JPH11352487A - 液晶素子及びその駆動方法 - Google Patents
液晶素子及びその駆動方法Info
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- JPH11352487A JPH11352487A JP10162098A JP16209898A JPH11352487A JP H11352487 A JPH11352487 A JP H11352487A JP 10162098 A JP10162098 A JP 10162098A JP 16209898 A JP16209898 A JP 16209898A JP H11352487 A JPH11352487 A JP H11352487A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速応答性に優れるベンド配向セルの視野角
特性を改善する。 【解決手段】 ベンド配向構造を有する液晶層を、その
基板面方向に例えば１画素単位のように複数の領域に分
割し、各領域に少なくとも２種類の互いに異なる配向方
向を設けた液晶素子。
特性を改善する。 【解決手段】 ベンド配向構造を有する液晶層を、その
基板面方向に例えば１画素単位のように複数の領域に分
割し、各領域に少なくとも２種類の互いに異なる配向方
向を設けた液晶素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高画質、特に視野
角特性に優れ、かつ高速な液晶素子、特に液晶表示素子
及びその駆動方法に関する。
角特性に優れ、かつ高速な液晶素子、特に液晶表示素子
及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ネマティック液晶の配向方式としては、
液晶セルの上下基板のラビング方向を９０度回転させた
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向素子が一
般に使われているが、同一方向にラビング処理を施した
上下二枚の電極基板間にネマティック液晶を挟む配向方
式（スプレイ配向）も昔から知られている。また、この
スプレイ配向構造に電圧を印加してベンド配向構造に配
向変化させることで応答スピードを改善した液晶セル
（ベンド配向セルもしくはπセル）が１９８３年にＢｏ
ｓらによって発表されている（ＳＩＤ’８３ Ｄｉｇｅ
ｓｔ ｐｐ３０−３１（１９８３））。
液晶セルの上下基板のラビング方向を９０度回転させた
ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向素子が一
般に使われているが、同一方向にラビング処理を施した
上下二枚の電極基板間にネマティック液晶を挟む配向方
式（スプレイ配向）も昔から知られている。また、この
スプレイ配向構造に電圧を印加してベンド配向構造に配
向変化させることで応答スピードを改善した液晶セル
（ベンド配向セルもしくはπセル）が１９８３年にＢｏ
ｓらによって発表されている（ＳＩＤ’８３ Ｄｉｇｅ
ｓｔ ｐｐ３０−３１（１９８３））。
【０００３】さらにベンド配向セルに位相補償を行うこ
とで画質を改善した液晶セル（ＯＣＢセル）が１９９２
年に内田等によって発表されている。（ＳＩＤ’９３
Ｄｉｇｅｓｔ ｐｐ２７７）。
とで画質を改善した液晶セル（ＯＣＢセル）が１９９２
年に内田等によって発表されている。（ＳＩＤ’９３
Ｄｉｇｅｓｔ ｐｐ２７７）。
【０００４】このようなベンド配向型のネマティック液
晶は、液晶の応答におけるバックフロー現象を抑制する
ことによって応答性を改善、高速化したものである。
晶は、液晶の応答におけるバックフロー現象を抑制する
ことによって応答性を改善、高速化したものである。
【０００５】上記内田等が発表したＯＣＢセルの概要を
図１を用いて以下に説明する。
図１を用いて以下に説明する。
【０００６】図１（ａ）はセルの断面構成図、図１
（ｂ）は偏光板の偏光軸と配向方向を示す説明図であ
る。
（ｂ）は偏光板の偏光軸と配向方向を示す説明図であ
る。
【０００７】かかるＯＣＢセルにおいては、図１（ａ）
に示したベンド配向を保持できる範囲の所定の駆動電圧
を印加する。この駆動電圧を上げると液晶層のリタデー
ション値が小さくなり、下げると大きくなる。したがっ
て、このリタデーション値の変化を光学変調に利用する
ことができる。
に示したベンド配向を保持できる範囲の所定の駆動電圧
を印加する。この駆動電圧を上げると液晶層のリタデー
ション値が小さくなり、下げると大きくなる。したがっ
て、このリタデーション値の変化を光学変調に利用する
ことができる。
【０００８】図１（ａ）に示した位相差フィルム（位相
差補償板）としては２軸のフィルムが用いられ、この２
軸性フィルムは以下の２つの機能を有する。
差補償板）としては２軸のフィルムが用いられ、この２
軸性フィルムは以下の２つの機能を有する。
【０００９】［第１の機能］所定の電圧値の液晶層のリ
タデーションを打ち消すように、位相差フィルムのリタ
デーション、すなわち（ｎx −ｎy ）・ｄ（ｎx ，ｎy
はそれぞれｘ、ｙ方向の屈折率、ｄはフィルムの厚さ）
を設定する。この電圧値で、位相差フィルムにより液晶
層のリタデーションを相殺し「暗状態」にする。
タデーションを打ち消すように、位相差フィルムのリタ
デーション、すなわち（ｎx −ｎy ）・ｄ（ｎx ，ｎy
はそれぞれｘ、ｙ方向の屈折率、ｄはフィルムの厚さ）
を設定する。この電圧値で、位相差フィルムにより液晶
層のリタデーションを相殺し「暗状態」にする。
【００１０】［第２の機能］液晶層の中央部の液晶分子
は、電圧を印加した状態では、基板法線方向の成分が多
いため、視野角特性を悪くする原因となる。それゆえ、
視野角特性を改善するために、位相差フィルムのｚ方向
の成分を相対的に小さくして、液晶の基板法線方向の複
屈折成分を補償し、斜めから見た時の液晶の基板の法線
方向の屈折率を補償するようにする。
は、電圧を印加した状態では、基板法線方向の成分が多
いため、視野角特性を悪くする原因となる。それゆえ、
視野角特性を改善するために、位相差フィルムのｚ方向
の成分を相対的に小さくして、液晶の基板法線方向の複
屈折成分を補償し、斜めから見た時の液晶の基板の法線
方向の屈折率を補償するようにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
表示装置のより一層の大型化・高画質化が求められる状
況下にあっては、上記の方式による画質では不十分であ
る。
表示装置のより一層の大型化・高画質化が求められる状
況下にあっては、上記の方式による画質では不十分であ
る。
【００１２】特に視野角特性に関しては、図１（ａ）の
ｘ−ｚ面内方向では、液晶分子軸が液晶層のセル厚方向
の中心に対し対称の配置をしているため比較的よい視野
角特性が得られるが、ｙ−ｚ面内方向では、ｘ−ｚ面内
方向のように配向自体に自己補償的な配置になっていな
いため視野角特性が悪くなる。
ｘ−ｚ面内方向では、液晶分子軸が液晶層のセル厚方向
の中心に対し対称の配置をしているため比較的よい視野
角特性が得られるが、ｙ−ｚ面内方向では、ｘ−ｚ面内
方向のように配向自体に自己補償的な配置になっていな
いため視野角特性が悪くなる。
【００１３】本発明は、上記事情を鑑み、高速駆動が可
能なベンド配向セルの特に視野角特性（視野角依存性）
の改善を図ることを目的とするものである。
能なベンド配向セルの特に視野角特性（視野角依存性）
の改善を図ることを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべく
成された本発明の構成は、以下の通りである。
成された本発明の構成は、以下の通りである。
【００１５】すなわち、本発明は、一対の基板と、該一
対の基板間にベンド配向構造を有する液晶層と、一対の
電極と、少なくとも一方の基板側に配置された偏光板を
有し、該液晶層が基板面方向に複数の領域に分割され、
各領域が少なくとも２種類の互いに異なる配向方向を有
することを特徴とする液晶素子にある。
対の基板間にベンド配向構造を有する液晶層と、一対の
電極と、少なくとも一方の基板側に配置された偏光板を
有し、該液晶層が基板面方向に複数の領域に分割され、
各領域が少なくとも２種類の互いに異なる配向方向を有
することを特徴とする液晶素子にある。
【００１６】本発明の液晶素子では、前記電極間に所定
の電圧範囲の駆動電圧を印加した場合の前記液晶層が有
する最低のリタデーション値が５０ｎｍ以下であること
が好ましく、特に好ましくは３０ｎｍ以下である。ま
た、前記液晶層の各領域の互いに異なる配向方向が２種
類であることも好ましい。
の電圧範囲の駆動電圧を印加した場合の前記液晶層が有
する最低のリタデーション値が５０ｎｍ以下であること
が好ましく、特に好ましくは３０ｎｍ以下である。ま
た、前記液晶層の各領域の互いに異なる配向方向が２種
類であることも好ましい。
【００１７】また、前記基板と前記偏光板の間に、液晶
層のリタデーションを相殺する少なくとも一枚の位相差
補償板を有し、この位相差補償板が、前記液晶層の基板
面方向に分割された各領域の互いに異なる配向方向に対
応して、互いに異なる方向に光学主軸を有する領域から
なること、また、前記基板と前記偏光板の間に、少なく
とも一枚の負の屈折率異方性を有する位相差補償板を有
することも好ましい。
層のリタデーションを相殺する少なくとも一枚の位相差
補償板を有し、この位相差補償板が、前記液晶層の基板
面方向に分割された各領域の互いに異なる配向方向に対
応して、互いに異なる方向に光学主軸を有する領域から
なること、また、前記基板と前記偏光板の間に、少なく
とも一枚の負の屈折率異方性を有する位相差補償板を有
することも好ましい。
【００１８】また、本発明の第２は、上記本発明の液晶
素子の駆動方法であって、前記電極間に所定の電圧範囲
の駆動電圧を印加した場合に低電圧側で明状態、高電圧
側で暗状態にせしめることを特徴とする液晶素子の駆動
方法にある。
素子の駆動方法であって、前記電極間に所定の電圧範囲
の駆動電圧を印加した場合に低電圧側で明状態、高電圧
側で暗状態にせしめることを特徴とする液晶素子の駆動
方法にある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】本発明の液晶素子は、ベンド配向構造を有
する液晶層を基板面方向で所定の領域に分割し、且つ各
領域内に互いに異なる複数の「配向方向」を持たせるこ
とによって、視野角特性を飛躍的に向上させたものであ
る。ここで「配向方向」とは、例えば図１（ａ）のｘ軸
方向を指し、より具体的には、ベント配向の液晶分子の
ベントが生じている基板法線方向の面における、基板面
と平行で且つプレチルトの立ち上がり方向を指す。
する液晶層を基板面方向で所定の領域に分割し、且つ各
領域内に互いに異なる複数の「配向方向」を持たせるこ
とによって、視野角特性を飛躍的に向上させたものであ
る。ここで「配向方向」とは、例えば図１（ａ）のｘ軸
方向を指し、より具体的には、ベント配向の液晶分子の
ベントが生じている基板法線方向の面における、基板面
と平行で且つプレチルトの立ち上がり方向を指す。
【００２１】本発明において液晶層を基板面方向で分割
する方法は特に限定されないが、視野角特性の改善を図
る目的からすれば例えば１画素、数画素もしくは１表示
ラインに対応させて行なうなど、なるべく細かく分割す
ることが好ましい。
する方法は特に限定されないが、視野角特性の改善を図
る目的からすれば例えば１画素、数画素もしくは１表示
ラインに対応させて行なうなど、なるべく細かく分割す
ることが好ましい。
【００２２】液晶層を１画素単位で分割し、各画素内に
複数の異なる配向方向を持たせた例を図２に示した。な
お、図２中の矢印方向が配向方向を表している。
複数の異なる配向方向を持たせた例を図２に示した。な
お、図２中の矢印方向が配向方向を表している。
【００２３】図２（ａ）では１画素内に２種類の配向方
向を持たせ、図２（ｂ）及び（ｃ）では１画素内に４種
類の配向方向を持たせ、これらの配向方向を互いに９０
°づつずらしている。このようにすることによって、互
いの配向領域が相補的に働き視野角特性が改善されるも
のである。
向を持たせ、図２（ｂ）及び（ｃ）では１画素内に４種
類の配向方向を持たせ、これらの配向方向を互いに９０
°づつずらしている。このようにすることによって、互
いの配向領域が相補的に働き視野角特性が改善されるも
のである。
【００２４】本発明のように各分割領域内（上記の例で
は１画素内）でさらに配向領域を分割すると、各配向領
域の境界は配向が乱れ良好な画質が得られない場合があ
る。このような場合には、各配向領域の境界は、例えば
図３に示すような画素中央に配置される場合が多い保持
容量ラインなどの遮光部材で遮光するのが望ましい。図
３は、アクティブマトリクスの１画素の平面的な模式図
であり、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極、画素
透明電極及び保持容量電極（保持容量ライン）から構成
されている。保持容量電極は、絶縁層（不図示）で各電
極とは絶縁されており、ゲート電極に平行に画素中心付
近に配置されている。このような配置において、図２
（ａ）のように１画素内に２種類の配向方向を持たせた
場合には、配向が乱れる場合の多い配向分割境界を上記
保持容量ラインで遮光させることができるため、良好な
画質を得ることができるものである。
は１画素内）でさらに配向領域を分割すると、各配向領
域の境界は配向が乱れ良好な画質が得られない場合があ
る。このような場合には、各配向領域の境界は、例えば
図３に示すような画素中央に配置される場合が多い保持
容量ラインなどの遮光部材で遮光するのが望ましい。図
３は、アクティブマトリクスの１画素の平面的な模式図
であり、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極、画素
透明電極及び保持容量電極（保持容量ライン）から構成
されている。保持容量電極は、絶縁層（不図示）で各電
極とは絶縁されており、ゲート電極に平行に画素中心付
近に配置されている。このような配置において、図２
（ａ）のように１画素内に２種類の配向方向を持たせた
場合には、配向が乱れる場合の多い配向分割境界を上記
保持容量ラインで遮光させることができるため、良好な
画質を得ることができるものである。
【００２５】本発明のベンド配向セルにおいては、前述
のようにｘ−ｚ方向（図１参照）の視野角特性に関して
は、基板面に平行な面に対して鏡面対称を持つ自己補償
型の配向構造をとるため、上記のように視野角特性の改
善のために液晶層の各領域に互いに異なる複数の配向方
向を持たせるに際して、配向方向は２種類で十分であ
る。また、配向方向は２種類に設定することにより、配
向膜の製造プロセスの簡略化も図られる。
のようにｘ−ｚ方向（図１参照）の視野角特性に関して
は、基板面に平行な面に対して鏡面対称を持つ自己補償
型の配向構造をとるため、上記のように視野角特性の改
善のために液晶層の各領域に互いに異なる複数の配向方
向を持たせるに際して、配向方向は２種類で十分であ
る。また、配向方向は２種類に設定することにより、配
向膜の製造プロセスの簡略化も図られる。
【００２６】図２（ａ）のように１画素を２つの配向領
域に分割した場合の、本発明のベンド配向セルと一般的
なＴＮ配向セル（上下基板の配向方向が９０°ずれた配
向）の視野角特性の比較結果は以下のようになる。な
お、視野角特性は、液晶セルの基板法線方向（正面）か
ら見た時のコントラストに対する基板法線から斜め４０
°の方向から見た時のコントラストの比率で表してお
り、分割なしのセルの視野角特性の実験値を基にした簡
単なシミュレーションから算出した。
域に分割した場合の、本発明のベンド配向セルと一般的
なＴＮ配向セル（上下基板の配向方向が９０°ずれた配
向）の視野角特性の比較結果は以下のようになる。な
お、視野角特性は、液晶セルの基板法線方向（正面）か
ら見た時のコントラストに対する基板法線から斜め４０
°の方向から見た時のコントラストの比率で表してお
り、分割なしのセルの視野角特性の実験値を基にした簡
単なシミュレーションから算出した。
【００２７】［視野角特性の比較結果］ ベンド配向セル（２分割配向） ： 約５０％ ＴＮ配向セル（２分割配向） ： 約２０％ 上記の結果から分かるように、ベンド配向セルは、前述
のようにｘ−ｚ方向（図１参照）の視野角特性に関して
は自己補償型の配向構造をとるため、そのような構造を
持たないＴＮ配向セルとは、同じ２分割配向を行なって
も視野角特性の改善には大きな差がある。
のようにｘ−ｚ方向（図１参照）の視野角特性に関して
は自己補償型の配向構造をとるため、そのような構造を
持たないＴＮ配向セルとは、同じ２分割配向を行なって
も視野角特性の改善には大きな差がある。
【００２８】以上のように、特に本発明に係るベンド配
向セルに対して配向分割を行なうことは、視野角特性の
改善に極めて有効であることが理解される。
向セルに対して配向分割を行なうことは、視野角特性の
改善に極めて有効であることが理解される。
【００２９】本発明の液晶素子において、視野角特性の
みならずコントラストの改善も図る場合には、次の２つ
の手法を適用することができる。
みならずコントラストの改善も図る場合には、次の２つ
の手法を適用することができる。
【００３０】第１の手法は、液晶層の暗状態に対応する
電圧を印加した時のリタデーション値を十分小さくし
て、前述のＯＣＢセルで用いられている位相差補償板の
［第１の機能］である液晶層のリタデーションを相殺す
る機能をなくす手法である。
電圧を印加した時のリタデーション値を十分小さくし
て、前述のＯＣＢセルで用いられている位相差補償板の
［第１の機能］である液晶層のリタデーションを相殺す
る機能をなくす手法である。
【００３１】このリタデーションの相殺機能を削除した
場合、すなわち位相差補償板を設けない場合のコントラ
ストは液晶層のリタデーションのみで決定され、正面か
らの透過率Ｔ（％）は、 Ｔ∝ｓｉｎ2 （Ｒπ／λ） （Ｒ：液晶層リタデーション（ｎｍ）、λ：入射光波長
（ｎｍ））で表される。
場合、すなわち位相差補償板を設けない場合のコントラ
ストは液晶層のリタデーションのみで決定され、正面か
らの透過率Ｔ（％）は、 Ｔ∝ｓｉｎ2 （Ｒπ／λ） （Ｒ：液晶層リタデーション（ｎｍ）、λ：入射光波長
（ｎｍ））で表される。
【００３２】簡便法として人の視感度の最も高いλ＝５
５０ｎｍとして本式を使用しても実用性能を知る上では
問題はない。すなわち、 Ｔ∝ｓｉｎ2 （Ｒπ／５５０） で表されることから、明状態表示に対応する最大透過率
は理想的にはＲ＝２７５ｎｍの時に得られる。
５０ｎｍとして本式を使用しても実用性能を知る上では
問題はない。すなわち、 Ｔ∝ｓｉｎ2 （Ｒπ／５５０） で表されることから、明状態表示に対応する最大透過率
は理想的にはＲ＝２７５ｎｍの時に得られる。
【００３３】上記の式から、十分なコントラスト比を得
る観点から、暗状態表示のリタデーションは小さい方が
望ましい。また、上記の式から明状態がＲ＝２７５ｎｍ
のリタデーションを持つ場合の「コントラストの暗状態
のリタデーション依存性」をグラフ化したものが図４で
ある。図４から、暗状態のリタデーションが５０ｎｍ以
下で急激にコントラストが上昇することが明らかになっ
た。
る観点から、暗状態表示のリタデーションは小さい方が
望ましい。また、上記の式から明状態がＲ＝２７５ｎｍ
のリタデーションを持つ場合の「コントラストの暗状態
のリタデーション依存性」をグラフ化したものが図４で
ある。図４から、暗状態のリタデーションが５０ｎｍ以
下で急激にコントラストが上昇することが明らかになっ
た。
【００３４】暗状態のレタデーションが５０ｎｍ以下で
あれば、実用化可能なコントラスト１０以上が得られ
る。コントラストが１０以上であれば、一般的なディス
プレイとしては実用上問題はない。更に望ましくは、３
０ｎｍ以下にすることでコントラストが３０以上が得ら
れ、高画質なディスプレイが実現できる。なお、暗状態
のリタデーションを小さくする具体的な方法としては、
例えばベンド配向におけるプレチルト角を大きくするこ
とが挙げられる。
あれば、実用化可能なコントラスト１０以上が得られ
る。コントラストが１０以上であれば、一般的なディス
プレイとしては実用上問題はない。更に望ましくは、３
０ｎｍ以下にすることでコントラストが３０以上が得ら
れ、高画質なディスプレイが実現できる。なお、暗状態
のリタデーションを小さくする具体的な方法としては、
例えばベンド配向におけるプレチルト角を大きくするこ
とが挙げられる。
【００３５】コントラストの改善を図る第２の手法は、
セルと偏光板の間に、液晶層の配向分割に対応して、互
いに異なる方向に光学主軸を有する領域からなる正の屈
折率異方性を有する位相差補償板を設ける手法である。
具体的には、例えば図５に示すように、前述の配向分割
に対応させて、位相差補償板（位相差板層）も領域分割
する手法である。
セルと偏光板の間に、液晶層の配向分割に対応して、互
いに異なる方向に光学主軸を有する領域からなる正の屈
折率異方性を有する位相差補償板を設ける手法である。
具体的には、例えば図５に示すように、前述の配向分割
に対応させて、位相差補償板（位相差板層）も領域分割
する手法である。
【００３６】図５は、液晶層をラビングなどでｘとｙ方
向に９０°異なる２つの領域に配向分割した例であり、
その上に配置する位相差補償板も同じ領域に光学主軸の
方向をｙとｘ方向に一致させ、液晶層と位相差補償板の
遅相軸を直交させている。すなわち、液晶層のリタデー
ションをＲ、位相差補償板のｘ，ｙ方向の屈折率をそれ
ぞれｎx ，ｎy 、位相差補償板の厚みをｄとしたとき、
（ｎx −ｎy ）・ｄ＝Ｒとなるようにする。こうするこ
とにより、各々の領域は、ある電圧値を印加した時の液
晶層のリタデーションを相殺することができ、十分な暗
状態を得ることができる。
向に９０°異なる２つの領域に配向分割した例であり、
その上に配置する位相差補償板も同じ領域に光学主軸の
方向をｙとｘ方向に一致させ、液晶層と位相差補償板の
遅相軸を直交させている。すなわち、液晶層のリタデー
ションをＲ、位相差補償板のｘ，ｙ方向の屈折率をそれ
ぞれｎx ，ｎy 、位相差補償板の厚みをｄとしたとき、
（ｎx −ｎy ）・ｄ＝Ｒとなるようにする。こうするこ
とにより、各々の領域は、ある電圧値を印加した時の液
晶層のリタデーションを相殺することができ、十分な暗
状態を得ることができる。
【００３７】この位相差補償板には、例えば、２枚のガ
ラス基板にネマティック液晶を挟持したセルに対してレ
ジスト膜などを用いてマスクラビングして液晶を配向分
割したものや、フォトマスクを用い偏光紫外線で光配向
させたものを用いることができる。また、高分子液晶や
ディスコティック液晶などを上記方法で配向させるなど
して、フィルムにして用いることもできる。
ラス基板にネマティック液晶を挟持したセルに対してレ
ジスト膜などを用いてマスクラビングして液晶を配向分
割したものや、フォトマスクを用い偏光紫外線で光配向
させたものを用いることができる。また、高分子液晶や
ディスコティック液晶などを上記方法で配向させるなど
して、フィルムにして用いることもできる。
【００３８】以上説明したように、本発明の液晶素子に
おいて、液晶層が有する最低のリタデーション値を所定
の値よりも小さくするか、もしくはセルと偏光板の間
に、液晶層の配向分割に対応させて、領域分割した位相
差補償板を設けることにより、視野角特性とコントラス
トの双方の改善を図ることができる。
おいて、液晶層が有する最低のリタデーション値を所定
の値よりも小さくするか、もしくはセルと偏光板の間
に、液晶層の配向分割に対応させて、領域分割した位相
差補償板を設けることにより、視野角特性とコントラス
トの双方の改善を図ることができる。
【００３９】また、本発明の液晶表示素子においても、
前述のＯＣＢセルで用いられている位相差補償板の［第
２の機能］、すなわち「液晶の基板の法線方向の複屈折
率を補償する機能」は、視野角特性を向上するために有
用であり、セル基板と偏光板の間に、基板の法線方向
（ｚ軸方向）に軸を有する一軸性で負の屈折率異方性を
有する位相差補償板（ｎx ＝ｎy ＞ｎz ）を用いるのは
有用である。
前述のＯＣＢセルで用いられている位相差補償板の［第
２の機能］、すなわち「液晶の基板の法線方向の複屈折
率を補償する機能」は、視野角特性を向上するために有
用であり、セル基板と偏光板の間に、基板の法線方向
（ｚ軸方向）に軸を有する一軸性で負の屈折率異方性を
有する位相差補償板（ｎx ＝ｎy ＞ｎz ）を用いるのは
有用である。
【００４０】以上説明したように、本発明の液晶表示素
子において、駆動電圧を印加した場合の液晶層が有する
最低のリタデーション値が５０ｎｍ以下であれば、位相
差補償板を設けることなく実用可能なコントラストが得
られる。このような構成（位相差補償板を設けない構
成）にあっては、低電圧側で明状態、高電圧側で暗状態
にせしめる駆動方法がとられる。一方、位相差補償板を
設ける場合には任意の駆動方法を選択することができ
る。
子において、駆動電圧を印加した場合の液晶層が有する
最低のリタデーション値が５０ｎｍ以下であれば、位相
差補償板を設けることなく実用可能なコントラストが得
られる。このような構成（位相差補償板を設けない構
成）にあっては、低電圧側で明状態、高電圧側で暗状態
にせしめる駆動方法がとられる。一方、位相差補償板を
設ける場合には任意の駆動方法を選択することができ
る。
【００４１】なお、本発明の上記液晶素子は、表示素子
として好適に用いられる。また、本発明の上記表示素子
は、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子のいずれとし
ても用いることができる。
として好適に用いられる。また、本発明の上記表示素子
は、透過型の液晶素子、反射型の液晶素子のいずれとし
ても用いることができる。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００４３】［実施例１］本実施例に用いた液晶素子
（液晶セル）の構成および液晶の特性を以下に示す。
（液晶セル）の構成および液晶の特性を以下に示す。
【００４４】（ＴＦＴ基板） １６０×１２０画素（画素ピッチ０．３ｍｍ） １画素＝ＲＧＢ構成 （配向膜） 配向膜材料：ＡＬ０６５６（ＪＳＲ社製） （液晶材料） ＫＮ５０３０（チッソ社製） （ＮＩ点：８１．４℃、Δｎ：０．１３０、Δε：１
０．４）
０．４）
【００４５】液晶セルの作成手順を以下に示す。
【００４６】上記ＴＦＴ基板上にスピンナ塗布により上
記配向膜ＡＬ０６５６をスピナーにより塗布し、２００
℃で焼成し、８０ｎｍの膜厚を得た。
記配向膜ＡＬ０６５６をスピナーにより塗布し、２００
℃で焼成し、８０ｎｍの膜厚を得た。
【００４７】ラビング処理は、まず図６の第１の配向領
域の方向に全面にラビングを行った後、パターニングし
た膜で第１の配向領域を保護し第２の配向領域のみ配向
膜を露出させて再びラビングを行う方法で、基板内に２
つの異なる配向方向をもつ領域を得た。工程の詳細を以
下に示す。
域の方向に全面にラビングを行った後、パターニングし
た膜で第１の配向領域を保護し第２の配向領域のみ配向
膜を露出させて再びラビングを行う方法で、基板内に２
つの異なる配向方向をもつ領域を得た。工程の詳細を以
下に示す。
【００４８】まず、上記配向膜を塗布したＴＦＴ基板
を、コットン植毛布で毛先の基板への押し込み長さを
０．３ｍｍ、ラビングローラーの径を８０ｍｍφとし、
ローラー回転数を１０００ｒｐｍ、基板の送りスピード
を１０ｍｍ／ｓｅｃの条件でゲートラインに平行にラビ
ングした。その後レジスト膜（ＴＰＡＲ Ｐ１０１−Ｄ
Ａ／東京応化（株）製）を塗布し、９５℃でプリベーク
後、マスクを介してＵＶ露光した。露光マスクは、図６
の第２の配向領域が露光されるように、作成されてい
る。なお、配向領域の境界は図３に示す保持容量ライン
によって遮光するように設定した。
を、コットン植毛布で毛先の基板への押し込み長さを
０．３ｍｍ、ラビングローラーの径を８０ｍｍφとし、
ローラー回転数を１０００ｒｐｍ、基板の送りスピード
を１０ｍｍ／ｓｅｃの条件でゲートラインに平行にラビ
ングした。その後レジスト膜（ＴＰＡＲ Ｐ１０１−Ｄ
Ａ／東京応化（株）製）を塗布し、９５℃でプリベーク
後、マスクを介してＵＶ露光した。露光マスクは、図６
の第２の配向領域が露光されるように、作成されてい
る。なお、配向領域の境界は図３に示す保持容量ライン
によって遮光するように設定した。
【００４９】現像液（ＴＰＡＲ ＤＥＶ−４／東京応化
（株）製）により現像し、純粋で洗浄・乾燥後、前回の
ラビングとは９０°ずらした方向（図６に図示）にラビ
ングを先と同様の条件で行った。次に、レジスト剥離液
（ＰＥＡＬ−３／東京応化（株）製）によりレジストを
剥離した。以上がＴＦＴ基板側の２領域の配向方向分割
の工程であるが、対向する対向電極基板も、ＴＦＴ基板
とラビングが平行になるように同様のラビング処理をし
た。
（株）製）により現像し、純粋で洗浄・乾燥後、前回の
ラビングとは９０°ずらした方向（図６に図示）にラビ
ングを先と同様の条件で行った。次に、レジスト剥離液
（ＰＥＡＬ−３／東京応化（株）製）によりレジストを
剥離した。以上がＴＦＴ基板側の２領域の配向方向分割
の工程であるが、対向する対向電極基板も、ＴＦＴ基板
とラビングが平行になるように同様のラビング処理をし
た。
【００５０】上記のラビング処理終了後、スペーサー
（４．５μｍφ）を対向基板側に散布し表示領域外周に
接着剤を塗り張り合わせ後、加熱圧着してセル厚４．５
μｍのセルを得た。
（４．５μｍφ）を対向基板側に散布し表示領域外周に
接着剤を塗り張り合わせ後、加熱圧着してセル厚４．５
μｍのセルを得た。
【００５１】上記ラビング条件でのプレチルト角をクリ
スタルローテーション法により測定したところ、プレチ
ルトは６°であった。
スタルローテーション法により測定したところ、プレチ
ルトは６°であった。
【００５２】このセルに、上記液晶ＫＮ５０３０を注入
し、駆動ドライバーを実装するなど駆動系部品を接続し
てセルが完成し、ラビング方向に４５°に透過軸と吸収
軸が合致するようにセルの上下にクロスニコル偏光板を
設置した。
し、駆動ドライバーを実装するなど駆動系部品を接続し
てセルが完成し、ラビング方向に４５°に透過軸と吸収
軸が合致するようにセルの上下にクロスニコル偏光板を
設置した。
【００５３】上記の液晶セルはスプレイ状態をとってい
るために、ゲート電極にゲート信号を順次印加し、それ
と同期して±１０Ｖのソース電圧を５分間印加して、ベ
ンド状態に転移させた。ベンド状態を保持できる臨界電
圧が２．０Ｖであり、液晶に印加される駆動電圧を±
２．０Ｖ〜±１５Ｖでそれぞれ明状態および暗状態を表
示した。この時の電圧−透過率曲線を図７に示した。液
晶層に１５Ｖ印加時の液晶層のリタデーション値は２０
ｎｍ程度であり、２Ｖ印加時は１５０ｎｍであった。
るために、ゲート電極にゲート信号を順次印加し、それ
と同期して±１０Ｖのソース電圧を５分間印加して、ベ
ンド状態に転移させた。ベンド状態を保持できる臨界電
圧が２．０Ｖであり、液晶に印加される駆動電圧を±
２．０Ｖ〜±１５Ｖでそれぞれ明状態および暗状態を表
示した。この時の電圧−透過率曲線を図７に示した。液
晶層に１５Ｖ印加時の液晶層のリタデーション値は２０
ｎｍ程度であり、２Ｖ印加時は１５０ｎｍであった。
【００５４】この状態で正面のコントラスト比は３０：
１が得られた。また、セル内でコントラストのばらつき
の少ない良好な画質が得られた。
１が得られた。また、セル内でコントラストのばらつき
の少ない良好な画質が得られた。
【００５５】また、セルの斜め方向からコントラストを
測定し、視野角特性を評価した。その結果、セルの法線
から４５°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され
良好な視野角特性が得られた。
測定し、視野角特性を評価した。その結果、セルの法線
から４５°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され
良好な視野角特性が得られた。
【００５６】［実施例２］本実施例では、実施例１より
もさらに視野角特性を良くするために、偏光板と液晶セ
ルとの間に、基板法線方向に軸を有する負の位相差補償
フィルムを挿入した。
もさらに視野角特性を良くするために、偏光板と液晶セ
ルとの間に、基板法線方向に軸を有する負の位相差補償
フィルムを挿入した。
【００５７】この位相差補償フィルムは、 ｎx ＝ｎy （ｎx −ｎz ）・ｄ＝６００ｎｍ である。このフィルムを挿入することで、セルの法線か
ら５０°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され良
好な視野角特性が得られた。
ら５０°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され良
好な視野角特性が得られた。
【００５８】［実施例３］本実施例は、以下の液晶材料
を用いた点、及び配向処理をラビング処理から配向膜へ
の光偏光配向に変更した点以外は、実施例１と同様であ
る。
を用いた点、及び配向処理をラビング処理から配向膜へ
の光偏光配向に変更した点以外は、実施例１と同様であ
る。
【００５９】（液晶材料） ＫＮ５０２７（チッソ社製）（ＮＩ点：８１．４℃、Δ
ｎ：０．１５９、Δε：７．９）
ｎ：０．１５９、Δε：７．９）
【００６０】本実施例における光配向処理は、以下のよ
うにして行った。
うにして行った。
【００６１】配向膜材料には、フッ素置換したポリビニ
ルシンナメートを用いた。ポリビニルシンナメートをス
ピナーで１００ｎｍの膜厚に形成した。その後８０℃で
２分間プリベークを行った。次に第１の配向領域（図６
参照）に対応した部分のみにマスクを用いて３６５ｎｍ
の偏光紫外線を露光した。露光は、２ステップに分け、
最初は基板の法線方向に平行に１８０秒間（第１露
光）、次に斜め４５°方向から１８０秒間（第２露
光）、３ｍＷの照度で露光した。この時の照射方向・偏
光方向・液晶配向方向は図８のようになる。
ルシンナメートを用いた。ポリビニルシンナメートをス
ピナーで１００ｎｍの膜厚に形成した。その後８０℃で
２分間プリベークを行った。次に第１の配向領域（図６
参照）に対応した部分のみにマスクを用いて３６５ｎｍ
の偏光紫外線を露光した。露光は、２ステップに分け、
最初は基板の法線方向に平行に１８０秒間（第１露
光）、次に斜め４５°方向から１８０秒間（第２露
光）、３ｍＷの照度で露光した。この時の照射方向・偏
光方向・液晶配向方向は図８のようになる。
【００６２】同様に図６の第２の配向領域の配向処理を
行なうため、フォトマスクを用いて、第１の配向領域と
は９０°異なる角度で偏光紫外線を照射した。
行なうため、フォトマスクを用いて、第１の配向領域と
は９０°異なる角度で偏光紫外線を照射した。
【００６３】次に、実施例１と同様、ベンド化処理電圧
±１０Ｖを印加しベンド配向を得た。
±１０Ｖを印加しベンド配向を得た。
【００６４】本実施例のセルでは、ベンド状態を保持で
きる臨界電圧が３．０Ｖであり、液晶に印加される駆動
電圧を±３．０Ｖ〜±１５Ｖでそれぞれ明状態および暗
状態を表示した。この状態で正面のコントラスト比は３
０：１が得られた。また、セル内でコントラストのばら
つきが極めて小さい良好な画質が得られた。
きる臨界電圧が３．０Ｖであり、液晶に印加される駆動
電圧を±３．０Ｖ〜±１５Ｖでそれぞれ明状態および暗
状態を表示した。この状態で正面のコントラスト比は３
０：１が得られた。また、セル内でコントラストのばら
つきが極めて小さい良好な画質が得られた。
【００６５】また、セルの斜め方向からコントラストを
測定し、視野角特性を評価した。その結果、セルの法線
から４５°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され
良好な視野角特性が得られた。
測定し、視野角特性を評価した。その結果、セルの法線
から４５°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され
良好な視野角特性が得られた。
【００６６】［実施例４］本実施例では、以下の様に混
合配向膜で高プレチルトを実現し、表示駆動前のベンド
化電圧印加処理をなくしたところが実施例１と異なる。
合配向膜で高プレチルトを実現し、表示駆動前のベンド
化電圧印加処理をなくしたところが実施例１と異なる。
【００６７】本実施例は、第一の配向膜と、液晶を略水
平配向させる第二の配向膜を混合することによって、プ
レチルト角を水平配向膜のプレチルト角と垂直配向膜の
プレチルトの中間の値に制御したことを特徴としてい
る。
平配向させる第二の配向膜を混合することによって、プ
レチルト角を水平配向膜のプレチルト角と垂直配向膜の
プレチルトの中間の値に制御したことを特徴としてい
る。
【００６８】セル構成は実施例１と同様にＴＦＴ基板を
用いて上下基板とも同一方向にラビング処理を行なって
いる。
用いて上下基板とも同一方向にラビング処理を行なって
いる。
【００６９】第一の配向膜としては日産化学社製のＳＥ
−１２１１を用い、第二の配向膜としては日本合成ゴム
社製のＡＬ−０６５６を用いた。混合配向膜中の第一の
配向膜の割合を１％〜１０％の間に設定した。
−１２１１を用い、第二の配向膜としては日本合成ゴム
社製のＡＬ−０６５６を用いた。混合配向膜中の第一の
配向膜の割合を１％〜１０％の間に設定した。
【００７０】このようにしてベンド化処理が不要なベン
ド配向が得られる。なお、セル内のプレチルトのムラな
どのために電圧無印加状態でベンド配向転移が全面に及
ばない場合であっても、下記の駆動電圧の印加によって
ベンド化を行うことができるため、従来のような長時間
のベンド化処理は必要としない。
ド配向が得られる。なお、セル内のプレチルトのムラな
どのために電圧無印加状態でベンド配向転移が全面に及
ばない場合であっても、下記の駆動電圧の印加によって
ベンド化を行うことができるため、従来のような長時間
のベンド化処理は必要としない。
【００７１】図９に示すように配向膜厚によって適正配
合比の割合が異なり、膜厚が３０ｎｍでは垂直配向膜の
混合比率は２．５％〜７．５％であり、膜厚８０ｎｍで
は１％〜５％であった。膜厚３０ｎｍで垂直配向膜の混
合比率を５％にした場合には、液晶のプレチルト角度は
約３６°〜４５°であった。
合比の割合が異なり、膜厚が３０ｎｍでは垂直配向膜の
混合比率は２．５％〜７．５％であり、膜厚８０ｎｍで
は１％〜５％であった。膜厚３０ｎｍで垂直配向膜の混
合比率を５％にした場合には、液晶のプレチルト角度は
約３６°〜４５°であった。
【００７２】なお、第一の配向膜の焼成前溶液の主溶媒
はｎＢＣもしくはＮＭＰであり、第二の配向膜の焼成前
溶液の主溶媒はＮＭＰであった。混合配向膜の焼成温度
は２００℃で１時間行った。
はｎＢＣもしくはＮＭＰであり、第二の配向膜の焼成前
溶液の主溶媒はＮＭＰであった。混合配向膜の焼成温度
は２００℃で１時間行った。
【００７３】ラビングはこのようにして構成した配向膜
を上下基板でラビング方向が同じになるようにラビング
処理を行なった。ラビング条件は、コットン植毛布で毛
先の基板への押し込み長さを０．３ｍｍ、ラビングロー
ラーの径を８０ｍｍφとし、ローラー回転数を１０００
ｒｐｍ、基板の送りスピードを５０ｍｍ／ｓｅｃに設定
して行った。
を上下基板でラビング方向が同じになるようにラビング
処理を行なった。ラビング条件は、コットン植毛布で毛
先の基板への押し込み長さを０．３ｍｍ、ラビングロー
ラーの径を８０ｍｍφとし、ローラー回転数を１０００
ｒｐｍ、基板の送りスピードを５０ｍｍ／ｓｅｃに設定
して行った。
【００７４】このラビングにより、実施例１と同様、レ
ジスト膜のパターニングを用いたマスクラビングを用い
て配向方向が９０°異なる２つの配向領域を得た。
ジスト膜のパターニングを用いたマスクラビングを用い
て配向方向が９０°異なる２つの配向領域を得た。
【００７５】この様にして処理した二枚の電極基板を
０．６μｍφのスペーサーを介して張り合わせることに
より液晶セルを構成し、チッソ社製の液晶ＫＮ−５０３
０（フッ素系ネマティック液晶）を注入することによっ
て液晶セルを構成した。
０．６μｍφのスペーサーを介して張り合わせることに
より液晶セルを構成し、チッソ社製の液晶ＫＮ−５０３
０（フッ素系ネマティック液晶）を注入することによっ
て液晶セルを構成した。
【００７６】液晶に印加される駆動電圧を±１．０Ｖ〜
±１５Ｖでそれぞれ明状態および暗状態を表示した。液
晶層に１５Ｖ印加時（暗状態表示時）の液晶層のリタデ
ーション値は２０ｎｍ程度であり、１Ｖ印加時（明状態
表示時）は１５０ｎｍであった。
±１５Ｖでそれぞれ明状態および暗状態を表示した。液
晶層に１５Ｖ印加時（暗状態表示時）の液晶層のリタデ
ーション値は２０ｎｍ程度であり、１Ｖ印加時（明状態
表示時）は１５０ｎｍであった。
【００７７】この状態で正面のコントラスト比は３０：
１が得られた。また、セル内でコントラストのばらつき
が極めて小さい良好な画質が得られた。
１が得られた。また、セル内でコントラストのばらつき
が極めて小さい良好な画質が得られた。
【００７８】また、セルの斜め方向からコントラストを
測定し、視野角特性を評価した。その結果、セルの法線
から４５°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され
良好な視野角特性が得られた。
測定し、視野角特性を評価した。その結果、セルの法線
から４５°の傾き角でコントラスト１０以上が確認され
良好な視野角特性が得られた。
【００７９】［実施例５］本実施例は、液晶分子の電極
基板界面からの変位が容易で電界印加状態でのリタデー
ションを減少させる配向手法の例である。
基板界面からの変位が容易で電界印加状態でのリタデー
ションを減少させる配向手法の例である。
【００８０】ベンド配向状態を取りうる最低電圧におけ
るリタデーションＲ1 に対して５Ｖの電圧を印加したと
きのレタデーションＲ2 の比率を考える。
るリタデーションＲ1 に対して５Ｖの電圧を印加したと
きのレタデーションＲ2 の比率を考える。
【００８１】（比較用セル）ＪＳＲ社製のポリイミド配
向膜ＡＬ−０６５６を３０ｎｍの厚みに形成し、上下基
板同一方向にラビングを行った。具体的には、コットン
植毛布で毛先の基板への押し込みを０．３ｍｍ、ラビン
グドラムの径を８０ｍｍφとし、回転数を１０００ｒｐ
ｍ、基板の送りスピードを５０ｍｍ毎秒とする処理を行
った。
向膜ＡＬ−０６５６を３０ｎｍの厚みに形成し、上下基
板同一方向にラビングを行った。具体的には、コットン
植毛布で毛先の基板への押し込みを０．３ｍｍ、ラビン
グドラムの径を８０ｍｍφとし、回転数を１０００ｒｐ
ｍ、基板の送りスピードを５０ｍｍ毎秒とする処理を行
った。
【００８２】セル厚を６μｍに設定し、チッソ社製のネ
マティック液晶ＫＮ−５０２７を注入した。このセルで
は、７Ｖの電圧を印加することによって、初期状態であ
るスプレイ配向状態からベンドドメインを形成させるこ
とができる。このベンド配向状態を電圧をかけて保持す
るために２．０Ｖ必要であるが、この時のリタデーショ
ンは３４０ｎｍであった。さらに５Ｖを印加したときの
リタデーションは１５０ｎｍであった。したがって、ξ
＝Ｒ1 ／Ｒ2 ＝２．１３である。
マティック液晶ＫＮ−５０２７を注入した。このセルで
は、７Ｖの電圧を印加することによって、初期状態であ
るスプレイ配向状態からベンドドメインを形成させるこ
とができる。このベンド配向状態を電圧をかけて保持す
るために２．０Ｖ必要であるが、この時のリタデーショ
ンは３４０ｎｍであった。さらに５Ｖを印加したときの
リタデーションは１５０ｎｍであった。したがって、ξ
＝Ｒ1 ／Ｒ2 ＝２．１３である。
【００８３】（本実施例のセル）本実施例における光配
向膜としてはポリビニルシンナメートにフッ素基を付加
したものを用いる。この光配向膜の調整・処理方法は実
施例３と同様である。
向膜としてはポリビニルシンナメートにフッ素基を付加
したものを用いる。この光配向膜の調整・処理方法は実
施例３と同様である。
【００８４】ＵＶ照射の時に図１０に示すようにストラ
イプ状に露光を行いＵＶの未照射部分で液晶分子を垂直
配向させ、垂直配向部分（Ａ部）を形成し、一方、偏光
ＵＶを照射して偏光方向と直交方向に液晶分子を一軸配
向させる水平配向部分（Ｂ部）を形成し、それらをミク
ロンオーダーの間隔で混在させた場合には水平配向部分
の影響で本来垂直配向する部分の配向も垂直から水平方
向へ変化している。ここでＡ部の寸法は１μｍ以下であ
り、Ｂ部の寸法は２〜３μｍとその２倍以上に設定し
た。この露光パターンはＢ部面積をＡ部面積に比べて大
きく取ることが比較的有効だが、ストライプ以外の市松
など他のパターンも考えられる。
イプ状に露光を行いＵＶの未照射部分で液晶分子を垂直
配向させ、垂直配向部分（Ａ部）を形成し、一方、偏光
ＵＶを照射して偏光方向と直交方向に液晶分子を一軸配
向させる水平配向部分（Ｂ部）を形成し、それらをミク
ロンオーダーの間隔で混在させた場合には水平配向部分
の影響で本来垂直配向する部分の配向も垂直から水平方
向へ変化している。ここでＡ部の寸法は１μｍ以下であ
り、Ｂ部の寸法は２〜３μｍとその２倍以上に設定し
た。この露光パターンはＢ部面積をＡ部面積に比べて大
きく取ることが比較的有効だが、ストライプ以外の市松
など他のパターンも考えられる。
【００８５】このようにすると実施例３と同様にＫＮ−
５０２７を注入して、７Ｖの電圧を印加することによっ
て、初期状態であるスプレイ配向状態からベンドドメイ
ンを形成させることができる。このベンド配向状態を電
圧をかけて保持するために２．０Ｖ必要であるが、この
時リタデーションは２８０ｎｍであった。さらに５Ｖを
印加したときのリタデーションは約１５ｎｍであった。
したがって、ξ＝Ｒ1／Ｒ2 ＝１８．７である。
５０２７を注入して、７Ｖの電圧を印加することによっ
て、初期状態であるスプレイ配向状態からベンドドメイ
ンを形成させることができる。このベンド配向状態を電
圧をかけて保持するために２．０Ｖ必要であるが、この
時リタデーションは２８０ｎｍであった。さらに５Ｖを
印加したときのリタデーションは約１５ｎｍであった。
したがって、ξ＝Ｒ1／Ｒ2 ＝１８．７である。
【００８６】この状態ではベンド配向のラビング方向を
９０度クロスさせた２枚の偏光子の一方の吸収軸から４
５度ずらした方向に設定することで、２．０Ｖで明状
態、５．０Ｖで暗状態を表示した場合にはコントラスト
は約８０になった。さらに、オン電圧を８Ｖまで引き上
げると電圧印加時のリタデーションは約１０ｎｍにな
り、コントラストは１６０のものが得られた。この場合
はξ＝Ｒ1 ／Ｒ2 ＝２８．０である。この値を前記の比
較用セルのような従来のポリイミド配向膜の値と比較す
ると１桁以上小さくなっており、電圧印加状態でのリタ
デーションの値が大きく減少していることがわかる。従
来のベンド配向に位相差フィルムを用いて消光状態をと
る方式の場合でも位相差板の位相差公差とセル厚の分布
を考えると電圧印加時のリタデーションが約１０ｎｍに
なれば、位相補償しなくてもコントラストに関して十分
な値をとることができる。
９０度クロスさせた２枚の偏光子の一方の吸収軸から４
５度ずらした方向に設定することで、２．０Ｖで明状
態、５．０Ｖで暗状態を表示した場合にはコントラスト
は約８０になった。さらに、オン電圧を８Ｖまで引き上
げると電圧印加時のリタデーションは約１０ｎｍにな
り、コントラストは１６０のものが得られた。この場合
はξ＝Ｒ1 ／Ｒ2 ＝２８．０である。この値を前記の比
較用セルのような従来のポリイミド配向膜の値と比較す
ると１桁以上小さくなっており、電圧印加状態でのリタ
デーションの値が大きく減少していることがわかる。従
来のベンド配向に位相差フィルムを用いて消光状態をと
る方式の場合でも位相差板の位相差公差とセル厚の分布
を考えると電圧印加時のリタデーションが約１０ｎｍに
なれば、位相補償しなくてもコントラストに関して十分
な値をとることができる。
【００８７】また、本実施例の素子では、応答速度は０
Ｖ〜８Ｖの駆動で１０ｍｓ以下（室温）の高速性を示し
た。
Ｖ〜８Ｖの駆動で１０ｍｓ以下（室温）の高速性を示し
た。
【００８８】以上の方法を実施例１などに用いたＴＦＴ
セルに適用し、配向方向が９０°異なる２つのドメイン
で画素を構成することにより視野角特性を改善すること
ができる。
セルに適用し、配向方向が９０°異なる２つのドメイン
で画素を構成することにより視野角特性を改善すること
ができる。
【００８９】このような配向膜を用いることにより液晶
分子が平均的には基板に略平行に配向するが液晶分子と
配向膜との相互作用を小さくすることにより電圧印加時
になお残留するリタデーション値を少なくすることがで
き、位相差フィルムによる位相補償を必要としない高速
応答素子を構成することができた。また、２つの方向の
配向を画素内で造り込むことにより視野角特性の改善さ
れた高速応答素子を構成することができる。このように
位相差フィルムを用いない場合には位相差フィルムのリ
タデーションばらつきや、界面による多重反射の影響が
ないためにコントラストを位相差フィルムを用いたもの
に比べ改善できる。
分子が平均的には基板に略平行に配向するが液晶分子と
配向膜との相互作用を小さくすることにより電圧印加時
になお残留するリタデーション値を少なくすることがで
き、位相差フィルムによる位相補償を必要としない高速
応答素子を構成することができた。また、２つの方向の
配向を画素内で造り込むことにより視野角特性の改善さ
れた高速応答素子を構成することができる。このように
位相差フィルムを用いない場合には位相差フィルムのリ
タデーションばらつきや、界面による多重反射の影響が
ないためにコントラストを位相差フィルムを用いたもの
に比べ改善できる。
【００９０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速応答性に優れるベンド配向セルの特に視野角特性を
極めて効果的に改善することができる。また、液晶層が
有する最低のリタデーション値を特定の値よりも小さく
するか、もしくはセルと偏光板の間に、液晶層の配向分
割に対応させて、領域分割した位相差補償板を設けるこ
とにより、視野角特性とコントラストの双方の改善を図
ることができる。これにより、液晶セル内のコントラス
トばらつきを抑えられた良好な画質の液晶表示素子を提
供することができる。
高速応答性に優れるベンド配向セルの特に視野角特性を
極めて効果的に改善することができる。また、液晶層が
有する最低のリタデーション値を特定の値よりも小さく
するか、もしくはセルと偏光板の間に、液晶層の配向分
割に対応させて、領域分割した位相差補償板を設けるこ
とにより、視野角特性とコントラストの双方の改善を図
ることができる。これにより、液晶セル内のコントラス
トばらつきを抑えられた良好な画質の液晶表示素子を提
供することができる。
【図１】ＯＣＢセルの構成を説明するための模式図であ
る。
る。
【図２】１画素内での配向分割の例を示す図である。
【図３】アクティブマトリクスの１画素の平面的な模式
図である。
図である。
【図４】液晶層の暗状態時のリタデーションとコントラ
ストの関係を示す図である。
ストの関係を示す図である。
【図５】液晶層における配向分割と、位相差補償板にお
ける光学主軸分割の対応を説明するための図である。
ける光学主軸分割の対応を説明するための図である。
【図６】実施例の液晶セルにおける１画素内の配向分割
を示す図である。
を示す図である。
【図７】実施例１の液晶セルにおける電圧−透過率曲線
を示す図である。
を示す図である。
【図８】実施例３における光配向処理方法を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図９】実施例４における混合配向膜の膜厚による垂直
配向膜の最適混合比率を示す図である。
配向膜の最適混合比率を示す図である。
【図１０】実施例５における光配向膜の処理方法を説明
するための図である。
するための図である。
Claims (7)
- 【請求項１】 一対の基板と、該一対の基板間にベンド
配向構造を有する液晶層と、一対の電極と、少なくとも
一方の基板側に配置された偏光板を有し、該液晶層が基
板面方向に複数の領域に分割され、各領域が少なくとも
２種類の互いに異なる配向方向を有することを特徴とす
る液晶素子。 - 【請求項２】 前記電極間に所定の電圧範囲の駆動電圧
を印加した場合の前記液晶層が有する最低のリタデーシ
ョン値が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１
に記載の液晶素子。 - 【請求項３】 前記電極間に所定の電圧範囲の駆動電圧
を印加した場合の前記液晶層が有する最低のリタデーシ
ョン値が３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１
に記載の液晶素子。 - 【請求項４】 前記液晶層の各領域の互いに異なる配向
方向が２種類であ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素子。 - 【請求項５】 前記基板と前記偏光板の間に、液晶層の
リタデーションを相殺する少なくとも一枚の位相差補償
板を有し、該位相差補償板が、前記液晶層の基板面方向
に分割された各領域の互いに異なる配向方向に対応し
て、互いに異なる方向に光学主軸を有する領域からなる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液晶
素子。 - 【請求項６】 前記基板と前記偏光板の間に、少なくと
も一枚の負の屈折率異方性を有する位相差補償板を有す
ることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液
晶素子。 - 【請求項７】 請求項１〜４のいずれかに記載の液晶素
子の駆動方法であって、前記電極間に所定の電圧範囲の
駆動電圧を印加した場合に低電圧側で明状態、高電圧側
で暗状態にせしめることを特徴とする液晶素子の駆動方
法。
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|---|---|---|---|
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| JP16209898A Expired - Fee Related JP3937587B2 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 液晶素子 |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001235748A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Fujitsu Ltd | マルチドメイン型液晶表示装置 |
| WO2002033483A1 (fr) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de production |
| WO2003040786A1 (fr) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Lamine avec couche a difference de phase et procede de fabrication |
| JP2006018285A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| JP2006154732A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Samsung Sdi Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2006208530A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶表示装置 |
| JP2007272136A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
| JP2008040449A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | 液晶ディスプレイパネル及び液晶ディスプレイ装置 |
| WO2010004991A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置 |
| US8659738B2 (en) | 2001-11-08 | 2014-02-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16209898A patent/JP3937587B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001235748A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Fujitsu Ltd | マルチドメイン型液晶表示装置 |
| JP4606540B2 (ja) * | 2000-02-23 | 2011-01-05 | シャープ株式会社 | マルチドメイン型液晶表示装置 |
| US7057684B2 (en) | 2000-10-17 | 2006-06-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display with varying thickness |
| WO2002033483A1 (fr) * | 2000-10-17 | 2002-04-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de production |
| US7411645B2 (en) | 2001-11-08 | 2008-08-12 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Phase difference layer laminated body and manufacturing method thereof |
| US8659738B2 (en) | 2001-11-08 | 2014-02-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
| US8659711B2 (en) | 2001-11-08 | 2014-02-25 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Phase difference layer laminated body for three dimensional liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
| WO2003040786A1 (fr) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Lamine avec couche a difference de phase et procede de fabrication |
| JP2006018285A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| US7630030B2 (en) | 2004-06-30 | 2009-12-08 | Lg Display Co., Ltd. | LCD device comprising a polarizing domain of a polarizing sheet having a transmission angle that is the same as the liquid crystal alignment angle of the corresponding alignment domain of a pixel |
| JP4652905B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2011-03-16 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 液晶表示装置及びその製造方法 |
| KR101066483B1 (ko) * | 2004-06-30 | 2011-09-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 이의 제조방법 |
| JP2006154732A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Samsung Sdi Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2006208530A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | 液晶表示装置 |
| JP2007272136A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
| JP2008040449A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | 液晶ディスプレイパネル及び液晶ディスプレイ装置 |
| JP5304786B2 (ja) * | 2008-07-08 | 2013-10-02 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置 |
| WO2010004991A1 (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-14 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置 |
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