(57)【要約】【課題】低デューティ比で駆動される表示部と高デューティ比で駆動される表示部とを含む場合に、両表示部の明るさを近づける電圧の調整を容易にする。【解決手段】第１透明基板と第２透明基板との間に封止され、電圧が印加されていないときに垂直配向となる負の誘電異方性を有する液晶を含む液晶層とを備え、液晶が所定のプレチルト角を有して垂直配向するように配向処理され、第１の透明電極と第２の透明電極のうちのいずれか一方の透明電極に、電圧を印加した場合において液晶の配向状態に悪影響を及ぼさないように小片の開口部が設けられる。【選択図】図２
2013238762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低デューティ比で駆動される第１液晶表示パネルと、
高デューティ比で駆動される第２液晶表示パネルとを備え、
前記第１液晶表示パネルは、
第１の透明電極が配置された第１透明基板と、
前記第１の透明電極に対向する第２の透明電極が配置された第２透明基板と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に封止され、電圧が印加されていないときに垂直配向となる負の誘電異方性を有する液晶を含む第１液晶層とを有し、
前記第２液晶表示パネルは、
第３の透明電極が配置された第３透明基板と、
前記第３の透明電極に対向する第４の透明電極が配置された第４透明基板と、
前記第３透明基板と前記第４透明基板との間に封止され、電圧が印加されていないときに垂直配向となる負の誘電異方性を有する液晶を含む第２液晶層とを有し、
前記第１液晶層および第２液晶層に含まれる液晶が所定のプレチルト角を有して垂直配向するように配向処理され、
前記第１の透明電極と前記第２の透明電極のうちのいずれか一方の透明電極に、電圧を印加した場合において前記液晶の配向状態に悪影響を及ぼさないように小片の開口部が設けられる
ことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
小片の開口部の形状は矩形または円形であり、当該開口部の幅は３μｍ〜６μｍの範囲に設定される
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
小片の開口部は、配向処理が行われた方向に３μｍ〜２０μｍの範囲の間隔で設けられ、配向処理が行われた方向と直交する方向に４μｍ〜２０μｍの範囲の間隔で設けられる
請求項１または請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
第１透明基板における第１液晶層と反対側の面および第４透明基板における第２液晶層と反対側の面に光学補償フィルムを備え、
第１液晶表示パネルにおける第１液晶層のリタデーションをΔｎ１・ｄ１とし、第２液晶表示パネルにおける第２液晶層のリタデーションをΔｎ２・ｄ２とし、前記光学補償フィルムの厚さ方向に対するリタデーションの合計をＲｔｈとしたとき、
０．６×（Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２）≦Ｒｔｈ、および、
Ｒｔｈ≦０．９×（Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２）の関係を満たす
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＡ（Vertical Alignment）型の液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子として、電圧が印加されないときの液晶層における液晶分子の配向（初期配向）が基板面に対して略垂直な垂直配向となる液晶表示素子がある。このような液晶表示素子をＶＡ（Vertical Alignment）型の液晶表示素子と呼ぶ。ＶＡ型の液晶表示素子では、誘電異方性が負である液晶が用いられる。そして、液晶層に電圧を印加することによって、液晶（液晶分子）の配向方向を基板面に平行な方向に変化させる。このようなＶＡ型の液晶表示素子の例が特許文献１に記載されている。ＴＮ（Twisted Nematic ）型の液晶表示素子やＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）型の液晶表示素子と比較すると、ＶＡ型の液晶表示素子では応答性が高く、高コントラストの表示を実現することができる（特許文献２参照）。
【０００３】
電圧を印加していないときの液晶の配向が基板に対して完全に垂直である場合には、電圧を印加したときに液晶が傾く方向を規定することができない。その結果、液晶の配向が一様にならず表示品位が低下する。そのため、何らかの方法で、プレチルト角を付けるか、電圧印加時に液晶が傾く方向を規定する必要がある。プレチルト角を付ける方法または電圧印加時に液晶が傾く方向を規定する方法として、印加電圧による電界方向を基板面に対して斜めにする斜め電界法、電極等にリブ構造を設けるリブ法、酸化珪素（ＳｉＯ２）を基板に斜めに蒸着する斜め蒸着法等がある。また、垂直配向性の配向膜にラビング処理を施すことによって液晶の配向方向を規定することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０７７８２号公報（段落０００２−０００４）
【特許文献２】特開２００６−１１３６２号公報（段落００１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような液晶表示素子を利用した表示方法に新たな付加価値をもたせるために、少ない表示エリアであっても複数の情報を表示可能な２層型の液晶表示素子が望まれている。図７は、複数の情報が表示される液晶表示パネルの例を示す説明図である。図７では、第１の液晶表示パネル９１に表示されるセグメント表示と第２の液晶表示パネル９２に表示されるフルドット表示を重ね、表示部９３として表示されていることを示す。
【０００６】
２層型の液晶表示素子を利用して複数の情報を表示する方法では、駆動するデューティ比に合わせて、各液晶層のリタデーションΔｎ・ｄや、誘電率異方性Δεを自由に調整しやすいため、表示の明るさや駆動電圧を液晶層ごとに変えることが可能である。
【０００７】
低デューティ比で駆動される液晶表示パネルに表示されるセグメント表示の明るさと、高デューティ比で駆動される液晶表示パネルに表示されるフルドット表示の明るさとは、近い方が好ましい。しかし、２つの液晶表示パネルを駆動するデューティ比の差が大きくなると、液晶層のリタデーション△ｎ・ｄやΔεの調整をしただけでは、２つの液晶表示パネルを同じ明るさにするための電圧調整を容易に行うことができないという問題点があった。
【０００８】
そこで、本発明は、低デューティ比で駆動される表示部と高デューティ比で駆動される表示部とを含む場合に、両表示部の明るさを近づける電圧の調整を容易に行うことができるＶＡ型の液晶表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による液晶表示素子は、低デューティ比で駆動される第１液晶表示パネル（例えば、図１に例示する第１液晶表示パネルＰ１）と、高デューティ比で駆動される第２液晶表示パネル（例えば、図１に例示する第２液晶表示パネルＰ２）とを備え、第１液晶表示パネルが、第１の透明電極（例えば、第１の透明電極３）が配置された第１透明基板（例えば、第１透明基板１ｓ）と、第１の透明電極に対向する第２の透明電極（例えば、第２の透明電極４）が配置された第２透明基板（例えば、第１透明基板２ｓ）と、第１透明基板と第２透明基板との間に封止され、電圧が印加されていないときに垂直配向となる負の誘電異方性を有する液晶を含む第１液晶層（例えば、液晶層７）とを有し、第２液晶表示パネルが、第３の透明電極（例えば、第３の透明電極５）が配置された第３透明基板（例えば、第３透明基板１ｆ）と、第３の透明電極に対向する第４の透明電極（例えば、第４の透明電極６）が配置された第４透明基板（例えば、第４透明基板２ｆ）と、第３透明基板と第４透明基板との間に封止され、電圧が印加されていないときに垂直配向となる負の誘電異方性を有する第２液晶層（例えば、液晶層８）とを有し、第１液晶層および第２液晶層に含まれる液晶が所定のプレチルト角を有して垂直配向するように配向処理され、第１の透明電極と第２の透明電極のうちのいずれか一方の透明電極に、電圧を印加した場合において液晶の配向状態に悪影響を及ぼさないように小片の開口部が設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、小片の開口部の形状は矩形または円形であり、その開口部の幅は３μｍ〜６μｍの範囲に設定されることが好ましい
【００１１】
また、小片の開口部は、配向処理が行われた方向に３μｍ〜２０μｍの範囲の間隔で設けられ、配向処理が行われた方向と直交する方向に４μｍ〜２０μｍの範囲の間隔で設けられることが好ましい。
【００１２】
また、第１透明基板における第１液晶層と反対側の面および第４透明基板における第２液晶層と反対側の面に光学補償フィルム（例えば、図１に例示する光学補償フィルムｆ１，ｆ２）を備えていてもよい。ここで、第１液晶表示パネルにおける第１液晶層のリタデーションをΔｎ１・ｄ１とし、第２液晶表示パネルにおける第２液晶層のリタデーションをΔｎ２・ｄ２とし、光学補償フィルムの厚さ方向に対するリタデーションの合計をＲｔｈとしたとき、０．６×（Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２）≦Ｒｔｈ、および、Ｒｔｈ≦０．９×（Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２）の関係を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、低デューティ比で駆動される表示部と高デューティ比で駆動される表示部とを含む場合に、両表示部の明るさを近づける電圧の調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の液晶表示素子の構成例を示す模式的断面図。
【図２】電極に設けられる小片の開口部の例を示す説明図。
【図３】液晶表示素子のリタデーションを示す説明図。
【図４】実施例のセグメント表示部におけるセグメント電極及びコモン電極の一部を示す拡大図。
【図５】実施例のフルドット表示部における列電極及び行電極の一部を示す拡大図。
【図６】比較例のセグメント電極及びコモン電極の一部を示す拡大図。
【図７】第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルとが液晶表示素子の同一画面上に表示された例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の液晶表示素子の構成例を示す模式的断面図である。本発明の液晶表示素子はＶＡ型である。液晶表示素子は、低デューティ比で駆動される第１液晶パネルＰ１と、高デューティ比で駆動される第２の液晶パネルＰ２を含んでいる。
【００１７】
ここで、低デューティ比による駆動とは、スタティック〜１／８デューティの駆動であり、高デューティ比による駆動とは、１／８デューティを超える駆動である。換言すれば、デューティの分母をｎとすると、ｎが９以上の整数の場合を高デューティ比と規定し、ｎが８以下の正の整数の場合を低デューティ比と規定している。なお、スタティックはｎが１の１／１デューティと見なすことができる。
【００１８】
本実施形態では、第１液晶表示パネルでは、セグメント表示が行われ、第２液晶表示パネルでは、フルドット表示が行われる場合を例に説明する。また、本実施形態では、液晶表示素子が、第１液晶表示パネルと第２液晶表示パネルとを２層に重ねることにより形成されるものとする。
【００１９】
第１液晶表示パネルＰ１は、第１透明基板１ｓおよび第２透明基板２ｓを含み、第１透明基板１ｓと第２透明基板２ｓとの間に液晶層７が封止される。以下、第１透明基板１ｓおよび第２透明基板２ｓを単に透明基板１ｓ，２ｓと記す場合がある。なお、透明基板１ｓ，２ｓ間に液晶層７を封止するために用いられる周辺シール材の図示は省略している。
【００２０】
液晶層７の液晶分子は、電圧が印加されていないときに垂直配向となる負の誘電異方性を有し、所定のプレチルト角を有して垂直配向するように配向処理される。液晶の配向状態は、垂直配向性の配向膜に対して、例えば、ラビング処理をすることによっても規定できる。この場合、液晶はラビング処理方向に傾く。すなわち、この方向は、電界が印加されたときに液晶が傾く方向になる。
【００２１】
例えば、第１透明基板１ｓの液晶層側の面に成膜した配向膜に、液晶表示素子の長辺方向に対して垂直方向にラビング処理を施すことで配向処理を行い、第２透明基板２ｓの液晶層側の面に成膜した配向膜に対して、上述する垂直方向と反対方向にラビング処理を施すことで配向処理を行ってもよい。
【００２２】
このようにすることで、液晶層７の液晶分子は、電圧が印加されていないときに垂直配向となり、電圧が印加されると、第１透明基板１ｓおよび第２透明基板２ｓに対して水平に配向する。
【００２３】
なお、液晶の配向状態を規定する方法は、ラビング処理に限定されない。印加電圧による電界方向を基板面に対して斜めにする斜め電界法、電極等にリブ構造を設けるリブ法、酸化珪素（ＳｉＯ２）を基板に斜めに蒸着する斜め蒸着法等によっても、液晶の配向方向を規定できる。
【００２４】
液晶のプレチルト角は８５°〜８９．８°が好ましい。液晶のプレチルト角が８５°より小さい場合、電圧無印加時やＯＦＦ時の明るさが明るくなりコントラスト比が低下してしまうからである。また、液晶のプレチルト角が８９．８°より大きい場合、特に９０°になると、電圧が印加されたときに液晶分子の傾く方向がバラバラとなり、配向乱れやドメインを生じ、表示品位が低下するからである。
【００２５】
第１透明基板１ｓには、第１の透明電極３が配置される。第２透明基板２ｓには、第１の透明電極３に対向するように第２の透明電極４が配置される。本実施形態では、第１の透明電極３がセグメント電極であり、第２の透明電極４がコモン電極である場合を例に説明する。ただし、第１の透明電極３をコモン電極とし、第２の透明電極４をセグメント電極としてもよい。
【００２６】
透明基板１ｓ，２ｓは、例えば、ガラス基板である。また、第１の透明電極３および第２の透明電極４は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成される。
【００２７】
第２液晶表示パネルＰ２は、第３透明基板１ｆおよび第４透明基板２ｆを含み、第３透明基板１ｆと第４透明基板２ｆとの間に液晶層８が封止される。以下、第１透明基板１ｆおよび第２透明基板２ｆを単に透明基板１ｆ，２ｆと記す場合がある。なお、透明基板１ｆ，２ｆ間に液晶層８を封止するために用いられる周辺シール材の図示は省略している。
【００２８】
液晶層８の液晶分子も、負の誘電異方性を有し、所定のプレチルト角を有して垂直配向するように配向処理される。このようにすることで、液晶層８の液晶分子は、電圧が印加されていないときに垂直配向となり、電圧が印加されると、第３透明基板１ｆおよび第４透明基板２ｆに対して水平に配向する。
【００２９】
なお、液晶層８の液晶のプレチルト角も、液晶層７の場合と同様の範囲の角度になることが好ましい。ただし、液晶層８の液晶のプレチルト角も、液晶層７の液晶のプレチルト角は、同一でなくてもよい。
【００３０】
第３透明基板１ｆには、第３の透明電極５が配置される。第４透明基板２ｆには、第３の透明電極５に対向するように第４の透明電極６が配置される。
【００３１】
第２液晶表示パネルＰ２には、第３の透明電極５として、複数の列電極が配置され、第４の透明電極６として、列電極に直交する複数の行電極が配置される。なお、第３の透明電極５として、複数の行電極が配置され、第４の透明電極６として、行電極に直交する複数の列電極が配置されるようにしてもよい。本実施形態では、第３の透明電極５が列電極であり、第４の透明電極６が行電極である場合を例に説明する。
【００３２】
透明基板１ｆ，２ｆは、例えば、ガラス基板である。また、第３の透明電極５および第４の透明電極６は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成される。
【００３３】
第１液晶表示パネルＰ１の第１透明基板１ｓには、液晶層７と反対側の面に光学補償フィルムｆ１および第１偏光板９が設けられる。また、第２液晶表示パネルＰ２の第４透明基板２ｆには、液晶層８と反対側の面に光学補償フィルムｆ２および第２偏光板１０が設けられる。なお、光学補償フィルムｆ１，ｆ２は、各透明基板と偏光板との間にそれぞれ設けられる。
【００３４】
以下、第１偏光板９側の面の方向から画像を観察する場合を例に説明する。この場合、第２偏光板１０側にバックライト（図示略）が配置される。ただし、第１偏光板９側にバックライトを設け、第２偏光板１０側の面から画像を観察する構成であってもよい。
【００３５】
偏光板９，１０は、互いの吸収軸が直交するように配置される。換言すれば、偏光板９，１０は、互いの偏光軸が直交するように配置される。
【００３６】
以下、液晶表示素子の長辺方向を基準軸とする。この場合、第１偏光板９は、視認側（すなわち、第１偏光板９側の面の方向から）から見た場合に、基準軸から第１偏光板９自身の吸収軸までの反時計回りの角度θ１が、θ１＝４５°になるように配置される。また、第２偏光板１０は、視認側から見た場合に、基準軸から第２偏光板１０自身の吸収軸までの反時計回りの角度θ２が、θ２＝１３５°になるように配置される。すなわち、第２偏光板１０は、第２偏光板１０自身の吸収軸が第１偏光板９の吸収軸と直交するように配置される。
【００３７】
なお、上記のような偏光板９，１０の配置は、視認側から見た場合に、基準軸から第１偏光板９自身の偏光軸までの反時計回りの角度θ１が、θ１＝１３５°になるように第１偏光板９を配置し、第２偏光板１０の偏光軸が第１偏光板９の偏光軸と直交するように第２偏光板１０を配置することと同じである。
【００３８】
第１の透明電極３（セグメント電極）と第２の透明電極４（コモン電極）のうちのいずれか一方の透明電極には、液晶の配向状態に悪影響を及ぼさないように小片の開口部が設けられる。具体的には、第１の透明電極３（セグメント電極）と第２の透明電極４（コモン電極）のうちのいずれか一方の透明電極に、電圧を印加した場合にも、液晶の配向乱れを生じさせないように、また、透過率を低下させる効果を低減させないように、小片の開口部が設けられる。
【００３９】
言い換えると、第１の透明電極３（セグメント電極）と第２の透明電極４（コモン電極）のうちのいずれか一方の透明電極には、透過率を低減し且つ液晶の配向乱れを生じさせないように予め定められた範囲の大きさの開口部が予め定めた範囲の間隔で配置されるように形成される。
【００４０】
本実施形態では、第１の透明電極３（セグメント電極）に小片の開口部が設けられる場合を説明するが、第２の透明電極４（コモン電極）に小片の開口部が設けられるようにしてもよい。
【００４１】
以下、小片の開口部の好ましい形状および配置について説明する。
【００４２】
小片の開口部の形状は、矩形または円形である。小片の開口部の形状は、多角形や楕円形であってもよいが、四角形以上の正多角形あるいは円形が好ましく、さらに、正方形がより好ましい。なお、以下の説明では、小片の開口部として矩形の開口部が電極に設けられる場合について説明する。なお、図１に示す模式的断面図では、各電極に設けられる開口部の図示を省略している。
【００４３】
図２は、電極に設けられる小片の開口部の例を示す説明図である。図２に示す例では、小片の開口部１５が電極に設けられている。
【００４４】
各小片の開口部１５の幅は、３〜６μｍの範囲内に設定されていることが好ましい。小片の開口部の幅とは、矩形の場合、長辺の長さを示し、円形の場合、直径の長さを示す。図２に示す例では、辺４１，４２の長さが、３〜６μｍの範囲内に設定される。幅が３μｍ未満である場合、透過率を低下させる効果が少なくなるためである。一方、幅が６μｍよりも長い場合、各開口部により生じる斜め電界の影響が大きくなり、液晶の配向乱れを生じさせやすいからである。
【００４５】
各小片の開口部１５の幅が３〜６μｍの範囲内であれば、開口部１５は、異なるサイズおよび形状であっても良い。このように、各小片の開口部１５の幅を３〜６μｍの範囲内に設定することで、液晶の配向状態に悪影響を及ぼすことを抑制できる。
【００４６】
また、各小片の開口部１５の間隔は、配向処理が行われた方向に３μｍ〜２０μｍの範囲で設けられることが好ましく、また、配向処理が行われた方向と直交する方向に４μｍ〜２０μｍの範囲で設けられることが好ましい。特に、配向処理が行われた方向に３μｍ〜１５μｍ、配向処理が行われた方向と直交する方向に４μｍ〜１５μｍの範囲で設けられることが好ましい。
【００４７】
例えば、開口部が矩形の場合、配向処理が行われた方向に対して、一の開口部の端辺と他の開口部の端辺との距離が３μｍ〜２０μｍ、かつ、配向処理が行われた方向と直交する方向に対して、一の開口部の端辺と他の開口部の端辺との距離が４μｍ〜２０μｍになるように開口部を設けることが好ましい。
【００４８】
図２に示す例では、開口部１５に対して、幅４３が３μｍ以上、幅４４が２０μｍ以内、幅４５が４μｍ以上、および、幅４５が２０μｍ以内に、他の開口部が設けることが望ましい。言い換えると、他の開口部における頂点のうち開口部１５に最も近い頂点が図２に示す網掛け部分に存在するように開口部を設けることが望ましい。
【００４９】
配向処理が行われた方向の間隔が３μｍ〜２０μｍ、配向処理が行われた方向と直交する方向の間隔が４μｍ〜２０μｍであれば、各小片の開口部１５は、不規則に配置されてもよい。ただし、開口部を規則的に配置した方が、明るさのムラを抑えることができるため、より好ましい。例えば、網点（ハーフトーン）印刷におけるドットパターンのような規則に基づいて開口部を設けてもよい。
【００５０】
各小片の開口部１５の間隔が、配向処理が行われた方向で３μｍ未満、または、配向処理が行われた方向と直交する方向で４μｍ未満である場合、各開口部１５により生じる斜め電界の影響が大きくなり、液晶の配向乱れを生じやすいからである。
【００５１】
一方、各小片の開口部１５の間隔が、配向処理が行われた方向、または、配向処理が行われた方向と直交する方向で２０μｍより長いと、透過率を低下させる効果が小さくなるためである。
【００５２】
なお、図２では、配向処理が行われた方向と開口部の一方の辺とが平行である場合を例示しているが、開口部の辺の方向は、配向処理が行われた方向と平行でなくてもよい。
【００５３】
このように、セグメント表示部に液晶の配向状態に悪影響を及ぼさない小片の開口部を設けることで、セグメント表示部の明るさが抑えられ、フルドット表示部との明るさを同じにするための電圧調整が容易になる。
【００５４】
図３は、液晶表示素子のリタデーションを示す説明図である。ここで、第１液晶表示パネルＰ１における液晶層７のリタデーションをΔｎ１・ｄ１とし、第２液晶表示パネルＰ２における液晶層８のリタデーションをΔｎ２・ｄ２とする。
【００５５】
本実施形態では、液晶表示素子が第１液晶表示パネルＰ１と第２液晶表示パネルＰ２とを２層に重ねることにより形成されるため、各液晶層のリタデーションの合計Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２が非常に大きくなる。そのため、電圧非印加時や電源オフ時の透過率の角度依存性が大きくなる（すなわち、斜め方向から見たときの透過率が大きくなる）。そこで、広い視野角を得るためには、本実施形態のように、光学補償フィルムｆ１，ｆ２を用いた方が好ましい。
【００５６】
図３に例示するように、第１偏光板９，１０には、それぞれＰＶＡ（polyvinyl alcohol ）層を挟むようにＴＡＣ（Triacetylcellulose）層が設けられる。偏光板に設けられるＴＡＣ層は、厚さ方向のリタデーションを有している。このリタデーションは、約５０ｎｍとされている。以下、第１偏光板９におけるＴＡＣ層の厚さ方向のリタデーションをＲｔｈ・ｐ１、第２偏光板１０におけるＴＡＣ層の厚さ方向のリタデーションをＲｔｈ・ｐ２とする。
【００５７】
また、図３に例示するように、光学補償フィルムを２枚使用する場合において、光学補償フィルムｆ１の厚さ方向のリタデーションをＲｔｈ・ｆ１、光学補償フィルムｆ２の厚さ方向のリタデーションをＲｔｈ・ｆ２とする。この場合、光学補償フィルムの厚さ方向に対するリタデーションの合計をＲｔｈすると、以下に示す式１が成り立つ。
【００５８】
Ｒｔｈ＝Ｒｔｈ・ｆ１＋Ｒｔｈ・ｆ２＋Ｒｔｈ・ｐ１＋Ｒｔｈ・ｐ２  （式１）
【００５９】
ここで、広い視野角を得るためには、リタデーションＲｔｈが、以下に示す式２の関係を満たすことが望ましい。
【００６０】
０．６×（Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２）≦Ｒｔｈ≦０．９×（Δｎ１・ｄ１＋Δｎ２・ｄ２）    （式２）
【００６１】
以上のように、本実施形態によれば、セグメント表示部に液晶の配向状態に悪影響を及ぼさない小片の開口部を設けるため、セグメント表示部の明るさが抑えられ、フルドット表示部との明るさを同じにするための電圧調整が容易になる。
【００６２】
なお、このような小片の開口部は、セグメント表示部における電極の全体に設けなくてもよい。例えば、同一デューティ比で駆動されるセグメント表示等において、電極の一部に上述する小片の開口部を設けることで、部分的に透過率を低くすることも可能である。
【００６３】
また、本実施形態において、液晶表示素子に、ＶＡ用の光学補償フィルムとして使用されているＣプレートや２軸フィルムを設けてもよい。これらを設けることにより、オフ（ＯＦＦ）時の透過率の角度依存性が良好になり、さらに広視野角が得られる。
【実施例】
【００６４】
本実施例は、上記実施形態の液晶表示素子を実現した実施例である。
【００６５】
図４（ａ）は、本実施例のセグメント表示部におけるセグメント電極の一部を示す拡大図である。図４（ｂ）は、本実施例のセグメント表示部におけるコモン電極の一部を示す拡大図である。図５は、本実施例のフルドット表示部における列電極および行電極の一部を示す拡大図である。
【００６６】
第１液晶表示パネルＰ１において、液晶の配向状態に悪影響を及ぼさないように小片の開口部をコモン電極に設ける。コモン電極に設ける小片の開口部は、ほぼ同じ大きさの正方形とする。また、正方形の開口部の幅を５μｍ、配向処理が行われた方向の隣接する正方形の開口部の間隔を４μｍ、配向処理が行われた方向と直交する方向の隣接する正方形の開口部の間隔を５μｍとした（図４参照）。なお、セグメント電極には小片の開口部を設けない。
【００６７】
次に、第１透明基板１ｓおよび第２透明基板２ｓの液晶層側の面に、垂直性の配向膜を成膜し、一方向にアンチパラレル（反平行）ラビング処理を施して、プレチルト角を８９．６°、リタデーションΔｎ・ｄを４０２ｎｍにした。また、液晶材料として、誘電異方性（Δε）が−４．４のものを用い、第１透明基板１ｓおよび第２透明基板２ｓの間に液晶層７（図１参照）を封止した。
【００６８】
一方、第２液晶表示パネルＰ２では、縦方向に伸びる短冊状の複数の列電極と、これに交差する短冊状の複数の行電極をパターニングした。具体的には、各列電極および各行電極は、それぞれ線幅３５０μｍ、線間１０μｍとした。
【００６９】
次に、第３透明基板１ｆおよび第４透明基板２ｆの液晶層側の面に、垂直性の配向膜を成膜し、一方向にアンチパラレル（反平行）ラビング処理を施して、プレチルト角を８９．６°、リタデーションΔｎ・ｄを８１０ｎｍにした。また、液晶材料として、誘電異方性（Δε）が−２．７のものを用い、第３透明基板１ｆおよび第４透明基板２ｆの間に液晶層８（図１参照）を封止した。
【００７０】
第１偏光板９として、株式会社ポラテクノ製の０００Ｒ２２０Ｎ−ＶＨ３９Ｌ２ＳＺ−Ｋ１（Ｒｅ＝７ｎｍ以下、Ｒｔｈ＝２２０ｎｍの光学補償フィルム付偏光板）を用いた。第２偏光板１０として、株式会社ポラテクノ製の０４５Ｒ６６０Ｎ２−ＶＨ３９Ｌ２Ｓ（Ｒｅ＝４５ｎｍ、Ｒｔｈ＝６６０ｎｍの光学補償フィルム付偏光板）を用いた。
【００７１】
液晶表示素子の長辺方向を基準軸として、観察者方向から見たときの基準軸から第１偏光板９（図１参照）の吸収軸までの反時計回りの角度をθ１とした場合、θ１＝４５゜になるように第１偏光板９を配置した。また、基準軸から第２偏光板１０（図１参照）の吸収軸までの反時計回りの角度をθ２とした場合、θ２＝１３５゜になるように第２偏光板１０を配置した。なお、本実施例では、第１偏光板９と第２偏光板１０の吸収軸が直交するように配置したが、第１偏光板９と第２偏光板１０の偏光軸が直交するように配置してもよい。
【００７２】
本実施例の液晶表示素子は、リタデーションの合計Ｒｔｈ（Ｒｔｈ・ｆ１＋Ｒｔｈ・ｆ２＋Ｒｔｈ・ｐ１＋Ｒｔｈ・ｐ２）が、Ｒｔｈ＝２２０ｎｍ＋６６０ｎｍ＋５０ｎｍ＋５０ｎｍ＝９８０ｎｍになる。これは、上記式２の関係を満たす。
【００７３】
以上のように作製した液晶表示素子のフルドット表示部を、デューティ比１／４８で駆動したところ、良好な視認性が得られた。すなわち、電圧非印加時や電源オフ時には良好な黒色表示が得られ、電源をオンとして液晶に電圧を印加した場合には、視野角が広く、明るい白色表示が得られた。
【００７４】
また、以上のように作製した液晶表示素子のセグメント表示部を、デューティ比１／４で駆動したところ、良好な視認性が得られた。すなわち、電圧非印加時や電源オフ時には良好な黒色表示が得られ、電源をオンとして液晶に電圧を印加した場合には、視野角が広く、明るい白色表示が得られた。さらに、後述する比較例の場合と比較すると、セグメント表示部の明るさを約３０％低下させることができるので、電圧の調整しやすく、セグメント表示部の明るさをフルドット表示部の明るさに近づけることができた。
【００７５】
［比較例］
比較例では、第１液晶表示パネル（セグメント表示部）において、コモン電極およびセグメント電極のいずれにも小片の開口部を設けないものとする。図６（ａ）は、比較例のセグメント表示部におけるセグメント電極の一部を示す拡大図である。図６（ｂ）は、比較例のセグメント表示部におけるコモン電極の一部を示す拡大図である。図６に例示するように、セグメント表示部において、コモン電極およびセグメント電極のいずれにも小片の開口部は設けられていない。
【００７６】
なお、フルドット表示部の電極の形態は、図５に例示する実施例の態様と同様である。また、透明基板１ｓ，２ｓに成膜する配向膜および液晶層７に封止される液晶材料は、上記実施例と同様である。また、本実施例の第２液晶表示パネルは、上記実施例の第２液晶表示パネルと同様である。また、第１偏光板９および第２偏光板１０に用いられた素材および配置方法も、上記実施例と同様である。すなわち、本実施例の液晶表示素子も、リタデーションの合計Ｒｔｈが上記式２の関係を満たす。
【００７７】
以上のように作製した液晶表示素子のフルドット表示部を、デューティ比１／４８で駆動したところ、良好な視認性が得られた。すなわち、電圧非印加時や電源オフ時には良好な黒色表示が得られ、電源をオンとして液晶に電圧を印加した場合には、視野角が広く、明るい白色表示が得られた。
【００７８】
また、以上のように作製した液晶表示素子のセグメント表示部を、デューティ比１／４で駆動したところ、良好な視認性が得られた。すなわち、電圧非印加時や電源オフ時には良好な黒色表示が得られ、電源をオンとして液晶に電圧を印加した場合には、視野角が広く、明るい白色表示が得られた。
【００７９】
しかし、比較例の場合、セグメント表示部とフルドット表示部の明るさが大きく異なる。そのため、セグメント表示部の電圧を調整して、フルドット表示部の明るさに近づけることを試みた。しかし、比較例のセグメント表示部では、電圧に対する明るさの変化量が大きいため、電圧を調整するだけで明るさをフルドット表示部と同じにするのは困難であった。
【００８０】
この結果から、上記実施例に示すように、セグメント表示部に液晶の配向状態に悪影響を及ぼさない小片の開口部を設けることで、セグメント表示部の明るさを抑えることができ、セグメント表示部とフルドット表示部との明るさを同じにするための電圧調整を容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、ＶＡ型の液晶表示素子に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１ｓ  第１透明基板
２ｓ  第２透明基板
１ｆ  第３透明基板
２ｆ  第４透明基板
３  第１の透明電極
４  第２の透明電極
５  第３の透明電極
６  第４の透明電極
７，８  液晶層
９  第１偏光板
１０  第２偏光板
１５  開口部
９１  セグメント表示部
９２  フルドット表示部
９３  表示部
ｆ１，ｆ２  光学補償フィルム
Ｐ１  第１液晶表示パネル
Ｐ２  第２液晶表示パネル
【図１】
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【図２】
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【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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