JPH075468A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH075468A JPH075468A JP5146651A JP14665193A JPH075468A JP H075468 A JPH075468 A JP H075468A JP 5146651 A JP5146651 A JP 5146651A JP 14665193 A JP14665193 A JP 14665193A JP H075468 A JPH075468 A JP H075468A
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- Japan
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- liquid crystal
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- crystal molecule
- viewing angle
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- 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
- G02F1/01—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 左右の視角依存性が対称で反転現象等がほぼ
生じない広視角の液晶表示素子を得る。 【構成】 ２枚の複数の画素を形成する電極１１、１４
付き基板１３、１６間に基板の液晶分子配向方向によっ
て液晶分子配列がねじれるようにされた誘電異方性が正
のネマティック液晶からなる液晶層１８を挟持してなる
液晶セル４と、負の光学異方素子３と、液晶セルおよび
光学異方素子を挟持する２枚の偏光板１、２とからなる
液晶表示素子に関する。２枚の基板による液晶分子配向
方向を２種の組み合わせとし、液晶層が２種のねじれ方
向を有する液晶分子配列領域Ａ、Ｂを形成せしめるとと
もに、２種の液晶分子配列領域のねじれ角を９０°未満
に設定する。
生じない広視角の液晶表示素子を得る。 【構成】 ２枚の複数の画素を形成する電極１１、１４
付き基板１３、１６間に基板の液晶分子配向方向によっ
て液晶分子配列がねじれるようにされた誘電異方性が正
のネマティック液晶からなる液晶層１８を挟持してなる
液晶セル４と、負の光学異方素子３と、液晶セルおよび
光学異方素子を挟持する２枚の偏光板１、２とからなる
液晶表示素子に関する。２枚の基板による液晶分子配向
方向を２種の組み合わせとし、液晶層が２種のねじれ方
向を有する液晶分子配列領域Ａ、Ｂを形成せしめるとと
もに、２種の液晶分子配列領域のねじれ角を９０°未満
に設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に係わる。
【０００２】
【従来の技術】一般に液晶表示素子（以下ＬＣＤと略
称）の殆どは、ネマティック液晶を用いており、表示方
式としては、複屈折モードと旋光モードの２つの方式に
大別できる。
称）の殆どは、ネマティック液晶を用いており、表示方
式としては、複屈折モードと旋光モードの２つの方式に
大別できる。
【０００３】ねじれネマティック液晶を用いた複屈折モ
ードの表示方式のＬＣＤは、例えば、９０°以上ねじれ
た分子配列を持ち（ＳＴ方式と呼ばれる）、急峻な電気
光学特性を持つため、各画素ごとにスイッチング素子
（薄膜トランジスタやダイオード）が無くても時分割駆
動により容易に大容量表示が得られる。
ードの表示方式のＬＣＤは、例えば、９０°以上ねじれ
た分子配列を持ち（ＳＴ方式と呼ばれる）、急峻な電気
光学特性を持つため、各画素ごとにスイッチング素子
（薄膜トランジスタやダイオード）が無くても時分割駆
動により容易に大容量表示が得られる。
【０００４】一方、旋光モードのＬＣＤは９０°ねじれ
た分子配列をもち（ＴＮ方式と呼ばれる）、応答速度が
速く（数十ミリ秒）高いコントラスト比を示すことか
ら、時計や電卓、さらにはスイッチング素子を各画素ご
とに設けることにより大表示容量で高コントラストな高
い表示性能を持ったＬＣＤ（例えばＴＦＴ−ＬＣＤ）を
実現することができる。
た分子配列をもち（ＴＮ方式と呼ばれる）、応答速度が
速く（数十ミリ秒）高いコントラスト比を示すことか
ら、時計や電卓、さらにはスイッチング素子を各画素ご
とに設けることにより大表示容量で高コントラストな高
い表示性能を持ったＬＣＤ（例えばＴＦＴ−ＬＣＤ）を
実現することができる。
【０００５】近年、このＴＦＴ−ＬＣＤは階調表示を行
い、また、３色のカラーフィルターと組み合わせて多色
表示（例えば８階調なら５１２色）を実現している。こ
れらの階調表示は印加電圧を変化させることによって行
っている。図８は、図６に示す視角の定義により表示面
Ｓの法線ｚに対する観測点Ｐの視角をθ、表示面水平方
向を基準（０°）にした観測点の方位をφとしたときの
印加電圧−透過率特性の一例で、θ＝６０°における各
方位角の特性であり、各方位の曲線Ｔ1 （実線）が、上
記従来構成に対応する。この場合、正面（θ＝０°）で
は曲線は単調な減少曲線となっているが、斜めから観察
した場合（θ＝６０°）の曲線は極値を持っている。こ
のため、ＴＮ方式においては正面における印加電圧−透
過率特性に基づいて階調表示を行う駆動電圧を決める
と、斜めから観察した場合には表示の反転や黒つぶれ、
白抜けといった現象が生じる。
い、また、３色のカラーフィルターと組み合わせて多色
表示（例えば８階調なら５１２色）を実現している。こ
れらの階調表示は印加電圧を変化させることによって行
っている。図８は、図６に示す視角の定義により表示面
Ｓの法線ｚに対する観測点Ｐの視角をθ、表示面水平方
向を基準（０°）にした観測点の方位をφとしたときの
印加電圧−透過率特性の一例で、θ＝６０°における各
方位角の特性であり、各方位の曲線Ｔ1 （実線）が、上
記従来構成に対応する。この場合、正面（θ＝０°）で
は曲線は単調な減少曲線となっているが、斜めから観察
した場合（θ＝６０°）の曲線は極値を持っている。こ
のため、ＴＮ方式においては正面における印加電圧−透
過率特性に基づいて階調表示を行う駆動電圧を決める
と、斜めから観察した場合には表示の反転や黒つぶれ、
白抜けといった現象が生じる。
【０００６】これらの問題を解決する手段として、一画
素内に液晶分子の起き上がる方向が１８０°異なる二領
域を設けた液晶表示素子を用いて視角依存性を改善する
方法ＴＤＴＮ（Two Domain ＴＮ：例えば、特開昭６４
−８８５２０号公報）や、スプレイ配列を用い、ＴＤＴ
Ｎと同様の効果を得るＤＤＴＮ（Domain Divided ＴＮ
（ Y. Koike, et.al., 1992, SID, p798））などが提案
されている。これらは、前述した印加電圧−透過率特性
の視角依存性が異なる二領域を一画素として、前述した
極値を事実上なくすことを目的としている。
素内に液晶分子の起き上がる方向が１８０°異なる二領
域を設けた液晶表示素子を用いて視角依存性を改善する
方法ＴＤＴＮ（Two Domain ＴＮ：例えば、特開昭６４
−８８５２０号公報）や、スプレイ配列を用い、ＴＤＴ
Ｎと同様の効果を得るＤＤＴＮ（Domain Divided ＴＮ
（ Y. Koike, et.al., 1992, SID, p798））などが提案
されている。これらは、前述した印加電圧−透過率特性
の視角依存性が異なる二領域を一画素として、前述した
極値を事実上なくすことを目的としている。
【０００７】しかしながら、ＴＤＴＮ、ＤＤＴＮとも
に、いわゆるコントラストの視角方向とその逆方向の視
角依存性を相殺されるように２種の配向領域を設ける
が、これらと直交する方位では、視角依存性が対称であ
るため、これらの方位における視角依存性は改善されな
い。
に、いわゆるコントラストの視角方向とその逆方向の視
角依存性を相殺されるように２種の配向領域を設ける
が、これらと直交する方位では、視角依存性が対称であ
るため、これらの方位における視角依存性は改善されな
い。
【０００８】この問題を解決する手段として、前記ＤＤ
ＴＮにおいて液晶セルと偏光板の間に２枚のリタデーシ
ョンフィルム（負の光学異方素子として作用する）を挿
入し、前記コントラストの視角方向と直交する方位にお
ける視角依存性を改善する手法が９２年ジャパン・ディ
スプレイ（ＪＡＰＡＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ＤＩＧＥＳ
Ｔ， ｐ８８６）で提案されている。この手法の原理は
例えば先出願の特願平３−３８０４４号に示されている
ように前記方位において電圧印加時に生じる液晶セルの
リタデーション（およそ光学的に正）を光学的に負のリ
タデーションとして作用する光学異方素子によって相殺
するといったものである。
ＴＮにおいて液晶セルと偏光板の間に２枚のリタデーシ
ョンフィルム（負の光学異方素子として作用する）を挿
入し、前記コントラストの視角方向と直交する方位にお
ける視角依存性を改善する手法が９２年ジャパン・ディ
スプレイ（ＪＡＰＡＮ ＤＩＳＰＬＡＹ ＤＩＧＥＳ
Ｔ， ｐ８８６）で提案されている。この手法の原理は
例えば先出願の特願平３−３８０４４号に示されている
ように前記方位において電圧印加時に生じる液晶セルの
リタデーション（およそ光学的に正）を光学的に負のリ
タデーションとして作用する光学異方素子によって相殺
するといったものである。
【０００９】しかしながら、ＴＮ−ＬＣＤには旋光性が
あるため、こうした光学補償効果は前記方位において左
右が非対称となる。したがって、視角依存性は改善され
るものの、見栄えが左右で異なってしまうといった問題
が生じていた。
あるため、こうした光学補償効果は前記方位において左
右が非対称となる。したがって、視角依存性は改善され
るものの、見栄えが左右で異なってしまうといった問題
が生じていた。
【００１０】図８における各方位の曲線Ｔ2 （一点鎖
線）は、リタデーションフィルムを挿入した場合の特性
である。
線）は、リタデーションフィルムを挿入した場合の特性
である。
【００１１】前述したＴＤＴＮ、ＤＤＴＮは図８の特性
Ｔ1 のφ＝０°とφ＝１８０°を軸として上下の各特性
が平坦化するよう配向分割を行う。その結果、φ＝９０
°とφ＝２７０°、φ＝０°とφ＝１８０°では、双方
の曲線を平均化した曲線を得る。その結果、φ＝９０
°、φ＝２７０°では、電気光学特性を単調減少とする
ことができる。しかしながら、φ＝０°とφ＝１８０°
方位では、その電気光学特性がほぼ同形であるため、合
成された曲線も同形となり、電気光学特性の視角依存性
は改善されない。
Ｔ1 のφ＝０°とφ＝１８０°を軸として上下の各特性
が平坦化するよう配向分割を行う。その結果、φ＝９０
°とφ＝２７０°、φ＝０°とφ＝１８０°では、双方
の曲線を平均化した曲線を得る。その結果、φ＝９０
°、φ＝２７０°では、電気光学特性を単調減少とする
ことができる。しかしながら、φ＝０°とφ＝１８０°
方位では、その電気光学特性がほぼ同形であるため、合
成された曲線も同形となり、電気光学特性の視角依存性
は改善されない。
【００１２】そこで、これらの液晶セルと偏光板の間に
負の光学異方素子を挿入した場合の電気光学特性が特性
Ｔ2 である。この曲線から前記４方位についてその補償
効果を見ると、φ＝２７０°やφ＝０°、１８０°では
視角が改善され、逆にφ＝９０°では悪くなっている
（極値が極端に現れる）ことがわかる。。このため、合
成された電気光学特性はφ＝９０°、２７０°はその効
果が相殺され、良くも悪くもならず、φ＝０°、１８０
°では効果が生ずる。また、φ＝１５０°及びφ＝３３
０°での補償効果はそれぞれφ＝３０°およびφ＝２１
０°での補償効果よりも優れている。これはＴＮセルの
旋光性に起因するのだが、いずれにせよ前述したＴＤＴ
Ｎ、ＤＤＴＮにおいては、２種の配向領域が示す電気光
学特性が合成された結果、実質的に見た目に作用する電
気光学特性はφ＝３０°では、前記、φ＝３０°とφ＝
２１０°、φ＝１５０°とφ＝３３０°の組み合わせと
なるので、その合成された電気光学特性はφ＝３０°と
φ＝１５０°では著しく異なり、左右非対称な視角依存
性となるわけである。
負の光学異方素子を挿入した場合の電気光学特性が特性
Ｔ2 である。この曲線から前記４方位についてその補償
効果を見ると、φ＝２７０°やφ＝０°、１８０°では
視角が改善され、逆にφ＝９０°では悪くなっている
（極値が極端に現れる）ことがわかる。。このため、合
成された電気光学特性はφ＝９０°、２７０°はその効
果が相殺され、良くも悪くもならず、φ＝０°、１８０
°では効果が生ずる。また、φ＝１５０°及びφ＝３３
０°での補償効果はそれぞれφ＝３０°およびφ＝２１
０°での補償効果よりも優れている。これはＴＮセルの
旋光性に起因するのだが、いずれにせよ前述したＴＤＴ
Ｎ、ＤＤＴＮにおいては、２種の配向領域が示す電気光
学特性が合成された結果、実質的に見た目に作用する電
気光学特性はφ＝３０°では、前記、φ＝３０°とφ＝
２１０°、φ＝１５０°とφ＝３３０°の組み合わせと
なるので、その合成された電気光学特性はφ＝３０°と
φ＝１５０°では著しく異なり、左右非対称な視角依存
性となるわけである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
のＬＣＤには、階調表示を行う際、印加電圧−透過率特
性に極値が存在することによる表示の反転現象等の視角
依存性が生じていた。また、これらを解決する手段とし
ては、液晶分子の起き上がる方向を一画素内に２方向以
上設けて事実上の極値をなくすことが提案されており、
さらに、コントラストの視角方向とその逆方向と直交す
る方位においての視角依存性を改善するために液晶セル
と偏光板の間に２枚のリタデーションフィルム（負の光
学異方素子として作用する）を挿入し、前記コントラス
トの視角方向と直交する方位における視角依存性を改善
する手法が提案されているが、光学補償効果は前記方位
において左右が非対称となり、視角依存性は改善される
ものの、見ばえが左右で異なってしまうという問題が生
じていた。
のＬＣＤには、階調表示を行う際、印加電圧−透過率特
性に極値が存在することによる表示の反転現象等の視角
依存性が生じていた。また、これらを解決する手段とし
ては、液晶分子の起き上がる方向を一画素内に２方向以
上設けて事実上の極値をなくすことが提案されており、
さらに、コントラストの視角方向とその逆方向と直交す
る方位においての視角依存性を改善するために液晶セル
と偏光板の間に２枚のリタデーションフィルム（負の光
学異方素子として作用する）を挿入し、前記コントラス
トの視角方向と直交する方位における視角依存性を改善
する手法が提案されているが、光学補償効果は前記方位
において左右が非対称となり、視角依存性は改善される
ものの、見ばえが左右で異なってしまうという問題が生
じていた。
【００１４】本発明はこれら不都合を解決するものであ
り、前述した光学補償効果が前記方位において従来技術
よりも左右対称となる新規なセル構成を有する液晶表示
素子を提供するものである。
り、前述した光学補償効果が前記方位において従来技術
よりも左右対称となる新規なセル構成を有する液晶表示
素子を提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した問題
点を解決する手段として、２枚の複数の画素を形成する
電極付き基板間に前記基板の液晶分子配向方向によって
液晶分子配列がねじれるようにされた誘電異方性が正の
ネマティック液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶セ
ルと、少なくとも１枚の負の光学異方素子と、前記液晶
セルおよび前記光学異方素子を挟持する２枚の偏光板と
からなる液晶表示素子において、２枚の基板による液晶
分子配向方向を少なくとも２種の組み合わせとし、液晶
層が２種のねじれ方向を有する液晶分子配列領域を形成
せしめる手段と、これら２種の液晶分子配列領域のねじ
れ角を４５°以上乃至９０°未満に設定する手段とを具
備する液晶表示素子を提供する。
点を解決する手段として、２枚の複数の画素を形成する
電極付き基板間に前記基板の液晶分子配向方向によって
液晶分子配列がねじれるようにされた誘電異方性が正の
ネマティック液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶セ
ルと、少なくとも１枚の負の光学異方素子と、前記液晶
セルおよび前記光学異方素子を挟持する２枚の偏光板と
からなる液晶表示素子において、２枚の基板による液晶
分子配向方向を少なくとも２種の組み合わせとし、液晶
層が２種のねじれ方向を有する液晶分子配列領域を形成
せしめる手段と、これら２種の液晶分子配列領域のねじ
れ角を４５°以上乃至９０°未満に設定する手段とを具
備する液晶表示素子を提供する。
【００１６】また、前記２種の液晶分子配列領域を一画
素内に有することを素子を提供する。
素内に有することを素子を提供する。
【００１７】
【作用】本発明は２種のねじれ方向を有する液晶分子配
列領域を例えば画素単位で形成することにより、各画素
に左ねじれと右ねじれのＴＮ領域を形成することにな
り、これらがそれぞれ左ねじれと右ねじれの旋光性を持
つことから、合成された印加電圧−透過率特性が極値を
もたず反転現象がなくなる。
列領域を例えば画素単位で形成することにより、各画素
に左ねじれと右ねじれのＴＮ領域を形成することにな
り、これらがそれぞれ左ねじれと右ねじれの旋光性を持
つことから、合成された印加電圧−透過率特性が極値を
もたず反転現象がなくなる。
【００１８】なお実用的に本発明の２種の液晶分子配列
（左ねじれと右ねじれ）構成を得る配向処理方法、液晶
分子配列はそれぞれ３通りの液晶分子配列構成が考えら
れ、都合９通りの組み合わせにて実現可能である。
（左ねじれと右ねじれ）構成を得る配向処理方法、液晶
分子配列はそれぞれ３通りの液晶分子配列構成が考えら
れ、都合９通りの組み合わせにて実現可能である。
【００１９】なお、本発明のように１つの液晶セルの中
に障壁を設けずに、２種のねじれ方向を意図的に設ける
ためには、２種の配向処理方向を設け、かつ、それぞれ
の配向領域において、安定して意図した方向にねじれさ
せるために、ねじれ角を９０°未満にする必要がある。
これは、配向処理方向を規定してやることによって、基
板表面の液晶分子配列方向を決め、上下基板間で液晶分
子が前記上下の基板表面の液晶分子配列方向のなす角の
狭角の方向にねじれやすくする（角度が小さいほうが液
晶分子配列は安定となるため）ためである。また、旋光
モードであり、色付きの少ない優れたコントラスト比を
得るため、前記ねじれ角は４５°以上にする必要があ
る。さらに光学異方性素子の使用は光学補償効果を高め
視角依存性を改善する。
に障壁を設けずに、２種のねじれ方向を意図的に設ける
ためには、２種の配向処理方向を設け、かつ、それぞれ
の配向領域において、安定して意図した方向にねじれさ
せるために、ねじれ角を９０°未満にする必要がある。
これは、配向処理方向を規定してやることによって、基
板表面の液晶分子配列方向を決め、上下基板間で液晶分
子が前記上下の基板表面の液晶分子配列方向のなす角の
狭角の方向にねじれやすくする（角度が小さいほうが液
晶分子配列は安定となるため）ためである。また、旋光
モードであり、色付きの少ない優れたコントラスト比を
得るため、前記ねじれ角は４５°以上にする必要があ
る。さらに光学異方性素子の使用は光学補償効果を高め
視角依存性を改善する。
【００２０】
【実施例】以下本発明の実施例について詳細に説明す
る。
る。
【００２１】（実施例１）図１および図２は本発明の一
実施例を示している。図１（ａ）に示すように液晶表示
素子は吸収軸を９０°交差で配置した２枚の偏光板１、
２でリタデーションフィルムからなる１枚の光学異方素
子３と液晶セル４を挟んだ構成である。
実施例を示している。図１（ａ）に示すように液晶表示
素子は吸収軸を９０°交差で配置した２枚の偏光板１、
２でリタデーションフィルムからなる１枚の光学異方素
子３と液晶セル４を挟んだ構成である。
【００２２】液晶セル４は図２に示すように、透明共通
電極１１およびポリイミド（ＡＬ−１０５１、（株）日
本合成ゴム製）の配向膜１２を有する上側基板１３と、
各々ＴＦＴスイッチング素子をもつ複数の画素電極１４
とその上に積層されたポリイミド（ＡＬ−１０５１、
（株）日本合成ゴム製）の配向膜１５を有する下側基板
１６を５μｍの間隙をあけて配置し、シール剤１７で封
止し、この間隙内に誘電異方性が正のネマティック液晶
（ＺＬＩ−２２９３、メルクジャパン（株）製）からな
る液晶層１８を充填し挟持させた構造でなる。
電極１１およびポリイミド（ＡＬ−１０５１、（株）日
本合成ゴム製）の配向膜１２を有する上側基板１３と、
各々ＴＦＴスイッチング素子をもつ複数の画素電極１４
とその上に積層されたポリイミド（ＡＬ−１０５１、
（株）日本合成ゴム製）の配向膜１５を有する下側基板
１６を５μｍの間隙をあけて配置し、シール剤１７で封
止し、この間隙内に誘電異方性が正のネマティック液晶
（ＺＬＩ−２２９３、メルクジャパン（株）製）からな
る液晶層１８を充填し挟持させた構造でなる。
【００２３】下側基板１６の各画素電極１４の上面は、
図２（ａ）に示すように互いにねじれ方向を反対にした
液晶分子配向領域Ａ、Ｂに形成され、図１（ｂ）に示す
ように他の電極の領域間でも隣接するように相互に異な
る領域が来るように配置される。
図２（ａ）に示すように互いにねじれ方向を反対にした
液晶分子配向領域Ａ、Ｂに形成され、図１（ｂ）に示す
ように他の電極の領域間でも隣接するように相互に異な
る領域が来るように配置される。
【００２４】図２（ｂ）に示すように、液晶分子配列領
域Ａは上側基板１３の配向膜１２部分を表示面水平方向
ｘに対して＋５０°（左方向）傾けた方向に配向方向Ａ
1 を形成し、下側基板１６の配向膜１５を水平方向ｘに
対して−５０°（右方向）傾けた方向に配向方向Ａ2 を
形成する。したがって両基板を対向させると、各方向Ａ
1 とＡ2 とはＡ1 の矢印基部からＡ2 の矢印先端まで８
０°の交差角となり，ユニフォーム配列の液晶層に左回
転の８０°のねじれ角を与える（前記矢印方向に液晶分
子のプレチルト角が立つ方向とする）。
域Ａは上側基板１３の配向膜１２部分を表示面水平方向
ｘに対して＋５０°（左方向）傾けた方向に配向方向Ａ
1 を形成し、下側基板１６の配向膜１５を水平方向ｘに
対して−５０°（右方向）傾けた方向に配向方向Ａ2 を
形成する。したがって両基板を対向させると、各方向Ａ
1 とＡ2 とはＡ1 の矢印基部からＡ2 の矢印先端まで８
０°の交差角となり，ユニフォーム配列の液晶層に左回
転の８０°のねじれ角を与える（前記矢印方向に液晶分
子のプレチルト角が立つ方向とする）。
【００２５】一方、他の液晶分子配列領域Ｂは液晶分子
配列領域Ａと対称的な配向領域を形成する。すなわち、
上側基板１３の配向膜１２部分を表示面水平方向ｘに対
して−５０°（右方向）傾けた方向に配向方向Ｂ1 を形
成し、下側基板１６の配向膜１５を水平方向ｘに対して
＋５０°（左方向）傾けた方向に配向方向Ｂ2 を形成す
る。したがって両基板を対向させると、各方向Ｂ1 とＢ
2 とはＢ1 の矢印基部からＢ2 の矢印先端まで８０°の
交差角となり，ユニフォーム配列の液晶層に右回転の８
０°のねじれ角を与える。
配列領域Ａと対称的な配向領域を形成する。すなわち、
上側基板１３の配向膜１２部分を表示面水平方向ｘに対
して−５０°（右方向）傾けた方向に配向方向Ｂ1 を形
成し、下側基板１６の配向膜１５を水平方向ｘに対して
＋５０°（左方向）傾けた方向に配向方向Ｂ2 を形成す
る。したがって両基板を対向させると、各方向Ｂ1 とＢ
2 とはＢ1 の矢印基部からＢ2 の矢印先端まで８０°の
交差角となり，ユニフォーム配列の液晶層に右回転の８
０°のねじれ角を与える。
【００２６】図１（ｂ）はこのように異なるねじれ角を
もつ領域Ａ、Ｂが表示面に配列されていることを示して
いる。すなわち領域Ａ、Ｂが左ねじれと右ねじれのＴＮ
からなり、それぞれ左ねじれと右ねじれの旋光性を持
つ。
もつ領域Ａ、Ｂが表示面に配列されていることを示して
いる。すなわち領域Ａ、Ｂが左ねじれと右ねじれのＴＮ
からなり、それぞれ左ねじれと右ねじれの旋光性を持
つ。
【００２７】この実施例において、その電気光学特性を
視角を振って測定したところ、図７の特性に示すように
なった。すなわち、電気光学特性の視角依存性を負の光
学異方素子３を用いて改善し、さらに、２種の配向領域
の電気光学特性の合成で、φ＝３０°とφ＝３３０°、
φ＝１５０°とφ＝２１０°といった組み合わせで合成
されるため、補償効果は優劣が相殺され、φ＝３０°と
φ＝１５０°でほぼ等しい効果となり、その結果、左右
の視角依存性は対称なものとなる。
視角を振って測定したところ、図７の特性に示すように
なった。すなわち、電気光学特性の視角依存性を負の光
学異方素子３を用いて改善し、さらに、２種の配向領域
の電気光学特性の合成で、φ＝３０°とφ＝３３０°、
φ＝１５０°とφ＝２１０°といった組み合わせで合成
されるため、補償効果は優劣が相殺され、φ＝３０°と
φ＝１５０°でほぼ等しい効果となり、その結果、左右
の視角依存性は対称なものとなる。
【００２８】このため、ほぼ、どの視角においても反転
現象の生じない良好な特性を示し（ＴＮの場合、実用的
に用いる印加電圧は０〜５Ｖであるのでこの範囲におい
て）、また、φ＝３０°とφ＝１５０°の結果が示すよ
うに、左右の視角依存性が極めて対称形である特性を得
ることができた。
現象の生じない良好な特性を示し（ＴＮの場合、実用的
に用いる印加電圧は０〜５Ｖであるのでこの範囲におい
て）、また、φ＝３０°とφ＝１５０°の結果が示すよ
うに、左右の視角依存性が極めて対称形である特性を得
ることができた。
【００２９】（実施例２）図３は本実施例を示す。実施
例１同様の方法を用いて、図３に示すような配向方向の
組み合わせでラビング処理を行い本発明の液晶表示素子
を作成した。本実施例では一画素単位に液晶分子配列を
異ならせて、二画素１４1 、１４2 単位で前述した電気
光学特性が見かけ上合成されるようにしたものである。
すなわち一方の画素電極に液晶分子配列領域Ａを形成
し、他方の画素電極に液晶分子配列領域Ｂを形成する。
配向方向は実施例１と同じである。本実施例の液晶表示
素子を用いて、階調表示を行ったところ、実施例１同
様、左右の視角依存性はほぼ対称なものとなり、どの視
角においても反転現象の生じない良好な白黒の表示が得
られた。また、等コントラスト特性を測定したところ、
図７とほぼ同様の結果が得られ、極めて広い視角依存性
があることがわかった。
例１同様の方法を用いて、図３に示すような配向方向の
組み合わせでラビング処理を行い本発明の液晶表示素子
を作成した。本実施例では一画素単位に液晶分子配列を
異ならせて、二画素１４1 、１４2 単位で前述した電気
光学特性が見かけ上合成されるようにしたものである。
すなわち一方の画素電極に液晶分子配列領域Ａを形成
し、他方の画素電極に液晶分子配列領域Ｂを形成する。
配向方向は実施例１と同じである。本実施例の液晶表示
素子を用いて、階調表示を行ったところ、実施例１同
様、左右の視角依存性はほぼ対称なものとなり、どの視
角においても反転現象の生じない良好な白黒の表示が得
られた。また、等コントラスト特性を測定したところ、
図７とほぼ同様の結果が得られ、極めて広い視角依存性
があることがわかった。
【００３０】（実施例３）図４は本実施例を示す。液晶
分子配列領域Ｃ、Ｄを除いては実施例１と同構成であ
る。図に示すように、液晶分子配列領域Ｃは上側基板１
３側に、表示面水平方向ｘに対して＋４７°（左方向）
傾けた方向に配向方向Ｃ1 を形成し、下側基板１６に水
平方向ｘに対して−４７°（右方向）傾けた方向に配向
方向Ｃ2 を形成する。したがって両基板を対向させる
と、各方向Ｃ1 とＣ2 とはＣ1 の矢印基部からＣ2 の矢
印先端まで８６°の交差角となり，ユニフォーム配列の
液晶層に左回転の８６°のねじれ角を与える（前記矢印
方向に液晶分子のプレチルト角が立つ方向とする）。
分子配列領域Ｃ、Ｄを除いては実施例１と同構成であ
る。図に示すように、液晶分子配列領域Ｃは上側基板１
３側に、表示面水平方向ｘに対して＋４７°（左方向）
傾けた方向に配向方向Ｃ1 を形成し、下側基板１６に水
平方向ｘに対して−４７°（右方向）傾けた方向に配向
方向Ｃ2 を形成する。したがって両基板を対向させる
と、各方向Ｃ1 とＣ2 とはＣ1 の矢印基部からＣ2 の矢
印先端まで８６°の交差角となり，ユニフォーム配列の
液晶層に左回転の８６°のねじれ角を与える（前記矢印
方向に液晶分子のプレチルト角が立つ方向とする）。
【００３１】一方、他の液晶分子配列領域Ｄは液晶分子
配列領域Ｃと対称的な配向領域を形成する。すなわち、
上側基板１３に表示面水平方向ｘに対して−４７°（右
方向）傾けた方向に配向方向Ｄ1 を形成し、下側基板１
６に水平方向ｘに対して＋４７°（左方向）傾けた方向
に配向方向Ｄ2 を形成する。したがって両基板を対向さ
せると、各方向Ｄ1 とＤ2 とはＤ1 の矢印基部からＤ2
の矢印先端まで８６°の交差角となり，ユニフォーム配
列の液晶層に左回転の８６°のねじれ角を与える。 こ
の構成において６０°にわたるどの視角においても反転
現象の生じない良好な白黒の表示が得られた。図５は本
実施例３の変形例で、配向方向［Ｃ1 ］，［Ｃ2 ］、
［Ｄ1 ］，［Ｄ2 ］を上記実施例とは逆方向に変更させ
て実施例３と同じねじれ角を得たものである。
配列領域Ｃと対称的な配向領域を形成する。すなわち、
上側基板１３に表示面水平方向ｘに対して−４７°（右
方向）傾けた方向に配向方向Ｄ1 を形成し、下側基板１
６に水平方向ｘに対して＋４７°（左方向）傾けた方向
に配向方向Ｄ2 を形成する。したがって両基板を対向さ
せると、各方向Ｄ1 とＤ2 とはＤ1 の矢印基部からＤ2
の矢印先端まで８６°の交差角となり，ユニフォーム配
列の液晶層に左回転の８６°のねじれ角を与える。 こ
の構成において６０°にわたるどの視角においても反転
現象の生じない良好な白黒の表示が得られた。図５は本
実施例３の変形例で、配向方向［Ｃ1 ］，［Ｃ2 ］、
［Ｄ1 ］，［Ｄ2 ］を上記実施例とは逆方向に変更させ
て実施例３と同じねじれ角を得たものである。
【００３２】また、本発明は以上実施例で述べたものの
他、光学異方性素子の枚数は複数枚にしてもよく、さら
にＴＦＴ以外にＭＩＭなどのスイッチング素子を用いて
も同様の効果を得ることは言うまでもなく、また、３原
色のカラーフィルターを用いての表示のカラー化をして
も同様の効果を得ることは言うまでもない。
他、光学異方性素子の枚数は複数枚にしてもよく、さら
にＴＦＴ以外にＭＩＭなどのスイッチング素子を用いて
も同様の効果を得ることは言うまでもなく、また、３原
色のカラーフィルターを用いての表示のカラー化をして
も同様の効果を得ることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、左右の視角依存性が対
称である反転現象等がほぼ生じない極めて広視角のＬＣ
Ｄを実現できる。
称である反転現象等がほぼ生じない極めて広視角のＬＣ
Ｄを実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）は構成を分解
して示す斜視図、（ｂ）は液晶分子配列領域を説明する
斜視図。
して示す斜視図、（ｂ）は液晶分子配列領域を説明する
斜視図。
【図２】本発明の一実施例を示し、（ａ）は図１（ｂ）
をＩ−Ｉ線にそって切断し矢印方向に見た断面図、
（ｂ）は液晶分子配列領域の構成を拡大して示す平面
図。
をＩ−Ｉ線にそって切断し矢印方向に見た断面図、
（ｂ）は液晶分子配列領域の構成を拡大して示す平面
図。
【図３】本発明の他の実施例の構成を説明する液晶分子
配列領域の構成を拡大して示す平面図。
配列領域の構成を拡大して示す平面図。
【図４】本発明の他の実施例の構成を説明する液晶分子
配列領域の構成を拡大して示す平面図。
配列領域の構成を拡大して示す平面図。
【図５】本発明の変形例の構成を説明する液晶分子配列
領域の構成を拡大して示す平面図。
領域の構成を拡大して示す平面図。
【図６】視角の定義を説明する図。
【図７】本発明の液晶表示素子の印加電圧−透過率特性
の視角依存性を説明する図。
の視角依存性を説明する図。
【図８】従来のＴＮ型素子の印加電圧−透過率特性の視
角依存性を説明する図。
角依存性を説明する図。
１、２…偏光板 ３…光学異方性素子 ４…液晶セル １１、１４…電極 １３、１６…基板 １８…液晶層 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…液晶分子配列領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 恭弘 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 山本 富章 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 羽藤 仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ２枚の複数の画素を形成する電極付き基
板間に前記基板の液晶分子配向方向によって液晶分子配
列がねじれるようにされた誘電異方性が正のネマティッ
ク液晶からなる液晶層を挟持してなる液晶セルと、少な
くとも１枚の負の光学異方素子と、前記液晶セルおよび
前記光学異方素子を挟持する２枚の偏光板とからなる液
晶表示素子において、 前記２枚の基板による液晶分子配向方向を少なくとも２
種の組み合わせとし、前記液晶層が２種のねじれ方向を
有する液晶分子配列領域を形成せしめる手段と、前記２
種の液晶分子配列領域のねじれ角を４５°以上９０°未
満に設定する手段とを具備することを特徴とする液晶表
示素子。 - 【請求項２】 ２種の液晶分子配列領域を一画素内に形
成することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5146651A JPH075468A (ja) | 1993-04-20 | 1993-06-18 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9171993 | 1993-04-20 | ||
| JP5-91719 | 1993-04-20 | ||
| JP5146651A JPH075468A (ja) | 1993-04-20 | 1993-06-18 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075468A true JPH075468A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=26433166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5146651A Pending JPH075468A (ja) | 1993-04-20 | 1993-06-18 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100741016B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2007-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 소자 및 그 제조 방법 |
| CN103412441A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、彩膜基板、显示装置及取向层的制作方法 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5146651A patent/JPH075468A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100741016B1 (ko) * | 2004-07-02 | 2007-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 소자 및 그 제조 방법 |
| CN103412441A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板、彩膜基板、显示装置及取向层的制作方法 |
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