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技術 液晶表示素子

出願人 カシオ計算機株式会社
発明者 代工康宏
出願日 2001年11月14日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2001-348624
公開日 2003年5月21日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2003-149663
状態 特許登録済
技術分野 液晶5(電極、アクティブマトリックス) 液晶3-2(配向部材) 液晶3(基板、絶縁膜及び配向部材)
主要キーワード 突出端縁 垂直配列 短冊形状 方形枠状 セグメント基板 高分子量物質 コモン基板 直接処理
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年5月21日)のものです。
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図面 (12)

課題

駆動時に液晶分子配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示素子であって、配向処理工程数を少なくする。

解決手段

アクティブ基板11に設けられた画素電極14の左半分は、対向基板12に左右方向に延びて設けられた対向電極17に対して上側にある程度ずれている。画素電極14の右半分は、対向電極17に対して下側にある程度ずれている。両基板11、12の相対向する面にそれぞれ設けられた垂直配向膜間には誘電方性が負であるn−液晶封入されている。そして、両電極14、17間に電界印加されると、上記ずれに起因して、画素電極14の左半分に対応する領域における液晶分子の傾斜方向が矢印Bで示す方向となり、画素電極14の右半分に対応する領域における液晶分子の傾斜方向がその反対で矢印Cで示す方向となる。この場合、垂直配向膜にラビング処理を行う必要はない。

概要

背景

液晶表示素子には、広視野角化を図るために、ツイストネマティック液晶セルの左右または上下で液晶初期分子配列を異ならせたものがある。図11は従来のこのような液晶表示素子の一方の基板上に設けられた配向膜1の一例を示す。この図11において矢印で示すように、配向膜1の右半分の配向処理方向2は右下側から左上側に向かう方向となっており、配向膜1の左半分の配向処理方向3は右上側から左下側に向かう方向となっている。

次に、このような配向膜1のラビング処理について説明する。まず、配向膜1の表面全体を一方の例えば配向処理方向2となるようにラビング処理する。次に、配向膜1の表面の右半分をフォトレジストで覆い、このフォトレジストの表面および配向膜1の表面の左半分を他方の配向処理方向3となるようにラビング処理する。次に、フォトレジストを剥離する。かくして、図11に示す配向膜1が得られる。

概要

駆動時に液晶分子配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示素子であって、配向処理工程数を少なくする。

アクティブ基板11に設けられた画素電極14の左半分は、対向基板12に左右方向に延びて設けられた対向電極17に対して上側にある程度ずれている。画素電極14の右半分は、対向電極17に対して下側にある程度ずれている。両基板11、12の相対向する面にそれぞれ設けられた垂直配向膜間には誘電方性が負であるn−液晶が封入されている。そして、両電極14、17間に電界印加されると、上記ずれに起因して、画素電極14の左半分に対応する領域における液晶分子の傾斜方向が矢印Bで示す方向となり、画素電極14の右半分に対応する領域における液晶分子の傾斜方向がその反対で矢印Cで示す方向となる。この場合、垂直配向膜にラビング処理を行う必要はない。

目的

しかしながら、従来のこのような液晶表示素子では、一方の基板で2回のラビング処理とフォトレジストの塗布および剥離を行うため、配向処理の工程数が多い上、配向膜1の表面がフォトレジスト等で汚染されることがあるという問題があった。この発明の課題は、配向処理の工程数を少なくし、且つ、配向膜の表面が汚染されないようにすることである。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

一対の基板間に封入された液晶電界印加することにより、液晶分子が電界の方向に対して垂直方向または平行方向に配向される液晶表示素子において、前記両基板の相対向する面にそれぞれ第1電極および第2電極が設けられ、前記第1電極の少なくとも2箇所の端縁とそれに対応する前記第2電極の少なくとも2箇所の端縁とが印加電界の直交方向にずれていることを特徴とする液晶表示素子。

請求項2

請求項1に記載の発明において、前記第1電極の半分はそれに対応する前記第2電極に対して一の方向にずれており、前記第1電極の残りの半分はそれに対応する前記第2電極に対して他の方向にずれていることを特徴とする液晶表示素子。

請求項3

請求項1に記載の発明において、前記第1電極の所定の方向の両端縁はそれに対応する前記第2電極の所定の方向の両端縁に対してずれていることを特徴とする液晶表示素子。

請求項4

請求項1に記載の発明において、前記第1電極の4辺の各半分はそれに対応する前記第2電極の4辺の各半分に対してずれていることを特徴とする液晶表示素子。

請求項5

請求項1に記載の発明において、前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、内部に異なる二方向に延出された開口部を有し、各開口部の縁部が相互にずれていることを特徴とする液晶表示素子。

請求項6

請求項5に記載の発明において、前記第1電極および前記第2電極に形成された開口部は×印状であることを特徴とする液晶表示素子。

請求項7

請求項1に記載の発明において、前記第1電極の各辺部全体に形成されたほぼく字状の辺部はそれに対応して前記第2電極の各辺部全体に形成されたほぼく字状の縁部に対してある程度ずつずれていることを特徴とする液晶表示素子。

請求項8

請求項1に記載の発明において、前記液晶表示素子はアクティブマトリクス型であることを特徴とする液晶表示素子。

請求項9

請求項1に記載の発明において、前記液晶表示素子は単純マトリクス型であることを特徴とする液晶表示素子。

技術分野

0001

この発明は液晶表示素子に関し、特に、駆動時に液晶分子配向方向が異なる複数のドメインが形成される液晶表示素子に関する。

背景技術

0002

液晶表示素子には、広視野角化を図るために、ツイストネマティック液晶セルの左右または上下で液晶初期分子配列を異ならせたものがある。図11は従来のこのような液晶表示素子の一方の基板上に設けられた配向膜1の一例を示す。この図11において矢印で示すように、配向膜1の右半分の配向処理方向2は右下側から左上側に向かう方向となっており、配向膜1の左半分の配向処理方向3は右上側から左下側に向かう方向となっている。

0003

次に、このような配向膜1のラビング処理について説明する。まず、配向膜1の表面全体を一方の例えば配向処理方向2となるようにラビング処理する。次に、配向膜1の表面の右半分をフォトレジストで覆い、このフォトレジストの表面および配向膜1の表面の左半分を他方の配向処理方向3となるようにラビング処理する。次に、フォトレジストを剥離する。かくして、図11に示す配向膜1が得られる。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、従来のこのような液晶表示素子では、一方の基板で2回のラビング処理とフォトレジストの塗布および剥離を行うため、配向処理工程数が多い上、配向膜1の表面がフォトレジスト等で汚染されることがあるという問題があった。この発明の課題は、配向処理の工程数を少なくし、且つ、配向膜の表面が汚染されないようにすることである。

課題を解決するための手段

0005

請求項1に記載の発明は、一対の基板間に封入された液晶に電界印加することにより、液晶分子が電界の方向に対して垂直方向または平行方向に配向される液晶表示素子において、前記両基板の相対向する面にそれぞれ第1電極および第2電極が設けられ、前記第1電極の少なくとも2箇所の端縁とそれに対応する前記第2電極の少なくとも2箇所の端縁とが印加電界の直交方向にずれていることを特徴とするものである。請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1電極の半分はそれに対応する前記第2電極に対して一の方向にずれており、前記第1電極の残りの半分はそれに対応する前記第2電極に対して他の方向にずれていることを特徴とするものである。請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1電極の所定の方向の両端縁はそれに対応する前記第2電極の所定の方向の両端縁に対してずれていることを特徴とするものである。請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1電極の4辺の各半分はそれに対応する前記第2電極の4辺の各半分に対してずれていることを特徴とするものである。請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1電極および前記第2電極は、それぞれ、内部に異なる二方向に延出された開口部を有し、各開口部の縁部が相互にずれていることを特徴とするものである。請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記第1電極および前記第2電極に形成された開口部は×印状であることを特徴とするものである。請求項7に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第1電極の各辺部全体に形成されたほぼく字状の辺部はそれに対応して前記第2電極の各辺部全体に形成されたほぼく字状の縁部に対してある程度ずつずれていることを特徴とするものである。請求項8に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記液晶表示素子はアクティブマトリクス型であることを特徴とするものである。請求項9に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記液晶表示素子は単純マトリクス型であることを特徴とするものである。そして、この発明によれば、液晶として初期分子配列が垂直配列であるn−液晶を用いた場合、第1電極の少なくとも2箇所の端縁とそれに対応する第2電極の少なくとも2箇所の端縁とを印加電界の直交方向にずらしているので、両電極間に電界が印加されると、上記ずれに起因して、n−液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成され、広視野角化を図ることができる。この場合、両基板に垂直配向膜塗布法等により形成すればよく、ラビング処理を行う必要がないので、配向処理の工程数を少なくすることができ、また従来のようなフォトレジストを用いる必要もないので、配向膜の表面が汚染されないようにすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0006

(第1実施形態)図1はこの発明の第1実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示し、図2図1のA−A線に沿う断面図を示したものである。この液晶表示素子では、アクティブ基板11と対向基板12とがほぼ方形枠状シール材(図示せず)を介して貼り合わされ、シール材の内側における両基板11、12間に後述する誘電方性が負の液晶(以下、n−液晶)13が封入されている。

0007

アクティブ基板11の対向基板12との対向面には多数の画素電極14がマトリクス状に設けられ、画素電極14を含む同対向面には垂直配向膜15が設けられている。この場合、画素電極14は、図1において、長方形状部14aの上辺左半分に短冊形状の突出部14bが形成され、長方形状部14aの下辺右半分に短冊形状の突出部14cが形成された形状となっている。

0008

なお、図示していないが、アクティブ基板11の対向基板12との対向面において、図1の上下方向で隣接する画素電極14間には走査線が左右方向に延びて設けられ、図1の左右方向で隣接する画素電極14間には信号線が上下方向に延びて設けられている。そして、各画素電極14は、走査線および信号線に薄膜トランジスタを介して接続されている。

0009

対向基板12のアクティブ基板11との対向面にはブラックマトリクス16、対向電極17および垂直配向膜18が設けられている。この場合、図1において一点鎖線で示すものは、ブラックマトリクス16の長方形状の開口部16aである。

0010

対向電極17は、図1において点線で示すように、左右方向に延びる線からなり、アクティブ基板11上に左右方向に配置された画素電極14に対向するように配置されている。この場合、対向電極17の図1での上端縁において、画素電極14の突出部14bに対応する部分は、画素電極14の突出部14bの突出端縁よりも下側で、画素電極14の右半分の上辺の延長線上に配置されている。対向電極17の図1での上端縁において、画素電極14の右半分の上辺に対応する部分は、画素電極14の右半分の上辺よりも上側で、画素電極14の突出部14bの突出端縁の延長線上に配置されている。

0011

対向電極17の図1での下端縁において、画素電極14の突出部14cに対応する部分は、画素電極14の突出部14cよりも上側で、画素電極14の左半分の下辺の延長線上に配置されている。対向電極17の図1での下端縁において、画素電極14の左半分の下辺に対応する部分は、画素電極14の左半分の下辺よりも下側で、画素電極14の突出部14cの突出端縁の延長線上に配置されている。

0012

以上のことをまとめると図1において、画素電極14の左半分は、それに対応する対向電極17に対して上側に画素電極14の突出部14bの突出量だけずれている。一方、画素電極14の右半分は、それに対応する対向電極17に対して下側に画素電極14の突出部14cの突出量だけずれている。画素電極14の突出部14bと突出部14cの突出量は、限定する意味ではないが、同じ程度とされる。

0013

ここで、n−液晶13は誘電異方性が負である液晶である。従って、図2に示すように、両基板11、12の垂直配向膜15、18間に封入されたn−液晶13の初期分子配列は垂直配列(ホメオトロピック分子配列)であり、液晶分子13aが両基板11、12面に対して垂直に配列されている。

0014

そして、図3において矢印で示すように、両基板11、12の電極14、17間に電界(交流)が印加されると、液晶分子13aが印加電界の方向に直交するように配向され、すなわち、液晶分子13aが両基板11、12面に対して平行するように配向される。

0015

この場合、図1において、画素電極14の左半分はそれに対向する対向電極17に対して上側に画素電極14の突出部14bの突出量だけずれているので、画素電極14の左半分の上辺部および下辺部にそれぞれ対応する領域では、図3において矢印で示すように、印加電界の方向が所定の方向に(左下側から右上側に向かってまたはその逆の方向に向かって)ある程度傾斜し、それ以外の領域では両基板11、12面に対して垂直となる。

0016

従って、図1での画素電極14の左半分の上辺部および下辺部にそれぞれ対応する領域では、図3において矢印で示すように、印加電界の方向が所定の方向にある程度傾斜することにより、液晶分子13aの傾斜方向が反時計方向規制され、それ以外の領域の液晶分子13aがこの傾斜方向の規制された液晶分子13aの傾斜に追従して同方向に傾斜する。この液晶分子13aの傾斜方向は、図1では矢印Bで示すように、上側から下側に向かう方向となる。

0017

一方、図1において、画素電極14の右半分はそれに対向する対向電極17に対して下側に画素電極14の突出部14cの突出量だけずれており、このずれの方向は画素電極14の左半分の場合と反対の方向であるので、液晶分子13aの傾斜方向も反対となり、図1では矢印Cで示すように、下側から上側に向かう方向となる。

0018

このように、この液晶表示素子では、図1において、画素電極14の左半分に対応する領域における液晶分子13aの傾斜方向が矢印Bで示す方向となり、画素電極14の右半分に対応する領域における液晶分子13aの傾斜方向がその反対で矢印Cで示す方向となる。従って、この液晶表示素子の駆動時には、図1において、1個の画素電極14の左右で液晶分子13aの配向方向が異なる2つのドメインが形成され、1軸方向の広視野角化を図ることができる。なお、補償フィルムを用いれば、さらに広視野角化を図ることができる。

0019

ここで、垂直配向膜15、18の形成方法について説明する。例えば、基板面を垂直配向能力を有する配向剤直接処理すると、垂直配向膜が形成される。具体的には、配向剤の溶液を基板面に塗布し、加熱乾燥等により溶媒を除去する。この場合、ラビング処理は不要である。また、配向剤としては、有機シランカルボン酸クロム錯体等のような基板面に化学吸着するものが好ましい。このような塗布法のほかに、垂直配向能力を有する低分子量物質プラズマ放電で基板面に重合付着する方法であってもよく、また垂直配向能力を有する高分子量物質を高電界の作用で基板面に付着する方法であってもよい。

0020

このように、この液晶表示素子では、両基板11、12面に塗布法等により垂直配向膜15、18を形成すればよく、ラビング処理を行う必要がないので、配向処理の工程数を少なくすることができる。また、従来のようなフォトレジストを用いる必要もないので、垂直配向膜15、18の表面が汚染されないようにすることができる。なお、このような効果は、後述する第2実施形態以下についても同じである。

0021

(第2実施形態)図4はこの発明の第2実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示したものである。この液晶表示素子では、画素電極14は長方形状となっている。対向電極17は画素電極14の長辺の長さよりも幅狭の直線からなっている。すなわち、図4において、画素電極14の上辺は対向電極17の上端縁に対して上側に突出部14dの突出量だけずれた位置に配置され、画素電極14の下辺は対向電極17の下端縁に対して下側に突出部14eの突出量だけずれた位置に配置されている。なお、図4において一点鎖線で示すものは、ブラックマトリクスの長方形状の開口部16aである。

0022

そして、この液晶表示素子では、上記第1実施形態の場合と同様の駆動原理から、画素電極14の上半分に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Dで示すように上側から下側に向かう方向となり、画素電極14の下半分に対応する領域における液晶分子の傾斜方向はその反対で矢印Eで示すように下側から上側に向かう方向となる。従って、この液晶表示素子の駆動時には、1個の画素電極14の上下で液晶分子の配向方向が異なる2つのドメインが形成され、1軸方向の広視野角化を図ることができる。

0023

(第3実施形態)図5はこの発明の第3実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示したものである。この液晶表示素子では、画素電極14は長方形状となっている。対向電極17は、図5において、画素電極14よりもある程度小さめの長方形状で画素電極14の中央部と対向するように配置された対向電極部17a、対向電極部17aの左辺上半分とその左側に配置された画素電極(図示せず)の中央部と対向するように配置された左側の対向電極部(図示せず)の右辺上半分との間に配置された直線状の接続電極部17b、対向電極部17aの右辺下半分とその右側に配置された画素電極(図示せず)の中央部と対向するように配置された右側の対向電極部(図示せず)の左辺下半分との間に配置された直線状の接続電極部17c、対向電極部17aの上辺右半分とその上側に配置された画素電極(図示せず)の中央部と対向するように配置された上側の対向電極部(図示せず)の下辺右半分との間に配置された直線状の接続電極部17d、対向電極部17aの下辺左半分とその下側に配置された画素電極(図示せず)の中央部と対向するように配置された下側の対向電極部(図示せず)の上辺左半分との間に配置された直線状の接続電極部17e等からなっている。

0024

すなわち、図5において、画素電極14の左上部は、それに対応する対向電極部17aに対して上側に突出部14fの突出量だけずれている。画素電極14の左下部は、それに対応する対向電極部17aに対して左側に突出部14gの突出量だけずれている。画素電極14の右下部は、それに対応する対向電極部17aに対して下側に突出部14hの突出量だけずれている。画素電極14の右上部は、それに対応する対向電極部17aに対して右側に突出部14iの突出量だけずれている。なお、図5において一点鎖線で示すものは、ブラックマトリクスの長方形状の開口部16aである。限定する意味ではないが、画素電極14の突出部14f、14g、14h、14iは、通常、同じとされる。

0025

そして、この液晶表示素子では、上記第1実施形態の場合と同様の駆動原理から、画素電極14の左上部の突出部14fに対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Fで示すように上側から下側に向かう方向となり、画素電極14の左下部の突出部14gに対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Gで示すように左側から右側に向かう方向となり、画素電極14の右下部の突出部14hに対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Hで示すように下側から上側に向かう方向となり、画素電極14の右上部の突出部14iに対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Iで示すように右側から左側に向かう方向となる。

0026

従って、この液晶表示素子の駆動時には、1個の画素電極14の上下左右で液晶分子の配向方向が異なる4つのドメインが形成され、2軸方向の広視野角化を図ることができる。また、この場合、液晶分子の傾斜方向は全体的に見ると反時計方向であるので、液晶の配向ベクトルが対向することがなく、モノドメインに近い配向となり、ディスクリネーションラインがほとんど生じないようにすることができる。なお、画素電極14と対向電極部17aとのずれ具合を変えると、液晶分子の傾斜方向が全体的に見て時計方向となるようにすることもできる。

0027

(第4実施形態)図6はこの発明の第4実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示したものである。この液晶表示素子では、画素電極14は長方形状であって、図6において一点鎖線で示すブラックマトリクスの長方形状の開口部16aの両対角線に対応する部分に×印状の開口部14jが形成されている。この場合、×印状の開口部14jの4つの先端部はブラックマトリクスの開口部16aの外側まで延びている。

0028

対向電極17は、基本的にはベタ状である。そして、画素電極14の開口部14jに対応する部分における対向電極17には、ほぼ同じ長さで、ほぼ同じ幅の×印状の開口部17fが形成されている。この場合、開口部17fは開口部14jに対して反時計方向、すなわち、画素電極14の上半部においては、開口部17fの各端縁が画素電極14の開口部14jの各端縁の左側に位置し、画素電極14の下半部においては、開口部17fの各端縁が画素電極14の開口部14jの各端縁の右側に位置するようにずれている。また、上下方向および左右方向に隣接する画素電極14間に対応する部分における対向電極17には、隣接する画素電極14間で液晶分子の配向に影響を及ぼし合わないようにするために、開口部17gが形成されている。この場合、開口部17gの所定の相対向する2辺は、それに対応する画素電極14の相対向する2辺と同じ位置に配置されている。開口部17gの他の相対向する2辺は、それに対応するブラックマトリクスの開口部16aの開口縁の延長線上あるいは当該延長線の外側に配置されている。

0029

そして、この液晶表示素子では、上記第1実施形態の場合と同様の駆動原理から、画素電極14の×印状の開口部14jの上側に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Jで示すように右側から左側に向かう方向となり、画素電極14の×印状の開口部14jの左側に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Kで示すように上側から下側に向かう方向となり、画素電極14の×印状の開口部14jの下側に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Lで示すように左側から右側に向かう方向となり、画素電極14の×印状の開口部14jの右側に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Mで示すように下側から上側に向かう方向となる。

0030

従って、この液晶表示素子の駆動時には、1個の画素電極14の上下左右で液晶分子の配向方向が異なる4つのドメインが形成され、2軸方向の広視野角化を図ることができる。また、この場合、液晶分子の傾斜方向は全体的に見ると反時計方向であるので、液晶の配向ベクトルが対向することがなく、モノドメインに近い配向となり、ディスクリネーションラインがほとんど生じないようにすることができる。なお、開口部17fを開口部14jに対して時計方向にある程度ずらすと、液晶分子の傾斜方向が全体的に見て時計方向となるようにすることもできる。また、画素電極14および対向電極17に形成する開口部は、2本の直線からなる×印状に限らず、3本以上とすることもでき、さらにそれぞれを曲線状に形成することもできる。

0031

(第5実施形態)図7はこの発明の第5実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示したものである。この液晶表示素子では、画素電極14は長方形の各辺部14kが中央部で最も幅狭となるほぼく字状で対称な形状となっている。対向電極17は、基本的にはベタ状である。そして、上下方向および左右方向に隣接する画素電極14間に対応する部分における対向電極17には、隣接する画素電極14間で液晶分子の配向に影響を及ぼし合わないようにするために、開口部17hが形成されている。

0032

この場合、画素電極14の上側に配置された開口部17hの下辺部全体は、画素電極14の上辺部のほぼく字状の辺部14kに対応してほぼく字状で対称に突出され、このほぼく字状の縁部17iは、画素電極14の上側のほぼく字状の辺部14kに対して下側にある程度ずれた位置に配置されている。

0033

画素電極14の下側に配置された開口部17hの上辺部全体は、画素電極14の下辺部のほぼく字状の辺部14kに対応してほぼく字状で対称に突出され、このほぼく字状の縁部17iは、画素電極14の下側のほぼく字状の辺部14kに対して上側にある程度ずれた位置に配置されている。

0034

画素電極14の左側に配置された開口部17hの右辺部全体は、画素電極14の左辺部のほぼく字状の辺部14kに対応してほぼく字状で対称に突出され、このほぼく字状の縁部17iは、画素電極14の左側のほぼく字状の辺部14kに対して左側にある程度ずれた位置に配置されている。

0035

画素電極14の右側に配置された開口部17hの左辺部全体は、画素電極14の右辺部のほぼく字状の辺部14kに対応してほぼく字状で対称に突出され、このほぼく字状の縁部17iは、画素電極14の右側のほぼく字状の辺部14kに対して右側にある程度ずれた位置に配置されている。

0036

各開口部17hの所定の相対向する2辺は、それに対応する、図7において一点鎖線で示すブラックマトリクスの開口部16aの開口縁の延長線上あるいは当該延長線の外側に配置されている。

0037

そして、この液晶表示素子では、上記第1実施形態の場合と同様の駆動原理から、画素電極14の左上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Pで示すように時計方向となり、画素電極14の左下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Qで示すように反時計方向となり、画素電極14の右下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Rで示すように時計方向となり、画素電極14の右上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Sで示すように反時計方向となる。従って、この液晶表示素子の駆動時には、1個の画素電極14の上下左右で液晶分子の配向方向が異なる4つのドメインが形成され、2軸方向の広視野角化を図ることができる。

0038

(第6実施形態)図8はこの発明の第6実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示したものである。この液晶表示素子において、図7に示す場合と異なる点は、上側の開口部17hの下辺部の縁部17jが画素電極14の上側の辺部14kに対して上側にある程度ずれた位置に配置され、下側の開口部17hの上辺部の辺部17jが画素電極14の下側の辺部14kに対して下側にある程度ずれた位置に配置され、左側の開口部17hの右辺部の縁部17jが画素電極14の左側の辺部14kに対して右側にある程度ずれた位置に配置され、右側の開口部17hの左辺部の右側の縁部17jが画素電極14の右側の辺部14kに対して左側にある程度ずれた位置に配置されている点である。

0039

そして、この液晶表示素子では、画素電極14の左上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Pで示すように反時計方向となり、画素電極14の左下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Qで示すように時計方向となり、画素電極14の右下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Rで示すように反時計方向となり、画素電極14の右上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Sで示すように時計方向となる。

0040

(第7実施形態)図9はこの発明の第7実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図を示したものである。この液晶表示素子においては、図7における対向電極17の開口部17の、上下左右の各辺部における中央部で段差を設けて、画素電極14の相対向する辺部に対して、それぞれ、突き出す縁部17kと引っ込む縁部17mを設けたものでる。すなわち、この第7実施形態における図7に示す場合と異なる点は、上側の開口部17hの下辺部の右半分の縁部17kが画素電極14の上側の辺部14kに対して上側にある程度ずれた位置に配置され、下側の開口部17hの上辺部の左半分の縁部17kが画素電極14の下側の辺部14kに対して下側にある程度ずれた位置に配置され、左側の開口部17hの右辺部の下半分の縁部17mが画素電極14の右側の辺部14kに対して右側にある程度ずれた位置に配置され、右側の開口部17hの左辺部の上半分の縁部17mが画素電極14の右側の辺部14kに対して左側にある程度ずれた位置に配置されている点である。

0041

そして、この液晶表示素子では、画素電極14の左上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Pで示すように時計方向となり、画素電極14の左下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Qで示すように時計方向となり、画素電極14の右下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Rで示すように時計方向となり、画素電極14の右上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Sで示すように時計方向となる。この場合、液晶分子の傾斜方向は全体的に見ると反時計方向であるので、液晶の配向ベクトルの対向する部分が少なく、モノドメインに近い配向となり、ディスクリネーションラインがほとんど生じないようにすることができる。なお、画素電極14と対向電極17の開口部17hとのずれ具合を変えると、液晶分子の傾斜方向が全体的に見て時計方向となるようにすることもできる。

0042

(第8実施形態)上記各実施形態では、この発明をアクティブマトリクス型の液晶表示素子に適用した場合について説明したが、これに限らず、単純マトリクス型の液晶表示素子にも適用することができる。例えば、図10に示すこの発明の第8実施形態のようにしてもよい。すなわち、セグメント基板21に設けられたセグメント電極22は、図10において、上下方向に間隔をおいて配置された複数の長方形状の画素電極部22a、上下方向に隣接する画素電極部22aの左半分または右半分の間に配置された接続電極部22b等からなっている。

0043

コモン基板23に設けられたコモン電極24は、図10において、左右方向に間隔をおいて配置された複数の長方形状の画素電極部24a、左右方向に隣接する画素電極部24aの上半分または下半分の間に配置された接続電極部24b等からなっている。この場合、画素電極部24aは、セグメント電極22の画素電極部22aよりもある程度小さく、画素電極部22aの中央部と対向するように配置されている。なお、図10において一点鎖線で示すものは、セグメント基板21またはコモン基板23に設けられたブラックマトリクスの長方形状の開口部25である。

0044

そして、この単純マトリクス型の液晶表示素子でも、図5に示す場合と同様に、両画素電極部22a、24aの左上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Fで示すように上側から下側に向かう方向となり、両画素電極部22a、24aの左下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Gで示すように左側から右側に向かう方向となり、両画素電極部22a、24aの右下部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Hで示すように下側から上側に向かう方向となり、両画素電極部22a、24aの右上部に対応する領域における液晶分子の傾斜方向は矢印Iで示すように右側から左側に向かう方向となる。

0045

従って、この液晶表示素子の駆動時には、1個の画素電極部22a、24aの上下左右で液晶分子の配向方向が異なる4つのドメインが形成され、2軸方向の広視野角化を図ることができる。また、この場合、液晶分子の傾斜方向は全体的に見ると反時計方向であるので、液晶の配向ベクトルが対向することがなく、モノドメインに近い配向となり、ディスクリネーションラインがほとんど生じないようにすることができる。

0046

なお、上記第1実施形態乃至第3実施形態において、対向電極17をストライプ状のものとしたが、第4実施形態乃至第7実施形態と同様、ベタ状として、電界を傾斜させる領域に、画素電極14の辺部から印加される電界と直交する方向に所定距離ずれた位置に縁部が位置する開口部を設けるようしてもよい。その場合、電界を傾斜させない領域では、開口部の縁部は画素電極14の対応する辺部と同じ位置に形成するのは当然である。また、第4実施形態乃至第7実施形態において、画素電極14および対向電極17は、各電極の中央部で最も幅狭の辺部又は縁部を有するものとしたが、画素電極14および対向電極17は各電極の中央部で最も幅広の辺部または縁部を有する形状とすることもできる。さらに、この発明は、誘電異方性が負の液晶を実施形態としたが、誘電異方性が正である、通常、ホモニスといわれる液晶に対しても適用可能である。

発明の効果

0047

以上説明したように、この発明によれば、液晶として初期分子配列が垂直配列であるn−液晶を用いた場合、第1電極の少なくとも2箇所の端縁とそれに対応する第2電極の少なくとも2箇所の端縁とを印加電界の直交方向にずらしているので、両電極間に電界が印加されると、上記ずれに起因して、n−液晶分子の配向方向が異なる複数のドメインが形成され、広視野角化を図ることができる。この場合、両基板に垂直配向膜を塗布法等により形成すればよく、ラビング処理を行う必要がないので、配向処理の工程数を少なくすることができ、また従来のようなフォトレジストを用いる必要もないので、垂直配向膜の表面が汚染されないようにすることができる。

図面の簡単な説明

0048

図1この発明の第1実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図2図1のA−A線に沿う断面図。
図3図2に示す液晶表示素子に電界を印加した状態を説明するために示す断面図。
図4この発明の第2実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図5この発明の第3実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図6この発明の第4実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図7この発明の第5実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図8この発明の第6実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図9この発明の第7実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図10この発明の第8実施形態としての液晶表示素子の要部の透過平面図。
図11従来の液晶表示素子の一方の基板上に設けられた配向膜の一例の平面図。

--

0049

11アクティブ基板
12対向基板
13 n−液晶
13a液晶分子
14画素電極
15垂直配向膜
16ブラックマトリクス
16a 開口部
17対向電極
18 垂直配向膜
21セグメント基板
22セグメント電極
23コモン基板
24コモン電極
25 ブラックマトリクスの開口部

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