JPH04355433A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH04355433A JPH04355433A JP15790791A JP15790791A JPH04355433A JP H04355433 A JPH04355433 A JP H04355433A JP 15790791 A JP15790791 A JP 15790791A JP 15790791 A JP15790791 A JP 15790791A JP H04355433 A JPH04355433 A JP H04355433A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明はカラーあるいはモノクロ
の液晶表示素子に関し、特に複数成分系液晶を用いた液
晶表示素子に関する。
の液晶表示素子に関し、特に複数成分系液晶を用いた液
晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来技術】一対の配向膜と走査電極とを設けるととも
に、液晶注入口から複数成分系液晶を注入するようにし
た液晶表示素子は周知である。発明者はこのような液晶
表示素子について検討し、注入口の付近と奥の側（液晶
セルの基板に沿って注入口の反対側）とで、表示品質が
異なることを見い出した。即ち、注入口の反対側の奥の
部分では、同じ表示品質を得るのに注入口の付近よりも
高い駆動電圧が必要であった。発明者はこれについて実
験を重ね、上記の表示品質の位置依存性が走査電極の配
置に依存することを見い出した。
に、液晶注入口から複数成分系液晶を注入するようにし
た液晶表示素子は周知である。発明者はこのような液晶
表示素子について検討し、注入口の付近と奥の側（液晶
セルの基板に沿って注入口の反対側）とで、表示品質が
異なることを見い出した。即ち、注入口の反対側の奥の
部分では、同じ表示品質を得るのに注入口の付近よりも
高い駆動電圧が必要であった。発明者はこれについて実
験を重ね、上記の表示品質の位置依存性が走査電極の配
置に依存することを見い出した。
【０００３】図３に、最も不適性な走査電極の配置を示
す。図において、１は信号側基板、２は走査側基板、３
は液晶注入口、４は走査電極側駆動ＩＣ、５は配向膜、
６は複数成分系液晶層、７，８はシール材、９は信号電
極、１０は走査電極である。この液晶表示素子では図の
右手の液晶注入口３から複数成分系液晶を注入し、図の
右手の走査電極側駆動ＩＣ４から走査電極１０に走査信
号を加える。
す。図において、１は信号側基板、２は走査側基板、３
は液晶注入口、４は走査電極側駆動ＩＣ、５は配向膜、
６は複数成分系液晶層、７，８はシール材、９は信号電
極、１０は走査電極である。この液晶表示素子では図の
右手の液晶注入口３から複数成分系液晶を注入し、図の
右手の走査電極側駆動ＩＣ４から走査電極１０に走査信
号を加える。
【０００４】
【発明の課題】この発明の課題は、以下の点に有る。
（１） 液晶表示素子の表示品質の位置依存性を抑制
する、（２） シート抵抗の高い走査電極でも使用し
得るようにし、走査電極のシート抵抗への制限を小さく
する、（３） 複数成分系液晶の材料への制限を小さ
くし、極性の異なる材料でも混合して用い得るようにす
る。
する、（２） シート抵抗の高い走査電極でも使用し
得るようにし、走査電極のシート抵抗への制限を小さく
する、（３） 複数成分系液晶の材料への制限を小さ
くし、極性の異なる材料でも混合して用い得るようにす
る。
【０００５】
【発明の構成】この発明は、一対の配向膜と走査電極と
を設けるとともに、セルに液晶注入口から複数成分系液
晶を注入するようにした液晶表示素子において、走査電
極を液晶注入口からの液晶の注入方向に平行に配置する
とともに、走査電極には液晶注入口と反対側の端部から
走査信号を加えるようにしたことを特徴とする、液晶表
示素子にある。
を設けるとともに、セルに液晶注入口から複数成分系液
晶を注入するようにした液晶表示素子において、走査電
極を液晶注入口からの液晶の注入方向に平行に配置する
とともに、走査電極には液晶注入口と反対側の端部から
走査信号を加えるようにしたことを特徴とする、液晶表
示素子にある。
【０００６】発明者は、図３の走査電極側駆動ＩＣ４の
位置を、図の右手から左手へ変更した。このような例を
図１に示す。そしてこのことにより、表示品質の位置依
存性が、著しく減少することを見い出した。なおこのよ
うな効果が得られたのは、複数成分系の液晶材料を用い
る場合に限られていた。このことは、次のことを示して
いる。 （１） 通常用いられる液晶材料は複数成分系であり
、極性の異なる液晶材料を組合せ、あるいは単一の液晶
材料に添加物を加えて用いる。 （２） 液晶の注入時に液晶材料中の高極性成分が配
向膜に吸着し、液晶材料の濃度分布が生じる。高極性の
液晶材料の濃度は注入口側で高く、低極性の液晶材料の
濃度は奥の側（図の左手）で高い。 （３） このような濃度分布は、液晶表示素子の表示
品質の位置依存性をもたらす。即ち、高極性液晶材料の
濃度分布の結果、注入口側で必要な駆動電圧は低く、奥
の側で必要な駆動電圧は高くなる。 （４） そこで奥の側に（図の左手）に、走査側駆動
ＩＣを配置すると、濃度分布で生じた駆動電圧の位置依
存性と、走査信号の走査電極でのシート抵抗で生じた電
圧ドロップとが補償しあい、最適な走査電圧を加えるこ
とができる。
位置を、図の右手から左手へ変更した。このような例を
図１に示す。そしてこのことにより、表示品質の位置依
存性が、著しく減少することを見い出した。なおこのよ
うな効果が得られたのは、複数成分系の液晶材料を用い
る場合に限られていた。このことは、次のことを示して
いる。 （１） 通常用いられる液晶材料は複数成分系であり
、極性の異なる液晶材料を組合せ、あるいは単一の液晶
材料に添加物を加えて用いる。 （２） 液晶の注入時に液晶材料中の高極性成分が配
向膜に吸着し、液晶材料の濃度分布が生じる。高極性の
液晶材料の濃度は注入口側で高く、低極性の液晶材料の
濃度は奥の側（図の左手）で高い。 （３） このような濃度分布は、液晶表示素子の表示
品質の位置依存性をもたらす。即ち、高極性液晶材料の
濃度分布の結果、注入口側で必要な駆動電圧は低く、奥
の側で必要な駆動電圧は高くなる。 （４） そこで奥の側に（図の左手）に、走査側駆動
ＩＣを配置すると、濃度分布で生じた駆動電圧の位置依
存性と、走査信号の走査電極でのシート抵抗で生じた電
圧ドロップとが補償しあい、最適な走査電圧を加えるこ
とができる。
【０００７】これらの点を更に説明すると、走査電極に
通常用いられるのはＩＴＯ膜（Ｓｎ添加の酸化Ｉｎ膜）
で、シート抵抗は低抵抗のものでも１０〜３０Ω／□程
度であり、無視し得る値ではない。そこでシート抵抗に
よる電圧低下と、液晶層中の高極性成分の吸着による濃
度分布との効果を釣り合わせることができる。またこの
ような効果は、信号電極のシート抵抗では達成すること
はできない。例えば４００ドット×４００ドットの液晶
表示素子の場合、４００本の走査電極を走査し、４００
本の信号電極を駆動する。この場合１本の走査電極に接
続されている信号電極は４００本で、走査電極には最大
で信号電極の４００倍の電流が流れる。電流値が４００
倍となるのは、４００本の信号電極を全てオンした場合
である。このように走査電極には信号電極に比べ極めて
大きな電流が流れるので、シート抵抗による電圧効果も
大きく、液晶層の濃度分布の効果を補償するために用い
る事ができる。
通常用いられるのはＩＴＯ膜（Ｓｎ添加の酸化Ｉｎ膜）
で、シート抵抗は低抵抗のものでも１０〜３０Ω／□程
度であり、無視し得る値ではない。そこでシート抵抗に
よる電圧低下と、液晶層中の高極性成分の吸着による濃
度分布との効果を釣り合わせることができる。またこの
ような効果は、信号電極のシート抵抗では達成すること
はできない。例えば４００ドット×４００ドットの液晶
表示素子の場合、４００本の走査電極を走査し、４００
本の信号電極を駆動する。この場合１本の走査電極に接
続されている信号電極は４００本で、走査電極には最大
で信号電極の４００倍の電流が流れる。電流値が４００
倍となるのは、４００本の信号電極を全てオンした場合
である。このように走査電極には信号電極に比べ極めて
大きな電流が流れるので、シート抵抗による電圧効果も
大きく、液晶層の濃度分布の効果を補償するために用い
る事ができる。
【０００８】走査電極のシート抵抗を積極的に利用する
場合に代えて、低抵抗の走査電極を用い、走査電極の内
部抵抗が問題にならないようにする可能性について、検
討する。この場合でも、図３の従来例に比べれば、走査
電極での電圧降下がないだけの改良は得られる。しかし
これでは、走査電極での電圧ドロップで、積極的に液晶
層の濃度分布による必要駆動電圧を補償するとの効果が
得られない。また走査電極の膜厚には光透過率による最
適値が有り、無条件に膜厚を増し、光透過率を増せるも
のでもない。
場合に代えて、低抵抗の走査電極を用い、走査電極の内
部抵抗が問題にならないようにする可能性について、検
討する。この場合でも、図３の従来例に比べれば、走査
電極での電圧降下がないだけの改良は得られる。しかし
これでは、走査電極での電圧ドロップで、積極的に液晶
層の濃度分布による必要駆動電圧を補償するとの効果が
得られない。また走査電極の膜厚には光透過率による最
適値が有り、無条件に膜厚を増し、光透過率を増せるも
のでもない。
【０００９】
【実施例】図１，図２に、実施例を示す。図において、
１は信号側基板、２は走査側基板で、ガラス等の透明基
板を用いる。基板１，２の間の部分が液晶セルである。 ３は液晶注入口で、この部分から高圧を加え、液晶層を
注入した後、封止する。４は走査電極側駆動ＩＣ、５は
ポリイミド樹脂等を用いた配向膜、６は複数成分系液晶
層で、ここではスーパーネマティック（ＳＴＮ）型液晶
層とし、例えば無極性の液晶材料と極性の液晶材料とを
組合せたものとする。なお最適性能の実現のために、極
性の異なる液晶材料を組み合わせて用いることは周知で
ある。７，８は樹脂等のシール材、９は信号電極、１０
は走査電極で、いずれもＩＴＯ膜等の透明電極膜を用い
る。１１は信号側基板１に接続したフレキシブルプリン
ト基板で、１２は信号電極側駆動ＩＣである。なお走査
電極１０と基板２、あるいは信号電極９と基板１の間に
カラーフィルターを設ければ、カラー液晶表示素子とな
る。
１は信号側基板、２は走査側基板で、ガラス等の透明基
板を用いる。基板１，２の間の部分が液晶セルである。 ３は液晶注入口で、この部分から高圧を加え、液晶層を
注入した後、封止する。４は走査電極側駆動ＩＣ、５は
ポリイミド樹脂等を用いた配向膜、６は複数成分系液晶
層で、ここではスーパーネマティック（ＳＴＮ）型液晶
層とし、例えば無極性の液晶材料と極性の液晶材料とを
組合せたものとする。なお最適性能の実現のために、極
性の異なる液晶材料を組み合わせて用いることは周知で
ある。７，８は樹脂等のシール材、９は信号電極、１０
は走査電極で、いずれもＩＴＯ膜等の透明電極膜を用い
る。１１は信号側基板１に接続したフレキシブルプリン
ト基板で、１２は信号電極側駆動ＩＣである。なお走査
電極１０と基板２、あるいは信号電極９と基板１の間に
カラーフィルターを設ければ、カラー液晶表示素子とな
る。
【００１０】実施例では、図の右手の液晶注入口３から
液晶層６を注入し、走査電極１０を液晶の注入方向に平
行に図の左右方向に配置し、図の左手の走査電極側駆動
ＩＣ４から、走査信号を加える。そして多数の走査電極
１０を１本ずつ時分割駆動し、信号電極９を信号電極側
駆動ＩＣ１２で制御し、この間の電圧で液晶層６を１画
素ずつ制御する。同時に用いる走査電極１０は１本のみ
であるが、信号電極９は全数を同時に用いるので、走査
電極１０に流れる電流は、信号電極９の電流よりも大き
くなる。
液晶層６を注入し、走査電極１０を液晶の注入方向に平
行に図の左右方向に配置し、図の左手の走査電極側駆動
ＩＣ４から、走査信号を加える。そして多数の走査電極
１０を１本ずつ時分割駆動し、信号電極９を信号電極側
駆動ＩＣ１２で制御し、この間の電圧で液晶層６を１画
素ずつ制御する。同時に用いる走査電極１０は１本のみ
であるが、信号電極９は全数を同時に用いるので、走査
電極１０に流れる電流は、信号電極９の電流よりも大き
くなる。
【００１１】実施例の作用を説明する。複数成分系液晶
を液晶注入口３から注入すると、高極性成分は配向膜５
への吸着作用が強いため、配向膜５に優先的に吸着し、
液晶層６に高極性成分の濃度分布が生じる。この濃度分
布は、高極性成分の濃度が注入口３の側で高く、走査電
極駆動ＩＣ４の側で低くなるように生じる。この結果、
均一な表示品質を得るには、走査電極駆動ＩＣ４の側で
駆動電圧を増す必要が生じる。一方、走査電極１０には
内部抵抗が有り、この値は無視し得るものではない。ま
た走査電極１０には、多数の信号電極９を駆動するため
、大きな電流が流れる。そこで走査電極１０のシート抵
抗を用い、最適駆動電圧の高い部分には高い駆動電圧を
加え、最適駆動電圧の低い部分には駆動電圧を加える。 この結果、場所による駆動電圧の相違との問題を解決で
きる。
を液晶注入口３から注入すると、高極性成分は配向膜５
への吸着作用が強いため、配向膜５に優先的に吸着し、
液晶層６に高極性成分の濃度分布が生じる。この濃度分
布は、高極性成分の濃度が注入口３の側で高く、走査電
極駆動ＩＣ４の側で低くなるように生じる。この結果、
均一な表示品質を得るには、走査電極駆動ＩＣ４の側で
駆動電圧を増す必要が生じる。一方、走査電極１０には
内部抵抗が有り、この値は無視し得るものではない。ま
た走査電極１０には、多数の信号電極９を駆動するため
、大きな電流が流れる。そこで走査電極１０のシート抵
抗を用い、最適駆動電圧の高い部分には高い駆動電圧を
加え、最適駆動電圧の低い部分には駆動電圧を加える。 この結果、場所による駆動電圧の相違との問題を解決で
きる。
【００１２】図１の素子と図３の素子とを用い、液晶層
６の材料に無極性成分と極性成分とを混合したＳＴＮ型
液晶を用い、デューテイ比１／２００とデューテイ比１
／４００での最適駆動電圧の変化を調べた。極性成分は
注入口３の付近で配向膜５に、特にその不純物に吸着さ
れ易く、濃度分布が生じる。極性成分は誘電率異方性が
高く、このため注入口３の側の最適駆動電圧が低下する
。ＳＴＮ型液晶では、電圧−光透過曲線の急峻性を利用
するため、僅かな最適駆動電圧の差でもコントラスト比
に大きく影響し、表示品質を低下させる。経験的に見た
最適駆動電圧の差への許容幅は、０．３Ｖ以下である。 結果を表１に示す。
６の材料に無極性成分と極性成分とを混合したＳＴＮ型
液晶を用い、デューテイ比１／２００とデューテイ比１
／４００での最適駆動電圧の変化を調べた。極性成分は
注入口３の付近で配向膜５に、特にその不純物に吸着さ
れ易く、濃度分布が生じる。極性成分は誘電率異方性が
高く、このため注入口３の側の最適駆動電圧が低下する
。ＳＴＮ型液晶では、電圧−光透過曲線の急峻性を利用
するため、僅かな最適駆動電圧の差でもコントラスト比
に大きく影響し、表示品質を低下させる。経験的に見た
最適駆動電圧の差への許容幅は、０．３Ｖ以下である。 結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
最適駆
動電圧の分布 駆動
最適駆動電圧（Ｖ） 電圧差 表示
品質 デューテイ比 Ａ
Ｂ （Ｖ）
実施例 １／２００ ２０．６
２０．５ ０．１ ◎（図１
） １／４００ ２４．５ ２４．５
０ ◎比較例 １／２
００ ２０．４ １９．８ ０．６
×（図１） １／４００ ２４．
４ ２３．７ ０．７ ×＊
Ａは図１，図３の左端側を示し、Ｂは注入口側を示す
、＊ 最適駆動電圧はコントラスト比を最大にするた
めの、走査電極側駆動ＩＣの最適出力電圧を示す。
動電圧の分布 駆動
最適駆動電圧（Ｖ） 電圧差 表示
品質 デューテイ比 Ａ
Ｂ （Ｖ）
実施例 １／２００ ２０．６
２０．５ ０．１ ◎（図１
） １／４００ ２４．５ ２４．５
０ ◎比較例 １／２
００ ２０．４ １９．８ ０．６
×（図１） １／４００ ２４．
４ ２３．７ ０．７ ×＊
Ａは図１，図３の左端側を示し、Ｂは注入口側を示す
、＊ 最適駆動電圧はコントラスト比を最大にするた
めの、走査電極側駆動ＩＣの最適出力電圧を示す。
【００１４】表１から明かなように、実施例では最適駆
動電圧の分布は０．１Ｖ以下であり、比較例の０．６〜
０．７Ｖに比べ極めて小さく、全ての位置を最適駆動電
圧で作動させることができる。
動電圧の分布は０．１Ｖ以下であり、比較例の０．６〜
０．７Ｖに比べ極めて小さく、全ての位置を最適駆動電
圧で作動させることができる。
【００１５】
【発明の効果】この発明では、以下の効果が得られる。
（１） 複数成分系液晶を用いる場合の問題点である
、液晶注入口からの位置による表示品質の変化を抑制で
きる。 （２） 走査電極のシート抵抗を利用し、液晶層の濃
度分布による必要駆動電圧の変化と釣り合わせるので、
シート抵抗の高い走査電極でも用いることができる。こ
の結果、走査電極への制約が減少する。 （３） 極性の差の大きい液晶材料を組み合わせて用
いることが可能になる。この結果、液晶材料の組合せに
よる表示品質の最適化が可能になる。
、液晶注入口からの位置による表示品質の変化を抑制で
きる。 （２） 走査電極のシート抵抗を利用し、液晶層の濃
度分布による必要駆動電圧の変化と釣り合わせるので、
シート抵抗の高い走査電極でも用いることができる。こ
の結果、走査電極への制約が減少する。 （３） 極性の差の大きい液晶材料を組み合わせて用
いることが可能になる。この結果、液晶材料の組合せに
よる表示品質の最適化が可能になる。
【図１】 実施例の液晶表示素子の断面図
【図２】
実施例の液晶表示素子の平面図
実施例の液晶表示素子の平面図
【図３】 従来例の
液晶表示素子の断面図
液晶表示素子の断面図
１ 信号側基板
２ 走査側基板
３ 液晶注入口
４ 走査電極側駆動ＩＣ５
配向膜 ６ 複数成分系ネマティック液晶層
７，８ シール材 ９ 信号電極 １０ 走査電極
配向膜 ６ 複数成分系ネマティック液晶層
７，８ シール材 ９ 信号電極 １０ 走査電極
Claims (1)
- 【請求項１】 セルに一対の配向膜と走査電極とを設
けるとともに、液晶注入口から複数成分系液晶を注入す
るようにした液晶表示素子において、走査電極を液晶注
入口からの液晶の注入方向に平行に配置するとともに、
走査電極には液晶注入口と反対側の端部から走査信号を
加えるようにしたことを特徴とする、液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15790791A JPH04355433A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15790791A JPH04355433A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 液晶表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355433A true JPH04355433A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=15660053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15790791A Pending JPH04355433A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04355433A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6236444B1 (en) | 1993-09-20 | 2001-05-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal device with drive circuits on both substrates |
| US6567147B1 (en) | 1997-03-27 | 2003-05-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
| US7612862B2 (en) | 2007-03-22 | 2009-11-03 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Liquid crystal device |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP15790791A patent/JPH04355433A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6236444B1 (en) | 1993-09-20 | 2001-05-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal device with drive circuits on both substrates |
| US6980275B1 (en) | 1993-09-20 | 2005-12-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device |
| US7525629B2 (en) | 1993-09-20 | 2009-04-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device comprising drive circuits that include thin film transistors formed on both substrates |
| US6567147B1 (en) | 1997-03-27 | 2003-05-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method of fabricating the same |
| US7612862B2 (en) | 2007-03-22 | 2009-11-03 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Liquid crystal device |
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