JPH1124109A - Ｉｐｓモードの液晶表示装置 - Google Patents

Ｉｐｓモードの液晶表示装置

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JPH1124109A
JPH1124109A JP10821598A JP10821598A JPH1124109A JP H1124109 A JPH1124109 A JP H1124109A JP 10821598 A JP10821598 A JP 10821598A JP 10821598 A JP10821598 A JP 10821598A JP H1124109 A JPH1124109 A JP H1124109A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 広視野角を確保し、応答時間及び透過率を向
上させたＩＰＳモードの液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 上部に第１及び第２電極を備えた第１基
板を含む。第２基板が第１基板と所定距離をおいて対向
し配置される。また、第２基板の表面上に第３及び第４
電極が形成される。電極に電圧がそれぞれ印加される
時、第１及び第２電極間に基板面に平行した第１電界が
形成され、第３及び第４電極間に基板面に平行し第１電
界に垂直な第２電界が形成される。偏光子が第１基板の
外側に配列され、検光子が第２基板の外側に配列され
る。第１水平配向膜は第１基板に適用され、第２水平配
向膜は第２基板に適用される。液晶分子を有する液晶層
が二つの基板の間に介在され、液晶分子は電極に電圧の
印加される時は水平配列され、電極に電圧の印加されな
い時には捻れる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特にＩＰＳモードの液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多様な液晶表示装置のうち、ツイスト・
ネマチック(Twisted nematic; TN)モードを有する液晶
表示装置は、低い駆動電圧及び低消費電力などの長所を
有するために、昨今において広く使用されている。ＴＮ
モードのセルは、透明電極の配置された第１及び第２ガ
ラス基板間に介在されたネマチック液晶層を有する。液
晶分子の長軸は基板面に平行する。第１及び第２基板は
９０°の捻れ角として配向される。
【０００３】前記ＴＮ−ＬＣＤの問題は、ガラス基板面
の法線方向で最上の視野角が設定されないということで
ある。視野角の方向が、ガラス基板の正面である場合、
水平方向から視野角は対称であるが、垂直方向からの視
野角は非対称である。
【０００４】このような視野角の問題を解決するため、
ＩＰＳ(In-Plane Switching)モードの液晶表示装置（Pr
inciple and Characteristics of Electro-opticalBeha
viour with In-Plane Switching Mode ; Asia Display
'95, pp 578-580参照）が提案されている。
【０００５】図３は電圧の印加されない時のＩＰＳモー
ドの液晶セルの配列を示し、図４は電圧の印加された時
の図３に図示された液晶セルを示す。
【０００６】図３で、第１及び第２基板２２ａ，２２ｂ
の外側に、偏光子(polarizer)２１ａと、検光子(analys
er)２１ｂがそれぞれ配列される。偏光子２１ａと検光
子２１ｂの偏光軸は互いに直交する。第１基板２２ａの
上部には、画素電極２３と対向電極２４が所定間隔に離
隔して平行に形成される。上部に電極を備えた第１基板
２２ａの表面上に、水平配向膜（図示せず）が形成され
る。また、第２基板２２ｂの表面上にも水平配向膜（図
示せず）が形成される。二つの配向膜は互いに反平行(a
nti-parallel) する。第１基板２２ａと第２基板２２ｂ
との間に、液晶分子２５ａを有する液晶層２５が介在さ
れる。
【０００７】図３に示すように、電圧の印加されない
時、液晶分子２５ａは水平配向膜により水平配列(homog
eneous) され、液晶分子２５ａの光軸は偏光子２１ａの
偏光軸と一致する。これにより、入射光は偏光子２１ａ
で線偏光されて、液晶分子２５ａの水平配列により検光
子２１ｂに至り、前記線偏光された光は、光の射出する
検光子２１ｂの偏光軸と一致しないためにダーク状態と
なる。これに反して、図４に示すように、電極間に電圧
が印加された時、画素電極２３と対向電極２４との間に
第１基板２２ａ面に平行した電界Ｅが形成される。これ
により、液晶分子２５ａの長軸が電界Ｅに平行に配列さ
れる。電界Ｅの影響で、液晶分子２５ａの光軸が偏光子
２１ａの偏光軸から４５°に偏向し、偏光子２１ａを通
じて線偏光された入射光が楕円偏光されて検光子２１ｂ
を通過するために、ブライト状態となる。
【０００８】上述したＩＰＳモードの液晶表示装置は、
液晶分子の長軸が基板面に平行するように維持されつつ
回転して、光の透過をスイッチングするために、ＴＮモ
ードより広い視野角を確保できるが、ＴＮモードより応
答時間が遅い。また、第１基板のみに電極が形成される
ために、第２基板に隣接するほど電界はフリンジ電界に
なる。従って、第２基板に隣接した液晶分子は応答時間
が遥かに遅く、それらの光軸は偏光子の偏光軸から約４
５°以内に偏向して、光透過率が減少する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、広視
野角を確保するとともに、応答時間及び透過率を向上さ
せることのできるＩＰＳモードの液晶表示装置を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の課題を解決する
ため、本発明によるＩＰＳモードの液晶表示装置は、上
部に第１及び第２電極を備えた第１基板を含む。第２基
板が第１基板と所定距離をおいて対向し配置される。ま
た、第２基板の表面上に第３及び第４電極が形成され
る。電極に電圧がそれぞれ印加される時、第１及び第２
電極間に基板面に平行した第１電界が形成され、第３及
び第４電極間に基板面に平行し第１電界に垂直な第２電
界が形成される。偏光子が第１基板の外側に配列され、
検光子が第２基板の外側に配列される。第１水平配向膜
は第１基板に適用され、第２水平配向膜は第２基板に適
用される。液晶分子を有する液晶層が二つの基板の間に
介在され、液晶分子は電極に電圧の印加される時は水平
配列され、電極に電圧の印加されない時には捻れる。
【００１１】本実施例で、偏光子と検光子の偏光軸は互
いに直交する。電極に電圧の印加される時、第１基板に
実質的に隣接した液晶分子は偏光子の偏光軸から４５°
に偏向し、第２基板に実質的に隣接した液晶分子は検光
子の偏光軸から４５°に偏向する。第１水平配向膜の配
向方向は偏光子の偏光軸と一致することが望ましい。第
１及び第２水平配向膜は互いに反平行し、第１及び第２
水平配向膜は電極に対しそれぞれ４５°方向にラビング
される。液晶分子は１乃至５°のプリチルト角を有する
ことが望ましい。第１電極は第１画素電極、第２電極は
第１対向電極であり、第３電極は第２画素電極、第４電
極は第２対向電極である。
【００１２】本発明によると、液晶分子の長軸が基板面
に平行するように維持しながら変化して光透過をスイッ
チングするために、広い視野角を確保することができ
る。また、直交する第１及び第２電界により、液晶分子
は速い応答速度に変化するだけでなく、二つの電界の影
響で、液晶分子が偏光子及び検光子の偏光軸からそれぞ
れ４５°に偏向することで、光透過率が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の望ましい一実施の形態を説明する。図１は本発
明の一実施の形態により、電圧の印加されない時のＩＰ
Ｓモード液晶セルを示し、図２は電圧が印加された時の
図１に示された液晶セルを示す。
【００１４】図１で、第１及び第２基板４２ａ，４２ｂ
の外側に、偏光子(polarizer)４１ａと検光子(analyze
r)４１ｂがそれぞれ配列される。偏光子４１ａと検光子
４１ｂの偏光軸は互いに直交する。第１基板４２ａの上
部に、第１画素電極４３ａと第１対向電極４４ａが所定
間隔に離隔して互いに平行に形成される。また、第２基
板４２ｂの上部にも、第２画素電極４３ｂと第２対向電
極４４ｂが所定間隔に離隔して平行に形成される。第２
画素電極４３ｂ及び第２対向電極４４ｂは、第１画素電
極４３ａ及び第１対向電極４４ａにそれぞれ直交する。
上部に電極を備えた第１及び第２基板４２ｂ，４２ｂ
に、水平配向膜（図示せず）がそれぞれ適用される。
【００１５】水平配向膜は電極に対しそれぞれ４５°方
向にラビングされ、互いに反平行(anti-parallel) す
る。ラビング工程は、液晶分子が約１乃至５°程のプリ
チルト角を有するように行われる。また、第１基板４２
ａに適用された水平配向膜の配向方向は、偏光子４１ａ
の偏光軸と一致する。第１及び第２基板４２ａ，４２ｂ
間に液晶分子４５ａを有する液晶層４５が介在される。
第１及び第２基板４２ａ，４２ｂ間のセルギャップ
「ｄ」は約３乃至１００μｍの範囲とする。
【００１６】図１に示すように、セルに電圧の印加され
ない時、液晶分子４５ａは水平配向膜により水平配列(h
omogeneous) され、液晶分子４５ａの光軸は、偏光子４
１ａの偏光軸と一致する。これにより、入射光は偏光子
４１ａで線偏光され、液晶分子４５ａの水平配列により
検光子４１ｂに至り、入射光は光の射出する検光子４１
ｂの偏光軸と一致しないために、ダーク状態となる。
【００１７】これに反して、図２に示すように、セルの
電極４３ａ，４４ａ，４３ｂ，４４ｂに電圧がそれぞれ
印加される時、第１画素電極４３ａと第１対向電極４４
ａとの間に、第１基板４２ａ面に平行した第１電界Ｅ１
が形成され、第２画素電極４３ｂと第２対向電極４４ｂ
との間に、第２基板４２ｂ面に平行し第１電界Ｅ１と直
交する第２電界Ｅ２が形成される。
【００１８】実質的に第１基板４２ａに最も隣接した液
晶分子４５ａ−１は、その長軸が第１電界Ｅ１に平行に
配列され、その光軸が偏光子４１ａの偏光軸から４５°
に偏向する。実質的に第２基板４２ｂに最も隣接した液
晶分子４５ａ−２の長軸は、第２電界Ｅ２に平行に配列
され、その光軸が検光子４１ｂの偏光軸から４５°に偏
向する。つまり、直交する第１及び第２電界Ｅ１，Ｅ２
により液晶分子４５ａは捻れる。従って、偏光子４１ａ
を通じて線偏光された入射光は、液晶層４５を通じて楕
円偏光されて検光子４１ｂを通過するためにブライト状
態となる。
【００１９】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
ず、本発明の技術的要旨から外れない範囲内で、多様に
変形させて実施することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によるＩＰＳ
モードの液晶表示装置は、液晶分子の長軸が基板面に平
行するように維持しながら変化して光透過をスイッチン
グするために、広い視野角を確保することができる。
【００２１】また、第２基板に形成された電極が第１基
板に形成された電極と互いに基板面に平行し互いに直交
する二つの電界がそれぞれ形成される。これにより、液
晶分子が二つの電界の影響により捻れるために液晶分子
は速い応答時間を有する。
【００２２】また、二つの電界の影響で、９０°の角度
に捻れた液晶分子の配列により、第２基板に隣接した液
晶分子の光軸は、実質的に検光子の偏光軸から４５°に
偏向し、第１基板に隣接した液晶分子の光軸は実質的に
偏光子の偏光軸から４５°に偏向することによって光透
過率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＰＳモードの液晶表示装置にお
いて、電圧の印加がない場合のＩＰＳモードの液晶セル
を示す図である。
【図２】本発明に係るＩＰＳモードの液晶表示装置にお
いて、電圧が印加された場合のＩＰＳモードの液晶セル
を示す図である。
【図３】従来における、電圧の印加がない場合のＩＰＳ
モードの液晶セルを示す図である。
【図４】従来における、電圧が印加された場合における
ＩＰＳモードの液晶セルを示す図である。
【符号の説明】
４１ａ 偏光子 ４１ｂ 検光子 ４２ａ 第１基板 ４２ｂ 第２基板 ４３ａ 第１画素電極 ４３ｂ 第２画素電極 ４４ａ 第１対向電極 ４４ｂ 第２対向電極 ４５ 液晶層 ４５ａ 液晶分子 Ｅ１ 第１電界 Ｅ２ 第２電界 ｄ セルギャップ
フロントページの続き (72)発明者 柳 在 健 大韓民国京畿道利川市倉前洞422−12石山 ビラ ナ棟202号 (72)発明者 朴 韓 ▲俊▼ 大韓民国京畿道利川市大月面巳東里 ▲遊 ▼呼アパートＢ棟305号

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上部に形成され、互いに平行に配列され
    た第１及び第２電極を備え、前記第１及び第２電極に電
    圧が印加された際に第１及び第２電極間で第１電界が発
    生する第１基板と、上部に形成され、互いに平行に配列
    された第３及び第４電極を備え、前記第１基板に対向す
    るように配置され、前記第３及び第４電極に電圧が印加
    される際に前記第１電界に実質的に垂直な第２電界を形
    成する第２基板と、前記第１基板と第２基板との間に介
    在された液晶分子を有する液晶層とを含み、前記液晶分
    子は、電界の形成されない時に水平配列され、前記電界
    の形成される際に捻れることを特徴とするＩＰＳモード
    の液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 前記第１基板の外側に形成された偏光子
    と、前記第２基板の外側に取り付けられた検光子と、前
    記第１基板に適用された第１水平配向膜と、前記第２基
    板に適用された第２水平配向膜とを更に含むことを特徴
    とする請求項１記載のＩＰＳモードの液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記偏光子と検光子の偏光軸は互いに直
    交することを特徴とする請求項２記載のＩＰＳモードの
    液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 前記電極に電圧が印加される際、前記第
    １基板に最も隣接した液晶分子は前記偏光子の偏光軸か
    ら４５°に偏向し、前記第２基板に最も隣接した液晶分
    子は前記検光子の偏光軸から４５°に偏向することを特
    徴とする請求項３記載のＩＰＳモードの液晶表示装置。
  5. 【請求項５】 前記第１水平配向膜の配向方向は、前記
    偏光子の偏光軸と一致することを特徴とする請求項２記
    載のＩＰＳモードの液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記第１及び第２水平配向膜は互いに反
    平行することを特徴とする請求項２記載のＩＰＳモード
    の液晶表示装置。
  7. 【請求項７】 前記第１及び第２水平配向膜は、前記電
    極に対しそれぞれ４５°方向にラビングされることを特
    徴とする請求項６記載のＩＰＳモードの液晶表示装置。
  8. 【請求項８】 前記液晶分子は、１乃至５°のプリチル
    ト角を有することを特徴とする請求項１記載のＩＰＳモ
    ードの液晶表示装置。
  9. 【請求項９】 前記第１電極は第１画素電極であり、前
    記第２電極は第１対向電極であることを特徴とする請求
    項１記載のＩＰＳモードの液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】 前記第３電極は第２画素電極であり、
    前記第４電極は第２対向電極であることを特徴とする請
    求項１記載のＩＰＳモードの液晶表示装置。
JP10821598A 1997-04-18 1998-04-17 Ｉｐｓモードの液晶表示装置 Expired - Lifetime JP3321617B2 (ja)

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