JP2009042759A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】反射領域と透過領域とにおいて表示される画像の色、輝度が同一で、品質が向上した表示装置を提供する。
【解決手段】二軸性液晶分子を用いた半透過型液晶表示装置において、反射領域で画像を表示する光が有する位相差と、透過領域で画像を表示する光が有する位相差とが同じ値を有するように液晶表示装置を構成する。このために、反射領域の位相差値は透過領域の位相差値の半分(実施形態および光の経路による差を考慮して、反射領域の位相差値は透過領域の位相差値の25%以上75%以下)になるようにする。また、偏光板の透過軸に対して一定の角度を有する遅軸を有するλ/4プレートを上部基板と下部基板との内側に形成して、反射領域と透過領域とで同一の画像を表示するようにする。
【選択図】図3

Description

本発明は二軸性液晶を用いた半透過型液晶表示装置に関する。
液晶表示装置は、現在最も広く用いられているフラットパネル表示装置の一つであって、画素電極及び共通電極などの電界生成電極が形成されている2枚の表示板と、その間に挟持された液晶層とを含み、電界生成電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、これをよって液晶層の液晶分子の配向を決定し、入射光の偏光を制御することによって画像を表示する。
液晶表示装置の液晶としては、一般的に一軸性(uniaxial)液晶が使用される。一軸性液晶は、3つの軸方向のうち2つの軸方向に対しては屈折率値が同一の値を有するが、残り一つの軸方向(一軸性液晶ではこれを光軸方向と言う)に対しては屈折率値が異なる値を有する液晶を意味する。
一軸性液晶層を通過する光の進行方向が液晶分子の光軸方向と一致する場合、光の波動成分の間に位相差が発生しないため液晶層を通過する光の偏光状態は変わらない。しかし、液晶層を通過する光の進行方向が液晶分子の光軸方向と一致しない場合は、光の波動成分の間に位相差が発生し、光の偏光状態が変わる。一方、液晶分子には誘電率異方性があるため、電界を介して液晶分子の光軸方向を制御することができる。よって、電界を適切に制御して、液晶の光軸方向の変化を調節することによって、液晶層を通過する光の偏光状態を調節できる。
一軸性液晶を使用する場合、考慮すべき屈折率値が2つであり、電界を調節して光の偏光成分を調節することが容易である。しかし一軸性液晶の場合、一般的に液晶分子の長軸と一致する光軸方向の制御によってのみ光の波動成分に対する位相差制御が可能であるので、応答速度の面で不利であり、液晶制御方式の多様性の面でも限界がある。
そこで、本発明の目的は、二軸性液晶を用いた半透過型液晶表示装置を提供することである。
上記目的を達成するためになされた本発明において、二軸性液晶(屈折率が3方向で異なり、光軸が二つである液晶物質)を用いた液晶表示装置は透過領域と反射領域とを含む画素領域を含み、画素電極と共通電極とが同一基板に形成され、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分となるようにする。ここで位相差値はΔndで表わされ、Δn=n−nであり、dはセルギャップを示す。実施形態及び光の経路差を考慮すれば、反射領域の位相差値は透過領域の位相差値の25%以上、75%以下となるようにする。また、偏光板の透過軸と一定の角度をなす遅軸(slow axis)を有するλ/4プレートを利用して、透過領域と反射領域とで同一の画像を表示するようにする。
詳細には、本発明の実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板と、薄膜トランジスタ表示板に対向する対向表示板と、薄膜トランジスタ表示板および対向表示板の間に位置し、二軸性ネマチック液晶分子を含む液晶層と、を有し、画像を表示する画素領域は透過領域と反射領域とに分けられ、反射領域での液晶層の位相差値は、透過領域での液晶層の位相差値の25%以上、75%以下である。
反射領域での液晶層の位相差値は、透過領域での液晶層の位相差値の半分であってもよい。
反射領域と透過領域とは、セルギャップ、ピクセル電圧の大きさ、あるいは液晶ラビング方向に対する電界の方向の少なくともいずれか一つが互いに異なっていてもよい。
画素領域には第1薄膜トランジスタおよび第2薄膜トランジスタが形成されてもよく、反射領域には第1薄膜トランジスタに接続された櫛状の第1画素電極が形成されてもよく、透過領域には第2薄膜トランジスタに接続された櫛状の第2画素電極が形成されてもよく、第1画素電極と第2画素電極とは互いに平行であってもよい。液晶表示装置は、第1画素電極および第2画素電極に平行であり第1画素電極と第2画素電極との間に形成される共通電極をさらに有してもよい。
画素領域には薄膜トランジスタが形成されており、反射領域には第1画素電極が形成されており、透過領域には第2画素電極が形成されており、第2画素電極は薄膜トランジスタに接続されており、第1画素電極と第2画素電極とは互いに容量性結合される。
液晶表示装置は、第2画素電極に接続された接続電極をさらに有してもよく、接続電極と第1画素電極とは互いにオーバーラップして(重なって)容量性結合される。
画素領域には薄膜トランジスタと画素電極と共通電極とがさらに形成されてもよく、画素電極は透過領域に形成された透過領域部分と反射領域に形成された反射領域部分とを有してもよく、共通電極は透過領域に形成された透過領域部分と反射領域に形成された反射領域部分とを有してもよく、画素電極の反射領域部分と共通電極の反射領域部分とは、画素領域の境界に対して垂直または平行ではない一定の角度を有してもよい。
画素電極の透過領域部分と共通電極の透過領域部分とは、画素領域の境界に対して垂直または平行であってもよい。
画素電極の反射領域部分と共通電極の反射領域部分とは互いに平行であってもよく、画素電極の透過領域部分と共通電極の透過領域部分とは互いに平行であってもよい。
薄膜トランジスタ表示板または対向表示板のうちの下側の表示板に、複数の開口部を有する反射板が形成されてもよい。
開口部は透過領域を定義する。
薄膜トランジスタ表示板および対向表示板の外側面にそれぞれ取り付けられた上部偏光板および下部偏光板と、反射領域に対応するように反射板の上部に形成される第1λ/4プレートをさらに含んでもよい。第1λ/4プレートは、線偏光された光が45度の角度で通過すると円偏光となる位相遅延フィルムである。
上部偏光板および下部偏光板は透過軸を有し、上部偏光板の透過軸と下部偏光板の透過軸とは互いに垂直であり、第1λ/4プレートは遅軸を有し、第1λ/4プレートの遅軸は、上部偏光板および下部偏光板の透過軸に対して45度をなしてもよい。
薄膜トランジスタ表示板と下部偏光板との間および対向表示板と上部偏光板との間のうちの少なくとも一つに取り付けられた補償フィルムをさらに含んでもよい。
補償フィルムは、補償フィルムに隣接した偏光板の透過軸に対して平行な遅軸を有してもよい。
薄膜トランジスタ表示板および対向表示板の外側面にそれぞれ取り付けられた上部偏光板および下部偏光板、反射領域および透過領域に対応するように反射板の上部に形成された第1λ/4プレート、および透過領域に対応するように反射板の下部に形成された第2λ/4プレートをさらに含んでもよい。
上部偏光板および下部偏光板は透過軸を有し、上部偏光板の透過軸と下部偏光板の透過軸とは互いに垂直であり、第1λ/4プレートおよび第2λ/4プレートは遅軸を有し、第1λ/4プレートの遅軸と第2λ/4プレートの遅軸とは互いに垂直であり、第1および第2λ/4プレートの遅軸は上部および下部偏光板の透過軸に対して45度をなしてもよい。
薄膜トランジスタ表示板と下部偏光板との間および対向表示板と上部偏光板との間のうちの少なくとも一つに取り付けられた補償フィルムをさらに含んでもよい。
補償フィルムは、第2λ/4プレートと下部偏光板との間に取り付けられてもよい。
補償フィルムは、補償フィルムに隣接した偏光板の透過軸に対して平行な遅軸を有してもよい。
本発明の実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板と、薄膜トランジスタ表示板に対向する対向表示板と、薄膜トランジスタ表示板および対向表示板の間に位置し、二軸性液晶分子を含む液晶層と、を有し、画像を表示する画素領域は透過領域と反射領域とに分けられ、反射領域での画像を表示するための光の位相差値と透過領域での画像を表示するための光の位相差値とが一つの画素に対して同じである。
液晶層に一定の電圧が印加される際、反射領域に印加される電圧と透過領域に印加される電圧とは、一つの画素における透過領域から放出される光の透過率と反射領域から放出される光の透過率とが同一であるように互いに異なるように印加されてもよい。
薄膜トランジスタ表示板と対向表示板との間に形成され、少なくとも反射領域に形成された内部λ/4プレートをさらに含んでもよい。
二軸性液晶分子を用いた半透過型液晶表示装置において、反射領域における画像を表示するための光が有する位相差と、透過領域における画像を表示するための光が有する位相差とが同じ値を有するように液晶表示装置を構成することによって、反射領域と透過領域とで表示される画像の色及び輝度が同一となり、表示装置の品質を向上させることができる。
図面を用いながら、本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の「上に」あるとするとき、これは他の部分の「すぐ上に」ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「すぐ上に」あるとするとき、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
まず図1を参照して、本発明の一実施形態による二軸性液晶(biaxial liquid crystal)を説明する。
図1は本発明の一実施形態による二軸性液晶の屈折率楕円体の一例を示した概略図である。図1に示すように、本発明の一実施形態による二軸性液晶310は、互いに垂直である3つの光軸(n、m、l)を有する。3つの光軸(n、m、l)は、屈折率が互いに異なる。二軸性液晶はネマチック(Nematic)相を有する二軸性ネマチック液晶を含む。
実際の液晶分子310の構造は、使用する二軸性物質によって変わってもよい。二軸性液晶分子310の化学構造は、V字構造や十字構造など様々な構造を有してもよい。
駆動電圧が印加される場合、駆動電圧は液晶の各方向の誘電率に基づいて液晶分子310に影響を与え、複数の方向に力を加える。本実施形態では、二軸性液晶分子310が水平回転運動をする場合について説明する。すなわち、電界が水平方向に形成されると、電界の方向とラビング方向とが一定の角度をなし、電界が印加されると、液晶分子310が電界方向に水平回転する。
以下、上記の二軸性液晶を本発明の第1実施形態による液晶表示装置に適用した場合について、図2および図3を参照して詳細に説明する。
第1実施形態では、位相差値に対してセルギャップ値を調節して、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になるようにする。
図2は本発明の第1実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図3は図2の液晶表示装置のIII-III線に沿った断面図である。
本発明の第1実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ表示板100、これと向かい合う対向表示板200、およびその間に挟持された液晶層3を有する。まず、薄膜トランジスタ表示板100について説明する。
絶縁基板110の上には反射板111が形成される。反射板111は開口部115を有し、開口部115は画素領域で透過領域(TA)を定義し、下側から入射した光が透過して画像が表示される。反射板は開口部115を除いた絶縁基板110の全表示領域に形成される。画素領域において反射板111が形成された領域は反射領域(RA)であり、上側から入射した光が反射されて画像が表示される。
反射板111および絶縁基板110の上には絶縁膜118が形成される。絶縁膜118は無機絶縁材料または有機絶縁材料により形成される。
絶縁膜118の上にはゲート線121および共通電極線122が形成される。
ゲート線121はゲート信号を伝達し、主に横方向に延長される。各ゲート線121は、上方に突出したゲート電極124および他の層または外部駆動回路との接続のための面積の広い端部129を有する。
共通電極線122は、ゲート線121と電気的に分離され実質的に平行に延びる。共通電極線122には、所定の電圧が印加される。各共通電極線122は、画素領域内で縦方向に延びる複数個の共通電極123を有する。
ゲート線121および共通電極線122を有する基板全面にはゲート絶縁膜140が形成され、ゲート絶縁膜140の上にはアモルファスシリコンまたはポリシリコンなどからなる半導体154が形成される。半導体154はゲート電極124の上に配置される。
半導体154の上には不純物が高濃度にドープされたアモルファスシリコンなどからなるオーミックコンタクト部材(163、165)が対をなして形成される。
オーミックコンタクト部材(163、165)およびゲート絶縁膜140の上には、複数のデータ線171および画素電極191が形成される。データ線171はデータ信号を伝達する。データ線171は、主に縦方向に延長され、ゲート線121および共通電極線122と交差する。データ線171は、ゲート電極124に向かって延びるソース電極173および他の層または外部駆動回路との接続のための面積の広い端部179を有する。
ゲート電極124を中心にソース電極173と向かい合うドレイン電極175が延長されて画素電極191に接続される。画素電極191は、ゲート線121およびデータ線171によって定義される各画素内に形成され、隣り合う共通電極123の間に配置された複数の櫛部(comb)と櫛部同士を連結する連結部を有する。画素電極191の櫛部は、共通電極123と並んで平行に配置されており、水平電界を形成する。
ゲート電極124、ソース電極173およびドレイン電極175は、半導体154とともに薄膜トランジスタ(TFT)を構成し、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極173とドレイン電極175との間の半導体154に形成される。
データ線171および画素電極191の上には保護膜180が形成される。保護膜180にはデータ線171の端部179を露出させるコンタクトホール182が形成され、保護膜180及びゲート絶縁膜140にはゲート線121の端部129を露出させるコンタクトホール181が形成される。
保護膜180の上には下部配向膜11が形成される。一方、絶縁基板110の下部面には下部偏光板12が取り付けられる。また、絶縁基板110の内側または外側には下部位相差フィルム15が位置し、図3では外側に取り付けられた下部位相差フィルム15を示している。下部位相差フィルム15はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
次に、薄膜トランジスタ表示板100と向かい合う対向表示板200について説明する。
絶縁基板210の上にブラックマトリックスと呼ばれる遮光部材220と、遮光部材220により覆われた領域に配置されたカラーフィルタ230とが形成される。カラーフィルタ230は画素領域を覆うように形成される。一方、カラーフィルタ230は、透過領域(TA)と反射領域(RA)とで厚みに差が生じるように形成されてもよい。すなわち、透過領域(TA)では光がカラーフィルタ230を1回のみ通過して画像が表示されるのに対し、反射領域(RA)では入射時および反射時にカラーフィルタ230を2回通過して画像が表示されるため、このことから発生する色感の差を透過領域(TA)に形成されたカラーフィルタ230を反射領域(RA)に形成されたカラーフィルタ230より厚く形成することで除去してもよい。
カラーフィルタ230の上には蓋膜250が形成される。蓋膜250は、透過領域(TA)と反射領域(RA)とにおいて厚さが異なる。その結果、薄膜トランジスタ表示板100と対向表示板200とを連結したとき、両表示板100、200の間のセルギャップが透過領域(TA)と反射領域(RA)とにおいて互いに異なる。すなわち、反射領域(RA)のセルギャップ(h1)は、透過領域(TA)のセルギャップ(h2)より狭く形成される。一般に、反射領域(RA)のセルギャップ(h1)は透過領域(TA)のセルギャップ(h2)の半分であり、実施形態によって透過領域(TA)のセルギャップ(h2)は25%程度の誤差が発生してもよい。すなわち、反射領域(RA)のセルギャップ(h1)は、透過領域(TA)のセルギャップ(h2)の25%以上、75%以下であってもよい。
蓋膜250の上には上部配向膜21が形成され、絶縁基板210の外側面には上部偏光板22が取り付けられる。また、絶縁基板210の内側または外側には上部位相差フィルム25が位置し、図3では外側に取り付けられた上部位相差フィルム25を示している。上部位相差フィルム25はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
配向膜11、21は、互いに並んで配列される画素電極191及び共通電極123に対して所定の角度(Φ)約0〜50度の角度でラビング(rubbing)処理が施される。
薄膜トランジスタ表示板100および対向表示板200の間には複数の二軸性液晶分子310を含む液晶層3が介在される。
上記の第1実施形態では、位相差値のセルギャップ値を調節して、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になるようにした。このように反射領域と透過領域との位相差値を異なるようにする理由は、反射領域と透過領域とでは画像を表示するための光の経路に差があるためである。要するに、反射領域(RA)では外部から入射する光が液晶層3を通過して反射板111で反射され、再び液晶層3を通過して画像を表示する。これに対し、透過領域(TA)では、下側から入射する光が液晶層3を1回だけ通過して画像を表示する。このように両領域での光が液晶層3を通過する回数が異なるので各領域の光が受ける位相差値が異なる。そこで本発明のように、液晶表示装置の構造を変更し、反射領域(RA)と透過領域(TA)とにおいて画像を表示するための光の位相差値を一致させると、同一階調の画像を表示することができる。
次に、屈折率(n)値を調節して、反射領域(RA)と透過領域(TA)とで画像を表示するための光の位相差値を一致させる例について説明する。
図4は本発明の第2実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図5および図6は図4の液晶表示装置のV-V線およびVI-VI線に沿った断面図である。
第2実施形態では、2つのデータ線を用いてそれぞれ異なる電圧を2つの画素電極に印加することでデータ電圧を調節し、反射領域(RA)と透過領域(TA)とにおける液晶分子310の配列が異なるようにして、反射領域(RA)の位相差値が透過領域(TA)の位相差値の半分になるようにする。このため、1つの画素領域には2つのデータ線(171、171-1)および2つのトランジスタが形成され、画素電極も2つ(191、191-1)形成される。2つの画素電極のうちの一つ191とこれに接続されたトランジスタおよびデータ線171は反射領域(RA)を制御し、もう一つの画素電極191-1とこれに接続されたトランジスタおよびデータ線171-1は透過領域(TA)を制御する。以下、図4〜図6を参照して詳細に説明する。
本発明の第2実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ表示板100と、これと向かい合う対向表示板200と、その間に挟持された液晶層3とを有する。まず、薄膜トランジスタ表示板100について説明する。
絶縁基板110の上に反射板111が形成される。反射板111は開口部115を有し、開口部115は画素領域で透過領域(TA)を定義し、下側から入射した光が透過して画像が表示される。反射板111は、開口部115を除いた絶縁基板110の全表示領域に形成される。画素領域における反射板111が形成された領域は反射領域(RA)であり、上側から入射した光が反射されて画像が表示される。
第2実施形態による開口部115は画素領域の左側に形成され、左側には透過領域(TA)が形成されるようにし、第1実施形態と異なる構造(第1実施形態では画素領域の上側に透過領域(TA)が形成される)を有する。しかし、第2実施形態でも第1実施形態と同様に画素領域の上側に透過領域(TA)が形成されてもよい。
反射板111および絶縁基板110の上には絶縁膜118が形成される。絶縁膜118は無機絶縁材料または有機絶縁材料で形成される。絶縁膜118の上にはゲート線121および共通電極線122が形成される。
ゲート線121はゲート信号を伝達し、主に横方向に延びる。各ゲート線121は、上に突出した2つのゲート電極(124、124-1)および他の層または外部駆動回路との接続のための面積が広い端部129を有する。
共通電極線122には、所定の電圧が印加される。共通電極122は、ゲート線121と電気的に分離されて実質的に平行に延長される。各共通電極線122は、画素領域内で縦方向に延びる複数個の共通電極123を有する。
ゲート線121および共通電極線131を含む基板全面にはゲート絶縁膜140が形成され、ゲート絶縁膜140の上にはアモルファスシリコンまたはポリシリコンなどからなる半導体(154、154-1)が形成される。半導体154及び154−1はゲート電極124の上に配置される。
半導体154及び154−1の上には不純物が高濃度にドープされたアモルファスシリコンなどからなるオーミックコンタクト部材(163、163-1、165、165-1)が対をなして形成される。
オーミックコンタクト部材(163、165、163−1、165−1)およびゲート絶縁膜140の上には一つの画素領域に対して2つのデータ線(171、171-1)および2つの画素電極(191、191-1)が形成される。
データ線(171、171-1)はデータ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線121および共通電極線122と交差する。2つのデータ線(171、171-1)には互いに異なる電圧が印加される。各データ線(171、171-1)は、ゲート電極(124、124-1)に向かって延びるソース電極(173、173-1)および他の層または外部駆動回路との接続のための面積が広い端部(179、179-1)を有する。
ゲート電極(124、124-1)を中心にソース電極(173、173-1)と向かい合うドレイン電極(175、175-1)が延長されて画素電極(191、191-1)に接続される。2つの画素電極(191、191-1)は、ゲート線121およびデータ線(171、171-1)により定義される各画素内に形成され、隣り合う共通電極123の間に配置される複数の櫛部(comb)と、櫛部同士を連結する連結部とを含む。2つの画素電極(191、191-1)はそれぞれ電気的に分離されており、画素電極(191、191-1)の櫛部は共通電極123と並んで配置され、水平電界を形成する。
ゲート電極124、ソース電極173およびドレイン電極175は、半導体154とともに一つの薄膜トランジスタを構成し、ゲート電極124-1、ソース電極173-1およびドレイン電極175-1は、半導体154-1とともに他の一つの薄膜トランジスタを構成する。
データ線(171、171-1)および画素電極(191、191-1)の上には保護膜180が形成される。保護膜180にはデータ線(171、171-1)の端部(179、179-1)を露出させるコンタクトホール(182、182-1)が形成されており、保護膜180およびゲート絶縁膜140にはゲート線121の端部129を露出させるコンタクトホール181が形成される。
保護膜180の上には下部配向膜11が形成される。一方、絶縁基板110の下部面には下部偏光板12が取り付けられる。また、絶縁基板110の内側または外側には下部位相差フィルム15が位置し、図5及び図6では外側に取り付けられた下部位相差フィルム15を示している。下部位相差フィルム15はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
次に、薄膜トランジスタ表示板100と向かい合う対向表示板200について説明する。
絶縁基板210の上にブラックマトリックスと呼ばれる遮光部材220が形成され、その上に遮光部材220に囲まれるようにカラーフィルタ230が形成される。カラーフィルタ230は画素領域を覆うように形成される。一方、カラーフィルタ230は、透過領域(TA)と反射領域(RA)とで厚みに差が生じるように形成されてもよい。すなわち、透過領域(TA)に形成されたカラーフィルタ230を反射領域(RA)に形成されたカラーフィルタ230より厚く形成して、透過領域(TA)では光がカラーフィルタ230を1回のみ通過して画像を表示するのに対し、反射領域(RA)では入射時および反射時にカラーフィルタ230を2回通過することから発生する色感の差を除去することができる。
カラーフィルタ230の上には有機材料からなる蓋膜250が形成される。
蓋膜250の上には上部配向膜21が形成され、絶縁基板210の外側面には上部偏光板22が取り付けられる。また、絶縁基板210の内側または外側には上部位相差フィルム25が位置し、図5及び図6では外側に取り付けられた上部位相差フィルム25を示す。上部位相差フィルム25はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
配向膜11、21には、互いに並んで配列されている画素電極191、191−1および共通電極123に対して所定の角度(Φ)、約0〜50度の角度でラビング(rubbing)処理が施されている。
薄膜トランジスタ表示板100および対向表示板200の間には、複数の二軸性液晶分子310を含む液晶層3が介在される。
このような第2実施形態では、位相差値を決定する要素のうち屈折率値を調節して、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になるようにした。すなわち、それぞれのデータ線(171、171-1)を通じて異なるデータ電圧が画素電極(191、191-1)に入力され、これにより反射領域及び透過領域における二軸性液晶分子310が互いに異なるように回転することにより反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になる。このようにして、反射領域(RA)通って画像を表示する光と、透過領域(TA)を通って画像を表示する光とが有する位相差値を同一にする。光の経路を考慮し、実施形態による誤差を考慮して、反射領域の位相差値は透過領域の位相差値の25%以上、75%以下の範囲を有することが好ましい。
上記の第2実施形態では、2つの薄膜トランジスタが1つのゲート線に接続されているが、2つの薄膜トランジスタが互いに異なるゲート線に接続されてもよい。その場合は、1つの画素領域に形成された2つの薄膜トランジスタが互いに異なるゲート線およびデータ線に接続される構造を有する。
次に、第3実施形態を説明する。第3実施形態では、2つの画素電極を互いに容量性結合して、反射領域(RA)と透過領域(TA)とにおける液晶分子310の配列が異なるようにし、反射領域(RA)の位相差値が透過領域(TA)の位相差値の半分になるようにする。このために、1つの画素領域における2つの画素電極(191、191-1)は接続電極131を介して容量性結合される。以下、図7および図8を参照して詳細に説明する。
図7は、本発明の第3実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図8は図7の液晶表示装置のVIII-VIII線に沿った断面図である。
本発明の第3実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ表示板100、これと向き合う対向表示板200およびその間に介在された液晶層3を有する。まず、薄膜トランジスタ表示板100について説明する。
絶縁基板110の上に反射板111が形成される。反射板111は開口部115を有し、開口部115は画素領域において下側から入射した光が透過して画像を表示する透過領域(TA)を定義する。反射板111は、開口部115を除いた絶縁基板110の全表示領域に形成される。画素領域における反射板111が形成された領域は、上側から入射した光が反射されて画像を表示する反射領域(RA)である。
反射板111および絶縁基板110の上には絶縁膜118が形成される。絶縁膜118は、無機絶縁材料または有機絶縁材料で形成される。
絶縁膜118の上にはゲート線121、接続電極131および共通電極線122が形成される。
ゲート線121はゲート信号を伝達し、主に横方向に延びる。各ゲート線121は、上に突出したゲート電極124および他の層または外部駆動回路との接続のための面積が広い端部129を有する。
接続電極131は、画素領域内の2つの画素電極(191、191-1)の容量性結合に使用される。
共通電極線122は、所定の電圧が印加され、ゲート線121と電気的に絶縁されて実質的に平行に延びる。各共通電極線122は、画素領域内で縦方向に延びる複数個の共通電極123を有する。
ゲート線121、接続電極131および共通電極線131を含む基板全面にはゲート絶縁膜140が形成され、ゲート絶縁膜140には接続電極131の一部を露出させるコンタクトホール185が形成される。
ゲート絶縁膜140の上にはアモルファスシリコンまたはポリシリコンなどからなる半導体154が形成される。半導体154はゲート電極124の上に配置される。
半導体154の上には不純物が高濃度にドープされたアモルファスシリコンなどからなるオーミックコンタクト部材(163、165)が対をなして形成される。オーミックコンタクト部材(163、165)およびゲート絶縁膜140の上には複数のデータ線171および2つの画素電極(191、191-1)が形成される。
データ線171は、データ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線121および共通電極線122と交差する。データ線171は、ゲート電極124に向かって延びるソース電極173および他の層または外部駆動回路との接続のための面積が広い端部179を有する。
ゲート電極124を中心にソース電極173と向かい合うドレイン電極175は、延長されて第1画素電極191に接続される。第1画素電極191は、ゲート線121およびデータ線171により定義される各画素内に形成され、隣り合う共通電極123の間に配置されている複数の櫛部(comb)と、櫛部同士を連結する連結部を含む。第1画素電極191は、コンタクトホール185を介して接続電極131と電気的に接続される。
一方、第2画素電極191は、第1画素電極191の延長線に沿って形成され、第1画素電極191と分離される。第1画素電極191と第2画素電極191-1とは、接続電極131を介して容量性結合される。すなわち、第1画素電極191に印加されるデータ電圧は接続電極131に印加され、接続電極131と第2画素電極191-1とは、間のゲート絶縁膜140を介して容量性結合される。その結果、第1画素電極191に印加された電圧が変われば、第2画素電極191-1の電圧も変わる。ここでは、第1画素電極191はドレイン電極から直接電圧が印加されるので、第2画素電極191-1より高い電圧を有する。
第1画素電極191は透過領域(TA)に形成され、第2画素電極191-1は反射領域(RA)に形成される。なお、第1および第2画素電極(191、191-1)の櫛部は共通電極123と並んで配置され、水平電界を形成する。
ゲート電極124、ソース電極173およびドレイン電極175は、半導体154とともに薄膜トランジスタ(TFT)を構成し、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極173とドレイン電極175との間の半導体154に形成される。
データ線171および画素電極(191、191-1)の上には保護膜180が形成される。保護膜180にはデータ線171の端部179を露出させるコンタクトホール182が形成されており、保護膜180およびゲート絶縁膜140にはゲート線121の端部129を露出させるコンタクトホール181が形成される。
保護膜180の上には下部配向膜11が形成される。一方、絶縁基板110の下部面には下部偏光板12が取り付けられる。また、絶縁基板110の内側または外側には下部位相差フィルム15が位置し、図8では外側に取り付けられた下部位相差フィルム15を示している。下部位相差フィルム15はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
次に、薄膜トランジスタ表示板100に対向する対向表示板200について説明する。
絶縁基板210の上にブラックマトリックスと呼ばれる遮光部材220と、遮光部材220で覆われる領域に配置されるカラーフィルタ230とが形成される。カラーフィルタ230は画素領域を覆うように形成される。一方、カラーフィルタ230は、透過領域(TA)と反射領域(RA)とで厚みに差が生じるように形成してもよい。すなわち、透過領域(TA)に形成されるカラーフィルタ230を反射領域(RA)に形成されたカラーフィルタ230より厚く形成することにより、透過領域(TA)では光がカラーフィルタ230を1回のみ通過して画像を表示するのに対し、反射領域(RA)では入射時および反射時にカラーフィルタ230を2回通過することから発生する色感の差を除去することができる。
カラーフィルタ230の上には有機材料からなる蓋膜250が形成される。蓋膜250の上には上部配向膜21が形成され、絶縁基板210の外側面には上部偏光板22が取り付けられる。また、絶縁基板210の内側または外側には上部位相差フィルム25が位置し、図8では外側に取り付けられた上部位相差フィルム25を示している。上部位相差フィルム25はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
配向膜11、21は互いに並んで配列されている画素電極191と共通電極123とに対して所定の角度(Φ)、約0〜50度の角度でラビング処理が施される。
薄膜トランジスタ表示板100および対向表示板200の間には複数の二軸性液晶分子310を含む液晶層3が介在される。
上記の第3実施形態では、位相差値のうち屈折率値を調節して、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になるようにした。ここで、それぞれの画素電極(191、191-1)に互いに異なる電圧を印加するために、第2画素電極191-1は第1画素電極191と容量性結合して電圧が印加されるようにしている。容量性結合の程度を調節して第2画素電極191-1に印加される電圧を調節し、これにより反射領域の位相差値を透過領域の位相差値の半分になるようにする。このようにして、反射領域(RA)で画像を表示する光と、透過領域(TA)で画像を表示する光とが有する位相差値を互いに同一にする。
光の経路を考慮し実施形態による誤差を考慮して、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の25%以上、75%以下であることが好ましい。
次に、第4実施形態による液晶表示装置について説明する。
第4実施形態では、反射領域の画素電極191部分と透過領域の画素電極191-1部分とが電気的に接続されるが、データ線171を基準に互いに平行でない構造を有する。すなわち、透過領域(TA)に形成される画素電極191-1部分はデータ線171と平行であるが、反射領域(RA)に形成される画素電極191部分はデータ線171に対して一定の角度(θ)を有するように形成することを特徴とする。また、透過領域(TA)の共通電極123-1部分はデータ線171と平行であるが、反射領域(RA)の共通電極123部分は反射領域(RA)の画素電極191と平行であり、データ線171に対して一定の角度(θ)を有する。
このように形成することにより、反射領域(RA)と透過領域(TA)とで画素電極(191、191-1)に印加される電圧は同一であるが、電圧が印加される方向が異なるので、液晶分子310の配列が反射領域(RA)と透過領域(TA)とで互いに異なる。すなわち、反射領域(RA)で液晶分子310が回転する範囲が透過領域(TA)に比べて減少する。液晶分子310が回転する範囲を調節することにより、反射領域(RA)の位相差値が透過領域(TA)の位相差値の半分になるようにする。以下、図9および図10を参照して詳細に説明する。
図9は本発明の第4実施形態による液晶表示装置の配置図であり、図10は図9の液晶表示装置のX-X線に沿った断面図である。
本発明の第4実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ表示板100と、これと向かい合う対向表示板200およびその間に挟持された液晶層3を有する。まず、薄膜トランジスタ表示板100について説明する。
絶縁基板110の上に反射板111が形成される。反射板111は開口部115を有し、開口部115は画素領域で透過領域(TA)を定義し、下側から射した光が透過して画像を表示する。反射板は開口部115を除いた絶縁基板110の全表示領域に形成される。画素領域のうち反射板111が形成された領域は反射領域(RA)であり、上側から入射した光が反射されて画像を表示する。
反射板111および絶縁基板110の上には絶縁膜118が形成される。絶縁膜118は無機絶縁材料または有機絶縁材料で形成される。
絶縁膜118の上にはゲート線121および共通電極線122が形成される。
ゲート線121はゲート信号を伝達し、主に横方向に延びる。各ゲート線121は、上に突出したゲート電極124と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部129とを有する。
共通電極線122は、所定の電圧が印加され、ゲート線121と電気的に絶縁されて実質的に平行に延びる。各共通電極線122は、画素領域内で縦方向に延びる複数個の共通電極(123、123-1)を含む。
共通電極(123、123-1)は、反射領域(RA)の共通電極部分123と透過領域(TA)の共通電極部分123-1とを含み、互いに平行ではなく一定の角度(θ)で曲がっている。
ゲート線121および共通電極線131を含む基板全面にはゲート絶縁膜140が形成され、ゲート絶縁膜140の上にはアモルファスシリコンまたはポリシリコンなどからなる半導体154が形成され。半導体154はゲート電極124の上に配置される。
半導体154の上には不純物が高濃度にドープされたアモルファスシリコンなどからなるオーミックコンタクト部材が対をなして形成される。
オーミックコンタクト部材(163、165)およびゲート絶縁膜140の上には、複数のデータ線171および画素電極(191、191-1)が形成される。
データ線171はデータ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線121および共通電極線122と交差する。データ線171はゲート電極124に向かって延びるソース電極173と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部179とを有する。
ゲート電極124を中心にソース電極173と向かい合うドレイン電極175は延長されて画素電極(191、191-1)に接続される。画素電極(191、191-1)は、反射領域の画素電極部分191と透過領域の画素電極部分191-1とを含む。画素電極(191、191-1)は、ゲート線121およびデータ線171により定義される各画素内に形成され、透過領域の画素電極部分191-1はデータ線171と平行に形成される。一方、反射領域の画素電極部分191は、データ線171に対して一定の角度(θ)をなして配列される
画素電極(191、191-1)は、隣り合う共通電極(123、123-1)の間に配置されている複数の櫛部(comb)と、櫛部同士を連結する連結部とを有する。
反射領域の画素電極部分191と共通電極部分123とは互いに平行であり、透過領域の画素電極部分191-1と共通電極部分123-1とも互いに平行である。すなわち、反射領域の画素電極部分191と共通電極部分123とはデータ線171を基準に一定の角度(θ)をなして配列され、反射領域の画素電極部分191-1と共通電極部分123-1とはデータ線171と平行に配列される
ゲート電極124、ソース電極173およびドレイン電極175は、半導体154とともに薄膜トランジスタ(TFT)を構成し、薄膜トランジスタのチャネルは、ソース電極173とドレイン電極175との間の半導体154に形成される。
データ線171および画素電極(191、191-1)の上には保護膜180が形成される。保護膜180にはデータ線171の端部179を露出させるコンタクトホール182が形成され、保護膜180およびゲート絶縁膜140にはゲート線121の端部129を露出させるコンタクトホール181が形成される。
保護膜180の上には下部配向膜11が形成される。一方、絶縁基板110の下部面には下部偏光板12が取り付けられる。また、絶縁基板110の内側または外側には下部位相差フィルム15が位置し、図10では外側に取り付けられた下部位相差フィルム15を示している。下部位相差フィルム15はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
次に、薄膜トランジスタ表示板100に対向する対向表示板200について説明する。
絶縁基板210の上にブラックマトリックスと呼ばれる遮光部材220と、遮光部材220で覆われる領域に配置されてカラーフィルタ230が形成される。カラーフィルタ230は画素領域を覆うように形成される。一方、カラーフィルタ230は、透過領域(TA)と反射領域(RA)とで厚みに差が生じるように形成してもよい。すなわち、透過領域(TA)に形成されたカラーフィルタ230を反射領域(RA)に形成されたカラーフィルタ230より厚く形成して、透過領域(TA)では光がカラーフィルタ230を1回のみ通過して画像を表示するのに対し、反射領域(RA)では入射時および反射時にカラーフィルタ230を2回通過することから発生する色感の差を除去することができる。
カラーフィルタ230の上には有機材料からなる蓋膜250が形成される。蓋膜250の上には上部配向膜21が形成され、絶縁基板210の外側面には上部偏光板22が取り付けられる。また、絶縁基板210の内側または外側には上部位相差フィルム25が位置し、図10では外側に取り付けられた上部位相差フィルム25を示している。上部位相差フィルム25はλ/4プレートを含み、λ/2プレートまたは補償フィルムをさらに含んでもよい。位相差フィルムについては、図12を参照して詳細に後述する。
配向膜11、21は互いに並んで配列される画素電極191および共通電極123に対して所定の角度(Φ)、約0〜50度の角度でラビング処理が施される。
薄膜トランジスタ表示板100および対向表示板200の間には複数の二軸性液晶分子310を含む液晶層3が介在される。
上記の第4実施形態では、ラビング方向に対して電界が印加される方向を調節して、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になるようにした。これについて図11に詳細に示されている。
図11は第4実施形態による反射領域(RA)の電界印加方向(E)およびラビング方向(R)を示している。垂直線はデータ線171と平行な線であり、水平線はゲート線121と平行な線である。
透過領域(TA)と反射領域(RA)とに同一電圧が印加されても、反射領域(RA)で液晶分子310に印加される電圧の方向(E)はデータ線171を基準に一定の角度(θ)だけずれる。その結果、透過領域(TA)と反射領域(RA)とでは、電圧が同じであっても液晶分子310の配列が互いに異なる。特に透過領域(TA)で液晶分子310が回転する角度は、水平線とラビング方向(R)がなす角度(φ)であるが、反射領域(RA)で液晶分子310が回転する角度はφ−θの角度である(図11参照)。よって、反射領域の位相差値が透過領域の位相差値の半分になるようにし、反射領域(RA)で画像を表示する光と、透過領域(TA)で画像を表示する光とが有する位相差値を互いに同一にする。
光の経路を考慮し、実施形態による誤差を考慮して、反射領域の位相差値は透過領域の位相差値の25%以上、75%以下であることが好ましい。
以上、図2〜図11では各々の実施形態に基づいて、反射領域で液晶層が有する位相差値が透過領域で液晶層が有する位相差値の半分になるようにする構造について説明した。
半透過表示装置は、上記のように、反射領域と透過領域との間の液晶層が有する位相差値の関係を満たしても同一な画像を表示するわけではない。即ち、反射領域では光が反射板111で反射されて光の位相が180度変化するため、一般的に透過領域でホワイトを表示するとき、反射領域ではブラックを表示することになり、互いに異なる色を表示する。このような短所を解決し、反射領域と透過領域とで同一の輝度を表示するためには位相差フィルムであるλ/4プレートが必要である。
図12〜図19では多様な実施形態に基づいて、反射領域と透過領域とで同一の輝度を表示するためのλ/4プレート(位相差フィルム)16および反射板111について詳細に説明する。
まず図12は本発明の第5実施形態による液晶表示装置の構造を示している。
図12は、図2〜図10とは異なり、光の偏光成分に影響を与える構成要素を中心に図示し、各画素の構造は第1〜第4実施形態のうちの一つに従う。
液晶表示装置の最も外側には、上部偏光板22および下部偏光板12が取り付けられており、それぞれ透過軸を有する。上部偏光板22の透過軸はAで表示し、下部偏光板12の透過軸はA’で表示している。図12のように、上部偏光板22の透過軸Aは、下部偏光板12の透過軸A’に対して垂直である。
液晶層3は、二軸性液晶分子を含む液晶層であり、反射領域(RA)と透過領域(TA)とを有する。配向膜(図示せず)をラビングすることにより、液晶層3は一定の方向に配向され、ラビング方向は、上部偏光板22の透過軸または下部偏光板12の透過軸に対して平行な方向を有する。
反射領域には反射板111およびλ/4プレート16が形成され、透過領域には反射板111およびλ/4プレート16が形成されない。
λ/4プレート16は、偏光板(12、22)の透過軸に対して45度の角度をなす遅軸を有する。図12において、λ/4プレート16の遅軸はBで表示している。また、λ/4プレート16は、偏光板(12、22)と基板(110、210)との間に取り付けられてもよいが、本発明の第5実施形態では、基板(110、210)の内側に形成される内部λ/4プレートにとして形成する。即ち、下部基板110の上部であり、反射板111の上部にλ/4プレート16が形成される。内部λ/4プレート16は、フィルム形状ではなく、液晶を一定の方向に配列し固定させて、光透過時に遅軸方向の光をλ/4分だけ位相遅延させる。内部λ/4プレート16において、液晶を配列するために配向膜を使用してもよい。
以下、図13および図14を用いて、本発明の第5実施形態による液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を説明する。
図13および図14は図12に示す液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を示している。図13は反射領域の光の偏光状態を示し、図14は透過領域の光の偏光状態を示している。まず反射領域の光の偏光状態を説明する。
図13において、左側のR1領域は反射モードでブラックを表示するときの偏光状態を示し、右側のR2領域はホワイトを表示するときの偏光状態を示している。図13で光の進行方向は矢印(S)で表示している。
まずブラックを表示するときについて説明する。外部から入射された光は上部偏光板22に入射する。上部偏光板22の透過軸

方向の偏光成分の光が透過して下部に進み、透過軸に対して垂直方向の光

は吸収される。
上部偏光板22を透過した光は液晶層3を通過する。ブラックを表示する際、液晶層3は光が透過しても光の偏光成分に影響を与えないように形成される(以下、オフ(off)状態という)。その結果、光が液晶層3を通過しても光の偏光成分は変化しない。
その後、光はλ/4プレート16を通過する。λ/4プレート16の遅軸が上部偏光板22の透過軸に対して45度をなすので光は左円偏光に変化する。次いで、光は反射板111で反射されて、偏光成分が180度変わって右円偏光になる。光はそれから再びλ/4プレート16を通過して、上部偏光板22の透過軸に対して垂直の線偏光

に変わる。
液晶層3を再び通過しても光の偏光成分は変化せず、光は線偏光

をそのまま維持する。その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の吸収軸と一致するので、光が吸収されて外部に放出されず、その結果ブラックが表示される。
ホワイトを表示するときについて説明する。外部から入射された光は上部偏光板22に入射する。上部偏光板22の透過軸方向

の偏光成分の光が透過して下部に進み、透過軸に対して垂直方向の光

は吸収される。
上部偏光板22を透過した光は液晶層3を通過する。ホワイトを表示する際に液晶層3は、光が透過しながらλ/4だけ位相差を有するように形成される(以下、オン(on)状態という)。その結果、光が液晶層3を通過すると光が左円偏光になる。
その後、光はλ/4プレート16を通過する。λ/4プレート16の遅軸が上部偏光板22の透過軸に対して45度をなすので、光は上部偏光板22の透過軸に対して垂直の線偏光

に変わる。光はそれから反射板111で反射されて偏光成分が180度変わるが、線偏光の場合、180度位相変化しても同一方向の線偏光であるので、透過軸に対して垂直な線偏光

を維持する。さらに光はλ/4プレート16を通過して、再び左円偏光に変化する。
光が液晶層3を再び通過すると、光にはλ/4だけ位相差が発生し、再び上部偏光板22の透過軸に対して同一方向の光

に変化する。その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の透過軸と一致するので光がそのまま透過し、ホワイトが表示される。
以上、ブラックの場合とホワイトの場合とについて説明したように、液晶層3がオンの状態とオフの状態との間の状態を維持すれば一部の光が透過するので、これを調節して階調を表示することができる。
以下、図14を参照して透過領域の光の偏光成分について説明する。
透過領域の液晶層3では反射領域の液晶層3に比べて、2倍の位相差を提供する。
図14において、左側のT1領域は反射モードでブラックを表示するときの偏光状態を示し、右側のT2領域はホワイトを表示するときの偏光状態を示している。図14でも光の進行方向は矢印(S)で表示した。
まずブラックを表示するときについて説明する。バックライト(図示せず)から入射した光は下部偏光板12に入射する。下部偏光板12の透過軸

方向の偏光成分の光が透過して上部に進み、透過軸に対して垂直方向の光

は吸収される。
透過領域には反射板111およびλ/4プレート16が形成されていないので、透過された光は直ちに液晶層3に入射する。
液晶層3は、反射領域でブラックを表示するときと同様に、ブラックを表示するためにオフ(off)状態にあるので、光が透過しても光の偏光成分に影響を与えない。その結果、光が液晶層3を通過しても光の偏光成分は変化しない。その後、光が上部偏光板22に入射すると、上部偏光板22の吸収軸と一致するので、光が吸収されて外部に放出されず、その結果ブラックが表示される。
次に、ホワイトを表示するときについて説明する。バックライト(図示せず)から入射した光は下部偏光板12に入射する。下部偏光板12の透過軸

方向の偏光成分の光が透過して上部に進み、透過軸に対して垂直方向の光

は吸収される。
透過領域には反射板111およびλ/4プレート16が形成されていないので、透過された光は直ちに液晶層3に入射する。
液晶層3は、反射領域でホワイトを表示するときと同様に、ホワイトを表示するためにオン(on)状態にあるので、光が透過する際に光の偏光成分に影響を与える。このとき、反射領域の液晶層3ではλ/4だけ位相差を提供したが、透過領域では2倍の位相差、つまり、λ/2だけ位相差を提供する。その結果、光は90度回転して、下部偏光板12の透過軸に対して垂直方向

の光に変化する。
その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の透過軸と一致するので光が全部透過し、その結果ホワイトが表示される。
図15は本発明の第6実施形態による液晶表示装置の構造を示している。
図15は図12と同様に、光の偏光成分に影響を与える構成要素を中心に図示し、各画素の構造は第1〜第4実施形態のうちの一つに従う。
液晶表示装置の最も外側には上部偏光板22および下部偏光板12が取り付けられており、それぞれ透過軸を有する。上部偏光板22の透過軸はAで表示し、下部偏光板12の透過軸はA’で表示している。図12のように、上部偏光板22の透過軸Aは下部偏光板12の透過軸A’に対して垂直をなす。
液晶層3は二軸性液晶分子を含む液晶層であり、反射領域(RA)と透過領域(TA)とを有する。配向膜(図示せず)をラビングすることにより、液晶層3は一定の方向に配向され、ラビング方向は、上部偏光板22の透過軸または下部偏光板12の透過軸に対して平行な方向である。
反射領域と透過領域とに亘って上部λ/4プレート16-1および下部λ/4プレート16-2が形成され、反射領域には反射板111が形成される。透過領域には反射板111が形成されない。
上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)は、偏光板(12、22)の透過軸に対して45度の角度をなす遅軸を有し、上部λ/4プレート16-1の遅軸と下部λ/4プレート16-2の遅軸とは互いに90度をなす。図15において上部λ/4プレート16-1の遅軸はBで表示し、下部λ/4プレート16-2の遅軸はB’で表示している。また、上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)は、偏光板(12、22)と基板(110、210)との間に取り付けられてもよい。本発明の第6実施形態では、上部λ/4プレート16-1は、基板(110、210)の内側に形成される内部λ/4プレートとして形成し、下部λ/4プレート16-2は、下部基板110と下部偏光板12との間に形成する。即ち、上部λ/4プレート16-1は下部基板110の上部であり、反射板111の上部に形成され、下部λ/4プレート16-2はフィルム形状で下部偏光板12と基板110の間に取り付けられる。内部に形成される上部λ/4プレート16-1はフィルム形状ではなく、液晶を一定の方向に配列し固定して、光の透過時に、遅軸方向の光をλ/4だけ位相遅延させる。上部λ/4プレート16-1において、液晶を配列するために配向膜を使用してもよい。
以下、図16および図17を用いて、本発明の第6実施形態による液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を説明する。
図16および図17は、図15による液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を示している。図16は反射領域の光の偏光状態を示し、図17は透過領域の光の偏光状態を示している。
まず、反射領域の光の偏光状態を説明する。図16において左側のR1領域は反射モードでブラックを表示するときの偏光状態を示し、右側のR2領域はホワイトを表示するときの偏光状態を示している。図16において光の進行方向は矢印(S)で表示した。
ブラックを表示するときについて説明する。外部から入射された光は上部偏光板22に入射する。上部偏光板22の透過軸方向

の偏光成分の光が透過して下部に進み、これに対して垂直方向の光

は吸収される。
上部偏光板22を透過した光は液晶層3を通過する。ブラックを表示するとき、液晶層3は光が透過しても光の偏光成分に影響を与えないように形成される(以下、オフ(off)状態という)。その結果、光が液晶層3を通過しても光の偏光成分は変化しない。
その後、光はλ/4プレート16を通過する。λ/4プレート16の遅軸が上部偏光板22の透過軸に対して45度をなすので光は左円偏光に変化する。すると反射板111で反射されて偏光成分が180度変わるため、光は右円偏光になる。光は再びλ/4プレート16を通過して上部偏光板22の透過軸に対して垂直な線偏光

に変わる。
液晶層3を再び通過しても光の偏光成分は変化せず、光は線偏光

をそのまま維持する。その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の吸収軸と一致するので、光が吸収されて外部に放出されなくなり、その結果、液晶表示装置はブラックを表示する。
次に、ホワイトを表示するときについて説明する。外部から入射された光は上部偏光板22に入射する。上部偏光板22の透過軸方向

の偏光成分の光が透過して下部に進み、これに対して垂直方向の光

は吸収される。
上部偏光板22を透過した光は液晶層3を通過する。ホワイトを表示するとき、液晶層3は、光が透過しながらλ/4だけ位相差を有するように形成されている(以下、オン(on)状態という)。その結果、光が液晶層3を通過すると、光は左円偏光になる。
その後、光はλ/4プレート16を通過する。λ/4プレート16の遅軸が上部偏光板22の透過軸に対して45度をなすので、光は上部偏光板22の透過軸に垂直な線偏光

に変化する。それから光は反射板111で反射されてその偏光成分が180度変わるが、線偏光の場合、180度位相変化が発生しても同一方向の線偏光であるので、光は透過軸に対して垂直な線偏光

を維持する。さらに光はλ/4プレート16を通過して再び左円偏光に変化する。
光が再び液晶層3を通過すると、λ/4だけ位相差が発生して、さらに上部偏光板22の透過軸と同一方向の光

に変化する。その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の透過軸と一致するので、光がそのまま透過して、液晶表示装置はホワイトを表示する。
以上、ブラックの場合及びホワイトの場合について説明したように、液晶層3がオンの状態とオフの状態との間の状態を維持すれば、一部の光が透過され、これを調節して階調を表示することができる。
以下、図17を参照して透過領域の光の偏光成分を説明する。
透過領域の液晶層3は、反射領域の液晶層3に比べて2倍の位相差を提供する。
図17において、左側のT1領域は反射モードでブラックを表示するときの偏光状態を示し、右側のT2領域はホワイトを表示するときの偏光状態を示している。図17でも光の進行方向は矢印(S)で表示した。
まず、ブラックを表示するときを説明する。バックライト(図示せず)から入射された光は下部偏光板12に入射する。下部偏光板12の透過軸

方向の偏光成分の光が透過して上部に進み、これに対して垂直方向の光

は吸収される。
下部偏光板12を透過した光は、上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)を透過する。まず、光は下部λ/4プレート16-2を通過して左円偏光に変化し、さらに上部λ/4プレート16-1を通過して下部偏光板12の透過軸

方向の光に変化する。
その後、光は液晶層3に入射する。ここで、液晶層3は、反射領域でブラックを表示するときと同様に、ブラックを表示するためにオフ(off)状態にあるので、光が透過しても光の偏光成分に影響を与えない。その結果、光が液晶層3を通過しても光の偏光成分は変化しない。
その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の吸収軸と一致するので、光が吸収されて外部に放出されず、その結果、液晶表示装置はブラックを表示する。
次に、ホワイトを表示するときについて説明する。バックライト(図示せず)から入射した光は下部偏光板12に入射する。下部偏光板12の透過軸

方向の偏光成分の光が透過して上部に進み、これに対して垂直方向の光

は吸収される。
下部偏光板12を透過した光は、上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)を透過する。まず、光は下部λ/4プレート16-2を通過して左円偏光に変化し、さらに上部λ/4プレート16-1を通過して下部偏光板12の透過軸

方向の光に変化する。
その後、光は液晶層3に入射する。ここで、液晶層3は反射領域でホワイトを表示するときと同様に、ホワイトを表示するためにオン(on)状態にあるので、光が透過する場合、光の偏光成分に影響を与える。このとき、反射領域の液晶層3ではλ/4だけ位相差が提供されるが、透過領域では2倍の位相差、つまりλ/2の位相差が提供される。これによって、光は90度回転して、下部偏光板12の透過軸に対して垂直の方向

の光に変化する。
その後、光が上部偏光板22に入射すると、光の偏光成分が上部偏光板22の透過軸と一致するので光が全て透過され、その結果、液晶表示装置はホワイトを表示する。
図17に示すように、上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)を全て透過した光は、入射した光と同一の偏光方向を有する。その結果、図17の偏光方向と図14の偏光方向とは大きく異ならない。
図18および図19は補償フィルムを使用する第7実施形態及び第8実施形態の液晶表示装置を示している。
まず、図18は本発明の第7実施形態による液晶表示装置の構造を示している。図18は図12のように、光の偏光成分に影響を与える構成要素を中心に図示し、各画素の構造は第1〜第4実施形態のうちの一つに従う。
液晶表示装置の最も外側には上部偏光板22および下部偏光板12が取り付けられ、それぞれ透過軸を有する。上部偏光板22の透過軸はAで表示し、下部偏光板12の透過軸はA’で表示している。図12のように、上部偏光板22の透過軸(A)は下部偏光板12の透過軸(A’)に対して垂直をなす。
液晶層3は、二軸性液晶分子を含む液晶層であり、反射領域(RA)と透過領域(TA)とを有する。配向膜(図示せず)をラビングすることにより、液晶層3は一定の方向に配向され、そのラビング方向は、上部偏光板22の透過軸または下部偏光板12の透過軸に対して平行な方向である。
反射領域には反射板111およびλ/4プレート16が形成され、透過領域には反射板111およびλ/4プレート16が形成されない。
λ/4プレート16は、偏光板(12、22)の透過軸に対して45度の角度をなす遅軸を有する。図18において、λ/4プレート16の遅軸はBで表示している。また、λ/4プレート16は、偏光板(12、22)と基板(110、210)との間に取り付けられてもよいが、本発明の第7実施形態では、基板(110、210)の内側に形成される内部λ/4プレートとして形成する。即ち、下部基板110の上部であり、反射板111の上部にλ/4プレート16が形成される。内部λ/4プレート16はフィルム形状ではなく、液晶を一定の方向に配列し固定して、光透過時に遅軸方向の光をλ/4だけ位相遅延させる。内部λ/4プレート16で液晶を配列するために配向膜を使用してもよい。
一方、本発明の第7実施形態では、上部偏光板22と上部基板210との間および下部偏光板12と下部基板110との間に、それぞれ上部補償フィルム27および下部補償フィルム17が取り付けられる。補償フィルム(17、27)は、上部補償フィルム27だけを形成してもよく、下部補償フィルム17だけを形成してもよい。補償フィルム(17、27)の遅軸は、接する偏光板(12、22)の透過軸に対して平行である。また、二軸性液晶分子の屈折率がnx、ny<nzの関係を有する場合、補償フィルム(17、27)はnx、ny>nzの屈折率関係を有し、nxとnyとは同じであっても異なってもよい。ここで、nx、ny、nzはそれぞれx軸方向の屈折率、y軸方向の屈折率およびz軸方向の屈折率を意味し、x、y軸方向は基板の面に対して平行な方向であり、z軸方向は基板の面に対して垂直な方向である。本発明の実施形態で使用可能な補償フィルム(17、27)として、垂直配向型液晶表示装置で使用する補償フィルムがある。その理由は、液晶は二軸性特性を有するが、側面から見た場合、正面の場合に比べて透過特性が変化するということが、二軸性液晶でも同様に発生するためである。補償フィルム(17、27)の特性は、各液晶表示パネルの特性に応じて様々な特性を有するように形成することができ、x軸、y軸、z軸の各々の方向に対して全体的に屈折率が一定になるように補償する。
一方、図19は本発明の第8実施形態による液晶表示装置の構造を示している。図19は図12のように、光の偏光成分に影響を与える構成要素を中心に図示し、各画素の構造は第1〜第4実施形態のうちの一つに従う。
液晶表示装置の最も外側には上部偏光板22および下部偏光板12が取り付けられ、それぞれ透過軸を有する。上部偏光板22の透過軸はAで表示し、下部偏光板12の透過軸はA’で表示している。図12のように、上部偏光板22の透過軸(A)は下部偏光板12の透過軸(A’)に対して垂直をなす。
液晶層3は、二軸性液晶分子を含む液晶層であり、反射領域(RA)と透過領域(TA)とを有する。配向膜(図示せず)をラビングすることにより、液晶層3は一定の方向に配向され、そのラビング方向は、上部偏光板22の透過軸または下部偏光板12の透過軸に対して平行な方向である。
反射領域と透過領域とに亘って上部λ/4プレート16-1および下部λ/4プレート16-2が形成されており、反射領域には反射板111が形成される。透過領域には反射板111が形成されない。
上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)は偏光板(12、22)の透過軸に対して45度の角度をなす遅軸を有し、上部λ/4プレート16-1の遅軸と下部λ/4プレート16-2の遅軸とが互いに90度をなす。図19において上部λ/4プレート16-1の遅軸はBで表示し、下部λ/4プレート16-2の遅軸はB’で表示している。また、上部および下部λ/4プレート(16-1、16-2)は偏光板(12、22)と基板(110、210)との間に取り付けられてもよい。本発明の第8実施形態では、上部λ/4プレート16-1は基板(110、210)の内側に形成される内部λ/4プレートとして形成し、下部λ/4プレート16-2は下部基板110と下部偏光板12との間に形成する。即ち、上部λ/4プレート16-1は、下部基板110の上部であり、反射板111の上部に形成され、下部λ/4プレート16-2は、フィルム形状で下部偏光板12と基板110と間に取り付けられる。内部に形成される上部λ/4プレート16-1はフィルム形状ではなく、液晶を一定の方向に配列し固定して、光透過時に遅軸方向の光をλ/4だけ位相遅延させる。上部λ/4プレート16-1で液晶を配列するために配向膜を使用してもよい。
一方、本発明の第8実施形態では、上部偏光板22と上部基板210との間および下部偏光板12と下部λ/4プレート16-2との間に、それぞれ上部補償フィルム27および下部補償フィルム17が取り付けられる。補償フィルム(17、27)は、上部補償フィルム27だけを形成してもよく、下部補償フィルム17だけを形成してもよい。補償フィルム(17、27)の遅軸は、それぞれが接している偏光板(12、22)の透過軸に対して平行である。また、二軸性液晶分子の屈折率がnx、ny<nzの関係を有する場合、補償フィルム(17、27)はnx、ny>nzの屈折率関係を有し、nxとnyとは同じであってもよく、異なってもよい。ここでnx、ny、nzは、各々x軸方向の屈折率、y軸方向の屈折率およびz軸方向の屈折率を意味し、x、y軸方向は基板の面と平行な方向であり、z軸方向は基板の面に対して垂直な方向である。本発明の実施形態で使用可能な補償フィルム(17、27)としては、垂直配向型液晶表示装置で使用する補償フィルムがある。その理由は、液晶は二軸性特性を有するが、側面から見た場合、正面に比べて透過特性が変化するということが、二軸性液晶でも同様に発生するためである。補償フィルム(17、27)の特性は、各液晶表示パネルの特性に応じて様々な特性を有するように形成することができ、x軸、y軸、z軸のそれぞれの方向に対して全体的に屈折率が一定になるように補償する。
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
本発明の一実施形態による二軸性液晶を示した概略図である。 本発明の第1実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図2の液晶表示装置のIII-III線に沿った断面図である。 本発明の第2実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図4の液晶表示装置のV-V線に沿った断面図である。 図4の液晶表示装置のVI-VI線に沿った断面図である。 本発明の第3実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図7の液晶表示装置のVIII-VIII線に沿った断面図である。 本発明の第4実施形態による液晶表示装置の配置図である。 図9の液晶表示装置のX-X線に沿った断面図である。 図9の反射領域の電極構造の拡大図である。 本発明の第5実施形態による液晶表示装置の構造を示した図である。 図12に示した液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を示した図である。 図12に示した液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を示した図である。 本発明の第6実施形態による液晶表示装置の構造を示した図である。 図15に示した液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を示した図である。 図15に示した液晶表示装置で画像を表示する際の光の偏光状態を示した図である。 本発明の第7実施形態による液晶表示装置の構造を示した図である。 本発明の第8実施形態による液晶表示装置の構造を示した図である。
符号の説明
3 液晶層
11、21 配向膜
12、22 偏光板
15、25 位相差フィルム
16、16−1、16−2 λ/4プレート
17、27 補償フィルム
100 薄膜トランジスタ表示板
200 対向表示板
110、210 絶縁基板
111 反射板
115 開口部
118 絶縁膜
121 ゲート線
122 共通電極線
123 共通電極
124…ゲート電極
131 接続電極
140 ゲート絶縁膜
154 半導体
163、165 オーミックコンタクト部材
171 データ線
173 ソース電極
175 ドレイン電極
180 保護膜
185 コンタクトホール
191、191-1 画素電極
220 ブラックマトリックス
230 カラーフィルタ
310 二軸性液晶

Claims (23)

  1. 薄膜トランジスタ表示板と、
    前記薄膜トランジスタ表示板に対向する対向表示板と、
    前記薄膜トランジスタ表示板および前記対向表示板の間に位置し、二軸性ネマチック液晶分子を含む液晶層と、
    を含み、
    画像を表示する画素領域は透過領域と反射領域とに分けられ、前記反射領域における前記液晶層の位相差値は、前記透過領域における前記液晶層の位相差値の25%以上、75%以下であることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記反射領域における前記液晶層の位相差値は、前記透過領域における前記液晶層の位相差値の半分であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 前記反射領域と透過領域とは、セルギャップ、ピクセル電圧の大きさ、あるいは液晶ラビング方向に対する電界の方向の少なくともいずれか一つが互いに異なっ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。
  4. 前記画素領域に形成された第1薄膜トランジスタおよび第2薄膜トランジスタと、
    前記反射領域に形成され第1薄膜トランジスタに接続された櫛状の第1画素電極と、
    前記透過領域に形成され第2薄膜トランジスタに接続された櫛状の第2画素電極と、をさらに含み、
    前記第1画素電極と前記第2画素電極とは互いに平行であり、
    前記第1画素電極および前記第2画素電極に平行に前記第1画素電極と第2画素電極との間に形成された共通電極をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  5. 前記画素領域に形成された薄膜トランジスタと、
    前記反射領域に形成された第1画素電極および前記透過領域に形成された第2画素電極と、
    をさらに含み、
    前記第2画素電極は前記薄膜トランジスタに接続されており、
    前記第1画素電極と前記第2画素電極とは互いに容量性結合されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  6. 前記第2画素電極に接続された接続電極をさらに含み、
    前記接続電極と前記第1画素電極とは互いにオーバーラップして容量性結合することを特徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。
  7. 前記画素領域に形成された薄膜トランジスタ、画素電極および共通電極と、をさらに含み、
    前記画素電極は、透過領域に形成された透過領域部分と反射領域に形成された反射領域部分とを有し、
    前記共通電極は、透過領域に形成された透過領域部分と反射領域に形成された反射領域部分とを有し、
    前記画素電極の反射領域部分と前記共通電極の反射領域部分とは、前記画素領域の境界に対して垂直または平行ではなく、一定の角度を有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  8. 前記画素電極の透過領域部分と前記共通電極の透過領域部分とは、前記画素領域の境界に対して垂直または平行であることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
  9. 前記画素電極の反射領域部分と前記共通電極の反射領域部分とは互いに平行であり、
    前記画素電極の透過領域部分と前記共通電極の透過領域部分とは互いに平行であることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
  10. 前記薄膜トランジスタ表示板または前記対向表示板のうちの下側に位置する表示板に形成され、開口部を有する反射板をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至9に記載の液晶表示装置。
  11. 前記開口部は、前記透過領域を定義することを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
  12. 前記薄膜トランジスタ表示板および前記対向表示板の外側面にそれぞれ取り付けられた上部偏光板および下部偏光板と、
    前記反射領域に対応するように前記反射板の上部に形成された第1λ/4プレートと、をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
  13. 前記上部偏光板および下部偏光板は透過軸を有し、前記上部偏光板の透過軸と前記下部偏光板の透過軸とは互いに垂直であり、
    前記第1λ/4プレートは遅軸を有し、前記第1λ/4プレートの遅軸は前記上部偏光板および下部偏光板の透過軸に対して45度をなすことを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。
  14. 前記薄膜トランジスタ表示板と前記下部偏光板との間および前記対向表示板と前記上部偏光板との間のうちの少なくとも一つに取り付けられた補償フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置。
  15. 前記補償フィルムは、前記補償フィルムに隣接した前記上部偏光板または下部偏光板の透過軸に対して平行な遅軸を有することを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。
  16. 前記薄膜トランジスタ表示板および前記対向表示板の外側面にそれぞれ取り付けられた上部偏光板および下部偏光板と、
    前記反射領域および前記透過領域に対応するように前記反射板の上部に形成された第1λ/4プレートと、
    前記透過領域に対応するように前記反射板の下部に形成された第2λ/4プレートと、をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。
  17. 前記上部偏光板および下部偏光板は透過軸を有し、前記上部偏光板の透過軸と前記下部偏光板の透過軸とは互いに垂直であり、
    前記第1λ/4プレートおよび前記第2λ/4プレートは遅軸を有し、前記第1λ/4プレートの遅軸と前記第2λ/4プレートの遅軸とは互いに垂直であり、
    前記第1および第2λ/4プレートの遅軸は前記上部および下部偏光板の透過軸に対して45度をなすことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
  18. 前記薄膜トランジスタ表示板と前記下部偏光板との間および前記対向表示板と前記上部偏光板との間のうちの少なくとも一つに取り付けられた補償フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置。
  19. 前記補償フィルムは、前記第2λ/4プレートと前記下部偏光板との間に取り付けられていることを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。
  20. 前記補償フィルムは、前記補償フィルムに隣接した前記偏光板の透過軸に対して平行な遅軸を有することを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。
  21. 薄膜トランジスタ表示板と、
    前記薄膜トランジスタ表示板に対向する対向表示板と、
    前記薄膜トランジスタ表示板および前記対向表示板の間に位置し、二軸性液晶分子を含む液晶層と、
    を含み、
    画像を表示する画素領域は透過領域と反射領域とに分けられ、前記反射領域で画像を表示する光の位相差値と、前記透過領域で画像を表示する光の位相差値とが一つの画素に対して同じであることを特徴とする液晶表示装置。
  22. 前記液晶層に一定の電圧が印加されるとき、前記反射領域に印加される電圧と前記透過領域に印加される電圧とは、一つの画素における前記透過領域から放出される光の透過率と前記反射領域から放出される光の透過率とが同一であるように互いに異なるように印加されることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。
  23. 前記薄膜トランジスタ表示板と前記対向表示板との間に形成され、少なくとも前記反射領域に形成された内部λ/4プレートをさらに含むことを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装置。


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TWI668494B (zh) * 2018-05-07 2019-08-11 友達光電股份有限公司 顯示面板
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JP3465776B2 (ja) * 1996-10-04 2003-11-10 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP3460527B2 (ja) * 1996-10-04 2003-10-27 シャープ株式会社 液晶表示装置
US6924009B2 (en) * 2001-10-26 2005-08-02 Kent State University Electro-optical devices from banana-shaped liquid crystals
US7768589B2 (en) * 2003-12-18 2010-08-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device

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