JPH0643462A - 電界制御複屈折効果型液晶表示装置 - Google Patents

電界制御複屈折効果型液晶表示装置

Info

Publication number
JPH0643462A
JPH0643462A JP19685492A JP19685492A JPH0643462A JP H0643462 A JPH0643462 A JP H0643462A JP 19685492 A JP19685492 A JP 19685492A JP 19685492 A JP19685492 A JP 19685492A JP H0643462 A JPH0643462 A JP H0643462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
alignment
display device
alignment film
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.)
Granted
Application number
JP19685492A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2787875B2 (ja
Inventor
Yoshiro Koike
善郎 小池
Takashi Tsuyuki
俊 露木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP19685492A priority Critical patent/JP2787875B2/ja
Publication of JPH0643462A publication Critical patent/JPH0643462A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2787875B2 publication Critical patent/JP2787875B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753Surface-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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753Surface-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
    • G02F1/133761Surface-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 pretilt angles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/137Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393Devices 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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電界制御複屈折効果型液晶表示装置に関し、
視角毎に色が変化することを防止できるようにすること
を目的とする。 【構成】 第1及び第2の対向する基板16,18と、
該第1の基板の内面に設けられた電極21及び配向膜2
2と、該第2の基板の内面に設けられた電極24及び配
向膜26と、該第1及び第2の基板の間に挿入された液
晶20とからなる、電界制御複屈折効果型液晶表示装置
において、該第1の基板の配向膜22及び該第2の基板
の配向膜26が1画素の大きさ以下の単位で微小な領域
に区分して配向処理され、該微小な領域において電圧印
加時の液晶の傾斜方向が互いに反対になるようにした構
成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は印加電圧に応じて液晶の
分子の立ち上がり角度が変わる電界制御複屈折効果型液
晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、一対の対向する基板の
間に液晶を挿入した液晶パネルからなる。一方のガラス
基板の内面には共通電極及び配向膜が設けられ、他方の
基板の内面には画素電極及び配向膜が設けられる。最近
では、後者の基板に画素電極とともにアクティブマトリ
クス回路を形成することが多くなっている。さらに、こ
れらの基板の外側にはそれぞれ偏光板が設けられる。こ
れらの偏光板は偏光の透過軸が互いに直交、又は平行す
るように配置される。
【0003】今日使用されている液晶表示装置はツイス
トネマチック型の液晶表示装置である。ツイストネマチ
ック型の液晶表示装置では、両基板の配向膜のラビング
方向は相互にほぼ垂直になっており、液晶の分子の配向
方向は一方の基板から他方の基板に向かうにつれて螺旋
状にツイストしていく。さらに、一方の基板にカラーフ
ィルタ及びブラックマトリクスを設けることにより、カ
ラー表示を行うことができる。
【0004】ツイストネマチック型の液晶表示装置で
は、液晶に電圧を印加したときに液晶の分子が特定の方
向に向いて立ち上がり、液晶の分子が向いた方向に従っ
て透過率の視角特性が生じることが知られている。すな
わち、液晶表示装置を画面に対する法線からある角度を
なす位置から見ると、表示が白くなりすぎ、あるいは黒
くなりすぎるようになる。このため、観視者の位置によ
っては、画像の明暗のコントラストが低下する。
【0005】このようなツイストネマチック型の液晶表
示装置の視角特性の問題点を解決するために、特開昭5
4−5754号公報や特開昭63−106624号公報
では、1画素内で液晶の分子の配向方向の異なる2つの
領域を形成することを提案している。これにより、ある
視角特性とそれに相補的な視角特性とを混合することに
より、全体としての視角特性の向上を図ることができ
る。
【0006】ツイストネマチック型の液晶表示装置以外
のタイプの液晶表示装置も知られている。例えばゲスト
ホスト型(GH)液晶表示装置や、電界制御複屈折効果
型(ECB)液晶表示装置がある。ツイストネマチック
型の液晶表示装置はカラー表示のためにカラーフィルタ
を設けることが必要である。しかし、電界制御複屈折効
果型液晶表示装置は印加電圧の値の制御により所望の色
を取り出すことができ、ツイストネマチック型の液晶表
示装置のようにカラーフィルタを用いる必要がない。従
って、電界制御複屈折効果型液晶表示装置は簡便にカラ
ー表示できる液晶表示装置として期待されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電界制御複屈
折効果型液晶表示装置には色の変化としての視角特性が
ある。例えば、印加電圧をある値にして赤色を表示した
場合、表示画面の法線方向から見ると赤色に見えるが、
法線方向に対してある角度の位置から見ると赤色以外の
色に見えることがある。この点から、電界制御複屈折効
果型液晶表示装置の応用が制限されていたと言える。本
発明の目的は、視角毎に色が変化することを防止できる
電界制御複屈折効果型液晶表示装置を提供することであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明による電界制御複
屈折効果型液晶表示装置は、第1及び第2の対向する基
板16,18と、該第1の基板の内面に設けられた電極
21及び配向膜22と、該第2の基板の内面に設けられ
た電極24及び配向膜26と、該第1及び第2の基板の
間に挿入された液晶20とからなる、電界制御複屈折効
果型液晶表示装置において、該第1の基板の配向膜22
及び該第2の基板の配向膜26が1画素の大きさ以下の
単位で微小な領域A,Bに区分して配向処理され、該微
小な領域A,Bにおいて電圧印加時の液晶の傾斜方向が
互いに反対になるようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0009】
【作用】上記した構成においては、第1の基板の配向膜
及び該第2の基板の配向膜が微小な領域に区分して配向
処理され、微小な領域A,Bにおいて液晶の立ち上がる
方向が互いに反対になるようになっている。表示画面の
法線方向から見ると印加電圧に応じた所望の色に見え
る。法線方向に対してある角度の位置から見る場合に
は、所望の色以外の色が見える可能性があるが、本発明
では、微小な領域A,Bの境界部を斜めに通り抜けて進
む光は液晶の分子が反対方向に立ち上がることにより複
屈折の効果が相殺されるようになり、所望の色に対して
異なった色が見える可能性が小さくなる。この観点から
は、配向の分割は細かいほど良い。さらに、微小な領域
A,Bの境界部以外の位置でそれぞれ微小な領域A,B
を通り抜ける光は所望の色以外の第2の色及び第3の色
を呈するが、これらの第2の色及び第3の色は加色によ
り第4の色を呈し、かつパネル法線方向に対して、対称
な特性を示す。
【0010】特に、該第1の基板の配向膜22及び該第
2の基板の配向膜26がそれぞれ積層して設けられた下
層側の配向材層51と上層側の配向材層53とからな
り、該上層側の配向材層53が該微小な領域に応じて開
口するようにパターニングされ、該上層側の配向材層5
3及び該下層側の配向材層51が同時にラビングされ、
該第1の基板の配向膜22及び該第2の基板の配向膜2
6の各々において、ある微小な領域における液晶の分子
のプレチルトが該ある微小な領域に隣接する微小な領域
における液晶の分子のプレチルトと異なるようにする
と、微小な配向処理を容易に行うことができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の第1実施例の電界制御複屈
折効果型(ECB)液晶表示装置の液晶パネル10を示
し、図2はこの液晶パネル10の部分詳細図である。図
1及び図2において、液晶パネル10は、一対の透明な
ガラス基板16,18の間に液晶20を封入したもので
ある。液晶20はネマチック液晶を使用している。図示
しない光源からの光は矢印Iの方から液晶パネル10に
入射し、観視者は入射方向とは逆の方向から液晶パネル
10を見るものとし、以後の説明においては、光の入射
側の基板16を下基板と呼び、観視者側の基板18を上
基板と呼ぶことにする。この液晶パネル10の両側には
偏光板(図示せず)が互いに垂直、あるいは平行な透過
軸をもつように配置される。
【0012】下基板16の内面にはITOの画素電極2
1及び配向膜22が設けられ、上基板18の内面には共
通電極24及び配向膜26が設けられる。下基板16に
設けられた画素電極21はアクティブマトリクス回路に
接続される。図3に示されるように、アクティブマトリ
クス回路は縦、横にマトリクス状に延びるデータバスラ
イン30及びゲートバスライン32を含み、画素電極2
1は薄膜トランジスタ(TFT)34を介してデータバ
スライン30及びゲートバスライン32に接続される。
画素電極21の下側には蓄積容量電極36が設けられ
る。
【0013】図1及び図2は、ECB液晶表示装置のう
ち、ホモジニアス配向型の液晶20の例を示す図であ
る。概して、ホモジニアス配向型の液晶20の場合、下
基板16の配向膜22及び上基板18の配向膜26は水
平配向材が使用され、平行な方向にラビングされる。ラ
ビングにより、液晶20はプレチルトする。よって、電
圧を印加していない状態(図1、A)では、液晶の分子
は下基板16の配向膜22及び上基板18の配向膜26
とほぼ平行に配向し、電圧を印加する(図1、B)と、
液晶の分子は下基板16の配向膜22及び上基板18の
配向膜26に対して電圧値に応じて立ち上がる。
【0014】本発明では、1画素を単位として微小な領
域A及び微小な領域Bに分割し、微小な領域Aと微小な
領域Bとで配向状態を異ならせている。ただし、配向状
態の異なる程度は、ホモジニアス配向型の液晶20の基
本的な特徴が維持される範囲内のものである。
【0015】微小な領域A,Bの設定例は図3にも示さ
れている。図3では、微小な領域A,Bは、画素電極2
1のほぼ中央を通る線及びその両側のデータバスライン
30で区分されている。これらの微小な領域A,Bは各
画素電極21を横方向に横切るようにゲートバスライン
30と平行にストライプ状に設けられる。このように、
微小な領域A,Bは1画素を単位として、あるいは1画
素以下の面積を単位として分割されている。
【0016】微小な領域A,Bの配向状態を異ならせる
ため、下基板16の配向膜22及び上基板18の配向膜
26は次のように配向処理されたものである。上記した
ように、下基板16の配向膜22及び上基板18の配向
膜26は水平配向材が使用される。実施例では、微小な
領域A,Bの各々において、下基板16の配向膜22の
近傍の液晶の分子のプレチルトと上基板18の配向膜2
6の近傍の液晶の分子のプレチルトが異なるようになっ
ている。
【0017】図2に示されるように、下基板16の配向
膜22及び上基板18の配向膜26は、それぞれ、積層
して設けられた下層側の配向材層51と上層側の配向材
層53とからなる。上層側の配向材層53は一つの微小
な領域A又はBに対応する開口部を有する。従って、上
層側の配向材層53のあるところではその配向処理が液
晶20に作用し、上層側の配向材層53の開口部ではそ
の下に露出する下層側の配向材層51の配向処理が液晶
20に作用する。
【0018】下層側の配向材層51と上層側の配向材層
53とからなる配向膜22,26は次のようにして形成
される。まず、それぞれの基板の電極上に、下層側の配
向材層51及び上層側の配向材層53を順にそれぞれ全
面的に塗布する。下層側の配向材層51は、無機系の配
向材(例えばAT−L028(日産化学製)等)からな
り、上層側の配向材層53は有機系の配向材(例えばJ
ALS−219(日本合成ゴム製)等)からなる。次
に、上層側の配向材層53の上にレジストを塗布し、レ
ジストを露光及びエッチング処理して所定の開口部を有
するマスクとし、そこで上層側の配向材層53をエッチ
ングによりパターニングする。そしてレジストを剥離し
た後で、下層側の配向材層51及び上層側の配向材層5
3を同時にラビングする。
【0019】従って、上層側の配向材層53、及び上層
側の配向材層53の開口部から露出した下層側の配向材
層51は同じ方向にラビングされる(図2で左から右
へ、図3の矢印Rの方向)。ラビングにより、液晶20
は一定の方向に配向するとともに、プレチルトする。液
晶のプレチルトは、液晶の分子が上層側の配向材層53
に接触しているか、あるいは下層側の配向材層51に接
触しているかによって異なる。試験では、上層側の配向
材層53に接している液晶のプレチルト角度(α 1 )が
約4度程度となり、下層側の配向材層51に接している
液晶のプレチルト角度(α2 )は約1度程度となること
が確認された。
【0020】図2では、微小な領域Aにおいては、液晶
の分子は、上基板18の配向膜26の上層側の配向材層
53に接触し、かつ下基板16の配向膜22の下層側の
配向材層51に接触するようになっている。従って、微
小な領域Aにおいては、液晶の分子は、上基板18側の
上層側の配向材層53の近傍では角度α1 でプレチルト
し、下基板16側の下層側の配向材層51の近傍では角
度α2 でプレチルトしている。この場合、角度α1 の方
が角度α2 よりも大きい。
【0021】また、微小な領域Bにおいては、液晶の分
子は、上基板18の配向膜26の下層側の配向材層51
に接触し、かつ液晶下基板16の配向膜22の上層側の
配向材層53に接触するようになっている。従って、微
小な領域Bにおいては、液晶の分子は、上基板18側の
下層側の配向材層51の近傍では角度α2 でプレチルト
し、下基板16側の上層側の配向材層53の近傍では角
度α1 でプレチルトしている。この場合、角度α1 の方
が角度α2 よりも大きい。
【0022】このように、微小な領域A,Bにおいて、
液晶の分子が対向する基板のうちの一方の基板16(1
8)側では大きい角度α1 でプレチルトし、他方の基板
18(16)側では小さい角度α2 でプレチルトしてい
る場合、電圧を印加したときには、基板面に拘束されな
い中間部の液晶の分子は図2の矢印で示されるようにプ
レチルト角度の大きい方向に立ち上がる。
【0023】従って、図2に示されるように、微小な領
域Aにおいては、液晶の立ち上がりは左上がりで右下が
りになり、微小な領域Bにおいては、液晶の立ち上がり
は左下がりで右上がりになる。すなわち、微小な領域A
の液晶の分子と微小な領域Bの液晶の分子は互いに反対
方向に傾斜して立ち上がるようになっている。
【0024】ECB液晶表示装置の基本的な作用は公知
の通りである。液晶層の厚さがd、入射側の偏光子の透
過軸が液晶のディレクタと角度θをなすときに、液晶パ
ネル10の透過光強度Iは、 I=I0 sin22θsin2(πR/λ) である。R=dΔnsin2φ(V)であり、リタデーショ
ンと呼ばれる。透過光強度Iは、液晶層の厚さd、透過
光の波長λ、印加電圧Vにより変化する。φは液晶の分
子の立ち上がりの角度であり、印加電圧Vの関数であ
る。
【0025】図1の(A)に示されるように、印加電圧
が0のときに黒表示となり、図1の(B)に示されるよ
うに、印加電圧をかけると白及び色表示となる。図4に
示されるように、ECB液晶表示装置に白色光を入射さ
せた場合、特定の波長をもった各色の光の透過率はそれ
ぞれ特定の印加電圧の値でピークを示すことが知られて
いる。そこで、所望の色の透過率のピークに相当する電
圧値を印加すると、その所望の色の光が透過して、観視
者に見えることになる。
【0026】図5は液晶パネル10に入射光Iが入射
し、液晶パネル10を透過した光を観視者が見る場合を
示している。E1は法線方向から液晶パネル10を見る
場合を示し、E2及びE3はそれぞれ法線方向に対して
ある角度の位置から液晶パネル10を見る場合を示して
いる。上記した所望の色は、法線方向から液晶パネル1
0を見る場合を標準にして定められたものである。法線
方向に対してある角度の位置から液晶パネル10を見る
場合には、光の透過方向で見た液晶層の厚さd及び液晶
の分子の立ち上がりの角度φが標準時よりも変化するこ
とになる。従って、この場合には、別の色が見える可能
性がある。
【0027】本発明では、微小な領域Aの液晶の分子と
微小な領域Bの液晶の分子は互いに反対方向に、あるい
は対称に立ち上がるようになっている。そのため、表示
画面の法線方向から液晶パネル10を見ると、微小な領
域A,Bにおける液晶の分子の立ち上がり方向は逆であ
るけれども電気光学効果は同じであるので、配向状態が
異なっていても印加電圧に応じた所望の色に見える。
【0028】法線方向に対してある角度の位置から液晶
パネル10(例えばE2の光)を見る場合には、従来は
所望の色以外の色が見える可能性があった。このような
場合、本発明では、微小な領域A,Bの境界部を斜めに
通り抜けて進む光は液晶の分子が反対方向に立ち上がる
ことにより複屈折の効果が相殺されるようになり、所望
の色に対して異なった色が見える可能性が小さくなる。
しかも、微小な領域A,Bの境界部以外の位置でそれぞ
れ微小な領域A,Bを通り抜ける光は所望の色以外の第
2の色及び第3の色を呈するが、これらの第2の色及び
第3の色は加色により第4の色を呈し、かつパネル法線
方向に対して、対称な特性(色)を示す。このようにし
て、本発明においては、視角毎に色が変化することを防
止できるECB液晶表示装置が得られる。
【0029】図6及び図7は本発明の第2実施例のEC
B液晶表示装置の例を示す図である。液晶パネル10
は、一対の透明なガラス基板16,18の間に液晶20
を封入したものである。下基板16の内面にはITOの
画素電極21及び配向膜22が設けられ、上基板18の
内面には共通電極24及び配向膜26が設けられる。画
素電極21はアクティブマトリクス回路に接続される
(図3)。
【0030】図6及び図7は、ECB液晶表示装置のう
ち、DAP配向型の液晶20の例を示す図である。概し
て、DAP配向型の液晶20の場合、下基板16の配向
膜22及び上基板18の配向膜26は垂直配向材が使用
される。本発明では、ラビングが実施され、ラビングに
より、液晶20はプレチルトする。よって、電圧を印加
していない状態(図6、A)では、液晶の分子は下基板
16の配向膜22及び上基板18の配向膜26とほぼ垂
直に(ホメオトロピック)配向し、電圧を印加する(図
6、B)と、液晶の分子は下基板16の配向膜22及び
上基板18の配向膜26に対して傾斜するようになる。
【0031】本発明では、1画素を単位として微小な領
域A及び微小な領域Bに分割し、微小な領域Aと微小な
領域Bとで配向状態を異ならせている。微小な領域A,
Bの設定は図3に示された例と同様にすることができ
る。微小な領域A,Bの配向状態を異ならせるため、下
基板16の配向膜22及び上基板18の配向膜26は、
それぞれ、積層して設けられた下層側の配向材層51と
上層側の配向材層53とからなる。上層側の配向材層5
3は一つの微小な領域A又はBに対応する開口部を有す
る。従って、上層側の配向材層53のあるところではそ
の配向処理が液晶20に作用し、上層側の配向材層53
の開口部ではその下に露出する下層側の配向材層51の
配向処理が液晶20に作用する。
【0032】下層側の配向材層51はラビングの影響を
受けにくいもの(例えばチッソ石化製のBMOAP)を
使用し、上層側の配向材層53はラビングの影響を受け
やすいもの(例えば日産化学製のRN−722)を使用
する。製造時には、下層側の配向材層51及び上層側の
配向材層53を塗布し、上層側の配向材層53の上にレ
ジストによるマスクをして上層側の配向材層53をエッ
チングによりパターニングする。そしてレジストを剥離
した後で、下層側の配向材層51及び上層側の配向材層
53を同時にラビングする。
【0033】従って、上層側の配向材層53に接触する
液晶は基板面に垂直な方向に対してプレチルトする。下
層側の配向材層51に接触している液晶はプレチルトぜ
す、基板面に垂直な方向に配向している。電圧を印加し
たときには、液晶の分子は図7の矢印で示されるように
プレチルトのある方向に傾斜する。微小な領域Aと微小
な領域Bではプレチルトは反対方向になっており、従っ
て微小な領域A,Bの液晶の分子は電圧印加時に互いに
反対方向に傾斜する。その結果、視角毎に色が変化する
ことを防止できることは前の実施例と同様である。
【0034】図8及び図9は本発明の第3実施例のEC
B液晶表示装置の例を示す図である。液晶パネル10
は、一対の透明なガラス基板16,18の間に液晶20
を封入したものである。下基板16の内面にはITOの
画素電極21及び配向膜22が設けられ、上基板18の
内面には共通電極24及び配向膜26が設けられる。画
素電極21はアクティブマトリクス回路に接続される
(図3)。
【0035】図8及び図9は、ECB液晶表示装置のう
ち、ハイブリッド型(HAN)の液晶20の例を示す図
である。概して、HAN配向型の液晶20の場合、一方
の基板の配向膜には垂直配向材が使用され、他方の基板
の配向膜には水平配向材が使用される。電圧を印加して
いない状態(図8、A)では、液晶の分子は一方の基板
の配向膜の近傍ではその配向膜とほぼ垂直に配向し、他
方の基板の配向膜の近傍ではその配向膜とほぼ水平に配
向する。ラビングにより、水平配向している液晶はプレ
チルトしている。電圧を印加する(図8、B)と、液晶
の分子は最初の配向状態からさらに傾斜するようにな
る。
【0036】前の実施例と同様に、この実施例でも、1
画素を単位として微小な領域A及び微小な領域Bに分割
し、微小な領域Aと微小な領域Bとで配向状態を異なら
せている。微小な領域A,Bの配向状態を異ならせるた
め、下基板16の配向膜22及び上基板18の配向膜2
6は、それぞれ、積層して設けられた下層側の配向材層
51と上層側の配向材層53とからなる。上層側の配向
材層53は一つの微小な領域A又はBに対応する開口部
を有する。従って、上層側の配向材層53のあるところ
ではその配向処理が液晶20に作用し、上層側の配向材
層53の開口部ではその下に露出する下層側の配向材層
51の配向処理が液晶20に作用する。
【0037】下層側の配向材層51は垂直配向材(例え
ば前記BMOAPやRN−722)を使用し、上層側の
配向材層53は水平配向材(例えば前記AT−L028
やJALS−219)を使用する。この場合にも、上層
側の配向材層53をパターニングし、ラビングする。従
って、上層側の配向材層53に接触する液晶は水平に配
向し、かつプレチルトする。下層側の配向材層51に接
触する液晶は垂直に配向し、わずかにプレチルトするか
プレチルトしない。
【0038】従って、電圧を印加したときには、液晶の
分子は図9の矢印で示されるようにプレチルトのある方
向に傾斜する。微小な領域Aと微小な領域Bではプレチ
ルトは反対方向になっており、従って微小な領域A,B
の液晶の分子は電圧印加時に互いに反対方向に傾斜す
る。その結果、視角毎に色が変化することを防止できる
ことは前の実施例と同様である。
【0039】図10は本発明の第3実施例の反射型のE
CB液晶表示装置を示す図である。図1と同様に、液晶
パネル10は、一対の透明なガラス基板16,18の間
に液晶20を封入したものである。下基板16の内面に
はITOの画素電極21及び配向膜22が設けられ、上
基板18の内面には共通電極24及び配向膜26が設け
られる。画素電極21はアクティブマトリクス回路に接
続され、アクティブマトリクス回路は薄膜トランジスタ
(TFT)34を含む(図3)。
【0040】この実施例でも、1画素を単位として微小
な領域A及び微小な領域Bに分割し、微小な領域Aと微
小な領域Bとで配向状態を異ならせている。この実施例
では、下基板16の画素電極21の下に反射層60が設
けられる。従って、入射光は上基板18側から入射し、
反射層60で反射して上基板18側から出射するように
なる。
【0041】さらに、上基板18にはホワイトマトリク
ス62が設けられる。図11に示されるように、ホワイ
トマトリクス62は従来のブラックマトリクスと類似構
成であり、画素電極21に対応する開口部62aを有
し、画素電極21に隣接するTFT34を覆うようにな
っている。ホワイトマトリクス62の形成は、上基板1
8上にアルミニウム膜を蒸着、又はスパッタ法で300
0Aの厚さに形成し、フォトリソ法によりマトリクス状
にパターニングする。得られた基板を300℃の温度の
酸化雰囲気で熱処理を施し、目的とするホワイトマトリ
クス基板を得た。この基板を用いることで、反射型のE
CB液晶表示装置の明るさを改善することができ、液晶
パネルの見栄えを著しく改善することができた。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電界制御複屈折効果型液晶表示装置の視角毎に色が変化
することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図であり、(A)は
電圧が0のときを示し(B)は電圧が印加されたときを
示す図である。
【図2】図1の液晶パネルの部分詳細図である。
【図3】図1の下基板を示す平面図である。
【図4】各色の透過率を示す図である。
【図5】液晶パネルの視角を示す図である。
【図6】本発明の第2実施例を示す図であり、(A)は
電圧が0のときを示し(B)は電圧が印加されたときを
示す図である。
【図7】図6の液晶パネルの部分詳細図である。
【図8】本発明の第3実施例を示す図であり、(A)は
電圧が0のときを示し(B)は電圧が印加されたときを
示す図である。
【図9】図8の液晶パネルの部分詳細図である。
【図10】本発明の第4実施例を示す図である。
【図11】図10の上基板を示す図である。
【符号の説明】
16,18…基板 20…液晶 21,24…電極 22,26…配向膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2の対向する基板(16,1
    8)と、該第1の基板の内面に設けられた電極(21)
    及び配向膜(22)と、該第2の基板の内面に設けられ
    た電極(24)及び配向膜(26)と、該第1及び第2
    の基板の間に挿入された液晶(20)とからなる、電界
    制御複屈折効果型液晶表示装置において、該第1の基板
    の配向膜(22)及び該第2の基板の配向膜(26)が
    1画素の大きさ以下の単位で微小な領域(A,B)に区
    分して配向処理され、該微小な領域(A,B)において
    電圧印加時の液晶の傾斜方向が互いに反対になるように
    したことを特徴とする電界制御複屈折効果型液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 該第1の基板の配向膜(22)及び該第
    2の基板の配向膜(26)がそれぞれ積層して設けられ
    た下層側の配向材層(51)と上層側の配向材層(5
    3)とからなり、該上層側の配向材層(53)が該微小
    な領域に応じて開口するようにパターニングされ、該上
    層側の配向材層(53)及び該下層側の配向材層(5
    1)が同時にラビングされ、該第1の基板の配向膜(2
    2)及び該第2の基板の配向膜(26)の各々におい
    て、ある微小な領域(A,B)における液晶の分子のプ
    レチルトが該ある微小な領域に隣接する微小な領域
    (B,A)における液晶の分子のプレチルトと異なるよ
    うにしたことを特徴とする請求項1に記載の電界制御複
    屈折効果型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 該液晶が、ホモジニアス配向型液晶、D
    AP配向型液晶、及びハイブリッド配向型液晶の1つか
    らなることを特徴とする請求項1に記載の電界制御複屈
    折効果型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 該第1及び第2の基板の一方にTFT及
    び反射層が設けられ、反射型液晶表示装置とするととも
    に、該反射層が設けられたのと反対側の基板に、少なく
    とも該TFTを覆うようにホワイトマトリクスが設けら
    れることを特徴とする請求項1に記載の電界制御複屈折
    効果型液晶表示装置。
JP19685492A 1992-07-23 1992-07-23 電界制御複屈折効果型液晶表示装置 Expired - Fee Related JP2787875B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19685492A JP2787875B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 電界制御複屈折効果型液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19685492A JP2787875B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 電界制御複屈折効果型液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0643462A true JPH0643462A (ja) 1994-02-18
JP2787875B2 JP2787875B2 (ja) 1998-08-20

Family

ID=16364766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19685492A Expired - Fee Related JP2787875B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 電界制御複屈折効果型液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2787875B2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5446569A (en) * 1993-08-04 1995-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus having a random orientation alignment film and a method for producing the same
JPH0876127A (ja) * 1994-08-30 1996-03-22 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置の製造方法
WO1999053366A1 (fr) * 1998-04-08 1999-10-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif d'affichage a cristaux liquides et procede d'evaluation des temps de transition d'une orientation divergente a une orientation alignee
US6141077A (en) * 1993-07-27 2000-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including pixel electrode(s) designed to improve viewing characteristics
US6281956B1 (en) 1996-09-30 2001-08-28 Fujitsu Limited Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode
WO2012056717A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 コニカミノルタオプト株式会社 液晶表示装置
CN104865771A (zh) * 2015-06-18 2015-08-26 京东方科技集团股份有限公司 显示装置、液晶透镜及其制作方法
US9213193B2 (en) 1995-11-17 2015-12-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display and method of driving
CN111208676A (zh) * 2020-03-05 2020-05-29 Tcl华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS545754A (en) * 1977-06-15 1979-01-17 Toshiba Corp Twist nematic type liquid crystal display device
JPS63106624A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Fujitsu Ltd 液晶表示パネル
JPH04149410A (ja) * 1990-10-15 1992-05-22 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS545754A (en) * 1977-06-15 1979-01-17 Toshiba Corp Twist nematic type liquid crystal display device
JPS63106624A (ja) * 1986-10-22 1988-05-11 Fujitsu Ltd 液晶表示パネル
JPH04149410A (ja) * 1990-10-15 1992-05-22 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6342939B1 (en) 1993-07-27 2002-01-29 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including pixel electrode (S) designed to improve viewing characteristics
US6141077A (en) * 1993-07-27 2000-10-31 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display including pixel electrode(s) designed to improve viewing characteristics
US5446569A (en) * 1993-08-04 1995-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus having a random orientation alignment film and a method for producing the same
JPH0876127A (ja) * 1994-08-30 1996-03-22 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置の製造方法
US9213193B2 (en) 1995-11-17 2015-12-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display and method of driving
US7808592B2 (en) 1996-09-30 2010-10-05 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device operating in a vertical aligned mode having particular optical biaxial retardation film
US7075609B2 (en) 1996-09-30 2006-07-11 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device comprising p-type liquid crystal layer operating in vertically aligned mode including first and second retardation films
US7379140B2 (en) 1996-09-30 2008-05-27 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode comprising an optically biaxial retardation film
US7548294B2 (en) 1996-09-30 2009-06-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode
US6281956B1 (en) 1996-09-30 2001-08-28 Fujitsu Limited Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode
US7995175B2 (en) 1996-09-30 2011-08-09 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US6642981B1 (en) 1996-09-30 2003-11-04 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display device operating in a vertically aligned mode including at least one retardation film
WO1999053366A1 (fr) * 1998-04-08 1999-10-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif d'affichage a cristaux liquides et procede d'evaluation des temps de transition d'une orientation divergente a une orientation alignee
WO2012056717A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 コニカミノルタオプト株式会社 液晶表示装置
CN103238103B (zh) * 2010-10-29 2015-12-09 柯尼卡美能达株式会社 液晶显示装置
CN103238103A (zh) * 2010-10-29 2013-08-07 柯尼卡美能达株式会社 液晶显示装置
CN104865771A (zh) * 2015-06-18 2015-08-26 京东方科技集团股份有限公司 显示装置、液晶透镜及其制作方法
CN104865771B (zh) * 2015-06-18 2019-03-15 京东方科技集团股份有限公司 显示装置、液晶透镜及其制作方法
US10732482B2 (en) 2015-06-18 2020-08-04 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid crystal lens and manufacturing method thereof, and display device
CN111208676A (zh) * 2020-03-05 2020-05-29 Tcl华星光电技术有限公司 液晶显示面板及液晶显示装置
US11609469B2 (en) 2020-03-05 2023-03-21 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal display panel and liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2787875B2 (ja) 1998-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6266118B1 (en) Liquid crystal display of high aperture ratio and high transmittance having multi-domain having transparent conductive pixel and counter electrodes on the same substrate
KR100248210B1 (ko) 액정 표시 소자
JP3850002B2 (ja) 液晶電気光学装置
US8780305B2 (en) Liquid crystal display having wide viewing angle
KR100590744B1 (ko) 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법, 상기 컬러 필터 기판을 포함하는 액정 표시 장치
US8035784B2 (en) Semi-transmissive liquid crystal display device and manufacturing method of the same
JPH10268309A (ja) 液晶表示装置
KR19990056726A (ko) 액정표시소자
JP3267224B2 (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
JPH10186366A (ja) 液晶表示装置
US5757454A (en) Liquid crystal display device with homeotropic alignment in which two liquid crystal regions on the same subtrate have different pretilt directions because of rubbing
US6469764B1 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
JP2787875B2 (ja) 電界制御複屈折効果型液晶表示装置
JP3006643B2 (ja) 液晶表示装置
JP3356273B2 (ja) 液晶表示装置
JP2002214613A (ja) 液晶表示装置
US7312841B2 (en) Liquid crystal display device with wide viewing angle
JP4019906B2 (ja) 液晶表示装置
JP4586481B2 (ja) 半透過型液晶表示パネル
JPH09292611A (ja) 液晶表示装置
JPH0829790A (ja) 液晶表示装置
US20050140901A1 (en) Fringe field switching liquid crystal display
JPH05173136A (ja) 液晶表示装置
KR100368988B1 (ko) 고개구율및고투과율액정표시장치
JP4656526B2 (ja) 液晶電気光学装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980421

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090605

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100605

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100605

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110605

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees