JPH10123526A

JPH10123526A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JPH10123526A
Application number: JP28224096A
Authority: JP
Inventors: Seiji Tanuma; 清治田沼; Takashi Sasabayashi; 貴笹林; Takemune Mayama; 剛宗間山; Yohei Nakanishi; 洋平仲西
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-10-24
Filing date: 1996-10-24
Publication date: 1998-05-15
Anticipated expiration: 2016-10-24
Also published as: JP3763902B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画素電極と対向電極とを同一基板上に設けた
ＩＰＳ型の液晶表示パネルにおいて、長時間使用しても
表示むらや焼きつきを防止する。【解決手段】相互に対向して配設されたガラス基板２
１及び対向基板２２と、両基板間に封入された液晶２８
からなる液晶層と、ガラス基板２１の液晶層側に設けら
れて液晶分子28Ａの配列状態を画素毎に制御する画素電
極２４及び対向電極２５と、両電極２４，２５を被覆す
るとともに、液晶分子28Ａの配向方向を決める配向膜２
６と、対向基板２２の液晶層側に設けられて液晶分子28
Ａの配向方向を決める配向膜２７とを備え、配向膜２７
は配向膜２６に比べてイオン吸着能が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルに
関するものであり、更に詳しく言えば、液晶分子の配列
状態を画素毎に制御する電極を同一基板上に設けたＩＰ
Ｓ（Ｉn −ＰlaneＳwitching）型の液晶表示パネルに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは薄くて軽量であり、低
電圧で駆動できるので消費電力が少ないため、各種電子
機器に使用されている。アクティブマトリクス方式の液
晶表示パネルは、ＴＦＴ（Ｔhin Ｆilm Ｔransistor ）
等の能動素子が画素毎に設けられて構成されている。こ
のような表示パネルは、表示品質の点でもＣＲＴ（Ｃat
hode Ｒay Ｔube ）に匹敵するほど優れており、例え
ば、携帯テレビやパーソナルコンピュータ等のディスプ
レイに使用されている。

【０００３】一般的なアクティブマトリクス方式の液晶
表示パネルでは、ＴＦＴ及び画素電極を形成したガラス
基板と、対向電極を形成したガラス基板とにより、液晶
を挟んだ構造を有している。しかしながら、このような
液晶表示パネルは、ＣＲＴに比べて視角特性が悪く、画
面を見る角度によってコントラストが変化してしまうと
いう問題がある。この問題を改善するために様々な試み
が行われているが、ＣＲＴ並の視角特性を実現するのは
難しい。

【０００４】このような問題を解決すべく、最近、ＩＰ
Ｓ型の液晶表示パネルが検討されている。このタイプの
パネルでは、液晶分子の配列状態を画素毎に制御するた
めの２つの電極を同一基板上に設け、液晶分子に対して
横方向から電界を加えるようにする。このような電界が
加わっているとき、液晶分子は常に基板に対して平行な
状態で配向方向が変わるため、従来に比べて視角特性が
格段に改善される。

【０００５】図８（Ａ）は、従来例に係るＩＰＳ型の液
晶表示パネルの構成を示す断面図である（Ｐroceedings
of the 15th Ｉnternational Ｄisply Ｒesearch Ｃ
onference （Ａsia disply '95），p707 ）。図８
（Ａ）において、ガラス基板１は、対向基板２と対向し
て配置され、基板１、２間に液晶８が封入されている。
ガラス基板１の上面側には、一定の間隔を保ってゲート
バスライン３Ｂ及びこのライン３Ｂと平行するように対
向電極５が設けられている。対向電極５は枠型を成して
いる。ガラス基板１上にはゲートバスライン３Ｂ及び対
向電極５を覆うようにして透明の絶縁膜３Ｃが形成され
ている。そして、ゲートバスライン３Ｂを覆う絶縁膜３
Ｃ上には選択的にシリコン層３Ｄが設けられている。絶
縁膜３Ｃの内、ゲートバスライン３Ｂとシリコン層３Ｄ
との間がゲート絶縁膜を構成している。

【０００６】シリコン層３Ｄから引き出されたドレイン
は、ゲートバスライン３Ｂと直交するデータバスライン
３Ａに接続されている。シリコン層３Ｄから引き出され
たソースは、枠型の対向電極５を二分するように配置さ
れた画素電極４に接続されている。これらのガラス基板
１上のゲートバスライン３Ｂ及びシリコン層３ＤからＴ
ＦＴ３が構成されている。ＴＦＴ３は、画素電極４と対
向電極５との間に書込み電圧を印加するものである。画
素電極４及び対向電極５は、液晶分子８Ａの配列状態を
画素毎に制御するものである。

【０００７】また、ガラス基板１上には、これらのＴＦ
Ｔ３、データバスライン３Ａ、ゲートバスライン３Ｂ、
画素電極４及び対向電極５を覆うようにして配向膜６が
形成されており、ガラス基板１の下面側には偏光板１Ａ
が設けられている。一方、対向基板２はガラス基板から
成り、その下面側には、遮光板（ブラックマトリクス）
２Ａとカラーフィルタ２Ｂが設けられている。遮光板２
Ａはマトリクス状に配置された金属から成り、１画素を
画定している。カラーフィルタ２Ｂは、１画素毎に赤
（Ｒ）、青（Ｒ）又は緑（Ｇ）のいずれかの色を有して
いる。対向基板２の下面側には、これらの遮光板２Ａ及
びカラーフィルタ２Ｂを覆うようにして配向膜７が形成
されている。なお、対向基板２の上面側には偏光板２Ｃ
が設けられている。

【０００８】配向膜６、７は、ポリイミドにより形成さ
れており、その表面は、ラビング処理が施されている。
この処理は、レーヨン等の布を付着したロールで表面を
擦ることにより行われている。液晶分子８Ａは、配向膜
６、７のラビング方向に沿って配向する性質を有してい
る。ＴＮ（Ｔwisted Ｎematic）型の液晶表示パネルで
は、２つの配向膜６、７は、上から見て、それらのラビ
ング方向が直交するように配置されている。

【０００９】このようなＩＰＳ型の液晶表示パネルで
は、データバスライン３Ａに書込み電圧を供給し、ゲー
トバスライン３Ｂを活性化してＴＦＴ３をオンさせる
と、画素電極４と対向電極５との間に書込み電圧が印加
されるので、これら電極４、５間に電界が発生する。こ
の電界により液晶分子８Ａの内、基板１に近い液晶分子
８Ａは、基板１に対して平行な状態で配向方向を変え
る。この結果、光がパネルを通過し難くなる。電極４，
５間の電圧を制御することにより、パネルの光透過率が
変化する。このＩＰＳ型液晶表示パネルでは、液晶分子
８Ａが常に基板１，２と平行な状態で存在するため、画
素電極４と対向電極５とをパネルの厚さ方向に配置した
従来の液晶表示パネルに比べて、パネルを斜め方向から
見てもコントラストが変化しにくく、視角特性が格段に
改善できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述た
従来のＩＰＳ型液晶表示パネルでは、長時間使用すると
表示むらや、焼きつきが発生したりすることがある。本
発明は、かかる従来技術の課題に鑑み創作されたもので
あり、長時間使用しても、表示むらや焼きつきを防止す
ることが可能となる液晶表示パネルの提供を目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、相互に
対向して配設された第１及び第２の透明基板と、前記第
１及び第２の透明基板間に封入された液晶からなる液晶
層と、前記第１の透明基板の液晶層側に設けられて液晶
分子の配列状態を画素毎に制御する第１及び第２の電極
と、前記第１及び第２の電極を被覆するとともに前記液
晶分子の配向方向を決める第１の配向膜と、前記第２の
透明基板の液晶層側に設けられて液晶分子の配向方向を
決める第２の配向膜とを備え、前記第２の配向膜は、前
記第１の配向膜に比べてイオン吸着能が高いことを特徴
とする第１の液晶表示パネルによって解決する。

【００１２】また、上記した課題は、相互に対向して配
設された第１及び第２の透明基板と、前記第１及び第２
の透明基板間に封入された液晶からなる液晶層と、前記
第１の透明基板の液晶層側に設けられて液晶分子の配列
状態を画素毎に制御する第１及び第２の電極と、前記画
素間に配設されて前記第１及び第２の電極間に電圧を供
給する第１及び第２の配線と、前記第１及び第２の電極
並びに前記第１及び第２の配線を被覆するとともに前記
液晶分子の配向方向を決める第１の配向膜と、前記第２
の透明基板の液晶層側に前記第１及び第２の配線の少な
くとも一方に対向して設けられた第３の電極と、前記第
３の電極を覆うとともに前記液晶分子の配向方向を決め
る第２の配向膜とを備えることを特徴とする第２の液晶
表示パネルによって解決する。

【００１３】以下、本発明の作用について説明する。本
願発明者等は、ＩＰＳ型液晶表示パネルを長時間使用す
ると表示むら及び焼きつきが発生する原因について調べ
た。その結果、表示むら及び焼きつきは、液晶中の不純
物イオンに起因するとの知見を得た。すなわち、シール
材等から液晶中に混入した不純物イオンが画素電極又は
対向電極に付着し、画素電極と対向電極との間の電界が
乱れ、不純物イオンが付着した部分に電界が集中する。
これにより、液晶表示パネルを長時間使用すると、焼き
つきや表示むらが発生する。

【００１４】そこで、本発明に係る第１の液晶表示パネ
ルでは、液晶分子の配列状態を画素毎に制御する第１及
び第２の電極を第１の透明基板側に設け、しかも、第２
の透明基板に設けた第２の配向膜は、第１の配向膜に比
べてイオン吸着能を高くしている。これについては、例
えば、配向膜として、ポリイミド等の有機膜を第１及び
第２の透明基板上に形成し、この膜をラビング処理した
後、第２の透明基板上の有機膜に紫外線を照射する。こ
れにより、第２の配向膜は活性化し、第１の配向膜に比
べてイオン吸着能が高くなる。

【００１５】このような処理が施された液晶表示パネル
では、第２の透明基板側の配向膜のイオン吸着能が高い
ので、液晶中の不純物イオンが第２の配向膜に吸着さ
れ、液晶中の不純物イオンが低減する。このため、第１
の配向膜下の第１又は第２の電極では、不純物イオンが
吸着され難くなる。従って、不純物イオンが電極に付着
して部分的に電界が集中することを抑えることができる
ので、本発明に係る第１の液晶表示パネルを長時間使用
しても、表示むらや焼きつきの発生を防止することがで
きる。

【００１６】本発明に係る第２の液晶表示パネルでは、
第２の透明基板側に第３の電極を設け、この電極に例え
ば、書込み電圧に対して独立した電圧を印加する。これ
により、液晶中の不純物イオンが、第３の電極によって
生じる電界に導かれて、強制的に第３の電極に吸着さ
れ、液晶中の不純物イオンが低減される。従って、この
第２の液晶表示パネルにおいても、表示むらや焼きつき
の発生を防止することができる。

【００１７】

【実施の形態】次に、図を参照しながら本発明の実施の
形態について説明をする。（１）第１の実施の形態図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＩＰＳ
型液晶表示パネルの断面図を示している。図１（Ａ）に
おいて、ガラス基板（第１の透明基板）２１は、対向基
板（第２の透明基板）２２と相互に対向して配置されて
いる。そして、基板２１、２２間には液晶２８が封入さ
れている。ガラス基板２１の上面側（液晶層側）には、
一定の間隔を保ってゲートバスライン（第２の配線）23
Ｂ及びこのライン23Ｂと平行するように対向電極（第２
の電極）２５が設けられている。対向電極２５は、１画
素領域を画定する枠型を成している。ガラス基板２１上
には、ゲートバスライン23Ｂ及び対向電極２５を覆うよ
うにして透明の絶縁膜23Ｃが形成されている。そして、
ゲートバスライン23Ｂを覆う絶縁膜23Ｃ上には、選択的
にシリコン層23Ｄが設けられている。シリコン層23Ｄは
ＴＦＴ２３のチャネル領域を成し、絶縁膜23Ｃの内、ゲ
ートバスライン23Ｂとシリコン層23Ｄとの間がゲート絶
縁膜を構成している。

【００１８】シリコン層23Ｄから引き出されたドレイン
は、ゲートバスライン23Ｂと直交するデータバスライン
（第１の配線）23Ａに接続されている。シリコン層23Ｄ
から引き出されたソースは、枠型の対向電極２５を二分
するように配置された画素電極（第１の電極）２４に接
続されている。ＴＦＴ２３は、これらのガラス基板２１
上のゲートバスライン23Ｂ及びシリコン層23Ｄから構成
されている。ＴＦＴ２３は、画素電極２４と対向電極２
５との間に書込み電圧を印加するものである。画素電極
２４及び対向電極２５は、液晶分子28Ａの配列状態を画
素毎に制御するものである。

【００１９】ガラス基板２１上には、これらのＴＦＴ２
３、データバスライン23Ａ、ゲートバスライン23Ｂ、画
素電極２４及び対向電極２５を覆うようにして配向膜
（第１の配向膜）２６が形成されており、ガラス基板２
１の下面側には偏光板２９が設けられている。また、対
向基板２２はガラス基板から成り、その下面側（液晶層
側）には、遮光板（ブラックマトリクス）22Ａとカラー
フィルタ22Ｂが設けられている。遮光板22Ａはマトリク
ス状に配置された金属から成り、１画素を画定してい
る。カラーフィルタ22Ｂは、１画素毎に赤（Ｒ）、青
（Ｒ）又は緑（Ｇ）のいずれかの色を有している。対向
基板２２の下面側には、これらの遮光板22Ａ及びカラー
フィルタ22Ｂを覆うようにして配向膜（第２の配向膜）
２７が形成されている。なお、対向基板２２の上面側に
は偏光板３０が設けられている。

【００２０】配向膜２６、２７は、ポリイミドにより形
成されており、その表面はラビング処理が施されてい
る。そして、配向膜２７は、配向膜２６に比べてイオン
吸着能が高くなるような処理を施している。この処理
は、例えば、ポリイミド等の有機樹脂膜を対向基板２２
上に形成し、この膜をラビング処理した後、その全面に
紫外線を照射することにより行う。これにより、配向膜
２７は活性化してイオン吸着能が高くなる。

【００２１】なお、本願において、イオン吸着能とは、
液晶中の不純物イオンを吸着する能力をいう。イオン吸
着能は、例えば、配向膜（ポリイミド）に覆われた電極
に一定時間、直流電圧を印加し、電圧を取り去った後、
その配向膜にどの程度のＤＣ成分が残留しているかを調
べる。これにより、イオン吸着能の大小を評価すること
ができる。

【００２２】このように本発明の第１の実施の形態に係
るＩＰＳ型液晶表示パネルでは、液晶分子28Ａの配列状
態を画素毎に制御する画素電極２４及び対向電極２５が
ガラス基板２１側に設けられ、しかも、対向基板２２に
設けた配向膜２７が、ガラス基板２１側の配向膜２６に
比べてイオン吸着能が高くなるような処理が施されてい
る。

【００２３】このような処理が施された液晶表示パネル
では、対向基板２２に設けられた配向膜２７のイオン吸
着能が高いので、図１（Ｂ）に示すように液晶中の不純
物による負イオンが配向膜２７に吸着され、液晶中に不
可否的に溶け込んだシール材等の不純物（例えば、ＣＯ
ＯＨ^-）が低減する。このため、配向膜２６下の画素電
極２４では、負イオンが吸着され難く、本発明に係る液
晶表示パネルを長時間使用しても、表示むらや焼きつき
が防止できる。

【００２４】（実施例）図２（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明
の第１の実施の形態に係るパネルの製造工程図を示して
いる。本実施例では、画素数６４０×４８０ドットのＩ
ＰＳ型液晶表示パネルを作成した。まず、図２（Ａ）に
示すように、第１の透明基板２１上にゲートバスライン
23Ｂ及び対向電極２５を形成し、これらを絶縁膜23Ｃで
絶縁した。次に、ゲートバスライン23Ｂの上方に選択的
にシリコン層23Ｄを形成した。その後、シリコン層23Ｄ
に接続するデータバスライン23Ａ及び画素電極２４を形
成した。また、第２の透明基板２２上には、遮光膜22Ａ
及びカラーフィルタ22Ｂを形成した。

【００２５】次に、図２（Ｂ）に示すように、第１の透
明基板２１上及び第２の透明基板上にポリイミドを塗布
した。ポリイミドは、例えば、２００℃で３０分間加熱
して配向膜とした。その後、ラビング処理を行った。ラ
ビング処理されたポリイミドは配向膜２６及び27Ａとな
った。次いで、図２（Ｃ）に示すように、ラビング処理
の後の配向膜27Ａの全面に、紫外線を約１．５Ｊ／ｃｍ
²を照射した。紫外線の照射条件は、波長が３１０ｎｍ
程度で、照射時間が１分程度であり、紫外線の照射強度
は、０．１〜数十Ｊ／ｃｍ²の範囲が好ましい。この紫
外線の照射により、配向膜27Ａは、配向膜２６に比べて
イオン吸着能が高い配向膜２７となった。その後、配向
膜２６が形成されたガラス基板２１と、配向膜２７が形
成された対向基板２２とを不図示のスペーサを挟んで重
ね合せ、封止剤（シール材）を介してガラス基板２１と
対向基板２２とを接合した。その後、液晶２８を封入し
た。液晶２８には、誘電率Δε＝８．９のものを使用し
た。

【００２６】そして、本実施例と従来例とを比較するた
めに、紫外線を照射した配向膜２７を備えた液晶表示パ
ネルと、紫外線を照射しない配向膜27Ａを備えた液晶表
示パネルを作成した。これら２つの液晶表示パネルを温
度５０℃の雰囲気で、５０時間、連続して評価用の固定
パターン（複数の矩形パターンをマトリクス状に配置し
たもの）を表示した。その後、全面を均一な画面に切り
換えたところ、従来例の液晶表示パネルでは、パターン
境界部にしみ状の跡が見られ、焼きつきが発生した。こ
れに対して、本実施例の液晶表示パネルでは、特に、表
示むらや焼きつきが見られなかった。

【００２７】なお、上述の例ではイオン吸着能が高い配
向膜として、紫外線を照射したポリイミド膜を使用した
が、これに替えて、斜方蒸着法により作成したＳｉＯか
らなる配向膜を使用してもよい。６０°蒸着法では、被
形成面の法線に対してＳｉＯ膜を６０°方向から蒸着し
て配向膜を形成する。８５°蒸着法では、ＳｉＯ膜を８
５°方向から蒸着して配向膜を形成する。

【００２８】（２）第２の実施の形態図３（Ａ）は、本発明の第２の実施例に係る液晶表示パ
ネルの構成を示す平面図である。図３（Ｂ）は、そのＸ
−Ｘ線から見た構成を示す断面図である。この第２の実
施の形態では、対向基板３２の液晶層側に、液晶中の不
純物イオンを捕獲するためのトラップ電極３９を設けて
いる。

【００２９】すなわち、本実施形態に係る液晶表示パネ
ルは、図３（Ａ）において、ガラス基板（第１の透明基
板）３１上には、データバスライン（第１の配線）33Ａ
とゲートバスライン（第２の配線）33Ｂとが直交して配
置され、ＴＦＴ３３は、この両方のライン33Ａ、33Ｂが
交差する部分の近傍に設けられている。ＴＦＴ３３のド
レインはデータバスライン33Ａに接続され、そのソース
は画素電極（第１の電極）３４に接続されている。その
ゲートは、ゲートバスライン33Ｂに接続されている。画
素電極３４は「Ｈ」状を成し、データバスライン33Ａと
並行するように配置されている。対向電極（第２の電
極）３５は、両ライン33Ａ、33Ｂが交差する部分から各
々の辺に沿って設けられ、１画素領域を画定する四角形
（枠形）を成している。その枠形は、画素電極３４によ
って２つの領域に分けられている。なお、対向電極３５
の一辺はゲートバスライン33Ｂに並行して隣の画素の対
向電極３５に接続されている。

【００３０】データバスライン33Ａは、ＴＦＴ３３に接
続されて書込み電圧を供給するものであり、ゲートバス
ライン33Ｂは該ＴＦＴ３３のゲート電圧を供給するもの
である。ＴＦＴ３３は、画素電極３４と対向電極３５と
の間に、書込み電圧を印加するものであり、画素電極３
４及び対向電極３５は、液晶分子の配列状態を画素毎に
制御するものである。

【００３１】図３（Ｂ）において、ガラス基板３１は、
対向基板（第２に透明基板）３２と対向して配置されて
いる。このガラス基板３１の上面側（液晶層側）には、
一定の間隔を保ってゲートバスライン33Ｂ及びこのライ
ン33Ｂと平行するように対向電極（第２の電極）３５が
設けられている。基板３１上には、ゲートバスライン33
Ｂ及び対向電極３５を覆うようにして透明の絶縁膜33Ｃ
が形成されている。なお、ガラス基板３１上には、デー
タバスライン（不図示）、ゲートバスライン33Ｂ、画素
電極３４及び対向電極３５を覆うようにして配向膜（第
１の配向膜）３６が形成されており、ガラス基板３１の
下面側には偏光板（不図示）が設けられている。

【００３２】また、対向基板３２はガラス基板から成
り、その下面側（液晶層側）には、遮光板（ブラックマ
トリクス）32Ａとカラーフィルタ32Ｂが設けられてい
る。遮光板32Ａ及びカラーフィルタ32Ｂは透明の絶縁膜
32Ｃに覆われ、この絶縁膜32Ｃの下にトラップ電極（第
３の電極）３９が設けられている。トラップ電極３９
は、膜厚２０００Å程度のＩＴＯ膜（インジウムすず酸
化膜）から成り、表示に影響しない部分に設けている。
つまり、本実施形態では、トラップ電極３９を遮光板32
Ａの下面側に設け、ゲートバスライン33Ｂに対向させて
いる。また、トラップ電極３９は、書込み電圧に対して
独立した電圧を印加する。電圧印加方法については、後
述の図４において説明する。

【００３３】遮光板32Ａはマトリクス状に配置され、１
画素を画定している。カラーフィルタ32Ｂは、１画素毎
に赤（Ｒ）、青（Ｒ）又は緑（Ｇ）のいずれかの色を有
している。トラップ電極３９が設けられた絶縁膜32Ｃの
下には、これらのトラップ電極３９、遮光板32Ａ及びカ
ラーフィルタ32Ｂを覆うようにして配向膜３７が形成さ
れている。対向基板３２の上面側には不図示の偏光板が
設けられている。

【００３４】配向膜３６、３７はポリイミドにより形成
されており、その表面は、ラビング処理が施されてい
る。液晶３８は、ガラス基板３１と対向基板３２との間
に封入されている。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、トラップ
電極への電圧印加方法を説明する図を示している。液晶
中の不純物が主として負イオンとなる場合は、図４
（Ａ）に示すように、直流電源ＤＣの＋極をトラップ電
極３９に接続し、−極を接地線ＧNDに接続する。そし
て、この直流電源ＤＣにより、ゲートバスライン33Ｂに
印加される電圧よりも若干高い電圧をトラップ電極３９
に印加する。これにより、液晶中の負イオン９をトラッ
プ電極３９に導くことができる。ゲートバスライン33Ｂ
は、画素を選択するときにのみ数十μ秒間だけ活性化さ
れ、その他の期間では一定電位に保たれている。

【００３５】また、液晶中の不純物が主として正イオン
となる場合は、図４（Ｂ）に示すように、直流電源ＤＣ
の−極をトラップ電極３９に接続し、＋極を接地線ＧND
に接続する。これにより、液晶中の正イオン１０をトラ
ップ電極３９に導くことができる。このようにして、本
発明の第２の実施の形態に係る液晶表示パネルによれ
ば、液晶中の不純物イオンを捕獲するトラップ電極３９
を設け、このトラップ電極３９に、書込み電圧に対して
独立した電圧を印加している。

【００３６】このトラップ電極３９が生成する電界によ
って、不純物イオンが強制的に電極３９に吸着され、液
晶中の不純物イオンが低減するので、ガラス基板３１に
設けられた画素電極３４には、不純物イオンが吸着され
難くなる。従って、第１の実施の形態と同様に、液晶表
示パネルを長時間使用しても、表示むらや焼きつきを防
止することができる。

【００３７】なお、パネル内の対向基板３２に、正電圧
を印加するトラップ電極３９と負電圧を印加するトラッ
プ電極３９とを、１本置きに配置しても良い。この場合
は、正の不純物イオン及び負の不純物イオンの両方をト
ラップ電極に吸着することができる。（３）第３の実施の形態図５（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶表
示パネルの構成を示す平面図である。図５（Ｂ）は、そ
のＹ−Ｙ方向の構成を示す断面図である。第３の実施の
形態では、データバスライン33Ａに対向する位置に、ト
ラップ電極４９を設けている。

【００３８】図５（Ａ）において、液晶中の不純物イオ
ンを捕獲するトラップ電極４９は、ガラス基板３１上の
データバスライン33Ａと重なるように配置され、ゲート
バスライン33Ｂと直交している。図５（Ｂ）の断面図で
説明すると、トラップ電極４９は、遮光板32Ａの下面側
に設け、データバスライン33Ａに対向させている。な
お、トラップ電極４９は、膜厚２０００Å程度のＩＴＯ
膜から成る。トラップ電極４９には、書込み電圧の平均
値よりも小さな直流電圧を印加する。これは、ゲートバ
スライン33Ｂと異なり、データバスライン33Ａがパルス
幅の長い書込み電圧を供給するためである。要するにト
ラップ電極４９とデータバスライン33Ａとの電圧差によ
ってイオントラップ用の電界が発生すれば良いのであ
る。

【００３９】このようなトラップ電極４９を設けると、
この電極４９が発生する電界によって、液晶中の不純物
イオンが強制的に電極４９に吸着され、液晶中の不純物
イオンが低減するので、ガラス基板３１に設けられた画
素電極３４には、不純物イオンが吸着され難くなる。従
って、第２の実施の形態と同様に、液晶表示パネルを長
時間使用しても、表示むらや焼きつきを防止することが
できる。

【００４０】（実施例）図６は、本発明の実施例に係る
液晶表示パネルの構成を示す断面図である。本実施例
は、本発明の第１及び第２の実施の形態に係る液晶表示
パネルを組み合わせたものである。本実施例では、画素
数６４０×４８０ドットのＩＰＳ型液晶表示パネルを作
成した。

【００４１】この液晶表示パネルでは、紫外線を照射し
た配向膜２７により、イオン吸着能を高め、液晶３８に
はΔε＝８．９のものを使用した。また、このパネルで
は、トラップ電極３９を、ゲートバスライン33Ｂに対向
した位置に設けた。この電極３９を、膜厚約２０００Å
のＩＴＯ膜により形成した。そして、本実施例と従来例
とを比較するために、紫外線を照射した配向膜２７を備
えたトラップ電極付き液晶表示パネル（以下単に実施例
１という）と、紫外線を照射しない配向膜27Ａを備えた
トラップ電極付きの液晶表示パネル（以下単に実施例２
という）と、紫外線を照射しない配向膜27Ａを備えた液
晶表示パネル（以下単に従来例という）とを作成した。
紫外線は、約１．０Ｊ／ｃｍ²を照射した。これら３つ
のパネルを温度５０℃の雰囲気で、２００時間、評価用
の固定パターンを表示し、５０時間毎に、全面を均一画
面に切り換えたところ、次の表のような結果が得られ
た。

【００４２】

【表１】

【００４３】なお、実施例１、２では、ゲートバスライ
ン33Ｂを選択しない（オフ）ときは、−８Ｖの電圧を印
加し、トラップ電極（ＩＴＯ膜）３９には、−７．８Ｖ
の電圧を印加した。従って、ゲートバスライン33Ｂとト
ラップ電極３９との間には、０．２Ｖ程度の電圧差が生
じた。この表１に示すように、実施例１の液晶表示パネ
ルでは、特に、異常が見られなかった。これは、液晶中
の負イオン（シール材等から溶出したＣＯＯＨ^-）が電
極３９にトラップされたことで、画素電極３４に電界集
中が防止でき、表示への影響が無くなったためと考えら
れる。これにより、液晶表示パネルの信頼性が向上し
た。

【００４４】なお、実施例２の液晶表示パネルでは、２
００時間連続して同じパターンを表示した場合、ごく一
部に不良が発生しただけであった。一方、従来例の液晶
表示パネルでは、同じパターンを連続して５０時間表示
した場合に既に、パターン境界部にしみ状の跡が見られ
た。（４）第４の実施の形態図７は、本発明の第４の実施の形態に係る液晶表示パネ
ルの構成を示す断面図である。本実施形態では、第１及
び第３の実施の形態に係る液晶表示パネルを組み合わせ
たものを示している。すなわち、配向膜３７には紫外線
が照射されており、イオン吸着能が高められている。ま
た、このパネルは、第３の実施の形態の特徴となるトラ
ップ電極４９を、データバスライン33Ａに対向した位置
に設けている。この電極４９は、膜厚約２０００ÅのＩ
ＴＯ膜により形成している。

【００４５】このようなトラップ電極付き液晶表示パネ
ルでも、液晶中の不純物イオンが電極４９にトラップさ
れることで、第３の実施の形態と同様に、液晶表示パネ
ルを長時間使用しても、表示むらや焼きつきを防止する
ことができる。これにより、液晶表示パネルの信頼性が
向上する。なお、各実施の形態では、トラップ電極３９
や４９をＩＴＯ膜により形成する場合について説明した
が、遮光膜32Ａを電圧印加可能な構造とし、遮光機能及
びトラップ機能を遮光膜32Ａに兼ねさせても良い。ま
た、トラップ電極３９や４９は、ゲートバスライン33Ｂ
に平行する部分の対向電極３５に対向させて配置しても
良い。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る第１の
液晶表示パネルでは、液晶分子の配列状態を画素毎に制
御する第１及び第２の電極が第１の透明基板に設けら
れ、しかも、第２の透明基板側の配向膜が、第１の透明
基板側の配向膜に比べてイオン吸着能が高くされてい
る。

【００４７】このため、第２の透明基板側の配向膜が不
純物イオンを吸着するので、液晶中の不純物イオンが低
減する。従って、液晶中の不純物イオンによる表示むら
及び焼きつきが防止できる。また、本発明に係る第２の
液晶表示パネルでは、不純物イオンを捕獲する第３の電
極を設け、この電極に、書込み電圧に対して独立した電
圧を印加する。

【００４８】このため、第３の電極によって生じる電界
に導かれて、液晶中の不純物イオンが強制的にこの電極
に吸着され、液晶中の不純物イオンが低減するようにな
る。従って、第１の液晶表示パネルと同様に、不純物イ
オンによる表示むらや焼きつきが防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＩＰＳ型液晶
表示パネルの構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るパネルの製造
工程図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るＩＰＳ型液晶
表示パネルの構成図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る直流電圧の印
加方法の説明図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るＩＰＳ型液晶
表示パネルの構成図である。

【図６】本発明の実施例に係るＩＰＳ型液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係るＩＰＳ型液晶
表示パネルの構成を示す断面図である。

【図８】従来例に係るＩＰＳ型液晶表示パネルの構成図
である。

【符号の説明】

１，２１，３１…ガラス基板（第１の透明基板）、２，２２，３２…対向基板（第２の透明基板）、３，２３，３３…ＴＦＴ、３Ａ，23Ａ，33Ａ…データバスライン（第１の配線）、３Ｂ，23Ｂ，33Ｂ…ゲートバスライン（第２の配線）、４，２４，３４…画素電極（第１の電極）、５，２５，３５…対向電極（第２の電極）、６，２６，３６…配向膜（第１の配向膜）、７，３７…配向膜（第２の配向膜）、２７…イオン吸着能を高めた配向膜、 27Ａ…紫外線を照射しない配向膜、８，２８，３８…液晶、８Ａ，28Ａ，38Ａ…液晶分子、２９，３０…偏光板、２Ａ，22Ａ，32Ａ…遮光板、２Ｂ，22Ｂ，32Ｂ…カラーフィルタ、３Ｃ、23Ｃ、32Ｃ、33Ｃ…透明の絶縁膜、３Ｄ、23Ｄ…シリコン層、３９，４９…トラップ電極（第３の電極）、ＤＣ…直流電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者間山剛宗神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者仲西洋平神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に対向して配設された第１及び第２
の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に封入された液晶からな
る液晶層と、前記第１の透明基板の液晶層側に設けられて液晶分子の
配列状態を画素毎に制御する第１及び第２の電極と、前記第１及び第２の電極を被覆するとともに前記液晶分
子の配向方向を決める第１の配向膜と、前記第２の透明基板の液晶層側に設けられて液晶分子の
配向方向を決める第２の配向膜とを備え、前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜に比べてイオン
吸着能が高いことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】相互に対向して配設された第１及び第２
の透明基板と、前記第１及び第２の透明基板間に封入された液晶からな
る液晶層と、前記第１の透明基板の液晶層側に設けられて液晶分子の
配列状態を画素毎に制御する第１及び第２の電極と、前記画素間に配設されて前記第１及び第２の電極間に電
圧を供給する第１及び第２の配線と、前記第１及び第２の電極並びに前記第１及び第２の配線
を被覆するとともに前記液晶分子の配向方向を決める第
１の配向膜と、前記第２の透明基板の液晶層側に前記第１及び第２の配
線の少なくとも一方に対向して設けられた第３の電極
と、前記第３の電極を覆うとともに前記液晶分子の配向方向
を決める第２の配向膜とを備えることを特徴とする液晶
表示パネル。
【請求項３】前記第３の電極には前記液晶中の不純物
イオンに対応した極性の直流電圧が印加されること特徴
とする請求項２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜
に比べてイオン吸着能が高いことを特徴とする請求項２
又は請求項３に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】前記第２の配向膜は、全面に紫外線が照
射された有機膜から成ることを特徴とする請求項１、請
求項２、請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の
液晶表示パネル。