JP3441383B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents
Liquid crystal display device and manufacturing method thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば壁掛け用大
型ディスプレイ、壁掛け用テレビジョン装置、カーナビ
ゲーション、ラップトップ型パーソナルコンピューター
等に好適な、負の誘電率を有するn型液晶材料を用いる
視野角特性に優れたASM(Axially Symm
etric Aligned Micro−cell)
表示モードの液晶表示装置及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a viewing angle using an n-type liquid crystal material having a negative dielectric constant, which is suitable for a large display for wall hangings, a television device for wall hangings, a car navigation, a laptop personal computer and the like. ASM (Axially Symm) with excellent characteristics
etric Aligned Micro-cell)
The present invention relates to a display mode liquid crystal display device and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】上述した液晶表示装置は、軽量、薄型及
び低消費電力等の特徴を有している。このため、液晶表
示装置は、来るマルチメディア社会でのキーデバイスと
して、各種OA(Office Automatio
n)機器やAV(Audio Visual)機器分野
等で応用開発がなされている、このような液晶表示装置
としては、従来、薄膜トランジスタ(TFT)やPAL
C(Plasma Addressed Liquid
Crystal display)等をスイッチング
素子として備えたものが知られている。2. Description of the Related Art The liquid crystal display device described above has features such as light weight, thin shape, and low power consumption. Therefore, the liquid crystal display device has been used as a key device in the coming multimedia society by various OAs (Office Automatio).
n) Liquid crystal display devices such as thin film transistors (TFTs) and PALs that have been applied and developed in the field of devices and AV (Audio Visual) devices.
C (Plasma Addressed Liquid)
A device having a crystal display) as a switching element is known.
【0003】この液晶表示装置には、ノーマリホワイト
モードにおいて、水平配向膜を用いて電圧無印加時に両
電極基板の近傍付近でネマチック液晶分子を約90゜ね
じれさせるTN液晶表示モードや240゜以上ねじれさ
せるSTN表示モードが多用されている。しかし、これ
らの液晶表示装置では視野角特性が狭いために、CRT
代替ディスプレイとして表示性能が不十分であった。This liquid crystal display device has a TN liquid crystal display mode in which a nematic liquid crystal molecule is twisted by about 90 ° in the vicinity of both electrode substrates when a voltage is not applied by using a horizontal alignment film in a normally white mode, and 240 ° or more. The twisting STN display mode is often used. However, in these liquid crystal display devices, the viewing angle characteristics are narrow, so that
Display performance was insufficient as an alternative display.
【0004】そこで、液晶表示装置の視野角特性を向上
させるために、様々な表示モードの実用化が検討されて
おり、その1つとして、特開平8−341590号に開
示されているようなASM表示モードの液晶表示装置が
ある。In order to improve the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device, various display modes are being put into practical use. One of them is ASM as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-341590. There is a display mode liquid crystal display device.
【0005】この従来の液晶表示装置の動作原理につい
て、図10を参照しながら説明する。この図10におい
て、(a)及び(b)は電圧無印加時の状態を示し、
(c)及び(d)は電圧印加時の状態を示す。また、
(a)及び(c)は断面図であり、(b)及び(d)は
上面をクロスニコル状態の偏光顕微鏡で観察した結果を
示す図である。この液晶表示装置100は、一対の基板
132と134との間に、誘電異方性Δεが負(N型)
の液晶分子142からなる液晶層140が挟持されてい
る。各基板132、134の液晶層140に接する表面
には、垂直配向層138a、138bが形成されてい
る。また、一対の基板132、134の少なくとも一方
の液晶層140側表面には、凸部136が形成されてい
る。この凸部136によって液晶層140はdoutと
dinの2種類の異なる厚さを有する。その結果、後述
するように電圧印加時に軸対称配向を呈する液晶領域が
凸部136によって包囲される領域に規定される。な
お、この図において、液晶層140に電圧を印加するた
めに一対の基板132、134に形成される電極は省略
している。The operating principle of this conventional liquid crystal display device will be described with reference to FIG. In FIG. 10, (a) and (b) show the state when no voltage is applied,
(C) and (d) show the states when a voltage is applied. Also,
(A) And (c) is sectional drawing, (b) and (d) are figures which show the result of having observed the upper surface with the polarization microscope of a crossed Nicol state. The liquid crystal display device 100 has a negative dielectric anisotropy Δε (N type) between the pair of substrates 132 and 134.
A liquid crystal layer 140 composed of liquid crystal molecules 142 is sandwiched. Vertical alignment layers 138a and 138b are formed on the surfaces of the substrates 132 and 134 in contact with the liquid crystal layer 140. In addition, a convex portion 136 is formed on the surface of at least one of the pair of substrates 132 and 134 on the liquid crystal layer 140 side. Due to the convex portion 136, the liquid crystal layer 140 has two different thicknesses, dout and din. As a result, as will be described later, a liquid crystal region that exhibits an axially symmetric orientation when a voltage is applied is defined as a region surrounded by the protrusion 136. In this figure, electrodes formed on the pair of substrates 132 and 134 for applying a voltage to the liquid crystal layer 140 are omitted.
【0006】図10(a)に示すように、電圧無印加時
には液晶分子142が垂直配向層138a、138bの
規制力によって基板に垂直な方向に配向している。電圧
無印加状態の絵素領域をクロスニコル状態の偏光顕微鏡
で観察すると、図10(b)に示すように、暗視野を呈
する(ノーマリブラックモード)。図10(c)に示す
ように、電圧を印加すると負の誘電異方性を有する液晶
分子142に対して、液晶分子の長軸を電界の方向に対
して垂直に配向させる力が働き、液晶分子142が基板
に垂直な軸144を中心として軸対称状に配向する。そ
の結果、図10(d)に示すように、偏光軸に沿った方
向に消光模様が観察される。As shown in FIG. 10A, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules 142 are aligned in the direction perpendicular to the substrate by the regulating force of the vertical alignment layers 138a and 138b. When observing a pixel region in which no voltage is applied with a crossed Nicols polarization microscope, a dark field is exhibited as shown in FIG. 10B (normally black mode). As shown in FIG. 10 (c), when a voltage is applied, the liquid crystal molecules 142 having negative dielectric anisotropy are acted on by a force that aligns the long axes of the liquid crystal molecules perpendicular to the direction of the electric field. Molecules 142 are oriented axially symmetrically about an axis 144 perpendicular to the substrate. As a result, as shown in FIG. 10D, an extinction pattern is observed in the direction along the polarization axis.
【0007】図11に、このASM表示モードの液晶表
示装置を偏光板パラレルニコル下で観察したときの黒表
示部分を11、白表示部分を12として示す。この図1
1に示すように、ASMモードの液晶表示装置は視野角
特性が広く、CRTの代替としての用途や新規用途の開
発が期待されている。FIG. 11 shows a black display portion 11 and a white display portion 12 when the liquid crystal display device in the ASM display mode is observed under a polarizing plate parallel Nicol. This Figure 1
As shown in FIG. 1, the ASM-mode liquid crystal display device has a wide viewing angle characteristic, and is expected to be used as a substitute for a CRT or as a new application.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の液晶表示
装置において、高分子領域に囲まれた液晶領域に存在す
る液晶分子を軸対称状に配向させるためには、次のよう
な過程が必要であった。In the above-described conventional liquid crystal display device, the following process is required to orient the liquid crystal molecules existing in the liquid crystal region surrounded by the polymer region in an axially symmetrical manner. Met.
【0009】まず、セル内に注入した液晶材料と重合性
樹脂材料とを含む前駆体混合物に、室温で電圧を印加す
ることによって軸対称状に配向させる。このとき、4本
の消光模様が観察される。さらに、この4本の消光模様
が観察された電圧を印加しながら、露光エネルギー0.
48J/cm2で紫外線を10分間照射する。この後、
電圧印加を一旦止めて一対の基板の両方の電極を基板外
で短絡させ、電圧を急激に印加しても軸対称配向は保持
される。First, a voltage is applied at room temperature to a precursor mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable resin material, which are injected into the cell, so that the precursor mixture is oriented in an axially symmetrical manner. At this time, four extinction patterns are observed. Further, while applying a voltage at which these four extinction patterns were observed, the exposure energy was 0.
Irradiate with ultraviolet rays at 48 J / cm 2 for 10 minutes. After this,
Even if the voltage application is stopped once and both electrodes of the pair of substrates are short-circuited outside the substrates, and the voltage is suddenly applied, the axially symmetrical orientation is maintained.
【0010】しかしながら、ノーマリブラックモードに
おいては、ASM表示モード用液晶セルに液晶を注入す
る時間が長く、ノーマリホワイトモードのものに比べて
約5倍注入時間が必要であるため、タクト時間に問題が
ある。However, in the normally black mode, it takes a long time to inject the liquid crystal into the liquid crystal cell for the ASM display mode, which requires about 5 times the injection time as compared with that in the normally white mode. There's a problem.
【0011】また、前駆体混合物を常法である真空注入
法で注入した場合には、全絵素領域で前駆体混合物が数
μmのセル厚の間隙を移動することになる。よって、基
板やその上の突起状構造体の界面との摩擦や衝突が生
じ、それと共に材料構成分子の吸脱着が生じるクロマト
グラフィー効果により、その組成比が変化する。その結
果、図12に示すように、注入穴からの距離に従って電
圧応答時間τが長くなる傾向があり、電気光学特性のば
らつきを引き起こすと考えられる。When the precursor mixture is injected by the usual vacuum injection method, the precursor mixture moves in the gap having a cell thickness of several μm in the entire pixel region. Therefore, the composition ratio changes due to a chromatographic effect that causes friction and collision with the interface of the substrate and the projecting structure on the substrate, and the adsorption and desorption of the material constituent molecules. As a result, as shown in FIG. 12, the voltage response time τ tends to increase with the distance from the injection hole, which is considered to cause variations in electro-optical characteristics.
【0012】さらに、セル厚保持材の断面形状や表面
積、配置によっても、同様な理由で表示品位が損なわれ
る。Further, the display quality is impaired for the same reason depending on the sectional shape, surface area, and arrangement of the cell thickness maintaining material.
【0013】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、全絵素領域において軸対
称状配向を安定して形成でき、電気光学特性を均一にし
て優れた表示品位が得られる液晶表示装置及びその製造
方法を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to stably form an axially symmetric orientation in the entire pixel region, and to make the electro-optical characteristics uniform and to provide an excellent display. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device having high quality and a manufacturing method thereof.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、少なくとも一方が垂直配向層を有する一対の基板の
間に、負の誘電率を有する液晶材料と重合性樹脂材料と
を含む混合物を該一対の基板の間に注入して該重合性樹
脂材料を硬化させることにより形成された高分子領域
と、該高分子領域によって実質的に包囲された液晶材料
からなる液晶領域とを有する表示媒体が挟持され、該液
晶領域中の液晶分子が、電圧無印加時には該一対の基板
に対して略垂直に配向し、電圧印加時には軸対称状に配
向する液晶表示装置であって、全絵素領域における液晶
材料の電圧応答時間差Δτが0msec<Δτ≦20m
secの範囲になるように、該一対の基板間に注入され
る混合物の注入時間tと該液晶材料および重合性樹脂材
料の混合物の流動距離lとの関係、l 2 =atで表され
る注入係数aと、全絵素領域における液晶材料の電圧応
答時間差Δτとが Δτ≦47.3a -1.2 ・・・(1) a≧2 ・・・(2) および、 Δτ≧0.0003t 2 +0.015t ・・・(3) t≦250 ・・・(4) として、該一対の基板間に該混合物が注入されて形成さ
れており、
そのことにより上記目的が達成される。The liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal material having a negative dielectric constant and a polymerizable resin material between a pair of substrates, at least one of which has a vertical alignment layer.
Is injected between the pair of substrates to form the polymerizable resin.
A display medium having a polymer region formed by curing an oil material and a liquid crystal region made of a liquid crystal material substantially surrounded by the polymer region is sandwiched, and liquid crystal molecules in the liquid crystal region are A liquid crystal display device that is aligned substantially perpendicular to the pair of substrates when no voltage is applied, and is axially symmetrical when a voltage is applied, and the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in all pixel regions is 0 msec <Δτ ≦. 20m
It is injected between the pair of substrates so as to be in the range of sec.
Injecting time t of the mixture, the liquid crystal material and the polymerizable resin material
Relationship with the flow distance l of the mixture of materials , expressed as l 2 = at
Injection coefficient a and the voltage response of the liquid crystal material in the entire pixel region.
Answer time difference Δτ is Δτ ≦ 47.3a -1.2 ... (1) a ≧ 2 ... (2) and Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t ... (3) t ≦ 250 ... (4) is formed by injecting the mixture between the pair of substrates.
Are, above objects can be achieved.
【0015】前記一対の基板の間隔を規定するセル厚保
持材が、液晶材料をセル内に注入する際の注入経路と平
行に設けられているか、注入経路を開けて設けられてい
るか、又は点在して設けられているのが望ましい。The cell thickness holding material that defines the distance between the pair of substrates is provided in parallel with the injection path for injecting the liquid crystal material into the cell, is provided with the injection path opened, or is a point. It is desirable to be provided in place.
【0016】液晶材料をセル内に注入する際の注入穴及
び排気穴が複数ずつ設けられているのが望ましい。It is preferable that a plurality of injection holes and a plurality of exhaust holes are provided when the liquid crystal material is injected into the cell.
【0017】絵素領域の外に、セル厚が他の部分よりも
厚いか又は絵素領域内よりも厚い部分を有するのが望ま
しい。It is desirable to have a portion outside the pixel region where the cell thickness is thicker than other portions or thicker than inside the pixel region.
【0018】前記一対の基板のうちの片方に、溝を有す
るブラックマトリクスが設けられていてもよい。前記混
合物は、電圧印加誘導注入法により、前記一対の基板間
に注入されてもよい。 A black matrix having grooves may be provided on one of the pair of substrates. The mixture
The compound is formed between the pair of substrates by the voltage application induction injection method.
May be injected into.
【0019】本発明の液晶表示装置の製造方法は、少な
くとも一方が垂直配向層を有する一対の基板の間に、高
分子領域と、該高分子領域によって実質的に包囲された
負の誘電率異方性を有する液晶材料からなる液晶領域と
を有する表示媒体が挟持され、該液晶領域中の液晶分子
が、電圧無印加時には該一対の基板に対して略垂直に配
向し、電圧印加時には軸対称状に配向する液晶表示装置
を製造する方法であって、全絵素領域における液晶材料
の電圧応答時間差Δτが0msec<Δτ≦20mse
cの範囲となるように、注入速度又は注入時間を制御し
ながら液晶材料と重合性材料とを含む混合物をセル内に
注入する工程と、該混合物に電圧を印加して、絵素領域
の液晶分子を軸対称状に配向させる工程と、該重合性材
料を硬化させて該高分子領域を形成する工程とを含み、
前記混合物をセル内に注入する工程において、該一対の
基板間に注入される混合物の注入時間tと該混合物の流
動距離lとの関係、l 2 =atで表される注入係数a
と、全絵素領域における液晶材料の電圧応答時間差Δτ
とが Δτ≦47.3a -1.2 ・・・(1) a≧2 ・・・(2) および、 Δτ≧0.0003t 2 +0.015t ・・・(3) t≦250 ・・・(4) の関係を満たしており
、そのことにより上記目的が達成
される。In the method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a polymer region and a negative dielectric constant substantially surrounded by the polymer region are provided between a pair of substrates, at least one of which has a vertical alignment layer. A display medium having a liquid crystal region made of a liquid crystal material having a directionality is sandwiched, and liquid crystal molecules in the liquid crystal region are aligned substantially perpendicular to the pair of substrates when no voltage is applied, and are axially symmetric when a voltage is applied. A method of manufacturing a liquid crystal display device in which a liquid crystal display device is aligned in a uniform pattern, wherein a voltage response time difference Δτ of a liquid crystal material in all pixel regions is 0 msec <Δτ ≦ 20 mse.
a step of injecting a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material into the cell while controlling the injection rate or the injection time so that the range is within the range of c; Comprising a step of orienting molecules in an axially symmetric manner, and a step of curing the polymerizable material to form the polymer region,
In the step of injecting the mixture into the cell, the pair of
Injection time t of the mixture injected between the substrates and flow of the mixture
Relationship with moving distance l, injection coefficient a represented by l 2 = at
And the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire pixel area
And Δτ ≦ 47.3a −1.2 (1) a ≧ 2 (2) and Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t (3) t ≦ 250 (4) The relationship is satisfied, and thereby the above-mentioned object is achieved.
【0020】[0020]
【0021】前記混合物をセル内に注入する工程におい
て、全絵素領域における液晶材料の電圧応答時間差Δτ
と注入時間tとが
Δτ≧0.0003t2+0.015t ・・・(3)
t≦250 ・・・(4)
の関係を満たすように注入を行うのが望ましい。In the step of injecting the mixture into the cell, the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire pixel region is
It is desirable to perform the injection so that the injection time t and the injection time t satisfy the relationship of Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t (3) t ≦ 250 (4).
【0022】前記重合性材料の液晶材料に対する濃度を
1%以下とするのが望ましい。It is desirable that the concentration of the polymerizable material in the liquid crystal material be 1% or less.
【0023】前記混合物をセル内に注入する工程を、誘
導注入法により行ってもよい。The step of injecting the mixture into the cell may be performed by an induction injection method.
【0024】前記混合物をセル内に注入する工程を、誘
導加圧注入法により行ってもよい。The step of injecting the mixture into the cell may be performed by an induction pressure injection method.
【0025】前記混合物をセル内に注入する工程を、電
圧印加誘導注入法により行ってもよい。The step of injecting the mixture into the cell may be performed by a voltage application induction injection method.
【0026】なお、本明細書において、「絵素」という
用語は、液晶表示装置において画像を形成する基本単位
を示す。「絵素領域」という用語は、液晶表示装置にお
いて「絵素」を構成する部分を示し、この部分は一対の
基板間に挟まれた液晶領域を含む。In this specification, the term "picture element" indicates a basic unit for forming an image in a liquid crystal display device. The term "picture element region" refers to a portion that constitutes a "picture element" in a liquid crystal display device, and this portion includes a liquid crystal region sandwiched between a pair of substrates.
【0027】本発明による液晶表示装置において、液晶
領域は、絵素と一定の対応関係を有し、空間的に規則的
に配置されている。液晶領域は必ずしも絵素毎に形成す
る必要はなく、例えば縦横比が異なる等の製造方法上の
理由等で、ブラックマトリクス等により仕切られた1つ
の絵素をさらに2つ以上のn個に分割して、各分割領域
毎に液晶領域を形成してもよい。In the liquid crystal display device according to the present invention, the liquid crystal regions have a fixed correspondence with the picture elements and are spatially arranged regularly. The liquid crystal region does not necessarily have to be formed for each picture element, and for example, due to manufacturing methods such as different aspect ratios, one picture element partitioned by a black matrix or the like is further divided into two or more n pieces. Then, a liquid crystal region may be formed for each divided region.
【0028】以下、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.
【0029】本発明にあっては、液晶領域中の液晶分子
が軸対称状に配向するので、優れた視角特性を有する。In the present invention, the liquid crystal molecules in the liquid crystal region are oriented in axial symmetry, so that they have excellent viewing angle characteristics.
【0030】全絵素領域における液晶材料の電圧応答時
間差Δτが0msec<Δτ≦20msecの範囲であ
るので、電圧印加により全絵素領域で一括ASM配向が
可能となり、後述する実施形態1及び実施形態3に示す
ように、人間の目で見た場合にざらつきの無い表示品位
が得られる。また、電圧スイッチング時に電気光学特性
のばらつきが無く、優れた表示品位が得られる。Since the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire picture element region is in the range of 0 msec <Δτ ≦ 20 msec, it becomes possible to perform the ASM alignment collectively in the entire picture element region by applying the voltage, and Embodiments 1 and 2 will be described later. As shown in FIG. 3, a display quality that is not rough when viewed by human eyes is obtained. Further, there is no variation in electro-optical characteristics during voltage switching, and excellent display quality can be obtained.
【0031】液晶材料と重合性材料とを含む混合物をセ
ル内に注入する工程において、注入速度を速くするか、
又は注入時間を短くすることにより、液晶材料が高速に
注入されるので、混合物の組成比の変化が抑制される。
液晶材料がより均一に注入されるので、全絵素領域にお
ける液晶材料の電圧応答時間差Δτが小さくなる。In the step of injecting the mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material into the cell, the injection speed is increased or
Alternatively, by shortening the injection time, the liquid crystal material is injected at high speed, so that the change in the composition ratio of the mixture is suppressed.
Since the liquid crystal material is injected more uniformly, the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire pixel area becomes smaller.
【0032】全絵素領域における液晶材料の電圧応答時
間差Δτと注入係数aとは、後述する実施形態5に示す
ように、
Δτ≦47.3a-1.2 ・・・(1)
の関係を有しており、
a≧2 ・・・(2)
を満たす場合に、0msec<Δτ≦20msecの範
囲が得られ、均一なスイッチング表示品位が達成され
る。The voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material and the injection coefficient a in the entire picture element region have a relationship of Δτ ≦ 47.3a −1.2 (1) as shown in Embodiment 5 described later. When a ≧ 2 (2) is satisfied, a range of 0 msec <Δτ ≦ 20 msec is obtained, and uniform switching display quality is achieved.
【0033】全絵素領域における液晶材料の電圧応答時
間差Δτと注入時間tとは、後述する実施形態5に示す
ように、
Δτ≧0.0003t2+0.015t ・・・(3)
の関係を有しており、
t≦250 ・・・(4)
満たす場合に、0msec<Δτ≦20msecの範囲
が得られ、均一なスイッチング表示品位が達成される。The voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire pixel region and the injection time t have a relationship of Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t (3) as shown in Embodiment 5 described later. When t ≦ 250 (4), the range of 0 msec <Δτ ≦ 20 msec is obtained, and uniform switching display quality is achieved.
【0034】液晶材料と重合性材料とを含む混合物の注
入速度を速めるためには、混合物の粘性係数が低い方が
好ましい。また、混合物の粘性係数が低い場合、基板界
面とのクロマト効果の影響を受けにくいため、樹脂濃度
が液晶セル内で均一となる。よって、後述する実施形態
6に示すように、重合性材料の液晶材料に対する濃度は
1%以下とするのが望ましく、これにより均一なスイッ
チング素子特性が得られる。In order to increase the injection speed of the mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material, it is preferable that the viscosity coefficient of the mixture is low. Further, when the viscosity coefficient of the mixture is low, the resin concentration is uniform in the liquid crystal cell because it is less affected by the chromatographic effect with the substrate interface. Therefore, as shown in Embodiment 6 described later, it is desirable that the concentration of the polymerizable material with respect to the liquid crystal material is 1% or less, and thereby uniform switching element characteristics can be obtained.
【0035】液晶材料の注入速度を速めたり、注入時間
を短くするためには、液晶セルの構造設計も重要であ
る。注入速度は液晶材料の流動断面積に比例し、流動距
離に反比例するので、流動断面積を広くし、流動距離を
短くするのが望ましい。このためには、注入穴や排気穴
を増やしたり、セル厚を厚くしたり、注入方向に対して
障壁となる構造体を減らすこと等が考えられる。例え
ば、ブラックマトリクスの厚みや幅を減らして体積を減
らしたり、溝等を設けて部分的に無くしたりして、絵素
領域の外にセル厚が他の部分よりも厚いか又は絵素領域
内よりも厚い部分を設けることにより、流動断面積が広
くなる。また、セル厚保持材を注入経路と平行に設けた
り、注入経路を開けて設けたり、点在して設けることに
より、液晶注入方向に対する障壁を減らすことができ、
流動距離が短くなる。Structural design of the liquid crystal cell is also important in order to increase the injection speed of the liquid crystal material and to shorten the injection time. Since the injection speed is proportional to the flow cross section of the liquid crystal material and inversely proportional to the flow length, it is desirable to widen the flow cross section and shorten the flow length. For this purpose, it is conceivable to increase the number of injection holes and exhaust holes, increase the cell thickness, and reduce the number of structures that act as a barrier in the injection direction. For example, the thickness or width of the black matrix is reduced to reduce the volume, or a groove or the like is provided to partially eliminate it, so that the cell thickness is thicker than the other portion outside the pixel region or inside the pixel region. By providing a thicker portion, the flow cross section becomes wider. Further, the barrier for the liquid crystal injection direction can be reduced by providing the cell thickness holding material in parallel with the injection path, opening the injection path, or providing them in a scattered manner.
The flow distance becomes shorter.
【0036】誘導注入法は、真空度が133Pa以上6
700Pa以下(1Torr以上50Torr以下)で
あり、従来の真空注入法に比べてあまり高くないので、
混合物の組成比がほとんど変化せずに注入される。The induction injection method has a vacuum degree of 133 Pa or more 6
Since it is 700 Pa or less (1 Torr or more and 50 Torr or less), which is not so high as compared with the conventional vacuum injection method,
It is injected with almost no change in the composition ratio of the mixture.
【0037】誘導加圧注入法では、まず、注入穴と排気
穴を真空にして、液晶セル内を排気する。次に、注入穴
に混合物を浸して大気に戻し、さらに1気圧程度加圧す
るので、混合物の注入速度が向上し、注入時間がさらに
短縮される。In the induction pressure injection method, first, the injection hole and the exhaust hole are evacuated to evacuate the inside of the liquid crystal cell. Next, the mixture is immersed in the injection hole, returned to the atmosphere, and further pressurized by about 1 atm, so that the injection speed of the mixture is improved and the injection time is further shortened.
【0038】混合物を注入する際に、液晶分子の長軸が
注入方向に平行に近ければ、垂直な場合に比べて流動粘
度が低くなるため、注入速度が低くなる。本発明では、
垂直配向層と誘電率が負のn型液晶材料を用いて、電圧
無印加時に液晶分子が略垂直に配向し、電圧印加時に液
晶分子が水平に配向するので、電圧印加誘導注入法によ
り液晶分子の長軸を注入方向に平行にするのが望まし
い。When the mixture is injected, if the long axes of the liquid crystal molecules are close to parallel to the injection direction, the flow viscosity will be lower than that in the case of being vertical, and the injection speed will be low. In the present invention,
By using a vertical alignment layer and an n-type liquid crystal material having a negative dielectric constant, the liquid crystal molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied and the liquid crystal molecules are aligned horizontally when a voltage is applied. It is desirable that the long axis of the is parallel to the injection direction.
【0039】[0039]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0040】本発明の液晶表示装置は、図10に示した
従来の液晶表示装置100と基本的には同じ構成を有し
ており、一対の基板132と134に挟持された液晶層
140は、高分子領域136と、高分子領域136に実
質的に包囲された液晶領域とを有している。一方の基板
又は両方の基板に垂直配向層が形成されており、負の誘
電率を有する液晶領域中の液晶分子は、電圧無印加時に
基板に対して略垂直に配向し、電圧印加時に液晶領域の
中心軸(基板の垂直)に対して軸対称配向する。The liquid crystal display device of the present invention has basically the same configuration as the conventional liquid crystal display device 100 shown in FIG. 10, and the liquid crystal layer 140 sandwiched between the pair of substrates 132 and 134 is It has a polymer region 136 and a liquid crystal region substantially surrounded by the polymer region 136. A vertical alignment layer is formed on one or both substrates, and liquid crystal molecules in a liquid crystal region having a negative dielectric constant are aligned substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied, and when a voltage is applied, the liquid crystal region is aligned. Axisymmetric with respect to the central axis (perpendicular to the substrate).
【0041】この液晶表示装置の液晶領域は、典型的に
は対向する電極によって規定される絵素毎に形成されて
おり、液晶領域中の液晶分子が軸対称状に配向するの
で、優れた視角特性を有する。なお、上述したように、
絵素領域が複数の液晶領域を含んでいてもよい。The liquid crystal region of this liquid crystal display device is typically formed for each picture element defined by the opposing electrodes, and since the liquid crystal molecules in the liquid crystal region are oriented in axial symmetry, an excellent viewing angle is obtained. Have characteristics. As mentioned above,
The picture element area may include a plurality of liquid crystal areas.
【0042】この液晶表示装置は、全絵素領域における
液晶材料の電圧応答時間差Δτが0msec<Δτ≦2
0msecの範囲にしてある。In this liquid crystal display device, the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire pixel region is 0 msec <Δτ ≦ 2.
The range is 0 msec.
【0043】この液晶表示装置の製造においては、液晶
材料と重合性樹脂材料を含む混合物をセル内に注入し、
その混合物に電圧を印加して軸対称状に配向させた後、
重合性材料を硬化させて高分子領域に実質的に包囲され
た液晶領域を形成する。In the manufacture of this liquid crystal display device, a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable resin material is injected into a cell,
After applying a voltage to the mixture to orient it in an axially symmetric manner,
The polymerizable material is cured to form a liquid crystal region substantially surrounded by the polymer region.
【0044】この混合物の注入工程において、全絵素領
域で混合物の組成比変化を少なくすることによりて、全
絵素領域における液晶材料の電圧応答時間差Δτを小さ
くすることができる。In the step of injecting the mixture, the change in the composition ratio of the mixture is reduced in the entire pixel region, so that the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in the entire pixel region can be reduced.
【0045】例えば、図1(a)に示すような製造装置
を用いた誘導注入法により、TFT基板やPALC基板
等の電極基板39とCF基板等の対向電極基板38との
間隙34に、液晶材料と重合性材料とを含む混合物を注
入するのが望ましい。For example, the liquid crystal is formed in the gap 34 between the electrode substrate 39 such as a TFT substrate or a PALC substrate and the counter electrode substrate 38 such as a CF substrate by the induction injection method using the manufacturing apparatus shown in FIG. It is desirable to inject a mixture containing the material and the polymerizable material.
【0046】この誘導注入法では、図1(b)に示すよ
うに一対の電極基板のいずれか一方の基板に、表示領域
43の周囲に注入穴及び排気穴42、42を設ける。そ
して、図1(a)に示すように、排気穴35及び注入穴
36に、干渉シリコンゴム又はオーリング33等を介し
て排気穴用注入冶具31及び注入穴用注入冶具32を各
々配置する。真空ポンプによって一定時間空引きした
後、真空状態を保ちながら、液晶材料と重合性材料とを
含む混合物を入れた材料ボトル41の接続部40を液晶
材料ドレイン管37に接続して、液晶材料と重合性材料
を含む混合物をセル内に注入する。注入穴36が混合物
で覆われてから大気圧に戻し、排気穴をそのまま真空ポ
ンプで吸引して混合物をセル内に満たす。In this induction injection method, as shown in FIG. 1B, injection holes and exhaust holes 42, 42 are provided around the display region 43 on either one of the pair of electrode substrates. Then, as shown in FIG. 1A, the exhaust hole injection jig 31 and the injection hole injection jig 32 are arranged in the exhaust hole 35 and the injection hole 36 via the interfering silicone rubber or the O-ring 33, for example. After being evacuated for a certain period of time by a vacuum pump, the connection portion 40 of the material bottle 41 containing the mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material is connected to the liquid crystal material drain pipe 37 while maintaining the vacuum state, and the liquid crystal material The mixture containing the polymerizable material is injected into the cell. After the injection hole 36 is covered with the mixture, the pressure is returned to the atmospheric pressure, and the exhaust hole is directly sucked by the vacuum pump to fill the mixture in the cell.
【0047】この誘導注入法によれば、従来の真空注入
法に比べて真空度があまり高くないので、混合物の組成
比変化をさらに少なくすることができる。このとき、注
入穴が混合物で覆われた時点で窒素ガス等により加圧す
れば、誘導加圧注入法となる。また、一対の電極基板間
に電圧を印加して、電圧印加誘導注入法とすることもで
きる。According to this induction injection method, since the degree of vacuum is not so high as compared with the conventional vacuum injection method, it is possible to further reduce the change in the composition ratio of the mixture. At this time, when the injection hole is covered with the mixture and pressurized with nitrogen gas or the like, the induction pressure injection method is performed. Alternatively, a voltage may be applied between the pair of electrode substrates to form a voltage application induction injection method.
【0048】本発明者らは、液晶材料と重合性材料とを
含む混合物がセル内を移動する距離及び時間を測定し、
さらに、混合物の注入が完了した液晶パネルについて、
電圧印加応答時間を注入穴からの距離に対して測定して
応答時間差を計算した。その結果、注入が完了する所用
時間tと応答時間差Δτ、又は後述する注入係数aと応
答時間差Δτとの間に、一定の関係があることを見い出
した。すなわち、注入時間が短いほど、又は注入速度が
速いほど、その応答時間差Δτが小さくなる。The present inventors measured the distance and time for a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material to move in a cell,
Furthermore, regarding the liquid crystal panel for which the injection of the mixture has been completed,
The voltage application response time was measured with respect to the distance from the injection hole to calculate the response time difference. As a result, it has been found that there is a certain relationship between the required time t at which the injection is completed and the response time difference Δτ, or between the injection coefficient a and the response time difference Δτ described later. That is, the shorter the injection time or the faster the injection speed, the smaller the response time difference Δτ.
【0049】ここで、応答時間τとは液晶材料の電気光
学特性のRise TimeとDecay Timeの
和であり、応答時間差Δτは図12に示すように、パネ
ルの各部分で測定した応答時間(例えばτhとτl)と
の差である。Here, the response time τ is the sum of Rise Time and Decay Time of the electro-optical characteristics of the liquid crystal material, and the response time difference Δτ is the response time measured at each part of the panel (for example, as shown in FIG. 12). It is the difference between τh and τl).
【0050】図2に示すように、断面が幅w、厚さdの
長方形で長さlの毛細管を用い、両端に単位面積当たり
Pa、Pbの圧力を加えて液晶を流動させた場合、単位
時間当たりの流量をQとすると、粘性係数ηは、
η={w×d3(Pa−Pb)}/12×l×Q ・・・(5)
と表せる。As shown in FIG. 2, when a rectangular capillary having a cross section of width w and thickness d and a length of 1 is used, and a pressure of Pa and Pb per unit area is applied to both ends to flow the liquid crystal, the unit is When the flow rate per time is Q, the viscosity coefficient η can be expressed as η = {w × d 3 (Pa−Pb)} / 12 × l × Q (5).
【0051】ここで、変動パラメーターは注入時間tと
流動距離lであるので、上記式(5)は、
l2=at ・・・(6)
と表せる。Since the fluctuation parameters are the injection time t and the flow distance l, the above equation (5) can be expressed as l 2 = at (6).
【0052】このaを注入係数と呼び、t及びlの測定
から回帰計算により求めることができる。This a is called an injection coefficient and can be obtained by regression calculation from the measurement of t and l.
【0053】上記式(5)において、単位流量Qを増大
することにより注入時間を短縮することができるので、
粘性係数や流動距離lを小さく、圧力差やセル厚d及び
単位断面積を大きくすることが望ましい。Since the injection time can be shortened by increasing the unit flow rate Q in the above equation (5),
It is desirable to reduce the viscosity coefficient and the flow distance l and increase the pressure difference, the cell thickness d, and the unit cross-sectional area.
【0054】例えば、圧力差を大きくするためには誘導
加圧注入法を用いるのが有効であり、粘性係数を小さく
するためには電圧印加誘導注入法を用いるのが有効であ
ると考えられる。For example, it is considered effective to use the induction pressure injection method for increasing the pressure difference, and it is effective to use the voltage application induction injection method for decreasing the viscosity coefficient.
【0055】さらに、粘性係数を小さくするためには、
重合性材料の液晶材料に対する濃度は、1%以下とする
のが望ましい。Further, in order to reduce the viscosity coefficient,
The concentration of the polymerizable material in the liquid crystal material is preferably 1% or less.
【0056】さらに、セル厚dを一定として、基板界面
におけるクロマト効果により液晶材料組成の均一注入を
行うためには、液晶セルの構造設計も重要である。例え
ば、セル厚保持材を注入方向に対して障害とならないよ
うに配置したり、流動断面積が大きくなるようなセル設
計が望ましい。Furthermore, in order to uniformly inject the liquid crystal material composition by the chromatographic effect at the substrate interface with the cell thickness d being constant, the structural design of the liquid crystal cell is also important. For example, it is desirable to arrange the cell thickness holding material so as not to obstruct the injection direction or to design the cell so that the flow cross-sectional area becomes large.
【0057】このように、液晶材料と重合性材料とを含
む混合物を短時間で注入することで、組成比むらを生じ
させずに、全絵素領域で液晶材料の電圧応答時間差を小
さくすることができる。よって、混合物に電圧を印加す
ることにより、全絵素領域で一括ASM配向処理を行う
ことができ、人間の目で見た場合にざらつきの無い表示
品位を得ることができる。さらに、電圧スイッチングを
行う際にも、表示領域内で電気光学特性のばらつきの無
い表示品位を得ることができる。As described above, by injecting the mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material in a short time, it is possible to reduce the voltage response time difference of the liquid crystal material in the entire pixel region without causing the composition ratio unevenness. You can Therefore, by applying a voltage to the mixture, it is possible to collectively perform the ASM orientation processing in all the pixel regions, and it is possible to obtain a display quality that is not rough when viewed by human eyes. Furthermore, even when voltage switching is performed, it is possible to obtain display quality without variations in electro-optical characteristics within the display area.
【0058】以下に、本発明のより具体的な実施形態に
ついて説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。Hereinafter, more specific embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these.
【0059】(実施形態1)本実施形態では、一対の基
板のうちの一方に注入穴と排気穴とを各々1ずつ開けた
5型セルに対して、誘導注入法により液晶材料と重合性
材料とを含む混合物を注入し、電圧応答時間Δτを測定
した。(Embodiment 1) In this embodiment, a liquid crystal material and a polymerizable material are formed by induction injection into a 5 type cell in which one injection hole and one exhaust hole are formed in one of a pair of substrates. The mixture containing and was injected, and the voltage response time Δτ was measured.
【0060】まず、厚さ1.1mmのガラス基板上にI
TO(酸化インジウム及び酸化スズの混合物)からなる
厚み100nmの透明電極を有する基板上に、シール剤
をスクリーン印刷法でパターニングした。このITO電
極付きガラス基板は、TFT基板やPALC基板として
もよい。First, I was placed on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm.
A sealant was patterned by screen printing on a substrate having a transparent electrode made of TO (mixture of indium oxide and tin oxide) and having a thickness of 100 nm. The glass substrate with the ITO electrode may be a TFT substrate or a PALC substrate.
【0061】他方の基板は、厚さ1.1mmのガラス基
板上に厚さ100nmのITOからなる透明電極を形成
し、100μm角の開口部(抜け)を有する厚さ300
nmのアルミニウムからなるブラックマトリクス(B
M)をパターニングした。この基板上に、ネガ型光硬化
性樹脂材を塗布し、所定のマスクを用いた露光を行っ
て、現像、リンス及び焼成することにより段差3μmの
壁状突起をBM上に形成した。その壁状突起上に、ネガ
型光硬化性樹脂材を用いて図3(b)に示すような段差
3μmの突起45を所定の位置形状にパターニングし
た。このBMと壁状突起と突起45とにより突状構造体
が構成され、液晶領域が形成される部分が、その突状構
造体で包囲される領域(絵素44)に制御される。On the other substrate, a transparent electrode made of ITO having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm, and a thickness of 300 having an opening (a gap) of 100 μm square.
nm black matrix (B
M) was patterned. A negative-type photo-curable resin material was applied onto this substrate, exposed using a predetermined mask, and developed, rinsed and baked to form wall-shaped protrusions with a step difference of 3 μm on the BM. On the wall-shaped protrusions, a protrusion 45 having a step of 3 μm as shown in FIG. 3B was patterned in a predetermined position using a negative type photo-curable resin material. The BM, the wall-shaped projections, and the projections 45 form a projecting structure, and the portion where the liquid crystal region is formed is controlled to be a region (picture element 44) surrounded by the projecting structure.
【0062】この他方の基板上、及び上述のITO電極
付きガラス基板上に垂直配向膜(日本合成ゴム社製JA
LS204)をスピナーで塗布し、焼成して垂直配向層
を形成した。A vertical alignment film (JAS manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) was formed on the other substrate and the above-mentioned glass substrate with the ITO electrode.
LS204) was applied with a spinner and baked to form a vertical alignment layer.
【0063】次に、図1(b)に示すように、ドリルで
注入穴42と排気穴42の穴開けを行い、両基板を貼り
合わせてセルを作製した。Next, as shown in FIG. 1B, a hole was formed in the injection hole 42 and the exhaust hole 42 with a drill, and both substrates were bonded together to form a cell.
【0064】このセルに、液晶材料としてn型液晶材料
(△ε=−4.0、△n=0.08、セル厚6μm)
3.96gと、重合性材料としてR684(日本化薬社
製)0.04gと、光開始剤としてIrugcure6
41(チバガイギー社製)0.002gとを用いて、こ
れらをよく混合し、前駆体混合物を得た。この前駆体混
合物の相溶化温度は80℃であった。An n-type liquid crystal material (Δε = −4.0, Δn = 0.08, cell thickness 6 μm) was used as a liquid crystal material in this cell.
3.96 g, R684 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.04 g as a polymerizable material, and Irugcure 6 as a photoinitiator.
41 (manufactured by Ciba Geigy) and 0.002 g were thoroughly mixed to obtain a precursor mixture. The compatibilization temperature of this precursor mixture was 80 ° C.
【0065】この前駆体混合物及びセルを図1(a)に
示した誘導注入装置にセットし、1時間真空引きした
後、注入穴に混合物を流し込んで常圧に戻した。このと
きの注入方向は図3(a)に矢印47で示す方向とし
た。なお、この図3(a)において、44は絵素、45
はセル厚保持材、46及び47は混合物の注入方向を示
す。The precursor mixture and the cell were set in the induction injection apparatus shown in FIG. 1 (a), vacuumed for 1 hour, then poured into the injection hole and returned to normal pressure. The injection direction at this time was the direction shown by the arrow 47 in FIG. In FIG. 3A, 44 is a picture element, and 45 is a picture element.
Indicates the cell thickness holding material, and 46 and 47 indicate the injection direction of the mixture.
【0066】このように前駆体混合物をセルに注入し、
光硬化性封止材で封止して液晶セルを作製した。そし
て、室温で前駆体混合物に電圧を印加することにより液
晶分子を軸対称状に配向させ、この軸対称状配向させた
電圧を印加しながら、露光エネルギー0.48J/cm
2で紫外線を10分間照射することにより重合性材料を
硬化させて液晶の配向固定を行った。Injecting the precursor mixture into the cell in this way
A liquid crystal cell was produced by sealing with a photocurable sealing material. Then, by applying a voltage to the precursor mixture at room temperature, the liquid crystal molecules are oriented in an axially symmetrical manner, and while applying the axially oriented voltage, the exposure energy is 0.48 J / cm 2.
The polymerizable material was cured by irradiating it with ultraviolet rays at 2 for 10 minutes to fix the alignment of the liquid crystal.
【0067】このようにして得られた液晶表示装置に対
して、注入穴と排気穴との間の表示領域において、3点
について、電圧応答時間差Δτの測定を行った結果を下
記表1にサンプルNo.1として示す。With respect to the liquid crystal display device thus obtained, the voltage response time difference Δτ was measured at three points in the display area between the injection hole and the exhaust hole. No. Shown as 1.
【0068】[0068]
【表1】 [Table 1]
【0069】このときの注入係数aは2≦a≦3.7で
あり、Δτの範囲は10msec〜20msecであっ
た。The injection coefficient a at this time was 2 ≦ a ≦ 3.7, and the range of Δτ was 10 msec to 20 msec.
【0070】この液晶表示装置においては、電圧印加に
より一括ASM配向処理を行うことができ、ざらつきの
無い表示品位が得られた。また、このΔτの範囲では、
電圧スイッチング時の応答むらが人間の目では感じられ
ず、表示むらの無い液晶表示装置が得られた。In this liquid crystal display device, it was possible to carry out the batch ASM orientation treatment by applying a voltage, and a display quality free of roughness was obtained. Also, in this range of Δτ,
The liquid crystal display device having no display unevenness was obtained because the response unevenness during voltage switching was not felt by human eyes.
【0071】(実施形態2)本実施形態2では、実施形
態1と同様にして作製した5型セルに、誘導加圧注入法
により液晶材料と重合性材料とを含む混合物を注入し
た。(Embodiment 2) In Embodiment 2, a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material is injected into a 5-type cell manufactured in the same manner as in Embodiment 1 by an induction pressure injection method.
【0072】セル厚保持材45は図3(a)に示すよう
なパターンで形成して、注入方向は矢印46で示す方向
とした。注入工程以降は、実施形態1と同様にして液晶
表示装置を作製した。The cell thickness holding material 45 was formed in a pattern as shown in FIG. 3A, and the injection direction was the direction shown by the arrow 46. After the injection step, the liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in the first embodiment.
【0073】この液晶表示装置に対して、Δτの測定を
行った結果を上記表1にサンプルNo.2として示す。
本実施形態の液晶表示装置では、実施形態1と同様の結
果が得られた。The results of the measurement of Δτ for this liquid crystal display device are shown in Table 1 above. Shown as 2.
With the liquid crystal display device of this embodiment, the same results as in Embodiment 1 were obtained.
【0074】この液晶表示装置においては、電圧印加に
より一括ASM配向処理を行うことができ、ざらつきの
無い表示品位と、電圧スイッチング時の表示むらの無い
液晶表示装置が得られた。In this liquid crystal display device, a batch ASM alignment treatment can be performed by applying a voltage, and a liquid crystal display device having a display quality without roughness and display unevenness during voltage switching was obtained.
【0075】(実施形態3)本実施形態では、(1)図
4に示すように注入穴42と排気穴42とを形成して、
液晶材料と重合性材料とを含む混合物の注入経路を液晶
セルの短辺方向と平行にした5型の液晶表示装置、及び
(2)実施形態1と同様のセル構成において、樹脂材料
からなるセル厚保持材の代わりに図3(c)に示すよう
なプラスチックビーズを用いた5型と25型の液晶表示
装置を作製した。(Embodiment 3) In this embodiment, (1) an injection hole 42 and an exhaust hole 42 are formed as shown in FIG.
A 5-type liquid crystal display device in which an injection path of a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material is parallel to a short side direction of the liquid crystal cell, and (2) a cell structure similar to that of the first embodiment. Liquid crystal display devices of type 5 and type 25 were manufactured using plastic beads as shown in FIG. 3C instead of the thickness maintaining material.
【0076】(1)注入経路を液晶セルの短辺方向と平
行にして、注入方向を図3(a)に矢印47で示す方向
にした5型セルの作製及び前駆体混合物の注入は、実施
形態1と同様に行った。注入工程以降は、実施形態1と
同様にして液晶表示装置を作製した。(1) The injection path was parallel to the short side direction of the liquid crystal cell, and the injection direction was the direction shown by the arrow 47 in FIG. The same procedure as in Form 1 was performed. After the injection step, the liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in the first embodiment.
【0077】この液晶表示装置に対して、Δτの測定を
行った結果を上記表1にサンプルNo.3として示す。
本実施形態の液晶表示装置では、実施形態1と同様の結
果が得られた。The results of measurement of Δτ for this liquid crystal display device are shown in Table 1 above. Shown as 3.
With the liquid crystal display device of this embodiment, the same results as in Embodiment 1 were obtained.
【0078】この液晶表示装置においては、電圧印加に
より一括ASM配向処理を行うことができ、ざらつきの
無い表示品位と、電圧スイッチング時の表示むらの無い
液晶表示装置が得られた。In this liquid crystal display device, a batch ASM alignment treatment can be carried out by applying a voltage, and a liquid crystal display device having a display quality without roughness and display unevenness during voltage switching was obtained.
【0079】(2)混合物の注入方向に障壁にならない
ようなセルギャップ材として、図3(c)に示すような
プラスチックビーズ48を用いた5型及び25型の液晶
表示装置は、以下のようにして作製した。(2) The 5 type and 25 type liquid crystal display devices using the plastic beads 48 as shown in FIG. 3C as the cell gap material which does not become a barrier in the injection direction of the mixture are as follows. Was prepared.
【0080】まず、厚さ1.1mmのガラス基板上にI
TOからなる厚み100nmの透明電極を有する基板上
に、シール剤をスクリーン印刷法でパターニングした。First, I was put on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm.
A sealing agent was patterned by screen printing on a substrate having a transparent electrode made of TO and having a thickness of 100 nm.
【0081】他方の基板は、厚さ1.1mmのガラス基
板上に厚さ100nmのITOからなる透明電極を形成
し、100μm角の開口部(抜け)を有する厚さ300
nmのアルミニウムからなるブラックマトリクス(B
M)をパターニングした。この基板上に、6μmプラス
チックビーズ(積水化成品工業社製ミクロパール)を乾
式散布し、光硬化性樹脂材を塗布して所定のマスクを用
いた露光を行って、現像、リンス及び焼成することによ
り高さ1.5μmの突起を形成した。On the other substrate, a transparent electrode made of ITO having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm, and a thickness of 300 having a 100 μm square opening (a gap) was formed.
nm black matrix (B
M) was patterned. On this substrate, 6 μm plastic beads (Micropearl manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) are dry-sprayed, a photocurable resin material is applied, and exposure is performed using a predetermined mask, followed by development, rinsing and baking. To form a protrusion having a height of 1.5 μm.
【0082】その後の工程は実施形態1と同様に行っ
て、5型及び25型の液晶表示装置を作製した。Subsequent steps were performed in the same manner as in Embodiment 1 to fabricate 5-type and 25-type liquid crystal display devices.
【0083】得られた5型及び25型の液晶表示装置に
対して、Δτの測定を行った結果を上記表1にサンプル
No.4及びNo.5として示す。With respect to the obtained liquid crystal display devices of type 5 and 25, the measurement results of Δτ are shown in Table 1 above. 4 and No. Shown as 5.
【0084】この結果から、25型の液晶表示装置にお
いても、Δτの範囲を10msec〜20msecとす
ることができ、超大型パネルにも適用可能であることが
わかった。From this result, it was found that even in the 25-inch liquid crystal display device, the range of Δτ can be set to 10 msec to 20 msec, and it can be applied to an ultra-large panel.
【0085】(実施形態4)本実施形態4では、実施形
態1と同様にして作製した5型セルに、電圧印加誘導注
入法により液晶材料と重合性材料とを含む混合物を注入
した。(Embodiment 4) In Embodiment 4, a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material is injected into a 5-type cell manufactured in the same manner as in Embodiment 1 by a voltage application induction injection method.
【0086】セル厚保持材45を図3(b)に示すよう
なパターンで形成した。印加電圧は、図5に示す電圧透
過率特性において、透過率の飽和電圧(閾値電圧×5)
とし、注入工程以降は、実施形態1と同様にして液晶表
示装置を作製した。The cell thickness holding material 45 was formed in a pattern as shown in FIG. 3 (b). The applied voltage is the saturation voltage of the transmittance (threshold voltage × 5) in the voltage transmittance characteristics shown in FIG.
Then, after the injection step, a liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in the first embodiment.
【0087】この液晶表示装置に対して、Δτの測定を
行った結果を上記表1にサンプルNo.6として示す。The results of measurement of Δτ for this liquid crystal display device are shown in Table 1 above. Shown as 6.
【0088】本実施形態の液晶表示装置では、注入係数
aが4≦a≦7.4であり、応答時間差Δτが5mse
c≦Δτ≦20msecであった。In the liquid crystal display device of this embodiment, the injection coefficient a is 4 ≦ a ≦ 7.4 and the response time difference Δτ is 5 mse.
It was c ≦ Δτ ≦ 20 msec.
【0089】この液晶表示装置において、注入速度が速
くなる理由としては、以下のことが考えられる。ノーマ
リブラックモードにおいては、電圧OFF状態で液晶分
子が基板に対して略垂直に配向し、ON状態では水平に
配向するn型液晶を用いている。電圧無印加状態で混合
物の注入を行った場合、垂直配向膜界面においてn型液
晶分子は基板に対して垂直な状態で注入されることにな
る。マクロな状態において、ネマチック液晶分子の短軸
方向への移動や潤滑性は長軸方向より低いために、垂直
配向状態では水平配向状態に比べて注入時間がかかる。
従って、電圧を印加して液晶分子を移動や潤滑性の高い
水平配向状態にして注入すれば、注入時間を短縮でき
る。In this liquid crystal display device, the following can be considered as the reason for increasing the injection speed. In the normally black mode, an n-type liquid crystal is used in which liquid crystal molecules are aligned substantially vertically with respect to the substrate when the voltage is off and horizontally when the voltage is on. When the mixture is injected without applying a voltage, the n-type liquid crystal molecules are injected in the state perpendicular to the substrate at the interface of the vertical alignment film. In the macro state, the nematic liquid crystal molecules move in the short-axis direction and have lower lubricity than the long-axis direction, so that the injection time is longer in the vertical alignment state than in the horizontal alignment state.
Therefore, the injection time can be shortened by applying a voltage and injecting the liquid crystal molecules in a horizontal alignment state with high movement and lubricity.
【0090】この液晶表示装置においては、電圧印加に
より一括ASM配向処理を行うことができ、ざらつきの
無い表示品位と、電圧スイッチング時の表示むらの無い
液晶表示装置が得られた。In this liquid crystal display device, a batch ASM alignment treatment can be performed by applying a voltage, and a liquid crystal display device having a display quality without roughness and display unevenness during voltage switching was obtained.
【0091】(実施形態5)本実施形態では、5型セル
のサイズで混合物の注入経路を20型相当にするため
に、図6に示すようなシールパターン49を設けた。セ
ル厚保持材としては、図3(c)に示したプラスチック
ビーズ48を用いた。この液晶表示装置の製造は実施形
態1と同様にして行った。(Embodiment 5) In the present embodiment, a seal pattern 49 as shown in FIG. 6 is provided in order to make the injection path of the mixture equivalent to type 20 with the size of type 5 cell. As the cell thickness holding material, the plastic beads 48 shown in FIG. 3C were used. This liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in the first embodiment.
【0092】このようにして得られた液晶表示装置に対
して、注入穴と排気穴との間の表示領域において、電圧
応答時間差Δτの測定を行った。With respect to the liquid crystal display device thus obtained, the voltage response time difference Δτ was measured in the display region between the injection hole and the exhaust hole.
【0093】図7に注入係数aと電圧応答時間差Δτと
の関係を示し、図8に注入時間tと電圧応答時間差Δτ
との関係を示す。ここでは、図1(a)の注入装置にお
いて、真空ポンプを用いてセルを空引きする時間を10
分から60分まで10分置きに変化させ、各条件で異な
る液晶セルに液晶材料と重合性材料を含む混合物を注入
した。FIG. 7 shows the relationship between the injection coefficient a and the voltage response time difference Δτ, and FIG. 8 shows the injection time t and the voltage response time difference Δτ.
Shows the relationship with. Here, in the injection apparatus of FIG. 1A, the time for emptying the cell by using a vacuum pump is set to 10
The mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material was injected into different liquid crystal cells under different conditions from 10 minutes to 60 minutes every 10 minutes.
【0094】図7から、 Δτ≒47.3a-1.2 ・・・(7) の関係が得られた。From FIG. 7, the relationship of Δτ≈47.3a −1.2 (7) was obtained.
【0095】上記式(7)から、0msec<Δτ≦2
0msecの範囲を満たすためには、
Δτ≦47.3a-1.2 ・・・(1)
を満たすと同時に、
a≧2 ・・・(2)
で注入する必要があることがわかる。From the above equation (7), 0 msec <Δτ ≦ 2
It can be seen that in order to satisfy the range of 0 msec, it is necessary to satisfy Δτ ≦ 47.3a −1.2 (1) while at the same time injecting a ≧ 2 (2).
【0096】また、図8から、 Δτ=0.0003t2+0.015t ・・・(8) の関係が得られた。Further, the relationship of Δτ = 0.003t 2 + 0.015t (8) was obtained from FIG.
【0097】上記式(8)から、0msec<Δτ≦2
0msecの範囲を満たすためには、
Δτ≧0.0003t2+0.015t ・・・(3)
を満たすと同時に、
t≦250 ・・・(4)
で注入する必要があることがわかる。From the above equation (8), 0 msec <Δτ ≦ 2
It can be seen that in order to satisfy the range of 0 msec, Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t (3) is satisfied and at the same time, t ≦ 250 (4) is injected.
【0098】注入時間を短くするためには、注入穴を大
きくすることもできるが、この場合、封止材から液晶材
料に不純物が混入されやすいため、保持率の低下が懸念
され、実用化が困難である。The injection hole can be increased in order to shorten the injection time. In this case, however, impurities are likely to be mixed into the liquid crystal material from the encapsulating material, so that there is a concern that the retention rate may decrease, and practical application is not possible. Have difficulty.
【0099】従って、混合物の注入時間をより短縮する
ためには、セル構成として流動断面積をより大きくし、
セル厚保持材を注入方向に平行な方向に形成するか、又
は障害とならないような設計とし、電圧印加誘導注入法
や誘導加圧注入法で行うのが望ましい。また、注入穴や
排気穴の数を増やすこともできる。Therefore, in order to further shorten the injection time of the mixture, the flow cross-section is made larger as the cell structure,
It is desirable to form the cell thickness holding material in a direction parallel to the injection direction, or to design it so as not to become an obstacle, and to perform it by a voltage application induction injection method or an induction pressure injection method. Also, the number of injection holes and exhaust holes can be increased.
【0100】また、PALCパネルの場合には、図9に
示すように、液晶流動断面積を大きくするために、プラ
ズマ隔壁(リブ)55、プラズマ電極57を設けたガラ
ス基板46に対向するガラス基板50上において、CF
層51の間に設けられるブラックマトリクス52に溝5
3を設けてもよい。この場合、ブラックマトリクス52
の幅58は200μm程度、溝の幅59は150μm程
度であり、プラズマ隔壁55の幅は250μm程度であ
るので、溝53が表示に影響を与えることはない。な
お、この図において、54は50μm程度の薄いガラス
板である。In the case of a PALC panel, as shown in FIG. 9, a glass substrate facing the glass substrate 46 provided with plasma partition walls (ribs) 55 and plasma electrodes 57 in order to increase the liquid crystal flow cross-sectional area. CF above 50
The grooves 5 are formed in the black matrix 52 provided between the layers 51.
3 may be provided. In this case, the black matrix 52
The width 58 is about 200 μm, the groove width 59 is about 150 μm, and the plasma partition wall 55 is about 250 μm. Therefore, the groove 53 does not affect the display. In this figure, 54 is a thin glass plate of about 50 μm.
【0101】(実施形態6)本実施形態6では、実施形
態1と同様にして5型セルを作製し、液晶材料に対する
重合性材料の濃度を0%から5%まで0.5%置きに変
化させて、各混合物を異なる液晶セルに注入した。(Embodiment 6) In Embodiment 6, a 5 type cell is manufactured in the same manner as in Embodiment 1, and the concentration of the polymerizable material with respect to the liquid crystal material is changed from 0% to 5% at intervals of 0.5%. Then, each mixture was injected into different liquid crystal cells.
【0102】その結果、液晶材料に対する重合性材料の
濃度が1%以下であれば、表示むらを生じること無く、
液晶セルの面内で均一な電気光学特性が得られた。これ
は、基板界面とのクロマト効果の影響を受けずに樹脂濃
度を液晶セル内で均一にすることができ、粘性係数がよ
り小さいために注入速度を充分大きくすることができる
からである。よって、液晶材料に対する重合性材料の濃
度は、1%以下であるのが望ましい。As a result, when the concentration of the polymerizable material with respect to the liquid crystal material is 1% or less, display unevenness does not occur,
Uniform electro-optical characteristics were obtained within the plane of the liquid crystal cell. This is because the resin concentration can be made uniform in the liquid crystal cell without being affected by the chromatographic effect with the substrate interface, and the injection rate can be made sufficiently high because the viscosity coefficient is small. Therefore, the concentration of the polymerizable material with respect to the liquid crystal material is preferably 1% or less.
【0103】(比較例1)比較例1では、実施形態1と
同様にして作製した5型セルに、従来の真空注入法によ
り液晶材料と重合性材料とを含む混合物を注入した。Comparative Example 1 In Comparative Example 1, a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material was injected into a 5-type cell manufactured in the same manner as in Embodiment 1 by a conventional vacuum injection method.
【0104】セル厚保持材45は図3(a)に示すよう
なパターンで形成して、注入方向は矢印47で示す方向
とした。図13に示すように、液晶セル101にシール
パターン102及び注入口103を形成し、注入工程以
降は、実施形態1と同様にして液晶表示装置を作製し
た。The cell thickness holding material 45 was formed in a pattern as shown in FIG. 3A, and the injection direction was the direction shown by the arrow 47. As shown in FIG. 13, a seal pattern 102 and an injection port 103 were formed in a liquid crystal cell 101, and after the injection step, a liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in the first embodiment.
【0105】この液晶表示装置に対して、Δτの測定を
行った結果を上記表1にサンプルNo.7として示す。The results of measuring Δτ for this liquid crystal display device are shown in Table 1 above as sample No. Shown as 7.
【0106】本比較例の液晶表示装置では、注入係数a
が0<a≦0.5であり、応答時間差Δτが100ms
ec以上であった。これは、注入時間が長いために前駆
体混合物の材料組成比が変化して、Δτが大きくなるた
めと考えられる。In the liquid crystal display device of this comparative example, the injection coefficient a
Is 0 <a ≦ 0.5 and the response time difference Δτ is 100 ms.
It was ec or more. This is presumably because the material composition ratio of the precursor mixture changes due to the long injection time, and Δτ increases.
【0107】(比較例2)比較例2では、実施形態1と
同様にして作製した5型セルに、誘導注入法により液晶
材料と重合性材料とを含む混合物を注入した。(Comparative Example 2) In Comparative Example 2, a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material was injected into the 5-type cell manufactured in the same manner as in Embodiment 1 by the induction injection method.
【0108】セル厚保持材45は図3(a)に示すよう
なパターンで形成して、注入方向は矢印46で示す方向
とした。注入工程以降は、実施形態1と同様にして液晶
表示装置を作製した。The cell thickness holding material 45 was formed in a pattern as shown in FIG. 3 (a), and the injection direction was the direction shown by the arrow 46. After the injection step, the liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in the first embodiment.
【0109】この液晶表示装置に対して、Δτの測定を
行った結果を上記表1にサンプルNo.8として示す。Table 1 shows the results of the measurement of Δτ for this liquid crystal display device. Shown as 8.
【0110】本比較例の液晶表示装置では、注入係数a
が0.5≦a≦1であり、応答時間差Δτが50mse
c≦Δτ≦100msecであった。これは、注入方向
46に垂直な方向にセル厚保持材45があるため、注入
時間が長くなって前駆体混合物の材料組成比が変化し
て、Δτが大きくなるためと考えられる。In the liquid crystal display device of this comparative example, the injection coefficient a
Is 0.5 ≦ a ≦ 1, and the response time difference Δτ is 50 mse
It was c ≦ Δτ ≦ 100 msec. It is considered that this is because the cell thickness holding material 45 is in the direction perpendicular to the injection direction 46, so that the injection time becomes long, the material composition ratio of the precursor mixture changes, and Δτ becomes large.
【0111】[0111]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、どのようなパネルサイズにおいても液晶材料と重
合性材料とを含む混合物の注入時間を短くすることがで
きるので、全絵素領域で均一な組成物比が得られ、閾値
特性のばらつきが生じない。よって、電圧印加により全
絵素領域を一括してASM配向処理することが可能であ
り、ざらつきの無い高い表示品位が得られる。As described above in detail, according to the present invention, the injection time of the mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material can be shortened in any panel size, so that all the picture elements can be obtained. A uniform composition ratio is obtained in the region, and variations in threshold characteristics do not occur. Therefore, it is possible to collectively perform the ASM orientation treatment on all the pixel regions by applying a voltage, and it is possible to obtain a high display quality without roughness.
【0112】さらに、全絵素領域で液晶材料と重合性材
料とを含む混合物のΔτを20msec以内に抑えるこ
とにより、表示領域において電圧スイッチングの際の電
気光学特性が無い表示品位に優れた液晶表示装置が得ら
れる。Further, by suppressing Δτ of the mixture containing the liquid crystal material and the polymerizable material within 20 msec in the entire pixel region, a liquid crystal display excellent in display quality without electro-optical characteristics during voltage switching in the display region. The device is obtained.
【図1】実施形態で用いられる誘導注入装置を示す断面
図、及び実施形態の液晶表示装置における注入穴と排気
穴の配置を示す平面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an induction injection device used in an embodiment, and a plan view showing an arrangement of injection holes and exhaust holes in a liquid crystal display device of the embodiment.
【図2】粘性流動体の流動モデル図である。FIG. 2 is a flow model diagram of a viscous fluid.
【図3】実施形態におけるセル厚保持材のパターンを示
す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a pattern of a cell thickness holding material in the embodiment.
【図4】実施形態3の液晶表示装置における注入穴と排
気穴の配置を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of injection holes and exhaust holes in the liquid crystal display device of Embodiment 3.
【図5】実施形態4の液晶表示装置の電圧(V)−透過
率(T)特性を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing voltage (V) -transmittance (T) characteristics of the liquid crystal display device of Embodiment 4.
【図6】実施形態5において、5型セルの注入経路を2
0型程度にするためのシールパターンを示す平面図であ
る。FIG. 6 shows a fifth embodiment in which the injection path of the type 5 cell is 2;
It is a top view showing a seal pattern for making it a 0 type grade.
【図7】混合物の注入係数と液晶材料の電圧応答時間差
Δτとの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an injection coefficient of a mixture and a voltage response time difference Δτ of a liquid crystal material.
【図8】混合物の注入時間と液晶材料の電圧応答時間差
Δτとの関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an injection time of a mixture and a voltage response time difference Δτ of a liquid crystal material.
【図9】実施形態5のPALCパネルにおいて、流動断
面積が大きくなるようにブラックマトリクスに溝を設け
たセルの断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a cell in which grooves are provided in a black matrix so that the flow cross-sectional area is increased in the PALC panel of Embodiment 5.
【図10】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図及び
その視野角特性を示す平面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device and a plan view showing its viewing angle characteristics.
【図11】従来の液晶表示装置における視野角特性を示
す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing viewing angle characteristics in a conventional liquid crystal display device.
【図12】電圧応答時間差Δτを説明するための図であ
る。FIG. 12 is a diagram for explaining a voltage response time difference Δτ.
【図13】比較例1の液晶セルについて、シールパター
ン及び注入口を示す平面図である。13 is a plan view showing a seal pattern and an injection port of the liquid crystal cell of Comparative Example 1. FIG.
31 排気穴用注入冶具 32 注入穴用注入冶具 33 干渉シリコンゴム又はオーリング 34 一対の基板の間隙 35 排気穴 36 注入穴 37 液晶材料ドレイン管 38 対向電極基板(CF基板) 39 電極基板(TFT基板又はPALC基板) 40 接続部 41 材料ボトル 42 注入穴又は排気穴 43 表示領域 44 絵素 45 セル厚保持材 46、47 混合物の注入方向 48 セル厚保持材(プラスチックビーズ) 49 シールパターン 50、56 ガラス基板 51 CF層 52 ブラックマトリクス 53 ブラックマトリクスの溝 54 50μmの薄いガラス板 55 プラズマ隔壁(リブ) 57 プラズマ電極 31 Exhaust hole injection jig 32 Injection jig for injection holes 33 Interfering silicone rubber or O-ring 34 Gap between a pair of substrates 35 Exhaust hole 36 injection holes 37 Liquid crystal material drain tube 38 Counter electrode substrate (CF substrate) 39 Electrode substrate (TFT substrate or PALC substrate) 40 connection 41 Material Bottle 42 Injection hole or exhaust hole 43 display area 44 picture element 45 cell thickness holding material 46, 47 Injection direction of mixture 48 cell thickness holding material (plastic beads) 49 seal pattern 50,56 glass substrate 51 CF layer 52 Black Matrix 53 Black Matrix Groove 54 50 μm thin glass plate 55 Plasma partition wall (rib) 57 Plasma electrode
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−186330(JP,A) 特開 平9−255706(JP,A) 特開 平10−161135(JP,A) 特開 平8−95069(JP,A) 特開 平10−123571(JP,A) 特開 平5−72540(JP,A) 特開 平7−325293(JP,A) 特開 平7−104252(JP,A) 特開 平7−234412(JP,A) 特開 平10−253974(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1334 G02F 1/1337 G02F 1/1341 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-10-186330 (JP, A) JP-A-9-255706 (JP, A) JP-A-10-161135 (JP, A) JP-A-8-95069 (JP , A) JP 10-123571 (JP, A) JP 5-72540 (JP, A) JP 7-325293 (JP, A) JP 7-104252 (JP, A) JP 7-234412 (JP, A) JP-A-10-253974 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1334 G02F 1/1337 G02F 1/1341
Claims (11)
対の基板の間に、負の誘電率を有する液晶材料と重合性
樹脂材料とを含む混合物を該一対の基板の間に注入して
該重合性樹脂材料を硬化させることにより形成された高
分子領域と、該高分子領域によって実質的に包囲された
液晶材料からなる液晶領域とを有する表示媒体が挟持さ
れ、該液晶領域中の液晶分子が、電圧無印加時には該一
対の基板に対して略垂直に配向し、電圧印加時には軸対
称状に配向する液晶表示装置であって、 全絵素領域における液晶材料の電圧応答時間差Δτが0
msec<Δτ≦20msecの範囲になるように、該
一対の基板間に注入される混合物の注入時間tと該液晶
材料および重合性樹脂材料の混合物の流動距離lとの関
係、l 2 =atで表される注入係数aと、全絵素領域に
おける液晶材料の電圧応答時間差Δτとが Δτ≦47.3a -1.2 ・・・(1) a≧2 ・・・(2) および、 Δτ≧0.0003t 2 +0.015t ・・・(3) t≦250 ・・・(4) として、該一対の基板間に該混合物が注入されて形成さ
れている、 液晶表示装置。1. A liquid crystal material having a negative dielectric constant and a polymerizable material between a pair of substrates, at least one of which has a vertical alignment layer .
Injecting a mixture containing a resin material between the pair of substrates
A display medium having a polymer region formed by curing the polymerizable resin material and a liquid crystal region made of a liquid crystal material substantially surrounded by the polymer region is sandwiched, and a liquid crystal in the liquid crystal region is sandwiched. A liquid crystal display device in which molecules are aligned substantially perpendicular to the pair of substrates when no voltage is applied, and is axially symmetrical when a voltage is applied, and a voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in all pixel regions is 0.
msec <As the range of .DELTA..tau ≦ 20 msec, the
The injection time t of the mixture injected between the pair of substrates and the liquid crystal
Relationship with the flow distance l of the mixture of the material and the polymerizable resin material
The injection coefficient a represented by l 2 = at and the total pixel area
The voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material is Δτ ≦ 47.3a −1.2 (1) a ≧ 2 (2) and Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t (3) t ≦ 250 (4) , the mixture is formed between the pair of substrates by injection.
It is to have, a liquid crystal display device.
保持材が、液晶材料をセル内に注入する際の注入経路と
平行に設けられているか、注入経路を開けて設けられて
いるか、又は点在して設けられている請求項1に記載の
液晶表示装置。2. A cell-thickness-holding material that defines a space between the pair of substrates is provided in parallel with an injection path when the liquid crystal material is injected into the cell, or is provided with an injection path opened. Alternatively, the liquid crystal display device according to claim 1, which is provided in a scattered manner.
及び排気穴が複数ずつ設けられている請求項1又は請求
項2に記載の液晶表示装置。3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a plurality of injection holes and a plurality of exhaust holes are provided when the liquid crystal material is injected into the cell.
も厚いか又は絵素領域内よりも厚い部分を有する請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein, outside the picture element region, there is a portion where the cell thickness is thicker than other portions or thicker than inside the picture element region.
するブラックマトリクスが設けられている請求項4に記
載の液晶表示装置。5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein a black matrix having a groove is provided on one of the pair of substrates.
り、前記一対の基板間に注入される、請求項1に記載の
液晶表示装置。 6. The mixture is prepared by a voltage application induction injection method.
According to claim 1, which is injected between the pair of substrates.
Liquid crystal display device.
対の基板の間に、高分子領域と、該高分子領域によって
実質的に包囲された負の誘電率異方性を有する液晶材料
からなる液晶領域とを有する表示媒体が挟持され、該液
晶領域中の液晶分子が、電圧無印加時には該一対の基板
に対して略垂直に配向し、電圧印加時には軸対称状に配
向する液晶表示装置を製造する方法であって、 全絵素領域における液晶材料の電圧応答時間差Δτが0
msec<Δτ≦20msecの範囲となるように、注
入速度又は注入時間を制御しながら液晶材料と重合性材
料とを含む混合物をセル内に注入する工程と、 該混合物に電圧を印加して、絵素領域の液晶分子を軸対
称状に配向させる工程と、 該重合性材料を硬化させて該高分子領域を形成する工程
とを含み、前記混合物をセル内に注入する工程において、該一対の
基板間に注入される混合物の注入時間tと該混合物の流
動距離lとの関係、 l 2 =at で表される注入係数aと、全絵素領域における液晶材料
の電圧応答時間差Δτとが Δτ≦47.3a -1.2 ・・・(1) a≧2 ・・・(2) および、 Δτ≧0.0003t 2 +0.015t ・・・(3) t≦250 ・・・(4) の関係を満たしている、 液晶表示装置の製造方法。7. A liquid crystal comprising a polymer region between a pair of substrates, at least one of which has a vertical alignment layer, and a liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy substantially surrounded by the polymer region. And a liquid crystal molecule in the liquid crystal region is aligned substantially perpendicular to the pair of substrates when no voltage is applied, and is axially symmetrical when a voltage is applied. And the voltage response time difference Δτ of the liquid crystal material in all pixel regions is 0.
A step of injecting a mixture containing a liquid crystal material and a polymerizable material into the cell while controlling the injection rate or the injection time so that msec <Δτ ≦ 20 msec, and applying a voltage to the mixture, In the step of injecting the mixture into the cell, the step of injecting the mixture into the cell includes the steps of orienting the liquid crystal molecules in the elementary regions in an axially symmetrical manner and curing the polymerizable material to form the polymer region
Injection time t of the mixture injected between the substrates and flow of the mixture
Relationship with moving distance l, injection coefficient a represented by l 2 = at , and liquid crystal material in all pixel regions
Voltage response time difference Δτ of Δτ ≦ 47.3a −1.2 (1) a ≧ 2 (2) and Δτ ≧ 0.0003t 2 + 0.015t (3) t ≦ 250 .. A method for manufacturing a liquid crystal display device , which satisfies the relationship of (4) .
を1%以下とする請求項7に記載の液晶表示装置の製造
方法。8. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 7, wherein the concentration of the polymerizable material in the liquid crystal material is 1% or less.
誘導注入法により行う請求項7または請求項8に記載の
液晶表示装置の製造方法。9. Injecting the mixture into a cell,
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 7, which is performed by an induction injection method.
を、誘導加圧注入法により行う請求項7または請求項8
に記載の液晶表示装置の製造方法。10. The method according to claim 7 , wherein the step of injecting the mixture into the cell is performed by an induction pressure injection method.
A method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 1.
を、電圧印加誘導注入法により行う請求項7または請求
項8のいずれかに記載の液晶表示装置の製造方法。Wherein said step of injecting into the cell the mixture, according to claim 7, wherein performing the voltage application induces implantation
Item 9. A method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of items 8 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29738698A JP3441383B2 (en) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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