JP2007004125A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の液晶装置は、横電界方式の半透過反射型液晶装置であり、画素電極9と共通電極19との間に形成される電界の方向が、透過表示領域Tにおける横電界方向158と、反射表示領域Rにおける横電界方向157とで互いに異なる方向である点に特徴を有している。
【選択図】図2
Description
このように透過表示領域における前記電界と、反射表示領域における前記電界とを、互いに異なる方向に形成することで、透過表示領域における電圧印加時の液晶の配向状態と、透過表示領域における電圧印加時の液晶の配向状態とを異ならせることができる。そうすると、液晶層が自身を透過する光に対して付与する位相差を、透過表示領域と反射表示領域とで異ならせることができるので、液晶層厚を変更することなく前記光路差に起因する表示光の偏光状態の差異を解消することができる。したがって本発明によれば、マルチギャップ構造を用いることなく透過表示と反射表示の双方で良好な表示を得ることができ、高画質、広視野角の表示を得られ、また簡便な工程で安価に製造可能な半透過反射型の液晶装置を実現することができる。
かかる構成とした場合にも、透過表示領域において液晶層を透過する光に対して付与される位相差と、反射表示領域において液晶層を透過する光に付与される位相差とを異ならせることができるので、透過表示と反射表示との表示光の偏光状態の差異を解消することができ、透過表示と反射表示の双方で良好な表示を得られる液晶装置を、マルチギャップ構造を用いることなく実現することができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る液晶装置について図面を参照して説明する。本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界(横電界)を作用させ、配向を制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、IPS(In-Plane Switching)方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。
なお、各実施形態で参照する図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示している。
なお、画素電極9及び共通電極19は、上記透明導電材料のほか、クロム等の金属材料を用いて形成することもできる。
液晶装置100において、バックライト90から射出された光は、偏光板14を透過することで偏光板14の透過軸153に平行な直線偏光に変換されて位相差板16に入射する。位相差板16は、自身を透過する光に1/2波長の位相差を付与する、いわゆるλ/2位相差板であるから、偏光板14を透過した前記直線偏光は、それと直交する直線偏光に変換されて位相差板16から射出されて液晶層50に入射する。
そして、液晶層50がオフ状態(非選択状態)であれば、上記直線偏光は、入射時と同一の偏光状態で液晶層50から射出される。この直線偏光が、平行な透過軸155を有する偏光板24を透過して表示光として視認され、当該サブ画素が明表示となる。
反射表示において、偏光板24の上方(外側)から入射した光は、偏光板24を透過することで偏光板14の透過軸155に平行な直線偏光に変換されて液晶層50に入射する。このとき液晶層50がオフ状態であれば、前記直線偏光は、同一の偏光状態で液晶層50から射出されて反射層29に達する。そして、反射層29で反射された光は、再び液晶層50を透過して偏光板24に戻る。この直線偏光は、偏光板24の透過軸155と平行な直線偏光であるから、偏光板24を透過して視認され、当該サブ画素は明表示となる。
しかしながら、横電界方式の液晶装置では液晶層厚によって駆動電圧が大きく変化するため、マルチギャップ構造を適用したとしても、反射表示領域と透過表示領域との駆動電圧差に起因する表示品質の低下が避けられず、高品位な半透過反射表示を得ることは困難である。
次に、図7から図9を参照して本発明の第2実施形態について説明する。
図7(a)は、本実施形態の液晶装置200の任意の1サブ画素領域を示す平面構成図であり、図7(b)は、(a)図における各光学軸の配置を示す説明図である。図8及び図9は、本実施形態の液晶装置200における動作を説明する図であって、図8はサブ画素領域の概略平面図であり、図9は、液晶分子の挙動を示す説明図である。
したがって本実施形態で参照する各図において、図1から図6に示した第1実施形態の液晶装置100と共通の構成要素には同一の符号を付すこととし、以下ではそれら共通構成要素の説明は省略する。
また、上記屈曲形状の帯状電極9e、9fについては、その屈曲部9h、19hがドット領域内で同一直線上に配置されており、さらにこれらの屈曲部9h、19hを結ぶ直線は、ラビング方向151と平行な直線である。
次に、図10及び図11を参照して本発明の第3実施形態について説明する。
図10(a)は、本実施形態の液晶装置300の任意の1サブ画素領域を示す平面構成図であり、図10(b)は同液晶装置の光学軸配置を示す説明図である。図11は、図8のD−D’線に沿う断面構成図である。
なお、本実施形態の液晶装置300においても、先の実施形態の液晶装置100と同様に、反射表示領域Rに対応して位相差層を設けることができる。かかる位相差層は、反射共通電極49rと対向基板20の基板本体20Aとの間であれば任意の配線層に設けることができ、例えば反射共通電極49rの表面や、画素電極39と第2層間絶縁膜13との間に設けることができる。
なお、本実施形態においては、共通電極を一つのサブ画素領域ごとにパターニングして形成した構成としているが、複数のサブ画素領域、あるいは(全てのサブ画素領域で構成された)表示領域にわたって広く形成された構成であっても表示が可能である。
図12は、本発明に係る液晶装置を表示部に備えた電子機器の一例である携帯電話の斜視構成図であり、この携帯電話1300は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。
上記実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、高輝度、高コントラスト、広視野角の透過表示及び反射表示が可能である。
Claims (9)
- 液晶層を挟持して対向配置された第1基板と第2基板とを備え、前記第1基板の前記液晶層側には第1電極と第2電極が備えられ、前記第1電極と前記第2電極間に生じる電界によって前記液晶層が駆動されるとともに、1つのサブ画素領域に反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた半透過反射型の液晶装置であって、
前記透過表示領域において前記第1電極と前記第2電極間に生じる前記電界の主方向が、前記反射表示領域において前記第1電極と前記第2電極間に生じる前記電界の主方向と異なる方向に設定されていることを特徴とする液晶装置。 - 液晶層を挟持して対向配置された第1基板と第2基板とを備え、前記第1基板の前記液晶層側には第1電極と第2電極が備えられ、前記第1電極と前記第2電極間に生じる電界によって前記液晶層が駆動されるとともに、1つのサブ画素領域に反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが設けられた半透過反射型の液晶装置であって、
前記液晶層の液晶分子の初期配向状態は、前記サブ画素領域内で一様な方向の配向とされており、
前記第1電極と前記第2電極との間に生じた前記電界の作用による液晶分子の最大回転角度が、前記透過表示領域と前記反射表示領域とで異なる角度とされたことを特徴とする液晶装置。 - 前記透過表示領域における前記最大回転角度が、前記反射表示領域における前記最大回転角度より大きいことを特徴とする請求項2に記載の液晶装置。
- 前記第1電極及び第2電極が、それぞれ1本又は複数本の帯状電極を備えており、
前記第1電極の帯状電極と第2電極の帯状電極とが、前記透過表示領域及び反射表示領域のそれぞれの領域内で略平行に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記第1電極が、複数本の帯状電極を備えるとともに、絶縁膜を介して平面略ベタ状の前記第2電極上に形成されており、
前記複数本の帯状電極が、前記透過表示領域及び前記反射表示領域のそれぞれの領域内で略平行に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記透過表示領域における前記帯状電極の延在方向と、前記反射表示領域における前記帯状電極の延在方向とが、互いに異なる方向であることを特徴とする請求項4又は5に記載の液晶装置。
- 前記帯状電極が、前記透過表示領域又は反射表示領域の平面領域内で平面視屈曲形状を成して互いに平行に配置されており、
前記各帯状電極の屈曲部が、前記透過表示領域内又は前記反射表示領域内で前記液晶層の初期配向方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記透過表示領域に、前記平面視屈曲形状を成す前記帯状電極が設けられ、前記反射表示領域には、略直線状の前記帯状電極が設けられていることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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