JPH08328045A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH08328045A JPH08328045A JP13323095A JP13323095A JPH08328045A JP H08328045 A JPH08328045 A JP H08328045A JP 13323095 A JP13323095 A JP 13323095A JP 13323095 A JP13323095 A JP 13323095A JP H08328045 A JPH08328045 A JP H08328045A
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- electrodes
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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
- G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—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 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
- G02F1/1393—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 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
- G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Liquid Crystal (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大容量表示に用いるＴＦＴスイッチング素子
やＭＩＭ素子が使用でき、立ちあげ時間が短縮され、ベ
ント配列維持電圧が低くてすむＯＣＢモード構成の液晶
表示素子を得る。 【構成】 間隔を置いて配置された一対の電極１３、１
４と、これら電極間に配置された液晶層２０とを有し、
液晶層は前記電極面上で液晶分子２１がプレチルト角を
有するように、かつ両電極面上で前記各プレチルト角が
逆方向で、かつ液晶分子のプレチルト方向が平行になる
ように配列され、電極間に電圧が印加されている状態で
ベント配列をなしている液晶表示素子において、前記液
晶分子のプレチルト角の大きさが一方の電極面のプレチ
ルト角α01と他方の電極面のプレチルト角α02とで異な
る。
やＭＩＭ素子が使用でき、立ちあげ時間が短縮され、ベ
ント配列維持電圧が低くてすむＯＣＢモード構成の液晶
表示素子を得る。 【構成】 間隔を置いて配置された一対の電極１３、１
４と、これら電極間に配置された液晶層２０とを有し、
液晶層は前記電極面上で液晶分子２１がプレチルト角を
有するように、かつ両電極面上で前記各プレチルト角が
逆方向で、かつ液晶分子のプレチルト方向が平行になる
ように配列され、電極間に電圧が印加されている状態で
ベント配列をなしている液晶表示素子において、前記液
晶分子のプレチルト角の大きさが一方の電極面のプレチ
ルト角α01と他方の電極面のプレチルト角α02とで異な
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子、とくに液
晶分子がベント配列した液晶表示素子に関する。
晶分子がベント配列した液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】実用化されている代表的な液晶表示素子
に用いられる液晶はネマティック液晶であり、その動作
方式に、複屈折モードと旋光モードがある。
に用いられる液晶はネマティック液晶であり、その動作
方式に、複屈折モードと旋光モードがある。
【０００３】捩じれネマティック液晶を用いた複屈折モ
ードの液晶の代表はＳＴＮ方式であり、急峻な電気光学
特性まを持つことから、単純マトリクス構造で大容量表
示を得ることができる。一方、旋光モードの代表である
ＴＮ方式では高コントラスト比を示すことから、ＴＦＴ
などのスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス
構造の大容量表示の素子を実現している。
ードの液晶の代表はＳＴＮ方式であり、急峻な電気光学
特性まを持つことから、単純マトリクス構造で大容量表
示を得ることができる。一方、旋光モードの代表である
ＴＮ方式では高コントラスト比を示すことから、ＴＦＴ
などのスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス
構造の大容量表示の素子を実現している。
【０００４】これらの素子は電極上の配向膜により液晶
分子配列を基板にほぼ水平な方向に、ややプレチルト角
をもって配列させており、基板に対して斜め方向から観
察したときに、角度や方角により特性が変化するいわゆ
る視角依存性がある。
分子配列を基板にほぼ水平な方向に、ややプレチルト角
をもって配列させており、基板に対して斜め方向から観
察したときに、角度や方角により特性が変化するいわゆ
る視角依存性がある。
【０００５】この視角依存性は、液晶分子を基板に対し
て垂直方向に配列することにより改善されるが、その一
例として逆向き傾斜配向ネマティック液晶セル（電気通
信学会論文誌、VOL.J63-C NO.1, 1980/01/25）が提案さ
れている（ＯＣＢモード、Optically Compensated Bir
efringence mode ）。
て垂直方向に配列することにより改善されるが、その一
例として逆向き傾斜配向ネマティック液晶セル（電気通
信学会論文誌、VOL.J63-C NO.1, 1980/01/25）が提案さ
れている（ＯＣＢモード、Optically Compensated Bir
efringence mode ）。
【０００６】このＯＣＢモードは図６（ａ）に示すよう
に、対向する電極１、２間に挟む液晶３が、ねじれずに
しかも各電極面で逆方向にプレチルト角α0 を有するよ
うに配列され、液晶層中央部で液晶分子３ｃが電極に垂
直になるような配置になっているモード（ベント配列）
で、液晶層の上半分と下半分が常時対称な形状になって
いる。このモードは電極１、２間に一定の電圧が印加さ
れた状態で生じるものであり、電圧無印加状態では、図
６（ｂ）に示すように液晶層中央部の液晶分子３ｃが電
極に対して平行になるいわゆるスプレイ配列に戻る。
に、対向する電極１、２間に挟む液晶３が、ねじれずに
しかも各電極面で逆方向にプレチルト角α0 を有するよ
うに配列され、液晶層中央部で液晶分子３ｃが電極に垂
直になるような配置になっているモード（ベント配列）
で、液晶層の上半分と下半分が常時対称な形状になって
いる。このモードは電極１、２間に一定の電圧が印加さ
れた状態で生じるものであり、電圧無印加状態では、図
６（ｂ）に示すように液晶層中央部の液晶分子３ｃが電
極に対して平行になるいわゆるスプレイ配列に戻る。
【０００７】ＯＣＢモードは上記のように液晶分子配列
が層を中心に対称的であるために視角を傾けても視角特
性は対称となり、さらに２軸の位相差板で補償すること
により、視角依存性がない表示が得られる。
が層を中心に対称的であるために視角を傾けても視角特
性は対称となり、さらに２軸の位相差板で補償すること
により、視角依存性がない表示が得られる。
【０００８】このようにＯＣＢモードは視角特性が優れ
ているが、上述のように、ベント配列を維持するために
常時一定の電圧を印加しておかなくてはならない。スプ
レイ配列からベント配列に転移させるには大きなエネル
ギーが必要であり、実際には駆動電圧を越える電圧を印
加しなくてはならない。大容量画素で高精細表示を行う
場合、ＴＦＴスイッチング素子が必要となるが、このＴ
ＦＴでは印加できない高電圧が必要になる。また転移に
要する時間は１分以上を必要とし、ディスプレイを立ち
あげてから表示が出るまでが長くなる。
ているが、上述のように、ベント配列を維持するために
常時一定の電圧を印加しておかなくてはならない。スプ
レイ配列からベント配列に転移させるには大きなエネル
ギーが必要であり、実際には駆動電圧を越える電圧を印
加しなくてはならない。大容量画素で高精細表示を行う
場合、ＴＦＴスイッチング素子が必要となるが、このＴ
ＦＴでは印加できない高電圧が必要になる。また転移に
要する時間は１分以上を必要とし、ディスプレイを立ち
あげてから表示が出るまでが長くなる。
【０００９】さらにまた、ベント配列を維持する電圧を
常時印加するが、駆動電圧を低くするには、維持電圧を
駆動電圧範囲の下限にして電圧設定をする。しかし、安
定なベント配列のための最小限の維持電圧は例えば２．
５Ｖと高いものであり、結果として駆動電圧が高いもの
となる。
常時印加するが、駆動電圧を低くするには、維持電圧を
駆動電圧範囲の下限にして電圧設定をする。しかし、安
定なベント配列のための最小限の維持電圧は例えば２．
５Ｖと高いものであり、結果として駆動電圧が高いもの
となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ＯＣＢモード表示は、
ＳＴＮモードやＴＮモード表示に比べて視角特性に優
れ、高応答性である利点があるが、大容量表示において
無印加電圧時のスプレイ配列からベント配列に転移させ
る高印加電圧に耐える実用的なスイッチング素子がない
こと、ベント配列に立ちあげる時間が１分以上と長いこ
とと、ベント配列を維持する印加電圧が２．５Ｖと高
く、その結果、駆動電圧が高くなることが問題となって
いる。
ＳＴＮモードやＴＮモード表示に比べて視角特性に優
れ、高応答性である利点があるが、大容量表示において
無印加電圧時のスプレイ配列からベント配列に転移させ
る高印加電圧に耐える実用的なスイッチング素子がない
こと、ベント配列に立ちあげる時間が１分以上と長いこ
とと、ベント配列を維持する印加電圧が２．５Ｖと高
く、その結果、駆動電圧が高くなることが問題となって
いる。
【００１１】したがって、大容量表示に用いるＴＦＴス
イッチング素子やＭＩＭ素子が使用できること、立ちあ
げ時間が短縮されること、ベント配列維持電圧が低くて
すむＯＣＢモード構成が望まれ、本発明はこの構成を提
供することを目的とする。
イッチング素子やＭＩＭ素子が使用できること、立ちあ
げ時間が短縮されること、ベント配列維持電圧が低くて
すむＯＣＢモード構成が望まれ、本発明はこの構成を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いに間隔を
置いて配置された第１および第２の電極と、これら電極
間に配置された液晶層とを有し、前記液晶層は前記電極
面上で液晶分子がプレチルト角を有するように、かつ両
電極面上で前記各プレチルト角が逆方向で、かつ液晶分
子のプレチルト方向が平行になるように配列され、前記
電極間に電圧が印加されている状態でベント配列をなし
ている液晶表示素子において、前記液晶分子のプレチル
ト角が前記一方の電極面と前記他方の電極面とで異なる
ことを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
置いて配置された第１および第２の電極と、これら電極
間に配置された液晶層とを有し、前記液晶層は前記電極
面上で液晶分子がプレチルト角を有するように、かつ両
電極面上で前記各プレチルト角が逆方向で、かつ液晶分
子のプレチルト方向が平行になるように配列され、前記
電極間に電圧が印加されている状態でベント配列をなし
ている液晶表示素子において、前記液晶分子のプレチル
ト角が前記一方の電極面と前記他方の電極面とで異なる
ことを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
【００１３】さらに、液晶分子のプレチルト角が第１の
電極面と前記第２の電極面とで０．２°乃至５°異なる
ことを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
電極面と前記第２の電極面とで０．２°乃至５°異なる
ことを特徴とする液晶表示素子を得るものである。
【００１４】さらに、第１の電極がスイッチング素子に
接続されたマトリクス配置の複数の画素電極からなり、
前記第１の電極面の液晶分子のプレチルト角が第２の電
極面のプレチルト角よりも大きいことを特徴とする液晶
表示素子を得るものである。
接続されたマトリクス配置の複数の画素電極からなり、
前記第１の電極面の液晶分子のプレチルト角が第２の電
極面のプレチルト角よりも大きいことを特徴とする液晶
表示素子を得るものである。
【００１５】
【作用】本発明は電極間の液晶層の液晶分子をベント配
列させる構成において、液晶分子が一方の電極面におい
て形成するプレチルト角と他方の電極面において形成す
るプレチルト角とを異にするように配向する。
列させる構成において、液晶分子が一方の電極面におい
て形成するプレチルト角と他方の電極面において形成す
るプレチルト角とを異にするように配向する。
【００１６】従来のＯＣＢモードの液晶表示素子は両電
極面のプレチルト角を等しくしており、この点が本発明
と従来構成と異なっている。
極面のプレチルト角を等しくしており、この点が本発明
と従来構成と異なっている。
【００１７】本発明を説明する前に、従来構成を説明す
る。図６（ｂ）に示すように、両電極１、２面における
プレチルト角α0 は等しく、したがって電圧を印加しな
い状態で液晶分子３の配列は電極間のプレチルト角α0
が等しいスプレイ配列となっている。この分子配列に電
界を印加すると液晶分子３は両基板のいずれかのプレチ
ルト角にしたがって配向する。このため、ディスプレー
の立ち上げの過程で一方の電極１面にしたがった分子配
列３1 と他方の電極２面にしたがった分子配列３2 とが
混在し、図６（ｄ）のように表示面に分布する。これら
の異なる分子配列３1 、３2 領域の境界にはディスクリ
ネーションラインＤＬが発生する。
る。図６（ｂ）に示すように、両電極１、２面における
プレチルト角α0 は等しく、したがって電圧を印加しな
い状態で液晶分子３の配列は電極間のプレチルト角α0
が等しいスプレイ配列となっている。この分子配列に電
界を印加すると液晶分子３は両基板のいずれかのプレチ
ルト角にしたがって配向する。このため、ディスプレー
の立ち上げの過程で一方の電極１面にしたがった分子配
列３1 と他方の電極２面にしたがった分子配列３2 とが
混在し、図６（ｄ）のように表示面に分布する。これら
の異なる分子配列３1 、３2 領域の境界にはディスクリ
ネーションラインＤＬが発生する。
【００１８】この状態から図６（ａ）のベント配列に完
全に転移させるには、このデイスクリネーションライン
を消滅させる必要があり、その分、余分なエネルギーが
必要になる。このように従来のＯＣＢモードの表示素子
はスプレイ配列からベント配列に転移させるのに多大な
エネルギーが必要であった。
全に転移させるには、このデイスクリネーションライン
を消滅させる必要があり、その分、余分なエネルギーが
必要になる。このように従来のＯＣＢモードの表示素子
はスプレイ配列からベント配列に転移させるのに多大な
エネルギーが必要であった。
【００１９】図１乃至図４は本発明の構成、作用を説明
するもので、図１に示すように、観察側基板である第１
の基板１１とその対向基板である第２の基板１２は各対
向面に透明な第１の電極１３、第２の電極１４を有して
おり、各電極面１３ａ、１４ａに配向膜１５、１６を塗
布している。これら対向する電極１３、１４間に液晶層
２０が配置される。さらに第１の基板１１の表面に補償
用位相差板１７と偏光板１８が貼付してあり、第２の基
板１２の面に偏光板１９が貼付してある。
するもので、図１に示すように、観察側基板である第１
の基板１１とその対向基板である第２の基板１２は各対
向面に透明な第１の電極１３、第２の電極１４を有して
おり、各電極面１３ａ、１４ａに配向膜１５、１６を塗
布している。これら対向する電極１３、１４間に液晶層
２０が配置される。さらに第１の基板１１の表面に補償
用位相差板１７と偏光板１８が貼付してあり、第２の基
板１２の面に偏光板１９が貼付してある。
【００２０】図２に示すように、各電極面の配向膜の配
向処理方向Ｆ、Ｒは同一方向であり、電源３０から電圧
が印加されない状態では、図１の右部分および図２
（ａ）で示すように液晶層２０の液晶分子２１は第１の
電極１３面上の液晶分子２１ａはプレチルト角α01、第
２の電極１４面上の液晶分子２１ｂは前記角α01より小
さい値で、かつ逆方向にプレチルト角α02で配向され
る。この場合、電極間で液晶分子はツイストされず、さ
らに液晶層２０の中間部分で液晶分子２１ｃは両電極面
に平行に配列される。すなわち電圧無印加状態で液晶分
子はツイスト配列になっている。
向処理方向Ｆ、Ｒは同一方向であり、電源３０から電圧
が印加されない状態では、図１の右部分および図２
（ａ）で示すように液晶層２０の液晶分子２１は第１の
電極１３面上の液晶分子２１ａはプレチルト角α01、第
２の電極１４面上の液晶分子２１ｂは前記角α01より小
さい値で、かつ逆方向にプレチルト角α02で配向され
る。この場合、電極間で液晶分子はツイストされず、さ
らに液晶層２０の中間部分で液晶分子２１ｃは両電極面
に平行に配列される。すなわち電圧無印加状態で液晶分
子はツイスト配列になっている。
【００２１】電源３０により電極間に電圧が印加された
状態では、図２（ｂ）に示すように電極面上の液晶分子
２１ａ、２１ｂを除いて印加される電界にほぼ沿って液
晶分子が並び、液晶層２０の中間部分で液晶分子２１は
値の大きなプレチルト角α01に従った方向にチルトし、
さらに高い電圧を印加すると、図１の左部分図および図
２（ｃ）に示すように、液晶層２０の中間部の液晶分子
２１ｃは印加電界方向に沿って電極１３、１４面にほぼ
垂直な方向に配列する。この配列はベント配列である。
状態では、図２（ｂ）に示すように電極面上の液晶分子
２１ａ、２１ｂを除いて印加される電界にほぼ沿って液
晶分子が並び、液晶層２０の中間部分で液晶分子２１は
値の大きなプレチルト角α01に従った方向にチルトし、
さらに高い電圧を印加すると、図１の左部分図および図
２（ｃ）に示すように、液晶層２０の中間部の液晶分子
２１ｃは印加電界方向に沿って電極１３、１４面にほぼ
垂直な方向に配列する。この配列はベント配列である。
【００２２】電圧印加で液晶分子がより大きなプレチル
ト角α01に従った方向にチルトするのは、初期チルト角
が大きい分、チルトしやすいことによる。発明者等の実
験によると、一方向チルトを確実にするためにはプレチ
ルト角差が０．２°以上必要であることが見出された。
ト角α01に従った方向にチルトするのは、初期チルト角
が大きい分、チルトしやすいことによる。発明者等の実
験によると、一方向チルトを確実にするためにはプレチ
ルト角差が０．２°以上必要であることが見出された。
【００２３】本発明において、電極間に電圧を印加する
と、液晶層中間部の液晶分子２１がすべて大きい側のプ
レチルト角α01に規制された分子配列をとるので、表示
が面全体に一様な液晶配列を形成する。すなわち電圧印
加により初期のスプレイ配列からベント配列に転移する
間、表示が面全体で均質に転移する。このことは最小量
のエネルギーで転移されることを可能とするものであ
り、本発明はベント配列転移に多くのエネルギーを必要
としない。したがってベント配列への転移に要する印加
電圧値、時間は作用を説明する従来構成に比べて低く少
なくなり、素子の駆動電圧も低くてよい。
と、液晶層中間部の液晶分子２１がすべて大きい側のプ
レチルト角α01に規制された分子配列をとるので、表示
が面全体に一様な液晶配列を形成する。すなわち電圧印
加により初期のスプレイ配列からベント配列に転移する
間、表示が面全体で均質に転移する。このことは最小量
のエネルギーで転移されることを可能とするものであ
り、本発明はベント配列転移に多くのエネルギーを必要
としない。したがってベント配列への転移に要する印加
電圧値、時間は作用を説明する従来構成に比べて低く少
なくなり、素子の駆動電圧も低くてよい。
【００２４】一般にＯＣＢモードは電気光学特性が急峻
でないために、表示容量の多い表示を行うにはアクティ
ブスイッチング素子を用いたマトリクス駆動が適してい
る。特に画素電極が走査線、信号線に囲まれた構成を有
するため、場合によってはこれら配線と画素電極間に電
界が発生する。この状態においては図３に示すようにラ
ビング方向Ｆ、Ｒの断面では、液晶分子２１のチルト制
御方向（プレチルト方向）Ｒとは逆の方向にチルトさせ
ようとする電界Ｅがかかってしまう。かりに液晶分子が
逆の方向にチルトすると、チルトリバースと称する逆向
きにチルトした領域が発生する配向不良が生じる。
でないために、表示容量の多い表示を行うにはアクティ
ブスイッチング素子を用いたマトリクス駆動が適してい
る。特に画素電極が走査線、信号線に囲まれた構成を有
するため、場合によってはこれら配線と画素電極間に電
界が発生する。この状態においては図３に示すようにラ
ビング方向Ｆ、Ｒの断面では、液晶分子２１のチルト制
御方向（プレチルト方向）Ｒとは逆の方向にチルトさせ
ようとする電界Ｅがかかってしまう。かりに液晶分子が
逆の方向にチルトすると、チルトリバースと称する逆向
きにチルトした領域が発生する配向不良が生じる。
【００２５】これを防止するには液晶分子のチルト方向
をより強く制御すればよく、そのためにはプレチルト角
を高くするのがよい。本発明においては、プレチルト角
を３°乃至１５°望ましくは７°乃至１０°とし、対向
する電極間でプレチルト角の差を０．２°以上異なるよ
うにする。
をより強く制御すればよく、そのためにはプレチルト角
を高くするのがよい。本発明においては、プレチルト角
を３°乃至１５°望ましくは７°乃至１０°とし、対向
する電極間でプレチルト角の差を０．２°以上異なるよ
うにする。
【００２６】ＴＦＴスイッチング素子を用いたマトリク
ス基板では、電界の影響を発生しやすい走査線や信号線
の配線があるので、ＴＦＴを配置した電極側のプレチル
ト角を他の電極面のプレチルト角よりも大きくすると、
よりチルトリバース防止の効果がある。
ス基板では、電界の影響を発生しやすい走査線や信号線
の配線があるので、ＴＦＴを配置した電極側のプレチル
ト角を他の電極面のプレチルト角よりも大きくすると、
よりチルトリバース防止の効果がある。
【００２７】なお、両電極面のプレチルト角の差を大き
くし過ぎると、電極間の液晶分子のベント配列の対称性
を損ない視角依存性の改善効果が低減するので、プレチ
ルト角差は実用的に５°以下とするのがよい。
くし過ぎると、電極間の液晶分子のベント配列の対称性
を損ない視角依存性の改善効果が低減するので、プレチ
ルト角差は実用的に５°以下とするのがよい。
【００２８】
（実施例１）図４は本発明をＭＩＭスイッチング素子を
用いたマトリクス型液晶表示素子に適用した実施例を示
す。
用いたマトリクス型液晶表示素子に適用した実施例を示
す。
【００２９】図において、観察側基板としてガラス製の
第１の基板１１と対向基板としてガラス製の第２の基板
１２を間隔を置いて配置し、各基板の対向する面に第１
の電極１３と第２の電極１４を配置する。第１の電極は
ＩＴＯの透明な複数の画素電極１３ａを４８０×３６０
画素のマトリクス状に配置したもので、各画素電極はＭ
ＩＭスイッチング素子１３ｂを備えており、このスイッ
チング素子を介して電極の周りに配線された信号線１３
ｃに接続される。
第１の基板１１と対向基板としてガラス製の第２の基板
１２を間隔を置いて配置し、各基板の対向する面に第１
の電極１３と第２の電極１４を配置する。第１の電極は
ＩＴＯの透明な複数の画素電極１３ａを４８０×３６０
画素のマトリクス状に配置したもので、各画素電極はＭ
ＩＭスイッチング素子１３ｂを備えており、このスイッ
チング素子を介して電極の周りに配線された信号線１３
ｃに接続される。
【００３０】ＩＴＯでできた第２の電極１４は第２の基
板１２上にストライプ状に配置され、画素電極１３ａに
対向して配置され、画素電極と交差する領域を画素領域
とするもので、第２の電極に走査信号が印加されるよう
になっている。
板１２上にストライプ状に配置され、画素電極１３ａに
対向して配置され、画素電極と交差する領域を画素領域
とするもので、第２の電極に走査信号が印加されるよう
になっている。
【００３１】第１の電極１３上には、４°のプレチルト
角α01が得られる配向膜１５（オプトマーＡＬ−３４５
６、（株）日本合成ゴム製）を塗布し、第２の電極１４
上には１°のプレチルト角α02が得られる配向膜１６
（オプトマーＡＬ−１０５１、（株）日本合成ゴム製）
を塗布する。図４の矢印Ｆ、Ｒで示す同一方向にラビン
グ配向処理を施して、２枚の基板の周縁を封止して電極
間隙が７．５μｍのセルを形成する。液晶層２０として
正の誘電異方性を示すネマティック液晶組成物（ＺＬＩ
−１１３２、（株）メルクジャパン製）をカイラル剤を
添加せずにセル内に充填した。各電極面のプレチルト角
α01、α02は互いに逆方向に起き上がり、かつラビング
処理方向に平行になっている。
角α01が得られる配向膜１５（オプトマーＡＬ−３４５
６、（株）日本合成ゴム製）を塗布し、第２の電極１４
上には１°のプレチルト角α02が得られる配向膜１６
（オプトマーＡＬ−１０５１、（株）日本合成ゴム製）
を塗布する。図４の矢印Ｆ、Ｒで示す同一方向にラビン
グ配向処理を施して、２枚の基板の周縁を封止して電極
間隙が７．５μｍのセルを形成する。液晶層２０として
正の誘電異方性を示すネマティック液晶組成物（ＺＬＩ
−１１３２、（株）メルクジャパン製）をカイラル剤を
添加せずにセル内に充填した。各電極面のプレチルト角
α01、α02は互いに逆方向に起き上がり、かつラビング
処理方向に平行になっている。
【００３２】得られた液晶セルの観察側の第１の基板１
３面に２軸光学補償フィルムとしてＰＣ位相差板１７
（（株）日東電工製）をその屈折率の最も大きい方位が
セルのラビング処理方向Ｆと直交するように基板面に張
り合わせ、さらに、この位相差板１７上と、セルの第２
の基板１４面にそれぞれ偏光板１８、１９を互いに偏光
軸が直交しラビング処理方向、位相差板１７の最大屈折
率方位と４５°の角度をなすように張り合わせて本実施
例の液晶表示素子を得た。
３面に２軸光学補償フィルムとしてＰＣ位相差板１７
（（株）日東電工製）をその屈折率の最も大きい方位が
セルのラビング処理方向Ｆと直交するように基板面に張
り合わせ、さらに、この位相差板１７上と、セルの第２
の基板１４面にそれぞれ偏光板１８、１９を互いに偏光
軸が直交しラビング処理方向、位相差板１７の最大屈折
率方位と４５°の角度をなすように張り合わせて本実施
例の液晶表示素子を得た。
【００３３】この素子に電圧を印加し、全画素の電極間
に１乃至５Ｖの電圧を印加し、表示領域全面がベント配
列になるまでの時間を測定した。測定結果を下表に実施
例２と比較例の結果とともに示す。
に１乃至５Ｖの電圧を印加し、表示領域全面がベント配
列になるまでの時間を測定した。測定結果を下表に実施
例２と比較例の結果とともに示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】また、印加電圧が１．５Ｖでも容易にベン
ト配列に転移しており、この印加電圧１．５Ｖの状態を
１時間保ったところ、スプレイ配列への転移は生じなか
った。これらの結果から、本実施例の液晶表示素子は
１，５Ｖ〜４Ｖの範囲で駆動できることが確認された。
ト配列に転移しており、この印加電圧１．５Ｖの状態を
１時間保ったところ、スプレイ配列への転移は生じなか
った。これらの結果から、本実施例の液晶表示素子は
１，５Ｖ〜４Ｖの範囲で駆動できることが確認された。
【００３６】また、印加電圧１．５Ｖ〜４Ｖで駆動し、
観察角度に対するコントラスト比の変化を測定したとこ
ろ、正面でコントラスト比５０：１、また３０°コーン
の視角でコントラスト比が最小２０：１となり良好な視
角依存性の改善が見られた。
観察角度に対するコントラスト比の変化を測定したとこ
ろ、正面でコントラスト比５０：１、また３０°コーン
の視角でコントラスト比が最小２０：１となり良好な視
角依存性の改善が見られた。
【００３７】（比較例）比較例として、実施例１の第２
の電極に塗布する配向膜を第１の電極上の配向膜材料と
同じ４°のプレチルト角α02が得られる配向膜（オプト
マーＡＬ−３４５６、（株）日本合成ゴム製）として、
両電極上の配向膜を同じにし、プレチルト角をいずれも
４°に一致させ、他の構造は実施例１と同じ素子を作製
した。
の電極に塗布する配向膜を第１の電極上の配向膜材料と
同じ４°のプレチルト角α02が得られる配向膜（オプト
マーＡＬ−３４５６、（株）日本合成ゴム製）として、
両電極上の配向膜を同じにし、プレチルト角をいずれも
４°に一致させ、他の構造は実施例１と同じ素子を作製
した。
【００３８】実施例１と同様に表示領域全面がベント配
列になるまでの時間を測定した結果、駆動電圧５Ｖとし
ても、表示領域全面がベント配列になるまでの時間は５
分３０秒であった。
列になるまでの時間を測定した結果、駆動電圧５Ｖとし
ても、表示領域全面がベント配列になるまでの時間は５
分３０秒であった。
【００３９】また、全面がベント配列になった後、印加
電圧を２．０Ｖとしたところ、約１分で一部の画素がス
プレイ配列に転移した。
電圧を２．０Ｖとしたところ、約１分で一部の画素がス
プレイ配列に転移した。
【００４０】さらに、ＭＩＭ素子は、５Ｖよりも大きな
電圧を印加することができないので、本例の素子の駆動
電圧は２．５Ｖ〜５Ｖの範囲で駆動せざるを得ず、この
範囲で得られる表示の観察角度に対するコントラスト比
の変化は、正面でコントラスト比１５：１、３０°コー
ンの視角ではコントラスト比１０：１以上と正面コント
ラスト比が低いために視角特性が実施例１の素子よりも
劣化していた。
電圧を印加することができないので、本例の素子の駆動
電圧は２．５Ｖ〜５Ｖの範囲で駆動せざるを得ず、この
範囲で得られる表示の観察角度に対するコントラスト比
の変化は、正面でコントラスト比１５：１、３０°コー
ンの視角ではコントラスト比１０：１以上と正面コント
ラスト比が低いために視角特性が実施例１の素子よりも
劣化していた。
【００４１】（実施例２）図５（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、観察側の第２の基板１２の一面に赤緑青ＲＧＢ３
色のカラーフィルター２３と透明な共通電極１４を形成
し、これに間隔をあけて対向する第１の基板１１の一面
にマトリクス状に配置した複数の画素電極１３ａからな
る第１の電極１３を形成する。各画素電極１３ａはそれ
ぞれＴＦＴスイッチング素子１３ｄを有して、画素を取
り囲んで配線された信号線や走査線からなる配線１３ｅ
に接続される。
うに、観察側の第２の基板１２の一面に赤緑青ＲＧＢ３
色のカラーフィルター２３と透明な共通電極１４を形成
し、これに間隔をあけて対向する第１の基板１１の一面
にマトリクス状に配置した複数の画素電極１３ａからな
る第１の電極１３を形成する。各画素電極１３ａはそれ
ぞれＴＦＴスイッチング素子１３ｄを有して、画素を取
り囲んで配線された信号線や走査線からなる配線１３ｅ
に接続される。
【００４２】第１の電極１３および第２の電極１４上に
通常のラビング処理で４°のプレチルト角が得られる配
向膜（オプトマーＡＬ−３４５６、（株）日本合成ゴム
製）１５、１６を塗布し、このうち第１の電極１３上の
配向膜１５のみに波長３５０ｎｍの紫外線をＵＶランプ
により１時間照射した。しかる後、これらの配向膜１
５、１６を焼成し図示のように共通の方向Ｆ、Ｒにラビ
ング処理した後、両基板を組み立ててセルとし、液晶組
成物としてＺＬＩ−１１３２（（株）メルクジャパン
製）にカイラル剤を添加しないで、セル内に充填し、層
厚７．５μｍの液晶層２０を得た。
通常のラビング処理で４°のプレチルト角が得られる配
向膜（オプトマーＡＬ−３４５６、（株）日本合成ゴム
製）１５、１６を塗布し、このうち第１の電極１３上の
配向膜１５のみに波長３５０ｎｍの紫外線をＵＶランプ
により１時間照射した。しかる後、これらの配向膜１
５、１６を焼成し図示のように共通の方向Ｆ、Ｒにラビ
ング処理した後、両基板を組み立ててセルとし、液晶組
成物としてＺＬＩ−１１３２（（株）メルクジャパン
製）にカイラル剤を添加しないで、セル内に充填し、層
厚７．５μｍの液晶層２０を得た。
【００４３】ここで両電極上の液晶分子のプレチルト角
を測定するために別途、上記基板と同条件で作製した基
板をホモジニアス配向となるようにセル化して、クリス
タルローテーション法によりプレチルト角を測定したと
ころ、ＴＦＴスイッチング素子のある第１の基板側のプ
レチルト角は４．５°、共通電極のある第２の基板側の
プレチルト角は３．０°であり、第１の基板のプレチル
ト角の方が高くなっていることが確認された。
を測定するために別途、上記基板と同条件で作製した基
板をホモジニアス配向となるようにセル化して、クリス
タルローテーション法によりプレチルト角を測定したと
ころ、ＴＦＴスイッチング素子のある第１の基板側のプ
レチルト角は４．５°、共通電極のある第２の基板側の
プレチルト角は３．０°であり、第１の基板のプレチル
ト角の方が高くなっていることが確認された。
【００４４】得られた液晶セルの観察側の第２の基板面
に２軸光学補償フィルムとしてＰＣ位相差板（（株）日
東電工製）１７をその屈折率の最も大きい方位がセルの
ラビング処理方向Ｆと直交するように基板面に張り合わ
せ、さらに、この位相差板１７上と、セルの第１の基板
面にそれぞれ偏光板１８、１９を互いに偏光軸が直交し
ラビング処理方向、位相差板 の最大屈折率方位と４５
°の角度をなすように張り合わせて本実施例の液晶表示
素子を得た。
に２軸光学補償フィルムとしてＰＣ位相差板（（株）日
東電工製）１７をその屈折率の最も大きい方位がセルの
ラビング処理方向Ｆと直交するように基板面に張り合わ
せ、さらに、この位相差板１７上と、セルの第１の基板
面にそれぞれ偏光板１８、１９を互いに偏光軸が直交し
ラビング処理方向、位相差板 の最大屈折率方位と４５
°の角度をなすように張り合わせて本実施例の液晶表示
素子を得た。
【００４５】この素子に電圧を印加し、全画素の電極間
に１乃至５Ｖの電圧を印加し、表示領域全面がベント配
列になるまでの時間を測定した。
に１乃至５Ｖの電圧を印加し、表示領域全面がベント配
列になるまでの時間を測定した。
【００４６】本実施例では素子の駆動電圧５Ｖにおい
て、表示領域全面がベント配列になるまでの時間は０．
３秒である。
て、表示領域全面がベント配列になるまでの時間は０．
３秒である。
【００４７】また、印加電圧が１．５Ｖでも容易にベン
ト配列に転移しており、この印加電圧１．５Ｖの状態を
１時間保ったところ、スプレイ配列への転移は発生しな
かった。これらの結果から、本実施例の液晶表示素子は
１，５Ｖ〜５Ｖの範囲で駆動できることが確認された。
ト配列に転移しており、この印加電圧１．５Ｖの状態を
１時間保ったところ、スプレイ配列への転移は発生しな
かった。これらの結果から、本実施例の液晶表示素子は
１，５Ｖ〜５Ｖの範囲で駆動できることが確認された。
【００４８】また、印加電圧１．５Ｖ〜５Ｖで駆動し、
観察角度に対するコントラスト比の変化を測定したとこ
ろ、正面でコントラスト比１００：１、また３０°コー
ンの視角でコントラスト比が最小２５：１となり良好な
視角依存性の改善が見られた。
観察角度に対するコントラスト比の変化を測定したとこ
ろ、正面でコントラスト比１００：１、また３０°コー
ンの視角でコントラスト比が最小２５：１となり良好な
視角依存性の改善が見られた。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、ディスプレーとして表
示を可能にする立上がり時間が著しく短縮され、液晶分
子のベント配列を維持する電圧を低くし、駆動電圧範囲
を拡大し、コントラスト比を向上できる大容量に適した
ＯＣＢモードの液晶表示素子を得ることができる。
示を可能にする立上がり時間が著しく短縮され、液晶分
子のベント配列を維持する電圧を低くし、駆動電圧範囲
を拡大し、コントラスト比を向上できる大容量に適した
ＯＣＢモードの液晶表示素子を得ることができる。
【図１】本発明の構成、作用を説明する断面図
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の作用を説明
する略図
する略図
【図３】液晶分子配列の電界による影響を説明する断面
図
図
【図４】本発明の一実施例の断面図
【図５】本発明の他の実施例を示すもので、（ａ）は断
面図、（ｂ）、（ｃ）は平面図
面図、（ｂ）、（ｃ）は平面図
【図６】従来装置の作用を説明するもので、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は略図、（ｄ）は平面図
（ｂ）、（ｃ）は略図、（ｄ）は平面図
１１…第１の基板 １２…第２の基板 １３…第１の電極 １４…第２の電極 １５…配向膜 １６…配向膜 ２０…液晶層 ２１…液晶分子 α01…プレチルト角 α02…プレチルト角
フロントページの続き (72)発明者 羽藤 仁 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (3)
- 【請求項１】 互いに間隔を置いて配置された第１およ
び第２の電極と、これら電極間に配置された液晶層とを
有し、前記液晶層は前記電極面上で液晶分子がプレチル
ト角を有するように、かつ両電極面上で前記各プレチル
ト角が逆方向で、かつ液晶分子のプレチルト方向が平行
になるように配列され、前記電極間に電圧が印加されて
いる状態でベント配列をなしている液晶表示素子におい
て、前記液晶分子のプレチルト角が前記一方の電極面と
前記他方の電極面とで異なることを特徴とする液晶表示
素子。 - 【請求項２】 液晶分子のプレチルト角が第１の電極面
と前記第２の電極面とで０．２°乃至５°異なることを
特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。 - 【請求項３】 第１の電極がスイッチング素子に接続さ
れたマトリクス配置の複数の画素電極からなり、前記第
１の電極面の液晶分子のプレチルト角が第２の電極面の
プレチルト角よりも大きいことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13323095A JPH08328045A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13323095A JPH08328045A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08328045A true JPH08328045A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15099772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13323095A Pending JPH08328045A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08328045A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6005646A (en) * | 1997-01-20 | 1999-12-21 | International Business Machines Corporation | Voltage application driving method |
| WO2000014597A1 (fr) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides, son procede de fabrication et sa commande |
| EP1070981A1 (en) * | 1998-04-08 | 2001-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device and splay-bent transition time evaluating method |
| WO2001031395A1 (fr) * | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Afficheur a cristaux liquides, procede de fabrication, et procede d'excitation d'afficheur a cristaux liquides |
| WO2001069311A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication, procede d'excitation d'affichage a cristaux liquides |
| WO2002050603A1 (fr) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de commande |
| JP2007323096A (ja) * | 1998-09-03 | 2007-12-13 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示装置 |
| CN100419510C (zh) * | 2004-08-24 | 2008-09-17 | 京东方显示器科技公司 | 光学补偿弯曲模式液晶显示装置及其驱动方法 |
| US9256103B2 (en) | 2012-10-08 | 2016-02-09 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display including liquid crystal with different pretilt angles and method of manufacturing the same |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP13323095A patent/JPH08328045A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6005646A (en) * | 1997-01-20 | 1999-12-21 | International Business Machines Corporation | Voltage application driving method |
| EP1070981A1 (en) * | 1998-04-08 | 2001-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device and splay-bent transition time evaluating method |
| EP1070981A4 (en) * | 1998-04-08 | 2004-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING THE TRANSITION TIMES FROM A DIVERGENT ORIENTATION TO AN ALIGNED ORIENTATION |
| US6950172B2 (en) | 1998-09-03 | 2005-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display with method for OCB splay-bend transition |
| WO2000014597A1 (fr) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides, son procede de fabrication et sa commande |
| JP2007323096A (ja) * | 1998-09-03 | 2007-12-13 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US7142259B2 (en) | 1998-09-03 | 2006-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display with method for OCB splay-bend transition |
| US6597424B2 (en) | 1998-09-03 | 2003-07-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | OCB liquid crystal display device having pixel protrusions |
| US6671009B1 (en) | 1998-09-03 | 2003-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display with method for OCB splay-bend transition |
| WO2001031395A1 (fr) * | 1999-10-26 | 2001-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Afficheur a cristaux liquides, procede de fabrication, et procede d'excitation d'afficheur a cristaux liquides |
| WO2001069311A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication, procede d'excitation d'affichage a cristaux liquides |
| US6933916B2 (en) | 2000-12-19 | 2005-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display and its driving method |
| WO2002050603A1 (fr) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de commande |
| CN100419510C (zh) * | 2004-08-24 | 2008-09-17 | 京东方显示器科技公司 | 光学补偿弯曲模式液晶显示装置及其驱动方法 |
| US9256103B2 (en) | 2012-10-08 | 2016-02-09 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display including liquid crystal with different pretilt angles and method of manufacturing the same |
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