JP2000131698A - 液晶表示素子とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子とその
製造方法に関し、シャープネス特性と、コントラスト比
ならびに明状態での透過率、ならびに表示品質を向上さ
せることを課題とする。 【解決手段】 電極を表面に形成し、所定間隔で互いに
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に配置
される液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されて
ない状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向してい
る垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記
液晶層はカイラル剤を添加した負の誘電率異方性を持つ
ネマティック液晶材料を含み、さらに前記一対の基板の
前記液晶と接する基板面には該基板面と平行な方向に向
きを持つ積極的な配向処理が施されており、表示面を構
成する各画素は分割された複数の領域を含み、前記複数
の領域における配向処理の向きが互いに異なる垂直配向
型ＥＣＢモード液晶表示素子を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関
し、特にコントラスト特性や応答性等の表示品質が優れ
た垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子とその製造方法
とに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に示すような垂直配向型ＥＣＢ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードＬＣＤ（液晶表示
装置）は、電圧無印加時に液晶分子１０が上下基板２
０、２１に対して垂直に配向しており、直交ニコル配置
の偏光板２３、２４と組み合わせることにより高コント
ラスト表示が得られることが知られている。

【０００３】このＥＣＢモードでは、電圧印加時に図１
１に示すようにセルの上下基板間の中央部（バルク）の
液晶分子から倒れはじめ、それと共に液晶層のリターデ
ーションが変化して徐々に透過率が上昇するという電気
光学的特性を持っている。

【０００４】しかし、このＥＣＢモードでは、一般に液
晶に印加する電圧変化に対する液晶の透過率変化の割
合、すなわち急峻性（シャープネス）がＳＴＮ−ＬＣＤ
（スーパツイストネマチック型液晶表示素子）などに比
べて緩やかである。なお、シャープネスは、所定の（暗
状態に近い）透過率に相当する印加電圧に対し、他の所
定の明状態に近い透過率に相当する印加電圧の比で定義
され、１に近い値ほどコントラスト比が大きいことや、
明状態での透過率が高いことを示す。

【０００５】シャープネスが劣ることは、デューティ比
の大きな単純マトリックス駆動で表示を行う場合に、コ
ントラスト比が小さいことや明状態の透過率が低いこと
を意味する。液晶セル厚を厚くすると急峻性を高めるこ
とができるということが知られているが、セル厚を厚く
すると応答速度が遅くなるという別の問題が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】垂直配向型ＥＣＢモー
ド液晶表示素子のシャープネスを向上する発明が、本願
出願人が先に出願した特願平８−１４１９１０号の明細
書に開示されている。同出願の明細書に開示されている
ものは、一対の基板に挟持された液晶層に電圧が印加さ
れてない状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向し
ている垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子であって、
液晶層は負の誘電率異方性を持つネマティック液晶材料
を含み、その液晶材料は液晶層に電圧を印加したときに
基板間で液晶分子が徐々にその長軸方向を変化させる螺
旋構造を持つ。具体的にはカイラル剤を液晶に添加する
ことでこの螺旋構造を与えてシャープネスを向上してい
る。

【０００７】しかし、同出願の明細書に開示された垂直
配向型ＥＣＢモード液晶表示素子においても、シャープ
ネスはＳＴＮ−ＬＣＤ等に比べてまだ緩やかである。さ
らにシャープネスを改善することが望まれる。

【０００８】さらに、本願と同一の出願人による特願平
９−３４１３８号の明細書では、上記特願平８−１４１
９１０号の明細書に開示された発明による垂直配向型Ｅ
ＣＢモード液晶表示素子をさらに発展させて、負の誘電
率異方性を持つネマティック液晶材料を含む液晶層を挟
持する一対の基板の液晶と接する基板面に該基板面と平
行な方向に積極的な配向処理を施す構造を採用して、シ
ャープネスと、コントラスト比の特性を改善し、かつ明
状態での透過率が高い垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示
素子とすることを提案している。

【０００９】特願平９−３４１３８号の明細書は、さら
に直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子の１画素を互いに
配向の異なる複数のドメイン（分割配向構造）で形成す
ることによりより広い視角特性を得ることを提案してい
る。

【００１０】しかし、分割配向構造の場合において、画
素毎の模様が異なり、配向状態が不均一であるような配
向不安定現象が発生し、その結果表示画面がざらついた
ものとなり、画質を悪化するという問題が生じた。

【００１１】本明の目的は、シャープネスが良く、コン
トラスト比が高く、かつ明状態での透過率が高く、さら
に単純マトリックス駆動時などにも配向不安定現象が生
じない高画質の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子と
その製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による垂直配向型
ＥＣＢモード液晶表示素子は、電極を表面に形成し所定
間隔で互いに対向配置された一対の基板と、前記一対の
基板間に配置される液晶層とを有する。前記液晶層に電
圧が印加されてない状態で液晶分子が基板面に対して垂
直に配向する。前記液晶層はカイラル剤を添加した負の
誘電率異方性を持つネマティック液晶材料を含む。さら
に前記一対の基板の前記液晶と接する基板面に該基板面
と平行な方向に向きを持つ積極的な配向処理が施される
と同時に、表示面を構成する各画素は分割された複数の
領域を含み、その複数の領域における液晶分子の配向の
向きが互いに異なる。

【００１３】本発明による垂直配向型ＥＣＢモード液晶
表示素子の製造方法は、液晶分子が垂直配向する配向面
を有する一対の基板を用意する工程と、前記一対の基板
の前記配向面に該基板面と平行な方向に向きを有する積
極的な配向処理を施し、前記基板の表示領域に複数の分
割領域からなる画素を形成し、前記複数の領域における
液晶分子の配向の向きが互いに異なるようにする工程
と、前記一対の基板を所定間隔で対向配置して、該基板
間にカイラル剤を添加した負の誘電率異方性を持つネマ
ティック液晶材料を注入する工程とを含む。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例による垂直
配向型ＥＣＢモード液晶表示素子の画素の断面図であ
る。図１の（ａ）は電圧無印加時の液晶分子の配列状態
を示す図であり、（ｂ）は同じ液晶表示素子の電圧印加
時の液晶分子の配列状態を示す図であり、（ｃ）は液晶
分子のチルト方向の配列を示す図である。

【００１５】図２は、以下の説明で使用する符号の定義
を示す図であり、互いに直交する三次元方向ｘ，ｙ，ｚ
に対する、液晶分子の長軸方向（ディレクタ）ｎ、基板
面内での液晶分子チルト方向Ｐ、基板面法線から液晶分
子のディレクタｎまでのチルト角θ、基板面内でのチル
ト方向Ｐの方位角φを示す。なお、ｘ−ｙ平面が液晶セ
ルのガラス基板面に平行な方向で、ｚ軸が液晶セルのセ
ル厚方向（基板面の法線方向）である。

【００１６】図１の（ａ）で示すように、垂直配向処理
された上下の基板１、２間に、カイラル剤を添加した、
負の誘電率異方性を持つネマティック液晶５が注入され
ている。なお、基板上の電極、配向膜等は図示を省略し
ている。基板１、２を互いに偏光方向が直交する偏光板
３、４が挟持している。電圧無印加時には、液晶層５中
の液晶分子１０が基板面に対して略垂直に配列する。

【００１７】上下の基板１と２は対向面（水平面）上に
向きを含んで同一の配向方向Ａの積極的配向構造を有す
る。ここで、「積極的配向構造」とは、配向を与えるた
めに意図的に作成した配向構造を意味する。たとえば、
配向膜を製膜し、ラビングした構造や光感応配向膜を製
膜し、所定入射方向、所定偏光方向の光で感光した構造
や斜方蒸着膜を形成した構造等を意味する。

【００１８】水平方向Ａの配向処理によって、電圧無印
加時の初期配向では、界面の液晶分子１０は基本的には
垂直配向であるが配向方向に従って微小な角度で傾くよ
うになる。すなわち、界面の液晶分子にプレチルト角が
与えられる。ただし、上下の基板１、２は、向きが逆で
あるため、配向方向Ａによって与えられる液晶分子のプ
レチルト方向は逆になる。

【００１９】図２の座標系を参照して、上の基板１の界
面の液晶分子のプレチルトの方位角をφ＝１８０°とす
ると、下の基板２の界面の液晶分子のプレチルトの方位
角はφ＝０°となる。

【００２０】このセルの表示面を観察すると、電圧無印
加時には基板面内方向に複屈折は存在せず、液晶分子は
垂直に配向しているために良好な黒表示（透過率が低い
状態）が得られる。

【００２１】このセルに電圧を印加すると、図１の
（ｂ）に示すように、負の誘電率異方性を有する液晶分
子１０は倒れてリターデーションが大きくなり光が透過
する状態（明状態）となる。その際にカイラル剤のため
に上下基板間で液晶分子が点線で示す如く徐々にその長
軸方向を変化させるねじれ構造（螺旋配列）を取る。

【００２２】すなわち、電圧印加により、先に上下基板
間の中央部（バルク）の液晶分子が初期状態の配向方向
を維持しながら均一に倒れてゆき、次第にその隣接（上
下方向）分子が倒れてゆく。カイラル剤の添加によっ
て、液晶分子は倒れながらかつ捩じれてゆくので、図の
ような螺旋構造をとると考えられる。

【００２３】図１（ｃ）は、液晶分子のチルト角の変化
を示す。図１（ｂ）では、液晶分子が倒れることによ
り、チルトが明確化するが、チルトの方位角変化は図１
（ａ）の状態でも存在すると考えられる。上の基板１で
はφ＝１８０度であり、徐々に回転して中間でφ＝９０
度となり、さらに回転して下の基板上でφ＝０度とな
る。

【００２４】このカイラリティのために電圧変化に対す
る透過率変化の割合であるシャープネスがカイラル剤を
添加しない従来のものに比べ高い値を持つことができ
る。この現象はコンピュータシュミレーションによって
も裏付けされる。

【００２５】図１０、図１１に示した従来の垂直配向型
ＥＣＢモードの液晶表示素子では、界面の液晶分子はほ
ぼ垂直であったために、液晶分子が倒れる方位角は全体
としてランダムで一定していなかった。このために、電
圧を印加する時液晶分子の配向状態はバラツキが大きか
った。

【００２６】図１２は、この従来の垂直配向型ＥＣＢモ
ードの液晶セルを直交配置の偏光板で挟持して表示面の
ドットセルを観察した顕微鏡写真を示す。ブラッククロ
スと呼ばれる不定形の太い黒い模様が見られる。このブ
ラッククロス模様は画素毎により変わるので、ディスプ
レイとして表示するとギラギラするチラツキ現象が見ら
れ、画質を損ねる。

【００２７】図１で示す積極的配向処理をした垂直配向
型ＥＣＢモードの液晶表示素子では、基板界面の液晶分
子には一定の方向にプレチルトが与えられて初期配向し
ているために、電圧を印加する時に配向方位角が均一に
揃う。このために、ブラッククロスは発生しない。

【００２８】図７は、図１の垂直配向型ＥＣＢモードの
液晶表示素子を直交ニコル配置の偏光板で挟持して表示
面のドットセルを撮影した顕微鏡写真を示す。図１２の
場合に比べ明らかにブラッククロスは発生していないこ
とがわかる。なお、図７の写真において黒い線状模様は
電極エッジ部による斜め電界の影響により生じたもので
ある。この黒い縞状模様は安定しているために、画質に
影響を与えていない。

【００２９】図３は垂直配向型ＥＣＢモードの液晶表示
素子を単純マトリックス表示装置に適用した場合の１画
素分の領域の平面図である。図３において、上側の基板
に形成したコモン電極３０と、下側の基板に形成したセ
グメント電極３１が交差する領域に一つの画素領域が形
成される。

【００３０】画素領域は中心線３２を境として二つの分
割領域（ドメイン）３３、３４を有する。二つのドメイ
ン３３、３４は互いに配向方向が異なる。実線の矢印Ａ
ｃはコモン電極側の配向方向であり、破線の矢印Ａｓは
セグメント電極側の配向方向である。ＰB は液晶セルの
中心部（界面近傍を除いたバルク部）の液晶分子のチル
トの方向を示す。

【００３１】ドメイン３３と３４では、それぞれの配向
方向Ａｃ（Ａｓ）は平行であるがドメイン間で向きが互
いに反対であり、チルトの方向ＰB も逆向きになってい
る。チルトの向きＰB は、いずれのドメインでも中心線
３２に向かっている。

【００３２】図３における互いに直交する矢印ＤA とＤ
P は、液晶セルを挟持する直交ニコル配置の偏光板の偏
光軸方向を示す。偏光軸ＤA は長方形の画素領域の短辺
と平行であり、偏光軸ＤP は画素領域の長辺と平行であ
る。

【００３３】図示のように基板面の配向処理の配向方向
が前記偏光板の偏光軸の偏光方向と互いにほぼ４５°の
角度で交差し、前記二つの分割領域における配向方向が
互いに平行でかつ逆の向きになっている。

【００３４】図３に示すように１画素を配向方向（向き
を含む）が異なる二つのドメインで構成すると、表示面
において対称的でかつ広い視角特性が得られる。しか
も、二つのドメインの配向方向が互いに正反対の向き
で、バルクの液晶分子のチルト方向がいずれのドメイン
においても画素の中心線に向かっているように配置する
と、動画表示の場合の画面の表示不安定現象（ギラギラ
点滅するような現象）がなく、高画質の液晶表示装置が
得られる。

【００３５】液晶表示装置は、広い視角を有することが
望まれる。液晶表示装置は、その構造に基づいて特定の
視角特性を有する場合が多い。このような場合、１画素
複数のドメインに分割し、各ドメインで独特の視角特性
を持たせることにより全体としての視角特性を向上する
ことができる。

【００３６】空セルは従来の技術による垂直配向型ＥＣ
Ｂモードの液晶表示素子と同じ製造方法、同じ構造で得
られる。但し、注入する液晶材料にカイラル剤が添加さ
れることにより、従来のものと同じデューティ比で駆動
した場合でも、高コントラスト比でかつ高透過率の液晶
表示素子が得られる。

【００３７】基板と平行な方向に配向処理を施す方法と
しては、例えば、感光性配向膜を用いた配向処理方法を
利用できる。この配向処理方法は、基板面に感光性配向
膜を形成した後、例えば紫外線波長の偏光あるいは自然
光を配向膜に照射することにより所望の液晶配向を形成
するものである。光が照射された感光性配向膜に対し、
照射光の照射方向あるいは偏光方向に応じた向きを持つ
方向の配向を液晶分子に付与することができる。

【００３８】以下、より具体的な液晶表示素子の製造方
法とその表示性能について説明する。

【００３９】 ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）表示透
明電極を形成したガラス基板に垂直配向ポリイミド配向
膜をスピンナにより塗布した。９０℃で２分間の仮焼成
後、１８０℃で１時間本焼成した。焼成後の配向膜の膜
厚は約５０〜３００オングストローム程度であった。

【００４０】 上記の工程で作製した２枚の基板に
対して、それぞれ紫外線光照射を行い基板面と平行な方
向に成分を有する向きに配向するように配向処理を行っ
た。その場合、各画素の中心線を境に一方のドメインを
マスクするようにして、マスクしないドメインをまず紫
外線照射して所定方向に配向処理を行い。次に、他方の
ドメインをマスクして最初にマスクしたドメインに紫外
線照射して逆方向に配向処理を行う２分割配向を実施し
た。

【００４１】 上記の工程で配向処理した２枚のガ
ラス基板を、重ね合わせて空セルを作製した。その場
合、セル厚ｄが３．６μｍのものと、４．５μｍのもの
とを用意し、図３に示したような配向方向に処理した。

【００４２】 カイラル剤を添加し、誘電率異方性が
負のネマティック液晶（メルク社製）をの工程で得た
各空セルに真空注入法を用いて注入した。その際に、ネ
マティック液晶材料の自然捩じれピッチｐの値と、セル
厚ｄの値との関係がｄ／ｐ＝０．７０〜０．７４に設定
したものを作製した。

【００４３】 完成した種々の液晶セルを直交ニコル
配置の２枚の偏光板で挟持して、１／１２０デューティ
駆動で電気光学特性を測定した所、表１のような結果が
得られた。なお、その際に従来の技術による垂直配向型
ＥＣＢモードセル（表１の従来セル）も同様に作製して
比較のために測定した。

【００４４】なお、表１における最大透過率（Ｔｍａｘ
％）は、印加電圧（Ｖ）の変化に対してセルの透過率
（Ｔ）の最大値であり、ＣＲ５％とＣＲ１０％とは、そ
れぞれ１／１２０デューティ駆動においてセルの透過率
が５％と、１０％でのコントラストであり、Ｖ５０／Ｖ
５は、最大透過率と最小透過率とをそれぞれ１００％と
０％に換算した時、Ｔ＝５０％での電圧（Ｖ５０）とＴ
＝５％での電圧（Ｖ５）の比（シャープネス）である。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１に示す測定結果から、基板面と平行な
方向に配向処理を施すと同時に、画素を配向方向の異な
る２分割領域で構成した本発明の実施例による液晶表素
子は、比較例のセルに比べて透過率、コントラスト及び
シャープネスのいずれの項目も向上していることが明ら
かである。

【００４７】本実施例では、ブラッククロスが発生しな
いために、光の透過率が高くなり、画質が改善される。
また、カイラル剤の添加によって、セル厚を厚くするこ
となくシャープネス特性も向上する。さらに、基板と平
行な方向にした配向処理の方向について、電圧印加時の
液晶の螺旋構造が界面の液晶分子のプレチルト方向と一
致するように設定することにより、シャープネス特性は
更に改善される。

【００４８】図４は、１画素を二つのドメイン３３、３
４に分割し、各ドメインの配向処理方向をいろいろ変え
た場合を示す。図４の（ａ）の場合は、ドメイン３３、
３４の配向処理方向Ａｃ、Ａｓが一方の偏光板の偏光軸
の方向ＤA と平行であり、互いに逆方向を向いている。
バルクの液晶分子のチルトの方向ＰB は、他方の偏光板
の偏光軸の方向ＤP と平行であり、ドメイン３３、３４
間でチルトの方向ＰBが中心線３２に向かっている。

【００４９】図４の（ｂ）の場合は、ドメイン３３、３
４の配向処理方向Ａｃ、Ａｓが一方の偏光板の偏光軸の
方向ＤA と直交しており、中心線３２から両側に離れる
向きになっている。バルクの液晶分子のチルトの方向Ｐ
B は、他方の偏光板の偏光軸の方向ＤP と直交してお
り、ドメイン３３、３４間でチルトの方向ＰB が中心線
３２と平行で互いに逆向きになっている。

【００５０】図４の（ｃ）の場合は、ドメイン３３、３
４の配向処理方向Ａｃ、Ａｓが一方の偏光板の偏光軸の
方向ＤA と直交しており、中心線３２に向かっている。
チルトの方向ＰB は、他方の偏光板の偏光軸の方向ＤP
と直交しており、ドメイン３３、３４間でチルトの方向
ＰB が中心線３２と平行で互いに逆向きになっている。

【００５１】図４の（ｄ）の場合は、ドメイン３３、３
４の配向処理方向Ａｃ、Ａｓが偏光板の偏光軸の方向Ｄ
A ，ＤP と実質的に４５°の角度を成しており、中心線
３２に向かっている。チルトの方向ＰB は、偏光板の偏
光軸の方向ＤA ，ＤP と実質的に４５°の角度を成し、
中心線３２から両側に離れる向きになっている。

【００５２】図４の（ｅ）の場合は、すべての方向が図
４の（ｄ）の場合と逆向きである。すなわち、ドメイン
３３、３４の配向処理方向Ａｃ、Ａｓが偏光板の偏光軸
の方向ＤA ，ＤP と実質的に４５°の角度を成してお
り、中心線３２に向かっていない。チルトの方向ＰB
も、偏光板の偏光軸の方向ＤA ，ＤB と実質的に４５°
の角度を成しているが、中心線３２に向かっている。な
お、図４の（ｅ）は図３の画素と同様な配向処理であ
る。

【００５３】図４の（ｆ）の場合は、すべての方向が図
４の（ａ）の場合と逆向きである。すなわち、ドメイン
３３、３４の配向処理方向Ａｃ、Ａｓが一方の偏光板の
偏光軸の方向ＤA と平行であり、互いに逆方向を向いて
いる。チルトの方向ＰB は、他方の偏光板の偏光軸の方
向ＤP と平行であり、ドメイン３３、３４間でチルトの
方向ＰB が中心線３２に向かっていない。

【００５４】上記実施例と同じ製造方法により、上下基
板の配向処理方向が異なる図４の（ａ）〜（ｆ）に示し
たようなセルを作成し、前述の実施例と同様な方法で評
価試験を行った。その結果を表２に示す。なお、表２に
おける偏光板方向０°／９０°は、一方の偏光板の偏光
方向がｘ軸と同一方向で、他方の偏光板の偏光軸がｙ軸
と同じ方向である場合で、偏光板方向４５°／−４５°
は、一方の偏光板の偏光方向がｘ軸と４５°の角度をな
して、他方の偏光板の偏光軸がｘ軸に対して−４５°で
ある場合である。

【００５５】

【表２】

【００５６】評価試験の結果、偏光板方向４５°／−４
５°の場合、電極エッジ部の斜め電界の影響により、図
５の顕微鏡写真のように、暗状態表示において光漏れ現
象が発生してしまうので、セルの表示特性が悪くなる。
従って、偏光板方向は０°／９０°の配置が望ましい。

【００５７】偏光板方向が０°／９０°の配置で、図４
の（ａ）〜（ｆ）の配向方向の場合の評価試験の結果を
それぞれ比較すると、（ａ），（ｆ），（ｂ），（ｃ）
では、バルクの液晶分子のチルト方向ＰB は、偏光板の
偏光軸方向と一致しているために、光の透過率が悪くな
りコントラストが低い。

【００５８】一方、（ｄ）と（ｅ）の場合では、図６の
写真のように暗表示時の不具合はない。また、バルクの
液晶分子のチルト方向ＰB は、偏光板の偏光軸方向と４
５°の角度をなしているために、透過率とコントラスト
ともに良好な値を示す。

【００５９】ところで、製作した表示装置で動画表示を
した場合に、（ｄ）のもの（チルト方向が画素の外側に
向いているもの）は、図８の写真に示されるように、画
素によって表示模様が変わり、配向不安定な現象が発生
した。この表示画面を観察すると、ギラギラとした現象
が見られ画質が良くない。

【００６０】これに対して、（ｅ）のもの（プレチルト
方向が画素の内向き）は、図９の写真に示されるよう
に、配向不安定な現象は抑制され、どの画素も同じよう
な表示模様が得られた。この場合、ギラギラ現象のない
きれいな画質が得られた。

【００６１】表２および図８、図９の評価結果から、
（ｅ）の構成が、表示セルの特性が最も良好であり、動
画表示時の画質が最も高いことが判る。評価実験結果の
中では（ｅ）の構成が最適な配向条件と言える。但し、
これは本発明を（ｅ）の構成に限定する意図ではないこ
とを断っておく。

【００６２】なお、さらにいくつかの実験結果により、
垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、電圧印
加時の液晶層の螺旋構造の捩じれ角は、ネマティック液
晶材料の自然捩じれピッチをｐとし、セルの間隔をｄの
値としたときにセル間隔ｄの値との関係が０．２５≦ｄ
／ｐ≦１．０であることが望ましく。さらには、０．６
５≦ｄ／ｐ≦０．７５である条件が推奨できる。

【００６３】なお、分割配向処理の方法としては、紫外
線照射による光配向以外にも、ラビング処理や斜方向蒸
着等の技術を使用することもできる。さらに、上述の実
施例では１画素を２分割配向した例を説明したが、１画
素を３分割以上の分割領域（ドメイン）で構成して分割
領域間で異なる方向に配向するようにしてより視野角を
広範囲に向上するようにしてもよい。その場合、各々の
ドメインのチルト方向ＰB と偏光板の偏光軸方向との角
度が実質的に４５°とすると、透過率がよくなる。

【００６４】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。また、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、垂直配向型ＥＣＢモー
ド液晶表示素子において、液晶材料にカイラリティを与
えて電圧印加時に液晶分子にねじれ構造を与えると共
に、基板と平行な方向に配向処理を施し、さらに１画素
を複数のドメインに分割してドメイン間で配向方向を異
なるようにしたことによって、コントラストと透過率と
シャープネス特性をいずれも向上させ、表示画質を改善
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による垂直配向型ＥＣＢモード
液晶表示素子の液晶分子の配向状態を説明するための断
面図である。

【図２】本発明の実施例例の説明で用いる記号の定義を
示す図である。

【図３】本発明の実施例による液晶セルの上下基板の配
向方向の関係を示す平面図である。

【図４】本発明の実施例による液晶セルで、上下基板の
配向方向の関係を色々変えて作製したセルの１画素分の
平面図である。

【図５】本発明の実施例による方法で作成した液晶表示
素子であり、偏光板を４５°／−４５°で配置した場合
の暗表示のときの顕微鏡写真である。

【図６】本発明の実施例による方法で作成した液晶表示
装置素子で図４の（ｄ）と（ｅ）の場合の暗表示のとき
の顕微鏡写真である。

【図７】本発明の実施例による垂直配向型ＥＣＢモード
液晶表示素子の表示面の顕微鏡写真である。

【図８】本発明の実施例による方法で作成した液晶表示
装置で図４（ｄ）の構成の動画表示のときの表示面の顕
微鏡写真である。

【図９】本発明の実施例による方法で作成した液晶表示
装置で図４（ｅ）の構成の動画表示のときの表示面の顕
微鏡写真である。

【図１０】従来の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子
の電圧無印加時の液晶分子の配列状態を示すセル断面図
である。

【図１１】従来の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子
の電圧無印加時の液晶分子の配列状態を示すセル断面図
である。

【図１２】従来の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子
の表示面の顕微鏡写真である。

【符号の説明】

１、２ 基板 ３、４ 偏光板 １０ 液晶分子 ３０ セグメント電極 ３１ コモン電極 ３２ 画素中心線 ３３、３４ 分割領域（ドメイン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA02 FA10 GA02 GA17 HA03 JA09 KA12 KA14 KA17 LA03 MA02 MA07 MA11 2H090 HB08Y KA04 KA07 LA09 MA01 MA02 MA06 MA10 MA13 MB14

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極を表面に形成し、所定間隔で互いに
   対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に配置
   される液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されて
   ない状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向してい
   る垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記
   液晶層はカイラル剤を添加した負の誘電率異方性を持つ
   ネマティック液晶材料を含み、さらに前記一対の基板の
   前記液晶と接する基板面には該基板面と平行な方向に向
   きを持つ積極的な配向処理が施されており、表示面を構
   成する各画素は分割された複数の領域を含み、前記複数
   の領域における配向処理の向きが互いに異なる垂直配向
   型ＥＣＢモード液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記一対の基板を挟持する一対の偏光板
   を有し、該一対の偏光板の偏光軸と前記配向処理の方向
   とが互いに実質的に４５°で交差するように配置される
   請求項１に記載の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素
   子。
3. 【請求項３】 前記各画素は二つの分割領域で構成さ
   れ、前記一対の基板の前記液晶面と接する基板面の配向
   処理の方向が前記偏光板の偏光軸の偏光方向と互いにほ
   ぼ４５°の角度で交差し、前記二つの分割領域における
   配向方向が互いに平行でかつ異なる向きになっている請
   求項２に記載の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
4. 【請求項４】 前記配向処理の向きによる液晶分子のプ
   レチルトの向きが実質的に前記二つの分割領域を分ける
   画素の中心線に向かっている請求項３に記載の垂直配向
   型ＥＣＢモード液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記液晶材料は前記液晶層に電圧を印加
   したときに前記基板間で液晶分子が徐々にその長軸方向
   を変化させる螺旋構造を持ち、前記基板面に行う配向処
   理の方向および向きは前記螺旋構造と整合するように設
   定されている請求項１から４のいずれかに記載の垂直配
   向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
6. 【請求項６】 前記螺旋構造の捩じれ角は、前記ネマテ
   ィック液晶材料の自然捩じれピッチをｐとし、前記所定
   間隔の値をｄとしたときに、 ０．２５≦ｄ／ｐ≦１．０ の関係を満たすように設定されている請求項５に記載の
   垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
7. 【請求項７】 前記螺旋構造の捩じれ角は、前記ネマテ
   ィック液晶材料の自然捩じれピッチをｐとし、前記所定
   間隔の値をｄとしたときに、 ０．６５≦ｄ／ｐ≦０．７５ の関係を満たすように設定されている請求項５に記載の
   垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
8. 【請求項８】 前記一対の偏光板の偏光軸が互いにほぼ
   直交するように配置される請求項２から７のいずれかに
   記載の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
9. 【請求項９】 前記各画素は長辺と短辺を有する実質的
   に長方形の形状を有し、前記一対の偏光板の偏光軸が前
   記長辺あるいは短辺の方向に対してほぼ４５°の方向に
   配置されている請求項２から８のいずれかに記載の垂直
   配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
10. 【請求項１０】 液晶分子が垂直配向する配向面を有す
    る一対の基板を用意する工程と、 前記一対の基板の前記配向面に該基板面と平行な方向に
    向きを有する積極的な配向処理を施し、前記基板の表示
    領域に複数の分割領域からなる画素を形成し、前記複数
    の領域における液晶分子の配向の向きが互いに異なるよ
    うにする工程と、 前記一対の基板を所定間隔で対向配置して、該基板間に
    カイラル剤を添加した負の誘電率異方性を持つネマティ
    ック液晶材料を注入する工程とを含む垂直配向型ＥＣＢ
    モード液晶表示素子の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記画素が二つの分割領域を有するよ
    うに前記配向処理をし、前記配向処理の向きによる液晶
    分子のプレチルトの向きが実質的に前記二つの分割領域
    を分ける画素の中心線に向かうようにする請求項１０記
    載の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子の製造方法。