JP2006058907A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の液晶装置は、一対の基板間に誘電率異方性が正のネマティック液晶の液晶層が挟持された液晶装置であって、前記液晶層における表示に利用される領域が少なくとも2種類の異なる液晶層厚を有する領域からなり、前記液晶層厚が異なる個々の領域が反射表示部か透過表示部のいずれかとされるとともに、前記反射表示部には反射手段が配され、前記透過表示部に対応する部分以外には透明な樹脂層が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図18
Description
また、上記において本発明の反射型液晶表示装置は、透過表示部に対応する液晶層の厚さdtは、反射表示部に対応する液晶層の厚さをdhとしたときに、2dhを除いた1.9dh〜2.3dhの範囲の値に設定され、前記透過表示部及び前記反射表示部における表示がともに透過率が95%以上であることを特徴とする。
図1と図2は、本発明に係る半透過反射型液晶表示装置をアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第1実施形態を示すもので、この第1実施形態の半透過反射型液晶表示装置Dは、図1に示す断面構造の如く上下に対向配置された透明のガラス等からなる基板1、2の間に液晶層3が挟持された基本構造とされている。なお、図面では省略されているが、実際には基板1、2の周縁部側にシール材が介在されていて、液晶層3を基板1、2とシール材とで取り囲むことにより液晶層3が基板1、2間に封入された状態で挟持されている。また、図1において下方の基板2の更に下方側にはバックライト4が設けられている。
図1に示す半透過反射型液晶表示装置Dにおいて基板1の液晶層3側には透明電極5が形成され、基板2の液晶層3側には平面視矩形状の複数の電極6が、図1の紙面左右方向、および、図1の紙面垂直方向に相互に離間して表示領域に対応するように形成されている。なお、前記電極6は後に詳述するように光反射性の金属からなる平面視矩形枠状の反射電極部6aとこの反射電極部6aの中央部に形成された透孔6b内に配置された透明電極部6cとから構成されている。
液晶表示装置Dにおいて表示領域は多数の画素Gが集合して構成され、各画素Gは例えば図2に示すように電極6を平面視した場合に縦長の3つの電極6が集合した正方形状の部分により区画される。本実施形態の液晶表示装置Dはカラー表示を前提とした構造とされているので、具体的に図2に示す3つの電極6で区画される平面視正方形状の1つの画素Gが、3つの分割画素領域G1、G2、G3に分割されている。そして、これらの分割画素領域G1〜G3に対応する電極6の中央部分に個々に長方形状の透孔6bが形成され、これらの透孔6bの内側に透明電極部6cが形成されている。
次に、液晶層の厚さ(換言すると、基板1、2間の凹部2a部分に対応する基板間ギャップあるいは突部2b部分に対応する基板間ギャップ)drあるいはdtと、屈折率異方性の積算値であるリタデーションΔndrあるいはΔndtについては以下の(2)式を満足することが好ましい。
1.8×Δndr≦Δndt≦2.4×Δndr …(2)
一方、基板2に対向する側の基板1の液晶層3側には、カラーフィルタ10と電極5と配向膜11とが積層されている。
図3は、本発明に係る半透過反射型液晶表示装置をアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第2実施形態を示すもので、この第2実施形態の半透過反射型液晶表示装置Eは、図1に示す断面構造の半透過反射型液晶表示装置Dとほぼ同等の構造であるので、同一部分には同一の符号を付して同一部分の説明を省略し、以下に構成の異なる部分を主体に説明する。
この凹凸面は0.5〜0.8μmの範囲の表面粗さとされてランダムに凹凸が形成
されたものである。そして、この凹凸面の上に反射電極部6aが形成されている
ので、凹凸面上の反射電極部6aにはランダムな凹凸を有する拡散反射面6eが
形成されている。また、拡散反射面6eの上に被覆されている配向膜7において
も凹凸面7eが形成されている。その他の構造は先の第1実施形態の半透過反射
型液晶表示装置Dと同等である。
更に本第2実施形態においては、反射電極部6aにランダムな凹凸を有する拡散反射面6eを形成したので、反射表示形態とする場合に入射光を拡散反射面6eで様々な方向に反射させることができ、高視野角の反射表示を得ることができる。
図4は反射表示部と透過表示部において液晶層の厚さを表示領域毎に変えた構造の第3実施形態の半透過反射型液晶表示装置Fを示すもので、本第3実施形態の構造においても第1実施形態の半透過反射型液晶表示装置Dと同一の部分については同一符号を付してそれらの部分の説明を省略する。
本第3実施形態の半透過反射型液晶表示装置Fにおいて、図4に示す一方(下方)の基板32の上面は平面状に形成されており、平面状に形成された基板32上に平面視矩形状の複数の電極36が表示領域に対応するように整列形成されている。これらの電極36は先に図2を基に説明した電極6と同等の平面構造とされており、金属製の平面視矩形枠状の反射電極部36aと、反射電極部36aの中央部に形成された透孔36b内に形成された平面視矩形状の透明電極部36cとから構成されているが、第1実施形態の場合と異なり、電極36が1層構造とされたものである。前記反射電極部36aの上面側には凹凸面が形成されて拡散反射面36eとされている。
る。
更に本第3実施形態においては、反射電極部36aにランダムな凹凸を有する拡散反射面36eを形成したので、反射表示形態とする場合に入射光を拡散反射面36eで様々な方向に反射させることができ、高視野角の反射表示を得ることができる。
図5は反射表示領域と透過表示領域において、液晶のプレチルト角を表示領域毎に変えた構造を有する第4実施形態の半透過反射型液晶表示装置Gを示すもので、本第4実施形態の構造において第3実施形態の半透過反射型液晶表示装置Fと同一の部分については同一符号を付してそれらの部分の説明を省略する。
この(4)式によれば、液晶のプレチルト角を高くすると複屈折性が小さくなるので、反射表示部においてはプレチルト角を大きく、透過表示部においてはプレチルト角を小さくすることでΔnを調節できることが明らかである。
図6は反射表示部Rと透過表示部Tにおいて、透過表示部TのΔndtを反射表示部RのΔndrに対して向上させるため構造を有する第5実施形態の半透過反射型液晶表示装置Jを示すもので、反射電極部36の透孔36b内に透明電極部36cに加えて高分子液晶層などからなる位相差層36dを積層し、この位相差層36dにバックライト4が発生させた透過光を通過させることでリタデーションを調整した構造である。
図7と図8は、本発明に係る半透過反射型液晶表示装置を単純マトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第6実施形態を示すもので、この第6実施形態の半透過反射型液晶表示装置Kは、図7に示す断面構造の如く上下に対向配置された透明のガラス等からなる基板1、20の間に液晶層3が挟持された基本構造とされている点については先の各実施形態と同等であり、図7において下方の基板20の更に下方側にはバックライト4が設けられている。
図18は、本発明に係る半透過反射型液晶表示装置をアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第7実施形態を示すものである。
15と導光板1814などから構成される。
図19は、本発明に係る半透過反射型液晶表示装置をアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第8実施形態を示すものである。
導光板1914などから構成される。
図20は、本発明に係る半透過反射型液晶表示装置をアクティブマトリクスタイプの液晶表示装置に適用した第9実施形態を示すものである。
次に、前記第1〜第6実施形態の半透過反射型液晶表示装置D、E、F、G、Jのいずれかを備えた電子機器の具体例について説明する。
図9(a)〜(c)に示す各々の電子機器は、前記の半透過反射型液晶表示装置D、E、F、G、Jのいずれかを用いた液晶表示部を備えたものであり、先に説明した第1〜第6実施形態のいずれかの半透過反射型液晶表示装置D、E、F、G、Jの特徴を有するので、いずれの半透過反射型液晶表示装置D、E、F、G、Jを用いても透過表示と反射表示が可能な明るく、高コントラストな表示品質の優れた液晶表示部を備えた電子機器となる。
)を用いた。なお、これらの配向膜は例えば特開平5−210099号公報に記載されている方法で作製することができる。
以上説明したように本発明の液晶装置によれば、半透過反射型液晶装置構造において、反射表示部に対応する液晶層の厚さをdhとし、透過表示部に対応する液晶層の厚さをdtとすると、1.8dh≦dt≦2.4dhの関係式を満足するように反射表示部の液晶層厚と透過表示部の液晶層厚を設定するならば、反射表示した領域の液晶の透過率と透過表示した領域の液晶の透過率とを揃えることができ、反射表示部と透過表示部において、いずれも高いコントラストの表示状態を保つことができる。
df…反射表示部の液晶層の厚さ
dt…透過表示部の液晶層の厚さ
1、22、31、32、1803、1817、1903、1917、2003、2017…基板
2a、22a、31a…凹部
2b、22b、31b…突部
3、1808、1908、2008…液晶層
5、6…電極
6a、1811、2104…反射電極部(反射手段)
6c、1810、2105…透明電極部
7、11、37、41、45、46…配向膜
dt…透過表示部の液晶層厚
df…反射表示部の液晶層厚
G…画素
G1、G2、G3…分割画素領域
10、1804、1904、2004…カラーフィルタ
12、14、1802、1812、1902、1912、2002、2012…位相差板
13、15、1801、1813、1901、1913、2001、2013…偏光板
θh…反射表示部のプレチルト角
θt…透過表示部のプレチルト角
31a…凹部
36d、50…位相差層
1805、1905、2005…保護膜
1806、1906、1910、2006、2010…透明電極
1807、1809、1907、1909、2007、2009…配向膜
1911、2011…反射板
1814、1914、2014…導光板
1815、1915、2015…光源
2101…TFT素子
2102…ゲート線
2103…信号線
2106…配向処理方向
Claims (8)
- 一対の基板間にネマティック液晶の液晶層が挟持された液晶装置であって、前記液晶層における表示に利用される領域が少なくとも2種類の異なる液晶層厚を有する領域からなり、前記液晶層厚が異なる個々の領域が反射表示部か透過表示部のいずれかとされるとともに、前記反射表示部には反射手段が配され、前記反射表示部に相当する液晶層厚が前記透過表示部に相当する液晶層厚よりも小さくされてなり、透過表示部に対応する液晶層の厚さdtは、反射表示部に対応する液晶層の厚さをdhとしたときに、2dhを除いた1.8dh〜2.4dhの範囲の値に設定され、前記透過表示部及び前記反射表示部における表示がともに透過率が90%以上であることを特徴とする液晶装置。
- 透過表示部に対応する液晶層の厚さdtは、反射表示部に対応する液晶層の厚さをdhとしたときに、2dhを除いた1.9dh〜2.3dhの範囲の値に設定され、前記透過表示部及び前記反射表示部における表示がともに透過率が95%以上であることを特徴とする請求項1記載の液晶装置。
- 前記液晶層を構成する前記ネマティック液晶の屈折率異方性をΔnとし、前記反射表示部の液晶層の厚さdhとの積をΔndh、前記透過表示部の液晶層の厚さdtとの積をΔndtとすると、1.8Δndh≦Δndt≦2.4Δndhの関係式が満足されることを特徴とする請求項1または2記載の液晶装置。
- 前記反射表示部と前記透過表示部の境界が同一材料の透明電極によって連続的に繋がっていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 前記透過表示部は矩形形状であって、前記矩形形状の長手方向と液晶配向膜の配向処理方向が概ね平行であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 一対の基板間に液晶層が挟持された液晶装置において、前記液晶層における表示に利用される領域が少なくとも2種類の異なるプレチルト角を有する反射表示部と透過表示部とからなり、前記反射表示部には反射手段が配され、前記反射表示部に相当する領域のプレチルト角が前記透過表示部に相当する領域のプレチルト角よりも大きくされてなり、前記反射表示部に対応する液晶のプレチルト角をθhとし、前記透過表示部に対応する液晶層のプレチルト角をθtとすると、30度≦θh−θt≦50度の関係式が満足されることを特徴とする液晶装置。
- 誘電率異方性が正のネマティック液晶から前記液晶層が形成されてなることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載の液晶装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。
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