(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する二枚の基板の間に負の誘電率異方性を有するｎ型のカイラルネマティック性の液晶を挟持するとともに、前記両方の基板の対向する表面に設けた電極の少なくとも一方を透明電極で構成し、電圧無印加状態において液晶分子の長軸方向が少なくとも一方の基板の主面に対してほぼ垂直になるように配向し、電圧印加時に、液晶分子の長軸の配向方位が基板の主面に平行に倒れる液晶表示装置において、前記対向する一対の電極の少なくとも一方に設けた垂直配向膜の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に設定したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記垂直配向膜を構成する全ジアミン成分に対する垂直配向性を有するジアミンのモル比を、５〜２５％にしたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
上記垂直配向膜に紫外線を照射することによって、前記垂直配向膜の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に設定したことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記液晶のセル厚ｄと液晶のカイラルピッチｐの比ｄ／ｐを、０．３５以下としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関するものであり、特に、誘電率異方性が負のｎ型液晶を垂直配向させた液晶表示装置におけるラビング処理等の配向処理を施すことなく微小ドメインの発生を防止するための手段に特徴のある液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アクティブマトリクスを用いた液晶パネルは、軽量、薄型、低消費電力が実現できるディスプレイとして注目されているが、アクティブマトリクス型液晶表示装置としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を用いたＴＮ方式が主流であった。
【０００３】
ここで、図１０及び図１１を参照して従来のＴＮ方式の直視型液晶表示装置を説明する。
図１０（ａ）及び（ｂ）参照
図１０（ａ）は、電圧を印加しない状態における従来のＴＮ方式の直視型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、また、図１０（ｂ）は、ＣＦ（カラーフィルタ）基板側から見た液晶分子のツイスト状態を示す図である。
【０００４】
まず、ＴＦＴ基板４１上にＩＴＯからなる透明画素電極４２を設けるとともに、透明画素電極４２を覆うように水平配向膜６３を設ける。
一方、ＴＦＴ基板４１と対向するＣＦ基板４４上には、ＩＴＯからなる透明共通電極４５を設けるとともに、透明共通電極４５を覆うように水平配向膜４６を設け、対向するＴＦＴ基板４１とＣＦ基板４４との間に正の誘電率異方性を有するｐ型液晶４７を注入する。
【０００５】
この場合、図１０（ｂ）に示すように符号５５で示す実線の矢印方向及び符号５４で示す破線の矢印方向にそれぞれランビング処理を施こしているので、液晶分子４８はＴＦＴ基板４１からＣＦ基板４４にかけて７０°ツイストした状態に配向することになる。
【０００６】
この様なＴＮ方式の直視型液晶表示装置において、ＴＦＴ基板４１側に設ける偏光板５０とＣＦ基板４４側に設ける偏光板４９とを、後述する図１１（ｂ）に示すようにクロスニコルに配置することによって、電圧を印加しない状態においては入射光５２が透過して出射光５３が出る“白”表示になる。
【０００７】
図１１（ａ）参照
図１１（ａ）は電圧を印加した状態における従来のＴＮ方式の反射型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、また、図１１（ｂ）は、ＣＦ基板側から見た液晶分子のツイスト状態を示す図であり、電圧を印加することによって、印加電圧に応じて液晶分子は略垂直に立ち上がり、“黒”表示が得られることになる。
【０００８】
しかし、ＴＮ方式は、電圧印加時においても、図１１（ｂ）に示すように電圧無印加時の配向方位をある程度保った状態でパネルの法線方向に配向し、液晶分子５６〜５９の配向状態に方位角依存性が発生するので、視野角特性などが狭いという問題がある。
【０００９】
これを改善する方式として、横方向電界を印加することによって液晶分子をパネル面内で駆動するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、或いは、垂直配向した液晶分子を少なくとも一方の基板側に設けた突起等の構造物によって電界歪みによって制御し複数の方向に液晶分子の配向分割を行なったＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）型液晶表示装置（必要ならば、特開平１１−２４２２２５号公報）が注目されている。
【００１０】
しかし、このＩＰＳ方式液晶表示装置に関しては、ＴＮ型液晶表示装置と同様に、ラビング処理が必要であるため、プロセスの管理が大変になるという問題があり、一方、ＭＶＡ型液晶表示装置の場合には、ラビング処理は必要としないものの、配向制御用の構造物、即ち、突起を設ける必要があり、プロセスの増加につながるという問題があり、いずれにしても、低コスト化の障害となる。
【００１１】
一方、従来より、各研究機関により、配向処理を行わない水平配向膜を用いるとともに、誘電率異方性が正のｐ型液晶を用いることによって、プロセスの簡略化を実現する方法が提案されている（必要ならば、例えば、特開平８−３６１８６号公報参照）。
【００１２】
しかし、この方式においては、液晶−等方相転移温度以上で液晶材料をＴＦＴ基板とＣＦ基板との間に注入する工程、注入完了後、等方相から液晶相への相転移時に、１０℃／秒以上の速度で急速冷却するなど、従来の注入方式とは異なっており、製造工程上の制約が大きくなるという問題がある。
【００１３】
そこで、最近、配向処理を施さない垂直配向膜と誘電率異方性が負のｎ型液晶を用いたα−ＶＡ（アモルファス  Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）型液晶表示装置が注目されているので、この様なα−ＶＡ方式の直視型液晶表示装置を図１２及び図１３を参照して説明する。
図１２（ａ）及び（ｂ）参照
図１２（ａ）は、電圧を印加しない状態におけるα−ＶＡ方式の直視型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、また、図１２（ｂ）は、ＣＦ基板側から見た液晶分子のツイスト状態を示す図である。
【００１４】
まず、ＴＦＴ基板７１上にＩＴＯからなる透明画素電極７２を設けるとともに、透明画素電極７２を覆うように垂直配向膜７３を設ける。
一方、ＴＦＴ基板７１と対向するＣＦ基板７４上には、ＩＴＯからなる透明共通電極７５を設けるとともに、透明共通電極７５を覆うように垂直配向膜７６を設け、一対の垂直配向膜７３，７６にラビング処理を施さない状態で、対向するＴＦＴ基板７１とＣＦ基板７４との間に負の誘電率異方性を有するｎ型液晶７７を注入する。
この場合、液晶分子７８は垂直配向膜７３，７６の規制を受けてＴＦＴ基板７１及びＣＦ基板７４に対して垂直に配向することになる。
【００１５】
この様なα−ＶＡ方式の直視型液晶表示装置において、ＴＦＴ基板７１側に設ける偏光板８０とＣＦ基板７４側に設ける偏光板７９とを、図１２（ｂ）に符号８８及び符号８９で示すようにクロスニコルに配置することによって、電圧を印加しない状態においては入射光８２が透過しないので“黒”表示になる。
【００１６】
図１３（ａ）参照
図１３（ａ）は電圧を印加した状態におけるα−ＶＡ方式の直視型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、電圧を印加することによって、印加電圧に応じて水平方向に向かって傾き、出射光８３を透過して“白”表示が得られることになる。
【００１７】
図１３（ｂ）参照
図１３（ｂ）は、ＣＦ基板７４側から見た液晶分子７８のツイスト状態を示す図であり、液晶分子８４〜８７はＴＦＴ基板７１側からＣＦ基板７４側にかけてツイストするものの、ＴＮ型液晶とは異なり、局所的にはランダムにツイストするため、配向状態に方位角依存性がなく、視角特性が改善されることになる。
【００１８】
一方、液晶表示装置のさらなる軽量化、薄型化、或いは、低消費電力化を実現するため、バックライトを必要としない反射型液晶表示装置が各種提案されており（必要ならば、例えば、特開平５−２３２４６５号公報或いは特開平８−３３８９９３号公報）、反射画素電極に凹凸を形成することによって一様な反射光を得るように構成されている。
【００１９】
しかし、この様な提案されている反射型液晶表示装置は、いずれもＴＮ型液晶表示装置であり、図１０に示したＴＮ型液晶表示装置と同様に、配向膜にラビング処理を施すことによって液晶分子を配向させる必要があるが、反射画素電極に凹凸があるので、この様な凹凸を反映した配向膜にラビング処理を施しても液晶分子を均一に配向制御することが困難であるという問題があり、上述のラビングレスによる液晶表示装置はこの様な反射型液晶表示装置においてより一層重要になる。
【００２０】
ここで、図１４及び図１５を参照して、従来のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置を説明する。
図１４（ａ）参照
図１４（ａ）は、電圧を印加しない状態におけるα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、ＴＦＴ基板７１上にＡｌ反射画素電極９０を設けるとともに、Ａｌ反射画素電極９０を覆うように垂直配向膜７３を設ける。
【００２１】
一方、ＴＦＴ基板７１と対向するＣＦ基板７４上には、ＩＴＯからなる透明共通電極７５を設けるとともに、透明共通電極７５を覆うように垂直配向膜７６を設け、一対の垂直配向膜７３，７６にラビング処理を施さない状態で、対向するＴＦＴ基板７１とＣＦ基板７４との間に負の誘電率異方性を有するｎ型液晶７７を注入する。
この場合、液晶分子７８は垂直配向膜の規制を受けてＴＦＴ基板７１及びＣＦ基板７４に対して垂直に配向することになる。
また、ＣＦ基板７４の光入出射面側には、前方散乱板９１、位相差フィルム９２、及び、偏光板９３を設ける。
【００２２】
図１４（ｂ）参照
図１４（ｂ）は、偏光板９３と位相差フィルム９２の配置関係を示す図であり、まず、位相差フィルム９２を、１４０ｎｍのλ／４波長板と２７０ｎｍのλ／４波長板の２枚を用いてワイドレンジのλ／４波長板としたものであり、偏光板９３の透過軸（９０°）に対して、１４０ｎｍのλ／４波長板の軸を１０°傾け、２７０ｎｍのλ／４波長板の軸を７２．５°傾けて配置したものである。
【００２３】
したがって、電圧が印加されない状態において、入射した入射光９４は液晶分子７８による偏光を受けないものの、位相差フィルム９２を２度通過することによって位相が９０度回転し、偏光板９３を透過することができないので、“黒”表示になる。
【００２４】
図１５参照
図１５は電圧を印加した状態におけるα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、電圧を印加することによって、液晶分子７８は印加電圧に応じて水平方向に向かって傾き、反射光９５が透過して“白”表示が得られることになる。
この場合も液晶分子７８はランダムにツイストするため、配向状態に方位角依存性がなく、視角特性が改善されることになる。
因に、ラビング処理によって液晶分子を４５°ツイストさせたＶＡ方式の反射型液晶表示装置とほぼ同等の広い視角特性が得られた。
【００２５】
図１６参照
図１６は、従来のＴＮ方式の反射型液晶表示装置とα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の光学特性であり、セル厚が３μｍの液晶表示装置の３０°入射方式における反射率Ｙ（％）の印加電圧依存性を示した図である。
ＴＮ方式とα−ＶＡ方式とは白黒表示が逆になるので、反射率の電圧依存性は逆になるが、反射特性としてはほぼ同レベルを特性を示している。
【００２６】
しかし、４Ｖ駆動におけるコントラスト比（ＣＲ）は、ＴＮ方式がＣＲ≒１１であるのに対して、α−ＶＡ方式の場合にはＣＲ≒１６とより高い数値が得られている。
このコントラスト比（ＣＲ）は、反射型、直視型ともに高い方が表示品位が高いので、α−ＶＡ方式の方が高い表示品位が得られることになる。
【００２７】
なお、α−ＶＡ方式はＴＮ方式に比べて応答速度が多少遅い傾向を示すが、実用上は特に問題とならない。
因に、ＴＮ方式における０Ｖから白または黒への応答時間ｔon，ｔoff が、夫々３ｍｓ，７ｍｓであるのに対して、α−ＶＡ方式における応答時間ｔon，ｔoff は、例えば、夫々１０ｍｓ，６ｍｓであった。
また、ＴＮ方式における０Ｖから低階調への応答時間ｔon，ｔoff が、夫々２４ｍｓ，３ｍｓであるのに対して、α−ＶＡ方式における応答時間ｔon，ｔoff は、例えば、夫々４２ｍｓ，３ｍｓであった。
【００２８】
この様に、α−ＶＡ方式を用いることによって、ラビングレスにも拘わらず広い視角特性と高いコントラスト比を得ることができ、特に、凹凸を有する反射画素電極を有するためラビング処理により配向制御が困難な反射型液晶表示装置にとって有利な構成となる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この様なα−ＶＡ型液晶表示装置においては、低電圧側、即ち、低階調表示の過渡応答時において、微小なドメインの発生が見られ、この様な微小ドメインが発生した場合、表示状態にざらついた印象を与えるため問題となる。
【００３０】
したがって、本発明は、低階調表示の過渡応答時における微小ドメインの発生を抑制することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
ここで、図１を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図１は本発明のα−ＶＡ型液晶表示装置の概略的要部断面図である。
図１参照
（１）本発明は、互いに対向する二枚の基板１，２の間に負の誘電率異方性を有するｎ型のカイラルネマティック性の液晶６を挟持するとともに、両方の基板１，２の対向する表面に設けた電極３，４の少なくとも一方を透明電極で構成し、電圧無印加状態において液晶分子７の長軸方向が少なくとも一方の基板１，２の主面に対してほぼ垂直になるように配向し、電圧印加時に、液晶分子７の長軸の配向方位が基板１，２の主面に平行に倒れる液晶表示装置において、対向する一対の電極３，４の少なくとも一方に設けた垂直配向膜５の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に設定したことを特徴とする。
【００３２】
この様に、α−ＶＡ型液晶表示装置において、垂直配向膜５の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に設定することによって、垂直配向能力が低下し、液晶分子７のカイラル的な動きが安定になり、微小ドメインの発生が抑制され、ざらつき感のない高品位の表示が可能になる。
なお、本発明における「カイラルネマティック性の液晶」とは、カイラルネマチック液晶またはカイラル剤を添加したネマティック液晶を意味する。
【００３３】
（２）また、本発明は、上記（１）において、垂直配向膜５を構成する全ジアミン成分に対する垂直配向性を有するジアミンのモル比を、５〜２５％にしたことを特徴とする。
【００３４】
この様に、垂直配向膜５を構成する全ジアミン成分に対する垂直配向性を有するジアミンのモル比を２５％以下にすることによって、垂直配向膜５の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に制御することができ、５％において、過渡応答時の配向乱が全く発生しなくなるとともに、応答時間が短くなるが、５％より下げていくと、液晶６を室温で注入する際に流動配向が顕著に発生するので、５％以上であることが望ましい。
【００３５】
（３）また、本発明は、上記（１）において、垂直配向膜５に紫外線を照射することによって、垂直配向膜５の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に設定したことを特徴とする。
【００３６】
この様に、垂直配向膜５に紫外線、好ましくは、３６０ｎｍ以下の波長の紫外線を照射することによって、垂直配向膜５の表面エネルギーを３９ｍＮ／ｍ以上に設定することができる。
【００３７】
（４）また、本発明は、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、液晶６のセル厚ｄと液晶６のカイラルピッチｐの比ｄ／ｐを、０．３５以下としたことを特徴とする。
【００３８】
この様に、液晶６のセル厚ｄと液晶６のカイラルピッチｐの比ｄ／ｐを０．３５以下とすることによって、微小ドメインの発生が抑制され、ざらつき感のない高品位の表示が可能になり、特に、ｄ／ｐ＝０．１８においては微小ドメインは発生が最小となるとともに、応答時間も最短となる。
因に、ｄ／ｐ＝０．２４は、大凡９０°ツイストに相当するので、ｄ／ｐ＝０．１８は従来のラビング処理パネルと同様の略７０°ツイストに相当することになり、一方、ｄ／ｐが０．３５を越えたり、０．０９未満であると配向性が低下することになる。
【００３９】
また、本発明は、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、反射型液晶表示装置であることがより好適であり、その場合には、一方の電極３を反射電極とすれば良く、また、透明電極４を設けた基板２側に前方散乱能を持たせることが望ましい。
特に、反射電極３の表面に平均傾斜角が２０°以下の光散乱能を有する凹凸を設けることが望ましい。
【００４０】
即ち、反射型液晶表示装置においては、反射電極３の表面が凹凸になるように構成することが一般的であるので、ラビング処理が不要な上記（１）乃至（３）のいずれかの構成がより好適となる。
また、透明電極４を設けた基板２側に前方散乱板８を設けて前方散乱能を持たせることによって、正反射を低減させ、均一な光出力を得ることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
ここで、図２乃至図８を参照して本発明の実施の形態のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置を説明する。
なお、図においては、ＴＦＴ等のアクティブ素子及びカラーフィルタ等の図示を省略している。
図２（ａ）参照
図２（ａ）は、本発明の実施の形態のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の概略的要部断面図であり、図に示すように、ＴＦＴ基板１１上にＡｌ反射画素電極１２を設けるとともに、Ａｌ反射画素電極１２を覆うように垂直配向膜７３を設ける。
【００４２】
一方、ＴＦＴ基板１１と対向するＣＦ基板１４上には、ＩＴＯからなる透明共通電極１５を設けるとともに、透明共通電極１５を覆うように垂直配向膜１６を設け、一対の垂直配向膜１３，１６にラビング処理を施さない状態で、対向するＴＦＴ基板１１とＣＦ基板１４との間に負の誘電率異方性を有するｎ型液晶１７を注入する。
【００４３】
この場合、液晶分子１８は垂直配向膜１３，１６の規制を受けてＴＦＴ基板１１及びＣＦ基板１４に対して垂直に配向することになる。
また、ＣＦ基板１４の光入出射面側には、従来のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置と同様に前方散乱板１９、位相差フィルム２０、及び、偏光板２１を設ける。
【００４４】
図２（ｂ）参照
図２（ｂ）は、偏光板１９と位相差フィルム２０の配置関係を示す図であり、従来のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置と同様に、位相差フィルム１９を、１４０ｎｍのλ／４波長板と２７０ｎｍのλ／４波長板の２枚を用いてワイドレンジのλ／４波長板としたものであり、偏光板９３の透過軸（９０°）に対して、１４０ｎｍのλ／４波長板の軸を１０°傾け、２７０ｎｍのλ／４波長板の軸を７２．５°傾けて配置したものである。
【００４５】
この本発明の実施の形態における垂直配向膜１３，１６の基本骨格は、下記の一般式（式１）を有する有機化合物からなるものである。
【化１】
0004606541.tif 000002
【００４６】
なお、上記の一般式（式１）におけるＲ1 は、下記の式（式２）または式（式３）の酸無水物モノマーであり、また、Ｒ2 及びＲ3 は下記の式（式４）のジアミンであり、Ｒ1 ：（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）＝１：１である。
【化２】
0004606541.tif 000003
【化３】
0004606541.tif 000004
【化４】
0004606541.tif 000005
【００４７】
また、Ｒ２は、上記の式（式４）における垂直配向成分となる側鎖部を有する側鎖型ジアミンモノマーであり、また、Ｒ３は式（式４）における垂直配向成分となる側鎖部を除去した水平配向成分からなるジアミンであり、本発明の実施の形態の形態においては、全ジアミン成分における垂直配向成分のモル比率、即ち、Ｒ２／（Ｒ２＋Ｒ３）を２５％以下にして、垂直配向膜１３，１６の垂直配向能力を低下されている。
【００４８】
また、ｎ型液晶１７は、カイラル剤を添加したネマティック液晶であり、液晶表示装置のセル厚をｄとし、カイラルピッチをｐとした場合、ｄ／ｐが０．３５以下になるようにカイラル剤の添加量を制御する。
因に、セル厚ｄが３．５μｍの液晶表示装置において、ネマティック液晶ＭＪ９６１２１３（メルク製商品名）にカイラル剤ＣＭ３１（チッソ製商品名）を０．４８ｗｔ％、０．９６ｗｔ％、１．９２ｗｔ％、夫々添加した場合には、ｄ／ｐは、添加量にほぼ比例して、夫々０．０９、０．１８、０．３５となる。
【００４９】
図３参照
図３は電圧を印加した状態におけるα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置における概略的要部断面図であり、電圧を印加することによって、液晶分子１８は印加電圧に応じて水平方向に向かって傾き、“白”表示が得られることになる。
この場合も液晶分子１８はランダムにツイストするため、配向状態に方位角依存性がなく、視角特性が改善されることになる。
【００５０】
図４（ａ）乃至（ｃ）参照
図４は、ｄ／ｐ＝０．１８にしたカイラルネマティック性のｎ型液晶１７を用いた場合の０Ｖから３Ｖに電圧をオンして直ぐの過渡状態、即ち、低階調の中間調における過渡応答状態を示す図であり、図４（ａ）に示すように、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比が１００％の場合に紐状パターンからなるドメイン境界２３が発生し、表示にざらつき感を与える。
なお、図における符号２４は、樹脂ビーズからなるスペーサを表す。
【００５１】
一方、本発明の実施の形態の様に、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比を２５％にした場合には、図４（ｂ）に示すようにドメイン境界２３は薄くなり、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比を５％にした場合には、図４（ｃ）に示すようにドメイン境界２３は発生せず、液晶分子の配向の乱れは発生しなかった。
【００５２】
図５参照
図５は、垂直配向膜の表面エネルギーの垂直配向成分比率依存性の説明図であり、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比が低下するとともに、表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）が上昇し、５０％において約３７ｍＮ／ｍとなり、２５％において約３９ｍＮ／ｍ、５％において約４２．５ｍＮ／ｍであった。
この表面エネルギーと図４の微小ドメイン発生状況を総合的判断すると、垂直配向膜の表面エネルギーとしては、３７ｍＮ／ｍ以上が望ましいことが理解される。
【００５３】
図６参照
図６は、低階調の中間調における低電圧での過渡応答時間ｔLVの垂直配向成分比率依存性の説明図であり、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比が２５％においてピークを有し、モル比の低下ともに、応答速度ｔLVが約１０５ｍｓから低下し、モル比が５％において約７０ｍｓと最高速の応答時間特性が得られた。
【００５４】
したがって、図４乃至図６を総合的に判断すると、垂直配向成分比率としては、特に、応答時間特性を考慮すると、２５％以下が好適であり、５％近傍がより好適である。
但し、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比が５％以下になると、室温で液晶を注入する際に、流動配向が顕著に発生するので、モル比としては、５％以上にすることが望ましい。
【００５５】
図７（ａ）乃至（ｃ）参照
図７は、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比を５％にした垂直配向膜ＪＡＬＳ２０２３（ＪＳＲ製商品名）を用いた場合の０Ｖから３Ｖに電圧をオンして直ぐの過渡状態、即ち、低階調の中間調における過渡応答状態における応答時間ｔonのｄ／ｐ依存性を示す図であり、図７（ａ）に示すように、ｄ／ｐ＝０．０９の場合に紐状パターンからなるドメイン境界２３が若干発生したものの、実用上はあまり問題なかった。
【００５６】
また、図７（ｂ）のｄ／ｐ＝０．１８の場合には、図４（ｃ）と全く同じ条件であり、ドメイン境界２３は発生せず液晶分子の配向の乱れは発生しなかった。
また、ｄ／ｐ＝０．３５の場合には、図７（ｃ）に示すように若干ではあるが比較的大きなドメインの発生が見られた。
【００５７】
一般に、ｄ／ｐ＝０．２４は、大凡９０°ツイストに相当するので、ｄ／ｐ＝０．１８は従来のラビング処理パネルと同様の略７０°ツイストに相当することになり、ｄ／ｐが０．３５を越えたり、０．０９未満であると配向性が低下することになる。
したがって、ｄ／ｐは０．３５以下とすることが望ましく、それによって、微小ドメインの発生が抑制され、ざらつき感のない高品位の表示が可能になる。
【００５８】
図８参照
図８は、低階調の中間調における過渡応答時間ｔonのｄ／ｐ依存性の説明図であり、ｄ／ｐ＝０．１８で最も早い過渡応答特性を示し、ｄ／ｐの低下とともに応答時間ｔonは増大する。
したがって、ｄ／ｐ＝０．０９〜０．３５の範囲が望ましいことになる。
【００５９】
以上を前提として、次に、α−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の具体的実施例を説明するが、基本的構成は図２及び図３と同様であるので、特徴点のみを説明する。
（実施例１）
この実施例１は、垂直配向膜１３，１６として、全ジアミン成分に対する垂直配向成分のモル比を５％にした垂直配向膜ＪＡＬＳ２０２３（ＪＳＲ製商品名）を用いた基板を直径３．５μｍのスペーサを介して貼り合わせたのち、ネマティック液晶Ｍｊ９６１２１３（メルク製商品名）にカイラル剤ＣＭ３１を０．４８ｗｔ％添加して、ｄ／ｐ＝０．０９に調整したｎ型液晶１７を注入してセル厚ｄが３．５μｍの反射型液晶表示装置を作製する。
この実施例１の反射型液晶表示装置の特性は、図４（ｃ）と同様であり、また、図１６と同様の光学特性が得られた。
【００６０】
（実施例２）
この実施例２は、垂直配向膜１３，１６として、表面エネルギーが３８．２〜３８．８ｍＮ／ｍの垂直配向膜ＪＡＬＳ６８４（ＪＳＲ製商品名）に波長が３６０ｎｍ以下、好適には２５６ｎｍ以下の紫外線を照射して、表面エネルギーが４２．３〜４３．４になるように制御した基板を直径３．５μｍのスペーサを介して貼り合わせたのち、ネマティック液晶Ｍｊ９６１２１３（メルク製商品名）にカイラル剤ＣＭ３１を０．４８ｗｔ％添加して、ｄ／ｐ＝０．０９に調整したｎ型液晶１７を注入してセル厚ｄが３．５μｍの反射型液晶表示装置を作製する。
この実施例２の反射型液晶表示装置の特性も、実施例１と同様に安定した配向性が得られた。
【００６１】
（実施例３）
この実施例３は、ＴＦＴ基板１１側におけるＡｌ反射画素電極１２に高さが１．５μｍの突起を設け、垂直配向膜１３，１６として、垂直配向膜ＪＡＬＳ２０２３（ＪＳＲ製商品名）を用いた基板を直径３．５μｍのスペーサを介して貼り合わせたのち、ネマティック液晶Ｍｊ９６１２１３（メルク製商品名）にカイラル剤ＣＭ３１を０．９６ｗｔ％添加して、ｄ／ｐ＝０．１８に調整したｎ型液晶１７を注入してセル厚ｄが３．５μｍの反射型液晶表示装置を作製する。
【００６２】
なお、この場合の突起は、幅が８μｍの突起と幅が１２μｍの突起とをランダムに配置したものであり、その比を１：１としたが、任意である。
また、この凹凸はその平均傾斜角が２０％以下になるようにし、光散乱能を有するように構成することが望ましい。
【００６３】
図９参照
図９は、この実施例３の反射型液晶表示装置の表示特性の電圧依存性を示す図であり、図においては、反射率、即ち、表示輝度を濃淡で示している。
図から明らかなように、基板面に凹凸がある場合でも、ドメインの発生しない正常な配向が得られ、反射率も電圧の増加とともに増大していることが理解される。
【００６４】
（実施例４）
この実施例４は、垂直配向膜１３，１６として、垂直配向膜ＪＡＬＳ２０２３（ＪＳＲ製商品名）を用いた基板を直径３μｍのスペーサを介して貼り合わせたのち、ネマティック液晶Ｍｊ９６１２１３（メルク製商品名）にカイラル剤ＣＭ３１を０．９６ｗｔ％添加して、ｄ／ｐ＝０．１８に調整するとともに、重合開始剤が含有されたＵＶキュアブル液晶ＵＬＣ００１Ｋ（ＤＩＣ製商品名）を０．５ｗｔ％加えたｎ型液晶１７を真空注入により注入し、次いで、電圧を印加しながら紫外線を照射して、セル厚ｄが３．０μｍの反射型液晶表示装置を作製する。
この場合、ＵＶキュアブル液晶が重合反応によって立体的網状構造を形成し、残りの空間にｎ型液晶が存在することになり、高速応答性を有するポリマ安定化α−ＶＡ方式の液晶表示装置を構成することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施の形態及実施例を説明してきたが、本発明は実施の形態及び各実施例に記載した構成及び条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、ｎ型液晶として、カイラル剤を添加したネマティック液晶を用いているが、それ自体がカイラル性を有するカイラルネマティック液晶を用いても良いものである。
【００６６】
また、上記の実施の形態或いは各実施例においては、ラビングレスがより有効になる反射型液晶表示装置として説明しているが、本発明は反射型液晶表示装置に限られるものではなく、直視型液晶表示装置にも適用されるものであり、垂直配向膜の表面エネルギー或いは全ジアミン成分に対する垂直配向成分比率、及び、ｄ／ｐを制御することによって、過渡応答時における微小ドメインの発生を抑制することができ、それによって、ざらつき感のない高品位の表示が可能になる。
【００６７】
また、上記の実施例２においては、垂直配向膜ＪＡＬＳ６８４（ＪＳＲ製商品名）に紫外線を照射して表面エネルギーを増大させ、垂直配向能力を制御しているが、この様な紫外線照射による表面エネルギーの増大は、他の垂直配向膜にも見られる現象であり、上記の図５に示すように、紫外線の照射によって垂直配向膜の表面エネルギーは増大するので、表面エネルギーの小さな各種の垂直配向膜にも適用されるものである。
【００６８】
【発明の効果】
本発明によれば、垂直配向膜の垂直配向能力を全ジアミン成分に対する垂直配向成分比率或いは紫外線照射により制御するとともに、ｄ／ｐを所定の範囲に制御しているので、ラビングレスで微小ドメインの発生が抑制された高品位の表示を得ることができ、それによって高品位で広視野角の液晶表示装置の低コスト化、高製造歩留り化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の電圧無印加時の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の電圧印加時の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の過渡応答における微小ドメイン発生の垂直配向成分比率依存性の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の垂直配向膜の表面エネルギーの垂直配向成分比率依存性の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の過渡応答における応答時間ｔLVの垂直配向成分比率依存性の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の過渡応答における微小ドメイン発生のｄ／ｐ依存性の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態における応答時間ｔonのｄ／ｐ依存性の説明図である。
【図９】本発明の実施例３の配向状態の説明図である。
【図１０】従来のＴＮ方式の直視型液晶表示装置の電圧無印加時の説明図である。
【図１１】従来のＴＮ方式の直視型液晶表示装置の電圧印加時の説明図である。
【図１２】従来のα−ＶＡ方式の直視型液晶表示装置の電圧無印加時の説明図である。
【図１３】従来のα−ＶＡ方式の直視型液晶表示装置の電圧印加時の説明図である。
【図１４】従来のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の電圧無印加時の説明図である。
【図１５】従来のα−ＶＡ方式の反射型液晶表示装置の電圧印加時の説明図である。
【図１６】反射率の印加電圧依存性の説明図である。
【符号の説明】
１  基板
２  基板
３  電極
４  電極
５  垂直配向膜
６  液晶
７  液晶分子
８  前方散乱板
１１  ＴＦＴ基板
１２  Ａｌ反射画素電極
１３  垂直配向膜
１４  ＣＦ基板
１５  透明共通電極
１６  垂直配向膜
１７  ｎ型液晶
１８  液晶分子
１９  前方散乱板
２０  位相差フィルム
２１  偏光板
２２  電源
２３  ドメイン境界
２４  スペーサ
４１  ＴＦＴ基板
４２  透明画素電極
４３  水平配向膜
４４  ＣＦ基板
４５  透明共通電極
４６  水平配向膜
４７  ｐ型液晶
４８  液晶分子
４９  偏光板
５０  偏光板
５１  電源
５２  入射光
５３  出射光
５４  ＴＦＴ基板のラビング方向
５５  ＣＦ基板のラビング方向
５６  ＴＦＴ基板側の液晶分子
５７  ＣＦ基板側の液晶分子
５８  中間の液晶分子
５９  中間の液晶分子
６０  ＣＦ基板の側の偏光軸
６１  ＴＦＴ基板側の偏光軸
７１  ＴＦＴ基板
７２  透明画素電極
７３  垂直配向膜
７４  ＣＦ基板
７５  透明共通電極
７６  垂直配向膜
７７  ｎ型液晶
７８  液晶分子
７９  偏光板
８０  偏光板
８１  電源
８２  入射光
８３  出射光
８４  ＴＦＴ基板側の液晶分子
８５  ＣＦ基板側の液晶分子
８６  中間の液晶分子
８７  中間の液晶分子
８８  ＣＦ基板の側の偏光軸
８９  ＴＦＴ基板側の偏光軸
９０  Ａｌ反射画素電極
９１  前方散乱板
９２  位相差フィルム
９３  偏光板
９４  入射光
９５  反射光
【図１】
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【図２】
0004606541.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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