JPH08286176A

JPH08286176A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08286176A
Application number: JP9218495A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Umeda; 啓之梅田; Sukekazu Araya; 介和荒谷; Masato Oe; 昌人大江; Katsumi Kondo; 克己近藤; Masuyuki Ota; 益幸太田; Kazuhiko Yanagawa; 和彦柳川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【構成】少なくとも一方が透明な一対の誘電体基板１，
基板１間に誘電異方性を有する液晶組成物層，液晶を配
向させるための配向制御層６，誘電体基板１上の電極，
偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動ＬＳＩを備
え、電極が配向制御層６及び液晶組成物層に対して、界
面に平行な電界を印加する構造を有し、表示画素が、走
査信号電極１２，映像信号電極１１，画素電極４及びア
クティブ素子により基板１上に構成されている液晶表示
装置で、界面に平行な電界を印加する電極は同一基板上
に形成され界面に平行な電界を印加する電極のうち、少
なくとも一方の電極が誘電体基板上に直接形成された構
成を持つ。【効果】ドライバから出力した信号電圧で、液晶層を効
率良く駆動することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広視野角で低駆動電圧
の液晶表示装置および、広視野角で、高精細の液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置では、液晶層を駆動
する電極は２枚の基板上に形成され、相対向している透
明電極を用いていた。これは液晶に印加する電界の方向
を基板界面にほぼ垂直な方向とすること（以下、縦電界
と称する）で動作する、ツイステッドネマチック表示方
式に代表される表示方式を採用していることによる。一
方、液晶に印加する電界の方向を基板界面にほぼ平行な
方向にする方式として、櫛歯電極対を用いた方式が、例
えば、特公昭63−21907 号，USP第4345249号，WO91／１
０９３６により提案されている。また、薄膜トランジス
タを用いて駆動する方式が、例えば、EP0 588 568 A2に
より提案されている。この場合、電極は透明である必要
は無く、導電性が高く不透明な金属電極が用いられる。
しかし、これらの公知技術では、液晶に印加する電界の
方向を基板界面にほぼ平行な方向にする表示方式（以
降、横電界方式と称する）をアクティブマトリクス駆動
あるいは単純マトリクス駆動する際、低駆動電圧，高精
細とするために必要な基板材料の物性や、絶縁層や配向
制御層の厚さに関しては何ら言及していない。また、こ
れらの公知技術では、基板上に電極を形成すると示され
ているだけで、電極を基板上に第三層を介して形成する
のか、直接形成するのか明確ではなかった。これは、基
板上への電極の構成の仕方によって駆動電圧が変わると
いうことが、認識されていなかったからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】横電界方式について、
本発明者らが、動作メカニズムを鋭意検討した結果、以
下のことに気付くに到った。

【０００４】従来の縦電界方式とは違い、横電界方式で
は１対の電極間での電気力線が基板内も通過する。

【０００５】従って、基板と電極の間の第三層や基板の
物性も液晶パネルの特性に影響する。

【０００６】特に、駆動特性のうち、書き込み特性（充
電特性）への影響が大きい。

【０００７】以上は縦電界方式にはない横電界方式固有
の問題である。

【０００８】書き込み特性が良くない基板や電極構成
は、横電界方式の液晶表示装置をアクティブマトリクス
駆動する際、選択期間内における基板容量への充電が不
十分となり、非選択期間中に液晶層にかかる電界強度が
落ちて、結果として駆動電圧の上昇を引き起こすほか、
横電界方式の液晶表示装置を高精細化するための大きな
障害となる。

【０００９】また、電極と液晶層の間に介在する層の厚
みが増すと、従来の縦電界方式と比べて、急激に駆動電
圧が上がってしまうという問題がある。

【００１０】本発明の第１の目的は、広視野角で低駆動
電圧の液晶表示装置を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、広視野角で高精細な液晶表示装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、以下の手段を用いる。

【００１２】〔手段１〕少なくとも一方が透明な一対の
誘電体基板，前記基板間に誘電異方性を有する液晶組成
物層，液晶を配向させるための配向制御層，誘電体基板
上の電極群，偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動
ＬＳＩを備え、前記電極群が前記液晶組成物層に対し
て、主として基板面に平行な電界を印加する構造を有
し、表示画素が、走査信号電極，映像信号電極，画素電
極及びアクティブ素子により基板上に構成されている液
晶表示装置で、前記界面に平行な電界を印加する電極群
は同一基板上に形成されており前記界面に平行な電界を
印加する電極群のうち、少なくとも一つの電極が誘電体
基板上に直接形成されたことを特徴とする液晶表示装
置。

【００１３】〔手段２〕少なくとも一方が透明な一対の
誘電体基板，前記基板間に誘電異方性を有する液晶組成
物層，液晶を配向させるための配向制御層，誘電体基板
上の電極群，偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動
ＬＳＩを備え、前記電極群が前記液晶組成物層に対し
て、主として基板面に平行な電界を印加する構造を有し
た液晶表示装置で、前記電極群と液晶組成物層間に介在
する層の数の最も少ない部分が二層以下であることを特
徴とする液晶表示装置。

【００１４】〔手段３〕少なくとも一方が透明な一対の
誘電体基板，前記基板間に誘電異方性を有する液晶組成
物層，液晶を配向させるための配向制御層，誘電体基板
上の電極群，偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動
ＬＳＩを備え、前記電極群が前記液晶組成物層に対し
て、主として基板面に平行な電界を印加する構造を有し
た液晶表示装置で、前記電極群と液晶組成物層間に介在
する一層または二層以上の絶縁物の厚さと、前記電極群
と対になって主として基板面に平行な電界を印加する電
極群と液晶組成物層間に介在する一層または二層以上の
絶縁物の厚さの、和の最小値が２μｍ以下であることを
特徴とする液晶表示装置。

【００１５】〔手段４〕表示画素が、走査信号電極，映
像信号電極，画素電極及びアクティブ素子により基板上
に構成されている手段２または手段３に記載の液晶表示
装置。

【００１６】〔手段５〕前記誘電体基板のうち、少なく
とも電極群形成側の基板は無アルカリガラスまたは高分
子化合物のいずれかである手段１から手段５に記載の液
晶表示装置。

【００１７】

【作用】ここでは電界方向が基板にほぼ平行な方向に印
加される横電界方式の原理を最初に述べ、続いて本発明
の作用を述べる。

【００１８】図１（ａ),（ｂ）は本発明の液晶パネル内
での液晶の動作を示す側断面図を、図１（ｃ),（ｄ）は
その正面図を表す。図１ではアクティブ素子を省略して
ある。また、本発明では、ストライプ状の電極を構成し
て複数の画素を構成するが、ここでは１画素の部分を示
した。電圧無印加時のセル側の断面図を図１（ａ）に、
その時の正面図を図１（ｃ）に示す。透明な一対の基板
の内側に線状の電極３，４が形成され、その上に絶縁膜
５が付設され、さらに配向膜６が塗布及び配向処理され
ている。間には液晶組成物が狭持されている。図２に、
電界方向に対する偏光版の偏光透過軸のなす角φ_P及び
界面近傍での液晶分子長軸（光学軸）方向のなす角φ_LC
の定義を示す。偏光版及び液晶界面はそれぞれ上下に一
対あるので必要に応じてφ_P1，φ_P2，φ_LC1，φ_LC2と表
記する。尚、図２は図１の正面図に対応する。棒状の液
晶分子７は、電界無印加時にはストライプ状の電極の長
手方向に対して若干の角度、即ち、４５度＜φ_LC＜１３
５度、又は、−４５度＜φ_LC＜−１３５度を持つように
配向されている。上下界面上での液晶分子配向方向はこ
こでは平行、即ち、φ_LC1＝φ_LC2を例に説明する。ま
た、液晶組成物の誘電異方性は正を想定している。次
に、電界９を印加すると図１（ｂ),（ｄ）に示したよう
に電界方向に液晶分子がその向きを変える。偏光板２を
所定角度１０に配置することで電界印加によって光透過
率を変えることが可能となる。液晶組成物の誘電異方性
は正を想定したが、負であってもよい。その場合には初
期配向状態をストライプ状電極の長手方向に垂直な方向
から若干の角度｜φ_LC｜（即ち、−４５度＜φ_LC＜４５
度、または、１３５度＜φ_LC＜２２５度）を持つように
配向させる。

【００１９】なお、図１では共通電極が信号電極及び画
素電極と同層である場合を示したが、共通電極は信号電
極及び画素電極と異層であっても良い。図４には共通電
極が画素電極と異層である際の画素構造の典型例を、図
６には共通電極が画素電極と同層である場合の画素構造
の典型例を示す。また、特に共通電極を具備しなくと
も、走査電極に共通電極の機能をもたせることも可能で
ある。

【００２０】本発明の概念は素子を構成する電極を基板
の上にどのように配置するか、電極と液晶層の間に介在
する層をどのようにするか、どのような誘電体基板を用
いれば良いかということに関するものであり、種々の電
極材料や薄膜トランジスタ構造に適用可能である。

【００２１】液晶を駆動する際、外部ドライバから出力
される信号電圧を効率良く液晶層に印加する必要があ
る。図３に、液晶をアクティブ駆動する際の印加電圧の
波形，画素電極と共通電極間の電圧，基板容量部の充電
率を示す。尚、充電率は、一定電圧で容量を充電する
際、充電時間を選択期間とした時に蓄積される電荷量
と、充電時間を選択期間＋非選択期間とした時に蓄積さ
れる電荷量の比として定義する。図３（ａ）に示すよう
に、基板容量部の充電が選択期間内に終わる場合、非選
択期間における電極間電圧は、選択期間に印加した電圧
をそのまま保持する。一方、図３（ｂ）に示すように、
基板容量部の充電に時間がかかる場合、非選択期間で
も、液晶層側に充電されていた電荷が基板容量部に流れ
込むことによって基板容量部を充電し続けるので、画素
電極と共通電極間の電圧は、基板容量部の充電率と液晶
層側の容量の充電率が等しくなるまで、低下しつづけ
る。保持特性が悪い場合には、図３（ｃ）に示したよう
にリーク電流による電圧低下がこれに加わる。上記説明
では、容量を基板容量と液晶層側容量とし、液晶層側の
容量の充電が瞬時に終わるものとしているが、二つ以上
の容量成分が存在し、その充電特性に違いがあれば、非
選択期間における上記現象は、充電率の高いものから低
いものへの電荷の移動として生じるものであり、特に条
件を限定するものではない。

【００２２】液晶をアクティブ駆動する場合、画素の基
板容量部分が選択期間中に十分に充電されないと、前述
したように非選択期間中に液晶層に印加される電圧が低
下してしまい、結果として駆動電圧が上昇して消費電力
が増大してしまう。従って、選択期間中に充電が完了す
るようすることによって駆動電圧を下げることが可能と
なる。選択期間における充電の程度は、液晶表示素子を
デューティを下げて高精細化したときに、より低くなる
ので、充電特性の向上により高精細化した液晶表示装置
を実現することが可能となる。この書き込み特性を良く
するための方策を鋭意検討した結果、誘電体基板と電極
の間に第三層が設けてある場合、この第三層が誘電体基
板容量部への書き込み不足を生じさせる原因となること
を見出した。

【００２３】従って、手段１のように少なくとも一方の
電極を誘電体基板上に直接形成することにより、電極と
基板間の第三層の影響を無くすか、もしくは小さくする
ことができるので、書き込み不足を低減することができ
る。これは、第三層の抵抗Ｒと誘電体基板容量Ｃとで直
列ＣＲ回路を形成する為として説明できる。

【００２４】更にこの現象は液晶層側でも生じているこ
とを見出した。液晶層側で生じる書き込み不足は、アク
ティブ駆動時の駆動電圧を上昇させるばかりでなく、単
純マトリクス駆動でも液晶層に印加される電圧実効値の
低下をもたらし、駆動電圧を上昇させる。横電界方式の
液晶パネルでは、液晶の配向を制御するための層が必要
であり、電極と液晶層間に介在する層を無くすことはで
きないので、介在層の数を減らすことが充電時間を短く
するのに有効となる。また、現状では薄膜トランジスタ
を保護する為の絶縁保護層と、更にその上に、液晶を配
向させる為の絶縁性の配向制御層とが必要だが、保護層
と配向制御層とを一つの層で兼ねることも可能である。

【００２５】手段２のように電極と液晶層間に介在する
層の数の最も少ない部分を二層以下にすることにより、
書き込み不足を低減することができる。

【００２６】一方、液晶層と電極の間にある一層または
二層以上の部分（以下、介在層とする）の厚さが増す
と、駆動電圧は急激に上がる。この駆動電圧の上昇は、
アクティブマトリクス駆動時だけでなく、単純マトリク
ス駆動時など、あらゆる駆動法のもとで生じる。この原
因は、従来の縦電界方式では、電極と対向電極の間を走
る電気力線は全て液晶層を通るのに対し、横電界方式で
は、電極と対向電極の間を走る電気力線のうち、液晶層
を通らないものが存在し、介在層の厚さの増加は液晶層
を通らない電気力線の数を増加させることが影響してい
て、しかも電束密度が電極形成側基板から対向基板方向
に向かって非線形的に減少するので、介在層の厚さを増
すと液晶層に印加される電圧が急激に低下してしまうの
だと説明できる。

【００２７】介在層の厚さと駆動電圧の関係を鋭意検討
した結果、手段３のように電極上の介在層の厚さと、対
向電極上の介在層の厚さの和の最小値を２μｍ以下とす
ることにより、低駆動電圧とすることができる。

【００２８】また、誘電体基板容量部への書き込み不足
の程度は、電極形成側の基板に何を使うかによって異な
っている。どのような基板が書き込み不足を低減するか
を鋭意検討した結果、基板中のイオン性の混合物が少な
いほど良いことがわかった。従って、手段５のように、
誘電体基板のうち、少なくとも電極形成側の基板は無ア
ルカリガラスまたは高分子化合物とすることにより、書
き込み不足を低減することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。

【００３０】（実施例１）誘電体基板は、厚みが１.１m
m で表面を研磨した硼珪酸ガラス基板で、表面をコ−テ
ィングしていないものを２枚用いた。これらの基板のう
ち、一方の基板の上に各種電極と薄膜トランジスタを形
成し、その上に絶縁膜，保護膜，平坦化膜，配向膜を形
成した。本実施例では共通電極を基板の上に第三層を介
すことなく直接形成した。絶縁膜と保護膜は、ともに窒
化シリコンで形成し、厚さを０.４μｍずつとした。平
坦化膜はエポキシ樹脂で形成し、厚さを０.８μｍとし
た。配向膜は、ポリイミドを採用し、厚さを０.１μｍ
とし、その上を液晶を配向させるためのラビング処理を
した。他方の基板上にもポリイミドで配向膜を形成し、
同様にラビング処理をした。上下界面上のラビング方向
は互いにほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を
７５度（φ_LC1＝φ_LC2＝７５°）とした。これらの基板
間に誘電率異方性Δεが正でその値が９.０であり、屈
折率異方性Δｎが０.０８２(５８９ｎｍ，２０℃）のネ
マチック液晶組成物を挾んだ。ギャップｄは球形のポリ
マビーズを基板間に分散して挾持し、液晶封入状態で
３.８μｍとした。よって、Δｎ・ｄは０.３１μｍで
ある。２枚の偏光板（日東電工社製G1220DU ）でパネル
を挾み、一方の偏光板の偏光軸をφ_P1＝７５°に設定
し、他方をそれに直交、即ち、φ_P2＝−１５°とした。
本実施例では、低電圧(Ｖ_OFF）で暗状態，高電圧
（Ｖ_ON）で明状態をとるノーマリクローズ特性を採用し
た。

【００３１】薄膜トランジスタ及び、各種電極の構造を
図４に示す。図４には、基板面に垂直な方向から見た正
面図と正面図のＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′における側断面図を
示した。薄膜トランジスタ素子１４は画素電極（ソ−ス
電極）４，信号電極（ドレイン電極）１１，走査電極
（ゲ−ト電極）１２、及びアモルファスシリコン１３か
ら構成される。共通電極３と走査電極１２及び、信号電
極１１と画素電極４とはそれぞれ同一の金属層をパタ−
ン化して構成した。画素電極は正面図で、２本の共通電
極３の間に配置されている。画素ピッチは横方向（即ち
信号配線電極間）は６９μｍ、縦方向（即ち走査配線電
極間）は２０７μｍである。電極幅は、複数画素間にま
たがる配線電極である走査電極，信号電極，共通電極配
線部（走査配線電極に平行（図４で横方向）に延びた部
分）を広めにし、線欠陥を回避した。幅はそれぞれ１４
μｍである。一方、１画素単位で独立に形成した画素電
極、及び共通電極の信号配線電極の長手方向に延びた部
分の幅は若干狭くし、それぞれ９μｍとした。更に絶縁
膜を介して共通電極と信号電極を若干（１μｍ）重ね
た。これにより、信号配線に平行な方向のブラックマト
リクスは不要になった。そこで図４に示されているよう
に、走査配線電極方向のみ遮光するブラックマトリクス
構造とした。ブラックマトリクスは図のように電極群を
付設した基板に設けても良いし、対向基板側に設けても
良い。画素数は３６０本の信号配線電極と１６０本の走
査配線電極とにより、３６０×１６０個とした。なお、
これらの電極の形成方法は常法に従った。

【００３２】パネルには図５のように駆動ＬＳＩが接続
され、ＴＦＴ基板上に垂直走査回路２０，映像信号駆動
回路２１を接続し、電源回路及びコントローラ１９から
走査信号電圧，映像信号電圧，タイミング信号を供給
し、アクティブマトリクス駆動した。

【００３３】実施例１での駆動電圧は、９.４Ｖであっ
た。尚、ここでの駆動電圧は、最大透過率を与える信号
電圧値から、しきい値電圧を差し引いたものである。

【００３４】（比較例１）本比較例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。

【００３５】誘電体基板として、表面を酸化珪素でコー
トした硼珪酸ガラスを用いた。

【００３６】実施例１と比較して、電圧保持率は９７％
で変化はなかったにもかかわらず、比較例１での駆動電
圧は９.４Ｖから１０.０Ｖに上昇した。

【００３７】（実施例２）本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。

【００３８】トランジスタ素子を有する基板に相対向す
る基板上に、図７に示したように、ストライプ上のＲ，
Ｇ，Ｂ３色のカラーフィルタ２４を備え、カラーフィル
タの上には表面を平坦化する透明樹脂１７を積層し、そ
の上に配向膜６を形成した。広視野角で、低駆動電圧の
カラー液晶表示装置が得られた。

【００３９】（実施例３）本実施例は以下を除いて実施
例２と同じ構成である。

【００４０】本実施例では共通電極だけでなく、画素電
極も基板の上に第三層を介すことなく直接形成した。薄
膜トランジスタ及び、各種電極の構造を図６に示す。図
６には、基板面に垂直な方向から見た正面図と正面図の
Ａ−Ａ′,Ｂ−Ｂ′,Ｃ−Ｃ′における側断面図を示し
た。共通電極３と走査電極１２，画素電極４のうち誘電
体基板上に直接形成されている部分は、同一の金属層を
パターン化して構成した。画素電極は正面図で、２本の
共通電極３の間に配置されている。また、Ｂ−Ｂ′上に
ある共通電極は２本の画素電極の間に配置されている。
画素ピッチは横方向（即ち信号配線電極間）は１１７μ
ｍ，縦方向（即ち走査配線電極間）は３３０μｍとし、
画素数は１９２０本の信号配線電極と４８０本の走査配
線電極とにより、６４０×３色×４８０個とした。ま
た、ブラックマトリクスは対向基板側に設けた。

【００４１】実施例３での駆動電圧は、１０.９Ｖであ
った。

【００４２】（比較例２）本比較例は以下を除いて実施
例３と同じ構成である。

【００４３】誘電体基板として、表面を酸化珪素でコー
トした硼珪酸ガラスを用いた。

【００４４】実施例３と比較して、電圧保持率は９７％
で変化はなかったにもかかわらず、比較例２での駆動電
圧は１０.９Ｖから１１.２Ｖに上昇した。

【００４５】（実施例４）本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。

【００４６】平坦化層と配向制御層とを厚さ０.９μｍ
にポリイミドで形成した一つの層で兼用し、画素表示部
における画素電極と液晶層の間に介在する層の数を二層
とした。

【００４７】実施例１と比較して、実施例４での駆動電
圧は９.４Ｖから９.３Ｖに低下した。

【００４８】（実施例５）本実施例は以下を除いて実施
例３と同じ構成である。

【００４９】図８に示したように、誘電体基板として、
表面をＳｉＯ₂でコートしたガラスを用い、平坦化層と
配向制御層とを厚さ０.９μｍにポリイミドで形成した
一つの層で兼用し、画素表示部における電極と液晶層の
間に介在する層の数を二層とした。

【００５０】実施例３と比較して、実施例５での駆動電
圧は１０.９Ｖから１０.７Ｖに低下した。

【００５１】（実施例６）本実施例は以下を除いて実施
例３と同じ構成である。

【００５２】図９に示したように、信号電極と、画素電
極の薄膜トランジスタとの接合部及び、蓄積容量形成部
を基板上に直接形成した後、いわゆる正スタガ型薄膜ト
ランジスタを形成し、絶縁層を介して、走査電極，画素
電極，共通電極を形成した。また、保護膜の厚さを０.
３μｍ，平坦化膜の厚さを０.６μｍ，配向膜の厚さを
０.１μｍとし、画素電極及び共通電極と液晶層の間に
介在する層の厚さの合計を２.０μｍとした。

【００５３】実施例３と比較して、実施例６での駆動電
圧は１０.９Ｖから９.９Ｖに低下した。

【００５４】（実施例７）本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。

【００５５】図１０に示したように、誘電体基板とし
て、表面をＳｉＯ₂でコートしたソーダライムガラスを
用い、画素中の電極を走査電極，信号電極のみとし、平
坦化層と配向制御層とを厚さ０.９μｍにポリイミドで
形成した一つの層で兼用し、画素表示部における信号電
極と液晶層の間に介在する層の数を二層とした。また、
ブラックマトリクスは対向基板側に設けた。パネルには
駆動ＬＳＩを接続し、垂直走査回路，映像信号駆動回路
を接続し、電源回路及びコントローラから走査信号電
圧，映像信号電圧を供給し、単純マトリックス駆動し
た。また、本実施例では、表面をコーティングしたソー
ダライムガラスを用いたが、コーティング無しのソーダ
ライムガラスや硼珪酸ガラスなどを用いても良い。

【００５６】実施例７での駆動電圧は、１４.９Ｖであ
った。

【００５７】（比較例３）本比較例は以下を除いて実施
例７と同じ構成である。

【００５８】配向制御層は、平坦化層の上に平坦化層と
は独立に形成し、平坦化層の厚さを０.８μｍ，配向制
御層の厚さを０.１μｍとした。

【００５９】実施例７と比較して、比較例３の駆動電圧
は１４.９Ｖから１５.２Ｖに上昇した。

【００６０】（実施例８）本実施例は以下を除いて実施
例７と同じ構成である。

【００６１】配向制御層は、平坦化層の上に平坦化層と
は独立に形成し、平坦化層の厚さを０.６μｍ，配向制
御層の厚さを０.１μｍとした。また、絶縁膜と保護膜
の厚さを各々０.２μｍずつとし、画素部における、信
号電極と液晶層の間に介在する層の厚さを０.９μｍ，
走査電極と液晶層の間に介在する層の厚さを１.１μｍ
とし、両者の和を２.０μｍとした。

【００６２】比較例３と比較して、実施例８の駆動電圧
は１５.２Ｖから１３.２Ｖに低下した。

【００６３】（実施例９）〜（実施例１１）本実施例は以下を除いて実施例１，実施例６及び比較例
４と同じ構成である。誘電体基板として、コーニング社
製７０５９ガラスを用いた。

【００６４】（比較例４）本比較例は以下を除いて実施
例６と同じ構成である。

【００６５】誘電体基板として、表面をＳｉＯ₂でコー
トしたソーダライムガラスを用いた。図９に示したよう
に、信号電極と、画素電極の薄膜トランジスタとの接合
部及び、蓄積容量形成部を基板上に直接形成した後、い
わゆる正スタガ型薄膜トランジスタを形成し、絶縁層を
介して、走査電極，画素電極，共通電極を形成した。ま
た、保護膜の厚さを０.４μｍ，平坦化膜の厚さを０.８
μｍ，配向膜の厚さを０.１μｍとし、画素電極及び共
通電極と液晶層の間に介在する層の厚さの合計を２.６
μｍとした。

【００６６】無アルカリガラスを用いた実施例９，実施
例１０では、それぞれ、硼珪酸ガラスを用いた実施例
１，実施例６と比較して、駆動電圧は０.１Ｖ，０.２Ｖ
低下した。また、ＳｉＯ₂コートしたソーダライムガラ
スを用いた比較例４では、無アルカリガラスを用いた実
施例１１と比較して、駆動電圧は１０.３Ｖから１０.８
Ｖに上昇した。

【００６７】（実施例１２）本実施例は以下を除いて比
較例４と同じ構成である。

【００６８】誘電体基板として、石英ガラスを用いた。

【００６９】実施例１２では、ＳｉＯ₂コートしたソー
ダライムガラスを用いた比較例４と比較して、駆動電圧
は１０.８Ｖから１０.２Ｖに低下した。

【００７０】（実施例１３）本実施例は以下を除いて比
較例４と同じ構成である。

【００７１】誘電体基板として、ポリエーテルスルフォ
ンを用いた。

【００７２】実施例１３では、ＳｉＯ₂コートしたソー
ダライムガラスを用いた比較例４と比較して、駆動電圧
は１０.８Ｖから１０.３Ｖに低下した。

【００７３】

【発明の効果】本発明により画素容量部の充電特性を向
上することにより、広視野角と低駆動電圧を両立した液
晶表示装置や、広視野角で高精細な液晶表示装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の横電界方式における液晶の動作を示す
説明図。

【図２】ラビング方向，偏向板の軸方向の定義を示す説
明図。

【図３】書き込み特性図。

【図４】本発明の液晶表示装置における単位画素内の電
極構造の典型例を示す説明図。

【図５】本発明の液晶表示装置におけるＴＦＴ回路シス
テムを示す回路図。

【図６】本発明の液晶表示装置における単位画素内の電
極構造の典型例を示す説明図。

【図７】本発明の液晶表示装置におけるストライプ状カ
ラーフィルタの典型例を示す説明図。

【図８】本発明の液晶表示装置における単位画素内の電
極構造の典型例を示す説明図。

【図９】本発明の液晶表示装置における単位画素内の電
極構造の典型例を示す説明図。

【図１０】本発明の液晶表示装置における単位画素内の
電極構造の典型例を示す説明図。

【符号の説明】

１…誘電体基板、３…共通電極、４…画素電極、５…絶
縁層、６…配向制御層、１１…信号電極、１２…走査電
極、１３…アモルファスシリコン、１４…薄膜トランジ
スタ、１５…蓄積容量、１６…保護層、１７…平坦化
層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤克己茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者太田益幸茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者柳川和彦茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な一対の誘電体の基
板，前記基板間に誘電異方性を有する液晶組成物層，液
晶を配向させるための配向制御層，前記誘電体の基板上
の電極群，偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動Ｌ
ＳＩを備え、前記電極群が前記液晶組成物層に対して、
主として前記基板面に平行な電界を印加する構造を有
し、表示画素が、走査信号電極，映像信号電極，画素電
極及びアクティブ素子により基板上に構成されている液
晶表示装置において、前記界面に平行な電界を印加する電極群は同一基板上に
形成されており前記界面に平行な電界を印加する電極群
のうち、少なくとも一つの電極が誘電体基板上に直接形
成されたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】少なくとも一方が透明な一対の誘電体の基
板，前記基板間に誘電異方性を有する液晶組成物層，液
晶を配向させるための配向制御層，前記誘電体の基板上
の電極群，偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動Ｌ
ＳＩを備え、前記電極群が前記液晶組成物層に対して、
主として前記基板面に平行な電界を印加する構造を有し
た液晶表示装置において、前記電極群と前記液晶組成物層間に介在する層の数の最
も少ない部分が二層以下であることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項３】少なくとも一方が透明な一対の誘電体の基
板，前記基板間に誘電異方性を有する液晶組成物層，液
晶を配向させるための配向制御層，前記誘電体の基板上
の電極群，偏光手段，駆動電圧波形を発生させる駆動Ｌ
ＳＩを備え、前記電極群が前記液晶組成物層に対して、
主として基板面に平行な電界を印加する構造を有した液
晶表示装置において、前記電極群と前記液晶組成物層間に介在する一層または
二層以上の絶縁物の厚さと、前記電極群と対になって主
として基板面に平行な電界を印加する電極群と液晶組成
物層間に介在する一層または二層以上の絶縁物の厚さ
の、和の最小値が２μｍ以下であることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項４】前記表示画素が、走査信号電極，映像信号
電極，画素電極及びアクティブ素子により前記基板上に
構成されている請求項２または３に記載の液晶表示装
置。
【請求項５】前記誘電体基板のうち、少なくとも電極群
形成側の基板は無アルカリガラスまたは高分子化合物の
いずれかである請求項１，２，３または４に記載の液晶
表示装置。