, polypeptide resin, and polymer liquid crystal. In addition to selecting the material for the liquid crystal alignment film, by adjusting the inclination of the deposition direction with respect to the substrate surface when using the oblique deposition method, adjusting the conditions such as the substrate pulling rate when using the LB method. Thus, the pretilt angle can be controlled.

また、臨界電場Ecは、液晶層内の電場の不均一性に影響される。液晶層に発生する電場の歪みが、液晶分子の配向状態の安定性に影響するからである。なお、電場の不均一性は、液晶層に実質的に均一に印加される主電場E0と、不均一に印加される副電場E1との比(E1/E0)で表すことができる。なお、E1は、印加される副電場の最大値とする。   In addition, the critical electric field Ec is affected by the non-uniformity of the electric field in the liquid crystal layer. This is because the distortion of the electric field generated in the liquid crystal layer affects the stability of the alignment state of the liquid crystal molecules. The non-uniformity of the electric field can be expressed by a ratio (E1 / E0) between the main electric field E0 applied to the liquid crystal layer substantially uniformly and the sub-electric field E1 applied nonuniformly. E1 is the maximum value of the applied sub electric field.

図47は、上記手法に基づいて、E1/E0の値を種々変化させて、各条件下での臨界電場Ecを計算した計算結果の一例である。なお、図7の結果は、境界条件をθ0=+0.26rad、θnp-1=−0.25radとして固定し、k11=6×10-7dyn、k33=12×10-7dyn、Δε=10として計算した結果である。図47に示すように、E1/E0が大きいほど、すなわち電場の不均一性が大きいほど、臨界電場Ecが増大し、E1/E0=1付近ではEcは無限小となる。これは、液晶層の電場に歪みが存在すると、電場が一様である場合に比べてホモジニアス配向が不安定となり、その結果、ベンド配向への転移が速やかに発現するからであると考えられる。 FIG. 47 is an example of calculation results obtained by calculating the critical electric field Ec under each condition by changing the value of E1 / E0 variously based on the above method. The results shown in FIG. 7 indicate that the boundary conditions are fixed as θ0 = + 0.26 rad, θnp−1 = −0.25 rad, k11 = 6 × 10 −7 dyn, k33 = 12 × 10 −7 dyn, Δε = 10 As a result of calculation. As shown in FIG. 47, the greater E1 / E0, that is, the greater the electric field non-uniformity, the greater the critical electric field Ec. Ec becomes infinitely small in the vicinity of E1 / E0 = 1. This is presumably because when the electric field of the liquid crystal layer is distorted, the homogeneous alignment becomes unstable as compared with the case where the electric field is uniform, and as a result, the transition to the bend alignment is rapidly developed.

従って、速やかな液晶転移を実現するためには、液晶層に、実質的に均一な主電場E0とともに、空間的に不均一な電場E1を印加することが有効である。特に、0.01<E1/E0<1とすることが有効である。E1/E0≦0.01の範囲では、不均一電場印加による液晶転移を促進する効果を十分に得ることは困難であり、E1/E0≧1の範囲では、印加電圧が大きくなり過ぎるため実際の使用に適当でないという問題があるからである。更には、0.5≦E1/E0≦1とすることが好ましい。   Therefore, in order to realize quick liquid crystal transition, it is effective to apply a spatially nonuniform electric field E1 to the liquid crystal layer together with a substantially uniform main electric field E0. In particular, it is effective to satisfy 0.01 <E1 / E0 <1. In the range of E1 / E0 ≦ 0.01, it is difficult to sufficiently obtain the effect of promoting the liquid crystal transition due to the application of the non-uniform electric field. In the range of E1 / E0 ≧ 1, the applied voltage becomes too large, so that the actual voltage is too high. This is because there is a problem that it is not suitable for use. Furthermore, it is preferable that 0.5 ≦ E1 / E0 ≦ 1.

不均一電場E1は、薄膜トランジスタのソース電極(またはゲート電極)と透明電極との間に印加した電圧を利用することにより、液晶層に対して基板に垂直な方向に印加することができる。また、不均一電場E1は、周波数100kHz以下の交流電場とすることが好ましく、更には、振幅を時間的に減衰させることが好ましい。   The non-uniform electric field E1 can be applied in a direction perpendicular to the substrate with respect to the liquid crystal layer by using a voltage applied between the source electrode (or gate electrode) of the thin film transistor and the transparent electrode. Further, the non-uniform electric field E1 is preferably an alternating electric field having a frequency of 100 kHz or less, and further, the amplitude is preferably attenuated in terms of time.

臨界電場Ecを低下させる条件である、スプレイ弾性定数(k11)、プレチルト角の非対称性(Δθ)および電場の不均一性(E1/E0)という3条件のうち、2条件ないし3条件を組み合わせて満足させることが好ましい。これらの条件を組み合わせることにより、各条件を1つのみ満足させる場合に比べ、更に確実に臨界電場Ecをより確実に低下させることができるからである。   A combination of two or three conditions among the three conditions that reduce the critical electric field Ec: the spray elastic constant (k11), the pretilt angle asymmetry (Δθ), and the electric field non-uniformity (E1 / E0). It is preferable to satisfy. This is because by combining these conditions, the critical electric field Ec can be more reliably reduced more reliably than when only one of the conditions is satisfied.

例えば、図46(b)は、実質的に均一な外部電場E0とともに、不均一な電場E1を印加すること以外は、図46(a)と同条件で計算した結果である。なお、図46(b)は、E1/E0=0.03とした場合の結果である。図46(a)および(b)の比較からわかるように、プレチルト角の非対称性および電場の不均一性の2条件を組み合わせて満足させることにより、臨界電場Ecをより低下させ、更に速やかな液晶転移を実現することができる。   For example, FIG. 46B shows the result of calculation under the same conditions as FIG. 46A except that the non-uniform electric field E1 is applied together with the substantially uniform external electric field E0. FIG. 46B shows the result when E1 / E0 = 0.03. As can be seen from the comparison between FIGS. 46 (a) and 46 (b), the critical electric field Ec is further reduced by satisfying a combination of the two conditions of asymmetry of the pretilt angle and non-uniformity of the electric field, and more rapid liquid crystal. Transition can be realized.

本発明は、迅速にスプレイ配向からベンド配向への配向の転移を行うことができる液晶表示装置が得られる。   The present invention provides a liquid crystal display device capable of rapidly changing the orientation from the splay alignment to the bend alignment.

ベンド配向型のOCBセルを備えた液晶表示装置の一部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of liquid crystal display device provided with the bend alignment type OCB cell. スプレイ配向からベンド配向へ転移する様子を説明する液晶セルの断面図である。It is sectional drawing of the liquid crystal cell explaining a mode that it transfers from a splay alignment to a bend alignment. 本発明の参考形態1に係る液晶表示装置の駆動法による画素単位の構成概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of a pixel unit according to a driving method of a liquid crystal display device according to Reference Embodiment 1 of the present invention. 本発明の参考形態1で使用した配向転移用電圧波形図である。It is the voltage waveform figure for orientation transition used by the reference form 1 of this invention. 本発明の参考形態1におけるバイアス電圧と転移時間の関係図である。It is a relationship figure of the bias voltage and transition time in the reference form 1 of this invention. 本発明の参考形態2に係る液晶表示装置の駆動法による画素単位の構成概念図である。It is a composition conceptual diagram of the pixel unit by the drive method of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 2 of this invention. 本発明の参考形態2で使用した配向転移用電圧波形図である。It is the voltage waveform figure for orientation transition used by the reference form 2 of this invention. 本発明の参考形態2におけるバイアス電圧と転移時間の関係図である。It is a related figure of the bias voltage and transition time in the reference form 2 of this invention. 本発明の参考形態3に係る液晶表示装置の駆動法による画素単位の構成概念図である。It is a structure conceptual diagram of the pixel unit by the drive method of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 3 of this invention. 本発明の参考形態3で使用した配向転移用電圧波形図である。It is the voltage waveform figure for orientation transition used by the reference form 3 of this invention. 本発明の参考形態3におけるバイアス電圧と転移時間の関係図である。It is a related figure of the bias voltage and transition time in the reference form 3 of this invention. 本発明の参考形態4に係る液晶表示装置の駆動法による画素単位の構成概念図である。It is a structure conceptual diagram of the pixel unit by the drive method of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 4 of this invention. 本発明の参考形態4に係る液晶表示装置の通常駆動電圧波形図である。It is a normal drive voltage waveform figure of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 4 of this invention. 本発明の参考形態4で使用した配向転移用電圧波形図である。It is the voltage waveform figure for orientation transition used by the reference form 4 of this invention. 本発明の参考形態5で使用した配向転移用電圧波形図である。It is the voltage waveform figure for orientation transition used by the reference form 5 of this invention. 本発明の参考形態7に係る液晶表示装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 7 of this invention. 本発明の参考形態7に係る液晶表示装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 7 of this invention. 本発明の参考形態7に係る液晶表示装置の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the liquid crystal display device which concerns on the reference form 7 of this invention. 本発明の参考形態8に係る液晶表示装置を示す図であり、図19(a)は液晶表示装置の概略断面図、図19(b)は液晶表示装置の概略平面図である。It is a figure which shows the liquid crystal display device which concerns on the reference form 8 of this invention, Fig.19 (a) is a schematic sectional drawing of a liquid crystal display device, FIG.19 (b) is a schematic plan view of a liquid crystal display device. 本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を概念的に示した図であり、図20(a)は液晶表示装置の概略平面図、図20(b)は液晶表示装置の概略断面図である。It is the figure which showed notionally the structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention, Fig.20 (a) is a schematic plan view of a liquid crystal display device, FIG.20 (b) is a schematic cross section of a liquid crystal display device. FIG. 本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を概念的に示した図である。It is the figure which showed notionally the structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置の構成を概念的に示した図であり、図23(a)は液晶表示装置の概略平面図、図23(b)は液晶表示装置の概略断面図、図23(c)は他の例の液晶表示装置の概略断面図、図23(d)は他の例の液晶表示装置の概略断面図である。It is the figure which showed notionally the structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 2 of this invention, Fig.23 (a) is a schematic plan view of a liquid crystal display device, FIG.23 (b) is a schematic cross section of a liquid crystal display device. FIG. 23C is a schematic sectional view of a liquid crystal display device of another example, and FIG. 23D is a schematic sectional view of a liquid crystal display device of another example. 本発明の実施の形態3に係る液晶表示装置の構成を概念的に示した図であり、図24(a)は液晶表示装置の概略平面図、図24(b)は電界の歪みを示す概略図である。It is the figure which showed notionally the structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 3 of this invention, Fig.24 (a) is a schematic plan view of a liquid crystal display device, FIG.24 (b) is the outline which shows the distortion of an electric field. FIG. 本発明の実施の形態4に係る液晶表示装置の構成を概念的に示した図であり、図25(a)は液晶表示装置の概略断面図、図25(b)は概略平面図である。It is the figure which showed notionally the structure of the liquid crystal display device based on Embodiment 4 of this invention, Fig.25 (a) is a schematic sectional drawing of a liquid crystal display device, FIG.25 (b) is a schematic plan view. 本発明の実施の形態5に係る液晶表示装置の断面構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the cross-sectional structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 本発明に係わる液晶表示装置の実施の形態5,6のガラス基板上に形成された凸形状物の製造プロセスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the convex-shaped object formed on the glass substrate of Embodiment 5, 6 of the liquid crystal display device concerning this invention. 本発明に係わる図27に続く凸形状物の製造プロセスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the convex-shaped object following FIG. 27 concerning this invention. 本発明の実施の形態5に用いた基板のラビング方向を示す図である。It is a figure which shows the rubbing direction of the board | substrate used for Embodiment 5 of this invention. 本発明に係わる実施の形態6の構成外観図である。It is a structure external view of Embodiment 6 concerning this invention. 本発明に係わる実施の形態6の平面図である。It is a top view of Embodiment 6 concerning the present invention. 本発明の実施の形態7に係る液晶表示装置に備えられる液晶セルの構成外観図である。It is a structure external view of the liquid crystal cell with which the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 7 of this invention is equipped. 本発明の実施の形態7に係る液晶セルの凸形状物の製造プロセスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing process of the convex-shaped object of the liquid crystal cell which concerns on Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8に係る液晶表示装置に備えられる液晶セルの断面構成を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the cross-sectional structure of the liquid crystal cell with which the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 8 of this invention is equipped. 本発明の実施の形態8に係る液晶セルに用いた透明電極のパターンを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the pattern of the transparent electrode used for the liquid crystal cell which concerns on Embodiment 8 of this invention. 本発明の実施の形態9に係る液晶表示装置に備えられる液晶セルの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the liquid crystal cell with which the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 9 of this invention is equipped. 図36の一部の拡大図である。FIG. 37 is a partially enlarged view of FIG. 36. 本発明の実施の形態10に係る液晶表示装置に備えられる液晶セルの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the liquid crystal cell with which the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 10 of this invention is equipped. 本発明の実施の形態10に係る液晶表示装置に備えられる液晶セルでの光学素子の配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of the optical element in the liquid crystal cell with which the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 10 of this invention is equipped. 本発明の実施の形態10に係る液晶表示装置に備えられる液晶セルの電圧−透過率特性を示す図である。It is a figure which shows the voltage-transmittance characteristic of the liquid crystal cell with which the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 10 of this invention is equipped. 本発明の参考形態9に係り、図41(a)はモジニアス配向を示す模式図(a)であり、図41(b)はベンド配向を示す模式図(b)である。FIG. 41 (a) is a schematic diagram (a) showing a motivated orientation, and FIG. 41 (b) is a schematic diagram (b) showing a bend orientation according to the ninth embodiment of the present invention. 液晶層のディレクターを示す図である。It is a figure which shows the director of a liquid-crystal layer. CR等価回路を示す図である。It is a figure which shows CR equivalent circuit. 時間とともに増加する外部電場下での液晶の配向角(θj)の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the orientation angle ((theta) j) of the liquid crystal under the external electric field which increases with time. スプレイ弾性定数(k11)と臨界電場(Ec)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a spray elastic constant (k11) and a critical electric field (Ec). プレチルト角の絶対値の差(Δθ)と臨界電場(Ec)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the absolute value difference ((DELTA) (theta)) of a pretilt angle, and a critical electric field (Ec). 電場の不均一性(E1/E0)と臨界電場(Ec)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the nonuniformity (E1 / E0) of an electric field, and a critical electric field (Ec). 従来例の断面図である。It is sectional drawing of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

20,21 基板
22,23 電極
24,25 配向膜
26 液晶層
30,40,50,71,72 配向転移用駆動回路
31 液晶表示駆動回路
101・102 偏光板
103 位相補償板
104 液晶セル
105 対向基板
106 アレー基板
107 共通電極
108 画素電極
109・110 配向膜
111 スイッチング素子
112 液晶層
113 信号電極線
114・114’ ゲート電極線
120 b−スプレイ配向
121 t−スプレイ配向
123 ディスクリネーション線
124 ベンド配向
A2・B2・C2・D2 プレチルト角
201a アレー基板
201b 対向基板
202a 画素電極
221a 画素電極の凹部
222a 画素電極の凸部
223a 画素電極の非嵌合型凸部
224a 画素電極の非嵌合型凸部
202b 共通電極
203a 配向膜
203am 配向膜
203ah 配向膜
203b 配向膜
203bm 配向膜
203bh 配向膜
204a 偏光板
204b 偏光板
205 位相補償板
206 信号電極線
261 信号電極線の凸部
262 信号電極線の凹部
263 信号電極線の非嵌合型凸部
207 ゲート電極線
271 ゲート電極線の凸部
272 ゲート電極線の凹部
273 ゲート電極線の非嵌合型凸部
208 スイッチングトランジスタ(素子)
209 横電界印加用線
291 横電界印加用線の凸部
209a 横電界印加用線
291a 横電界印加用線の凸部
210 液晶層
298 液晶層
299 液晶層
211 液晶分子
212 透明絶縁膜
225 電極欠陥部
226 ディスクリネーション線
227b b−スプレイ配向
227t t−スプレイ配向
301,308 ガラス基板
302,307 透明電極
303,306 配向膜
304 液晶層
304a 電圧無印加時の液晶配向(スプレイ配向)
304b 電圧印加時の液晶配向(ベンド配向)
305 スペーサ
309 テストセル
310 凸形状物
311,314 負の一軸性フィルム位相板
312,315 主軸がハイブリッド配列した負の屈折率異方性を有する光学媒体よりなる位相差板
313,316 偏光板
317,318 位相補償板
319 正の一軸性フィルム位相板
320 レジスト薄膜
321 フォトマスク
322 フォトマスク開口部
323 平行紫外線
360 三角形状物
380 電極開口部
20, 21 Substrate 22, 23 Electrode 24, 25 Alignment film 26 Liquid crystal layer 30, 40, 50, 71, 72 Alignment transition drive circuit 31 Liquid crystal display drive circuit 101/102 Polarizer 103 Phase compensation plate 104 Liquid crystal cell 105 Opposite substrate 106 array substrate 107 common electrode 108 pixel electrode 109/110 alignment film 111 switching element 112 liquid crystal layer 113 signal electrode line 114/114 'gate electrode line 120 b-spray alignment 121 t-spray alignment 123 disclination line 124 bend alignment A2 Pre-tilt angle 201a Array substrate 201b Counter substrate 202a Pixel electrode 221a Concave portion of pixel electrode 222a Convex portion of pixel electrode 223a Non-fitting convex portion of pixel electrode 224a Non-fitting convex portion of pixel electrode 202b Common Electrode 203a Alignment film 203am Alignment film 203ah Alignment film 203b Alignment film 203bm Alignment film 203bh Alignment film 204a Polarizer 204b Polarizer 205 Phase compensator 206 Signal electrode line 261 Signal electrode line convex part 262 Signal electrode line concave part 263 Fitting type convex portion 207 Gate electrode line 271 Gate electrode line convex portion 272 Gate electrode line concave portion 273 Gate electrode line non-fitting type convex portion 208 Switching transistor (element)
209 Horizontal electric field application line 291 Horizontal electric field application line convex part 209a Lateral electric field application line 291a Lateral electric field application line convex part 210 Liquid crystal layer 298 Liquid crystal layer 299 Liquid crystal layer 211 Liquid crystal molecule 212 Transparent insulating film 225 Electrode defect part 226 Disclination line 227b b-spray alignment 227t t-spray alignment 301,308 glass substrate 302,307 transparent electrode 303,306 alignment film 304 liquid crystal layer 304a liquid crystal alignment when no voltage is applied (spray alignment)
304b Liquid crystal alignment during voltage application (bend alignment)
305 Spacer 309 Test cell 310 Convex-shaped object 311, 314 Negative uniaxial film phase plate 312, 315 Retardation plate 313, 316 Polarizing plate 317 made of optical medium having negative refractive index anisotropy in which main axes are hybrid-arranged 318 Phase compensation plate 319 Positive uniaxial film phase plate 320 Resist thin film 321 Photomask 322 Photomask opening 323 Parallel ultraviolet ray 360 Triangular object 380 Electrode opening

Claims (8)

画素電極を有するアレー基板と共通電極を有する対向基板の間に配置された液晶層上下界面の液晶のプレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向処理されたスプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うアクティブマトリックス型の液晶表示装置において、
1画素内に、少なくとも1つの転移励起用の横電界印加部を有し、該横電界印加部によって横電界を発生させるとともに、画素電極と共通電極間に連続的または間欠的に電圧を印加し、画素毎に転移核を発生させ画素全体をスプレイ配向からベンド配向に転移させることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal cell with splay alignment in which the pretilt angles of the liquid crystal layer at the upper and lower interfaces of the liquid crystal layer arranged between the array substrate having pixel electrodes and the counter substrate having a common electrode are positive and negative, and aligned in parallel with each other, no voltage applied In some cases, it is splay alignment. Prior to the liquid crystal display drive, an initialization process is performed to shift from the splay alignment to the bend alignment by applying a voltage, and the active matrix type performs liquid crystal display drive in this initialized bend alignment state. In the liquid crystal display device of
In one pixel, there is at least one transverse electric field applying unit for transition excitation, and the horizontal electric field is generated by the horizontal electric field applying unit, and a voltage is applied continuously or intermittently between the pixel electrode and the common electrode. A liquid crystal display device characterized in that a transition nucleus is generated for each pixel and the entire pixel is shifted from a splay alignment to a bend alignment.
前記横電界印加部によって発生される横電界の方向は、配向処理方向と略直交していることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the direction of the horizontal electric field generated by the horizontal electric field applying unit is substantially orthogonal to the alignment processing direction. 前記横電界印加部は、画素電極の周辺部を基板面に平行な面内で凹凸に変形させた電極変形部であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the lateral electric field applying unit is an electrode deforming unit in which a peripheral part of the pixel electrode is deformed into irregularities in a plane parallel to the substrate surface. 前記横電界印加部は、信号電極線若しくはゲート電極線を基板面に平行な面内で凹凸に変形させた電極線変形部であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the lateral electric field applying unit is an electrode line deforming unit in which a signal electrode line or a gate electrode line is deformed into irregularities in a plane parallel to the substrate surface. 前記横電界印加部は、画素電極の周辺部を基板面に平行な面内で凹凸に変形させ、該凹凸に対応して信号電極線若しくはゲート電極線を凸凹に変形させた電極・電極線変形部であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The lateral electric field applying unit deforms the periphery of the pixel electrode into irregularities in a plane parallel to the substrate surface, and deforms the signal electrode line or the gate electrode line into irregularities corresponding to the irregularities. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is a portion. 前記横電界印加部は、横電界印加用線を基板面に対して平行な面内で凹凸に変形させた横電界印加用線変形部であり、該横電界印加用線は、信号電極線若しくはゲート電極線の少なくとも一方の上層若しくは下層に絶縁膜を介して同方向に配設され、前記信号電極線若しくはゲート電極線が接続された駆動回路に接続されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The horizontal electric field applying unit is a horizontal electric field applying line deforming unit obtained by deforming a horizontal electric field applying line into irregularities in a plane parallel to the substrate surface, the horizontal electric field applying line being a signal electrode line or 2. The gate electrode line is disposed in the same direction through an insulating film on at least one upper layer or lower layer of the gate electrode line, and is connected to a drive circuit to which the signal electrode line or gate electrode line is connected. The liquid crystal display device described. 前記横電界印加用線は、配向転移後の通常の液晶表示時には、駆動回路と遮断されることを特徴とする請求項6記載の液晶表示装置。   7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the horizontal electric field applying line is cut off from a driving circuit during normal liquid crystal display after orientation transition. アレー基板と対向基板の間の液晶層上下界面の液晶のプレチルト角が正負逆で、互いに平行に配向処理されたスプレイ配向の液晶セルで、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うアクティブマトリックス型の液晶表示装置において、
1画素内に、転移励起用の横電界印加のために少なくとも1カ所に欠陥部を形成した画素電極若しくは共通電極の少なくとも一方を有していることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal cell with splay alignment in which the pretilt angle of the liquid crystal layer at the upper and lower interface of the liquid crystal layer between the array substrate and the counter substrate is positive / negative and aligned in parallel with each other. Prior to the active matrix type liquid crystal display device that performs a liquid crystal display drive in the initialized bend alignment state, an initialization process is performed to transition from splay alignment to bend alignment by voltage application.
A liquid crystal display device comprising at least one of a pixel electrode or a common electrode in which a defective portion is formed in at least one place for applying a transverse electric field for transition excitation in one pixel.
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