JP2002014331A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 VA方式の液晶表示装置において、1画素内
に複数のドメインを形成し、広視野角の液晶表示装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 一対の基板1、7間に誘電率異方性が負
の液晶層を挟み、一方の基板1には画素電極4を、他方
の基板7にはカラーフィルタ9と共通電極を配置する。
カラーフィルタ9の周縁部分には傾斜したエッジ部9b
が形成され、カラーフィルタ9はこのエッジ部9bが画
素電極4の縁部4aと対向する位置に形成される。そし
て画素電極4に電圧が印可されたときには、液晶分子1
4がエッジ部9bによって決まる方向に傾斜し、1画素
内に液晶分子14の傾斜方向の異なる複数の領域を形成
する。
に複数のドメインを形成し、広視野角の液晶表示装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 一対の基板1、7間に誘電率異方性が負
の液晶層を挟み、一方の基板1には画素電極4を、他方
の基板7にはカラーフィルタ9と共通電極を配置する。
カラーフィルタ9の周縁部分には傾斜したエッジ部9b
が形成され、カラーフィルタ9はこのエッジ部9bが画
素電極4の縁部4aと対向する位置に形成される。そし
て画素電極4に電圧が印可されたときには、液晶分子1
4がエッジ部9bによって決まる方向に傾斜し、1画素
内に液晶分子14の傾斜方向の異なる複数の領域を形成
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は広視野角の液晶表示
装置に関する。
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に液晶表示装置には薄型軽量、低消
費電力という特徴があり、携帯端末から大型テレビに至
るまで幅広く利用されている。この液晶表示装置として
従前からツイストネマティック(TN)型液晶表示装置
がよく使われていて、表示装置として高い性能、品質を
維持している。
費電力という特徴があり、携帯端末から大型テレビに至
るまで幅広く利用されている。この液晶表示装置として
従前からツイストネマティック(TN)型液晶表示装置
がよく使われていて、表示装置として高い性能、品質を
維持している。
【0003】TN型のTFT(ThinFilm Transistor)
液晶表示装置の場合、画素電極が形成された基板と共通
電極が形成された基板を対向するように配置し、この一
対の基板間に液晶を封入している。両基板上の配向膜に
はラビング等によって配向処理が行われ、その配向方向
は対向する基板の配向方向と90度異なるように設定さ
れている。液晶分子はこの配向方向に規制されてその方
向に水平配列し、基板間では水平方向に90度捻れて配
列する。各基板の外側には偏光板が基板に対向して配置
されるが、ノーマリブラックモードのときは両偏光板の
透過軸が同一方向になるように配置され、ノーマリホワ
イトモードのときには両偏光板の透過軸が90度をなす
ように配置される。一方の偏光板を通過した透過光は直
線偏光となって液晶層を通過するが、このとき液晶分子
が90度捻れて配列しているので透過光は旋廻して偏光
方向が90度捻れる。このときノーマリブラックモード
では液晶層を通過した透過光は他方の偏光板を通過でき
ないので暗表示になるが、ノーマリホワイトモードのと
きは液晶層を通過した透過光は他方の偏光板を通過でき
るので明表示となる。
液晶表示装置の場合、画素電極が形成された基板と共通
電極が形成された基板を対向するように配置し、この一
対の基板間に液晶を封入している。両基板上の配向膜に
はラビング等によって配向処理が行われ、その配向方向
は対向する基板の配向方向と90度異なるように設定さ
れている。液晶分子はこの配向方向に規制されてその方
向に水平配列し、基板間では水平方向に90度捻れて配
列する。各基板の外側には偏光板が基板に対向して配置
されるが、ノーマリブラックモードのときは両偏光板の
透過軸が同一方向になるように配置され、ノーマリホワ
イトモードのときには両偏光板の透過軸が90度をなす
ように配置される。一方の偏光板を通過した透過光は直
線偏光となって液晶層を通過するが、このとき液晶分子
が90度捻れて配列しているので透過光は旋廻して偏光
方向が90度捻れる。このときノーマリブラックモード
では液晶層を通過した透過光は他方の偏光板を通過でき
ないので暗表示になるが、ノーマリホワイトモードのと
きは液晶層を通過した透過光は他方の偏光板を通過でき
るので明表示となる。
【0004】しかしTN型液晶表示装置等は視角依存性
が大きい等の問題があった。そこで広視野角が実現でき
る方式として、液晶層に印加する電界を基板と平行な方
向にかけるIPS(In-Plane Switching)方式の液晶
表示装置が提案されている。液晶層を挟持する一対の基
板のうち、一方の基板側に櫛歯状の画素電極と櫛歯状の
共通電極を配置している。両基板上の配向膜には櫛歯状
の電極の方向と同一方向に配向処理が施され、電極に電
圧を印加しないときは液晶分子が配向方向と同一方向に
水平配列する。各基板の外側には偏光板が基板に対向し
て配置され、両偏光板の透過軸が90度をなし、且つ偏
光板の透過軸と対向する基板の配向方向が同一方向若し
くは直交方向になるように設定されている。一方の偏光
板を通過した透過光は直線偏光となって液晶層を通過す
るが、このとき液晶分子は捻れることなく水平配列して
いるので透過光は旋廻することなく液晶層を通過する。
したがって透過光は他方の偏光板で遮られるために暗表
示になる。電極に電圧を印可したときは液晶層に横電界
が発生し、液晶分子の誘電率異方性が正であるので、液
晶層の一部の液晶分子が電界の方向に捻れる。このとき
一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通
過するときに複屈折されて楕円偏光の透過光になり、他
方の偏光板を通過して明表示になる。
が大きい等の問題があった。そこで広視野角が実現でき
る方式として、液晶層に印加する電界を基板と平行な方
向にかけるIPS(In-Plane Switching)方式の液晶
表示装置が提案されている。液晶層を挟持する一対の基
板のうち、一方の基板側に櫛歯状の画素電極と櫛歯状の
共通電極を配置している。両基板上の配向膜には櫛歯状
の電極の方向と同一方向に配向処理が施され、電極に電
圧を印加しないときは液晶分子が配向方向と同一方向に
水平配列する。各基板の外側には偏光板が基板に対向し
て配置され、両偏光板の透過軸が90度をなし、且つ偏
光板の透過軸と対向する基板の配向方向が同一方向若し
くは直交方向になるように設定されている。一方の偏光
板を通過した透過光は直線偏光となって液晶層を通過す
るが、このとき液晶分子は捻れることなく水平配列して
いるので透過光は旋廻することなく液晶層を通過する。
したがって透過光は他方の偏光板で遮られるために暗表
示になる。電極に電圧を印可したときは液晶層に横電界
が発生し、液晶分子の誘電率異方性が正であるので、液
晶層の一部の液晶分子が電界の方向に捻れる。このとき
一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通
過するときに複屈折されて楕円偏光の透過光になり、他
方の偏光板を通過して明表示になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしIPS方式の液
晶表示装置は応答が遅く、色度の質が低い等の問題があ
った。そこで広視野角を保ちながら応答が早い方式とし
て、VA(verticallyaligned)方式の液晶表示装置が
ある。これは一対の基板間に誘電率異方性が負の液晶が
封入され、一方の基板には画素電極が、他方の基板には
共通電極が配置されている。両基板上の配向膜には垂直
配向処理が施され、電極に電圧を印加しないときは液晶
分子が垂直配列している。両基板の外側には偏光板が配
置され、両偏光板の透過軸が直交するように設定されて
いる。そして電極に電圧を印加していないときは基板間
の液晶分子が垂直配列しているので、一方の偏光板を通
過した直線偏光の透過光がそのまま液晶層を通過して他
方の偏光板によって遮られる。また電極に電圧を印加し
たときは基板間の液晶分子が水平配列するので、一方の
偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通過する
ときに複屈折され楕円偏光の通過光になり、他方の偏光
板を通過する。
晶表示装置は応答が遅く、色度の質が低い等の問題があ
った。そこで広視野角を保ちながら応答が早い方式とし
て、VA(verticallyaligned)方式の液晶表示装置が
ある。これは一対の基板間に誘電率異方性が負の液晶が
封入され、一方の基板には画素電極が、他方の基板には
共通電極が配置されている。両基板上の配向膜には垂直
配向処理が施され、電極に電圧を印加しないときは液晶
分子が垂直配列している。両基板の外側には偏光板が配
置され、両偏光板の透過軸が直交するように設定されて
いる。そして電極に電圧を印加していないときは基板間
の液晶分子が垂直配列しているので、一方の偏光板を通
過した直線偏光の透過光がそのまま液晶層を通過して他
方の偏光板によって遮られる。また電極に電圧を印加し
たときは基板間の液晶分子が水平配列するので、一方の
偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通過する
ときに複屈折され楕円偏光の通過光になり、他方の偏光
板を通過する。
【0006】VA方式の液晶表示装置の視野角を更に改
善するために、1画素内に複数のドメインを形成する方
法がある。この形態は特開平11−242225号公報
等に開示されている。
善するために、1画素内に複数のドメインを形成する方
法がある。この形態は特開平11−242225号公報
等に開示されている。
【0007】そこで本発明は、1画素内に複数のドメイ
ンを形成し、広視野角の液晶表示装置を提供することを
目的とする。
ンを形成し、広視野角の液晶表示装置を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1記載の発明は、第一基板に形成された画素電
極と、第二基板に形成されたカラーフィルタと、カラー
フィルタ上に積層された共通電極と、第一基板及び第二
基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜とを有
し、第一基板と第二基板とを対向配置して、この一対の
基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入した液晶表示装
置において、カラーフィルタは周縁部分に傾斜したエッ
ジ部を有すると共にエッジ部が画素電極の周縁と対向す
るように形成され、エッジ部によって画素電極と共通電
極の間に電界が生じたときの液晶分子の傾斜方向を規制
することを特徴とする。
に請求項1記載の発明は、第一基板に形成された画素電
極と、第二基板に形成されたカラーフィルタと、カラー
フィルタ上に積層された共通電極と、第一基板及び第二
基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜とを有
し、第一基板と第二基板とを対向配置して、この一対の
基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入した液晶表示装
置において、カラーフィルタは周縁部分に傾斜したエッ
ジ部を有すると共にエッジ部が画素電極の周縁と対向す
るように形成され、エッジ部によって画素電極と共通電
極の間に電界が生じたときの液晶分子の傾斜方向を規制
することを特徴とする。
【0009】また請求項2記載の発明は、画素電極がほ
ぼ長方形であることを特徴とする。
ぼ長方形であることを特徴とする。
【0010】また請求項3記載の発明は、画素電極の中
央部分にスリットが形成されたことを特徴とする。
央部分にスリットが形成されたことを特徴とする。
【0011】また請求項4記載の発明は、1画素内にお
いて、スリットによって分けられた画素電極に対応して
カラーフィルタを複数に分割したことを特徴とする。
いて、スリットによって分けられた画素電極に対応して
カラーフィルタを複数に分割したことを特徴とする。
【0012】また請求項5記載の発明は、第二基板に遮
光膜が形成され、カラーフィルタのエッジ部は遮光膜上
に位置することを特徴とする。
光膜が形成され、カラーフィルタのエッジ部は遮光膜上
に位置することを特徴とする。
【0013】また請求項6記載の発明は、画素電極と共
通電極の間に電界が生じたときに1画素内に液晶分子の
傾斜方向の異なる領域が複数できる液晶表示装置におい
て、画素電極には領域の境界付近に凹部を形成したこと
を特徴とする。
通電極の間に電界が生じたときに1画素内に液晶分子の
傾斜方向の異なる領域が複数できる液晶表示装置におい
て、画素電極には領域の境界付近に凹部を形成したこと
を特徴とする。
【0014】また請求項7記載の発明は、凹部が少なく
とも画素電極の周縁から最も遠い部分に形成されている
ことを特徴とする。
とも画素電極の周縁から最も遠い部分に形成されている
ことを特徴とする。
【0015】また請求項8記載の発明は、第一基板の外
側に配置された第一偏光板と、第二基板の外側に配置さ
れた第二偏光板を有し、第一偏光板は、基板の法線方向
から見たときに第一偏光板の透過軸が第二偏光板の透過
軸と直交し、且つ画素電極と共通電極との間に電界が生
じたときに傾斜した液晶分子の長軸方向と平行でない方
向にその透過軸が位置するように配置されたことを特徴
とする。
側に配置された第一偏光板と、第二基板の外側に配置さ
れた第二偏光板を有し、第一偏光板は、基板の法線方向
から見たときに第一偏光板の透過軸が第二偏光板の透過
軸と直交し、且つ画素電極と共通電極との間に電界が生
じたときに傾斜した液晶分子の長軸方向と平行でない方
向にその透過軸が位置するように配置されたことを特徴
とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
第1実施例を図に基づいて説明する。図1は画素電極と
カラーフィルタの関係を示す平面図、図2は図1のA−
A線に沿った断面概略図である。
第1実施例を図に基づいて説明する。図1は画素電極と
カラーフィルタの関係を示す平面図、図2は図1のA−
A線に沿った断面概略図である。
【0017】1はガラス基板などの第一基板であり、こ
の第一基板1上には走査線2と信号線3がマトリクス状
に配線されている。走査線2と信号線3で囲まれる領域
が1画素に相当し、この領域内に画素電極4が配置さ
れ、走査線2と信号線3の交差部には薄膜トランジスタ
5(以下TFTという)が形成される。TFT5は走査
線2から延在したゲート電極5a上に信号線3から延在
したソース電極5bやドレイン電極5c等を積層して形
成される。ソース電極5bやドレイン電極5c上には絶
縁膜6が積層され、ドレイン電極5cと画素電極4は絶
縁膜6に形成されたコンタクトホールを介して接続され
る。画素電極4は第一基板1の法線方向から見たときに
図1に示すようにTFT5の部分が欠けたほぼ長方形の
形状をしている。
の第一基板1上には走査線2と信号線3がマトリクス状
に配線されている。走査線2と信号線3で囲まれる領域
が1画素に相当し、この領域内に画素電極4が配置さ
れ、走査線2と信号線3の交差部には薄膜トランジスタ
5(以下TFTという)が形成される。TFT5は走査
線2から延在したゲート電極5a上に信号線3から延在
したソース電極5bやドレイン電極5c等を積層して形
成される。ソース電極5bやドレイン電極5c上には絶
縁膜6が積層され、ドレイン電極5cと画素電極4は絶
縁膜6に形成されたコンタクトホールを介して接続され
る。画素電極4は第一基板1の法線方向から見たときに
図1に示すようにTFT5の部分が欠けたほぼ長方形の
形状をしている。
【0018】7はガラス基板などで形成された第二基板
であり、第二基板7上には格子状のブラックマトリック
ス8が形成されている。このブラックマトリックス8は
第一基板1上の走査線2や信号線3に対応する位置に設
けられている。9は各画素毎に設けられたカラーフィル
タであり、行方向にR、G、Bの順に並んでいる。図1
の破線はカラーフィルタ9の周縁部9aを示し、カラー
フィルタ9の周縁部9aはブラックマトリックス8と重
なると共に画素電極4の輪郭付近に対応している。ブラ
ックマトリックス8及びカラーフィルタ9はITO等で
形成される共通電極10で覆われ、画素電極4に電圧が
印加されたときに画素電極4と共通電極10との間に電
界が生じる。
であり、第二基板7上には格子状のブラックマトリック
ス8が形成されている。このブラックマトリックス8は
第一基板1上の走査線2や信号線3に対応する位置に設
けられている。9は各画素毎に設けられたカラーフィル
タであり、行方向にR、G、Bの順に並んでいる。図1
の破線はカラーフィルタ9の周縁部9aを示し、カラー
フィルタ9の周縁部9aはブラックマトリックス8と重
なると共に画素電極4の輪郭付近に対応している。ブラ
ックマトリックス8及びカラーフィルタ9はITO等で
形成される共通電極10で覆われ、画素電極4に電圧が
印加されたときに画素電極4と共通電極10との間に電
界が生じる。
【0019】11は第一基板1上に積層された配向膜、
12は第二基板7上に積層された配向膜であり、配向膜
11、12には垂直配向処理が施されている。この第一
基板1と第二基板7の間には誘電率異方性が負の液晶層
13が介在し、画素電極4に電圧が印加されていない無
電界時には配向膜11、12の影響により液晶層13の
液晶分子14は基板1、7に対して垂直方向に配列す
る。
12は第二基板7上に積層された配向膜であり、配向膜
11、12には垂直配向処理が施されている。この第一
基板1と第二基板7の間には誘電率異方性が負の液晶層
13が介在し、画素電極4に電圧が印加されていない無
電界時には配向膜11、12の影響により液晶層13の
液晶分子14は基板1、7に対して垂直方向に配列す
る。
【0020】本発明のカラーフィルタ9は隣接する画素
のカラーフィルタ9と分離し、カラーフィルタ9の周縁
部9aには傾斜したエッジ部9bを備えている。つまり
R/G/Bの各カラーフィルタはそれぞれ外周の4辺に
エッジ部を有している。図1に示すように基板1、7の
法線方向から見た場合、カラーフィルタ9は画素電極4
とほぼ同じ形状をしており、カラーフィルタ9の周縁部
9aが画素電極4より若干外側に位置するようになって
いる。こうしてカラーフィルタ9のエッジ部9bが画素
電極4の縁部4aと対向する位置に配置されている。こ
の実施の形態では基板1、7の法線方向から見たときに
画素電極4の縁部4aがエッジ部9bと重なるようにし
ているが、このエッジ部9bは画素電極4の縁部4aと
ほぼ対向する位置にあればよく、エッジ部9bが画素電
極4の縁部4aより若干内側に位置する形態でも、また
エッジ部9bが画素電極4の縁部4aより若干外側に位
置する形態でもよい。
のカラーフィルタ9と分離し、カラーフィルタ9の周縁
部9aには傾斜したエッジ部9bを備えている。つまり
R/G/Bの各カラーフィルタはそれぞれ外周の4辺に
エッジ部を有している。図1に示すように基板1、7の
法線方向から見た場合、カラーフィルタ9は画素電極4
とほぼ同じ形状をしており、カラーフィルタ9の周縁部
9aが画素電極4より若干外側に位置するようになって
いる。こうしてカラーフィルタ9のエッジ部9bが画素
電極4の縁部4aと対向する位置に配置されている。こ
の実施の形態では基板1、7の法線方向から見たときに
画素電極4の縁部4aがエッジ部9bと重なるようにし
ているが、このエッジ部9bは画素電極4の縁部4aと
ほぼ対向する位置にあればよく、エッジ部9bが画素電
極4の縁部4aより若干内側に位置する形態でも、また
エッジ部9bが画素電極4の縁部4aより若干外側に位
置する形態でもよい。
【0021】図3は画素電極に電圧を印加していない時
(無電界時)の液晶分子14の配列状態を模式的に示し
た断面概略図である。このとき図3に示すように画素電
極4とカラーフィルタ9の間の液晶分子14は配向膜1
1、12の影響を受けて垂直配列するが、カラーフィル
タ9のエッジ部9b付近の液晶分子14a、14cはエ
ッジ部9bに対してほぼ垂直方向に配列するので第二基
板7に対して傾斜した状態で配列する。この液晶層13
を通過する透過光は垂直配列している液晶分子14によ
る複屈折の影響を受けないので、第一基板1の外側に位
置する第一偏光板15と第二基板7の外側に位置する第
二偏光板16を互いの透過軸が直交するように配置すれ
ば、第一偏光板15を通過した透過光が第二偏光板16
で遮光されて黒表示になる。なお、エッジ部9b付近の
液晶分子14a、14cによって透過光が若干複屈折す
る場合もあるが、エッジ部9bはブラックマトリックス
8と重なっているのでブラックマトリックス8によって
透過光は遮光される。
(無電界時)の液晶分子14の配列状態を模式的に示し
た断面概略図である。このとき図3に示すように画素電
極4とカラーフィルタ9の間の液晶分子14は配向膜1
1、12の影響を受けて垂直配列するが、カラーフィル
タ9のエッジ部9b付近の液晶分子14a、14cはエ
ッジ部9bに対してほぼ垂直方向に配列するので第二基
板7に対して傾斜した状態で配列する。この液晶層13
を通過する透過光は垂直配列している液晶分子14によ
る複屈折の影響を受けないので、第一基板1の外側に位
置する第一偏光板15と第二基板7の外側に位置する第
二偏光板16を互いの透過軸が直交するように配置すれ
ば、第一偏光板15を通過した透過光が第二偏光板16
で遮光されて黒表示になる。なお、エッジ部9b付近の
液晶分子14a、14cによって透過光が若干複屈折す
る場合もあるが、エッジ部9bはブラックマトリックス
8と重なっているのでブラックマトリックス8によって
透過光は遮光される。
【0022】図4は画素電極4に電圧を印加した時(電
界時)の液晶分子14の配列状態を模式的に示した断面
概略図である。画素電極4に電圧を印加すると画素電極
4と共通電極10との間に電界が発生し、垂直配列して
いた液晶分子14が水平方向に傾斜する。このとき画素
電極4の縁部4aとカラーフィルタ9のエッジ部9bの
間では、エッジ部9b等の傾斜に影響されて図2及び図
4の点線で示すように基板1、7の法線方向に対して弧
状の電界が発生する。液晶分子14a、14cは無電界
時に傾斜して配列しているので、電界時にはこの傾斜し
ている方向に倒れる。エッジ部9bより内側に位置する
液晶分子14b、14dは配向膜12に水平配向処理が
施されていないため様々な方向に傾斜できるが、液晶分
子14a、14cの影響を受けて液晶分子14a、14
cと同じ方向に傾斜する。つまり液晶分子14aに近い
液晶分子14bは液晶分子14aと同じ方向に傾斜し、
液晶分子14cに近い液晶分子14dは液晶分子14c
と同じ方向に傾斜する。一方、画素電極4の縁部4a付
近には図4の点線で示すように画素電極4の縁部4aか
ら外側の方向に電気力線が生じる。したがって画素電極
4の縁部4a付近に位置する液晶分子14e、14fは
この電気力線の垂直方向になるように傾斜するので、画
素電極4側の内側に位置する液晶分子14g、14hは
液晶分子14e、14fに影響されて同一方向へ倒れ
る。こうして画素電極4の縁部4aとカラーフィルタ9
のエッジ部9b付近の液晶分子14が決まった方向に傾
斜すると、その傾斜方向が隣接する液晶分子14に順次
影響して各液晶分子14は図4に示すように配列する。
界時)の液晶分子14の配列状態を模式的に示した断面
概略図である。画素電極4に電圧を印加すると画素電極
4と共通電極10との間に電界が発生し、垂直配列して
いた液晶分子14が水平方向に傾斜する。このとき画素
電極4の縁部4aとカラーフィルタ9のエッジ部9bの
間では、エッジ部9b等の傾斜に影響されて図2及び図
4の点線で示すように基板1、7の法線方向に対して弧
状の電界が発生する。液晶分子14a、14cは無電界
時に傾斜して配列しているので、電界時にはこの傾斜し
ている方向に倒れる。エッジ部9bより内側に位置する
液晶分子14b、14dは配向膜12に水平配向処理が
施されていないため様々な方向に傾斜できるが、液晶分
子14a、14cの影響を受けて液晶分子14a、14
cと同じ方向に傾斜する。つまり液晶分子14aに近い
液晶分子14bは液晶分子14aと同じ方向に傾斜し、
液晶分子14cに近い液晶分子14dは液晶分子14c
と同じ方向に傾斜する。一方、画素電極4の縁部4a付
近には図4の点線で示すように画素電極4の縁部4aか
ら外側の方向に電気力線が生じる。したがって画素電極
4の縁部4a付近に位置する液晶分子14e、14fは
この電気力線の垂直方向になるように傾斜するので、画
素電極4側の内側に位置する液晶分子14g、14hは
液晶分子14e、14fに影響されて同一方向へ倒れ
る。こうして画素電極4の縁部4aとカラーフィルタ9
のエッジ部9b付近の液晶分子14が決まった方向に傾
斜すると、その傾斜方向が隣接する液晶分子14に順次
影響して各液晶分子14は図4に示すように配列する。
【0023】カラーフィルタ9は傾斜方向の異なるエッ
ジ部を有するため、1画素内に液晶分子14の傾斜方向
が異なる領域が複数存在する。図5は1画素における液
晶分子14の傾斜状態を模式的に示した図である。図5
では説明を簡単にするために画素電極4とカラーフィル
タ9を長方形で表している。図4は図5のA−A線に沿
った断面概略図に相当し、図5の一点鎖線は液晶分子1
4が同一方向に傾斜している領域の境界を示している。
図5の矢印は液晶分子14の傾斜方向を示し、この矢印
の向きは図4に示す傾斜した1つの液晶分子14を見た
ときに、画素電極4に近い端部からカラーフィルタ9に
近い端部への向きを表している。
ジ部を有するため、1画素内に液晶分子14の傾斜方向
が異なる領域が複数存在する。図5は1画素における液
晶分子14の傾斜状態を模式的に示した図である。図5
では説明を簡単にするために画素電極4とカラーフィル
タ9を長方形で表している。図4は図5のA−A線に沿
った断面概略図に相当し、図5の一点鎖線は液晶分子1
4が同一方向に傾斜している領域の境界を示している。
図5の矢印は液晶分子14の傾斜方向を示し、この矢印
の向きは図4に示す傾斜した1つの液晶分子14を見た
ときに、画素電極4に近い端部からカラーフィルタ9に
近い端部への向きを表している。
【0024】1画素は4つの領域A1〜A4に分割さ
れ、領域A1と領域A3の液晶分子14の傾斜方向が反
対に、領域A2と領域A4の液晶分子14の傾斜方向が
反対になる。したがって領域A1、A3の液晶分子14
が互いの視角特性を補償し、領域A2、A4の液晶分子
14が互いの視角特性を補償するので、視角依存性が小
さい液晶表示装置が実現できる。第一偏光板15と第二
偏光板16を配置するときは互いの透過軸が直交するよ
うに設定されているが、この透過軸が電界時の液晶分子
14の傾斜方向に対して約45度の方向に調整されてい
る。図5の画素電極4の側方に透過軸を矢印で示してい
る。第一偏光板15を通過した直線偏光の透過光は液晶
層13によって複屈折されて楕円偏光になり、第二偏光
板16を通過する。このとき液晶表示装置は白表示にな
る。
れ、領域A1と領域A3の液晶分子14の傾斜方向が反
対に、領域A2と領域A4の液晶分子14の傾斜方向が
反対になる。したがって領域A1、A3の液晶分子14
が互いの視角特性を補償し、領域A2、A4の液晶分子
14が互いの視角特性を補償するので、視角依存性が小
さい液晶表示装置が実現できる。第一偏光板15と第二
偏光板16を配置するときは互いの透過軸が直交するよ
うに設定されているが、この透過軸が電界時の液晶分子
14の傾斜方向に対して約45度の方向に調整されてい
る。図5の画素電極4の側方に透過軸を矢印で示してい
る。第一偏光板15を通過した直線偏光の透過光は液晶
層13によって複屈折されて楕円偏光になり、第二偏光
板16を通過する。このとき液晶表示装置は白表示にな
る。
【0025】カラーフィルタ9が長方形の場合、図5に
示すように各領域A1〜A4の大きさが均等にならない
ため、領域A1と領域A3の境界が他の境界よりもかな
り長くなる。そのため領域A1と領域A3の境界でディ
スクリネーションラインが発生しやすくなる。また1画
素において領域A1、A3の占める割合が多いため、領
域A1、A3による視野角の改善はかなり期待できる
が、領域A2、A4による視野角の改善はあまり望めな
い。したがって画素全体ではバランスのとれた視角特性
の改善にはならない。そこでディスクリネーションライ
ンが発生し難く、画素全体としてバランスのとれた視角
特性の改善が期待できる形態を第2実施例に示す。図6
は第2実施例の1画素における液晶分子14の傾斜状態
を模式的に示した図であり、第1実施例の図5に対応し
ている。
示すように各領域A1〜A4の大きさが均等にならない
ため、領域A1と領域A3の境界が他の境界よりもかな
り長くなる。そのため領域A1と領域A3の境界でディ
スクリネーションラインが発生しやすくなる。また1画
素において領域A1、A3の占める割合が多いため、領
域A1、A3による視野角の改善はかなり期待できる
が、領域A2、A4による視野角の改善はあまり望めな
い。したがって画素全体ではバランスのとれた視角特性
の改善にはならない。そこでディスクリネーションライ
ンが発生し難く、画素全体としてバランスのとれた視角
特性の改善が期待できる形態を第2実施例に示す。図6
は第2実施例の1画素における液晶分子14の傾斜状態
を模式的に示した図であり、第1実施例の図5に対応し
ている。
【0026】第2実施例は画素電極20及びカラーフィ
ルタ21の形状が第1実施例と異なるが他の構成は第1
実施例と同じである。この画素電極20は中央部分にス
リット22が形成され、2つの電極部分20A、20B
に別けられている。画素電極20の縁部付近の液晶分子
14への配列状態の影響を考慮すると画素電極20を完
全に2分割した方が好ましいが、1画素に1つのTFT
5のみを設ける場合には2つの電極部分20A、20B
をコンタクト部20Cによって接続している。カラーフ
ィルタ21A、21Bは2つの電極部分20A、20B
に対向して2分割されており、カラーフィルタ21の周
縁部がそれぞれ対向する画素電極20よりも若干外側に
位置するように形成されている。こうしてカラーフィル
タ21のエッジ部と画素電極20の縁部が対向するよう
に配置される。
ルタ21の形状が第1実施例と異なるが他の構成は第1
実施例と同じである。この画素電極20は中央部分にス
リット22が形成され、2つの電極部分20A、20B
に別けられている。画素電極20の縁部付近の液晶分子
14への配列状態の影響を考慮すると画素電極20を完
全に2分割した方が好ましいが、1画素に1つのTFT
5のみを設ける場合には2つの電極部分20A、20B
をコンタクト部20Cによって接続している。カラーフ
ィルタ21A、21Bは2つの電極部分20A、20B
に対向して2分割されており、カラーフィルタ21の周
縁部がそれぞれ対向する画素電極20よりも若干外側に
位置するように形成されている。こうしてカラーフィル
タ21のエッジ部と画素電極20の縁部が対向するよう
に配置される。
【0027】電界時にはカラーフィルタ21のエッジ部
付近の液晶分子14に影響され、図6の矢印で示すよう
に液晶分子14が傾斜する。このとき2つの電極部分2
0A、20Bは共に4つの領域B1〜B4に分割され、
領域B1と領域B3が視角特性を補償し合い、領域B2
と領域B4が視角特性を補償し合う。第2の実施例の場
合は画素電極20を2つに別けているので、第1実施例
と比べて各領域B1〜B4の大きさや境界が均等にな
り、1画素で見たときにディスクリネーションラインが
均等化されて目立たなくなり、全方向からの視野角がバ
ランスよく改善される。
付近の液晶分子14に影響され、図6の矢印で示すよう
に液晶分子14が傾斜する。このとき2つの電極部分2
0A、20Bは共に4つの領域B1〜B4に分割され、
領域B1と領域B3が視角特性を補償し合い、領域B2
と領域B4が視角特性を補償し合う。第2の実施例の場
合は画素電極20を2つに別けているので、第1実施例
と比べて各領域B1〜B4の大きさや境界が均等にな
り、1画素で見たときにディスクリネーションラインが
均等化されて目立たなくなり、全方向からの視野角がバ
ランスよく改善される。
【0028】次に第3実施例を図7に基づいて説明す
る。図7は第3実施例の1画素における液晶分子14の
傾斜状態を模式的に示した図であり、第1実施例の図5
に対応している。
る。図7は第3実施例の1画素における液晶分子14の
傾斜状態を模式的に示した図であり、第1実施例の図5
に対応している。
【0029】第3実施例の画素電極23には、図5に示
す第1実施例における各領域A1〜A4の境界に相当す
る位置に凹部24が形成されている。この凹部24は画
素電極23の開口ではなく、画素電極23として作用す
る。第3実施例では画素電極23の形状が異なるが他の
構成は第1実施例と同じである。図7の矢印は画素電極
23付近に位置する液晶分子14の傾斜方向を示す。電
界時は画素電極23の縁部23a付近の液晶分子14は
第1実施例と同様に縁部23aに対して垂直な方向に向
くが、凹部24付近の液晶分子14は凹部23に対して
垂直な方向に向く。画素電極23の凹部24による液晶
分子14の向きへの規制力はあまり強くなく、カラーフ
ィルタ9側には凹部が存在しないので、カラーフィルタ
9付近の液晶分子14は第1実施例と同様の配列状態に
なる。第1実施例の場合は、領域A1〜A4の境界にお
いて画素電極4の縁部4aやカラーフィルタ9のエッジ
部9bによる液晶分子14の傾斜方向の規制力が弱くな
るため、境界付近の液晶分子14の配列状態が乱れやす
く、ディスクリネーションが広範囲で発生しやすい。こ
の第3実施例では画素電極23に凹部24を形成するこ
とで各領域C1〜C4の境界付近に位置する液晶分子1
4の配列状態を整えることができ、配列状態が乱れるこ
とを低減できる。
す第1実施例における各領域A1〜A4の境界に相当す
る位置に凹部24が形成されている。この凹部24は画
素電極23の開口ではなく、画素電極23として作用す
る。第3実施例では画素電極23の形状が異なるが他の
構成は第1実施例と同じである。図7の矢印は画素電極
23付近に位置する液晶分子14の傾斜方向を示す。電
界時は画素電極23の縁部23a付近の液晶分子14は
第1実施例と同様に縁部23aに対して垂直な方向に向
くが、凹部24付近の液晶分子14は凹部23に対して
垂直な方向に向く。画素電極23の凹部24による液晶
分子14の向きへの規制力はあまり強くなく、カラーフ
ィルタ9側には凹部が存在しないので、カラーフィルタ
9付近の液晶分子14は第1実施例と同様の配列状態に
なる。第1実施例の場合は、領域A1〜A4の境界にお
いて画素電極4の縁部4aやカラーフィルタ9のエッジ
部9bによる液晶分子14の傾斜方向の規制力が弱くな
るため、境界付近の液晶分子14の配列状態が乱れやす
く、ディスクリネーションが広範囲で発生しやすい。こ
の第3実施例では画素電極23に凹部24を形成するこ
とで各領域C1〜C4の境界付近に位置する液晶分子1
4の配列状態を整えることができ、配列状態が乱れるこ
とを低減できる。
【0030】次に第4実施例を図8に基づいて説明す
る。図8は第4実施例の1画素における液晶分子14の
傾斜状態を模式的に示した図であり、第2実施例の図6
に対応している。
る。図8は第4実施例の1画素における液晶分子14の
傾斜状態を模式的に示した図であり、第2実施例の図6
に対応している。
【0031】第4実施例の画素電極25には、図6に示
す第2実施例における各領域B1〜B4の境界に相当す
る位置に凹部26が形成されている。この凹部26も第
3実施例と同様の構成をしており、画素電極25として
作用する。また第4実施例では画素電極25の形状が異
なるが他の構成は第2実施例と同じである。図8の矢印
も図7の矢印と同様に画素電極25付近に位置する液晶
分子14の傾斜方向を示し、カラーフィルタ9側の液晶
分子は第2実施例と同様の配列状態になる。電界時は画
素電極25の縁部25a付近の液晶分子14は第2実施
例と同様に縁部25aに対して垂直な方向に向くが、凹
部26付近の液晶分子14は凹部26に対して垂直な方
向に向く。したがって第4実施例では画素電極25に凹
部26を形成することで各領域D1〜D4の境界付近に
位置する液晶分子14の配列状態を整えることができ、
配列状態の乱れを低減することができる。
す第2実施例における各領域B1〜B4の境界に相当す
る位置に凹部26が形成されている。この凹部26も第
3実施例と同様の構成をしており、画素電極25として
作用する。また第4実施例では画素電極25の形状が異
なるが他の構成は第2実施例と同じである。図8の矢印
も図7の矢印と同様に画素電極25付近に位置する液晶
分子14の傾斜方向を示し、カラーフィルタ9側の液晶
分子は第2実施例と同様の配列状態になる。電界時は画
素電極25の縁部25a付近の液晶分子14は第2実施
例と同様に縁部25aに対して垂直な方向に向くが、凹
部26付近の液晶分子14は凹部26に対して垂直な方
向に向く。したがって第4実施例では画素電極25に凹
部26を形成することで各領域D1〜D4の境界付近に
位置する液晶分子14の配列状態を整えることができ、
配列状態の乱れを低減することができる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、カラーフィルタのエッ
ジ部によって液晶分子の傾斜方向を規制し、電極間に電
界が発生したときに1画素内に液晶分子の傾斜方向の異
なる複数の領域を発生させることができるので、各領域
の液晶分子が互いの視角特性を補償し合い、視角特性の
優れた液晶表示装置を実現できる。
ジ部によって液晶分子の傾斜方向を規制し、電極間に電
界が発生したときに1画素内に液晶分子の傾斜方向の異
なる複数の領域を発生させることができるので、各領域
の液晶分子が互いの視角特性を補償し合い、視角特性の
優れた液晶表示装置を実現できる。
【0033】また、液晶分子の傾斜方向を規制する手段
としてカラーフィルタのエッジ部を用いているので、特
別に突起等を設ける必要がなく、従来からある製造工程
をマスクパターンを変更するだけで利用できる。
としてカラーフィルタのエッジ部を用いているので、特
別に突起等を設ける必要がなく、従来からある製造工程
をマスクパターンを変更するだけで利用できる。
【図1】本発明の一実施例である液晶表示装置の画素電
極とカラーフィルタの関係を示す平面図である。
極とカラーフィルタの関係を示す平面図である。
【図2】図1のA−A線に沿った断面概略図である。
【図3】無電界時の液晶分子の配列状態を模式的に示し
た断面概略図である。
た断面概略図である。
【図4】電界時の液晶分子の配列状態を模式的に示した
断面概略図である。
断面概略図である。
【図5】1画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に
示した図である。
示した図である。
【図6】本発明の第2の実施例である液晶表示装置の1
画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に示した図で
ある。
画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に示した図で
ある。
【図7】本発明の第3の実施例である液晶表示装置の1
画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に示した図で
ある。
画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に示した図で
ある。
【図8】本発明の第4の実施例である液晶表示装置の1
画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に示した図で
ある。
画素における液晶分子の傾斜状態を模式的に示した図で
ある。
1 第一基板 4 画素電極 7 第二基板 9 カラーフィルタ 9a エッジ部 10 共通電極 11 配向膜 12 配向膜 13 液晶層 14 液晶分子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 賀勢 裕之 鳥取県鳥取市南吉方3丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 森 善隆 鳥取県鳥取市南吉方3丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 (72)発明者 田中 慎一郎 鳥取県鳥取市南吉方3丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内 Fターム(参考) 2H090 JA03 JA05 KA04 KA18 LA01 LA15 MA01 MA07 MA15 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA35Y FD04 FD05 GA02 GA06 GA13 HA06 LA12 LA13 LA19 2H092 GA13 JB05 JB11 NA01 NA25 NA27 PA08 PA09 QA06 QA18
Claims (8)
- 【請求項1】 第一基板に形成された画素電極と、第二
基板に形成されたカラーフィルタと、前記カラーフィル
タ上に積層された共通電極と、前記第一基板及び前記第
二基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜とを
有し、前記第一基板と前記第二基板とを対向配置して、
この一対の基板間に誘電率異方性が負の液晶を封入した
液晶表示装置において、前記カラーフィルタは周縁部分
に傾斜したエッジ部を有すると共に前記エッジ部が前記
画素電極の周縁と対向するように形成され、前記エッジ
部によって前記画素電極と前記共通電極の間に電界が生
じたときの液晶分子の傾斜方向を規制することを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記画素電極がほぼ長方形であることを
特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記画素電極の中央部分にスリットが形
成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項2記載の
液晶表示装置。 - 【請求項4】 1画素内において、スリットによって分
けられた前記画素電極に対応してカラーフィルタを複数
に分割したことを特徴とする請求項3記載の液晶表示装
置。 - 【請求項5】 前記第二基板に遮光膜が形成され、前記
カラーフィルタのエッジ部は遮光膜上に位置することを
特徴とする請求項1乃至請求項4記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 前記画素電極と前記共通電極の間に電界
が生じたときに1画素内に液晶分子の傾斜方向の異なる
領域が複数できる液晶表示装置において、前記画素電極
には前記領域の境界付近に凹部を形成したことを特徴と
する請求項1乃至請求項5記載の液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記凹部が少なくとも前記画素電極の周
縁から最も遠い部分に形成されていることを特徴とする
請求項6記載の液晶表示装置。 - 【請求項8】 前記第一基板の外側に配置された第一偏
光板と、前記第二基板の外側に配置された第二偏光板を
有し、前記第一偏光板は、基板の法線方向から見たとき
に前記第一偏光板の透過軸が前記第二偏光板の透過軸と
直交し且つ前記画素電極と前記共通電極との間に電界が
生じたときに傾斜した液晶分子の長軸方向と平行でない
方向にその透過軸が位置するように配置されたことを特
徴とする請求項1乃至請求項7記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198503A JP2002014331A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000198503A JP2002014331A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002014331A true JP2002014331A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18696659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000198503A Pending JP2002014331A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002014331A (ja) |
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-
2000
- 2000-06-30 JP JP2000198503A patent/JP2002014331A/ja active Pending
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