JPH08136941A

JPH08136941A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH08136941A
Application number: JP27740694A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Oyama; 毅大山; Yuzo Hisatake; 雄三久武; Makiko Satou; 摩希子佐藤; Masahito Ishikawa; 正仁石川; Hitoshi Hado; 仁羽藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-11-11
Filing date: 1994-11-11
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【構成】電圧印加時に液晶層１７中に斜め電界を形成す
る市松模様パターンの電極構造１３、１４を有して、斜
め電界により液晶分子を４方向以上に配列させて光散乱
を発生する液晶表示素子。【効果】散乱性が高く、駆動電圧の低い、明るくコント
ラスト比の高い階調性に優れた液晶表示装置が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光散乱制御型液晶表示
素子に係わる。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子（以下ＬＣＤと略称）を光
制御の観点から分類すると、明暗の変化を液晶分子の偏
光効果と偏光子を組み合わせにより生じさせるものと、
液晶の相転移を利用し、光の散乱と透過により生じさせ
るもの、及び染料を添加し、染料の可視光吸収量を制御
し、色の濃淡変化により生じさせるるもの等に分けられ
る。

【０００３】前者の偏光効果と偏光子を組み合わせたＬ
ＣＤは、例えば９０°捻れた分子配列をもつツイステッ
ドネマティック（ＴＮ）型液晶であり、原理的に薄い液
晶層厚、低電圧で偏光制御できることから、早い応答速
度、低消費電力にて、高いコントラスト比を示し、時計
や電卓、単純マトリクス駆動や、スイッチング素子を各
画素ごとに具備したアクティブマトリクス駆動で、ま
た、カラーフィルターと組み合わせて、フルカラーの表
示の液晶ＴＶなどに応用されている。

【０００４】しかし、これら偏光効果と偏光子を組み合
わせたＬＣＤは、原理上偏光板を用いることから素子の
光透過率が著しく低く、また分子配列の方位性により見
る角度・方位によって表示色やコントラスト比が大きく
変化するといった視角依存性を持ち陰極線管の表示性能
を完全に越えるまでにはいたらない。

【０００５】一方、後者の液晶の相転移を利用したも
の、および染料の可視光吸収量を制御したＬＣＤは、例
えば、ヘリカル構造の分子配列をもつコレステリック相
からホメオトロピック分子配列のネマティック相への相
転移を電場印加で生じさせるＰＣ形液晶およびこれに染
料を添加してなるホワイト・テーラ（Ｗｈｉｔｅ−Ｔａ
ｙｌｏｒ）型ＧＨ液晶であり、偏光子を用いず、原理的
に偏光効果を用いないことから、明るく、広い視認角を
示し、自動車機器や、投影形表示器などに応用されてい
る。

【０００６】しかし、充分な光の散乱を得るには、液晶
層厚を充分厚くしたり、散乱を生じさせるヘリカル強度
を強めたりする必要があり、高い駆動電圧を要し、応答
速度も極めて遅いといった問題点をもっているため表示
量（画素数）の多い表示素子への応用は困難とされてい
た。また、印加電圧の増加に伴い、透過率が急激に変化
するために階調性をもたらすことも困難とされていた。
さらに、その印加電圧−透過率特性にヒステリシスがあ
り、マルチプレクス駆動することが困難など実用的に問
題があった。

【０００７】また、図８に示すように上下基板１、２で
挟んだ有機高分子３中に液晶４を球状に保持したＮＣＡ
Ｐ形ＬＣＤは散乱モードの液晶表示素子であり、偏光板
をもちいないため、明るく、広い視認性を示し、自動車
機器や、投影型表示器などに応用されている。しかしな
がら、外部から印加した電圧は有機高分子３と液晶４と
に分圧され、液晶には印加電圧の一部しか印加されず、
実用的には動作電圧が高まり問題であった。また、充分
な光の散乱を得るには、液晶厚を充分厚くする必要があ
り、応答速度も極めて遅いといった問題点をもっている
ため表示量（画素数）の多い表示素子への応用は困難と
されていた。さらに、その印加電圧−透過率特性にヒス
テリシスがあり、マルチプレクス駆動することが困難な
ど実用的に問題があった。これと同様の動作原理で動作
する網目状有機高分子中に液晶を保持した高分子分散形
ＬＣＤにおいても、同様の問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、現
在、液晶表示素子は透過率が低く、視角依存性を持つ
か、高い駆動電圧を要し、応答速度も遅いといった問題
点をもっていた。

【０００９】こうした背景のもとで、発明者等は先願の
特願平５−１８４２７３号において、対向して複数の画
素を形成する電極をそれぞれ有する２枚の基板間にネマ
ティック液晶からなる液晶層を狭持し、前記両基板の電
極が画素ごとに、最も広い幅が５０μｍ以下である微細
な領域を単位とした導電体部と非導電体部（無導電体
部）とからなり、両基板間で一方の電極の導電体部と他
方の電極の非導電体部との少なくとも一部が対向して配
置されてなることを特徴とした液晶表示素子を提案し
た。

【００１０】この液晶表示素子は各画素の電極形状およ
び配置の特有性から基板平面方向の電界成分をもたせ、
すなわち液晶層内に斜め電界を生じるようにしており、
このため各画素内において斜め電界の方向が２以上とな
り、その電界の境界部に積極的に分子配列の乱れを形成
して光散乱状態を得て高いコントラスト比を達成するも
のであり、前述した諸々の問題点を解決し得るものであ
る。

【００１１】すなわち、この液晶表示素子によれば、電
極への電圧印加制御により素子を透過する光を透過と散
乱のいずれかに制御することができる。

【００１２】しかしながら、発明者等は、この液晶表示
素子は光散乱方向と直交した方位に振動する入射光に対
しては殆ど散乱を示さないことを見出した。このため光
散乱強度をより高めるには入射する光に工夫を要する。

【００１３】そこで本発明では、この問題を解決する液
晶表示素子を得るもので、より優れた表示性能を得る新
規な液晶表示素子を得ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、相対向する領
域を一画素として複数の画素を形成するための第１の電
極（上電極）を有する第１の基板および第２の電極（下
電極）を有する第２の基板とこれら基板間に挟持された
ネマティック液晶の液晶層とからな液晶表示素子におい
て、前記第１の電極が一画素内に導電体部と非導電体部
とを有し、前記第２の電極が一画素内に導電体部と非導
電体部とを有し、前記第１の電極の導電体部が前記第２
の電極の非導電体部の少なくとも一部に面するように対
向しており、前記第２の電極の導電体部が第１の電極の
非導電体部少なくともの一部に面するように対向してお
り、前記第１の電極上に所定の方向に液晶分子配向処理
された第１の配向膜を有し、前記第２の電極上に所定の
方向に液晶分子配向処理された第２の配向膜を有し、
前記電極に電圧が印加されない状態において、前記液晶
層の液晶分子が前記第１および第２の配向膜の配向処理
に応じたチルト方向を有する配列をしており、前記第１
の電極および第２の電極が市松模様のパターンに形成さ
れてなる液晶表示素子を得るものである。

【００１５】さらに、相対向する領域を一画素として複
数の画素を形成するための第１の電極を有する第１の基
板および第２の電極を有する第２の基板とこれら基板間
に挟持されたネマティック液晶の液晶層とからなる液晶
表示素子において、前記第１の電極が一画素内に導電体
部と非導電体部とを有し、前記第２の電極が一画素内に
導電体部と非導電体部とを有し、前記第１の電極の導電
体部が前記第２の電極の非導電体部の少なくとも一部に
面するように対向しており、前記第２の電極の導電体部
が第１の電極の非導電体部少なくともの一部に面するよ
うに対向しており、前記両電極は電圧が印加された状態
において、前記一画素領域内で前記液晶層の液晶分子が
少なくとも４方向にチルトするように少なくとも４方向
の斜め電界を発生する電極であることを特徴とする液晶
表示素子を得るものである。

【００１６】さらに、液晶層が配置される第１の基板と
第２の基板の間に前記液晶層の層厚よりも基板法線方向
の長さが小さい微粒子を前記液晶層中に混入させるか、
基板法線方向の高さが前記液晶層の層厚よりも低い突起
を前記基板の少なくとも一方に設けてなる液晶表示素子
を得るものである。

【００１７】

【作用】本発明は、電圧印加時に基板の法線方向に対し
て斜めの電界を複数方位に発生し、生じる液晶分子配列
の乱れを利用して光散乱現象を起こして表示する液晶表
示であり、斜め電界を少なくとも４方向に形成する電極
パターンを有している。

【００１８】図１は本発明の代表的構成を示し、上基板
（第１の基板）１１の一表面に、図１（ｂ）に示す市松
模様パターンの透明な上電極（第１の電極）１３が形成
され、一方、下基板（第２の基板）１２の対向する一表
面に、図１（ｃ）に示す市松模様パターンの透明な下電
極（第２の電極）１４が形成される。

【００１９】上電極１３は図１（ｂ）のように、透明導
電体部１３ａがほぼ正方形の導電体部単位１３ａ1 をそ
の各コーナ部分で導電的に接続し一体化した構造であ
り、導電体部間に非導電体部１３ｂを囲むパターンにな
っている。

【００２０】一方、下電極１４も図１（ｃ）に示すよう
に、透明導電体部１４ａと非導電体部１４ｂの市松模様
のパターンに形成され、図では電極の一画素領域を示し
ている。上電極パターンと下電極パターンは対称的であ
り、両電極１３、１４を対面させたときに、上電極１３
の導電体部１３ａが下電極１４の非導電体部１４ｂの少
なくとも一部に面するように対向しており、下電極１４
の導電体部１４ａが上電極１３の非導電体部１３ｂの少
なくとも一部に面するように対向している。

【００２１】この構成において、これら電極間に電源３
０によって電圧を印加すると、基板法線方向の電界の
他、基板面に平行な電界成分をもつ電界である斜め電界
が液晶層内に形成される。

【００２２】図２で本発明の電圧印加と液晶分子配列状
態の関係を説明する。図２（ａ）は電圧無印加時におけ
る液晶分子配列Ｍを示しており、上下基板１１、１２間
の液晶分子は均一な非ねじれのスプレイ配列となってい
る。

【００２３】この液晶分子配列状態において、上下電極
１３、１４に電圧を印加すると、図２（ｂ）に示すよう
に、斜め電界ｅが形成されて液晶分子Ｍは電界にそって
斜め方向に配列する。電界ｅは図２（ｃ）に示すよう
に、例えば上電極１３の導電体部１３ａから下電極１４
の導電体部１４ａに向かうから、導電体部と非導電体部
とをずらして対面させた上下電極の市松模様の場合、各
導電体部単位ごとに少なくとも４方向の斜め電界ｅが形
成される。

【００２４】すなわち、図２（ｃ）のように、上下電極
の導電体部１３ａ、１４ａと非導電体部１３ｂ、１４ｂ
の対面配置によって、傾き方向が相互に異なる４方向の
斜め電界ｅが生じ、図２（ｂ）に示すように、これら電
界に沿って再配列する液晶分子Ｍは電界の境界領域ＤＬ
で分子配列が乱れる。このためこの領域を通過する光は
散乱状態になる。図１のように、一画素内で微小な市松
模様を形成して多くの分子配列の乱れが生じるようにす
ることで、画素ごとに光透過と光散乱を制御することが
できる。

【００２５】図２（ａ）で説明したように、電圧無印加
状態では、配向膜の配向処理にしたがって液晶分子が一
様に配向する。本発明では、図１（ａ）のように上電極
１３上に所定の方向に液晶分子配向処理された上配向膜
１５を有し、下電極１４上に所定の方向に液晶分子配向
処理された下配向膜１６を有する。矢印Ｆ、Ｒは各配向
膜１５、１６の液晶配向方向を示し、液晶層の液晶分子
を非捩じれ状態に保持する。

【００２６】本発明では、電圧無印加状態の液晶分子配
列はスプレイ配列またはベンド配列であることが望まし
い。

【００２７】すなわち、図２（ａ）の分子配列構造は、
いわゆるスプレイ配列であり、かつ上下基板１１、１２
表面における液晶分子Ｍのプレチルト角が上下でほぼ等
しいことを特徴としている。こうした、分子配列では電
界の印加の仕方によってはその分子のチルト方向が、２
方向となる。これは電圧を印加しない状態での液晶分子
配列が液晶層１７の上半分と下半分で対称な形をしてい
ることによっている。つまり、液晶分子のチルト方向が
２以上の自由度を持っていることによる。よって、電極
１３、１４に電圧を印加した際にのみ図２（ｂ）に示す
ように斜め電界ｅが発生し、分子Ｍのチルト方向の境界
部（図中ＤＬ）にディスクリネーションラインを発生さ
せることができ、入射光を散乱させる機能を得ることが
できる。

【００２８】このように液晶分子のチルト方向が２以上
の自由度を持たせるには図２（ａ）のスプレイ分子配列
構造の他、例えば、前記したベンド配列すなわち液晶組
成物として負の誘電異方性を持つネマティック液晶組成
物を用い、液晶分子配列を上下基板におけるプレチルト
角が９０°である完全な垂直配列としても同様の効果を
得ることができる。この場合、液晶分子のチルトダウン
方向の自由度が２以上となる。

【００２９】いずれにせよ、このように液晶分子が電圧
を印加していない状態で実効的に一様な分子配列であ
り、液晶分子のチルトアップ方向、もしくはチルトダウ
ン方向の自由度が２以上である液晶分子配列に対し、斜
め電界が微細な領域毎に相反する２方向以上に印加され
るように考慮した電極であればよい。

【００３０】スプレイ配列を図３（ａ）に示す。図は上
基板１１の配向膜１５のラビング処理方向Ｆと下基板１
２の配向膜１６のラビング処理方向Ｒを同方向とした場
合で、正の誘電異方性をもつネマティック液晶のねじれ
がない状態を示しており、両基板の液晶分子Ｍのプレチ
ルト角α0 が交差するために、液晶分子配列が一方に広
がった構造になる。なお、ラビング処理方向Ｆ、Ｒを交
差するように両基板を配置させた場合は、液晶分子は交
差角に応じてねじれ配列となる。

【００３１】また、ベンド配列を図３（ｂ）に示す。上
下基板１１、１２の配向膜１５、１６に垂直配向膜を用
い、これら膜をラビング処理し、その方向Ｆ、Ｒを一致
されるように基板を組み合わせると、負の誘電異方性の
ネマティック液晶の液晶分子Ｍは図のように配向膜付近
で処理方向Ｆ、Ｒに僅かに傾いた液晶配列部分と液晶層
中央部の垂直方向配列部分の組み合わせになる。

【００３２】スプレイ配列、ベンド配列ともに、基板間
に基板面方向に成分をもつ斜め電界を印加すると、液晶
分子が電界方向に沿って再配列しやすく、近接する領域
で方向の異なる斜め電界が発生すると、境界部に液晶分
子の乱れが生じて、透過する光を散乱する。

【００３３】この液晶表示セルの表示原理について、さ
らに詳細に説明する。図４はこの液晶表示素子の光学的
な説明図である。また、図５は液晶表示セルに電圧を印
加した状態における液晶分子配列の詳細な模式図であ
る。この液晶表示セルは、前述したように電圧を印加し
ない状態では、例えばほぼ水平配列からなる分子配列を
形成しており、光学的には図４（ａ）に示すように一軸
性の光学媒体となる。すなわち、図中の回転楕円体Ｌは
液晶の隣接領域の屈折率の異方性を示す屈折率楕円を表
しており、基板平面方向に平行な最大屈折率ｎe を軸と
してその垂直方向が最小屈折率ｎo である場合を示して
いる。この状態で液晶層に入射する光ｌは直進（透過）
する。

【００３４】これに電圧を印加すると分子配列ＭＡは図
５に示すように、スプレイ配列のほぼ水平な配列の領域
ａから、垂直にチルトした領域ｂに連続的に分子配列Ｍ
Ａが変化した領域を形成し、かつ斜め電界が、方向が交
互になるよう印加されているため分子配列ＭＡもそのチ
ルト方向が交互に平面的に対向する形状をとっている。

【００３５】これにセルに垂直な方向の光を入射した場
合を考える。液晶分子、液晶層には屈折率、誘電率に異
方性があるので、液晶層内で生じる光学現象は光の振動
方向によって異なる。電圧無印加時の液晶分子配列方位
の振動方向の光を入射させた場合、屈折率や屈折率楕円
Ｌは断面的にみて、図４（ｂ１）、（ｃ１）に示すよう
になる。マクロ的に見れば、図４（ｂ１）のごとく、液
晶の最大屈折率ｎe （液晶分子がセル平面方向に配列し
ている領域）と最小屈折率ｎo （液晶分子がセル法線方
向に配列している領域）が交互に配列した構成となって
いる。

【００３６】このため、回折格子現象（光の回り込み）
が生じて、セルに垂直な方向に入射した光ｌは、その進
行方向がｌ0 、ｌe に曲がる。つまりは光の散乱現象を
得る。また、ミクロ的に見れば、図４（ｃ１）のごと
く、液晶分子（およそ図示した分子形状のごとく屈折率
楕円特性を示す）はセル平面方向での配列からセル法線
方向での配列に連続的に変化した構成をなしている。よ
って、屈折レンズが形成され、セルに垂直な法線方向ｚ
に入射した光ｌは、セル法線方向からずれていき（法線
方向での旋光）、その進行方向が曲がる。つまりは前記
回折格子現象とは別の作用にて、さらなる光の散乱現象
を得る。このようにして、本発明に係わる液晶表示セル
は光の散乱現象を得ることができるが、前記電圧無印加
時の液晶分子配列方位の振動方向と直交した方位の光を
入射させた場合には、僅かな散乱効果しか得られない。

【００３７】図４（ｂ２）（マクロ的に見た屈折率分
布）、（ｃ２）（ミクロ的に見た屈折率分布）に、この
電圧無印加時の液晶分子配列方位の振動方向と直交した
方位の光を入射させた場合の屈折率や屈折率楕円を、図
４（ｂ１）、（ｃ１）と同様に示す。図から明らかなよ
うにこの方位に対する屈折率は面内に等方ｎ0 である。
よって、前記２つの光散乱現象は生じない。

【００３８】以上から、本発明の液晶表示素子の代表的
構成は、図１に示すように、入射する光のどの振動方位
に対しても、光散乱を生じる電極構成にしたものであ
る。

【００３９】すなわち、図１に示すように、電極を市松
模様に形成することによって、少なくとも４方向の斜め
電界を形成し、光の振動方向を問わず光散乱を発生させ
る。すなわち、非偏光入射光をそのまま、効率よく散乱
させることができる。

【００４０】

【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。

【００４１】（実施例１）図１（ａ）に示すように、液
晶表示セル１０は、上基板１１として非画素部全域にク
ロムからなるブラックマトリクスを形成し、各画素に図
１（ｂ）に示すような、市松パターンの導電体部１３ａ
と非導電体部１３ｂからなるＩＴＯの共通電極１３を形
成したガラス基板を用い、下基板１２として、図１
（ｃ）に示すように、導電体部１４ａと非導電体部１４
ｂを市松パターンとした、ＴＦＴからなるスイッチング
素子１４ｃ付きガラス基板を用いた。図１（ｂ）は上電
極１３のパターンの一画素分を示し、導電体部１３ａの
単位の縦横幅は１０μｍ、、非導電体部１３ｂの縦横幅
も同じく１０μｍである。すなわち、一画素領域内に複
数の対の市松模様が存在する。

【００４２】図１（ｃ）は下電極１４の一画素のパター
ンを示しており、導電体部１４ａの単位の縦横幅は１０
μｍである。上下基板を対向させた状態で、上電極の導
電体部１３ａと下電極の非導電体部１４ｂが対面し、下
電極の導電体部１４ａと上電極の非導電体部１３ｂが対
面する。

【００４３】こうした基板を用いて、上下配向膜１５、
１６（商品名ＡＬ−３０４６、日本合成ゴム製）（プレ
チルト角測定値３゜）を形成し、図に示す同一方向Ｆ1
、Ｒ1 にラビング処理を施したのち、下基板１２側に
基板間隙剤１８として液晶層１７の層厚が７．５μｍと
なるよう微粒子（商品名ミクロパ−ルＳＰ、積水ファイ
ンケミカル製）（粒径７．５μｍ）を分散密度１００個
／ｍｍ²となるよう乾式散布法にて散布して、上下基板
を封止しセルとした。セルの基板間に誘電異方性が正の
液晶（商品名ＺＬＩ−３９２６、メルクジャパン製）
（Δｎ＝0.2030）を充填して形成されるねじれのないネ
マティック液晶層１７を挟持して本実施例の素子を得
た。ここで、液晶層厚を厚くし、液晶組成物のΔｎを大
きくしたのは、光散乱状態における光散乱性を高めるた
めである。

【００４４】このようにして得られた液晶表示素子に電
圧を印加して電気光学特性（透過率−印加電圧曲線）を
測定した。透過率−印加電圧曲線を求めるために、液晶
表示装置にHe-Ne レーザー光を入射させ、透過率を測定
した。光のスポット径は２mmで、透過したレーザー光は
液晶表示装置から距離２０cmのところにあるフォトダイ
オードにより検出した。

【００４５】図７に０Ｖから徐々に印加電圧を３．３Ｖ
まで増加、３．３Ｖから徐々に０Ｖまで減少させていっ
たときの透過率−印加電圧曲線Ｔを示す。電圧を印加し
ていない状態（０Ｖ印加）では透過率約８５％であっ
た。また、印加電圧３．３Ｖでは最小透過率０．４％
と、良好な散乱状態が得られ、コントラスト比は２０
０：１であった。また、図から明らかなように電気光学
特性にヒステリシスは全くなかった。また、印加電圧
３．１Ｖおよび０Ｖで応答速度を測定したところ立上が
り６ｍｓｅｃ、立ち下がり１８ｍｓｅｃと極めて速い値
を得た。

【００４６】（実施例２）実施例１と同じ基板を用い、
配向膜を同様に印刷した後、市松電極パターンに対して
斜め方向の４５°交差でラビング処理した。その他は実
施例１と同じである。本実施例の諸特性を入射光を非偏
光光として測定したところ、電圧無印加時の透過光強度
は８５％と高く、実施例１とほぼ同等のコントラスト比
が得られた。

【００４７】以上、本発明を実施例により説明したが、
市松パターンの電極形状は本発明の範囲で種々の変形が
可能であり、例えば電極パターンを図６（ａ）、（ｂ）
に示す市松模様にすることができる。

【００４８】図６（ａ）に示すものは、上下電極１３、
１４ともに同一のメッシュ状市松パターンとし、矩形形
状の非導電体部１３ｂ（１４ｂ）の長手方向１３０（１
４０）を交互に直交させて配置するものであり、上下電
極を対面する配置で、上電極１３の非導電体部１３ｂの
長手方向１３０とと下電極１４の非導電体部１４ｂの長
手方向１４０が直交するように配置する。この構成にお
いて、４方向の斜め電界を発生することができる。

【００４９】図６（ｂ）は円形とした非導電体部の大き
さを上電極１３と下電極１４とで異ならせたもので、上
電極１３の円形非導電体部１３ｂの径と下電極１４の円
形非導電体部１４ｂの径を変えている。この構成によれ
ば、斜め電界を全方位に形成することができて、光散乱
の方向性をほぼ完全に解消することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、散乱性が高く、駆動電
圧の低い、明るくコントラスト比の高い階調性に優れた
液晶表示装置が得られる。

【００５１】これら本発明による液晶表示装置は、ＴＦ
Ｔ駆動による大表示容量のディスプレーに適し、また、
優れた散乱特性が得られることから投影型ディスプレー
への応用に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、（ａ）は断面
図、（ｂ）は（ａ）の上電極の一部平面図、（ｃ）は
（ａ）の下電極の一部平面図。

【図２】本発明の作用を説明するもので、（ａ）は電圧
無印加時の液晶分子配列を示す一部断面図、（ｂ）は電
圧印加時の液晶分子配列を示す一部断面図、（ｃ）は電
圧印加時の電界を説明する斜視図。

【図３】（ａ）は本発明に用いるスプレイ配列を説明す
る略図、（ｂ）は本発明に用いるベンド配列を説明する
略図、

【図４】本発明の作用を説明するもので、（ａ）は液晶
層中の液晶分子の屈折率楕円を示す図、（ｂ１）、（ｂ
２）はマクロ的に見た液晶層の屈折率の概要を説明する
図、（ｃ１）、（ｃ２）はミクロ的に見た液晶層の光に
対する屈折の様子を説明する図。

【図５】本発明を説明する電極構成と液晶分子配列の一
例を示す図。

【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の電極の変形例を示す
平面図。

【図７】本発明の実施例の透過率−印加電圧曲線図。

【図８】従来技術のカプセル型高分子分散型液晶表示素
子を示す断面図。

【符号の説明】

１０…液晶表示セル１１…上基板１２…下基板１３…上電極１４…下電極１５、１６…配向膜１７…液晶層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川正仁神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者羽藤仁神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対向する領域を一画素として複数の画
素を形成するための第１の電極を有する第１の基板およ
び第２の電極を有する第２の基板とこれら基板間に挟持
されたネマティック液晶の液晶層とからなる液晶表示素
子において、前記第１の電極が一画素内に導電体部と非導電体部を有
し、前記第２の電極が一画素内に導電体部と非導電体部
を有し、前記第１の電極の導電体部が前記第２の電極の
非導電体部の少なくとも一部に面するように対向してお
り、前記第２の電極の導電体部が第１の電極の非導電体
部の少なくともの一部に面するように対向しており、前記第１の電極上に所定の方向に液晶分子配向処理され
た第１の配向膜を有し、前記第２の電極上に所定の方向
に液晶分子配向処理された第２の配向膜を有し、前記
電極に電圧が印加されない状態において、前記液晶層の
液晶分子が前記第１および第２の配向膜の配向処理に応
じたチルト方向を有する配列をしており、前記第１の電
極および第２の電極が市松模様のパターンに形成されて
なる液晶表示素子。
【請求項２】相対向する領域を一画素として複数の画
素を形成するための第１の電極を有する第１の基板およ
び第２の電極を有する第２の基板とこれら基板間に挟持
されたネマティック液晶の液晶層とからなる液晶表示素
子において、前記第１の電極が一画素内に導電体部と非導電体部とを
有し、前記第２の電極が一画素内に導電体部と非導電体
部とを有し、前記第１の電極の導電体部が前記第２の電
極の非導電体部の少なくとも一部に面するように対向し
ており、前記第２の電極の導電体部が第１の電極の非導
電体部少なくともの一部に面するように対向しており、前記両電極は電圧が印加された状態において、前記一画
素領域内で前記液晶層の液晶分子が少なくとも４方向に
チルトするように少なくとも４方向の斜め電界を発生す
る電極であることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項３】液晶層が配置される第１の基板と第２の
基板の間に前記液晶層の層厚よりも基板法線方向の長さ
が小さい微粒子を前記液晶層中に混入させるか、基板法
線方向の高さが前記液晶層の層厚よりも低い突起を前記
基板の少なくとも一方に設けてなる請求項１または請求
項２に記載の液晶表示素子。