JP2011033821A - Liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、広い視野角をもった液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display element having a wide viewing angle.
液晶表示素子として、液晶層を介して対向配置された第1基板と第2基板のうち、前記第1基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第2基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示するアクティブマトリックス液晶表示素子がある。 Among the first substrate and the second substrate that are arranged to face each other with a liquid crystal layer as a liquid crystal display element, a plurality of pixel electrodes and a corresponding one of the pixel electrodes are arranged on the first substrate, and scanning lines are arranged. A plurality of thin film transistors which are turned on by supplying a gate signal having a predetermined potential from the signal line and apply a data signal supplied from a signal line to the corresponding pixel electrode, and are opposed to the pixel electrodes on the second substrate. A counter electrode is provided, and for each of a plurality of pixels composed of regions in which each pixel electrode and the counter electrode face each other, a liquid crystal molecule of the liquid crystal layer is applied by applying a voltage between the pixel electrode and the counter electrode. There is an active matrix liquid crystal display element that displays images by changing the alignment state.
前記アクティブマトリックス液晶表示素子としては、前記液晶層の液晶分子を、前記第1基板と前記第2基板との間において略90°のツイスト角でツイスト配向させたTN型のものが広く利用されている。 As the active matrix liquid crystal display element, a TN type in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are twist-aligned with a twist angle of approximately 90 ° between the first substrate and the second substrate is widely used. Yes.
ところで、液晶表示素子は、表示の視野角を広くすることが望まれており、そのために従来は、前記第1と第2の何れか一方の基板に、前記各画素電極と前記対向電極とが互いに対向する領域からなる複数の画素にそれぞれ対応させて、例えば断面形状が三角形状の凸部を設け、前記凸部を覆って配向膜を形成することにより、各画素毎に、液晶分子が配向膜のラビング方向に向かってプレチルトした第1の領域と、液晶分子が前記配向膜のラビング方向とは逆向きにプレチルトした第2の領域とを形成し、これらの2つの領域それぞれの視野角特性が相乗した広い視野角を得るようにしている(特許文献1参照)。 By the way, it is desired that the liquid crystal display element has a wide viewing angle. For this purpose, conventionally, each of the pixel electrodes and the counter electrode is provided on one of the first and second substrates. Corresponding to each of a plurality of pixels composed of regions facing each other, for example, by providing a convex portion having a triangular cross-sectional shape and forming an alignment film covering the convex portion, liquid crystal molecules are aligned for each pixel. A first region pretilted in the rubbing direction of the film and a second region in which liquid crystal molecules are pretilted in a direction opposite to the rubbing direction of the alignment film are formed, and viewing angle characteristics of each of these two regions Are designed to obtain a wide viewing angle (see Patent Document 1).
しかし、上記従来の液晶表示素子は、画素毎に、液晶分子のチルト方向が異なる2つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるとは限らず、そのために、安定した広い視野角を得ることができない。 However, in the conventional liquid crystal display element, two regions having different tilt directions of liquid crystal molecules are not always formed with a predetermined area ratio for each pixel. For this reason, a stable wide viewing angle is obtained. Can't get.
この発明は、各画素毎に、画素電極と対向電極との間への電界の印加による液晶分子のチルト方向が異なる2つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる液晶表示素子を提供することを目的としたものである。 According to the present invention, for each pixel, two regions having different tilt directions of liquid crystal molecules due to application of an electric field between the pixel electrode and the counter electrode are constantly formed with a predetermined area ratio, and stable. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of obtaining a wide viewing angle.
請求項1に記載の発明は、
液晶層を介して対向配置された第1基板と第2基板のうち、前記第1基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第2基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示する液晶表示素子であって、
前記第1基板に、前記各画素電極にそれぞれ対応させて、前記画素電極の少なくとも一方の側とその反対側の2つの縁部の外側に前記画素電極と絶縁して設けられ、前記データ信号を印加された前記画素電極の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極と、
前記第2基板に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素を前記画素電極の前記一方の側の第1領域と前記反対側の第2領域とに区分するように、前記画素の所定方向の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の強度を、前記第1領域と前記第2領域との境界部において低下させる電界減衰手段とを備え、
前記各画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の向きを、前記横電界と前記電界減衰手段による電界強度の低下とにより、前記直線状の境界部を境にして、前記第1領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記第2領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませるようにしたことを特徴とする。
The invention described in
Among the first substrate and the second substrate arranged to face each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, the first substrate is arranged corresponding to each of the plurality of pixel electrodes and the pixel electrodes, and has a predetermined potential from the scanning line. A plurality of thin film transistors that are turned on by supplying a gate signal and apply a data signal supplied from a signal line to the corresponding pixel electrode are provided, and a counter electrode that is opposed to each pixel electrode is provided on the second substrate. Changing the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer by applying a voltage between the pixel electrode and the counter electrode for each of a plurality of pixels including regions where the pixel electrodes and the counter electrode face each other. A liquid crystal display element for displaying
The first substrate is provided so as to be insulated from the pixel electrode on the outer side of at least one side of the pixel electrode and two edges on the opposite side, corresponding to the pixel electrode, and the data signal A lateral electric field generating electrode for generating lateral electric fields in opposite directions on the one side and the opposite side between the edge of the applied pixel electrode;
A predetermined direction of the pixel so as to divide the pixel into a first region on the one side of the pixel electrode and a second region on the opposite side of the pixel electrode so as to correspond to the pixels on the second substrate. An electric field attenuating means for reducing the strength of the electric field applied between the pixel electrode and the counter electrode at the boundary between the first region and the second region. And
For each of the pixels, the direction of the electric field applied between the pixel electrode and the counter electrode is changed by using the lateral electric field and the electric field attenuation by the electric field attenuating means as a boundary. The first region is distorted in the direction inclined toward the one side from the pixel electrode toward the counter electrode, and the second region is inclined toward the opposite side from the pixel electrode toward the counter electrode. It is characterized by being distorted in the direction.
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の液晶表示素子において、前記横電界生成電極は、前記対向電極への印加信号と同電位の電圧を印加され、前記画素電極の縁部との間に前記横電界を生じさせることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the first aspect, the lateral electric field generating electrode is applied with a voltage having the same potential as the signal applied to the counter electrode, and the edge of the pixel electrode The transverse electric field is generated between the two.
請求項3に記載の発明は、前記請求項1または2に記載の液晶表示素子において、前記横電界生成電極は、前記各画素電極との間に絶縁膜を介在させて設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the first or second aspect, the lateral electric field generating electrode is provided with an insulating film interposed between the pixel electrodes. Features.
請求項4に記載の発明は、前記請求項3に記載の液晶表示素子において、前記横電界生成電極は、前記第1基板に、前記絶縁膜を介して前記各画素電極の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極の縁部との間に補償容量を形成する容量電極と一体に形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the third aspect, the lateral electric field generating electrode faces the edge of each pixel electrode through the insulating film on the first substrate. And a capacitor electrode that forms a compensation capacitor between the pixel electrode and the edge of the pixel electrode.
請求項5に記載の発明は、前記請求項1から4の何れかに記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、略矩形形状に形成されており、前記横電界生成電極は、前記画素電極の少なくとも2つの長辺に沿わせて配置され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の前記長辺方向と平行な直線状に形成されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to any one of the first to fourth aspects, the pixel electrode is formed in a substantially rectangular shape, and the lateral electric field generating electrode is the pixel electrode. The electric field attenuating means is formed in a straight line parallel to the long side direction of the pixel electrode.
請求項6に記載の発明は、前記請求項5に記載の液晶表示素子において、前記横電界生成電極は、前記画素電極の前記薄膜トランジスタの接続部を除く全周縁に沿わせて配置されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the fifth aspect, the lateral electric field generating electrode is disposed along the entire periphery of the pixel electrode except for the connection portion of the thin film transistor. It is characterized by.
請求項7に記載の発明は、前記請求項1から6の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記画素を二等分する位置に配置されていることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の液晶表示素子。
According to a seventh aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to any one of the first to sixth aspects, the electric field attenuating means is disposed at a position that bisects the pixel. The liquid crystal display element according to
請求項8に記載の発明は、前記請求項1から7の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記対向電極の上に形成された誘電体膜からなっていることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to any one of the first to seventh aspects, the electric field attenuating means comprises a dielectric film formed on the counter electrode. Features.
請求項9に記載の発明は、前記請求項1から7の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記対向電極に設けられたスリットからなっていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to any one of the first to seventh aspects, the electric field attenuating means comprises a slit provided in the counter electrode.
請求項10に記載の発明は、前記請求項2から9の何れかに記載の液晶表示素子において、前記第1基板に前記各画素電極を覆って第1配向膜が設けられ、前記第2基板に前記対向電極及び前記電界減衰手段を覆って第2配向膜が設けられており、前記第1配向膜と前記第2配向膜はそれぞれ、前記電界減衰手段の延伸方向に対して交差する方向にラビングされていることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to any one of the second to ninth aspects, a first alignment film is provided on the first substrate so as to cover the pixel electrodes, and the second substrate. A second alignment film is provided so as to cover the counter electrode and the electric field attenuating means, and the first alignment film and the second alignment film are respectively in a direction intersecting the extending direction of the electric field attenuating means. It is characterized by being rubbed.
請求項11に記載の発明は、前記請求項10に記載の液晶表示素子において、前記第1配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第2配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、前記第1基板と前記第2基板との間において略90°のツイスト角でツイスト配向していることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the tenth aspect, the first alignment film intersects one direction with respect to the extending direction of the electric field attenuating means at an angle of approximately 45 °. And the second alignment layer is rubbed in a direction intersecting with the extending direction of the electric field attenuating means at an angle of approximately 45 ° in the direction opposite to the one direction, and the liquid crystal layer is The liquid crystal molecules have a positive dielectric anisotropy, and the liquid crystal molecules are twist-oriented at a twist angle of approximately 90 ° between the first substrate and the second substrate.
請求項12に記載の発明は、前記請求項11に記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、画面の左右方向の電極幅よりも前記画面の上下向の電極幅が大きい縦長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第1配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第2基板側から見て右回り方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第2配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第2基板側から見て左回り方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the eleventh aspect, the pixel electrode has a vertically long rectangular shape in which the electrode width in the vertical direction of the screen is larger than the electrode width in the horizontal direction of the screen. The electric field attenuating means is formed in a straight line parallel to the long side direction of the pixel electrode, and the first alignment film is formed from the second substrate side with respect to the extending direction of the electric field attenuating means. The second alignment film is rubbed in a direction that intersects the clockwise direction at an angle of approximately 45 °, and the second alignment film is approximately 45 in the counterclockwise direction when viewed from the second substrate side with respect to the extending direction of the electric field attenuating means. It is characterized by being rubbed in an intersecting direction at an angle of °.
請求項13に記載の発明は、前記請求項11に記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第1配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第2基板側から見て右回り方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第2配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第2基板側から見て左回り方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the eleventh aspect, the pixel electrode has a horizontally long rectangular shape in which the electrode width in the horizontal direction of the screen is larger than the electrode width in the vertical direction of the screen. The electric field attenuating means is formed in a straight line parallel to the long side direction of the pixel electrode, and the first alignment film is formed from the second substrate side with respect to the extending direction of the electric field attenuating means. The second alignment film is rubbed in a direction that intersects the clockwise direction at an angle of approximately 45 °, and the second alignment film is approximately 45 in the counterclockwise direction when viewed from the second substrate side with respect to the extending direction of the electric field attenuating means. It is characterized by being rubbed in an intersecting direction at an angle of °.
請求項14に記載の発明は、前記請求項12または13に記載の液晶表示素子において、前記第1基板の外面に、第1偏光板が、その吸収軸を前記第1配向膜のラビング方向と平行または直交する方向に向けて配置され、前記第2基板の外面に、第2偏光板が、その吸収軸を前記第1配向膜の吸収軸と直交させて配置されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項15に記載の発明は、前記請求項10に記載の液晶表示素子において、前記第1配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略90°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第2配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略90°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、分子長軸を前記第1配向膜及び前記第2配向膜のラビング方向に揃えてホモジニアス配向していることを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the liquid crystal display element according to the tenth aspect, the first alignment film intersects one direction with respect to the extending direction of the electric field attenuating means at an angle of approximately 90 °. And the second alignment layer is rubbed in a direction intersecting at an angle of approximately 90 ° with the direction opposite to the one direction with respect to the extending direction of the electric field attenuating means. The liquid crystal molecules are composed of liquid crystals having positive dielectric anisotropy, and the liquid crystal molecules are homogeneously aligned with their molecular long axes aligned with the rubbing directions of the first alignment film and the second alignment film.
この発明の液晶表示素子によれば、各画素毎に、画素電極と対向電極との間への電界の印加による液晶分子のチルト方向が異なる2つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。 According to the liquid crystal display element of the present invention, for each pixel, two regions having different tilt directions of liquid crystal molecules due to application of an electric field between the pixel electrode and the counter electrode are regularly formed at a predetermined area ratio. And a stable wide viewing angle can be obtained.
[第1実施例]
この発明の液晶表示素子は、薄膜トランジスタ(以下、TFTと記す)をアクティブ素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図1〜図3のように、
液晶層23を介して対向配置された透明な第1基板1と第2基板2のうち、前記第1基板1に、行方向(画面の左右方向)及び列方向(画面の上下方向)に配列された透明な複数の画素電極3及び、前記各画素電極3にそれぞれ対応させて配置され、走査線10からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線11から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極3に印加する複数のTFT4が設けられ、前記第2基板2に、前記各画素電極3と対向する透明な対向電極16が設けられている。
[First embodiment]
The liquid crystal display element of the present invention is an active matrix liquid crystal display element using a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as an active element, as shown in FIGS.
Of the transparent
この液晶表示素子は、前記各画素電極3と前記対向電極16とが対向する領域からなる複数の画素30毎に、前記画素電極3と前記対向電極16との間への電圧の印加により前記液晶層23の液晶分子24の配向状態を変化させて画像を表示する。
In the liquid crystal display element, the liquid crystal is applied by applying a voltage between the
この実施例において、前記第1基板1は、表示の観察方向(図2及び図3において上方向)とは反対側の基板(以下、後基板という)、前記第2基板2は、表示面側の基板(以下、前基板という)であり、前記各画素電極3と各TFT4と走査線10及び信号線11は、前記後基板1の前記前基板2と対向する面(以下、後基板1の内面という)に設けられ、前記対向電極16は、前記前基板2の前記後基板1と対向する面(以下、前基板2の内面という)に設けられている。
In this embodiment, the
前記TFT4は、前記後基板1上に形成されたゲート電極5と、前記ゲート電極5を覆って前記画素電極3の配列領域全体にわたって形成された透明なゲート絶縁膜6と、前記ゲート絶縁膜6の上に前記ゲート電極5と対向させて形成されたi型半導体膜7と、前記i型半導体膜7の一側部と他側部の上に図示しないn型半導体膜を介して形成されたドレイン電極8及びソース電極9とからなっている。
The
また、前記後基板1上には、各行の複数のTFT4にそれぞれゲート信号を供給する複数の走査線10が、行方向に配列した複数の画素電極3からなる各画素電極行の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、各行の複数のTFT4のゲート電極5に接続されている。
Further, on the
さらに、前記ゲート絶縁膜6の上には、各列の複数のTFT4にそれぞれデータ信号を供給する複数の信号線11が、列方向に配列した複数の画素電極3からなる各画素電極列の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、各列の複数のTFT4のドレイン電極8に接続されている。
Further, a plurality of
なお、前記各走査線10は、前記TFT4のゲート電極5と同じ金属膜により前記ゲート電極5と一体に形成されており、前記各信号線11は、前記TFT4のドレイン電極8及びソース電極9と同じ金属膜により前記ドレイン電極8と一体に形成されている。
Each
そして、前記各画素電極3は、前記ゲート絶縁膜6の上に、ITO膜等の透明導電膜により、画面の左右方向の電極幅よりも、前記画面の上下方向の電極幅が大きい縦長の矩形形状に形成されており、これらの画素電極3の長辺方向の一端部にそれぞれ、その画素電極3に対応するTFT4のソース電極9が接続されている。
Each
また、前記後基板1の内面には、前記複数のTFT4及び複数の信号線11を覆ってオーバーコート絶縁膜14が設けられ、さらに前記各画素電極3の配列領域の全体に、前記複数の画素電極3を覆って第1配向膜15が設けられている。
In addition, an
一方、前記前基板2の内面には、前記各画素電極3と前記対向電極16とが互いに対向する領域からなる複数の画素30にそれぞれ対応させて形成された赤、緑、青の3色のカラーフィルタ17R,17G,17Bと、前記各画素30の間の領域、つまり隣り合うカラーフィルタ17R,17G,17Bの間の領域に、前記カラーフィルタ17R,17G,17Bの厚さと同程度に厚さに形成された黒色の樹脂膜からなる遮光膜(ブラックマスク)18とが設けられており、前記対向電極16は、前記カラーフィルタ17R,17G,17B及び遮光膜18の上に、ITO膜等の透明導電膜により、前記各画素電極3の配列領域全体に対向する一枚膜状に形成され、さらに、前記対向電極16を覆って第2配向膜22が設けられている。
On the other hand, on the inner surface of the
そして、前記後基板1と前基板2は、その間に予め定めた間隙を設けて対向配置され、前記各画素電極3の配列領域に対応する画面エリアを囲む枠状のシール材(図示せず)を介して接合されており、この後基板1と前基板2との間の間隙の前記シール材で囲まれた領域に前記液晶層23が設けられている。
The
さらに、前記後基板1の内面には、前記各画素電極3にそれぞれ対応させて、前記画素電極3の少なくとも互いに逆向きの2つの縁部の外側に前記画素電極3と絶縁して配置され、前記TFT4を介して前記データ信号を印加された前記画素電極3の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界e1,e2(図6参照)を生じさせる横電界生成電極12が設けられている。
Further, the inner surface of the
また、前記前基板2の内面には、前記各画素30にそれぞれ対応させて、前記画素30を、前記画素電極3の前記2つの縁部のうちの一方の縁部側の第1領域31と、他方の縁部側の第2領域32とに区分するように、前記画素30の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極3と前記対向電極16との間に印加された書込み電界の強度を、前記第1領域31と前記第2領域32との境界部において低下させる電界減衰手段19が設けられている。
In addition, on the inner surface of the
前記横電界生成電極12は、前記各画素電極3よりも前記後基板1側に、前記各画素電極3との間に前記TFT4のゲート絶縁膜6を介在させて設けられている。この実施例において、前記横電界生成電極12は、前記後基板1上に、前記ゲート絶縁膜を介して前記各画素電極3の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極3の縁部との間に、前記画素電極3の電位を保持する補償容量を形成する容量電極13と一体に形成されている。なお、図1では、前記横電界生成電極12及び容量電極13に対応する部分に平行斜線を施している。
The lateral electric
すなわち、前記横電界生成電極12と前記容量電極13は、前記画素電極3側の縁部が前記ゲート絶縁膜6を介して前記画素電極3の縁部と対向し、前記画素電極3側とは反対側の縁部が前記画素電極3の外方に張り出す形状に形成された金属膜からなっている。
That is, the lateral electric
なお、前記TFT4のゲート電極5及び前記走査線10と前記横電界生成電極12及び容量電極13は、同じ金属膜(例えば、表面が酸化処理されたアルミニウム系合金膜)により形成されている。
The
また、前記横電界生成電極12及び容量電極13は、縦長矩形形状に形成された前記画素電極3の少なくとも2つの長辺に沿わせて配置されている。この実施例において、前記横電界生成電極12及び容量電極13は、前記画素電極3のTFT4の接続部を除く全周縁に沿わせて配置されており、前記画素電極3の略全周の縁部にわたって前記補償容量を形成している。
Further, the horizontal electric
さらに、前記横電界生成電極12及び容量電極13を形成する前記金属膜の各辺部はそれぞれ4〜6μmの幅に形成されており、これらの辺部の幅方向の中央よりも反対側の2〜3μmの幅の部分が、前記画素電極3の周囲に張り出す横電界生成電極12とされ、前記幅方向の中央よりも前記画素電極3側の2〜3μmの幅の部分が、前記ゲート絶縁膜6を介して前記画素電極3の周縁部に対向する容量電極13とされている。
Further, each side portion of the metal film forming the lateral electric
そして、前記各画素電極3にそれぞれ対応する前記各横電界生成電極12及び容量電極13は、各行毎に、互いに連続させて形成されており、さらに、各行の一端または両端において、図示しない共通接続配線に接続されている。
The horizontal electric
なお、前記後基板1には、例えば前記列方向(画面の上下方向)の一端側に、前記前基板2の外方に張出すドライバ搭載部(図示せず)が形成されており、このドライバ搭載部に、LSIからなる図示しないドライバ素子が搭載されている。
The
そして、前記各走査線10は、前記画面エリアの外側を迂回させて前記ドライバ素子の複数のゲート信号出力端子にそれぞれ接続され、前記各信号線11は、前記ドライバ素子の複数のデータ信号出力端子にそれぞれ接続されており、前記対向電極16は、前記枠状のシール材による基板接合部に設けられたクロス接続部を介して前記ドライバ素子のコモン信号出力端子に接続されている。
Each
また、前記各行の横電界生成電極12は、前記共通接続配線を介して、前記ドライバ素子のコモン信号出力端子に接続されている。すなわち、前記各行の横電界生成電極12及び容量電極13にはそれぞれ、前記対向電極16に印加されるコモン信号と同電位の電圧が印加される。
Further, the horizontal electric
一方、前記電界減衰手段19は、前記縦長矩形形状の画素電極3の長辺方向と平行な直線状に形成されており、図7のように、前記画素30を左右に二等分する位置、つまり前記画素30を略同じ面積の第1領域31と第2領域32とに区分する位置に、前記各画素30の全長に延伸させて配置されている。
On the other hand, the electric field attenuating means 19 is formed in a straight line parallel to the long side direction of the vertically long
この実施例において、前記電界減衰手段19は、前記対向電極16の上に、前記画素電極3の長辺方向と平行な直線状に形成された誘電体膜20からなっている。この誘電体膜20は、1〜2μmの膜厚及び10〜15μmの幅の帯状膜であり、その中央部の膜面が略平坦面に形成され、両側部の膜面がそれぞれ膜上面から両側面にかけて円弧状の曲面に形成された断面形状を有している。
In this embodiment, the electric field attenuating means 19 comprises a
この誘電体膜20は、前記対向電極16の上に光硬化性樹脂を膜厚に塗布し、その塗布膜を露光及び現像処理によって帯形状にパターニングした後に、加熱処理により、前記樹脂膜の上面と両側面との間の角部を曲面化する方法で形成することができる。
The
また、前記第1配向膜15と第2配向膜22はそれぞれ、液晶分子24を、前記後基板1及び前基板2の基板面に対して0〜1°程度の極く小さいプレチルト角で配向させる水平配向性をもったポリイミド膜等からなっており、前記前基板2の内面の第2配向膜22は、前記対向電極16及び前記誘電体膜20を覆って設けられている。
Further, the
そして、前記後基板1の内面の前記第1配向膜15と、前記前基板2の内面の前記第2配向膜22はそれぞれ、前記誘電体膜20の延伸方向に対して交差する方向にラビングされている。
Then, the
この実施例の液晶表示素子は、TN(ツィステッドネマティック)型液晶表示素子であり、前記第1配向膜15は、前記電界減衰手段19として設けられた前記誘電体膜20の延伸方向に対して一方の方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第2配向膜22は、前記誘電体膜20の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略45°の角度で交差する方向にラビングされている。
The liquid crystal display element of this embodiment is a TN (twisted nematic) type liquid crystal display element, and the
一方、前記後基板1と前基板2との間の間隙に封入された液晶層23は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっており、その液晶分子24は、前記各基板1,2それぞれの近傍において、前記第1配向膜15及び第2配向膜22のラビング方向15r,22rに分子長軸を向け、且つ前記ラビング方向15r,22rの上流側(ラビングの開始端側)から下流側(ラビングの終了端側)に向かって前記配向膜15,22の膜面から離れる方向に0〜1°程度の角度でプレチルトした状態で、前記後基板1と前基板2との間において略90°のツイスト角でツイスト配向している。
On the other hand, the
この実施例では、図1及び図4のように、前記第1配向膜15を、前記誘電体膜20の延伸方向に対して前記前基板2側から見て右回り方向に略45°の角度で交差する方向15rにラビングし、前記第2配向膜22を、前記誘電体膜20の延伸方向に対して前記前基板2側から見て左回り方向に略45°の角度で交差する方向22rにラビングし、前記液晶分子24を、図1及び図4に破線矢印Tで示したツイスト方向、つまり後基板1側から前基板2側に向かって前記前基板2側から見て右回り方向に、略90°のツイスト角でツイスト配向させている。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, the
なお、前記誘電体膜20の延伸方向に対する前記第1配向膜15及び第2配向膜22のラビング方向15r,22rの角度はそれぞれ45°±5°の範囲、前記液晶分子24のツイスト角は90°±10°の範囲が好ましい。
Note that the angles of the rubbing
また、この液晶表示素子は、前記後基板1の外面(前基板2と対向する面とは反対面)と、前記前基板2の外面(後基板1と対向する面とは反対面)とにそれぞれ配置された第1偏光板25と第2偏光板26を備えており、これらの偏光板25,26は、前記各画素電極3と対向電極16との間に電界を印加しない無電界時の表示が最も明るい明表示であるノーマリーホワイトモードの液晶表示素子を構成するように配置されている。
Further, the liquid crystal display element has an outer surface of the rear substrate 1 (a surface opposite to the surface facing the front substrate 2) and an outer surface of the front substrate 2 (a surface opposite to the surface facing the rear substrate 1). The first
すなわち、図4のように、前記後基板1の外面の第1偏光板25は、その吸収軸25aを前記第1配向膜15のラビング方向15rと平行または直交する方向(図4では直交する方向)に向けて配置され、前記前基板2の外面の第2偏光板26は、その吸収軸26aを前記第1偏光板25の吸収軸25aと直交させて配置されている。
That is, as shown in FIG. 4, the first
この液晶表示素子は、前記後基板1に、前記各画素電極3にそれぞれ対応させて、データ信号を印加された画素電極3の縁部との間に、前記画素電極3の一方の側とその反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極12を設け、前記前基板2に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素30を前記画素電極3の一方の側の第1領域31とその反対側の第2領域32とに区分するように、前記画素の所定方向の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極3と前記対向電極16との間に印加された書込み電界の強度を、前記第1領域31と前記第2領域32との境界部において低下させる誘電体膜20を設けているため、各画素30毎に、前記書込み電界の向きが、前記誘電体膜20に対応する直線状の境界を境にして、前記画素30の一方の縁部側の第1領域31において前記画素電極3から対向電極16に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪み、前記画素30の他方の縁部側の第2領域32において前記画素電極3から対向電極16に向かって前記反対側に傾いた方向に歪む。
The liquid crystal display element is arranged so that one side of the
そのため、この液晶表示素子によれば、前記各画素30毎に、前記画素電極3と対向電極16との間への書込み電界の印加による液晶分子24のチルト方向が異なる2つの領域31,32が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる、
すなわち、前記液晶表示素子は、前記各走査線10に順次所定電位のゲート信号を供給して各行毎の複数のTFT4を行毎に順次オンさせ、前記各信号線11から供給されたデータ信号を前記TFT4を介して前記画素電極3に印加することにより駆動される。
Therefore, according to this liquid crystal display element, for each of the
That is, the liquid crystal display element sequentially supplies a gate signal having a predetermined potential to each
一方、前記電界歪み形成手段は、前記各画素電極3にそれぞれ対応させて、前記画素電極3の少なくとも一方の側とその反対側の2つの縁部(上記実施例では、TFT4の接続部を除く全周縁)の外側に前記画素電極3と絶縁して配置された横電界生成電極12と、前記対向電極16の上に、前記各画素30にそれぞれ対応させて、前記画素30を前記画素電極3の前記一方の縁部側の領域と前記反対側の縁部側の領域との2つの領域に区分するように前記画素30の全長にわたって直線状に形成された誘電体膜20とからなっている。そして、前記横電界生成電極12には、前記対向電極16に印加されるコモン信号と同電位の電圧が印加される。
On the other hand, the electric field distortion forming means corresponds to each of the
そのため、前記各画素30の画素電極3と対向電極16との間に電界を印加しない無電界時は、前記横電界生成電極12と前記画素電極3との間に横向きの電界が生じることは無く、従って、前記無電界時は、図5のように、前記各画素30の全域において、液晶分子24が前記後基板1及び前基板2に対して0〜1°の角度でプレチルトした初期のツイスト配向状態に配向する。
Therefore, when no electric field is applied between the
なお、この実施例の液晶表示素子は、前記第1偏光板25と第2偏光板26を、それぞれの吸収軸25a,26aを直交させて配置したノーマリーホワイトモードのものであるため、前記各画素30の無電界時の表示は、最も明るい明表示である。
The liquid crystal display element of this embodiment is of a normally white mode in which the first
一方、前記画素電極3に前記TFT4を介して前記データ信号が印加され、前記画素電極3と対向電極16との間に前記データ信号の階調値に対応した強さの書込み電界が印加されると、図6のように、前記対向電極16に印加されるコモン信号と同電位の電圧を印加された前記横電界生成電極12と前記画素電極3の縁部との間に、前記画素電極3の縁部からその外側に向かう横向きの電界、つまり前記画素電極3の一方の側とその反対側とで互いに逆向きの横電界e1,e2が生じ、前記書込み電界の向きが、前記横電界e1,e2に誘引されて、前記画素電極3の一方の縁部側とその反対の縁部側とで互いに逆方向に傾くように歪む。
On the other hand, the data signal is applied to the
なお、この実施例では、前記横電界生成電極12が前記画素電極3のTFT接続部を除く全周縁に沿わせて配置されているため、前記画素電極3の略全周に横電界が生じるが、前記画素電極3は縦長矩形状に形成されており、前記書込み電界は、前記画素電極3の2つの短辺の縁部に生じる横電界(図示せず)よりも、前記画素電極3の2つの長辺の縁部に生じる横電界e1,e2の影響を強く受け、前記画素電極3の2つの長辺の一方の縁部側とその反対の縁部側とで互いに逆方向に傾くように歪む。
In this embodiment, since the horizontal electric
また、前記画素電極3と対向電極16との間に印加される書込み電界は、前記データ信号の階調値に対応した強さの電界であるが、前記対向電極16の上に、前記画素30を前記画素電極3の一方の縁部側の第1領域31と、他方の縁部側の第2領域32とに区分するように前記画素30の全長にわたって直線状に形成された誘電体膜20が設けられているため、前記書込み電界のうち、前記誘電体膜20に対応する部分の電界の強さが、前記誘電体膜20での電圧降下により他の部分の電界の強さよりも低下する。
The write electric field applied between the
従って、前記画素電極3と対向電極16との間に印加された書込み電界の向きが、前記誘電体膜20に対応する部分において、前記画素電極3の前記誘電体膜20の幅方向の中央部に対応する部分から前記誘電体膜20の両側に向かって斜め方向に歪む。
Accordingly, the direction of the writing electric field applied between the
そのため、前記画素電極3と対向電極16との間に印加された書込み電界は、前記横電界e1,e2による歪みと、前記誘電体膜20に対応する部分の歪みとにより、前記誘電体膜20に対応する部分を境にして、前記第1領域31と第2領域32とで互いに逆方向に歪む。
Therefore, the write electric field applied between the
すなわち、前記画素30の一方の側(図6において左側)の第1領域31では、前記画素電極3と対向電極16との間に印加された書込み電界E1が、前記画素電極3から対向電極16に向かって前記一方の側(左側)に傾いた方向に歪み、前記画素30の前記一方の側とは反対側(図6において右側)の第2領域32では、前記画素電極3と対向電極16との間に印加された書込み電界E2が、前記画素電極3から対向電極16に向かって前記反対側(右側)に傾いた方向に歪む。図6において、破線E1aは、前記第1領域31に上記のような歪みを生じて印加された書込み電界E1の等電位線、破線E2aは、前記第2領域32に上記のような歪みを生じて印加された書込み電界E2の等電位線である。
That is, in the
そのため、前記液晶分子24は、図6のように、前記第1領域31において、後基板1及び前基板2に対するチルト角が、前記第1領域31に印加された書込み電界E1の歪み方向(図6において右方向)の分子端側に向かって大きくなる方向、つまり、図6において、後基板1に対して右上がり方向、前基板2に対して左下がり方向にチルトし、前記第2領域32において、後基板1及び前基板2に対するチルト角が、前記第2領域32に印加された書込み電界E2の歪み方向(図6において左方向)の分子端側に向かって大きくなる方向、つまり、図6において、後基板1に対して左上がり方向、前基板2に対して右下がり方向にチルトする。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
前記第1領域31における液晶分子24のチルト方向は、図5の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと同じ向きで基板1,2面に対するチルト角が大きくなった方向であり、前記第2領域32における液晶分子24のチルト方向は、図5の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板1,2面に対するチルト角が大きくなった方向である。以下、前記第1領域31における書込み電界印加時の液晶分子24のチルトをノーマルチルト、前記第2領域32における書込み電界印加時の液晶分子24のチルトをリバースチルトという。
The tilt direction of the
このように、前記液晶表示素子は、各画素30毎に、液晶分子24が、書込み電界の印加により、前記画素30の所定の方向の全長にわたる直線状の境界部を境にして、前記画素30の一方の側の第1領域31においてノーマルチルトし、前記画素30の前記一方の側とは反対側の第2領域32においてリバースチルトする。
As described above, in the liquid crystal display element, for each
そのため、前記液晶表示素子によれば、図7のように、各画素30毎に、書込み電界の印加により液晶分子24がノーマルチルトする第1領域(以下,ノーマルチルト領域という)31と、液晶分子24がリバースチルトする第2領域(以下、リバースチルト領域という)32とを定常的に所定の面積比で形成されるようにし、前記ノーマルチルト領域31の視野角特性と前記リバースチルト領域32の視野角特性とが相乗した、安定した広い視野角を得ることができる。
Therefore, according to the liquid crystal display element, as shown in FIG. 7, for each
また、前記液晶表示素子は、前記書込み電界の強度を、前記第1領域31と第2領域32との境界部において低下させる電界減衰手段19として設けられた前記誘電体膜20を、前記画素30を二等分する位置に配置しているため、前記ノーマルチルト領域31と、液晶分子24がリバースチルトする第2領域(以下、バースチルト領域という)の面積比は略1:1であり、従って、前記ノーマルチルト領域31の視野角特性と前記リバースチルト領域32の視野角特性とが略均等なバランスで相乗した視野角特性を得ることができる。
The liquid crystal display element includes the
図8(a)は、前記液晶表示素子の画面の上下方向の視角−輝度特性図、図8(a)は、前記液晶表示素子の画面の左右方向の視角−輝度特性図であり、L0,L8,L16,L24,L32,L40,L48,L56,L0,L63は、0(最も暗い階調値)〜63(最も明るい階調値)の64階調のうちの0,8,16,24,32,40,48,56,63の各階調値の書込み電界を印加したときの視角−輝度特性である。 8 (a) is vertical viewing angle of the screen of the liquid crystal display device - luminance characteristics, and FIG. 8 (a), the viewing angle in the horizontal direction of the screen of the liquid crystal display device - a luminance characteristic diagram, L 0 , L 8 , L 16 , L 24 , L 32 , L 40 , L 48 , L 56 , L 0 , and L 63 are 64 gradations from 0 (darkest gradation value) to 63 (lightest gradation value). The viewing angle-luminance characteristics when a writing electric field of each gradation value of 0, 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 63 is applied.
一方、図9に示した比較例の液晶表示素子は、前記電界減衰手段19(上記実施例では誘電体膜20)を備えず、また、前記第1配向膜15と第2配向膜22のラビング方向15r,22rをそれぞれ、上記実施例のラビング方向に対して前基板2側から見て右回り方向に90°ずらしたものであり、他の構成は上記実施例の液晶表示素子と同じである。
On the other hand, the liquid crystal display element of the comparative example shown in FIG. 9 does not include the electric field attenuating means 19 (
図10(a)は、前記比較例の液晶表示素子の画面の上下方向の視角−輝度特性図、図10(a)は、前記比較例の液晶表示素子の画面の左右方向の視角−輝度特性図であり、L0,L8,L16,L24,L32,L40,L48,L56,L0,L63は、0〜63の64階調のうちの0,8,16,24,32,40,48,56,63の各階調値の書込み電界を印加したときの視角−輝度特性である。 FIG. 10A is a view angle-luminance characteristic diagram in the vertical direction of the screen of the liquid crystal display element of the comparative example, and FIG. 10A is a view angle-luminance characteristic of the screen of the liquid crystal display element of the comparative example in the horizontal direction. In the figure, L 0 , L 8 , L 16 , L 24 , L 32 , L 40 , L 48 , L 56 , L 0 , L 63 are 0 , 8 , 16 of 64 gradations of 0-63. , 24, 32, 40, 48, 56, 63 viewing angle-luminance characteristics when a writing electric field of each gradation value is applied.
前記比較例の液晶表示素子は、画面の上下方向の視角−輝度特性が、図10(a)のような、階調値が低くなるのに伴って輝度のピークが画面の上方向にシフトした上下非対称な特性であり、また、上下方向の視角が約−20°〜約30°の範囲を越えると階調潰れや階調反転を生じるため、画面の上下方向の視野角が狭い。 In the liquid crystal display element of the comparative example, the viewing angle-luminance characteristic in the vertical direction of the screen shifts the luminance peak upward as the gradation value becomes lower as shown in FIG. This is a vertically asymmetrical characteristic, and when the viewing angle in the vertical direction exceeds the range of about −20 ° to about 30 °, gradation collapse and gradation inversion occur, so the viewing angle in the vertical direction of the screen is narrow.
上記実施例の液晶表示素子は、画面の上下方向の視角−輝度特性が、図8(a)のような、0°(画面の法線方向)の視角付近を中心として略上下対称な特性であり、また、上下方向の視角が約−40°〜約40°の範囲において、階調潰れや階調反転の無い良好な表示が得られるため、前記比較例の液晶表示素子に比べて、画面の上下方向の視野角が広い。 The liquid crystal display element of the above embodiment has a viewing angle-luminance characteristic in the vertical direction of the screen that is substantially vertically symmetric around a viewing angle of 0 ° (normal direction of the screen) as shown in FIG. In addition, in the range where the viewing angle in the vertical direction is about −40 ° to about 40 °, a good display without gradation collapse or gradation inversion can be obtained. Therefore, the screen is compared with the liquid crystal display element of the comparative example. Wide viewing angle.
さらに、前記比較例の液晶表示素子は、画面の左右方向の視角−輝度特性が、図10(b)のような左右非対称な特性であるが、上記実施例の液晶表示素子は、画面の左右方向の視角−輝度特性が図8(b)のような略左右対称な特性であり、前記比較例の液晶表示素子に比べて、画面の左右方向の視野角特性も良好である。 Further, the liquid crystal display element of the comparative example has a left-right viewing angle-brightness characteristic of the screen as shown in FIG. 10B, but the liquid crystal display element of the above example has the right and left side of the screen. The viewing angle-luminance characteristic in the direction is substantially bilaterally symmetric as shown in FIG. 8B, and the viewing angle characteristic in the horizontal direction of the screen is also better than that of the liquid crystal display element of the comparative example.
なお、上記実施例では、前記誘電体膜20を、上面と両側面との間の角部を曲面にした断面形状に形成しているが、この誘電体膜20は、図11に示した変形例のように、上面と両側面との間の角部をそのまま残した断面形状に形成してもよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、前記誘電体膜20は、図12に示した他の変形例のように、半楕円状または半円状の断面形状に形成しても、図13に示した他の変形例のように、幅方向の中心部に頂部をもった二等辺三角形状の断面形状に形成してもよい。
Furthermore, even if the
[第2実施例]
図14及び図15に示した第2実施例の液晶表示素子は、前記書込み電界の強度を、前記第1領域31と前記第2領域32との境界部において低下させる電界減衰手段19を、前記対向電極16にスリット21を設けることにより形成したものであり、前記スリット21は、各画素30を前記第1領域31と第2領域32とに二等分するように前記画素30の全長にわたって直線状に形成されている。なお、この第2実施例の液晶表示素子の他の構成は、上記第1実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
[Second Embodiment]
In the liquid crystal display element of the second embodiment shown in FIGS. 14 and 15, the electric field attenuating means 19 for reducing the strength of the write electric field at the boundary between the
この第2実施例の液晶表示素子においても、図15のように、画素電極3と対向電極16との間に印加された書込み電界E1,E2の向きが、前記対向電極16に設けられたスリット21に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素30の第1領域31において前記画素電極3から前記対向電極16に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪み、第2領域32において前記画素電極3から前記対向電極16に向かって前記反対側に傾いた方向に歪む。
Also in the liquid crystal display element of the second embodiment, as shown in FIG. 15, the direction of the write electric fields E1 and E2 applied between the
そのため、前記第1領域31の液晶分子24を、図14の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板1,2面に対するチルト角が大きくなった方向にチルト(ノーマルチルト)させ、前記第2領域32の液晶分子24を、図14の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板1,2面に対するチルト角が大きくなった方向にチルト(リバースチルト)させることができ、従って、上記第1の実施例と同様に、液晶分子24のチルト方向が異なる2つの領域31,32が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
Therefore, the
[第3実施例]
図16及び図17に示した第3実施例の液晶表示素子は、各画素電極3を、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成したものであり、前記横電界生成電極12は、容量電極13と一体に形成され、前記画素電極3の少なくとも2つの長辺に沿わせて配置されている。なお、この実施例では、前記横電界生成電極12及び容量電極13を、前記画素電極3のTFT4の接続部を除く全周縁に沿わせて配置している。
[Third embodiment]
In the liquid crystal display element of the third embodiment shown in FIGS. 16 and 17, each
そして、前記前基板2の内面の電界減衰手段19(第1実施例における誘電体膜20でも、第2実施例における対向電極16に設けられたスリット21でもよい)は、前記画素電極3の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記各画素30の全長にわたって、前記画素30を上下に二等分する位置、つまり前記画素30を、図17のように略同じ面積の第1領域31と第2領域32とに区分する位置に、前記各画素30の全長に延伸させて配置されている。
The electric field attenuating means 19 (either the
また、前記後基板1の内面の第1配向膜15は、前記電界減衰手段19の延伸方向に対して前記前基板2側から見て右回り方向に略45°(好ましくは45°±5°)の角度で交差する方向15rにラビングされ、前記前基板2の内面の第2配向膜22(図2及び図3参照)は、前記電界減衰手段19の延伸方向に対して前記前基板2側から見て左回り方向に略45°(好ましくは45°±5°)の角度で交差する方向22rにラビングされており、前記液晶層23の液晶分子24は、図16に破線矢印Tで示したツイスト方向、つまり後基板1側から前基板2側に向かって前記前基板2側から見て右回り方向に、略90°(好ましくは90°±10°)のツイスト角でツイスト配向している。なお、この第3実施例の液晶表示素子の他の構成は、上記第1実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
The
この第3実施例の液晶表示素子においても、各画素30毎に、前記画素電極3と前記対向電極16との間に印加された書込み電界の向きを、前記横電界生成電極12と前記電界減衰手段19とからなる電界歪み形成手段により、前記画素30の前記電界減衰手段19に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素の一方の側(図17において上側)の第1領域31において前記画素電極3から前記対向電極16に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記画素30の前記一方の側とは反対側(図17において下側)の第2領域32において前記画素電極3から前記対向電極16に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませることができる。
Also in the liquid crystal display element of the third embodiment, for each
そのため、前記各画素30毎に、前記画素電極3と対向電極16との間への書込み電界の印加による液晶分子24のチルト方向が異なる2つの領域31,32が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
Therefore, for each of the
なお、この第3実施例の液晶表示素子は、前記画素電極3が横長矩形状に形成され、前記横電界生成電極12が前記画素電極3の少なくとも2つの長辺に沿わせて配置される共に、電界減衰手段19が前記画素電極3の長辺方向と平行な直線状に形成され、さらに、前記第1配向膜15と第2配向膜22とが上記の方向、つまり前記第1実施例におけるラビング方向に対して90°ずれた方向にラビングされているため、画面の上下方向の視角−輝度特性が図8(b)のような特性であり、画面の左右方向の視角−輝度特性が図8(a)のような特性である。
In the liquid crystal display element of the third embodiment, the
[第4実施例]
図18に示した第4実施例の液晶表示素子は、非ツイストのホモジニアス配向型液晶表示素子であり、前記第1配向膜15と第2配向膜22のラビング方向15r,22r及び液晶分子24の初期配向状態と、前記第1偏光板25と第2偏光板26の吸収軸25a,26aの向き以外は、前記第1実施例または第2実施例の液晶表示素子と同じ構成となっている。なお、この第4実施例において、電界減衰手段19は、前記第1実施例における誘電体膜20でも、前記第2実施例における対向電極16に設けられたスリット21でもよい。
[Fourth embodiment]
The liquid crystal display element of the fourth embodiment shown in FIG. 18 is a non-twisted homogeneous alignment type liquid crystal display element. The rubbing
この第4実施例の液晶表示素子において、前記後基板1の内面の第1配向膜15は、前記電界減衰手段19の延伸方向に対して一方の方向に略90°(好ましくは90°±10°))の角度で交差する方向15rにラビングされ、前記前基板2の内面の第2配向膜22は、前記電界減衰手段19の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略90°(好ましくは90°±10°)の角度で交差する方向22rにラビングされている。
In the liquid crystal display element of the fourth embodiment, the
また、前記液晶層23は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっており、その液晶分子24は、分子長軸を前記第1配向膜15及び前記第2配向膜22のラビング方向15r,22rに揃えてホモジニアス配向している。
The
この第4実施例の液晶表示素子においても、各画素30毎に、前記画素電極3と前記対向電極16との間に印加された書込み電界の向きを、前記横電界生成電極12と前記電界減衰手段19とからなる電界歪み形成手段により、前記画素30の前記電界減衰手段19に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素の一方の側の第1領域において前記画素電極3から前記対向電極16に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記画素30の前記一方の側とは反対側の第2領域において前記画素電極3から前記対向電極16に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませることができる。
Also in the liquid crystal display element of the fourth embodiment, for each
そのため、前記各画素30毎に、前記画素電極3と対向電極16との間への書込み電界の印加による液晶分子24のチルト方向が異なる2つの領域31,32が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
Therefore, for each of the
[他の実施例]
なお、上記第1〜第4実施例の液晶表示素子では、前記電界減衰手段19を、前記画素30を二等分する位置に配置しているが、この電界減衰手段19を前記二等分する位置から何れか一方の方向にずらして配置し、前記第1領域31と第2領域32の面積を異ならせてもよい。
[Other embodiments]
In the liquid crystal display elements of the first to fourth embodiments, the electric field attenuating means 19 is arranged at a position for dividing the
1…第1基板(後基板)、2…第2基板(前基板)、3…画素電極、4…TFT、10…走査線、11…信号線、12…横電界生成電極、13…容量電極、16…第1配向膜、15r…ラビング方向、16…対向電極、17R,17G,17B…カラーフィルタ、18…遮光膜、19…電界減衰手段、20…誘電体膜、21…スリット、22…第2配向膜、22r…ラビング方向、23…液晶層、24…液晶分子、25,26…偏光板、25a,26a…吸収軸、30…画素、31…第1領域、32…第2領域、E1,E2…書込み電界、e1,e2…横電界
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記第1基板に、前記各画素電極にそれぞれ対応させて、前記画素電極の少なくとも一方の側とその反対側の2つの縁部の外側に前記画素電極と絶縁して設けられ、前記データ信号を印加された前記画素電極の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極と、
前記第2基板に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素を前記画素電極の前記一方の側の第1領域と前記反対側の第2領域とに区分するように前記画素の全長にわたって直線状に形成され、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の強度を、前記第1領域と前記第2領域との境界部において低下させる電界減衰手段とを備え、
前記各画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の向きを、前記横電界と前記電界減衰手段による電界強度の低下とにより、前記直線状の境界部を境にして、前記第1領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記第2領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませるようにしたことを特徴とする液晶表示素子。 Among the first substrate and the second substrate arranged to face each other with the liquid crystal layer interposed therebetween, the first substrate is arranged corresponding to each of the plurality of pixel electrodes and the pixel electrodes, and has a predetermined potential from the scanning line. A plurality of thin film transistors that are turned on by supplying a gate signal and apply a data signal supplied from a signal line to the corresponding pixel electrode are provided, and a counter electrode that is opposed to each pixel electrode is provided on the second substrate. Changing the alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer by applying a voltage between the pixel electrode and the counter electrode for each of a plurality of pixels including regions where the pixel electrodes and the counter electrode face each other. A liquid crystal display element for displaying
The first substrate is provided so as to be insulated from the pixel electrode on the outer side of at least one side of the pixel electrode and two edges on the opposite side, corresponding to the pixel electrode, and the data signal A lateral electric field generating electrode for generating lateral electric fields in opposite directions on the one side and the opposite side between the edge of the applied pixel electrode;
A straight line over the entire length of the pixel so as to divide the pixel into a first region on the one side of the pixel electrode and a second region on the opposite side of the pixel electrode so as to correspond to the pixels on the second substrate. Electric field attenuating means for reducing the strength of the electric field applied between the pixel electrode and the counter electrode at the boundary between the first region and the second region,
For each of the pixels, the direction of the electric field applied between the pixel electrode and the counter electrode is changed by using the lateral electric field and the electric field attenuation by the electric field attenuating means as a boundary. The first region is distorted in the direction inclined toward the one side from the pixel electrode toward the counter electrode, and the second region is inclined toward the opposite side from the pixel electrode toward the counter electrode. A liquid crystal display element characterized by being distorted in the direction.
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