JPH10197858A - 液晶表示素子とその製造方法 - Google Patents
液晶表示素子とその製造方法Info
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- JPH10197858A JPH10197858A JP9004118A JP411897A JPH10197858A JP H10197858 A JPH10197858 A JP H10197858A JP 9004118 A JP9004118 A JP 9004118A JP 411897 A JP411897 A JP 411897A JP H10197858 A JPH10197858 A JP H10197858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子とその
製造方法に関し、電圧変化に対する透過率変化の割合で
あるシャープネス特性を向上させる。 【解決手段】 電極を表面に形成し互いに対向配置され
た１対の基板（２１、２２）と、前記一対の基板間に所
定間隔で配置される液晶層（２０）とを有し、前記液晶
層に電圧が印加されてない状態で液晶分子が基板面に対
して垂直に配向している垂直配向型ＥＣＢモード液晶表
示素子において、前記一対の基板の外側に正の屈折率を
有する一軸性リターデーションフィルム（４）をさらに
有し、該リターデーションフィルムの光軸が前記液晶層
に電圧が印加された時に液晶分子が倒れ始める方向（１
０）と直交する方向（１３）になるように前記リターデ
ーションフィルムを配置する。
製造方法に関し、電圧変化に対する透過率変化の割合で
あるシャープネス特性を向上させる。 【解決手段】 電極を表面に形成し互いに対向配置され
た１対の基板（２１、２２）と、前記一対の基板間に所
定間隔で配置される液晶層（２０）とを有し、前記液晶
層に電圧が印加されてない状態で液晶分子が基板面に対
して垂直に配向している垂直配向型ＥＣＢモード液晶表
示素子において、前記一対の基板の外側に正の屈折率を
有する一軸性リターデーションフィルム（４）をさらに
有し、該リターデーションフィルムの光軸が前記液晶層
に電圧が印加された時に液晶分子が倒れ始める方向（１
０）と直交する方向（１３）になるように前記リターデ
ーションフィルムを配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関
し、特にコントラスト特性及び応答特性等の表示品質が
優れた液晶表示素子とその製造方法とに関する。
し、特にコントラスト特性及び応答特性等の表示品質が
優れた液晶表示素子とその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に示すような垂直配向型ＥＣＢ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉ
ｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードＬＣＤ（液晶表示装
置）は、同図（Ａ）のように電圧無印加時に液晶分子２
０が上下基板２１、２２に対して垂直に配向しているた
め直交ニコル配置の偏光板２３、２４と組み合わせるこ
とにより高コントラスト表示が得られることが知られて
いる。
ｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉ
ｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードＬＣＤ（液晶表示装
置）は、同図（Ａ）のように電圧無印加時に液晶分子２
０が上下基板２１、２２に対して垂直に配向しているた
め直交ニコル配置の偏光板２３、２４と組み合わせるこ
とにより高コントラスト表示が得られることが知られて
いる。
【０００３】このＥＣＢモードでは、電圧印加時に図２
（Ｂ）に示すようにセルの上下基板間の中央部の液晶分
子から倒れはじめ、それと共に液晶層のリターデーショ
ンが変化して徐々に透過率が上昇するという電気光学的
特性を持っている。
（Ｂ）に示すようにセルの上下基板間の中央部の液晶分
子から倒れはじめ、それと共に液晶層のリターデーショ
ンが変化して徐々に透過率が上昇するという電気光学的
特性を持っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このＥＣＢモ
ードでは、電圧を印加した時に、基板間のセル中間部の
液晶分子から倒れ、液晶層のリターデーションが変化し
徐々に透過率が上がるのであるが、一般に液晶層に印加
する駆動電圧の変化に対する透過率変化の割合、すなわ
ち急峻性（シャープネス）がＳＴＮ−ＬＣＤ（スーパツ
イストネマチック型液晶表示素子）などに比べて緩やか
であるために、時分割駆動方式で大きなデューティ比で
表示動作を行う場合に、コントラストが小さいことや明
状態の透過率が低いという問題があった。液晶セル厚を
厚くすると急峻性を高めることができるということが知
られているが、セル厚を厚くすると応答速度が遅くなる
という別の問題が生じる。
ードでは、電圧を印加した時に、基板間のセル中間部の
液晶分子から倒れ、液晶層のリターデーションが変化し
徐々に透過率が上がるのであるが、一般に液晶層に印加
する駆動電圧の変化に対する透過率変化の割合、すなわ
ち急峻性（シャープネス）がＳＴＮ−ＬＣＤ（スーパツ
イストネマチック型液晶表示素子）などに比べて緩やか
であるために、時分割駆動方式で大きなデューティ比で
表示動作を行う場合に、コントラストが小さいことや明
状態の透過率が低いという問題があった。液晶セル厚を
厚くすると急峻性を高めることができるということが知
られているが、セル厚を厚くすると応答速度が遅くなる
という別の問題が生じる。
【０００５】本発明の目的は、応答速度が速く、シャー
プネスが良い、すなわちコントラスト比が高く、かつ明
状態での透過率が高い垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示
素子とその製造方法を提供することにある。
プネスが良い、すなわちコントラスト比が高く、かつ明
状態での透過率が高い垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示
素子とその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、電極を表面に形成し互いに対向配置された１対の基
板と、前記一対の基板間に所定間隔で配置される液晶層
とを有し、前記液晶層に電圧が印加されてない状態で液
晶分子が基板面に対して垂直に配向している垂直配向型
ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記一対の基板の
外側に正の屈折率異方性を有する一軸性リターデーショ
ンフィルムをさらに有し、該リターデーションフィルム
の光軸が前記液晶層に電圧が印加された時に液晶分子が
倒れ始める方向と直交する方向になるように前記リター
デーションフィルムを配置していることを特徴とする。
は、電極を表面に形成し互いに対向配置された１対の基
板と、前記一対の基板間に所定間隔で配置される液晶層
とを有し、前記液晶層に電圧が印加されてない状態で液
晶分子が基板面に対して垂直に配向している垂直配向型
ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記一対の基板の
外側に正の屈折率異方性を有する一軸性リターデーショ
ンフィルムをさらに有し、該リターデーションフィルム
の光軸が前記液晶層に電圧が印加された時に液晶分子が
倒れ始める方向と直交する方向になるように前記リター
デーションフィルムを配置していることを特徴とする。
【０００７】本発明の液晶表示素子の製造方法は、液晶
分子が垂直配向するように配向処理がされた一対の基板
を用意する工程と、前記一対の基板を所定間隔で対向配
置して、前記一対の基板間に液晶材料を注入する工程
と、前記一対の基板の外側に正の屈折率異方性を有する
一軸性リターデーションフィルムを配置する工程とを有
し、該リターデーションフィルムの光軸が前記液晶層に
電圧が印加された時に液晶分子が倒れ始める方向と直交
する方向になるように前記リターデーションフィルムを
配置する。
分子が垂直配向するように配向処理がされた一対の基板
を用意する工程と、前記一対の基板を所定間隔で対向配
置して、前記一対の基板間に液晶材料を注入する工程
と、前記一対の基板の外側に正の屈折率異方性を有する
一軸性リターデーションフィルムを配置する工程とを有
し、該リターデーションフィルムの光軸が前記液晶層に
電圧が印加された時に液晶分子が倒れ始める方向と直交
する方向になるように前記リターデーションフィルムを
配置する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１の（Ａ）は本発明の実施例に
よるＥＣＢモード液晶表示素子の断面構造を模式的に示
したものである。図１において、図２の（Ａ）と同様な
垂直配向処理をしてある液晶セル１の外側に互いに直交
ニコル配置の偏光板２及び３が配置される。そして、液
晶セル１と偏光板２との間に１軸性リターデーションフ
ィルム４が配置される。
よるＥＣＢモード液晶表示素子の断面構造を模式的に示
したものである。図１において、図２の（Ａ）と同様な
垂直配向処理をしてある液晶セル１の外側に互いに直交
ニコル配置の偏光板２及び３が配置される。そして、液
晶セル１と偏光板２との間に１軸性リターデーションフ
ィルム４が配置される。
【０００９】この１軸性リターデーションフィルム４
は、正の屈折率異方性を示す（異常光に対する屈折率が
常光に対する屈折率よりも大きい）光軸をフィルム面と
水平な方向に有する。なお、１軸性リターデーションフ
ィルム４は、液晶セル１と下の偏光板３との間に配置し
てもよい。なお、図１（Ａ）の液晶セル１では上下の基
板や電極あるいは液晶分子の表示は省略してある。
は、正の屈折率異方性を示す（異常光に対する屈折率が
常光に対する屈折率よりも大きい）光軸をフィルム面と
水平な方向に有する。なお、１軸性リターデーションフ
ィルム４は、液晶セル１と下の偏光板３との間に配置し
てもよい。なお、図１（Ａ）の液晶セル１では上下の基
板や電極あるいは液晶分子の表示は省略してある。
【００１０】図１の（Ｂ）は、図１（Ａ）のＥＣＢモー
ド液晶表示素子の平面図であり、電圧印加時に液晶分子
が倒れ始める方向を大きな矢印１０で示し、上下の偏光
板２、３の偏光軸をそれぞれ１１と１２で示し、１軸性
リターデーションフィルム４の光軸方向を矢印１３で示
している。
ド液晶表示素子の平面図であり、電圧印加時に液晶分子
が倒れ始める方向を大きな矢印１０で示し、上下の偏光
板２、３の偏光軸をそれぞれ１１と１２で示し、１軸性
リターデーションフィルム４の光軸方向を矢印１３で示
している。
【００１１】図１（Ｂ）から明らかなように、この実施
例においては、１軸性リターデーションフィルム４の光
軸方向１３は、電圧印加時に液晶分子が倒れ始める方向
１０に対して直交（９０°）する関係にあり、さらに偏
光板の偏光軸１１、１２とは４５°の角度をなすように
配置している。
例においては、１軸性リターデーションフィルム４の光
軸方向１３は、電圧印加時に液晶分子が倒れ始める方向
１０に対して直交（９０°）する関係にあり、さらに偏
光板の偏光軸１１、１２とは４５°の角度をなすように
配置している。
【００１２】この１軸性リターデーションフィルム４の
リターデーション値は５ｎｍから１００ｎｍの範囲の値
が良く、さらに視角特性の観点からは２０ｎｍから５０
ｎｍの範囲の値を採用することが好ましい。
リターデーション値は５ｎｍから１００ｎｍの範囲の値
が良く、さらに視角特性の観点からは２０ｎｍから５０
ｎｍの範囲の値を採用することが好ましい。
【００１３】電圧印加時に液晶分子が倒れ始める方向１
０を設定する方法としては、液晶セル１の基板の垂直配
向膜へのラビングの方向を適切に選択する方法や、本願
と同じ出願人が出願した特願平８−１９０２５号の明細
書中実施例中に開示したような垂直配向膜への紫外線の
照射方向制御により行うことができる。後者の方法は、
垂直配向膜へ直線偏光紫外線を配向膜に対して所定角度
斜めの方向から照射して偏光の照射方向に液晶分子をプ
レティルトして垂直配向させるような配向処理である。
このような１軸性リターデーションフィルム４を基板
と液晶セルとの間に挿入することによりＥＣＢモード液
晶表示素子のレスポンス特性が改善される理由について
以下に説明する。
０を設定する方法としては、液晶セル１の基板の垂直配
向膜へのラビングの方向を適切に選択する方法や、本願
と同じ出願人が出願した特願平８−１９０２５号の明細
書中実施例中に開示したような垂直配向膜への紫外線の
照射方向制御により行うことができる。後者の方法は、
垂直配向膜へ直線偏光紫外線を配向膜に対して所定角度
斜めの方向から照射して偏光の照射方向に液晶分子をプ
レティルトして垂直配向させるような配向処理である。
このような１軸性リターデーションフィルム４を基板
と液晶セルとの間に挿入することによりＥＣＢモード液
晶表示素子のレスポンス特性が改善される理由について
以下に説明する。
【００１４】ＥＣＢモードのように電気光学的特性にし
きい値特性を持った液晶表示素子を時分割駆動する場
合、非選択電圧値がしきい値電圧に近づくほど電圧立ち
上がり時の光透過率変化のレスポンスが遅くなる。とこ
ろが、垂直配向型ＥＣＢに液晶分子が倒れ始める方向に
対して互いに直交ニコルの関係を有する一対の偏光板の
偏光軸が４５°の関係で配置した液晶表示素子で、非選
択時の透過率を低く抑えて高コントラスト表示を得るた
めには非選択電圧をしきい値電圧付近に設定することが
必須条件である。従って、コントラストを良くするため
に非選択電圧をしきい値電圧付近に設定するとレスポン
ス特性は悪くなる。駆動電圧をさらに高くすればレスポ
ンスは良くなるがコントラストは低下する。このように
レスポンスとコントラストとの間に二律背反がある。
きい値特性を持った液晶表示素子を時分割駆動する場
合、非選択電圧値がしきい値電圧に近づくほど電圧立ち
上がり時の光透過率変化のレスポンスが遅くなる。とこ
ろが、垂直配向型ＥＣＢに液晶分子が倒れ始める方向に
対して互いに直交ニコルの関係を有する一対の偏光板の
偏光軸が４５°の関係で配置した液晶表示素子で、非選
択時の透過率を低く抑えて高コントラスト表示を得るた
めには非選択電圧をしきい値電圧付近に設定することが
必須条件である。従って、コントラストを良くするため
に非選択電圧をしきい値電圧付近に設定するとレスポン
ス特性は悪くなる。駆動電圧をさらに高くすればレスポ
ンスは良くなるがコントラストは低下する。このように
レスポンスとコントラストとの間に二律背反がある。
【００１５】これに対して、本願発明のような１軸性リ
ターデーションフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表
示素子では、該フィルムの持つリターデーションのため
に、電圧無印加時では光が僅かに抜けてしまうが、電圧
印加時で液晶分子が倒れたことにより液晶セルのリター
デーションと該フィルムのリターデーションとが互いに
等しくなったときにお互いに打ち消し合い、十分な黒表
示を得ることができる。このときの印加電圧はしきい値
電圧よりも高くなるために、レスポンス特性は改善さ
れ、しかも高コントラスト特性も同時に得られるのであ
る。
ターデーションフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表
示素子では、該フィルムの持つリターデーションのため
に、電圧無印加時では光が僅かに抜けてしまうが、電圧
印加時で液晶分子が倒れたことにより液晶セルのリター
デーションと該フィルムのリターデーションとが互いに
等しくなったときにお互いに打ち消し合い、十分な黒表
示を得ることができる。このときの印加電圧はしきい値
電圧よりも高くなるために、レスポンス特性は改善さ
れ、しかも高コントラスト特性も同時に得られるのであ
る。
【００１６】本発明の実施例による１軸性リターデーシ
ョンフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表示素子の電
気光学特性を測定した結果を図３で示す。図３におい
て、横軸は印加電圧変化であり、縦軸は液晶セルの透過
率変化である。なお、透過率が最大の時を１００％とし
てある。
ョンフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表示素子の電
気光学特性を測定した結果を図３で示す。図３におい
て、横軸は印加電圧変化であり、縦軸は液晶セルの透過
率変化である。なお、透過率が最大の時を１００％とし
てある。
【００１７】図３の（Ａ）は、比較のために１軸性リタ
ーデーションフィルムを挿入しないＥＣＢモード液晶表
示素子のレスポンス特性を測定した結果であり、図３の
（Ｂ）は、リターデーション値Ｒが２７ｎｍの１軸性リ
ターデーションフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表
示素子のレスポンス特性を測定した結果であり、図３の
（Ｃ）は、リターデーション値Ｒが３６ｎｍの１軸性リ
ターデーションフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表
示素子のレスポンス特性を測定した結果である。
ーデーションフィルムを挿入しないＥＣＢモード液晶表
示素子のレスポンス特性を測定した結果であり、図３の
（Ｂ）は、リターデーション値Ｒが２７ｎｍの１軸性リ
ターデーションフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表
示素子のレスポンス特性を測定した結果であり、図３の
（Ｃ）は、リターデーション値Ｒが３６ｎｍの１軸性リ
ターデーションフィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表
示素子のレスポンス特性を測定した結果である。
【００１８】図３の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）の特性測
定結果から、１軸性リターデーションフィルムのリター
デーション値が大きくなるに従って、低電圧（２．５Ｖ
付近）での透過率が増加し、しきい値付近での透過率の
一時的な減少（バウンド）が大きくなり、さらにしきい
値電圧が高くなっていくことが判る。さらに、これらの
測定結果から求まる各特性値を表１に示す。表１におい
て、透過率が５％変化する電圧をＶ5 とし、透過率が５
０％になる電圧をＶ50，透過率が７０％になる電圧をＶ
70，透過率が９０％になる電圧をＶ90、最大透過率をＴ
max とする。なお、シャープネス特性はＶ50／Ｖ5 、Ｖ
70／Ｖ5 、Ｖ90／Ｖ5 の各値で示され、値が小さいほど
より急峻なレスポンスと言える。
定結果から、１軸性リターデーションフィルムのリター
デーション値が大きくなるに従って、低電圧（２．５Ｖ
付近）での透過率が増加し、しきい値付近での透過率の
一時的な減少（バウンド）が大きくなり、さらにしきい
値電圧が高くなっていくことが判る。さらに、これらの
測定結果から求まる各特性値を表１に示す。表１におい
て、透過率が５％変化する電圧をＶ5 とし、透過率が５
０％になる電圧をＶ50，透過率が７０％になる電圧をＶ
70，透過率が９０％になる電圧をＶ90、最大透過率をＴ
max とする。なお、シャープネス特性はＶ50／Ｖ5 、Ｖ
70／Ｖ5 、Ｖ90／Ｖ5 の各値で示され、値が小さいほど
より急峻なレスポンスと言える。
【００１９】
【表１】
【００２０】以上の測定結果から、１軸性リターデーシ
ョンフィルムのリターデーション値Ｒが大きくなるほ
ど、Ｖ5 の値が大きくなることがわかる。しかしこの電
圧上昇は僅かであるために液晶ドライバー（駆動回路）
に与える影響は少なく問題ないレベルである。またリタ
ーデーション値が大きいほどシャープネス特性が良く、
最大透過率Ｔmax についてはどの場合もほとんど同じで
あることから、時分割駆動をしたときにリターデーショ
ン値が大きいほど高コントラストでかつ高透過率の液晶
表示素子が実現できることが判る。
ョンフィルムのリターデーション値Ｒが大きくなるほ
ど、Ｖ5 の値が大きくなることがわかる。しかしこの電
圧上昇は僅かであるために液晶ドライバー（駆動回路）
に与える影響は少なく問題ないレベルである。またリタ
ーデーション値が大きいほどシャープネス特性が良く、
最大透過率Ｔmax についてはどの場合もほとんど同じで
あることから、時分割駆動をしたときにリターデーショ
ン値が大きいほど高コントラストでかつ高透過率の液晶
表示素子が実現できることが判る。
【００２１】図４には、図３（及び表１）で示す３種類
の液晶表示素子を１／２４０デューティ駆動した場合の
レスポンス（縦軸、立ち上がり時間と立ち下がり時間の
平均）対コントラスト（横軸）特性を示す。同図で白丸
でプロットした特性は従来のリターデーションフィルム
を挿入しないＥＣＢモード液晶表示素子であり、黒丸の
特性は２７ｎｍのリターデーションフィルムを挿入した
もので、四角の特性は同じく３６ｎｍのリターデーショ
ンフィルムを挿入したものである。
の液晶表示素子を１／２４０デューティ駆動した場合の
レスポンス（縦軸、立ち上がり時間と立ち下がり時間の
平均）対コントラスト（横軸）特性を示す。同図で白丸
でプロットした特性は従来のリターデーションフィルム
を挿入しないＥＣＢモード液晶表示素子であり、黒丸の
特性は２７ｎｍのリターデーションフィルムを挿入した
もので、四角の特性は同じく３６ｎｍのリターデーショ
ンフィルムを挿入したものである。
【００２２】図４に示す特性カーブは３種類の液晶表示
素子を様々な電圧で駆動した時のコントラストとレスポ
ンスの測定結果により求めた。同一コントラスト値の条
件のもとで３種類の液晶表示素子を比較した場合、１軸
性リターデーションフィルムのリターデーション値が大
きくなるほど、レスポンス特性が良いことが判る。３６
ｎｍのリターデーションフィルムを使用することにより
レスポンスが従来のものに比べ２割程度改善されている
ことがわる。
素子を様々な電圧で駆動した時のコントラストとレスポ
ンスの測定結果により求めた。同一コントラスト値の条
件のもとで３種類の液晶表示素子を比較した場合、１軸
性リターデーションフィルムのリターデーション値が大
きくなるほど、レスポンス特性が良いことが判る。３６
ｎｍのリターデーションフィルムを使用することにより
レスポンスが従来のものに比べ２割程度改善されている
ことがわる。
【００２３】また、測定結果は示してないが、様々な値
を有する１軸性リターデーションフィルムを液晶セルと
組み合わせて液晶表示装置を作成してそれらの組み合わ
せ毎に視角特性を目視にて評価した所、リターデーショ
ンの値が大きすぎるとリターデーションフィルムを挿入
しない従来のものに比べて視角が狭くなることがわかっ
た。視角特性の観点からは、リターデーションフィルム
の効果が有効なのはリターデーション値が５ｎｍ〜１０
０ｎｍ程度の範囲にある１軸性リターデーションフィル
ムを使用した場合であり、さらに好ましくは２０ｎｍ〜
５０ｎｍ程度が良いことがわかった。
を有する１軸性リターデーションフィルムを液晶セルと
組み合わせて液晶表示装置を作成してそれらの組み合わ
せ毎に視角特性を目視にて評価した所、リターデーショ
ンの値が大きすぎるとリターデーションフィルムを挿入
しない従来のものに比べて視角が狭くなることがわかっ
た。視角特性の観点からは、リターデーションフィルム
の効果が有効なのはリターデーション値が５ｎｍ〜１０
０ｎｍ程度の範囲にある１軸性リターデーションフィル
ムを使用した場合であり、さらに好ましくは２０ｎｍ〜
５０ｎｍ程度が良いことがわかった。
【００２４】
【実施例】次に、本発明の実施例のリターデーションフ
ィルムを挿入した液晶表示素子を製作したときの工程に
ついて説明する。
ィルムを挿入した液晶表示素子を製作したときの工程に
ついて説明する。
【００２５】 透明電極を形成したガラス基板に垂直
配向型のポリイミド配向膜（日産化学工業製ＳＥ−１２
１１）をスピンナーにて塗布し、２００°Ｃで１時間焼
成した。焼成後の配向膜の膜厚は６００オングストロー
ムであった。
配向型のポリイミド配向膜（日産化学工業製ＳＥ−１２
１１）をスピンナーにて塗布し、２００°Ｃで１時間焼
成した。焼成後の配向膜の膜厚は６００オングストロー
ムであった。
【００２６】 上記の工程で処理したガラス基板に
特願平８−１９０２５号の明細書実施例中に開示の方法
により電圧印加時に液晶分子が所定方向に傾き始めるよ
うにプレティルト角を与える配向処理を施した。これ
は、図５に示すように上記の工程を行った基板１５に
基板の法線方向１６と所定角度傾いた方向から直線偏光
（あるいは楕円偏光ないしは自然光でも可）の紫外線１
７を照射して偏光の照射方向にθp のプレティルト角を
液晶分子１８に与えるものである。この場合、直線偏光
の紫外線を基板に対して４５°の角度から１５秒間照射
した。このときの照射強度は、オーク製作所製の紫外線
照度計で２５４ｎｍ（波長）用のディテクタを取り付け
て測定したところ２．３ｍＷ／ｃｍ2 であった。
特願平８−１９０２５号の明細書実施例中に開示の方法
により電圧印加時に液晶分子が所定方向に傾き始めるよ
うにプレティルト角を与える配向処理を施した。これ
は、図５に示すように上記の工程を行った基板１５に
基板の法線方向１６と所定角度傾いた方向から直線偏光
（あるいは楕円偏光ないしは自然光でも可）の紫外線１
７を照射して偏光の照射方向にθp のプレティルト角を
液晶分子１８に与えるものである。この場合、直線偏光
の紫外線を基板に対して４５°の角度から１５秒間照射
した。このときの照射強度は、オーク製作所製の紫外線
照度計で２５４ｎｍ（波長）用のディテクタを取り付け
て測定したところ２．３ｍＷ／ｃｍ2 であった。
【００２７】 以上の工程で処理した２枚のガラス基
板を、紫外線照射方向が互いに逆向きで平行になるよう
な関係で対向配置し、直径が５．５μｍの球形スペーサ
を介して重ね合わせて空セルを作成した。
板を、紫外線照射方向が互いに逆向きで平行になるよう
な関係で対向配置し、直径が５．５μｍの球形スペーサ
を介して重ね合わせて空セルを作成した。
【００２８】 の工程で得た空セルに誘電率異方性
が負の液晶（メルク社製）を注入した。その注入の際
に、液晶材料を等方性となるような温度（１１０°Ｃ）
で毛細管現象を利用して注入した。このようにして得た
液晶セルに電圧を印加したところ、基板に直角で光の入
射方向を含む平面方向に均一に液晶分子が倒れることを
確認した。
が負の液晶（メルク社製）を注入した。その注入の際
に、液晶材料を等方性となるような温度（１１０°Ｃ）
で毛細管現象を利用して注入した。このようにして得た
液晶セルに電圧を印加したところ、基板に直角で光の入
射方向を含む平面方向に均一に液晶分子が倒れることを
確認した。
【００２９】 の工程で得た液晶セルの片側にリタ
ーデーション値が２７ｎｍ（３６ｎｍについても同様）
の正の複屈折率を有する一軸性リターデーションフィル
ムを配置し、液晶分子が倒れ始める方向に対してリター
デーションフィルムの光軸が直交するように位置決めし
た。
ーデーション値が２７ｎｍ（３６ｎｍについても同様）
の正の複屈折率を有する一軸性リターデーションフィル
ムを配置し、液晶分子が倒れ始める方向に対してリター
デーションフィルムの光軸が直交するように位置決めし
た。
【００３０】 さらにの工程で得た液晶セルを直交
ニコル配置の２枚の偏光板（日東電工製）で挟持し、偏
光板の偏光軸の方向が液晶分子が倒れ始める方向に対し
て４５°の角度をなすように配置した。
ニコル配置の２枚の偏光板（日東電工製）で挟持し、偏
光板の偏光軸の方向が液晶分子が倒れ始める方向に対し
て４５°の角度をなすように配置した。
【００３１】なお、本願発明の実施例の液晶表示素子と
比較するための比較例として従来の方法による液晶表示
素子も製作したが、その場合には上記の工程は行わず
にリターデーションフィルムを使用しなかった。他の工
程については上記と基本的に同様である。
比較するための比較例として従来の方法による液晶表示
素子も製作したが、その場合には上記の工程は行わず
にリターデーションフィルムを使用しなかった。他の工
程については上記と基本的に同様である。
【００３２】なお、本発明による他の実施例では、ＥＣ
Ｂモードの液晶セルに負の複屈折を有し、光軸がフィル
ムの法線方向に存在するリターデーションフィルムを用
いることもできる。垂直配向の液晶層の屈折率異方性を
補償することができる。ただし、これのみでは液晶分子
が倒れた時の屈折率異方性を補償できない。そこで、正
の複屈折率を有し光軸がフィルムの面内方向に有する一
軸性リターデーションフィルムと併用する。２種類のフ
ィルムを併用する場合には、２種類のフィルムを液晶セ
ルの両側に別々に配置してもよいし、一緒に片端に配置
してもよい。
Ｂモードの液晶セルに負の複屈折を有し、光軸がフィル
ムの法線方向に存在するリターデーションフィルムを用
いることもできる。垂直配向の液晶層の屈折率異方性を
補償することができる。ただし、これのみでは液晶分子
が倒れた時の屈折率異方性を補償できない。そこで、正
の複屈折率を有し光軸がフィルムの面内方向に有する一
軸性リターデーションフィルムと併用する。２種類のフ
ィルムを併用する場合には、２種類のフィルムを液晶セ
ルの両側に別々に配置してもよいし、一緒に片端に配置
してもよい。
【００３３】さらに、この２種類のフィルム構造は、フ
ィルム法線方向をｚ軸とし、フィルム平面を互いに直交
するｘ軸とｙ軸で規定したときに、ｘ方向の屈折率ｎx
とｙ方向の屈折率ｎy とｚ方向の屈折率ｎz とがｎx ＞
ｎy ＞ｎz の関係を有する２軸性のリターデーションフ
ィルム１枚で代用することもできる。このばあい、１枚
のフィルムによるリターデーション値に相当するのは
（ｎx −ｎy ）×（フィルム厚さ）である。
ィルム法線方向をｚ軸とし、フィルム平面を互いに直交
するｘ軸とｙ軸で規定したときに、ｘ方向の屈折率ｎx
とｙ方向の屈折率ｎy とｚ方向の屈折率ｎz とがｎx ＞
ｎy ＞ｎz の関係を有する２軸性のリターデーションフ
ィルム１枚で代用することもできる。このばあい、１枚
のフィルムによるリターデーション値に相当するのは
（ｎx −ｎy ）×（フィルム厚さ）である。
【００３４】本願発明を本出願と同一の出願人による特
許出願の特開平３−２５９１２１号公報の明細書中実施
例に開示されている発明にも適用でき、同様な効果が得
られる。この公報に記載の発明は、電極の交差部分（表
示ピクセル部分）において、どちらか一方の電極側にそ
れと対向する電極エッジに沿う方向に細長い開口部（ス
リット）を形成することにより、ピクセル内の液晶分子
を二つ以上の方向に倒れさせ広視角化を実現する。この
公報記載の発明に上述のリターデーションフィルムを適
用する場合には、スリットの長手方向にフィルムの光軸
を揃えればよい。
許出願の特開平３−２５９１２１号公報の明細書中実施
例に開示されている発明にも適用でき、同様な効果が得
られる。この公報に記載の発明は、電極の交差部分（表
示ピクセル部分）において、どちらか一方の電極側にそ
れと対向する電極エッジに沿う方向に細長い開口部（ス
リット）を形成することにより、ピクセル内の液晶分子
を二つ以上の方向に倒れさせ広視角化を実現する。この
公報記載の発明に上述のリターデーションフィルムを適
用する場合には、スリットの長手方向にフィルムの光軸
を揃えればよい。
【００３５】さらに、電極の形状や配置を改良して、透
過率や開口率を改善した発明が、本出願と同一の出願人
による特許出願の特願平８−４０１６３号の明細書に開
示されている。本願発明は、この特願平８−４０１６３
号の明細書中実施例に開示された発明にも適用して同様
な効果を得ることができる。特願平８−４０１６３号の
発明の電極構造は、電極への切り込みが互い違いに構成
されているもので、これに上述のリターデーションフィ
ルムを適用する場合には、電界によって液晶分子の倒れ
る割合が最も多い方向と直交する方向すなわり切り込み
の入る方向にフィルムの光軸を合わせればよい。
過率や開口率を改善した発明が、本出願と同一の出願人
による特許出願の特願平８−４０１６３号の明細書に開
示されている。本願発明は、この特願平８−４０１６３
号の明細書中実施例に開示された発明にも適用して同様
な効果を得ることができる。特願平８−４０１６３号の
発明の電極構造は、電極への切り込みが互い違いに構成
されているもので、これに上述のリターデーションフィ
ルムを適用する場合には、電界によって液晶分子の倒れ
る割合が最も多い方向と直交する方向すなわり切り込み
の入る方向にフィルムの光軸を合わせればよい。
【００３６】さらに、本出願と同一の出願人による特許
出願の特願平８−１４１９１０号の明細書中実施例に開
示されているカイラル剤添加の液晶のツイスト配向構造
のＥＣＢ液晶表示装置にも上述のリターデーションフィ
ルムを適用することができる。この場合にはツイスト構
造には関わりなく電界によって液晶分子が傾き始める方
向と直交する方向にフィルムの光軸を合わせればよい。
出願の特願平８−１４１９１０号の明細書中実施例に開
示されているカイラル剤添加の液晶のツイスト配向構造
のＥＣＢ液晶表示装置にも上述のリターデーションフィ
ルムを適用することができる。この場合にはツイスト構
造には関わりなく電界によって液晶分子が傾き始める方
向と直交する方向にフィルムの光軸を合わせればよい。
【００３７】その他の垂直配向ＥＣＢモードの液晶表示
素子においても、リターデーションフィルムを挿入し
て、電界によって液晶分子が傾き始める方向と直交する
方向にリターデーションフィルムの光軸を合わせれば、
発明の効果は同様に得られる。
素子においても、リターデーションフィルムを挿入し
て、電界によって液晶分子が傾き始める方向と直交する
方向にリターデーションフィルムの光軸を合わせれば、
発明の効果は同様に得られる。
【００３８】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。開示し
た実施例の種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なこ
とは当業者に自明であろう。
が、本発明はこれらに制限されるものではない。開示し
た実施例の種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なこ
とは当業者に自明であろう。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、垂直配向型ＥＣＢモー
ド液晶表示素子において、一対の基板の外側に正の屈折
率を有する一軸性リターデーションフィルムを挿入し、
該リターデーションフィルムの光軸が液晶層に電圧が印
加された時に液晶分子が倒れ始める方向と直交する方向
になるようにリターデーションフィルムを配置したこと
によりシャープネス特性を向上させると同時にレスポン
ス特性を向上させることができ、高品質の液晶表示素子
を作成することができる。
ド液晶表示素子において、一対の基板の外側に正の屈折
率を有する一軸性リターデーションフィルムを挿入し、
該リターデーションフィルムの光軸が液晶層に電圧が印
加された時に液晶分子が倒れ始める方向と直交する方向
になるようにリターデーションフィルムを配置したこと
によりシャープネス特性を向上させると同時にレスポン
ス特性を向上させることができ、高品質の液晶表示素子
を作成することができる。
【図１】本発明の実施例による垂直配向型のＥＣＢモー
ド液晶表示素子の断面図とリターデーションフィルムの
光軸と液晶分子の倒れる方向との関係を示した平面図で
ある。
ド液晶表示素子の断面図とリターデーションフィルムの
光軸と液晶分子の倒れる方向との関係を示した平面図で
ある。
【図２】従来の垂直配向型のＥＣＢモード液晶表示素子
の電圧無印加時と印加時の液晶分子の配列状態を示す図
である。
の電圧無印加時と印加時の液晶分子の配列状態を示す図
である。
【図３】本発明の実施例による１軸性リターデーション
フィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表示素子のレスポ
ンス特性を従来のものと比較した測定結果のグラフであ
る。
フィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表示素子のレスポ
ンス特性を従来のものと比較した測定結果のグラフであ
る。
【図４】本発明の実施例による１軸性リターデーション
フィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表示素子を１／２
４０デューティ駆動した場合のレスポンス対コントラス
ト特性を従来のものと比較して示したグラフである。
フィルムを挿入したＥＣＢモード液晶表示素子を１／２
４０デューティ駆動した場合のレスポンス対コントラス
ト特性を従来のものと比較して示したグラフである。
【図５】電圧印加時の液晶分子の傾き始める方向を決め
るための配向処理の方法を説明するための図である。
るための配向処理の方法を説明するための図である。
１ 液晶セル ２、３ 偏光板 ４ リターデーションフィルム １０ 液晶分子の倒れ始める方向 １１、１２ 偏光板の偏光軸 １３ リターデーションフィルムの光軸
Claims (10)
- 【請求項１】 電極を表面に形成し互いに対向配置され
た１対の基板と、前記一対の基板間に所定間隔で配置さ
れる液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されてな
い状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向している
垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記一
対の基板の外側に正の屈折率異方性を有する一軸性リタ
ーデーションフィルムをさらに有し、該リターデーショ
ンフィルムの光軸が前記液晶層に電圧が印加された時に
液晶分子が倒れ始める方向と直交する方向になるように
前記リターデーションフィルムを配置していることを特
徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記一軸性リターデーションフィルムの
リターデーション値の値が、５ｎｍから１００ｎｍまで
の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載
の液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記一軸性リターデーションフィルムの
リターデーション値の値が、２０ｎｍから５０ｎｍまで
の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載
の液晶表示素子。 - 【請求項４】 さらに前記一対の基板の外側に互いに偏
光軸が直交する関係に配置した一対の偏光板を有し、前
記一軸性リターデーションフィルムは前記一対の偏光板
の一方と前記一対の基板の一方との間に挿入されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶
表示素子。 - 【請求項５】 前記偏光板の偏光軸の方向が前記液晶層
に電圧が印加された時に液晶分子が倒れ始める方向と４
５°の角度をなすように配置されていることを特徴とす
る請求項４に記載の液晶表示素子。 - 【請求項６】 さらに、前記一対の基板の外側に負の屈
折率異方性を有する一軸性リターデーションフィルムを
さらに有し、該負の屈折率異方性を有する一軸性リター
デーションフィルムの光軸を該負の屈折率異方性を有す
る一軸性リターデーションフィルムの面の法線の方向に
有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項７】 前記一対の基板の一方の電極に開口部を
設け、電圧印加時に前記開口部のエッジと他方の基板の
電極との間で発生する方向の互いに異なる斜め電界によ
って前記液晶分子を互いに異なる方向に傾けるように
し、該リターデーションフィルムの光軸が前記液晶層に
電圧が印加された時に液晶分子が倒れ始める割合がより
大きな方向と直交する方向になるように前記リターデー
ションフィルムが配置されたことを特徴とする請求項１
記載の液晶表示素子。 - 【請求項８】 前記液晶層は、誘電率異方性が負でかつ
カイラル剤が添加されたネマティック液晶を含むことを
特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項９】 電極を表面に形成し互いに対向配置され
た１対の基板と、前記一対の基板間に所定間隔で配置さ
れる液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されてな
い状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向している
垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記一
対の基板の外側に方向により異なる屈折率を有する二軸
性リターデーションフィルムをさらに有し、該二軸性リ
ターデーションフィルムは、該フィルムの面内の互いに
直交する方向をｘおよびｙとし、該フィルム面の法線方
向をｚとしたときにｘ方向の屈折率ｎx とｙ方向の屈折
率ｎy とｚ方向の屈折率ｎz とが ｎx ＞ｎy ＞ｎz となる関係を有し、前記液晶層に電圧が印加された時に
液晶分子が倒れ始める方向と前記ｘ方向とが直交する１
枚のフィルムであることを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項１０】 液晶分子が垂直配向するように配向処
理がされた一対の基板を用意する工程と、前記一対の基
板を所定間隔で対向配置して、前記一対の基板間に液晶
材料を注入する工程と、前記一対の基板の外側に正の屈
折率異方性を有する一軸性リターデーションフィルムを
配置する工程とを有し、該リターデーションフィルムの
光軸が前記液晶層に電圧が印加された時に液晶分子が倒
れ始める方向と直交する方向になるように前記リターデ
ーションフィルムを配置することを特徴とする液晶表示
素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00411897A JP3658122B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 液晶表示素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00411897A JP3658122B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 液晶表示素子とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197858A true JPH10197858A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3658122B2 JP3658122B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=11575882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00411897A Expired - Fee Related JP3658122B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | 液晶表示素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3658122B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007304155A (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| WO2010016284A1 (ja) | 2008-08-06 | 2010-02-11 | ホシデン株式会社 | 垂直配向型液晶表示装置 |
| US8462300B2 (en) | 2008-05-14 | 2013-06-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with triacetyl cellulose film at an observer side of front polarization plate |
| JP2014095839A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018199719A1 (ko) | 2017-04-28 | 2018-11-01 | 주식회사 엘지화학 | 광변조 디바이스 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP00411897A patent/JP3658122B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007304155A (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-22 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US8462300B2 (en) | 2008-05-14 | 2013-06-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device with triacetyl cellulose film at an observer side of front polarization plate |
| WO2010016284A1 (ja) | 2008-08-06 | 2010-02-11 | ホシデン株式会社 | 垂直配向型液晶表示装置 |
| JP2014095839A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
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|---|---|
| JP3658122B2 (ja) | 2005-06-08 |
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