JP3467817B2 - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子およびその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子としては、一般に、ＴＮ
（ツイステッド・ネマティック）モード、またはＳＴＮ
（スーパー・ツイステッド・ネマティック）モードのも
のが利用されている。

【０００３】上記ＴＮモードおよびＳＴＮモードの液晶
表示素子は、透明電極と水平配向膜とを設けた一対の透
明基板間に誘電異方性が正のネマティック液晶を封入
し、この液晶の分子を両基板間においてツイスト配向さ
せたもので、両基板間における液晶分子のツイスト角
は、ＴＮモードではほぼ９０°、ＳＴＮモードでは１８
０〜２７０°とされている。

【０００４】図５は従来の液晶表示素子の一部分の断面
図であり、図６はその電界印加時の液晶分子配向状態を
示している。なお、この液晶表示素子は、単純マトリッ
クス型のものである。

【０００５】この液晶表示素子は、ガラス等からなる一
対の透明基板１，２を枠状のシール材（図示せず）を介
して接合し、この両基板１，２間に誘電異方性が正のネ
マティック液晶９を挟持したもので、図において上側の
基板２の液晶層対向面には透明な走査電極４が多数本互
いに平行に形成され、下側の基板１の液晶層対向面には
前記走査電極４に対して直交する透明な信号電極３が多
数本互いに平行に形成されており、さらに両基板１，２
の電極形成面上にはそれぞれ水平配向膜５，６が設けら
れている。

【０００６】なお、いずれか一方の基板（図では上側の
基板）２には、両基板１，２の電極３，４が互いに対向
する画素領域の間の部分に対応させて、金属膜からなる
ブラックマスク７が設けられており、この基板２側の電
極（走査電極）４は、ブラックマスク７を覆う透明な絶
縁膜８の上に形成されている。

【０００７】上記配向膜５，６は、ポリイミド系配向材
等の水平配向材で形成されており、その膜面にはラビン
グによる配向処理が施されている。これら配向膜５，６
の配向処理方向（ラビング方向）は互いに所定角度（Ｔ
Ｎモードではほぼ９０°、ＳＴＮモードでは１８０〜２
７０°）ずれている。

【０００８】また、上記ネマティック液晶９には、左旋
性または右旋性の光学活性物質（例えばカイラル液晶）
が添加されており、この液晶９の分子９ａは、両基板
１，２側においてその配向膜５，６面に対しあるプレチ
ルト角をもってその配向処理方向に配向され、両基板
１，２間においてツイスト配向している。

【０００９】なお、図では、両基板１，２側での液晶分
子９ａのプレチルト状態を分かりやすくするために、全
ての液晶分子９ａを紙面に沿う方向に分子長軸が向いて
いる状態で示したが、液晶分子９ａは、各液晶分子が基
板１，２面に対して図示のようなプレチルト角で左回り
または右回りにツイスト配向している。

【００１０】上記液晶表示素子は、その両面（両基板
１，２の外面）に配置される図示しない一対の偏光板と
の組合わせによって各画素領域の光の透過・遮断を制御
するもので、液晶分子９ａは、無電界状態では図５に示
した状態（ツイスト配向状態）に配向し、両基板１，２
の電極３，４間に電界を印加すると図６に示した状態
（立上り配向状態）に配向する。

【００１１】そして、液晶分子９ａの配向状態が変化す
ると、入射光に対する液晶９の屈折率異方性Δｎが変化
し、液晶表示素子のΔｎ・ｄ（液晶の屈折率異方性Δｎ
と液晶層厚ｄとの積）の値が変化するため、前記一対の
偏光板の偏光軸（透過軸または吸収軸）方向をそれぞれ
所定の方向に設定しておけば、液晶分子９ａの配向状態
を制御することにより、各画素領域の光の透過・遮断を
制御して画像を表示することができる。

【００１２】ところで、上記ＴＮモードやＳＴＮモード
のような液晶分子をツイスト配向させている液晶表示素
子は、表示のコントラストが観察方向によって大きく変
化するため、視野角が狭いという問題をもっていた。

【００１３】これは、液晶表示素子のΔｎ・ｄの値が表
示の観察方向によって異なるためである。すなわち、従
来の液晶表示素子では、電界を印加したときに液晶分子
９ａが図６のように画素領域全体にわたって一様な立上
がり角で立上がり配向するため、観察方向方向に応じ
て、観察方向方向に対する液晶分子の長軸の方向の傾き
角が異なる。

【００１４】このため、液晶層のΔｎの値および見かけ
の液晶層厚ｄの値が観察方向によって変化し、したがっ
て表示の明るさ（出射側の偏光板を透過した光の強度）
が観察方向によって変化する。

【００１５】これを１つの画素の明るさについて見る
と、図６において、Ａ，Ｂ，Ｃは液晶表示素子への入射
光、Ａ′，Ｂ′，Ｃ′は各入射光Ａ，Ｂ，Ｃに対応する
出射光を示しており、表示画像を液晶表示素子に対して
ほぼ垂直な方向から観察するときはＡ′の出射光で画素
が表示され、図上斜め右方向から観察するときはＢ′の
出射光で画素が表示され、図上斜め左方向から観察する
ときはＣ′の出射光で画素が表示される。

【００１６】この場合、従来の液晶表示素子では、電界
印加時の液晶分子９ａの立上り角が画素領域全体にわた
って均一であるため、一定の入射角で入射した光に対す
る画素領域の各部のΔｎ・ｄは同じ値であり、表示され
る画素の明るさは、画素の全域にわたって均一である。

【００１７】しかし、Ａ，Ｂ，Ｃの各入射光に対するΔ
ｎ・ｄの値を見ると、これらの光に対する液晶９の分子
長軸の傾きが違ってΔｎが異なり、また見かけの液晶層
厚ｄも異なるため、入射光Ａに対するΔｎ・ｄの値Δｎ
・ｄ(A) と、入射光Ｂに対するΔｎ・ｄの値Δｎ・ｄ
(B) と、入射光Ｃに対するΔｎ・ｄの値Δｎ・ｄ(C) と
は、それぞれ異なった値となる。

【００１８】そして、液晶表示素子を出射しさらに出射
側偏光板を透過して出射する光の強度は、液晶表示素子
のΔｎ・ｄの値に依存するため、画素の明るさが光入射
角によって変化する。

【００１９】このため、従来の液晶表示素子は、画素の
明るさに観察方向依存性があり、したがって、表示画像
を明部と暗部とのコントラストが良い画像として観察で
きる観察方向が限られるから、視野角が狭い。

【００２０】なお、液晶表示素子には、液晶分子９ａを
立上り配向させたときに光が遮断されるように一対の偏
光板を配置したいわゆるポジ表示タイプのものと、液晶
分子９ａを立上り配向させたときに光を透過させるよう
に一対の偏光板を配置したいわゆるネガ表示タイプのも
のとがあり、ポジ表示タイプの液晶表示素子では、光入
射角の変化により暗部が明るくなって明部（液晶分子９
ａがツイスト配向している部分）とのコントラストが低
下し、ネガ表示タイプの液晶表示素子では、光入射角の
変化により明部が暗くなって暗部（液晶分子９ａがツイ
スト配向している部分）とのコントラストが低下する。

【００２１】そこで従来から、上記液晶表示素子の視野
角を改善する手段として、配向制御方式と、電圧制御方
式とが提案されている。上記配向制御方式は、液晶表示
素子の一方または両方の基板に液晶分子を部分的に異な
るプレチルト角で配向させる配向処理を施すことによ
り、液晶分子の初期配向状態（ツイスト配向状態）を画
素領域の各部において異ならせておくようにしたもので
ある。

【００２２】また、上記電圧制御方式は、液晶表示素子
の一方の基板の電極を各画素領域ごとに複数の電極に分
割し、これら各分割電極と他方の基板の電極との間にそ
れぞれ異なる電圧値の駆動電圧を印加することにより、
液晶に印加する電界の強さを部分的に変えて、液晶分子
の立上がり角を画素領域の各部において異ならせるよう
にしたものである。

【００２３】すなわち、上記配向制御方式および電圧制
御方式は、液晶分子がツイスト配向している状態、ある
いは液晶分子が立上がり配向した状態での液晶分子の配
向状態を部分的に変えることによって、光の入射角に対
するΔｎ・ｄの変化を画素領域の各部において異ならせ
たものであり、このようにすれば、光の入射角が変化し
ても、画素領域全体での平均的なΔｎ・ｄの値はあまり
変化しないから、画素の明るさの観察方向依存性が軽減
され、視野角が広くなる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記配向制御
方式は、液晶表示素子の基板に液晶分子を部分的に異な
るプレチルト角で配向させるための配向処理が困難であ
り、したがって、実用化が難しいという問題をもってい
る。

【００２５】一方、上記電圧制御方式では、配向処理が
通常の処理でよく、また分割電極も現在のフォトリソグ
ラフィ技術で形成できるため、実用化が十分可能であ
る。しかしながら、この電圧制御方式では、各分割電極
にそれぞれ異なる電圧値の駆動信号を供給しなければな
らないため、液晶表示素子の駆動制御が複雑になってし
まう。

【００２６】本発明の目的は、電極を分割して各分割電
極にそれぞれ異なる電圧値の駆動信号を供給することな
く、液晶に印加する電界の強さを部分的に変えて視野角
を改善することができる、広視野角でかつ駆動の容易な
液晶表示素子を提供するとともに、あわせてその製造方
法を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、電極と配向膜とを設けた一対の基板間に液晶を挟持
してなり、かつ前記液晶の分子を両基板間においてツイ
スト配向させ、対向電極間に電圧を印加して電極が対向
する画素領域毎に液晶分子を立上がり配向させて表示を
行う液晶表示素子において、少なくとも一方の基板の電
極の上に、前記液晶分子の立上がり配向状態を画素領域
の各部において異ならせるために比抵抗と誘電率の少な
くとも一方が前記配向膜とは異なる電界調整層を画素領
域毎に非連続的に分布させて設け、その上に前記配向膜
を設けたことを特徴とするものである。

【００２８】本発明は、例えばドットマトリックス型素
子に適用されるものであり、その場合は、前記電界調整
層を、各画素領域の少なくとも一部に設けておけばよ
い。また前記電界調整層は、絶縁物で形成しても導電物
で形成してもよい。

【００２９】また、本発明の液晶表示素子の製造方法
は、電極と配向膜とを設けた一対の基板間に液晶を挟持
してなり、かつ前記液晶の分子を両基板間においてツイ
スト配向させ、対向電極間に電圧を印加して電極が対向
する画素領域毎に液晶分子を立上がり配向させて表示を
行う液晶表示素子の製造方法であって、一対の基板にそ
れぞれ電極を形成する工程と、少なくとも一方の基板の
前記電極の上に、前記液晶分子の立上がり配向状態を画
素領域の各部において異ならせるために比抵抗と誘電率
の少なくとも一方が配向膜とは異なる電界調整層を画素
領域毎に非連続に分布させて形成する工程と、前記一対
の基板の電極形成面上にそれぞれ前記配向膜を形成する
工程と、前記一対の基板を互いに対向させて配置すると
ともにこの両基板間に前記液晶を挟持させる工程と、か
らなることを特徴とするものである。

【００３０】この製造方法において、前記電界調整層
は、(1) 電極を形成した基板上に、焼成後の比抵抗と誘
電率の少なくとも一方が配向膜とは異なる液状物質を部
分的に印刷し、この印刷膜を焼成する方法、(2) 電極を
形成した基板上に、焼成後の比抵抗と誘電率の少なくと
も一方が配向膜とは異なる液状物質を噴霧してその液滴
を前記電極の上に付着させ、この付着物を焼成する方
法、(3) 電極を形成した基板上に、比抵抗と誘電率の少
なくとも一方が配向膜とは異なる物質からなる被膜を形
成し、この被膜をフォトリソグラフィ法によりパターニ
ングする方法、等によって形成する。

【００３１】

【作用】本発明の液晶表示素子においては、少なくとも
一方の基板の電極の上に、比抵抗と誘電率の少なくとも
一方が配向膜とは異なる電界調整層を部分的に設け、そ
の上に前記配向膜を設けているため、両基板の電極が互
いに対向している領域の電極間のインピーダンスが前記
電界調整層を設けている部分と、電界調整層がない部分
とで異なっており、したがって、電極間に印加される電
圧が前記電極間の全域において同じであっても、液晶に
は、前記インピーダンスの差に応じた異なる強さの電界
が印加される。

【００３２】このため、この液晶表示素子によれば、従
来考えられている電圧制御方式のように電極を分割して
各分割電極にそれぞれ異なる電圧値の駆動信号を供給し
なくても、液晶に印加する電界の強さを部分的に変えて
視野角を改善することができ、したがって、広い視野角
が得られるとともに、駆動も容易に行なうことができ
る。

【００３３】また、本発明の液晶表示素子の製造方法
は、上述した工程からなるものであるから、上記液晶表
示素子を得ることができる。この製造方法において、電
界調整層の形成に上記 (1)の印刷法を用いれば、電極上
の所定の箇所に所望の大きさの電界調整層を形成するこ
とができる。

【００３４】また、上記 (2)の噴霧法によれば、電極上
に付着した液滴の大きさに応じた電界調整層を形成する
ことができるため、単位面積内に多くの電界調整層を分
散させて設けることができ、したがって、上記電極間の
インピーダンスをミクロな分布で異ならせた、広視野角
でかつ表示むらの少ない良好な表示品質の液晶表示素子
を得ることができる。

【００３５】さらに、上記 (3)のフォトリソグラフィ法
によれば、電極上の所定の箇所に所望の大きさの電界調
整層を形成することができるだけでなく、この電界調整
層を小さく形成することも可能であり、したがって、単
位面積内に多くの電界調整層を所定のパターンで分散さ
せて設けることができるから、上記電極間のインピーダ
ンスをミクロでしかも所定の分布で異ならせた、広視野
角でかつ表示むらがより少ない良好な表示品質の液晶表
示素子を得ることができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を単純マトリックス型液晶表示
素子に適用した一実施例を図１および図２を参照して説
明する。なお、この液晶表示素子は、ＴＮモードまたは
ＳＴＮモードのものである。

【００３７】図１は液晶表示素子の一部分の断面図であ
り、図２はその電界印加時の液晶分子配向状態を示して
いる。なお、図１および図２において、図５および図６
に示した従来の液晶表示素子に対応するものについて
は、図に同符号を付してその説明を省略する。

【００３８】この実施例の液晶表示素子は、その一対の
基板１，２の一方、例えば図において下側の基板１の各
信号電極３の上に、透明な電界調整層１０を部分的に設
け、その上に配向膜５を設けたものであり、その他の構
成は図５および図６に示した従来の液晶表示素子と同じ
である。

【００３９】なお、両基板１，２の配向膜５，６の膜面
は、図１および図２に示したような平坦面でもよいし、
また、基板１，２上の凹凸（下側基板１では電極３およ
びその上の電界調整層１０による凹凸、上側基板２では
電極４による凹凸）に応じた凹凸面であってもよい。

【００４０】上記電界調整層１０は、その上の配向膜
（例えばポリイミド系配向膜）５とは比抵抗と誘電率の
少なくとも一方が異なる物質からなっており、この実施
例では、電界調整層１０を、比抵抗と誘電率の両方が前
記配向膜５より大きい絶縁物、例えば、Ｓi Ｏ₂ （酸化
硅素）を主成分とする透明絶縁物で形成し、この電界調
整層１０を、前記信号電極３の各画素領域（上側基板２
の各走査電極４と対向する領域）の上にそれぞれ適当間
隔で分布させて設けている。

【００４１】なお、この実施例の電界調整層１０は、上
記信号電極３の各画素領域の上に、Ｓi Ｏ₂ を主成分と
する液状物質をスクリーン印刷法または凸版印刷法によ
って部分的に印刷し、この印刷膜を焼成して形成された
ものであり、この電界調整層１０は、１つの画素領域に
対してその複数箇所に、前記各画素領域の電界調整層１
０を設けた部分の総面積と前記電界調整層１０がない部
分の総面積とがほぼ等しくなるようにして設けられてい
る。

【００４２】上記液晶表示素子においては、その一方の
基板１の電極３の上に、比抵抗と誘電率が配向膜５より
大きい電界調整層１０を部分的に設け、その上に前記配
向膜５を設けているため、両基板１，２の電極３，４が
互いに対向している画素領域の電極３，４間のインピー
ダンスが、前記電界調整層１０を設けている部分Ｗ
₂と、電界調整層１０がない部分Ｗ₁ とで異なってお
り、したがって、前記電極３，４間に印加される電圧が
前記電極３，４間の全域（画素領域の全域）において同
じであっても、液晶９には、前記インピーダンスの差に
応じた異なる強さの電界が印加される。

【００４３】上記電極３，４間のインピーダンスは、電
界調整層１０がない部分Ｗ₁ では両基板１，２の配向膜
５，６とその間の液晶９とのトータルのインピーダン
ス、電界調整層１０を設けている部分Ｗ₂ では、配向膜
５，６とその間の液晶９および電界調整層１０とのトー
タルのインピーダンスであり、この実施例では、電界調
整層１０を、Ｓi Ｏ₂ を主成分とする、比抵抗と誘電率
との両方が配向膜５より大きい絶縁物で形成しているた
め、電界調整層１０を設けている部分Ｗ₂ のインピーダ
ンスが、電界調整層１０がない部分Ｗ₁ のインピーダン
スより大きい。

【００４４】なお、下側基板１の配向膜５を、図１およ
び図２に示したように膜面が平坦面になるように形成し
た場合は、この配向膜５の膜厚が電界調整層１０の上の
部分において薄くなるため、電界調整層１０上の配向膜
５のインピーダンスが電極３上の他の部分（電界調整層
１０がない部分）の配向膜５のインピーダンスより小さ
いが、電界調整層１０とその上の配向膜５との両方のイ
ンピーダンスの和は、前記他の部分の配向膜５のインピ
ーダンスより大きい。

【００４５】また、下側基板１の配向膜５をその全域に
わたってほぼ同じ膜厚に形成した場合、つまり配向膜５
の膜面が基板１上の凹凸に応じた凹凸面になっている場
合は、電界調整層１０上の配向膜５のインピーダンスと
電極３上の他の部分（電界調整層１０がない部分）の配
向膜５のインピーダンスがほぼ同じであり、したがっ
て、電界調整層１０とその上の配向膜５との両方のイン
ピーダンスの和は、前記他の部分の配向膜５のインピー
ダンスより、電界調整層１０のインピーダンス分だけ大
きい。

【００４６】したがって、電界調整層１０がない部分Ｗ
₁ における液晶９への印加電界の強さＶ₁ と、電界調整
層１０を設けている部分Ｗ₂ における液晶９への印加電
界の強さＶ₂ とは、Ｖ₁ ＞Ｖ₂ である。

【００４７】また、液晶分子９ａは印加電界の強さに応
じた立上り角で立上り配向するため、電極３，４間に電
界を印加したときの液晶分子９ａの立上り角（基板１，
２面に対する角度）は、図２のように、画素領域のうち
の電界調整層１０がない部分Ｗ₁ では大きく、電界調整
層１０を設けている部分Ｗ₂ では小さい。

【００４８】このように、電界を印加したときの液晶分
子９ａの立上り配向状態が画素領域の各部において異な
ると、液晶表示素子に所定の入射角で入射する光に対し
て画素領域の各部のΔｎ・ｄの値が異なり、したがって
画素領域の各部を通った出射光の強度に差が生じる。

【００４９】なお、液晶表示素子の画素の大きさ（面
積）は、通常の観察距離からは人間の目では１つ１つの
画素を認識することができないような極く小さい大きさ
であり、特に、赤，緑，青の３色の画素により多色カラ
ー画像を表示するカラー液晶表示素子の画素は、パーソ
ナルコンピュータ等のＯＡ機器用のものでも 200μｍ×
70μｍ程度であるため、画素内での光強度の差は人間の
目の分解能では認識できず、したがって、画素の明るさ
は、その各部の光強度を平均した明るさとして認識され
る。

【００５０】そして、上記液晶表示素子では、光の入射
角に対するΔｎ・ｄの変化が画素領域の各部において異
なるため、画素領域全体での平均的なΔｎ・ｄの値は光
の入射角が変化してもほぼ同じであり、したがって、画
素の明るさの観察方向依存性が軽減されて、視野角が広
くなる。

【００５１】これを１つの画素の明るさについて説明す
ると、図５および図６に示した従来の液晶表示素子は、
電界印加時の液晶分子の立上り角が画素領域全体にわた
って均一であるため、所定の入射角で入射する光に対す
るΔｎ・ｄの分布は均一であるが、光の入射角が異なる
と画素領域全体においてΔｎ・ｄの値が一様に変化し、
入射光Ａに対するΔｎ・ｄの値Δｎ・ｄ(A) と、入射光
Ｂに対するΔｎ・ｄの値Δｎ・ｄ(B) と、入射光Ｃに対
するΔｎ・ｄの値Δｎ・ｄ(C) とがそれぞれ異なった値
となる。

【００５２】そして、液晶表示素子を出射しさらに出射
側偏光板を透過して出射する光の強度は、液晶表示素子
のΔｎ・ｄの値に依存するため、従来の液晶表示素子で
は、画素の明るさが光入射角によって変化する。

【００５３】これに対して、上記実施例の液晶表示素子
では、電界印加時に液晶分子９ａが、画素領域の各部に
おいて異なる立上り角で立上り配向するため、Δｎ・ｄ
の値が画素領域の各部において異なり、入射光Ａに対す
るΔｎ・ｄ値Δｎ・ｄ(A) と、入射光Ｂに対するΔｎ・
ｄ値Δｎ・ｄ(B) と、入射光Ｃに対するΔｎ・ｄ値Δｎ
・ｄ(C) とのそれぞれの画素領域内での平均値がほぼ同
じになる。

【００５４】このため、画素領域の各部の出射光の強度
を平均した明るさとして認識される画素の明るさは、液
晶表示素子への光の入射角が変化してもほとんど変化せ
ず、したがって、画素の明るさの観察方向依存性を軽減
して、視野角を広くすることができる。

【００５５】しかも、上記液晶表示素子は、一方の基板
１の電極３の上に、比抵抗と誘電率が配向膜５とは異な
る電界調整層１０を部分的に設けることにより、両基板
１，２の電極３，４が互いに対向している画素領域の電
極３，４間のインピーダンスを部分的に異ならせて、液
晶９に前記インピーダンスの差に応じた異なる強さの電
界が印加されるようにしたものであるから、従来考えら
れている電圧制御方式のように電極を分割して各分割電
極にそれぞれ異なる電圧値の駆動信号を供給しなくて
も、液晶９に印加する電界の強さを部分的に変えて視野
角を改善することができ、したがって、広い視野角が得
られるとともに、駆動も容易に行なうことができる。

【００５６】なお、上記実施例では、電界調整層１０
を、Ｓi Ｏ₂ を主成分とする透明絶縁物で形成したが、
この電界調整層１０は、比抵抗と誘電率の少なくとも一
方が配向膜５と異なるものであれば、例えば他の透明絶
縁物や、ＩＴＯ等の透明導電物で形成してもよい。

【００５７】次に、上記液晶表示素子の製造方法を説明
すると、この液晶表示素子は例えば次のような工程で製
造する。 ［工程１］まず、一対の基板１，２にそれぞれ電極３，
４を形成する。この電極３，４は、基板１，２上にＩＴ
Ｏ等からなる透明導電膜をスッパタ装置等により成膜
し、この透明導電膜をフォトリソグラフィ法によりパタ
ーニングして形成する。

【００５８】［工程２］次に、一方の基板１の電極３の
上に電界調整層１０を部分的に形成する。なお、この電
界調整層１０の形成方法については後述する。

【００５９】［工程３］次に、前記一対の基板１，２の
電極形成面上にそれぞれ配向膜５，６を形成する。この
配向膜５，６は、例えば、基板１，２上にポリイミド前
駆体の溶液をスピンコート法等により塗布し、これを焼
成してポリイミド膜とした後、その膜面を所定方向にラ
ビング処理して形成する。

【００６０】［工程４］次に、前記一対の基板１，２を
互いに対向させて配置し、この両基板１，２を枠状のシ
ール材（図示せず）を介して接合するとともに、この両
基板１，２間に液晶９を挟持させて液晶表示素子を完成
する。なお、液晶９は、両基板１，２を前記シール材を
介して接合した後に真空注入法によって基板１，２間に
充填するか、あるいは、両基板１，２を接合する前にい
ずれかの基板上に適量供給しておく。

【００６１】上記製造方法における電界調整層１０の形
成方法を説明すると、この電界調整層１０は、次の (1)
〜(3) の方法のいずれかによって形成する。 (1) 印刷法 電極３を形成した基板１上に、焼成後の比抵抗と誘電率
の少なくとも一方が配向膜５とは異なる液状物質、例え
ば上述したＳi Ｏ₂ を主成分とする液状物質を、スクリ
ーン印刷法または凸版印刷法によって部分的に印刷し、
この印刷膜を焼成して電界調整層１０を形成する。この
印刷法によれば、前記電極３の上に、図１および図２に
示したような電界調整層１０が形成される。

【００６２】この印刷法によれば、電極上の所定の箇所
に所望の大きさの電界調整層を形成することができる。 (2) 噴霧法 電極３を形成した基板１上に、焼成後の比抵抗と誘電率
の少なくとも一方が配向膜とは異なる液状物質、例えば
上述したＳi Ｏ₂ を主成分とする液状物質をスプレーガ
ン等により噴霧してその液滴を前記電極３の上に付着さ
せ、この付着物を焼成して電界調整層１０を形成する。
図３はこの噴霧法によって電極３上に形成された電界調
整層１０を示している。

【００６３】この噴霧法によれば、電極３上に付着した
液滴の大きさに応じた電界調整層１０を形成することが
できるため、単位面積内に多くの電界調整層１０を分散
させて設けることができ、したがって、上記電極３，４
間のインピーダンスをミクロな分布で異ならせた、広視
野角でかつ表示むらの少ない良好な表示品質の液晶表示
素子を得ることができる。

【００６４】また、この噴霧法によって形成された電界
調整層１０は、図３に示したようなほぼ半球状の層であ
り、したがって、製造された液晶表示素子の電界調整層
１０を設けている部分における電極間インピーダンス
が、電界調整層１０の中央部に対応する箇所と前記電界
調整層１０の縁部に対応する箇所とで異なるし、また、
個々の電界調整層１０の大きさにも適度なバラツキがあ
るため、画素の明るさの観察方向依存性をより効果的に
軽減することができる。

【００６５】なお、この噴霧法では、噴霧された液滴が
基板１上の電極３のない部分、つまり画素領域以外の部
分にも付着して、その箇所にも電界調整層１０が形成さ
れることがあるが、この画素領域以外の部分に電界調整
層１０があっても何等問題はない。

【００６６】(3) フォトリソグラフィ法 電極３を形成した基板１上に、比抵抗と誘電率の少なく
とも一方が配向膜とは異なる物質からなる被膜、例え
ば、Ｓi Ｏ₂ を主成分とする絶縁物または他の絶縁物か
らなる透明絶縁膜、あるいはＩＴＯ等からなる透明導電
膜を、印刷または塗布装置、プラズマＣＶＤ装置、スパ
ッタ装置、蒸着装置等によって形成し、この被膜をフォ
トリソグラフィ法によりパターニングして電界調整層１
０を形成する。図４はこのフォトリソグラフィ法によっ
て電極３上に形成された電界調整層１０を示している。

【００６７】このフォトリソグラフィ法によれば、電極
３上の所定の箇所に所望の大きさの電界調整層１０を形
成することができるだけでなく、この電界調整層１０を
小さく形成することも可能であり、したがって、単位面
積内に多くの電界調整層１０を所定のパターンで分散さ
せて設けることができるから、電極３，４間のインピー
ダンスをミクロでしかも所定の分布で異ならせた、広視
野角でかつ表示むらがより少ない良好な表示品質の液晶
表示素子を得ることができる。

【００６８】また、このフォトリソグラフィ法によって
電界調整層１０を形成する場合は、電界調整層１０の材
料としてフォトレジストを用いてもよく、その場合は、
基板１上にフォトレジストを塗布して露光・現像処理す
るだけで、簡単に電界調整層１０を形成することができ
る。

【００６９】なお、上記実施例では、一方の基板１の電
極３上に電界調整層１０を設けているが、この電界調整
層１０は、両方の基板１，２の電極３，４の上に設けて
もよい。

【００７０】また、上記実施例の液晶表示素子は、単純
マトリックス型のものであるが、本発明は、アクティブ
マトリックス型の液晶表示素子にも、またセグメント表
示型の液晶表示素子にも適用できる。

【００７１】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、電極と配向膜
とを設けた一対の基板間に液晶を挟持してなり、かつ前
記液晶の分子を両基板間においてツイスト配向させ、対
向電極間に電圧を印加して電極が対向する画素領域毎に
液晶分子を立上がり配向させて表示を行う液晶表示素子
において、少なくとも一方の基板の電極の上に、前記液
晶分子の立上がり配向状態を画素領域の各部において異
ならせるために比抵抗と誘電率の少なくとも一方が配向
膜とは異なる電界調整層を画素領域毎に非連続に分布さ
せて設け、その上に前記配向膜を設けたものであるか
ら、電極を分割して各分割電極にそれぞれ異なる電圧値
の駆動信号を供給することなく、液晶に印加する電界の
強さを画素領域毎に部分的に変えて視野角を改善するこ
とができ、したがって本発明の液晶表示素子は、広視野
角で、かつ駆動も容易である。

【００７２】また、本発明の液晶表示素子の製造方法
は、電極と配向膜とを設けた一対の基板間に液晶を挟持
してなり、かつ前記液晶の分子を両基板間においてツイ
スト配向させ、対向電極間に電圧を印加して電極が対向
する画素領域毎に液晶分子を立上がり配向させて表示を
行う液晶表示素子の製造方法であって、一対の基板にそ
れぞれ前記電極を形成する工程と、少なくとも一方の基
板の前記電極の上に、前記液晶分子の立上がり配向状態
を画素領域の各部において異ならせるために比抵抗と誘
電率の少なくとも一方が配向膜とは異なる電界調整層を
画素領域毎に非連続的に分布させて形成する工程と、前
記一対の基板の電極形成面上にそれぞれ前記配向膜を形
成する工程と、前記一対の基板を互いに対向させて配置
するとともにこの両基板間に前記液晶を挟持させる工程
と、からなることを特徴とするものであり、この製造方
法によれば、上記の効果を奏する液晶表示素子を得るこ
とができる。

【００７３】この製造方法において、上記電界調整層
を、電極を形成した基板上に、焼成後の比抵抗と誘電率
の少なくとも一方が配向膜とは異なる液状物質を部分的
に印刷し、この印刷膜を焼成する方法で形成すれば、電
極上の所定の箇所に所望の大きさの電界調整層を形成す
ることができる。

【００７４】また、上記電界調整層を、電極を形成した
基板上に、焼成後の比抵抗と誘電率の少なくとも一方が
配向膜とは異なる液状物質を噴霧してその液滴を前記電
極の上に付着させ、この付着物を焼成する方法で形成す
れば、電極上に付着した液滴の大きさに応じた電界調整
層を形成することができるため、単位面積内に多くの電
界調整層を分散させて設けることができ、したがって、
上記電極間のインピーダンスをミクロな分布で異ならせ
た、広視野角でかつ表示むらの少ない良好な表示品質の
液晶表示素子を得ることができる。

【００７５】さらに、上記電界調整層を、電極を形成し
た基板上に、比抵抗と誘電率の少なくとも一方が配向膜
とは異なる物質からなる被膜を形成し、この被膜をフォ
トリソグラフィ法によりパターニングする方法で形成す
れば、電極上の所定の箇所に所望の大きさの電界調整層
を形成することができるだけでなく、この電界調整層を
小さく形成することも可能であり、したがって、単位面
積内に多くの電界調整層を所定のパターンで分散させて
設けることができるから、上記電極間のインピーダンス
をミクロでしかも所定の分布で異ならせた、広視野角で
かつ表示むらがより少ない良好な表示品質の液晶表示素
子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す液晶表示素子の断面
図。

【図２】同じく電界印加状態における液晶分子配向状態
を示す図。

【図３】噴霧法によって電極上に形成された電界調整層
の断面図。

【図４】フォトリソグラフィ法によって電極上に形成さ
れた電界調整層の断面図。

【図５】従来の液晶表示素子の断面図。

【図６】従来の液晶表示素子の電界印加状態における液
晶分子配向状態を示す図。

【符号の説明】 １，２…基板 ３，４…電極 ５，６…配向膜 ９…液晶 １０…電界調整層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−22623（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−48819（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−29212（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−150116（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−134247（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/13 - 1/141

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極と配向膜とを設けた一対の基板間に液
   晶を挟持してなり、かつ前記液晶の分子を両基板間にお
   いてツイスト配向させ、対向電極間に電圧を印加して電
   極が対向する画素領域毎に液晶分子を立上がり配向させ
   て表示を行う液晶表示素子において、 少なくとも一方の基板の電極の上に、前記液晶分子の立
   上がり配向状態を画素領域の各部において異ならせるた
   めに比抵抗と誘電率の少なくとも一方が前記配向膜とは
   異なる電界調整層を画素領域毎に部分的に設け、その上
   に前記配向膜を設けたことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】液晶表示素子はドットマトリックス型素子
   であり、電界調整層は各画素領域の少なくとも一部に設
   けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
   示素子。
3. 【請求項３】電界調整層は絶縁物からなっていることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示素
   子。
4. 【請求項４】電界調整層は導電物からなっていることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示素
   子。
5. 【請求項５】電極と配向膜とを設けた一対の基板間に液
   晶を挟持してなり、かつ前記液晶の分子を両基板間にお
   いてツイスト配向させ、対向電極間に電圧を印加して電
   極が対向する画素領域毎に液晶分子を立上がり配向させ
   て表示を行う液晶表示素子の製造方法であって、 一対の基板にそれぞれ前記電極を形成する工程と、 少なくとも一方の基板の前記電極の上に、前記液晶分子
   の立上がり配向状態を画素領域の各部において異ならせ
   るために比抵抗と誘電率の少なくとも一方が前記配向膜
   とは異なる電界調整層を画素領域毎に部分的に形成する
   工程と、 前記一対の基板の電極形成面上にそれぞれ前記配向膜を
   形成する工程と、 前記一対の基板を互いに対向させて配置するとともにこ
   の両基板間に前記液晶を挟持させる工程と、 からなることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
6. 【請求項６】電界調整層は、電極を形成した基板上に、
   焼成後の比抵抗と誘電率の少なくとも一方が配向膜とは
   異なる液状物質を部分的に印刷し、この印刷膜を焼成し
   て形成することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示
   素子の製造方法。
7. 【請求項７】電界調整層は、電極を形成した基板上に、
   焼成後の比抵抗と誘電率の少なくとも一方が配向膜とは
   異なる液状物質を噴霧してその液滴を前記電極の上に付
   着させ、この付着物を焼成して形成することを特徴とす
   る請求項５に記載の液晶表示素子の製造方法。
8. 【請求項８】電界調整層は、電極を形成した基板上に、
   比抵抗と誘電率の少なくとも一方が配向膜とは異なる物
   質からなる被膜を形成し、この被膜をフォトリソグラフ
   ィ法によりパターニングして形成することを特徴とする
   請求項５に記載の液晶表示素子の製造方法。