JPH03111820A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、画素電極、対向電極間に液晶層を有する液晶
表示素子に関し、特に捩れネマティック（ＴＮ）型の液
晶表示素子に用いて好適なものである。 〔発明の概要〕 本発明は、画素電極、対向電極間に液晶層を有する液晶
表示素子において、上記対向電極のうち、上記画素電極
側の基板上で液晶分子のプレチルト方向と電界の歪み方
向が不整合となる上記画素電極の特定の辺に対応する部
分をパターニングによって除去して構成することにより
、画素電極のコーナ一部に発生する逆チルト・ドメイン
を防止してコントラストの向上を図れるようにしたもの
である。 〔従来の技術〕 従来の液晶表示素子、特に捩れネマティック（ＴＮ）型
の液晶表示素子は、第４図に示すように、内面に画素電
極（１１）を選択的にパターニングしてなる透明基板（
１２）と、内面に対向電極（１３）を連続的に形成して
なる透明基板（１４）間に誘電異方性が正のネマティッ
ク液晶層（１５）を例えば１０μｍ程度の厚さにサンド
イッチして構成され、電圧無印加のとき、液晶分子長軸
が上下の基板（１２）及び（１４）間で９０°連続的に
捩れた所謂ツイスト配列となされている。そして、第５
図Ａに示す、ように、基板（図示せず）に垂直に入射し
た光（１６）は、その偏向方向が液晶層（１５）を通過
中に液晶分子の捩れに沿って９０６だけ回転（９０°旋
光）し、図示する直交偏光子（１６ａ）　　及び（１６
ｂ）　　間では光（１６）を透過し、図示しない平行偏
光子間では光（１６）を遮断する。一方、上記液晶表示
素子に電圧を印加すると、あるしきい値電圧ｖｔｈから
液晶の分子長軸は電場方向に傾きはじめる。そして、第
５図已に示すように、しきい値電圧ｖｔｈの２倍程度の
電圧印加のとき、電極（１１）及び（１３）近傍の分子
以外の分子の長袖が一様に電場方向と平行に再配列し、
９０゜の旋光性は消失する。この状態のとき、図示する
直交偏光子（１６ａ）　及び（１６ｂ）　間では光（１
６）を遮断し、図示しない平行偏光子間では光（１６）
を透過する。この効果は、例えば白の背景に黒の表示、
又は黒の背景に白の表示を可能にする。 〔発明が解決しようとする課題〕 一般に、捩れネマティック（ＴＮ）型液晶表示素子では
、電圧を印加した時に、液晶分子の立上がる方向が部分
的に逆になる所謂リバース・チルトのドメイン（分域）
が生じることがある。チルトの方向が互いに逆な２つの
領域では、視野角特性が異なるため、これがコントラス
トの低下の要因となっている。また、上記２つのリバー
ス・チルトのドメインの境界領域は所謂反転壁と呼ばれ
、この領域では９０°旋光能がないため、透過率の電圧
変調ができず、特にノーマリ・ホワイト型液晶表示素子
においては、コントラストを著しく低下させる。 このリバース・チルトのドメインは、画素電極のコーナ
一部に現われることが特徴であり、その発生する位置は
、液晶分子のプレチルトの方向と電極形状の関係で決ま
る。 以下にその具体例を第６図に基いて説明する。 尚、第４図と対応するものについては同符号を記す。ま
た、説明を簡略化するために、この図では９０°ツイス
ト配列ではなく、上下基板（１２）及び（１４）間で液
晶分子が互いに平行に配列してなる所謂ホモジニアス配
列の場合を考える。 このホモジニアス配列では、上側基板（１２）は右から
左へ、下側基板（１４）は左から右へラビング処理され
ているため、各上下基板（１２）及び（１４）近傍での
液晶分子は図示する如く右上がりに傾斜しプレチルト角
αを有する。そして、上下電極（１１）及び（１３）間
に電圧を印加すると、液晶層（１５）中に電界が形成さ
れるが、各電極（１１）及び（１３）のエツジ部分では
図示する如く電気力線（ｆ）が歪む。このときこの第６
図における左側の液晶分子（１５／）は、プレチルト方
向（ｍ）と電気力線（１）の歪み方向がほぼ一致（整合
）しているが、同図における右側の液晶分子（１５ｒ）
　　はそのプレチルト方向（ｍ）　　と電気力線（１）
の歪み方向が逆（不整合）となっている。不整合な領域
の液晶分子（１５ｒ）　　は電気力線（Ｊ）の歪み方向
へ再配列（破線で示す）しようとするため、結果として
逆チルトとなって全体として電極（１１）のコーナ一部
において逆チルト・ドメインをかたちづくり、コントラ
ストを著しく低下させる。 次に、実際の捩れネマティック（ＴＮ）型液晶表示素子
での逆チルト・ドメインの発生の様子を第７図に基いて
説明する。 第７図は夫々ラビング方向の異なる２つのタイプについ
ての逆チルト・ドメインの発生の様子を示す説明図であ
り、同図Ａは、ラビング方向を各電極（１１）及び（１
３）の各辺に対し平行（又は直交）にした場合を示し、
同図Ｂは、ラビング方向を各電極（１１）及び（１３）
に対しその対角方向にした場合を示す。また、図におい
て、■及びｅは、夫々液晶分子の端部を示したもので、
■は紙面よりも手前、ｅは紙面よりも向う側という意味
で画素電極（１１）の各辺での液晶分子のプレチルト方
向を示しである。尚、（ｅ）は電界の歪み方向を示す。 即ち第７図Ａでは画素電極（１１）のラビング方向と直
交し、かつラビング方向側に存する辺（Ｉｌａ）　　に
おける液晶分子はそのプレチルト方向と電界の歪み方向
とが一致しているが、ラビング方向の反対側に存する辺
（ｌｌｂ）　　における液晶分子についてはそのプレチ
ルト方向と電界の歪み方向とが不一致、即ち不整合とな
っているため、該辺（ｌｌｂ）の部分に逆チルト・ドメ
イン（斜線で示す”）　（１６）が発生する。この現象
は第７図已においても同様に現われ、ラビング方向の反
対側に存する２つの辺（ｌｌｂ）及び（ｌｌｃ）　　の
部分に逆チルト・ドメイン（斜線で示す）　（１６）が
発生する。このように、捩れネマチイック（ＴＮ）型液
晶表示素子においては、画素’に極（１１）のコーナ一
部に発生する逆チルト・ドメイン（１６）が画素パター
ンとラビング方向の組合せ関係でどこかに必ず発生する
ものであることがわかる。 本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは、画素電極のコーナ一部に発生する逆
チルト・ドメインを防止することができ、コントラスト
の向上を図ることができる液晶表示素子を提供すること
にある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の液晶表示素子は、画素電極〔１）、対向電極（
３）間に液晶層（５）を有する液晶表示素子（Ａ）にお
いて、対向電極（３）のうち、画素電極（１）側の基板
（２）上で液晶分子（５ａ）のプレチルト方向と電界の
歪み方向が不整合となる画素電極（１〕上の特定の辺（
１ａ）又は（（ｌａ）、　（ｌｂ）　　Ｅに対応する部
分（７）　又ハ（９）をバターニングによって除去して
構成する。 〔作用〕 上述の本発明の構成によれば、対向電極（３）のうち、
画素電極〔１）側の基板（２）上で液晶分子（５ａ）の
プレチルト方向と電界の歪み方向が不整合となる画素電
極（１）上の特定の辺（１ａ）又はＣ（ｌａ）、（ｌｂ
）　　）に対応する部分（７）又は

〔９〕を除去するよ
うにしたので、除去した部分（７）又は（９）における
対向電極（３）と画素電極（１）間の電界の歪みは生じ
なくなり、その結果、電界の歪みによって生じていた逆
チルト・ドメイン（８）の発生が防止され、コントラス
トの向上を図ることができる。 〔実施例〕 以下、第１図〜第３図を参照しながら本発明の詳細な説
明する。 第１図は、本実施例に係る捩れネマティック（ＴＮ）型
液晶表示素子（Ａ）の要部を示す構成図である。この図
において、（１〕は画素電極であり、ガラス基板（２）
の内面に選択的にバターニングされてなる。（３）は対
向電極であり、ガラス基板（４）内面の全面にわたって
形成され、そのうちの一部がバターニングによって除去
されてなる。そして、これら電極（１）及び（３）間に
ネマティック液晶層（５）をサンドイッチして本例に係
る液晶表示素子（Ａ）が構成される。尚、（６）は信号
線である。 即ち、上記対向電極（３）は、第１図に示すように、各
電極（１）及び（３）間に電圧を印加したとき、画素電
極（１）近傍に存する液晶分子のうち、そのプレチルト
方向と通常の電気力線の歪み方向く破線で示す）とが不
整合となる液晶分子（５ａ）が存する部分における画素
電極（１）上の辺（ｌａ）に対応する部分（７〕をバタ
ーニングによって除去してなる。この部分（７）の除去
により、画Ｓ電極（１）の上記辺（１ａ）と対向電極（
３）間の電気力線（１）の歪みは生じなくなる。尚、本
例では、除去する部分（７）の幅方向の距離ａを２〜１
０μｍ程度とした。また、図示の例では、画素電極（１
）の上記辺（１ａ）と、対向電極（３）におけるバター
ニング除去した部分（７）の端部（７ａ）とを鉛直線上
でほぼ揃えるようにしたが、対向電極（３）の上記端部
（７ａ）は、画素電極（１）との位置関係から、画素電
極〔１〕の上記辺（ｌａ）よりも内方にずれ込んでもよ
い。 次に、上記対向電極（３）に対する部分的バターニング
除去に関し、具体的にラビング方向が異なる２つのタイ
プについて説明すると、まず第２図Ａに示すように、ラ
ビング方向が各電極（１）及び（３）の各辺に平行（又
は直交）とされている場合は、図示する如く、画素電極
〔１〕の各辺のうち、ラビング方向と直交し、かつラビ
ング方向の反対側に存する辺（１ａ）に逆チルト・ドメ
インく斜線で示す）（８）が発生するため、対向電極（
３）のうち、画素電極（１）の上記辺（１ａ）と対向す
る部分（７）をバターニングによって除去する。このと
き、対向電極（３）の全体をみると、第３図に示すよう
に、バターニングによって除去された部分（７）が画素
電極（１）の配列ピッチと等ピッチで配列されることと
なる。次に、第２図已に示すように、ラビング方向が各
電極（１）及び（３）の対角方向とされている場合は、
画素電極（１）の各辺のうち、ラビング方向が示す方向
とは反対側の２つの辺（１ａ）及び（１ｂ）に逆チルト
・ドメイン（斜線で示す）（８）が発生するため、対向
電極（３）のうち、画素電極（１）の上記２つの辺（１
ａ）及び（１ｂ）と対応するＬ字状の部分（９）をパタ
ーニングによって除去する。 上述の如く、本例によれば、対向電極（３）のうち、画
素電極（１）近傍に存する液晶分子のプレチルト方向と
電気力線の歪み方向が不整合となって、逆チルト・ドメ
イン（８）をかたちづくる画素電極（１）上の特定の辺
（１ａ）又は（（ｌａ）、（ｌｂ）　］　１．：対応ス
ル部分（７）又は（９）をパターニング除去するように
したので、上記部分（７）又は

〔９〕に右ける対向電極
（３）と画素電極（１）間の電気力線（Ｊ）の歪みが生
じなくなり、電気力線の歪みによって生じていた逆チル
ト・ドメイン（８）の発生を防止することができ、液晶
表示素子（Ａ）のコントラスト、特に中間色に関するコ
ントラストを向上させることができる。 尚、上記実施例では、ツイスト配列の捩れネマティック
（ＴＮ）型液晶表示素子に適用した例を示したが、ホモ
ジニアス配列等のその他の液晶表示素子にも適用可能で
ある。 〔発明の効果〕 本発明に係る液晶表示素子は、対向電極のうち、画素電
極側の基板上で液晶分子のプレチルト方向と電界の歪み
方向が不整合となる上記画素電極上の特定の辺に対応す
る部分をパターニングによって除去して構成するように
したので、画素電極のコーナ一部に発生する逆チルト・
ドレインを防止することができ、コントラストの向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る捩れネマティック（ＴＮ）型液
晶表示素子を示す要部の構成図、第２図は本実施例に係
る液晶表示素子のラビング方向の違いによる変形例を示
す平面図、第３図は本実施例に係る対向電極を示す平面
図、第４図は従来例に係る捩れネマティック（ＴＮ）型
液晶表示素子を示す要部の構成図、第５図は一般的なＴ
Ｎ型液晶表示素子の作用を示す説明図、第６図は従来例
の作用を示す説明図、第７図は従来例のラビング方向の
違いによる作用を示す平面図である。 （Ａ）は捩れネマティック（ＴＮ）型液晶表示素子、（
１）は画素電極、（２）及び（４）はガラス基板、（３
）は対向電極、（５）は液晶層、（７）及び（９）は除
去部分、（８）は逆チルト・ドメインである。 代 理 人 松 隈 秀 盛 Ａ　ＴＮ　Ｗ濠＆ｉＲ１′″を多 Ｘ′１１°方怪り１の　フロ゛ンク゛大句の虜・１によ
５　咬彰イラリτ゛り＝−号一平＋］ｔ＋ｌコ第２図 （３） 本宥施例の苅向を倫電叢可乎カ国 第３図 従来例の’Ｆ＠Ｐｔｆｔ構成１０ 第４区 」 ＴＮＷ：夜晶セ丁主）のｆ乍用友宗ＴＳえ８月１幻第５
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　画素電極、対向電極間に液晶層を有する液晶表示素子
   において、 上記対向電極のうち、上記画素電極側の基板上で液晶分
   子のプレチルト方向と電界の歪み方向が不整合となる上
   記画素電極の特定の辺に対応する部分がパターニングに
   よって除去されてなる液晶表示素子。