JP2005128084A - Liquid crystal display device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic apparatus.
携帯用電子機器等の表示部に好適な表示装置として、外光を反射して表示が可能な反射型液晶表示装置が知られているが、従来の反射型カラー液晶表示装置には、視角が狭くコントラストが低いという課題があった。そこで、より視角が広い垂直配向モードの液晶を採用した反射型液晶表示装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。垂直配向モードでは、液晶が電圧によって倒れる方向を何らかの方法で制御する必要があるが、特許文献1では、液晶層を挟んで反射電極と対向電極とを設け、反射電極の端部で生じる斜め電界と、対向電極に設けられた配向制御窓とによって垂直配向した液晶分子の倒れる方向を規制している。 As a display device suitable for a display unit of a portable electronic device or the like, a reflection type liquid crystal display device capable of displaying by reflecting external light is known, but a conventional reflection type color liquid crystal display device has a viewing angle. There was a problem of narrow and low contrast. Therefore, a reflection type liquid crystal display device employing a liquid crystal in a vertical alignment mode with a wider viewing angle has been proposed (for example, see Patent Document 1). In the vertical alignment mode, the direction in which the liquid crystal is tilted by the voltage needs to be controlled by some method. However, in Patent Document 1, a reflective electrode and a counter electrode are provided across the liquid crystal layer, and an oblique electric field generated at the end of the reflective electrode. And the orientation control window provided on the counter electrode regulate the direction in which the vertically aligned liquid crystal molecules fall.
ところで、反射型液晶表示装置では、外光の正反射による表示視認性の低下を防止するべく、光散乱手段を設けるのが一般的である。例えば特許文献1では、液晶パネルの前面側に拡散層を設け、表示光を散乱させる構成が採用されている。また、下記特許文献2には、表面に凹凸を付与された散乱反射板を用いた液晶表示装置が開示されている。表面に凹凸を付与された散乱反射板を用いた場合、拡散層を用いたものに比してぼけのない高コントラストの表示が得られる点で優れている。
上述した特許文献1,2に記載の技術を組み合わせる場合を考えると、特許文献1に記載の液晶表示装置に対して特許文献2に記載の散乱反射板を適用することで、視角が広く、ぼけのない高コントラストの表示が可能な反射型液晶表示装置が得られると考えられる。しかしながら、これらを組み合わせた場合には、従来の垂直配向モードの反射型液晶表示装置では生じない新たな問題が生じることが分かった。それは、表示の色付きや、ざらざらとしたしみ状のむらが生じ、さらに、それらが視角方向や光照射方向により変化し、表示品質が著しく低下することである。
Considering the case where the techniques described in
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、広視野角、高コントラスト、かつ高画質の反射表示が可能な液晶表示装置を提供することを目的としている。また本発明は、広視野角、高コントラストのカラー表示部を備えた電子機器を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of a reflective display with a wide viewing angle, high contrast, and high image quality. It is another object of the present invention to provide an electronic device including a wide viewing angle and high contrast color display unit.
本発明者の研究によれば、配向分割された垂直配向液晶と、散乱反射板との組み合わせにおける表示品質の低下は、散乱反射板での光学干渉を防止するために、その凹凸部が不規則に配置されていることに由来するものである。以下、その原理を、図8及び図9を参照して簡単に説明する。図8において、外形を成す八角形は反射電極110を示しており、この反射電極110の中心部に配置された八角形は、液晶層を挟んで対向する電極に設けられた開口部119である。この反射電極110は、液晶表示装置の1つのドット又はその一部(サブドット)を構成するものである。符号51は、前記反射電極110と対向側の電極とにより挟まれた液晶層を構成する液晶分子を模式的に示している。また、反射電極110には、反射光を散乱させるための凹凸形状が付与され、図8(b)に示すように、凸部124aが反射電極110上に不規則に配列されている。
According to the inventor's research, the deterioration of the display quality in the combination of the vertically aligned liquid crystal and the scattering reflector is that irregularities are irregular in order to prevent optical interference in the scattering reflector. It is derived from being arranged in The principle will be briefly described below with reference to FIGS. In FIG. 8, the octagon forming the outer shape shows the
図8(a)において、液晶分子51は、電圧が印加されて少し傾いた状態を示しており、反射電極110の外周端と、反射電極中央に配された開口部119との配向制御作用により平面視放射状に配向している。また実際の液晶表示装置では、液晶分子51の傾き角度は、中央付近と外周部とで異なっている。
In FIG. 8A, the
図9は、図8に示すように液晶分子51が放射状に配向し、また反射電極110に凹凸形状が付与されているドットにおける電圧反射率特性をシミュレーションにより見積もったものである。図9に実線又は破線で示す複数の曲線は、反射電極110上の異なる位置(6箇所)における反射率を示しており、反射率は、12時方向、極角30°方向から平行光を入射させた場合における、液晶表示装置の正面方向(極角0°方向)の反射光の割合である。図に示す曲線のうち、実線で示した2本の曲線は、階調表示時に最も反射率が高くなる位置と、最も反射率が低くなる位置とに対応している。
FIG. 9 shows the voltage reflectivity characteristics of the dots in which the
図9に示すように、図8に示す構成のドットでは、位置により反射率が大きく異なっており、特に階調表示を行うべく中間電圧V1を印加した場合には、同一のドット内での最大反射率L2は、最小反射率L1の3倍程度もある。このように1ドット内で反射率が大きく異なっているのは、液晶表示装置に12時方向、極角30°方向から入射した平行光のうち、液晶表示装置正面方向(極角0°方向;紙面垂直方向)に反射される光は、反射電極110上の凸部124a上の1点124bで反射された光であり、さらにこれらの点124bは、反射電極110上で不規則に配置され、またそれらの点における液晶分子51の配向状態が全て異なっているからである。
As shown in FIG. 9, the reflectance of the dots having the configuration shown in FIG. 8 varies greatly depending on the position. In particular, when the intermediate voltage V1 is applied to perform gradation display, the maximum value within the same dot is obtained. The reflectance L2 is about three times the minimum reflectance L1. As described above, the reflectance greatly differs within one dot because of the parallel light incident on the liquid crystal display device from the 12 o'clock direction and the polar angle of 30 °, the front direction of the liquid crystal display device (polar angle of 0 ° direction; The light reflected in the direction perpendicular to the paper surface is the light reflected at one
そして、上記の如く特定方向の反射光強度に寄与する凸部124a上の点124bが、反射電極110上で不規則に配置されていることから、液晶表示装置を構成する複数の反射電極110間で反射特性が異なることとなり、これが色付きや、液晶表示装置を斜視した際のざらざらとしたしみ状のむらの原因となる。また、上記点124bは、光の入射角度や、観察者の視角により位置が変わるため、上記色付きや表示むらを光学素子等により補償することは不可能である。先に記載のように、このような色付きや表示むらは、配向分割されていない垂直配向モードの液晶表示装置では生じることはなく、ドット内の配向分割が行われている場合に初めて生じる問題である。これは、従来の配向分割されていない液晶表示装置では、反射電極上の液晶分子が一方向に配列されるため、反射光の射出位置に依存する反射特性の差異が生じないからである。
本発明者は、このような配向分割された垂直配向モードの液晶表示装置における色付きや表示むらの問題を解決するべく検討を重ね、本発明を完成するに到った。
Since the
The present inventor has repeatedly studied to solve the problems of coloring and display unevenness in the liquid crystal display device of the vertical alignment mode which is divided in the above-described alignment, and has completed the present invention.
本発明の液晶表示装置は、対向配置された一対の基板間に初期配向が垂直配向を呈する液晶層を挟持し、1表示単位を構成するドットが複数配列された表示領域を備えた液晶表示装置であって、前記各ドットの平面領域内に、反射層と、前記垂直配向液晶の配向状態を制御する配向制御構造物とが設けられ、前記反射層には、前記ドットの平面領域内でほぼ不規則に配列された複数の凹凸部からなる凹凸形状が付与されており、前記表示領域に、略同一の反射特性を有する複数の前記ドットが含まれていることを特徴としている。
上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置によれば、ほぼ同一の反射特性を有するドットが表示領域内に複数配置されていることで、ドット毎に反射特性が異なることに起因する表示むらを低減することができ、もって広視角、高コントラストの液晶表示装置を提供することができる。
A liquid crystal display device according to the present invention includes a display region in which a plurality of dots constituting one display unit are arranged by sandwiching a liquid crystal layer having an initial orientation of vertical alignment between a pair of substrates arranged opposite to each other. A reflective layer and an alignment control structure for controlling an alignment state of the vertically aligned liquid crystal are provided in the planar area of each dot, and the reflective layer is substantially within the planar area of the dot. An uneven shape including a plurality of irregularly arranged uneven portions is provided, and the display region includes a plurality of dots having substantially the same reflection characteristics.
According to the liquid crystal display device of the present embodiment having the above-described configuration, a plurality of dots having substantially the same reflection characteristics are arranged in the display region, and thus display unevenness caused by the difference in reflection characteristics for each dot. Thus, a wide viewing angle and high contrast liquid crystal display device can be provided.
本発明の液晶表示装置では、前記略同一の反射特性を有するドットにより構成されるドット群が、前記表示領域内に複数含まれていることが好ましい。この構成によれば、ドット毎の反射特性の違い起因する表示むらをより効果的に低減することができる。本構成においては、前記ドット群を可能な限り不規則に配置するか、あるいは略同一の反射特性を有するドットを可能な限り不規則に配置することが好ましい。このような構成とすることで、ドット間あるいはドット群間での凹凸部の周期的な繰り返しに起因する光学干渉を抑えることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that a plurality of dot groups constituted by the dots having substantially the same reflection characteristics are included in the display area. According to this configuration, display unevenness due to a difference in reflection characteristics for each dot can be more effectively reduced. In this configuration, it is preferable that the dot group is arranged as irregularly as possible, or dots having substantially the same reflection characteristics are arranged as irregularly as possible. By adopting such a configuration, it is possible to suppress optical interference caused by periodic repetition of uneven portions between dots or dot groups.
本発明の液晶表示装置では、前記各ドットに対応して色材層が設けられ、互いに異なる色の前記色材層を備えた複数の前記ドットにより構成される画素を表示単位として備えており、1つの前記画素を構成する各ドットが、略同一の反射特性を有している構成とすることができる。すなわち、本発明は、複数色のドットからなる画素を表示単位としてカラー表示を行う液晶表示装置に好ましく適用することができる。このような構成とすることで、画素を構成するドット間での反射特性の不均一による色付きを防止でき、高画質の表示を得ることができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, a color material layer is provided corresponding to each of the dots, and a pixel composed of a plurality of the dots having the color material layer of different colors is provided as a display unit. Each dot constituting one pixel can be configured to have substantially the same reflection characteristics. That is, the present invention can be preferably applied to a liquid crystal display device that performs color display using a pixel composed of a plurality of color dots as a display unit. With such a configuration, it is possible to prevent coloring due to non-uniform reflection characteristics between the dots constituting the pixel, and to obtain a high-quality display.
本発明の液晶表示装置では、前記表示領域に、反射特性の異なる複数の画素が含まれている構成とすることもできる。表示領域内に設けられた各画素の反射特性が同一である場合、画素間で光学的な干渉が生じ易くなり、特に画素を高精細化してピッチを狭くした場合にその傾向が顕著になる。そこで本構成の如く画素間の表示特性を異ならせることで、上記画素間の光学干渉を防止でき、表示品質を向上させることができる。またこの構成において、略同一の反射特性を有する複数の画素からなる画素群が、前記表示領域に複数含まれている構成とすることもできる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the display region may include a plurality of pixels having different reflection characteristics. When the reflection characteristics of the pixels provided in the display area are the same, optical interference is likely to occur between the pixels, and this tendency becomes particularly prominent when the pixels are made finer and the pitch is narrowed. Therefore, by making display characteristics different between pixels as in this configuration, optical interference between the pixels can be prevented, and display quality can be improved. In this configuration, a plurality of pixel groups including a plurality of pixels having substantially the same reflection characteristics may be included in the display area.
本発明の液晶表示装置では、前記反射層が、前記液晶層に電圧を印加する電極を兼ねている構成とすることもできる。すなわち、本発明の液晶表示装置は、液晶層への電圧印加手段として、光反射性を有する電極を備えた構成とすることができる。このような構成とすれば、部材数の削減による低コスト化、及び製造の効率化を実現できる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the reflective layer may also serve as an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer. That is, the liquid crystal display device of the present invention can be configured to include an electrode having light reflectivity as means for applying a voltage to the liquid crystal layer. With such a configuration, it is possible to realize cost reduction and manufacturing efficiency by reducing the number of members.
本発明の液晶表示装置では、前記各ドットが、前記液晶層への電圧印加時に前記配向制御構造物により配向制御されてなる複数の液晶配向領域をその平面領域内に形成可能とされており、前記ドットの平面領域内に形成される各液晶配向領域が、互いに異なる反射特性を備えている構成とすることができる。すなわち、前記ドットの平面領域内で、電圧印加時に複数の液晶ドメインを形成して表示を行う場合、各液晶ドメインでは反射特性を異ならせることが好ましい。このような構成とすることで、微細なドット内で液晶ドメイン間の光学干渉が生じ、大きな干渉縞が生じるのを防止することができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, each of the dots is capable of forming a plurality of liquid crystal alignment regions in which the alignment is controlled by the alignment control structure when a voltage is applied to the liquid crystal layer, in the plane region, Each liquid crystal alignment area formed in the planar area of the dots may have a different reflection characteristic. That is, in the case where display is performed by forming a plurality of liquid crystal domains when a voltage is applied in the plane area of the dots, it is preferable that the reflection characteristics are different in each liquid crystal domain. By adopting such a configuration, it is possible to prevent optical interference between liquid crystal domains from occurring in fine dots and large interference fringes from being generated.
本発明の液晶表示装置では、前記ドットに、複数の島状部と、該複数の島状部間を導電接続する連結部とを有する電極が設けられるとともに、前記各島状部の平面領域内に、前記配向制御構造物が設けられている構成とすることができる。この構成によれば、島状部の周端部及び前記配向制御構造物の配向制御作用により、前記複数の島状部の平面領域内に略放射状の液晶ドメインを形成でき、全方位で均一な表示が可能な広視角の液晶表示装置を提供することができる。 In the liquid crystal display device of the present invention, the dot is provided with an electrode having a plurality of island-shaped portions and a connecting portion that conductively connects the plurality of island-shaped portions, and in the plane region of each island-shaped portion. It can be set as the structure by which the said orientation control structure is provided. According to this configuration, substantially radial liquid crystal domains can be formed in the planar region of the plurality of island-shaped portions by the peripheral end portion of the island-shaped portions and the alignment control action of the alignment control structure, and uniform in all directions. A wide viewing angle liquid crystal display device capable of display can be provided.
本発明の液晶表示装置では、前記略同一の反射特性を有する複数のドットが、略同一構成の前記反射層及び配向制御構造物を備えている構成とすることができる。
また上記構成において、前記略同一の反射特性を有する複数のドットにおいて、前記反射層の凹凸形状と、前記配向制御構造物の形状及び配置と、前記反射層と配向制御構造物との配置関係とが略同一であることが好ましい。
In the liquid crystal display device of the present invention, the plurality of dots having substantially the same reflection characteristics may include the reflection layer and the alignment control structure having substantially the same configuration.
Further, in the above configuration, in the plurality of dots having substantially the same reflection characteristics, the uneven shape of the reflective layer, the shape and arrangement of the alignment control structure, and the arrangement relationship between the reflection layer and the alignment control structure Are preferably substantially the same.
本発明の液晶表示装置では、前記反射層が、前記ドットの平面領域内で部分的に形成されている構成とすることもできる。すなわち本発明は、半透過反射型の液晶表示装置にも適用することができる。反射表示エリアが狭くなる半透過反射型液晶表示装置では、反射層に形成される凹凸部の数も少なくなるため、視角による色変化や表示むらが生じやすくなる。このような液晶表示装置に対し本発明の構成を適用するならば、反射型液晶表示装置に比しても顕著な視角特性、表示品質の改善効果が得られ、好適である。 In the liquid crystal display device of the present invention, the reflective layer may be partially formed in the planar area of the dots. That is, the present invention can also be applied to a transflective liquid crystal display device. In the transflective liquid crystal display device in which the reflective display area is narrowed, the number of uneven portions formed in the reflective layer is reduced, so that color change and display unevenness due to viewing angle are likely to occur. If the configuration of the present invention is applied to such a liquid crystal display device, it is possible to obtain a remarkable effect of improving viewing angle characteristics and display quality as compared with a reflective liquid crystal display device.
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、広視角、高輝度、高コントラストの表示部を備えた電子機器が提供される。 Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal display device according to the present invention described above. According to this configuration, an electronic apparatus including a display unit with a wide viewing angle, high luminance, and high contrast is provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下で参照する各図において、積層膜や部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎の縮尺は適宜異ならせて表示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings referred to below, the scale of each member is appropriately changed and displayed in order to make the laminated film and the member recognizable on the drawing.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態である液晶表示装置の回路構成図、図2は、同、電極の概略平面構造を示す構成図、図3は、同、1画素領域を示す図である。これらの図に示す液晶表示装置は、スイッチング素子としてTFD(Thin film diode)素子(二端子型非線形素子)を用いたアクティブマトリクス方式のカラー液晶表示装置である。また、本実施形態に係る液晶表示装置は、初期配向が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶からなる液晶層を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic planar structure of the electrode, and FIG. 3 is a diagram showing one pixel region. It is. The liquid crystal display device shown in these figures is an active matrix color liquid crystal display device using a TFD (Thin film diode) element (two-terminal nonlinear element) as a switching element. Further, the liquid crystal display device according to the present embodiment includes a liquid crystal layer made of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which the initial alignment is vertical alignment.
本実施形態の液晶表示装置は、図1に示すように、走査線駆動回路110及びデータ線駆動回路120を含んでいる。液晶表示装置100には、信号線、すなわち複数の走査線13と、これらの走査線13と交差する複数のデータ線9とが設けられ、走査線13は走査線駆動回路110により、データ線9はデータ線駆動回路120により駆動される。そして、各画素領域150において、走査線13とデータ線9との間にTFD素子40と液晶表示要素160(液晶層)とが直列に接続されている。
尚、図1では、TFD素子40が走査線13側に接続され、液晶表示要素160がデータ線9側に接続されているが、これとは逆にTFD素子40をデータ線9側に、液晶表示要素160を走査線13側に設ける構成としても良い。
The liquid crystal display device of this embodiment includes a scanning
In FIG. 1, the
次に、図2に基づいて、本実施の形態の液晶表示装置に具備された電極の平面構造について説明する。図2に示すように、本実施の形態の液晶表示装置では、走査線13にTFD素子40を介して接続された画素電極31(詳細な平面形状は図3を参照)がマトリクス状に配列されており、これらの画素電極31と紙面垂直方向に対向して共通電極9が平面視略短冊状(ストライプ状)に配列されている。共通電極9は図1に示すデータ線を成し、走査線13と交差する形のストライプ形状を有している。本実施の形態において、各画素電極31が形成された個々の領域が1つのドットを成しており、マトリクス状に配置された各ドット毎に表示が可能な構造になっている。
Next, the planar structure of the electrodes provided in the liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in the liquid crystal display device of the present embodiment, pixel electrodes 31 (see FIG. 3 for the detailed planar shape) connected to the
ここでTFD素子40は走査線13と画素電極31とを接続するスイッチング素子である。TFD素子40は、例えば、タンタルを主成分とする第1導電膜と、第1導電膜の表面に形成され、酸化タンタルを主成分とする絶縁膜と、絶縁膜の表面に形成され、クロムを主成分とする第2導電膜とを含むMIM構造を具備して構成されている。そして、TFD素子40の第1導電膜は走査線13に接続され、第2導電膜は画素電極31に接続される。
Here, the
次に、図3に基づき本実施形態の液晶表示装置100の画素構成について説明する。図3(a)は、液晶表示装置100の1画素領域を示す平面構成図、図3(b)は、図3(a)のA−A’線に沿う断面構成図である。本実施形態の液晶表示装置100は、図2に示したようにデータ線9及び走査線13等にて囲まれた領域の内側に、アルミニウムや銀等の光反射性を有する金属薄膜からなる反射電極31が設けられたドットD1〜D3を有している。これらのドットには、図3(a)に示すように1つのドットに対応して3原色のうち1色のカラーフィルタが形成されており、3つのドット(D1,D2,D3)により、3色のカラーフィルタ22B,22G,22Rを含む画素を形成している。
Next, the pixel configuration of the liquid
反射電極31は、図3(a)に示す如く3つの島状部31a〜31cと、隣接配置された島状部間を電気的に接続する連結部31d、31eとを有して構成されている。より詳細には、平面視八角形状を成し、ほぼ同一の平面積を有して形成された島状部31a〜31cが、ドットの延在方向(図示左右方向)に配列されており、島状部31a、31b間、及び島状部31b、31c間に、それぞれ島状部31a〜31cの配列方向と略平行に延びる前記連結部31d、31eが設けられている。また、各ドットの境界領域に、図示左右方向に延びる走査線13が設けられるとともに、TFD素子40を介して島状部31aと接続されている。上記島状部31a〜31cのそれぞれの平面領域の中央部に配置された符号9a〜9cで示す部材は、画素電極31と対向する共通電極9を一部切り欠いて設けられた開口部(配向制御手段)である。
As shown in FIG. 3A, the
各島状部31a〜31cの平面領域内には複数の凹凸部24aが形成されており、これらの凹凸部24a…からなる凹凸形状により反射電極31に光散乱機能が付与されている。前記凹凸部24a…は、各島状部31a〜31cの平面領域内で可能な限り不規則に配列されるとともに、島状部31a〜31c間で異なる反射特性を呈するべく異なる位置に配置されている。一方、図示上下方向に配列された3つの反射電極31では、凹凸部24a…は同一の凹凸形状を有している。すなわち、本実施形態の液晶表示装置では、各島状部31a〜31cが互いに異なる反射特性を有する一方、各ドットD1〜D3は、ほぼ同一の反射特性を有している。
A plurality of concavo-
次に、図3(b)に示す断面構造を見ると、本実施の形態の液晶表示装置100は、下基板(素子基板)10とこれに対向配置された上基板(対向基板)25との間に初期配向状態が垂直配向をとる液晶、すなわち誘電異方性が負の液晶材料からなる液晶層50を挟持した構成を備える。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置は、垂直配向型の液晶層50を備える垂直配向型液晶表示装置であって、外光を反射させて表示を行う反射型の液晶表示装置である。
Next, looking at the cross-sectional structure shown in FIG. 3B, the liquid
下基板10は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体10Aの表面に、アクリル樹脂等の樹脂材料からなる樹脂層24と、アルミニウム、銀等の反射率の高い金属膜からなる反射電極31とを積層形成した構成を備えている。また反射電極31に対応してTFD素子40と、走査線13とが設けられている。
基板本体10A上に形成された樹脂層24には、その表面の島状部31a〜31cに対応する平面領域内にて複数の凹凸部24aが形成されており、これらの凹凸部24a…により形成される凹凸形状に倣って反射電極31の表面は凹凸形状を有する。このような凹凸により反射光が散乱されるため、外部からの映り込みが防止され、良好な視認性を得ることができるようになっている。
The
In the
尚、図示は省略したが、反射電極31を覆って、ポリイミド等からなる垂直配向膜が形成されている。この垂直配向膜は液晶分子を膜面に対して垂直に配向させる配向膜であり、本実施形態ではラビング等の配向処理を施していないものが好適に用いられる。
また本実施形態では、金属薄膜からなる反射電極31を設けた構成としているが、液晶層50に電圧を印加するための電極を例えばITO(インジウム錫酸化物)により形成し、このITO電極の下側(基板本体10A側)に、別途アルミニウムや銀等からなる反射層を形成しても良いのは勿論である。
Although not shown, a vertical alignment film made of polyimide or the like is formed so as to cover the
In this embodiment, the
一方、上基板25は、上基板25側においては、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体25Aの液晶層50側に、赤色のカラーフィルタ(色材層)22Rと、透光性の樹脂材料等からなる平坦化膜23と、ITO等の透明導電材料からなり、図3(a)に示す平面形状を有する共通電極9とが順に形成されており、共通電極9は、その一部を切り欠いた所定形状の開口部9a〜9cが形成されており、これらの開口部9a〜9cは、前記各島状部31a〜31cのそれぞれの中心部に対応して設けられている。また、図示は省略したが、共通電極9を覆ってポリイミド等からなる垂直配向膜が設けられている。
On the other hand, the
上基板25の外面側には、基板本体25A側から位相差板16と偏光板17とを積層した円偏光板が設けられている。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置100では、液晶層50に対して円偏光を入射させて表示を行うようになっている。液晶層50に直線偏光を入射させる場合、電圧印加時の液晶分子の配向方向に依存してドット内で反射率が不均一になることがあるが、この構成を採用することで、液晶分子の配向方向に依存せず均一な反射率を得ることができ、もって液晶表示装置の表示輝度を向上させることができる。
On the outer surface side of the
上記円偏光板の構成としては、偏光板とλ/4位相差板を組み合わせた円偏光板、偏光板とλ/2位相差板とλ/4位相差板とを組み合わせた広帯域円偏光板、あるいは、偏光板とλ/2位相差板とλ/4位相差板と負のCプレートと組み合わせ、視角補償機能を備えた円偏光板を採用することができる。尚、「Cプレート」とは、膜厚方向に光軸を有する位相差板である。 As the configuration of the circular polarizing plate, a circular polarizing plate combining a polarizing plate and a λ / 4 retardation plate, a broadband circular polarizing plate combining a polarizing plate, a λ / 2 retardation plate, and a λ / 4 retardation plate, Alternatively, a circularly polarizing plate having a viewing angle compensation function by combining a polarizing plate, a λ / 2 retardation plate, a λ / 4 retardation plate, and a negative C plate can be employed. The “C plate” is a retardation plate having an optical axis in the film thickness direction.
上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置では、反射電極31が正八角形状の島状部31a〜31c間を連結部31d、31eにより電気的に連結した構成とされ、かつ島状部31a〜31cのそれぞれに対応して共通電極9に開口部9a〜9cが設けられた構成となっていることで、電界印加時の液晶分子の傾倒方向が適切に制御され、視角特性に優れた反射表示を行うことができるようになっている。この配向制御作用について以下に説明する。
In the liquid crystal display device of the present embodiment having the above-described configuration, the
まず、共通電極9と反射電極31との間に電界が印加されていない状態(電圧無印加時)では、液晶層50の液晶分子は基板面に対して垂直に配向されている。そして、電極9,31に電圧を印加すると、島状部31aの平面領域内に配置された液晶分子は、島状部31aの辺端部に生じる斜め電界により、係る辺端と面方向で垂直な方向(島状部31aの面中心方向)に倒れ、その周囲の液晶分子は島状部31a辺端部における配向状態と整合するべく同方向に倒れる。その結果、島状部31aの平面領域に配置された液晶分子は、電界印加時に、正八角形状の島状部31aの中心に向いて配向される。
また、本実施形態の場合、島状部31aの平面領域のほぼ中心に位置して平面円形状の開口部9aが設けられているので、開口部周縁においても、上記島状部31aの辺端部と同様の配向制御作用が生じ、開口部9aを中心として平面視放射状に液晶分子が配向される。
First, in a state where no electric field is applied between the
Further, in the case of the present embodiment, since the planar
このようにして、本実施形態の液晶表示装置100では、電圧印加時に、島状部31aの周端部及び開口部9aの周端部において生じる斜め電界により、島状部31aの平面領域で平面視放射状に液晶分子が配向された液晶ドメインが形成される。また、島状部31b、31cの平面領域においても、島状部31aと同様の配向制御作用により、平面視放射状の液晶ドメインが生じる。
以上の作用により、本実施形態の液晶表示装置100では、電圧印加時にドットD1〜D3に、平面視放射状の配向状態を有する液晶ドメインが配列された構造となり、個々の液晶ドメインにより全方位に対して均一な視角特性が得られるようになっている。
As described above, in the liquid
With the above operation, the liquid
また本実施形態の液晶表示装置では、島状部31a〜31cの辺端部と、島状部31a〜31cに対応して設けられた共通電極9の開口部9a〜9cとにより、各島状部の形成領域における液晶の配向状態を制御するようになっているので、ドット領域内に形成する島状部31a〜31cの平面積を大きくした場合にも、良好に液晶の配向状態を制御することができるようになっている。具体的には、本実施形態の構成によれば、40〜50μmφ程度の比較的大きい島状部31a〜31cを形成したとしても、配向を安定させることができる。
Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, each island shape is formed by the side edges of the
さらに、本実施形態の反射型カラー液晶表示装置によれば、上記広視角、高コントラストの表示が得られる効果に加え、(1)平行光照射時にも干渉色の発生が少ない、(2)視角による色付きや表示むらが少ない、(3)ぼけのないクリアな表示が得られる、という効果を得ることができる。以下、これらの作用効果について説明する。 Further, according to the reflective color liquid crystal display device of the present embodiment, in addition to the effect of obtaining a display with a wide viewing angle and high contrast, (1) the occurrence of interference colors is small even when irradiated with parallel light. (2) viewing angle It is possible to obtain the effect that there is little coloration and display unevenness due to (3), and (3) a clear display without blur is obtained. Hereinafter, these functions and effects will be described.
(1)平行光照射時にも干渉色の発生が少ない。
反射型表示装置では、反射電極31に凹凸形状を付与すべく設けられた凹凸部24a…の配置による光学的な干渉による色付きが問題となる場合がある。この凹凸形状の干渉としては、以下の3パターンが考えられる。以下、これらのパターン[1]〜[3]について図4ないし図7を参照して説明する。図4ないし図7は、液晶表示装置に備えられたドット又は画素(群)の概略平面構成を示した説明図である。
(1) The generation of interference colors is small even when irradiated with parallel light.
In the reflective display device, coloring due to optical interference due to the arrangement of the concavo-
[1−1]ドット内の凹凸部の規則性によるもの
図4に示すドット110a、110bは、反射電極111を主体としてなり、反射電極111の平面領域内には、複数の凹凸部112からなる凹凸形状が付与されている。図4(a)に示すドット110aでは、凹凸部112は正方格子状に等間隔に配列されており、図4(b)に示すドット110bでは、凹凸部112は領域内でランダムに配置されている。
図4(a)に示すように図示上下左右で等間隔に凹凸部112を配置すると、そのピッチP1に応じた干渉によって光が強め合う方向と弱め合う方向とが周期的に生じる。光が強め合う(弱め合う)方向は光の波長によって異なるため、虹のように見える。また一般にピッチが小さいほど強め合う(弱め合う)方向が大きな角度ピッチで生じるため、特にドット内については可能な限り規則性を抑えることが必要であり、図4(b)に示すように凹凸部112…をランダムに配置することが好ましい。
[1-1] Due to Regularity of Irregularities in Dots The
As shown in FIG. 4A, when the concavo-
しかしながら、図4(b)に示すランダムな配置を採用しても、任意の2点間の距離に応じた干渉が残る。つまり、他のドットでも凹凸部112の配置が同じである場合に、異なるドットの凹凸部112により干渉が生じることがある。つまり、図5(a)に示すドット110bを備えた液晶表示装置では、2点間のピッチP2やP3による干渉が強められてしまう。
ところが、本発明に係る液晶表示装置の場合、このようなドット間の干渉は視認され難くなっている。以下図5(b)により係る作用を説明する。図5(b)は、本発明に係る構成を具備したドット110cを示す図であり、ドット110cには、反射電極111と、この反射電極111に形成された凹凸部112a〜112cとが設けられている。
However, even if the random arrangement shown in FIG. 4B is employed, interference according to the distance between any two points remains. That is, when the
However, in the case of the liquid crystal display device according to the present invention, such interference between dots is difficult to be visually recognized. Hereinafter, the operation will be described with reference to FIG. FIG. 5B is a diagram showing a
従来の配向分割されていない液晶表示装置では、図5(a)に示すように各凹凸部112における明るさはほぼ同じになるが、本実施形態の液晶表示装置では、図3に示した島状部31a〜31cの辺端と、それらの中央部に配置された開口部9a〜9cとの配向制御作用により、電圧印加時の液晶は、各島状部31a〜31cの領域内で平面視放射状の液晶ドメインを形成するようになっている。これにより、図5(b)に概念的に示すように、ドット内の位置により異なる明るさで表示される。つまり、白抜きの円で示された凹凸部112aの位置では明るく表示されるが、図示左上がりの斜線が付された凹凸部112bの位置ではやや暗く、図示左下がりの斜線が付された凹凸部112cの位置ではさらに暗くなる。
In the conventional liquid crystal display device in which the alignment is not divided, as shown in FIG. 5A, the brightness in each of the concavo-
一般に、強度I1の光と、強度I2の光の干渉において、光を強め合う方向の干渉光強度Imaxは、Imax=I1+I2+2×(I1+I2)1/2で与えられ、光を弱め合う方向の干渉光強度Iminは、Imin=I1+I2−2×(I1+I2)1/2で与えられる。従って、I1=I2のとき、Imax/Iminは分母がゼロとなり無限大になるが、例えばI1の強度がI2の半分である場合(I1=I2/2)には、Imax/Imin=34、さらにI1の強度がI2の1/3である場合(I1=I2/3)には、Imax/Imin=14となる。すなわち、強度が異なる光同士の干渉は、コントラストが落ちて見え難くなり、従って本実施形態のように電圧印加時に液晶が配向分割される液晶表示装置では、ドット内の規則性による干渉が見え難いという効果がある。 In general, the interference light intensity I max in the direction in which light is intensified in the interference of light of intensity I 1 and light of intensity I 2 is I max = I 1 + I 2 + 2 × (I 1 + I 2 ) 1/2 The interference light intensity I min in the direction in which light is weakened is given by I min = I 1 + I 2 −2 × (I 1 + I 2 ) 1/2 . Therefore, when I 1 = I 2, although I max / I min is the denominator becomes infinite becomes zero, for example, when the intensity of I 1 is half of I 2 (I 1 = I 2 /2) is , I max / I min = 34 , the more when the intensity of I 1 is 1/3 of I 2 (I 1 = I 2 /3) becomes I max / I min = 14. That is, interference between lights having different intensities is difficult to see due to a decrease in contrast. Therefore, in a liquid crystal display device in which liquid crystal is oriented and divided when a voltage is applied as in this embodiment, interference due to regularity in dots is difficult to see. There is an effect.
[1−2]画素内のRGBドットの規則性によるもの
図6に示す画素135は、R,G,B各色のドット110R、110G、110Bを備えており、各ドットには、青、緑、赤のカラーフィルタが設けられている。各ドット110R、110G、110Bは、反射電極111と、反射電極111に凹凸形状を付与すべく設けられた複数の凹凸部112とを備えている。
図6に示すように、3つのドット110R、110G、110Bからなる画素135においては、R,G,Bの各色のドットで同じ凹凸配置をとると、ドットの配列方向で同ピッチ(P4)にて凹凸部112が配列される規則性によって干渉が生じる。しかし、R,G,Bの各ドットにおける反射光には共通する波長成分が少ないため、もともと干渉が弱い。
さらに本発明の場合には、各凹凸部における液晶の配向が異なるために視角特性が異なっており、従って全ての凹凸部による干渉を積算したとき、特定方向が明るくなるということはなく、干渉が生じたとしても目立たない。従って、R,G,Bの各ドットで凹凸部112を同じ配置とするか、あるいは異なる配置とするかは、適宜選択できる。先に説明した液晶表示装置100では、ドットD1〜D3で凹凸配置は共通であり、反射電極31に凹凸形状を付与するための樹脂層24の凹凸パターンが1種類で済むため、液晶表示装置の製造を効率的に行えるという利点がある。
[1-2] Due to Regularity of RGB Dots in
As shown in FIG. 6, in the
Furthermore, in the case of the present invention, the viewing angle characteristics are different because the alignment of the liquid crystal in each uneven portion is different. Therefore, when interference by all the uneven portions is integrated, the specific direction is not brightened, and the interference does not occur. Even if it occurs, it is not noticeable. Accordingly, it is possible to appropriately select whether the concavo-
[1−3]画素間の規則性によるもの
図7には、3つのドット110R、110G、110Bを備える4個の画素135が示されている。各ドット110R、110G、110Bは、反射電極111と、複数の凹凸部112とを備えている。
図7に示すように、各画素135で同じ凹凸配置を取っている場合、複数の画素135を跨って同ピッチ(P5)にて凹凸部112が配列される結果、やはり干渉が生じる。しかしながら、この干渉はドット内の規則性に基づく干渉に比べ、凹凸部112の繰り返しピッチが相当に長いため、強め合う(弱め合う)方向の角度ピッチが小さくなり目立ち難い。それでも画素を高精細化してピッチが小さくなった場合には、干渉が目立ってしまうおそれがあるため、画素間でも不規則な凹凸配置となるように工夫することが好ましい。
[1-3] Due to Regularity Between Pixels FIG. 7 shows four
As shown in FIG. 7, when the same unevenness is arranged in each
(2)視角による色付きや表示むらがない。
本実施形態の液晶表示装置100では、図3に示したようにドットD1〜D3内で液晶の配向分割を行っているため、各凹凸部24aの位置における反射光量が全て異なっている。しかしながら、3色のドットに設けられた画素電極31同士で凹凸配置は同一の配置となっているので、色による反射特性や視角特性の差がない。これにより、表示の色付きや、視角方向又は光照射方向による色変化が効果的に防止され、色鮮やかな表示を得ることができるようになっている。また、全ての画素における凹凸配置も同一になっているので、ざらざらとしたしみ状の表示むらも生じ難いという効果が得られる。
(2) No coloration or display unevenness due to viewing angle.
In the liquid
尚、本実施形態ではドット内の島状部31a〜31c間では、凹凸部24aの配置を可能な限り不規則な配置としているので、島状部31a〜31cの各領域(液晶ドメイン)で視角特性が異なっている。このような構成である場合、ドット内で表示むらが生じる可能性があるが、ドットD1〜D3は十分に小さく、人間の目には平均としての明るさしか認識できないために、表示むらとして視認されることはない。
In the present embodiment, the
(3)広視角かつ高コントラストでクリアな表示。
本実施形態の液晶表示装置100は、上述したように、垂直配向モードの液晶層50を備えるとともに、各ドットD1〜D3内において液晶を配向分割しているので、従来より広視角で、高コントラストの表示が得られるようになっている。また勿論、パネル内面に光散乱機能を付与された反射電極31が設けられているので、ぼけの無い鮮明な表示が得られるようになっている。
(3) Clear display with wide viewing angle and high contrast.
As described above, the liquid
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態の液晶表示装置について、図面を参照しつつ説明する。図10は、本実施形態の液晶表示装置について、画像表示領域の平面構造を示す図である。本実施形態の液晶表示装置200は、先の第1実施形態の液晶表示装置100と同様の基本構成を備えており、その特徴とするところは、反射電極31に設けられた凹凸部24a…の配置にある。従って以下では、必要に応じて図3を参照しつつ説明することとする。
(Second Embodiment)
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram showing a planar structure of the image display area in the liquid crystal display device of the present embodiment. The liquid
図10には、3色のドットD1〜D3からなる画素135が、4行4列配置された表示領域が示されている。係る表示領域では、図示上下方向でカラーフィルタ22R、22G、22Bがストライプ状に配列形成されている。図中、各ドット内に示す符号a〜jは、各々のドットに設けられた反射電極31における凹凸配置のパターンを示している。液晶表示装置200では、1画素を構成する3つのドットD1〜D3は、共通の凹凸パターンを有しており、平面的に配列された画素135間では、可能な限りランダムに凹凸パターンが配置されている。
FIG. 10 shows a display area in which
図3を参照して具体的に説明すると、本実施形態の液晶表示装置200は、反射電極31下層側の樹脂層24における凹凸部24a…の配置が、符号a〜jを付された各ドットにおいて異なっている。各島状部31a〜31cの平面領域内では、凹凸部24a…が可能な限り不規則に配置され、島状部31a〜31c間でも異なる凹凸配置となっている。
Specifically, with reference to FIG. 3, in the liquid
上記本実施形態の液晶表示装置200の構成は、ドットピッチの小さい高精細の液晶表示装置に採用して好適な構成である。第1実施形態の液晶表示装置100では、各ドット内で凹凸部24a…は不規則に配列されているが、ドット間及び画素間で共通の凹凸配置を有しているため、ドットピッチを小さくした場合には、図7を参照して説明したような画素を跨った凹凸部24a…の周期配列に起因する干渉が生じる可能性がある。それに対して、本実施形態の液晶表示装置200では、画素135の配列に対して、凹凸パターンa〜jが図10に示す如く不規則に配置されているので、上記干渉による色付きを効果的に防止することができるようになっている。その反面、画素135…の反射特性が比較的不均一になるため、ざらざらとしたしみ状の表示むらが見え易くなることが予想されたが、本発明者が確認したところ、この表示むらはドットピッチが小さい場合には目立たなかった。さらに、小さいドットピッチに対応して凹凸部24a…の平面積を小さくすると見えなくなった。
The configuration of the liquid
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態の液晶表示装置について、図面を参照しつつ説明する。図11(a)は、液晶表示装置300の1画素領域を示す平面構成図、図11(b)は、図11(a)のB−B'線に沿う断面構成図であって、第1の実施形態の図3に相当する図面である。
本実施形態の液晶表示装置300は、半透過透過型の垂直配向モード液晶表示装置である。尚、図11において、図3に示した符号と同一の符号が付されたものについては、同様の構成部材として説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. 11A is a plan configuration diagram illustrating one pixel region of the liquid
The liquid
本実施形態の液晶表示装置300は、図11に示すように、データ線9及び走査線13等にて囲まれた領域の内側に画素電極331を備えてなる複数のドットD1〜D3を有している。これらのドットには、図11(a)に示すように1つのドットに対応して3原色のうち1色のカラーフィルタが形成され、3つのドット(D1,D2,D3)で、3色のカラーフィルタ22R,22G,22Bを含む画素を形成している。
As shown in FIG. 11, the liquid
画素電極331は、ITO等の透明導電材料により形成された透明電極であり、平面視八角形状の島状部331a〜331cと、これらを導電接続する連結部331d、331eとを有している。画素電極331とTFD素子40とは、島状部331aを介して電気的に接続されている。
島状部331aは各ドット領域内に部分的に設けられた反射膜(反射層)20の形成領域内に配置されており、残る島状部331b、331cは、反射膜20の非形成領域に配置されている。この構成のもと、反射膜20の形成領域内に配置された島状部331a(及び連結部331dの一部)の平面領域が各ドットにおける反射表示領域とされ、島状部331b、331c、連結部331dの一部、及び連結部331eの平面領域が、透過表示領域とされている。
The
The
図11(b)に示す断面構造を見ると、液晶表示装置300は、対向配置された下基板(素子基板)310と、上基板(対向基板)325との間に液晶層50を挟持した液晶パネルと、この液晶パネルの背面側(図示下面側)に配設されたバックライト(照明装置)15とを備えて構成されている。
11B, the liquid
下基板10は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体10Aを主体として構成されている。基板本体10Aの表面に、アルミニウム、銀等の反射率の高い金属膜からなる反射膜20が、樹脂層24を介して部分的に形成されており、この反射膜20の形成領域が先の反射表示領域に対応する。基板本体10A上に形成された樹脂層24は、その表面に複数の凹凸部24aからなる凹凸形状を付与されており、反射膜20は、この樹脂層24の凹凸形状に倣う凹凸形状を有する。
本実施形態の場合、上記凹凸部24a…は、各島状部31aの平面領域内で不規則に配列されているが、液晶表示装置に設けられた全てのドットの島状部31a…で、共通の凹凸配置となっている。
The
In the present embodiment, the concavo-
ドットの平面領域内の反射膜20上、及び基板本体10A上には、反射表示領域及び透過表示領域に跨って赤色のカラーフィルタ22Rが設けられている。平面的には、図11(a)に示すように、3色のカラーフィルタ22R(赤),22G(緑),22B(青)が配列されており、隣接するカラーフィルタの境界領域と平面的に重なって走査線13が延在している。
A
カラーフィルタ22R上には、反射膜20の上方に位置するように絶縁膜26が選択的に形成されている。このようにドット内に部分的に形成された絶縁膜26により、液晶層50の層厚が反射表示領域と、透過表示領域とで異ならされている。絶縁膜26は、例えば膜厚が0.5〜2.5μm程度のアクリル樹脂等の有機材料膜からなり、反射表示領域と透過表示領域との境界付近において、自身の膜厚が連続的に変化する傾斜面からなる境界段差領域Nを構成している。透過表示領域における液晶層50の層厚は、2〜7μm程度であり、反射表示領域における液晶層厚は、透過表示領域における液晶層厚の半分程度である。
An insulating film 26 is selectively formed on the color filter 22 </ b> R so as to be positioned above the
このように絶縁膜26は、自身の膜厚によって反射表示領域と透過表示領域との液晶層50の層厚を異ならせる液晶層厚調整層として機能するものである。また、本実施形態の場合、絶縁膜26の上部の平坦面の縁と、上基板325側の画素電極331を構成する島状部331aの縁とが略一致しており、絶縁膜26により形成される境界段差領域Nは、島状部331a、331b間の連結部331dと平面視で重なる位置に配置されている。
As described above, the insulating film 26 functions as a liquid crystal layer thickness adjusting layer that varies the thickness of the
そして、絶縁膜26の表面を含む下基板310表面には、ITO等の透明導電材料からなる共通電極9が形成されている。共通電極9は、紙面垂直方向に延びる平面視ストライプ状に形成されており、この紙面垂直方向に並設されている複数のドットで共通の電極として機能する。尚、下基板310上には、共通電極9を覆って垂直配向膜が形成されている。
A
また、共通電極9には、各ドットに対応して、樹脂等の誘電体材料からなる略円錐状の誘電体突起(配向制御手段)19a〜19cが形成されている。誘電体突起19a〜19cは、図11(a)に示すように、画素電極331の島状部331a〜331cにそれぞれ対応して設けられており、各島状部331a〜331cの平面領域のほぼ中央部に配置されている。
The
次に、上基板325側においては、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体25Aの液晶層50側に、図11(a)に示す平面形状を有する画素電極331が形成され、この画素電極331に対応してTFD素子40及び走査線13が設けられている。また、図示は省略したが、画素電極331を覆ってポリイミド等からなる垂直配向膜が設けられている。
Next, on the
下基板310の外面側には、基板本体10A側から位相差板28と偏光板29とを積層した円偏光板が設けられており、上基板25の外面側には、基板本体25A側から位相差板16と偏光板17とを積層した円偏光板が設けられている。上記位相差板28及び偏光板29としては、それぞれ位相差板16、偏光板17と同様の構成のものが用いられる。
On the outer surface side of the
半透過反射型の液晶表示装置では、1ドットの平面領域を区画して反射表示領域と透過表示領域とが設けられているため、第1実施形態に比して反射表示領域が狭く、反射膜に付与される凹凸部の数も少ない。そのため、反射表示での視角による色変化やざらざらとしたしみ状のむらがもともと生じやすい構造となっている。
これに対して、上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置300では、反射表示領域に形成された凹凸部24a…をドットの平面領域内では不規則に配置し、係る凹凸配置パターンを各ドットについて共通の構成としたことで、視角による反射特性の不均一を解消し、広視角、かつ高輝度、高コントラストの反射表示が可能になっている。このように、本発明に係る構成を半透過反射型の液晶表示装置に適用すれば、反射型よりも顕著な効果を得ることができる。
In the transflective liquid crystal display device, since the reflective display area and the transmissive display area are provided by dividing a plane area of one dot, the reflective display area is narrower than that of the first embodiment, and the reflective film There are also few uneven | corrugated | grooved parts provided to. For this reason, the color change due to the viewing angle in the reflective display and rough spotted unevenness are likely to occur.
On the other hand, in the liquid
また本実施形態の液晶表示装置300では、反射表示領域に設けられた絶縁膜26によって反射表示領域における液晶層50の層厚を透過表示領域における液晶層厚の半分程度とすることができるので、反射表示領域における液晶層のリタデーションと透過表示領域における液晶層のリタデーションとをほぼ等しくすることができる。これにより前記両領域における電気光学特性を揃えることができ、表示コントラストを向上させることができる。
Further, in the liquid
さらに、上記マルチギャップ構造を採用することでドット内に生じる境界段差領域Nが、反射表示領域の島状部331aと、透過表示領域の島状部331bとの間の領域に延在している連結部331dと平面的に重なって配置されているので、境界段差領域Nに起因する表示品質の低下を効果的に抑制できるようになっている。すなわち、境界段差領域Nに電極が形成されていると、液晶分子が基板面に対して傾斜配向されるために、電圧印加時に液晶分子に対して弱い配向規制力が作用する。この弱い配向規制力を無視して画素構造を設計すると、液晶配向に乱れが生じるおそれがある。本実施形態の液晶表示装置においては、境界段差領域N上に配置される電極を極力除くようにして、この弱い配向規制力を取り除き、逆に島状部331a、331bの辺縁で生じる斜め電界による強い配向規制力が支配的になるようにすることで、反射表示領域と透過表示領域の双方で良好な表示を得ることができるようになっている。
Further, by adopting the multi-gap structure, the boundary step region N generated in the dot extends to a region between the island-shaped
尚、本発明の技術範囲は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更を加えることが可能である。例えば、上記各実施の形態では、画素電極を構成する島状部31a〜31c、331a〜331cの平面形状を、正八角形状としているが、これらの島状部の平面形状は、係る形状に限定されず、例えば円形や楕円形、多角形状等のいずれも適用が可能である。すなわち、島状部31a〜31c、331a〜331cは、その平面領域内で、電圧印加時に略放射状の配向状態をとる液晶ドメインを形成し得る形状であれば問題なく適用することができる。また、各ドットに設ける島状部の数も3個に限られず、ドットピッチに応じて適切な個数とすればよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed. For example, in each of the above embodiments, the planar shape of the island-shaped
(電子機器)
図12は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話1300は、本発明の表示装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。
上記各実施の形態の表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、明るく、高コントラストであり、かつ広視野角であって、色むらや表示むらのない高画質の反射表示、あるいは半透過反射表示が可能になっている。
(Electronics)
FIG. 12 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the present invention. A
The display device of each of the above embodiments is not limited to the mobile phone, but is an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic notebook. , Calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices equipped with touch panels, etc., and can be suitably used as image display means. In any electronic device, it is bright, has high contrast, and has a wide viewing angle. In addition, high-quality reflection display or transflective display without color unevenness and display unevenness is possible.
100,200,300…液晶表示装置、9…共通電極(データ線)、13…走査線、20…反射膜、24…樹脂層、24a…凹凸部、26…絶縁膜(液晶層厚調整層)、31…画素電極、50…液晶層、31a〜31c,331a〜331c…島状部、9a〜9c…開口部(配向制御手段)、19a〜19c…誘電体突起(配向制御手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,200,300 ... Liquid crystal display device, 9 ... Common electrode (data line), 13 ... Scanning line, 20 ... Reflective film, 24 ... Resin layer, 24a ... Uneven part, 26 ... Insulating film (liquid crystal layer thickness adjustment layer) 31 ... Pixel electrode, 50 ... Liquid crystal layer, 31a to 31c, 331a to 331c ... Island-like portion, 9a to 9c ... Opening (alignment control means), 19a to 19c ... Dielectric protrusion (alignment control means)
Claims (11)
前記各ドットの平面領域内に、反射層と、前記垂直配向液晶の配向状態を制御する配向制御構造物とが設けられ、
前記反射層には、前記ドットの平面領域内でほぼ不規則に配列された複数の凹凸部からなる凹凸形状が付与されており、
前記表示領域に、略同一の反射特性を有する複数の前記ドットが含まれていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising a display region in which a plurality of dots constituting one display unit are arranged, with a liquid crystal layer having an initial orientation of vertical orientation sandwiched between a pair of opposed substrates.
In the plane region of each dot, a reflective layer and an alignment control structure for controlling the alignment state of the vertically aligned liquid crystal are provided,
The reflective layer is provided with a concavo-convex shape consisting of a plurality of concavo-convex portions arranged almost irregularly in the planar region of the dots,
A liquid crystal display device, wherein the display area includes a plurality of the dots having substantially the same reflection characteristics.
1つの前記画素を構成する各ドットが、略同一の反射特性を有してい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。 A color material layer is provided corresponding to each of the dots, and a pixel constituted by a plurality of the dots having the color material layer of different colors is provided as a display unit.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each dot constituting one pixel has substantially the same reflection characteristic.
前記ドットの平面領域内に形成される各液晶配向領域が、互いに異なる反射特性を備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 Each of the dots is capable of forming a plurality of liquid crystal alignment regions that are controlled in alignment by the alignment control structure when a voltage is applied to the liquid crystal layer in the plane region,
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal alignment regions formed in the planar region of the dots have different reflection characteristics.
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