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JPH05203951A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

Info

Publication number
JPH05203951A
JPH05203951A JP1154792A JP1154792A JPH05203951A JP H05203951 A JPH05203951 A JP H05203951A JP 1154792 A JP1154792 A JP 1154792A JP 1154792 A JP1154792 A JP 1154792A JP H05203951 A JPH05203951 A JP H05203951A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid crystal
orientation
regions
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1154792A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Hirai
良彦 平井
Ken Sumiyoshi
研 住吉
憲一 ▲高▼取
Kenichi Takatori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP1154792A priority Critical patent/JPH05203951A/ja
Publication of JPH05203951A publication Critical patent/JPH05203951A/ja
Priority to US08/287,792 priority patent/US5504604A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の領域に分割することで広視野な表示を
得る液晶表示素子を、簡略な構造により実現する。 【構成】 複数個の任意形状の配向領域を持ち、隣接す
る前記配向領域同士、もしくは中間領域を介して隣合う
前記配向領域同士で、１８０°方向が異なるように、配
向規制力を与えた第一基板１１と、第一基板のいずれか
の前記配向領域の配向規制力方向から＋９０°または−
９０°回転した方向に、基板全面均一に、プレチルト角
が小さい配向規制力を与えた第二基板１２と、第一基板
１１と第二基板１２間に狭持された液晶物質とから構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に関し、
特に、ＣＲＴと殆ど同等の表示画質をもつ液晶表示素子
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、液晶表示素子（ＬＣＤ）として、
ＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型液晶表示素子
（ＴＮ−ＬＣＤ）が代表的なものとして知られている。
この素子の構造，特性はよく知られており、例えば、
「液晶デバイスハンドブック」（日刊工業新聞社）のＰ
３２９以降に述べられている。また、ＴＮ−ＬＣＤを含
めたＬＣＤでは、配向処理が重要であるが、それに関し
ても、前出の「液晶デバイスハンドブック」のＰ２４１
以降に述べられている。
【０００３】ＴＮ−ＬＣＤにおいては、高コントラスト
が得られる反面、視角依存性が有る。図４に示すよう
に、特に、中間調表示時に上下方向に視角依存性が顕著
にでるという欠点があった。
【０００４】このＴＮ型の欠点を解決する従来の液晶表
示素子は、例えば、特開昭６３−１０６６２４号公報中
に示されている。図３にこの従来の液晶表示素子の配向
方法の模式図を示す。この公報の第３図に示されている
ように、両基板の領域Ｉと領域ＩＩで１８０°方向が異
なる配向方向処理を行い、これにより、広視野角を得て
いる。すなわち、この様に配向方向が１８０°異なった
領域が隣合って存在することにより、光が基板に対する
鉛直方向から傾いた斜め方向より入射する場合に、各々
の領域が互いの光学特性を補償し合う。その結果、視角
依存性は上下両基板間の配向方向の異なる領域同士で相
殺され、視角依存性の少ない光学特性が得られる。ま
た、階調表示時においても配向方向の異なる領域は互い
に光学特性を補償し合うため、階調の反転は起こりにく
い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の液
晶表示素子においては、液晶層を挟む両基板ともに分割
配向しており、分割配向のプロセス、両基板の目合わせ
プロセス等が複雑であり、工程数が増加しているので、
低コストで歩留まり良く製造することは非常に困難であ
る。
【０００６】本発明の目的は、前記の従来のＴＮ−ＬＣ
Ｄの視角が狭いという欠点を除去し、階調表示時におい
ても、ＣＲＴとほぼ同等の広い視角を有する液晶表示素
子を、安価に提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、複数個の任意形状の配向領域を持ち、隣接する前記
配向領域同士、もしくは中間領域を介して隣合う前記配
向領域同士で、１８０°方向が異なるように、配向規制
力を与えた第一基板と、前記第一基板のいずれかの前記
配向領域の配向規制力方向から＋９０°または−９０°
回転した方向に、基板全面均一に、プレチルト角が小さ
い配向規制力を与えた第二基板と、前記第一基板と前記
第二基板間に狭持された液晶物質とからなることを特徴
とする。
【０００８】
【作用】「１８０°方向が異なる」とは、厳密に１８０
°異なることは意味せず、ほぼ１８０°方向が異なれば
よい。また、「前記第一基板のいずれかの前記配向領域
の配向規制力方向から＋９０°または−９０°回転した
方向に」とは、厳密に、＋９０°または−９０°である
ことを意味せず、ほぼ＋９０°または−９０°であれば
よい。
【０００９】
【実施例】本発明による液晶表示素子の代表的な構造を
図１に示す。図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は断面図
である。
【００１０】第一基板１１は、複数個の任意形状の配向
領域に分割される。以下では、このような配向処理を分
割配向処理と呼ぶ。この分割配向を実現する方法とし
て、フォトレジストを用い、ラビングする領域を制限す
る方法が実用的である。第二基板１２は全面均一にラビ
ングされる。
【００１１】このように、分割配向処理した第一基板１
１と全面均一配向処理した第二基板１２とを組み合わせ
た場合、液晶層７の配向が、第一基板と第二基板のいず
れの配向処理で支配されるかが問題である。我々の実験
によれば、第一基板のプレチルト角を、第二基板のプレ
チルト角とほぼ同一にするか、もしくはそれ以上にする
ことにより、第一基板の配向処理で液晶層の配向が支配
的になり、互いに１８０°異なる配向が実現された。
【００１２】本発明における第一基板１１の製造方法は
図２に示すようである。図２において、（Ａ）のように
透明基板１の透明電極２上にポリイミド系配向膜３を塗
布した。
【００１３】本実施例では、透明基板はガラス、透明電
極は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を用いたが、これに
は限定されない。
【００１４】配向膜３上全面に一度目のラビング処理を
施し（図２（Ｂ））、配向膜表面に遮蔽物質６を塗布し
（図２（Ｃ））、部分的に除去して一部領域を遮蔽し
（図２（Ｄ））、その後、前記ラビング方向と１８０°
異なった方向にラビング処理を施し（図２（Ｅ））、遮
蔽物質６を除去し、図２（Ｆ）のように分割領域４と５
にそれぞれの方向の配向規制力を与えた。本実施例では
遮蔽物質はフォトレジストを用いた。
【００１５】第二基板１２は、透明電極２上にポリイミ
ド系配向膜３を形成し、それを全面均一にラビング処理
した。
【００１６】以上の工程により製造した第一基板１１
と、第二基板１２とを、基板間のラビング方向が９０°
または−９０°になるように重ね合わせ、シリカ粒子に
よる直径５μｍの球形スペーサを介して接着剤で張り合
わせセルとし、そのセル中に液晶を注入した。この液晶
材は左カイラル材を溶解させた通常のネマティック液晶
である。
【００１７】このようにして得られた液晶表示素子は、
図１に示すように、分割領域４と５に対応する二つの１
８０°配向方向の異なるＴＮ形液晶配向が実現された。
この結果、この２領域の光学特性が補償されることによ
り、図５に示すような広視角特性が得られた。この視野
角特性は、通常のパネルの下視野の視角特性に相当す
る。
【００１８】上記の実施例では画素電極と分割領域４，
５との位置関係を明記しなかったが、１画素内をいくつ
かに分割しても、１画素を１分割領域としても、ほぼ同
様の広視角特性が得られた。このように、分割配向処理
の方法及びパターンは、上記の実施例に限らず、種々の
パターンが可能である。
【００１９】また、本実施例は、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）または非線形抵抗を用いたアクティブマトリクス
ＬＣＤに適用しても、更に、単純マトリクス型ＬＣＤに
も適用しても、顕著な視野角の改善効果がみられた。
【００２０】
【発明の効果】本発明を適用するならば、電圧印加の強
弱により液晶の配向方向を変化させても素子内で光学的
に補償し合うため、白黒表示時のみならず、図５の結果
のように階調表示時においても視角依存性の無い広域な
視野特性を持つ液晶表示素子を、低コストで得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示素子の一例を模式的に示
す図であり、（Ａ）は第一基板の平面図、（Ｂ）は断面
図である。
【図２】第一基板の製造工程の一例を説明する断面図で
ある。
【図３】従来の液晶表示素子を模式的に表わす図であ
る。
【図４】従来のＴＮ形液晶表示素子における階調表示時
の下視野での透過率の視角依存性の測定結果を表わす図
である。
【図５】本発明による液晶表示素子の階調表示時の下視
野での透過率の視角依存性の測定結果を表わす図であ
る。
【符号の説明】
１ 透明基板 ２ 透明電極 ３ 配向膜 ４，５ 分割された領域 ６ フォトレジスト ７ 液晶層 １１ 第一基板 １２ 第二基板

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数個の任意形状の配向領域を持ち、隣接
    する前記配向領域同士、もしくは中間領域を介して隣合
    う前記配向領域同士で、１８０°方向が異なるように、
    配向規制力を与えた第一基板と、前記第一基板のいずれ
    かの前記配向領域の配向規制力方向から＋９０°または
    −９０°回転した方向に、基板全面均一に、プレチルト
    角が小さい配向規制力を与えた第二基板と、前記第一基
    板と前記第二基板間に狭持された液晶物質とからなるこ
    とを特徴とする液晶表示素子。
JP1154792A 1992-01-22 1992-01-27 液晶表示素子 Pending JPH05203951A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1154792A JPH05203951A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 液晶表示素子
US08/287,792 US5504604A (en) 1992-01-22 1994-08-09 Liquid crystal display elements with opposite twist domains aligned in the same direction on one substrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1154792A JPH05203951A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 液晶表示素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05203951A true JPH05203951A (ja) 1993-08-13

Family

ID=11780990

Family Applications (1)

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JP1154792A Pending JPH05203951A (ja) 1992-01-22 1992-01-27 液晶表示素子

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JP (1) JPH05203951A (ja)

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