JPH08190104A

JPH08190104A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08190104A
Application number: JP157995A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yamaguchi; 雅彦山口; Koji Oguma; 浩司小熊
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1995-01-09
Filing date: 1995-01-09
Publication date: 1996-07-23
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP3681775B2; KR960029832A

Abstract

(57)【要約】【目的】視野角依存性を抑え、表示品位を向上させ
る。【構成】一方の基板１６に形成された、複数本の平行
な線状電極部１８を有した第１電極２２と、その各線状
電極部間に配置された複数本の平行な線状電極部を有し
た第２電極２８と、スイッチング素子３０とを有し、配
向膜のプレチルト角が３゜以下で、配向膜の配向方向γ
と、線状電極部の長手方向が平行で、電極間隔Ｇと、両
基板の間隔Ｄが次式を満たす。０．５≦Ｇ／Ｄ≦３．０【効果】電界の変化により液晶を起立させたり又横た
わせるものでないので、液晶の長軸方向と短軸方向の屈
折率の差異による透過率の低下が起こりにくくなり、視
野角依存性が抑えられ、表示品位が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の画像等を表示す
る液晶表示装置に用いられる液晶表示素子に関するもの
で、特にその視野角依存性を改善したものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、軽量化、小型化、薄型
化などが可能で、表示装置として各種の用途に使用され
つつある。中でも、ツイステッドネマティックモード
（ＴＮモード）のアクティブマトリクス型液晶表示装置
は、駆動電圧が低く、消費電力が少ない上に、コントラ
ストが高く、高画質化が可能で、多用されている。

【０００３】ＴＮモードの液晶表示素子は、偏光板と透
明な電極と配向膜を具備した２枚のガラス基板を互いの
配向膜の配向方向が９０゜異なるように、間隔をおいて
配置し、その間にネマティック液晶を９０゜ねじって配
列させて概略構成されたもので、両基板の電極間に電圧
を印加していないときには、図１８（ａ）に示されるよ
うに、偏光板を備えた一方の基板１０を透過した偏光光
線は９０゜ねじれた液晶１４に沿って、その偏光方向α
を９０゜変換させて、偏光方向βの偏光板を備えた他方
の基板１２を透過し、液晶表示素子としては明状態とな
る。そして、両基板の電極間に電圧を印加することによ
って、図１８（ｂ）に示されるように、印加した電界方
向に沿って液晶１４は立上がり、一方の基板１０を透過
した偏光光線は、その偏光方向αが変換せず、他方の基
板１０の異なる偏光方向βの偏光板を透過しなくなり、
液晶表示素子として暗状態となる。この明状態と暗状態
とを各画素毎に制御することにより、各種の表示を行う
ことができるようになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示素
子、中でも上述したＴＮモードの液晶表示素子において
は、その視野角依存性が問題とされている。図１９は視
野角依存性を示すものである。図１９は、コントラスト
（ＣＲ）が１０以上の範囲を示すもので、左右方向から
の視認性は良好であるものの、上下方向、特に上方向か
らの視認性が極端に悪いことが示されている。このよう
な方向によって視認性が異なる視野角依存性は、液晶表
示装置の表示品位の低下要因の１つとして従来から問題
とされていた。

【０００５】図１８（ａ）または図２０（ａ）に示され
るように、全ての液晶が倒れて配列方向が同じ状態にお
いては、どの方向から入射し出射する光線も条件は大差
ないため、図２０（ａ）に示す屈折率ｎ₁とｎ₂はほぼ等
しく、視野角依存性は目立たないものの、液晶は、その
長軸方向と短軸方向とで屈折率が異なるので、図１８
（ｂ）や図２０（ｂ）に示すように、電圧が印加されて
個々の液晶によって傾きが変りその配列方向が異なる
と、透過光線の角度により、屈折率ｎ₁'とｎ₂'が異なっ
てくる。その結果、ノーマリホワイト表示モードである
と、電圧印加時の透過率の値が視野角依存性により大き
く変動するため、コントラストとしては著しい変化にな
る。

【０００６】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、抜本的に液晶表示素子の構成を見直し、視野
角依存性を抑え、表示品位を向上させることを目的とし
てなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、偏光板を備え、上面に配向膜の形成された第１の基
板と、該第１の基板に対向して配置され、第１の基板側
に配向膜の形成された第２の基板と、第１の基板と第２
の基板の間に配置されたカイラル剤の添加されたネマテ
ィック液晶からなる液晶層と、第１の基板に形成され
た、複数本の平行な線状電極部とこの線状電極部どうし
を接続した基部とからなる第１電極と、該第１電極の各
線状電極部間に配置された複数本の平行な線状電極部と
この線状電極部どうしを接続した基部とからなる第２電
極と、第１電極と第２電極間に電圧を印加するスイッチ
ング素子とを有し、前記配向膜のプレチルト角が３゜以
下で、前記第１の基板に形成された配向膜の配向方向
と、前記線状電極部の長手方向がほぼ平行で、前記第１
電極の線状電極部とこれに隣り合う第２電極の線状電極
部の間隔Ｇと、第１の基板と第２の基板の間隔Ｄが次式
を満たすことを特徴とするものである。０.５≦Ｇ／Ｄ≦３.０

【０００８】この際、スイッチング素子が薄膜トランジ
スタであることが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明の液晶表示素子は、通常の液晶表示素子
と同様に、偏光板を備え、上面に配向膜の形成された透
明な第１の基板と、該第１の基板に対向して配置され、
第１の基板側に配向膜の形成された透明な第２の基板
と、第１の基板と第２の基板の間に配置された液晶層と
を有して概略構成される。そして、本発明においては、
２枚の対向した基板の内、一方の基板である第１の基板
には、液晶を駆動するための電極が形成されるが、他方
の基板である第２の基板には、電極が形成されない。

【００１０】図１に示すように、ガラス板等（厚さ約１
mm）からなる第１の基板１６上には、第１電極２２と第
２電極２８が同一平面内に形成される。第１電極２２
は、複数本の平行な線状電極部１８，１８，・・・と、こ
れら線状電極部１８，１８，・・・どうしを接続した基部
２０とからなり、同様に、第２電極２８も複数本の平行
な線状電極部２４，２４，・・・と、これら線状電極部２
４，２４，・・・どうしを接続した基部２６とからなり、
第１電極２２の線状電極部１８，１８，・・・と第２電極
２８の線状電極部２４，２４，・・・は、平行にかつ等間
隔で交互に配置される。このような電極２２，２８は、
フォトリソグラフィ技術を駆使することにより容易に形
成される。これらの電極２２，２８は、ＩＴＯなどの透
明電極材料や、クロム、銅などの金属材料が適用され
る。したがって、必ずしもＩＴＯを使用しなければなら
ない必要はなく、ＩＴＯ以外の金属材料を用いれば、生
産設備の費用削減、加工精度の向上、生産工程の削減等
を図れる可能性がある。

【００１１】第１電極２２と第２電極２８には、これら
の間に電圧を印加するための電源３２及びスイッチング
素子３０が接続されている。また、第１の基板１６上に
は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などからなる配向
膜が形成されるが、その配向膜の配向方向γと、第１電
極２２の線状電極部１８の長手方向はほぼ平行となるよ
うにされる。

【００１２】本発明の液晶表示素子の一例を示す図１，
２，３を参照して、その作動を説明する。この例のもの
では、第１の基板１６に設けた偏光板の偏光方向αと第
２の基板３６に設けた偏光板の偏光方向βを９０゜異な
るように設定している。まず、第１の基板１６上に形成
された第１電極２２と第２電極２８間に電圧が印加され
ていない状態では、液晶３４，３４，・・・は、同方向γ
に配向処理のされている第１の基板の配向膜と第２の基
板の配向膜により、図２（ａ），（ｂ）に示すように一
律に同方向にホモジニアス配向している。このとき、第
１の基板１６を透過した光線は、偏光板によりα方向に
偏光しており、液晶層をそのまま透過し、第２の基板３
６の異なる偏光方向βの偏光板に到達するので、その偏
光板で遮断され、光線は液晶表示素子を透過することが
なく、暗状態となる。

【００１３】次に、第１の基板１６上に形成された第１
電極２２と第２電極２８間に電圧を印加する。すると、
液晶層の、第１の基板１６に近接した液晶３４ほど、そ
の配向方向が、線状電極部１８の長手方向に対して垂直
に変換する。即ち、第１電極２２の線状電極部１８と第
２の基板３６の線状電極部の間に電圧が印加されること
により、これら線状電極部１８の長手方向に対し垂直な
方向の電気力線が発生し、第１の基板１６に形成されて
いた配向膜により線状電極部１８の長手方向γに平行に
配向していた液晶３４が、配向膜による規制力よりも大
きい電界による規制力によって、γ方向とは垂直な方向
に配向方向が変換する。

【００１４】この電界による規制力による影響は、第１
の基板１６に近いところに位置する液晶３４ほど大きく
受け、第１の基板１６から遠ざかり、第２の基板３６に
近いところに位置する液晶３４では小さくなる。したが
って、第２の基板３６に近いところに位置する液晶３４
は、第１の基板１６に形成された電極２２，２８間に電
圧が印加されたとしても、第２の基板３６に形成された
配向膜による規制力の影響の方をより大きく受け、その
配向方向が変換することがない。換言すれば、第２の基
板３６に形成される配向膜には、第１の基板１６に形成
される電極２２，２８に電圧が印加されても、第２の基
板３６に近いところに位置する液晶３４を規制し続ける
だけの強い配向処理がされていることが必要とされる。
よって、第１電極２２と第２電極２８間に電圧が印加さ
れると、図３に示すように、９０゜のツイスト配向がな
される。この状態であると、第１の基板１６を透過し、
α方向に偏光した偏光光線は、ツイストした液晶３４に
沿ってその偏光方向が変換し、α方向と異なるβ方向の
偏光板の設けられた第２の基板３６を透過することにな
り、明状態となる。

【００１５】上記説明では、電圧を印加することにより
明状態となる液晶表示素子を説明したが、第１の基板１
６に設けられる偏光板と第２の基板３６に設けられる偏
光板の偏光方向を同方向になるように設定すれば、電圧
を印加することにより暗状態となる液晶表示素子とする
ことができる。

【００１６】本発明の液晶表示素子であると、電界の変
化により液晶を起立させたり又横たわせるものでないの
で、液晶の長軸方向と短軸方向の屈折率の差異による透
過率の低下が起こりにくくなるので、視野角依存性が抑
えられる。

【００１７】本発明では、第１電極２２の線状電極部１
８と第２電極２８の線状電極部２４の間に電圧が印加さ
れるので、その方向は各線状電極部１８，２４の長手方
向とは垂直な方向となる。すなわち、印加電界方向と、
線状電極部１８，２４の長手方向と平行な配向膜の配向
方向とは垂直になるので、コントラストを最も高めるこ
とのできる液晶の９０゜のツイストが実現される。

【００１８】ところで、液晶表示素子の製造過程におい
ては、貼り工程、ラビング工程、カッティング工程等の
数種の工程を経るので、製造された液晶表示素子の配向
方向には、±１゜程度の製造誤差が生じてしまう。した
がって、液晶のツイストの設定値が９０゜未満のもの、
例えば８９゜のものであると、実際の液晶のツイスト角
度は８８゜〜９０゜の範囲となり、本発明のように９０
゜のものであると、実際の液晶のツイスト角度は、８９
゜〜９１゜の範囲内におさまることになる。ここで、液
晶のツイスト角度と液晶表示素子のコントラストの間に
は、図４に示されるように、ツイスト角度が９０゜のと
きにコントラストが最大になる関係がある。したがっ
て、設定値が９０゜未満、例えば、８９゜のもののコン
トラストのばらつきに比して、本発明のように、設定値
を９０゜に設定したもののコントラストのばらつきは、
約半分に抑えられる。

【００１９】また、９０゜のツイスト配向させるために
は、通常、ホモジニアス（０゜ツイスト）から右回転で
９０゜ツイストする場合と、左回転で９０゜ツイストす
る場合の２種類の配向状態が生じる。これら異なる配向
状態の境界においては、ディスクリネーション、すなわ
ち配向不均一な領域が生じ、光漏れが起き、コントラス
トの低下原因となる。そこで、液晶層に用いるネマティ
ック液晶には、カイラル剤を添加しておくことが望まし
い。カイラル剤は、不斉炭素を有する光学活性材料でネ
マティック液晶と混合すると、その割合によって決めら
れるピッチで液晶分子が、カイラル剤の種類によって定
められた方向に螺旋を描く。従って、カイラル剤を添加
することで、電圧印加した場合の液晶分子回転方向が左
右どちらかに規定され、ディスクリネーションの発生を
防止できる。

【００２０】カイラル剤の添加量とディスクリネーショ
ン発生率の関係を図５に示す。図５から、カイラル剤の
添加量が少ないと、電圧を印加したときにディスクリネ
ーションが発生し易く、多いと、電圧の印加を停止した
ときにディスクリネーションが発生し易くなることがわ
かる。したがって、カイラル剤は、液晶に対して、０.
０５〜０.１６重量％添加されることが望まれる。但
し、この添加率はカイラル剤の種類およびセルギャップ
の大小により変動する。カイラル剤を液晶に添加してお
くことにより、液晶のツイストをより確実ならしめるこ
とができ、より視野角を広めることになる。

【００２１】また、配向膜のプレチルト角は３゜以下が
望ましい。さらに、１゜以下であればより好ましい。従
来では、図６に示すように、透過光線の入射角度によっ
て、屈折率Δｎｄ₁、Δｎｄ₂、Δｎｄ₃が異なることに
より、視野角依存性があったものを、本発明では、基板
どうしの間に電圧を印加せず、液晶をできるだけ立上が
らせることなく屈折率Δｎｄの変化を抑制したものであ
るので、リバースチルトを抑制するためのチルト角θｐ
は必要ないからである。むしろ、θｐが３゜よりも大き
くなると、Δｎｄの変化を誘発するおそれがある。

【００２２】チルト角θｐによる視野角特性を図７に示
す。図７から明らかなように、チルト角θｐが５゜のも
のであると視野が狭く視野角依存性があるが、チルト角
θｐが１゜のものであると視野がとても広く、視野角依
存性が改善されている。中間調表示は、色相の電圧依存
性や視野角依存性等、従来ＴＮと同等レベルが得られ
る。上記カイラル剤の添加と、プレチルト角の低減とに
より、電圧を印加することによる液晶の一方向へのツイ
ストをより確実ならしめることができ、ディスクリネー
ション発生の防止とコントラストの向上を図ることがで
きる。

【００２３】また、本発明の液晶表示素子であると、第
１電極２２と第２電極２８の間の液晶３４は第１の基板
１６に平行な面内で回転し、表示のスイッチングに寄与
するが、図８に示すように、電極１８，２４の真上にお
いては、電圧が印加されても、その電気力線Ｅは第１の
基板１６と平行な面に沿わず、よって、電極１８，２４
上に位置する液晶３４の配向には乱れが生じる。したが
って、線状電極部１８，２４の幅Ｗを太くすることは、
制御されない液晶３４の領域が増加することになり好ま
しくない。

【００２４】線状電極部１８，２４をＩＴＯで構成した
場合において、ノーマリーホワイトの液晶表示素子を暗
状態とした際での透過率と、線状電極部１８，２４の幅
Ｗの関係を図９に示す。但し、電極間隔Ｇは、５μmと
した。図９からわかるように、線状電極部１８，２４の
幅Ｗが広くなるにつれて、制御されない液晶３４の領域
が増加し、透過率が大きくなってしまっていることがわ
かる。よって、線状電極部１８，２４の幅Ｗは、５μm
以下とすることが望まれる。２μm以下であればより望
ましい。また、線状電極部１８，２４を遮光性の導電体
で構成した場合、その各線状電極部１８，２４の幅Ｗが
広くなるにつれて、液晶表示素子を明状態としたときの
透過率が低下する傾向になり、同様に、線状電極部１
８，２４の幅Ｗは狭い方が好ましい。

【００２５】また、液晶に印加される電界強度は、電極
間隔Ｇ、すなわちスイッチングエリアの長さに影響され
る。したがって、駆動電圧を低減するためには、このス
イッチングエリアの長さは短い方が望まれる。しかしな
がら、電極間隔Ｇが狭くなると、液晶表示素子としての
開口率が低下してしまう。図１０に電極間隔Ｇと、液晶
表示素子の駆動電圧及び開口率の関係を示す。図１０か
らも、電極間隔Ｇが長くなるにつれて、開口率を高める
ことができるものの、駆動電圧が増加してしまうことが
わかる。そこで、適度な開口率と駆動電圧を共に有する
ために、この電極間隔は４〜６μm程度が適していると
いえる。

【００２６】さらにまた、第１電極２２の各線状電極部
１８と第２電極２８の各線状電極部２４の間隔Ｇと、第
１の基板１６と第２の基板３６の間隔Ｄが次式を満たす
ことが望ましい。０.５≦Ｇ／Ｄ≦３.０この比（Ｇ／Ｄ）が０.５よりも小さいと、第１に、画
素部の開口率が低下することで、間隔Ｇの低下に伴い、
透過率が悪くなる。第２に、間隔Ｄの増加に伴い、液晶
材料のΔｎによっては、旋光能が低下し、中間調での着
色または視野角による着色が生ずる。第３に、十分な旋
光能を得るためには、一定に捩れた螺旋構造を実現しな
ければならないが、Ｇ／Ｄが０．５を下回ると、電極が
形成された基板１６付近の液晶分子のみが９０℃ツイス
トするため、捩れが一定でない螺旋構造になり、透過率
の低下および着色の原因となる。Ｇ／Ｄが３．０よりも
大きい場合には、逆に対向する基板３４付近の液晶分子
のみ９０゜ツイストするため同様の特性劣化が生ずる。

【００２７】本発明の液晶表示素子であると、第１電極
と第２電極は同一の電極形成工程にて同時に形成するこ
とができる上、第２の基板には、電極を形成しないの
で、液晶表示素子の製造工程が簡易化され、生産コスト
の低減を図ることもできる。また、液晶表示素子の製造
過程において、対となる２つの基板どうしを組合せる際
のアライメント精度を高めることは困難であるが、本発
明では、第２の基板に電極を形成しないことから、両基
板に電極を形成する従来例の液晶表示素子に比較して、
必要とされるアライメント精度を緩和することができ、
生産歩留りを向上させることができる。

【００２８】本発明の液晶表示素子は、単純マトリクス
に適用することもできるが、スイッチング素子として３
端子素子、例えば、薄膜トランジスタを用いれば、より
高精度な制御を行うことができるので好適である。

【００２９】

【実施例】

〔実施例１〕図１１に本発明の一実施例の液晶表示素子
の要部を示す。図１１に示す液晶表示素子は、第１の基
板１６上に、複数本のソース線３８とゲート線４０をマ
トリクス状に形成し、各ソース線３８とゲート線４０で
囲まれる領域内に、ＩＴＯからなる第１電極２２と第２
電極２８を形成し、第１電極２２とソース線３８及びゲ
ート線４０を接続するスイッチング素子３０として、薄
膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス液晶表示
素子である。第１電極２２は、基部２０と、基部２０に
接続されている複数本の平行な線状電極部１８とからな
り、その各線状電極部１８間に配置された複数本の平行
な線状電極部２４と、その線状電極部２４どうしを接続
した基部２６とから第２電極２８が構成されている。基
板１６上に形成された複数の第２電極２８は、それぞれ
共通配線４２に接続されており、共通配線４２は接地し
ている。尚、第１電極２２の線状電極部１８と第２電極
２８の線状電極部２４の間隔Ｇは５μmとし、各線状電
極部１８，２４の幅は３μmとした。但し、ここで第２
電極２８を構成する基部２６は共通配線４２と共用して
もかまわない。

【００３０】また、電極２２，２８上に積層される配向
膜（ＡＬ−１０５４：日本合成ゴム（株）製）に、線状
電極部１８の長手方向と平行になるように、ラビング処
理などの配向処理を施し、さらに５μmの間隔を設けて
第２の基板を組み合わせ、その間に液晶（ＡＰ−５０１
９：チッソ（株）製）を封入した。また、第１の基板お
よび第２の基板に、ノーマリブラックモードとなるよう
に、偏光方向が直交するように偏光板を設けた。

【００３１】この液晶表示素子の第１電極２２と第２電
極２８間に、２Ｖ−６Ｖの電圧を印加し、そのときの視
野角特性を測定した。測定結果を図１２に示す。図１２
において、Ａで示される領域はコントラストが１０以上
の範囲であり、Ｂで示される領域はコントラストが５０
以上の領域である。図１２から、この実施例の液晶表示
素子であると、上下左右±５０゜以上のところでコント
ラストが１０以上であり、しかも、コントラストが５０
以上の領域が極めて広いことがわかる。また、印加電圧
と透過率の関係を測定した。測定結果を図１３に示す。
図１３から、本実施例の液晶表示素子であると、小さい
印加電圧で、透過率を急峻に高めることができ、低電圧
駆動が可能であることがわかる。高電圧側で透過率が低
下しているのは、電界強度が強過ぎるため、液晶分子の
捩れが一定でなくなり、光の透過が十分行えなくなるか
らである。

【００３２】上記と同様な構成で、基板間隔Ｄを５μm
と一定とし、線状電極部の間隔Ｇを１μm、２．５μm、
５μm、１０μm、２０μm及び２５μmとして液晶表示素
子を組立て、暗状態とのコントラストが９０％変化する
電圧（９０Ｖ）を印加したときの透過率を測定した。そ
の結果を図１４に示した。図１４からわかるように、Ｇ
／Ｄが０．５から３の範囲で良好な透過率特性を示し
た。Ｇ／Ｄが０．５よりも小さい範囲では、開口率が低
下すること、および液晶分子の螺旋が電極基板近傍のみ
で生じることの二点のために、透過率が悪化すると思わ
れる。一方、Ｇ／Ｄが３よりも大きい範囲では、基板間
全域の液晶分子に電気力線が影響を及ぼし、対向基板直
近でのみ液晶分子の螺旋が生じ、やはり透過率が悪化す
る。また線状電極部の間隔Ｇを一定として、基板間隔を
変化することによりＧ／Ｄを変化させても、同様の傾向
が確認された。

【００３３】〔実施例２〕２枚の対となる偏光板の偏光
方向を平行にして、ノーマリホワイトモードとしたこと
以外は、実施例１と同様の液晶表示素子を作製した。実
施例１と同様にして、視野角特性と、印加電圧と透過率
の関係を測定した。測定結果を図１５，１６に示す。図
１５中、Ａで示される領域がコントラストが１０以上の
領域であり、Ｃで示される領域がコントラストが５以上
の領域である。図１５から、上下左右とも、±３０゜の
ところでコントラストが１０以上であることがわかる。
また、図１６から、この液晶表示素子であると、低い印
加電圧での透過率の増加がとても急峻で、わずか７Ｖで
１００％の透過率を示し、優れた低電圧駆動を発揮でき
ることがわかる。

【００３４】〔実施例３〕実施例１の液晶表示素子にお
いて、アクティブマトリクスではなく、単純マトリクス
とした構成の液晶表示素子を作製した。すなわち、図１
７に示すように、基板上に、複数本の平行なセグメント
電極線４４と、共通配線４２を設け、セグメント電極線
４４に第１電極２２，２２，・・・を、共通配線４２に第
２電極２８，２８，・・・を接続して液晶表示素子を構成
した。尚、偏光板は、ノーマリブラックモードとなるよ
うに組合せた。この液晶表示素子について、上記実施例
と同様に視野角特性を測定した。その結果、上下左右±
４０゜以上のところで、コントラストが１０以上で、従
来一般の単純マトリクスＴＮよりも広いものであった。
但し、ここで第２電極２８の基部は共通配線４２と共用
してもかまわない。

【００３５】〔実施例４〕実施例４の単純マトリクス液
晶表示素子において、ノーマリホワイトモードとなるよ
うに偏光板を組合わせて液晶表示素子を作製した。この
液晶表示素子について、上記実施例と同様に視野角特性
を測定した。その結果、上下左右±３０゜以上のところ
で、コントラストが１０以上で、従来一般の単純マトリ
クスＴＮよりも広いものであった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子であると、電界の
変化により液晶を起立させたり又横たわせるものでない
ので、液晶の長軸方向と短軸方向の屈折率の差異による
透過率の低下が起こりにくくなり、視野角依存性が抑え
られ、表示品位が向上する。

【００３７】また、本発明では、印加電界方向と、配向
膜の配向方向とは垂直になるので、コントラストを最も
高めることのできる液晶の９０゜のツイストが実現され
る。またコントラストのばらつきも低減できる。また、
カイラル剤を液晶に添加しておくことにより、液晶のツ
イストをより確実ならしめることができ、より透過率を
向上させられる。このカイラル剤の添加と、プレチルト
角の低減とにより、電圧を印加することによる液晶の一
方向へのツイストをより確実ならしめることができ、デ
ィスクリネーション発生の防止とコントラストの向上を
図ることができる。

【００３８】また、本発明の液晶表示素子であると、第
１電極の各線状電極部と第２電極の各線状電極部の間隔
Ｇと、第１の基板と第２の基板の間隔Ｄが特定の関係を
有するものであるので、開口率の低下や液晶分子の捩れ
の乱れによる透過率の低下や、中間調での着色や視野角
による着色が生じにくくなる。

【００３９】また、本発明の液晶表示素子であると、第
１電極と第２電極は同一の電極形成工程にて同時に形成
することができる上、第２の基板には、電極を形成しな
いので、液晶表示素子の製造工程が簡易化され、生産コ
ストの低減を図ることもできる。さらにまた、対となる
２つの基板どうしを組合せる際のアライメント精度に要
求される値を緩和することができ、生産歩留りを向上さ
せることができる。

【００４０】また、スイッチング素子として薄膜トラン
ジスタを用いれば、より高精度な制御を行うことができ
るので好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための模式的平面図である。

【図２】電圧を印加していないときの図で、図２（ａ）
は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ方向からの側面
図である。

【図３】電圧を印加したときの図で、図３（ａ）は斜視
図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ方向からの側面図であ
る。

【図４】ツイスト角度とコントラストの関係を示すグラ
フである。

【図５】カイラル剤の添加量とディスクリネーション発
生本数の関係を示すグラフである。

【図６】従来例の液晶表示素子での屈折率の違いを示す
側面図である。

【図７】視野角特性を示す図である。

【図８】液晶表示素子の電気力線と液晶の配向を示す側
面図である。

【図９】電極幅と暗状態での透過率の関係を示すグラフ
である。

【図１０】電極間隔と駆動電圧および開口率の関係を示
すグラフである。

【図１１】実施例１の液晶表示素子の要部平面図であ
る。

【図１２】実施例１の液晶表示素子の視野角特性を示す
図である。

【図１３】実施例１の液晶表示素子における、印加電圧
と透過率の関係を示すグラフである。

【図１４】Ｇ／Ｄと透過率の関係を示すグラフである。

【図１５】実施例２の液晶表示素子の視野角特性を示す
図である。

【図１６】実施例２の液晶表示素子における、印加電圧
と透過率の関係を示すグラフである。

【図１７】実施例３の液晶表示素子の要部を示す平面図
である。

【図１８】従来例の液晶表示素子での液晶の配向を示す
模式図で、図１８（ａ）は明状態、図１８（ｂ）は暗状
態のものである。

【図１９】視野角特性を示す図である。

【図２０】従来例の液晶表示素子での屈折率の違いを示
す側面図で、図２０（ａ）はオフ状態、図２０（ｂ）は
オン状態のものである。

【符号の説明】

１０基板１２基板１４液晶１６第１の基板１８線状電極部２０基部２２第１電極２４線状電極部２６基部２８第２電極３０スイッチング素子３４液晶３６第２の基板４２共通配線Ｇ電極間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏光板を備え、上面に配向膜の形成され
た第１の基板と、該第１の基板に対向して配置され、第
１の基板側に配向膜の形成された第２の基板と、第１の
基板と第２の基板の間に配置されたカイラル剤の添加さ
れたネマティック液晶からなる液晶層と、第１の基板に形成された、複数本の平行な線状電極部と
この線状電極部どうしを接続した基部とからなる第１電
極と、該第１電極の各線状電極部間に配置された複数本
の平行な線状電極部とこの線状電極部どうしを接続した
基部とからなる第２電極と、第１電極と第２電極間に電圧を印加するスイッチング素
子とを有し、前記配向膜のプレチルト角が３゜以下で、前記第１の基板に形成された配向膜の配向方向と、前記
線状電極部の長手方向がほぼ平行で、前記第１電極の線状電極部とこれに隣り合う第２電極の
線状電極部の間隔Ｇと、第１の基板と第２の基板の間隔
Ｄが次式を満たすことを特徴とする液晶表示素子。０.５≦Ｇ／Ｄ≦３.０
【請求項２】前記スイッチング素子が薄膜トランジス
タであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素
子。