JP2014066826A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子を提供する。
【解決手段】液晶表示素子は、所定の表示パターンを形成するためのセグメント電極６と、セグメント電極６に対向するコモン電極７と、セグメント電極６とコモン電極７との間に配置された液晶層(図示されない）とを有する。セグメント電極６は、ＯＮ時であっても点灯しない領域となる複数の開口部１１を有し、複数の開口部１１は、例えば、左右方向等の所定の方向に向かって、配置ピッチが連続的に漸次変化するように構成される。複数の開口部１１は、所定の方向に向かって、面積が連続的に漸次変化するように構成することもできる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示素子に関する。

液晶表示素子は、一対の透明な基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルを用いて構成される。液晶パネルの液晶層は、例えば、ネマチック相の液晶（以下、ネマチック液晶とも言う。）から形成できる。各基板の液晶層側の面には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）等の透明導電材料からなる、パターニングされた電極を設けることができる。液晶パネルの電極の形状は、液晶表示素子における表示のパターンに対応する。

液晶パネルの各基板上の電極と液晶層との間には、液晶層の均一な初期配向を実現する液晶配向膜を設けることが好ましい。そして、一対の偏光板を用い、液晶パネルを挟持するとともに、例えば、それらをクロスニコル配置となるように配置することが好ましい。そのような液晶表示素子では、液晶パネルの各基板上の電極間に印加される電界に応じて、液晶層が初期の状態から配向変化する。液晶表示素子は、液晶パネルにおける液晶層の配向変化を利用し、液晶層および偏光板間を透過する光を制御して、例えば、ノーマリホワイトモードまたはノーマリブラックモードの表示を可能とする。

液晶表示素子は、薄型、高解像度、および低駆動電圧等の特徴を備え、時計、電卓、家電製品、スロットマシーン等の遊技機、自動車のインストルメントパネル、またはパソコン等の表示用の素子として広く用いられるようになっている。

こうした液晶表示素子は、上述した液晶パネルのパターニングされた電極が画素を構成する。例えば、画素数の少ないセグメント表示方式の液晶表示素子では、目視可能な比較的大きな１つの電極パターンによって１つの画素を構成することがある。その場合、液晶表示素子は、１つの画素で、黒表示と白表示、または、黒表示とカラーフィルタによって付与される色の表示の２種類の表示を行うことになる（例えば、特許文献１を参照。）。

したがって、画素数の少ないセグメント表示方式では、１つの画素内で明るさ（輝度）を連続的に変化させるグラデーション表示を行うことや、混色によって色のバリエーションを多様化する方法の実現は困難で、得られる表示は単調で意匠性に乏しいものとなる傾向があった。

特開２０１２−６３７１１号公報

近年、計測機器や遊技機や自動車のインストルメントパネルの分野等のようにセグメント表示が多用される分野においては、より複雑な表示への対応が求められている。例えば、１つの画素を用いてグラデーション表示を実現することが求められることがある。
その場合、従来のセグメント表示方式の液晶表示素子においては、オフセット印刷等の方法を用い、画素に対応する位置の偏光板や基板上に、細かなドットからなる遮光層を設ける、所謂、外部印刷の方法が用いられてきた。

しかしながら、外部印刷の場合、高精細な印刷ができず、また、使用するインクのレベリングが安定せず、印刷かすれやにじみが発生し、その結果、外観を損ねる場合や、求められる滑らかなグラデーション表示を表現できない問題があった。

以上のように、例えば、セグメント表示方式の液晶表示素子では、より複雑な表示に対応できる技術が求められている。特に、液晶表示素子は、セグメント表示方式であっても、グラデーション表示を表現可能とする技術が求められている。

本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子を提供することである。

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。

本発明は、所定の表示パターンを形成するための第１の電極と、第１の電極と対向する第２の電極と、第１の電極と第２の電極との間に配置された液晶層とを有する液晶表示素子であって、
第１の電極と第２の電極のうちの少なくとも一方は、複数の開口部を有し、
その複数の開口部は、所定の方向に向かって、面積および配置ピッチのうちの少なくとも一方が、漸次変化するように構成されたことを特徴とする液晶表示素子に関する。

本発明において、第１の電極および第２の電極はそれぞれが複数の開口部を有し、平面視で、第１の電極および第２の電極のそれぞれに設けられた複数の開口部が重なるように構成されることが好ましい。

本発明において、第１の電極の複数の開口部は、それぞれが平面視で第１の方向に伸びる短冊状の形状を有し、所定の方向に向かって、幅および配置ピッチのうちの少なくとも一方が漸次変化するように構成され
第２の電極の複数の開口部は、それぞれが平面視で第１の方向と異なる第２の方向に伸びる短冊状の形状を有し、所定の方向に向かって、幅および配置ピッチのうちの少なくとも一方が漸次変化するように構成されることが好ましい。

本発明において、液晶層は、初期配向が垂直配向であり、
第１の電極と第２の電極のうちの一方は、平面視で、第１の電極と第２の電極とが重なって形成される画素を複数のサブ画素に分割するように、規則的に配置された複数の第１の開口部を有し、
第１の電極と第２の電極のうちのもう一方は、所定の方向に向かって、面積が漸次変化する複数のドット状の第２の開口部を有することが好ましい。

本発明において、ドット状の第２の開口部はそれぞれ、平面視で、サブ画素の中心を含むようにそのサブ画素内に配置されることが好ましい。

本発明において、第１の開口部は、Ｌ字形状または長方形状をなし、
複数のサブ画素は、規則的に配置された３つのＬ字形状の第１の開口部、または、規則的に配置されて、２つずつが同じ方向に長手方向を向けるようにされた４つの長方形状の第１の開口部によって、それぞれが分割されることが好ましい。

本発明によれば、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子が提供される。

本発明の第１実施形態の液晶表示素子の構成を模式的に説明する断面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第１例を模式的に説明する図であり、（ａ）はセグメント電極の平面図であり、（ｂ)はコモン電極の平面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例を模式的に説明する図であり、（ａ）はセグメント電極の平面図であり、（ｂ)はコモン電極の平面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第３例を模式的に説明する図であり、（ａ）はセグメント電極の平面図であり、（ｂ)はコモン電極の平面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第４例を模式的に説明する図であり、（ａ）はセグメント電極の平面図であり、（ｂ)はコモン電極の平面図である。 本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第５例を模式的に説明する平面図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示素子の構成を模式的に説明する断面図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示素子における偏光板の吸収軸の配置関係の例示する図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第１例を説明する図であり、（ａ）はセグメント電極の平面図であり、（ｂ)はコモン電極の平面図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第１例を平面視して説明する図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例を説明する図であり、（ａ）はセグメント電極の平面図であり、（ｂ)はコモン電極の平面図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例を平面視して説明する図である。

実施形態１．
本発明の第１実施形態の液晶表示素子は、セグメント表示方式の液晶表示素子である。本実施形態の液晶表示素子は、画素に薄膜トランジスタ等の能動素子を配置しないパッシブ型とすることが好ましい。

図１は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の構成を模式的に説明する断面図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態の液晶表示素子１は、観察者の側となる前面側に配置される透明な第１の基板２とこの第１の基板２に対向して観察者とは反対側となる背面側に配置される透明な第２の基板３との間に液晶層４を挟持してなる液晶パネル５を有して構成される。

液晶パネル５の液晶層４は、例えば、ネマチック相の液晶（以下、ネマチック液晶とも言う。）から形成できる。第１の基板２の液晶層４側の面には、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）等の透明導電材料からなる、パターニングされた第１の電極であるセグメント電極６が設けられている。同様に、第２の基板３の液晶層４側の面には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる、パターニングされた第２の電極であるコモン電極７が設けられている。セグメント電極６とコモン電極７の電極の形状は、液晶表示素子１における表示のパターンに対応する。

液晶パネル５の第１の基板２上のセグメント電極６と液晶層４との間および第２の基板３上のコモン電極７と液晶層４との間にはそれぞれ、液晶層４の液晶の均一な初期配向を実現する液晶配向膜（図示されない）を設けることが好ましい。

液晶表示素子１は、液晶パネル５の第１の基板２の前面側にＦ偏光板８を配置して有し、第２の基板３の背面側にＲ偏光板９を配置して有する。そして、Ｆ偏光板８とＲ偏光板９の一対の偏光板を用い、液晶パネル５の液晶層４を挟持するとともに、例えば、それらをクロスニコル配置となるように配置することが好ましい。

液晶表示素子１は、液晶パネル５の背面側であって、Ｒ偏光板９のさらに背面側に、バックライト１０を配置して有する。
液晶表示素子１では、液晶パネル５のセグメント電極６とコモン電極７との間に印加される電界に応じて、液晶層４の液晶が初期配向の状態から配向変化する。液晶表示素子１は、液晶パネル５の液晶層４で生じる液晶の配向変化を利用し、液晶層４を挟持するＲ偏光板９およびＦ偏光板８の間を透過する光を制御して、例えば、ノーマリブラックモードの表示を可能とする。

本実施形態の液晶表示素子１は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードまたはＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示素子とすることができる。それらのなかでＶＡモードの液晶表示素子は、応答特性に優れ、高コントラストの表示を実現することができる。ＶＡモードの液晶表示素子は、例えば、液晶テレビや携帯用情報機器の表示装置、さらには、自動車等車両のインストルメントパネル等のいわゆる車載用にも盛んに用いられている。したがって、本実施形態の液晶表示素子１は、ＶＡモードの液晶表示素子とすることが好ましい。

本実施形態の液晶表示素子１がＶＡモードである場合、液晶層４の液晶は、第１の基板２上のセグメント電極６と第２の基板３上のコモン電極７との間で垂直配向する。そして、Ｆ偏光板８とＲ偏光板９は、それぞれの吸収軸が直交するように配置され、クロスニコル配置となる。

本発明の第１実施形態の液晶表示素子は、上述したように、セグメント表示方式の液晶表示素子であるが、スリット等とも称されることがある開口部を有した、セグメント電極とコモン電極との電極構造によって、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となる。以下、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第１例を模式的に説明する図であり、図２（ａ）はセグメント電極の平面図であり、図２（ｂ)はコモン電極の平面図である。

尚、図２では、後述する開口部構造を説明するように、セグメント電極６とコモン電極７とを、便宜的に、長方形の板状で模式的に示すが、いずれも実際には、液晶表示素子１の表示パターンに対応する形状を有している。以下、図３〜図６においても同様である。

液晶表示素子１（図２中には図示されない。）では、上述したように、液晶層４（図示されない）を挟んで、セグメント電極６とコモン電極７とが対向するように配置される。そして、セグメント電極６とコモン電極７との間にＯＮ（オン）電圧を印加したとき（以下、単に、ＯＮ時とも言う。）、平面視でそれらの重なり部分となる画素が点灯する。セグメント電極６とコモン電極７との間にＯＦＦ（オフ）電圧を印加したときまたは電圧無印加時（以下、単に、ＯＦＦ時とも言う。）には、画素は点灯しない。液晶表示素子１は、ノーマリブラックモードの表示が可能であり、ＯＮ時に明表示、ＯＦＦ時に暗表示を行うことができる。

そして、図２（ａ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第１例において、セグメント電極６は、電極のくりぬき部分（電極の未形成の部分）となる複数の開口部１１を配置して有する。一方、コモン電極７はベタ板状であって、開口部は形成されていない。
開口部１１の大きさは、目視し難い、幅０．４ｍｍ以下が好ましく、パターニングによる形成が容易な幅５μｍ以上が好ましい。

図２（ａ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第１例において、セグメント電極６の複数の開口部１１は、所定の方向、すなわち、図２（ａ）では左右方向に向かって、配置ピッチが、連続的に漸次変化するように構成されている。例えば、左方向に向かって、開口部１１の配置ピッチが小さくなっている。各開口部１１の面積は同じである。
尚、図２（ａ）において、開口部１１の形状を好ましい六角形としているが、三角形や四角形（菱形）等の多角形とすることや、円形または楕円形等とすることも可能である。

液晶表示素子１において、セグメント電極６の各開口部１１の形成部分は、ＯＮ時であっても液晶層４に電圧が印加されず、点灯しない領域となる。そのため、配置ピッチが連続的に漸次変化する開口部１１の配列構造を有する液晶表示素子１は、ＯＮ時において、図の左方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１は、ＯＮ時において、セグメント電極６とコモン電極７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。したがって、液晶表示素子１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となる。

図３は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例を模式的に説明する図であり、図３（ａ）はセグメント電極の平面図であり、図３（ｂ)はコモン電極の平面図である。

尚、図３に示す本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例は、セグメント電極に設けられた開口部の構造が異なる以外は、上述した電極構造第１例と同様の構造を有する。したがって、共通する構成要素は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図３（ａ）に示すように、液晶表示素子１（図３中には図示されない。）の電極構造の第２例において、セグメント電極６は、電極のくりぬき部分（電極の未形成の部分）となる複数の開口部２１を配置して有する。一方、コモン電極７はベタ板状であって、開口部は形成されていない。

図３（ａ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第２例において、セグメント電極６の複数の開口部２１は、所定の方向、すなわち、図３（ａ）では左右方向に向かって、開口部２１の面積が、連続的に漸次変化するように構成されている。例えば、左方向に向かって、開口部２１の面積が大きくなっている。各開口部２１の形状は互いに相似形であり、また、配置のピッチも同じである。

尚、図３（ａ）において、開口部２１の形状を好ましい六角形としているが、三角形や四角形（菱形）等の多角形とすることや、円形または楕円形等とすることも可能である。そして、開口部２１の面積のみが所定方向に向かって連続的に漸次変化すれば良く、形状はいかなるものでも良い。
開口部２１の大きさは、目視し難い、幅０．４ｍｍ以下が好ましく、パターニングによる形成が容易な幅５μｍ以上が好ましい。

液晶表示素子１において、セグメント電極６の各開口部２１の形成部分は、ＯＮ時であっても液晶層４（図３中には図示されない。）に電圧が印加されず、点灯しない領域となる。そのため、面積が連続的に漸次変化する開口部２１の配列構造を有する液晶表示素子１は、ＯＮ時において、図の左方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１は、ＯＮ時において、セグメント電極６とコモン電極７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。したがって、液晶表示素子１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となる。

尚、液晶表示素子１の電極構造の第２例においては、所定の方向に向かって、開口部２１の面積を連続的に漸次変化するようにするとともに、配置ピッチも同様に、連続的に漸次変化するように構成することが可能である。そのような構造を有することにより、より滑らかなグラデーション表示の表現が可能となる。

図４は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第３例を模式的に説明する図であり、図４（ａ）はセグメント電極の平面図であり、図４（ｂ)はコモン電極の平面図である。

尚、図４に示す本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第３例は、コモン電極に開口部を設けた以外は、上述した電極構造第１例と同様の構造を有する。したがって、共通する構成要素は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図４（ａ）に示すように、液晶表示素子１（図４中には図示されない。）の電極構造の第３例において、上述した第１例と同様、セグメント電極６は、電極のくりぬき部分（電極の未形成の部分）となる複数の開口部１１を配置して有する。

そして、図４（ｂ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第３例において、コモン電極７は、セグメント電極６の開口部１１と同様の形状と配置で、複数の開口部３１を配置して有する。

すなわち、図４（ｂ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第３例において、コモン電極７の複数の開口部３１は、所定の方向、すなわち、図４では左右方向に向かって、開口部３１の配置ピッチが、連続的に漸次変化するように構成されている。例えば、左方向に向かって、開口部３１の配置ピッチが小さくなっている。各開口部３１の面積は同じである。

従って、第３例となる電極構造を有する液晶表示素子１は、平面視で、セグメント電極６およびコモン電極７のそれぞれに設けられた複数の開口部１１および開口部３１が同じ位置に配置されて重なるように構成される。

尚、開口部３１の形状は、セグメント電極６の開口部１１と同じ形状とすることが好ましく、六角形の他、開口部１１の形状に対応して、三角形や四角形（菱形）等の多角形とすることや、円形または楕円形等とすることも可能である。

以上の結果、図４に示すように、配置ピッチが連続的に漸次変化する開口部１１および開口部３１の配列構造を有する液晶表示素子１は、ＯＮ時において、図の左方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１は、ＯＮ時において、セグメント電極６とコモン電極７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。したがって、液晶表示素子１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となる。

図５は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第４例を模式的に説明する図であり、図５（ａ）はセグメント電極の平面図であり、図５（ｂ)はコモン電極の平面図である。

尚、図５に示す本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第４例は、コモン電極に開口部を設けた以外は、上述した電極構造の第２例と同様の構造を有する。したがって、共通する構成要素は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図５（ａ）に示すように、液晶表示素子１（図５中には図示されない。）の電極構造の第４例において、上述した第２例と同様、セグメント電極６は、電極のくりぬき部分（電極の未形成の部分）となる複数の開口部２１を配置して有する。

そして、図５（ｂ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第４例において、コモン電極７は、セグメント電極６の開口部２１と同様の形状と配置で、複数の開口部４１を配置して有する。

すなわち、図５（ｂ）に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第４例において、コモン電極７の複数の開口部４１は、所定の方向、すなわち、図５では左右方向に向かって、開口部４１の面積が、連続的に漸次変化するように構成されている。例えば、左方向に向かって、開口部４１の面積が大きくなっている。各開口部４１の形状は互いに相似形であり、また、配置のピッチも同じである。

従って、第４例となる電極構造を有する液晶表示素子１は、平面視で、セグメント電極６およびコモン電極７のそれぞれに設けられた複数の開口部２１および開口部４１が同じ位置に配置されて重なるように構成される。

尚、開口部４１の形状は、セグメント電極６の開口部２１と同じ形状とすることが好ましく、六角形の他、開口部２１の形状に対応して、三角形や四角形（菱形）等の多角形とすることや、円形または楕円形等とすることも可能である。

以上の結果、図５に示すように、面積が連続的に漸次変化する開口部２１および開口部４１の配列構造を有する液晶表示素子１は、ＯＮ時において、図の左方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１は、ＯＮ時において、セグメント電極６とコモン電極７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。したがって、液晶表示素子１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となる。

尚、液晶表示素子１の電極構造の第４例においては、所定の方向に向かって、開口部２１および開口部４１の面積を連続的に漸次変化するようにするとともに、配置ピッチも同様に、連続的に漸次変化するように構成することが可能である。そのような構造を有することにより、より滑らかなグラデーション表示の表現が可能となる。

図６は、本発明の第１実施形態の液晶表示素子の電極構造の第５例を模式的に説明する平面図である。

図６では、液晶表示素子１（図６中には図示されない。）を平面視した場合の、セグメント電極６とコモン電極７の構造を模式的に示している。尚、図６において、セグメント電極６とコモン電極７とに設けられた開口部５１、５２の形状が異なる以外は、上述した電極構造の第２例等と同様の構造を有する。したがって、共通する構成要素は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図６に示すように、液晶表示素子１の電極構造の第５例において、セグメント電極６は、電極のくりぬき部分（電極の未形成の部分）となる複数の短冊状の開口部５１を配置して有する。そして、コモン電極７も、セグメント電極６と同様に、複数の短冊状の開口部５２を配置して有する。
開口部５１、５２の幅は、目視し難い、幅０．４ｍｍ以下が好ましく、パターニングによる形成が容易な幅５μｍ以上が好ましい。

セグメント電極６およびコモン電極７の開口部５１、５２は、それぞれ同様に、短冊状の形状を有する。そして、セグメント電極６の複数の開口部５１は、それぞれが平面視で第１の方向に伸びる短冊状の形状を有する。一方、コモン電極７の複数の開口部５２は、それぞれが平面視で第１の方向と異なる第２の方向に伸びる短冊状の形状を有する。

その結果、液晶表示素子１では、平面視で、セグメント電極６の開口部５１とコモン電極７の開口部５２とが、液晶層４（図６中には図示されない。）を挟んで交差するように構成されている。例えば、開口部５１と開口部５２とは、互いに直交するように配置することができる。このような電極構造を有することで、液晶表示素子１は、後述するように、滑らかなグラデーション表示の表現が可能となる。

例えば、図６に示すように、セグメント電極６の開口部５１は、複数が、図の上下方向を基準として、時計回りに４５度となる方向に伸びるように設けられている。複数の開口部５１は、その長手方向と垂直な方向の幅ａ、すなわち、反時計回りに４５度の方向となる幅ａが、それぞれ異なるように形成されている。つまり、複数の開口部５１において、それらの幅ａが、その幅の方向と平行な方向に向かって、連続的に漸次変化するように設けられている。図６では、上下方向を基準として反時計周りに４５度の方向の（図の左斜め上の方向）に向かって、開口部５１の幅ａが連続的に漸次小さくなるように構成されている。一方で複数の開口部５１において、隣接する開口部間の距離はそれぞれ等しくなるように設定されている。そのため、セグメント電極６は、開口部５１以外の部分が、間隔が連続的に漸次変化する同一幅のストライプ状に形成される。

コモン電極７の開口部５２は、複数が、図の上下方向を基準として、反時計回りに４５度となる方向に伸びるように設けられている。複数の開口部５２は、その長手方向と垂直な方向の幅ｂ、すなわち、時計回りに４５度の方向となる幅ｂが、それぞれ異なるように形成されている。つまり、複数の開口部５２において、それらの幅ｂが、その幅の方向と平行な方向に向かって、連続的に漸次変化するように設けられている。図６では、上下方向を基準として反時計回りに１３５度の方向の（図の左斜め下の方向）に向かって、開口部５２の幅が連続的に漸次小さくなるように構成されている。複数の開口部５２において、隣接する開口部間の距離はそれぞれ等しくなるように設定されている。そのため、コモン電極７は、開口部５２以外の部分が、間隔が連続的に漸次変化する同一幅のストライプ状に形成される。

そして、液晶表示素子１の電極構造の第５例においては、平面視で、セグメント電極６とコモン電極７との重なる部分が、点灯部５３となり、ＯＮ時において、明表示がなされる。それ以外の開口部５１または開口部５２が形成された部分は、非点灯部となり、ＯＮ時であっても、ＯＦＦ時と同じ暗表示のままである。
そして、図６に示す配列構造のセグメント電極６の開口部５１とコモン電極７の開口部５２を有する液晶表示素子１は、図の左右方向に向かって、点灯部５３の配置密度が、連続的に漸次変化する。すなわち、液晶表示素子１では、図の右方向に向かって、点灯部５３の配置の密度が、連続的に漸次小さくなる。

以上の結果、図６に示すように、幅が連続的に漸次変化する開口部５１および開口部５２の配列を有する液晶表示素子１は、ＯＮ時において、図の右方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１は、ＯＮ時において、セグメント電極６とコモン電極７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。したがって、液晶表示素子１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となる。

尚、液晶表示素子１の電極構造の第５例においては、所定の方向に向かって、開口部５１および開口部５２の幅を連続的に漸次変化するように構成するとともに、隣接する開口部間同士の距離を、連続的に漸次変化するように構成することも可能である。例えば、開口部５１、５２の幅を小さくするに従って、隣接する開口部間同士の距離を、連続的に漸次小さくすることが可能である。そのような構造を有することにより、液晶表示素子１は、点灯部５３の形成面積と配置密度の性行が容易となり、より滑らかなグラデーション表示の表現が可能となる。

また、液晶表示素子１の電極構造の第５例においては、セグメント電極６とコモン電極７との両方に、短冊状の開口部５１、５２を設けたが、上述した第１例および第２例と同様、セグメント電極６とコモン電極７との一方にのみ短冊状の開口部を設け、他方には設けずベタ板状の電極とすることも可能である。そのような構造とすることで、液晶表示素子１において、グラデーション表示の表現を可能とするとともに、生産性を高めることができる。

実施形態２．
本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、ＶＡモードの液晶表示素子であり、セグメント表示方式の液晶表示素子である。
ＶＡモードの液晶表示素子は、上述したように、応答特性に優れ、高コントラストの表示を実現することができるため、例えば、液晶テレビや携帯用情報機器の表示装置、さらには、自動車等車両のインストルメントパネル等のいわゆる車載用にも盛んに用いられている。

このようなＶＡモードの液晶表示素子は、上述したように、初期配向時の液晶層の液晶が、基板面（電極面）に対して垂直または略垂直な垂直配向をする。しかし、液晶が完全に垂直配向することは好ましくない場合がある。電圧の印加されないときの液晶の配向が基板に対して完全に垂直である場合には、基板面に完全に垂直な方向の電圧が印加されると液晶が傾く方向を規定することができない。その結果、電圧印加時における液晶の配向が一様にならず表示品位が低下する。よって、ＶＡモードの液晶表示素子では、何らかの方法で、液晶層の液晶にプレチルト角を付与するようにするか、電極形状を工夫する等して、垂直に配向する液晶が電圧印加によって傾く方向を規定する必要がある。

液晶層において液晶のプレチルト角を形成する方法としては、酸化珪素（ＳｉＯ_２）を基板に斜めに蒸着する斜め蒸着法等がある。また、より簡便な方法として、垂直配向性の液晶配向膜にラビング処理を施すことによって液晶にプレチルト角を付与し、液晶の配向方向を規定することもできる。しかし、ラビング法を用いた場合、液晶配向膜にラビング傷が発生し、液晶表示素子の表示品位を低下させることがある。

垂直に配向する液晶が傾く方向を規定する別の方法としては、印加電圧による電界方向を基板面に対して斜めにする斜め電界法や、電極等にリブ構造を設けるリブ法がある。リブ法の場合、液晶表示素子の製造工程の増加を招くという問題がある。

また、液晶が傾く方向を規定するさらに別の方法として、電極に開口部（スリットと言われることもある。）を形成する方法がある。そして、最近では、例えば、上述した特許文献１に記載されるように、ＶＡモードの液晶表示素子の電極の開口部構造を最適化し、その開口部によって画素を複数のサブ画素に分割する技術が知られている。そして、分割されたサブ画素毎に液晶の傾く方向を制御し、ＶＡモードの液晶表示素子の視野角特性をさらに向上させる技術が知られている。

本発明の第２実施形態の液晶表示素子では、電極に開口部を設けて画素を複数のサブ画素に分割し、サブ画素毎に液晶の傾斜方向を制御して視野角特性を向上させる。そしてさらに、開口部構造をより好適な構造とし、セグメント表示方式のＶＡモード液晶表示素子において、グラデーション表示の表現を可能とする。

図７は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子の構成を模式的に説明する断面図である。

図７に示すように、本発明の第２実施形態の液晶表示素子１０１は、観察者の側となる前面側に配置される透明な第１の基板１０２とこの第１の基板１０２に対向して観察者とは反対側となる背面側に配置される透明な第２の基板１０３との間に液晶層１０４を挟持してなる液晶パネル１０５を有して構成される。

液晶パネル１０５の液晶層１０４は、誘電異方性（Δε）が負であるネマチック液晶を用いて形成できる。第１の基板１０２の液晶層１０４側の面には、例えば、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる、パターニングされた第１の電極であるセグメント電極１０６が設けられている。同様に、第２の基板１０３の液晶層１０４側の面には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる、パターニングされた第２の電極であるコモン電極１０７が設けられている。セグメント電極１０６とコモン電極１０７の電極の形状は、液晶表示素子１０１における表示のパターンに対応する。

液晶パネル１０５の第１の基板１０２上のセグメント電極１０６と液晶層１０４との間および第２の基板１０３上のコモン電極１０７と液晶層１０４との間にはそれぞれ、液晶層１０４の液晶の均一な垂直配向（初期配向）を実現する液晶配向膜（図示されない）を設けることが好ましい。

液晶表示素子１０１は、液晶パネル１０５の第１の基板１０２の前面側にＦ偏光板１０８を配置して有し、第２の基板１０３の背面側にＲ偏光板１０９を配置して有する。

図８は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子における偏光板の吸収軸の配置関係の例示する図である。

液晶表示素子１０１は、Ｆ偏光板１０８とＲ偏光板１０９の一対の偏光板を用い、液晶パネル１０５の液晶層１０４を挟持するとともに、互いの吸収軸１１７、１１８が、８５度〜９５度の角度をなすように、好ましくは、直交してクロスニコル配置となるように配置する。

図７に示すように、液晶表示素子１０１は、液晶パネル１０５の背面側であって、Ｒ偏光板１０９のさらに背面側に、バックライト１１０を配置して有する。

本実施形態の液晶表示素子１０１は、画素に薄膜トランジスタ等の能動素子を配置しないパッシブ型とすることが好ましい。そして、液晶表示素子１０１では、液晶パネル１０５のセグメント電極１０６とコモン電極１０７との間に印加される電界に応じて、液晶層１０４の液晶が初期の垂直配向の状態から傾斜し、電極面に平行に配向するように配向変化する。液晶表示素子１０１は、液晶パネル１０５の液晶層１０４で生じる液晶の配向変化を利用し、液晶層１０４を挟持するＲ偏光板１０９およびＦ偏光板１０８の間を透過する光を制御して、ノーマリブラックモードの表示を可能とする。

図９は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第１例を説明する図であり、図９（ａ）はセグメント電極の平面図であり、図９（ｂ)はコモン電極の平面図である。

図１０は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第１例を平面視して説明する図である。

図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、本発明の第２実施形態の液晶表示素子１０１（図９中には図示されない。）は、第１の基板１０２上にその表面に配置されたセグメント電極１０６を有し、第２の基板１０３上にその表面に配置されたコモン電極１０７を有する。そして、セグメント電極１０６には第１の開口部１１１のパターンが形成され、コモン電極１０７には第２の開口部１１２のパターンが形成されている。

図９（ａ）に示すように、第１の基板１０２上のセグメント電極１０６は、平面視で、セグメント電極１０６とコモン電極１０７とが重なって形成される画素を複数のサブ画素１１３に分割するように、規則的に配置された複数の第１の開口部１１１を有する。第１の開口部１１１は、Ｌ字形状をなし、複数のサブ画素１１３は、規則的に配置された３つのＬ字形状の第１の開口部１１１によって、それぞれが分割されている。

第１の開口部１１１についてより詳細に説明すると、各第１の開口部１１１は、細長い短冊状の開口部が、Ｌ字状に、ほぼ直角に屈曲した形状を有する。

図９（ａ）に示すように、第１の開口部１１１は、Ｌ字形状の屈曲部分の先端が、例えば、図の上下方向のように、所定の方向を向かうよう形成される。そして、セグメント電極１０６内で、所定方向である上下方向に複数が整列して配置され、その上下方向に直交する左右方向にも、複数が整列して配置されている。

セグメント電極１０６において、左右方向に配列された第１の開口部１１１からなる第１の開口部１１１の左右方向の列は、上下方向に隣接する第１の開口部１１１からなる同様の左右方向の列と、第１の開口部１１１の配列ピッチが半ピッチずつずれるように配置されている。このとき、第１の開口部１１１の左右方向の配列ピッチは、第１の開口部１１１の左右方向の幅とほぼ等しい。したがって、第１の開口部１１１の左右方向の列は、上下方向に隣接する同様の左右方向の列と、第１の開口部１１１の左右方向の幅の半分となる距離で配列ピッチがずれて配置されることになる。その結果、第１の開口部１１１の屈曲部分の先端は、上方向に隣接する二つの第１の開口部１１１の間、すなわち、上方向に隣接する二つの第１の開口部１１１の隣接する先端部分同士の間に配置されることになる。そして、第１の開口部１１１の二つの先端部分は、それぞれ下方を向き、それぞれが、下方向に隣接する第１の開口部１１１の左右方向の列の、隣接する２つの第１の開口部１１１それぞれの屈曲する先端部分と対向するようになる。

その結果、セグメント電極１０６では、隣接する３つの第１の開口部１１１によって分割されたサブ画素１１３が複数形成されている。液晶表示素子１０１では、分割されたサブ画素１１３毎に液晶層１０４（図９中、図示されない。）の液晶が傾く方向を制御することが可能であり、視野角特性を向上させることができる。

セグメント電極１０６において、３つのＬ字形状の第１の開口部１１１によって分割されたサブ画素１１３の一辺のサイズ（Ｌ１）は４０μｍ〜８５μｍであることが好ましい。４０μｍよりも小さくすると、開口部により生じる斜め電界の影響が大きくなり過ぎて液晶の配向状態が悪くなるからである。また、８５μｍよりも大きくすると、第１の開口部１１１により生じる斜め電界の影響が小さくなってサブ画素１１３の中央部までの均一な液晶配向が得られにくくなり、液晶の配向状態が悪くなるからである。また、サブ画素領域の一辺のサイズが大きいと表示された表示画像が粗く見えたり、応答速度が遅くなったりするためである。

また、セグメント電極１０６において、サブ画素１１３の形状は正方形であることが好ましい。換言すると、Ｌ字形に屈曲する第１の開口部１１１の内角は９０度であることが好ましい。

そして、Ｌ字形状の第１の開口部１１１の幅（Ｌ２）は、７μｍ〜１４μｍであることが好ましい。７μｍよりも小さくすると、第１の開口部１１１により生じる斜め電界の影響が小さくなり、液晶の配向状態が悪くなるからである。また、１４μｍよりも大きくすると、第１の開口部１１１によって点灯しない部分が増えるために透過率が低下するからである。しかし、透過率を低下させることが好ましいる部分は、１４μｍよりも大きくしてもよい。

液晶表示素子１０１において、図９（ａ）のＬ字形状の第１の開口部１１１の伸びる方向と、図８のＦ偏光板１０８の吸収軸１１７との間の角度は、ほぼ４５度に設定されることが好ましい。こうした配置を行うことで、液晶表示素子１０１において応答速度を早くすることができる。
尚、液晶表示素子１０１において、Ｌ字形状の開口部をコモン電極１０７に設ける構造とすることも可能であるが、図９に示すように、セグメント電極１０６に設けられることが好ましい。

次に、本発明の第２実施形態の液晶表示素子１０１において、図９（ｂ）に示すように、第２の基板１０３上のコモン電極１０７は、所定の方向に向かって、面積が連続的に漸次変化する複数のドット状の第２の開口部１１２を有する。具体的には、コモン電極１０７の複数の第２の開口部１１２は、所定の方向である図９（ｂ）の左右方向に向かって、第２の開口部１１２の面積が連続的に漸次変化し、例えば、左方向に向かって、第２の開口部１１２の面積が大きくなるように構成されている。第２の開口部１１２それぞれの形状は互いに相似形であり、また、配置のピッチも同じである。

第２の開口部１１２の形状は、矩形または円形が望ましい。第２の開口部１１２の形状は、多角形や楕円形であってもよいが、四角形以上の正多角形あるいは円形が好ましく、さらに、図９（ｂ）に示す、各辺の幅（Ｌ３）が等しい正方形がより好ましい。そして、第２の開口部１１２の大きさは、上述した、セグメント電極１０６のサブ画素１１３内に収まる大きさとすることが好ましい。

液晶表示素子１０１において、コモン電極１０７の第２の開口部１１２それぞれの形成部分は、ＯＮ時であっても液晶層１０４(図９中、図示されない。）に電圧が印加されず、点灯しない領域となる。そのため、面積が連続的に漸次変化する第２の開口部１１２の配列を有する液晶表示素子１０１は、ＯＮ時において、図の左方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１０１は、ＯＮ時において、セグメント電極１０６とコモン電極１０７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。

以上の構造の、セグメント電極１０６を有する第１の基板１０２と、コモン電極１０７を有する第２の基板１０３とは、図１０に示すように、液晶層１０４(図１０中、図示されない。）を挟んで、セグメント電極１０６とコモン電極１０７とが対向するように重ね合わされて、上述した、図７の液晶パネル１０５を構成する。

このとき、平面視で液晶表示素子１０１の電極構造を説明する図１０に示されるように、第２の開口部１１２のそれぞれは、コモン電極１０７中で規則的に配列される。そして、セグメント電極１０６は、規則的に配列された第１の開口部１１１によって複数のサブ画素１１３に分割されている。したがって、第２の開口部１１２は、平面視で、セグメント電極１０６のサブ画素１１３内に配置される。

そして、その場合、好ましくは、第２の開口部１１２が、サブ画素１１３の中心を含むようにサブ画素１１３内に配置される。このような配置とすることで、ドット状の第２の開口部１１２は、液晶表示素子１０１において、ＯＮ時の液晶配向を安定化させることができ、液晶駆動時の配向乱れの問題を生じ難くすることができる。

以上より、第１例となる電極構造を備えた液晶表示素子１０１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となり、さらに、液晶駆動時の配向乱れの問題を低減することができる。

図１１は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例を説明する図であり、図１１（ａ）はセグメント電極の平面図であり、図１１（ｂ)はコモン電極の平面図である。

図１２は、本発明の第２実施形態の液晶表示素子の電極構造の第２例を平面視して説明する図である。

尚、本発明の第２実施形態の液晶表示素子は、電極構造として上述の第１例となる構造や以下の第２例となる構造を有することができるが、以降で図面を用いてそれらの構造を説明するに際し、共通する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、本発明の第２実施形態の液晶表示素子１０１（図１１中には図示されない。）は、第１の基板１０２上にその表面に配置されたセグメント電極１２６を有し、第２の基板１０３上にその表面に配置されたコモン電極１２７を有する。そして、セグメント電極１２６には第１の開口部１３１のパターンが形成され、コモン電極１２７には第２の開口部１３２のパターンが形成されている。

図１１（ａ）に示すように、第１の基板１０２上のセグメント電極１２６は、平面視で、セグメント電極１２６とコモン電極１２７とが重なって形成される画素を複数のサブ画素１３３に分割するように、規則的に配置された複数の第１の開口部１３１を有する。第１の開口部１３１は、長方形状をなし、複数のサブ画素１３３は、規則的に配置されて、２つずつが同じ方向に長手方向を向けるようにされた４つの第１の開口部１３１によって、それぞれが分割されている。

第１の開口部１３１についてより詳細に説明すると、各第１の開口部１３１は、細長い短冊状の形状を有する。

図１１（ａ）に示すように、セグメント電極１２６の第１の開口部１３１は、例えば、図の上下方向のように、所定の方向に対して時計回りに４５度となる第１の方向に伸びるものと、その所定方向に対して反時計回りに４５度となる第２の方向に伸びるものとが、互いに交わることがないように、組み合わされて形成されている。すなわち、第１の方向に伸びる複数の第１の開口部１３１を上下方向に規則的に並べてなる列と、第２の方向に伸びる複数の第１の開口部１３１を上下方向に規則的に並べてなる列とが、互いの第１の開口部１３１が交わることがないように組み合わされて、上下方向と直交する左右方向に交互に配置されるように配列されている。

その結果、セグメント電極１２６では、２つずつが同じ方向に長手方向を向けるようにされた、隣接する４つの第１の開口部１３１によって分割されたサブ画素１３３が複数形成されている。液晶表示素子１０１では、分割されたサブ画素１３１毎に液晶層１０４(図示されない）の液晶が傾く方向を制御することが可能であり、視野角特性を向上させることができる。

セグメント電極１２６において、４つの長方形状の第１の開口部１３１によって分割されたサブ画素１３３の一辺のサイズ（Ｌ４）は４０μｍ〜８５μｍであることが好ましい。４０μｍよりも小さくすると、第１の開口部１３１により生じる斜め電界の影響が大きくなり過ぎて液晶の配向状態が悪くなるからである。また、８５μｍよりも大きくすると、第１の開口部１３１により生じる斜め電界の影響が小さくなってサブ画素１３３の中央部までの均一な液晶配向が得られにくくなり、液晶の配向状態が悪くなるからである。また、サブ画素１３３の一辺のサイズが大きいと表示された表示画像が粗く見えたり、応答速度が遅くなったりするためである。

また、セグメント電極１２６において、サブ画素１３３の形状は正方形であることが好ましい。換言すると、上述した第１の方向と第２の方向のなす角度は、９０度であることが好ましい。

そして、長方形状の第１の開口部１３１の幅（Ｌ５）は、７μｍ〜１４μｍであることが好ましい。７μｍよりも小さくすると、第１の開口部１３１により生じる斜め電界の影響が小さくなり、液晶の配向状態が悪くなるからである。また、１４μｍよりも大きくすると、第１の開口部１３１によって点灯しない部分が増えるために透過率が低下するからである。しかし、透過率を低下させることが好ましいる部分は、１４μｍよりも大きくしてもよい。

液晶表示素子１０１において、図１１（ｂ）の長方形状の第１の開口部１３１の伸びる第１の方向および第２の方向と、図８のＦ偏光板１０８の吸収軸１１７との間の角度は、ほぼ４５度に設定されることが好ましい。こうした配置を行うことで、液晶表示素子１０１において応答速度を早くすることができる。
尚、液晶表示素子１０１において、長方形状の第１の開口部１３１をコモン電極１２７に設ける構造とすることも可能であるが、図１１に示すように、セグメント電極１２６に設けられることが好ましい。

次に、本発明の第２実施形態の液晶表示素子１０１において、図１１（ｂ）に示すように、第２の基板１０３上のコモン電極１２７は、所定の方向に向かって、面積が連続的に漸次変化する複数のドット状の第２の開口部１３２を有する。具体的には、コモン電極１２７の複数の第２の開口部１３２は、所定の方向である図１１（ｂ）の左右方向に向かって、第２の開口部１３２の面積が連続的に漸次変化し、例えば、左方向に向かって、第２の開口部１３２の面積が大きくなるように構成されている。第２の開口部１３２それぞれの形状は互いに相似形であり、また、配置のピッチも同じである。

第２の開口部１３２の形状は、矩形または円形が望ましい。第２の開口部１３２の形状は、多角形や楕円形であってもよいが、四角形以上の正多角形あるいは円形が好ましく、さらに、図１１（ｂ）に示す、各辺の幅（Ｌ６）が等しい正方形がより好ましい。そして、第２の開口部１３２の大きさは、上述した、セグメント電極１２６のサブ画素１３３内に収まる大きさとすることが好ましい。

液晶表示素子１０１において、コモン電極１２７の第２の開口部１３２それぞれの形成部分は、ＯＮ時であっても液晶層１０４(図示されない）に電圧が印加されず、点灯しない領域となる。そのため、面積が連続的に漸次変化する第２の開口部１３２の配列を有する液晶表示素子１０１は、ＯＮ時において、図の左方向に向かって、輝度が連続的に漸次低下する。すなわち、液晶表示素子１０１は、ＯＮ時において、セグメント電極１２６とコモン電極１２７を用いたグラデーション表示の表現が可能となる。

以上の構造の、セグメント電極１２６を有する第１の基板１０２と、コモン電極１２７を有する第２の基板１０３とは、図１２に示すように、液晶層１０４(図示されない）を挟んで、セグメント電極１２６とコモン電極１２７とが対向するように重ね合わされて、上述した、図７の液晶パネル１０５を構成する。

このとき、平面視で液晶表示素子１０１の電極構造を説明する図１２に示されるように、第２の開口部１３２のそれぞれは、コモン電極１２７中で規則的に配列される。そして、セグメント電極１２６は、規則的に配列された第１の開口部１３１によって複数のサブ画素１３３に分割されている。したがって、第２の開口部１３２は、平面視で、セグメント電極１２６のサブ画素１３３内に配置される。

そして、その場合、好ましくは、第２の開口部１３２が、サブ画素１３３の中心を含むようにサブ画素１３３内に配置される。このような配置とすることで、ドット状の第２の開口部１３２は、液晶表示素子１０１において、ＯＮ時の液晶配向を安定化させることができ、液晶駆動時の配向乱れの問題を生じ難くすることができる。
したがって、液晶表示素子１０１は、セグメント表示方式であるが、グラデーション表示の表現に好適な液晶表示素子となり、さらに、液晶駆動時の配向乱れの問題を低減することができる。

以下、実施例に基づいて本発明の実施形態をより具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

実施例１．
本発明の第１実施例の液晶表示素子は、上述した本発明の第２実施形態の液晶表示素子であって、図９および図１０に示した第１例となる電極構造を備えた液晶表示素子である。第１実施例の液晶表示素子は、セグメント電極にＬ字形状の開口部を配置して画素分割を実現するとともに、コモン電極に面積が連続的に漸次変化する複数の正方形状の開口部を配置して有し、グラデーション表示の表現を可能とする。

本発明の第１実施例の液晶表示素子を製造するため、ＩＴＯ膜付きの一対のガラス基板を準備した。準備したガラス基板の一方を用いてＩＴＯ膜付きの第１の基板とし、公知の方法でパターニングを行った。そして、上述した形状の開口部の配列を有するセグメント電極を備えたセグメント側基板を製造した。次いで、ガラス基板のもう一方をＩＴＯ膜付きの第２の基板として用い、公知の方法でパターニングして、上述した形状の開口部の配列を有するコモン電極を備えたコモン側基板を製造した。

第１実施例の液晶表示素子のセグメント電極のＬ字形状の開口部の幅（Ｌ２）は、１０μｍとし、３つのＬ字形状の開口部によって分割されたサブ画素の一辺のサイズ（Ｌ１）は、５５μｍとした。
そして、コモン電極の正方形状の開口部の１辺の長さは、１０μｍ〜５５μｍまでの値となるようにした。

次に、垂直性の配向膜をコモン側基板とセグメント側基板の両方の電極形成面に成膜し、液晶を挟持して、セグメント表示方式のＶＡモードの液晶パネルを製造した。液晶としては、誘電異方性（Δε）が−４．４のものを用いた。液晶パネルのリタデーション（Δｎ・ｄ）は４６９ｎｍに設定した。

次に、液晶パネルを、前面側のＦ偏光板と背面側のＲ偏光板の一対の偏光板で挟持してＶＡモードの液晶表示素子を製造した。Ｆ偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のＶＨＣ−１２８ＵＬ２ＳＺ−Ｋ１を用い、Ｒ偏光板としては、株式会社ポラテクノ製の０００Ｒ２２０Ｎ−ＶＨ３９Ｌ２Ｓ（Ｒｅ≦７ｎｍ，Ｒｔｈ＝２２０ｎｍの光学補償フィルム付偏光板）を用いた。

このとき、長方形状の液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認側となる前面側から見たときの基準軸からＦ偏光板の吸収軸までの反時計回りの角度をθ１とした場合、θ１＝０度になるようにし、Ｒ偏光板の吸収軸までの反時計回りの角度をθ２とした場合、θ２＝９０度になるようにした。Ｆ偏光板とＲ偏光板とをこのように配置することにより、セグメント電極の開口部のＬ字形状の屈曲部分の先端が、Ｆ偏光板の吸収軸と直交する方向に向くようになり、Ｒ偏光板の吸収軸と一致する方向に向くようになる。そして、セグメント電極のＬ字形状の開口部の２つ先端部分が延びる方向が、Ｆ偏光板の吸収軸と、それぞれ４５度の角度をなすようになる。
尚、Ｆ偏光板とＲ偏光板の各吸収軸が互いに直交するようにしたが、偏光軸が直交するようにしてもよい。

以上のように作製した第１実施例の液晶表示素子を用い、デューティ比１／４で駆動させたところ、良好な視認性が得られた。すなわち、本実施例の液晶表示素子では、ＯＦＦ時に良好な黒色表示が得られ、ＯＮ時には、黒色から白色までの滑らかなグラデーション表示が、広い視野角特性で実現された。

実施例２．
本発明の第２実施例の液晶表示素子は、上述した本発明の第２実施形態の液晶表示素子であって、図１１および図１２に示した第２例となる電極構造を備えた液晶表示素子である。第２実施例の液晶表示素子は、セグメント電極に細長い長方形状の開口部を複数組み合わせて配置して画素分割を実現するとともに、コモン電極に面積が連続的に漸次変化する複数の正方形状の開口部を配置して有し、グラデーション表示の表現を可能とする。

本発明の第２実施例の液晶表示素子を製造するため、ＩＴＯ膜付きの一対のガラス基板を準備した。準備したガラス基板の一方を用いてＩＴＯ膜付きの第１の基板とし、公知の方法でパターニングを行った。そして、上述した形状の開口部の配列を有するセグメント電極を備えたセグメント側基板を製造した。次いで、ガラス基板のもう一方をＩＴＯ膜付きの第２の基板として用い、公知の方法でパターニングして、上述した形状の開口部の配列を有するコモン電極を備えたコモン側基板を製造した。

第２実施例の液晶表示素子のセグメント電極の長方形状の開口部の幅（Ｌ５）は、１０μｍとし、その長さは１００μｍとした。そして、４つの長方形状の開口部を組み合わせることによって分割されたサブ画素の一辺のサイズ（Ｌ４）は、５５μｍとした。
また、コモン電極の正方形状の開口部の１辺の長さは、１０μｍ〜５５μｍまでの値となるようにした。

次に、垂直性の配向膜をコモン側基板とセグメント側基板の両方の電極形成面に成膜し、液晶を挟持して、セグメント表示方式のＶＡモードの液晶パネルを製造した。液晶としては、誘電異方性（Δε）が−４．４のものを用いた。液晶パネルのリタデーション（Δｎ・ｄ）は４６９ｎｍに設定した。

次に、液晶パネルを、前面側のＦ偏光板と背面側のＲ偏光板の一対の偏光板で挟持してＶＡモードの液晶表示素子を製造した。Ｆ偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のＶＨＣ−１２８ＵＬ２ＳＺ−Ｋ１を用い、Ｒ偏光板としては、株式会社ポラテクノ製の０００Ｒ２２０Ｎ−ＶＨ３９Ｌ２Ｓ（Ｒｅ≦７ｎｍ，Ｒｔｈ＝２２０ｎｍの光学補償フィルム付偏光板）を用いた。

このとき、長方形状の液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認側となる前面側から見たときの基準軸からＦ偏光板の吸収軸までの反時計回りの角度をθ１とした場合、θ１＝０度になるようにし、Ｒ偏光板の吸収軸までの反時計回りの角度をθ２とした場合、θ２＝９０度になるようにした。Ｆ偏光板とＲ偏光板とをこのように配置することにより、セグメント電極の開口部の長手方向が、Ｆ偏光板の吸収軸と、それぞれ４５度の角度をなすようになる。
尚、Ｆ偏光板とＲ偏光板の各吸収軸が互いに直交するようにしたが、偏光軸が直交するようにしてもよい。

以上のように作製した第２実施例の液晶表示素子を用い、デューティ比１／４で駆動させたところ、良好な視認性が得られた。すなわち、本実施例の液晶表示素子では、ＯＦＦ時に良好な黒色表示が得られ、ＯＮ時には、黒色から白色までの滑らかなグラデーション表示が、広い視野角特性で実現された。

尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。

１、１０１ 液晶表示素子
２、１０２ 第１の基板
３、１０３ 第２の基板
４、１０４ 液晶層
５、１０５ 液晶パネル
６、１０６、１２６ セグメント電極
７、１０７、１２７ コモン電極
８、１０８ Ｆ偏光板
９、１０９ Ｒ偏光板
１０、１１０ バックライト
１１、２１、３１、４１、５１、５２ 開口部
５３ 点灯部
１１１、１３１ 第１の開口部
１１２、１３２ 第２の開口部
１１３、１３３ サブ画素
１１７、１１８ 吸収軸

Claims (6)

1. 所定の表示パターンを形成するための第１の電極と、前記第１の電極と対向する第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された液晶層とを有する液晶表示素子であって、
   前記第１の電極と前記第２の電極のうちの少なくとも一方は、複数の開口部を有し、
   該複数の開口部は、所定の方向に向かって、面積および配置ピッチのうちの少なくとも一方が、漸次変化するように構成されたことを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記第１の電極および前記第２の電極はそれぞれが前記複数の開口部を有し、平面視で、前記第１の電極および前記第２の電極のそれぞれに設けられた前記複数の開口部が重なるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 前記第１の電極の前記複数の開口部は、それぞれが平面視で第１の方向に伸びる短冊状の形状を有し、所定の方向に向かって、幅および配置ピッチのうちの少なくとも一方が漸次変化するように構成され
   前記第２の電極の前記複数の開口部は、それぞれが平面視で前記第１の方向と異なる第２の方向に伸びる短冊状の形状を有し、所定の方向に向かって、幅および配置ピッチのうちの少なくとも一方が漸次変化するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
4. 前記液晶層は、初期配向が垂直配向であり、
   前記第１の電極と前記第２の電極のうちの一方は、平面視で、前記第１の電極と前記第２の電極とが重なって形成される画素を複数のサブ画素に分割するように、規則的に配置された複数の第１の開口部を有し、
   前記第１の電極と前記第２の電極のうちのもう一方は、所定の方向に向かって、面積が漸次変化する複数のドット状の第２の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
5. 前記ドット状の第２の開口部はそれぞれ、平面視で、前記サブ画素の中心を含むように該サブ画素内に配置されることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子。
6. 前記第１の開口部は、Ｌ字形状または長方形状をなし、
   前記複数のサブ画素は、規則的に配置された３つの前記Ｌ字形状の第１の開口部、または、規則的に配置されて、２つずつが同じ方向に長手方向を向けるようにされた４つの前記長方形状の第１の開口部によって、それぞれが分割されることを特徴とする請求項４または５に記載の液晶表示素子。

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