JP2000321587A - 液晶表示素子及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示素子及びその製造方法

Info

Publication number
JP2000321587A
JP2000321587A JP11130219A JP13021999A JP2000321587A JP 2000321587 A JP2000321587 A JP 2000321587A JP 11130219 A JP11130219 A JP 11130219A JP 13021999 A JP13021999 A JP 13021999A JP 2000321587 A JP2000321587 A JP 2000321587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
substrate
electrode
display device
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
JP11130219A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiju Shimizu
栄寿 清水
Kaoru Kusafuka
薫 草深
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.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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 International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Priority to JP11130219A priority Critical patent/JP2000321587A/ja
Priority to TW089107311A priority patent/TWI237715B/zh
Priority to KR10-2000-0023255A priority patent/KR100404164B1/ko
Priority to US09/568,800 priority patent/US6573966B1/en
Publication of JP2000321587A publication Critical patent/JP2000321587A/ja
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
    • 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]

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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い視野角を有するとともに、視野角全体に
亘って高いコントラストを有する新しい構造の液晶表示
素子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 互いに対をなす第1の基板3と第2の基
板4と、この第1の基板3と第2の基板4との間に挟持
された液晶層5と、第1の櫛形電極1及び第2の櫛形電
極2からなるスイッチング電極を具える。そして、好ま
しくは前記スイッチング電極の対向電極を構成する第1
の櫛形電極1の凸状部1−1と第2の櫛形電極2の凸状
部2−1間などにおいて、好ましくはこれら対向電極の
中心Xに対して左右対称に分極した第1のドメイン6及
び第2のドメイン7を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子及び
その製造方法に関し、さらに詳しくはIn Plane Switchi
ng(以下、IPSと略す場合がある)構造の液晶表示素
子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年も省スペース化並びに個人ユースの
増大から、ラップトップコンピュータやノートパソコ
ン、あるいは小型のカラーテレビなどの需要が急速に高
まっている。これらに使用されるディスプレイには、薄
型、軽量、低駆動電圧、さらには視野角が広く、コント
ラストも高いという観点から、IPS構造の液晶表示素
子が用いられている。しかしながら、IPS構造の液晶
表示素子においても視野角およびコンストラストが完全
ではなかった。たとえば、視野角によって表示画面の白
黒が反転する領域、すなわち階調反転領域が存在する。
また、ISP構造の液晶表示素子におていは、応答速度
が遅いという問題点もあった。
【0003】このような問題に鑑みて、特開平9−25
8269号公報では、液晶表示素子中のスイッチング電
極を「くの字」に曲げることによって、階調反転を抑制
する方法が開示されている。一方、IWD‘97におけ
る「A Vertically Aligned LCD Providing Super -High
Image Quality」及び「A Novel Viewing Angle Techno
logy for AM-LCDs」には、液晶層の垂直配向を利用し、
階調反転を防止する方法が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
9−258269号公報に記載された方法では、IPS
が従来有している応答速度が遅いという問題を解決する
ことができなかった。また、後者のIWD‘97に記載
された方法では光学フィルムを必要とし、さらには高度
なプロセス技術を必要とする場合があった。その結果、
歩留まり及びコスト面において著しい不利があった。
【0005】本発明は、広い視野角、高いコントラス
ト、及び優れた応答速度を有する新しい構造の液晶表示
素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子
は、少なくとも互いに対をなす第1の基板と第2の基板
と、この第1の基板と第2の基板との間に挟持された液
晶層とを具える。そして、前記液晶層は、前記液晶表示
素子を駆動させた際において、前記液晶表示素子の階調
反転を補償するための2つのドメインを有することを特
徴とする。
【0007】また、好ましい態様として、本発明の液晶
表示素子は少なくとも1対の対向電極を有するスイッチ
ング電極を具える。そして、このスイッチング電極の対
向電極間において、前記階調反転を補償するための2つ
のドメインを有する。さらに、好ましい態様として、本
発明の液晶表示素子の前記階調反転を補償するための2
つのドメインは、それぞれ前記スイッチング電極の対向
電極間の中心に対して左右対称に配向している。
【0008】図1は、本発明の液晶表示素子の好ましい
態様の一例を示す概略図である。図1(a)は、本発明
の液晶表示素子の上平面図を示し、図1(b)は、図1
(a)に示す液晶表示素子をI−I線に沿って切った場
合の断面図を示している。なお、図1(a)及び(b)
はともに液晶表示素子に電圧が印加され、液晶表示素子
が駆動した状態を呈している。さらに、本発明の液晶表
示素子の特徴を明確に説明すべく、図1(a)において
は、基板を省略して記載している。
【0009】図1に示す液晶表示素子は、第1の基板3
及び第2の基板4を具え、これら第1の基板3及び第2
の基板4とで液晶層5を挟持している。また、第1の基
板3上にはスイッチング電極を構成する、第1の櫛形ス
イッチング電極1及び第2の櫛形スイッチング電極2が
形成されている。そして、これら電極の櫛形部分1−1
〜1−3及び2−1〜2−2が互いに略平行に交差し
て、スイッチング電極の対向電極を構成している。第1
の櫛形スイッチング電極1の櫛形部分1−1と第2の櫛
形スイッチング電極2の櫛形部分2−1などで形成され
る対向電極間には、これら対向電極の中心Xに対して左
右対称に配向した第1のドメイン6及び第2のドメイン
7が形成されている。
【0010】図12は、従来技術についての実測データ
であり、液晶層が単一のドメインのみを有するIPS構
造の液晶表示素子の非階調反転領域を、視野角に対して
実測した結果をマッピングしたものである。レベル0は
非階調反転領域すなわち階調反転が全く見られないこと
を示し、レベル値が高くなるにしたがって階調反転が強
く観察されることを示している。図13は、本発明のI
PS構造の液晶表示素子の非階調反転領域を、視野角に
対して実測した結果をマッピングしたものである。
【0011】図12及び図13における中心点0は、液
晶表示画面の一点を真上から見た場合の階調反転の様子
を示している。そして、横軸Hは視野が前記液晶表示画
面の一点の真上の方向から、液晶表示画面の横方向に傾
いた場合の階調反転の様子を示し、縦軸Vは視野が前記
液晶表示画面の一点の真上の方向から、液晶表示画面の
上下方向に傾いた場合の階調反転の様子を示している。
従って、横軸H及び縦軸Vによって前記液晶表示画面の
一点に対する方向角、すなわち視野角を示しているもの
である。図12、図13から明らかな様に、本発明の液
晶表示素子は階調反転が全くない事がわかる。
【0012】この原因については以下のように考えるこ
とができる。単一のドメインのみを有する従来技術の液
晶層においては、特定方向において階調反転が生じてし
まう。図12は液晶分子が時計方向に回転する場合の様
子を示しているが、右上および左下視野角で階調反転が
生じている事が分かる。しかし、単一のドメインでも液
晶分子を反時計方向に回転させると、階調反転領域は左
上および右下視角で生じ、右上および左視角では階調反
転が生じない。よって2ドメインの液晶層においては、
斜め方向から見ると多くの場合、どちらか一方のドメイ
ンが階調反転を起こしているはずであるが、図13に示
すように階調反転が全く見られない。
【0013】2ドメインの液晶層において階調反転が全
く見られない理由をさらに図14を用いて説明する。図
14は、階調反転のないドメインA、階調反転のあるド
メインB、2ドメインCすなわち階調反転のないドメイ
ンと階調反転のあるドメインを足し合わせたもの、にお
ける印加電圧と輝度との関係を示している。階調反転の
あるドメインBでは、低電圧領域において印加電圧の増
大に伴って輝度の低下する部分、すなわち階調反転部が
生じていることが分かる。図14に示すように、ある視
角方向で階調反転のあるドメインBの、階調反転部の電
圧と輝度の関係の傾斜は、階調反転のないドメインAの
傾斜よりも常に緩かになっている。その為、2ドメイン
Cとして見ると階調反転のないドメインAの傾斜に影響
され、階調反転が生じない事になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面と関連させな
がら、発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。上
述したように、本発明の液晶表示素子は、液晶層5中に
液晶表示素子の階調反転を補償するための2つのドメイ
ンを有していることが必要である。そして、図1に示す
ように、第1の櫛形スイッチング電極1の櫛形部分1−
1と第2の櫛形スイッチング電極2の櫛形部分2−1な
どで形成される櫛形スイッチング電極の対向電極間に、
前記階調反転を補償するための2つのドメインを有して
いることが好ましい。これによって、階調反転の補償効
果が増大する。さらに、この2つのドメインは、対向電
極間の中心Xに対して左右対称に配向していることが好
ましい。これによって、階調反転の補償効果がさらに向
上する。
【0015】また本発明の液晶表示素子は、液晶表示素
子の駆動時において図1に示すような構成を採っている
ことが必要であり、液晶表示素子を駆動させていない場
合の液晶表示素子の構成は特に限定されるものではな
い。しかしながら、図4に示すように、液晶表示素子を
駆動させていない場合においては、液晶層をスイッチン
グ電極の長手方向に沿って略平行に配向させるととも
に、スイッチング電極が形成された第1の基板に対して
傾斜するように配向させることが好ましい。
【0016】図4は、本発明の液晶表示素子において、
液晶表示素子を駆動させていない場合の液晶表示素子の
構成の一例を示す概略図である。図4(a)は、駆動さ
せていない液晶表示素子の上平面図であり、図4(b)
は、図4(a)に示す液晶表示素子をII―II線に沿って
切った断面図である。なお、図1の場合と同様に、4
(a)においては基板を省略して描いている。また、図
1に液晶表示素子と同じ部分は同じ符号を用いて示して
いる。
【0017】図4に示す液晶表示素子における液晶層1
5は、第1の櫛形電極1の櫛形部分1−1〜1−3、及
び第2の櫛形電極2の櫛形部分2−1〜2−2に略平行
に配向している。すなわち、液晶層15は、第1の櫛形
電極1及び第2の櫛形電極2で形成されるスイッチング
電極の長手方向に配向している。さらに、第1に基板3
に対して所定の角度θ(以下、プレチルト角という場合
がある)をなして傾斜している。図4に示すような構成
の液晶表示素子においては、液晶層15に所定の電圧を
印加するのみで、図1に示すような2つのドメイン6及
び7を有する液晶表示素子を得ることができる。
【0018】プレチルト角θの大きさは特に限定される
ものではないが、明確な境界面8を有する2つのドメイ
ン6及び7を形成するためには、1〜30度であること
が好ましく、さらには3〜15度であることが好まし
い。さらに、液晶の配向方向は電極の長手方向と略平行
である。ここでいう「略平行」とは、前記液晶の配向方
向と前記電極の長手方向とのなす角度が、前記電極の前
記プレチルト角θよりも小さいような角度を意味するも
のである。また、液晶層15に印加する電圧は、3〜2
0Vであることが好ましく、さらには5〜15Vである
ことが好ましい。
【0019】図4に示すような構成の液晶表示素子の製
造方法については特に限定されるものではない。しかし
ながら、以下に示すような方法で製造することにより、
図4に示す構成の液晶表示素子を簡易に形成することが
できる。最初に、スイッチング電極を構成する第1の櫛
形電極1及び第2の櫛形電極2が形成された第1の基板
3、及び第2の基板4の互いに対向する主面3A及び4
A上に、それぞれ図示しない配向膜を形成する。次い
で、これらの配向膜の互いに対向する主面上に対して、
第1の櫛形電極1及び第2の櫛形電極2の櫛形部分1−
1〜1−3並びに2−1〜2−2に沿ったラビング処理
を施す。そして、このようにラビング処理の施された配
向膜を有する第1の基板3及び第2の基板4で液晶層を
挟持する。これによって、図4に示すような配向の液晶
層15を具えた液晶表示素子を得ることができる。
【0020】従来のIPS方式においては、配向膜に対
するラビング処理を電極に対して斜めに行うが、電極が
所定の厚みを有するので電極に近い領域の配向膜にはラ
ビングロールが十分に接触せず、電極付近にラビング不
良が発生しやすかった。しかしながら、本発明では上記
のように配向膜のラビング処理を第1の櫛形電極1及び
第2の櫛形電極2の櫛形部分1−1〜1−3及び2−1
〜2−2に沿って行うので、電極付近にラビング不良が
ほとんど発生することがない。このため電極付近での光
漏れを抑えて完全な黒色状態を実現することができる。
図2は本発明におけるコントラストについての視野角特
性、図3は従来技術におけるコントラストについての視
野角特性を示している。本発明においてはコントラスト
の著しい向上が得られていることがわかる。
【0021】配向膜は、ポリイミドなどの高分子材料か
ら形成することができる。プレチルト角θの大きさは、
使用する配向膜の材料及び厚さなどに依存するととも
に、ラビング処理条件にも依存する。したがって、上述
したような範囲のプレチルト角θを生じさせるには、こ
れらの条件を適宜に選択して実施する。
【0022】本発明の液晶表示素子は液晶層中に2つの
ドメインを有しているため、その界面には界面エネルギ
ーが発生する。特に、図1に示す液晶表示素子のよう
に、櫛形電極で構成されるスイッチング電極の、対向電
極の中心に対して左右対称に分極した第1のドメイン6
と第2のドメイン7との間には、比較的大きな界面エネ
ルギーが発生している。一方、図1に示す液晶表示素子
は、図4に示す液晶表示素子の液晶層15に上記電圧を
印加して形成している。したがって、図1に示す液晶表
示素子の液晶層5に対する電圧印加を止めると、第1の
ドメイン6と第2のドメイン7とは前記界面エネルギー
を消失させるべく、分極方向を揃えて安定な状態になろ
うとする。すなわち、ねじれを緩和する力に加えて前記
界面エネルギーを利用し、液晶表示素子は図1に示す液
晶層5の配向から図4に示す液晶層15の配向に戻る。
このように本発明の液晶表示素子は、液晶層内に形成さ
れた2つのドメインの界面エネルギーを利用して液晶表
示素子の高速スイッチングを行うことができる。したが
って、前記広視野角及び高コントラストに加えて、高速
応答性をも達成することができる。
【0023】このような界面エネルギーを利用した高速
スイッチングは、くの字型電極を用いたマルチドメイン
でも可能である。しかしながら、本発明によりドメイン
境界の長さを極めて長くすることができるため、スイッ
チングのさらなる高速化が可能となる。
【0024】図1及び4に示す液晶表示素子では、第1
の櫛形電極1及び第2の櫛形電極2で構成される櫛形ス
イッチング電極の端部、すなわち、櫛形部分1−1〜1
−3及び2−1〜2−2の付根部分における電界強度が
乱れ、強度的に不十分となる場合がある。その結果、か
かる部分での境界面8がエネルギー的に非常に不安定に
なる場合がある。このような状態で液晶表示素子を駆動
させ続けると、境界面8が液晶層5内の全体において不
安定となる。その結果、液晶表示画面において残像を生
じたり、階調反転の補償が不十分になったりする場合が
生じ、本発明の目的を十分に達成することができない場
合がある。そこで、図1及び4に示す液晶表示素子のス
イッチング電極を構成する櫛形電極の端部に補助電極を
設けることが好ましい。
【0025】図5は、液晶表示素子のスイッチング電極
の端部に補助電極を設けた場合の一例を示す上平面図で
ある。図5では、補助電極の構成などを明確に説明すべ
く、スイッチング電極の構成を図1及び4と代えて、簡
易な構成として示している。図5に示す液晶表示素子で
は、スイッチング電極21−1〜21−3の端部に第1
の補助電極22及び第2の補助電極23が設けられてい
る。また、これらスイッチング電極の間に液晶層25が
存在している。そして、この液晶層25中には、これら
の互いに対向するスイッチング電極の中心Yに対して左
右対称に分極した第1のドメイン26及び第2のドメイ
ン27が形成されている。第1の補助電極22及び第2
の補助電極23の構成は、上記目的を達成できるもので
あれば特に限定されるものではない。
【0026】図6は補助電極の好ましい態様を示す図で
ある。図6に示す補助電極は、図6(a)に示す上側補
助電極31と図6(b)に示す下側補助電極32とから
なる。この上側補助電極31は両端部に凸部33Aを有
するT字型補助電極33と棒状補助電極34とからな
る。下側補助電極32は中央部に凸部35Aを有するコ
の字型補助電極35と中央部に凹部36Aを有する凹状
補助電極36とからなる。そして、実際に補助電極とし
て使用する場合は、上側補助電極31と下側補助電極3
2とを絶縁膜を介して積層する。したがって、図6に示
す補助電極を用いた場合、図5に示す第1の補助電極2
2は、T字型補助電極33とコの字型補助電極35と
が、その凸部33A及び35Aが交互に突出するように
積層された構成を呈する。また、図5に示す第2の補助
電極23は、棒状補助電極34及び凹状補助電極36が
積層された構成を呈する。
【0027】第1の補助電極22及び第2の補助電極2
3を上記のような構成にすることによって、スイッチン
グ電極21−1〜21−3の端部における電界強度がよ
り均一になる。したがって、第1のドメイン26と第2
のドメイン27との境界面28はエネルギー的に極めて
安定な状態となり、前述した液晶表示画面の残像などの
問題を回避することができる。
【0028】また図6では、スイッチング電極21−2
が、第1の補助電極22を構成するT字型補助電極3
3、及び第2の補助電極を構成する棒状補助電極34と
連続して形成されている。また、スイッチング電極21
−1及び21−3が、第1の補助電極22を構成するコ
の字型補助電極35、及び第2の補助電極23を構成す
る凹状補助電極36と連続して形成されている。このよ
うに補助電極をスイッチング電極と連続して形成し、一
様な電極を構成させることによって、補助電極及びスイ
ッチング電極の作製工程が簡易化される。
【0029】図7〜10は、本発明の補助電極の変形例
を示すものである。図5に示す構成に代えて、図7〜1
0に示すような構成を採用しても本発明の液晶表示素子
として効果を十分に発揮することができる。
【0030】図11は、補助電極を具えた本発明の液晶
表示素子の全体構成の一例を示す斜視図である。図11
に示す液晶表示素子40は、ガラス基板42−1上にゲ
ートライン43と下側補助電極32が形成され、さらに
その上に絶縁膜44が形成されている。この絶縁膜44
上にはデータバスライン46が形成され、アモルファス
シリコン45を介して上側補助電極31が形成されてい
る。一方、ガラス基板42−2上には配向膜47−1及
び47−2が形成され、これらの配向膜の間に液晶層2
5が挟持されている。そして、これらガラス基板42−
1及び42−2が合わさって液晶表示素子40を構成し
ている。また、ガラス基板41−1及び41−2の外側
には偏光板41−1及び41−2が設けられている。
【0031】本発明の液晶表示素子の駆動方法は特に限
定されるものではない。アクティブマットリックス方
式、STNモードを用いた方式、直接駆動方式、及びビ
ームアドレス方式いかなる方式をも使用することができ
る。しかしながら、図1及び4に示す第1の基板3上に
TFT素子などの非線形能動素子を設け、アクティブマ
トリックス方式を用いることが好ましい。これによっ
て、高画質、高密度、及び大容量の液晶表示素子を得る
ことができる。
【0032】また、図1及び4に示す第2の基板4側に
カラーフィルタを設けることもできる。これによって、
カラー表示が可能な液晶表示素子を得ることができる。
【0033】
【実施例】次に、本発明の液晶表示素子の具体例を示
す。 実施例 本実施例では、図1及び4に示すような液晶表示素子を
作製した。スイッチング電極としては、電極幅dが5μ
m、対向電極間の距離rが10μm、長さLが1cmの
櫛形スイッチング電極1及び2を用いた。また、第1の
基板3と第2の基板4との距離を5μmに設定した。な
お、液晶層5及び15にはIPS用として屈折率異方性
Δn≒0.07のP型液晶材料を用いた。液晶層15の
プレチルト角θは、配向膜として厚さ約0.1μmのポ
リイミドを用い、これに90度の角度でラビング処理を
行うことによって、5度になるようにした。さらに、こ
のラビング処理によって液晶層を櫛形スイッチング電極
の長手方向に沿って略平行に配向させた。
【0034】このような液晶表示素子に電圧を印加し、
液晶層の配向の様子を光学顕微鏡で調べた。その結果、
液晶層中に2つのドメインが観察された。また、このと
きの視野角全体に対するコントラストを調べた。その結
果、図2に示すようなコントラストマップが得られ、最
大及び最小のコントラスト比は、350:1であること
が判明した。さらに、印加電圧を除去して液晶表示素子
の応答速度を調べたところ、43msecであった。
【0035】比較例 本比較例は実施例と同じ構成の液晶表示素子を用いた。
但し、配向膜に対するラビング処理を図1に示す第1の
櫛形電極1の櫛形部分1−1〜1−3などに対して75
度で行い、液晶層の配向を前記櫛形部分1−1などに対
して75度として、櫛形スイッチング電極の長手方向と
略平行に配向させることはしなかった。また、液晶層の
プレチルト角θを5度に設定した。このような液晶表示
素子に電圧を印加し、実施例と同様にして分極の様子を
調べたところ単一のドメインのみが形成されていた。ま
た、電極端において光抜けが生じていることが判明し
た。さらに、このときの視野角全体に対するコントラス
トを調べた。その結果、図3に示すようなコントラスト
マップが得られ、最大及び最小のコントラスト比は、2
00:1であることが判明した。さらに、印加電圧を除
去して液晶表示素子の応答速度を調べたところ、50m
secであった。
【0036】以上、実施例及び比較例から明なように、
本発明の液晶表示素子は視野角全体に亘って高いコント
ラストを有するとともに、高い応答速度を有することが
分かる。
【0037】以上、具体例を挙げながら本発明を発明の
実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記
内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱し
ない範囲内においてあらゆる変更や変形が可能である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
素子は階調反転を補償するための2つのドメインを有す
る液晶層を具えているので、広い視野角に亘って高いコ
ントラストを得ることができる。また、2つのドメイン
間に発生する界面エネルギーを用いて液晶層のスイッチ
ングを行っているので、極めて応答速度の高いスイッチ
ングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の液晶表示素子の一例を示す概略図で
ある。
【図2】 本発明の液晶表示素子におけるコントラスト
の視野角依存性を示すマップである。
【図3】 従来の液晶表示素子におけるコントラストの
視野角依存性を示すマップである。
【図4】 本発明の液晶表示素子の他の例を示す概略図
である。
【図5】 本発明の液晶表示素子に補助電極を設けた場
合の一例を示す上平面図である。
【図6】 図5に示す補助電極の好ましい態様を示す平
面図である。
【図7】 図5に示す液晶表示素子の変形例を示す上平
面図である。
【図8】 同じく図5に示す液晶表示素子の変形例を示
す上平面図である。
【図9】 同じく図5に示す液晶表示素子の変形例を示
す上平面図である。
【図10】 同じく図5に示す液晶表示素子の変形例を
示す上平面図である。
【図11】 本発明の液晶表示素子に補助電極を設けた
場合の全体を示す斜視図である。
【図12】 従来の液晶表示素子における階調反転領域
の視野角依存性を示すマップである。
【図13】 本発明の液晶表示素子における階調反転領
域の視野角依存性を示すマップである。
【図14】 液晶表示素子における印加電圧と輝度との
関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 第1の櫛形電極、1−1,1−2,1−3 第1の
櫛形電極の櫛形部分、2 第2の櫛形電極、2−1,2
−2 第2の櫛形電極の櫛形部分、3 第1の基板、3
A 第1の基板の第2の基板と対向する側の主面、4
第2の基板、4A 第2の基板の第1の基板と対向する
側の主面、5,15,25 液晶層、6,26 第1の
ドメイン、7,27 第2のドメイン、8,28 第1
のドメインと第2のドメインと境界面、21−1,21
−2,21−3 スイッチング電極、22 第1の補助
電極、23 第2の補助電極、31 上側補助電極、3
2下側補助電極、33 T字型補助電極、33A T字
型補助電極の凸部、34棒状補助電極、35 コの字型
補助電極、35A コの字型補助電極の凸部、36 凹
状補助電極、40 液晶表示素子、41−1,41−2
偏光板、42−1,42−1 ガラス基板、 43
ゲートライン、44 絶縁膜、45 アモルファスシリ
コン、46 データバスライン、47―1,47−2
配向膜、X 櫛形電極における対向電極の中心線、O
コントラストマップの中心点、θプレチルト角、Y ス
イッチング電極間の中心線。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Fターム(参考) 2H092 GA14 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB11 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB57 JB63 JB69 KA05 KA07 KB14 KB23 NA01 NA25 NA27 NA29 PA02 PA08 QA06 QA18

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも互いに対をなす第1の基板及
    び第2の基板と、この第1の基板及び第2の基板との間
    に挟持された液晶層とを具えた液晶表示素子であって、 前記液晶層は、前記液晶表示素子を駆動させた際におい
    て、前記液晶表示素子の階調反転を補償するための2つ
    のドメインを有することを特徴とする、液晶表示素子。
  2. 【請求項2】 前記液晶表示素子は少なくとも1対の対
    向電極を有するスイッチング電極を具え、前記液晶層は
    前記スイッチング電極の対向電極間において、前記階調
    反転を補償するための2つのドメインを有することを特
    徴とする、請求項1に記載の液晶表示素子。
  3. 【請求項3】 前記階調反転を補償するための2つのド
    メインは、それぞれ前記スイッチング電極の対向電極間
    の中心に対して左右対称に配向していることを特徴とす
    る、請求項2に記載の液晶表示素子。
  4. 【請求項4】 少なくとも互いに対をなす第1の基板及
    び第2の基板と、この第1の基板及び第2の基板との間
    に挟持された液晶層と、前記第1の基板の前記第2の基
    板と対向する側の主面上に形成された、少なくとも1対
    の対向電極を有するスイッチング電極とを具えた液晶表
    示素子であって、前記液晶層を前記スイッチング電極の
    長手方向に沿って略平行に配向させるとともに、前記第
    1の基板の主面に対して傾斜するように配向させたこと
    を特徴とする、液晶表示素子。
  5. 【請求項5】 前記液晶層の前記第1の基板に対する傾
    斜角度が、1〜30度であることを特徴とする、請求項
    4に記載の液晶表示素子。
  6. 【請求項6】 前記スイッチング電極は複数の櫛形スイ
    ッチング電極からなり、この櫛形電極の櫛形部分が互い
    に略平行に交差して、前記スイッチング電極の対向電極
    を構成していることを特徴とする、請求項4又は5に記
    載の液晶表示素子。
  7. 【請求項7】 前記第1の基板の主面上に非線形能動素
    子を形成し、この非線形能動素子によって前記液晶層を
    駆動させることを特徴とする、請求項4〜6のいずれか
    一に記載の液晶表示素子。
  8. 【請求項8】 前記非線形能動素子は、TFT素子であ
    ることを特徴とする、請求項7に記載の液晶表示素子。
  9. 【請求項9】 前記第2の基板側にカラーフィルタを形
    成したことを特徴とする、請求項4〜8のいずれか一に
    記載の液晶表示素子。
  10. 【請求項10】 前記液晶層は、液晶表示素子を駆動さ
    せた際において、前記スイッチング電極の対向電極間に
    階調反転を補償するための2つのドメインを有すること
    を特徴とする、請求項4〜9のいずれか一に記載の液晶
    表示素子。
  11. 【請求項11】 前記階調反転を補償するための2つの
    ドメインは、それぞれ前記スイッチング電極の対向電極
    間の中心に対して左右対称に配向していることを特徴と
    する、請求項10に記載の液晶表示素子。
  12. 【請求項12】 前記スイッチング電極の両端に、前記
    階調反転を補償するための2つのドメインの、前記スイ
    ッチング電極の両端における境界面を安定に形成するた
    めの補助電極を設けたことを特徴とする、請求項11に
    記載の液晶表示素子。
  13. 【請求項13】 前記補助電極は、複数の電極を絶縁膜
    を介して積層してなることを特徴とする、請求項12に
    記載の液晶表示素子。
  14. 【請求項14】 前記スイッチング電極の一方の端に設
    けられた前記補助電極は、少なくとも一つの凹部を有す
    る複数の凹凸補助電極が積層されてなり、前記複数の凹
    凸補助電極の凸部が積層方向において交互に突出してい
    ることを特徴とする、請求項13に記載の液晶表示素
    子。
  15. 【請求項15】 前記スイッチング電極の一方の端に設
    けられた前記補助電極は、両端部に凸部を有するT字型
    補助電極と中央部に凸部を有するコの字型電極とが積層
    してなることを特徴とする、請求項14に記載の液晶表
    示素子。
  16. 【請求項16】 前記スイッチング電極の他方の端に設
    けられた前記補助電極は、棒状補助電極と中央部に凹部
    を有する凹状補助電極とが、それぞれ前記T字型補助電
    極と前記コの字型補助電極と対応するように積層されて
    なることを特徴とする、請求項15に記載の液晶表示素
    子。
  17. 【請求項17】 前記櫛形スイッチング電極及び前記補
    助電極は連続して形成され、一様な電極を構成している
    ことを特徴とする、請求項12〜16のいずれか一に記
    載の液晶表示素子。
  18. 【請求項18】 少なくとも互いに対をなす第1の基板
    及び第2の基板と、この第1の基板及び第2の基板との
    間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の前記第2の
    基板と対向する側の主面上に形成された、少なくとも1
    対の対向電極を有するスイッチング電極とを具えた液晶
    表示素子の製造方法であって、 前記第1の基板及び前記第2の基板の互いに対向する側
    の主面上にそれぞれ配向膜を形成し、これらの配向膜の
    互いに対向する側の主面上に対して前記スイッチング電
    極の長手方向に沿ったラビング処理を施した後、前記第
    1の基板と前記第2の基板とで前記液晶層を挟持し、前
    記液晶層を前記スイッチング電極の長手方向に沿って略
    平行に配向させるとともに、前記第1の基板の主面に対
    して傾斜するように形成したことを特徴とする、液晶表
    示素子の製造方法。
  19. 【請求項19】 前記液晶層の前記第1の基板に対する
    傾斜角度が、1〜30度であることを特徴とする、請求
    項18に記載の液晶表示素子の製造方法。
  20. 【請求項20】 少なくとも互いに対をなす第1の基板
    及び第2の基板と、この第1の基板及び第2の基板との
    間に挟持された液晶層と、前記第1の基板の前記第2の
    基板と対向する側の主面上に形成された、少なくとも1
    対の対向電極を有するスイッチング電極とを具えた液晶
    表示素子のスイッチング方法であって、 前記スイッチング電極の対向電極間に形成され、前記ス
    イッチング電極の対向電極間の中心に対して左右対称に
    分極した分極構造を呈する2つのドメインの界面エネル
    ギーによって、前記液晶層の配向を変化させることを特
    徴とする、液晶表示素子のスイッチング方法。
JP11130219A 1999-05-11 1999-05-11 液晶表示素子及びその製造方法 Pending JP2000321587A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11130219A JP2000321587A (ja) 1999-05-11 1999-05-11 液晶表示素子及びその製造方法
TW089107311A TWI237715B (en) 1999-05-11 2000-04-18 Liquid crystal display element and method of manufacturing the same
KR10-2000-0023255A KR100404164B1 (ko) 1999-05-11 2000-05-01 액정 표시 소자 및 그 제조 방법
US09/568,800 US6573966B1 (en) 1999-05-11 2000-05-11 Parallel field device with compensating domains held by a boundary surface and stabilized by auxiliary electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11130219A JP2000321587A (ja) 1999-05-11 1999-05-11 液晶表示素子及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000321587A true JP2000321587A (ja) 2000-11-24

Family

ID=15028944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11130219A Pending JP2000321587A (ja) 1999-05-11 1999-05-11 液晶表示素子及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6573966B1 (ja)
JP (1) JP2000321587A (ja)
KR (1) KR100404164B1 (ja)
TW (1) TWI237715B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076697A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 株式会社日本显示器西 显示装置、电子设备和制造显示装置的方法
JP2014102499A (ja) * 2012-10-26 2014-06-05 Japan Display Inc 表示装置及び電子機器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100743927B1 (ko) * 2005-07-29 2007-08-01 인하대학교 산학협력단 공간 데이터 웨어하우스에서 시공간 데이터의 집계정보관리방법
CN102650775B (zh) * 2011-06-03 2015-09-30 北京京东方光电科技有限公司 彩膜基板及其制造方法、触控型液晶显示面板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1061404A1 (en) * 1992-09-18 2000-12-20 Hitachi, Ltd. A liquid crystal display device
DE69413624T2 (de) * 1993-07-27 1999-05-06 Sharp Kk Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
JPH07209647A (ja) * 1994-01-25 1995-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶パネル及びその製造方法
TW454101B (en) * 1995-10-04 2001-09-11 Hitachi Ltd In-plane field type liquid crystal display device comprising liquid crystal molecules with more than two different kinds of reorientation directions and its manufacturing method
KR100234402B1 (ko) * 1996-01-19 1999-12-15 윤종용 액정 표시 장치의 구동 방법 및 장치
JP2973934B2 (ja) * 1996-07-11 1999-11-08 日本電気株式会社 液晶表示装置、及び液晶表示装置を搭載した電子機器
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
KR100265572B1 (ko) * 1997-12-03 2000-09-15 김영환 컬러 쉬프트가 개선된 액정 표시 장치
JP3267224B2 (ja) * 1997-12-26 2002-03-18 日本電気株式会社 アクティブマトリクス型液晶表示装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103076697A (zh) * 2011-10-25 2013-05-01 株式会社日本显示器西 显示装置、电子设备和制造显示装置的方法
KR20130045180A (ko) * 2011-10-25 2013-05-03 재팬 디스프레이 웨스트 인코포레이트 표시 장치, 전자 기기 및 표시 장치의 제조 방법
JP2013109309A (ja) * 2011-10-25 2013-06-06 Japan Display West Co Ltd 表示装置、電子機器、および、表示装置の製造方法
US9298051B2 (en) 2011-10-25 2016-03-29 Japan Display Inc. Display device, electronic apparatus, and method of manufacturing display device
CN106896593A (zh) * 2011-10-25 2017-06-27 株式会社日本显示器 显示装置、电子设备和制造显示装置的方法
US9874792B2 (en) 2011-10-25 2018-01-23 Japan Display Inc. Display device, electronic apparatus, and method of manufacturing display device
KR102017893B1 (ko) 2011-10-25 2019-09-03 가부시키가이샤 재팬 디스프레이 표시 장치, 전자 기기 및 표시 장치의 제조 방법
US10473988B2 (en) 2011-10-25 2019-11-12 Japan Display Inc. Display device, electronic apparatus, and method of manufacturing display device
US10877326B2 (en) 2011-10-25 2020-12-29 Japan Display Inc. Display device, electronic apparatus, and method of manufacturing display device
CN106896593B (zh) * 2011-10-25 2021-02-05 株式会社日本显示器 显示装置、电子设备和制造显示装置的方法
JP2014102499A (ja) * 2012-10-26 2014-06-05 Japan Display Inc 表示装置及び電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000077122A (ko) 2000-12-26
US6573966B1 (en) 2003-06-03
KR100404164B1 (ko) 2003-11-01
TWI237715B (en) 2005-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1008688C2 (nl) Werkwijze voor het produceren van twee domeinen in een laag, en vloeibaar kristal-weergeefinrichting en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
US5249070A (en) Liquid crystal display
JP3427611B2 (ja) 液晶表示装置
JP3108768B2 (ja) Tn液晶表示素子
US6950169B2 (en) Vertical alignment mode liquid crystal display device having pixel electrode partially covering holes of the insulating film
KR100233187B1 (ko) 개선된 광학 보상층을 갖춘 액정 디스플레이
JPH06222397A (ja) 液晶表示装置
JPH11202356A (ja) 高透過率と高開口率を有する液晶表示装置及びその製造 方法
TWI223119B (en) Liquid crystal display device
JP3101454B2 (ja) Tn液晶表示素子
JP3051280B2 (ja) 液晶表示装置
JPH09304764A (ja) 液晶表示装置
US6922223B2 (en) Vertical alignment mode liquid crystal display device having pixel electrode on protrusion on resin layer
JP2000321587A (ja) 液晶表示素子及びその製造方法
JP3070181B2 (ja) 液晶表示装置
JP2000035581A (ja) 多重ドメインを持つ垂直配向モ―ドの液晶表示装置
JP2003505721A (ja) 液晶表示デバイス
JP2002062535A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR100247305B1 (ko) 4도메인 평행배향 액정표시소자
JP3427805B2 (ja) 液晶表示装置
JP4063919B2 (ja) 液晶表示パネル
JP2000098410A (ja) 液晶表示装置
JP2002250922A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2000347188A (ja) 液晶表示装置
JP3264044B2 (ja) 液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060510

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060510

A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20060510

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20061004

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20061113

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070123

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090630

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090929

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091110