JP2003084299A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＯＣＢ方式においては、電源投入時のスプレイ
配向からベンド配向への初期転移を短時間で確実に行
い、なおかつ表示動作中にもベンド配向を安定に維持す
ることが求められる。 【解決手段】画素電極１１０間に走査信号電極および映
像信号電極１０６に加えて専用の制御信号電極１０３を
設け、制御信号電極１０３と共通電極１３０の間に強電
界を発生させることにより、スプレイ配向からベンド配
向への初期転移を迅速かつ確実に行い、なおかつ表示動
作中にも制御信号電極と共通電極の間に強電界を発生さ
せることにより、表示動作中にもベンド配向を安定に維
持する。表示動作に必要な走査信号電極、映像信号電
極、共通電極をベンド配向への転移及び維持に使用しな
い。
配向からベンド配向への初期転移を短時間で確実に行
い、なおかつ表示動作中にもベンド配向を安定に維持す
ることが求められる。 【解決手段】画素電極１１０間に走査信号電極および映
像信号電極１０６に加えて専用の制御信号電極１０３を
設け、制御信号電極１０３と共通電極１３０の間に強電
界を発生させることにより、スプレイ配向からベンド配
向への初期転移を迅速かつ確実に行い、なおかつ表示動
作中にも制御信号電極と共通電極の間に強電界を発生さ
せることにより、表示動作中にもベンド配向を安定に維
持する。表示動作に必要な走査信号電極、映像信号電
極、共通電極をベンド配向への転移及び維持に使用しな
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉ
ｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉ
ｎｇｅｎｃｅの略称で以下、”ＯＣＢ”と略記する）方
式の液晶表示装置における液晶分子の配向を制御する電
極構造に関する。
ｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉ
ｎｇｅｎｃｅの略称で以下、”ＯＣＢ”と略記する）方
式の液晶表示装置における液晶分子の配向を制御する電
極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在広く用いられているＴＮ方式は、高
コントラストである反面視角依存性が著しいという問題
に対して、画素を分割し、分割された領域でそれぞれ液
晶分子を制御する画素分割法を中心に、様々な特性の改
善方法が提案されてきた。しかし、応答速度が遅いとい
うもう一つの問題は解決されていない。ネマティック液
晶を使用した液晶表示装置は一般に応答速度は遅い。す
なわち、階調表示を変更する際に要する応答時間が最大
１００ｍｓ程度にもなり、高速な応答速度が要求される
動画表示には対応できない。このため、動画対応ＬＣＤ
（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に適
した広視野角かつ高速応答である表示方式が求められて
いた。
コントラストである反面視角依存性が著しいという問題
に対して、画素を分割し、分割された領域でそれぞれ液
晶分子を制御する画素分割法を中心に、様々な特性の改
善方法が提案されてきた。しかし、応答速度が遅いとい
うもう一つの問題は解決されていない。ネマティック液
晶を使用した液晶表示装置は一般に応答速度は遅い。す
なわち、階調表示を変更する際に要する応答時間が最大
１００ｍｓ程度にもなり、高速な応答速度が要求される
動画表示には対応できない。このため、動画対応ＬＣＤ
（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に適
した広視野角かつ高速応答である表示方式が求められて
いた。
【０００３】ＯＣＢ方式は、広視野角であることに加え
て高速応答であることが述べられている（Ｙ．Ｙａｍａ
ｇｕｃｈｉ，ｅｔ ａｌ．，ＳＩＤ’９３ Ｄｉｇｅｓ
ｔ，ｐｐ２７７−２８０、あるいは特開平７−８４２５
４号公報参照）。ＯＣＢ方式で用いられる液晶セルはベ
ンド配向になっており、πセルとも呼ばれている。πセ
ルが高速応答を示すことは、特開昭５５−１４２３１６
号公報にも述べられている。
て高速応答であることが述べられている（Ｙ．Ｙａｍａ
ｇｕｃｈｉ，ｅｔ ａｌ．，ＳＩＤ’９３ Ｄｉｇｅｓ
ｔ，ｐｐ２７７−２８０、あるいは特開平７−８４２５
４号公報参照）。ＯＣＢ方式で用いられる液晶セルはベ
ンド配向になっており、πセルとも呼ばれている。πセ
ルが高速応答を示すことは、特開昭５５−１４２３１６
号公報にも述べられている。
【０００４】図１１に、ＯＣＢ方式の基本構成の一例を
示す。互いのラビング方向が平行となるように重ね合わ
された２枚のガラス基板９０１、９２１に挟持されたベ
ンド配向状態の液晶層９１５が、負の複屈折補償板９５
６、９６６によって挟まれる。負の複屈折補償板９５
６、９６６はディスコティック液晶を用い、光学的に負
であり、なおかつ層内で主軸の傾きが変化する構造を有
する。負の複屈折補償板９５６、９６６はさらに２枚の
偏光板９１６、９３６によって挟まれている。その構造
上、ベンド配向はラビング方向において常に自己補償性
を有し、光学的に対称な特性を示す。
示す。互いのラビング方向が平行となるように重ね合わ
された２枚のガラス基板９０１、９２１に挟持されたベ
ンド配向状態の液晶層９１５が、負の複屈折補償板９５
６、９６６によって挟まれる。負の複屈折補償板９５
６、９６６はディスコティック液晶を用い、光学的に負
であり、なおかつ層内で主軸の傾きが変化する構造を有
する。負の複屈折補償板９５６、９６６はさらに２枚の
偏光板９１６、９３６によって挟まれている。その構造
上、ベンド配向はラビング方向において常に自己補償性
を有し、光学的に対称な特性を示す。
【０００５】ベンド配向における液晶分子の配向変化
は、光学軸方向、すなわち界面における液晶分子の配向
方向に平行かつ基板に垂直な面内で最大となる。また、
２枚の直交する偏光板で、光学異方性媒体を挟んだ場
合、偏光板の透過軸に対して４５度の方向に光軸を配置
したとき、最大の透過光強度が得られる。したがって、
２枚の直交させた偏光板で、ベンド配向液晶セル挟んだ
場合、光学軸方向を偏光板の透過軸に対して４５度方向
に配置したとき、複屈折の変化が最大となる。ラビング
方向を水平方向に固定すると、２枚の偏光板９１６、９
３６の透過軸は４５度方向としたときに、最大の透過光
強度が得られる。
は、光学軸方向、すなわち界面における液晶分子の配向
方向に平行かつ基板に垂直な面内で最大となる。また、
２枚の直交する偏光板で、光学異方性媒体を挟んだ場
合、偏光板の透過軸に対して４５度の方向に光軸を配置
したとき、最大の透過光強度が得られる。したがって、
２枚の直交させた偏光板で、ベンド配向液晶セル挟んだ
場合、光学軸方向を偏光板の透過軸に対して４５度方向
に配置したとき、複屈折の変化が最大となる。ラビング
方向を水平方向に固定すると、２枚の偏光板９１６、９
３６の透過軸は４５度方向としたときに、最大の透過光
強度が得られる。
【０００６】ＯＣＢ方式の駆動法は、低電圧側で黒表示
を行うノーマリーブラック駆動と、高電圧側で黒表示を
行うノーマリーホワイト駆動の２通りがあるが、補償す
る複屈折が大きいノーマリーブラック駆動は、波長分散
による光漏れが大きく、十分なコントラストを得るのが
困難である。特開平８−３２７８２２号公報において
は、図１０のような２枚の負の複屈折補償板を用いたノ
ーマリーホワイト駆動を行うことによってこの問題を解
決している。すなわち、高電圧側では界面付近を除くほ
とんどの液晶分子が垂直に配向している。両界面の残留
複屈折を２枚の負の複屈折補償板によってそれぞれ補償
することにより、広視野角特性を得ている。
を行うノーマリーブラック駆動と、高電圧側で黒表示を
行うノーマリーホワイト駆動の２通りがあるが、補償す
る複屈折が大きいノーマリーブラック駆動は、波長分散
による光漏れが大きく、十分なコントラストを得るのが
困難である。特開平８−３２７８２２号公報において
は、図１０のような２枚の負の複屈折補償板を用いたノ
ーマリーホワイト駆動を行うことによってこの問題を解
決している。すなわち、高電圧側では界面付近を除くほ
とんどの液晶分子が垂直に配向している。両界面の残留
複屈折を２枚の負の複屈折補償板によってそれぞれ補償
することにより、広視野角特性を得ている。
【０００７】このように広視野角かつ高速応答という優
れた特性を有するＯＣＢ方式であるが、大きな問題があ
る。ＯＣＢ方式で使用するベンド配向セルは、初期配向
状態ではスプレイ配向になっており、電源投入時に全画
素における液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベン
ド配向に転移させなければならない。また、表示動作中
もスプレイ配向よりもベンド配向が安定となる臨界電圧
Ｖｃ以上の電圧を常に印加し続ける必要がある。
れた特性を有するＯＣＢ方式であるが、大きな問題があ
る。ＯＣＢ方式で使用するベンド配向セルは、初期配向
状態ではスプレイ配向になっており、電源投入時に全画
素における液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベン
ド配向に転移させなければならない。また、表示動作中
もスプレイ配向よりもベンド配向が安定となる臨界電圧
Ｖｃ以上の電圧を常に印加し続ける必要がある。
【０００８】臨界電圧Ｖｃは、液晶材料の物性値、ギャ
ップ、プレチルト角などの各パラメータからスプレイ配
向およびベンド配向におけるギブスのエネルギーの電圧
による変化を計算し、両者を比較することから求められ
る。ギブスのエネルギーが小さい配向の方がより安定で
あるので、縦軸をギブスのエネルギー、横軸を印加電圧
としてプロットし、ベンド配向およびスプレイ配向にお
けるギブスのエネルギーの曲線が交差する点の印加電圧
を読み取れば良い。
ップ、プレチルト角などの各パラメータからスプレイ配
向およびベンド配向におけるギブスのエネルギーの電圧
による変化を計算し、両者を比較することから求められ
る。ギブスのエネルギーが小さい配向の方がより安定で
あるので、縦軸をギブスのエネルギー、横軸を印加電圧
としてプロットし、ベンド配向およびスプレイ配向にお
けるギブスのエネルギーの曲線が交差する点の印加電圧
を読み取れば良い。
【０００９】ギブスのエネルギーの計算例を、図１２に
示す。理論上、臨界電圧Ｖｃ以上の電圧を印加すれば、
スプレイ配向よりもベンド配向が安定となるが、スプレ
イ配向からベンド配向に転移させるためには、ずっと高
い電圧を印加することが必要になる。２０Ｖ程度の高電
圧を印加すれば数秒以下の短時間で転移が完了するが、
アクティブマトリクス駆動を前提にした場合、薄膜トラ
ンジスタの耐圧上最大５Ｖ程度しか印加できない。５Ｖ
では転移が全く進行しないか、ほとんど進行しないこと
が実験的に明らかになっている。
示す。理論上、臨界電圧Ｖｃ以上の電圧を印加すれば、
スプレイ配向よりもベンド配向が安定となるが、スプレ
イ配向からベンド配向に転移させるためには、ずっと高
い電圧を印加することが必要になる。２０Ｖ程度の高電
圧を印加すれば数秒以下の短時間で転移が完了するが、
アクティブマトリクス駆動を前提にした場合、薄膜トラ
ンジスタの耐圧上最大５Ｖ程度しか印加できない。５Ｖ
では転移が全く進行しないか、ほとんど進行しないこと
が実験的に明らかになっている。
【００１０】このような問題に対して、以下のような方
法が提案されている。
法が提案されている。
【００１１】特開平０９−２１８４１１号公報では、表
面において液晶分子が平行に配向する性質を持つミクロ
パールをギャップ材と同時にベンド配向へ転移するため
の核発生手段として利用することにより、組立工程を通
常と変えることなくベンド配向を安定に維持する方法が
述べられている。
面において液晶分子が平行に配向する性質を持つミクロ
パールをギャップ材と同時にベンド配向へ転移するため
の核発生手段として利用することにより、組立工程を通
常と変えることなくベンド配向を安定に維持する方法が
述べられている。
【００１２】特開平１０−１４２６３８号公報では、ギ
ャップより径が小さく、なおかつ表面において液晶分子
が垂直に配向する性質を持つミクロパールを使用するこ
とにより、ミクロパールの上部の液晶分子を基板に対し
て垂直に配向させて擬似的なハイブリッド配向とし、ス
プレイ配向からベンド配向への転移を促進させる方法が
述べられている。
ャップより径が小さく、なおかつ表面において液晶分子
が垂直に配向する性質を持つミクロパールを使用するこ
とにより、ミクロパールの上部の液晶分子を基板に対し
て垂直に配向させて擬似的なハイブリッド配向とし、ス
プレイ配向からベンド配向への転移を促進させる方法が
述べられている。
【００１３】また、特開平１０−０２０２８４号公報で
は、各画素電極上に液晶よりも高誘電率の材質か導電性
材質からなるテーパー形状を有する凸部を形成して部分
的に強電界とするか、高プレチルト角領域を設けて部分
的に高プレチルトとすることによりベンド配向へ転移す
るための核発生手段とする方法が述べられている。
は、各画素電極上に液晶よりも高誘電率の材質か導電性
材質からなるテーパー形状を有する凸部を形成して部分
的に強電界とするか、高プレチルト角領域を設けて部分
的に高プレチルトとすることによりベンド配向へ転移す
るための核発生手段とする方法が述べられている。
【００１４】また、特開２０００−３３０１４１号公報
では、水平配向成分と垂直配向成分からなるハイブリッ
ド型の配向膜を用いて電圧無印加状態でもベンド配向と
なるような高プレチルトとし、次に表示領域のみに紫外
線を照射して電圧無印加状態ではスプレイ配向となるよ
うな低プレチルトとすることにより、画素領域外をベン
ド配向へ転移するための核発生手段とする方法が述べら
れている。
では、水平配向成分と垂直配向成分からなるハイブリッ
ド型の配向膜を用いて電圧無印加状態でもベンド配向と
なるような高プレチルトとし、次に表示領域のみに紫外
線を照射して電圧無印加状態ではスプレイ配向となるよ
うな低プレチルトとすることにより、画素領域外をベン
ド配向へ転移するための核発生手段とする方法が述べら
れている。
【００１５】また、特許第３０７４６４０号公報では、
システム側からパワーオンリセット信号を走査信号電極
に送り、走査信号電極と共通電極の間に強電界を発生さ
せ、同時に画素電極と共通電極間にベンド配向を継続さ
せるために必要な臨界電圧Ｖｃ以上の電圧を印加して、
短時間でスプレイ配向からベンド配向に転移させ、また
表示動作中にも所定の時間間隔で同様の動作を行ってベ
ンド配向を維持する方法が述べられている。
システム側からパワーオンリセット信号を走査信号電極
に送り、走査信号電極と共通電極の間に強電界を発生さ
せ、同時に画素電極と共通電極間にベンド配向を継続さ
せるために必要な臨界電圧Ｖｃ以上の電圧を印加して、
短時間でスプレイ配向からベンド配向に転移させ、また
表示動作中にも所定の時間間隔で同様の動作を行ってベ
ンド配向を維持する方法が述べられている。
【００１６】特開２０００−３２１５８８号公報では、
画素電極間の間隔を狭くした上で、共通電極に高電圧を
印加し、画素電極との間のみならず、画素電極間に位置
する走査信号電極、映像信号電極との間にも強電界を発
生させ、表示面全面を確実にスプレイ配向からベンド配
向に転移させる方法が述べられている。
画素電極間の間隔を狭くした上で、共通電極に高電圧を
印加し、画素電極との間のみならず、画素電極間に位置
する走査信号電極、映像信号電極との間にも強電界を発
生させ、表示面全面を確実にスプレイ配向からベンド配
向に転移させる方法が述べられている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
方法にも問題がある。特開平０９−２１８４１１号公報
に述べられた方法では、ベンド配向を安定に維持するた
めに多数のミクロパールを均一に散布する必要がある
が、核発生手段となるミクロパールの周囲では液晶分子
の配向が歪んでおり、黒表示における光漏れが起きると
いう問題があった。特開平１０−１４２６３８号公報に
述べられた方法では、核発生手段となるミクロパールの
表面が垂直配向となるため、ミクロパール側面の液晶分
子は基板に対して平行に配向することになり、より光漏
れが大きい。さらに、ギャップ材の散布に加えて核発生
手段となるギャップより径の小さいミクロパールを散布
しなければならないが、ギャップより径の小さいミクロ
パールの固定が困難であるという問題があった。
方法にも問題がある。特開平０９−２１８４１１号公報
に述べられた方法では、ベンド配向を安定に維持するた
めに多数のミクロパールを均一に散布する必要がある
が、核発生手段となるミクロパールの周囲では液晶分子
の配向が歪んでおり、黒表示における光漏れが起きると
いう問題があった。特開平１０−１４２６３８号公報に
述べられた方法では、核発生手段となるミクロパールの
表面が垂直配向となるため、ミクロパール側面の液晶分
子は基板に対して平行に配向することになり、より光漏
れが大きい。さらに、ギャップ材の散布に加えて核発生
手段となるギャップより径の小さいミクロパールを散布
しなければならないが、ギャップより径の小さいミクロ
パールの固定が困難であるという問題があった。
【００１８】特開平１０−０２０２８４号公報に述べら
れた方法では、核発生手段の周囲で液晶分子の配向が歪
み黒表示における光漏れが起きるという問題に加えて、
核発生手段の形成のために工程が増加する、テーパー形
状の制御が困難であるなどの問題があった。
れた方法では、核発生手段の周囲で液晶分子の配向が歪
み黒表示における光漏れが起きるという問題に加えて、
核発生手段の形成のために工程が増加する、テーパー形
状の制御が困難であるなどの問題があった。
【００１９】特開２０００−３３０１４１号公報に述べ
られた方法では、ハイブリッド型配向膜を用いて高プレ
チルト角を均一かつ安定に制御するのは困難であるとい
う問題があった。
られた方法では、ハイブリッド型配向膜を用いて高プレ
チルト角を均一かつ安定に制御するのは困難であるとい
う問題があった。
【００２０】特許第３０７４６４０号公報に述べられた
方法は、初期転移の手段として有効であり、また表示動
作中にも所定の時間間隔でリセット動作を行うことによ
り、表示動作中にベンド配向を安定維持するための対策
も講じられているが、表示動作を中断して黒書き込みを
することになるため、実質的な透過率の低下を招くとい
う問題があった。
方法は、初期転移の手段として有効であり、また表示動
作中にも所定の時間間隔でリセット動作を行うことによ
り、表示動作中にベンド配向を安定維持するための対策
も講じられているが、表示動作を中断して黒書き込みを
することになるため、実質的な透過率の低下を招くとい
う問題があった。
【００２１】特開２０００−３２１５８８号公報に述べ
られた方法は、初期転移の手段として有効であるが、共
通電極に高電圧を印加しているため、表示動作中にベン
ド配向を安定維持することはできないという問題があっ
た。
られた方法は、初期転移の手段として有効であるが、共
通電極に高電圧を印加しているため、表示動作中にベン
ド配向を安定維持することはできないという問題があっ
た。
【００２２】本発明の目的は、液晶分子のスプレイ配向
からベンド配向への初期転移を迅速かつ確実に行うだけ
でなく、表示動作を中断することなくベンド配向を安定
に維持することが可能なＴＮ方式の液晶表示装置を提供
することにある。
からベンド配向への初期転移を迅速かつ確実に行うだけ
でなく、表示動作を中断することなくベンド配向を安定
に維持することが可能なＴＮ方式の液晶表示装置を提供
することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、第１の基板と、前記第１の基板上に交差して形成さ
れる複数の走査信号電極及び複数の映像信号電極と、前
記複数の走査信号電極及び前記複数の映像信号電極に区
画される複数の画素領域と、前記複数の画素領域の各画
素領域に対応して形成される薄膜トランジスタ及びそれ
に接続される画素電極とを有するＴＦＴ基板と、第２の
基板と、前記第２の基板上に前記複数の画素領域に渡っ
て基準電位を与える共通電極とを有する対向基板と、前
記ＴＦＴ基板及び前記対向基板が前記画素電極及び前記
共通電極がそれぞれ対向するようにして配置され、前記
ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層と
を有し、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板が、それらと
前記液晶層との界面における液晶分子の配向方向が平行
となるように貼り合わせられて配置された液晶表示装置
であって、前記複数の画素領域の間に各画素領域に対応
して形成される制御信号電極を有していることを特徴と
する。
は、第１の基板と、前記第１の基板上に交差して形成さ
れる複数の走査信号電極及び複数の映像信号電極と、前
記複数の走査信号電極及び前記複数の映像信号電極に区
画される複数の画素領域と、前記複数の画素領域の各画
素領域に対応して形成される薄膜トランジスタ及びそれ
に接続される画素電極とを有するＴＦＴ基板と、第２の
基板と、前記第２の基板上に前記複数の画素領域に渡っ
て基準電位を与える共通電極とを有する対向基板と、前
記ＴＦＴ基板及び前記対向基板が前記画素電極及び前記
共通電極がそれぞれ対向するようにして配置され、前記
ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層と
を有し、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板が、それらと
前記液晶層との界面における液晶分子の配向方向が平行
となるように貼り合わせられて配置された液晶表示装置
であって、前記複数の画素領域の間に各画素領域に対応
して形成される制御信号電極を有していることを特徴と
する。
【００２４】上記液晶表示装置において、前記制御信号
電極は、（１）前記映像信号電極の下方に配置され、前
記画素電極よりも下層に配置される、（２）前記映像信
号電極の上方に配置され、前記画素電極よりも下層に配
置される、（３）前記画素電極及び前記映像信号電極よ
りも上層に配置される、といういずれかの形態を採る。
電極は、（１）前記映像信号電極の下方に配置され、前
記画素電極よりも下層に配置される、（２）前記映像信
号電極の上方に配置され、前記画素電極よりも下層に配
置される、（３）前記画素電極及び前記映像信号電極よ
りも上層に配置される、といういずれかの形態を採る。
【００２５】上記（１）又は（２）の形態の液晶表示装
置において、前記画素電極及び前記制御信号電極は、端
部が互いに平面的に重なる重畳領域を有し、前記重畳領
域が、前記ＴＦＴ基板の前記対向基板と反対側から前記
重畳領域に入射する光を遮光する。
置において、前記画素電極及び前記制御信号電極は、端
部が互いに平面的に重なる重畳領域を有し、前記重畳領
域が、前記ＴＦＴ基板の前記対向基板と反対側から前記
重畳領域に入射する光を遮光する。
【００２６】上述した液晶表示装置はさらに以下のよう
な好適な形態を有する。
な好適な形態を有する。
【００２７】まず、前記第１の基板上において、前記第
１の基板及び前記液晶層の界面の液晶分子の配向方向
が、前記走査信号電極の配線された方向と一致する、或
いは、前記画素電極の各辺に対して４５度をなす方向で
ある。
１の基板及び前記液晶層の界面の液晶分子の配向方向
が、前記走査信号電極の配線された方向と一致する、或
いは、前記画素電極の各辺に対して４５度をなす方向で
ある。
【００２８】次に、前記走査電極、前記映像信号電極、
前記薄膜トランジスタよりも上層、かつ、前記画素電極
よりも下層にカラーフィルタ層が形成される。
前記薄膜トランジスタよりも上層、かつ、前記画素電極
よりも下層にカラーフィルタ層が形成される。
【００２９】次に、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の
相対する面の最上層に配向膜がそれぞれ形成され、前記
配向膜は、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の相対する
面の最上層に光配向性の樹脂膜をそれぞれ塗布した後、
前記樹脂膜に直線偏光した紫外線を照射することにより
形成される配向膜であり、かつ、前記紫外線の偏光方向
を制御することにより、前記液晶分子が前記配向膜と前
記液晶層との界面において前記紫外線の偏光方向に対し
平行または垂直方向に配向させられる配向膜である。
相対する面の最上層に配向膜がそれぞれ形成され、前記
配向膜は、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の相対する
面の最上層に光配向性の樹脂膜をそれぞれ塗布した後、
前記樹脂膜に直線偏光した紫外線を照射することにより
形成される配向膜であり、かつ、前記紫外線の偏光方向
を制御することにより、前記液晶分子が前記配向膜と前
記液晶層との界面において前記紫外線の偏光方向に対し
平行または垂直方向に配向させられる配向膜である。
【００３０】次に、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板
は、前記画素領域を除く領域に対応して対向する前記Ｔ
ＦＴ基板及び前記対向基板の間に間隙支持部材を挟むこ
とにより、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の間隙を概
略一定に保持する。
は、前記画素領域を除く領域に対応して対向する前記Ｔ
ＦＴ基板及び前記対向基板の間に間隙支持部材を挟むこ
とにより、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の間隙を概
略一定に保持する。
【００３１】次に、前記液晶層は、前記画素電極と前記
共通電極との間に電界が印加されない電界無印加状態で
はスプレイ配向となり、前記画素電極と前記共通電極と
の間に電界が印加される電界印加状態では、前記電界印
加状態の初期において前記制御信号電極と前記共通電極
の間に前記液晶層の動作電界よりも大きな電界が印加さ
れることにより、前記スプレイ配向からベンド配向への
転移が促進される。
共通電極との間に電界が印加されない電界無印加状態で
はスプレイ配向となり、前記画素電極と前記共通電極と
の間に電界が印加される電界印加状態では、前記電界印
加状態の初期において前記制御信号電極と前記共通電極
の間に前記液晶層の動作電界よりも大きな電界が印加さ
れることにより、前記スプレイ配向からベンド配向への
転移が促進される。
【００３２】次に、前記画素電極と前記共通電極との間
に電界が印加されて前記液晶層が動作している表示動作
中においては、前記制御信号電極と前記共通電極との間
に前記液晶層の動作電界よりも大きな電界が常時印加さ
れることにより、前記液晶層にベンド配向を保持させ
る。
に電界が印加されて前記液晶層が動作している表示動作
中においては、前記制御信号電極と前記共通電極との間
に前記液晶層の動作電界よりも大きな電界が常時印加さ
れることにより、前記液晶層にベンド配向を保持させ
る。
【００３３】次に、前記画素電極と前記共通電極との間
に電界が印加される初期電源投入時において、前記画素
電極及び前記制御信号電極には所定の電圧が印加され、
前記画素電極及び前記制御信号電極に隣接する画素電極
及び制御信号電極には、前記所定の電圧と逆極性の電圧
が印加される。
に電界が印加される初期電源投入時において、前記画素
電極及び前記制御信号電極には所定の電圧が印加され、
前記画素電極及び前記制御信号電極に隣接する画素電極
及び制御信号電極には、前記所定の電圧と逆極性の電圧
が印加される。
【００３４】最後に、前記画素電極と前記共通電極との
間に電界が印加されて前記液晶層が動作している表示動
作中においては、前記画素領域に対応する映像信号及び
制御信号と前記共通電極との間の電圧極性は常に一致す
る。
間に電界が印加されて前記液晶層が動作している表示動
作中においては、前記画素領域に対応する映像信号及び
制御信号と前記共通電極との間の電圧極性は常に一致す
る。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、順に具体的に説明する。
て、順に具体的に説明する。
【００３６】まず、本発明の第１の実施形態の液晶表示
装置を、図１の断面図及び図８の平面図を用いて説明す
る。図８は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側から眺
めた平面図であり、図１は図８の切断線Ａ−Ａ’に沿っ
た断面図である。この断面図では、電極の上下関係に重
点を置いて説明するため、コンタクトホール、配向膜、
カラーフィルタ、偏光板等は省略している。図１におい
て、ガラスなどの透明基板からなるガラス基板１０１の
上に制御信号電極１０３、ゲート絶縁膜１０４、映像信
号電極１０６、第１層間絶縁膜１０８、画素電極１１０
を順に形成し、ＴＦＴ基板１１１とする。映像信号電極
１０６より下層に制御信号電極１０３が位置する関係と
なる。制御信号電極１０３は全て一体化しており、外部
入力により一括して制御信号を印加する。ガラス基板１
０１と対向してガラス基板１２１が配置され、その上に
カラーフィルタ１３２、ブラックマトリクス１３３、絶
縁膜１２８、共通電極１３０が順に形成され、対向基板
１３１が得られる。ＴＦＴ基板１１１、対向基板１３１
それぞれの最上層に配向膜１１４、１３４が形成された
後、ＴＦＴ基板１１１、対向基板１３１が対向配置さ
れ、それらの間には液晶層１１５が充填される。
装置を、図１の断面図及び図８の平面図を用いて説明す
る。図８は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側から眺
めた平面図であり、図１は図８の切断線Ａ−Ａ’に沿っ
た断面図である。この断面図では、電極の上下関係に重
点を置いて説明するため、コンタクトホール、配向膜、
カラーフィルタ、偏光板等は省略している。図１におい
て、ガラスなどの透明基板からなるガラス基板１０１の
上に制御信号電極１０３、ゲート絶縁膜１０４、映像信
号電極１０６、第１層間絶縁膜１０８、画素電極１１０
を順に形成し、ＴＦＴ基板１１１とする。映像信号電極
１０６より下層に制御信号電極１０３が位置する関係と
なる。制御信号電極１０３は全て一体化しており、外部
入力により一括して制御信号を印加する。ガラス基板１
０１と対向してガラス基板１２１が配置され、その上に
カラーフィルタ１３２、ブラックマトリクス１３３、絶
縁膜１２８、共通電極１３０が順に形成され、対向基板
１３１が得られる。ＴＦＴ基板１１１、対向基板１３１
それぞれの最上層に配向膜１１４、１３４が形成された
後、ＴＦＴ基板１１１、対向基板１３１が対向配置さ
れ、それらの間には液晶層１１５が充填される。
【００３７】初期電源投入時、画素電極１１０に振幅が
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極１０３に映像信号より振幅が大きく、なおかつ映像
信号とは逆極性の制御信号を印加する。このとき、画素
電極１１０の外部がベンド配向へ転移するための核発生
手段となり、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向へ
の初期転移が画素電極１１０の周辺部から画素電極１１
０の内部に進み、短時間で転移が完了する。
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極１０３に映像信号より振幅が大きく、なおかつ映像
信号とは逆極性の制御信号を印加する。このとき、画素
電極１１０の外部がベンド配向へ転移するための核発生
手段となり、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向へ
の初期転移が画素電極１１０の周辺部から画素電極１１
０の内部に進み、短時間で転移が完了する。
【００３８】制御信号電極１０３は、分かり易くするた
めに、図８ではクロスハッチで示されている。本実施形
態では制御信号電極１０３が走査信号電極１０２と同じ
層に形成される構造を例としているため、ゲート絶縁膜
１０４にコンタクトホール１１９を設けて、隣接する制
御信号電極１０３同志を映像信号電極１０６と同層の制
御信号接続電極１４６により接続する。従って、制御信
号電極１０３には、表示に関係する電極からは完全に切
り離されて制御信号が印加される。したがって、表示動
作中にも制御信号電極１０３に制御信号を適宜印加する
ことにより、画素電極１１０に印加する電圧をＶｃ近く
まで下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能
である。さらに、制御信号電極１０３の周辺部を平面的
に画素電極１１０と一部重畳させることによって表示領
域内への光の侵入を防止することもできる。また、制御
信号電極１０３には外部電源からの電圧を印加できるの
で、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向への初期転
移の際、液晶分子に十分に大きな電圧を印加することが
できる。本実施形態では制御信号電極１０３が走査信号
電極１０２と同じ層に形成される構造を例とし、かつ、
制御信号電極１０３が走査信号電極１０２の上をクロス
オーバーできるように映像信号電極１０６と同層の制御
信号接続電極１４６を形成して分断された制御信号電極
１０３同志を接続したが、制御信号接続電極１４６は映
像信号電極１０６と同層でなくても良く、例えば、画素
電極と同層の電極を用いても良い。また、本実施形態で
は制御信号電極１０３を分断し、制御信号接続電極１４
６を新たに設けることにより制御信号電極１０３が走査
信号電極１０２の上をクロスオーバーできる構成とした
が、逆に、走査信号電極１０２を分断して、走査信号接
続電極を新たに設けることにより走査信号電極１０２が
制御信号電極１０３の上をクロスオーバーできる構成と
しても良い。
めに、図８ではクロスハッチで示されている。本実施形
態では制御信号電極１０３が走査信号電極１０２と同じ
層に形成される構造を例としているため、ゲート絶縁膜
１０４にコンタクトホール１１９を設けて、隣接する制
御信号電極１０３同志を映像信号電極１０６と同層の制
御信号接続電極１４６により接続する。従って、制御信
号電極１０３には、表示に関係する電極からは完全に切
り離されて制御信号が印加される。したがって、表示動
作中にも制御信号電極１０３に制御信号を適宜印加する
ことにより、画素電極１１０に印加する電圧をＶｃ近く
まで下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能
である。さらに、制御信号電極１０３の周辺部を平面的
に画素電極１１０と一部重畳させることによって表示領
域内への光の侵入を防止することもできる。また、制御
信号電極１０３には外部電源からの電圧を印加できるの
で、液晶分子のスプレイ配向からベンド配向への初期転
移の際、液晶分子に十分に大きな電圧を印加することが
できる。本実施形態では制御信号電極１０３が走査信号
電極１０２と同じ層に形成される構造を例とし、かつ、
制御信号電極１０３が走査信号電極１０２の上をクロス
オーバーできるように映像信号電極１０６と同層の制御
信号接続電極１４６を形成して分断された制御信号電極
１０３同志を接続したが、制御信号接続電極１４６は映
像信号電極１０６と同層でなくても良く、例えば、画素
電極と同層の電極を用いても良い。また、本実施形態で
は制御信号電極１０３を分断し、制御信号接続電極１４
６を新たに設けることにより制御信号電極１０３が走査
信号電極１０２の上をクロスオーバーできる構成とした
が、逆に、走査信号電極１０２を分断して、走査信号接
続電極を新たに設けることにより走査信号電極１０２が
制御信号電極１０３の上をクロスオーバーできる構成と
しても良い。
【００３９】なお、空間分割方式のフルカラー液晶表示
装置では、本実施形態のＴＦＴ基板は、図８のような平
面図となる。すなわち、走査信号電極１０２と映像信号
電極１０６とで区画される画素の形状がほぼ縦３対横１
の縦方向に長い形状になっている。この場合、本実施形
態の制御信号電極１０３と共通電極１３０との間に生じ
る電界は、映像信号電極１０６および制御信号電極１０
３、映像信号電極１０６と接続されるドレイン電極１０
７からの横方向電界の影響を受けるが、この点を考慮す
ると、液晶層１１５と基板との界面における液晶分子の
配向方向は、画素の短辺方向とした方が制御信号電極１
０３からの電界の影響が液晶分子に及び易く、ベンド配
向からスプレイ配向への初期転移が進み易い。また、転
移後のベンド配向の安定性も良い。ただしこの場合、偏
光板１１６、１３６の偏光軸は斜め４５度方向となる。
偏光板を用いた場合、偏光軸方向の視角特性が最も良好
となるため、水平垂直方向の視角特性は不利になる。
装置では、本実施形態のＴＦＴ基板は、図８のような平
面図となる。すなわち、走査信号電極１０２と映像信号
電極１０６とで区画される画素の形状がほぼ縦３対横１
の縦方向に長い形状になっている。この場合、本実施形
態の制御信号電極１０３と共通電極１３０との間に生じ
る電界は、映像信号電極１０６および制御信号電極１０
３、映像信号電極１０６と接続されるドレイン電極１０
７からの横方向電界の影響を受けるが、この点を考慮す
ると、液晶層１１５と基板との界面における液晶分子の
配向方向は、画素の短辺方向とした方が制御信号電極１
０３からの電界の影響が液晶分子に及び易く、ベンド配
向からスプレイ配向への初期転移が進み易い。また、転
移後のベンド配向の安定性も良い。ただしこの場合、偏
光板１１６、１３６の偏光軸は斜め４５度方向となる。
偏光板を用いた場合、偏光軸方向の視角特性が最も良好
となるため、水平垂直方向の視角特性は不利になる。
【００４０】一方、液晶層と基板との界面における液晶
分子の配向方向を斜め４５度方向とすれば、偏光軸は水
平垂直方向となるため、水平垂直方向の視角特性は有利
である。逆に、ベンド配向の安定性はやや劣ることにな
るが、本実施形態のように制御信号電極を設けている場
合、配向方向にかかわらず、ベンド配向を安定化するこ
とができる。したがって、界面における液晶分子の配向
方向は、必要に応じて画素の短辺方向か斜め４５度方向
など、適当な方向とすることができる。
分子の配向方向を斜め４５度方向とすれば、偏光軸は水
平垂直方向となるため、水平垂直方向の視角特性は有利
である。逆に、ベンド配向の安定性はやや劣ることにな
るが、本実施形態のように制御信号電極を設けている場
合、配向方向にかかわらず、ベンド配向を安定化するこ
とができる。したがって、界面における液晶分子の配向
方向は、必要に応じて画素の短辺方向か斜め４５度方向
など、適当な方向とすることができる。
【００４１】配向方法としてはラビングが代表的だが、
ラビングには限らない。例えば、光配向技術を用いても
良い。すなわち、光配向性の樹脂膜をそれぞれＴＦＴ基
板及び対向基板の最上層に塗布した後、樹脂膜に直線偏
光した紫外線を照射することにより樹脂膜を配向膜とす
る。また、このようにして形成される配向膜は、樹脂膜
に照射する紫外線の偏光方向を制御することにより、配
向膜と液晶層との界面において紫外線の偏光方向に対し
平行または垂直方向に液晶分子を配向させることができ
る。
ラビングには限らない。例えば、光配向技術を用いても
良い。すなわち、光配向性の樹脂膜をそれぞれＴＦＴ基
板及び対向基板の最上層に塗布した後、樹脂膜に直線偏
光した紫外線を照射することにより樹脂膜を配向膜とす
る。また、このようにして形成される配向膜は、樹脂膜
に照射する紫外線の偏光方向を制御することにより、配
向膜と液晶層との界面において紫外線の偏光方向に対し
平行または垂直方向に液晶分子を配向させることができ
る。
【００４２】さらに、画素領域外の基板周辺部に柱を設
けるなど、画素領域内にギャップ材を散布しない方法に
よってギャップを保持すれば、画素領域内での液晶分子
の配向が均一となり、より高コントラストが得られる。
けるなど、画素領域内にギャップ材を散布しない方法に
よってギャップを保持すれば、画素領域内での液晶分子
の配向が均一となり、より高コントラストが得られる。
【００４３】次に、第１の実施形態の液晶表示装置の製
造方法を図１を参照して説明する。
造方法を図１を参照して説明する。
【００４４】ガラス基板１０１上にアルミニウムをスパ
ッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて走査信
号電極１０２および制御信号電極１０３を形成した。走
査信号電極１０２、制御信号電極１０３上にゲート絶縁
膜１０４を成膜した後、ゲート絶縁膜１０４上に化学蒸
着法によりアモルファスシリコンを成膜してイオン注入
し、フォトリソグラフィー技術を用いてアモルファスシ
リコンからなる半導体アイランド１０５を形成し、各画
素に対応した薄膜トランジスタの活性層とした。半導体
アイランド１０５上にクロムをスパッタ成膜し、フォト
リソグラフィー技術を用いて映像信号電極（＝ソース電
極）１０６、ドレイン電極１０７を形成した。映像信号
電極１０６、ドレイン電極１０７上にシリコン窒化膜か
ら成る第１層間絶縁膜１０８をスパッタ成膜した後、フ
ォトリソグラフィー技術を用いて各ドレイン電極１０７
上に画素電極と接続するためのコンタクトホール１０９
を形成した。シリコン窒化膜から成る第１層間絶縁膜１
０８上にＩＴＯをスパッタ成膜した後、フォトリソグラ
フィー技術を用いてマトリクス状の画素電極１１０を形
成し、ＴＦＴ基板１１１とした。また、カラーフィルタ
１３２、ブラックマトリクス１３３、絶縁膜１２８、Ｉ
ＴＯから成る共通電極１３０を備えた対向基板１３１を
用意した。
ッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて走査信
号電極１０２および制御信号電極１０３を形成した。走
査信号電極１０２、制御信号電極１０３上にゲート絶縁
膜１０４を成膜した後、ゲート絶縁膜１０４上に化学蒸
着法によりアモルファスシリコンを成膜してイオン注入
し、フォトリソグラフィー技術を用いてアモルファスシ
リコンからなる半導体アイランド１０５を形成し、各画
素に対応した薄膜トランジスタの活性層とした。半導体
アイランド１０５上にクロムをスパッタ成膜し、フォト
リソグラフィー技術を用いて映像信号電極（＝ソース電
極）１０６、ドレイン電極１０７を形成した。映像信号
電極１０６、ドレイン電極１０７上にシリコン窒化膜か
ら成る第１層間絶縁膜１０８をスパッタ成膜した後、フ
ォトリソグラフィー技術を用いて各ドレイン電極１０７
上に画素電極と接続するためのコンタクトホール１０９
を形成した。シリコン窒化膜から成る第１層間絶縁膜１
０８上にＩＴＯをスパッタ成膜した後、フォトリソグラ
フィー技術を用いてマトリクス状の画素電極１１０を形
成し、ＴＦＴ基板１１１とした。また、カラーフィルタ
１３２、ブラックマトリクス１３３、絶縁膜１２８、Ｉ
ＴＯから成る共通電極１３０を備えた対向基板１３１を
用意した。
【００４５】上下基板に配向膜材料を塗布し、２００℃
で１時間焼成して、画素電極１１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜１１４、１３４とした。
た。基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板の
ラビング方向が平行にな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Δｎが０．１３
のネマティック液晶１１５を注入し、注入孔を光硬化性
樹脂で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直交
し、なおかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなすよ
うに偏光板１１６、１３６をそれぞれ貼り付けた。
で１時間焼成して、画素電極１１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜１１４、１３４とした。
た。基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板の
ラビング方向が平行にな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Δｎが０．１３
のネマティック液晶１１５を注入し、注入孔を光硬化性
樹脂で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直交
し、なおかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなすよ
うに偏光板１１６、１３６をそれぞれ貼り付けた。
【００４６】このようにして得られたパネルに、初期電
源投入時、画素電極１１０に振幅５Ｖの映像信号を印加
すると同時に、制御信号電極１０３に振幅２０Ｖでなお
かつ映像信号と逆極性の制御信号を印加した。初期電源
投入時に転移の核を発生し易くするためには、映像信号
と制御信号を逆極性とすることが効果的である。また、
確実に全画素において転移を完了させるためには、制御
信号の振幅を２０Ｖ程度まで上げる必要がある。この条
件により、画素電極１１０に高電圧を印加することなく
十数秒でスプレイ配向からベンド配向への初期転移が完
了することを確認した。また、表示動作時にも制御信号
を印加し続けることにより、ベンド配向が安定に維持さ
れることも確認できた。
源投入時、画素電極１１０に振幅５Ｖの映像信号を印加
すると同時に、制御信号電極１０３に振幅２０Ｖでなお
かつ映像信号と逆極性の制御信号を印加した。初期電源
投入時に転移の核を発生し易くするためには、映像信号
と制御信号を逆極性とすることが効果的である。また、
確実に全画素において転移を完了させるためには、制御
信号の振幅を２０Ｖ程度まで上げる必要がある。この条
件により、画素電極１１０に高電圧を印加することなく
十数秒でスプレイ配向からベンド配向への初期転移が完
了することを確認した。また、表示動作時にも制御信号
を印加し続けることにより、ベンド配向が安定に維持さ
れることも確認できた。
【００４７】なお、表示動作中には制御信号の振幅は１
０Ｖ程度に下げるのが良いことがわかった。制御信号の
振幅が大きすぎると、それだけ横方向電界の影響も強く
なり、遮光しなければならない幅も大きくなる。制御信
号を振幅２０Ｖのままにした場合、画素電極１１０の端
から１２μｍの幅を遮光する必要があった。
０Ｖ程度に下げるのが良いことがわかった。制御信号の
振幅が大きすぎると、それだけ横方向電界の影響も強く
なり、遮光しなければならない幅も大きくなる。制御信
号を振幅２０Ｖのままにした場合、画素電極１１０の端
から１２μｍの幅を遮光する必要があった。
【００４８】また、遮光に必要な幅は、隣接した画素電
極１１０と制御信号電極１０３における映像信号と制御
信号の極性によっても変わってくる。制御信号の振幅が
１０Ｖとすると、同極性であれば遮光に必要な幅は５μ
ｍであったが、逆極性のときは１０μｍ必要であった。
極１１０と制御信号電極１０３における映像信号と制御
信号の極性によっても変わってくる。制御信号の振幅が
１０Ｖとすると、同極性であれば遮光に必要な幅は５μ
ｍであったが、逆極性のときは１０μｍ必要であった。
【００４９】また、配向膜のラビング方向を斜め４５度
方向にした場合、隣接した画素電極１１０と制御信号電
極１０３における映像信号と制御信号電極１０３の極性
が常に同極性となるようにしても遮光に必要な幅は１０
μｍであった。短辺方向にラビングする場合と比較し
て、開口率では不利になるが、ベンド配向の安定性上は
問題ないことが確認された。
方向にした場合、隣接した画素電極１１０と制御信号電
極１０３における映像信号と制御信号電極１０３の極性
が常に同極性となるようにしても遮光に必要な幅は１０
μｍであった。短辺方向にラビングする場合と比較し
て、開口率では不利になるが、ベンド配向の安定性上は
問題ないことが確認された。
【００５０】次に、本発明の第２の実施形態の液晶表示
装置を、図２の断面図及び図１０の平面図を用いて説明
する。図１０は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側か
ら眺めた平面図であり、図２は図１０の切断線Ａ−Ａ’
に沿った断面図である。図１と同じ素子は図１に１００
を加えた番号で示している。本実施形態では、第１層間
絶縁膜２０８及び第２層間絶縁膜２１８を介して映像信
号電極２０６より上層、画素電極２１０より下層に制御
信号電極２０３が設けられている点が、第１の実施形態
と異なっている。制御信号電極２０３は全て一体化され
て配線されており、外部入力により一括して制御信号が
印加される。
装置を、図２の断面図及び図１０の平面図を用いて説明
する。図１０は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側か
ら眺めた平面図であり、図２は図１０の切断線Ａ−Ａ’
に沿った断面図である。図１と同じ素子は図１に１００
を加えた番号で示している。本実施形態では、第１層間
絶縁膜２０８及び第２層間絶縁膜２１８を介して映像信
号電極２０６より上層、画素電極２１０より下層に制御
信号電極２０３が設けられている点が、第１の実施形態
と異なっている。制御信号電極２０３は全て一体化され
て配線されており、外部入力により一括して制御信号が
印加される。
【００５１】初期電源投入時、画素電極２１０に振幅が
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極２０３に映像信号より振幅が大きく、なおかつ映像
信号とは逆極性の制御信号を印加する。このとき、画素
電極２１０の外部がベンド配向への核発生手段となり、
スプレイ配向からベンド配向への初期転移が画素電極２
１０の周辺部から進み、短時間で転移が完了する。
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極２０３に映像信号より振幅が大きく、なおかつ映像
信号とは逆極性の制御信号を印加する。このとき、画素
電極２１０の外部がベンド配向への核発生手段となり、
スプレイ配向からベンド配向への初期転移が画素電極２
１０の周辺部から進み、短時間で転移が完了する。
【００５２】制御信号電極２０３には、表示に関係する
電極からは完全に切り離して制御信号を印加することが
できる。したがって、表示動作中にも制御信号電極２０
３に制御信号を適宜印加することにより、画素電極２１
０に印加する電圧をＶｃ近くまで下げても、ベンド配向
を安定に維持することが可能である。さらに、制御信号
電極２０３の周辺部を平面的に画素電極２１０と一部重
畳させることによって表示領域内への光の侵入を防止す
ることもできる。
電極からは完全に切り離して制御信号を印加することが
できる。したがって、表示動作中にも制御信号電極２０
３に制御信号を適宜印加することにより、画素電極２１
０に印加する電圧をＶｃ近くまで下げても、ベンド配向
を安定に維持することが可能である。さらに、制御信号
電極２０３の周辺部を平面的に画素電極２１０と一部重
畳させることによって表示領域内への光の侵入を防止す
ることもできる。
【００５３】なお、液晶層と基板との界面における液晶
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適当
な方向とすることができる。
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適当
な方向とすることができる。
【００５４】本実施形態に適用される配向方法、ギャッ
プ材の形成方法は、第１の実施形態と同じ方法であり、
以下に記載する実施形態においても同じである。
プ材の形成方法は、第１の実施形態と同じ方法であり、
以下に記載する実施形態においても同じである。
【００５５】次に、第２の実施形態の液晶表示装置の製
造方法を図２を参照して説明する。
造方法を図２を参照して説明する。
【００５６】ガラス基板２０１上にアルミニウムをスパ
ッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて走査信
号電極２０２を形成した。走査信号電極２０２上にゲー
ト絶縁膜２０４を成膜した後、ゲート絶縁膜２０４上に
化学蒸着法によりアモルファスシリコンを成膜してイオ
ン注入し、フォトリソグラフィー技術を用いてアモルフ
ァスシリコンからなる半導体アイランド２０５を形成
し、各画素に対応した薄膜トランジスタの活性層とし
た。半導体アイランド２０５上にクロムをスパッタ成膜
し、フォトリソグラフィー技術を用いて映像信号電極
（＝ソース電極）２０６、ドレイン電極２０７を形成し
た。映像信号電極２０６、ドレイン電極２０７上にシリ
コン酸化膜から成る第１層間絶縁膜２０８をスパッタ成
膜した後、第１層間絶縁膜２０８上にアルミニウムニウ
ムをスパッタし、フォトリソグラフィー技術を用いて制
御信号電極２０３を形成した。制御信号電極２０３上に
シリコン酸化膜から成る第２層間絶縁膜２１８をスパッ
タ成膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いて各ド
レイン電極２０７上に画素電極と接続するためのコンタ
クトホール２０９を形成した。第２層間絶縁膜２１８上
にＩＴＯをスパッタ成膜した後、フォトリソグラフィー
技術を用いてマトリクス状の画素電極２１０を形成し、
ＴＦＴ基板２１１とした。また、ＩＴＯから成る共通電
極２３０、カラーフィルタ２３２、ブラックマトリクス
２３３、絶縁膜２２８を備えた対向基板２３１を用意し
た。
ッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて走査信
号電極２０２を形成した。走査信号電極２０２上にゲー
ト絶縁膜２０４を成膜した後、ゲート絶縁膜２０４上に
化学蒸着法によりアモルファスシリコンを成膜してイオ
ン注入し、フォトリソグラフィー技術を用いてアモルフ
ァスシリコンからなる半導体アイランド２０５を形成
し、各画素に対応した薄膜トランジスタの活性層とし
た。半導体アイランド２０５上にクロムをスパッタ成膜
し、フォトリソグラフィー技術を用いて映像信号電極
（＝ソース電極）２０６、ドレイン電極２０７を形成し
た。映像信号電極２０６、ドレイン電極２０７上にシリ
コン酸化膜から成る第１層間絶縁膜２０８をスパッタ成
膜した後、第１層間絶縁膜２０８上にアルミニウムニウ
ムをスパッタし、フォトリソグラフィー技術を用いて制
御信号電極２０３を形成した。制御信号電極２０３上に
シリコン酸化膜から成る第２層間絶縁膜２１８をスパッ
タ成膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いて各ド
レイン電極２０７上に画素電極と接続するためのコンタ
クトホール２０９を形成した。第２層間絶縁膜２１８上
にＩＴＯをスパッタ成膜した後、フォトリソグラフィー
技術を用いてマトリクス状の画素電極２１０を形成し、
ＴＦＴ基板２１１とした。また、ＩＴＯから成る共通電
極２３０、カラーフィルタ２３２、ブラックマトリクス
２３３、絶縁膜２２８を備えた対向基板２３１を用意し
た。
【００５７】上下基板に配向膜材料を塗布し、２００℃
で１時間焼成して、画素電極２１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜２１４、２３４とした。
基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板のラビ
ング方向が平行にな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Δｎが０．１３のネ
マティック液晶２１５を注入し、注入孔を光硬化性樹脂
で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直交し、な
おかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなすように偏
光板２１６、２３６をそれぞれ貼り付けた。
で１時間焼成して、画素電極２１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜２１４、２３４とした。
基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板のラビ
ング方向が平行にな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Δｎが０．１３のネ
マティック液晶２１５を注入し、注入孔を光硬化性樹脂
で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直交し、な
おかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなすように偏
光板２１６、２３６をそれぞれ貼り付けた。
【００５８】次に、本発明の液晶表示装置の第３の実施
形態を、図３の断面図を用いて説明する。図１と同じ素
子は図１に２００を加えた番号で示している。第３の実
施形態では、第１層間絶縁膜３０８及び第２層間絶縁膜
３１８を介して画素電極３１０より上層に制御信号電極
３０３が設けられ、画素電極３１０上の第２層間絶縁膜
３１８は除去されている点が、第１の実施形態と異なっ
ている。制御信号電極３０３は全て一体化されて配線さ
れており、外部入力により一括して制御信号が印加され
る。
形態を、図３の断面図を用いて説明する。図１と同じ素
子は図１に２００を加えた番号で示している。第３の実
施形態では、第１層間絶縁膜３０８及び第２層間絶縁膜
３１８を介して画素電極３１０より上層に制御信号電極
３０３が設けられ、画素電極３１０上の第２層間絶縁膜
３１８は除去されている点が、第１の実施形態と異なっ
ている。制御信号電極３０３は全て一体化されて配線さ
れており、外部入力により一括して制御信号が印加され
る。
【００５９】初期電源投入時、画素電極３１０に振幅が
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極３０３に映像信号より振幅が大きく、なおかつ映像
信号とは逆極性の制御信号を印加する。このとき、画素
電極３１０の外部がベンド配向への核発生手段となり、
スプレイ配向からベンド配向への初期転移が画素電極３
１０の周辺部から進み、短時間で転移が完了する。
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極３０３に映像信号より振幅が大きく、なおかつ映像
信号とは逆極性の制御信号を印加する。このとき、画素
電極３１０の外部がベンド配向への核発生手段となり、
スプレイ配向からベンド配向への初期転移が画素電極３
１０の周辺部から進み、短時間で転移が完了する。
【００６０】制御信号電極３０３には、表示に関係する
電極からは完全に切り離して制御信号を印加することが
できる。したがって、表示動作中にも制御信号電極３０
３に制御信号を適宜印加することにより、画素電極３１
０に印加する電圧をＶｃ近くまで下げても、ベンド配向
を安定に維持することが可能である。また、この実施形
態の場合は、画素電極３１０と制御信号電極３０３を重
畳させてもディスクリネーションの遮光はできないこと
が明らかである。したがって、横方向電界の影響を考慮
し、画素電極３１０と制御信号電極３０３とは間隔を空
け、ディスクリネーションラインが、ディスクリネーシ
ョンラインを通過する光路の手前で光が遮光されるよう
にブラックマトリクスを配置する必要がある。
電極からは完全に切り離して制御信号を印加することが
できる。したがって、表示動作中にも制御信号電極３０
３に制御信号を適宜印加することにより、画素電極３１
０に印加する電圧をＶｃ近くまで下げても、ベンド配向
を安定に維持することが可能である。また、この実施形
態の場合は、画素電極３１０と制御信号電極３０３を重
畳させてもディスクリネーションの遮光はできないこと
が明らかである。したがって、横方向電界の影響を考慮
し、画素電極３１０と制御信号電極３０３とは間隔を空
け、ディスクリネーションラインが、ディスクリネーシ
ョンラインを通過する光路の手前で光が遮光されるよう
にブラックマトリクスを配置する必要がある。
【００６１】なお、液晶層３１５と基板との界面におけ
る液晶分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必
要に応じて画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向な
ど、適当な方向とすることができる。
る液晶分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必
要に応じて画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向な
ど、適当な方向とすることができる。
【００６２】次に、第３の実施形態の液晶表示装置の製
造方法を図３を参照して説明する。
造方法を図３を参照して説明する。
【００６３】ガラス基板３０１上にアルミニウムをスパ
ッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて走査信
号電極３０２を形成した。走査信号電極３０２上にゲー
ト絶縁膜３０４を成膜した後、ゲート絶縁膜３０４上に
化学蒸着法によりアモルファスシリコンを成膜してイオ
ン注入し、フォトリソグラフィー技術を用いてアモルフ
ァスシリコンからなる半導体アイランド３０５を形成
し、各画素に対応した薄膜トランジスタの活性層とし
た。半導体アイランド３０５上にクロムをスパッタ成膜
し、フォトリソグラフィー技術を用いて映像信号電極
（＝ソース電極）３０６、ドレイン電極３０７を形成し
た。映像信号電極３０６、ドレイン電極３０７上にシリ
コン酸化膜から成る第１層間絶縁膜３０８をスパッタ成
膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いて各ドレイ
ン電極３０７上に画素電極と接続するためのコンタクト
ホール３０９を形成した。第１層間絶縁膜３０８上にＩ
ＴＯをスパッタ成膜した後、フォトリソグラフィー技術
を用いてマトリクス状の画素電極３１０を形成した。画
素電極３１０上にシリコン酸化膜から成る第２層間絶縁
膜３１８をスパッタ成膜した後、第２層間絶縁膜３１８
上にアルミニウムニウムをスパッタ成膜し、フォトリソ
グラフィー技術を用いて制御信号電極３０３を形成し
た。さらに、フォトリソグラフィー技術を用いて各画素
電極３１０上の第２層間絶縁膜３１８を除去し、ＴＦＴ
基板３１１とした。また、ＩＴＯから成る共通電極３３
０、カラーフィルタ３３２、ブラックマトリクス３３
３、絶縁膜３２８を備えた対向基板３３１を用意した。
ッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて走査信
号電極３０２を形成した。走査信号電極３０２上にゲー
ト絶縁膜３０４を成膜した後、ゲート絶縁膜３０４上に
化学蒸着法によりアモルファスシリコンを成膜してイオ
ン注入し、フォトリソグラフィー技術を用いてアモルフ
ァスシリコンからなる半導体アイランド３０５を形成
し、各画素に対応した薄膜トランジスタの活性層とし
た。半導体アイランド３０５上にクロムをスパッタ成膜
し、フォトリソグラフィー技術を用いて映像信号電極
（＝ソース電極）３０６、ドレイン電極３０７を形成し
た。映像信号電極３０６、ドレイン電極３０７上にシリ
コン酸化膜から成る第１層間絶縁膜３０８をスパッタ成
膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いて各ドレイ
ン電極３０７上に画素電極と接続するためのコンタクト
ホール３０９を形成した。第１層間絶縁膜３０８上にＩ
ＴＯをスパッタ成膜した後、フォトリソグラフィー技術
を用いてマトリクス状の画素電極３１０を形成した。画
素電極３１０上にシリコン酸化膜から成る第２層間絶縁
膜３１８をスパッタ成膜した後、第２層間絶縁膜３１８
上にアルミニウムニウムをスパッタ成膜し、フォトリソ
グラフィー技術を用いて制御信号電極３０３を形成し
た。さらに、フォトリソグラフィー技術を用いて各画素
電極３１０上の第２層間絶縁膜３１８を除去し、ＴＦＴ
基板３１１とした。また、ＩＴＯから成る共通電極３３
０、カラーフィルタ３３２、ブラックマトリクス３３
３、絶縁膜３２８を備えた対向基板３３１を用意した。
【００６４】上下基板に配向膜材料を塗布し、２００℃
で１時間焼成して、画素電極３１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜３１４、３３４とした。
基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板の配向
膜のラビング方向が平行にな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Δｎが０．
１３のネマティック液晶３１５を注入し、注入孔を光硬
化性樹脂で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直
交し、なおかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなす
ように偏光板３１６、３３６をそれぞれ貼り付けた。
で１時間焼成して、画素電極３１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜３１４、３３４とした。
基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板の配向
膜のラビング方向が平行にな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Δｎが０．
１３のネマティック液晶３１５を注入し、注入孔を光硬
化性樹脂で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直
交し、なおかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなす
ように偏光板３１６、３３６をそれぞれ貼り付けた。
【００６５】第３の実施形態では、画素電極３１０と制
御信号電極３０３の間を適度に開ける必要があり、空い
た隙間を対向基板３３１のブラックマトリクス３３３で
覆う必要がある。表示動作中には制御信号の振幅は１０
Ｖ程度に下げるのが良いことは、第１、２の実施形態と
同様であるが、制御信号の振幅が大きすぎると、それだ
け横方向電界の影響も強くなり、ブラックマトリクス３
３３によって遮光しなければならない幅が大きくなる点
が異なる。画素電極３１０と制御信号電極３０３の間隔
を２μｍとし、制御信号を振幅２０Ｖのままにした場
合、画素電極３１０の端から１０μｍの幅を遮光する必
要があった。
御信号電極３０３の間を適度に開ける必要があり、空い
た隙間を対向基板３３１のブラックマトリクス３３３で
覆う必要がある。表示動作中には制御信号の振幅は１０
Ｖ程度に下げるのが良いことは、第１、２の実施形態と
同様であるが、制御信号の振幅が大きすぎると、それだ
け横方向電界の影響も強くなり、ブラックマトリクス３
３３によって遮光しなければならない幅が大きくなる点
が異なる。画素電極３１０と制御信号電極３０３の間隔
を２μｍとし、制御信号を振幅２０Ｖのままにした場
合、画素電極３１０の端から１０μｍの幅を遮光する必
要があった。
【００６６】本発明の液晶表示装置の第４の実施形態
を、図４の断面図を用いて説明する。図１と同じ素子は
図１に３００を加えた番号で示している。第４の実施形
態では、ゲート絶縁膜及び第１層間絶縁膜４０８を介し
て映像信号電極４０６より下層に制御信号電極４０３が
設けられている点は第１の実施形態と同じであるが、制
御信号電極４５３または４６３が映像信号電極４０６を
挟むように分割して配置されている点が第１の実施形態
と異なっている。また、左右の制御信号電極４５３がそ
れらに挟まれる画素電極４１０に対応し、左右の制御信
号電極４６３がそれらに挟まれる画素電極４１０に対応
して配置されることとなる。この場合も、第１の実施形
態と同様に、制御信号電極４５３、４６３は走査信号電
極と同層に形成されるため、走査信号電極を制御信号接
続電極（図示せず）でクロスオーバーして隣接する画素
の制御信号電極と接続されることとなる。
を、図４の断面図を用いて説明する。図１と同じ素子は
図１に３００を加えた番号で示している。第４の実施形
態では、ゲート絶縁膜及び第１層間絶縁膜４０８を介し
て映像信号電極４０６より下層に制御信号電極４０３が
設けられている点は第１の実施形態と同じであるが、制
御信号電極４５３または４６３が映像信号電極４０６を
挟むように分割して配置されている点が第１の実施形態
と異なっている。また、左右の制御信号電極４５３がそ
れらに挟まれる画素電極４１０に対応し、左右の制御信
号電極４６３がそれらに挟まれる画素電極４１０に対応
して配置されることとなる。この場合も、第１の実施形
態と同様に、制御信号電極４５３、４６３は走査信号電
極と同層に形成されるため、走査信号電極を制御信号接
続電極（図示せず）でクロスオーバーして隣接する画素
の制御信号電極と接続されることとなる。
【００６７】従って、このような配置では、各画素電極
４１０は左右を一組の制御信号電極に挟まれる。第１の
実施形態とは異なり、表示動作を反転駆動によって行う
場合でも、制御信号電極４５３及びそれらに挟まれた画
素電極４１０と制御信号電極４６３及びそれらに挟まれ
た画素電極４１０とは互いに隣接する配置であり、それ
らにおいて映像信号と制御信号の共通電極４３０に対す
る極性が常に一致するように制御信号電極４５３および
４６３をバイアスすることができる。制御信号電極４０
３は二入力であり、反転駆動時にはお互いに極性が逆と
なる。
４１０は左右を一組の制御信号電極に挟まれる。第１の
実施形態とは異なり、表示動作を反転駆動によって行う
場合でも、制御信号電極４５３及びそれらに挟まれた画
素電極４１０と制御信号電極４６３及びそれらに挟まれ
た画素電極４１０とは互いに隣接する配置であり、それ
らにおいて映像信号と制御信号の共通電極４３０に対す
る極性が常に一致するように制御信号電極４５３および
４６３をバイアスすることができる。制御信号電極４０
３は二入力であり、反転駆動時にはお互いに極性が逆と
なる。
【００６８】初期電源投入時、画素電極４１０に振幅が
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極４５３および４６３に映像信号より振幅が大きく、
なおかつ映像信号とは逆極性の制御信号を印加する。こ
のとき、画素電極４１０の外部がベンド配向への核発生
手段となり、スプレイ配向からベンド配向への初期転移
が画素電極４１０の周辺部から進み、短時間で転移が完
了する。
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極４５３および４６３に映像信号より振幅が大きく、
なおかつ映像信号とは逆極性の制御信号を印加する。こ
のとき、画素電極４１０の外部がベンド配向への核発生
手段となり、スプレイ配向からベンド配向への初期転移
が画素電極４１０の周辺部から進み、短時間で転移が完
了する。
【００６９】制御信号電極４５３および４６３は、表示
に関係する電極からは完全に切り離して制御信号を印加
することができる。したがって、表示動作中にも制御信
号電極４５３および４６３に制御信号を適宜印加するこ
とにより、画素電極４１０に印加する電圧をＶｃ近くま
で下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能で
ある。さらに、画素電極４１０と制御信号電極４５３、
４６３とを一部重畳させることによって表示領域内への
光の侵入を防止することもできる。
に関係する電極からは完全に切り離して制御信号を印加
することができる。したがって、表示動作中にも制御信
号電極４５３および４６３に制御信号を適宜印加するこ
とにより、画素電極４１０に印加する電圧をＶｃ近くま
で下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能で
ある。さらに、画素電極４１０と制御信号電極４５３、
４６３とを一部重畳させることによって表示領域内への
光の侵入を防止することもできる。
【００７０】また、表示動作中に制御信号電極４５３
（または４６３）の共通電極４３０に対する電圧極性と
２本の制御信号電極４５３（または４６３）に挟まれた
画素電極４１０の共通電極４３０に対する電圧極性とを
常に一致させることができるため、隣接する画素電極４
１０と制御信号電極４５３との間、または隣接する画素
電極４１０と制御信号電極４６３との間で発生する横方
向電界が第１の実施形態よりも弱くなり液晶分子に対す
る影響が弱くなる。したがって、ディスクリネーション
が画素電極内部に大きく侵入することはなくなり、遮光
のために画素電極４１０と制御信号電極４５３または４
６３とを一部重畳させる幅を狭くできるため、開口率が
第１の実施形態より有利になる。
（または４６３）の共通電極４３０に対する電圧極性と
２本の制御信号電極４５３（または４６３）に挟まれた
画素電極４１０の共通電極４３０に対する電圧極性とを
常に一致させることができるため、隣接する画素電極４
１０と制御信号電極４５３との間、または隣接する画素
電極４１０と制御信号電極４６３との間で発生する横方
向電界が第１の実施形態よりも弱くなり液晶分子に対す
る影響が弱くなる。したがって、ディスクリネーション
が画素電極内部に大きく侵入することはなくなり、遮光
のために画素電極４１０と制御信号電極４５３または４
６３とを一部重畳させる幅を狭くできるため、開口率が
第１の実施形態より有利になる。
【００７１】なお、液晶層と基板との界面における液晶
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて、画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適
当な方向とすることができる。
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて、画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適
当な方向とすることができる。
【００７２】第４の実施形態の液晶表示装置の製造方法
は第１の実施形態と同じであるので説明を省略するが、
制御信号電極の構造が第１の実施形態と異なっており、
以下のような特徴を有する。
は第１の実施形態と同じであるので説明を省略するが、
制御信号電極の構造が第１の実施形態と異なっており、
以下のような特徴を有する。
【００７３】すなわち、第１の実施形態では、隣接した
画素電極１１０と制御信号電極１０３における映像信号
と制御信号の極性が同極性のときは制御信号の振幅が１
０Ｖとすると、遮光に必要な幅は５μｍであったが、逆
極性のときは１０μｍ必要となる。したがって、さらに
開口率を高くするためには、本実施形態のように、制御
信号電極４０３を二入力とし、表示動作中においては隣
接した画素電極４１０と制御信号電極４０３における映
像信号と制御信号の極性が常に同極性となるようにする
のが望ましいことがわかった。
画素電極１１０と制御信号電極１０３における映像信号
と制御信号の極性が同極性のときは制御信号の振幅が１
０Ｖとすると、遮光に必要な幅は５μｍであったが、逆
極性のときは１０μｍ必要となる。したがって、さらに
開口率を高くするためには、本実施形態のように、制御
信号電極４０３を二入力とし、表示動作中においては隣
接した画素電極４１０と制御信号電極４０３における映
像信号と制御信号の極性が常に同極性となるようにする
のが望ましいことがわかった。
【００７４】次に、本発明の液晶表示装置の第５の実施
形態を、図５の断面図及び図９の平面図を用いて説明す
る。図９は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側から眺
めた平面図であり、図５は図９の切断線Ａ−Ａ’に沿っ
た断面図である。図４と同じ素子は図４に１００を加え
た番号で示している。第５の実施形態では、第１層間絶
縁膜５０８及び第２層間絶縁膜５１８を介して映像信号
電極５０６より上層、画素電極５１０より下層に制御信
号電極５０３が設けられている点は第２の実施形態と同
じであるが、制御信号電極５５３または５６３が映像信
号電極５０６を挟むように分割して配置されている点が
第２の実施形態と異なっている。
形態を、図５の断面図及び図９の平面図を用いて説明す
る。図９は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側から眺
めた平面図であり、図５は図９の切断線Ａ−Ａ’に沿っ
た断面図である。図４と同じ素子は図４に１００を加え
た番号で示している。第５の実施形態では、第１層間絶
縁膜５０８及び第２層間絶縁膜５１８を介して映像信号
電極５０６より上層、画素電極５１０より下層に制御信
号電極５０３が設けられている点は第２の実施形態と同
じであるが、制御信号電極５５３または５６３が映像信
号電極５０６を挟むように分割して配置されている点が
第２の実施形態と異なっている。
【００７５】このような配置では、各画素電極５１０は
左右を一組の制御信号電極５５３または５６３に挟まれ
る。第２の実施形態とは異なり、表示動作を反転駆動に
よって行う場合でも、制御信号電極５５３及びそれらに
挟まれた画素電極５１０と制御信号電極５６３及びそれ
らに挟まれた画素電極５１０とは互いに隣接する配置で
あり、それらにおいて映像信号と制御信号の共通電極５
３０に対する極性が常に一致するように制御信号電極５
５３および５６３をバイアスすることができる。制御信
号電極５５３、５６３がそれぞれ独立して制御されるよ
うに、第２層間絶縁膜５１８に設けられたコンタクトホ
ール５１９を通して画素電極５１０と同時に形成された
制御信号接続電極５４６により制御信号電極５５３、５
６３が互いに分離される。従って、制御信号電極５０３
は、制御信号電極５５３及び５６３の二入力の構成とな
っており、反転駆動時にはお互いに極性が逆となる。
左右を一組の制御信号電極５５３または５６３に挟まれ
る。第２の実施形態とは異なり、表示動作を反転駆動に
よって行う場合でも、制御信号電極５５３及びそれらに
挟まれた画素電極５１０と制御信号電極５６３及びそれ
らに挟まれた画素電極５１０とは互いに隣接する配置で
あり、それらにおいて映像信号と制御信号の共通電極５
３０に対する極性が常に一致するように制御信号電極５
５３および５６３をバイアスすることができる。制御信
号電極５５３、５６３がそれぞれ独立して制御されるよ
うに、第２層間絶縁膜５１８に設けられたコンタクトホ
ール５１９を通して画素電極５１０と同時に形成された
制御信号接続電極５４６により制御信号電極５５３、５
６３が互いに分離される。従って、制御信号電極５０３
は、制御信号電極５５３及び５６３の二入力の構成とな
っており、反転駆動時にはお互いに極性が逆となる。
【００７６】初期電源投入時、画素電極５１０に振幅が
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極５５３および５６３に映像信号より振幅が大きく、
なおかつ映像信号とは逆極性の制御信号を印加する。こ
のとき、画素電極５１０の外部がベンド配向への核発生
手段となり、スプレイ配向からベンド配向への初期転移
が画素電極５１０の周辺部から進み、短時間で転移が完
了する。
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極５５３および５６３に映像信号より振幅が大きく、
なおかつ映像信号とは逆極性の制御信号を印加する。こ
のとき、画素電極５１０の外部がベンド配向への核発生
手段となり、スプレイ配向からベンド配向への初期転移
が画素電極５１０の周辺部から進み、短時間で転移が完
了する。
【００７７】制御信号電極５５３および５６３は、表示
に関係する電極からは完全に切り離して制御信号を印加
することができる。したがって、表示動作中にも制御信
号電極５５３および５６３に制御信号を適宜印加するこ
とにより、画素電極５１０に印加する電圧をＶｃ近くま
で下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能で
ある。さらに、画素電極５１０と制御信号電極５５３、
５６３の一部を重畳させることによって表示領域内への
光の侵入を防止することもできる。
に関係する電極からは完全に切り離して制御信号を印加
することができる。したがって、表示動作中にも制御信
号電極５５３および５６３に制御信号を適宜印加するこ
とにより、画素電極５１０に印加する電圧をＶｃ近くま
で下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能で
ある。さらに、画素電極５１０と制御信号電極５５３、
５６３の一部を重畳させることによって表示領域内への
光の侵入を防止することもできる。
【００７８】また、第４の実施形態と同様に、表示動作
中に画素電極５１０と制御電極５５３または５６３との
極性を常に一致させることができるため、隣接する画素
電極５１０と制御信号電極５５３または５６３の間で発
生する横方向電界の影響が弱くなる。したがって、遮光
のために画素電極５１０と制御信号電極５５３または５
６３を重畳させる幅を狭くできるため、開口率が第２の
実施形態より有利になる。
中に画素電極５１０と制御電極５５３または５６３との
極性を常に一致させることができるため、隣接する画素
電極５１０と制御信号電極５５３または５６３の間で発
生する横方向電界の影響が弱くなる。したがって、遮光
のために画素電極５１０と制御信号電極５５３または５
６３を重畳させる幅を狭くできるため、開口率が第２の
実施形態より有利になる。
【００７９】なお、液晶層と基板との界面における液晶
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて、画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適
当な方向とすることができる。
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて、画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適
当な方向とすることができる。
【００８０】第５の実施形態の液晶表示装置の製造方法
は第２の実施形態と同じであるので説明を省略するが、
制御信号電極の構造が第２の実施形態と異なっており、
以下のような特徴を有する。
は第２の実施形態と同じであるので説明を省略するが、
制御信号電極の構造が第２の実施形態と異なっており、
以下のような特徴を有する。
【００８１】すなわち、第２の実施形態では、隣接した
画素電極１１０と制御信号電極１０３における映像信号
と制御信号の極性が同極性のときは制御信号の振幅が１
０Ｖとすると、遮光に必要な幅は５μｍであったが、逆
極性のときは１０μｍ必要となる。したがって、さらに
開口率を高くするためには、本実施形態のように、制御
信号電極５０３を二入力とし、表示動作中においては隣
接した画素電極５１０と制御信号電極５０３における映
像信号と制御信号の極性が常に同極性となるようにする
のが望ましいことがわかった。
画素電極１１０と制御信号電極１０３における映像信号
と制御信号の極性が同極性のときは制御信号の振幅が１
０Ｖとすると、遮光に必要な幅は５μｍであったが、逆
極性のときは１０μｍ必要となる。したがって、さらに
開口率を高くするためには、本実施形態のように、制御
信号電極５０３を二入力とし、表示動作中においては隣
接した画素電極５１０と制御信号電極５０３における映
像信号と制御信号の極性が常に同極性となるようにする
のが望ましいことがわかった。
【００８２】次に、本発明の液晶表示装置の第６の実施
形態を、図６の断面図を用いて説明する。図４と同じ素
子は図４に２００を加えた番号で示している。第６の実
施形態では、第１層間絶縁膜６０８及び第２層間絶縁膜
６１８を介して画素電極６１０より上層に制御信号電極
６０３が設けられ、画素電極６１０上の第２層間絶縁膜
６１８は除去されている点は第３の実施形態と同じであ
るが、制御信号電極６５３または６６３が映像信号電極
６０６を挟むように分割して配置されている点が第３の
実施形態と異なっている。
形態を、図６の断面図を用いて説明する。図４と同じ素
子は図４に２００を加えた番号で示している。第６の実
施形態では、第１層間絶縁膜６０８及び第２層間絶縁膜
６１８を介して画素電極６１０より上層に制御信号電極
６０３が設けられ、画素電極６１０上の第２層間絶縁膜
６１８は除去されている点は第３の実施形態と同じであ
るが、制御信号電極６５３または６６３が映像信号電極
６０６を挟むように分割して配置されている点が第３の
実施形態と異なっている。
【００８３】このような配置では、各画素電極６１０は
左右を一組の制御信号電極６５３または６６３に挟まれ
る。第３の実施形態とは異なり、表示動作を反転駆動に
よって行う場合でも、隣接する画素電極６１０と制御信
号電極６５３または６６３において映像信号と制御信号
の共通電極６３０に対する極性が常に一致するように制
御信号電極６５３および６６３を配線することができ
る。制御信号電極６０３は二入力であり、反転駆動時に
はお互いに極性が逆となる。
左右を一組の制御信号電極６５３または６６３に挟まれ
る。第３の実施形態とは異なり、表示動作を反転駆動に
よって行う場合でも、隣接する画素電極６１０と制御信
号電極６５３または６６３において映像信号と制御信号
の共通電極６３０に対する極性が常に一致するように制
御信号電極６５３および６６３を配線することができ
る。制御信号電極６０３は二入力であり、反転駆動時に
はお互いに極性が逆となる。
【００８４】初期電源投入時、画素電極６１０に振幅が
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極６５３および６６３に映像信号より振幅が大きく、
なおかつ映像信号とは逆極性の制御信号を印加する。こ
のとき、画素電極６１０の外部がベンド配向への核発生
手段となり、スプレイ配向からベンド配向への初期転移
が画素電極６１０の周辺部から進み、短時間で転移が完
了する。
臨界電圧Ｖｃ以上の映像信号を印加し、同時に制御信号
電極６５３および６６３に映像信号より振幅が大きく、
なおかつ映像信号とは逆極性の制御信号を印加する。こ
のとき、画素電極６１０の外部がベンド配向への核発生
手段となり、スプレイ配向からベンド配向への初期転移
が画素電極６１０の周辺部から進み、短時間で転移が完
了する。
【００８５】制御信号電極６５３および６６３は、表示
に関係する電極からは完全に切り離して制御信号を印加
することができる。したがって、表示動作中にも制御信
号電極６５３および６６３に制御信号を適宜印加するこ
とにより、画素電極６１０に印加する電圧をＶｃ近くま
で下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能で
ある。
に関係する電極からは完全に切り離して制御信号を印加
することができる。したがって、表示動作中にも制御信
号電極６５３および６６３に制御信号を適宜印加するこ
とにより、画素電極６１０に印加する電圧をＶｃ近くま
で下げても、ベンド配向を安定に維持することが可能で
ある。
【００８６】また、第４の実施形態と同様に、表示動作
中に画素電極６１０と制御電極６５３または６６３との
極性を常に一致させることができるため、画素電極６１
０と一定間隔を空けた制御信号電極６５３および６６３
の間で発生する横方向電界の影響が弱くなる。したがっ
て、共通電極６３０側に設けたブラックマトリクスによ
って遮光する幅を狭くできるため、開口率が第３の実施
形態より有利になる。
中に画素電極６１０と制御電極６５３または６６３との
極性を常に一致させることができるため、画素電極６１
０と一定間隔を空けた制御信号電極６５３および６６３
の間で発生する横方向電界の影響が弱くなる。したがっ
て、共通電極６３０側に設けたブラックマトリクスによ
って遮光する幅を狭くできるため、開口率が第３の実施
形態より有利になる。
【００８７】なお、液晶層と基板との界面における液晶
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて、画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適
当な方向とすることができる。
分子の配向方向は、第１の実施形態と同様に、必要に応
じて、画素の短辺方向あるいは斜め４５度方向など、適
当な方向とすることができる。
【００８８】第６の実施形態の液晶表示装置の製造方法
は第３の実施形態と同じであるので説明を省略するが、
制御信号電極の構造が第３の実施形態と異なっており、
以下のような特徴を有する。
は第３の実施形態と同じであるので説明を省略するが、
制御信号電極の構造が第３の実施形態と異なっており、
以下のような特徴を有する。
【００８９】すなわち、第３の実施形態では、隣接した
画素電極３１０と制御信号電極３０３における映像信号
と制御信号の極性が同極性のときは制御信号の振幅が１
０Ｖとすると、遮光に必要な幅は５μｍであったが、逆
極性のときは１０μｍ必要となる。したがって、さらに
開口率を高くするためには、本実施形態のように、制御
信号電極６０３を二入力とし、表示動作中においては隣
接した画素電極６１０と制御信号電極６０３における映
像信号と制御信号の極性が常に同極性となるようにする
のが望ましいことがわかった。
画素電極３１０と制御信号電極３０３における映像信号
と制御信号の極性が同極性のときは制御信号の振幅が１
０Ｖとすると、遮光に必要な幅は５μｍであったが、逆
極性のときは１０μｍ必要となる。したがって、さらに
開口率を高くするためには、本実施形態のように、制御
信号電極６０３を二入力とし、表示動作中においては隣
接した画素電極６１０と制御信号電極６０３における映
像信号と制御信号の極性が常に同極性となるようにする
のが望ましいことがわかった。
【００９０】次に、本発明の液晶表示装置の第７の実施
形態を、図７の断面図及び図１０の平面図を用いて説明
する。図１０は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側か
ら眺めた平面図であり、図７は図１０の切断線Ｂ−Ｂ’
に沿った断面図である。第１〜６の実施形態では、画素
電極、制御信号電極、映像信号電極は絶縁層に接する形
で絶縁層の下、中、上のいずれかに形成されたが、第７
の実施形態においては、画素電極は絶縁層ではなく絶縁
層の上に形成されたオーバーコート層上に形成され、さ
らにカラーフィルタ層が絶縁層の上にあってオーバーコ
ート層に覆われ、画素電極の下に形成される。
形態を、図７の断面図及び図１０の平面図を用いて説明
する。図１０は、液晶表示装置のＴＦＴ基板を液晶側か
ら眺めた平面図であり、図７は図１０の切断線Ｂ−Ｂ’
に沿った断面図である。第１〜６の実施形態では、画素
電極、制御信号電極、映像信号電極は絶縁層に接する形
で絶縁層の下、中、上のいずれかに形成されたが、第７
の実施形態においては、画素電極は絶縁層ではなく絶縁
層の上に形成されたオーバーコート層上に形成され、さ
らにカラーフィルタ層が絶縁層の上にあってオーバーコ
ート層に覆われ、画素電極の下に形成される。
【００９１】ガラス基板７０１上には、走査信号電極７
０２、ゲート絶縁膜７０４、半導体アイランド７０５、
映像信号電極７０６、第１層間絶縁膜７０８、制御信号
電極７０３、第２層間絶縁膜７１８、カラーフィルタ層
７３２、オーバーコート層７１７、コンタクトホール７
０９、画素電極７１０、配向膜７１４が順に形成され、
ＴＦＴ基板７１１を構成する。
０２、ゲート絶縁膜７０４、半導体アイランド７０５、
映像信号電極７０６、第１層間絶縁膜７０８、制御信号
電極７０３、第２層間絶縁膜７１８、カラーフィルタ層
７３２、オーバーコート層７１７、コンタクトホール７
０９、画素電極７１０、配向膜７１４が順に形成され、
ＴＦＴ基板７１１を構成する。
【００９２】ガラス基板７２１上には、絶縁膜７２８、
共通電極７３０、配向膜７３４が順に形成され、対向基
板７３１を構成する。ＴＦＴ基板７１１と対向基板７３
１との間には液晶層７１５が充填される。
共通電極７３０、配向膜７３４が順に形成され、対向基
板７３１を構成する。ＴＦＴ基板７１１と対向基板７３
１との間には液晶層７１５が充填される。
【００９３】走査信号電極７０２および映像信号電極７
０６および半導体アイランド７０５を第１層間絶縁膜７
０８で覆い、その上に遮光膜７１９（制御信号電極７０
３と同層）およびカラーフィルタ７３２を形成する。さ
らにオーバーコート膜７１７で覆い、その上に画素電極
７１０を形成する。画素電極７１０は、コンタクトホー
ル７０９を介してドレイン電極７０７と接続される。こ
れにより、画素電極７１０が走査信号電極７０２、映像
信号電極７０６、半導体アイランド７０５から分離され
るのみならず、ガラス基板７０１と７２１の重ね合わせ
工程に高い精度を必要とせず、製造工程上の余裕が生ま
れるという利点もある。
０６および半導体アイランド７０５を第１層間絶縁膜７
０８で覆い、その上に遮光膜７１９（制御信号電極７０
３と同層）およびカラーフィルタ７３２を形成する。さ
らにオーバーコート膜７１７で覆い、その上に画素電極
７１０を形成する。画素電極７１０は、コンタクトホー
ル７０９を介してドレイン電極７０７と接続される。こ
れにより、画素電極７１０が走査信号電極７０２、映像
信号電極７０６、半導体アイランド７０５から分離され
るのみならず、ガラス基板７０１と７２１の重ね合わせ
工程に高い精度を必要とせず、製造工程上の余裕が生ま
れるという利点もある。
【００９４】第７の実施形態は、第１〜６の実施形態の
いずれに適用しても良いが、特に第１、２、４、５の実
施形態に適用すれば、制御信号電極を同時にブラックマ
トリクスとして利用できるためより有利である。また、
本実施形態では、平面図として図１０を用いて説明した
が、本実施形態の変形例として第１の実施形態のように
制御信号電極を走査信号電極と同層に形成する場合に
は、図８のような配線パターン構成、また、第５の実施
形態のように１つの制御信号電極を２つに分割し、走査
信号電極とは別の層に形成する場合には、図９のような
配線パターン構成とすることもできる。
いずれに適用しても良いが、特に第１、２、４、５の実
施形態に適用すれば、制御信号電極を同時にブラックマ
トリクスとして利用できるためより有利である。また、
本実施形態では、平面図として図１０を用いて説明した
が、本実施形態の変形例として第１の実施形態のように
制御信号電極を走査信号電極と同層に形成する場合に
は、図８のような配線パターン構成、また、第５の実施
形態のように１つの制御信号電極を２つに分割し、走査
信号電極とは別の層に形成する場合には、図９のような
配線パターン構成とすることもできる。
【００９５】次に、第７の実施形態の液晶表示装置の製
造方法を図７、１０を参照して説明する。
造方法を図７、１０を参照して説明する。
【００９６】ガラス基板７０１上にアルミニウムニウム
をスパッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて
走査信号電極７０２を形成した。走査信号電極７０２上
にゲート絶縁膜７０４を成膜した後、ゲート絶縁膜７０
４上に化学蒸着法によりアモルファスシリコンを成膜し
てイオン注入し、フォトリソグラフィー技術を用いてア
モルファスシリコンからなる半導体アイランド７０５を
形成し、各画素に対応した薄膜トランジスタの活性層と
した。半導体アイランド７０５上にクロムをスパッタ成
膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて映像信号電極
（＝ソース電極）７０６、ドレイン電極７０７を形成し
た。映像信号電極７０６、ドレイン電極７０７上にシリ
コン酸化膜から成る第１層間絶縁膜７０８をスパッタ成
膜した後、第１層間絶縁膜７０８上にアルミニウムニウ
ムをスパッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用い
てクロスハッチで示される制御信号電極７０３を形成し
た。制御信号電極７０３上にシリコン酸化膜から成る第
２層間絶縁膜７１８をスパッタ成膜し、第２層間絶縁膜
７１８上にカラーフィルタ７３２を形成した。カラーフ
ィルタ７３２をオーバーコート膜７１７で覆った後、フ
ォトリソグラフィー技術を用いて各ドレイン電極７０７
上に画素電極と接続するためのコンタクトホール７０９
を形成した。オーバーコート膜７１７上にＩＴＯをスパ
ッタ成膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いてマ
トリクス状に画素電極７１０を形成し、ＴＦＴ基板７１
１とした。また、ＩＴＯから成る共通電極７３０を備え
た対向基板７３１を用意した。
をスパッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて
走査信号電極７０２を形成した。走査信号電極７０２上
にゲート絶縁膜７０４を成膜した後、ゲート絶縁膜７０
４上に化学蒸着法によりアモルファスシリコンを成膜し
てイオン注入し、フォトリソグラフィー技術を用いてア
モルファスシリコンからなる半導体アイランド７０５を
形成し、各画素に対応した薄膜トランジスタの活性層と
した。半導体アイランド７０５上にクロムをスパッタ成
膜し、フォトリソグラフィー技術を用いて映像信号電極
（＝ソース電極）７０６、ドレイン電極７０７を形成し
た。映像信号電極７０６、ドレイン電極７０７上にシリ
コン酸化膜から成る第１層間絶縁膜７０８をスパッタ成
膜した後、第１層間絶縁膜７０８上にアルミニウムニウ
ムをスパッタ成膜し、フォトリソグラフィー技術を用い
てクロスハッチで示される制御信号電極７０３を形成し
た。制御信号電極７０３上にシリコン酸化膜から成る第
２層間絶縁膜７１８をスパッタ成膜し、第２層間絶縁膜
７１８上にカラーフィルタ７３２を形成した。カラーフ
ィルタ７３２をオーバーコート膜７１７で覆った後、フ
ォトリソグラフィー技術を用いて各ドレイン電極７０７
上に画素電極と接続するためのコンタクトホール７０９
を形成した。オーバーコート膜７１７上にＩＴＯをスパ
ッタ成膜した後、フォトリソグラフィー技術を用いてマ
トリクス状に画素電極７１０を形成し、ＴＦＴ基板７１
１とした。また、ＩＴＯから成る共通電極７３０を備え
た対向基板７３１を用意した。
【００９７】上下基板に配向膜材料を塗布し、２００℃
で１時間焼成して、画素電極７１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜７１４、７３４とした。
基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板の配向
膜のラビング方向が平行にな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Δｎが０．
１３のネマティック液晶７１５を注入し、注入孔を光硬
化性樹脂で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直
交し、なおかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなす
ように偏光板７１６、７３６をそれぞれ貼り付けた。
で１時間焼成して、画素電極７１０の短辺方向にラビン
グ処理を施し、それぞれ配向膜７１４、７３４とした。
基板周囲に熱硬化性シール剤を塗布し、上下基板の配向
膜のラビング方向が平行にな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Δｎが０．
１３のネマティック液晶７１５を注入し、注入孔を光硬
化性樹脂で封止した。上下の基板に、偏光軸が互いに直
交し、なおかつ液晶セルのラビング方向と４５度をなす
ように偏光板７１６、７３６をそれぞれ貼り付けた。
【００９８】ここで、第１〜６の実施形態では、画素電
極、制御信号電極、映像信号電極は絶縁層に接する形で
絶縁層の下、中、上のいずれかに形成されたが、第７の
実施形態においては、画素電極は絶縁層ではなく絶縁層
の上に形成されたオーバーコート層上に形成されるの
で、画素電極が他電極よりもいっそう高い位置に形成さ
れ、ベンド配向の安定性はさらに優れることが確認でき
た。また、制御信号電極をブラックマトリクスとして利
用できるように配線すれば、ＴＦＴ基板と対向基板との
重ね合わせ工程に高い精度を必要としないため、製造工
程上の余裕が生まれるという利点がある。
極、制御信号電極、映像信号電極は絶縁層に接する形で
絶縁層の下、中、上のいずれかに形成されたが、第７の
実施形態においては、画素電極は絶縁層ではなく絶縁層
の上に形成されたオーバーコート層上に形成されるの
で、画素電極が他電極よりもいっそう高い位置に形成さ
れ、ベンド配向の安定性はさらに優れることが確認でき
た。また、制御信号電極をブラックマトリクスとして利
用できるように配線すれば、ＴＦＴ基板と対向基板との
重ね合わせ工程に高い精度を必要としないため、製造工
程上の余裕が生まれるという利点がある。
【００９９】
【発明の効果】上述のように、本発明においては、画素
電極間に走査信号電極および映像信号電極に加えて専用
の制御電極を設け、制御電極と共通電極の間に強電界を
発生させることにより、スプレイ配向からベンド配向へ
の初期転移を迅速かつ確実に行い、なおかつ表示動作中
にも制御電極と共通電極の間に強電界を発生させること
により、表示動作中にもベンド配向を安定に維持するこ
とができる。表示動作に必要な走査信号電極、映像信号
電極、共通電極を使用しないので、表示動作を中断する
ことがない。画素電極上にミクロパールなどの各発生手
段を設ける必要がないので、黒表示における光漏れもな
い、高コントラストかつ高速応答な液晶表示装置を実現
できる。
電極間に走査信号電極および映像信号電極に加えて専用
の制御電極を設け、制御電極と共通電極の間に強電界を
発生させることにより、スプレイ配向からベンド配向へ
の初期転移を迅速かつ確実に行い、なおかつ表示動作中
にも制御電極と共通電極の間に強電界を発生させること
により、表示動作中にもベンド配向を安定に維持するこ
とができる。表示動作に必要な走査信号電極、映像信号
電極、共通電極を使用しないので、表示動作を中断する
ことがない。画素電極上にミクロパールなどの各発生手
段を設ける必要がないので、黒表示における光漏れもな
い、高コントラストかつ高速応答な液晶表示装置を実現
できる。
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図５】本発明の第５の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図６】本発明の第６の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図７】本発明の第７の実施形態の液晶表示装置の断面
図である。
図である。
【図８】本発明の第１、２の実施形態の液晶表示装置の
ＴＦＴ基板側の平面図である。
ＴＦＴ基板側の平面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態の液晶表示装置のＴＦ
Ｔ基板側の平面図である。
Ｔ基板側の平面図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態の液晶表示装置のＴ
ＦＴ基板側の平面図である。
ＦＴ基板側の平面図である。
【図１１】ベンド配向になっている液晶層の複屈折を補
償するために２枚の負の複屈折補償板を用いた従来のＯ
ＣＢ方式液晶表示装置の構成を示す模式図である。
償するために２枚の負の複屈折補償板を用いた従来のＯ
ＣＢ方式液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図１２】スプレイ配向及びベンド配向におけるギブス
の自由エネルギーの印加電圧依存性を示すグラフであ
る。
の自由エネルギーの印加電圧依存性を示すグラフであ
る。
１０１、１２１、２０１、２２１、３０１、３２１、４
０１、４２１、５０１、５２１、６０１、６２１、７０
１、７２１、９０１、９２１ ガラス基板 １０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７
０２ 走査信号電極 １０３、２０３、３０３、４０３、４５３、４６３、５
０３、５５３、５６３、６０３、６５３、６６３、７０
３ 制御信号電極 １０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７
０４ ゲート絶縁膜 １０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５、７
０５ 半導体アイランド １０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７
０６ 映像信号電極 １０７、２０７、３０７、４０７、５０７、６０７、７
０７ ドレイン電極 １０８、２０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７
０８ 第１層間絶縁膜 １０９、１１９、２０９、３０９、４０９、５０９、６
０９、７０９ コンタクトホール １１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７
１０ 画素電極 １１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１、７
１１ ＴＦＴ基板 １１４、１３４、２１４、２３４、３１４、３３４、４
１４、４３４、５１４、５３４、６１４、６３４、７１
４、７３４ 配向膜 １１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５、７
１５、９１５ 液晶層 １２８、２２８、３２８、４２８、５２８、６２８、７
２８ 絶縁膜 １３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７
３０ 共通電極 １３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１、７
３１ 対向基板 １３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７
３２ カラーフィルタ １３３、２３３、３３３、４３３、５３３、６３３、７
３３ ブラックマトリクス １４６、５４６ 制御信号接続電極 ２１８、３１８、５１８、６１８、７１８ 第２層間
絶縁膜 ９１６、９３６ 偏光板 ９５６、９６６ 負の複屈折補償板
０１、４２１、５０１、５２１、６０１、６２１、７０
１、７２１、９０１、９２１ ガラス基板 １０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７
０２ 走査信号電極 １０３、２０３、３０３、４０３、４５３、４６３、５
０３、５５３、５６３、６０３、６５３、６６３、７０
３ 制御信号電極 １０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４、７
０４ ゲート絶縁膜 １０５、２０５、３０５、４０５、５０５、６０５、７
０５ 半導体アイランド １０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６０６、７
０６ 映像信号電極 １０７、２０７、３０７、４０７、５０７、６０７、７
０７ ドレイン電極 １０８、２０８、３０８、４０８、５０８、６０８、７
０８ 第１層間絶縁膜 １０９、１１９、２０９、３０９、４０９、５０９、６
０９、７０９ コンタクトホール １１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７
１０ 画素電極 １１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１、７
１１ ＴＦＴ基板 １１４、１３４、２１４、２３４、３１４、３３４、４
１４、４３４、５１４、５３４、６１４、６３４、７１
４、７３４ 配向膜 １１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５、７
１５、９１５ 液晶層 １２８、２２８、３２８、４２８、５２８、６２８、７
２８ 絶縁膜 １３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７
３０ 共通電極 １３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１、７
３１ 対向基板 １３２、２３２、３３２、４３２、５３２、６３２、７
３２ カラーフィルタ １３３、２３３、３３３、４３３、５３３、６３３、７
３３ ブラックマトリクス １４６、５４６ 制御信号接続電極 ２１８、３１８、５１８、６１８、７１８ 第２層間
絶縁膜 ９１６、９３６ 偏光板 ９５６、９６６ 負の複屈折補償板
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｇ０９Ｆ 9/35 Ｇ０９Ｆ 9/35 ５Ｃ０９４
Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１Ｍ
６２４ ６２４Ｂ
６８０ ６８０Ｆ
3/36 3/36
(72)発明者 鈴木 成嘉
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 渡辺 誠
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） 2H090 LA01 LA04 MA00 MA07 MA17
MB12 MB14
2H092 GA13 GA17 GA21 GA25 JB05
JB24 JB33 JB54 PA02 PA06
2H093 NA79 NC90 ND32 NE03 NE04
5C006 BA15 BB16 BC06 BC08 BC20
FA11 FA54
5C080 AA10 BB05 DD01 FF11 JJ05
JJ06
5C094 AA02 AA12 AA13 AA16 AA48
AA53 BA03 BA43 CA19 DA09
DA13 DB01 DB04 EA04 EA05
EA07 EA10 EB02 FA01 FA02
FB12 FB14 FB15 FB20
Claims (14)
- 【請求項１】 第１の基板と、前記第１の基板上に交差
して形成される複数の走査信号電極及び複数の映像信号
電極と、前記複数の走査信号電極及び前記複数の映像信
号電極に区画される複数の画素領域と、前記複数の画素
領域の各画素領域に対応して形成される薄膜トランジス
タ及びそれに接続される画素電極とを有するＴＦＴ基板
と、第２の基板と、前記第２の基板上に前記複数の画素
領域に渡って基準電位を与える共通電極とを有する対向
基板と、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板が前記画素電
極及び前記共通電極がそれぞれ対向するようにして配置
され、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に挟持され
た液晶層とを有し、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板
が、それらと前記液晶層との界面における液晶分子の配
向方向が平行となるように貼り合わせられて配置された
液晶表示装置であって、前記複数の画素領域の間に各画
素領域に対応して形成される制御信号電極を有している
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記制御信号電極は、前記映像信号電極
の下方に配置され、前記画素電極よりも下層に配置され
る請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記制御信号電極は、前記映像信号電極
の上方に配置され、前記画素電極よりも下層に配置され
る請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記制御信号電極は、前記画素電極及び
前記映像信号電極よりも上層に配置される請求項１記載
の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記画素電極及び前記制御信号電極は、
端部が互いに平面的に重なる重畳領域を有し、前記重畳
領域が、前記ＴＦＴ基板の前記対向基板と反対側から前
記重畳領域に入射する光を遮光する請求項２又は３記載
の液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記第１の基板上において、前記第１の
基板及び前記液晶層の界面の液晶分子の配向方向が、前
記走査信号電極の配線された方向と一致する請求項１乃
至５のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記第１の基板上において、前記第１の
基板及び前記液晶層の界面の液晶分子の配向方向が、前
記画素電極の各辺に対して４５度をなす方向である請求
項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記走査電極、前記映像信号電極、前記
薄膜トランジスタよりも上層、かつ、前記画素電極より
も下層にカラーフィルタ層が形成される請求項１乃至７
のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の相対
する面の最上層に配向膜がそれぞれ形成され、前記配向
膜は、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の相対する面の
最上層に光配向性の樹脂膜をそれぞれ塗布した後、前記
樹脂膜に直線偏光した紫外線を照射することにより形成
される配向膜であり、かつ、前記紫外線の偏光方向を制
御することにより、前記液晶分子が前記配向膜と前記液
晶層との界面において前記紫外線の偏光方向に対し平行
または垂直方向に配向させられる配向膜である請求項１
乃至８のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】 前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板は、
前記画素領域を除く領域に対応して対向する前記ＴＦＴ
基板及び前記対向基板の間に間隙支持部材を挟むことに
より、前記ＴＦＴ基板及び前記対向基板の間隙を概略一
定に保持する請求項１乃至９のいずれかに記載の液晶表
示装置。 - 【請求項１１】 前記液晶層は、前記画素電極と前記共
通電極との間に電界が印加されない電界無印加状態では
スプレイ配向となり、前記画素電極と前記共通電極との
間に電界が印加される電界印加状態では、前記電界印加
状態の初期において前記制御信号電極と前記共通電極の
間に前記液晶層の動作電界よりも大きな電界が印加され
ることにより、前記スプレイ配向からベンド配向への転
移が促進される請求項１乃至１０のいずれかに記載の液
晶表示装置。 - 【請求項１２】 前記画素電極と前記共通電極との間に
電界が印加されて前記液晶層が動作している表示動作中
においては、前記制御信号電極と前記共通電極との間に
前記液晶層の動作電界よりも大きな電界が常時印加され
ることにより、前記液晶層にベンド配向を保持させる請
求項１乃至１０のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項１３】 前記画素電極と前記共通電極との間に
電界が印加される初期電源投入時において、前記画素電
極及び前記制御信号電極には所定の電圧が印加され、前
記画素電極及び前記制御信号電極に隣接する画素電極及
び制御信号電極には、前記所定の電圧と逆極性の電圧が
印加される請求項１乃至１０のいずれかに記載の液晶表
示装置。 - 【請求項１４】 前記画素電極と前記共通電極との間に
電界が印加されて前記液晶層が動作している表示動作中
においては、前記画素領域に対応する映像信号及び制御
信号と前記共通電極との間の電圧極性は常に一致する請
求項１乃至１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275706A JP4883514B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 液晶表示装置 |
| TW091119942A TW546535B (en) | 2001-09-11 | 2002-09-02 | Liquid crystal display device |
| US10/238,279 US6873377B2 (en) | 2001-09-11 | 2002-09-10 | Liquid crystal display device |
| KR10-2002-0054998A KR100445777B1 (ko) | 2001-09-11 | 2002-09-11 | 액정 표시 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001275706A JP4883514B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003084299A true JP2003084299A (ja) | 2003-03-19 |
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