(57)【要約】【課題】表示安定性が良好である垂直配向型液晶表示素子及びその生産方法を提供する。【解決手段】ＶＡ型液晶表示素子は、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に位置する第１電極と、前記第２基板の前記液晶層側に位置する第２電極と、前記液晶層と前記第１電極との間に位置する第１配向膜と、前記液晶層と前記第２電極との間に位置する第２配向膜と、を備える。前記第１配向膜にのみ所定のラビング方向Ｆｒにラビング処理が施されており、表示面を正視する視認者から見て上下方向に延びるＹ軸又はＹ軸と直交するＸ軸と、ラビング方向Ｆｒに延び、前記表示面と平行な軸Ａと、のなす角αの角度の絶対値は、５°より大きく２５°以下である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側に位置する第１電極と、
前記第２基板の前記液晶層側に位置する第２電極と、
前記液晶層と前記第１電極との間に位置し、前記液晶層と接する第１配向膜と、
前記液晶層と前記第２電極との間に位置し、前記液晶層と接する第２配向膜と、を備え、前記第１電極と前記第２電極とが重なる領域に形成される画素を表示面に表示する垂直配向型液晶表示素子であって、
前記第１配向膜にのみ所定の方向に配向処理が施されており、
前記表示面を正視する視認者から見て上下方向に延び、前記表示面と平行な軸を第１の軸とし、前記所定の方向に延び、前記表示面と平行な軸を第２の軸とした場合、前記第１の軸又は前記第１の軸と直交し且つ前記表示面と平行な軸と、前記第２の軸と、のなす角の角度の絶対値は、５°より大きく２５°以下である、
ことを特徴とする垂直配向型液晶表示素子。
【請求項２】
前記第２基板は、外部接続用の端子が取り付けられる基板である、
ことを特徴とする請求項１に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項３】
前記液晶表示素子は、前記表示面の法線方向から見て、前記第１電極と前記第２電極とが直交するドットマトリクス型であり、
前記第１電極と前記第２電極は、各々、その延びる方向に沿う辺がジグザグに形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項４】
前記液晶表示素子は、前記第１基板の前記液晶層とは反対側と、前記第２基板の前記液晶層とは反対側と、の各々に位置し、互いの光軸が直交する一対の偏光板をさらに備え、
前記表示面の法線方向から見て、前記第１電極及び前記第２電極のジグザグに形成された辺は、前記偏光板の光軸と平行でなく直交もしない、
ことを特徴とする請求項３に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項５】
前記第１電極と前記第２電極は、各々、頂角が外側に向く直角二等辺三角形を電極の延びる方向に複数配列したような形状で形成されることにより、辺がジグザグに形成されている、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項６】
前記第１の軸と前記第２の軸とのなす角の角度の絶対値は、１０°より大きく２０°以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項７】
パッシブ駆動方式であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項８】
前記第１基板と前記第１電極との間、又は、前記第２基板と前記第２電極との間に、カラーフィルタ層を備える、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の垂直配向型液晶表示素子。
【請求項９】
互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側に位置する第１電極と、
前記第２基板の前記液晶層側に位置する第２電極と、
前記液晶層と前記第１電極との間に位置し、前記液晶層と接する第１配向膜と、
前記液晶層と前記第２電極との間に位置し、前記液晶層と接する第２配向膜と、を備え、前記第１電極と前記第２電極とが重なる領域に形成される画素を表示面に表示し、前記第１配向膜にのみ所定の方向に配向処理が施されており、前記表示面を正視する視認者から見て上下方向に延び、前記表示面と平行な軸を第１の軸とし、前記所定の方向に延び、前記表示面と平行な軸を第２の軸とした場合、前記第１の軸又は前記第１の軸と直交し且つ前記表示面と平行な軸と、前記第２の軸と、のなす角が所定の角度である垂直配向型液晶表示素子の生産方法であって、
電極を覆う配向膜が形成された一対の基板を用意するステップと、
用意した一対の基板のうち、一方の基板の配向膜にのみラビング処理を行うステップと、を備え、
前記ラビング処理を行うステップでは、ラビング処理の対象である配向膜が形成された基板に対するラビングローラの進行方向と、この基板面と平行でラビングローラの回転軸と直交する軸と、のなす角が前記所定の角度となるようにラビング処理を行い、
前記所定の角度の絶対値は、５°より大きく２５°以下である、
ことを特徴とする垂直配向型液晶表示素子の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直配向型液晶表示素子及びその生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直配向型（ＶＡ（Vertical Alignment）型）液晶表示素子として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。このＶＡ型液晶表示素子は、パッシブマトリクス型のＶＡ型液晶表示素子として構成され、対向する一対の基板と、両基板の間に挟持された液晶層と、液晶層を介して対向する一対の電極と、電極と液晶層との間に設けられた一対の配向膜と、を備え、一対の配向膜にアンチパラレルラビング処理を施すことによって電圧印加時の液晶の動作方向を定めたものである。
【０００３】
パッシブマトリクス型のＶＡ型液晶表示素子で適用される高Ｄｕｔｙ駆動では、通常、ＯＦＦ電圧を液晶分子が倒れ始める閾値電圧よりも低く設定することでＯＦＦ電圧印加時の透過率の上昇を防いでいる。しかし、電極間に斜め電界が生じる等すると、設定したＯＦＦ電圧で液晶分子が倒れてしまい、画素部で光抜けが発生する場合があった。光抜けが生じるとコントラストが低下するので好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された液晶表示素子では、アンチパラレルラビング処理を施した配向膜により、液晶分子の角度を基板に対してできるだけ垂直に設定する（つまり、高プレチルト処理を施す。同文献の実施例では、プレチルト角が８９．９°。）ことで、急峻性を高め、光抜けを抑制している。
しかし、特許文献１に係る液晶表示素子の構成で高プレチルト処理を施すと、急峻性を高めることができる一方で、液晶分子が所望の方向と逆に倒れやすくなり（ディスクリネーションが起こりやすくなり）、表示安定性が悪化する場合があった。また、ＶＡ型液晶表示素子では、液晶層を構成する液晶材料の抵抗値が高いため、静電気等による異常点灯が発生しやすい。これによっても表示安定性が悪化する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、表示安定性が良好である垂直配向型液晶表示素子及びその生産方法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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る垂直配向型液晶表示素子は、
互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側に位置する第１電極と、
前記第２基板の前記液晶層側に位置する第２電極と、
前記液晶層と前記第１電極との間に位置し、前記液晶層と接する第１配向膜と、
前記液晶層と前記第２電極との間に位置し、前記液晶層と接する第２配向膜と、を備え、前記第１電極と前記第２電極とが重なる領域に形成される画素を表示面に表示する垂直配向型液晶表示素子であって、
前記第１配向膜にのみ所定の方向に配向処理が施されており、
前記表示面を正視する視認者から見て上下方向に延び、前記表示面と平行な軸を第１の軸とし、前記所定の方向に延び、前記表示面と平行な軸を第２の軸とした場合、前記第１の軸又は前記第１の軸と直交し且つ前記表示面と平行な軸と、前記第２の軸と、のなす角の角度の絶対値は、５°より大きく２５°以下である、
ことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る垂直配向型液晶表示素子の生産方法は、
互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側に位置する第１電極と、
前記第２基板の前記液晶層側に位置する第２電極と、
前記液晶層と前記第１電極との間に位置し、前記液晶層と接する第１配向膜と、
前記液晶層と前記第２電極との間に位置し、前記液晶層と接する第２配向膜と、を備え、前記第１電極と前記第２電極とが重なる領域に形成される画素を表示面に表示し、前記第１配向膜にのみ所定の方向に配向処理が施されており、前記表示面を正視する視認者から見て上下方向に延び、前記表示面と平行な軸を第１の軸とし、前記所定の方向に延び、前記表示面と平行な軸を第２の軸とした場合、前記第１の軸又は前記第１の軸と直交し且つ前記表示面と平行な軸と、前記第２の軸と、のなす角が所定の角度である垂直配向型液晶表示素子の生産方法であって、
電極を覆う配向膜が形成された一対の基板を用意するステップと、
用意した一対の基板のうち、一方の基板の配向膜にのみラビング処理を行うステップと、を備え、
前記ラビング処理を行うステップでは、ラビング処理の対象である配向膜が形成された基板に対するラビングローラの進行方向と、この基板面と平行でラビングローラの回転軸と直交する軸と、のなす角が前記所定の角度となるようにラビング処理を行い、
前記所定の角度の絶対値は、５°より大きく２５°以下である、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表示安定性が良好である垂直配向型液晶表示素子及びその生産方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示素子の概略断面図である。
【図２】電極部の一部を示した概略平面図である。
【図３】（ａ）は、複数の第１電極の一部を示した概略平面図である。（ｂ）は、複数の第２電極の一部を示した概略平面図である。
【図４】第２電極等が形成された第２基板の概略平面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、液晶ダイレクタ方向を説明するための模式図である。
【図６】同上実施形態に係る片側ラビング処理の有用性を説明するための液晶パネルの模式図である。
【図７】同上実施形態に係る液晶表示素子と、比較例として両側ラビング処理を施した液晶表示素子とのＶ−Ｔ特性のグラフを示した図である。
【図８】主にラビング方向と偏光フィルタの透過軸との関係を説明するための図である。
【図９】表示面を正視する視認者から見て上下方向に延びる軸とラビング方向に延びる軸とのなす角の角度の絶対値と、帯電解消時間との関係のグラフを示した図である。
【図１０】形成される画素の一例を示した図である。
【図１１】（ａ）本実施形態に係る液晶表示素子の１画素近傍における顕微鏡写真を示した図である。（ｂ）は、従来例に係る液晶表示素子の１画素近傍における顕微鏡写真を示した図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、同上実施形態に係る液晶表示素子の生産方法の一例における工程のうちラビング処理工程を説明するための図である。
【図１３】変形例に係る液晶表示素子が備える液晶パネルの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。
なお、以下では、所定の構成要素の液晶表示素子の表示面方向（液晶表示素子の視認者の方向）を「表」とし、表示面方向の反対側方向を「裏」として、説明する。
【００１２】
（液晶表示素子の構成）
図１に示す本実施形態に係る液晶表示素子１００は、垂直配向（ＶＡ）型液晶表示素子であり、液晶パネル１０と、一対の偏光フィルタ２０及び３０と、を備える。
【００１３】
液晶パネル１０は、一対の基板１Ｆ，１Ｒと、それぞれの基板の互いに対向する内面（対向面）に形成された電極部２Ｆ，２Ｒと、これら電極部の表面に形成された配向膜３Ｆ，３Ｒと、一対の基板１Ｆ，１Ｒを接合するためのシール材４と、一対の基板１Ｆ，１Ｒとシール材４とによって形成される空間に封入され、液晶分子５Ａを含む液晶層５と、を備える。
【００１４】
基板１Ｆ，１Ｒは、例えば、ガラス、プラスチック等から構成される透明基板である。基板１Ｆと基板１Ｒとは、液晶層５を挟んで対向するように、且つ、互いの主面が平行となるように配置されている。基板１Ｆは液晶パネル１０の表側に位置し、基板１Ｒは液晶パネル１０の裏側に位置する。なお、基板１Ｒには、外部接続用の端子９が取り付けられる。この端子９によって、液晶表示素子１００（電極部２Ｆ，２Ｒ）は、駆動回路（図示せず）、制御装置（図示せず）と導通する。
【００１５】
電極部２Ｆ，２Ｒは、酸化インジウムを主成分とするＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等から構成され、光を透過する透明電極からなる。電極部２Ｆ，２Ｒは、それぞれ、基板１Ｆ，１Ｒの対向する内面上に、公知の方法（スパッタ、蒸着、エッチング等）により形成される。なお、電極部２Ｆ，２Ｒは、ポリチオフェン等のπ共役系導電性高分子を含む材料により形成されていてもよい。
【００１６】
電極部２Ｆは、図２、図３（ａ）に示すように、複数の第１電極６から構成される。複数の第１電極６は、互いに平行に所定方向に延在している。複数の第１電極６は、走査電極として構成されている。以下では、液晶表示素子１００を構成する各部の理解を容易にするため、図示するように、第１電極６が延在する方向に沿う軸をＹ軸、Ｙ軸と直交する軸をＸ軸として、適宜、各部を説明する。電極部２Ｒは、図２、図３（ｂ）に示すように、複数の第２電極７から構成される。複数の第２電極７は、互いに平行にＸ軸方向に延在している。複数の第２電極７は、信号電極として構成されている。なお、第１電極６が信号電極として構成され、第２電極７が走査電極として構成されていてもよい。
第１電極６と第２電極７は、各々、本実施形態に特有のジグザグ形状を有する。これについては、後に詳述する。
【００１７】
Ｘ軸及びＹ軸によるＸ−Ｙ平面は、液晶表示素子１００の表示面と平行な面であり、図中、両軸を示す矢印の向く方向を、各々の方向の＋（プラス）方向とすれば、液晶表示素子１００の視認者の視点が＋Ｙ軸方向に位置するものとして、電極部２Ｆ，２Ｒは、パターニングされている。なお、表示面とは、液晶表示素子１００の表側の面であり、本実施形態では、偏光フィルタ２０の表側の面が表示面に相当する。偏光フィルタ２０の表側に、図示しない透明層（ＡＲ（Anti Reflection）コート層等）をさらに設けてもよいが、この場合は、この透明層の表側の面が表示面に相当することになる。
【００１８】
第２基板１Ｒには、図４に示すように、複数の第１電極６の各々と導通する第１引き回し電極６ａ（ＩＴＯ等からなる）、複数の第２電極７の各々と導通接続された第２引き回し電極７ａ（ＩＴＯ等からなる）が形成されている。なお、第１引き回し電極６ａは、第１基板１Ｆに形成され、複数の第１電極６の各々と導通接続された引き回し電極（図示せず）と、トランスファ（図示せず）と、を介して、第１電極６と導通する。トランスファは、前記の図示しない引き回し電極と第１引き回し電極６ａとを電気的に接続する公知の構造である。このようにして、第１電極６、第２電極７の引き回し配線である第１引き回し電極６ａ、第２引き回し電極７ａは、第２基板１Ｒに集約されるとともに、第２基板１Ｒに取り付けられた端子９に接続される。なお、図４では、第２電極７を、ジグザグ形状を省略して模式的に表している。
【００１９】
電極部２Ｆ，２Ｒに電圧が印加されると、基板１Ｆ，１Ｒの法線方向から見て、第１電極６とその裏側に位置する第２電極７とが重なる領域に略矩形の画素８が形成される（図２、図１０では、任意の１の画素８を着色して表した）。本実施形態では、パッシブ駆動方式で電圧が印加される。つまり、液晶パネル１０は、パッシブマトリクス型の液晶パネルとして構成されている。なお、図２では、液晶表示素子１００の正面から見て、第１電極６と第２電極７が交差する領域に形成される複数の画素（ドット）のうち、４つのドットに対応する部分の電極部２Ｆ、２Ｒを示した。また、図２、図１０では、第１電極６の裏側に位置する第２電極７を点線で表した。
【００２０】
配向膜３Ｆ，３Ｒは、それぞれ、液晶層５に接する垂直配向膜であり、例えばポリイミドから、公知の方法（例えば、フレクソ印刷）によって形成される。配向膜３Ｆは電極部２Ｆを裏側から覆うように形成されており、配向膜３Ｒは電極部２Ｒを表側から覆うように形成されている。
【００２１】
本実施形態に係る液晶表示素子１００では、前述した特許文献１に係る液晶表示素子のように両配向膜にアンチパラレルラビング処理を施さない。液晶表示素子１００では、両配向膜のうち表側に位置する配向膜３Ｆにのみラビング処理を施すことで液晶分子５Ａに後述するプレチルトを付与している。
【００２２】
配向膜３Ｆには、所定のラビング方向Ｆｒにラビング処理が施され、細かい溝が形成されている。このようにラビング処理が施された配向膜３Ｆは、液晶層５に電極部２Ｆ，２Ｒから電圧が印加されていないとき（電圧無印加時）の液晶分子５Ａの配向方向（液晶分子５Ａの長軸ＭＡ（図５（ａ）（ｂ）参照）の向く方向）を、配向膜３Ｒと協同して基板１Ｆ，１Ｒの主面と略垂直に規定するとともに、液晶分子５Ａを、その長軸ＭＡが１つの方位に揃うように配向する（いわゆるモノドメイン配向）。配向膜３Ｆによって、液晶分子５Ａにはプレチルトが付与される。プレチルトとは、電圧印加時に液晶分子５Ａの倒れる方向を規定するため、液晶分子５Ａを垂直方向から若干倒すことをいう。ここで、基板１Ｆの主面と電圧無印加時における液晶分子５Ａの長軸ＭＡとのなす角であって鋭角のものをプレチルト角θ（図５（ｂ）参照）とすれば、プレチルトを付与するにつれ、プレチルト角の角度は、９０°から減少するという関係になる。
【００２３】
ところで、特許文献１に係る液晶表示素子のように、両配向膜にアンチパラレルラビング処理を施す場合、一般的には、プレチルト角の角度が、８８°〜８９．５°になるように設定される。
一方、本実施形態では、基板１Ｒ側の配向膜３Ｒにはラビング処理が施されていないため、図６に示すように、基板１Ｒに接する液晶分子５Ａｒは、基板１Ｒに対して略垂直（丁度、垂直も含む）に立つことになる。仮に、液晶層５における液晶分子５Ａの配向状態が一方の基板から他方の基板に渡って、線形的に変化するとすれば、本実施形態の構成で、上記アンチパラレルラビング処理を施した場合のプレチルト角を得ようとすれば、基板１Ｆ側の配向膜３Ｆに接する液晶分子５Ａの傾く量を倍に設定しなければならない。よって、本実施形態では、基板１Ｆに接する液晶分子５Ａｆのプレチルト角θの角度が、例えば、８６°〜８９°となるように設定されている。
【００２４】
本実施形態のように片側のみラビング処理を施すと、液晶層５が含む液晶分子５Ａの平均的なプレチルト角を９０°に近づけることができるため、アンチパラレルラビング処理を施した場合に比べ急峻性を高めることができる。以下、図７を参照してこれを説明する。
【００２５】
図７に示すグラフは、構成が同様の液晶表示素子を２つ用意し、一方には、本実施形態のように片側の配向膜にのみラビング処理を施し（図中「片側ラビング」）、他方には、特許文献１のようにアンチパラレルラビング処理を施した（図中「両側ラビング」）場合における、両者のＶ−Ｔ（電圧−透過率）特性を示したグラフである。
同図からわかるように、「片側ラビング」の方が、「両側ラビング」よりも、高い電圧までＯＦＦ状態を保つことができ、急峻性に優れていることがわかる。また、片側ラビングと両側ラビングとで、液晶層が含む液晶分子の平均的なプレチルト角が同等に設定されている場合、片側ラビングによれば、両側ラビングに比べ、液晶層５の片側の配向膜３Ｆ側の界面における液晶分子５Ａ（図６に示す液晶分子５Ａｆ参照）に、大きなプレチルトを付与することができるため、基板の面内方向の配向規制力が得られ、表示安定性を高めることができる。このように、本実施形態に係る液晶表示素子１００によれば、高プレチルト処理を施すことにより急峻性を高めることを可能としつつも、ディスクリネーションが発生しづらい。よって、表示安定性が良好な液晶表示素子を提供できる。
【００２６】
また、本実施形態では、端子９が取り付けられる基板１Ｒ側ではない、基板１Ｆ側の配向膜３Ｆにのみラビング処理を施している。このようにした理由を説明する。
【００２７】
裏側基板である基板１Ｒには、前述したように、第１引き回し電極６ａ及び第２引き回し電極７ａが形成されている。この基板１Ｒに対応する配向膜３Ｒにラビング処理を施すと、特にＶＡ型の液晶表示素子においては、画素８を表示する領域である表示エリア１００ａ（図４の仮想線参照）の端部近傍に位置する液晶分子５Ａの配向状態の不均一さにより、第１引き回し電極６ａ及び第２引き回し電極７ａの電極パターンの一部が、若干視認されてしまう場合があった。このような不具合を防止するため、本実施形態では、基板１Ｆ側の配向膜３Ｆにのみラビング処理を施している。
【００２８】
液晶層５は、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）のいわゆるネガ型であり、例えば、波長５８９ｎｍでの屈折率異方性Δｎが０．２３の液晶材から構成されている。液晶層５は、その層厚（セルギャップ）が、図示しないスペーサにより一定（例えば、４．５μｍ）に保たれている。この液晶層５では、電圧無印加時は、配向膜３Ｆ，３Ｒの配向規制力によって液晶分子５Ａが両基板の主面に対して略垂直になるように配向している。液晶層５の液晶分子５Ａは、電圧印加時には、負の誘電率異方性Δεにより、ラビング方向Ｆｒに沿って倒れ込むように挙動し、十分に高い電圧が印加されたときは、液晶分子５Ａは両基板の主面と実質的に平行となる。
【００２９】
偏光フィルタ２０，３０は、表面側又は裏面側から入射する光を吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として出射する。偏光フィルタ２０，３０は、液晶パネル１０を挟んでその両側に配置されており、偏光フィルタ２０は液晶パネル１０の表側に位置し、偏光フィルタ３０は液晶パネル１０の裏側に位置する。偏光フィルタ２０及び３０は、図８に示すように、偏光フィルタ２０の透過軸２０Ａと偏光フィルタ３０の透過軸３０Ａとが互いに直交するように配置されている（クロスニコル配置）。
【００３０】
ここで、図５（ａ）（ｂ）に示すように、基板１Ｆの表側から見て、液晶分子５Ａの長軸ＭＡが向いている方向を液晶ダイレクタ方向Ｎと呼ぶことにする。この液晶ダイレクタ方向Ｎは、電圧印加時における液晶分子５Ａの平均的傾斜方向を示す。なお、このように定義した場合、ラビング方向Ｆｒは、液晶ダイレクタ方向Ｎと反対方向となる。
【００３１】
本実施形態では、図８に示すように、Ｙ軸とラビング方向Ｆｒに延びる軸Ａとのなす角をαとした場合、αの角度の絶対値が「５°より大きく２５°以下」という条件（以下、「条件１」という）を満たすように設定されている。これは、ＶＡ型液晶表示素子では、液晶層５を構成する液晶材料の抵抗値が比較的高いことから、発生する静電気等により、異常点灯が発生するという問題があったが、上記のようにαの角度を設定すると、異常点灯時間（つまり、帯電が解消するまでの時間（帯電解消時間））を短縮することができるためである。
【００３２】
図９に、αの角度の絶対値と帯電解消時間との関係のグラフを示す。このグラフは、αの角度の絶対値を０°〜２５°の範囲で５°おきに設定した場合の帯電解消時間の値を各々プロットすることによって得られるものである。αの角度の絶対値が２５°より大きい場合は、液晶表示素子１００の視角方向を設定する場合に現実的ではないため、除外した。
【００３３】
図９に示すグラフを参照すると、αの絶対値が０°以上５°以下である場合、αの絶対値が５°より大きい値を示す場合に比べて、帯電解消時間が遅いことがわかる（なお、このグラフにおいて、αの絶対値と帯電解消時間の関係は、０°で５１２ｍｓｅｃ、５°で３１５ｍｓｅｃ、１０°で２４０ｍｓｅｃ、１５°で２３６．５ｍｓｅｃ、２０°で２３０．５ｍｓｅｃ、２５°で２１８ｍｓｅｃ）。これにより、本願発明者は、液晶表示素子１００を、αの角度の絶対値が「５°より大きく２５°以下」という条件（条件１）を満たすように構成すれば、帯電解消時間を短縮可能である、と想い到った。
また、αの角度の絶対値が１０°以上であれば、帯電解消時間が約２００ｍｓｅｃという非常に良好な値を示している。さらには、αの角度の絶対値が２０°以下であれば、視角方向を設定する際にも現実的である。そこで、本願発明者は、より好ましくは、液晶表示素子１００を、αの角度の絶対値が「１０°以上２０°以下」という条件（以下、「条件２」という）を満たすように構成すればよい、と想い到った。
【００３４】
以下では、上記条件１及び条件２をともに満たす値として、一例として、αの絶対値が１５°である場合について説明する。
【００３５】
αは、＋Ｙ軸方向を０°とし、時計回りにαの角度が増えるものとすれば、α＝＋１５°に設定されている。液晶表示素子においては、液晶分子５Ａの配向方向等を、時刻を表示する時計の短針の位置に対応させて表現することが一般的に行われている。これに従えば、図８に示すように、＋Ｙ軸方向が１２：００（１２時０分）の方向、＋Ｘ軸方向が３：００の方向、−Ｙ軸方向が６：００の方向、−Ｘ軸方向が９：００の方向となる。このように時刻表示にした場合、αが示すラビング方向Ｆｒは、１２：３０の方向となる。逆に、液晶ダイレクタ方向Ｎは、６：３０の方向となる。
【００３６】
液晶表示素子１００は、誘電率異方性Δεが負であるため、液晶ダイレクタ方向Ｎと反対の方向である視角方向から見た場合に、液晶表示素子１００の表示画像が最も良好に視認できる。したがって、本実施形態における視角方向は、ラビング方向Ｆｒと同じ１２：３０の方向となる。
【００３７】
このように、視角方向を、視認者の視点方向である＋Ｙ軸方向（１２：００の方向）から時計回りに１５°だけずらして設定（１２：３０の方向に設定）すると、視認者の視点と視角方向とを共に１２：００の方向とした場合（両者をずらさない場合）に、１２：００の方向に発生していた光漏れ（ＯＦＦ時の輝度ピーク）を、１２：３０の方向にずらすことができる。ＯＮ時の輝度は、ＯＦＦ時の輝度に比べて視角依存性が小さいため、このようにずらすことで、視認者の視点方向である１２：００方向において、ＯＦＦ時とＯＮ時の輝度の比で表されるコントラストが稼げ、良好な見栄えの液晶表示素子１００が提供できるという利点もある。
【００３８】
なお、偏光フィルタ２０及び３０は、偏光フィルタ２０の透過軸２０Ａと偏光フィルタ３０の透過軸３０Ａとが互いに直交するように、且つ、各々の透過軸２０Ａ，３０Ａとラビング方向Ｆｒ（又は液晶ダイレクタ方向Ｎ）とのなす角の角度が４５°となるように、液晶パネル１０に対して配置されている。
【００３９】
以上の構成からなる液晶表示素子１００は、次のように表示を行う。
【００４０】
（黒表示）
液晶表示素子１００では、液晶分子５Ａが倒れ始める閾値電圧よりも低い値にＯＦＦ電圧が設定されている。そのため、一対の電極部２Ｆ，２ＲにＯＦＦ電圧を印加しても液晶分子５Ａは実質的に垂直に配向したままである。この場合、裏側から偏光フィルタ３０を通過した光は、液晶層５によっては偏光方向（電場振動方向）がほとんど変化されないため、そのほとんどは、偏光フィルタ３０とクロスニコルの関係で配置された偏光フィルタ２０を通過できない。液晶表示素子１００は、このようにして黒表示を実現する（ノーマリブラックモード）。
（明表示）
一対の電極部２Ｆ，２ＲにＯＮ電圧を印加すると、液晶層５の電圧がかけられた領域（平面視において第１電極６と第２電極７とが重なる領域）においては、液晶分子５Ａが液晶ダイレクタ方向Ｎ側に傾き、特に液晶層５の断面中間に位置する液晶分子５Ａは、その長軸ＭＡが基板１Ｆ，１Ｒの主面と実質的に平行となるように挙動する。これにより、液晶層５を通過する光に複屈折が起きて、液晶層５を通過する光の偏光方向が変化し、偏光フィルタ３０の裏側から液晶層５を通過した光は偏光フィルタ２０を通過する。液晶表示素子１００は、このようにして明表示を実現する。
【００４１】
（第１電極６と第２電極７の形状について）
ここからは、第１電極６と第２電極７の形状について説明する。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、第１電極６は、Ｙ軸方向に延びる矩形の帯状電極の同図中左右端に三角形の切り込みを入れたような形状で形成されている。具体的には、左右両端に切れ込みを入れることにより、第１電極６は、その左右両端に、底辺がＹ軸の向きと一致する二等辺三角形をＹ軸方向に連続して配列したような形状となる。そして、左側に位置する二等辺三角形の頂角の位置が右側に位置する二等辺三角形の底角の位置と一致するようにして、左右両端の各々に位置する二等辺三角形が配列したような形状になっている。これにより、図３（ａ）に示すように、隣り合う第１電極６は、所定の隙間を明けて嵌り合うような形状になっている。
【００４３】
図３（ｂ）に示すように、第２電極７は、Ｘ軸方向に延びる矩形の帯状電極の同図中上下端に三角形の切り込みを入れたような形状で形成されている。具体的には、上下両端に切れ込みを入れることにより、第２電極７は、その上下両端に、底辺がＸ軸の向きと一致する二等辺三角形をＸ軸方向に連続して配列したような形状となる。そして、上側に位置する二等辺三角形の頂角の位置が下側に位置する二等辺三角形の底角の位置と一致するようにして、上下両端の各々に位置する二等辺三角形が配列したような形状になっている。これにより、図３（ｂ）に示すように、隣り合う第１電極６は、所定の隙間を明けて嵌り合うような形状になっている。
【００４４】
第１電極６と第２電極７とは、延在する方向がＹ軸、Ｘ軸方向と異なる他は、同様な形状で形成されている。これにより、液晶表示素子１００を正視した場合（基板１Ｆ，１Ｒの法線方向から見た場合）、両者が重なる部分に形成される画素８は、図２、図１０に示すようになる。
【００４５】
例えば、第１電極６、第２電極７各々の端部が表現する三角形は、図１０に示すように、底辺が０．０８７５ｍｍ、その他の二等辺が０．０６２ｍｍの直角二等辺三角形となっており、両者が重なる領域に形成される画素８は、一辺が０．３５ｍｍの正方形と概ね面積が一致するようになっている。また、隣り合う電極間は、第１電極６、第２電極７、共に、０．００８ｍｍと設定されている。
【００４６】
ところで、ＶＡ型液晶表示素子では、前述のように光抜けの発生が問題となるが、光抜けを低減する方法の１つとして、画素エッジに対応する辺と偏光板の透過軸（又は吸収軸）とを平行又は直交にするようにして液晶表示素子を構成する方法が知られている。この方法に従って光抜けを効果的に低減しようと思えば、図８に示す透過軸２０Ａ、３０Ａと画素エッジに対応する辺が平行又は直交するように、第１電極６、第２電極の各々を、その端部に、直角でない角が３０°、６０°である直角三角形状を配列したようなジグザグ形状に形成すればよいはずである。
【００４７】
しかし、本願発明者は、視角方向の設計自由度を確保するために、あえて、透過軸２０Ａ、３０Ａと画素エッジに対応する辺が完全には一致しない、直角でない角が４５°、４５°の直角三角形、つまり直角二等辺三角形を電極の延在方向に配列したようなジグザグ形状に第１電極６、第２電極７の各々を形成することにした。
このように形成すると、上記のように視角方向を１２：３０の方向に設定した場合（又は、１１：３０の方向に設定した場合）は、透過軸２０Ａ、３０Ａと画素エッジに対応する辺とのなす角が１５°となる。また、例えば、視角方向を１：００（又は、１１：００）の方向に設定した場合は、透過軸２０Ａ、３０Ａと画素エッジに対応する辺とのなす角が３０°となる。この両場合における角度は、視角方向が１２：００で通常の矩形電極を使用した場合の透過軸と画素の辺とのなす角４５°よりも小さい。
つまり、本実施形態に係る第１電極６及び第２電極７のジグザグ形状によれば、ある程度の範囲内で視角方向をユーザの視点からずらすように設計しても、透過軸２０Ａ、３０Ａと画素エッジに対応する辺とのなす角を比較的小さめに保つことができるため、視角設計の自由度を保ちながらも、光抜けを低減できる。
【００４８】
ここで、図１１（ａ）（ｂ）に、液晶表示素子の１画素近傍における顕微鏡写真を示す。図１１（ａ）は、本実施形態に係る液晶表示素子１００を示したものである。図１１（ｂ）は、液晶表示素子１００と構成は同様であるが、両側にラビング処理（アンチパラレルラビング処理）を施し、且つ、矩形画素を形成する従来例に係る液晶表示素子を示したものである。また、併せて両者における背景透過率、ＯＦＦ透過率、コントラストの測定結果を記した。背景透過率は、電圧無印加時の一定の表示領域における透過率である。ＯＦＦ透過率は、ＯＦＦ電圧印加時の一定の表示領域における透過率である。コントラストは、ＯＦ時とＯＮ時の輝度の比である。コントラストが大きければ、表示画像が見やすいものとなるのでコントラストは、大きい方がよい。
【００４９】
図１１（ａ）（ｂ）を参照すると、ＯＦＦ透過率は、本実施形態に係る液晶表示素子１００では０．０１２％、従来例では０．０２０％と、液晶表示素子１００は、光漏れが従来例に比べて少なくなっていることがわかる。これは、同図の写真からも明らかである。また、このように光漏れが少なくなり、且つ、片側ラビング処理で高プレチルトを付与することにより急峻性が向上した結果、液晶表示素子１００のコントラストは、３５４と、従来例の２２９に比して、格段に上がっていることがわかる。
【００５０】
ここからは、液晶表示素子１００の好ましい生産方法の一例について説明する。
【００５１】
まず、ガラス等からなる一対の基板１Ｆ，１Ｒを用意し、各々の基板の一面上にＩＴＯにより電極部２Ｆ，２Ｒ（つまり、第１電極６、第２電極７）を形成する。第１電極６、第２電極７は、前述のようにＸ、Ｙ軸をとった場合、液晶表示素子１００の視認者の視点が＋Ｙ軸方向に位置するものとして、パターニングされる。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーによってなされる。
【００５２】
次に、基板１Ｆに、電極部２Ｆを覆うように配向膜３Ｆを形成する。同様に、基板１Ｒに、電極部２Ｒを覆うように配向膜３Ｒを形成する。具体的には、基板の電極が形成された側の面に、ポリイミド形成材料（例えば、ＪＳＲ株式会社製のＡＬ６３２０１）を、例えば、フレキソ印刷法により塗布することで垂直配向膜を形成する。
以上により、電極を覆う配向膜が形成された一対の基板を用意する。
【００５３】
次に、用意した一対の基板のうち、一方の基板の配向膜にのみラビング処理を行う。具体的には、端子９が取り付けられる側の基板ではない基板１Ｆに形成された配向膜３Ｆにラビング処理を行う。以下、ラビング処理工程を、図１２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
【００５４】
ラビング処理では、図１２（ａ）に示すように、まず、基板１Ｆを、配向膜３Ｆ側が上となるようにして、ステージ４０上に載置し、固定する。そして、配向膜３Ｆに、例えばレーヨン系のラビング布５１を巻き付けたラビングローラ５０を、その回転軸５０ａを中心に、回転方向５０ｂに回転させつつ、ラビング布５１が配向膜３Ｆに一定の圧力を加えるようにして、進行方向Ｂに移動させる。この場合、ステージ４０を不動としてラビングローラ５０を移動させてもよいし、ラビングローラ５０を不動としてステージ４０を移動させてもよい。また、両者を共に移動させてもよい。つまり、上記の進行方向Ｂは、ラビング処理の対象である配向膜３Ｆが形成された基板１Ｆに対するラビングローラ５０の進行方向（相対的な進行方向）であればよい。なお、回転方向５０ｂは、回転するラビングローラ５０の、処理対象の配向膜３Ｆが形成された基板１Ｆ側が、進行方向Ｂと一致する（つまり、ラビングローラ５０の回転によって配向膜３Ｆに与えられる力が進行方向Ｂと一致する）回転方向である。このようにして、ラビング布５１にこすられることにより、配向膜３Ｆには、所定のラビング方向Ｆｒにラビング処理が施される。このラビング方向Ｆｒは、上記の進行方向Ｂと一致する。
【００５５】
このラビング処理では、図１２（ｂ）に示すように、進行方向Ｂと、基板１Ｆの面（配向膜３Ｆが形成された面）と平行でラビングローラ５０の回転軸５０ａと直交する軸Ｃと、のなす角βが所定の角度となるようにラビング処理を行う。この角βは、前記のＹ軸と軸Ａとのなす角αに一致する。つまり、このようにラビング処理を行うことにより、帯電解消時間を短縮した液晶表示素子１００が生産可能となる。したがって、この角βについても、αと同様に、その角度の絶対値が「５°より大きく２５°以下」という（好ましくは、「１０°以上２０°以下」）という条件を満たすようにする。このようにラビング処理が施された配向膜３Ｆにより、後に形成される液晶層５のうち基板１Ｆに接する液晶分子５Ａｆに、例えば、８６°〜８９°程度のプレチルトが付与される。
【００５６】
次に、基板１Ｆ，１Ｒのいずれかにシール材４を塗布し、両基板を、電極部側が対向するように重ね合わせる。そして、一対の基板１Ｆ，１Ｒ間に、誘電率異方性Δεが負（Δε＜０）の液晶材を注入して、液晶層５を形成することで液晶パネル１０を作成する。液晶層５の液晶分子５Ａは、配向膜３Ｆ，３Ｒによって垂直配向され、且つ、液晶分子５Ａには、ラビング処理が施された配向膜３Ｆによってプレチルトが付与される。
【００５７】
そして、液晶パネル１０の一方側に偏光フィルタ２０を貼り合わせ、他方側に偏光フィルタ３０を貼り合わせる。このとき、偏光フィルタ２０と３０とは、各々の透過軸２０Ａと３０Ａとが互いに直交し且つ、ラビング方向Ｆｒと各々の透過軸２０Ａ，３０Ａとのなす角が４５°となるように配置する（図８参照）。
液晶表示素子１００は、以上のように生産される。
【００５８】
以上に説明したように、本実施形態に係る液晶表示素子１００によれば、急峻性を良好としディスクリネーションの発生を低減し、また、帯電解消時間を短縮できることから、表示安定性が良好である。これは、以下の構成によって実現される。
【００５９】
液晶表示素子１００は、互いに対向する基板１Ｆ（第１基板の一例）及び基板１Ｒ（第２基板の一例）と、基板１Ｆと基板１Ｒの間に位置する液晶層５と、基板１Ｆの液晶層５側に位置する第１電極６と、基板１Ｒの液晶層５側に位置する第２電極７と、液晶層５と第１電極６との間に位置し、液晶層５と接する配向膜３Ｆ（第１配向膜の一例）と、液晶層５と第２電極７との間に位置し、液晶層５と接する配向膜３Ｒ（第２配向膜の一例）と、を備え、第１電極６と第２電極７とが重なる領域に形成される画素８を表示面に表示する垂直配向型液晶表示素子であって、配向膜３Ｆにのみラビング方向Ｆｒ（所定の方向の一例）にラビング処理（配向処理の一例）が施されており、表示面を正視する視認者から見て上下方向に延び、表示面と平行な軸をＹ軸とし、ラビング方向Ｆｒに延び、表示面と平行な軸を軸Ａとした場合、Ｙ軸と軸Ａとのなす角αの角度の絶対値は、５°より大きく２５°以下である。さらに、αの角度の絶対値が、１０°より大きく２０°以下であるようにすれば、帯電解消時間をより短縮することが可能である。上記で説明したように、液晶表示素子１００では、例えば垂直配向膜から構成される配向膜３Ｆ及び配向膜３Ｒにより、液晶分子５Ａを基板面に対して垂直に配向させつつ、配向膜３Ｆに配向処理の一例としてのラビング処理を施すことで、液晶分子にプレチルトを与えている。
【００６０】
また、基板１Ｒは、外部接続用の端子９が取り付けられる基板である。これにより、前述したように、表示エリア１００ａに生じる不具合を防止できる。
【００６１】
また、液晶表示素子１００は、表示面の法線方向から見て、第１電極６と第２電極７とが直交するドットマトリクス型であり、第１電極６と第２電極７は、各々、その延びる方向に沿う辺がジグザグに形成されている。そして、ジグザグに形成された辺は、偏光フィルタ２０、３０の光軸（透過軸２０Ａ、３０Ａ）と平行でなく直交もせずしない。さらに、第１電極６と第２電極７は、各々、頂角が外側に向く直角二等辺三角形を電極の延びる方向に複数配列したような形状で形成されることにより、辺がジグザグに形成されている。これにより、前述したように、視角設計の自由度を保ちながらも、光抜けを低減できる。
【００６２】
（変形例）
なお、本発明は上記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。上記の実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。
【００６３】
以上の実施形態では、液晶表示素子１００の構成の理解を容易にするため、視角方向を１２：００近傍の値に設定したが（図８参照）、これに限られない。視角方向を６：００近傍の値に設定してもよいし、３：００ないしは９：００近傍の値に設定してもよい。
つまり、液晶表示素子１００を、その表示面を正視する視認者から見て上下方向に延び、表示面と平行なＸ軸又はＸ軸と直交し且つ表示面と平行なＹ軸と、ラビング方向Ｆｒに延び、表示面と平行な軸を軸Ａと、のなす角の角度の絶対値が、５°より大きく２５°以下（好ましくは１０°より大きく２０°以下）となるように構成すれば、表示安定性が良好な垂直配向型液晶表示素子を提供することができる。
【００６４】
以上の実施形態では、液晶表示素子１００をモノクロ表示の液晶表示素子として説明したが、これに限られない。液晶表示素子１００をカラー表示するものとして構成しても、もちろんよい。この場合、液晶表示素子１００が備える液晶パネル１０’は、図１３に示すように、基板１Ｆと電極部２Ｆ（第１電極６）との間に、カラーフィルタ層６０と、平坦化層７０と、を有する。カラーフィルタ層６０は、赤（Ｒ）の色素層６０Ｒ、緑（Ｇ）の色素層６０Ｇ、青（Ｂ）の色素層６０Ｂと、各色素層の間に位置し、所定の樹脂、金属等からなるブラックマトリクス６１と、から構成される。平坦化層７０は、各色素層間の段差を平坦化するものであり、アクリル等の所定の樹脂からなるオーバーコート層である。なお、図示しないが、カラーフィルタ層６０及び平坦化層７０を、表側に位置する基板１Ｆ側でなく、基板１Ｒと電極部２Ｒ（第２電極７）との間に設けてもよい。
つまり、液晶表示素子１００は、基板１Ｆと第１電極６との間、又は、基板１Ｒと第２電極７との間に、カラーフィルタ層６０を備えるものであってもよい。
【００６５】
以上の実施形態では、液晶パネル１０をパッシブマトリクス型として説明したが、アクティブマトリクス型であってもよい。この場合、電極部２Ｆは表示領域の全体を覆う透明導電膜からなる対向電極により構成され、電極部２Ｒはアクティブ素子が接続された画素電極により構成される。
【００６６】
また、配向膜３Ｆに、光配向処理、突起配向処理等の公知の配向処理を施すことによって液晶分子５Ａにプレチルトを付与することも可能である。
【００６７】
また、液晶パネル１０と偏光フィルタ２０，３０との間に、必要に応じて一軸性、二軸性位相差板等の光学補償素子を配置してもよい。
【００６８】
以上の実施形態に係る液晶表示素子１００は、光を面状に出射して液晶パネル１０を照らすバックライトをさらに備えてもよい。さらに、半透過反射層を設け、半反射型の液晶表示素子としてもよい。また、バックライトを省略し反射層を設けた反射型の液晶表示素子であってもよい。
【００６９】
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
【符号の説明】
【００７０】
１００  …液晶表示素子
１０  …液晶パネル
１Ｆ，１Ｒ…基板
２Ｆ，２Ｒ…電極部
３Ｆ，３Ｒ…配向膜
４  …シール材
５  …液晶層
５Ａ…液晶分子
６  …第１電極
７  …第２電極
８  …画素
９  …端子
２０，３０  …偏光フィルタ
Ｆｒ  …ラビング方向
Ａ  …ラビング方向に延びる軸
Ｎ  …液晶ダイレクタ方向
ＭＡ  …長軸
４０  …ステージ
５０  …ラビングローラ
５０ａ…回転軸
Ｂ  …進行方向（配向膜が形成された基板に対するラビングローラの進行方向）
Ｃ  …ラビングローラの回転軸と直交する軸
６０  …カラーフィルタ層
７０  …平坦化層
【図１】
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【図２】
2013156564.tif 000004
【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１２】
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【図１３】
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【図１１】
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