JP2002521717A - 高密度反射型液晶ディスプレイの逆チルトの除去 - Google Patents
高密度反射型液晶ディスプレイの逆チルトの除去Info
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Abstract
(57)【要約】
スペーサ材料（１１０’）に置き換えられる画素間領域の少なくとも一部に液晶を有する液晶ディスプレイ。このスペーサ材料（１１０’）は液晶（１１４）と比較して低い誘電率を有する。それ故に、スペーサ材料（１１０’）の互いに反対側の画素が逆モードで動作したときに、画素間領域の液晶のデフォメーションが形成されることが防止される。画素間領域のデフォメーションの除去により、逆チルトディスクリネーションが除去される。
Description
【０００１】 本発明は、概して液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の分野に関する。特に、本発明
は、高密度反射型ＬＣＤに関し、このＬＣＤの品質及び効率を改良する。
は、高密度反射型ＬＣＤに関し、このＬＣＤの品質及び効率を改良する。
【０００２】 高密度反射型ＬＣＤが一般的に知られている。図１は、従来の一般的な高密度
反射型ＬＣＤの部分断面図である。一般的に、ＬＣＤはシリコン基板１０を備え
ている。二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは基板１０の表面又は内部に形成され
ている。基板１０の上は液晶１４であり、この液晶１４は基板１０と透明電極１
６とに挟まれている。透明電極１６の上は第２の基板１８であり、この基板１８
も透過性を有している。
反射型ＬＣＤの部分断面図である。一般的に、ＬＣＤはシリコン基板１０を備え
ている。二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃは基板１０の表面又は内部に形成され
ている。基板１０の上は液晶１４であり、この液晶１４は基板１０と透明電極１
６とに挟まれている。透明電極１６の上は第２の基板１８であり、この基板１８
も透過性を有している。
【０００３】 基板１０の二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃの下部には電子回路２０ａ，２０
ｂ，２０ｃが形成されており、この電子回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃは二次電極
１２ａ，１２ｂ，１２ｃに接続されている。このような電子回路２０ａ，２０ｂ
，２０ｃは従来知られており、各電子回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃそれぞれは、
二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれに電圧を与えている。この電圧により
、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２それぞれの付近の液晶１４の状態が変化する（
このような二次電極は当業者には”画素”と呼ばれている）。
ｂ，２０ｃが形成されており、この電子回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃは二次電極
１２ａ，１２ｂ，１２ｃに接続されている。このような電子回路２０ａ，２０ｂ
，２０ｃは従来知られており、各電子回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃそれぞれは、
二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれに電圧を与えている。この電圧により
、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２それぞれの付近の液晶１４の状態が変化する（
このような二次電極は当業者には”画素”と呼ばれている）。
【０００４】 液晶１４の状態により、光が透過するか否か、及び光の透過量が決定される。
上記のように、図１に示されている実施例は反射型ＬＣＤである。それ故に、図
１の中に矢印で示された偏向光は、基板１８及び透明電極１６を通過して下向き
に進行する。もし、二次電極１２ａ上の液晶１４が例えば透過状態であれば、そ
のとき光の偏光は、光が液晶１４を通過し二次電極１２ａで反射するように変化
する。この偏光の変化により、光は外側に配置された偏光子（図１には示されて
いない）を通過し、その結果として画素は明るくなる。
上記のように、図１に示されている実施例は反射型ＬＣＤである。それ故に、図
１の中に矢印で示された偏向光は、基板１８及び透明電極１６を通過して下向き
に進行する。もし、二次電極１２ａ上の液晶１４が例えば透過状態であれば、そ
のとき光の偏光は、光が液晶１４を通過し二次電極１２ａで反射するように変化
する。この偏光の変化により、光は外側に配置された偏光子（図１には示されて
いない）を通過し、その結果として画素は明るくなる。
【０００５】 一方、もし二次電極１２ａ上の液晶１４が透過状態でなければ、そのとき二次
電極１２ａに入射する光の偏光は変化せず、この光は外部偏光子を通過しない。
その結果、電極１２ａに相当する画素は暗くなる。
電極１２ａに入射する光の偏光は変化せず、この光は外部偏光子を通過しない。
その結果、電極１２ａに相当する画素は暗くなる。
【０００６】 もちろん、ＬＣＤは、図１の断面図に示されている電極１２ｂ及び１２ｃのよ
うな多数の二次電極（又は画素）のアレイから構成されている。これら各電極の
状態、及び各電極上の液晶１４の状態により、対応する画素の状態が決定される
。また、以下に記載するように、液晶１４の状態により光の一部が透過すること
もあり、各画素それぞれの明るさが減少する結果となる。
うな多数の二次電極（又は画素）のアレイから構成されている。これら各電極の
状態、及び各電極上の液晶１４の状態により、対応する画素の状態が決定される
。また、以下に記載するように、液晶１４の状態により光の一部が透過すること
もあり、各画素それぞれの明るさが減少する結果となる。
【０００７】 図２は、図１の部分断面図に示されているようなＬＣＤのアレイの平面図であ
る。図２には、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃに相当するディスプレイの画素
に、その符号１２ａ，１２ｂ，１２ｃが付されている。以上の説明から、駆動電
子回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃの真下にあ
り、このため、各画素は、基板上に互いに近接して配置され、その結果、高い”
フィル（ｆｉｌｌ）”値となる（フィルは、二次電極又は画素の面積を、これら
二次電極又は画素を支持する基板の面積で割った値として定義される。図２では
、このフィルは、電極幅（ｗ）の２乗を、ピッチの２乗で割った値に等しい）。
高密度反射型ＬＣＤは０．９以上のオーダのフィル値を有することができる。
る。図２には、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃに相当するディスプレイの画素
に、その符号１２ａ，１２ｂ，１２ｃが付されている。以上の説明から、駆動電
子回路２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃの真下にあ
り、このため、各画素は、基板上に互いに近接して配置され、その結果、高い”
フィル（ｆｉｌｌ）”値となる（フィルは、二次電極又は画素の面積を、これら
二次電極又は画素を支持する基板の面積で割った値として定義される。図２では
、このフィルは、電極幅（ｗ）の２乗を、ピッチの２乗で割った値に等しい）。
高密度反射型ＬＣＤは０．９以上のオーダのフィル値を有することができる。
【０００８】 図２には、いくつかの”スペーサビーズ”も示されている。スペーサビーズは
図１の断面図には示されていないが、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃと共通電
極１６との間に液晶セルギャップを設けるための役割を果たしている。図２に示
されるスペーサビーズ１３は、基板１０，１８の間にランダムに配置されている
プラスチックビーズで構成されている。スペーサ柱は基板１０上の絶縁層に材料
を堆積し、パターニングすることにより形成することができる。ビーズ１３によ
り、液晶セルギャップが設けられる。ディスプレイの動作中にこのビーズ１３を
見ることができるため、液晶セルギャップを設けるために必要なビーズの数を減
少させることが求められている。
図１の断面図には示されていないが、二次電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃと共通電
極１６との間に液晶セルギャップを設けるための役割を果たしている。図２に示
されるスペーサビーズ１３は、基板１０，１８の間にランダムに配置されている
プラスチックビーズで構成されている。スペーサ柱は基板１０上の絶縁層に材料
を堆積し、パターニングすることにより形成することができる。ビーズ１３によ
り、液晶セルギャップが設けられる。ディスプレイの動作中にこのビーズ１３を
見ることができるため、液晶セルギャップを設けるために必要なビーズの数を減
少させることが求められている。
【０００９】 図３を参照すると、二次電極１２ａの直上の液晶１４の状態の模式図が、二次
電極の電圧の関数で示されている（図３に示されている一部の液晶１４は、図１
に示す破線で囲まれた領域の液晶に相当する）。
電極の電圧の関数で示されている（図３に示されている一部の液晶１４は、図１
に示す破線で囲まれた領域の液晶に相当する）。
【００１０】 低い電圧（”０Ｖ”と呼ぶ）が印加されている場合、断面図において、液晶分
子の配向は、二次電極１２ａと透明電極１６との間の軸に対して斜めに傾けて示
されている（上記の状況から、液晶分子はヘリカル構造を形成しているだろう）
。この”緩和”状態では、光は透過する（グラフの中では透過量はＴで示されて
いる）。それ故に、図３に示されている左側の液晶は”ノーマリトランスミッシ
ブ”である。
子の配向は、二次電極１２ａと透明電極１６との間の軸に対して斜めに傾けて示
されている（上記の状況から、液晶分子はヘリカル構造を形成しているだろう）
。この”緩和”状態では、光は透過する（グラフの中では透過量はＴで示されて
いる）。それ故に、図３に示されている左側の液晶は”ノーマリトランスミッシ
ブ”である。
【００１１】 図３の右側に示すように、６Ｖ以上の”高い”電圧が印加されると、液晶は電
極１２ａ，１６にほぼ垂直に、すなわち、電極間の電界にほぼ平行に配向する。
液晶のこのような配向は、液晶の”暗い状態”に相当し、この場合、光はほとん
ど又は全く透過しない。
極１２ａ，１６にほぼ垂直に、すなわち、電極間の電界にほぼ平行に配向する。
液晶のこのような配向は、液晶の”暗い状態”に相当し、この場合、光はほとん
ど又は全く透過しない。
【００１２】 図４を参照すると、隣り合う電極１２ａ及び１２ｂが双方とも”高い”電圧を
有している場合の液晶の配向が示されている。しかしながら、一方の電極は正の
電圧であり、もう一方の電圧は負の電圧である。このような状態にある隣り合う
電極のモードは、”逆モード”と呼ばれる。
有している場合の液晶の配向が示されている。しかしながら、一方の電極は正の
電圧であり、もう一方の電圧は負の電圧である。このような状態にある隣り合う
電極のモードは、”逆モード”と呼ばれる。
【００１３】 このように逆電圧を印加する方法は、フリッカのようなアーティファクトを減
少させ、ディスプレイ全体の画質の均一性を改善する目的で、ＬＣＤ技術ではよ
く使われている。
少させ、ディスプレイ全体の画質の均一性を改善する目的で、ＬＣＤ技術ではよ
く使われている。
【００１４】 一般的に図４の電極１２ａ，１２ｂ双方の”中央”領域に存在する液晶は、図
３に示されている６Ｖが印加されたときの配向と同様に、暗い状態になるように
配向する。電極１２ａ及び１２ｂ双方の中央領域では、各電極の電位がそれぞれ
６Ｖ及び−６Ｖであっても、液晶の通常のチルト角は同じである。
３に示されている６Ｖが印加されたときの配向と同様に、暗い状態になるように
配向する。電極１２ａ及び１２ｂ双方の中央領域では、各電極の電位がそれぞれ
６Ｖ及び−６Ｖであっても、液晶の通常のチルト角は同じである。
【００１５】 電極１２ａ，１２ｂの間のギャップ全体に渡る領域は、一般的に、図４におい
て”画素間領域”と呼ばれる。電極１２ａの中央領域１５から画素間領域１７を
通って電極１２ｂの中央領域１９に移動すると、電界は、電極１２ａ，１６に対
し垂直方向に６Ｖから−６Ｖに変化する。図４に示すように、画素１２ａ，１２
ｂの間の画素間領域１７の上では、この電界（１２Ｖ）が液晶の配向を支配して
おり、画素間領域１７において、液晶を基板１０に対して平行に配向させている
（この強い平行電界Ｅも、液晶を、通常のヘリカル状に配向させる。液晶が基板
１０に対して平行に配向し、画素１２ａ，１２ｂ間には反射面は存在しないため
、図４に示すような画素間領域１７では光の透過（Ｔで示される）はほとんど又
は全くない）。
て”画素間領域”と呼ばれる。電極１２ａの中央領域１５から画素間領域１７を
通って電極１２ｂの中央領域１９に移動すると、電界は、電極１２ａ，１６に対
し垂直方向に６Ｖから−６Ｖに変化する。図４に示すように、画素１２ａ，１２
ｂの間の画素間領域１７の上では、この電界（１２Ｖ）が液晶の配向を支配して
おり、画素間領域１７において、液晶を基板１０に対して平行に配向させている
（この強い平行電界Ｅも、液晶を、通常のヘリカル状に配向させる。液晶が基板
１０に対して平行に配向し、画素１２ａ，１２ｂ間には反射面は存在しないため
、図４に示すような画素間領域１７では光の透過（Ｔで示される）はほとんど又
は全くない）。
【００１６】 図４に示すように、画素間領域１７では、液晶はこの比較的強い電界（約１２
Ｖであり、電極１２ａ，１２ｂからの合成電界により生じる）に沿って配向する
傾向がある。結果として、ギャップ領域の右側で（すなわち電極１２ｂ）、液晶
は通常のチルト角とは反対の角度で傾く傾向がある。このことは、画素間領域に
おいて電極に平行な強い電界が、電極１２ｂの中央領域において電極１２ｂ，１
６に垂直な電界−６Ｖに変化し始めることに相当する。
Ｖであり、電極１２ａ，１２ｂからの合成電界により生じる）に沿って配向する
傾向がある。結果として、ギャップ領域の右側で（すなわち電極１２ｂ）、液晶
は通常のチルト角とは反対の角度で傾く傾向がある。このことは、画素間領域に
おいて電極に平行な強い電界が、電極１２ｂの中央領域において電極１２ｂ，１
６に垂直な電界−６Ｖに変化し始めることに相当する。
【００１７】 それ故に、画素間領域１７から電極１２ｂの中央領域１９に向かって移動する
と、電界Ｅの大きさは減少し、電界の方向は、基板１０表面に対して平行方向か
らこの基板１０に対して垂直方向に変化する。ある点において、液晶が通常のチ
ルト角で配向するためのその液晶の弾性エネルギの作用が、液晶を通常のチルト
角とは反対の角度に保持するための電界の作用を上回る。画素間領域１７から、
液晶の弾性エネルギの作用が上回る位置まで離れると、液晶は反対のチルト角か
ら通常のチルト角に変化する。図４に示すように、反対のチルト角の液晶領域と
通常のチルト角の液晶領域とを分けるように、液晶配向の変わり目の領域２１が
形成される。この変わり目は、一般に当業者間では”ディスクリネーション”、
または特に具体的には”逆チルトディスクリネーション”と呼ばれる。
と、電界Ｅの大きさは減少し、電界の方向は、基板１０表面に対して平行方向か
らこの基板１０に対して垂直方向に変化する。ある点において、液晶が通常のチ
ルト角で配向するためのその液晶の弾性エネルギの作用が、液晶を通常のチルト
角とは反対の角度に保持するための電界の作用を上回る。画素間領域１７から、
液晶の弾性エネルギの作用が上回る位置まで離れると、液晶は反対のチルト角か
ら通常のチルト角に変化する。図４に示すように、反対のチルト角の液晶領域と
通常のチルト角の液晶領域とを分けるように、液晶配向の変わり目の領域２１が
形成される。この変わり目は、一般に当業者間では”ディスクリネーション”、
または特に具体的には”逆チルトディスクリネーション”と呼ばれる。
【００１８】 このディスクリネーションは、互いにチルト角が反対である液晶領域を分けて
いるため、逆チルトディスクリネーションと呼ばれる。このディスクリネーショ
ンにより、好ましくない光の透過ＵＴが現れる。この光の透過により、暗くなる
べき画素の一部に、意図していない明るい線が現れる結果となる。
いるため、逆チルトディスクリネーションと呼ばれる。このディスクリネーショ
ンにより、好ましくない光の透過ＵＴが現れる。この光の透過により、暗くなる
べき画素の一部に、意図していない明るい線が現れる結果となる。
【００１９】 電極に印加される電圧により、画素表面のどの位置でディスクリネーションが
発生するかが決定される。ディスクリネーションが画素のエッジに十分近ければ
、パッシブプレート（ｐａｓｓｉｖｅ ｐｌａｔｅ）上のダークマトリクスによ
りマスクすることができる。しかしながら、ダークマトリクスの配置は、特にフ
ィル値が大きいＬＣＤでは難しい。マスクの位置ずれが生じると光透過量Ｔが減
少し、光の利用効率が減少する結果となる。たとえ、このマトリクスが正確に配
置されても、画素が”明るい”状態においてこの画素からの一部の光の透過が遮
られ、それ故に光の利用効率が減少する。このようなディスプレイでは、ダーク
マトリクスマスクを使用しない方がよい。
発生するかが決定される。ディスクリネーションが画素のエッジに十分近ければ
、パッシブプレート（ｐａｓｓｉｖｅ ｐｌａｔｅ）上のダークマトリクスによ
りマスクすることができる。しかしながら、ダークマトリクスの配置は、特にフ
ィル値が大きいＬＣＤでは難しい。マスクの位置ずれが生じると光透過量Ｔが減
少し、光の利用効率が減少する結果となる。たとえ、このマトリクスが正確に配
置されても、画素が”明るい”状態においてこの画素からの一部の光の透過が遮
られ、それ故に光の利用効率が減少する。このようなディスプレイでは、ダーク
マトリクスマスクを使用しない方がよい。
【００２０】 本発明は、上記の事情に鑑み、ＬＣＤの逆チルトディスクリネーションを減少
又は除去することを目的とする。本発明の目的は又、ダークマトリクス無しでＬ
ＣＤの逆チルトディスクリネーションを減少又は除去することも目的とする。ダ
ークマトリクスを用いると、ＬＣＤの画素が”明るい”状態において光の透過量
の損失が大きく、及び／又はダークマスクの位置ずれから生じる光の透過量の損
失もある（この損失は、フィルが小さいＬＣＤでは許容できる）。
又は除去することを目的とする。本発明の目的は又、ダークマトリクス無しでＬ
ＣＤの逆チルトディスクリネーションを減少又は除去することも目的とする。ダ
ークマトリクスを用いると、ＬＣＤの画素が”明るい”状態において光の透過量
の損失が大きく、及び／又はダークマスクの位置ずれから生じる光の透過量の損
失もある（この損失は、フィルが小さいＬＣＤでは許容できる）。
【００２１】 本発明は、逆チルトディスクリネーションを除去し又は少なくとも減少するこ
とにより、上記の問題点を解決している。ディスクリネーションはＬＣＤの内部
構造を通して除去（減少）するため、ダークマトリクスマスクを備えなくても、
上記の問題点が解決される。
とにより、上記の問題点を解決している。ディスクリネーションはＬＣＤの内部
構造を通して除去（減少）するため、ダークマトリクスマスクを備えなくても、
上記の問題点が解決される。
【００２２】 本発明では、ディスクリネーションは、画素間領域のデフォメーションを取り
除くことにより除去（減少）される。このデフォメーションは、画素間の領域に
対応する液晶にスペーサ材料を導入することにより取り除かれる。液晶はスペー
サ材料で置き換えられ、それ故に又は少なくとも、隣り合う２つの画素が逆モー
ドで動作するときにデフォメーションの形成及びディスクリネーションの発生が
減少し防止される。
除くことにより除去（減少）される。このデフォメーションは、画素間の領域に
対応する液晶にスペーサ材料を導入することにより取り除かれる。液晶はスペー
サ材料で置き換えられ、それ故に又は少なくとも、隣り合う２つの画素が逆モー
ドで動作するときにデフォメーションの形成及びディスクリネーションの発生が
減少し防止される。
【００２３】 本発明は独立クレームで規定されている。好ましい実施例は従属クレームで規
定されている。
定されている。
【００２４】 本発明をよりよく理解するために、以下の詳細な説明と一緒に用いられる図１
〜図５ｂが参考にされる。
〜図５ｂが参考にされる。
【００２５】 図５を参照すると、基板の位置の関数として表される透過量Ｔとともに、本発
明のＬＣＤの一部断面が示されている。図５に示されている一部は、上述した図
４のＬＣＤの一部と類似している。図５に示されているように、ＬＣＤはシリコ
ン基板材料１１０上に構成されている。スペーサ１１０’は、基板１１０から（
電極１１２ａ,１１２ｂの間の）画素間領域の液晶に向かって突出している（ス
ペーサ１１０’は基板１１０に連続して繋がっているように示されているが、後
述するように、互いに異なる材料である）。
明のＬＣＤの一部断面が示されている。図５に示されている一部は、上述した図
４のＬＣＤの一部と類似している。図５に示されているように、ＬＣＤはシリコ
ン基板材料１１０上に構成されている。スペーサ１１０’は、基板１１０から（
電極１１２ａ,１１２ｂの間の）画素間領域の液晶に向かって突出している（ス
ペーサ１１０’は基板１１０に連続して繋がっているように示されているが、後
述するように、互いに異なる材料である）。
【００２６】 図５に示されているようなスペーサ１１０’は、液晶層１１４の厚さ（液晶セ
ルギャップ）を高精度に維持する機能を果たす。通常５０倍〜１００倍の倍率で
使用される投写型システムでは、画素間領域にパターニングされているスペーサ
により、スペーサがランダムに分布している場合に関連する視野についての欠点
が減少する。高いコントラスト比及び光スループット（明るさ）も達成される。
ルギャップ）を高精度に維持する機能を果たす。通常５０倍〜１００倍の倍率で
使用される投写型システムでは、画素間領域にパターニングされているスペーサ
により、スペーサがランダムに分布している場合に関連する視野についての欠点
が減少する。高いコントラスト比及び光スループット（明るさ）も達成される。
【００２７】 スペーサ１１０’は、画素間領域のデフォメーションの形成を防止するために
、隣り合う画素の間の境界領域の長さに渡って延在していなければならない。そ
れ故に、図５ａに示すように、”スペーサ”は、ＬＣＤの上からみると、実際に
リブである。図５ａには、画素のカラムの間に一方向に延在するリブのみが示さ
れている。このリブにより、同一の列上で隣り合う画素（電極１１２ａ，１１２
ｂに相当する画素）が逆モードで動作するときに、逆チルトディスクリネーショ
ンの形成が抑制される。同一カラム上で隣り合う画素が逆モードで動作するとき
に逆チルトディスクリネーションを防止するためには、列及びカラム双方にリブ
を設けなければならないだろう（言い換えると、図５ｂに示すように、各画素は
スペーサ材料で完全に囲まれるだろう）。
、隣り合う画素の間の境界領域の長さに渡って延在していなければならない。そ
れ故に、図５ａに示すように、”スペーサ”は、ＬＣＤの上からみると、実際に
リブである。図５ａには、画素のカラムの間に一方向に延在するリブのみが示さ
れている。このリブにより、同一の列上で隣り合う画素（電極１１２ａ，１１２
ｂに相当する画素）が逆モードで動作するときに、逆チルトディスクリネーショ
ンの形成が抑制される。同一カラム上で隣り合う画素が逆モードで動作するとき
に逆チルトディスクリネーションを防止するためには、列及びカラム双方にリブ
を設けなければならないだろう（言い換えると、図５ｂに示すように、各画素は
スペーサ材料で完全に囲まれるだろう）。
【００２８】 図５に戻る。画素間領域において、たとえ液晶がスペーサ１１０’に完全に置
き換えられなくても、すなわち、スペーサ１１０’と透明電極１１６との間に小
さな液晶領域があっても、及び／又はスペーサ材料が電極１１２ａ，１１２ｂの
間の幅を完全に埋めていなくても、電極１１２ｂ上の領域の逆チルトディスクリ
ネーションの形成が防止される。以下に述べるように、スペーサ１１０’の材料
を適切に選択することにより、特にスペーサ材料で画素間領域が完全に埋められ
ない場合であっても、逆チルトディスクリネーションの形成を防止することがで
きる。
き換えられなくても、すなわち、スペーサ１１０’と透明電極１１６との間に小
さな液晶領域があっても、及び／又はスペーサ材料が電極１１２ａ，１１２ｂの
間の幅を完全に埋めていなくても、電極１１２ｂ上の領域の逆チルトディスクリ
ネーションの形成が防止される。以下に述べるように、スペーサ１１０’の材料
を適切に選択することにより、特にスペーサ材料で画素間領域が完全に埋められ
ない場合であっても、逆チルトディスクリネーションの形成を防止することがで
きる。
【００２９】 隣り合う画素が逆モードで動作するとき、電極表面に平行な強い電界が画素間
領域に集中すると、デフォメーションの除去に役立ち、それ故に関連するディス
クリネーションの除去に役立つ。一般的には、スペーサ１１０’に使用される材
料は、液晶の誘電率よりも十分に小さい誘電率を持つべきである。もし、スペー
サ１１０’の誘電率が液晶材料の誘電率以上であると、このときの電界分布は、
スペーサ１１０’の周囲の液晶をデフォメーションさせることができ、ディスク
リネーションが形成される結果となる。
領域に集中すると、デフォメーションの除去に役立ち、それ故に関連するディス
クリネーションの除去に役立つ。一般的には、スペーサ１１０’に使用される材
料は、液晶の誘電率よりも十分に小さい誘電率を持つべきである。もし、スペー
サ１１０’の誘電率が液晶材料の誘電率以上であると、このときの電界分布は、
スペーサ１１０’の周囲の液晶をデフォメーションさせることができ、ディスク
リネーションが形成される結果となる。
【００３０】 一方、もしスペーサの誘電率が、例えば、液晶の誘電率よりも１／２倍〜１／
１０倍程度に小さければ、スペーサ自体の内部に電界が集中することにより、ス
ペーサ１１０’を取り囲む液晶のデフォメーションの形成が防止される。それ故
に、電極上の電界は電極表面に対し比較的垂直になる（すなわち、等電位線は、
画素間領域に近接する場所であっても、電極全長に渡ってこの電極に平行のまま
である）。それ故に、隣り合う画素が逆モードであっても、図５に示すように、
液晶は電極１１２ｂの上部全体に渡って通常のチルト角で配向する。
１０倍程度に小さければ、スペーサ自体の内部に電界が集中することにより、ス
ペーサ１１０’を取り囲む液晶のデフォメーションの形成が防止される。それ故
に、電極上の電界は電極表面に対し比較的垂直になる（すなわち、等電位線は、
画素間領域に近接する場所であっても、電極全長に渡ってこの電極に平行のまま
である）。それ故に、隣り合う画素が逆モードであっても、図５に示すように、
液晶は電極１１２ｂの上部全体に渡って通常のチルト角で配向する。
【００３１】 スペーサ材料が画素間領域を完全に満たしていない場合、比較的低い誘電率の
材料を選択することにより、デフォメーションは除去される（十分に小さい誘電
率では、スペーサ材料は、図５に示すように画素間領域を完全に満たす必要はな
い。それ故に、スペーサ材料は、液晶ギャップを完全に満たすような高さを持つ
必要はなく、及び／又は画素１２ａ及び１２ｂのような隣り合う画素の間隔より
薄くてもよい）。
材料を選択することにより、デフォメーションは除去される（十分に小さい誘電
率では、スペーサ材料は、図５に示すように画素間領域を完全に満たす必要はな
い。それ故に、スペーサ材料は、液晶ギャップを完全に満たすような高さを持つ
必要はなく、及び／又は画素１２ａ及び１２ｂのような隣り合う画素の間隔より
薄くてもよい）。
【００３２】 図５ａに示されているような（または、図５ｂに示すように各画素を完全に取
り囲む）リブを形成するためのスペーサをパターニングする場合、アクティブマ
トリクスを構成するプロセスで容易に形成することができる。それ故に、スペー
サは、アクティブマトリクスを構成するために使用されるプロセスと同様のプロ
セスに基づいて形成してもよい。上述したように、従来の装置も、液晶ギャップ
を設けるためのいくつかのタイプのスペーサ材料を有している。例えば、上述し
たように、図２には、液晶ギャップを設けるために、基板と二次電極との間に広
がり、一連の柱状又はカラム状にパターニングされた層が示されている。
り囲む）リブを形成するためのスペーサをパターニングする場合、アクティブマ
トリクスを構成するプロセスで容易に形成することができる。それ故に、スペー
サは、アクティブマトリクスを構成するために使用されるプロセスと同様のプロ
セスに基づいて形成してもよい。上述したように、従来の装置も、液晶ギャップ
を設けるためのいくつかのタイプのスペーサ材料を有している。例えば、上述し
たように、図２には、液晶ギャップを設けるために、基板と二次電極との間に広
がり、一連の柱状又はカラム状にパターニングされた層が示されている。
【００３３】 図５及び５ａに示されているようなリブ形のスペーサ（または、図５ｂに示す
ように各画素を完全に取り囲むスペーサ）を形成するための絶縁層のパターニン
グは、既知の技術を修正することにより行うことができる。アクティブマトリク
スは、基板の表面に露出する例えばＡｌの画素（電極）を碁盤目状に残すという
既知の方法を用いることにより構成される。リブスペーサは、絶縁材料を堆積し
、画素間に広がるリブパターンを残すマスクを用いることにより形成することが
できる。それ故に、本発明のＬＣＤを形成するためのプロセスは、ほとんどのシ
リコン基板に対して非常に有効である。
ように各画素を完全に取り囲むスペーサ）を形成するための絶縁層のパターニン
グは、既知の技術を修正することにより行うことができる。アクティブマトリク
スは、基板の表面に露出する例えばＡｌの画素（電極）を碁盤目状に残すという
既知の方法を用いることにより構成される。リブスペーサは、絶縁材料を堆積し
、画素間に広がるリブパターンを残すマスクを用いることにより形成することが
できる。それ故に、本発明のＬＣＤを形成するためのプロセスは、ほとんどのシ
リコン基板に対して非常に有効である。
【００３４】 材料の選定及びスペーサ１１０’を形成するためのプロセスは装置の品質に大
いに関係してくる。スパッタリング又は蒸着を行う場合、付着性、材質、エッチ
ングしやすさ、及び低温での処理能力を考慮すると、プラズマエンハンストＣＶ
Ｄ（ＰＥＣＶＤ）プロセスが望まれる。反射率の低下及び高散乱を引き起こすア
ルミニウムの損傷を防止するため、スパッタプロセスの温度は２５００℃より低
い温度に保持されなければならない。
いに関係してくる。スパッタリング又は蒸着を行う場合、付着性、材質、エッチ
ングしやすさ、及び低温での処理能力を考慮すると、プラズマエンハンストＣＶ
Ｄ（ＰＥＣＶＤ）プロセスが望まれる。反射率の低下及び高散乱を引き起こすア
ルミニウムの損傷を防止するため、スパッタプロセスの温度は２５００℃より低
い温度に保持されなければならない。
【００３５】 上記のように、スペーサを形成するために選択された材料、特に誘電率の小さ
い材料は、画素間領域のデフォメーションを除去するためには非常に重要である
。スペーサの材料としてプラズマナイトライド（ＳｉＮｘ）の代わりにＰＴＥＯ
Ｓ（プラズマテトラエチルオキシレン plasma-tetra ethyl oxysilane）を用い
ると、より効果的である。例えば、１０ε０の誘電率を有する液晶を用い、４ε ０ 〜８ε０の範囲の誘電率を有するＳｉＮｘを材料としてＰＥＣＶＤを用いてス
ペーサを形成すると、逆チルトディスクリネーションを除去するのに有効である
ことがわかる。１ε０〜３ε０の範囲の誘電率を有するＴＥＯＳを材料としてＰ
ＥＣＶＤを用いてスペーサを形成すると、さらに改良されることが期待できる。
い材料は、画素間領域のデフォメーションを除去するためには非常に重要である
。スペーサの材料としてプラズマナイトライド（ＳｉＮｘ）の代わりにＰＴＥＯ
Ｓ（プラズマテトラエチルオキシレン plasma-tetra ethyl oxysilane）を用い
ると、より効果的である。例えば、１０ε０の誘電率を有する液晶を用い、４ε ０ 〜８ε０の範囲の誘電率を有するＳｉＮｘを材料としてＰＥＣＶＤを用いてス
ペーサを形成すると、逆チルトディスクリネーションを除去するのに有効である
ことがわかる。１ε０〜３ε０の範囲の誘電率を有するＴＥＯＳを材料としてＰ
ＥＣＶＤを用いてスペーサを形成すると、さらに改良されることが期待できる。
【００３６】 上記の実施例は本発明の一例にずきない。本発明の範囲及びクレームから逸脱
せずに、上記の例を様々な形態に変更及び適合できることは、当業者にとっては
極めて明白である。それ故に、上記の実施例は本発明の一例に過ぎず、本発明の
範囲を限定するものではないことを考慮すべきである。特許請求の範囲において
、”有する”という言葉は、特許請求の範囲に示された要素又はステップ以外の
要素又はステップを排除するものではない。要素の前に示されている”１つ”と
いう言葉は、各要素を複数備えることを排除するものではない。
せずに、上記の例を様々な形態に変更及び適合できることは、当業者にとっては
極めて明白である。それ故に、上記の実施例は本発明の一例に過ぎず、本発明の
範囲を限定するものではないことを考慮すべきである。特許請求の範囲において
、”有する”という言葉は、特許請求の範囲に示された要素又はステップ以外の
要素又はステップを排除するものではない。要素の前に示されている”１つ”と
いう言葉は、各要素を複数備えることを排除するものではない。
【図１】 従来のＬＣＤのいくつかの画素の断面図である。
【図２】 図１の断面図に示されているＬＣＤの部分平面図である。
【図３】 図１の破線で示されている部分内の液晶の多様な配向状態を示す図、及び液晶
を通過する光の透過量を表すグラフである。
を通過する光の透過量を表すグラフである。
【図４】 図１に示す電極が逆モードで動作するときの電極間の液晶の配向を示す図、及
び液晶を通過する光の透過量を表すグラフである。
び液晶を通過する光の透過量を表すグラフである。
【図５】 本発明のＬＣＤのいくつかの画素の断面図、及び液晶を通過する光の透過量を
表すグラフである。
表すグラフである。
【図５ａ】 図５の断面図に示されているＬＣＤの部分平面図である。
【図５ｂ】 図５の断面図に示されているＬＣＤの別の実施例の部分平面図である。
１１０ シリコン基板 １１０’ スペーサ １１２ａ,１１２ｂ 電極 １１４ 液晶層 １１６ 透明電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 ピンカー ロナルド ディー オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 クノッセン ジェラルド オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 2H089 LA09 LA19 MA04X NA14 NA24 PA08 QA15 RA05 SA16 SA19 TA01 TA09 TA17
Claims (11)
- 【請求項１】 スペーサ材料に置き換えられる画素間領域の少なくとも一部
に液晶を有する液晶ディスプレイであって、 前記スペーサ材料が、前記スペーサ材料の互いに反対側の画素が逆モードで動
作しているとき、画素間領域の近くのディスクリネーションの形成を減少させる
ことを特徴とする液晶ディスプレイ。 - 【請求項２】 逆モードで動作する前記画素の間に存在する前記スペーサ材
料が、前記画素間領域において前記液晶のデフォメーションを取り除くことを特
徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項３】 前記スペーサ材料が、前記画素間領域の液晶ディスプレイの
第１の基板から前記液晶に向けて垂直に延在することを特徴とする請求項１に記
載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項４】 前記スペーサ材料が、前記液晶ディスプレイの共通電極に垂
直に延在することをことを特徴とする請求項３に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項５】 前記スペーサ材料が、前記第１の基板と前記共通電極との間
隔よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項６】 前記スペーサ材料が、前記各画素の二次電極の間隔を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項７】 前記スペーサ材料が、前記各画素の二次電極の間隔よりも狭
いことを特徴とする請求項３に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項８】 前記スペーサ材料が、前記液晶ディスプレイの画素をカラム
に分けるリブを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項９】 前記スペーサ材料が、前記液晶ディスプレイの画素を列に分
けるリブを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。 - 【請求項１０】 前記液晶の誘電率が５ε０以上であり、前記スペーサ材料
の誘電率が５ε０よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプ
レイ。 - 【請求項１１】 前記液晶の誘電率が、約１０ε０であり、前記スペーサ材
料の誘電率が約１ε０から６ε０であることを特徴とする請求項１に記載の液晶
ディスプレイ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/122,411 | 1998-07-24 | ||
| US09/122,411 US6473149B2 (en) | 1998-07-24 | 1998-07-24 | Elimination of the reverse-tilt in high-density reflective LCDs |
| PCT/EP1999/005038 WO2000005619A1 (en) | 1998-07-24 | 1999-07-15 | ELIMINATION OF REVERSE-TILT IN HIGH-DENSITY REFLECTIVE LCDs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002521717A true JP2002521717A (ja) | 2002-07-16 |
Family
ID=22402587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000561532A Withdrawn JP2002521717A (ja) | 1998-07-24 | 1999-07-15 | 高密度反射型液晶ディスプレイの逆チルトの除去 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6473149B2 (ja) |
| EP (1) | EP1040380A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002521717A (ja) |
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| KR100892357B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2009-04-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치용 컬러필터 기판 및 그 제조방법 |
| KR100617036B1 (ko) * | 2003-12-27 | 2006-08-30 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정표시장치의 제조방법 |
| JP4695852B2 (ja) * | 2004-05-24 | 2011-06-08 | 富士通株式会社 | 液晶表示装置 |
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| US9305590B2 (en) | 2007-10-16 | 2016-04-05 | Seagate Technology Llc | Prevent data storage device circuitry swap |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3019038A1 (de) * | 1980-05-19 | 1981-12-03 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Fluessigkristallanzeige |
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| JPH02196221A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-02 | Hitachi Ltd | 液晶ディスプレイパネル及びその製造方法 |
| JPH04238325A (ja) * | 1991-01-23 | 1992-08-26 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
| US5268782A (en) * | 1992-01-16 | 1993-12-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Micro-ridged, polymeric liquid crystal display substrate and display device |
| JP2933816B2 (ja) | 1993-07-15 | 1999-08-16 | シャープ株式会社 | 液晶表示素子及びその製造方法 |
| TW291543B (ja) * | 1993-09-28 | 1996-11-21 | Sharp Kk | |
| JPH09288277A (ja) | 1996-04-19 | 1997-11-04 | Citizen Watch Co Ltd | 液晶表示パネル |
-
1998
- 1998-07-24 US US09/122,411 patent/US6473149B2/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-07-15 WO PCT/EP1999/005038 patent/WO2000005619A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-07-15 EP EP99936541A patent/EP1040380A1/en not_active Withdrawn
- 1999-07-15 JP JP2000561532A patent/JP2002521717A/ja not_active Withdrawn
- 1999-10-06 TW TW088117229A patent/TW562968B/zh active
Also Published As
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061003 |