JP2000019558A - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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- G02F1/1343—Electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＰＳ構造のＴＦＴ駆動液晶表示装置におい
て、リバースツイストを抑えて残像の発生を防止し、そ
の結果、応答速度の改善および開口率の向上を図ること
を目的とする。 【解決手段】 一方の極のスイッチング電極と他方の極
のスイッチング電極が平行に配置し、かつ補助容量がス
イッチング電極に対して非平行に配置するＩＰＳモード
の電極構造において、補助容量の上側の電極と下側の電
極を異なる形状とする。特に、リバースツイストを生じ
る領域に近接する補助容量において、上側電極の光透過
領域に接する部分を切り落とした形状とすることが望ま
しい。
て、リバースツイストを抑えて残像の発生を防止し、そ
の結果、応答速度の改善および開口率の向上を図ること
を目的とする。 【解決手段】 一方の極のスイッチング電極と他方の極
のスイッチング電極が平行に配置し、かつ補助容量がス
イッチング電極に対して非平行に配置するＩＰＳモード
の電極構造において、補助容量の上側の電極と下側の電
極を異なる形状とする。特に、リバースツイストを生じ
る領域に近接する補助容量において、上側電極の光透過
領域に接する部分を切り落とした形状とすることが望ま
しい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるＩＰＳ
（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）構造のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の電極形状の改良にか
かわり、詳しくは、リバースツイストを抑えることで、
残像や応答速度を改善し、開口率を向上させる配線構造
に関するものである。
（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）構造のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の電極形状の改良にか
かわり、詳しくは、リバースツイストを抑えることで、
残像や応答速度を改善し、開口率を向上させる配線構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶材料を用いる表示装置としては、従
来よりネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を用
い、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式が広く
用いられている。この方式においては、通常、液晶層の
上下に偏光軸が直交するように２枚の偏光板を配置し、
電界印加時には液晶分子が垂直方向に配向するため画像
表示として黒が得られる。ところが、電界印加時に液晶
分子が垂直に配向する場合に液晶層を斜めに透過する光
は、液晶分子により複屈折を生じ偏光方向が回転してし
まうので、表示装置を斜めから見た場合には完全な黒表
示が得られず、コントラストが低下し、良好な画像表示
を観察することのできる視野角が狭いという問題を生じ
ていた。
来よりネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を用
い、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式が広く
用いられている。この方式においては、通常、液晶層の
上下に偏光軸が直交するように２枚の偏光板を配置し、
電界印加時には液晶分子が垂直方向に配向するため画像
表示として黒が得られる。ところが、電界印加時に液晶
分子が垂直に配向する場合に液晶層を斜めに透過する光
は、液晶分子により複屈折を生じ偏光方向が回転してし
まうので、表示装置を斜めから見た場合には完全な黒表
示が得られず、コントラストが低下し、良好な画像表示
を観察することのできる視野角が狭いという問題を生じ
ていた。
【０００３】かかる問題を解決するため、近年液晶に印
加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする、Ｉ
ＰＳモードによる液晶表示装置が提案されている。ＩＰ
Ｓモードの場合、液晶分子は主に基板に対して平行な面
内で回転するので、斜めから見た場合の電界印加時と非
印加時における複屈折率の度合の相違が小さく、従っ
て、視野角が広がることが知られている。
加する電界の方向を基板に対して平行な方向とする、Ｉ
ＰＳモードによる液晶表示装置が提案されている。ＩＰ
Ｓモードの場合、液晶分子は主に基板に対して平行な面
内で回転するので、斜めから見た場合の電界印加時と非
印加時における複屈折率の度合の相違が小さく、従っ
て、視野角が広がることが知られている。
【０００４】横電界で液晶分子を動かすＩＰＳモードで
は、櫛歯電極対をスイッチング電極として用いる方法が
提案されている（特公昭６３−２１９０７号公報等）。
また、図１のように、電極構造を簡素化して開口率の低
下を防止するため、各画素が有する光透過領域の一対の
対辺がスイッチング電極となっている構造において（さ
らに、図３、図４のように光透過領域がスイッチング電
極によって１画素が複数の光透過領域に分割されていて
もよい）、光透過領域の残りの一対の対辺に２つの補助
容量電極を設けてその電極間に絶縁体を挟みこんだ形の
補助容量を設けることも提案されている（Ｆｌａｔ Ｐ
ａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ ’９６、１５８頁）。この
ようにスイッチング電極と補助容量電極を一体化し、光
透過領域の一対の対辺にはスイッチング電極を配置し、
他の一対の対辺には補助容量電極を配置することは、電
極構造を簡素化し、開口率を向上させるというメリット
を有する。電極構造を簡素化することは、次の２つの理
由からＩＰＳにおいては極めて重要な問題である。第一
に、従来から用いられているツイステッド・ネマチック
配向の画像領域においては、たとえば透明電極を基板の
両側に用いていることから電荷保持容量には多少の余裕
があったのに対して、ＩＰＳモードにおいては電極領域
の面積が極めて狭いことから、電極構造を簡素化して補
助容量のスペースを確保することが必要である。第二
に、ＩＰＳではスイッチング電極の真上では電界方向が
安定せず画像が劣化することから、スイッチング電極の
材料として透明電極ではなく不透明な電極を用いること
が多くなり、したがって電極構造が複雑であると開口率
が低下してしまう。このような電極構造をとるメリット
としては、電極構造の簡素化以外にも、補助容量電極に
よる電磁的シールド効果が挙げられる。たとえば図１で
は、ゲートライン４により光透過領域２０の液晶分子の
配向に与えられる電気的な影響が補助容量電極１４によ
って遮られる。また、隣接する画素のゲートライン（図
示せず）により与えられる電気的な影響が、補助容量電
極１２によって遮られる。このような電磁的シールド効
果によって、画像の安定性が向上する。
は、櫛歯電極対をスイッチング電極として用いる方法が
提案されている（特公昭６３−２１９０７号公報等）。
また、図１のように、電極構造を簡素化して開口率の低
下を防止するため、各画素が有する光透過領域の一対の
対辺がスイッチング電極となっている構造において（さ
らに、図３、図４のように光透過領域がスイッチング電
極によって１画素が複数の光透過領域に分割されていて
もよい）、光透過領域の残りの一対の対辺に２つの補助
容量電極を設けてその電極間に絶縁体を挟みこんだ形の
補助容量を設けることも提案されている（Ｆｌａｔ Ｐ
ａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ ’９６、１５８頁）。この
ようにスイッチング電極と補助容量電極を一体化し、光
透過領域の一対の対辺にはスイッチング電極を配置し、
他の一対の対辺には補助容量電極を配置することは、電
極構造を簡素化し、開口率を向上させるというメリット
を有する。電極構造を簡素化することは、次の２つの理
由からＩＰＳにおいては極めて重要な問題である。第一
に、従来から用いられているツイステッド・ネマチック
配向の画像領域においては、たとえば透明電極を基板の
両側に用いていることから電荷保持容量には多少の余裕
があったのに対して、ＩＰＳモードにおいては電極領域
の面積が極めて狭いことから、電極構造を簡素化して補
助容量のスペースを確保することが必要である。第二
に、ＩＰＳではスイッチング電極の真上では電界方向が
安定せず画像が劣化することから、スイッチング電極の
材料として透明電極ではなく不透明な電極を用いること
が多くなり、したがって電極構造が複雑であると開口率
が低下してしまう。このような電極構造をとるメリット
としては、電極構造の簡素化以外にも、補助容量電極に
よる電磁的シールド効果が挙げられる。たとえば図１で
は、ゲートライン４により光透過領域２０の液晶分子の
配向に与えられる電気的な影響が補助容量電極１４によ
って遮られる。また、隣接する画素のゲートライン（図
示せず）により与えられる電気的な影響が、補助容量電
極１２によって遮られる。このような電磁的シールド効
果によって、画像の安定性が向上する。
【０００５】ところが、このような一体型の補助容量電
極を導入した場合、後に詳しく説明するように、電界印
加したときに光透過領域の端部においては電界方向がス
イッチング電極に対して必ずしも直交しないため、本来
予定している液晶分子の回転とは逆回転（リバースツイ
スト）する分子が生じてしまうことをどうしても避ける
ことができなかった。正回転してもリバースツイストし
ても、完全に分子が配向するのであれば当初より予定し
ていた液晶配向が得られることにはなる。しかし、正回
転する領域とリバースツイストする領域との境界部分で
は液晶分子の配向に時間がかかるため、応答速度が遅く
なり、また画像としても残像が映るかのような不具合が
生じる。このようなリバースツイストの多くは光透過領
域の端部で生じるので、たとえばブラックマトリクスを
設けて残像が画像中に生じないようにすることも可能で
はあるが、その分開口率が低下してしまう。
極を導入した場合、後に詳しく説明するように、電界印
加したときに光透過領域の端部においては電界方向がス
イッチング電極に対して必ずしも直交しないため、本来
予定している液晶分子の回転とは逆回転（リバースツイ
スト）する分子が生じてしまうことをどうしても避ける
ことができなかった。正回転してもリバースツイストし
ても、完全に分子が配向するのであれば当初より予定し
ていた液晶配向が得られることにはなる。しかし、正回
転する領域とリバースツイストする領域との境界部分で
は液晶分子の配向に時間がかかるため、応答速度が遅く
なり、また画像としても残像が映るかのような不具合が
生じる。このようなリバースツイストの多くは光透過領
域の端部で生じるので、たとえばブラックマトリクスを
設けて残像が画像中に生じないようにすることも可能で
はあるが、その分開口率が低下してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、リバースツ
イストの発生を低減して応答速度を改善し、開口率を向
上させることを目的とする。
イストの発生を低減して応答速度を改善し、開口率を向
上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一対の基板
と、少なくとも１以上の第１スイッチング電極、前記第
１スイッチング電極に対して平行に配置された少なくと
も１以上の第２スイッチング電極、および補助容量が前
記の一対の基板のうちの一方の基板上に各画素に対応し
て設けられた画素電極と、前記第１スイッチング電極お
よび前記第２スイッチング電極によって画定された少な
くとも１以上の光透過領域と、一対の基板の間に挟持さ
れた、基板の面内方向に配向する液晶分子からなる液晶
層と、からなる液晶表示装置であって、前記補助容量
が、前記第１スイッチング電極に対して非平行に接合さ
れた第１補助容量電極、前記第１補助容量電極の上に設
けられた絶縁層、前記絶縁層の上に前記第２スイッチン
グ電極に対して非平行に接合された第２補助容量電極か
らなり、前記第１補助容量電極と前記第２補助容量電極
が、前記光透過領域に隣接する領域において、異なる大
きさを有する液晶表示装置に関する。
と、少なくとも１以上の第１スイッチング電極、前記第
１スイッチング電極に対して平行に配置された少なくと
も１以上の第２スイッチング電極、および補助容量が前
記の一対の基板のうちの一方の基板上に各画素に対応し
て設けられた画素電極と、前記第１スイッチング電極お
よび前記第２スイッチング電極によって画定された少な
くとも１以上の光透過領域と、一対の基板の間に挟持さ
れた、基板の面内方向に配向する液晶分子からなる液晶
層と、からなる液晶表示装置であって、前記補助容量
が、前記第１スイッチング電極に対して非平行に接合さ
れた第１補助容量電極、前記第１補助容量電極の上に設
けられた絶縁層、前記絶縁層の上に前記第２スイッチン
グ電極に対して非平行に接合された第２補助容量電極か
らなり、前記第１補助容量電極と前記第２補助容量電極
が、前記光透過領域に隣接する領域において、異なる大
きさを有する液晶表示装置に関する。
【０００８】また、本発明は、前記第１補助容量電極
が、前記第１スイッチング電極に対して略垂直に接合さ
れていることを特徴とする液晶表示装置に関する。
が、前記第１スイッチング電極に対して略垂直に接合さ
れていることを特徴とする液晶表示装置に関する。
【０００９】さらに、本発明は、前記液晶分子は、前記
第１スイッチング電極と前記第２スイッチング電極との
間で発生する電界により所定の面内回転方向に回転し、
かつ、前記第１スイッチング電極と前記第２補助容量電
極との間で発生する電界により前記面内回転方向とは逆
方向に回転し、前記第２補助容量電極における前記光透
過領域に隣接する領域の形状が、前記第１補助容量電極
の形状よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置に関
する。
第１スイッチング電極と前記第２スイッチング電極との
間で発生する電界により所定の面内回転方向に回転し、
かつ、前記第１スイッチング電極と前記第２補助容量電
極との間で発生する電界により前記面内回転方向とは逆
方向に回転し、前記第２補助容量電極における前記光透
過領域に隣接する領域の形状が、前記第１補助容量電極
の形状よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置に関
する。
【００１０】さらに、本発明は、さらに追加補助容量が
設けられていることを特徴とする液晶表示装置に関す
る。
設けられていることを特徴とする液晶表示装置に関す
る。
【００１１】さらに、本発明は、前記追加補助容量が、
前記第１スイッチング電極に対して略垂直に接合されて
いる第１追加補助容量電極、前記第２スイッチング電極
に対して略垂直に接合されている第２追加補助容量電
極、および絶縁層からなり、前記第２追加補助容量電極
における前記光透過領域に隣接する領域の形状が、前記
第１追加補助容量電極の形状よりも大きいことを特徴と
する液晶表示装置に関する。
前記第１スイッチング電極に対して略垂直に接合されて
いる第１追加補助容量電極、前記第２スイッチング電極
に対して略垂直に接合されている第２追加補助容量電
極、および絶縁層からなり、前記第２追加補助容量電極
における前記光透過領域に隣接する領域の形状が、前記
第１追加補助容量電極の形状よりも大きいことを特徴と
する液晶表示装置に関する。
【００１２】さらに、本発明は、前記第１スイッチング
電極がＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）で前記第２ス
イッチング電極が（Ｎ−１）個、または、前記第１スイ
ッチング電極が（Ｎ−１）個で前記第２スイッチング電
極がＮ個あり、前記第１スイッチング電極と前記第２ス
イッチング電極は交互に配置され、前記光透過領域が
（２Ｎ−２）個あることを特徴とする液晶表示装置に関
する。
電極がＮ個（ただし、Ｎは２以上の整数）で前記第２ス
イッチング電極が（Ｎ−１）個、または、前記第１スイ
ッチング電極が（Ｎ−１）個で前記第２スイッチング電
極がＮ個あり、前記第１スイッチング電極と前記第２ス
イッチング電極は交互に配置され、前記光透過領域が
（２Ｎ−２）個あることを特徴とする液晶表示装置に関
する。
【００１３】さらに、本発明は、相接する２つの光透過
領域の前記第２補助容量電極における前記光透過領域に
隣接する領域の形状が、前記の相接する２つの光透過領
域の境界を画する前記第１スイッチング電極または前記
第２スイッチング電極を中心軸として非線対称であるこ
とを特徴とする液晶表示装置に関する。
領域の前記第２補助容量電極における前記光透過領域に
隣接する領域の形状が、前記の相接する２つの光透過領
域の境界を画する前記第１スイッチング電極または前記
第２スイッチング電極を中心軸として非線対称であるこ
とを特徴とする液晶表示装置に関する。
【００１４】さらに、本発明は、相接する２つの光透過
領域の前記第２補助容量電極における前記光透過領域に
隣接する領域の形状が、前記の相接する２つの光透過領
域の境界を画する前記第１スイッチング電極または前記
第２スイッチング電極の中心点に関して点対称であるこ
とを特徴とする液晶表示装置に関する。
領域の前記第２補助容量電極における前記光透過領域に
隣接する領域の形状が、前記の相接する２つの光透過領
域の境界を画する前記第１スイッチング電極または前記
第２スイッチング電極の中心点に関して点対称であるこ
とを特徴とする液晶表示装置に関する。
【００１５】さらに、本発明は、前記第２補助容量電極
が、前記第２補助容量電極に隣接する前記光透過領域の
辺の長さの０％以上５０％以下の範囲で前記光透過領域
の辺に接していることを特徴とする液晶表示装置に関す
る。
が、前記第２補助容量電極に隣接する前記光透過領域の
辺の長さの０％以上５０％以下の範囲で前記光透過領域
の辺に接していることを特徴とする液晶表示装置に関す
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の内容を具体的に
説明する。
説明する。
【００１７】従来の電極構造においてリバースツイスト
が生じる理由を詳述する。まず、従来の電極構造におい
ては横方向に均一に電界が分布しない領域が生じること
を説明する。図１は、ゲートライン４とデータライン６
に接続するＴＦＴ２により１画素毎に液晶の配向を制御
するＩＰＳモードの電極構造を示している。図２は、図
１の電極構造の立体的な上下関係を示したものである。
図１において、第２スイッチング電極８と第１スイッチ
ング電極１０の間で横方向の電界を印加することによ
り、光透過領域２０において液晶分子の配向を回転させ
て画像表示をコントロールすることができる。第２スイ
ッチング電極８は、第２補助容量電極１２および第２補
助容量電極１４と一体化されており、第２補助容量電極
１４はドレイン電極も兼ねている。また、第１スイッチ
ング電極１０は第１補助容量電極１６および第１補助容
量電極１８と一体化されており、第１補助容量電極１６
はデータライン６と接続している。第２補助容量電極１
２と第１補助容量電極１６の間、および第２補助容量電
極１４と第１補助容量電極１８との間には絶縁層１５、
１７（図１）が挿入されており、それぞれ補助容量とし
て機能している。
が生じる理由を詳述する。まず、従来の電極構造におい
ては横方向に均一に電界が分布しない領域が生じること
を説明する。図１は、ゲートライン４とデータライン６
に接続するＴＦＴ２により１画素毎に液晶の配向を制御
するＩＰＳモードの電極構造を示している。図２は、図
１の電極構造の立体的な上下関係を示したものである。
図１において、第２スイッチング電極８と第１スイッチ
ング電極１０の間で横方向の電界を印加することによ
り、光透過領域２０において液晶分子の配向を回転させ
て画像表示をコントロールすることができる。第２スイ
ッチング電極８は、第２補助容量電極１２および第２補
助容量電極１４と一体化されており、第２補助容量電極
１４はドレイン電極も兼ねている。また、第１スイッチ
ング電極１０は第１補助容量電極１６および第１補助容
量電極１８と一体化されており、第１補助容量電極１６
はデータライン６と接続している。第２補助容量電極１
２と第１補助容量電極１６の間、および第２補助容量電
極１４と第１補助容量電極１８との間には絶縁層１５、
１７（図１）が挿入されており、それぞれ補助容量とし
て機能している。
【００１８】図３、図４は、１画素に光透過領域が２領
域画定されている電極構造を示している。図３では、第
２スイッチング電極２４と第１スイッチング電極２６と
の間および第２スイッチング電極２２と第１スイッチン
グ電極２６との間で横方向の電界を印加することによ
り、光透過領域３６および光透過領域３８において液晶
分子の配向を回転させて画像表示をコントロールするこ
とができる。第２補助容量電極２８と第１補助容量電極
３２の間、および第２補助容量電極３０と第１補助容量
電極３４の間には絶縁層（図示せず）が挿入されてお
り、それぞれ補助容量として機能している。図４でも同
様に機能する電極構造を示している。図２のように１の
光透過領域が画定されている場合であっても、図３およ
び図４のように２の光透過領域が画定されている場合で
あっても、さらに、それ以上の光透過領域が画定されて
いる場合であっても、同様の議論が成立するので、以
下、主として２の光透過領域が画定されている場合を例
にとって説明する。
域画定されている電極構造を示している。図３では、第
２スイッチング電極２４と第１スイッチング電極２６と
の間および第２スイッチング電極２２と第１スイッチン
グ電極２６との間で横方向の電界を印加することによ
り、光透過領域３６および光透過領域３８において液晶
分子の配向を回転させて画像表示をコントロールするこ
とができる。第２補助容量電極２８と第１補助容量電極
３２の間、および第２補助容量電極３０と第１補助容量
電極３４の間には絶縁層（図示せず）が挿入されてお
り、それぞれ補助容量として機能している。図４でも同
様に機能する電極構造を示している。図２のように１の
光透過領域が画定されている場合であっても、図３およ
び図４のように２の光透過領域が画定されている場合で
あっても、さらに、それ以上の光透過領域が画定されて
いる場合であっても、同様の議論が成立するので、以
下、主として２の光透過領域が画定されている場合を例
にとって説明する。
【００１９】補助容量電極は、本来、対向する補助容量
電極同士で作用することにより補助容量として機能す
る。しかし、前述のように省スペースや電気的遮蔽等の
理由から、スイッチング電極に対して直交する位置関係
で補助容量電極を設けることも必要となり、補助容量電
極はスイッチング電極との間でも相互作用を生じてしま
う。そのために、光透過領域において、横方向の電界だ
けでなく斜め方向の電界が生じてしまうこととなる。図
５および図６は、図３および図４の電極構造における電
界の方向を矢印によって示している。いずれの場合にお
いても補助容量電極の付近においては電界方向が斜めに
傾く現象が見られる。
電極同士で作用することにより補助容量として機能す
る。しかし、前述のように省スペースや電気的遮蔽等の
理由から、スイッチング電極に対して直交する位置関係
で補助容量電極を設けることも必要となり、補助容量電
極はスイッチング電極との間でも相互作用を生じてしま
う。そのために、光透過領域において、横方向の電界だ
けでなく斜め方向の電界が生じてしまうこととなる。図
５および図６は、図３および図４の電極構造における電
界の方向を矢印によって示している。いずれの場合にお
いても補助容量電極の付近においては電界方向が斜めに
傾く現象が見られる。
【００２０】図７は、図５の領域５０における拡大図で
あり、領域５０における横方向以外の電界の向きについ
てさらに詳細に説明する。領域５０に生じる横方向以外
の電界としては、上側の第２スイッチング電極５２から
下側の第１補助容量電極５５に向かう電界５６と、上側
の第２補助容量電極５３から下側の第１スイッチング電
極５４に向かう電界５７とが存在する。第２スイッチン
グ電極５２と第２補助容量電極５３は一体であり同一極
性であるので、電界５６は補助容量電極５３に対しては
反発する。したがって、電界５６と電界５７の立体関係
としては、電界５６が電界５７の下側に潜り込む様にな
る。液晶分子は、これらの電極の上方に存在するので、
電界５６の影響はほとんど受けず電界５７の影響を強く
受けて配向することとなる。図５の領域５０における電
界の向きは、液晶分子が実際に影響を受けて配向する電
界、すなわち、図７における電界５７の向きを示してい
る。以上より、斜め方向の電界が生じることが理解され
る。
あり、領域５０における横方向以外の電界の向きについ
てさらに詳細に説明する。領域５０に生じる横方向以外
の電界としては、上側の第２スイッチング電極５２から
下側の第１補助容量電極５５に向かう電界５６と、上側
の第２補助容量電極５３から下側の第１スイッチング電
極５４に向かう電界５７とが存在する。第２スイッチン
グ電極５２と第２補助容量電極５３は一体であり同一極
性であるので、電界５６は補助容量電極５３に対しては
反発する。したがって、電界５６と電界５７の立体関係
としては、電界５６が電界５７の下側に潜り込む様にな
る。液晶分子は、これらの電極の上方に存在するので、
電界５６の影響はほとんど受けず電界５７の影響を強く
受けて配向することとなる。図５の領域５０における電
界の向きは、液晶分子が実際に影響を受けて配向する電
界、すなわち、図７における電界５７の向きを示してい
る。以上より、斜め方向の電界が生じることが理解され
る。
【００２１】次に、このような斜め方向の電界により、
リバースツイストが生じることを説明する。液晶分子に
は、電界方向に沿った方向に配向しようとする特性を有
するＰ型液晶分子と、電界方向に垂直な方向に配向しよ
うとする特性を有するＮ型液晶分子とがある。以下、Ｐ
型液晶分子を用いる場合とＮ型液晶分子を用いる場合と
を分けて説明する。
リバースツイストが生じることを説明する。液晶分子に
は、電界方向に沿った方向に配向しようとする特性を有
するＰ型液晶分子と、電界方向に垂直な方向に配向しよ
うとする特性を有するＮ型液晶分子とがある。以下、Ｐ
型液晶分子を用いる場合とＮ型液晶分子を用いる場合と
を分けて説明する。
【００２２】図８は、Ｐ型液晶分子を用いたときの無電
界時の液晶分子の配向方向と、通常の横方向の電界の向
きの関係を示している。電界は電界方向６１の方向に向
いており、無電界時における液晶分子は配向方向６０に
配向している。電界方向６１と液晶の配向方向６０の間
のなす角はθ1であり、０°＜θ1＜９０°である。電界
が印加されると図８においては時計回りに液晶分子が回
転する。一般的には、θ1が７０°〜７５°前後で、電
界印加時には液晶分子が回転して理想的にはθ＝０°と
なるように配向するような構成をとることが多いが、必
ずしもこれらの角度となることには限定されない。無電
界時に０°＜θ1＜９０°であり、電界印加により回転
してθが所定の必要な角度だけ小さくなれば、液晶層と
して必要なオン・オフをおこなうことは可能である。
界時の液晶分子の配向方向と、通常の横方向の電界の向
きの関係を示している。電界は電界方向６１の方向に向
いており、無電界時における液晶分子は配向方向６０に
配向している。電界方向６１と液晶の配向方向６０の間
のなす角はθ1であり、０°＜θ1＜９０°である。電界
が印加されると図８においては時計回りに液晶分子が回
転する。一般的には、θ1が７０°〜７５°前後で、電
界印加時には液晶分子が回転して理想的にはθ＝０°と
なるように配向するような構成をとることが多いが、必
ずしもこれらの角度となることには限定されない。無電
界時に０°＜θ1＜９０°であり、電界印加により回転
してθが所定の必要な角度だけ小さくなれば、液晶層と
して必要なオン・オフをおこなうことは可能である。
【００２３】これに対して、斜め方向の電界が生じる領
域においては回転方向が逆となる場合がある。たとえ
ば、斜め方向の電界が生じている図５の領域５０におけ
る液晶分子の配向を考える。図９は、斜めの電界方向７
２と無電界時の液晶の配向方向７４の関係を示してい
る。電界方向７２は、本来の横方向の電界方向７０とは
φずれている。θ1＋φ＞９０°となる場合、無電界時
には配向方向７４に配向していた液晶分子は、反時計回
りに回転する。これは、横方向の電界により回転する方
向とは逆であり、リバースツイストが生じる。図５の領
域５１、および図６の領域５８と領域５９においても同
じ傾きの斜めの電界が生じており、同様にリバースツイ
ストが生じることが理解される。
域においては回転方向が逆となる場合がある。たとえ
ば、斜め方向の電界が生じている図５の領域５０におけ
る液晶分子の配向を考える。図９は、斜めの電界方向７
２と無電界時の液晶の配向方向７４の関係を示してい
る。電界方向７２は、本来の横方向の電界方向７０とは
φずれている。θ1＋φ＞９０°となる場合、無電界時
には配向方向７４に配向していた液晶分子は、反時計回
りに回転する。これは、横方向の電界により回転する方
向とは逆であり、リバースツイストが生じる。図５の領
域５１、および図６の領域５８と領域５９においても同
じ傾きの斜めの電界が生じており、同様にリバースツイ
ストが生じることが理解される。
【００２４】図１０は、Ｎ型液晶分子を用いたときの無
電界時の液晶分子の配向方向と通常の横方向の電界の向
きの関係を示している。電界方向８２に対し、無電界時
における液晶分子は配向方向８０に配向している。電界
方向８２と液晶の配向方向８０の間のなす角はθ2であ
り、９０°＜θ2＜１８０°である。電界が印加される
と時計回りに液晶分子が回転する。一般的には、θ2が
１６０°〜１６５°前後で、電界印加時には液晶分子が
回転して理想的にはθ＝９０°となるように配向するよ
うな構成をとることが多いが、必ずしもこれらの角度と
なることには限定されず、無電界時に９０°＜θ2＜１
８０°であり、電界印加により回転してθが小さくなれ
ば足りる。
電界時の液晶分子の配向方向と通常の横方向の電界の向
きの関係を示している。電界方向８２に対し、無電界時
における液晶分子は配向方向８０に配向している。電界
方向８２と液晶の配向方向８０の間のなす角はθ2であ
り、９０°＜θ2＜１８０°である。電界が印加される
と時計回りに液晶分子が回転する。一般的には、θ2が
１６０°〜１６５°前後で、電界印加時には液晶分子が
回転して理想的にはθ＝９０°となるように配向するよ
うな構成をとることが多いが、必ずしもこれらの角度と
なることには限定されず、無電界時に９０°＜θ2＜１
８０°であり、電界印加により回転してθが小さくなれ
ば足りる。
【００２５】これに対して、斜め方向の電界が生じる領
域においてはＮ型液晶分子の場合でも回転方向が逆とな
る場合がある。たとえば、図５の領域５０に示す斜め方
向の電界による液晶分子の配向を考える。図１１は、斜
めの電界方向９２と無電界時の液晶の配向方向９４の関
係を示している。電界方向９２は、本来の横方向の電界
方向９０とはφずれている。θ2＋φ＞１８０°となる
場合、無電界時には配向方向９４に配向していた液晶分
子は、反時計回りに回転する。これは、横方向の電界に
より回転する方向とは逆であり、リバースツイストが生
じる。図５の領域５１、および図６の領域５８と領域５
９においても同じ傾きを有する斜めの電界が生じてお
り、同様にリバースツイストが生じることが理解され
る。結局、以上に示したような無電界時の配向方向をと
る場合には、Ｐ型であってもＮ型であっても類似の場所
にリバースツイストが生じることとなる。
域においてはＮ型液晶分子の場合でも回転方向が逆とな
る場合がある。たとえば、図５の領域５０に示す斜め方
向の電界による液晶分子の配向を考える。図１１は、斜
めの電界方向９２と無電界時の液晶の配向方向９４の関
係を示している。電界方向９２は、本来の横方向の電界
方向９０とはφずれている。θ2＋φ＞１８０°となる
場合、無電界時には配向方向９４に配向していた液晶分
子は、反時計回りに回転する。これは、横方向の電界に
より回転する方向とは逆であり、リバースツイストが生
じる。図５の領域５１、および図６の領域５８と領域５
９においても同じ傾きを有する斜めの電界が生じてお
り、同様にリバースツイストが生じることが理解され
る。結局、以上に示したような無電界時の配向方向をと
る場合には、Ｐ型であってもＮ型であっても類似の場所
にリバースツイストが生じることとなる。
【００２６】無電界時の液晶の配向方向が異なると、リ
バースツイストの生じる領域も異なる。図１２、図１３
は、液晶が上述の例とは異なる配向方向を有する具体例
を示しており、図１２はＰ型液晶分子の配向方向、図１
３はＮ型液晶分子の配向方向を示している。これまでと
同様の議論を行えば、図１４においては領域９５および
領域９６、図１５においては領域９７と領域９８、すな
わち、θ1＋φ＜９０°、θ2＋φ＜０°となる領域にお
いてリバースツイストが生じることが理解されよう。
バースツイストの生じる領域も異なる。図１２、図１３
は、液晶が上述の例とは異なる配向方向を有する具体例
を示しており、図１２はＰ型液晶分子の配向方向、図１
３はＮ型液晶分子の配向方向を示している。これまでと
同様の議論を行えば、図１４においては領域９５および
領域９６、図１５においては領域９７と領域９８、すな
わち、θ1＋φ＜９０°、θ2＋φ＜０°となる領域にお
いてリバースツイストが生じることが理解されよう。
【００２７】以上のようなリバースツイストを低減すべ
く、本発明者は鋭意検討を行い、リバースツイストの生
じる原因となる補助容量電極の形状を工夫することで本
発明を完成した。
く、本発明者は鋭意検討を行い、リバースツイストの生
じる原因となる補助容量電極の形状を工夫することで本
発明を完成した。
【００２８】スイッチング電極に対して補助容量電極が
直交している場合、スイッチング電極間で生ずる横方向
の電界以外に、補助容量電極近辺には２方向の電界が存
在する。２方向の電界とは、図７における、第２スイッ
チング電極５２と第１補助容量電極５５の間で発生する
電界５６と、第１スイッチング電極５４と第２補助容量
電極５３の間で発生する電界５７とである。無電界時の
液晶の配向方向によっては、このような構成の電極の場
合に、電界５７がリバースツイストを生じさせることが
あることは、以上に説明した通りである。本発明者は、
リバースツイストを生じる場合に、前述の２方向の電界
のうちのリバースツイストを生じる方向の電界が液晶の
配向に与える影響を弱め、もう一方の方向の電界が液晶
に与える影響を強めてやることで、リバースツイストを
大きく低減することができる点に着目した。たとえば、
リバースツイストを生じることについて影響の大きい電
極（図７の例では、第２補助容量電極５３）の形状を、
対向する電極（図７では第１補助容量電極５５）の形状
よりも小さくすることで、この領域における液晶を低減
することができる。
直交している場合、スイッチング電極間で生ずる横方向
の電界以外に、補助容量電極近辺には２方向の電界が存
在する。２方向の電界とは、図７における、第２スイッ
チング電極５２と第１補助容量電極５５の間で発生する
電界５６と、第１スイッチング電極５４と第２補助容量
電極５３の間で発生する電界５７とである。無電界時の
液晶の配向方向によっては、このような構成の電極の場
合に、電界５７がリバースツイストを生じさせることが
あることは、以上に説明した通りである。本発明者は、
リバースツイストを生じる場合に、前述の２方向の電界
のうちのリバースツイストを生じる方向の電界が液晶の
配向に与える影響を弱め、もう一方の方向の電界が液晶
に与える影響を強めてやることで、リバースツイストを
大きく低減することができる点に着目した。たとえば、
リバースツイストを生じることについて影響の大きい電
極（図７の例では、第２補助容量電極５３）の形状を、
対向する電極（図７では第１補助容量電極５５）の形状
よりも小さくすることで、この領域における液晶を低減
することができる。
【００２９】図１６は、従来技術である図７の構造を改
良した本発明の電極構造を示したものである。図１６に
おいても、電界１０５がリバースツイストを生じるよう
に液晶分子が配向されている。第２補助容量電極１０１
の電極の形状が対向する第１補助容量電極１０３の形状
より小さいことで、電界１０５の影響が小さくなり電界
１０４の影響が大きくなるので、液晶分子は電界１０４
に対する影響を受けやすい。図１６に示すように、第２
補助容量電極１０１の光透過領域１０６に面している側
が切り落とされていること、すなわち、第２補助容量電
極１０１における光透過領域１０６の側の端辺が、対向
する補助容量電極１０３における光透過領域１０６の側
の端辺よりも内側（光透過領域１０６から離れていく
側）に位置する関係が成り立つことが、特に好ましい。
第２スイッチング電極１００から第１補助容量電極１０
３に向かう電界１０４は、第２補助容量電極１０１の反
発を受けにくくなるので、基板表面に沿って電界が潜り
込む程度が減少する。逆に、第２補助容量電極１０１か
ら第１スイッチング電極１０２に向かう電界１０５は、
第１補助容量電極１０３によって引き寄せられるので、
基板側に潜り込む程度が増加する。したがって、電界１
０５が電界１０４の下に潜り込む傾向が強くなるので、
電界１０４が液晶分子の配向に与える影響が増加し、そ
の結果、リバースツイストが減少する。
良した本発明の電極構造を示したものである。図１６に
おいても、電界１０５がリバースツイストを生じるよう
に液晶分子が配向されている。第２補助容量電極１０１
の電極の形状が対向する第１補助容量電極１０３の形状
より小さいことで、電界１０５の影響が小さくなり電界
１０４の影響が大きくなるので、液晶分子は電界１０４
に対する影響を受けやすい。図１６に示すように、第２
補助容量電極１０１の光透過領域１０６に面している側
が切り落とされていること、すなわち、第２補助容量電
極１０１における光透過領域１０６の側の端辺が、対向
する補助容量電極１０３における光透過領域１０６の側
の端辺よりも内側（光透過領域１０６から離れていく
側）に位置する関係が成り立つことが、特に好ましい。
第２スイッチング電極１００から第１補助容量電極１０
３に向かう電界１０４は、第２補助容量電極１０１の反
発を受けにくくなるので、基板表面に沿って電界が潜り
込む程度が減少する。逆に、第２補助容量電極１０１か
ら第１スイッチング電極１０２に向かう電界１０５は、
第１補助容量電極１０３によって引き寄せられるので、
基板側に潜り込む程度が増加する。したがって、電界１
０５が電界１０４の下に潜り込む傾向が強くなるので、
電界１０４が液晶分子の配向に与える影響が増加し、そ
の結果、リバースツイストが減少する。
【００３０】図１６のように補助容量電極の一部を切り
落としたような形状を採用するとその分補助容量が蓄積
できる電荷が小さくなる。したがって、切り落とす量、
形状、位置は、必要とされる補助容量の大きさと低減す
べきリバースツイストの程度を勘案して定められなけれ
ばならない。たとえば、電界１０４が基板表面に沿って
潜り込む程度を減少させることによる効果が大きけれ
ば、第２補助容量電極１０１において第２スイッチング
電極１００に近い側のみを切り落としてもよく（図１
７）、一方、電界１０５が基板表面に沿って潜り込む程
度を増加させることによる効果が大きければ、第２補助
容量電極１０１において第１スイッチング電極１０２に
近い側のみを切り落としてもよい（図示せず）。
落としたような形状を採用するとその分補助容量が蓄積
できる電荷が小さくなる。したがって、切り落とす量、
形状、位置は、必要とされる補助容量の大きさと低減す
べきリバースツイストの程度を勘案して定められなけれ
ばならない。たとえば、電界１０４が基板表面に沿って
潜り込む程度を減少させることによる効果が大きけれ
ば、第２補助容量電極１０１において第２スイッチング
電極１００に近い側のみを切り落としてもよく（図１
７）、一方、電界１０５が基板表面に沿って潜り込む程
度を増加させることによる効果が大きければ、第２補助
容量電極１０１において第１スイッチング電極１０２に
近い側のみを切り落としてもよい（図示せず）。
【００３１】図１８、図１９、図２０、図２１は、それ
ぞれ図５、図６、図１４、図１５を改良した本発明の電
極構造を示している。図１８、図２０は、リバースツイ
ストを生じる補助容量電極の一部を切り落とした形状を
有している。図１９、図２１のように、リバースツイス
トを生じる補助容量電極（図１９では右上、図２１では
左上と右下）を全て切り落としてしまってもよい。
ぞれ図５、図６、図１４、図１５を改良した本発明の電
極構造を示している。図１８、図２０は、リバースツイ
ストを生じる補助容量電極の一部を切り落とした形状を
有している。図１９、図２１のように、リバースツイス
トを生じる補助容量電極（図１９では右上、図２１では
左上と右下）を全て切り落としてしまってもよい。
【００３２】リバースツイストは、光透過領域の一方の
補助容量電極側の領域において大きく生じるが、その光
透過領域における反対側の領域においても若干生じるこ
とが多い。具体的には、図５の領域６５、領域６６にお
いても若干のリバースツイストが生じることがある。こ
れらの領域では、透過率が大きく低下する現象が観察さ
れる。大きくリバースツイストの生じる前者の領域にお
いては、スイッチング電極と補助容量電極との間で生ず
る電界がリバースツイストを発生させている。若干のリ
バースツイストの生じうる後者の領域では、明確にリバ
ースツイストを発生させる原因を正確に説明できるに至
っていない。スイッチング電極と補助容量電極との間で
生ずる電界や補助容量電極同士の間で生ずる電界の影響
で、厚み方向において電界がある程度の不規則性をもっ
て分布しており、ある方向の電界成分がリバースツイス
トを生じさせているものと考えられる。実験的には、後
者の領域では前者の領域とは逆に、上側（液晶層側）の
補助容量電極の方が下側（基板側）の補助容量電極より
も大きいほうがリバースツイストの発生が少ないという
結果が得られている。具体的には、図１９の左上と右
下、図２１の右上と左下のように、上側の補助容量電極
の方が、下側の補助容量電極よりも光透過領域側に突出
した形状となっているときにリバースツイストの発生が
少ない。
補助容量電極側の領域において大きく生じるが、その光
透過領域における反対側の領域においても若干生じるこ
とが多い。具体的には、図５の領域６５、領域６６にお
いても若干のリバースツイストが生じることがある。こ
れらの領域では、透過率が大きく低下する現象が観察さ
れる。大きくリバースツイストの生じる前者の領域にお
いては、スイッチング電極と補助容量電極との間で生ず
る電界がリバースツイストを発生させている。若干のリ
バースツイストの生じうる後者の領域では、明確にリバ
ースツイストを発生させる原因を正確に説明できるに至
っていない。スイッチング電極と補助容量電極との間で
生ずる電界や補助容量電極同士の間で生ずる電界の影響
で、厚み方向において電界がある程度の不規則性をもっ
て分布しており、ある方向の電界成分がリバースツイス
トを生じさせているものと考えられる。実験的には、後
者の領域では前者の領域とは逆に、上側（液晶層側）の
補助容量電極の方が下側（基板側）の補助容量電極より
も大きいほうがリバースツイストの発生が少ないという
結果が得られている。具体的には、図１９の左上と右
下、図２１の右上と左下のように、上側の補助容量電極
の方が、下側の補助容量電極よりも光透過領域側に突出
した形状となっているときにリバースツイストの発生が
少ない。
【００３３】図１８から図２１の電極を観察すると、以
下のような共通点を見出すこともできる。図１８では、
第１スイッチング電極１１３が中央にあり、第２スイッ
チング電極１１４、１１６が左右にあり、第１スイッチ
ング電極１１３に接続する第１補助容量電極１２６、１
２８、第２スイッチング電極１１４、１１６に接続する
第２補助容量電極１１８、１２０、１２２、１２４が設
けられている。真ん中の第１スイッチング電極１１３を
軸として考えると、その左右に配置されている補助容量
電極、たとえば第２補助容量電極１１８と第２補助容量
電極１２０は、その大きさ、形状が非対称である。ま
た、第１補助容量電極１２６と第１補助容量電極１２８
との中心に軸１３０を仮想すると、その上下に配置され
ている補助容量電極、たとえば第２補助容量電極１１８
と第２補助容量電極１２２は、非対称である。これに対
して、対角関係にある電極、たとえば第２補助容量電極
１１８と１２８、または１２０と１２２は同一であって
も異なっていてもよい。図１８、図２０、図２１のよう
に、対角関係にある補助容量電極がそれぞれ同じ形状で
あるとすると、全体的には点対称な電極配置となる。複
数の光透過領域の特性を同等にするためには、点対称な
電極配置が有利であることも多い。図１９は、点対称で
はない例を示している。
下のような共通点を見出すこともできる。図１８では、
第１スイッチング電極１１３が中央にあり、第２スイッ
チング電極１１４、１１６が左右にあり、第１スイッチ
ング電極１１３に接続する第１補助容量電極１２６、１
２８、第２スイッチング電極１１４、１１６に接続する
第２補助容量電極１１８、１２０、１２２、１２４が設
けられている。真ん中の第１スイッチング電極１１３を
軸として考えると、その左右に配置されている補助容量
電極、たとえば第２補助容量電極１１８と第２補助容量
電極１２０は、その大きさ、形状が非対称である。ま
た、第１補助容量電極１２６と第１補助容量電極１２８
との中心に軸１３０を仮想すると、その上下に配置され
ている補助容量電極、たとえば第２補助容量電極１１８
と第２補助容量電極１２２は、非対称である。これに対
して、対角関係にある電極、たとえば第２補助容量電極
１１８と１２８、または１２０と１２２は同一であって
も異なっていてもよい。図１８、図２０、図２１のよう
に、対角関係にある補助容量電極がそれぞれ同じ形状で
あるとすると、全体的には点対称な電極配置となる。複
数の光透過領域の特性を同等にするためには、点対称な
電極配置が有利であることも多い。図１９は、点対称で
はない例を示している。
【００３４】これまでのところでは、補助容量電極の形
状として、上側の補助容量電極の構造の内側（光透過領
域に隣接する側）の形状のみを議論してきた。しかし、
上下の補助容量電極の相対的な大小が同様であれば、上
側の補助容量電極を大きさは変えずに下側の補助容量電
極のみを変えてやってもよく、また、上下とも大きさを
変化させてもよいことはいうまでもない。また、電極の
外側（光透過領域の反対側、すなわち、隣接する画素
側）の形状はすべて同一となる、すなわち上下の電極の
外側の縁が同一になるように説明してきたが、外側形状
を変えることで電界の方向や大きさを変化させることが
できる場合には、上下の電極の外側形状が異なるように
電極を設けてもよいことはいうまでもない。
状として、上側の補助容量電極の構造の内側（光透過領
域に隣接する側）の形状のみを議論してきた。しかし、
上下の補助容量電極の相対的な大小が同様であれば、上
側の補助容量電極を大きさは変えずに下側の補助容量電
極のみを変えてやってもよく、また、上下とも大きさを
変化させてもよいことはいうまでもない。また、電極の
外側（光透過領域の反対側、すなわち、隣接する画素
側）の形状はすべて同一となる、すなわち上下の電極の
外側の縁が同一になるように説明してきたが、外側形状
を変えることで電界の方向や大きさを変化させることが
できる場合には、上下の電極の外側形状が異なるように
電極を設けてもよいことはいうまでもない。
【００３５】また、補助容量電極としては、スイッチン
グ電極に対して垂直に２組の補助容量電極が設けれられ
ている場合について議論してきた。しかし、たとえ補助
容量電極が厳密に垂直でなくともスイッチング電極に対
して平行ではない位置関係にある場合には斜め方向の電
界を生じうることは理解されよう。したがって、スイッ
チング電極と補助容量電極が斜めに配置されている場合
であっても、本発明の手法を用いて斜め方向の電界の影
響を最小限に抑え、リバースツイストの影響を低減させ
ることが可能であることはいうまでもない。また、ゲー
トラインからのシールドや必要とされる補助容量の大き
さを考慮して、２組の補助容量電極を用いた例について
説明してきたが、１組の補助容量電極を用いた構成や３
組以上の補助容量電極を用いた構成においてその補助容
量電極がリバースツイストを発生させるのであれば、本
発明の手法を用いてリバースツイストの低減を達成する
ことができることもいうまでもない。
グ電極に対して垂直に２組の補助容量電極が設けれられ
ている場合について議論してきた。しかし、たとえ補助
容量電極が厳密に垂直でなくともスイッチング電極に対
して平行ではない位置関係にある場合には斜め方向の電
界を生じうることは理解されよう。したがって、スイッ
チング電極と補助容量電極が斜めに配置されている場合
であっても、本発明の手法を用いて斜め方向の電界の影
響を最小限に抑え、リバースツイストの影響を低減させ
ることが可能であることはいうまでもない。また、ゲー
トラインからのシールドや必要とされる補助容量の大き
さを考慮して、２組の補助容量電極を用いた例について
説明してきたが、１組の補助容量電極を用いた構成や３
組以上の補助容量電極を用いた構成においてその補助容
量電極がリバースツイストを発生させるのであれば、本
発明の手法を用いてリバースツイストの低減を達成する
ことができることもいうまでもない。
【００３６】図２２は、本発明の別の具体例を示してい
る。補助容量電極は、縦方向が短くなるように切り落と
していてもよく（第２補助容量電極１３０）、横方向に
切り落としてもよく（第２補助容量電極１３４、１３
６）、縦横に切り落としてもよい（第２補助容量電極１
３２）。図２２は、さらに効果的に電界方向をコントロ
ールするために、下側電極を切り落とした例を示してい
る（右下、左下）。
る。補助容量電極は、縦方向が短くなるように切り落と
していてもよく（第２補助容量電極１３０）、横方向に
切り落としてもよく（第２補助容量電極１３４、１３
６）、縦横に切り落としてもよい（第２補助容量電極１
３２）。図２２は、さらに効果的に電界方向をコントロ
ールするために、下側電極を切り落とした例を示してい
る（右下、左下）。
【００３７】電極形状を変えることにより上下の電極の
重なりを変えて、表示エリアに対するリバースツイスト
の占める割合（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｗｉｓｔ Ｒａｔ
ｅ）をシミュレーションツール（ＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ
３Ｄ）により求めた。図２３は、上側電極と下側電極
の重なり量を変えるシミュレーションのための電極図で
ある。電極Ａと電極Ｂの間にはショートしないように絶
縁体を挟んでいる。図２４は、切り落とし量とリバース
ツイスト割合との関係を示している。電極Ａ、Ｂが重な
らない部分が大きいほどリバースツイストが生じにくく
なっていることがわかる。電極に何も施していないとき
に生ずるリバースツイストに比べて半分以下にするため
には、少なくとも重ならない部分は１．５μｍは必要で
あることがわかる。
重なりを変えて、表示エリアに対するリバースツイスト
の占める割合（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｔｗｉｓｔ Ｒａｔ
ｅ）をシミュレーションツール（ＬＣＤ Ｍａｓｔｅｒ
３Ｄ）により求めた。図２３は、上側電極と下側電極
の重なり量を変えるシミュレーションのための電極図で
ある。電極Ａと電極Ｂの間にはショートしないように絶
縁体を挟んでいる。図２４は、切り落とし量とリバース
ツイスト割合との関係を示している。電極Ａ、Ｂが重な
らない部分が大きいほどリバースツイストが生じにくく
なっていることがわかる。電極に何も施していないとき
に生ずるリバースツイストに比べて半分以下にするため
には、少なくとも重ならない部分は１．５μｍは必要で
あることがわかる。
【００３８】図２５は、中央のスイッチング電極の幅を
変えるシミュレーションのための電極図である。図２６
に示すように、スイッチング電極の幅を変えてもリバー
スツイストの発生する割合は変わらなかった。
変えるシミュレーションのための電極図である。図２６
に示すように、スイッチング電極の幅を変えてもリバー
スツイストの発生する割合は変わらなかった。
【００３９】図２７は、縦方向に電極を短くした幅を５
μｍに固定し、横方向の電極の長さを変えるシミュレー
ションのための電極図である。横方向に電極を短くする
幅を０〜１５μｍと変化させてリバースツイストの割合
を求めた。図２８に示すように、リバースツイストの割
合が半分以下となるためには少なくとも水平方向の電極
の長さを１０μｍ以上、すなわち電極間隔の２／３以上
の長さが必要であることがわかる。
μｍに固定し、横方向の電極の長さを変えるシミュレー
ションのための電極図である。横方向に電極を短くする
幅を０〜１５μｍと変化させてリバースツイストの割合
を求めた。図２８に示すように、リバースツイストの割
合が半分以下となるためには少なくとも水平方向の電極
の長さを１０μｍ以上、すなわち電極間隔の２／３以上
の長さが必要であることがわかる。
【００４０】図２９は、従来技術である図５の電極配置
の場合の光透過を示している。左側領域の上の部分と右
側領域の下の部分においてリバースツイストが生じてい
ることがわかる。図３０は、本発明である図２０の電極
配置の場合の光透過を示している。リバースツイストが
ほぼ消滅し、また、左側領域の下の部分と右側領域の上
の部分において透過率が向上していることがわかる。
の場合の光透過を示している。左側領域の上の部分と右
側領域の下の部分においてリバースツイストが生じてい
ることがわかる。図３０は、本発明である図２０の電極
配置の場合の光透過を示している。リバースツイストが
ほぼ消滅し、また、左側領域の下の部分と右側領域の上
の部分において透過率が向上していることがわかる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は、ＩＰＳモードにおいてリバー
スツイストを生じる補助容量電極の構造を規定するもの
であり、リバースツイストの発生を低減することが可能
となり、したがって応答速度の改善、開口率の向上を図
ることができるようになった。
スツイストを生じる補助容量電極の構造を規定するもの
であり、リバースツイストの発生を低減することが可能
となり、したがって応答速度の改善、開口率の向上を図
ることができるようになった。
【図１】従来技術の電極構造を示す平面図である。
【図２】従来技術の電極構造の立体配置を示す斜視図で
ある。
ある。
【図３】従来技術の電極構造を示す平面図である。
【図４】従来技術の電極構造を示す平面図である。
【図５】従来技術の電極構造における電界方向を示す図
である。
である。
【図６】従来技術の電極構造における電界方向を示す図
である。
である。
【図７】従来技術の電極構造を示す拡大図である。
【図８】液晶分子の配向方向を示す図である。
【図９】液晶分子の配向方向を示す図である。
【図１０】液晶分子の配向方向を示す図である。
【図１１】液晶分子の配向方向を示す図である。
【図１２】液晶分子の配向方向を示す図である。
【図１３】液晶分子の配向方向を示す図である。
【図１４】従来技術の電極構造における電界方向を示す
図である。
図である。
【図１５】従来技術の電極構造における電界方向を示す
図である。
図である。
【図１６】本発明の電極構造を示す拡大図である。
【図１７】本発明の電極構造を示す拡大図である。
【図１８】本発明の電極構造を示す平面図である。
【図１９】本発明の電極構造を示す平面図である。
【図２０】本発明の電極構造を示す平面図である。
【図２１】本発明の電極構造を示す平面図である。
【図２２】本発明の電極構造を示す平面図である。
【図２３】シミュレーションをおこなった電極構造を示
す図である。
す図である。
【図２４】シミュレーション結果をしめすグラフであ
る。
る。
【図２５】シミュレーションをおこなった電極構造を示
す図である。
す図である。
【図２６】シミュレーション結果をしめすグラフであ
る。
る。
【図２７】シミュレーションをおこなった電極構造を示
す図である。
す図である。
【図２８】シミュレーション結果をしめすグラフであ
る。
る。
【図２９】従来技術の電極構造における光透過を示す図
である。
である。
【図３０】本発明の電極構造における光透過を示す図で
ある。
ある。
２ ＴＦＴ ４ ゲートライン ６ データライン １０、２６、４３、４４、５４、１０２、１１３
第１スイッチング電極 ８、２２、２４、４０、５２、１００、１１４、１１６
第２スイッチング電極 １６、１８、３２、３４、４５、４６、５５、１０３、
１２６、１２８ 第１補助容量電極 １２、１４、２８、３０、４１、４２、５３、５４、１
０１、１１８、１２０、１２２、１２４、１３０、１３
２、１３４、１３６ 第２補助容量電極 １５、１７ 絶縁層 ２０、１０６、１１０、１１２ 光透過領域 ３６、３８、１０６ 光透過領域 ５０、６４、６５、６６、６７、９５、９６、９７、９
８ 領域 ５６、５７、１０４、１０５ 電界 ６０、７４、８０、９４ 配向方向 ６１、７０、７２、７４、８２、９０、９２、１０４、
１０５ 電界方向 １３０ 軸
第１スイッチング電極 ８、２２、２４、４０、５２、１００、１１４、１１６
第２スイッチング電極 １６、１８、３２、３４、４５、４６、５５、１０３、
１２６、１２８ 第１補助容量電極 １２、１４、２８、３０、４１、４２、５３、５４、１
０１、１１８、１２０、１２２、１２４、１３０、１３
２、１３４、１３６ 第２補助容量電極 １５、１７ 絶縁層 ２０、１０６、１１０、１１２ 光透過領域 ３６、３８、１０６ 光透過領域 ５０、６４、６５、６６、６７、９５、９６、９７、９
８ 領域 ５６、５７、１０４、１０５ 電界 ６０、７４、８０、９４ 配向方向 ６１、７０、７２、７４、８２、９０、９２、１０４、
１０５ 電界方向 １３０ 軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草深 薫 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 木村 伸一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Ｆターム(参考） 2H092 JA26 JA29 JA38 JA42 JB02 JB11 JB13 JB23 JB32 JB38 JB52 JB57 JB63 JB69 NA05 NA07 PA06 PA08 QA06 QA18
Claims (9)
- 【請求項１】一対の基板と、 少なくとも１以上の第１スイッチング電極、前記第１ス
イッチング電極に対して平行に配置された少なくとも１
以上の第２スイッチング電極、および補助容量が前記の
一対の基板のうちの一方の基板上に各画素に対応して設
けられた画素電極と、 前記第１スイッチング電極および前記第２スイッチング
電極によって画定された少なくとも１以上の光透過領域
と、 一対の基板の間に挟持された、基板の面内方向に配向す
る液晶分子からなる液晶層と、からなる液晶表示装置で
あって、 前記補助容量が、前記第１スイッチング電極に対して非
平行に接合された第１補助容量電極、前記第１補助容量
電極の上に設けられた絶縁層、前記絶縁層の上に前記第
２スイッチング電極に対して非平行に接合された第２補
助容量電極からなり、 前記第１補助容量電極と前記第２補助容量電極が、前記
光透過領域に隣接する領域において、異なる大きさを有
する液晶表示装置。 - 【請求項２】前記第１補助容量電極が、前記第１スイッ
チング電極に対して略垂直に接合されていることを特徴
とする、請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】前記液晶分子は、前記第１スイッチング電
極と前記第２スイッチング電極との間で発生する電界に
より所定の面内回転方向に回転し、かつ、前記第１スイ
ッチング電極と前記第２補助容量電極との間で発生する
電界により前記面内回転方向とは逆方向に回転し、 前記第２補助容量電極における前記光透過領域に隣接す
る領域の形状が、前記第１補助容量電極の形状よりも小
さいことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項４】さらに追加補助容量が設けられていること
を特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】前記追加補助容量が、前記第１スイッチン
グ電極に対して略垂直に接合されている第１追加補助容
量電極、前記第２スイッチング電極に対して略垂直に接
合されている第２追加補助容量電極、および絶縁層から
なり、前記第２追加補助容量電極における前記光透過領
域に隣接する領域の形状が、前記第１追加補助容量電極
の形状よりも大きいことを特徴とする、請求項４に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項６】前記第１スイッチング電極がＮ個（ただ
し、Ｎは２以上の整数）で前記第２スイッチング電極が
（Ｎ−１）個、または、前記第１スイッチング電極が
（Ｎ−１）個で前記第２スイッチング電極がＮ個あり、
前記第１スイッチング電極と前記第２スイッチング電極
は交互に配置され、前記光透過領域が（２Ｎ−２）個あ
ることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】相接する２つの光透過領域の前記第２補助
容量電極における前記光透過領域に隣接する領域の形状
が、前記の相接する２つの光透過領域の境界を画する前
記第１スイッチング電極または前記第２スイッチング電
極を中心軸として非線対称であることを特徴とする、請
求項６に記載の液晶表示装置。 - 【請求項８】相接する２つの光透過領域の前記第２補助
容量電極における前記光透過領域に隣接する領域の形状
が、前記の相接する２つの光透過領域の境界を画する前
記第１スイッチング電極または前記第２スイッチング電
極の中心点に関して点対称であることを特徴とする、請
求項６に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】前記第２補助容量電極が、前記第２補助容
量電極に隣接する前記光透過領域の辺の長さの０％以上
５０％以下の範囲で前記光透過領域の辺に接しているこ
とを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17607698A JP3495256B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 液晶表示装置 |
| KR1019990017259A KR100313071B1 (ko) | 1998-06-23 | 1999-05-14 | 액정 표시 장치 |
| TW088108969A TW420760B (en) | 1998-06-23 | 1999-05-31 | Liquid crystal display apparatus |
| US09/338,928 US6317182B1 (en) | 1998-06-23 | 1999-06-23 | Liquid crystal display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17607698A JP3495256B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 液晶表示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3495256B2 JP3495256B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16007308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17607698A Expired - Lifetime JP3495256B2 (ja) | 1998-06-23 | 1998-06-23 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3495256B2 (ja) |
| KR (1) | KR100313071B1 (ja) |
| TW (1) | TW420760B (ja) |
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| KR100493376B1 (ko) * | 2000-08-29 | 2005-06-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 횡전계방식 액정표시장치 |
| US7016002B2 (en) | 2000-08-29 | 2006-03-21 | Lg.Philips Lcd Co., Ltd. | In-plane switching mode liquid crystal display device |
| KR100543027B1 (ko) * | 1998-04-03 | 2006-04-12 | 삼성전자주식회사 | 평면 구동 방식 액정 표시 장치 |
| KR100782232B1 (ko) * | 2004-03-10 | 2007-12-05 | 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. | 액정 디스플레이 장치 |
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| JP2009288373A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Seiko Epson Corp | 液晶装置、および電子機器 |
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| US8107022B2 (en) | 2008-05-28 | 2012-01-31 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal device and electronic apparatus |
| JP2012194480A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Japan Display Central Co Ltd | 液晶表示装置 |
| CN102914918A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 株式会社日本显示器东 | 液晶显示装置 |
| JP2014139683A (ja) * | 2006-08-11 | 2014-07-31 | Nlt Technologies Ltd | 液晶表示装置 |
| JP3194579U (ja) * | 2014-07-30 | 2014-11-27 | 群創光電股▲ふん▼有限公司Ｉｎｎｏｌｕｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 表示パネル及び表示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003295169A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-15 | Dainippon Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US6876420B2 (en) * | 2002-06-25 | 2005-04-05 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | In-plane switching mode liquid crystal display device |
| TWI283786B (en) * | 2003-06-18 | 2007-07-11 | Innolux Display Corp | An active matrix liquid crystal display |
| KR101352099B1 (ko) * | 2004-06-22 | 2014-01-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 횡전계방식 액정표시소자 |
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| US5959708A (en) * | 1996-06-21 | 1999-09-28 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Liquid crystal display having a conductive high molecular film for preventing the fringe field in the in-plane switching mode |
-
1998
- 1998-06-23 JP JP17607698A patent/JP3495256B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-05-14 KR KR1019990017259A patent/KR100313071B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-05-31 TW TW088108969A patent/TW420760B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-06-23 US US09/338,928 patent/US6317182B1/en not_active Expired - Lifetime
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