专利名称：液晶显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改善视角特性的液晶显示元件。
背景技术：
以往，作为这种液晶显示元件，公知有公开在日本特开2004-252298号公报中的液晶显示元件。如图10所示，该液晶显示元件具有相对配置的背面侧和前面侧的一对基板1、2、以及设置在两基板1、2上并夹持液晶层3相互叠合而形成显示区域的背面侧和前面侧的一对透明电极4、5。并且，在与两透明电极4、5的显示区域相对应的部分，分别形成有多个取向分布用的后述的狭缝6、7。
在制造该液晶显示元件时，在各基板1、2上以覆盖各透明电极4、5的方式涂敷垂直取向膜并进行焙烧，接着，将主密封材涂敷在各基板1、2上，并再撒上规定直径的间隙控制材之后，叠合两基板1、2，使主密封材固化。然后，将液晶灌注到两基板1、2间的单元空格，形成液晶层3。液晶层3的液晶分子8在垂直取向膜的作用下被垂直取向。而后，将背面侧偏振片9贴合于背面侧基板1的外侧，而且同时将视角补偿板10和前面侧偏振片11叠合贴合于前面侧基板2的外侧。在此，如图11所示，背面侧偏振片9的透射轴9a和前面侧偏振片11的透射轴11a正交，由此而成为常黑型的液晶显示元件。
在两透明电极4、5上形成的狭缝6、7如图12所示，为长方形，在狭缝长度方向上存在有间隔地排列，并且，背面侧透明电极4的狭缝6和前面侧透明电极5的狭缝7在狭缝宽度方向上交替配置。另外，狭缝长度方向是与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向(图11、图12中的X轴方向)相对应。另外，背面侧和前面侧的两偏振片9、11的透射轴9a、11a以相对于狭缝长度方向成±45°的角度相斜交。
在该液晶显示元件上，当外加电压时，在背面侧和前面侧的两透明电极4、5之间，如图13中虚线所示，以各狭缝6、7为界而产生倾斜方向左右相反的斜电场。并且，如图14所示，液晶分子8以各狭缝6、7为界而倒向相反方向。实现所谓2区域取向结构，从而改善了视角特性。
在上述以往例子中，液晶显示元件是按如下所述制造的，即，垂直取向膜采用日产化学工业公司制SE-1211，液晶层3的厚度为4μm，液晶为Merck KGaA公司制的双折射率0.1的液晶，视角补偿板10为住友化学工业制VAC-180薄膜，另外，狭缝6和狭缝7的长度方向长度(狭缝长度)L为100μm，狭缝6和狭缝7的与其长度方向正交的宽度(狭缝宽度)W为20μm，狭缝长度方向上相邻的狭缝6、6之间以及狭缝7、7之间的间隔A均为20μm，狭缝宽度方向上相邻的狭缝6、7之间的间隔B为40μm。并且，测定以1/4占空比驱动来显示该液晶显示元件时的视角特性(等对比曲线)，得到图15所示的结果。从图15中可知，在上述以往的例子中，关于视野的上下方向(连结方位角90°和270°的方向)和左右方向(连结方位角0°和180°的方向)，可以分别得到对称的视角特性。但是，视角特性在上下方向和左右方向上则不相同。即，上下方向的视角特性窄于左右方向的视角特性。
发明内容
本发明鉴于上述的问题，其目的在于提供一种视角特性在上下左右所有方向上都相等的优良液晶显示元件。
本发明的液晶显示元件具有相对配置的一对基板、以及设置在两基板上并夹持液晶层相互叠合而形成显示区域的一对透明电极；在与两透明电极的显示区域相对应的部分，分别形成有多个取向分布用的狭缝。为了解决上述课题，以采用下述的事项为特征。
即，第1技术方案的特征在于，以在显示区域设定的规定的直角坐标中的一坐标轴为X轴，另一坐标轴为Y轴；各透明电极的狭缝是由以相对于X轴倾斜的方向为长度方向的第1狭缝部和以相对于X轴向与第1狭缝部相反方向倾斜的方向为长度方向的第2狭缝部构成；一方透明电极的第1狭缝部和另一方透明电极的第1狭缝部在Y轴方向交替配置，而且同时一方透明电极的第2狭缝部和另一方透明电极的第2狭缝部在Y轴方向交替配置。
另外，第2技术方案的特征在于，以在显示区域设定的规定的直角坐标中的一坐标轴为X轴，另一坐标轴为Y轴；各透明电极的各狭缝形成为以X轴方向为长度方向的第1狭缝部和以Y轴为长度方向的第2狭缝部相交叉而成的十字形；在各透明电极上，以在X轴方向和Y轴方向存在有间隔的方式来配置多个十字形狭缝，而且同时将X轴方向上相邻的十字形狭缝的中心间距离作为X轴方向狭缝间距，将Y轴方向上相邻的十字形狭缝的中心间距离作为Y轴方向狭缝间距；以在X轴方向和Y轴方向分别错开半个X轴方向狭缝间距和半个Y轴方向狭缝间距的方式来配置一方透明电极的十字形狭缝和另一方透明电极的十字形狭缝。
根据上述第1技术方案，通过一方透明电极的第1狭缝部和另一方透明电极的第1狭缝部在Y轴方向上的交替配置，可实现2区域取向结构，而且同时通过一方透明电极的第2狭缝部和另一方透明电极的第2狭缝部在Y轴方向上的交替配置，可实现与由第1狭缝部得到的2区域取向不同方向的2区域取向结构。其结果，可实现4区域取向结构，视角特性在视野的上下左右所有方向上都相等。
此外，在第1技术方案中，X轴是与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向或上下方向相对应的坐标轴；只要各透明电极的第1狭缝部的长度方向和第2狭缝部的长度方向相对于X轴的倾角分别为+45°、-45°，就可以使得沿着一对基板而设置的一对偏振片的一方透射轴和另一方透射轴分别平行于X轴和Y轴，也即平行于在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向和上下方向。据此，可以更加扩宽在通常状态下观看液晶显示元件时重要的视角方位也即是上下及左右方向的视角特性。
另外，理由将在后面说明，在第1技术方案中，优选是，各透明电极的第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的狭缝宽度是10μm以上且30μm以下。另外，优选是，在一方透明电极的第1和第2各狭缝部、与相对于该各狭缝部而在Y轴方向上相邻的另一方透明电极的第1和第2各狭缝部之间，且是在与这些各狭缝部的长度方向正交的方向上存在有间隔，该间隔是在10μm以上或狭缝宽度以上且60μm以下。
根据上述第2技术方案，由于一方透明电极的十字形狭缝和另一方透明电极的十字形狭缝在X轴方向及Y轴方向错开半个间距地交错配置，故而实质上实现了4区域取向结构。因此，与第1发明同样，视角特性在上下左右所有方向上都相等。并且，在第2技术方案中，只要X轴是与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向或上下方向相对应的坐标轴，则可以使沿着一对基板而设置的一对偏振片的一方透射轴和另一方透射轴分别平行于X轴和Y轴，也即，可以与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向和上下方向平行。据此，可以更加扩宽在通常状态下观看液晶显示元件时的重要的视角方位也即是上下及左右方向的视角特性。
另外，理由将在后面说明，在第2技术方案中，优选是，各透明电极的第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的狭缝宽度是在10μm以上30μm以下。另外，优选是，从一方透明电极的十字形狭缝和另一方透明电极的十字形狭缝在X轴方向上的错开量和在Y轴方向上的错开量中减去狭缝宽度，所得到的值分别是在10μm以上或狭缝宽度以上60μm以下。
另外，上述第1、第2技术方案的液晶显示元件，其优选是使液晶层的液晶分子垂直取向的垂直取向型元件。在液晶显示元件是使液晶层的液晶分子水平取向的水平取向型元件时，通过摩擦等来决定接近基板的液晶分子的取向方向。由此，产生针对斜电场的响应的方位各向异性，这样将不能很好地得到上述的4区域取向。对此，如果是垂直取向型元件，由于不产生针对斜电场的响应的方位各向异性，故而可以可靠地得到4区域取向。
图1表示本发明第1至第3实施方式中通用的液晶显示元件的示意截面图。
图2表示第1至第3实施方式中通用的液晶显示元件的偏振片的透射轴的方向示意图。
图3表示第1实施方式中液晶显示元件的狭缝的排列示意图。
图4表示第1实施方式中液晶显示元件的斜电场产生情况的截面图。
图5表示第1实施方式中液晶显示元件的斜电场的水平方向成分的示意图。
图6表示第1实施方式中液晶显示元件的视角特性的示意图。
图7表示第2实施方式中液晶显示元件的狭缝的排列示意图。
图8表示第3实施方式中液晶显示元件的狭缝的排列示意图。
图9表示第3实施方式中液晶显示元件的斜电场的水平方向成分的示意图。
图10表示现有技术例的液晶显示元件的示意截面图。
图11表示现有技术例的液晶显示元件的偏振片的透射轴的方向示意图。
图12表示现有技术例的液晶显示元件的狭缝的排列示意图。
图13表示现有技术例中液晶显示元件的斜电场产生情况的截面图。
图14表示斜电场作用下的液晶分子的动作的示意图。
图15表示现有技术例的液晶显示元件的视角特性的示意图。
符号说明1、2基板，3液晶层，4、5透明电极，61、71狭缝，61a、71a第1狭缝部，61b、71b第2狭缝部，62、72十字形狭缝，62a、72a第1狭缝部，62b、72b第2狭缝部，8液晶分子，9、11偏振片，9a、11a透射轴。
具体实施例方式
首先，对在垂直取向型的液晶显示元件上应用本发明的第1实施方式进行说明。如图1所示，该液晶显示元件具有玻璃制的背面侧基板1、和与背面侧基板1相对的玻璃制的前面侧基板2；在两基板1、2之间设置有液晶层3。在背面侧基板1上设置有作为段电极的背面侧透明电极4，在前面侧基板2上设置有作为共集电极的前面侧透明电极5。而且，两透明电极4、5夹持隔液晶层3而相互叠合，用该相互叠合的部分来形成显示区域。另外，在与两透明电极4、5的显示区域相对应的部分，分别形成多个后述的取向分布用的狭缝61、71。
在制造液晶显示元件时，在各基板1、2上以覆盖各透明电极4、5的方式涂敷垂直取向膜并进行焙烧，接着，将主密封材涂敷在各基板1、2上，并再撒上规定直径的间隙控制材之后，叠合两基板1、2，使主密封材固化。然后，将液晶灌注到两基板1、2间的单元空格，形成液晶层3。液晶层3的液晶分子8在垂直取向膜的作用下而被垂直取向。而后，将背面侧偏振片9贴合于背面侧基板1的外侧，而且同时将视角补偿板10和前面侧偏振片11叠合贴合于前面侧基板2的外侧。在此，如图2所示，背面侧偏振片9的透射轴9a和前面侧偏振片11的透射轴11a正交，由此而成为常黑型的液晶显示元件。
接着，参照图3，对由直角坐标来规定狭缝61、71的方向性进行说明，其中该直角坐标是由在显示区域设定的X轴和Y轴构成。另外，在第1实施方式中，X轴是与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向相对应的坐标轴，Y轴是与视野的上下方向相对应的坐标轴。在背面侧透明电极4上形成的实线所示的狭缝61、和在前面侧透明电极5上形成的虚线所示的狭缝71分别由以相对于X轴倾斜的方向为长度方向的第1狭缝部61a、71a、和以相对于X轴向与第1狭缝部61a、71a相反的方向倾斜的方向为长度方向的第2狭缝部61b、71b构成。并且，背面侧透明电极4的第1狭缝部61a和前面侧透明电极5的第1狭缝部71a在Y轴方向交替配置，而且同时背面侧透明电极4的第2狭缝部61b和前面侧透明电极5的第2狭缝部71b在Y轴方向交替配置。
在此，在第1实施方式中，设定第1狭缝部61a、71a的长度方向相对于X轴的倾角为+45°，设定第2狭缝部61b、71b的长度方向相对于X轴的倾角为-45°。另外，也可以设定这些倾角为±45°以外的角度。但是，为更能提高上下左右所有方向上的视角特性的对称性，最好设定倾角为±45°。另外，在第1实施方式中，以在X轴方向存在有间隔的方式交替配置各透明电极4、5的第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b。另外，也可以在X轴方向交替设置在X轴方向排列配置某种程度数量的第1狭缝部61a、71a的部分、和在X轴方向排列配置某种程度数量的第2狭缝部61b、71b的部分。
根据第1实施方式，在外加电压时，如图4所示，以各第1狭缝部61a、71a为界而产生倾斜方向相反的斜电场Ea1、Ea2，而且同时以各第2狭缝部61b、71b为界产生倾斜方向相反的斜电场Eb1、Eb2。在此，如图5所示，通过第1狭缝部61a、71a而产生的斜电场Ea1、Ea2的矢量水平方向成分(与基板4、5平行的方向上的成分)与第1狭缝部61a、71a的长度方向正交，通过第2狭缝部61b、71b而产生的斜电场Eb1、Eb2的矢量水平方向成分与第2狭缝部61b、71b的长度方向正交。因此，在配置有第1狭缝部61a、71a的X轴方向区域中，液晶分子的倒下方向是以各第1狭缝部61a、71a为界而向与第1狭缝部61a、71a长度方向正交的方向上的一端侧和其相反一侧反转。同样，在配置有第2狭缝部61b、71b的X轴方向区域中，液晶分子的倒下方向是以各第2狭缝部61b、71b为界而向与第2狭缝部61b、71b长度方向正交的一端侧和其相反一侧反转。并且，由于第1狭缝部61a、71a的长度方向和第2狭缝部61b、71b的长度方向相互不同，故而实现了4区域取向结构。
在此，液晶分子8即使倒向与背面侧和前面侧的各偏振片9、11的透射轴9a、11a平行或垂直的方向，透射率也不发生变化。由此，这些透射轴9a、11a的方向分别为与第1狭缝部61a、71a的长度方向及第2狭缝部61b、71b的长度方向斜交的方向，也即平行于X轴和Y轴的方向。
在上述第1实施方式中，液晶显示元件是按如下所述制造的，即，垂直取向膜采用日产化学工业公司制SE-1211，液晶层3的厚度为4μm，液晶为Merck KGaA公司制的双折射率0.1的液晶，视角补偿板10为住友化学工业制VAC-180薄膜，另外，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b的长度方向长度(狭缝长度)L为100μm，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b的与其长度方向正交方向上的宽度(狭缝宽度)W为20μm，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b之间的X轴方向间隔A为20μm，在背面侧透明电极4的第1和第2各狭缝部61a、61b、与在该各狭缝部61a、61b的Y轴方向上相邻的前面侧透明电极5的第1和第2各狭缝部71a、71b之间，且是在与这些各狭缝部的长度方向正交的方向上存在有间隔(以下，称作背面侧和前面侧的狭缝间隔)B，该间隔B为40μm。并且，测定 以1/4占空比驱动来使该液晶显示元件显示时的视角特性(等对比曲线)，得到图6所示的结果。另外，图6所示的是在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向和上下方向分别为0°-180°方位和90°-270°方位。
从图6可知，可以得到视角特性在上下左右所有方向上大致相同且对称性非常好的显示。这是因为实现了如上所述的4区域取向结构。另外，由于使第1狭缝部61a、71a的长度方向和第2狭缝部61b、71b的长度方向相对于与左右方向相对应的X轴而分别倾斜+45°、-45°，因此可以使得偏振片9、11的透射轴9a、11a的方向为左右方向和上下方向。其结果，与图15所示的以往例子相比，可以大幅度地扩宽在通常状态下观看液晶显示元件时的重要的视角方位也即是上下及左右方向的视角特性。
接着，对第1和第2各狭缝部61a、71a、61b、71b的尺寸进行说明。各狭缝部61a、71a、61b、71b的狭缝宽度W一旦宽到某种程度以上的话，狭缝部61a、71a、61b、71b的中央部的电场将会变得极弱。其结果，会产生出液晶分子针对于外加来的电压而没有反应的区域，在该区域会出现显示不良。此外，狭缝部61a、71a、61b、71b以外的部分，即液晶分子针对电场的响应的区域面积则变小，也即是所谓开口率变小。由此，外加电压时的透射率降低。为避免上述的问题，狭缝宽度W最好是在30μm以下。另外，狭缝宽度W若太窄，将产生不出足够的斜电场，也就不能充分得到4区域取向。通过对狭缝宽度W进行了各种各样改变的实验可知，当狭缝宽度W为5μm时，得不到良好的4区域取向。这种情况下，若用目测观察液晶显示元件，在视角倾斜时会感觉到因区域不稳定而带来的显示的散乱感。另外还知当狭缝宽度W为10μm时，虽然液晶分子在倒下的方向上多少有些不稳定，但是，在视角倾斜时的散乱感是在容许的范围内。所以，狭缝宽度W最好定在10μm以上为宜。另外，若将狭缝宽度W定在20μm的话，还可以得到良好且稳定的4区域取向，在视角倾斜时也不会感觉到散乱感。
背面侧和前面侧的狭缝间隔B，虽然为了确保足够的显示区域还是大一些为好，但是为了确保4区域取向的稳定性以及防止用目测能识别出4区域图案还是尽可能窄一些为宜。通过对背面侧和前面侧的狭缝间隔B进行了各种各样改变的实验可知，当该间隔B为70μm时，将得不到4区域取向的稳定性。并且，还知若从4区域取向的稳定性方面考虑的话，间隔B最好是在60μm以下为宜。另外，只要是60μm以下，也就不会有4区域的图案被识别出的问题。另外，为了避免由于背面侧和前面侧的狭缝间隔B的过小而导致开口率极端降低的问题，该间隔B最好是在10μm以上或狭缝宽度W以上为宜。
另外，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b的狭缝长度L若太长，则会识别出4区域的图案。通过对狭缝长度L进行了各种各样改变的实验结果可知，狭缝长度L从20μm到200μm左右比较适宜。此外，还知第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b之间的X轴方向间隔A从10μm到50μm左右比较适宜。
下面，说明第2实施方式的液晶显示元件。该液晶显示元件与上述第1实施方式同样，是垂直取向型的液晶显示元件，其截面结构及偏振片9、11的透射轴9a、11a的方向与图1、图2相同。另外，如图7所示，在背面侧透明电极4上形成的狭缝61和在前面侧透明电极5上形成的狭缝71与第1实施方式相同，分别由以相对于X轴倾斜+45°的方向为长度方向的第1狭缝部61a、71a、和以相对于X轴倾斜-45°的方向为长度方向的第2狭缝部61b、71b构成。并且，背面侧透明电极4的第1狭缝部61a和前面侧透明电极5的第1狭缝部71a在Y轴方向交替配置，而且同时背面侧透明电极4的第2狭缝部61b和前面侧透明电极5的第2狭缝部71b在Y轴方向交替配置。
第2实施方式与第1实施方式的不同点在于，以不空出间隔的方式在X轴方向交替接续地形成背面侧和前面侧的各透明电极4、5的第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b。即使是这种构成，与第1实施方式同样，也可实现4区域的取向结构。
在第2实施方式中，液晶显示元件是按如下所述制造的，即，垂直取向膜采用日产化学工业公司制SE-1211，液晶层3的厚度为4μm，液晶为Merck KGaA公司制的双折射率0.1的液晶，视角补偿板10为住友化学工业制VAC-180薄膜，另外，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b的狭缝长度L为100μm，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b的狭缝宽度W为20μm，背面侧和前面侧的狭缝间隔B为40μm。并且，测定了以1/4占空比驱动来使该液晶显示元件进行显示时的视角特性。其结果与图6的几乎相同，可以得到视角特性在上下左右所有方向上大致相同且对称性非常好的显示。另外，与第1实施方式同样，可以使得偏振片9、11的透射轴9a、11a的方向为左右方向和上下方向。其结果，与图11所示的以往例子相比，可以扩宽在通常状态下观看液晶显示元件时的重要的视角方位也即是上下及左右方向的视角特性。
另外，在第2实施方式中，第1狭缝部61a、71a和第2狭缝部61b、71b的狭缝宽度W、狭缝长度L、以及背面侧和前面侧的狭缝间隔B的优选范围与第1实施方式相同。即，狭缝宽度W最好在10μm以上30μm以下，狭缝长度L最好在20μm以上200μm以下，背面侧和前面侧的狭缝间隔B最好在10μm以上或狭缝宽度B以上且60μm以下。
下面，说明第3实施方式的液晶显示元件。该液晶显示元件与上述第1实施方式同样，是垂直取向型的液晶显示元件，其截面结构及偏振片9、11的透射轴9a、11a的方向与图1、图2相同。但是，在背面侧和前面侧的各透明电极4、5上形成的狭缝的形状则与第1实施方式完全不同。以下，详细说明这一点。
在第3实施方式中，如图8所示，在背面侧透明电极4上，以在X轴方向和Y轴方向上存在有间隔的方式配置有多个十字形狭缝62，其中该多个十字形狭缝62是由以X轴方向为长度方向的第1狭缝部62a和以Y轴方向为长度方向的第2狭缝部62b交叉而成的。另外，在前面侧透明电极5上，以在X轴方向和Y轴方向存在有间隔的方式也配置有多个十字形狭缝72，其中该多个十字形狭缝72是由以X轴方向为长度方向的第1狭缝部72a和以Y轴方向为长度方向的第2狭缝部72b交叉而成的。并且，将X轴方向上相邻的十字形狭缝的中心间距离作为X轴方向狭缝间距，将Y轴方向上相邻的十字形狭缝中心间距离作为Y轴方向狭缝间距，以在X轴方向和Y轴方向分别错开半个X轴方向狭缝间距和半个Y轴方向狭缝间距的方式来配置背面侧透明电极4的十字形狭缝62和前面侧透明电极5的十字形狭缝72。
另外，将Lx作为第1狭缝部62a、72a的狭缝长度，将Ly作为第2狭缝部62b、72b的狭缝长度，将Ax作为X轴方向上相邻的背面侧透明电极4的第1狭缝部62a、62a之间的间隔及前面侧透明电极5的第1狭缝部72a、72a之间的间隔，将Ay作为Y轴方向上相邻的背面侧透明电极4的第2狭缝部62b、62b之间的间隔及前面侧透明电极5的第2狭缝部72b、72b之间的间隔，这样，X轴方向狭缝间距则为Lx+Ax，Y轴方向狭缝间距则为Ly+Ay。因此，背面侧透明电极4的十字形狭缝62与前面侧透明电极5的十字形狭缝72在X轴方向上的错开量ΔX则为(Lx+Ax)/2，背面侧透明电极4的十字形狭缝62与前面侧透明电极5的十字形狭缝72在Y轴方向上的错开量ΔY则为(Ly+Ay)/2。另外，在图8所示的结构中，虽然使得Lx＝Ly，Ax＝Ay，但是，也可以使得Lx≠Ly，Ax≠Ay。
根据第3实施方式，在外加电压时，如图9所示，在由下述的4个半部围起来的区域产生向左上方平均倾斜45°的斜电场E1，该4个半部是指背面侧透明电极4的十字形狭缝62的第1狭缝部62a的X轴方向上的一个半部(右半部)及第2狭缝部62b的Y轴方向上的一个半部(下半部)、以及位于其右斜下方的前面侧透明电极5的十字形狭缝72的第1狭缝部72a的X轴方向上的另一个半部(左半部)及第2狭缝部72b的Y轴方向上的另一个半部(上半部)。同样，在由下述的4个半部围起来的区域产生向右上方平均倾斜45°的斜电场E2，该4个半部是指背面侧透明电极4的十字形狭缝62的第1狭缝部62a的X轴方向上的另一个半部(左半部)及第2狭缝部62b的Y轴方向上的一个半部(下半部)、以及位于其左斜下方的前面侧透明电极5的十字形狭缝72的第1狭缝部72a的X轴方向上的一个半部(右半部)及第2狭缝部72b的Y轴方向上的另一个半部(上半部)。另外，在由下述的4个半部围起来的区域产生向右下方平均倾斜45°的斜电场E3，该4个半部是指背面侧透明电极4的十字形狭缝62的第1狭缝部62a的X轴方向上的另一个半部(左半部)及第2狭缝部62b的Y轴方向上的另一个半部(上半部)、以及位于其左斜上方的前面侧透明电极5的十字形狭缝72的第1狭缝部72a的X轴方向上的一个半部(右半部)及第2狭缝部72b的Y轴方向上的一个半部(下半部)。并且，在由下述的4个半部围起来的区域产生向左下方平均倾斜45°的斜电场E4，该4个半部是指背面侧透明电极4的十字形狭缝62的第1狭缝部62a的X轴方向上的一个半部(右半部)及第2狭缝部62b的Y轴方向上的另一个半部(上半部)、以及位于其右斜上方的前面侧透明电极5的十字形狭缝72的第1狭缝部72a的X轴方向上的另一个半部(左半部)及第2狭缝部72b的Y轴方向上的一个半部(下半部)。这样，实现了4区域取向结构。另外，在各狭缝部62a、62b、72a、72b的附近，电场E1～E4朝向与各狭缝部的长度方向正交的方向。因此，如果再仔细看，则是实现了4区域以上的多区域的取向结构。
在第3实施方式中，液晶显示元件是按如下所述制造的，即，垂直取向膜采用日产化学工业公司制SE-1211，液晶层3的厚度为4μm，液晶为Merck KGaA公司制的双折射率0.1的液晶，视角补偿板10为住友化学工业制VAC-180薄膜，另外，第1狭缝部62a、72a和第2狭缝部62b、72b的狭缝宽度W为20μm，第1狭缝部62a、72a的狭缝长度Lx和第2狭缝部62b、72b的狭缝长度Ly均为100μm，X轴方向上相邻的背面侧透明电极4的第1狭缝部62a、62a之间的间隔及前面侧透明电极5的第1狭缝部72a、72a之间的间隔Ax、以及Y轴方向上相邻的背面侧透明电极4的第2狭缝部62b、62b之间的间隔及前面侧透明电极5的第2狭缝部72b、72b之间的间隔Ay均为20μm，背面侧透明电极4的十字形狭缝62和前面侧透明电极5的十字形狭缝72在X轴方向上的错开量ΔX和在Y轴方向上的错开量ΔY均为60μm。并且，测定了以1/4占空比驱动来使该液晶显示元件进行显示时的视角特性。其结果与图6的几乎相同，可以得到视角特性在上下左右所有方向上大致相同且对称性非常好的显示。另外，与第1实施方式同样，可以使得偏振片9、11的透射轴9a、11a的方向为左右方向和上下方向。其结果，与图11所示的以往例子相比，可以扩宽在通常状态下观看液晶显示元件时的重要的视角方位也即是上下及左右方向的视角特性。
接着，对第3实施方式中的十字形狭缝62、72尺寸进行说明。十字形狭缝62、72的第1和第2各狭缝部62a、72a、62b、72b的狭缝宽度W一旦宽到某种程度以上的话，狭缝部62a、72a、62b、72b中央部的电场将会变得极弱。其结果，会产生出液晶分子针对于外加来的电压而没有反应的区域，在该区域会出现显示不良。此外，狭缝部62a、72a、62b、72b以外的部分，即液晶分子针对电场的响应的区域面积则变小，也即是所谓开口率变小。由此，外加电压时的透射率降低。为避免上述的问题，狭缝宽度W最好是在30μm以下。另外，狭缝宽度W若太窄，将产生不出足够的斜电场，也就不能充分得到4区域取向。通过对狭缝宽度W进行了各种各样改变的实验可知，当狭缝宽度W为5μm时，得不到良好的4区域取向。这种情况下，若用目测观察液晶显示元件，在视角倾斜时会感觉到因区域不稳定而带来的显示的散乱感。另外还知当狭缝宽度W为10μm时，虽然液晶分子在倒下的方向上多少有些不稳定，但是，在视角倾斜时的散乱感是在容许的范围内。所以，狭缝宽度W最好定在10μm以上为宜。另外，若将狭缝宽度W定在20μm的话，还可以得到良好且稳定的4区域取向，在视角倾斜时也不会感觉到散乱感。
另外，下述的X轴方向间隔Bx或Y轴方向间隔By，虽然为了确保足够的显示区域还是大一些为好，但是为了确保4区域取向的稳定性以及防止用目测能识别出4区域图案还是尽可能窄一些为宜，X轴方向间隔Bx是指背面侧透明电极4的十字形狭缝62的第2狭缝部62b和前面侧透明电极5的十字形狭缝72的第2狭缝部72b之间的X轴方向间隔(它等于下述减法运算后的值，即，从背面侧透明电极4的十字形狭缝62和前面侧透明电极5的十字形狭缝72在X轴方向上的错开量ΔX减去狭缝宽度W之后的值)，Y轴方向间隔By是指背面侧透明电极4的十字形狭缝62的第1狭缝部62a和前面侧透明电极5的十字形狭缝72的第1狭缝部72a之间的Y轴方向间隔(它等于下述减法运算后的值，即，从背面侧透明电极4的十字形狭缝62和前面侧透明电极5的十字形狭缝72的Y轴方向错开量ΔY减去狭缝宽度W之后的值)。通过对该间隔Bx，By进行了各种各样改变的实验可知，当间隔Bx、By为70μm时，将得不到4区域取向的稳定性。并且，还知若从4区域取向的稳定性方面考虑的话，间隔Bx、By最好是在60μm以下为宜。另外，只要是在60μm以下，就不会有4区域的图案被识别出的问题。另外，为了避免由于间隔Bx、By的过小而导致开口率极端降低的问题，该间隔Bx、By最好是在10μm以上或狭缝宽度W以上为宜。另外，通过间隔Bx、By的设定，第1狭缝部62a、72a的狭缝长度Lx和第2狭缝部62b、72b的狭缝长度Ly也就自然被决定了一半。
以上，是参照
了本发明的实施方式，但本发明并不仅限于此。例如，在上述第1至第3实施方式中，虽然将与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向相对应的坐标轴作为X轴，但是，也可以将与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的上下方向相对应的坐标轴作为X轴。这种情况下，在第1、第2实施方式中，背面侧透明电极4的第1狭缝部61a及第2狭缝部61b和前面侧透明电极5的第1狭缝部71a及第2狭缝部71b则被交替配置在作为Y轴方向的左右方向上。另外，也可以将X轴设定在相对于在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向或上下方向而倾斜的方向。
另外，上述第1至第3实施方式的液晶显示元件，虽然全都是使液晶层3的液晶分子8垂直取向的垂直取向型的液晶显示元件，但是，本发明也可以适用于使液晶分子水平取向的水平取向型的液晶显示元件。但是，在水平取向型元件中，根据摩擦等来决定接近基板的液晶分子的取向方向，会产生针对斜电场的响应的方位各向异性。其结果，有可能不能很好地得到上述的4区域取向。对此，如果是垂直取向型元件，由于不产生针对斜电场的响应的方位各向异性，故而可以可靠地得到4区域取向。并且，如果是垂直取向型的液晶显示元件，本发明还适用于下述各种类型的液晶显示元件，即，段显示型液晶显示元件、简单矩阵驱动的点阵型液晶显示元件、兼有段显示型的区域和简单矩阵驱动的点阵型的区域两者的类型液晶显示元件、有源矩阵型液晶显示元件。
权利要求
1.一种液晶显示元件，具有相对配置的一对基板、以及设置在两基板上并夹持液晶层相互叠合而形成显示区域的一对透明电极；在与两透明电极的显示区域相对应的部分，分别形成有多个取向分布用的狭缝，其特征在于，以在显示区域设定的规定的直角坐标中的一坐标轴为X轴，另一坐标轴为Y轴；各透明电极的狭缝是由以相对于X轴倾斜的方向为长度方向的第1狭缝部和以相对于X轴向与第1狭缝部相反方向倾斜的方向为长度方向的第2狭缝部构成；一方透明电极的第1狭缝部和另一方透明电极的第1狭缝部在Y轴方向交替配置，而且同时一方透明电极的第2狭缝部和另一方透明电极的第2狭缝部在Y轴方向交替配置。
2.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，所述X轴是与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向或上下方向相对应的坐标轴；所述各透明电极的所述第1狭缝部的长度方向和所述第2狭缝部的长度方向相对于X轴的倾角分别为+45°、-45°；沿着所述两基板而设置的一对偏振片的一方透射轴和另一方透射轴分别平行于X轴和Y轴。
3.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，所述各透明电极的所述第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的狭缝宽度是10μm以上且30μm以下。
4.根据权利要求2所述的液晶显示元件，其特征在于，所述各透明电极的所述第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的狭缝宽度是10μm以上且30μm以下。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的液晶显示元件，其特征在于，在所述一方透明电极的所述第1和第2各狭缝部、与相对于该各狭缝部而在Y轴方向上相邻的所述另一方透明电极的所述第1和第2各狭缝部之间，且是在与这些各狭缝部的长度方向正交的方向上存在有间隔，该间隔是10μm以上且60μm以下。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的液晶显示元件，其特征在于，在所述一方透明电极的所述第1和第2各狭缝部、与相对于该各狭缝部而在Y轴方向上相邻的所述另一方透明电极的所述第1和第2各狭缝部之间，且是在与这些各狭缝部的长度方向正交的方向上存在有间隔，该间隔是与各狭缝部的长度方向正交的方向上的狭缝宽度以上且60μm以下。
7.根据权利要求1所述的液晶显示元件，其特征在于，所述液晶显示元件是使所述液晶层的液晶分子垂直取向的垂直取向型元件。
8.一种液晶显示元件，具有相对配置的一对基板、以及设置在两基板上并夹持液晶层相互叠合而形成显示区域的一对透明电极；在与两透明电极的显示区域相对应的部分，分别形成有多个取向分布用的狭缝，其特征在于，以在显示区域设定的规定的直角坐标中的一坐标轴为X轴，另一坐标轴为Y轴；各透明电极的各狭缝形成为以X轴方向为长度方向的第1狭缝部和以Y轴为长度方向的第2狭缝部相交叉而成的十字形；在各透明电极上，以在X轴方向和Y轴方向存在有间隔的方式来配置多个十字形狭缝，而且同时将X轴方向上相邻的十字形狭缝的中心间距离作为X轴方向狭缝间距，将Y轴方向上相邻的十字形狭缝的中心间距离作为Y轴方向狭缝间距；以在X轴方向和Y轴方向分别错开半个X轴方向狭缝间距和半个Y轴方向狭缝间距的方式来配置一方透明电极的十字形狭缝和另一方透明电极的十字形狭缝。
9.根据权利要求8所述的液晶显示元件，其特征在于，所述X轴是与在通常状态下观看液晶显示元件时的视野的左右方向或上下方向相对应的坐标轴；沿着所述两基板而设置的一对偏振片的一方透射轴和另一方透射轴分别平行于X轴和Y轴。
10.根据权利要求8所述的液晶显示元件，其特征在于，所述第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的狭缝宽度是10μm以上且30μm以下。
11.根据权利要求9所述的液晶显示元件，其特征在于，所述第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的狭缝宽度是10μm以上且30μm以下。
12.根据权利要求8至11任意一项所述的液晶显示元件，其特征在于，从下述的X轴方向上和Y轴方向上的错开量中减去下述的狭缝宽度，所得到的值分别是在10μm以上且60μm以下，该X轴方向上和Y轴方向上的错开量是指所述一方透明电极的所述十字形狭缝和所述另一方透明电极的所述十字形狭缝在X轴方向上的错开量和在Y轴方向上的错开量，该狭缝宽度是指所述第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的宽度。
13.根据权利要求8至11任意一项所述的液晶显示元件，其特征在于，从下述的X轴方向上和Y轴方向上的错开量中减去下述的狭缝宽度，所得到的值分别是在该狭缝宽度以上且60μm以下，该X轴方向上和Y轴方向上的错开量是指所述一方透明电极的所述十字形狭缝和所述另一方透明电极的所述十字形狭缝在X轴方向上的错开量和在Y轴方向上的错开量，该狭缝宽度是指所述第1和第2各狭缝部的与其长度方向正交方向上的宽度。
14.根据权利要求8所述的液晶显示元件，其特征在于，所述液晶显示元件是使所述液晶层的液晶分子垂直取向的垂直取向型元件。
全文摘要
一种液晶显示元件，其在一对透明电极上形成有取向分布用的狭缝，以使得视角特性在上下左右所有方向上都相等。各透明电极的狭缝(61、71)由以相对于X轴倾斜的方向为长度方向的第1狭缝部(61a、71a)和以相对于X轴向与第1狭缝部相反的方向倾斜的方向为长度方向的第2狭缝部(61b、71b)构成。并且，一方透明电极的第1狭缝部(61a)和另一方透明电极的第1狭缝部(71a)在Y轴方向交替配置，而且同时一方透明电极的第2狭缝部(61b)和另一方透明电极的第2狭缝部(71b)在Y轴方向交替配置。也可以在一方透明电极和另一方透明电极上，以在X轴方向和Y轴方向错开半个间距的方式来配置十字形狭缝。
文档编号G02F1/133GK101042506SQ200710087450
公开日2007年9月26日 申请日期2007年3月16日 优先权日2006年3月20日
发明者杉山贵, 岩本宜久 申请人:斯坦雷电气株式会社