JP2005257809A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005257809A JP2005257809A JP2004066292A JP2004066292A JP2005257809A JP 2005257809 A JP2005257809 A JP 2005257809A JP 2004066292 A JP2004066292 A JP 2004066292A JP 2004066292 A JP2004066292 A JP 2004066292A JP 2005257809 A JP2005257809 A JP 2005257809A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- electrode
- region
- display device
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関する。特に、PDA(Personal Digital Assistant)などの携帯情報端末、携帯電話、車載用液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、パソコン、アミューズメント機器、テレビなどに好適に用いられる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device. In particular, the present invention relates to a liquid crystal display device suitably used for personal digital assistants such as PDAs (Personal Digital Assistants), mobile phones, in-vehicle liquid crystal displays, digital cameras, personal computers, amusement devices, televisions and the like.
情報インフラは日々進歩し、携帯電話、PDA、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載用ナビゲーション等の機器は人々の生活に深く浸透し、これら機器の大部分に液晶表示装置が採用されている。これらの液晶表示装置は、本体の扱う情報量の増加に伴い、より多くの情報を表示することが望まれ、高コントラスト、広視野角、高輝度、多色、高精細化への市場の要求が高まっている。 Information infrastructure advances day by day, and devices such as mobile phones, PDAs, digital cameras, video cameras, and in-vehicle navigation systems penetrate deeply into people's lives, and liquid crystal display devices are adopted in most of these devices. These liquid crystal display devices are expected to display more information as the amount of information handled by the main body increases, and market demands for high contrast, wide viewing angle, high brightness, multiple colors, and high definition Is growing.
高コントラスト化および広視野角化を実現できる表示モードとして、垂直配向型液晶層を利用した垂直配向モードが注目されている。垂直配向型液晶層は、一般に、垂直配向膜と、誘電異方性が負の液晶材料とを用いて形成される。 As a display mode capable of realizing a high contrast and a wide viewing angle, a vertical alignment mode using a vertical alignment type liquid crystal layer has attracted attention. The vertical alignment type liquid crystal layer is generally formed using a vertical alignment film and a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy.
例えば、特許文献1には、液晶層を介して画素電極に対向する対向電極に開口部を設け、開口部の周辺に斜め電界を発生させた液晶表示装置が開示されている。これにより、開口部内で垂直配向状態にある液晶分子を中心に周りの液晶分子が傾斜配向するので、視角特性が改善される。
For example,
しかしながら、特許文献1に記載されている構成では、画素内の全領域に斜め電界を形成することが難しく、その結果、電圧印加に対する液晶分子の応答が遅れる領域が画素内に発生し、残像現象が現れるという問題が生じる。
However, in the configuration described in
この問題を解決するために、特許文献2の液晶表示装置では、画素電極または対向電極に規則的に配列した開口部を設けることによって、液晶層の液晶分子が軸対称配向する複数のサブ絵素領域を各絵素領域に形成している。
In order to solve this problem, in the liquid crystal display device of
さらに、特許文献3には、傾斜した側面を有する複数の凸部を画素内に規則的に設けることによって、凸部を中心に出現する放射状傾斜配向状態の液晶ドメインの配向状態を安定化する技術が開示されている。また、この文献には、凸部による配向規制力とともに、電極に設けた開口部による斜め電界を利用して液晶分子の配向を規制することによって、表示特性を改善できることが開示されている。
Further,
一方、近年、屋外または屋内のいずれにおいても高品位な表示が可能な液晶表示装置が提案されている(例えば特許文献4および特許文献5)。この液晶表示装置は、透過反射両用型液晶表示装置(以下、単に「両用型液晶表示装置」ともいう。)と呼ばれ、画素内に反射モードで表示を行う反射領域と、透過モードで表示を行う透過領域とを有している。 On the other hand, in recent years, liquid crystal display devices capable of high-quality display both outdoors and indoors have been proposed (for example, Patent Document 4 and Patent Document 5). This liquid crystal display device is called a transmissive / reflective liquid crystal display device (hereinafter also simply referred to as a “bi-directional liquid crystal display device”), and includes a reflective region for displaying in a reflective mode in a pixel and a display in a transmissive mode. A transmissive region to perform.
現在市販されている両用型液晶表示装置は、ECB(Electrically Controlled Birefringence )モードやTN(Twisted Nematic)モードなどが利用されている。上記特許文献3には、透過型液晶表示装置だけでなく、両用型液晶表示装置に適用した構成も開示されている。また、特許文献6には、垂直配向型液晶層を有する両用型液晶表示装置において、平坦化膜に形成した凹部により、透過領域の液晶を多軸配向させる一方、反射領域の液晶を一軸配向させる技術が開示されている。凹部は、例えば正八角形に形成され、液晶層を介して凹部に対向する位置に突起(凸部)またはスリット(電極開口部)が形成されている(例えば、特許文献6の図4および図16を参照)。
特許文献2および特許文献3に開示されている技術では、画素内に凸部または開口部を設けて複数の液晶ドメインを形成(すなわち、画素分割)することにより、液晶分子に対する配向規制力を強めている。しかし、本発明者らの検討によると、十分な配向規制力を得るためには、液晶層の両基板側(互いに対向する一対の基板の液晶層側の面)に、凸部や開口部などの配向制御構造を形成することが必要であり、製造工程が複雑になるという課題がある。また、画素内に配向規制構造を設けると、画素の実効開口率の低下を招くだけでなく、画素領域内の凸部の周辺から光漏れが発生するので、コントラスト比が低下することもある。さらに、配向規制構造を両方の基板に設ける場合には、基板のアライメントマージンの影響を受けるので、実効開口率の低下および/またはコントラスト比の低下はさらに顕著になる。
In the techniques disclosed in
また、特許文献6に開示された技術では、多軸配向を制御するために凹部を設けるとともに、液晶層を介して凹部に対向する位置に凸部または電極開口部を配置することが必要となるので、上記特許文献2および特許文献3と同様の問題が発生する。
Moreover, in the technique disclosed in
さらに、上記の各特許文献では、表示電極に開口部を設けて、所定の電圧を印加して発生する電界の効果により、液晶分子の電傾配向を規定している。この場合、液晶パネルを面押しした際に、パネル面を押した部分で乱れた配向状態が電極開口部により規定される電界によって固定されてしまう傾向があり、ざらつき感の発生や表示品位の低下を招くことがある。 Further, in each of the above-mentioned patent documents, an electrophoretic alignment of liquid crystal molecules is defined by an effect of an electric field generated by applying a predetermined voltage by providing an opening in the display electrode. In this case, when the surface of the liquid crystal panel is pressed, the orientation state disturbed at the portion where the panel surface is pressed tends to be fixed by the electric field defined by the electrode opening, causing a feeling of roughness and a reduction in display quality. May be invited.
本発明は上記の諸点に鑑みてなされたものであって、その目的の1つは、画素内に複数の軸対称配向ドメインを有する液晶表示装置であって、例えば表示画面を押圧した場合でも、乱れた軸対称配向が有効に復元して、ざらつき感などの表示不良を低減できる高い表示品位の液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and one of its purposes is a liquid crystal display device having a plurality of axially symmetric alignment domains in a pixel, for example, even when a display screen is pressed, An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device of high display quality that can effectively restore the disordered axially symmetric orientation and reduce display defects such as rough feeling.
本発明の液晶表示装置は、誘電体構造物によって、少なくとも1つの画素領域が複数のサブ画素領域に分割されている。またサブ画素領域における液晶層中の液晶分子は、電圧印加時において、軸対称配向する。 In the liquid crystal display device of the present invention, at least one pixel region is divided into a plurality of sub-pixel regions by a dielectric structure. In addition, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in the sub-pixel region are axially symmetric when a voltage is applied.
ある局面において、画素領域を実質的に囲む壁構造体が遮光領域に形成されている。上記の誘電体構造物と壁構造体は、一体的に形成され、あるいは同一の誘電体材料で構成されても良い。また、別のパターニング材料で構成されていても構わない。 In one aspect, a wall structure that substantially surrounds the pixel region is formed in the light shielding region. The dielectric structure and the wall structure may be formed integrally or may be made of the same dielectric material. Moreover, you may be comprised with another patterning material.
本発明は、液晶パネルを押圧した際の配向乱れ後の不良配向による表示不良を抑制し、改善することを目的の1つとしている。この目的は、誘電体構造物や壁構造体により液晶配向ドメインの領域を分割することにより達成される。具体的には、表示画面を押圧して軸対称配向が崩れた場合にも、分割された液晶ドメインの周囲の壁構造体や誘電体構造物の作用により、液晶ドメインの周辺から配向の安定化が図られる。言い換えれば、乱れた配向を復元させる復元力を壁構造体や誘電体構造物が液晶ドメインに与える。なお、本明細書において「液晶ドメイン」とは、基板に垂直な1つの軸を中心に軸対称配向(放射状傾斜配向)をとる液晶層の領域を指す。 An object of the present invention is to suppress and improve display defects due to defective alignment after alignment disorder when a liquid crystal panel is pressed. This object is achieved by dividing the region of the liquid crystal alignment domain by a dielectric structure or a wall structure. Specifically, even when the display screen is pressed and the axially symmetric orientation is lost, the alignment is stabilized from the periphery of the liquid crystal domain by the action of the wall structure and dielectric structure around the divided liquid crystal domain. Is planned. In other words, the wall structure or the dielectric structure gives the liquid crystal domain a restoring force for restoring the disordered orientation. In this specification, the “liquid crystal domain” refers to a region of a liquid crystal layer that has an axially symmetric alignment (radial tilt alignment) about one axis perpendicular to the substrate.
本発明は下記の請求項に記載された発明を包含する。 The present invention includes the inventions described in the following claims.
請求項1の発明:第1電極が形成された第1基板と、前記第1電極に対向する第2電極が形成された第2基板と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在する垂直配向型の液晶層とを有し、前記第1電極と前記第2電極とにより複数の画素領域が規定された液晶表示装置であって、前記複数の画素領域のうち少なくとも1つの画素領域は、前記第1基板上に規則的に配置された誘電体構造物によって、複数のサブ画素領域に分割され、前記サブ画素領域における前記液晶層中の液晶分子は、前記第1電極と前記第2電極との間に所定の電圧を印加したとき、前記第1基板の表面に垂直な軸を中心に軸対称配向する液晶表示装置。 Invention of Claim 1: Between the 1st board | substrate with which the 1st electrode was formed, the 2nd board | substrate with which the 2nd electrode facing the said 1st electrode was formed, and the said 1st electrode and the said 2nd electrode A liquid crystal display device having a vertically aligned liquid crystal layer interposed therein, wherein a plurality of pixel regions are defined by the first electrode and the second electrode, wherein at least one pixel of the plurality of pixel regions The region is divided into a plurality of sub-pixel regions by a dielectric structure regularly arranged on the first substrate, and the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in the sub-pixel region include the first electrode and the A liquid crystal display device that is axially symmetrically aligned about an axis perpendicular to the surface of the first substrate when a predetermined voltage is applied between the second electrode and the second electrode.
請求項2の発明:前記画素領域は平面視において遮光領域に囲まれ、前記遮光領域内における前記第1基板の前記液晶層側に、前記画素領域を実質的に囲む壁構造体をさらに有する、請求項1に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 2: The said pixel area is further surrounded by the light-shielding area in planar view, and further has a wall structure which substantially surrounds the pixel area on the liquid crystal layer side of the first substrate in the light-shielding area. The liquid crystal display device according to
請求項3の発明:前記第1電極および/または前記第2電極は、前記サブ画素領域内に形成された開口部を有しており、前記電圧を印加したとき、前記垂直軸が前記開口部内またはその近傍に形成される、請求項1または2に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 3: The said 1st electrode and / or the said 2nd electrode have the opening part formed in the said sub-pixel area | region, and when the said voltage is applied, the said vertical axis is in the said opening part The liquid crystal display device according to
請求項4の発明:前記画素領域は平面視において遮光領域に囲まれ、前記液晶層の厚さを規定する支持体が前記遮光領域内に形成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 Invention of Claim 4: The said pixel area is enclosed by the light shielding area in planar view, and the support body which prescribes | regulates the thickness of the said liquid-crystal layer is formed in the said light shielding area. The liquid crystal display device according to item.
請求項5の発明:前記第1電極は透明電極と反射電極とを有し、前記複数のサブ画素領域が、少なくとも1つのサブ画素領域が透過領域であり、少なくとも1つのサブ画素領域が反射領域である、請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 5: Said 1st electrode has a transparent electrode and a reflective electrode, and at least 1 sub-pixel area | region is a transmissive area | region, and at least 1 sub-pixel area | region is a reflective area | region. The liquid crystal display device according to
請求項6の発明:前記透過領域内における前記液晶層の厚さをdt、前記反射領域内における前記液晶層の厚さをdrとすると、0.3dt<dr<0.7dtの関係を満足する、請求項5に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 6: If the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive region is dt and the thickness of the liquid crystal layer in the reflective region is dr, the relationship of 0.3 dt <dr <0.7 dt is satisfied. The liquid crystal display device according to
請求項7の発明:前記反射領域における前記第2基板の前記液晶層側に、透明誘電体層をさらに有する、請求項5または6に記載の液晶表示装置。
The invention according to claim 7: The liquid crystal display device according to
請求項8の発明:前記透明誘電体層は光を散乱する機能を有する、請求項7に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 8: The liquid crystal display device of
請求項9の発明:前記第2基板はカラーフィルタ層をさらに有し、前記反射領域における前記カラーフィルタ層の光学濃度が前記透過領域における前記カラーフィルタ層の光学濃度よりも小さい、請求項5から8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 Invention of Claim 9: The said 2nd board | substrate further has a color filter layer, The optical density of the said color filter layer in the said reflection area is smaller than the optical density of the said color filter layer in the said transmission area | region. The liquid crystal display device according to any one of 8.
請求項10の発明:前記第1基板および前記第2基板を介して互いに対向して配置された一対の偏光板をさらに有し、前記第1基板および/または前記第2基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも1つの二軸性光学異方性媒体層(例えば二軸性位相差板)をさらに有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 10: It further has a pair of polarizing plate arrange | positioned facing each other through the said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate, The said 1st board | substrate and / or the said 2nd board | substrate, and a pair of said polarization | polarized-light The liquid crystal display device according to
請求項11の発明:前記第1基板および前記第2基板を介して互いに対向して配置された一対の偏光板をさらに有し、前記第1基板および/または前記第2基板と前記一対の偏光板との間に少なくとも1つの一軸性光学異方性媒体層(例えば一軸性位相差板)をさらに有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 11: It further has a pair of polarizing plate arrange | positioned mutually facing through the said 1st board | substrate and the said 2nd board | substrate, The said 1st board | substrate and / or the said 2nd board | substrate, and a pair of said polarization | polarized-light The liquid crystal display device according to
請求項12の発明:前記画素領域は、平面視において、一対の長辺と一対の短辺からなる矩形状であり、少なくとも一対の前記誘電体構造物によって、前記複数のサブ画素領域に分割され、前記一対の前記誘電体構造物は、前記画素領域の前記一対の長辺近傍から互いに近接する方向に延び、かつ短手方向に並んでいる、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
Invention of Claim 12: The said pixel area is a rectangular shape which consists of a pair of long side and a pair of short side in planar view, and is divided | segmented into these sub pixel area | region by at least a pair of said dielectric material structure. 12. The pair of dielectric structures according to
〔動作原理〕
図1を参照しながら、垂直配向型液晶層を有する本発明の液晶表示装置が優れた広視野角特性を有する理由を説明する。図1は、画素電極6の周辺に設けた誘電体構造物23や壁構造体などによる配向規制力の作用を説明するための図であり、図1(a)は電圧無印加時の液晶分子の配向状態を、図1(b)は電圧印加時の液晶分子の配向状態をそれぞれ模式的に示した図である。なお、図1(b)では中間調を表示している状態を示している。
〔Operating principle〕
The reason why the liquid crystal display device of the present invention having the vertical alignment type liquid crystal layer has excellent wide viewing angle characteristics will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram for explaining the action of the alignment regulating force by the
図1に示した液晶表示装置は、透明基板1上に、絶縁膜層6、誘電体構造物23や壁構造体を有する画素電極6および垂直配向膜22が順次形成された構造を有する。他方の透明基板17上には、カラーフィルタ層18、対向電極19および垂直配向膜32が順次形成されている。両基板間に設けられた液晶層20は、負の誘電異方性を有する液晶分子21を含む。なお、図1(a)および(b)では示されていないが、誘電体構造物23も垂直配向膜22で覆われている。
The liquid crystal display device shown in FIG. 1 has a structure in which an insulating
図1(a)に示すように、電圧無印加時には、液晶分子21は垂直配向膜22,32の配向規制力により基板表面に対して略垂直に配向する。一方、電圧印加時には、図1(b)に示すように、誘電異方性が負の液晶分子21は分子長軸が電気力線に対して垂直になろうとし、電界の影響による等電位線に沿った方向(等電位線に平行) に傾斜するので、電界の傾斜方向に傾斜した液晶分子21の配向にしたがって、また誘電体構造物23の段差側面近傍または壁構造体の段差側面近傍で傾斜した液晶分子の配向にしたがって、軸対称配向ドメインが形成される。この軸対称配向ドメイン内では、液晶ダイレクタが全方位(基板面内の方位)に配向しているので、視野角特性が優れる。
As shown in FIG. 1A, when no voltage is applied, the
本発明では、液晶ドメインの周辺の少なくとも一部に壁構造体や誘電体構造物が配置されている。これにより、壁構造体の側面や誘電体構造物の側面で液晶分子の傾斜配向が安定化されると共に、壁構造体や誘電体構造物の作用により、パネル面を押圧しても配向乱れに伴う不良配向を低減できる。具体的には、スリット電極に電圧を印加した場合に発生する電界作用により液晶分子の電傾方向を規制する従来の方法に比べて、液晶ドメイン中の液晶分子の配向の乱れが少なく、乱れた軸対称配向ドメインを有効に復元する。したがって、ざらつきが大幅に改善できるという特長を有する。 In the present invention, a wall structure or a dielectric structure is disposed at least at a part of the periphery of the liquid crystal domain. This stabilizes the tilted orientation of the liquid crystal molecules on the side surfaces of the wall structure and the dielectric structure, and the orientation of the liquid crystal molecules is disturbed even if the panel surface is pressed by the action of the wall structure or dielectric structure. The accompanying defective orientation can be reduced. Specifically, the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal domain is less disturbed compared to the conventional method in which the electric tilt direction of the liquid crystal molecules is regulated by the electric field effect generated when a voltage is applied to the slit electrode. Effectively restores the axially symmetric orientation domain. Therefore, it has the feature that the roughness can be greatly improved.
なお、本発明における壁構造体や誘電体構造物は、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ工程を経て所定の位置に規則的にパターニング形成することで配置される。本発明では、壁構造体と誘電体構造物は、同一の材料を用いて形成しても良く、また必要に応じて異なる材料を用いて形成することも可能である。 Note that the wall structure and dielectric structure in the present invention are arranged by regular patterning at predetermined positions through a photolithography process using a photosensitive resin. In the present invention, the wall structure and the dielectric structure may be formed using the same material, or may be formed using different materials as necessary.
本発明のある局面において、第1電極(例えば画素電極)と第2電極により複数の画素領域が規定されている。複数の画素領域のうち少なくとも1つの画素領域は、規則的に配置された誘電体構造物や遮光領域上に形成された壁構造体によって、複数のサブ画素領域に分割されている。サブ画素領域における液晶層(液晶ドメイン)に含まれる液晶分子は、誘電体構造物の段差側面や壁構造体の段差側面によって、電圧印加時に傾斜方向が規定されて、軸対称配向をとる。液晶ドメインの周囲のうち少なくとも一部を誘電体構造物や壁構造体が取り囲むことで、パネル面の押圧に対して、配向状態の変化を抑えることが可能となる。また軸位置のばらつきや軸対称配向の変化に伴う表示品位の劣化を防ぐことができる。特に、壁構造体を遮光領域内に設けることによって、画素の実効開口率の低下を防ぐことができる。さらに、画素領域内に壁構造体を設けた場合に生じる光漏れを防ぐことができるので、コントラスト比の低下を抑えることができる。したがって、表示品位を犠牲にすることがない。 In one aspect of the present invention, a plurality of pixel regions are defined by a first electrode (for example, a pixel electrode) and a second electrode. At least one pixel region among the plurality of pixel regions is divided into a plurality of sub-pixel regions by a regularly arranged dielectric structure or a wall structure formed on the light shielding region. The liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer (liquid crystal domain) in the sub-pixel region have an axially symmetric orientation in which a tilt direction is defined by a step side surface of the dielectric structure and a step side surface of the wall structure when a voltage is applied. By surrounding at least a part of the periphery of the liquid crystal domain with the dielectric structure or the wall structure, it is possible to suppress a change in the alignment state against the pressing of the panel surface. In addition, it is possible to prevent display quality from deteriorating due to variations in axial position and changes in axially symmetric orientation. In particular, by providing the wall structure in the light shielding region, it is possible to prevent a reduction in the effective aperture ratio of the pixel. Furthermore, since light leakage that occurs when a wall structure is provided in the pixel region can be prevented, a reduction in contrast ratio can be suppressed. Therefore, display quality is not sacrificed.
本発明の他の局面において、第1電極および/または前記第2電極が、サブ画素領域内の所定の位置に規則的に配置された開口部を有する。この開口部は、軸対称配向の中心軸の位置を固定するように作用するので、軸対称配向がより安定化する。 In another aspect of the present invention, the first electrode and / or the second electrode has openings regularly arranged at predetermined positions in the sub-pixel region. Since this opening acts to fix the position of the central axis of the axially symmetric orientation, the axially symmetric orientation is further stabilized.
本発明を両用型液晶表示装置に適用する場合、透過領域と反射領域との境界近傍に誘電体構造物を配置することにより、透過領域と反射領域の各液晶ドメインが分割され、より簡便に配向状態を安定化することができる。 When the present invention is applied to a dual-use liquid crystal display device, by arranging a dielectric structure in the vicinity of the boundary between the transmissive region and the reflective region, the liquid crystal domains in the transmissive region and the reflective region are divided so that the alignment can be performed more easily. The state can be stabilized.
本発明によると、軸対称配向(放射状傾斜配向)を有する液晶ドメインの配向の安定性を高めることができるので、従来の広視角特性を有する液晶表示装置の表示品位をさらに向上させることができる。また外力により軸対称配向が崩れても、例えば表示画面を押圧して軸対称配向が乱れても、軸対称配向が有効に復元する。したがって、ざらつき感などの表示不良を低減できる高い表示品位の液晶表示装置が提供される。さらに優れた表示品位の液晶表示装置を比較的簡単な構成で実現できるので、容易に製造することができる。 According to the present invention, the stability of the alignment of liquid crystal domains having an axially symmetric alignment (radial tilt alignment) can be improved, so that the display quality of a liquid crystal display device having a conventional wide viewing angle characteristic can be further improved. Even if the axially symmetric orientation is broken by an external force, for example, even if the display screen is pressed and the axially symmetric orientation is disturbed, the axially symmetric orientation is effectively restored. Therefore, a high display quality liquid crystal display device capable of reducing display defects such as a feeling of roughness is provided. Furthermore, since a liquid crystal display device with excellent display quality can be realized with a relatively simple configuration, it can be easily manufactured.
以下に、図面を参照しながら本発明による実施形態の液晶表示装置の構成を具体的に説明する。以下の実施形態では、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置について説明する。しかし本発明はこれに限られず、MIM(Metal Insulator Metal )を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置や単純マトリクス型液晶表示装置にも適用することができる。また、以下の実施形態では、透過型液晶表示装置および両用型液晶表示装置を例示するが、本発明はこれに限られず、反射型液晶表示装置やハーフミラーなどの半透過膜を用いた半透過型液晶表示装置にも適用することができる。 The configuration of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In the following embodiments, an active matrix liquid crystal display device using thin film transistors (TFTs) will be described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an active matrix type liquid crystal display device and a simple matrix type liquid crystal display device using MIM (Metal Insulator Metal). In the following embodiments, a transmissive liquid crystal display device and a dual-use liquid crystal display device are exemplified, but the present invention is not limited to this, and a transflective film using a transflective film such as a reflective liquid crystal display device or a half mirror is used. The present invention can also be applied to a liquid crystal display device.
なお、本明細書において、表示の最小単位である「画素」に対応する液晶表示装置の領域を「画素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、例えば赤、緑および青の3つの「画素」から1つの「絵素」が構成される。アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、画素電極と画素電極に対向して配置された対向電極とが画素領域を規定する。また、単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と、列電極と交差して設けられる行電極とが互いに交差するそれぞれの領域が画素領域を規定する。なお、ブラックマトリクスなどの遮光層が設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が画素領域に対応する。 In the present specification, an area of the liquid crystal display device corresponding to a “pixel” that is a minimum unit of display is referred to as a “pixel area”. In a color liquid crystal display device, for example, one “picture element” is composed of three “pixels” of red, green, and blue. In an active matrix type liquid crystal display device, a pixel region is defined by a pixel electrode and a counter electrode disposed opposite to the pixel electrode. In a simple matrix liquid crystal display device, each region where a column electrode provided in a stripe shape and a row electrode provided so as to intersect with the column electrode intersect with each other defines a pixel region. Note that, in a configuration in which a light blocking layer such as a black matrix is provided, strictly speaking, among regions to which a voltage is applied according to a state to be displayed, a region corresponding to the opening of the black matrix corresponds to a pixel region. .
(実施形態1:透過型液晶表示装置)
本実施形態の透過型液晶表示装置100の構成について図2を参照しながら説明する。図2は、透過型液晶表示装置100が有する1つの画素の構成を模式的に示す図であり、図2(a)は基板法線方向から見た上面図であり、図2(b)は図2(a)中の2B−2B’線に沿った断面図である。
(Embodiment 1: Transmission type liquid crystal display device)
The configuration of the transmissive liquid
液晶表示装置100は、透明基板(例えばガラス基板)110aと、透明基板110aに対向するように設けられた透明基板110bと、一対の透明基板110a,110bの間に設けられた垂直配向型の液晶層120とを有する。液晶層120に接する両基板110a,110bの各面には垂直配向膜(不図示)が設けられており、電圧無印加時には、液晶層120中の液晶分子は、垂直配向膜の表面に対して略垂直に配向している。液晶層120は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料を含み、必要に応じて、カイラル剤をさらに含む。
The liquid
液晶表示装置100は、透明基板110a上に形成された画素電極111と、透明基板110b上に形成された対向電極131とを有し、画素電極111と対向電極131と液晶層120とが画素を規定する。本実施形態では、画素電極111および対向電極131のいずれも例えばITO(Indium Tin Oxide)膜などの透明導電膜で形成されている。なお、典型的には、透明基板110bの液晶層120側には、画素に対応して設けられるカラーフィルタ130(複数色のカラーフィルタを総括してカラーフィルタ層130ということもある。)と、隣接するカラーフィルタ130の間に設けられるブラックマトリクス(遮光層)132とが形成され、これらの上に対向電極131が形成される。ただし、対向電極131上(液晶層120側)にカラーフィルタ層130やブラックマトリクス132を形成しても良い。
The liquid
本実施形態では、画素電極111と対向電極131とによって、平面視において(基板法線方向から見て)、一対の長辺と一対の短辺からなる矩形状の画素領域が規定される。透明基板110a上の画素領域の周辺には、画素領域を実質的に囲む壁構造体115と一対の誘電体構造物116が形成されている。一対の誘電体構造物116は、画素領域の長辺の略中央に短手方向(短辺が延びる方向)に並んで形成され、画素領域の長辺近傍(壁構造体115の内側面)から互いに近接する方向に延びている。各誘電体構造物116の長さ(短手方向に延びる距離)は、それぞれ画素領域の短辺の長さの約1/3以下である。ただし、誘電体構造物116の長さは5μm以上であることが好ましい。誘電体構造物116の長さが5μm未満の場合、誘電体構造物116による分割効果が小さくなり、配向規制力が低下するおそれがある。壁構造体115および誘電体構造物116の高さは、液晶材料の注入のし易さからセル厚(基板間110a,110bの距離または液晶層120の厚さ)の半分以下であることが好ましい。また、壁構造体115および誘電体構造物116の高さが0.5μm未満になると、配向規制力が低下するので、表示のコントラスト比を低下させることがある。したがって、壁構造体115および誘電体構造物116の高さは0.5μm以上であることが好ましい。壁構造体115と一対の誘電体構造物116によって、画素領域が2つのサブ画素領域に分割される。言い換えれば、画素領域における液晶層120が2つの液晶ドメインに分割される。
In the present embodiment, the
本実施形態では、画素電極111は所定の位置に形成された2つの開口部114を有している。具体的には、各サブ画素領域の略中央に開口部114が設けられている。液晶層120に所定の電圧を印加すると、それぞれが軸対称配向を呈する2つの液晶ドメイン(サブ画素領域)が形成される。これら液晶ドメインのそれぞれの軸対称配向の中心軸は、開口部114内またはその近傍に形成される。言い換えれば、画素電極111に設けた開口部114が軸対称配向の中心軸の位置を固定するように作用する。
In the present embodiment, the
さらに、誘電体構造物116の段差側面116aや壁構造体115の段差側面115aを利用することにより、液晶分子の傾斜方向が規定されると共に、サブ画素領域で安定な軸対称配向ドメインが形成される。画素領域内に誘電体構造物116を配置する場合には、誘電体構造物116近傍での光漏れによるコントラスト低下を防ぐために、少なくとも誘電体構造物116の形成領域、好ましくは誘電体構造物116の形成領域およびその近傍領域に遮光部を形成する。遮光部は、ブラックマトリクスに限らず、例えば補助容量配線などの光を透過しない要素でも良い。また、軸対称配向ドメインの安定化を図るために、誘電体構造物116の周辺の画素電極111に切欠き部113を設けても良い。これにより、電圧印加時の斜め電界による電傾効果を併せて利用することができる。
Further, by using the
軸対称配向ドメインの中心軸を固定するために設ける開口部114の形状は、例示したように円形であることが好ましいがこれに限られない。ただし、全方位的にほぼ等しい配向規制力を発揮させるためには、4角形以上の多角形であることが好ましく、正多角形であることがさらに好ましい。
The shape of the
本実施形態の液晶表示装置100は、隣接する画素の間に遮光領域を有する。言い換えれば、画素領域は平面視において遮光領域に囲まれている。この遮光領域内の透明基板110a上に壁構造体115が形成されている。遮光領域とは、透明基板110a上の画素電極111の周辺に形成される、表示に寄与しない領域である。例えば透明基板110a上に形成されたTFTやゲート信号配線、ソース信号配線などにより遮光される領域、さらに透明基板110b上に形成されたブラックマトリクスによって遮光される領域である。遮光領域は表示に寄与しないので、遮光領域内に形成された壁構造体115は表示に悪影響を及ぼさない。
The liquid
本実施形態で示した壁構造体115は、画素領域を包囲する連続した壁として設けられているが、これに限定されない。壁構造体115は、画素領域を実質的に囲むものであれば良く、例えば複数の壁に分断されていても良い。壁構造体115は、液晶ドメイン(画素領域)を規定するので、ある程度の長さを有することが好ましい。例えば、壁構造体115を複数の壁で構成した場合、個々の壁の長さは、隣接する壁の間の距離よりも長いことが好ましい。
The
液晶層120の厚さ(セルギャップともいう。)dtを規定するための支持体133を遮光領域(ここではブラックマトリクス132によって規定される領域)に形成すれば、表示品位を低下させないので好ましい。支持体133は、透明基板110a,110bのうちいずれか一方の基板に形成すれば良く、図2に例示したように、遮光領域に設けられた壁構造体115上に設ける場合に限られない。壁構造体115上に支持体133を形成する場合は、壁構造体115の高さと支持体133の高さとの和が液晶層120の厚さdtと略等しくなるように設定される。壁構造体115が形成されていない領域に支持体133を設ける場合には、支持体133の高さが液晶層120の厚さdtと略等しくなるように設定される。
It is preferable to form a
本実施形態の液晶表示装置100は、フォトリソグラフィ法などの一般的な手法を用いて製造することができる。例えば、壁構造体115、誘電体構造物116および支持体133は、以下の手順により製造することができる。まず、フォトリソグラフィ法により、基板110a上に、TFT、ゲート信号配線、ソース信号配線、開口部114を有する画素電極111などを形成した後に、感光性樹脂膜を形成する。感光性樹脂膜をパターニングして、壁構造体115および誘電体構造物116を形成する。さらに感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ工程により支持体133を形成する。その後、画素電極111、壁構造体115および誘電体構造物116を覆う垂直配向膜(不図示)を形成する。
The liquid
本実施形態の液晶表示装置100によれば、画素電極111と対向電極131との間に所定の電圧(閾値電圧以上の電圧)を印加すると、2つの開口部114内またはその近傍にそれぞれの中心軸が安定化された2つの軸対称配向が形成される。画素電極111の長手方向の中央部に設けた一対の誘電体構造物116は、長手方向に隣接する分割された2つの液晶ドメイン内の液晶分子が倒れる方向を規定する。壁構造体115は画素電極111の周辺や誘電体構造物116に近接して形成されている。誘電体構造物116と壁構造体115との相乗効果により、画素領域内において壁構造体115近傍の液晶分子が傾斜する方向が規定される。開口部114、誘電体構造物116および壁構造体115による配向規制力が協同的に作用し、液晶ドメインの配向を安定化すると考えられる。
According to the liquid
なお、透明基板110aの液晶層120側には、例えばTFTなどのアクティブ素子およびTFTに接続されたゲート配線およびソース配線などの回路要素(いずれも不図示)が設けられる。また、透明基板110a、透明基板110a上に形成された回路要素、上述した画素電極111、壁構造体115、支持体133および配向膜などをまとめてアクティブマトリクス基板ということがある。一方、透明基板110b、透明基板110b上に形成されたカラーフィルタ層130、ブラックマトリクス132、対向電極131および配向膜などをまとめて対向基板またはカラーフィルタ基板ということがある。
Note that, on the
また、上記の説明では省略したが、液晶表示装置100は、透明基板110aおよび110bを介して互いに対向するように配置された一対の偏光板をさらに有する。一対の偏光板は、典型的には透過軸が互いに直交するように配置される。さらに、後述するように、透明基板110aおよび/または透明基板110bと前記一対の偏光板との間に、二軸性光学異方性媒体層または一軸性光学異方性媒体層を設けても良い。
Further, although omitted in the above description, the liquid
(実施形態2:両用型液晶表示装置)
図3を参照しながら、本実施形態の両用型液晶表示装置200の構成を説明する。図3は、両用型液晶表示装置200が有する1つの画素の構成を模式的に示す図であり、図3(a)は基板法線方向から見た上面図であり、図3(b)は図3(a)中の3B−3B’線に沿った断面図である。
(Embodiment 2: Dual-use liquid crystal display device)
The configuration of the dual-use liquid
液晶表示装置200は、透明基板(例えばガラス基板)210aと、透明基板210aに対向するように設けられた透明基板210bと、一対の透明基板210a,210bの間に設けられた垂直配向型の液晶層220とを有する。液晶層220に接する両基板210a,210bの各面には垂直配向膜(不図示)が設けられており、電圧無印加時には、液晶層220中の液晶分子は、垂直配向膜の表面に対して略垂直に配向している。液晶層220は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料を含み、必要に応じて、カイラル剤をさらに含む。
The liquid
液晶表示装置200は、透明基板210a上に形成された画素電極211と、透明基板210b上に形成された対向電極231とを有し、画素電極211と対向電極231と液晶層220とが画素を規定する。透明基板210a上には、後述するTFTなどの回路要素が形成されている。透明基板210aおよびこの上に形成された構成要素をまとめてアクティブマトリクス基板210aということがある。
The liquid
また、典型的には、透明基板210bの液晶層220側には、画素に対応して設けられるカラーフィルタ230(複数色のカラーフィルタを総括してカラーフィルタ層230ということもある。)と、隣接するカラーフィルタ230の間に設けられるブラックマトリクス(遮光層)232とが形成され、これらの上に対向電極231が形成される。ただし、対向電極231上(液晶層120側)にカラーフィルタ層230やブラックマトリクス232を形成しても良い。透明基板210bおよびこの上に形成された構成要素をまとめて対向基板(カラーフィルタ基板)210bということがある。
Typically, a color filter 230 (corresponding to a plurality of color filters may be collectively referred to as a color filter layer 230) provided corresponding to the pixel on the
本実施形態では、画素電極211は透明導電膜(例えばITO膜)から形成された透明電極211aと、金属膜(例えば、Al層、Alを含む合金層またはこれらのいずれかを含む積層膜)から形成された反射電極211bとを有する。その結果、画素領域は、透明電極211aによって規定される透過領域Aと、反射電極211bによって規定される反射領域Bとを含む。透過領域Aは透過モードで表示を行い、反射領域Bは反射モードで表示を行う。
In the present embodiment, the
本実施形態では、画素電極211と対向電極231とによって、平面視において、一対の長辺と一対の短辺からなる矩形状の画素領域が規定される。透明基板210a上の画素領域の周辺には、画素領域を実質的に囲む壁構造体215と二組の誘電体構造物216,217が形成されている。二組の誘電体構造物216,217は、画素領域の各長辺を三等分する位置に配置され、各組の誘電体構造物216,217が短手方向(短辺が延びる方向)に並んでいる。また各組の誘電体構造物216,217は、画素領域の長辺近傍(壁構造体215の内側面)から互いに近接する方向に延びている。実施形態1と同様に、透明基板210a上の画素領域の周辺には、画素領域を実質的に囲む壁構造体215が形成されている。各誘電体構造物の長さ、誘電体構造物216,217および壁構造体115の高さは、実施形態1と同様である。壁構造体215と二組の誘電体構造物216,217によって、画素領域が3つのサブ画素領域に分割される。言い換えれば、画素領域における液晶層220が3つの液晶ドメインに分割される。3つのサブ画素領域のうち2つのサブ画素領域が透過領域Aであり、1つのサブ画素領域が反射領域Bである。本実施形態では、2つの透過領域Aが1つのサブ画素領域を平面視において長手方向に挟んでいる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、画素電極211は、所定の位置に形成された3つの開口部214(透過領域Aに2つ、反射領域Bに1つ(不図示) )を有している。具体的には、各サブ画素領域の略中央に開口部214が設けられている。液晶層220に所定の電圧を印加すると、それぞれが軸対称配向を呈する3つの液晶ドメイン(サブ画素領域)が形成される。これら液晶ドメインのそれぞれの軸対称配向の中心軸は、開口部214内またはその近傍に形成される。言い換えれば、画素電極211に設けた開口部214が軸対称配向の中心軸の位置を固定するように作用する。
In the present embodiment, the
さらに、誘電体構造物216の段差側面216aや壁構造体215の段差側面215aを利用することにより、液晶分子の傾斜方向が規定されると共に、サブ画素領域で安定な軸対称配向ドメインが形成される。画素領域内に誘電体構造物216,217を配置する場合には、誘電体構造物216近傍での光漏れによるコントラスト低下を防ぐために、少なくとも誘電体構造物216の形成領域、好ましくは誘電体構造物216の形成領域およびその近傍領域に遮光部を形成する。遮光部は、ブラックマトリクスに限らず、例えば補助容量配線などの光を透過しない要素でも良い。また、軸対称配向ドメインの安定化を図るために、誘電体構造物216の周辺の画素電極211に切欠き部(不図示)を設けても良い。これにより、電圧印加時の斜め電界による電傾効果を併せて利用することができる。
Further, by using the
本実施形態では、1画素の表示領域において、透過表示領域Aと反射表示領域Bとを交互に配置して、対応する画素電極を形成している。加えて、透過領域Aと反射領域Bとの境界近傍の画素分割領域部には二組の誘電体構造物216,217を配置して、液晶分割領域を形成する。このことにより、透過領域Aに2つの液晶ドメインが形成され、反射領域Bに1つの液晶ドメインが形成される。ただし本実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。個々の液晶ドメインは略正方形の形状にすることが、視野角特性および配向の安定性の観点から好ましい。
In the present embodiment, in the display area of one pixel, the transmissive display areas A and the reflective display areas B are alternately arranged to form corresponding pixel electrodes. In addition, two sets of
図4は、本実施形態および従来例による軸対称配向状態を観察したときの概略図である。図4(a)は表示面を押圧する前の定常状態での液晶ドメイン配向の概略図であり、図4(b)は従来例による画素分割配置のパネルでの押圧後の配向概略図であり、図4(c)は本実施形態による画素分割配置のパネルでの押圧後の配向概略図である。なお、図4(c)中の楕円は、誘電体構造物が存在することを表している。 FIG. 4 is a schematic view when the axially symmetric alignment state according to the present embodiment and the conventional example is observed. FIG. 4A is a schematic diagram of liquid crystal domain alignment in a steady state before pressing the display surface, and FIG. 4B is a schematic diagram after pressing in a panel with pixel division arrangement according to a conventional example. FIG. 4C is a schematic diagram of orientation after pressing on the panel of the pixel division arrangement according to the present embodiment. In addition, the ellipse in FIG.4 (c) represents that a dielectric structure exists.
本実施形態では、透過表示領域Aと反射表示領域Bとを交互(互いに隣同士)に配置させ、誘電体構造物や壁構造体(不図示)で画素領域内の液晶層を3分割して、3つの液晶ドメインを形成させている。この場合には、各液晶ドメインが誘電体構造物や壁構造体で均一に分割されるので、パネル面を押圧した場合にも、一時的に乱れた軸対称配向状態が隣接する画素間に出現することを抑制し、元の良好な軸対称配向状態に復元する。したがって、例えば、1つの画素領域を3分割し、透過表示領域/透過表示領域/反射表示領域のように透過表示領域を隣接して配置した図4(b)のような場合に比べて、一時的に非対称に乱れた軸対称配向状態が直ぐに復元して、元の安定な軸対称配向に戻ることが確認された。 In this embodiment, the transmissive display area A and the reflective display area B are alternately arranged (adjacent to each other), and the liquid crystal layer in the pixel area is divided into three by a dielectric structure or a wall structure (not shown). Three liquid crystal domains are formed. In this case, since each liquid crystal domain is uniformly divided by a dielectric structure or a wall structure, even when the panel surface is pressed, a temporarily disturbed axisymmetric alignment state appears between adjacent pixels. To restore the original good axisymmetric orientation state. Therefore, for example, compared with the case of FIG. 4B in which one pixel area is divided into three and the transmissive display areas are arranged adjacent to each other as in the transmissive display area / transmissive display area / reflective display area. It was confirmed that the axially symmetric orientation state disordered asymmetrically restored immediately and returned to the original stable axially symmetric orientation.
本実施形態の液晶表示装置200は、隣接する画素の間に遮光領域を有する。言い換えれば、画素領域は平面視において遮光領域に囲まれている。この遮光領域内の透明基板210a上に壁構造体215が形成されている。遮光領域は表示に寄与しないので、遮光領域内に形成された壁構造体215は表示に悪影響を及ぼさない。
The liquid
本実施形態で示した壁構造体215は、画素領域を包囲する連続した壁として設けられているが、これに限定されない。壁構造体215は、画素領域を実質的に囲むものであれば良く、例えば複数の壁に分断されていても良い。壁構造体215は、液晶ドメイン(画素領域)を規定するので、ある程度の長さを有することが好ましい。例えば、壁構造体215を複数の壁で構成した場合、個々の壁の長さは、隣接する壁の間の距離よりも長いことが好ましい。
The
液晶層220の厚さ(セルギャップともいう。)dtを規定するための支持体233を遮光領域(ここではブラックマトリクス232によって規定される領域)に形成すれば、表示品位を低下させないので好ましい。支持体233は、透明基板210a,210bのうちいずれか一方の基板に形成すれば良く、図3に例示したように、遮光領域に設けられた壁構造体215上に設ける場合に限られない。壁構造体215上に支持体233を形成する場合は、壁構造体215の高さと支持体233の高さとの和が液晶層220の厚さと略等しくなるように設定される。壁構造体215が形成されていない領域に支持体233を設ける場合には、支持体233の高さが液晶層220の厚さdtと略等しくなるように設定される。
It is preferable that the
本実施形態の液晶表示装置200によれば、画素電極211と対向電極231との間に所定の電圧(閾値電圧以上の電圧)を印加すると、3つの開口部214内またはその近傍にそれぞれの中心軸が安定化された3つの軸対称配向が形成される。画素電極211に設けた誘電体構造物216や壁構造体215で区切られた領域で液晶分子の傾斜方向が規定され、液晶ドメインが分割されて形成される。
According to the liquid
次に、透過モードの表示と反射モードの表示の両方を行うことができる両用型液晶表示装置200に特有の好ましい構成を説明する。透過モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層220を一回通過するだけであるのに対し、反射モードの表示では、表示に用いられる光は液晶層220を2回通過する。したがって、図3(b)に模式的に示したように、透過領域Aの液晶層220の厚さdtを反射領域Bの液晶層220の厚さdrの約2倍に設定することが好ましい。このように設定することによって、両表示モードの光に対して液晶層220が与えるリタデーションを略等しくすることができる。dt=0.5drが最も好ましいが、0.3dt<dr<0.7dtの範囲内にあれば両方の表示モードで良好な表示を実現できる。勿論、用途によっては、dt=drであってもよい。
Next, a preferable configuration unique to the dual-use liquid
本実施形態の液晶表示装置200においては、反射領域Bの液晶層220の厚さdtを透過領域Aの液晶層の厚さdrよりも小さくするために、反射領域Bにのみガラス基板210b上に透明誘電体層234を設けている。このような構成を採用すると、反射電極211bの下に絶縁膜などを用いて段差を設ける必要がないので、アクティブマトリクス基板210aの製造を簡略化できるという利点が得られる。さらに、液晶層220の厚さを調整するために、段差を設けるための絶縁膜上に反射電極211bを形成すると、絶縁膜の斜面(テーパ部)を覆う反射電極によって、透過表示に用いられる光が遮られるという問題が発生する。また、絶縁膜の斜面に形成された反射電極で反射される光は、内部反射を繰り返すので、反射表示にも有効に利用されないという問題も発生する。上記構成を採用すると、これらの問題の発生が抑制され、光の利用効率を改善することができる。
In the liquid
さらに、透明誘電体層234として、光を散乱する機能(拡散または反射機能)を有するものを用いると、反射電極211bに拡散反射機能を付与しなくても、ペーパーホワイトに近い良好な白表示を実現できる。もっとも、透明誘電体層234に光散乱機能を付与しなくても、反射電極211bの表面に凹凸形状を付与することによって、ペーパーホワイトに近い白表示を実現することもできるが、凹凸の形状によっては軸対称配向の中心軸の位置が安定しない場合がある。これに対し、光散乱機能を有する透明誘電体層234と、平坦な表面を有する反射電極211bとを用いれば、反射電極211bに形成された開口部214によって、中心軸の位置をより確実に安定化できるという利点が得られる。透明誘電体層234に光散乱機能を付与する方法としては、例えば以下の方法が例示される。透明な樹脂中に酸化チタン粒子などの超微粒子を分散させ、この樹脂をポリイミドフィルム等の支持体上に塗布して、光を散乱させる機能を有する散乱層を形成する手法があり、粒子密度、粒子径、散乱層の厚さ、樹脂の屈折率等を変えることで散乱特性を変えることができる。その他に、屈折率の異なる薄膜を積層して光散乱層を形成する方法などが挙げられる。
Furthermore, when a
なお、反射電極211bに拡散反射機能を付与するために、その表面に凹凸を形成する場合、凹凸形状は干渉色が発生しないように連続した波状とすることが好ましく、軸対称配向の中心軸を安定化できるように設定することが好ましい。
In addition, in order to provide a diffuse reflection function to the
透過モードでは表示に用いられる光はカラーフィルタ層230を一回通過するだけであるのに対し、反射モードの表示では表示に用いられる光はカラーフィルタ層230を2回通過する。したがって、カラーフィルタ層230として、透過領域Aおよび反射領域Bに同じ光学濃度のカラーフィルタ層を用いると、反射モードにおける色純度および/または輝度が低下することがある。この問題の発生を抑制するために、反射領域Bのカラーフィルタ層の光学濃度を透過領域Aのカラーフィルタ層の光学濃度よりも小さくすることが好ましい。なお、ここでいう光学濃度は、カラーフィルタ層を特徴付ける特性値であり、カラーフィルタ層の厚さを小さくすれば、光学濃度を小さくできる。あるいは、カラーフィルタ層の厚さはそのままで、例えば添加する色素の濃度を低下させて、光学濃度を小さくすることもできる。
In the transmission mode, the light used for display passes through the
次に、図5および図6を参照しながら、両用型液晶表示装置に好適に用いられるアクティブマトリクス基板の構造の一例を説明する。図5はアクティブマトリクス基板の部分拡大平面図であり、図6は図5中のX−X’線に沿った断面図である。図5および図6に示したアクティブマトリクス基板は、1つの透過領域Aと1つの反射領域Bとから画素領域が構成され、2つの液晶ドメインが形成されている点(すなわち、開口部の数が少ない点)において、図4に示したアクティブマトリクス基板210aと異なるが、他の構成は同じであってよい。
Next, an example of the structure of an active matrix substrate that is preferably used in a dual-use liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a partially enlarged plan view of the active matrix substrate, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ in FIG. 5. In the active matrix substrate shown in FIGS. 5 and 6, a pixel region is composed of one transmission region A and one reflection region B, and two liquid crystal domains are formed (that is, the number of openings is small). In other respects, the configuration is different from the
図5および図6に示すアクティブマトリクス基板は、例えばガラス基板からなる透明基板1を有し、透明基板1上には、ゲート信号線2およびソース信号線3が互いに直交するように設けられている。これらの信号線2,3の交差部の近傍にTFT4が設けられており、TFT4のドレイン電極5は画素電極6に接続されている。画素電極6は、ITOなどの透明導電膜から形成された透明電極7と、Alなどから形成された反射電極8とを有し、透明電極7が透過領域Aを規定し、反射電極8が反射領域Bを規定する。画素電極6の所定の領域には、上述したように、軸対称配向ドメインの配向を制御するために誘電体構造物14、開口部15および壁構造体(不図示)が設けられている。なお、壁構造体は、信号線2,3の形成領域に設けられ、平面視において矩形状をなしている。
The active matrix substrate shown in FIGS. 5 and 6 includes a
反射電極8(画素電極6)の一部は、ゲート絶縁膜9を介して、次段のゲート信号線2と重畳しており、これにより補助容量が形成されている。またTFT4は、ゲート信号線2から分岐したゲート電極10の上部に、ゲート絶縁膜9、半導体層12、チャネル保護層13およびn+ −Si層11(ソース・ドレイン電極)が順次積層された構造を有している。なお、この例ではボトムゲート型のTFTの構成例を示したが、これに限られず、トップゲート型のTFTを用いることもできる。
A part of the reflective electrode 8 (pixel electrode 6) is overlapped with the
上述したように、図3に示した構成を有する液晶表示装置200は、実施形態1の液晶表示装置100と同様に、片側の基板210a上にのみ軸対称配向の配向制御構造(画素電極211に形成された開口部214、誘電体構造物216および壁構造215)を設けた比較的簡便な構成であるにも関わらず、液晶の配向を十分に安定化できるという効果を有する。さらに、透明誘電体層234および/またはカラーフィルタ層230を上述のように構成することによって、透過モードおよび反射モードでの表示の明るさや色純度を向上させることができる。
As described above, the liquid
次に、図7を参照しながら、本実施形態の液晶表示装置のさらに具体的な構成例を説明する。図7は、本実施形態の液晶表示装置の構成例を示す模式図である。図7に示す液晶表示装置は、バックライトと、両用型液晶パネル50と、両用型液晶パネル50を介して互いに対向して設けられた一対の偏光板40,43と、偏光板40,43と液晶パネル50との間に設けられた1/4波長板41,44と、1/4波長板41,44と液晶パネル50との間に設けられた光学異方性が負の位相差板42,45とを有する。液晶パネル50は、アクティブマトリクス(TFT)基板1と、対向基板(カラーフィルタ(CF)基板)17と、両基板1,17間に介在する垂直配向型液晶層20とを有する。液晶パネル50として、ここでは、図3に示した液晶表示装置200と同様の構成を有するものを用いる。図7に示した液晶表示装置の表示動作を以下に簡単に説明する。
Next, a more specific configuration example of the liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the liquid crystal display device of the present embodiment. The liquid crystal display device shown in FIG. 7 includes a backlight, a dual-use liquid crystal panel 50, a pair of
(反射モード表示)
図7の上側からの入射光は偏光板43を通り、直線偏光となる。ここで、偏光板43の透過軸と、1/4波長板44の遅相軸とが45°になるように配置されているので、偏光板43を通過した直線偏光は、1/4波長板44に入射すると円偏光となり、基板17上に形成したカラーフィルタ層(不図示)を透過して、液晶パネル(液晶層20)に入射する。なお、位相差板45として、基板17面の法線方向から入射する光に対しては位相差を与えない位相差板を用いている。
(Reflection mode display)
Incident light from the upper side of FIG. 7 passes through the
電圧無印加時には、液晶層20中の液晶分子は基板面に略垂直に配向しているので、液晶層20に入射した入射光は位相差がほぼ0で透過し、下側の基板1上に形成された反射電極(不図示)により反射される。反射された円偏光は、再び液晶層20を通過してカラーフィルタ層を通り、再度、光学異方性が負の位相差板45を円偏光のままで通過する。さらに1/4波長板44を通過すると、偏光板43を最初に透過した際の偏光方向に対して直交する偏光方向の直線偏光に変換されて、偏光板43に到達する。したがって、光は偏光板43を透過できず黒表示となる。
When no voltage is applied, the liquid crystal molecules in the
一方、電圧印加時には、液晶層20中の液晶分子は基板面に垂直な方向から水平方向に傾くので、液晶層20に入射した円偏光は液晶層20の複屈折により楕円偏光となり、下側の基板1に形成された反射電極(不図示)により反射される。反射された光は、液晶層20を通過すると偏光状態がさらに崩され、再びカラーフィルタ層(不図示)および光学異方性が負の位相差板45を通る。位相差板45を通過した光は、1/4波長板44に楕円偏光として入射するので、入射した全ての光が入射時の偏光方向に対して直交した直線偏光になる訳ではなく、一部の光が偏光板43を透過する。特に、印加電圧を調節することで、液晶分子の傾く方向を制御できるので、液晶層20のリタデーションを調節することができる。したがって、偏光板43を透過する反射光の光量を変調することができるので、階調表示が可能となる。
On the other hand, when a voltage is applied, the liquid crystal molecules in the
(透過モードの表示)
上下2枚の偏光板43および偏光板40は、その透過軸(偏光軸)が互いに直交するように配置されている。光源(バックライト)から出射された光は、偏光板40を通過して直線偏光となる。ここで、偏光板40の透過軸と、1/4波長板41の遅相軸とが45°になるように配置されているので、偏光板40を通過した直線偏光は、1/4波長板41に入射すると円偏光となり、光学異方性が負の位相差板42を経て、下側の基板1の透過領域Aに入射する。なお、位相差板42として、基板1面の法線方向から入射する光に対しては位相差を与えない位相差板を用いている。
(Transparent mode display)
The upper and lower
電圧無印加時には、液晶層20中の液晶分子は基板面に略垂直に配向しているので、液晶層20に入射した入射光は位相差がほぼ0で透過し、円偏光の状態で上側の基板17および光学異方性が負の上側位相差板45を透過して、1/4波長板44に到る。ここで、下側の1/4波長板41の遅相軸と上側の1/4波長板44の遅相軸とを90°交差させて配置することで、上側の1/4波長板44を通過した光は、下側の偏光板40を通過した直線偏光に対して平行な直線偏光となるので、偏光板43で吸収されて黒表示となる。
When no voltage is applied, since the liquid crystal molecules in the
一方、電圧印加時には、液晶層20中の液晶分子は基板面に垂直な方向から水平方向に傾くので、液晶層20に入射した円偏光は液晶層20の複屈折により楕円偏光となり、上側のCF基板17、光学異方性が負の上側位相差板45および1/4波長板44を楕円偏光として通過する。したがって、1/4波長板44を通過した光は、下側の偏光板40の透過軸に対して直交した直線偏光にはならないので、光が偏光板43を透過する。印加電圧を調節することで、液晶分子の傾く方向を制御できるので、液晶層20のリタデーションを調節することができる。したがって、偏光板43を透過するバックライト光の光量を変調することができるので、階調表示が可能となる。
On the other hand, when a voltage is applied, the liquid crystal molecules in the
光学異方性が負の位相差板42,45は、液晶分子が垂直配向した状態での視野角を変化させた場合に、位相差の変化量を最小に抑え、広視野角側での黒浮きを抑える。図7に示す液晶表示装置では、位相差板42,45と1/4波長板41,44とを貼り合わせているが、光学異方性が負の位相差板と1/4波長板とを一体化させた二軸性位相差板を用いても良い。
The
本実施形態の液晶表示装置のように、電圧無印加時に黒表示となり、電圧印加時に白表示となるノーマリーブラックモードを軸対称配向ドメインで行った場合、液晶表示装置(パネル)の上下に一対の1/4波長板41,44を設けることによって、偏光板40,43に起因する消光模様を解消させて、明るさを改善することも可能となる。また、上下の偏光板40,43のそれぞれの透過軸を互いに直交させて配置(クロスニコル配置)してノーマリーブラックモードを軸対称配向ドメインで行った場合には、原理的には、クロスニコルに配置した一対の偏光板40,43と同程度の黒表示を実現できる。したがって、極めて高いコントラスト比を実現できると共に、全方位的な配向に導かれた広い視野角特性が達成できる。
As in the liquid crystal display device of this embodiment, when a normally black mode in which black display is performed when no voltage is applied and white display is performed when a voltage is applied is performed in the axially symmetric alignment domain, a pair of liquid crystal display devices (panels) By providing the quarter-
(透過領域の液晶層厚dtと反射領域の液晶層厚drとの関係)
図8は、本実施形態の液晶表示装置における透過領域と反射領域の電圧−反射率(透過率)を示すグラフであり、液晶層の厚さ依存性を示している。図8に示すように、0.3dt<dr<0.7dtの条件を満たすことが好ましく、0.4dt<dr<0.6dtの範囲がより好ましい。反射領域の液晶層厚drが下限値よりも低い場合、最大反射率の50%以下となるので、十分な反射率が得られなくなる。一方、上限値よりも大きい場合には、電圧−反射率特性において透過表示時とは異なる駆動電圧で反射率が最大となる極大値が存在する。また透過表示での最適な白表示電圧では、相対的に反射率が低下する傾向が大きく、最大反射率の50%以下となることがあるので、十分な反射率が得られなくなる。しかしながら、反射領域Bでは液晶層の光路長が透過領域Aのそれの概ね2倍となるので、透過領域Aを透過する光線の光学設計と同一の設計をする場合には、液晶材料の光学的な複屈折異方性(Δn)とパネルのセル厚設計が極めて重要となる。
(Relationship between the liquid crystal layer thickness dt in the transmission region and the liquid crystal layer thickness dr in the reflection region)
FIG. 8 is a graph showing the voltage-reflectance (transmittance) of the transmissive region and the reflective region in the liquid crystal display device of this embodiment, and shows the thickness dependence of the liquid crystal layer. As shown in FIG. 8, it is preferable that the condition of 0.3 dt <dr <0.7 dt is satisfied, and the range of 0.4 dt <dr <0.6 dt is more preferable. When the liquid crystal layer thickness dr in the reflective region is lower than the lower limit value, the reflectance becomes 50% or less of the maximum reflectance, so that sufficient reflectance cannot be obtained. On the other hand, when the value is larger than the upper limit value, there is a maximum value in which the reflectance becomes maximum at a driving voltage different from that during transmissive display in the voltage-reflectance characteristics. Also, with the optimal white display voltage in transmissive display, the reflectance tends to decrease relatively and may be 50% or less of the maximum reflectance, so that sufficient reflectance cannot be obtained. However, in the reflection region B, the optical path length of the liquid crystal layer is approximately twice that of the transmission region A. Therefore, when the same design as the optical design of the light beam transmitted through the transmission region A is used, Birefringence anisotropy (Δn) and panel cell thickness design are extremely important.
(実施例)
本実施形態による両用型液晶表示装置の具体的な特性を以下に例示する。まず、図7に示す構成を有する液晶表示装置を作製した。液晶セル50として、図2に示す液晶表示装置200と同様の構成の液晶セルを用いた。ただし、透明誘電体層234に光散乱能を有しないものを用い、反射電極211bの下層に、連続した凹凸状の表面を有する樹脂層を形成して、反射表示時の拡散反射特性を調整した。
(Example)
Specific characteristics of the dual-use liquid crystal display device according to the present embodiment will be exemplified below. First, a liquid crystal display device having the configuration shown in FIG. 7 was produced. As the liquid crystal cell 50, a liquid crystal cell having the same configuration as that of the liquid
本実施例での画素領域は、壁構造体および誘電体構造物により3つのサブ画素領域に分割され、1画素領域は、長手方向に透過領域、反射領域、透過領域の順で並んで構成されている。壁構造体は、非表示領域(画素領域以外の領域)に形成された遮光層上に形成されている。これにより、電圧印加時に各領域で軸対称配向ドメインが形成される。 The pixel region in this embodiment is divided into three sub-pixel regions by a wall structure and a dielectric structure, and one pixel region is configured in the order of a transmissive region, a reflective region, and a transmissive region in the longitudinal direction. ing. The wall structure is formed on a light shielding layer formed in a non-display area (an area other than the pixel area). Thereby, an axially symmetric alignment domain is formed in each region when a voltage is applied.
公知の配向膜材料を用いて、公知の方法で垂直配向膜を形成した。ラビング処理は行っていない。液晶材料としては、誘電率異方性が負の液晶材料(Δn;0.1、Δε;−4.5)を用いた。ここでは、透過領域の液晶層厚dtを4μm、反射領域の液晶層厚drを2.2μm(すなわち、dr=0.55dt)とした。 A vertical alignment film was formed by a known method using a known alignment film material. The rubbing process is not performed. As the liquid crystal material, a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy (Δn; 0.1, Δε; −4.5) was used. Here, the liquid crystal layer thickness dt in the transmission region is 4 μm, and the liquid crystal layer thickness dr in the reflection region is 2.2 μm (that is, dr = 0.55 dt).
本実施例の液晶表示装置の構成は、上から順に偏光板(観察側)、1/4波長板(位相差板1)、光学異方性が負の位相差板(位相差板2(NR板))、液晶層(上側;カラーフィルタ基板、下側;アクティブマトリクス基板)、光学異方性が負の位相差板(位相差板3(NR板))、1/4波長板(位相差板4)、偏光板(バックライト側)の積層構造とした。なお、液晶層を挟む上下の1/4波長板(位相差板1と位相差板4)では互いの遅相軸を直交させ、各々の位相差を140nmとする。光学異方性が負の位相差板(位相差板2と位相差板3)は各々の位相差を135nmとした。また、2枚の偏光板(観察側およびバックライト側)は、透過軸を互いに直交させて配置した。
The configuration of the liquid crystal display device of this example is as follows. From the top, the polarizing plate (observation side), the quarter-wave plate (retardation plate 1), and the retardation plate with negative optical anisotropy (retardation plate 2 (NR) Plate)), liquid crystal layer (upper side: color filter substrate, lower side: active matrix substrate), retardation plate with negative optical anisotropy (retardation plate 3 (NR plate)), 1/4 wavelength plate (retardation) A laminated structure of a plate 4) and a polarizing plate (backlight side) was adopted. In addition, in the upper and lower quarter wave plates (the
液晶表示装置に駆動信号を印加(液晶層に4V印加)して表示特性を評価した。透過表示での視角−コントラストの特性結果を図9に示す。透過表示での視野角特性は、略全方位的で対称な特性を示し、CR>10の領域は±80°と良好であり、透過コントラストも正面で300:1以上と高いものであった。 A display signal was evaluated by applying a drive signal to the liquid crystal display device (applying 4V to the liquid crystal layer). FIG. 9 shows the viewing angle-contrast characteristic results in the transmissive display. The viewing angle characteristics in the transmissive display are almost omnidirectional and symmetric, the CR> 10 region is as good as ± 80 °, and the transmissive contrast is as high as 300: 1 or more in the front.
一方、反射表示の特性は、分光測色計(ミノルタ社製CM2002)で評価し、標準拡散板を基準にして分光反射率が約8.1%(開口率100%換算値)、反射表示のコントラスト値が20であり、従来の液晶表示装置に比べて高いコントラストを示し良好であった。 On the other hand, the characteristics of the reflective display were evaluated with a spectrocolorimeter (CM 2002 manufactured by Minolta), and the spectral reflectance was about 8.1% (converted value with an aperture ratio of 100%) based on the standard diffuser plate. The contrast value was 20, showing a high contrast as compared with the conventional liquid crystal display device, which was good.
(比較例)
図2に示した液晶表示装置において、画素領域を区切る誘電体構造物や壁構造体を配置せず、スリット(電極開口部)だけを用いて1画素領域を透過領域、透過領域、反射領域の順で分割した。言い換えれば、電圧印加時に電極開口部で発生する電界の作用だけを利用して配向領域を3分割した。
(Comparative example)
In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the dielectric structure and the wall structure that divide the pixel area are not arranged, and only one slit area (electrode opening) is used to make one pixel area a transmissive area, a transmissive area, and a reflective area. Divided in order. In other words, the alignment region was divided into three using only the action of the electric field generated at the electrode opening when a voltage was applied.
上記の実施例と同一の液晶層の条件で液晶表示装置を作製して、この比較例について同様のパネル評価を行った。その結果、コントラスト等の表示特性については、実施例と略同一の特性を示した。 A liquid crystal display device was produced under the same liquid crystal layer conditions as in the above example, and the same panel evaluation was performed for this comparative example. As a result, the display characteristics such as contrast showed substantially the same characteristics as the example.
(評価)
次いで、各液晶表示装置について、表示ざらつき、中間調応答特性およびパネル押圧後の表示品位を比較した。まず、中間調(8階調分割時での階調レベル2)における斜め方向からの表示のざらつきを目視で評価した結果、実施例ではざらつき感は感じられなかった。これに対して、スリットだけで分割した比較例の液晶表示装置では、中間調の斜め視角における表示のざらつきが認められた。
(Evaluation)
Next, for each liquid crystal display device, display roughness, halftone response characteristics, and display quality after panel pressing were compared. First, as a result of visual evaluation of display roughness from an oblique direction in a halftone (
偏光軸を互いに直交させた光学顕微鏡で観察したところ、実施例では中心軸が均一に揃った軸対称配向ドメインが認められたのに対し、比較例では一部の液晶ドメインの中心軸がサブ画素の中心部(開口部)からずれたものも混在していた。この中心軸の位置のばらつきが、ざらつきの主要因であることが確認された。 When observed with an optical microscope whose polarization axes were orthogonal to each other, an axially symmetric alignment domain with uniform central axes was observed in the examples, whereas in the comparative example, the central axes of some liquid crystal domains were sub-pixels. The thing shifted from the center part (opening part) of was also mixed. It was confirmed that the variation in the position of the central axis was the main cause of roughness.
液晶表示装置の中間調応答時間(8階調分割時での階調レベル3から階調レベル5の変化に要する時間;m秒)を比較したところ、実施例では38m秒であり、比較例では65m秒であった。壁構造体や誘電体構造物で画素領域を分割した本発明の液晶表示装置によれば、中間調表示における応答時間を短縮できることが確認できた。さらに、電圧4V印加(白表示)時に指先でパネル面を押した際の配向復元力について調べた。その結果、実施例の場合、押圧部での残像がほとんど見られなかった(直ちに復元する)のに対して、比較例の場合には、数分間の残像が認められ、押圧による配向乱れが発生した際の復元力に差が認められた。さらに比較例の場合には、押圧によって乱れた配向の一部が完全に復元することなく、ざらつき感や配向欠陥による表示不良となることが確認された。
Comparison of the halftone response time of the liquid crystal display device (time required for changing from
以上の評価結果から、透過表示領域と反射表示領域とを交互に配置すると共に、誘電体構造物と壁構造体で液晶領域を区切ることで、軸対称配向ドメインの中心軸の位置を固定または安定化する効果が得られ、中間調における斜め視角における表示のざらつき感の低減、中間調表示における応答速度の改善および押圧残像の低減などの効果が得られることが分かった。すなわち、本発明の液晶表示装置によれば、画素内の分割構造が最適化されることが分かった。 Based on the above evaluation results, the transmissive display area and the reflective display area are alternately arranged, and the liquid crystal area is divided by the dielectric structure and the wall structure to fix or stabilize the position of the central axis of the axially symmetric alignment domain. It has been found that there are obtained effects such as a reduction in display roughness at an oblique viewing angle in halftone, an improvement in response speed in halftone display, and a reduction in pressed afterimage. That is, according to the liquid crystal display device of the present invention, it was found that the division structure in the pixel is optimized.
実施形態1,2では、誘電体構造物および壁構造体が共に形成された場合について説明したが、少なくとも誘電体構造物が形成されていれば、画素領域を複数のサブ画素領域に分割することができる。誘電体構造物の段差側面近傍で液晶分子が傾斜して配向することにより、区切られた領域で液晶分子の分割配向が実現する。この場合には、壁構造体が配置されていなくても、画素領域が区切られている(仕切られている) ので、分割配向が得られる。なお、この分割配向をより安定化させ、押圧に対しての復元力等をさらに効果的に改善するためには、壁構造体や開口部を形成することが好ましい。壁構造体を形成しない場合には、上下一対の電極のうち少なくとも一方の電極に開口部を形成することが好ましい。 In the first and second embodiments, the case where both the dielectric structure and the wall structure are formed has been described. However, if at least the dielectric structure is formed, the pixel area is divided into a plurality of sub-pixel areas. Can do. By aligning the liquid crystal molecules in the vicinity of the side surface of the step of the dielectric structure, the liquid crystal molecules can be divided and aligned in the partitioned region. In this case, even if the wall structure is not disposed, the pixel region is partitioned (partitioned), so that divided orientation can be obtained. In order to further stabilize this divided orientation and further effectively improve the restoring force against pressing, it is preferable to form a wall structure or an opening. When the wall structure is not formed, it is preferable to form an opening in at least one of the pair of upper and lower electrodes.
本発明の液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、透過反射両用型液晶表示装置、反射型液晶表示装置や半透過型液晶表示装置に好適に適用される。特に、両用型液晶表示装置は、携帯電話などのモバイル機器の表示装置として好適に利用される。 The liquid crystal display device of the present invention is suitably applied to a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, and a transflective liquid crystal display device. In particular, the dual-use liquid crystal display device is suitably used as a display device for mobile devices such as mobile phones.
1 アクティブマトリクス(TFT)基板
2 ゲート信号線
3 ソース信号線
4 TFT
5 ドレイン電極
6 画素電極
7 透明電極
8 反射電極
9 ゲート絶縁膜
10 ゲート電極
11 ソース・ドレイン電極(n+ −Si層)
12 半導体層
13 チャネル保護層
14 誘電体構造物
15 開口部
16 絶縁膜
17 対向基板(CF基板)
18 カラーフィルタ層
19 対向電極
20 液晶層
21 液晶分子
22、32 配向膜
23 誘電体構造物
50 液晶パネル
40、43 偏光板
41、44 1/4波長板
42、45 光学異方性が負の位相差板(NR板)
100 透過型液晶表示装置
110a アクティブマトリクス基板
110b 対向基板(カラーフィルタ基板)
111 画素電極
113 切欠き部
114 開口部
115 壁構造体
116 誘電体構造物
130 カラーフィルタ層
131 対向電極
133 支持体
200 両用型液晶表示装置
210a アクティブマトリクス基板
210b 対向基板(カラーフィルタ基板)
211 画素電極
214 開口部
215 壁構造体
230 カラーフィルタ層
231 対向電極
232 透明誘電体層(反射部段差)
233 支持体
1 active matrix (TFT)
5
12
18
100 transmissive liquid
DESCRIPTION OF
211
233 Support
Claims (12)
前記複数の画素領域のうち少なくとも1つの画素領域は、前記第1基板上に規則的に配置された誘電体構造物によって、複数のサブ画素領域に分割され、
前記サブ画素領域における前記液晶層中の液晶分子は、前記第1電極と前記第2電極との間に所定の電圧を印加したとき、前記第1基板の表面に垂直な軸を中心に軸対称配向する液晶表示装置。 A first substrate on which a first electrode is formed; a second substrate on which a second electrode opposite to the first electrode is formed; and a vertical alignment type interposed between the first electrode and the second electrode. A liquid crystal display device, wherein a plurality of pixel regions are defined by the first electrode and the second electrode,
At least one pixel region of the plurality of pixel regions is divided into a plurality of sub-pixel regions by a dielectric structure regularly arranged on the first substrate,
The liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in the sub-pixel region are symmetric about an axis perpendicular to the surface of the first substrate when a predetermined voltage is applied between the first electrode and the second electrode. Aligned liquid crystal display device.
前記一対の前記誘電体構造物は、前記画素領域の前記一対の長辺近傍から互いに近接する方向に延び、かつ短手方向に並んでいる、請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The pixel region has a rectangular shape including a pair of long sides and a pair of short sides in plan view, and is divided into the plurality of sub-pixel regions by at least a pair of the dielectric structures;
12. The pair of dielectric structures according to claim 1, wherein the pair of dielectric structures extend in a direction close to each other from the vicinity of the pair of long sides of the pixel region and are arranged in a short direction. Liquid crystal display device.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004066292A JP4390595B2 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Liquid crystal display |
US11/073,945 US7391489B2 (en) | 2004-03-09 | 2005-03-08 | Liquid crystal display device |
KR1020050019067A KR100715756B1 (en) | 2004-03-09 | 2005-03-08 | Liquid crystal display device |
TW094107154A TWI272439B (en) | 2004-03-09 | 2005-03-09 | Liquid crystal display device |
CN2008101090550A CN101276116B (en) | 2004-03-09 | 2005-03-09 | Liquid crystal display device |
CN2005100536486A CN100407013C (en) | 2004-03-09 | 2005-03-09 | Liquid crystal display device |
US12/153,492 US7999891B2 (en) | 2004-03-09 | 2008-05-20 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004066292A JP4390595B2 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Liquid crystal display |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005257809A true JP2005257809A (en) | 2005-09-22 |
JP4390595B2 JP4390595B2 (en) | 2009-12-24 |
Family
ID=35083620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004066292A Expired - Fee Related JP4390595B2 (en) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | Liquid crystal display |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4390595B2 (en) |
CN (1) | CN101276116B (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008122904A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Thin film transistor substrate, method for manufacturing the same, and liquid crystal display device equipped with the same |
WO2009110198A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device |
WO2009153942A1 (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device |
JP2011002668A (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | ▲ぎょく▼瀚科技股▲ふん▼有限公司 | Liquid crystal display device |
US7880850B2 (en) | 2006-12-20 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Liquid crystal display device comprising an electrode having a connection portion with a dielectric member thereon as to contact a pixel electrode of the second substrate, and manufacturing method for the same |
US7995176B2 (en) | 2007-08-28 | 2011-08-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Liquid crystal display device |
KR101180716B1 (en) | 2006-06-30 | 2012-09-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | Vertical alignment mode Liquid crystal display device |
CN115113431A (en) * | 2021-03-17 | 2022-09-27 | 精工爱普生株式会社 | Electro-optical device and electronic apparatus |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104216161B (en) * | 2014-08-22 | 2018-06-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of display device |
CN112394558B (en) * | 2019-08-14 | 2023-08-08 | 中强光电股份有限公司 | Electric control visual angle switcher and display device |
CN111722749A (en) * | 2020-04-29 | 2020-09-29 | 信利(惠州)智能显示有限公司 | Touch organic light-emitting display panel and preparation method thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4190089B2 (en) * | 1998-06-30 | 2008-12-03 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
JP3875125B2 (en) * | 2001-04-11 | 2007-01-31 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display |
JP3675427B2 (en) * | 2001-09-25 | 2005-07-27 | セイコーエプソン株式会社 | Transflective liquid crystal device and electronic equipment using the same |
-
2004
- 2004-03-09 JP JP2004066292A patent/JP4390595B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-03-09 CN CN2008101090550A patent/CN101276116B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101180716B1 (en) | 2006-06-30 | 2012-09-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | Vertical alignment mode Liquid crystal display device |
JP2008122904A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Samsung Electronics Co Ltd | Thin film transistor substrate, method for manufacturing the same, and liquid crystal display device equipped with the same |
US7880850B2 (en) | 2006-12-20 | 2011-02-01 | Sony Corporation | Liquid crystal display device comprising an electrode having a connection portion with a dielectric member thereon as to contact a pixel electrode of the second substrate, and manufacturing method for the same |
US7995176B2 (en) | 2007-08-28 | 2011-08-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Liquid crystal display device |
WO2009110198A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device |
WO2009153942A1 (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | シャープ株式会社 | Liquid crystal display device |
JP2011002668A (en) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | ▲ぎょく▼瀚科技股▲ふん▼有限公司 | Liquid crystal display device |
CN115113431A (en) * | 2021-03-17 | 2022-09-27 | 精工爱普生株式会社 | Electro-optical device and electronic apparatus |
CN115113431B (en) * | 2021-03-17 | 2023-07-25 | 精工爱普生株式会社 | Electro-optical device and electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101276116B (en) | 2011-04-06 |
JP4390595B2 (en) | 2009-12-24 |
CN101276116A (en) | 2008-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100715756B1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR100721891B1 (en) | Liquid crystal display apparatus | |
US7724326B2 (en) | Liquid crystal display device comprising a shading conductive layer formed at least near an opening or cut of an electrode | |
JP4076523B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2005115143A (en) | Liquid crystal display and electronic device | |
JP4390595B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP5036678B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2006091229A (en) | Liquid crystal display | |
JP5332548B2 (en) | Color filter and liquid crystal display device including the same | |
JP4111929B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP4297775B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP4651337B2 (en) | Liquid crystal display device | |
JP4420698B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP4184216B2 (en) | Liquid crystal display | |
US7646459B2 (en) | Liquid crystal display device | |
JP4248381B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP4245473B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2005274668A (en) | Liquid crystal display device | |
JP4248383B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2005266195A (en) | Liquid crystal display device | |
JP4349961B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2005055708A (en) | Liquid crystal display and electronic equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060125 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080701 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080825 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090723 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090804 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090908 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091006 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4390595 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131016 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |