JP2000035581A - 多重ドメインを持つ垂直配向モ―ドの液晶表示装置 - Google Patents

多重ドメインを持つ垂直配向モ―ドの液晶表示装置

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】液晶表示装置を斜めにした場合にも低電圧駆動
ができるようにした多重ドメインを持つ垂直配向モード
の液晶表示装置の提供。 【解決手段】上部基板６０の内側面に第３駆動電極６１
及び第４駆動電極６２が、互いに所定距離をおいて離間
されながら、第１方向と実質的に垂直である第２方向に
平行に延長される。液晶分子は、その長軸が、電極間で
電界の形成される前は基板表面とほぼ垂直に配列されて
いて、電界が形成されると電界の形態に更配列され、セ
ルギャップは、第１駆動電極５１及び第２駆動電極５２
間の距離、並びに第３駆動電極６１及び第４駆動電極６
２間の距離よりも小さく、第１駆動電極５１及び第３駆
動電極６１には同電圧が印加され、第２駆動電極５２及
び第４駆動電極６２には第１駆動電極５１に印加される
電圧と所定の電圧差を持つ電圧が印加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に多重ドメインを持つ垂直配向モードの液晶表示
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ノートブックコンピュータ及びそ
の他の表示装置等に広く利用されるＴＮ(twist nemati
c)モードの液晶表示装置は、その研究開発が盛んに進ん
で優秀な光効率性かつ安定な信頼性を持つ。
【０００３】ところで、この様なＴＮモードの液晶表示
装置は視野角が狭いという問題点がある。よって、ＴＮ
モード液晶表示装置の狭視野角の改善のため、基板に平
行な電界によって液晶の動作するようにするＩＰＳ(in-
plan switching)モード液晶表示装置を提案した。
【０００４】しかしながら、ＩＰＳモードの液晶表示装
置は、見る方向即ち方位角を異にして見る時、カラーシ
フトが発生するという問題点を有している。
【０００５】従って、従来、広視野角を維持しながら、
カラーシフトが除去できる液晶表示装置が、特願平１０
−１８３８９５号にして出願された。
【０００６】従来技術について概略的に説明すれば下記
の通りである。図１によれば、上部及び下部基板１０、
２０は所定距離ｄ１(以下、セルギャップという)をおい
て対向され、上部及び下部基板１０、２０間には液晶層
３０が介在される。下部基板２０の上部には、一般的な
ＩＰＳモードの液晶表示素子のように、液晶内分子(以
下、液晶分子という)３０Ａを駆動させるための第１駆
動電極２１及び第２駆動電極２２が配置される。第１駆
動電極２１及び第２駆動電極２２は図面のｘ方向として
互いに平行に配置される。
【０００７】上部基板１０の液晶対向面に液晶分子３０
Ａを駆動させるための第３及び第４駆動電極ｌ１、ｌ２
は、ｘ方向と実質的に垂直であるｙ方向に互いに平行に
配置される。ここで、第１駆動電極２１及び第２駆動電
極２２間の距離ｌ１並びに第３駆動電極１１及び第４駆
動電極１２間の距離ｌ２は、同一又は類似しており、こ
れらの距離ｌ１、ｌ２よりもセルギャップｄ１の方が大
きいように設計した。
【０００８】液晶層３０の液晶分子は正の誘電率異方性
で、電界印加時、液晶分子の長軸が電界と平行に配列さ
れる。
【０００９】また、上部及び下部基板１０、２０の内側
面のそれぞれには、液晶分子３０Ａの初期駆動状態を決
定する配向膜(図示せず)が形成される。尚、前記配向膜
はプレティルト角が約８５°乃至９０°である垂直配向
膜である。
【００１０】そして、下部基板２０の外側面には偏光子
２３を配置し、上部基板１０の外側面には検光子１３を
配置する。前記偏光子２３の偏光軸は、図面からＰ方向
即ち第１及び第２電極間に形成される電界と所定角度、
望ましくは約４５゜をなすように配置され、前記検光子
１３の偏光軸は、偏光軸の方向Ｐと垂直であるＡ方向に
配置される。
【００１１】さらに、液晶分子の屈折率異方性を補償す
るため、上部基板１０及び検光子１３間に位相補償膜１
４が介在される。
【００１２】このような構成を持つ液晶表示素子の電極
１１、１２、２１、２２に電圧の印加されない時は、図
１に示すように、液晶分子３０Ａの長軸が垂直配向膜
(図示せず)の影響のため、上部及び下部基板１０、２０
に対して垂直に配列される。このため、偏光子２３を通
過した光が液晶層３０は通過してもその偏光状態が変わ
らないので、検光子１３が通過できない。よって、画面
はダーク状態となる。この時、液晶分子３０Ａは位相補
償膜によって屈折率異方性が補償されていずれの面でも
完全なダークをなす。
【００１３】一方、電極１１、１２、２１、２２に電圧
が印加されると、図２に示すように、第１及び第２駆動
電極２１、２２間に電界Ｆ１が形成され、第３及び第４
駆動電極１１、１２間に電界Ｆ２が形成される。この
時、それぞれの電界Ｆ１、Ｆ２が、基板近傍では基板表
面と平行で、基板１０、２０から遠くなるほど即ち液晶
層３０の中心層(middle layer)に行くほど楕円形とな
る。従って、全体的には電界が液晶層３０の中心層を基
準にして９０゜ツイストした楕円形を持つ。この時、基
板１０、２０のそれぞれに平行な電界を形成するために
セルギャップｄ１が駆動電極間の距離ｌ１、ｌ２より大
きくようにする。
【００１４】よって、基板に垂直に配列された液晶分子
３０Ａは、電界Ｆ１、Ｆ２の形態でチルトされて光のリ
ークを引き起こす。この時、液晶分子３０Ａは、９０゜
ツイストした電界により、その長軸が上下左右に対称的
に配列され、別のラビングなしに４重ドメインを形成す
る。従って、４重ドメインによってカラーシフトが防止
され、液晶分子が上下左右に対称的に配列されるので、
視野角も改善される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
液晶表示装置は、次のような問題点を有している。一般
的に、従来の液晶表示装置を平坦に置くと、液晶分子は
対称的に配列されるので、どの方位角でもカラーシフト
は発生しない。ところで、液晶表示装置を斜めに置く
と、カラーシフトは発生することになる。
【００１６】より詳細に説明すれば、図３に示すよう
に、液晶表示装置を斜めに置くと、使用者の観点では電
界自体が斜めに見られる。さらに、液晶分子が非対称的
に配列されるように見え、セルギャップも、図のｄ２で
示すように、平坦な時よりセルギャップが増大したよう
に見える。これに伴い、カラーシフトを決まる屈折率異
方性Δｎ及びセルギャップｄファクトーが変化するの
で、カラーシフトを発生する。
【００１７】また、液晶表示装置が斜めに配置されるこ
とにより、セルギャップが増大し、応答速度が低下し、
下記の式１によってしきい電圧が増大する。 Ｖｔｈ=πｌ/ｄ(Ｋ２/ε０Δε)１/２ -------(式１) Ｖｔｈ : しきい電圧 ｌ : 電極間の距離 ｄ : セルギャップ Ｋ２ : ツイスト弾性係数 ε０ : 誘電常数 Δε : 誘電率異方性 すなわち、前記式１のように、駆動電圧はｌ/ｄによっ
て変化するが、上記のように、セルギャップが増大する
と、しきい電圧が増大するので、大きい駆動電圧が要求
される。
【００１８】従って、本発明の目的は、前記の従来の問
題点を解決するためのもので、液晶表示装置を斜めにし
た場合にも、カラーシフトの発生を防止することにあ
る。別の目的は、応答速度を改善することにある。さら
に別の目的は、低電圧駆動を可能とすることにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的を達
成するため、一定のセルギャップをおいて対向する上部
及び下部基板と、前記上部及び下部基板間に介在され、
多数の液晶分子を含む液晶層と、前記下部基板の内側面
に形成され、互いに所定距離をおいて離間されながら、
第１方向に平行に延長される第１駆動電極及び第２駆動
電極と、及び、前記上部基板の内側面に形成され、互い
に所定距離をおいて離間されながら、第１方向と実質的
に垂直である第２方向に平行に延長される第３駆動電極
及び第４駆動電極とを備え、前記液晶分子は、その長軸
が、前記電極間で電界の形成される前は基板表面とほぼ
垂直に配列されていて、電界が形成されると電界の真ん
中を基準にして電界と平行するようにチルトされ、前記
セルギャップは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極間
の距離並びに第３駆動電極及び第４駆動電極間の距離よ
りも小さく、 前記第１駆動電極及び第３駆動電極には
同電圧が印加され、第２駆動電極及び第４駆動電極には
第１駆動電極に印加される電圧と所定の電圧差を持つ電
圧が印加されることを特徴とする。
【００２０】また、本発明は、一定のセルギャップをお
いて対向し、互いに対応する多数の単位画素空間を限定
する上部及び下部基板と、前記上部及び下部基板間に介
在され、多数の液晶分子を含む液晶層と、前記下部基板
の単位画素にそれぞれ形成され、互いに所定距離をおい
て離間されながら交互に配列され、第１方向に平行に延
長される第１駆動電極及び第２駆動電極と、前記上部基
板の単位画素空間に形成され、互いに所定距離をおいて
離間されながら交互に配列され、前記第１方向と実質的
に垂直である第２方向に平行に延長される第３駆動電極
及び第４駆動電極と、前記上部及び下部基板の内側表面
の各々に形成される垂直配向膜と、前記下部基板の外側
面に配置される偏光軸を持つ偏光子と、前記上部基板の
外側面に配置され、前記偏光軸と直交する偏光軸を持つ
検光子と、及び、前記上部基板及び前記検光子間に介在
され、前記液晶分子を等方性にみえるようにする位相補
償膜を含み、前記第１駆動電極及び第３駆動電極には同
電圧が印加され、第２駆動電極及び第４駆動電極には第
１駆動電極に印加される電圧と所定の電圧差を持つ電圧
が印加され、前記セルギャップは、前記第１駆動電極及
び第２駆動電極間の距離並びに第３駆動電極及び第４駆
動電極間の距離よりも小さく形成し、第１駆動電極及び
第３駆動電極間の交差点と、第２駆動電極及び第４駆動
電極間の交差点との間に電界が形成されるように形成
し、前記偏光子の偏光軸は、前記第１方向または第２方
向と一致するように配置される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づき、本発
明の好適実施例を詳細に説明する。本実施例では、電極
間の間隔よりもセルギャップを狭く形成して、有効電界
(effective field)を誘発させる。これにより、液晶表
示装置を斜めにした場合にも、カラーシフトの発生が防
止され、速い応答速度及び低電圧駆動を可能とする。
【００２２】より詳しくは、まず、図４から、下部基板
５０と上部基板６０は所定距離Ｄをおいて離間されてい
る。このとき、下部基板５０及び上部基板６０間の距離
Ｄ、すなわちセルギャップは、例えば３乃至１０μｍ、
本実施例では５μｍとする。下部基板５０及び上部基板
６０間には液晶層７０を介在する。本実施例において、
液晶層７０内の液晶分子は誘電率異方性Δεの正の物質
で、常温で誘電率異方性Δεは７.４、屈折率異方性Δ
ｎは０.０８８の物質を用いる。かつ、本実施例におい
て、位相遅延(液晶分子の屈折率異方性Δｎとセルギャ
ップＤの積)値は、約０.２乃至０.６μｍとなるように
し、一つの単位画素空間を例を上げて説明する。
【００２３】下部基板５０の内側面には一対の第１駆動
電極５１とその間にある第２駆動電極５２とが、図中の
ｘ方向に互いに平行に配列される。第１駆動電極５１及
び第２駆動電極５２は所定幅ｗ１を有し、所定間隔Ｌ１
だけ離間されている。ここで、第１駆動電極５１及び第
２駆動電極５２間の間隔Ｌ１は、その幅ｗ１より大きく
形成すべきで、前記セルギャップＤよりも大きく形成す
べきである。本実施例では、第１駆動電極５１と第２駆
動電極５２間の間隔Ｌ１を５乃至２５μｍとし、第１駆
動電極５１と第２駆動電極５２の幅ｗ１を３乃至１０μ
ｍ程度とする。また、本実施例では、第１駆動電極５１
と第２駆動電極５２間の間隔Ｌ１を２０μｍとし、第１
駆動電極５１と第２駆動電極５２の幅ｗ１を１０μｍと
する。
【００２４】また、上部基板６０の内側面には、一対の
第３駆動電極６１とその間にある第４駆動電極６２とを
形成する。第３及び第４駆動電極６１、６２は、ｘ方向
と実質的に垂直のｙ方向に互いに平行に配列される。第
３駆動電極６１と第４駆動電極６２も所定幅ｗ２を有し
ながら、所定間隔Ｌ２だけ離間されている。この時、第
３駆動電極６１と第４駆動電極６２との間の間隔も、前
記セルギャップより大きく形成すべきである。第３駆動
電極６１と第４駆動電極６２との間の間隔Ｌ２と、第１
駆動電極５１と第２駆動電極５２との間の間隔Ｌ１と
は、同様なのが望ましく、第３駆動電極６１と第４駆動
電極６２との間の間隔Ｌ２を５乃至２０μｍとし、第３
駆動電極６１と第４駆動電極６２との幅ｗ２を３乃至１
０μｍとする。本実施例では、第３駆動電極６１と第４
駆動電極６２との間の間隔Ｌ２を２０μｍとし、第３駆
動電極６１と第４駆動電極６２との幅ｗ２を１０μｍと
する。
【００２５】第１及び第３駆動電極５１、６１は同電圧
を印加し、第２及び第４駆動電極５２、６２は各々同電
圧を印加するが、前記第１駆動電極５１に印加する信号
とは所定の電圧差を持つ電圧を印加する。
【００２６】下部基板５０の内側面の表面及び上部基板
６０の内側面の表面には、それぞれ配向膜５５、６５を
形成する。それぞれの配向膜５５、６５は、電界形成前
に液晶分子(図示せず)の長軸が、基板５０、６０表面に
対してほぼ垂直をなすようにする垂直配向膜である。
【００２７】下部基板５０の外側面には光源の光を１次
的に偏光させるための偏光子５７を備え、上部基板６０
の外側面には液晶層７０を通過した光を２次的に偏光さ
せる検光子６７を備える。ここで、偏光子５７と検光子
６７の偏光軸は直交するように配置されるべきで、偏光
子５７の偏光軸は、第１状態すなわちｘ軸と４５°の角
度差を持つように、Ｐ１方向と一致するように配置され
たり(図７参照)、或いは第２状態すなわちｘ軸と一致す
るＰ２方向に配置されたりする(図１１参照)。
【００２８】上部基板６０と検光子６７との間に、液晶
分子の異方性を補償するための位相補償膜６９を介在す
る。位相補償膜６９は、負(negative)の屈折率異方性を
持つ偏光物質の二軸延伸された膜とか、あるいはディス
ク型の液晶分子からなる硬化膜などが用いられる。さら
に、位相補償膜の位相遅延値(phase retardationと、位
相補償膜内の液晶分子の屈折率異方性と位相補償膜の厚
さとの積)は、前記液晶７０の位相遅延値(液晶分子の屈
折率異方性とセルギャップとの積)の絶対値と同様であ
る。
【００２９】以下、本発明の実施例に係る動作を説明す
る。まず、各駆動電極５１、５２、６１、６２間に電圧
差のない場合、偏光子と検光子(以下、偏光子システム
という)は、第１状態または第２状態の関係なく、画面
はダーク状態となる。その理由は、偏光子の偏光軸Ｐ
１、Ｐ２と検光子の偏光軸Ａ１、Ａ２とが交差し、液晶
分子７０Ａの長軸が基板に対して垂直に立っているため
である。すなわち、偏光子の偏光軸Ｐ１、Ｐ２を通過し
た光は、液晶層７０内の液晶分子７０Ａの短縮を通過す
るので、液晶層７０を通過した光は偏光状態が変化しな
い。これにより、液晶層７０を通過した光は、偏光軸Ｐ
１、Ｐ２と交差する検光子の偏光軸Ａ１、Ａ２が通過で
きないので、画面はダーク状態となる。
【００３０】一方、第１及び第３駆動電極５１、６１と
第２及び第４駆動電極５２、６２のそれぞれに電圧が印
加されると、図５に示すように、第１及び第３駆動電極
５１、６１と第２及び第４駆動電極５２、６２との間の
電圧差によって電界ｆ１〜ｆ４が形成される。この時、
駆動電極間の距離Ｌ１、Ｌ２よりもセルギャップＤの方
がずっと狭いので、電界ｆ１〜ｆ４は、第１駆動電極５
１及び第３駆動電極６１間の交差点７１と、第２駆動電
極５２及び第４駆動電極６２間の交差点７２との間で形
成される。これにより、電界ｆ１〜ｆ４は、第１駆動電
極５１及び第３駆動電極６１間の交差点７１と、第２駆
動電極５２及び第４駆動電極６２間の交差点７２とでほ
ぼ斜線形で形成される。この時、電界ｆ１〜ｆ４は、基
板５０に投影させた時、第１及び第２駆動電極５１、５
２と４５°角度をなす。ここで、電界ｆ１〜ｆ４の配列
と垂直に配列されたラインｅは、等電位面(equipotenti
alsurface)である。
【００３１】この様な電界が形成されると、液晶分子７
０Ａは、図６に示すように、その長軸が、電界ｆ１〜ｆ
４と平行に配列されながら、等電位面ｅとは垂直に配列
され、４重ドメインを形成する。又、電界の真ん中に位
置する液晶分子７０Ｂは、その両側の液晶分子７０Ａよ
り、同じ大きさかつ方向が反対の力を受けるので、初期
状態、則ち垂直配向状態を維持する。このため、電界の
真ん中に位置する液晶分子７０Ｂは光の漏れを遮断し、
この部分が画面の光遮断線(disclination line）とな
る。このとき、光遮断線は同方向に配列される液晶分子
の群、則ちドメイン(domain)を境界付ける役割を果た
す。
【００３２】ここで、偏光子システムを第１状態、すな
わち図７に示すように配置すれば、偏光子の偏光軸Ｐ１
と電界の方向が一致するので、電圧を上昇させても透過
率がほぼゼロ(zero)に近い(図８乃至図１０)。
【００３３】ところで、偏光子システムを第２状態、則
ち図１１に示すように配置すれば、偏光子の偏光軸Ｐ２
と電界ｆの投影面となす角が約±４５゜となるので、最
大透過率に至ることになる。
【００３４】則ち、次式２の透過率公式に基づいて詳述
すれば、次の通りである。 Ｔ≒Ｔ０ｓｉｎ２(２χ)・ｓｉｎ２(π・Δｎｄ/λ) ...........(式２) Ｔ: 透過率 Ｔ０: 参照(reference)光に対する透過率 χ: 液晶分子の光軸と偏光子の偏光軸がなす角 Δｎ: 屈折率異方性 ｄ: 上下基板間のセルギャップ λ: 入射される光波長 式２によれば、χがπ/４、則ち４５゜の場合に最大透
過率が得られるが、前記偏光子システムが第１状態の場
合には、偏光軸Ｐ１、Ａ１と電界ｆ１〜ｆ４が一致す
る。これにより、χは０、透過率は０となる。このと
き、電圧を、図８乃至図１０に示すように、６Ｖから９
Ｖ、１４Ｖに上昇させても、わずかに光の漏れが発生さ
れるだけ透過率は非常に低い。
【００３５】ところで、偏光子システムが第２状態の場
合には、偏光軸Ｐ２、Ａ２と電界ｆ１〜ｆ４の投影面と
なす角が４５゜となるので、図１２に示すように、６Ｖ
程度の電圧を印加した場合にも、ある程度の透過率を見
せる。また、図１３及び図１４に示すように、９Ｖ、１
４Ｖ程度の電圧を印加すると、より高い透過率を見せ
る。よって、本実施例では、偏光子システムを第２状態
すなわち、下部基板に形成された電極配列方向と偏光軸
を一致させるように配置するのが望ましい。前記図１
３、図１４で説明しない符号８０は上述した光遮断線を
いう。この時、前記図によれば、電圧が増加するほど光
遮断線８０は浅くなることが分かる。
【００３６】また、偏光子の偏光軸をｙ方向と平行に配
置させ、検光子の偏光軸を偏光子の偏光軸と垂直に配置
させても、同じ効果が得られる。これについて説明する
と、液晶分子が、電界形成前には第１状態及び第２状態
と同様で、電界が形成されても、電界の投影面と偏光子
の偏光軸となす角は４５°であるので、最大透過率を見
せる。
【００３７】図１５は、本実施例に係る電圧による透過
図を示すグラフであって、同図によれば、電圧を印加す
るほど透過度は上昇することが分かり、印加電圧が２０
Ｖの時、透過度はほぼ１００％に至る。一方、同条件か
ら、セルギャップを６０μｍに増加させると、図１６に
示すように、３０Ｖ以上で１００％に近い透過度を見せ
るようになる。これにより、本実施例の様に、電極間の
間隔よりもセルギャップの方が低電圧の駆動面において
有利である。
【００３８】また、図１７は、視野角による明るさ(bri
ghtness)を示すグラフであって、ノーマル(normal)方向
で電圧を２０Ｖ印加したものである。同図によれば、明
るさが、画面の中央領域では７０％、画面の全領域では
３０％以上である。よって、明るさの特性も優秀であ
る。
【００３９】図１８は、視野角による等コントラスト(i
so-contrast)を示すグラフであって、画面の全領域のコ
ントラスト比が１０以上である。しかも、本実施例で
は、偏光軸が９０°方向及び１８０°方向に配列され、
電界が４５°、１３５°、２２５°、３１５°方向に形
成されるので、画面から、９０°、１８０°、２７０
°、３６０°方向でコントラスト比がより優秀である。
すなわち、使用者が４５°、１３５°、２２５°、３１
５°方向で画面を見る時よりも、９０°、１８０°、２
７０°、３６０°すなわち上下左右で見る時がずっと多
いので、使用者において有利である。
【００４０】本発明の実施例と同様な電極構造及び液晶
配列によれば、電界が上下左右対称的な形態に形成さ
れ、それぞれの電界と、それの真ん中すなわち光遮断線
を中心にして液晶分子とが互いに対称的に配列されるの
で、多重ドメインが形成される(図６参照)。これによ
り、使用者がどの方向で画面を見ても、液晶分子の長軸
及び短縮が同時に見えるので、カラーシフトは発生しな
い。
【００４１】また、電界が上部基板６０の電極６１、６
２と下部基板５０の電極５１、５２との間で形成される
ので、液晶表示装置を斜めにした場合にも、液晶分子７
０Ａは対称的に配列される。さらに、セルギャップ自体
が微少となるので、斜めにした場合にも、セルギャップ
の変化は従来より大きくなくて、カラーシフトは発生し
ない。
【００４２】さらに、初期液晶分子７０Ａが垂直配向さ
れていて、電界によってチルトされるので、液晶分子が
横になっているままで再配列されるＩＰＳモードより応
答速度が優秀である。
【００４３】また、駆動電圧の側面で見る時、電極間の
間隔Ｌ１、Ｌ２よりもセルギャップＤの方が小さいの
で、前記式１に基づいて見る時、低電圧駆動ができる。
【００４４】
【発明の効果】以上で詳細に説明したように、本発明に
よれば、下部基板には第１駆動電極と第２駆動電極が平
行に配列され、上部基板には第１及び第２駆動電極と実
質的に垂直の方向に第３及び第４駆動電極が平行に配列
され、前記第１駆動電極と第２駆動電極との間の間隔、
及び第３駆動電極と第４駆動電極との間の間隔よりも、
セルギャップの方がずっと小さく形成する。このように
すれば、同一基板に形成された電極間に電界が形成され
るよりは、上下基板間に電界が形成される。これによ
り、電界形成時、液晶分子は互いに対称される方向に配
列されるので、どの方向でもカラーシフトは発生しない
【００４５】又、液晶表示装置を斜めにした場合にも、
上下基板間に電界が形成され、セルギャップが狭いの
で、カラーシフトは発生しない。
【００４６】さらに、応答速度が改善できるので、低電
圧駆動ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の多重ドメインを有する垂直配向モード
の液晶表示装置の斜視図。
【図２】 図１の液晶表示装置の動作状態を示す斜視
図。
【図３】 従来の多重ドメインを有する垂直配向モード
の液晶表示装置を斜めに配置させた断面図。
【図４】 本発明の実施例に係る多重ドメインを有する
垂直配向モードの液晶表示装置の斜視図。
【図５】 本発明に係る液晶表示装置の電極配列を示す
平面図。
【図６】 図５の電極に電界形成時、液晶分子の配列を
示す図。
【図７】 偏光子の偏光軸及び検光子の偏光軸を第１状
態で配置した状態を見せる図。
【図８】 偏光子システムを図７のように配列した時、
電圧による画面の光透過状態を示す説明図。
【図９】 偏光子システムを図７のように配列した時、
電圧による画面の光透過状態を示す説明図。
【図１０】 偏光子システムを図７のように配列した
時、電圧による画面の光透過状態を示す説明図。
【図１１】 偏光子の偏光軸及び検光子の偏光軸を第２
状態で配置した状態を見せる図。
【図１２】 偏光子システムを図１１のように配列した
時、電圧による画面の光透過状態を示す図。
【図１３】 偏光子システムを図１１のように配列した
時、電圧による画面の光透過状態を示す図。
【図１４】 偏光子システムを図１１のように配列した
時、電圧による画面の光透過状態を示す図。
【図１５】 本発明の実施例に係る電圧による透過度曲
線。
【図１６】 従来の液晶表示装置の電圧による透過度曲
線。
【図１７】 本発明の実施例に係る視野角に対する明る
さを示すグラフ。
【図１８】 本発明の実施例に係る視野角による等コン
トラストを示すグラフ。
【符号の説明】
５０ 下部基板 ５１ 第１駆動電極 ５２ 第２駆動電極 ５５、６５ 配向膜 ５７ 偏光子 ６０ 上部基板 ６１ 第３駆動電極 ６２ 第４駆動電極 ６７ 検光子 ６９ 位相補償膜 ７０ 液晶層 ７０Ａ、７０Ｂ 液晶分子 ７１、７２ 交差点 ８０ 光遮断線

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一定のセルギャップをおいて対向する上部
    及び下部基板と、前記上部及び下部基板間に介在され、
    多数の液晶分子を含む液晶層と、前記下部基板の内側面
    に形成され、互いに所定距離をおいて離間されながら、
    第１方向に平行に延長される第１駆動電極及び第２駆動
    電極と、及び、前記上部基板の内側面に形成され、互い
    に所定距離をおいて離間されながら、第１方向と実質的
    に垂直である第２方向に平行に延長される第３駆動電極
    及び第４駆動電極とを備え、前記液晶分子は、その長軸
    が、前記電極間で電界の形成される前は基板表面とほぼ
    垂直に配列されていて、電界が形成されると電界の真ん
    中を基準にして電界と平行するようにチルトされ、前記
    セルギャップは、前記第１駆動電極及び第２駆動電極間
    の距離並びに第３駆動電極及び第４駆動電極間の距離よ
    りも小さく形成され、前記第１駆動電極及び第３駆動電
    極には同電圧が印加され、第２駆動電極及び第４駆動電
    極には第１駆動電極に印加される電圧と所定の電圧差を
    持つ電圧が印加されることを特徴とする多重ドメインを
    持つ垂直配向モードの液晶表示装置。
  2. 【請求項２】前記電圧印加時、第１駆動電極及び第３駆
    動電極間の交差点と、第２駆動電極及び第４駆動電極間
    の交差点との間に電界が形成されることを特徴とする請
    求項１記載の多重ドメインを持つ垂直配向モードの液晶
    表示装置。
  3. 【請求項３】前記液晶分子は正の誘電率異方性であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の多重ドメインを持つ垂直
    配向モードの液晶表示装置。
  4. 【請求項４】前記上部及び下部基板の内側表面の各々に
    垂直配向膜をさらに設けることを特徴とする請求項１記
    載の多重ドメインを持つ垂直配向モードの液晶表示装
    置。
  5. 【請求項５】前記下部基板の外側面には偏光子を配置
    し、前記上部基板の外側面には検光子をさらに配置し、
    前記偏光子の偏光軸が検光子のそれと直交するように配
    置されることを特徴とする請求項１記載の多重ドメイン
    を持つ垂直配向モードの液晶表示装置。
  6. 【請求項６】前記偏光子の偏光軸が、前記第１方向また
    は第２方向と一致するように配置されることを特徴とす
    る請求項５記載の多重ドメインを持つ垂直配向モードの
    液晶表示装置。
  7. 【請求項７】前記上部基板及び検光子間に、前記液晶を
    等方性にみえるようにする位相補償膜を設けることを特
    徴とする請求項６記載の多重ドメインを持つ垂直配向モ
    ードの液晶表示装置。
  8. 【請求項８】前記位相補償膜は、負の屈折率異方性を持
    つ液晶分子の硬化した膜あるいは偏光物質を二軸延伸し
    た膜からなり、前記位相補償膜と前記液晶層との位相遅
    延値の絶対値が同じであることを特徴とする請求項７記
    載の多重ドメインを持つ垂直配向モードの液晶表示装
    置。
  9. 【請求項９】前記位相遅延値の絶対値が０.２乃至０.６
    μｍであることを特徴とする請求項８記載の多重ドメイ
    ンを持つ垂直配向モードの液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】前記セルギャップが３乃至１０μｍ、第
    １駆動電極及び第２駆動電極間の間隔並びに第３駆動電
    極及び第４駆動電極間の間隔が５乃至２０μｍであるこ
    とを特徴とする請求項１記載の多重ドメインを持つ垂直
    配向モードの液晶表示装置。
  11. 【請求項１１】前記電極の幅が３乃至１０μｍであるこ
    とを特徴とする請求項１０記載の多重ドメインを持つ垂
    直配向モードの液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】一定のセルギャップをおいて対向し、互
    いに対応する多数の単位画素空間を限定する上部及び下
    部基板と、前記上部及び下部基板間に介在され、多数の
    液晶分子を含む液晶層と、前記下部基板の単位画素にそ
    れぞれ形成され、互いに所定距離をおいて離間されなが
    ら交互に配列され、第１方向に平行に延長される第１駆
    動電極及び第２駆動電極と、前記上部基板の単位画素空
    間に形成され、互いに所定距離をおいて離間されながら
    交互に配列され、前記第１方向と実質的に垂直である第
    ２方向に平行に延長される第３駆動電極及び第４駆動電
    極と、前記上部及び下部基板の内側表面の各々に形成さ
    れる垂直配向膜と、前記下部基板の外側面に配置される
    偏光軸を持つ偏光子と、前記上部基板の外側面に配置さ
    れ、前記偏光軸と直交する偏光軸を持つ検光子と、及
    び、前記上部基板及び前記検光子間に介在され、前記液
    晶分子を等方性にみえるようにする位相補償膜とを備
    え、前記第１駆動電極及び第３駆動電極には同電圧が印
    加され、第２駆動電極及び第４駆動電極には第１駆動電
    極に印加される電圧と所定の電圧差を持つ電圧が印加さ
    れ、前記セルギャップは、前記第１駆動電極及び第２駆
    動電極間の距離並びに第３駆動電極及び第４駆動電極間
    の距離よりも小さく形成し、第１駆動電極及び第３駆動
    電極間の交差点と、第２駆動電極及び第４駆動電極間の
    交差点との間に電界が形成されるように形成し、前記偏
    光子の偏光軸は、前記第１方向または第２方向と一致す
    るように配置されることを特徴とする多重ドメインを持
    つ垂直配向モードの液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】前記液晶は正の誘電率異方性であること
    を特徴とする請求項１２記載の多重ドメインを持つ垂直
    配向モードの液晶表示装置。
  14. 【請求項１４】前記位相補償膜は、負の屈折率異方性を
    持つ液晶分子の硬化した膜で、前記位相補償膜と前記液
    晶層との位相遅延値の絶対値が同じであることを特徴と
    する請求項１２記載の多重ドメインを持つ垂直配向モー
    ドの液晶表示装置。
  15. 【請求項１５】前記位相遅延値の絶対値が０.２乃至０.
    ６μｍであることを特徴とする請求項１２記載の多重ド
    メインを持つ垂直配向モードの液晶表示装置。
  16. 【請求項１６】前記セルギャップが３乃至１０μｍ、第
    １駆動電極及び第２駆動電極間の間隔並びに第３駆動電
    極及び第４駆動電極間の間隔が５乃至２０μｍであるこ
    とを特徴とする請求項１２記載の多重ドメインを持つ垂
    直配向モードの液晶表示装置。
  17. 【請求項１７】前記電極の幅が３乃至１０μｍであるこ
    とを特徴とする請求項１２記載の多重ドメインを持つ垂
    直配向モードの液晶表示装置。
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