JPH05224207A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH05224207A JPH05224207A JP4028724A JP2872492A JPH05224207A JP H05224207 A JPH05224207 A JP H05224207A JP 4028724 A JP4028724 A JP 4028724A JP 2872492 A JP2872492 A JP 2872492A JP H05224207 A JPH05224207 A JP H05224207A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/133757—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle with different alignment orientations
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広視野かつ高コントラスト、残像の少ない液
晶表示素子を提供する。 【構成】 一画素に二つの領域を設け、各々の配向方向
を１８０°異なったものとする。また、画素電極の少な
くとも二つの端辺において、電圧印加時に配線電極側に
立ちあがるプレティルト角を持つ。これらの構造によ
り、画素端部にディスクリネーションが発生せず、領域
の境界に固定して発生する。
晶表示素子を提供する。 【構成】 一画素に二つの領域を設け、各々の配向方向
を１８０°異なったものとする。また、画素電極の少な
くとも二つの端辺において、電圧印加時に配線電極側に
立ちあがるプレティルト角を持つ。これらの構造によ
り、画素端部にディスクリネーションが発生せず、領域
の境界に固定して発生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示素子の代表例であるＴＮ
（ツイステッド・ネマティック）型液晶表示素子の構造
を図１６に示す。液晶分子の配向の様子を巻煙草状で示
した。透明な電極被膜を持つ一対の透明基板間に液晶を
挟持してある液晶セルの前後に、各々の偏光方向が互い
に９０°異なるように二枚の偏光子１７が置かれてい
る。偏光子とは光学的吸収軸を持ち、入射光の特定の偏
光成分を持つ光のみを選択的に透過させる機能を持つも
のである。なお図中、１８はガラス基板、１９は透明電
極である。液晶は、液晶セル内において液晶分子の長軸
が透明基板面に平行で、しかも上下基板間で連続的に９
０°捻れた螺旋配列をしている。液晶セルの鉛直方向に
直線偏光が入射するとき、伝播光の偏波面が配列の捻れ
に追従して回転する。直交した二枚の偏光子間に液晶の
長軸が偏光子の吸収軸と一致するように液晶セルを置く
と、白の表示が得られる。次に、電圧を印加すると、液
晶の持つ誘電率異方性により液晶分子の配向方向が変化
する。このため直線偏光が回転しなくなるので、直交し
た二枚の偏光子間に液晶セルを置くと、黒の表示が得ら
れる。また、直交した二枚の偏光子と液晶層を組み合わ
せた液晶表示素子においては、印加する電圧を調節する
ことにより、光の透過光量を制御すること、つまり、階
調表示が可能である。液晶表示素子についての詳細は、
例えば小林編「カラー液晶ディスプレイ」ｐ．４５産業
図書（１９９１）にて説明されている。
（ツイステッド・ネマティック）型液晶表示素子の構造
を図１６に示す。液晶分子の配向の様子を巻煙草状で示
した。透明な電極被膜を持つ一対の透明基板間に液晶を
挟持してある液晶セルの前後に、各々の偏光方向が互い
に９０°異なるように二枚の偏光子１７が置かれてい
る。偏光子とは光学的吸収軸を持ち、入射光の特定の偏
光成分を持つ光のみを選択的に透過させる機能を持つも
のである。なお図中、１８はガラス基板、１９は透明電
極である。液晶は、液晶セル内において液晶分子の長軸
が透明基板面に平行で、しかも上下基板間で連続的に９
０°捻れた螺旋配列をしている。液晶セルの鉛直方向に
直線偏光が入射するとき、伝播光の偏波面が配列の捻れ
に追従して回転する。直交した二枚の偏光子間に液晶の
長軸が偏光子の吸収軸と一致するように液晶セルを置く
と、白の表示が得られる。次に、電圧を印加すると、液
晶の持つ誘電率異方性により液晶分子の配向方向が変化
する。このため直線偏光が回転しなくなるので、直交し
た二枚の偏光子間に液晶セルを置くと、黒の表示が得ら
れる。また、直交した二枚の偏光子と液晶層を組み合わ
せた液晶表示素子においては、印加する電圧を調節する
ことにより、光の透過光量を制御すること、つまり、階
調表示が可能である。液晶表示素子についての詳細は、
例えば小林編「カラー液晶ディスプレイ」ｐ．４５産業
図書（１９９１）にて説明されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＴＮ型液晶表示素子においては電圧の無印加と印加によ
り白と黒の表示ができるという利点がある反面、白表示
と黒表示のコントラストの視覚依存性が大きいという欠
点がある。このコントラストの視覚依存性は次のような
原因で発生する。電圧無印加時、つまり白表示時、液晶
セルは液晶分子の螺旋配列の捻れ構造に沿って直線偏光
を回転し伝播する。また、電圧無印加時には液晶の配向
方向の基板に対する角度はセル内でほぼ一定である。そ
のため、電圧無印加の液晶セルを直交した二枚の偏光子
間に組み合わせた時の透過率の視覚依存性は図１７に示
すようである。図１７は、液晶セルの鉛直方向を中心と
して天頂角及び方位角方向に視角が変化した時の等透過
率曲線を示しており、偏光子を通さない光源のみの透過
率を１とした。図１７に示すように方位角方向での視角
依存性は殆ど存在しない。しかしながら、電圧を印加し
た場合、液晶セルは直線偏光を回転しなくなる。その結
果、光学的に異方性を持つ液晶分子が捻れた構造を持ち
ながらも電界の影響で立ち上がった構造となる。この電
圧が印加された液晶層を直交した二枚の偏光子間に挟み
黒表示とすると、図１８に示すように方位角方向に偏光
子の吸収軸と４５°の角をなす方向と２２５°の角をな
す方向を結ぶ線を中心とした線対称状の透過率の視角依
存性が現れる。この様な電圧無印加時と電圧印加時の透
過率特性の違いにより、白表示と黒表示のコントラスト
は図１９のような視角依存性を持つ。また、加える電圧
を変化させて階調表示をする場合、電圧の強弱に応じて
液晶層内での液晶の配向方向も大きく異なるため、視角
方向によっては図２０に示すような階調の反転が起こ
る。
ＴＮ型液晶表示素子においては電圧の無印加と印加によ
り白と黒の表示ができるという利点がある反面、白表示
と黒表示のコントラストの視覚依存性が大きいという欠
点がある。このコントラストの視覚依存性は次のような
原因で発生する。電圧無印加時、つまり白表示時、液晶
セルは液晶分子の螺旋配列の捻れ構造に沿って直線偏光
を回転し伝播する。また、電圧無印加時には液晶の配向
方向の基板に対する角度はセル内でほぼ一定である。そ
のため、電圧無印加の液晶セルを直交した二枚の偏光子
間に組み合わせた時の透過率の視覚依存性は図１７に示
すようである。図１７は、液晶セルの鉛直方向を中心と
して天頂角及び方位角方向に視角が変化した時の等透過
率曲線を示しており、偏光子を通さない光源のみの透過
率を１とした。図１７に示すように方位角方向での視角
依存性は殆ど存在しない。しかしながら、電圧を印加し
た場合、液晶セルは直線偏光を回転しなくなる。その結
果、光学的に異方性を持つ液晶分子が捻れた構造を持ち
ながらも電界の影響で立ち上がった構造となる。この電
圧が印加された液晶層を直交した二枚の偏光子間に挟み
黒表示とすると、図１８に示すように方位角方向に偏光
子の吸収軸と４５°の角をなす方向と２２５°の角をな
す方向を結ぶ線を中心とした線対称状の透過率の視角依
存性が現れる。この様な電圧無印加時と電圧印加時の透
過率特性の違いにより、白表示と黒表示のコントラスト
は図１９のような視角依存性を持つ。また、加える電圧
を変化させて階調表示をする場合、電圧の強弱に応じて
液晶層内での液晶の配向方向も大きく異なるため、視角
方向によっては図２０に示すような階調の反転が起こ
る。
【０００４】更に、従来のＴＮ形液晶表示素子において
は、画素端部において液晶の配向の不良部が発生し、表
示における白と黒のコントラストの低下を招いていた。
これは、画素電極端部と走査電極や信号電極のような配
線電極間には強い電場が発生するため、液晶の配向を乱
すためである。この模式図を図２１（Ａ）に示した。配
向膜表面での配向方向に対し、電極間の電場の方向が異
なる図中２３の領域では、電圧印加時、基板表面での配
向規制力に逆らって配向する。この様な液晶の配向の様
子をリバースチルトという。このリバースチルトの領域
と通常の配向の領域の間には液晶配向の不連続なディス
クリネーションと呼ばれる領域２２が発生する。実際の
液晶表示素子において対向電極側から観察すると、図２
１（Ｂ），（Ｃ）のようになる。ここで、図２１（Ｂ）
は左向きに螺旋を描くような配向規制力を与えた場合で
あり、図２１（Ｃ）は右向きに螺旋を描くように配向規
制力を与えた場合である。この様に、従来の液晶表示素
子においてはディスクリネーションが画素端部に発生
し、コントラストを低下させていた。更に、このディス
クリネーションは時間と共に移動することがあり、ま
た、電圧の印加と無印加の切り替えのタイミングの違い
によりその発生の様子が異なることがあるため、表示に
おける残像などの原因にもなっていた。なお図中、６は
支持電極、７は配向膜、９は対向電極、１１は画素電極
である。
は、画素端部において液晶の配向の不良部が発生し、表
示における白と黒のコントラストの低下を招いていた。
これは、画素電極端部と走査電極や信号電極のような配
線電極間には強い電場が発生するため、液晶の配向を乱
すためである。この模式図を図２１（Ａ）に示した。配
向膜表面での配向方向に対し、電極間の電場の方向が異
なる図中２３の領域では、電圧印加時、基板表面での配
向規制力に逆らって配向する。この様な液晶の配向の様
子をリバースチルトという。このリバースチルトの領域
と通常の配向の領域の間には液晶配向の不連続なディス
クリネーションと呼ばれる領域２２が発生する。実際の
液晶表示素子において対向電極側から観察すると、図２
１（Ｂ），（Ｃ）のようになる。ここで、図２１（Ｂ）
は左向きに螺旋を描くような配向規制力を与えた場合で
あり、図２１（Ｃ）は右向きに螺旋を描くように配向規
制力を与えた場合である。この様に、従来の液晶表示素
子においてはディスクリネーションが画素端部に発生
し、コントラストを低下させていた。更に、このディス
クリネーションは時間と共に移動することがあり、ま
た、電圧の印加と無印加の切り替えのタイミングの違い
によりその発生の様子が異なることがあるため、表示に
おける残像などの原因にもなっていた。なお図中、６は
支持電極、７は配向膜、９は対向電極、１１は画素電極
である。
【０００５】本発明の目的は、従来のＴＮ形液晶表示素
子の欠点を除去して白表示と黒表示のコントラストの視
角依存性が無く、階調表示時においても視角依存性、つ
まり階調の反転の見られない液晶表示素子を提供するこ
とにある。
子の欠点を除去して白表示と黒表示のコントラストの視
角依存性が無く、階調表示時においても視角依存性、つ
まり階調の反転の見られない液晶表示素子を提供するこ
とにある。
【０００６】本発明の他の目的は、画素端部でのディス
クリネーションの発生による光透過率の乱れがなく、高
コントラスト、かつ、残像の発生の無い液晶表示素子を
提供することにある。
クリネーションの発生による光透過率の乱れがなく、高
コントラスト、かつ、残像の発生の無い液晶表示素子を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、２枚の支持基
板間に液晶物質を挟持してある液晶表示素子において、
１画素内に１８０°異なった方向に配向規制力を持った
二つの領域を持ち、且つ、走査電極と信号電極を有する
基板に存在する画素電極の少なくとも二つの端辺におい
て、電圧印加時に、走査電極線もしくは信号電極線側に
立ち上がるプレティルト角を有することを特徴とする。
板間に液晶物質を挟持してある液晶表示素子において、
１画素内に１８０°異なった方向に配向規制力を持った
二つの領域を持ち、且つ、走査電極と信号電極を有する
基板に存在する画素電極の少なくとも二つの端辺におい
て、電圧印加時に、走査電極線もしくは信号電極線側に
立ち上がるプレティルト角を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】図１に本発明の液晶表示素子の平面図を、図２
に図１のＡ−Ａ′線に沿った断面図を、図３〜図７に部
分平面図を示す。
に図１のＡ−Ａ′線に沿った断面図を、図３〜図７に部
分平面図を示す。
【０００９】本発明の液晶表示素子では、図２に示すよ
うな２枚の支持基板６間に液晶物質８を挟持させた液晶
表示素子において、図１および図３〜図７に示すように
走査電極線５上もしくは信号電極線１４上の少なくとも
どちらか一方および画素１の内部に、領域の境界２０が
位置するような二つの領域３，４を持つ。そして、その
二つの領域同士は１８０°異なった液晶配向が得られる
ような配向規制力を持つ。その結果、図８に示すよう
に、支持基板６間に挟持された液晶物質８の各々の領域
での配向は、螺旋型の捻れの向きは同じであるが基板表
面に対する角度が異なる。この基板表面に対する角度の
違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上がる方向
が異なるため、光が基板に対する鉛直方向から傾いた斜
め方向より入射する場合に、各々の領域が互いの光学特
性を補償し合う。その結果、電圧印加時における視角依
存性は上下両基板間の配向方向の異なる領域同士で相殺
され、視角依存性の少ない光学特性が得られる。つま
り、この構造により広視野な表示が得られる。
うな２枚の支持基板６間に液晶物質８を挟持させた液晶
表示素子において、図１および図３〜図７に示すように
走査電極線５上もしくは信号電極線１４上の少なくとも
どちらか一方および画素１の内部に、領域の境界２０が
位置するような二つの領域３，４を持つ。そして、その
二つの領域同士は１８０°異なった液晶配向が得られる
ような配向規制力を持つ。その結果、図８に示すよう
に、支持基板６間に挟持された液晶物質８の各々の領域
での配向は、螺旋型の捻れの向きは同じであるが基板表
面に対する角度が異なる。この基板表面に対する角度の
違いにより、電圧印加時には液晶分子の立ち上がる方向
が異なるため、光が基板に対する鉛直方向から傾いた斜
め方向より入射する場合に、各々の領域が互いの光学特
性を補償し合う。その結果、電圧印加時における視角依
存性は上下両基板間の配向方向の異なる領域同士で相殺
され、視角依存性の少ない光学特性が得られる。つま
り、この構造により広視野な表示が得られる。
【００１０】なお図２において、７は配向膜、９は対向
電極、１０は絶縁膜、１１は画素電極である。
電極、１０は絶縁膜、１１は画素電極である。
【００１１】また、従来の液晶表示素子においては図２
１（Ａ）に示すように、画素電極端部の画素内部にディ
スクリネーションが発生していた。しかし、本発明にお
いては図８に示すように、走査電極線５と信号電極線１
４を有する基板表面に存在する画素電極１１の少なくと
も二つの端辺において、走査電極線もしくは信号電極線
に向かって立ち上がるようなプレティルトを持つため、
画素電極１１端部で画素内にディスクリネーションが発
生しない。ここで、プレティルトとは、液晶の電場によ
る配向変形を起こり易くし配向変形の均一性を得るため
に基板表面において付加される角度であり、配向規制力
により付加され基板表面より立ち上がった角度となる。
本発明の素子では、画素電極端部と走査電極や信号電極
のような配線電極間に発生する強い電場の方向に液晶分
子が立ち上がったプレティルトを予め与えるため、画素
電極端部において電圧を印加することにより液晶分子が
配向規制力方向に従って立ち上がる。図１において、矢
印２１は液晶配向が基板表面から立ち上がる方向を示し
ている。図２１（Ｂ）と（Ｃ）に見るように配向規制力
の螺旋の方向で、ディスクリネーションの発生の様子が
異なるため、図６は左螺旋の時に有効であり、図７は右
螺旋の時に有効である。他の図３，図４，図５は螺旋の
方向に関係なく有効である。本発明の素子においては、
この様にディスクリネーションが画素端部で発生せず、
画素中心部の領域の境界に発生することにより、ディス
クリネーション部分の面積が減り、高コントラストな液
晶表示素子が得られる。また、その発生位置は領域の境
界に固定され移動しないため、従来のようなディスクリ
ネーションが原因の残像などは発生しなくなる。
１（Ａ）に示すように、画素電極端部の画素内部にディ
スクリネーションが発生していた。しかし、本発明にお
いては図８に示すように、走査電極線５と信号電極線１
４を有する基板表面に存在する画素電極１１の少なくと
も二つの端辺において、走査電極線もしくは信号電極線
に向かって立ち上がるようなプレティルトを持つため、
画素電極１１端部で画素内にディスクリネーションが発
生しない。ここで、プレティルトとは、液晶の電場によ
る配向変形を起こり易くし配向変形の均一性を得るため
に基板表面において付加される角度であり、配向規制力
により付加され基板表面より立ち上がった角度となる。
本発明の素子では、画素電極端部と走査電極や信号電極
のような配線電極間に発生する強い電場の方向に液晶分
子が立ち上がったプレティルトを予め与えるため、画素
電極端部において電圧を印加することにより液晶分子が
配向規制力方向に従って立ち上がる。図１において、矢
印２１は液晶配向が基板表面から立ち上がる方向を示し
ている。図２１（Ｂ）と（Ｃ）に見るように配向規制力
の螺旋の方向で、ディスクリネーションの発生の様子が
異なるため、図６は左螺旋の時に有効であり、図７は右
螺旋の時に有効である。他の図３，図４，図５は螺旋の
方向に関係なく有効である。本発明の素子においては、
この様にディスクリネーションが画素端部で発生せず、
画素中心部の領域の境界に発生することにより、ディス
クリネーション部分の面積が減り、高コントラストな液
晶表示素子が得られる。また、その発生位置は領域の境
界に固定され移動しないため、従来のようなディスクリ
ネーションが原因の残像などは発生しなくなる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図９から図１５を参照して
説明する。図９は本発明の第１の実施例を示す平面図、
図１０は図９のＣ−Ｃ′線断面図である。この実施例に
おいては、能動素子としてアモルファスシリコンによる
薄膜トランジスタ１３を用いた。図９に示すように一単
位画素の大きさは、縦１００μｍ，横１４０μｍとし
た。走査電極線４、信号電極線１４は、スパッタ法によ
り形成されたクロミウム（Ｃｒ）を用い、太さは１０μ
ｍとした。ゲート絶縁膜には窒化シリコン（ＳｉＮｘ）
を用いた。画素電極１１は透明電極であるＩＴＯ（酸化
インジウム錫）を用い、スパッタ法により形成した。こ
のように薄膜トランジスタ１３をアレイ状に形成したガ
ラス基板を第一の支持基板６とした。また、対向側の第
二の支持基板６上には、カラーフィルタ１５を染色法に
よりアレイ状に形成し、その上面にシリカを用いた保護
層１６を設け、更にＩＴＯを用いた透明電極９を形成し
た。
説明する。図９は本発明の第１の実施例を示す平面図、
図１０は図９のＣ−Ｃ′線断面図である。この実施例に
おいては、能動素子としてアモルファスシリコンによる
薄膜トランジスタ１３を用いた。図９に示すように一単
位画素の大きさは、縦１００μｍ，横１４０μｍとし
た。走査電極線４、信号電極線１４は、スパッタ法によ
り形成されたクロミウム（Ｃｒ）を用い、太さは１０μ
ｍとした。ゲート絶縁膜には窒化シリコン（ＳｉＮｘ）
を用いた。画素電極１１は透明電極であるＩＴＯ（酸化
インジウム錫）を用い、スパッタ法により形成した。こ
のように薄膜トランジスタ１３をアレイ状に形成したガ
ラス基板を第一の支持基板６とした。また、対向側の第
二の支持基板６上には、カラーフィルタ１５を染色法に
よりアレイ状に形成し、その上面にシリカを用いた保護
層１６を設け、更にＩＴＯを用いた透明電極９を形成し
た。
【００１３】この第一の支持基板上にポリイミドによる
配向膜７を塗布した。その配向膜７表面にポジ形レジス
トを塗布し、ストライプ状のマスクを用い、それぞれの
画素を走査電極線５と平行にマスクする領域と露光する
領域とに二分した。露光部のレジストを現像した後、ラ
ビング処理を施した。更に、もう一度レジストを塗布
し、前回とマスクする領域を反転し、露光し現像するこ
とによりラビング未処理領域の配向膜表面のレジストを
除去し、その表面に前回のラビング処理法と１８０°異
なった方向にラビング処理を施す。第二の支持基板も第
一の支持基板と同様に配向処理を施したが、ラビングの
方向は９０°捻れた方向とし左向きに螺旋を描くように
した。この両基板をシリカ粒子によるスペーサを介して
接着剤で接着し、図１０のようにネマティック液晶を注
入した。
配向膜７を塗布した。その配向膜７表面にポジ形レジス
トを塗布し、ストライプ状のマスクを用い、それぞれの
画素を走査電極線５と平行にマスクする領域と露光する
領域とに二分した。露光部のレジストを現像した後、ラ
ビング処理を施した。更に、もう一度レジストを塗布
し、前回とマスクする領域を反転し、露光し現像するこ
とによりラビング未処理領域の配向膜表面のレジストを
除去し、その表面に前回のラビング処理法と１８０°異
なった方向にラビング処理を施す。第二の支持基板も第
一の支持基板と同様に配向処理を施したが、ラビングの
方向は９０°捻れた方向とし左向きに螺旋を描くように
した。この両基板をシリカ粒子によるスペーサを介して
接着剤で接着し、図１０のようにネマティック液晶を注
入した。
【００１４】この実施例においては、図１０に示すよう
に、一画素内部で画素中心部を境界として配向が二分さ
れた。本発明による液晶表示素子と従来のＴＮ形液晶表
示素子との白黒表示のコントラストの視角依存性の測定
結果を図１１と図１９に示す。また、本発明による液晶
表示素子と従来のＴＮ形液晶表示素子との階調表示時の
方位角２２５°方向での透過率の視角依存性の測定結果
を図１２と図２０に示す。
に、一画素内部で画素中心部を境界として配向が二分さ
れた。本発明による液晶表示素子と従来のＴＮ形液晶表
示素子との白黒表示のコントラストの視角依存性の測定
結果を図１１と図１９に示す。また、本発明による液晶
表示素子と従来のＴＮ形液晶表示素子との階調表示時の
方位角２２５°方向での透過率の視角依存性の測定結果
を図１２と図２０に示す。
【００１５】更に、図１４に第２の実施例として配線電
極と４５度方向に配向処理を与えた場合を示す。本実施
例においては薄膜トランジスタアレイについては第１の
実施例と同様に製造し、カラーフィルタ基板も同様に製
造した。配向の領域の境界は信号電極線中心および信号
電極線と平行に画素を二分する線に位置させた。
極と４５度方向に配向処理を与えた場合を示す。本実施
例においては薄膜トランジスタアレイについては第１の
実施例と同様に製造し、カラーフィルタ基板も同様に製
造した。配向の領域の境界は信号電極線中心および信号
電極線と平行に画素を二分する線に位置させた。
【００１６】第１の実施例におけるディスクリネーショ
ンの発生の様子の観察結果を図１３に示す。また、第２
の実施例の観察結果を図１５に示す。図１３および図１
５においてディスクリネーション２２は画素中心部を除
き画素電極内部には発生しなかった。また、画素中心部
のディスクリネーションは幅２から３μｍ程度のもので
あり、かつ、その長さが短いため、表示上コントラスト
に殆ど影響を与えなかった。また、画素中心におけるデ
ィスクリネーションの発生位置は常に領域の境界部に固
定され移動しなかったため、ディスクリネーションを原
因とする残像は観察されなかった。
ンの発生の様子の観察結果を図１３に示す。また、第２
の実施例の観察結果を図１５に示す。図１３および図１
５においてディスクリネーション２２は画素中心部を除
き画素電極内部には発生しなかった。また、画素中心部
のディスクリネーションは幅２から３μｍ程度のもので
あり、かつ、その長さが短いため、表示上コントラスト
に殆ど影響を与えなかった。また、画素中心におけるデ
ィスクリネーションの発生位置は常に領域の境界部に固
定され移動しなかったため、ディスクリネーションを原
因とする残像は観察されなかった。
【００１７】本発明の実施例においては、配線電極と領
域の境界と配向規制力の成す角度が、０度，４５度，９
０度としたが、これに限るものではなく、他の角度でも
本発明を適用し画素端部にディスクリネーションが発生
しないようにし画素中心の領域の境界にディスクリネー
ションを固定することが可能である。
域の境界と配向規制力の成す角度が、０度，４５度，９
０度としたが、これに限るものではなく、他の角度でも
本発明を適用し画素端部にディスクリネーションが発生
しないようにし画素中心の領域の境界にディスクリネー
ションを固定することが可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明を適用するならば白黒表示時には
図１１に示したように視角依存性の無い特性を示す。ま
た、電圧印加の極弱により液晶の配向を変化させても素
子内で光学的に補償し合うため、白黒表示のみならず、
図１２の結果のように階調表示時においても視角依存性
の無い広域な視角特性を持つ液晶表示素子を得ることが
できる。
図１１に示したように視角依存性の無い特性を示す。ま
た、電圧印加の極弱により液晶の配向を変化させても素
子内で光学的に補償し合うため、白黒表示のみならず、
図１２の結果のように階調表示時においても視角依存性
の無い広域な視角特性を持つ液晶表示素子を得ることが
できる。
【００１９】また、今回の第１の実施例と同じ条件で製
造した従来の構造の液晶表示素子とのコントラスト比と
残像の発生率を示す表を下に示す。
造した従来の構造の液晶表示素子とのコントラスト比と
残像の発生率を示す表を下に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】ここで、コントラスト比は２枚の直交した
偏光子間に液晶表示素子を位置させ、黒表示における光
透過率を１とし、白表示における光透過率の比を求め
た。また、残像の発生率は、４．３インチの液晶表示素
子を作成し、その中での画素全体に対する残像の発生し
た画素の数を２０枚の液晶表示素子について平均したも
のである。
偏光子間に液晶表示素子を位置させ、黒表示における光
透過率を１とし、白表示における光透過率の比を求め
た。また、残像の発生率は、４．３インチの液晶表示素
子を作成し、その中での画素全体に対する残像の発生し
た画素の数を２０枚の液晶表示素子について平均したも
のである。
【図１】本発明の液晶表示素子の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
【図３】配向規制力の螺旋の方向に関係なく有効な液晶
表示素子の部分平面図である。
表示素子の部分平面図である。
【図４】配向規制力の螺旋の方向に関係なく有効な液晶
表示素子の部分平面図である。
表示素子の部分平面図である。
【図５】配向規制力の螺旋の方向に関係なく有効な液晶
表示素子の部分平面図である。
表示素子の部分平面図である。
【図６】配向規制力の螺旋の方向が左螺旋のときに有効
な液晶表示素子の部分平面図である。
な液晶表示素子の部分平面図である。
【図７】配向規制力の螺旋の方向が右螺旋のときに有効
な液晶表示素子の部分平面図である。
な液晶表示素子の部分平面図である。
【図８】本発明による液晶表示素子における液晶の配向
の様子を模式的に示す断面図である。
の様子を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明による液晶表示素子の第１の実施例を示
す平面図である。
す平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ′線に沿った断面図である。
【図１１】本発明による液晶表示素子の白黒表示時にコ
ントラストの視角依存性の測定結果を示す図である。
ントラストの視角依存性の測定結果を示す図である。
【図１２】本発明の液晶表示素子の階調表示時の方位角
２２５°方向での透過率の視角依存性を示す図である。
２２５°方向での透過率の視角依存性を示す図である。
【図１３】本発明による液晶表示素子の一実施例におけ
るディスクリネーションの観察結果を示す図である。
るディスクリネーションの観察結果を示す図である。
【図１４】本発明による液晶表示素子の第２の実施例を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図１５】本発明による液晶表示素子の第２の実施例に
おけるディスクリネーションの観察結果を示す図であ
る。
おけるディスクリネーションの観察結果を示す図であ
る。
【図１６】従来のＴＮ形液晶表示素子の構造を模式的に
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１７】従来のＴＮ形液晶表示素子における電圧無印
加時の透過率の視角依存性の測定結果を示す図である。
加時の透過率の視角依存性の測定結果を示す図である。
【図１８】従来のＴＮ形液晶表示素子における電圧印加
時の透過率の視角依存性の測定結果を示す図である。
時の透過率の視角依存性の測定結果を示す図である。
【図１９】従来のＴＮ形液晶表示素子における白黒表示
時のコントラストの視角依存性の測定結果を表す図であ
る。
時のコントラストの視角依存性の測定結果を表す図であ
る。
【図２０】従来のＴＮ形液晶表示素子における階調表示
時の方位角２２５°方向での透過率の視角依存性の測定
結果を表す図である。
時の方位角２２５°方向での透過率の視角依存性の測定
結果を表す図である。
【図２１】従来のＴＮ形液晶表示素子におけるディスク
リネーションの様子を模式的に示した断面図と実際の観
察結果を示す平面図である。
リネーションの様子を模式的に示した断面図と実際の観
察結果を示す平面図である。
１ 画素 ２ 保持容量線 ３，４ 分割された領域 ５ 走査電極線 ６ 支持基板 ７ 配向膜 ８ 液晶物質 ９ 対向電極 １０ 絶縁膜 １１ 画素電極 １４ 信号電極線 ２０ 領域の境界
Claims (1)
- 【請求項１】２枚の支持基板間に液晶物質を挟持してあ
る液晶表示素子において、１画素内に１８０°異なった
方向に配向規制力を持った二つの領域を持ち、且つ、走
査電極と信号電極を有する基板に存在する画素電極の少
なくとも二つの端辺において、電圧印加時に、走査電極
線もしくは信号電極線側に立ち上がるプレティルト角を
有することを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028724A JPH05224207A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 液晶表示素子 |
| US08/287,792 US5504604A (en) | 1992-01-22 | 1994-08-09 | Liquid crystal display elements with opposite twist domains aligned in the same direction on one substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4028724A JPH05224207A (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224207A true JPH05224207A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12256391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4028724A Pending JPH05224207A (ja) | 1992-01-22 | 1992-02-17 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643460A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
| EP0604216A2 (en) * | 1992-12-22 | 1994-06-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| JP2010152372A (ja) * | 1997-05-30 | 2010-07-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4028724A patent/JPH05224207A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643460A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
| EP0604216A2 (en) * | 1992-12-22 | 1994-06-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
| EP0604216A3 (en) * | 1992-12-22 | 1995-12-06 | Sharp Kk | Liquid crystal display device. |
| JP2010152372A (ja) * | 1997-05-30 | 2010-07-08 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置およびその製造方法 |
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