JP2007025729A - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源側基板10と観察者側基板20との間に液晶層50を挟持してなり、1つのドット領域内に透過表示領域Tと反射表示領域Rとが設けられた液晶表示装置であって、観察者側基板20と液晶層50との間には、反射表示領域Rにおける液晶層50の厚さを透過表示領域Tにおける液晶層50の厚さよりも小さくするための液晶層厚調整層40が設けられ、透過表示領域Tおよび反射表示領域Rの間における液晶層厚調整層40の傾斜領域41と平面視において重なるように、ゲート線3aが配設されている構成とした。
【選択図】図3
Description
(1)誘電率異方性が負の液晶を基板に垂直に配向させ、電圧印加によってこれを倒す「VA(Vertical Alignment)モード」を採用している点。
(2)透過表示領域と反射表示領域との液晶層厚(セルギャップ)が異なる「マルチギャップ構造」を採用している点(この点については、例えば特許文献1参照)。
(3)透過表示領域を正八角形のサブドットに分割し、この領域内で液晶が放射状に倒れるように、観察者側基板上の透過表示領域の中央に突起を設けている点。すなわち、「配向分割構造」を採用している点。
この構成によれば、第2基板から液晶層厚調整層の傾斜領域に入射する光は、第2基板に配設された金属配線によって遮断される。一方、第1基板から液晶層厚調整層の傾斜領域に入射する光は、液晶層を透過し、金属配線の表面で正反射されることになる。しかしながら、液晶表示装置の観察者は、正反射した照明光が目に入らないように、視角を調整しつつ観察する。したがって、液晶層厚調整層の傾斜領域を画像表示から除外することが可能になり、光漏れによるコントラストの低下を防止することができる。
この構成によれば、金属配線を直線状に形成することができるので、金属配線の抵抗率の低減および信頼性の向上が可能になる。
この構成によれば、第1基板と第2基板とを貼り合わせる際に両者の相対位置がずれた場合でも、液晶層厚調整層の傾斜領域と金属配線とを平面視において重ねることができる。したがって、光漏れによるコントラストの低下を確実に防止することができる。
この構成によれば、第1基板と第2基板との貼り合わせに起因する液晶層厚調整層の傾斜領域と金属配線との位置ずれは発生しない。したがって、光漏れによるコントラストの低下を確実に防止することができる。
ドット領域の短辺と平行に配設される走査線または容量線を、本発明の金属配線として採用することにより、本発明の構成を低コストで実現することができる。
この構成によれば、表示品質に優れた電子機器を提供することができる。
最初に、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置につき、図1ないし図3を用いて説明する。図3に示すように、第1実施形態に係る液晶表示装置は、光源側基板(第2基板)10および観察者側基板(第1基板)20により液晶層50を挟持してなり、画像表示単位となるドット領域内に透過表示領域Tと反射表示領域Rとが設けられた半透過反射型の液晶表示装置であって、反射表示領域Rにおける観察者側基板20には液晶層厚調整層40が設けられ、透過表示領域Tおよび反射表示領域Rの間に形成された液晶層厚調整層40の傾斜領域41と平面視において重なるように、光源側基板10にゲート線3aが配設されているものである。なお本実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下「TFT」という)素子を用いた、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置を例にして説明する。また、誘電率異方性が負の液晶材料により液晶層50を構成した場合を例にして説明する。
図1は、液晶表示装置の等価回路図である。液晶表示装置の画像表示領域には、データ線6aおよびゲート線3aが格子状に配置され、両者の交点付近に画像表示単位であるドットが配置されている。そして、マトリクス状に配置された複数のドットには、それぞれ画素電極9が形成されている。その画素電極9の側方には、当該画素電極9への通電制御を行うためのスイッチング素子であるTFT素子30が形成されている。このTFT素子30のソースには、データ線6aが電気的に接続されている。各データ線6aには画像信号S1、S2、…、Snが供給される。なお画像信号S1、S2、…、Snは、各データ線6aに対してこの順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線6aに対してグループ毎に供給してもよい。
図2は、画素の平面構造の説明図であり、図3のB−B線における平面断面図である。
上述したように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、画素電極9の形成領域が画像表示単位となっている。したがって、画像表示単位となるドット領域は、画素電極9の形成領域に一致している。また液晶表示装置には、RGB三原色のカラーフィルタを伴ってRGB三原色の画像表示単位となるドット90R,90G,90Bが形成されている。そして、この3つのドット90R,90G,90Bにより1つの画素90が構成されている。
図3は、図2のA−A線に沿う側面断面図である。図3に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、相互に対向する光源側基板10と観察者側基板20とを主体として構成されており、両基板10,20の間には液晶層50が挟持されている。
そして、反射電極9bの形成領域が反射表示領域Rとされ、透明電極9aの形成領域が透過表示領域Tとされている。
なお、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの境界部には、液晶層厚調整層40の傾斜領域41が形成されている。これにより、反射表示領域Rから透過表示領域Tにかけて液晶層50の層厚が連続的に変化するようになっている。この傾斜領域41の傾斜角は、一般に10°〜30°程度とされている。
なお、図示しないが、光源側基板10における画素電極9の表面と、観察者側基板20における共通電極21および突起18の表面とには、ポリイミド等からなる配向膜が形成されている。この配向膜は、その表面に対して液晶分子を垂直配向させるものであるが、ラビングなどのプレチルトを付与する処理は施されていない。
上述したように、反射表示領域Rと透過表示領域Tとの境界部には、液晶層厚調整層40の傾斜領域41が形成されている。そして、その表面にも配向膜が形成されているため、電界無印加時の液晶分子は、傾斜領域41の表面に対して垂直に配向している。この場合の液晶分子は、基板から垂直に入射する光に対して屈折率異方性を示すことになる。そのため、傾斜領域41に入射した円偏光は、液晶層50を透過する過程で楕円偏光に変換され、全部または一部が偏光板37を透過する。したがって、電界無印加時の黒表示において傾斜領域41に光漏れが発生し、コントラストを低下させることになる。
次に、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置につき、図4を用いて説明する。
図4は、第2実施形態に係る液晶表示装置の側面断面図である。第2施形態に係る液晶表示装置は、光源側基板10に液晶層厚調整層40が設けられている点で、観察者側基板20に設けられている第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
これに加えて、第2実施形態では、液晶層厚調整層40の傾斜領域41とゲート線3aとがいずれも光源側基板10に配設されているので、観察者側基板20と光源側基板10との貼り合わせに起因する傾斜領域41とゲート線3aとの位置ずれは発生せず、常に両者を平面視において重ねることが可能になる。したがって、光漏れによるコントラストの低下を確実に防止することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置につき、図5を用いて説明する。
図5は、第3実施形態に係る液晶表示装置の側面断面図である。第3実施形態に係る液晶表示装置は、液晶層厚調整層40の傾斜領域41と平面視において重なるように容量線3bが配設されている点で、ゲート線が配設されている第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置につき、図6を用いて説明する。
図6は、第4実施形態に係る液晶表示装置の側面断面図である。第4実施形態に係る液晶表示装置は、ドット領域の長辺方向両端部に反射表示領域Ra,Rbが設定され、液晶層厚調整層40の第1傾斜領域41aと平面視において重なるようにゲート線3aが配設されるとともに、第2傾斜領域41bと平面視において重なるように容量線3bが配設されている点で、ドット領域の一方端部に反射表示領域が設定されている第1実施形態とは異なっている。なお、第1実施形態および第3実施形態と同様の構成となる部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図7は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図7に示す携帯電話1300は、本発明の表示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。
上記各実施の形態の表示装置は、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、明るく、高コントラストであり、かつ広視野角の表示が可能になっている。
Claims (6)
- 第1基板と第2基板との間に液晶層を挟持してなり、画像表示単位となるドット領域内に透過表示領域と反射表示領域とが設けられ、前記第1基板および前記第2基板のうち少なくともいずれかの基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層が設けられ、該液晶層厚調整層は前記透過表示領域と前記反射表示領域との間に傾斜領域を有した液晶表示装置であって、
前記第2基板には複数の前記ドット領域を連通する複数の金属配線が延設されており、前記液晶層厚調整層はそれぞれの前記金属配線と平行に配設された複数の前記傾斜領域を有しており、前記傾斜領域と前記金属配線が平面視において重なるように配置されていることを特徴とする液晶装置。 - 前記液晶層厚調整層は、前記第1基板に設けられ、
前記金属配線の幅は、前記液晶層厚調整層の傾斜領域の幅よりも広く形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶層厚調整層は、前記第2基板に設けら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。
- 前記金属配線は、前記ドット領域のスイッチング素子に接続される走査線であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記金属配線は、前記ドット領域の蓄積容量を構成する容量線であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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