JP2002040432A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直配向分割モードの液晶表示素子におい
て、実効的開口率を低下させることなく、広視野角を実
現する。 【解決手段】 画素電極１が形成されている駆動基板２
と、それに対向する対向電極３が形成されている対向基
板４と、これらの間に挟まれた液晶５からなり、液晶５
が無電界時に基板２、４に対してほぼ垂直に配向し、所
定電圧の印加によりほぼ水平に配向する垂直配向モード
の液晶表示素子１００において、対向基板４に、電圧印
加時に液晶を或る点を中心にしてあらゆる方向に配向さ
せるための核として、突起物６又は配向阻害処理面が設
けられる。対向基板４にしめる核の面積は１画素の面積
の５％以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、実効的開口率を低
下させることなく広視野角を達成する垂直配向分割モー
ドの液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、実用化されている液晶表示素子に
おいて、汎用的に使用されている液晶表示モードは、Ｔ
Ｎ（Twisted Nematic）モードである。しかしながら、
ＴＮモードは、視野角が狭く、斜め方向から画面を観察
すると階調反転が生じて表示品質が著しく低下する。応
答速度も中間調領域で遅く、動画を表示した場合に画像
の輪郭が不鮮明になる。このようなＴＮモードの問題点
は、位相補償を行っても十分に解決することができな
い。
【０００３】そこで、近年、ＴＮモードに代わる、ＩＰ
Ｓ（In-Plane Switching）モード、ＯＣＢ（Optical Co
mpensated Birefringence）モード、垂直配向分割（Mul
ti Vertical Alignment：ＭＶＡ）モード等の種々の液
晶表示モードが開発されており、なかでも、垂直配向分
割モードは、広視野角技術として注目されている。
【０００４】垂直配向分割モードにおいて、液晶の配向
分割の方法には、電極スリットを使う方法（SID97DIGES
T p461）、基板表面に突起を設ける方法（特許第294735
0号）等が提案されている。また、垂直配向モードの液
晶表示素子の透過率及び階調間の色シフトを改善するた
めに、カイラル剤を添加し、電圧をかけた状態でツイス
トさせる方法が提案されている（特開平11-352490号公
報、特表平10-506479号公報、SID91DIGEST p762-765,19
91、SID92DIGEST p33-35,1992等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、垂直配
向分割モードの液晶表示素子においても、なお、視野角
を十分に広げることはできず、また、視野角を広げるた
めに透過率が犠牲にされるという問題があった。特に、
配向制御のために基板表面に設ける突起物や電極スリッ
トは、実効的な開口部にならず、透過率を低下させる原
因となっていた。
【０００６】そこで、本発明は、垂直配向分割モードの
液晶表示素子において、実効的開口率を低下させること
なく、広視野角を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、垂直配向
モードの液晶表示素子において、広視野角を実現するた
めには、電圧印加時に液晶が或る点を核としてあらゆる
方向に配向するように、画素電極に対向する対向基板
に、突起物又は配向阻害処理面等からなる配向の核を設
けることが有効であること、さらに、この場合の実効的
開口率を低下させないためには、対向基板にしめる核の
面積（即ち、核として突起物を形成する場合には突起物
の底面積、また、核として配向阻害処理面を形成する場
合には、その表面積）を１画素に対して特定の割合以下
にすることが必要であることを見出した。
【０００８】即ち、本発明は、画素電極が形成されてい
る駆動基板と、それに対向する対向電極が形成されてい
る対向基板と、これらの間に挟まれた液晶からなり、液
晶が無電界時に基板に対してほぼ垂直に配向し、所定電
圧の印加によりほぼ水平に配向する垂直配向モードの液
晶表示素子であって、対向基板に、電圧印加時に液晶を
或る点を中心にしてあらゆる方向に配向させるための核
が設けられており、対向基板にしめる核の面積が１画素
の面積の５％以下である液晶表示素子を提供する。
【０００９】また、本発明は、画素電極が形成されてい
る駆動基板と、対向電極が形成されている対向基板とを
対向させ、これらの基板間に液晶を挟み、液晶が無電界
時に基板に対してほぼ垂直に配向し、所定電圧の印加に
よりほぼ水平に配向する垂直配向モードの液晶表示素子
を製造する方法であって、対向基板に、電圧印加時に液
晶を或る点を中心にしてあらゆる方向に配向させるため
の核を形成し、かつ、その核の対向基板にしめる面積を
１画素の面積の５％以下とする液晶表示素子の製造方法
を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、アクテ
ィブマトリクス駆動する液晶表示素子について本発明を
詳細に説明するが、本発明は、画素電極がストライプ状
のパッシブマトリクス駆動する液晶表示素子にも適用す
ることができる。また、各図中、同一符号は、同一又は
同等の構成要素を表している。
【００１１】図１は、アクティブマトリクス駆動する本
発明の液晶表示素子１００の一態様の模式的平面図（同
図ａ）及び断面図（同図ｂ）である。
【００１２】この液晶表示素子１００は、駆動基板２と
して、ＩＴＯからなる画素電極１が形成されているＴＦ
Ｔ基板を有している。また、ＩＴＯからなる対向電極３
が形成されている対向基板４と駆動基板２とが対向し、
これらの基板２、４、間に液晶５が挟まれている。画素
電極１と対向電極３上には垂直配向膜が塗布されてお
り、液晶５としては、無電界時に駆動基板２あるいは対
向基板４に対してほぼ垂直に配向し、電圧を印加するこ
とにより斜めに傾き、所定電圧以上を印加することによ
りほぼ水平に配向するものが使用される。また、駆動基
板２と対向基板４の外側にはそれぞれ偏光板が設けられ
（図示せず、それらは図１の右肩の矢印に示したよう
に、クロスニコルに配置されている。
【００１３】対向基板４の中心部には、液晶５をあらゆ
る方向に配向させるための核として、突起物６が形成さ
れている。突起物６の大きさは、開口率の低下を防止す
るため、突起物６の対向基板４にしめる面積、即ち、突
起物６の底面積が１画素の面積の５％以下となるように
する。特に、突起物６をプロキシ露光法等を用いて形成
する場合には、その底面積を５０μｍ2〜２２５μｍ2と
することが好ましい。また、突起物６をステッパー露光
法を用いて形成する場合には、底面積を２５μｍ2以下
としてもよい。
【００１４】突起物の高さについては、特に制限はな
い。液晶表示素子では、一般に基板間のギャップを保持
するため、球状のスペーサーが基板上に散布され、ある
いはまた、柱状の樹脂が基板上に形成されるが、突起物
６の高さを基板間のギャップと等しくすることにより、
突起物６にスペーサーとしての機能を担わせ、スペーサ
ーの散布工程や柱状スペーサーの形成工程を省略するこ
とができる。また、スペーサーの散布密度のばらつきに
よるギャップ不良も防止することができる。
【００１５】この突起物６は、後述するように、無電界
時に液晶５を傾かせ、また電圧印加時には電気力線の歪
みにより斜め電界を作り出し、突起物６を中心にして液
晶５があらゆる方向に配向するように配向を制御する。
このため、突起物６の形成材料としては、電圧印加時の
配向制御を効果的に行えるように、液晶５よりも低い誘
電率のものから形成することが好ましく、誘電率５以下
とすることがより好ましい。突起物６の好ましい形成材
料の具体例としては、例えば、アクリル系、ノボラック
系、ポリスチレン系の感光性樹脂等をあげることができ
る。
【００１６】突起物６の形状について、図１の突起物６
は頂部が丸みを有する四角錐状であるが、本発明におい
ては、これに限られず、任意の錐体、半球を伏せた形
状、柱状等とすることができる。後述するように、突起
物６によって斜め電界を形成し、液晶分子を傾かせる点
からは、駆動基板２あるいは対向基板４に対して垂直方
向に切った断面が三角形又は蒲鉾型となるものが好まし
く、断面が三角形のものも蒲鉾型のものも同様の効果を
もたらす。突起物６の形成の容易性の点からは、蒲鉾型
が好ましい。なお、突起物６をライン状に形成すること
は、コントラストの低下や透過率の低下が生じるので好
ましくない。
【００１７】蒲鉾型の突起物６を形成する方法として
は、例えば、ポジ型の感光性樹脂を対向基板４上に塗布
し、露光、現像し、パターニングした後、１００℃〜２
００℃の樹脂がすぐには硬化しない温度で保持して予備
焼成し、その後本焼成する。予備焼成の時間と温度を調
整することにより、所望の形状が得られる。あるいは、
図２に示したように、パターニング用のマスクとして、
ハーフトーン部１２を有するマスク１１ａを使用してパ
ターン６’を形成し（同図ａ）、その後さらに焼成して
蒲鉾型の突起物６を形成するか（同図ｂ）、又は、図３
に示したように、パターニング用のマスクとして、細か
いスリット部１３を有するマスク１１ｂを使用してパタ
ーン６’’を形成し、その後さらに焼成して蒲鉾型の突
起物６を形成する（同図ｂ）。このようなマスク１１
ａ、１１ｂを使用することにより、より細かい形状制御
をすることが可能となる。
【００１８】次に、図１の液晶表示素子１００の作用に
ついて説明する。この液晶表示素子１００においては、
無電界時には液晶５が駆動基板２あるいは対向基板４に
対してほぼ垂直に配向しているが、電圧を印加すると、
図１（ｂ）に点線で示した等電位線で表されるように、
駆動基板２の隣り合う画素電極１間の間隙ｗが電極スリ
ットとして作用し、横電界が形成される。この横電界は
突起物６の近傍で斜め電界となる。そのため、液晶分子
は、電圧印加時に図１（ａ）に矢印で示したように、突
起物６を核として放射状に倒れ、あらゆる方向に分割し
て配向する。したがって、この液晶表示素子１００によ
れば視野角特性を広げることが可能となる。
【００１９】これに対し、対向基板４に配向の核となる
突起物６が設けられていない場合、液晶分子は、電圧の
印加により形成される横電界によって倒れようとする
が、この場合、配向の中心となる核が形成されていない
ため、液晶は転傾点とよばれる点を中心として配向する
こととなる。しかしながら、転傾点は、基板の凹凸、隣
の画素の電位等の条件によって不安定に動くので、十分
に配向制御をすることができない。このため、このよう
な液晶表示素子は表示品位が低く、観察するとざらつき
感がする。
【００２０】なお、本発明において、液晶が或る点を核
にしてあらゆる方向に配向するとは、必ずしも均等に全
方向に分割して配向する意味ではなく、分割方向に偏り
があってもよい。例えば、図１（ａ）の液晶表示素子で
は、０時、３時、６時、９時の４方向に向いている液晶
５の比率が多くなるが、配向方向の明確な境界は、核と
なっている突起物６の近傍にのみ存在し、その周囲で
は、液晶が連続的に配向している。本発明においては、
このような配向状態も、突起物６を核として、液晶５が
あらゆる状態に配向している状態に含む。
【００２１】また、この液晶表示素子１００によれば、
隣り合う画素電極１の間の間隙ｗは、電圧を印加した白
表示時に光が透過しないが、この部分は、通常データラ
イン、ゲートライン等が配置されており、開口部ではな
い。また、突起物６もその底面積が１画素の面積の５％
以下に形成されている。したがって、この液晶表示素子
１００によれば、開口率のロスがほとんど生じない。
【００２２】本発明の液晶表示素子は、図１の態様の他
に種々の態様をとることができる。例えば、電圧印加時
に液晶をあらゆる方向に配向させるための核として、突
起物６に代えて、対向基板４に、配向を乱す配向阻害処
理面を形成してもよい。配向阻害処理面の形成方法とし
ては、例えば、対向基板４の核とする部分にのみ、垂直
配向膜を塗布することなく、水平配向膜を塗布するなど
の配向膜の塗り分けを行う。また、核とする部分の対向
基板４にＵＶ光を当ててその部分の配向が乱れるように
してもよく、偏光をあてて核の周囲と異なる所定の配向
方向が得られるようにしてもよい。
【００２３】また、核とする部位の下地部分に微細な凹
凸を形成してもよい。より具体的には、例えば、垂直配
向膜の塗布前に光レジスト工程により核とする部分にの
みイオンビーム等をあて、表面を荒らすか、あるいは、
光レジスト工程を用いて、核とする部分にのみ異なる膜
質のＩＴＯ透明電極を形成する。
【００２４】核として、対向基板４に配向阻害処理面を
形成する場合にも、開口率のロスを防止するため、対向
基板４にしめる配向阻害処理面の面積を１画素の面積の
５％以下とし、好ましくは０．１％〜１％とする。
【００２５】また、通常、カラー液晶表示素子の画素
は、ＲＧＢの３色に分かれているため、個々のＲＧＢの
画素は、正方形ではなく、細長い長方形である場合が多
いが、そのような場合に、より対称性のよい視野角を得
るため、又は、画素の長辺方向にも十分に配向制御を行
うため、液晶の分割配向が上下又は左右対称に近づくよ
うに、理想的には円になるように、画素電極１又は対向
電極３にスリット、切れ込み又は孔を形成してもよい。
例えば、図４（ａ）〜（ｉ）に示すように、画素電極１
の１画素内に、液晶の分割配向を上下又は左右対称に近
づけるスリット７や切れ込み８を形成し、対向電極３に
突起物６を形成する。また、これらの図において、画素
電極１に形成されているスリット７や切れ込み８を、対
向電極に設けてもよく、あるいはこれらの図において、
突起物６に代えて孔を形成してもよい。なお、液晶の配
向の核となる部分は、画素電極１に設けることもでき、
例えば図４（ｊ）に示すように、画素電極１にスリット
７と孔９を形成してもよい。
【００２６】スリット７、切れ込み８又は孔９の形成方
法としては、例えば、光レジスト工程によりＩＴＯをパ
ターニングする。特に、画素電極１にスリット７を入れ
る場合、画素電極１自身が本来的にＩＴＯのパターニン
グにより形成されるため、プロセスの増加無くスリット
７を形成することができる。
【００２７】本発明においては、液晶５にカイラル剤を
添加することができる。カイラル剤の添加により電圧印
加時の配向を安定化させることができる。
【００２８】また、クロスニコルに配置されている偏光
板で挟まれている液晶表示素子においては、液晶がツイ
ストしていない場合に、液晶の配向方向と偏光板の吸収
軸又は透過軸がなす角度に透過率が大きく依存し、液晶
の配向方向が偏光板の吸収軸又は透過軸と一致するとほ
とんど光は透過せず、黒状態となる。このため、図１の
液晶表示素子１００において、白表示をさせる電圧印加
時に水平に傾いた液晶のうち、配向方向が偏光板の吸収
軸又は透過軸と一致したものは光を透過せず、それ故透
過率が低下する。このような透過率の低下の問題に対し
ても、カイラル剤の添加は有効である。カイラル剤を液
晶に添加することにより、液晶自身がツイストするの
で、クロスニコル下で黒状態となる配向方向はなく、液
晶の配向方向と、偏光板の吸収軸又は透過軸との透過率
角度依存性を低下させることができる。さらに、カイラ
ルピッチを調整し、電圧印加時に液晶がツイスト配向す
るようにすると、高い透過率を得ることができる。
【００２９】また、液晶をツイスト配向させる場合に、
電圧印加時（白表示時）の見かけのツイスト角が約９０
度のときに透過率が最大になる。一方、通常、白表示時
の印加電圧は、３．５〜６Ｖであり、液晶の閾値はおよ
そ２Ｖである。これらのことから、透過率を最大にする
液晶のカイラルピッチＬとセルギャップｄとの関係とし
ては、２．５＜Ｌ／ｄ＜５．５ とすることが好まし
い。また、この条件を充足させる場合に、液晶の５８９
ｎｍにおける屈折率異方性Δｎとセルギャップｄの積Δ
ｎｄは、４００ｎｍ〜７００ｎｍとすることが好まし
い。
【００３０】さらに、液晶表示素子の応答速度は、セル
ギャップｄに大きく依存するため、上述の条件において
Δｎはできるだけ大きいものが好ましく、より具体的に
は、良好な動画駆動を達成する点から、液晶の５８９ｎ
ｍにおける屈折率異方性Δｎを０．１１５以上とするこ
とが好ましい。
【００３１】また、カラー液晶表示素子では、各画素に
色分解フィルターが形成されている。液晶表示素子の透
過率は、見かけの液晶層の屈折率異方性をΔｎeff、セ
ルギャップをｄ、波長をλとした場合に、Δｎeff×ｄ
／λに大きく依存する。これは、透過率が光の波長に大
きく依存することを意味しており、ある波長に最適のΔ
ｎeff×ｄを設定すると、他の波長では最適値がずれて
しまうため、ディスプレイに色付きが観察される。この
色付きは、特に、斜め方向から観察した場合に生じる。
このような透過率のλ依存性は、ＴＮモードでは比較的
少ないが、本発明で使用する垂直配向モードでは、電圧
印加時に液晶分子の配向方向があらゆる方向に向くため
に液晶をツイストさせた場合においても複屈折モードが
混ざってしまい波長依存性が大きくなる。このような特
性を改善するためには、各画素の色の主波長λにあわせ
て最適なセルギャップｄを設定することが好ましい。
【００３２】各画素の色の主波長λにあわせてセルギャ
ップｄを異ならせる手法には、種々の方法が提案されて
いるが、カラーフィルタの各色の厚さを変える方法が、
工程数の増加もなく好ましい。
【００３３】また、本発明の液晶表示素子は、垂直配向
モードであるため、２軸又は１軸性位相差板を用いて補
償すると、より広い視野角を得ることが可能となる。位
相差板としては、位相差板の面内方向の屈折率Ｎx、
Ｎy、厚み方向の屈折率Ｎz、厚みｄfilm、液晶の屈折率
異方性Δｎ、セルギャップｄLCの関係が、
【００３４】
【数３】 を満たすものが、実使用上広視野角を得る点から好まし
い。
【００３５】本発明において、液晶表示素子の駆動方式
としては、特に限定されるものではないが、図１に示し
たようにアクティブマトリックス駆動とすることが好ま
しい。アクティブマトリックス駆動では、隣り合う画素
電極１の相互の間隙を、配向制御をするための電極スリ
ットとして積極的に利用することができ、横電界を形成
するために駆動基板２に新たに電極スリットを形成する
ことが不要となる。また、必要に応じて画素電極１に電
極スリットを形成する場合においても、パッシブマトリ
ックス駆動のようなストライプ電極が形成されている場
合よりもスリット形成パターンの自由度が高くなる。さ
らに、パッシブマトリックス駆動をする場合、対向基板
４の対向電極３はストライプパターンに形成されるが、
アクティブマトリクス駆動をする場合には、対向基板４
の対向電極３は通常パターニングされていないため、所
定の配向制御を阻害する斜め電界等が発生することもな
い。
【００３６】液晶表示素子をアクティブマトリックス駆
動する素子とする場合に、１画素のピッチは、配向制御
力が十分に作用する長さとすることが好ましい。この点
から、１画素のピッチは７０μｍ以下とすることが好ま
しい。
【００３７】図５は、本発明の液晶表示素子を、アクテ
ィブマトリックス駆動する液晶パネルとして構成した場
合の一例の断面図である。この液晶パネルは、駆動基板
としてＴＦＴ基板２’を使用し、対向基板としてカラー
フィルタ基板４’を使用し、これらの間に液晶５を挟ん
だ構造を有している。
【００３８】カラーフィルタ基板４’は、ガラス基板１
４上にストライプ状に形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）のカラーフィルタ１５を有し、その上に対向電
極３としてＩＴＯ透明電極を有している。また、対向電
極３の液晶側表面には、ＴＦＴ基板２’の画素電極１に
対応して突起物６が形成されており、その上に垂直配向
膜１６が形成されている。
【００３９】一方、ＴＦＴ基板２’は、ガラス基板１７
上にＴＦＴ素子（図示せず）や信号線１８などの配線が
形成され、その上に平坦化膜１９、画素電極１、垂直配
向膜１６が順次形成された構造を有している。
【００４０】また、この液晶パネルの光の入射側（ＴＦ
Ｔ基板２’側）と光の出射側（カラーフィルタ基板４’
側）のそれぞれの外側には、位相差板２０ａ、２０ｂ、
クロスニコルに配置された偏光板２１ａ、２１ｂが設け
られている。
【００４１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【００４２】実施例１ 図５の液晶パネルを次ぎのようにして製造した。
【００４３】ガラス基板１４上に、１．２μｍ厚の、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ１５がス
トライプ状に形成され、その上に１００ｎｍ厚のＩＴＯ
透明電極が形成されているカラーフィルタ基板４’に、
ポジ型感光性樹脂を塗布し、露光、現像することによ
り、底面が１辺７μｍの矩形のパターンを形成し、より
好ましい形状とするために、１２０〜１８０℃で５分間
ベークし、さらに２００℃以上で本焼成を行った。これ
により、高さ１．５μｍの断面蒲鉾型の突起物６を得
た。この突起物６の誘電率は３であった。突起物６の形
成面に、ポリイミド系垂直配向膜を印刷し、１８０℃で
１時間焼成した。こうして得られた垂直配向膜１６の膜
厚は５０〜１００ｎｍであった。この垂直配向膜１６に
はラビング処理を施さなかった。
【００４４】一方、ガラス基板１７上にＴＦＴ素子や信
号線１８等の配線が形成されており、その上に３μｍ厚
の平坦化膜１９が形成され、さらに画素電極１として１
００ｎｍ厚のＩＴＯ電極が形成されているＴＦＴ基板
２’を用意した。この画素電極１の大きさは、横４０μ
ｍ、縦１２０μｍであり、隣り合う画素電極との間隙ｗ
1、ｗ2、ｗ3、ｗ4（図１参照）はいずれも７μｍとし
た。画素電極１上にはカラーフィルタ基板４’と同様に
垂直配向膜１６を形成した。次いで、コモン塗布を行
い、アクリル系スペーサ（粒径３．５μｍ）を散布し
た。
【００４５】上述のカラーフィルタ基板４’にシール剤
を塗布し、カラーフィルタ基板４’とＴＦＴ基板２’を
重ね合わせ、１３．３Ｐａ（０．１ｔｏｒｒ）、１２０
℃で２時間ベークし、その後、真空中で液晶５をパネル
内に注入した。この液晶５としては、Δε＝−４、Δｎ
＝０．１２、カイラルピッチ１３μｍの材料を使用し
た。
【００４６】次に、ＴＦＴ基板２’とカラーフィルタ基
板４’の外側に位相差板２０ａ、２０ｂ、及びクロスニ
コルに配置された偏光板２１ａ、２１ｂを順次貼り付け
た。この場合、位相差板２０ａ、２０ｂとしては、厚み
方向（ｚ軸）にのみ位相差をもつ、 （Ｎx−Ｎz）ｄ＝３００ｎｍ （但し、Ｎx：面内方向の屈折率、Ｎz：厚み方向の屈折
率、ｄ：位相差板の厚み）のものを使用した。
【００４７】また、偏光板２１ａ、２１ｂとしては、ｚ
軸方向に位相差を有し、位相差板２０ａ、２０ｂと同様
の効果を有するトリアセテートフィルムを使用した。
【００４８】こうして得られた液晶パネルを１Ｈ反転駆
動した。その結果、全方位において大きなコントラスト
の低下や、反転のない良好な視野角特性を示した。
【００４９】実施例２ 実施例１において、ＴＦＴ基板２’側の画素電極１と、
カラーフィルタ基板４’側の突起物６の配置とパターン
を図４（ａ）に示すものとし、液晶パネルを作製した。
この場合、カラーフィルタ基板４’側のスリット７の幅
Ｌ1は７μｍとした。
【００５０】得られた液晶パネルを実施例１と同様に駆
動評価したところ、全方位において大きなコントラスト
の低下や反転等がない、良好な視野角特性が得られ、さ
らに、実施例１に比して方位角方向に対称性の高い視野
角特性が得られた。また、画質は、グレイラスター表示
時のざらつき感が実施例１に比して少なかった。
【００５１】実施例３ 実施例２において、突起物６を底面が１辺１０μｍの矩
形で高さを４．５μｍとし、アクリル系スペーサを使用
せずに液晶パネルを作製した。
【００５２】得られた液晶パネルを実施例１と同様に駆
動評価したところ、実施例２と同様な視野角特性が得ら
れた。また、画質は、実施例２に比してざらつき感が少
なかった。
【００５３】実施例４ 実施例１において、ＴＦＴ基板２’側の画素電極１と、
カラーフィルタ基板４’側の突起物６の配置とパターン
を図４（ｃ）に示すものとし、液晶パネルを作製した。
この場合、ＴＦＴ基板２’側のスリット７の幅Ｌ1は７
μｍとした。また突起物６の底面のサイズは、Ｌ2＝５
μｍ、Ｌ3＝１０μｍ、Ｌ4＝５μｍ、Ｌ5＝１０μｍと
した。
【００５４】得られた液晶パネルを実施例１と同様に駆
動評価したところ、実施例２と同様な視野角特性と画質
が得られた。
【００５５】実施例５ 実施例２において、突起物６に代えて、１辺７μｍの矩
形の孔をＩＴＯ電極に開け、液晶パネルを作製した。
【００５６】得られた液晶パネルを実施例１と同様に駆
動評価したところ、実施例２よりは画質が劣っていた
が、良好な視野角特性が得られた。
【００５７】実施例６ 実施例２において、カラーフィルタ１５の厚みをＲ＝
１．０μｍ、Ｇ＝１．２μｍ、Ｂ＝１．５μｍとし、散
布するアクリル系スペーサの粒径を４μｍとし、液晶パ
ネルを作製した。この場合、各色のカラーフィルタは、
各色の膜厚で実施例２と同じ色になるように光学濃度を
変えた。
【００５８】得られた液晶パネルは、実施例２よりも白
表示時に明るく、視野角方向において、色付きが少なか
った。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、垂直配向分割モードの
液晶表示素子において、実効的開口率を低下させること
なく、広視野角を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一態様の液晶表示素子の平面図（同
図ａ）及び断面図（同図ｂ）である。
【図２】 蒲鉾型の突起物の形成方法の説明図である。
【図３】 蒲鉾型の突起物の形成方法の説明図である。
【図４】 突起物と、スリット、切り込み又は孔との位
置関係を示す平面図である。
【図５】 液晶パネルの断面図である。
【符号の説明】
１…画素電極、 ２…駆動基板、 ２’…ＴＦＴ基板、
３…対向電極、 ４…対向基板、 ４’…カラーフィ
ルタ基板、 ５…液晶、 ６…突起物、 ６’、６’’
…突起物を形成するためのパターニングした感光性樹
脂、 ７…スリット、 ８…切れ込み、 ９…孔、 １
１ａ、１１ｂ…マスク、 １００…液晶表示素子、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福永 容子 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 森田 真太郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 市川 弘明 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 FA10 FA18 GA02 HA08 JA28 KA02 KA07 KA12 KA29 MA07 2H090 HA03 HA05 HA15 HB07X HB08Y HC05 HC12 HC15 HD01 HD14 JA03 JB02 JC07 KA04 KA18 LA02 LA03 MA01 MA15 MB14 5C094 AA10 AA12 AA43 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 DB04 EA04 EA05 EB02 ED03 ED14 ED20 FA01 FA02 FB01 FB12 FB15 GB10 JA01 JA07 JA08 JA11 JA20 5G435 AA01 AA03 AA17 BB12 CC09 FF05 GG12 HH01 HH14 KK05

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画素電極が形成されている駆動基板と、
    それに対向する対向電極が形成されている対向基板と、
    これらの間に挟まれた液晶からなり、液晶が無電界時に
    基板に対してほぼ垂直に配向し、所定電圧の印加により
    ほぼ水平に配向する垂直配向モードの液晶表示素子であ
    って、対向基板に、電圧印加時に液晶を或る点を中心に
    してあらゆる方向に配向させるための核が設けられてお
    り、対向基板にしめる核の面積が１画素の面積の５％以
    下である液晶表示素子。
  2. 【請求項２】 核が、突起物又は配向阻害処理面である
    請求項１記載の液晶表示素子。
  3. 【請求項３】 突起物の底面積が５０μｍ2〜２２５μ
    ｍ2である請求項２記載の液晶表示素子。
  4. 【請求項４】 配向阻害処理面の面積が、２２５μｍ2
    以下である請求項２記載の液晶表示素子。
  5. 【請求項５】 駆動基板の画素電極又は対向基板に、液
    晶の分割配向を上下又は左右対称に近づけるスリット、
    切れ込み又は孔が形成されている請求項１〜４のいずれ
    かに記載の液晶表示素子。
  6. 【請求項６】 液晶にカイラル剤が添加されている請求
    項１〜５のいずれかに記載の液晶表示素子。
  7. 【請求項７】 液晶のカイラルピッチＬとセルギャップ
    ｄが、 ２．５＜Ｌ／ｄ＜５．５ である請求項６記載の液晶表示素子。
  8. 【請求項８】 アクティブマトリクス駆動する請求項１
    〜７のいずれかに記載の液晶表示素子。
  9. 【請求項９】 画素ピッチが７０μｍ以下である請求項
    ８記載の液晶表示素子。
  10. 【請求項１０】 駆動基板又は対向基板の外側におい
    て、駆動基板又は対向基板と偏光板との間に、視野角を
    補償する位相差板が備えられ、該位相差板の面内方向の
    屈折率Ｎx、Ｎy、厚み方向の屈折率Ｎz、厚みｄfilm、
    液晶の屈折率異方性Δｎ、セルギャップｄLCが、 【数１】 をみたす請求項１〜９のいずれかに記載の液晶表示素
    子。
  11. 【請求項１１】 画素電極が形成されている駆動基板
    と、対向電極が形成されている対向基板とを対向させ、
    これらの基板間に液晶を挟み、液晶が無電界時に基板に
    対してほぼ垂直に配向し、所定電圧の印加によりほぼ水
    平に配向する垂直配向モードの液晶表示素子を製造する
    方法であって、対向基板に、電圧印加時に液晶を或る点
    を中心にしてあらゆる方向に配向させるための核を形成
    し、かつ、その核の対向基板にしめる面積を１画素の面
    積の５％以下とする液晶表示素子の製造方法。
  12. 【請求項１２】 対向基板に感光性樹脂を塗布し、パタ
    ーニングすることにより、核として、突起物を形成する
    請求項１１記載の液晶表示素子の製造方法。
  13. 【請求項１３】 突起物の底面積を５０μｍ2〜２２５
    μｍ2とする請求項１２記載の液晶表示素子の製造方
    法。
  14. 【請求項１４】 配向膜の塗り分け、又はＵＶ光、偏光
    もしくはイオンビームの照射により、核として、配向阻
    害処理面を形成する請求項１１記載の液晶表示素子の製
    造方法。
  15. 【請求項１５】 駆動基板又は対向基板に、液晶の分割
    配向を上下又は左右対称に近づけるスリット、切れ込み
    又は孔を形成する請求項１１〜１４のいずれかに記載の
    液晶表示素子の製造方法。
  16. 【請求項１６】 液晶にカイラル剤を添加する請求項１
    １〜１５のいずれかに記載の液晶表示素子の製造方法。
  17. 【請求項１７】 液晶のカイラルピッチＬとセルギャッ
    プｄを、 ２．５＜Ｌ／ｄ＜５．５ とする請求項１６記載の液晶表示素子の製造方法。
  18. 【請求項１８】 駆動基板としてＴＦＴ基板を使用する
    請求項１１〜１７のいずれかに記載の液晶表示素子の製
    造方法。
  19. 【請求項１９】 画素ピッチを７０μｍ以下に形成する
    請求項１８記載の液晶表示素子の製造方法。
  20. 【請求項２０】 駆動基板又は対向基板の外側におい
    て、駆動基板又は対向基板と偏光板との間に、視野角を
    補償する位相差板を設け、該位相差板の面内方向の屈折
    率Ｎx、Ｎy、厚み方向の屈折率Ｎz、厚みｄfilm、液晶
    の屈折率異方性Δｎ、セルギャップｄLCに、 【数２】 をみたさせる請求項１１〜１９のいずれかに記載の液晶
    表示素子の製造方法。
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