JP2005010740A - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の液晶表示装置は、互いに対向配置された上基板20と下基板10との間に液晶層50が挟持され、下基板10の液晶層50側に半透過反射層11が設けられた液晶セルを有し、液晶層50に対して上基板20側から楕円偏光を入射させる第1楕円偏光板(25,26)と、下基板10側から楕円偏光を入射させる第2楕円偏光板(15,16)とが備えられ、これら第1及び第2楕円偏光板のうち第1楕円偏光板(25,26)のみがハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを有することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
従来の半透過反射型液晶表示装置においては、反射表示領域と、透過表示領域とでの光路長が異なっているために、液晶層による偏光状態の変化量を反射表示領域に合わせた場合には透過表示領域では偏光状態の変化量が不十分となり、透過表示領域の輝度あるいはコントラストが低下する問題がある。そこで、本願発明者が検討を行ったところ、反射表示領域における表示品質を低下させることなく、透過表示領域の表示輝度を最大化し得る液晶層の構成を得るためには、液晶層のねじれ角と、液晶の複屈折差Δnと液晶層厚dとの積Δn・d(リタデーション値)とを上記範囲内に制御することが好ましいことを見出した。つまり、本発明の液晶表示装置において、上記範囲内にねじれ角、透過及び反射表示領域のΔn・d(リタデーション値)を設定することで、実用的な駆動電圧において透過表示領域の輝度と反射表示領域の表示品質とを共に実現することが可能となったのである。
図1は、本発明に係る構成を備えた液晶表示装置の画素部を拡大して示す部分断面図である。この図に示す液晶表示装置100は、アクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置であり、対向して配置されたアレイ基板10と、対向基板20との間に液晶層50を挟持して構成されており、アレイ基板10の外面側にバックライト60が備えられている。また、一画素中に反射表示領域30と、透過表示領域40とを備えている。本実施形態の液晶表示装置100は、図示上面側(対向基板20外面側)が表示面とされており、表示を視認する観察者は図示上方に配置されることとなる。
上記第1実施形態の液晶表示装置100について、透過表示領域のリタデーション値(Δn・dt)を325nm、反射表示領域のリタデーション値(Δn・dr)を190nmとし、液晶層50を平行配向且つねじれ角40度として構成した。また、図3に示した基準軸と偏光板26の吸収軸26aとのなす角度θ1を96°、基準軸と位相差フィルム2の遅相軸2aとのなす角度θ2を26°、基準軸と液晶フィルム3のチルト方向(液晶層50を挟持する基板側に配列した液晶フィルム3の分子配列方向)3aとのなす角度θ3を90°とし、位相差フィルム2のΔn・dを270nm、液晶フィルム3のΔn・dを96nmとした。なお、ここで言う液晶フィルムのΔn・dとは液晶フィルムの法線方向から見た場合の面内のΔn・dである。
比較例1の液晶表示装置として、上記液晶表示装置100の位相差板25を2枚の一軸延伸した位相差フィルム2及び位相差フィルム2’にて構成したもの、つまり液晶フィルム3を一軸延伸した位相差フィルムに置換した構成の液晶表示装置を用意した。
この液晶表示装置について、透過表示領域のリタデーション値(Δn・dt)を325nm、反射表示領域のリタデーション値(Δn・dr)を190nmとし、液晶層50を平行配向且つねじれ角40度として構成した。また、図3に示した基準軸と偏光板26の吸収軸26aとのなす角度θ1を10°、基準軸と位相差フィルム2の遅相軸2aとのなす角度θ2を113°、基準軸と位相差フィルム2’(図示略)の遅相軸とのなす角度を174°とし、位相差フィルム2のΔn・dを255nm、位相差フィルム2’のΔn・dを173nmとした。
比較例2の液晶表示装置として、上記比較例1の液晶表示装置の第1位相差フィルム5をハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムにて置換した構成のものを用意し、該置換した液晶フィルムの面内位相差は110nm、該液晶フィルムのチルト方向と上記基準軸とのなす角度は−100°とした。このような構成を備える比較例2の液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
また、図7に示すように、比較例1の液晶表示装置では、透過モードにおいて斜め方向から見た場合のコントラストが低下しているが、比較例2のように液晶フィルムを下基板の背面側に配設することで、図8に示すように広視角化を実現することができ、さらに実施例の場合にも図6に示すように広視角化が実現されていることが分かる。
以下、第2実施形態の液晶表示装置について図10を参照しつつ説明する。なお、図10は、第1実施形態の図3に相当する図面である。
第2実施形態の液晶表示装置は、第1実施形態と同様、アクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置である一方、図10に示すように、液晶層50を介して配置される各基板に備えられた位相差板及び偏光板の構成が第1実施形態とは異なる。したがって、位相差板及び偏光板の構成以外については第1実施形態と同様の構成であるため、説明を省略する。
上記第2実施形態の液晶表示装置について、透過表示領域のリタデーション値(Δn・dt)を300nm、反射表示領域のリタデーション値(Δn・dr)を600nmとし、液晶層50を上基板側でプレチルト3°の水平配向を、下基板側で垂直配向をとるツイスト角0°のハイブリッド配向の液晶にて構成した。
また、図10に示した基準軸と偏光板126の吸収軸26aとのなす角度θ1を45°、基準軸と位相差フィルム102の遅相軸2aとのなす角度θ2を0°、基準軸と液晶フィルム103のチルト方向3aとのなす角度θ3を90°とし、位相差フィルム102のΔn・dを126nm、液晶フィルム103のΔn・dを16nmとした。
比較例の液晶表示装置として、上記第2実施形態の液晶表示装置の液晶フィルム103を省いて構成したもの、つまり上基板の外面側に位相差フィルム102のみを構成したものを用意した。なお、位相差フィルム102のΔn・dは110nmとした。このような液晶表示装置について、反射モード及び透過モードにおける表示特性を評価した。
次に、上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図9は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図9において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような電子機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、使用環境によらずに明るく、コントラストが高く、視角依存性の少ない液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。なお、透過表示のみならず反射表示についても高コントラストの表示を得ることができるため、反射表示用途にも適した電子機器として提供可能となる。
Claims (10)
- 互いに対向配置された上基板と下基板との間に液晶層が挟持され、前記下基板の前記液晶層側に半透過反射層が設けられた液晶セルを有する液晶表示装置であって、
前記液晶層に対して前記上基板側から楕円偏光を入射させる第1楕円偏光板と、前記下基板側から楕円偏光を入射させる第2楕円偏光板とが備えられ、これら第1及び第2楕円偏光板のうち前記第1楕円偏光板のみがハイブリッド配向を固定化した液晶フィルムを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1楕円偏光板が、直線偏光を透過する偏光板と、前記液晶フィルムと、延伸フィルムとを含んでなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶フィルムが、ネマチックハイブリッド配向を固定化したフィルムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶フィルムの面内位相差が70nm〜140nmであることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶フィルムの平面での屈折率の大きい軸が、前記液晶層の中心軸と略平行であることを特徴とする請求項3又は4に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶フィルムが、ディスコチックハイブリッド配向を固定化したフィルムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層が、片方の基板側で平行配向、他方の基板側で垂直配向をとるとともに、0°ツイストのハイブリッド配向を有していることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶層のねじれ角が0°〜70°であり、透過表示領域における液晶層のリタデーション値が0.24〜0.35、反射表示領域のリタデーション値が0.14〜0.26であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶セルが、反射表示領域における液晶層の層厚を透過表示領域における液晶層の層厚よりも小さくする層厚調整層を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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