JP2003287753A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JP2003287753A
JP2003287753A JP2002158216A JP2002158216A JP2003287753A JP 2003287753 A JP2003287753 A JP 2003287753A JP 2002158216 A JP2002158216 A JP 2002158216A JP 2002158216 A JP2002158216 A JP 2002158216A JP 2003287753 A JP2003287753 A JP 2003287753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
display device
crystal display
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002158216A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4112286B2 (ja
Inventor
Shingo Kataoka
真吾 片岡
Kazuya Ueda
一也 上田
Hideaki Tsuda
英昭 津田
Takashi Sasabayashi
貴 笹林
Yoshiro Koike
善郎 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Display Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Display Technologies Corp filed Critical Fujitsu Display Technologies Corp
Priority to JP2002158216A priority Critical patent/JP4112286B2/ja
Publication of JP2003287753A publication Critical patent/JP2003287753A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4112286B2 publication Critical patent/JP4112286B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置に関し、簡単な構成により中間
調における応答速度を含む全階調における応答速度を改
善するとともに、視野角特性を改善する。 【解決手段】 一対の電極の内の少なくとも一方の電極
はストライプ形状を有するとともに、前記一対の基板
1,2の内の少なくとも一方の基板2(1)上に、前記
ストライプ形状の走査方向とは異なる方向に走査する構
造物5(6)を有し、電圧無印加時に液晶分子10は少
なくとも一方の基板1面において略垂直配向であり、且
つ、前記ストライプ状電極3の走査方向とは異なる方位
角方向にプレチルト角を有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
るものであり、特に、MVA(Multi−domai
n Vertical Alignment)型液晶表
示装置やHAN(Hybrid Aligned Ne
matic)型液晶表示装置のように一方の基板側に垂
直配向規制膜を設けた液晶表示装置の高速応答化,視野
角特性の改善のための構成に特徴のある液晶表示装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置は薄型・軽量、低電
圧駆動、低消費電力といった特徴をいかして、様々な用
途に広く用いられるようになってきた。しかし、液晶パ
ネルを斜めから見たときの表示特性、すなわち視野角特
性はCRTに比べて劣るのが現状であるので、視野角特
性の優れた液晶パネルが要請されている。
【0003】この様な要請に応える広視野角を有する液
晶表示装置としては、MVA型やIPS(In−pla
ne Switching)などの方式が実用化されて
おり、この内、MVA方式の液晶表示装置は、高コント
ラスト,高速応答を実現する垂直配向(Vertica
l Alignment)技術と、広視野角を実現する
配向分割(Multi−Domain)技術を組み合わ
せた液晶表示装置である。
【0004】この内、配向分割を実現するために基板上
に設けられた突起や窪み等の構造物或いはストライプ状
電極等の配向規制手段は、生産性低下の大きな原因であ
るラビング処理を不要とする作用を兼備するため、高生
産性が実現されており、また、液晶パネルの両側には、
吸収軸が互いに直交するように偏光素子が配置される。
【0005】また、このMVA型液晶表示装置において
は負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を用いて
おり、電圧無印加時には、液晶分子が基板に対してほぼ
垂直に配向しており、一方、電圧印加時には、配向規制
手段により、液晶分子が斜めになる方向が各画素内にお
いて複数の方向になるように規制される。
【0006】ここで、図35乃至図36を参照して従来
のMVA型液晶表示装置の一例を説明する。 図35(a)参照 図35(a)は、電圧を印加しない状態における液晶分
子の配向状態を概略的に示すMAV方式液晶表示装置の
部分切り欠き斜視図であり、ガラスからなるTFT基板
81にはTFT及びTFTに接続された画素電極(いず
れも図示を省略)が形成されており、この上にレジスト
からなる突起83が設けられると共に、全面を覆うよう
に垂直配向膜(図示を省略)が設けられている。
【0007】一方、TFT基板81に対向するCF(カ
ラーフィルタ)基板82は、ガラスからなるとともに、
CF基板82の表面にはITO等からなる対向電極(図
示を省略)が設けられており、この上にレジストからな
る突起84がTFT基板81側に設けた突起83と交互
に位置するように設けられると共に、全面を覆うように
垂直配向膜(図示を省略)が設けられている。
【0008】次いで、対向するTFT基板81とCF基
板82との間に負の誘電率異方性を有するn型液晶を注
入することによってMVA方式液晶表示装置の基本構成
が完成する。この場合、液晶分子85は垂直配向膜の規
制を受けてTFT基板81及びCF基板82に対して垂
直に配向するとともに、突起83,84の傾斜部におい
ては、傾斜面に垂直に配向することになる。
【0009】この様なMVA方式の直視型液晶表示装置
において、TFT基板81側に設ける偏光板とCF基板
82側に設ける偏光板(いずれも図示を省略)とを、ク
ロスニコルに配置することによって、電圧を印加しない
状態においては入射光が透過できずに“黒”表示にな
る。
【0010】図35(b)参照 図35(b)は電圧を印加した状態におけるMVA方式
液晶表示装置の部分切り欠き斜視図であり、電圧を印加
することによって、突起83,84の形状構造によって
液晶分子85の傾斜方向が規制されながら印加電圧に応
じて水平方向に向かって傾き、出射光を透過して“白”
表示が得られることになる。この場合、液晶分子85の
1画素内において複数の方向に配向することになるため
視野角特性は改善され、また、液晶分子85の傾斜方向
は、突起83,84近傍の液晶分子85の傾斜方向に規
制されて傾斜するので応答速度が改善されることにな
る。
【0011】図36参照 図36は、画素86に対する突起83及び突起84の配
置パターンの一例を示す平面図であり、TFT基板側に
設けられるジグザグ状の突起83及びCF基板側に設け
られるジグザク状の突起84は互いに一定の間隔で三角
波状に配置されている。なお、図においては、R,G,
Bの3画素分を概略的に図示しており、画素86のほぼ
中央に設けた補助容量バスライン90に対して突起83
及び突起84は線対称に設けられている。
【0012】図に示すように、液晶分子85は、ゲート
電極87側においては夫々C,Dで示すように突起8
3,84に対して垂直方向で且つ互いに逆向きに配向
し、一方、ゲート電極87から離れた側においても夫々
A,Bで示すように突起83,84に対して垂直方向で
且つ互いに逆向きに配向され、C,DとA,Bとは互い
にほぼ直交する方向となる。
【0013】したがって、この様なMVA方式液晶表示
装置に電圧を印加した場合には、液晶は1画素内におい
て、A,B,C,Dの4方向に配向して4つのドメイン
を形成するので、良好な視野角特性を得ることができ
る。
【0014】上述のようにMVA型液晶表示装置は、優
れた応答特性を有しているものの、唯一中間調の応答の
み遅いといった問題がある。即ち、配向方向を規定する
領域が突起等の配向規制体上のみであるため、ドメイン
全体にわたって液晶傾斜の伝播速度は、配向規制体上に
生じる電界の勾配の大きさに依存することになるが、中
間調では、配向規制体上の電界勾配が緩やかであるため
伝播速度が小さく、結果として応答速度は遅くなるの
で、その事情を図37を参照して説明する。
【0015】図37(a)参照 図37(a)は、電圧印加直後の液晶分子の傾斜の伝播
の状態を示す図であり、電圧印加とともに、配向規制体
である突起83の近傍の液晶分子85がまず傾斜し、そ
の影響が隣接する液晶に順次伝達されることになる。
【0016】図37(b)参照 図37(b)は、電圧印加後一定時間経過した時におけ
る液晶分子の傾斜の伝播の状態を示す図であり、配向規
制体である突起83の近傍の液晶分子85がより傾斜
し、その影響がさらに隣接する液晶に順次伝達されるこ
とになる。この時、中間調では、印加電圧が小さくなる
ので、突起83上の電界勾配が緩やかであるため伝播速
度が小さく、結果として応答速度は遅くなってしまう。
【0017】この様な応答速度の低下を改善するための
手段として、特に誘電率異方性が負の液晶材料を用いる
モードについてはプレチルトを大きく付与することが有
効である。上述のMVA型液晶表示装置は誘電率異方性
が負の液晶材料を用いた典型的な例であるが、基本的に
突起のエッジ部を除いて特定の方向へのプレチルトを有
していないため、電圧印加時のスイッチングにおいて傾
斜の伝播が生じ、その分応答速度が低下してしまう。
【0018】また、MVA型液晶表示装置において、プ
レチルトを付与する手段としては光硬化物を用いるもの
などがあるが、プレチルト角を大きく付与していくと
(垂直配向モードの場合、90°から低くなる方向)、
電圧無印加時においてもリタデーションが発生してい
き、ノーマリーブラック表示において黒が黒でなくなっ
ていってしまうため、コントラストおよび視野角につい
ても大幅に低下していってしまう。
【0019】また、ノーマリーホワイト表示に至って
も、最大駆動電圧において完全な一軸の水平(もしくは
水平配向モードの場合は垂直)になっていなくては同様
の理由でコントラストが取れないという問題がある。
【0020】したがって、上述のような電圧無印加時に
もプレチルトを有し基板面に対し斜めに傾斜しているも
のについては、従来からある方式ではフィルム貼付によ
る補償があるが、視野角特性に問題があり、液晶パネル
を斜めから見た時、階調が反転したように見えたり、表
示が白茶けて見えたりするなど、表示品質を低下させる
大きな要因となるので、この事情を図38及び図39を
参照して説明する。
【0021】図38(a)乃至図39(d)参照 図38(a)乃至図39(c)は、MVA方式の液晶表
示装置の視野角特性を示す図であり、液晶パネルを0°
方位、45°方位、及び、90°方位から見たときの透
過率−電圧特性であり、各図は、それぞれの方位におい
て、液晶パネルを正面(0°)、斜め10°〜80°か
ら見たときの特性を合わせて示した図である。
【0022】図39(d)は、図39(c)の9 0°方
位の正面と斜め70°から液晶パネルを見たときの特性
を改めて示した図であり、斜め70°のAで示される部
分は、正面に比べると透過率−電圧特性の傾きが急峻で
あり、 Bで示される部分は、透過率−電圧特性が波打っ
たようになっている。
【0023】液晶パネルを斜めから見たときも、正面の
透過率−電圧特性が維持されることが理想的であるが、
図におけるA、Bに示されるような特性の場合、 正面に
おける階調間の関係がくずれ、液晶パネルを斜めから見
たときに階調が反転したように見えたり、表示が白茶け
て見えたりする。
【0024】そこで、本発明者等は、上述の問題を改善
するために、鋭意試行の結果、液晶分子の方位角φ方向
の変化によりリタデーションの制御を行う表示方式を提
案している(必要ならば、特願2001−99243号
参照)。
【0025】この方式は、極角θの状態は問わないた
め、プレチルトを大きく、即ち、電界勾配を急峻にした
状態でスイッチングすることが可能であるため、液晶傾
斜の伝播が生じず、高速なスイッチングが実現される。
【0026】ここで、図40及び図41を参照してこの
提案に係わるHAN型液晶表示装置を説明する。 図40(a)参照 図40(a)は、上記提案に係わるHAN型液晶表示装
置における電圧無印加時における液晶分子の傾き状態を
示す概念的斜視図である。このHAN型液晶表示装置に
おいては、一対の基板間に負の誘電率異方性を有するネ
マティック液晶が封入され、ストライプ状電極91を設
けた基板界面における液晶分子93は表面を覆う垂直配
向膜の配向規制力によってほぼ垂直に配向し、もう一方
の対向電極92を設けた基板界面における液晶分子93
は基板表面に設けられた水平配向膜の配向規制力によっ
て基板面に対してほぼ水平に配向し、液晶分子93は、
セル厚方向にわたってほぼ垂直な配向からほぼ水平な配
向へと連続的に変化する。
【0027】また、水平配向側において、ストライプ状
電極91の走査方向に対してφ°(45°≦θ<90
°)方向にラビング処理等の配向処理をすることによっ
て、液晶分子の方位角をφとするとともに、プレチルト
角をθとしており、この構造によると、水平配向側は一
軸の配向処理で良いため、プロセスは簡単になる。
【0028】図40(b)参照 この様なHAN型液晶表示装置において、図40(b)
に示すように、基板面内での方位角φと、基板面に対す
る極角θにより液晶分子93の配向方向を表すと、電圧
印加時に、液晶分子93のφとθがともに印加電圧値と
ともに変化するので、この変化の様子を図41を参照し
て説明する。
【0029】図41(a)乃至(c)参照 図41(a)乃至(c)は電圧印加時の液晶分子の配向
状態変化を示す平面図と断面図であり、図41(a)は
電圧無印加時、図41(b)は低電圧印加時、図41
(c)は十分高い電圧を印加した場合であり、印加電圧
値を高くするにしたがって、液晶分子93の極角θとと
もに方位角φも変化する。なお、図示を簡素化するため
に、両方の基板界面とセル厚方向中央部の液晶分子の3
つのみを示してある。
【0030】また、上記提案においては、1画素中に、
ストライプ状電極の幅及びストライプ状電極の相互の間
隔が異なるストライプ状群からなる2以上の領域を形成
して画素中の一部の領域の応答速度を大きくすることに
よって、画素全体の見かけの応答速度を大きくすること
も提案されている。
【0031】
【発明が解決しようとする課題】この様なHAN型液晶
表示装置においては、液晶分子の方位角φの変化により
透過率の制御を行っているため、MVA型液晶表示装置
に比べて、階調依存が少ない応答特性が得られるはずで
あるが、実際の応答特性は、一部の中間調領域が他の階
調と比べて2倍程度遅いといった問題がある。
【0032】
【表1】 表1は、従来のHAN型液晶表示装置における、2.0
〜8.0Vの各印加電圧における応答速度(m秒)を示
した表であり、例えば、4.0Vにおける応答速度が、
8.0Vにおける応答速度の1.75倍になっているこ
とが理解される(表における従来例1を参照)。
【0033】この様な中間階調における応答速度の低下
の原因を考察すると、電圧印加時に両基板間に発生する
電界分布を大局的に取り扱うと、電圧を印加することに
より、ストライプパターンの走査方向に液晶分子を傾斜
させる電界が発生するが、局所的には、ストライプパタ
ーンを形成するひとつのストライプ状電極或いは絶縁性
の構造物又は導電性の構造物に発生する電界分布は、水
平配向側の基板界面の液晶分子の方位角方向を基準とし
て、ひとつのストライプの中で、内側となるエッジと外
側となるエッジで、液晶分子の方位角を変化させる力が
異なっている。
【0034】この内、ストライプの内側のエッジにより
発生する電界分布は、外側のエッジに発生する電界分布
よりも、液晶分子の方位角を変化させる力が小さくな
り、この液晶分子の方位角を変化させる力の違いから、
ストライプの内側のエッジで、液晶分子の方位角が安定
するのに、時間がかかってしまうことが主要因となっ
て、一部の中間調で応答が遅いといった問題が発生して
いる。
【0035】現在、液晶表示装置の駆動周波数は60H
zであり、鮮明な動画表示を実現するには16.7m秒
以下の応答特性が理想とされており、HAN型液晶表示
装置は従来のMVA型液晶表示装置より優れた応答特性
ではあるが、理想とされる全階調16.7m秒以下の応
答特性を満たすには至ってないため、さしあたりは、特
に、応答の遅い階調を改善する必要がある。
【0036】また、上述のHAN型液晶表示装置におい
ては視野角特性が未だ充分ではないという問題があるの
で、この事情を図42及び図43を参照して説明する。 図42(a)及び(b)参照 図42(a)は0°方位(右方位)から液晶パネルを見
たときの、正面から斜め80°までの透過率−電圧特性
であり、また、図42(b)は90°方位(上方位)か
ら液晶パネルを見たときの、正面から斜め80°までの
透過率−電圧特性であり、0°方位において黒の透過率
が低く抑えられていないため、表示品質を著しく低下さ
せている。
【0037】図43参照 図43は、黒の透過率の視野角依存性を示す図であり、
最外周の円は斜め80°を表しており、図中における曲
線或いは閉曲線は、等透過率線である。図示に示すよう
に、上下方位に比べて左右方向の透過率変化が大きいの
で、左右方位の透過率のうきが目立つことが理解され
る。
【0038】また、この様な視野角特性の問題を解決す
るために、配向分割構造を形成する方法として、ストラ
イプ状電極の走査方向を、水平配向側の一軸の配向処理
方向に対して±θ(45°≦θ<90°)とした構造を
提案しているので、図44を参照して説明する。
【0039】図44参照 図44は、ストライプ状電極と配向処理方向の関係を示
す概念的構成図であり、対向電極92上に設けた水平配
向膜を45°方向にラビング処理するとともに、垂直配
向基板側に設ける幅が3μmで間隙幅が3μmのストラ
イプ状電極を配向処理方向に対して夫々45°傾斜した
ストライプ状パターンとしたものであり、2つのストラ
イプ状電極94,95の境界には幅10μmの抜きパタ
ーン96を設けたものである。
【0040】この構造の場合には、水平配向側は一軸の
配向処理で良いため、プロセスが簡単になり、視野角特
性が改善されるとともに、従来の単純構造のHAN型液
晶表示装置に比べて1.5倍程度の応答速度の改善が見
られる。
【0041】しかし、この様な配向分割型のHAN型液
晶表示装置においては、ドメインの境界部では液晶分子
の方位角が、ドメイン部の理想的配向方向と45°異な
っているためリタデーションが発生せず、結果的に、ド
メイン境界部は入射光が透過しないため、暗線となって
見えてしまい、透過率ロスの大きな原因となる問題があ
る。
【0042】また、視野角特性は上述のように改善され
るものの、配向分割された夫々の領域が図36に示した
様に液晶分子の配向方向がA〜Dの4つの方向に対称に
分かれる構造ではないため、全方位の視野角が均一に改
善されるのではなく、特定の方向に偏った改善になると
いう問題がある。
【0043】また、高速応答化のために、上述の様に一
画素中にストライプ状電極の幅・間隙幅の少なくとも一
方が異なる2つ以上の領域を形成する場合、ストライプ
状電極の幅・間隙幅のパターニングに制約を受けるとい
う問題がある。
【0044】即ち、ストライプ状電極の幅が極めて細い
場合は、製造上の困難性が伴い、また1画素の大きさに
よっては、電極幅・間隙幅を適当に作製することが出来
ないという問題があり、また、ストライプ状電極が延伸
方向に長い場合は、電極幅の均一性などが非常にシビア
になり、これが均等に出来ない場合は、同一電圧を印加
しても液晶の配向性に違いが生じ、液晶表示装置として
表示全体を見た場合は明るさのムラなどを招くという問
題がある。
【0045】したがって、本発明は、簡単な構成により
中間調における応答速度を含む全階調における応答速度
を改善するとともに、視野角特性を改善することを目的
とする。
【0046】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図1参照 上記の課題を解決するために、本発明においては、少な
くとも一方が透明な一対の基板1,2のうち、一方の基
板1上には複数の画素電極及び能動素子が設けられると
ともに、他方の基板2上には対向電極4が設けられた液
晶表示装置において、前記一対の電極の内の少なくとも
一方の電極はストライプ形状を有するとともに、前記一
対の基板1,2の内の少なくとも一方の基板2(1)上
に、前記ストライプ形状の走査方向とは異なる方向に走
査する構造物5(6)を有し、電圧無印加時に液晶分子
10は少なくとも一方の基板面において略垂直配向であ
り、且つ、前記ストライプ状電極3の走査方向とは異な
る方位角方向にプレチルト角を有し、電圧印加時におけ
る液晶ダイレクタは極角方向と共に方位角方向に対して
も、その電圧の大きさにより、前記ストライプ状電極3
の走査方向に対して平行になる方向に変位することを特
徴とする。
【0047】この様に、ストライプ形状の走査方向とは
異なる方向に走査する構造物5,6を設けることによっ
て、傾斜能を付与することができ、ストライプ状電極3
が液晶分子10をライン走査方向に動かそうとする力に
合わせることによって、透過率を低減することなく、応
答性を改善することができる。なお、この液晶表示装置
においては、両方の基板1,2側における液晶分子10
の初期配向が垂直配向であっても良い。
【0048】この場合、最大透過率を得るために液晶分
子10を方位角方向に45°変位させるためには、基板
1,2上に設けた構造物5,6の走査方向と同一の方位
角方向にプレチルト角を有し、ストライプ状電極3と構
造物5,6の互いの走査方向がなす角度は45°以上9
0°未満とする必要がある。
【0049】また、視野角特性を改善するための配向分
割構造としては、液晶表示装置を構成する一画素中で、
上記ストライプ状電極3の走査方向を2通り以上とすれ
ば良く、その場合、各ストライプ状電極3の交差する位
置において、少なくとも一部の領域ではストライプ状電
極3同士を非接合にしても良い。
【0050】また、構造物5,6は透過率低下の原因と
なるので、画素電極のエッジ部の一辺と平行に配置され
ることが望ましく、それによって、画素エッジ部に生じ
る斜め電界により配向乱れの問題も同時に改善すること
ができる。
【0051】また、本発明は、少なくとも一方が透明な
一対の基板1,2のうち、一方の基板1上には複数の画
素電極及び能動素子が設けられるとともに、他方の基板
2上には対向電極4が設けられた液晶表示装置におい
て、前記一対の電極の内の少なくとも一方の電極はスト
ライプ形状を有し、電圧無印加時に液晶分子10は少な
くとも一方の基板面において略垂直配向であり、且つ、
前記ストライプ状電極3の走査方向とは異なる方位角方
向にプレチルト角を有し、電圧印加時における液晶ダイ
レクタは極角方向と共に方位角方向に対しても、その電
圧の大きさにより、前記ストライプ状電極3の走査方向
に対して平行になる方向に変位し、且つ、前記方位角の
変位量が45°以下であるとともに、ストライプ状電極
3を有する基板1上に部分的に絶縁薄層を形成したこと
を特徴とする。
【0052】この様に、絶縁薄層を部分的に設けること
によって、絶縁薄層上に存在する液晶分子10の印加さ
れる電圧は低減されるので、面積的に異なった透過率を
与えることになり、それによって、面積的な階調変化が
可能になる。
【0053】この場合、絶縁薄層のエッジ端辺とストラ
イプ状電極3の延伸方向とが垂直にすることが望まし
く、それによって、液晶分子10が倒れ込む方位角方向
を制御することが可能になる。
【0054】また、配向分割のために、一画素中に形成
するストライプ状電極3の延伸方向を2以上とした場
合、周期的なパターンからなる絶縁薄層を設けることに
よって、ストライプ状電極3の延伸方向と絶縁薄層のエ
ッジ端辺とを垂直にすることができる。
【0055】この場合、絶縁薄層によってストライプ状
電極3での電界に歪みを生じさせて液晶分子10の配向
方向を好適にするためには、2方向以上に延伸するスト
ライプ状電極3の接合部、或いは、非接合部の近傍に
は、前記ストライプ状電極3上に形成する絶縁薄層が少
なく、前記接合部・非接合部から延伸する方向に連れて
絶縁薄層の領域が大となるようにすれば良い。
【0056】なお、この様な絶縁薄層の膜厚は、0.7
μm以下であることが望ましく、厚すぎると液晶分子1
0を配向させるために要する電圧が高くなり過ぎ、当時
に透過率の低下の原因となる。
【0057】また、本発明は、負の誘電異方性を持つ液
晶分子10の初期配向が、一方の基板1界面ではほぼ垂
直であり、もう一方の基板2界面ではほぼ水平であり、
かつ、垂直配向側の基板1上に電圧印加時に液晶分子1
0の傾斜方向を規定する作用を持つ、方向性を持ったス
トライプ状電極3、絶縁性の構造物、或いは、導電性の
構造物の少なくともいずれかを具備しており、水平配向
側の基板2界面における液晶分子10の方位角方向と対
向するストライプパターンの走査方向と成す角が異な
り、電圧を印加することにより液晶分子10の方位角を
変化させて表示を制御する液晶表示装置において、前記
液晶層9は液晶骨格を有する光硬化性組成物による光硬
化物を含んでおり、光硬化物は液晶分子10に対し、電
圧印加時に液晶分子10が変化する方向へ配向規制力を
付加することを特徴とする。
【0058】この様に、光硬化性組成物が液晶分子10
に配向規制力を付与することによって、応答速度の改善
が可能になる。
【0059】この場合、液晶分子10に電圧印加時と同
じ配向規制力を付与するためには、両基板1,2間に電
圧を印加して、液晶分子10が配向している状態で光硬
化性組成物を硬化させれば良い。
【0060】また、視野角特性を改善するために、配向
分割構造を採用した場合、光硬化物が付加する配向規制
力の方向が、各々領域の電圧印加時に液晶分子10が変
化する方向になるようにする必要がある。
【0061】また、本発明は、負の誘電異方性を持つ液
晶分子10の初期配向が、一方の基板1界面ではほぼ垂
直であり、もう一方の基板2界面ではほぼ水平であり、
かつ、垂直配向側の基板1上に電界を歪ませる作用を持
つストライプパターンの電極の抜き、絶縁性の構造物、
或いは、導電性の構造物の少なくともいずれかを具備し
ており、水平配向側の基板2界面における液晶分子10
のプレチルトの方位角方向と対向するストライプ状電極
3の走査方向と成す角が異なり、電圧を印加することに
より液晶分子10の方位角を変化させて表示を制御する
液晶表示装置において、前記水平配向側の基板2側に液
晶分子10のプレチルトの方位角が異なる二つの領域を
設け、それぞれのプレチルトの方位角が、互いに向きあ
う方向に、対向するストライプパターンの走査方向に対
して±θ°であり、且つ45°≦θ<90°の条件を満
たす配向分割を形成することを特徴とする。
【0062】この様に、HAN型液晶表示装置におい
て、水平配向側の基板2側に液晶分子10のプレチルト
の方位角が異なる二つの領域を設けることによって、配
向分割することができ、それによって、視野角特性が改
善される。
【0063】この場合、水平配向側の基板2側に、プレ
チルトの方位角が異なる領域の境界部に沿って、導電性
の構造物を設けることによって、ドメイン境界部に発生
する異常配向領域の発生を低減することができ、表示品
質を向上することができる。
【0064】また、ストライプ状電極3が異なった走査
方向に延伸する複数の領域に分割する場合、一方の方向
に走査するストライプパターンが属する総面積と、もう
一方の方向に走査するストライプパターンが属する総面
積を等しくすることによって均一な視野角特性を得るこ
とができる。
【0065】また、本発明は、一対の基板1,2の間に
液晶が封入され、一方の基板1の界面における液晶分子
10は基板面に対してほぼ垂直に配向し、もう一方の基
板2の界面における液晶分子10は基板面に対してほぼ
水平に配向し、電圧印加時に、液晶分子10の方位角φ
と極角θが共に印加電圧値とともに変化することを特徴
とする液晶表示装置において、前記一対の基板1,2の
両側に第一および第二の偏光素子が配置され、前記第一
の偏光素子と対向する基板1との間、或いは、第二の偏
光素子と対向する基板2との間の少なくとも一方に、少
なくとも一層の光学補償フィルムが配置されることを特
徴とする。
【0066】この様に、液晶層9を構成する液晶分子1
0の配向状態による位相差Δndを、逆位相差を有する
光学補償フィルムを設けて補償することによって、視野
角特性を改善することができる。
【0067】この場合、一方の基板1界面における液晶
分子10のプレチルト角が70°以上90°以下であ
り、 上記もう一方の基板2界面における液晶分子10の
プレチルト角が0°以上20°以下にすることが望まし
く、それによって、応答速度を向上することができる。
【0068】また、印加電圧に対する液晶分子10のφ
の変位量は、0°より大きく90°以下であることが望
ましく、また、用いる液晶は、典型的には負の誘電率異
方性を有するネマティック液晶である。
【0069】また、この様に光学補償フィルムを設ける
場合にも、視野角特性をさらに改善するためには、配向
分割構造を採用することが望ましい。
【0070】上述のように、液晶層9を構成する液晶分
子10の配向状態による位相差Δndを補償するために
は、光学補償フィルムは、光学的に負の一軸性を有する
物質からなり、該物質の光軸のフィルム面に対する角度
が、前記位相差フィルムの厚さ方向にわたって変化して
いる必要がある。
【0071】また、光学補償フィルムの構成を最適化す
るためには、光学補償フィルムのリタデーションRfilm
を、n1 、n2 、n3 を前記光学補償フィルムを構成す
る物質の3軸方向屈折率(但し、n1 ≧n2 ≧n3 、n
1 =n2 =n3 は除く)とし、且つ、dfilmを前記光学
補償フィルムの厚みとして、Rfilm≡{( n1+n2)/2
−n3)}×dfilmで定義し、上記液晶層9のリタデーシ
ョンをRlcとするとともに、前記光学補償フィルムを構
成する物質の光軸のフィルム面に対する角度が、フィル
ムの厚さ方向にわたって変化しており、前記光学補償フ
ィルムを構成する物質の光軸がフィルム面に対してなす
角度の厚さ方向にわたる平均値αと液晶分子10の光軸
が基板面に対してなす角度の厚さ方向にわたる平均値β
とすると、 β−20°≦α≦β+20° 0.5×Rlc≦Rfilm≦1.5×Rlc の関係が成り立つようにする必要がある。
【0072】この場合、光学補償フィルムを構成する物
質の光軸がフィルム面に対してなす角度の厚さ方向にわ
たる平均値αの傾斜方位と、上記液晶分子10の光軸が
基板面に対してなす角度の厚さ方向にわたる平均値βの
傾斜方位とが一致するように、前記光学補償フィルムを
配置する必要がある。
【0073】この様な光学補償フィルムとしては、フィ
ルム法線方向またはフィルム面内方向のいずれかに光軸
を有する透明フィルムを用いることができる。
【0074】また、光学補償フィルムとしては、所望の
特性が得られるように、フィルム法線方向またはフィル
ム面内方向のいずれかに光軸を有する透明フィルムと、
光学的に一軸性を有する物質からなる薄膜を組み合わせ
ても良いものである。
【0075】この様な光学的に一軸性を有する物質とし
ては、ディスコティック構造単位を有する化合物が典型
的なものである。
【0076】また、本発明は、一対の基板の間に液晶が
封入され、一方の基板界面における液晶分子は基板面に
対してほぼ垂直に配向し、もう一方の基板界面における
液晶分子は基板面に対してほぼ水平に配向し、電圧印加
時に、液晶分子の方位角と極角が共に印加電圧値ととも
に変化する液晶表示装置において、前記一対の基板の両
側に吸収軸が互いに直交するように第一および第二の偏
光素子が配置されるとともに、フィルム面内方向に光学
的に正の一軸性を有する少なくとも一層の正の一軸性フ
ィルムと、液晶パネルと前記第一および第二の偏光素子
の少なくともどちらか一方との間に配置され屈折率異方
性が正の物質がフィルム厚み方向にわたってほぼ垂直か
らほぼ水平にハイブリッド配向した少なくとも一層のハ
イブリッド配向フィルムとを有することを特徴とする。
【0077】この様に、正の一軸性フィルムとハイブリ
ッド配向フィルムを組み合わせることにより、Δn<0
の光学補償フィルムと同等の機能を有する光学補償フィ
ルムを構成することができ、それによって、所望のハイ
ブリッド配向性を有する光学補償フィルムを容易に且つ
低コストで構成することができるので、視野角特性を向
上することができる。
【0078】この場合、第一及び第二の偏光素子の吸収
軸は、液晶パネルの水平配向方向と平行または直交方向
に揃えることが望ましい。また、一軸性フィルムの光軸
方向は、液晶パネルの水平配向方向と直交するように配
置することが望ましく、それによって、上記の正の一軸
性フィルムとハイブリッド配向フィルムを組み合わせた
光学補償フィルムを設けたことによる効果を最大限に発
揮することができる。
【0079】また、液晶パネルの水平配向の方向と、ハ
イブリッド配向フィルムの水平配向の方向とが、互いに
逆向きであり、且つ、液晶パネルの水平配向側とハイブ
リッド配向フィルムの垂直配向側とが、直接または他の
フィルムを介して向かい合って配置することが望まし
く、その場合には、液晶パネルの垂直配向側に第一の偏
光素子が配置され、液晶パネルの水平配向側に、液晶パ
ネルに近いほうから順に、一軸性フィルム、ハイブリッ
ド配向フィルム、第二の偏光素子を配置することが望ま
しい。
【0080】また、液晶パネルの水平配向の方向と、ハ
イブリッド配向フィルムの水平配向の方向とが、互いに
逆向きであり、且つ、液晶パネルの垂直配向側とハイブ
リッド配向フィルムの水平配向側とが、直接または他の
フィルムを介して向かい合って配置するほうがより望ま
しく、その場合には、液晶パネルの水平配向側に第一の
偏光素子が配置されるとともに、液晶パネルの垂直配向
側に、液晶パネルに近い方から順に、正の一軸性フィル
ム、ハイブリッド配向フィルム、第二の偏光素子を配置
することが望ましい。
【0081】また、液晶パネル及びハイブリッド配向フ
ィルムの両界面における分子のチルト角の差は理想的に
は90°であるが、45°以上90°以下であれば所期
の効果を得ることができるものである。
【0082】また、正の一軸性フィルムとハイブリッド
配向フィルムとは、貼り合わせではなく、一体形成され
たフィルムでも良く、また、一軸性フィルムとしては一
軸延伸フィルムを用いても良く、且つ、ハイブリッド配
向フィルムとしては液晶性高分子ポリマーからなるもの
であっても良い。なお、ハイブリッド配向フィルムは、
液晶性高分子ポリマーと透明基材フィルムとからなる場
合が一般的である。
【0083】
【発明の実施の形態】ここで、図2を参照して、本発明
の第1の実施の形態の液晶表示装置を説明する。 図2(a)及び(b)参照 図2(a)は、本発明の第1の実施の形態の液晶表示装
置の画素の要部平面図であり、また、図2(b)は要部
断面図であり、TFT基板側11上に画素電極を構成す
る幅3μm、間隙幅4μmのITOからなるストライプ
状電極12をV字状に形成するとともに、全面に垂直配
向膜13(JALS−684:JSR社製商品名)を塗
布する。
【0084】一方、対向基板14にはベタ状のITO電
極15を形成したのち、画素のエッジ部に沿って突起状
構造物16を形成し、次いで、全面に水平配向膜17
(JALS−1083:JSR社製商品名)を塗布した
のち、配向方向が突起状構造物16の主走査方向と同一
とし、ストライプ状電極12の走査方向と80°になる
ようにラビング処理を施す。
【0085】次いで、TFT基板11と対向基板14と
を対向させたのち、負の誘電異方性を持つ液晶を注入し
て熱硬化性シールを用いて貼り合わせることによって液
晶表示装置を形成し、次いで、電圧を印加して液晶分子
18の配向状態を観察したところ、応答速度に改善が見
られた。
【0086】即ち、突起状構造物16を設けることによ
って、突起状構造物16の近傍の液晶分子18は、電圧
印加時に突起状構造物16の走査方向に対してほぼ垂直
方向に傾斜させられる。
【0087】この液晶分子18を傾斜させようとする力
を、ストライプ状電極12が液晶分子18をライン走査
方向に動かそうとする力に合わせることによって、応答
速度を改善することが可能になる。なお、この第1の実
施の形態においては、ストライプ状電極12の走査方向
と、突起状構造物16の走査方向のなす角度θを80°
としているが、45°≦θ<90°であれば良い。
【0088】また、最大透過率を得るためには、液晶分
子18を初期配向方向から45°方位角方向にシフトさ
せる必要があり、プレチルト角が突起状構造物16の走
査方向と同じ方位角方向に付与されている場合、お互い
の走査方向のなす角度が45°未満では原理的に45°
シフトさせることができない。
【0089】また、それ以上においても、角度が浅い場
合にはシフト量が少なく透過率が低くなると共に、突起
状構造物16による液晶分子18の傾斜方向とストライ
プ状電極12が安定させようとする方位角方向の位置の
ずれが大きくなり、透過率のオーバーシュート、即ち、
電圧印加の瞬間は透過率が高く、定常状態ではそれより
も下がった透過率が安定となる現象が生じ易くなる。
【0090】また、突起状構造物16は表示画素領域中
に配置すると、その分だけ透過率が低下してしまうた
め、第1の実施の形態に示す様に画素電極のエッジ部
に、エッジラインと平行になるように配置することが望
ましく、そうすることで、画素エッジ部に生じる斜め電
界による配向の乱れの問題も同時に改善することが出来
る。
【0091】次に、図3を参照して、本発明の第2の実
施の形態の液晶表示装置を説明する。 図3(a)及び(b)参照 図3(a)は、本発明の第2の実施の形態の液晶表示装
置の画素の要部平面図であり、また、図3(b)は要部
断面図であり、TFT基板側11上に幅3μm、間隙幅
4μmのITOからなるストライプ状電極19をV字の
屈曲部で交わらないように幅が例えば10μmの電極の
抜き20を形成するとともに、全面に垂直配向膜13
(JALS−684:JSR社製商品名)を塗布する。
【0092】一方、対向基板14には、上記の第1の実
施の形態と同様に、ベタ状のITO電極15を形成した
のち、画素のエッジ部に沿って突起状構造物16を形成
し、次いで、全面に水平配向膜17(JALS−108
3:JSR社製商品名)を塗布したのち、配向方向が突
起状構造物16の主走査方向と同一とし、ストライプ状
電極12の走査方向と80°になるようにラビング処理
を施す。
【0093】次いで、TFT基板11と対向基板14と
を対向させたのち、負の誘電異方性を持つ液晶を注入し
て熱硬化性シールで貼り合わせて液晶表示装置を形成し
たのち、電圧を印加して液晶分子18の配向状態を観察
したところ、上記の第1の実施の形態より応答速度に改
善が見られた。
【0094】また、ストライプ状電極19の走査方向の
違いによって形成される2つの異なるドメイン間に生じ
るディスクリネーションを含む境界部については、上記
第1の実施の形態より細くしっかりと形成されていた。
【0095】次に、図4を参照して、本発明の第3の実
施の形態の液晶表示装置を説明する。 図4(a)及び(b)参照 図4(a)は、本発明の第3の実施の形態の液晶表示装
置の画素の要部平面図であり、また、図4(b)は要部
断面図であり、TFT基板側11上に幅3μm、間隙幅
4μmのITOからなるストライプ状電極12をV字状
に形成したのち、V字の中央部に突起状構造物21し、
次いで、全面に垂直配向膜13(JALS−684:J
SR社製商品名)を塗布する。
【0096】一方、対向基板14には、上記の第1の実
施の形態と同様に、ベタ状のITO電極15を形成した
のち、画素のエッジ部に沿って突起状構造物16を形成
し、次いで、全面に水平配向膜17(JALS−108
3:JSR社製商品名)を塗布したのち、配向方向が突
起状構造物16の主走査方向と同一とし、ストライプ状
電極12の走査方向と80°になるようにラビング処理
を施す。
【0097】次いで、TFT基板11と対向基板14と
を対向させたのち、負の誘電異方性を持つ液晶を注入し
て熱硬化性シールを用いて貼り合わせて液晶表示装置を
形成し、次いで、電圧を印加して液晶分子18の配向状
態を観察したところ、従来のHAN型液晶表示装置に比
べて、黒表示−中間調−白表示の各透過率において、大
幅な改善が見られた。
【0098】
【表2】 表2は、突起状構造物を配置していない従来のHAN型
液晶表示装置における応答速度を1とした時に、各透過
率における応答速度の割合を示した表であり、100
%、即ち、白表示は5.4V印加時の透過率であり、突
起状構造物を配置することにより、最大で約3倍ほど高
速な応答速度を得ることができた。また、同時にこのス
トライプ状電極パターンを採用することにより、配向分
割をも実現することが可能となり、視野角特性の改善も
見られた。
【0099】次に、図5を参照して、本発明の第4の実
施の形態の液晶表示装置を説明する。 図5(a)及び(b)参照 図5(a)は、本発明の第4の実施の形態の液晶表示装
置の画素の要部平面図であり、また、図5(b)は要部
断面図であり、TFT基板側11上にITOからなるス
トライプ状電極12をV字状に形成したのち、全面にレ
ジスト(S1808:シプレイ社製商品名)を塗布し、
次いで、ストライプ状電極12の延伸方向に垂直にエッ
ジが交差するようにパターニングしたのち、例えば、1
20℃で30分間のポストベーク処理を施し、次いで、
200℃で40分間の熱処理を施して厚さが0.7μm
以下、例えば、0.5μmの絶縁薄層22を形成する。
次いで、全面に垂直配向膜13(JALS−684:J
SR社製商品名)を塗布する。
【0100】一方、対向基板14には、上記の第1の実
施の形態と同様に、ベタ状のITO電極15を形成した
のち、全面に水平配向膜17(JALS−1083:J
SR社製商品名)を塗布し、次いで、両基板を貼り合わ
せたときストライプ状電極12とのなす角が45°なる
ように一軸の配向性を有するようにラビンク処理を施
す。
【0101】次いで、TFT基板11と対向基板14と
を対向させたのち、負の誘電異方性を持つ液晶(MJ9
5785:メルク・ジャパン社製商品名)を注入して熱
硬化性シールを用いて貼り合わせて液晶パネルを形成
し、次いで、TFT基板11と対向基板14との外側に
一対の偏光板をクロスニコルで貼り付けて表示装置を形
成したのち、電圧を印加して液晶分子18の配向状態を
観察したところ、従来のHAN型液晶表示装置に比べ
て、黒表示−中間調−白表示の各透過率において、大幅
な改善が見られた。
【0102】図6(a)及び(b)参照 図6(a)は、電圧を印加しない状態における液晶分子
18の傾きの状態を示す概略的断面図であり、また、図
6(b)は、電圧を印加した状態における液晶分子18
の傾きの状態を示す概略的断面図である。図に示すよう
に、電圧Vを印加すると、絶縁薄層22が形成されてい
ない部分から液晶分子18は配向し、絶縁薄層22を形
成した領域においては、絶縁薄層22を形成していない
領域の後から配向することで、面積的に異なる透過率を
与えることが可能になる。
【0103】また、絶縁薄層22のエッジとストライプ
状電極12の延伸方向と直交になるように形成している
ので、TFT基板11上における液晶分子18が倒れ込
む方位角を制御することが可能になる。
【0104】この様に、本発明の第4の実施の形態にお
いては、ストライプ状電極12の幅や間隙幅に頼ること
なく、面積的に階調の異なる領域を設けているので、面
積応答的な効果から、液晶表示装置を高速化することが
できる。
【0105】次に、図7を参照して、本発明の第5の実
施の形態の液晶表示装置を説明する。 図7(a)及び(b)参照 図7(a)は、本発明の第5の実施の形態の液晶表示装
置の画素の要部平面図であり、また、図7(b)は要部
断面図であり、TFT基板側11上にITOからなるス
トライプ状電極12をV字状に形成したのち、全面にレ
ジスト(S1808:シプレイ社製商品名)を塗布し、
次いで、ストライプ状電極12の延伸方向に垂直にエッ
ジが交差するようにパターニングしたのち、例えば、1
20℃で30分間のポストベーク処理を施し、次いで、
200℃で40分間の熱処理を施して厚さが0.7μm
以下、例えば、0.5μmの抜きパターンからなる絶縁
薄層23を形成する。次いで、全面に垂直配向膜13
(JALS−684:JSR社製商品名)を塗布する。
【0106】一方、対向基板14には、上記の第1の実
施の形態と同様に、ベタ状のITO電極15を形成した
のち、全面に水平配向膜17(JALS−1083:J
SR社製商品名)を塗布し、次いで、両基板を貼り合わ
せたときストライプ状電極12とのなす角が45°なる
ように一軸の配向性を有するようにラビンク処理を施
す。
【0107】次いで、TFT基板11と対向基板14と
を対向させたのち、負の誘電異方性を持つ液晶(MJ9
5785:メルク・ジャパン社製商品名)を注入して熱
硬化性シールを用いて貼り合わせて液晶パネルを形成
し、次いで、TFT基板11と対向基板14との外側に
一対の偏光板をクロスニコルで貼り付けて表示装置を形
成したのち、電圧を印加して液晶分子18の配向状態を
観察したところ、より高速応答性が見られた。
【0108】これは、ストライプ状電極12の集合部に
おいて絶縁薄層23が少なくなり、ストライプ状電極1
2の集合部においてしっかり電圧がかかるので液晶分子
18の方位が安定化するためと考えられる。
【0109】次に、図8を参照して、本発明の第6及び
第7の実施の形態の液晶表示装置を説明するがストライ
プ状電極パターンが異なるだけ、他の構成は上記第4或
いは第5の実施の形態と同様であるので、平面図のみを
示し、詳細な説明は省略する。 図8(a)参照 図8(a)は、上記の第4の実施の形態に対応する本発
明の第6の実施の形態の液晶表示装置の画素の要部平面
図であり、ITOからなるストライプ状電極19をV字
の交点で非接合に形成したのち、ストライプ状電極19
の延伸方向に垂直にエッジが交差するように絶縁薄層2
2を形成したものである。この場合も上記の第4の実施
の形態と同様の効果が得られる。
【0110】図8(b)参照 図8(b)は、上記の第5の実施の形態に対応する本発
明の第7の実施の形態の液晶表示装置の画素の要部平面
図であり、ITOからなるストライプ状電極19をV字
の交点で非接合に形成したのち、ストライプ状電極19
の延伸方向に垂直にエッジが交差するように抜きパター
ンの絶縁薄層23を形成したものである。この場合も上
記の第5の実施の形態と同様の効果が得られる。
【0111】次に、図9を参照して、本発明の第8及び
第9の実施の形態の液晶表示装置を説明するがストライ
プ状電極パターンが異なるだけ、他の構成は上記第4或
いは第5の実施の形態と同様であるので、平面図のみを
示し、詳細な説明は省略する。 図9(a)参照 図9(a)は、上記の第4の実施の形態に対応する本発
明の第8の実施の形態の液晶表示装置の画素の要部平面
図であり、ITOからなるストライプ状電極部25と背
骨状電極部26とからなる魚の骨状電極24を形成した
のち、ストライプ状電極部25の延伸方向に垂直にエッ
ジが交差するように絶縁薄層22を形成したものであ
る。この場合も上記の第4の実施の形態と同様に応答速
度の改善が見られる。
【0112】図9(b)参照 図9(b)は、上記の第5の実施の形態に対応する本発
明の第9の実施の形態の液晶表示装置の画素の要部平面
図であり、ITOからなるストライプ状電極部25と背
骨状電極部26とからなる魚の骨状電極24を形成した
のち、ストライプ状電極部25の延伸方向に垂直にエッ
ジが交差するように抜きパターンの絶縁薄層23を形成
したものである。この場合は、電圧が一番印加される背
骨状電極部26上の絶縁薄層23が少ないので、より電
圧が印加され、それによって液晶分子18の方位が安定
化するので、優れた高速応答性が得られる。
【0113】次に、図10を参照して、本発明の第4及
び第5の実施の形態の液晶表示装置に対する比較例を説
明するが、絶縁薄層のパターンが異なるだけ、他の構成
は上記第4或いは第5の実施の形態と同様であるので、
平面図のみを示し、詳細な説明は省略する。 図10(a)参照 図10(a)は、上記の第4の実施の形態に対応する比
較例の画素の要部平面図であり、TFT基板側11上に
ITOからなるストライプ状電極12をV字状に形成し
たのち、中央にストライプ状の絶縁薄層27を形成した
ものである。この場合は、絶縁薄層27のエッジとスト
ライプ状電極12の延伸方向とは直交していないので、
応答速度の改善は不十分であった。
【0114】図10(b)参照 図10(b)は、上記の第5の実施の形態に対応する比
較例の画素の要部平面図であり、TFT基板側11上に
ITOからなるストライプ状電極12をV字状に形成し
たのち、周辺部に2本の平行なストライプ状の絶縁薄層
28を形成したものである。この場合も、絶縁薄層28
のエッジとストライプ状電極12の延伸方向とは直交し
ていないので、応答速度の改善は不十分であった。
【0115】次に、図11を参照して、本発明の第10
の実施の形態の液晶表示装置を説明する。 図11(a)参照 図11(a)は、本発明の第10の実施の形態の液晶表
示装置の画素の概念的斜視図であり、TFT基板側には
ITOからなる幅が0.5〜5.0μm、例えば、3μ
mで、間隙幅が0.5〜5.0μm、例えば、3μmの
ストライプ状電極31を設けるとともに垂直配向膜(J
ALS−684:JSR社製商品名)を塗布し、一方、
対向基板側にはべた状のITO電極32を設けるととも
に水平配向膜(JALS−1083:JSR社製商品
名)を塗布する。
【0116】一方、水平配向基板側に、フォトレジスト
(S1808:シプレイ・ファー・イースト社製商品
名)を用いて、対象とする領域以外を覆い、選択的にラ
ビング処理を行う作業を2度繰り返すことにより、所望
の2方向のプレチルトを得た。
【0117】次いで、垂直配向側の基板のストライプ状
電極31の走査方向を基準に、水平配向側の基板におけ
る2方向のプレチルトの方位角が±45°となるように
対向させ、熱硬化性シールを用いて両基板を貼り合わせ
て、n型液晶(MJ95785:メルク・ジャパン社製
商品名)を充填する。なお、水平配向側の基板の配向処
理方向に、クロスニコルとして貼付した。
【0118】この様な液晶表示装置について、配向観察
したところ、上述の図36に示した配向分割を行った従
来例ではドメイン境界部に一本の暗線が生じていたが、
この本発明の第10の実施の形態においては、ドメイン
境界部に暗線が発生しないことが確認された。
【0119】また、この第10の実施の形態において
は、ドメイン境界線に対して垂直方向から見た視野角特
性は対称であり、上述の従来例以上に優れた視野角特性
が得られることが確認された。
【0120】図11(b)参照 図11(b)は、本発明の第10の実施の形態における
ドメイン境界近傍における液晶分子の配向状態を示す概
念的断面図であり、図11(a)に示した配向分割構造
を用いると、ドメイン境界部において、液晶分子の方位
角はドメイン部の理想配向方向と一致するため、透過率
のロスは発生しない。また、配向分割されるそれぞれの
領域が、ドメイン境界部に対して対称であるため、スト
ライプパターンの走査方向の視野角特性が均一に改善さ
れる。
【0121】なお、この第10の実施の形態において
は、垂直配向側の基板のストライプパターンの走査方向
と、水平配向側の基板における2方向のプレチルトの方
位角との角度を±45°としたが、この角度θは、45
°≦θ<90°の範囲で、角度が大きい方が、応答特性
は若干悪くなるが、より高い透過率が得られる。
【0122】但し、この角度が45°でない場合は、電
圧無印加時のリタデーションの発生を防ぐため、水平配
向基板のプレチルト方位角を変えるのではなく、ストラ
イプパターンの方向を変える必要がある。即ち、ストラ
イプパターンを図に示すような一軸である必要はない。
【0123】また、この第10の実施の形態において
は、1画素を2分割しているが、2分割に限られるもの
ではなく、複数の領域に分け、ドメイン境界線が互いに
直交するように、本配向分割構造を形成することによ
り、上下左右で均一なより優れた視野角特性が得られ
る。
【0124】例えば、1画素を2分し、それぞれの領域
で本配向分割構造を、90°異なる角度で形成すること
により、4方位とも視野角が対称な優れた視野角特性が
得られると考えられる。
【0125】次に、図12を参照して、本発明の第11
の実施の形態の液晶表示装置を説明するが、上記の第1
0の実施の形態においてドメイン境界部の突起状構造物
を設けたものである。 図12参照 図12は、本発明の第11の実施の形態の液晶表示装置
の画素の概念的斜視図であり、TFT基板側にはITO
からなる幅が0.5〜5.0μm、例えば、3μmで、
間隙幅が0.5〜5.0μm、例えば、3μmのストラ
イプ状電極31を設けたのち、フォトレジスト(S18
08:シプレイ・ファー・イースト社製商品名)を用い
てドメイン境界部に高さが0.1〜0.7μm、例え
ば、0.3μmの突起状構造物33を形成し、次いで、
突起状構造物33の表面に透明電極(図示を省略)を設
けることによって導電性突起物としたのち、全面に垂直
配向膜(JALS−684:JSR社製商品名)を塗布
する。
【0126】一方、対向基板側にはべた状のITO電極
32を設けるとともに水平配向膜(JALS−108
3:JSR社製商品名)を塗布したのち、フォトレジス
ト(S1808:シプレイ・ファー・イースト社製商品
名)を用いて、対象とする領域以外を覆い、選択的にラ
ビング処理を行う作業を2度繰り返すことにより、所望
の2方向のプレチルトを得た。
【0127】次いで、垂直配向側の基板のストライプ状
電極31の走査方向を基準に、水平配向側の基板におけ
る2方向のプレチルトの方位角が±45°となるように
対向させ、熱硬化性シールを用いて両基板を貼り合わせ
て、n型液晶(MJ95785:メルク・ジャパン社製
商品名)を充填する。なお、水平配向側の基板の配向処
理方向に、クロスニコルとして貼付した。
【0128】この本発明の第11の実施の形態について
配向観察したところ、上記の第10の実施の形態におい
ては発生していた、ドメイン境界部での配向異常部がほ
とんど存在せず、全体の液晶配向は、ほぼ理想状態であ
ることが確認できた。
【0129】また、閾値については、5%程度低下した
ことが確認され、この様な導電性の突起状構造物33の
高さ,幅を大きくし、導電性の突起状構造物33が電界
に与える影響を大きくすることにより、更に閾値を低く
することが可能であると考えられる。
【0130】この様に、本発明の第11の実施の形態に
おいては、水平配向側の基板上に、ドメイン境界部に沿
って導電性の突起状構造物33を設けているので、導電
性の突起状構造物33により付加される電界分布は、ド
メイン境界部周辺の液晶分子を所望の方向に傾斜させる
作用が働くと同時に、ドメイン部以上の電界がドメイン
境界部に印加されるため、ドメイン境界部の配向をより
安定に実現することができ、結果として、表示不良の原
因となる、ドメイン境界部に発生する異常配向領域の発
生を低減することができる。
【0131】さらに、導電性の突起状構造物の代わりに
ストライプパターンの電極の抜きを適用した場合、実効
電圧の低下により発生する閾値の上昇を抑制する効果も
働くため、低電圧駆動化も同時に実現される。
【0132】なお、上記の第10及び第11の実施の形
態においては、垂直配向側の基板上に設ける電界を歪ま
せる作用を持つ一軸の方向性を持ったストライプパター
ンは、ストライプ状電極或いは見方を変えると電極の抜
きであるが、ストライプパターンを絶縁性の突起状構造
物或いは導電性の突起状構造物で形成した場合も、同様
の効果が得られる。
【0133】なお、上記の第10及び第11の実施の形
態における構成の2分割の配向分割構造では、4方位と
の視野角が対称である優れた視野角特性が実現されない
が、1画素を少なくとも2つの分け、夫々の領域で上述
の分割配向構造を90°異なる角度で形成することによ
り4方位との視野角が対称である優れた視野角特性が得
られる。その際、点対称である優れた視野角特性実現す
るためには、1画素を等分割に分け、夫々の領域に上述
の配向分割構造を適用すれば良い。
【0134】次に、図13を参照して、本発明の第12
の実施の形態の液晶表示装置を説明する。 図13参照 図13は、本発明の第12の実施の形態の液晶表示装置
の画素の概念的斜視図であり、TFT基板側にはITO
からなる幅が0.5〜5.0μm、例えば、3μmで、
間隙幅が0.5〜5.0μm、例えば、3μmのストラ
イプ状電極31を設けるとともに垂直配向膜(JALS
−684:JSR社製商品名)を塗布する。
【0135】一方、対向基板側にはべた状のITO電極
32を設けるとともに水平配向膜(JALS−108
3:JSR社製商品名)を塗布したのち、ラビング処理
を行うことにより所望のプレチルトを得た。
【0136】次いで、垂直配向側の基板のストライプ状
電極31の走査方向を基準に、水平配向側の基板におけ
るプレチルトの方位角が65°となるように対向させ、
熱硬化性シールを用いて両基板を貼り合わせて、例え
ば、光硬化性組成物(UCL−001−K1:大日本イ
ンク社製商品名)を1.0重量%添加したn型液晶(M
J95785:メルク・ジャパン社製商品名)を充填す
る。次いで、液晶セルに5.0Vの電圧を印加した状態
で、紫外線を照射することによって、光硬化性組成物を
硬化する。
【0137】この様な液晶表示装置について、応答特
性、透過率、及び、コントラストを調べた結果を纏めた
のが、上記の表1である。この表1は上述のように従来
例の結果も合わせて示したものであり、応答時間の出発
電圧0V、透過率は8.0V、コントラストは0Vと
8.0Vの透過率比であるので、ここで、再び表1を参
照して本発明の第12の実施の形態における作用効果を
説明する。
【0138】表から明らかなように、透過率とコントラ
ストに関しては、従来例1と比較し若干低下したが、
4.0Vを中心とした応答の遅い領域が改善し、全体的
に階調依存の少ない優れた応答特性が得られた。
【0139】これは、液晶層中の光硬化物が、両基板上
の配向膜が液晶分子に及ぼす配向規制力とは異なる方向
に配向規制力を与えるため、液晶分子33には、両基板
上の配向膜による配向規制力に加え、第二の配向規制力
が加わり、この第二の配向規制力の方向を、電圧印加時
に液晶分子が傾斜する方向と等しくすることにより、高
速化が得られるためである。
【0140】詳細には、液晶分子33の方位角が変化す
る方向に、光硬化物が方向性を持たせるため、ストライ
プパターンを形成しているストライプ電極の内側のエッ
ジと外側のエッジが発する配向制御能の差を小さくする
ことができ、結果的に、ひとつのストライプの内側と外
側のエッジでの配向制御能の違いによって生じる液晶配
向が安定するまでの時間を短くすることができ、階調依
存が少ない優れた応答特性が得られるものと考えられ
る。
【0141】また、同時に液晶分子の極角方向の配向も
保持されるため、より液晶分子が傾いた状態でスイッチ
ングが可能となる。結果的に、同時に視野角特性も改善
され、より高品位な液晶表示パネルが得られる。
【0142】次に、図14を参照して、本発明の第13
の実施の形態の液晶表示装置を説明するが、TFT基板
側のストライプ状電極パターンを上述の図36に示した
構造を採用して配向分割したものであり、その他の構成
は上記の第12の実施の形態の液晶表示装置と全く同様
であるので、詳細な説明は省略する。 図14参照 図14は本発明の第13の実施の形態の液晶表示装置の
画素の概略的斜視図であり、垂直配向基板側に幅が3μ
mで間隙幅が3μmのストライプ状電極を配向処理方向
に対して夫々45°傾斜したストライプ状電極35,3
6を設けたものであり、2つのストライプ状電極35,
36の境界に幅10μmの抜きパターンを設けたもので
ある。
【0143】この様な液晶表示装置について、応答特
性、透過率、及び、コントラストを調べた結果も上記の
表1に纏めて示している。なお、表1においては、図3
6に示した従来例を従来例2として示している。表1か
ら明らかなように、2分割の配向分割を行ったことによ
る応答改善効果に、光硬化物により第二の配向規制力を
付加した応答改善効果が加わり、更に優れた応答特性が
得られた。
【0144】なお、この第12及び第13の実施の形態
においては、垂直配向側の基板のストライプパターンの
走査方向と、水平配向側の基板におけるプレチルトの方
位角との角度を65°としたが、65°に限られるもの
ではなく、45°≦θ<90°の範囲で、目的や用途に
応じて選択することができる。この場合、応答特性と透
過率は、トレードオフの関係にあり、角度が小さい方が
より優れた応答特性が得られ、角度が大きい方がより高
い透過率が得られる。
【0145】また、この第12及び第13の実施の形態
における光硬化性組成物の添加量或いは紫外線照射によ
り硬化する際の印加電圧については、応答速度に対し、
コントラストはトレードオフの関係にあり、目的や用途
に応じて選択することができる。例えば、添加量は5.
0重量%以内の範囲で、添加量が多いほどより優れた応
答特性が得られ、添加量が少ないほど高いコントラスト
が得られ、一方、硬化時の印加電圧については、高い電
圧ほどより優れた応答特性が得られ、低い電圧ほど高い
コントラストが得られる。
【0146】さらに、この第12及び第13の実施の形
態における垂直配向側の基板上に設ける電界を歪ませる
作用を持つストライプパターンは、一軸の方向性を持っ
たストライプ電極であるが、ストライプパターンを絶縁
性の構造物,もしくは導電性の構造物で形成した場合
も、同様の効果が得られる。
【0147】次に、図15を参照して、本発明の第14
の実施の形態の液晶表示装置を説明する。 図15(a)及び(b)参照 図15(a)は、本発明の第14の実施の形態の画素の
概略的平面図であり、また、図15(b)は概略的断面
図である。まず、TFT、ゲートバスライン、及び、デ
ータバスライン等(いずれも図示を省略)が形成された
TFT基板11上に、画素電極として、例えば、3μm
/3μmのライン・アンド・スペースの微細なストライ
プ状電極部25と背骨状電極部26とからなる魚の骨状
電極24を形成したのち、垂直配向膜13を形成する。
この場合、1画素はストライプ状パターンの方向が45
°と135°の2つの領域に分割されている。
【0148】一方、カラーフィルタ(図示を省略)を設
けた対向基板14上に、べた状のITO電極15を設け
るとともに、水平配向膜17を塗布し、水平配向膜17
に対して、ラビングあるいは紫外線照射による光配向技
術などにより配向処理を施し、 対向基板14上において
水平から若干傾いた方向に配向するようにする。例え
ば、水平配向膜17を設けた対向基板14側においては
プレチルト角が0°<θ≦20°となるようにする。
【0149】次いで、TFT基板11と対向基板14と
対向させてスペーサを介して貼り合わせ、負の誘電率異
方性を有するネマティック液晶を封入して、液晶パネル
を作製し、液晶パネルの両側に、吸収軸が互いに直交す
るように一対の偏光素子37,38を配置する。
【0150】図16参照 この時、図16に示すように、一方の偏光素子と液晶パ
ネルとの間に、例えば、対向基板14と偏光素子37と
の間に、光学的に負の一軸性を有するディスコティック
液晶からなり、その光軸のフィルム面に対する角度が、
フィルムの厚さ方向にわたって変化している位相差フィ
ルム39を一層配置する。
【0151】図に示すように、電圧無印加時には、液晶
分子18は両基板間において、ネマティック液晶の液晶
分子18の光軸がほぼ垂直配向からほぼ水平配向へと連
続的に変化するモノドメイン配向となっており、一方、
位相差フィルム39においてはディスコティック液晶分
子40の光軸がほぼ水平方向から垂直方向に変化してお
り、液晶分子18の配向状態とディスコティック液晶分
子40の対向状態が、鏡面対称となっているので、大き
な光学的補償効果を得ることができる。
【0152】図17参照 図17(a)乃至(c)参照 図17(a)乃至(c)は、本発明の第14の実施の形
態の液晶表示装置の視野角特性を示す図であり、液晶パ
ネルを0°方位、45°方位、及び、90°方位から見
たときの透過率−電圧特性であり、各図は、それぞれの
方位において、液晶パネルを正面(0°)、斜め10°
〜80°から見たときの特性を合わせて示した図であ
る。
【0153】図から明らかなように、従来のように、斜
めから液晶パネルを見た時に、透過率−電圧特性が波打
つようなこともなく、透過率−電圧特性の変形が小さ
い。したがって、斜めから液晶パネルを見た時に、正面
における階調間の関係が維持され、階調が反転したよう
に見えたり、表示が白茶けて見えたりするなどの表示品
質を低下させる現象は大幅に低減される。
【0154】次に、図18を参照して、本発明の第15
の実施の形態の液晶表示装置を説明する。 図18(a)及び(b)参照 図18(a)は、本発明の第15の実施の形態の画素の
概略的平面図であり、また、図18(b)は概略的断面
図である。まず、TFT、ゲートバスライン、及び、デ
ータバスライン等(いずれも図示を省略)が形成された
TFT基板11上に、画素電極として、例えば、3μm
/3μmのライン・アンド・スペースの微細なストライ
プ状電極部42と背骨状電極部43とからなる魚の骨状
電極41を形成したのち、垂直配向膜13を形成する。
この場合、1画素はストライプ状パターンの方向が45
°、135°、225°、及び、315°の4つの領域
に分割されている。
【0155】一方、カラーフィルタ(図示を省略)を設
けた対向基板14上に、べた状のITO電極15を設け
るとともに、上記のストライプ状電極部42の中央線に
対向する位置にフォトレジストを用いて突起状構造物4
4を形成したのち、水平配向膜17を塗布し、この水平
配向膜17に対して、ラビングあるいは紫外線照射によ
る光配向技術などにより配向処理を施し、 対向基板14
上において水平から若干傾いた方向に配向するようにす
る。この場合も、水平配向膜17を設けた対向基板14
側においてはプレチルト角が0°<θ≦20°となるよ
うにする。
【0156】以降は、上記の第14の実施の形態と同様
に、TFT基板11と対向基板14と対向させてスペー
サを介して貼り合わせ、負の誘電率異方性を有するネマ
ティック液晶を封入して、液晶パネルを作製し、液晶パ
ネルの両側に、吸収軸が互いに直交するように一対の偏
光素子37,38を配置するとともに、一方の偏光素子
と液晶パネルとの間に、例えば、対向基板14と偏光素
子37との間に、光学的に負の一軸性を有するディスコ
ティック液晶からなり、その光軸のフィルム面に対する
角度が、フィルムの厚さ方向にわたって変化している位
相差フィルム39を一層配置する。
【0157】この第15の実施の形態においては、電圧
無印加時には、液晶分子18は両基板間において、ほぼ
垂直配向からほぼ水平配向へと連続的に変化する配向と
なるが、突起状構造物44の斜面において液晶分子18
がチルトして配向する影響、および水平配向膜17に与
えたチルトの影響により、 突起状構造物44を境にして
液晶分子18の傾斜方向が互いに逆向きとなる2ドメイ
ン配向となる。
【0158】印加電圧を徐々に上げていくと、まず最初
は、突起状構造物44の斜面および水平配向膜17上に
おけるチルトの影響により、液晶分子18は突起状構造
物14に対して垂直な方向に傾斜し始め、次いで、十分
高い電圧を印加したときには、液晶分子18はストライ
プ状電極42に平行な方向に傾斜する。
【0159】したがって、印加電圧値とともに、液晶分
子18の方位角φと極角θがともに変化し、方位角φが
90°から45°へと変化する領域、90°から135
°へと変化する領域、270°から225°へと変化す
る領域、270°から315°へと変化する領域の4ド
メインに分割されるので、視野角特性がさらに改善され
ることになる。
【0160】次に、図19を参照して、本発明の第16
の実施の形態の液晶表示装置を説明するが、上記第15
の実施の形態における画素電極を更に細かくしただけ
で、基本的構成は上記第15の実施の形態と全く同様で
あるので平面図のみ示す。 図19参照 図19は、本発明の第16の実施の形態の画素の概略的
平面図であり、ストライプ状パターンの方向が45°、
135°、225°、及び、315°の4つの領域に分
割されたストライプ状電極部42を3個直列に配置し、
背骨状電極部43で一体化したものである。
【0161】この第16の実施の形態における基本的動
作原理は、上記の第15の実施の形態と全く同様であ
り、この様な細かな配向分割構造を採用することによっ
て、さらに均一な視野角特性を得ることができる。
【0162】なお、上記の第15及び第16の実施の形
態に示した配向分割構造は、位相差フィルムを設けない
場合にも当然に適用されるものであり、さらに、細かな
他の配向分割構造を採用しても良いことは言うまでもな
い。
【0163】次に、図24を参照して、本発明の第17
の実施の形態の液晶表示装置を説明するが、その前に、
図20及び図23を参照して、光学補償フィルムの条件
の最適化方法を説明する。 図20(a)参照 図20(a)は、位相差フィルムを構成する光学補償フ
ィルムの概念的構成を示す構成図であり、光学補償フィ
ルム51を構成する物質の光軸のフィルム面に対する角
度が、フィルムの厚さ方向にわたってθ1 からθ2 に変
化している。この場合、光学補償フィルム51は、光学
的に正の一軸性を有する液晶層52の液晶分子53に対
して、負の一軸性を有する物質、例えば、ディスコティ
ック構造単位を有する化合物により構成している。
【0164】図20(b)参照 ここで、光学補償フィルム51のリタデーションRfilm
をRfilm≡{( n1+n 2)/2−n3)}×dfilmで定義する
とともに、液晶層52のリタデーションをRlcとする。
但し、n1 、n2 、n3 は夫々光学補償フィルム51を
構成する物質の3軸方向屈折率であり、n1 ≧n2 ≧n
3 (n1 =n2 =n3 は除く)の関係が成り立つもので
あり、また、dfilmは光学補償フィルムの厚みである。
【0165】図21(a)乃至図23(i)参照 図21(a)乃至図23(i)は、Rlcが280nmの
場合に、Rfilm、θ1、θ2 を変化させたときの、0°
方位の斜め80°における黒の透過率を示した図であ
り、図においては、負の一軸性を有する物質の光軸がフ
ィルム面に対してなす角度の厚さ方向にわたる平均値を
αとし、αが同一となるθ1 、θ2 の組み合わせを一つ
のグラフに図示してある。
【0166】なお、例えば、図21(a)における0°
及び15°はθ1 及びθ2 を表しており、したがって、
負の一軸性を有する物質の光軸がフィルム面に対してな
す角度の厚さ方向にわたる平均値αは、 α=(θ1 +θ2 )/2=7.5° となる。
【0167】また、液晶分子53の光軸が基板面に対し
てなす角度の厚さ方向にわたる平均値をβとすると、ほ
ぼ垂直から水平へと変化するので、β=45°である。
上述の図43において、0°方位の斜め80°の透過率
は0.07であるので、光学補償フィルム51を配置す
ることにより、0°方位の斜め80°の透過率が0.0
7より小さくなれば、光学補償フィルムを配置した効果
があると言える。
【0168】但し、実用的なコントラストを得るために
は、0°方位の斜め80°の透過率が約0.02以下で
ある必要があるので、図21(a)乃至図23(i)か
ら、この条件を満たすためには、α、Rfilmに関して少
なくとも以下の、 β−20°≦α≦β+20° 0.5×Rlc≦Rfilm≦1.5×Rlc の条件を満たす必要があり、特に、α=βになるように
光学補償フィルム51を配置した場合、光学補償の効果
が最も大きくなる。
【0169】なお、図20(a)は、光学補償フィルム
51が一層配置された場合であるが、複数配置された場
合には、αはそれら全ての平均値とし、Rfilmはそれら
全ての合計値とする
【0170】図24(a)参照 図24(a)は、本発明の第17の実施の形態の液晶表
示装置の画素の概略的断面図であり、この場合の光学補
償フィルム以外の構成は、上記の第14の実施の形態と
全く同様である。この本発明の第17の実施の形態にお
いては、光学補償フィルム55は、WVフィルム(富士
写真フィルム製商品名)を二層積層させて配置して、上
記のαとβの関係及びRlcとRfilmの関係を満たすよう
にしたものである。
【0171】図24(b)参照 図24(b)は、WVフィルム(富士写真フィルム製商
品名)の概念的構成図であり、ディスコティック層56
とTAC57とから形成されている。
【0172】この様に、上記のαとβの関係及びRlc
filmの関係を満たすように光学補償フィルム55を配
置しているので、図21(a)乃至図23(i)から明
らかなように視野角特性を改善することができる。
【0173】次に、図25乃至図27を参照して、本発
明の第18の実施の形態の液晶表示装置を説明する。 図25参照 図25は、本発明の第18の実施の形態の液晶表示装置
に用いる光学補償フィルム58の概念的構成図であり、
その他の構成は上記の第17の実施の形態の液晶表示装
置と全く同様である。
【0174】図に示すように、光学補償フィルム58
は、ディスコティック層56とTAC57とからなるW
Vフィルム(富士写真フィルム製商品名)と、NRZフ
ィルム(日東電工製商品名)59とから構成するもので
あり、このNRZフィルム(日東電工製商品名)59
は、WVフィルム(富士写真フィルム製商品名)だけで
は足りないαを補うために設けたものである。なお、N
RZフィルム(日東電工製商品名)59においては、 nx =nz >ny の関係を満たしている。
【0175】図26参照 図26は、本発明の第18の実施の形態における光学補
償フィルムによる光学的補償原理の説明図であり、液晶
層52に用いられるネマティック液晶の液晶分子53
は、屈折率異方性Δnが正であるから、補償フィルムと
しては、Δnが負であるディスコティック化合物等の物
質、例えば、ディスクコティック液晶分子54を同様に
ハイブリッド配向させた光学補償フィルム58を用いる
ことが有効となる。
【0176】この場合、図26に示すように、液晶層5
2と光学補償フィルム58の界面を境として、矢印で結
ばれた対応する液晶分子53とディスクコティック液晶
分子54同士の光軸が互いに同じ方向を向くように、光
学補償フィルム58を配置する。
【0177】図27(a)及び(b)参照 図27(a)及び(b)は、本発明の第18の実施の形
態における透過率−電圧特性の視野角依存性を示す図で
あり、液晶パネルを0°方位及び90°方位から見たと
きの透過率−電圧特性であり、各図は、それぞれの方位
において、液晶パネルを正面(0°)、斜め10°〜8
0°から見たときの特性を合わせて示した図であり、透
過率−電圧特性が波打つようなこともなく、透過率−電
圧特性の変形が小さい。したがって、斜めから液晶パネ
ルを見た時に、正面における階調間の関係が維持され、
階調が反転したように見えたり、表示が白茶けて見えた
りするなどの表示品質を低下させる現象は大幅に低減さ
れる。
【0178】図27(c)参照 図27(c)は、黒の透過率の視野角依存性を示す図で
あり、最外周の円は斜め80°を表しており、図中にお
ける曲線或いは閉曲線は、等透過率線である。図示に示
すように、左右方位も上下方位と同等の視野角特性が得
られていることが理解される。
【0179】この様に、光学補償フィルムの条件を最適
化することによって、高応答速度のHAN型液晶表示装
置において、さらに優れた視野角特性を得ることができ
る。
【0180】但し、上述の光学補償フィルム58に用い
るディスコティック化合物などのΔnが負である分子は
円盤状の形状をしており、所望するとおりのハイブリッ
ド配向を得ることが困難である場合が多く、製造性やコ
ストパフォーマンスの点で若干の問題があるので、次
に、図28乃至図34を参照してこの様な問題を解決し
た本発明の実施の形態の液晶表示装置を説明する。
【0181】図28参照 図28は、本発明の第19の実施の形態における光学補
償フィルムによる光学的補償の基本原理の説明図であ
り、図に示すように、光学的には、光軸が紙面に対して
垂直な方向にあるΔn<0であるディスコティック液晶
分子54は、光軸が紙面と平行な方向にあるΔn>0で
ある分子60,61を光軸が互いに直交するように配置
した場合により近似できる。
【0182】即ち、Δn<0であるディスコティック液
晶分子54においては、各方位の屈折率nx ,ny ,n
z は、 nx =ny >nz であり、一方、Δn>0である分子60,61において
は、それぞれ、 nx >ny =nz であるので、Δn>0である分子60,61の光軸を互
いに直交させることにより、 nx >ny =nzy >nx =nz となるので、この屈折率の関係を合わせることによっ
て、nx =ny >nz の関係を近似することができる。
【0183】したがって、Δn<0のディスコティック
液晶分子54を、光軸が互いに直交するΔn>0の分子
60,61により置き換えることができるので、その結
果を図29に示す。 図29(a)乃至(c)参照 図29(a)乃至(c)は、本発明の第19の実施の形
態における光学補償フィルムによる光学的補償原理の説
明図であり、図29(a)に示す光学補償フィルム58
におけるハイブリッド配向したΔn<0の各ディスコテ
ィック液晶分子54は、図29(b)示す様にそれぞ
れ、ハイブリッド配向したΔn>0の分子61とホモジ
ニアス配向したΔn>0の分子60を互いに光軸が直交
するように組み合わせたものに相当する。
【0184】また、図29(b)の構成は、図29
(c)に示す、Δn>0の分子61がハイブリッド配向
したハイブリッド配向フィルム62と、Δn>0の分子
60がホモジニアス配向したホモジニアス配向フィルム
63の組み合わせにより置き換えることができる。
【0185】なお、Δn>0の分子60がホモジニアス
配向したホモジニアス配向フィルム63とは、いわゆる
フィルム面内方向に光学的に正の一軸性を有するフィル
ムと同等であり、延伸により容易に低コストに量産でき
る。また、Δn>0の分子60,61としては、例え
ば、液晶性高分子ポリマーなどを用いることができ、こ
の液晶性高分子ポリマーなどの棒状分子は、ディスコテ
ィック化合物などの円盤状分子に比べて配向制御が容易
であり、製造性が優れる。
【0186】図30(a)乃至(f)参照 図30(a)乃至(f)は、本発明の第19の実施の形
態における可能なパネル構成の説明図であり、Δn>0
の分子61がハイブリッド配向したハイブリッド配向フ
ィルム62と、Δn>0の分子60がホモジニアス配向
した正の一軸性フィルム64とを、液晶層、偏光素子に
対してどのように配置するかは、図30に示す通り6通
りが考えられ、偏光素子の吸収軸や補償フィルムの光軸
などの方向により、さらに場合分けができる。
【0187】これら全ての場合について視野角特性を調
べた結果、 4種類の配置の場合に、特に、視野角特性改
善の効果があることがわかったので、図31及び図32
を参照して説明する。 図31(a)乃至図32(d)参照 図31(a)乃至図32(d)は、本発明の第19の実
施の形態における実施効果が確認されたパネル構成の説
明図であり、図31(a)及び(b)は、図30(d)
の配置に対応するものであり、図32(c)及び(d)
は、図30(f)に対応するものである。
【0188】いずれの場合も、液晶層52とハイブリッ
ド配向フィルム62との間に正の一軸性フィルム64を
配置する構成となり、それによって、特に、優れた視野
角特性改善を得ることができる。なお、他の配置場合に
も、補償フィルムを設けない場合よりは視野角特性改善
効果が得られる。
【0189】図33参照 図33は、本発明の第19の実施の形態の液晶表示装置
のTFTの電極パターンを示す平面図であり、TFT基
板71上には、ゲートバスライン72、データバスライ
ン73、補助容量バスライン74、及び、画素電極75
が設けられている。
【0190】この画素電極75は、例えば、ライン/ス
ペースが3μm/3μmの微細なストライプ電極76か
らなる抜きパターンで形成されており、一画素は、例え
ば、100μm×300μmであり、ストライプ電極7
6のスリットの方向が10°と170°の2つの領域に
分割されている。なお、図示は省略したが、TFT基板
71に対向するCF基板上には、ベタ状の対向電極及び
カラーフィルタが形成されている。
【0191】このCF基板上に水平配向膜を形成すると
ともに、TFT基板71上に垂直配向膜を形成し、水平
配向膜に対して、ラビングあるいは紫外線照射による光
配向技術などにより配向処理を施し、 電圧無印加時には
ハイブリッド配向が得られるようにする。
【0192】次いで、両基板をスペーサを介して貼り合
わせ、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を封
入して、液晶パネルを作製する。次いで、液晶パネルの
両側に、吸収軸が互いに直交するように偏光素子を配置
し、一方の偏光素子と液晶パネルとの間に、液晶パネル
に近い方から順に、NRFフィルム(日東電工製)から
なる正の一軸性フィルム、及び、NHフィルム(日石三
菱製)からなるハイブリッド配向フィルムを配置するこ
とによって、本発明の第19の実施の形態の液晶表示装
置の基本構成が完成する。
【0193】電圧無印加時には、液晶分子は両基板間に
おいて、ほぼ垂直配向からほぼ水平配向へと連続的に変
化するモノドメイン配向となる。印加電圧を徐々に上げ
ていく場合、 まず最初は液晶分子は両基板界面に与えた
チルトの方向に傾斜し始め、十分高い電圧を印加したと
きには、液晶分子は微細はストライプ電極76のスリッ
トに平行な方向に傾斜する。
【0194】したがって、印加電圧値とともに、液晶分
子のφとθがともに変化し、電圧印加時には、 φが90
°から10°へと変化する領域と、90°から170°
へと変化する領域の2ドメインに分割される。
【0195】図34(a)及び(b)参照 図34(a)及び(b)は、本発明の第19の実施の形
態における透過率−電圧特性の視野角依存性を示す図で
あり、液晶パネルを0°方位及び90°方位から見たと
きの透過率−電圧特性であり、各図は、それぞれの方位
において、液晶パネルを正面(0°)、斜め10°〜8
0°から見たときの特性を合わせて示した図であり、透
過率−電圧特性が波打つようなこともなく、優れた透過
率−電圧特性が得られた。
【0196】図34(c)参照 図34(c)は、黒の透過率の視野角依存性を示す図で
あり、最外周の円は斜め80°を表しており、図中にお
ける曲線或いは閉曲線は、等透過率線である。図示に示
すように、左右方位におけるの透過率のうきが抑えら
れ、コントラスが高く、非常に優れた視野角特性が得ら
れていることが理解される。
【0197】この様に、光学補償フィルムとして、Δn
>0の分子61がハイブリッド配向したハイブリッド配
向フィルム62と、Δn>0の分子60がホモジニアス
配向した正の一軸性フィルム64の組み合わせを用いて
いるので、高視野角特性の液晶表示装置を低コストで構
成することが可能になる。
【0198】なお、液晶パネル、ハイブリッド配向フィ
ルムの両界面における分子のチルト角の差は理想的には
90°であるが、90°である必要はなく、少なくとも
45°以上90°以下であれば視野角特性改善の効果が
得られる。
【0199】また、上記の実施の形態の説明において
は、正の一軸性フィルム64とハイブリッド配向フィル
ム62とを貼り合わせているが、液晶性高分子ポリマー
などにより一体形成されたフィルムを用いても良い。
【0200】例えば、液晶性高分子ポリマーをハイブリ
ッド配向させてハイブリッド配向フィルム62を形成
し、引き続いて液晶性高分子ポリマーをホモジニアス配
向させてホモジニアス配向フィルム63を一体形成して
も良いものである。或いは、正の一軸性フィルム64を
ベースとして、その上に液晶性高分子ポリマーをハイブ
リッド配向させてハイブリッド配向フィルム62を一体
形成しても良いものである。
【0201】また、偏光素子やハイブリッド配向フィル
ムなどは、通常TACなどの厚さが、例えば、100μ
m程度の透明基材フィルム上、あるいは透明基材フィル
ム間に挟んだ形で提供されることが多く、この様な透明
基材フィルムを有する形で用いても良いものであり、視
野角特性改善の効果は変わらない。
【0202】なお、上記の各実施の形態においては、夫
々の個々課題を解決するための構成を説明しているが、
夫々の構成を組み合わせて用いても良いものであり、そ
れによって、さらに優れた特性を得ることが可能にな
る。
【0203】ここで、再び、図1を参照して、改めて本
発明の詳細な特徴を説明する。 図1参照 (付記1) 少なくとも一方が透明な一対の基板1,2
のうち、一方の基板1上には複数の画素電極及び能動素
子が設けられるとともに、他方の基板2上には対向電極
4が設けられた液晶表示装置において、前記一対の電極
の内の少なくとも一方の電極はストライプ形状を有する
とともに、前記一対の基板1,2の内の少なくとも一方
の基板2(1)上に、前記ストライプ形状の走査方向と
は異なる方向に走査する構造物5(6)を有し、電圧無
印加時に液晶分子10は少なくとも一方の基板面におい
て略垂直配向であり、且つ、前記ストライプ状電極3の
走査方向とは異なる方位角方向にプレチルト角を有し、
電圧印加時における液晶ダイレクタは極角方向と共に方
位角方向に対しても、その電圧の大きさにより、前記ス
トライプ状電極3の走査方向に対して平行になる方向に
変位することを特徴とする液晶表示装置。 (付記2) 上記基板1,2上に設けた構造物5,6の
走査方向と同一の方位角方向にプレチルト角を有し、ス
トライプ状電極3と構造物5,6の互いの走査方向がな
す角度は45°以上90°未満であることを特徴とする
付記1記載の液晶表示装置。 (付記3) 上記液晶表示装置を構成する一画素中で、
上記ストライプ状電極3の走査方向を2通り以上とし、
各ストライプ状電極3の交差する位置において、少なく
とも一部の領域ではストライプ状電極3同士が非接合で
あることを特徴とする付記1または2に記載の液晶表示
装置。 (付記4) 上記少なくとも一方に配置する構造物5
(6)は、上記画素電極のエッジ部の一辺と平行に配置
されることを特徴とする付記1乃至3のいずれか1に記
載の液晶表示装置。
【0204】(付記5) 少なくとも一方が透明な一対
の基板1,2のうち、一方の基板1上には複数の画素電
極及び能動素子が設けられるとともに、他方の基板2上
には対向電極4が設けられた液晶表示装置において、前
記一対の電極の内の少なくとも一方の電極はストライプ
形状を有し、電圧無印加時に液晶分子10は少なくとも
一方の基板面において略垂直配向であり、且つ、前記ス
トライプ状電極3の走査方向とは異なる方位角方向にプ
レチルト角を有し、電圧印加時における液晶ダイレクタ
は極角方向と共に方位角方向に対しても、その電圧の大
きさにより、前記ストライプ状電極3の走査方向に対し
て平行になる方向に変位し、且つ、前記方位角の変位量
が45°以下であるとともに、ストライプ状電極3を有
する基板1,2上に部分的に絶縁薄層を形成したことを
特徴とする液晶表示装置。 (付記6) 上記絶縁薄層のエッジ端辺と上記ストライ
プ状電極3の延伸方向とが垂直であることを特徴とする
付記5記載の液晶表示装置。 (付記7) 上記液晶表示装置を構成する一画素中に形
成するストライプ状電極3の延伸方向を2以上とし、各
ストライプ状電極3の交差する位置において、少なくと
も一部の領域ではストライプ状電極3同士が非接合であ
り、ストライプ状電極3上部に形成する絶縁膜とストラ
イプ状電極3との重なり領域の面積が大から小まで混在
し、その重なり領域を繰り返していることを特徴とする
付記5または6に記載の液晶表示装置。 (付記8) 上記2方向以上に延伸するストライプ状電
極3の接合部、或いは、非接合部の近傍には、前記スト
ライプ状電極3上に形成する絶縁薄層が少なく、前記接
合部・非接合部から延伸する方向に連れて絶縁薄層の領
域が大となり、電圧印加時にストライプ状電極3側の液
晶分子10の配向方位を制御することを特徴とする付記
7記載の液晶表示装置。
【0205】(付記9) 負の誘電異方性を持つ液晶分
子10の初期配向が、一方の基板1界面ではほぼ垂直で
あり、もう一方の基板2界面ではほぼ水平であり、か
つ、垂直配向側の基板1上に電圧印加時に液晶分子10
の傾斜方向を規定する作用を持つ、方向性を持ったスト
ライプ状電極3、絶縁性の構造物5,6、或いは、導電
性の構造物5,6の少なくともいずれかを具備してお
り、水平配向側の基板2界面における液晶分子10の方
位角方向と対向するストライプパターンの走査方向と成
す角が異なり、電圧を印加することにより液晶分子10
の方位角を変化させて表示を制御する液晶表示装置にお
いて、前記液晶層9は液晶骨格を有する光硬化性組成物
による光硬化物を含んでおり、光硬化物は液晶分子10
に対し、電圧印加時に液晶分子10が変化する方向へ配
向規制力を付加することを特徴とする液晶表示装置。 (付記10) 上記光硬化物は、上記両基板1,2間に
電圧を印加して、液晶分子10が配向している状態で硬
化させたものであることを特徴とする付記9記載の液晶
表示装置。 (付記11) 上記ストライプパターンの走査方向を複
数設け、電圧印加時に液晶分子10の方位角が変化する
方向を異ならせることにより配向分割を形成するととも
に、前記各々のストライプパターンの走査方向が異なる
領域において、光硬化物が付加する配向規制力の方向
が、各々領域の電圧印加時に液晶分子10が変化する方
向であることを特徴とする付記9または10に記載の液
晶表示装置。
【0206】(付記12) 負の誘電異方性を持つ液晶
分子10の初期配向が、一方の基板1界面ではほぼ垂直
であり、もう一方の基板2界面ではほぼ水平であり、か
つ、垂直配向側の基板1上に電界を歪ませる作用を持つ
ストライプパターンの電極の抜き、絶縁性の構造物5,
6、或いは、導電性の構造物5,6の少なくともいずれ
かを具備しており、水平配向側の基板2界面における液
晶分子10のプレチルトの方位角方向と対向するストラ
イプ状電極3の走査方向と成す角が異なり、電圧を印加
することにより液晶分子10の方位角を変化させて表示
を制御する液晶表示装置において、前記水平配向側の基
板2側に液晶分子10のプレチルトの方位角が異なる二
つの領域を設け、それぞれのプレチルトの方位角が、互
いに向きあう方向に、対向するストライプパターンの走
査方向に対して±θ°であり、且つ 45°≦θ<90° の条件を満たす配向分割を形成することを特徴とする液
晶表示装置。 (付記13) 上記配向分割構造において、上記水平配
向側の基板2側に、プレチルトの方位角が異なる領域の
境界部に沿って、導電性の構造物5を設けることを特徴
とする付記12に記載の液晶表示装置。 (付記14) 上記液晶表示装置を構成する1画素内を
複数の領域に分割し、各々領域におけるストライプパタ
ーンの走査方向が、他の領域におけるストライプパター
ンの走査方向と平行或いは垂直のいずれかであり、前記
各々の領域において上記配向分割構造を形成するととも
に、一方の方向に走査するストライプパターンが属する
総面積と、もう一方の方向に走査するストライプパター
ンが属する総面積が等しいことを特徴とする付記12ま
たは13に記載の液晶表示装置。
【0207】(付記15) 一対の基板1,2の間に液
晶が封入され、一方の基板1界面における液晶分子10
は基板面に対してほぼ垂直に配向し、もう一方の基板2
界面における液晶分子10は基板面に対してほぼ水平に
配向し、電圧印加時に、液晶分子10の方位角と極角が
共に印加電圧値とともに変化する液晶表示装置におい
て、前記一対の基板1,2の両側に第一および第二の偏
光素子が配置され、前記第一の偏光素子と対向する基板
1との間、或いは、第二の偏光素子と対向する基板2と
の間の少なくとも一方に、少なくとも一層の光学補償フ
ィルムが配置されることを特徴とする液晶表示装置。 (付記16) 上記一方の基板1界面における液晶分子
10のプレチルト角が70°以上90°以下であり、 上
記もう一方の基板2界面における液晶分子10のプレチ
ルト角が0°以上20°以下であることを特徴とする付
記15項記載の液晶表示装置。 (付記17) 上記印加電圧に対する液晶分子10のφ
の変位量が0°より大きく90°以下であることを特徴
とする付記15または16に項記載の液晶表示装置。 (付記18) 上記液晶として、負の誘電率異方性を有
するネマティック液晶を用いることを特徴とする付記1
5乃至17のいずれか1に記載の液晶表示装置。 (付記19) 上記一対の基板1,2の少なくとも一方
の表面に、突起、窪み、または、電極に設けた抜けの構
造物5,6なるドメイン規制手段、或いは、ラビング処
理または光配向処理よりなるドメイン規制手段の少なく
ともいずれか一つのドメイン規制手段を備えるととも
に、電圧印加時に液晶分子10の方位角φと極角θの変
位する方向が、各画素内において複数の方向になるよう
に規制することを特徴とする付記15乃至18のいずれ
か1に記載の液晶表示装置。 (付記20) 上記光学補償フィルムが、光学的に負の
一軸性を有する物質からなり、該物質の光軸のフィルム
面に対する角度が、前記位相差フィルムの厚さ方向にわ
たって変化している位相差フィルムであることを特徴と
する付記15乃至19のいずれか1に記載の液晶表示装
置。
【0208】(付記21) 上記光学補償フィルムのリ
タデーションRfilmを、n1 、n2、n3 を前記光学補
償フィルムを構成する物質の3軸方向屈折率(但し、n
1 ≧n2 ≧n3 、n1 =n2 =n3 は除く)とし、且
つ、dfilmを前記光学補償フィルムの厚みとして、R
film≡{( n1+n2)/2−n3)}×dfilmで定義し、上
記液晶層9のリタデーションをRlcとするとともに、前
記光学補償フィルムを構成する物質の光軸のフィルム面
に対する角度が、フィルムの厚さ方向にわたって変化し
ており、前記光学補償フィルムを構成する物質の光軸が
フィルム面に対してなす角度の厚さ方向にわたる平均値
αと液晶分子10の光軸が基板1,2面に対してなす角
度の厚さ方向にわたる平均値βとすると、 β−20°≦α≦β+20° 0.5×Rlc≦Rfilm≦1.5×Rlc の関係が成り立つことを特徴とする付記15乃至20の
いずれか1に記載の液晶表示装置。 (付記22) 上記光学補償フィルムを構成する物質の
光軸がフィルム面に対してなす角度の厚さ方向にわたる
平均値αの傾斜方位と、上記液晶分子10の光軸が基板
面に対してなす角度の厚さ方向にわたる平均値βの傾斜
方位とが一致するように、前記光学補償フィルムを配置
することを特徴とする付記21記載の液晶表示装置。 (付記23) 上記光学補償フィルムが、フィルム法線
方向またはフィルム面内方向のいずれかに光軸を有する
透明フィルムから構成されることを特徴とする付記21
または22に記載の液晶表示装置。 (付記24) 上記光学補償フィルムが、フィルム法線
方向またはフィルム面内方向のいずれかに光軸を有する
透明フィルムと、光学的に一軸性を有する物質からなる
薄膜の組み合わせにより構成されることを特徴とする付
記23記載の液晶表示装置。
【0209】(付記25) 一対の基板の間に液晶が封
入され、一方の基板界面における液晶分子は基板面に対
してほぼ垂直に配向し、もう一方の基板界面における液
晶分子は基板面に対してほぼ水平に配向し、電圧印加時
に、液晶分子の方位角と極角が共に印加電圧値とともに
変化する液晶表示装置において、前記一対の基板の両側
に吸収軸が互いに直交するように第一および第二の偏光
素子が配置されるとともに、フィルム面内方向に光学的
に正の一軸性を有する少なくとも一層の正の一軸性フィ
ルムと、液晶パネルと前記第一および第二の偏光素子の
少なくともどちらか一方との間に配置され屈折率異方性
が正の物質がフィルム厚み方向にわたってほぼ垂直から
ほぼ水平にハイブリッド配向した少なくとも一層のハイ
ブリッド配向フィルムとを有することを特徴とする液晶
表示装置。 (付記26) 上記第一及び第二の偏光素子の吸収軸
が、上記液晶パネルの水平配向方向と平行または直交で
あることを特徴とする付記25記載の液晶表示装置。 (付記27) 上記一軸性フィルムの光軸方向が、前記
した液晶パネルの水平配向方向と直交するように配置さ
れていることを特徴とする付記26記載の液晶表示装
置。 (付記28) 上記液晶パネルの水平配向の方向と、上
記ハイブリッド配向フィルムの水平配向の方向とが、互
いに逆向きであり、且つ、前記液晶パネルの水平配向側
と前記ハイブリッド配向フィルムの垂直配向側とが、直
接または他のフィルムを介して向かい合って配置されて
いることを特徴とする付記27記載の液晶表示装置。 (付記29) 上記液晶パネルの垂直配向側に上記第一
の偏光素子が配置され、前記液晶パネルの水平配向側
に、前記液晶パネルに近いほうから順に、上記一軸性フ
ィルム、ハイブリッド配向フィルム、第二の偏光素子が
配置されていることを特徴とする付記28記載の液晶表
示装置。 (付記30) 上記液晶パネルの水平配向の方向と、上
記ハイブリッド配向フィルムの水平配向の方向とが、互
いに逆向きであり、且つ、前記液晶パネルの垂直配向側
と前記ハイブリッド配向フィルムの水平配向側とが、直
接または他のフィルムを介して向かい合って配置されて
いることを特徴とする付記29記載の液晶表示装置。 (付記31) 上記液晶パネルの水平配向側に上記第一
の偏光素子が配置されるとともに、前記液晶パネルの垂
直配向側に、前記液晶パネルに近い方から順に、上記正
の一軸性フィルム、ハイブリッド配向フィルム、第二の
偏光素子が配置されていることを特徴とする付記30記
載の液晶表示装置。 (付記32) 上記液晶パネル及び上記ハイブリッド配
向フィルムの両界面における分子のチルト角の差が、4
5°以上90°以下であることを特徴とする付記25乃
至31のいずれか1に記載の液晶表示装置。 (付記33) 上記正の一軸性フィルムと、上記ハイブ
リッド配向フィルムとが、一体形成されたフィルムであ
ることを特徴とする付記25乃至32のいずれか1に記
載の液晶表示装置。 (付記34) 上記正の一軸性フィルムが、一軸延伸フ
ィルムであることを特徴とする付記25乃至33のいず
れか1に記載の液晶表示装置。 (付記35) 上記ハイブリッド配向フィルムが、液晶
性高分子ポリマーからなることを特徴とする付記25乃
至33のいずれか1に記載の液晶表示装置。 (付記36) 上記ハイブリッド配向フィルムが、上記
液晶性高分子ポリマーと透明基材フィルムとからなるこ
とを特徴とする付記35に記載の液晶表示装置。
【0210】
【発明の効果】本発明によれば、液晶分子の方位角制御
によるスイッチング方式において、配向制御力を高める
構成を付加しているので、全階調にわたって高速応答特
性を得ることができるともに、分割配向構造を設けるこ
とにより視野角特性も改善することができ、高表示品質
の高速動作液晶表示装置の実現に寄与するところが大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の説
明図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置の説
明図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態の液晶表示装置の説
明図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態の液晶表示装置の説
明図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態における液晶分子の
配向状態の説明図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態の液晶表示装置の説
明図である。
【図8】本発明の第6及び第7の実施の形態の液晶表示
装置の要部平面図である。
【図9】本発明の第8及び第9の実施の形態の液晶表示
装置の要部平面図である。
【図10】本発明の第4及び第5の実施の形態に対応す
る比較例の要部平面図である。
【図11】本発明の第10の実施の形態の液晶表示装置
の説明図である。
【図12】本発明の第11の実施の形態の液晶表示装置
の概念的斜視図である。
【図13】本発明の第12の実施の形態の液晶表示装置
の概念的斜視図である。
【図14】本発明の第13の実施の形態の液晶表示装置
の概念的斜視図である。
【図15】本発明の第14の実施の形態の液晶表示装置
の説明図である。
【図16】本発明の第14の実施の形態の液晶表示装置
における位相差フィルムの構成の説明図である。
【図17】本発明の第14の実施の形態の液晶表示装置
の視野角特性の説明図である。
【図18】本発明の第15の実施の形態の液晶表示装置
の説明図である。
【図19】本発明の第16の実施の形態の液晶表示装置
の概略的平面図である。
【図20】光学補償フィルムによる光学的補償原理の説
明図である。
【図21】透過率のRfilm及びα(7.5°,15°,
25°)依存性の説明図である。
【図22】透過率のRfilm及びα(35°,45°,5
5°)依存性の説明図である。
【図23】透過率のRfilm及びα(65°,75°,8
2.5°)依存性の説明図である。
【図24】本発明の第17の実施の形態の液晶表示装置
の説明図である。
【図25】本発明の第18の実施の形態の液晶表示装置
を構成する光学補償フィルムの概念的構成図である。
【図26】本発明の第18の実施の形態における光学補
償フィルムによる光学的補償原理の説明図である。
【図27】本発明の第18の実施の形態の液晶表示装置
の視野角特性の説明図である。
【図28】本発明の第19の実施の形態における光学補
償フィルムによる光学的補償の基本原理の説明図であ
る。
【図29】本発明の第19の実施の形態における光学補
償フィルムによる光学的補償原理の説明図である。
【図30】本発明の第19の実施の形態における可能な
パネル構成の説明図である。
【図31】本発明の第19の実施の形態における実施効
果が確認されたパネル構成の説明図である。
【図32】本発明の第19の実施の形態における実施効
果が確認された他のパネル構成の説明図である。
【図33】本発明の第19の実施の形態の液晶表示装置
のTFTの電極パターンを示す平面図である。
【図34】本発明の第19の実施の形態の液晶表示装置
の視野角特性の説明図である。
【図35】MVA方式液晶表示装置の概念的構成図であ
る。
【図36】MVA方式液晶表示装置における液晶分子の
傾斜方向の説明図である。
【図37】液晶分子の傾斜の伝播の状態を示す説明図で
ある。
【図38】MVA方式液晶表示装置の視野角特性(0°
方位,45°方位)の説明図である。
【図39】MVA方式液晶表示装置の視野角特性(90
°方位)の説明図である。
【図40】HAN型液晶表示装置の説明図である。
【図41】HAN型液晶表示装置における液晶分子の配
向状態変化の説明図である。
【図42】HAN型液晶表示装置における透過率−電圧
特性の視野角依存性の説明図である。
【図43】HAN型液晶表示装置における黒の透過率の
視野角依存性の説明図である。
【図44】配向分割構造のHAN型液晶表示装置の概念
的斜視図である。
【符号の説明】
1 基板 2 基板 3 ストライプ状電極 4 対向電極 5 構造物 6 構造物 7 配向規制膜 8 配向規制膜 9 液晶層 10 液晶分子 11 TFT基板 12 ストライプ状電極 13 垂直配向膜 14 対向基板 15 ITO電極 16 突起状構造物 17 水平配向膜 18 液晶分子 19 ストライプ状電極 20 電極の抜け 21 突起状構造物 22 絶縁薄層 23 絶縁薄層 24 魚の骨状電極 25 ストライプ状電極部 26 背骨状電極部 27 絶縁薄層 28 絶縁薄層 31 ストライプ状電極 32 ITO電極 33 液晶分子 34 突起状構造物 35 ストライプ状電極 36 ストライプ状電極 37 偏光素子 38 偏光素子 39 位相差フィルム 40 ディスコティック液晶分子 41 魚の骨状電極 42 ストライプ状電極部 43 背骨状電極部 44 突起状構造物 51 光学補償フィルム 52 液晶層 53 液晶分子 54 ディスコティック液晶分子 55 光学補償フィルム 56 ディスコティック層 57 TAC 58 光学補償フィルム 59 NRZフィルム 60 Δn>0の分子 61 Δn>0の分子 62 ハイブリッド配向フィルム 63 ホモジニアス配向フィルム 64 正の一軸性フィルム 71 TFT基板 72 ゲートバスライン 73 データバスライン 74 補助容量バスライン 75 画素電極 76 ストライプ状電極 81 TFT基板 82 CF基板 83 突起 84 突起 85 液晶分子 86 画素 87 ゲート電極 88 ゲートバスライン 89 データバスライン 90 補助容量バスライン 91 ストライプ状電極 92 対向電極 93 液晶分子 94 ストライプ状電極 95 ストライプ状電極 96 抜きパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/139 G02F 1/139 (72)発明者 上田 一也 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 津田 英昭 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 笹林 貴 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 小池 善郎 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2H088 EA02 GA02 HA02 HA03 HA04 HA08 HA16 HA18 JA12 KA27 LA04 MA07 MA10 2H089 HA15 QA16 RA08 SA16 TA02 TA04 TA05 TA09 TA14 TA15 2H090 HA03 HB07 HC19 JA03 JA05 KA07 LA01 LA04 LA06 LA09 MA03 MA16 MB01 MB14 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FB02 FD10 GA02 GA06 GA07 GA13 HA09 KA10 LA19 2H092 GA13 JA24 JB05 NA05 PA02 PA10 PA11 QA09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも一方が透明な一対の基板のう
    ち、一方の基板上には複数の画素電極及び能動素子が設
    けられるとともに、他方の基板上には対向電極が設けら
    れた液晶表示装置において、前記一対の電極の内の少な
    くとも一方の電極はストライプ形状を有するとともに、
    前記一対の基板の内の少なくとも一方の基板上に、前記
    ストライプ形状の走査方向とは異なる方向に走査する構
    造物を有し、電圧無印加時に液晶分子は少なくとも一方
    の基板面において略垂直配向であり、且つ、前記ストラ
    イプ状電極の走査方向とは異なる方位角方向にプレチル
    ト角を有し、電圧印加時における液晶ダイレクタは極角
    方向と共に方位角方向に対しても、その電圧の大きさに
    より、前記ストライプ状電極の走査方向に対して平行に
    なる方向に変位することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方が透明な一対の基板のう
    ち、一方の基板上には複数の画素電極及び能動素子が設
    けられるとともに、他方の基板上には対向電極が設けら
    れた液晶表示装置において、前記一対の電極の内の少な
    くとも一方の電極はストライプ形状を有し、電圧無印加
    時に液晶分子は少なくとも一方の基板面において略垂直
    配向であり、且つ、前記ストライプ状電極の走査方向と
    は異なる方位角方向にプレチルト角を有し、電圧印加時
    における液晶ダイレクタは極角方向と共に方位角方向に
    対しても、その電圧の大きさにより、前記ストライプ状
    電極の走査方向に対して平行になる方向に変位し、且
    つ、前記方位角の変位量が45°以下であるとともに、
    ストライプ状電極を有する基板上に部分的に絶縁薄層を
    形成したことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 負の誘電異方性を持つ液晶分子の初期配
    向が、一方の基板界面ではほぼ垂直であり、もう一方の
    基板界面ではほぼ水平であり、かつ、垂直配向側の基板
    上に電圧印加時に液晶分子の傾斜方向を規定する作用を
    持つ、方向性を持ったストライプ状電極、絶縁性の構造
    物、或いは、導電性の構造物の少なくともいずれかを具
    備しており、水平配向側の基板界面における液晶分子の
    方位角方向と対向するストライプパターンの走査方向と
    成す角が異なり、電圧を印加することにより液晶分子の
    方位角を変化させて表示を制御する液晶表示装置におい
    て、前記液晶層は液晶骨格を有する光硬化性組成物によ
    る光硬化物を含んでおり、光硬化物は液晶分子に対し、
    電圧印加時に液晶分子が変化する方向へ配向規制力を付
    加することを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 負の誘電異方性を持つ液晶分子の初期配
    向が、一方の基板界面ではほぼ垂直であり、もう一方の
    基板界面ではほぼ水平であり、かつ、垂直配向側の基板
    上に電界を歪ませる作用を持つストライプパターンの電
    極の抜き、絶縁性の構造物、或いは、導電性の構造物の
    少なくともいずれかを具備しており、水平配向側の基板
    界面における液晶分子のプレチルトの方位角方向と対向
    するストライプ状電極の走査方向と成す角が異なり、電
    圧を印加することにより液晶分子の方位角を変化させて
    表示を制御する液晶表示装置において、前記水平配向側
    の基板側に液晶分子のプレチルトの方位角が異なる二つ
    の領域を設け、それぞれのプレチルトの方位角が、互い
    に向きあう方向に、対向するストライプパターンの走査
    方向に対して±θ°であり、且つ 45°≦θ<90° の条件を満たす配向分割を形成することを特徴とする液
    晶表示装置。
  5. 【請求項5】一対の基板の間に液晶が封入され、一方の
    基板界面における液晶分子は基板面に対してほぼ垂直に
    配向し、もう一方の基板界面における液晶分子は基板面
    に対してほぼ水平に配向し、電圧印加時に、液晶分子の
    方位角と極角が共に印加電圧値とともに変化する液晶表
    示装置において、前記一対の基板の両側に第一および第
    二の偏光素子が配置され、前記第一の偏光素子と対向す
    る基板との間、或いは、第二の偏光素子と対向する基板
    との間の少なくとも一方に、少なくとも一層の位相差フ
    ィルムが配置されることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 一対の基板の間に液晶が封入され、一方
    の基板界面における液晶分子は基板面に対してほぼ垂直
    に配向し、もう一方の基板界面における液晶分子は基板
    面に対してほぼ水平に配向し、電圧印加時に、液晶分子
    の方位角と極角が共に印加電圧値とともに変化する液晶
    表示装置において、前記一対の基板の両側に吸収軸が互
    いに直交するように第一および第二の偏光素子が配置さ
    れるとともに、フィルム面内方向に光学的に正の一軸性
    を有する少なくとも一層の正の一軸性フィルムと、液晶
    パネルと前記第一および第二の偏光素子の少なくともど
    ちらか一方との間に配置され屈折率異方性が正の物質が
    フィルム厚み方向にわたってほぼ垂直からほぼ水平にハ
    イブリッド配向した少なくとも一層のハイブリッド配向
    フィルムとを有することを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 上記液晶パネルの水平配向側に上記第一
    の偏光素子が配置されるとともに、前記液晶パネルの垂
    直配向側に、前記液晶パネルに近い方から順に、上記正
    の一軸性フィルム、ハイブリッド配向フィルム、第二の
    偏光素子が配置されていることを特徴とする請求項6記
    載の液晶表示装置。
JP2002158216A 2002-01-28 2002-05-30 液晶表示装置 Expired - Fee Related JP4112286B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002158216A JP4112286B2 (ja) 2002-01-28 2002-05-30 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002018470 2002-01-28
JP2002-18470 2002-01-28
JP2002158216A JP4112286B2 (ja) 2002-01-28 2002-05-30 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003287753A true JP2003287753A (ja) 2003-10-10
JP4112286B2 JP4112286B2 (ja) 2008-07-02

Family

ID=29253254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002158216A Expired - Fee Related JP4112286B2 (ja) 2002-01-28 2002-05-30 液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4112286B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007304151A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Sony Corp 液晶表示素子、電子機器、および液晶表示素子の製造方法
JP2010033054A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Chi Mei Optoelectronics Corp 液晶表示装置
JP2010170135A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Samsung Electronics Co Ltd 表示基板
WO2011118085A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 シャープ株式会社 液晶表示装置
WO2012043386A1 (ja) * 2010-09-28 2012-04-05 Dic株式会社 新規液晶表示装置及び有用な液晶組成物
US8681298B2 (en) 2008-08-04 2014-03-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US8711295B2 (en) 2009-06-26 2014-04-29 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US9081240B2 (en) 2010-05-20 2015-07-14 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US9404037B2 (en) 2010-09-28 2016-08-02 Dic Corporation Liquid crystal display device and useful liquid crystal composition

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007304151A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Sony Corp 液晶表示素子、電子機器、および液晶表示素子の製造方法
JP2010033054A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Chi Mei Optoelectronics Corp 液晶表示装置
US8681298B2 (en) 2008-08-04 2014-03-25 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
JP2010170135A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Samsung Electronics Co Ltd 表示基板
US8711295B2 (en) 2009-06-26 2014-04-29 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
WO2011118085A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 シャープ株式会社 液晶表示装置
US9081240B2 (en) 2010-05-20 2015-07-14 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
WO2012043386A1 (ja) * 2010-09-28 2012-04-05 Dic株式会社 新規液晶表示装置及び有用な液晶組成物
JP5126639B2 (ja) * 2010-09-28 2013-01-23 Dic株式会社 新規液晶表示装置及び有用な液晶組成物
CN103154811A (zh) * 2010-09-28 2013-06-12 Dic株式会社 新型液晶显示装置及有用的液晶组合物
US9389462B2 (en) 2010-09-28 2016-07-12 Dic Corporation Liquid crystal display device and useful liquid crystal composition
US9404037B2 (en) 2010-09-28 2016-08-02 Dic Corporation Liquid crystal display device and useful liquid crystal composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP4112286B2 (ja) 2008-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4148657B2 (ja) 液晶表示装置
EP2345927B1 (en) Liquid crystal display device
US6181402B1 (en) Liquid crystal display
US20020047968A1 (en) Liquid crystal display device
JP5101268B2 (ja) 液晶表示素子
JP2002040432A (ja) 液晶表示素子
JP5417003B2 (ja) 液晶表示素子
JPH09325373A (ja) 液晶表示素子とその製造方法
JP2000155318A (ja) 液晶表示装置
KR100743823B1 (ko) 액정 표시 장치
WO2018138888A1 (ja) 液晶表示装置
KR100319467B1 (ko) 액정 표시 소자
JP2000193977A (ja) 液晶表示装置
JP2010097226A (ja) 液晶表示素子
JP3525139B2 (ja) 液晶表示素子
JP2009093115A (ja) 液晶表示装置
JP2003287753A (ja) 液晶表示装置
JP3807584B2 (ja) 液晶表示装置
JP2005351953A (ja) 双安定化型液晶表示装置
KR100288766B1 (ko) 광시야각액정표시장치
JP4364542B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JP5273368B2 (ja) 液晶表示装置
US20040239866A1 (en) Liquid crystal display device
JP2005257809A (ja) 液晶表示装置
JP4777795B2 (ja) 液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050418

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20050418

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050712

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050713

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20050809

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070814

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071010

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080409

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees