JPH095701A

JPH095701A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH095701A
Application number: JP15435195A
Authority: JP
Inventors: Kishiro Iwasaki; 紀四郎岩▲崎▼; Masato Oe; 昌人大江; Sukekazu Araya; 介和荒谷; Junichi Hirakata; 純一平方; Katsumi Kondo; 克己近藤; Shin Yonetani; 慎米谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】プレチルト角の大きい配向膜を用いて、見掛け
上の液晶の屈折率異方性を小さくし、液晶層の厚みを拡
大し、かつ余裕度をもたせた表示むらのない横電界型液
晶表示装置を提供すること。【構成】液晶にプレチルト角を大きくする機能をもった
配向膜を有する横電界型液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶の屈折率異方性Δ
ｎが大きくても、液晶層のギャップが大きくても低電圧
駆動が可能な横電界型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置は、液晶に印加する
電界の方向基板界面にほぼ垂直な方向とすることで動作
する、ツイステッドネマチック（ＴＮ）表示方式に代表
される。一方、液晶に印加する電界の方向を基板界面に
ほぼ平行にする方式（横電界方式）として、櫛歯電極を
用いた方式が、例えば、特公昭63−21907 号，特表平5
−505247号公報により提案されている。この横電界方式
は従来のＴＮ方式に比べて視野角が広いなどの利点があ
り注目されつつある。本発明のようなプレチルト角につ
いての記載は特表平5−505247 号公報にあるが、これに
ついての詳細な効果等の記述はない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶の物性は駆動電
圧、応答時間及び透過率等の特性と関わりがあり、互い
に何らかの形で係っている。横電界方式を複屈折型で表
示する場合ＴＮと同等の特性を得るためには、光の光路
長であるリターデーション（Ｒ）＝Δｎｄ（Δｎは液晶
の屈折率異方性、ｄは液晶層の厚み）を４分の１波長程
度（例えば０.３２μｍにしなければならない。一方、
現状で市販されている実用的な液晶のΔｎの最小値は
０.０８程度であるため、ｄの値は４μｍ近くとなる。
この厚みは市販されている多くの液晶素子に比べて非常
に小さい値である。一般に厚みが小さくなると厚みの不
均一による表示の色むらが顕著にでる。製品化に向けて
大きな障害となるのが必至である。

【０００４】本発明の目的は表示むらのない横電界型液
晶表示装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では以下の手段を用いる。

【０００６】〔手段１〕電極と駆動手段と配向膜と偏光
板とからなる液晶素子のうち、一方の基板（画素電極基
板）上には画素電極が形成されており、他方の基板（非
画素電極基板）上には電極が形成されてなく、前記画素
電極が液晶層に主として基板面に平行な電界を印加する
構造を有する横電界駆動型の液晶表示装置において、前
記画素電極基板と非画素電極基板との間に挟まれた液晶
分子と前記基板の界面とのなす角（プレチルト角）が５
度以上３０度以下であり、液晶層の厚み（ギャップ）が
４μｍを越え１０μｍ以下である液晶表示装置。

【０００７】〔手段２〕手段１において、前記画素電極
基板及び非画素電極基板上に形成した配向膜をラビング
し、互いのラビング方向をほぼ平行になるように組合
せ、それぞれの基板の外側に偏光板を設け、偏光板の偏
光軸を互いに直交させて複屈折型の表示モードとした液
晶表示装置。

【０００８】〔手段３〕手段１あるいは２において、前
記画素電極基板上にアクティブ素子が形成されている液
晶表示装置。

【０００９】〔手段４〕手段１あるいは２において、非
画素電極基板上にＲＧＢのカラーフイルタが形成されて
いる液晶表示装置。

【００１０】〔手段５〕手段１あるいは２において、前
記画素電極基板が櫛歯状に形成されている液晶表示装
置。

【００１１】

【作用】一般にプレチルト角θをもたない液晶分子の屈
折率異方性ΔｎはΔｎ＝｜ｎ_‖−ｎ_⊥|で表される。し
かし、θがある角度をもったときの屈折率異方性(Δ
n′)は

【００１２】

【数１】 Δｎ′＝√〔ｎ_‖ ²cos²θ＋ｎ_⊥ ²sin²θ〕−ｎ_⊥…（数１）で表され見掛け上、Δｎ＞Δｎ′となる。同じリターデ
ーション（Ｒ）とするならば、Ｒ＝Δｎｄ＝Δｎ′ｄ′
となり、よってｄ＜ｄ′となる（ｄ′は見掛け上の液晶
層の厚み）。すなわち、プレチルト角がある大きさ以上
になると、屈折率異方性が小さくなり、液晶層の厚みを
大きくすることができる。最近、液晶層を厚くすれば、
厚みｄの均一性が改善されることは経験的に知られてい
る。

【００１３】（１）横電界方式の動作原理先ず初めに、本発明の必須構成である横電界方式の動作
原理を説明する。図２は電界方向９に対する界面近傍で
の液晶分子長軸（光学軸）方向１０のなす角φ_LC，偏光
板の偏光透過軸１１のなす角φ_Pの定義を示す。偏光板
及び液晶界面はそれぞれ上下に一対あるので必要に応じ
てφ_P1，φ_P2，φ_LC1，φ_LC2と表記する。尚、図２は後
述する図１の正面図に対応する。

【００１４】図１（ａ),（ｂ）は本発明の液晶パネル内
での液晶の動作を示す側断面を、図１（ｃ),（ｄ）はそ
の正面図を表す。図１には薄膜トランジスタ素子部は省
略され配線電極構造の一部が示されている。また、本発
明の表示装置は複数の画素で構成されるが、ここでは一
画素の中の部分のみを示した。電圧無印加時のセル側断
面を図１（ａ）に、その時の正面図を図１（ｃ）に示
す。透明な一対の基板の内側に線状の電極１，４が形成
され、その上に保護膜および配向制御膜５が塗布及び配
向処理されている。この図では保護膜と配向制御膜が一
体化して描かれているが、一つの材料で兼用しても、二
つの材料を積層しても良い。間には液晶組成物が挟持さ
れている。棒状の液晶分子６は、電界無印加時には電極
１，４の長手方向（図１（ｃ）正面図）に対して若干の
角度、即ち４５度≦｜φ_LC｜＜９０度をもつように配向
されている。図１，図２では界面上の液晶分子長軸配向
０（ラビング）方向１０を矢印で示した。上下界面上で
の液晶分子配向方向は、望ましい１例として平行、即ち
φ_LC1＝φ_LC2（＝φ_LC）となっている。液晶組成物の誘
電異方性は正を想定している。

【００１５】ここで、画素電極４と共通電極１のそれぞ
れに異なる電位を与えそれらの間に電位差を与えて液晶
組成物層に電界９を印加すると、液晶組成物が持つ誘電
異方性と電界との相互作用により図１（ｂ),（ｄ）に示
したように液晶分子が反応して電界方向にその向きを変
える。この時液晶組成物層の屈折率異方性と偏光板との
相互作用により明るさが変わる。

【００１６】（２）プレチルト角の制御プレチルト角は基板表面に形成した配向膜によって達成
される。具体的に無機配向膜としてはＳｉＯ斜方蒸着
法，グレーティング法が、有機配向膜としてはポリイミ
ド薄膜等の有機薄膜のラビング法（液晶デバイスハンド
ブック，日刊工業新聞社発行，ｐ２４０）等が知られて
おり、何れの方法でも本発明の目的が達せられる。しか
し、生産性を考えるとポリイミド薄膜のラビング法が好
ましい。

【００１７】

【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。

【００１８】〔実施例１〕基板としては厚みが１.１mm
で表面を研磨した透明なガラス基板（２００×２７０m
m）を２枚用いる。まずこれらの基板のうち一方の基板
の上に薄膜トランジスタを下記の手順で形成した。な
お、薄膜トランジスタおよび配線電極からなるマトリク
ス素子は横電界が印加出来るものであれば何でも良くそ
の製法は本発明の骨子には関係しないので、記述は簡単
化する。また、マトリクス素子の製法に関するここでの
記述は一例であって、これに限定されるものではない。

【００１９】１画素の構造を示す図３のＣ−Ｃ′間の断
面図を模式的に表した図７，図８，図９を用いて本実施
例を説明する。

【００２０】透明なガラス基板の一方７の上に、スパッ
タ法によりクロム膜を形成し、次に、ホトリソグラフィ
法によりゲート電極１２と共通電極１をパターン化した
（図７（ａ））。その後、その上にＣＶＤ法により窒化
シリコン（ＳｉＮ）からなるゲート絶縁膜２を形成し
（図７（ｂ））、更にその上に同じくＣＶＤ法により、
表面層がｎ型非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）膜であるａ−
Ｓｉ１３を作製した（図７（ｃ））。ａ−Ｓｉ１３の一
部を覆い薄膜トランジスタを形成するようにクロムから
なる信号電極（ドレイン電極）３及び画素電極４を、ス
パッタ法，ホトリソグラフィ法により形成した（図７
（ｄ））。その上に、ＳｉＮからなる絶縁保護膜５を形
成した（図８（ｅ））。その後、その上に遮光層２２と
顔料のカラーフィルタ２３ｃを形成し、更にその上に表
面平坦化用の樹脂２３ｂをスピンコートした（図８
（ｆ））。遮光層２２としてはキャボット社製カーボン
微粒子（MONARCH800，粒径１６ｎｍ）を１重量％混合し
たエポキシ樹脂を用いた。カラーフィルタの発色用顔料
は赤，緑，青の３原色に対してそれぞれフジハント社製
ＣＲ−６１０１，ＣＧ−５１０１，ＣＢ−６１０１を用
いた。スピンコートにより塗布し、８５℃でプリベーク
した後、露光，現像を行い、最後に２００℃でポストべ
ークして膜状のカラーフィルタを形成した。本実施例で
は、発色層として顔料を用いたが、本発明によればその
後の配向膜形成プロセスで高温に加熱する必要がないた
め、耐熱性の低いより色の鮮やかな染料タイプの発色剤
を使用しても良い。また、遮光層用材料としても本実施
例ではカーボンブラック微粒子のような液晶の比抵抗を
低下させる汚染源となる可能性のある材料を用いたが、
横電界方式そのものが汚染に強いため問題ない。むし
ろ、カーボンブラック微粒子は遮光率に極めて優れるた
め、より高い画質が実現出来る。もちろん、カーボンブ
ラック微粒子以外の顔料や染料等の他の絶縁製遮光剤を
用いてもなんら問題はない。またその上の平坦化用の樹
脂はエポキシ樹脂を用いたがこちらもこの材料に限定さ
れるものではない。次に、溶剤可溶型のポリイミド前駆
体であるＲＮ−１０４６（日産化学社製）の溶液２４ａ
をスピンコート法により塗布した（図８（ｇ））。本実
施例では塗布方法としてスピンコート法を採用したが、
凸版印刷，オフセット印刷，スクリーン印刷等の各種の
印刷法，ロールコーティング法，ディップ法等均一な膜
厚に塗布出来る方法であればこれに限るものではない。
その後、この溶液を２００℃まで加熱し、３０分放置し
溶剤を除去した。このようにして緻密なポリイミド配向
膜２４ｂを得た（図８（ｈ））。次に、ラビングローラ
（２４（ｃ））に取り付けたバフ布（２４（ｄ））で、
この表面をラビング処理し、配向膜表面に液晶配向能を
付与した（図９（ｉ））。本実施例では配向能を付与す
る方法として、ラビング法を採用したが、それ以外の例
えばＳｉＯ斜方蒸着も利用出来る。次に、同様の材料と
プロセスで配向膜表面に液晶配向能を付与した対向側の
基板と、それぞれの液晶分子配向能を有する表面２４
（ｅ）どうしを相対向させて、ポリマビーズからなるス
ペーサと周辺部のシール剤２７とを介在させてセルを組
み立てた（図９（ｊ））。このセルに液晶組成物６を真
空で注入し、紫外線硬化型樹脂からなる封止剤２８で封
止した（図９（ｋ））。その後、このセルに駆動回路，
偏光板，バックライト等を接続してモジュール化し、１
０.４インチサイズの液晶表示装置を得た。

【００２１】次にこのようなプロセスで得た液晶表示装
置の構成について、より詳細に説明する。

【００２２】上下界面上のラビング方向は互いにほぼ平
行で、かつ印加電界方向とのなす角度を８８度（φ_LC1
＝φ_LC2＝８８°）とした。これらの基板間に挟まれた
ネマチック液晶組成物の誘電率異方性Δεは正でその値
が９.０(１ｋＨｚ，２０℃）であり、屈折率異方性Δｎ
は０.０８１９(ｎ_‖＝１.５６０３，ｎ_⊥＝１.４７８
４、但し波長５８９ｎｍ，２０℃）である。液晶層の厚
み（ギャップ）ｄは球形のポリマビーズを基板間に分散
して挾持し、液晶封入状態で３μｍから１０μｍの間を
１μｍずつの８個の液晶表示装置を作製した。また、同
一の配向膜材料を同一プロセスでガラス基板上に形成
し、結晶回転法で液晶分子長軸のプレチルト角を測定し
たところ、２０度であった。横電界型液晶表示装置にお
けるリターデーション（Ｒ）は０.２８から０.３６μ
ｍの間が望ましいが、中間をとってＲを０.３２μｍ
として数１の計算からΔｎ′は０.０７４３となり、
ｄ′は４.３μｍとなる。

【００２３】次に２枚の偏光板〔日東電工社製Ｇ１２２
０ＤＵ〕でパネルを挾み、一方の偏光板の偏光透過軸を
ラビング方向より若干小さな角度、即ちφ_P1＝８０°
（即ち、｜φ_LC1−φ_P1｜＝８°)に設定し、他方をそれ
に直交、即ちφ_P2＝−１２°とした。これにより、画素
に印加される電圧Ｖ_LCをゼロから徐々に増大させるにし
たがい明るさが減少し最小値をとる特性（図４）を得
た。本実施例では低電圧（Ｖ_OFF)で暗状態，高電圧（Ｖ
_ON）で明状態をとるノーマリクローズ特性を採用した。

【００２４】薄膜トランジスタ及び各種電極の構造を図
３に示し、詳細に説明する。図３（ａ）は基板面に垂直
な方向から見た正面図、図３（ｂ),（ｃ）は側断面図を
表す。薄膜トランジスタ素子１４は画素電極（ソース電
極）４，信号電極（ドレイン電極）３，走査電極（ゲー
ト電極）１２、及びアモルファスシリコン１３から構成
される。共通電極１と走査電極１２、及び信号電極３と
画素電極４とはそれぞれ同一の金属層をパターン化して
構成した。容量素子１６は、２本の共通電極１の間を結
合する領域（図３において点線で示した）において画素
電極４と共通電極１で絶縁保護膜２を挟む構造として形
成した。画素電極は正面図(図３(ａ))において、２本の
共通電極１の間に配置されている。画素ピッチは横方向
（すなわち信号配線電極間）は６９μｍ、縦方向（すな
わち走査配線電極間）は２０７μｍである。電極幅は、
複数画素間にまたがる配線電極である走査電極，信号電
極，共通電極配線部（走査配線電極に平行（図３で横方
向）に延びた部分）を広めにし、線欠陥を回避した。幅
はそれぞれ１０μｍである。一方、開口率向上のために
１画素単位で独立に形成した画素電極、及び共通電極の
信号配線電極の長手方向に伸びた部分の幅は若干狭く
し、それぞれ５μｍ，８μｍとした。これらの電極の幅
を狭くしたことで異物等の混入により断線する可能性が
高まるが、この場合１画素の部分的欠落ですみ線欠陥に
は至らない。加えて、更にできるだけ高い開口率を実現
するために絶縁膜を介して共通電極と信号電極を若干
(１μｍ)重ねた。これにより、信号配線に平行な方向の
ブラックマトリクスは不要になる。そこで図３（ｃ）に
示されているように、走査配線電極方向のみ遮光するブ
ラックマトリクス構造とした。このようにして、共通電
極と画素電極とのギャップが２０μｍ，開口部の長手方
向の長さが１５７μｍとなり、４４.０％の高開口率が
得られた。画素数は６４０×３本の信号配線電極と４８
０本の配線電極とにより６４０×３×４８０個とした。
複数画素から構成されるパネルの部分を図５，図６に示
す。図５ではブラックマトリクスを省略し、図６ではブ
ラックマトリクスで遮光した状態を示した。

【００２５】次に、回路構成及び駆動波形にいついて説
明する。各走査配線１２および各信号配線３にはそれぞ
れ走査電極駆動用回路１８および信号電極駆動用回路１
９を接続した。また、共通電極１にも共通電極駆動用回
路２０を接続した(図１０)。信号電極３には情報を有す
る信号波形が印加され、走査電極１２には走査波形が信
号波形と同期をとって印加される。信号電極３から薄膜
トランジスタ１４を介して画素電極４に情報信号が伝達
され、共通電極１との間で液晶部分に電圧が印加され
る。図１１には駆動電圧波形の具体例を示す。なお、本
実施例の場合の振幅は、Ｖ_D-CENTER＝１４.０，Ｖ_GH＝２８.０，Ｖ_GL＝０，Ｖ_DH
＝１５.１，Ｖ_DL＝１２.９，Ｖ_CH＝２０，４，Ｖ_CL＝
４.３９に設定し、その結果、ゲート電極とソース電極の間の寄
生容量による飛込み電圧ΔＶ_GS(+)，ΔＶ_GS(-)，画素電
極にかかる電圧Ｖ_S，液晶にかかる電圧Ｖ_LCは下表のよ
うになった。なお、電圧の単位は以後すべてボルトとす
る。

【００２６】

【表１】

【００２７】図４に示すＶ_ON，Ｖ_OFFはそれぞれ９.１
６ボルト，６.８５ボルトとなった。プレチルト角が大
きくなった効果として、配向の不均一性がなくなり、表
示の均一性も高まった。表示性能を光電光度計で測定し
たところ、図１５に示すように、Ｖ_ON時の透過率が液晶
層の厚み３μｍから１０μｍの間でほぼ均一の３５％
で、液晶層の厚み差による表示むらも一切見られず、均
一性の高い表示が得られた。

【００２８】〔実施例２〕実施例１のポリイミド配向膜
のＲＮ−１０４６の代わりに、８Ｔシラン（信越化学
製）を２部とＰＩＱ（日立化成製）９８部の配向膜に変
えた以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製
した。このプレチルト角は３０度であった。数１の計算
からΔｎ′は０.０６３５となり、ｄ′は５.０μｍとな
る。実施例１と同様にして評価したところ、図１５に示
すようにプレチルト角が大きい分だけ透過率は４０％に
増加したものの、液晶層の厚みによる変動は少なかっ
た。表示むらも一切見られず、均一性の高い表示が得ら
れた。

【００２９】〔実施例３〕実施例１のポリイミド配向膜
のＲＮ−１０４６の代わりに、ＬＱ−１８００（日立化
成製）に変えた以外は、実施例１と同様にして液晶表示
装置を作製した。このプレチルト角は１０度であった。
数１の計算からΔｎ′は０.０７９５となり、ｄ′は
４.０μｍとなる。実施例１と同様にして評価したとこ
ろ、図１５に示すようにプレチルト角が小さい分だけ透
過率は３０％と減少したものの、液晶層の厚みによる変
動は少なかった。液晶層の厚み差による表示むらも一切
見られず、均一性の高い表示が得られた。

【００３０】〔実施例４〕実施例１のポリイミド配向膜
のＲＮ−１０４６の代わりに、ＲＮ−７９９（日産化学
社製）に変えた以外は、実施例１と同様にして液晶表示
装置を作製した。このプレチルト角は６度であった。数
１の計算からΔｎ′は０.０８２１となり、ｄ′は３.
９μｍとなる。実施例１と同様にして評価したとこ
ろ、図１５に示すようにプレチルト角が小さい分だけ透
過率は２６％と減少したものの、液晶層の厚みによる変
動は少なかった。液晶層の厚み差による表示むらも一切
見られず、均一性の高い表示が得られた。

【００３１】〔実施例５〕実施例１と同様にポリイミド
配向膜を用い、本実施例ではカラーフィルタを対向基板
側に形成した。本実施例の液晶表示装置の断面模式図を
図１２に示す。対向側基板７の上に、複数の色を有する
カラーフィルタ２３ｃを積層し、複数の色の境界がマト
リクス基板上の遮光層２２の真上に配置されている。遮
光部の幅は５０μｍと一般的な液晶パネル組立て装置の
基板間のアライメント精度の３〜１０μｍに比べて大変
に広いため、極めて簡便に組み立てられる。また、本実
施例のカラーフィルタは、富士写真フィルム社製のポジ
型フィルム(FUJICHROME,PROVIA, 100DAYLIGHT, RDP II1
35）に１回の光照射で複数の色のパターンを形成して作
製した。フィルムはあらかじめ２枚の保護フィルムの間
に複数の発色層を有し、そのため液晶表示装置として必
要な色のパターンに対応したフォトマスクを通して光を
照射すれば、１回の光照射でカラーフィルタが得られ
る。この、カラーフィルタを対向基板の上にエポキシ系
接着剤により加圧しながら室温で接着した後、実施例１
と同様にして液晶表示装置を作製した。この装置の特性
を評価したところ、実施例１と同様な結果が得られ、液
晶層の厚み差による表示の色むらも一切見られず、均一
性の高い表示が得られた。このようなポジ型フィルムか
ら作製したカラーフィルタの色調は非常に鮮やかで、こ
れを用いた本発明の液晶表示装置の色も鮮やかになっ
た。

【００３２】なお、本実施例では発色層を保護フィルム
の間にサンドイッチしたものを用い、カラーフィルタパ
ターンを形成した後にガラス基板と接着したが、初めか
らガラス基板上に発色層を形成してもよい。また、光露
光は１回が製造コストの点では望ましいが、複数回行っ
てもよい。

【００３３】〔実施例６〕実施例１と同様にポリイミド
配向膜を用い、本実施例では、Kodak 社製のポジ型フィ
ルムEKTACHROME DYNA 100 を用いて実施例５と同様のプ
ロセスでカラーフィルタを作製した。また、カラーフィ
ルタのパターンの中に遮光層を備え、アクティブ素子内
には遮光層を形成しなかった。図１４は本実施例のカラ
ーフィルタ内の遮光層の配列を示す。図１４（ａ）は側
断面を、図１４（ｂ）は正面から見たときのパターンを
表す。

【００３４】実施例１と同様に液晶表示装置を作製し、
特性を評価したところ実施例１と同様な結果が得られ、
液晶層の厚み差による表示の色むらも一切見られず、均
一性の高い表示が得られた。実施例４と同じく、このよ
うなポジ型フィルムから作製したカラーフィルタの色調
は非常に鮮やかで、これを用いた本実施例の液晶表示装
置の色も鮮やかになった。

【００３５】〔比較例１〕実施例１のポリイミド配向膜
のＲＮ−１０４６の代わりに、ＰＩＱ（日立化成製）に
変えた以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作
製した。このプレチルト角は１.０度であった。数１の
計算からΔｎ′は０.０８６５となり、ｄ′は３.７μｍ
となる。実施例１と同様にして評価したところ、図１
５に示すようにプレチルト角が非常に小さいため透過率
は７％から２４.５％まで変化し、液晶層の厚みによる
変化量は大きかった。液晶層の厚み差の変動による表示
の色むらが目立った。

【００３６】〔比較例２〕実施例１のポリイミド配向膜
のＲＮ−１０４６の代わりに、ＲＮ−７１８（日産化学
社製）に変えた以外は、実施例１と同様にして液晶表示
装置を作製した。このプレチルト角は４度であった。数
１の計算からΔｎ′は０.０８４２となり、ｄ′は３.
８μｍとなる。実施例１と同様にして評価したとこ
ろ、図１５に示すようにプレチルト角が非常に小さいた
め透過率は１４％から２６％まで変化し、液晶層の厚み
による変化量は大きかった。液晶層の厚み差の変動によ
る表示の色むらが目立った。

【００３７】以上実施例１から４により、横電界型の液
晶表示装置において、大きなプレチルト角を採用するこ
とにより、液晶層の厚みに対する裕度が増大し、表示む
らのない高画質の液晶表示装置が得られた。

【００３８】

【発明の効果】本発明のように、横電界型の液晶表示装
置に高プレチルト角を導入することにより、液晶の屈折
率異方性（Δｎ）の選択性が不要で、液晶層の厚みが拡
大し、いわゆる製作プロセスに余裕度が増大し、表示む
らのない高画質の液晶表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置における液晶の動作を示
す説明図。

【図２】電界方向に対する、界面上の分子長軸配向方向
（ラビング方向）φ_LC，偏光板偏光軸方向φ_Pのなす角
を示す説明図。

【図３】本発明の薄膜トランジスタ，電極，配線の構造
を示す説明図。

【図４】本発明の電気光学特性図。

【図５】本発明の表示装置の複数画素の配置を示す説明
図。

【図６】本発明の表示装置の複数画素の配置を示す説明
図。

【図７】本発明の表示装置の製造プロセスを示す工程
図。

【図８】本発明の表示装置の製造プロセスを示す工程
図。

【図９】本発明の表示装置の製造プロセスを示す工程
図。

【図１０】カラーフィルタを搭載した本発明の液晶表示
装置の側断面図。

【図１１】本発明のカラーフィルタの製法を示すタイミ
ングチャート。

【図１２】本発明のカラーフィルタの別の実施例の説明
図。

【図１３】本発明の回路図。

【図１４】本発明の別の駆動波形図。

【図１５】本発明の測定結果を示す説明図。

【符号の説明】

１…共通電極、２…ゲート絶縁膜、３…信号電極、４…
画素電極、７…基板、１２…走査電極、１３…アモルフ
ァスシリコン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平方純一千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者近藤克己茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者米谷慎茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と駆動手段と配向膜と偏光板とからな
る液晶素子のうち、一方の基板上には画素電極が形成さ
れており、他方の基板上には電極が形成されてなく、前
記画素電極が液晶層に主として基板面に平行な電界を印
加する構造を有する横電界駆動型の液晶表示装置におい
て、前記画素電極基板と非画素電極基板との間に挟まれ
た液晶分子と前記基板の界面とのなす角が５度以上３０
度以下であり、液晶層の厚みが４μｍを越え１０μｍ以
下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】請求項１において、前記画素電極基板及び
非画素電極基板上に形成した配向膜をラビングし、互い
のラビング方向をほぼ平行になるように組合せ、それぞ
れの基板の外側に偏光板を設け、偏光板の偏光軸を互い
に直交させて複屈折型の表示モードとした液晶表示装
置。
【請求項３】請求項１あるいは２において、前記画素電
極基板上にアクティブ素子が形成されている液晶表示装
置。
【請求項４】請求項１あるいは２において、非画素電極
基板上にＲＧＢのカラーフイルタが形成されている液晶
表示装置。
【請求項５】請求項１あるいは２において、前記画素電
極基板が櫛歯状に形成されている液晶表示装置。