JP2014182262A - Liquid crystal display element - Google Patents

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Yuji Hayata
祐二 早田
Yutaka Nakagawa
豊 中川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display element capable of easily specifying the direction of inclined alignment by applying a voltage, of a liquid crystal oriented vertically.SOLUTION: A liquid crystal display element 1 includes: a first substrate on which a first electrode 2 is arranged; a second substrate on which a second electrode 4 is arranged; and a liquid crystal layer that is disposed between substrates, and of which an orientation of a liquid crystal is vertical when no voltage is applied. The first and second electrodes 2 and 4 include a plurality of first openings 8 and a plurality of second openings 9 that are arranged in a regular manner in a first direction, respectively. Each of the first and , and parallel two sides are parallel to the first direction. Opposing sides among adjacent sides in the first direction are parallel to each other. The first and second openings 8 and 9 are out of alignment in a second direction perpendicular to the first direction in planar view and arranged so as to partially overlap each other.

Description

本発明は、液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element.

液晶表示素子は、透過型および反射型等があるが、例えば、透過型の場合、観察者の側(視認側とも言う)に配置される透明な第1の基板と、この第1の基板に対向して観察者とは反対側(反視認側とも言う)に配置される透明な第2の基板とを有し、これら第1の基板と第2の基板との間に、液晶層を挟持して構成される。   The liquid crystal display element includes a transmission type and a reflection type. For example, in the case of a transmission type, a transparent first substrate disposed on the viewer side (also referred to as a viewing side) and the first substrate A transparent second substrate disposed opposite to the viewer (also referred to as the anti-viewing side) and sandwiching a liquid crystal layer between the first substrate and the second substrate Configured.

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)等を用いて形成することができる。そして、第1の基板および/または第2の基板の液晶層側となる内面には、必要なパターニングがなされた、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)等の透明導電材料からなる電極を設けることができる。各基板上の電極上の液晶層と接する面には、液晶層において液晶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できる。液晶層を挟持する第1の基板と第2の基板の両方を挟んで、観察者の側とその反対側に一対の偏光板を配置することができる。このような構成を備えた液晶表示素子は、電極を用いて液晶層に印加される電界に応じて、液晶層の液晶が初期の配向状態から配向変化し、液晶層を透過する光の制御がなされる。   The liquid crystal layer can be formed using, for example, nematic liquid crystal (hereinafter also referred to as nematic liquid crystal). Then, an electrode made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) with necessary patterning is provided on the inner surface on the liquid crystal layer side of the first substrate and / or the second substrate. be able to. A liquid crystal alignment film that realizes uniform initial alignment of the liquid crystal in the liquid crystal layer can be provided on the surface of the electrode on each substrate in contact with the liquid crystal layer. A pair of polarizing plates can be arranged on the viewer side and the opposite side with both the first substrate and the second substrate sandwiching the liquid crystal layer interposed therebetween. In the liquid crystal display device having such a configuration, the liquid crystal of the liquid crystal layer changes its orientation from the initial alignment state in accordance with the electric field applied to the liquid crystal layer using the electrode, and the light transmitted through the liquid crystal layer is controlled. Made.

液晶表示素子は、液晶層の液晶の初期の配向状態並びに電界を印加した時の動作等から、いくつかのモード(型)に分類される。例えば、電界の印加されない電圧無印加時の液晶層の液晶が、初期配向として、基板面に対して垂直または略垂直な、垂直配向をする液晶表示素子がある。このような液晶表示素子は、VA(Vertical Alignment)型の液晶表示素子と称されている。   Liquid crystal display elements are classified into several modes (types) based on the initial alignment state of the liquid crystal in the liquid crystal layer and the operation when an electric field is applied. For example, there is a liquid crystal display element in which the liquid crystal in the liquid crystal layer when no voltage is not applied and no electric field is applied has a vertical alignment that is vertical or substantially vertical to the substrate surface. Such a liquid crystal display element is referred to as a VA (Vertical Alignment) type liquid crystal display element.

VA型の液晶表示素子では、誘電異方性が負である液晶が液晶層の形成に用いられる。第1および第2の2枚の基板上には、その第1および第2の基板を挟むように、視認側と反視認側にそれぞれ偏光板が配置される。すなわち、第1および第2の基板に挟持された液晶層を挟んで、通常はクロスニコルを構成するように一対の偏光板が配置される。   In the VA liquid crystal display element, a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is used for forming a liquid crystal layer. On the first and second substrates, polarizing plates are respectively disposed on the viewing side and the non-viewing side so as to sandwich the first and second substrates. That is, a pair of polarizing plates is usually arranged so as to form a crossed Nicol with the liquid crystal layer sandwiched between the first and second substrates interposed therebetween.

第1および第2の基板の液晶層側となる内面にはそれぞれ電極が設けられる。第1および第2の基板の電極は液晶層を挟持して各画素を構成する。そして、その電極を用いて画素の液晶層に電圧を印加すると、液晶層の液晶が傾き動作をして配向が変化し、形成される電界に対して垂直、すなわち、基板と平行になろうとする(例えば、特許文献1参照)。これにより、電界を印加された画素では、初期の液晶の配向状態に比べ、液晶の屈折率異方性(Δn)と液晶層の厚み(d)との積(Δn・d)によって定まる光の透過特性が変化する。VA型の液晶表示素子では、電界の印加された画素において光の透過特性が変化する性質を利用して、所望とする表示が行われる。   Electrodes are provided on the inner surfaces of the first and second substrates on the liquid crystal layer side. The electrodes of the first and second substrates constitute each pixel with a liquid crystal layer interposed therebetween. When a voltage is applied to the liquid crystal layer of the pixel using the electrode, the liquid crystal in the liquid crystal layer tilts and changes its orientation, and the liquid crystal layer tends to be perpendicular to the formed electric field, that is, parallel to the substrate. (For example, refer to Patent Document 1). Thus, in the pixel to which an electric field is applied, the light intensity determined by the product (Δn · d) of the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal and the thickness (d) of the liquid crystal layer is compared with the initial alignment state of the liquid crystal. Transmission characteristics change. In the VA liquid crystal display element, a desired display is performed by utilizing a property that light transmission characteristics change in a pixel to which an electric field is applied.

VA型の液晶表示素子は、TN(Twisted Nematic)型の液晶表示素子やSTN(Super Twisted Nematic)型の液晶表示素子と比較すると、応答特性に優れ、広視野角特性を有し、また、高コントラストの表示を実現することができる(例えば、特許文献2参照)。VA型の液晶表示素子は、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。   The VA liquid crystal display element has excellent response characteristics, wide viewing angle characteristics, and high viewing angle characteristics compared to a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display element and a STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element. Contrast display can be realized (see, for example, Patent Document 2). VA type liquid crystal display elements are actively used for, for example, display devices for liquid crystal televisions and portable information devices, and so-called in-vehicle devices such as instrument panels for vehicles such as automobiles.

このようなVA型の液晶表示素子は、上述したように、電圧無印加時の液晶層の液晶が、基板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型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。   In such a VA liquid crystal display element, as described above, the liquid crystal in the liquid crystal layer when no voltage is applied is vertically or substantially perpendicular to the substrate surface. However, it may not be desirable for the liquid crystal to be perfectly vertically aligned. When the orientation of the liquid crystal when no voltage is applied is completely perpendicular to the substrate, the direction in which the liquid crystal tilts cannot be defined when a voltage in a direction completely perpendicular to the substrate surface is applied. As a result, the orientation of the liquid crystal during voltage application is not uniform and the display quality is degraded. Therefore, in the VA liquid crystal display element, the direction in which the vertically aligned liquid crystal is tilted by applying a voltage by giving a pretilt angle to the liquid crystal in the liquid crystal layer or devising the electrode shape by some method is used. It is necessary to specify.

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)を基板に対して斜めに蒸着する斜め蒸着法等がある。また、電極面にリブ構造(突起構造)を設けるリブ法が知られている。また、垂直配向する液晶が電圧印加によって傾く方向を規定する方法としては、電極にスリットを設ける方法(例えば、特許文献3を参照)等が検討されている。 As a method for forming the pretilt angle of the liquid crystal in the liquid crystal layer, there is an oblique deposition method in which silicon oxide (SiO 2 ) is obliquely deposited with respect to the substrate. Also known is a rib method in which a rib structure (protrusion structure) is provided on the electrode surface. Further, as a method for defining the direction in which the vertically aligned liquid crystal is tilted by voltage application, a method of providing a slit in an electrode (for example, see Patent Document 3) has been studied.

さらに、液晶のプレチルト角を形成する方法として、液晶層を挟持する基板それぞれの液晶層側の面に液晶配向膜を設け、その液晶配向膜に配向処理を施す方法がある。例えば、垂直配向性の液晶配向膜を用い、ラビング処理を施すことによって垂直配向する液晶にプレチルト角を付与することができる。そして、液晶層の液晶においては、所定方向に一様なプレチルト角が形成された略垂直配向を実現することができる。   Further, as a method for forming the pretilt angle of the liquid crystal, there is a method in which a liquid crystal alignment film is provided on the surface of each substrate sandwiching the liquid crystal layer and a liquid crystal alignment film is subjected to alignment treatment. For example, a pre-tilt angle can be given to the vertically aligned liquid crystal by using a vertical alignment liquid crystal alignment film and performing a rubbing treatment. In the liquid crystal of the liquid crystal layer, it is possible to realize a substantially vertical alignment in which a uniform pretilt angle is formed in a predetermined direction.

特開2003−207782号公報JP 2003-207782 A 特開2006−11362号公報JP 2006-11362 A 特開2010−256738号公報JP 2010-256738 A

しかし、VA型の液晶表示素子における一様な略垂直配向の形成方法として、上述した斜め蒸着法は、大規模な装置が必要となって大型基板への適用が難しく、生産性の向上が図れないという問題点があった。   However, as a method for forming uniform substantially vertical alignment in a VA liquid crystal display element, the above-described oblique deposition method requires a large-scale apparatus and is difficult to apply to a large substrate, thereby improving productivity. There was no problem.

また、リブ法(突起構造の設置)では、リブ構造の形成工程が必要となって、液晶表示素子の製造における工程数が多くなり、生産コストが増えるという欠点・問題点があった。   Further, the rib method (installation of the protrusion structure) requires a rib structure forming step, which increases the number of steps in manufacturing a liquid crystal display element, and increases production costs.

そこで、VA型の液晶表示素子では、一様な略垂直配向のより簡便な形成方法として、ラビング処理が多用されてきた。   Therefore, in the VA liquid crystal display element, rubbing treatment has been frequently used as a simpler method for forming uniform, substantially vertical alignment.

しかしながら、ラビング処理を施す方法は、ポリイミド等の樹脂からなる配向膜の表面を布でこすって配向処理をする方法であり、配向処理を高い均一性で行うことが難しく、また例えば、筋状の傷が着きやすい。その結果、液晶表示素子の表示において、筋状の表示むらが現れること等もあり、表示品位の低下や歩留低下が起こりやすい傾向があった。   However, the rubbing treatment is a method of rubbing the surface of the alignment film made of a resin such as polyimide with a cloth, and it is difficult to perform the alignment treatment with high uniformity. Easy to get scratched. As a result, streaky display unevenness may appear in the display of the liquid crystal display element, and there is a tendency that display quality and yield are likely to decrease.

また、VA型の液晶表示素子は、一般に配向膜の絶縁性が高く、外部静電場の影響により容易に帯電して異常表示を起こし、さらに、この異常表示状態が長時間保たれるという問題を有する。例えば、このようなVA型の液晶表示素子を、TV等の画像表示システムに搭載・組み立てをする場合、組み立て中の静電気により異常点灯し、異常点灯状態が解消するまでの長時間、その後の検査工程に移せないなどの問題が生じていた。こうした静電気帯電の問題を解消する方法としては、液晶表示素子を構成する液晶パネルの外側に静電場解消用の透明電極のアース電極を設ける方法が知られている。しかし、製品製造のコストを上昇させるという問題がある。   In addition, the VA type liquid crystal display element generally has a high insulation property of the alignment film, and is easily charged by the influence of an external electrostatic field to cause an abnormal display. Further, the abnormal display state can be maintained for a long time. Have. For example, when such a VA-type liquid crystal display element is mounted and assembled in an image display system such as a TV, it is abnormally lit due to static electricity during assembly, and a long period of time until the abnormally lit state is resolved. Problems such as inability to move to the process occurred. As a method of solving such a problem of electrostatic charging, a method of providing a ground electrode as a transparent electrode for eliminating an electrostatic field is known outside a liquid crystal panel constituting a liquid crystal display element. However, there is a problem of increasing the cost of manufacturing the product.

そこで、TN型やSTN型などの液晶表示素子においては、液晶中にイオン性不純物を添加し、液晶層の導電性を増加させ、パネル比抵抗を低下させて帯電を解消する方法が知られている。このパネル比抵抗を低下させる方法は、簡便であり、製品の製造コストを上昇させることも少なく、液晶表示素子の帯電解消には有効な方法となる。   Therefore, in a liquid crystal display element such as a TN type or STN type, a method is known in which ionic impurities are added to the liquid crystal, the conductivity of the liquid crystal layer is increased, the panel specific resistance is decreased, and charging is eliminated. Yes. This method of reducing the panel specific resistance is simple, does not increase the manufacturing cost of the product, and is an effective method for eliminating the charge of the liquid crystal display element.

しかしながら、発明者による検討の結果、ラビング処理の施されたVA型の液晶表示素子においては、液晶層へのイオン性不純物の添加が、上述の特有の表示ムラを助長することが見出されている。したがって、VA型の液晶表示素子においては、STN型の液晶表示素子等で有効であった、上述の簡便な帯電解消方法の採用は難しかった。   However, as a result of studies by the inventors, it has been found that in VA liquid crystal display elements subjected to rubbing treatment, the addition of ionic impurities to the liquid crystal layer promotes the above-described unique display unevenness. Yes. Therefore, in the VA liquid crystal display element, it is difficult to adopt the above-described simple charge elimination method that is effective in the STN liquid crystal display element.

そのため、VA型の液晶表示素子において、電圧無印加時に垂直配向する液晶が電圧印加によって傾く方向を簡便に規定できる技術が求められている。併せて、その技術は、液晶表示素子の帯電解消ための方法と併用可能なものであることが好ましい。   For this reason, there is a need for a technology that can easily define the direction in which the vertically aligned liquid crystal tilts when a voltage is not applied in a VA liquid crystal display element. In addition, it is preferable that the technique can be used in combination with a method for eliminating the charge of the liquid crystal display element.

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、垂直配向する液晶が電圧印加によって傾斜配向する方向を簡便に規定できる液晶表示素子を提供することである。   The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element that can easily define the direction in which the vertically aligned liquid crystal is tilted and aligned by applying a voltage.

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。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の一態様は、第1の電極が配置された第1の基板と、第1の電極と対向する第2の電極が配置された第2の基板と、第1の基板と第2の基板との間に配置されて電圧無印加時の液晶の配向が垂直配向である液晶層とを有する液晶表示素子であって、
第1の電極は、第1の方向に規則的に配置された複数の第1の開口部を有し、
第2の電極は、第1の方向に規則的に配置された複数の第2の開口部を有し、
第1の電極の第1の開口部は台形状をなし、平行な2辺がそれぞれ第1の方向に平行であるとともに、その第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺が互いに平行であり、
第2の電極の第2の開口部は台形状をなし、平行な2辺がそれぞれ第1の方向に平行であるとともに、その第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺が互いに平行であり、
第1の開口部と第2の開口部とは、平面視で、第1の方向と垂直な第2の方向にずれて、互いの一部同士が重なるように配置されることを特徴とする液晶表示素子に関する。
One embodiment of the present invention includes a first substrate over which a first electrode is disposed, a second substrate over which a second electrode facing the first electrode is disposed, a first substrate, and a second substrate A liquid crystal display element having a liquid crystal layer disposed between the substrate and a liquid crystal layer in which the orientation of liquid crystal when no voltage is applied is vertical,
The first electrode has a plurality of first openings regularly arranged in the first direction,
The second electrode has a plurality of second openings regularly arranged in the first direction,
The first opening of the first electrode has a trapezoidal shape, and two parallel sides are parallel to the first direction, and the sides facing each other in the first direction are mutually opposite. Parallel,
The second opening of the second electrode has a trapezoidal shape, and the two parallel sides are parallel to the first direction, and the sides facing each other in the first direction are mutually opposite. Parallel,
The first opening and the second opening are arranged so that the first opening and the second opening are shifted in a second direction perpendicular to the first direction in a plan view and are partially overlapped with each other. The present invention relates to a liquid crystal display element.

本発明の一態様において、第1の基板の第1の電極の配置面の反対側の面に配置された第1の偏光板と、第2の基板の第2の電極の配置面の反対側の面に配置された第2の偏光板とを有し、その第1の偏光板とその第2の偏光板とは、互いの吸収軸が直交するとともに、それぞれ第1の方向と45度の角度をなすように配置されることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, a first polarizing plate disposed on a surface opposite to a first electrode disposition surface of the first substrate and a second electrode disposing surface opposite to the second electrode disposition surface The first polarizing plate and the second polarizing plate are arranged so that their absorption axes are orthogonal to each other, and the first direction and 45 degrees are respectively It is preferable that they are arranged at an angle.

本発明の一態様において、第1の開口部および第2の開口部は、第1の方向の幅が8μm〜30μmであることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the first opening and the second opening preferably have a width in the first direction of 8 μm to 30 μm.

本発明の一態様において、複数の第1の開口部の隣接するもの同士の距離および複数の第2の電極の隣接するもの同士の距離は、20μm〜120μmであることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, the distance between adjacent ones of the plurality of first openings and the distance between adjacent ones of the plurality of second electrodes are preferably 20 μm to 120 μm.

本発明の一態様において、第1の開口部および第2の開口部は、各内角が40度〜140度の範囲にあることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, each of the first opening and the second opening preferably has an internal angle in the range of 40 degrees to 140 degrees.

本発明の一態様において、液晶の比抵抗が1×1010Ωm〜2×1011Ωcmの範囲にあることが好ましい。 In one embodiment of the present invention, the specific resistance of the liquid crystal is preferably in the range of 1 × 10 10 Ωm to 2 × 10 11 Ωcm.

本発明の一態様において、液晶が、所定のプレチルト角を有して垂直配向するように、第1の基板および第2の基板の少なくとも一方が配向処理をされていることが好ましい。   In one embodiment of the present invention, it is preferable that at least one of the first substrate and the second substrate be subjected to an alignment treatment so that the liquid crystal is vertically aligned with a predetermined pretilt angle.

本発明の一態様によれば、垂直配向する液晶が電圧印加によって傾斜配向する方向を簡便に規定できる液晶表示素子が提供される。   According to one embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display element capable of easily specifying a direction in which a vertically aligned liquid crystal is tilted and aligned by applying a voltage.

本発明の実施形態の液晶表示素子の電極構造の一部を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically a part of electrode structure of the liquid crystal display element of embodiment of this invention. 図1のA−A’線に沿った断面構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross-sectional structure along the A-A 'line | wire of FIG. VA型の液晶表示素子の電極の開口部構造の別の一例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the opening part structure of the electrode of a VA type liquid crystal display element. 本発明の実施形態の液晶表示素子の開口部構造の別の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example of the opening part structure of the liquid crystal display element of embodiment of this invention.

VA型の液晶表示素子においては、電圧無印加時に垂直配向する液晶が、電圧印加によって傾く方向を簡便に規定できる技術が求められている。そのため、斜め蒸着法やリブ法が検討されたが、生産性低下の懸念がある。そこで、より簡便なラビング処理を施す方法が用いられているが、この方法には、表示品位の低下や歩留低下の問題がある。   In the VA liquid crystal display element, there is a demand for a technology that can easily define the direction in which the vertically aligned liquid crystal is tilted when no voltage is applied. For this reason, the oblique vapor deposition method and the rib method have been studied, but there is a concern that the productivity will decrease. Therefore, a simpler rubbing method is used. However, this method has a problem of deterioration in display quality and yield.

そこで、ラビングによる表示品位の低下や歩留低下の問題点を解決するために、上述したように、液晶層を挟持する電極にスリットを設ける方法が検討されている。   Therefore, in order to solve the problems of deterioration in display quality and yield due to rubbing, as described above, a method of providing a slit in the electrode sandwiching the liquid crystal layer has been studied.

例えば、特許文献3に記載されるように、液晶が垂直配向する液晶層を挟持するように第1電極と第2電極とを設け、第1電極に、各々が矩形状に設けられた複数の第1開口部を設け、第2電極にも、各々が矩形状に設けられた複数の第2開口部を設ける。そして、複数の第1開口部は、それぞれの第1辺の少なくとも一部が平面視において複数の第2開口部のいずれか1つ以上と重なり、かつ、その第1辺と向かい合う第2辺が平面視において複数の第2開口部のいずれとも重ならずに第2電極と相対するように配置される。電極のスリットとして、上述のような矩形状の第1開口部と第2開口部とを設けることにより、ラビング等の配向処理を行わなくても、垂直配向する液晶が電圧の印加によって所望の方向に傾斜配向する、モノドメイン配向を実現することができる。   For example, as described in Patent Document 3, a first electrode and a second electrode are provided so as to sandwich a liquid crystal layer in which liquid crystals are vertically aligned, and each of the first electrodes has a plurality of rectangular shapes. A first opening is provided, and the second electrode is also provided with a plurality of second openings each provided in a rectangular shape. The plurality of first openings have at least a part of each first side overlapped with one or more of the plurality of second openings in a plan view and a second side facing the first side. It arrange | positions so that it may oppose with a 2nd electrode, without overlapping any of several 2nd opening part in planar view. By providing the rectangular first openings and second openings as described above as the slits of the electrodes, the vertically aligned liquid crystal can be applied in a desired direction by applying a voltage without performing an alignment treatment such as rubbing. It is possible to realize monodomain alignment that is inclined in the direction.

しかし、こうした従来の技術では、一応は、モノドメイン配向を実現するが、電圧印加時の表示面内での均一な液晶の傾斜配向の実現等、高レベルに制御された液晶の配向を実現して高い表示品位のVA型の液晶表示素子を実現することはできない。   However, with these conventional technologies, mono-domain alignment is achieved, but liquid crystal alignment controlled to a high level is achieved, such as uniform tilt alignment of the liquid crystal within the display surface when a voltage is applied. Therefore, it is impossible to realize a high-quality VA liquid crystal display element.

すなわち、スリットは、電極に設けられた開口部であって、その構造(形状)の全体が機能して電極間に斜め電界を形成する。それに対し、モノドメイン配向は、その開口部による斜め電界を利用し、液晶の一方向の傾斜配向を実現しようとするものである。したがって、例えば、上述の特許文献3に記載の技術の場合、第1電極の第1開口部の第1辺にのみ斜め電界が発生するのではなく、その第1辺に連続して第1辺と垂直に形成された第3の辺および第4の辺においても、第1辺によって形成される斜め電界とは異なる性質の斜め電界が発生する。   That is, the slit is an opening provided in the electrodes, and the entire structure (shape) functions to form an oblique electric field between the electrodes. On the other hand, monodomain alignment is intended to realize tilt alignment in one direction of liquid crystal using an oblique electric field by the opening. Therefore, for example, in the case of the technique described in Patent Document 3 described above, an oblique electric field is not generated only on the first side of the first opening of the first electrode, but the first side is continuous with the first side. Also in the third side and the fourth side formed perpendicular to each other, an oblique electric field having a property different from the oblique electric field formed by the first side is generated.

特許文献3に記載の技術では、第1開口部の形状を、第1辺を長辺とする長方形とし、第1辺に連続する第3の辺および第4の辺を短辺として、第1辺により発生する斜め電界の影響をより優勢なものとする。その結果、上述したモノドメイン配向を一応は実現している。しかし、第1辺に連続する第3の辺および第4の辺の影響は無くなるわけではなく、液晶配向の乱れとして液晶表示素子の表示品位に影響する。   In the technique described in Patent Document 3, the first opening is shaped as a rectangle having the first side as the long side, the third side and the fourth side that are continuous with the first side are set as the short side, The influence of the oblique electric field generated by the side is made more dominant. As a result, the above-described monodomain orientation is realized. However, the influence of the third side and the fourth side that are continuous with the first side is not eliminated, and the display quality of the liquid crystal display element is affected as a disorder of the liquid crystal alignment.

例えば、上述の特許文献3に記載の技術では、長方形の第1開口部の長手方向に隣接する第1開口部同士および長方形の第2開口部の長手方向に隣接する第2開口部同士の間の領域で、電圧印加時において、他の正常な領域と異なる液晶の配向状態が形成される。特許文献3に記載の技術の場合、第1開口部および第2開口部の構造は、そうした第1開口部間および第2開口部間の領域で発生する、他の領域と異なる液晶の配向状態の発生を考慮したものとはなっていない。   For example, in the technique described in Patent Document 3 described above, between the first openings adjacent to each other in the longitudinal direction of the rectangular first opening and between the second openings adjacent to each other in the longitudinal direction of the rectangular second opening. In this region, when a voltage is applied, a liquid crystal alignment state different from other normal regions is formed. In the case of the technique described in Patent Document 3, the structure of the first opening and the second opening is different from the other regions in the alignment state of the liquid crystal generated in the region between the first opening and the second opening. It has not been taken into account.

そのため、特許文献3に記載の技術では、第1および第2開口部間で発生した他の領域とは異なる液晶の配向状態が、所謂、液晶の配向乱れとなる。そして、特許文献3に記載の技術は、その配向乱れを制御することはできず、光漏れとして感知されやすいものとなっている。その結果、特許文献3に記載の液晶表示素子は、そうした配向乱れが、コントラスト低下や表示ムラとして目立ちやすく、表示品位を低下させる傾向がある。   For this reason, in the technique described in Patent Document 3, the alignment state of the liquid crystal different from other regions generated between the first and second openings is a so-called liquid crystal alignment disorder. The technique described in Patent Document 3 cannot control the alignment disorder and is easily detected as light leakage. As a result, in the liquid crystal display element described in Patent Document 3, such alignment disorder tends to be conspicuous as a decrease in contrast or display unevenness, and tends to reduce display quality.

以上から、VA型の液晶表示素子において、電極にスリットを設けて、電圧無印加時に垂直配向する液晶が電圧印加によって傾く方向を規定しようとする場合、スリットの形状とその配置構造が重要となる。特にスリットの形状は、その全体を十分に考慮する必要がある。そして、液晶表示素子において、より優れた表示品位を実現しようとする場合には、そのスリットの形状とその配置構造の十分な検討が必須のものとなる。   From the above, in a VA liquid crystal display element, when a slit is provided in an electrode and the direction in which the vertically aligned liquid crystal tilts when no voltage is applied is determined, the shape of the slit and its arrangement structure are important. . In particular, the shape of the slit needs to be fully considered. In order to realize a better display quality in the liquid crystal display element, it is essential to sufficiently study the shape of the slit and the arrangement structure thereof.

すなわち、VA型の液晶表示素子においては、電圧無印加時に垂直配向する液晶が電圧印加によって傾く方向を規定し、優れた表示品位を実現するスリットの技術が求められている。
本発明者は、こうした要求に応えるべく、鋭意検討を行い、本発明に至った。以下、本発明について、図面等を用いて詳細に説明する。
That is, in the VA liquid crystal display element, there is a demand for a slit technology that defines the direction in which the vertically aligned liquid crystal tilts when no voltage is applied, and realizes excellent display quality.
The present inventor has intensively studied in order to meet such demands and has arrived at the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態の液晶表示素子の電極構造の一部を模式的に示す平面図である。   FIG. 1 is a plan view schematically showing a part of an electrode structure of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.

図1に示す本発明の実施形態の液晶表示素子1は、第1の電極2が配置された第1の基板(図1中、図示されない)と、第1の電極2と対向する第2の電極4が配置された第2の基板(図1中、図示されない)と、第1の基板と第2の基板との間に配置されて電圧無印加時の液晶(図1中、図示されない)の配向が垂直配向である液晶層(図1中、図示されない)とを有するVA型の液晶表示素子である。第1の基板の第1の電極2の配置面の反対側の面には、第1の偏光板(図示されない)が配置され、第2の基板の第2の電極4の配置面の反対側の面には、第2の偏光板(図示されない)が配置されている。
尚、図1では、平面視で、図示されない液晶層を挟んで重畳する第1の電極2および第2の電極4が示されている。
The liquid crystal display element 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a first substrate (not shown in FIG. 1) on which a first electrode 2 is disposed, and a second electrode facing the first electrode 2. A second substrate on which the electrode 4 is arranged (not shown in FIG. 1), and a liquid crystal that is arranged between the first substrate and the second substrate when no voltage is applied (not shown in FIG. 1) This is a VA liquid crystal display element having a liquid crystal layer (not shown in FIG. 1) whose vertical orientation is vertical. A first polarizing plate (not shown) is disposed on the surface of the first substrate opposite to the surface on which the first electrode 2 is disposed, and the surface opposite to the surface on which the second electrode 4 is disposed on the second substrate. A second polarizing plate (not shown) is disposed on the surface.
In FIG. 1, the first electrode 2 and the second electrode 4 that overlap with a liquid crystal layer (not shown) interposed therebetween are shown in plan view.

第1の電極2が配置された第1の基板は、例えば、視認者側となる前面側に配置され、第2の電極4が配置された第2の基板は、反視認者側となる背面側に配置される。   The 1st board | substrate with which the 1st electrode 2 is arrange | positioned is arrange | positioned at the front side which becomes a viewer side, for example, and the 2nd board | substrate with which the 2nd electrode 4 is arrange | positioned is a back surface which becomes an anti-viewer side. Placed on the side.

そして、第1の電極2は、例えば、水平方向である、所望の第1の方向(図1の左右方向)に、所定の距離を空けて規則的に配置された複数の第1の開口部8を有する。また、第2の電極4も、その第1の方向に、所定の距離を空けて規則的に配置された複数の第2の開口部9を有する。   The first electrode 2 is, for example, a plurality of first openings that are regularly arranged at a predetermined distance in a desired first direction (horizontal direction in FIG. 1) that is a horizontal direction. 8 has. The second electrode 4 also has a plurality of second openings 9 regularly arranged at a predetermined distance in the first direction.

そして、この第1の方向を基準とし、上述の第1の偏光板と第2の偏光板とは、互いの吸収軸が直交し、かつ、それぞれの吸収軸が第1の方向と45度の角度をなすように配置される。
尚、液晶表示素子において、偏光板を設ける場合、例えば、長方形状の液晶表示素子の長辺方向を基準とし、偏光板の吸収軸または偏光軸の設定する方法が行われる。本実施形態の液晶表示素子1は、第1の開口部8および第2の開口部9の並ぶ第1の方向を液晶表示素子1の長辺方向を基準として設定することができる。したがって、偏光板の設定は、第1の方向を基準とすることで、結果的に、液晶表示素子1の長辺方向を基準とすることができる。
Then, with the first direction as a reference, the first polarizing plate and the second polarizing plate described above have an absorption axis orthogonal to each other and the respective absorption axes are 45 degrees with respect to the first direction. Arranged at an angle.
In the case of providing a polarizing plate in the liquid crystal display element, for example, a method of setting the absorption axis or the polarizing axis of the polarizing plate is performed with reference to the long side direction of the rectangular liquid crystal display element. In the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, the first direction in which the first opening 8 and the second opening 9 are arranged can be set with the long side direction of the liquid crystal display element 1 as a reference. Therefore, the setting of the polarizing plate can be based on the long side direction of the liquid crystal display element 1 as a result by using the first direction as a reference.

第1の電極2の第1の開口部8と第2の電極4の第2の開口部9とは、それぞれ同様の、少なくとも一組の対向する辺(対辺)が互いに平行である形状を有することが好ましい。そして、第1の開口部8および第2の開口部9は、その平行な2辺がそれぞれ、例えば、水平方向である第1の方向と平行であることが好ましい。第1の電極2の第1の開口部8と第2の電極4の第2の開口部9とが、それぞれ同様に上述の形状を有することにより、液晶表示素子1では、後述するように、第1の方向と垂直な方向にラビング処理をした場合と同様の、モノドメインの液晶の配向状態が実現される。   The first opening 8 of the first electrode 2 and the second opening 9 of the second electrode 4 have the same shape in which at least one pair of opposite sides (opposite sides) are parallel to each other. It is preferable. And as for the 1st opening part 8 and the 2nd opening part 9, it is preferable that the two parallel sides are respectively parallel to the 1st direction which is a horizontal direction, for example. Since the first opening 8 of the first electrode 2 and the second opening 9 of the second electrode 4 have the same shape as described above, in the liquid crystal display element 1, as described later, The same alignment state of the monodomain liquid crystal as when the rubbing process is performed in the direction perpendicular to the first direction is realized.

そして、第1の開口部8および第2の開口部9は、少なくとも一組の対辺が互いに平行である台形状をなすことが好ましく、その平行な2辺がそれぞれ、例えば、水平方向である第1の方向と平行であることが好ましい。
尚、本発明においては、少なくとも一組の対辺が互いに平行である形状の好ましい例として、台形状を挙げたが、本発明の台形状には、図1に示した第1の開口部8および第2の開口部9において例示された形状、すなわち、等しい長さの上底と下底を有する平行四辺形状も含まれる。
The first opening 8 and the second opening 9 preferably have a trapezoidal shape in which at least one pair of opposite sides is parallel to each other, and each of the two parallel sides is, for example, a horizontal direction. It is preferable to be parallel to the direction of 1.
In the present invention, a trapezoidal shape is given as a preferred example of a shape in which at least one pair of opposite sides are parallel to each other. However, the trapezoidal shape of the present invention includes the first opening 8 shown in FIG. The shape illustrated in the second opening 9, that is, a parallelogram shape having an upper base and a lower base having equal lengths is also included.

さらに、第1の電極2の複数の第1の開口部8においては、第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺が互いに平行であることが好ましい。同様に、第2の電極4においても、第1の方向に隣接する第2の開口部9同士の間で対向する辺が互いに平行であることが好ましい。   Furthermore, in the plurality of first openings 8 of the first electrode 2, it is preferable that the sides facing each other adjacent to each other in the first direction are parallel to each other. Similarly, also in the second electrode 4, it is preferable that the sides facing each other between the second openings 9 adjacent in the first direction are parallel to each other.

そして、図1に示すように、第1の開口部8と第2の開口部9とは、平面視で、第1の方向と垂直な第2の方向にずれて、互いの一部同士が重なるように配置されることが好ましい。   As shown in FIG. 1, the first opening 8 and the second opening 9 are shifted in a second direction perpendicular to the first direction in a plan view, and a part of each other is formed. It is preferable to arrange so that it may overlap.

図1に示す液晶表示素子1では、第2の開口部9が、第1の開口部8に対して、平面視で、第2の方向と平行に、下方側にずれて配置されている。尚、図1に示す液晶表示素子1では、第1の電極2の第1の開口部8と第2の電極4の第2の開口部9とが同様の形状を有し、上述の第2の方向と平行な方向のずれが無ければ、平面視で互いに一致して重畳するように構成されている。   In the liquid crystal display element 1 shown in FIG. 1, the second opening 9 is arranged to be shifted downward with respect to the first opening 8 in a plan view in parallel with the second direction. In the liquid crystal display element 1 shown in FIG. 1, the first opening 8 of the first electrode 2 and the second opening 9 of the second electrode 4 have the same shape, and the second opening described above. If there is no deviation in the direction parallel to the direction, the superposition is made to coincide with each other in plan view.

図2は、図1のA−A’線に沿った断面構造を模式的に示す図である。   FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure along the line A-A ′ of FIG. 1.

上述したように、液晶表示素子1は、第1の電極2が配置された第1の基板3と、第1の電極2と対向する第2の電極4が配置された第2の基板5と、第1の基板3と第2の基板5との間に配置されて電圧無印加時の液晶6の配向が垂直配向である液晶層7とを有して構成される。   As described above, the liquid crystal display element 1 includes the first substrate 3 on which the first electrode 2 is disposed, and the second substrate 5 on which the second electrode 4 facing the first electrode 2 is disposed. The liquid crystal layer 7 is arranged between the first substrate 3 and the second substrate 5 so that the alignment of the liquid crystal 6 when no voltage is applied is a vertical alignment.

図2に示すように、液晶表示素子1の第1の開口部8と第2の開口部9とは、第1の方向と垂直な第2の方向(図2の左右方向)にずれて、互いの一部同士が重なるように配置されている。   As shown in FIG. 2, the first opening 8 and the second opening 9 of the liquid crystal display element 1 are shifted in a second direction (left-right direction in FIG. 2) perpendicular to the first direction, It arrange | positions so that a part of each other may overlap.

その結果、第1の電極2と第2の電極4との間の電圧の印加により、それらの電極エッジ間で斜め電界11が形成される。そして、液晶表示素子1では、第1の電極2と第2の電極4とにより挟持された液晶層7の液晶6が、その斜め電界11の形成に対応するように配向変化する。すなわち、液晶6は、一様な方向に傾斜配向する動作をし、液晶表示素子1では、第2の方向と平行な方向にラビング処理をした場合と同様の、モノドメインの液晶6の配向状態が実現される。
尚、図2における矢印12は、液晶表示素子1の視角方向を模式的に示す矢印である。
As a result, application of a voltage between the first electrode 2 and the second electrode 4 forms an oblique electric field 11 between the electrode edges. In the liquid crystal display element 1, the orientation of the liquid crystal 6 in the liquid crystal layer 7 sandwiched between the first electrode 2 and the second electrode 4 changes so as to correspond to the formation of the oblique electric field 11. That is, the liquid crystal 6 is tilted and aligned in a uniform direction. In the liquid crystal display element 1, the alignment state of the monodomain liquid crystal 6 is the same as when the rubbing process is performed in a direction parallel to the second direction. Is realized.
Note that an arrow 12 in FIG. 2 is an arrow schematically showing the viewing angle direction of the liquid crystal display element 1.

このとき、第1の電極2の第1の開口部8および第2の電極4の第2の開口部9は、上述したように、少なくとも一組の対辺が互いに平行である台形状の形状であることが好ましい。そしてさらに、第1の開口部8および第2の開口部9はそれぞれ、第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺が互いに平行であることが好ましい。   At this time, the first opening 8 of the first electrode 2 and the second opening 9 of the second electrode 4 have a trapezoidal shape in which at least one pair of opposite sides are parallel to each other, as described above. Preferably there is. Furthermore, it is preferable that the first opening 8 and the second opening 9 are parallel to each other in the sides facing each other adjacent to each other in the first direction.

より詳しくは、第1の開口部8は、第1の方向に所定の距離を空けて複数が配置される。そして、複数の第1の開口部8は、隣接するもの同士の対向する2辺の間の領域、すなわち、この対向する2辺の4つの端部によって囲まれる領域(以下、便宜的に開口部間領域という)が、平行四辺形状の形状を有することが好ましい。同様に、第2の開口部9は、第1の方向に所定の距離を空けて複数が配置される。そして複数の第2の開口部9は、隣接するもの同士の対向する2辺の間の領域、すなわち、この対向する2辺の4つの端部によって囲まれる領域(開口部間領域)が、平行四辺形状の形状を有することが好ましい。   More specifically, a plurality of first openings 8 are arranged at a predetermined distance in the first direction. The plurality of first openings 8 are regions between two opposing sides of adjacent ones, that is, regions surrounded by four ends of the two opposing sides (hereinafter referred to as openings for convenience). It is preferable that the intermediate region has a parallelogram shape. Similarly, a plurality of second openings 9 are arranged at a predetermined distance in the first direction. The plurality of second openings 9 are parallel to each other between the adjacent two sides of the adjacent ones, that is, the region surrounded by the four ends of the two opposite sides (inter-opening region). It preferably has a quadrilateral shape.

その場合、例えば、図1に示すように、第1の開口部8および開口部間領域は、例えば、それぞれ平行四辺形状を有して構成することが好ましい。第2の開口部9においても、同様に、第2の開口部9および開口部間領域は、例えば、それぞれ平行四辺形状を有して構成することが好ましい。   In that case, for example, as shown in FIG. 1, it is preferable that the first opening 8 and the region between the openings have a parallelogram shape, for example. Similarly, in the second opening 9, it is preferable that the second opening 9 and the region between the openings have a parallelogram shape, for example.

尚、以下では、平面視で、2つの第1の開口部8および2つの第2の開口部9に挟まれる領域、すなわち、第1の開口部8における開口部間領域と第2の開口部9における開口部間領域が一部を重畳させてなる、2つの第1の開口部8および2つの第2の開口部9に挟まれる領域を接続領域ということにする。   In the following, in a plan view, a region sandwiched between the two first openings 8 and the two second openings 9, that is, a region between the openings in the first opening 8 and the second opening. A region between the two first openings 8 and the two second openings 9 formed by overlapping a part of the region between the openings in 9 is referred to as a connection region.

第1の開口部8および第2の開口部9を上述のような形状と配置構造とすることにより、接続領域の液晶の配向状態を好ましいものに制御することができ、光り漏れが少なくさせて、コントラストを向上させ、表示ムラを目立ちにくくし、表示品位を向上させることができる。   By making the first opening 8 and the second opening 9 in the shape and arrangement structure as described above, the alignment state of the liquid crystal in the connection region can be controlled to be preferable, and light leakage is reduced. The contrast can be improved, display unevenness can be made inconspicuous, and the display quality can be improved.

図3は、VA型の液晶表示素子の電極の開口部構造の別の一例を示す平面図である。   FIG. 3 is a plan view showing another example of the electrode opening structure of the VA liquid crystal display element.

図3は、第1の開口部108および第2の開口部109を矩形状(長方形状)として設け、配置構造等を図1の例と同様とした場合の例となる。したがって、共通する構成要素には図1の例と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。図3に示す例は、例えば、上述した特許文献3等に記載された従来技術に対応する。   FIG. 3 shows an example in which the first opening 108 and the second opening 109 are provided in a rectangular shape (rectangular shape), and the arrangement structure and the like are the same as those in the example of FIG. Therefore, the same components as those in the example of FIG. The example illustrated in FIG. 3 corresponds to, for example, the conventional technique described in Patent Document 3 described above.

図3に示す例では、第1の開口部108および第2の開口部109が配置される第1の方向は、それらの長手方向と平行となる。そして、その場合の第1の方向に隣接する第1の開口部108および第2の開口部109に挟まれた接続領域には、電圧印加時の液晶動作が、それ以外の他の領域(以下、便宜的に正常領域という)と異なる領域(以下、便宜的に異常領域という)が現れる。   In the example illustrated in FIG. 3, the first direction in which the first opening 108 and the second opening 109 are arranged is parallel to the longitudinal direction thereof. In that case, in the connection region sandwiched between the first opening 108 and the second opening 109 adjacent to each other in the first direction, the liquid crystal operation during voltage application is performed in other regions (hereinafter referred to as the other regions). A region different from the normal region for convenience (hereinafter referred to as an abnormal region for convenience) appears.

つまり、正常領域では、第2の開口部を第1の開口部に対して第2の方向にずらしたことによって、電圧印加時に、第2の方向と平行な液晶の配向変化が実現される。これに対し、第1の開口部108および第2の開口部109に挟まれた接続領域に現れる異常領域においては、液晶の配向変化の方向が、正常領域での電圧印加時の液晶の配向変化の方向と180度角度の異なるものとなる。すなわち、異常領域では、正常領域と比較した場合、電圧印加時に、液晶が反対方向に傾斜する配向変化が生じる。   That is, in the normal region, the second opening is shifted in the second direction with respect to the first opening, thereby realizing a change in the alignment of the liquid crystal parallel to the second direction when a voltage is applied. On the other hand, in the abnormal region appearing in the connection region sandwiched between the first opening 108 and the second opening 109, the direction of the change in the alignment of the liquid crystal is the change in the alignment of the liquid crystal when a voltage is applied in the normal region. And the angle of 180 degrees are different. That is, in the abnormal region, when compared with the normal region, an alignment change occurs in which the liquid crystal is inclined in the opposite direction when a voltage is applied.

その結果、正常領域の液晶の配向変化の方向と、異常領域の液晶の配向変化の方向とは、それぞれ、偏光板の吸収軸方向に対して、45度方向に近いものとなる。したがって、第1の開口部および第2の開口部に挟まれた接続領域では、異常領域の発生によって、光り漏れが生じやすく、コントラスト低下や表示ムラとして目立ちやすく、表示品位を低下させる傾向があった。   As a result, the orientation change direction of the liquid crystal in the normal region and the orientation change direction of the liquid crystal in the abnormal region are close to 45 degrees with respect to the absorption axis direction of the polarizing plate, respectively. Therefore, in the connection region sandwiched between the first opening and the second opening, light leakage is likely to occur due to the occurrence of an abnormal region, which tends to be conspicuous as a decrease in contrast or display unevenness, and tends to reduce display quality. It was.

それに対し、図1に示す本実施形態の液晶表示素子1では、第1の開口部8および第2の開口部9を台形状とし、それぞれにおいて、第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺を互いに平行とすることができる。その結果、第1の開口部8における開口部間領域および第2の開口部9における開口部間領域をそれぞれ平行四辺形状とすることができる。その場合、第1の開口部8および第2の開口部9に挟まれた接続領域では、液晶の配向変化の方向を、偏光板の吸収軸方向に対して45度方向よりずらすことができる。そのため、図1の本実施形態の液晶表示素子1では、接続領域における光り漏れを少なくすることができ、コントラストが向上し、表示ムラを目立ちにくくすることができる。したがって、本実施形態の液晶表示素子1は、表示品位を向上させることができる。   On the other hand, in the liquid crystal display element 1 of this embodiment shown in FIG. 1, the 1st opening part 8 and the 2nd opening part 9 are made into trapezoid shape, and between each adjacent in a 1st direction in each. Opposing sides can be parallel to each other. As a result, the inter-opening region in the first opening 8 and the inter-opening region in the second opening 9 can each be a parallelogram. In that case, in the connection region sandwiched between the first opening 8 and the second opening 9, the direction of the change in the orientation of the liquid crystal can be shifted from the direction of 45 degrees with respect to the absorption axis direction of the polarizing plate. Therefore, in the liquid crystal display element 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, light leakage in the connection region can be reduced, contrast can be improved, and display unevenness can be made inconspicuous. Therefore, the liquid crystal display element 1 of this embodiment can improve display quality.

尚ここで、図1に示す液晶表示素子1では、第2の開口部9が、第1の開口部8に対して、平面視で、第2の方向と平行に、下方側にずれて配置されている。しかし、本実施形態の液晶表示素子は、図1に示すような、第1の開口部8および第2の開口部9の配置構造に限られない。本実施形態の液晶表示素子は、第2の開口部が、第1の開口部に対して、平面視で、第2の方向と平行に、上方側にずれて配置された構造とすることも可能である。そのような構造としても、本実施形態の液晶表示素子は、モノドメインの液晶の配向状態が実現される。また、第1の開口部および第2の開口部に挟まれた接続領域での光り漏れが少なくなり、コントラストが向上し、表示ムラが目立ちにくくなって、上述したのと同様の表示品位の向上を実現することができる。   Here, in the liquid crystal display element 1 shown in FIG. 1, the second opening 9 is shifted from the first opening 8 in a downward direction parallel to the second direction in plan view. Has been. However, the liquid crystal display element of this embodiment is not limited to the arrangement structure of the first opening 8 and the second opening 9 as shown in FIG. The liquid crystal display element of the present embodiment may have a structure in which the second opening is arranged to be shifted upward in parallel with the second direction in plan view with respect to the first opening. Is possible. Even with such a structure, the liquid crystal display element of the present embodiment realizes the alignment state of the monodomain liquid crystal. Further, light leakage in the connection region sandwiched between the first opening and the second opening is reduced, contrast is improved, display unevenness is less noticeable, and display quality is improved as described above. Can be realized.

また、本実施形態の液晶表示素子においては、上述のように、第1の電極の第1の開口部と第2の電極の第2の開口部とがそれぞれ、少なくとも一組の対向する辺(対辺)が互いに平行である形状を有することが好ましく、また、第1の電極における開口部間領域および第2の電極における開口部間領域がそれぞれ、平行四辺形状であることが好ましい。そして、本実施形態の液晶表示素子は、このような構造であれば、第1の電極の第1の開口部と第2の電極の第2の開口部とはそれぞれ、上述したもの以外の形状とすることができる。   In the liquid crystal display element of the present embodiment, as described above, the first opening of the first electrode and the second opening of the second electrode each have at least one pair of opposing sides ( The opposite sides are preferably parallel to each other, and the inter-opening region in the first electrode and the inter-opening region in the second electrode are preferably parallelograms. And if the liquid crystal display element of this embodiment is such a structure, the 1st opening part of a 1st electrode and the 2nd opening part of a 2nd electrode will respectively have shapes other than what was mentioned above. It can be.

図4は、本発明の実施形態の液晶表示素子の開口部構造の別の例を示す平面図である。   FIG. 4 is a plan view showing another example of the opening structure of the liquid crystal display element according to the embodiment of the present invention.

図4では、本実施形態の液晶表示素子(図示されない)の第1の電極2aの第1の開口部8aの構造を示す。このとき、第2の電極(図示されない)の第2の開口部(図示されない)の構造も同様とすることができる。   FIG. 4 shows the structure of the first opening 8a of the first electrode 2a of the liquid crystal display element (not shown) of the present embodiment. At this time, the structure of the second opening (not shown) of the second electrode (not shown) can be the same.

図4に示す第1の電極2aの第1の開口部8aでは、それぞれが同じ等脚台形状を有する。そして、例えば、水平方向である第1の方向に、上底が下底より長いものと下底が上底より長いものとが、交互に並ぶように配置されている。このような、形状と配置構造を有することにより、第1の電極2aの第1の開口部8aにおいて、対向する辺(対辺)が互いに平行であり、開口部間領域がそれぞれ、平行四辺形状である構造を実現することができる。   In the first opening 8a of the first electrode 2a shown in FIG. 4, each has the same isosceles trapezoid shape. Then, for example, in the first direction which is the horizontal direction, the one whose upper base is longer than the lower base and one whose lower base is longer than the upper base are arranged alternately. By having such a shape and arrangement structure, in the first opening 8a of the first electrode 2a, opposing sides (opposite sides) are parallel to each other, and the regions between the openings are each in a parallelogram shape. A structure can be realized.

尚、本実施形態の液晶表示素子の第1の電極の第1の開口部は、図3に示すような等脚台形状に限られず、開口部間領域がそれぞれ平行四辺形状となる形状であれば、等脚ではない台形とすることも可能である。   Note that the first opening of the first electrode of the liquid crystal display element of the present embodiment is not limited to the isosceles trapezoidal shape as shown in FIG. 3, and the region between the openings may be a parallelogram shape. For example, it may be a trapezoid that is not an equal leg.

またさらに、本実施形態の液晶表示素子は、第1の電極において、その開口部間領域が平行四辺形状であれば、第1の方向に沿って、異なる形状の開口部を組み合わせて配置することも可能である。その場合、第2の電極においても、第1の電極と同様に、第1の方向に沿って、異なる形状の開口部を組み合わせて配置することも可能である。   Furthermore, in the liquid crystal display element of the present embodiment, in the first electrode, if the region between the openings is a parallelogram shape, the openings having different shapes are arranged in combination along the first direction. Is also possible. In that case, also in the second electrode, similarly to the first electrode, it is also possible to arrange openings having different shapes in combination along the first direction.

次に、図1等を用い、本実施形態における第1の開口部および第2の開口部の構造をより詳細に説明する。   Next, the structure of the first opening and the second opening in the present embodiment will be described in more detail with reference to FIG.

第1の開口部8および第2の開口部9の長手方向と直交する方向の幅(第1の方向の幅)は、8μm〜30μmの範囲に設定されていることが好ましい。8μm未満である場合、第1の開口部8および第2の開口部9により生じる斜め電界の影響が小さくなり、液晶の配向規制力が低下して均一な配向変化が得られないめである。また、液晶表示素子1の製造時における製造マージンも厳しくなるためである。一方、30μmよりも大きい場合、第1の開口部8および第2の開口部9によって点灯しない領域が増えるため、液晶表示素子1の透過率が低下するからである。   The width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the first opening 8 and the second opening 9 (the width in the first direction) is preferably set in the range of 8 μm to 30 μm. When the thickness is less than 8 μm, the influence of the oblique electric field generated by the first opening 8 and the second opening 9 is reduced, and the alignment regulating force of the liquid crystal is lowered, so that a uniform alignment change cannot be obtained. Further, the manufacturing margin at the time of manufacturing the liquid crystal display element 1 becomes strict. On the other hand, when the thickness is larger than 30 μm, the non-lighted area increases due to the first opening 8 and the second opening 9, and the transmittance of the liquid crystal display element 1 is lowered.

第1の開口部8および第2の開口部9の長さを、〔(長さ)=(上底+下底)/2〕と定義した場合、その長さは、40μm〜300μmの範囲に設定されていることが好ましい。40μm未満である場合、液晶の配向規制力が低下して均一な配向変化が得られないめである。一方、300μmよりも大きいと、表示パターン(点灯パターン)によっては、接続領域が無くなって、点灯しない部分が生じやすくなるからである。   When the lengths of the first opening 8 and the second opening 9 are defined as [(length) = (upper base + lower base) / 2], the length is in the range of 40 μm to 300 μm. It is preferable that it is set. When the thickness is less than 40 μm, the alignment regulating force of the liquid crystal is lowered and a uniform alignment change cannot be obtained. On the other hand, if it is larger than 300 μm, there is no connection area depending on the display pattern (lighting pattern), and a portion that does not light is likely to be generated.

第1の開口部8および第2の開口部9の長手方向(第1の方向)に隣接する開口部間の距離は、5μm〜30μmの範囲に配置されることが好ましい。5μm未満である場合、断線が起こりやすくなるからである。一方、30μmよりも大きいと、接続領域の液晶配向状態が悪くなり光漏れを生じやすくなるからである。   The distance between the openings adjacent to each other in the longitudinal direction (first direction) of the first opening 8 and the second opening 9 is preferably arranged in the range of 5 μm to 30 μm. This is because if the thickness is less than 5 μm, disconnection is likely to occur. On the other hand, if it is larger than 30 μm, the liquid crystal alignment state in the connection region is deteriorated and light leakage is likely to occur.

本実施形態の液晶表示素子1は、図1に示すように、第1の開口部8を複数、第1の方向に規則的に配置して有するが、そのような第1の開口部8の列を第1の方向に直交する第2の方向に、複数を規則的に並べて有することができる。同様に、第2の開口部9についても、第1の方向の第2の開口部9の列を、第2の方向に、複数、規則的に並べて有することができる。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal display element 1 of the present embodiment has a plurality of first openings 8 regularly arranged in the first direction. A plurality of rows can be regularly arranged in a second direction orthogonal to the first direction. Similarly, the second openings 9 can also have a plurality of rows of the second openings 9 in the first direction regularly arranged in the second direction.

その場合、第1の開口部8および第2の開口部9においては、第2の方向に隣接する開口部間の距離が、20μm〜120μmの範囲に配置されることが好ましい。20μm未満である場合、開口部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。一方、120μmよりも大きいと、第1の開口部8および第2の開口部9により生じる斜め電界の影響が、第2の方向の開口部間の中央付近まで及ばなくなり、その開口部間の中央付近の透過率が低下するからである。また、応答速度も遅くなる傾向がある。ただし、図2に示す液晶層7を挟持する第1の基板3と第2の基板5の少なくとも一方が配向処理され、液晶6が所定のプレチルト角を有して垂直配向となるように構成されている場合には、120μmよりも大きくしても良い。   In that case, in the 1st opening part 8 and the 2nd opening part 9, it is preferable that the distance between the opening parts adjacent to a 2nd direction is arrange | positioned in the range of 20 micrometers-120 micrometers. This is because, when the thickness is less than 20 μm, the portion that is not lit up due to the opening increases, and the transmittance decreases. On the other hand, if it is larger than 120 μm, the influence of the oblique electric field generated by the first opening 8 and the second opening 9 does not reach the vicinity of the center between the openings in the second direction. This is because the transmittance in the vicinity is lowered. Also, the response speed tends to be slow. However, at least one of the first substrate 3 and the second substrate 5 sandwiching the liquid crystal layer 7 shown in FIG. 2 is subjected to alignment treatment, and the liquid crystal 6 is configured to have a predetermined pretilt angle and to be vertically aligned. If it is, it may be larger than 120 μm.

第1の開口部8および第2の開口部9の形状については、台形状とすることが好ましいが、その台形の4つの内角の角度は、40度〜140度の範囲にあることが好ましい。尚、第1の開口部8および第2の開口部9は台形状であることが好ましく、4つの内角がいずれも90度である場合は、除かれる。第1の開口部8および第2の開口部9の形状を台形状とし、それぞれの平行な2辺が第1の方向に平行であるとともに、第1の方向に隣接する開口部間で、対向する辺を互いに平行とすることで、第1の開口部8および第2の開口部9それぞれの開口部間領域が平行四辺形状となる。このようにすることで、第1の開口部8および第2の開口部9の接続領域における液晶配向状態を偏光板の吸収軸方向に対して、45度方向よりずらすことができる。その結果、液晶表示素子1は接続領域の光り漏れが少なくなり、コントラストが向上し、表示ムラが目立ちにくく、表示品位が向上する。   The shapes of the first opening 8 and the second opening 9 are preferably trapezoidal, but the angles of the four inner angles of the trapezoid are preferably in the range of 40 degrees to 140 degrees. The first opening 8 and the second opening 9 are preferably trapezoidal, and are excluded when all four interior angles are 90 degrees. The shape of the first opening 8 and the second opening 9 is a trapezoidal shape, and each parallel two sides are parallel to the first direction, and the openings adjacent to each other in the first direction are opposed to each other. By making the sides to be parallel to each other, the regions between the openings of the first opening 8 and the second opening 9 have a parallelogram shape. By doing in this way, the liquid crystal orientation state in the connection area | region of the 1st opening part 8 and the 2nd opening part 9 can be shifted from the 45 degree direction with respect to the absorption-axis direction of a polarizing plate. As a result, the liquid crystal display element 1 reduces light leakage in the connection region, improves the contrast, makes display unevenness less noticeable, and improves the display quality.

本実施形態の液晶表示素子1は、以上の電極構造を有し、優れた表示品位を有するが、さらに、静電気帯電の解消が容易となるように、その比抵抗(パネル比抵抗ともいう)を所望範囲に設定することが好ましい。   The liquid crystal display element 1 of the present embodiment has the above-described electrode structure and excellent display quality, but further has a specific resistance (also referred to as a panel specific resistance) so that electrostatic charge can be easily eliminated. It is preferable to set the desired range.

液晶表示素子1のパネル比抵抗としては、1×1010Ωcm〜2×1011Ωcmの範囲にあることが好ましい。このような範囲にパネル比抵抗を設定することで、静電気帯電の解消が容易となる。また、後述するような添加物を液晶6に添加する方法でパネル比抵抗を制御したとしても、そのことによる液晶特性への望ましくない影響は現れない。そして、パネル比抵抗としては、1×1010Ωcm〜1×1011Ωcmの範囲にあることがより好ましい。このような範囲にパネル比抵抗を設定することで、静電気帯電の解消がより容易となる。 The panel specific resistance of the liquid crystal display element 1 is preferably in the range of 1 × 10 10 Ωcm to 2 × 10 11 Ωcm. By setting the panel specific resistance within such a range, it becomes easy to eliminate the electrostatic charge. Even if the panel specific resistance is controlled by a method of adding an additive to the liquid crystal 6 as will be described later, this does not have an undesirable effect on the liquid crystal characteristics. The panel specific resistance is more preferably in the range of 1 × 10 10 Ωcm to 1 × 10 11 Ωcm. By setting the panel specific resistance within such a range, it becomes easier to eliminate the electrostatic charge.

尚、ここで規定するパネル比抵抗とは、液晶表示素子の製造後にその液晶表示素子を用い、対向する一対の基板それぞれの上に配置された電極間に挟持された状態で評価された液晶層の比抵抗である。例えば、液晶表示素子に適用される前の液晶の所謂バルクの比抵抗に対し、ここでいうパネル比抵抗は、液晶表示素子に適用された後の特性であり、本発明においては区別して、「パネル比抵抗」と称している。   The panel specific resistance defined here is a liquid crystal layer evaluated using the liquid crystal display element after being manufactured and sandwiched between electrodes disposed on each of a pair of opposing substrates. Specific resistance. For example, in contrast to the so-called bulk specific resistance of the liquid crystal before being applied to the liquid crystal display element, the panel specific resistance referred to here is a characteristic after being applied to the liquid crystal display element. It is called “Panel resistivity”.

パネル比抵抗の調整方法としては、液晶表示素子1を構成する液晶層7の液晶6中にイオン性不純物を導入することで実現することができる。そして、液晶6へのイオン性不純物の効果的な導入と比抵抗の調整については、イオン性不純物を直接に導入する方法の他に、フェノチアジンや下記の(式1)に示すTris(2−(2−methoxyethoxy)ethyl)amine(以下、TDAと略称する)等、液晶中にイオン性不純物を効果的に導入する化合物を添加物として液晶に添加することにより実現することも可能である。   The method for adjusting the panel specific resistance can be realized by introducing ionic impurities into the liquid crystal 6 of the liquid crystal layer 7 constituting the liquid crystal display element 1. For effective introduction of ionic impurities into the liquid crystal 6 and adjustment of specific resistance, in addition to the method of directly introducing ionic impurities, phenothiazine and Tris (2- ( It can also be realized by adding, as an additive, a compound that effectively introduces ionic impurities into the liquid crystal such as 2-methoxyethyl) ethyl) amine (hereinafter abbreviated as TDA).

Figure 2014182262
Figure 2014182262

本実施形態の液晶表示素子1では、イオン性不純物の添加によって導電性を向上させて帯電の低減が可能とされた液晶を用い、パネル比抵抗を低下させる。併せて、本実施の形態の液晶表示素子では、第1の電極2および第2の電極4に上述した構造の第1の開口部8および第2の開口部9をそれぞれ配置し、液晶表示素子1内で発生する液晶6の流動を抑制する構成を備える。こうした構造を備えることにより、本実施形態の液晶表示素子1では、帯電と表示ムラの低減を実現することが可能となる。   In the liquid crystal display element 1 of the present embodiment, liquid crystal whose conductivity is improved by adding ionic impurities to reduce charge is used, and the panel specific resistance is lowered. In addition, in the liquid crystal display element of the present embodiment, the first opening 8 and the second opening 9 having the above-described structure are arranged in the first electrode 2 and the second electrode 4, respectively, and the liquid crystal display element 1 is configured to suppress the flow of the liquid crystal 6 generated in the inside. By providing such a structure, the liquid crystal display element 1 of the present embodiment can realize reduction of charging and display unevenness.

また、本発明の実施形態の液晶表示素子は、液晶の配向を均一に制御するための液晶配向膜を有することができる。この液晶配向膜は、液晶層を挟持する第1の基板の第1の電極と液晶層との間、および、液晶層を挟んで第1の基板と対向する第2の基板の第2の電極と液晶層との間の少なくとも一方に配置されることが好ましい。   Moreover, the liquid crystal display element of embodiment of this invention can have a liquid crystal aligning film for controlling the alignment of a liquid crystal uniformly. The liquid crystal alignment film is formed between the first electrode of the first substrate that sandwiches the liquid crystal layer and the liquid crystal layer, and the second electrode of the second substrate that faces the first substrate across the liquid crystal layer. It is preferable to arrange at least one between the liquid crystal layer and the liquid crystal layer.

さらに、本発明の実施形態の液晶表示素子は、電圧無印加時に、液晶が所定のプレチルト角を有して垂直配向となるように、液晶層を挟持する第1の基板および第2の基板の少なくとも一方を配向処理することが好ましい。   Furthermore, the liquid crystal display element according to the embodiment of the present invention includes the first substrate and the second substrate sandwiching the liquid crystal layer so that the liquid crystal has a predetermined pretilt angle and is vertically aligned when no voltage is applied. It is preferable to perform orientation treatment on at least one of them.

配向処理を併用することで、液晶の配向規制力が強化され、例えば、図1に示す液晶表示素子1の電極構造において、第1の開口部8および第2の開口部9の第2の方向の配置間隔を広げることができ、透過率の低下を抑えることができるからである。   By using the alignment treatment in combination, the alignment regulating force of the liquid crystal is strengthened. For example, in the electrode structure of the liquid crystal display element 1 shown in FIG. 1, the second direction of the first opening 8 and the second opening 9. It is because the arrangement | positioning space | interval can be expanded and the fall of the transmittance | permeability can be suppressed.

その場合、液晶のプレチルト角は、89.6度〜90.0度の範囲内に設定されることが好ましい。特に、プレチルト角は89.8度〜90.0度の範囲内に設定されることが好ましい。プレチルト角の形成による黒表示時の透過率上昇を抑制するためである。   In that case, the pretilt angle of the liquid crystal is preferably set in the range of 89.6 degrees to 90.0 degrees. In particular, the pretilt angle is preferably set in the range of 89.8 degrees to 90.0 degrees. This is to suppress an increase in transmittance during black display due to the formation of the pretilt angle.

配向処理は、第1の基板および/または第2の基板の上に配置された液晶配向膜に対し、ラビング処理を施すことで実施することができる。
ラビング処理を施す方法は、筋状の表示むら等のラビングによる表示品位の低下や歩留低下が起こりやすい傾向がある。しかし、プレチルト角を高く設定することや、第1の基板および第2の基板のうちの一方に配向処理を行うことにより、筋状等の表示ムラ等のラビングによる表示品位の低下や歩留低下を起こり難くすることができる。
The alignment process can be performed by performing a rubbing process on the liquid crystal alignment film disposed on the first substrate and / or the second substrate.
The method of performing the rubbing process tends to cause a decrease in display quality or a decrease in yield due to rubbing such as streak display unevenness. However, by setting the pretilt angle high, or by performing an alignment process on one of the first substrate and the second substrate, the display quality is lowered or the yield is lowered due to rubbing of display unevenness such as streaks. Can be made difficult to happen.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to these examples.

実施例1.
本発明の第1実施例の液晶表示素子を製造した。第1実施例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子であり、図1および図2に示したのと同様の電極構造を有する。
Example 1.
A liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the first embodiment is a VA type liquid crystal display element, and has the same electrode structure as that shown in FIGS.

先ず、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。そして、一方の基板を第1の電極であるセグメント電極を有する第1の基板とし、他方を第2の電極であるコモン電極を有する第2の基板とした。   First, in order to manufacture the liquid crystal display element of the first embodiment of the present invention, a pair of glass substrates with an ITO film was prepared. One substrate was a first substrate having a segment electrode as a first electrode, and the other was a second substrate having a common electrode as a second electrode.

本発明の第1実施例の液晶表示素子では、セグメント電極およびコモン電極をパターニングし、ほぼ同じ開口部パターンを、図1および図2に示したのと同様に複数形成して、それぞれに規則的に配置した。   In the liquid crystal display device of the first embodiment of the present invention, the segment electrode and the common electrode are patterned, and a plurality of substantially the same opening pattern is formed in the same manner as shown in FIG. 1 and FIG. Arranged.

具体的には、セグメント電極およびコモン電極の開口部を、長手方向(図1の第1の方向に対応)と直交する方向(図1の第2の方向に対応)の幅が16μm、開口部の長さ、すなわち、上述の定義による長さ((上底+下底)/2)が100μm、4つの内角の角度がそれぞれ、60度、120度、60度および120度である平行四辺形状を有するように形成した。そして、開口部の長手方向に隣接する開口部間の距離は10μm、開口部の幅方向に隣接する開口部間の距離は80μmとした。
そして、平面視で、視認者側にあるセグメント電極の開口部に対して、反視認者側にあるコモン電極の開口部が第2の方向と平行に、上方向(12時方向)に8μmずらした配置となるようした。
Specifically, the opening of the segment electrode and the common electrode has a width of 16 μm in the direction orthogonal to the longitudinal direction (corresponding to the first direction in FIG. 1) (corresponding to the second direction in FIG. 1), and the opening , That is, the length according to the above definition ((upper base + lower base) / 2) is 100 μm, and the angles of the four inner angles are 60 degrees, 120 degrees, 60 degrees and 120 degrees, respectively. It was formed to have. The distance between the openings adjacent in the longitudinal direction of the openings was 10 μm, and the distance between the openings adjacent in the width direction of the openings was 80 μm.
Then, in plan view, the opening of the common electrode on the anti-viewer side is shifted by 8 μm upward (12 o'clock direction) in parallel with the second direction with respect to the opening of the segment electrode on the viewer side. It was made to become the arrangement.

尚、本発明の第1実施例の液晶表示素子において、それを構成する後述の液晶パネルの長辺方向と、セグメント電極およびコモン電極の有する開口部の長手方向とは平行となるようにされている。   In the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention, the long side direction of the liquid crystal panel, which will be described later, and the longitudinal direction of the openings of the segment electrode and the common electrode are made parallel. Yes.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜を、第1の基板のセグメント電極形成面および第2の基板のコモン電極形成面に成膜し、液晶を挟持してVA型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400nmに設定した。   Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film was formed on the segment electrode formation surface of the first substrate and the common electrode formation surface of the second substrate, and a liquid crystal was sandwiched to manufacture a VA liquid crystal panel. A liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。尚、第1の偏光板の吸収軸と第2の偏光板の吸収軸とが直交するようにしたが、それぞれの偏光軸が直交するようにしてもよい。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees. Although the absorption axis of the first polarizing plate and the absorption axis of the second polarizing plate are orthogonal to each other, the respective polarization axes may be orthogonal to each other.

以上のように製造した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、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には良好な黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には明るい白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で明るく良好な視認性が得られ、筋状等の表示ムラも観察されなかった。   When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, good visibility was obtained. That is, a good black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and a bright white display was obtained when the voltage was turned on (ON). In particular, bright and good visibility was obtained on the lower side (6 o'clock direction) in a direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel, and display unevenness such as streaks was not observed.

実施例2.
本発明の第2実施例の液晶表示素子を製造した。第2実施例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子であり、液晶層を挟持するセグメント電極およびコモン電極には、それぞれ同様の台形状の開口部が形成され、図1に示すように複数が配置されている。
Example 2
A liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the second embodiment is a VA type liquid crystal display element, and a similar trapezoidal opening is formed in each of the segment electrode and the common electrode that sandwich the liquid crystal layer, as shown in FIG. Several are arranged.

先ず、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。そして、一方の基板を第1の電極であるセグメント電極を有する第1の基板とし、他方を第2の電極であるコモン電極を有する第2の基板とした。   First, in order to manufacture the liquid crystal display element of the second embodiment of the present invention, a pair of glass substrates with an ITO film was prepared. One substrate was a first substrate having a segment electrode as a first electrode, and the other was a second substrate having a common electrode as a second electrode.

本発明の第2実施例の液晶表示素子では、セグメント電極およびコモン電極をパターニングし、ほぼ同じ開口部パターンをそれぞれに複数形成して、図1に示したのと同様に基規則的に配置した。   In the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, the segment electrodes and the common electrodes are patterned, and a plurality of substantially the same opening patterns are formed on each of them, and are arranged in the same manner as shown in FIG. .

具体的には、セグメント電極およびコモン電極の開口部を、長手方向(図1の第1の方向に対応)と直交する方向(図1の第2の方向に対応)の幅が16μm、開口部の長さ、すなわち、上述の定義による長さ((上底+下底)/2)が100μm、4つの内角の角度がそれぞれ、45度、135度、60度および120度である台形状を有するように形成した。そして、開口部の長手方向に隣接する開口部間の距離は10μm、開口部の幅方向に隣接する開口部間の距離は80μmとした。
そして、平面視で、視認者側にあるセグメント電極の開口部に対して、反視認者側にあるコモン電極の開口部が第2の方向と平行に、上方向(12時方向)に8μmずらした配置となるようした。
Specifically, the opening of the segment electrode and the common electrode has a width of 16 μm in the direction orthogonal to the longitudinal direction (corresponding to the first direction in FIG. 1) (corresponding to the second direction in FIG. 1), and the opening A trapezoid whose length ((upper base + lower base) / 2) is 100 μm and the angles of the four interior angles are 45 degrees, 135 degrees, 60 degrees and 120 degrees, respectively. Formed to have. The distance between the openings adjacent in the longitudinal direction of the openings was 10 μm, and the distance between the openings adjacent in the width direction of the openings was 80 μm.
Then, in plan view, the opening of the common electrode on the anti-viewer side is shifted by 8 μm upward (12 o'clock direction) in parallel with the second direction with respect to the opening of the segment electrode on the viewer side. It was made to become the arrangement.

尚、本発明の第1実施例の液晶表示素子において、それを構成する後述の液晶パネルの長辺方向と、セグメント電極およびコモン電極の有する開口部の長手方向とは平行となるようにされている。   In the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention, the long side direction of the liquid crystal panel, which will be described later, and the longitudinal direction of the openings of the segment electrode and the common electrode are made parallel. Yes.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜を、第1の基板のセグメント電極形成面および第2の基板のコモン電極形成面に成膜し、液晶を挟持してVA型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400nmに設定した。   Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film was formed on the segment electrode formation surface of the first substrate and the common electrode formation surface of the second substrate, and a liquid crystal was sandwiched to manufacture a VA liquid crystal panel. A liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。尚、第1の偏光板の吸収軸と第2の偏光板の吸収軸とが直交するようにしたが、それぞれの偏光軸が直交するようにしてもよい。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees. Although the absorption axis of the first polarizing plate and the absorption axis of the second polarizing plate are orthogonal to each other, the respective polarization axes may be orthogonal to each other.

以上のように製造した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、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には良好な黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には明るい白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で明るく良好な視認性が得られ、筋状等の表示ムラも観察されなかった。   When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, good visibility was obtained. That is, a good black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and a bright white display was obtained when the voltage was turned on (ON). In particular, bright and good visibility was obtained on the lower side (6 o'clock direction) in a direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel, and display unevenness such as streaks was not observed.

実施例3.
本発明の第3実施例の液晶表示素子を製造した。第3実施例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子であり、上述した第1実施例と同様の開口部を有して第1実施例と同様の電極構造を有し、図1および図2に示したのと同様の電極構造を有する。
Example 3
A liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the third embodiment is a VA type liquid crystal display element, has an opening similar to that of the first embodiment described above, and has an electrode structure similar to that of the first embodiment. The electrode structure is the same as that shown in FIG.

そして、第1実施例と同様の第1の基板および第2の基板を用い、液晶を挟持して、後述する液晶を除き、第1実施例と同様の構造のVA型の液晶パネルを製造した。   Then, using the first substrate and the second substrate similar to those in the first embodiment, the VA type liquid crystal panel having the same structure as that in the first embodiment was manufactured by sandwiching the liquid crystal and excluding the liquid crystal described later. .

液晶としては、誘電異方性(Δε)が−4.4で、比抵抗を低下させることができるTDAを添加物として200ppm添加したものを用いた。液晶パネルのリタデーション(Δn・d)は400nmに設定した。   As the liquid crystal, a liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 and 200 ppm added as an additive of TDA capable of reducing the specific resistance was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。尚、第1の偏光板の吸収軸と第2の偏光板の吸収軸とが直交するようにしたが、それぞれの偏光軸が直交するようにしてもよい。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees. Although the absorption axis of the first polarizing plate and the absorption axis of the second polarizing plate are orthogonal to each other, the respective polarization axes may be orthogonal to each other.

以上のように製造した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、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には良好な黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には明るい白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で明るく良好な視認性が得られ、筋状等の表示ムラも観察されなかった。   When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, good visibility was obtained. That is, a good black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and a bright white display was obtained when the voltage was turned on (ON). In particular, bright and good visibility was obtained on the lower side (6 o'clock direction) in a direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel, and display unevenness such as streaks was not observed.

また、本実施例の液晶表示素子において、パネル比抵抗は、4.4×1010Ωcmであった。そして、10kVの静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は30秒以内であり、短い時間であることがわかった。 In the liquid crystal display element of this example, the panel specific resistance was 4.4 × 10 10 Ωcm. Then, when 10 kV static electricity was applied, it was found that the time until charging was canceled was within 30 seconds, which was a short time.

尚、第1実施例の液晶表示素子を用いて同様の評価を行ったところ、パネル比抵抗は、4.3×1011Ωmであり、10kVの静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は300秒以上であった。 When the same evaluation was performed using the liquid crystal display element of the first example, the panel specific resistance was 4.3 × 10 11 Ωm, and when 10 kV of static electricity was applied, until charging was eliminated. The time was 300 seconds or more.

さらに、本実施例の液晶表示素子を用い、フレーム周波数を70Hz〜300Hzまで変えて点灯評価を行ったところ、すべてのフレーム周波数で表示ムラのない表示が得られた。   Furthermore, when the lighting evaluation was performed by changing the frame frequency from 70 Hz to 300 Hz using the liquid crystal display element of this example, a display without display unevenness was obtained at all frame frequencies.

以上の評価結果から、第3実施例の液晶表示素子は、イオン性不純物の添加によって導電性を向上させて帯電の低減が可能とされた液晶を用いることにより、帯電と表示ムラとを両立して低減できることがわかった。   From the above evaluation results, the liquid crystal display element of the third example achieves both charging and display unevenness by using a liquid crystal that is improved in conductivity by addition of ionic impurities and can reduce charging. It was found that it can be reduced.

実施例4.
本発明の第4実施例の液晶表示素子を製造した。第4実施例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子であり、図1および図2に示したのと同様の電極構造を有する。
Example 4
A liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the fourth embodiment is a VA type liquid crystal display element, and has the same electrode structure as that shown in FIGS.

先ず、本発明の第4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。そして、一方の基板を第1の電極であるセグメント電極を有する第1の基板とし、他方を第2の電極であるコモン電極を有する第2の基板とした。   First, in order to manufacture the liquid crystal display element of the fourth embodiment of the present invention, a pair of glass substrates with an ITO film was prepared. One substrate was a first substrate having a segment electrode as a first electrode, and the other was a second substrate having a common electrode as a second electrode.

本発明の第1実施例の液晶表示素子では、セグメント電極およびコモン電極をパターニングし、ほぼ同じ開口部パターンを、図1および図2に示したのと同様に複数形成して、それぞれに規則的に配置した。   In the liquid crystal display device of the first embodiment of the present invention, the segment electrode and the common electrode are patterned, and a plurality of substantially the same opening pattern is formed in the same manner as shown in FIG. 1 and FIG. Arranged.

具体的には、セグメント電極およびコモン電極の開口部を、長手方向(図1の第1の方向に対応)と直交する方向(図1の第2の方向に対応)の幅が16μm、開口部の長さ、すなわち、上述の定義による長さ((上底+下底)/2)が100μm、4つの内角の角度がそれぞれ、60度、120度、60度および120度である平行四辺形状を有するように形成した。そして、開口部の長手方向に隣接する開口部間の距離は10μm、開口部の幅方向に隣接する開口部間の距離は100μmとした。
そして、平面視で、視認者側にあるセグメント電極の開口部に対して、反視認者側にあるコモン電極の開口部が第2の方向と平行に、上方向(12時方向)に8μmずらした配置となるようした。
Specifically, the opening of the segment electrode and the common electrode has a width of 16 μm in the direction orthogonal to the longitudinal direction (corresponding to the first direction in FIG. 1) (corresponding to the second direction in FIG. 1), and the opening , That is, the length according to the above definition ((upper base + lower base) / 2) is 100 μm, and the angles of the four inner angles are 60 degrees, 120 degrees, 60 degrees and 120 degrees, respectively. It was formed to have. The distance between the openings adjacent in the longitudinal direction of the openings was 10 μm, and the distance between the openings adjacent in the width direction of the openings was 100 μm.
Then, in plan view, the opening of the common electrode on the anti-viewer side is shifted by 8 μm upward (12 o'clock direction) in parallel with the second direction with respect to the opening of the segment electrode on the viewer side. It was made to become the arrangement.

尚、本発明の第1実施例の液晶表示素子において、それを構成する後述の液晶パネルの長辺方向と、セグメント電極およびコモン電極の有する開口部の長手方向とは平行となるようにされている。   In the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention, the long side direction of the liquid crystal panel, which will be described later, and the longitudinal direction of the openings of the segment electrode and the common electrode are made parallel. Yes.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜を、第1の基板のセグメント電極形成面および第2の基板のコモン電極形成面に成膜した。そして、第2の基板上の液晶配向膜にのみ配向処理としてラビング処理を施した。次に、得られた第1の基板と配向処理済みの第2の基板とを用い、液晶を挟持してVA型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400nmに設定した。得られた液晶パネルにおける液晶のプレチルト角は89.9度であった。   Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film was formed on the segment electrode formation surface of the first substrate and the common electrode formation surface of the second substrate. Then, only the liquid crystal alignment film on the second substrate was rubbed as an alignment process. Next, a VA liquid crystal panel was manufactured by sandwiching the liquid crystal using the obtained first substrate and the aligned second substrate. A liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm. The pretilt angle of the liquid crystal in the obtained liquid crystal panel was 89.9 degrees.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。尚、第1の偏光板の吸収軸と第2の偏光板の吸収軸とが直交するようにしたが、それぞれの偏光軸が直交するようにしてもよい。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees. Although the absorption axis of the first polarizing plate and the absorption axis of the second polarizing plate are orthogonal to each other, the respective polarization axes may be orthogonal to each other.

以上のように製造した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、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には良好な黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には明るい白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で明るく良好な視認性が得られ、筋状等の表示ムラも観察されなかった。   When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, good visibility was obtained. That is, a good black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and a bright white display was obtained when the voltage was turned on (ON). In particular, bright and good visibility was obtained on the lower side (6 o'clock direction) in a direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel, and display unevenness such as streaks was not observed.

比較例1.
本発明の第1比較例となる液晶表示素子を製造した。第1比較例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子である。そして、液晶層を挟持するセグメント電極およびコモン電極には、いずれも、開口部は設けられていない。
Comparative Example 1
A liquid crystal display device as a first comparative example of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the first comparative example is a VA liquid crystal display element. The segment electrode and the common electrode that sandwich the liquid crystal layer are not provided with openings.

先ず、本発明の第1比較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。そして、一方の基板をセグメント電極を有する第1の基板とし、他方をコモン電極を有する第2の基板とした。   First, in order to manufacture the liquid crystal display element of the 1st comparative example of this invention, a pair of glass substrate with an ITO film | membrane was prepared. One of the substrates was a first substrate having a segment electrode, and the other was a second substrate having a common electrode.

本発明の第1比較例の液晶表示素子では、セグメント電極およびコモン電極を任意の表示パターンに対応するようにパターニングした。   In the liquid crystal display element of the first comparative example of the present invention, the segment electrode and the common electrode were patterned so as to correspond to an arbitrary display pattern.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜を、第1の基板のセグメント電極形成面および第2の基板のコモン電極形成面に成膜した。そして、第1の基板および第2の基板の両方の液晶配向膜に対し、所定のラビング方向となるように、アンチパラレル(反平行)ラビング処理を施した。次に、得られた配向処理済みの第1の基板と第2の基板とを用い、液晶を挟持してVA型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400nmに設定した。得られた液晶パネルにおける液晶のプレチルト角は89.6度であった。また、液晶パネルのラビング方向は、その長辺方向と直交する方向となる。   Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film was formed on the segment electrode formation surface of the first substrate and the common electrode formation surface of the second substrate. Then, anti-parallel (antiparallel) rubbing treatment was performed on the liquid crystal alignment films on both the first substrate and the second substrate so as to be in a predetermined rubbing direction. Next, using the obtained alignment-treated first and second substrates, a VA liquid crystal panel was manufactured by sandwiching liquid crystal. A liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm. The pretilt angle of the liquid crystal in the obtained liquid crystal panel was 89.6 degrees. Further, the rubbing direction of the liquid crystal panel is a direction orthogonal to the long side direction.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees.

以上のように製造した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、ほぼ良好な視認性が得られた。すなわち、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で良好となる視認性が得られた。しかしながら、本比較例の液晶表示素子では、筋状等の表示ムラが観察され、表示品位を著しく低下させた。   When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, almost good visibility was obtained. That is, black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and white display was obtained when the display was turned on by voltage application. In particular, good visibility was obtained on the lower side (6 o'clock direction) in the direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel. However, in the liquid crystal display element of this comparative example, display unevenness such as streaks was observed, and the display quality was significantly lowered.

比較例2.
本発明の第2比較例となる液晶表示素子を製造した。第2比較例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子であり、第1実施例の液晶表示素子と比較して、電極の開口部が長方形状に形成され、その結果、電極構造が異なっている。
Comparative Example 2
A liquid crystal display device as a second comparative example of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the second comparative example is a VA type liquid crystal display element, and the opening of the electrode is formed in a rectangular shape compared to the liquid crystal display element of the first embodiment, and as a result, the electrode structure is different. ing.

先ず、本発明の第2比較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。そして、一方の基板を第1の電極であるセグメント電極を有する第1の基板とし、他方を第2の電極であるコモン電極を有する第2の基板とした。   First, in order to manufacture the liquid crystal display element of the 2nd comparative example of this invention, a pair of glass substrate with an ITO film | membrane was prepared. One substrate was a first substrate having a segment electrode as a first electrode, and the other was a second substrate having a common electrode as a second electrode.

本発明の第2比較例の液晶表示素子では、セグメント電極およびコモン電極をパターニングし、ほぼ同じ開口部パターンを複数形成して、それぞれに規則的に配置した。   In the liquid crystal display element of the second comparative example of the present invention, the segment electrode and the common electrode were patterned to form a plurality of substantially the same opening pattern, which were regularly arranged on each.

具体的には、セグメント電極およびコモン電極の開口部を、長手方向(図1の第1の方向に対応)と直交する方向(図1の第2の方向に対応)の幅が16μm、開口部の長さが100μm、4つの内角の角度がそれぞれ等しい90度である長方形状を有するように形成した。本発明の第2比較例の液晶表示素子の電極の開口部構造は、上述した図3に示された液晶表示素子の電極の開口部構造と同様となる。   Specifically, the opening of the segment electrode and the common electrode has a width of 16 μm in the direction orthogonal to the longitudinal direction (corresponding to the first direction in FIG. 1) (corresponding to the second direction in FIG. 1), and the opening Was formed to have a rectangular shape having a length of 100 μm and four inner angles of 90 degrees which are equal to each other. The opening structure of the electrode of the liquid crystal display element of the second comparative example of the present invention is the same as the opening structure of the electrode of the liquid crystal display element shown in FIG.

そして、開口部の長手方向に隣接する開口部間の距離は10μm、開口部の幅方向に隣接する開口部間の距離は80μmとした。
また、平面視で、視認者側にあるセグメント電極の開口部に対して、反視認者側にあるコモン電極の開口部が第2の方向と平行に、上方向(12時方向)に8μmずらした配置となるようした。
The distance between the openings adjacent in the longitudinal direction of the openings was 10 μm, and the distance between the openings adjacent in the width direction of the openings was 80 μm.
Also, in plan view, the opening of the common electrode on the anti-viewer side is shifted by 8 μm upward (12 o'clock direction) in parallel with the second direction with respect to the opening of the segment electrode on the viewer side. It was made to become the arrangement.

尚、本比較例の液晶表示素子において、それを構成する後述の液晶パネルの長辺方向と、セグメント電極およびコモン電極の有する開口部の長手方向とは平行となるようにされている。   In the liquid crystal display element of this comparative example, the long side direction of a liquid crystal panel, which will be described later, and the longitudinal direction of the openings of the segment electrodes and the common electrode are made parallel.

次いで、垂直配向性の液晶配向膜を、第1の基板のセグメント電極形成面および第2の基板のコモン電極形成面に成膜し、液晶を挟持してVA型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400nmに設定した。   Next, a vertical alignment liquid crystal alignment film was formed on the segment electrode formation surface of the first substrate and the common electrode formation surface of the second substrate, and a liquid crystal was sandwiched to manufacture a VA liquid crystal panel. A liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees.

以上のように製造した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、ほぼ良好な視認性が得られた。すなわち、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で良好となる視認性が得られた。また、筋状等の表示ムラも視認されなかった。しかしながら、本比較例の液晶表示素子では、平面視で開口部の長手方向に隣接する開口部間の接続領域において、液晶の配向乱れが観察され、光漏れが見られ、コントラストが低下して、表示品位が低下した。   When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, almost good visibility was obtained. That is, black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and white display was obtained when the display was turned on by voltage application. In particular, good visibility was obtained on the lower side (6 o'clock direction) in the direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel. Further, display unevenness such as streaks was not visually recognized. However, in the liquid crystal display element of this comparative example, in the connection region between the openings adjacent to each other in the longitudinal direction of the opening in a plan view, liquid crystal orientation disorder is observed, light leakage is observed, and the contrast is reduced. The display quality has deteriorated.

以上の第2比較例の評価結果から、上述した第1実施例においては、平面視で開口部の長手方向に隣接する開口部間の接続領域の液晶の配向状態が好ましいものであり、光り漏れが少なくなって、コントラストが向上し、表示ムラが目立ちにくく、表示品位が向上したことがわかった。   From the evaluation results of the second comparative example described above, in the first embodiment described above, the alignment state of the liquid crystal in the connection region between the openings adjacent in the longitudinal direction of the openings in plan view is preferable, and light leakage occurs. As a result, the contrast was improved, the display unevenness was not noticeable, and the display quality was improved.

比較例3.
本発明の第3比較例となる液晶表示素子を製造した。第3比較例の液晶表示素子は、VA型の液晶表示素子である。そして、液晶層を挟持するセグメント電極およびコモン電極には、いずれも、開口部は設けられていない。本比較例の液晶表示素子は、上述した第1比較例の液晶表示素子と同様の電極構造を有する。
Comparative Example 3
A liquid crystal display device as a third comparative example of the present invention was manufactured. The liquid crystal display element of the third comparative example is a VA liquid crystal display element. The segment electrode and the common electrode that sandwich the liquid crystal layer are not provided with openings. The liquid crystal display element of this comparative example has the same electrode structure as the liquid crystal display element of the first comparative example described above.

そして、第1比較例と同様の第1の基板および第2の基板を用い、液晶を挟持して、後述する液晶を除き、第1比較例と同様のVA型の液晶パネルを製造した。   A VA liquid crystal panel similar to that of the first comparative example was manufactured using the first substrate and the second substrate similar to those of the first comparative example, sandwiching the liquid crystal and excluding the liquid crystal described later.

液晶としては、誘電異方性(Δε)が−4.4で、比抵抗を低下させることができるTDAを添加物として200ppm添加したものを用いた。液晶パネルのリタデーション(Δn・d)は400nmに設定した。   As the liquid crystal, a liquid crystal having a dielectric anisotropy (Δε) of −4.4 and 200 ppm added as an additive of TDA capable of reducing the specific resistance was used. The retardation (Δn · d) of the liquid crystal panel was set to 400 nm.

次に、製造された液晶パネルを用い、視認者側の第1の偏光板および反視認者側の第2の偏光板による一対の偏光板で挟持してVA型の液晶表示素子を製造した。第1の偏光板としては、株式会社ポラテクノ製のVHC−128UL2SZ−K1を用い、第2の偏光板としては、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。   Next, using the manufactured liquid crystal panel, a VA liquid crystal display element was manufactured by being sandwiched between a pair of polarizing plates including a first polarizing plate on the viewer side and a second polarizing plate on the non-viewer side. VHC-128UL2SZ-K1 made by Polatechno Co., Ltd. is used as the first polarizing plate, and 000R220N-VH39L2S (Re ≦ 7 nm, Rth = 220 nm, made by Polatechno Co., Ltd. is attached as the second polarizing plate. Polarizing plate) was used.

このとき、液晶パネルの長辺方向を基準軸として、視認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=45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=135度になるようにした。   At this time, assuming that the counterclockwise angle from the reference axis when viewed from the viewing side to the absorption axis of the F polarizing plate is θ1 with the long side direction of the liquid crystal panel as the reference axis, θ1 = 45 degrees. When the counterclockwise angle to the absorption axis of the R polarizing plate is θ2, θ2 = 135 degrees.

以上のように製造した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、ほぼ良好な視認性が得られた。すなわち、電圧無印加時やオフ(OFF)表示時には黒色表示が得られ、電圧印加によるオン(ON)表示時には白色表示が得られた。特に、液晶パネルの長辺方向と直交する方向の下方側(6時方向)で明るくなる視認性が得られた。
しかし、ラビング処理による筋状等の表示ムラが観察され、表示品位を著しく低下させた。
When the liquid crystal display element manufactured as described above was used and driven at a duty ratio of 1/4, almost good visibility was obtained. That is, black display was obtained when no voltage was applied or when the display was turned off (OFF), and white display was obtained when the display was turned on by voltage application. In particular, the visibility which becomes bright on the lower side (6 o'clock direction) in the direction orthogonal to the long side direction of the liquid crystal panel was obtained.
However, display irregularities such as streaks due to the rubbing treatment were observed, and the display quality was significantly reduced.

また、本比較例の液晶表示素子において、パネル比抵抗は、4.3×1010Ωcmであった。そして、10kVの静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は30秒以内であり、短い時間であることがわかった。 In the liquid crystal display element of this comparative example, the panel specific resistance was 4.3 × 10 10 Ωcm. Then, when 10 kV static electricity was applied, it was found that the time until charging was canceled was within 30 seconds, which was a short time.

尚、第1比較例の液晶表示素子を用いて同様の評価を行ったところ、パネル比抵抗は、4.1×1011Ωmであり、10kVの静電気を印加したところ、帯電が解消されるまでの時間は300秒以上であった。 In addition, when the same evaluation was performed using the liquid crystal display element of the first comparative example, the panel specific resistance was 4.1 × 10 11 Ωm. When 10 kV of static electricity was applied, the charging was canceled. The time was 300 seconds or more.

さらに、本比較例の液晶表示素子を用い、フレーム周波数を70Hz〜300Hzまで変えて点灯評価を行ったところ、すべてのフレーム周波数で表示ムラが確認され、表示品位の低下が見られた。   Furthermore, when the lighting evaluation was performed by changing the frame frequency from 70 Hz to 300 Hz using the liquid crystal display element of this comparative example, display unevenness was confirmed at all frame frequencies, and the display quality was lowered.

尚、本発明は上記各実施の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。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 液晶表示素子
2、2a 第1の電極
3 第1の基板
4 第2の電極
5 第2の基板
6 液晶
7 液晶層
8、8a、108 第1の開口部
9、109 第2の開口部
11 斜め電界
12 視角方向を示す矢印
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display element 2, 2a 1st electrode 3 1st board | substrate 4 2nd electrode 5 2nd board | substrate 6 Liquid crystal 7 Liquid crystal layer 8, 8a, 108 1st opening part 9, 109 2nd opening part 11 Diagonal electric field 12 Arrow indicating viewing angle direction

Claims (7)

第1の電極が配置された第1の基板と、前記第1の電極と対向する第2の電極が配置された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間に配置されて電圧無印加時の液晶の配向が垂直配向である液晶層とを有する液晶表示素子であって、
前記第1の電極は、第1の方向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2の電極は、前記第1の方向に規則的に配置された複数の第2の開口部を有し、
前記第1の電極の前記第1の開口部は台形状をなし、平行な2辺がそれぞれ前記第1の方向に平行であるとともに、該第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺が互いに平行であり、
前記第2の電極の前記第2の開口部は台形状をなし、平行な2辺がそれぞれ前記第1の方向に平行であるとともに、該第1の方向に隣接するもの同士の間で対向する辺が互いに平行であり、
前記第1の開口部と前記第2の開口部とは、平面視で、前記第1の方向と垂直な第2の方向にずれて、互いの一部同士が重なるように配置されることを特徴とする液晶表示素子。
Between the first substrate on which the first electrode is disposed, the second substrate on which the second electrode facing the first electrode is disposed, and between the first substrate and the second substrate And a liquid crystal display element having a liquid crystal layer in which the alignment of liquid crystal when no voltage is applied is a vertical alignment,
The first electrode has a plurality of first openings regularly arranged in a first direction;
The second electrode has a plurality of second openings regularly arranged in the first direction,
The first opening of the first electrode has a trapezoidal shape, and two parallel sides are parallel to the first direction, and are opposed to each other adjacent to the first direction. The sides are parallel to each other,
The second opening of the second electrode has a trapezoidal shape, and two parallel sides are parallel to the first direction, and are opposed to each other adjacent to the first direction. The sides are parallel to each other,
The first opening and the second opening are arranged in a plan view so that the first opening and the second opening are shifted in a second direction perpendicular to the first direction and are partially overlapped with each other. A characteristic liquid crystal display element.
前記第1の基板の前記第1の電極の配置面の反対側の面に配置された第1の偏光板と、前記第2の基板の前記第2の電極の配置面の反対側の面に配置された第2の偏光板とを有し、該第1の偏光板と該第2の偏光板とは、互いの吸収軸が直交するとともに、それぞれ前記第1の方向と45度の角度をなすように配置されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。   A first polarizing plate disposed on a surface of the first substrate opposite to the surface of the first electrode; and a surface of the second substrate opposite to the surface of the second electrode disposed. A first polarizing plate and the second polarizing plate, the absorption axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate are orthogonal to each other, and each has an angle of 45 degrees with the first direction. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the liquid crystal display element is arranged as described above. 前記第1の開口部および前記第2の開口部は、前記第1の方向の幅が8μm〜30μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示素子。   The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the first opening and the second opening have a width in the first direction of 8 μm to 30 μm. 前記複数の第1の開口部の隣接するもの同士の距離および前記複数の第2の電極の隣接するもの同士の距離は、20μm〜120μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   4. The distance between adjacent ones of the plurality of first openings and the distance between adjacent ones of the plurality of second electrodes are 20 μm to 120 μm. 2. A liquid crystal display element according to item 1. 前記第1の開口部および前記第2の開口部は、各内角が40度〜140度の範囲にあることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   5. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein each of the first opening and the second opening has an internal angle in a range of 40 degrees to 140 degrees. 前記液晶の比抵抗が1×1010Ωm〜2×1011Ωcmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示素子。 6. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein a specific resistance of the liquid crystal is in a range of 1 × 10 10 Ωm to 2 × 10 11 Ωcm. 前記液晶が、所定のプレチルト角を有して垂直配向するように、前記第1の基板および前記第2の基板の少なくとも一方が配向処理をされていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶表示素子。   7. The alignment method according to claim 1, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is subjected to an alignment treatment so that the liquid crystal is vertically aligned with a predetermined pretilt angle. The liquid crystal display element according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015172650A (en) * 2014-03-11 2015-10-01 スタンレー電気株式会社 liquid crystal display device

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