JP2000227597A - 垂直配向型液晶表示装置 - Google Patents
垂直配向型液晶表示装置Info
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Abstract
向によって生じる配向ムラを防止し、表示品質を向上し
た垂直配向型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 配向膜以外に液晶の配向制御手段を有す
るLCDで、ラビング処理を施さない、無機系垂直配向
膜を用いる。無機系配向膜はプレチルト角が付きにくい
ので流動配向による配向ムラを防止できる。配向制御手
段は例えば配向制御窓20、配向制御電極31、配向制
御傾斜部14a、bを有するので、プレチルト角を付与
しなくても液晶分子の方向を制御することができる。
Description
な異方性を利用して表示を行う液晶表示装置(LCD;
Liquid Crystal Di splay)に関し、特に、視野角特
性、輝度を向上させた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
が開発されている。図5は、従来の垂直配向型LCDの
断面構造を示している。
TFT52が各画素ごとに形成されている。この上に、
TFT52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。基板50に対向して配置された基板55に
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、例えばポリイ
ミドやポリアミドなどの、有機系材料よりなる、垂直配
向膜である。つまり、液晶分子は、配向膜によって、電
圧無印加時の初期配向を、基板の法線方向に制御されて
いる。そして、画素電極53と共通電極56との間に電
圧を印加して電界を図面縦方向の電界を発生させると、
この電極に挟まれた領域の液晶分子は、電界と垂直な方
向、即ち、図面の横方向に倒れる。
ごとにまちまちであると、LCDの表示がちらついて見
え、表示品質が低下する。そこで、配向膜54,57に
は、ラビング処理が施されており、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
ト角θを付与することで、電圧印加により、液晶分子5
9がプレチルト角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の傾斜する向きを一
方向に揃えられ、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。
前述のポリイミドや、ポリアミドは、ラビングによって
プレチルト角をつけやすい。
法は、配向膜を形成した基板50,55を、図示しない
スペーサを挟んで対向させ、周囲を封止した後、液晶を
流し込んで製造する手法が一般的である。このとき、液
晶の流動によって、配向膜に若干の配向性が生じる、い
わゆる流動配向という現象が起きる。流動配向によっ
て、液晶分子の初期配向や、駆動時の配向方向が曲がる
と、LCDの視野角依存性に影響を及ぼす。さらに、流
動配向は、LCDの画面に均一に発生するわけではない
ので、流動配向が起こった領域のみ液晶の配向方向が異
なってしまい、LCDの表示ムラの原因となる。
けると、配向膜に電圧が残留する、残留DCという現象
が知られている。残留DCが発生すると、例えば長時間
同じ画面を表示すると、画面が切り替わっても元の画面
が薄く残ってしまう、いわゆる焼き付きが生じる。
行い、次に電圧を印加するタイミングまでは、画素電極
の容量に保持された電荷によって液晶が駆動される。配
向膜は、電圧保持率が高い方が、印加電圧を次のタイミ
ングまで残すことができる。
膜は、残留DCが大きく、電圧保持率が低いため、表示
品質が低下する。
質が高い液晶表示装置を提供することを目的とする。
決するためになされたものであり、配向膜は、ラビング
処理されておらず、少なくともアルキル基を有する無機
系配向膜であり、液晶の配向方向の制御は、配向膜以外
に別途配向制御手段を有する垂直配向型液晶表示装置で
ある。
配向傾斜部のいずれか、もしくはこれを組み合わせてな
る。
にかかる配向制御窓を有するLCDの構造を示す断面図
である。
TFT12が各画素ごとに形成されている。この上に、
TFT12にコンタクトホールを介して接続された画素
電極13と、垂直配向膜14が形成されている。基板1
0に対向して配置された基板15には、各画素共通の共
通電極16と、垂直配向膜17が形成されている。共通
電極16には、例えば画素の中心に配向制御窓20が形
成されている。これらの基板10,15の間に、液晶1
8が充填されており、画素電極13と共通電極16間に
印加された電圧によって形成された電界に応じて液晶分
子19の配向が制御されている。これによって、液晶層
18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。
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14,17は、図2に示す構造を有する、いわゆ
るシラン系垂直配向膜である。配向膜14,17には、
ラビング処理が行われておらず、プレチルト角は付与さ
れていない。液晶分子19は、垂直配向膜14,17に
よって、電圧無印加時の初期配向を、基板の法線方向に
制御されている。そして、画素電極13と共通電極16
との間に電圧を印加すると、電界21,22が形成さ
れ、液晶分子19は傾斜する。画素電極13の端部で
は、電界22は、画素電極13から共通電極16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2
0の端部も電極が不在であるため、電界21は画素電極
13に向かって傾いた形状になる。このため、液晶分子
19は、プレチルト角に依ることなく画素電極13の内
側方向に向かって傾斜する。従って、共通電極に設けら
れた配向制御窓20は配向制御手段となりえる。
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20の領域内では、液晶分子19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20を挟んで液晶の
配向方向が対向し、図5に示したLCDよりも広い視野
角が得られる。
示すように、シリコン原子が、酸素原子を介して格子状
に整列した錯体を形成し、シリコン原子に結合したアル
キル基(Rで示した)を有する、いわゆるシラン系配向
膜である。シラン系配向膜は、ラビング処理を施しても
プレチルト角をつけにくいので、ねじれネマティック方
式や、従来の垂直配向方式のLCDでは、用いられるこ
とはなかった。これに対し、配向制御手段を有する本発
明のLCDでは、配向制御手段によって配向方向が制御
されているので、プレチルト角をつけることが不要であ
り、ラビング処理を施す必要がないので、シラン系配向
膜を用いることができる。一般的に、無機物の錯体にア
ルキル基が結合した垂直配向膜は、プレチルト角が付き
にくい。プレチルト角が付きにくいことは、換言すれ
ば、前述した流動配向が生じにくいと言うことである。
従って、流動配向による表示ムラが生じにくい。
リアミドに比較して残留DCが小さい。従って、長時間
同じ画面を表示し続けて、液晶に一方向の電界をかけ続
けても画面の焼き付きが生じにくい。
おり、TFT12は、各行毎にゲート電極に電圧が印加
され、水平同期期間画素電極13に電圧が印加される。
他の行が順に電圧印加される間は、画素電極はゲートが
閉じ、次に電圧を印加するタイミングまでは、画素電極
の容量に保持された電荷によって液晶が駆動される。シ
ラン系配向膜は、電圧保持率が高いので、画素電極の印
加電圧を次の印加タイミングまで高い電圧を残すことが
でき、画面のコントラストが向上する。
向制御電極を有するLCDの構造を示す断面図である。
本実施形態は、配向制御電極31が形成されており、配
向制御窓20が形成されていない点で第1の実施形態と
大きく異なるが、その他の構造は第1の実施形態と同様
である。同様の構造に関しては同じ番号を付し、説明を
省略する。配向制御電極31は、画素電極13とは電気
的に絶縁されており、配向制御電極31の上面は、画素
電極13の上面よりも高い位置にある。配向制御電極3
1には共通電極16と同電圧を印加することによって、
画素電極13の端部では、点線で図示したように、電界
が傾くため、液晶分子は、画素の中心に向かって傾く。
画素中央の液晶分子は、画素周辺の液晶分子からの連続
体効果によって配向方向が制御される。従って、配向制
御電極31は配向制御手段となりえる。
はシラン系配向膜である。従って、流動配向による表示
ムラが生じにくく、残留DCが小さく、電圧保持率が高
いので、表示品質が高い。
向制御傾斜部を有するLCDの構造を示す断面図であ
る。本実施形態は、画素電極端部が隆起し、それを覆う
配向膜には、配向制御傾斜部14a、14bが形成され
ている。配向制御傾斜部14aによって、液晶分子は図
面左に傾き、配向制御傾斜部14bによって図面右に傾
く。画素中央の液晶分子は、傾斜部周辺の液晶分子から
の連続体効果によって配向方向が制御される。従って、
配向制御傾斜部14a、14bは、配向制御手段となり
える。
はシラン系配向膜である。従って、流動配向による表示
ムラが生じにくく、残留DCが小さく、電圧保持率が高
いので、表示品質が高い。
示であって、本発明はこれにとらわれるものではない。
また、上記配向制御窓、配向制御電極、配向制御傾斜部
は、組み合わせて実施することも可能であるし、例えば
配向制御傾斜部を共通電極に形成する、もしくはこれを
画素中央に形成する、など、様々に応用することができ
る。いずれの手段を用いるにせよ、本願発明は、垂直配
向膜14,17以外に、電圧印加時の液晶分子の配向方
向を制御する配向制御手段を有するので、垂直配向膜1
4,17は、液晶分子の電圧印加時の配向方向を制御す
る必要がなく、垂直配向性に優れた配向膜である、シラ
ン系配向膜を用いることができる。
外に電圧印加時の液晶分子の配向方向を制御する配向制
御手段を有するので、本発明の配向膜は、ラビング処理
がされておらず、少なくともアルキル基を有する無機系
の配向膜とする事ができる。従って、流動配向による配
向ムラを防止でき、液晶表示装置の画像品質が向上でき
る。
士が酸素原子を介して格子状に結合し、前記アルキル基
は、前記シリコン原子に結合している、いわゆるシラン
系配向膜であるので、残留電圧が小さく、長時間同じ画
面を表示し続けても焼き付きが生じにくい。
いので、特に、TFT(薄膜トランジスタ)によって、
パルス状の電圧を印加する場合、表示ムラが生じにく
い。
画素電極、14,17垂直配向膜、16 共通電極、
18 液晶、19 液晶分子、20 配向制御窓、31
配向制御電極
Claims (5)
- 【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、前記画素電極を覆って形成された第
1の垂直配向膜と、前記画素電極に対向する共通電極が
形成された前記第1の基板に対向する第2の基板と、前
記共通電極を覆って形成された第2の垂直配向膜とを備
え、前記第1及び第2の基板の間に負の誘電率異方性を
有する液晶を封入してなる液晶表示装置において、前記
垂直配向膜以外に前記液晶の配向方向を制御する配向制
御手段を備え、前記第1及び第2の垂直配向膜は、ラビ
ング処理がされていない少なくともアルキル基を有する
無機系の垂直配向膜であることを特徴とする垂直配向型
液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記配向制御手段は、前記共通電極の前
記画素電極それぞれに対応する領域に、配向制御窓を有
することを特徴とする請求項1に記載の垂直配向型液晶
表示装置。 - 【請求項3】 前記配向制御手段は、前記第1の基板
に、前記画素電極とは電気的に絶縁された配向制御電極
を有することを特徴とする請求項1に記載の垂直配向型
液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記配向制御手段は、前記第1もしくは
第2の垂直配向膜に、前記液晶との接触表面が隆起また
は陥没されてなる配向制御傾斜部を有することを特徴と
する請求項1に記載の垂直配向型液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記無機系の垂直配向膜は、シリコン原
子と酸素原子が錯体を形成し、前記アルキル基は、前記
シリコン原子に結合している無機系配向膜であることを
特徴とする請求項1に記載の垂直配向型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2902699A JP2000227597A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 垂直配向型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2902699A JP2000227597A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 垂直配向型液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000227597A true JP2000227597A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12264913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2902699A Pending JP2000227597A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 垂直配向型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000227597A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2018037676A1 (ja) * | 2016-08-25 | 2019-01-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光学デバイス |
-
1999
- 1999-02-05 JP JP2902699A patent/JP2000227597A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2018037676A1 (ja) * | 2016-08-25 | 2019-01-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光学デバイス |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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