JPH11212093A - 液晶表示素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＥＣＢモードの液晶表示素子をＮ−Ｉ点温度
よりも高い温度に加熱した後に再配向させると配向が乱
れて欠陥が発生する問題点がある。 【解決手段】 一対の基板間にネマチック液晶を有する
液晶層を挟持してなるＥＣＢモードの液晶表示素子にお
いて、該液晶層に電圧を印加しない状態で液晶分子を基
板面とほぼ垂直に配向させる配向規制物質の柱を形成し
て、配向膜と配向規制柱の相乗効果によって液晶分子の
配向を安定して制御できるものとする。

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、特に広
い温度範囲にて安定した配向特性を示すＥＣＢモードの
液晶表示素子とその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複屈折制御方式、いわゆるＥＣＢ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ
Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶表示素子の
一例として、ＤＡＰ（Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｐｈａｓｅ）
型の複屈折効果を利用した単純マトリクス駆動方式の液
晶表示素子を図４、図５に示す。偏光軸Ｐを有する偏光
板５とこれと直交する偏光軸Ａを有する偏光板６の間に
液晶表示素子５０が挟まれている。液晶表示素子５０
は、例えばストライプ状に形成した透明電極２を有する
２枚のガラス基板１、１の間に誘電異方性が負の液晶材
料の液晶層４が挟まれた構造となっており、液晶層４は
透明電極２が設けられたガラス基板１上に形成された垂
直配向膜３により液晶分子４ａの配向方向が制御されて
いる。

【０００３】液晶層４に電圧がかかっていない状態では
図４の左側に示したように、図面下方より入射した光源
光が偏光板５により直線偏光とされ、液晶層４に入射す
る。液晶分子４ａは垂直に配列しているので、入射した
直線偏光はそのままの状態で液晶層４を通過し、偏光板
６に入射する。偏光板６の偏光軸Ａは偏光板５の偏光軸
Ｐと直交するように配置されているので出口側の偏光板
６ですべて吸収されることとなり暗状態、即ち黒表示と
なる。

【０００４】それに対し液晶層４に電圧を印加した場合
には、液晶層の誘電異方性が負なので、一定レベル以上
の電圧をかけると図４の右側に示したように液晶分子が
基板面と平行な方向に傾く。この状態では液晶層の光学
的な異方性により、偏光板５を介して入射した直線偏光
が液晶層４通過後に楕円偏光となり、その結果出口側の
偏光板６で吸収されない成分が生じて明状態、即ち白表
示となる。なお、図４に示したように一方のガラス基板
１にカラーフィルタ層７を設けてカラー表示を行なうよ
うにしたり、液晶表示素子５０と一方の偏光板との間に
光学補償板８を設けることもある。光学補償板８は、液
晶層４と光学補償板８の複屈折が打ち消し合うように作
用して広い視野角が得られるように、厚さ方向に対して
光学的に負の屈折率分布を有するもの、すなわち液晶層
の屈折率分布に対して反対側のものが用いられる。

【０００５】液晶層４は電圧無印加時においては基板面
に対して垂直に配向しているものであるが、基板面に対
して完全に垂直に配向させると、電圧印加時に液晶分子
が傾く方向がバラバラになり、液晶表示素子内に異なる
チルト方向がランダムに発生する。そこで、本願出願人
による特開平４−２６１５２２号に記載した斜め電界を
利用した配向処理を施すなどの手段を用いることにより
再現性よくプレチルト角を与えた垂直配向とすることも
できる。

【０００６】ところで、前記した複屈折効果を利用した
単純マトリクス駆動方式の液晶表示素子と同じ単純マト
リクス駆動を用いて同様の表示品位が得られるＳＴＮ型
液晶表示素子においては、複屈折による着色を補償フィ
ルムにより補償して白黒表示を得ているため、温度に依
存して液晶層の複屈折が著しく変化し、広い温度範囲で
良好な白黒表示を得ることが原理的に困難である。ま
た、広視野角化も難かしい。それに対してＥＣＢモード
液晶表示素子は、液晶分子の複屈折を電界の印加により
制御するものであるため、図４に示したように電圧を印
加していない暗状態において液晶分子が垂直に配列して
おり、表示特性は液晶層の物性値に殆ど依存していない
ことになる。そのため温度により変化することがなく、
広い温度範囲にて良好な白黒表示、カラー表示が可能で
あるなどの特徴を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、より広
い温度範囲にて良好な表示を得ようとした場合、高温領
域において液晶表示素子の配向が乱れやすい傾向があ
り、例えばシラン系の垂直配向膜を用いたＤＡＰ型の複
屈折効果を利用した液晶表示素子の場合には５０℃以上
の温度で配向が崩れることがあった。

【０００８】また、良好な垂直配向状態が得られている
液晶表示素子５０を加熱して、ネマチック相状態の液晶
分子４ａを等方相状態とした後に冷却し、再びネマチッ
ク相に戻した場合に、加熱前に良好だった垂直配向状態
が崩壊して全体的または部分的に配向不良が発生して表
示品位を著しく低下させる場合がある。かかる配向不良
は、熱処理により均一に配向していた液晶層が等方相状
態からネマチック相に戻る際に液晶層の配向が初期の配
向状態を保持できなくなり、液晶分子が初期配向方向と
異なる方向にプレチルトするようになったことによるも
のと思われる。

【０００９】また、液晶表示素子のコントラストおよび
シャープネスの向上と、電圧印加時の配向安定化などの
目的から液晶層４にカイラル材を添加する場合もある
が、カイラル材を添加しない液晶層４とした場合に比べ
て、前述した欠陥の発生量が多く、特にカイラル材の添
加量が多い場合には欠陥の発生が顕著である。また、複
屈折率Δｎの大きな液晶を用いた場合や液晶分子の成分
としてフルオロ基を有する場合にも、液晶表示素子を高
温とした際もしくは熱処理を施した際に、より一層顕著
に欠陥が表われるという問題があった。

【００１０】一般にＴＮ液晶表示素子などの水平配向の
場合の配向力は、水平配向膜の表面エネルギーが高いほ
ど水平配向膜の液晶分子に対するアンカリングエネルギ
ーが高くなることが知られている。そこで、前述の液晶
表示素子５０の垂直配向膜３として表面エネルギーの高
い膜を利用して配向力を強くした液晶表示素子５０を作
成し、該表示素子を加熱してネマチック相状態の液晶分
子４ａを等方相状態とした。その後冷却して、再びネマ
チック相に戻した場合の配向状態を観察した。図６
（ａ）、図６（ｂ）はそれぞれ表面エネルギーが３４ｅ
ｒｇ／ｃｍ２、３７ｅｒｇ／ｃｍ２の配向膜を一対のガ
ラス基板１の表面に形成して作製した液晶表示素子５０
を、等方相温度以上に加熱した後に室温まで徐冷し、液
晶分子をネマチック相状態とした際の液晶表示素子を図
２（ａ）と同一条件にて観察した際の顕微鏡写真であ
る。液晶表示素子５０には電圧を印加せず、また偏光板
５，６の偏光軸は図６（ｃ）に示したように直交に配置
した。なお、液晶層には誘電異方性が負の液晶を用い、
カイラル材を２ｗｔ％添加している。

【００１１】３４ｅｒｇ／ｃｍ２の配向膜、３７ｅｒｇ
／ｃｍ２の配向膜の両方の場合において加熱前の良好な
配向状態に戻らずに欠陥が発生しているものの、表面エ
ネルギーの高い３７ｅｒｇ／ｃｍ２の配向膜を用いた図
６（ｂ）の方が欠陥発生量が少ない。それゆえ、垂直配
向としているＤＡＰ型の複屈折効果を利用した液晶表示
素子においても配向膜の表面エネルギーを高くすること
で配向力を強めることができると思われる。

【００１２】しかしながら、垂直配向としているＤＡＰ
型の複屈折効果を利用した液晶表示素子の配向膜の表面
エネルギーを、より高い表面エネルギーを有する３８〜
３９ｅｒｇ／ｃｍ２の配向膜とした場合には垂直配向性
が消失して水平配向となった。これは液晶分子の表面エ
ネルギーより高いエネルギーの配向膜を用いたためと考
えられる。

【００１３】以上説明したように、欠陥の発生を減少さ
せるために表面エネルギーの高い配向膜を用いることが
考えられるが、配向膜の表面エネルギーを上げると垂直
配向が得られなくなるというトレードオフの関係にあ
り、安定した垂直配向が得られるレベルの表面エネルギ
ーを有する配向膜を用いて液晶表示素子を形成した場合
には欠陥をなくすことができない。

【００１４】そこで、本発明はかかる点を解決して液晶
表示素子が等方相温度以上に加熱されてネマチック相に
戻った場合においても良好な配向を有する液晶表示素子
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明により、一対の基
板間にネマチック液晶を有する液晶層を挟持してなり、
該液晶層に電圧を印加しない状態で液晶分子を基板面と
ほぼ垂直に配向させる配向規制物質を液晶層の厚さ方向
中央部に有する液晶層としたＥＣＢモードの液晶表示素
子が提供される。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１はＤＡＰ型の複屈折効果を利
用した液晶表示素子１０の電圧を印加しない状態の断面
図を模式的に示すものである。図１の液晶表示素子１０
は、基板表面に垂直配向膜３を形成した一対のガラス基
板１、１の間に誘電異方性が負の液晶層４が挟持されて
おり、また、ガラス基板１には図示しない透明電極など
が形成され、ここまでの構成は図４に示した従来のＤＡ
Ｐ型の複屈折効果を利用した液晶表示素子５０と同じも
のとされている。

【００１７】本発明においては液晶層４の中に配向規制
物質からなる配向規制柱４ｂを形成し、配向膜による配
向規制力がおよびにくい液晶層中央部において、配向規
制柱４ｂによる配向規制力で配向させるようにしてい
る。

【００１８】本発明の配向規制柱４ｂを形成したＤＡＰ
型の複屈折効果を利用した液晶表示素子を、液晶層４が
ネマチック相から等方性となる温度（Ｎ−Ｉ点）よりも
高い温度で加熱処理を実施し、自然冷却した後に加熱処
理を施す前の初期配向状態と自然冷却後の再配向状態を
観察したところ、再配向状態においても加熱処理前の初
期配向状態と変わりのない欠陥のない均一な配向を示し
た。

【００１９】先に説明した従来のＤＡＰ型の複屈折効果
を利用した液晶表示素子においては、等方相状態とした
熱処理後の再配向の過程において、主として配向膜側鎖
３ａに基く配向規制力により等方相状態からネマチック
相状態に相転移する際に配向が生ずるものと考えられ
る。また、配向膜３の表面エネルギーが高い場合には配
向膜３に対する液晶分子４ａの塗れ性が高くなり主とし
て配向膜側鎖３ａが存在する配向膜３近傍より相転移が
開始され、表面エネルギーの低い場合には配向膜３に対
する液晶分子４ａの塗れ性が高くないので、主として液
晶層４の中央部の配向規制力が弱い領域より相転移が開
始されると考えられる。それゆえ、前記した表面エネル
ギーが３４ｅｒｇ／ｃｍ２、３７ｅｒｇ／ｃｍ２の配向
膜を用いた場合においては、表面エネルギーの高い３７
ｅｒｇ／ｃｍ２の配向膜を用いた場合の方が欠陥が少な
かったものと考えられる。しかし、この場合においても
配向規制力が強い配向膜３近傍のみではなく、配向規制
力の弱い液晶層４の中央部においても相転移を開始する
ものが存在し、結果として欠陥が発生していたものと考
えられる。

【００２０】それに対し、配向規制柱４ｂを形成した場
合には初期配向及び再配向の双方において欠陥が発生し
ていない。これは液晶分子４ａに対する配向膜３の配向
規制力のみでは、配向規制力により主として配向膜３近
傍の領域の液晶分子４ａを配向させることしかできなか
ったが、配向規制柱４ｂを形成することにより、液晶層
の配向膜近傍以外の部分の領域、特に液晶層の厚さ方向
中央部の液晶分子４ａをも配向させることが可能となっ
たことによるものと考えられる。

【００２１】以下、図面を参照して、本発明の具体的な
実施例による液晶表示素子およびその製造方法について
説明する。なお、以下の実施例の説明においてはカラー
フィルタ、光学補償板及び偏光板などを省略して説明し
ている。

【００２２】

【実施例】（実施例１） 対向する一対のガラス基板
１、１の表面に日本合成ゴム製ＪＡＬＳ−６８８−Ｒ３
を塗布後、焼成して約０．０２ミクロンの垂直配向膜３
を形成した。その後、従来例で用いた誘電異方性が負、
Δｎが０．２、Ｎ−Ｉ点１００℃のネマチック液晶４ａ
にデソテック製紫外線硬化樹脂ＤＳＭ−２００２を１ｗ
ｔ％添加した液晶組成物を、約５ミクロンの間隙を設け
て対向したガラス基板１間に注入して液晶層４とした。
続いて、所定の正方形状または細長い長方形状の開口パ
ターンを有するマスクを介して照度５ｍＷ／ｃｍ２（ａ
ｔ ３６５ｎｍ）の平行紫外線を１５００秒照射して図
１に示したような柱状または略壁状の配向規制柱４ｂを
液晶層４内に多数形成して、図４に示したような構造の
ＤＡＰ型の複屈折効果を利用した液晶表示素子１０を作
製した。なお、前記紫外線硬化樹脂は可視光に対して無
色なものとしている。

【００２３】作製した液晶表示素子１０の配向状態は良
好で欠陥のない均一な配向を示していた。次にネマチッ
ク液晶を１２０℃まで加熱して完全な等方相状態とした
後に、室温まで自然冷却してネマチック相状態に再び戻
し、再配向した後の配向状態を観察した。図２（ａ）は
この熱処理後の再配向状態を示す顕微鏡写真を示す。な
お、液晶表示素子の上面及び下面に配置した偏光板の偏
光軸Ａ、Ｐは図２（ｂ）に示すように直交に配置し、液
晶層４には電圧を印加していない。垂直配向膜３の表面
エネルギーは約３７ｅｒｇ／ｃｍ２であった。また、図
面中の白い点は液晶表示素子１０の液晶層４の厚さを制
御するために用いた約５ミクロンの球状のギャプコント
ロール材である。

【００２４】図２（ａ）に示したように再配向後の配向
に欠陥はなく、初期配向状態と同一の均一な配向を示し
ていた。また、該液晶層４に電圧を印加して駆動した場
合も熱処理を実施する前と変わりのない表示が得られ
た。

【００２５】（実施例２） 実施例１と同様に一対のガ
ラス基板１、１の表面に日本合成ゴム製ＪＡＬＳ−６８
８−Ｒ３を塗付後、焼成して約０．０２ミクロンの垂直
配向膜３を形成した。その後、実施例１と同じ誘電異方
性が負のネマチック液晶４ａにデソテック製紫外線硬化
樹脂ＤＳＭ−２００２を１ｗｔ％添加した液晶組成物
を、約５ミクロンの間隙を設けて対向したガラス基板１
間に注入した。続いて、本実施例ではマスクを使用せず
に照度５ｍＷ／ｃｍ２（ａｔ ３６５ｎｍ）の紫外線を
基板上から全面に約６００秒照射して液晶層４内に不規
則に配列する配向規制柱４ｃを形成して、図３に示した
ような構造のＤＡＰ型の複屈折効果を利用した液晶表示
素子２０を作製した。

【００２６】実施例１ではマスクを用いて所定の位置に
配向規制柱４ｂを形成したが、本実施例ではマスクを介
さずに基板全面に紫外線を照射するものとした。液晶層
に添加する紫外線硬化樹脂の量と照射する紫外線量など
を制御することにより、液晶表示素子の全面全体では均
一に分散する配向規制柱４ｃを形成することができる。
なお、紫外線硬化樹脂の量は、液晶層に対して５ｗｔ％
を超えると駆動表示させる際の駆動電圧の上昇などの影
響が現れるので、５ｗｔ％以下とすると良い。

【００２７】図３は本実施例にて作製した液晶表示素子
の断面を模式的に示したものである。配向規制柱４ｃが
形成される場所は不規則であり、その形成位置を実施例
１のように積極的に制御していない。しかし、配向規制
物質の重合度合いを添加量と照射量などにより制御する
ことで、図３に示したような断面模式図の配向規制柱４
ｃが、基板全面においてネットワーク状若しくは個別に
不規則に配置または結合したものとすることができる。

【００２８】本実施例の場合においても実施例１と同様
に、初期配向状態と液晶が等方性となる温度以上の加熱
処理をした後の再配向状態の双方において、図２（ａ）
の配向状態と同様な欠陥のない均一な配向を示した。本
実施例の配向規制柱４ｃは表示に影響しない大きさでは
あるが肉眼で観察することも可能なこのギャップコント
ロール材とは異なり、肉眼においても確認することが難
しいものである。具体的には、大きなものでも０．５ミ
クロン以下の大きさ、基板全体においては概ね０．２ミ
クロン以下の大きさの幅しかなかった。それ故、黒表示
および白表示の双方の場合において全く配向規制柱４ｃ
の存在を感じさることはなく、また、電圧を印加して駆
動させた場合においても変わりのない表示が得られた。

【００２９】（実施例３） 液晶層４に１ｗｔ％のカイ
ラル材を添加した以外は実施例２と同一の手順でＤＡＰ
型の複屈折効果を利用した液晶表示素子を作製した。こ
の場合においても実施例１と同様に、初期配向と液晶が
等方性となる温度以上の加熱処理をした後の再配向の双
方において、図２（ａ）の配向状態と同様な欠陥のない
均一な配向を示し、また、電圧を印加して駆動した場合
においても何ら問題はなかった。なお、比較のためにカ
イラル材のみを液晶層に添加し、配向規制物質を液晶層
に添加しないで、従来構造のＤＡＰ型の複屈折効果を利
用した液晶表示素子も作製したが、その場合には再配向
状態において前述した配向膜の表面エネルギーを変更し
た場合を示す図６のような欠陥が、より顕著に発生し
た。

【００３０】（実施例４） 先の実施例においては一対
の基板１、１の対向する表面のそれぞれに垂直配向膜３
を形成したＤＡＰ型の複屈折効果を利用したＥＣＢモー
ドの液晶表示素子の例を説明したが、一方の基板側表面
を垂直配向膜とし、他方の基板側表面を水平配向膜とし
て液晶を配向させるＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎ
ｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の複屈折効果を利用したＥＣ
Ｂモードの液晶表示素子とすることもできる。一対のガ
ラス基板のうち、一方の基板表面に日本合成ゴム製ＪＡ
ＬＳ−６８８−Ｒ３を用いて約０．０２ミクロンの垂直
配向膜を形成し、他方の基板表面に日産化学工業製ＳＥ
−５１０を用いて約０．０２ミクロンの水平配向膜を形
成しラビング処理を施した。その後、両基板間に実施例
２と同一の配向規制物質を含有する液晶層を挟持してＨ
ＡＮ型の複屈折効果を利用したＥＣＢモードの液晶表示
素子を作製した。続いて、実施例２と同一の手順にて紫
外線を照射して配向規制柱を液晶層内に多数形成した。

【００３１】次に実施例１と同様に液晶表示素子を１２
０℃まで加熱してネマチック相から等方相状態の液晶層
とした後に、室温まで自然冷却してネマチック相状態に
再び戻して再配向する前後の配向状態を観察した。その
結果、Ｎ−Ｉ点以上の温度にて熱処理を施しても良好な
配向状態を示していることが確認され、該液晶層４に電
圧を印加して駆動した場合の表示も熱処理を実施する前
と何ら変わりはなかった。またラビング処理に限らず、
光偏向記憶膜を用いたり、斜め蒸着により水平配向処理
を施したりすることもできる。

【００３２】（実施例５） 液晶層４に３．０ｗｔ％の
二色性色素（日本感光色素社製Ｇ−２５６）を添加した
以外は実施例１および実施例２と同一構造のＤＡＰ型の
複屈折効果を利用した２種類の液晶表示素子を作製し
た。この場合においても実施例１の場合と同様に、初期
配向と液晶が等方性となる温度以上の加熱処理をした後
の再配向の双方において、図２（ａ）の配向状態と同様
な欠陥のない均一な配向を示した。また、添加する二色
性色素を１．０ｗｔ％、５．０ｗｔ％とした場合におい
ても加熱処理の前後の配向状態に変わりはなかった。

【００３３】以上説明したように、いずれの実施例にお
いても従来の液晶表示素子のような熱処理後の再配向に
よる欠陥が発生せず、再配向後も良好な配向状態を示し
た。

【００３４】配向規制柱は、液晶層４に電圧を印加しな
い状態で液晶分子４ａを基板面に対しほぼ垂直に配向さ
せる配向規制物質であり、液晶分子４ａに対する配向規
制力が強く、特に主として液晶層４の基板表面近傍部以
外の部分において液晶分子４ａを垂直に配向させる性質
を有するものであることが望ましく、液晶分子の表面エ
ネルギーよりも高い表面エネルギーを有するものとする
と良い。また、配向規制物質を液晶層４の基板表面近傍
部以外の部分である液晶層の厚さ方向中央部に有するよ
うに液晶層の中に形成するものであるから、硬化前は液
晶分子に対して相溶性が良好な物質であることが望まし
く、光感応性、特に紫外線により感応してポリマーを形
成する物質がとりわけ好ましい。

【００３５】更に、配向規制柱は液晶表示素子を観察し
た際にギャップコントロール材よりも小さい大きさ、即
ち液晶層の厚みより小さな大きさの幅となることが好ま
しく、具体的には平均して液晶層の厚みの１／５以下、
好ましくは１／１０以下となるようにすると良い。

【００３６】また、配向規制柱は上記実施例に限定され
るものではなく、例えば一方のガラス基板上の全面に被
膜を形成した後にエッチングもしくは紫外線照射などに
より規則的ないしは不規則的に配置した配向規制柱を形
成したり、ディスペンサー等により熱硬化性樹脂を所定
形状に塗付し加熱形成するなどにより配向規制柱を設
け、その後、配向規制柱を設けた基板と他方の基板間に
液晶層を挟持することで液晶表示素子を作製するなどの
様々な変更や改良も可能である。

【００３７】また、液晶表示素子の液晶層の厚みを均一
にするためにギャプコントロール材が一般に使用されて
いるが、配向規制物質の厚みを制御することによりギャ
ップコントロール材の機能を兼用するものとするなどの
変更も可能である。また、配向規制物質として無色透明
なものを用い、その屈折率を液晶分子の常光屈折率と配
向規制物質との屈折率の差がΔｎよりも小さい程度の液
晶層の常光屈折率に近似した値のもの、通常は１．５前
後のものとすると、電圧を印加しない垂直配向状態で偏
光軸が直交するように偏光板を配置した液晶表示素子で
完全な黒表示が可能となる。なお、以上の説明は単純マ
トリクスの例にて述べたが、ＴＦＴ等を設けたアクティ
ブマトリクス液晶表示素子やスタティック駆動用の液晶
表示素子にも当然に適用可能である。

【００３８】

【発明の効果】液晶層内に液晶分子の配向を規制する物
質を設けたので、液晶層が等方相となる温度以上に加熱
された場合であっても、その後の再配向による欠陥の発
生が減少し良好な液晶表示素子が得られる。また、従来
では配向膜による液晶分子の配向制御しかできなかった
が、配向規制物質を液晶層内に設けることで、配向膜と
配向規制物質の相乗効果によって液晶分子の配向を安定
して制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の液晶表示素子の電圧無印加状態の配
向を模式的に表した概略断面図である。

【図２】 本発明の液晶表示素子の配向状態の顕微鏡観
察結果を示す説明図である。

【図３】 他の実施例の液晶表示素子の電圧無印加状態
の配向を模式的に表した概略断面図である。

【図４】 ＤＡＰ型の液晶表示素子の構造を示す概略図
である。

【図５】 従来の液晶表示素子の電圧無印加状態の配向
を模式的に表した概略断面図である。

【図６】 従来の液晶表示素子の配向状態の顕微鏡観察
結果を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 透明電極 ３ 配向膜 ３ａ 配向膜側鎖 ４ 液晶層 ４ａ 液晶分子 ４ｂ 配向規制柱 ４ｃ 配向規制ポリマー ５、６ 偏向板 Ｐ，Ａ 偏向板の偏光軸 ７ カラーフィルタ ８ 光学補償板 １０ 液晶表示素子 ２０ 液晶表示素子 ５０ 液晶表示素子

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間にネマチック液晶を有する
   液晶層を挟持してなるＥＣＢモードの液晶表示素子にお
   いて、前記液晶層は、該液晶層に電圧を印加しない状態
   で液晶分子を基板面とほぼ垂直に配向させる配向規制物
   質を液晶層の厚さ方向中央部に有することを特徴とする
   液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記配向規制物質が規則的または不規則
   的に液晶層内に配置され、一対の基板間に挟まれた略柱
   状もしくは略壁状の構造またはこれらの結合した構造で
   ある特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記配向規制物質の屈折率が液晶分子の
   常光屈折率と近似した値の屈折率を有することを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の記載の液晶表示素
   子。
4. 【請求項４】 前記配向規制物質が液晶層の厚さに対し
   て１／１０以下の大きさの幅であることを特徴とする請
   求項２記載の記載の液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記液晶層に含まれる配向規制物質が、
   光感応性物質に光を照射して硬化させたものであること
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の液
   晶表示素子。
6. 【請求項６】 前記液晶層中にカイラル材を含むことを
   特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載の液晶
   表示素子。
7. 【請求項７】 前記液晶層に含まれる配向規制物質が液
   晶分子の表面エネルギーよりも高い表面エネルギーを有
   する物質であることを特徴とする請求項１から請求項６
   のいずれか記載の液晶表示素子。
8. 【請求項８】 前記配向規制物質の含有量が液晶層中に
   対して５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項７記
   載の液晶表示素子。
9. 【請求項９】 前記基板の対向する表面の双方には垂直
   配向膜が形成されており、前記ネマチック液晶が負の誘
   電異方性を有するＤＡＰ型の複屈折効果を利用した液晶
   表示素子であることを特徴とする請求項１から請求項８
   のいずれか記載の液晶表示素子。
10. 【請求項１０】 前記対向する基板の一方の基板表面に
    は垂直配向膜が形成されており、他方の基板表面には水
    平配向処理が施されているＨＡＮ型の複屈折効果を利用
    した液晶表示素子であることを特徴とする請求項１から
    請求項８のいずれか記載の液晶表示素子。
11. 【請求項１１】 前記液晶層中には二色性色素を含むこ
    とを特徴とする請求項９または請求項１０記載の液晶表
    示素子。
12. 【請求項１２】 請求項１記載のＥＣＢモード液晶表示
    素子の製造方法であって、一対の基板を準備する工程
    と、前記一対の基板間にネマチック液晶と光感応性の配
    向規制物質を有する液晶層を備える工程と、前記液晶層
    に光を照射し、光感応性物質を硬化させて一対の基板間
    に柱構造を形成する工程とを備えたＥＣＢモード液晶表
    示素子の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項１記載のＥＣＢモード液晶表示
    素子の製造方法であって、一対の基板を準備する工程
    と、前記一対の基板間にネマチック液晶と光感応性の配
    向規制物質を有する液晶層を備える工程と、前記一対の
    基板間に挟持された液晶層に、基板上から全面に照射し
    て光感応性物質を硬化させ、一対の基板間に不規則な柱
    構造を形成する工程とを備えたＥＣＢモード液晶表示素
    子の製造方法。