JP3008928B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- 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
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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、特に広視野角を達成し得る液晶表示装置の構造に関
する。
し、特に広視野角を達成し得る液晶表示装置の構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置としてツイスティッ
ドネマティック(ＴＮ)方式を採用したものが広く知られ
ている。しかし、電圧印加時の液晶分子の配向方向が画
素内で一様なため、視角により色調が異なるという問題
がある。この視角特性を改善する方法として、画素電
極、もしくは共通電極に開口部を設け、開口部を境界と
して方向の異なる斜め電界を発生させることにより、液
晶分子の配向方向を分割（配向分割）する技術がある。
この技術によると、配向分割された各領域の視角特性が
互いに補償しあうことから、特性を改善することができ
る。
ドネマティック(ＴＮ)方式を採用したものが広く知られ
ている。しかし、電圧印加時の液晶分子の配向方向が画
素内で一様なため、視角により色調が異なるという問題
がある。この視角特性を改善する方法として、画素電
極、もしくは共通電極に開口部を設け、開口部を境界と
して方向の異なる斜め電界を発生させることにより、液
晶分子の配向方向を分割（配向分割）する技術がある。
この技術によると、配向分割された各領域の視角特性が
互いに補償しあうことから、特性を改善することができ
る。
【０００３】上述の技術を応用した液晶表示装置とし
て、特開平１０−２０３２３号公報記載の技術が提案さ
れている。この技術について、図４に示す断面図と図５
に示す平面図を参照して説明する。
て、特開平１０−２０３２３号公報記載の技術が提案さ
れている。この技術について、図４に示す断面図と図５
に示す平面図を参照して説明する。
【０００４】画素電極１３に開口部１２を設ける。開口
部１２の位置に制御電極１４を配置する。この場合の
「開口部の位置」とは、画素電極と同層に配置されても
良いし、開口部の上方、または下方にあたる別の層に配
置されてもかまわないことを意味する。画素電極１３と
制御電極１４は絶縁され、異なる電圧を印加できるよう
になっている。制御電極１４に電圧を印加することによ
り、開口部１２を境界として方向の異なる斜め電界が発
生する。この時、液晶分子１８が電界により配向方向を
分割する。図４に示す液晶分子の配向方向は、主に、液
晶分子の層の中間層に位置する液晶分子の配向方向を示
している。この状態において紫外線照射を行うことによ
り、液晶分子１８に予め添加しておいた少量の紫外線硬
化モノマー、もしくはオリゴマーが重合しポリマー１９
となる。ポリマー１９は、紫外線照射時の液晶分子の配
向方向に準じ、制御電極１４が電圧無印加となった場合
においてもその形態を固定する。また、ポリマー１９は
少量なため、液晶分子１８は電圧印加時の立ち上がり方
向だけを規制され、傾きは印加電圧に応じて変化する。
よって、以上の構成により視角特性を改善することがで
きる。
部１２の位置に制御電極１４を配置する。この場合の
「開口部の位置」とは、画素電極と同層に配置されても
良いし、開口部の上方、または下方にあたる別の層に配
置されてもかまわないことを意味する。画素電極１３と
制御電極１４は絶縁され、異なる電圧を印加できるよう
になっている。制御電極１４に電圧を印加することによ
り、開口部１２を境界として方向の異なる斜め電界が発
生する。この時、液晶分子１８が電界により配向方向を
分割する。図４に示す液晶分子の配向方向は、主に、液
晶分子の層の中間層に位置する液晶分子の配向方向を示
している。この状態において紫外線照射を行うことによ
り、液晶分子１８に予め添加しておいた少量の紫外線硬
化モノマー、もしくはオリゴマーが重合しポリマー１９
となる。ポリマー１９は、紫外線照射時の液晶分子の配
向方向に準じ、制御電極１４が電圧無印加となった場合
においてもその形態を固定する。また、ポリマー１９は
少量なため、液晶分子１８は電圧印加時の立ち上がり方
向だけを規制され、傾きは印加電圧に応じて変化する。
よって、以上の構成により視角特性を改善することがで
きる。
【０００５】図５は、特開平１０−２０３２３号公報記
載の図１０の構造を、同記載の実施例に応用したときの
構成を具体的に示した平面図である。記載の実施例で
は、制御電極１４をゲート電極３と同層で形成してい
る。これに対し、制御電極１４を画素電極１３と同層で
形成した場合には、次のような問題点が発生する。問題
点とは、開口部、すなわち制御電極１４により画素電極
１３が完全に分断され、画素電極１３と同層において、
分断された各画素電極１３の導通をとることができない
という点である。分断された各画素電極１３には、表示
上、同一の電圧が印加されなければならず、導通をとる
必要がある。従って、記載の実施例では、画素電極１３
と別の層で制御電極１４を形成している。さらに前記の
理由により、画素電極１３を開口部１２により完全に分
断することができず、各画素電極１３を導通させる部分
を形成することになる。例えば、図５に示す形状をとる
ことになる。つまり、開口部１２で分断されていない部
分で各画素電極１３は繋がった構造である。
載の図１０の構造を、同記載の実施例に応用したときの
構成を具体的に示した平面図である。記載の実施例で
は、制御電極１４をゲート電極３と同層で形成してい
る。これに対し、制御電極１４を画素電極１３と同層で
形成した場合には、次のような問題点が発生する。問題
点とは、開口部、すなわち制御電極１４により画素電極
１３が完全に分断され、画素電極１３と同層において、
分断された各画素電極１３の導通をとることができない
という点である。分断された各画素電極１３には、表示
上、同一の電圧が印加されなければならず、導通をとる
必要がある。従って、記載の実施例では、画素電極１３
と別の層で制御電極１４を形成している。さらに前記の
理由により、画素電極１３を開口部１２により完全に分
断することができず、各画素電極１３を導通させる部分
を形成することになる。例えば、図５に示す形状をとる
ことになる。つまり、開口部１２で分断されていない部
分で各画素電極１３は繋がった構造である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、開口部
により画素電極を完全に分断できないことは、液晶分子
の配向分割の原理上、問題である。導通させる部分では
斜め電界が発生せず、液晶分子は、自由な方向に配向す
ることができるからである。従って、配向分割した各領
域の面積比（分割比）が一部の領域に偏ることになり、
表示上、主に視角を変えた場合に観測される画素単位で
の階調のばらつきの原因となる。
により画素電極を完全に分断できないことは、液晶分子
の配向分割の原理上、問題である。導通させる部分では
斜め電界が発生せず、液晶分子は、自由な方向に配向す
ることができるからである。従って、配向分割した各領
域の面積比（分割比）が一部の領域に偏ることになり、
表示上、主に視角を変えた場合に観測される画素単位で
の階調のばらつきの原因となる。
【０００７】画素電極に開口部を設ける技術として、さ
らに、特開平７−１９９１９０号公報記載の技術が提案
されている。図６に断面図を示す。基板１上の画素電極
２６に開口部２７が設けられている。画素電極２６の周
辺には配向制御電極２８が設置されている。画素電極２
６と配向制御電極２８の配置を図７の平面図に示す。画
素電極２６の周辺を囲うように配向制御電極２８を配置
している。これは、画素電極端に発生する電界の方向を
規制するためである。しかし、本技術では表示を行う際
に、画素電極２６と共通電極１５に電圧を印加する他、
配向制御電極２８に所定の電圧を印加し制御することが
必要となり、駆動回路の設計負荷や電圧供給等の問題が
ある。更に、本技術においても、開口部により分割され
た各画素電極に同一の電圧を印加させるために、導通さ
せる部分が必要不可欠となる。従って、特開平１０−２
０３２３号公報記載の技術と同様の問題点を有してい
る。
らに、特開平７−１９９１９０号公報記載の技術が提案
されている。図６に断面図を示す。基板１上の画素電極
２６に開口部２７が設けられている。画素電極２６の周
辺には配向制御電極２８が設置されている。画素電極２
６と配向制御電極２８の配置を図７の平面図に示す。画
素電極２６の周辺を囲うように配向制御電極２８を配置
している。これは、画素電極端に発生する電界の方向を
規制するためである。しかし、本技術では表示を行う際
に、画素電極２６と共通電極１５に電圧を印加する他、
配向制御電極２８に所定の電圧を印加し制御することが
必要となり、駆動回路の設計負荷や電圧供給等の問題が
ある。更に、本技術においても、開口部により分割され
た各画素電極に同一の電圧を印加させるために、導通さ
せる部分が必要不可欠となる。従って、特開平１０−２
０３２３号公報記載の技術と同様の問題点を有してい
る。
【０００８】本発明は、以上の問題点を解決する液晶表
示装置を提供する。
示装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、画素電極が形成された基板と、該基板に対向配置さ
れており、共通電極が形成された基板との間に液晶層が
挟持され、画素電極に開口部を設け、開口部を境界とし
て方向の異なる斜め電界を発生させることにより、液晶
分子の配向方向を分割し、表示の広視野角化を図った液
晶表示装置において、前記画素電極は前記開口部により
完全に分断されており、分断された各画素電極が絶縁膜
を介して画素電極の形成される層とは異なる層で導通さ
せる構造を有し、該絶縁膜の構成を２層以上の膜とし、
絶縁膜の中間層に液晶分子の配向を制御する制御電極を
配置する構造を有することを特徴とするものである。
は、画素電極が形成された基板と、該基板に対向配置さ
れており、共通電極が形成された基板との間に液晶層が
挟持され、画素電極に開口部を設け、開口部を境界とし
て方向の異なる斜め電界を発生させることにより、液晶
分子の配向方向を分割し、表示の広視野角化を図った液
晶表示装置において、前記画素電極は前記開口部により
完全に分断されており、分断された各画素電極が絶縁膜
を介して画素電極の形成される層とは異なる層で導通さ
せる構造を有し、該絶縁膜の構成を２層以上の膜とし、
絶縁膜の中間層に液晶分子の配向を制御する制御電極を
配置する構造を有することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の液晶表示装置は、画素電
極に開口部を設け、開口部を境界として方向の異なる斜
め電界を発生させることにより、液晶分子の配向方向を
分割（配向分割）し、表示の広視野角化を図った液晶表
示装置において、液晶分子の配向方向をより安定的に規
制し、配向分割した各領域の面積比（分割比）が一部の
領域に偏ることを抑制可能としたものである。このた
め、各画素の分割比の均一化が図れ、主に視角を変えた
場合に観測される、画素単位での階調のばらつきを抑制
することができる。その手段は、画素電極を開口部によ
り完全に分断し、配向分割する領域の境界全域にわたり
斜め電界を発生させる構成としたことである。更には、
開口部により分断された各画素電極を、画素電極の形成
される層とは異なる層で導通させたことである。
極に開口部を設け、開口部を境界として方向の異なる斜
め電界を発生させることにより、液晶分子の配向方向を
分割（配向分割）し、表示の広視野角化を図った液晶表
示装置において、液晶分子の配向方向をより安定的に規
制し、配向分割した各領域の面積比（分割比）が一部の
領域に偏ることを抑制可能としたものである。このた
め、各画素の分割比の均一化が図れ、主に視角を変えた
場合に観測される、画素単位での階調のばらつきを抑制
することができる。その手段は、画素電極を開口部によ
り完全に分断し、配向分割する領域の境界全域にわたり
斜め電界を発生させる構成としたことである。更には、
開口部により分断された各画素電極を、画素電極の形成
される層とは異なる層で導通させたことである。
【００１１】本発明の一実施形態になる液晶表示装置の
構成について、図１に示す断面図と図２に示す平面図を
参照して説明する。
構成について、図１に示す断面図と図２に示す平面図を
参照して説明する。
【００１２】本発明の液晶表示装置は、基板１上のゲー
ト電極３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、ドレイン電極
６、ソース電極７から成るスイッチング素子からの印加
電圧を、電極配線部８から絶縁膜９、１０のコンタクト
ホール１１を介して、開口部１２により分断された上層
の各画素電極１３に伝える。開口部１２の下層には制御
電極１４を設置し、絶縁膜９と１０の中間層に配置す
る。対向の基板２上には共通電極１５を設置する。この
共通電極１５に開口部は必要としない。各基板１、２の
表面層には、配向膜１６、１７が形成され、液晶分子１
８を挟持している。制御電極１４に電圧を印加すること
により、開口部１２の端から画素電極１３の端にかけて
斜め電界が発生する。図１のように、開口部１２を境界
として発生する方向の異なる斜め電界により、液晶分子
１８の配向方向が分割する。この時、紫外線照射を行う
ことにより、液晶分子１８に予め添加しておいた少量の
紫外線硬化モノマー、もしくはオリゴマーが重合しポリ
マー１９となる。ポリマー１９は、紫外線照射時の液晶
分子の配向方向に準じ、制御電極１４が電圧無印加とな
った場合においてもその形態を固定する。また、ポリマ
ー１９は少量なため、液晶分子１８は電圧印加時の立ち
上がり方向だけを規制され、傾きは印加電圧に応じて変
化する。従って、駆動時は制御電極１４に電圧を印加を
する必要は無く、画素電極１３への印加のみで表示が可
能となる。図２に示す平面図のように、開口部１２は画
素電極１３を完全に分断しているため、配向分割する領
域の境界全域にわたり斜め電界を発生させることができ
る。よって、導通のために画素電極に配線部を設ける従
来の技術に比べ、液晶分子の配向方向をより安定的に規
制することができる。
ト電極３、ゲート絶縁膜４、半導体層５、ドレイン電極
６、ソース電極７から成るスイッチング素子からの印加
電圧を、電極配線部８から絶縁膜９、１０のコンタクト
ホール１１を介して、開口部１２により分断された上層
の各画素電極１３に伝える。開口部１２の下層には制御
電極１４を設置し、絶縁膜９と１０の中間層に配置す
る。対向の基板２上には共通電極１５を設置する。この
共通電極１５に開口部は必要としない。各基板１、２の
表面層には、配向膜１６、１７が形成され、液晶分子１
８を挟持している。制御電極１４に電圧を印加すること
により、開口部１２の端から画素電極１３の端にかけて
斜め電界が発生する。図１のように、開口部１２を境界
として発生する方向の異なる斜め電界により、液晶分子
１８の配向方向が分割する。この時、紫外線照射を行う
ことにより、液晶分子１８に予め添加しておいた少量の
紫外線硬化モノマー、もしくはオリゴマーが重合しポリ
マー１９となる。ポリマー１９は、紫外線照射時の液晶
分子の配向方向に準じ、制御電極１４が電圧無印加とな
った場合においてもその形態を固定する。また、ポリマ
ー１９は少量なため、液晶分子１８は電圧印加時の立ち
上がり方向だけを規制され、傾きは印加電圧に応じて変
化する。従って、駆動時は制御電極１４に電圧を印加を
する必要は無く、画素電極１３への印加のみで表示が可
能となる。図２に示す平面図のように、開口部１２は画
素電極１３を完全に分断しているため、配向分割する領
域の境界全域にわたり斜め電界を発生させることができ
る。よって、導通のために画素電極に配線部を設ける従
来の技術に比べ、液晶分子の配向方向をより安定的に規
制することができる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００１４】実施例１ 本実施例の液晶表示装置の構成について、図１に示す断
面図と図２に示す平面図を参照して説明する。
面図と図２に示す平面図を参照して説明する。
【００１５】ガラス等の透明な基板１上に、Ｃｒ、ＩＴ
Ｏ等の金属の単層、もしくは多層膜からなるゲート電極
３、ゲート配線２０をスパッタリングとフォトレジスト
工程により形成する。上層に、酸化シリコン、窒化シリ
コンの２層からなるゲート絶縁膜４をＣＶＤによりを形
成する。更に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、ｎ +
ａ−Ｓｉ）からなる半導体層５をＣＶＤとフォトレジス
ト工程により上層に形成し、かつＣｒ、ＩＴＯ等の金属
の単層、もしくは多層膜からなるドレイン電極６、ソー
ス電極７、ドレイン配線２１をスパッタリングとフォト
レジスト工程により形成する。ここまでの工程により、
ドレイン配線とゲート配線、及びその交点に存在するス
イッチング素子が形成される。次に、導電膜からなる電
極配線部８を形成する。電極配線部８は、透過光を遮蔽
し表示面積を低減させないために、透明な導電膜で形成
するのが望ましく、ここではＩＴＯを使用し、スパッタ
リングとフォトレジスト工程により形成する。上層に、
アクリル、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリシラザン
化合物等の有機膜、または、窒化シリコン等の無機膜か
らなる単層、もしくは多層の絶縁膜９を積層する。ここ
では、下層に窒化シリコン層をＣＶＤにより３００ｎｍ
の膜厚で形成し、上層にアクリル等の有機膜層をスピン
コーティングと焼成により２〜５μｍの膜厚に形成し
た。窒化シリコン層の形成は、スイッチング素子保護の
ためである。また、有機膜層の形成は、上層に設置する
画素電極１３からの電界の影響を抑制し、画素電極を下
層のドレイン配線やゲート配線、及びスイッチング素子
の上部に配置することを可能とするためである。
Ｏ等の金属の単層、もしくは多層膜からなるゲート電極
３、ゲート配線２０をスパッタリングとフォトレジスト
工程により形成する。上層に、酸化シリコン、窒化シリ
コンの２層からなるゲート絶縁膜４をＣＶＤによりを形
成する。更に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ、ｎ +
ａ−Ｓｉ）からなる半導体層５をＣＶＤとフォトレジス
ト工程により上層に形成し、かつＣｒ、ＩＴＯ等の金属
の単層、もしくは多層膜からなるドレイン電極６、ソー
ス電極７、ドレイン配線２１をスパッタリングとフォト
レジスト工程により形成する。ここまでの工程により、
ドレイン配線とゲート配線、及びその交点に存在するス
イッチング素子が形成される。次に、導電膜からなる電
極配線部８を形成する。電極配線部８は、透過光を遮蔽
し表示面積を低減させないために、透明な導電膜で形成
するのが望ましく、ここではＩＴＯを使用し、スパッタ
リングとフォトレジスト工程により形成する。上層に、
アクリル、ベンゾシクロブテンポリマー、ポリシラザン
化合物等の有機膜、または、窒化シリコン等の無機膜か
らなる単層、もしくは多層の絶縁膜９を積層する。ここ
では、下層に窒化シリコン層をＣＶＤにより３００ｎｍ
の膜厚で形成し、上層にアクリル等の有機膜層をスピン
コーティングと焼成により２〜５μｍの膜厚に形成し
た。窒化シリコン層の形成は、スイッチング素子保護の
ためである。また、有機膜層の形成は、上層に設置する
画素電極１３からの電界の影響を抑制し、画素電極を下
層のドレイン配線やゲート配線、及びスイッチング素子
の上部に配置することを可能とするためである。
【００１６】次に、Ｃｒ、ＩＴＯ等の金属の単層、もし
くは多層膜からなる制御電極１４をスパッタリングとフ
ォトレジスト工程により形成する。上層に、アクリル、
ベンゾシクロブテンポリマー、ポリシラザン化合物等の
有機膜、または、窒化シリコン等の無機膜からなる単
層、もしくは多層の絶縁膜１０を積層する。ここでは、
アクリル等の有機膜を使用し、スピンコーティングと焼
成により３００ｎｍの膜厚に形成した。下層に設置した
制御電極１４に電圧を印加し、電界により液晶分子１８
の配向方向を規制するため、本実施例においては、絶縁
膜１０は、数百ナノメートルの膜厚に形成するのが望ま
しいが、これに限定されるものではなく、使用する絶縁
膜材料によりその最適膜厚は種々異なり、適宜最適な配
向制御ができる膜厚に形成すれば良い。次に、フォトレ
ジスト工程によりコンタクトホール１１を形成し、更に
ＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極１３をスパッタ
リングとフォトレジスト工程により形成する。このと
き、開口部１２を形成し、開口部１２の下層に、制御電
極１４が存在する配置とする。配向分割の領域数に応
じ、開口部１２により画素電極１３が完全に分断され
る。しかし、分断された各画素電極は、コンタクトホー
ル１１により下層の電極配線部８において導通する配置
となる。
くは多層膜からなる制御電極１４をスパッタリングとフ
ォトレジスト工程により形成する。上層に、アクリル、
ベンゾシクロブテンポリマー、ポリシラザン化合物等の
有機膜、または、窒化シリコン等の無機膜からなる単
層、もしくは多層の絶縁膜１０を積層する。ここでは、
アクリル等の有機膜を使用し、スピンコーティングと焼
成により３００ｎｍの膜厚に形成した。下層に設置した
制御電極１４に電圧を印加し、電界により液晶分子１８
の配向方向を規制するため、本実施例においては、絶縁
膜１０は、数百ナノメートルの膜厚に形成するのが望ま
しいが、これに限定されるものではなく、使用する絶縁
膜材料によりその最適膜厚は種々異なり、適宜最適な配
向制御ができる膜厚に形成すれば良い。次に、フォトレ
ジスト工程によりコンタクトホール１１を形成し、更に
ＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極１３をスパッタ
リングとフォトレジスト工程により形成する。このと
き、開口部１２を形成し、開口部１２の下層に、制御電
極１４が存在する配置とする。配向分割の領域数に応
じ、開口部１２により画素電極１３が完全に分断され
る。しかし、分断された各画素電極は、コンタクトホー
ル１１により下層の電極配線部８において導通する配置
となる。
【００１７】次に、対向側に配置される基板についてそ
の構成を説明する。ガラス等の透明な基板２上には、カ
ラー表示を行う場合、色層２２が形成される。上層に
は、透明な導電膜、ここではＩＴＯからなる共通電極１
５をスパッタリングにより形成する。つまり、対向側に
配置される基板については、従来公知の構成が利用でき
る。
の構成を説明する。ガラス等の透明な基板２上には、カ
ラー表示を行う場合、色層２２が形成される。上層に
は、透明な導電膜、ここではＩＴＯからなる共通電極１
５をスパッタリングにより形成する。つまり、対向側に
配置される基板については、従来公知の構成が利用でき
る。
【００１８】各基板１と２の最上層には、ポリイミド等
の有機膜からなる配向膜１６、１７を形成し、必要に応
じラビング等の配向処理を行う。次に、配向膜面を対向
させた基板１と２を一定の間隔を保ち平行配置し、その
間に液晶材を充填する。液晶材は、液晶分子１８と少量
の紫外線硬化モノマー、もしくはオリゴマーからなる。
配向膜と液晶材については、例えば次の組み合わせが考
えられる。ＴＮ方式により表示させる場合は、配向膜１
６、１７として水平配向用ポリイミド、例えば「ＪＡＬ
Ｓ−４２８」（ＪＳＲ社製商品名）を使用し、ラビング
を行う。ラビング方向については図示していないが、例
えば図２を参照した場合、基板１と２を重ねた場合にお
いて、各基板のラビング方向が×型に直交するようにそ
れぞれ一方向に行う。なお、この配向膜はラビング方向
と垂直に液晶分子が配向し、プレチルト角はほとんど０
°である。プレチルト角は、配向方向に影響を及ぼすた
め、０°に近いほど望ましい。この時の液晶材として、
例えば誘電率異方性が正の「ＺＬＩ−４７９２」（メル
ク社製商品名）に紫外線硬化モノマー「ＫＡＹＡＲＡＤ
ＰＥＴ−３０」（日本化薬社製商品名）を「ＺＬＩ−
４７９２」に対して１．０ｗｔ％添加したものを使用す
る。このとき、開始剤（例えばチバ社製商品名「イルガ
ノックス９０７」をモノマーに対して５ｗｔ％）を添加
しても良い。垂直配向（複屈折制御）モードにより表示
する場合は、配向膜として垂直配向用ポリイミド、例え
ば「ＳＥ−１２１１」（日産化学社製商品名）を使用す
る。この時、配向処理は行わない。液晶材としては、例
えば誘電率異方性が負である「ＭＬＣ−６６０８」（メ
ルク社製商品名）に紫外線硬化モノマー「ＫＡＹＡＲＡ
Ｄ ＰＥＴ−３０」を「ＭＬＣ−６６０８」に対して
１．０ｗｔ％添加したものを使用する。このとき、開始
剤（例えばチバ社製商品名「イルガノックス９０７」を
モノマーに対して５ｗｔ％）を添加しても良い。
の有機膜からなる配向膜１６、１７を形成し、必要に応
じラビング等の配向処理を行う。次に、配向膜面を対向
させた基板１と２を一定の間隔を保ち平行配置し、その
間に液晶材を充填する。液晶材は、液晶分子１８と少量
の紫外線硬化モノマー、もしくはオリゴマーからなる。
配向膜と液晶材については、例えば次の組み合わせが考
えられる。ＴＮ方式により表示させる場合は、配向膜１
６、１７として水平配向用ポリイミド、例えば「ＪＡＬ
Ｓ−４２８」（ＪＳＲ社製商品名）を使用し、ラビング
を行う。ラビング方向については図示していないが、例
えば図２を参照した場合、基板１と２を重ねた場合にお
いて、各基板のラビング方向が×型に直交するようにそ
れぞれ一方向に行う。なお、この配向膜はラビング方向
と垂直に液晶分子が配向し、プレチルト角はほとんど０
°である。プレチルト角は、配向方向に影響を及ぼすた
め、０°に近いほど望ましい。この時の液晶材として、
例えば誘電率異方性が正の「ＺＬＩ−４７９２」（メル
ク社製商品名）に紫外線硬化モノマー「ＫＡＹＡＲＡＤ
ＰＥＴ−３０」（日本化薬社製商品名）を「ＺＬＩ−
４７９２」に対して１．０ｗｔ％添加したものを使用す
る。このとき、開始剤（例えばチバ社製商品名「イルガ
ノックス９０７」をモノマーに対して５ｗｔ％）を添加
しても良い。垂直配向（複屈折制御）モードにより表示
する場合は、配向膜として垂直配向用ポリイミド、例え
ば「ＳＥ−１２１１」（日産化学社製商品名）を使用す
る。この時、配向処理は行わない。液晶材としては、例
えば誘電率異方性が負である「ＭＬＣ−６６０８」（メ
ルク社製商品名）に紫外線硬化モノマー「ＫＡＹＡＲＡ
Ｄ ＰＥＴ−３０」を「ＭＬＣ−６６０８」に対して
１．０ｗｔ％添加したものを使用する。このとき、開始
剤（例えばチバ社製商品名「イルガノックス９０７」を
モノマーに対して５ｗｔ％）を添加しても良い。
【００１９】制御電極１４に電圧を印加することによ
り、開口部１２を境界として液晶分子の配向方向が分割
される。具体的には、制御電極１４に数十ボルト、ドレ
イン電極６、共通電極１５に０ボルトを印加することに
より、開口部１２を境界として方向の異なる斜め電界が
発生し、液晶分子１８の配向方向が規制される。この
時、紫外線照射を行うことにより紫外線硬化モノマー、
もしくはオリゴマーは重合しポリマー１９となる。ポリ
マー１９は、紫外線照射時の液晶分子の配向方向に準じ
ており、制御電極１４が非印加となった場合においても
その形態を固定する。また、ポリマー１９は少量なた
め、液晶分子１８は電圧印加時の立ち上がり方向だけを
規制され、傾きは画素電極１３への印加電圧に応じて変
化する。従って、駆動時は制御電極１４に電圧を印加を
する必要は無く、画素電極１３への印加のみで表示が可
能となる。また、図２に示す平面図のように、開口部１
２は画素電極１３を完全に分断しているため、配向分割
する領域の境界全域にわたり斜め電界を発生させること
ができる。よって、導通のために画素電極に配線部を設
けるために、画素電極が開口部により完全に分断されて
いない従来の技術に比べ、液晶分子の配向方向をより安
定的に規制することができる。
り、開口部１２を境界として液晶分子の配向方向が分割
される。具体的には、制御電極１４に数十ボルト、ドレ
イン電極６、共通電極１５に０ボルトを印加することに
より、開口部１２を境界として方向の異なる斜め電界が
発生し、液晶分子１８の配向方向が規制される。この
時、紫外線照射を行うことにより紫外線硬化モノマー、
もしくはオリゴマーは重合しポリマー１９となる。ポリ
マー１９は、紫外線照射時の液晶分子の配向方向に準じ
ており、制御電極１４が非印加となった場合においても
その形態を固定する。また、ポリマー１９は少量なた
め、液晶分子１８は電圧印加時の立ち上がり方向だけを
規制され、傾きは画素電極１３への印加電圧に応じて変
化する。従って、駆動時は制御電極１４に電圧を印加を
する必要は無く、画素電極１３への印加のみで表示が可
能となる。また、図２に示す平面図のように、開口部１
２は画素電極１３を完全に分断しているため、配向分割
する領域の境界全域にわたり斜め電界を発生させること
ができる。よって、導通のために画素電極に配線部を設
けるために、画素電極が開口部により完全に分断されて
いない従来の技術に比べ、液晶分子の配向方向をより安
定的に規制することができる。
【００２０】次に、基板１と２の外側の面に光学フィル
ム２３、２４を貼付する。光学フィルムは、偏光板、ま
たは、偏光板と光学補償フィルムから構成されている。
このとき、各基板に貼付された偏光板の吸収軸が直交す
るように配置する。例えば、各基板のラビング方向にそ
れぞれ直交するように配置する。ラビングを行わない垂
直配向モードの場合についても同様な配置とする。光学
補償フィルムは、特に垂直配向モードの場合使用し、偏
光板と基板の間に配置する。
ム２３、２４を貼付する。光学フィルムは、偏光板、ま
たは、偏光板と光学補償フィルムから構成されている。
このとき、各基板に貼付された偏光板の吸収軸が直交す
るように配置する。例えば、各基板のラビング方向にそ
れぞれ直交するように配置する。ラビングを行わない垂
直配向モードの場合についても同様な配置とする。光学
補償フィルムは、特に垂直配向モードの場合使用し、偏
光板と基板の間に配置する。
【００２１】この液晶表示装置は、画素電極１３への電
圧印加により液晶分子１８の傾きが変化し、透過光強度
を変化させ階調表示を行う。このときの液晶分子の立ち
上がり方向は、前述のポリマー形状の規制により、配向
分割された各領域において異なった方向となる。従っ
て、配向方向が表示画素内で一様な場合のように、視角
により色調が異なるということは無く、各領域の色調が
補償し合い視角依存の少ない表示となる。さらに本発明
では、液晶分子の配向方向をより安定的に規制すること
ができるため、主に視角を変えた場合に観測される、画
素単位での階調のばらつきを抑制することができる。
圧印加により液晶分子１８の傾きが変化し、透過光強度
を変化させ階調表示を行う。このときの液晶分子の立ち
上がり方向は、前述のポリマー形状の規制により、配向
分割された各領域において異なった方向となる。従っ
て、配向方向が表示画素内で一様な場合のように、視角
により色調が異なるということは無く、各領域の色調が
補償し合い視角依存の少ない表示となる。さらに本発明
では、液晶分子の配向方向をより安定的に規制すること
ができるため、主に視角を変えた場合に観測される、画
素単位での階調のばらつきを抑制することができる。
【００２２】実施例２ 本発明の他の実施例の構成について、図３に示す断面図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２３】前述の実施例１で示した図１と異なる点
は、制御電極１４の形成と同一工程で補助容量電極２５
を設置した点である。この補助容量電極２５は表示駆動
時に、共通電極１５と導通をとることにより画素電極１
３の電位を安定化し、また、配線からの横電界も遮蔽す
ることができる。更に、制御電極１４についても共通電
極１５と導通をとることで、補助容量電極として機能さ
せることにより各画素電極１３の間での横方向電界を規
制し、各画素電極１３の電位をより安定化することがで
き、良好な表示特性を得ることができる。
は、制御電極１４の形成と同一工程で補助容量電極２５
を設置した点である。この補助容量電極２５は表示駆動
時に、共通電極１５と導通をとることにより画素電極１
３の電位を安定化し、また、配線からの横電界も遮蔽す
ることができる。更に、制御電極１４についても共通電
極１５と導通をとることで、補助容量電極として機能さ
せることにより各画素電極１３の間での横方向電界を規
制し、各画素電極１３の電位をより安定化することがで
き、良好な表示特性を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の効果は、主に視角を変えた場合
に観測される、画素単位での階調のばらつきを抑制する
ことができる。このため、広視野角が要求される大型の
表示装置にも適用できる。
に観測される、画素単位での階調のばらつきを抑制する
ことができる。このため、広視野角が要求される大型の
表示装置にも適用できる。
【００２５】その理由は、画素電極を開口部により完全
に分断することで、配向分割する領域の境界全域にわた
り斜め電界を発生させることができ、液晶分子の配向方
向をより安定的に規制し、配向分割した各領域の面積比
が一部の領域に偏ることを抑制し、各画素の分割比の均
一化が図れるためである。
に分断することで、配向分割する領域の境界全域にわた
り斜め電界を発生させることができ、液晶分子の配向方
向をより安定的に規制し、配向分割した各領域の面積比
が一部の領域に偏ることを抑制し、各画素の分割比の均
一化が図れるためである。
【図１】本発明の一実施形態になる液晶表示装置の概略
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の一実施形態になる液晶表示装置の概略
平面図である。
平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態になる液晶表示装置の概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】従来の液晶表示装置の概略断面図である。
【図５】図４に示す従来の液晶表示装置の概略平面図で
ある。
ある。
【図６】他の従来技術になる液晶表示装置の概略断面図
である。
である。
【図７】図６に示す他の従来技術になる液晶表示装置の
概略平面図である。
概略平面図である。
１、２：基板 ３：ゲート電極 ４：ゲート絶縁膜 ５：半導体層 ６：ドレイン電極 ７：ソース電極 ８：電極配線部 ９、１０：絶縁膜 １１：コンタクトホール １２：開口部 １３：画素電極 １４：制御電極 １５：共通電極 １６、１７：配向膜 １８：液晶分子 １９：ポリマー ２０：ゲート配線 ２１：ドレイン配線 ２２：色層 ２３、２４：光学フィルム ２５：補助容量電極 ２６：画素電極 ２７：開口部 ２８：配向制御電極 ２９：層間絶縁膜 ３０：液晶層 ３１：ａ−Ｓｉ ３２：Ｎ+ ａ−Ｓｉ ３３：エッチングストッパー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−109393（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−22025（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−197429（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−194657（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1337 505
Claims (3)
- 【請求項１】 画素電極が形成された基板と、該基板に
対向配置されており、共通電極が形成された基板との間
に液晶層が挟持され、画素電極に開口部を設け、開口部
を境界として方向の異なる斜め電界を発生させることに
より、液晶分子の配向方向を分割し、表示の広視野角化
を図った液晶表示装置において、前記画素電極は前記開
口部により完全に分断されており、分断された各画素電
極が絶縁膜を介して画素電極の形成される層とは異なる
層で導通させる構造を有し、該絶縁膜の構成を２層以上
の膜とし、絶縁膜の中間層に液晶分子の配向を制御する
制御電極を配置する構造を有することを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項２】 表示駆動時に共通電極と導通する補助容
量電極を有する請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記制御電極が表示駆動時に補助容量電
極としての機能を兼ねる請求項２に記載の液晶表示装
置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP10124850A JP3008928B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 液晶表示装置 |
| TW088106653A TW476860B (en) | 1998-05-07 | 1999-04-26 | Liquid crystal display apparatus |
| US09/300,272 US6081315A (en) | 1998-05-07 | 1999-04-27 | Liquid crystal display apparatus |
| KR1019990016206A KR100307983B1 (ko) | 1998-05-07 | 1999-05-06 | 액정 디스플레이 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10124850A JP3008928B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 液晶表示装置 |
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|---|---|
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Family
ID=14895648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10124850A Expired - Fee Related JP3008928B2 (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | 液晶表示装置 |
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|---|---|
| US (1) | US6081315A (ja) |
| JP (1) | JP3008928B2 (ja) |
| KR (1) | KR100307983B1 (ja) |
| TW (1) | TW476860B (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1148600C (zh) | 1996-11-26 | 2004-05-05 | 三星电子株式会社 | 薄膜晶体管基片及其制造方法 |
| US6940566B1 (en) | 1996-11-26 | 2005-09-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal displays including organic passivation layer contacting a portion of the semiconductor layer between source and drain regions |
| US6839108B1 (en) * | 1998-05-16 | 2005-01-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of manufacturing the same |
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