(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加できる構造を有する２枚の基板間にネマチック液晶を狭持してなる液晶素子において、該液晶が一軸配向方向が互に平行である２枚の基板間で電界を印加することなく配向しており、かつ該液晶の配向が、一方の基板側における液晶のプレチルトが１０°以下で、もう一方の基板側の基板間の中心位置から基板界面に偏った部分における液晶のプレチルトが略垂直であることを特徴とする液晶素子。
【請求項２】
片側の基板側の液晶のプレチルトが０°より大きく１０°以下である事を特徴とする請求項１記載の液晶素子。
【請求項３】
２つの基板間で異なる配向制御層を用いてプレチルトを付与する事を特徴とする請求項１及び２記載の液晶素子。
【請求項４】
位相補償することにより黒を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の液晶素子。
【請求項５】
スイッチング素子を用いて駆動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の液晶素子。
【請求項６】
電圧を印加する少なくとも一方の基板を高分子系の配向膜をラビング法を用いて一軸配向性を付与することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の液晶素子。
【請求項７】
少なくとも一方の基板に斜方蒸着法を用いて一軸配向性を付与することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の液晶素子。
【請求項８】
一方の基板に反射電極を用いて反射型として用いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの項に記載の液晶素子。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の液晶素子を用いた液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶素子および液晶表示パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ネマティック液晶の配向方式としては、液晶セルの上下基板のラビング方向を９０度回転させたＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）配向素子が一般に使われているが、上下基板を反平行にラビング処理を行い、上下２枚の電極基板間にネマティック液晶を挟むＥＣＢ方式や、同一方向にラビング処理を行った配向方式（スプレイ配向）も知られている。
【０００３】
また、図４に示す様に、特に同一方向にラビングしたスプレイ配向に、電圧を印加してベンド配向に配向変化させることで応答速度を改善した方式が１９８３年にＢｏｓらによって発表されている。（πセル）（文献名  米国特許第４，５８２，３９６号）
【０００４】
また、図５に示す様に、このようなベンド配向セルに位相補償板５２，５３を用いて位相補償を行うことで視野角特性を改善した研究が１９９２年に内田等によって発表されている。（ＯＣＢ  セル）（文献名  １９９３年  液晶討論会予稿集  ２Ｂ１３）
【０００５】
このようなベンド配向型のネマティック液晶は、液晶応答におけるバックフロー現象を抑制することによって応答性を改善、高速化したものである。しかしながら、このモード（Ｍｏｄｅ）は、電界無印加にスプレイ（Ｓｐｌａｙ）と呼ばれる配向状態を有し、液晶配向状態をベンド（Ｂｅｎｄ）に転位させるために非常に高電圧と長い時間を必要とする。また、ベンド状態を保持するために常にある一定電圧を印加しておく必要があり、液晶パネル面内でのばらつき等によりベンド状態を保持できない場所が発生すると、スプレイ配向状態が起因となる色むらが原因でＴＮモード等での点欠陥以上の問題が発生していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この様な従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、上記のベンド配向モードにみられる液晶素子を表示させための前処理等を必要としない新しい液晶配向モードを有する液晶素子およびそれを用いた液晶表示パネルを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、電圧を印加できる構造を有する２枚の基板間にネマチック液晶を狭持してなる液晶素子において、該液晶が一軸配向方向が互に平行である２枚の基板間で電界を印加することなく配向しており、かつ該液晶の配向が、一方の基板側における液晶のプレチルトが１０°以下で、もう一方の基板側の基板間の中心位置から基板界面に偏った部分における液晶のプレチルトが略垂直であることを特徴とする液晶素子である。
【０００８】
また、片側の基板側の液晶のプレチルトが０°より大きく１０°以下である事を特徴とする。
また、２つの基板間で異なる配向制御層を用いてプレチルトを付与する事を特徴とする。
また、上記の液晶素子は、位相補償することにより黒を表示することを特徴とする。
また、上記の液晶素子は、スイッチング素子を用いて駆動することを特徴とする。
また、上記の液晶素子は、電圧を印加する少なくとも一方の基板を高分子系の配向膜をラビング法を用いて一軸配向性を付与することを特徴とする。
また、上記の液晶素子は、少なくとも一方の基板に斜方蒸着法を用いて一軸配向性を付与することを特徴とする。
また、上記の液晶素子は、一方の基板に反射電極を用いて反射型として用いることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明は、上記の液晶素子を用いた液晶表示パネルである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、ネマチック液晶を狭持して配向させた液晶素子において、一方の基板側の液晶のプレチルトを１０°以下とし、もう一方の基板側にセル内の液晶の配向に電界を印加することなく基板間の中心位置から基板界面に偏った部分における液晶のプレチルトが垂直又は略垂直部分を有するようにし、両基板間での一軸配向方向が互に平行である配向状態において、配向状態を変化させる特殊な処理を必要とせず、バックフロー現象を押さえることで高速応答性を有する新しい液晶配向モードの液晶素子を発明した。
【００１１】
通常、リタデーション値で黒を表示する液晶モードの場合は、図５に示すように、リタデーションを有するフィルム等、つまりフィルムを構成する分子の向が揃っているようなフィルム等の位相補償板をもちいて位相補償する事で黒を表示して鮮明な黒を表示する。この液晶素子は位相補償して用いることが好ましい。
【００１２】
また、アナログ的に階調を表示する液晶素子の場合、各画素毎にスイッチング素子を用いて駆動することが望ましい。また、片側の基板側の液晶のプレチルトはできるだけ０°に近づける（０°より大きいことは必須であるが）ことが望ましい。この理由は、基板間の配向状態にリタデーションを付与できる状態の分子が多くなり低電圧で十分なリタデーションがとれる。
【００１３】
さらには、プロジェクション等の拡大光学系を用い投射型のディスプレイとして用いる場合、高分子系配向膜等のラビング等の筋配向状態が非常に大きな問題となることが知られている。片側の基板側の液晶のプレチルトをできるだけ０°に近くすることで面内のプレチルトのばらつきが起因となる筋配向状態が緩和される。本発明においては、１０°以下、好ましくは１°〜５°で使うことで筋配向状態が改善された。
【００１４】
さらに改善するためには、もう一方の基板を筋配向状態がなく、高プレチルト配向制御ができる斜方蒸着法を用いて配向させることがより好ましい。
【００１５】
次に、本発明における液晶配向モードを簡単に説明する。通常のベンド配向状態は、電界無印加時はスプレイ配向が安定である。これに高電圧を印加することによりベンド配向に転位させる。このモードは、電界のＯｎ−Ｏｆｆでの配向状態変化でＴＮモード等で見られる逆ねじれ等が原因となるバックフロー現象が少なく高速応答であると言われている。（図６参照）
【００１６】
本発明の液晶配向モードでは、片側の基板側の液晶のプレチルトに対してもう一方の基板側の液晶のプレチルトを非常に高くする非対称構成であることが特徴である。この配向状態の一例を図７に示す。プレチルトの高い基板７１ａ面の７１ａを９０°近傍まで立たせることによりベンド配向状態と同様にバックフローの少ない配向状態が容易に達成できる。すなわち、液晶分子のプレチルト角θが７０°〜８９°、好ましくは７５°〜８０°の範囲であるのが望ましい。
【００１７】
さらに、一方の基板７１ａ面の高いプレチルト側のプレチルトを徐々に低くしていくと、あるプレチルト以下でスプレイ状態が安定となり、電界印加により垂直部分を持つ配向状態に転位させる必要がでてくる。本発明のモードは、片側の基板側の液晶のプレチルトを０°に近い状態とし、もう一方の基板側の液晶のプレチルトをスプレイ配向状態ではなく両基板間で基板に垂直な部分を安定に持つ範囲でプレチルト制御することが特徴である。この配向状態を使うことにより、配向状態を転位させる電圧やその配向状態を保持する電圧等は必要がない。
【００１８】
つまり本発明の液晶素子は、一方の基板側の液晶分子のプレチルトは０°に近い状態とし、他方の基板側の液晶分子は略垂直とすることが特徴である。仮に他方の基板側の液晶分子が略垂直ではない場合は、あるプレチルト以下でスプレイ状態になってしまう。そのようなスプレイ状態になったら電界印加しなければならない。したがって、そのスプレイ状態はスプレイ状態をなくすための電界印加をしなければならないという点で本発明においては好ましい状態ではない。そして本発明の液晶素子はそのような電界印加を必要としない。
【００１９】
応答速度に関して述べると、初期スプレイからのベンド配向はバックフローが無く応答速度が速いのがメリットであり、ベンド化電圧が必要なのがデメリットなのに対し、本発明ではベンド配向のメリット（応答速度が速いこと）は保持しつつ、初期から（疑似）ベンドなので、ベンド化電圧が不要となるため、初期スプレイからのベンド配向のデメリットを解消できる。
【００２０】
さらに、図８にベンド配向状態と本発明の液晶素子の電圧とリタデーション値の関係のグラフを示す。セル厚は４μｍで、液晶にはセイミケミカル製ＣＦ−１７８３を用いた。この液晶は、Δｎ（０．２１）が大きく、粘性が小さいので、薄セルで高速性を保ちつつ低電圧駆動するために用いた。同図に示す様に、同一電圧で非常に幅広いリタデーション幅が得られることがわかる。これが本発明の特徴である。
【００２１】
なお、図８中、ベンド配向モードの測定範囲が本発明の配向モードの測定範囲より狭いが、ベンド配向モードで３Ｖ以下だとスプレイ状態に転移して、急激にリタデーションが増えたため（着色したため）測定結果を載せなかった。
【００２２】
本発明の液晶素子には、ネマチック液晶が用いられるが、特に限定はない。
【００２３】
以下、図１を参照して本発明の液晶素子の具体的な一実施形態について説明する。
同図に示す液晶素子８０では、一対のガラス、プラスチック等透明性の高い材料からなる基板８１ａ、８１ｂ間に液晶８５を挟持したセルが互いに偏光軸が直交した一対の偏光板８７ａ及び８７ｂ間に挟装した構造となっている。
【００２４】
基板８１ａ、８１ｂには、夫々液晶８５に電圧を印加するためのＩｎ2  Ｏ3  、ＩＴＯ等の材料からなる電極８２ａ、８２ｂが設けられており、例えば後述
するように一方の基板にドット状の透明電極をマトリックス状に配置し、各透明電極にＴＦＴやＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）等のスイッチング素子を接続し、他方の基板の一面上あるいは所定パターンの対向電極を設けアクティブマトリックス構造を形成している。
【００２５】
電極８２ａ，８２ｂ上には、必要に応じてこれらのショートを防止する等の機能を持つＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5等の材料からなる絶縁膜８３ａ，８３ｂが夫々設けられる。
【００２６】
更に、液晶８５に接し、その配向状態を制御するべく機能する配向制御膜８４ａ，８４ｂが設けられている。かかる配向制御膜８４ａ，８４ｂは、一軸性を付与する配向制御層でありポリイミド等のラビングや光配向制御や斜方蒸着膜（ＳｉＯ、ＳｉＯｘ、ＣａＦ2 ）等が知られている。
【００２７】
基板８１ａ及び８１ｂは、スペーサー８６を介して対向している。かかるスペーサー８６は、基板８１ａ、８１ｂの間の距離（セルギャップ）を決定するものであり、シリカビーズ等が用いられる。ここで決定されるセルギャップについては、液晶材料や電圧幅等によって、１〜１０μｍの範囲に設定することが好ましい。
【００２８】
当該液晶素子では、基板８１ａ及び８１ｂの一方に少なくともＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルターを設け、カラー液晶素子とすることもできる。
また光源としてＲ，Ｇ，Ｂの光源を順次切り替えることで、時分割による混色を利用してフルカラー表示させる方法を用いることもできる。
【００２９】
尚、当該液晶素子は、基板８１ａ及び８１ｂの両方の基板に一対の偏光板を設けた透過型の液晶素子、即ち基板８１ａ及び８１ｂのいずれも透光性の基板であり、一方の基板側からの入射光（例えば外部光源による光）を変調し他方側に出射するタイプの素子、又は少なくとも一方の基板に偏光板を設けた反射型の液晶素子、即ち基板８１ａ及び８１ｂのいずれか一方の側に反射板を設けるかあるいは一方の基板自体又は基板に設ける部材として反射性の材料を用いて、入射光及び反射光を変調し、入射側と同様の側に光を出射するタイプの素子のいずれにも適用することができる。
【００３０】
本発明では、上述の液晶素子に対して階調信号を供給する駆動回路を設け、上述したような電圧の印加により液晶の配向状態変化により、リタデーションの値を連続的に変化させ、階調表示を行う液晶表示素子を構成することができる。例えば、液晶素子の一方の基板として前述したようなＴＦＴ等を備えたアクティブマトリクス基板を用い、駆動回路で振幅変調によるアクティブマトリクス駆動を行うことでアナログ階調表示が可能となる。
【００３１】
次に、図２および図３を参照して、本発明の液晶素子において、このようなアクティブマトリクス基板を用いた例について説明する。
図２は、当該液晶素子を、駆動手段を備えた形で、一方の基板（アクティブマトリクス基板）の構成を中心に模式的に示したものである。
【００３２】
図２に示す構成では、液晶素子に相当するパネル部９０において、駆動手段である走査信号ドライバ９１に連結した走査線に相当する図面上水平方向のゲート線Ｇｌ、Ｇ２・・・・と、駆動手段である情報信号ドライバ９２に連結した情報信号線に相当する図面上縦方向のソース線Ｓｌ、Ｓ２・・・・が互いに絶縁された状態で直交するように設けられており、その各交点の画素に対応してスイッチング素子に相当する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）９４及び画素電極９５が設けられている（同図では簡略化のため５×５画素の領域のみを示す）。尚、スイッチング素子として、ＴＦＴの他、ＭＩＭ素子を用いることもできる。ゲート線Ｇｌ、Ｇ２・・・はＴＦＴ９４のゲート電極（図示せず）に接続され、ソース線Ｓｌ、Ｓ２・・・はＴＦＴ９４のソース電極（図示せず）に接続され、画素電極９５はＴＦＴ９４のドレイン電極（図示せず）に接続されている。かかる構成において、走査信号ドライバ９１によリゲート線Ｇｌ、Ｇ２・・・が例えば線順次に走査選択されてゲート電圧が供給され、このゲート線の走査選択に同期して情報信号ドライバ９２から、各画素に書き込む情報に応じた情報信号電圧がソース線Ｓｌ、Ｓ２・・・に供給され、ＴＦＴ９４を介して各画素電極に印加される。
【００３３】
図３は、図２に示すようなパネル構成における各画素部分（１ビット分）の断面構造の一例を示す。同図に示す構造では、ＴＦＴ９４及び画素電極９５を備えるアクティブマトリクス基板２０と共通電極４２を備えた対向基板４０間に、自発分極を有する液晶層４９が挟持され、液晶容量（Ｃ1c）３１が構成されている。
【００３４】
アクティブマトリクス基板２０については、ＴＦＴ９４としてアモルファスＳｉＴＦＴを用いた例が示されている。ＴＦＴ９４はガラス等からなる基板２１上に形成され、図２に示すゲート線Ｇｌ、Ｇ２・・・に接続したゲート電極２２上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の材料からなる絶縁膜（ゲート絶縁膜）２３を介してａ−Ｓｉ層２４が設けられており、該ａ−Ｓｉ層２４上に、夫々ｎ+ａ−Ｓｉ層２５、２６を介してソース電極２７、ドレイン電極２８が互いに離間して設けられている。
【００３５】
ソース電極２７は図２に示すソース線Ｓｌ、Ｓ２・・・に接続し、ドレイン電極２８はＩＴＯ膜等の透明導電膜からなる画素電極９５に接続している。また、ＴＦＴ９４におけるａ−Ｓｉ層２４上をチャネル保護膜２９が被覆している。このＴＦＴ９４は、該当するゲート線が走査選択された期間においてゲート電極２２にゲートパルスが印加されオン状態となる。
【００３６】
更に、アクティブマトリクス基板２０においては、画素電極９５と、該電極のガラス基板側に設けられた保持容量電極３０により絶縁膜２３（ゲート電極２２上の絶縁膜と連続的に設けられた膜）を挟持した構造により保持容量（Ｃs）３２が液晶層４９と並列の形で設けられている。保持容量電極はその面積が大きい場合、開口率が低下するため、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により形成される。
【００３７】
アクティブマトリクス基板２０のＴＦＴ９４及び画素電極９５上には液晶の配向状態を制御する為の例えばラビング処理等の一軸配向処理が施された配向膜４３ａが設けられている。
【００３８】
一方、対向基板４０では、ガラス基板４１上に、全面同様の厚みで共通電極４２、及び液晶の配向状態を制御する為の配向膜４３ｂが積層されている。
尚、上記セル構造は、互いに偏光軸が直交した関係にある一対の偏光板間に挟持されたフィルム等の位相補償板を偏光板間に用いることが好ましい。
【００３９】
尚、図２及び図３に示すようなパネル構成において、アクティブマトリクス基板として、多結晶Ｓｉ（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴを備えた基板を用いることができる。
また、反射型のディスプレイの場合、単結晶シリコン基板にアクチィブ素子を作り込みこれを反射基板として用いることもできる。
【００４０】
【実施例】
以下に実施例を示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
実施例１，２および比較例１，２
（セル１の作成）
ＩＴＯを蒸着しパターニングしたガラス基板に、ＪＡＬＳ２０２２（ＪＳＲ製、垂直配向膜用溶液）の膜溶液をスピン塗布した。これを８０℃で２ｍｉｎプレ焼成し、２００℃で６０ｍｉｎ焼成した。これをコットン植毛布を用いてラビング処理を行った。（ラビングローラー径が８０ｍｍφ、ローラー回転数１０００ｒｐｍ、基板表面の押し込み０．５ｍｍ、基板の送り速度を５０ｍｍ／ｓとした）。
【００４２】
反射電極を有する液晶基板に、ＳＥ−７９９２（日産化学製、配向膜用溶液）の配向膜溶液をスピン塗布した。これを８０℃で２ｍｉｎプレ焼成し、２００℃で６０ｍｉｎ焼成した。これをコットン植毛布を用いてラビング処理を行った。（ラビングローラー径が８０ｍｍφ、ローラー回転数１０００ｒｐｍ  、基板表面の押し込み０．７ｍｍ、基板の送り速度を５０ｍｍ／ｓとした）。
【００４３】
このように処理した電極基板に２．５μｍφのスペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶セルを構成した。なお、配向膜ＪＡＬＳ２０２２の膜厚は５０ｎｍ、配向膜ＳＥ−７９９２の膜厚は５０ｎｍである。
【００４４】
（セル２の作成）
ＩＴＯを蒸着しパターニングしたガラス基板に、ＪＡＬＳ２０２２（ＪＳＲ製、垂直配向膜用溶液）の膜溶液をスピン塗布した。これを８０℃で２ｍｉｎプレ焼成し、２００℃で６０ｍｉｎ焼成した。
【００４５】
反射電極を有する液晶基板に、ＳＥ−７９９２（日産化学製、配向膜用溶液）の配向膜溶液をスピン塗布した。これを８０℃で２ｍｉｎプレ焼成し、２００℃で６０ｍｉｎ  焼成した。これをコットン植毛布を用いてラビング処理を行った。（ラビングローラー径が８０ｍｍφ、ローラー回転数１０００ｒｐｍ、基板表面の押し込み０．７ｍｍ、基板の送り速度を５０ｍｍ／ｓとした）。
【００４６】
このように処理した電極基板に２μｍφのスペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶セルを構成した。なお、配向膜ＪＡＬＳ２０２２の膜厚は３０ｎｍ、配向膜ＳＥ−７９９２の膜厚は５０ｎｍである。
【００４７】
（セル３の作成）
ＩＴＯを蒸着しパターニングしたガラス基板と反射電極を有する液晶基板に、ＳＥ−７９９２（日産化学製、配向膜用溶液）の配向膜溶液をスピン塗布した。これを８０℃で２ｍｉｎプレ焼成し、２００℃で６０ｍｉｎ焼成した。これをコットン植毛布を用いてラビング処理を行った。（ラビングローラー径が８０ｍｍφ、ローラー回転数１０００ｒｐｍ、基板表面の押し込み０．７ｍｍ、基板の送り速度を５０ｍｍ／ｓとした）。
【００４８】
このように処理した電極基板に３μｍφのスペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶セルを構成した。なお、配向膜ＳＥ−７９９２の膜厚は５０ｎｍである。
【００４９】
（セル４の作成）
反射電極を有する液晶基板に、ＳｉＯを用いて斜方蒸着を行った。（膜厚１２０ｎｍ、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓ、蒸着角度７５°）。
【００５０】
ＩＴＯを蒸着しパターニングしたガラス基板に、ＳＥ−７９９２（日産化学製、配向膜用溶液）の配向膜溶液をスピン塗布した。これを８０℃で２ｍｉｎプレ焼成し、２００℃で６０ｍｉｎ焼成した。これをコットン植毛布を用いてラビング処理を行った。（ラビングローラー径が８０ｍｍφ、ローラー回転数１０００ｒｐｍ、基板表面の押し込み０．７ｍｍ、基板の送り速度を５０ｍｍ／ｓとした）。
【００５１】
このように処理した電極基板に３μｍφのスペーサーおよびシール剤を介して上下基板のラビング方向が平行となるように、貼り合わせることにより液晶セルを構成した。なお、配向膜ＳＥ−７９９２の膜厚は５０ｎｍである。
【００５２】
上記の作成した各セル１〜４に、ネマチック液晶（セイミケミカル製、ＣＦ−１７８３）を減圧下で注入し各液晶素子を作成した。各セルは電圧を印加した状態で黒を表示するノーマリーホワイト状態で黒を補償するようにポリカーボネート製の位相補償板を複数用いた。偏光板はビームスプリッターを用いて、図９に示すような光学系を用いて測定した。
【００５３】
なお、図９には、ビームスプリッター１２と液晶素子１４との間に不図示の位相補償板が配置されている。ノーマリーホワイトの場合、高電圧側で黒にするため、７Ｖ印加時のリタデーション（図８のグラフから読むと約１１０ｎｍ）と同じリタデーションを持つ「位相補償板」をその遅相軸と液晶素子のラビング方向とが９０°に直交するように配置する。ビームスプリッタは反射素子で偏向板をクロスニコル配置させるために用意した。なお、通常の白色光の反射素子では、可視域の中心波長のλ／４＝５６０／４＝１４０ｎｍに配置しておけば、もう一方の偏光板とビームスプリッタは用いなくてもよい。
【００５４】
各液晶素子の特性を室温２５℃で測定した結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
0003768834.tif 000002
【００５６】
（注）
１）電圧０〜７Ｖ範囲でのリタデーション幅（つまり、リタデーション値の最大値から最小値を引いた値、ベッレック式コンペンセーターで測定）
２）応答速度は０〜７Ｖ範囲（比較例２は４〜７Ｖ）９０Ｈｚ矩形波で測定
τｏｎは、白状態から黒状態へのスイッチングを示し、白の１００％から黒状態の１０％までの応答速度。
τｏｆｆは、黒状態から白状態へのスイッチングを示し、黒０％から白状態の９０％までの応答速度。
３）プレチルトは上下同一の一軸配向を持つ基板を一軸配向方向が反平行となるようにセルを別途作成した。用いた液晶のΔｎと作成したセルのリタデーションの測定値からセル厚換算することで求めた。
【００５７】
実施例１ではベンド配向状態特有のベンド化電圧（前処理）やベンド状態を保持する電圧（保持電圧）等を必要とせず、ベンド状態に匹敵する応答速度を示した。比較例２では、ベンド化処理に１５Ｖ程度の高電圧を必要として１ｃｍ2 がベンド状態になるのに２０ｍｉｎ程度かかった。さらに、ベンド状態を保持する電圧が４Ｖ必要であった。比較例１は、図１１に示す様なＨＡＮ配向と言われる配向状態であるが、片側のプレチルトを９０°から低い方向にすることで応答速度が格段に向上していることがわかる。これは、バックフロー現象が低減されたためだと思われる。
【００５８】
実施例３，４
実施例１〜４の液晶素子の筋配向状態の評価を行なった。
実施例３、４の液晶素子は、実施例１と同様にして、垂直配向膜（ＪＡＬＳ  ２０２２）のラビング強度を一定として配向膜の厚さを変化させることでプレチルトを調整したセル５，６を用いた。また、液晶は実施例１、２と同様なものを用いた。
【００５９】
これを顕微鏡観察（２００倍）で筋配向状態を観察した。その結果を表２に示す。
【００６０】
【表２】
0003768834.tif 000003
【００６１】
実施例４では筋配向状態が完全な黒状態でも顕著に見られた（△）。それに対して、実施例１、３では中間調状態で若干の筋が見られた（○）。それに対して、実施例２では全く筋配向状態は見られなかった（◎）。
【００６２】
実施例５，６および比較例３
実施例１および２と比較例２と同一の条件で片側の基板を反射電極基板から透過のガラス基板にし、スペーサー径のみを代えて透過型の液晶セルを作成した。
各液晶素子の特性を室温２５℃で測定した結果を表３に示す。
測定条件等は表１及び表２と同様である。
【００６３】
【表３】
0003768834.tif 000004
【００６４】
結果は、反射型と同様の結果が得られた。
応答速度については、すべての液晶素子についてセル厚が反射型にたいしてほぼ２倍であり、電界強度の減少によるものである。
【００６５】
実施例７
スイッチング素子を用いた液晶素子の評価を行なった。
図３に示すようなＴＦＴの構成を持つ基板を作成した。セルの作成条件は実施例６を用いて配向膜塗布時のみ印刷法で作成した。これを図２に示すようにデータードライバー及びゲートドライバーを実装した。これに図１０に示す例のような波形を印加することで液晶素子表示をおこなった。対応する位相補償板と共に設置して評価を行った。
その結果、実施例６と同様に転位の電圧は特に必要なく、高速応答性を示した。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、２枚の基板に特定の配向状態を作成することにより、前処理等が必要なく、高速応答性をもつ液晶素子および液晶表示パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶素子の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明の液晶素子を駆動手段を備えた形で一方の基板の構成を中心に模式的に示した図である。
【図３】図２に示すようなパネル構成における各画素部分（１ビット分）の断面構造の一例を示す概略図である。
【図４】従来の液晶素子のスプレイ配向に電圧を印加してベンド配向に配向変化させる状態を示す説明図である。
【図５】ベンド配向セルに位相補償を行う説明図である。
【図６】本発明の液晶配向モードの配向状態の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の液晶配向モードの配向状態の一例を示す説明図である。
【図８】ベンド配向状態と本発明の液晶素子の電圧とリタデーション値の関係を示すグラフである。
【図９】実施例の液晶素子の測定に用いた光学系を示す説明図である。
【図１０】実施例７の液晶素子の測定に用いた印加波形を示す図である。
【図１１】比較例１の液晶素子の配向状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１１  光源
１２  ビームスプリッター
１３  偏光板
１４  液晶素子
１５  観察者
２０  アクティブマトリクス基板
２１  基板
２２  ゲート電極
２３  絶縁膜（ゲート絶縁膜）
２４  ａ−Ｓｉ層
２５、２６  ｎ+  ａ−Ｓｉ層
２７  ソース電極
２８  ドレイン電極
２９  チャネル保護膜
３０  保持容量電極
３１  液晶容量
３２  共通電極
４０  対向基板
４１  ガラス基板
４２  共通電極
４３ａ，４３ｂ  配向膜
４９  液晶層
７１ａ，７１ｂ  基板
８０  液晶素子
８ｌａ、８ｌｂ  基板
８２ａ、８２ｂ  電極
８３ａ、８３ｂ  絶縁膜
８４ａ，８４ｂ  配向制御膜
８５  液晶
８６  スペーサー
８７ａ、８７ｂ  偏光板
９０  パネル
９１  走査信号ドライバ
９２  情報信号ドライバ
９４  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
９５  画素電極
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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