JPH07294932A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- JPH07294932A JPH07294932A JP6083273A JP8327394A JPH07294932A JP H07294932 A JPH07294932 A JP H07294932A JP 6083273 A JP6083273 A JP 6083273A JP 8327394 A JP8327394 A JP 8327394A JP H07294932 A JPH07294932 A JP H07294932A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 配向方向が異なる複数の領域を有する液晶表
示装置において、ツイスト方向での液晶配向の変化が起
きるのを防ぎ、高コントラスト且つ広視野で良好な表示
を得る。 【構成】 配向方向が異なる複数の領域を有する液晶表
示装置において、８０°から１００°の範囲のツイスト
角１を有し、２０μｍから２００μｍの範囲のカイラル
ピッチ２を有する液晶表示装置、更に、その条件に加え
て一方若しくは両方の基板の１つ若しくは複数の領域が
０°から１．５°の範囲のプレチルト角を有する液晶表
示装置。この構成により、リバース・ツイスト配向を発
生させずに高コントラストを確保できる。
示装置において、ツイスト方向での液晶配向の変化が起
きるのを防ぎ、高コントラスト且つ広視野で良好な表示
を得る。 【構成】 配向方向が異なる複数の領域を有する液晶表
示装置において、８０°から１００°の範囲のツイスト
角１を有し、２０μｍから２００μｍの範囲のカイラル
ピッチ２を有する液晶表示装置、更に、その条件に加え
て一方若しくは両方の基板の１つ若しくは複数の領域が
０°から１．５°の範囲のプレチルト角を有する液晶表
示装置。この構成により、リバース・ツイスト配向を発
生させずに高コントラストを確保できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に関し、特
に、広視野でコントラストの良好な表示を得ることの可
能な液晶表示装置に関する。
に、広視野でコントラストの良好な表示を得ることの可
能な液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の広視野でコントラストの良好な表
示を得ることが可能な液晶表示装置として、特開昭６３
−１０６６２４号公報に示されているものがある。これ
を例にとって従来の技術を説明する。図１２にこの液晶
表示素子の平面図、図１３にこの液晶表示素子の断面図
（図１２のａ−ａ′線断面図）を示す。一方のガラス基
板２２上には、画素単位の表示用透明電極２０，配向膜
１０と、この透明電極２０を駆動する薄膜トランジスタ
１３とが形成されている。他方のガラス基板２１上に
は、表示用透明電極１９，配向膜９が形成されている。
配向膜９，１０は共にポリイミドで形成されている。対
向する透明電極１９，２０間に形成される画素Ｂは、例
えば縦横２００μｍの正方形であり、マトリックス上に
複数配列されている。この画素Ｂを形成する表示用の透
明電極の中央部に、ポリイミドからなる帯状スペーサ２
３が設けられている。この結果、各画素Ｂは、帯状スペ
ーサ２３によって、領域ＩとIIに分割される。この分割
された領域ＩとIIは、模式的には図１４に示すように形
成される。すなわち、一方のガラス基板２１と対向する
他方のガラス基板２２にそれぞれ図１４に示す矢印方向
にラビング処理する。
示を得ることが可能な液晶表示装置として、特開昭６３
−１０６６２４号公報に示されているものがある。これ
を例にとって従来の技術を説明する。図１２にこの液晶
表示素子の平面図、図１３にこの液晶表示素子の断面図
（図１２のａ−ａ′線断面図）を示す。一方のガラス基
板２２上には、画素単位の表示用透明電極２０，配向膜
１０と、この透明電極２０を駆動する薄膜トランジスタ
１３とが形成されている。他方のガラス基板２１上に
は、表示用透明電極１９，配向膜９が形成されている。
配向膜９，１０は共にポリイミドで形成されている。対
向する透明電極１９，２０間に形成される画素Ｂは、例
えば縦横２００μｍの正方形であり、マトリックス上に
複数配列されている。この画素Ｂを形成する表示用の透
明電極の中央部に、ポリイミドからなる帯状スペーサ２
３が設けられている。この結果、各画素Ｂは、帯状スペ
ーサ２３によって、領域ＩとIIに分割される。この分割
された領域ＩとIIは、模式的には図１４に示すように形
成される。すなわち、一方のガラス基板２１と対向する
他方のガラス基板２２にそれぞれ図１４に示す矢印方向
にラビング処理する。
【０００３】この従来例での視覚依存性の改善効果を説
明するために、図１４を観察方向を方位角方向で４５°
変えた時のラビング方向および上下基板間での液晶配向
の捻じれ方向を示す平面透視図を図１５に示す。図中、
７は分割された領域Ｉ、８は分割された領域II、２５は
第１の基板でのラビング方向、２６は第２の基板でのラ
ビング方向、２７は上下基板間での液晶配向の捻じれ角
を示す。更に図１５をｂ−ｂ′に沿って切断した、基板
表面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間
での液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図
を図１６に示す。図中、５は液晶物質、６は電界による
液晶配向の立ち上がり方向、１７は第１の基板、１８は
第２の基板を示す。
明するために、図１４を観察方向を方位角方向で４５°
変えた時のラビング方向および上下基板間での液晶配向
の捻じれ方向を示す平面透視図を図１５に示す。図中、
７は分割された領域Ｉ、８は分割された領域II、２５は
第１の基板でのラビング方向、２６は第２の基板でのラ
ビング方向、２７は上下基板間での液晶配向の捻じれ角
を示す。更に図１５をｂ−ｂ′に沿って切断した、基板
表面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間
での液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図
を図１６に示す。図中、５は液晶物質、６は電界による
液晶配向の立ち上がり方向、１７は第１の基板、１８は
第２の基板を示す。
【０００４】この従来例では、分割された各々の領域で
の液晶配向は、図１５に示すように螺旋型の捻じれ（ツ
イストとも呼ばれる）の向きは同じ向きであるが、図１
６に示すように基板表面に対する角度（プレチルト角と
も呼ばれる）の方向が異なっている。基板表面に対する
角度の違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上が
る方向（チルト方向とも呼ばれる）が図１６に矢印６で
示すように異なるため、光が基板に対する鉛直方向から
傾いた斜め方向より入射する場合に各々の領域が互いの
光学特性を補償しあう。その結果、電圧印加時における
視覚依存性は上下基板間の各画素内の配向の異なる領域
同士で相殺され、視覚依存性の少ない光学特性が得られ
る。特に、階調表示時に視角を変化しても階調反転の現
象が見られなくなっている。
の液晶配向は、図１５に示すように螺旋型の捻じれ（ツ
イストとも呼ばれる）の向きは同じ向きであるが、図１
６に示すように基板表面に対する角度（プレチルト角と
も呼ばれる）の方向が異なっている。基板表面に対する
角度の違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上が
る方向（チルト方向とも呼ばれる）が図１６に矢印６で
示すように異なるため、光が基板に対する鉛直方向から
傾いた斜め方向より入射する場合に各々の領域が互いの
光学特性を補償しあう。その結果、電圧印加時における
視覚依存性は上下基板間の各画素内の配向の異なる領域
同士で相殺され、視覚依存性の少ない光学特性が得られ
る。特に、階調表示時に視角を変化しても階調反転の現
象が見られなくなっている。
【０００５】また、この従来例と同様の原理に基づきこ
の従来例より工程数が少ない従来例として、アメリカ合
衆国のエスアイディー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９
２Ｄｉｇｅｓｔ）７９８頁に示されているものや、日本
のジャパンディスプレイ’９２ダイジェスト（Ｊａｐａ
ｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９２ Ｄｉｇｅｓｔ）５９１頁に
示されているもの、更にアメリカ合衆国のエスアイディ
ー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９２ Ｄｉｇｅｓｔ）
２６９頁に示されているもの等がある。これらの例では
上記の従来例と同様に、分割された各々の領域での液晶
配向は螺旋型の捻じれの向きは同じであるが基板表面に
対する角度が異なっている。しかし上記の従来例と異な
る点は、基板表面で液晶に与える配向規制力の方向やそ
の角度の大小の構成である。これらの例と上記の従来例
との違いを明確にするために、これらの３種類の従来例
についてもラビング方向および上下基板間での液晶配向
の捻じれ方向を示す平面透視図と、基板表面での配向規
制力の立ち上がり方向および上下基板間での液晶配向の
電界による立ち上がり方向を示す断面図をそれぞれ示
す。
の従来例より工程数が少ない従来例として、アメリカ合
衆国のエスアイディー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９
２Ｄｉｇｅｓｔ）７９８頁に示されているものや、日本
のジャパンディスプレイ’９２ダイジェスト（Ｊａｐａ
ｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９２ Ｄｉｇｅｓｔ）５９１頁に
示されているもの、更にアメリカ合衆国のエスアイディ
ー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９２ Ｄｉｇｅｓｔ）
２６９頁に示されているもの等がある。これらの例では
上記の従来例と同様に、分割された各々の領域での液晶
配向は螺旋型の捻じれの向きは同じであるが基板表面に
対する角度が異なっている。しかし上記の従来例と異な
る点は、基板表面で液晶に与える配向規制力の方向やそ
の角度の大小の構成である。これらの例と上記の従来例
との違いを明確にするために、これらの３種類の従来例
についてもラビング方向および上下基板間での液晶配向
の捻じれ方向を示す平面透視図と、基板表面での配向規
制力の立ち上がり方向および上下基板間での液晶配向の
電界による立ち上がり方向を示す断面図をそれぞれ示
す。
【０００６】図１７は、アメリカ合衆国のエスアイディ
ー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９２ Ｄｉｇｅｓｔ）
７９８頁に示されている従来例でのラビング方向および
上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示す平面透視図
である。図１８は、図１７をｃ−ｃ′に沿って切断し
た、基板表面での配向規制力の立ち上がり方向および上
下基板間での液晶配向の電界による立ち上がり方向を示
す断面図である。この例では、上基板のラビング方向は
１種類、下基板のラビング方向は１種類であり、上下の
基板とも領域ＩとIIで材料を変えている。これにより図
１８に示すように領域Ｉでは下基板１８での液晶の基板
表面に対する角度は上基板１７での角度より高く、領域
IIでは下基板１８での液晶の基板表面に対する角度は上
基板１７での角度より低い。その結果、電圧印加時に
は、図中に矢印６で示したように領域Ｉでは下基板での
配向規制力の方向に液晶配向が立ち上がり、領域IIでは
上基板での配向規制力の方向に液晶配向が立ち上がる。
ー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９２ Ｄｉｇｅｓｔ）
７９８頁に示されている従来例でのラビング方向および
上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示す平面透視図
である。図１８は、図１７をｃ−ｃ′に沿って切断し
た、基板表面での配向規制力の立ち上がり方向および上
下基板間での液晶配向の電界による立ち上がり方向を示
す断面図である。この例では、上基板のラビング方向は
１種類、下基板のラビング方向は１種類であり、上下の
基板とも領域ＩとIIで材料を変えている。これにより図
１８に示すように領域Ｉでは下基板１８での液晶の基板
表面に対する角度は上基板１７での角度より高く、領域
IIでは下基板１８での液晶の基板表面に対する角度は上
基板１７での角度より低い。その結果、電圧印加時に
は、図中に矢印６で示したように領域Ｉでは下基板での
配向規制力の方向に液晶配向が立ち上がり、領域IIでは
上基板での配向規制力の方向に液晶配向が立ち上がる。
【０００７】図１９は、日本のジャパンディスプレイ’
９２ダイジェスト（Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９２
Ｄｉｇｅｓｔ）５９１頁に示されている従来例でのラ
ビング方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向
を示す平面透視図である。図２０は、図１９をｄ−ｄ′
に沿って切断した、基板表面での配向規制力の立ち上が
り方向および上下基板間での液晶配向の電界による立ち
上がり方向を示す断面図である。この例では、上基板の
ラビング方向は１種類、下基板のラビング方向は２種類
である。また、図２０に示すように下基板の液晶の基板
表面に対する角度は上基板の角度より領域Ｉ，領域IIと
も高く、下基板の領域Ｉと領域IIの配向規制力の方向が
異なっている。その結果、電圧印加時には、図中に矢印
６で示すように領域Ｉ，領域II共に、下基板での配向規
制力の方向に液晶配向が立ち上がる。
９２ダイジェスト（Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ’９２
Ｄｉｇｅｓｔ）５９１頁に示されている従来例でのラ
ビング方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向
を示す平面透視図である。図２０は、図１９をｄ−ｄ′
に沿って切断した、基板表面での配向規制力の立ち上が
り方向および上下基板間での液晶配向の電界による立ち
上がり方向を示す断面図である。この例では、上基板の
ラビング方向は１種類、下基板のラビング方向は２種類
である。また、図２０に示すように下基板の液晶の基板
表面に対する角度は上基板の角度より領域Ｉ，領域IIと
も高く、下基板の領域Ｉと領域IIの配向規制力の方向が
異なっている。その結果、電圧印加時には、図中に矢印
６で示すように領域Ｉ，領域II共に、下基板での配向規
制力の方向に液晶配向が立ち上がる。
【０００８】図２１は、アメリカ合衆国のエスアイディ
ー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９２Ｄｉｇｅｓｔ）２
６９頁に示されている従来例でのラビング方向および上
下基板間での液晶配向の捻じれ方向の平面透視図であ
る。図２２は、図２１をｅ−ｅ′に沿って切断した、基
板表面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板
間での液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面
図である。この例では、上基板のラビング方向は１種
類、下基板でのラビング方向は１種類であり、また、上
下の基板での液晶の基板表面に対する角度は同じであ
る。しかし、それぞれの領域での配向規制力の方向が上
下基板で異なり、電圧無印加時には中央部の液晶配向が
水平に保たれ、電圧印加時には図中に示した斜め方向の
電界により液晶方向の立ち上がり方向が決定される。
ー’９２ダイジェスト（ＳＩＤ’９２Ｄｉｇｅｓｔ）２
６９頁に示されている従来例でのラビング方向および上
下基板間での液晶配向の捻じれ方向の平面透視図であ
る。図２２は、図２１をｅ−ｅ′に沿って切断した、基
板表面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板
間での液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面
図である。この例では、上基板のラビング方向は１種
類、下基板でのラビング方向は１種類であり、また、上
下の基板での液晶の基板表面に対する角度は同じであ
る。しかし、それぞれの領域での配向規制力の方向が上
下基板で異なり、電圧無印加時には中央部の液晶配向が
水平に保たれ、電圧印加時には図中に示した斜め方向の
電界により液晶方向の立ち上がり方向が決定される。
【０００９】これら３種類の従来例では、図１７から図
２１に示したように構造の工夫により上記の従来例より
工程数が低減されている。しかしどの方法でも、電圧印
加時には液晶分子の立ち上がる方向が図１８，図２０，
図２２に示すように各領域で異なるため、光が基板に対
する鉛直方向から傾いた斜め方向より入射する場合に、
各々の領域が互いの光学特性を互いに補償しあう。その
結果、電圧印加時における視覚依存性は上下基板間の各
画素内の配向の異なる領域同士で相殺され、視覚依存性
の少ない光学特性が得られる。
２１に示したように構造の工夫により上記の従来例より
工程数が低減されている。しかしどの方法でも、電圧印
加時には液晶分子の立ち上がる方向が図１８，図２０，
図２２に示すように各領域で異なるため、光が基板に対
する鉛直方向から傾いた斜め方向より入射する場合に、
各々の領域が互いの光学特性を互いに補償しあう。その
結果、電圧印加時における視覚依存性は上下基板間の各
画素内の配向の異なる領域同士で相殺され、視覚依存性
の少ない光学特性が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このような液晶表示装
置の広視野な特性を実現するには、各画素内に液晶の配
向方向が異なる領域が安定に存在することが必須であ
る。従来例の項に示した構成による上記の４種類の従来
例において、複数の領域に配向方向が分割される。しか
しながら、印加電圧が高い時や基板外部からの使用者の
接触等による圧力がかかった時に、良好な視覚改善効果
が得られないことがあった。このような現象は、特に工
程数の少ない上記の３種類の従来例で頻繁に発生した。
この現象を調べた結果、一画素内で領域は複数に分割さ
れているが、一つ若しくは全ての領域の液晶の配向方向
が変化していることが原因であることが分かった。
置の広視野な特性を実現するには、各画素内に液晶の配
向方向が異なる領域が安定に存在することが必須であ
る。従来例の項に示した構成による上記の４種類の従来
例において、複数の領域に配向方向が分割される。しか
しながら、印加電圧が高い時や基板外部からの使用者の
接触等による圧力がかかった時に、良好な視覚改善効果
が得られないことがあった。このような現象は、特に工
程数の少ない上記の３種類の従来例で頻繁に発生した。
この現象を調べた結果、一画素内で領域は複数に分割さ
れているが、一つ若しくは全ての領域の液晶の配向方向
が変化していることが原因であることが分かった。
【００１１】この変化は、次に示すような変化であっ
た。工程数の少ない従来の液晶表示装置においては工程
数を減らす代わりに、上下基板の内一方の基板表面での
配向方向や角度若しくは新たに設けた電界の方向により
電界による液晶配向の立ち上がり方向が決定されるよう
に構成する。そのため、図１８，図２０，図２２に示す
ように上下の基板上での液晶の配向方向が異なる構成の
領域が存在する。具体的には、図１８の従来例の領域Ｉ
と領域II、図２０の従来例の領域II、図２２の従来例の
領域ＩとIIである。このような液晶の配向方向の構成
は、上下の基板上での液晶の配向方向が同じ構成に比べ
てエネルギー的に不安定である。このように上下の基板
上で液晶の配向方向が異なる構成を以下では“π型プレ
チルト”と呼び、上下の基板上で液晶の配向方向が同じ
構成を“ノーマル・プレチルト”と呼ぶ。すなわち、ノ
ーマル・プレチルトよりπ型プレチルトの方がエネルギ
ー的に不安定であると言い換えられる。
た。工程数の少ない従来の液晶表示装置においては工程
数を減らす代わりに、上下基板の内一方の基板表面での
配向方向や角度若しくは新たに設けた電界の方向により
電界による液晶配向の立ち上がり方向が決定されるよう
に構成する。そのため、図１８，図２０，図２２に示す
ように上下の基板上での液晶の配向方向が異なる構成の
領域が存在する。具体的には、図１８の従来例の領域Ｉ
と領域II、図２０の従来例の領域II、図２２の従来例の
領域ＩとIIである。このような液晶の配向方向の構成
は、上下の基板上での液晶の配向方向が同じ構成に比べ
てエネルギー的に不安定である。このように上下の基板
上で液晶の配向方向が異なる構成を以下では“π型プレ
チルト”と呼び、上下の基板上で液晶の配向方向が同じ
構成を“ノーマル・プレチルト”と呼ぶ。すなわち、ノ
ーマル・プレチルトよりπ型プレチルトの方がエネルギ
ー的に不安定であると言い換えられる。
【００１２】ここで例えば図１７，図１８の領域Ｉに対
し、同じラビング方向であるが上下基板間での液晶の捻
じれ方向が異なる構成が存在し得る。この捻じれ方向が
異なる構成のラビング方向および上下基板間での液晶配
向の捻じれ方向を図２３に示した。図２４に図２３をｆ
−ｆ′に沿って切断した、基板表面での配向規制力の立
ち上がり方向および上下基板間での液晶配向の電界によ
る立ち上がり方向を示す。このような捻じれ方向が異な
る領域では液晶材の自発的な捻じれ力に逆らった方向に
液晶が螺旋型に捻じれるため、捻じれ方向に関しては図
１７の領域Ｉの構成よりもエネルギー的に不安定であ
る。このように液晶材の自発的な捻じれ力方向と実際に
液晶が上下基板間で捻じれる方向（ツイスト方向とも呼
ばれる）が一致しない場合を以下では“リバース・ツイ
スト”と呼び、液晶材の自発的な捻じれ力方向と実際に
液晶が上下基板間で捻じれる方向が一致する場合を“ノ
ーマル・ツイスト”と呼ぶ。すなわち、捻じれ方向に関
して、図２３はリバース・ツイストであり、図１７の領
域Ｉのノーマル・ツイストよりもエネルギ−的に不安定
である。しかし、図２３の構成は図２４に示すように上
下基板表面での液晶の配向方向は同じであるノーマル・
プレチルト構成であるため、液晶の基板からの立ち上が
り方向に関しては図１８の領域Ｉのπ型プレチルト構成
よりもエネルギー的に安定である。すなわち、π型プレ
チルトでありノーマル・ツイストである図１７，図１８
の領域Ｉに対し、ノーマル・プレチルトでありリバース
・ツイストである図２３，図２４のような他の液晶配向
の構成が考えられる。この二つの配向の構成は、エネル
ギーの大小関係が逆転すれば他の構成に容易に変化しう
ると考えられる。
し、同じラビング方向であるが上下基板間での液晶の捻
じれ方向が異なる構成が存在し得る。この捻じれ方向が
異なる構成のラビング方向および上下基板間での液晶配
向の捻じれ方向を図２３に示した。図２４に図２３をｆ
−ｆ′に沿って切断した、基板表面での配向規制力の立
ち上がり方向および上下基板間での液晶配向の電界によ
る立ち上がり方向を示す。このような捻じれ方向が異な
る領域では液晶材の自発的な捻じれ力に逆らった方向に
液晶が螺旋型に捻じれるため、捻じれ方向に関しては図
１７の領域Ｉの構成よりもエネルギー的に不安定であ
る。このように液晶材の自発的な捻じれ力方向と実際に
液晶が上下基板間で捻じれる方向（ツイスト方向とも呼
ばれる）が一致しない場合を以下では“リバース・ツイ
スト”と呼び、液晶材の自発的な捻じれ力方向と実際に
液晶が上下基板間で捻じれる方向が一致する場合を“ノ
ーマル・ツイスト”と呼ぶ。すなわち、捻じれ方向に関
して、図２３はリバース・ツイストであり、図１７の領
域Ｉのノーマル・ツイストよりもエネルギ−的に不安定
である。しかし、図２３の構成は図２４に示すように上
下基板表面での液晶の配向方向は同じであるノーマル・
プレチルト構成であるため、液晶の基板からの立ち上が
り方向に関しては図１８の領域Ｉのπ型プレチルト構成
よりもエネルギー的に安定である。すなわち、π型プレ
チルトでありノーマル・ツイストである図１７，図１８
の領域Ｉに対し、ノーマル・プレチルトでありリバース
・ツイストである図２３，図２４のような他の液晶配向
の構成が考えられる。この二つの配向の構成は、エネル
ギーの大小関係が逆転すれば他の構成に容易に変化しう
ると考えられる。
【００１３】図２５に、π型プレチルトでノーマル・ツ
イストの構成の液晶配向のエネルギーとノーマル・プレ
チルトでリバース・ツイストの構成のエネルギーの印加
電圧による変化の計算例を示す。図中、実線はπ型プレ
チルトでノーマル・ツイストの構成の液晶配向のエネル
ギー、一点鎖線はノーマル・プレチルトでリバース・ツ
イストの構成の液晶配向のエネルギーである。両構成と
も印加電圧が増加するにつれて電界方向に液晶配向が立
ち上がるため、定常的な状態である電圧無印加時に比べ
てエネルギーが増加する。ここで特に注目すべきは、図
に示されるように電圧無印加時にはπ型プレチルトでノ
ーマル・ツイストの構成の方がエネルギー的に安定であ
るが、電圧が高電圧になるとノーマル・プレチルトでリ
バース・ツイストの構成の方がエネルギー的に安定とな
り液晶配向の構成が変化する可能性がある点である。こ
のように各構成のエネルギーに逆転現象がおきる原因に
ついては明確には分かっていない。しかし、従来の液晶
表示装置において視角特性の改善効果が見られなくなる
時、このような捻じれ方向が異なった構成の液晶配向が
発生していることが、液晶の配向方向を確認できる偏光
顕微鏡のこのスコープ像を用いた観察により確認され
た。
イストの構成の液晶配向のエネルギーとノーマル・プレ
チルトでリバース・ツイストの構成のエネルギーの印加
電圧による変化の計算例を示す。図中、実線はπ型プレ
チルトでノーマル・ツイストの構成の液晶配向のエネル
ギー、一点鎖線はノーマル・プレチルトでリバース・ツ
イストの構成の液晶配向のエネルギーである。両構成と
も印加電圧が増加するにつれて電界方向に液晶配向が立
ち上がるため、定常的な状態である電圧無印加時に比べ
てエネルギーが増加する。ここで特に注目すべきは、図
に示されるように電圧無印加時にはπ型プレチルトでノ
ーマル・ツイストの構成の方がエネルギー的に安定であ
るが、電圧が高電圧になるとノーマル・プレチルトでリ
バース・ツイストの構成の方がエネルギー的に安定とな
り液晶配向の構成が変化する可能性がある点である。こ
のように各構成のエネルギーに逆転現象がおきる原因に
ついては明確には分かっていない。しかし、従来の液晶
表示装置において視角特性の改善効果が見られなくなる
時、このような捻じれ方向が異なった構成の液晶配向が
発生していることが、液晶の配向方向を確認できる偏光
顕微鏡のこのスコープ像を用いた観察により確認され
た。
【００１４】例えば一画素内を２分割する液晶表示装置
の一方の領域がこのような配向に変化した時、視角特性
を補いあう効果がなくなることは明白である。また、２
分割する液晶表示装置の両方の領域がこのような配向に
変化する場合も、全ての画素で同時に変化させず個々に
変化するため表示上で焼き付き等として観察される。更
に、π型プレチルトでノーマル・ツイストの構成の方が
エネルギー的に不安定であるような印加電圧の時でも即
座にノーマル・プレチルトでリバース・ツイストの構成
に変化するとは限らないが、基板外部からの使用者の接
触等による圧力がかかった時には、そのような変化が促
されるために液晶配向が変化し、視角依存性の改善効果
が現れなくなると考えられる。
の一方の領域がこのような配向に変化した時、視角特性
を補いあう効果がなくなることは明白である。また、２
分割する液晶表示装置の両方の領域がこのような配向に
変化する場合も、全ての画素で同時に変化させず個々に
変化するため表示上で焼き付き等として観察される。更
に、π型プレチルトでノーマル・ツイストの構成の方が
エネルギー的に不安定であるような印加電圧の時でも即
座にノーマル・プレチルトでリバース・ツイストの構成
に変化するとは限らないが、基板外部からの使用者の接
触等による圧力がかかった時には、そのような変化が促
されるために液晶配向が変化し、視角依存性の改善効果
が現れなくなると考えられる。
【００１５】印加電圧が高くなったり基板外部からの使
用者の接触等による圧力がかかった時に、各構成のエネ
ルギーの逆転現象がなぜ起きるかについては明確ではな
い。しかし、そのエネルギーに影響を与える種々の条件
を検討することにより、望ましい構成のエネルギーを安
定化すること、すなわち捻じれ方向での配向方向の変化
を防ぐことは可能である。また、そのような条件におい
て液晶表示装置がどの程度のコントラスト性能を示すこ
とができるかについて検討することは可能である。
用者の接触等による圧力がかかった時に、各構成のエネ
ルギーの逆転現象がなぜ起きるかについては明確ではな
い。しかし、そのエネルギーに影響を与える種々の条件
を検討することにより、望ましい構成のエネルギーを安
定化すること、すなわち捻じれ方向での配向方向の変化
を防ぐことは可能である。また、そのような条件におい
て液晶表示装置がどの程度のコントラスト性能を示すこ
とができるかについて検討することは可能である。
【００１６】すなわち、本発明の目的は、液晶の配向方
向が異なった領域を複数有することにより広視野角を実
現する液晶表示装置において、液晶の捻じれ方向での配
向方向が変化することを防ぎ、広視野で高コントラスト
かつ良好な表示が可能な液晶表示装置を提供することに
ある。
向が異なった領域を複数有することにより広視野角を実
現する液晶表示装置において、液晶の捻じれ方向での配
向方向が変化することを防ぎ、広視野で高コントラスト
かつ良好な表示が可能な液晶表示装置を提供することに
ある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、一対の支
持基板間に液晶物質を挟持してなり、前記支持基板間に
液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ液晶表示装置に
おいて、８０°から１００°の範囲である上下基板間で
の液晶配向の捻じれ角を有し、且つ、２０μｍから２０
０μｍの範囲である液晶材の自発的な捻じれ力を有する
ことを特徴とする液晶表示装置である。
持基板間に液晶物質を挟持してなり、前記支持基板間に
液晶の配向方向が異なる領域を複数持つ液晶表示装置に
おいて、８０°から１００°の範囲である上下基板間で
の液晶配向の捻じれ角を有し、且つ、２０μｍから２０
０μｍの範囲である液晶材の自発的な捻じれ力を有する
ことを特徴とする液晶表示装置である。
【００１８】図１は、第１の基板１７と第２の基板１８
との間に、液晶の配向方向が異なる２つの領域Ｉ（７）
およびII（８）を持つ第１の発明の液晶表示装置の斜視
図であり、１は８０°から１００°の範囲の上下基板間
での液晶配向の捻じれ角を、２は２０μｍから２００μ
ｍの範囲の自発的な捻じれ力を示している。
との間に、液晶の配向方向が異なる２つの領域Ｉ（７）
およびII（８）を持つ第１の発明の液晶表示装置の斜視
図であり、１は８０°から１００°の範囲の上下基板間
での液晶配向の捻じれ角を、２は２０μｍから２００μ
ｍの範囲の自発的な捻じれ力を示している。
【００１９】第２の発明は、一対の支持基板間に液晶物
質を挟持してなり、前記支持基板間に液晶の配向方向が
異なる領域を複数持つ液晶表示装置において、８０°か
ら１００°の範囲である上下基板間での液晶配向の捻じ
れ角を有し、且つ、２０μｍから２００μｍの範囲であ
る液晶材の自発的な捻じれ力を有し、且つ、０°から
１．５°の範囲であるような少なくとも一方の基板の少
なくとも一領域の基板表面での配向規制力の基板表面か
らの立ち上がり角度を有することを特徴とする液晶表示
装置である。
質を挟持してなり、前記支持基板間に液晶の配向方向が
異なる領域を複数持つ液晶表示装置において、８０°か
ら１００°の範囲である上下基板間での液晶配向の捻じ
れ角を有し、且つ、２０μｍから２００μｍの範囲であ
る液晶材の自発的な捻じれ力を有し、且つ、０°から
１．５°の範囲であるような少なくとも一方の基板の少
なくとも一領域の基板表面での配向規制力の基板表面か
らの立ち上がり角度を有することを特徴とする液晶表示
装置である。
【００２０】図２は、第１の基板１７と第２の基板１８
との間に、液晶の配向方向が異なる２つの領域Ｉ（７）
およびII（８）を持つ第２の発明の液晶表示装置の斜視
図であり、１は８０°から１００°の範囲の上下基板間
での液晶配向の捻じれ角を、２は２０μｍから２００μ
ｍの範囲の自発的な捻じれ力を、３は０°から１．５°
の範囲の基板表面での配向規制力の基板表面からの立ち
上がり角度を、４は角度３より高い立ち上がり角度を示
している。
との間に、液晶の配向方向が異なる２つの領域Ｉ（７）
およびII（８）を持つ第２の発明の液晶表示装置の斜視
図であり、１は８０°から１００°の範囲の上下基板間
での液晶配向の捻じれ角を、２は２０μｍから２００μ
ｍの範囲の自発的な捻じれ力を、３は０°から１．５°
の範囲の基板表面での配向規制力の基板表面からの立ち
上がり角度を、４は角度３より高い立ち上がり角度を示
している。
【００２１】
【作用】本発明の作用を説明するために、まず、上下基
板間での液晶配向の捻じれ角（ツイスト角とも呼ばれ
る）と液晶材の自発的な捻じれ力（カイラル・ピッチと
も呼ばれる）について説明する。
板間での液晶配向の捻じれ角（ツイスト角とも呼ばれ
る）と液晶材の自発的な捻じれ力（カイラル・ピッチと
も呼ばれる）について説明する。
【００２２】図９に上下基板間での液晶配向の捻じれ角
について説明するための液晶配向の模式図を示す。基板
上で液晶配向に配向規制力を与える方法としては種々あ
るが、ここでは上下の基板１７，１８上で液晶配向をラ
ビング法により配向規制力を与えたとし、そのラビング
方向を図中に示した。第１の基板でのラビング方向を２
５で、第２の基板でのラビング方向を２６で示す。この
ラビング方向が上下の基板で捻じれた位置にあると、上
下基板間に存在する液晶は基板上での配向規制力の条件
を満たすように螺旋型に捻じれる。この時の上下のラビ
ング方向の成す角度の内、図中に円筒状に示した液晶配
向の先端部が含まれる部分の角度θを捻じれ角（ツイス
ト角）と呼ぶ。図中、この捻じれ角を２７で示す。
について説明するための液晶配向の模式図を示す。基板
上で液晶配向に配向規制力を与える方法としては種々あ
るが、ここでは上下の基板１７，１８上で液晶配向をラ
ビング法により配向規制力を与えたとし、そのラビング
方向を図中に示した。第１の基板でのラビング方向を２
５で、第２の基板でのラビング方向を２６で示す。この
ラビング方向が上下の基板で捻じれた位置にあると、上
下基板間に存在する液晶は基板上での配向規制力の条件
を満たすように螺旋型に捻じれる。この時の上下のラビ
ング方向の成す角度の内、図中に円筒状に示した液晶配
向の先端部が含まれる部分の角度θを捻じれ角（ツイス
ト角）と呼ぶ。図中、この捻じれ角を２７で示す。
【００２３】また、図１０に液晶材の自発的な捻じれ力
について説明するための液晶配向の模式図を示す。現在
使用しているネマティック液晶中にはキラル分子を添加
しており、前記の上下基板間での捻じれ角を与えなくて
も自発的な捻じれ力を有し、自然とある一定方向に捻じ
れる。この自発的な捻じれ力により、図に示すように下
基板（ガラス基板２１）上での液晶配向方向から螺旋状
に一回転するまでの回転の中心軸（螺旋軸）方向で測っ
た距離を捻じれ力（カイラルピッチ）と呼ぶ。すなわ
ち、カイラルピッチが短い方が自発的な捻じれ力は強い
ことになる。図中、カイラルピッチを２８で示す。
について説明するための液晶配向の模式図を示す。現在
使用しているネマティック液晶中にはキラル分子を添加
しており、前記の上下基板間での捻じれ角を与えなくて
も自発的な捻じれ力を有し、自然とある一定方向に捻じ
れる。この自発的な捻じれ力により、図に示すように下
基板（ガラス基板２１）上での液晶配向方向から螺旋状
に一回転するまでの回転の中心軸（螺旋軸）方向で測っ
た距離を捻じれ力（カイラルピッチ）と呼ぶ。すなわ
ち、カイラルピッチが短い方が自発的な捻じれ力は強い
ことになる。図中、カイラルピッチを２８で示す。
【００２４】配向方向が異なった複数の領域を有する液
晶表示装置において、解決すべき課題の項に示したリバ
ース・ツイストの配向への変化を起こしにくい条件とし
ては、以下の２点が考えられる。第１の点は上下基板間
での液晶配向の捻じれ角が狭いことであり、第２の点は
自発的な捻じれ力が強いこと、すなわちカイラルピッチ
が短いことである。これら２点が配向の変化を起こしに
くい理由は、次のようなものである。上下基板間での捻
じれ角（図９のθ）が狭いということは、すなわち、リ
バース・ツイストの配向となった時の捻じれ角（１８０
°−θとなる）が広いということである。捻じれ角が狭
い構成の方が、捻じれ角が広い構成よりエネルギー的に
安定であると考えられるので、上下基板間での捻じれ角
が狭い時リバース・ツイストの配向へと変化しにくい。
また、自発的な捻じれ力が強いすなわちカイラルピッチ
が短いということは、液晶が自発的に一定の方向に捻じ
れる傾向が強いということである。すなわち、自発的な
捻じれ力が強い時には、自発的な捻じれ力に逆らった方
向に上下の基板間で捻じれるリバース・ツイストの配向
へは変化しにくいことになる。このような傾向は、実際
の液晶表示装置を作製し印加電圧を変化させ評価した時
のリバース・ツイスト配向が起こらない電圧範囲の幅の
広さと一致する。このような例については実施例に述べ
るが、その図面をここで参照する。
晶表示装置において、解決すべき課題の項に示したリバ
ース・ツイストの配向への変化を起こしにくい条件とし
ては、以下の２点が考えられる。第１の点は上下基板間
での液晶配向の捻じれ角が狭いことであり、第２の点は
自発的な捻じれ力が強いこと、すなわちカイラルピッチ
が短いことである。これら２点が配向の変化を起こしに
くい理由は、次のようなものである。上下基板間での捻
じれ角（図９のθ）が狭いということは、すなわち、リ
バース・ツイストの配向となった時の捻じれ角（１８０
°−θとなる）が広いということである。捻じれ角が狭
い構成の方が、捻じれ角が広い構成よりエネルギー的に
安定であると考えられるので、上下基板間での捻じれ角
が狭い時リバース・ツイストの配向へと変化しにくい。
また、自発的な捻じれ力が強いすなわちカイラルピッチ
が短いということは、液晶が自発的に一定の方向に捻じ
れる傾向が強いということである。すなわち、自発的な
捻じれ力が強い時には、自発的な捻じれ力に逆らった方
向に上下の基板間で捻じれるリバース・ツイストの配向
へは変化しにくいことになる。このような傾向は、実際
の液晶表示装置を作製し印加電圧を変化させ評価した時
のリバース・ツイスト配向が起こらない電圧範囲の幅の
広さと一致する。このような例については実施例に述べ
るが、その図面をここで参照する。
【００２５】図５はカイラルピッチと上下基板間での配
向の捻じれ力を変化させた時のリバース・ツイスト配向
が全く起こらなかった電圧範囲の上限値を等高線で示
す。図から分かるように、カイラルピッチが短く上下基
板間での配向の捻じれ角が狭い方がリバース・ツイスト
配向が起こらない電圧範囲が広い。しかしながら、実際
の表示装置の使用においては、高い電圧範囲まで各領域
の配向が安定であっても、その電圧範囲内で十分なコン
トラスト比が確保できないと実用に耐えない。ここで上
下基板間での液晶配向の捻じれ角とカイラルピッチの条
件を表１のように変えコントラスト比の印加電圧依存性
を測定した結果を図２６に示す。
向の捻じれ力を変化させた時のリバース・ツイスト配向
が全く起こらなかった電圧範囲の上限値を等高線で示
す。図から分かるように、カイラルピッチが短く上下基
板間での配向の捻じれ角が狭い方がリバース・ツイスト
配向が起こらない電圧範囲が広い。しかしながら、実際
の表示装置の使用においては、高い電圧範囲まで各領域
の配向が安定であっても、その電圧範囲内で十分なコン
トラスト比が確保できないと実用に耐えない。ここで上
下基板間での液晶配向の捻じれ角とカイラルピッチの条
件を表１のように変えコントラスト比の印加電圧依存性
を測定した結果を図２６に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】図２６の実線と破線の比較より分かるよう
に上下基板での捻じれ角が広い方が低い印加電圧で高い
コントラスト比に達する。また、図の実線と点線の比較
より分かるように、カイラルピッチが長い方が低い印加
電圧で高いコントラスト比に達する。すなわちコントラ
スト比の点からは、リバース・ツイスト配向が起きない
条件とは全く逆に、上下基板間での捻じれ角が広くカイ
ラルピッチが長い方が有利となる。このように、上記に
示したリバース・ツイストの配向が発生しにくい条件と
十分なコントラスト比が確保できる条件とでは違いが見
られる。この点を考慮して、リバース・ツイスト配向が
起こらない条件で確保できるコントラスト比の点から検
討した結果、図５の電圧範囲とは異なり図６に示すよう
な等高線図となる。本発明では実施例に示すようにリバ
ース・ツイストの配向を発生させず且つ十分なコントラ
スト比の確保できる条件を決定している。
に上下基板での捻じれ角が広い方が低い印加電圧で高い
コントラスト比に達する。また、図の実線と点線の比較
より分かるように、カイラルピッチが長い方が低い印加
電圧で高いコントラスト比に達する。すなわちコントラ
スト比の点からは、リバース・ツイスト配向が起きない
条件とは全く逆に、上下基板間での捻じれ角が広くカイ
ラルピッチが長い方が有利となる。このように、上記に
示したリバース・ツイストの配向が発生しにくい条件と
十分なコントラスト比が確保できる条件とでは違いが見
られる。この点を考慮して、リバース・ツイスト配向が
起こらない条件で確保できるコントラスト比の点から検
討した結果、図５の電圧範囲とは異なり図６に示すよう
な等高線図となる。本発明では実施例に示すようにリバ
ース・ツイストの配向を発生させず且つ十分なコントラ
スト比の確保できる条件を決定している。
【００２８】更に、次のような条件も考慮して本発明の
要件を決定した。上下基板間の液晶の捻じれを変えた時
の電圧無印加時の赤（６２０ｎｍ），緑（５５０ｎ
ｍ），青（４６０ｎｍ）の各波長の光の透過光強度を測
定した結果を図２７に示す。図で点線は赤色光、実線は
緑色光、一点鎖線は青色光の透過光強度を示す。この測
定に使用した液晶表示装置は緑色光を基準として設計さ
れたものであるので、緑色光に対しては捻じれ角が変化
しても透過光強度は大きくは変化しない。しかし、赤色
光，青色光では捻じれ角が変化すると透過光強度が大き
く変化している。
要件を決定した。上下基板間の液晶の捻じれを変えた時
の電圧無印加時の赤（６２０ｎｍ），緑（５５０ｎ
ｍ），青（４６０ｎｍ）の各波長の光の透過光強度を測
定した結果を図２７に示す。図で点線は赤色光、実線は
緑色光、一点鎖線は青色光の透過光強度を示す。この測
定に使用した液晶表示装置は緑色光を基準として設計さ
れたものであるので、緑色光に対しては捻じれ角が変化
しても透過光強度は大きくは変化しない。しかし、赤色
光，青色光では捻じれ角が変化すると透過光強度が大き
く変化している。
【００２９】上下基板間での捻じれ角が８０°より狭い
か１００°より広くなると、赤色光と青色光の透過光強
度の差はそれぞれの光強度の一割を越え、波長に対する
依存性が激しくなり正しい色を再現することができなく
なる。緑色光以外を基準として設計されたものでは、こ
の傾向は更に激しくなる。
か１００°より広くなると、赤色光と青色光の透過光強
度の差はそれぞれの光強度の一割を越え、波長に対する
依存性が激しくなり正しい色を再現することができなく
なる。緑色光以外を基準として設計されたものでは、こ
の傾向は更に激しくなる。
【００３０】そこで、本発明ではリバース・ツイストの
配向が起こらない条件と色再現性の条件により上下基板
間の捻じれ角の範囲を決定している。また、カイラルピ
ッチに関しては２０μｍという値は、通常使用されるＴ
Ｎ型液晶表示装置の液晶部の厚みのほぼ４倍であり、こ
の条件では液晶部の厚みが５μｍであると自然と９０度
捻じれＴＮ型の液晶配向が実現される値である。この値
より短いカイラルピッチは実際の使用においてはほぼ意
味を成さないだけでなく、図２６に示したようにカイラ
ルピッチが短くなると十分なコントラスト比を得るため
に必要な電圧値が高くなり過ぎ、実際の使用時の駆動に
おいては適さなくなる。また、実施例に示すように２０
０μｍ（すなわち、通常の液晶部の厚みのほぼ４０倍）
を越えると、リバース・ツイストの配向が起きやすく且
つコントラスト比が確保できないことから、２０μｍか
ら２００μｍという値を決定している。
配向が起こらない条件と色再現性の条件により上下基板
間の捻じれ角の範囲を決定している。また、カイラルピ
ッチに関しては２０μｍという値は、通常使用されるＴ
Ｎ型液晶表示装置の液晶部の厚みのほぼ４倍であり、こ
の条件では液晶部の厚みが５μｍであると自然と９０度
捻じれＴＮ型の液晶配向が実現される値である。この値
より短いカイラルピッチは実際の使用においてはほぼ意
味を成さないだけでなく、図２６に示したようにカイラ
ルピッチが短くなると十分なコントラスト比を得るため
に必要な電圧値が高くなり過ぎ、実際の使用時の駆動に
おいては適さなくなる。また、実施例に示すように２０
０μｍ（すなわち、通常の液晶部の厚みのほぼ４０倍）
を越えると、リバース・ツイストの配向が起きやすく且
つコントラスト比が確保できないことから、２０μｍか
ら２００μｍという値を決定している。
【００３１】本発明では、この作用の項および実施例に
示すように種々の条件に対して最適な条件を選び本発明
のような条件を決定している。このように第１の発明は
上下基板間での液晶配向の捻じれ角およびカイラルピッ
チを一定の範囲内に制御することにより、配向方向が異
なった複数の領域を有する液晶表示装置の配向の安定性
を確保し良好な表示を得る。
示すように種々の条件に対して最適な条件を選び本発明
のような条件を決定している。このように第１の発明は
上下基板間での液晶配向の捻じれ角およびカイラルピッ
チを一定の範囲内に制御することにより、配向方向が異
なった複数の領域を有する液晶表示装置の配向の安定性
を確保し良好な表示を得る。
【００３２】更に、第２の発明の作用について述べる。
第２の発明では、第１の発明の条件に加えて、少なくと
も一方の基板の少なくとも一領域の基板表面での配向規
制力の基板表面からの立ち上がり角度（すなわちプレチ
ルト角）が０°から１．５°であるような条件を与え
る。この条件は工程数の少ない従来例においてπ型プレ
チルトでノーマル・ツイストの領域の上下基板の一方若
しくは両方のプレチルト角を低くすることでπ型プレチ
ルトでノーマル・ツイストの構成の状態を安定化する。
図１８および図２０の従来例では、上下基板の内他方よ
り低いプレチルト角を有する基板側のプレチルト角をよ
り低くすることにより、π型プレチルトの構成がノーマ
ル・プレチルトの構成とプレチルト角に関しほぼ同じエ
ネルギーとなるようにし、ノーマル・プレチルトでリバ
ース・ツイストの構成に変化しにくくする。また、図２
２の従来例では上下基板上でほぼ同じプレチルト角を有
するが、このプレチルト角を両方ともより低くすること
により、π型プレチルトの構成の安定化を図っている。
第２の発明では、第１の発明の条件に加えて、少なくと
も一方の基板の少なくとも一領域の基板表面での配向規
制力の基板表面からの立ち上がり角度（すなわちプレチ
ルト角）が０°から１．５°であるような条件を与え
る。この条件は工程数の少ない従来例においてπ型プレ
チルトでノーマル・ツイストの領域の上下基板の一方若
しくは両方のプレチルト角を低くすることでπ型プレチ
ルトでノーマル・ツイストの構成の状態を安定化する。
図１８および図２０の従来例では、上下基板の内他方よ
り低いプレチルト角を有する基板側のプレチルト角をよ
り低くすることにより、π型プレチルトの構成がノーマ
ル・プレチルトの構成とプレチルト角に関しほぼ同じエ
ネルギーとなるようにし、ノーマル・プレチルトでリバ
ース・ツイストの構成に変化しにくくする。また、図２
２の従来例では上下基板上でほぼ同じプレチルト角を有
するが、このプレチルト角を両方ともより低くすること
により、π型プレチルトの構成の安定化を図っている。
【００３３】図２５に対し一方の基板上のプレチルト角
を低くした時のπ型プレチルトでノーマル・ツイストの
構成の液晶配向のエネルギーとノーマル・プレチルトで
リバース・ツイストの構成のエネルギーの印加電圧によ
る変化の計算例を図１１に示す。このようなプレチルト
角の条件の変化では、配向が安定な電圧範囲が広がると
同時に、確保できるコントラスト比も上昇している。０
°から１．５°という範囲は実施例に示すように１．５
°を越え２°以上となると第１の発明のほとんどの条件
で十分なコントラスト比が確保し難いこと、および、０
°では第１の発明のほぼどの条件でも十分に安定となる
ことから決定されている。このように第２の発明はプレ
チルト角を一定の範囲内に制御することにより、配向方
向が異なった複数の領域を有する液晶表示装置の配向の
安定性を確保し良好な表示を得る。
を低くした時のπ型プレチルトでノーマル・ツイストの
構成の液晶配向のエネルギーとノーマル・プレチルトで
リバース・ツイストの構成のエネルギーの印加電圧によ
る変化の計算例を図１１に示す。このようなプレチルト
角の条件の変化では、配向が安定な電圧範囲が広がると
同時に、確保できるコントラスト比も上昇している。０
°から１．５°という範囲は実施例に示すように１．５
°を越え２°以上となると第１の発明のほとんどの条件
で十分なコントラスト比が確保し難いこと、および、０
°では第１の発明のほぼどの条件でも十分に安定となる
ことから決定されている。このように第２の発明はプレ
チルト角を一定の範囲内に制御することにより、配向方
向が異なった複数の領域を有する液晶表示装置の配向の
安定性を確保し良好な表示を得る。
【００３４】
【実施例】本発明の実施例を図３から図８を参照して説
明する。第１の発明の第１の実施例として、液晶の配向
方向が異なった複数の領域を有する従来の液晶表示装置
の内図１９，図２０に示される従来の液晶表示装置に本
発明を適用した例を示す。
明する。第１の発明の第１の実施例として、液晶の配向
方向が異なった複数の領域を有する従来の液晶表示装置
の内図１９，図２０に示される従来の液晶表示装置に本
発明を適用した例を示す。
【００３５】図３は第１の発明の第１の実施例を示す斜
視図である。図４は本実施例において使用した薄膜トラ
ンジスタアレイを示す模式図である。この実施例におい
ては、能動素子としてアモルファスシリコンによる薄膜
トランジスタ１４を用い、一単位画素の大きさを縦１５
０μｍ，横１００μｍとした。走査電極線１５，信号電
極線１６は、スパッタ法で形成されたクロミウム（Ｃ
ｒ）を用い、線幅を１０μｍとした。ゲート絶縁膜には
窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を用いた。画素電極１３は透
明電極であるＩＴＯ（酸化インジウム錫）を用い、スパ
ッタ法により形成した。このように薄膜トランジスタ１
４をアレイ状に形成したガラス基板を第１の基板１７と
した。また、対向側の第２の基板１８上には、ＩＴＯを
用いた透明電極を形成し、更にカラーフィルタを染色法
によりアレイ状に形成しその上面にシリカを用いた保護
層を設けた。第１の基板１７上にポリイミドによる配向
膜を塗布した。その配向膜９表面に、次の表２に示す５
種類の方位角方向［度］にラビング処理を施した。
視図である。図４は本実施例において使用した薄膜トラ
ンジスタアレイを示す模式図である。この実施例におい
ては、能動素子としてアモルファスシリコンによる薄膜
トランジスタ１４を用い、一単位画素の大きさを縦１５
０μｍ，横１００μｍとした。走査電極線１５，信号電
極線１６は、スパッタ法で形成されたクロミウム（Ｃ
ｒ）を用い、線幅を１０μｍとした。ゲート絶縁膜には
窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を用いた。画素電極１３は透
明電極であるＩＴＯ（酸化インジウム錫）を用い、スパ
ッタ法により形成した。このように薄膜トランジスタ１
４をアレイ状に形成したガラス基板を第１の基板１７と
した。また、対向側の第２の基板１８上には、ＩＴＯを
用いた透明電極を形成し、更にカラーフィルタを染色法
によりアレイ状に形成しその上面にシリカを用いた保護
層を設けた。第１の基板１７上にポリイミドによる配向
膜を塗布した。その配向膜９表面に、次の表２に示す５
種類の方位角方向［度］にラビング処理を施した。
【００３６】
【表２】
【００３７】この時の配向膜とラビングの条件の組み合
わせでは、基板表面で液晶配向が有する角度はほぼ１．
５°であった。第２の基板１８には第１の基板１７とは
異なる構成のポリイミドを用いた配向膜を塗布し第１の
基板と同様に一度目の配向処理を施したが、ラビングの
方向は表２に示す方位角方向［度］とした。
わせでは、基板表面で液晶配向が有する角度はほぼ１．
５°であった。第２の基板１８には第１の基板１７とは
異なる構成のポリイミドを用いた配向膜を塗布し第１の
基板と同様に一度目の配向処理を施したが、ラビングの
方向は表２に示す方位角方向［度］とした。
【００３８】一度ラビング処理を施した第２の基板１８
上にポジ型レジストを塗布し、一画素の縦幅の半分にあ
たる７５μｍの領域をマスクして露光し露光部のレジス
トを現像した。表２に示す方位角方向［度］に示すよう
に一度目のラビング方向と１８０°異なる方向にラビン
グ処理を施し、この後にレジストを剥離した。この結
果、基板表面で液晶配向が有する角度はほぼ３．５°で
あった。この両基板をシリカ粒子によるスペーサを介し
て接着剤で接着し、正の誘電異方性を有し表３に示され
るカイラルピッチを有するネマティック液晶材を５種類
を注入した。液晶材のカイラルピッチは、添加するキラ
ル分子の量を変えることにより変化させた。
上にポジ型レジストを塗布し、一画素の縦幅の半分にあ
たる７５μｍの領域をマスクして露光し露光部のレジス
トを現像した。表２に示す方位角方向［度］に示すよう
に一度目のラビング方向と１８０°異なる方向にラビン
グ処理を施し、この後にレジストを剥離した。この結
果、基板表面で液晶配向が有する角度はほぼ３．５°で
あった。この両基板をシリカ粒子によるスペーサを介し
て接着剤で接着し、正の誘電異方性を有し表３に示され
るカイラルピッチを有するネマティック液晶材を５種類
を注入した。液晶材のカイラルピッチは、添加するキラ
ル分子の量を変えることにより変化させた。
【００３９】
【表３】
【００４０】また、この液晶セルの両側にポリカーバネ
イトを主材料とした偏光板を貼り付けた。この実施例に
おいては、電圧を印加すると一画素内部で画素中心部を
境界として配向が二分された。図５にこの実施例の液晶
表示装置で外部からの接触による圧力等をかけても液晶
配向の捻じれ方向で変化したリバース・ツイスト配向が
全く起きなかった電圧の上限を等高線図で示す。図のよ
うにカイラルピッチが短く、且つ、上下基板間での配向
の捻じれ角が狭い方がリバース・ツイスト配向が起こら
ない電圧範囲が広く、分割された配向が安定であった。
イトを主材料とした偏光板を貼り付けた。この実施例に
おいては、電圧を印加すると一画素内部で画素中心部を
境界として配向が二分された。図５にこの実施例の液晶
表示装置で外部からの接触による圧力等をかけても液晶
配向の捻じれ方向で変化したリバース・ツイスト配向が
全く起きなかった電圧の上限を等高線図で示す。図のよ
うにカイラルピッチが短く、且つ、上下基板間での配向
の捻じれ角が狭い方がリバース・ツイスト配向が起こら
ない電圧範囲が広く、分割された配向が安定であった。
【００４１】この液晶表示装置で、リバース・ツイスト
配向が起こらない条件で確保できたコントラスト比を示
す等高線図を図６に示す。図６に見るように、本実施例
ではコントラスト比１００を確保し、且つ、全くリバー
ス・ツイスト配向による表示の乱れを起こさないために
は、カイラルピッチが１００μｍより短くし上下基板間
での配向の捻じれ角を、およそ８８°より広くする必要
があることが分かった。また、作用の項に示したように
２０μｍより短いカイラルピッチおよび８０°より狭い
か１００°より広い捻じれ角は実用的ではない。よっ
て、この実施例での実用的なカイラルピッチは２０から
１００μｍ、捻じれ角は８８°から１００°の範囲であ
った。
配向が起こらない条件で確保できたコントラスト比を示
す等高線図を図６に示す。図６に見るように、本実施例
ではコントラスト比１００を確保し、且つ、全くリバー
ス・ツイスト配向による表示の乱れを起こさないために
は、カイラルピッチが１００μｍより短くし上下基板間
での配向の捻じれ角を、およそ８８°より広くする必要
があることが分かった。また、作用の項に示したように
２０μｍより短いカイラルピッチおよび８０°より狭い
か１００°より広い捻じれ角は実用的ではない。よっ
て、この実施例での実用的なカイラルピッチは２０から
１００μｍ、捻じれ角は８８°から１００°の範囲であ
った。
【００４２】次に、第１の発明の第２の実施例として、
液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する従来の液
晶表示装置の内図１７，図１８に示される従来の液晶表
示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例において
は、配向膜の塗布以前までの工程は第１の実施例と同様
に行い、基板同士の接着や使用する液晶材も同様とし
た。配向処理のみ異なる方法を用い、同じ基板上に２種
類の配向膜を用い、ラビング法により行った。具体的に
は、まず第１の基板１７，第２の基板１８共に基板表面
からの立ち上がり角度が約１．５°であるポリイミドに
よる配向膜を塗布した。この配向膜の上に、基板表面か
らの立ち上がり角度が約３．５°である別のポリイミド
による配向膜を画素の縦幅の半分である７５μｍの幅の
印刷マスクを用い印刷法により塗布した。その後、第１
の基板１７は表２に示す方位角方向［度］に、第２の基
板１８は表２の二度目のラビング方向に示す方位角方向
［度］にラビング処理を行った。この実施例において
も、電圧を印加すると一画素内部で画素中心部を境界と
して配向が二分された。また、この液晶表示装置でリバ
ース・ツイスト配向が起こらない条件で確保できたコン
トラスト比を示す等高線図は図６と同様のものとなっ
た。
液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する従来の液
晶表示装置の内図１７，図１８に示される従来の液晶表
示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例において
は、配向膜の塗布以前までの工程は第１の実施例と同様
に行い、基板同士の接着や使用する液晶材も同様とし
た。配向処理のみ異なる方法を用い、同じ基板上に２種
類の配向膜を用い、ラビング法により行った。具体的に
は、まず第１の基板１７，第２の基板１８共に基板表面
からの立ち上がり角度が約１．５°であるポリイミドに
よる配向膜を塗布した。この配向膜の上に、基板表面か
らの立ち上がり角度が約３．５°である別のポリイミド
による配向膜を画素の縦幅の半分である７５μｍの幅の
印刷マスクを用い印刷法により塗布した。その後、第１
の基板１７は表２に示す方位角方向［度］に、第２の基
板１８は表２の二度目のラビング方向に示す方位角方向
［度］にラビング処理を行った。この実施例において
も、電圧を印加すると一画素内部で画素中心部を境界と
して配向が二分された。また、この液晶表示装置でリバ
ース・ツイスト配向が起こらない条件で確保できたコン
トラスト比を示す等高線図は図６と同様のものとなっ
た。
【００４３】また、第１の発明の第３の実施例として、
液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する従来の液
晶表示装置の内図２１，図２２に示される従来の液晶表
示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例において
は、カラーフィルタを形成する第２の基板１８上の透明
電極の形状および配向処理の方法のみを第１の実施例と
異なるものとした。具体的には次のように行った。第２
の基板１８上の透明電極を第１の基板１７の上の画素電
極１３よりすべての辺上で５μｍ幅広くした。その結
果、上下の電極間に図２２に示すような方向の電界が発
生する。また、両基板ともポリイミドによる配向膜を塗
布し、第１の基板１７は表２に示す方位角方向［度］
に、第２の基板１８は表２の二度目のラビング方向に示
す方位角方向［度］にラビング処理を行った。この時の
基板表面からの立ち上がり角度は１．５°であった。こ
の実施例においても、電圧を印加すると一画素内部で画
素中心部を境界として配向が二分された。また、この液
晶表示装置でリバース・ツイスト配向が起こらない条件
で確保できたコントラスト比を示す等高線図は図６と同
様のものとなった。
液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する従来の液
晶表示装置の内図２１，図２２に示される従来の液晶表
示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例において
は、カラーフィルタを形成する第２の基板１８上の透明
電極の形状および配向処理の方法のみを第１の実施例と
異なるものとした。具体的には次のように行った。第２
の基板１８上の透明電極を第１の基板１７の上の画素電
極１３よりすべての辺上で５μｍ幅広くした。その結
果、上下の電極間に図２２に示すような方向の電界が発
生する。また、両基板ともポリイミドによる配向膜を塗
布し、第１の基板１７は表２に示す方位角方向［度］
に、第２の基板１８は表２の二度目のラビング方向に示
す方位角方向［度］にラビング処理を行った。この時の
基板表面からの立ち上がり角度は１．５°であった。こ
の実施例においても、電圧を印加すると一画素内部で画
素中心部を境界として配向が二分された。また、この液
晶表示装置でリバース・ツイスト配向が起こらない条件
で確保できたコントラスト比を示す等高線図は図６と同
様のものとなった。
【００４４】次に、本発明の第２の発明の第１の実施例
として、液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する
従来の液晶表示装置の内図１９，図２０に示される従来
の液晶表示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例
では、第１の発明の第１の実施例に対し第１の基板１７
上の配向膜の種類のみを変えた。具体的には配向膜の種
類とラビングの条件より、第１の基板１７の基板表面か
らの液晶配向の立ち上がり角度が２．０°，１．０°，
０．５°，０．０°となる構成とした。
として、液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する
従来の液晶表示装置の内図１９，図２０に示される従来
の液晶表示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例
では、第１の発明の第１の実施例に対し第１の基板１７
上の配向膜の種類のみを変えた。具体的には配向膜の種
類とラビングの条件より、第１の基板１７の基板表面か
らの液晶配向の立ち上がり角度が２．０°，１．０°，
０．５°，０．０°となる構成とした。
【００４５】図７に本実施例において第１の基板１７の
基板表面での立ち上がり角度を１．０°とした時の、液
晶材のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の
捻じれ角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配
向が全く起こらない条件で確保できるコントラスト比の
上限値を等高線で示した図を示す。第１の発明の第１の
実施例の基板表面での立ち上がり角度が１．５°の時の
確保できるコントラスト比の上限値を等高線で示した図
６と比べると、コントラスト比１００の範囲がはるかに
広くなっている。特に上下基板間での捻じれ角が９０°
の時にはカイラルピッチが１８０μｍ程度までコントラ
スト比１００が確保できた。
基板表面での立ち上がり角度を１．０°とした時の、液
晶材のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の
捻じれ角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配
向が全く起こらない条件で確保できるコントラスト比の
上限値を等高線で示した図を示す。第１の発明の第１の
実施例の基板表面での立ち上がり角度が１．５°の時の
確保できるコントラスト比の上限値を等高線で示した図
６と比べると、コントラスト比１００の範囲がはるかに
広くなっている。特に上下基板間での捻じれ角が９０°
の時にはカイラルピッチが１８０μｍ程度までコントラ
スト比１００が確保できた。
【００４６】更に、図８に本実施例において第１の基板
１７の基板表面での立ち上がり角度を０．５°とした時
の、液晶材のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での
配向の捻じれ角［度］を変化させた時のリバース・ツイ
スト配向が全く起こらない条件で確保できるコントラス
ト比の上限値を等高線で示した図を示す。この図におい
ては、図７に比べてはるかにコントラスト比の範囲が広
がっている。また、基板表面での立ち上がり角度を０．
０°とした時には捻じれ角が８０°から１００°の範囲
でカイラルピッチが２０μｍから２００μｍの範囲では
コントラスト比１００が必ず確保できた。一方、基板表
面からの立ち上がり角度が２．０°の時には、この範囲
内でコントラスト比１００が確保できる条件はほとんど
無かった。また、プレチルト角を変化させる方法とし
て、配向膜の焼成条件若しくはラビング処理のラビング
強度を変える方法によった場合も同様の結果が得られ
た。
１７の基板表面での立ち上がり角度を０．５°とした時
の、液晶材のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での
配向の捻じれ角［度］を変化させた時のリバース・ツイ
スト配向が全く起こらない条件で確保できるコントラス
ト比の上限値を等高線で示した図を示す。この図におい
ては、図７に比べてはるかにコントラスト比の範囲が広
がっている。また、基板表面での立ち上がり角度を０．
０°とした時には捻じれ角が８０°から１００°の範囲
でカイラルピッチが２０μｍから２００μｍの範囲では
コントラスト比１００が必ず確保できた。一方、基板表
面からの立ち上がり角度が２．０°の時には、この範囲
内でコントラスト比１００が確保できる条件はほとんど
無かった。また、プレチルト角を変化させる方法とし
て、配向膜の焼成条件若しくはラビング処理のラビング
強度を変える方法によった場合も同様の結果が得られ
た。
【００４７】次に、第２の発明の第２の実施例として、
液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する従来の液
晶表示装置の内図１７，図１８に示される従来の液晶表
示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例において
は、配向膜の塗布以前までの工程は第１の実施例と同様
に行い、基板同士の接着や使用する液晶材も同様とし
た。配向処理のみ異なる方法を用い、斜方蒸着法とラビ
ング法の２種類の組み合わせにより行った。まず、第１
の基板１７上に酸化シリコン（ＳｉＯ）を基板面の法線
方向から６０°すなわち基板面から３０°の角度で方位
角方位に関しては表２に示した第１の基板のラビング方
向と９０°の方向を成す角度に蒸着した。また、第２の
基板１８も同様に酸化シリコン（ＳｉＯ）を基板面の法
線方向から６０°すなわち基板面から３０°の角度で方
位角方向に関しては表２に示した第２の基板の二番目の
ラビング方向と９０°の方向を成す角度に蒸着した。こ
の方法により、液晶配向は０．０°の角度で表２に示し
た二番目のラビング方向に配向する。この斜方蒸着膜に
よる配向膜の上に、基板表面からの立ち上がり角度が約
３．５°であるポリイミドによる配向膜を画素の縦幅の
半分である７５μｍの幅の印刷マスクを用い印刷法によ
り塗布した。その後、第１の基板１７は表２に示す方位
角方向［度］に、第２の基板１８は第２の二番目のラビ
ング方向に示す方位角方向［度］にラビング処理を行っ
た。この実施例でも、第１の実施例で基板表面での立ち
上がり角度を０．０°とした時と同様に捻じれ角が８０
°から１００°の範囲でカイラルピッチが２０μｍから
２００μｍの範囲ではコントラスト比１００が必ず確保
できた。
液晶の配向方向が異なった複数の領域を有する従来の液
晶表示装置の内図１７，図１８に示される従来の液晶表
示装置に本発明を適用した例を示す。本実施例において
は、配向膜の塗布以前までの工程は第１の実施例と同様
に行い、基板同士の接着や使用する液晶材も同様とし
た。配向処理のみ異なる方法を用い、斜方蒸着法とラビ
ング法の２種類の組み合わせにより行った。まず、第１
の基板１７上に酸化シリコン（ＳｉＯ）を基板面の法線
方向から６０°すなわち基板面から３０°の角度で方位
角方位に関しては表２に示した第１の基板のラビング方
向と９０°の方向を成す角度に蒸着した。また、第２の
基板１８も同様に酸化シリコン（ＳｉＯ）を基板面の法
線方向から６０°すなわち基板面から３０°の角度で方
位角方向に関しては表２に示した第２の基板の二番目の
ラビング方向と９０°の方向を成す角度に蒸着した。こ
の方法により、液晶配向は０．０°の角度で表２に示し
た二番目のラビング方向に配向する。この斜方蒸着膜に
よる配向膜の上に、基板表面からの立ち上がり角度が約
３．５°であるポリイミドによる配向膜を画素の縦幅の
半分である７５μｍの幅の印刷マスクを用い印刷法によ
り塗布した。その後、第１の基板１７は表２に示す方位
角方向［度］に、第２の基板１８は第２の二番目のラビ
ング方向に示す方位角方向［度］にラビング処理を行っ
た。この実施例でも、第１の実施例で基板表面での立ち
上がり角度を０．０°とした時と同様に捻じれ角が８０
°から１００°の範囲でカイラルピッチが２０μｍから
２００μｍの範囲ではコントラスト比１００が必ず確保
できた。
【００４８】これら全ての実施例では、基板外部からの
使用者による接触等による圧力がかかった時にも広視野
な特性が損なわれることが無く、且つ、焼き付き等の現
象も観察されず、且つ、コントラスト比１００以上の特
性が得られた。また、使用する光の波長に対する依存性
が少ないため、表示の色再現性も良好であった。
使用者による接触等による圧力がかかった時にも広視野
な特性が損なわれることが無く、且つ、焼き付き等の現
象も観察されず、且つ、コントラスト比１００以上の特
性が得られた。また、使用する光の波長に対する依存性
が少ないため、表示の色再現性も良好であった。
【００４９】
【発明の効果】本発明を適用するならば、配向方向が異
なった複数の領域を有する液晶表示装置において捻じれ
方向の配向が不安定になることを防ぐことができる。そ
の結果、印加電圧が高くなったり、基板外部からの使用
者による接触等による圧力がかかった時にも広視野な特
性が損なわれることがなく、且つ、焼き付き等の現象も
観察されなくなる。また、実施例に示したような範囲で
使用することにより実用上十分なコントラスト比を常に
確保することができる。その結果、広視野で高コントラ
スト且つ色再現性が良く焼き付き等の問題もない液晶表
示装置が容易に得られる。
なった複数の領域を有する液晶表示装置において捻じれ
方向の配向が不安定になることを防ぐことができる。そ
の結果、印加電圧が高くなったり、基板外部からの使用
者による接触等による圧力がかかった時にも広視野な特
性が損なわれることがなく、且つ、焼き付き等の現象も
観察されなくなる。また、実施例に示したような範囲で
使用することにより実用上十分なコントラスト比を常に
確保することができる。その結果、広視野で高コントラ
スト且つ色再現性が良く焼き付き等の問題もない液晶表
示装置が容易に得られる。
【図１】第１の発明の液晶表示装置の斜視図である。
【図２】第２の発明の液晶表示装置の斜視図である。
【図３】第１の発明の第１の実施例を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】第１の発明の第１の実施例における薄膜トラン
ジスタアレイを示す平面図である。
ジスタアレイを示す平面図である。
【図５】第１の発明の第１の実施例において、液晶材の
カイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じれ
角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が全
く起こらなかった電圧範囲の上限値［Ｖ］を等高線で示
した図である。
カイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じれ
角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が全
く起こらなかった電圧範囲の上限値［Ｖ］を等高線で示
した図である。
【図６】第１の発明の第１の実施例において、液晶材の
カイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じれ
角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が全
く起こらない条件で確保できるコントラスト比の上限値
を等高線で示した図である。
カイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じれ
角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が全
く起こらない条件で確保できるコントラスト比の上限値
を等高線で示した図である。
【図７】第２の発明の第１の実施例において一方の基板
表面での立ち上がり角度を１．０°とした時の、液晶材
のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じ
れ角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が
全く起こらない条件で確保できるコントラスト比の上限
値を等高線で示した図である。
表面での立ち上がり角度を１．０°とした時の、液晶材
のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じ
れ角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が
全く起こらない条件で確保できるコントラスト比の上限
値を等高線で示した図である。
【図８】第２の発明の第１の実施例において一方の基板
表面での立ち上がり角度を０．５°とした時の、液晶材
のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じ
れ角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が
全く起こらない条件で確保できるコントラスト比の上限
値を等高線で示した図である。
表面での立ち上がり角度を０．５°とした時の、液晶材
のカイラルピッチ［μｍ］と上下基板間での配向の捻じ
れ角［度］を変化させた時のリバース・ツイスト配向が
全く起こらない条件で確保できるコントラスト比の上限
値を等高線で示した図である。
【図９】本発明の作用を説明するために、上下基板間で
の液晶配向の捻じれ角（ツイスト角とも呼ばれる）につ
いて説明するための液晶配向の模式図である。
の液晶配向の捻じれ角（ツイスト角とも呼ばれる）につ
いて説明するための液晶配向の模式図である。
【図１０】本発明の作用を説明するために、液晶材の自
発的な捻じれ力（カイラル・ピッチとも呼ばれる）につ
いて説明するための液晶配向の模式図である。
発的な捻じれ力（カイラル・ピッチとも呼ばれる）につ
いて説明するための液晶配向の模式図である。
【図１１】本発明の作用を説明するために、図２５の条
件と低い方のプレチルト角だけを変化させた時のπ型プ
レチルトでノーマル・ツイストの構成とノーマル・プレ
チルトでリバース・ツイストの構成のエネルギーの印加
電圧による変化の計算例を示す図である。
件と低い方のプレチルト角だけを変化させた時のπ型プ
レチルトでノーマル・ツイストの構成とノーマル・プレ
チルトでリバース・ツイストの構成のエネルギーの印加
電圧による変化の計算例を示す図である。
【図１２】従来の広視野を目的として領域を分割した液
晶表示装置の平面図である。
晶表示装置の平面図である。
【図１３】図１２のａ−ａ′線に沿って切断した断面図
である。
である。
【図１４】従来の領域を分割した液晶表示装置のラビン
グ方向の模式図である。
グ方向の模式図である。
【図１５】図１４を方位角が４５°異なる方向から観察
した時のラビング方向および上下基板間での液晶配向の
捻じれ方向を示す平面透視図である。
した時のラビング方向および上下基板間での液晶配向の
捻じれ方向を示す平面透視図である。
【図１６】図１５をｂ−ｂ′に沿って切断した、基板表
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
【図１７】従来の領域を分割した液晶表示装置のラビン
グ方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示
す平面透視図である。
グ方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示
す平面透視図である。
【図１８】図１７をｃ−ｃ′に沿って切断した、基板表
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
【図１９】従来の領域を分割した液晶表示装置のラビン
グ方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示
す平面透視図である。
グ方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示
す平面透視図である。
【図２０】図１９をｄ−ｄ′に沿って切断した、基板表
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
【図２１】従来の領域を分割した液晶表示装置のラビン
グ方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示
す平面透視図である。
グ方向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示
す平面透視図である。
【図２２】図２１をｅ−ｅ′に沿って切断した、基板表
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
【図２３】図１７の領域Ｉにおいて上下基板間で液晶の
捻じれ方向が異なった液晶配向となった時のラビング方
向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示す平
面透視図である。
捻じれ方向が異なった液晶配向となった時のラビング方
向および上下基板間での液晶配向の捻じれ方向を示す平
面透視図である。
【図２４】図２３をｆ−ｆ′に沿って切断した、基板表
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
面での配向規制力の立ち上がり方向および上下基板間で
の液晶配向の電界による立ち上がり方向を示す断面図で
ある。
【図２５】π型プレチルトでノーマル・ツイストの構成
とノーマル・プレチルトでリバース・ツイストの構成の
エネルギーの印加電圧による変化の計算例を示す図であ
る。
とノーマル・プレチルトでリバース・ツイストの構成の
エネルギーの印加電圧による変化の計算例を示す図であ
る。
【図２６】上下基板間での液晶配向の捻じれ角と液晶の
自発的な捻じれ力の条件を変えコントラスト比の電圧依
存性を測定した結果を示す図である。
自発的な捻じれ力の条件を変えコントラスト比の電圧依
存性を測定した結果を示す図である。
【図２７】上下基板間の液晶の捻じれを変えた時の電圧
無印加時の赤（６２０ｎｍ），緑（５５０ｎｍ），青
（４６０ｎｍ）の各波長の光の透過率を測定した結果を
示す図である。
無印加時の赤（６２０ｎｍ），緑（５５０ｎｍ），青
（４６０ｎｍ）の各波長の光の透過率を測定した結果を
示す図である。
１ ８０°から１００°の範囲の上下基板間での液晶配
向の捻じれ角 ２ ２０μｍから２００μｍの範囲の液晶材の自発的な
捻じれ力 ３ ０°から１．５°の範囲の基板表面での配向規制力
の基板表面からの立ち上がり角度 ４ 角度３より高い基板表面での液晶配向の立ち上がり
角度 ５ 液晶物質（液晶層） ６ 電界による液晶配向の立ち上がり方向 ７ 分割された領域１ ８ 分割された領域２ ９，１０ 配向膜 １１ 画素 １３ 画素電極 １４ 薄膜トランジスタ １５ 走査電極線 １６ 信号電極線 １７ 第１の基板 １８ 第２の基板 １９，２０ 透明電極 ２１，２２ ガラス基板 ２３ 帯状スペーサ ２５ 第１の基板でのラビング方向 ２６ 第２の基板でのラビング方向 ２７ 上下基板間での液晶配向の捻じれ角 ２８ カイラルピッチ ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′，ｄ−ｄ′，ｅ−ｅ′，
ｆ−ｆ′ 断面図の切断線
向の捻じれ角 ２ ２０μｍから２００μｍの範囲の液晶材の自発的な
捻じれ力 ３ ０°から１．５°の範囲の基板表面での配向規制力
の基板表面からの立ち上がり角度 ４ 角度３より高い基板表面での液晶配向の立ち上がり
角度 ５ 液晶物質（液晶層） ６ 電界による液晶配向の立ち上がり方向 ７ 分割された領域１ ８ 分割された領域２ ９，１０ 配向膜 １１ 画素 １３ 画素電極 １４ 薄膜トランジスタ １５ 走査電極線 １６ 信号電極線 １７ 第１の基板 １８ 第２の基板 １９，２０ 透明電極 ２１，２２ ガラス基板 ２３ 帯状スペーサ ２５ 第１の基板でのラビング方向 ２６ 第２の基板でのラビング方向 ２７ 上下基板間での液晶配向の捻じれ角 ２８ カイラルピッチ ａ−ａ′，ｂ−ｂ′，ｃ−ｃ′，ｄ−ｄ′，ｅ−ｅ′，
ｆ−ｆ′ 断面図の切断線
Claims (2)
- 【請求項１】一対の支持基板間に液晶物質を挟持してな
り、前記支持基板間に液晶の配向方向が異なる領域を複
数持つ液晶表示装置において、８０°から１００°の範
囲である上下基板間での液晶配向の捻じれ角を有し、且
つ、２０μｍから２００μｍの範囲である液晶材の自発
的な捻じれ力を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】一対の支持基板間に液晶物質を挟持してな
り、前記支持基板間に液晶の配向方向が異なる領域を複
数持つ液晶表示装置において、８０°から１００°の範
囲である上下基板間での液晶配向の捻じれ角を有し、且
つ、２０μｍから２００μｍの範囲である液晶材の自発
的な捻じれ力を有し、且つ、０°から１．５°の範囲で
あるような少なくとも一方の基板の少なくとも一領域の
基板表面での配向規制力の基板表面からの立ち上がり角
度を有することを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083273A JPH07294932A (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 液晶表示装置 |
| US08/768,506 US5864376A (en) | 1994-04-21 | 1996-12-18 | LCD of a selected twist angle through an LC material of a selected chiral pitch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083273A JPH07294932A (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294932A true JPH07294932A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13797754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6083273A Pending JPH07294932A (ja) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07294932A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116465A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-04-19 | Minolta Co Ltd | 液晶光変調素子およびその製造方法 |
| US7244627B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-07-17 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Method for fabricating liquid crystal display device |
| US7283191B2 (en) | 2003-11-19 | 2007-10-16 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display device and electronic apparatus wherein liquid crystal molecules having particular pre-tilt angle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226126A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
| JPS63284520A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-21 | Toshiba Corp | 液晶表示器 |
| JPS6444416A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal display panel |
| JPH04355725A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクティブマトリクス液晶表示パネルの製造方法 |
-
1994
- 1994-04-21 JP JP6083273A patent/JPH07294932A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226126A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
| JPS63284520A (ja) * | 1987-05-18 | 1988-11-21 | Toshiba Corp | 液晶表示器 |
| JPS6444416A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-16 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal display panel |
| JPH04355725A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクティブマトリクス液晶表示パネルの製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002116465A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-04-19 | Minolta Co Ltd | 液晶光変調素子およびその製造方法 |
| US7244627B2 (en) | 2003-08-25 | 2007-07-17 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | Method for fabricating liquid crystal display device |
| US7283191B2 (en) | 2003-11-19 | 2007-10-16 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal display device and electronic apparatus wherein liquid crystal molecules having particular pre-tilt angle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970311 |