JP2006162859A - Liquid crystal display and startup method of the liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置および液晶表示装置の起動方法に関するものであり、特に、一画素内に反射表示部と透過表示部とが備えられてなるマルチギャップ構造の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置の起動方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for starting the liquid crystal display device, and in particular, a liquid crystal display including a multi-gap structure liquid crystal display panel in which a reflective display portion and a transmissive display portion are provided in one pixel. The present invention relates to a method for starting an apparatus.
表示デバイスの分野では、高表示品質の得られるアクティブマトリクス型の表示装置が広く用いられている。この表示装置では、多数の画素電極の一つ一つにスイッチング素子が設けられており、画素電極毎の確実なスイッチングにより大型化、高精細化等の特性を容易に得ることができるようになっている。 In the field of display devices, active matrix display devices that can obtain high display quality are widely used. In this display device, a switching element is provided for each of a large number of pixel electrodes, and characteristics such as enlargement and high definition can be easily obtained by reliable switching for each pixel electrode. ing.
近年、消費電力の低減が要請されており、画素の領域をできるだけ大きくして表示の明るさを向上することが求められている。このため、アクティブマトリクス基板全面に厚膜の絶縁膜を形成し、この絶縁膜の上に反射型の画素電極を形成したものが実用化されている。このように絶縁膜上に画素電極を上置きした構造のものでは、絶縁膜下層に配された走査線や信号線等と上層に配された画素電極との間で電気的な短絡を防止できるため、これら配線上にオーバーラップさせるように広い面積で画素電極を形成することが可能となる。これにより、薄膜トランジスタ(Thin Film Trangistor : 以下にTFTと略記する)等のスイッチング素子や走査線,信号線の形成された領域を含めてほとんど全てを表示に寄与する画素領域とすることができ、開口率を高めて明るい表示を得ることが可能になっている。
また、反射型の画素電極を用いた液晶表示形態のみでは暗所での使用ができないため、液晶表示装置にバックライトを併設した上で、反射型液晶表示装置を部分的に透過表示可能な構成とした半透過型の液晶表示装置も広く使用されている。
In recent years, reduction of power consumption has been demanded, and it has been demanded to increase the brightness of display by making the pixel area as large as possible. For this reason, a structure in which a thick insulating film is formed on the entire surface of the active matrix substrate and a reflective pixel electrode is formed on the insulating film has been put into practical use. In such a structure in which the pixel electrode is placed on the insulating film, an electrical short circuit can be prevented between the scanning line, the signal line, and the like arranged in the lower layer of the insulating film and the pixel electrode arranged in the upper layer. Therefore, it is possible to form a pixel electrode with a wide area so as to overlap these wirings. As a result, almost all of the pixel area including a switching element such as a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT), a scanning line, and a signal line can be used as a pixel area contributing to display. It is possible to increase the rate and obtain a bright display.
In addition, the liquid crystal display mode using a reflective pixel electrode alone cannot be used in a dark place, so that the reflective liquid crystal display device can be partially transmissively displayed with a backlight attached to the liquid crystal display device. The transflective liquid crystal display device is widely used.
また最近では、OCBモードで動作する液晶表示装置が注目を集めている。このOCBモードは、電圧印加時に液晶分子がベント配向状態となり、更に電圧を加えるにつれて一方の配向膜側のプレチルト角が徐々に変化することを利用して階調表示を行うというモードである。このOCBモードは、高速応答が可能であり、高い視野角を有するといった特長がある。
また、最近では、特許文献1に記載されているように、一対の配向膜により挟まれた液晶層のうち、一方の配向膜が平行配向とされ、他方の配向膜が垂直配向とされ、液晶分子がハイブリッド配向されたR−OCBモードも提案されている。
Recently, a liquid crystal display device operating in the OCB mode has attracted attention. The OCB mode is a mode in which gradation display is performed by utilizing the fact that liquid crystal molecules are in a bent alignment state when a voltage is applied, and the pretilt angle on one alignment film side gradually changes as a voltage is further applied. This OCB mode is characterized in that it can respond at high speed and has a high viewing angle.
Recently, as described in
そこで、反射型液晶表示装置を部分的に透過表示可能な構成とした半透過型の液晶表示装置において、透過領域をOCBモードで動作させ、反射領域をR−OCBモードで動作させる液晶表示装置を構成した場合には、高速応答性と、反射表示及び透過表示の両方に優れた半透過型の液晶表示装置の実現が期待できる。
ところで、上記の半透過型の液晶表示装置においては、同装置の起動時に、表示画面上にまだらな島状の模様が発生するという問題があった。これは、同装置の透過領域における液晶分子が、起動前のスプレイ配向からベンド配向に到達するまでに数秒間の時間を必要とする一方、同装置の反射領域のおける液晶分子が起動前後で常にハイブリッド配向の状態にあり、同装置の起動時の液晶層中にスプレイ配向とハイブリッド配向の2つの配向状態が存在するためである。なお、ベンド配向とハイブリッド配向とが同時に存在する場合にはまだらな島状の模様は発生しない。 However, the above-described transflective liquid crystal display device has a problem that a mottled island pattern is generated on the display screen when the device is activated. This requires a period of several seconds for the liquid crystal molecules in the transmission region of the device to reach the bend alignment from the splay alignment before startup, while the liquid crystal molecules in the reflection region of the device are always before and after startup. This is because it is in a hybrid alignment state, and there are two alignment states, splay alignment and hybrid alignment, in the liquid crystal layer when the apparatus is activated. In the case where bend alignment and hybrid alignment exist at the same time, a mottled island pattern does not occur.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、反射表示部と透過表示部とで液晶層の厚みが異なるデュアルギャップタイプ(マルチギャップタイプ)の半透過型の液晶表示装置において、起動時の表示画面にまだらな島状の模様を表示させることなく、良好な表示品質を得ることが可能な液晶表示装置および同装置の起動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. In a dual-gap type (multi-gap type) transflective liquid crystal display device in which the thickness of the liquid crystal layer is different between the reflective display unit and the transmissive display unit. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device capable of obtaining good display quality without displaying a mottled island pattern on the display screen at the time, and a method for starting the device.
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、OCBモードで動作する透過表示部およびR−OCBモードで動作する反射表示部が一画素領域中に備えられてなる液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面側に配置されて前記透過表示部にバックライト光を照射するバックライト装置と、前記透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間に前記バックライト装置を消灯状態にするバックライト制御部と、を具備してなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel in which a transmissive display unit operating in the OCB mode and a reflective display unit operating in the R-OCB mode are provided in one pixel region, and a back surface side of the liquid crystal display panel. A backlight device arranged to irradiate the transmissive display portion with backlight light, and a backlight device that turns off the backlight device during a transition period until liquid crystal molecules in the transmissive display portion transition from a splay alignment to a bend alignment. And a light control unit.
上記の構成によれば、透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間に前記バックライト装置を消灯状態とするので、表示画面上には反射表示部による画像のみが表示されることになる。これにより、起動時においてスプレイ配向とハイブリッド配向の2つの配向状態が存在することにより生じるまだらな島状の模様が表示されることがなく、表示品質を高めることができる。 According to the above configuration, since the backlight device is turned off during the transition period until the liquid crystal molecules in the transmissive display section transition from the splay alignment to the bend alignment, only the image by the reflective display section is displayed on the display screen. Will be displayed. Thereby, the mottled island-like pattern produced by the presence of two orientation states of splay orientation and hybrid orientation is not displayed at the time of activation, and the display quality can be improved.
また本発明の液晶表示装置は、先に記載の液晶表示装置であり、前記転移期間中に、前記反射表示部において起動画面を表示させる起動表示制御部が備えられていることを特徴とする。 The liquid crystal display device of the present invention is the liquid crystal display device described above, and is characterized in that a startup display control unit that displays a startup screen on the reflective display unit during the transition period is provided.
上記の構成によれば、転移期間中に前記反射表示部において起動画面を表示させるので、鮮明な起動画面を表示させることができる。 According to said structure, since a starting screen is displayed in the said reflective display part during a transition period, a clear starting screen can be displayed.
また本発明の液晶表示装置は、先に記載の液晶表示装置であり、前記液晶表示パネルは、液晶層を挟んで対向する一対の透明基板を具備して構成され、一方の透明基板の内面側には共通電極及び共通配向膜が該一方の透明基板側から順に設けられ、他方の透明基板の内面側には複数のスイッチング素子と各スイッチング素子に接続された複数の画素電極とが設けられるとともに前記スイッチング素子上及び前記画素電極上に配向膜が設けられ、前記画素電極の一部が前記一方の透明基板側からの入射光を反射する反射性電極とされるとともに、前記画素電極の残部が前記他方の透明基板側からの前記バックライト光を透過する透過性電極とされ、前記反射性電極の形成領域が前記反射表示部とされるとともに、前記透過性電極の形成領域が前記透過表示部とされていることを特徴とする。 The liquid crystal display device of the present invention is the liquid crystal display device described above, wherein the liquid crystal display panel includes a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and the inner surface side of one transparent substrate Are provided with a common electrode and a common alignment film in order from the one transparent substrate side, and on the inner surface side of the other transparent substrate are provided a plurality of switching elements and a plurality of pixel electrodes connected to each switching element. An alignment film is provided on the switching element and the pixel electrode, a part of the pixel electrode is a reflective electrode that reflects incident light from the one transparent substrate side, and a remaining part of the pixel electrode is The transmissive electrode transmits the backlight from the other transparent substrate side, the reflective electrode formation region is the reflective display portion, and the transmissive electrode formation region is the front. Characterized in that it is a transmission display unit.
上記の構成によれば、1つの画素電極の形成領域内に透過表示部と反射表示部とが設けられているので、画像表示の高速応答性を達成できるとともに、反射表示と透過表示との両方に優れた半透過型の液晶表示装置を構成することができる。 According to the above configuration, since the transmissive display unit and the reflective display unit are provided in the formation region of one pixel electrode, high-speed response of image display can be achieved, and both reflective display and transmissive display can be achieved. A transflective liquid crystal display device excellent in the above can be configured.
次に本発明の液晶表示装置の起動方法は、OCBモードで動作する透過表示部およびR−OCBモードで動作する反射表示部が一画素領域中に備えられてなる液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面側に配置されて前記透過表示部にバックライト光を照射するバックライト装置とを具備してなる液晶表示装置の起動方法であり、前記透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間に前記バックライト装置を消灯状態にすることを特徴とする。 Next, a method for starting a liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal display panel in which a transmissive display unit operating in the OCB mode and a reflective display unit operating in the R-OCB mode are provided in one pixel region, and the liquid crystal display. A startup method of a liquid crystal display device comprising a backlight device arranged on the back side of the panel and irradiating the transmissive display portion with backlight light, wherein the liquid crystal molecules in the transmissive display portion are changed from splay alignment to bend alignment. The backlight device is turned off during the transition period until the transition to.
上記の構成によれば、透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまで前記バックライト装置を消灯状態とするので、表示画面上には反射表示部による画像のみが表示され、これにより、起動時においてスプレイ配向とハイブリッド配向の2つの配向状態が存在することにより生じるまだらな島状の模様が表示されることがなく、表示品質を高めることができる。 According to the above configuration, since the backlight device is turned off until the liquid crystal molecules in the transmissive display section transition from the splay alignment to the bend alignment, only the image by the reflective display section is displayed on the display screen. Thus, the mottled island pattern generated by the presence of two orientation states of splay orientation and hybrid orientation at the time of startup is not displayed, and the display quality can be improved.
また本発明の液晶表示装置の起動方法は、先に記載の液晶表示装置の起動方法であり、前記転移期間中に、前記反射表示部において起動画面を表示させることを特徴とする。 According to another aspect of the invention, there is provided a method for starting a liquid crystal display device, wherein the start screen is displayed on the reflective display unit during the transition period.
上記の構成によれば、転移期間中に前記反射表示部において起動画面を表示させるので、鮮明な起動画面を表示させることができる。 According to said structure, since a starting screen is displayed in the said reflective display part during a transition period, a clear starting screen can be displayed.
以上説明したように、本発明の液晶表示装置およびその起動方法によれば、起動時の表示画面にまだらな島状の模様を表示させることなく、良好な表示品質を得ることができる。 As described above, according to the liquid crystal display device and the activation method of the present invention, it is possible to obtain good display quality without displaying a mottled island pattern on the display screen at the time of activation.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせて示してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the respective components are appropriately changed for easy understanding of the drawings.
図1および図2には、本発明に係る半透過型液晶表示装置(液晶表示装置)の一例を示す。図1に示すように、半透過型液晶表示装置Aは、本体である液晶表示パネル1と、この液晶表示パネル1の裏面1b側に配されたバックライト装置4と、バックライト制御部7と、起動表示制御部8とを具備して構成されている。
液晶表示パネル1には、後述するように複数の画素領域が形成され、各画素領域には、OCBモードで動作する透過表示部と、R−OCBモードで動作する反射表示部とが設けられている。また、バックライト制御部7は、液晶表示パネル1の状態に応じてバックライト装置4を点灯若しくは消灯させるようにバックライト装置4を制御するものである。すなわちバックライト制御部7は、前記透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間にバックライト装置4を消灯状態とするものである。更に、起動表示制御部8は、反射表示部において起動画面を表示させるように液晶表示パネル1を制御するものである。以下、液晶表示パネル1、バックライト装置4、バックライト制御部7並びに起動表示制御部8について、順次詳細に説明する。
1 and 2 show an example of a transflective liquid crystal display device (liquid crystal display device) according to the present invention. As shown in FIG. 1, a transflective liquid crystal display device A includes a liquid
The liquid
「液晶表示パネル」
液晶表示パネル1は、図1及び図2に示すように、スイッチング素子10が形成された側のアクティブマトリクス基板(一方の透明基板)2と、それに対向して設けられた対向基板(他方の透明基板)3と、各基板2、3の間に保持されている光変調層としての液晶層5とを備えて構成されている。また、対向基板3の外面側には、図示略の位相差板と偏光板とが順次積層されている。更に、アクティブマトリックス基板2の外面側にも、図示略の位相差板と偏光板とが積層されている。
"LCD panel"
As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid
図2に示すように、対向基板3は、基板41(一方の透明基板)の内側(液晶層5側)に、カラーフィルタ42、共通電極43及び共通配向膜44が順次配置されて構成されている。また、アクティブマトリックス基板2は、基板6(他方の透明基板)と、基板6上に形成されたTFT(スイッチング素子)10と、TFT10に接続された画素電極11と、反射体20と、画素電極11上に積層された配向膜29とから構成されている。そして、配向膜29、44の間に液晶層5が配置されている。また基板41の外面側が液晶表示パネルの表示面1aとされている。
As shown in FIG. 2, the
画素電極11は、基板6上に積層された透過性電極11aと、絶縁膜20aとともに反射体20を構成する反射性電極11bとから構成されている。これら透過性電極11a及び反射性電極11bはそれぞれ、TFT10に接続されている。なお、本実施形態の液晶表示装置では、反射性電極11bの形成領域が反射表示部35とされ、透過性電極11aの形成領域が透過表示部36とされている。
The
また、基板6には、行方向と列方向に沿って図示略の複数の走査線と信号線が電気的に絶縁されて形成され、各走査線、信号線の交差部の近傍にTFT10が形成されている。本発明では、上記基板6上において画素電極11(11a、11b)が形成される領域を画素領域Mと呼び、TFT10が形成される領域、走査線及び信号が形成される領域を、それぞれ素子領域、配線領域と呼ぶ。
In addition, a plurality of scanning lines and signal lines (not shown) are formed on the
TFT10は逆スタガ型の構造を有し、基板6の最下層部から順にゲート電極13、ゲート絶縁膜15、i型半導体層14、ソース電極17及びドレイン電極18が形成され、i型半導体層14の上であってソース電極17とドレイン電極18との間にはエッチングストッパ層9が形成されている。即ち、走査線の一部が延出されてゲート電極13が形成され、これを覆ったゲート絶縁膜15上にゲート電極13を平面視で跨るようにアイランド状の半導体層14が形成され、このi型半導体層14の両端側の一方にn型半導体層16を介してソース電極17、他方にn型半導体層16を介してドレイン電極18がそれぞれ形成されている。
The TFT 10 has an inverted staggered structure, and a
また、走査線と信号線とが囲む矩形状の領域の中央部に、ITOなどの透明電極材料からなる透過性電極11a(画素電極11)が、基板本体6上に直接位置するように形成されている。このように、透過性電極11aは先のゲート電極13と同一面位置に形成されている。これらの透過性電極11aはその一端11cに乗り上がる形で接続された先のソース電極17の一端の接続部17aに直に接続されるとともに平面視矩形状に形成されている。
In addition, a transmissive electrode 11a (pixel electrode 11) made of a transparent electrode material such as ITO is formed directly on the
更に、基板6上には有機材料からなる絶縁膜20aが積層され、この絶縁膜20a上にAlやAg等の高反射率の金属材料からなる反射性電極11b(画素電極11)が形成されている。この絶縁膜20aと反射性電極11bとによって反射体20が構成されている。反射性電極11bは、先の走査線と信号線とが囲む領域よりも若干小さくなるような平面視矩形状になるように絶縁膜20a上に形成されている。
Further, an insulating
絶縁膜20aは、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテンポリマ(BCB)等からなる有機絶縁膜とされており、TFT10の保護機能を強化するようになっている。この絶縁膜20aは基板6上に比較的厚く積層され、透過性電極11aとTFT10及び各種配線との絶縁を確実にし、透過性電極11aとの間に大きな寄生容量が発生するのを防止するとともに、厚膜の絶縁膜20aによりTFT10や各種配線によって形成された基板6上の段差構造が平坦化されるようになっている。
The insulating
次に、絶縁膜20aには、各ソース電極17の一端部17aに達するようにコンタクトホール21が設けられるとともに、先の透過性電極11aの上に位置するように凹部22が形成されている。凹部22の形成位置に相当する部分の反射性電極11bには凹部22の開口部22aに合致するような平面形状の透孔23が形成されている。これらの凹部22は絶縁膜20aをその深さ方向に大部分除去してその底部22b側に一部分のみを被覆層20bとして残すように形成されるとともに、凹部22の平面形状は透過性電極11aの平面形状に対応するように透過性電極11aよりも若干短い短冊状に形成されている。
Next, a
上述したように、各画素領域において、凹部22の形成領域がアクティブマトリックス基板2側からの入射光(バックライト4から出射された光)を透過する透過表示部30とされており、反射型電極11bの非透孔部(透孔23が形成されていない部分)が対向基板3側からの入射光を反射する反射表示部35とされている。
As described above, in each pixel region, the formation region of the
また、画素電極11(11a、11b)の1つが、ほぼ1つの画素領域に対応し、透孔23の面積が透過表示の際の光通過領域に対応するので、先の画素電極11全体の面積に占める透孔23の面積割合を20〜70%の範囲、例えば50%とすることが好ましい。更に、この実施形態では画素電極11に透孔23を1つのみ形成したが、画素電極11に複数の透孔を形成しても良い。その場合に複数の透孔を合わせた総面積を画素電極11全体の面積の20〜60%の範囲とする。勿論その場合に複数の透孔の形成位置に合わせて各透孔の下にそれぞれ凹部を設けることとなる。
Further, one of the pixel electrodes 11 (11a, 11b) corresponds to approximately one pixel region, and the area of the through
絶縁膜20aに設けたコンタクトホール21には、導電材料からなる導電部25が形成され、この導通部25を介して、反射性電極11bと、絶縁膜20aの下層側に配置されたソース電極17とが電気的に接続されている。従ってソース電極17は透過性電極11aと反射性電極11bの両方に電気的に接続されている。
In the
そして、上述のように構成された基板6上には、更に反射体20及び凹部22を覆うようにラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなる配向膜29が形成されている。この配向膜29は、基板6の全面に積層された第1配向膜29aと、凹部22内のみに積層された第2配向膜29bとから構成されている。すなわち、反射性電極11b上には第1配向膜29aのみが積層され、一方、凹部22内の透過性電極11a上には第2配向膜29bが積層されている。また、第1配向膜29aによる液晶分子のプレティルト角度が、第2配向膜29bによる液晶分子のプレティルト角度よりも大きく設定されている。すなわち、第1配向膜29aのプレティルト角度が40°ないし90°の範囲に設定され、第2配向膜29bのプレティルト角が10°以下の範囲に設定されている。
On the
第1配向膜29aは、ポリイミド系配向膜の中で垂直配向性を示すものが好ましい。また第2配向膜29bはポリイミドからなり平行配向性を示すものが好ましく、特にプレティルト角度を10°以下に設定できるものが好ましい。第1、第2配向膜29a,29bとして例えばチッソ石油化学(株)製のPIA−5560を例示できる。
The
次に、絶縁膜20aに形成された凹部22には、絶縁膜20aの厚みに対応する凹部22の側壁である段部22cが形成されている。本実施形態では、この段部22cの傾斜角度が、25°以上55°以下の範囲に設定されている。この構成により、段部22cにおいて光を反射させることができ、透過部30と反射部35との境界が目立たず、表示ムラを防止することができる。特に、段部22cの傾斜角度は、第2配向膜29b上の液晶分子のプレティルト角に一致させることが望ましい。これにより、透過表示部30と反射表示部35との境界が目立たず、表示ムラを防止することができる。
Next, in the
次に、対向基板3は、ガラスやプラスチック等からなる透光性の基板41の液晶層5側の面に、図2に示すようなカラーフィルタ層42が形成されている。
カラーフィルタ層42は、それぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)の波長の光を透過するカラーフィルタが周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタは各画素電極11(11a、11b)に対向する位置に設けられている。また、カラーフィルタ層42において、カラーフィルタが形成されていない領域には、ブラックマトリクス等の遮光層が格子状になるように形成されている。
Next, the
The
また、カラーフィルタ層42は、反射部35上に配置された反射用カラーフィルタ層42aと、この反射用カラーフィルタ層42aに積層された透明樹脂層42bと、透過部30上に配置されて反射用カラーフィルタ層42aと一体である透過用カラーフィルタ層42cとから構成されている。反射用カラーフィルタ層42aの厚みは、透過用カラーフィルタ層42cの2分の1の厚みとされている。また、反射用カラーフィルタ層42a及び透明樹脂層42bの合計厚みと、透過用カラーフィルタ層42cの厚みはほぼ同じ厚みに形成されている。これにより、カラーフィルタ層42の液晶層5側の面が平坦面とされている。
In addition, the
カラーフィルタ層42aの厚みがカラーフィルタ層42cの厚みの2分の1に設定されているので、透過表示部30及び反射表示部35における色ムラの発生を防止してコントラストを一定にできるとともに、輝度を向上できる。また、カラーフィルタ層42の液晶層5側の面が平坦面とされることで、液晶表示パネル1のセルギャップを容易に制御できる。
Since the thickness of the
そして、上述のカラーフィルタ層42の液晶層側には、ITO等の透明な対向電極(共通電極)43と共通配向膜44が形成されている。共通配向膜44は、ラビング等の所定の配向処理が施されたポリイミド等からなるものであり、第2配向膜29bのプレティルト角度とほぼ同等のプレティルト角度に設定されている。共通配向膜44として例えばチッソ石油化学(株)製のPIA−5560を例示できる。
A transparent counter electrode (common electrode) 43 such as ITO and a
そして、上述のように構成された基板2、3は、スペーサ(図示略)によって互いに一定に離間された状態で保持されるとともに、図1に示すように基板周辺部に矩形枠状に塗布された熱硬化性のシール材45によって接着一体化されている。そして、基板2、3及びシール材45によって密閉された空間に液晶が封入されて光変調層としての液晶層5が形成され、液晶表示パネル1が構成されている。
The
本実施形態の半透過型液晶表示装置Aにおいては、上記のように絶縁膜20aに凹部22が形成され、この凹部22内にも液晶が導入されることにより、透過部30における液晶層5の厚みd3は、反射部35における液晶層5の厚みd4より大きい値とされており、好ましくは透過部30における液晶層5の厚みd3が、反射部35における液晶層5の厚みd4の略2倍の値とされている。即ち、反射体20の厚みと反射部35における液晶層5の厚みd4との合計が、透過部30における液晶層5の厚みd3に一致している。
d4がd3の略2倍に設定されているので、反射表示部35において液晶層5を透過する光の光路長と、透過表示部30において液晶層5を透過する光の光路長とをほぼ一致させることができる。
In the transflective liquid crystal display device A of the present embodiment, the
Since d 4 is set to be approximately twice d 3 , the optical path length of the light transmitted through the
次に、液晶表示パネル1の光学特性について説明する。
液晶層5は、常温でネマチック状態となる液晶分子からなるものである。例えば、チッソ石油化学(株)製のAP−5517XXを例示できる。
透過表示部30における液晶層5においては、液晶表示パネル1を起動して転移電圧(白表示となる電圧)を印加した際に、液晶分子の配向状態が、スプレイ配向からベント配向に転移する。その後、更に転移電圧から徐々に電圧を上げていくと、配向膜44、29a近傍の液晶分子のプレティルト角が印加電圧に応じて徐々に高くなり、階層表示が可能になる。以上のように、本実施形態の液晶表示装置は、透過表示部30においては、OCBモードで動作するように構成されている。
Next, the optical characteristics of the liquid
The
In the
ここで、スプレイ配向とは、液晶層に含まれる液晶分子の大半が平行配向(プレティルト角が4°〜8°)となる配向状態である。一方、ベント配向とは、共通配向膜44及び第2配向膜29b近傍の液晶分子が平行配向(プレティルト角が4°〜8°)となり、液晶層5の中央付近における液晶分子が垂直配向となり、全体として弓形に配列する配向状態である。スプレイ配向からベンド配向に転移させるためには、一定の電場を液晶層5に印加する必要があり、更に透過表示部30における液晶分子の全部をスプレイ配向からベンド配向に転移させるためには、転移電圧を印加してから、すなわち液晶表示パネル1を起動してから数秒間の応答時間を要する。以後、本実施形態ではこの応答時間を転移期間と表記する。転移期間中は、透過表示部30においては階層表示が不可能な状態になっている。
Here, splay alignment is an alignment state in which most of the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer are parallel alignment (pretilt angle is 4 ° to 8 °). On the other hand, the vent alignment means that the liquid crystal molecules in the vicinity of the
次に、反射表示部35における液晶層5においては、図2に示すように、転移電圧(白表示となる電圧)を印加した際に、共通配向膜44の液晶分子が平行配向(プレティルト角が4°〜8°)となり、第1配向膜29a近傍の液晶分子が垂直配向(プレティルト角が88°〜90°)となり、液晶層5の中央付近における液晶分子が垂直配向となり、全体として半弓形に配列するいわゆるハイブリッド配向をとる。また、転移電圧から徐々に電圧を上げていくと、共通配向膜44近傍の液晶分子のプレティルト角が印加電圧に応じて徐々に高くなり、階層表示が可能になる。以上のように、本実施形態の液晶表示装置は、反射部35においては、R−OCBモードで動作するように構成されている。
なお、反射表示部35における液晶層5については、液晶層に転移電圧を印加する前からハイブリッド配向に近い配向状態となっているため、透過表示部30のような数秒間の転移期間は存在せず、液晶表示パネル1の起動と同時にハイブリット配向に移行し、直ちに階層表示が可能になっている。
Next, in the
Note that the
「バックライト装置」
図1および図2に示すように、バックライト装置4は液晶表示パネル1の裏面1b側に配置されており、導光板4aと、導光板4aの端面4bに接合された光源部4cとから構成されている。導光板4aの液晶表示パネル1と対向する面はバックライト光が出射する出射面4dとされ、出射面4dと反対側の面がプリズム面4eとされている。また光源部4cにはLCDなどの発光源が内蔵されている。このバックライト装置4においては、光源部4cから発した光が導光板4aの端面4bを介して導光板4aの内部に導入され、導入された光は出射面4dおよびプリズム面4eの各内面において反射されながら導光板4aの内部を伝搬し、その後、出射面4dの全面からバックライト光として液晶表示パネル1側に照射されるようになっている。
"Backlight device"
As shown in FIGS. 1 and 2, the
「バックライト制御部」
バックライト制御部7は、図2に示すように、バックライト装置4に接続されてバックライト装置4の点灯/消灯の制御を行なうものである。液晶表示パネル1の起動時におけるバックライト装置4の点灯時期はこのバックライト制御部7によって制御されており、液晶表示パネル1の起動時においてはバックライト装置は消灯状態にされている。バックライト制御部7には予め上記の転移期間が記憶されており、液晶表示パネル1の起動時からこの転移時間が経過した後にバックライト装置4を点灯できるようになっている。なお、必ずしも転移時間の経過後にバックライト装置4を点灯させる必要はなく、十分な外光が得られる状態ではバックライト装置4を消灯させたままでも良い。
"Backlight controller"
As shown in FIG. 2, the backlight control unit 7 is connected to the
「起動表示制御部」
起動表示制御部8は、図2に示すように、液晶表示パネル1に接続されて液晶表パネル1における画像表示を制御するものであり、特に、前記の転移期間中に反射表示部35において起動画像を表示させるものである。
`` Startup display control unit ''
As shown in FIG. 2, the activation display control unit 8 is connected to the liquid
「液晶表示装置の起動方法」
次に、本実施形態の液晶表示装置Aの起動時の動作(起動方法)について説明する。図3には液晶表示パネル1における液晶分子の配向状態を模式的に示している。また、図4には、液晶表示装置Aの起動時のシーケンスを図示している。
図3Aに示すように、起動前の液晶表示パネル1の透過表示部30における液晶分子は、所謂スプレイ配向の状態になっている。一方、反射表示部35における液晶分子は、ハイブリッド配向に近い配向状態になっている。
"How to start the LCD"
Next, the operation (starting method) at the time of starting of the liquid crystal display device A of the present embodiment will be described. FIG. 3 schematically shows the alignment state of liquid crystal molecules in the liquid
As shown in FIG. 3A, the liquid crystal molecules in the
次に、液晶表示パネル4を起動して液晶層5に転移電圧を印加する。このときの透過表示部30における液晶分子は、図3Bに示すように、スプレイ配向からベンド配向に移行する転移期間中にあり(図4のステップS11)、階層表示が不可能な状態になっている。一方、反射表示部35における液晶分子は、転移電圧の印加と同時に直ちにハイブリット配向をとり、階層表示が可能な状態になっている。また、バックライト装置4は、バックライト制御部7によって電流が流されず(図4のステップS21)、消灯状態になっている。
Next, the liquid
このとき、液晶層5には、スプレイ配向、ベンド配向、ハイブリット配向の3つの状態が混在している。特に、スプレイ配向とハイブリッド配向の間では、光学的性質の相違からその境界が視認可能な状態になっている。しかしこのとき、バックライト装置4が消灯状態であるため、反射表示部35のみによる画像表示が行われ、透過表示部30は画像表示に寄与しない。従って、液晶表示パネルの観察者には、スプレイ配向とハイブリッド配向との境界が視認されない。
At this time, the
なお、この転移期間中に、起動表示制御部8によって反射表示部35において起動画像を表示させてもよい。
During the transition period, the activation display control unit 8 may cause the
次に、数秒間の転移期間が終了すると、図3Cに示すように、透過表示部30における液晶分子は、ベンド配向に完全に移行し(図4のステップS12)、階層表示が可能な状態になる。また、反射表示部における液晶分子は、引き続きハイブリット配向をとり、階層表示が可能な状態である。また、バックライト装置4には、バックライト制御部7によってたとえば15mA程度の電流が光源部4cに印加され(図4のステップS22)、点灯状態になる。
Next, when the transition period of several seconds is finished, as shown in FIG. 3C, the liquid crystal molecules in the
このとき、液晶層5には、ベンド配向およびハイブリット配向の2つの状態が混在するが、このベンド配向とハイブリッド配向との間では、光学的性質がほとんど同質であることから、これらの境界は視認不可能である。従って、バックライト装置4が点灯状態であっても、観察者には、まだらな島状の模様は視認されない。
At this time, the
なお、上記の構成の液晶表示装置Aは、外光が十分に得られる場合にはバックライト4を点灯させない反射モードで動作し、外光が得られない環境においてはバックライト4を点灯させて透過モードで動作させることが可能である。従って、外光が十分に得られる状況では、転移期間の終了後も引き続きバックライト装置4を消灯状態にしても良い。
The liquid crystal display device A having the above configuration operates in a reflection mode in which the
以上のように、上記の液晶表示装置Aおよびその起動方法によれば、透過表示部30における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間にバックライト装置4を消灯状態とするので、表示画面上には反射表示部35による画像のみが表示されることになる。これにより、起動時においてスプレイ配向とハイブリッド配向の2つの配向状態が存在することにより生じるまだらな島状の模様を表示させることがなく、表示品質を向上することができる。
As described above, according to the liquid crystal display device A and the starting method thereof, the
A…液晶表示装置、1…液晶表示パネル、1a…表示面、1b…裏面、4…バックライト装置、5…液晶層、6…他方の透明基板、7…バックライト制御部、8…起動表示制御部、10…TFT(スイッチング素子)、11…画素電極、11a…透過性電極、11b…反射性電極、29a…第1配向膜(配向膜)、29b…第2配向膜(配向膜)、30…透過表示部、35…反射表示部、41…一方の透明基板、43…共通電極、44…共通配向膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Liquid crystal display device, 1 ... Liquid crystal display panel, 1a ... Display surface, 1b ... Back surface, 4 ... Backlight device, 5 ... Liquid crystal layer, 6 ... Other transparent substrate, 7 ... Backlight control part, 8 ... Start-up display Control part, 10 ... TFT (switching element), 11 ... Pixel electrode, 11a ... Transparent electrode, 11b ... Reflective electrode, 29a ... First alignment film (alignment film), 29b ... Second alignment film (alignment film), DESCRIPTION OF
Claims (5)
該液晶表示パネルの裏面側に配置されて前記透過表示部にバックライト光を照射するバックライト装置と、
前記透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間に前記バックライト装置を消灯状態にするバックライト制御部と、
を具備してなることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel in which a transmissive display unit operating in the OCB mode and a reflective display unit operating in the R-OCB mode are provided in one pixel region;
A backlight device arranged on the back side of the liquid crystal display panel and irradiating the transmissive display unit with backlight light;
A backlight control unit that turns off the backlight device during the transition period until the liquid crystal molecules in the transmissive display unit transition from splay alignment to bend alignment;
A liquid crystal display device comprising:
前記画素電極の一部が前記一方の透明基板側からの入射光を反射する反射性電極とされるとともに、前記画素電極の残部が前記他方の透明基板側からの前記バックライト光を透過する透過性電極とされ、
前記反射性電極の形成領域が前記反射表示部とされるとともに、前記透過性電極の形成領域が前記透過表示部とされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display panel includes a pair of transparent substrates facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and a common electrode and a common alignment film are sequentially provided on the inner surface side of one transparent substrate from the one transparent substrate side. In addition, a plurality of switching elements and a plurality of pixel electrodes connected to each switching element are provided on the inner surface side of the other transparent substrate, and an alignment film is provided on the switching elements and the pixel electrodes.
A part of the pixel electrode is a reflective electrode that reflects incident light from the one transparent substrate side, and a remaining part of the pixel electrode is a transmission that transmits the backlight light from the other transparent substrate side. Electrode,
3. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the reflective electrode forming region is the reflective display portion, and the transmissive electrode forming region is the transmissive display portion. apparatus.
前記透過表示部における液晶分子がスプレイ配向からベンド配向に転移するまでの転移期間に前記バックライト装置を消灯状態にすることを特徴とする液晶表示装置の起動方法。 A liquid crystal display panel in which a transmissive display unit that operates in the OCB mode and a reflective display unit that operates in the R-OCB mode are provided in one pixel region, and the transmissive display unit is disposed on the back side of the liquid crystal display panel. A method for starting a liquid crystal display device comprising a backlight device for irradiating backlight light,
A startup method of a liquid crystal display device, wherein the backlight device is turned off during a transition period until liquid crystal molecules in the transmissive display portion transition from a splay alignment to a bend alignment.
5. The method of starting a liquid crystal display device according to claim 4, wherein a startup screen is displayed on the reflective display unit during the transition period.
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JP2004352815A JP2006162859A (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Liquid crystal display and startup method of the liquid crystal display |
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CN114839814A (en) * | 2022-07-05 | 2022-08-02 | 惠科股份有限公司 | Backlight module, display device and assembling method of display device |
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- 2004-12-06 JP JP2004352815A patent/JP2006162859A/en not_active Withdrawn
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