JP2000162600A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
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- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
通電極に設けられた配向制御窓の端部とが形成する電界
を用いて、ラビング処理せずに液晶の傾斜方向をコント
ロールする垂直配向型の液晶表示装置において、応答速
度を速めることと、内部に封入する液晶の明確な選定基
準を与えることを目的とする。 【解決手段】 配向制御窓を有する液晶表示装置にお
いて、温度−10℃で、液晶表示装置の応答速度が30
0m秒以下になるように、温度25℃で、粘度が25m
m/s以下である液晶を用いる。
Description
な異方性を利用して表示を行う液晶表示装置(LCD;
Liquid Crystal Display)に関し、特に、視野角特性を
向上させた垂直配向方式の液晶表示装置に関する。
晶と、垂直配向膜とを用いた垂直配向型の液晶表示装置
が開発されており、このようなタイプの装置は、大別し
て2種類存在する。
した垂直配向膜を用いるもので、その構造を図4に示
す。基板50上に、層間絶縁膜51に覆われたTFT5
2が各画素ごとに形成されている。この上に、TFT5
2にコンタクトホールを介して接続された画素電極53
と、ラビング処理が施された配向膜54が形成されてい
る。
は、各画素共通の共通電極56と、ラビング処理が施さ
れた配向膜57が形成されている。これらの基板50,
55の間に、液晶58が充填されており、画素電極53
と共通電極56間に印加された電圧によって形成された
電界強度に応じて液晶分子59の配向が制御されてい
る。これによって、液晶層58の偏光特性が変化し、図
示しない偏光板によって直線偏光された光の透過率が制
御される。
電率異方性を有し、即ち、電界方向と垂直な方向を向く
性質を持っている。配向膜54,57は、電圧無印加時
の液晶の初期配向を、基板の法線方向に制御した垂直配
向膜であって、ラビング処理によって、プレチルト角θ
が基板面に対して85°から99°にされている。プレ
チルトθを付与することで、電圧印加により、液晶分子
59がプレチルトθ方向に向かって傾斜するように仕向
けられる。このため、液晶分子59の傾斜する向きが揃
えられ、液晶の配向が平面方向に関してばらつくことを
抑え、表示品位が低下することを防いでいる。
制御窓を設け、配向膜を有さない垂直配向型液晶表示装
置であり、例えば特願平5−84696などで提案され
ている。図5はこのような配向制御窓を有するLCDの
構造を示す断面図である。図4のLCDとは、基板50
上にはTFT52とTFT52に接続された画素電極5
3が形成されており、基板55とともに液晶58を封入
しているなどの点では共通であるが、共通電極56が開
口されて、配向制御窓60が形成されている点と、配向
膜61,62にラビング処理がなされていない点で大き
く異なっている。図4のLCDと共通の構造については
同じ番号を付し、説明を省略する。この構成で、画素電
極53と共通電極56間に電圧を印加すると、電界6
3,64が形成され、液晶分子59は傾斜する。画素電
極53の端部では、電界63は、画素電極53から共通
電極56側へ向かって斜めに傾いた形状になる。同様
に、配向制御窓60の端部も電極が不在であるため、電
界64は画素電極53に向かって傾いた形状になる。こ
のため、液晶分子59は、プレチルト角に依ることなく
画素電極53の内側方向に向かって傾斜する。
が不在であるので電圧印加によっても電界が形成され
ず、配向制御窓60の領域内では、液晶分子59は初期
配向状態、即ち垂直方向に固定される。これによって、
液晶の連続体性によって配向制御窓60を挟んで液晶の
配向方向が対抗し、図4に示したLCDよりも広い視野
角が得られる。
に示した配向制御窓を用いた方式は、画素電極の端部
と、共通電極に設けられた配向制御窓の端部とが形成す
る電界を用いて、ラビング処理せずに液晶の傾斜方向を
コントロールしている。このため、図4のラビング処理
を用いた方式に比較して、応答速度が遅くなる傾向があ
る。
表示装置において、応答速度を速めることを目的とす
る。
な問題とならなかった液晶の粘度に関して、配向制御窓
を用いた方式において、その明確な選定基準を与えるこ
とを目的とする。
解決するためになされたもので、液晶を駆動する複数の
画素電極が形成された第1の基板と、画素電極に対向す
る共通電極が形成された第2の基板と、第1及び第2の
基板の間に封入された液晶と、共通電極の画素電極に対
向する部位に配向制御窓とを有する液晶表示装置におい
て、液晶は、温度25℃で、粘度が25mm/s以下で
ある液晶表示装置である。
℃で、液晶表示装置の応答速度が300m秒以下である
ことを基準として設定される。
示装置は、共通電極に配向制御窓を備え、ラビング処理
を施していない配向膜を用いるもので、その構造は、図
5に示した構造と全く同一である。
時間ごとの液晶分子の動きを示している。図1(a)〜
図1(c)は、画素電極53の幅が100μmの例であ
る。図1(a)は、画素電極53と共通電極56に電圧
を印加する前であり、すべての液晶分子59は、初期配
向に従って垂直に配向されている。図1(b)は電圧印
加して30m秒経過後であり、画素電極53の端部と配
向制御窓60の端部より発生した斜めの電界に従って、
画素電極53の端部と配向制御窓60の端部から距離d
の範囲の液晶分子59aが駆動されている。液晶の連続
体性によって、液晶は同一方向を向く性質を持っている
が、画素電極53と配向制御窓60の端部から離れるに
従って、この影響が小さくなり、液晶分子59bはまだ
駆動されず、垂直配向のままである。図1(c)は電圧
印加して60m秒経過後である。この時間では、画素電
極53の間隙直上と配向制御窓60直下に位置する液晶
分子59cを除く、駆動されるべき液晶分子59dはす
べて駆動されている。上の結果から、この構造のLCD
の応答速度はおよそ60m秒であるといえる。
μmに変更した構造において、電圧印加60m秒後を示
す。画素電極53が大きくなったことにより、液晶の駆
動にはさらに時間を要することがわかる。
間に24コマを表示させるためには、1つの絵はおよそ
40m秒間表示されることになる。従って、LCDの応
答速度は40m秒以下、30m秒程度であることが望ま
しい。図1(e)は、画素電極53の幅が100μm
の、ラビング処理を施した、図4の構造のLCDであ
る。こちらの構造においては、30m秒で、画素電極5
3間隙直上の液晶分子を除く、駆動されるべき液晶分子
59はすべて駆動されている。これは、こちらの構造で
は、配向膜54,57(図1では不図示であるが)のラ
ビング処理は全面に施されており、画素電極53上のす
べての液晶分子59が画素電極53端部からの距離によ
らず、均等に影響を受けるため、応答速度が短いのであ
る。
では、画素電極端部と配向制御窓端部からの影響が液晶
の連続体性によって中央まで伝わるまでに時間を要する
ため、応答時間がかかることがわかった。本出願人は、
配向制御窓60を有するLCDに封入する液晶を、粘度
の低いものにすれば、より応答速度を短縮できると考
え、実験を行った。
の粘度の温度変化を示している。横軸に絶対温度の逆数
を、縦軸に粘度の自然対数をとっている。それぞれの液
晶は常温25℃において、a:26、b:25、c:2
2、d:19(mm/s)の粘度を有している。これら
の液晶を用いて、配向制御窓を有するセルギャップ3.8
μmのLCDを作ると、いずれの液晶を用いても応答時
間30〜40m秒程度であった。
て変化し、温度が低いほど粘度が上がり、LCDの応答
速度が遅くなる。そこで、−10℃における応答速度が
300m秒以下であることを液晶の種類の選択基準とし
た。応答速度300m秒は、動画がかろうじて視認でき
る応答速度である。また、LCDに封入する液晶は、い
くつかの種類の液晶を所定の分量混合したものである
が、混合する種類や比率によって粘度が異なる。図3
は、液晶a〜dをセルギャップ3.8μmの配向制御窓を
有する構造のLCDに封入して、−10℃の応答速度を
測定した結果である。これより、液晶b、c、dであれ
ば上記の条件を満たすことが判明した。それぞれの液晶
は、温度が上昇すると粘度が下がる(よりなめらかにな
る)が、その順序は、各温度帯において変動しない。従
って、常温での粘度を測定することによって、低温での
粘度を予想することができる。常温の方が液晶の粘度が
低いので、粘度の測定が行いやすい。上述したように、
配向制御窓を有するLCDに好適な液晶はb、c、dで
あるので、配向制御窓を有するLCDに用いる液晶は、
温度25℃における粘度が25mm/s以下であること
が、−10℃において画像を視認できる条件であると結
論づけられる。
膜にラビング処理を施さないLCDにおいての液晶選択
基準がはじめて明確になった。また、より粘度の低い液
晶を用いることによって、配向制御窓を有する液晶表示
装置の応答速度をより速くすることができた。
保できた。
図である。
る。
示装置の応答速度を示す図である。
液晶表示装置の断面図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 液晶を駆動する複数の画素電極が形成
された第1の基板と、前記画素電極に対向する共通電極
が形成された第2の基板と、前記第1及び第2の基板の
間に封入された液晶とを備え、前記共通電極は前記画素
電極に対向する部位に開口されてなる配向制御窓とを有
する垂直配向型の液晶表示装置において、前記液晶は、
温度25℃で、粘度が25mm/s以下であることを特
徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記液晶表示装置の応答速度は、温度
−10℃で、300m秒以下であることを特徴とする請
求項1に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10340503A JP2000162600A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10340503A JP2000162600A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000162600A true JP2000162600A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18337602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10340503A Pending JP2000162600A (ja) | 1998-11-30 | 1998-11-30 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000162600A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002055347A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-20 | Samsung Electronics Co Ltd | 垂直配向形液晶表示装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04224885A (ja) * | 1990-03-31 | 1992-08-14 | Merck Patent Gmbh | 電気的に制御される複屈折の原理に基づく液晶ディスプレー及び液晶混合物 |
JPH04352768A (ja) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Dainippon Ink & Chem Inc | 2,5−ジ置換ピリミジン誘導体 |
JPH09183974A (ja) * | 1994-09-19 | 1997-07-15 | Merck Patent Gmbh | 液晶媒体 |
JPH10301112A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 反射型液晶表示装置 |
-
1998
- 1998-11-30 JP JP10340503A patent/JP2000162600A/ja active Pending
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JP2002055347A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-20 | Samsung Electronics Co Ltd | 垂直配向形液晶表示装置 |
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