JP2001228480A - 液晶表示パネル - Google Patents
液晶表示パネルInfo
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- JP2001228480A JP2001228480A JP2000037910A JP2000037910A JP2001228480A JP 2001228480 A JP2001228480 A JP 2001228480A JP 2000037910 A JP2000037910 A JP 2000037910A JP 2000037910 A JP2000037910 A JP 2000037910A JP 2001228480 A JP2001228480 A JP 2001228480A
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- Japan
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- crystal display
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 視野角が広く、応答速度の速い液晶表示パネ
ルを提供する。 【解決手段】 ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであって、
一対の基板間に挟持された液晶がスプレイ歪みを伴った
パラレル配向で、かつ基板界面付近に存在する液晶分子
８のプレチルト角を略５゜以上１０゜以下に設定したも
のである。
ルを提供する。 【解決手段】 ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであって、
一対の基板間に挟持された液晶がスプレイ歪みを伴った
パラレル配向で、かつ基板界面付近に存在する液晶分子
８のプレチルト角を略５゜以上１０゜以下に設定したも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示パネル、特
に、基板面にほぼ平行な電界を加えることによって液晶
を駆動するインプレーンスイッチング方式（以下ＩＰＳ
という）の液晶表示パネルに関する。
に、基板面にほぼ平行な電界を加えることによって液晶
を駆動するインプレーンスイッチング方式（以下ＩＰＳ
という）の液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用
いたアクティブマトリクス型液晶ディスプレイは、カム
コーダ用のディスプレイやノートパソコン用のディスプ
レイなど種々の分野へ利用されており、大きな市場を形
成してきている。特に最近では、パソコンやワークステ
ーション用のモニターとしての応用展開が期待されてお
り、対角１３〜１４インチ以上の画面サイズの要求が高
まっている。ＴＦＴ液晶ディスプレイの表示モードとし
ては、現状では捻れネマチック（ＴＮ）モードが主流と
なっているが、大画面表示用途には、基板面にほぼ平行
な電界を印加し、基板面に平行に液晶分子を動かすＩＰ
Ｓモードが、その非常に広い視野角特性により期待を集
めている。
いたアクティブマトリクス型液晶ディスプレイは、カム
コーダ用のディスプレイやノートパソコン用のディスプ
レイなど種々の分野へ利用されており、大きな市場を形
成してきている。特に最近では、パソコンやワークステ
ーション用のモニターとしての応用展開が期待されてお
り、対角１３〜１４インチ以上の画面サイズの要求が高
まっている。ＴＦＴ液晶ディスプレイの表示モードとし
ては、現状では捻れネマチック（ＴＮ）モードが主流と
なっているが、大画面表示用途には、基板面にほぼ平行
な電界を印加し、基板面に平行に液晶分子を動かすＩＰ
Ｓモードが、その非常に広い視野角特性により期待を集
めている。
【０００３】図４はＩＰＳモードにおける液晶分子の動
きを示す模式図であり、アレイ基板１には画素電極３と
これに平行な共通電極４が設けられ、アレイ基板１と対
向基板２との間に液晶分子８を介在させ、これらアレイ
基板１及び対向基板２の外側にそれぞれ偏光板５，６を
配置したもので、画素電極３と共通電極４との間に所定
の信号源７よりの電位Ｖを印加することにより生ずる電
界により、液晶分子８は図４（ａ）の電界ＯＦＦの状態
から、図４（ｂ）の電界ＯＮの状態にその向きを変える
ので偏光板５,６より、光透過率の変化を取り出すこと
ができる。
きを示す模式図であり、アレイ基板１には画素電極３と
これに平行な共通電極４が設けられ、アレイ基板１と対
向基板２との間に液晶分子８を介在させ、これらアレイ
基板１及び対向基板２の外側にそれぞれ偏光板５，６を
配置したもので、画素電極３と共通電極４との間に所定
の信号源７よりの電位Ｖを印加することにより生ずる電
界により、液晶分子８は図４（ａ）の電界ＯＦＦの状態
から、図４（ｂ）の電界ＯＮの状態にその向きを変える
ので偏光板５,６より、光透過率の変化を取り出すこと
ができる。
【０００４】一般に、応答速度についてはＴＮモードよ
りＩＰＳモードの方が遅いと考えられており、この原因
としていくつかのことが考えられるが、１つはモード自
体の問題で白黒を表示しようとした際の液晶分子の動き
がＴＮモードでは基板に対して水平方向から垂直方向へ
とほぼ９０゜の変化であるのに対し、ＩＰＳモードでは
４５゜程度であり、これは、ＴＮモードでも応答の遅く
なる中間調レベルの動きに相当するレベルであることが
挙げられる。
りＩＰＳモードの方が遅いと考えられており、この原因
としていくつかのことが考えられるが、１つはモード自
体の問題で白黒を表示しようとした際の液晶分子の動き
がＴＮモードでは基板に対して水平方向から垂直方向へ
とほぼ９０゜の変化であるのに対し、ＩＰＳモードでは
４５゜程度であり、これは、ＴＮモードでも応答の遅く
なる中間調レベルの動きに相当するレベルであることが
挙げられる。
【０００５】液晶は電界に応答するため、電界強度を強
くすることで応答を速くすることができると考えられ、
ＴＮモードでは液晶分子を動かすための電界を上下基板
間に生じさせるため、その基板間の距離すなわちセルギ
ャップを薄くすることで電界強度を強くでき、応答を速
くすることが可能となるが、ＩＰＳモードでは、セルギ
ャップも電界強度に影響するものの、直接的には電極間
隔（画素電極と共通電極の間隔）を狭くすることで電界
強度を強くすることが可能である。
くすることで応答を速くすることができると考えられ、
ＴＮモードでは液晶分子を動かすための電界を上下基板
間に生じさせるため、その基板間の距離すなわちセルギ
ャップを薄くすることで電界強度を強くでき、応答を速
くすることが可能となるが、ＩＰＳモードでは、セルギ
ャップも電界強度に影響するものの、直接的には電極間
隔（画素電極と共通電極の間隔）を狭くすることで電界
強度を強くすることが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＩＰＳモードにおいては、次のような問題点があ
る。
うなＩＰＳモードにおいては、次のような問題点があ
る。
【０００７】（１）ＩＰＳモードでは一般に電極部が光
を透過しないので、電極間隔を狭くすることは開口率低
下につながるため、電極間隔を狭めることによる応答速
度の改善には限界がある。
を透過しないので、電極間隔を狭くすることは開口率低
下につながるため、電極間隔を狭めることによる応答速
度の改善には限界がある。
【０００８】（２）ＩＰＳモードでは視野角特性を重視
するため、基板界面のプレチルト角が小さい液晶や配向
膜の材料系を用いるのが一般的であり、界面のアンカリ
ングが強く、電界に対して動きにくい状態となってお
り、応答速度が遅くなる。
するため、基板界面のプレチルト角が小さい液晶や配向
膜の材料系を用いるのが一般的であり、界面のアンカリ
ングが強く、電界に対して動きにくい状態となってお
り、応答速度が遅くなる。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであり、視野角が広く、応答速度の速い液晶表示パネ
ルを提供することを目的とする。
のであり、視野角が広く、応答速度の速い液晶表示パネ
ルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
は、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであって、一対の基板
間に挟持された液晶がスプレイ歪みを伴ったパラレル配
向で、かつ基板界面付近に存在する液晶分子のプレチル
ト角を略５゜以上１０゜以下に設定した。
は、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであって、一対の基板
間に挟持された液晶がスプレイ歪みを伴ったパラレル配
向で、かつ基板界面付近に存在する液晶分子のプレチル
ト角を略５゜以上１０゜以下に設定した。
【００１１】この発明によれば、基板面に略平行な電界
を印加する形式の液晶表示パネルにおいて、視野角の拡
大、応答速度の向上を図ることができる。
を印加する形式の液晶表示パネルにおいて、視野角の拡
大、応答速度の向上を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、前記ＩＰＳモー
ドにおける液晶分子の動きの説明の項で引用した図４に
記載のものと同一の部分については同一符号を用いる。
て図面を参照しながら説明する。なお、前記ＩＰＳモー
ドにおける液晶分子の動きの説明の項で引用した図４に
記載のものと同一の部分については同一符号を用いる。
【００１３】図１は本発明の液晶表示パネルの実施の形
態における画素部のアレイ形状の平面模式図であり、ま
ず、この構成に基づき、画面の対角１５．２インチ、ア
スペクト比１６：９、解像度が縦７６８×横１３６４Ｒ
ＧＢのＩＰＳモードＴＦＴ液晶パネルを以下のようにし
て作製した。
態における画素部のアレイ形状の平面模式図であり、ま
ず、この構成に基づき、画面の対角１５．２インチ、ア
スペクト比１６：９、解像度が縦７６８×横１３６４Ｒ
ＧＢのＩＰＳモードＴＦＴ液晶パネルを以下のようにし
て作製した。
【００１４】すなわち、図１に示すように、アレイ基板
１上に、信号配線１１と平行に画素電極３と共通電極４
とを形成し、これらの電極間で基板面にほぼ平行な電界
が印加されるようになっている。一般に、大型の液晶表
示パネルにおいては画素は縦長の形状をしているため、
ＩＰＳモードのための画素電極３および共通電極４の配
置は、図１に示すように信号配線１１の方向に電極を引
き伸ばす方が、開口率向上の点で有利である。走査配線
１２，信号配線１１は、いずれもアルミニウムで形成さ
れる。このアレイ基板１と図面上は省略しているが、カ
ラーフィルタ基板となる対向基板２（図４参照）にポリ
イミド配向膜（日本合成ゴム社製ＡＬ８５３４）を形成
した後、レーヨン布で所定の方向にラビング処理を行
い、各々をギャップ３．０μｍ間隔で貼り合わせ、液晶
を真空注入してＩＰＳモードによる液晶表示パネルを形
成した。なお、図中、１３は薄膜トランジスタ、１４は
蓄積容量部である。
１上に、信号配線１１と平行に画素電極３と共通電極４
とを形成し、これらの電極間で基板面にほぼ平行な電界
が印加されるようになっている。一般に、大型の液晶表
示パネルにおいては画素は縦長の形状をしているため、
ＩＰＳモードのための画素電極３および共通電極４の配
置は、図１に示すように信号配線１１の方向に電極を引
き伸ばす方が、開口率向上の点で有利である。走査配線
１２，信号配線１１は、いずれもアルミニウムで形成さ
れる。このアレイ基板１と図面上は省略しているが、カ
ラーフィルタ基板となる対向基板２（図４参照）にポリ
イミド配向膜（日本合成ゴム社製ＡＬ８５３４）を形成
した後、レーヨン布で所定の方向にラビング処理を行
い、各々をギャップ３．０μｍ間隔で貼り合わせ、液晶
を真空注入してＩＰＳモードによる液晶表示パネルを形
成した。なお、図中、１３は薄膜トランジスタ、１４は
蓄積容量部である。
【００１５】ここで用いた液晶は、シアノ系化合物を２
０重量％含有し、その屈折率異方性Δｎは０．０９、誘
電率異方性Δεは１０．５であった。液晶は電界無印加
時にはアレイ基板１と対向基板２との間で捻れを持たず
に配向しており、そのダイレクター方向９は、図１に示
すように信号配線１１と１０゜の角度を成している。次
に偏光板を基板の上下に互いの偏光軸を直交させ、かつ
一方の偏光軸を液晶のダイレクター方向と一致させて貼
り付け(図示省略)、液晶表示パネルを構成した。
０重量％含有し、その屈折率異方性Δｎは０．０９、誘
電率異方性Δεは１０．５であった。液晶は電界無印加
時にはアレイ基板１と対向基板２との間で捻れを持たず
に配向しており、そのダイレクター方向９は、図１に示
すように信号配線１１と１０゜の角度を成している。次
に偏光板を基板の上下に互いの偏光軸を直交させ、かつ
一方の偏光軸を液晶のダイレクター方向と一致させて貼
り付け(図示省略)、液晶表示パネルを構成した。
【００１６】この液晶表示パネルに駆動回路を接続し、
応答速度を測定した結果、立ち上がりの応答時間τｒは
２０．５ｍｓｅｃ、立ち下がりの応答時間τｄは２８ｍ
ｓｅｃであった。
応答速度を測定した結果、立ち上がりの応答時間τｒは
２０．５ｍｓｅｃ、立ち下がりの応答時間τｄは２８ｍ
ｓｅｃであった。
【００１７】図２は図１に示した液晶表示パネルにおい
てコントラストが１００となる領域の視野角範囲を表す
グラフである。この液晶表示パネルは、液晶のダイレク
ター方向が信号配線１１から１０゜傾いているため対称
軸（一点鎖線で示す）も同様に１０゜ずれているが、非
常に広い結果が得られた。このグラフの縦軸方向から右
回りに３５゜傾いたＸ軸上でコントラストが１００とな
る角度を求めると右上方向３１．５゜、左下方向３１゜
となりトータルとして６２．５゜であった。
てコントラストが１００となる領域の視野角範囲を表す
グラフである。この液晶表示パネルは、液晶のダイレク
ター方向が信号配線１１から１０゜傾いているため対称
軸（一点鎖線で示す）も同様に１０゜ずれているが、非
常に広い結果が得られた。このグラフの縦軸方向から右
回りに３５゜傾いたＸ軸上でコントラストが１００とな
る角度を求めると右上方向３１．５゜、左下方向３１゜
となりトータルとして６２．５゜であった。
【００１８】ここで、上記の液晶表示パネルに用いたも
のと同じ液晶材料と配向膜とを用い、同様のラビング処
理を行ったアンチパラレル配向のギャップ２０μｍのホ
モジニアス液晶表示パネルセルを作製し、クリスタルロ
ーテーション法にてプレチルト角を測定した結果、８゜
であったので、その前後のプレチルト角の値と応答速度
及び視野角特性との関係を調べるための比較例として、
配向膜の種類を変えてプレチルト角が３゜から１２゜の
４種のパネルを同様に作製した。
のと同じ液晶材料と配向膜とを用い、同様のラビング処
理を行ったアンチパラレル配向のギャップ２０μｍのホ
モジニアス液晶表示パネルセルを作製し、クリスタルロ
ーテーション法にてプレチルト角を測定した結果、８゜
であったので、その前後のプレチルト角の値と応答速度
及び視野角特性との関係を調べるための比較例として、
配向膜の種類を変えてプレチルト角が３゜から１２゜の
４種のパネルを同様に作製した。
【００１９】図３は本発明の液晶表示パネルの実施の形
態とその比較例における応答速度特性および視野角特性
を示すグラフであり、その立ち上がり(曲線Ａ)および立
ち下がり(曲線Ｂ)の応答時間を測定した結果と上下方向
から右回りに３５゜傾いた方向でコントラストが１００
以上となる角度の範囲(曲線Ｃ)を示したグラフである。
態とその比較例における応答速度特性および視野角特性
を示すグラフであり、その立ち上がり(曲線Ａ)および立
ち下がり(曲線Ｂ)の応答時間を測定した結果と上下方向
から右回りに３５゜傾いた方向でコントラストが１００
以上となる角度の範囲(曲線Ｃ)を示したグラフである。
【００２０】図３よりプレチルト角を略５゜以上、好ま
しくは６゜以上、より好ましくは７゜以上にすること
で、立ち上がり応答時間は速くなることが判る。この結
果はプレチルト角が略５゜以上になると配向膜界面の液
晶分子に対するアンカリングが弱くなり、電界応答が速
くなるためと考えられる。
しくは６゜以上、より好ましくは７゜以上にすること
で、立ち上がり応答時間は速くなることが判る。この結
果はプレチルト角が略５゜以上になると配向膜界面の液
晶分子に対するアンカリングが弱くなり、電界応答が速
くなるためと考えられる。
【００２１】また、基板界面付近のプレチルト角が高い
ほど、ミッドプレーンに近い部分でも液晶分子が傾きを
持ち、見る方向よって位相差を生じるため、コントラス
トの視野角特性も悪くなる。図３より、コントラスト１
００となる範囲はプレチルト角が１０゜以上になると急
激に狭くなり、立ち下がりの応答時間も遅くなるため好
ましくは略１０゜以下、より好ましくは略９゜以下にす
ることで、応答時間もほとんど悪くしないですむ。した
がって、このプレチルト角を略５゜以上１０゜以下に設
定することにより最良の結果が得られる。
ほど、ミッドプレーンに近い部分でも液晶分子が傾きを
持ち、見る方向よって位相差を生じるため、コントラス
トの視野角特性も悪くなる。図３より、コントラスト１
００となる範囲はプレチルト角が１０゜以上になると急
激に狭くなり、立ち下がりの応答時間も遅くなるため好
ましくは略１０゜以下、より好ましくは略９゜以下にす
ることで、応答時間もほとんど悪くしないですむ。した
がって、このプレチルト角を略５゜以上１０゜以下に設
定することにより最良の結果が得られる。
【００２２】以上のように、本実施の形態によれば、一
対の基板間に液晶が挟持され、前記液晶層に対して前記
基板面に略平行な電界を印加する手段を有する液晶表示
パネルにおいて、視野角の拡大、応答速度の向上を図る
ことができる。
対の基板間に液晶が挟持され、前記液晶層に対して前記
基板面に略平行な電界を印加する手段を有する液晶表示
パネルにおいて、視野角の拡大、応答速度の向上を図る
ことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板面に
略平行な電界を印加する形式の液晶表示パネルにおい
て、視野角の拡大、応答速度の向上を図ることができる
という有利な効果が得られる。
略平行な電界を印加する形式の液晶表示パネルにおい
て、視野角の拡大、応答速度の向上を図ることができる
という有利な効果が得られる。
【図１】本発明の液晶表示パネルの実施の形態における
画素部のアレイ形状の平面模式図
画素部のアレイ形状の平面模式図
【図２】図１に示した液晶パネルにおいてコントラスト
が１００となる領域の視野角範囲を表すグラフ
が１００となる領域の視野角範囲を表すグラフ
【図３】本発明の液晶表示パネルの実施の形態とその比
較例における応答速度特性および視野角特性を示すグラ
フ
較例における応答速度特性および視野角特性を示すグラ
フ
【図４】ＩＰＳモードにおける液晶分子の動きを示す模
式図
式図
１ アレイ基板 ２ 対向基板 ３ 画素電極 ４ 共通電極 ８ 液晶分子 ９ 液晶分子のダイレクター方向 １１ 信号配線 １２ 走査配線 １３ 薄膜トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の基板間に液晶が挟持され、前記液
晶に対して前記基板面に略平行な電界を印加する手段を
有する液晶表示パネルであって、前記液晶はスプレイ歪
みを伴ったパラレル配向であり、かつ基板界面付近に存
在する液晶分子のプレチルト角が略５゜以上であること
を特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項２】 前記液晶分子のプレチルト角が略１０゜
以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パ
ネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000037910A JP2001228480A (ja) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | 液晶表示パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000037910A JP2001228480A (ja) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | 液晶表示パネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001228480A true JP2001228480A (ja) | 2001-08-24 |
Family
ID=18561729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000037910A Pending JP2001228480A (ja) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | 液晶表示パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001228480A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8018411B2 (en) | 2005-07-04 | 2011-09-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
| JP2015094801A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 林テレンプ株式会社 | 光学異方素子およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-02-16 JP JP2000037910A patent/JP2001228480A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8018411B2 (en) | 2005-07-04 | 2011-09-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same |
| JP2015094801A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | 林テレンプ株式会社 | 光学異方素子およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060113 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080122 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20080319 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080708 |