JPH1026767A - 液晶表示装置、及び液晶表示装置を搭載した電子機器 - Google Patents
液晶表示装置、及び液晶表示装置を搭載した電子機器Info
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- JPH1026767A JPH1026767A JP20112596A JP20112596A JPH1026767A JP H1026767 A JPH1026767 A JP H1026767A JP 20112596 A JP20112596 A JP 20112596A JP 20112596 A JP20112596 A JP 20112596A JP H1026767 A JPH1026767 A JP H1026767A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1343—Electrodes
- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
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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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- G02F1/133707—Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示ムラの発生を完全に抑制し、画質、信頼
性の優れた横電界方式の液晶表示装置を確実に提供す
る。 【解決手段】 平行電極対に挟まれた領域の全域にわた
り、液晶が通常の回転方向にのみ回転するように、前記
平行電極対の延びる方向に垂直な方向を基準とした、液
晶の初期配向方位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1と
が、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、φLC−９０度＜φ
E1＜９０度」の関係を満たすように構成することによ
り、回転ドメインの発生を防止する。
性の優れた横電界方式の液晶表示装置を確実に提供す
る。 【解決手段】 平行電極対に挟まれた領域の全域にわた
り、液晶が通常の回転方向にのみ回転するように、前記
平行電極対の延びる方向に垂直な方向を基準とした、液
晶の初期配向方位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1と
が、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、φLC−９０度＜φ
E1＜９０度」の関係を満たすように構成することによ
り、回転ドメインの発生を防止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に横電界方式のアクティブマトリックス型液晶表
示装置に関するものである。また、本発明は液晶表示装
置を搭載した電子機器に関するものである。
し、特に横電界方式のアクティブマトリックス型液晶表
示装置に関するものである。また、本発明は液晶表示装
置を搭載した電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）は薄型軽量・低
消費電力といった特徴を有する。特に、縦横のマトリッ
クス状に配列した個々の画素を能動素子によって駆動す
るアクティブマトリックス型液晶表示装置（ＡＭ−ＬＣ
Ｄ）は高画質のフラットパネルディスプレイとして期待
が高い。中でも、個々の画素をスイッチングする能動素
子として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた、薄膜
トランジスタ型液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が急速
に普及しつつある。
消費電力といった特徴を有する。特に、縦横のマトリッ
クス状に配列した個々の画素を能動素子によって駆動す
るアクティブマトリックス型液晶表示装置（ＡＭ−ＬＣ
Ｄ）は高画質のフラットパネルディスプレイとして期待
が高い。中でも、個々の画素をスイッチングする能動素
子として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた、薄膜
トランジスタ型液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が急速
に普及しつつある。
【０００３】従来のＡＭ−ＬＣＤでは、ツイステッドネ
マチック（ＴＮ）型の電気光学効果を利用しており、２
枚の基板間に挟持された液晶に、基板面に概ね垂直な電
界を印加して動作させる。
マチック（ＴＮ）型の電気光学効果を利用しており、２
枚の基板間に挟持された液晶に、基板面に概ね垂直な電
界を印加して動作させる。
【０００４】一方、基板面に概ね水平な電界により、液
晶を動作させる横電界方式の液晶表示装置として、米国
特許第３８０７８３１号に、相互に咬合する櫛歯電極を
用いた方式が開示されている。
晶を動作させる横電界方式の液晶表示装置として、米国
特許第３８０７８３１号に、相互に咬合する櫛歯電極を
用いた方式が開示されている。
【０００５】また、特公昭６３−２１９０７号公報に
は、ＴＮ型の電気光学効果を利用したＡＭ−ＬＣＤにお
ける、共通電極とドレインバスライン、あるいは共通電
極とゲートバスラインとの間の、寄生容量の低減を目的
として、上記と同様の相互に咬合する櫛歯電極を用いた
方式が開示されている。
は、ＴＮ型の電気光学効果を利用したＡＭ−ＬＣＤにお
ける、共通電極とドレインバスライン、あるいは共通電
極とゲートバスラインとの間の、寄生容量の低減を目的
として、上記と同様の相互に咬合する櫛歯電極を用いた
方式が開示されている。
【０００６】また、国際特許ＷＯ９１／１０９３６に
は、上記と同様の櫛歯状電極を用いた横電界方式の液晶
表示装置による、ＴＮ型の液晶表示装置の欠点である視
角特性の改善の効果が記述されている。最近では、特に
この優れた視角特性が注目され、横電界方式のアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置の大型モニター等への応
用が期待されている。
は、上記と同様の櫛歯状電極を用いた横電界方式の液晶
表示装置による、ＴＮ型の液晶表示装置の欠点である視
角特性の改善の効果が記述されている。最近では、特に
この優れた視角特性が注目され、横電界方式のアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置の大型モニター等への応
用が期待されている。
【０００７】上記のような横電界方式の液晶表示装置に
おいては、櫛歯状電極の櫛の歯よりなる平行電極対に電
圧を印加し、液晶表示装置を構成する２枚の基板の基板
面に平行でかつ前記平行電極対の延びる方向に対して垂
直な液晶駆動電界により、液晶分子の配向方位を変化さ
せて、光の透過率を制御する。（以下、本明細書におい
ては、電界の方位及び液晶の配向方位については、平行
電極対の延びる方向に対して垂直な方位を基準とし［φ
＝０度］、反時計回りを正として−９０度〜９０度の範
囲で記述する）。
おいては、櫛歯状電極の櫛の歯よりなる平行電極対に電
圧を印加し、液晶表示装置を構成する２枚の基板の基板
面に平行でかつ前記平行電極対の延びる方向に対して垂
直な液晶駆動電界により、液晶分子の配向方位を変化さ
せて、光の透過率を制御する。（以下、本明細書におい
ては、電界の方位及び液晶の配向方位については、平行
電極対の延びる方向に対して垂直な方位を基準とし［φ
＝０度］、反時計回りを正として−９０度〜９０度の範
囲で記述する）。
【０００８】通常、上記のような横電界方式の液晶表示
装置では、液晶駆動電界による液晶分子の回転方向を一
方向に規定するために、液晶分子の初期配向方位が櫛歯
状電極の櫛の歯の延びる方向に対して平行な方向から若
干ずれるように配向処理を行う必要があり、また、十分
な表示コントラストを確保するために、液晶分子の配向
方位を初期配向方位から少なくとも４５度変化させる必
要がある。このため、液晶分子の初期配向方位φLCが、
４５度≦｜φLC｜＜９０度の関係を満たすように構成さ
れる。
装置では、液晶駆動電界による液晶分子の回転方向を一
方向に規定するために、液晶分子の初期配向方位が櫛歯
状電極の櫛の歯の延びる方向に対して平行な方向から若
干ずれるように配向処理を行う必要があり、また、十分
な表示コントラストを確保するために、液晶分子の配向
方位を初期配向方位から少なくとも４５度変化させる必
要がある。このため、液晶分子の初期配向方位φLCが、
４５度≦｜φLC｜＜９０度の関係を満たすように構成さ
れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様な櫛歯電極を用いた横電界方式の液晶表示装置におい
ては、上記のように液晶の初期配向方位を設定した場合
においても、櫛の歯の先端部及び根本近傍に発生する放
射状の電界により、液晶分子が通常の回転方向とは逆方
向に回転するドメイン（逆回転ドメイン）が発生し、表
示ムラの原因となるという問題がある。
様な櫛歯電極を用いた横電界方式の液晶表示装置におい
ては、上記のように液晶の初期配向方位を設定した場合
においても、櫛の歯の先端部及び根本近傍に発生する放
射状の電界により、液晶分子が通常の回転方向とは逆方
向に回転するドメイン（逆回転ドメイン）が発生し、表
示ムラの原因となるという問題がある。
【００１０】図７は特公昭６３−２１９０７号公報に基
づく構成の動作を説明する平面図である。図７において
は、能動素子５４の作用により、ゲートバスライン５５
及びドレインバスライン５６からの信号に応じてソース
電極７１と共通電極７２との間に液晶駆動電界Ｅ１が生
じ、この電界によって初期状態では図に示した方位に配
向していた液晶分子２１がその配向方位を変化させる。
この時、櫛歯状電極の櫛の歯の先端部及び根本近傍には
液晶駆動電界Ｅ１が放射状に発生するため、液晶分子２
１が通常の回転方向Ｒ１とは逆の回転方向Ｒ２に回転す
る領域が存在する。このような逆回転ドメインを観察し
たところ、光学的性質が通常のドメインと異なり、表示
ムラの原因となることが確認された。写真２に逆回転ド
メインの発生の様子を示した。さらに、ソース電極７１
と共通電極７２との間に印加する電圧を高めた場合に、
この逆回転ドメインが、表示領域中央に向かって成長し
（写真３）、このように逆回転ドメインが表示領域中に
成長した場合には、表示ムラが一層顕著になることが確
認された。また、逆回転ドメインが表示領域中に成長し
た場合には、液晶表示装置を非動作とすれば表示領域中
に成長した逆回転ドメインは後退するが、その後に再び
動作させた場合の表示ムラは、以前より悪化することが
確認された。この場合には、液晶表示装置を非動作とし
て１日以上放置しても、回復が見られなかった。
づく構成の動作を説明する平面図である。図７において
は、能動素子５４の作用により、ゲートバスライン５５
及びドレインバスライン５６からの信号に応じてソース
電極７１と共通電極７２との間に液晶駆動電界Ｅ１が生
じ、この電界によって初期状態では図に示した方位に配
向していた液晶分子２１がその配向方位を変化させる。
この時、櫛歯状電極の櫛の歯の先端部及び根本近傍には
液晶駆動電界Ｅ１が放射状に発生するため、液晶分子２
１が通常の回転方向Ｒ１とは逆の回転方向Ｒ２に回転す
る領域が存在する。このような逆回転ドメインを観察し
たところ、光学的性質が通常のドメインと異なり、表示
ムラの原因となることが確認された。写真２に逆回転ド
メインの発生の様子を示した。さらに、ソース電極７１
と共通電極７２との間に印加する電圧を高めた場合に、
この逆回転ドメインが、表示領域中央に向かって成長し
（写真３）、このように逆回転ドメインが表示領域中に
成長した場合には、表示ムラが一層顕著になることが確
認された。また、逆回転ドメインが表示領域中に成長し
た場合には、液晶表示装置を非動作とすれば表示領域中
に成長した逆回転ドメインは後退するが、その後に再び
動作させた場合の表示ムラは、以前より悪化することが
確認された。この場合には、液晶表示装置を非動作とし
て１日以上放置しても、回復が見られなかった。
【００１１】特開平７−１９１３３６号公報には、この
ような逆回転ドメインの発生を抑制することを目的とし
て、櫛の歯の一部の幅を大きくする技術が開示されてい
る。図８に特開平７−１９１３３６号公報の実施例に記
載された複数の構成例を示すが、本発明の発明者らの実
験によると、この図８に示したどの構成とした場合にお
いても、逆回転ドメインの発生を抑止することはできな
いことがわかった。以上のことから、櫛歯電極を用いた
場合には、電極の形状に改善を加えたとしても、逆回転
ドメインの発生を回避することがきわめて困難であり、
良好な画質を得ることができないことが判明した。
ような逆回転ドメインの発生を抑制することを目的とし
て、櫛の歯の一部の幅を大きくする技術が開示されてい
る。図８に特開平７−１９１３３６号公報の実施例に記
載された複数の構成例を示すが、本発明の発明者らの実
験によると、この図８に示したどの構成とした場合にお
いても、逆回転ドメインの発生を抑止することはできな
いことがわかった。以上のことから、櫛歯電極を用いた
場合には、電極の形状に改善を加えたとしても、逆回転
ドメインの発生を回避することがきわめて困難であり、
良好な画質を得ることができないことが判明した。
【００１２】一方、横電界方式の表示表示装置におけ
る、開口率の改善及び電圧保持特性の改善を目的とし
て、櫛歯電極を用いない方式が、特開平７−３６０５８
号公報に開示されている。図９は、特開平７−３６０５
８号公報に開示された技術に基づく構成を説明する図で
ある。図９においてはソース電極７１と共通電極７２は
絶縁膜を介して互いに異なる層に形成されており、それ
ぞれ梯子型の平面形状となっている。また、ソース電極
７１と共通電極７２とは、その一部において前記絶縁層
を介して重畳部を有しており、この重畳部をもって付加
容量を形成している。
る、開口率の改善及び電圧保持特性の改善を目的とし
て、櫛歯電極を用いない方式が、特開平７−３６０５８
号公報に開示されている。図９は、特開平７−３６０５
８号公報に開示された技術に基づく構成を説明する図で
ある。図９においてはソース電極７１と共通電極７２は
絶縁膜を介して互いに異なる層に形成されており、それ
ぞれ梯子型の平面形状となっている。また、ソース電極
７１と共通電極７２とは、その一部において前記絶縁層
を介して重畳部を有しており、この重畳部をもって付加
容量を形成している。
【００１３】特開平７−３６０５８号公報の技術に基づ
く構成では、櫛歯電極を用いた特公昭６３−２１９０７
号公報の技術と比較して、電極を異層化したことによっ
て電極形状の自由度が増し、開口率の拡大が図れるとと
もに、前記電極の重畳部において付加容量を形成できる
ため電圧保持特性の点でも優れている。また、電極の短
絡、断線などの欠陥の発生率を抑えることができるた
め、製造歩留まりの点で有利である。
く構成では、櫛歯電極を用いた特公昭６３−２１９０７
号公報の技術と比較して、電極を異層化したことによっ
て電極形状の自由度が増し、開口率の拡大が図れるとと
もに、前記電極の重畳部において付加容量を形成できる
ため電圧保持特性の点でも優れている。また、電極の短
絡、断線などの欠陥の発生率を抑えることができるた
め、製造歩留まりの点で有利である。
【００１４】しかしながら、特開平７−３６０５８号公
報に基づいて構成した場合においても、写真４に示すよ
うに、上述の逆回転ドメインの発生が見られ、よって表
示ムラが生じ、画質、信頼性が低下するという問題があ
る。
報に基づいて構成した場合においても、写真４に示すよ
うに、上述の逆回転ドメインの発生が見られ、よって表
示ムラが生じ、画質、信頼性が低下するという問題があ
る。
【００１５】国際特許ＷＯ９１／１０９３６に示される
ように、横電界方式の液晶表示装置においては、その動
作原理により、ＴＮ型の電気光学効果を用いる方式と比
較して、格段に広い視野角（正常に表示を認識できる視
角範囲）を実現できるという長所を有するが、上記のよ
うな表示ムラが発生した場合には、結果として画質、信
頼性に問題を生じ、横電界方式による広い視野角特性を
活かすことができなくなってしまう。
ように、横電界方式の液晶表示装置においては、その動
作原理により、ＴＮ型の電気光学効果を用いる方式と比
較して、格段に広い視野角（正常に表示を認識できる視
角範囲）を実現できるという長所を有するが、上記のよ
うな表示ムラが発生した場合には、結果として画質、信
頼性に問題を生じ、横電界方式による広い視野角特性を
活かすことができなくなってしまう。
【００１６】従って、本発明の目的は、横電界方式の液
晶表示装置において、上述のような表示ムラの発生を完
全に抑制し、画質、信頼性の優れた液晶表示装置を確実
に提供することにある。
晶表示装置において、上述のような表示ムラの発生を完
全に抑制し、画質、信頼性の優れた液晶表示装置を確実
に提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上述したような、表示不
良の原因となる逆回転ドメインの成長は、以下のように
物理的に説明される。簡単のために、以下では、正の誘
電率異方性を有するネマティック液晶を用いた場合につ
いて記述するが、負の誘電率異方性を有するネマティッ
ク液晶を用いる場合でも、ほぼ同様な説明が成立する。
良の原因となる逆回転ドメインの成長は、以下のように
物理的に説明される。簡単のために、以下では、正の誘
電率異方性を有するネマティック液晶を用いた場合につ
いて記述するが、負の誘電率異方性を有するネマティッ
ク液晶を用いる場合でも、ほぼ同様な説明が成立する。
【００１８】まず、図７に示すようなソース電極７１と
共通電極７２が無限に長く続く平行電極対を構成してい
たと仮定する。この場合、平行電極対間の電位差が０Ｖ
の時には、液晶分子２１は、平行電極対から０度より大
きく４５度より小さいある一定の角度φLCで、均一に配
向している。ここで、平行電極対間に電位差を与えると
平行電極に垂直な方向に電界が発生し、液晶分子２１は
平行電極対となす角が大きくなる方向にトルクを受け、
この方向に回転を開始する。この時、液晶を挟持する両
側の基板界面においては、液晶分子２１は配向膜からの
アンカリングを受けるので、大きくその向きを変化させ
ることはない。従って、比較的自由に回転できる両基板
の中央付近の液晶分子２１と基板界面付近の液晶分子２
１との間にツイスト変形が発生し、この変形を抑える方
向にトルクが生じ、液晶分子２１が電界から受けるトル
クと、ツイスト変形の結果生じるトルクが釣り合ったと
ころで回転が止まる。このような場合には、電圧印加に
伴う液晶分子２１の回転の方向及び角度は一意に決定さ
れ、逆方向に回転することはない。
共通電極７２が無限に長く続く平行電極対を構成してい
たと仮定する。この場合、平行電極対間の電位差が０Ｖ
の時には、液晶分子２１は、平行電極対から０度より大
きく４５度より小さいある一定の角度φLCで、均一に配
向している。ここで、平行電極対間に電位差を与えると
平行電極に垂直な方向に電界が発生し、液晶分子２１は
平行電極対となす角が大きくなる方向にトルクを受け、
この方向に回転を開始する。この時、液晶を挟持する両
側の基板界面においては、液晶分子２１は配向膜からの
アンカリングを受けるので、大きくその向きを変化させ
ることはない。従って、比較的自由に回転できる両基板
の中央付近の液晶分子２１と基板界面付近の液晶分子２
１との間にツイスト変形が発生し、この変形を抑える方
向にトルクが生じ、液晶分子２１が電界から受けるトル
クと、ツイスト変形の結果生じるトルクが釣り合ったと
ころで回転が止まる。このような場合には、電圧印加に
伴う液晶分子２１の回転の方向及び角度は一意に決定さ
れ、逆方向に回転することはない。
【００１９】ここで、何らかのきっかけで、液晶分子２
１が通常とは逆の回転方向にツイスト変形を生じ、両基
板間の中央付近の液晶分子２１が平行電極対の長手方向
を越えて、初期配向の向きとは逆方向に向いたとする。
この場合、液晶分子２１が平行電極対に垂直な電界から
受けるトルクは、逆方向回転を大きくする向きに働く。
このトルクが、ツイスト変形の復元トルクよりも大きい
場合、逆方向の回転はさらに大きくなり、ツイスト変形
の復元トルクと釣り合うところまで、逆回転して変形が
安定する。平行電極対の方向を越えて、逆方向に液晶分
子２１が入った場合でも、電界強度が十分弱ければ、ツ
イスト変形の復元力の方が大きく、順方向に液晶分子２
１が引き戻され、速やかに順方向回転を開始し、正常な
回転方向・角度で安定化する。
１が通常とは逆の回転方向にツイスト変形を生じ、両基
板間の中央付近の液晶分子２１が平行電極対の長手方向
を越えて、初期配向の向きとは逆方向に向いたとする。
この場合、液晶分子２１が平行電極対に垂直な電界から
受けるトルクは、逆方向回転を大きくする向きに働く。
このトルクが、ツイスト変形の復元トルクよりも大きい
場合、逆方向の回転はさらに大きくなり、ツイスト変形
の復元トルクと釣り合うところまで、逆回転して変形が
安定する。平行電極対の方向を越えて、逆方向に液晶分
子２１が入った場合でも、電界強度が十分弱ければ、ツ
イスト変形の復元力の方が大きく、順方向に液晶分子２
１が引き戻され、速やかに順方向回転を開始し、正常な
回転方向・角度で安定化する。
【００２０】図７に示すように、櫛歯状電極において
も、ソース電極７１及び共通電極７２の先端及び根本の
近傍をのぞいては、これらの平行電極対にほぼ垂直な方
向に電界が発生する。しかしながら、櫛歯状電極の先端
付近では、電界の向きが放射状となり、特にＲ２と付記
した領域では、電界から液晶分子２１が受けるトルクは
通常とは逆方向になり、液晶分子２１は逆方向に回転し
ている。この結果、液晶のひずみの連続性により、櫛歯
状電極に先端付近を少し離れ、電界が平行電極対にほぼ
垂直になった場所でも、液晶分子２１の向きが平行電極
対の長手方向に対して、初期配向の向きとは逆方向に向
いていることになる。このような状況のもとでは、前段
落で詳述したように、平行電極対に垂直な電界は液晶分
子２１に通常とは逆方向の回転トルクを与え、この電界
強度が十分強い場合、その領域で、逆方向に回転した安
定なドメインが形成されることになる。このように逆方
向に回転したドメインと、Ｒ１と付記した通常方向に回
転したドメインの間には配向が不連続になるいわゆるデ
ィスクリネーションと呼ばれる境界面が形成される。こ
のような境界面の位置は、一般に不安定で制御不能であ
ることが多い。
も、ソース電極７１及び共通電極７２の先端及び根本の
近傍をのぞいては、これらの平行電極対にほぼ垂直な方
向に電界が発生する。しかしながら、櫛歯状電極の先端
付近では、電界の向きが放射状となり、特にＲ２と付記
した領域では、電界から液晶分子２１が受けるトルクは
通常とは逆方向になり、液晶分子２１は逆方向に回転し
ている。この結果、液晶のひずみの連続性により、櫛歯
状電極に先端付近を少し離れ、電界が平行電極対にほぼ
垂直になった場所でも、液晶分子２１の向きが平行電極
対の長手方向に対して、初期配向の向きとは逆方向に向
いていることになる。このような状況のもとでは、前段
落で詳述したように、平行電極対に垂直な電界は液晶分
子２１に通常とは逆方向の回転トルクを与え、この電界
強度が十分強い場合、その領域で、逆方向に回転した安
定なドメインが形成されることになる。このように逆方
向に回転したドメインと、Ｒ１と付記した通常方向に回
転したドメインの間には配向が不連続になるいわゆるデ
ィスクリネーションと呼ばれる境界面が形成される。こ
のような境界面の位置は、一般に不安定で制御不能であ
ることが多い。
【００２１】この場合も、平行電極対の長手方向に沿っ
て表示領域のかなり内側まで入り込むことが、実際の作
成した櫛歯状電極を用いた液晶セルで実験的に確認され
た。作成した代表的な実験セルでは、櫛歯状電極の電極
幅３μm 、電極間隔１０μm、セル厚４．５μm とし、
液晶材料は誘電率異方性Δεが６．０、屈折率異方性Δ
ｎが０．０７２のネマティック液晶を用いた。配向膜に
は通常のラビング処理により２〜３度のプレチルト角を
示すポリイミドを用いたものである。この実験セルの電
圧−透過率曲線は図１０のようになる。前述したよう
に、逆方向回転が安定なドメインを形成するかどうか
は、平行電極対に垂直な方向の電界強度に依存してい
る。前記実験セルの場合には、６Ｖ以上で逆回転ドメイ
ンが成長していく様子が観察され、１０Ｖ印加では、写
真３に示したような、顕著な逆回転ドメインの成長が確
認された。観察の結果、このような逆回転ドメインは電
圧印加時にのみ悪影響を与えるだけでなく、その後、セ
ルを駆動した場合、逆回転を引き起こした履歴を残し、
表示ムラの原因となることが判明した。
て表示領域のかなり内側まで入り込むことが、実際の作
成した櫛歯状電極を用いた液晶セルで実験的に確認され
た。作成した代表的な実験セルでは、櫛歯状電極の電極
幅３μm 、電極間隔１０μm、セル厚４．５μm とし、
液晶材料は誘電率異方性Δεが６．０、屈折率異方性Δ
ｎが０．０７２のネマティック液晶を用いた。配向膜に
は通常のラビング処理により２〜３度のプレチルト角を
示すポリイミドを用いたものである。この実験セルの電
圧−透過率曲線は図１０のようになる。前述したよう
に、逆方向回転が安定なドメインを形成するかどうか
は、平行電極対に垂直な方向の電界強度に依存してい
る。前記実験セルの場合には、６Ｖ以上で逆回転ドメイ
ンが成長していく様子が観察され、１０Ｖ印加では、写
真３に示したような、顕著な逆回転ドメインの成長が確
認された。観察の結果、このような逆回転ドメインは電
圧印加時にのみ悪影響を与えるだけでなく、その後、セ
ルを駆動した場合、逆回転を引き起こした履歴を残し、
表示ムラの原因となることが判明した。
【００２２】逆回転ドメインが確認された６Ｖの電圧は
ほぼ透過率のピークを与える電圧とほぼ等しい。従っ
て、効率よく高品位の表示を得ようとする場合、使用さ
れる電圧範囲内である。また、液晶セル作成時や、周辺
の実装に関わる工程において、やむを得ずより高い電圧
が印加されてしまう可能性があり、これらが表示ムラを
形成することになる。上述の現象は、液晶材料・配向膜
・電極間隔等を変えた液晶セルにおいても、ほぼ普遍的
に観察することができた。
ほぼ透過率のピークを与える電圧とほぼ等しい。従っ
て、効率よく高品位の表示を得ようとする場合、使用さ
れる電圧範囲内である。また、液晶セル作成時や、周辺
の実装に関わる工程において、やむを得ずより高い電圧
が印加されてしまう可能性があり、これらが表示ムラを
形成することになる。上述の現象は、液晶材料・配向膜
・電極間隔等を変えた液晶セルにおいても、ほぼ普遍的
に観察することができた。
【００２３】以上のように、櫛歯状電極を用いた液晶セ
ルでは、電極先端付近で発生する放射状の電界分布に伴
う逆回転ドメインの表示部への成長が必ず発生し、これ
が表示品質に重大な影響を与えることが避けられない。
上述の実験ならび考察をふまえた結果、我々は横電界方
式によるアクティブマトリックス型液晶表示装置におけ
る画質・信頼性の劣化を抑止するために、以下の手段を
発明するにいたった。
ルでは、電極先端付近で発生する放射状の電界分布に伴
う逆回転ドメインの表示部への成長が必ず発生し、これ
が表示品質に重大な影響を与えることが避けられない。
上述の実験ならび考察をふまえた結果、我々は横電界方
式によるアクティブマトリックス型液晶表示装置におけ
る画質・信頼性の劣化を抑止するために、以下の手段を
発明するにいたった。
【００２４】すなわち、 ［手段１］逆回転ドメインが表示領域に向かって成長す
ることを抑制する電極形状とする。
ることを抑制する電極形状とする。
【００２５】［手段２］液晶の誘電率異方性が正であ
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、
φLC−９０度＜φE1≦φLC」、もしくは、「−９０度＜
φLC≦−４５度、かつ、φLC≦φE1＜φLC＋９０度」の
関係を満たすように構成する。
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、
φLC−９０度＜φE1≦φLC」、もしくは、「−９０度＜
φLC≦−４５度、かつ、φLC≦φE1＜φLC＋９０度」の
関係を満たすように構成する。
【００２６】［手段３］液晶の誘電率異方性が正であ
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、
φLC−９０度＜φE1＜９０度」、もしくは、「−９０度
＜φLC≦−４５度、かつ、−９０度＜φE1＜φLC≦９０
度」の関係を満たすように構成する。
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、
φLC−９０度＜φE1＜９０度」、もしくは、「−９０度
＜φLC≦−４５度、かつ、−９０度＜φE1＜φLC≦９０
度」の関係を満たすように構成する。
【００２７】［手段４］液晶の誘電率異方性が負であ
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、
φLC＜φE1≦φLC＋９０度」、もしくは、「０度＜φLC
≦４５度、かつ、φLC−９０度≦φE1＜φLC」の関係を
満たすように構成する。
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、
φLC＜φE1≦φLC＋９０度」、もしくは、「０度＜φLC
≦４５度、かつ、φLC−９０度≦φE1＜φLC」の関係を
満たすように構成する。
【００２８】［手段５］液晶の誘電率異方性が負であ
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、
φLC＜φE1＜９０度」、もしくは、「０度＜φLC≦４５
度、かつ、−９０度＜φE1＜φLC」の関係を満たすよう
に構成する。
り、各画素内の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複
数のサブ画素領域の各々において、前記平行電極対の延
びる方向に垂直な方向を基準とした、液晶の初期配向方
位φLCと、液晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素
領域の全域にわたり、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、
φLC＜φE1＜９０度」、もしくは、「０度＜φLC≦４５
度、かつ、−９０度＜φE1＜φLC」の関係を満たすよう
に構成する。
【００２９】［手段６］各画素内の、ソース電極及び共
通電極よりなる平行電極対に挟まれた１つあるいは複数
のサブ画素領域の長手方向の両方の端部の各々を、前記
ソース電極あるいは前記共通電極により閉じ、前記各々
の端部の近傍において前記サブ画素領域の輪郭に沿って
前記共通電極、続いて前記端部、続いて前記ソース電極
の順にたどる方向が、液晶分子の通常の回転方向と一致
する場合には、前記端部が前記ソース電極により構成
し、液晶分子の通常の回転方向と一致しない場合には、
前記端部が前記共通電極により構成する。
通電極よりなる平行電極対に挟まれた１つあるいは複数
のサブ画素領域の長手方向の両方の端部の各々を、前記
ソース電極あるいは前記共通電極により閉じ、前記各々
の端部の近傍において前記サブ画素領域の輪郭に沿って
前記共通電極、続いて前記端部、続いて前記ソース電極
の順にたどる方向が、液晶分子の通常の回転方向と一致
する場合には、前記端部が前記ソース電極により構成
し、液晶分子の通常の回転方向と一致しない場合には、
前記端部が前記共通電極により構成する。
【００３０】［手段７］上記手段６において、前記ソー
ス電極及び前記共通電極の平面形状に関し、前記平行電
極対の延びる方向に垂直な方向を基準とした、前記サブ
画素領域の端部を構成する部位のエッジの接線の延びる
方位φA と、前記液晶分子の初期配向方位φLCとの関係
が、「０度＜φLC≦４５度、かつ、−９０度＜φA ≦φ
LC−９０度」、もしくは、「−４５度≦φLC＜０度、か
つ、φLC＋９０度≦φA ＜９０度」の関係を満たすよう
に構成する。
ス電極及び前記共通電極の平面形状に関し、前記平行電
極対の延びる方向に垂直な方向を基準とした、前記サブ
画素領域の端部を構成する部位のエッジの接線の延びる
方位φA と、前記液晶分子の初期配向方位φLCとの関係
が、「０度＜φLC≦４５度、かつ、−９０度＜φA ≦φ
LC−９０度」、もしくは、「−４５度≦φLC＜０度、か
つ、φLC＋９０度≦φA ＜９０度」の関係を満たすよう
に構成する。
【００３１】［手段８］上記手段６において、前記ソー
ス電極及び前記共通電極の平面形状に関し、前記平行電
極対の延びる方向に垂直な方向を基準とした、前記サブ
画素領域の端部を構成する部位のエッジの接線の延びる
方位φA と、前記液晶分子の初期配向方位φLCとの関係
が、「０度＜φLC≦４５度、かつ、−９０度＜φA ≦０
度」、もしくは、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、０度
≦φA ＜９０度」の関係を満たすように構成する。
ス電極及び前記共通電極の平面形状に関し、前記平行電
極対の延びる方向に垂直な方向を基準とした、前記サブ
画素領域の端部を構成する部位のエッジの接線の延びる
方位φA と、前記液晶分子の初期配向方位φLCとの関係
が、「０度＜φLC≦４５度、かつ、−９０度＜φA ≦０
度」、もしくは、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、０度
≦φA ＜９０度」の関係を満たすように構成する。
【００３２】［手段９］上記手段１乃至手段８におい
て、平行電極対を形成するソース電極と共通電極とが、
少なくともその一部において絶縁膜を介して互いに重畳
させ、該重畳部をもって付加容量を形成する。
て、平行電極対を形成するソース電極と共通電極とが、
少なくともその一部において絶縁膜を介して互いに重畳
させ、該重畳部をもって付加容量を形成する。
【００３３】［手段１０］上記手段９において、前記ソ
ース電極と前記共通電極との平面形状において、前記ソ
ース電極と前記共通電極とを、サブ画素領域の端部を構
成する部位において、交互に階段状に構成する。
ース電極と前記共通電極との平面形状において、前記ソ
ース電極と前記共通電極とを、サブ画素領域の端部を構
成する部位において、交互に階段状に構成する。
【００３４】上記手段１によると、たとえ逆回転ドメイ
ンが発生した場合においても、表示領域にむかって逆回
転ドメインが成長しないため、画質、信頼性の低下を抑
えることができる。
ンが発生した場合においても、表示領域にむかって逆回
転ドメインが成長しないため、画質、信頼性の低下を抑
えることができる。
【００３５】また、上記手段２によると、液晶分子の初
期配向方位と液晶駆動電界の方位との関係から、液晶分
子に逆回転ドメインを生じさせる駆動トルクがかかるこ
とがない。
期配向方位と液晶駆動電界の方位との関係から、液晶分
子に逆回転ドメインを生じさせる駆動トルクがかかるこ
とがない。
【００３６】さらに、手段３によれば、液晶分子２１は
局所的には初期配向に対して逆方向に回転するが、φE1
＜９０度の電界の向きを越えて、液晶分子２１が逆回転
することはない。従って、平行電極対の端部で、液晶分
子２１が平行電極対の長手方向を越えて、初期配向と反
対方向に向くことはない。このような逆回転の影響が平
行電極対の端部より多少広がっても、平行電極対に垂直
な電界によって、逆方向の回転トルクを受けることはな
いので、逆回転ドメインの成長は起きない。故に、手段
３の方法をとっても、逆回転ドメインの成長を抑止する
ことができる。
局所的には初期配向に対して逆方向に回転するが、φE1
＜９０度の電界の向きを越えて、液晶分子２１が逆回転
することはない。従って、平行電極対の端部で、液晶分
子２１が平行電極対の長手方向を越えて、初期配向と反
対方向に向くことはない。このような逆回転の影響が平
行電極対の端部より多少広がっても、平行電極対に垂直
な電界によって、逆方向の回転トルクを受けることはな
いので、逆回転ドメインの成長は起きない。故に、手段
３の方法をとっても、逆回転ドメインの成長を抑止する
ことができる。
【００３７】また、手段２及び手段３は正の屈折率異方
性を有する液晶を用いた場合について有効であるが、負
の屈折率異方性を有する液晶を用いた場合には、手段４
あるいは手段５によれば良い。
性を有する液晶を用いた場合について有効であるが、負
の屈折率異方性を有する液晶を用いた場合には、手段４
あるいは手段５によれば良い。
【００３８】さらに、手段６によると、その電極形状に
より、必然的に逆回転ドメインの成長の原因になるよう
な電界が生じることを防止することができる。
より、必然的に逆回転ドメインの成長の原因になるよう
な電界が生じることを防止することができる。
【００３９】さらに、手段７によると、その電極形状に
より、必然的に逆回転ドメインの発生の原因になるよう
な電界が生じることを防止することができる。
より、必然的に逆回転ドメインの発生の原因になるよう
な電界が生じることを防止することができる。
【００４０】また、手段８によると、液晶分子２１は局
所的には初期配向に対して逆方向に回転するが、上記手
段３と同様の理由により、逆回転ドメインの成長を抑止
することができる。
所的には初期配向に対して逆方向に回転するが、上記手
段３と同様の理由により、逆回転ドメインの成長を抑止
することができる。
【００４１】さらに、手段９によると、表示ムラの発生
を抑止することができる上に、付加容量の効果により電
圧保持特性が優れた液晶表示装置を実現できる。
を抑止することができる上に、付加容量の効果により電
圧保持特性が優れた液晶表示装置を実現できる。
【００４２】さらに、手段１０によると、電極のパター
ニング精度に対する要求が厳しくなくなり、さらに、電
極構造が凹凸が少なく単純であるため、短絡あるいは断
線などの欠陥が生じにくくなるという効果を有する。
ニング精度に対する要求が厳しくなくなり、さらに、電
極構造が凹凸が少なく単純であるため、短絡あるいは断
線などの欠陥が生じにくくなるという効果を有する。
【００４３】また、パーソナルコンピュータ、エンジニ
アリングワークステーション（ＥＷＳ）、モニター装置
等の電子機器に、本発明による液晶表示装置を搭載した
場合には、液晶表示装置の、薄型、軽量、低消費電力と
いった特徴を有効に利用することができ、さらに、横電
界方式の液晶表示装置に特有の逆回転ドメインの発生に
よる画質の劣化がなく、横電界方式による広い視野角特
性を最大限に活かすことができる。
アリングワークステーション（ＥＷＳ）、モニター装置
等の電子機器に、本発明による液晶表示装置を搭載した
場合には、液晶表示装置の、薄型、軽量、低消費電力と
いった特徴を有効に利用することができ、さらに、横電
界方式の液晶表示装置に特有の逆回転ドメインの発生に
よる画質の劣化がなく、横電界方式による広い視野角特
性を最大限に活かすことができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００４５】図１は本発明の実施の形態を説明する図で
ある。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ′に沿った断面図である。図１（ｃ）及
び図１（ｄ）はそれぞれ本発明による液晶表示装置の動
作を説明する、平面図及び断面図である。図１（ａ）を
参照すると、横方向に延びる複数本のゲートバスライン
５５と、縦方向に延びる複数本のドレインバスライン５
６とに囲まれる領域内に画素領域が形成されており、全
体として縦横のマトリックス状に画素が配列されてい
る。能動素子５４は、ゲートバスライン５５とドレイン
バスライン５６の交点近傍に、それぞれの画素に対応す
るように形成されている。ソース電極７１及び共通電極
７２はそれぞれ梯子型の平面形状であり、互いに異なる
層に形成されている。各々の画素領域中には、ソース電
極７１と共通電極７２とからなる平行電極対に挟まれ
た、４つのサブ画素領域を有している。また、ソース電
極７１と共通電極７２はその一部において絶縁膜を介し
て重畳しており、この重畳部をもって付加容量を形成し
ている。共通電極７２は断線を防ぐために図中上側及び
下側の２本の線により、ゲートバスライン５５の延びる
方向に隣接する画素をまたぐように形成されている。
ある。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は、図１
（ａ）のＡ−Ａ′に沿った断面図である。図１（ｃ）及
び図１（ｄ）はそれぞれ本発明による液晶表示装置の動
作を説明する、平面図及び断面図である。図１（ａ）を
参照すると、横方向に延びる複数本のゲートバスライン
５５と、縦方向に延びる複数本のドレインバスライン５
６とに囲まれる領域内に画素領域が形成されており、全
体として縦横のマトリックス状に画素が配列されてい
る。能動素子５４は、ゲートバスライン５５とドレイン
バスライン５６の交点近傍に、それぞれの画素に対応す
るように形成されている。ソース電極７１及び共通電極
７２はそれぞれ梯子型の平面形状であり、互いに異なる
層に形成されている。各々の画素領域中には、ソース電
極７１と共通電極７２とからなる平行電極対に挟まれ
た、４つのサブ画素領域を有している。また、ソース電
極７１と共通電極７２はその一部において絶縁膜を介し
て重畳しており、この重畳部をもって付加容量を形成し
ている。共通電極７２は断線を防ぐために図中上側及び
下側の２本の線により、ゲートバスライン５５の延びる
方向に隣接する画素をまたぐように形成されている。
【００４６】図１（ｂ）を参照すると、第１の基板１１
上に共通電極７２、ソース電極７１、ドレインバスライ
ン５６が形成されている。共通電極７２は層間絶縁膜５
７により、ソース電極７１及びドレインバスライン５６
と絶縁されている。なお、図１には示さないが、ゲート
バスライン５５も、共通電極７２と同様に、層間絶縁膜
５７により、ソース電極７１及びドレインバスライン５
６と絶縁されている。基板１１上に形成された、これら
の構造は、保護絶縁膜５９により被覆されている。以上
よりなるアクティブマトリックス基板表面には絶縁性有
機高分子膜からなる配向膜３１が形成され、表面に配向
処理が施されている。
上に共通電極７２、ソース電極７１、ドレインバスライ
ン５６が形成されている。共通電極７２は層間絶縁膜５
７により、ソース電極７１及びドレインバスライン５６
と絶縁されている。なお、図１には示さないが、ゲート
バスライン５５も、共通電極７２と同様に、層間絶縁膜
５７により、ソース電極７１及びドレインバスライン５
６と絶縁されている。基板１１上に形成された、これら
の構造は、保護絶縁膜５９により被覆されている。以上
よりなるアクティブマトリックス基板表面には絶縁性有
機高分子膜からなる配向膜３１が形成され、表面に配向
処理が施されている。
【００４７】第２の基板１２からなる対向基板の表面に
も、絶縁性有機高分子膜からなる配向膜３２が形成さ
れ、表面に配向処理が施されている。
も、絶縁性有機高分子膜からなる配向膜３２が形成さ
れ、表面に配向処理が施されている。
【００４８】アクティブマトリックス基板と対向基板は
配向膜３１及び配向膜３２が形成された面を内側にし
て、一定の間隔をなすように、重ね合わされ、両基板間
には液晶２０が封入されている。また、両基板の外側に
は１対の偏光板（図示せず）が配置されている。
配向膜３１及び配向膜３２が形成された面を内側にし
て、一定の間隔をなすように、重ね合わされ、両基板間
には液晶２０が封入されている。また、両基板の外側に
は１対の偏光板（図示せず）が配置されている。
【００４９】配向膜３１及び配向膜３２の表面は、図１
（ａ）に示すように、無電界時に液晶分子２１が所定の
方向に沿って配向するように、平行に配向処理されてい
る。液晶２０はネマティック液晶である。液晶２０の誘
電率異方性については、正（ｐ型）でも負（ｎ型）でも
かまわないが、以下では、ｐ型の場合について説明す
る。ｎ型の場合には配向処理方向をｐ型の場合とは９０
度異ならせればよい。
（ａ）に示すように、無電界時に液晶分子２１が所定の
方向に沿って配向するように、平行に配向処理されてい
る。液晶２０はネマティック液晶である。液晶２０の誘
電率異方性については、正（ｐ型）でも負（ｎ型）でも
かまわないが、以下では、ｐ型の場合について説明す
る。ｎ型の場合には配向処理方向をｐ型の場合とは９０
度異ならせればよい。
【００５０】図１においては、通常の回転方向が時計回
りになるように配向処理されている。すなわち、前記平
行電極対の延びる方向に垂直な方向を基準として反時計
回りを正として表した場合の液晶分子２１の初期配向方
位φLCは、４５度≦φLC＜９０度としてある。
りになるように配向処理されている。すなわち、前記平
行電極対の延びる方向に垂直な方向を基準として反時計
回りを正として表した場合の液晶分子２１の初期配向方
位φLCは、４５度≦φLC＜９０度としてある。
【００５１】次に図１の最も特徴的な部分である、ソー
ス電極７１及び共通電極７２の平面形状について説明す
る。図１（ａ）において、サブ画素領域の長手方向の両
方の端部は、それぞれ、ソース電極７１あるいは共通電
極７２により閉じられている。
ス電極７１及び共通電極７２の平面形状について説明す
る。図１（ａ）において、サブ画素領域の長手方向の両
方の端部は、それぞれ、ソース電極７１あるいは共通電
極７２により閉じられている。
【００５２】ここで、図１の４つのサブ画素領域を、便
宜的に図面左側から、第１、第２、第３、第４、のサブ
画素領域とする。第１及び第３のサブ画素領域において
は、図中上側の端部はソース電極７１により構成されて
おり、図中下側の端部は共通電極７２により構成されて
いる。第２及び第４のサブ画素領域においては、これら
とは逆になっている。
宜的に図面左側から、第１、第２、第３、第４、のサブ
画素領域とする。第１及び第３のサブ画素領域において
は、図中上側の端部はソース電極７１により構成されて
おり、図中下側の端部は共通電極７２により構成されて
いる。第２及び第４のサブ画素領域においては、これら
とは逆になっている。
【００５３】さらに、上記の電極形状について、前記液
晶分子の通常の回転方向と照らし合わせて説明する。第
１のサブ画素領域の図中上側の端部に注目すると、該端
部近傍において、サブ画素領域の輪郭に沿って共通電極
７２、続いて前記端部、続いてソース電極７１の順にた
どる方向Ｆ１は時計回りである。すなわち、前記液晶分
子の通常の回転方向と一致するので、該端部がソース電
極７１により構成されている。一方、同サブ画素領域の
図中下側の端部に注目すると、上記のようにたどる方向
Ｆ２が反時計回りである。すなわち、前記液晶分子の通
常の回転方向と一致しないので、該端部がソース電極７
１により構成されている。
晶分子の通常の回転方向と照らし合わせて説明する。第
１のサブ画素領域の図中上側の端部に注目すると、該端
部近傍において、サブ画素領域の輪郭に沿って共通電極
７２、続いて前記端部、続いてソース電極７１の順にた
どる方向Ｆ１は時計回りである。すなわち、前記液晶分
子の通常の回転方向と一致するので、該端部がソース電
極７１により構成されている。一方、同サブ画素領域の
図中下側の端部に注目すると、上記のようにたどる方向
Ｆ２が反時計回りである。すなわち、前記液晶分子の通
常の回転方向と一致しないので、該端部がソース電極７
１により構成されている。
【００５４】次に、図１の動作について、図を参照して
説明する。
説明する。
【００５５】図１（ｃ）及び図１（ｄ）を参照すると、
能動素子５４の作用により、ゲートバスライン５５及び
ドレインバスライン５６からの信号に応じて、ソース電
極７１と共通電極７２との間に電位が書き込まれると、
液晶駆動電界Ｅ１が誘起される。
能動素子５４の作用により、ゲートバスライン５５及び
ドレインバスライン５６からの信号に応じて、ソース電
極７１と共通電極７２との間に電位が書き込まれると、
液晶駆動電界Ｅ１が誘起される。
【００５６】まず、各々のサブ画素領域の中央部では、
電極駆動電界Ｅ１は、平行電極対に垂直な方向（φE ＝
０度）に発生している。前述のように、液晶分子２１の
初期配向方位φLCは、４５度≦φLC＜９０度であるた
め、上記の液晶駆動電界Ｅ１により、液晶分子２１が時
計回りに回転する。
電極駆動電界Ｅ１は、平行電極対に垂直な方向（φE ＝
０度）に発生している。前述のように、液晶分子２１の
初期配向方位φLCは、４５度≦φLC＜９０度であるた
め、上記の液晶駆動電界Ｅ１により、液晶分子２１が時
計回りに回転する。
【００５７】次に各々のサブ画素領域の図中上側及び図
中下側の端部近傍を見ると、液晶駆動電界Ｅ１は平行電
極対の延びる方向に垂直な方向からずれて発生してい
る。しかしながら、各々の端部の近傍について見ると、
このずれて発生している電界においても、液晶分子２１
には、サブ画素領域中央部と同様に時計回りに回転させ
るトルクが働くことがわかる。これは、各々のサブ画素
領域の全域にわたり、φLC−９０度≦φE1＜９０度の関
係が満足されているためであり、このような関係を満た
すように液晶駆動電界Ｅ１が発生するのは、前述のソー
ス電極７１及び共通電極７２の平面形状によるものであ
る。
中下側の端部近傍を見ると、液晶駆動電界Ｅ１は平行電
極対の延びる方向に垂直な方向からずれて発生してい
る。しかしながら、各々の端部の近傍について見ると、
このずれて発生している電界においても、液晶分子２１
には、サブ画素領域中央部と同様に時計回りに回転させ
るトルクが働くことがわかる。これは、各々のサブ画素
領域の全域にわたり、φLC−９０度≦φE1＜９０度の関
係が満足されているためであり、このような関係を満た
すように液晶駆動電界Ｅ１が発生するのは、前述のソー
ス電極７１及び共通電極７２の平面形状によるものであ
る。
【００５８】以上のように、図１に示した構成において
は、液晶分子２１が所望の回転方向に対し逆方向に回転
することがなく、すなわち、逆回転ドメインの発生がな
い。このため、表示ムラのない、画質、信頼性の優れた
液晶表示装置を実現することができる。
は、液晶分子２１が所望の回転方向に対し逆方向に回転
することがなく、すなわち、逆回転ドメインの発生がな
い。このため、表示ムラのない、画質、信頼性の優れた
液晶表示装置を実現することができる。
【００５９】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００６０】［実施例１］ガラス基板１１上にＣｒより
なるゲートバスライン５５及び共通電極７２を形成し、
これらを覆うように窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる
層間絶縁膜５７を形成した。続いて、トランジスタの能
動層である、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜をゲートバ
スライン５５上に層間絶縁膜５７を介して形成した。さ
らにＣｒよりなるドレインバスライン５６及びソース電
極７１を形成した。次にこれらの構造を覆うようにＳｉ
Ｎｘからなる保護絶縁膜を形成した。
なるゲートバスライン５５及び共通電極７２を形成し、
これらを覆うように窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなる
層間絶縁膜５７を形成した。続いて、トランジスタの能
動層である、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜をゲートバ
スライン５５上に層間絶縁膜５７を介して形成した。さ
らにＣｒよりなるドレインバスライン５６及びソース電
極７１を形成した。次にこれらの構造を覆うようにＳｉ
Ｎｘからなる保護絶縁膜を形成した。
【００６１】ゲートバスライン５５、ドレインバスライ
ン５６、ソース電極７１、及び共通電極７２の平面形状
は、前述の図１に示した形状とした。より詳細には、画
素の繰り返しピッチは、横１１０μm ×縦３３０μm と
した。ゲートバスライン５５及びドレインバスライン５
６の線幅をそれぞれ１６μm 及び８μm とし、共通電極
７２の隣接する画素をまたぐ部分の線幅は図中上側及び
下側の２本について、ともに７μm とした。ソース電極
７１及び共通電極７２の、平行電極対を形成する部位は
３μm 幅とし、互いに間隔が１５μm となるように形成
した。
ン５６、ソース電極７１、及び共通電極７２の平面形状
は、前述の図１に示した形状とした。より詳細には、画
素の繰り返しピッチは、横１１０μm ×縦３３０μm と
した。ゲートバスライン５５及びドレインバスライン５
６の線幅をそれぞれ１６μm 及び８μm とし、共通電極
７２の隣接する画素をまたぐ部分の線幅は図中上側及び
下側の２本について、ともに７μm とした。ソース電極
７１及び共通電極７２の、平行電極対を形成する部位は
３μm 幅とし、互いに間隔が１５μm となるように形成
した。
【００６２】ソース電極７１及び共通電極７２の平面形
状についてさらに詳細に説明する。共通電極７２の、付
加容量形成部位は一様に７μm 幅としてある。これに対
し、ソース電極７１がサブ画素領域の端部を構成してい
る部位においては、ソース電極７１のエッジが共通電極
７２のエッジより２μm 張り出すように形成されてお
り、共通電極がサブ画素領域の端部を構成する部位にお
いては、ソース電極７１のエッジが共通電極７２のエッ
ジより２μm 引っ込むように形成されている。従って、
ソース電極７１の、付加容量形成部位は図１において幅
が広い部位において７μm 幅、幅が狭い部位においては
３μm 幅となっている。
状についてさらに詳細に説明する。共通電極７２の、付
加容量形成部位は一様に７μm 幅としてある。これに対
し、ソース電極７１がサブ画素領域の端部を構成してい
る部位においては、ソース電極７１のエッジが共通電極
７２のエッジより２μm 張り出すように形成されてお
り、共通電極がサブ画素領域の端部を構成する部位にお
いては、ソース電極７１のエッジが共通電極７２のエッ
ジより２μm 引っ込むように形成されている。従って、
ソース電極７１の、付加容量形成部位は図１において幅
が広い部位において７μm 幅、幅が狭い部位においては
３μm 幅となっている。
【００６３】対向側のガラス基板１２には、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３原色をストライプ状に配列したカラーフィルター、
及び、遮光用のブラックマトリックスを形成した。
の３原色をストライプ状に配列したカラーフィルター、
及び、遮光用のブラックマトリックスを形成した。
【００６４】画素数は全体として横６４０×３（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）×縦４８０である。
Ｇ，Ｂ）×縦４８０である。
【００６５】上記のように構成したアクティブマトリッ
クス基板及び、カラーフィルター基板それぞれの表面
に、ポリイミドからなる配向膜を形成し、φLC＝７５度
となるように、一様にラビング処理した。その後に両基
板を４．５μm の間隔をなすように重ね合わせ、屈折率
異方性が０．０６７のネマティック液晶を真空チャンバ
ー内で注入した。
クス基板及び、カラーフィルター基板それぞれの表面
に、ポリイミドからなる配向膜を形成し、φLC＝７５度
となるように、一様にラビング処理した。その後に両基
板を４．５μm の間隔をなすように重ね合わせ、屈折率
異方性が０．０６７のネマティック液晶を真空チャンバ
ー内で注入した。
【００６６】その後に両基板の外側に偏光板を張り合わ
せた。両偏光板の透過軸の方向は、互いに、直交するよ
うにし、なおかつ、一方の偏光板の透過軸が、上記のラ
ビング方向と一致するようにした。
せた。両偏光板の透過軸の方向は、互いに、直交するよ
うにし、なおかつ、一方の偏光板の透過軸が、上記のラ
ビング方向と一致するようにした。
【００６７】このように構成した液晶パネルに駆動回路
及びバックライトを取り付け、４０９６色表示の液晶表
示装置を構成した。
及びバックライトを取り付け、４０９６色表示の液晶表
示装置を構成した。
【００６８】［実施例２］図１の構成についてその効果
を明確かつ単純に確認することを目的として、図２に示
す構造により、実験用液晶セルを作成した。
を明確かつ単純に確認することを目的として、図２に示
す構造により、実験用液晶セルを作成した。
【００６９】本実施例においては、ガラス基板の上に、
Ｃｒからなる第１の電極１及び第２の電極２を窒化シリ
コン（ＳｉＮｘ）よりなる層間絶縁膜を介してそれぞれ
異なる層に形成した基板と、電極等の一切形成されてい
ないガラス基板との表面に、それぞれポリイミドよりな
る配向膜を形成し、φLC＝７５度となるように一様にラ
ビング処理を行い、両基板を４．５μm の間隔をなすよ
うに重ね合わせ、液晶を注入した。
Ｃｒからなる第１の電極１及び第２の電極２を窒化シリ
コン（ＳｉＮｘ）よりなる層間絶縁膜を介してそれぞれ
異なる層に形成した基板と、電極等の一切形成されてい
ないガラス基板との表面に、それぞれポリイミドよりな
る配向膜を形成し、φLC＝７５度となるように一様にラ
ビング処理を行い、両基板を４．５μm の間隔をなすよ
うに重ね合わせ、液晶を注入した。
【００７０】図２において、第１の電極１は図１の共通
電極７２に相当し、第２の電極２は図１のソース電極７
１に相当する。ただし、図２においては、各画素に６個
のサブ画素領域を有しており、平行電極対の間隔は１０
μm である。各サブ画素領域の端部の構成は図１と同様
である。
電極７２に相当し、第２の電極２は図１のソース電極７
１に相当する。ただし、図２においては、各画素に６個
のサブ画素領域を有しており、平行電極対の間隔は１０
μm である。各サブ画素領域の端部の構成は図１と同様
である。
【００７１】写真１は、本実施例により作成した実験用
液晶セルの動作時の偏光顕微鏡写真であり、本実施例の
構成によって、逆回転ドメインが発生していないことが
確認できる。
液晶セルの動作時の偏光顕微鏡写真であり、本実施例の
構成によって、逆回転ドメインが発生していないことが
確認できる。
【００７２】［実施例３］図３は本発明の別の実施例を
示すものである。図３においては、ソース電極７１及び
共通電極７２とは縦横の網目状の平面形状に形成されて
おり、一つの画素領域内に８つのサブ画素領域を有して
いる。図３の構成によっても、逆回転ドメインの発生が
なく、このため、表示ムラのない、画質、信頼性の優れ
た液晶表示装置を実現することができる。また、図３の
構成によると、図１の構成による場合よりも大きな付加
容量を設けることができる。
示すものである。図３においては、ソース電極７１及び
共通電極７２とは縦横の網目状の平面形状に形成されて
おり、一つの画素領域内に８つのサブ画素領域を有して
いる。図３の構成によっても、逆回転ドメインの発生が
なく、このため、表示ムラのない、画質、信頼性の優れ
た液晶表示装置を実現することができる。また、図３の
構成によると、図１の構成による場合よりも大きな付加
容量を設けることができる。
【００７３】［実施例４］図４は本発明の別の実施例を
示すものである。図４に示す構成は、図１に示す構成と
ほぼ同様であるが、ソース電極７１及び共通電極７２の
平面形状が、サブ画素領域の端部近傍において、図１と
は異なっている。すなわち、図４においては、ソース電
極７１及び共通電極７２を、サブ画素領域の端部を構成
する部位において、交互に階段状に形成してある。
示すものである。図４に示す構成は、図１に示す構成と
ほぼ同様であるが、ソース電極７１及び共通電極７２の
平面形状が、サブ画素領域の端部近傍において、図１と
は異なっている。すなわち、図４においては、ソース電
極７１及び共通電極７２を、サブ画素領域の端部を構成
する部位において、交互に階段状に形成してある。
【００７４】次に図４に示した構成の利点を説明する。
図１においては、ソース電極７１の、サブ画素領域の端
部を構成する部位において、その平面形状が凹凸をなす
ように形成されているが、この凹凸の形状を、共通電極
７２の形状に対して正確な位置に形成する必要がある。
すなわち、ソース電極７１の段の部分を、共通電極７２
の平行電極対を構成する部位の３μm 幅の間に正確に形
成する必要がある。これに対し、図４の構成において
は、サブ画素領域の端部を構成する部位について、ソー
ス電極７１及び共通電極７２が交互に階段状に形成され
ているため、ソース電極７１及び共通電極７２のパター
ニングの精度が厳しくなるという利点を有する。また、
電極構造について、凹凸が少なくて単純であるため、短
絡あるいは断線などの欠陥が生じにくくなるという効果
も有する。
図１においては、ソース電極７１の、サブ画素領域の端
部を構成する部位において、その平面形状が凹凸をなす
ように形成されているが、この凹凸の形状を、共通電極
７２の形状に対して正確な位置に形成する必要がある。
すなわち、ソース電極７１の段の部分を、共通電極７２
の平行電極対を構成する部位の３μm 幅の間に正確に形
成する必要がある。これに対し、図４の構成において
は、サブ画素領域の端部を構成する部位について、ソー
ス電極７１及び共通電極７２が交互に階段状に形成され
ているため、ソース電極７１及び共通電極７２のパター
ニングの精度が厳しくなるという利点を有する。また、
電極構造について、凹凸が少なくて単純であるため、短
絡あるいは断線などの欠陥が生じにくくなるという効果
も有する。
【００７５】［実施例５］図５は本発明の別の実施例を
示すものである。図５においても図４と同様に、ソース
電極７１及び共通電極７２を、サブ画素領域の端部を構
成する部位において、交互に階段状に構成してある。た
だし、本実施例においては、液晶分子２１の初期配向方
位φLCは、φLC＝−７５度となるようにしてあり、よっ
て通常の回転方向は反時計回りである。
示すものである。図５においても図４と同様に、ソース
電極７１及び共通電極７２を、サブ画素領域の端部を構
成する部位において、交互に階段状に構成してある。た
だし、本実施例においては、液晶分子２１の初期配向方
位φLCは、φLC＝−７５度となるようにしてあり、よっ
て通常の回転方向は反時計回りである。
【００７６】図４に示した構成及び図５に示した構成に
ついては、本発明の主題に関して同様の効果を有する。
すなわち、どちらの構成によっても、逆回転ドメインの
発生を防止することができ、よって、画質、信頼性の優
れた液晶表示装置を実現できる。ただし、図４に示した
構成と図５に示した構成とは、その製造プロセスにおい
て製造効率の違いを生じる場合がある。というのも、平
行に配向処理を施した２枚の基板を張り合わせて作成し
たパネルに液晶を注入する際、前記の配向処理方向と、
注入に伴う液晶の流動方向とが、互いに平行に近い方が
垂直に近い場合よりも短時間で注入が完了することが知
られている。このことから、液晶の注入方向と配向処理
方向との関係に鑑み、液晶表示装置の構成及び製造工程
を設計する必要がある。具体的には、図４に示した構成
においては、図中右上あるいは左下から、図５に示した
構成においては、図中右下あるいは左上から、液晶が流
動して注入されるように、液晶表示装置の構成及び製造
工程を設計すると良い。
ついては、本発明の主題に関して同様の効果を有する。
すなわち、どちらの構成によっても、逆回転ドメインの
発生を防止することができ、よって、画質、信頼性の優
れた液晶表示装置を実現できる。ただし、図４に示した
構成と図５に示した構成とは、その製造プロセスにおい
て製造効率の違いを生じる場合がある。というのも、平
行に配向処理を施した２枚の基板を張り合わせて作成し
たパネルに液晶を注入する際、前記の配向処理方向と、
注入に伴う液晶の流動方向とが、互いに平行に近い方が
垂直に近い場合よりも短時間で注入が完了することが知
られている。このことから、液晶の注入方向と配向処理
方向との関係に鑑み、液晶表示装置の構成及び製造工程
を設計する必要がある。具体的には、図４に示した構成
においては、図中右上あるいは左下から、図５に示した
構成においては、図中右下あるいは左上から、液晶が流
動して注入されるように、液晶表示装置の構成及び製造
工程を設計すると良い。
【００７７】［実施例６］図６は本発明の別の実施例を
示すものである。本実施例による構成は、図１に示す構
成とほぼ同様であるが、ソース電極７１及び共通電極７
２の平面形状が、サブ画素領域の端部近傍において、図
１とは異なっている。すなわち、図１においては、前記
サブ画素領域の端部を構成する部位のエッジの延びる方
位φA は、前記平行電極対の延びる方向に対して垂直に
なっている（φA ＝０度）のに対し、図６においては、
相当する部位が斜めになっており、より具体的にはφ＝
−１５度の方位に平行になっている（φA ＝−１５
度）。
示すものである。本実施例による構成は、図１に示す構
成とほぼ同様であるが、ソース電極７１及び共通電極７
２の平面形状が、サブ画素領域の端部近傍において、図
１とは異なっている。すなわち、図１においては、前記
サブ画素領域の端部を構成する部位のエッジの延びる方
位φA は、前記平行電極対の延びる方向に対して垂直に
なっている（φA ＝０度）のに対し、図６においては、
相当する部位が斜めになっており、より具体的にはφ＝
−１５度の方位に平行になっている（φA ＝−１５
度）。
【００７８】ここで、図６に示した構成の利点を、図１
に示した構成と比較して説明する。一般に同一平面上に
配置された電極間に電圧を印加して電極間に電界を発生
させた場合、電極のエッジ部分のごく近傍においては、
電界がこのエッジにほぼ垂直な方位に発生する。ここで
図１を参照すると、ソース電極７１あるいは共通電極７
２がサブ画素領域の端部を構成する部位においては、電
極のエッジはφ＝０度の方位に平行になっているため、
このごく近傍においては液晶駆動電界Ｅ１の方位φE1が
９０度近くになっている。図１において液晶分子２１の
初期配向方位φLCは７５度としてあるため、７５度＜φ
E1＜９０度となる上記の領域においては、液晶分子２１
に対して反時計回りに回転させるトルクが働く。実際に
は、図１の構成において、このようにφE1が９０度に近
くなる領域はごく微小であり、また液晶の変形の連続性
から、逆回転ドメインは発生しておらず（写真１）、仮
に液晶分子２１が逆方向に回転したとしても、平行電極
対の延びる方向を越えて回転することがなく、よって逆
方向ドメインが成長することはないので、問題はない
が、さらに液晶の配向を安定化し液晶表示装置の信頼性
を高めるためには、上記の様なφLC＜φE1なる領域の存
在は好ましくない。次に図６を参照すると、ソース電極
７１あるいは共通電極７２がサブ画素領域の端部を構成
する部位において、電極のエッジはφ＝−１５度の方位
に平行になっているため（φA ＝−１５度）、このごく
近傍においても液晶駆動電界Ｅ１の方位φE1は液晶の初
期配向方位φLC（＝７５度）を越えることがない。よっ
て、液晶分子２１に対して反時計回りに回転させるトル
クが働くことは一切なく、よって、より安定した液晶配
向、ひいては、より信頼性の高い液晶表示装置を実現で
きる。
に示した構成と比較して説明する。一般に同一平面上に
配置された電極間に電圧を印加して電極間に電界を発生
させた場合、電極のエッジ部分のごく近傍においては、
電界がこのエッジにほぼ垂直な方位に発生する。ここで
図１を参照すると、ソース電極７１あるいは共通電極７
２がサブ画素領域の端部を構成する部位においては、電
極のエッジはφ＝０度の方位に平行になっているため、
このごく近傍においては液晶駆動電界Ｅ１の方位φE1が
９０度近くになっている。図１において液晶分子２１の
初期配向方位φLCは７５度としてあるため、７５度＜φ
E1＜９０度となる上記の領域においては、液晶分子２１
に対して反時計回りに回転させるトルクが働く。実際に
は、図１の構成において、このようにφE1が９０度に近
くなる領域はごく微小であり、また液晶の変形の連続性
から、逆回転ドメインは発生しておらず（写真１）、仮
に液晶分子２１が逆方向に回転したとしても、平行電極
対の延びる方向を越えて回転することがなく、よって逆
方向ドメインが成長することはないので、問題はない
が、さらに液晶の配向を安定化し液晶表示装置の信頼性
を高めるためには、上記の様なφLC＜φE1なる領域の存
在は好ましくない。次に図６を参照すると、ソース電極
７１あるいは共通電極７２がサブ画素領域の端部を構成
する部位において、電極のエッジはφ＝−１５度の方位
に平行になっているため（φA ＝−１５度）、このごく
近傍においても液晶駆動電界Ｅ１の方位φE1は液晶の初
期配向方位φLC（＝７５度）を越えることがない。よっ
て、液晶分子２１に対して反時計回りに回転させるトル
クが働くことは一切なく、よって、より安定した液晶配
向、ひいては、より信頼性の高い液晶表示装置を実現で
きる。
【００７９】本実施例においては、φA ＝−１５度でな
くとも、−９０度＜φA ≦φLCの関係を満たしていれば
同様の効果を有する。また、言うまでもなく、この関係
を満たしてさえいれば、ソース電極７１あるいは共通電
極７２の、サブ画素領域を形成する部位を折れ線あるい
は曲線により構成しても構わない。
くとも、−９０度＜φA ≦φLCの関係を満たしていれば
同様の効果を有する。また、言うまでもなく、この関係
を満たしてさえいれば、ソース電極７１あるいは共通電
極７２の、サブ画素領域を形成する部位を折れ線あるい
は曲線により構成しても構わない。
【００８０】さらに、図６に示した構成の、別の利点を
説明する。図１においては、ソース電極７１の、サブ画
素領域の端部を構成する部位において、その平面形状が
凹凸をなすように形成されているが、この凹凸の形状
を、共通電極７２の形状に対して正確な位置に形成する
必要がある。すなわち、ソース電極７１の段の部分を、
共通電極７２の平行電極対を構成する部位の３μm の幅
の間に正確に形成する必要がある。これに対し、図６の
構成においては、サブ画素領域の端部を構成する部位に
ついて、ソース電極７１及び共通電極７２のパターニン
グの精度が厳しくなるため、結果として製造歩留まりが
向上するという利点がある。
説明する。図１においては、ソース電極７１の、サブ画
素領域の端部を構成する部位において、その平面形状が
凹凸をなすように形成されているが、この凹凸の形状
を、共通電極７２の形状に対して正確な位置に形成する
必要がある。すなわち、ソース電極７１の段の部分を、
共通電極７２の平行電極対を構成する部位の３μm の幅
の間に正確に形成する必要がある。これに対し、図６の
構成においては、サブ画素領域の端部を構成する部位に
ついて、ソース電極７１及び共通電極７２のパターニン
グの精度が厳しくなるため、結果として製造歩留まりが
向上するという利点がある。
【００８１】［実施例７］以上の実施例では、正の誘電
率異方性を有する液晶を用いた場合について説明した
が、負の誘電率異方性を有する液晶を用いた場合には、
無電界時の液晶配向方向が、図１あるいは図２あるいは
図３あるいは図４あるいは図５あるいは図６における液
晶分子２１の配向方向に対し、９０度異なる方向になる
ように配向処理を施せばよい。
率異方性を有する液晶を用いた場合について説明した
が、負の誘電率異方性を有する液晶を用いた場合には、
無電界時の液晶配向方向が、図１あるいは図２あるいは
図３あるいは図４あるいは図５あるいは図６における液
晶分子２１の配向方向に対し、９０度異なる方向になる
ように配向処理を施せばよい。
【００８２】［実施例８］本発明による横１０２４×３
（ＲＧＢ）×縦７６８画素、対角３６cmの液晶パネルを
作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接続し
てフルカラー表示の液晶表示装置を作製した。この液晶
表示装置に電源回路及びインターフェイス回路を搭載し
て、パーソナルコンピューター用モニター装置を作製し
た。
（ＲＧＢ）×縦７６８画素、対角３６cmの液晶パネルを
作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接続し
てフルカラー表示の液晶表示装置を作製した。この液晶
表示装置に電源回路及びインターフェイス回路を搭載し
て、パーソナルコンピューター用モニター装置を作製し
た。
【００８３】［実施例９］本発明による横６４０×３
（ＲＧＢ）×縦４８０画素、対角２６cmの液晶パネルを
作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接続し
て４０９６色表示の液晶表示装置を作製した。この液晶
表示装置と、電源回路と、コンピュータ回路と、キーボ
ードと、ポインティングデバイスと、主記憶装置と、補
助記憶装置とにより、ノート型パーソナルコンピュータ
ーを作製した。
（ＲＧＢ）×縦４８０画素、対角２６cmの液晶パネルを
作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接続し
て４０９６色表示の液晶表示装置を作製した。この液晶
表示装置と、電源回路と、コンピュータ回路と、キーボ
ードと、ポインティングデバイスと、主記憶装置と、補
助記憶装置とにより、ノート型パーソナルコンピュータ
ーを作製した。
【００８４】［実施例１０］本発明による横１０２４×
３（ＲＧＢ）×縦７６８画素、対角３６cmの液晶パネル
を作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接続
してフルカラー表示の液晶表示装置を作製した。この液
晶表示装置に電源回路及びインターフェイス回路を搭載
して、パーソナルコンピューター用モニター装置を作製
した。
３（ＲＧＢ）×縦７６８画素、対角３６cmの液晶パネル
を作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接続
してフルカラー表示の液晶表示装置を作製した。この液
晶表示装置に電源回路及びインターフェイス回路を搭載
して、パーソナルコンピューター用モニター装置を作製
した。
【００８５】［実施例１１］本発明による横１２８０×
３（ＲＧＢ）×縦１０２４画素、対角５１cm、４０９６
色表示の液晶パネルを作製し、信号処理回路と、バック
ライト装置とを接続して液晶表示装置を作製した。この
液晶表示装置に電源回路及びインターフェイス回路を搭
載して、エンジニアリングワークステーション（ＥＷ
Ｓ）用モニター装置を作製した。
３（ＲＧＢ）×縦１０２４画素、対角５１cm、４０９６
色表示の液晶パネルを作製し、信号処理回路と、バック
ライト装置とを接続して液晶表示装置を作製した。この
液晶表示装置に電源回路及びインターフェイス回路を搭
載して、エンジニアリングワークステーション（ＥＷ
Ｓ）用モニター装置を作製した。
【００８６】［実施例１２］本発明による横１２８０×
３（ＲＧＢ）×縦１０２４画素、対角３３cmの液晶パネ
ルを作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接
続して４０９６色表示の液晶表示装置を作製した。この
液晶表示装置と、電源回路と、コンピューター回路と、
キーボードと、ポインティングデバイスと、主記憶装置
と、補助記憶装置とにより、ラップトップ型ＥＷＳを構
成した。
３（ＲＧＢ）×縦１０２４画素、対角３３cmの液晶パネ
ルを作製し、信号処理回路と、バックライト装置とを接
続して４０９６色表示の液晶表示装置を作製した。この
液晶表示装置と、電源回路と、コンピューター回路と、
キーボードと、ポインティングデバイスと、主記憶装置
と、補助記憶装置とにより、ラップトップ型ＥＷＳを構
成した。
【００８７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による横電
界方式の液晶表示装置においては、逆回転ドメインの発
生を完全に抑制することができ、よって、画質、信頼性
に優れた液晶表示装置を実現することができる。携帯型
パーソナルコンピューターに本発明による液晶表示装置
を搭載した場合には、画質の劣化により使用者にストレ
スを与えることがなく快適に使用できる携帯型パーソナ
ルコンピューターを実現できる。また、特にＥＷＳ用等
の大画面モニター装置に、本発明による液晶表示装置を
搭載した場合には、横電界方式に特有の逆回転ドメイン
の発生による画質の劣化がなく、横電界方式による広い
視野角特性を最大限に活かすことができる。
界方式の液晶表示装置においては、逆回転ドメインの発
生を完全に抑制することができ、よって、画質、信頼性
に優れた液晶表示装置を実現することができる。携帯型
パーソナルコンピューターに本発明による液晶表示装置
を搭載した場合には、画質の劣化により使用者にストレ
スを与えることがなく快適に使用できる携帯型パーソナ
ルコンピューターを実現できる。また、特にＥＷＳ用等
の大画面モニター装置に、本発明による液晶表示装置を
搭載した場合には、横電界方式に特有の逆回転ドメイン
の発生による画質の劣化がなく、横電界方式による広い
視野角特性を最大限に活かすことができる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第４の実施例の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第５の実施例の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図６】本発明の第６の実施例の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図７】従来の技術を説明する平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｈ）は従来の別の技術を説明する平
面図である。
面図である。
【図９】従来の別の技術を説明する平面図である。
【図１０】横電界方式による電圧−透過率曲線である。
【図１１】本発明の効果を説明する顕微鏡写真である。
【図１２】従来の技術による問題点を説明する顕微鏡写
真である。
真である。
【図１３】従来の技術による問題点を説明する顕微鏡写
真である。
真である。
【図１４】従来の技術による問題点を説明する顕微鏡写
真である。
真である。
１，２ 電極 １１ 基板 １２ 基板 ２０ 液晶 ２１ 液晶分子 ５４ 能動素子 ５５ ゲートバスライン ５６ ドレインバスライン ５７ 層間絶縁膜 ５９ 保護絶縁膜 ７１ ソース電極 ７２ 共通電極
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】まず、図７に示すようなソース電極７１と
共通電極７２が無限に長く続く平行電極対を構成してい
たと仮定する。この場合、平行電極対間の電位差が０Ｖ
の時には、液晶分子２１は、平行電極対の延びる方向に
垂直な方向から４５度より大きく９０度より小さいある
一定の角度φLCで、均一に配向している。ここで、平行
電極対間に電位差を与えると平行電極に垂直な方向に電
界が発生し、液晶分子２１は平行電極対となす角が大き
くなる方向にトルクを受け、この方向に回転を開始す
る。この時、液晶を挟持する両側の基板界面において
は、液晶分子２１は配向膜からのアンカリングを受ける
ので、大きくその向きを変化させることはない。従っ
て、比較的自由に回転できる両基板の中央付近の液晶分
子２１と基板界面付近の液晶分子２１との間にツイスト
変形が発生し、この変形を抑える方向にトルクが生じ、
液晶分子２１が電界から受けるトルクと、ツイスト変形
の結果生じるトルクが釣り合ったところで回転が止ま
る。このような場合には、電圧印加に伴う液晶分子２１
の回転の方向および角度は一意に決定され、逆方向に回
転することはない。
共通電極７２が無限に長く続く平行電極対を構成してい
たと仮定する。この場合、平行電極対間の電位差が０Ｖ
の時には、液晶分子２１は、平行電極対の延びる方向に
垂直な方向から４５度より大きく９０度より小さいある
一定の角度φLCで、均一に配向している。ここで、平行
電極対間に電位差を与えると平行電極に垂直な方向に電
界が発生し、液晶分子２１は平行電極対となす角が大き
くなる方向にトルクを受け、この方向に回転を開始す
る。この時、液晶を挟持する両側の基板界面において
は、液晶分子２１は配向膜からのアンカリングを受ける
ので、大きくその向きを変化させることはない。従っ
て、比較的自由に回転できる両基板の中央付近の液晶分
子２１と基板界面付近の液晶分子２１との間にツイスト
変形が発生し、この変形を抑える方向にトルクが生じ、
液晶分子２１が電界から受けるトルクと、ツイスト変形
の結果生じるトルクが釣り合ったところで回転が止ま
る。このような場合には、電圧印加に伴う液晶分子２１
の回転の方向および角度は一意に決定され、逆方向に回
転することはない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】図７に示すように、櫛歯状電極において
も、ソース電極７１および共通電極７２の先端および根
本の近傍をのぞいては、これらの平行電極対にほぼ垂直
な方向に電界が発生する。しかしながら、櫛歯状電極の
先端付近では、電界の向きが放射状となり、特にＲ２と
付記した領域では、電界から液晶分子２１が受けるトル
クは通常とは逆方向になり、液晶分子２１は逆方向に回
転している。この結果、液晶のひずみの連続性により、
櫛歯状電極の先端付近を少し離れ、電界が平行電極対に
ほぼ垂直になった場所でも、液晶分子２１の向きが平行
電極対の長手方向に対して、初期配向の向きとは逆方向
に向いていることになる。このような状況のもとでは、
前段落で詳述したように、平行電極対に垂直な電界は液
晶分子２１に通常とは逆方向の回転トルクを与え、この
電界強度が十分強い場合、その領域で、逆方向に回転し
た安定なドメインが形成されることになる。このように
逆方向に回転したドメインと、Ｒ１と付記した通常方向
に回転したドメインの間には配向が不連続になるいわゆ
るディスクリネーションと呼ばれる境界面が形成され
る。このような境界面の位置は、一般に不安定で制御不
能であることが多い。
も、ソース電極７１および共通電極７２の先端および根
本の近傍をのぞいては、これらの平行電極対にほぼ垂直
な方向に電界が発生する。しかしながら、櫛歯状電極の
先端付近では、電界の向きが放射状となり、特にＲ２と
付記した領域では、電界から液晶分子２１が受けるトル
クは通常とは逆方向になり、液晶分子２１は逆方向に回
転している。この結果、液晶のひずみの連続性により、
櫛歯状電極の先端付近を少し離れ、電界が平行電極対に
ほぼ垂直になった場所でも、液晶分子２１の向きが平行
電極対の長手方向に対して、初期配向の向きとは逆方向
に向いていることになる。このような状況のもとでは、
前段落で詳述したように、平行電極対に垂直な電界は液
晶分子２１に通常とは逆方向の回転トルクを与え、この
電界強度が十分強い場合、その領域で、逆方向に回転し
た安定なドメインが形成されることになる。このように
逆方向に回転したドメインと、Ｒ１と付記した通常方向
に回転したドメインの間には配向が不連続になるいわゆ
るディスクリネーションと呼ばれる境界面が形成され
る。このような境界面の位置は、一般に不安定で制御不
能であることが多い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年６月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図６】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 貴彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 渡辺 誠 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内
Claims (14)
- 【請求項１】逆回転ドメインが表示領域中央部に向かっ
て成長することを抑制する電極形状を有することを特徴
とする横電界方式の液晶表示装置。 - 【請求項２】液晶の誘電率異方性が正であり、各画素内
の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複数のサブ画素
領域の各々において、前記平行電極対の延びる方向に垂
直な方向を基準とした、液晶の初期配向方位φLCと、液
晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素領域の全域に
わたり、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、φLC−９０度
＜φE1≦φLC」、もしくは、「−９０度＜φLC≦−４５
度、かつ、φLC≦φE1＜φLC＋９０度」の関係を満たす
ことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。 - 【請求項３】液晶の誘電率異方性が正であり、各画素内
の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複数のサブ画素
領域の各々において、前記平行電極対の延びる方向に垂
直な方向を基準とした、液晶の初期配向方位φLCと、液
晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素領域の全域に
わたり、「４５度≦φLC＜９０度、かつ、φLC−９０度
＜φE1＜９０度」、もしくは、「−９０度＜φLC≦−４
５度、かつ、−９０度＜φE1＜φLC＋９０度」の関係を
満たすことを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。 - 【請求項４】液晶の誘電率異方性が負であり、各画素内
の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複数のサブ画素
領域の各々において、前記平行電極対の延びる方向に垂
直な方向を基準とした、液晶の初期配向方位φLCと、液
晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素領域の全域に
わたり、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、φLC＜φE1≦
φLC＋９０度」、もしくは、「０度＜φLC≦４５度、か
つ、φLC−９０度≦φE1＜φLC」の関係を満たすことを
特徴とする横電界方式の液晶表示装置。 - 【請求項５】液晶の誘電率異方性が負であり、各画素内
の、平行電極対に挟まれた１つあるいは複数のサブ画素
領域の各々において、前記平行電極対の延びる方向に垂
直な方向を基準とした、液晶の初期配向方位φLCと、液
晶駆動電界の方位φE1とが、前記サブ画素領域の全域に
わたり、「−４５度≦φLC＜０度、かつ、φLC＜φE1≦
φLC＋９０度」、もしくは、「０度＜φLC≦４５度、か
つ、−９０度＜φE1＜φLC」の関係を満たすことを特徴
とする横電界方式の液晶表示装置。 - 【請求項６】各画素内の、ソース電極及び共通電極より
なる平行電極対に挟まれた１つあるいは複数のサブ画素
領域の長手方向の両方の端部の各々が、前記ソース電極
あるいは前記共通電極により閉じられており、前記各々
の端部の近傍において前記サブ画素領域の輪郭に沿って
前記共通電極、続いて前記端部、続いて前記ソース電極
の順にたどる方向が、液晶分子の通常の回転方向と一致
する場合には、前記端部が前記ソース電極により構成さ
れており、液晶分子の通常の回転方向と一致しない場合
には、前記端部が前記共通電極により構成されているこ
とを特徴とする横電界方式の液晶表示装置。 - 【請求項７】前記ソース電極及び前記共通電極の平面形
状において、前記平行電極対の延びる方向に垂直な方向
を基準とした、前記サブ画素領域の端部を構成する部位
のエッジの接線の延びる方位φA と、前記液晶分子の初
期配向方位φLCとの関係が、「０度＜φLC≦４５度、か
つ、−９０度＜φA ≦φLC−９０度」、もしくは、「−
４５度≦φLC＜０度、かつ、φLC＋９０度≦φA ＜９０
度」の関係をも満たすことを特徴とする請求項６に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項８】前記ソース電極及び前記共通電極の平面形
状において、前記平行電極対の延びる方向に垂直な方向
を基準とした、前記サブ画素領域の端部を構成する部位
のエッジの接線の延びる方位φA と、前記液晶分子の初
期配向方位φLCとの関係が、「０度＜φLC≦４５度、か
つ、−９０度＜φA ≦０度」、もしくは、「−４５度≦
φLC＜０度、かつ、０度≦φA ＜９０度」の関係をも満
たすことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】平行電極対を構成するソース電極と共通電
極とが、少なくともその一部において絶縁膜を介して互
いに重畳されており、該重畳部をもって付加容量を形成
していることを特徴とする請求項１乃至請求項８に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項１０】前記ソース電極と前記共通電極との平面
形状において、前記ソース電極と前記共通電極とが、サ
ブ画素領域の端部を構成する部位において、交互に階段
状に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の
液晶表示装置。 - 【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
載の液晶表示装置を搭載した電子機器。 - 【請求項１２】請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
載の液晶表示装置を搭載したパーソナルコンピュータ
ー。 - 【請求項１３】請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
載の液晶表示装置を搭載したエンジニアリングワークス
テーション。 - 【請求項１４】請求項１乃至請求項１０のいずれかに記
載の液晶表示装置を搭載したモニター装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20112596A JP2973934B2 (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 液晶表示装置、及び液晶表示装置を搭載した電子機器 |
| KR1019970032366A KR100307984B1 (ko) | 1996-07-11 | 1997-07-11 | 화질이개선된인플레인형액정표시장치 |
| US08/893,660 US5905556A (en) | 1996-07-11 | 1997-07-11 | In-plane type liquid crystal display apparatus with improved picture quality |
| TW086109837A TW535023B (en) | 1996-07-11 | 1997-07-11 | In-plane type liquid crystal display apparatus with improved picture quality |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20112596A JP2973934B2 (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 液晶表示装置、及び液晶表示装置を搭載した電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026767A true JPH1026767A (ja) | 1998-01-27 |
| JP2973934B2 JP2973934B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=16435834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20112596A Expired - Lifetime JP2973934B2 (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 液晶表示装置、及び液晶表示装置を搭載した電子機器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5905556A (ja) |
| JP (1) | JP2973934B2 (ja) |
| KR (1) | KR100307984B1 (ja) |
| TW (1) | TW535023B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100653469B1 (ko) * | 2000-06-01 | 2006-12-04 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 고속 응답 시간을 갖는 프린지 필드 구동 모드 액정 표시장치 |
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| EP2713202A2 (en) | 2012-09-27 | 2014-04-02 | NLT Technologies, Ltd. | Liquid crystal display element, image display apparatus, method for driving image display apparatus, and portable device |
| JP2014139683A (ja) * | 2006-08-11 | 2014-07-31 | Nlt Technologies Ltd | 液晶表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH10142635A (ja) * | 1996-11-15 | 1998-05-29 | Furontetsuku:Kk | 液晶表示装置 |
| JPH10206857A (ja) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
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