JPH08271901A

JPH08271901A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08271901A
Application number: JP9760695A
Authority: JP
Inventors: Takashi Miyashita; 崇宮下
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】広視野角の液晶表示素子を提供することであ
る。【構成】画素電極２２と対向電極３１とその間に介在
された液晶１３間で形成される各画素を、２分割して強
アンカリング部分画素Ａ１と弱アンカリング部分画素Ａ
２を形成する。一方の部分画素の輝度の極大値と他方の
部分画素の輝度の極小値が同一電圧で発生して極大と極
小が相殺し合い、両部分画素の平均的な電圧−輝度特性
が単調上昇カーブ、又は、単調下降カーブを描くように
２つの部分画素のアンカリングの強度を設定する。これ
によって、隣接する階調間での階調の反転を抑え、視野
角を広くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は広視野角の液晶表示素
子に関し、特に、各画素内に異なったアンカリング強度
の部分画素を備え、視野角が広い液晶表示素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】液晶表示
素子は、薄型軽量化が可能であり、種々の電子機器の表
示装置として使用されている。しかし、液晶表示素子は
ＣＲＴ等に比べて視野角が狭く、中間調表示時の視野角
依存性が顕著であるという欠点を有する。例えば、ＴＮ
（ツイストネマティック）液晶セルを一対の偏光板で挟
んで構成するＴＮ液晶表示素子においては、白黒２値表
示時には実用上十分な視野角特性を持つものの、８階調
以上の中間調表示時には視野角依存性が大きいという欠
点を持つ。

【０００３】この点を図面を参照して具体的に説明す
る。まず、ＴＮ液晶表示素子の角度の定義（上下左右方
向の定義）を図４に示す。

【０００４】ＴＮ液晶表示素子を構成する一対の基板の
対向面には、直交する方向にラビング等の配向処理が施
されている。この配向処理に対応して、ＴＮ液晶は下側
の基板から上側の基板に向かって時計回りに９０°（−
９０°）ツイストしている。ＴＮ液晶セルを挟んで配置
された、一対の偏光板の一方はその光学軸（透過軸又は
吸収軸）が、配向処理の方向の一方に平行又は直交する
ように配置され、他方の偏光板は、その光学軸が一方の
偏光板の光学軸に直交又は平行となるように配置されて
いる。

【０００５】このような構成のＴＮ液晶表示素子の８階
調表示時の中間調視野角特性を図１８〜図２３に示す。
図１８〜図２１は、図４に定義する上、下、右、左の各
方向からＴＮ液晶表示素子を観察したときのＹ−Ｖ曲線
及びｌｏｇＹ−Ｖ曲線（Ｙ：輝度、Ｖ：液晶への印加電
圧）を視角θ別に示し、図２２、図２３は、上下、左右
の各方向からＴＮ液晶表示素子を観察したときの典型的
なＹ−θ曲線及びｌｏｇＹ−θ曲線を印加電圧別に示
す。

【０００６】なお、図２０〜図２３に示す特性は、液晶
表示素子がポジタイプ（ノーマリーホワイト）で、入射
側偏光板の透過軸と入射側基板の配向処理の方向とがほ
ぼ９０°で交差するように配置し、配向膜のアンカリン
グを強アンカリング（外挿長ｄｅが０．００）とした際
に得られたものである。

【０００７】図１８（Ａ）及び図２０（Ａ）に示すよう
に、上方向では、視角θの増加と共に輝度Ｙが増加して
黒レベルが白くなってしまうものの、階調の逆転現象は
目立たない（ｌｏｇＹ−Ｖ曲線が単調減少関数である限
り階調の逆転現象は起こらない）。しかし、図１８
（Ｂ）及び図２０（Ｂ）に示すように、下方向では、例
えば、視角θ＝５０゜の場合、印加電圧が２．２Ｖ程度
で輝度Ｙが極小となり、印加電圧が３Ｖ程度で輝度Ｙが
極大となって階調の逆転現象が起こる。

【０００８】図１９（Ａ）、（Ｂ）及び図２１（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、左右方向の特性は互いに対称であ
り、視角θ＝５０゜の場合、輝度Ｙは印加電圧が３Ｖ程
度の時極小となり、印加電圧が６Ｖ程度で極大となっ
て、階調の逆転現象が起こってしまう。

【０００９】次に、８階調の各階調の表示電圧を以下の
ように定義する。（１）明状態電圧を１．５Ｖに固定す
る。（２）暗状態電圧を６．０Ｖに固定する。（３）６
つの中間調電圧を１．５Ｖでの輝度Ｙを７等分割した値
をとる電圧とする。そして、８つの電圧を低い方からＶ
₀、……、Ｖ₇と呼ぶことにする。

【００１０】図２２、図２３に電圧をＶ₀、……、Ｖ₇に
固定した時の輝度Ｙ₀、……、Ｙ₇の視角θに対する変化
を示す。図２２、図２３から、正面で８階調の順序が正
しく取れていても、上下左右各方向に視角θを変化させ
ると、階調の順序が乱れることが理解できる。８階調の
輝度順序が正しく取れる視角θの範囲（即ち、視野角）
は、上下方向で−２３°〜＋２３゜（−：下方向、＋：
上方向）、左右方向で−３４〜＋３４゜（−：左方向、
＋：右方向）である。このように、従来のＴＮ液晶表示
素子では、中間調が正常に表示できる視角θの範囲が狭
い、即ち、視野角が狭い。

【００１１】視野角を広くする手法として各画素を複数
に分割し、部分画素の一方に制御容量を液晶容量と直列
に接続する方法が提案されている。この方法では、制御
容量を接続された部分画素では液晶に印加される電圧が
降下するため、各画素に異なった配向状態の領域ができ
ることになり、視野角が広くなる。

【００１２】しかし、この手法では、制御容量をＴＦＴ
が形成された基板に形成するため、ＴＦＴ基板の歩留ま
りを低下させる。さらに制御容量は金属で画素内部に形
成されるため、開口率が減少し、表示画像が暗くなると
いう欠点を有する。

【００１３】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、歩留まり率が高く、開口率が高く、広視野角の液晶
表示素子を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる液晶表示素子は、対向面に電極と
配向膜が形成され、対向して配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に配置された液晶とから構成される液
晶セルと、該液晶セルの少なくとも一方に配置された偏
光板と、より構成される液晶表示素子において、前記電
極の対向部分で定義される各画素領域を第１と第２の部
分画素を含む複数の部分画素に分割し、前記第１の部分
画素のアンカリング強度と前記第２の部分画素のアンカ
リング強度を異なった値とした、ことを特徴とする。

【００１５】前記第１と第２の部分領域は、アンカリン
グの強度を示す外挿長ｄeと前記液晶の層の厚さｄの比
ｄe／ｄが０．００〜０．０１、第２の部分領域のｄe／
ｄは０．０７〜０．１０に設定される。

【００１６】前記第１と第２の部分領域のアンカリング
強度を、第１の部分画素の印加電圧と輝度との特性カー
ブの極大と第２の部分画素の印加電圧と輝度との特性カ
ーブの極小とを実質的に同一電圧で発生させる値に設定
することが望ましい。

【００１７】また、弱いアンカリングの部分領域の面積
を１画素の面積の３０〜５０％に設定することが望まし
い。

【００１８】

【作用】前記構成において、各部分領域は異なったアン
カリング強度を有しているので、異なった電圧−輝度特
性を示す。従って、例えば、一方の領域の印加電圧−輝
度特性における極大と他の領域における印加電圧−輝度
特性における極小とが同一電圧で発生するようにすれ
ば、平均的な電圧−輝度特性が単調上昇カーブ又は単調
下降カーブをえがき、これにより、隣接する階調間での
階調の反転を抑え、視野角を広くすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を、ＴＦＴ液晶表示
素子を例に図面を参照して説明する。図１はこの発明の
一実施例にかかるＴＮ液晶表示素子の断面構造を示し、
図２はＴＦＴ基板の平面構造を示す。

【００２０】図１に示すように、この液晶表示素子は、
シール材ＳＣにより接合された一対の透明基板１１、１
２と、一対の透明基板１１、１２間に封止されたＴＮ
（ツイストネマティック）液晶１３とより構成される液
晶セル１６と、液晶セル１６を挟んで配置された偏光板
１４、１５と、より構成される。

【００２１】下側の透明基板（以下、ＴＦＴ基板）１１
の上面には、図１及び図２に示すように、アクティブ素
子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）２１と画素電極
２２がマトリクス状に配置され、これらの上に配向膜２
３が配置されている。

【００２２】各ＴＦＴ２１のソース電極は対応する画素
電極２２に接続され、各行のＴＦＴ２１のゲート電極は
対応するゲートラインＧＬに接続され、各列のＴＦＴ２
１のドレイン電極は対応するデータラインＤＬに接続さ
れている。画素電極２２は、ＩＴＯ等からなる透明導電
膜から形成される。

【００２３】他方の透明基板（以下、対向基板）１２の
ＴＦＴ基板１１と対向する面には、対向電極３１が形成
されている。対向電極３１はＩＴＯから形成され、接地
電圧等の所定の電圧が印加されている。

【００２４】ＴＦＴ基板１１のＴＦＴ２１と画素電極２
２とを覆ってポリイミド等から構成された配向膜２３が
形成されている。また、対向基板１２の対向電極３１を
覆って配向膜３３が配置されている。

【００２５】図３（Ａ）に断面で、図３（Ｂ）に平面で
示すように、各画素（画素電極２２と対向電極３１とそ
の間の液晶１３とから構成される）は、２つの部分画素
Ａ1とＡ2に２分割されている。一方の部分画素Ａ1と他
方の部分画素Ａ2は液晶１３の液晶分子のアンカリング
の強度が異なるように構成されている。

【００２６】望ましくは、部分画素Ａ1は、外挿長ｄｅ
とセルギャップｄの比ｄｅ／ｄで表されるアンカリング
強度（ｄｅ／ｄが小さい程アンカリング強度が強い）が
０．００〜０．０１に設定され、部分画素Ａ2は、アン
カリング強度ｄｅ／ｄが０．０７〜０．１０に設定され
る。なお、外挿長ｄｅは、配向膜界面近傍の液晶分子の
動きやすさにより、セル厚がｄ＋２ｄｅに実質的に厚く
なったと見なせることを意味する定数である。

【００２７】アンカリング強度の差を２つの部分画素Ａ
1とＡ2に与えるため、配向膜２３と３５との各部分画素
の領域には異なった表面処理が施され、或いは、上下配
向膜２３と３５との各部分画素の領域は異なったアンカ
リング強度を与える材料から構成されている。例えば、
配向膜２３と３５との強アンカリングの部分画素Ａ1の
領域は通常のポリイミド等から構成され、弱アンカリン
グの部分画素Ａ2の領域は極性力が小さい材質の膜から
形成されている。極性力の小さい材料としては、ＬＢ
（ラングミラーブロジェット）膜、アルキル基又はＦ基
を有する配向膜等を使用できる。また、ポリイミド等の
膜の上にシランカップリング材を塗布して、弱アンカリ
ング領域としてもよい。

【００２８】下配向膜２３には、図４の破線で示す方向
（０°の方向）にラビング等の配向処理が施され、上配
向膜３３には、図４の実線で示す方向（９０°の方向）
に配向処理が施されている。

【００２９】液晶１３はカイラル剤が添加されたネマテ
ィック液晶から構成され、配向処理に従って下基板１１
から上基板１２に向けて時計回り方向に９０°（０°〜
−９０°）ツイストして配向している。

【００３０】下側（光入射側）の偏光板１４は、その透
過軸が下側の配向膜２３に施された配向処理の方向に垂
直に設定され、上側（光出射側）の偏光板１５は、その
透過軸が下側の偏光板１４の透過軸に直交するように配
置されている。

【００３１】この様な構成の液晶表示素子において、液
晶分子は、強アンカリングに構成された部分画素Ａ1で
は、印加電圧に応じて垂直配向しにくく、弱アンカリン
グに構成された部分画素Ａ2では、印加電圧に応じて垂
直配向しやすい。このため、画素電極２２と対向電極３
１との間に任意の電圧を印加したときに、強アンカリン
グに構成された部分画素Ａ1の液晶分子のチルトは小さ
く、弱アンカリングに構成された部分画素Ａ2の液晶分
子のチルトは大きくなる。

【００３２】このため、各画素内に異なった配向状態の
２つの部分画素Ａ1とＡ2とが形成され、これらの部分画
素Ａ1とＡ2の光学特性がその面積Ｓ1とＳ2に応じて平均
化される。このため、視野角が広くなる。

【００３３】例えば、部分画素Ａ1のアンカリング強度
ｄｅ／ｄを０．００とすると、部分画素Ａ1は図１８〜
図２１に示した光学特性を有する。下方向について考え
ると、部分画素Ａ1は図１８（Ｂ）及び図２０（Ｂ）に
示す光学特性を有する。そこで、本発明の作用の概念的
に示した図５のように、部分画素Ａ1のＹ−Ｖ特性の極
小及び極大が部分画素Ａ2のＹ−Ｖ特性の極大及び極小
とほぼ同一の電圧で発生するように部分画素Ａ2のアン
カリング強度ｄｅ／ｄを設定すれば、それぞれの特性が
平均化され、画素の光学特性がなだらかになる。従っ
て、輝度の逆転現象が防止又は低減され、視野角が広く
なる。また、この方法によれば、制御容量を配置する構
成と異なり開口率が小さくなることはない。

【００３４】次に、この実施例の液晶表示素子の視野角
特性を数値に基づいてより具体的に説明する。初めに、
アンカリング強度を表す物理量について説明する。ま
ず、液晶と配向膜の表面エネルギーを数１のように表
す。数１は配向ベクトルが配向膜２３、３５の平面と表
面容易軸角をなす状態からチルト角θ（０）とθ（ｄ）
に変化する時の単位面積当たりの界面自由エネルギーの
増加分を表す。但し、チルト方向のアンカリングのみを
考慮し、ツイスト方向のアンカリングは無視する。

【００３５】

【数１】（１／２）Ａ・ｓｉｎ²（θｅ−θ（０））＋
（１／２）Ａ・ｓｉｎ²（θｅ−θ（ｄ））

【００３６】数１において、θｅは表面容易軸角であり
配向膜の表面に固有な一定角度である。θ（０）、θ
（ｄ）はそれぞれＴＦＴ基板１１の界面（下配向膜２３
の表面）、対向基板１２の界面（上配向膜３５の表面）
近傍での液晶分子のチルト角を示し、電圧の印加ととも
に増大する。表面エネルギーが無限大の場合には、θ
（０）、θ（ｄ）はθｅに一致する。Ａは束縛の強度を
表す係数である。

【００３７】ホモジニアスセル、ＴＮセル、ＳＴＮセル
の外挿長ｄｅは数２で求められる。ここで、外挿長ｄｅ
は、配向膜界面での液晶分子の動きを考慮した場合に、
液晶層の厚さｄがｄ＋２ｄｅに伸長したことに等価であ
る。

【数２】ｄｅ＝Ｋ１／ＡここでＫ１は、スプレイ変形の弾性定数である。

【００３８】さらに、アンカリング強度を表す物理量を
規格化するため、外挿長ｄｅとセルギャップ（液晶１３
の層の厚さ）ｄとの比ｄｅ／ｄを求め、ｄｅ／ｄをアン
カリングの強度を示す値（無単位）とする。ｄｅ／ｄ値
が小さいほどアンカリング強度は強く（大きく）、ｄｅ
／ｄ値が大きいほどアンカリング強度は弱い（小さ
い）。

【００３９】図６〜図１１に、アンカリング強度ｄｅ／
ｄを、０．００、０．０１、０．０３、０．０５、０．
０７、０．１０と変化させた場合のθｍ＝θ（ｄ／
２）、θｏ＝θ（０）の電圧依存性を示す。θｍは、液
晶セル１６の厚み方向の中点（ｄ／２）でのチルト角を
示す。図６〜図１１から、弱アンカリングになる程、即
ち、ｄｅ／ｄの値が大きくなるほど、θｍ及びθｏが増
大し、同一印加電圧に対して、液晶分子が立ちやすく
（垂直配向しやすく）なることがわかる。

【００４０】従って、アンカリング強度が異なる部分画
素Ａ1とＡ2では、画素電極２２と対向電極３１間に電圧
を印加した場合に、液晶分子の配向状態が異なり、その
光学特性も異なる。

【００４１】そこで、部分画素Ａ1とＡ2の個々の光学特
性について具体的に検討する。部分画素Ａ1とＡ2の配向
処理方向は図４に示すように同一であり、表面容易軸角
も同一であるとする。さらに、各部分画素Ａ1とＡ2内の
上配向膜３５と下配向膜２３のアンカリング強度も同一
であるとする。

【００４２】液晶１３としては、以下の物性を有するＴ
Ｎ（ツイストネマティック）液晶を使用する。弾性定数比Ｋ3／Ｋ1＝１．５７Ｋ3／Ｋ2＝１．８９Ｋ1＝１０．６×１０^-12Ｎ誘電率異方性比：Δε／ε⊥＝１．２９ ε⊥＝３．４８

【００４３】

【表１】屈折率波長依存性プレチルト角θ0＝３° ツイスト角φ0＝−９０° セルギャップｄ＝５μｍリターディションΔｎ・ｄ＝３００〜６００ｎｍ（λ＝
５８９ｎｍ）

【００４４】上記物性を有するネマティック液晶に次の
物性を有するカイラル剤を１％添加する。ｄ／ｐ比ｄ／ｐ＝０．０５２ｐ＝９７μｍ

【００４５】また、偏光板１４、１５としては以下に示
す特性のものを使用する。

【表２】屈折率波長依存性偏光子の厚さｄpol＝３５μｍ平行透過率Ｔ‖＝34.12 直交透過率Ｔ⊥＝0.019

【００４６】ｄｅ／ｄ＝０．０７（弱アンカリング）
で、上下左右方向に視角θを変化させた場合の輝度Ｙと
印加電圧Ｖの関係を図１２〜図１５に示す（θは液晶表
示素子の画面の垂線と視線のなす角）。この特性は部分
画素Ａ2の光学特性に相当する。

【００４７】図１２〜図１５に示す特性を、図１８〜図
２１に示す強アンカリング時の特性と比較すると、曲線
群が低電圧側にシフトしている。即ち、弱アンカリング
になると同一の電圧に対し液晶分子が立ちやすくなるた
め、光学的閾値電圧が低下して白レベルの輝度が減少す
るとともに黒レベルの輝度も減少する。そのため、コン
トラスト比が増大する。

【００４８】具体的には、上方向では、視角θの増加と
共に輝度が増加して黒レベルが白くなってしまうもの
の、階調の逆転現象は目立たない。

【００４９】下方向では、視角５０゜のＹ−Ｖ曲線は、
１．７Ｖ程度の電圧において一度暗くなり、２．２Ｖ程
度の電圧でＹ−Ｖ曲線にバンプが現れて階調の逆転現象
が起こる。さらに３．３Ｖ程度の電圧において再度暗く
なり、６Ｖ程度の電圧でＹ−Ｖ曲線に大きなバンプが現
れて、階調の逆転現象が起こる。（Ｙ−Ｖ曲線のバンプ
の様子はｌｏｇＹ−Ｖ曲線上で顕著である）。

【００５０】左右方向の特性は互いに対称であり、視角
θ＝５０゜の場合、輝度Ｙは印加電圧が２．３Ｖ程度の
時極小となり、印加電圧が６Ｖ程度で極大となって、階
調の逆転現象が起こる。

【００５１】次に、分割画素Ａ1とＡ2の全体の表示特性
を考える。画素全体の表示特性は、強アンカリング部分
画素Ａ1と弱アンカリング部分画素Ａ2の表示特性の面積
平均で定まる。１画素の全面積Ｓ1＋Ｓ2に対する弱アン
カリング部分画素Ａ2の面積Ｓ2の比をＳとすれば、面積
比Ｓは数３で与えられる。

【数３】Ｓ≡Ｓ2／（Ｓ1＋Ｓ2）今、部分画素Ａ1のアンカリング強度がｄｅ／ｄ＝０．
００（強アンカリング）、部分画素Ａ2のアンカリング
強度がｄｅ／ｄ＝０．０７（弱アンカリング）、弱アン
カリング部分画素の面積比Ｓ＝５０％の場合を考える。

【００５２】画素全体の表示特性は、部分画素Ａ1の表
示特性と部分画素Ａ2の表示特性の面積平均である。こ
こで、下方向視角θ＝５０゜のときの部分画素Ａ1と部
分画素Ａ2のＹ−Ｖ曲線の相対関係に注目する。

【００５３】弱アンカリングの部分画素Ａ2のＹ−Ｖ曲
線は、図１４（Ｂ）に示すように、中間調電圧ＶMAX＝
２．２Ｖでバンプの極大値をとる。一方、図２０（Ｂ）
に示すように、強アンカリングの部分画素Ａ1のＹ−Ｖ
曲線に１度目の極小値を与える電圧ＶMINも２．２Ｖで
あり、両者を平均すると極大と極小が負に干渉してバン
プが消滅する。同様に、弱アンカリング部分画素Ａ2の
Ｙ−Ｖ曲線に２度目の極小値を与える電圧ＶMIN2と強ア
ンカリング部分画素Ａ1のＹ−Ｖ曲線に極大値を与える
電圧ＶMAXは共にほぼ同一であり、特性曲線は負に干渉
してバンプが消滅する。

【００５４】このため、この実施例の画素の下方向の視
角θ＝５０°でのＹ−Ｖ曲線は単調減少関数に近くな
り、階調の逆転現象が緩和される。このため、視野角が
広くなる。

【００５５】図１６と図１７に、下方向に視角θを振っ
た場合のlogＹ−Ｖ曲線の変化をｄｅ／ｄ＝０．００、
０．０１、０．０３、０．０５、０．０７、０．１０の
場合について示す。下方向視角θ＝５０゜のときのＶMA
X、ＶMIN、ＶMIN2がアンカリング強度の減少とともに単
調に減少している。

【００５６】これらの特性より、例えば、部分画素Ａ1
のアンカリング強度が０．０３の時に、部分画素Ａ2の
アンカリング強度を０．１０程度とすれば良いことが判
別できる。

【００５７】なお、上記実施例では、視角θが最も問題
となる下方向の視野角を広げる場合を例にこの発明を説
明したが、上記実施例により、左右方向の視野角も改善
される。

【００５８】以上説明したように、この実施例によれ
ば、異なったアンカリング強度の部分画素を用いること
により、各部分画素の印加電圧−輝度特性の極大及び極
小をほぼ相殺させて、全体の印加電圧−輝度特性を単純
減少（又は単純増加）関数として、階調の反転現象を防
止することができる。従って、広視野角の液晶表示素子
が得られる。

【００５９】なお、弱アンカリング部分画素Ａ2の面積
比Ｓを増加させると、コントラスト比が増加するが、視
野角が狭くなる。このため、面積比Ｓは３０〜５０％が
妥当である。

【００６０】上記実施例においては、ＴＦＴ液晶表示素
子を例にこの発明を説明したが、この発明は、ＭＩＭを
アクティブ素子とする液晶表示素子にも適用可能であ
る。また、アクティブ素子を使用しないパッシブマトリ
クス方式の液晶表示素子にも適用可能である。また、上
記実施例では、各画素を２つに分割する例を示したが、
３つ以上の領域に分割し、それぞれのアンカリング強度
を異ならせるようにしてもよい。

【００６１】さらに、分割画素毎に配向処理の方向や程
度を異ならせる等の、他の広視野角技術と上記実施例の
技術を組み合わせて使用してもよい。

【００６２】この発明は、ＴＮ（ツイストネマティッ
ク）液晶表示素子に限らず、ＳＴＮ液晶表示などにも同
様に適用可能である。また、透過型液晶表示素子に限ら
ず、反射膜を備えた反射型液晶表示素子にも適用可能で
ある。この場合、反射膜側の偏光板を省略してもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、視野角が広く、開口率が高い液晶表示素子を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるＴＮ液晶表示素子
の構成を示す断面図である。

【図２】ＴＦＴ基板の平面構造を示す図である。

【図３】各画素の構成を説明するための図であり、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。

【図４】液晶表示素子の配向処理の方向と上下左右方向
及び角度の定義を示す図である。

【図５】視野角が広くなる理由を説明するための図であ
る。

【図６】アンカリング強度が０．００の場合の液晶分子
のチルト角の電圧依存性を示す図である。

【図７】アンカリング強度が０．０１の場合の液晶分子
のチルト角の電圧依存性を示す図である。

【図８】アンカリング強度が０．０３の場合の液晶分子
のチルト角の電圧依存性を示す図である。

【図９】アンカリング強度が０．０５の場合の液晶分子
のチルト角の電圧依存性を示す図である。

【図１０】アンカリング強度が０．０７の場合の液晶分
子のチルト角の電圧依存性を示す図である。

【図１１】アンカリング強度が０．１０の場合の液晶分
子のチルト角の電圧依存性を示す図である。

【図１２】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．０７（弱ア
ンカリング）の場合のＹ−印加電圧特性を示す図であ
り、（Ａ）は上方向、（Ｂ）は下方向の特性を示す図で
ある。

【図１３】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．０７（弱ア
ンカリング）の場合のＹ−印加電圧特性を示す図であ
り、（Ａ）は右方向、（Ｂ）は左方向の特性を示す図で
ある。

【図１４】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．０７（弱ア
ンカリング）の場合のｌｏｇＹ−印加電圧特性を示す図
であり、（Ａ）は上方向、（Ｂ）は下方向の特性を示す
図である。

【図１５】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．０７（弱ア
ンカリング）の場合のｌｏｇＹ−印加電圧特性を示す図
であり、（Ａ）は右方向、（Ｂ）は左方向の特性を示す
図である。

【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、アンカリング強度ｄｅ／
ｄが０．００、０．０１、０．０３の場合に、下方向か
ら液晶表示素子を観察した時のlogＹ−印加電圧特性を
視角別にそれぞれ示す図である。

【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は、アンカリング強度ｄｅ／
ｄが０．０５、０．０７、０．１０の場合に、下方向か
ら液晶表示素子を観察した時のlogＹ−印加電圧特性を
視角別にそれぞれ示す図である。

【図１８】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．００（強ア
ンカリング）の場合のＹ−印加電圧特性を示す図であ
り、（Ａ）は上方向、（Ｂ）は下方向の特性を示す図で
ある。

【図１９】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．００（強ア
ンカリング）の場合のＹ−印加電圧特性を示す図であ
り、（Ａ）は右方向、（Ｂ）は左方向の特性を示す図で
ある。

【図２０】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．００（強ア
ンカリング）の場合のｌｏｇＹ−印加電圧特性を示す図
であり、（Ａ）は上方向、（Ｂ）は下方向の特性を示す
図である。

【図２１】アンカリング強度ｄｅ／ｄ＝０．００（強ア
ンカリング）の場合のｌｏｇＹ−印加電圧特性を示す図
であり、（Ａ）は右方向、（Ｂ）は左方向の特性を示す
図である。

【図２２】上下、左右の各方向からＴＮ液晶表示素子を
観察したときの典型的なＹ−θ曲線を印加電圧別に示
す。

【図２３】上下、左右の各方向からＴＮ液晶表示素子を
観察したときの典型的なｌｏｇＹ−θ曲線を印加電圧別
に示す。

【符号の説明】

１１・・・ＴＦＴ基板、１２・・・対向基板、１３・・・液晶、
１４・・・偏光板、１５・・・偏光板、１６・・・液晶セル、２
１・・・ＴＦＴ、２２・・・画素電極、２３・・・配向膜、３１・
・・対向電極、３３・・・配向膜、ＳＣ・・・シール材、ＧＬ・・
・ゲートライン、ＤＬ・・・データライン、Ａ1・・・部分画素
（強アンカリング画素）、Ａ2・・・部分画素（弱アンカリ
ング画素）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向面に電極と配向膜が形成され、対向し
て配置された一対の基板と、前記一対の基板間に配置さ
れた液晶とから構成される液晶セルと、該液晶セルの少
なくとも一方に配置された偏光板と、より構成される液
晶表示素子において、前記電極の対向部分で定義される各画素領域を第１と第
２の部分画素を含む複数の部分画素に分割し、前記第１
の部分画素のアンカリング強度と前記第２の部分画素の
アンカリング強度を異なった値とした、ことを特徴とす
る液晶表示素子。
【請求項２】前記第１と第２の部分画素のうちの第１の
部分画素のアンカリング強度を示す外挿長ｄeと前記液
晶の層の厚さｄの比ｄe／ｄは０．００〜０．０１であ
り、第２の部分画素のアンカリング強度を示す比ｄe／
ｄは０．０７〜０．１０であることを特徴とする請求項
１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】前記第１と第２の部分画素のアンカリング
強度は、第１の部分画素の印加電圧と輝度との特性カー
ブの極大と第２の部分画素の印加電圧と輝度との特性カ
ーブの極小とを実質的に同一電圧で発生させる値に設定
されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の
液晶表示素子。
【請求項４】前記配向膜の対向部分のアンカリング強度
は同一に設定されていることを特徴とする請求項１、２
又は３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】１画素に占める弱いアンカリングの領域の
面積が１画素の面積の３０〜５０％に設定されているこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
液晶表示素子。