JPH09318960A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来からの配向膜材料を用いることができ、
かつ安定な配向４分割方式によるＴＮ液晶表示装置を提
供する。 【解決手段】 二つの基板１Ａ、１Ｂ間に、ねじれ構造
を有するカイラル材料を含有したネマティック液晶６が
充填される。一方の基板１Ａは、マトリクス状に配置さ
れた走査電極と信号電極とに囲まれた矩形状の絵素電極
２を有する。この絵素電極２の四つの領域７、８、９、
１０のうち、互いに絵素電極の対角方向にある一方の二
つの領域では長辺方向に、他方の二つの領域では短辺方
向に液晶配向処理が施される。他方の基板１Ｂは、前記
四つの領域に対応する各領域にツイスト配向となるよう
に配向処理が施され、かつ四つの領域に対応する各領域
において、矩形状の絵素電極２の角部から伸びる対角線
方向に沿った液晶分子長軸が存在するような配向となっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示品位の高い画
像表示を行なうことができる液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置の中で、特に表示品位の高
い画像を得るために、近年、薄膜トランジスタをスイッ
チング素子として用いたアクティブマトリクス駆動方式
の表示装置の開発が盛んである。

【０００３】このようなアクティブマトリクス方式の液
晶表示装置において広く用いられている液晶表示モード
に、ＴＮ（Twisted Nematic ）方式の、ＮＷ（Normally
White）モードがある。ＴＮ方式は、基板間で液晶分子
が90゜捻れた構成をもつ液晶パネルを２枚の偏光板によ
り挟んだものである。またＮＷモードは、２枚の偏光板
の偏光軸方向が互いに直交し、かつ一方の偏光板の偏光
軸が一方の基板に接している液晶分子の長軸方向と平行
か垂直になるように、この一方の偏光板を貼り合わせて
いるモードである。このＴＮ方式のＮＷモードの場合
は、電圧無印加、またはあるしきい値電圧付近の低電圧
において白表示となり、それより高い電圧において黒表
示となる。

【０００４】このように表示画像が得られるのは、液晶
パネルに電圧を印加すると、液晶分子は捻れ構造をほど
きながら電界の向きに配列しようとし、この分子の配列
状態により、パネルを通過してくる光の偏光特性が変わ
り、光の透過率が変調されるからである。

【０００５】ところで、おなじ分子配列の状態でも、液
晶パネルに入射してくる光の入射方向によって光の偏光
特性は変化するので、あらゆる入射方向に対して光の透
過率は異なってくる。すなわち、液晶パネルの特性は視
角依存性を持つ。この視角依存性は次のような特徴を持
っている。すなわちＮＷモードの場合は、電圧印加によ
って液晶分子が基板に対して立ち上がっていく黒表示付
近で顕著である。そして、その時の視角依存性は、液晶
層中心部付近の液晶分子の長軸方向を含み、かつ基板に
垂直な平面に対してほぼ対称の特性を持ち、視角特性の
変化は少ない。一方、この平面内に進行方向を持つ光線
が基板へ入射するときの入射角度によって透過率は著し
く変化するので、この方向での視角特性の変化は大き
い。

【０００６】一般には、図１３のように、画面に対し手
前側基板５０に矢印５１方向でラビング処理を施すとと
もに、対向する基板５２に矢印５３方向でラビング処理
を施すので、液晶層の中心部付近の液晶分子の長軸方向
は、基板５０、５２に垂直な平面５４内で整列する。し
たがって視角特性は画面の上下方向で変化が大きくな
り、この画面の上下方向では図１４のような透過率特性
を持つ。一方、左右については対称で変化は小さく、図
１５のような透過率特性を持つ。

【０００７】このような従来のＮＷモードでのＴＮ型液
晶表示装置では、画面を見る位置を少しでも変えると画
像の見え方が著しく変化する、いわゆる視野角が狭いと
いう課題が生じる。たとえば、上記の図１３のような配
向を施したＴＮ型液晶表示装置では、画面中心部より上
方から見ると、黒表示部が急激に白く浮き上がったもの
となり、コントラストの低い画像となってしまう。一
方、下方より見ると、階調反転を起こし、写真のネガフ
ィルムのような画像となってしまう。ここで、便宜上階
調反転を起こす方向を視角方向と呼ぶことにする。従っ
て、上記ＴＮ型液晶表示装置では、下方向視角の配向を
有しているといえる。

【０００８】このような視野角の問題を改善する方法と
して、配向分割法による広視角化が提案されている（た
とえば、特開平５−１７３１３５号公報）。これは、画
面を見る通常の距離からでは認識できない微小な近接し
た領域内で、液晶の配向方向を変えるものである。たと
えば、上記の視角特性を持つＴＮ型の場合、一つの絵素
内に上下の視角方向が反対方向になるような二つの配向
領域を設けると、上方向の視角特性と下方向の視角特性
との平均として認識され、図１６の（ａ）のような透過
率特性となり、視角の変化は小さくなる。この特性は各
階調においても成り立つので、階調反転も緩和される。

【０００９】さらに、上下方向の視角に加えて、左右方
向の視角を持つような配向領域を一つの絵素に設ける
と、４方向の視角特性の平均となり、図１６の（ｂ）の
ような透過率特性となって、より視角の変化は少なく、
視角６０゜までの範囲では階調反転もなくなり、優れた
表示特性が得られる。

【００１０】このように、配向分割法は上下方向の２分
割より上下左右の４分割にした方が優れた特性が得られ
る。しかし、さらに上下左右方向以外の方向をもつ領域
を加えて分割数を増やすと、今度は偏光板の偏光軸方向
とラビング方向とが平行または直交以外の角度をもつ配
向領域が生じてしまい、液晶の複屈折の影響を大きく受
けて、透過率特性の変化が大きくなってしまう。したが
って、配向分割法では、上下左右の配向領域を持った４
分割法が最も優れた視角特性を持つ。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな配向４分割方式のＴＮ型液晶表示装置では、以下の
ような課題が生じる。

【００１２】すなわち、配向分割方式においては、異な
った配向方向を設ける手段として次のような方法が採ら
れる。まず、基板上に配向膜を塗った後、所定の方向に
第１のラビングを行い、その後フォトリソ法によって部
分的にレジストを残した後、第１のラビングとは異なる
方向に第２のラビングを行う。このような処理により、
レジストを残した部分では第１のラビング方向の配向が
保たれ、一方レジストの除去された部分は第２のラビン
グ方向に配向することができる。このような方法によ
り、ラビング方向の異なった領域を設けることができ、
液晶の配向方位を変えることが可能となる。

【００１３】ところで、配向４分割方式のＴＮ型液晶表
示装置の場合、４つの配向領域を設ける方法としては、
次の２つが考えられる。第１の方法は、図１７のように
液晶を挟み込む上下２つの基板のそれぞれに対して、９
０゜ずつ方向を変えた４回のラビングを行う方法であ
る。矢印２４Ａ〜２４Ｄと、矢印２５Ａ〜２５Ｄとは、
それぞれラビング方向を示す。この場合には、配向した
４つの領域はどれも同じ方向のねじれ構造を有するもの
ができる。しかしながら、１つの基板に対してそれぞれ
４回のラビング工程と、３回のフォトリソ工程とが必要
となる。したがって、作成工程が非常に多くなるという
課題が生じる。

【００１４】第２の方法は、図１８のように、上下基板
のそれぞれに対して、１８０゜方向を変えた２回のラビ
ングを行う方法である。矢印３４Ａ，３４Ｂと、矢印３
５Ａ，３５Ｂとは、それぞれラビング方向を示す。この
場合には、一つの基板に対して、それぞれ２回のラビン
グ工程と１回のフォトリソ工程を行なうだけで作成で
き、第１の方法に比べて、簡単で作成コストがかからず
に済むという長所を持つ。ただし、この場合に、４つの
ＴＮ配向領域は、２つが右ねじれ構造、他の２つが左ね
じれ構造となる。

【００１５】このように、右左二つのねじれ領域が混在
する場合、通常のＴＮ型液晶表示装置のように一方のね
じれ方向のみ安定にするカイラル材料を入れることはで
きない。したがって、４つの配向がそれぞれ安定に存在
するためには、ある程度ラビングによって生じるプレチ
ルト角が高いことが必要となる。これは、第２の方法で
は、ラビングによってのみ配向方向を制御するためであ
る。したがってプレチルトが低いと、上方向視角を得る
ための配向部分でも、下方向視角の配向方向となってし
まう可能性が大きく、所望の均一な４分割配向が得られ
難くなるのである。

【００１６】以上のことから、安定な４分割配向を得る
ためには、少なくとも５゜以上を持ったプレチルト角の
高い配向膜材料が必要である。現在、ＴＦＴ用として実
用的な膜の中では、１０゜程度のプレチルト角が得られ
るものがある。しかしながら実際には、配向分割するた
めのフォトリソ工程を経るときに、レジスト溶剤、現像
液、剥離液などの溶液に配向膜がさらされ、これら溶剤
によりプレチルト角が５゜以下に低下してしまうものが
多く、満足のいく４分割配向が得られにくい。したがっ
て、耐溶剤性に優れ、かつプレチルト角の高い配向膜材
料か、配向膜にダメージを与えないフォトリソ工程での
各種溶剤の開発が必要となるという課題がある。

【００１７】本発明は、上記問題点に鑑み、従来からの
配向膜材料を用いることができ、かつ安定な配向４分割
方式によるＴＮ液晶表示装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

（１）前記課題を解決するために、本発明の液晶表示装
置は、二つの基板を貼り合わせ、基板間にねじれ構造を
有するカイラル材料を含有したネマティック液晶が充填
されている液晶パネルにおいて、前記二つの基板のうち
一方の基板は、マトリクス状に配置された走査電極と信
号電極とに囲まれた矩形状の絵素電極を有し、この矩形
状の絵素電極は四つの角部を有し、前記絵素電極の長辺
と短辺とをそれぞれ２分割してできる四つの領域のう
ち、互いに絵素電極の対角方向にある一方の二つの領域
では長辺方向に、他方の二つの領域では短辺方向にそれ
ぞれ液晶配向処理が施されており、他方の基板は、前記
四つの領域に対応する領域にそれぞれツイスト配向とな
るように配向処理が施されており、かつ前記矩形状の絵
素電極の一つの角部をそれぞれ含む前記四つの領域の各
々において、前記角部から伸びる対角線方向に沿った液
晶分子長軸が存在するような配向となっている。

【００１９】（２）また本発明の液晶表示装置は、二つ
の基板を貼り合わせ、基板間にねじれ構造を有するカイ
ラル材料を含有したネマティック液晶が充填されている
液晶パネルにおいて、前記二つの基板のうち一方の基板
には、矩形状の単位絵素の外周部に凸状または凹状の構
造物が設けられており、この矩形状の絵素は四つの角部
を有し、前記絵素の長辺と短辺とをそれぞれ２分割して
できる四つの領域のうち、互いに絵素の対角方向にある
一方の二つの領域では長辺方向に、他方の二つの領域で
は短辺方向にそれぞれ液晶配向処理が施されており、他
方の基板は、前記四つの領域に対応する領域にそれぞれ
ツイスト配向となるように配向処理が施されており、か
つ前記矩形状の絵素の一つの角部をそれぞれ含む前記四
つの領域の各々において、前記角部から伸びる対角線方
向に沿った液晶分子長軸が存在するような配向となって
いる。

【００２０】（３）上記（１）（２）において、ツイス
ト配向のツイスト角は、９０度とすることができる。

【００２１】（４）また本発明の液晶表示装置は、上記
（１）〜（３）において、他方の基板は、四つの領域に
対応する領域にそれぞれツイスト配向となるように配向
処理が施されており、かつ矩形状の絵素電極（または絵
素）の一つの角部をそれぞれ含む前記四つの領域の各々
において、前記角部から伸びる対角線方向に沿った液晶
分子長軸が存在するような配向となっていることに代え
て、他方の基板には配向処理が施されておらず、かつ前
記矩形状の絵素電極（または絵素）の一つの角部をそれ
ぞれ含む前記四つの領域の各々において、前記角部から
伸びる対角線方向に沿った液晶分子長軸が存在するよう
なツイスト配向となっている。

【００２２】（５）上記（４）においては、カイラル材
料を含有した液晶材料のカイラルピッチＰと充填された
液晶層の厚みｄとの間にｄ／Ｐ＝１／４が成り立つよう
に構成することができる。

【００２３】（６）液晶配向処理は配向膜をラビングし
たものであり、前記処理により発現するプレチルト角が
５度以内であることが好適である。本発明は、前記のよ
うな構成により、四つの安定なツイスト配向を得ること
ができ、配向４分割方式のツイスト液晶表示装置が実現
されることにより、視野角の広い高画質な表示を得るこ
とができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の第１の実施例
について説明する。図１は本発明の液晶表示装置の平面
図を示し、図２の（ａ）は図１のＡ−Ａ′断面図、
（ｂ）は図１のＢ−Ｂ′断面図を示す。また図３の
（ａ）は図１のＣ−Ｃ′断面図、（ｂ）は図１のＤ−
Ｄ′断面図、（ｃ）は図１のＥ−Ｅ′断面図、（ｄ）は
図１のＦ−Ｆ′断面図を示す。

【００２５】図１〜図３において、この液晶表示装置
は、一方の基板１Ａと、他方の基板１Ｂと、一方の基板
１Ａの上に設けられた絵素電極２およびゲート電極３お
よびソース電極４およびＴＦＴ５と、一方の基板１Ａと
他方の基板１Ｂとで挟まれる部分に注入された液晶（液
晶分子６）とを有している。かつゲート電極３とソース
電極４とに囲まれた一つの絵素領域が、分割配向領域
７，８，９，１０の４領域に分割された構成となってい
る。絵素電極２は、図示のように矩形状に形成されて、
四つの角部を有するように構成されている。また、図２
〜図３には、対向電極１１と、配向膜１２Ａ，１２Ｂ
と、電気力線１３とが示されている。

【００２６】図４は分割配向させる際のフォトマスクで
あり、１７は透光部、１８はマスク部である。図５はラ
ビング方向を示す図であり、基板１Ａ側のラビング方向
１４Ａ，１４Ｂと、基板１Ｂ側のラビング方向１５Ａ、
１５Ｂとが示されている。

【００２７】以上の構成において、液晶表示装置を駆動
させると、ゲート電極３、ソース電極４に所定の信号が
入力され、ゲート電極３−絵素電極２間や、ソース電極
４−絵素電極２間には、図２、３のような電気力線１３
が生じる。液晶分子６は電気力線の方向に向きをそろえ
ようとするので、絵素電極２の近傍の液晶分子は、ゲー
ト電極３あるいはソース電極４の方が絵素電極２の界面
から離れるように立ち上がっている。つまり４つに分割
された配向領域では、それぞれほぼ９０゜ずつ異なった
方向に液晶分子６が立ち上がろうとする。この液晶の立
ち上がる向きが視野角を決定するものである。

【００２８】図１の場合においては、配向領域７は右上
方向の視角特性を有し、また配向領域８は左上、配向領
域９は左下、配向領域１０は右下の視角特性をもつ。し
たがって一つの絵素領域に４つの視角特性を有する配向
領域が形成されたことになる。このようなものにおい
て、画像を見る通常の距離からこの画像を観察すると、
４つの視角特性の平均となった特性が得られ、見る角度
を変えても特性変化の少ない、したがって視野角の広い
表示が得られることになる。

【００２９】このような構成をもつ液晶パネルは、以下
のようにして作成する事ができた。まず、絵素電極２
と、ゲート電極３と、ソース電極４と、ＴＦＴ５とが形
成されている基板１Ａの上に、日産化学（株）製のＲＮ
７４０を印刷法により塗布し、オーブンで２５０℃、６
０分の条件で加熱硬化したところ、厚さ約５０nmの配向
膜１２Ａが形成された。この配向膜１２Ａについて、レ
ーヨン布によるラビングにより配向処理を施した。この
ときのラビング方向は、図５の１４Ａの方向であり、ソ
ース電極４に平行であった。

【００３０】次に、配向膜１２Ａ上に、東京応化（株）
製ポジレジストＯＦＰＲ５０００をスピンコートし、ホ
ットプレートで１１０℃、９０秒の条件で加熱硬化し、
約１μｍのレジスト膜を得た。さらに図４のようなフォ
トマスクを用いて、超高圧水銀灯で約４秒露光した後、
東京応化（株）製の現像液ＮＭＤ−３により現像を行な
った。すると、配向領域７、９はレジストで覆われ、配
向領域８、１０は配向膜が露出するようなパターンが得
られた。

【００３１】このようにレジストがパターニングされた
基板１Ａについて、レーヨン布によるラビングにより配
向処理を施した。このときのラビング方向は、図５の１
４Ｂの方向であり、ゲート電極３に平行であった。この
後、基板１Ａをアセトンに約３分間浸積、揺動し、レジ
ストを剥離した。

【００３２】以上の工程によって、基板１Ａ上の配向膜
１２Ａは、配向領域７、９ではソース電極４に平行に、
また配向領域８、１０ではゲート電極３に平行に配向処
理が施された。

【００３３】他方の基板１Ｂについても上記と同様な工
程を施したが、ラビング処理の方向は、基板１Ａとは異
なっており、図５の１５Ａ、１５Ｂような配向処理が施
されるようにした。つまり配向領域７、９はゲート電極
３に平行であり、配向領域８、１０はソース電極４に平
行であるようにした。

【００３４】上記工程を経た基板１Ａ、１Ｂを電極の有
る側で対向させ、基板間が約５μｍとなるように貼り合
わせた後、その基板間隙部に、チッソ（株）製液晶ＭＴ
５０６２ＬＡを注入して、液晶表示装置を得た。ＭＴ５
０６２ＬＡは、左周りにねじれるカイラル材ＣＮが添加
され、カイラルピッチが８０μｍになるように調合され
ていた。ツイスト配向のツイスト角は９０°になるよう
にした。

【００３５】このようなフォトリソ工程を経て、配向処
理を施した配向膜がどの程度のプレチルトを有するかを
確認するために、上記工程を施したプレチルト測定用の
液晶セルを作成した。この液晶セルはホモジニアス配向
となるように２つの基板が貼り合わされており、基板間
の厚みは約２０μｍであった。液晶材料は、カイラル材
の添加されていないチッソ（株）製ＭＴ５０６２ＸＸで
あった。この液晶セルをクリスタルローテーション法に
より測定したところ、プレチルト角は約１°であった。

【００３６】以上のようにして作成された液晶パネルの
両側に偏光板をクロスニコルとなるように貼付けて、液
晶表示装置が得られた。この液晶表示装置に信号を入力
し、その視野角特性を評価した。信号電圧を変化させ、
全画面白状態から黒状態までの間の８階調における輝度
を画面に対して上下方向に角度を変えて測定したとこ
ろ、図６のような特性が得られた。この図６から、上下
６０°以内では、コントラスト５以上が確保され、また
各階調間での反転もなく、非常に優れた視角特性が得ら
れたことが確認された。また、左右方向も同様な特性を
示しており、この第１の実施例で得られた液晶表示装置
は、非常に視野角の広いものであることが判明した。

【００３７】この第１の実施例ではプレチルト角が１°
となる配向膜１２Ａ、１２Ｂを用いたが、プレチルト角
が高くなったときの挙動を確認するために、配向膜材料
を変えたものを作成して検討を行った。用いた配向膜
は、日産化学（株）製のＲＮ７４７とＲＮ７５３であっ
た。それぞれのプレチルト角はＲＮ７４７で約３°であ
り、ＲＮ７５３で約５°であった。

【００３８】このようなプレチルト角の高い配向膜を用
いた場合、４つの配向領域に分割させたつもりが、均等
な分割とはならず、ＲＮ７４７では図７のように配向領
域７、８が配向領域９、１０に比べて大きくなった。Ｒ
Ｎ７５３では、図８のように配向領域９、１０が配向領
域７、８に浸食されたようになり、ついには２つの配向
領域７、８しかなくなってしまった。このようになった
原因を考察すると、本来図５のような矢印の方向にラビ
ング処理を行うと、棒状の液晶分子は、矢の先端側の分
子末端を基板界面から離れるように傾斜して配向する。
この傾斜角がプレチルト角であるが、このプレチルト角
が上下基板１Ａ、１Ｂ間で等しいと、液晶層中心部の液
晶分子は基板に対して平行になる。この状態で上下の基
板１Ａ、１Ｂ間に電圧を印加すると、液晶分子の立つ向
きは規定されない。このような配向を、ゲート電極３−
絵素電極２間、ソース電極４−絵素電極２間に生じる電
気力線１３の向きで、液晶分子６の立つ向きを４方向に
規定しているのが、本発明の構成である。すなわち、各
配向領域７、８、９、１０では、液晶分子６の長軸が、
矩形状の絵素電極２の角部から伸びる対角線の方向に存
在することになる。しかしながら、プレチルト角が高い
と、ラビング工程や配向膜硬化工程などによるよるバラ
ツキで上下基板１Ａ、１Ｂ間でのプレチルト角に差が生
じやすく、プレチルト角の高い基板の方の傾斜に沿って
液晶が配向する。この傾斜の向きが電気力線の向きと反
対になると、所望の方向の配向が得られにくくなり、均
一な分割配向とならない。プレチルト角が低い程、上下
基板１Ａ、１Ｂ間のプレチルト角の差も小さくなるの
で、プレチルト角が低いことが望ましい。

【００３９】以上の検討結果に鑑み、本発明において
は、配向膜１２Ａ、１２Ｂのプレチルト角は、５°より
も低いことが必要であることがわかった。以下、本発明
の液晶表示装置の第２の実施例について説明する。

【００４０】図９は本発明の第２の実施例の液晶表示装
置の平面図を示す。また図１０の（ａ）は図９のＣ−
Ｃ′断面図、（ｂ）は図９のＤ−Ｄ′断面図、（ｃ）は
図９のＥ−Ｅ′断面図、（ｄ）は図９のＦ−Ｆ′断面図
を示している。

【００４１】図９の液晶表示装置は、一方の基板１Ａ
と、他方の基板１Ｂと、一方の基板１Ａの上に設けられ
た絵素電極２と、絵素電極２の周辺部に設けられた凸部
形成用のＳｉＮx 膜２０と、一方の基板１Ａと他方の基
板１Ｂとの間隙に注入された液晶（液晶分子６）とを有
した構成となっている。かつ絵素領域を、配向領域７，
８，９，１０の４領域に分割された構成となっている。
なお、分割配向させる際のフォトマスクは第１の実施例
の図４の通りであり、ラビング方向は、第１の実施例の
図５と全く同じとしている。

【００４２】以上の構成において、基板１ＡにおけるＳ
ｉＮx 膜２０にて形成された凸部付近の液晶分子の配向
は、次のようになる。すなわち、凸部に対して平行方向
にラビングされた部分のプレチルト角は、ラビングによ
り発現されたものであるが、直交方向にラビングされた
部分では、凸部の傾斜に沿って液晶が配向するので、ラ
ビングにより発現した角度よりもプレチルト角が高くな
る。したがって、図９において、配向領域７、８、９、
１０の凸部近傍では液晶分子が紙面に対してそれぞれ上
側、左側、下側、右側に離れるように配向している。各
配向領域７、８、９、１０では、この凸部の近傍の配向
を核として液晶分子の立つ方向が規定される。すなわ
ち、本実施例においも、第１の実施例と同様に、各配向
領域７、８、９、１０では、液晶分子６の長軸が、矩形
状の絵素電極２の角部から伸びる対角線の方向に存在す
ることになる。よって配向領域７は右上方向の視角特性
を有し、また配向領域８は左上、配向領域９は左下、配
向領域１０は右下の視角特性をもつ。したがって一つの
絵素領域に４つの視角特性を有する配向領域が形成され
たことになり、画像を見る通常の距離からこの画像を観
察すると、四つの視角特性の平均となった特性が得ら
れ、見る角度を変えても特性変化の少ない、したがって
視野角の広い表示が得られることになる。

【００４３】このような構成の基板の凸部は、以下のよ
うにして作成した。すなわち、まず電極上にプラズマＣ
ＶＤ法によりＳｉＮx 膜２０を約３００ｎｍ形成し、そ
の後、フォトリソ手法でＳｉＮx をパターニングするこ
とにより得た。パターニングに際し、エッチング液はフ
ッ化水素酸水溶液を用いた。また、配向分割手段及び液
晶パネル作成手段は、第１の実施例と全く同様の手法を
用いた。

【００４４】本実施例における液晶表示装置において
も、その視角特性を測定したところ、第１の実施例と同
様な特性を示し、非常に視野角の広いものであることが
判明した。なお、上述のように凸部を形成する代わりに
凹部を形成しても、同様の結果を得ることができる。

【００４５】以下、本発明の液晶表示装置の第３の実施
例について説明する。この第３実施例の液晶表示装置で
は、一方の基板は、第１の実施例における基板１Ａと全
く同じ構成とした。すなわち図１１には、この一方の基
板１Ａについてのラビング方向を示す。他方の基板は、
対向電極上に配向膜が塗布されているものの、ラビング
処理が全くなされていないものとした。この点が第一の
実施例と異なっていた。

【００４６】そして、これら２枚の基板を、電極の有る
側を対向させたうえで基板間が５μｍとなるように貼り
合わせた。その後、その基板間隙部へ、チッソ（株）製
の液晶ＭＴ５０６２ＸＸに左周りにねじれるカイラル材
ＣＮを添加し、カイラルピッチが２０μｍになった液晶
を注入した。すなわち、カイラルピッチが液晶層の厚み
の４倍になるようにした。すると、基板１Ａとの界面の
付近の液晶分子はラビングによる配向方位をとり、また
基板１Ａから離れるにしたがって、カイラル材によるね
じれ力によりねじれ構造を有して、基板１Ｂとの界面で
はちょうど基板１Ａの配向方位と直交するような配向を
得た。したがって、得られた液晶配向は、その方位、ね
じれ方向において、第１の実施例と同様な４つの配向領
域を有したものとなった。

【００４７】このようにして得られた液晶表示装置の表
示特性を確認したところ、カイラル材の量が第１の実施
例に比較して多い分だけ図１２のような透過率−電圧特
性を示し、黒表示付近でやや光が透過しているものの、
輝度計による白表示／黒表示のコントラスト測定では１
００以上を示し、良好な画像を示した。また同時に、視
角特性については第１の実施例と同様な特性が得られ、
非常に視野角の広い液晶表示装置であることが確認され
た。

【００４８】以下、本発明の液晶表示装置の第４の実施
例について説明する。この第４の実施例の液晶表示装置
では、一方の基板は、第２の実施例における基板１Ａと
全く同じ構成であり、絵素電極の周辺部に凸状の構造物
が形成されたものとした。そして他方の基板は、第３の
実施例と同様に、対向電極上に配向膜が塗布されている
ものの、ラビング処理が全くなされていないものとし
た。この点が、第２の実施例と異なっていた。

【００４９】注入した液晶は、第３の実施例と同様に、
チッソ（株）製の液晶ＭＴ５０６２ＸＸに左周りにねじ
れるカイラル材ＣＮを添加し、カイラルピッチが２０μ
ｍに調合されたものであった。

【００５０】得られた液晶配向は、その方位、ねじれ方
向において、第３の実施例と同様な４つの配向領域を有
したものとなった。このようにして得られた液晶表示装
置の表示特性を確認したところ、第３の実施例と同様な
特性が得られ、非常に視野角の広い液晶表示装置である
ことが確認された。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、液晶パネ
ルにおける近接した微小領域で４方向の視角特性を有す
るような配向を、安定して得ることができ、これによ
り、画面のいかなる部分から眺めても表示画像の変化が
少なく、非常に広い視角特性が得られ、高画質な映像表
示を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の液晶表示装置の構成を
示す平面図である。

【図２】図１の液晶表示装置の断面図である。

【図３】図１の液晶表示装置の断面図である。

【図４】図１の液晶表示装置の作成過程で使用するフォ
トマスクの平面図である。

【図５】図１の液晶表示装置の作成過程におけるラビン
グ処理方向を示す平面図である。

【図６】本発明の第１の実施例の液晶表示装置の視角特
性図である。

【図７】不均一に分割された配向領域の形状の一例を表
す平面図である。

【図８】不均一に分割された配向領域の形状の一例を表
す平面図である。

【図９】本発明の第２の実施例の液晶表示装置の構成を
示す平面図である。

【図１０】図９の液晶表示装置の断面図である。

【図１１】図９の液晶表示装置の作成過程におけるラビ
ング処理方向を示す平面図である。

【図１２】本発明の第３の実施例の液晶表示装置の電圧
−透過率特性を示す図である。

【図１３】従来の液晶表示装置におけるラビング処理方
向を示す平面図である。

【図１４】従来の液晶表示装置の上下方向の視角特性の
一例を示す図である。

【図１５】従来の液晶表示装置の左右方向の視角特性の
一例を示す図である。

【図１６】従来の配向分割方式の液晶表示装置の視角特
性図である。

【図１７】従来の配向分割方式の液晶表示装置の作成過
程におけるラビング処理方向を示す図である。

【図１８】従来の配向分割方式のラビング処理方向を示
す図である。

【符号の説明】

１Ａ 基板 １Ｂ 基板 ２ 絵素電極 ６ 液晶分子 ７ 配向領域 ８ 配向領域 ９ 配向領域 １０ 配向領域 １２Ａ 配向膜 １２Ｂ 配向膜 １３ 電気力線 １４Ａ ラビング方向 １４Ｂ ラビング方向 １５Ａ ラビング方向 １５Ｂ ラビング方向 ２０ ＳｉＮx 膜

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二つの基板を貼り合わせ、基板間にねじ
   れ構造を有するカイラル材料を含有したネマティック液
   晶が充填されている液晶パネルにおいて、前記二つの基
   板のうち一方の基板は、マトリクス状に配置された走査
   電極と信号電極とに囲まれた矩形状の絵素電極を有し、
   この矩形状の絵素電極は四つの角部を有し、前記絵素電
   極の長辺と短辺とをそれぞれ２分割してできる四つの領
   域のうち、互いに絵素電極の対角方向にある一方の二つ
   の領域では長辺方向に、他方の二つの領域では短辺方向
   にそれぞれ液晶配向処理が施されており、他方の基板
   は、前記四つの領域に対応する領域にそれぞれツイスト
   配向となるように配向処理が施されており、かつ前記矩
   形状の絵素電極の一つの角部をそれぞれ含む前記四つの
   領域の各々において、前記角部から伸びる対角線方向に
   沿った液晶分子長軸が存在するような配向となっている
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 二つの基板を貼り合わせ、基板間にねじ
   れ構造を有するカイラル材料を含有したネマティック液
   晶が充填されている液晶パネルにおいて、前記二つの基
   板のうち一方の基板には、矩形状の単位絵素の外周部に
   凸状または凹状の構造物が設けられており、この矩形状
   の絵素は四つの角部を有し、前記絵素の長辺と短辺とを
   それぞれ２分割してできる四つの領域のうち、互いに絵
   素の対角方向にある一方の二つの領域では長辺方向に、
   他方の二つの領域では短辺方向にそれぞれ液晶配向処理
   が施されており、他方の基板は、前記四つの領域に対応
   する領域にそれぞれツイスト配向となるように配向処理
   が施されており、かつ前記矩形状の絵素の一つの角部を
   それぞれ含む前記四つの領域の各々において、前記角部
   から伸びる対角線方向に沿った液晶分子長軸が存在する
   ような配向となっていることを特徴とする液晶表示装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の液晶表示装置で
   あって、ツイスト配向のツイスト角が９０度であること
   を特徴とする。
4. 【請求項４】 請求項１または３記載の液晶表示装置で
   あって、他方の基板は、四つの領域に対応する領域にそ
   れぞれツイスト配向となるように配向処理が施されてお
   り、かつ矩形状の絵素電極の一つの角部をそれぞれ含む
   前記四つの領域の各々において、前記角部から伸びる対
   角線方向に沿った液晶分子長軸が存在するような配向と
   なっていることに代えて、 他方の基板には配向処理が施されておらず、かつ前記矩
   形状の絵素電極の一つの角部をそれぞれ含む前記四つの
   領域の各々において、前記角部から伸びる対角線方向に
   沿った液晶分子長軸が存在するようなツイスト配向とな
   っていることを特徴とする。
5. 【請求項５】 請求項２または３記載の液晶表示装置で
   あって、他方の基板は、四つの領域に対応する領域にそ
   れぞれツイスト配向となるように配向処理が施されてお
   り、かつ矩形状の絵素の一つの角部をそれぞれ含む前記
   四つの領域の各々において、前記角部から伸びる対角線
   方向に沿った液晶分子長軸が存在するような配向となっ
   ていることに代えて、 他方の基板には配向処理が施されておらず、かつ前記矩
   形状の絵素の一つの角部をそれぞれ含む前記四つの領域
   の各々において、前記角部から伸びる対角線方向に沿っ
   た液晶分子長軸が存在するようなツイスト配向となって
   いることを特徴とする。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の液晶表示装置で
   あって、カイラル材料を含有した液晶材料のカイラルピ
   ッチＰと充填された液晶層の厚みｄとの間に、 ｄ／Ｐ＝１／４ が成り立つことを特徴とする。
7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１項記載
   の液晶表示装置であって、液晶配向処理は配向膜をラビ
   ングしたものであり、前記処理により発現するプレチル
   ト角が５度以内であることを特徴とする。