JP2005284289A - 横電界駆動モードの液晶表示装置およびその製造方法とその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は開口率を向上させると共に補償フィルム無しに光漏れを減らすことができる横電界駆動モードの液晶表示装置およびその製造方法とその駆動方法を提供することにある。
【解決手段】本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置は、対向する基板と前記基板の上に形成される対向電極と、第１液晶分子の対向層と、その対向層の間に位置する第２液晶分子の中間層を持ち、前記電極の間に配置される多層の液晶層を備えることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、横電界駆動モードの液晶表示装置およびその製造方法とその駆動方法に関し、特に開口率を向上させると共に補償フィルム無しに光漏れを減らすことができる横電界駆動モードの液晶表示装置およびその製造方法とその駆動方法に関する。

従来の液晶表示装置は液晶セルに印加される電界を制御して液晶セルに入射される光を変調することにより画像を表示する。この液晶表示装置内に注入される液晶は流動性と弾性を共に有する液体と固体の中間状態である。

ねじれネマティックモード(Twisted Nematic mode，TNモード)は垂直電界方式で駆動され、現在液晶表示装置において最も多く適用されている液晶モードである。ところで、ねじれネマティックモードは開口率が比較的に広い長点があるが、視野角によって観察者が感じる液晶の屈折率が著しく異なるため、広い視野角の具現が難しく、液晶の応答速度が遅い短所がある。

水平電界方式は同一の基板上に形成される電極の間に電場を形成しその電場で液晶分子を駆動させる横電界駆動方式(In plane switching mode，IPS)が代表的である。

図１は従来の横電界駆動モードの液晶表示装置を示した断面図である。図１を参照すると、従来の横電界駆動モードの液晶表示装置は、密閉剤により合着される上／下部基板１２，１８と、該上／下部基板１２，１８の背面に各々位置する上／下部の偏光板１１，１９を備える。

前記上部基板１２上にはカラーフィルターおよびブラックマトリックスなどが形成される。前記下部基板１８上には画素電極１６と共通電極１５が並んで形成され、その電極１５，１６の間に印加される電圧差により水平方向の電場２０が形成される。この水平方向の電場２０により液晶分子１４は基板の面方向内で回転して液晶層を通過する光の偏光成分を変調する。

上／下部偏光板１１，１９は、図２Ａと図２Ｂに示されるように、光透過軸が互いに直交する。即ち、液晶層を通過する光が液晶層によりその線偏光が変わるようになると上部偏光板１１を通過して観察者の方へ進行する。一方、液晶層を通過する光の偏光成分が液晶層を通過するときに変わらないと上部偏光板１１を通過し得ない。

このような上／下部偏光板１１，１９は偏光子１１ｂ，１９ｂを間に置き第１および第２保護層１１ａ，１１ｃ，１９ａ，１９ｃが積層された構造を有する。

偏光子１１ｂ，１９ｂはポリビニールアルコール(poly vinyl alcohol)フィルムを延伸させてヨードと異色性染料溶液に浸してヨード分子を延伸方向へ並列に配列することにより形成される。

第１および第２保護層１１ａ，１１ｃ，１９ａ，１９ｃはトリアセチルセルロース(tri−acetyl cellulose；TAC)等が利用され、延伸された偏光子１１ｂ，１９ｂの収縮を防止して偏光子１１ｂ，１９ｂを保護する役割をする。

一方、図１に図示された液晶表示パネルがブラックを具現する場合、下部偏光板１９により線偏光された光が上部偏光板１１に充分に吸収されないため液晶表示装置の正面から脱した位置、即ち、側面から見たときの光の量と色特性が正面から見たときとは異になる。特に、図３と図４に示されるように、視野角が±７０°であるときに光透過率が高く光漏れが最も多く発生するようになる。これは上部偏光板１１の第１および第２保護層１１ａ，１１ｃが一軸であり、一定の遅延値を有するため上部偏光板１１の偏光方向を変形させるからである。

このような光漏れ現象を減らすために、図５に示されるように、Ａ−プレート、正のＣ−プレート、２軸性フィルムなどの補償フィルム７，９を上／下部基板１２，１８の背面に偏光板と共に付着する。このような補償フィルム７，９により、図３と図６に示されるように、光漏れ現象を減らすことができる。

しかし、図５に示された液晶表示パネルは別途の補償フィルム７，９を備えなければならないため、費用がかかる問題点がある。また、大面積の基板に適用される補償フィルム７，９の延伸工程時に延伸力が補償フィルム７，９の全領域で均一に適用され難い問題点がある。

また、従来の横電界駆動方式は画素電極１６と共通電極１５上で液晶分子１４に印加される電場が曲がるため、その電極１５，１６上で光スイッチングが正常になされなく、それにより開口率が低い短所がある。

従って、本発明の目的は、開口率を向上させると共に補償フィルム無しに光漏れを減らすことができる横電界駆動モードの液晶表示装置およびその製造方法とその駆動方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置は、対向する基板と前記基板の上に形成される対向電極と、第１液晶分子の対向層と、その対向層の間に位置する第２液晶分子の中間層を持ち、前記電極の間に配置される多層の液晶層を備えることを特徴とする。

前記対向層は強誘電性液晶分子を持つことを特徴とする。

前記強誘電性液晶分子は、キラルスメクティックＣ相液晶分子であることを特徴とする。

前記中間層はネマティック液晶分子であることを特徴とする。

前記対向層は互いに異なる自発分極方向を持つことを特徴とする。

前記対向層内の液晶分子は、前記対向電極によって形成される電界に反応して、前記中間層内の液晶分子の横電界駆動を誘導することを特徴とする。

前記対向層それぞれの位相差は１０〜１５０ｎｍであることを特徴とする。

前記横電界駆動モードの液晶表示装置は前記基板の上に形成される互いに面する配向膜を追加に備えることを特徴とする。

前記配向膜のそれぞれは極性媒質及び非極性媒質の中、いずれか一つであることを特徴とする。

前記対向層のそれぞれの自発分極方向は前記対向層に最も近接した配向膜の方に向かうことを特徴とする。

前記対向層のそれぞれの自発分極方向は前記対向層から最も遠い配向膜の方へ向かうことを特徴とする。

前記の目的を達成させるために、対向する基板の上に形成される対向電極と、第１液晶分子の対向層と、その対向層の間に位置する題２液晶分子の中間層を持ち、前記電極の間に配置される多層の液晶層を備えることを特徴とする本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法は、前記対向電極を利用して、前記対向層の間に電場を印加する段階と、前記対向層の中、少なくともどの一つが前記の電場に反応して、前記中間層内の液晶分子の横電界駆動を誘導する段階を含めることを特徴とする。

前記の目的を達成させるために本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法は、上部基板と下部基板のそれぞれに電極と第一液晶層を形成する段階と、極性または非極性媒質に、前記 第一液晶層それぞれを露出させる段階と、前記露出された第一液晶層のそれぞれを単安定状態に安定化させる段階と、前記安定化された第一液晶層の間に、第二液晶層を形成する段階を含めることを特徴とする。

本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置およびその駆動方法とその製造方法は、上／下部基板の各々に形成された第１強誘電性液晶層と第２強誘電性液晶層が互いに異なる極性の電場に各々反応してネマティック系液晶層の液晶分子の横電界駆動を誘導することができる。このように、互いに異なる極性の電場に各々反応する第１および第２強誘電性液晶層により本発明による液晶表示装置は、印加される電圧の極性に関わらず全てのフレームで画像を具現することができる。また、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置およびその駆動方法とその製造法は、強誘電性液晶層によりネマティック系液晶が横電界駆動され、強誘電性液晶層の位相差が補償フィルムと同一であるため補償フィルム無しに偏光板の側面での光漏れ現象を防止することができる。

以下、図７〜図２１を参照して本発明の望ましい実施の形態について説明する。
図７は、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置を示したブロック図である。
図７を参照すると、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置は、強誘電性液晶層の間にネマティック系液晶が挟持された液晶パネル６４と、該液晶パネル６４のデータラインＤを駆動させるためのデータ駆動部６２と、液晶パネル６４のゲートラインＧを駆動させるためのゲート駆動部６３と、データ駆動部６２およびゲート駆動部６３を制御するためのタイミング制御部６１と、液晶パネル６４の共通電極に共通電圧Ｖｃｏｍを供給するための共通電圧発生部６５を備える。

前記タイミング制御部６１は、外部から入力された画素データ信号Ｒ，Ｇ，Ｂデータをデータ駆動部６２に供給する。また、タイミング制御部６１は、外部から入力された制御信号Ｈ，Ｖ，ＤＤＥ，ＣＬＫに応答してゲート駆動部６３およびデータ駆動部６２の各々を制御するためのゲート制御信号ＧＤＣ，データ制御信号ＤＤＣを発生する。

ゲート制御信号ＧＤＣにはゲートスタートパルスＧＳＰ，ゲートシフトクロック信号ＧＳＣ，ゲート出力イネーブル信号ＧＯＥなどが含まれる。データ制御信号ＤＤＣにはソーススタートパルスＳＳＰ，ソースシフトクロック信号ＳＳＣ，ソース出力イネーブル信号ＳＯＥ，極性制御信号ＰＯＬなどが含まれる。

ゲート駆動部６３は、タイミング制御部６１からのゲート制御信号ＧＤＣに応答してゲートラインＧ１〜Ｇｍに順次ゲートハイ電圧ＶＧＨを供給する。これによって、ゲート駆動部６３は、ゲートラインＧ１〜Ｇｍに接続された薄膜トランジスタＴＦＴがゲートラインＧ単位で駆動されるようにする。

データ駆動部６２は、タイミング制御部６１からのデータ制御信号ＤＤＣに応答して水平期間Ｈ１，Ｈ２，・・・毎に１水平ライン分ずつの画素信号をデータラインＤＤ１〜Ｄｎｎｄｎに供給する。特に、データ駆動部６２は、タイミング制御部６１からのデジタル画素データＲ,Ｇ,Ｂをガンマ電圧発生部(図示省略)からのガンマ電圧を利用してアナログ画素信号に切り換えて供給する。

液晶パネル６４は、図８または図９に示されるように、密閉剤により合着される上板１００および下板１１０と、該上板１００と該下板１１０上に形成された第１および第２強誘電性液晶層２４，３４と、第１および第２強誘電性液晶層２４，３４との間に注入されるネマティック系液晶５０を備える。

前記上板１００は、上部基板２１と、カラー具現のためのカラーフィルターと、光漏れを防止するためのブラックマトリックスと、共通電圧発生部６５で生成された共通電圧Ｖｃｏｍが印加される共通電極２２と、それらの上に第１強誘電性液晶分子２４の配向のために塗布された上部配向膜２３で構成される。

前記下板１１０は、データ信号が供給されるデータラインと、ゲート信号が供給されるゲートラインと、該データラインとゲートラインの交差部で液晶セルをスイッチングするための薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに接続されて液晶セルを駆動する画素電極３２と、それらの上に第２強誘電性液晶分子３４の配向のために塗布された下部配向膜３３で構成される。

前記下部基板３１の光入射面と前記上部基板２１の光出射面上には光透過軸が直交する図示省略の偏光板が各々付着される。

第１および第２強誘電性液晶層２４，３４は、half-Vモードで動作し自発分極方向が互いに異なる。
例えば、第１強誘電性液晶層２４が、図８に示されるように、負極性の電界方向と同一の自発分極方向を有すると、第２強誘電性液晶層３４は正極性の電界方向と同一の自発分極方向を有するようになる。この際、第１強誘電性液晶層２４は正極性電界に反応して第１強誘電性液晶２４の自発分極方向が正極性電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界駆動され、第２強誘電性液晶層３４は負極性電界に反応して第２強誘電性液晶層３４の自発分極方向が負極性電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界駆動される。

または、第１強誘電性液晶層２４が、図９に示されるように、正極性電界方向と同一の自発分極方向を有すると、第２強誘電性液晶層３４は負極性電界方向と同一の自発分極方向を有するようになる。この際、第１強誘電性液晶層２４は負極性電界に反応して第１強誘電性液晶層２４の自発分極方向が負極性電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界駆動され、第２強誘電性液晶層３４は正極性電界に反応して第２強誘電性液晶の自発分極方向が正極性電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界駆動される。

一方、本発明による第１および第２強誘電性液晶層２４，３４は、図１０に示されるように、従来の補償フィルムと同一の位相差を有するように形成される。例えば、第１および第２強誘電性液晶層２４，３４の位相差△ｎｄは約１０〜１５０ｎｍである。ここで、△ｎは第１および第２強誘電性液晶分子各々の屈折率異方性を意味し、ｄは第１および第２強誘電性液晶層２４，３４各々の厚さを意味する。

ネマティック系液晶層５０は、スイッチング角が９０°であり、第１および第２強誘電性液晶層２４，３４と界面を形成する。このようなネマティック系液晶層５０は、自発分極方向が電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界駆動される第１および第２強誘電性液晶層２４，３４のうちいずれか一つにより横電界駆動方式の駆動が誘導される。

図１１Ａ〜図１１Ｄは、本発明による横電界駆動方式の液晶表示素子の製造方法を段階的に示している。ここで、図１１Ａ〜図１１Ｄに示された製造方法により図８に示された上板と下板が製作される。

先ず、図１１Ａに示されるように、基板５１上に電極５２と両親媒性配向膜５３が形成される。電極５２はインジウム−スズ−オキサイド(Indium−Tin−Oxide)のような透明導電性物質で形成される。両親媒性配向膜５３はポリアミン酸(Polyamic acid)のように電気的陰性(Electric negativity)を有するため、電気的に極性を帯び液晶配向が可能な有機配向物質から成る。この両親媒性配向膜５３は強誘電性液晶分子の配向方向を設定するためにラビング処理される。

次に、図１１Ｂに示されるように、電気的な極性が殆んど無い非極性媒質(Amphipobic medium)に基板５１を露出させた状態で強誘電性液晶と有機溶媒が均一に混合された混合物を塗布し、基板５１の温度を１４０〜１６０℃間の温度まで上昇させて有機溶媒を気化させる。その結果、基板５１上には等方性の強誘電性液晶層５４が形成される。ここで、非極性媒質はその一例として空気または窒素Ｎ_２雰囲気で選択できる。

その後、基板５１の温度を１１０〜８５℃間の相転移温度に低めて、図１１Ｃに示されるように、等方性の強誘電性液晶層５４をネマティック相Ｎ*に相転移させる。このネマティック相Ｎ*の強誘電性液晶層５４を、図１１Ｄのように、キラルスメクティックＣ相Ｓｍ Ｃ*に相転移させるために基板５１の温度を８０〜５０℃間の相転移温度に低める。この際、キラルスメクティック相Ｓｍ Ｃ*に相転移される過程中に、図１２に示されるように、強誘電性液晶層５４の液晶分子には自発分極Ｐｓが発現され、その自発分極Ｐｓの方向が両親媒性配向膜５３の方へ向かうようになる。即ち、強誘電性液晶層５４の液晶分子はキラルスメクティック相Ｓｍ Ｃ*に相転移されながら外部電界が無くても自発分極Ｐｓの方向が単安定状態(mono-stable state)で一律に配列される。

図１３Ａ〜図１３Ｄは、本発明の別の実施の形態による横電界駆動方式の液晶表示素子の製造方法を段階的に示している。ここで、図１３Ａ〜図１３Ｄに示された製造方法により図９に示された上板と下板が製作される。

先ず、図１３Ａに示されるように、基板５１に電極５２と配向膜５３を形成する。電極５２はインジウム−スズ−オキサイドのような透明導電性物質から成る。配向膜５３はポリアミン酸やポリイミド(Polyimide)のような有機配向物質から成り、強誘電性液晶分子の配向方向を設定するためにラビング処理される。

次に、図１３Ｂに示されるように、配向膜５３に比べて電気的な陰性度が大きい媒質(または極性が大きい媒質)、例えば、水H_２Oや酸素O_２雰囲気下で基板５１を露出させた状態で強誘電性液晶と有機溶媒が均一に混合された混合物を塗布し、基板５１の温度を１４０〜１６０℃間の温度まで上昇させて有機溶媒を気化させる。その結果、基板５１上には等方性の強誘電性液晶層５４が形成される。

等方性の強誘電性液晶層５４を、図１３Ｃに示されるように、ネマティック相Ｎ*に相転移させるために基板５１の温度を１１０〜８５℃間の相転移温度に低める。そして、図１３Ｃのネマティック相Ｎ*の強誘電性液晶層５４を、図１３Ｄに示されるように、キラルスメクティック相Ｓｍ Ｃ*に相転移させるために基板５１の温度を８０〜５０℃間の相転移温度に低める。

この際、キラルスメクティック相Ｓｍ Ｃ*に相転移される過程中に、図１４に示されるように、強誘電性液晶層５４の液晶分子には自発分極Ｐｓが発現され、その自発分極Ｐｓの方向が配向膜５３の反対側極性媒質の方へ向かうようになる。これは配向膜５３に比べてその反対側の極性媒質の電気的陰性度がより大きいためである。即ち、強誘電性液晶層５４の液晶分子はキラルスメクティック相Ｓｍ Ｃ*に相転移されながら外部電界が無くても自発分極Ｐｓの方向が短安定状態で一律に配列される。

図１５Ａと図１５Ｂは本発明による液晶表示装置の駆動方法を示した断面図である。例えば、負極性電界E(−)と一致する方向へ配向されたhalf-Vモードの強誘電性液晶分子に正極性および負極性の外部電界E(＋)、E(−)が印加されるときのhalf-Vモードの強誘電性液晶分子配列変化を示している。

第１および第２強誘電性液晶２４，３４とネマティック液晶を有する液晶パネルに、図１５Ａに示されるように、正極性電界が印加されると、第１強誘電性液晶２４の自発分極方向が正極性電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界方向へ駆動し、それと隣接するネマティック系液晶の横電界駆動を誘導する。これと共に正極性電界方向と同一の自発分極方向を有する第２強誘電性液晶３４は電界に反応しなく初期状態を維持するようになる。この際、ネマティック系液晶５０は第１強誘電性液晶２４により横電界駆動されるため、垂直方向で捻られる構造になる。

また、第１および第２強誘電性液晶２４，３４とネマティック液晶を有する液晶パネルに、図１５Ｂに示されるように、負極性電界が印加されると、第２強誘電性液晶３４の自発分極方向が負極性電界方向と同一の方向へ変わりながら横電界方向へ駆動し、それと隣接するネマティック系液晶５０の横電界駆動を誘導する。これと共に負極性電界方向と同一の自発分極方向を有する第１強誘電性液晶２４は電界に反応しなく初期状態を維持するようになる。この際、ネマティック系液晶５０は第２強誘電性液晶３４により横電界駆動されるため、垂直方向で捻られる構造になる。

このような横電界駆動モードの液晶表示装置は、ネマティック系液晶５０の横電界駆動により広い視野角が具現されるのみならず、その液晶５０に垂直電界方式で電界を印加して開口率の低下を最少化することができる。延いては、強誘電性液晶２４，３４によりネマティック系液晶５０が早く回動するため、ネマティック系液晶５０の応答速度が改善されることができる。

図１６はhalf-Vモードの強誘電性液晶層が注入された液晶表示パネルがドットインバージョン方式で駆動された場合を示した図面であり、図１７は図８または図９に示されるように、half-Vモードの強誘電性液晶層の間にネマティック系液晶層が注入された液晶表示パネルをドットインバージョン方式で駆動した場合を示した図面である。

図１６に示されるように、half-Vモードの強誘電性液晶セルがマットレス形状に配列された液晶表示装置が負極性の電場へ均一に電界配向され、その液晶表示装置がドットインバージョン方式で駆動されると、強誘電性液晶セルは正極性の電場でのみ光を透過させるため、強誘電性液晶セルは一つ置きに一つずつ光を透過させるようになる。即ち、奇数水平ラインの奇数液晶セルと偶数水平ラインの偶数強誘電性液晶セルは奇数フレームで正極性電場(＋)に応答して光を透過させ、偶数フレームで負極性電場(−)に応答して光を遮断する。そして、奇数水平ラインの偶数液晶セルと偶数水平ラインの奇数強誘電性液晶セルは奇数フレームで負極性電場(−)に応答して光を遮断し、偶数フレームで正極性電場(＋)に応答して光を透過させる。

この際、任意の一つの液晶セルには、図１８Ａに示されるように、６０Ｈzのデータ、即ち、１フレーム期間毎に極性が反転する電場が印加され、正極性の電場が印加される奇数フレーム期間１Fr，３Fr，５Frにのみ光を透過させるようになる。従って、half-Vモードの強誘電性液晶セルが全パネルに亘って均一に電界配向されインバージョン駆動されると、観覧者が１フレーム期間毎に周期的に光を認知するようになるため、表示画像の輝度が低下して瞬くようになる。

反面、図１７に示されるように、half-Vモードの第１および第２強誘電性液晶層の間にネマティック液晶層が挟持された液晶表示装置がドットインバージョン方式で駆動されると、第１および第２強誘電性液晶層のうちいずれ一つは正極性の電場で横電界駆動され、残りの一つは負極性の電場で横電界駆動される。例えば、第１強誘電性液晶層が正極性電場で横電界駆動され、第２強誘電性液晶層が負極性電場で横電界駆動される。

即ち、奇数水平ラインの奇数液晶セルと偶数水平ラインの偶数強誘電性液晶セルは奇数フレームで正極性電場(＋)に応答して光を透過させ、偶数フレームで負極性電場(−)に応答して光を透過させる。そして、奇数水平ラインの偶数液晶セルと偶数水平ラインの奇数強誘電性液晶セルは奇数フレームで負極性電場(−)に応答して光を透過させ、偶数フレームで正極性電場(＋)に応答して光を透過させる。この際、任意の一つの液晶セルには、図１８Ｂに示されるように、６０Ｈzのデータ、即ち、１フレーム期間毎に極性が反転する電場が印加され正極性の電場が印加される奇数フレーム期間１Fr，３Fr，５Frと負極性の電場が印加される偶数フレーム期間２Fr，４Fr，６Frに光を透過させるようになる。従って、half-Vモードの強誘電性液晶セルが全パネルに亘って均一に電界配向されインバージョン駆動されても観覧者が全てのフレーム期間毎に光を印加するようになるため、表示画像の輝度が向上される。

図１９Ａと図１９Ｂは従来のねじれネマティックモード液晶表示装置と本発明による面内スイッングモード液晶表示装置の視野角特性を示した図面である。図１９Ａと図１９Ｂにおいて方位角９０度、２７０度、１８０度、０度の各々は上／下／左／右の視野角を示し、同心円は表示面からの方位角で傾いた傾斜角を示している。

図１９Ａに示されるように、従来のねじれネマティックモードの液晶表示装置は、方位角４５度、１３５度、２５度、３１５度の傾斜角１０度でコントラスト１００を得ることができ、傾斜角５０度以上でコントラスト０〜１０を得ることができる。即ち、従来のねじれネマティックモードの液晶表示装置は高コントラストを得られる視野角が相対的に狭い。

尚、従来のねじれネマティックモードの液晶表示装置の場合、上／下／左／右方向の視野角による輝度は印加される電圧によって増加するが、電圧は増加するに輝度が減少する階調反転現象が発生する。例えば、図２０Ａに示されるように、左／右方向の約５０度付近で０グレーレベルが９５グレーレベルより明度が増加する。また、図２０Ｂに示されるように、上／下方向の約２０〜３０度付近で２５５グレーレベルが２３グレーレベルより明度が減少し、１９１グレーレベルが６３グレーレベルより明度が減少する。

図１９Ｂに示されるように、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置は、方位角４５度、１３５度、２５度、３１５度の傾斜角４０度でコントラスト１００を得ることができ、傾斜角７０度でコントラスト１０を得ることができる。そして、視野角特性が上／下／左／右が対称であるため、上／下／左／右の視野角の範囲が広い。即ち、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置は、従来のねじれネマティックモードの液晶表示装置に比べて高コントラストを得られる視野角が相対的に広い。また、本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置の色座標は、図２１に示されるように、標準白色光[x，y]＝［０.３２９，０.３３３］の座標と隣接して位置するため、ホワイトバランス調整が容易である。

以上説明した内容により当業者であれば本発明の技術思想を脱しない範囲で多様な変更および修正が可能であるのが分かるであろう。従って、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるのではなく特許請求の範囲により定められるべきであろう。

従来の横電界駆動方式の液晶表示パネルを概略的に示した断面図である。 図１に示された上／下部の偏光板を示した平面図である。 図１に示された上／下部の偏光板を示した平面図である。 従来の補償フィルム使用前と補償フィルムを使用したときの視野角特性を示した図面である。 図１に示された液晶表示パネルの視野角特性を示した図面である。 従来の補償フィルムを備えた液晶表示パネルを示した断面図である。 図５に示された液晶表示パネルの視野角特性を示した図面である。 本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置を示したブロック図である。 図７に示された横電界駆動モードの液晶表示装置を示した断面図である。 図８に示された横電界駆動モードの液晶表示装置の別の形態を示した断面図である。 図７と図８に示された強誘電性液晶層の位相差を説明するための図面である。 図９に示された横電界駆動方式の液晶表示パネルの製造方法を段階的に示した断面図である。 図１１Ａに続く工程図である。 図１１Ｂに続く工程図である。 図１１Ｃに続く工程図である。 図１１Ａ〜図１１Ｄの相転移過程で短安定状態に安定される強誘電性液晶を示した図面である。 図８に示された横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法を段階的に示した断面図である。 図１３Ａに続く工程図である。 図１３Ｂに続く工程図である。 図１３Ｃに続く工程図である。 図１３Ａ〜図１３Ｄの相転移過程で短安定状態に安定される強誘電性液晶を示した図面である。 図９に示された強誘電性液晶とネマティック系液晶の横電界駆動方式の動作を詳細に示した図面である。 図９に示された強誘電性液晶とネマティック系液晶の横電界駆動方式の動作を詳細に示した図面である。 half-Vモードの強誘電性液晶層が注入された液晶パネルがドットインバージョン方式で駆動された場合を示した図面である。 図８または図９に示されるようにhalf-Vモードの強誘電性液晶層の間にネマティック系液晶層が注入された液晶パネルをドットインバージョン方式で駆動した場合を示した図面である。 各々ドットインバージョン方式で駆動される図１６と図１７に示された液晶パネルの光透過率を示した図面である。 各々ドットインバージョン方式で駆動される図１６と図１７に示された液晶パネルの光透過率を示した図面である。 従来のねじれネマティックモードの液晶パネルと本発明による横電界駆動方式の液晶パネルの視野角を示した図面である。 従来のねじれネマティックモードの液晶パネルと本発明による横電界駆動方式の液晶パネルの視野角を示した図面である。 従来のねじれネマティックモードの液晶パネルの階調反転現象を示した図面である。 従来のねじれネマティックモードの液晶パネルの階調反転現象を示した図面である。 本発明による横電界駆動モードの液晶表示装置の色座標を示した図面である。

符号の説明

７，９：補償フィルム、１１，１９：偏光板、１２，１８，２１，３１，５１：基板、１３，１７，２３，３３，５３：配向膜、１５，１６，２２，３２，５２：電極、２４，３４，５４：強誘電性液晶層、５０；ネマティック系液晶層。

Claims (31)

1. 対向する基板と、
   前記基板の上に形成される対向電極と、
   第１液晶分子の対向層と、その対向層の間に位置する第２液晶分子の中間層を持ち、前記電極の間に配置される多層の液晶層と
   を備える横電界駆動モードの液晶表示装置。
2. 前記対向層は強誘電性液晶分子を持つ
   ことを特徴とする請求項１記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
3. 前記強誘電性液晶分子は、キラルスメクティックＣ相液晶分子である
   ことを特徴とする請求項２記載の横電界駆動方式の
   液晶表示装置。
4. 前記中間層はネマティック液晶分子である
   ことを特徴とする請求項２記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
5. 前記対向層は互いに異なる自発分極方向を持つ
   ことを特徴とする請求項１記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
6. 前記対向層の内の液晶分子は、前記対向電極によって形成される電界に反応して、前記中間層内の液晶分子の横電界駆動を誘導する
   ことを特徴とする請求項１記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
7. 前記対向層それぞれの位相差は１０〜１５０ｎｍである
   ことを特徴とする請求項１記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
8. 前記基板の上に形成される対向配向膜をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
9. 前記配向膜のそれぞれは極性媒質及び非極性媒質の中いずれか一つのである
   ことを特徴とする請求項８記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
10. 前記対向層のそれぞれの自発分極方向は前記対向層に最も近接した配向膜の方へ向かう
    ことを特徴とする請求項８記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
11. 前記対向層のそれぞれの自発分極方向は前記対向層から最も遠い配向膜の方へ向かう
    ことを特徴とする請求項８記載の横電界駆動モードの液晶表示装置。
12. 対向する基板の上に形成される対向電極と、第１液晶分子の対向層と、その対向層の間に位置する第２液晶分子の中間層を持ち、前記電極の間に配置される多層の液晶層を備えることを特徴とする横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法において、前記対向電極を利用して、前記対向層の間に電場を印加する段階と、前記対向層の中、少なくともいずれか１つが前記電場に反応して、前記中間層内の液晶分子の横電界駆動を誘導する段階を含むことを特徴とする横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法。
13. 前記対向層の中、ただいずれか１つだけが前記電場に反応することによって、前記横電界駆動を誘導する
    ことを特徴とする請求項１２記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法。
14. 前記対向層が互いに異なる極性の電場に反応することによって、前記横電界駆動を誘導する
    ことを特徴とする請求項１３記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法。
15. 前記対向層がHalf-Vモードで駆動される段階をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１２記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の駆動方法。
16. 上部基板と下部基板のそれぞれに電極と第一液晶層を形成する段階と、極性または非極性媒質に前記第一液晶層のそれぞれを露出させる段階と、前記露出された第一液晶層のそれぞれを単安定状態に安定化させる段階と、前記安定化された第一液晶層の間に第二液晶層を形成する段階を含むことを特徴とする横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
17. 上記安定化する段階は、上記第一液晶層のそれぞれの相転移を誘導する段階を含むことを特徴とする請求項１６記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
18. 上記第一液晶層のそれぞれは、前記第二液晶層が上記第一液晶層の間に形成される前に相転移複数の相転移を経る ことを特徴とする請求項１７記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
19. 前記安定化は前記第一液晶層の中、いずれか１つに印加される外部電場なしに起こることを特徴とする請求項１８記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
20. 前記液晶分子と有機溶媒の混合物を各基板上に塗る段階と前記有機溶媒を気化させられるほどの温度で前記基板を加熱する段階をさらに含めることを特徴とする請求項１６記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
21. 前記有機溶媒を気化させた後、前記液晶分子を相転移させるため、前記液晶分子を冷却させる段階をさらに含めることを特徴とする請求項２０記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
22. 前記相転移は等方相でキラルスメクティックＣ相に転移されることを特徴とする請求項２１記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
23. 前記相転移は等方相でキラルスメクティックＣ相間にキラルネマティックＣ相に転移されることをさらに含めることを特徴とする請求項２２記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
24. 前記基板のそれぞれに配向膜を形成する段階をさらに含めることを特徴とする請求項１６記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
25. 前記配向膜は極性媒質であることを特徴とする請求項２４記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
26. 前記配向膜はポリアミン酸またはポリイミドであることを特徴とする請求項２４記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
27. 前記第一液晶層の中、少なくともいずれか１つの自発分極方向が前記第一液晶層の中、少なくともいずれか１つと最も遠い配向膜に向かうよう、前記第一液晶層の中、少なくともいずれか１つを前記配向膜より極性の弱い媒質に露出させる段階をさらに含めることを特徴とする請求項２４記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
28. 前記極性の弱い媒質は、空気または質素であることを特徴とする請求項２７記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
29. 前記第一液晶層のそれぞれは、強誘電性液晶層であることを特徴とする請求項１６記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
30. 前記第二液晶層はネマティック液晶層であることを特徴とする請求項１６記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
31. 前記安定化された第一液晶層のそれぞれは、１０〜１５０ｎｍの位相差を持つことを特徴とする請求項１６記載の横電界駆動モードの液晶表示装置の製造方法。
    

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