JP2010002596A - Liquid crystal display - Google Patents
Liquid crystal display Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010002596A JP2010002596A JP2008160516A JP2008160516A JP2010002596A JP 2010002596 A JP2010002596 A JP 2010002596A JP 2008160516 A JP2008160516 A JP 2008160516A JP 2008160516 A JP2008160516 A JP 2008160516A JP 2010002596 A JP2010002596 A JP 2010002596A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- comb
- pixel electrode
- liquid crystal
- region
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は表示装置に係り、特に視野角特性の優れた横電界方式であって、バックライトの利用効率の良い、かつ、フリッカーの少ない液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly, to a liquid crystal display device that is a horizontal electric field method with excellent viewing angle characteristics, has high backlight utilization efficiency, and has less flicker.
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ(TFT)等がマトリクス状に形成されたTFT基板と、TFT基板に対向して、TFT基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が配置され、TFT基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。 In a liquid crystal display device, there are a TFT substrate in which pixel electrodes and thin film transistors (TFTs) are formed in a matrix, and a counter substrate in which color filters are formed at locations corresponding to the pixel electrodes of the TFT substrate, facing the TFT substrate. The liquid crystal is sandwiched between the TFT substrate and the counter substrate. An image is formed by controlling the light transmittance of the liquid crystal molecules for each pixel.
液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるIPS(In Plane Switching)方式が優れた特性を有している。 A viewing angle characteristic is a problem in a liquid crystal display device. The viewing angle characteristic is a phenomenon in which luminance changes or chromaticity changes when the screen is viewed from the front and when viewed from an oblique direction. The viewing angle characteristic is excellent in an IPS (In Plane Switching) system in which liquid crystal molecules are operated by a horizontal electric field.
一方、液晶には、フレクソエレクトリック効果という現象が存在する。従来、液晶分子の配向状態は、印加電圧の正負にはよらないと考えられてきたが、厳密には、フレクソエレクトリック効果のために、正負で異なる配向となる。液晶表示装置の動作は、液晶が電気分解することを避けるために、交流駆動を行い、直流分が生じないように設定されている。 On the other hand, the liquid crystal has a phenomenon called flexoelectric effect. Conventionally, it has been considered that the alignment state of liquid crystal molecules does not depend on whether the applied voltage is positive or negative, but strictly speaking, due to the flexoelectric effect, the alignment is different between positive and negative. The operation of the liquid crystal display device is set so that AC driving is performed and no DC component is generated in order to avoid electrolysis of the liquid crystal.
しかし、フレクソエレクトリック効果があると、液晶分子に対する印加電圧が完全な交流であっても、画素電圧に印加される電圧の正負によって明るさが異なることになる。液晶表示装置の駆動方法として、例えば、フレーム反転という駆動方法があるが、この場合は、画素電極に加わる電圧の極性がフレーム毎に反転する。そうすると、同じ明るさの映像を表示しても、フレクソエレクトリック効果のために、1フレーム毎に明るさが異なることになる。これは、人間の目にはフリッカーとして映り、画質を損ねる。 However, when there is a flexoelectric effect, even if the applied voltage to the liquid crystal molecules is a complete alternating current, the brightness varies depending on whether the voltage applied to the pixel voltage is positive or negative. As a driving method of the liquid crystal display device, for example, there is a driving method called frame inversion. In this case, the polarity of the voltage applied to the pixel electrode is inverted every frame. As a result, even if images having the same brightness are displayed, the brightness differs for each frame due to the flexoelectric effect. This appears to the human eye as flickering and impairs the image quality.
「特許文献1」には、ストライプ状の画素電極とストライプ状のコモン電極を平行に配置し、いずれかの電極の一方を透明電極とし、いずれかの電極の他方を遮光性の電極とした場合のフレクソエレクトリック効果に対する対策が記載されている。すなわち、「特許文献1」のような電極構成では、透明な電極が遮光性の電極に対して相対的に負の電位となる部分が相対的に正の電位となる部分よりも明るくなる。
In “
フレームごとに、明暗が生じてフリッカーとなることを防止するために、画素を分割し、一方では、透明な電極が遮光性の電極に対して負の電位となるようにし、他方では、透明な電極が遮光性の電極に対して正の電位となるようにして、画素内で、明るさの変動をキャンセルする構成が記載されている。 For each frame, pixels are divided in order to prevent light and darkness and flickering. On the one hand, the transparent electrode has a negative potential with respect to the light-shielding electrode. A configuration is described in which fluctuations in brightness are canceled in a pixel so that the electrode has a positive potential with respect to a light-shielding electrode.
フレクソエレクトリック効果は、画素構造によって異なる現象となる。IPS方式の液晶表示装置も種々の形態のものが開発されているが、画面の輝度を大きくとることが出来る構成として現在最も使用されている方式は、コモン電極を平面状にベタで形成し、その上に絶縁膜を挟んで櫛歯状の画素電極を配置する方式である。コモン電極には基準電圧が印加され、画素電極には、映像信号が印加され、画素電極と映像信号の電位差によって液晶分子を回転させて、光の透過率を制御する。 The flexoelectric effect varies depending on the pixel structure. Various types of IPS liquid crystal display devices have been developed, but the most widely used method as a configuration capable of increasing the brightness of the screen is to form a common electrode in a flat plane, This is a system in which comb-like pixel electrodes are arranged with an insulating film interposed therebetween. A reference voltage is applied to the common electrode, a video signal is applied to the pixel electrode, and liquid crystal molecules are rotated by a potential difference between the pixel electrode and the video signal to control light transmittance.
このIPS方式は、画素電極、コモン電極のいずれも透明導電膜で形成される。この場合、フレクソエレクトリック効果は、コモン電極と画素電極の相対的な電位によって、櫛歯電極上に暗線が生じたり、あるいは、櫛歯電極と櫛歯電極の間のスリット部分に暗線が生じたりするという現象となって現れる。 In this IPS method, both the pixel electrode and the common electrode are formed of a transparent conductive film. In this case, the flexoelectric effect is caused by a dark line on the comb electrode due to a relative potential between the common electrode and the pixel electrode, or a dark line is generated in the slit portion between the comb electrode and the comb electrode. It appears as a phenomenon.
本発明の課題は、このような構造のIPS方式の液晶表示装置において、フレクソエレクトリック効果によるフリッカーを防止することである。 An object of the present invention is to prevent flicker due to a flexoelectric effect in an IPS liquid crystal display device having such a structure.
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。 The present invention overcomes the above problems, and specific means are as follows.
(1)第1の方向に延在し、第2の方向に配列した走査線と、第2の方向に延在し、第1の方向に配列した映像信号線とで囲まれた領域に画素が形成され、前記画素は、平面ベタで形成された第1の電極と、第1の電極の上に形成された層間絶縁膜と前記層間絶縁膜の上に形成された第2の電極を有し、前記第2の電極は、第1の領域と第2の領域を有し、前記第1の領域は第1の数の櫛歯電極を有し、前記第2の領域は第2の数の櫛歯電極を有し、前記第1の数と前記第2の数は異なることを特徴とする液晶表示装置。 (1) Pixels in a region surrounded by scanning lines extending in the first direction and arranged in the second direction and video signal lines extending in the second direction and arranged in the first direction The pixel includes a first electrode formed in a flat plane, an interlayer insulating film formed on the first electrode, and a second electrode formed on the interlayer insulating film. The second electrode has a first region and a second region, the first region has a first number of comb electrodes, and the second region has a second number. A liquid crystal display device, wherein the first number is different from the second number.
(2)前記第2の電極において、前記第1の数と前記第2の数の差は1であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。 (2) The liquid crystal display device according to (1), wherein in the second electrode, a difference between the first number and the second number is 1.
(3)前記第2の電極において、前記第1の領域の前記櫛歯電極の長さと幅、および、前記前記櫛歯電極の間隔は、前記第2の領域の前記櫛歯電極の長さと幅、および、前記櫛歯電極の間隔は、各々等しいことを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。 (3) In the second electrode, the length and width of the comb electrode in the first region, and the interval between the comb electrodes are the length and width of the comb electrode in the second region. The liquid crystal display device according to (1), wherein the intervals between the comb electrodes are equal to each other.
(4)前記第1の電極はコモン電極であり、前記第2の電極は画素電極であることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置。 (4) The liquid crystal display device according to (1), wherein the first electrode is a common electrode, and the second electrode is a pixel electrode.
(5)第1の方向に延在し、第2の方向に配列した走査線と、第2の方向に延在し、第1の方向に配列した映像信号線とで囲まれた領域に画素が形成され、前記画素は、平面ベタで形成された第1の電極と、第1の電極の上に形成された第1層間絶縁膜と前記第1層間絶縁膜の上に形成された第2の電極と、前記第2の電極の上に形成された第2層間絶縁膜と前記第2層間絶縁膜の上に形成された櫛歯電極を有する第3の電極を有し、前記第2の電極は櫛歯電極が形成された第1の領域と、平面ベタの電極が形成された第2の領域を有し、前記第2の電極の前記櫛歯電極が形成された領域は前記第1の電極と重なり、前記第2の電極の前記平面ベタの電極が形成された領域は前記第3の電極と重なり、前記第1の電極と前記第2の電極は同じ電位であることを特徴とする液晶表示装置。 (5) Pixels in a region surrounded by scanning lines extending in the first direction and arranged in the second direction and video signal lines extending in the second direction and arranged in the first direction The pixel includes a first electrode formed in a flat plane, a first interlayer insulating film formed on the first electrode, and a second electrode formed on the first interlayer insulating film. A third electrode having a comb-shaped electrode formed on the second interlayer insulating film and the second interlayer insulating film formed on the second interlayer insulating film, and the second electrode The electrode has a first region in which a comb electrode is formed and a second region in which a flat solid electrode is formed. The region of the second electrode in which the comb electrode is formed is the first region. The region where the flat electrode of the second electrode is formed overlaps with the third electrode, and the first electrode and the second electrode are the same The liquid crystal display device which is a position.
(6)前記第2の電極に形成された前記櫛歯電極の数と、前記第3の電極に形成された前記櫛歯電極の数は等しいことを特徴とする(5)に記載の液晶表示装置。 (6) The liquid crystal display according to (5), wherein the number of the comb electrodes formed on the second electrode is equal to the number of the comb electrodes formed on the third electrode. apparatus.
(7)前記第2の電極に形成された前記櫛歯電極の長さと幅、および、前記櫛歯電極の間隔は、前記第3の電極に形成された前記櫛歯電極の長さと幅、および、前記櫛歯電極の間隔は、各々等しいことを特徴とする(5)に記載の液晶表示装置。 (7) The length and width of the comb electrode formed on the second electrode, and the interval between the comb electrodes are the length and width of the comb electrode formed on the third electrode, and The liquid crystal display device according to (5), wherein the intervals between the comb electrodes are equal to each other.
(8)前記第2の電極は画素電極であり、前記第1の電極前記第3の電極はコモン電極であることを特徴とする(5)に記載の液晶表示装置。 (8) The liquid crystal display device according to (5), wherein the second electrode is a pixel electrode, and the first electrode and the third electrode are common electrodes.
本発明によれば、平面ベタで形成された第1の電極と櫛歯電極を有する第2の電極とで構成されるIPS方式の液晶表示装置において、フレクソエレクトリック効果によってフレーム毎に明るさが変動してフリッカーが生ずる現象を防止することが出来る。 According to the present invention, in an IPS liquid crystal display device composed of a first electrode formed of a flat solid and a second electrode having a comb electrode, the brightness of each frame is increased by a flexoelectric effect. It is possible to prevent a phenomenon in which flicker occurs due to fluctuation.
以下本発明の内容を実施例にしたがって詳細に説明する。 Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail according to examples.
図1は本発明が適用されるIPS方式の液晶表示装置の断面図である。図1において、ガラスで形成されるTFT基板100の上に、ゲート電極101が形成されている。ゲート電極101は走査線500と同層で形成されている。ゲート電極101はAlNd合金の上にMoCr合金が積層されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an IPS liquid crystal display device to which the present invention is applied. In FIG. 1, a
ゲート電極101を覆ってゲート絶縁膜102がSiNによって形成されている。ゲート絶縁膜102の上に、ゲート電極101と対向する位置に半導体層103がa−Si膜によって形成されている。a−Si膜はプラズマCVDによって形成される。a−Si膜はTFTのチャネル部を形成するが、チャネル部を挟んでa−Si膜上にソース電極104とドレイン電極105が形成される。なお、a−Si膜とソース電極104あるいはドレイン電極105との間には図示しないn+Si層が形成される。半導体層103と、ソース電極104あるいはドレイン電極105とのオーミックコンタクトを取るためである。
A
ソース電極104は映像信号線600が兼用し、ドレイン電極105は画素電極110と接続される。ソース電極104もドレイン電極105も同層で同時に形成される。本実施例では、ソース電極104あるいはドレイン電極105はMoCr合金で形成される。ソース電極104あるいはドレイン電極105の電気抵抗を下げたい場合は、例えば、AlNd合金をMoCr合金でサンドイッチした電極構造が用いられる。
The
TFTを覆って無機パッシベーション膜106がSiNによって形成される。無機パッシベーション膜106はTFTの、特にチャネル部を不純物から保護する。無機パッシベーション膜106の上には有機パッシベーション膜107が形成される。有機パッシベーション膜107はTFTの保護と同時に表面を平坦化する役割も有するので、厚く形成される。厚さは1μmから4μmである。
An
有機パッシベーション膜107には感光性のアクリル樹脂、シリコン樹脂、あるいはポリイミド樹脂等が使用される。有機パッシベーション膜107には、画素電極110とドレイン電極105が接続する部分にスルーホール111を形成する必要があるが、有機パッシベーション膜107は感光性なので、フォトレジストを用いずに、有機パッシベーション膜107自体を露光、現像して、スルーホール111を形成することが出来る。
A photosensitive acrylic resin, silicon resin, polyimide resin, or the like is used for the
有機パッシベーション膜107の上にはコモン電極108が形成される。コモン電極108は透明導電膜であるITO(Indium Tin Oxide)を表示領域全体にスパッタリングすることによって形成される。すなわち、コモン電極108は面状に形成される。コモン電極108を全面にスパッタリングによって形成した後、画素電極110とドレイン電極105を導通するためのスルーホール111部だけはコモン電極108をエッチングによって除去する。
A
コモン電極108を覆って第1層間絶縁膜109がSiNによって形成される。第1層間絶縁膜109が形成された後、エッチングによってスルーホール111を形成する。この第1層間絶縁膜109をレジストにして無機パッシベーション膜106をエッチングしてスルーホール111を形成する。その後、第1層間絶縁膜109およびスルーホール111を覆って画素電極110となるITOをスパッタリングによって形成する。スパッタリングしたITOをパターニングして画素電極110を形成する。画素電極110となるITOはスルーホール111にも被着される。スルーホール111において、TFTから延在してきたドレイン電極105と画素電極110が導通し、映像信号が画素電極110に供給されることになる。
A first
画素電極110は櫛歯状の電極である。櫛歯状の電極と櫛歯状の電極の間はスリット112となっている。コモン電極108には基準電圧が印加され、画素電極110には映像信号による電圧が印加される。画素電極110に電圧が印加されると図1に示すように、電気力線が発生して液晶分子301を電気力線の方向に回転させてバックライト700からの光の透過を制御する。画素毎にバックライト700からの透過が制御されるので、画像が形成されることになる。なお、画素電極110の上には液晶分子301を配向させるための配向膜113が形成されている。
The
図1の例では、有機パッシベーション膜107の上に、面状に形成されたコモン電極108が配置され、第1層間絶縁膜109の上に櫛歯電極1101を有する画素電極110が配置されている。しかしこれとは逆に、有機パッシベーション膜107の上に面状に形成された画素電極110を配置し、第1層間絶縁膜109の上に櫛歯状のコモン電極108が配置される場合もある。ただし、以下の説明では、上側が櫛歯電極1101を有する画素電極110であり、下側が平面ベタ電極であるコモン電極108であるとして説明する。
In the example of FIG. 1, the
図1において、液晶層300を挟んで対向基板200が配置されている。対向基板200の内側には、カラーフィルタ201が形成されている。カラーフィルタ201は画素毎に、赤、緑、青のカラーフィルタ201が形成されており、カラー画像が形成される。カラーフィルタ201とカラーフィルタ201の間にはブラックマトリクス202が形成され、画像のコントラストを向上させている。なお、ブラックマトリクス202はTFTの遮光膜としての役割も有し、TFTに光電流が流れることを防止している。
In FIG. 1, a
カラーフィルタ201およびブラックマトリクス202を覆ってオーバーコート膜203が形成されている。カラーフィルタ201およびブラックマトリクス202の表面は凹凸となっているために、オーバーコート膜203によって表面を平らにしている。オーバーコート膜の上には、液晶の初期配向を決めるための配向膜113が形成されている。
An
図1に示すように、IPSでは、対向基板200の内側には導電膜が形成されていない。そうすると、対向基板200の電位が不安定になる。また、外部からの電磁ノイズが液晶層300に侵入し、画像に対して影響を与える。このような問題を除去するために、対向基板200の外側に表面導電膜210が形成される。表面導電膜210は、透明導電膜であるITOをスパッタリングすることによって形成される。
As shown in FIG. 1, in IPS, a conductive film is not formed inside the
図1のような画素電極110、TFT等がマトリクス状に形成されたTFT基板100と、カラーフィルタ等が形成された対向基板200との間に液晶を挟持する構成を液晶表示パネルという。また、図1において、TFT基板100の背面にはバックライト700が配置されている。
A structure in which liquid crystal is sandwiched between a
図1示すような電極配置においては、櫛歯状の画素電極110の電位が、平面ベタのコモン電極108の電位よりも高い場合と、低い場合とでは、同じ電位差であっても、フレクソエレクトリック効果のために、液晶層300の透過率が異なる。
In the electrode arrangement as shown in FIG. 1, even if the potential of the comb-
図2はフレーム反転駆動における画素電極110のコモン電極108に対する相対電位である。図2において、縦軸Vは白表示の場合に、コモン電極108を基準にして画素電極110に対して印加される電圧を示す。また、図2において、Fはフレーム周期である。
FIG. 2 shows the relative potential of the
図2に示すように、画素電極110の電位はフレーム毎にコモン電極108に対してプラス電位となったりマイナス電位になったりする。そうするとフレクソエレクトリック効果によって、同じ画素がフレーム毎に明るくなったり、暗くなったりする。これは、人間の目にはフリッカーとして観測される。
As shown in FIG. 2, the potential of the
図3は、画素電極110の電位がコモン電極108の電位よりも高い場合である。図3において、画素電極110は櫛歯状の電極である。画素電極110の下層には、第1層間絶縁膜109を介して平面ベタで形成されたコモン電極108が配置されている。画素電極110もコモン電極108も透明導電膜で形成されている。
FIG. 3 shows a case where the potential of the
画素電極110の電位がコモン電極108の電位よりも高いと、図3の影で示すような暗線10が画素電極110の櫛歯電極1101上に現れる。暗線10部分の輝度は他の明るい部分の輝度に比べて10%〜70%程度である。図3においては、櫛歯電極1101が4本あるので、暗線10は4本生ずる。
When the potential of the
図4は、画素電極110の電位がコモン電極108の電位よりも低い場合である。図4において、画素電極110は櫛歯状の電極である。図4における画素構成は図3で説明したのと同様である。画素電極110の電位がコモン電極108の電位よりも低いと、図4の影で示すような暗線10が画素電極110の櫛歯電極1101と櫛歯電極1101の間のスリット112上に現れる。この場合の暗線10部分の輝度も他の明るい部分の輝度に比べて10%〜70%程度である。図3においては、スリット112が3本あるので、暗線10は3本生ずる。
FIG. 4 shows a case where the potential of the
このように、画素電極110の電位がコモン電極108の電位に対して高い場合と低い場合とでは、暗線10の数が異なり、画素の明るさが異なることになる。フレーム反転においては、フレーム毎に、画素電極110とコモン電極108の相対電位が入れ替わるので、フレーム毎に画素の明るさが異なることになる。これは、人間の目にはフリッカーとして観測される。
As described above, the number of the
図5は以上のような問題点を対策する本発明による画素電極110の形状である。図5は画素を対向基板200上から見た平面図である。図5において、画素の両側には対向基板200に形成されたブラックマトリクスが存在している。画素電極110は、櫛歯電極1101の数が異なる2つの領域に分かれている。図5における画素電極110の上側は4個の櫛歯電極1101が存在し、下側には3個の櫛歯電極1101が存在している。すなわち、画素の下側は櫛歯電極1101の数が1本少ない。
FIG. 5 shows the shape of the
図5において、画素電極110の上側の櫛歯電極1101も下側の櫛歯電極1101も幅w、長さlは同じである。また、スリット112の幅sも画素電極110の上側と下側において同じである。画素電極110の上側と下側の接続部にはスルーホール111が形成され、このスルーホール111を介して映像信号が画素電極110に供給される。図5において、画素電極110の下層には、第1層間絶縁膜109を介して平面ベタで形成されたコモン電極108が存在している。
In FIG. 5, the upper comb-
図6は、図5で説明した画素電極110に対してコモン電極108よりも高い電位が供給された状態を示す平面図である。この場合は、画素電極110の櫛歯電極1101上に暗線10が現れる。画素電極110の上側には、4本の櫛歯電極1101があるので、4本の暗線10が生ずるが、画素電極110の下側には、3本の櫛歯電極1101があるので、3本の暗線10が生ずる。したがって、図6の場合の暗線10の数は7本である。
FIG. 6 is a plan view showing a state in which a higher potential than the
図7は、図5で説明した画素電極110に対してコモン電極108よりも低い電位が供給された状態を示す平面図である。この場合は櫛歯電極1101と櫛歯電極1101の間のスリット112上に暗線10が現れる。画素電極110の上側には、3本のスリット112があるので、3本の暗線10が生ずるが、画素電極110の下側には、4本のスリット112があるので、4本の暗線10が生ずる。したがって、図7の場合の暗線10の数も、図6の場合と同様に7本である。
FIG. 7 is a plan view showing a state in which a potential lower than that of the
つまり、図5のような画素電極110を使用することによって、フレーム反転駆動を行っても、フレーム毎の明るさの変化を防止することができ、フリッカーを防止することが出来る。
That is, by using the
以上の説明では、上層に形成された画素電極110が櫛歯電極であるとして説明したが、これとは逆に、上層に櫛歯電極1101を有するコモン電極108を配置し、下層に平面ベタで形成された画素電極110を配置した場合でも、本発明を同様に適用することが出来る。
In the above description, the
図8は本発明の第2の実施例を示す平面透視図である。図8において、映像信号線600が縦方向に延在し、横方向に配列している。また、走査線500が横方向に延在し、縦方向に配列している。映像信号線600と走査線500で囲まれた領域が画素である。図8には2画素が記載されている。
FIG. 8 is a plan perspective view showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 8,
図8において、最上層には櫛歯電極1101を有する上部コモン電極1082が配置されている。上部コモン電極1082の下層には、第2層間絶縁膜120を介して画素電極110が配置されている。図8における画素電極110は櫛歯電極1101が存在する領域と、平面ベタの領域に分かれている。画素電極110が上部コモン電極1082と重なる領域は、平面ベタの電極となっている。
In FIG. 8, an upper
画素電極110で、櫛歯電極1101が形成されている領域は、上部コモン電極1082とは重ならず、画素電極110よりも下層に形成されたコモン電極108と重なっている。図8において、画素電極110の下層には、第1層間絶縁膜109を介して平面ベタで形成された下部コモン電極1081が配置されている。平面ベタの下部コモン電極1081は上層に形成されている画素電極110を構成する櫛歯電極1101と重なっている。
In the
図8において、上側に存在する液晶層300は、櫛歯状の画素電極110と平面ベタの下部コモン電極1081との間の電界によって駆動される。図8の下側に存在する液晶層300は、櫛歯電極1101を有する上部コモン電極1082と平面ベタの画素電極110との間の電界によって駆動される。
In FIG. 8, the
図8において、上部コモン電極1082と下部コモン電極1081とは、表示領域の外側において接続されている。画素電極110とコモン電極108との間に電圧を印加すると、画素電極110のうち、櫛歯を有する領域での液晶分子301に印加される電界と、平面ベタで形成された領域での液晶分子301に印加される電界とでは、向きが異なる。したがって、フレクソエレクトリック効果は画素電極110のうち、櫛歯を有する領域と平面ベタの領域とでは逆の効果となる。
In FIG. 8, the upper
次のフレームとなって、画素電極110とコモン電極108の電圧の関係が逆となった場合も、画素電極110における櫛歯電極1101部と平面ベタの部分とがフレクソエレクトリック効果が反転するだけで、1画素内で、フレクソエレクトリック効果が逆な領域が存在することには代わりが無い。したがって、本実施例においては、1画素内において、フレクソエレクトリック効果をキャンセルするので、フレームが変わっても輝度の変動は生じず、フリッカーは発生しない。
Even when the voltage relationship between the
図9は、本実施例の構造を示す断面図である。図9(a)は図8のA−A’断面であり、図9(b)は図B−B’断面である。図9(a)において、下部コモン電極1081より下側の構造は省略されている。下部コモン電極1081は平面ベタで形成されており、下部コモン電極1081の上には第1層間絶縁膜109が形成されている。第1層間絶縁膜109の上には画素電極110の櫛歯電極1101が形成されている。画素電極110を覆って第2層間絶縁膜120が形成されている。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of this embodiment. 9A is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 8, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′. In FIG. 9A, the structure below the lower
第2層間絶縁膜120の上には配向膜113が形成されるが、図9(a)では省略されている。このような構成のTFT基板100と対向基板200との間に液晶層300が挟持されている。櫛歯状の画素電極110と下部コモン電極1081との間に電圧が印加されると、画素電極110から櫛歯電極1101間のスリット112を通して平面ベタで形成された下部コモン電極1081へ電気力線が発生し、この電気力線によって液晶が回転し、光の透過量が制御される。
An
図9(b)は図8のB−B’断面図である。図9(b)において、第1層間絶縁膜109より下側の構造は省略されている。第1層間絶縁膜109の上には、平面ベタの画素電極110が形成されている。画素電極110の上には第2層間絶縁膜120が形成されており、第2層間絶縁膜120の上には、櫛歯電極1101を有する上部コモン電極1082が形成されている。
FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ of FIG. In FIG. 9B, the structure below the first
上部コモン電極1082の上には、配向膜113が形成されるが、図9(b)では省略されている。図9(b)において、液晶層300がTFT基板100と対向基板200との間に挟持されている。櫛歯状の上部コモン電極1082と平面ベタで形成された画素電極110との間に電圧が印加されると、上部コモン電極1082から櫛歯電極1101間のスリット112を通して画素電極110へ図9(a)とは逆方向の電気力線が発生し、この電気力線によって液晶が回転し、光の透過量が制御される。
An
このように、図9(a)と図9(b)とでは、液晶分子301の受ける電界の向きが逆であるので、フレクソエレクトリック効果も図9(a)と図9(b)とでは逆となる。すなわち、1画素中で、フレクソエレクトリック効果がキャンセルされることになる。
Thus, in FIGS. 9A and 9B, since the direction of the electric field received by the
図10は図8に示す電極構造の分解平面図である。図10において、上部コモン電極1082は櫛歯状の電極となっている。また、画素電極110は、櫛歯状の電極の領域と平面ベタで形成された電極の領域とから構成されている。上部コモン電極1082は第2層間絶縁膜120を介して画素電極110の平面ベタで形成された領域と重なる。上部コモン電極1082の動作面積は画素電極110動作面積の半分である。
FIG. 10 is an exploded plan view of the electrode structure shown in FIG. In FIG. 10, the upper
下部コモン電極1081は平面ベタで形成されており、第1層間絶縁膜109を介して画素電極110の櫛歯電極1101が形成された領域と重なる。下部コモン電極1081の動作面積は、画素電極110の動作面積の半分である。図10におけるA−A’断面は図9(a)に対応し、B−B’断面は図9(b)に対応する。
The lower
図11は画素電極110に対して上部コモン電極1082あるいは下部コモン電極1081よりも相対的に正の電圧を印加した場合のフレクソエレクトリック効果を示すものである。この場合は上部コモン電極1082のスリット112部にフレクソエレクトリック効果による暗線10が生じ、画素電極110の櫛歯電極1101にフレクソエレクトリック効果による暗線10が生ずる。したがって、暗線10の数は5本である。なお、図11において、上部コモン電極1082、画素電極110、下部コモン電極1081は、実際は重なっているが、説明のために、分解平面図となっている。
FIG. 11 shows the flexoelectric effect when a relatively positive voltage is applied to the
図12は画素電極110に対して上部コモン電極1082あるいは下部コモン電極1081よりも相対的に負の電圧を印加した場合のフレクソエレクトリック効果を示すものである。この場合は上部コモン電極1082の櫛歯電極1101にフレクソエレクトリック効果による暗線10が生じ、画素電極110のスリット112部にフレクソエレクトリック効果による暗線10が生ずる。したがって、暗線10の数は5本である。なお、図11において、上部コモン電極1082、画素電極110、下部コモン電極1081は、実際は重なっているが、説明のために、分解平面図となっている。
FIG. 12 shows the flexoelectric effect when a relatively negative voltage is applied to the
このように、画素電極110に、上部コモン電極1082あるいは下部コモン電極1081よりも高い電圧を印加した場合も、低い電圧を印加した場合も、暗線10の数は等しい。したがって、フレーム反転駆動をした場合であっても、フレーム毎に輝度が変化することは無く、フリッカーは生じない。
As described above, the number of
本実施例においては、液晶を駆動するための電極は、1層の画素電極110と2層のコモン電極108の計3層の電極が必要となる。このような構造を実現するために、例えば、図1において、画素電極110の上に第2層間絶縁膜120を形成し、その上に上部コモン電極1082を形成する構成とすることが出来る。
In this embodiment, the electrode for driving the liquid crystal requires a total of three layers of electrodes, that is, one
3層の電極構造を実現する他の方法としては、例えば、図1において、コモン電極108の位置に画素電極110を配置し、図1における画素電極110の位置に上部コモン電極1082を配置し、図1のソース電極あるいはドレイン電極と同じ層に下部コモン電極1081を形成する構成とすることが出来る。
As another method for realizing the three-layer electrode structure, for example, in FIG. 1, the
3層の電極構造を実現するさらに他の方法としては、例えば、図1において、コモン電極108の位置に画素電極110を配置し、図1における画素電極110の位置に上部コモン電極1082を配置し、図1のゲート電極と同じ層に下部コモン電極1081を形成する構成とすることが出来る。
As another method for realizing the three-layer electrode structure, for example, in FIG. 1, the
10…暗線、 100…TFT基板、 101…ゲート電極、 102…ゲート絶縁膜、 103…半導体層、 104…ソース電極、 105…ドレイン電極、 106…無機パッシベーション膜、 107…有機パッシベーション膜、 108…コモン電極、 109…第1層間絶縁膜、 110…画素電極、 111…スルーホール、 112…スリット、 113…配向膜、 120…第2層間絶縁膜、 200…対向基板、 201…カラーフィルタ、 202…ブラックマトリクス、 203…オーバーコート膜、 210…表面導電膜、 300…液晶層、 301…液晶分子、 500…走査線、 600…映像信号線、 700…バックライト、 1081…下部コモン電極、 1082…上部コモン電極、 1101…櫛歯電極。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記画素は、平面ベタで形成された第1の電極と、第1の電極の上に形成された層間絶縁膜と前記層間絶縁膜の上に形成された第2の電極を有し、
前記第2の電極は、第1の領域と第2の領域を有し、前記第1の領域は第1の数の櫛歯電極を有し、前記第2の領域は第2の数の櫛歯電極を有し、前記第1の数と前記第2の数は異なることを特徴とする液晶表示装置。 Pixels are formed in a region surrounded by the scanning lines extending in the first direction and arranged in the second direction and the video signal lines extending in the second direction and arranged in the first direction. ,
The pixel includes a first electrode formed in a flat plane, an interlayer insulating film formed on the first electrode, and a second electrode formed on the interlayer insulating film,
The second electrode has a first region and a second region, the first region has a first number of comb electrodes, and the second region has a second number of combs. A liquid crystal display device comprising tooth electrodes, wherein the first number and the second number are different.
前記画素は、平面ベタで形成された第1の電極と、第1の電極の上に形成された第1層間絶縁膜と前記第1層間絶縁膜の上に形成された第2の電極と、前記第2の電極の上に形成された第2層間絶縁膜と前記第2層間絶縁膜の上に形成された櫛歯電極を有する第3の電極を有し、
前記第2の電極は櫛歯電極が形成された第1の領域と、平面ベタの電極が形成された第2の領域を有し、
前記第2の電極の前記櫛歯電極が形成された領域は前記第1の電極と重なり、前記第2の電極の前記平面ベタの電極が形成された領域は前記第3の電極と重なり、
前記第1の電極と前記第2の電極は同じ電位であることを特徴とする液晶表示装置。 Pixels are formed in a region surrounded by scanning lines extending in the first direction and arranged in the second direction and video signal lines extending in the second direction and arranged in the first direction. ,
The pixel includes: a first electrode formed in a flat plane; a first interlayer insulating film formed on the first electrode; a second electrode formed on the first interlayer insulating film; A third electrode having a second interlayer insulating film formed on the second electrode and a comb electrode formed on the second interlayer insulating film;
The second electrode has a first region where a comb electrode is formed, and a second region where a flat solid electrode is formed,
The region of the second electrode where the comb electrode is formed overlaps with the first electrode, the region of the second electrode where the flat solid electrode is formed overlaps with the third electrode,
The liquid crystal display device, wherein the first electrode and the second electrode have the same potential.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008160516A JP2010002596A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008160516A JP2010002596A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Liquid crystal display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010002596A true JP2010002596A (en) | 2010-01-07 |
Family
ID=41584388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008160516A Pending JP2010002596A (en) | 2008-06-19 | 2008-06-19 | Liquid crystal display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010002596A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140138718A1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Array Substrate and Fabrication Method Thereof, and Display Device |
JP2014211463A (en) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 三菱電機株式会社 | Liquid crystal display device and drive method thereof |
US10073306B2 (en) | 2014-04-25 | 2018-09-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | LCD device |
-
2008
- 2008-06-19 JP JP2008160516A patent/JP2010002596A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140138718A1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | Beijing Boe Display Technology Co., Ltd. | Array Substrate and Fabrication Method Thereof, and Display Device |
US9252159B2 (en) * | 2012-11-16 | 2016-02-02 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate and fabrication method thereof, and display device |
JP2014211463A (en) * | 2013-04-17 | 2014-11-13 | 三菱電機株式会社 | Liquid crystal display device and drive method thereof |
US10073306B2 (en) | 2014-04-25 | 2018-09-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | LCD device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5156506B2 (en) | Liquid crystal display | |
US9640122B2 (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
TWI399599B (en) | Liquid crystal display device | |
RU2439639C1 (en) | Active matrix base and liquid-crystal display | |
JP5553513B2 (en) | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof | |
KR20190016591A (en) | Liquid crystal display device capable of switching the viewing angle and method for switching the viewing angle | |
JP4167085B2 (en) | Liquid crystal display | |
TWI408478B (en) | Liquid crystal display device and method of driving the same | |
JP2009103797A (en) | Liquid crystal display device | |
US8330922B2 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
JP2005148602A (en) | Liquid crystal display | |
US8243238B2 (en) | Transflective liquid crystal display device | |
US20170059950A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP2008090279A (en) | Liquid crystal display and electronic apparatus | |
WO2010131552A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JP5082960B2 (en) | Liquid crystal display | |
US7719651B2 (en) | In-plane switching liquid crystal display device | |
JP2019128429A (en) | Liquid crystal display unit | |
JP2007279268A (en) | Translucent liquid crystal display device | |
JP2001330849A (en) | Liquid crystal display device | |
JP2010002596A (en) | Liquid crystal display | |
JP2009053414A (en) | Liquid crystal display panel and liquid crystal display device | |
JP2008116916A (en) | Liquid crystal display panel and active device array substrate thereof | |
WO2013175917A1 (en) | Liquid crystal drive method and liquid crystal display device | |
JP6415856B2 (en) | Liquid crystal display |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20110218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Effective date: 20110218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 |