JPH10186366A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPH10186366A
JPH10186366A JP8347767A JP34776796A JPH10186366A JP H10186366 A JPH10186366 A JP H10186366A JP 8347767 A JP8347767 A JP 8347767A JP 34776796 A JP34776796 A JP 34776796A JP H10186366 A JPH10186366 A JP H10186366A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
crystal display
display device
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8347767A
Other languages
English (en)
Inventor
Arihiro Takeda
有広 武田
Yoshiro Koike
善郎 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP8347767A priority Critical patent/JPH10186366A/ja
Priority to TW090200143U priority patent/TW560626U/zh
Priority to KR1019970017213A priority patent/KR100266350B1/ko
Priority to US08/895,948 priority patent/US5926244A/en
Publication of JPH10186366A publication Critical patent/JPH10186366A/ja
Priority to US09/301,974 priority patent/US6078376A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133707Structures for producing distorted electric fields, e.g. bumps, protrusions, recesses, slits in pixel electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134336Matrix

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い歩留まりで製造することが可能な広視野
角の液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 相対して配置された第1の基板10と第
2の基板16間に液晶20が封入されている。第1の基
板10上には、所定領域の所定位置に第1の電極12が
形成され、第2の基板16上には、所定領域の第1の電
極12に対してずれた位置に第2の電極18が形成され
ている。第1の電極12と第2の電極18間に電圧が印
加されたとき、所定領域は、液晶20に対する電圧印加
状態が異なる少なくとも2つの第1の領域と第2の領域
とに分けられ、第1の領域の液晶の配向方向と第2の領
域の液晶の配向方向とが異なる。このため、面内スイッ
チング(IPS)による方法と同等以上の広い視野角を
得ることができる。第1の電極12と第2の電極18は
異なる基板10、16上に形成されているので、隣接す
る電極12、18間での短絡を考慮する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対して配置され
た第1の基板及び第2の基板と、第1の基板と第2の基
板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CRTディスプレイに置き換わり得るフ
ラットパネルディスプレイの中で現在最も有望視されて
いるのはTFT−LCD(Thin Film Transitor Liquid
Crystal Display)である。パーソナルコンピュータ、
ワードプロセッサ、OA(Office Automation)機器、
携帯テレビ等の民生機器、家電機器への応用により更に
市場拡大が期待されている。
【0003】TN(Twisted Nematic:捻れネマティッ
ク)型TFT−LCDの製造技術は格段の進歩を遂げ、
コントラスト、色再現性等の特性においてはCRTディ
スプレイを凌駕するまでに至っている。現在、最も多く
使用されているノーマリホワイトモードのTN型液晶デ
ィスプレイを、図42を用いて説明する。図42(a)
は電圧が印加されていない状態を示し、図42(b)は
電圧が印加されている状態を示している。
【0004】約5μm厚のTN型液晶層200を一対の
ガラス基板202、204により挟む。ガラス基板20
2、204の配向膜の配向方向を互いに90度ずらして
いる。TN型液晶層200は、ガラス基板202、20
4の配向膜の配向方向に沿って配向され、図42(a)
に示すように、液晶分子の方向が90度捻れている。ガ
ラス基板202の外側には、ガラス基板202の配向方
向と平行な偏光板206が設けられ、ガラス基板204
の外側には、ガラス基板204の配向方向と平行な偏光
板208が設けられている。
【0005】TN型液晶層200に電圧が印加されてい
ない状態では、図42(a)に示すように、TN型LC
Dに入射した光は偏光板206を通過して直線偏光とな
り、ガラス基板202を透過してTN型液晶層200に
入射し、TN型液晶層200の配向にしたがって偏光方
向が90度捻れる。TN型液晶層200から出射した光
はガラス基板204を透過し、偏光板208を透過す
る。このとき、表示は明状態となる。
【0006】TN型液晶層200に電圧を印加すると、
図42(b)に示すように、TN型液晶層200内の液
晶分子の捻れが無くなり、TN型液晶層200に入射し
た光は、偏光方向が捻れることなく進み、偏光板208
によって遮光される。このとき、表示は暗状態となる。
このようにして、TN型液晶ディスプレイはTN型液晶
への電圧印加を制御することにより、表示状態の明暗を
制御することができる。
【0007】しかしながら、TN型液晶ディスプレイは
視野角が狭いという問題点を有している。この問題点を
解消するものとして、(1)位相差フィルムを用いる方
法、(2)拡散フィルムを用いる方法、(3)配向分割
による方法、(4)ランダム配向による方法、(5)面
内スイッチング(IPS:In-Plane Switching)による
方法、等の改善案が検討されている。
【0008】位相差フィルムを用いる方法は、液晶分子
の配向方向に起因する屈折率の異方性を位相差フィルム
による異方性により補償する方法である。しかしなが
ら、この方法では視野角の改善が十分ではない。拡散フ
ィルムを用いる方法は、液晶ディスプレイを透過した光
を拡散処理して実質的に視野角を広くしようとする方法
である。しかしながら、この方法では視野角を広くしよ
うとすると、表示の解像度も劣化してしまう。
【0009】配向分割による方法は、液晶を多数の微小
な領域に分割し、液晶分子の配向状態が異なる多数の微
小なドメインを構成し、各ドメイン同士でお互いの視野
角特性を補償するものである。しかしながら、この方法
では視野角の改善が十分ではない。ランダム配向による
方法は、アモルファスTN型液晶を用い、配向状態が異
なる微小なドメインをランダムに多数形成するものであ
る。しかしながら、この方法でも視野角の改善が十分で
はない。
【0010】面内スイッチング(IPS)による方法
は、液晶を挟む一対の基板の片方の基板の面内に、電圧
を印加するための2つの駆動電極を設け、これら駆動電
極への電圧印加を制御することにより、液晶分子の配向
状態を制御するものである。この方法は、液晶ディスプ
レイの構造としては古くから知られていたものの、その
優れた視野角特性が注目を集めている(Japan Display
95 Digest p.707, 1995 )。この方法によれば、液晶分
子は基板面に水平な状態のままで配向状態が変化するの
で、原理的にも視覚特性に優れているものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、面内ス
イッチング(IPS)による方法は、液晶を挟む一対の
基板の片方の基板に、電圧を印加する2つの駆動電極を
形成するため、隣接する電極間での短絡が生じ易く、高
精細画素の液晶ディスプレイを製造した場合に高い歩留
まりを確保することが難しい。
【0012】また、図43(a)に示すように、駆動電
圧は液晶の厚さに強く依存し、液晶を駆動するために
は、一定厚さ以下に薄くしなければならない。また、図
43(b)に示すように、駆動電圧が電極間のギャップ
に強く依存し、液晶を駆動するためには一定値以上のギ
ャップを設ける必要があり微細化の妨げとなる。また、
片方の基板に2つの駆動電極を形成するため、高精細画
素の液晶ディスプレイの場合には開口率が極端に低下し
てしまう。
【0013】本発明の目的は、視野角を改善し、広い視
野角を有する液晶表示装置を提供することにある。本発
明の他の目的は、高い歩留まりで製造することが可能な
広視野角の液晶表示装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は、相対して配
置された第1の基板及び第2の基板と、前記第1の基板
と前記第2の基板間に封入された液晶とを有する液晶表
示装置において、前記第1の基板上であって、所定領域
の所定位置に形成された第1の電極と、前記第2の基板
上であって、前記所定領域の前記第1の電極に対してず
れた位置に形成された第2の電極とを有し、前記第1の
電極と前記第2の電極間に電圧が印加されたとき、前記
所定領域は、前記液晶に対する電圧印加状態が異なる少
なくとも2つの第1の領域と第2の領域とに分けられ、
前記第1の領域の前記液晶の配向方向と前記第2の領域
の前記液晶の配向方向とが異なることを特徴とする液晶
表示装置によって達成される。
【0015】上述した液晶表示装置において、前記第1
の電極は、前記第1の基板上であって、前記所定領域の
内部に形成され、前記第2の電極は、前記第2の基板上
であって、前記所定領域の外縁に沿って形成されていて
もよい。上述した液晶表示装置において、前記第1の電
極は、前記第1の基板上であって、前記所定領域の内部
に形成され、前記第2の電極は、前記第2の基板上であ
って、前記所定領域の相対する外縁に沿って形成されて
いてもよい。
【0016】上述した液晶表示装置において、前記所定
領域は、略矩形形状であり、前記第1の電極は、前記第
1の基板上であって、前記所定領域を横切る線に沿って
形成され、前記第2の電極は、前記第2の基板上であっ
て、前記所定領域の外縁に沿って形成されていてもよ
い。上述した液晶表示装置において、前記所定領域は、
略矩形形状であり、前記第1の電極は、前記第1の基板
上であって、前記所定領域を横切る線に沿って形成さ
れ、前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前
記所定領域の相対する外縁に沿って形成されていてもよ
い。
【0017】上述した液晶表示装置において、前記第2
の基板上の相対する前記第2の電極間に形成された第3
の電極を更に有し、前記第1の電極と前記第3の電極は
略同電位であり、前記第1の電極及び前記第3の電極
と、前記第2の電極との間に電圧が印加されてもよい。
上述した液晶表示装置において、前記第2の基板上の前
記第2の電極により取り囲まれる位置に形成された第3
の電極を更に有し、前記第1の電極と前記第3の電極は
略同電位であり、前記第1の電極及び前記第3の電極
と、前記第2の電極との間に電圧が印加されてもよい。
【0018】上述した液晶表示装置において、前記第1
の電極は、前記第1の基板上であって、第1の線に沿っ
て形成され、前記第2の電極は、前記第2の基板上であ
って、前記第1の線に交差する第2の線に沿って形成さ
れていてもよい。上述した液晶表示装置において、前記
所定領域は、略矩形形状であり、前記第1の電極は、前
記第1の基板上であって、前記所定領域を斜めに横切る
第1の線に沿って形成され、前記第2の電極は、前記第
2の基板上であって、前記所定領域を斜めに横切り、前
記第1の線に交差する第2の線に沿って形成されていて
もよい。
【0019】上述した液晶表示装置において、前記所定
領域は、略矩形形状であり、前記第1の電極は、前記第
1の基板上であって、前記所定領域の一外縁に沿って形
成され、前記第2の電極は、前記第2の基板上であっ
て、前記所定領域のほぼ中央を横切り、前記一外縁に交
差する線に沿って形成されていてもよい。上述した液晶
表示装置において、前記所定領域は、略矩形形状であ
り、前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前
記所定領域を横切り、一外縁にほぼ平行な第1の線に沿
って形成され、前記第2の電極は、前記第2の基板上で
あって、前記所定領域を横切り、前記第1の線にほぼ直
交する第2の線に沿って形成されていてもよい。
【0020】上述した液晶表示装置において、前記第1
の領域と前記第2の領域を分割する分割線の一方の側で
は、前記第1の基板には第1のプレチルト角を有する配
向処理が施され、前記第2の基板には、前記第1のプレ
チルト角よりも大きい第2のプレチルト角を有する配向
処理が施され、前記第1の領域と前記第2の領域を分割
する前記分割線の他方の側では、前記第1の基板には第
3のプレチルト角を有する配向処理が施され、前記第2
の基板には、前記第3のプレチルト角よりも小さい第4
のプレチルト角を有する配向処理が施され、前記第1の
電極と前記第2の電極間に電圧が印加されたとき、前記
第1の領域の前記液晶の配向方向は、前記分割線により
分割された2つの領域において互いに配向方向が異な
り、前記第2の領域の前記液晶の配向方向は、前記分割
線により分割された2つの領域において互いに配向方向
が異なるようにしてもよい。
【0021】上述した液晶表示装置において、前記第1
のプレチルト角と前記第4のプレチルト角は同じであ
り、前記第2のプレチルト角と前記第3のプレチルト角
は同じであってもよい。上述した液晶表示装置におい
て、前記所定領域は、略矩形形状をしており、前記所定
形状は、前記第1の領域と前記第2の領域間の境界線
と、前記第1の領域と前記第2の領域を分割する前記分
割線とによって少なくとも4分割され、前記第1の電極
と前記第2の電極間に電圧が印加されたとき、4分割さ
れた各領域における前記液晶の配向方向は、前記仮想線
と前記縦断線との交差位置を中心として放射状であって
もよい。
【0022】上述した液晶表示装置において、前記液晶
の配向状態はホモジニアス配向であり、前記液晶の配向
方向は、前記第1の電極及び/又は前記第2の電極の方
向とほぼ平行又は直角であってもよい。上述した液晶表
示装置において、前記第1の電極と前記第2の電極間に
電圧が印加されていないとき、前記液晶の配向方向は、
前記第1の基板及び/又は前記第2の基板にほぼ垂直で
あってもよい。
【0023】上述した液晶表示装置において、前記所定
領域は、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記液晶
を挟んで対向する対向領域と、前記第1の電極と前記第
2の電極とが対向していない非対向領域とを有し、前記
対向領域の面積は、前記非対向領域の面積よりも小さく
てもよい。上述した液晶表示装置において、前記液晶の
屈折率異方性をΔn、厚さをdとしたとき、Δn×dが
略0.5以下0.25以上であることが望ましい。
【0024】上述した液晶表示装置において、前記所定
領域は、画素領域であることが望ましい。上述した液晶
表示装置において、前記第1の電極及び/又は前記第2
の電極は、透過光を遮光するブラックマトリクス層を用
いて形成されていてもよい。上述した液晶表示装置にお
いて、前記第1の基板及び/又は前記第2の基板上に
は、前記ブラックマトリクス層上にフィルタ層が形成さ
れ、前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、前記
フィルタ層の開口部から露出した前記ブラックマトリク
ス層であってもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]本発明の第1実施形態による液晶表示
装置を図1乃至図4を用いて説明する。図1は本実施形
態による液晶表示装置を示す斜視図、図2は本実施形態
による液晶表示装置の動作を説明する説明図、図3は液
晶表示装置の視野角を説明する説明図、図4は本実施形
態による液晶表示装置の変形例を示す斜視図である。
【0026】図1は、液晶表示装置の1画素分の画素領
域のパネル構造を示している。図1の下部に示す、TF
T素子(図示せず)が形成されたガラス製のTFT基板
10には全面にITO層からなる第1電極層12が形成
されている。第1電極層12上には絶縁層14が形成さ
れている。絶縁層12には画素領域の中央に円形の開口
部14aが設けられ、第1電極層12が開口部14aか
ら露出している。これにより、TFT基板10の画素領
域の中央に第1の電極が形成される。
【0027】図1の上部に示す、TFT基板10に対向
するガラス製の対向基板16には、画素電極の外縁に沿
って角リング形状のITO層からなる第2電極層18が
形成されている。これにより、対向基板16の画素領域
の外縁に沿って第2の電極が形成される。TFT基板1
0と対向基板16の間に挟まれてTN型の液晶層20が
設けられている。液晶層20の配向は、図1に示すよう
に、TFT基板10又は対向基板16の面にほぼ平行な
ホモジニアス配向である。ツイスト角は0度とする。
【0028】第1電極層12と第2電極層18の間に
は、駆動電源22から所定の駆動電圧が印加される。図
示しないが、TFT基板10の下方には、液晶層20の
配向方向とほぼ同じ方向又はほぼ直交方向の偏光板が設
けられ、対向基板18の上方には、液晶層20の配向方
向とほぼ直交方向又はほぼ平行方向の偏光板が設けられ
ている。
【0029】このような構成の液晶表示装置の動作につ
いて図2を用いて説明する。第1電極層12と第2電極
層18間に電圧が印加されていない状態では、図2
(a)に示すように、液晶層20の液晶分子は全て、T
FT基板10又は対向基板16に平行に配向されてい
る。この状態では、入射光は液晶層20の複屈折の影響
を受けないため液晶層20内では偏光軸が回転しない。
したがって、TFT基板10下方からの入射光は、偏光
板により直線偏光とされ、TFT基板10を経て液晶層
20を透過し、偏光方向が変えられることなく対向基板
16を透過する。対向基板16を透過した光は、直交す
る偏光方向の偏光板により遮光される。
【0030】第1電極層12と第2電極層18間に電圧
が印加されると、図2(b)に示すように、第1電極層
12から第2電極層18に向かう放射状の電気力線の電
界が発生し、液晶分子が電気力線に沿って放射状に配向
する。液晶分子は360度の全方向に対して同等の配向
状態となる。この状態では、入射光は液晶層20の複屈
折の影響を受け、液晶分子の配向方向に応じて偏光軸が
回転する。したがって、TFT基板10下方からの入射
光は、偏光板により直線偏光とされ、TFT基板10を
経て液晶層20において偏光軸が回転し、対向基板16
を経て上部の偏光板を透過する。
【0031】電圧が印加された状態において、液晶分子
は画素領域の中心から全ての方向に対して放射状に配向
しているので、あらゆる方向からの入射光も透過し、広
い視野角を実現することができる。液晶層20内の液晶
分子が様々な方向に配向している方が視野角が大きくな
ると共に入射光の方向による色の変化も小さくなる点に
ついて図3を用いて説明する。
【0032】図3(a)に示すように、本実施形態にお
いて電圧が印加されていない状態で液晶分子が水平に配
向している場合、垂直な入射光の正常なΔndに対し、
斜めの入射光に対するΔndは小さくなるものの僅かし
か変わらない。このため、垂直な入射光と斜めの入射光
に対する透過光の色の変化は小さい。図3(b)に示す
ように、本実施形態において電圧が印加されている状態
で液晶分子が放射状に配向している場合、垂直な入射光
の正常なΔndに対し、斜めの入射光に対するΔndは
小さくなるものの僅かしか変わらない。このため、垂直
な入射光と斜めの入射光に対する透過光の色の変化は小
さい。
【0033】これに対し、図3(c)に示すように、液
晶分子が一方の方向に斜めに配向していると、垂直な入
射光のΔndに対し、液晶分子の配向方向に平行は斜め
の入射光に対するΔndは極めて小さくなり、液晶分子
の配向方向に垂直な斜めの入射光に対するΔndは極め
て大きくなり、入射光の方向によりΔndが大きく変化
する。このため、入射光の方向により透過光の色は大き
く変化する。
【0034】本実施形態による液晶表示装置の変形例を
図4に示す。図1に示す液晶表示装置では、液晶層20
はTFT基板10又は対向基板16の面にほぼ平行なホ
モジニアス配向であったが、図4では、液晶層20はT
FT基板10又は対向基板16の面にほぼ垂直なホメオ
トロピック配向となっている。電圧が印加されていない
状態においては、液晶分子が垂直に配向しており、図1
の液晶表示装置の配向状態(図2(a))とは異なる
が、透過光の偏光軸を回転させることはない。
【0035】電圧が印加された状態においては、垂直に
配向していた液晶分子が、第1電極層12から第2電極
層18に向かう放射状の電気力線に沿って放射状に配向
し、図2(b)に同等の配向状態となる。したがって、
図1の液晶表示装置の場合と同様に、下方からの入射光
は上方に透過する。図4のように液晶分子が垂直方向に
配向していると、図2(b)に示す配向状態に配向しや
すい。したがって、低い駆動電圧でも液晶を駆動するこ
とができると共に、高速に駆動制御することができる。
【0036】なお、上述した本実施形態のTFT基板と
対向基板を反対にしてもよい。すなわち、対向基板に図
1の下部に示すような絶縁層と電極層を設け、TFT基
板に図1の上部に示すような電極層を設けるようにして
もよい。このように、本実施形態によれば、TFT基板
と対向基板に形成した駆動電極を用いて電圧を印加する
ことにより、面内スイッチング(IPS)による方法と
同等以上の広い視野角を得ることができる。駆動電極は
異なる基板上に形成されているので、隣接する電極間で
の短絡を考慮することなく、広視野角で高精細度の液晶
表示装置を実現することができる。また、本実施形態に
よれば、全ての方向からの入射光に対しても同等な視野
角特性であるので、上下左右の方向依存性のない広視野
角の液晶表示装置を実現することができる。
【0037】本実施形態の液晶表示装置を用いて、コン
トラスト10の視野角範囲を測定したところ、上下左右
80度の視野角が得られ、正面のコントラストは80以
上が得られた。通常のTN型液晶表示装置の視野角が、
せいぜい左右±40度、上20度、下60度であり、配
向分割方法を利用した液晶表示装置の視野角が左右±7
0度、上下±60度であるのに比べて、非常に優れた視
野角特性が得られた。
【0038】[第2実施形態]本発明の第2実施形態に
よる液晶表示装置を図5及び図6を用いて説明する。図
5は本実施形態による液晶表示装置を示す斜視図、図6
は本実施形態による液晶表示装置の変形例を示す斜視図
である。図1乃至図4に示す実施形態と同一の構成要素
には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【0039】本実施形態は、図5に示すように、対向基
板16に形成する第2電極層18の形状が第1実施形態
と異なる。第1実施形態では、第2電極層18は、対向
基板16の画素領域の外縁に沿った角リング形状であっ
たが、本実施形態では、画素領域の対向する外縁のみに
第2電極層18a、18bを形成している。その他の構
成は、図1に示す第1実施形態と同様である。
【0040】TFT基板10に形成された第1電極層1
2と、第2電極層18a、18bとの間に、駆動電源2
2による駆動電圧が印加される。このような構成の液晶
表示装置の動作について説明する。第1電極層12と第
2電極層18a、18b間に電圧が印加されていない場
合の液晶層20の液晶分子の配向状態は、第1実施形態
と同じである。TFT基板10の下方からの入射光は上
側の偏光板により遮光される。
【0041】第1電極層12と第2電極層18a、18
b間に電圧が印加された場合、画素領域の、第2電極層
18a、18bを横切る左右方向では、第1実施形態と
同様な液晶分子の配向状態となるが、第2電極層18
a、18bを横切る左右方向に直交した上下方向では、
第1実施形態のような液晶分子の配向状態とはならな
い。したがって、上下方向の分割が第1実施形態に比べ
て不均一となる。
【0042】本実施形態による液晶表示装置の変形例を
図6に示す。図5に示す液晶表示装置では、液晶層20
はTFT基板10又は対向基板16の面にほぼ平行なホ
モジニアス配向であったが、図6では、液晶層20はT
FT基板10又は対向基板16の面にほぼ垂直なホメオ
トロピック配向となっている。このように、本実施形態
によれば、TFT基板と対向基板に形成した駆動電極を
用いて電圧を印加することにより、面内スイッチング
(IPS)による方法と同等以上の広い視野角を得るこ
とができる。駆動電極は異なる基板上に形成されている
ので、隣接する電極間での短絡を考慮することなく、広
視野角で高精細度の液晶表示装置を実現することができ
る。また、本実施形態によれば、画素領域の対向する外
縁のみに第2電極層を設ければよいので容易に製造する
ことができる。
【0043】本実施形態の液晶表示装置を用いて、コン
トラスト10の視野角範囲を測定したところ、左右75
度、上下70度の広視野角が得られた。 [第3実施形態]本発明の第3実施形態による液晶表示
装置を図7及び図8を用いて説明する。図7は本実施形
態による液晶表示装置を示す斜視図、図8は本実施形態
による液晶表示装置の変形例を示す斜視図である。図1
乃至図6に示す実施形態と同一の構成要素には同一の符
号を付して説明を省略又は簡略にする。
【0044】本実施形態は、図7に示すように、TFT
基板10に形成する第1電極層12の構成が第1実施形
態と異なる。第1実施形態では、第1電極層12は、T
FT基板16の絶縁層14下に形成され、絶縁層14の
開口部から露出していたが、本実施形態では、絶縁層を
形成することなく、画素領域の中央を縦断する線に沿っ
た第1電極層12だけが形成されている。その他の構成
は、図1に示す第1実施形態と同様である。
【0045】TFT基板10に形成された第1電極層1
2と、第2電極層18との間に、駆動電源22による駆
動電圧が印加される。このような構成の液晶表示装置の
動作について説明する。第1電極層12と第2電極層1
8間に電圧が印加されていない場合の液晶層20の液晶
分子の配向状態は、第1実施形態と同じである。TFT
基板10の下方からの入射光は上側の偏光板により遮光
される。
【0046】第1電極層12と第2電極層18間に電圧
が印加された場合、画素領域の、第1電極層12を横切
る左右方向では、第1実施形態と同様な液晶分子の配向
状態となるが、第1電極層12を横切る左右方向に直交
した上下方向では、第1実施形態のような液晶分子の配
向状態とはならない。したがって、上下方向の分割が第
1実施形態に比べて不均一となる。
【0047】本実施形態による液晶表示装置の変形例を
図8に示す。図7に示す液晶表示装置では、液晶層20
はTFT基板10又は対向基板16の面にほぼ平行なホ
モジニアス配向であったが、図8では、液晶層20はT
FT基板10又は対向基板16の面にほぼ垂直なホメオ
トロピック配向となっている。このように、本実施形態
によれば、TFT基板と対向基板に形成した駆動電極を
用いて電圧を印加することにより、面内スイッチング
(IPS)による方法と同等以上の広い視野角を得るこ
とができる。駆動電極は異なる基板上に形成されている
ので、隣接する電極間での短絡を考慮することなく、広
視野角で高精細度の液晶表示装置を実現することができ
る。また、本実施形態によれば、絶縁層を形成する必要
がないので容易に製造することができる。
【0048】本実施形態の液晶表示装置を用いて、コン
トラスト10の視野角範囲を測定したところ、左右70
度、上下65度の広視野角が得られた。 [第4実施形態]本発明の第4実施形態による液晶表示
装置を図9乃至図13を用いて説明する。図9は本実施
形態による液晶表示装置の基本構造を示す斜視図、図1
0及び図11は図9の基本構造を用いたカラー液晶表示
装置を示す斜視図及び平面図、図12は本実施形態によ
るカラー液晶表示装置の視野角特性を示すグラフ、図1
3は従来のTN型カラー液晶表示装置の視野角特性を示
すグラフである。図1乃至図4に示す実施形態と同一の
構成要素には同一の符号を付して説明を省略又は簡略に
する。
【0049】本実施形態は、図9に示すように、TFT
基板10に形成する第1電極層12の構成と、対向基板
16に形成する第2電極層18の形状が第1実施形態と
異なる。第1実施形態では、第1電極層12は、TFT
基板16の絶縁層14下に形成され、絶縁層14の開口
部から露出していたが、本実施形態では、絶縁層を形成
することなく、画素領域の中央を縦断する線に沿った第
1電極層12だけが形成されている。また、第1実施形
態では、第2電極層18は、対向基板16の画素領域の
外縁に沿った角リング形状であったが、本実施形態で
は、画素領域の対向する外縁のみに第2電極層18a、
18bを形成している。その他の構成は、図1に示す第
1実施形態と同様である。
【0050】TFT基板10に形成された第1電極層1
2と、第2電極層18a、18bとの間に、駆動電源2
2による駆動電圧が印加される。このような構成の液晶
表示装置の動作について説明する。第1電極層12と第
2電極層18a、18b間に電圧が印加されていない場
合の液晶層20の液晶分子の配向状態は、第1実施形態
と同じである。TFT基板10の下方からの入射光は上
側の偏光板により遮光される。
【0051】第1電極層12と第2電極層18a、18
b間に電圧が印加された場合、画素領域の、第2電極層
18a、18bを横切る左右方向では、第1実施形態と
同様な液晶分子の配向状態となるが、第2電極層18
a、18bを横切る左右方向に直交した上下方向では、
第1実施形態のような液晶分子の配向状態とはならな
い。したがって、上下方向の分割が第1実施形態に比べ
て不均一となる。
【0052】なお、図示しないが、本実施形態による液
晶表示装置の液晶層20は、TFT基板10又は対向基
板16の面にほぼ垂直なホメオトロピック配向であって
もよい。このように、本実施形態によれば、TFT基板
と対向基板に形成した駆動電極を用いて電圧を印加する
ことにより、面内スイッチング(IPS)による方法と
同等以上の広い視野角を得ることができる。駆動電極は
異なる基板上に形成されているので、隣接する電極間で
の短絡を考慮することなく、広視野角で高精細度の液晶
表示装置を実現することができる。また、本実施形態に
よれば、画素領域の対向する外縁のみに第2電極層を設
ければよく、また、絶縁層を形成する必要がないので容
易に製造することができる。
【0053】本実施形態の液晶表示装置を用いて、コン
トラスト10の視野角範囲を測定したところ、左右70
度以上、上下70度以上の広視野角が得られた。次に。
図9に示す基本構造を用いた構成したカラー液晶表示装
置を、図10及び図11を用いて説明する。このカラー
液晶表示装置では、上述した本実施形態の基本構造にお
けるTFT基板と対向基板を反対に用いている。
【0054】カラー液晶表示装置では、1画素領域30
が赤画素領域30R、緑画素領域30G、青画素領域3
0Bの3つの領域に分かれている。図10の上側に位置
するTFT基板32には、各画素領域30R、30G、
30BにTFT素子34R、34G、34Bが設けられ
ている。TFT素子34R、34G、34Bのゲートは
ゲートバスライン36により共通接続されている。
【0055】TFT素子34R、34G、34Bのソー
スには、図9の第2電極層18a、18bに対応する構
造の電極層40R、40G、40Bが形成されている。
電極層40R、40G、40Bは、ITOにより形成さ
れ、4つの電極指を有するくし型電極構造をしている。
図10の下側に位置する対向基板42には、図9の第1
電極層12に対応する構造の電極層44R、44G、4
4Bが形成されている。各電極層44R、44G、44
Bは、それぞれ3つの電極指から構成されている。各電
極層44R、44G、44Bの電極指は、図11に示す
ように、くし型の電極層40R、40G、40Bの電極
指の間に位置している。
【0056】TFT基板32と対向基板42の間には液
晶46が封入されている。液晶46として、メルク社製
ポジ型液晶(製品番号:ZLI−4792)を用いてい
る。くし型の電極層40R、40G、40Bの電極指の
幅は約7μm、電極層44R、44G、44Bの電極指
の幅は約7μmであり、くし型の電極層40R、40
G、40Bの電極指と電極層44R、44G、44Bの
電極指の間の間隔は約8μmである。
【0057】本実施形態によるカラー液晶表示装置の視
野角特性を図12のグラフに示す。図13に比較のため
従来のTN型カラー液晶表示装置の視野角特性を示す。
図12を図13と比較すれば明らかなように、従来より
も視野角特性が改善されていることがわかる。特に、左
右方向、上下方向の視野角が大幅に改善されている。 [第5実施形態]本発明の第5実施形態による液晶表示
装置を図14及び図15を用いて説明する。図14は本
実施形態による液晶表示装置を示す斜視図、図15は本
実施形態による液晶表示装置の動作を説明する説明図で
ある。図9乃至図13に示す第4実施形態と同一の構成
要素には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にす
る。
【0058】本実施形態は、第4実施形態の構成に加え
て、図14の上部に示す対向基板16の第2電極層18
a、18bの間に第3電極層24が設けられている。第
3電極層24は、TFT基板10上の第1電極層12と
接続されている。駆動電源22による駆動電圧は、第1
電極層12及び第3電極層24と、第2電極層18a、
18bとの間に印加される。その他の構成は、図9乃至
図13に示す第4実施形態と同様である。
【0059】このような構成の液晶表示装置の動作につ
いて説明する。第4実施形態の液晶装置の場合、第1電
極層12と第2電極層18間に電圧が印加された場合、
図15(a)に示すように液晶層20の液晶分子が配向
し、第2電極層18a、18bの間の中央領域の液晶分
子が垂直となり、この部分の透過率が減少する。
【0060】本実施形態の第3電極層24は、中央領域
において液晶分子が垂直となり透過率が低下するのを防
止するために用いられたものである。対向基板16中央
の第3電極層24が第1電極層12と同電位になること
により、図15(b)に示すように、第3電極層24か
ら第2電極層18a、18bへの電界が生じ、液晶分子
がその電界に沿って配向する。そのため、液晶分子が垂
直でなくなり、透過率が小さくなる領域がなくなる。
【0061】このように、本実施形態によれば、液晶表
示装置のパネル透過率を向上することができる。本実施
形態の液晶表示装置は、明状態におけるパネル透過率が
10%程度増加した。 [第6実施形態]本発明の第6実施形態による液晶表示
装置を図16を用いて説明する。図16は本実施形態に
よる液晶表示装置を示す斜視図である。図1乃至図4に
示す第1実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付
して説明を省略又は簡略にする。
【0062】本実施形態は、第1実施形態の構成に加え
て、図16の上部に示す対向基板16の第2電極層18
で囲まれた内部に第3電極層24が設けられている。第
3電極層24は、TFT基板10上の第1電極層12と
接続されている。駆動電源22による駆動電圧は、第1
電極層12及び第3電極層24と、第2電極層18との
間に印加される。その他の構成は、図1乃至図4に第1
実施形態と同様である。
【0063】このような構成の液晶表示装置の動作につ
いて説明する。第1実施形態の液晶表示装置の場合、第
1電極層12と第2電極層18間に電圧が印加された場
合、図15(a)に示すように液晶層20の液晶分子が
配向し、リング状の第2電極層18a、18b内の領域
の液晶分子が垂直となり、この部分の透過率が減少す
る。
【0064】本実施形態では、対向基板16中央に第3
電極層24を設けたので、第3電極層24から第2電極
層18a、18bへの電界が生じ、液晶分子がその電界
に沿って配向する。そのため、液晶分子が垂直でなくな
り、透過率が小さくなる領域がなくなる。このように、
本実施形態によれば、液晶表示装置のパネル透過率を向
上することができる。
【0065】[第7実施形態]本発明の第7実施形態に
よる液晶表示装置を図17乃至図21を用いて説明す
る。図17は本実施形態による液晶表示装置の平面図、
図18は本実施形態による液晶表示装置の動作を説明す
る説明図、図19は本実施形態による液晶表示装置の視
野角特性を示すグラフ、図20は液晶層の厚さと駆動電
圧との関係を示すグラフ、図21は図17の液晶表示装
置の変形例を示す平面図である。
【0066】図17は、液晶表示装置の1画素分の画素
領域50を示している。例えば1.1mm厚のガラス製
のTFT基板(図示せず)には、TFT素子52が設け
られている。TFT素子52のゲートはゲートバスライ
ン54により共通接続され、ドレインはドレインバスラ
イン56により共通接続されている。TFT素子52の
ソースには、第1電極層に相当する画素電極層58が形
成されている。画素電極層58は、ITO又は金属膜に
より形成され、画素領域50を斜めに横切る対角線に沿
って形成されている。
【0067】TFT基板に対向する対向基板(図示せ
ず)には、第2電極層に相当する対向電極層60が形成
されている。対向電極層60は、画素領域50を斜めに
横切り、画素電極層58に交差する対角線に沿って形成
されている。画素電極層58と対向電極層60は画素領
域50のほぼ中央に平面的にみて交差している。TFT
基板と対向基板の間にはネマティック型液晶層62が封
入されている。液晶として、チッソ社製の低Δn(=
0.067)、低しきい値のものを用いている。
【0068】TFT基板と対向基板には液晶層62を配
向する配向処理が施されている。図18(a)に示すよ
うに、液晶層62の配向は、TFT基板64又は対向基
板66にほぼ平行なホモジニアス配向となるような配向
である。ツイスト角は0度とする。配向膜として、プレ
チルト角が比較的低いもの(製品番号:AL1054:
日本合成ゴム製)を用いている。
【0069】画素電極層58と対向電極層60の間に
は、駆動電源(図示せず)から所定の駆動電圧が印加さ
れる。図示しないが、TFT基板64の下方には、液晶
層62の配向方向とほぼ同じ方向の偏光板が設けられ、
対向基板66の上方には、液晶層62の配向方向にほぼ
直交する偏光板が設けられている。
【0070】このような構成の液晶表示装置の動作につ
いて図18を用いて説明する。画素電極層58と対向電
極層60間に電圧が印加されていない状態では、図18
(a)に示すように、液晶層62の液晶分子は全て、T
FT基板64又は対向基板66に平行に配向されてい
る。この状態では、入射光は液晶層20の複屈折の影響
を受けないため液晶層62内では偏光軸が回転しない。
したがって、TFT基板64下方からの入射光は、偏光
板により直線偏光とされ、TFT基板64を経て液晶層
62を透過し、偏光方向が変えられることなく対向基板
66を透過する。対向基板66を透過した光は、直交す
る偏光方向の偏光板により遮光される。
【0071】画素電極層58と対向電極層60間に電圧
が印加されると、画素電極層58と対向電極層60によ
り分割された三角形状の4つの領域A、B、C、Dに異
なる方向の電界が印加される。その電界の強さは、画素
電極層58と対向電極層60間の交差位置に近くなるほ
ど強くなる。したがって、液晶層62は、画素電極層5
8と対向電極層60の交差位置から配向状態が変化し、
徐々に全領域に広がっていく。
【0072】その結果、液晶層62は、図18(b)に
示すように、画素電極層58と対向電極層60の交差位
置を中心として対称的に配向され、交差位置に近くなる
ほど強く配向される。三角形状の4つの領域A、B、
C、Dには、完全ではないがほぼ横方向の電界が印加さ
れ、図18(b)に示すように、各領域A、B、C、D
において液晶分子がほぼ斜め方向に配向される。
【0073】この状態では、入射光は液晶層62の複屈
折の影響を受け、液晶分子の配向方向に応じて偏光軸が
回転する。したがって、TFT基板64下方からの入射
光は、偏光板により直線偏光とされ、TFT基板64を
経て液晶層62において偏光軸が回転し、対向基板66
を経て上部の偏光板を透過する。電圧が印加された状態
において、液晶分子は、画素電極層58と対向電極層6
0の交差位置を中心として同心円状に配向しているの
で、画素全体で考えると、あらゆる方向からの入射光も
透過し、広い視野角を実現することができる。
【0074】本実施形態による液晶表示装置の視野角特
性を図19のグラフに示す。本実施形態によれば広い視
野角特性が実現されていることがわかる。特に、左右方
向、上下方向の視野角が非常に良好である。なお、カラ
ー液晶表示装置の場合における色つきを考慮すると、液
晶の屈折率異方性をΔn、厚さをdとしたとき、Δn×
dが略0.5以下0.25以上であることが望ましい。
この点について図20のグラフを用いて説明する。
【0075】画素電極と対向電極がずれた位置にあると
き、液晶層の厚さ(ギャップ厚)dが小さくなると液晶
層への駆動電圧は大きくなる。一方、液晶層が厚くなる
と斜め方向からの色つきが顕著となることが知られてい
る。ギャップ厚dが厚くなると、色つきが顕著となり十
分な特性が得られない。図20は屈折率異方性をΔn=
0.067の液晶を用いた場合の、液晶層の厚さ(ギャ
ップ厚)dと駆動電圧Vとの関係を示すグラフである。
斜め方向からの色つきが顕著になる領域をハッチングに
より示している。
【0076】図20のグラフから明らかなように、Δn
が0.067で、ギャップ厚が7.5μmの場合、すな
わち、Δn×dがほぼ0.5であれば、色つきの問題を
回避することができる。この点について詳しく説明す
る。一般に、Δndが大きくなると応答速度が遅くな
り、色づきは顕著になる傾向にある。この点からする
と、Δndはできるだけ小さいことが望ましい。しかし
ながら、Δndが小さくすると、白輝度が低下し、小さ
すぎることも望ましくない。応答速度については液晶材
料の改良により今後改善していくことが期待できるが、
色つきはΔndにより一義的に決まるので、許容できる
最大の値がある。
【0077】本願発明者の実験によれば、斜め45度方
向から見たときの色つきで評価すると、Δndが0.5
がほぼ限界値であることがわかった。すなわち、Δnd
が0.2、0.3、0.4の場合には液晶パネルの色つ
きはなかったが、Δndが0.5になると若干の色つき
が発生し、Δndが0.6になるとはっきり色つきして
いた。
【0078】一方、輝度の点では、液晶分子が全て偏光
板の軸に対して45度方向に配列したと仮定した場合、
Δnd=1/2λが直線偏光を90度回転させて出力す
るために必要であるため、実際の液晶パネルでは、それ
以上の液晶厚さが必要となる。これは、配向膜表面近傍
の液晶分子は電圧印加時にほとんど変形せず、偏光への
影響や寄与がないためである。
【0079】本実施形態による液晶表示装置の変形例を
図21に示す。図17に示す液晶表示装置と異なり、T
FT素子52のソースに接続された画素電極層58が、
画素領域50の右下角から左上角に向かって斜めに横切
る対角線に沿って形成されている。また、対向電極層6
0は、画素領域50の左下角から右上角に向かって斜め
に横切る対角線に沿って形成されている。
【0080】画素領域50は、画素電極層58と対向電
極層60により、図17の液晶表示装置と同様に、三角
形状の4つの領域A、B、C、Dに分割される。電圧が
印加された場合の動作も同様である。このように、本実
施形態によれば、TFT基板と対向基板に形成した画素
電極と対向電極を用いて電圧を印加することにより、面
内スイッチング(IPS)による方法と同等以上の広い
視野角を得ることができる。画素電極と対向電極は異な
る基板上に形成されているので、隣接する電極間での短
絡を考慮することなく、広視野角で高精細度の液晶表示
装置を実現することができる。また、本実施形態によれ
ば、全ての方向からの入射光に対しても同等な視野角特
性であるので、上下左右の方向依存性の少ない広視野角
の液晶表示装置を実現することができる。
【0081】[第8実施形態]本発明の第8実施形態に
よる液晶表示装置を図22乃至図24を用いて説明す
る。図22は本実施形態による液晶表示装置を示す平面
図、図23は本実施形態による液晶表示装置の要部を示
す断面図、図24は図22の液晶表示装置の変形例を示
す平面図である。図17乃至図21に示す第7実施形態
と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略又
は簡略にする。
【0082】本実施形態は、図22に示すように、画素
電極層58と対向電極層60の形状が第7実施形態と異
なる。その他の構成は、図17乃至図21に示す第7実
施形態と同様である。本実施形態では、TFT素子52
のソースに接続される画素電極層58が画素領域50の
外縁に沿って延び、画素領域50のほぼ中央で直角に曲
がり、画素領域50を横断している。対向電極層60は
画素領域50の外縁に沿って延びている。画素領域50
は、画素電極層58と対向電極層60により、2つの領
域A、Bに分けられる。
【0083】画素電極層58と対向電極層60間に電圧
が印加されると、画素電極層58と対向電極層60によ
り分割された四角形状の2つの領域A、Bに異なる方向
の電界が印加される。その電界の強さは、画素電極層5
8と対向電極層60間の交差位置に近くなるほど強くな
る。したがって、液晶層62は、画素電極層58と対向
電極層60の交差位置から配向状態が変化し、徐々に全
領域に広がっていく。
【0084】その結果、液晶層62は、画素電極層58
と対向電極層60の交差位置を中心として対称的に配向
され、交差位置に近くなるほど強く配向される。四角形
状の2つの領域A、Bには、完全ではないがほぼ横方向
の電界(画素領域50に対しては斜め方向の電界)が印
加され、各領域A、Bにおいて液晶分子がほぼ斜め方向
に配向される。
【0085】本実施形態によれば、画素電極層58も対
向電極層60も画素領域50に平行であり、ゲートバス
ラインやドレインバスラインと平行であるので、容易に
パターニングすることができる。次に、図23を用い
て、ブラックマトリクス層を利用した電極層について説
明する。
【0086】通常、液晶表示装置にはブラックマトリク
ス層という遮光膜が設けられている。ブラックマトリク
ス層にはCr等の金属が用いられる。本実施形態では、
この金属のブラックマトリクス層を利用して液晶層に電
圧を印加する電極層を形成する。カラー液晶表示装置の
場合、ガラス基板70には、ブラックマトリクス層7
2、ITO層74、カラーフィルタ層76、配向膜78
が形成されている。本実施形態では、図23(a)に示
すように、ブラックマトリクス層72を電極層のパター
ンに形成すると共に、カラーフィルタ層76を電極層の
パターンに開口する。このようにすると、ブラックマト
リクス層72が露出し、液晶層80に電圧を印加するこ
とができる。
【0087】また、図23(b)に示すように、カラー
フィルタ層76上に、電極層の形状にパターニングされ
たブラックマトリクス層72、ITO層74を形成す
る。このようにすると、ブラックマトリクス層72によ
り液晶層80に電圧を印加することができる。本実施形
態による液晶表示装置の変形例を図24に示す。図22
に示す液晶表示装置とは、画素電極層58と対向電極層
60のパターンが反対になっている。TFT素子52の
ソースに接続された画素電極層58が、画素領域50の
左側外縁に沿って形成され、対向電極層60が、画素領
域50の左側外縁上部から外縁に沿って延び、画素領域
50のほぼ中央で直角に曲がり、画素領域50を横断し
ている。
【0088】このように、本実施形態によれば、TFT
基板と対向基板に形成した画素電極と対向電極を用いて
電圧を印加することにより、面内スイッチング(IP
S)による方法と同等以上の広い視野角を得ることがで
きる。画素電極と対向電極は異なる基板上に形成されて
いるので、隣接する電極間での短絡を考慮することな
く、広視野角で高精細度の液晶表示装置を実現すること
ができる。また、本実施形態によれば、電極層のパター
ンが画素領域50の外縁に沿って、ゲートバスラインや
ドレインバスラインと平行であるので、容易に製造する
ことができる。さらに、ブラックマトリクス層を利用し
て電極層を形成することができるので、工程数を増加さ
せることがない。
【0089】なお、電極の具体的パターンについては、
本実施形態の形状に限定されるものではなく、配線や隣
接する画素との関係などを考慮した様々な形状が可能で
ある。 [第9実施形態]本発明の第9実施形態による液晶表示
装置を図25乃至図27を用いて説明する。図25は本
実施形態による液晶表示装置を示す平面図、図26は本
実施形態による液晶表示装置の動作を説明する説明図、
図27は図25の液晶表示装置の変形例を示す平面図で
ある。図17乃至図21に示す第7実施形態と同一の構
成要素には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にす
る。
【0090】本実施形態は、画素電極層58と対向電極
層60の形状が第7実施形態と異なる。その他の構成
は、図17乃至図21に示す第7実施形態と同様であ
る。本実施形態では、図25に示すように、TFT素子
52のソースに接続される画素電極層58は、画素領域
50を斜めに横切るように、屈曲して横向きのV字形形
状をしている。対向電極層60も、画素領域50を斜め
に横切るように、屈曲して横向きのV字形形状をしてい
る。画素電極層58と対向電極層60とは、画素領域5
0内の2ヶ所で交差している。画素領域50は、画素電
極層58と対向電極層60により、7つの領域A、B、
C、D、E、F、Gに分けられる。
【0091】画素電極層58と対向電極層60間に電圧
が印加されると、画素電極層58と対向電極層60によ
り分割された7つの領域A、B、C、D、E、F、Gに
異なる方向の電界が印加される。その電界の強さは、画
素電極層58と対向電極層60間の交差位置に近くなる
ほど強くなる。したがって、液晶層62は、画素電極層
58と対向電極層60の交差位置から配向状態が変化
し、徐々に全領域に広がっていく。
【0092】その結果、液晶層62は、画素電極層58
と対向電極層60の2つの交差位置を中心として対称的
に配向され、交差位置に近くなるほど強く配向される。
7つの領域A、B、C、D、E、F、Gには、完全では
ないがほぼ横方向の電界が印加され、液晶分子がほぼ横
方向に配向される。本実施形態の液晶表示装置では、画
素電極層58と対向電極層60間の距離が交差位置から
遠くなると長くなるため、液晶層に十分な強度の電界が
印加されず、横方向に配向されないおそれがある。
【0093】図26のグラフは、画素電極層58と対向
電極層60間の最大距離dと、液晶を配向させるために
必要な駆動電圧Vとの関係を示している。最大距離dが
大きくなると大きな駆動電圧Vが必要となる。通常の画
素領域50の外縁の長さは50μm程度であるので、最
大距離dも50μm程度であり、図26のグラフから約
5V以下の駆動電圧で駆動可能であることがわかる。
【0094】本実施形態による液晶表示装置の変形例を
図27に示す。図25に示す液晶表示装置とは、画素電
極層58と対向電極層60のパターンが反対になってい
る。TFT素子52のソースに接続された画素電極層5
8が、画素領域50の下側外縁沿って延びた後、横向き
V字型状の形状をしている。対向電極層60は、画素電
極50と反対向きのV字型形状をしている。
【0095】このように、本実施形態によれば、TFT
基板と対向基板に形成した画素電極と対向電極を用いて
電圧を印加することにより、面内スイッチング(IP
S)による方法と同等以上の広い視野角を得ることがで
きる。画素電極と対向電極は異なる基板上に形成されて
いるので、隣接する電極間での短絡を考慮することな
く、広視野角で高精細度の液晶表示装置を実現すること
ができる。また、本実施形態によれば、ひとつの画素領
域における液晶層が6つの領域に細かく分割されるの
で、方向に対して均一な広視野角が実現できる。
【0096】なお、電極の具体的パターンについては、
本実施形態の形状に限定されるものではなく、配線や隣
接する画素との関係などを考慮した様々な形状が可能で
ある。 [第10実施形態]本発明の第10実施形態による液晶
表示装置を図28及び図29を用いて説明する。図28
は本実施形態による液晶表示装置を示す平面図、図29
は図28の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
図17乃至図21に示す第7実施形態と同一の構成要素
には同一の符号を付して説明を省略又は簡略にする。
【0097】本実施形態は、画素電極層58と対向電極
層60の形状が第7実施形態と異なる。その他の構成
は、図17乃至図21に示す第7実施形態と同様であ
る。本実施形態では、図28に示すように、TFT素子
52のソースに接続される画素電極層58が、画素領域
50の左側外縁に沿って延び、画素領域50のほぼ中央
で直角に曲げられ、画素領域50を横切るようなL字型
形状をしている。対向電極層60は、画素領域50の上
側外縁に沿って延び、画素領域50のほぼ中央で直角に
曲げられ、画素領域50を縦方向に横切るようなL字型
形状をしている。画素電極層58と対向電極層60と
は、画素領域50のほぼ中央で交差している。画素領域
50は、画素電極層58と対向電極層60により、四角
形状の4つの領域A、B、C、Dに分けられる。
【0098】画素電極層58と対向電極層60間に電圧
が印加されると、画素電極層58と対向電極層60によ
り分割された4つの領域A、B、C、Dに異なる方向の
電界が印加される。その電界の強さは、画素電極層58
と対向電極層60間の交差位置に近くなるほど強くな
る。したがって、液晶層62は、画素電極層58と対向
電極層60の交差位置から配向状態が変化し、徐々に全
領域に広がっていく。
【0099】その結果、液晶層62は、画素電極層58
と対向電極層60の2つの交差位置を中心として対称的
に配向され、交差位置に近くなるほど強く配向される。
6つの領域A、B、C、Dには、完全ではないがほぼ横
方向の電界が印加され、液晶分子がほぼ横方向に配向さ
れる。本実施形態による液晶表示装置の変形例を図29
に示す。図28に示す液晶表示装置とは、画素電極層5
8と対向電極層60のパターンが反対になっている。画
素電極層58は、画素領域50の下側外縁に沿って延
び、画素領域50のほぼ中央で直角に曲げられ、画素領
域50を縦方向に横切るようなL字型形状をしている。
対向電極層60は、画素領域50の左側外縁に沿って延
び、画素領域50のほぼ中央で直角に曲げられ、画素領
域50を横切るようなL字型形状をしている。画素電極
層58と対向電極層60とは、画素領域50のほぼ中央
で交差している。画素領域50は、画素電極層58と対
向電極層60により、四角形状の4つの領域A、B、
C、Dに分けられる。
【0100】このように、本実施形態によれば、TFT
基板と対向基板に形成した画素電極と対向電極を用いて
電圧を印加することにより、面内スイッチング(IP
S)による方法と同等以上の広い視野角を得ることがで
きる。画素電極と対向電極は異なる基板上に形成されて
いるので、隣接する電極間での短絡を考慮することな
く、広視野角で高精細度の液晶表示装置を実現すること
ができる。また、本実施形態によれば、電極層のパター
ンが画素領域の外縁に沿って、ゲートバスラインやドレ
インバスラインと平行に接続されて、開口率を低下させ
ることなく製造することができる。
【0101】[第11実施形態]本発明の第11実施形
態による液晶表示装置を図30乃至図33を用いて説明
する。図30は本実施形態による液晶表示装置のTFT
基板と対向基板を示す平面図、図31は本実施形態によ
る液晶表示装置を示す平面図及び断面図、図32は本実
施形態による液晶表示装置の動作を説明するための説明
図、図33は本実施形態による液晶表示装置の視野角特
性を示すグラフである。
【0102】本実施形態では、上述した第3実施形態に
よる液晶表示装置を基本構造として特徴的な構成を加え
たが、上述した他の実施形態による液晶表示装置を基本
構造として、本実施形態の特徴的な構成を加えるように
してもよい。図30、図31は本実施形態の液晶表示装
置の1画素分の画素領域100のパネル構造を示してい
る。画素電極層及び対向電極層の構成は上述した第3実
施形態と同様である。
【0103】図30(a)に示すTFT基板114に
は、TFT素子102が設けられている。TFT素子1
02のゲートはゲートバスライン104により共通接続
され、ドレインはドレインバスライン106により共通
接続されている。TFT素子102のソースには、第1
電極層に相当する画素電極層108が形成されている。
画素電極層108は、ITOにより形成され、画素領域
100の中央を縦方向に横切る線に沿って形成されてい
る。
【0104】図30(b)に示す、TFT基板に対向す
る対向基板116には、第2電極層に相当する対向電極
層110が形成されている。対向電極層110は、画素
領域50の外縁に沿って角リング形状をしている。TF
T基板114と対向基板116間は液晶層112が封入
されている。TFT基板114、対向基板116には、
液晶層112を配向させるために、表面に配向処理が施
されるが、本実施形態では、画素領域100内に異なる
プレチルト角の配向処理を施している点に特徴がある。
【0105】TFT基板114には画素領域100の下
側から上側への方向に配向処理が施される。画素電極層
108により縦に2分割された画素領域100を横方向
の分割線により更に2分割している。画素領域100の
上側の領域A、Bのプレチルト角α1の配向処理を施
し、下側の領域C、Dをより小さいプレチルト角α2
(<α1)の配向処理を施している。
【0106】対向基板116にも、TFT基板114と
同様に、画素領域100の下側から上側への方向に配向
処理が施され、画素領域100は横方向の分割線により
2分割されている。対向基板116ではTFT基板11
4とは逆に、上側の領域A、Bにはプレチルト角α2
(<α1)の配向処理を施し、下側の領域C、Dにはプ
レチルト角α1の配向処理を施している。
【0107】このため、画素領域100の4分割された
領域A、B、C、Dでは、TFT基板114側のプレチ
ルト角と対向基板116側のプレチルト角が異なること
になる。領域A、BではTFT基板114の方がプレチ
ルト角が大きく、領域C、Dでは対向基板116側のプ
レチルト角が大きくなる。画素電極層108と対向電極
層110に駆動電圧が印加されていない状態では、画素
領域100の全ての領域において液晶分子がほぼ横方向
に配向しており、暗状態となる。
【0108】しかしながら、配向方向とプレチルト角の
相違により、図32(a)に示すように、4つの領域
A、B、C、Dにおいて、画素領域100の中心をほぼ
境として逆方向にわずかに立ち上がるように配向してい
る。すなわち、領域A、Bでは、下側から上側への方向
の配向処理が施されていて、TFT基板114側のプレ
チルト角が大きいから、上側がわずかに持ち上がるよう
に配向している。領域C、Dでは、下側から上側への方
向の配向処理が施されていて、TFT基板114側のプ
レチルト角が小さいから、下側にわずかに持ち上がるよ
うに配向している。
【0109】画素電極層108と対向電極層110に駆
動電圧が印加されると、図32(b)に示すように、液
晶層112の液晶分子が、図31に示すように、駆動電
圧による電界とプレチルト角の相違により4つの領域
A、B、C、Dでほぼ放射状に配向する。駆動電圧が印
加された場合の変化の方向を図31及び図32(b)で
矢印で示している。
【0110】このように、本実施形態によれば、TFT
基板と対向基板に形成した画素電極と対向電極を用いて
電圧を印加することにより、面内スイッチング(IP
S)による方法と同等以上の広い視野角を得ることがで
きる。画素電極と対向電極は異なる基板上に形成されて
いるので、隣接する電極間での短絡を考慮することな
く、広視野角で高精細度の液晶表示装置を実現すること
ができる。また、本実施形態によれば、配向処理の方向
とプレチルト角とを工夫することにより、画素領域を電
圧印加時の配向方向が異なる領域に更に分割することが
でき、あらゆる方向に対して均一な広視野角が実現でき
る。
【0111】本実施形態による液晶表示装置の視野角特
性を図33のグラフに示す。本実施形態によれば広い視
野角特性が実現されていることがわかる。特に、左右方
向、上下方向の視野角が非常に良好である。また、本実
施形態によれば、4種のドメインによる表示となるた
め、色度の視覚変化も極めて小さい。 [第12実施形態]本発明の第12実施形態による液晶
表示装置を図34及び図35を用いて説明する。図34
は本実施形態による液晶表示装置のTFT基板と対向基
板を示す平面図、図35は本実施形態による液晶表示装
置を示す平面図及び断面図である。図30乃至図31に
示す第11実施形態と同一の構成要素には同一の符号を
付して説明を省略又は簡略にする。
【0112】本実施形態では、TFT基板114上の画
素電極層108、対向基板116上の対向電極層110
により横方向電界を液晶層112に印加しながら、画素
電極層108と対向電極層110が対向する領域も設け
ることにより、電荷の蓄積に起因する画面の焼き付きを
防止するものである。TFT基板114の画素電極層1
08は、図34(a)に示すように、2つの電極指を有
するくし型形状をしており、各電極指を太くしている。
このTFT基板114には画素領域100の下側から上
側への方向に配向処理が施される。画素電極層108に
より縦に2分割された画素領域100を横方向の分割線
により更に2分割している。画素領域100の上側の領
域にプレチルト角α1の配向処理を施し、下側の領域に
より小さいプレチルト角α2(<α1)の配向処理を施
している。
【0113】対向基板116の対向電極層110は、図
34(b)に示すように、電極層を太くし、2つの窓部
が形成されたような形状をしている。この対向基板11
6にも、TFT基板114と同様に、画素領域100の
下側から上側への方向に配向処理が施され、画素領域1
00は横方向の分割線により2分割されている。対向基
板116ではTFT基板114とは逆に、上側の領域に
はプレチルト角α2(<α1)の配向処理を施し、下側
の領域にはプレチルト角α1の配向処理を施している。
【0114】TFT基板114と対向基板116を液晶
層112を介して対向させると、図35のような構成と
なり、画素電極層108と対向電極層110により液晶
層112に液晶層112に横方向の電界が印加される非
対向領域と共に、画素電極層108と対向電極層110
が対向する対向領域も形成される。したがって、長時間
の動作により蓄積された電荷は対向領域において放電さ
れ、画面の焼き付きを防止することができる。
【0115】なお、良好な視野角特性を得るためには、
対向領域より非対向領域が広い方が望ましい。このよう
に、本実施形態によれば、TFT基板と対向基板に形成
した画素電極と対向電極を用いて電圧を印加することに
より、面内スイッチング(IPS)による方法と同等以
上の広い視野角を得ることができる。画素電極と対向電
極は異なる基板上に形成されているので、隣接する電極
間での短絡を考慮することなく、広視野角で高精細度の
液晶表示装置を実現することができる。また、本実施形
態によれば、対向領域を設けたので電荷が蓄積して画面
が焼き付くことを有効に防止することができる。
【0116】[変形実施形態]本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。例えば、上述した第7
乃至第10実施形態では、TFT基板側に第1電極層を
形成し、対向基板側に第2電極層を形成したが、TFT
基板側又は対向基板側に第1電極層と第2電極層の双方
を絶縁膜を介して設けるようにしてもよい。
【0117】
【実施例】図10及び図11に示す構造のカラー液晶表
示装置について、各方位における電圧・透過率特性と階
調反転特性を測定した。TFT基板32には、4つの電
極指を有するくし型電極の電極層40R、40G、40
Bを形成した。対向基板42には、3つの電極指からな
る電極層44R、44G、44Bを形成した。各電極層
44R、44G、44Bの電極指は、くし型の電極層4
0R、40G、40Bの電極指の間に位置させた。
【0118】TFT基板32と対向基板42間に封入す
る液晶46として、メルク社製ポジ型液晶(製品番号:
ZLI−4792)を用いたる。くし型の電極層40
R、40G、40Bの電極指の幅は約7μm、電極層4
4R、44G、44Bの電極指の幅は約7μmであり、
くし型の電極層40R、40G、40Bの電極指と電極
層44R、44G、44Bの電極指の間の間隔は約8μ
mである。TFT基板32と対向基板42間のギャッ
プ、すなわち、液晶層46の厚さを5μmとした。
【0119】図36乃至図40に測定結果を示す。図3
6は、方位の角度cが+90度における電圧・透過率特
性と階調反転特性を示し、図37は、方位の角度cが+
45度における電圧・透過率特性と階調反転特性を示
し、図38は、方位の角度cが0度における電圧・透過
率特性と階調反転特性を示し、図39は、方位の角度c
が−45度における電圧・透過率特性と階調反転特性を
示し、図40は、方位の角度cが−90度における電圧
・透過率特性と階調反転特性を示す。これら図36乃至
図40の上図(a)は、方位の角度bを0度から70度
まで変化させた場合の、印加電圧と透過率との関係を示
し、下図(b)は、8階調となるように印加電圧を変化
させた場合の、方位の角度bと明るさとの関係を示す。
【0120】なお、方位の角度b、cは、液晶表示装置
の表示面に対して見る方向を示すものである。図41に
示すように、角度bは、液晶表示装置の表示面に対する
角度を示している。角度bが0度の場合、見る方向が表
示面に対して垂直上方であることを示し、角度bが90
度の場合、見る方向が表示面に沿った方向であることを
示し、角度bが180度の場合、見る方向が表示面の裏
側から垂直であることを示している。
【0121】また、角度cは、液晶表示装置の表示面の
面内の角度を示している。角度cが0度の場合、見る方
向が表示面に対して右からの方向であることを示し、角
度cが+90度の場合、見る方向が表示面に対して上か
らの方向であることを示し、角度cが−90度の場合、
見る方向が表示面に対して下からの方向であることを示
している。
【0122】図36乃至図40に示す測定結果から、面
内スイッチング(IPS)による方法と同等以上の広い
視野角を得ることができ、しかも、あらゆる方向に対し
て均一な広視野角が実現できたことがわかった。
【0123】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、相対して
配置された第1の基板及び第2の基板と、第1の基板と
第2の基板間に封入された液晶とを有する液晶表示装置
において、第1の基板上であって、所定領域の所定位置
に形成された第1の電極と、第2の基板上であって、所
定領域の第1の電極に対してずれた位置に形成された第
2の電極とを有し、第1の電極と第2の電極間に電圧が
印加されたとき、所定領域は、液晶に対する電圧印加状
態が異なる少なくとも2つの第1の領域と第2の領域と
に分けられ、第1の領域の液晶の配向方向と第2の領域
の液晶の配向方向とが異なるようにしたので、面内スイ
ッチング(IPS)による方法と同等以上の広い視野角
を得ることができる。第1の電極と第2の電極は異なる
基板上に形成されているので、隣接する電極間での短絡
を考慮することなく、広視野角で高精細度の液晶表示装
置を実現することができ、また、全ての方向からの入射
光に対しても同等な視野角特性であるので、上下左右の
方向依存性のない広視野角の液晶表示装置を実現するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による液晶表示装置を示
す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態による液晶表示装置の動
作を説明する説明図である。
【図3】本発明の第1実施形態による液晶表示装置の視
野角を説明する説明図である。
【図4】本発明の第1実施形態による液晶表示装置の変
形例を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2実施形態による液晶表示装置を示
す斜視図である。
【図6】本発明の第2実施形態による液晶表示装置の変
形例を示す斜視図である。
【図7】本発明の第3実施形態による液晶表示装置を示
す斜視図である。
【図8】本発明の第3実施形態による液晶表示装置の変
形例を示す斜視図である。
【図9】本発明の第4実施形態による液晶表示装置の基
本構造を示す斜視図である。
【図10】本発明の第4実施形態によるカラー液晶表示
装置を示す斜視図である。
【図11】本発明の第4実施形態によるカラー液晶表示
装置を示す平面図である。
【図12】本発明の第4実施形態によるカラー液晶表示
装置の視野角特性を示すグラフである。
【図13】従来のTN型カラー液晶表示装置の視野角特
性を示すグラフである。
【図14】本発明の第5実施形態による液晶表示装置を
示す斜視図である。
【図15】本発明の第5実施形態による液晶表示装置の
動作を説明する説明図である。
【図16】本発明の第6実施形態による液晶表示装置を
示す斜視図である。
【図17】本発明の第7実施形態による液晶表示装置を
示す斜視図である。
【図18】本発明の第7実施形態による液晶表示装置の
動作を説明する説明図である。
【図19】本発明の第7実施形態による液晶表示装置の
視野角特性を示すグラフである。
【図20】液晶表示装置における液晶層の厚さと駆動電
圧との関係を示すグラフである。
【図21】本発明の第7実施形態による液晶表示装置の
変形例を示す斜視図である。
【図22】本発明の第8実施形態による液晶表示装置を
示す平面図である。
【図23】本発明の第8実施形態による液晶表示装置の
要部を示す断面図である。
【図24】本発明の第8実施形態による液晶表示装置の
変形例を示す平面図である。
【図25】本発明の第9実施形態による液晶表示装置を
示す平面図である。
【図26】本発明の第9実施形態による液晶表示装置の
動作を説明するための説明図である。
【図27】本発明の第9実施形態による液晶表示装置の
変形例を示す平面図である。
【図28】本発明の第10実施形態による液晶表示装置
を示す平面図である。
【図29】本発明の第10実施形態による液晶表示装置
の変形例を示す平面図である。
【図30】本発明の第11実施形態による液晶表示装置
のTFT基板と対向基板を示す平面図である。
【図31】本発明の第11実施形態による液晶表示装置
を示す平面図及び断面図である。
【図32】本発明の第11実施形態による液晶表示装置
の動作を説明するための説明図である。
【図33】本発明の第11実施形態による液晶表示装置
の視野角特性を示すグラフである。
【図34】本発明の第12実施形態による液晶表示装置
のTFT基板と対向基板を示す平面図である。
【図35】本発明の第12実施形態による液晶表示装置
を示す平面図及び断面図である。
【図36】実施例の液晶表示装置の方位+90度におけ
る電圧・透過率特性と階調反転特性を示すグラフであ
る。
【図37】実施例の液晶表示装置の方位+45度におけ
る電圧・透過率特性と階調反転特性を示すグラフであ
る。
【図38】実施例の液晶表示装置の方位0度における電
圧・透過率特性と階調反転特性を示すグラフである。
【図39】実施例の液晶表示装置の方位−45度におけ
る電圧・透過率特性と階調反転特性を示すグラフであ
る。
【図40】実施例の液晶表示装置の方位−90度におけ
る電圧・透過率特性と階調反転特性を示すグラフであ
る。
【図41】液晶表示装置の方位を説明する説明図であ
る。
【図42】ノーマリホワイトモードのTN型液晶ディス
プレイの動作を説明する説明図である。
【図43】面内スイッチング(IPS)を用いた液晶表
示装置の液晶層の厚さ及び電極間ギャップと駆動電圧と
の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10…TFT基板 12…第1電極層 14…絶縁層 16…対向基板 18…第2電極層 20…液晶層 22…駆動電源 30…画素領域 30R…赤画素領域 30G…緑画素領域 30B…青画素領域 32…TFT基板 34R、34G、34B…TFT素子 36…ゲートバスライン 38…ドレインバスライン 40R、40G、40B…電極層 42…対向基板 44R、44G、44B…電極層 46…液晶 50…画素領域 52…TFT素子 54…ゲートバスライン 56…ドレインバスライン 58…画素電極層 60…対向電極層 62…液晶層 64…TFT基板 66…対向基板 70…ガラス基板 72…ブラックマトリクス層 74…ITO層 76…カラーフィルタ層 78…配向膜 80…液晶層 100…画素領域 102…TFT素子 104…ゲートバスライン 106…ドレインバスライン 108…画素電極層 110…対向電極層 112…液晶層 114…TFT基板 116…対向基板 200…TN型液晶層 202、204…ガラス基板 206、208…偏光板

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対して配置された第1の基板及び第2
    の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板間に封入さ
    れた液晶とを有する液晶表示装置において、 前記第1の基板上であって、所定領域の所定位置に形成
    された第1の電極と、 前記第2の基板上であって、前記所定領域の前記第1の
    電極に対してずれた位置に形成された第2の電極とを有
    し、 前記第1の電極と前記第2の電極間に電圧が印加された
    とき、前記所定領域は、前記液晶に対する電圧印加状態
    が異なる少なくとも2つの第1の領域と第2の領域とに
    分けられ、前記第1の領域の前記液晶の配向方向と前記
    第2の領域の前記液晶の配向方向とが異なることを特徴
    とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域の内部に形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域の外縁に沿って形成されていることを特徴とする
    液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域の内部に形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域の相対する外縁に沿って形成されていることを特
    徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記所定領域は、略矩形形状であり、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域を横切る線に沿って形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域の外縁に沿って形成されていることを特徴とする
    液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記所定領域は、略矩形形状であり、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域を横切る線に沿って形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域の相対する外縁に沿って形成されていることを特
    徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項3又は5記載の液晶表示装置にお
    いて、 前記第2の基板上の相対する前記第2の電極間に形成さ
    れた第3の電極を更に有し、 前記第1の電極と前記第3の電極は略同電位であり、前
    記第1の電極及び前記第3の電極と、前記第2の電極と
    の間に電圧が印加されることを特徴とする液晶表示装
    置。
  7. 【請求項7】 請求項2又は4記載の液晶表示装置にお
    いて、 前記第2の基板上の前記第2の電極により取り囲まれる
    位置に形成された第3の電極を更に有し、 前記第1の電極と前記第3の電極は略同電位であり、前
    記第1の電極及び前記第3の電極と、前記第2の電極と
    の間に電圧が印加されることを特徴とする液晶表示装
    置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の液晶表示装置において、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、第1の
    線に沿って形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記第
    1の線に交差する第2の線に沿って形成されていること
    を特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の液晶表示装置において、 前記所定領域は、略矩形形状であり、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域を斜めに横切る第1の線に沿って形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域を斜めに横切り、前記第1の線に交差する第2の
    線に沿って形成されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  10. 【請求項10】 請求項8記載の液晶表示装置におい
    て、 前記所定領域は、略矩形形状であり、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域の一外縁に沿って形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域のほぼ中央を横切り、前記一外縁に交差する線に
    沿って形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
  11. 【請求項11】 請求項8記載の液晶表示装置におい
    て、 前記所定領域は、略矩形形状であり、 前記第1の電極は、前記第1の基板上であって、前記所
    定領域を横切り、一外縁にほぼ平行な第1の線に沿って
    形成され、 前記第2の電極は、前記第2の基板上であって、前記所
    定領域を横切り、前記第1の線にほぼ直交する第2の線
    に沿って形成されていることを特徴とする液晶表示装
    置。
  12. 【請求項12】 請求項1乃至11のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記第1の領域と前記第2の領域を分割する分割線の一
    方の側では、前記第1の基板には第1のプレチルト角を
    有する配向処理が施され、前記第2の基板には、前記第
    1のプレチルト角よりも大きい第2のプレチルト角を有
    する配向処理が施され、 前記第1の領域と前記第2の領域を分割する前記分割線
    の他方の側では、前記第1の基板には第3のプレチルト
    角を有する配向処理が施され、前記第2の基板には、前
    記第3のプレチルト角よりも小さい第4のプレチルト角
    を有する配向処理が施され、 前記第1の電極と前記第2の電極間に電圧が印加された
    とき、 前記第1の領域の前記液晶の配向方向は、前記分割線に
    より分割された2つの領域において互いに配向方向が異
    なり、 前記第2の領域の前記液晶の配向方向は、前記分割線に
    より分割された2つの領域において互いに配向方向が異
    なることを特徴とする液晶表示装置。
  13. 【請求項13】 請求項12記載の液晶表示装置におい
    て、 前記第1のプレチルト角と前記第4のプレチルト角は同
    じであり、 前記第2のプレチルト角と前記第3のプレチルト角は同
    じであることを特徴とする液晶表示装置。
  14. 【請求項14】 請求項12又は13記載の液晶表示装
    置において、 前記所定領域は、略矩形形状をしており、 前記所定形状は、前記第1の領域と前記第2の領域間の
    境界線と、前記第1の領域と前記第2の領域を分割する
    前記分割線とによって少なくとも4分割され、 前記第1の電極と前記第2の電極間に電圧が印加された
    とき、4分割された各領域における前記液晶の配向方向
    は、前記仮想線と前記縦断線との交差位置を中心として
    放射状であることを特徴とする液晶表示装置。
  15. 【請求項15】 請求項1乃至14のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶の配向状態はホモジニアス配向であり、 前記液晶の配向方向は、前記第1の電極及び/又は前記
    第2の電極の方向とほぼ平行又は直角であることを特徴
    とする液晶表示装置。
  16. 【請求項16】 請求項1乃至15のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記第1の電極と前記第2の電極間に電圧が印加されて
    いないとき、前記液晶の配向方向は、前記第1の基板及
    び/又は前記第2の基板にほぼ垂直であることを特徴と
    する液晶表示装置。
  17. 【請求項17】 請求項1乃至16のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記所定領域は、前記第1の電極と前記第2の電極とが
    前記液晶を挟んで対向する対向領域と、前記第1の電極
    と前記第2の電極とが対向していない非対向領域とを有
    し、 前記対向領域の面積は、前記非対向領域の面積よりも小
    さいことを特徴とする液晶表示装置。
  18. 【請求項18】 請求項1乃至17のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記液晶の屈折率異方性をΔn、厚さをdとしたとき、
    Δn×dが略0.5以下0.25以上であることを特徴
    とする液晶表示装置。
  19. 【請求項19】 請求項1乃至18のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記所定領域は、画素領域であることを特徴とする液晶
    表示装置。
  20. 【請求項20】 請求項1乃至19のいずれか1項に記
    載の液晶表示装置において、 前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、透過光を
    遮光するブラックマトリクス層を用いて形成されている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  21. 【請求項21】 請求項20記載の液晶表示装置におい
    て、 前記第1の基板及び/又は前記第2の基板上には、前記
    ブラックマトリクス層上にフィルタ層が形成され、 前記第1の電極及び/又は前記第2の電極は、前記フィ
    ルタ層の開口部から露出した前記ブラックマトリクス層
    であることを特徴とする液晶表示装置。
JP8347767A 1996-12-26 1996-12-26 液晶表示装置 Pending JPH10186366A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8347767A JPH10186366A (ja) 1996-12-26 1996-12-26 液晶表示装置
TW090200143U TW560626U (en) 1996-12-26 1997-04-17 Liquid crystal display
KR1019970017213A KR100266350B1 (ko) 1996-12-26 1997-05-06 액정표시장치
US08/895,948 US5926244A (en) 1996-12-26 1997-07-17 Liquid crystal display
US09/301,974 US6078376A (en) 1996-12-26 1999-04-29 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8347767A JPH10186366A (ja) 1996-12-26 1996-12-26 液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10186366A true JPH10186366A (ja) 1998-07-14

Family

ID=18392444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8347767A Pending JPH10186366A (ja) 1996-12-26 1996-12-26 液晶表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US5926244A (ja)
JP (1) JPH10186366A (ja)
KR (1) KR100266350B1 (ja)
TW (1) TW560626U (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115093A (en) * 1997-03-31 2000-09-05 Nec Corporation Liquid crystal display device having at least two micro areas of liquid crystal layer capable of being built up from a center of each pixel
KR20010004543A (ko) * 1999-06-29 2001-01-15 김영환 시야각이 개선된 액정 표시 장치
US6266118B1 (en) 1998-05-29 2001-07-24 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Liquid crystal display of high aperture ratio and high transmittance having multi-domain having transparent conductive pixel and counter electrodes on the same substrate
JP2001350150A (ja) * 2000-04-13 2001-12-21 Hewlett Packard Co <Hp> 改善された等コントラスト性能を有する液晶ディスプレイ(lcd)およびその製造方法
KR100378858B1 (ko) * 1999-06-16 2003-04-07 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 액정디스플레이 및 디스플레이 동작을 수행하는 방법
US6642984B1 (en) 1998-12-08 2003-11-04 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display apparatus having wide transparent electrode and stripe electrodes
US7148939B2 (en) 2003-04-01 2006-12-12 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and electronic equipment
JP2009025834A (ja) * 1998-06-23 2009-02-05 Sharp Corp 液晶表示装置
JP2012194480A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置
JP2013029645A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置
JP2013073065A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置
JP5707487B2 (ja) * 2011-04-08 2015-04-30 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP5707488B2 (ja) * 2011-04-08 2015-04-30 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10186366A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
KR100244710B1 (ko) * 1997-04-18 2000-02-15 김영환 액정 표시 장치
US6184961B1 (en) * 1997-07-07 2001-02-06 Lg Electronics Inc. In-plane switching mode liquid crystal display device having opposite alignment directions for two adjacent domains
KR100251512B1 (ko) 1997-07-12 2000-04-15 구본준 횡전계방식 액정표시장치
US6310675B1 (en) * 1997-12-22 2001-10-30 Zvi Yaniv Liquid crystal display
GB9811477D0 (en) * 1998-05-29 1998-07-29 Sharp Kk Liquid crystal device
JP4364332B2 (ja) 1998-06-23 2009-11-18 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP3634249B2 (ja) * 1999-09-24 2005-03-30 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその表示方法
SE525106C2 (sv) * 2002-06-20 2004-11-30 Lc Tec Displays Ab Snabb optisk slutare
TWI308246B (en) * 2003-04-30 2009-04-01 An active matrix liquid crystal display
TWI307425B (en) * 2003-05-16 2009-03-11 Sharp Kk Liquid crystal display device
KR100569718B1 (ko) * 2003-05-20 2006-04-10 삼성전자주식회사 다중 도메인 액정 표시 장치
US7195690B2 (en) * 2003-05-28 2007-03-27 3M Innovative Properties Company Roll-good fuel cell fabrication processes, equipment, and articles produced from same
JP4817080B2 (ja) * 2008-10-29 2011-11-16 奇美電子股▲ふん▼有限公司 水平駆動型液晶ディスプレイ装置
TWI497157B (zh) * 2009-06-19 2015-08-21 Tpk Touch Solutions Inc 具觸控功能的平面轉換式液晶顯示器
WO2012111558A1 (ja) * 2011-02-15 2012-08-23 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP5845035B2 (ja) * 2011-09-28 2016-01-20 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US20160363827A1 (en) * 2015-06-15 2016-12-15 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Liquid crystal displays and the vertical alignment liquid crystal panels thereof
CN105182625A (zh) * 2015-09-28 2015-12-23 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板及其制作方法和显示装置
CN110955078B (zh) * 2018-09-27 2024-04-09 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其驱动方法、显示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04174417A (ja) * 1990-11-07 1992-06-22 Sharp Corp カラー液晶表示装置
EP0534467B1 (en) * 1991-09-26 1997-03-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrode structure of a liquid crystal display device and method of manufacturing the liquid crystal display device
JPH06301036A (ja) * 1993-04-12 1994-10-28 Sanyo Electric Co Ltd 液晶表示装置
TW386169B (en) * 1993-07-27 2000-04-01 Tokyo Shibaura Electric Co Liquid crystal display apparatus
JPH10186366A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Fujitsu Ltd 液晶表示装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115093A (en) * 1997-03-31 2000-09-05 Nec Corporation Liquid crystal display device having at least two micro areas of liquid crystal layer capable of being built up from a center of each pixel
US6266118B1 (en) 1998-05-29 2001-07-24 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Liquid crystal display of high aperture ratio and high transmittance having multi-domain having transparent conductive pixel and counter electrodes on the same substrate
JP2009025834A (ja) * 1998-06-23 2009-02-05 Sharp Corp 液晶表示装置
US6642984B1 (en) 1998-12-08 2003-11-04 Fujitsu Display Technologies Corporation Liquid crystal display apparatus having wide transparent electrode and stripe electrodes
US7190429B2 (en) 1998-12-08 2007-03-13 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus having wide transparent electrode and stripe electrodes
KR100378858B1 (ko) * 1999-06-16 2003-04-07 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤 액정디스플레이 및 디스플레이 동작을 수행하는 방법
KR20010004543A (ko) * 1999-06-29 2001-01-15 김영환 시야각이 개선된 액정 표시 장치
JP2001350150A (ja) * 2000-04-13 2001-12-21 Hewlett Packard Co <Hp> 改善された等コントラスト性能を有する液晶ディスプレイ(lcd)およびその製造方法
US7148939B2 (en) 2003-04-01 2006-12-12 Seiko Epson Corporation Liquid crystal device and electronic equipment
JP2012194480A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置
JP5707487B2 (ja) * 2011-04-08 2015-04-30 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
JP5707488B2 (ja) * 2011-04-08 2015-04-30 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US9025097B2 (en) 2011-04-08 2015-05-05 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
US9424786B2 (en) 2011-04-08 2016-08-23 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
JP2013029645A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置
US8879037B2 (en) 2011-07-28 2014-11-04 Japan Display Inc. Liquid crystal display device
JP2013073065A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980063292A (ko) 1998-10-07
TW560626U (en) 2003-11-01
US6078376A (en) 2000-06-20
KR100266350B1 (ko) 2000-09-15
US5926244A (en) 1999-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100266350B1 (ko) 액정표시장치
US6603526B2 (en) Liquid crystal display having high transmittance and high aperture ratio in which electrodes having branches arranged symmetry together in adjacent sub-pixel regions
US6642985B2 (en) Fringe field mode LCD shielded from electrostatic disturbances
JP3066255B2 (ja) 液晶表示装置
JP3850002B2 (ja) 液晶電気光学装置
US9235083B2 (en) Liquid crystal display device
EP2290437B1 (en) Liquid crystal display device
JPH10268309A (ja) 液晶表示装置
US6657694B2 (en) In-plane switching LCD device having slanted corner portions
KR20050058156A (ko) 횡전계형 액정표시장치
US7092060B2 (en) Method for fabricating an array substrate for in-plane switching liquid crystal display device having multi-domain
JP4041610B2 (ja) 液晶表示装置
JPH11194353A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
WO2011040080A1 (ja) 液晶表示装置
US6392731B1 (en) Liquid crystal display device
US7312841B2 (en) Liquid crystal display device with wide viewing angle
JPH07318959A (ja) 液晶表示装置
JP4019906B2 (ja) 液晶表示装置
KR100345957B1 (ko) 인플레인 스위칭모드 액정 표시장치
JP3099817B2 (ja) 液晶表示装置
JP3441999B2 (ja) 液晶表示装置
KR100658070B1 (ko) 프린지 필드 구동 액정 표시 장치
KR100674231B1 (ko) 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050712

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050713

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051011

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051209

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060613