(57)【要約】【課題】  見る方向によって異なる表示内容を表示することのできる液晶表示素子を提供する。【解決手段】  第１透明基板と、第１透明基板の一方の面上に形成される第１及び第２電極であって、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２電極とを含む第１基板と、第２透明基板と、第２透明基板の一方の面上に形成される第３電極とを含む第２基板であって、第１基板の第１及び第２電極の形成されている面と、第３電極の形成されている面とが向き合うように、第１基板と略平行配置される第２基板と、第１基板と第２基板間に挟持される液晶層であって、第１電極と第３電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が第１方向に倒れる第１部分、及び、第２電極と第３電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が第１方向とは異なる第２方向に倒れる第２部分を備える液晶層とを有する液晶表示素子を提供する。【選択図】  図２
2005316027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明基板と、前記第１の透明基板の一方の面上に形成される第１及び第２の電極であって、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２の電極とを含む第１の基板と、
第２の透明基板と、前記第２の透明基板の一方の面上に形成される第３の電極とを含む第２の基板であって、前記第１の基板の前記第１及び第２の電極の形成されている面と、前記第３の電極の形成されている面とが向き合うように、前記第１の基板と略平行配置される第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板間に挟持される液晶層であって、前記第１の電極と前記第３の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が第１の方向に倒れる第１の部分、及び、前記第２の電極と前記第３の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が前記第１の方向とは異なる第２の方向に倒れる第２の部分を備える液晶層と
を有する液晶表示素子。
【請求項２】
前記第１の部分と前記第２の部分とが、前記第１及び第２の基板の法線方向から見たとき、少なくとも一方向に交互に形成されている請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記第１の方向と前記第２の方向とが、前記第１及び第２の基板の法線方向に関して逆向きである請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
更に、前記第１の基板が、前記第１及び第２の電極を覆うように前記第１の透明基板上に形成された第１の配向膜を含み、
前記第２の基板が、前記第３の電極を覆うように前記第２の透明基板上に形成された第２の配向膜を含み、
前記第１及び第２の電極がともに櫛歯状電極であり、
前記第１及び第２の基板の法線方向から見たとき、前記第１の電極の櫛歯状部分と前記第２の電極の櫛歯状部分とが、櫛歯状部分の幅方向に沿って互い違いに配置されており、前記第１または第２の配向膜の少なくとも一方について、前記第１の電極の櫛歯状部分の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第１の方向に倒す配向処理が施されており、前記第２の電極の櫛歯状部分の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第２の方向に倒す配向処理が施されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
更に、前記第１の基板が、前記第１及び第２の電極を覆うように前記第１の透明基板上に形成された第１の配向膜を含み、
前記第２の基板が、前記第３の電極を覆うように前記第２の透明基板上に形成された第２の配向膜を含み、
前記第１、第２及び第３の電極は、それぞれ一方向に長い第１、第２及び第３の電極群であり、
前記第１及び第２の基板の法線方向から見たとき、前記第１の電極群の各電極と前記第２の電極群の各電極とが、各電極の長さ方向と直交する方向に沿って互い違いに配置されており、かつ、前記第１及び第２の電極群と前記第３の電極群とは交差するように配置されており、前記第１または第２の配向膜の少なくとも一方について、前記第１の電極群の各電極の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第１の方向に倒す配向処理が施されており、前記第２の電極群の各電極の少なくとも一部を包含する領域には、前記液晶層の液晶を前記第２の方向に倒す配向処理が施されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記第１及び第２の電極群と前記第３の電極群とが直交するように配置されている請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
更に、前記第３の電極はスリットを備え、
前記第１及び第２の電極がともに櫛歯状電極であり、
前記第１及び第２の基板の法線方向から見たとき、前記第１の電極の櫛歯状部分と前記第２の電極の櫛歯状部分とが、櫛歯状部分の幅方向に沿って互い違いに配置されており、前記スリットは、前記第１の電極の櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジと、対向する前記第２の電極の櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジとをまたぐように形成され、かつ、前記第１及び第２の電極の櫛歯状部分の長さ方向に沿う前記スリットのエッジが、前記第１及び第２の電極の隣り合う櫛歯状部分の内部領域に位置するように形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記第１、第２及び第３の電極は、それぞれ一方向に長い第１、第２及び第３の電極群であり、更に、前記第３の電極群の各電極はスリットを備え、
前記第１及び第２の基板の法線方向から見たとき、前記第１の電極群の各電極と前記第２の電極群の各電極とが、各電極の長さ方向と直交する方向に沿って互い違いに配置されており、かつ、前記第１及び第２の電極群と前記第３の電極群とは交差するように配置されており、前記スリットは、前記第１の電極群の各電極の長さ方向の一定側エッジと、対向する前記第２の電極群の電極の長さ方向の一定側エッジとをまたぐように形成され、かつ、前記第１及び第２の電極群の電極の長さ方向に沿う前記スリットのエッジが、前記第１及び第２の電極群の隣り合う電極の内部領域に位置するように形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記第１及び第２の電極群と前記第３の電極群とが直交するように配置されている請求項８に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
（ａ）光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、それぞれ相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２の電極を有する第１の基板表面に形成する工程と、
（ｂ）光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第２の基板表面に形成する工程と、
（ｃ）前記第１及び第２の基板表面に形成された配向材料の膜に、それぞれ前記第１及び第２の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる２種類の微小領域を、それぞれ前記第１及び第２の電極の形成位置に対応する位置に形成する工程と、
（ｄ）前記第１の基板と前記第２の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第１及び第２の基板間に液晶層を形成する工程と
を有する液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（ｃ）が、
前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第１または第２の電極の一方の形成位置と対応する一部に、前記第１の基板の法線方向から傾いた第１の方向から光を照射する第１の照射工程と、
前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第１または第２の電極の他方の形成位置と対応し、前記第１の照射工程で光が照射されていない配向材料の膜の一部に、前記第１の基板の法線方向から傾き、前記第１の方向とは異なる第２の方向から光を照射する第２の照射工程と
を含む請求項１０に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（ｃ）が、
前記第２の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第１または第２の電極の一方の形成位置と対応する一部に、前記第２の基板の法線方向から傾いた第３の方向から光を照射する第３の照射工程と、
前記第２の基板表面に形成された配向材料の膜の一部であって、前記第１または第２の電極の他方の形成位置と対応し、前記第３の照射工程で光が照射されていない配向材料の膜の一部に、前記第２の基板の法線方向から傾き、前記第３の方向とは異なる第４の方向から光を照射する第４の照射工程と
を含む請求項１０または１１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】
前記第１の方向と前記第２の方向とが、前記第１の基板の法線方向に関して対称な方向である請求項１１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１４】
前記第３の方向と前記第４の方向とが、前記第２の基板の法線方向に関して対称な方向である請求項１２に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２の基板表面上に形成される配向材料の膜が紫外線に感応する性質を有し、前記工程（ｃ）において、前記第１及び第２の基板表面に形成された配向材料の膜に紫外線を照射する請求項１０〜１４に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１６】
（ａ）光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第１の基板表面に形成する工程と、
（ｂ）前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜に、前記第１の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる２種類の微小領域を形成する工程と、
（ｃ）液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第２の基板表面に形成する工程と、
（ｄ）前記第１の基板と前記第２の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第１及び第２の基板間に液晶層を形成する工程と
を有し、
前記第１の基板表面の電極と前記第２の基板表面の電極のうちのいずれか一方は、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２の電極を含んで構成され、
前記工程（ｂ）において、プレティルト角の異なる２種類の微小領域をそれぞれ前記第１及び第２の電極の形成位置に対応する位置に形成する液晶表示素子の製造方法。
【請求項１７】
前記工程（ｂ）が、
前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜の一部に、前記第１の基板の法線方向から傾いた第１の方向から光を照射する第１の照射工程と、
前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜の他の一部であって、前記第１の照射工程で光が照射されていない配向材料の膜の他の一部に、前記第１の基板の法線方向から傾き、前記第１の方向とは異なる第２の方向から光を照射する第２の照射工程と
を含む請求項１６に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１８】
前記工程（ｂ）が、
前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜に、前記第１の基板の法線方向から傾いた第３の方向から光を照射する第３の照射工程と、
前記第３の照射工程において、前記第３の方向から光が照射された配向材料の膜の一部に、前記第１の基板の法線方向から傾き、前記第３の方向とは異なる第４の方向から光を照射する第４の照射工程と
を含む請求項１６記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１の方向と前記第２の方向とが、前記第１の基板の法線方向に関して対称な方向である請求項１７に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第３の方向と前記第４の方向とが、前記第１の基板の法線方向に関して対称な方向である請求項１８に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項２１】
前記第４の照射工程において前記第４の方向から光を照射する時間が、前記第３の照射工程において前記第３の方向から光を照射する時間より長い請求項１８または２０に記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項２２】
前記第１の基板表面上に形成される配向材料の膜が紫外線に感応する性質を有し、前記工程（ｂ）において、前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜に紫外線を照射する請求項１６〜２１に記載の液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、見る方向によって異なる内容を表示する液晶表示素子、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、垂直配向型の液晶表示素子（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の従来例を示す断面図である。垂直配向型ＬＣＤ５０は、一対の基板（上側基板３１及び下側基板３２）と、その間に挟持される液晶層３９、たとえば負の誘電率異方性（Δε＜０）をもつネマティック液晶分子３９ａで形成されるネマティック液晶層とを含んで構成される。上側基板３１及び下側基板３２は、それぞれ、たとえば平板なガラス基板である透明基板３３，３４、透明基板３３，３４上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材で形成され、所定のパタンを有する透明電極３５，３６、透明電極３５，３６上に形成される垂直配向膜３７，３８とを含んで構成される。
【０００３】
一対の基板（上側基板３１及び下側基板３２）は、垂直配向膜３７，３８が向き合うように略平行配置され、両垂直配向膜３７，３８間に、液晶層３９が挟持される。透明電極３５，３６間には、電圧印加手段４３が接続されており、電圧印加手段４３により両透明電極３５，３６間の液晶層３９に任意の電圧を印加することができる。垂直配向膜３７，３８には、プレティルト角の付与等の配向処理が施されている。配向処理により、垂直配向膜３７，３８に接する液晶層３９の液晶分子３９ａは基板（上側基板３１及び下側基板３２）に対してほぼ垂直な、かつプレティルト角だけ傾く方向に配向される。また、液晶層３９に電圧が印加されたときには、プレティルト角により液晶分子３９ａの倒れる方向が規定される。
【０００４】
一対の基板（上側基板３１及び下側基板３２）の外側に、一対の偏光板４１，４２が、たとえば直交ニコル状態に配置される。図示のように互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を画定するとき、上側基板３１に向き合う偏光板４１は、たとえばＸ方向に偏光する光だけを透過させ、下側基板３２に向き合う偏光板４２は、たとえばＹ方向に偏光する光だけを透過させるように配置される。また、液晶層３９を挟持する一対の基板（上側基板３１及び下側基板３２）は、各基板（上側基板３１及び下側基板３２）の法線方向がＺ方向と平行であるように、かつ、上側基板３１または下側基板３２の法線方向（Ｚ方向）から見たとき、電圧印加時の液晶分子がＸ方向及びＹ方向と４５°をなす方向に倒れるように配置される。
【０００５】
垂直配向型ＬＣＤ５０においては、視角依存性を改善するために、上側基板３１と偏光板４１との間に視角補償フィルム４０が挿入されている。視角補償フィルム４０として、たとえば光軸がフィルムの法線方向にあり、複屈折率が負の一軸性光学フィルムが用いられる。視角補償フィルム４０は、図に示したように一方の基板側にだけ配置することもできるし、両方の基板外側に配置することもできる。視角補償フィルム４０のリターデーションは液晶層３９のリターデーションの１／３〜１倍程度である。なお、両方の基板側に視角補償フィルム４０を配置した場合は、２枚の視角補償フィルム４０のリターデーションの和が液晶層３９のリターデーションの１／３〜１倍程度である。
【０００６】
図１３に示す構造の垂直配向型ＬＣＤ５０は、液晶分子３９ａが倒れる方向からの視角特性が極端に悪くなるという欠点を有する。
【０００７】
上下基板に形成される一対の透明電極をスリットを有する形状に形成し、一方の透明電極のスリットと他方の透明電極のスリットが表示領域で交互に配置されることを特徴とするツイストネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ，ＴＮ）液晶表示素子の提案がなされている。（たとえば、特許文献１参照。）
この提案によれば、スリット部に斜め方向の電界が発生するとともに、スリットの両側では斜め電界の傾く方向が逆になる。一対の電極の表示領域で、電圧印加時には液晶分子の立ち上がり方向がそれぞれ逆方向の小領域が同時に形成されるので、互いの小領域の視角依存性が補完されて、表示領域全体として視角依存性が低減し、いずれの方向から見ても視認性が良好となり、表示品質が向上する。
【０００８】
上記の液晶表示素子は、いずれの方向から見ても、同内容の表示が認められる。
【０００９】
【特許文献１】特許第３１０８７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、見る方向によって異なる表示内容を表示することのできる液晶表示素子及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、第１の透明基板と、前記第１の透明基板の一方の面上に形成される第１及び第２の電極であって、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２の電極とを含む第１の基板と、第２の透明基板と、前記第２の透明基板の一方の面上に形成される第３の電極とを含む第２の基板であって、前記第１の基板の前記第１及び第２の電極の形成されている面と、前記第３の電極の形成されている面とが向き合うように、前記第１の基板と略平行配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板間に挟持される液晶層であって、前記第１の電極と前記第３の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が第１の方向に倒れる第１の部分、及び、前記第２の電極と前記第３の電極との間に電圧が印加されたとき、液晶が前記第１の方向とは異なる第２の方向に倒れる第２の部分を備える液晶層とを有する液晶表示素子が提供される。
【００１２】
この液晶表示素子は、見る方向によって異なる表示内容を表示することができる。
【００１３】
また、本発明の他の一観点によれば、（ａ）光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、それぞれ相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２の電極を有する第１の基板表面に形成する工程と、（ｂ）光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第２の基板表面に形成する工程と、（ｃ）前記第１及び第２の基板表面に形成された配向材料の膜に、それぞれ前記第１及び第２の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる２種類の微小領域を、それぞれ前記第１及び第２の電極の形成位置に対応する位置に形成する工程と、（ｄ）前記第１の基板と前記第２の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第１及び第２の基板間に液晶層を形成する工程とを有する液晶表示素子の製造方法が提供される。
【００１４】
この液晶表示素子の製造方法を用いて、見る方向によって異なる表示内容を表示可能な液晶表示素子を製造することができる。
【００１５】
更に、本発明の他の観点によれば、（ａ）光に感応し、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第１の基板表面に形成する工程と、（ｂ）前記第１の基板表面に形成された配向材料の膜に、前記第１の基板の法線方向から傾いた方向から光を照射し、垂直配向からのプレティルト角の異なる２種類の微小領域を形成する工程と、（ｃ）液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、電極を有する第２の基板表面に形成する工程と、（ｄ）前記第１の基板と前記第２の基板とを、配向材料の膜が形成された面を向き合わせて対向配置し、前記第１及び第２の基板間に液晶層を形成する工程とを有し、前記第１の基板表面の電極と前記第２の基板表面の電極のうちのいずれか一方は、相互に独立の電気回路に接続されて制御される第１及び第２の電極を含んで構成され、前記工程（ｂ）において、プレティルト角の異なる２種類の微小領域をそれぞれ前記第１及び第２の電極の形成位置に対応する位置に形成する液晶表示素子の製造方法が提供される。
【００１６】
この液晶表示素子の製造方法によれば、簡略化された製造工程で、見る方向によって異なる表示内容を表示可能な液晶表示素子を製造することができる。また、表示品質の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、見る方向によって異なる表示内容を表示することのできる液晶表示素子及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
背景技術では、視角依存性という欠点を改善するためにマルチドメイン構造を採用し、いずれの方向から見ても良好な視認性を実現する液晶表示素子の発明について述べた。本願においては、視角依存性という欠点をむしろ積極的に活用し、見る方向によって異なる複数の表示を可能とする液晶表示素子及びその製造方法を提案する。なお、本提案は、見る方向によって表示内容が異なるディスプレイを１枚の液晶表示素子で実現しようとするものである。
【００１９】
後述の実施例においては、表示領域内に異なった視角特性をもつ複数の領域、いわゆるマルチドメイン構造を作製し、当該複数の領域ごとに異なる駆動信号を印加し、当該複数の領域ごとに別内容の表示を行う液晶表示素子を取り上げる。
【００２０】
それに先立って、見る方向によって表示内容の異なる表示が可能である理由を説明する。ここでは２ドメイン構造の液晶表示素子を例として、左右斜め方向から見たときに異なった表示が実現できる理由を説明する。
【００２１】
図１は、２ドメイン構造（右方向に視角をもつドメインと左方向に視角をもつドメインとを備える２ドメイン構造）を有する垂直配向型液晶表示素子の視角特性図である。実線で示したグラフが、左方向に視角をもつドメイン（液晶層中央の液晶分子が右方向に倒れるドメイン）の視角特性を表すグラフ、点線で示したグラフが、右方向に視角をもつドメイン（液晶層中央の液晶分子が左方向に倒れるドメイン）の視角特性を表すグラフである。また、白丸を実線または点線で結んだグラフは、ＯＮ電圧を印加した場合を示し、白四角を実線または点線で結んだグラフはＯＦＦ電圧を印加した場合を示す。横軸は、左右両側への視角を単位「°（度）」で示す。基板の法線方向を０°とし、右側への視角を正としている。縦軸は、液晶表示素子に入射する光の透過率を単位「％」で示す。
【００２２】
液晶表示素子が左右両方向にほぼ同視角をもつ２ドメイン構造を有することに起因して、白丸を実線で結んだグラフと白丸を点線で結んだグラフ、及び、白四角を実線で結んだグラフと白四角を点線で結んだグラフとは、視角０°の線に関してそれぞれ対称である。
【００２３】
白四角を実線または点線で結んだ２本のグラフを参照する。右方向に視角をもつドメインにおいても左方向に視角をもつドメインにおいても、ＯＦＦ電圧印加時には、視角方向によらず入射光の透過率はほぼ０％であり、有効な表示を行えないことがわかる。
【００２４】
白丸を実線または点線で結んだ２本のグラフを参照する。たとえば、ＯＮ電圧印加時に基板法線方向（視角０°方向）から表示領域を見た場合には、２種のドメインの光透過率が等しいため、両種のドメインの表示が均等に混ざり合うことがわかる。
【００２５】
一方、左方向に視角をもつドメイン（白丸を実線で結んだグラフ）においては、右側に視角２０°から５５°までの範囲で、光透過率がＯＦＦ電圧印加時のそれとほぼ同程度（約０％）となっている。また、右方向に視角をもつドメイン（白丸を点線で結んだグラフ）においては、左側に視角２０°から５５°までの範囲で、光透過率がＯＦＦ電圧印加時のそれとほぼ同程度（約０％）となっている。このため、右側に視角２０°から５５°までの範囲から表示領域を見た場合、右方向に視角をもつドメインの表示のみが認められ、左方向に視角をもつドメインの表示は認められない。これとは逆に、左側に視角２０°から５５°までの範囲から表示領域を見た場合、左方向に視角をもつドメインの表示のみが認められ、右方向に視角をもつドメインの表示は認められない。
【００２６】
したがって２種のドメインに対して別々の表示電極を設け、それぞれの電極に異なった駆動電圧を印加して、２種類のドメインで異なった表示を行い、一定範囲（たとえば視角２０°から５５°までの範囲）から表示領域を観察する者に、異なった表示を認識させることが可能である。なお、異なった表示を認識させることの可能な視角範囲は、印加する電圧によっても調整することができる。
【００２７】
以上、２ドメイン構造の液晶表示素子において、見る方向によって異なる内容の表示が可能である理由を説明した。同様の理由で、３種以上のドメインを有するマルチドメイン構造の液晶表示素子においても、異なったドメインごとに異なった表示を行い、見る方向の異なる観察者に異なった表示を認識させることが可能である。ただし、ツイストネマチック液晶表示素子や垂直配向型液晶表示素子等では、ＯＮ電圧印加時において、ある一方位（ツイストネマチック液晶表示素子においては液晶分子が立ち上がる方位と、液晶分子を含む面内において反対側、垂直配向型液晶表示素子においては液晶分子が倒れる方位）だけ光透過率が低くなるという特徴を有する。したがって、見る方向の異なる観察者に異なる内容を表示する液晶表示素子は、２ドメイン構造で実現することが最適であろう。
【実施例１】
【００２８】
図２は、第１の実施例による垂直配向型の液晶表示素子の一例を示す概略的な断面図である。図１３に示した従来の液晶表示素子とは以下の点で異なっている。
【００２９】
まず、第１の実施例による液晶表示素子においては、透明電極３５（セグメント電極）が、相互に異なる２枚の櫛歯状電極３５ａ、３５ｂから構成されている。
【００３０】
両櫛歯状電極３５ａ、３５ｂは、それぞれ一定ピッチで形成された複数の一定幅の櫛歯状部分を有している。また、２枚の櫛歯状電極３５ａ、３５ｂについて、櫛歯状部分の幅及び形成ピッチはともに等しい。両櫛歯状電極３５ａ、３５ｂは、電極の櫛歯状部分の幅方向（図２においては左右方向）に沿って、櫛歯状部分が等間隔に互い違い（インターデジタル）となるように配置されている。
【００３１】
一方の櫛歯状電極３５ａと透明電極３６（コモン電極）との間には、電圧印加手段４３ａが接続されて一方の電気回路が形成されており、電圧印加手段４３ａによって、両電極間に任意の電圧を印加することが可能である。他方の櫛歯状電極３５ｂと透明電極３６（コモン電極）との間には、電圧印加手段４３ｂが接続されて他方の電気回路が形成されており、これによって両電極間に任意の電圧を印加することができる。こうして２つの櫛歯状電極３５ａ、３５ｂによって、相互に独立の２つの電気回路が形成され、各回路中の電圧印加手段４３ａ、４３ｂにより、別々の電圧（駆動信号）が印加され、制御されることができる。なお、セグメント電極（櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ）とコモン電極（透明電極３６）の配置については、後に詳述する。
【００３２】
液晶表示素子には、液晶分子３９ａの配向方向が相互に異なる（たとえば逆向きである）２つの領域（ドメイン８０ａ、８０ｂ）が、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの形成位置と対応して形成されている。図２においては、基板（上側基板３１及び下側基板３２）の法線方向に沿って、櫛歯状電極３５ａの形成位置に液晶分子３９ａが左側に傾く領域（ドメイン８０ａ）が位置合わせされている。また、櫛歯状電極３５ｂの形成位置に液晶分子３９ａが右側に傾く領域（ドメイン８０ｂ）が位置合わせされている。ドメイン８０ａ、８０ｂは、図２の紙面垂直方向に長いストライプ状に、基板の法線方向から見たとき、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の少なくとも一部を包含する領域に形成される。ドメイン８０ａは図の右方向に視角をもち、ドメイン８０ｂは図の左方向に視角をもつ。２種類のドメイン８０ａ、８０ｂは、図２の左右方向に交互に形成されている。
【００３３】
ある１つのドメインに着目したとき、上側基板３１と下側基板３２とに付与されているプレティルト角の向きは相互に逆向きである。また一方の基板（上側基板３１または下側基板３２）に着目したとき、隣り合う（図２においては左右方向に隣り合う）領域（ドメイン）に付与されているプレティルト角は逆向きである。
【００３４】
一方のドメイン８０ａに、櫛歯状電極３５ａを用いてある駆動信号（電圧）を印加し、他方のドメイン８０ｂに、櫛歯状電極３５ｂを用いて別の駆動信号（電圧）を印加することにより、視角方向の異なった２種類のドメインごとに異なった内容の表示を行うことができる。すなわち、一方のドメイン８０ａは、櫛歯状電極３５ａ及び電圧印加手段４３ａを用いて制御され、他方のドメイン８０ｂは、櫛歯状電極３５ｂ及び電圧印加手段４３ｂを用いて制御されることとなる。
【００３５】
図３は、セグメント電極（櫛歯状透明電極３５ａ、３５ｂ）及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図である。２枚の櫛歯状電極３５ａ、３５ｂは、電極の櫛歯状部分の幅方向に沿って、櫛歯状部分が互い違い（インターデジタル）となるように形成、配置され、各櫛歯状電極３５ａ、３５ｂごとに、視角方向の異なる２種類のドメイン８０ａ、８０ｂを制御して、ドメイン８０ａ、８０ｂごとに異なった表示を行う。
【００３６】
図には、簡略化して各櫛歯状電極３５ａ、３５ｂに３本ずつの櫛歯状部分を示してあるが、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂは実際にはより多くの櫛歯状部分を有する。各櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の幅は、たとえば４０μｍであり、隣り合う櫛歯状部分の間隔は６０μｍである。したがって、各櫛歯状電極３５ａ，３５ｂの櫛歯状部分は１００μｍピッチで形成されている。また、２つの櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分が互い違いに配置された状態においては、隣り合う櫛歯状部分間の間隔は、たとえば１０μｍである。したがって、櫛歯状部分は５０μｍのピッチで配置されていることになる。
【００３７】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施例による液晶表示素子の表示領域の一例を示す概略図である。図示したのは、車載用エアコンの状態をセグメント表示で表示する液晶表示素子の表示領域である。
【００３８】
図４（Ａ）を参照する。左上の２つの７セグメント表示部では、温度の表示がなされる。右下の図形部（バーグラフ）ではエアコン風量の強弱表示が行われる。この液晶表示素子は、たとえば車のセンターコンソール付近に設置される。
【００３９】
図４（Ｂ）を参照する。図４（Ｂ）には、左側に視角をもつドメインで表示される表示（表示領域を左側から見た観察者に認識される表示）を示した。車の助手席においては、温度１９℃、風量がレベル２にエアコンが調整されていることが示されている。
【００４０】
図４（Ｃ）を参照する。図４（Ｃ）には、右側に視角をもつドメインで表示される表示（表示領域を右側から見た観察者に認識される表示）を示した。車の運転席においては、温度２３℃、風量がレベル４にエアコンが調整されていることが示されている。
【００４１】
左右に視角方向をもつ２種類のドメインごとに異なった電圧を印加して液晶の配向状態を変化させ、異なった表示を行うことの可能なこの液晶表示素子は、たとえば運転席と助手席とを別々に空調するときの表示素子として好適に用いられるであろう。
【００４２】
図５（Ａ）〜（Ｅ）は、図２に示すような構造を有する、第１の実施例による液晶表示素子の製造方法（第１の製造方法）を説明するための概略図である。
【００４３】
図５（Ａ）を参照する。たとえば平板なガラス基板である透明基板３３上に、ＩＴＯ等の透明導電材膜をスパッタリングにより作製し所定の形状にパターニングして透明電極３５（２枚の櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ）を形成する。次に、光、たとえば紫外線に感応し、液晶分子を平均的に表面に対して所定方向に配向させる性質を有する配向材料の膜を、透明基板３３上に、透明電極３５（櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ）を覆うように形成する。たとえば側鎖型の紫外線感応性垂直配向膜３７を厚さ５００Åに塗布し、キュアする。垂直配向膜３７は、液晶分子を平均的に表面に対してほぼ垂直に配向させる。垂直配向膜３７には、たとえば日産化学工業製ＳＥ−１２１１が好ましく用いられる。
【００４４】
図５（Ｂ）は、垂直配向膜３７に、光たとえば紫外線を露光し配向処理を施す際に使用する遮光手段であるマスク５５の概略的な平面図である。マスク５５は、同一幅で平行ストライプ状（短冊状）に形成される開口部５５ａと遮光部５５ｂとが交互に現れる構成を有する。また、開口部５５ａ及び遮光部５５ｂの幅は、互い違い（インターデジタル）に配置された櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の形成ピッチと同一に形成されている。
【００４５】
図５（Ｃ）を参照する。マスク５５を配向膜３７上に配置し、光たとえば紫外線を斜め方向（透明基板３３の法線方向から傾いた方向）から照射する。マスク５５の配置は、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の長さ方向とマスク５５の開口部５５ａ（または遮光部５５ｂ）の長さ方向とが平行となるように、かつ、透明基板３３の法線方向から見たときに、２つの櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分のうちの一方が完全に遮光部５５ｂに隠れ、他方が開口部５５ａから完全に露出するように配置する。紫外線の照射方向は、たとえば垂直配向膜３７の法線方向（透明基板３３の法線方向）から４５°傾いた方向である。紫外線は、たとえば波長２５４ｎｍに中心をもつバンドパスフィルタを通して垂直配向膜３７に照射される。たとえば波長２５４ｎｍにおける単位面積当たりの照度は１．３５ｍＷで、照射時間は３分である。
【００４６】
図５（Ｄ）を参照する。次にマスク５５を、図５（Ｃ）に示した状態から、開口部５５ａ（または遮光部５５ｂ）の長さ方向と直交する方向（幅方向）へ半ピッチ（開口部５５ａまたは遮光部５５ｂの幅）だけずらす位置合わせをして垂直配向膜３７上に配置し、１回目の照射とは異なる斜め方向（透明基板３３の法線方向から傾いた方向）から、光たとえば紫外線を照射する。図５（Ｃ）に示す状態では遮光部５５ｂが当接されていた垂直配向膜３７上の領域には新たに開口部５５ａが当接され、開口部５５ａが当接されていた領域には新たに遮光部５５ｂが当接される。このため紫外線は、図５（Ｃ）を用いて説明した工程で紫外線が照射されなかった領域に照射される。２回目の紫外線照射は、１回目の紫外線照射方向と垂直配向膜３７の法線方向（透明基板３３の法線方向）を含む面内において、垂直配向膜３７の法線方向（透明基板３３の法線方向）に関して、１回目の照射とは反対側の方向、たとえば対称な方向から行われる。照射する紫外線の単位面積当たりの照度及び照射時間は、図５（Ｃ）に示した１回目の紫外線照射のそれらと等しい。このような光配向処理により２種類のプレティルト角の付与された基板３１を得る。
【００４７】
続いて図５（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明した工程と同様の工程により、２種類のプレティルト角の付与された、垂直配向型液晶表示素子のもう一方の基板３２を作製する。基板３２の透明電極３６（コモン電極）は、櫛歯形状ではないため、図５（Ｃ）を参照して行った説明中、櫛歯状部分とマスク５５の開口部５５ａ、遮光部５５ｂとの位置合わせは行わないが、透明電極３６（コモン電極）の所定の位置に対応する領域に、所定のプレティルト角が付与されるように、マスクの位置合わせを行う。このとき、後工程（次段落において説明する。）で２枚の基板３１、３２をプレティルト角を揃えて接着するため、マスクの位置合わせを正確に行う。
【００４８】
図５（Ｅ）を参照する。一対の基板３１，３２を、プレティルト角が両基板３１，３２間で対応するように（後工程で両基板３１，３２間に液晶を注入したとき、液晶分子の配向方向が両基板３１，３２間で揃うように）位置合わせをして対向配置し接着する。接着は、たとえば紫外線硬化型のメインシール剤を塗布した両基板３１，３２を、ギャップコントロール剤を介して重ね合わせ、紫外線を照射してメインシール剤を硬化させることにより行う。ギャップコントロール剤には、たとえば直径４．０μｍの触媒化成工業性シリカビーズが好ましく用いられる。接着後、両基板３１，３２をセル単位で切断し、真空注入法で両基板３１，３２間に液晶（たとえばメルク製  Δｎ＝０．１５）を注入し、注入口を封止して液晶層３９を形成し、液晶表示素子を得る。
【００４９】
この液晶表示素子の外側に、偏光板４１，４２及び視角補償フィルム４０を配置する。このようにして、電圧印加時に液晶分子が反対方向に倒れる２種類の短冊状微小領域をもった２ドメインの垂直配向型液晶表示素子であって、ドメインごとに異なった表示を可能とする液晶表示素子を作製することができる。
図６（Ａ）〜（Ｅ）は、第１の実施例による液晶表示素子の第２の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
【００５０】
図６（Ａ）を参照する。図５（Ａ）を参照して説明した工程と同様の工程によって、透明基板３３上に所定のパタンが与えられた櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ（セグメント電極）を形成し、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ上に垂直配向膜３７を形成する。材料、厚さ、形成方法も、図５（Ａ）を用いて行った説明と等しい。
【００５１】
図６（Ｂ）を参照する。垂直配向膜３７の一部に第１回目の光たとえば紫外線照射を行う。図５（Ｂ）に示したマスク５５を用い、図５（Ｃ）を参照して説明した工程と同様の工程で、光配向処理によるプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、照射時間及び照射方向は、図５（Ｃ）を用いて行った説明と等しい。櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ（セグメント電極）の所定の位置に対応する領域に、所定のプレティルト角が付与されるように、マスクの位置合わせを行う。
【００５２】
図６（Ｃ）を参照する。垂直配向膜３７の一部に第２回目の光たとえば紫外線照射を行う。図５（Ｄ）を参照して説明した工程と同様の工程で、第１回目の紫外線照射で、紫外線が照射されなかった領域の一部に、第１回目の紫外線照射とは異なる方向から紫外線を照射してプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、照射時間及び照射方向は、図５（Ｄ）を用いて行った説明と等しい。こうして、液晶表示素子の一方の基板３１を得る。なお、所望のプレティルト角を付与するには、図６（Ｂ）及び（Ｃ）に示す工程において、照射する紫外線の波長、強度、照射角度等の条件を選定すればよい。
【００５３】
図６（Ｄ）を参照する。図６（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明した工程とは別に、図５（Ａ）を参照して説明した工程と同様の工程により、透明基板３４上に所定のパタンが与えられた透明電極３６（コモン電極）を形成し、透明基板３４上に透明電極３６（コモン電極）を覆うように垂直配向膜３８を形成する。材料、厚さ、形成方法も、図５（Ａ）を用いて行った説明と等しい。ただし、垂直配向膜３８は、光感応性の材料で形成する必要はない。こうして、液晶表示素子のもう一方の基板３２を得る。
【００５４】
図６（Ｅ）を参照する。一対の基板３１，３２を、垂直配向膜３７，３８が形成された面を向き合わせ、２つの透明電極３５，３６の所定の電極パタンが重なり合うように位置合わせを行って接着し、両基板３１，３２間に液晶を供給して液晶層３９を得る。両基板３１，３２の接着方法、使用するギャップコントロール剤、両基板３１，３２間に注入する液晶材料、及び液晶層形成方法は、図５（Ｅ）を参照して行った説明で用いたそれらと同様である。こうして第２の製造方法に係る液晶表示素子を作製することができる。
【００５５】
第２の製造方法に係る液晶表示素子は、一方の基板３１の液晶層３９に接する面には光配向処理により所定のプレティルト角が付与され、もう一方の基板３２には、垂直配向膜３８が塗布、キュアされただけの単純な垂直配向処理が施されている液晶表示素子である。この点が、図２に示した第１の製造方法にかかる液晶表示素子と異なる。
【００５６】
第２の製造方法に係る液晶表示素子においても、基板３１上に光配向処理で付与される垂直配向からのプレティルト角によって２種類に区別される短冊状の微小領域が、一方向（短冊状の微小領域の幅方向、図６（Ｅ）においては左右方向）に交互に現れる。それら２種類の短冊状の微小領域は、それぞれ櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の形成位置と対応して形成される。電圧印加時には、２種類の微小領域ごとに、プレティルト角に従って液晶分子が逆方向に倒れる。垂直配向膜３８に接する液晶分子は、垂直配向膜３８に対して略垂直の配向を示す。２種類の微小領域ごとに、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂにより異なった駆動信号（電圧）を印加して、視角方向の異なる内容を表示することができる。
【００５７】
第２の製造方法によれば、一方の基板３１のみに光配向処理を行って垂直配向からのプレティルト角の異なった２種類の微小領域（２ドメイン）を形成しているので、製造工程を簡略化することができ、低コストで、見る方向によって異なった内容を表示する液晶表示素子を製造することができる。また、図６（Ｅ）を用いて説明した両基板３１，３２の重ね合わせ工程（接着工程）において、高精度の位置合わせの必要がないため、作業負担が軽減される。更に、位置合わせの精度不足という問題が生じないため、表示品質の悪化を少なくすることができ、高品質の液晶表示素子を製造することができる。
【００５８】
図７（Ａ）〜（Ｅ）は、第１の実施例による液晶表示素子の第３の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
【００５９】
図７（Ａ）を参照する。図６（Ａ）を参照して説明した工程と等しい工程によって、透明基板３３上に所定のパタンが与えられた櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ（セグメント電極）を形成し、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ（セグメント電極）上に垂直配向膜３７を形成する。材料、厚さ、形成方法についても、図６（Ａ）を用いて行った説明と等しい。
【００６０】
図７（Ｂ）を参照する。垂直配向膜３７に第１回目の光たとえば紫外線照射を行う。第１及び第２の製造方法においては、第１回目の紫外線照射時にマスク５５を用いたが、第３の製造方法においては、マスク５５を用いずに、たとえば垂直配向膜３７の全面に紫外線を照射して、光配向処理によるプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、照射時間及び照射方向は、図６（Ｂ）を用いて行った説明と等しい。
【００６１】
図７（Ｃ）を参照する。紫外線の照射された垂直配向膜３７の一部に、第２回目の光たとえば紫外線照射を行う。第２回目の紫外線照射は、第１回目のそれとは異なり、垂直配向膜３７上にマスク５５を配置し、第１回目の紫外線照射とは異なる方向から紫外線を照射してプレティルト角の付与を行う。照射する紫外線の波長、単位面積当たりの照度、及び照射方向は、図６（Ｃ）を用いて行った説明と等しい。ただし、紫外線の照射時間は、第１回目の紫外線照射時の２倍の６分間である。マスクを用いて行う第２回目の紫外線照射時間を、マスクを用いないで行う第１回目の紫外線照射時間よりも長くすることで、たとえば１．２倍〜３．０倍とすることで適切にプレティルト角を付与することができる。こうして、液晶表示素子の一方の基板３１を得る。なお、所望のプレティルト角を付与するには、図７（Ｂ）及び（Ｃ）に示す工程において、照射する紫外線の波長、強度、照射角度等の条件を選定すればよい。
【００６２】
図７（Ｄ）を参照する。図７（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明した工程とは別に、図７（Ａ）を参照して説明した工程と同様の工程により、透明基板３４上に所定のパタンが与えられた透明電極３６（コモン電極）を形成し、透明基板３４上に透明電極３６（コモン電極）を覆うように垂直配向膜３８を形成する。材料、厚さ、形成方法も、図７（Ａ）を用いて行った説明と等しい。ただし、垂直配向膜３８は、光感応性の材料で形成する必要はない。こうして、液晶表示素子のもう一方の基板３２を得る。
【００６３】
図７（Ｅ）を参照する。図６（Ｅ）を参照して説明した工程と同様の工程により、液晶層３９を得、液晶表示素子を作製する。両基板３１，３２の接着方法、使用するギャップコントロール剤、両基板３１，３２間に注入する液晶材料、及び液晶層形成方法も、図６（Ｅ）を参照して行った説明で用いたそれらと同様である。
【００６４】
第３の製造方法で作製される液晶表示素子も、第２の製造方法で作製される液晶表示素子と同様の構造、機能、効果を有する。
【００６５】
第３の製造方法によれば、第２の製造方法と同様に、一方の基板３１のみに光配向処理を行って垂直配向からのプレティルト角の異なった２種類の微小領域（２ドメイン）を形成しているので、製造工程を簡略化することができ、低コストで、見る方向によって異なった内容を表示する液晶表示素子を製造することができる。また、図７（Ｅ）を用いて説明した両基板３１，３２の重ね合わせ工程（接着工程）において、高精度の位置合わせの必要がないことに加えて、図７（Ｃ）に示す工程において、第２の製造方法では必要であった第２回目の紫外線照射時のマスクの位置合わせが不要であるため、作業負担が軽減される。位置合わせの精度不足という問題が生じないため、表示品質の悪化を少なくすることができ、高品質の液晶表示素子を製造することができる。
【００６６】
第２の製造方法及び第３の製造方法においては、セグメント電極側の垂直配向膜にのみ光配向処理を施した。セグメント電極側に２ドメイン配向膜を設定した場合、２ドメインの領域分けはセグメントの櫛歯電極に沿って行われるため、製造時に基準点を設定しやすくなる。また、基板重ね時の位置決め精度はマルチドメイン構造でない液晶表示素子の重ね精度と等しい位置精度で行うことができる。なお、コモン電極側の垂直配向膜にのみ配向処理を施すこともできる。
【００６７】
第１乃至第３の製造方法によって作製された第１の実施例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。
【実施例２】
【００６８】
以下、図面を参照して説明するように、第２の実施例による液晶表示素子は、第１の実施例によるそれと比べてコモン電極（透明電極３６）の所定の位置にスリットが設けられている点が異なる。第１の実施例による液晶表示素子は、少なくとも一方の基板（配向膜）に、相互に異なる方向のプレティルト角が付与された２種類の領域を交互に形成し、液晶層３９に発生させた垂直電界を利用して、２ドメイン構造を実現した。第２の実施例においては、２枚の櫛歯形状電極で構成されるセグメント電極とスリットを有するコモン電極との間に発生する２方向の斜め電界を利用して、２ドメイン構造を実現する。
【００６９】
このため、第２の実施例による液晶表示素子においては、配向膜にプレティルト角の付与等の特別な配向処理は施されていない。第２の実施例による液晶表示素子は、たとえば透明基板上に透明電極（セグメント電極、コモン電極）を覆うように、垂直配向膜を塗布、キュアしただけの単純な配向処理を施した液晶表示素子である。また、必ずしも配向膜は必要としない。
【００７０】
図８（Ａ）は、第２の実施例による液晶表示素子のセグメント電極（透明な櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ）及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。図８（Ａ）は、第１の実施例における図３に対応する図であり、図３と比較した場合、透明電極３６（コモン電極）にスリット３６ａが形成されている点が異なる。また、図８（Ｂ）においては、透明電極３５，３６（セグメント電極、コモン電極）が形成されている透明基板３３，３４も併せて図示した。
【００７１】
図８（Ａ）を参照する。透明電極３６（コモン電極）には、基板の法線方向（図８（Ａ）においては紙面垂直方向）から見たとき、２枚の櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分が等間隔に互い違い（インターデジタル）に配置されている部分に、櫛歯状部分の幅方向（図８（Ａ）においては左右方向）に一定ピッチでスリット３６ａが形成されている。スリット３６ａは、たとえば櫛歯状部分の長さ方向（図８（Ａ）においては上下方向）に長いストライプ形状であり、スリット幅（櫛歯状部分幅方向への長さ）は一定である。スリット３６ａは、一方の櫛歯状電極３５ａの櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジ（図８（Ａ）を紙面垂直上方から見たとき左側のエッジ）と、それに対向する他方の櫛歯状電極３５ｂの櫛歯状部分の長さ方向の一定側エッジ（図８（Ａ）を紙面垂直上方から見たとき右側のエッジ）とをまたぐように形成される。また、スリット３６ａの長さ方向のエッジが、隣り合う櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の内部領域に位置するように、スリット３６ａは形成される。
【００７２】
図８（Ｂ）を参照して、第２の実施例による液晶表示素子の作用及び効果を説明する。上述のように、スリット３６ａを形成しているため、隣り合うスリット３６ａ間の透明電極３６（コモン電極）部分は、図示する断面において、両櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの一対の隣り合う櫛歯状部分の幅方向の範囲内におさまっている。このような電極配置に起因して、電圧印加時には液晶層３９に斜め電界４（電界の方向が基板の法線方向から傾いた電界）が発生する。
【００７３】
透明電極３６（コモン電極）に形成される各スリット３６ａの縁と櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ（セグメント電極）の縁との間に生じる斜め電界４の方向は、スリット３６ａの一定側では同じ方向（互いに平行な方向）となる。たとえば、スリット３６ａの右側端部と櫛歯状電極３５ａの左側端部との間に生じる斜め電界４の向きは互いに同じ方向（略平行な方向）である。また、スリット３６ａの左側端部と櫛歯状電極３５ｂの右側端部との間に生じる斜め電界４の向きも互いに同じ方向（略平行な方向）である。そして、それら２つの斜め電界４の方向は相互に異なっている（透明基板３３、３４の法線に関して互いに逆向きである）。
【００７４】
この結果、透明電極３６（コモン電極）のうち、隣り合うスリット３６ａに挟まれた部分には発生する電界の方向の異なる２つの小領域α、βが画定される。また、１つのスリット３６ａを挟んで小領域α、βと隣り合う透明電極３６の部分にも、電界の方向の相互に異なる２つの小領域γ、δが画定される。小領域αと小領域γにおける電界の方向は同じ向きであり、小領域βと小領域δにおける電界の方向は同じ向きである。更に、小領域α、小領域γは、櫛歯状電極３５ａとの間に印加される電圧によって液晶層３９に電界を発生させ、小領域β、小領域δは、櫛歯状電極３５ｂとの間に印加される電圧によって液晶層３９に電界を発生させる。
【００７５】
このように、一方の櫛歯状電極３５ａとの間に印加される電圧によって液晶層３９に一方向の斜め電界４が発生させる領域と、他方の櫛歯状電極３５ｂとの間に印加される電圧によって液晶層３９に他方向の斜め電界４が発生させる領域を、透明電極３６（コモン電極）上に形成することができる。電界方向の異なる２種類の小領域は、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の幅方向（図８（Ｂ）の左右方向）に沿って、一定間隔で交互に形成される。各小領域は、図８（Ｂ）の紙面垂直方向に長いストライプ形状である。
【００７６】
上述のように相互に方向の異なる斜め電界４を、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂに対応させて液晶層３９に交互に発生させ、液晶分子を電界方向に応じた方向に倒すように制御することで、視角方向によって異なった表示内容を表示することのできるマルチドメイン（２ドメイン）の液晶表示素子を実現することができる。
【００７７】
図９は、第２の実施例による液晶表示素子の変形例に係る液晶表示素子のセグメント電極（櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ）及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図である。図８（Ａ）と比較した場合、スリット３６ａの形成態様において相違する。
【００７８】
図８（Ａ）に示した透明電極３６（コモン電極）においては、スリット３６ａが、櫛歯状電極３５ａ、３５ｂの櫛歯状部分の長さ方向に沿って、一本のストライプ形状に形成されていた。図９に示す透明電極３６（コモン電極）におけるスリット３６ａは、図８（Ａ）の一本のストライプ形状のスリットが、スリットの中央部分で透明電極によって橋渡しされ形成された態様のスリットである。すなわち複数（２つ）の短いストライプ形状のスリット３６ａが、透明電極３６（コモン電極）の所定位置に、一直線上に形成されている。
【００７９】
上記のような態様にスリット３６ａを形成しても、先に説明した第２の実施例による液晶表示素子と同様の作用、効果を得ることができる。
【００８０】
図８（Ａ）に示したスリット３６ａの形成態様においては、スリット３６ａの上下２箇所で電極が繋がれているため、その繋ぎ部分の幅をある程度確保する必要がある。しかし図９に示す形成態様においては、スリットの途中で電極部分が橋渡しされているので、上下の繋ぎ部分の幅を細くすることができ、また、全体として繋ぎ部分の電極面積を小さくすることができる。繋ぎ部分には斜め電界が発生しないため、有効な表示領域を広くすることが可能である。更に、上下２箇所以外に繋ぎ部分を有しているため、電極の電気的特性を均一化することができる。事故の防止の効果も期待できる。
【００８１】
なお、図９には１箇所で橋渡しされたスリット３６ａを示したが、複数箇所で橋渡しされた、より短いスリットを形成してもよい。
【００８２】
第２の実施例、及びその変形例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。
【実施例３】
【００８３】
第３の実施例による液晶表示素子は、単純マトリクス型ドットマトリクスタイプの液晶表示素子である。
【００８４】
図１０（Ａ）は、第３の実施例による液晶表示素子のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ及びコモン電極（透明電極３６）を示す概略的な平面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線に沿った断面図である。なお、図１０（Ｂ）においては、セグメント電極３５ｃ、３５ｄ、透明電極３６（コモン電極）にとどまらず、その他の構成要件も併せて図示した。
【００８５】
図１０（Ａ）を参照する。第３の実施例による液晶表示素子は、互いに略平行配置される２本の棒状のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ及びそれらと対向する１本の棒状の透明電極３６（コモン電極）によって、各表示ドット８１が構成され、かつ、２本のセグメント電極３５ｃ、３５ｄが各々別の端子に引き回されており、異なる電圧印加手段によって別々の駆動信号（電圧）が加えられる点に特徴を有する。透明電極３６（コモン電極）の幅は、セグメント電極３５ｃ、３５ｄの幅に比べて広い。
【００８６】
多数の表示ドット８１を形成するために、多数のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ及び多数の透明電極３６（コモン電極）が、それぞれ一定ピッチで略平行に配置される。セグメント電極３５ｃとセグメント電極３５ｄとは、電極の長さ方向と直交する方向（幅方向）に沿って等間隔に交互に配置される。また、セグメント電極３５ｃ、３５ｄ及び透明電極３６（コモン電極）は、基板（上側基板３１及び下側基板３２）の法線方向（図１０（Ａ）においては紙面垂直方向）から見たとき互いに交差、たとえば直交するように配置される。
【００８７】
図１０（Ｂ）を参照する。一方のセグメント電極３５ｃと透明電極３６（コモン電極）との間には電圧印加手段４３ｃによって駆動信号（電圧）が与えられ、他方のセグメント電極３５ｄと透明電極３６（コモン電極）との間には電圧印加手段４３ｄによって駆動信号（電圧）が与えられる。
【００８８】
垂直配向膜３７，３８には、セグメント電極３５ｃ、３５ｄと対応する位置に、たとえば基板３１、３２の法線方向（図１０（Ｂ）においては上下方向）から見たとき、表示ドット８１内のセグメント電極３５ｃ、３５ｄを包含する範囲に（表示ドット８１の内外を問わなければセグメント電極３５ｃ、３５ｄの少なくとも一部を包含する範囲に）プレティルト角が付与され、液晶分子３９ａの倒れる方向が互いに異なる（たとえば互いに逆向きである）２つのドメイン８０ｃ、８０ｄが形成されている。ドメイン８０ｃ、ドメイン８０ｄは、それぞれ液晶分子３９ａが左側に倒れる領域（図の右側に視角をもつ領域）、右側に倒れる領域（図の左側に視角をもつ領域）である。また、ドメイン８０ｃ、ドメイン８０ｄは、それぞれセグメント電極３５ｃ、セグメント電極３５ｄの形成位置に対応し、それらの延在方向（図１０（Ｂ）においては紙面垂直方向）に沿って、ストライプ状に形成される。両ドメイン８０ｃ、８０ｄは、セグメント電極３５ｃ、３５ｄの幅方向（図１０（Ｂ）の左右方向）に沿って同幅に互い違いに配置される。
【００８９】
第３の実施例による液晶表示素子が上述の構造を備えるため、各表示ドット８１は、その内部に視角方向が逆向きで、かつ、対応するセグメント電極３５ｃ、３５ｄにより異なる駆動信号（電圧）が印加可能な２種類のドメイン８０ｃ、８０ｄを含む。このため、第３の実施例による液晶表示素子は、各表示ドット８１を用いて、視角方向の異なる２つの表示内容を表示することが可能である。
【００９０】
なお、垂直配向膜３７，３８へのプレティルト角の付与は、たとえば第１の実施例による液晶表示素子の第１の製造方法中で説明した光配向処理を用いて行うことができる。また、本実施例（図１０（Ｂ））においては、両基板３１、３２の垂直配向膜３７，３８にプレティルト角を付与してあるが、いずれかの垂直配向膜３７，３８にプレティルト角を付与し、２つのドメイン８０ｃ、８０ｄを形成してもよい。この場合は、第１の液晶表示素子の第２または第３の製造方法中で説明した光配向処理を用いて、プレティルト角を付与することが可能である。
【００９１】
第３の実施例による液晶表示素子は、透明電極３５を別々の端子に引き回される棒状のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ群として形成し、透明電極３６（コモン電極（群））をそれらと交差する棒状に形成する点で、また、２つのドメイン８０ｃ、８０ｄをそれぞれ棒状のセグメント電極３５ｃ、３５ｄに対応させて形成する点で、第１の実施例による液晶表示素子の製造方法とは異なる。
【００９２】
第３の実施例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。
【００９３】
図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、第３の実施例による液晶表示素子を、それぞれ左方向、右方向から見た場合の表示例を示す。これらに示されるように、左右方向の観察者に異なった表示、たとえば異なった言語での表示を提供することが可能である。
【実施例４】
【００９４】
第３の実施例による液晶表示素子と第４の実施例による液晶表示素子との関係は、第１と第２のそれら間の関係と同様である。
【００９５】
すなわち、第４の実施例による液晶表示素子は、第３の実施例によるそれと比べてコモン電極（透明電極３６）の所定の位置にスリットが設けられている点が最大の相違点である。第３の実施例によるドットマトリクスタイプの液晶表示素子は、少なくとも一方の基板（配向膜）に、相互に異なる方向のプレティルト角が付与された２種類の領域を交互に形成し、液晶層３９に発生させた垂直電界を利用して、２ドメイン構造を実現した。第４の実施例においては、２組のセグメント電極とスリットを有するコモン電極との間に発生する２方向の斜め電界を利用して、２ドメイン構造を実現する。
【００９６】
このため、第４の実施例によるドットマトリクスタイプの液晶表示素子においては、配向膜にプレティルト角の付与等の特別な配向処理は施されていない。第４の実施例による液晶表示素子は、たとえば透明基板上に透明電極（セグメント電極、コモン電極）を覆うように、垂直配向膜を塗布、キュアしただけの単純な配向処理を施した液晶表示素子である。また、必ずしも配向膜は必要としない。
【００９７】
図１２（Ａ）は、第４の実施例による液晶表示素子のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の１２Ｂ−１２Ｂ線に沿った断面図である。図１２（Ａ）は、第３の実施例における図１０（Ａ）に対応する図である。第４の実施例による液晶表示素子は、セグメント電極３５ｅ、３５ｆが、第３の実施例（図１０（Ａ））におけるセグメント電極３５ｃ、３５ｄよりも幅方向に広い棒状に形成されている。また、前述のように、透明電極３６（コモン電極）にスリット３６ａが形成されている点が異なる。また、図１２（Ｂ）においては、セグメント電極３５ｅ、３５ｆ、及びコモン電極（透明電極３６）がそれぞれ形成されている透明基板３３，３４も併せて図示した。
【００９８】
なお、第４の実施例による液晶表示素子は、コモン電極がスリットを備えるという点において、第２の実施例によるそれと対応する。したがって図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図８（Ａ）及び（Ｂ）に対応する。
【００９９】
図１２（Ａ）を参照する。第４の実施例による液晶表示素子においても、２組のセグメント電極３５ｅ、３５ｆは各々別の端子に引き回されており、異なる電圧印加手段によって別々の駆動信号（電圧）が加えられ得る。セグメント電極３５ｅ、３５ｆ及び透明電極３６（コモン電極）の配置等は、図１０（Ａ）を参照して行った第３の実施例の場合と共通する。
【０１００】
透明電極３６（コモン電極）には、たとえば合同な複数の長方形状のスリット３６ａが、電極の長さ方向に一定ピッチで形成されている。基板の法線方向（図１２（Ａ）においては紙面垂直方向）から見たとき、スリット３６ａは、一方のセグメント電極３５ｅの長さ方向の一定側エッジ（図１２（Ａ）を紙面垂直上方から見たとき右側のエッジ）と、それに対向する他方のセグメント電極３５ｆの長さ方向の一定側エッジ（図１２（Ａ）を紙面垂直上方から見たとき左側のエッジ）とをまたぐように形成、配置される。また、スリット３６ａのエッジが、隣り合うセグメント電極３５ｅ、３５ｆの内部領域に位置するように、スリット３６ａは形成、配置される。
【０１０１】
図１２（Ｂ）を参照する。図８（Ｂ）を参照して説明した第２の実施例による液晶表示素子の場合と同様の理由で、透明電極３６（コモン電極）にスリット３６ａを設けることにより、電圧印加時には液晶層３９に、透明基板３３、３４の法線に関して相互に逆向きの２方向に、斜め電界４を発生させることができる。また、一方のセグメント電極３５ｅとの間に印加される電圧によって液晶層３９に一方向の斜め電界４を発生させる領域と、他方のセグメント電極３５ｆとの間に印加される電圧によって液晶層３９に他方向の斜め電界４を発生させる領域を、透明電極３６（コモン電極）上に形成することができる。電界方向の異なる２種類の領域は、セグメント電極３５ｅ、３５ｆの幅方向（図１２（Ｂ）の左右方向）に沿って、交互にストライプ状に形成される。
【０１０２】
上述のように相互に方向の異なる斜め電界４を、セグメント電極３５ｅ、３５ｆに対応させて液晶層３９に交互に発生させ、液晶分子を電界方向に応じた方向に倒すように制御することで、視角方向によって異なった表示内容を表示することのできるマルチドメイン（２ドメイン）の液晶表示素子を実現することができる。
【０１０３】
第４の実施例による液晶表示素子の表示を観察したところ、左右方向で異なった表示内容を確認することができた。
【０１０４】
以下、好適なドメインサイズ（ストライプ状ドメインの幅）について記す。
【０１０５】
第１及び第３の実施例のように光配向処理で配向膜にプレティルト角を付与する場合、任意のサイズにドメインを作製することができる。しかし液晶表示素子を過度に大きなドメインで形成すると、ドメイン自体が視認されてしまい、良好な表示を得ることは難しい。したがって、ドメインサイズ（ストライプ状ドメインの幅）は２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましい。一方、ドメインサイズ（ストライプ状ドメインの幅）は電極幅とも関係するため、電極パタン作製上の要請により、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましい。
【０１０６】
第２及び第４の実施例のようにコモン電極にスリットを設け、斜め電界を発生させて、液晶の配向状態を変化させる液晶表示素子においては、斜め電界の効力が有効に及ぶ範囲には限界がある。また、ドメインサイズ（ストライプ状ドメインの幅）が大きいことは、セグメント電極のストライプパタンの幅が大きいこと、及び、表示部の端から端までの距離が長いことに対応する。このためドメインサイズ（ストライプ状ドメインの幅）が大きいと、表示部の端から離れた中央部において液晶の配向制御の確実性が減少し、良好な２ドメイン配向を得ることが難しくなる。本願発明者らが実験を重ねた結果、２００μｍ以下のドメインサイズ（ストライプ状ドメインの幅）で良好な２ドメイン配向が得られ、１００μｍ以下のドメインサイズでより良好な２ドメイン配向が得られた。ドメインサイズ（ストライプ状電極の幅）の下限は、電極パタン作製上の要請により、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましいであろう。
【０１０７】
なお、実施例においては、単純マトリクス駆動の液晶表示素子を取り上げたが、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴ）駆動のようなアクティブマトリクス駆動の液晶表示素子にも適用することが可能である。
【０１０８】
アクティブマトリクス駆動に適用する場合も、基本的な構成は単純マトリクス駆動のドットマトリクスタイプの液晶表示素子の場合と同じである。単純マトリクス駆動の液晶表示素子の場合は、セグメント電極をさらに２本のストライプ電極に分けて、それぞれのストライプ電極に対応して２ドメイン配向を施したが、アクティブマトリクス駆動の液晶表示素子の場合は、図１４に示すように、ＴＦＴアレイ側基板のドレイン電極を２組の櫛歯状電極８３ａ、８３ｂ（たとえば櫛歯状電極８３ａは右視角表示用の電極であり、櫛歯状電極８３ｂは左視角表示用の電極である。）に分け、それぞれの櫛歯状電極８３ａ、８３ｂに対応して、基板（配向膜）に２ドメイン配向を施す。２組の櫛歯状電極８３ａ、８３ｂにそれぞれ対応してＴＦＴ８４ａ、８４ｂを設けるため、ＴＦＴは通常のアクティブマトリクス駆動の液晶表示素子に比べ、２倍の数が必要となる。（たとえば、ＴＦＴ８４ａは、櫛歯状電極８３ａに対応する右視角表示用のＴＦＴであり、ＴＦＴ８４ｂは、櫛歯状電極８３ｂに対応する左視角用表示用のＴＦＴである。）
また、実施例においては、垂直配向型の液晶表示素子を記載したが、ＴＮ型液晶表示素子、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶表示素子、及びハイブリッド配向型液晶表示素子等にも適用することができる。
【０１０９】
各タイプの液晶表示素子において、マスクラビング法や光配向法等により配向処理を施し、左右それぞれから液晶分子が立ち上がる（ハイブリッドでは、倒れる場合もある。）２ドメイン配向を作り込めばよい。また、ＴＮ型、ＳＴＮ型の液晶表示素子の場合はスリットによる斜め電界を利用することも可能である。ただし、スリットを利用する液晶表示素子の場合は、良質の表示を得るために、液晶層中央の液晶分子のティルト角を０°（基板に対し平行）とする必要がある。
更に、実施例においては、視角方向の異なる（液晶分子の配向方向が異なる）２種類のドメインを一方向に交互に（ストライプ状に）形成したが、必ずしも交互に（ストライプ状に）形成しなくてもよい。また、２種類のドメインを複数方向に交互に形成、たとえば市松模様状に形成することも可能である。
【０１１０】
更に、実施例においては、２つのドメインの最良視角方向が１８０°異なる液晶表示素子を取り上げたが、１８０°には限定されない。たとえば、光配向処理によりプレティルト角を付与する場合、プレティルト角を付与する方向は自由に選定できるであろう。
【０１１１】
以上、実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者には自明であろう。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
異なった方向から見られる可能性のある液晶表示素子、とりわけ自動車のセンターコンソール付近等、視角方向が定まっている場所に設置される液晶表示素子に、好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】２ドメイン構造（右方向に視角をもつドメインと左方向に視角をもつドメインとを備える２ドメイン構造）を有する垂直配向型液晶表示素子の視角特性図である。
【図２】第１の実施例による垂直配向型の液晶表示素子の一例を示す概略的な断面図である。
【図３】セグメント電極（櫛歯状透明電極３５ａ、３５ｂ）及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１の実施例による液晶表示素子の表示領域の一例を示す概略図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は、図２に示すような構造を有する、第１の実施例による液晶表示素子の製造方法（第１の製造方法）を説明するための概略図である。
【図６】第１の実施例による液晶表示素子の第２の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｅ）は、第１の実施例による液晶表示素子の第３の製造方法を説明するための概略的な断面図である。
【図８】（Ａ）は、第２の実施例による液晶表示素子のセグメント電極（櫛歯状透明電極３５ａ、３５ｂ）及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。
【図９】第２の実施例による液晶表示素子の変形例に係る液晶表示素子のセグメント電極（櫛歯状電極３５ａ、３５ｂ）及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図である。
【図１０】（Ａ）は、第３の実施例による液晶表示素子のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ及びコモン電極（透明電極３６）を示す概略的な平面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線に沿った断面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３の実施例による液晶表示素子を、それぞれ左方向、右方向から見た場合の表示例を示す。
【図１２】第４の実施例による液晶表示素子のセグメント電極３５ｃ、３５ｄ及びコモン電極（透明電極３６）の一部を示す概略的な平面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の１２Ｂ−１２Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３】垂直配向型の液晶表示素子（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）の従来例を示す断面図である。
【図１４】アクティブマトリクス駆動の液晶表示素子の一部を示す概略的な平面図である。
【符号の説明】
【０１１４】
４  斜め電界
３１  上側基板
３２  下側基板
３３，３４  透明基板
３５，３６  透明電極
３５ａ，ｂ  櫛歯状電極
３５ｃ、ｄ、ｅ、ｆ  セグメント電極
３６ａ  スリット
３７，３８  垂直配向膜
３９  液晶層
３９ａ  液晶分子
４０  視角補償フィルム
４１，４２  偏光板
４３，４３ａ、ｂ、ｃ、ｄ  電圧印加手段
５０  垂直配向型ＬＣＤ
５５，５６  マスク
５５ａ，５６ａ  開口部
５５ｂ，５６ｂ  遮光部
８０ａ、ｂ、ｃ、ｄ  ドメイン
８１  表示ドット
８３ａ、ｂ  櫛歯状電極
８４ａ、ｂ  ＴＦＴ
α、β、γ、δ  小領域
【図１】
2005316027.tif 000003
【図２】
2005316027.tif 000004
【図３】
2005316027.tif 000005
【図４】
2005316027.tif 000006
【図５】
2005316027.tif 000007
【図６】
2005316027.tif 000008
【図７】
2005316027.tif 000009
【図８】
2005316027.tif 000010
【図９】
2005316027.tif 000011
【図１０】
2005316027.tif 000012
【図１１】
2005316027.tif 000013
【図１２】
2005316027.tif 000014
【図１３】
2005316027.tif 000015
【図１４】
2005316027.tif 000016