JP2001264784A - 液晶表示装置及びその製造方法並びにその駆動方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法並びにその駆動方法Info
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- JP2001264784A JP2001264784A JP2000213508A JP2000213508A JP2001264784A JP 2001264784 A JP2001264784 A JP 2001264784A JP 2000213508 A JP2000213508 A JP 2000213508A JP 2000213508 A JP2000213508 A JP 2000213508A JP 2001264784 A JP2001264784 A JP 2001264784A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトレジスト工程などの煩雑な工程を増加
させたり、高度な貼り合わせ技術を要求することなく、
高コントラストで、視角特性の優れた液晶表示装置を提
供する。また、かかる液晶表示装置において、色ムラの
発生を抑制する。 【解決手段】 第1の基板101と第2の基板の間に例
えば誘電異方性が負の液晶層100が挟持され、第1の
基板101上の共通電極102と第2の基板110上の
画素電極114の間に電圧を印加する構造を有する液晶
表示装置において、画素電極114が、共通電極102
で覆われていると共に、対称性の良い形状とする。この
構成にすることにより、駆動させる際の電界が、基板に
対して斜めになり、一画素内の液晶の配向が自然に複数
の領域に分割され、広視野角化が図れる。
させたり、高度な貼り合わせ技術を要求することなく、
高コントラストで、視角特性の優れた液晶表示装置を提
供する。また、かかる液晶表示装置において、色ムラの
発生を抑制する。 【解決手段】 第1の基板101と第2の基板の間に例
えば誘電異方性が負の液晶層100が挟持され、第1の
基板101上の共通電極102と第2の基板110上の
画素電極114の間に電圧を印加する構造を有する液晶
表示装置において、画素電極114が、共通電極102
で覆われていると共に、対称性の良い形状とする。この
構成にすることにより、駆動させる際の電界が、基板に
対して斜めになり、一画素内の液晶の配向が自然に複数
の領域に分割され、広視野角化が図れる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その製造方法並びにその駆動方法に関し、特に、製造が
容易であり、しかも視角特性の優れた表示装置として利
用される液晶表示装置及びその製造方法並びにその駆動
方法に関する。
その製造方法並びにその駆動方法に関し、特に、製造が
容易であり、しかも視角特性の優れた表示装置として利
用される液晶表示装置及びその製造方法並びにその駆動
方法に関する。
【0002】本発明における液晶表示装置は、パーソナ
ルコンピュータのモニタ、FA用のモニタ、家庭用のテ
レビ、病院、図書館、美術館などにおける端末モニタ、
航空管制塔などにおけるモニタ、新聞の閲覧、各役所で
の閲覧などに利用するモニタ、学校や塾における個人用
モニタ、個人での各種メディア利用用端末モニタ、パチ
ンコなど娯楽施設におけるモニタなどに利用される。ま
た、液晶プロジェクタ用のライトバルブにも利用するこ
とができる。
ルコンピュータのモニタ、FA用のモニタ、家庭用のテ
レビ、病院、図書館、美術館などにおける端末モニタ、
航空管制塔などにおけるモニタ、新聞の閲覧、各役所で
の閲覧などに利用するモニタ、学校や塾における個人用
モニタ、個人での各種メディア利用用端末モニタ、パチ
ンコなど娯楽施設におけるモニタなどに利用される。ま
た、液晶プロジェクタ用のライトバルブにも利用するこ
とができる。
【0003】
【従米の技術】従来より広く使用されているねじれネマ
ティック(twisted nematic:以下“T
N”と略記する)型の液晶表示装置においては、電圧非
印加時の液晶分子が基板表面に平行になっている「白」
表示状態から、印加電圧に応じて液晶分子が電界方向に
配向ベクトルの向きを変化させていくことにより、
「白」表示状態から次第に「黒」表示となる。しかし、
この電圧印加の液晶分子の特有の挙動により、TN型液
晶表示装置の視野角が狭いという問題がある。この視野
角が狭いという問題は、中間調表示における液晶分子の
立ち上がり方向において特に著しい。
ティック(twisted nematic:以下“T
N”と略記する)型の液晶表示装置においては、電圧非
印加時の液晶分子が基板表面に平行になっている「白」
表示状態から、印加電圧に応じて液晶分子が電界方向に
配向ベクトルの向きを変化させていくことにより、
「白」表示状態から次第に「黒」表示となる。しかし、
この電圧印加の液晶分子の特有の挙動により、TN型液
晶表示装置の視野角が狭いという問題がある。この視野
角が狭いという問題は、中間調表示における液晶分子の
立ち上がり方向において特に著しい。
【0004】液晶表示装置の視角特性を改善する方法と
して、特開平4−261522号公報、特開平6−43
461号公報または特開平10−333180号公報に
開示されているような技術が提案されている。これらの
技術では、図15(a)、(b)、(c)に示すよう
に、カラーフィルター基板501にスリット517を有
する共通電極502と配向膜503を積層した上側基板
と、基板507に設けられた画素電極504と配向膜5
03を積層した下側基板間にホメオトロピック配向させ
た液晶セル508を挟持し、偏光軸が直交するように設
置した2枚の偏光板の間に挟み、共通電極502のスリ
ット517により、各画素内に斜め電界を発生させ、こ
れにより各画素を2個以上の液晶ドメインとし、視角特
性を改善している。スリット517は(b)のような矩
形型や(c)に示すようなx字型など種々のものがあ
る。
して、特開平4−261522号公報、特開平6−43
461号公報または特開平10−333180号公報に
開示されているような技術が提案されている。これらの
技術では、図15(a)、(b)、(c)に示すよう
に、カラーフィルター基板501にスリット517を有
する共通電極502と配向膜503を積層した上側基板
と、基板507に設けられた画素電極504と配向膜5
03を積層した下側基板間にホメオトロピック配向させ
た液晶セル508を挟持し、偏光軸が直交するように設
置した2枚の偏光板の間に挟み、共通電極502のスリ
ット517により、各画素内に斜め電界を発生させ、こ
れにより各画素を2個以上の液晶ドメインとし、視角特
性を改善している。スリット517は(b)のような矩
形型や(c)に示すようなx字型など種々のものがあ
る。
【0005】特開平4−261522号公報では、特
に、電圧を印加したときに液晶が傾く方向を制御するこ
とによって、高コントラストを実現している。また、特
開平6−43461号公報に記載されているように、必
要に応じて光学補償板を使用し、黒の視角特性を改善し
ている。
に、電圧を印加したときに液晶が傾く方向を制御するこ
とによって、高コントラストを実現している。また、特
開平6−43461号公報に記載されているように、必
要に応じて光学補償板を使用し、黒の視角特性を改善し
ている。
【0006】さらに、特開平6−43461号公報にお
いては、ホメオトロピック配向させた液晶セルのみなら
ず、TN配向させたセルにおいても、斜め電界により各
画素を2個以上のドメインに分割し、視角特性を改善し
ている。
いては、ホメオトロピック配向させた液晶セルのみなら
ず、TN配向させたセルにおいても、斜め電界により各
画素を2個以上のドメインに分割し、視角特性を改善し
ている。
【0007】さらに特開平10−333180号公報に
は、開口部を有する共通電極によって生成される斜め電
界の効果が、薄膜トランジスタ、ゲートライン、ドレイ
ンラインからの電界に影響されることを防ぐために、薄
膜トランジスタ、ゲートライン、ドレインラインを表示
電極の下部に配置することが述べられている。
は、開口部を有する共通電極によって生成される斜め電
界の効果が、薄膜トランジスタ、ゲートライン、ドレイ
ンラインからの電界に影響されることを防ぐために、薄
膜トランジスタ、ゲートライン、ドレインラインを表示
電極の下部に配置することが述べられている。
【0008】さらに、特開平10−20323号公報に
は、液晶層に2種以上の微小領域が共存する液晶表示装
置において、一方の基板に開口部を有し、開口部に第二
の電極を設け、この第二の電極に電圧を印加することに
よって斜め電界を生じ、画素内の液晶の配向方向を分割
し、広視野角化する技術が、主にTN配向させたセルに
ついて述べられている。
は、液晶層に2種以上の微小領域が共存する液晶表示装
置において、一方の基板に開口部を有し、開口部に第二
の電極を設け、この第二の電極に電圧を印加することに
よって斜め電界を生じ、画素内の液晶の配向方向を分割
し、広視野角化する技術が、主にTN配向させたセルに
ついて述べられている。
【0009】また、特表平5−505247号公報に、
液晶分子を基板と水平方向に保ったまま回転させるた
め、2つの電極を共に片方の基板上に設けるようにし、
この2つの電極間に電圧をかけて、基板と水平方向の電
界を生じさせるようにしたIn−Plane−Swit
ching(IPS)方式の液晶表示装置が提案されて
いる。この方式では、電圧を印加したときに液晶分子の
長軸が基板に対して立ち上がることはない。このため視
角方向を変えたときの液晶の複屈折の変化が小さく、視
野角が広いという特徴がある。
液晶分子を基板と水平方向に保ったまま回転させるた
め、2つの電極を共に片方の基板上に設けるようにし、
この2つの電極間に電圧をかけて、基板と水平方向の電
界を生じさせるようにしたIn−Plane−Swit
ching(IPS)方式の液晶表示装置が提案されて
いる。この方式では、電圧を印加したときに液晶分子の
長軸が基板に対して立ち上がることはない。このため視
角方向を変えたときの液晶の複屈折の変化が小さく、視
野角が広いという特徴がある。
【0010】さらに、Journal of Appl
ied Physics,Vol.45,No.12
(1974)5466または、特開平10−18635
1号公報には上記のIPSモードの他に誘電率異方性が
正の液晶をホメオトロピック配向させておき、基板に水
平方向の電界で液晶分子を基板と水平方向に倒す方式が
述べられている。このとき、電界の方向のためホメオト
ロピック配向させた液晶分子は傾く方向が異なる2つ以
上の領域に分かれる結果、視野角の広い液晶表示装置が
得られる。
ied Physics,Vol.45,No.12
(1974)5466または、特開平10−18635
1号公報には上記のIPSモードの他に誘電率異方性が
正の液晶をホメオトロピック配向させておき、基板に水
平方向の電界で液晶分子を基板と水平方向に倒す方式が
述べられている。このとき、電界の方向のためホメオト
ロピック配向させた液晶分子は傾く方向が異なる2つ以
上の領域に分かれる結果、視野角の広い液晶表示装置が
得られる。
【0011】また、特開平10−186330号公報に
は、感光性物質を用いて正方形の壁を作成し、この構造
を基本単位として画素を形成し、電圧印加により誘電率
異方性が負の液晶を各画素内で分割して倒すことが提案
されている。
は、感光性物質を用いて正方形の壁を作成し、この構造
を基本単位として画素を形成し、電圧印加により誘電率
異方性が負の液晶を各画素内で分割して倒すことが提案
されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た共通電極にスリットを有する技術においては、通常の
TN型の液晶表示装置の作製工程では必要とされない
“共通電極502についてのフォトレジスト工程等の微
細加工工程”が必要となるとともに、上下基板501、
507の高度な貼りあわせ技術が必要とされるという問
題がある。この問題はTFTなどのスイッチング素子を
用いたアクティブマトリクス液晶表示装置の場合、特に
大きな問題である。
た共通電極にスリットを有する技術においては、通常の
TN型の液晶表示装置の作製工程では必要とされない
“共通電極502についてのフォトレジスト工程等の微
細加工工程”が必要となるとともに、上下基板501、
507の高度な貼りあわせ技術が必要とされるという問
題がある。この問題はTFTなどのスイッチング素子を
用いたアクティブマトリクス液晶表示装置の場合、特に
大きな問題である。
【0013】すなわち、通常のアクティブマトリックス
液晶表示装置では、一方の透明基板上に薄膜ダイオード
等のアクティブ素子を作製するため、フォトレジスト工
程等の微細加工工程が必要とされるのは、アクティブ素
子を作製する片側の基板のみであり、通常「共通電極」
と呼ばれる他の基板においては微細加工を施す必要はな
く、全面に電極が形成されているのみである。
液晶表示装置では、一方の透明基板上に薄膜ダイオード
等のアクティブ素子を作製するため、フォトレジスト工
程等の微細加工工程が必要とされるのは、アクティブ素
子を作製する片側の基板のみであり、通常「共通電極」
と呼ばれる他の基板においては微細加工を施す必要はな
く、全面に電極が形成されているのみである。
【0014】ところが、従来技術においては、通常は微
細加工が必要とされていない「共通電極」についても、
フォトレジスト工程等の微細加工工程が必要とされ、工
程が増加すると共に、上下基板501、507の高度な
貼り合わせ技術が必要とされることになる。
細加工が必要とされていない「共通電極」についても、
フォトレジスト工程等の微細加工工程が必要とされ、工
程が増加すると共に、上下基板501、507の高度な
貼り合わせ技術が必要とされることになる。
【0015】さらに特開平10−333180号公報に
記載されているように、薄膜トランジスタ、ゲートライ
ン、ドレインラインを表示電極の下部に配置すると、開
口率が低下するという問題があった。
記載されているように、薄膜トランジスタ、ゲートライ
ン、ドレインラインを表示電極の下部に配置すると、開
口率が低下するという問題があった。
【0016】また、特開平10−20323号公報に記
載されている技術では、駆動時に第2の電極に電圧を印
加するために特殊な駆動が必要となるという問題、さら
に、配向分割するために第2の電極に電圧を印加する工
程が必要になるという問題があった。
載されている技術では、駆動時に第2の電極に電圧を印
加するために特殊な駆動が必要となるという問題、さら
に、配向分割するために第2の電極に電圧を印加する工
程が必要になるという問題があった。
【0017】また、IPS方式および垂直配向した液晶
を横方向電界で倒す方式においては、開口率が低くな
る、高速化のためにセルギャッブを小さくすると駆動電
圧が高くなるという問題があった。
を横方向電界で倒す方式においては、開口率が低くな
る、高速化のためにセルギャッブを小さくすると駆動電
圧が高くなるという問題があった。
【0018】また、IPS方式、および垂直配向した液
晶を横方向電界で駆動する方式においては、従来では、
液晶が配置される層と対向基板との間にカラーフィルタ
ーの層が配置されていたため、特にTFT構造でスイッ
チング素子を形成した場合、ソース電極と引き出されて
いる共通電極との間に電位を印加することで形成される
電界が、カラーフィルターの層に影響を及ぼし、表示の
特性を悪化させるという問題があった。
晶を横方向電界で駆動する方式においては、従来では、
液晶が配置される層と対向基板との間にカラーフィルタ
ーの層が配置されていたため、特にTFT構造でスイッ
チング素子を形成した場合、ソース電極と引き出されて
いる共通電極との間に電位を印加することで形成される
電界が、カラーフィルターの層に影響を及ぼし、表示の
特性を悪化させるという問題があった。
【0019】すなわち、カラーフィルター層を構成する
色素には、不純物としてナトリウムイオンなどが含まれ
ているため、カラーフィルターの層に電界がかかると、
そこに電荷がたまって、チャージアップする。そしてカ
ラーフィルター層がチャージアップすると、その箇所の
下部の液晶に不要な電界がいつでもかかっている状態と
なるため、表示特性に特に色ムラとして影響を及ぼすと
いう問題があった。
色素には、不純物としてナトリウムイオンなどが含まれ
ているため、カラーフィルターの層に電界がかかると、
そこに電荷がたまって、チャージアップする。そしてカ
ラーフィルター層がチャージアップすると、その箇所の
下部の液晶に不要な電界がいつでもかかっている状態と
なるため、表示特性に特に色ムラとして影響を及ぼすと
いう問題があった。
【0020】また、特開平10−186330号公報で
開示された壁を作成する方法では、液晶の配向分割を行
うために、フォトリソグラフィーを用いて壁を作成する
必要があり、やはり工程が増加するという問題点があっ
た。
開示された壁を作成する方法では、液晶の配向分割を行
うために、フォトリソグラフィーを用いて壁を作成する
必要があり、やはり工程が増加するという問題点があっ
た。
【0021】本発明は上記問題点にかんがみてなされた
ものであり、上記のような従来技術の問題、すなわち、
フォトレジスト工程などの煩雑な工程を増加させたり、
高度な張り合わせ技術を要求することなく、高コントラ
ストで、視角特性の優れた液晶表示装置を提供すること
を目的とする。特に、かかる液晶表示装置において、色
ムラの発生を抑制することを目的とする。
ものであり、上記のような従来技術の問題、すなわち、
フォトレジスト工程などの煩雑な工程を増加させたり、
高度な張り合わせ技術を要求することなく、高コントラ
ストで、視角特性の優れた液晶表示装置を提供すること
を目的とする。特に、かかる液晶表示装置において、色
ムラの発生を抑制することを目的とする。
【0022】また、本発明は、かかる液晶表示装置を容
易に製造できる液晶表示装置の製造方法を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、本発明の液晶表示装
置の視角特性を有効に生かす駆動方法を提供することを
目的とする。
易に製造できる液晶表示装置の製造方法を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、本発明の液晶表示装
置の視角特性を有効に生かす駆動方法を提供することを
目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の液晶表示装置は、第1の基板と第2
の基板の間に液晶層が挟持され、前記第1の基板上の共
通電極と前記第2の基板上の画素電極の間に電圧を印加
する構造を有する液晶表示装置において、前記画素電極
が、前記共通電極よりも小面積で、前記共通電極で覆わ
れていると共に、対称性の良い形状である構成としてあ
る。
め、請求項1記載の液晶表示装置は、第1の基板と第2
の基板の間に液晶層が挟持され、前記第1の基板上の共
通電極と前記第2の基板上の画素電極の間に電圧を印加
する構造を有する液晶表示装置において、前記画素電極
が、前記共通電極よりも小面積で、前記共通電極で覆わ
れていると共に、対称性の良い形状である構成としてあ
る。
【0024】このような構成の発明によれば、共通電極
と画素電極間に電圧を印加して駆動させる際の電界が、
基板に対して斜めになり、一画素内の液晶の配向が自然
に複数の領域に分割され、広視野角化が図れる。また、
共通電極は従来と同様でよいので、工程数が増加せず、
特別な技術は不要である。
と画素電極間に電圧を印加して駆動させる際の電界が、
基板に対して斜めになり、一画素内の液晶の配向が自然
に複数の領域に分割され、広視野角化が図れる。また、
共通電極は従来と同様でよいので、工程数が増加せず、
特別な技術は不要である。
【0025】請求項2記載の液晶表示装置は、請求項1
記載の液晶表示装置において、前記画素電極が、円形な
いし楕円形または多角形である構成としてある。
記載の液晶表示装置において、前記画素電極が、円形な
いし楕円形または多角形である構成としてある。
【0026】このような構成の発明によれば、対称性の
よい形状の画素電極とすることにより、共通電極と画素
電極間に電圧を印加して駆動させる際の電界が、基板に
対して対称性良く斜めになり、一画素内の液晶の配向が
自然に複数の領域に分割され、広視野角化が図れる。
よい形状の画素電極とすることにより、共通電極と画素
電極間に電圧を印加して駆動させる際の電界が、基板に
対して対称性良く斜めになり、一画素内の液晶の配向が
自然に複数の領域に分割され、広視野角化が図れる。
【0027】請求項3記載の液晶表示装置は、第1の基
板と第2の基板の間に液晶層が挟持され、前記第1の基
板上の共通電極と前記第2の基板上の画素電極の間に電
圧を印加する構造を有する液晶表示装置において、前記
画素電極が、前記共通電極よりも小面積で、前記共通電
極で覆われていると共に、対称性の良い形状が連なった
形状である構成としてある。
板と第2の基板の間に液晶層が挟持され、前記第1の基
板上の共通電極と前記第2の基板上の画素電極の間に電
圧を印加する構造を有する液晶表示装置において、前記
画素電極が、前記共通電極よりも小面積で、前記共通電
極で覆われていると共に、対称性の良い形状が連なった
形状である構成としてある。
【0028】このような構成の発明によれば、長方形の
画素に対してもこのような形状の画素電極とすることに
より、一画素内の液晶の配向が自然に複数の領域に分割
され、広視野角化が図れる。
画素に対してもこのような形状の画素電極とすることに
より、一画素内の液晶の配向が自然に複数の領域に分割
され、広視野角化が図れる。
【0029】請求項4記載の液晶表示装置は、請求項1
〜3のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記共
通電極が、前記第1の基板のほぼ全面に設けられている
構成としてある。このような構成の発明によれば、共通
電極をパターン化する必要がないため、フォトレジスト
などの煩雑な工程を増加させることがない。
〜3のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記共
通電極が、前記第1の基板のほぼ全面に設けられている
構成としてある。このような構成の発明によれば、共通
電極をパターン化する必要がないため、フォトレジスト
などの煩雑な工程を増加させることがない。
【0030】請求項5記載の液晶表示装置は、請求項1
〜4のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記画
素電極の周囲にシールド電極を有する構成としてある。
このような構成の発明によれば、映像信号線や走査信号
線からの電界の影響を防止して、高コントラストの液晶
表示装置とすることができる。
〜4のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記画
素電極の周囲にシールド電極を有する構成としてある。
このような構成の発明によれば、映像信号線や走査信号
線からの電界の影響を防止して、高コントラストの液晶
表示装置とすることができる。
【0031】請求項6記載の液晶表示装置は、請求項1
〜5のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記第
1の基板上には、複数の画素にわたって基準電位を与え
る共通電極を有し、前記第2の基板上には、複数の走査
信号電極と、それらにマトリクス状に交差する複数の映
像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点に対応し
て形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、前記複
数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれるそれぞ
れの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれ
の画素に対応する薄膜トランジスタに接続されている画
素電極を有し、前記画素電極と前記走査電極、前記映像
信号電極および前記薄膜トランジスタとが層間絶縁膜を
介して分離されている構成としてある。
〜5のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記第
1の基板上には、複数の画素にわたって基準電位を与え
る共通電極を有し、前記第2の基板上には、複数の走査
信号電極と、それらにマトリクス状に交差する複数の映
像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点に対応し
て形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、前記複
数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれるそれぞ
れの領域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれ
の画素に対応する薄膜トランジスタに接続されている画
素電極を有し、前記画素電極と前記走査電極、前記映像
信号電極および前記薄膜トランジスタとが層間絶縁膜を
介して分離されている構成としてある。
【0032】このような構成の発明によれば、広視野角
で高コントラストの薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装
置とすることができる。
で高コントラストの薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装
置とすることができる。
【0033】請求項7記載の液晶表示装置は、請求項5
記載の液晶表示装置において、前記第1の基板上には、
複数の画素にわたって基準電位を与える共通電極を有
し、前記第2の基板上には、複数の走査信号電極と、そ
れらにマトリクス状に交差する複数の映像信号電極と、
これらの電極のそれぞれの交点に対応して形成された複
数の薄膜トランジスタとを有し、前記複数の走査信号電
極および映像信号電極で囲まれるそれぞれの領域で少な
くとも一つの画素が構成され、それぞれの画素に対応す
る薄膜トランジスタに接続されている画素電極を有し、
前記画素電極と前記走査電極、前記映像信号電極および
前記薄膜トランジスタとが層間絶縁膜を介して分離さ
れ、かつ、前記走査信号電極および映像信号電極の少な
くとも一方の上部に前記画素電極の一部またはシールド
用の電極が配置されている構成としてある。
記載の液晶表示装置において、前記第1の基板上には、
複数の画素にわたって基準電位を与える共通電極を有
し、前記第2の基板上には、複数の走査信号電極と、そ
れらにマトリクス状に交差する複数の映像信号電極と、
これらの電極のそれぞれの交点に対応して形成された複
数の薄膜トランジスタとを有し、前記複数の走査信号電
極および映像信号電極で囲まれるそれぞれの領域で少な
くとも一つの画素が構成され、それぞれの画素に対応す
る薄膜トランジスタに接続されている画素電極を有し、
前記画素電極と前記走査電極、前記映像信号電極および
前記薄膜トランジスタとが層間絶縁膜を介して分離さ
れ、かつ、前記走査信号電極および映像信号電極の少な
くとも一方の上部に前記画素電極の一部またはシールド
用の電極が配置されている構成としてある。
【0034】このような構成の発明によれば、映像信号
線や走査信号線からの電界の影響を防止して、高コント
ラストの薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置とするこ
とができる。
線や走査信号線からの電界の影響を防止して、高コント
ラストの薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置とするこ
とができる。
【0035】請求項8記載の液晶表示装置は、請求項1
〜7のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記透
明な第1の基板と第2の基板とこれらに挟まれた液晶層
とカラーフィルター層とを有し、前記カラーフィルター
層は前記第2基板上に配置され、前記液晶層は前記カラ
ーフィルター層と前記第1の基板との間に配置され、前
記カラーフィルター層下の前記第2の基板上には、複数
の走査信号電極と、それらにマトリクス状に交差する複
数の映像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点に
対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれる
それぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、そ
れぞれの画素に対応する薄膜トランジスタに接続されて
いる画素電極とを有し、前記第1の基板上に複数の画素
にわたって基準電位を与える共通電極を有し、前記画素
電極は、前記カラーフィルター層と前記液晶層との間に
配置されている構成としてある。
〜7のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記透
明な第1の基板と第2の基板とこれらに挟まれた液晶層
とカラーフィルター層とを有し、前記カラーフィルター
層は前記第2基板上に配置され、前記液晶層は前記カラ
ーフィルター層と前記第1の基板との間に配置され、前
記カラーフィルター層下の前記第2の基板上には、複数
の走査信号電極と、それらにマトリクス状に交差する複
数の映像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点に
対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、
前記複数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれる
それぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、そ
れぞれの画素に対応する薄膜トランジスタに接続されて
いる画素電極とを有し、前記第1の基板上に複数の画素
にわたって基準電位を与える共通電極を有し、前記画素
電極は、前記カラーフィルター層と前記液晶層との間に
配置されている構成としてある。
【0036】このような構成の発明によれば、カラーフ
ィルタ層のチャージアップを確実に防止でき、表示特性
がよい薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置とすること
ができる。
ィルタ層のチャージアップを確実に防止でき、表示特性
がよい薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置とすること
ができる。
【0037】請求項9記載の液晶表示装置は、請求項5
記載の液晶表示装置において、前記第1の透明な基板と
前記第2の基板とこれらに挟まれた液晶層とカラーフィ
ルター層とを有し、前記カラーフィルター層は前記第2
基板上に配置され、前記液晶層は前記カラーフィルター
層と前記第1の基板との間に配置され、前記カラーフィ
ルター層下の前記第2の基板上には、複数の走査信号電
極と、それらにマトリクス状に交差する複数の映像信号
電極と、これらの電極のそれぞれの交点に対応して形成
された複数の薄膜トランジスタとを有し、前記複数の走
査信号電極および映像信号電極で囲まれるそれぞれの領
域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素
に対応する薄膜トランジスタに接続されている画素電極
とを有し、前記第1の基板上には、複数の画素にわたっ
て基準電位を与える共通電極を有し、前記画素電極は、
前記カラーフィルター層と前記液晶層との間に配置さ
れ、かつ、前記走査電極および映像信号電極の少なくと
も一方の上部に前記画素電極の一部またはシールド用の
電極が配置されている構成としてある。
記載の液晶表示装置において、前記第1の透明な基板と
前記第2の基板とこれらに挟まれた液晶層とカラーフィ
ルター層とを有し、前記カラーフィルター層は前記第2
基板上に配置され、前記液晶層は前記カラーフィルター
層と前記第1の基板との間に配置され、前記カラーフィ
ルター層下の前記第2の基板上には、複数の走査信号電
極と、それらにマトリクス状に交差する複数の映像信号
電極と、これらの電極のそれぞれの交点に対応して形成
された複数の薄膜トランジスタとを有し、前記複数の走
査信号電極および映像信号電極で囲まれるそれぞれの領
域で少なくとも一つの画素が構成され、それぞれの画素
に対応する薄膜トランジスタに接続されている画素電極
とを有し、前記第1の基板上には、複数の画素にわたっ
て基準電位を与える共通電極を有し、前記画素電極は、
前記カラーフィルター層と前記液晶層との間に配置さ
れ、かつ、前記走査電極および映像信号電極の少なくと
も一方の上部に前記画素電極の一部またはシールド用の
電極が配置されている構成としてある。
【0038】このような構成の発明によれば、カラーフ
ィルタ層のチャージアップを確実に防止できると共に、
映像信号線や走査信号線からの電界の影響を防止して、
表示特性がよい薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置と
することができる。
ィルタ層のチャージアップを確実に防止できると共に、
映像信号線や走査信号線からの電界の影響を防止して、
表示特性がよい薄膜トランジスタ駆動の液晶表示装置と
することができる。
【0039】請求項10記載の液晶表示装置は、請求項
1〜9のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記
画素電極が、対称性のよい形状の中心から放射状の切り
欠き部または突出部を有する構成としてある。このよう
な構成の発明によれば、液晶の配向の分割位置を確実に
して、広視野角化が図れる。
1〜9のいずれかに記載の液晶表示装置において、前記
画素電極が、対称性のよい形状の中心から放射状の切り
欠き部または突出部を有する構成としてある。このよう
な構成の発明によれば、液晶の配向の分割位置を確実に
して、広視野角化が図れる。
【0040】請求項11記載の液晶表示装置は、請求項
1〜10のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記画素電極が、対称性のよい形状の中心から周縁に向か
う放射状の電極が形成されていない無電極部を有する構
成としてある。このような構成の発明によれば、液晶の
配向の分割位置を確実にして、広視野角化が図れる。
1〜10のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記画素電極が、対称性のよい形状の中心から周縁に向か
う放射状の電極が形成されていない無電極部を有する構
成としてある。このような構成の発明によれば、液晶の
配向の分割位置を確実にして、広視野角化が図れる。
【0041】請求項12記載の液晶表示装置は、請求項
1〜11のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記画素電極が、対称性のよい形状の中心から周縁に向か
う放射状の凹部を有する構成としてある。このような構
成の発明によれば、液晶の配向の分割位置を確実にし
て、広視野角化が図れる。
1〜11のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記画素電極が、対称性のよい形状の中心から周縁に向か
う放射状の凹部を有する構成としてある。このような構
成の発明によれば、液晶の配向の分割位置を確実にし
て、広視野角化が図れる。
【0042】請求項13記載の液晶表示装置は、請求項
12に記載の液晶表示装置において、前記凹部を、層間
絶縁膜またはオーバーコート層に形成した構成としてあ
る。このような構成の発明によれば、製造工程を煩雑に
することなく凹部を深く作成することができ、境界部に
おける液晶の固定をより確実にして、広視野角化が図れ
る。
12に記載の液晶表示装置において、前記凹部を、層間
絶縁膜またはオーバーコート層に形成した構成としてあ
る。このような構成の発明によれば、製造工程を煩雑に
することなく凹部を深く作成することができ、境界部に
おける液晶の固定をより確実にして、広視野角化が図れ
る。
【0043】請求項14記載の液晶表示装置は、請求項
1〜13のいずれかに記載の液晶表示装置において、光
学的に負の補償フィルムと光学的に正の補償フィルムの
少なくとも一方を前記第1または第2の基板と偏光板と
の間に設置することにより、液晶層と補償フィルムの屈
折率異方性を等方的にした構成としてある。このような
構成の発明によれば、電圧無印加時の液晶のリタデーシ
ョンが打ち消され、優れた視角特性が得られる。
1〜13のいずれかに記載の液晶表示装置において、光
学的に負の補償フィルムと光学的に正の補償フィルムの
少なくとも一方を前記第1または第2の基板と偏光板と
の間に設置することにより、液晶層と補償フィルムの屈
折率異方性を等方的にした構成としてある。このような
構成の発明によれば、電圧無印加時の液晶のリタデーシ
ョンが打ち消され、優れた視角特性が得られる。
【0044】請求項15記載の液晶表示装置は、請求項
1〜14のいずれかに記載の液晶表示装置において、液
晶が高分子有機化合物を含む構成としてある。このよう
な構成の発明によれば、分割形状に従ったプレチルト角
を与え、初期配向の制御を確実にすることができる。
1〜14のいずれかに記載の液晶表示装置において、液
晶が高分子有機化合物を含む構成としてある。このよう
な構成の発明によれば、分割形状に従ったプレチルト角
を与え、初期配向の制御を確実にすることができる。
【0045】請求項16記載の液晶表示装置は、請求項
1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記液晶層が、誘電率異方性が負の液晶から構成され、電
圧無印加時に前記第1の基板と前記第2の基板に対して
ほぼ垂直に配向している構成としてある。このような構
成の発明によれば、配向膜に特別な処理をしなくても広
い視角特性を示す液晶表示装置となる。
1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記液晶層が、誘電率異方性が負の液晶から構成され、電
圧無印加時に前記第1の基板と前記第2の基板に対して
ほぼ垂直に配向している構成としてある。このような構
成の発明によれば、配向膜に特別な処理をしなくても広
い視角特性を示す液晶表示装置となる。
【0046】請求項17記載の液晶表示装置は、請求項
1〜16のいずれかに記載の液晶表示装置において、電
圧を印加した際に液晶が倒れる方向に沿ってあらかじめ
プレチルト角が形成されている構成としてある。このよ
うな構成の発明によれば、分割形状に従ったプレチルト
角の制御により、初期配向の制御を確実にすることがで
きる。
1〜16のいずれかに記載の液晶表示装置において、電
圧を印加した際に液晶が倒れる方向に沿ってあらかじめ
プレチルト角が形成されている構成としてある。このよ
うな構成の発明によれば、分割形状に従ったプレチルト
角の制御により、初期配向の制御を確実にすることがで
きる。
【0047】請求項18記載の液晶表示装置は、請求項
16または17に記載の液晶表示装置において、前記液
晶層の両側にそれぞれ四分の一波長板を有しており、四
分の一波長板の光軸が互いに直交している構成としてあ
る。このような構成の発明によれば、電圧を印加した後
に液晶が倒れる方向が異なる遷移領域において、明るさ
の低下を効果的に防止することができる。
16または17に記載の液晶表示装置において、前記液
晶層の両側にそれぞれ四分の一波長板を有しており、四
分の一波長板の光軸が互いに直交している構成としてあ
る。このような構成の発明によれば、電圧を印加した後
に液晶が倒れる方向が異なる遷移領域において、明るさ
の低下を効果的に防止することができる。
【0048】請求項19記載の液晶表示装置は、請求項
1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記液晶層が、誘電率異方性が正の液晶から構成され、電
圧無印加時にねじれネマチック構造を有する構成として
ある。このような構成の発明によれば、配向膜のラビン
グ処理により、液晶はねじれ方向と立ち上がり方向が異
なる各部に自然に分割され、広い視角特性を示す液晶表
示装置となる。
1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記液晶層が、誘電率異方性が正の液晶から構成され、電
圧無印加時にねじれネマチック構造を有する構成として
ある。このような構成の発明によれば、配向膜のラビン
グ処理により、液晶はねじれ方向と立ち上がり方向が異
なる各部に自然に分割され、広い視角特性を示す液晶表
示装置となる。
【0049】請求項20記載の液晶表示装置は、請求項
19に記載の液晶表示装置において、各画素内の前記液
晶層に液晶分子のねじれ方向と立ち上がり方向が異なる
複数の微小領域が共存する構成としてある。このような
構成の発明によれば、広い視角特性を示す液晶表示装置
となる。
19に記載の液晶表示装置において、各画素内の前記液
晶層に液晶分子のねじれ方向と立ち上がり方向が異なる
複数の微小領域が共存する構成としてある。このような
構成の発明によれば、広い視角特性を示す液晶表示装置
となる。
【0050】請求項21記載の液晶表示装置は、請求項
1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記液晶層が、誘電率異方性が正の液晶から構成され、電
圧無印加時にホモジニアス構造を有する構成としてあ
る。このような構成の発明によれば、配向膜のラビング
処理などにより、液晶の配向方向を規定することがで
き、広い視角特性を示す液晶表示装置となる。
1〜15のいずれかに記載の液晶表示装置において、前
記液晶層が、誘電率異方性が正の液晶から構成され、電
圧無印加時にホモジニアス構造を有する構成としてあ
る。このような構成の発明によれば、配向膜のラビング
処理などにより、液晶の配向方向を規定することがで
き、広い視角特性を示す液晶表示装置となる。
【0051】請求項22記載の液晶表示装置は、請求項
21記載の液晶表示装置において、各画素内の前記液晶
層に、液晶分子の立ち上がり方向が異なる二種類の微小
領域が共存する構成としてある。このような構成の発明
によれば、広い視角特性を示す液晶表示装置となる。
21記載の液晶表示装置において、各画素内の前記液晶
層に、液晶分子の立ち上がり方向が異なる二種類の微小
領域が共存する構成としてある。このような構成の発明
によれば、広い視角特性を示す液晶表示装置となる。
【0052】請求項23記載の液晶表示装置は、請求項
19〜22のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記液晶層の前記第1基板と第2基板に対するプレチル
ト角が1°以下である構成としてある。このような構成
の発明によれば、誘電率異方性が正の液晶での液晶の立
ち上がる方向を等確率とすることができるため、配向分
割を正確にすることができる。
19〜22のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記液晶層の前記第1基板と第2基板に対するプレチル
ト角が1°以下である構成としてある。このような構成
の発明によれば、誘電率異方性が正の液晶での液晶の立
ち上がる方向を等確率とすることができるため、配向分
割を正確にすることができる。
【0053】請求項24記載の液晶表示装置は、請求項
1〜23のいずれかに記載の液晶表示装置において、液
晶のしきい値電圧とほぼ等しい電圧を印加した際に、光
漏れする部分を遮光する構成としてある。このような構
成の発明によれば、しきい値以上の電圧を印加した場合
であっても、光漏れや透過光量が変化するなどの現象に
起因するコントラストの低下を防ぐことができる。
1〜23のいずれかに記載の液晶表示装置において、液
晶のしきい値電圧とほぼ等しい電圧を印加した際に、光
漏れする部分を遮光する構成としてある。このような構
成の発明によれば、しきい値以上の電圧を印加した場合
であっても、光漏れや透過光量が変化するなどの現象に
起因するコントラストの低下を防ぐことができる。
【0054】請求項25記載の液晶表示装置の製造方法
は、液晶及びモノマー及び/又はオリゴマーを含有する
液晶組成物を、共通電極を有する第1の基板と、前記共
通電極より面積が小さく、前記共通電極で覆われ、か
つ、対称性のよい形状の画素電極を有する第2の基板間
に注入する注入工程と、前記モノマー及び又はオリゴマ
ーを重合させる重合工程とを有する。
は、液晶及びモノマー及び/又はオリゴマーを含有する
液晶組成物を、共通電極を有する第1の基板と、前記共
通電極より面積が小さく、前記共通電極で覆われ、か
つ、対称性のよい形状の画素電極を有する第2の基板間
に注入する注入工程と、前記モノマー及び又はオリゴマ
ーを重合させる重合工程とを有する。
【0055】このような発明によれば、上記一画素内の
液晶の配向が自然に複数の領域に分割され、広視野角の
液晶表示装置を製造することができる。
液晶の配向が自然に複数の領域に分割され、広視野角の
液晶表示装置を製造することができる。
【0056】請求項26記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項25記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記重合工程が、光を照射しながら行うことによ
り、液晶にプレチルト角を形成する。このような発明に
よれば、プレチルト角を液晶に確実に与えることができ
る。
は、請求項25記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記重合工程が、光を照射しながら行うことによ
り、液晶にプレチルト角を形成する。このような発明に
よれば、プレチルト角を液晶に確実に与えることができ
る。
【0057】請求項27記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項26記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、基板に対して斜めに光を照射する。このような発明
によれば、プレチルト角を液晶に確実に与えることがで
きる。
は、請求項26記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、基板に対して斜めに光を照射する。このような発明
によれば、プレチルト角を液晶に確実に与えることがで
きる。
【0058】請求項28記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項27記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記光照射の光が偏光である。このような発明によ
れば、プレチルト角を液晶に確実に与えることができ
る。
は、請求項27記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記光照射の光が偏光である。このような発明によ
れば、プレチルト角を液晶に確実に与えることができ
る。
【0059】請求項29記載の液晶表示装置の製造方法
は、請求項28記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記偏光を基板に対してほぼ垂直方向から照射する
ことにより、液晶のプレチルト角を1°以下にする。こ
のような発明によれば、誘電率異方性が正の液晶の分割
配向を確実にすることができる。
は、請求項28記載の液晶表示装置の製造方法におい
て、前記偏光を基板に対してほぼ垂直方向から照射する
ことにより、液晶のプレチルト角を1°以下にする。こ
のような発明によれば、誘電率異方性が正の液晶の分割
配向を確実にすることができる。
【0060】請求項30記載の液晶表示装置の駆動方法
は、請求項1〜24のいずれかに記載の液晶表示装置の
互いに隣接する画素同士における互いの電圧を、正負を
逆に印加する。このような発明によれば、画素が細かく
なっても確実に広視野角化が図れる。
は、請求項1〜24のいずれかに記載の液晶表示装置の
互いに隣接する画素同士における互いの電圧を、正負を
逆に印加する。このような発明によれば、画素が細かく
なっても確実に広視野角化が図れる。
【0061】請求項31記載の液晶表示装置の駆動方法
は、請求項1〜24のいずれかに記載の液晶表示装置の
液晶表示を、一つのフレームが終了する前に黒状態に戻
す方法としてある。このような発明によれば、動画表示
における切れを良くすることができるとともに、見かけ
上の応答速度を早くすることができる。
は、請求項1〜24のいずれかに記載の液晶表示装置の
液晶表示を、一つのフレームが終了する前に黒状態に戻
す方法としてある。このような発明によれば、動画表示
における切れを良くすることができるとともに、見かけ
上の応答速度を早くすることができる。
【0062】請求項32記載の液晶表示装置の駆動方法
は、請求項1〜24のいずれかに記載の液晶表示装置
に、一つのフレームが開始する前に、液晶のしきい値電
圧とほぼ等しい電圧を印加する方法としてある。このよ
うな発明によれば、特に画素が大きい場合に、あらかじ
め液晶の倒れる方向が規定されるため、分割状態に落ち
着く時間が短くなり、応答速度を短縮することができ
る。
は、請求項1〜24のいずれかに記載の液晶表示装置
に、一つのフレームが開始する前に、液晶のしきい値電
圧とほぼ等しい電圧を印加する方法としてある。このよ
うな発明によれば、特に画素が大きい場合に、あらかじ
め液晶の倒れる方向が規定されるため、分割状態に落ち
着く時間が短くなり、応答速度を短縮することができ
る。
【0063】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。 <第1実施形態>本発明の第1実施形態の液晶表示装置
を図1〜図6を用いて説明する。この液晶表示装置は単
純マトリクス駆動であり、その1画素の断面図を図1
(a)に示す。なお、図1(a)は図1(b)の平面図
のA−A’線の断面図を示している。
て図面を参照しつつ説明する。 <第1実施形態>本発明の第1実施形態の液晶表示装置
を図1〜図6を用いて説明する。この液晶表示装置は単
純マトリクス駆動であり、その1画素の断面図を図1
(a)に示す。なお、図1(a)は図1(b)の平面図
のA−A’線の断面図を示している。
【0064】上部基板は、ガラス基板101上にITO
などの透明電極(共通電極)102が形成され、垂直配
向膜103が塗布されて構成されている。なお、単純マ
トリクス駆動の場合、透明電極102は、図1(b)に
示すように、ストライプ状に形成されている。下側基板
は、基板110上に上側基板の透明電極102と直交す
る透明電極111がストライプ状に形成され、その上に
窒化シリコンなどの絶縁膜112が形成され、スルーホ
ール113を介して、対称的な形状をした画素電極11
4に接続されている。その上には垂直配向膜115が塗
布されている。この上下基板がスペーサーを介して貼り
あわされ、誘電率異方性が負である液晶100が注入さ
れている。
などの透明電極(共通電極)102が形成され、垂直配
向膜103が塗布されて構成されている。なお、単純マ
トリクス駆動の場合、透明電極102は、図1(b)に
示すように、ストライプ状に形成されている。下側基板
は、基板110上に上側基板の透明電極102と直交す
る透明電極111がストライプ状に形成され、その上に
窒化シリコンなどの絶縁膜112が形成され、スルーホ
ール113を介して、対称的な形状をした画素電極11
4に接続されている。その上には垂直配向膜115が塗
布されている。この上下基板がスペーサーを介して貼り
あわされ、誘電率異方性が負である液晶100が注入さ
れている。
【0065】画素電極114は、共通電極102より小
さく、共通電極102で覆われている。また、対称性の
良い形状、例えば、円形ないし楕円形、あるいは多角形
状であり、具体的には、図1(c)に示すように、円形
ないし楕円形、あるいは正5角形、正6角形、正8角
形、正方形などの正多角形の形状である。なお、多角形
の場合、正確に正多角形である必要はなく、ある程度の
変形は許容される。
さく、共通電極102で覆われている。また、対称性の
良い形状、例えば、円形ないし楕円形、あるいは多角形
状であり、具体的には、図1(c)に示すように、円形
ないし楕円形、あるいは正5角形、正6角形、正8角
形、正方形などの正多角形の形状である。なお、多角形
の場合、正確に正多角形である必要はなく、ある程度の
変形は許容される。
【0066】また、画素電極115の回りにシールド電
極116を配置してあり、下部の透明電極111からの
電界で液晶の配向方向の分割が影響を受けるのを防いで
いる。
極116を配置してあり、下部の透明電極111からの
電界で液晶の配向方向の分割が影響を受けるのを防いで
いる。
【0067】電圧無印加時には液晶分子100は上下基
板の配向膜103、115が垂直配向膜のため、基板に
対してほぼ垂直に配向している。上下の基板の共通電極
102と画素電極114間に電圧が印加されると、画素
電極114とこれに対向配置している共通電極102の
間に電界が誘起される。このとき、画素電極114の形
状が対称性が高いことおよび共通電極102が画素電極
114より大きいため、両電極間に生じる電界は基板に
対して垂直ではなく、図1(a)に示すように、画素電
極周辺部から中央に向かう斜め電界となる。この電界に
より、図1(a)に示すように、誘電率異方性が負であ
る液晶分子100は画素中央に向って対称に倒れ、図1
(c)に示すような対称性のある画素形状のため、対称
性を保ちながら分割される。このため画素内の液晶の配
向方向は自然に分割される。
板の配向膜103、115が垂直配向膜のため、基板に
対してほぼ垂直に配向している。上下の基板の共通電極
102と画素電極114間に電圧が印加されると、画素
電極114とこれに対向配置している共通電極102の
間に電界が誘起される。このとき、画素電極114の形
状が対称性が高いことおよび共通電極102が画素電極
114より大きいため、両電極間に生じる電界は基板に
対して垂直ではなく、図1(a)に示すように、画素電
極周辺部から中央に向かう斜め電界となる。この電界に
より、図1(a)に示すように、誘電率異方性が負であ
る液晶分子100は画素中央に向って対称に倒れ、図1
(c)に示すような対称性のある画素形状のため、対称
性を保ちながら分割される。このため画素内の液晶の配
向方向は自然に分割される。
【0068】このように本実施形態では、特別に配向膜
に処理を加えることをしなくても、自動的に液晶の倒れ
る方向を分割することができ、広視野角化が達成でき
る。透過軸が互いに直交するように配置した偏光板の間
にはさめば、電圧が無印加のとき黒で、電圧が印加され
たとき明るくなるノーマリブラックモードのディスプレ
イが得られ、広い視角特性を示す。
に処理を加えることをしなくても、自動的に液晶の倒れ
る方向を分割することができ、広視野角化が達成でき
る。透過軸が互いに直交するように配置した偏光板の間
にはさめば、電圧が無印加のとき黒で、電圧が印加され
たとき明るくなるノーマリブラックモードのディスプレ
イが得られ、広い視角特性を示す。
【0069】また、通常の液晶表示装置の場合、画素電
極は長方形であるが、図2に示すように、画素電極に切
り込みをいれ、いくつかの対称性のよい形状が連なった
形状の画素電極とすることで、各対称性のよい形状の部
分で、上記のように配向分割を行うことができるので、
全体として対称性のよい形状の電極と同様の効果が得ら
れる。
極は長方形であるが、図2に示すように、画素電極に切
り込みをいれ、いくつかの対称性のよい形状が連なった
形状の画素電極とすることで、各対称性のよい形状の部
分で、上記のように配向分割を行うことができるので、
全体として対称性のよい形状の電極と同様の効果が得ら
れる。
【0070】液晶の倒れる分割位置をさらに確実にする
ため、図3に示すように、対称性のよい形状の周縁部に
中心から放射状の、特に多角形の場合は各角に切り欠き
114aを設けた画素電極114としてもよい。あるい
は図4に示すように、対称性のよい形状の周縁部、特に
多角形の場合は各角に中心から放射状に突出する突出部
114bを設けた画素電極114としてもよい。
ため、図3に示すように、対称性のよい形状の周縁部に
中心から放射状の、特に多角形の場合は各角に切り欠き
114aを設けた画素電極114としてもよい。あるい
は図4に示すように、対称性のよい形状の周縁部、特に
多角形の場合は各角に中心から放射状に突出する突出部
114bを設けた画素電極114としてもよい。
【0071】さらに、図5に示すように、破線で示すよ
うな対称性のよい形状の中心から周縁にわたる放射状に
電極を設けないような無電極部114cを設けた構造の
画素電極114とすることも有効である。また、図6に
示すように、対称性のよい形状の中心から周縁にわたる
放射状に凹部114dを形成しても良い。この凹部は画
素電極の上であっても、画素電極そのものが凹部を形成
していてもどちらでも良い。勿論これらを組み合わせて
もよい。
うな対称性のよい形状の中心から周縁にわたる放射状に
電極を設けないような無電極部114cを設けた構造の
画素電極114とすることも有効である。また、図6に
示すように、対称性のよい形状の中心から周縁にわたる
放射状に凹部114dを形成しても良い。この凹部は画
素電極の上であっても、画素電極そのものが凹部を形成
していてもどちらでも良い。勿論これらを組み合わせて
もよい。
【0072】また、このような凹部114dを設ける構
造においては、TFTと画素電極の間に有機膜などで作
成した層間絶縁膜がある場合や、カラーフィルター層と
液晶層の間に画素電極が配置される場合には、層間絶縁
膜またはオーバーコート層に凹部を形成することによっ
て、製造工程を煩雑にすることなく凹部114dを深く
形成することができ、境界部における液晶の固定をより
確実にすることができる。
造においては、TFTと画素電極の間に有機膜などで作
成した層間絶縁膜がある場合や、カラーフィルター層と
液晶層の間に画素電極が配置される場合には、層間絶縁
膜またはオーバーコート層に凹部を形成することによっ
て、製造工程を煩雑にすることなく凹部114dを深く
形成することができ、境界部における液晶の固定をより
確実にすることができる。
【0073】また、垂直配向の場合は、電圧を印加する
と渦巻き状の配向に安定化していくが、カイラル剤を入
れて、この配向をさらに安定化して、応答速度を速くし
てもよい。さらにまた、上記の画素の一部の切り込み
や、凹部の形を画素内で渦巻き状に設定してもよい。
と渦巻き状の配向に安定化していくが、カイラル剤を入
れて、この配向をさらに安定化して、応答速度を速くし
てもよい。さらにまた、上記の画素の一部の切り込み
や、凹部の形を画素内で渦巻き状に設定してもよい。
【0074】なお、これらの切り欠き114a、突出部
114b、無電極部114c、凹部114dは、上記説
明では、中心から角部に放射状に設けられているが、特
に誘電率異方性が正の液晶で、上下基板における液晶の
初期配向をパラレルまたはアンチパラレルにしたホモジ
ニアス配向である場合、辺と平行に設けることがよい場
合もある。
114b、無電極部114c、凹部114dは、上記説
明では、中心から角部に放射状に設けられているが、特
に誘電率異方性が正の液晶で、上下基板における液晶の
初期配向をパラレルまたはアンチパラレルにしたホモジ
ニアス配向である場合、辺と平行に設けることがよい場
合もある。
【0075】本発明における液晶表示装置は、さらに、
視角特性を改善するために、偏光板と液晶セルの間に少
なくとも1枚の光学補償板を有していてもよい。この補
償板は電圧無印加時に液晶がホメオトロピック配向をと
っているため、光学的に負の補償板を使用することが、
斜め方向から見たときのリタデーションの変化を打ち消
す観点から、好ましい。このような補償板は2軸延伸の
ような方法で作成した1枚のフィルムであってもよい
し、1軸延伸したフィルムを2枚以上重ねて、実質的に
光学的に負の1軸の補償板として用いても同様の効果が
得られる。これにより、電圧無印加時の液晶のリタデー
ションが、打ち消され、どの方向から見ても、完全な黒
が得られ、さらに優れた視角特性が得られる。
視角特性を改善するために、偏光板と液晶セルの間に少
なくとも1枚の光学補償板を有していてもよい。この補
償板は電圧無印加時に液晶がホメオトロピック配向をと
っているため、光学的に負の補償板を使用することが、
斜め方向から見たときのリタデーションの変化を打ち消
す観点から、好ましい。このような補償板は2軸延伸の
ような方法で作成した1枚のフィルムであってもよい
し、1軸延伸したフィルムを2枚以上重ねて、実質的に
光学的に負の1軸の補償板として用いても同様の効果が
得られる。これにより、電圧無印加時の液晶のリタデー
ションが、打ち消され、どの方向から見ても、完全な黒
が得られ、さらに優れた視角特性が得られる。
【0076】また、素子によっては、電圧を印加した後
に生じる倒れる方向が異なる部分の遷移領域が生じるこ
とがあり、この遷移領域は、直交偏光板の下では黒く観
察され、明るさの低下を引き起こす。また、場合によっ
ては、この遷移領域の動きが遅く、見かけ上の応答速度
が遅くなることがある。これに対し、特に、上述の1軸
延伸したフィルムが四分の一波長板である場合には、境
界部の動きを、不可視化させ、見かけ上速い応答を得る
ことが可能である。つまり、この四分の一波長板を液晶
セルの両側に配置し、光軸が直交偏光板の吸収軸とそれ
ぞれ45°の角度をなすように、直交させて配置する
と、四分の一波長板の複屈折性が軽減されるので、さら
に1軸延伸したフィルムを重ねて実質的に光学的に負の
1軸の補償板として用いてもよい。
に生じる倒れる方向が異なる部分の遷移領域が生じるこ
とがあり、この遷移領域は、直交偏光板の下では黒く観
察され、明るさの低下を引き起こす。また、場合によっ
ては、この遷移領域の動きが遅く、見かけ上の応答速度
が遅くなることがある。これに対し、特に、上述の1軸
延伸したフィルムが四分の一波長板である場合には、境
界部の動きを、不可視化させ、見かけ上速い応答を得る
ことが可能である。つまり、この四分の一波長板を液晶
セルの両側に配置し、光軸が直交偏光板の吸収軸とそれ
ぞれ45°の角度をなすように、直交させて配置する
と、四分の一波長板の複屈折性が軽減されるので、さら
に1軸延伸したフィルムを重ねて実質的に光学的に負の
1軸の補償板として用いてもよい。
【0077】なお、初期配向は原理的に垂直配向である
が、素子の特性により、ある方向に偏りが出た場合など
は、さらにこれを補償するために、光学異方性が正のフ
ィルムを貼り付けてもよい。
が、素子の特性により、ある方向に偏りが出た場合など
は、さらにこれを補償するために、光学異方性が正のフ
ィルムを貼り付けてもよい。
【0078】また、透過型を例にとって説明している
が、画素電極をAlなどの反射率の高い金属で作成する
ことで、反射型として使用することも問題なくできる。
このとき、画素電極の表面に凹凸を形成する、または、
拡散板を用いるなどの方法で、白表示をより見やすくす
ることができる。また、ここでは、カラーフィルター層
を省略したが、上部基板101と透明電極102の間に
カラーフィルター層を設ければ、カラー表示を得ること
ができる。
が、画素電極をAlなどの反射率の高い金属で作成する
ことで、反射型として使用することも問題なくできる。
このとき、画素電極の表面に凹凸を形成する、または、
拡散板を用いるなどの方法で、白表示をより見やすくす
ることができる。また、ここでは、カラーフィルター層
を省略したが、上部基板101と透明電極102の間に
カラーフィルター層を設ければ、カラー表示を得ること
ができる。
【0079】本発明における液晶表示装置の製造方法
は、共通電極と画素電極の間に電圧を印加することによ
って、初期配向を制御した後、液晶中に少量混合した重
合性のモノマーまたはオリゴマーを高分子化することに
よって、初期の液晶配向をさらに確実なものにすること
ができる。初期配向を制御する際には、加熱により液晶
層を等方相にした後、共通電極と画素電極の間に電圧を
加えながら、温度を降下させてもよいし、室温で共通電
極と画素電極の間に電圧を印加するだけでもよい。
は、共通電極と画素電極の間に電圧を印加することによ
って、初期配向を制御した後、液晶中に少量混合した重
合性のモノマーまたはオリゴマーを高分子化することに
よって、初期の液晶配向をさらに確実なものにすること
ができる。初期配向を制御する際には、加熱により液晶
層を等方相にした後、共通電極と画素電極の間に電圧を
加えながら、温度を降下させてもよいし、室温で共通電
極と画素電極の間に電圧を印加するだけでもよい。
【0080】また、モノマーの反応も等方相に加熱する
前に起こさせても、加熱中に起こさせてもよいし、冷却
後に起こさせてもよい。室温で共通電極と画素電極の間
に電圧を印加し、初期配向を制御する場合も、電圧印加
の前に反応を起こさせておいてもよいし、電圧印加後
に、反応を起こさせてもよい。このとき、通常の駆動の
形式で配向分割ができるので、特開平10−20323
号公報に記載されているような第2の電極(制御電極)
に電圧を印加する工程は必要ない。
前に起こさせても、加熱中に起こさせてもよいし、冷却
後に起こさせてもよい。室温で共通電極と画素電極の間
に電圧を印加し、初期配向を制御する場合も、電圧印加
の前に反応を起こさせておいてもよいし、電圧印加後
に、反応を起こさせてもよい。このとき、通常の駆動の
形式で配向分割ができるので、特開平10−20323
号公報に記載されているような第2の電極(制御電極)
に電圧を印加する工程は必要ない。
【0081】また、本発明における液晶表示装置の製造
方法は、基板にあらかじめ光配向などの方法を使用し
て、分割形状に従ったプレチルト角の制御を行い、初期
配向の制御を極めて確実にしてもよい。これにより、斜
め電界とプレチルト角の効果が相乗的に効いて、どちら
か一方の処理よりも、はるかに効果的に分割配向が実現
できる。
方法は、基板にあらかじめ光配向などの方法を使用し
て、分割形状に従ったプレチルト角の制御を行い、初期
配向の制御を極めて確実にしてもよい。これにより、斜
め電界とプレチルト角の効果が相乗的に効いて、どちら
か一方の処理よりも、はるかに効果的に分割配向が実現
できる。
【0082】例えば、ケイ皮酸基のような偏光により液
晶の配向を制御できる官能基を有する物質、または、エ
ーエムエルシーディー‘96/アイディーダブリュ’9
6のダイジェストオブテクニカルペイパーズ(AM−L
CD‘96/IDW’96Digest of Tec
hnical Papers)P.337に記載されて
いるような偏光照射により感光基が重合するような高分
子を配向膜に用いて、分割形状にそった方向にプレチル
ト角がつくように、各部にマスクを介して、斜め方向か
ら偏光を照射する。この場合は、多角形の辺の数が余り
多いと光配向の操作が増えるので、8角形から4角形程
度が望ましい。
晶の配向を制御できる官能基を有する物質、または、エ
ーエムエルシーディー‘96/アイディーダブリュ’9
6のダイジェストオブテクニカルペイパーズ(AM−L
CD‘96/IDW’96Digest of Tec
hnical Papers)P.337に記載されて
いるような偏光照射により感光基が重合するような高分
子を配向膜に用いて、分割形状にそった方向にプレチル
ト角がつくように、各部にマスクを介して、斜め方向か
ら偏光を照射する。この場合は、多角形の辺の数が余り
多いと光配向の操作が増えるので、8角形から4角形程
度が望ましい。
【0083】このような分割配向の方法はよく知られて
いるが、このような場合でも、液晶中に少量混合した重
合性のモノマーまたはオリゴマーを高分子化することに
より、駆動時においてもより確実に分割を維持すること
ができる。
いるが、このような場合でも、液晶中に少量混合した重
合性のモノマーまたはオリゴマーを高分子化することに
より、駆動時においてもより確実に分割を維持すること
ができる。
【0084】本発明に使用するモノマー,オリゴマとし
ては、光硬化性モノマー,熱硬化性モノマー,あるいは
これらのオリゴマ等のいずれを使用することもでき、ま
た、これらを含むものであれば他の成分を含んでいても
よい。本発明に使用する「光硬化性モノマー又はオリゴ
マ」とは、可視光線により反応するものだけでなく、紫
外線により反応する紫外線硬化モノマー等を含み、操作
の容易性がらは特に後者が望ましい。
ては、光硬化性モノマー,熱硬化性モノマー,あるいは
これらのオリゴマ等のいずれを使用することもでき、ま
た、これらを含むものであれば他の成分を含んでいても
よい。本発明に使用する「光硬化性モノマー又はオリゴ
マ」とは、可視光線により反応するものだけでなく、紫
外線により反応する紫外線硬化モノマー等を含み、操作
の容易性がらは特に後者が望ましい。
【0085】また、本発明で使用する高分子化合物は、
液晶性を示すモノマー、オリゴマーを含む液晶分子と類
似の構造を有するものでもよいが、必ずしも液晶を配向
させる目的で使用されるものではないため、アルキレン
鎖を有するような柔軟性のあるものであってもよい。ま
た、単官能性のものであってもよいし、2官能性のも
の,3官能以上の多官能性を有するモノマー等でもよ
い。
液晶性を示すモノマー、オリゴマーを含む液晶分子と類
似の構造を有するものでもよいが、必ずしも液晶を配向
させる目的で使用されるものではないため、アルキレン
鎖を有するような柔軟性のあるものであってもよい。ま
た、単官能性のものであってもよいし、2官能性のも
の,3官能以上の多官能性を有するモノマー等でもよ
い。
【0086】本発明で使用する光または紫外線硬化モノ
マーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレー
ト,ブチルエチルアクリレート,ブトキシエチルアクリ
レート,2−シアノエチルアクリレート,ベンジルアク
リレート,シクロヘキシルアクリレート,2−ヒドロキ
シプロピルアクリレート,2−エトキシエチルアクリレ
ート,N、N−エチルアミノエチルアクリレート,N、
N−ジメチルアミノエチルアクリレート,ジシクロペン
タニルアクリレート,ジシクロペンテニルアクリレー
ト,グリシジルアクリレート,テトラヒドロフルフリル
アクリレート,イソボニルアクリレート,イソデシルア
クリレート,ラウリルアクリレート,モルホリンアクリ
レート,フェノキシエチルアクリレート,フェノキシジ
エチレングリコールアクリレート,2,2,2−トリフ
ルオロエチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピルアクレート,2,2,3,3−テト
ラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,
4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート等の単官能
アクリレート化合物を使用することができる。
マーとしては、例えば、2−エチルヘキシルアクリレー
ト,ブチルエチルアクリレート,ブトキシエチルアクリ
レート,2−シアノエチルアクリレート,ベンジルアク
リレート,シクロヘキシルアクリレート,2−ヒドロキ
シプロピルアクリレート,2−エトキシエチルアクリレ
ート,N、N−エチルアミノエチルアクリレート,N、
N−ジメチルアミノエチルアクリレート,ジシクロペン
タニルアクリレート,ジシクロペンテニルアクリレー
ト,グリシジルアクリレート,テトラヒドロフルフリル
アクリレート,イソボニルアクリレート,イソデシルア
クリレート,ラウリルアクリレート,モルホリンアクリ
レート,フェノキシエチルアクリレート,フェノキシジ
エチレングリコールアクリレート,2,2,2−トリフ
ルオロエチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペン
タフルオロプロピルアクレート,2,2,3,3−テト
ラフルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,
4,4−ヘキサフルオロブチルアクリレート等の単官能
アクリレート化合物を使用することができる。
【0087】また、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト,ブチルエチルメタクリレート,ブトキシエチルメタ
クリレート,2−シアノエチルメタクリレート,ベンジ
ルメタクリレート,シクロヘキシルメタクリレート,2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート,2−エトキシエ
チルアクリレート,N、N−ジエチルアミノエチルメタ
クリレート,N、N−ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート,ジシクロペンタニルメタクリレート,ジシクロペ
ンテニルメタクリレート,グリシジルメタクリレート,
テトラヒドロフルフリルメタクリレート,イソボニルメ
タクリレート,イソデシルメタクリレート,ラウリルメ
タクリレート,モルホリンメタクリレート,フェノキシ
エチルメタクリレート,フェノキシジエチレングリコー
ルメタクリレート,2,2,2−トリフルオロエチルメ
タクリレート,2,2,3,3−テトラフルオロプロピ
ルメタクリレート,2,2,3,4,4,4−ヘキサフ
ルオロブチルメタクリレート等の単官能メタクリレート
化合物を使用することができる。
ト,ブチルエチルメタクリレート,ブトキシエチルメタ
クリレート,2−シアノエチルメタクリレート,ベンジ
ルメタクリレート,シクロヘキシルメタクリレート,2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート,2−エトキシエ
チルアクリレート,N、N−ジエチルアミノエチルメタ
クリレート,N、N−ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート,ジシクロペンタニルメタクリレート,ジシクロペ
ンテニルメタクリレート,グリシジルメタクリレート,
テトラヒドロフルフリルメタクリレート,イソボニルメ
タクリレート,イソデシルメタクリレート,ラウリルメ
タクリレート,モルホリンメタクリレート,フェノキシ
エチルメタクリレート,フェノキシジエチレングリコー
ルメタクリレート,2,2,2−トリフルオロエチルメ
タクリレート,2,2,3,3−テトラフルオロプロピ
ルメタクリレート,2,2,3,4,4,4−ヘキサフ
ルオロブチルメタクリレート等の単官能メタクリレート
化合物を使用することができる。
【0088】さらに、4,4’−ビフェニルジアクリレ
ート,ジエチルスチルベストロールジアクリレート,
1,4−ビスアクリロイルオキシベンゼン,4,4’−
ビスアクリロイルオキシジフェニルエーテル,4,4’
−ビスアクリロイルオキシジフェニルメタン,3,9−
ビス[1,1−ジメチル−2−アクリロイルオキシエチ
ル]−2,4,8,10−テトラスピロ[5,5]ウン
デカン,α,α′−ビス[4−アクリロイルオキシフェ
ニル]−1,4−ジイソプロピルベンゼン,1,4−ビ
スアクリロイルオキシテトラフルオロベンゼン,4,
4’−ビスアクリロイルオキシオクタフルオロビフェニ
ル,ジエチレングリコールジアクリレート,1,4−ブ
タンジオールジアクリレート,1,3−ブチレングリコ
ールジアクリレート,ジシクロペンタニルジアクリレー
ト,グリセロールジアクリレート,1,6−ヘキサンジ
オールジアクリレート,ネオペンチルグリコールジアク
リレート,テトラエチレングリコールジアクリレート,
トリメチロールプロパントリアクリレート,ペンタエリ
スリトールテトラアクリレート,ペンタエリスリトール
トリアクリレート,ジトリメチロールプロパンテトラア
クリレート,ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアク
リレート,4,4’−ジアクリロイルオキシスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジメチルスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジエチルスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジプロピルスチル
ベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジブチルスチル
ベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジペンチルスチ
ルベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジヘキシルス
チルベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジフルオロ
スチルベン,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ
ペンタンジオール−1,5−ジアクリレート,1,1,
2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−1,3−ジ
アクリレート,ウレタンアクリレートオリゴマ等の多官
能アクリレート化合物を用いることができる。
ート,ジエチルスチルベストロールジアクリレート,
1,4−ビスアクリロイルオキシベンゼン,4,4’−
ビスアクリロイルオキシジフェニルエーテル,4,4’
−ビスアクリロイルオキシジフェニルメタン,3,9−
ビス[1,1−ジメチル−2−アクリロイルオキシエチ
ル]−2,4,8,10−テトラスピロ[5,5]ウン
デカン,α,α′−ビス[4−アクリロイルオキシフェ
ニル]−1,4−ジイソプロピルベンゼン,1,4−ビ
スアクリロイルオキシテトラフルオロベンゼン,4,
4’−ビスアクリロイルオキシオクタフルオロビフェニ
ル,ジエチレングリコールジアクリレート,1,4−ブ
タンジオールジアクリレート,1,3−ブチレングリコ
ールジアクリレート,ジシクロペンタニルジアクリレー
ト,グリセロールジアクリレート,1,6−ヘキサンジ
オールジアクリレート,ネオペンチルグリコールジアク
リレート,テトラエチレングリコールジアクリレート,
トリメチロールプロパントリアクリレート,ペンタエリ
スリトールテトラアクリレート,ペンタエリスリトール
トリアクリレート,ジトリメチロールプロパンテトラア
クリレート,ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアク
リレート,4,4’−ジアクリロイルオキシスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジメチルスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジエチルスチルベ
ン,4,4’−ジアクリロイルオキシジプロピルスチル
ベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジブチルスチル
ベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジペンチルスチ
ルベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジヘキシルス
チルベン,4,4’−ジアクリロイルオキシジフルオロ
スチルベン,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ
ペンタンジオール−1,5−ジアクリレート,1,1,
2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル−1,3−ジ
アクリレート,ウレタンアクリレートオリゴマ等の多官
能アクリレート化合物を用いることができる。
【0089】さらにまた、ジエチレングリコールジメタ
クリレート,1,4−ブタンジオールジメタクリレー
ト,1,3−ブチレングリコールジメタクリレート,ジ
シクロペンタニルジメタクリレート,グリセロールジメ
タクリレート,1,6−ヘキサンジオールジメタクリレ
ート,ネオペンチルグリコールジメタクリレート,テト
ラエチレングリコールジメタクリレート,トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート,ペンタエリスリトール
テトラメタクリレート,ペンタエリスリトールトリメタ
クリレート,ジトリメチロールプロパンテトラメタクリ
レート,ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレー
ト,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタ
クリレート,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ
ペンタンジオール−1,5−ジメタクリレート,ウレタ
ンメタクリレートオリゴマ等の多官能メタクリレート化
合物,その他スチレン,アミノスチレン,酢酸ビニル等
があるが、これに限定されるものではない。
クリレート,1,4−ブタンジオールジメタクリレー
ト,1,3−ブチレングリコールジメタクリレート,ジ
シクロペンタニルジメタクリレート,グリセロールジメ
タクリレート,1,6−ヘキサンジオールジメタクリレ
ート,ネオペンチルグリコールジメタクリレート,テト
ラエチレングリコールジメタクリレート,トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート,ペンタエリスリトール
テトラメタクリレート,ペンタエリスリトールトリメタ
クリレート,ジトリメチロールプロパンテトラメタクリ
レート,ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレー
ト,ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタ
クリレート,2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロ
ペンタンジオール−1,5−ジメタクリレート,ウレタ
ンメタクリレートオリゴマ等の多官能メタクリレート化
合物,その他スチレン,アミノスチレン,酢酸ビニル等
があるが、これに限定されるものではない。
【0090】また、本発明の素子の駆動電圧は、高分子
材料と液晶材料の界面相互作用にも影響されるため、フ
ッ素元素を含む高分子化合物であってもよい。このよう
な高分子化合物として、2,2,3,3,4,4−ヘキ
サフルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリレー
ト,1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル
−1,3−ジアクリレート,2,2,2−トリフルオロ
エチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペンタフル
オロプロピルアクリレート,2,2,3,3−テトラフ
ルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,4,4
−ヘキサフルオロブチルアクリレート,2,2,2−ト
リフルオロエチルメタクリレート,2,2,3,3−テ
トラフルオロプロピルメタクリレート,2,2,3,
4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート,ウ
レタンアクリレートオリゴマ等を含む化合物から合成さ
れた高分子化合物が挙げられるが、これに限定されるも
のではない。
材料と液晶材料の界面相互作用にも影響されるため、フ
ッ素元素を含む高分子化合物であってもよい。このよう
な高分子化合物として、2,2,3,3,4,4−ヘキ
サフルオロペンタンジオール−1,5−ジアクリレー
ト,1,1,2,2,3,3−ヘキサフルオロプロピル
−1,3−ジアクリレート,2,2,2−トリフルオロ
エチルアクリレート,2,2,3,3,3−ペンタフル
オロプロピルアクリレート,2,2,3,3−テトラフ
ルオロプロピルアクリレート,2,2,3,4,4,4
−ヘキサフルオロブチルアクリレート,2,2,2−ト
リフルオロエチルメタクリレート,2,2,3,3−テ
トラフルオロプロピルメタクリレート,2,2,3,
4,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレート,ウ
レタンアクリレートオリゴマ等を含む化合物から合成さ
れた高分子化合物が挙げられるが、これに限定されるも
のではない。
【0091】本発明に使用する高分子化合物として光ま
たは紫外線硬化モノマーを使用する場合には、光または
紫外線用の開始剤を使用することもできる。この開始剤
としては、種々のものが使用可能であり、たとえば、
2,2−ジエトキシアセトフェノン,2−ヒドロキシ−
2−メチル−1−フェニル−1−オン,1−(4−イソ
プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロ
パン−1−オン,1−(4−ドデシルフェニル)−2−
ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等のアセト
フェノン系、ベンゾインメチルエーテル,ベンゾインエ
チルエーテル,ベンジルジメチルケタール等のベンゾイ
ン系、ベンゾフェノン,ベンゾイル安息香酸,4−フェ
ニルベンゾフェノン,3,3−ジメチル−4−メトキシ
ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、チオキサンソ
ン,2−クロルチオキサンソン,2−メチルチオキサン
ソン等のチオキサンソン系、ジアゾニウム塩系、スルホ
ニウム塩系、ヨードニウム塩系、セレニウム塩系等が使
用できる。
たは紫外線硬化モノマーを使用する場合には、光または
紫外線用の開始剤を使用することもできる。この開始剤
としては、種々のものが使用可能であり、たとえば、
2,2−ジエトキシアセトフェノン,2−ヒドロキシ−
2−メチル−1−フェニル−1−オン,1−(4−イソ
プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロ
パン−1−オン,1−(4−ドデシルフェニル)−2−
ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等のアセト
フェノン系、ベンゾインメチルエーテル,ベンゾインエ
チルエーテル,ベンジルジメチルケタール等のベンゾイ
ン系、ベンゾフェノン,ベンゾイル安息香酸,4−フェ
ニルベンゾフェノン,3,3−ジメチル−4−メトキシ
ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、チオキサンソ
ン,2−クロルチオキサンソン,2−メチルチオキサン
ソン等のチオキサンソン系、ジアゾニウム塩系、スルホ
ニウム塩系、ヨードニウム塩系、セレニウム塩系等が使
用できる。
【0092】次に、第1実施形態について、具体的に実
施例を示す。 (実施例1)ガラス基板101、110上にITOをス
パッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて、I
TO電極102、111をマトリクス状に形成した。下
側の基板110のみ窒化シリコン膜112を堆積し、フ
ォトリソグラフィーを用いてスルーホール113を形成
した。この上にITOをスパッタし、フォトリソグラフ
ィーを用いて六角形の画素電極114を作成した。垂直
配向膜(日産化学社製SE1211)103、115を
塗布し、200℃、1時間加熱乾燥を行った。
施例を示す。 (実施例1)ガラス基板101、110上にITOをス
パッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて、I
TO電極102、111をマトリクス状に形成した。下
側の基板110のみ窒化シリコン膜112を堆積し、フ
ォトリソグラフィーを用いてスルーホール113を形成
した。この上にITOをスパッタし、フォトリソグラフ
ィーを用いて六角形の画素電極114を作成した。垂直
配向膜(日産化学社製SE1211)103、115を
塗布し、200℃、1時間加熱乾燥を行った。
【0093】基板周囲にシール剤を塗布し、スペーサー
剤を散布した後、上下基板をマトリクス状電極が交互
に、XY状の電極を構成するように貼りあわせ、加熱に
よりシール剤を硬化させた。誘電率異方性が負のネマチ
ック液晶100を注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止し
た。液晶層のΔndと大きさが等しく、符号が逆となる
光学的に負の補償フィルムを貼り付けた後、偏光板を上
下基板にその透過軸が直交するように貼り付けた。
剤を散布した後、上下基板をマトリクス状電極が交互
に、XY状の電極を構成するように貼りあわせ、加熱に
よりシール剤を硬化させた。誘電率異方性が負のネマチ
ック液晶100を注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止し
た。液晶層のΔndと大きさが等しく、符号が逆となる
光学的に負の補償フィルムを貼り付けた後、偏光板を上
下基板にその透過軸が直交するように貼り付けた。
【0094】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
【0095】(実施例2)下側の基板110の窒化シリ
コン膜112上に、六角形の画素電極114の周囲に各
電極を囲むようにシールド用の電極116を作成した以
外は、実施例1と全く同様にして、液晶表示装置を作成
した。なお、シールド用の電極116はマスクの変更の
みで作成できた。シールド用電極116は0Vに接続し
た。
コン膜112上に、六角形の画素電極114の周囲に各
電極を囲むようにシールド用の電極116を作成した以
外は、実施例1と全く同様にして、液晶表示装置を作成
した。なお、シールド用の電極116はマスクの変更の
みで作成できた。シールド用電極116は0Vに接続し
た。
【0096】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。ま
た、顕微鏡で画素内の観察を行ったところ、実施例1の
場合にまれに見られた画素内の異常なディスクリネーシ
ョンは、全く見られなかった。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。ま
た、顕微鏡で画素内の観察を行ったところ、実施例1の
場合にまれに見られた画素内の異常なディスクリネーシ
ョンは、全く見られなかった。
【0097】<第2実施形態>本発明の第2実施形態を
図7を参照して説明する。図7において、図7(a)は
図1(b)の平面図のA−A’線の断面図を示してい
る。第2実施形態は、単純マトリクス駆動であり、誘電
率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマチック配向
をとる液晶を用いる液晶表示装置である。
図7を参照して説明する。図7において、図7(a)は
図1(b)の平面図のA−A’線の断面図を示してい
る。第2実施形態は、単純マトリクス駆動であり、誘電
率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマチック配向
をとる液晶を用いる液晶表示装置である。
【0098】上部基板は、ガラス基板101上にITO
などの透明電極(共通電極)102が形成され、配向膜
103aが塗布されて構成されている。この配向膜10
3aのラビングにより、液晶がラビング方向と垂直に配
向し、プレチルト角はほとんど0°であるか、非常に低
い(1°以下)のプレチルト角を与える。なお、単純マ
トリクス駆動の場合、透明電極102は、ストライプ状
に形成されている。下側基板は、基板110上に上側基
板の透明電極102と直交する透明電極111がストラ
イプ状に形成され、その上に窒化シリコンなどの絶縁膜
112が形成され、スルーホール113を介して、対称
的な形状をした画素電極114に接続されている。その
上には垂直配向膜115aが塗布されている。この上下
基板がスペーサーを介して貼りあわされ、誘電率異方性
が正である液晶100aが注入されている。
などの透明電極(共通電極)102が形成され、配向膜
103aが塗布されて構成されている。この配向膜10
3aのラビングにより、液晶がラビング方向と垂直に配
向し、プレチルト角はほとんど0°であるか、非常に低
い(1°以下)のプレチルト角を与える。なお、単純マ
トリクス駆動の場合、透明電極102は、ストライプ状
に形成されている。下側基板は、基板110上に上側基
板の透明電極102と直交する透明電極111がストラ
イプ状に形成され、その上に窒化シリコンなどの絶縁膜
112が形成され、スルーホール113を介して、対称
的な形状をした画素電極114に接続されている。その
上には垂直配向膜115aが塗布されている。この上下
基板がスペーサーを介して貼りあわされ、誘電率異方性
が正である液晶100aが注入されている。
【0099】画素電極114は、共通電極102より小
さく、共通電極102で覆われている。また、画素電極
115の回りにシールド電極116を配置してあり、下
部の透明電極111からの電界で液晶の配向方向の分割
が影響を受けるのを防いでいる。
さく、共通電極102で覆われている。また、画素電極
115の回りにシールド電極116を配置してあり、下
部の透明電極111からの電界で液晶の配向方向の分割
が影響を受けるのを防いでいる。
【0100】この実施形態では、上下の配向膜103
a、115aにラビング、又は光配向の処理を行い、液
晶の配向方向を規定する。図7(b)では、基板101
側の液晶の配向方向を矢印117で表し、下側基板11
0側の液晶の配向方向が矢印118で表している。この
ような配向は、例えば、ラビング方向と垂直方向に配向
する配向膜や、光配向膜に基板の法線方向から偏光を照
射することによって容易に得ることができる。また、カ
イラル剤は入れない。
a、115aにラビング、又は光配向の処理を行い、液
晶の配向方向を規定する。図7(b)では、基板101
側の液晶の配向方向を矢印117で表し、下側基板11
0側の液晶の配向方向が矢印118で表している。この
ような配向は、例えば、ラビング方向と垂直方向に配向
する配向膜や、光配向膜に基板の法線方向から偏光を照
射することによって容易に得ることができる。また、カ
イラル剤は入れない。
【0101】誘電率異方性が正でねじれネマチック配向
している液晶では、ねじれる方向と立ち上がる方向の組
み合わせが二種類以上となり、画素内の液晶の配向分割
を行うことができる。ねじれネマチック配向の場合、液
晶の立ち上がる方向が等確率となる観点から、液晶の基
板面におけるプレチルト角はなるべく小さいことが好ま
しく、1°以下、できれば0°であることが望ましい。
している液晶では、ねじれる方向と立ち上がる方向の組
み合わせが二種類以上となり、画素内の液晶の配向分割
を行うことができる。ねじれネマチック配向の場合、液
晶の立ち上がる方向が等確率となる観点から、液晶の基
板面におけるプレチルト角はなるべく小さいことが好ま
しく、1°以下、できれば0°であることが望ましい。
【0102】電圧無印加時には液晶分子100aは、上
下基板の配向膜103a、115aのラビング方向と垂
直に配向し、プレチルト角はほとんど0°であるか、非
常に低い(1°以下)のプレチルト角を有する。上下の
基板の共通電極102と画素電極114間に電圧が印加
されると、画素電極114とこれに対向配置している共
通電極102の間に電界が誘起される。このとき、画素
電極114の形状が対称性の高いことおよび共通電極1
02が画素電極114より大きいため、両電極間に生じ
る電界は基板に対して垂直ではなく、図7(a)に示す
ように、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電界とな
り、上下の電極の形状の特性のため、斜め電界が対象性
良く生じる。
下基板の配向膜103a、115aのラビング方向と垂
直に配向し、プレチルト角はほとんど0°であるか、非
常に低い(1°以下)のプレチルト角を有する。上下の
基板の共通電極102と画素電極114間に電圧が印加
されると、画素電極114とこれに対向配置している共
通電極102の間に電界が誘起される。このとき、画素
電極114の形状が対称性の高いことおよび共通電極1
02が画素電極114より大きいため、両電極間に生じ
る電界は基板に対して垂直ではなく、図7(a)に示す
ように、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電界とな
り、上下の電極の形状の特性のため、斜め電界が対象性
良く生じる。
【0103】画素の各部分では、右ねじれと左ねじれの
両方が生じる可能性があるが、この斜め電界により、例
えば、図7(b)示す画素の各部分では、一方のねじれ
方向が優先的に生じ、自動的に、図7(b)に示すよう
な配向状態が生じる。すなわち、下側基板の画素電極1
14が対象性の良い形状であり、上側基板上の共通電極
102が画素電極114を覆い、かつ、共通電極102
が画素電極114より広いため、ねじれネマチック配向
の場合も、自然に対称性の良い画素分割が可能である。
このため画素内の液晶の配向方向は自然に分割され、広
視野角化が達成できる。
両方が生じる可能性があるが、この斜め電界により、例
えば、図7(b)示す画素の各部分では、一方のねじれ
方向が優先的に生じ、自動的に、図7(b)に示すよう
な配向状態が生じる。すなわち、下側基板の画素電極1
14が対象性の良い形状であり、上側基板上の共通電極
102が画素電極114を覆い、かつ、共通電極102
が画素電極114より広いため、ねじれネマチック配向
の場合も、自然に対称性の良い画素分割が可能である。
このため画素内の液晶の配向方向は自然に分割され、広
視野角化が達成できる。
【0104】透過軸が互いに直交するように配置した偏
光板の間にはさみ、液晶の配向方向と偏光板の透過軸が
一致するように配置すれば、電圧が無印加のとき白で、
電圧が印加されたとき黒くなるディスプレイが得られ、
広い視角特性を示す。なお、各部の境界は、ねじれ方向
が異なる領域が出会うため、光漏れが起こらず、遮光層
などを設けなくても高コントラストを保つことができ
る。
光板の間にはさみ、液晶の配向方向と偏光板の透過軸が
一致するように配置すれば、電圧が無印加のとき白で、
電圧が印加されたとき黒くなるディスプレイが得られ、
広い視角特性を示す。なお、各部の境界は、ねじれ方向
が異なる領域が出会うため、光漏れが起こらず、遮光層
などを設けなくても高コントラストを保つことができ
る。
【0105】液晶の倒れる分割位置をさらに確実にする
ため、図3に示したように、対称性のよい形状の周縁部
に中心から放射状の、特に多角形の場合は各角に切り欠
き114aを設けた画素電極114としてもよい。ある
いは図4に示したように、対称性のよい形状の周縁部、
特に多角形の場合は各角に中心から放射状に突出する突
出部114bを設けた画素電極114としてもよい。
ため、図3に示したように、対称性のよい形状の周縁部
に中心から放射状の、特に多角形の場合は各角に切り欠
き114aを設けた画素電極114としてもよい。ある
いは図4に示したように、対称性のよい形状の周縁部、
特に多角形の場合は各角に中心から放射状に突出する突
出部114bを設けた画素電極114としてもよい。
【0106】さらに、図5に示したように、破線で示す
ような対称性のよい形状の中心から周縁にわたる放射状
に電極を設けないような無電極部114cを設けた構造
の画素電極114とすることも有効である。また、図6
に示したように、対称性のよい形状の中心から周縁にわ
たる放射状に凹部114dを形成しても良い。この凹部
は画素電極の上であっても、画素電極そのものが凹部を
形成していてもどちらでも良い。勿論これらを組み合わ
せてもよい。
ような対称性のよい形状の中心から周縁にわたる放射状
に電極を設けないような無電極部114cを設けた構造
の画素電極114とすることも有効である。また、図6
に示したように、対称性のよい形状の中心から周縁にわ
たる放射状に凹部114dを形成しても良い。この凹部
は画素電極の上であっても、画素電極そのものが凹部を
形成していてもどちらでも良い。勿論これらを組み合わ
せてもよい。
【0107】なお、光配向で分割をさらに確実にする工
夫は、ねじれネマチックの場合は意味をなさないが、液
晶中に少量混合した重合性のモノマー又はオリゴマーを
高分子化することにより、駆動時においてもより確実に
分割を維持することができるのは、誘電率異方性が負の
場合と全く同様である。
夫は、ねじれネマチックの場合は意味をなさないが、液
晶中に少量混合した重合性のモノマー又はオリゴマーを
高分子化することにより、駆動時においてもより確実に
分割を維持することができるのは、誘電率異方性が負の
場合と全く同様である。
【0108】また、液晶100bの誘電率異方性が正
で、電圧無印加時にホモジニアス配向をとっている場合
の例を図8(a)に示す。この場合上下基板にラビン
グ、または光配向の処理を行い、液晶の配向方向を規定
する。図8(b)では、基板101側の液晶の配向方向
を矢印117で表し、下側基板110側の液晶の配向方
向が矢印118で表している。この場合も、ねじれネマ
チック配向の場合と同様、プレチルト角はほとんど0°
が望ましく、このような配向は、ラビング方向と垂直方
向に配向する配向膜や、光配向膜に基板の法線方向から
偏光を照射することによって容易に得ることができる。
また、カイラル剤は入れない。
で、電圧無印加時にホモジニアス配向をとっている場合
の例を図8(a)に示す。この場合上下基板にラビン
グ、または光配向の処理を行い、液晶の配向方向を規定
する。図8(b)では、基板101側の液晶の配向方向
を矢印117で表し、下側基板110側の液晶の配向方
向が矢印118で表している。この場合も、ねじれネマ
チック配向の場合と同様、プレチルト角はほとんど0°
が望ましく、このような配向は、ラビング方向と垂直方
向に配向する配向膜や、光配向膜に基板の法線方向から
偏光を照射することによって容易に得ることができる。
また、カイラル剤は入れない。
【0109】このような状態で上下の電極間に電圧を印
加すると、上下の電極の形状の特性のため、斜め電界が
対称性よく生じる。これにより、基板界面での液晶の配
向方向が規定されているため立ち上がり方向が異なる二
種類のドメインが生じる。また、ホモジニアス配向の場
合は、特に、境界領域を安定化させるために、中央部に
凹部114eが設けられていることが望ましい。また、
図8における液晶表示装置は、その他の構造については
図7と同様であるので、同じ部材には同じ符号を付して
その説明は省略する。
加すると、上下の電極の形状の特性のため、斜め電界が
対称性よく生じる。これにより、基板界面での液晶の配
向方向が規定されているため立ち上がり方向が異なる二
種類のドメインが生じる。また、ホモジニアス配向の場
合は、特に、境界領域を安定化させるために、中央部に
凹部114eが設けられていることが望ましい。また、
図8における液晶表示装置は、その他の構造については
図7と同様であるので、同じ部材には同じ符号を付して
その説明は省略する。
【0110】また、誘電率異方性が正の液晶を用い、電
圧無印加時にホモジニアス配向をさせた場合には、4分
割でなく、初期配向方向からの立ち上がり方向のみが異
なる2分割となるが、負の1軸の補償フィルムを、光軸
が電圧無印加時の液晶の光軸と一致するように配置する
か(ノーマリブラック)、負の補償フィルムを電圧印加
時のどちらか一方の領域の液晶配向を模擬するように膜
内で光軸が徐々に傾斜するように配置するか(ノーマリ
ホワイト)のいずれかの方法とする。ここで、ノーマリ
ブラックの場合は、電圧無印加時に、ノーマリホワイト
の場合は、電圧印加時に、少なくとも一方の領域の液晶
と補償フィルムのレタデーションを0となるようにする
ことで充分に広視野角化が図れる。
圧無印加時にホモジニアス配向をさせた場合には、4分
割でなく、初期配向方向からの立ち上がり方向のみが異
なる2分割となるが、負の1軸の補償フィルムを、光軸
が電圧無印加時の液晶の光軸と一致するように配置する
か(ノーマリブラック)、負の補償フィルムを電圧印加
時のどちらか一方の領域の液晶配向を模擬するように膜
内で光軸が徐々に傾斜するように配置するか(ノーマリ
ホワイト)のいずれかの方法とする。ここで、ノーマリ
ブラックの場合は、電圧無印加時に、ノーマリホワイト
の場合は、電圧印加時に、少なくとも一方の領域の液晶
と補償フィルムのレタデーションを0となるようにする
ことで充分に広視野角化が図れる。
【0111】なお、この場合は、下側基板の画素表示用
の電極の一部の図3に示した切り込み、図5に示した電
極の無い部分、あるいは図6に示した凹部などは、画素
電極の辺に平行にいれ、液晶の初期配向はこれらに垂直
になるように設定した方がよい。また、プレチルト角は
TN場合と同様ほとんど0°であることが望ましい。
の電極の一部の図3に示した切り込み、図5に示した電
極の無い部分、あるいは図6に示した凹部などは、画素
電極の辺に平行にいれ、液晶の初期配向はこれらに垂直
になるように設定した方がよい。また、プレチルト角は
TN場合と同様ほとんど0°であることが望ましい。
【0112】また、分割に際しては、画素間の間隔を十
分に離せば、通常は問題ないが、特に設計の都合上、画
素が接近する場合などは、駆動に際し、隣り合う画素毎
に印加される電圧の正負が逆になるいわゆるドット反転
駆動を行えば、斜め電界の発生状況がより望ましい方向
となり、より良い駆動を与える。
分に離せば、通常は問題ないが、特に設計の都合上、画
素が接近する場合などは、駆動に際し、隣り合う画素毎
に印加される電圧の正負が逆になるいわゆるドット反転
駆動を行えば、斜め電界の発生状況がより望ましい方向
となり、より良い駆動を与える。
【0113】さらに、液晶の初期の応答は非常に速いの
で、この速い応答のみを表示に利用することを目的とし
て、一つのフレームの中で黒状態に戻すリセットをいれ
て駆動することができる。このように、リセットを入れ
る駆動は、一般的に、動画表示における切れをよくする
目的で用いられることがあるが、本発明における液晶表
示装置では、さら見かけ上の応答を速くするという、好
ましい副次効果が得られるので、より良い駆動を与え
る。
で、この速い応答のみを表示に利用することを目的とし
て、一つのフレームの中で黒状態に戻すリセットをいれ
て駆動することができる。このように、リセットを入れ
る駆動は、一般的に、動画表示における切れをよくする
目的で用いられることがあるが、本発明における液晶表
示装置では、さら見かけ上の応答を速くするという、好
ましい副次効果が得られるので、より良い駆動を与え
る。
【0114】また、透過型を例にとって説明している
が、画素電極をAlなどの反射率の高い金属で作成する
ことで、反射型として使用することも問題なくできる。
このとき、画素電極の表面に凹凸を形成する、または、
拡散板を用いるなどの方法で、白表示をより見やすくす
ることができる。また、ここでは、カラーフィルター層
を省略したが、上部基板101と透明電極102の間に
カラーフィルター層を設ければ、カラー表示を得ること
ができる。
が、画素電極をAlなどの反射率の高い金属で作成する
ことで、反射型として使用することも問題なくできる。
このとき、画素電極の表面に凹凸を形成する、または、
拡散板を用いるなどの方法で、白表示をより見やすくす
ることができる。また、ここでは、カラーフィルター層
を省略したが、上部基板101と透明電極102の間に
カラーフィルター層を設ければ、カラー表示を得ること
ができる。
【0115】(実施例3)実施例1と全く同様にして、
フォトリソグラフィを用いてITO電極、窒化シリコン
膜を作成後、四角形の画素電極114を作成した。配向
膜としてJSR製JALS−428、誘電率異方性が正
の液晶剤としてZL14792のカイラル剤を抜いたも
のに変え、液晶パネルを作成した。但し、下側基板と上
側基板における液晶の配向方向を直交するように、特に
四角形の対角線の方向になるようにラビングを行った。
JALS−428はラビング方向と垂直方向に液晶が配
向し、クリスタルローテーション法で求めたプレチルト
角はほぼ0°であった。また、セル厚はほぼ5μmであ
った。
フォトリソグラフィを用いてITO電極、窒化シリコン
膜を作成後、四角形の画素電極114を作成した。配向
膜としてJSR製JALS−428、誘電率異方性が正
の液晶剤としてZL14792のカイラル剤を抜いたも
のに変え、液晶パネルを作成した。但し、下側基板と上
側基板における液晶の配向方向を直交するように、特に
四角形の対角線の方向になるようにラビングを行った。
JALS−428はラビング方向と垂直方向に液晶が配
向し、クリスタルローテーション法で求めたプレチルト
角はほぼ0°であった。また、セル厚はほぼ5μmであ
った。
【0116】補償フィルムとして、住友化学社製のNe
w−Vacフィルムを用い、パネルの視角特性を測定し
たところ、全面で階調反転はなく、優れた視角特性が得
られた。
w−Vacフィルムを用い、パネルの視角特性を測定し
たところ、全面で階調反転はなく、優れた視角特性が得
られた。
【0117】<第3実施形態>本発明の第3実施形態を
図9を用いて説明する。図9において図9(a)は図9
(b)の平面図のB−B’線の断面図を示している。第
3実施形態においては、液晶をアクティブ素子で駆動す
る。
図9を用いて説明する。図9において図9(a)は図9
(b)の平面図のB−B’線の断面図を示している。第
3実施形態においては、液晶をアクティブ素子で駆動す
る。
【0118】上側の透明基板201にはカラーフィルタ
ー層202と遮光層203が形成され、その上に共通電
極204が透明基板201のほぼ全面に形成されてい
る。共通電極204の上に垂直配向膜205が塗布され
ている。
ー層202と遮光層203が形成され、その上に共通電
極204が透明基板201のほぼ全面に形成されてい
る。共通電極204の上に垂直配向膜205が塗布され
ている。
【0119】下側基板211上には、薄膜トランジスタ
220が設けられている。このトランジスタ220はC
rよりなるゲート電極(走査信号電極)221が配置さ
れ、このゲート電極221を覆うように窒化シリコンか
らなるゲート絶縁膜222が形成されている。また、ゲ
ート電極221上には、ゲート絶縁膜222を介して非
晶質シリコンからなる半導体膜223が配置され、薄膜
トランジスタ(TFT)220の能動層として機能する
ようにされている。また、半導体膜223のパターンの
一部に重畳するようにモリブデンよりなるドレイン電極
224、ソース電極225が配置されている。これらす
べてを被覆するように窒化シリコンよりなる保護膜22
6が形成されている。
220が設けられている。このトランジスタ220はC
rよりなるゲート電極(走査信号電極)221が配置さ
れ、このゲート電極221を覆うように窒化シリコンか
らなるゲート絶縁膜222が形成されている。また、ゲ
ート電極221上には、ゲート絶縁膜222を介して非
晶質シリコンからなる半導体膜223が配置され、薄膜
トランジスタ(TFT)220の能動層として機能する
ようにされている。また、半導体膜223のパターンの
一部に重畳するようにモリブデンよりなるドレイン電極
224、ソース電極225が配置されている。これらす
べてを被覆するように窒化シリコンよりなる保護膜22
6が形成されている。
【0120】なお、ドレイン電極224、ソース電極2
25は、それぞれ図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜223のパタ
ーンの一部に重畳している。
25は、それぞれ図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜223のパタ
ーンの一部に重畳している。
【0121】また、図9(b)に示すように、ドレイン
電極224は、データ線(映像信号電極)224aに接
続している。言い換えると、ドレイン電極224は、デ
ータ線224aの一部として形成されている。また、ゲ
ート電極221も、走査信号線221aの一部を構成し
ている。さらに、縁膜222上に、ソース電極225と
接続された画素電極212が設けられ、その上に垂直配
向膜213が形成されている。
電極224は、データ線(映像信号電極)224aに接
続している。言い換えると、ドレイン電極224は、デ
ータ線224aの一部として形成されている。また、ゲ
ート電極221も、走査信号線221aの一部を構成し
ている。さらに、縁膜222上に、ソース電極225と
接続された画素電極212が設けられ、その上に垂直配
向膜213が形成されている。
【0122】この実施形態では、画素電極212にソー
ス電極225が接続されており、映像信号が画素電極2
12に印加されるようになっている。この映像信号のo
n、offは走査信号により制御される。画素電極21
2は対称性の高い形状をしている。ここでは六角形を例
示したが、図1(c)に示したように、円、五角形、正
方形、などでも同様の効果が得られる。なお、これらの
上下基板の間に、電率異方性が負である液晶分子200
が挟持されている。
ス電極225が接続されており、映像信号が画素電極2
12に印加されるようになっている。この映像信号のo
n、offは走査信号により制御される。画素電極21
2は対称性の高い形状をしている。ここでは六角形を例
示したが、図1(c)に示したように、円、五角形、正
方形、などでも同様の効果が得られる。なお、これらの
上下基板の間に、電率異方性が負である液晶分子200
が挟持されている。
【0123】上下基板の配向膜204、213が垂直配
向膜のため、電圧無印加時には、液晶200は基板に対
して概ね垂直に配向している。
向膜のため、電圧無印加時には、液晶200は基板に対
して概ね垂直に配向している。
【0124】ゲート電極221に電圧を印加して薄膜ト
ランジスタ(TFT)220をオンにすると、ソース電
極225に電圧が印加されて、画素電極212とこれに
対向配置している共通電極204の間に電界が誘起され
る。このとき、画素電極212の形状が対称性が高いこ
とおよび共通電極204が画素電極212より大きいた
め、両電極間に生じる電界は基板に対して垂直ではな
く、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電界となる。
この電界により、誘電率異方性が負である液晶分子20
0は図9(a)に示すように画素中央に向って対称に倒
れていく。このため、画素内の液晶の配向方向は自然に
分割される。
ランジスタ(TFT)220をオンにすると、ソース電
極225に電圧が印加されて、画素電極212とこれに
対向配置している共通電極204の間に電界が誘起され
る。このとき、画素電極212の形状が対称性が高いこ
とおよび共通電極204が画素電極212より大きいた
め、両電極間に生じる電界は基板に対して垂直ではな
く、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電界となる。
この電界により、誘電率異方性が負である液晶分子20
0は図9(a)に示すように画素中央に向って対称に倒
れていく。このため、画素内の液晶の配向方向は自然に
分割される。
【0125】このように本発明では、誘電率異方性が負
の液晶を用いると、特別に配向膜に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、広視野角化が達成できる。
の液晶を用いると、特別に配向膜に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、広視野角化が達成できる。
【0126】特に、アクティブマトリクス液晶表示装置
の場合、走査信号電極221a、映像信号電極224a
からの横方向電界の影響で、不必要なディスクリネーシ
ョンラインが画素電極部に入り込み、液晶の配向が乱れ
ることがある。このような問題は、走査信号電極221
a、映像信号電極224aと画素電極212との距離を
大きくすることで解決することができるが、この距離を
余り大きくすることは、画素サイズが小さくなった場
合、開口率の観点から望ましくない。
の場合、走査信号電極221a、映像信号電極224a
からの横方向電界の影響で、不必要なディスクリネーシ
ョンラインが画素電極部に入り込み、液晶の配向が乱れ
ることがある。このような問題は、走査信号電極221
a、映像信号電極224aと画素電極212との距離を
大きくすることで解決することができるが、この距離を
余り大きくすることは、画素サイズが小さくなった場
合、開口率の観点から望ましくない。
【0127】この問題を解決するもう一つの方法は、走
査信号電極221a、映像信号電極224aの少なくと
も一方の上部に画素電極212の一部またはシールド用
の電極を配置することである。すなわち、画素電極21
2で走査信号電極221a、映像信号電極224aのす
べてをシールドすると開口率が低下する。
査信号電極221a、映像信号電極224aの少なくと
も一方の上部に画素電極212の一部またはシールド用
の電極を配置することである。すなわち、画素電極21
2で走査信号電極221a、映像信号電極224aのす
べてをシールドすると開口率が低下する。
【0128】そこで、走査信号電極221a、映像信号
電極221aの少なくとも一方の上部に、画素電極21
2またはシールド用の電極を配置することによって、開
口率の低下を防ぐことができる。ここで、どのような配
置を選ぶかは、画素の形状と走査信号電極221a、映
像信号電極224aの配置、およびシールド用の電極の
作成手順を考えて、最もよい配置を選ぶことができる。
電極221aの少なくとも一方の上部に、画素電極21
2またはシールド用の電極を配置することによって、開
口率の低下を防ぐことができる。ここで、どのような配
置を選ぶかは、画素の形状と走査信号電極221a、映
像信号電極224aの配置、およびシールド用の電極の
作成手順を考えて、最もよい配置を選ぶことができる。
【0129】さらに、画素の設計上、開口率が低下する
ため十分な距離がとれない場合など、液晶の倒れる方向
を、より完全に制御したい場合には、配向膜に光配向膜
を用い、その光配向膜の性質に応じ、斜めからの偏光ま
たは無偏光の照射するなどの操作を行ってもよい。ま
た、液晶の配向が乱れるのを防ぐことを目的に、液晶中
に少量のモノマーを導入し、適当な配向状態を記憶させ
るために、ポリマー化してもよい。
ため十分な距離がとれない場合など、液晶の倒れる方向
を、より完全に制御したい場合には、配向膜に光配向膜
を用い、その光配向膜の性質に応じ、斜めからの偏光ま
たは無偏光の照射するなどの操作を行ってもよい。ま
た、液晶の配向が乱れるのを防ぐことを目的に、液晶中
に少量のモノマーを導入し、適当な配向状態を記憶させ
るために、ポリマー化してもよい。
【0130】分割境界を安定させることを目的に、図3
に示したように画素の一部に切り欠き部を設けてもよ
い。また、図4に示したように、画素電極の角の部分が
外側に向って突出ている突出部を形成しても効果があ
る、さらに図5の破線で示したように、画素電極の一部
が除去された無電極部114cの構造も効果がある。
に示したように画素の一部に切り欠き部を設けてもよ
い。また、図4に示したように、画素電極の角の部分が
外側に向って突出ている突出部を形成しても効果があ
る、さらに図5の破線で示したように、画素電極の一部
が除去された無電極部114cの構造も効果がある。
【0131】また、図10に示すように、正方形の画素
電極212の一部に、図6に示したような凹部212d
を画素電極212の中心から各角に放射状に形成しても
よい。この凹部212dは画素電極の上であっても、画
素電極212そのものが凹部を形成していてもどちらで
もよい。図10における液晶表示装置は、画素電極21
2の凹部212dを除くと図9と同様であるので、同じ
部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
電極212の一部に、図6に示したような凹部212d
を画素電極212の中心から各角に放射状に形成しても
よい。この凹部212dは画素電極の上であっても、画
素電極212そのものが凹部を形成していてもどちらで
もよい。図10における液晶表示装置は、画素電極21
2の凹部212dを除くと図9と同様であるので、同じ
部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【0132】さらに、第1実施形態と全く同様にして、
偏光板とガラス基板の間に光学的に負の1軸の補償フィ
ルムをはさめば、電圧無印加時の液晶のリタデーション
が、打ち消され、どの方向から見ても、完全な黒が得ら
れ、さらに優れた視角特性が得られる。
偏光板とガラス基板の間に光学的に負の1軸の補償フィ
ルムをはさめば、電圧無印加時の液晶のリタデーション
が、打ち消され、どの方向から見ても、完全な黒が得ら
れ、さらに優れた視角特性が得られる。
【0133】さらに、初期配向は原理的に垂直配向であ
るが、素子の特性により、ある方向に偏りが出た場合な
どは、さらにこれを補償するために、光学異方性が正の
フィルムを貼り付けてもよい。
るが、素子の特性により、ある方向に偏りが出た場合な
どは、さらにこれを補償するために、光学異方性が正の
フィルムを貼り付けてもよい。
【0134】また、上記説明では、液晶の誘電率異方性
が負で、電圧無印加時に液晶が基板に対して垂直配向を
とっていると仮定しているが、第2実施形態のように、
液晶の誘電率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマ
チック配向をとっている場合も、第2実施形態で述べた
液晶配向とほぼ同様の液晶配向が生じ、広視野角化が図
れる。この場合は、液晶層は、図7(a)、(b)に示
したように4つに分割される。ねじれネマチック配向を
用いる場合は、四角形の画素が望ましい。以下の全ての
実施の形態でも同様である。
が負で、電圧無印加時に液晶が基板に対して垂直配向を
とっていると仮定しているが、第2実施形態のように、
液晶の誘電率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマ
チック配向をとっている場合も、第2実施形態で述べた
液晶配向とほぼ同様の液晶配向が生じ、広視野角化が図
れる。この場合は、液晶層は、図7(a)、(b)に示
したように4つに分割される。ねじれネマチック配向を
用いる場合は、四角形の画素が望ましい。以下の全ての
実施の形態でも同様である。
【0135】本発明は、特に、TFTなどのスイッチン
グ素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置の場
合に、効果が著しい。すなわち、アクティブマトリクス
液晶表示装置の場合、通常のTNモードを用いた液晶表
示装置では、フォトレジスト工程等の微細加工工程が必
要とされるのは、アクティブ素子を作製する片側の基板
のみであり、通常、「共通電極」と呼ばれる他の基板に
おいては微細加工を施す必要はなく、全面に電極が形成
されているのみである。このままでは、視野角が狭いの
で、視野角を広げるために画素内の液晶に配向分割を施
そうとすると、従来技術ではフォトレジスト工程が増加
する。このフォトレジスト工程の増加は、生産設備への
負荷、歩留まりの低下を引き起こすので、省略すること
が望ましい。本発明によれば、フォトレジスト工程の増
加がなく画素内の液晶の配向分割を行うことができ、広
い視角特性を得ることができる。
グ素子を用いたアクティブマトリクス液晶表示装置の場
合に、効果が著しい。すなわち、アクティブマトリクス
液晶表示装置の場合、通常のTNモードを用いた液晶表
示装置では、フォトレジスト工程等の微細加工工程が必
要とされるのは、アクティブ素子を作製する片側の基板
のみであり、通常、「共通電極」と呼ばれる他の基板に
おいては微細加工を施す必要はなく、全面に電極が形成
されているのみである。このままでは、視野角が狭いの
で、視野角を広げるために画素内の液晶に配向分割を施
そうとすると、従来技術ではフォトレジスト工程が増加
する。このフォトレジスト工程の増加は、生産設備への
負荷、歩留まりの低下を引き起こすので、省略すること
が望ましい。本発明によれば、フォトレジスト工程の増
加がなく画素内の液晶の配向分割を行うことができ、広
い視角特性を得ることができる。
【0136】第3実施形態の液晶表示装置の液晶の製造
方法は、第1実施形態と同様とすることができる。
方法は、第1実施形態と同様とすることができる。
【0137】次に、第3実施形態の実施例を示す。 (実施例4)アモルファスシリコン薄膜トランジスタア
レイ(TFT)220を有する基板を、成膜過程とリソ
グラフィー過程を繰り返して、ガラス基板211上に作
製した。このTFT220は、基板211側よりゲー
ト:クロム層221,窒化シリコン:ゲート絶縁層22
2,アモルファスシリコン:半導体層223,ドレイン
・ソース:モリブデン層224、225から構成されて
いる。ソース電極225は四角形の形状をした画素IT
O電極212と接続されている。これらを覆うように窒
化シリコンからなる保護膜226を成膜した。
レイ(TFT)220を有する基板を、成膜過程とリソ
グラフィー過程を繰り返して、ガラス基板211上に作
製した。このTFT220は、基板211側よりゲー
ト:クロム層221,窒化シリコン:ゲート絶縁層22
2,アモルファスシリコン:半導体層223,ドレイン
・ソース:モリブデン層224、225から構成されて
いる。ソース電極225は四角形の形状をした画素IT
O電極212と接続されている。これらを覆うように窒
化シリコンからなる保護膜226を成膜した。
【0138】全面にITOがスパッタされたブラックマ
トリクスつきのカラーフィルター基板を用意し、対向基
板とした。両方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE
1211)205、213を塗布し、200℃、1時間
加熱乾燥を行った。基板周囲にシール剤を塗布し、スペ
ーサー剤を散布した後、加熱によりシール剤を硬化さ
せ、誘電率異方性が負のネマチック液晶を注入し、注入
孔を光硬化樹脂で封止した。液晶層のΔndと大きさが
等しく、符号が逆となる光学的に負の補償フィルムを貼
り付けた後、偏光板を上下基板にその透過軸が直交する
ように貼り付けた。
トリクスつきのカラーフィルター基板を用意し、対向基
板とした。両方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE
1211)205、213を塗布し、200℃、1時間
加熱乾燥を行った。基板周囲にシール剤を塗布し、スペ
ーサー剤を散布した後、加熱によりシール剤を硬化さ
せ、誘電率異方性が負のネマチック液晶を注入し、注入
孔を光硬化樹脂で封止した。液晶層のΔndと大きさが
等しく、符号が逆となる光学的に負の補償フィルムを貼
り付けた後、偏光板を上下基板にその透過軸が直交する
ように貼り付けた。
【0139】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
【0140】(実施例5)実施例4と全く同様にして、
TFT基板を作成し、ITO電極の一部に図5に示した
ような電極のない無電極部114aを作成した。それ以
外は実施例4と全く同様にして液晶表示パネルを得た。
TFT基板を作成し、ITO電極の一部に図5に示した
ような電極のない無電極部114aを作成した。それ以
外は実施例4と全く同様にして液晶表示パネルを得た。
【0141】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、画素内を顕微鏡で詳しく観察したところ、実施例4
の非常に少数の画素で見られた異常なディスクリネーシ
ョンは見られなかった。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、画素内を顕微鏡で詳しく観察したところ、実施例4
の非常に少数の画素で見られた異常なディスクリネーシ
ョンは見られなかった。
【0142】(実施例6)実施例4と全く同様にして、
TFT基板を作成し、フォトリソグラフィーを用いてゲ
ート絶縁膜の一部を図10に示した形状のようにエッチ
ングし、凹部212dを形成した。ここにITOをスパ
ッタすることにより最終的に図10のような形状を得
た。すなわちITO212の一部にも凹部が形成され
た。実施例4と全く同様にして、液晶表示パネルを作成
した。
TFT基板を作成し、フォトリソグラフィーを用いてゲ
ート絶縁膜の一部を図10に示した形状のようにエッチ
ングし、凹部212dを形成した。ここにITOをスパ
ッタすることにより最終的に図10のような形状を得
た。すなわちITO212の一部にも凹部が形成され
た。実施例4と全く同様にして、液晶表示パネルを作成
した。
【0143】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、画素内を顕微鏡で詳しく観察したところ、実施例4
の少数の画素で見られた駆動時における異常なディスク
リネーションの動きは全く見られなかった。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、画素内を顕微鏡で詳しく観察したところ、実施例4
の少数の画素で見られた駆動時における異常なディスク
リネーションの動きは全く見られなかった。
【0144】(実施例7)実施例4と全く同様にして、
TFT基板とカラーフィルター基板を用意した。配向膜
としてJALS−428を塗布し、200℃、1時間加
熱乾燥を行った後、実施例3と同様に、下側基板と上側
基板における液晶の配向方向を直交するように、特に対
角線の方向になるようにラビングを行い、配向膜205
aと配向膜213aをそれぞれの配向が、図11(b)
に示すように、矢印231、232となるようにラビン
グされている。誘電率異方性が正の液晶として、カイラ
ル剤を抜いたZL14792を注入し、実施例4と全く
同様に図11に示すような液晶パネルを作成した。ZL
14792はラビング方向と垂直方向に液晶が配向し、
クリスタルローテーション法で求めたプレチルト角はほ
ぼ0°であった。なお、図11においては、図9と同じ
部材には同じ符号を付し、説明は省略する。
TFT基板とカラーフィルター基板を用意した。配向膜
としてJALS−428を塗布し、200℃、1時間加
熱乾燥を行った後、実施例3と同様に、下側基板と上側
基板における液晶の配向方向を直交するように、特に対
角線の方向になるようにラビングを行い、配向膜205
aと配向膜213aをそれぞれの配向が、図11(b)
に示すように、矢印231、232となるようにラビン
グされている。誘電率異方性が正の液晶として、カイラ
ル剤を抜いたZL14792を注入し、実施例4と全く
同様に図11に示すような液晶パネルを作成した。ZL
14792はラビング方向と垂直方向に液晶が配向し、
クリスタルローテーション法で求めたプレチルト角はほ
ぼ0°であった。なお、図11においては、図9と同じ
部材には同じ符号を付し、説明は省略する。
【0145】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
【0146】<第4実施形態>本発明の第4実施形態を
図12を用いて説明する。第3実施形態と全く同様にし
て、液晶をアクティブ素子で駆動する。図12(a)は
図12(b)の平面図C−C’線の断面図を示してい
る。第3実施形態との違いは、画素電極312とソース
電極325が直接ではなくスルーホール327を介して
接続されていることである。
図12を用いて説明する。第3実施形態と全く同様にし
て、液晶をアクティブ素子で駆動する。図12(a)は
図12(b)の平面図C−C’線の断面図を示してい
る。第3実施形態との違いは、画素電極312とソース
電極325が直接ではなくスルーホール327を介して
接続されていることである。
【0147】上側の透明基板301にはカラーフィルタ
ー層302と遮光層303が形成され、その上に共通電
極304が透明基板301のほぼ全面に形成されてい
る。共通電極304の上に垂直配向膜305が塗布され
ている。
ー層302と遮光層303が形成され、その上に共通電
極304が透明基板301のほぼ全面に形成されてい
る。共通電極304の上に垂直配向膜305が塗布され
ている。
【0148】下側基板311上には、薄膜トランジスタ
320が設けられている。このトランジスタ320はC
rよりなるゲート電極(走査信号電極)321が配置さ
れ、このゲート電極321を覆うように窒化シリコンか
らなるゲート絶縁膜322が形成されている。
320が設けられている。このトランジスタ320はC
rよりなるゲート電極(走査信号電極)321が配置さ
れ、このゲート電極321を覆うように窒化シリコンか
らなるゲート絶縁膜322が形成されている。
【0149】また、ゲート電極321上には、ゲート絶
縁膜322を介して非晶質シリコンからなる半導体膜3
23が配置され、薄膜トランジスタ(TFT)320の
能動層として機能するようにされている。また、半導体
膜323のパターンの一部に重畳するようにモリブデン
よりなるドレイン電極324、ソース電極325が配置
されている。これらすべてを被覆するように窒化シリコ
ンよりなる保護膜326が形成されている。この保護膜
326は窒化シリコンのみでもよいが、窒化シリコンの
上にさらにアクリル樹脂等の有機膜をコートしてもよ
い。
縁膜322を介して非晶質シリコンからなる半導体膜3
23が配置され、薄膜トランジスタ(TFT)320の
能動層として機能するようにされている。また、半導体
膜323のパターンの一部に重畳するようにモリブデン
よりなるドレイン電極324、ソース電極325が配置
されている。これらすべてを被覆するように窒化シリコ
ンよりなる保護膜326が形成されている。この保護膜
326は窒化シリコンのみでもよいが、窒化シリコンの
上にさらにアクリル樹脂等の有機膜をコートしてもよ
い。
【0150】なお、ドレイン電極324、ソース電極3
25は、それぞれ図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜323のパタ
ーンの一部に重畳している。画素電極312とソース電
極325はスルーホール327を介して接続されてい
る。また、図12(b)に示すように、ドレイン電極3
24は、データ線(映像信号電極)324aに接続して
いる。言い換えると、ドレイン電極324は、データ線
324aの一部として形成されている。また、ゲート電
極321も、走査信号線321aの一部を構成してい
る。
25は、それぞれ図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜323のパタ
ーンの一部に重畳している。画素電極312とソース電
極325はスルーホール327を介して接続されてい
る。また、図12(b)に示すように、ドレイン電極3
24は、データ線(映像信号電極)324aに接続して
いる。言い換えると、ドレイン電極324は、データ線
324aの一部として形成されている。また、ゲート電
極321も、走査信号線321aの一部を構成してい
る。
【0151】保護膜326上に、ソース電極325と接
続された画素電極312が設けられ、その上に垂直配向
膜313が形成されている。
続された画素電極312が設けられ、その上に垂直配向
膜313が形成されている。
【0152】第4実施形態でも、画素電極312にソー
ス電極325が接続されており、映像信号が画素電極に
印加されるようになっている。この映像信号のon、o
ffは走査信号により制御される。画素電極312は対
称性の高い形状をしている。ここでは八角形を例示した
が、図1(c)に示したように、円、五角形、四角形、
などでも同様の効果が得られる。
ス電極325が接続されており、映像信号が画素電極に
印加されるようになっている。この映像信号のon、o
ffは走査信号により制御される。画素電極312は対
称性の高い形状をしている。ここでは八角形を例示した
が、図1(c)に示したように、円、五角形、四角形、
などでも同様の効果が得られる。
【0153】これらの上下基板の間に誘電率異方性が負
である液晶分子300が挟持されている。上下基板の配
向膜が垂直配向膜のため、電圧無印加時には、液晶30
0は基板に対して該垂直に配向している。
である液晶分子300が挟持されている。上下基板の配
向膜が垂直配向膜のため、電圧無印加時には、液晶30
0は基板に対して該垂直に配向している。
【0154】ゲート電極321に電圧を印加して薄膜ト
ランジスタ(TFT)320をオンにすると、ソース電
極325に電圧が印加されて、画素電極312とこれに
対向配置している共通電極304の間に電界が誘起され
る。このとき、画素電極312の形状が対称性が高い形
状であること、および共通電極304が画素電極312
より大きいため、両電極間に生じる電界は基板に対して
垂直ではなく、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電
界となる。この電界により、誘電率異方性が負である液
晶分子300は画素中央に向って対称に倒れていく。こ
のため画素内の液晶の配向方向は自然に分割される。
ランジスタ(TFT)320をオンにすると、ソース電
極325に電圧が印加されて、画素電極312とこれに
対向配置している共通電極304の間に電界が誘起され
る。このとき、画素電極312の形状が対称性が高い形
状であること、および共通電極304が画素電極312
より大きいため、両電極間に生じる電界は基板に対して
垂直ではなく、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電
界となる。この電界により、誘電率異方性が負である液
晶分子300は画素中央に向って対称に倒れていく。こ
のため画素内の液晶の配向方向は自然に分割される。
【0155】このように本発明では、誘電率異方性が負
の液晶を用いると、特別に配向膜に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、広視野角化が達成できる。
の液晶を用いると、特別に配向膜に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、広視野角化が達成できる。
【0156】特に、アクティブマトリクス液晶表示装置
の場合、走査信号電極321a、映像信号電極324a
からの横方向電界の影響で、不必要なディスクリネーシ
ョンラインが画素電極部に入り込み、液晶の配向が乱れ
ることがある。このような問題は、走査信号電極321
a、映像信号電極324aと画素電極312との距離を
大きくすることで解決することができるが、この距離を
余り大きくすることは、画素サイズが小さくなった場
合、開口率の観点から望ましくない。
の場合、走査信号電極321a、映像信号電極324a
からの横方向電界の影響で、不必要なディスクリネーシ
ョンラインが画素電極部に入り込み、液晶の配向が乱れ
ることがある。このような問題は、走査信号電極321
a、映像信号電極324aと画素電極312との距離を
大きくすることで解決することができるが、この距離を
余り大きくすることは、画素サイズが小さくなった場
合、開口率の観点から望ましくない。
【0157】この間題を解決するもう一つの方法は、走
査信号電極321a、映像信号電極324aの少なくと
も一方の上部に画素電極312の一部またはシールド用
の電極を配置することである。すなわち、画素電極31
2で走査信号電極321a、映像信号電極324aのす
べてをシールドすると開口率が低下する。そこで、走査
信号電極321a、映像信号電極321aの少なくとも
一方の上部に、画素電極312またはシールド用の電極
を配置することによって、開口率の低下を防ぐことがで
きる。ここで、どのような配置を選ぶかは、画素の形状
と走査信号電極321a、映像信号電極324aの配
置、およびシールド用の電極の作成手順を考えて、最も
よい配置を選ぶことができる。
査信号電極321a、映像信号電極324aの少なくと
も一方の上部に画素電極312の一部またはシールド用
の電極を配置することである。すなわち、画素電極31
2で走査信号電極321a、映像信号電極324aのす
べてをシールドすると開口率が低下する。そこで、走査
信号電極321a、映像信号電極321aの少なくとも
一方の上部に、画素電極312またはシールド用の電極
を配置することによって、開口率の低下を防ぐことがで
きる。ここで、どのような配置を選ぶかは、画素の形状
と走査信号電極321a、映像信号電極324aの配
置、およびシールド用の電極の作成手順を考えて、最も
よい配置を選ぶことができる。
【0158】さらに、画素の設計上、開口率が低下する
ため十分な距離がとれない場合など、液晶の倒れる方向
を、より完全に制御したい場合には、配向膜に光配向膜
を用い、その光配向膜の性質に応じ、斜めからの偏光ま
たは無偏光の照射するなどの操作を行ってもよい。ま
た、液晶の配向が乱れるのを防ぐことを目的に、液晶中
に少量のモノマーを導入し、適当な配向状態を記憶させ
るために、ポリマー化してもよい。
ため十分な距離がとれない場合など、液晶の倒れる方向
を、より完全に制御したい場合には、配向膜に光配向膜
を用い、その光配向膜の性質に応じ、斜めからの偏光ま
たは無偏光の照射するなどの操作を行ってもよい。ま
た、液晶の配向が乱れるのを防ぐことを目的に、液晶中
に少量のモノマーを導入し、適当な配向状態を記憶させ
るために、ポリマー化してもよい。
【0159】分割境界を安定させることを目的に図3に
示したように画素の一部に切り欠き部を設けてもよい。
また、図4に示したように、画素電極の角の部分が外側
に向って突出ている突出部を形成しても効果がある。さ
らに図5の破線に示したように、画素電極の一部が除去
された無電極部の構造も効果がある。
示したように画素の一部に切り欠き部を設けてもよい。
また、図4に示したように、画素電極の角の部分が外側
に向って突出ている突出部を形成しても効果がある。さ
らに図5の破線に示したように、画素電極の一部が除去
された無電極部の構造も効果がある。
【0160】また、図10に示したように、画素電極の
一部に図6に示したような凹部を作成してもよい。この
凹部は画素電極の上であっても、画素電極そのものが凹
部を形成していてもどちらでもよい。
一部に図6に示したような凹部を作成してもよい。この
凹部は画素電極の上であっても、画素電極そのものが凹
部を形成していてもどちらでもよい。
【0161】さらに、第1実施形態と全く同様にして、
偏光板とガラス基板の間に光学的に負の1軸の補償フィ
ルムをはさめば、電圧無印加時の液晶のリタデーション
が、打ち消され、どの方向から見ても、完全な黒が得ら
れ、さらに優れた視角特性が得られる。
偏光板とガラス基板の間に光学的に負の1軸の補償フィ
ルムをはさめば、電圧無印加時の液晶のリタデーション
が、打ち消され、どの方向から見ても、完全な黒が得ら
れ、さらに優れた視角特性が得られる。
【0162】さらに、初期配向は原理的に垂直配向であ
るが、素子の特性により、ある方向に偏りが出た場合な
どは、さらにこれを補償するために、光学異方性が正の
フィルムを貼り付けてもよい。
るが、素子の特性により、ある方向に偏りが出た場合な
どは、さらにこれを補償するために、光学異方性が正の
フィルムを貼り付けてもよい。
【0163】また、上記説明では、液晶の誘電率異方性
が負で、電圧無印加時に液晶が基板に対して垂直配向を
とっていると仮定しているが、第2実施形態のように、
液晶の誘電率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマ
チック配向をとっている場合も、第2実施形態で述べた
液晶配向とほぼ同様の液晶配向が生じ、広視野角化が図
れる。この場合は、液晶層は、図7(a)、(b)に示
したように4つに分割される。ねじれネマチック配向を
用いる場合は、四角形の画素が望ましい。
が負で、電圧無印加時に液晶が基板に対して垂直配向を
とっていると仮定しているが、第2実施形態のように、
液晶の誘電率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマ
チック配向をとっている場合も、第2実施形態で述べた
液晶配向とほぼ同様の液晶配向が生じ、広視野角化が図
れる。この場合は、液晶層は、図7(a)、(b)に示
したように4つに分割される。ねじれネマチック配向を
用いる場合は、四角形の画素が望ましい。
【0164】また、特に画素が大きい場合には、駆動す
る電圧を印加して各フレームを開始する前に、あらかじ
め、しきい値電圧とほぼ等しい電圧(しきい値電圧より
高い電圧でも低い電圧でもよい。)を印加して駆動する
ことができ、このようにすると、液晶の倒れる方向が規
定されるため、いきなり駆動する電圧を印加するときよ
り、液晶の分割を確実にかつ短時間で行うことができ
る。なお、このようにして、液晶表示装置の応答速度を
短縮した場合であって、しきい値電圧より高い電圧を印
加したときは、画素周辺の液晶が倒れはじめて、この部
分から光漏れが起こり、コントラストが低下する場合が
あるが、この部分を遮光することで、コントラストの低
下を防ぐことができる。
る電圧を印加して各フレームを開始する前に、あらかじ
め、しきい値電圧とほぼ等しい電圧(しきい値電圧より
高い電圧でも低い電圧でもよい。)を印加して駆動する
ことができ、このようにすると、液晶の倒れる方向が規
定されるため、いきなり駆動する電圧を印加するときよ
り、液晶の分割を確実にかつ短時間で行うことができ
る。なお、このようにして、液晶表示装置の応答速度を
短縮した場合であって、しきい値電圧より高い電圧を印
加したときは、画素周辺の液晶が倒れはじめて、この部
分から光漏れが起こり、コントラストが低下する場合が
あるが、この部分を遮光することで、コントラストの低
下を防ぐことができる。
【0165】第4実施形態の液晶表示装置の液晶の製造
方法は、第1実施形態と同様とすることができる。
方法は、第1実施形態と同様とすることができる。
【0166】次に、第4実施形態の実施例を示す。 (実施例8)実施例4と全く同様にして、TFT320
をガラス基板311上に形成した。このTFT320
は、実施例4と同様に、基板311側よりゲート−クロ
ム層321,窒化シリコンーゲート絶縁層322,アモ
ルファスシリコン−半導体層323,ドレイン・ソース
ーモリブデン層324、325から構成されている。こ
れらすべてを覆うように窒化シリコン326を成膜し、
この窒化シリコン膜326上にスルーホール327を通
して、ソース電極324に接続された画素電極312を
八角形の形状に作成した。
をガラス基板311上に形成した。このTFT320
は、実施例4と同様に、基板311側よりゲート−クロ
ム層321,窒化シリコンーゲート絶縁層322,アモ
ルファスシリコン−半導体層323,ドレイン・ソース
ーモリブデン層324、325から構成されている。こ
れらすべてを覆うように窒化シリコン326を成膜し、
この窒化シリコン膜326上にスルーホール327を通
して、ソース電極324に接続された画素電極312を
八角形の形状に作成した。
【0167】実施例4と同様に、全面にITOがスパッ
タされたブラックマトリクスつきのカラーフィルター基
板を用意し、対向基板とした。両方の基板に垂直配向膜
(日産化学社製SE1211)305、313を塗布
し、200℃、1時間加熱乾燥を行った。基板周囲にシ
ール剤を塗布し、スペーサー剤を散布した後、加熱によ
りシール剤を硬化させ、誘電率異方性が負のネマチック
液晶300を注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止した。
液晶層のΔndと大きさが等しく、符号が逆となる光学
的に負の補償フィルムを貼り付けた後、偏光板を上下基
板にその透過軸が直交するように貼り付けた。
タされたブラックマトリクスつきのカラーフィルター基
板を用意し、対向基板とした。両方の基板に垂直配向膜
(日産化学社製SE1211)305、313を塗布
し、200℃、1時間加熱乾燥を行った。基板周囲にシ
ール剤を塗布し、スペーサー剤を散布した後、加熱によ
りシール剤を硬化させ、誘電率異方性が負のネマチック
液晶300を注入し、注入孔を光硬化樹脂で封止した。
液晶層のΔndと大きさが等しく、符号が逆となる光学
的に負の補償フィルムを貼り付けた後、偏光板を上下基
板にその透過軸が直交するように貼り付けた。
【0168】このようにして得られたパネルの視角特性
を側定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
を側定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
【0169】(実施例9)実施例8と同様にして、画素
電極312の形状のみ四角形であるTFT基板とカラー
フィルター基板を用意した。TFT基板側のみに光配向
膜を塗布し、マスクを介して四方向から、画素を4分割
するように斜めから偏光紫外線を照射した。分割は図6
に示すような境界で分けられるように行った。実施例8
と全く同様にして、シール剤塗布、スペーサー散布を行
い、液晶注入、封止を行い、液晶層のΔndと大きさが
等しく、符号が逆となる光学的に負の補償フィルムを貼
り付けた後、偏光板を上下基板にその透過軸が直交する
ように貼り付けた。
電極312の形状のみ四角形であるTFT基板とカラー
フィルター基板を用意した。TFT基板側のみに光配向
膜を塗布し、マスクを介して四方向から、画素を4分割
するように斜めから偏光紫外線を照射した。分割は図6
に示すような境界で分けられるように行った。実施例8
と全く同様にして、シール剤塗布、スペーサー散布を行
い、液晶注入、封止を行い、液晶層のΔndと大きさが
等しく、符号が逆となる光学的に負の補償フィルムを貼
り付けた後、偏光板を上下基板にその透過軸が直交する
ように貼り付けた。
【0170】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。駆動
中の画素の様子を顕微鏡観察したところ、実施例8で、
非常に少数の画素で見られた異常なディスクリネーショ
ンの動きは全く見られなかった。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。駆動
中の画素の様子を顕微鏡観察したところ、実施例8で、
非常に少数の画素で見られた異常なディスクリネーショ
ンの動きは全く見られなかった。
【0171】(実施例10)実施例8と全く同様にし
て、TFT基板とカラーフィルター基板を用意した。カ
ラーフィルター基板にネガレジストを用いてフォトリソ
グラフィーにより、スペーサとなる柱(高さ6μm)を
画素電極をはずすように作成した。実施例8と同様にし
て両方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE121
1)を塗布し、200℃、1時間加熱乾燥を行った。実
施例6と同様に、スペーサー剤の散布を省略し、パネル
を作成した。
て、TFT基板とカラーフィルター基板を用意した。カ
ラーフィルター基板にネガレジストを用いてフォトリソ
グラフィーにより、スペーサとなる柱(高さ6μm)を
画素電極をはずすように作成した。実施例8と同様にし
て両方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE121
1)を塗布し、200℃、1時間加熱乾燥を行った。実
施例6と同様に、スペーサー剤の散布を省略し、パネル
を作成した。
【0172】次いで、誘電率異方性が負であるネマチッ
ク液晶(メルク社製商品名MJ95955)と紫外線硬
化モノマー(日本化薬社製商品名KAYARAD PE
T−30)(液晶に対して0.2wt%)、開始剤(商
品名イルガノックス907、モノマーに対して5wt
%)からなる液晶溶液を注入し、液晶溶液に光が当たら
ないよう注意して、封孔した。共通電極に0V、画素電
極に3Vとなるように電圧を印加しつつ、パネル全面に
TFT側から紫外光を照射し、液晶中のモノマーのポリ
マー化を行った。液晶層のΔndと大きさが等しく、符
号が逆となる光学的に負の補償フィルムを貼り付けた
後、偏光板を上下基板にその透過軸が直交するように貼
り付けた。
ク液晶(メルク社製商品名MJ95955)と紫外線硬
化モノマー(日本化薬社製商品名KAYARAD PE
T−30)(液晶に対して0.2wt%)、開始剤(商
品名イルガノックス907、モノマーに対して5wt
%)からなる液晶溶液を注入し、液晶溶液に光が当たら
ないよう注意して、封孔した。共通電極に0V、画素電
極に3Vとなるように電圧を印加しつつ、パネル全面に
TFT側から紫外光を照射し、液晶中のモノマーのポリ
マー化を行った。液晶層のΔndと大きさが等しく、符
号が逆となる光学的に負の補償フィルムを貼り付けた
後、偏光板を上下基板にその透過軸が直交するように貼
り付けた。
【0173】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。
【0174】実施例9と同様に、駆動中の画素の様子を
顕微鏡観察したところ、実施例8で、非常に少数の画素
で見られた異常なディスクリネーションの動きは全く見
られなかった。
顕微鏡観察したところ、実施例8で、非常に少数の画素
で見られた異常なディスクリネーションの動きは全く見
られなかった。
【0175】(実施例11)実施例8と同様にして、画
素電極312の形状のみ四角形であるTFT基板とカラ
ーフィルター基板を用意し、これらの基板を用いて作成
したパネルの応答速度を測定した。駆動方法として、バ
イアス電圧を印加せず、0Vからいきなり5Vの駆動電
圧を印加したときは、5Vを印加してから40ms経過
した後でも透過光量が安定しなかった。これに対し、あ
らかじめバイアス電圧2.2Vを印加しておき、続いて
5Vの駆動電圧を印加したときは、5Vを印加してから
20ms経過した後には透過光量が安定した。
素電極312の形状のみ四角形であるTFT基板とカラ
ーフィルター基板を用意し、これらの基板を用いて作成
したパネルの応答速度を測定した。駆動方法として、バ
イアス電圧を印加せず、0Vからいきなり5Vの駆動電
圧を印加したときは、5Vを印加してから40ms経過
した後でも透過光量が安定しなかった。これに対し、あ
らかじめバイアス電圧2.2Vを印加しておき、続いて
5Vの駆動電圧を印加したときは、5Vを印加してから
20ms経過した後には透過光量が安定した。
【0176】また、このパネルと同様の条件で作成した
試験用パネルの液晶の配向状態を、ストロボを用いて観
察した。この観察において、0Vからいきなり5Vを印
加したときは、図13(a)に示すように、40ms後
でも液晶配列の乱れが観察され、この乱れによって、透
過光量が安定しないことがわかった。また、2.2Vの
バイアス電圧を印加してから5Vを印加したときは、同
図(b)に示すように、20ms後には乱れのない配向
が観察された。このように、あらかじめ、バイアス電圧
を印加しておけば、液晶パネルの応答速度が速くなるこ
とがわかった。
試験用パネルの液晶の配向状態を、ストロボを用いて観
察した。この観察において、0Vからいきなり5Vを印
加したときは、図13(a)に示すように、40ms後
でも液晶配列の乱れが観察され、この乱れによって、透
過光量が安定しないことがわかった。また、2.2Vの
バイアス電圧を印加してから5Vを印加したときは、同
図(b)に示すように、20ms後には乱れのない配向
が観察された。このように、あらかじめ、バイアス電圧
を印加しておけば、液晶パネルの応答速度が速くなるこ
とがわかった。
【0177】ところが、0Vからいきなり5Vを印加し
たときは、5Vを印加する前と印加した後のコントラス
トが2300あるのに対し、2.2Vのバイアス電圧を
印加して5Vを印加したときは、5Vを印加する前と印
加した後のコントラストが130に低下した。これは、
同図(b)の5ms後の液晶配向状態が示すように、画
素周辺の光漏れが原因であった。
たときは、5Vを印加する前と印加した後のコントラス
トが2300あるのに対し、2.2Vのバイアス電圧を
印加して5Vを印加したときは、5Vを印加する前と印
加した後のコントラストが130に低下した。これは、
同図(b)の5ms後の液晶配向状態が示すように、画
素周辺の光漏れが原因であった。
【0178】このコントラスト低下に対しては、光が漏
れる部分(画素電極の周辺部分)をブラックマトリクス
で遮光することにより、2000のコントラストを得る
ことができた。このようにすることにより、コントラス
トの低下に対して、ほぼ悪影響のない状態で、液晶パネ
ルの応答速度を速くすることができた。
れる部分(画素電極の周辺部分)をブラックマトリクス
で遮光することにより、2000のコントラストを得る
ことができた。このようにすることにより、コントラス
トの低下に対して、ほぼ悪影響のない状態で、液晶パネ
ルの応答速度を速くすることができた。
【0179】<第5実施形態>本発明の第5実施形態を
図14を用いて説明する。第3、第4実施形態と全く同
様にして、液晶をアクティブ素子で駆動する。図14に
おいて図14(a)は図14(b)の平面図D−D’線
の断面図を示している。この第5実施形態では、カラー
フィルター層が下側基板側に設けられている。
図14を用いて説明する。第3、第4実施形態と全く同
様にして、液晶をアクティブ素子で駆動する。図14に
おいて図14(a)は図14(b)の平面図D−D’線
の断面図を示している。この第5実施形態では、カラー
フィルター層が下側基板側に設けられている。
【0180】上側の透明基板401の上に共通電極40
2が透明基板のほぼ全面に形成されている。共通電極4
02の上に垂直配向膜403が塗布されている。また、
下側基板411上には、薄膜トランジスタ420が設け
られている。このトランジスタ420はCrよりなるゲ
ート電極(走査信号電極)421が配置され、このゲー
ト電極421を覆うように窒化シリコンからなるゲート
絶縁膜422が形成されている。また、ゲート電極42
1上には、ゲート絶縁膜422を介して非晶質シリコン
からなる半導体膜423が配置され、薄膜トランジスタ
(TFT)420の能動層として機能するようにされて
いる。また、半導体膜423のパターンの一部に重畳す
るようにモリブデンよりなるドレイン電極424、ソー
ス電極425が配置されている。これらすべてを被覆す
るように窒化シリコンよりなる保護膜426が形成され
ている。
2が透明基板のほぼ全面に形成されている。共通電極4
02の上に垂直配向膜403が塗布されている。また、
下側基板411上には、薄膜トランジスタ420が設け
られている。このトランジスタ420はCrよりなるゲ
ート電極(走査信号電極)421が配置され、このゲー
ト電極421を覆うように窒化シリコンからなるゲート
絶縁膜422が形成されている。また、ゲート電極42
1上には、ゲート絶縁膜422を介して非晶質シリコン
からなる半導体膜423が配置され、薄膜トランジスタ
(TFT)420の能動層として機能するようにされて
いる。また、半導体膜423のパターンの一部に重畳す
るようにモリブデンよりなるドレイン電極424、ソー
ス電極425が配置されている。これらすべてを被覆す
るように窒化シリコンよりなる保護膜426が形成され
ている。
【0181】なお、ドレイン電極424、ソース電極4
25は、それぞれ図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜423のパタ
ーンの一部に重畳している。また、図14(b)に示す
ように、ドレイン電極424は、データ線(映像信号電
極)424aに接続されている。言い換えると、ドレイ
ン電極424は、データ線424aの一部として形成さ
れている。また、ゲート電極421も、走査信号線42
1aの一部を構成している。
25は、それぞれ図示していないが、n形不純物が導入
された非晶質シリコン膜を介し、半導体膜423のパタ
ーンの一部に重畳している。また、図14(b)に示す
ように、ドレイン電極424は、データ線(映像信号電
極)424aに接続されている。言い換えると、ドレイ
ン電極424は、データ線424aの一部として形成さ
れている。また、ゲート電極421も、走査信号線42
1aの一部を構成している。
【0182】さらに、第5実施形態では、保護層426
上にカラーフィルター層414が形成され、また、保護
層426上には、TFTの能動層423を覆うように遮
光膜427が形成されている。カラーフィルター層41
4および遮光層427は、オーバーコート層415で覆
われている。このオーバーコート層415はチャージア
ップしにくい透明な絶縁材料で作成する。
上にカラーフィルター層414が形成され、また、保護
層426上には、TFTの能動層423を覆うように遮
光膜427が形成されている。カラーフィルター層41
4および遮光層427は、オーバーコート層415で覆
われている。このオーバーコート層415はチャージア
ップしにくい透明な絶縁材料で作成する。
【0183】オーバーコート層415上に、スルーホー
ル428を介してソース電極425と接続された画素電
極412が設けられ、その上に垂直配向膜413が形成
されている。
ル428を介してソース電極425と接続された画素電
極412が設けられ、その上に垂直配向膜413が形成
されている。
【0184】第5実施形態でも、画素電極412にソー
ス電極425が接続されており、映像信号が画素電極に
印加されるようになっている。この映像信号のon、o
ffは走査信号により制御される。画素電極412は対
称性の高い形状をしている。ここでは正方形を例示した
が、図1(c)に示したように、円、五角形、八角形な
どでも同様の効果が得られる。
ス電極425が接続されており、映像信号が画素電極に
印加されるようになっている。この映像信号のon、o
ffは走査信号により制御される。画素電極412は対
称性の高い形状をしている。ここでは正方形を例示した
が、図1(c)に示したように、円、五角形、八角形な
どでも同様の効果が得られる。
【0185】これらの上下基板の間に誘電率異方性が負
である液晶分子400が挟持されている。上下基板の配
向膜が垂直配向膜のため、電圧無印加時には、液晶40
0は基板に対して該垂直に配向している。
である液晶分子400が挟持されている。上下基板の配
向膜が垂直配向膜のため、電圧無印加時には、液晶40
0は基板に対して該垂直に配向している。
【0186】ゲート電極421に電圧を印加して薄膜ト
ランジスタ(TFT)420をオンにすると、ソース電
極425に電圧が印加されて、画素電極412とこれに
対向配置している共通電極402の間に電界が誘起され
る。このとき、画素電極412の形状が対称性が高いこ
とおよび共通電極402が画素電極412より大きいた
め、両電極間に生じる電界は基板に対して垂直ではな
く、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電界となる。
この電界により、誘電率異方性が負である液晶分子40
0は画素中央に向って対称に倒れていく。このため画素
内の液晶の配向方向は自然に分割される。
ランジスタ(TFT)420をオンにすると、ソース電
極425に電圧が印加されて、画素電極412とこれに
対向配置している共通電極402の間に電界が誘起され
る。このとき、画素電極412の形状が対称性が高いこ
とおよび共通電極402が画素電極412より大きいた
め、両電極間に生じる電界は基板に対して垂直ではな
く、画素電極周辺部から中央に向かう斜め電界となる。
この電界により、誘電率異方性が負である液晶分子40
0は画素中央に向って対称に倒れていく。このため画素
内の液晶の配向方向は自然に分割される。
【0187】このように本発明では、誘電率異方性が負
の液晶を用いると、特別に配向膜に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、広視野角化が達成できる。
の液晶を用いると、特別に配向膜に処理を加えることを
しなくても、自動的に液晶の倒れる方向を分割すること
ができ、広視野角化が達成できる。
【0188】なお、第5実施形態の場合には、その構造
上、画素電極412が、ゲート線(走査信号線)421
a、ドレイン線(映像信号線)424aからの十分離れ
ているため、これらの電極からの電界により液晶の配向
が乱れることはほとんどない。それでも、外部から電界
の悪影響を防ぐことを目的に、いずれか一方または両方
の電極の上部にシールド用の電極を設けてもよい。
上、画素電極412が、ゲート線(走査信号線)421
a、ドレイン線(映像信号線)424aからの十分離れ
ているため、これらの電極からの電界により液晶の配向
が乱れることはほとんどない。それでも、外部から電界
の悪影響を防ぐことを目的に、いずれか一方または両方
の電極の上部にシールド用の電極を設けてもよい。
【0189】第5実施形態では、カラーフィルター層4
14と液晶層400の間に、画素電極412が配置され
ている。このことにより、カラーフィルター層414と
画素電極412との目合わせすら不要になり、上下基板
の重ね合わせ精度が大幅に軽減される。このような顕著
な効果を得ることは、共通電極に開口部を有する技術に
おいては、全く不可能である。かつ、このようにカラー
フィルター層414と液晶層400の間に、画素電極4
12を配置することよって、走査信号電極421a、映
像信号電極424aからの横方向電界の影響を大幅に軽
減することができる。また、このような構成をとること
によって、IPS方式および、垂直配向した液晶を横方
向電界で倒す方式において問題となっていたカラーフィ
ルター層414におけるチャージアップによる色ムラの
問題も解決することができる。
14と液晶層400の間に、画素電極412が配置され
ている。このことにより、カラーフィルター層414と
画素電極412との目合わせすら不要になり、上下基板
の重ね合わせ精度が大幅に軽減される。このような顕著
な効果を得ることは、共通電極に開口部を有する技術に
おいては、全く不可能である。かつ、このようにカラー
フィルター層414と液晶層400の間に、画素電極4
12を配置することよって、走査信号電極421a、映
像信号電極424aからの横方向電界の影響を大幅に軽
減することができる。また、このような構成をとること
によって、IPS方式および、垂直配向した液晶を横方
向電界で倒す方式において問題となっていたカラーフィ
ルター層414におけるチャージアップによる色ムラの
問題も解決することができる。
【0190】さらに、実施の形態3、4と全く同様にし
て、液晶の倒れる方向を、より完全に制御したい場合に
は、配向膜に光配向膜を用い、その光配向膜の性質に応
じ、斜めからの偏光または無偏光の照射するなどの操作
を行ってもよい。また、液晶の配向が乱れるのを防ぐこ
とを目的に、液晶中に少量のモノマーを導入し、適当な
配向状態を記憶させるために、ポリマー化してもよい。
て、液晶の倒れる方向を、より完全に制御したい場合に
は、配向膜に光配向膜を用い、その光配向膜の性質に応
じ、斜めからの偏光または無偏光の照射するなどの操作
を行ってもよい。また、液晶の配向が乱れるのを防ぐこ
とを目的に、液晶中に少量のモノマーを導入し、適当な
配向状態を記憶させるために、ポリマー化してもよい。
【0191】また、偏光透過軸を直交させた場合は、ノ
ーマリブラックモードとなるが、初期の液晶配向のリタ
デーションの観察角度依存をなくすため負の一軸の補償
フィルムおよび正の一軸の補償フィルムを組み合わせて
用いることができる。これにより、黒状態の観察角度依
存性がなくなり、画質が向上するとともに、広視野角化
が図れる。
ーマリブラックモードとなるが、初期の液晶配向のリタ
デーションの観察角度依存をなくすため負の一軸の補償
フィルムおよび正の一軸の補償フィルムを組み合わせて
用いることができる。これにより、黒状態の観察角度依
存性がなくなり、画質が向上するとともに、広視野角化
が図れる。
【0192】また、上記説明では、液晶の誘電率異方性
が負で、電圧無印加時に液晶が基板に対して垂直配向を
とっていると仮定しているが、第2実施形態のように、
液晶の誘電率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマ
チック配向をとっている場合も、第2実施形態で述べた
液晶配向とほぼ同様の液晶配向が生じ、広視野角化が図
れる。この場合は、液晶層は、図7(a)、(b)に示
したように4つに分割される。ねじれネマチック配向を
用いる場合は、四角形の画素が望ましい。
が負で、電圧無印加時に液晶が基板に対して垂直配向を
とっていると仮定しているが、第2実施形態のように、
液晶の誘電率異方性が正で、電圧無印加時にねじれネマ
チック配向をとっている場合も、第2実施形態で述べた
液晶配向とほぼ同様の液晶配向が生じ、広視野角化が図
れる。この場合は、液晶層は、図7(a)、(b)に示
したように4つに分割される。ねじれネマチック配向を
用いる場合は、四角形の画素が望ましい。
【0193】第5実施形態の液晶表示装置の液晶の製造
方法は、第1実施形態と同様とすることができる。
方法は、第1実施形態と同様とすることができる。
【0194】次に、第5実施形態の実施例を示す。 (実施例12)実施例4と同様にして、アモルファスシ
リコン薄膜トランジスタアレイ(TFT)420を有す
る基板を、成膜過程とリソグラフィー過程を繰り返し
て、ガラス基板411上に作製した。このTFT420
は、基板側よりゲート−クロム層421,窒化シリコン
−ゲート絶縁層422,アモルファスシリコン−半導体
層423,ドレイン・ソース−モリブデン層424、4
25から構成されている。次にドレイン電極424、ソ
ース電極425および半導体膜423を覆うようにゲー
ト絶縁膜422上に保護膜426を形成した。
リコン薄膜トランジスタアレイ(TFT)420を有す
る基板を、成膜過程とリソグラフィー過程を繰り返し
て、ガラス基板411上に作製した。このTFT420
は、基板側よりゲート−クロム層421,窒化シリコン
−ゲート絶縁層422,アモルファスシリコン−半導体
層423,ドレイン・ソース−モリブデン層424、4
25から構成されている。次にドレイン電極424、ソ
ース電極425および半導体膜423を覆うようにゲー
ト絶縁膜422上に保護膜426を形成した。
【0195】次に、この保護膜426の上にカラーフィ
ルター層および遮光層を形成する。カラーフィルター層
414は、例えば、赤色や緑色もしくは青色の染料、顔
料を含んだ樹脂膜から構成する。また、遮光層427は
黒色の染料、顔料を含んだ樹脂から構成すればよい。ま
た、金属を用いて遮光層427を形成するようにしても
よい。
ルター層および遮光層を形成する。カラーフィルター層
414は、例えば、赤色や緑色もしくは青色の染料、顔
料を含んだ樹脂膜から構成する。また、遮光層427は
黒色の染料、顔料を含んだ樹脂から構成すればよい。ま
た、金属を用いて遮光層427を形成するようにしても
よい。
【0196】カラーフィルター層414は、例えば、赤
色などの所望の光学特性が得られる顔料が、アクリルを
ベースとしたネガ形の感光性樹脂中に分散された顔料分
散レジストを用いて形成すればよい。まず、顔料分散レ
ジストを保護膜上に塗布し、レジスト膜を形成する。次
いで、そのレジスト膜の所定領域、すなわち、マトリク
ス状に配置された画素領域に選択的に光が当たるよう
に、フォトマスクを用いて露光する。この露光の後、所
定の現像液を用いて現像し、所定のパターンを形成す
る。これらの工程を、色数、例えば赤・青・緑の3色分
3回繰り返すことでカラーフィルター層414が形成で
きる。
色などの所望の光学特性が得られる顔料が、アクリルを
ベースとしたネガ形の感光性樹脂中に分散された顔料分
散レジストを用いて形成すればよい。まず、顔料分散レ
ジストを保護膜上に塗布し、レジスト膜を形成する。次
いで、そのレジスト膜の所定領域、すなわち、マトリク
ス状に配置された画素領域に選択的に光が当たるよう
に、フォトマスクを用いて露光する。この露光の後、所
定の現像液を用いて現像し、所定のパターンを形成す
る。これらの工程を、色数、例えば赤・青・緑の3色分
3回繰り返すことでカラーフィルター層414が形成で
きる。
【0197】次に、カラーフィルター層414および遮
光層427上に透明な絶縁材料からなるオーバーコート
層415を形成する。このオーバーコート層415は、
例えばアクリル樹脂などの熱硬化性樹脂を用いればよ
い。また、オーバーコート層415として、光硬化性の
透明な樹脂を用いてもよい。最後に、スルーホール42
8を形成してこれを介してソース電極425に接続する
四角形の形状をした画素電極412を、オーバーコート
層415上に形成した。
光層427上に透明な絶縁材料からなるオーバーコート
層415を形成する。このオーバーコート層415は、
例えばアクリル樹脂などの熱硬化性樹脂を用いればよ
い。また、オーバーコート層415として、光硬化性の
透明な樹脂を用いてもよい。最後に、スルーホール42
8を形成してこれを介してソース電極425に接続する
四角形の形状をした画素電極412を、オーバーコート
層415上に形成した。
【0198】対向基板として、全面にITOをスパッタ
したガラス基板を用意した。実施例4と同様にして、両
方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE1211)4
03、413を塗布し、200℃、1時間加熱乾燥を行
った。基板周囲にシール剤を塗布し、スペーサー剤を散
布した後、加熱によりシール剤を硬化させ、誘電率異方
性が負のネマチック液晶を注入し、注入孔を光硬化樹脂
で封止した。液晶層のΔndと大きさが等しく、符号が
逆となる光学的に負の補償フィルムを貼り付けた後、偏
光板を上下基板にその透過軸が直交するように貼り付け
た。
したガラス基板を用意した。実施例4と同様にして、両
方の基板に垂直配向膜(日産化学社製SE1211)4
03、413を塗布し、200℃、1時間加熱乾燥を行
った。基板周囲にシール剤を塗布し、スペーサー剤を散
布した後、加熱によりシール剤を硬化させ、誘電率異方
性が負のネマチック液晶を注入し、注入孔を光硬化樹脂
で封止した。液晶層のΔndと大きさが等しく、符号が
逆となる光学的に負の補償フィルムを貼り付けた後、偏
光板を上下基板にその透過軸が直交するように貼り付け
た。
【0199】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、上下基板の貼りあわせ際、目合わせは必要なく、画
素のサイズが小さくなっても全く問題がないことがわか
った。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、上下基板の貼りあわせ際、目合わせは必要なく、画
素のサイズが小さくなっても全く問題がないことがわか
った。
【0200】(実施例13)画素電極の形状を図4に示
したような突出した部分を有する形状にした以外は実施
例11と全く同様にして、パネルを作成した。
したような突出した部分を有する形状にした以外は実施
例11と全く同様にして、パネルを作成した。
【0201】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。ま
た、実施例11で非常に少数の画素で見られたディスク
リネーションの曲がりは全く見られなかった。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。ま
た、実施例11で非常に少数の画素で見られたディスク
リネーションの曲がりは全く見られなかった。
【0202】(実施例14)実施例12と全く同様にし
て、TFT基板を作成し、カラーフィルター層414、
オーバーコート層415を作成し、四角形の画素電極を
形成した。実施例3と同様に、配向膜と液晶材をJSR
製JALS−428とZLI4792のカイラル材を抜
いたものとし、実施例3と同様にラビングを行い、実施
例11と全く同様に液晶パネルを作成した。
て、TFT基板を作成し、カラーフィルター層414、
オーバーコート層415を作成し、四角形の画素電極を
形成した。実施例3と同様に、配向膜と液晶材をJSR
製JALS−428とZLI4792のカイラル材を抜
いたものとし、実施例3と同様にラビングを行い、実施
例11と全く同様に液晶パネルを作成した。
【0203】このようにして得られたパネルの視角特性
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、上下基板の貼り合わせの際、目合わせは必要なく、
画素のサイズが小さくなっても全く問題がないことがわ
かった。
を測定したところ、階調反転は全くなく、高コントラス
トの領域が非常に広い優れた視角特性が得られた。な
お、上下基板の貼り合わせの際、目合わせは必要なく、
画素のサイズが小さくなっても全く問題がないことがわ
かった。
【0204】(実施例15)画素電極の形状を図4に示
したような突起を有する形状にした以外は実施例13と
全く同様にしてパネルを作成した。このようにして得ら
れたパネルの視角特性を測定したところ、階調反転は全
くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた視角
特性が得られた。
したような突起を有する形状にした以外は実施例13と
全く同様にしてパネルを作成した。このようにして得ら
れたパネルの視角特性を測定したところ、階調反転は全
くなく、高コントラストの領域が非常に広い優れた視角
特性が得られた。
【0205】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、第1の基板と第2の基板の間に液晶層が
挟持され、前記第1の基板上の共通電極と前記第2の基
板上の画素電極の間に電圧を印加する構造を有する液晶
表示装置において、前記画素電極が、前記共通電極の面
積より小さく共通電極で覆われていると共に、対称性の
良い形状としたので、電圧により液晶は対称的に倒れ、
自然に1画素が複数の領域に分割される。そのため、フ
ォトリソグラフィーなどの工程を増加させることなく、
広視野角化が図れる。特に、カラーフィルターを第2の
基板上に作成した場合、基板の貼りあわせの際の高度な
目合わせが全く不要となり、高精細の画素を有するパネ
ルでも簡単に作成することができる。
装置によれば、第1の基板と第2の基板の間に液晶層が
挟持され、前記第1の基板上の共通電極と前記第2の基
板上の画素電極の間に電圧を印加する構造を有する液晶
表示装置において、前記画素電極が、前記共通電極の面
積より小さく共通電極で覆われていると共に、対称性の
良い形状としたので、電圧により液晶は対称的に倒れ、
自然に1画素が複数の領域に分割される。そのため、フ
ォトリソグラフィーなどの工程を増加させることなく、
広視野角化が図れる。特に、カラーフィルターを第2の
基板上に作成した場合、基板の貼りあわせの際の高度な
目合わせが全く不要となり、高精細の画素を有するパネ
ルでも簡単に作成することができる。
【0206】また、本発明の液晶表示装置の製造方法に
よれば、かかる液晶表示装置を容易に製造することがで
きる。
よれば、かかる液晶表示装置を容易に製造することがで
きる。
【0207】さらに、本発明の液晶表示装置の駆動方法
によれば、かかる液晶表示装置における画素面積が小さ
くなっても画素の配向分割をより確実に行うことがで
き、また、応答速度を速くすることができる。
によれば、かかる液晶表示装置における画素面積が小さ
くなっても画素の配向分割をより確実に行うことがで
き、また、応答速度を速くすることができる。
【図1】本発明の第1実施形態の液晶表示装置を示すも
ので、(a)は(b)のA−A’線に沿った断面図、
(b)は平面図、(c)は画素電極の形状の例を示す概
念図である。
ので、(a)は(b)のA−A’線に沿った断面図、
(b)は平面図、(c)は画素電極の形状の例を示す概
念図である。
【図2】対称性のよい形状を連ねた画素電極の形状の例
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図3】切り欠きを設けた画素電極の形状の例を示す概
念図である。
念図である。
【図4】突起部を設けた画素電極の形状の例を示す概念
図である。
図である。
【図5】電極を形成しない無電極部を設けた画素電極の
形状の例を示す概念図である。
形状の例を示す概念図である。
【図6】凹部を設けた画素電極の形状の例を示す概念図
である。
である。
【図7】本発明の第2実施形態の液晶表示装置を示すも
ので、(a)は断面図、(b)は画素の液晶の分割を示
す平面図である。
ので、(a)は断面図、(b)は画素の液晶の分割を示
す平面図である。
【図8】液晶層が電圧無印加時にホモジニアス構造を有
する液晶表示装置を示すもので、(a)は断面図、
(b)は画素の液晶の分割を示す平面図である。
する液晶表示装置を示すもので、(a)は断面図、
(b)は画素の液晶の分割を示す平面図である。
【図9】本発明の第3実施形態の液晶表示装置を示すも
ので、(a)は(b)のB−B’線に沿った断面図、
(b)は平面図である。
ので、(a)は(b)のB−B’線に沿った断面図、
(b)は平面図である。
【図10】凹部を設けた画素電極を有する液晶表示装置
を示すもので、(a)は(b)のB−B’線に沿った断
面図、(b)は平面図である。
を示すもので、(a)は(b)のB−B’線に沿った断
面図、(b)は平面図である。
【図11】第3実施形態での誘電率異方性が正の液晶を
用いた場合を示すもので、(a)は(b)のB−B’線
に沿った断面図、(b)は平面図である。
用いた場合を示すもので、(a)は(b)のB−B’線
に沿った断面図、(b)は平面図である。
【図12】本発明の第4実施形態の液晶表示装置を示す
もので、(a)は(b)のC−C’線に沿った断面図、
(b)は平面図である。
もので、(a)は(b)のC−C’線に沿った断面図、
(b)は平面図である。
【図13】本発明の第11実施例の試験用パネルにおけ
る液晶の配向状態の遷移変化を現すもので、(a)はい
きなり駆動電圧を印加した場合の配向状態を現す写真、
(b)はバイアス電圧を印加してから駆動電圧を印加し
た場合の配向状態を現す写真である。
る液晶の配向状態の遷移変化を現すもので、(a)はい
きなり駆動電圧を印加した場合の配向状態を現す写真、
(b)はバイアス電圧を印加してから駆動電圧を印加し
た場合の配向状態を現す写真である。
【図14】本発明の第5実施形態の液晶表示装置を示す
もので、(a)は(b)のD−D’線に沿った断面図、
(b)は平面図である。
もので、(a)は(b)のD−D’線に沿った断面図、
(b)は平面図である。
【図15】従来の液晶表示装置を示すもので、(a)は
断面図、(b)は共通電極の平面図、(c)は画素電極
の平面図である。
断面図、(b)は共通電極の平面図、(c)は画素電極
の平面図である。
100 液晶分子 101 透明基板 102 共通電極 103 配向膜 110 下側基板 111 配線用電極 112 絶縁膜 113 スルーホール 114 画素電極 116 シールド用電極 200 液晶 201 透明基板 202 カラーフィルタ 203 遮光膜 204 共通電極 205 配向膜 211 下側基板 212 画素電極 220 薄膜トランジスタ 221 ゲート電極 221a 走査信号電極 222 ゲート絶縁膜 224 ドレイン電極 224a 映像信号線 225 ソース電極 300 液晶 301 透明基板 302 カラーフィルタ 303 遮光膜 304 共通電極 305 配向膜 311 下側基板 312 画素電極 320 薄膜トランジスタ 321 ゲート電極 321a 走査信号電極 322 ゲート絶縁膜 324 ドレイン電極 324a 映像信号線 325 ソース電極 327 スルーホール 400 液晶 401 透明基扱 402 共通電極 403 配向膜 411 下側基板 412 画素電極 414 カラーフィルタ 415 オーバーコート層 420 薄膜トランジスタ 421 ゲート電極 421a 走査信号電極 422 ゲート絶縁膜 424 ドレイン電極 424a 映像信号線 425 ソース電極 427 遮光膜 428 スルーホール 501 カラーフィルター基板 502 共通電極 503 配向膜 504 画素電極 507 下側基板(TFT基板) 517 スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1368 G02F 1/136 500 (72)発明者 鈴木 照晃 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 加納 博司 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 住吉 研 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 坂本 道昭 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 岡本 守 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 山本 勇司 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 松山 博昭 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 河田 きよみ 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 鈴木 聖二 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 平井 良彦 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H089 HA04 JA04 KA04 QA16 RA05 RA08 TA02 TA09 TA14 TA15 2H090 KA04 KA05 KA11 LA01 LA04 LA08 LA09 LA15 MA01 MA02 MA15 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA12X FA12Z FD10 GA03 GA13 HA06 HA07 JA02 LA19 2H092 GA13 GA64 HA04 JA24 JB05 JB13 JB57 NA01 PA08 PA10 PA11 QA06 QA07 QA15 2H093 NA16 NA31 ND13 ND32 NE03 NE06 NF04 NF05 NF11
Claims (32)
- 【請求項1】 第1の基板と第2の基板の間に液晶層が
挟持され、前記第1の基板上の共通電極と前記第2の基
板上の画素電極の間に電圧を印加する構造を有する液晶
表示装置において、 前記画素電極が、前記共通電極よりも小面積で、前記共
通電極で覆われていると共に、対称性の良い形状である
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記画素電極が、円形ないし楕円形または多角形である
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項3】 第1の基板と第2の基板の間に液晶層が
挟持され、前記第1の基板上の共通電極と前記第2の基
板上の画素電極の間に電圧を印加する構造を有する液晶
表示装置において、 前記画素電極が、前記共通電極よりも小面積で、前記共
通電極で覆われていると共に、対称性の良い形状が連な
った形状であることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表
示装置において、 前記共通電極が、前記第1の基板のほぼ全面に設けられ
ていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表
示装置において、 前記画素電極の周囲にシールド電極を有することを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表
示装置において、 前記第1の基板上には、複数の画素にわたって基準電位
を与える共通電極を有し、前記第2の基板上には、複数
の走査信号電極と、それらにマトリクス状に交差する複
数の映像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点に
対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、 前記複数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれる
それぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、そ
れぞれの画素に対応する薄膜トランジスタに接続されて
いる画素電極を有し、 前記画素電極と前記走査電極、前記映像信号電極および
前記薄膜トランジスタとが層間絶縁膜を介して分離され
ていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の液晶表示装置において、 前記第1の基板上には、複数の画素にわたって基準電位
を与える共通電極を有し、前記第2の基板上には、複数
の走査信号電極と、それらにマトリクス状に交差する複
数の映像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点に
対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有し、 前記複数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれる
それぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、そ
れぞれの画素に対応する薄膜トランジスタに接続されて
いる画素電極を有し、 前記画素電極と前記走査電極、前記映像信号電極および
前記薄膜トランジスタとが層間絶縁膜を介して分離さ
れ、 かつ、前記走査信号電極および映像信号電極の少なくと
も一方の上部に前記画素電極の一部またはシールド用の
電極が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の液晶表
示装置において、 前記透明な第1の基板と第2の基板と、これらに挟まれ
た液晶層とカラーフィルター層とを有し、 前記カラーフィルター層は前記第2基板上に配置され、
前記液晶層は前記カラーフィルター層と前記第1の基板
との間に配置され、 前記カラーフィルター層下の前記第2の基板上には、複
数の走査信号電極と、 それらにマトリクス状に交差する複数の映像信号電極
と、これらの電極のそれぞれの交点に対応して形成され
た複数の薄膜トランジスタとを有し、 前記複数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれる
それぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、そ
れぞれの画素に対応する薄膜トランジスタに接続されて
いる画素電極とを有し、 前記第1の基板上に複数の画素にわたって基準電位を与
える共通電極を有し、 前記画素電極は、前記カラーフィルター層と前記液晶層
との間に配置されていろことを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項9】 請求項5記載の液晶表示装置において、 前記第1の透明な基板と前記第2の基板とこれらに挟ま
れた液晶層とカラーフィルター層とを有し、 前記カラーフィルター層は前記第2基板上に配置され、
前記液晶層は前記カラーフィルター層と前記第1の基板
との間に配置され、 前記カラーフィルター層下の前記第2の基板上には、複
数の走査信号電極と、それらにマトリクス状に交差する
複数の映像信号電極と、これらの電極のそれぞれの交点
に対応して形成された複数の薄膜トランジスタとを有
し、 前記複数の走査信号電極および映像信号電極で囲まれる
それぞれの領域で少なくとも一つの画素が構成され、そ
れぞれの画素に対応する薄膜トランジスタに接続されて
いる画素電極とを有し、 前記第1の基板上には、複数の画素にわたって基準電位
を与える共通電極を有し、 前記画素電極は、前記カラーフィルター層と前記液晶層
との間に配置され、 かつ、前記走査電極および映像信号電極の少なくとも一
方の上部に前記画素電極の一部またはシールド用の電極
が配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の液晶
表示装置において、 前記画素電極が、対称性のよい形状の中心から放射状の
切り欠き部または突出部を有することを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 前記画素電極が、対称性のよい形状の中心から周縁に向
かう放射状の電極が形成されていない無電極部を有する
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項12】 請求項1〜11のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 前記画素電極が、対称性のよい形状の中心から周縁に向
かう放射状の凹部を有することを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項13】 請求項12に記載の液晶表示装置にお
いて、 前記凹部を、層間絶縁膜またはオーバーコート層に形成
したことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項14】 請求項1〜13のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 光学的に負の補償フィルムと光学的に正の補償フィルム
の少なくとも一方を前記第1または第2の基板と偏光板
との間に設置することにより、前記液晶層と前記補償フ
ィルムの屈折率異方性を等方的にしたことを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項15】 請求項1〜14のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 液晶が高分子有機化合物を含むことを特徴とする液晶表
示装置。 - 【請求項16】 請求項1〜15のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 前記液晶層が、誘電率異方性が負の液晶から構成され、
電圧無印加時に前記第1の基板と前記第2の基板に対し
てほぼ垂直に配向していることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項17】 請求項1〜16のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 電圧を印加した際に液晶が倒れる方向に沿ってあらかじ
めプレチルト角が形成されていることを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項18】 請求項16または17に記載の液晶表
示装置において、 前記液晶層の両側にそれぞれ四分の一波長板を有してお
り、四分の一波長板の光軸が互いに直交していることを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項19】 請求項1〜15のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 前記液晶層が、誘電率異方性が正の液晶から構成され、
電圧無印加時にねじれネマチック構造を有することを特
徴とする液晶表示装置。 - 【請求項20】 請求項19記載液晶表示装置におい
て、 各画素内の前記液晶層に液晶分子のねじれ方向と立ち上
がり方向が異なる複数の微小領域が共存することを特徴
とする液晶表示装置。 - 【請求項21】 請求項1〜15のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 前記液晶層が、誘電率異方性が正の液晶から構成され、
電圧無印加時にホモジニアス構造を有することを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項22】 請求項21記載の液晶表示装置におい
て、 各画素内の前記液晶層に、液晶分子の立ち上がり方向が
異なる二種類の微小領域が共存することを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項23】 請求項19〜22のいずれかに記載の
液晶表示装置において、 前記液晶層の前記第1基板と第2基板に対するプレチル
ド角が1°以下であることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項24】 請求項1〜23のいずれかに記載の液
晶表示装置において、 液晶のしきい値電圧とほぼ等しい電圧を印加した際に、
光漏れする部分を遮光することを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項25】 液晶及びモノマー及び/又はオリゴマ
ーを含有する液晶組成物を、共通電極を有する第1の基
板と、前記共通電極よりも面積が小さく、前記共通電極
で覆われ、かつ、対称性のよい形状の画素電極を有する
第2の基板間に注入する注入工程と、 前記モノマー及び/又はオリゴマーを重合させる重合工
程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項26】 請求項25記載の液晶表示装置の製造
方法において、 前記重合工程が、光を照射しながら行うことにより、液
晶にプレチルト角を形成することを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。 - 【請求項27】 請求項26記載の液晶表示装置の製造
方法において、 基板に対して斜めに光を照射することを特徴とする液晶
表示装置の製造方法。 - 【請求項28】 請求項27記載の液晶表示装置の製造
方法において、 前記光照射の光が偏光であることを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。 - 【請求項29】 請求項28記載の液晶表示装置の製造
方法において、 前記偏光を基板に対してほぼ垂直方向から照射すること
により、液晶のプレチルト角を1°以下にすることを特
徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項30】 請求項1〜24のいずれかに記載の液
晶表示装置の互いに隣接する画素同士における互いの電
圧を、正負を逆に印加することを特徴とする液晶表示装
置の駆動方法。 - 【請求項31】 請求項1〜24のいずれかに記載の液
晶表示装置の液晶表示を、一つのフレームが終了する前
に黒状態に戻すことを特徴とする液晶表示装置の駆動方
法。 - 【請求項32】 請求項1〜24のいずれかに記載の液
晶表示装置に、一つのフレームが開始する前に、液晶の
しきい値電圧とほぼ等しい電圧を印加することを特徴と
する液晶表示装置の駆動方法。
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-
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- 2000-06-09 JP JP2000213508A patent/JP2001264784A/ja active Pending
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