JPH0854629A - 液晶表示素子並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 液晶組成物５を挟んで対向する配向膜３、１
３が相互に異なる構成において、少なくとも一方の配向
膜３中に導電性微粒子３ａが分散されている液晶表示素
子、およびこの導電性微粒子の分散を予め配向膜中に混
入するか、配向膜形成工程前後で分散する方法。 【効果】 非対称な配向膜を用いた時に発生するオフセ
ット電圧の発生を抑え、最適対向電極電位 (Vcom) のド
リフトのが原因で起きる焼き付き不良の無い液晶表示素
子を得ることができる。更に、長期信頼性が向上し、高
品質の液晶表示素子を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に係わり、
特に液晶表示素子に用いる液晶配向膜に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄型、軽量、低消費電力という大
きな利点をもつ液晶表示素子（ＬＣＤ）は、ワードプロ
セッサやパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器やテレビ
用の表示装置として積極的に用いられている。特に、カ
ラー表示のディスプレイの需要は増える一方である。カ
ラー表示を行う場合、２枚の基板の一方にカラーフィル
タをつける必要がある。このカラーフィルタの形成され
た基板とされていない基板とでは、液晶配向膜の印刷性
や耐熱性といったプロセス条件の許容値が異なるため、
これまでにもUSP4,726,659に挙げられているように上下
の基板で異なる配向膜材料を用いることが試みられてい
る。また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成した基板
を用いたアクテイブマトリクスＬＣＤは高い表示性能を
有することから特に注目されている。この場合も、上下
の基板で配向膜形成の条件の適正値が異なるため上下で
異なる配向膜を用いることが考えられた。このとき、同
一の配向膜材料を基板上に塗布しても、その後の焼成条
件などでイミド化率などの化学的構成が異なったり、バ
ルクとしての化学的構成が同一であっても液晶との界面
を形成する表面の化学的構成や表面張力が異なったりす
ることも実用的には、上下で異なる配向膜を用いると考
えて良い。

【０００３】また、水や有機溶剤、あるいは紫外線（Ｕ
Ｖ）やオゾン等を用いた基板の洗浄や表面処理の結果、
上下の配向膜に非対称性が生じる場合もある。意識的に
非対称な処理を行った場合は、配向膜は化学的に非対称
になる。

【０００４】ここで、一例として、下記の基本骨格を示
すポリイミド配向膜（Ｘ：有機基）にＵＶを照射した時
のプレチルト角の変化を図５に示す。

【化１】 図５からわかるように、ＵＶ照射量が増大するにつれ、
プレチルト角が低下している。これは、ＵＶ照射により
配向膜は酸化されることが原因と考えられる。図６にこ
のポリイミドの赤外吸収プペクトルのＵＶ照射による変
化を示す。図６からわかるように、ＵＶ照射によりＣ＝
Ｏ結合が増加しており、このことがプレチルト角がＵＶ
照射により低下する原因と考えられる。また、一部の配
向膜材料によってはＵＶ照射により重合か促進されプレ
チルト角が増大するものもある。いずれにしても、ＵＶ
照射により、配向膜の化学構造が変化する。ここでは、
これらによる配向膜の構造変化も異なる配向膜として取
り扱う。

【０００５】更に、これらの液晶表示素子は見る角度や
方向によってコントラスト比や表示色が変化するという
視角依存性がある。この液晶表示素子の視角依存性を改
善するために種々の手法が提案されている。一画素内に
プレチルト角の違う２つの領域を設け、液晶分子の起き
あがる方向を180 ゜異ならせることで視角依存性を改善
する手法 (特開平5-210099号公報 あるいは、Koike e
t. al, The 23rd SID International Symposium Digest
of Technical Papers, pp.798-801 (1992):Domain Div
ided TN LCD:(DDTN) と称す）もその一つである。それ
ぞれの分割画素で液晶分子の配向方向を変える手段とし
て、異なる配向膜を設けたり、部分的に紫外線（ＵＶ）
照射するなどの方法もとられる。この場合も、上下の配
向膜はプレチルトの異なる非対称な膜となる。この場
合、配向膜は化学構造が非対称な膜となっている。

【０００６】更に、強誘電液晶の場合には、上下の基板
で異なる配向膜を用いることが良好な表示を得るために
有効な場合がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように上下に非
対称な配向膜を有する液晶表示素子をAC電圧で駆動し続
けると、その駆動電圧がDC成分を含まないにもかかわら
ず、DCオフセット電圧が次第に増加する現象が観察され
た。これは配向膜表面への電荷の吸着の非対称性によっ
て発生すると考えられる。DCオフセット電圧の増加はす
なわち最適対向電極電位 (Vcom) のドリフトであり、液
晶層に直流成分が印加されることになる。これは焼き付
きと言われる表示不良の原因となるという問題点があっ
た。これについて詳しく述べる。

【０００８】配向膜として、可溶性ポリイミド (PI-A)
（AL-1051,日本合成ゴム社製, 180℃, 30分焼成）と熱
硬化性ポリイミド (PI-B) （SE-150, 日産化学社製, 25
0 ℃, １時間焼成）の２種類を用い、上下基板で 1) 同
種配向膜リイミド (PI-B:SE-150(日産化学社製), 250
℃, １時間焼成）の２種類を用い、上下基板で 1) 同種
配向膜の組み合わせ、2)異種配向膜の組み合わせ、3)同
種配向膜で異種膜厚の３種類のTNセルを作製した。セル
ギャップは5 μm である。液晶材料にはフッ素 (F)系液
晶（ρ=1014 Ωcm, ＴNI=100℃）並びに、シアノフェニルシクロヘキ
サン(PCH) 系液晶（ρ=1012 Ωcm, ＴNI= 90℃）の２種を
用いた。

【０００９】表１に各液晶セルの配向膜と液晶材料の組
み合わせ並びに電圧保持率を示す。

【表１】 周波数30HzのAC方形波に各種値の外部DCオフセット電圧
を重畳した電圧を液晶セルに印加しながら光学応答波形
をスペルトラムアナライザで観測し、光学応答波形の30
Hz成分の大きさが最小となる外部DCオフセット電圧をセ
ルのDCオフセット電圧（ＶDC）と定義する。このとき、
AC方形波の振幅は、DC成分を含まないときに液晶セルの
透過率が30% となる値とした。

【００１０】測定に際しては、初期状態として25℃でＶ
DCを測定し、その後70℃（ネマチック相）または110 ℃
（等方性液体相）においてDC成分を含まない振幅5Vの30
Hzの方形波でセルを駆動し、24時間後と500 時間後に25
℃でＶDCを測定した。

【００１１】図７に表に示す各液晶セルのＶDCの初期値
及び駆動によるその変化を示す。PI-AとPI-Bの配向膜を
組み合わせた非対称セルでは、初期からＶDCが大きく、
駆動によって増大し、やがて飽和する。また、このＶDC
は等方性液体相で駆動した場合も増大し、この値は70℃
で駆動した場合より大きかった。

【００１２】PI-A配向膜どうしを組み合わせた対称セル
では、配向膜の厚みの対称／非対称、駆動温度にかかわ
らず、ＶDCは初期、駆動後共に小さかった。PI-B同志を
組み合わせた場合のＶDCはPI-Aどうしの場合と比べると
大きかったが、配向膜の種類を非対称とした場合よりは
小さかった。

【００１３】液晶材料について比較すると、PCH 系液晶
セルの場合のＶDCはＦ系液晶の場合よりも大きかった。

【００１４】このＶDCは、液晶中の電荷の配向膜への吸
着量が２枚の基板上で異なることにより発生していると
考えられる。非対称配向膜セルでは、配向膜の種類によ
り電荷の吸着量が基板間で大きく異なりＶDCが大きく、
同種配向膜では、この電荷吸着の偏りがないためＶDCが
小さいものと考えられる。同種配向膜で膜厚が非対称な
場合にＶDCが小さかったことは、この現象が吸着、すな
わち液晶／配向膜界面での現象であることを支持する。

【００１５】ＶDCの原因となる電荷は、液晶中のイオン
性不純物等によるものと考えられ、比抵抗の低い液晶の
方が比抵抗の高い液晶よりＶDCが大きく、また、駆動中
の温度が高い方がＶDCが大きいこと、そして、同種配向
膜でも保持率が低いPI-B配向膜セルの方がＶDCが大きか
ったことが、この考えを支持する。等方性液体相でもＶ
DCが大きいことから、この現象に液晶の異方性は殆ど関
与していないと考えて良い。

【００１６】また、駆動により吸着の非対称性が増しＶ
DCは増大するが、吸着量あるいは液晶中の不純物量が有
限であるため、やがて飽和するものと考えられる。

【００１７】PI-B同志の対称セルにおいてＶDCがやや大
きい値となるのは、例えばPI-Bの重合反応が基板間で若
干異なることが原因でわずかながら吸着性に非対称性が
生じていたためと思われる。

【００１８】この様に、異種配向膜を組み合わせた非対
称セルでは、DCオフセット電圧ＶDCが発生し、この電圧
はDC成分の無いAC電圧による駆動で増大する。この現象
は、液晶中の電荷の配向膜界面への吸着の非対称性によ
って発生すると考えられる。DCオフセット電圧の増加は
すなわち最適対向電極電位 (Vcom) のドリフトであり、
液晶層に直流成分が印加されることになる。これは焼き
付きと言われる表示不良の原因となるという問題点があ
った。

【００１９】本発明は、上記課題を解決するものであ
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題を解決するために、それぞれに電極と配向膜を有す
る２枚の基板を前記枚項膜面が互いに対向するように配
置して、その間に液晶を封入し、前記配向膜が対向する
部分において上下基板で異なっている液晶表示素子にお
いて、前記配向膜の少なくとも一方が導電性微粒子を含
んでいることを特徴とする液晶表示素子を得るものであ
る。

【００２１】さらに、それぞれの一主面上に電極を有す
る２枚の基板上に、配向膜を塗布形成する配向膜形成工
程と、前記２枚の基板を略平行に保持しその間に液晶組
成物を挟持する工程とからなる液晶表示素子の製造方法
において、前記配向膜に導電性微粒子を分散させたもの
を用いるか、前記配向膜形成工程の前後またはその途中
に導電性微粒子を前記基板に配置することを特徴とする
液晶表示素子の製造方法を得るものである。

【００２２】本発明において用いられる導電性微粒子と
しては、導電性を示す微粒子であれば特に限定されない
が、具体的にはカーボン、グラファイト、酸化亜鉛、酸
化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、Ｓｂ、Ｆ、Ｐ
などがドープされた酸化錫、Ｓｎ、Ｆなどがドープされ
た酸化インジウムなどの導電性無機酸化物微粒子の１種
または２種以上を用いることができる。なお、この導電
性無機酸化物微粒子は、ＴｉＯ2 ーＳｎＯ2 などのよう
な複合酸化物粒子であっても良い。配向膜中に分散させ
る導電性微粒子は、配向膜の種類によって異なり、特に
限定されないが、非常に小さい粒子状であることが好ま
しく、その粒径は一般に50〜1000A （Ａ：オングストロ
ーム）、固形分で1 〜50wt% の範囲で含まれていること
が望ましい。 これまでにも特開平6 ー25529号公報に挙
げられるように、配向膜に導電性微粒子を混入する試み
がなされているが、これらは配向膜の抵抗の低下をはか
ることにより、静電気による放電跡・帯電跡がなくなる
ことを目的とするものであり、Vcomドリフトを抑えるた
めである本発明とは異なるものである。

【００２３】

【作用】本発明は上記目的を達成するためのものであ
り、非対称な配向膜を用いることにより発生する最適対
向電極電位 (Vcom) のドリフトを抑えることで、液晶層
に直流成分が印加されるのを防ぎ、焼き付き等の表示不
良の無い液晶表示素子を得ることができる。これは、配
向膜と液晶組成物との界面に吸着する電荷を配向膜中の
導電性微粒子により放電させることができ、非対称な配
向膜を用いたときにおける非対称な界面吸着電荷も導電
性微粒子により放電させることができ、結果として、最
適対向電極電位 (Vcom) のドリフトを抑えることで、液
晶層に直流成分が印加されるのを防ぐことができるもの
と考えられる。

【００２４】なお、本発明では、配向膜中に導電性微粒
子を分散させているが、基板上に配向膜形成する前に基
板上に導電性微粒子を配置したり、配向膜形成途中で導
電性微粒子を配置しても良く、これらの手法も含む。

【００２５】また、配向膜としては、液晶の配向規制力
が強くまた、信頼性の良いポリイミド系材料が好ましい
が、これに限定されるものではない。また、導電性微粒
子としては、配向膜材料の化学的安定性や、重合度、そ
の結果として現れるプレチルト角や電圧保持率、信頼性
などに悪影響を与えないものが望ましく、この点で、有
機配向膜を用いる場合には、無機物からなる導電性微粒
子を用いることが望ましいが、必ずしも、これに限定さ
れるものではない。

【００２６】

【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。なお、これによって、この発明が限定さ
れるものではない。

【００２７】（実施例１）図１は、この発明の液晶表示
素子の一実施例の構成説明図である。

【００２８】電極２が配置されたガラス基板１に、酸化
アンチモンからなる導電性微粒子３ａを固形分で10wt%
分散させた可溶性ポリイミド配向膜３（ＡＬ−１０５
１：日本合成ゴム社製）を印刷法により600 Ａ（Ａ：オ
ンストローム）の厚さで形成した。この配向膜の焼成温
度は180 ℃である。電極１２を有する基板１１には、熱
硬化性ポリイミド配向膜１３（ＳＥ−４１１０：日産化
学社製）を同じく印刷法により600 Ａの厚さで形成し
た。この基板１、１１上の配向膜３、１３を液晶配向膜
上で液晶分子が９０°捩じれるようにラビング処理を行
い、配向膜を内側にしてスペ−サ（図示せず）を介して
対向するように設置し、シ−ル剤４により封着して液晶
セルとした。この液晶セルに液晶組成物（ＺＬＩ−１１
３２：Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）５を注入し、両基板の外側
に偏光板６、１６を配置して液晶表示素子を作製した。

【００２９】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧は初期、あるいはＡＣ電圧に
よる駆動１０００時間後も１００ｍＶ以下で、焼き付き
不良は発生せず、良好な画質が得られた。

【００３０】（比較例１）実施例１において、ポリイミ
ド配向膜（ＡＬ−１０５１：日本合成ゴム社製）中に導
電性微粒子を分散させないで、その他は実施例１と同様
に液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子をAC電圧
で駆動し続けたところ、DCオフセット電圧は初期で１２
０ｍＶ、ＡＣ電圧による駆動１０００時間後は１２２０
ｍＶと増大し、また焼き付きが発生した （実施例２）図２に本発明の一実施例の領域分割型（DD
TN） LCDの断面図を示す。なお、以下図１と同符号の部
分は同部分を示す。

【００３１】ＩＴＯ透明電極２を有するガラス基板１
に、

【化２】 に示す基本骨格でプレチルト角が１°のポリイミドに酸
化アンチモンの導電性微粒子を固形分濃度8wt%で分散さ
せた配向膜３を印刷法を用いて300 Ａの厚みで形成し
た。

【００３２】この上に

【化３】 の基本骨格でプレチルト角が４°のポリイミドに酸化ア
ンチモンからなる導電性微粒子を固形分濃度5wt%で分散
させた配向膜１３を印刷法を用いて400 Ａの厚みで形成
した。この後、この上にレジスト膜を塗布、露光、現像
を行い、所定の領域のみの配向膜１３を取り除き、配向
膜３が液晶組成物に接する領域（Ａ）と配向膜１３が液
晶組成物に接する領域（Ｂ）を作製した。同様にして、
ＩＴＯ透明電極１２を有するガラス基板１１上に、配向
膜３が液晶組成物に接する領域（Ａ´）と配向膜１３が
液晶組成物に接する領域（Ｂ´）を作製した。

【００３３】この基板１、１１上の配向膜を液晶配向膜
上で液晶分子が９０°捩じれるようにラビング処理を行
い、配向膜を内側にしてプレチルトが異なる部分が対向
するようにスペ−サを介して設置し、シ−ル剤により封
着して液晶セルとした。この時、領域（Ａ）が領域（Ｂ
´）と、領域（Ｂ）が領域（Ａ´）と対向するようにし
た。この液晶セルに液晶組成物（ＺＬＩ−１１３２：
Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）５を液晶層として注入し、基板の
両側に偏光板を配置し、液晶表示素子を作製した。

【００３４】この液晶表示素子に電圧を印加した場合、
領域（Ａ／Ｂ´）では、基板１上のプレチルト角が１゜
で基板１１上のプレチルト角が４゜と、基板１１上のプ
レチルト角の方が大きいため、液晶分子は基板１１のプ
レチルト方向に配向する。一方、領域（Ａ´／Ｂ）で
は、基板１上のプレチルト角が４゜で基板１１上のプレ
チルト角が１゜と基板１上のプレチルト角の方が大きい
ため、電圧を印加した時、液晶分子は基板１のプレチル
ト方向に配向する。このように、電圧印加時の液晶分子
の配向が領域によって異なるので、この２種の領域を一
画素として表示を行うと、通常のＴＮ形液晶表示素子と
比べて広い視野角を得ることができる。

【００３５】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
ＡＣ電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不
良が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００３６】（比較例２）実施例２において、２種配向
膜の両方に導電性微粒子を分散させないで、その他は実
施例２と同様に液晶表示素子を作製した。この液晶表示
素子をAC電圧で駆動し続けたところ、初期の視野角特性
は良好であったが、DCオフセット電圧は初期で１３５ｍ
Ｖ、ＡＣ電圧による駆動１０００時間後は１４３０ｍＶ
と増大し、また焼き付きが発生した。

【００３７】（実施例３）図３にＵＶ照射によって得ら
れたDDTNの構成を示す。

【００３８】ＩＴＯ透明電極２を有するガラス基板１
に、

【化４】 に示す基本骨格でプレチルト角が４°のポリイミドに酸
化アンチモンからなる導電性微粒子を固形分濃度8wt%で
分散させた配向膜を印刷法を用いて５００Ａの厚みで形
成した。この後、マスクを介して配向膜にの紫外線（Ｕ
Ｖ）を３Ｊ／ｃｍ² 照射した。この結果、ＵＶ照射した
領域（Ｂ）の配向膜１３上ではプレチルト角が１．２゜
となり、ＵＶが照射されなかった領域（Ａ）の配向膜３
上ではプレチルト角は４゜のままであった。同様にし
て、ＩＴＯ透明電極１２を有するガラス基板１２上に、
ＵＶ照射されない配向膜３である領域（Ａ´）とＵＶ照
射された配向膜１３である領域（Ｂ´）を作製した。

【００３９】この基板１、２上の配向膜を液晶配向膜上
で液晶分子が９０°捩じれるようにラビング処理を行
い、配向膜を内側にしてプレチルトが異なる部分が対向
するようにスペ−サを介して設置し、シ−ル剤により封
着して液晶セルとした。この時、領域（Ａ）が領域（Ｂ
´）と、領域（Ｂ）が領域（Ａ´）と対向するようにし
た。この液晶セルに液晶組成物（ＺＬＩ−１１３２：
Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）を注入し、基板の両側に偏光板を
配置し、液晶表示素子を作製した。

【００４０】この液晶表示素子に電圧を印加した場合、
領域（Ａ／Ｂ´）では、基板１上のプレチルト角が４゜
で基板１１上のプレチルト角が１゜と基板１上のプレチ
ルト角の方が大きいため、液晶分子は基板１のプレチル
ト方向に配向する。一方、領域（Ａ´／Ｂ）では、基板
１上のプレチルト角が１゜で基板１１上のプレチルト角
が４゜と基板１１上のプレチルト角の方が大きいため、
電圧を印加した時、液晶分子は基板１のプレチルト方向
に配向する。このように、電圧印加時の液晶分子の配向
が領域によって異なるので、この２種の領域を一画素と
して表示を行うと、通常のＴＮ形液晶表示素子と比べて
広い視野角を得ることができる。

【００４１】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
ＡＣ電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不
良が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００４２】本発明の液晶表示素子の視野角特性とし
て、Ｉｓｏ−ＲＥＣ特性（J.Hirata et.al:The 24th SI
D INternational Symposium Digest of Technical Pape
rs, Seatle, May 16-20, 1993, pp.561-564 に詳細）
を、図４（ａ）に示す。また、比較のために、図４
（ｂ）に配向を分割していない通常のＴＮ形液晶表示素
子のＩｓｏ−ＲＥＣ特性を示す。図はθ−φチャート
（視角θ，φ）で、斜線、縦線領域は反転領域を示し、
他は正常表示領域を示す。ここで、反転領域中の左下方
斜線領域は反転レベル１、縦線領域は反転レベル２、右
下方斜線領域は反転レベル３の領域である。また、正常
表示領域中、白丸領域は白抜け領域であり、黒丸領域は
黒つぶれ領域である。点線は等コントラスト線で数値は
コントラスト比(CR)を示す。

【００４３】図からわかるように、本発明を応用した配
向分割液晶表示素子（DDTN LCD）は通常の液晶表示素子
に比べて階調表示時の視野角が非常に広いことがわか
る。

【００４４】（比較例３）実施例３において、配向膜に
導電性微粒子を分散させないで、その他は実施例３と同
様に液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子をAC電
圧で駆動し続けたところ、初期の視野角特性は良好であ
ったが、DCオフセット電圧は初期で１６０ｍＶ、ＡＣ電
圧による駆動１０００時間後は１９００ｍＶと増大し、
また焼き付きが発生した。

【００４５】（実施例４）実施例３において、配向膜を

【化５】 に示す骨格でプレチルト角が６゜のものに変え、また導
電性微粒子の固形分濃度を10wt% に変えて、ＵＶ照射量
を０．７Ｊ／ｃｍ² に変えて、その他は実施例３と同様
に液晶表示素子を作製した。

【００４６】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
AC電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不良
が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００４７】（比較例４）実施例４において、配向膜に
導電性微粒子を分散させないで、その他は実施例４と同
様に液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子をAC電
圧で駆動し続けたところ、初期の視野角特性は良好であ
ったが、DCオフセット電圧は初期で１２０ｍＶ、ＡＣ電
圧による駆動１０００時間後は１６５０ｍＶと増大し、
また焼き付きが発生した。

【００４８】（実施例５）実施例３において、配向膜３
として

【化６】 に示す芳香族系ポリイミドでプレチルト角が４゜のもの
に変え、また導電性微粒子の固形分濃度を12wt% に変え
て、その他は実施例３と同様に液晶表示素子を作製し
た。

【００４９】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
ＡＣ電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不
良が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００５０】（比較例５）実施例５において、配向膜に
導電性微粒子を分散させないで、その他は実施例５と同
様に液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子をAC電
圧で駆動し続けたところ、初期の視野角特性は良好であ
ったが、DCオフセット電圧は初期で１４５ｍＶ、ＡＣ電
圧による駆動１０００時間後は１３８０ｍＶと増大し、
また焼き付きが発生した。

【００５１】（実施例６）実施例３において、配向膜を

【化７】 に示す骨格でプレチルト角が６゜のものに変え、また導
電性微粒子の固形分濃度を10wt% に変えて、ＵＶ照射量
を１Ｊ／ｃｍ² に変えて、その他は実施例３と同様に液
晶表示素子を作製した。

【００５２】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
ＡＣ電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不
良が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００５３】（比較例６）実施例６において、配向膜に
導電性微粒子を分散させないで、その他は実施例６と同
様に液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子をAC電
圧で駆動し続けたところ、初期の視野角特性は良好であ
ったが、DCオフセット電圧は初期で１９０ｍＶ、ＡＣ電
圧による駆動１０００時間後は２１２０ｍＶと増大し、
また焼き付きが発生した。

【００５４】（実施例７）共通透明電極並びにモザイク
状カラーフィルタが形成されたガラス基板１と、画素電
極及びアモルファスシリコンを導電層とするＴＦＴ駆動
素子が形成された基板１１を用意した。この時、画素数
は640x480 であり、画素ピッチは110 ×330 μm であっ
た。この基板１、１１に

【化８】 の構造でプレチルト角４゜であるポリイミド配向膜材料
に酸化アンチモンを固形分で10wt% 分散させた配向膜を
印刷法により600 Ａの厚さで形成した。次に、１画素の
1/2 の領域のみに紫外線を１Ｊ／ｃｍ² で照射した。こ
のとき、紫外線照射された部分のプレチルト角は約１
°、照射されていない部分のプレチルト角は４°であっ
た。この基板１、２を液晶配向膜上で液晶分子が９０°
捩じれるようにラビング処理を行い、配向膜を内側にし
てプレチルトが異なる部分が対向するようにスペ−サを
介して設置し、シ−ル剤により封着して液晶セルとし
た。この液晶セルに液晶組成物（ＺＬＩ−１１３２：
Ｅ．Ｍｅｒｃｋ社製）を注入し、液晶表示素子を作製し
た。

【００５５】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧は増大せず、焼き付き不良に
ならなかった。

【００５６】（比較例７）実施例７において、配向膜に
導電性微粒子を分散させないで、その他は実施例７と同
様に液晶表示素子を作製した。この液晶表示素子をAC電
圧で駆動し続けたところ、初期の視野角特性は良好であ
ったが、DCオフセット電圧は初期で１７５ｍＶ、ＡＣ電
圧による駆動１０００時間後１３４０ｍＶと増大し、ま
た焼き付きが発生した。

【００５７】（実施例８）実施例７において、配向膜を
図８に示す骨格と図５に示す骨格の１：２混合物に変
え、ＵＶ照射量を１．５Ｊ／ｃｍ² に変えて、その他は
実施例３と同様に液晶表示素子を作製した。この時、Ｕ
Ｖ照射されていない領域でのプレチルト角は約５゜であ
り、ＵＶ照射された領域のプレチルト角は１．４゜であ
った。

【００５８】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
ＡＣ電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不
良が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００５９】（実施例９）実施例７において、導電性微
粒子として、酸化亜鉛と酸化錫の混合物を用い固形分濃
度を12wt% に変えて、ＵＶ照射量を２Ｊ／ｃｍ² に変え
て、その他は実施例３と同様に液晶表示素子を作製し
た。

【００６０】この液晶表示素子をAC電圧で駆動し続けた
ところ、DCオフセット電圧はそれぞれの領域とも初期、
ＡＣ電圧で駆動後も１００ｍＶ以下であり、焼き付き不
良が発生せず、良好な画質と広い視野角が得られた。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、非対称な配向膜を用い
た時に発生するオフセット電圧の発生を抑え、最適対向
電極電位 (Vcom) のドリフトのが原因で起きる焼き付き
不良の無い液晶表示素子を得ることができる。更に、長
期信頼性が向上し、高品質の液晶表示素子を提供するこ
とができる。

【００６２】なお、本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）や薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッチング素
子を用いたアクティブマトリクス駆動液晶表示素子にお
いて有効であるばかりでなく、スイッチング素子を用い
ない単純マトリックス電極構造によるマルチプレックス
駆動の液晶表示素子においても有効であるのはいうまで
もない。また、液晶の動作モードとしてＴＮ形を例に取
り上げて説明したが、ＴＮやＳＴＮ以外のＦＬＣ，Ｐ
Ｃ，ＥＣＢモードはもとより、これらに染料を添加した
ＧＨモードの液晶表示素子に応用しても優れた効果が得
られることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す断面図。

【図２】本発明の他の実施例の構成を示す断面図。

【図３】本発明の他の実施例の構成を示す断面図。

【図４】視野角特性を示すもので、（ａ）は本発明を応
用した配向分割形の液晶表示素子の特性図、（ｂ）は従
来技術の液晶表示素子の特性図。

【図５】配向膜に紫外線を照射した時のプレチルト角の
変化を示す曲線図。

【図６】配向膜に紫外線を照射した時の赤外吸収スペク
トルの変化を示す曲線図。

【図７】従来技術の問題点を説明する曲線図。

【符号の説明】

１、１１；基板、 ２、１２；電極、 ３、１３；配向膜、 ４ ；シール材、 ５ ；液晶組成物、 ６、１６；偏光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの一主面上に電極と配向膜とが
   形成され前記主面が互いに対向するように配置された２
   枚の基板と、これら基板間に封入された液晶組成物とを
   具備し、前記配向膜が少なくとも互いに対向する部分に
   おいて２枚の基板で異なる液晶表示素子において、少な
   くとも一方の前記配向膜中に導電性微粒子が分散されて
   いることを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】 それぞれの基板の配向膜の液晶組成物に
   対するプレチルト角が異なっていることを特徴とする請
   求項１に記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 それぞれの一主面上に電極と配向膜とが
   形成され前記主面が互いに対向するように配置された２
   枚の基板と、これら基板間に封入された液晶組成物とを
   具備し、前記配向膜が少なくとも互いに対向する部分に
   おいて２枚の基板で異なり、プレチルト角が異なる領域
   を複数個有する液晶表示素子において、少なくとも一方
   の前記配向膜中に導電性微粒子が分散されていることを
   特徴とする液晶表示素子。
4. 【請求項４】 それぞれの一主面上に電極を有する２枚
   の基板上に、配向膜を塗布形成する配向膜形成工程と、
   前記２枚の基板を略平行に保持しその間に液晶組成物を
   挟持する工程とからなる液晶表示素子の製造方法におい
   て、前記配向膜に導電性微粒子を分散させたものを用い
   るか、前記配向膜形成工程の前後またはその途中に導電
   性微粒子を前記基板に配置することを特徴とする液晶表
   示素子の製造方法。
5. 【請求項５】 それぞれの一主面上に電極を有する２枚
   の基板上に、配向膜を塗布形成する配向膜形成工程と、
   前記２枚の基板を略平行に保持しその間に液晶組成物を
   挟持する工程とからなる液晶表示素子の製造方法におい
   て、前記配向膜形成工程の前後あるいはその途中で、所
   定の開口部を有するマスクを介して紫外線を前記配向膜
   に照射しプレチルト角が異なる領域を複数個作製する紫
   外線照射工程を有し、前記配向膜に導電性微粒子を分散
   させたものを用いるか、あるいは、前記配向膜形成工程
   の前後またはその途中に導電性微粒子を前記基板に配置
   する工程を有することを特徴とする液晶表示素子の製造
   方法。