JP2004102209A - High-speed response liquid crystal display device and its driving method - Google Patents
High-speed response liquid crystal display device and its driving method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004102209A JP2004102209A JP2002316865A JP2002316865A JP2004102209A JP 2004102209 A JP2004102209 A JP 2004102209A JP 2002316865 A JP2002316865 A JP 2002316865A JP 2002316865 A JP2002316865 A JP 2002316865A JP 2004102209 A JP2004102209 A JP 2004102209A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- electrode
- potential
- pixel electrode
- transparent pixel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、低コストで広視野角・高輝度・高速応答の大画面アクティブマトリックス型液晶ＴＶ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１にあるように従来の垂直配向方式液晶表示装置は、カラーフィルター側基板の透明共通電極の上に、液晶分子の運動方向を制御するバンプを形成し、かつアクティブマトリックス基板の透明画素電極に、液晶分子の運動方向を制御するスリットをもうけ、これらのバンプとスリットが１組になって液晶分子の運動方向を決定する方式を採用している。カラーフィルター側基板にバンプのかわりに液晶分子の運動方向を制御するスリットを透明共通電極に形成する方式もある。これらの両方の方式ともに量産され実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマルチドメイン垂直配向方式液晶表示装置では、カラーフィルター基板に、バンプかスリットを透明共通電極に形成しなければならず、ホトマスク工程を１回ふやさなければならなかった。そのためにコストアップをさけることができなかった。
【０００４】さらに図１にあるようなカラーフィルター側にバンプを形成する垂直配向方式液晶表示装置では、バンプの幅，高さ、傾斜面の角度を精密にコントロールしないと、液晶分子のたおれかたにバラツキが生じてしまい、中間調領域でムラが発生する。バンプの材質がポジ型ホトレジストであるために、有機溶剤を完全にとりのぞく必要があり、２００度以上の高温で焼きかためなければならず工程の短縮化が難かしい。ポジ型ホトレジストのバンプから液晶中に汚染物が溶出した場合、残像の現象が発生し信頼性の点でも問題となる。
【０００５】従来のバンプを用いたカラーフィルター基板では、バンプの材料としてポジ型ホトレジストを用いるために、垂直配向膜の塗布工程で不良が発生した場合、リワークする時に酸素プラズマを用いたドライアッシング方法を用いることができない。そのために、ランニングコストの高いウェットリムーブ方法を用いなければならずリワークコストが非常に高くなるという欠点があった。
【０００６】従来のバンプやスリットを用いる垂直配向方式液晶表示装置では黒表示から中間調表示または白表示から中間調表示に移る時の液晶の応答速度が遅いという欠点があった。
【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するものであり、その目的とする所は、大型の垂直配向方式液晶表示装置の信頼性を向上し、安価に短時間で製造できしかも明るく、応答速度のはやい液晶表示を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明では、下記の手段を用いる。
【０００９】〔手段１〕アクティブマトリックス基板とカラーフィルター基板に垂直配向された、負の誘電率異方性液晶分子に電圧を印加し、異なる２方向または、４方向に液晶分子をたおれさせるために下記の２種類の電極構造をアクティブマトリックス基板の１画素内に形成した。
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ共通電極を用いこれに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターン（スリット部には透明電極はない。）を形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ共通電極を用いこれに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンが形成されており、透明画素電極の下層には、絶縁層をかいして、２行の互いに分離され、それぞれ異なる電位に設定されている液晶配向方向制御電極が存在し、このうちどちらか１方の液晶配向方向制御電極が、前記細長いスリット状のパターンの形状とほぼ同じ形状で、スリットよりもオーバーサイズになっており、かつ２行の互いに分離独立した液晶配向方向制御電極が、走査信号配線方向に、一定の画素周期ごとに互いにいれかわって透明画素電極に形成された細長いスリットの下層に配置されている。
【００１０】〔手段２〕手段１の電極構造を有する垂直配向方式液晶表示装置の駆動法として下記の駆動方式を用いる。アクティブマトリックス基板側の各画素ごとに分離された透明画素電極の電位が、対向するカラーフィルター基板側わのベタ共通電極の電位よりも低い時に、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が透明画素電極の電位よりも低く設定されており、かく透明画素電極の電位が、対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも高い時に、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が、透明画素電極の電位よりも高く設定されており、かつ走査信号配線の両側に近接して配置されている液晶配向方向制御電極の電位が、お互いに異なった極性電位に設定されており、かつ透明画素電極の電位と１画素内に分離独立している２行の液晶配向方向制御電極のそれぞれの電位は、カラーフィルター基板側の共通電極の電位に対して垂直走査周期ごとに、極性を反転させる駆動方式を用いる。
【００１１】〔手段３〕走査信号配線の方向に隣り合う透明画素電極が互いに異なる走査信号配線によって制御される薄膜トランジスタに接続されているカラーアクティブマトリックス型垂直配向方式液晶表示装置に関して、アクティブマトリックス基板とカラーフィルター基板間に垂直配向された液晶分子に電圧を印加し、異なる２方向または異なる４方向に液晶分子をたおれさせるために、下記の２種類の電極構造をアクティブマトリックス基板の１画素内に形成した。
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ共通電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターン（スリット部には透明電極はない。）を形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には、透明なベタ共通電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンを形成し、このスリットの下層に絶縁膜をかいして、スリットの形状とほぼ同じ形状で、スリットよりもオーバーサイズになっている液晶配向方向制御電極を形成する。
【００１２】〔手段４〕手段３の電極構造を有する垂直配向方式液晶表示装置の駆動法として下記の駆動方式を用いる。アクティブマトリックス基板側の各画素ごとに分離された透明画素電極の電位が対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも低い時に、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が透明画素電極の電位よりも低く設定されており、かつ透明画素電極の電位が対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも高い時には、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が、透明画素電極の電位よりも高く設定されており、かつ透明画素電極の電位と液晶配向方向制御電極の電位は、カラーフィルター基板側の共通電極の電位に対して、垂直走査周期ごとに、極性を反転させる駆動方式を用いる。
【００１３】〔手段５〕アクティブマトリックス基板とカラーフィルター基板に垂直配向された負の誘電率異方性液晶分子に電圧を印加し多方向に液晶分子をたおれさせるために、下記の２種類の電極構造をアクティブマトリックス基板の１画素内に形成した。
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、円形または多角形の穴（穴の部分には透明電極はない。）を多数形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンが形成されており、透明画素電極には、細長いスリット状のパターンが形成されており、透明画素電極の下層には、絶縁層をかいして、２行の互いに分離され、それぞれ異なる電位に設定されている液晶配向方向制御電極が存在し、このうちどちらか１方の液晶配向方向制御電極が、前記細長いスリット状のパターン形状とほぼ同じ形状でスリットよりもオーバーサイズになっており、かつ２行の互いに分離独立した液晶配向方向制御電極が、走査信号配線方向に、一定の画素周期ごとに、互いにいれかわって透明画素電極に形成された細長いスリットの下層に配置されている。
【００１４】〔手段６〕手段５の電極構造を有する垂直配向方式液晶表示装置の駆動法として、下記の駆動方式を用いる。アクティブマトリックス基板側の各画素ごとに分離された透明画素電極の電位が、対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも低い時に、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が透明画素電極の電位よりも低く設定されており、かつ透明画素電極の電位が対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも高い時に、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が、透明画素電極の電位よりも高く設定されており、かつ走査信号配線の両側に近接して配置されている液晶配向方向制御電極の電位が、お互いに異なった極性電位に設定されており、かつ透明画素電極の電位と、１画素内に分離独立している２行の液晶配向方向制御電極のそれぞれの電位は、カラーフィルター基板側の共通電極の電位に対して垂直走査周期ごとに、極性を反転させる駆動方式を用いる。
【００１５】〔手段７〕走査信号配線の方向に隣り合う透明画素電極が、互いに異なる走査信号配線によって制御される薄膜トランジスタに接続されているアクティブマトリックス型垂直配向方式液晶表示装置に関して、アクティブマトリックス基板とカラーフィルター基板間に垂直配向された液晶分子に電圧を印加し、多方向に液晶分子をたおれさせるために、下記の２種類の電極構造をアクティブマトリックス基板の１画素内に形成した。
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用いこれに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、円形または多角形の穴（穴の部分には、透明電極はない。）を多数形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンを形成し、このスリットの下層に、絶縁膜をかいしてスリットの形状とほぼ同じ形状でスリットよりもオーバーサイズになっている液晶配向方向制御電極を形成する。
【００１６】〔手段８〕手段７の電極構造を有する垂直配向方式液晶表示装置の駆動法として、下記の駆動方式を用いる。アクティブマトリックス基板側の各画素ごとに分離された透明画素電極の電位が、対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも低い時に、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が透明画素電極の電位よりも低く設定されており、かつ透明画素電極の電位が対向するカラーフィルター基板側のベタ共通電極の電位よりも高い時には、透明画素電極のスリットの下層に設置された液晶配向方向制御電極の電位が、透明画素電極の電位よりも高く設定されており、かつ透明画素電極の電位と、液晶配向方向制御電極の電位は、カラーフィルター基板側の共通電極の電位に対して、垂直走査周期ごとに、極性を反転させる駆動方式を用いる。
【００１７】〔手段９〕手段１，３において、アクティブマトリックス基板側の透明画素電極に形成されている細長くのびたスリットと、液晶配向方向制御電極と組みになったスリットとが、走査信号配線方向に対してほぼ±４５度の角度の方向に、ほぼ平行な関係をたもちながら交互に配置されており、液晶セルの外部に設置する２枚の偏光板の偏光軸は、走査信号配線方向と、映像信号配線方向にそろえ互いに直交する配置とした。
【００１８】〔手段１０〕手段１，３において、アクティブマトリックス基板側の透明画素電極に形成されている細長くのびたスリットが、走査信号配線の方向に対して±４５度の角度の方向に配置されており、かつ液晶配向方向制御電極と組みになっているスリットが走査信号配線方向に対して平行な方向と、直交する方向に配置されかつ画素電極の外周部を液晶配向方向制御電極が画素電極と絶縁膜をかいしてかさなりながらとりかこんでいる構造をしており、液晶セルの外部に設置する ２枚の偏光板の偏光軸は、走査信号配線方向と映像信号配線方向にそろえ、互いに直交する配置とした。
【００１９】〔手段１１〕手段１，３において、アクティブマトリックス基板側の透明画素電極に形成されている細長くのびたスリットが走査信号配線の方向に対して平行な方向と、直交する方向とに配置されかつ液晶配向方向制御電極と組みになっているスリットが、走査信号配線方向に対して平行に配置されており、かつ画素電極の外周部を液晶配向方向制御電極が、画素電極と絶縁膜をかいしてかさなりながらとりかこんでいる構造をしており、液晶セルの外部に設置する２枚の偏光板の偏光軸は、走査信号配線方向と映像信号配線方向にそろえ互いに直交する配置とした。
【００２０】〔手段１２〕手段１，３において、アクティブマトリックス基板側の透明画素電極に形成されている細長くのびたスリットが、走査信号配線方向に対して平行な方向と、直交する方向に配置され、かつ液晶配向方向制御電極と組みになっているスリットが、走査信号配線方向に対して±４５度の角度の方向に配置されている構造をしており、液晶セルの外部に設置する２枚の偏光板の偏光軸は、走査信号配線方向と映像信号配線方向にそろえ互いに直交する配置とした。
【００２１】〔手段１３〕手段５，７において、アクティブマトリックス基板側の透明画素電極に形成されている複数の円形または多角形のホールをとり囲むように液晶配向方向制御電極と組みになったスリットが走査信号配線方向に対して平行な方向と直交する方向に配置されており、かつ画素電極の外周部を液晶配向方向制御電極が画素電極と絶縁膜をかいしてかさなりながらとりかこんでいる構造としており、液晶セルの外部に設置する２枚の偏光板の偏光軸は、走査信号配線方向と映像信号配線方向にそろえ互いに直交する配置とした。
【００２２】〔手段１４〕手段１，３，５，７において、透明画素電極のスリットの下層に絶縁物層をかいして形成された液晶配向方向制御電極が、走査信号配線形成時に同時に同じ層に形成されるようにした。
【００２３】〔手段１５〕手段１，３，５，７において、透明画素電極のスリットの下層に絶縁物層をかいして形成された液晶配向方向制御電極と透明画素電極とで、付加容量を形成した。
【００２４】〔手段１６〕手段１，５において、走査信号配線と液晶配向方向制御電極はすべて完全に分離独立しておりそれぞれ別の駆動ＩＣの出力端子に接続され、一行の画素を制御する２行の液晶配向方向制御電極の接続端子部は、異なる走査信号配線の接続端子部にはさまれるように配置されている。
【００２５】〔手段１７〕手段３，７において、走査信号配線と液晶配向方向制御電極はすべて完全に分離独立しておりそれぞれ別の駆動ＩＣの出力端子に接続され、一行の画素を制御する一行の液晶配向方向制御電極の接続端子部は、異なる走査信号配線の接続端子部にはさまれるように配置されている。
【００２６】〔手段１８〕手段１，３，５，７において、走査信号配線の接続端子部が表示画面部の左側または右側のどちらか１方に配置され、かつ液晶配向方向制御電極の接続端子部は、走査信号配線の接続端子部とは異なるもう一方側に配置され、それぞれの接続端子は完全に分離独立しており、それぞれ別の駆動ＩＣの出力端子に接続されている。
【００２７】〔手段１９〕手段１，５において、走査信号配線と液晶配向方向制御電極はすべて完全に分離独立しており、それぞれの接続端子が表示画面の左右両側に配置されており、かつ１行の画素を制御する２行の液晶配向方向制御電極の接続端子部は、異なる走査信号配線の接続端子部にはさまれるように配置されている。
【００２８】〔手段２０〕手段３，７において、走査信号配線と液晶配向方向制御電極は、すべて完全に分離独立しており、それぞれの接続端子が表示画面の左右両側に配置されており、かつ１行の画素を制御する１行の液晶配向方向制御電極の接続端子部は、異なる走査信号配線の接続端子部にはさまれるように配置されている。
【００２９】〔手段２１〕手段２，４，６，８において、動画表示の時に、透明画素電極のスリットの下層に形成されている液晶配向方向制御電極と、透明画素電極間に印加されるバイアス電圧を、静止画表示の時よりも大きくし、負の誘電率異方性液晶分子のたおれる速度をはやくした。
【００３０】
【作用】手段１，２，３，４，５，６，７，８を用いることで図２，図３図５，図６にしめされているように負の誘電率異方性液晶分子を垂直配向された状態から目的とする方向にたおれさせることが可能となります。これにより従来の図１にあるような垂直配向方式液晶表示装置のカラーフィルター側基板に形成しなければならなかった液晶分子の運動方向制御用バンプ▲５▼を形成する必要がなくなった。これにより図４にあるように安価なカラーフィルターを用いてマルチドメイン垂直配向方式液晶表示装置を作れるようになる。さらに図４から、わかるようにカラーフィルター側のベタ共通電極とアクティブマトリックス基板の透明画素電極のあいだには、配向膜と負の誘電率異方性液晶しか存在しないのでバンプ▲５▼からの汚染物の拡散などの問題が完全になくなり信頼性がいちじるしく向上する。
【００３１】さらに、バンプ▲５▼がないので配向膜塗布が失敗しても、ドライアッシャーによる酸素プラズマで簡単に短時間で再生することができる。配向膜塗布前の表面処理に、ドライアッシャーを用いた酸素とアルゴンのプラズマ処理を用いることができるので配向膜塗布工程でのはじきやピンホールの発生を激減できる。
【００３２】手段９，１０，１１，１２，１３を用いることで、偏光板の有効利用効率を大幅に向上することができ、超大型液晶表示装置で用いる偏光板のコストを低減できる。さらにバックライトで使用する２種類の材料の多層積層体からなる反射性偏光子の有効利用効率も同様に大幅に向上することができるので超大型液晶表示装置用バックライトのコストも低減できる。液晶分子の運動方向を４方向に制御できるので広い視野角も実現できる。
【００３３】手段１４，１５を用いることで従来のアクティブマトリックス基板の製造工程を変更することなく、まったく同じプロセスで本発明のアクティブマトリックス基板を製造できる。さらに図７，図８，図９，図１０，図１４，図１６，図１７，図１８，図２５にあるように、液晶配向方向制御電極が映像信号配線の両側に近接して配置されているために、映像信号配線の電位変動がシールドされやすくなっている。このために、垂直方向のクロストークの発生を完全におさえることができる。
【００３０】手段１６，１７，１８，１９，２０を用いることで各行の画素電極のスリットの下層に形成されている液晶配向方向制御電極を各行ごとに別々に駆動することが可能となり表示画面の上部、中部、下部ともに同じ条件で均一表示することができるようになります。
【００３１】手段２，４，６，８，２１を用いることで負の誘電率異方性液晶分子を垂直配向された状態から目的とする方向にたおれさせることが可能となり、ディスクリネーションの発生を防止でき均一な中間調表示が可能となります。さらに従来の垂直配向方式液晶表示モードで問題となっていた黒表示から中間調表示、白表示から中間調表示への応答スピードの遅さが、本発明を用いることで大幅に改善できる。動画対応の時には、透明画素電極と透明画素電極のスリットの下層に形成された液晶配向方向制御電極との間に印加されるバイアス電圧を大きくすることで応答速度をさらに向上することが可能である。本発明では黒表示に近づけば近づくほど上記バイアス電圧が大きくなるように作用するため応答速度を全領域で改善することができる。
【００３２】
【実施例】
〔実施例１〕図４，図５，図６は、本発明の第１の実施例の断面図である。カラーフィルター基板にはベタ透明共通電極があり、この基板に対向してアクティブマトリックス基板が平行に配置されている。アクティブマトリックス基板はまず走査信号配線と液晶配向方向制御電極を同時に同じ層に形成した後、ゲート絶縁膜とアモルファスシリコン層とオーミックコンタクト用のｎ＋アモルファスシリコン層を堆積する。薄膜トランジスタ素子部を形成した後映像信号配線とドレイン電極を形成する。次にパッシベーション膜を堆積してからドレイン電極の部分にコンタクトホールを形成して透明導電膜を堆積する。透明導電膜は、図７にあるようにスリットがいくつか形成されて各画素ごとに完全に分離され透明画素電極となる。本発明の電極構造の特徴は図２にあるように、カラーフィルター側のベタ共通電極に対向して細長いスリットまたは円形または多角形のホールが形成されている部分と、図３にあるようにカラーフィルター側のベタ共通電極に対向して細長いスリットとスリットの下層にスリットとほぼ同じ形状でスリットよりもオーバーサイズで液晶配向方向制御電極が形成されている部分とが１画素内に共存している点にあります。図５，図６にあるようにこの２種類の電極構造により、負の誘電率異方性液晶分子は１画素内で２方向または４方向または多方向に正確に目的とする方向にたおれるように制御されます。図２，図３に等電位線の分布がえがかれています。
【００３３】図４，図５，図６にあるように実施例１では、映像信号配線の左右両側に近接して液晶配向方向制御電極が配置されている。映像信号配線の信号電圧変化を液晶配向方向制御電極がシールドしてまうため透明画素電極に映像信号配線の影響がつたわらない。従来の図１にしめした垂直配向方式液晶表示装置とくらべて図４の本発明の垂直配向方式液晶表示装置は垂直クロストークの発生が少ない。カラーフィルターのＢＭ（遮光膜）の幅も従来のものよりも狭くできるので開口率の大きな垂直配向方式液晶表示装置を実現できる。
【００３４】〔実施例２〕図３０，図３１，図３２は、本発明の第２の実施例の断面図である。基本的な考え方は実施例１とほぼ同じ構造を採用している。１画素内に図２と図３に示されているような２種類の電極構造が共存している点に特徴がある。図３０，図３１，図３２にあるように映像信号配線は、画素電極に左右両側からはさまれているだけなので映像信号配線の容量を最少に設計できるため、映像信号配線の抵抗値が高くても信号遅延の問題が発生しにくい。図２４は、実施例２の平面図である。液晶配向方向制御電極は１画中に１行しか存在していない。となりあう画素電極はそれぞれ異なる走査信号配線によって制御される薄膜トランジスタに接続されている。図２４の平面図にあるように液晶配向方向制御電極が走査信号配線に近接する領域が小さいために走査信号配線と液晶配向方向制御電極とを同じ層に同時に形成してもお互いが連結しあい電気的にショートしてしまう欠陥が発生する確率は非常に小さい。スリットは走査信号配線の方向に平行な方向と垂直な方向に形成されており、液晶配向方向制御電極と組みになっているスリットは走査信号配線の方向に対して±４５度の角度の方向にのびている。液晶配向方向制御電極と組みになっているスリットは図２８，図２９にあるようなひし型をつなげたような形状でも良いし、四角形をならべたような形状でも良い。
【００３５】〔実施例３〕図７は、本発明の第３の実施例の平面図である。実施例１の断面構造図と実施例２の断面構造図の２種類が１画素内部に混在している構造をしている。１画素内に２行の液晶配向方向制御電極が配置されており、それぞれの電位は、対向するカラーフィルター側の共通電極電位を基準として正極電位と負極電位になっている。となりあう透明画素電極はそれぞれ異なる液晶配向方向制御電極によってコントロールされている。図１１と図１２にあるように、透明画素電極に正の極性の信号が書きこまれた時には透明画素電極のスリットの下層に絶縁膜をかいして形成されている液晶配向方向制御電極の電位は透明画素電極よりも高い正の極性電位にあり、透明画素電極に負の極性の信号が書きこまれた時には透明画素電極のスリットの下層に絶縁膜をかいして形成されている液晶配向方向制御電極の電位は、透明画素電極よりも低い負の極性電位にある。透明画素電極と１画素内に配置されている２行の液晶配向方向制御電極は垂直周期ごとにそれぞれの極性をいれかえている。
【００３６】図７にあるように透明画素電極に形成されているスリットとスリットの下層に配置されている液晶配向方向制御電極は、走査信号配線の方向に対して±４５度の角度で配置されている。１画素の上半分と下半分とではそれぞれスリットとスリットの下層の液晶配向方向制御電極はお互いにほぼ平行にたがいちがいに配置されている。画素の中央部に液晶配向方向制御電極が上半分と下半分を分離するように配置されている点に特徴がある。偏光板は液晶セルの外部に偏光軸が走査信号配線に対して平行と直角方向になるように互いに直交する関係で配置されている。
【００３７】〔実施例４〕図８，図９，図１０は本発明の第４の実施例の平面図である。実施例１の断面構造図を採用しており、透明画素電極の外周を液晶配向方向制御電極がとりかこんでいる。このために映像信号配線の電位変動の影響を透明画素電極が受けにくいので垂直クロストークが発生しにくい。液晶配向方向制御電極と透明画素電極とがオーバーラップしているためにカラーフィルターの遮光膜（ＢＭ）の範囲をせばめることができるために開口率をあげることができる。１画素内に２行の液晶配向方向制御電極が存在しており駆動方式は実施例３とほぼ同じ方式を用いることができる。図８では画素電極に形成されたスリットが走査信号配線方向に対して±４５度の方向に配置されている。図９では画素電極に形成されたスリットは走査信号配線方向に対して水平と垂直の２方向に配置されている。図１０では画素電極にこまかいスリットのきざみを液晶分子の運動方向にいれている。偏光板の配置は実施例３とまったく同じで良い。
【００３８】〔実施例５〕図１４は、本発明の第５の実施例の平面図である。実施例１の断面構造図を採用しており、透明画素電極の外周を液晶配向方向制御電極がとりかこんでいる。このため映像信号配線の電位変動の影響を透明画素電極が受けにくいので、垂直クロストークが発生しにくい。実施例４と異なるのは透明画素電極に円形のホールが多数形成されている点である。円形以外でも多角形のホールであれば形状は、なんでも良い。１画素内に２行の液晶配向方向制御電極が存在しており、駆動方式は実施例３と同じ方式を用いる。偏光板の配置は実施例３と同じで良い。
【００３９】〔実施例６〕図１６は、本発明の第６の実施例の平面図である。実施例１の断面構造図と実施例２の断面構造図の２種類が１画素内部に混在している構造をしている。１画素内に１行の液晶配向方向制御電極が配置されていて、となりあう画素電極はそれぞれ異なる走査信号配線によって制御されている薄膜トランジスタ素子に連結されている。透明画素電極に形成されている細長いスリットとスリットの下層に絶縁膜をかいして形成されている液晶配向方向制御電極の形状は実施例３とほぼ同様で、走査信号配線の方向に対して±４５度の角度で配置されている。１画素の上半分と下半分とではそれぞれスリットとスリットの下層に形成されている液晶配向方向制御電極は、お互いにほぼ平行にたがいちがいに配置されている。画素の中央部に上半分と下半分を分離している液晶制御電極が配置されている。偏光板は液晶セルの外部に偏光軸が走査信号配線に対して平行と直角方向になるように互いに直交する関係に配置されている。
【００４０】本発明のすべての実施例において透明画素電極と液晶配向方向制御電極とが絶縁膜をかいしてお互いにかさなりあうことで付加容量（保持容量）を形成している。付加容量を大きくしたければお互いのかさなりあう領域を大きくすれば良い。付加容量を小さくしたければ、お互いのかさなりあう領域を小さくすれば良い。通常の範囲ではかさなりあう幅は２ミクロン程度あれば十分な付加容量が形成される。
【００４１】図２２，図２３に実施例６の駆動方法がしめされている。実施例３の駆動方法とはすこし異なっている。実施例３ではとなりあう画素電極は同一の走査信号配線によってコントロールされており映像信号配線からそれぞれ異なる極性の映像信号が書きこまれる方式を用いている。実施例６ではとなりあう画素電極は異なる走査信号配線によってコントロールされており、映像信号配線から同じ極性の映像信号が、１水平走査期間ずれて書きこまれる方式を用いている。図２２，図２３にあるように、透明画素電極に正の信号が書きこまれた時には、液晶配向方向制御電極の電位は透明画素電極よりも高い正の極性電位にあり、透明画素電極に負の信号が書きこまれた時には、液晶配向方向制御電極の電位は透明画素電極よりも低い負の極性電位にある。透明画素電極と液晶配向方向制御電極は、垂直周期ごとにそれぞれの極性を反転させている。
【００４２】本発明のすべての実施例において透明画素電極と液晶配向方向制御電極の電位差を大きくすることで、負の誘電率異方性液晶分子を垂直方向から目的とする方向にかたむきさせることが可能である。垂直方向（９０度）からほんの１〜２度傾斜させるだけで十分である。通常４〜５Ｖ以上のバイアス電位が印加される。高速応答させるためには、傾斜角を１０度以上傾斜させる必要がありこの場合６〜８Ｖ以上のバイアス電位を印加する。液晶ＴＶ用として本発明を用いる場合、透明画素電極と液晶配向方向制御電極とのバイアス電位を大きく設定すると良い。コンピューター用表示装置とＴＶ用動画表示装置をかねる時にはこのバイアス電位を変化できるように回路設計すると良い。
【００４３】〔実施例７〕図１７，図１８は、本発明の第７の実施例の平面図である。実施例１の断面構造図を採用しており、透明画素電極の外周を液晶配向方向制御電極がとりかこんでいる。このために映像信号配線の電位変動の影響を透明画素電極が受けにくいので垂直クロストークが発生しにくい。１画素中に１行の液晶配向方向制御電極が存在しており、となりあう透明画素電極は、それぞれ異なる走査信号配線によって制御されている薄膜トランジスタ素子に連結されている。駆動方法は実施例６と同じである。偏光板の配置も実施例６と同じである。
【００４４】〔実施例８〕図２５は、本発明の第８の実施例の平面図である。実施例１の断面構造図を採用しており、透明画素電極の外周を液晶配向方向制御電極がとりかこんでいる。このために映像信号配線の電位変動の影響を透明画素電極が受けにくいので垂直クロストークが発生しにくい。１画素中に１行の液晶配向方向制御電極が存在しており、となりあう透明画素電極は、それぞれ異なる走査信号配線によって制御されている薄膜トランジスタ素子に連結されている。駆動方法は実施例６と同じである。透明画素電極に円形のホールが多数形成されている。円形以外でも多角形のホールであればどんな形状でも良い。負の誘電率異方性液晶に左回りまたは右回りのどちらかのカイラル材をブレンドすることにより施光性液晶表示モードを実現できる。この場合液晶セルギャップｄと屈折率異方性Δｎの積の値が０．３０〜０．６０ミクロンメートルの範囲にあれば良い。負の誘電率異方性液晶分子は、円形のホールを中心として左旋回または右旋回しながらうず巻き状に配向してたおれこむことでバックライトの光を、直交配置された偏光板から通過させることができる。
【００４５】〔実施例９〕図２０は、本発明の第９の実施例のアクティブマトリックス基板の平面図である。走査信号配線と液晶配向方向制御電極の両方の接続端子部が表示画面の左側にあつめられている。図１９は接続端子部の拡大平面図である。１画素に２行の液晶配向方向制御電極が存在する場合の接続端子部の拡大平面図が図１３である。１本の走査信号配線は異なる行の液晶配向方向制御電極により上下両側からはさみこまれている。上下の液晶配向方向制御電極の極性切り換えのタイミングを図３３にあるように同時におこなうことで走査信号配線の電位変動を最小にくいとめることが可能となり、表示画面に垂平方向の周期的ムラが発生しにくくなる。図１３にあるように走査信号配線の端子と液晶配向方向制御電極の端子の距離をあけることで、接続端子間のショートを防止できる。
【００４６】〔実施例１０〕図１５，図２１は、本発明の第１０の実施例のアクティブマトリックス基板の平面図である。走査信号配線の接続端子部と液晶配向方向制御電極の接続端子部とがそれぞれ別々に表示画面の左側と右側に分離されている。駆動方法は図１１，図１２にあるような方法でも良いし、図３３にあるような方法でも良い。本発明の実施例図１５，図２１を採用することで接続端子間の距離を拡大できるので接続端子間のショートを防止できる。さらに通常のＴＮモードの走査信号配線駆動ＩＣを用いることができるので、開発コスト生産コストを低減することが可能である。
【００４７】〔実施例１１〕図２６，図２７は、本発明の第１１の実施例のアクティブマトリックス基板の平面図である。走査信号配線と液晶配向方向制御電極のそれぞれの接続端子部が表示画面の左右両端にもうけられている。大型液晶表示装置を駆動する時に一番大きな問題となる走査信号波形の遅延の問題をたやすく解決することができる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明を用いることで従来のマルチドメイン垂直配向方式液晶表示装置に用いられていたバンプまたはスリット付きのカラーフィルター基板を用いる必要がなくなりコストを低減することが可能である。バンプやスリットの加工にともなうバラツキが原因の表示ムラが発生しなくなるので歩留りが非常に高くなる。バンプやスリットのすきまからの汚染物の拡散の問題もなくなり非常に信頼性の高い垂直配向方式液晶表示装置を実現できる。ポリイミド配向膜塗布工程で不良が発生しても簡単に酸素プラズマ処理によりリワーク可能となるのでリワークコストを低減できる。
【００４９】本発明の電極構造と駆動方法を用いることで液晶分子の応答速度を向上することができるので動画対応の超大型液晶ＴＶを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの断面構造図
【図２】平面電極とスリット電極が形成する電界による、垂直配向された負の誘電率異方性液晶分子の運動方向
【図３】平面電極とスリット電極と配向制御電極が形成する電界による、垂直配向された負の誘電率異方性液晶分子の運動方向
【図４】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの断面構造図
【図５】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの駆動原理断面構造図（画素電極負のデータの場合）
【図６】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの駆動原理断面構造図（画素電極正のデータの場合）
【図７】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図８】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図９】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図１０】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図１１】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの奇数列ｎ行目と（ｎ＋１）行目の薄膜トランジスタに印加される電圧波形図
【図１２】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの偶数列ｎ行目と（ｎ＋１）行目の薄膜トランジスタに印加される電圧波形図
【図１３】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの走査線と液晶配向制御電極の接続端子部の平面図
【図１４】本発明の垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図１５】本発明の垂直配向方式アクティブマトリックス基板の平面図
【図１６】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図１７】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図１８】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図１９】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの走査線と液晶配向制御電極の接続端子部の平面図
【図２０】本発明の垂直配向方式アクティブマトリックス基板の平面図
【図２１】本発明の垂直配向方式アクティブマトリックス基板の平面図
【図２２】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの奇数列ｎ行目と（ｎ＋１）行目の画素に対応するトランジスタに印加される電圧波形
【図２３】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの偶数列ｎ行目と（ｎ＋１）行目の画素に対応するトランジスタに印加される電圧波形
【図２４】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図２５】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの平面構造図
【図２６】本発明の垂直配向方式アクティブマトリックス基板の平面図
【図２７】本発明の垂直配向方式アクティブマトリックス基板の平面図
【図２８】本発明の液晶配向制御電極と透明画素電極に形成されたスリットの平面図と断面構造図
【図２９】本発明の液晶配向制御電極と透明画素電極に形成されたスリットの平面図と断面構造図
【図３０】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの断面構造図
【図３１】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの駆動原理断面構造図（画素電極負のデータの場合）
【図３２】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの駆動原理断面構造図（画素電極正のデータの場合）
【図３３】本発明のマルチドメイン垂直配向方式液晶パネルの奇数列ｎ行目と（ｎ＋１）行目の薄膜トランジスクに印加される電圧波形図
【符合の説明】
１‥‥カラーフィルター側ガラス基板
２‥‥ブラックマスク（遮光膜）
３‥‥カラーフィルター層
４‥‥カラーフィルター側透明導電膜（透明共通電極）
５‥‥垂直配向液晶分子の方向制御用バンプ
６‥‥カラーフィルター側垂直配向膜
７‥‥アクティブマトリックス基板側垂直配向膜
８‥‥透明画素電極
９‥‥画素電極側に形成されたスリット開口部
１０‥‥パッシベーション膜
１１‥‥映像信号配線
１２‥‥ゲート絶縁膜
１３‥‥アクティブマトリックス素子側ガラス基板
１４‥‥負の誘電率異方性液晶
１５‥‥液晶配向制御電極
１６‥‥薄膜トランジスタ素子
１７‥‥走査線
１８‥‥コンタクトホール
１９‥‥上部液晶配向制御電極
２０‥‥下部液晶配向制御電極
２１‥‥透明共通電極電位
２２‥‥奇数列映像信号配線波形
２３‥‥ｎ行走査線信号波形
２４‥‥（ｎ＋１）行走査線信号波形
２５‥‥ｎ行上部液晶配向制御電極信号波形
２６‥‥ｎ行下部液晶配向制御電極信号波形
２７‥‥（ｎ＋１）行上部液晶配向制御電極信号波形
２８‥‥（ｎ＋１）行下部液晶配向制御電極信号波形
２９‥‥偶数列映像信号配線波形
３０‥‥（ｎ−１）行走査線接続端子
３１‥‥ｎ行上部液晶配向制御電極接続端子
３２‥‥ｎ行下部液晶配向制御電極接続端子
３３‥‥ｎ行走査線接続端子
３４‥‥（ｎ＋１）行上部液晶配向制御電極接続端子
３５‥‥（ｎ＋１）行下部液晶配向制御電極接続端子
３６‥‥（ｎ＋１）行走査線接続端子
３７‥‥画素電極側に形成されたホール開口部
３８‥‥（ｎ−１）行液晶配向制御電極接続端子
３９‥‥ｎ行液晶配向制御電極接続端子
４０‥‥映像信号配線端子部
４１‥‥画素周辺共通電極端子部
４２‥‥静電気対策用保護回路
４３‥‥（ｎ−１）行走査線信号波形
４４‥‥ｎ行液晶配向制御電極信号波形
４５‥‥（ｎ＋１）行液晶配向制御電極信号波形[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a large-screen active-matrix liquid crystal TV display device with low cost, wide viewing angle, high brightness, and high-speed response.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 1, the conventional vertical alignment type liquid crystal display device forms bumps for controlling the direction of movement of liquid crystal molecules on a transparent common electrode on a color filter side substrate, and forms a bump on a transparent pixel electrode on an active matrix substrate. In addition, a method is used in which a slit for controlling the direction of movement of liquid crystal molecules is provided, and a set of these bumps and slits determines the direction of movement of liquid crystal molecules. There is also a method in which a slit for controlling the movement direction of liquid crystal molecules is formed in the transparent common electrode instead of the bump on the color filter side substrate. Both of these systems are mass-produced and put into practical use.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional multi-domain vertical alignment type liquid crystal display device, bumps or slits must be formed on the color filter substrate on the transparent common electrode, and the photomask process has to be extended once. Therefore, it was not possible to avoid cost increase.
Further, in a vertical alignment type liquid crystal display device in which bumps are formed on the color filter side as shown in FIG. 1, unless the width, height, and angle of the inclined surface of the bumps are precisely controlled, the liquid crystal molecules are slumped. And unevenness occurs in the halftone area. Since the material of the bump is a positive photoresist, it is necessary to completely remove the organic solvent, and it is necessary to bake at a high temperature of 200 ° C. or more, and it is difficult to shorten the process. When contaminants are eluted into the liquid crystal from the bumps of the positive photoresist, an afterimage phenomenon occurs, which is also a problem in reliability.
In a conventional color filter substrate using bumps, since a positive photoresist is used as a material for the bumps, if a defect occurs in the step of applying a vertical alignment film, a dry ashing method using oxygen plasma when reworking is performed. Cannot be used. Therefore, there is a disadvantage that the wet remove method having a high running cost must be used, and the rework cost becomes extremely high.
The conventional vertical alignment type liquid crystal display device using bumps and slits has a drawback that the response speed of the liquid crystal when shifting from black display to halftone display or from white display to halftone display is slow.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to improve the reliability of a large-sized vertical alignment type liquid crystal display, to manufacture it at a low cost in a short time, and to obtain a bright liquid crystal display. The object is to realize a liquid crystal display having a high response speed.
[0008]
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the above object, the present invention uses the following means.
[Means 1] In order to apply a voltage to the negative dielectric anisotropic liquid crystal molecules vertically aligned with the active matrix substrate and the color filter substrate to cause the liquid crystal molecules to fall in two or four different directions. The following two types of electrode structures were formed in one pixel of the active matrix substrate.
i) A transparent solid common electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern (there is no transparent electrode in the slit portion) is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent common electrode.
ii) A transparent solid common electrode is used on the color filter substrate side, an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto, and an insulating layer is formed below the transparent pixel electrode. There are two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes separated from each other and set to different potentials through the layer, and one of the liquid crystal alignment direction control electrodes is provided with the elongated slit-shaped pattern. The shape of the liquid crystal alignment direction control electrodes, which are substantially the same as the shape of the slit, are larger than the slits, and are separated and independent from each other in two rows, are alternately arranged in the scanning signal wiring direction at regular intervals of the pixel period. It is arranged below the elongated slit formed in the pixel electrode.
[Means 2] The following drive method is used as a drive method of the vertical alignment type liquid crystal display device having the electrode structure of the
[Means 3] For a color active matrix type vertical alignment type liquid crystal display device in which transparent pixel electrodes adjacent in the direction of the scanning signal wiring are connected to thin film transistors controlled by different scanning signal wirings, the active matrix substrate The following two types of electrode structures are formed in one pixel of the active matrix substrate in order to apply a voltage to the liquid crystal molecules vertically aligned between the color filter substrates and cause the liquid crystal molecules to fall in two different or four different directions. did.
i) A transparent solid common electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern (there is no transparent electrode in the slit portion) is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto. .
ii) A transparent solid common electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto, and an insulating film is formed below the slit. Then, a liquid crystal alignment direction control electrode having substantially the same shape as the slit and being oversized than the slit is formed.
[Means 4] The following drive method is used as a drive method of the vertical alignment type liquid crystal display device having the electrode structure of the
[Means 5] The following two types of electrodes are used to apply a voltage to the negative dielectric anisotropic liquid crystal molecules vertically aligned with the active matrix substrate and the color filter substrate to cause the liquid crystal molecules to fall in multiple directions. The structure was formed in one pixel of the active matrix substrate.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and a large number of circular or polygonal holes (there are no transparent electrodes in the holes) are formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto. Form.
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent filter electrode, and an elongated slit pattern is formed on the transparent pixel electrode. In the lower layer of the transparent pixel electrode, there are two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes which are separated from each other by an insulating layer and are set to different potentials. One of the liquid crystal alignment direction control electrodes is substantially the same shape as the elongated slit pattern and is oversized than the slit, and two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes that are separated and independent from each other are used for scanning signals. In the wiring direction, they are arranged in a lower layer of an elongated slit formed in the transparent pixel electrode by being replaced with each other at a predetermined pixel period.
[Means 6] As a method of driving the vertical alignment type liquid crystal display device having the electrode structure of the means 5, the following drive method is used. When the potential of the transparent pixel electrode separated for each pixel on the active matrix substrate side is lower than the potential of the solid common electrode on the opposite color filter substrate side, the liquid crystal alignment direction installed under the slit of the transparent pixel electrode When the potential of the control electrode is set lower than the potential of the transparent pixel electrode, and the potential of the transparent pixel electrode is higher than the potential of the solid common electrode on the color filter substrate side facing, the lower layer of the slit of the transparent pixel electrode The potential of the disposed liquid crystal alignment direction control electrode is set higher than the potential of the transparent pixel electrode, and the potentials of the liquid crystal alignment direction control electrodes disposed close to both sides of the scanning signal wiring are mutually different. The potentials of the transparent pixel electrodes, which are set to different polar potentials, and the potentials of the liquid crystal alignment direction control electrodes of two rows separated and independent within one pixel. , For each vertical scanning period with respect to the potential of the common electrode of the color filter substrate side, using a driving method of inverting the polarity.
[Means 7] For an active matrix vertical alignment type liquid crystal display device in which transparent pixel electrodes adjacent in the direction of the scanning signal wiring are connected to thin film transistors controlled by different scanning signal wirings, the active matrix substrate In order to apply a voltage to the liquid crystal molecules vertically aligned between the color filter substrates and cause the liquid crystal molecules to fall in multiple directions, the following two types of electrode structures were formed in one pixel of the active matrix substrate.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and a large number of circular or polygonal holes (there are no transparent electrodes in the holes) are formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent solid electrode. Form.
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent electrode, and an insulating film is provided below the slit. Thus, a liquid crystal alignment direction control electrode having substantially the same shape as the shape of the slit and being larger than the slit is formed.
[Means 8] As a driving method of the vertical alignment type liquid crystal display device having the electrode structure of the means 7, the following driving method is used. When the potential of the transparent pixel electrode separated for each pixel on the active matrix substrate side is lower than the potential of the solid common electrode on the opposite color filter substrate side, the liquid crystal alignment direction installed under the slit of the transparent pixel electrode When the potential of the control electrode is set to be lower than the potential of the transparent pixel electrode, and the potential of the transparent pixel electrode is higher than the potential of the solid common electrode on the color filter substrate side facing, the lower layer of the slit of the transparent pixel electrode The potential of the installed liquid crystal orientation control electrode is set higher than the potential of the transparent pixel electrode, and the potential of the transparent pixel electrode and the potential of the liquid crystal orientation control electrode are the same as the potential of the common electrode on the color filter substrate side. A driving method in which the polarity is inverted with respect to the potential every vertical scanning cycle is used.
[Means 9] In the
[Means 10] In the
[Means 11] In the
[Means 12] In the
[Means 13] In means 5 and 7, a slit combined with a liquid crystal alignment direction control electrode surrounds a plurality of circular or polygonal holes formed in the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side. Are arranged in the direction perpendicular to the direction parallel to the scanning signal wiring direction, and the liquid crystal alignment direction control electrode surrounds the outer periphery of the pixel electrode while covering the pixel electrode and the insulating film. The polarizing axes of the two polarizing plates provided outside the liquid crystal cell are arranged in the scanning signal wiring direction and the video signal wiring direction and are orthogonal to each other.
[Means 14] In the
[Means 15] In the
[Means 16] In the
[Means 17] In the
[Means 18] In the
[Means 19] In the
[Means 20] In the
[Means 21] In the
[0030]
By using
Further, since there is no bump (5), even if the application of the alignment film fails, the reproduction can be easily performed in a short time by the oxygen plasma by the dry asher. Since a plasma treatment of oxygen and argon using a dry asher can be used for the surface treatment before the alignment film application, repelling and pinhole generation in the alignment film application process can be drastically reduced.
By using the
By using the
By using the
By using the
[0032]
【Example】
[Embodiment 1] FIGS. 4, 5, and 6 are sectional views of a first embodiment of the present invention. The color filter substrate has a solid transparent common electrode, and an active matrix substrate is arranged in parallel to the substrate. In the active matrix substrate, first, the scanning signal wiring and the liquid crystal alignment direction control electrode are simultaneously formed on the same layer, and then the gate insulating film, the amorphous silicon layer, and the n for the ohmic contact are formed. + Deposit an amorphous silicon layer. After forming the thin film transistor element portion, a video signal wiring and a drain electrode are formed. Next, a passivation film is deposited, and then a contact hole is formed in a portion of the drain electrode, and a transparent conductive film is deposited. The transparent conductive film has several slits as shown in FIG. 7 and is completely separated for each pixel to become a transparent pixel electrode. The feature of the electrode structure of the present invention is that, as shown in FIG. 2, a portion where an elongated slit or a circular or polygonal hole is formed facing the solid common electrode on the color filter side, and a color as shown in FIG. An elongated slit facing the solid common electrode on the filter side, and a portion below the slit, which has a substantially same shape as the slit and is oversized with the liquid crystal alignment direction control electrode, coexist in one pixel. At the point. As shown in FIGS. 5 and 6, the two kinds of electrode structures allow the negative dielectric anisotropy liquid crystal molecules to be accurately oriented in two or four directions or in multiple directions in one pixel. Is controlled. Figures 2 and 3 show the distribution of equipotential lines.
As shown in FIGS. 4, 5, and 6, in the first embodiment, the liquid crystal alignment direction control electrodes are arranged close to the left and right sides of the video signal wiring. Since the liquid crystal alignment direction control electrode shields the change in the signal voltage of the video signal wiring, the influence of the video signal wiring is not transmitted to the transparent pixel electrode. Compared with the conventional vertical alignment type liquid crystal display device shown in FIG. 1, the vertical alignment type liquid crystal display device of the present invention shown in FIG. 4 has less occurrence of vertical crosstalk. Since the width of the BM (light-shielding film) of the color filter can be made smaller than that of the conventional one, a vertical alignment type liquid crystal display device having a large aperture ratio can be realized.
Embodiment 2 FIGS. 30, 31, and 32 are sectional views of a second embodiment of the present invention. The basic concept is almost the same as that of the first embodiment. It is characterized in that two types of electrode structures as shown in FIGS. 2 and 3 coexist in one pixel. As shown in FIG. 30, FIG. 31, and FIG. 32, the video signal wiring is only sandwiched between the left and right sides of the pixel electrode, so that the capacitance of the video signal wiring can be designed to the minimum. However, the problem of signal delay hardly occurs. FIG. 24 is a plan view of the second embodiment. There is only one row of liquid crystal alignment direction control electrodes in one picture. The adjacent pixel electrodes are connected to thin film transistors controlled by different scanning signal lines. As shown in the plan view of FIG. 24, since the area where the liquid crystal alignment direction control electrode is close to the scanning signal wiring is small, even if the scanning signal wiring and the liquid crystal alignment direction control electrode are simultaneously formed on the same layer, they are connected to each other. The probability that a short-circuit defect will occur is very small. The slit is formed in a direction perpendicular to the direction parallel to the direction of the scanning signal wiring, and the slit paired with the liquid crystal alignment direction control electrode is oriented at an angle of ± 45 degrees with respect to the direction of the scanning signal wiring. It is growing. The slit paired with the liquid crystal alignment direction control electrode may have a shape in which diamonds are connected as shown in FIGS. 28 and 29, or a shape in which squares are arranged.
[Embodiment 3] FIG. 7 is a plan view of a third embodiment of the present invention. The structure has a structure in which two types of the sectional structure diagram of the first embodiment and the sectional structure diagram of the second embodiment are mixed in one pixel. Two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes are arranged in one pixel, and the respective potentials are a positive potential and a negative potential with reference to the potential of the common electrode on the color filter side facing the color filter. The adjacent transparent pixel electrodes are controlled by different liquid crystal alignment direction control electrodes. As shown in FIGS. 11 and 12, when a signal of a positive polarity is written to the transparent pixel electrode, the potential of the liquid crystal alignment direction control electrode formed with an insulating film under the slit of the transparent pixel electrode. Is at a higher positive polarity potential than the transparent pixel electrode, and when a signal of negative polarity is written to the transparent pixel electrode, the liquid crystal alignment direction formed by using an insulating film under the slit of the transparent pixel electrode The potential of the control electrode is at a negative polarity potential lower than that of the transparent pixel electrode. The polarities of the transparent pixel electrodes and the liquid crystal alignment direction control electrodes of two rows arranged in one pixel are changed for each vertical cycle.
As shown in FIG. 7, the slit formed in the transparent pixel electrode and the liquid crystal alignment direction control electrode disposed below the slit are disposed at an angle of ± 45 degrees with respect to the direction of the scanning signal wiring. ing. In the upper half and the lower half of one pixel, the slit and the liquid crystal orientation control electrodes in the lower layer of the slit are arranged almost parallel to each other. It is characterized in that a liquid crystal alignment direction control electrode is disposed at the center of the pixel so as to separate the upper half from the lower half. The polarizing plates are arranged outside the liquid crystal cell in such a relationship that the polarization axes are perpendicular to each other so that the polarization axes are parallel and perpendicular to the scanning signal wiring.
Embodiment 5 FIG. 14 is a plan view of a fifth embodiment of the present invention. The sectional structure diagram of the first embodiment is adopted, and a liquid crystal alignment direction control electrode surrounds the outer periphery of the transparent pixel electrode. Therefore, the transparent pixel electrode is less likely to be affected by the potential fluctuation of the video signal wiring, so that vertical crosstalk is less likely to occur. The difference from the fourth embodiment is that a large number of circular holes are formed in the transparent pixel electrode. Any shape other than a circle can be used as long as it is a polygonal hole. There are two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes in one pixel, and the same driving method as that in the third embodiment is used. The arrangement of the polarizing plate may be the same as that of the third embodiment.
[Embodiment 6] FIG. 16 is a plan view of a sixth embodiment of the present invention. The structure has a structure in which two types of the sectional structure diagram of the first embodiment and the sectional structure diagram of the second embodiment are mixed in one pixel. One row of liquid crystal alignment direction control electrodes is arranged in one pixel, and adjacent pixel electrodes are connected to thin film transistor elements controlled by different scanning signal lines. The shape of the elongated slit formed in the transparent pixel electrode and the liquid crystal alignment direction control electrode formed by interposing an insulating film below the slit is almost the same as that of the third embodiment. They are arranged at a 45 degree angle. In the upper half and the lower half of one pixel, the slits and the liquid crystal alignment direction control electrodes formed in the lower layer of the slits are arranged almost parallel to each other. A liquid crystal control electrode that separates the upper half and the lower half is disposed at the center of the pixel. The polarizing plates are arranged outside the liquid crystal cell in a relationship orthogonal to each other such that the polarization axes are parallel and perpendicular to the scanning signal wiring.
In all the embodiments of the present invention, the transparent pixel electrode and the liquid crystal alignment direction control electrode overlap each other with an insulating film formed therebetween to form an additional capacitance (storage capacitance). If it is desired to increase the additional capacity, it is sufficient to increase the overlapping area of each other. If it is desired to reduce the additional capacity, it is only necessary to reduce the overlapping areas. In a normal range, a sufficient additional capacitance is formed if the width of the overlap is about 2 microns.
FIGS. 22 and 23 show the driving method of the sixth embodiment. The driving method according to the third embodiment is slightly different. In the third embodiment, adjacent pixel electrodes are controlled by the same scanning signal wiring, and a method is used in which video signals of different polarities are written from the video signal wiring. In the sixth embodiment, adjacent pixel electrodes are controlled by different scanning signal lines, and a method is used in which video signals of the same polarity are written from the video signal lines with a shift of one horizontal scanning period. As shown in FIGS. 22 and 23, when a positive signal is written to the transparent pixel electrode, the potential of the liquid crystal alignment direction control electrode is at a positive polarity potential higher than that of the transparent pixel electrode, and the transparent pixel electrode has a negative polarity. Is written, the potential of the liquid crystal alignment direction control electrode is at a negative polarity potential lower than that of the transparent pixel electrode. The polarities of the transparent pixel electrode and the liquid crystal alignment direction control electrode are inverted every vertical cycle.
In all the embodiments of the present invention, by increasing the potential difference between the transparent pixel electrode and the liquid crystal alignment direction control electrode, the negative dielectric anisotropic liquid crystal molecules can be bent from the vertical direction to the desired direction. It is possible. It is sufficient to incline only 1-2 degrees from the vertical (90 degrees). Usually, a bias potential of 4 to 5 V or more is applied. In order to achieve a high-speed response, it is necessary to incline the inclination angle by 10 degrees or more. In this case, a bias potential of 6 to 8 V or more is applied. When the present invention is used for a liquid crystal TV, it is preferable to set a large bias potential between the transparent pixel electrode and the liquid crystal alignment direction control electrode. When a computer display device and a TV moving image display device are used, it is preferable to design a circuit so that the bias potential can be changed.
Seventh Embodiment FIGS. 17 and 18 are plan views of a seventh embodiment of the present invention. The sectional structure diagram of the first embodiment is adopted, and a liquid crystal alignment direction control electrode surrounds the outer periphery of the transparent pixel electrode. Therefore, the transparent pixel electrode is less likely to be affected by the potential fluctuation of the video signal wiring, so that vertical crosstalk is less likely to occur. One row of liquid crystal alignment direction control electrodes exists in one pixel, and adjacent transparent pixel electrodes are connected to thin film transistor elements controlled by different scanning signal wirings. The driving method is the same as in the sixth embodiment. The arrangement of the polarizing plates is also the same as in the sixth embodiment.
[Embodiment 8] FIG. 25 is a plan view of an eighth embodiment of the present invention. The sectional structure diagram of the first embodiment is adopted, and a liquid crystal alignment direction control electrode surrounds the outer periphery of the transparent pixel electrode. Therefore, the transparent pixel electrode is less likely to be affected by the potential fluctuation of the video signal wiring, so that vertical crosstalk is less likely to occur. One row of liquid crystal alignment direction control electrodes exists in one pixel, and adjacent transparent pixel electrodes are connected to thin film transistor elements controlled by different scanning signal wirings. The driving method is the same as in the sixth embodiment. Many circular holes are formed in the transparent pixel electrode. Any shape other than a circle may be used as long as it is a polygonal hole. A light-emitting liquid crystal display mode can be realized by blending either a counterclockwise or clockwise chiral material with a negative dielectric anisotropy liquid crystal. In this case, the value of the product of the liquid crystal cell gap d and the refractive index anisotropy Δn may be in the range of 0.30 to 0.60 μm. Negative dielectric anisotropy liquid crystal molecules are oriented in a spiral shape while turning left or right around a circular hole, so that light from the backlight passes through orthogonally arranged polarizing plates. Can be.
Ninth Embodiment FIG. 20 is a plan view of an active matrix substrate according to a ninth embodiment of the present invention. Both connection terminals of the scanning signal wiring and the liquid crystal alignment direction control electrode are collected on the left side of the display screen. FIG. 19 is an enlarged plan view of the connection terminal portion. FIG. 13 is an enlarged plan view of the connection terminal portion when two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes exist in one pixel. One scanning signal line is sandwiched between upper and lower sides by liquid crystal alignment direction control electrodes in different rows. By simultaneously switching the polarities of the upper and lower liquid crystal alignment direction control electrodes as shown in FIG. 33, it is possible to minimize fluctuations in the potential of the scanning signal wiring, and periodic unevenness in the vertical direction occurs on the display screen. It becomes difficult to do. As shown in FIG. 13, by increasing the distance between the terminal of the scanning signal wiring and the terminal of the liquid crystal alignment direction control electrode, a short circuit between the connection terminals can be prevented.
[Embodiment 10] FIGS. 15 and 21 are plan views of an active matrix substrate according to a tenth embodiment of the present invention. The connection terminal portion of the scanning signal wiring and the connection terminal portion of the liquid crystal alignment direction control electrode are separately separated on the left and right sides of the display screen. The driving method may be the method shown in FIGS. 11 and 12, or the method shown in FIG. Embodiment of the Present Invention By employing FIGS. 15 and 21, the distance between the connection terminals can be increased, so that a short circuit between the connection terminals can be prevented. Furthermore, since a normal TN mode scanning signal wiring drive IC can be used, development costs and production costs can be reduced.
[Eleventh Embodiment] FIGS. 26 and 27 are plan views of an active matrix substrate according to an eleventh embodiment of the present invention. Connection terminal portions of the scanning signal wiring and the liquid crystal alignment direction control electrode are provided on both left and right ends of the display screen. The problem of the delay of the scanning signal waveform, which is the biggest problem when driving a large-sized liquid crystal display device, can be easily solved.
[0048]
【The invention's effect】
By using the present invention, it is not necessary to use a color filter substrate having bumps or slits used in a conventional multi-domain vertical alignment type liquid crystal display device, and it is possible to reduce costs. Since display unevenness caused by variations due to the processing of bumps and slits does not occur, the yield is extremely high. The problem of diffusion of contaminants from the gaps between the bumps and slits is eliminated, and a highly reliable vertical alignment type liquid crystal display device can be realized. Even if a defect occurs in the polyimide alignment film coating step, rework can be easily performed by oxygen plasma treatment, so that rework cost can be reduced.
Since the response speed of liquid crystal molecules can be improved by using the electrode structure and the driving method of the present invention, a super large liquid crystal TV corresponding to a moving image can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional structural view of a conventional multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel.
FIG. 2 shows the direction of movement of a vertically aligned negative dielectric anisotropic liquid crystal molecule caused by an electric field formed by a plane electrode and a slit electrode.
FIG. 3 shows a direction of movement of a vertically aligned negative dielectric anisotropic liquid crystal molecule by an electric field formed by a plane electrode, a slit electrode, and an alignment control electrode.
FIG. 4 is a sectional structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a driving principle of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention (in the case of negative data of a pixel electrode).
FIG. 6 is a sectional view showing a driving principle of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention (in the case of positive data of a pixel electrode).
FIG. 7 is a plan view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 8 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 9 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 10 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing voltage waveforms applied to the thin film transistors on the n-th row and the (n + 1) -th row in the odd-numbered column of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing voltage waveforms applied to the thin film transistors on the nth and (n + 1) th rows of the even-numbered columns of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 13 is a plan view of a connection terminal portion of a scanning line and a liquid crystal alignment control electrode of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 14 is a plan view of a vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 15 is a plan view of a vertical alignment type active matrix substrate of the present invention.
FIG. 16 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 17 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 18 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 19 is a plan view of scanning lines and connection terminals of a liquid crystal alignment control electrode of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 20 is a plan view of a vertical alignment type active matrix substrate of the present invention.
FIG. 21 is a plan view of a vertical alignment type active matrix substrate of the present invention.
FIG. 22 shows voltage waveforms applied to the transistors corresponding to the pixels in the n-th row and the (n + 1) -th row in the odd-numbered column of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 23 shows voltage waveforms applied to the transistors corresponding to the pixels in the n-th row and the (n + 1) -th row in the even-numbered column of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 24 is a plan structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 25 is a plan structural view of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 26 is a plan view of a vertical alignment type active matrix substrate of the present invention.
FIG. 27 is a plan view of a vertical alignment type active matrix substrate of the present invention.
FIG. 28 is a plan view and a sectional structural view of a slit formed in a liquid crystal alignment control electrode and a transparent pixel electrode of the present invention.
FIG. 29 is a plan view and a sectional structural view of a slit formed in a liquid crystal alignment control electrode and a transparent pixel electrode of the present invention.
FIG. 30 is a sectional structural view of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
FIG. 31 is a sectional view showing the driving principle of a multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention (in the case of negative data of a pixel electrode).
FIG. 32 is a sectional view of the driving principle of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention (in the case of positive data of the pixel electrode).
FIG. 33 is a diagram showing voltage waveforms applied to the thin-film transistors on the n-th row and the (n + 1) -th row of the odd-numbered column of the multi-domain vertical alignment type liquid crystal panel of the present invention.
[Description of sign]
1 ‥‥ Color filter side glass substrate
2 Black mask (light shielding film)
3 ‥‥ Color filter layer
4 ‥‥ Transparent conductive film on the color filter side (transparent common electrode)
5 ‥‥ Bump for controlling the direction of vertically aligned liquid crystal molecules
6 ‥‥ Color filter side vertical alignment film
7 ‥‥ Active matrix substrate side vertical alignment film
8 ‥‥ Transparent pixel electrode
9 slit opening formed on the pixel electrode side
10 ‥‥ passivation film
11 ‥‥ Video signal wiring
12 ‥‥ gate insulating film
13 ‥‥ Active matrix element side glass substrate
14 ‥‥ negative dielectric anisotropy liquid crystal
15 ° liquid crystal alignment control electrode
16 ‥‥ thin film transistor element
17 ‥‥ scanning line
18 ‥‥ contact hole
19 ° upper liquid crystal alignment control electrode
20 ° lower liquid crystal alignment control electrode
21 ‥‥ Transparent common electrode potential
22 ‥‥ Odd column video signal wiring waveform
23 ‥‥ n row scanning line signal waveform
24 ‥‥ (n + 1) row scanning line signal waveform
25 ° n row upper liquid crystal alignment control electrode signal waveform
26 ‥‥ n row lower liquid crystal alignment control electrode signal waveform
27 ° (n + 1) row upper liquid crystal alignment control electrode signal waveform
28 ° (n + 1) row lower liquid crystal alignment control electrode signal waveform
29 ‥‥ Even column video signal wiring waveform
30 ‥‥ (n-1) row scanning line connection terminal
31 ‥‥ n row upper liquid crystal alignment control electrode connection terminal
32 ‥‥ n row lower liquid crystal alignment control electrode connection terminal
33 ‥‥ n row scanning line connection terminal
34 ° (n + 1) row upper liquid crystal alignment control electrode connection terminal
35 ° (n + 1) row lower liquid crystal alignment control electrode connection terminal
36 ‥‥ (n + 1) row scanning line connection terminal
37 ° Hole opening formed on the pixel electrode side
38 ‥‥ (n-1) row liquid crystal alignment control electrode connection terminal
39n row liquid crystal alignment control electrode connection terminal
40mm video signal wiring terminal
41 mm pixel common electrode terminal
42 ‥‥ Protection circuit against static electricity
43 @ (n-1) row scanning line signal waveform
44 ° n row liquid crystal alignment control electrode signal waveform
45 ° (n + 1) row liquid crystal alignment control electrode signal waveform
Claims (25)
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターン（スリット部には透明電極はない。）を形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には、透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンを形成し、このスリットの下層に絶縁膜をかいしてスリットの形状とほぼ同じ形状でスリットよりもオーバーサイズになっている液晶配向方向制御電極を形成する。A transparent pixel electrode on which a scanning signal wiring and a video signal wiring, a thin film transistor formed at each intersection of the scanning signal wiring and the video signal wiring, and a plurality of elongated slits connected to the thin film transistor are formed on a substrate. An active matrix substrate having a liquid crystal alignment direction control electrode formed by passing an insulating film below a slit of the transparent pixel electrode, a color filter substrate facing the active matrix substrate, the active matrix substrate, For a color active matrix type vertical alignment type liquid crystal display device comprising a negative dielectric anisotropic liquid crystal layer sandwiched between color filter substrates, a voltage is applied to the vertically aligned liquid crystal molecules between the active matrix substrate and the color filter substrate. Apply in two different directions or four different directions To make fallen a crystal molecules, to form two kinds of electrode structures following in one pixel of the active matrix substrate.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-shaped pattern (there is no transparent electrode in the slit portion) is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed to the transparent solid electrode.
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto, and an insulating film is provided below the slit. Thus, a liquid crystal alignment direction control electrode having substantially the same shape as the shape of the slit and being larger than the slit is formed.
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用いこれに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターン（スリット部には透明電極はない。）を形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンが形成されており、透明画素電極の下層には、絶縁層をかいして、２行の互いに分離され、それぞれ異なる電位に設定されている液晶配向方向制御電極が存在し、このうちのどちらか１方の液晶配向方向制御電極が前記細長いスリット状のパターンの形状とほぼ同じ形状で、スリットよりもオーバーサイズになっており、かつ２行の互いに分離独立した液晶配向方向制御電極が走査信号配線方向に、一定の画素周期ごとに互いにいれかわって透明画素電極に形成された細長いスリットの下層に配置されている。A transparent pixel electrode on which a scanning signal wiring and a video signal wiring, a thin film transistor formed at each intersection of the scanning signal wiring and the video signal wiring, and a plurality of elongated slits connected to the thin film transistor are formed on a substrate. An active matrix substrate having a liquid crystal alignment direction control electrode formed by interposing an insulating film below a slit of the transparent pixel electrode, a color filter substrate facing the active matrix substrate, the active matrix substrate and the color For a color active matrix type vertical alignment type liquid crystal display device comprising a negative dielectric anisotropic liquid crystal layer sandwiched between filter substrates, a voltage is applied to liquid crystal molecules vertically aligned between the active matrix substrate and the color filter substrate. Liquid crystal molecules in two or four different directions To make I, to form two kinds of electrode structures following in one pixel of the active matrix substrate.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern (there is no transparent electrode in the slit portion) is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent solid electrode.
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent solid electrode, and an insulating layer is formed below the transparent pixel electrode. There are two rows of liquid crystal orientation control electrodes that are separated from each other through the layer and are set at different potentials, and one of the liquid crystal orientation control electrodes is one of the elongated slit-shaped patterns. The shape is almost the same as that of the above, is larger than the slit, and the two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes which are separated and independent from each other are alternated with each other in the scanning signal wiring direction at a certain pixel period, and the transparent pixels It is arranged below the elongated slit formed in the electrode.
ｉ）カラーフィルター基板側には、透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターン（スリット部には透明電極はない。）を形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用いこれに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンを形成し、このスリットの下層に絶縁膜をかいしてスリットの形状とほぼ同じ形状で、スリットよりもオーバーサイズになっている液晶配向方向制御電極を形成する。A thin film transistor formed at each intersection of a scanning signal wiring, a video signal wiring, the scanning signal wiring and the video signal wiring on a substrate, a transparent pixel electrode formed with a plurality of elongated slits connected to the thin film transistor, An active matrix substrate having a liquid crystal alignment control electrode formed by passing an insulating film below a slit of the transparent pixel electrode; a color filter substrate facing the active matrix substrate; the active matrix substrate and the color filter substrate A color active matrix comprising a negative dielectric anisotropy liquid crystal layer sandwiched between the transparent active electrodes and transparent pixel electrodes adjacent to each other in the direction of the scanning signal lines connected to thin film transistors controlled by different scanning signal lines. Type vertical alignment type liquid crystal display In order to apply a voltage to the liquid crystal molecules vertically aligned between the active matrix substrate and the color filter substrate, and to cause the liquid crystal molecules to fall in two different directions or four different directions, the following two types of electrode structures are used. In one pixel.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern (there is no transparent electrode in the slit portion) is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent solid electrode. .
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and a long and narrow slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto, and an insulating film is formed below the slit to form a slit. A liquid crystal alignment direction control electrode having substantially the same shape as that of the above and oversized than the slit is formed.
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用いこれに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、円形または多角形の穴（穴の部分には透明電極はない。）を多数形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンを形成し、このスリットの下層に絶縁膜をかいして、スリットの形状とほぼ同じ形状でスリットよりもオーバーサイズになっている液晶配向方向制御電極を形成する。A thin film transistor formed at each intersection of the scanning signal wiring, the video signal wiring, the scanning signal wiring and the video signal wiring on the substrate, a plurality of circular or polygonal holes connected to the thin film transistor, and a plurality of elongated slits; An active matrix substrate having a liquid crystal alignment direction control electrode formed by interposing an insulating film below a slit of the transparent pixel electrode; and a color filter substrate facing the active matrix substrate. And a color active matrix type vertical alignment type liquid crystal display device comprising the active matrix substrate and the negative dielectric anisotropy liquid crystal layer sandwiched between the color filter substrates. By applying a voltage to the aligned liquid crystal molecules, Two kinds of electrode structures below were formed in one pixel of the active matrix substrate in order to make fallen liquid crystal molecules.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and a large number of circular or polygonal holes (there are no transparent electrodes in the holes) are formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent solid electrode. I do.
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent electrode, and an insulating film is formed under the slit. Then, a liquid crystal alignment direction control electrode having substantially the same shape as the shape of the slit and being larger than the slit is formed.
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、円形または多角形の穴（穴の部分には透明電極はない。）を多数形成する。
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンが形成されており、透明画素電極には、細長いスリット状のパターンが形成されており、透明画素電極の下層には、絶縁層をかいして、２行の互いに分離され、それぞれ異なる電位に設定されている液晶配向方向制御電極が存在し、このうちのどちらか１方の液晶配向方向制御電極が、前記細長いスリット状のパターン形状とほぼ同じ形状で、スリットよりもオーバーサイズになっており、かつ２行の互いに分離独立した液晶配向方向制御電極が、走査信号配線方向に、一定の画素周期ごとに互いにいれかわって透明画素電極に形成された細長いスリットの下層に配置されている。A thin film transistor formed at each intersection of a scanning signal wiring, a video signal wiring, the scanning signal wiring, and the video signal wiring on a substrate; a plurality of circular or polygonal holes connected to the thin film transistor; An active matrix substrate having a transparent pixel electrode in which a slit is formed, a liquid crystal alignment direction control electrode formed by placing an insulating film below the slit of the transparent pixel electrode, and a color filter opposed to the active matrix substrate For a color active matrix type vertical alignment type liquid crystal display device comprising a substrate, the active matrix substrate, and a negative dielectric anisotropic liquid crystal layer sandwiched between the color filter substrates, the active matrix substrate and the color filter substrate Then, a voltage is applied to the vertically aligned liquid crystal molecules. In multiple directions, and the two kinds of electrode structures below to make fallen liquid crystal molecules formed in one pixel of the active matrix substrate.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and a large number of circular or polygonal holes (there are no transparent electrodes in the holes) are formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto. Form.
ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent filter electrode, and an elongated slit pattern is formed on the transparent pixel electrode. In the lower layer of the transparent pixel electrode, there are two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes which are separated from each other through an insulating layer and are set to different potentials, respectively. Either one of the liquid crystal alignment direction control electrodes is substantially the same shape as the elongated slit-like pattern shape, is oversized than the slits, and two rows of liquid crystal alignment direction control electrodes that are separated and independent from each other, In the scanning signal wiring direction, they are arranged in a lower layer of an elongated slit formed in the transparent pixel electrode so as to be replaced with each other at a predetermined pixel period.
ｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、円形または多角形の穴（穴の部分には透明電極はない。）を多数形成する
ｉｉ）カラーフィルター基板側には透明なベタ電極を用い、これに対向するアクティブマトリックス基板側の透明画素電極には、細長いスリット状のパターンを形成し、このスリットの下層に絶縁膜をかいして スリットの形状とほぼ同じ形状でスリットよりもオーバーサイズになっている液晶配向方向制御電極を形成する。A thin film transistor formed at each intersection of a scanning signal wiring, a video signal wiring, the scanning signal wiring, and the video signal wiring on a substrate; a plurality of circular or polygonal holes connected to the thin film transistor; An active matrix substrate having a transparent pixel electrode in which a slit is formed, a liquid crystal alignment direction control electrode formed by placing an insulating film below the slit of the transparent pixel electrode, and a color filter opposed to the active matrix substrate A scanning signal line comprising a substrate, a negative dielectric anisotropic liquid crystal layer sandwiched between the active matrix substrate and the color filter substrate, and transparent pixel electrodes adjacent to each other in the direction of the scanning signal line which are different from each other. Active matrix connected to thin film transistors controlled by In the vertical alignment type liquid crystal display device, the following two types of electrode structures are activated to apply liquid crystal molecules vertically aligned between the active matrix substrate and the color filter substrate to cause the liquid crystal molecules to fall in multiple directions. It was formed within one pixel of the matrix substrate.
i) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and a large number of circular or polygonal holes (there are no transparent electrodes in the holes) are formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side opposed thereto. Ii) A transparent solid electrode is used on the color filter substrate side, and an elongated slit-like pattern is formed on the transparent pixel electrode on the active matrix substrate side facing the transparent electrode, and an insulating film is formed below the slit. Then, a liquid crystal alignment direction control electrode having substantially the same shape as the slit and being oversized than the slit is formed.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002316865A JP4373071B2 (en) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | High-speed liquid crystal display device and driving method thereof |
| TW092123395A TWI278696B (en) | 2002-09-10 | 2003-08-26 | Active matrix type vertically aligned mode liquid crystal display and driving method thereof |
| KR10-2003-0062102A KR100529049B1 (en) | 2002-09-10 | 2003-09-05 | Active matrix typed liquid crystal display device with vertical alignment |
| US10/657,470 US8107045B2 (en) | 2002-09-10 | 2003-09-08 | Color active matrix type vertically aligned mode liquid crystal display and driving method thereof |
| EP03020606A EP1398658B1 (en) | 2002-09-10 | 2003-09-10 | Color active matrix type vertically aligned mode liquid cristal display and driving method thereof |
| CNB031589057A CN100334496C (en) | 2002-09-10 | 2003-09-10 | Active matrix vertical orientation mode liquid crystal display and its driving method |
| HK04107852A HK1065117A1 (en) | 2002-09-10 | 2004-10-12 | A liquid crystal display in the mode of an active matrix type of vertical alignment and its driving method |
| US12/069,621 US7791698B2 (en) | 2002-09-10 | 2008-02-12 | Color active matrix type vertically aligned mode liquid crystal display and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002316865A JP4373071B2 (en) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | High-speed liquid crystal display device and driving method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004102209A true JP2004102209A (en) | 2004-04-02 |
| JP4373071B2 JP4373071B2 (en) | 2009-11-25 |
Family
ID=32289632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002316865A Expired - Fee Related JP4373071B2 (en) | 2002-09-10 | 2002-09-10 | High-speed liquid crystal display device and driving method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4373071B2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100747955B1 (en) * | 2005-03-03 | 2007-08-08 | 엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤 | Liquid crystal device and electronic apparatus |
| JP2007328369A (en) * | 2004-04-30 | 2007-12-20 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and electronic apparatus |
| JP2007334275A (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Mikuni Denshi Kk | Liquid crystal display device with low-cost, large area, wide viewing angle and fast response |
| WO2008096638A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display |
| KR100869282B1 (en) * | 2006-02-20 | 2008-11-18 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | Liquid crystal device and electronic equipment |
| CN100442129C (en) * | 2004-09-30 | 2008-12-10 | 卡西欧计算机株式会社 | Vertical alignment active matrix liquid crystal display device |
| US7499129B2 (en) | 2004-08-04 | 2009-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and LCD having plural red, green and blue pixels in which each color pixel includes first and second subpixel electrodes having different voltage/area ratios with respect to each other and for each color pixel |
| JP2009069811A (en) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Array substrate and display panel having the same |
-
2002
- 2002-09-10 JP JP2002316865A patent/JP4373071B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007328369A (en) * | 2004-04-30 | 2007-12-20 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal device and electronic apparatus |
| JP4582131B2 (en) * | 2004-04-30 | 2010-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid crystal device and electronic device |
| US7499129B2 (en) | 2004-08-04 | 2009-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor array panel and LCD having plural red, green and blue pixels in which each color pixel includes first and second subpixel electrodes having different voltage/area ratios with respect to each other and for each color pixel |
| CN100442129C (en) * | 2004-09-30 | 2008-12-10 | 卡西欧计算机株式会社 | Vertical alignment active matrix liquid crystal display device |
| KR100747955B1 (en) * | 2005-03-03 | 2007-08-08 | 엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤 | Liquid crystal device and electronic apparatus |
| KR100869282B1 (en) * | 2006-02-20 | 2008-11-18 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | Liquid crystal device and electronic equipment |
| US7791688B2 (en) | 2006-02-20 | 2010-09-07 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device and electronic equipment |
| JP2007334275A (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Mikuni Denshi Kk | Liquid crystal display device with low-cost, large area, wide viewing angle and fast response |
| WO2008096638A1 (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display |
| JP2009069811A (en) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Samsung Electronics Co Ltd | Array substrate and display panel having the same |
| US8797486B2 (en) | 2007-09-13 | 2014-08-05 | Samsung Display Co., Ltd. | Display panel comprising a pixel electrode including a micro-slit pattern and a control electrode wherein the control electrode overlaps an entire portion of the pixel electrode in a plan view |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4373071B2 (en) | 2009-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8107045B2 (en) | Color active matrix type vertically aligned mode liquid crystal display and driving method thereof | |
| US8564745B2 (en) | Liquid crystal display having more than one color portion within a pixel | |
| US9927659B2 (en) | Liquid crystal display | |
| US8174658B2 (en) | Thin film transistor substrate including a horizontal part passing through a central region between the gate lines and dividing each of the pixel regions into an upper half and a lower half | |
| US8164730B2 (en) | Liquid crystal display | |
| KR20020028477A (en) | Fringe field switching mode lcd | |
| KR20100048706A (en) | Liquid crystal display | |
| JP2006330634A (en) | Liquid crystal display apparatus | |
| JP3204912B2 (en) | Active matrix liquid crystal display | |
| US8102495B2 (en) | Display substrate and display panel having the same | |
| US7599036B2 (en) | In-plane switching active matrix liquid crystal display apparatus | |
| JP6433201B2 (en) | Liquid crystal display | |
| KR20130008585A (en) | Active matrix substrate and liquid crystal display device | |
| JP4100691B2 (en) | Fringe Field Switching Mode (Fringe Field Switching Mode) liquid crystal display device. | |
| WO2018176462A1 (en) | Liquid crystal array substrate, liquid crystal display panel, and liquid crystal display apparatus | |
| US20150168751A1 (en) | Liquid crystal display | |
| KR100430376B1 (en) | Liquid crystal display | |
| JP4373071B2 (en) | High-speed liquid crystal display device and driving method thereof | |
| KR20040047400A (en) | In-Plane Switching Mode Liquid Crystal Display Device and A method for manufacturing the same | |
| JP4373119B2 (en) | Wide viewing angle fast response liquid crystal display | |
| CN114967246A (en) | Liquid crystal display panel and display device | |
| KR20040062205A (en) | liquid crystal display device and manufacturing method of the same | |
| JPH08179278A (en) | Active matrix type liquid crystal display element | |
| JP2008203676A (en) | Liquid crystal display | |
| JP2002229037A (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050128 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050421 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070828 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20071029 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071128 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080110 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20071205 |
|
| A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20080708 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080716 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080710 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080924 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090804 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090903 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4373071 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120911 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130911 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |