JPH0497317A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強誘電性液晶を用いる液晶表示素子に関するも
のである。

〔従来の技術〕

テレビジョン画像等を表示する液晶表示素子として、強
誘電性液晶を用いたものがある。

第４図は強誘電性液晶を用いた従来の液晶表示素子の断
面図であり、図中Ａはこの液晶表示素子の画像表示領域
を示している。この液晶表示素子は、その画像表示領域
Ａに対応する部分に多数の透明な表示用電極３．４を形
成するとともにこの電極形成面上に配向処理絶縁膜５，
６を設けた一対の透明基板１．２を、前記画像表示領域
Ａを囲む枠状のシール材７を介して接着し、この両透明
基板１．２間のシール材７で囲まれた空隙に強誘電性液
晶ＬＣを封入したもので、両基板１．２の外面にはそれ
ぞれ偏光板８．９が配置されている。

なお、第４図に示した液晶表示素子は単純マトリックス
型のもので、一方の基板（図では下基板）１面の表示用
電極３はストライブ状の走査電極とされ、他方の基板（
図では上基板）２面の表示用電極４は前記走査電極３と
直交するストライプ状の信号電極とされている。また、
１０は両基板１゜２間に点在されて両基板１．２間のセ
ルギャップ（液晶層厚）を規制する球状または円柱状の
ギャップ材である。

この液晶表示素子は、強誘電性液晶ＬＣの配向のメモリ
性（配向状態の自己保持性）を利用して画像を表示する
もので、側基板１．２の表示用電極３．４間に液晶のし
きい値電界以上のＯＮ電界を印加すると、電界印加部分
の液晶が一方向に配向し、電界の印加を断った後もこの
配向状態を保つ。また、この状態で前記駆動電界に対し
て逆方向のＯＦＦ電界（液晶のしきい値電界以上の電界
）を印加すると、液晶が前の配向方向に対してほぼ４５
°回動した方向に配向し、電界の印加を断った後もこの
配向状態を保つ。なお、側基板１，２面に形成した配向
処理絶縁膜５．６は互いに平行な方向に配向処理されて
おり、前記ＯＮ電界またはＯＦＦ電界の印加時における
液晶の配向方向は配向処理絶縁膜５．６によって規制さ
れる。また、前記偏光板８．９は、その偏光軸（透過軸
または吸収軸）を互いにほぼ直交させて配置されている
。さらに、この偏光板８．９の偏光軸の方向は、ＯＮ電
界印加時の液晶配向方向が両偏光板８．９の偏光軸に対
してそれぞれほぼ４５°の角度で交差し、ＯＦＦ電界印
加時の液晶配向方向が一方の偏光板８の偏光軸に対して
ほぼ平行（他方の偏光板９の偏光軸に対してはほぼ直交
）になる方向に設定されており、したがってこの液晶表
示素子は、ＯＮ電界の印加により光を透過させ、ＯＦＦ
電界の印加により光を遮断する。

なお、第４図では単純マトリックス型の液晶表示素子を
示したが、テレビジョン画像等を表示する液晶表示素子
には、薄膜トランジスタ（Ｔ　Ｐ　Ｔ）によって画素電
極を選択するＴＰＴアクティブマトリックス型のものも
あり、このＴＰＴアクティブマトリックス型の液晶表示
素子では、一方の基板の画像表示領域に薄膜トランジス
タと画素電極とを縦横に配列形成し、他方の基板の画像
表示領域にその全域にわたる１枚電極状の対向電極を形
成している。また、第４図に示した液晶表示素子では、
両店板１．２面にそれぞれ配向処理絶縁膜５．６を設け
ているが、強誘電性液晶を用いる液晶表示素子には、一
方の基板面だけに配向処理絶縁膜を設けているものもあ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の液晶表示素子は、画像表示領
域Ａとシール材７との間の非表示領域Ｂが、明部と暗部
とが不規則に混在したまだら模様の輪郭縁となって見え
、そのため、画像表示領域Ａに表示される画像の輪郭が
きれいに見えないという問題をもっていた。

これは、強誘電性液晶の特性によるものであり、強誘電
性液晶はその配向状態に２つの安定状態があるため、こ
れにそのしきい値電界以上の電界を印加して一方向に配
向させる前は様々な方向を向いた状態になっている。そ
して、従来の液晶表示素子では、画像表示領域Ａ内の液
晶ＬＣは表示用電極３．４間へのＯＮ電界およびＯＦＦ
電界の印加により配向状態を制御されるが、画像表示領
域Ａとシール材７との間の非表示領域Ｂの液晶ＬＣには
これを配向させる電界が作用しないため、この非表示領
域Ｂの液晶ＬＣは様々な方向を向いた状態のままである
。したがって、非表示領域Ｂには光透過率の高い部分（
明部）と光透過率の低い部分（暗部）とが不規則に混在
しており、そのため、この非表示領域Ｂが、まだら模様
の輪郭縁となって見える。なお、この非表示領域Ｂの幅
が非常に小さければ、そのまだら模様はあまり目立たな
いが、シール材７はその印刷時における位置ずれを考慮
して画像表示領域Ａを十分な余裕をもって囲むように印
刷されるのが普通であるため、前記非表示領域Ｂの幅を
小さくすることは難しい。

このため、従来は、第４図に鎖線で示すように、液晶表
示素子の光出射側（図では上側）に、非表示領域Ｂを覆
い隠す枠状のブラックマスク１１を設けて、表示画像の
輪郭をきれいに見せるようにしているが、これでは、ブ
ラックマスク１１の製作費がかかるだけでなく、ブラッ
クマスク１１を画像表示領域Ａの外周を隙間なく囲むよ
うに高精度に位置合わせして配置しなければならないた
め、液晶表示素子の製造コストが高くなってしまう。

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、強誘電性液晶を用い
るものでありながら、画像表示領域とシール材との間の
非表示領域の光透過率をその全域にわたって均一にして
、この非表示領域がまだら模様のない−様な輪郭縁とし
て見えるようにした、ブラックマスクを用いることなく
、表示画像の輪郭をきれいに見せることができ、しかも
前記輪郭縁を、明状態の輪郭縁と暗状態の輪郭縁とのい
ずれにも選ぶこともできる液晶表示素子を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、画像表示領域に対応する部分に透明な表示用
電極を形成した一対の透明基板を前記画像表示領域を囲
む枠状のシール材を介して接着し、この両基板間の前記
シール材で囲まれた空隙に強誘電性液晶を封入した液晶
表示素子において、前記両端板の前記画像表示領域の外
側に、前記画像表示領域と前記シール材との間の非表示
領域の液晶に電界を印加する透明な液晶配向用電極を設
けたことを特徴とするものである。

〔作用〕

すなわち、本発明は、画像表示領域とシール材との間の
非表示領域の液晶にも前記液晶配向用電極から電界を印
加して、この非表示領域の液晶を一方向に配向させてや
るようにしたものであり、このように非表示領域の液晶
を一方向に配向させてやれば、この非表示領域の光透過
率がその全域にわたって均一になるから、この非表示領
域がまだら模様のない−様な輪郭縁として見える。また
、この非表示領域の光透過率は、液晶の配向方向によっ
て高くなるかあるいは低くなるが、この液晶の配向方向
は液晶配向用電極からの印加型界の極性によって決まる
から、この印加型界の極性を選べば、前記非表示領域を
明状態にも暗状態にもすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。

第１図は液晶表示素子の断面図、第２図はその一方の基
板面の電極パターン図、第３図は他方の基板面の電極パ
ターン図である。なお、第１図〜第３図において第４図
に示した従来の液晶表示素子と同じ構成の部分について
は、図に同符号を付し、重複する説明は省略する。

この実施例は、画像表示領域Ａに対応する部分に透明な
表示用電極３．４を形成した一対の透明基板１，２を前
記画像表示領域Ａを囲む枠状のシール材７を介して接着
し、この側基板１，２間のシール材７で囲まれた空隙に
強誘電性液晶ＬＣを封入した液晶表示素子において、前
記両端板１゜２の前記画像表示領域Ａの外側に、画像表
示領域Ａとシール材７との間の非表示領域Ｂの液晶ＬＣ
に電界を印加する透明な液晶配向用電極１３゜１４を設
けたものである。

なお、両端板１．２の電極形成面上にはそれぞれ、従来
の液晶表示素子と同様な配向処理を施した配向処理絶縁
膜５，６が画像表示領域Ａから非表示領域Ｂにわたって
形成されており、さらに両端板１，２の外面にはそれぞ
れ、偏光板８．９が、その偏光軸を従来の液晶表示素子
と同様な方向に合わせて配置されている。また、この実
施例の液晶表示素子は単純マトリックス型のもので、一
方の基板（図では下基板）１面の表示用電極３はストラ
イプ状の走査電極とされ、他方の基板（図では上基板）
２而の表示用電極４は前記走査電極３と直交するストラ
イブ状の信号電極とされており、一方の基板１の各走査
電極３の端子部はこの基板１の一端縁部に導出され、他
方の基板２の各信号電極４の端子部はこの基板２の一側
縁部に導出されている。

そして、前記液晶配向用電極１３．１４のうち、一方の
基板１側の液晶配向用電極１３は、第２図に示すように
、走査電極３群の基板縁部導出側を除く３辺を囲む平面
コ字形の電極とされており、その両端の端子部は各走査
電極３の端子部と同様に基板１の一端縁部に導出されて
いる。また、他方の基板２側の液晶配向用電極１４は、
第３図に示すように、信号電極４群の基板縁部導出側を
除く３辺を囲む平面コ字形の電極とされており、その両
端の端子部は各信号電極４の端子部と同様に基板２の一
側縁部に導出されている。なお、この液晶配向用電極１
３．１４はそれぞれ、非表示領域Ｂの幅（走査電極３群
の外周縁および信号電極４群の外周縁とシール材７の内
周面との間隔）より僅かに小さい幅の電極とされており
、液晶配向用電極１３と走査電極３群との間隔および液
晶配向用電極１４と信号電極４群との間隔は、各走査電
極３の配列間隔および各信号電極４の配列間隔とほぼ同
じ間隔となっている。また、この液晶配向用電極１３．
１４は、走査電極３および信号電極４と同じ透明導電膜
（例えばＩＴＯ膜）により走査電極３および信号電極４
と同じ厚さに形成されており、したかって、側基板１，
２の電極形成面上に表示領域Ａから非表示領域Ｂにわた
って形成されている配向処理絶縁膜５，６の膜面は、そ
の全面か平坦面となっている。

そして、前記一方の基板１の液晶配向用電極１３と他方
の基板２の液晶配向用電極１４とは、それぞれの２辺に
おいて互いに対向しており、さらに一方の基板１の液晶
配向用電極１３の他の１辺は、他方の基板２の信号電極
４群の端子部側に対向し、他方の基板２の液晶配向用電
極１４の他０１辺は、一方の基板１の走査電極３群の端
子部側に対向している。

この実施例の液晶表示素子は、画像表示領域Ａおよび非
表示領域Ｂの液晶ＬＣを一方向に配向させてから表示駆
動されるもので、一方の基板１の走査電極３群および液
晶配向用電極１３と、他方の基板２の信号電極４群およ
び液晶配向用電極］４との間に液晶ＬＣのしきい値電界
以上の電界を印加すると、表示領域Ａおよび非表示領域
Ｂの液晶ＬＣがその全域にわたって一方向に配向する。

このときの印加電界は、液晶表示素子を光透過状態にす
るＯＮ電界でも、液晶表示素子を光遮断状態にするＯＦ
Ｆ電界でもよく、例えばＯＮ電界を印加すると、表示領
域Ａおよび非表示領域Ｂがその全域にわたって明状態（
白色状Ｂ）になり、ＯＦＦ電界を印加すると、表示領域
Ａおよび非表示領域Ｂかその全域にわたって暗状態（黒
色状態）になる。なお、この電界印加による液晶ＬＣの
一方向への配向は、液晶表示素子により画像を表示する
表示装置（例えばテレビジョン受像機等）の電源投入時
に行なわれ、液晶表示素子に画像を表示させる表示駆動
は、この後、表示用電極である走査電極３と信号電極４
との間にのみ前記ＯＮ電界およびＯＦＦ電界を印加して
行なわれる。この表示駆動中は、液晶配向用電極１３．
１４の電位を、対向する電極（液晶配向用電極１４．１
４および走査電極１３または信号電極４）との間に液晶
ＬＣのしきい値電界以上の電界がかからない電圧に保っ
ておけばよく、このようにしておけば、非表示領域Ｂの
液晶ＬＣはその配向のメモリ性により最初に印加された
電界により配向した状態を維持するから、表示駆動中も
、非表示領域Ｂはその全域が明状態または暗状態を保つ
。

すなわち、この液晶表示素子は、画像表示領域Ａとシー
ル材７との間の非表示領域Ｂの液晶ＬＣにも液晶配向用
電極１３．１４から電界を印加して、この非表示領域Ｂ
の液晶ＬＣを一方向に配向させてやるようにしたもので
あり、このように非表示領域Ｂの液晶ＬＣを一方向に配
向させてやれば、この非表示領域Ｂの光透過率がその全
域にわたって均一になるから、この非表示領域Ｂが、従
来の液晶表示素子の非表示領域Ｂに生じていたまだら模
様のない、−様な輪郭縁として見える。したがって、こ
の液晶表示素子によれば、−強誘電性液晶を用いるもの
でありながら、従来のようにブラックマスクを用いるこ
となく、表示画像の輪郭をきれいに見せることができる
。

また、前記非表示領域Ｂの光透過率は、液晶ＬＣの配向
方向によって高くなるかあるいは低くなるが、この液晶
ＬＣの配向方向は液晶配向用電極１３．１４からの印加
電界の方向によって決まるから、この印加電界の方向を
前記ＯＮ電界またはＯＦＦ電界の方向に選べば、前記非
表示領域Ｂを明状態にも暗状態にもすることができ、し
たがって、この非表示領域Ｂによって表わされる前記輪
郭縁を、明状態の輪郭縁と暗状態の輪郭縁とのいずれに
も選ぶこともできる。なお、この輪郭縁を明状態にする
か暗状態にするかは、駆動回路の設計に際して最初の印
加電圧（画像表示領域Ａおよび非表示領域Ｂの液晶ＬＣ
を一方向に配向させる印加電圧）をＯＮ電界とするかＯ
ＦＦ電界とするかによって決まるが、この最初の印加電
圧をＯＮ電界とＯＦＦ電界のいずれにも切換えられるよ
うにしておけば、ユーザに輪郭縁の明状態または暗状態
を選択させることもできる。

さらに、強誘電性液晶を用いる液晶表示素子では、液晶
ＬＣの配向のメモリ性をよくするために、両基板１．２
間のセルギャップ（液晶層厚）を１１程度に小さくする
とともに、このセルギャップを液晶封入領域全体にわた
って均一にすることが望まれるが、上記実施例の液晶表
示素子においては、両基板１，２の液晶配向用電極１３
．１４を、側基板１，２面の走査電極３および信号電極
４と同じ厚さに形成しているため、両基板１，２の電極
形成面上に形成する配向処理絶縁膜５，６が、表示領域
Ａおよび非表示領域Ｂの全域にわたって平坦な膜となる
から、表示領域Ａだけでなく、非表示領域Ｂの両店板１
，２間のセルギャップも、ギャップ材１０によって均一
に規制することができる。

なお、上記実施例では、液晶配向用電極１３゜］４の幅
を、非表示領域Ｂの幅より僅かに小さい幅に形成してい
るが、この液晶配向用電極１３゜１４は、その外周部が
シール材７と重なる幅に形成してもよい。

また、上記実施例の液晶表示素子は、単純マトリックス
型のものであるか、本発明は、ＴＰＴアクティブマトリ
ックス型の液晶表示素子にも適用できる。さらに、本発
明は、赤、緑、青の三色のカラーフィルタを設けてフル
カラー画像を表示するカラー液晶表示素子にも適用でき
るもので、その場合、非表示領域にも赤、緑、青のうち
いずれか一色のカラーフィルタを設けておけば、非表示
領域によって表わされる輪郭縁を明状態の輪郭縁とする
場合に、この輪郭縁の色を赤、緑、青のうちいずれか一
色にすることができる。

〔発明の効果〕

本発明の液晶表示素子によれば、画像表示領域とシール
材との間の非表示領域の液晶にも液晶配向用電極から電
界を印加して、この非表示領域の液晶を一方向に配向さ
せてやるようにしているから、強誘電性液晶を用いるも
のでありながら、画像表示領域とシール材との間の非表
示領域の光透過率をその全域にわたって均一にして、こ
の非表示領域がまたら模様のない−様な輪郭縁として見
えるようすることができ、したがって、ブラックマスク
を用いることなく、表示画像の輪郭をきれいに見せるこ
とができるし、しかも前記輪郭縁を、明状態の輪郭縁と
暗状態の輪郭縁とのいずれにも選ぶこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示したもので、第
１図は液晶表示素子の断面図、第２図は一方の基板面の
電極パターン図、第３図は他方の基板面の電極パターン
図である。第４図は従来の液晶表示素子の断面図である
。 １．２・・・基板、３・・・走査電極（表示用電極）、
４・・・信号電極（表示用電極）、５．６・・・配向処
理絶縁膜、７・・・シール材、ＬＣ・・・強誘電性液晶
、８゜９・・・偏光板、Ａ・・表示領域、Ｂ・・・非表
示領域、１３．１４・液晶配向−用電極。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像表示領域に対応する部分に透明な表示用電極を形成
   した一対の透明基板を前記画像表示領域を囲む枠状のシ
   ール材を介して接着し、この両基板間の前記シール材で
   囲まれた空隙に強誘電性液晶を封入した液晶表示素子に
   おいて、前記両基板の前記画像表示領域の外側に、前記
   画像表示領域と前記シール材との間の非表示領域の液晶
   に電界を印加する透明な液晶配向用電極を設けたことを
   特徴とする液晶表示素子。