JP2010020253A - Liquid crystal apparatus and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】スプレイ−ベンド配向転移を容易に発現し、かつ転移後のベンド配向維持が容易であり、表示品質の優れた液晶装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層と、該液晶層を挟持して対向する、少なくとも一方の基板が光を透過する一対の基板とを含み構成される、液晶層に印加する電圧により液晶層のリタデーション制御を行う液晶装置であって、前記基板のうち一方の基板上に、複数の画素電極が配置された表示領域部と、該表示領域部以外の非表示領域部が配置され、もう一方の基板上には透明電極から成る対向電極が配置され、前記一対の基板の液晶層側に無機配向膜が設置されており、少なくとも一方の基板上に設置された前記無機配向膜は、表示領域部と非表示領域部における無機配向膜の膜密度が異なる液晶装置。
【選択図】図6Disclosed is a liquid crystal device that easily expresses a splay-bend alignment transition and that can easily maintain the bend alignment after the transition, and has a superior display quality, and a method for manufacturing the same.
A liquid crystal comprising a liquid crystal layer made of nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy, and a pair of substrates through which at least one substrate transmits light and sandwiching the liquid crystal layer. A liquid crystal device that performs retardation control of a liquid crystal layer by a voltage applied to the layer, wherein a display region portion in which a plurality of pixel electrodes are arranged on one of the substrates, and non-display other than the display region portion A region portion is disposed, a counter electrode made of a transparent electrode is disposed on the other substrate, an inorganic alignment film is disposed on the liquid crystal layer side of the pair of substrates, and is disposed on at least one substrate The said inorganic alignment film is a liquid crystal device from which the film density of the inorganic alignment film in a display area part and a non-display area part differs.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、液晶装置およびその製造方法に関し、特に高速応答実現可能なOCB(Optically Compensated Bend)モードを用いた液晶装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a liquid crystal device using an OCB (Optically Compensated Bend) mode capable of realizing a high-speed response and a manufacturing method thereof.
液晶素子には用途に応じて様々な液晶配向モードが用いられる。例えばTN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertical Aligned)モード、IPS(In Plane Switching)モード、OCB(Optically
Compensated Bend)モード等が良く知られている。これらの液晶配向モードは液晶組成物の物性と、配向膜の特性によって決定することができる。
Various liquid crystal alignment modes are used for the liquid crystal element depending on the application. For example, TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Aligned) mode, IPS (In Plane Switching) mode, OCB (Optically)
The Compensated Bend) mode is well known. These liquid crystal alignment modes can be determined by the physical properties of the liquid crystal composition and the characteristics of the alignment film.
近年、優れた動画表示の為の高速応答性を有する液晶装置の開発が活発になっており、上記液晶配向モードの中でOCBモードは比較的高速応答性を有しており、注目を集めている。 In recent years, development of a liquid crystal device having high-speed response for excellent moving image display has become active, and among the liquid crystal alignment modes, the OCB mode has a relatively high-speed response and attracts attention. Yes.
OCBモードは、表示動作に図4に示すベンド配向という液晶配向状態を使用するが、ベンド配向形成のためには図3に示すような初期配向状態のスプレイ配向からの配向転移が必要となる。このスプレイ−ベンド配向転移のためにある電圧以上の転移電圧が必要となる。転移電圧が高くなると液晶素子の駆動電圧が高くなるため、できるだけ低くすることが好ましい。 In the OCB mode, a liquid crystal alignment state called bend alignment shown in FIG. 4 is used for display operation. However, alignment transition from the splay alignment in the initial alignment state as shown in FIG. 3 is required for forming the bend alignment. For this splay-bend alignment transition, a transition voltage higher than a certain voltage is required. Since the driving voltage of the liquid crystal element increases when the transition voltage increases, it is preferably as low as possible.
転移電圧の低下には液晶配向膜とその直上の液晶分子の傾き角であるプレチルト角を高く設定することや、液晶組成物の弾性定数(K33/K11)の低下等が有効であることが知られている。特にプレチルト角を40°以上に設定することにより転移電圧が不要となり、スプレイ配向状態を経ずにベンド配向を形成することが可能である。 To lower the transition voltage, it is effective to set a high pretilt angle, which is the tilt angle of the liquid crystal alignment film and the liquid crystal molecules immediately above it, and to reduce the elastic constant (K 33 / K 11 ) of the liquid crystal composition. It has been known. In particular, by setting the pretilt angle to 40 ° or more, a transition voltage is not required, and it is possible to form a bend alignment without going through a splay alignment state.
しかし、プレチルト角を高く設定するとベンド転移が発生しやすくなる反面、液晶層のリタデーションが低下し、その結果光利用効率が低下するという課題がある。
この課題の解決のため、低プレチルト角でもベンド配向転移を容易にするための報告がある。
However, if the pretilt angle is set high, bend transition is likely to occur, but the retardation of the liquid crystal layer is lowered, and as a result, there is a problem that light utilization efficiency is lowered.
In order to solve this problem, there is a report for facilitating the bend alignment transition even at a low pretilt angle.
例えば特許文献1は、基板面内に複数のプレチルト角を発現する領域を形成し、具体的には低プレチルト角領域を高プレチルト角領域で囲い込むことで、スプレイ−ベンド転移の発生が容易となることを狙っている。特許文献1における低プレチルト角領域の形成方法としては以下の方法が挙げられている。高プレチルト角領域を、蒸着角度80°の斜方蒸着法により基板上に形成した後、マスクを用いて蒸着領域を画素領域のみに制限し、基板を90°回転させることにより蒸着方向を90°回転させて、蒸着角度60°で斜方蒸着膜を作製する。このような作製方法により画素領域は60°蒸着により低プレチルト角となり、また画素間領域は80°蒸着により、高プレチルト角となる。また蒸着角度60°と蒸着角度80°の場合には、方位角方向、即ち基板面内方向の液晶配向が90°回転することが知られているが、特許文献1においては蒸着角度60°と蒸着角度80°の蒸着方向を90°回転させているため、方位角方向の液晶配向方向は一致するようになっている。 For example, Patent Document 1 forms a region that expresses a plurality of pretilt angles in a substrate surface. Specifically, by enclosing a low pretilt angle region with a high pretilt angle region, the occurrence of a spray-bend transition is facilitated. Aiming to be. As a method for forming a low pretilt angle region in Patent Document 1, the following method is cited. After forming the high pretilt angle region on the substrate by the oblique vapor deposition method with a vapor deposition angle of 80 °, the vapor deposition region is limited to only the pixel region by using a mask, and the vapor deposition direction is set to 90 ° by rotating the substrate by 90 °. By rotating, an oblique deposition film is produced at a deposition angle of 60 °. By such a manufacturing method, the pixel region has a low pretilt angle by 60 ° vapor deposition, and the interpixel region has a high pretilt angle by 80 ° vapor deposition. In addition, when the deposition angle is 60 ° and the deposition angle is 80 °, it is known that the liquid crystal alignment in the azimuth direction, that is, the in-plane direction of the substrate is rotated by 90 °. Since the vapor deposition direction at a vapor deposition angle of 80 ° is rotated by 90 °, the liquid crystal alignment directions in the azimuth angle direction coincide with each other.
また、特許文献2においては、紫外線照射によりプレチルト角が変化するようなポリイミド配向膜を用い、画素領域部にのみ紫外線を照射することで、画素領域部のプレチルト角を画素間領域のプレチルト角よりも低く設定している。
しかし、特許文献1の方法では、液晶層のベンド転移電圧を低下させるのに十分な構成ではなく、更なるベンド転移電圧の低下、ベンド配向の安定化が望まれている。また、配向膜作製時に、異なる蒸着角度(例えば60°と80°)で2回、基板を90°回転させて蒸着を行う必要があるため、プロセスが煩雑となる課題がある。 However, the method of Patent Document 1 is not a structure sufficient for reducing the bend transition voltage of the liquid crystal layer, and further reduction of the bend transition voltage and stabilization of the bend alignment are desired. Moreover, since it is necessary to perform deposition by rotating the substrate 90 ° twice at different deposition angles (for example, 60 ° and 80 °) during the preparation of the alignment film, there is a problem that the process becomes complicated.
また、特許文献2の方法では、有機配向膜を用いるため、高強度光を使用する環境下では適用しがたいという課題がある。
本発明は係る課題を鑑みなされたものであって、画素電極や画素間に切欠部等の構造を設置すること無く、スプレイ−ベンド配向転移を容易に発現し、かつ転移後のベンド配向維持が容易であり、表示品質の優れた液晶装置およびその製造方法を提供するものである。
Moreover, since the method of Patent Document 2 uses an organic alignment film, there is a problem that it is difficult to apply in an environment where high-intensity light is used.
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can easily exhibit a splay-bend alignment transition without maintaining a structure such as a notch between pixel electrodes or pixels, and can maintain a bend alignment after the transition. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal device that is easy and has excellent display quality and a method for manufacturing the same.
本発明者らは、鋭意検討の結果、無機配向膜を用いた場合において、40°以上のプレチルト角を発現するための無機配向膜の作製条件を見出し、さらにその過程において、高プレチルト角を発現するような斜方蒸着膜に、一定方向からイオンビームを照射することで、イオンビーム照射領域のプレチルト角のみを選択的に低下させることができることを見出した。 As a result of intensive investigations, the present inventors have found out conditions for producing an inorganic alignment film for expressing a pretilt angle of 40 ° or more when an inorganic alignment film is used, and in the process, a high pretilt angle is expressed. It has been found that by irradiating such an obliquely deposited film with an ion beam from a certain direction, only the pretilt angle in the ion beam irradiation region can be selectively reduced.
また、ベンド配向領域に囲まれたスプレイ配向領域の液晶をスプレイ−ベンド転移させることで、その後のベンド配向領域に囲まれた領域の液晶の逆転移(ベンド配向からスプレイ配向への転移)が、通常の逆転移に比べて非常に遅いか、逆転移が発生しないことを見出した。 In addition, by performing a splay-bend transition of the liquid crystal in the splay alignment region surrounded by the bend alignment region, the reverse transition of the liquid crystal in the region surrounded by the bend alignment region (transition from the bend alignment to the splay alignment) It was found that it was very slow compared to the normal reverse transition or no reverse transition occurred.
これらの事実を基に検討を行い、以下に示す発明を完成させた。
即ち、本発明に係る第一の発明は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層と、該液晶層を挟持して対向する、少なくとも一方の基板が光を透過する一対の基板とを含み構成される液晶装置であって、前記基板のうち一方の基板上に、複数の画素電極が配置された表示領域部と、該表示領域部以外の非表示領域部が配置され、もう一方の基板上に対向電極が配置され、前記一対の基板の液晶層側に無機配向膜が設置されており、少なくとも一方の基板上に設置された前記無機配向膜は、表示領域部と非表示領域部における膜密度が異なることを特徴とする。
Based on these facts, the following invention was completed.
That is, the first invention according to the present invention is a pair of substrates in which at least one substrate that transmits light is sandwiched and opposed to a liquid crystal layer made of nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy. A display region portion in which a plurality of pixel electrodes are disposed and a non-display region portion other than the display region portion are disposed on one of the substrates, A counter electrode is disposed on one substrate, an inorganic alignment film is disposed on the liquid crystal layer side of the pair of substrates, and the inorganic alignment film disposed on at least one of the substrates is not displayed on the display region portion The film density in the region is different.
また、本発明に係る第二の発明は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層と、該液晶層を挟持して対向する、少なくとも一方の基板が光を透過する一対の基板とを含み構成される液晶装置の製造方法であって、基板上に無機材料を斜方蒸着することにより無機配向膜を形成する工程と、前記無機配向膜の一部の領域に一定の照射角度でイオンビームを照射して、前記無機配向膜の膜密度が異なる表示領域部と非表示領域部を形成する工程とを有することを特徴とする液晶装置の製造方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pair of substrates in which at least one substrate that transmits light is sandwiched between a liquid crystal layer made of nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy and sandwiching the liquid crystal layer. A method of manufacturing a liquid crystal device comprising: a step of forming an inorganic alignment film by obliquely depositing an inorganic material on a substrate; and a certain irradiation angle in a partial region of the inorganic alignment film And a step of forming a display region portion and a non-display region portion having different film densities of the inorganic alignment film by irradiating with an ion beam.
本発明によれば、表示領域部での無機配向膜にイオンビームを照射し、表示領域部の膜密度を低下させることにより、部分的なプレチルト角の低下を達成できる液晶装置およびその製造方法を提供できる。特に、非表示領域部を、電圧無印加状態でベンド配向となるプレチルト角に設定することにより、表示領域部のスプレイ−ベンド転移を容易にし、かつ転移後のベンド配向の安定性を向上させることができる液晶装置およびその製造方法を提供できる。 According to the present invention, a liquid crystal device capable of achieving a partial decrease in pretilt angle by irradiating an inorganic alignment film in the display region with an ion beam and reducing the film density of the display region is provided. Can be provided. In particular, by setting the non-display area portion to a pretilt angle that results in bend alignment when no voltage is applied, the splay-bend transition of the display area portion is facilitated and the stability of the bend alignment after the transition is improved. A liquid crystal device that can be manufactured and a method for manufacturing the same can be provided.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る液晶装置は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層と、該液晶層を挟持して対向する、少なくとも一方の基板が光を透過する一対の基板とを含み構成される、液晶層に印加する電圧により液晶層のリタデーション制御を行う液晶装置であって、前記基板のうち一方の基板上に、複数の画素電極が配置された表示領域部と、該表示領域部以外の非表示領域部が配置され、もう一方の基板上には透明電極から成る対向電極が配置され、前記一対の基板の液晶層側に無機配向膜が設置されており、少なくとも一方の基板上に設置された前記無機配向膜は、表示領域部と非表示領域部における無機配向膜の膜密度が異なることを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
A liquid crystal device according to the present invention includes a liquid crystal layer made of nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy, and a pair of substrates that are opposed to each other with at least one substrate transmitting light. A liquid crystal device that performs retardation control of a liquid crystal layer by a voltage applied to the liquid crystal layer, wherein a display region portion in which a plurality of pixel electrodes are arranged on one of the substrates, and the display region portion A non-display area portion other than that is disposed, a counter electrode made of a transparent electrode is disposed on the other substrate, an inorganic alignment film is disposed on the liquid crystal layer side of the pair of substrates, and at least on one substrate The inorganic alignment film disposed in the substrate is characterized in that the inorganic alignment films in the display region portion and the non-display region portion have different film densities.
前記表示領域部の無機配向膜の膜密度が、非表示領域の無機配向膜の膜密度よりも大きいことが好ましい。
前記無機配向膜が無機材料からなる柱状構造体より形成され、該柱状構造体の方位角方向の基板に対する配列方向が、表示領域部と非表示領域部で同一方向であることが好ましい。
It is preferable that the film density of the inorganic alignment film in the display area is larger than the film density of the inorganic alignment film in the non-display area.
Preferably, the inorganic alignment film is formed of a columnar structure made of an inorganic material, and the arrangement direction of the columnar structure with respect to the substrate in the azimuth direction is the same in the display region portion and the non-display region portion.
前記無機配向膜を構成する材料が酸化ケイ素であることが好ましい。
前記液晶層の表示動作時の配向状態がベンド配向であることが好ましい。
前記非表示領域部の液晶層において、電圧無印加の状態での該液晶層の配向状態がベンド配向であることが好ましい。
The material constituting the inorganic alignment film is preferably silicon oxide.
The alignment state during the display operation of the liquid crystal layer is preferably bend alignment.
In the liquid crystal layer in the non-display area portion, it is preferable that the alignment state of the liquid crystal layer when no voltage is applied is bend alignment.
前記非表示領域部に表示に寄与しない電極が配置されていることが好ましい。
前記表示領域部の形状が長方形であり、前記非表示領域部に配置された表示に寄与しない電極が前記表示領域部の各辺に沿って形成されていることが好ましい。
It is preferable that an electrode that does not contribute to display is disposed in the non-display area portion.
It is preferable that the shape of the display area part is a rectangle, and electrodes that do not contribute to display arranged in the non-display area part are formed along each side of the display area part.
本発明に係る液晶装置の製造方法は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層と、該液晶層を挟持して対向する、少なくとも一方の基板が光を透過する一対の基板とを含み構成される、液晶層に印加する電圧により液晶層のリタデーション制御を行う液晶装置の製造方法であって、基板上に斜方蒸着法により斜方蒸着膜からなる無機配向膜を形成する工程と、前記斜方蒸着膜からなる無機配向膜の一部の領域に一定の照射角度でイオンビームを照射して、前記無機配向膜の膜密度が異なる表示領域部と非表示領域部を形成する工程とを有することを特徴とする。 A method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention includes a liquid crystal layer made of nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy, and a pair of substrates that are opposed to each other with at least one substrate transmitting light. A method of manufacturing a liquid crystal device that includes a liquid crystal layer and controls retardation of the liquid crystal layer by a voltage applied to the liquid crystal layer, and forming an inorganic alignment film made of an obliquely deposited film on the substrate by an obliquely deposited method Then, a partial region of the inorganic alignment film made of the obliquely deposited film is irradiated with an ion beam at a fixed irradiation angle to form a display region portion and a non-display region portion having different film densities of the inorganic alignment film. And a process.
前記斜方蒸着法による斜方蒸着膜を形成する工程において、蒸着角度が60°以上90°未満であることが好ましい。 In the step of forming the oblique vapor deposition film by the oblique vapor deposition method, the vapor deposition angle is preferably 60 ° or more and less than 90 °.
無機配向膜の一部の領域にイオンビームを照射する工程において、該イオンビームを照射する工程におけるイオンビームの照射方向は、基板法線と該斜方蒸着法における蒸着方向とを含む平面と平行であり、該柱状構造体の成長方向と基板法線とがなす柱状構造体の傾斜角度Θcが20°以上であり、該柱状構造体の成長方向とイオンビームの照射方向がなすイオンビーム照射角度をΘIBとすると、柱状構造体の成長方向を基準にして、+50°≦ΘIB≦+100°(但し、ΘIBが0°は柱状構造体の成長方向とイオンビームの照射方向が同一の角度であり、ΘIBが−はイオンビームの照射方向が柱状構造体の傾斜角度Θcの方向に傾斜し、かつイオンビーム照射方向と基板法線がなす角がΘcよりも大きい場合であり、ΘIBが+は前記範囲以外の角度、即ちΘIB>0°の範囲)であることが好ましい。 In the step of irradiating a partial region of the inorganic alignment film with the ion beam, the irradiation direction of the ion beam in the step of irradiating the ion beam is parallel to a plane including the substrate normal and the vapor deposition direction in the oblique vapor deposition method. An inclination angle Θc of the columnar structure formed by the growth direction of the columnar structure and the substrate normal is 20 ° or more, and an ion beam irradiation angle formed by the growth direction of the columnar structure and the irradiation direction of the ion beam When the the theta IB, based on the growth direction of the columnar structure, + 50 ° ≦ Θ IB ≦ + 100 ° ( where, theta IB is 0 ° irradiation direction of the growth direction and the ion beam of the columnar structure is the same angle Θ IB is − when the irradiation direction of the ion beam is inclined in the direction of the inclination angle Θc of the columnar structure, and the angle formed by the ion beam irradiation direction and the substrate normal is larger than Θc, and Θ IB Is + Angle other than the range, i.e. theta IB> is preferably in the range of 0 °).
前記イオンビームがアルゴンイオンからなるイオンビームであることが好ましい。
前記斜方蒸着膜の一部の領域にイオンビームを照射する方法が、開口部を有するマスクを用いてイオンビーム照射する方法であることが好ましい。
The ion beam is preferably an ion beam made of argon ions.
The method of irradiating an ion beam to a partial region of the oblique deposition film is preferably an ion beam irradiation method using a mask having an opening.
前記マスクの開口部の大きさが、少なくとも表示領域部を包含する大きさであることが好ましい。
次に、本発明の液晶装置の実施形態について説明する。
It is preferable that the size of the opening of the mask is a size including at least the display region.
Next, an embodiment of the liquid crystal device of the present invention will be described.
<液晶装置について>
図1は、本発明の液晶装置の構成の一例を示す概念図である。101は画素電極、102は転移用電極、103はシール部、104は封口部、105は取出電極、106は表示領域部、107は非表示領域部、108は表示領域部と非表示領域部の境界である。図1(a)において、表示領域部107は、点線で囲まれた内側の領域を指す。また、非表示領域部107は、表示領域部107の外周と、シール部103に囲まれた領域を指す。また、図1(b)は、図1(a)における表示領域部107と非表示領域部108の境界部を拡大した図である。
<About liquid crystal devices>
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the liquid crystal device of the present invention. Reference numeral 101 denotes a pixel electrode, 102 denotes a transfer electrode, 103 denotes a seal portion, 104 denotes a sealing portion, 105 denotes an extraction electrode, 106 denotes a display region portion, 107 denotes a non-display region portion, and 108 denotes a display region portion and a non-display region portion It is a boundary. In FIG. 1A, the display area 107 indicates an inner area surrounded by a dotted line. The non-display area portion 107 indicates an area surrounded by the outer periphery of the display area portion 107 and the seal portion 103. FIG. 1B is an enlarged view of the boundary between the display area 107 and the non-display area 108 in FIG.
画素電極101は、透過型の場合にはITO(Indium−Tin−Oxide)等の透明電極であり、反射型の場合には入射光を反射する金属材料、例えばアルミニウム(Al)、銀(Ag)等である。図1(a)および図1(b)では、反射型の場合の電極構造を示している。これらの画素電極の液晶層を挟んで対向側に図3、図4に図示する対向電極302が存在し、画素電極101と対向電極302との間に印加する電位差により液晶分子を駆動する。 The pixel electrode 101 is a transparent electrode such as ITO (Indium-Tin-Oxide) in the case of a transmission type, and a metal material that reflects incident light in the case of a reflection type, such as aluminum (Al) or silver (Ag). Etc. FIG. 1A and FIG. 1B show an electrode structure in the case of a reflection type. The counter electrode 302 shown in FIGS. 3 and 4 exists on the opposite side of the liquid crystal layer of these pixel electrodes, and the liquid crystal molecules are driven by a potential difference applied between the pixel electrode 101 and the counter electrode 302.
図3は本発明の液晶装置に用いるスプレイ配向状態を示す概念図である。図4は本発明の液晶装置に用いるベンド配向状態を示す概念図である。
本発明においては、転移用電極102を設置することが好ましい。転移用電極102は表示には寄与せず、液晶の配向状態を変化させるために用いる。特に、画素電極上の液晶配向状態変化を補助する目的で用いる。例えば図3に示すスプレイ配向から、図4に示すベンド配向へ液晶の配向状態を変化させ、その後の画素領域でのスプレイ−ベンド配向転移を速やかに発生させることを目的としている。転移用電極102は画素電極の外部に配置されていれば良いが、画素電極上の配向変化を速やかに発生させるためには、特に長方形形状の画素電極アレイの四辺に沿って外側に配置されることが好ましい。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a splay alignment state used in the liquid crystal device of the present invention. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a bend alignment state used in the liquid crystal device of the present invention.
In the present invention, it is preferable to install the transition electrode 102. The transfer electrode 102 does not contribute to display and is used to change the alignment state of the liquid crystal. In particular, it is used for the purpose of assisting the change in liquid crystal alignment state on the pixel electrode. For example, the liquid crystal alignment state is changed from the splay alignment shown in FIG. 3 to the bend alignment shown in FIG. 4, and the splay-bend alignment transition in the subsequent pixel region is promptly generated. The transfer electrode 102 only needs to be arranged outside the pixel electrode. However, in order to promptly change the orientation on the pixel electrode, the transfer electrode 102 is arranged outside along the four sides of the rectangular pixel electrode array. It is preferable.
しかし、画素電極上の液晶配向の変化、例えばスプレイ−ベンド配向転移が転移用電極を使用せずとも速やかに起こる場合であれば、転移用電極102は特に必要としない。
本発明は、表示領域106と、表示領域部106とシール部103の間の領域に存在する、図1(a)に図示する非表示領域107で無機配向膜の膜密度が異なることを特徴とする。
However, if the change in the liquid crystal alignment on the pixel electrode, for example, the splay-bend alignment transition occurs quickly without using the transition electrode, the transition electrode 102 is not particularly required.
The present invention is characterized in that the film density of the inorganic alignment film is different between the display area 106 and the non-display area 107 shown in FIG. 1A existing in the area between the display area portion 106 and the seal portion 103. To do.
ここで、本発明における、無機配向膜の膜密度について説明する。図2は、本発明の液晶装置に用いる無機配向膜の断面構造の概念図である。図2において、201は基板、202は柱状構造体、203は柱状構造体の傾斜角度、204は膜厚、205は蒸着方向、206は空隙である。本発明における無機配向膜の膜密度とは、無機配向膜を構成する無機材料からなる柱状構造体202と、複数の柱状構造体間に存在する空隙206の割合を表す。膜密度は、これらは空隙の存在がない場合の柱状構造体材料の屈折率を基準(即ち膜密度100%)として、どの程度屈折率が低下したかで表される。屈折率の測定は、分光エリプソメトリー等の測定法により測定可能である。 Here, the film density of the inorganic alignment film in the present invention will be described. FIG. 2 is a conceptual diagram of a cross-sectional structure of an inorganic alignment film used in the liquid crystal device of the present invention. In FIG. 2, 201 is a substrate, 202 is a columnar structure, 203 is an inclination angle of the columnar structure, 204 is a film thickness, 205 is a vapor deposition direction, and 206 is a gap. The film density of the inorganic alignment film in the present invention represents the ratio of the columnar structures 202 made of an inorganic material constituting the inorganic alignment film and the gaps 206 existing between the plurality of columnar structures. The film density is expressed by how much the refractive index is lowered based on the refractive index of the columnar structure material in the absence of voids (that is, the film density is 100%). The refractive index can be measured by a measuring method such as spectroscopic ellipsometry.
例えば分光エリプソメトリーで膜密度ρを求める場合には、膜密度ρは有効媒質近似(Effective Medium Approximation:EMA)法により測定可能である。柱状構造体を形成する構造体材料の屈折率と柱状構造体間隙を満たす媒質(ここでは空気なのでn=1)が予め分かっているのであれば、分光エリプソメトリーにより無機配向膜を測定した後、測定結果をEMA法を用いて解析することにより算出が可能である。 For example, when the film density ρ is determined by spectroscopic ellipsometry, the film density ρ can be measured by an effective medium approximation (EMA) method. If the medium satisfying the refractive index of the structure material forming the columnar structure and the gap between the columnar structures (here, n = 1 because it is air), after measuring the inorganic alignment film by spectroscopic ellipsometry, Calculation is possible by analyzing the measurement results using the EMA method.
本発明においては、表示領域部の無機配向膜の膜密度が、非表示領域の無機配向膜の膜密度よりも大きいことが好ましい。表示領域部の無機配向膜の膜密度の値は0.5以上1.0以下、非表示領域部の無機配向膜の膜密度の値は0.1以上0.7以下が好ましい。また、(表示領域部の無機配向膜の膜密度)−(非表示領域の無機配向膜)=0.1以上が好ましい。 In the present invention, it is preferable that the film density of the inorganic alignment film in the display region is larger than the film density of the inorganic alignment film in the non-display region. The film density value of the inorganic alignment film in the display region portion is preferably 0.5 or more and 1.0 or less, and the film density value of the inorganic alignment film in the non-display region portion is preferably 0.1 or more and 0.7 or less. Further, (film density of inorganic alignment film in display region) − (inorganic alignment film in non-display region) = 0.1 or more is preferable.
特に本発明では、イオンビームを表示領域部上の斜方蒸着膜に照射することにより、表示領域部の無機配向膜の膜密度を、その周囲に存在する非表示領域部の無機配向膜よりも高くすることができる。その結果、表示領域部と非表示領域部とで異なる液晶配向状態を発生させることを特徴とする。そのため、表示領域部と非表示領域部の境界108は、複数の画素電極からなる、長方形の画素電極アレイの外周部に設定する必要がある。 In particular, in the present invention, by irradiating the obliquely deposited film on the display region with an ion beam, the film density of the inorganic alignment film in the display region is set to be higher than that in the non-display region in the surrounding area. Can be high. As a result, different liquid crystal alignment states are generated in the display region portion and the non-display region portion. For this reason, the boundary 108 between the display region portion and the non-display region portion needs to be set at the outer peripheral portion of a rectangular pixel electrode array composed of a plurality of pixel electrodes.
表示領域部と非表示領域部の境界108は、画素電極アレイの外周より、液晶セルのセル厚分程度外側に設定することが好ましい。このように設定することで、非表示領域部の液晶配向が、表示領域部の液晶配向に十分影響を及ぼすことができるからである。しかし、上記のように設定せずとも他の手段を講じることで非表示領域部の液晶配向状態が表示領域部の配向状態に十分影響を及ぼすことが可能であるなら、表示領域部と非表示領域部の境界108は上述の範囲に限定されない。 The boundary 108 between the display region portion and the non-display region portion is preferably set to the outside of the outer periphery of the pixel electrode array by the cell thickness of the liquid crystal cell. This is because the liquid crystal alignment in the non-display area can sufficiently affect the liquid crystal alignment in the display area by setting in this way. However, if the liquid crystal alignment state of the non-display area part can sufficiently affect the alignment state of the display area part by taking other means without setting as described above, the display area part and non-display The boundary 108 of the region portion is not limited to the above range.
また、転移用電極102を設置する場合には、表示領域部と非表示領域部の境界108は図1(b)、および図6に示すように画素電極101と転移用電極102間になる。
また、イオンビーム照射の有無に関わらず、表示領域部と非表示領域部の無機配向膜は、図2に示す断面構造を有している。即ち、イオンビーム照射により構造変化は発生しうるが、イオンビーム照射後の柱状構造体202の面内方向(方位角方向)の傾斜方向は、蒸着方向205と略同一の方向である必要がある。上記のような構造を維持することにより、イオンビーム照射領域と非照射領域の、面内方向の液晶配向方向を略同一とすることができる。
When the transfer electrode 102 is provided, the boundary 108 between the display region portion and the non-display region portion is between the pixel electrode 101 and the transfer electrode 102 as shown in FIG. 1B and FIG.
Regardless of whether or not the ion beam is irradiated, the inorganic alignment films in the display region portion and the non-display region portion have the cross-sectional structure shown in FIG. That is, structural changes can occur due to ion beam irradiation, but the in-plane direction (azimuth angle direction) of the columnar structure 202 after ion beam irradiation needs to be substantially the same as the vapor deposition direction 205. . By maintaining the above structure, the in-plane liquid crystal alignment directions of the ion beam irradiation region and the non-irradiation region can be made substantially the same.
本発明における無機配向膜に用いられる無機材料は、液晶を一定の方位角方向に配列させるものであればどのような材料を用いても良く、例えば酸化物、例えば二酸化ケイ素(SiOx)、一酸化珪素(SiO)等の酸化ケイ素(SiOx:x=1〜2程度)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化コバルト(Co3O4)、酸化鉄(Fe2O3、Fe3O4)等やフッ化物、例えばフッ化マグネシウム(MgF2)等、または窒化物、例えば窒化珪素(SiNx)、窒化アルミニウム(AlN)等が挙げられる。 As the inorganic material used for the inorganic alignment film in the present invention, any material may be used as long as the liquid crystal is aligned in a certain azimuthal direction, for example, an oxide such as silicon dioxide (SiOx), monoxide. Silicon oxide such as silicon (SiO) (SiOx: about x = 1 to 2), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide ( ZrO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), and fluorides such as magnesium fluoride (MgF 2 ), Alternatively, nitrides such as silicon nitride (SiNx), aluminum nitride (AlN), and the like can be given.
しかし本発明の効果を十分に発揮するためには、二酸化珪素(SiO2)、一酸化珪素(SiO)等の酸化ケイ素(SiOx)を用いることが好ましい。これらの材料は、その形成条件により液晶配向状態を比較的自由に制御できる。 However, it is preferable to use silicon oxide (SiOx) such as silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon monoxide (SiO) in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention. The liquid crystal alignment state of these materials can be controlled relatively freely depending on the formation conditions.
図3に、図1に示す液晶装置の表示領域部105の一部の断面模式図を示す。ここで、301は上部基板、302は対向電極、303は無機配向膜A、304は無機配向膜A’、305は画素電極、306は下部基板、307は液晶層Aである。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a part of the display region portion 105 of the liquid crystal device shown in FIG. Here, 301 is an upper substrate, 302 is a counter electrode, 303 is an inorganic alignment film A, 304 is an inorganic alignment film A ′, 305 is a pixel electrode, 306 is a lower substrate, and 307 is a liquid crystal layer A.
また、同様に図4に図1の非表示領域107の一部の断面模式図を示す。ここで401は無機配向膜B、402は無機配向膜B’、403は液晶層Bである。
無機配向膜A303、および無機配向膜A’304は、少なくともどちらか一方が、非表示領域の無機配向膜B401、B’402よりも、上述の膜密度が高い必要がある。このような構成にすることにより、表示領域のプレチルト角を、非表示領域のそれと比較して低く設定することができる。
Similarly, FIG. 4 shows a schematic sectional view of a part of the non-display area 107 in FIG. Here, 401 is an inorganic alignment film B, 402 is an inorganic alignment film B ′, and 403 is a liquid crystal layer B.
At least one of the inorganic alignment film A303 and the inorganic alignment film A′304 needs to have the above-described film density higher than the inorganic alignment films B401 and B′402 in the non-display region. With this configuration, the pretilt angle of the display area can be set lower than that of the non-display area.
ここでプレチルト角について図5を用いて説明する。図5はプレチルト角を測定する際に使用する液晶セルの断面模式図であり、501はプレチルト角θp、502は液晶分子、503は配向膜、504はガラス基板、505は配向処理方向である。配向膜503のプレチルト角501はクリスタルローテーション法や磁場スレッショルド法等の方法により測定される。その際配向膜503は、上下基板共に同じ配向膜を用い、配向処理方向505が反平行(アンチパラレル)方向となる様に向かい合わせ液晶セルを作製する。このような液晶セルを作製することにより、液晶分子502が図5に示すような方向へと配列し、配向膜503のプレチルト角501が測定可能となる。本発明におけるプレチルト角は、図5に示す液晶セルを用いて測定している。 Here, the pretilt angle will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal cell used for measuring a pretilt angle. 501 is a pretilt angle θp, 502 is a liquid crystal molecule, 503 is an alignment film, 504 is a glass substrate, and 505 is an alignment treatment direction. The pretilt angle 501 of the alignment film 503 is measured by a method such as a crystal rotation method or a magnetic field threshold method. At that time, as the alignment film 503, the same alignment film is used for both the upper and lower substrates, and a liquid crystal cell is manufactured facing each other so that the alignment treatment direction 505 is an antiparallel (antiparallel) direction. By manufacturing such a liquid crystal cell, the liquid crystal molecules 502 are aligned in the direction as shown in FIG. 5, and the pretilt angle 501 of the alignment film 503 can be measured. The pretilt angle in the present invention is measured using the liquid crystal cell shown in FIG.
表示領域部の無機配向膜A303、A’304の膜密度を高める方法は、後述の液晶装置の製造方法に記載するイオンビームを照射する方法が好適に用いられる。この方法を用いることで、目的の部分の膜密度を高精度に制御可能であり、その結果照射部のプレチルト角を精度良く制御することができる。しかし、他の方法、例えば他のエネルギービームの照射により、同様の効果が得られるのであれば、本発明においてはイオンビームに限定されること無く、他の方法を用いることができる。 As a method for increasing the film density of the inorganic alignment films A303 and A'304 in the display region portion, a method of irradiating an ion beam described in a method for manufacturing a liquid crystal device described later is preferably used. By using this method, the film density of the target portion can be controlled with high accuracy, and as a result, the pretilt angle of the irradiation unit can be controlled with high accuracy. However, in the present invention, other methods can be used without being limited to ion beams as long as the same effect can be obtained by irradiation with other methods, for example, other energy beams.
表示領域部のプレチルト角が40°以下である場合、配向処理直後の電圧無印加の状態では、図3の液晶層A307に示すような、スプレイ配向状態をとる。表示領域部のプレチルト角が低いと液晶層のリタデーション量が大きくなり表示には有利となる。しかし初期状態では表示に使用する、図4の液晶層B403に示すベンド配向状態をとりづらくなる。 When the pretilt angle of the display region is 40 ° or less, the splay alignment state as shown in the liquid crystal layer A307 in FIG. If the pretilt angle of the display area is low, the amount of retardation of the liquid crystal layer increases, which is advantageous for display. However, in the initial state, the bend alignment state shown in the liquid crystal layer B403 of FIG.
本発明では、表示に寄与しない非表示領域部のプレチルト角を高く設定し、電圧無印加時でのベンド配向状態を形成することにより、表示領域部のスプレイ配向のベンド配向への転移を容易にし、かつ表示領域部のベンド配向からスプレイ配向への逆転移を抑制する。 In the present invention, the transition from the splay alignment of the display region to the bend alignment is facilitated by setting the pretilt angle of the non-display region that does not contribute to display to be high and forming a bend alignment state when no voltage is applied. In addition, the reverse transition from the bend alignment to the splay alignment in the display region is suppressed.
そのためには、非表示領域部の無機配向膜B401、B’402は、高いプレチルト角を発現するような膜密度を有する配向膜であることが好ましく、具体的にはプレチルト角40°以上となる膜密度を有する無機配向膜を用いることが好ましい。このような無機配向膜を用いることにより、非表示領域部の配向状態が図4の液晶層B403に示すベンド配向状態となりやすくなる。非表示領域がベンド配向状態となることで、非表示領域に囲まれている表示領域の配向が、ベンド配向へ転移しやすく、またベンド配向からスプレイ配向への逆転移も発生しづらくなるからである。 For this purpose, the inorganic alignment films B401 and B′402 in the non-display area portion are preferably alignment films having a film density that expresses a high pretilt angle, specifically, a pretilt angle of 40 ° or more. It is preferable to use an inorganic alignment film having a film density. By using such an inorganic alignment film, the alignment state of the non-display region portion easily becomes the bend alignment state shown in the liquid crystal layer B403 in FIG. Because the non-display area is in the bend alignment state, the orientation of the display area surrounded by the non-display area is easily transferred to the bend alignment, and the reverse transition from the bend alignment to the splay alignment is less likely to occur. is there.
次に、表示領域部と非表示領域部の境界部分について、図を用いて説明する。図6は、図1(b)に示す表示領域部と非表示領域部の境界部分の断面模式図である。ここで、601は転移用電極、602は液晶層A、603は液晶層Bである。 Next, a boundary portion between the display area portion and the non-display area portion will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the boundary portion between the display area portion and the non-display area portion shown in FIG. Here, 601 is a transition electrode, 602 is a liquid crystal layer A, and 603 is a liquid crystal layer B.
図6に示すように、表示領域部と非表示領域部の境界108は、画素電極305より外側に設定される。図6のように転移用電極を設置している場合には、前述のように、転移用電極601と画素電極305の外周端部の間に設置される。従って、少なくとも一方が非表示領域部の無機配向膜よりも膜密度の高い無機配向膜A303およびA’304は、この境界よりも内側(図6では画素電極が設置されている側)に形成される。 As shown in FIG. 6, the boundary 108 between the display area portion and the non-display area portion is set outside the pixel electrode 305. When the transfer electrode is installed as shown in FIG. 6, it is installed between the transfer electrode 601 and the outer peripheral end of the pixel electrode 305 as described above. Therefore, at least one of the inorganic alignment films A303 and A′304 having a film density higher than that of the inorganic alignment film in the non-display region is formed on the inner side (the side on which the pixel electrode is installed in FIG. 6). The
次に、本発明の液晶装置の製造方法について説明する。
本発明の液晶装置の製造方法は、下記工程から成る。
(a)工程:基板準備工程
(b)工程:斜方蒸着膜を形成する工程
(c)工程:部分的にイオンビームを照射する工程
(d)工程:シール剤塗布、基板貼り合せ工程
(e)工程:液晶注入・液晶セル封止工程
(f)工程:液晶配向処理工程
(g)工程:配線接続工程
Next, a method for manufacturing the liquid crystal device of the present invention will be described.
The manufacturing method of the liquid crystal device of the present invention includes the following steps.
(A) Process: Substrate preparation process (b) Process: Process for forming obliquely deposited film (c) Process: Process for partially irradiating ion beam (d) Process: Application of sealing agent, substrate bonding process (e Step: Liquid crystal injection / liquid crystal cell sealing step (f) Step: Liquid crystal alignment treatment step (g) Step: Wiring connection step
図7は、本発明の液晶装置の製造方法における、各工程を説明する工程図である。図7において、1601は電極・回路形成基板、1602は対向電極基板、1603は斜方蒸着膜、1604はイオンビーム照射した無機配向膜、1605はマスク、1606は非表示領域部、1607は表示領域部、1608はシール部、1609は液晶層1、1610は液晶層2、1611はフレキシブルケーブルである。 FIG. 7 is a process diagram illustrating each process in the method for manufacturing a liquid crystal device of the present invention. In FIG. 7, 1601 is an electrode / circuit formation substrate, 1602 is a counter electrode substrate, 1603 is an oblique deposition film, 1604 is an inorganic alignment film irradiated with an ion beam, 1605 is a mask, 1606 is a non-display area portion, and 1607 is a display area. 1608 is a sealing portion, 1609 is a liquid crystal layer 1, 1610 is a liquid crystal layer 2, and 1611 is a flexible cable.
このうち、本発明の特徴である工程は(b)工程、(c)工程であり、その他の工程は他の液晶装置の製造方法と共通の工程である。従って本発明では特に(b)工程および(c)工程について詳細に説明する。 Among these, the process that is a feature of the present invention is the process (b) and the process (c), and the other processes are processes common to the manufacturing methods of other liquid crystal devices. Therefore, in the present invention, the steps (b) and (c) will be described in detail.
(b)工程:斜方蒸着膜を形成する工程
図8は、本発明の液晶装置の製造方法における、斜方蒸着法の装置構成を示す装置構成図である。図8において、701は蒸着源、702は基板、703は基板ホルダ、704は基板法線、705は蒸着角度、706は蒸着距離、707は蒸着方向である。図8に示す構成の装置は、真空装置内に設置される。
(B) Process: Process of forming an oblique vapor deposition film FIG. 8 is an apparatus configuration diagram showing an apparatus configuration of the oblique vapor deposition method in the method of manufacturing a liquid crystal device of the present invention. In FIG. 8, 701 is a vapor deposition source, 702 is a substrate, 703 is a substrate holder, 704 is a substrate normal, 705 is a vapor deposition angle, 706 is a vapor deposition distance, and 707 is a vapor deposition direction. The apparatus having the configuration shown in FIG. 8 is installed in a vacuum apparatus.
蒸着源701は、斜方蒸着膜を構成する材質の材料を蒸着原料として導入し、抵抗加熱法や電子ビーム蒸着法等の方法により蒸着原料を加熱し、蒸着を行う。
蒸着原料は、形成する無機配向膜が液晶を一定の方位角方向に配列させるものであればであればどのような材料を用いても良く、例えば酸化物、例えば二酸化ケイ素(SiOx)、一酸化珪素(SiO)等の酸化ケイ素(SiOx:x=1〜2程度)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化コバルト(Co3O4)、酸化鉄(Fe2O3、Fe3O4)等やフッ化物、例えばフッ化マグネシウム(MgF2)等、または窒化物、例えば窒化珪素(SiNx)、窒化アルミニウム(AlN)等が挙げられる。
The vapor deposition source 701 introduces a material constituting the oblique vapor deposition film as a vapor deposition material, and heats the vapor deposition material by a method such as a resistance heating method or an electron beam vapor deposition method to perform vapor deposition.
Any material may be used as the evaporation source material as long as the inorganic alignment film to be formed can arrange liquid crystals in a certain azimuthal direction. For example, oxides such as silicon dioxide (SiOx), monoxide Silicon oxide such as silicon (SiO) (SiOx: about x = 1 to 2), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide ( ZrO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ), and fluorides such as magnesium fluoride (MgF 2 ), Alternatively, nitrides such as silicon nitride (SiNx), aluminum nitride (AlN), and the like can be given.
本発明では、二酸化珪素(SiO2)、一酸化珪素(SiO)等の酸化ケイ素(SiOx)を用いることが好ましい。これらの材料はその形成条件により液晶配向状態を制御できる。 In the present invention, it is preferable to use silicon oxide (SiOx) such as silicon dioxide (SiO 2 ) and silicon monoxide (SiO). The liquid crystal alignment state of these materials can be controlled by the formation conditions.
また蒸着原料の形態は、粉末状、顆粒状、ペレット状等の形状が好適に用いられるが、上記の液晶配向を制御できるものであれば、特に形状、サイズ等の制限はない。
基板702には、斜方蒸着膜を形成する、画素電極や対向電極が形成された基板を用いる。斜方蒸着膜は、図2に示す断面構造を有しており、図8に示す蒸着方向707と図2に示す蒸着方向205が対応している。
The form of the vapor deposition material is preferably a powder, granule, pellet or the like, but there is no particular limitation on the shape, size, etc. as long as the liquid crystal alignment can be controlled.
As the substrate 702, a substrate on which a pixel electrode and a counter electrode are formed, on which an oblique deposition film is formed, is used. The oblique vapor deposition film has a cross-sectional structure shown in FIG. 2, and the vapor deposition direction 707 shown in FIG. 8 corresponds to the vapor deposition direction 205 shown in FIG.
基板ホルダ703は、基板702の保持に用いる。基板ホルダ703を稼動することで、蒸着角度705を規定する。
蒸着角度705は、本発明においては、基板法線704と、蒸着源701と基板702の中心を結ぶ線分(図8では蒸着距離706に相当)がなす角である。蒸着角度705は装置の構成によるが、通常0°から90°の間で設定可能である。液晶素子に用いる配向膜として使用する斜方蒸着膜を作製する場合には、通常50°から90°の範囲に設定される。このような範囲で蒸着角度705を設定することで、斜方蒸着膜に蒸着方向707に起因した異方性が付与され、液晶分子を一定方向に配列させることが可能となる。
The substrate holder 703 is used for holding the substrate 702. By operating the substrate holder 703, the deposition angle 705 is defined.
In the present invention, the vapor deposition angle 705 is an angle formed by the substrate normal line 704 and a line segment (corresponding to the vapor deposition distance 706 in FIG. 8) connecting the vapor deposition source 701 and the center of the substrate 702. Although the deposition angle 705 depends on the configuration of the apparatus, it can usually be set between 0 ° and 90 °. When an oblique vapor deposition film used as an alignment film used for a liquid crystal element is produced, the angle is usually set in a range of 50 ° to 90 °. By setting the vapor deposition angle 705 within such a range, anisotropy due to the vapor deposition direction 707 is imparted to the oblique vapor deposition film, and liquid crystal molecules can be aligned in a certain direction.
更に、本発明においては蒸着角度が60°以上90°未満の範囲に設定されることが好ましい。このような範囲に設定することで、後述する(c)工程で行うイオンビーム照射工程でのプレチルト角制御を15°から40°の範囲で行うことができる。 Furthermore, in the present invention, the deposition angle is preferably set in a range of 60 ° or more and less than 90 °. By setting to such a range, the pretilt angle control in the ion beam irradiation process performed in the process (c) described later can be performed in the range of 15 ° to 40 °.
また、このような方法で斜方蒸着膜を作製した場合、図2に示す斜方蒸着膜を構成する柱状構造体の傾斜角度203の角度が60°以下となる。斜方蒸着法で作製した斜方蒸着膜の柱状構造体傾斜角度が前記範囲になることにより、プレチルト角が20°以上となり、後述するイオンビーム照射工程でのプレチルト角制御を効果的に行うことができる。 Further, when the oblique vapor deposition film is produced by such a method, the inclination angle 203 of the columnar structure constituting the oblique vapor deposition film shown in FIG. 2 is 60 ° or less. The tilt angle of the columnar structure of the oblique deposition film produced by the oblique deposition method is within the above range, so that the pretilt angle becomes 20 ° or more, and the pretilt angle control in the ion beam irradiation process described later is effectively performed. Can do.
図2に示す斜方蒸着膜の膜厚は204は10nm以上であることが好ましい。この範囲に膜厚を設定することで、方位角方向の配向を一方向に保ちつつ、20°以上の高いプレチルト角を発現することが可能となる。このプレチルト角範囲は、後述のイオンビーム照射工程において好適に制御可能なプレチルト角範囲である。 The thickness of the oblique deposition film shown in FIG. 2 is preferably 204 nm or more. By setting the film thickness within this range, it becomes possible to express a high pretilt angle of 20 ° or more while maintaining the orientation in the azimuth direction in one direction. This pretilt angle range is a pretilt angle range that can be suitably controlled in an ion beam irradiation process described later.
(c)工程:部分的にイオンビームを照射する工程
次に、(b)工程にて作製した斜方蒸着膜に、部分的にイオンビームを照射する工程について説明する。
(C) Step: Step of Partially Irradiating Ion Beam Next, a step of partially irradiating the obliquely deposited film produced in step (b) with an ion beam will be described.
図9は、本発明の液晶装置の製造方法におけるイオンビーム照射方法を示す装置構成図である。ここで801はイオンソース、802はイオンビーム照射角度、803は斜方蒸着膜、804はイオンビーム照射方向である。 FIG. 9 is an apparatus configuration diagram showing an ion beam irradiation method in the method of manufacturing a liquid crystal device according to the present invention. Here, 801 is an ion source, 802 is an ion beam irradiation angle, 803 is an oblique deposition film, and 804 is an ion beam irradiation direction.
本発明においては、イオンソース801を用いて、照射するイオン種を含むガスを導入することでイオンビームを生成し、生成したイオンビームを一定角度で基板に照射する。ここで一定の角度とは、図9におけるイオンビーム照射角度802のことを指す。イオンビーム照射角度802は、(b)工程にて説明した斜方蒸着時での蒸着角度705と同様に決定する。即ち基板法線704と、イオンソース801のイオンビーム出射口の中心と基板中心を結ぶ線分のなす角がイオンビーム照射角度802となる。 In the present invention, an ion beam is generated by introducing a gas containing an ion species to be irradiated using the ion source 801, and the substrate is irradiated with the generated ion beam at a certain angle. Here, the constant angle refers to the ion beam irradiation angle 802 in FIG. The ion beam irradiation angle 802 is determined in the same manner as the vapor deposition angle 705 in the oblique vapor deposition described in the step (b). That is, an angle formed by the substrate normal line 704 and a line segment connecting the center of the ion beam exit of the ion source 801 and the center of the substrate is the ion beam irradiation angle 802.
イオンビーム照射方向804は、蒸着方向707と基板法線704を同一平面内に含む範囲で設定可能である。このことは即ち、図2に示す柱状構造体202が傾斜する方向とイオンビーム照射方向804、基板法線704が同一平面内に含まれる。このような方向からイオンビーム照射を行うことにより、配向膜の方位角方向の液晶配向能を維持したまま、プレチルト角の制御を行うことが可能となる。 The ion beam irradiation direction 804 can be set in a range including the vapor deposition direction 707 and the substrate normal 704 in the same plane. That is, the direction in which the columnar structure 202 shown in FIG. 2 is inclined, the ion beam irradiation direction 804, and the substrate normal line 704 are included in the same plane. By performing ion beam irradiation from such a direction, it is possible to control the pretilt angle while maintaining the liquid crystal alignment ability in the azimuth direction of the alignment film.
本発明におけるイオンビームの照射方法は、柱状構造体の成長方向を基準としてイオンビームの照射方向を規定する方法であり、図10および図11に示す方法である。すなわち、イオンビーム照射によりプレチルト角を効果的に制御するためには、柱状構造体の傾斜角度Θcとイオンビームの照射方向は、柱状構造体の成長方向とイオンビームの照射方向がなすイオンビーム照射角度をΘIBとすると、柱状構造体の成長方向を基準にして、+50°≦ΘIB≦+100°(但し、ΘIBが0°は柱状構造体の成長方向とイオンビームの照射方向が同一の角度であり、ΘIBが−はイオンビームの照射方向が柱状構造体の傾斜角度Θcの方向に傾斜した角度であり、ΘIBが+はイオンビームの照射方向が柱状構造体の傾斜角度Θcと反対方向に傾斜した角度である。)であることが好ましい。上記の照射角度に設定することで、上記範囲外の照射角度を選択した場合と比較してプレチルト角変化量が増大し、結果プレチルト角制御性が向上する。 The ion beam irradiation method in the present invention is a method of defining the ion beam irradiation direction with reference to the growth direction of the columnar structure, and is the method shown in FIGS. That is, in order to effectively control the pretilt angle by ion beam irradiation, the tilt angle Θc of the columnar structure and the ion beam irradiation direction are the ion beam irradiation formed by the growth direction of the columnar structure and the ion beam irradiation direction. When the angle and theta IB, based on the growth direction of the columnar structure, + 50 ° ≦ Θ IB ≦ + 100 ° ( where, theta IB is 0 ° irradiation direction of the growth direction and the ion beam of the columnar structure is the same Θ IB is an angle in which the ion beam irradiation direction is inclined in the direction of the inclination angle Θc of the columnar structure, and Θ IB + is an angle in which the ion beam irradiation direction is the inclination angle Θc of the columnar structure. It is preferable that the angle is inclined in the opposite direction. By setting the above irradiation angle, the amount of change in the pretilt angle is increased as compared with the case where an irradiation angle outside the above range is selected, and as a result, the pretilt angle controllability is improved.
図10のイオンビームの照射方法は、本発明において適用しない範囲であるが、イオンビーム照射角度の正負号の説明のために図示する。図10(b)工程は、前述した斜方蒸着膜の形成方法であり、基板1001に、柱状構造体1002形成後の柱状構造体傾斜角度Θc1006が所定の角度となるように蒸着角度1005を設定し、蒸着方向1007から蒸着することにより斜方蒸着膜を形成する。次に、図10(c)工程に示すように、図10(b)工程と同様の配置で、斜方蒸着の蒸着方向1007と同方向であり、かつイオンビーム照射方向1:1008と基板法線1004のなす角が蒸着角度1005より大きい角度となるようにイオンビームを照射する。この時のイオンビーム照射角度ΘIB1009の符号を−とする。即ち、イオンビーム照射角度ΘIB1009が負号(−)ということは、イオンビームの照射方向が柱状構造体の傾斜角度Θcの方向に傾斜した角度であり、かつ柱状構造体の成長方向1007よりも浅い角度からイオンビームを照射することとなる。 Although the ion beam irradiation method of FIG. 10 is a range not applicable in the present invention, it is shown for the purpose of explaining the sign of the ion beam irradiation angle. Step (b) in FIG. 10 is a method for forming the oblique vapor deposition film described above, and the vapor deposition angle 1005 is set on the substrate 1001 so that the columnar structure tilt angle Θc1006 after the columnar structure 1002 is formed becomes a predetermined angle. Then, an oblique vapor deposition film is formed by vapor deposition from the vapor deposition direction 1007. Next, as shown in FIG. 10C, the same arrangement as in the step of FIG. 10B, the same direction as the oblique deposition direction 1007, and the ion beam irradiation direction 1: 1008 and the substrate method. The ion beam is irradiated so that the angle formed by the line 1004 is larger than the deposition angle 1005. The sign of the ion beam irradiation angle Θ IB 1009 at this time is −. That is, the ion beam irradiation angle Θ IB 1009 is a negative sign (−) means that the ion beam irradiation direction is inclined in the direction of the inclination angle Θc of the columnar structure and from the growth direction 1007 of the columnar structure. The ion beam is irradiated from a shallow angle.
次に本発明の適用範囲内である、図11のイオンビームの照射方法について説明する。図11(b)工程は、前述の図10(b)工程で示した斜方蒸着膜形成工程と同じなので、ここでは説明を省略する。次に、図11(c)工程に示すように、イオンビーム照射方向2:1108から、イオンビームを照射する。このときイオンビーム照射角度ΘIB1109は正号(+)となる。先程イオンビーム照射角度が負号(−)となる場合を図10(c)を用いて説明したが、正号(+)となるのはそれ以外の角度領域である。 Next, an ion beam irradiation method shown in FIG. 11 that is within the scope of the present invention will be described. The process in FIG. 11B is the same as the oblique vapor deposition film forming process shown in the process in FIG. Next, as shown in FIG. 11C, the ion beam is irradiated from the ion beam irradiation direction 2: 1108. At this time, the ion beam irradiation angle Θ IB 1109 is positive (+). The case where the ion beam irradiation angle is a negative sign (−) has been described above with reference to FIG. 10C, but the positive sign (+) is an angle region other than that.
図9に示すイオンソース801から出射されるイオンビームの主成分となるイオンは、それを照射した結果、斜方蒸着膜803のプレチルト角を制御可能であれば、基本的にはどのようなイオンであってもよいが、アルゴンイオンの照射が特に好ましい。しかし本発明はアルゴンイオンに限定されることなく、他のイオン種がよりプレチルト角制御により効果的であるならば、その他のイオンを用いてイオンビーム照射を行うことができる。 The ions that are the main components of the ion beam emitted from the ion source 801 shown in FIG. 9 are basically any ions as long as the pretilt angle of the oblique deposition film 803 can be controlled as a result of irradiation. However, irradiation with argon ions is particularly preferable. However, the present invention is not limited to argon ions, and ion beams can be irradiated using other ions as long as other ion species are more effective in controlling the pretilt angle.
また、本発明においては、表示領域部に相当する部分にのみイオンビームを照射する。イオンビームの照射領域を制限する方法としては、図12に示すような、表示領域部に対応した開口部1205を有するマスク1201を用いることが好ましい。このような形状のマスクを用いることで、簡便に照射領域を制限することが可能となる。しかし、上記以外の方法でもイオンビーム照射領域の制限が可能であるなら、その方法を適用してもよい。 In the present invention, only the portion corresponding to the display area is irradiated with the ion beam. As a method for limiting the ion beam irradiation region, it is preferable to use a mask 1201 having an opening 1205 corresponding to the display region as shown in FIG. By using a mask having such a shape, it is possible to easily limit the irradiation region. However, if the ion beam irradiation region can be limited by a method other than the above, the method may be applied.
以下、実施例を用いてさらに詳しく本実施の形態を説明するが、本発明は実施例に記述されたものに限定されるわけではない。
実施例1
本実施例は、斜方蒸着膜として膜厚が300nmである酸化ケイ素(SiOx)から成る斜方蒸着膜を、前記斜方蒸着膜の一部に、SiOxカラム傾斜方向とは逆方向からArイオンビームを照射して、無機配向膜を形成し、液晶装置を作製した実施例である。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to those described in the examples.
Example 1
In this example, an obliquely deposited film made of silicon oxide (SiOx) having a film thickness of 300 nm as an obliquely deposited film was formed on a part of the obliquely deposited film from the direction opposite to the inclined direction of the SiOx column by Ar ions. This is an example in which a liquid crystal device was manufactured by forming an inorganic alignment film by irradiating a beam.
以下、前記液晶装置の作製方法にて述べた、図7に示す(a)〜(g)工程に沿って説明する。
(a)工程:基板準備工程
まず、画素電極、転移用電極を形成された基板と、対向電極が形成された基板を準備した。本実施例においては、画素電極、転移用電極はAlを主成分とする反射電極を用いた。
Hereinafter, the steps (a) to (g) shown in FIG. 7 described in the method for manufacturing the liquid crystal device will be described.
(A) Process: Substrate Preparation Step First, a substrate on which a pixel electrode and a transfer electrode were formed and a substrate on which a counter electrode was formed were prepared. In this embodiment, the pixel electrode and the transfer electrode are reflective electrodes mainly composed of Al.
(b)工程:斜方蒸着膜を形成する工程
次に、前記基板上に斜方蒸着膜を形成した。斜方蒸着膜は蒸着角度87.5°、膜厚300nmに設定し、図9に示す構成を有する装置を用いて蒸着を行った。このとき、同時にプレチルト角測定用のガラス基板も同時にセットしておき、蒸着後図4に示すプレチルト角測定用セルを作製し、プレチルト角の測定を行った。液晶は正の誘電異方性を有する液晶組成物(メルク社製:MLC−2050)を用いた。このときのプレチルト角は48.1°であった。
(B) Step: Step of forming an oblique vapor deposition film Next, an oblique vapor deposition film was formed on the substrate. The oblique vapor deposition film was set to a vapor deposition angle of 87.5 ° and a film thickness of 300 nm, and vapor deposition was performed using an apparatus having the configuration shown in FIG. At this time, a glass substrate for pretilt angle measurement was also set at the same time, and after pre-deposition, a pretilt angle measurement cell shown in FIG. 4 was prepared and the pretilt angle was measured. As the liquid crystal, a liquid crystal composition having a positive dielectric anisotropy (Merck: MLC-2050) was used. The pretilt angle at this time was 48.1 °.
(c)工程:部分的にイオンビームを照射する工程
次に、(b)工程にて作製した斜方蒸着膜基板の一部にイオンビームを照射した。
まず、反射電極基板および対向電極基板の各基板上に、表示領域部に相当する部分のみが開口したマスクを設置した。次に図10に示す構成を有するイオンビーム照射装置を用い、SiOxカラム成長方向と同方向から、即ち斜方蒸着の際の蒸着方向と同じ方向からイオンビームを照射する配置となるよう、各基板を設置した。イオンソースはエンドホール型のイオンソース(Veeco社製)であり、照射角度は45°、照射条件をカソード電圧300V、カソード電流10Aに設定した。イオンビーム出射が安定した時点でイオンソースと設置基板間に設けたシャッターを開け、イオンビーム照射を開始する。照射時間は5分とした。
(C) Process: The process of partially irradiating an ion beam Next, the ion beam was irradiated to a part of the oblique vapor deposition film | membrane board | substrate produced at the (b) process.
First, on each of the reflective electrode substrate and the counter electrode substrate, a mask in which only a portion corresponding to the display region portion was opened was installed. Next, using the ion beam irradiation apparatus having the configuration shown in FIG. 10, each substrate is arranged so that the ion beam is irradiated from the same direction as the growth direction of the SiOx column, that is, from the same direction as the vapor deposition direction in the oblique vapor deposition. Was installed. The ion source was an end-hole type ion source (Veeco), the irradiation angle was set to 45 °, the irradiation conditions were set to a cathode voltage of 300 V, and a cathode current of 10A. When ion beam emission is stabilized, the shutter provided between the ion source and the installation substrate is opened, and ion beam irradiation is started. The irradiation time was 5 minutes.
このとき、(b)工程の時と同様に、プレチルト角測定用のセルを同時に設置しておき、イオンビーム照射後のプレチルト角を測定した。そのときのプレチルト角は、イオンビーム照射部で35°、非照射部で44°であった。 At this time, as in the step (b), a pretilt angle measurement cell was installed at the same time, and the pretilt angle after ion beam irradiation was measured. The pretilt angle at that time was 35 ° for the ion beam irradiated portion and 44 ° for the non-irradiated portion.
また、イオンビーム照射部と非照射部の配向膜の表面構造、断面構造をFE−SEM(走査型電子顕微鏡S−5000H:日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて観察した結果を図17、18に示す。図17がイオンビーム非照射部、図18がイオンビーム照射部における斜方蒸着膜の微細構造を示す。その結果、照射部、非照射部ともに同方向にSiOxカラムが傾斜していることが確認できた。 17 and 18 show the results of observing the surface structure and cross-sectional structure of the alignment film in the ion beam irradiated portion and the non-irradiated portion using a FE-SEM (scanning electron microscope S-5000H: manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). Show. FIG. 17 shows the microstructure of the obliquely deposited film in the ion beam non-irradiated part, and FIG. As a result, it was confirmed that the SiOx column was inclined in the same direction in both the irradiated part and the non-irradiated part.
次に、分光エリプソメトリーを用いてイオンビーム照射部、非照射部の膜密度を測定したところ、イオンビーム照射部の膜密度は0.76、非照射部の膜密度は0.21であり、イオンビーム照射部の膜密度が非照射部よりも高いことが分かった。 Next, when the film density of the ion beam irradiated part and the non-irradiated part was measured using spectroscopic ellipsometry, the film density of the ion beam irradiated part was 0.76, and the film density of the non-irradiated part was 0.21. It was found that the film density of the ion beam irradiated part was higher than that of the non-irradiated part.
(d)工程:シール剤塗布、基板貼り合せ工程
次に、ベンド配向形成用の液晶セルを作製する。反射電極を形成した基板上に、所定のパターン形状でUV硬化シール剤を塗布する。シール剤には直径3μmのスペーサービーズが混合してある。
(D) Process: Sealing agent application | coating and board | substrate bonding process Next, the liquid crystal cell for bend alignment formation is produced. A UV curable sealant is applied in a predetermined pattern shape on the substrate on which the reflective electrode is formed. Spacer beads having a diameter of 3 μm are mixed in the sealant.
次にUV硬化シール剤を塗布した反射電極形成基板上に、対向電極基板を所定の方向、位置で設置する。設置の際には両基板上のイオンビーム照射領域が重なり合うように設置し、所定の条件でUV照射、基板加熱を行うことで、空セルを作製する。 Next, the counter electrode substrate is placed in a predetermined direction and position on the reflective electrode forming substrate coated with the UV curable sealant. At the time of installation, the ion beam irradiation regions on both the substrates are installed so as to overlap each other, and an empty cell is manufactured by performing UV irradiation and substrate heating under predetermined conditions.
(e)工程:液晶注入・液晶セル封止工程
次に、液晶注入装置を用いて空セル内に液晶材料(メルク社製:MLC−2050)を注入する。その後、UV硬化型の封口剤を用いてLCセルの封止を行う。
Step (e): Liquid crystal injection / liquid crystal cell sealing step Next, a liquid crystal material (MLC-2050 manufactured by Merck) is injected into the empty cell using a liquid crystal injection device. Thereafter, the LC cell is sealed using a UV curable sealant.
(f)工程:液晶配向処理工程
次に、液晶層の再配向処理を行う。液晶のネマティック−等方相相転移温度(89℃)以上にLCセルを加熱した後、徐冷を行う。
Step (f): Liquid crystal alignment treatment step Next, a realignment treatment of the liquid crystal layer is performed. The LC cell is heated above the nematic-isotropic phase transition temperature (89 ° C.) of the liquid crystal, and then slowly cooled.
(g)工程:液晶配向処理工程
次に反射電極基板上に形成された取り出し電極に、異方性導電接着フィルム(ACF)を介してフレキシブルケーブルを接続する。
(G) Process: Liquid crystal aligning process Next, a flexible cable is connected to the extraction electrode formed on the reflective electrode substrate via an anisotropic conductive adhesive film (ACF).
ここで、液晶の配向状態を確認するために、反射電極基板の代わりに対向電極基板を用いた以外は上記作製方法と同様の方法で作製した配向確認用液晶セルを用意する。この液晶セルをクロスニコル配置である2枚の偏光板の間に導入して観察を行うと、イオンビーム照射が行われている領域では明るく黄色に着色した状態であり、イオンビーム非照射領域では黒色であった。このことからイオンビームを照射した領域では液晶層はスプレイ配向を形成し、イオンビーム非照射領域ではベンド配向を形成していることが確認できる。 Here, in order to confirm the alignment state of the liquid crystal, an alignment confirmation liquid crystal cell prepared by the same method as the above preparation method is prepared except that the counter electrode substrate is used instead of the reflective electrode substrate. When this liquid crystal cell is introduced between two polarizing plates having a crossed Nicols arrangement and observed, it is brightly colored in the area where ion beam irradiation is performed and black in the non-ion beam irradiation area. there were. From this, it can be confirmed that in the region irradiated with the ion beam, the liquid crystal layer forms a splay alignment, and in the non-ion beam irradiated region, a bend alignment is formed.
この配向確認用液晶セルに電圧を印加し、スプレイ配向領域をベンド配向へと転移させる。このときの様子を図13に示す。初期の配向状態は図13(a)である。まず表示領域周辺に配置された転移用電極と、表示領域の画素電極に周波数60Hzの矩形波電圧を徐々に印加すると、印加電圧1.3V以上でベンド配向へ転移を開始し、1.5V印加後数秒で図13(b)に示すように表示領域全域がベンド配向となる。 A voltage is applied to the alignment confirmation liquid crystal cell to shift the splay alignment region to bend alignment. The state at this time is shown in FIG. The initial alignment state is shown in FIG. First, when a rectangular wave voltage having a frequency of 60 Hz is gradually applied to the transition electrode arranged around the display area and the pixel electrode in the display area, the transition to the bend orientation starts at an applied voltage of 1.3 V or more, and 1.5 V is applied. A few seconds later, the entire display area becomes bend alignment as shown in FIG.
その後、電圧印加を終了して、電圧無印加の状態で放置し、配向状態変化を観察したが、図13(c)に示すように、スプレイ配向への逆転移は観察されず、ベンド配向が維持される。 Thereafter, the voltage application was terminated and the sample was left in a state where no voltage was applied, and the change in the alignment state was observed, but as shown in FIG. 13C, the reverse transition to the splay alignment was not observed, and the bend alignment was Maintained.
上記結果より、イオンビームを照射した領域では、通常はスプレイ配向状態が安定な状態であるにも関わらず、その周囲に形成されたイオンビーム非照射の斜方蒸着膜領域に形成したベンド配向領域の影響により、ベンド配向が維持されていることが確認できる。 From the above results, in the region irradiated with the ion beam, although the splay alignment state is normally stable, the bend alignment region formed in the obliquely deposited film region not irradiated with the ion beam formed in the surrounding area. It can be confirmed that the bend orientation is maintained under the influence of the above.
次に、一軸性の位相補償板を液晶セルのガラス基板上へ貼り付ける。位相補償板の進相軸が液晶セルの進相軸と直交する様に位相補償板を設置する。
この状態で液晶セルを駆動し、図14に示すような光学系配置において電圧−反射率特性(V−R特性)を測定すると、図15に示すグラフを得られ、0Vで反射率最大となり、5V付近で反射率が極小となるような電圧−反射率特性曲線を得ることができる。
Next, a uniaxial phase compensation plate is bonded onto the glass substrate of the liquid crystal cell. The phase compensation plate is installed so that the fast axis of the phase compensation plate is orthogonal to the fast axis of the liquid crystal cell.
When the liquid crystal cell is driven in this state and the voltage-reflectance characteristic (VR characteristic) is measured in the optical system arrangement as shown in FIG. 14, the graph shown in FIG. 15 is obtained, and the reflectance becomes maximum at 0V. It is possible to obtain a voltage-reflectance characteristic curve in which the reflectance becomes minimum near 5V.
図14に示す電圧−反射率特性の変化は、液晶層のリタデーション(位相差)が印加電圧により変化することに起因している。本実施例の液晶装置においては、印加電圧が低い場合にリタデーション量が大きく、印加電圧を大きくするに従いリタデーション量が小さくなり、反射率もリタデーション量減少に従い小さくなる。 The change in the voltage-reflectance characteristics shown in FIG. 14 is due to the fact that the retardation (phase difference) of the liquid crystal layer changes with the applied voltage. In the liquid crystal device of this embodiment, the amount of retardation is large when the applied voltage is low, the retardation amount decreases as the applied voltage is increased, and the reflectance also decreases as the retardation amount decreases.
比較例1
本比較例は、イオンビームを照射しない以外は実施例1と同様の方法で作製した、液晶装置の例である。
Comparative Example 1
This comparative example is an example of a liquid crystal device manufactured by the same method as in Example 1 except that no ion beam is irradiated.
本比較例では、イオンビームを照射していないので、表示領域部、非表示領域部ともにプレチルト角は48.1°であり、パラレルセルを作製すると、両領域共にベンド配向を形成する。また、実施例1と同様の方法で膜密度を測定すると、表示領域部、非表示領域部に0.21で共に同じ値となる。 In this comparative example, since the ion beam is not irradiated, the pretilt angle is 48.1 ° in both the display region portion and the non-display region portion. When a parallel cell is manufactured, bend alignment is formed in both regions. Further, when the film density is measured by the same method as in Example 1, both the display area portion and the non-display area portion have the same value of 0.21.
上記の配向状態を有する液晶セルを用いて電圧−反射率特性を測定したところ、実施例1の場合と比較して低電圧側での反射率低下が見られる。
従って比較例1の構成の液晶セルでは電圧無印加状態でベンド配向を形成可能であるが、0Vでの反射率が低下することが分かる。
When the voltage-reflectance characteristic was measured using the liquid crystal cell having the above-mentioned alignment state, a decrease in reflectance on the low voltage side was observed as compared with the case of Example 1.
Therefore, in the liquid crystal cell having the configuration of Comparative Example 1, it can be seen that the bend alignment can be formed with no voltage applied, but the reflectivity at 0 V decreases.
比較例2
本比較例は、イオンビームを基板全面に照射する以外は、実施例1と同様の方法で作製した、液晶装置の例である。
Comparative Example 2
This comparative example is an example of a liquid crystal device manufactured by the same method as in Example 1 except that the entire surface of the substrate is irradiated with an ion beam.
本比較例では、マスクを用いずにイオンビームを全面に照射しているので、表示領域部、非表示領域部ともにプレチルト角は、元の斜方蒸着膜より低下して28°となり、パラレルセルを作製すると、両領域共にスプレイ配向を形成する。また、実施例1と同様の方法で膜密度を測定すると、表示領域部、非表示領域部共に同じ値となる。 In this comparative example, since the entire surface is irradiated with an ion beam without using a mask, the pretilt angle in both the display area portion and the non-display area portion is 28 °, which is lower than that of the original obliquely deposited film. When both are manufactured, splay alignment is formed in both regions. Further, when the film density is measured by the same method as in Example 1, both the display area portion and the non-display area portion have the same value.
また、実施例1の場合と同様に表示領域に電圧を印加した際の配向変化を図16に示す。初期状態(図16(a))から、転移電圧以上の電圧を印加してベンド配向を形成したのち(図16(b))、電圧印加を終了して静置したところ、数秒後にスプレイ配向へと逆転移し、ベンド配向は維持されない(図16(c))。 Further, FIG. 16 shows the change in orientation when a voltage is applied to the display region as in the case of the first embodiment. From the initial state (FIG. 16 (a)), a voltage higher than the transition voltage is applied to form a bend alignment (FIG. 16 (b)). And the bend orientation is not maintained (FIG. 16C).
このことより本比較例の場合においては電圧無印加の状態ではベンド配向が維持できないことが確認できる。
電圧−反射率特性(V−R特性)を測定したところ、0Vで反射率最大とならず、スプレイ−ベンド転移に要する電圧分だけ余分に電圧印加が必要である。またそれに従い反射率最小となる電圧も高くなる。
From this, it can be confirmed that in the case of this comparative example, the bend alignment cannot be maintained in the state where no voltage is applied.
When the voltage-reflectance characteristics (VR characteristics) were measured, the reflectivity was not maximized at 0 V, and an extra voltage was required for the voltage required for the spray-bend transition. Accordingly, the voltage that minimizes the reflectance also increases.
実施例2
本実施例は、実施例1と同様の方法で基板上に斜方蒸着膜を形成した後、反射電極が形成された基板にのみ、マスクを用いて表示領域部にアルゴンイオンビームを照射し、対向電極基板にはイオンビーム照射処理を施さずに液晶装置を作製した例である。イオンビーム照射部の膜密度は0.76、非照射部の膜密度は0.21であり、イオンビーム照射部の膜密度が非照射部よりも高いことが分かった。
Example 2
In this example, after forming an oblique vapor deposition film on the substrate in the same manner as in Example 1, only the substrate on which the reflective electrode was formed was irradiated with an argon ion beam on the display region using a mask, This is an example in which a liquid crystal device was manufactured without performing ion beam irradiation treatment on the counter electrode substrate. The film density of the ion beam irradiated part was 0.76, and the film density of the non-irradiated part was 0.21, indicating that the film density of the ion beam irradiated part was higher than that of the non-irradiated part.
斜方蒸着膜の形成条件は、実施例1と同様に蒸着角度87.5°、膜厚300nmであり、反射電極基板へのイオンビーム照射条件は、これも実施例1の場合と同様に、カラム傾斜方向とは逆方向から、照射角度45°、照射条件300V、10Aで照射する。 The conditions for forming the oblique deposition film are the same as in Example 1, the deposition angle is 87.5 °, and the film thickness is 300 nm. The ion beam irradiation condition to the reflective electrode substrate is the same as in Example 1. Irradiation is performed at an irradiation angle of 45 ° and irradiation conditions of 300 V and 10 A from the direction opposite to the column tilt direction.
配向確認用セルを作製したところ、実施例1の場合と同様にイオンビームを照射した表示領域部のみがスプレイ配向となり、その他の部分はベンド配向となる。また、ベンド転移後の逆転移も実施例1の場合と同様起こらない。 When the alignment confirmation cell was produced, only the display region irradiated with the ion beam was splayed in the same manner as in Example 1, and the other portions were bend aligned. Further, reverse transition after bend transition does not occur as in the first embodiment.
V−R特性も、実施例1の場合とほぼ同様の測定結果となる。 The V-R characteristics are almost the same as in the case of Example 1.
本発明は、斜方蒸着法等の成膜法により形成される無機配向膜を用いた液晶表示素子に利用可能であり、また該液晶表示素子を用いた表示装置、例えばプロジェクター等の投射型表示装置、液晶モニタ、液晶テレビ等に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a liquid crystal display element using an inorganic alignment film formed by a film formation method such as oblique vapor deposition, and a display device using the liquid crystal display element, for example, a projection display such as a projector. It can be used for devices, liquid crystal monitors, liquid crystal televisions and the like.
101、305 画素電極
102、601 転移用電極
103 シール剤
104 封口部
105 取り出し電極
106、1204、1301、1701、1607 表示領域部
107、1302、1702、1606 非表示領域部
108 表示領域部と非表示領域部の境界
201、702、901、1203 基板
202 柱状構造体
203 柱状構造体の傾斜角度
204 膜厚
205 蒸着方向
206 空隙
301 上部基板
302 対向電極
303 無機配向膜A
304 無機配向膜A’
306 下部基板
307、602 液晶層A
401 無機配向膜B
402 無機配向膜B’
403、603 液晶層B
501 プレチルト角θp
502 液晶分子
503 配向膜
504 ガラス基板
505 配向処理方向
701 蒸着源
703 基板ホルダ
704、908 基板法線
705、904 蒸着角度
706 蒸着距離
707、903 蒸着方向
801 イオンソース
802 イオンビーム照射角度
803、902、1603 斜方蒸着膜
804 イオンビーム照射方向
905、1604 イオンビーム照射した無機配向膜
906 イオンビーム照射方向1
907 イオンビーム照射角度1
1201、1605 マスク
1202 無機配向膜
1205 開口部
1401 ハーフミラー
1402 位相差板
1403 液晶装置
1404 光源
1405 偏光板1
1406 偏光板2
1601 電極・回路形成基板
1602 対向電極基板
1608 シール部
1609 液晶層1
1610 液晶層2
1611 フレキシブルケーブル
101, 305 Pixel electrode 102, 601 Transfer electrode 103 Sealing agent 104 Sealing part 105 Extraction electrode 106, 1204, 1301, 1701, 1607 Display area part 107, 1302, 1702, 1606 Non-display area part 108 Display area part and non-display Region part boundaries 201, 702, 901, 1203 Substrate 202 Columnar structure 203 Inclination angle of columnar structure 204 Film thickness 205 Deposition direction 206 Void 301 Upper substrate 302 Counter electrode 303 Inorganic alignment film A
304 Inorganic alignment film A ′
306 Lower substrate 307, 602 Liquid crystal layer A
401 Inorganic alignment film B
402 Inorganic alignment film B ′
403, 603 Liquid crystal layer B
501 Pretilt angle θp
502 Liquid crystal molecules 503 Alignment film 504 Glass substrate 505 Alignment processing direction 701 Deposition source 703 Substrate holder 704, 908 Substrate normal 705, 904 Deposition angle 706 Deposition distance 707, 903 Deposition direction 801 Ion source 802 Ion beam irradiation angle 803, 902, 1603 Obliquely deposited film 804 Ion beam irradiation direction 905, 1604 Inorganic alignment film irradiated with ion beam 906 Ion beam irradiation direction 1
907 Ion beam irradiation angle 1
1201, 1605 Mask 1202 Inorganic alignment film 1205 Opening 1401 Half mirror 1402 Phase plate 1403 Liquid crystal device 1404 Light source 1405 Polarizing plate 1
1406 Polarizing plate 2
1601 Electrode / circuit forming substrate 1602 Counter electrode substrate 1608 Sealing portion 1609 Liquid crystal layer 1
1610 Liquid crystal layer 2
1611 Flexible cable
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008183139A JP2010020253A (en) | 2008-07-14 | 2008-07-14 | Liquid crystal apparatus and method of producing the same |
| US12/496,201 US8102491B2 (en) | 2008-07-10 | 2009-07-01 | Liquid crystal apparatus and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008183139A JP2010020253A (en) | 2008-07-14 | 2008-07-14 | Liquid crystal apparatus and method of producing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010020253A true JP2010020253A (en) | 2010-01-28 |
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ID=41705186
Family Applications (1)
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010020253A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095570A (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Victor Co Of Japan Ltd | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
-
2008
- 2008-07-14 JP JP2008183139A patent/JP2010020253A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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