JP2000010105A - Liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element

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JP2000010105A
JP2000010105A JP17000098A JP17000098A JP2000010105A JP 2000010105 A JP2000010105 A JP 2000010105A JP 17000098 A JP17000098 A JP 17000098A JP 17000098 A JP17000098 A JP 17000098A JP 2000010105 A JP2000010105 A JP 2000010105A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrate
crystal molecules
crystal display
voltage
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Application number
JP17000098A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Murayama
昭夫 村山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to obtain a response speed equivalent to that of a TN mode by providing the display element with two polarizing plates arranged across a liquid crystal cell in such a manner that the axes of polarization forming an angle of approximately 45 deg. in a substrate intra-surface direction intersect orthogonally with a liquid crystal molecule array. SOLUTION: A liquid crystal layer 15 which is negative in dielectric constant anisotropy is filled at a pretilt angle 10 deg. in the inter-substrate spacing between an array substrate 12 and a counter substrate 13. The polarizing plates 10, 11 forming the angle of approximately 45 deg. with the direction of the liquid crystal molecule array which is an electric field direction are orthogonally arranged. A uniaxial negative optical compensation plate 14 for compensating the optical anisotropy of the liquid crystal molecules in the thickness direction of the liquid crystal layer at the time of voltage impression is disposed between the counter substrate 13 and the liquid crystal layer 15. As a result, the liquid crystal molecules do not move and a bright state transparent to light is established when a transverse electric field is not applied. The liquid crystal molecules rise and a dark state to shut off the light is established when the transverse electric field is applied. Since the liquid crystal molecules rise to the direction of the surface perpendicular to alignment regulation force, the way that the liquid crystal molecules receive the influence of the alignment regulation force is weak and the response speed improves.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関
し、特に横電界を用いるアクティブマトリクス型液晶表
示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an active matrix type liquid crystal display device using a lateral electric field.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な液晶表示素子の表示モードとし
て、TN(Twisted Nematic )モードが知られている。
このTNモードは、2枚のガラス基板間にネマティック
液晶を90°捻って配列させた液晶セルであり、偏光板
を用い、電界の印加による液晶の施光性を用いて光変調
するモードである。
2. Description of the Related Art As a display mode of a general liquid crystal display element, a TN (Twisted Nematic) mode is known.
The TN mode is a liquid crystal cell in which nematic liquid crystal is arranged by twisting 90 ° between two glass substrates, and is a mode in which a polarizing plate is used and light is modulated by using light-emitting properties of the liquid crystal by applying an electric field. .

【0003】このTNモードの特徴として、他のものに
比べて駆動電圧が低く、極めて高い抵抗であるため消費
電力が少ない。また、コントラスト比が100以上と高
く、高画質化が可能であるため、アクティブマトリック
スに用いられている。しかし、透過率の低い偏光板を用
いており、特に、ガラス基板に対して垂直方向の縦電界
で液晶分子を動かしているため、液晶分子が斜めに立ち
上がった状態では、見る角度により光り特性が異なり、
視野角の依存性が発生していた。
[0003] The features of this TN mode are that the driving voltage is lower than those of other modes, and the power consumption is low due to the extremely high resistance. Further, since the contrast ratio is as high as 100 or more and high image quality can be achieved, it is used for an active matrix. However, a polarizing plate with low transmittance is used.In particular, the liquid crystal molecules are moved by a vertical electric field perpendicular to the glass substrate. No,
Viewing angle dependence occurred.

【0004】これらの問題を解決する1つの手法とし
て、横電界を液晶分子にかけて、液晶分子を横方向に回
転させて、優れた視野特性が得られるIPS(In-Plane
Switing)モードが着目されている。このlPSモード
は、従来のTNモードに比べてPEP数減、対抗基板側
のITO電極不要なことからコスト的に有利である。
As one method for solving these problems, an IPS (In-Plane) method in which a horizontal electric field is applied to liquid crystal molecules and the liquid crystal molecules are rotated in the horizontal direction to obtain excellent visual field characteristics.
(Switing) mode is attracting attention. The 1PS mode is advantageous in terms of cost since the number of PEPs is reduced as compared with the conventional TN mode, and an ITO electrode on the opposing substrate is not required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、lPSモード
には、大きな問題点として、応答速度が遅いという欠点
を有している。この応答速度は、通常、液晶分子の動作
速度に規定されており、電界を発生させるための電圧を
印加してから液晶分子が動作し、光の透過量が変化する
までの「立ち上がり時間」と、電圧の印加を停止してか
ら元の状態に戻るまでの「立ち下がり時間」とで表され
る。理想的には、1フィールド期間内(30ms)で応答
すればよい。
However, the 1PS mode has a serious problem that the response speed is slow. This response speed is usually defined as the operation speed of the liquid crystal molecules, and is defined as the “rise time” from when a voltage for generating an electric field is applied to when the liquid crystal molecules operate and the amount of transmitted light changes. , From the stop of voltage application to the return to the original state. Ideally, it is sufficient to respond within one field period (30 ms).

【0006】しかし、応答速度が遅くなると、動画の表
示画面のような速い動きには追従できない。そこで本発
明は、IPSモードと同等のコストで、TNモード並の
応答速度を得る液晶表示素子を提供することを目的とす
る。
However, when the response speed is slow, it is impossible to follow a fast movement such as a moving image display screen. Therefore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display element that can obtain a response speed comparable to that of the TN mode at the same cost as the IPS mode.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電圧印加により発生させた横電界で駆動す
る液晶表示素子において、2枚の基板が液晶を挟み構成
される液晶セルと、記液晶セルを挟み、液晶分子配列に
対して前記基板面内方向で略45度の角度をなすそれぞ
れの偏光軸が直交するように配置される2枚の偏光板と
を備えて、前記液晶が負の誘電異方性を有し、液晶分子
が電圧無印加時には液晶分子の長軸が前記透明基板と略
平行し、液晶分子が電圧印加時には液晶分子の長軸が液
晶セルの厚さ方向とほぼ平行に立ち上がる液晶表示素子
を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal display element driven by a lateral electric field generated by applying a voltage, comprising a liquid crystal cell in which two substrates sandwich a liquid crystal. Two polarizing plates sandwiching the liquid crystal cell and arranged so that respective polarization axes forming an angle of approximately 45 degrees in the in-plane direction of the substrate with respect to the liquid crystal molecule arrangement are orthogonal to each other. Has a negative dielectric anisotropy, the long axis of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the transparent substrate when no voltage is applied to the liquid crystal molecules, and the long axis of the liquid crystal molecules is in the thickness direction of the liquid crystal cell when the voltage is applied to the liquid crystal molecules. And a liquid crystal display element that rises almost in parallel.

【0008】以上のような構成の液晶表示素子は、配向
規制力に対して垂直な面の方向に液晶分子が立ち上がる
ため、配向規制力の影響の受け方が弱く、従来のIPS
モードよりも応答速度が速くなる。前記液晶分子は、I
PSモードのように基板と平行する様な回転が生じない
ように、比較的高いプレチルト角を与える必要があり、
その角度は、5°以上で、好ましくは10°以上に設定
され、一軸性の負の特性を有する光学補償板により視野
角が広角化される。
In the liquid crystal display device having the above-described structure, the liquid crystal molecules rise in the direction perpendicular to the alignment regulating force, so that the influence of the alignment regulating force is weak.
Response speed is faster than mode. The liquid crystal molecules are I
It is necessary to provide a relatively high pretilt angle so that rotation parallel to the substrate does not occur as in the PS mode.
The angle is set to 5 ° or more, preferably 10 ° or more, and the viewing angle is widened by an optical compensator having a uniaxial negative characteristic.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。まず、図1を参照し
て、本発明に係る横電界を用いるアクティブマトリック
ス型液晶表示素子の概念について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the concept of an active matrix type liquid crystal display device using a lateral electric field according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0010】図1(a)及び(b)は、液晶セルの断面
構成を示す。この液晶セルは、2つのガラス基板1,2
間に誘電率異方性が負の液晶3が注入され、一方の基板
1には、横電界を発生させるための金属電極4が形成さ
れている。そして図1(a)は、電界を発生させるため
の電圧の無印加時の液晶分子5の状態を示している。こ
の時、液晶分子5は、配向膜面を水平面(θ=0°)と
して、ポリイミド系樹脂等の有機高分子膜からなる配向
膜と、例えば10°のプレチルト角で一端が持ち上がっ
て縦方向に一列に積層して配列し、光を透過する明状態
である。
FIGS. 1A and 1B show a sectional structure of a liquid crystal cell. This liquid crystal cell has two glass substrates 1 and 2
A liquid crystal 3 having a negative dielectric anisotropy is injected therebetween, and a metal electrode 4 for generating a lateral electric field is formed on one substrate 1. FIG. 1A shows a state of the liquid crystal molecules 5 when no voltage for generating an electric field is applied. At this time, one end of the liquid crystal molecules 5 is lifted at a pretilt angle of, for example, 10 °, and the liquid crystal molecules 5 are vertically aligned with the alignment film surface being a horizontal plane (θ = 0 °). It is in a bright state in which light is transmitted while being stacked and arranged in a line.

【0011】そして、図1(b)に示すように金属電極
4に電圧を印加して、横電界6を発生させると、液晶分
子5は立ち上がり、縦方向に並び配列して光を遮光する
暗状態となる。
Then, as shown in FIG. 1B, when a voltage is applied to the metal electrode 4 to generate a horizontal electric field 6, the liquid crystal molecules 5 rise and are arranged in the vertical direction to block the light. State.

【0012】また、図1(c)及び(d)は、液晶セル
を縦方向から(上から)見た概略図を示している。図1
(c)は、同図(a)の上方向から見た状態を示してお
り、横電界が加わらないときには、液晶分子5の長軸方
向は、金属電極4間に向かうように配列している。図1
(d)は、同図(b)の上方向から見た状態を示してお
り、横電界が加わったときには、液晶分子5は、立ち上
がる。
FIGS. 1C and 1D are schematic views of a liquid crystal cell viewed from a vertical direction (from above). FIG.
(C) shows a state as viewed from above in FIG. (A). When no lateral electric field is applied, the liquid crystal molecules 5 are arranged such that the major axis direction is between the metal electrodes 4. . FIG.
(D) shows a state viewed from above in FIG. (B), and when a horizontal electric field is applied, the liquid crystal molecules 5 rise.

【0013】次に図2には、本発明による第1の実施形
態に係る液晶表示素子の概略的な構成例を示し説明す
る。図2(a)は、液晶表示素子を上から見た平面図、
同図(b)は、概略的な断面構造を示す断面図である。
Next, FIG. 2 shows a schematic configuration example of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention, and will be described. FIG. 2A is a plan view of the liquid crystal display element as viewed from above,
FIG. 1B is a sectional view showing a schematic sectional structure.

【0014】この液晶表示装素子は、対向して配置され
るガラス等からなるアレイ基板12と対向基板13との
間に液晶層15が保持されて形成される液晶セル16
と、この液晶セル16を駆動するための駆動回路部17
とで構成される。前記アレイ基板12と対向基板13の
外側面には、偏光板10,11がそれぞれ配置されてい
る。対向電極13と偏光板11との間には、光学補償板
14が配置されている。
The liquid crystal display device comprises a liquid crystal cell 16 formed by holding a liquid crystal layer 15 between an array substrate 12 made of glass or the like and a counter substrate 13 which are arranged to face each other.
And a driving circuit unit 17 for driving the liquid crystal cell 16
It is composed of Polarizing plates 10 and 11 are arranged on the outer surfaces of the array substrate 12 and the counter substrate 13, respectively. An optical compensator 14 is arranged between the counter electrode 13 and the polarizing plate 11.

【0015】この液晶表示装素子は、カラー表示が可能
な対角15インチサイズの有効表示領域18を備えてお
り、例えば、(1024×3)×786の表示画素がマ
トリクス状に配列される。
This liquid crystal display device has a 15-inch diagonal effective display area 18 capable of color display. For example, (1024 × 3) × 786 display pixels are arranged in a matrix.

【0016】次に図3を参照して、液晶表示素子の構造
について詳細に説明する。図3(a)は、液晶表示素子
を上から見た平面図、同図(b)は、断面構造を示す断
面図である。
Next, the structure of the liquid crystal display device will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3A is a plan view of the liquid crystal display element as viewed from above, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure.

【0017】前記アレイ基板12は、表面が研磨された
厚さ0.7mm程度の透明なガラス基板19上に(102
4×3)本のモリブデン/アルミニウム/モリブデンが
積層された信号線20と、786本のモリブデン−タン
グステン合金(MoW合金)からなる走査線21とが、
互いに直交して配置され、各交差部近傍には、薄膜トラ
ンジスタ(TFT)22が配置される。
The array substrate 12 is placed on a transparent glass substrate 19 having a thickness of about 0.7 mm with its surface polished (102).
4 × 3) molybdenum / aluminum / molybdenum laminated signal lines 20 and 786 molybdenum-tungsten alloy (MoW alloy) scanning lines 21
The thin film transistors (TFTs) 22 are arranged orthogonal to each other, and near each intersection.

【0018】更に詳しくは、TFT22は、走査線21
自体をゲート電極とし、シリコン窒化膜(SiNx)か
らなるゲート絶縁膜23を介して水素化非晶質シリコン
半導体層(a−Si:H)24が形成される。
More specifically, the TFT 22 is connected to the scanning line 21.
Using itself as a gate electrode, a hydrogenated amorphous silicon semiconductor layer (a-Si: H) 24 is formed via a gate insulating film 23 made of a silicon nitride film (SiNx).

【0019】この上層に、シリコン窒化膜からなるチャ
ネル保護膜25が形成され、リソドープされた低抵抗水
素化非晶質シリコン半導体層(n+a−Si:H)2
6,27を介して、a−Si:H24と電気的に接続さ
れるソース28及びドレイン電極29が配置されてい
る。
A channel protection film 25 made of a silicon nitride film is formed on this upper layer, and a litho-doped low-resistance hydrogenated amorphous silicon semiconductor layer (n + a-Si: H) 2
A source 28 and a drain electrode 29 that are electrically connected to a-Si: H24 via the layers 6 and 27 are arranged.

【0020】ドレイン電極29は、信号線20と一体的
に構成され、ソース電極28は、信号線20と同様にモ
リブデン/アルミニウム/モリブデンの積層構造からな
り、画素電極30を構成するようにストライプ状に信号
線20に沿って延在している。
The drain electrode 29 is formed integrally with the signal line 20, and the source electrode 28 has a laminated structure of molybdenum / aluminum / molybdenum similarly to the signal line 20, and has a stripe shape so as to form the pixel electrode 30. And extends along the signal line 20.

【0021】その画素電極30の端部は、補助容量Cs
を構成するための第1補助容量電極部31を形成してい
る。そして走査線21と同様にMoW合金により形成さ
れ、走査線21と略平行した対向電極32が配置され
る。
An end of the pixel electrode 30 is connected to a storage capacitor Cs
Is formed. A counter electrode 32 formed of a MoW alloy like the scanning line 21 and substantially parallel to the scanning line 21 is provided.

【0022】この対向電極32は、画素電極30と略平
行に配線される第1及び第2電極部33,34と、第1
補助容量電極部31とゲート絶縁膜23を介して重複す
る第2補助容量電極部35とを含む。
The counter electrode 32 includes first and second electrode portions 33 and 34 that are wired substantially in parallel with the pixel electrode 30,
A second auxiliary capacitance electrode portion 35 overlaps with the auxiliary capacitance electrode portion 31 with the gate insulating film 23 interposed therebetween.

【0023】このようにアレイ基板12は、画素電極3
0と第1電極部33との間に発生させた横電界と、画素
電極30と第2電極部34との間に発生させた横電界と
に応じて、それぞれ液晶分子が制御される。更に上層に
は、配向膜36が形成される。
As described above, the array substrate 12 includes the pixel electrodes 3
The liquid crystal molecules are controlled in accordance with the horizontal electric field generated between 0 and the first electrode unit 33 and the horizontal electric field generated between the pixel electrode 30 and the second electrode unit 34, respectively. Further, an alignment film 36 is formed as an upper layer.

【0024】一方、前記対向基板13は、表面が研磨さ
れた厚さ0.7mm程度の透明なガラス基板37上に、ア
レイ基板12の信号線20と対向電極32との間、走査
線21と対向電極32との間からの漏れ光、TFT22
上に照射される不所望な光を遮るために、樹脂製の遮光
膜38がマトリクス状に配置されている。
On the other hand, the opposing substrate 13 is provided on a transparent glass substrate 37 having a thickness of about 0.7 mm, the surface of which is polished, between the signal lines 20 and the opposing electrodes 32 of the array substrate 12 and the scanning lines 21. Light leaking from between the counter electrode 32 and the TFT 22
In order to block undesired light irradiated thereon, a resin light-shielding film 38 is arranged in a matrix.

【0025】そして、この遮光膜38間には、カラー表
示を実現するために、赤(R),青(B),緑(G)の
カラーフィルタ39がそれぞれ配置される。更に、この
上層に透明樹脂から成る表面平滑層40を介して配向膜
41が配置されている。
Between the light-shielding films 38, red (R), blue (B), and green (G) color filters 39 are arranged to realize color display. Further, an alignment film 41 is disposed on this upper layer via a surface smoothing layer 40 made of a transparent resin.

【0026】さらに、アレイ基板12と対向基板13と
の間で、図示しないが微少ポリマが分散され、その基板
間隙が3.5μm に維持される。この基板間隙には、図
1に示したプルチルト角10°で、誘電率異方性が負の
液晶層15が注入される。
Further, fine polymer (not shown) is dispersed between the array substrate 12 and the opposing substrate 13, and the substrate gap is maintained at 3.5 μm. A liquid crystal layer 15 having a negative dielectric anisotropy at a pull tilt angle of 10 ° shown in FIG. 1 is injected into the gap between the substrates.

【0027】電界方向とラビング方向とがなすラビング
角度は0°で、図4に示すように、電界方向となる液晶
分子配列の方向に対して、ほぼ45°の角度をなす偏光
板10,11が直交配置される。これらの偏光板10,
11としては、例えばG1220DU(日東電工社製)
を用いる。そして、対向基板13と偏光板11との間に
電圧印加時の液晶層の厚さ方向の液晶分子の光学異方性
を補償するための一軸性の負の光学補償板14を設け
る。
The rubbing angle between the direction of the electric field and the rubbing direction is 0 °, and as shown in FIG. 4, the polarizers 10 and 11 make an angle of approximately 45 ° with the direction of the liquid crystal molecule arrangement as the direction of the electric field. Are arranged orthogonally. These polarizing plates 10,
As 11, for example, G1220DU (manufactured by Nitto Denko Corporation)
Is used. Then, a uniaxial negative optical compensator 14 for compensating the optical anisotropy of the liquid crystal molecules in the thickness direction of the liquid crystal layer when a voltage is applied is provided between the counter substrate 13 and the polarizing plate 11.

【0028】本実施形態の液晶表示素子は、横電界を加
えない時(無電圧印加時)は、液晶分子は動かず、光を
透過する明状態となり、横電界を加えた時(電圧印加
時)には、液晶分子が立ち上がり、光を遮断する暗状態
となる。
In the liquid crystal display element of the present embodiment, when no horizontal electric field is applied (when no voltage is applied), the liquid crystal molecules do not move, and a light state is transmitted, and when the horizontal electric field is applied (when a voltage is applied). In (), the liquid crystal molecules rise and enter a dark state in which light is blocked.

【0029】本実施形態と比較をするために前述したと
同等の画素構造で、同一の誘電率異方性が負の液晶を用
いて、プレチルト角を1°、ラビング角度を20°とし
て、従来のIPSモードで形成した液晶表示素子と比較
した場合に、本実施形態の液晶表示素子の応答速度とし
て、50msが得られ、従来のIPSモードの液晶表示素
子は、80msが得られている。但し、コントラストは、
本実施形態では「100」、従来のIPSモードでは
「200」の値が得られており、従来のIPSモードの
方が高いコントラスト値が得られる。
For comparison with the present embodiment, a pixel structure similar to that described above, a liquid crystal having the same negative dielectric anisotropy, a pretilt angle of 1 °, and a rubbing angle of 20 ° were used. In comparison with the liquid crystal display device formed in the IPS mode, the response speed of the liquid crystal display device of the present embodiment is 50 ms, and the response speed of the conventional IPS mode liquid crystal display device is 80 ms. However, the contrast is
In the present embodiment, a value of "100" is obtained in the conventional IPS mode, and a value of "200" is obtained in the conventional IPS mode, and a higher contrast value is obtained in the conventional IPS mode.

【0030】このように本実施形態の液晶表示素子は、
従来のIPSモードよりも応答速度が改善される。この
応答速度の違いは、IPSモードでは横電界により液晶
分子を液晶配列面内で回転(基板に平行に回転)させる
ことから配向規制力の影響を強く受けるのに対して、本
実施形態の液晶表示素子では、配向規制力に対して垂直
な面の方向に液晶分子が立ち上がるため、その影響の受
け方が弱いためと考えられる。
As described above, the liquid crystal display device of this embodiment is
The response speed is improved over the conventional IPS mode. In the IPS mode, the liquid crystal molecules are rotated in the liquid crystal alignment plane (rotated in parallel to the substrate) by the lateral electric field in the IPS mode, which is greatly affected by the alignment control force. It is considered that, in the display element, the liquid crystal molecules rise in the direction of the plane perpendicular to the alignment regulating force, so that the influence of the liquid crystal molecules is weak.

【0031】本実施形態の液晶分子は、IPSモードの
ように基板と平行する様な回転が生じないように、比較
的高いプレチルト角を与える必要があり、その角度は、
5°以上であって、好ましくは10°以上がよい。
The liquid crystal molecules of the present embodiment need to have a relatively high pretilt angle so as not to generate a rotation parallel to the substrate as in the IPS mode.
5 ° or more, preferably 10 ° or more.

【0032】また、本実施形態の液晶表示素子に設けた
光学補償板は、IPSモードに比べて視野角が狭くなる
ため用いており、垂直配向型LCDに用いられるような
一軸性の負のものを適用する。
The optical compensator provided in the liquid crystal display device of the present embodiment is used because the viewing angle is narrower than that in the IPS mode, and is used for a uniaxial negative type such as used in a vertical alignment type LCD. Apply

【0033】次に、図5には第2の実施形態に係る液晶
表示素子の構成例を示し説明する。本実施形態で第1の
実施形態と同等の部位には、同じ参照符号を付してその
説明を省略する。
Next, FIG. 5 shows an example of the configuration of a liquid crystal display element according to the second embodiment, which will be described. In the present embodiment, parts that are the same as in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

【0034】前述した第1の実施形態の液晶層におい
て、界面近傍の液晶分子は、配向規制力により立ち上が
りきらないため、液晶分子配列方向にリタデーションが
残存し、コントラストの低下を引き起こす可能性があ
る。そこで第2の実施形態では、これを改善するために
例えば、150nm以下の位相差板を液晶分子配列方向と
直交する方向に挿入する。
In the liquid crystal layer of the first embodiment described above, the liquid crystal molecules near the interface cannot be fully raised due to the alignment regulating force, so that retardation remains in the liquid crystal molecule alignment direction, which may cause a decrease in contrast. . Therefore, in the second embodiment, in order to improve this, for example, a retardation plate of 150 nm or less is inserted in a direction orthogonal to the liquid crystal molecule alignment direction.

【0035】図5に示すように、アレイ基板12と対向
基板13のそれぞれの外表面に、例えば、リタデーショ
ン値が25nmのトリアセチルセルロース製の光学位相差
板42,43を配置する。
As shown in FIG. 5, on the outer surfaces of the array substrate 12 and the counter substrate 13, for example, optical retardation plates 42 and 43 made of triacetyl cellulose having a retardation value of 25 nm are arranged.

【0036】この光学位相差板42,43を配置したこ
とにより、第1の実施形態では「100」であったコン
トラストが「180」まで向上させることができる。
尚、この光学位相差板42,43は、第1の実施形態に
追加するだけではなく、光学補償板14に換わって、設
けてもよい。
By arranging the optical phase difference plates 42 and 43, the contrast which was "100" in the first embodiment can be improved to "180".
The optical phase difference plates 42 and 43 may be provided in place of the optical compensator 14 in addition to the one added to the first embodiment.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、I
PSモードと同等のコストで、TNモード並の応答速度
を得る液晶表示素子を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, I
It is possible to provide a liquid crystal display element that can obtain a response speed comparable to that of the TN mode at the same cost as the PS mode.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る横電界を用いるアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子の概念を示す図である。
FIG. 1 is a view showing the concept of an active matrix type liquid crystal display device using a lateral electric field according to the present invention.

【図2】第1の実施形態に係る液晶表示素子の概略的な
構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a liquid crystal display element according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に係る液晶表示素子の断面構造
を詳細に示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating in detail a cross-sectional structure of the liquid crystal display element according to the first embodiment.

【図4】第1の実施形態における電界方向(液晶分子配
列の方向)と偏光板に偏向について説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a view for explaining a direction of an electric field (a direction of a liquid crystal molecule arrangement) and deflection of a polarizing plate in the first embodiment.

【図5】は第2の実施形態に係る液晶表示素子の断面構
造を詳細に示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing in detail a cross-sectional structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…ガラス基板 3…液晶 4…金属電極 5…液晶分子 6…横電界 10,11…偏光板 12…アレイ基板 13…対向基板 14…光学補償板 15…液晶層 16…液晶セル 1, 2, glass substrate 3, liquid crystal 4, metal electrode 5, liquid crystal molecule 6, lateral electric field 10, 11, polarizing plate 12, array substrate 13, counter substrate 14, optical compensator 15, liquid crystal layer 16, liquid crystal cell

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電圧印加により発生させた横電界で駆動
する液晶表示素子において、 2枚の基板が液晶を挟み構成される液晶セルと、前記液
晶セルを挟み、液晶分子配列に対して、前記基板面内方
向で略45度の角度をなすそれぞれの偏光軸が直交する
ように配置される2枚の偏光板と、を具備し、 前記液晶が負の誘電異方性を有し、液晶分子が電圧無印
加時には液晶分子の長軸が前記透明基板と略平行し、液
晶分子が電圧印加時には液晶分子の長軸が液晶セルの厚
さ方向とほぼ平行に立ち上がることを特徴とする液晶表
示素子。
1. A liquid crystal display element driven by a lateral electric field generated by applying a voltage, comprising: a liquid crystal cell in which two substrates sandwich liquid crystal; and a liquid crystal cell sandwiching the liquid crystal cell; Two polarizers arranged so that respective polarization axes forming an angle of approximately 45 degrees in the in-plane direction of the substrate are orthogonal to each other, wherein the liquid crystal has a negative dielectric anisotropy, Wherein the major axis of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the transparent substrate when no voltage is applied, and the major axis of the liquid crystal molecules rises substantially parallel to the thickness direction of the liquid crystal cell when a voltage is applied. .
【請求項2】 前記液晶表示素子において、 電圧印加時の液晶セルの厚さ方向の液晶分子の光学異方
性を補償する一軸性の負の光学補償板を前記透明基板と
前記液晶との間に配置することを特徴とする請求項1に
記載の液晶表示素子。
2. In the liquid crystal display element, a uniaxial negative optical compensator for compensating optical anisotropy of liquid crystal molecules in a thickness direction of the liquid crystal cell when a voltage is applied is provided between the transparent substrate and the liquid crystal. 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is disposed at a position other than that of the liquid crystal display.
【請求項3】 前記液晶表示素子において、 電圧印加時の基板の界面近傍の液晶分子の位相差を補償
する位相差板を前記偏光板と前記液晶セル間に配置する
ことを特徴とする請求項1若しくは請求項2に記載の液
晶表示素子。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a retardation plate for compensating for a retardation of liquid crystal molecules near an interface of the substrate when a voltage is applied is arranged between the polarizing plate and the liquid crystal cell. The liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項4】 前記位相差板の位相差が150nm以下で
あることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示素子。
4. The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the retardation of the retardation plate is 150 nm or less.
【請求項5】 前記液晶表示素子において、 前記液晶分子の電圧無印加時のプレチルト角が5度以上
であることを請求項1に記載の液晶表示素子。
5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a pretilt angle of the liquid crystal molecules when no voltage is applied is 5 degrees or more.
【請求項6】 横電界を用いる液晶表示素子において、 透明基板からなり、薄膜トランジスタを含む駆動回路が
形成された第1の基板と、 透明基板からなり前記第1の基板と対向して配置され、
カラーフィルタが形成された第2の基板と、 前記駆動回路により発生する横電界の方向と略同じ方位
でプルチルト角10°の誘電率異方性が負の液晶分子を
配列し、電圧無印可時に明状態、電圧印可時に液晶分子
が立ち上がることにより暗状態をとる液晶層と、 前記液晶層と前記第2の基板との間に挟まれ設けられ、
電圧印加時に立ち上がった液晶分子の光学異方性を補償
する一軸性の負の特性を有する光学補償板と、 前記第1の基板及び前記第2の基板の外側面に、前記液
晶分子の配列方向に対して、共に逆方向の略45度の角
度をなして直交配置された偏光板と、を具備することを
特徴とする液晶表示素子。
6. A liquid crystal display element using a horizontal electric field, comprising: a first substrate formed of a transparent substrate and having a drive circuit including a thin film transistor; and a transparent substrate disposed to face the first substrate;
A second substrate on which a color filter is formed, and liquid crystal molecules having a negative dielectric anisotropy with a pull tilt angle of 10 ° arranged in substantially the same direction as the direction of the horizontal electric field generated by the driving circuit, and when no voltage is applied. A bright state, a liquid crystal layer that takes a dark state by rising liquid crystal molecules when voltage is applied, and a liquid crystal layer provided between the liquid crystal layer and the second substrate;
An optical compensator having a uniaxial negative characteristic for compensating for optical anisotropy of liquid crystal molecules that rises when a voltage is applied; and an arrangement direction of the liquid crystal molecules on outer surfaces of the first substrate and the second substrate. And a polarizing plate that is orthogonally arranged at an angle of approximately 45 degrees in opposite directions to each other.
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