JP2005173105A - Liquid crystal display and electronic device - 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。 The present invention relates to a liquid crystal display device and an electronic apparatus.
従来、液晶表示装置において、最も広く使用されている方式として、ノーマリーホワイトモードのTN(Twisted Nematic)モードが知られている。最近では、TNモードの液晶表示装置は格段に進歩しつつあり、その画質はCRTと同等までに向上している。しかしながら、TNモードの液晶表示装置は視野角が狭いという大きな欠点を有している。この欠点を解決したのが、誘電異方性が負の液晶を対向する一対の基板間に垂直に配向させたVA(Vertical Alignment)モードであり、現在では液晶テレビ等で製品化がなされている。このようなVAモードの液晶表示装置は、広視野角、高コントラストの特徴を有している。 Conventionally, a normally white mode TN (Twisted Nematic) mode is known as the most widely used method in liquid crystal display devices. Recently, TN mode liquid crystal display devices are making remarkable progress, and their image quality is improved to the same level as CRT. However, the TN mode liquid crystal display device has a great disadvantage that the viewing angle is narrow. The VA (Vertical Alignment) mode in which the liquid crystal having negative dielectric anisotropy is vertically aligned between a pair of substrates facing each other has been solved for this drawback, and is currently commercialized in liquid crystal televisions and the like. . Such a VA mode liquid crystal display device has a wide viewing angle and high contrast.
そして、VAモードの液晶表示装置においては、液晶分子の配向方向を画素内で複数の異なる方向に分割する構成を採用することによって広視野角特性を実現できることが知られている。ここで、配向分割を行うための具体的な構成としては、ITO等の透明電極にスリットを設けた構成と、透明電極の上方に突起部を設けた構成が挙げられ、このようなスリット又は突起部を設けることによって電圧印加時に垂直配向液晶が倒れる方向を制御する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところで、配向分割に用いる突起部上の液晶材料に着目すると、突起部上の液晶分子は基板に対して完全に垂直ではなく、突起部の傾斜に伴ってある程度傾きを持っている。この液晶分子の傾きにより複屈折が生じ、光が漏れ、コントラストの低下を引き起こしてしまうという問題がある。
また、透明電極に設けられたスリットの界面においても、スリット界面の等電位線が密になるフリンジ効果が生じてしまい、特に駆動のOFF電位が0V以上の場合、弱い電界によって液晶分子がわずかに傾いてしまい、コントラストの低下を引き起こしてしまうという問題がある。
By the way, when paying attention to the liquid crystal material on the protrusions used for alignment division, the liquid crystal molecules on the protrusions are not completely perpendicular to the substrate, and have a certain degree of inclination with the inclination of the protrusions. There is a problem that birefringence occurs due to the inclination of the liquid crystal molecules, light leaks, and the contrast is lowered.
In addition, a fringe effect that causes the equipotential lines at the slit interface to become dense also occurs at the slit interface provided in the transparent electrode. Especially when the driving OFF potential is 0 V or more, the liquid crystal molecules are slightly caused by a weak electric field. There is a problem of tilting and causing a decrease in contrast.
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶を有する液晶表示装置において、配向分割に用いる突起部や、スリットに起因するコントラスト低下を防ぐことが可能となる液晶表示装置、及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above-described problems, and is caused by protrusions and slits used for alignment division in a liquid crystal display device having a liquid crystal with negative dielectric anisotropy whose initial alignment state is vertical alignment. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and an electronic device that can prevent a decrease in contrast.
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の液晶表示装置は、互いに対向して配置された一対の基板間に、初期配向状態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た液晶表示装置であって、
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板には、前記液晶の配向を規制するための配向規制手段が設けられ、前記一対の基板における少なくとも一方の基板には、前記配向規制手段に対応する位置に遮光膜が形成されていることを特徴としている。
ここで、配向規制手段の具体的な構造としては、スリット部、突起部、或いはその両方からなることが好ましい。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device comprising a liquid crystal layer made of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which the initial alignment state is vertical alignment between a pair of substrates arranged opposite to each other. ,
At least one of the pair of substrates is provided with an alignment regulating means for regulating the alignment of the liquid crystal, and at least one of the pair of substrates has a position corresponding to the alignment regulating means. A light shielding film is formed on the surface.
Here, the specific structure of the orientation regulating means is preferably composed of a slit portion, a protrusion portion, or both.
本発明の液晶表示装置においては、配向規制手段を有しているので、特に垂直配向モードの液晶における電界印加時の配向方向を制御するための好ましい構成となる。垂直配向モードを採用した場合には一般にネガ型液晶を用いるが、初期配向状態で液晶分子が基板面に対して垂直に立っているものを、電界印加により倒すわけであるから、何も工夫をしなければ液晶分子の倒れる方向を制御できず、配向の乱れが生じて、表示特性を落としてしまう。そのため、垂直配向モードの採用にあたっては、電界印加時の液晶分子の配向方向の制御が重要な要素となる。
そこで、本発明の液晶表示装置においては、液晶層の挟持面に配向規制手段を形成したため、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れが生じ難く、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、更には広視野角化を実現できる。
Since the liquid crystal display device of the present invention has the alignment regulating means, it is a preferable configuration for controlling the alignment direction at the time of electric field application particularly in the liquid crystal in the vertical alignment mode. When the vertical alignment mode is used, a negative type liquid crystal is generally used. However, since the liquid crystal molecules in the initial alignment state are standing perpendicular to the substrate surface by applying an electric field, no contrivance is required. If this is not done, the direction in which the liquid crystal molecules fall cannot be controlled, resulting in disorder of alignment and degrading display characteristics. Therefore, in adopting the vertical alignment mode, the control of the alignment direction of the liquid crystal molecules when an electric field is applied is an important factor.
Therefore, in the liquid crystal display device of the present invention, since the alignment regulating means is formed on the sandwiching surface of the liquid crystal layer, it is possible to regulate or control the direction in which the liquid crystal molecules are tilted, and the alignment is hardly disturbed, and an afterimage or a spot-like shape is caused. Display defects such as non-uniformity can be suppressed, and a wider viewing angle can be realized.
更に、本発明の液晶表示装置においては、単に配向規制手段を設けたのではなく、当該配向規制手段に対応する位置に遮光膜が形成された構成を備えているので、配向規制手段の近傍で液晶分子の傾きにより複屈折が生じた場合であっても、遮光膜が光の漏れを抑制し、コントラストの低下を防止する。従って、高コントラストの表示が可能となる。
そして、特に配向規制手段の中でも突起部に対応した位置に遮光膜を形成することが好ましい。突起部の近傍は、スリット部の近傍よりも液晶分子の傾きが大きく、複屈折が大きく作用してしまうため、光の漏れも多くなる。従って、突起部に対応する位置に遮光膜を形成するだけであっても、光の漏れの効率的に抑制できる。
Furthermore, the liquid crystal display device of the present invention is not simply provided with the alignment regulating means, but has a configuration in which a light-shielding film is formed at a position corresponding to the alignment regulating means. Even when birefringence occurs due to the inclination of the liquid crystal molecules, the light shielding film suppresses light leakage and prevents a decrease in contrast. Therefore, high contrast display is possible.
In particular, it is preferable to form a light-shielding film at a position corresponding to the protruding portion among the orientation regulating means. In the vicinity of the protruding portion, the inclination of the liquid crystal molecules is larger than that in the vicinity of the slit portion, and birefringence acts greatly, so that light leakage also increases. Therefore, even if the light shielding film is only formed at the position corresponding to the protrusion, light leakage can be efficiently suppressed.
また、前記液晶表示装置において、前記一対の基板のうち、一方の基板にのみ前記遮光膜が形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、前記液晶表示装置と同様の効果が得られると共に、一対の基板のそれぞれに遮光膜を設けた構成に比べ、低コストな液晶表示装置を提供できる。
Further, the liquid crystal display device is characterized in that the light shielding film is formed only on one of the pair of substrates.
In this way, the same effect as the liquid crystal display device can be obtained, and a low-cost liquid crystal display device can be provided as compared with the configuration in which the light shielding film is provided on each of the pair of substrates.
また、前記液晶表示装置において、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板に設けられた前記配向制御手段に対応する前記遮光膜が同一基板に形成されていることを特徴としている。
このようにすれば、前記液晶表示装置と同様の効果が得られると共に、遮光膜と配向規制手段の位置を高精度に対応させることができる。
同一基板上に遮光膜と配向規制手段を形成する場合においては、両者の位置が対応するように、フォトリソグラフィ技術等によって高精度に形成される。これに対して、一対の基板に遮光膜と配向規制手段をそれぞれ形成する場合においては、シール材を一方の基板に形成した後に、当該シール材を介して一対の基板を互いに貼り合わせる必要がある。ここで、遮光膜と配向規制手段の位置を高精度に合わせる必要があり、位置合わせが困難である。
従って、同一基板上に遮光膜と配向規制手段を形成することにより、基板の貼り合わせの誤差を無視できると共に、遮光膜と配向規制手段の位置を高精度に対応させることができる。
Further, in the liquid crystal display device, the light shielding film corresponding to the orientation control means provided on at least one of the pair of substrates is formed on the same substrate.
In this way, the same effect as the liquid crystal display device can be obtained, and the positions of the light shielding film and the alignment regulating means can be made to correspond with high accuracy.
In the case where the light shielding film and the alignment regulating means are formed on the same substrate, they are formed with high accuracy by a photolithography technique or the like so that the positions of the two correspond. On the other hand, in the case where the light shielding film and the orientation regulating means are respectively formed on the pair of substrates, it is necessary to bond the pair of substrates to each other via the sealing material after the sealing material is formed on the one substrate. . Here, the positions of the light shielding film and the alignment regulating means need to be aligned with high accuracy, and alignment is difficult.
Therefore, by forming the light shielding film and the orientation regulating means on the same substrate, errors in bonding the substrates can be ignored and the positions of the light shielding film and the orientation regulating means can be made to correspond with high accuracy.
また、前記液晶表示装置において、前記一対の基板のうちの光が前記液晶層に入射する側の基板に形成されている前記遮光膜は、光反射性を有する金属からなることを特徴としている。
このようにすれば、遮光膜は配向規制手段の近傍において漏れた光を遮る機能だけでなく、光を反射させる機能を兼ね備えるので、遮光膜に入射した光は、そのまま反射され、バックライトに戻り、出射光として再利用される。即ち、光の利用効率を向上させることができ、輝度の向上を達成できる。
In the liquid crystal display device, the light-shielding film formed on the substrate on the light incident side of the liquid crystal layer of the pair of substrates is made of a metal having light reflectivity.
In this way, the light shielding film has not only the function of blocking the leaked light in the vicinity of the orientation regulating means but also the function of reflecting the light, so that the light incident on the light shielding film is reflected as it is and returns to the backlight. And reused as outgoing light. That is, the light utilization efficiency can be improved, and the luminance can be improved.
また、本発明の電子機器は、先に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴としている。
ここで、電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示することができる。
従って、本発明によれば、先に記載の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、視野角が広く、表示特性が優れた表示部を備えた電子機器を提供することが可能となる。
In addition, an electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal display device described above.
Here, as an electronic device, information processing apparatuses, such as a mobile telephone, a mobile information terminal, a clock, a word processor, a personal computer, etc. can be illustrated, for example.
Therefore, according to the present invention, since the display unit using the liquid crystal display device described above is provided, it is possible to provide an electronic apparatus including a display unit with a wide viewing angle and excellent display characteristics. Become.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, in order to make each layer and each member into a size that can be recognized on the drawing, the scale is varied for each layer and each member.
以下に示す本実施形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜ダイオード(Thin Film Diode、 以下、TFDと略記する)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置の例であり、特に透過表示を可能にした透過型の液晶表示装置である。
図1は、本実施形態の液晶表示装置100についての等価回路を示している。この液晶表示装置100は、走査信号駆動回路110及びデータ信号駆動回路120を含んでいる。液晶表示装置100には、信号線、即ち、複数の走査線13と、該走査線13と交差する複数のデータ線9とが設けられ、走査線13は走査信号駆動回路110により、データ線9はデータ信号駆動回路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。なお、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よい。
The liquid crystal display device of the present embodiment shown below is an example of an active matrix type liquid crystal display device using a thin film diode (hereinafter abbreviated as TFD) as a switching element, and particularly enables transmissive display. This is a transmissive liquid crystal display device.
FIG. 1 shows an equivalent circuit for the liquid
次に、図2に基づいて、本実施形態の液晶表示装置100に具備された電極の平面構造(画素構造)について説明する。図2に示すように、本実施形態の液晶表示装置100では、走査線13にTFD素子40を介して接続された平面視矩形状の画素電極31がマトリクス状に設けられており、該画素電極31と紙面垂直方向に対向して共通電極9が短冊状(ストライプ状)に設けられている。共通電極9はデータ線からなり走査線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つのドット領域であり、マトリクス状に配置された各ドット領域にTFD素子40が具備され、該ドット領域毎に表示が可能な構造になっている。
Next, the planar structure (pixel structure) of the electrodes provided in the liquid
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って、TFD素子40は、Ta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、Ta2O3を主成分とする絶縁膜と、絶縁膜の表面に形成され、Cr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導電膜が走査線13に接続され、第2導電膜が画素電極31に接続されている。
Here, the
次に、図3に基づいて本実施形態の液晶表示装置100の要部構成について説明する。
図3(a)は、液晶表示装置100の画素構成、特に画素電極31の平面構成を示す模式図、図3(b)は、図3(a)のA−A'断面を示す模式図である。
なお、図3(b)は、着色層22の代表として赤色着色層22Rの断面を示す図であり、他の着色層22B、22Gの断面構造は、着色層の色が異なる以外は、同様の構成を有している。
Next, a configuration of main parts of the liquid
3A is a schematic diagram illustrating a pixel configuration of the liquid
FIG. 3B is a diagram showing a cross section of the red
本実施の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画素電極31を備えてなるドット領域を有している。このドット領域内には、図3(a)に示すように一つのドット領域に対応して3原色のうちの一つの着色層が配設され、3つのドット領域(D1、D2、D3)で各着色層22B(青色)、22G(緑色)、22R(赤色)を含む画素を形成している。そして、各ドット領域(D1、D2、D3)には、本発明の配向規制手段に相当する突起部28とスリット部29が設けられている。また、突起部28とスリット部29は、中心線CLを軸として左右対称のパターンを有し、互いに隣接して配置している。ここで、突起部28及びスリット部29が延在する方向と、中心線CLとがなす角度が45°となっている。このようにすることによって、液晶層50に電圧が印加された際に液晶分子が倒れる方向を偏光板の透過軸から45°に制御することが可能となる。
なお、図3(a)には、隣接した3つのドット領域が示されているが、各ドット領域には、上記TFD素子40がそれぞれ設けられており、ドット領域毎に液晶表示要素160に電圧を印加できるようになっている。
As shown in FIG. 2, the liquid
FIG. 3A shows three adjacent dot areas. The
一方、図3(b)に示すように、本実施形態の液晶表示装置100は、上基板25とこれに対向配置された下基板10との間に初期配向状態が垂直配向をとる液晶、即ち、誘電異方性が負の液晶材料からなる液晶層50が挟持されている。
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、各種層膜が積層形成された構成を有している。
当該基板本体10Aにおける上基板25と対向する側の面には、カラーフィルタ22(図3(b)では赤色着色層22R)が設けられている。
また、基板本体10Aの同一表面上には、カラーフィルタ22に隣接して、所定の平面パターンからなるブラックマトリクス(遮光膜)BMが形成されている。なお、ブラックマトリクスBMは、図3(a)に示すように、着色層22Rの周縁を囲うように設けられ、当該ブラックマトリクスBMにより各ドット領域D1、D2、D3の境界が形成されている。
また、カラーフィルタ22及びブラックマトリクスBMの上方には、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、 以下、ITOと略記する)等の透明導電膜からなるマトリクス状の画素電極31が設けられていると共に、当該画素電極31には配向規制手段としてのスリット部29が設けられている。なお、画素電極31は、図2に示したように、TFD素子40を介して走査線13に接続されており、走査線13に供給された電圧に応じて液晶層50に電圧を印加するようになっている。また、画素電極31の最上面とスリット部29が設けられた段差部分を覆うように配向膜(不図示)が設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the liquid
The
A color filter 22 (a red
Further, on the same surface of the
A
ここで、配向膜は、ポリイミド等の材料からなり、液晶分子を膜面に対して垂直に配向させる垂直配向膜として機能するものであって、ラビングなどの配向処理は施されていない。このように、ラビングを施さずに分割配向させる垂直配向液晶(負の誘電異方性を持つ液晶分子)を用いた液晶表示装置では電極開口や電極上誘電体等を画素内で部分的に設けることで画素内の電界を好適に歪ませて液晶分子が倒れる方向を制御する必要がある。この液晶配向制御が不十分であった場合には、液晶分子が面内において、ある程度の大きさのドメインを保ちつつランダムな方向に倒れてしまう。このような状態では表示領域の面内の一部で視野角特性が異なる領域が発生してしまい、結果としてざらざらとしたムラが見える不良となる。そこで、液晶層50の液晶分子を配向規制し、つまり初期状態において垂直配向にある液晶分子について電極間に電圧を印加した際の傾倒方向を規制させるために配向規制手段としてのスリット部29や、後述する突起部28が設けられている。
Here, the alignment film is made of a material such as polyimide and functions as a vertical alignment film for aligning liquid crystal molecules perpendicularly to the film surface, and is not subjected to alignment treatment such as rubbing. Thus, in a liquid crystal display device using vertically aligned liquid crystals (liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy) that are divided and aligned without rubbing, electrode openings, dielectrics on the electrodes, and the like are partially provided in the pixels. Thus, it is necessary to control the direction in which the liquid crystal molecules fall by suitably distorting the electric field in the pixel. If this liquid crystal alignment control is insufficient, the liquid crystal molecules are tilted in a random direction while maintaining a domain having a certain size in the plane. In such a state, a region having different viewing angle characteristics is generated in a part of the surface of the display region, and as a result, a rough unevenness can be seen. Therefore, in order to regulate the orientation of the liquid crystal molecules of the
次に、上基板25においては、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体25Aを主体として、各種層膜が積層形成された構成を有している。当該基板本体25Aにおける下基板10と対向する側の面には、ITO等の透明導電膜からなる共通電極9と、配向規制手段として機能する突起部28と、ポリイミド等からなる下基板10と同様の垂直配向膜(不図示)と、が形成されている。共通電極9は、図3(a)において、紙面上下方向に延びる形のストライプ状に形成されており、当該紙面におけるドット領域(D1、D2、D3)に並んで形成されたドット領域の各々に共通の電極として構成されている。突起部28はアクリル樹脂等の有機膜からなる樹脂材料によって形成されており、上基板25の表面から基板面の鉛直方向において液晶層50に突出するように形成されている。
Next, the
次に、下基板10の外面側(液晶層50を挟持する面とは異なる側)には偏光板19が、上基板25の外面側にも偏光板17が形成されており、当該偏光板17、19は、所定方向の偏光軸を備えた直線偏光のみを透過させる構成となっており、クロスニコルに設置されている。なお、下基板10に形成された偏光板19の外側には透過表示用の光源たるバックライト15が設けられている。
Next, a
次に、本発明の液晶表示装置100の特徴点について説明する。
図3(b)に示すように、ブラックマトリクスBMは、上基板25から液晶層50に向けて突出した突起部28の位置に対応(図中符号X)して設けられていると共に、画素電極31に設けられたスリット部29に対応する位置に設けられている。即ち、図3(a)に示すように平面視すると、突起部28とスリット部29の位置がブラックマトリクスBMの位置と一致して重なっている。また、ブラックマトリクスBMは、アルミニウム、銀等の光反射性が高い金属材料から構成されており、単に光を遮光する機能だけでなく、バックライト15から入射した光を下基板10側に反射させて出射するようになっている。また、ブラックマトリクスBMの幅は、突起部28、スリット部29の幅よりも大きいか、又は同じであることが好ましい。
Next, features of the liquid
As shown in FIG. 3B, the black matrix BM is provided corresponding to the position of the
上述したように、液晶表示装置100においては、配向規制手段として突起部28、スリット部29を有しているので、特に垂直配向モードの液晶における電界印加時の配向方向を制御するための好ましい構成となる。垂直配向モードを採用した場合には一般にネガ型液晶を用いるが、初期配向状態で液晶分子が基板面に対して垂直に立っているものを、電界印加により倒すわけであるから、何も工夫をしなければ液晶分子の倒れる方向を制御できず、配向の乱れが生じて、表示特性を落としてしまう。そのため、垂直配向モードの採用にあたっては、電界印加時の液晶分子の配向方向の制御が重要な要素となる。
そこで、液晶表示装置100においては、液晶層の挟持面に突起部28、スリット部29を形成したため、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れが生じ難く、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、更には広視野角化を実現できる。
As described above, since the liquid
Therefore, in the liquid
また、上述の液晶表示装置100においては、単に突起部28、スリット部29を設けたのではなく、当該突起部28及びスリット部29に対応する位置にブラックマトリクスBMが形成された構成を備えているので、突起部28の近傍で液晶分子の傾きにより複屈折が生じた場合であっても、ブラックマトリクスBMが光の漏れを抑制し、コントラストの低下を防止する。また、スリット部29の近傍にフリンジ効果が生じることにより、液晶分子がわずかに傾いた場合であっても、遮光膜が光の漏れを抑制し、コントラストの低下を防止する。従って、高コントラストの表示が可能となる。
また、ブラックマトリクスBMの幅は、突起部28及びスリット部29の幅よりも大きくすることで、光の漏れを更に抑制することができるので、コントラストを高める効果を更に促進させることができる。
Further, the liquid
Moreover, since the leakage of light can be further suppressed by making the width of the black matrix BM larger than the widths of the
また、上述の液晶表示装置100においては、光反射性を有する金属によってブラックマトリクスBMが形成されているので、当該ブラックマトリクスBMは、光を遮る機能だけでなく、光を反射させる機能を兼ね備えることとなる。従って、バックライト15側からブラックマトリクスBMに入射した光は、そのまま反射され、バックライト15に戻り、出射光として再利用される。よって、遮光膜を設けたことによる明るさの低下は殆どない。即ち、ブラックマトリクスBMでの反射光を上基板25側に出射させるので、光の利用効率を図ることができ、輝度の向上を達成できる。
In the above-described liquid
なお、本実施形態においては、突起部28とスリット29のそれぞれに対応させてブラックマトリクスBMを設けた構成を採用したが、突起部28のみに対応させてブラックマトリクスBMを設けた構成を採用してもよい。
これは、配向規制手段の中でも、特に突起部29の近傍は、スリット部29の近傍よりも液晶分子の傾きが大きく、複屈折が大きく作用してしまうため、光の漏れも多くなるという特性がある。従って、突起部28のみに対応する位置にブラックマトリクスBMを形成するだけでも、上記に記載した効果を所望に得ることができる。
In the present embodiment, a configuration in which the black matrix BM is provided corresponding to each of the
This is because, among the orientation regulating means, in particular, the vicinity of the
また、本実施形態においては、カラーフィルタ22を下基板10側に設けた構成を採用したが、これを限定するものではない。ブラックマトリクスBMが突起部28とスリット部29に対応して設けられていれば、上基板25側にカラーフィルタを形成した構成を採用してもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。また、上記の第1実施形態と同一構成には同一符号を付して、説明を簡略化する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, in order to make each layer and each member into a size that can be recognized on the drawing, the scale is varied for each layer and each member. Further, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is simplified.
本実施形態と第1実施形態の相違点について説明する。第1実施形態においては、下基板10にブラックマトリクスBMを設けた構成としたが、これに対し、本実施形態は上基板25にもブラックマトリクスを設けた構成としている。また、本実施形態においては、上基板25に樹脂膜26を設けた構成となっている。
Differences between the present embodiment and the first embodiment will be described. In the first embodiment, the black matrix BM is provided on the
次に、図4を参照して、本実施形態における液晶表示装置100’の画素構成について説明する。図4(a)は、画素電極31の平面構成を示す模式図、図4(b)は、図4(a)における断面構造の要部を示す模式図である。
Next, the pixel configuration of the liquid
図4(a)は、図3(a)と同一図であるため、説明を省略する。
図4(b)に示すように、下基板10には、カラーフィルタ22と、ブラックマトリクスBMと、画素電極31と、スリット部29と、偏光板19が設けられており、更に、第1実施形態と異なる構成としてブラックマトリクスBMがスリット部29のみに対応して形成されている。
上基板25には、共通電極9、突起部28と、偏光板17が設けられており、更に、第1実施形態と異なる構成としてブラックマトリクスBM’が突起部28のみに対応して基板本体25A上に形成され、当該ブラックマトリクスBM’を覆うように樹脂膜26が形成されている。そして、樹脂膜26は例えばアクリル樹脂等の有機膜からなり、共通電極9と基板本体25Aとの間に設けられている。
ここで、ブラックマトリクスBM’と突起部28は、高精度に位置決めされた状態で設けられており、フォトリソグラフィ技術等の公知のパターニング方法により形成されている。
また、ブラックマトリクスBM'は、樹脂材料等から構成されており、光反射性を備えていない材料によって形成されている。このように構成することによって、基板25側から入射する外光の反射を防ぐことができるので、より表示品位を高めた表示が可能となる。
FIG. 4A is the same as FIG.
As shown in FIG. 4B, the
The
Here, the black matrix BM ′ and the
The black matrix BM ′ is made of a resin material or the like and is formed of a material that does not have light reflectivity. With such a configuration, reflection of external light incident from the
上述したように、液晶表示装置100’においては、前述の第1実施形態と同様に、液晶層の挟持面に突起部28、スリット部29を形成したため、液晶分子が初期状態で垂直配向を呈した上で、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れが生じ難く、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、更には広視野角化を実現できる。更に、突起部28、スリット部29に対応する位置にブラックマトリクスBM、BM’を設けているので、液晶分子の傾きやフリンジ効果に起因する光の漏れを抑制し、高コントラストの表示を達成できる。
また、本実施形態においては、ブラックマトリクスBM'と突起部28が、同一基板(上基板25)上に形成されているので、シール材を介して上基板25と下基板10を貼り合せる工程を高精度に行う必要がないという効果が得られる。
As described above, in the liquid
In the present embodiment, since the black matrix BM ′ and the
詳述すると、ブラックマトリクスBM’と突起部28は、上基板25上において、両者の位置が対応するように、フォトリソグラフィ技術等によって高精度に形成される。これに対して、一対の上下基板10、25にブラックマトリクスBMと突起部28をそれぞれ形成する場合においては、シール材を一方の基板に形成した後に、一対の基板10、25を互いに貼り合わせる必要がある。ここで、ブラックマトリクスBMと突起部28の位置を高精度に合わせる必要があり、位置合わせが困難である。
従って、本実施形態のように、同一基板上にブラックマトリクスBMと突起部28を形成することにより、上下基板10、25の貼り合わせの誤差を無視でき、ブラックマトリクスBM’と突起部28の位置を高精度に対応させることができる。
More specifically, the black matrix BM ′ and the
Therefore, by forming the black matrix BM and the
(電子機器)
次に、本発明の上記実施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5は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図5において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような携帯電話等の電子機器の表示部に、上記実施形態の液晶表示装置を用いた場合、コントラストが高くて広視野角が達成され、表示特性が優れる液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
(Electronics)
Next, specific examples of the electronic apparatus including the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 5,
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態ではTFDをスイッチング素子としたアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明を適用した例を示したが、スイッチング素子としてTFTを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の他、パッシブマトリクス型液晶表示装置などに本発明を適用することも可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device using TFD as a switching element has been described. However, in addition to an active matrix type liquid crystal display device using TFT as a switching element, a passive matrix type liquid crystal display device is used. The present invention can also be applied to an apparatus or the like.
9…共通電極(電極)
10…下基板(基板)
25…上基板(基板)
28…突起部(配向規制手段)
29…スリット部(配向規制手段)
31…画素電極(電極)
50…液晶層
100、100’…液晶表示装置
1000…携帯電話本体(電子機器)
BM、BM’…ブラックマトリクス(遮光膜)
9 ... Common electrode (electrode)
10 ... Lower substrate (substrate)
25 ... Upper substrate (substrate)
28: Projection (alignment regulating means)
29 ... slit part (orientation regulating means)
31 ... Pixel electrode (electrode)
50 ...
BM, BM '... Black matrix (light shielding film)
Claims (6)
前記一対の基板のうちの少なくとも一方の基板には、前記液晶の配向を規制するための配向規制手段が設けられ、
前記一対の基板における少なくとも一方の基板には、前記配向規制手段に対応する位置に遮光膜が形成さ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 liquid crystal layer made of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy in which an initial alignment state is vertical alignment between a pair of substrates arranged opposite to each other,
At least one of the pair of substrates is provided with an alignment regulating means for regulating the alignment of the liquid crystal,
A liquid crystal display device, wherein a light shielding film is formed on a position corresponding to the orientation regulating means on at least one of the pair of substrates.
An electronic apparatus comprising the liquid crystal display device according to claim 1.
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