JP2010097045A

JP2010097045A - 単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2010097045A
Application number: JP2008268438A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Horii; 正俊堀井
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-04-30
Also published as: US20100097559A1

Abstract

【課題】電圧印加時の白いドットの垂直配向型液晶層の中に黒い低透過率領域（影状領域）として視認される動的配向不安定（DMA）現象を抑止できなかった。
【解決手段】セグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_mを構成するセグメント電極層とコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nを構成するコモン電極層との間に垂直配向型液晶層を設けた単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置において、DMA現象の伝播を阻止するための線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1を垂直配向型液晶層の中にコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nに平行に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置に関する。

一般に、単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置においては、電圧無印加時に液晶分子が基板に対して垂直配向しているので黒表示が非常に良好であり、また、２つの偏光板間の垂直配向型液晶層の一方もしくは両方に負の光学異方性を有する光学補償板を挿入することにより、視覚特性が非常に良好である（参照：特許文献１）。

また、垂直配向型液晶層には、配向層に対してラビング配向、紫外線配向等を施すことによるモノドメイン配向や、電極に対してスリットを設ける、基板上に突起を設ける等の処理によるマルチドメイン配向などが提案されている。なかでもモノドメイン配向処理は、電圧印加の有無に関らず、垂直配向型液晶層における配向状態が一様になるように制御できる。

さらに、垂直配向型液晶層の電圧印加時の配向欠陥を防止するために、プレチルト角が付与され、電圧無印加時においても、垂直配向型液晶層の液晶分子が基板に対して垂直からわずかに傾斜するようにしてある。

薄膜トランジスタ（TFT）を用いない単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置の駆動方法として、マルチプレックス駆動法がある。一般的なマルチプレックス駆動法としては最適バイアス法が用いられており、駆動波形として、フレーム内反転駆動もしくは１ライン反転駆動波形（以下、A波形とする）、フレーム反転駆動波形（以下、B波形とする）、Nライン反転駆動波形（以下、C波形とする）等がある。現在は、消費電力が最も小さいB波形が広く用いられている。
特開２００５−２３４２５４号公報

しかしながら、上述の従来の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置においては、TNモード等の水平配向型に比較して液晶方位角の規制力が弱いので、何らかの外部要因で液晶方位角が設定方向からずれることによりリターデーションが部分的に変化し、この結果、電圧印加時の白い画素（ドット）の垂直配向型液晶層の中に黒い低透過率領域が“影状” 領域として視認されることがある。また、白いドットの影状領域は液晶表示装置の正面（法線方向）のみならず、視覚を振ったときに“ざらつき状” 領域として視認されることがある。さらに、白いドットの影状領域は連続性を有し、隣接するドットまでに到達して“むら状” 領域として視認されることがある。これらの影状領域、ざらつき状領域あるいはむら状領域として視認される現象はいわゆる動的配向不安定（DMA、dynamic miss alignment）現象と呼ばれ、ドットの表示均一性を低下させると共に、ドットの表示パターンの欠落となるという課題がある。

上述のDMA現象の発生状態は種々の内部要因、たとえば、方位角方向の規制力に起因するプレチルト角及び液晶のフレームレスポンス現象で変化すると考えられる。

外部要因としては、２つの電極層間つまりセグメント電極層とコモン電極層との間に発生する斜め電界がある。セグメント電極層のセグメント電極のエッジとコモン電極層のコモン電極の平坦部との間、コモン電極層のコモン電極のエッジとセグメント電極層のセグメント電極の平坦部との間には、斜め電界が発生し、特に、垂直配向型の場合、その影響は大きい。すなわち、垂直配向型におけるネガ型液晶は電界の電気力線に対して垂直方向に倒れるので、上述の斜め電界の電気力線に対しても垂直方向に倒れる。この結果、液晶ダイレクタが配向処理による液晶ダイレクタと異なる方向にあるとき、その境界部で黒い影状領域として視認される。

上述の影状領域は線状ではなく広い領域となる。影状領域が広い領域となるのは、基板面内方向（方位角方向）に対して液晶分子が動き易い状態と考えられる。この液晶分子が動き易い状態とは、プレチルト角が垂直に近い90°付近で方位角方向の配向規制力（アンカリング）が弱い状態、液晶の応答性が良い状態等である。前者のプレチルト角が垂直に近い90°付近とする高プレチルト化は、高デューティ駆動を行うときに広視野角特性のためのシャープネス向上のために必要である。また、後者の液晶の応答性が良い状態とは、液晶材料が低粘度材料であるとき、液晶層の厚さが小さいとき、動作温度が高いとき等である。いずれのときも、液晶分子は単純マトリクス駆動のパルス波形によってプレチルト角で規制される方位角方向よりも斜め電界の方位角方向に倒れ易くなり、この結果、配向処理によって設定された方位角方向と異なる方向に斜め電界が発生した場所のある地点を基点として配向処理方向からずれた液晶ダイレクタを発現してしまう。液晶分子同士は相互に配向方向を揃える力が働き、また上述のように配向処理による規制力が弱い環境であるため、上記基点からその周囲に向かい、液晶ダイレクタがずれた領域が徐々に拡大することとなり、その結果、広い領域において、液晶ダイレクタが配向処理方向からずれてしまう。

上述の影状領域の発生を防止する手法として、フレームレスポンス現象を抑制することが考えられる。すなわち、フレーム周波数を高くし、また、A波形、C波形あるいはマルチラインアドレッシング（MLA）波形を用いることにより、単純マトリクス駆動によるパルス間隔を短くする高周波駆動法を行い、これにより、フレームレスポンス現象を抑制する。しかしながら、このような高周波駆動法は消費電力が大きくなり、かつ、電極層の抵抗成分によるクロストーク現象が大きくなるという問題が発生する。

従って、本発明の目的は、高周波駆動法を用いずに単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置のDMA現象を抑止することにある。

上述の課題を解決するために、本発明に係る単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置は、第１、第２の基板と、第１の基板の内側に設けられた複数のセグメント電極を構成するセグメント電極層と、第２の基板の内側に設けられた複数のコモン電極を構成するコモン電極層と、第１、第２の基板間に設けられた垂直配向型液晶層と、第１、第２の基板間にセグメント電極及びコモン電極のいずれか一方に平行に形成された複数の線状壁層とを具備するものである。

また、複数の第１の線状壁層をセグメント電極層のセグメント電極に平行に形成し、複数の第２の線状壁層をコモン電極層のコモン電極に平行に形成し、線状壁層を格子状に配置してもよい。

すなわち、発明者は単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置におけるDMA現象は隣り合うドットに影響を及ぼすことを発見した。つまり、コモン電極層の各行のコモン電極を順次走査する際に、最終行のコモン電極下で発生したDMA現象は走査方向と逆方向に伝播していくことを発見した。これにより、DMA現象はコモン電極の走査方向に液晶ダイレクタが伝播すると考えられる。この走査方向に伝播するDMA現象はコモン電極層のコモン電極に平行に形成された複数の線状壁層によって阻止される。また、セグメント電極の駆動に応じてセグメント電極層のセグメント電極に垂直方向に伝播するDMA現象も発生する。このセグメント電極層のセグメント電極に垂直方向に伝播するDMA現象はセグメント電極層のセグメント電極に平行に形成された複数の線状壁層によって阻止される。

本発明によれば、セグメント電極及び／またはコモン電極に平行に形成された線状壁層によりDMA現象の伝播が阻止され、この結果、DMA現象を抑止できる。また、高周波数駆動が不要となった分、消費電力を低減できると共にクロストークを低減できる。高温度領域のDMA現象が抑制されるため駆動条件の動作マージンを広くすることができ、消費電力を低減することが可能になる。さらに、高プレチルト化も可能となった分、シャープネス向上すなわちコントラスト向上及び広視野角物性の向上も可能となる。

本発明の実施の形態をより良く理解するために、比較例として従来の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。

図１１は従来の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を示すパネルレイアウト図である。図１１において、Y方向に延在する信号線としてのセグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_mが平行にX方向に配列され、他方、X方向に延在する走査線としてのコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nが平行にY方向に配列されている。この場合、たとえば、セグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_mを構成するセグメント電極層１４（図１２参照）が上側に位置し、他方、コモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nを構成するコモン電極層２４（図１２参照）が下側に位置し、これにより、これらの電極層間にm×n個画素（ドット）が形成される。これらの電極層１４、２４においては、各電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_m；COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nの線幅は405μm、線間は30μmである。

図１２は図１１のXII-XII線断面図である。

上側構造１は図１１のセグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_mを構成するセグメント電極層１４を含み、下側構造２は図１１のコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nを構成するコモン電極層２４を含み、上側構造１と下側構造２との間に垂直配向型液晶層３が設けられている。

上側構造１は、偏光板１１、光学補償板１２、ガラス基板１３、透明なセグメント電極層１４、絶縁層１５及び高分子垂直配向層１６よりなり、同様に、下側構造２は、偏光板２１、光学補償板２２、ガラス基板２３、透明なコモン電極層２４、絶縁層２５及び高分子垂直配向層２６よりなる。

偏光板１１、２１はヨウ素系材料、染料系材料等により形成され、たとえばポラテクノ製SHC-13Uを用いる。偏光板１１、２１の交差角度は90°であり、電圧印加時の位相差変化が最も大きくなるように、垂直配向型液晶層３の設定液晶ダイレクタに対して+45°、-45°のクロス＝コルの組合せとなっている。尚、90°を数度ずらしてもよい。垂直配向型液晶層３の液晶ダイレクタはドットを正面から見たときに上側（12時方向）もしくは下側（6時方向）に設定されており、これにより、左右の視覚特性がほぼ同等の広視野角の表示が得られる。

光学補償板１２、１３はネガティブCプレートと呼ぶ１軸位相差板であり、面内リターデーション値ΔR=0nm、厚み方向リターデーション値Δ_th=220nmのCプレート１枚で構成されている。尚、Cプレートの代りに、Aプレート、２軸位相差板であるBプレートでもよい。

セグメント電極層１４及びコモン電極層２４はインジウム錫酸化物（ITO）等によって形成されている。

絶縁層１５及び２５は、セグメント電極層１４とコモン電極層２４とを絶縁するためのものである。液晶セル内の異物により基板と電極との間のショートを防ぐ効果がある。

高分子垂直配向層１６、２６はポリイミド、無機膜等によって形成され、突起配向、ラビング処理、紫外線配向等によって配向制御される。たとえば、フレキソ版印刷で成膜し、その後、焼成し、ラビング処理によって89.5°あるいは89.9°のプレチルト角θ_pを付与する。この場合、下側の高分子垂直配向層２６のプレチルト角は12時方向（右を0度とした場合、反時計回りの90°の位置）、下側の高分子垂直配向層１６のプレチルト角は6時方向のアンチパラレル配向とする。

垂直配向型液晶層３は、Δεが負のネガ型液晶、たとえば、Δε=-2.6、光学異方性Δn=0.20のネガ型液晶である。垂直配向型液晶層３の厚さは2.0μmである。ツイスト構造をとるためのカイラル剤を添加することもできる。

図１１、図１２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置をフレーム反転駆動のB波形により1/64デューティ、1/9バイアスで駆動した実験結果を図１３に示す。

図１３に示すように、プレチルト角θ_p=89.5°の場合、480Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、510Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できず、白いドットの良好な透過状態を示している。

また、図１３に示すように、プレチルト角θ_p=89.9°の場合、540Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、570Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できず、白いドットの良好な透過状態を示している。

このように、高プレチルト角である程、DMA現象が視認される。

図１は本発明に係る単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置の第１の実施の形態を示すパネルレイアウト図である。図１においては、図１１のコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nに平行に線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1が形成されている。たとえば、コモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_n間に形成することにより、垂直配向型液晶層３の液晶セル透過率つまり開口率の低下を最小限とする。

図２は図１のII-II線断面図である。図２に示すように、幅50μmの線状壁層LW_1jは線間30μmのコモン電極層２４のコモン電極COM_jとコモン電極層２４のコモン電極COM_j+1との間にオーバラップするように設けられている。また、線状壁層LW_1jの高さHは垂直配向型液晶層３の厚さTの1/2である。尚、電極層１４、２４、絶縁層１５、２５、高分子垂直配向層１６、２６の厚さは高さH、厚さTに比較して非常に小さい。

線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1は透明性でも遮光性（ブラックマトリクス）でもよい。たとえば紫外線硬化型樹脂で成膜後、フォトリソグラフィによってパターン化することによって形成できる。尚、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1をコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_n間以外に形成する場合には、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1は線幅を電極線間程度まで細くすることにより開口率の低下を最小限とすることが好ましい。

図１、図２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置をフレーム反転駆動のB波形により1/64デューティ、1/9バイアスで駆動した実験結果を図３Ａ、図３Ｂに示す。

図３Ａに示すように、プレチルト角θ_p=89.5°の場合、330Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、360Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できず、白いドットの良好な透過状態を示している。この結果、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1が存在しない同一型の従来の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置に比較して明白にDMA現象が抑制されていることが分かる。

図３Ｂに示すように、プレチルト角θ_p=89.9°の場合、510Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、540Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できず、白いドットの良好な透過状態を示している。この結果、やはり、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1が存在しない同一型の従来の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置に比較して明白にDMA現象が抑制されていることが分かる。

尚、プレチルト角θ_p=89.5°あるいは89.9°において、垂直配向型液晶層３の厚さTを4μm、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1の高さHを2μm（=T/2）とした場合にも、同様に、DMA現象が抑制されていることが分かった。また、厚さTを4μm、線状壁層の高さを1μm（=T/4）とした場合には、DMA現象を抑制する効果は見られなかった。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1の高さHを垂直配向型液晶層３の厚さTの1/2（H=T/2）としているが、図４に示すごとく、DMA現象の抑制効果の観点から、H≧T/2であることが好ましい。尚、図４においては、いずれも、プレチルト角θ_p=89.9°である。

図４の（Ａ）に示すように、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1の高さHを0.7μmとし、垂直配向型液晶層３の厚さT（=2μm）の0.35とすると、540Hzでも、影状領域のDMA現象が視認される。つまり、DMA現象の抑制効果が図４の（Ｂ）の場合（H=T/2）に比較して小さくなる。

また、図４の（Ｃ）に示すように、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1の高さHを1.2μmとし、垂直配向型液晶層３の厚さT（=2μm）の0.60とすると、450Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、480Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できない。つまり、DMA現象の抑制効果が図４の（Ｂ）の場合（H=T/2）に比較して大きくなる。

図１、図２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置においては、コモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_n間のすべてに線状壁層を形成している。しかし、DMA現象の抑制効果は劣るが、図５に示すごとく、コモン電極の１個置き、２個置き、３個置き、…に線状壁層を形成することもできる。

図５において、図１のコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nの繰返し間隔を435μmとし、線状壁層の繰返し間隔を435μm、870μm（１個置き）、1305μm（２個置き）、1740μm（３個置き）とすると、DMA現象の抑制効果は劣っていくことが分かる。

図２において、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1をコモン電極層２４側に設けているが、図６に示すごとく、LW₁₂’，…，LW_1j’，…，LW_1,n-1’をセグメント電極層１４側に設けても、DMA現象の抑制効果は変わらない。

さらに、図７に示すごとく、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1をコモン電極層２４側に設けると共に、線状壁層LW₁₁’，LW₁₂’，…，LW_1j’，…，LW_1,n-1’をセグメント電極層１４側に設けても、２つの合計高さ（=H+H’）が垂直配向型液晶層３の厚さTの1/2以上であれば、DMA現象の抑制効果は変わらない。尚、線状壁層をコモン電極層２４側とセグメント電極層１４側とに設けることにより各線状壁層の高さを小さくできるので、線状壁層の側面部分である高分子配向層２６、１６がラビングされない部分が減少でき、この結果、線状壁層のドット内の液晶ダイレクタへの影響を小さくできるという利点もある。

図８は本発明に係る単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置の第２の実施の形態を示すパネルレイアウト図である。図８においては、図１のコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_n間の線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1に加えて、図１のセグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_mに平行に線状壁層LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1が形成されている。たとえば、セグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_m間に形成することにより、垂直配向型液晶層３の液晶セル透過率つまり開口率の低下を最小限とする。これにより、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1及び線状壁層LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1は格子状パターンを形成する。

図９は図８のIX-IX線断面図である。図８、図９に示すように、幅50μmの線状壁層LW_2iは線間30μmのセグメント電極層１４のセグメント電極SEG_iとセグメント電極層１４のセグメント電極SEG_i+1との間にオーバラップするように設けられている。また、線状壁層LW_2iの高さHも垂直配向型液晶層３の厚さTの1/2である。

線状壁層LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1は線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1と同一材料で同時に形成される。

図８、図９の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置をフレーム反転駆動のB波形により1/64デューティ、1/9バイアスで駆動した実験結果を図１０に示す。尚、図１０においては、いずれも、プレチルト角θ_p=89.9°である。

図１０の（Ａ）に示すように、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1，LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1の高さHを0.7μmとし、垂直配向型液晶層３の厚さT（=2μm）の0.35とすると、420Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、450Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できない。

また、図１０の（Ｂ）に示すように、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1，LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1の高さHを1μmとし、垂直配向型液晶層３の厚さT（=2μm）の0.50とすると、360Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、390Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できない。

図１０の（Ｃ）に示すように、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1，LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1の高さHを1.2μmとし、垂直配向型液晶層３の厚さT（=2μm）の0.60とすると、330Hz以下では、影状領域のDMA現象が視認されるが、他方、360Hz以上では、影状領域のDMA現象は視認できない。

このように、図１０を図４と比較して分かるように、図１のコモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nに平行な線状壁層のみを設けた場合よりも図８の格子パターン状の線状壁層を設けた場合の方がDMA現象の抑制効果が大きい。これはDMA現象のY方向の伝播の阻止だけでなくDMA現象のX方向の伝播をも阻止できるからである。

図８、図９の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置においては、コモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_n間及びセグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_m間のすべてに線状壁層を形成している。しかし、DMA現象の抑制効果は劣るが、コモン電極の１個置き、２個置き、…に線状壁層を形成すると共に、セグメント電極の１個置き、２個置き、…に線状壁層を形成することもできる。

また、図９において、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1，LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1をコモン電極層２４側に設けているが、セグメント電極層１４側に設けても、DMA現象の抑制効果は変わらない。

さらに、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1，LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1をコモン電極層２４側に設けると共に、セグメント電極層１４側に設けても、２つの合計高さが垂直配向型液晶層３の厚さTの1/2以上であれば、DMA現象の抑制効果は変わらない。尚、この場合も、線状壁層をコモン電極層２４側とセグメント電極層１４側とに設けることにより各線状壁層の高さを小さくできるので、線状壁層の側面部分である高分子配向層２６、１６がラビングされない部分が減少でき、この結果、線状壁層のドット内の液晶ダイレクタへの影響を小さくできるという利点もある。線状壁層の高さはセル厚の1/2以上が好ましいが、セル厚と同じ高さにすると注入時に液晶が移動せず、セル全体に液晶を満たすことができない。液晶の注入を考慮すると、少なくともセル厚に対して10％程度の空間（壁高さとセル厚の隙間）が必要である。

尚、上述の実施の形態のいずれにおいても、コモン電極COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_nに平行に線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1を設けてDMA現象のY方向への伝播を阻止しているが、線状壁層LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1を設けずに、セグメント電極SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_mに平行に線状壁層LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1のみを設けてDMA現象のX方向への伝播を阻止することもできる。また、線状壁層をコモン電極層側及びセグメント電極層側の両方に設けた場合には、一方側の線状壁層を透明材料、他方側の線状壁層をブラックマトリクス材料としてもよい。

また、本発明は透過型、反射型の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置のいずれにも適用できる。尚、反射型の場合には、偏光板の一方の外側に反射層を設け、他方の偏光板から入射／出射を行う。

本発明に係る単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置の第１の実施の形態を示すパネルレイアウト図である。図１のII-II線断面図である。図１、図２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を駆動した実験結果を示す顕微鏡写真図である。図１、図２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を駆動した実験結果を示す顕微鏡写真図である。図１、図２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を駆動した実験結果を示す顕微鏡写真図である。図１、図２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を駆動した実験結果を示す顕微鏡写真図である。図２の変更例を示す断面図である。図２の他の変更例を示す断面図である。本発明に係る単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置の第２の実施の形態を示すパネルレイアウト図である。図８のIX-IX線断面図である。図８、図９の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を駆動した実験結果を示す顕微鏡写真図である。従来の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を示すパネルレイアウト図である。図１１のXII-XII線断面図である。図１１、図１２の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置を駆動した実験結果を示す顕微鏡写真図である。

符号の説明

SEG₁，SEG₂，…，SEG_i，SEG_i+1，…，SEG_m：セグメント電極
COM₁，COM₂，…，COM_j，COM_j+1，…，COM_n：コモン電極
LW₁₁，LW₁₂，…，LW_1j，…，LW_1,n-1，LW₁₁’，LW₁₂’，…，LW_1j’，…，LW_1,n-1’ ，LW₂₁，LW₂₂，…，LW_2i，…，LW_2,m-1：線状壁層
１：上側構造
２：下側構造
３：垂直配向型液晶層
１１：偏光板
１２：光学補償板
１３：ガラス基板
１４：セグメント電極層
１５：絶縁層
１６：高分子垂直配向層
２１：偏光板
２２：光学補償板
２３：ガラス基板
２４：コモン電極層
２５：絶縁層
２６：高分子垂直配向層

Claims

第１、第２の基板と、
該第１の基板の内側に設けられた複数のセグメント電極を構成するセグメント電極層と、
前記第２の基板の内側に設けられた複数のコモン電極を構成するコモン電極層と、
前記第１、第２の基板間に設けられた垂直配向型液晶層と、
前記第１、第２の基板間に前記セグメント電極及び前記コモン電極のいずれか一方に平行に形成された複数の線状壁層と
を具備する単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各線状壁層は前記複数のコモン電極の隣接する電極間を中心に設けられた請求項１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各線状壁層は前記複数のセグメント電極の隣接する電極間を中心に設けられた請求項１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記線状壁層は前記第２の基板側に設けられた請求項１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記線状壁層は前記第１の基板側に設けられた請求項１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各線状壁層の高さは前記垂直配向型液晶層の厚さの１／２以上である請求項４または５に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記線状壁層は前記第１、第２の基板側に対向して設けられた請求項１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記対向して設けられた線状壁層の合計高さは前記垂直配向型液晶層の厚さの１／２以上である請求項７に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
第１、第２の基板と、
該第１の基板の内側に設けられた複数のセグメント電極を構成するセグメント電極層と、
前記第２の基板の内側に設けられた複数のコモン電極を構成するコモン電極層と、
前記第１、第２の基板間に設けられた垂直配向型液晶層と、
前記第１、第２の基板間に前記セグメント電極に平行に形成された複数の第１の線状壁層と、
前記第１、第２の基板間に前記コモン電極に平行に形成された複数の第２の線状壁層と、
を具備する単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記第１、第２の線状壁層は前記第２の基板側に設けられ、
前記各第２の線状壁層は前記複数のコモン電極の隣接する電極間に設けられた請求項９に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記第１、第２の線状壁層は前記第１の基板側に設けられ、
前記各第１の線状壁層は前記複数のセグメント電極の隣接する電極間に設けられた請求項９に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各第１、第２の線状壁層の高さは前記垂直配向型液晶層の厚さの１／２以上である請求項１０または１１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各第１、第２の線状壁層は前記第１、第２の基板側に対向して設けられた請求項９に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記対向して設けられた線状壁層の合計高さは前記垂直配向型液晶層の厚さの１／２以上である請求項１３に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各第１、第２の線状壁層は、それぞれ、前記第１、第２の基板側に設けられ、
前記各第１の線状壁層は前記複数のセグメント電極の隣接する電極間に設けられ、
前記各第２の線状壁層は前記複数のコモン電極の隣接する電極間に設けられた請求項９に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記各第１、第２の線状壁層の高さは前記垂直配向型液晶層の厚さのほぼ１／２である請求項１０または１１に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。
前記線状壁層は紫外線硬化材料よりなる請求項１または９に記載の単純マトリクス垂直配向型液晶表示装置。