JPH0634965A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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- JPH0634965A JPH0634965A JP19120592A JP19120592A JPH0634965A JP H0634965 A JPH0634965 A JP H0634965A JP 19120592 A JP19120592 A JP 19120592A JP 19120592 A JP19120592 A JP 19120592A JP H0634965 A JPH0634965 A JP H0634965A
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- 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
置は、画素電極の一辺もしくは隣接する2辺に他の辺に
比べて近接した開口を有する遮光層を備たことを特徴と
しており、また更に遮光層は映像信号線もしくは走査信
号線と配向膜との間に配置されている。 【効果】 本発明によれば、遮光層と画素電極との特定
の配置により、リバースチルトドメインによる表示品位
の低下を防止し、しかも高い開口率を確保することがで
き、また遮光層の配置位置によってリバースチルトドメ
イン自体を低減させることができる。
Description
子からなる液晶層が保持されて成るアクティブマトリク
ス型液晶表示装置に関するものである。
液晶層が保持された液晶表示装置は、軽量、低消費電力
の特徴を生かしてコンピュータの表示装置として、ある
いはテレビ表示装置として種々の分野で利用されるよう
になってきた。
系によって投射されて表示される投射型液晶表示装置を
例にとって説明する。投射型液晶表示装置では、光源の
光がフィルタにより三原色に分離され、その光がそれぞ
れ液晶表示装置を透過し再び合成され投射される構造と
なっている。
晶表示装置(701) の対向基板(801)からアレイ基板(711)
を見た時の概略正面図であり、図10は図9における
D−D’線に沿って切断した概略断面図である。
れてくる映像信号線(715) とMOSトランジスタから成
るスイッチ素子(721) のオン/オフ制御を行う走査信号
が送られる走査信号線(717) とが層間絶縁膜(771) を介
してマトリクス状に配線され、映像信号線(715) と走査
信号線(717) とで囲まれた領域内にスイッチ素子(721)
に接続された画素電極(731) が配置されている。そし
て、この上に所定方向にラビング処理された配向膜(78
1) が設置されてアレイ基板(711) は構成されている。
向電極(813) が配置され、この上に所定方向にラビング
処理された配向膜(815) が設置されて対向基板(801) は
構成されている。そして、アレイ基板(711) と対向基板
(801) とが5.0 ミクロンの間隔で配置され、この間に液
晶層(901) が保持されて構成されてアクティブマトリク
ス型液晶表示装置(701) は構成されている。
は、表示画素のコントラストを向上させ、しかもスイッ
チ素子(721) に入射される光に起因した光電流による表
示品位の低下を防止するため、画素電極(731) よりも小
さい開口を有する遮光層がアレイ基板(711) 側、あるい
は対向基板(801) 側に設けられていた。
晶表示装置(701) では、アレイ基板(711) 上のパターン
の段差による配向膜(781) 自体の配向不良および映像信
号線(715) 及び走査信号線(717) からの横方向電界等の
影響による液晶分子の配向不良により、通常のプレチル
トに反する領域、即ちリバースチルトドメインによる表
示不良が発生していた。
状態によって正常な配向領域(ノーマルチルトドメイ
ン)と透過率が異なるため、これにより表示不良を引き
起こしたり、あるいはノーマルチルトドメインとリバー
スチルトドメインとの間にディスクリネーションライン
と呼ばれる光漏れを起こす領域の発生を引き起こしてコ
ントラストの低下等を招いていた。
コントラスト低下を防止する方法として、例えば特開平
3-111820号には、対向電極の一部分を横方向の電界を防
ぐように除去する技術が開示されている。しかし、この
ような対向電極のパターニングは、アレイ基板との位置
合わせを困難にするため、製造上好ましい方法ではな
い。
像信号線との間隔を液晶層の厚み以上とする技術が開示
されているが、画素電極と映像信号線との間隔を大きく
しても実質的な横方向の電界による配向不良を防止する
ことができない。
サイズは微細化の一途をたどっている。本発明者等が実
験に確認した、表示画素サイズが小さくなってもリバー
スチルトドメインは低減されないということからも、表
示画素サイズが小さくなるほどリバースチルトドメイン
の影響が大きくなる。
されたもので、リバースチルトドメインによるコントラ
スト低下を効果的に防止することができるアクティブマ
トリクス型液晶表示装置を提供することを目的としたも
のである。
リクス状に配置される映像信号線と走査信号線とによっ
て囲まれる領域内にスイッチ素子を介して配置される画
素電極および画素電極上に配置され第1の方向にラビン
グ処理された配向膜を備えたアレイ基板と、画素電極に
対向する対向電極および対向電極上に配置され第2の方
向にラビング処理された配向膜を備えた対向基板と、ア
レイ基板と対向基板との間に保持された液晶分子からな
る液晶層とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装
置において、画素電極の一辺もしくは隣接する2辺に他
の辺に比べて近接しする開口を有する遮光層を備たこと
を特徴としたものである。
電極の少なくとも一辺近傍で傾斜していることを特徴と
しており、また更に遮光層が映像信号線もしくは走査信
号線と配向膜との間に配置されていることを特徴として
いる。
回りに0 から45度の範囲内にベクトルABが配置される
ように画素電極上の4点を時計回りにA,B,C,Dと
したとき、遮光層の開口は辺CD,DAよりも辺AB,
BCに近接していることを特徴としている。そして、特
に画素電極の辺CDもしくは辺DAの少なくとも一方が
映像信号線もしくは走査信号線と重複して配置されてい
ることを特徴としている。
および画素電極間に発生する横方向の電界により影響を
受けるもので、次のような作用によって生じる。図8に
示すように、液晶分子は電極基板間に所定のプレチルト
角(θ1 )をもって電極基板間に配向されている。
1 )よりも大きく、プレチルト角(θ1 )+90 度よりも
小さい角度、例えば角度(θE )を持った図中A方向の
傾斜電界が印加されると、電界方向にならってA方向か
ら液晶分子は配向する。
も大きく、プレチルト角(θ1 )+180度よりも小さい角
度を持った傾斜電界が液晶分子に印加されると、液晶分
子は電界方向にならって、プレチルト方向とは逆方向か
ら液晶分子は配向するため、傾斜電界にならったリバー
スチルトとなりリバースチルトドメインが生じる。この
ようなことから、本発明者等の実験によれば、リバース
チルトドメインには次のような特徴があることがわかっ
た。 (1) リバースチルトドメインはプレチルト角が高い程低
減される。 (2) リバースチルトドメインは、画素電極の特定の1辺
もしくは隣接する2辺の近傍でのみ発生する。 (3) リバースチルトドメインは、横方向の電界強度が一
定であれば各信号線と画素電極端部との距離に依存する
ことなく画素電極上の同一面積に発生する。
トリクス型液晶表示装置の如く、画素電極の一辺もしく
は隣接する2辺に他の辺に比べて近接する開口を有する
遮光層を設けることにより、リバースチルトドメインを
避け、しかも十分な開口率を確保することができる。
トドメインに伴う表示不良領域は次のように特定できる
ことがわかった。即ち、上述したように、配向膜のラビ
ング方向である第1の方向から時計回りに0 から45度の
範囲内にベクトルABが配置されるように画素電極上の
4点を時計回りにA,B,C,Dとしたとき、辺CD,
DAの近傍にリバースチルトドメインは発生するという
ものである。
AB,BCに近接して開口を設けることにより、十分な
開口率を維持しながらリバースチルトドメインに伴うコ
ントラスト低下を防止することができる。
電界強度が一定であれば各信号線と画素電極端部との距
離に依存することなく画素電極上の同一面積に発生する
ことから、画素電極の辺CDもしくは辺DAの少なくと
も一方を映像信号線もしくは走査信号線と重複させて配
置しておくことによりリバースチルトドメインの一部を
各信号線上に推移させることができ、各信号線で囲まれ
る領域内での実効的なリバースチルトドメインを低減さ
せることができる。
画素電極との間に設置させることにより、画素電極間の
液晶分子のプレチルト角を大きくするように作用するた
め、横方向の電界によるプレチルトに反する配向を防止
することができる。このようにして局部的にプレチルト
角を異ならしめてリバースチルトドメインを防止するこ
とにより、表示品位を低下させることなくリバースチル
トドメインの発生自体を低減させることができる。
クス型液晶表示装置(1) について図面を参照して説明す
る。
型液晶表示装置(1) の対向基板(101) からアレイ基板(1
1)を見た時の概略正面図であり、図2は図1におけるA
−A’線に沿って切断した概略断面図である。
を構成するアレイ基板(11)は、図2に示すように透明な
絶縁基板(13)上に映像信号駆動回路(図示せず)と走査
信号駆動回路(図示せず)とが設置され、図1に示すよ
うに映像信号駆動回路に接続された複数本の映像信号線
(15)と走査信号駆動回路に接続された複数本の走査信号
線(17)とがマトリクス状に配置されている。
点部分には、MOSトランジスタから成るスイッチ素子
(21)を介して略四角形状のI.T.O.から成る透明導
電膜が画素電極(31)として設置されている。即ち、映像
信号線(15)はスイッチ素子(21)のポリシリコンに不純物
が添加されて成るソース領域(21b) に、画素電極(31)は
ポリシリコンに不純物が添加されて成るドレイン領域(2
1c) に接続され、走査信号線(15)はゲート電極(16)と一
体に構成されてゲート絶縁膜(23)を介してポリシリコン
から成る活性領域(21a) 上に配置されている。
び走査信号線(17)との間には、第2の層間絶縁膜(73)と
第3の層間絶縁膜(75)との間に挟まれた略四角形状の開
口(43)を有する不透明導電膜が遮光層(41)として画素ピ
ッチが40ミクロンとなるように設置されている。
に示すように均一な配向膜(51)が設置され、図1におけ
る第1の方向(映像信号線(15)から時計回りに45度の角
度)にラビング処理が施されてアレイ基板(11)は構成さ
れている。
基板(101) は、図2に示すように透明な絶縁基板(111)
上にI.T.O.から成る透明導電膜が対向電極(113)
として全面に設けられ、この上に均一な配向膜(115) が
設置され、図1に示すように第1の方向と直交する第2
の方向にラビング処理が施されて構成されている。
表示装置(1) は、図2に示すようにアレイ基板(11)と対
向基板(101) とが5.0 ミクロンの間隔で対向配置され、
これら基板(11),(101)間に液晶組成物からなる液晶層(2
01) が保持されて構成されている。
は、画素電極(31)と遮光層(41)の位置関係および遮光層
(41)の配置場所であり、これについて比較例を対比させ
て図3乃至図6を参照して説明する。尚、各図共に、走
査信号線(15),(715)から時計回りに45度の第1の方向で
アレイ基板(11),(711)の配向膜(51),(751)にラビング処
理を施し、対向基板(101),(801) には第1の方向と直交
する第2の方向にラビング処理を施した場合を示してい
る。
7) とで囲まれる領域内に各信号線(715),(717) から等
間隔で画素電極(731) が配置され、更に画素電極(731)
よりも小さい開口(743) が各信号線(715),(717) から5.
0 ミクロンの間隔(d2)で配置されて構成された比較
例を示している。
3) が配置されると、図6に示すように画素電極(731)
の辺DA近傍には液晶分子がプレチルト角の向きになら
ったノーマルチルトとなる領域(A)、対向電極(813)
と画素電極(731) との間の傾斜電界にならった領域
(B)、および対向電極(813) と画素電極(731) との間
の傾斜電界にならったリバースチルトとなる領域(C)
とが存在し、領域(A),(C)との界面がディスクリ
ネーションライン(791) となる。そして、表示状態にも
よるが、領域(B)および(C)は透過率が異なる表示
不良領域を構成する。このことは、画素電極(731) の辺
CD近傍においても同様である。
辺DA近傍の表示不良領域の間隔(d14 )は7.3 ミク
ロンであり、画素電極(731) の辺CD近傍での表示不良
領域の間隔(d13 )は11.1ミクロンであった。そし
て、ディスクリネーションライン(791) から開口(743)
までの間隔(d3)が不良表示領域の許容量となるが、
上述した構造では画素電極(731) の辺DA近傍での許容
量(d34 )は2.7 ミクロン、辺CD近傍での間隔(d
33 )は0.9 ミクロンと非常に小さく、温度上昇の度合
いによっては開口(43)内部に表示不良領域が形成される
ことがある。
示すように、画素電極(31)の辺CDは走査信号線(17-2)
に、辺DAは映像信号線(15-1)に層間絶縁膜(71),(73),
(75)(図2参照)を介してそれぞれ重複して構成されて
いる。また、走査信号線(17-1)と開口(43)との間隔(d
21 )および映像信号線(15-2)と開口(43)との間隔(d
22 )はそれぞれ2.0 ミクロンに、走査信号線(17-2)と
開口(43)との間隔(d23 )および映像信号線(15-1)と
開口(43)との間隔(d24 )はそれぞれ3.0 ミクロンに
形成されている。
D,DAよりも辺AB,辺BCに近接させて配置するこ
とにより、表示不良領域を避けて十分な開口(43)が形成
できるため、表示不良の防止はもとより、十分な開口率
を確保することができる。
上述したように画素電極(31)の辺DAが映像信号線(15-
1)に、辺CDが走査信号線(17-2)に重複されて配置され
ていることである。
度が一定であれば各信号線(15),(17) と画素電極(31)端
部との距離に依存することなく画素電極(31)上の同一面
積に発生することから、上述した構成により図4に示す
ように各信号線(15),(17) によって囲まれる領域内に発
生していた表示不良領域、即ちリバースチルトドメイン
となる領域(C)の一部を各信号線(15-1),(17-2) 上に
移動させることができる。従って、各信号線(15),(17)
によって囲まれる領域内の表示不良領域の占める割合を
低減させることができる。
を配置することにより、各信号線(15),(17) から開口(4
3)までの間隔(d2)を5.0 ミクロンとした場合の開口
率が36パーセントであったのに対し、開口率51パーセン
トを達成することができた。しかも、本実施例によれ
ば、遮光層(41)が画素電極(31)と配向膜(51)との間に配
置されているため、遮光層(41)が対向基板(101) 側等に
設置されている場合に比べ、図4に示すようにて隣接画
素電極(31)間での配向膜(51)の傾斜が大きく構成されて
いる。
電極(31)間での液晶分子の見かけ上のプレチルト角を増
加させたこととなり、リバースチルトドメインとなる領
域(C)を一層抑えることができる。特に、本実施例に
よれば、液晶分子全体のプレチルト角を大きくしていな
いため、表示品位が低下することもない。
とは勿論のこと、本実施例の液晶表示装置(1) によれば
図3に示す画素電極(31)の辺DA近傍の表示不良領域の
間隔(d14 )を4.2 ミクロン,辺CD近傍の表示不良
領域の間隔(d13 )を7.0ミクロンと小さくすること
ができ、これにより許容量(d34 )を4.8 ミクロン,
許容量(d33 )を2.0 ミクロンと十分に大きくするこ
とができた。ところで、上述した実施例のラビング方向
にかえて、画素電極(31)の辺AB方向にラビング処理を
施した場合について説明する。このような方向にラビン
グ処理を施した場合であっても、上述したと同様に画素
電極(31)の辺CD,DA近傍に表示不良領域が発生す
る。
(1) を構成することにより、リバースチルトドメインと
なる領域(C)自体が低減され、画素電極(31)の辺DA
近傍の表示不良領域の間隔(d14 )は4.3 ミクロンと
非常に小さく、開口(43)までの許容量(d34 )は4.7
ミクロンと十分に大きくすることができた。
いても同様であり、辺CDの表示不良領域の間隔(d1
4 )は5.9 ミクロンと小さく、しかも開口(43)までの許
容量(d33 )は3.1 ミクロンと大きくなった。
1)のAB方向に沿う方向としても、特定の画素電極(31)
の配置および画素電極(31)に対する開口(43)の配置によ
り、上述した実施例と同様にリバースチルトドメインと
なる領域(C)自体の低減に伴い、表示不良の解消、開
口率の向上を達成することができた。また、表示不良領
域の許容量の増大により、液晶層(201) の温度上昇に起
因したプレチルト角の低下によるリバースチルトドメイ
ンの増加に対する悪影響もない。
参照して説明する。本実施例のアクティブマトリクス型
液晶表示装置(1) が上述した実施例と相違する点は画素
電極(31)間の構造であり、上述した実施例と相違する部
分についてのみ説明する。
5),走査信号線(図示せず)上に層間絶縁膜(73),(74)
に挟まれたダミー層(81)が設置されている。そして、こ
のダミー層(81)は、画素電極(31)が重複している映像信
号線(15),走査信号線側は各信号線と同一幅で、画素電
極(31)が重複していない映像信号線(15),走査信号線側
は各信号線幅よりも幅広く構成されている。
により、画素電極(31)間での液晶分子の見かけ上のプレ
チルト角を大きくし、上述した実施例に比べリバースチ
ルトドメインの領域(C)自体を一層低減させることが
できる。
近傍の表示不良領域の間隔(d14)は4.0 ミクロンと
小さく、表示不良領域の許容量(d34 )は5.0 ミクロ
ンと十分に大きくすることができた。また、画素電極(3
1)の辺CD近傍においても同様に、表示不良領域の間隔
(d13 )は6.8 ミクロンと小さく、しかも許容量(d
33 )は2.2 ミクロンと大きくすることができた。
上述した実施例に比べ更にリバースチルトドメインを低
減し、これによりリバースチルトドメインによる表示品
位の低下を防止し、高い開口率が確保できると共に許容
量(d3)の大きな液晶表示装置を得ることができた。
従って、本実施例のアクティブマトリクス型液晶表示装
置は、投射型の液晶表示装置等の液晶層の温度上昇を伴
う液晶表示装置に最適である。
号線に囲まれる領域内に一画素電極が設置されて成る場
合を示したが、例えば各信号線を2本一組として一領域
内に2以上の画素電極が配置される構成としても良いこ
とは言うまでもない。
示装置によれば、遮光層と画素電極との特定の配置によ
り、リバースチルトドメインを低減させると共に、リバ
ースチルトドメインによる表示品位の低下を防止し、し
かも高い開口率を確保することができる。
ス型液晶表示装置のアレイ基板の概略正面図である。
たアクティブマトリクス型液晶表示装置の概略断面図で
ある。
晶表示装置の作用を説明するための一画素電極の概略正
面図である。
た概略断面図である。
表示装置の作用を説明するための比較例の一画素電極の
概略正面図である。
た概略断面図である。
クス型液晶表示装置の要部概略断面図である。
おけるリバースチルトドメインを説明するための図であ
る。
装置のアレイ基板の概略正面図である。
断したアクティブマトリクス型液晶表示装置の概略断面
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 基板上にマトリクス状に配置される映像
信号線と走査信号線とによって囲まれる領域内にスイッ
チ素子を介して配置される画素電極および前記画素電極
上に配置され第1の方向にラビング処理された配向膜を
備えたアレイ基板と、前記画素電極に対向する対向電極
および前記対向電極上に配置され第2の方向にラビング
処理された配向膜を備えた対向基板と、前記アレイ基板
と前記対向基板との間に保持された液晶分子からなる液
晶層とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置に
おいて、前記画素電極の一辺もしくは隣接する2辺に他
の辺に比べて近接した開口を有する遮光層を備たことを
特徴としたアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のアレイ基板の配向膜は、
前記画素電極の少なくとも一辺近傍で傾斜していること
を特徴としたアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の遮光層は前記映像信号線
もしくは前記走査信号線と前記配向膜との間に配置され
ていることを特徴としたアクティブマトリクス型液晶表
示装置。 - 【請求項4】 請求項1記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置において、第1の方向から時計回りに0 か
ら45度の範囲内にベクトルABが配置されるように画素
電極上の4点を時計回りにA,B,C,Dとしたとき、
前記遮光層の開口は辺CD,DAよりも辺AB,BCに
近接していることを特徴としたアクティブマトリクス型
液晶表示装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の画素電極の辺CDもしく
は辺DAの少なくとも一方が前記映像信号線もしくは前
記走査信号線と重複して配置されていることを特徴とし
たアクティブマトリクス型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19120592A JP3135689B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19120592A JP3135689B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634965A true JPH0634965A (ja) | 1994-02-10 |
| JP3135689B2 JP3135689B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=16270656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19120592A Expired - Lifetime JP3135689B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3135689B2 (ja) |
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