JPH11212095A - 液晶表示装置およびその製法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製法Info
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- JPH11212095A JPH11212095A JP1240398A JP1240398A JPH11212095A JP H11212095 A JPH11212095 A JP H11212095A JP 1240398 A JP1240398 A JP 1240398A JP 1240398 A JP1240398 A JP 1240398A JP H11212095 A JPH11212095 A JP H11212095A
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Abstract
う横電界方式液晶表示装置のしきい値電圧と応答時間の
低減。 【解決手段】光配向性の有機高分子を配向膜に用い、電
圧無印加時における配向膜界面の液晶配向方向が開口部
と非開口部とで異なる様に配向処理した横電界方式の液
晶表示装置。
Description
認性が良好で、据え置き型の大画面モニタとして好適な
液晶表示装置およびその製法に関する。
ペース化とOA作業環境の向上の必要性が高まってい
る。また、電力消費に占めるOA機器の割合も増加の一
途をたどっており、個々のOA機器の省エネルギー化も
重要な課題である。薄型軽量低消費電力を特徴とする液
晶表示装置は、これらの要求を満足し得る唯一の液晶表
示装置である。
液晶層の配向状態によって決定される。液晶層の平均配
向方向が基板平面方向を向いている場合に、視角特性は
良好になる。横電界方式以前の液晶表示装置の大部分で
は、暗表示と明表示のいずれか一方でしか前記条件が満
足されなかったため、それらの視角特性は据え置き型の
大画面モニタ用としては不十分であった。
示のいずれにおいても液晶層の平均配向方向が基板平面
方向となるため、モニタとして用いるのに十分な表示特
性を有する。これを実現するため、横電界方式では櫛歯
状電極を一対の基板の片側に設け、液晶層に印加される
電界の方向が基板平面方向を向く様にしている。
は、液晶層の粘性係数、弾性係数、誘電率異方性、液晶
層に印加される電界強度等の因子によって決定される。
め、前述の諸因子のしきい値電圧と応答時間に対する寄
与もまた大きく変わることになった。その結果、櫛歯状
電極を用いないアクティブマトリクス液晶表示装置に比
べて、しきい値電圧、応答時間とも増大することになっ
た。具体的には、しきい値電圧はおゝよそ6V以上に、
応答時間はおゝよそ90ms以上になった。
きい値電圧と応答時間は液晶材料の粘性係数、弾性係
数、誘電率異方性の影響を受ける。従って、液晶材料の
物性値を改良してしきい値電圧と応答時間を向上する方
法がまず考えられる。
ードオフの関係にあるため、全ての物性値を、しきい値
電圧と応答時間が向上する様に変えることは困難と思わ
れる。従って、液晶材料の物性値の改良では、しきい値
電圧と応答時間を大幅に向上することは期待できない。
減のために必要である。また、応答時間の短縮は、動き
の早い動画の再生のために必要である。
方式のしきい値電圧低減と応答時間の短縮にある。
状態に着目した。液晶層の配向状態を変えれば、液晶材
料は同じであっても、その粘弾性係数のしきい値電圧と
応答時間に対する寄与を変えれるのではないかと考え
た。
共通電極、画素電極、ブラックマトリクス等の不透明な
部材が分布して光を通さない部分が存在する。また、こ
れらの不透明な部材がなく光を通す部分が存在する。
にする。また、非開口部の一部とは、例えば非開口部中
の信号電極、共通電極、画素電極等の金属で形成された
不透明な電極の分布する部分、あるいは、これらの金属
電極の分布する部分の一部分も指す。本発明ではこの非
開口部の一部も含めて非開口部と総称する。
とおりである。
板と、該一対の基板間に配置された液晶層と、前記一対
の基板の一方の基板上に形成され、該基板面に平行な電
界を液晶に印加するための電極群と、これらの電極群に
接続された複数のアクティブ素子と、前記液晶と基板と
の間に配置された配向層と、前記液晶層の配向状態に応
じて光学特性を変える光学手段を備え、一画素内に光を
透過する開口部と光を透過しない非開口部とを有するア
クティブマトリクス型の液晶表示装置の、電圧を印加し
ない状態における前記液晶層の配向方向が、開口部と非
開口部とで異なる液晶表示装置にある。
前記配向層と前記液晶層との界面における液晶の配向方
向を界面配向方向とすると、該界面配向方向が開口部と
非開口部とで異なる前記の液晶表示装置にある。
子膜で形成されている前記の液晶表示装置にある。
角が、非開口部よりも開口部において大きくなるよう構
成されている前記の液晶表示装置にある。
電界方向との成す角が、45〜85度である前記の液晶
表示装置にある。
おける液晶の配向方向を界面配向方向とすると、該界面
配向方向が開口部と非開口部とで異なる前記液晶表示装
置の製法において、前記配向層を光重合型の光配向材料
で形成し、前記開口部(または非開口部)を遮光して直
線偏光光を所定の角度で照射することにより選択的に光
重合して配向させ、次いで前記非開口部(または開口
部)に直線偏光光を所定の角度で照射することにより光
重合して配向させ、前記開口部と非開口部の配向方向が
所定の角度で互いに異なるよう配向させる液晶表示装置
の製法にある。
の配向状態はコントラスト比等の表示特性を最高値にす
るために既に最適化されている。従って、開口部の配向
状態はそのままにして、非開口部における液晶層の配向
状態を変えることにした。
1は本発明の液晶表示装置、図2は従来の横電解方式液
晶表示装置の1画素の1部分であり、図1、図2共に
(a),(c)は電圧無印加時の液晶配向状態を、ま
た、図(b),(d)は電圧印加時の液晶配向状態を示
す。
は、図(a),(c)に示すように、非開口部の液晶1
1の配向方向21と、開口部の液晶12の配向方向22
が同じ方向である。
では、図(a),(c)に示すように、非開口部の液晶
15の配向方向21と、開口部の液晶16の配向方向2
2との方向が異なっている。
る非開口部を白ぬきで示す。信号配線、共通電極、ソー
ス電極が存在する部分が非開口部であり、これを斜線で
示す。斜線部の液晶配向方向21は、白ぬきの部分の液
晶配向方向22に比べて電界方向9との成す角が小さ
い。
法を説明する。非開口部と、開口部の液晶配向方向とが
異なるようにするため、本発明では配向膜に光配向性高
分子を用いる。
例えば、特許第2608661号公報に記載されてい
る。光配向性高分子は、その光反応性のため照射した直
線偏光の電気ベクトル振動方向で規定される方向に化学
結合を生じ、液晶分子は、光配向性高分子の化学結合の
方向で規定される方向に配向する。従って、光配向性高
分子による液晶の配向方向は照射する直線偏光の電気ベ
クトル振動方向により制御することができる。
分を順次マスキングして光照射することにより〔図4
(b)、(d)〕、非開口部と開口部との液晶配向方向
が、異なるようにすることができる。
反応を完了させれば、光配向性高分子は、それ以降の光
照射には反応しない。従って図5に示す様に、1回目の
光照射で光照射部分の光反応を完了させれば〔図5
(b)〕、2回目の光照射ではマスクは不要である〔図
5(d)〕。
在する非開口部は不透明で、その他の部分は透明である
ため、非開口部中の不透明な部分をマスクとして利用し
てもよい。
極等が形成されている面の反対側)から光を照射し、開
口部を含む透明な部分の液晶の配向方向を定める〔図6
(b)〕。次に、基板表面(電極等が形成されている
側)から光を照射し、非開口部中の不透明な部分の液晶
の配向方向を定める〔図6(d)〕。
を図2の従来例を用いて説明する。図2(a)、(b)
は横電界方式の1画素内での液晶分子の動作を表わす模
式断面図で、図2(c)、(d)は正面図である。ま
た、図2(a)、(c)は電圧無印加時の液晶の配向状
態を表し、図2(b)、(d)は電圧印加時の液晶配向
状態を表す。一方の基板の内側に線状電極1,4が形成
され、基板の液晶層に接する面は配向膜5で覆われてい
る。
分子11,12は両基板界面において電極1,4の長手
方向に若干の角度を成して配向されている。そして、電
圧無印加時における1画素内の液晶の配向状態はほぼ一
様であり、上記の配向となっている。
電位を与え、両者の電位差により液晶に電界9を印加す
ると、液晶分子の有する誘電率異方性により図2
(b)、(d)に示す様に、液晶分子12は電界方向9
に向きを変える。これに伴い、液晶の配向方向と偏光板
透過軸方位とで決定される液晶セルの光透過率が変化す
る。横電界方式はこの光透過率変化を利用して表示を行
う。
圧値を切り換えた際に液晶層が配向を変化させるのに要
する時間に相当する。この応答時間は、透過率変化が飽
和値の90%に達するまでに要する時間で定義される。
変化は、フレデリクス転移である。E.JAKEMAN
とE.P.PAYNSら(文献:PHYSICS LE
TTERS Vol.39A No.1 pp69)によ
れば、フレデリクス転移のしきい値電圧Vth、電圧印加
時の応答時間Ton、電圧切断時の応答時間Toffは各々
次式で表される。
値、粘性係数の実効値、誘電率異方性、電界強度であ
る。
数と弾性係数も数種類に分類される。弾性係数を例にと
ると、ネマチック液晶層の弾性係数はk11、k22、k33
に分類され、それぞれスプレー型変形、ツイスト型変
形、ベンド型変形に対応する。当然ながら、異なる種類
の粘性係数、弾性係数はその値も互いに異なる。前記の
式(1)〜(3)中のη、Kは、これら数種類の粘性係
数、弾性係数の組み合せである。
性係数の組み合せは、電圧印加または電圧切断に伴って
生じる液晶層の変形の仕方で決定される。また、弾性係
数を例にとると、液晶層の変形がスプレー型変形に近い
場合には、k11の寄与が大きくなる。また、電圧印加ま
たは電圧切断に伴って液晶層にスプレー型変形に近い変
形が生じるならば、これに寄与するk11の符号は正にな
る。同様にして、スプレー型に近い変形が解消するなら
ばk11の符号は負になる。
生じる変形は、電圧無印加時の液晶配向状態と電界方向
によって決定される。これらのうち、電界方向と開口部
の配向状態は、前記の様に既に最適化されているため、
非開口部における液晶配向状態を変えることにした。
デリクス転移に寄与する弾性係数の違いを以下に説明す
る。図2に示す様に、従来の横電界方式では、電圧無印
加時において開口部の液晶配向状態も、非開口部の液晶
配向状態も共に等しく、電界方向に対して約75度を成
す。電圧無印加時において液晶層は一様であり、変形は
生じていない。
圧印加に伴いツイスト型変形が生じ、図2(d)に示す
様に電界方向9ではベンド型とスプレー型の変形が生じ
る。従って、従来の横電界方式ではフレデリクス転移に
寄与する弾性係数Kは次式(4)で表される。
印加時において非開口部における液晶の配向状態は開口
部のそれと異なる。前者は従来と同様に電界方向に対し
て約75度を成すが、後者はこれよりも小さい角度、例
えば15度を成す。そのため、電圧無印加時において電
界方向にベンド型とスプレー型の変形が生じている。
に電圧印加に伴いツイスト型変形が生じるが〔図1
(b)〕、電界方向では電圧印加に伴いベンド型とスプ
レー型の変形が解消する〔図1(d)〕。従って、本発
明ではフレデリクス転移に寄与する弾性係数Kは次式
(5)で表される。
におけるKは従来の横電界方式よりも小さい。式(1)
〜(3)より、Kが減少すれば、VthとTonは減少し、
Toffは増大する。従って、本発明では従来の横電界方
式よりもしきい値電圧が減少して、より低電圧での駆動
が可能になる。
圧切断時の応答時間は増大する。低電圧駆動化は、駆動
系の低コスト化のために有利である。
いて述べる。図7に従来の横電界方式の応答時間の印加
電圧依存性を破線で示す。Tonは印加電圧値の増大と共
に減少し、Toffは印加電圧値に依らずほぼ一定であ
り、両者は6V付近で等しくなる。
る印加電圧である5V以下を低電圧領域としてこれに着
目する。
が、従来の横電界方式では5V以下においてTonはT
offよりも2倍以上大きい。TonとToffが極端に異なる
場合、人間が感じる応答時間は両者の内の長い方で決定
される。そのため、従来の横電界方式を低電圧で駆動す
ると、特に動きの激しい画像がやや不鮮明になる傾向に
あった。
に実線で示す。本発明では前記の様にTonは減少しT
offは増大するため、低電圧駆動時におけるTonとToff
の差が低減される。その結果、5V以下の低電圧駆動時
でも、動画を鮮明に表示できる様になる。
する横電界方式の駆動電圧を低減でき、かつ、低電圧駆
動時の応答時間(TonとToff)の差を低減する作用が
ある。
明する。
磨した透明なガラス基板の2枚の一方に、横電界が印加
できる薄膜トランジスタ13と各種の配線電極を形成
し、さらにその上に窒化シリコンからなる絶縁保護膜を
形成した。
(走査電極,信号電極)の構造を図3に示す。図3は、
1画素の正面図とA―A’、B―B’の模式断面図を併
記した。
4,信号電極3,走査電極12およびアモルファスシリ
コン13により構成される。また、共通電極1,走査電
極12,信号電極3および画素電極4は、それぞれ同一
の金属層をパターンニングすることにより形成した。
電極1の間に形成されている。画素ピッチは横方向(隣
り合う信号電極3間)100μm、縦方向(隣り合う走
査電極12間)300μmである。走査電極12と信号
電極3とは複数画素間に跨っており、その抵抗低減と線
欠陥低減のために電極幅を広めに設定した。
(信号電極3に対し直角に形成された部分)の電極幅を
広めに設定した。なお、走査電極12,信号電極3,共
通電極1の幅はそれぞれ10μm,8μm,8μmとし
た。
独立に形成した画素電極4と共通電極1の信号電極3に
対し直角に形成された部分の幅は若干狭くし、それぞれ
5μmと6μmとした。上記電極の幅を狭くしたことに
より、異物混入等による断線発生の可能性が高まるが、
仮にこれらの電極に断線が生じても画素欠陥としかなら
ないため、その影響は少ない。
480本の走査電極配線により640×3×480個と
した。
付きのカラーフィルタを形成した。2枚の基板を組み合
わせた時のブラックマトリクスは、図3では破線30の
外側になるように形成した。
側で、かつ、金属電極(信号電極3と共通電極1と画素
電極4)が存在しない部分を云う。また、開口部は、破
線30の外側および破線30の内側の上記金属電極が存
在する部分を云う。
キシ桂皮酸を側鎖に有するポリビニルエステルを用い
た。その分子構造を〔化1〕式に示す。
のnは、50〜100000が好ましい。
ラメトキシ桂皮酸が光二量化反応を起こす。照射光に直
線偏光を用いれば、その電気ベクトルの振動方向に光反
応を生じる2つのパラメトキシ桂皮酸の組み合わせを選
択できる。即ち、光反応で生じる化学結合の方向を制御
することができる。
向に配向することが経験的に知られているため、照射光
(直線偏光)の振動方向により、液晶の配向方向を制御
できる。薄膜トランジスタの形成に用いられてきたフォ
トプロセスの技術を、これと組み合わせれば、配向膜上
に液晶の配向方向の異なる微小な領域を多数形成でき
る。
も、例えば、〔化2〕〜〔化4〕式で示す分子構造の有
機配向膜も、同様にして用いることができる。これらの
配向膜と光配向技術に関しては、例えば、特許第260
8661号公報や、MartinSchadt Hubert Seiber
le Andreas Schusterらの文献(NATUREVo
l.381,16 May 1995)に詳細に記載さ
れている。
CO−、R''は−H,−F,−Cl,−CN,−OCH
3または−(CH2)mH、mは1〜10の整数を示す〕で
表される有機化合物がある。
術とを用いて、非開口部と開口部における液晶の配向方
向が異なる様に設定した。
圧水銀灯を用い、グラントムソンプリズムを介して自然
光である光源光を直線偏光にした。照射光量は5J/c
m2とした。
の基板のうち、薄膜トランジスタ14と各種の配線電極
を形成した基板(図3のA―A’断面)上に、スピンコ
ートにより前記の有機配向膜23(膜厚:1000Å)
を形成した〔図4(a)〕。
基板上にフォトマスク26を形成し、遮光部が金属電極
と一致する様に位置合わせを行った。その後、フォトマ
スク26側から直線偏光を照射した〔図4(b)〕。
15度となる様にした。この様にして、金属電極(1,
3,4)と対応する部分以外を選択的に光照射による配
向処理を行い、配向膜23に配向処理部24を形成した
〔図4(c)〕。
外の部分に対応するフォトマスク27を積層し、遮光部
が上記の部分と一致する様に位置合わせを行い、フォト
マスク27側から直線偏光を照射した〔図4(d)〕。
75度となる様にした。この様にして、金属電極(1,
3,4)が分布する部分だけを選択的に光照射による配
向処理を行い、配向膜23に配向処理部25を形成した
〔図4(e)〕。
を形成した。なお、もう一方の基板の配向膜の配向処理
部の分布が上記基板と等しくなる様形成した。
が対向する様にして組み立てた。2枚の基板間の表示部
全面にわたって液晶層厚を均一にするため、両基板間に
スペーサ介在させた。該スペーサは、球状のポリマービ
ーズであり、表示部全体に分散されている。また、基板
の周縁部をエポキシ系樹脂に球状のポリマービーズを混
合したシール剤を塗付,硬化してシールした。
配向方向を互いにほぼ平行にした。電界方向と配向方向
の成す角は、金属電極部分が15度、それ以外の部分を
75度にした。即ち、照射した直線偏光の振動方向の垂
直方向である。
方性が正で10.2(1kHz、20℃)であり、屈折
率異方性が0.075(波長590nm、20℃)のネ
マチック液晶組成物を真空注入し、紫外線硬化型樹脂の
封止剤で注入口を封止した。液晶層の厚さは4.8μm
とし、液晶層のリタデーションを0.36μmにした。
製:G1220DU)を積層し、一方の偏光透過軸は開
口部の配向方向に平行にし、他方はそれに直交する様に
配した。上記の液晶の配向方向と電界方向、液晶層のリ
タデーションと偏光板配置により、低電圧で暗表示が得
られ、高電圧で明表示が得られるノーマリクローズ型の
電気光学特性とした。
存性を図8に示す。印加電圧約4.7Vに透過率の極大
値32.5%が得られた。また、印加電圧を0Vから4.
7Vに切り換えたときの応答時間(Ton)は44ms、
4.7Vから0Vに切り換えたときの応答時間(Toff)
は36msで、上記両応答時間はかなり近いものであ
る。
載して液晶表示装置とした。明表示における印加電圧の
実効値が4.7Vとなる条件で駆動し、動きの激しい画
像を含む様々な画像を表示して、その表示状態を観察し
たところ、動きの激しい画像もその鮮明度が低下しなか
った。
置の非開口部と開口部とを異なるようにしたことによ
り、比較的低電圧(4.7V)で透過率の極大値が得ら
れ、かつ、TonとToffの差も少ないことが分かった。
その結果、低電圧駆動で動きの激しい画像も鮮明に表示
し得る液晶表示装置が得られた。
おいて、金属電極が分布する部分の配向方向を変えて、
電界方向と配向方向の成す角を25度にした。この液晶
表示装置は、5.0Vにおいて透過率の極大値が得ら
れ、極大値は32.2%であった。また、TonとToffは
それぞれ50ms、31msであった。
Vとなる条件で駆動し、表示状態を観察したところ、動
きの激しい画像を表示しても画像は鮮明であった。
おいて、金属電極が分布する部分の配向方向を変えて、
電界方向と配向方向の成す角を35度にした。この液晶
表示装置は、5.4Vにおいて透過率の極大値が得ら
れ、極大値は32.4%であった。また、TonとToffは
それぞれ58ms、29msであった。
Vとなる条件で駆動し、表示状態を観察したところ、動
きの激しい画像を表示しても画像は鮮明であった。
おいて、配向膜の配向処理工程を変えた。
図5に示す。まず始めに、実施例1と同様にフォトマス
ク26を用いて金属電極(1,3,4)が分布しない部
分だけを選択的に光照射して配向処理し、配向膜23に
配向処理部24を形成した〔図5(b)、(c)〕。
電界方向に対して75度になる様にした。ただしこの
時、光照射を十分に行って配向処理部24の光反応を完
結させ、その後、光を照射しても光反応が起こらない様
にした。
向から直線偏光を光照射した〔図5(d)〕。直線偏光
の振動方向は電界方向に対して15度になる様にした。
の光反応を完結させることにより、2階目はフォトマス
クを用いずとも金属電極(1,3,4)が分布する部分
だけを選択的に配向処理することができた〔図5
(e)〕。
とほぼ同様であり、4.7Vで透過率の極大値(32.5
%)が得られ、TonとToffはそれ44ms、35ms
であった。駆動回路を接続し、バックライトを搭載した
液晶表示装置としての表示状態を観察したところ、動き
の激しい画像を表示しても画像は鮮明であった。
おいて、配向膜の配向処理工程を変えた。本実施例にお
ける配向膜の配向処理工程を図6に示す。まず始めに、
金属電極(1,3,4)が形成されていない側から基板
面に直線偏光を照射した〔図(b)〕。
布しない部分だけに光を照射することができる。このよ
うにフォトマスクを用いずに金属電極が分布しない部分
だけを選択的に配向処理し、配向膜23に配向処理部2
4を形成した〔図(c)〕。この時、直線偏光の振動方
向は実施例1と同様に電界方向に対して75度に設定し
た。また、実施例4と同様に光照射を十分に行って光反
応を完結させ、その後、光が照射されても光反応が起こ
らない様にした。
(1,3,4)が形成されている側の基板面に直線偏光
を光照射した〔図(d)〕。直線偏光の振動方向は電界
方向に対して15度になる様にした。このようにして、
フォトマスクを用いずに1回目の光照射で配向処理して
いない金属電極部に対応する部分を配向処理して配向処
理部23を形成した〔図(e)〕。
1とほぼ同様であり、4.7Vで透過率の極大値(3
2.5%)が得られ、TonとToffはそれ44ms、3
5msであった。駆動回路を接続しバックライトを搭載
し液晶表示装置として表示状態を観察したところ、動き
の激しい画像を表示しても画像は鮮明であった。
おいて、配向が異なる2つの領域の境界を変えた。実施
例1の液晶表示装置では、配向が異なる2つの領域の境
界を、金属電極(1,3,4)が分布する部分とそれ以
外の部分との境界に一致させたが、本実施例では上記境
界を金属電極の分布領域内に設定した。
(a)〜(e)は図4(a)〜(e)に対応している。
1回目の光照射に用いるフォトマスク26の遮光部は、
実施例1と同様に基板の金属電極(1,3,4)の分布
領域に対応している。しかし、その分布領域の広さは、
金属電極の分布領域よりも約2μmだけ狭く設定した。
光部が金属電極の内側に位置する様に配し、フォトマス
ク側から直線偏光を照射した〔図9(b)〕。直線偏光
の振動方向は電界方向に対して15度になる様にした。
以上の様にして、金属電極(1,3,4)の内側を選択
的に配向処理し、配向処理部24を形成した〔図4
(c)〕。
クの遮光部は、1回目のフォトマスク26と相補的な関
係にある。このフォトマスク27を基板上に積層し、遮
光部が開口部全体を覆い、かつ、1回目の光照射におい
て光が照射された非開口部を覆う様に位置合わせを行っ
た。次いで、フォトマスク27側から直線偏光を照射し
た〔図9(d)〕。直線偏光の振動方向は電界方向に対
して75度になる様にした。
されなかった部分だけを選択的に配向処理した〔図9
(e)〕。
配向処理を施し、両基板の配向膜の配向処理方向の分布
が互いに等しくなる様にした。このようにして、配向が
異なる2つの領域の境界を金属電極内領域に設定した。
下に偏光板が配置されている。それらの透過軸が互いに
直交する様に配置し、かつ、上下の偏光板の透過軸のい
ずれかを液晶の配向方向に一致させることにより、電圧
無印加時の光透過率を0%にし、高いコントラスト比が
得られる。このように、開口部では上下の偏光板の透過
軸のいずれかに一致する様に、配向方向を定める必要が
ある。
ないため、非開口部の配向方向が開口部に分布すること
があれば、その部分の暗表示透過率が十分低減せず、コ
ントラスト比が低下する。
おいて、フォトマスクの位置合わせ精度が低下すると、
開口部と非開口部の境界が所定の位置からずれる場合が
ある。
生じると境界もずれて、開口部に位置するようになる。
この時、本来、非開口部に分布すべき液晶配向が、開口
部に分布するようになるためコントラスト比が低下す
る。
の境界を非開口部に設定したため、境界が所定の位置か
ら、ある程度ずれてもコントラスト比の低下を防ぐこと
ができる。
極を平行にし、かつ、信号配線に平行にしたが、これ以
外の構造、例えば、画素電極と共通電極が平行でない場
合、あるいは、画素電極と共通電極のいずれか一方が、
信号配線に平行でない場合でも、非開口部と開口部の液
晶配向方向を異なる様にすることで、応答時間やしきい
値電圧に寄与する、粘弾性定数の実効値を最適化するこ
とができ、同様の効果が得られる。
料を用いたが、配向処理後の液晶配向方向を固定できる
ものであれば、他の光配向技術も適用可能である。ま
た、非開口部と開口部の液晶配向方向を異ならせるもの
であれば、光配向技術以外の配向技術も適用可能であ
る。
おいて、非開口部の配向方向を変え、電界方向と配向方
向のなす角を75度にした。即ち、従来の横電界方式と
同様に開口部と非開口部の液晶配向方向を同じにした。
れ、その値は32.6%であった。TonとToffはそれぞ
れ73msと25msであった。
Vとなる条件で駆動し、表示状態を観察したところ、動
きの激しい画像では画像の輪郭がぼけ、鮮明度が低下し
た。
感じる液晶表示装置の応答特性はTo nとToffのうちの
大きい方に対応する。TonとToffがそれぞれ73m
s、25msである場合、人間が感じる応答特性は73
msの方に対応する。
おいて、実施例1と同様に明表示における印加電圧の実
効値が4.7Vとなる条件で駆動した。この時、Tonと
Toffはそれぞれ95ms、21msであった。表示状
態を観察したところ、明表示の輝度が半分程度に低下し
た。また、比較例1と同様に動きの激しい画像において
鮮明度の著しい低下が観測された。
部の液晶の配向方向を等しくすると、透過率の極大を与
える印加電圧は高くなり、かつ、TonとToffの差が増
大し、動画表示時の画像の鮮明度も低下することが分か
った。
横電界方式の低駆動電圧化、動画表示の鮮明化等の優れ
た効果が得られる。
を示す模式断面図である。
示す模式断面図である。
式図である。
断面図である。
断面図である。
断面図である。
存性を示す図である。
性を示す図である。
断面図である。
画素電極、5…配向膜、7…基板、8…偏光板、9…電
界方向、11…偏光板透過軸方向、12…走査電極、1
3…アモルファスシリコン、14…薄膜トランジスタ、
15…非開口部の液晶の平均配向方向、16…開口部の
液晶の平均配向方向、21…非開口部の界面配向方向、
22…開口部の界面配向方向、23…配向膜、24,2
5…配向処理部、26,27…フォトマスク、30…ブ
ラックマトリクス。
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板間に配置された液晶層と、前記一対の基板
の一方の基板上に形成され、該基板面に平行な電界を液
晶に印加するための電極群と、これらの電極群に接続さ
れた複数のアクティブ素子と、前記液晶と基板との間に
配置された配向層と、前記液晶層の配向状態に応じて光
学特性を変える光学手段を備え、一画素内に光を透過す
る開口部と光を透過しない非開口部とを有するアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置の、電圧を無印加状態に
おける前記液晶層の配向方向が、開口部と非開口部とで
異なることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板間に配置された液晶層と、前記一対の基板
の一方の基板上に形成され、該基板面に平行な電界を液
晶に印加するための電極群と、これらの電極群に接続さ
れた複数のアクティブ素子と、前記液晶と基板との間に
配置された配向層と、前記液晶層の配向状態に応じて光
学特性を変える光学手段を備え、一画素内に光を透過す
る開口部と光を透過しない非開口部とを有するアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置の、前記配向層は前記液
晶層と近接し、前記配向層と前記液晶層との界面におけ
る液晶の配向方向を界面配向方向とすると、該界面配向
方向が開口部と非開口部とで異なることを特徴とする液
晶表示装置。 - 【請求項3】 前記配向層が、光反応性の有機高分子膜
で形成されている請求項1または2に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項4】 前記界面配向方向と電界方向の成す角
が、非開口部よりも開口部において大きくなるよう構成
されている請求項2に記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記開口部における界面配向方向と電界
方向との成す角が、45〜85度である請求項4に記載
の液晶表示装置。 - 【請求項6】 少なくとも一方が透明な一対の基板と、
該一対の基板間に配置された液晶層と、前記一対の基板
の一方の基板上に形成され、該基板面に平行な電界を液
晶に印加するための電極群と、これらの電極群に接続さ
れた複数のアクティブ素子と、前記液晶と基板との間に
配置された配向層と、前記液晶層の配向状態に応じて光
学特性を変える光学手段を備え、一画素内に光を透過す
る開口部と光を透過しない非開口部とを有するアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置の、前記配向層は前記液
晶層と近接し、前記配向層と前記液晶層との界面におけ
る液晶の配向方向を界面配向方向とすると、該界面配向
方向が開口部と非開口部とで異なる液晶表示装置の製法
において、 前記配向層を光重合型の光配向材料で形成し、前記開口
部(または非開口部)を遮光して直線偏光光を所定の角
度で照射することにより選択的に光重合して配向させ、
次いで前記非開口部(または開口部)に直線偏光光を所
定の角度で照射することにより光重合して配向させ、前
記開口部と非開口部の配向方向が所定の角度で互いに異
なるよう配向させることを特徴とする液晶表示装置の製
法。
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