JP2022167026A - Liquid crystal panel - Google Patents
Liquid crystal panel Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022167026A JP2022167026A JP2021072519A JP2021072519A JP2022167026A JP 2022167026 A JP2022167026 A JP 2022167026A JP 2021072519 A JP2021072519 A JP 2021072519A JP 2021072519 A JP2021072519 A JP 2021072519A JP 2022167026 A JP2022167026 A JP 2022167026A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrodes
- liquid crystal
- high resistance
- regions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本開示は、液晶パネルに関する。 The present disclosure relates to liquid crystal panels.
液晶分子による光の屈折を利用して液晶パネルをフレネルレンズのように機能させる構成が知られている(例えば特許文献1)。 A configuration is known in which a liquid crystal panel functions like a Fresnel lens by utilizing light refraction by liquid crystal molecules (for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の液晶パネルでは、液晶を挟んで対向する電極間にさらに電極よりも電気抵抗が高い高抵抗膜が設けられている。ここで、液晶パネルをフレネルレンズとして機能させるために電位が個別に制御される電極が、液晶パネルを平面視した場合に高抵抗膜がない範囲に設けられていると、高抵抗膜の製造工程で当該電極に腐食等の影響が生じることがある。このような影響を避けるためには、高抵抗膜の製造工程において当該電極に影響しないエッチャントを選定することや、当該電極の材料として高抵抗膜の製造工程で利用される構成の影響を受けない材料を選定することが必要になる。このように、特許文献1に記載の液晶パネルでは、製造における制約が無視できない。
In the liquid crystal panel described in
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたもので、製造における制約がより少ない液晶パネルを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal panel with fewer restrictions in manufacturing.
本開示の一態様による液晶パネルは、第1基板と、液晶を挟んで前記第1基板に対向する第2基板と、を備え、前記第1基板には、所定方向に並ぶ4つ以上の第1電極と、絶縁層を挟んで前記第1電極の上側に積層された抵抗膜と、を含む領域が、前記所定方向に複数設けられ、前記所定方向に隣り合う前記領域の各々に設けられた前記抵抗膜は、前記所定方向に間隔を開けて配置され、前記領域の各々の前記抵抗膜は、前記領域の各々の前記第1電極を覆い、前記第2基板には、板面に沿って第2電極が設けられ、前記抵抗膜と前記第2電極とは前記液晶を挟んで対向する。 A liquid crystal panel according to an aspect of the present disclosure includes a first substrate and a second substrate facing the first substrate with liquid crystal interposed therebetween, and the first substrate has four or more liquid crystals arranged in a predetermined direction. A plurality of regions including one electrode and a resistive film laminated above the first electrode with an insulating layer interposed therebetween are provided in the predetermined direction, and provided in each of the regions adjacent to each other in the predetermined direction. The resistive films are spaced apart in the predetermined direction, the resistive film in each of the regions covers the first electrode in each of the regions, and the second substrate includes: A second electrode is provided, and the resistive film and the second electrode face each other with the liquid crystal interposed therebetween.
以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Each embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate modifications while maintaining the gist of the invention are, of course, included in the scope of the present disclosure. In addition, in order to make the description clearer, the drawings may schematically show the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual embodiment, but this is only an example, and the interpretation of the present disclosure is not intended. It is not limited. In addition, in this specification and each figure, the same reference numerals may be given to the same elements as those described above with respect to the existing figures, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.
(実施形態1)
図1は、実施形態1としての液晶パネル10の概略構成図である。液晶パネル10は、平面視点で光学中心Cを中心とする円状の液晶パネルである。平面視点とは、液晶パネルの板面を正面視する視点である。ここで、当該板面に沿う二方向の一方を第1方向Dxとし、他方を第2方向Dyとする。第1方向Dxと第2方向Dyとは直行する。また、当該板面と直交する方向を第3方向Dzとする。以降、平面図と記載した場合、当該板面を正面視した図面をさす。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
液晶パネル10は、複数の同心円状領域を有する。複数の同心円状領域の各々は、光学中心Cを中心とした円状又は円弧状の領域である。図1では、当該複数の同心円状領域の一例として、円状の同心円状領域A1と、円弧状の同心円状領域A2,A3,A4,A5,A6と、を例示している。同心円状領域A1は、平面視点で光学中心Cを内包する円状の領域である。同心円状領域A2は、同心円状領域A1の外周側かつ同心円状領域A3の内周側に位置する円弧状の領域である。複数の同心円状領域の数は、これに限られるものでない。以下、複数の同心円状領域の数をhとすることがある。hは、2以上の自然数である。複数個(k)の同心円状領域のうち、光学中心Cから数えてm番目の同心円状領域を同心円状領域Amとする。mは、h以下の自然数である。m≧2である場合、同心円状領域Amは、同心円状領域A(m-1)の外周側に位置する円弧状の領域である。m≧3である場合、同心円状領域A(m-1)は、同心円状領域A(m-2)の外周側かつ同心円状領域Amの内周側に位置する円弧状の領域である。
The
図2は、図1のP-P断面図である。図2に示すように、液晶パネル10は、第3方向Dzに沿い、ガラス基板11、電極2mk、絶縁層12、配向膜13、液晶層40、配向膜41、共通電極42、ガラス基板43、の順に積層された積層構造を有する。以下、当該積層構造のガラス基板11側を下側とし、当該積層構造のガラス基板43側を上側とする。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line PP of FIG. As shown in FIG. 2, the
ガラス基板11及びガラス基板43は、透光性を有する板状の基板である。ガラス基板11の上には、4つ以上の電極が設けられている。具体的には、上述した複数の同心円状領域の各々に、4つ以上の電極が設けられている。以下、1つの同心円状領域に設けられた電極の数をkとすることがある。kは、4以上の自然数である。当該4つ以上の電極の例として、図2では、同心円状領域A1に設けられた電極211,212,…,21(k-1),21kと、同心円状領域A2に設けられた電極221,222,…,22(k-1),22kと、同心円状領域A3に設けられた電極231,232,…,23(k-1),23kと、を示している。同様に、同心円状領域A1から数えてm番目の同心円状領域Amには、電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mkが設けられる。1つの同心円状領域に設けられた複数の電極は、光学中心Cを中心とした内径側から外径側に向かって、電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mkの順に並ぶ。
The
図3は、同心円状領域A1に設けられた電極211,212,…,21(k-1),21kの形状及び配置を示す平面図である。電極211は、光学中心Cを中心とする円状の電極である。電極212は、光学中心Cを中心とし、電極211の外側を取り巻く円弧状の電極である。電極211と電極212とは、平面視点で離隔している。電極211と電極212との間には、円弧状の隙間がある。ここで1つの同心円状領域Amに設けられた4つ以上の所定数(k)の電極のうち、光学中心Cから数えてj番目にある電極を電極2mjとする。従って、j≧2である場合、同心円状領域A1に設けられた電極211,212,…,21(k-1),21kのうち、電極21jは、光学中心Cを中心とし、21(j-1)との間に隙間をあけて21(j-1)の外側を取り巻く円弧状の電極である。また、j≧3である場合、21(j-1)は、光学中心Cを中心とし、21(j-2)及び電極21jとの間に隙間をあけて21(j-2)の外側かつ電極21jの内側に位置する円弧状の電極である。jは、k以下の自然数である。
FIG. 3 is a plan view showing the shape and arrangement of the
図4は、同心円状領域Amに設けられた電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mkの形状及び配置を示す平面図である。電極2m1は、光学中心Cを中心とし、電極2(m-1)kとの間に隙間をあけて電極2(m-1)kの外側を取り巻く円弧状の電極である。また、k≧2である場合、電極2mjは、光学中心Cを中心とし、電極2m(j-1)との間に隙間をあけて電極2m(j-1)の外側を取り巻く円弧状の電極である。また、k≧3である場合、電極2m(j-1)は、光学中心Cを中心とし、電極2m(j-2)及び電極2mjとの間に隙間をあけて電極2m(j-2)の外側かつ電極2mjの内側に位置する円弧状の電極である。
FIG. 4 is a plan view showing the shape and arrangement of electrodes 2m1, 2m2, . The electrode 2m1 is an arc-shaped electrode centered on the optical center C and surrounding the outside of the electrode 2(m−1)k with a gap between it and the electrode 2(m−1)k. When k≧2, the electrode 2mj is an arc-shaped electrode centered on the optical center C and surrounding the
また、光学中心Cを中心とした径方向に隣り合う2つの同心円状領域のうち内側の同心円状領域に設けられた最外周の電極と、当該2つの同心円状領域のうち外側の同心円状領域に設けられた最内周の電極と、は光学中心Cを中心とした円弧状の隙間をあけて離隔している。この具体例として、図2では、電極21kと電極221との離隔及び電極22kと電極231との離隔を断面図で示している。以下、単に径方向と記載した場合、特筆しない限り、光学中心Cを中心とした径方向をさす。
In addition, the outermost electrode provided in the inner concentric circular region of the two concentric circular regions adjacent to each other in the radial direction about the optical center C, and the outermost concentric circular region of the two concentric circular regions. It is separated from the provided innermost peripheral electrode with an arc-shaped gap centered on the optical center C. FIG. As a specific example of this, in FIG. 2, the separation between the
絶縁層12は、ガラス基板11上に積層されて、ガラス基板11及びガラス基板11上に設けられた4つ以上の電極の上側を被覆する絶縁層である。絶縁層12の上側であって配向膜13の下側には、高抵抗膜層が形成される。当該高抵抗膜層は、上述した複数の同心円状領域の各々で独立するよう設けられている。なお、「高抵抗膜」という記載は、電極2mjに比して相対的に電気抵抗が高い膜であることを示す。図2では、当該高抵抗膜層に含まれる構成として、高抵抗膜31,32,33を例示している。高抵抗膜31は、同心円状領域A1内に設けられる。高抵抗膜31は、平面視点で電極211,212,…,21(k-1),21kを覆う円状の高抵抗膜である。高抵抗膜32は、同心円状領域A2内に設けられる。高抵抗膜32は、平面視点で電極221,222,…,22(k-1),22kを覆う円弧状の高抵抗膜である。同様に、高抵抗膜3mは、同心円状領域Am内に設けられる。高抵抗膜3mは、平面視点で電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mkを覆う円弧状の高抵抗膜である。高抵抗膜3(m-1)と、高抵抗膜3mと、は光学中心Cを中心とした円弧状の隙間をあけて離隔している。図2では、当該円弧状の隙間の径方向の幅D1を示すことで、当該隙間を図示している。
The insulating
配向膜13は、絶縁層12及び高抵抗膜層の上側に積層された配向膜である。配向膜41は、液晶層40を挟んで配向膜13と対向する配向膜である。配向膜13及び配向膜41は、液晶層40に含まれる液晶分子の初期配向を決定する。初期配向とは、電極2mjと共通電極42との間の電位差がない場合における当該液晶分子の配向をさす。共通電極42は、配向膜41の上側に積層される薄膜状の電極である。ガラス基板43は、共通電極42の上側に積層される。言い換えれば、ガラス基板43は、一面に共通電極42、配向膜41が積層され、配向膜41が下側となるように設けられる。なお、図示しないが、液晶層40の側方を封止するように、図1に示す液晶パネル10の外周の円弧に沿ってシールが設けられている。
The
実施形態の液晶パネル10は、ねじれネマティック(TN:Twisted Nematic)液晶パネルである。従って、配向膜13によって決定される初期配向の方向と、配向膜41によって決定される初期配向方向と、は平面視点で交差する。図2では、配向膜13によって決定される初期配向の方向が第1方向Dxに沿い、配向膜41によって決定される初期配向の方向が第2方向Dyに沿う場合を、液晶層40に含まれる液晶分子を楕円で模式的に示すことで例示している。
The
共通電極42は、接地電位となるよう設けられる。一方、液晶パネル10の動作時、電極2mjの各々の電位は個別に制御される。以下、4つ以上の電極と記載した場合、電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mkをさす。具体的には、4つ以上の電極は、図示しないドライバ回路と接続される。当該ドライバ回路は、4つ以上の電極に対して個別に駆動信号を与えることで、4つ以上の電極の電位を個別に制御する。液晶層40に含まれる液晶分子は、液晶パネル10と共通電極42との電位差に応じた配向となるよう制御される。なお、共通電極42は、接地電位以外の他の電位、例えば所定の固定電位が印可される構成であっても構わない。例えば各電極に印可される電圧の電位が所定の電位差で振られる場合、これら電位差の中間電位に設定することも可能である。
The
1つの同心円状領域に設けられた4つ以上の電極の各々の電位は、径方向の内側にあるほど低く、外側にあるほど高くなるよう制御される。これによって、当該1つの同心円状領域において、径方向の内側に近いほど、下側から上側に向かう光の通過方向と第3方向Dzとの角度が小さくなる。また、当該1つの同心円状領域において、径方向の外側に近いほど、下側から上側に向かう光の通過方向と第3方向Dzとの角度が大きくなる。このような電極2mjの電位制御の考え方は、複数の同心円状領域で共通である。すなわち、液晶パネル10の動作時、各同心円状領域の最内周では第3方向Dzに沿って下側から入射する光が直進又は実質的に直進に近い角度で上側に通過できる状態が生じる。また、液晶パネル10の動作時、各同心円状領域の外側に近い位置ほど第3方向Dzに沿って下側から入射する光が第3方向Dzに対する交差角度を大きくして焦点に向かって径方向の内側にする方向に進行方向を変化させて上側に通過する状態が生じる。また、液晶パネル10から離れた位置である出射点であって、平面視点で光学中心Cに重なる出射点から拡散するように放射されてガラス基板11側に入射する光の進行方向は、同心円状領域を通過することで第3方向Dzに沿う進行方向になってガラス基板43側から出射する。言い換えれば、上述のドライバ回路は、液晶層40に含まれる液晶分子の配向によってこのような光の進行方向が実現するように4つ以上の電極の電位を制御する。
The electric potential of each of the four or more electrodes provided in one concentric area is controlled so that it becomes lower toward the inner side in the radial direction and higher toward the outer side. As a result, in the one concentric circular region, the angle between the third direction Dz and the passing direction of light traveling from the bottom to the top becomes smaller the closer to the inner side in the radial direction. In addition, in the one concentric area, the angle between the third direction Dz and the passing direction of light traveling from the bottom to the top increases as the area is closer to the outer side in the radial direction. This concept of potential control of the electrode 2mj is common to a plurality of concentric regions. That is, when the
ここでは、具体例として、各同心円状領域に設けられる電極の数(k)が4であり、光学中心Cを中心とした4つ以上の電極の各々の径方向の幅が20マイクロメートル(μm)である場合について説明する。この場合、電極2m1の電位は、0ボルト(V)である。また、この場合、電極2m2の電位は、2.3Vである。また、この場合、電極2m3の電位は、5.5Vである。また、この場合、電極2m4の電位は、8Vである。なお、共通電極42の電位は接地電位であるため、0ボルト(V)である。
Here, as a specific example, the number (k) of electrodes provided in each concentric circular region is 4, and the radial width of each of the four or more electrodes centered on the optical center C is 20 micrometers (μm). ) will be described. In this case, the potential of the electrode 2m1 is 0 volts (V). Also, in this case, the potential of the electrode 2m2 is 2.3V. Also, in this case, the potential of the electrode 2m3 is 5.5V. Also, in this case, the potential of the electrode 2m4 is 8V. The potential of the
図5は、具体例における同心円状領域A1,A2,A3の光学中心Cからの距離と屈折率差との関係を示すグラフである。ここでいう屈折率差とは、液晶パネル10の下側から第3方向Dzに沿って入射する光の進行方向の変化の大きさをさす。すなわち、当該進行方向が液晶パネル10の上側へ通過するまでに第3方向Dzに対する交差角度を焦点に向かって径方向の内側に向かう方向に変化する変化の度合いが大きいほど、屈折率差が大きくなる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance from the optical center C of the concentric circular regions A1, A2, and A3 and the refractive index difference in the specific example. The refractive index difference here refers to the magnitude of the change in the traveling direction of the light incident along the third direction Dz from the lower side of the
図5のグラフG1で示すように、具体例では、同心円状領域A1,A2,A3の各々で、径方向の距離が近い位置ほど屈折率差が小さく、径方向の距離が遠い位置ほど屈折率差が大きくなっている。また、具体例では、1つの同心円状領域内では径方向の内側から外側に向かって屈折率差が大きくなっていくが、当該1つの同心円状領域から異なる同心円状領域に移ると当該異なる同心円状領域の最内周で屈折率差が0にリセットされるように屈折率差が制御されている。 As shown by the graph G1 in FIG. 5, in each of the concentric circular regions A1, A2, and A3, in the specific example, the closer the radial distance is, the smaller the refractive index difference is. The difference is getting bigger. In a specific example, the refractive index difference increases from the inner side to the outer side in the radial direction within one concentric circular region. The refractive index difference is controlled so that the refractive index difference is reset to 0 at the innermost periphery of the region.
図5を参照して説明した屈折率差が成立するように電極2mjの電位が制御されることで、液晶パネル10の各同心円状領域は、径方向の外側に近い位置ほど下側から第3方向Dzに沿って進入する光を焦点に向かわせるレンズのような光学的作用を生じさせる。この光学的作用をレンズの光学的作用で例えると、下側が平面であり、上側が凸レンズ状であるレンズの光学的作用と同様である。図2では、この光学的作用を模式的に示す目的で、破線の曲線L1,L2,L3を図示している。破線L1は、同心円状領域A1の液晶層40に含まれる液晶分子の配向が制御されることで生じる光学的作用を示す。破線L2は、同心円状領域A2の液晶層40に含まれる液晶分子の配向が制御されることで生じる光学的作用を示す。破線L3は、同心円状領域A3の液晶層40に含まれる液晶分子の配向が制御されることで生じる光学的作用を示す。破線L1,L2,L3で模式的に示すような複数の同心円状領域による光学的作用は、フレネルレンズが生じさせる光学的作用と実質的に同様である。すなわち、複数の同心円状領域を含む液晶パネル10は、フレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせるように動作する。
By controlling the potential of the electrode 2mj so as to establish the refractive index difference described with reference to FIG. It creates an optical effect like a lens that directs incoming light along direction Dz to a focal point. If this optical action is compared to the optical action of a lens, it is similar to the optical action of a lens whose lower side is flat and whose upper side is convex. In FIG. 2, dashed curves L1, L2, and L3 are shown for the purpose of schematically showing this optical effect. A dashed line L1 indicates an optical effect caused by controlling the orientation of the liquid crystal molecules contained in the
なお、図1及び図2で模式的に示すように、複数の同心円状領域のうちより外側に位置する同心円状領域ほど、径方向の幅が小さい。このような同心円状領域の径方向の幅に応じて、高抵抗膜31,32,33のような高抵抗膜の径方向の幅も、より外側に位置する同心円状領域に設けられた高抵抗膜の径方向の幅がより小さい。図2では同心円状領域A1,A2,A3を図示しているが、同心円状領域A3よりも外側の同心円状領域の断面も、径方向の幅がより小さくなることを除いて、同心円状領域A2、同心円状領域A3と同様である。
Note that, as schematically shown in FIGS. 1 and 2, among the plurality of concentric circular regions, the outermost concentric circular region has a smaller width in the radial direction. In accordance with the radial width of such concentric circular regions, the radial width of the high resistance films such as the
具体例では、4つ以上の電極の各々の径方向の幅は、設けられる位置によらず所定の幅(例えば、20μm)である。従って、具体例では、複数の同心円状領域のうちより外側に位置する同心円状領域における4つ以上の電極の径方向の配置ピッチをより狭くすることで、各同心円状領域の径方向の幅に対応した4つ以上の電極の配置を実現している。ここで、径方向に並ぶ3つの同心円状領域A(m-1),2m,2(m+1)の各々に設けられた4つの電極の位置を光学中心Cからの距離(単位:ナノメートル(μm))で例示する。ここでいう電極の位置とは、電極の径方向の幅の中心位置である。同心円状領域A(m-1)の電極2(m-1)1,2(m-1)2,電極2(m-1)3,2(m-1)4の位置を順に記載すると、3973μm,4219μm,5364μm,5575μmである。同心円状領域Amの電極2m1,2m2,2m3,2m4の位置を順に記載すると、5610μm,5798μm,6673μm,6825μmである。同心円状領域A(m+1)の電極2(m+1)1,2(m+1)2,電極2(m+1)3,2(m+1)4の位置を順に記載すると、6860μm,7018μm,7755μm,7878μmである。この一例のように、1つの同心円状領域内で配置ピッチが一律である必要はない。4つの電極2m1,2m2,2m3,2m4のうち2つが隣り合う配置ピッチにおいて、電極2m2と電極2m3の配置ピッチが電極2m1と電極2m2の配置ピッチ及び電極2m3と電極2m4の配置ピッチよりも大きくてよい。 In a specific example, the radial width of each of the four or more electrodes is a predetermined width (for example, 20 μm) regardless of the position where they are provided. Therefore, in the specific example, by narrowing the radial arrangement pitch of the four or more electrodes in the concentric circular region located on the outer side of the plurality of concentric circular regions, the radial width of each concentric circular region A corresponding arrangement of four or more electrodes is realized. Here, the positions of the four electrodes provided in each of the three concentric areas A (m−1), 2m, and 2(m+1) arranged in the radial direction are the distance from the optical center C (unit: nanometers (μm )). The position of the electrode here means the center position of the width of the electrode in the radial direction. The positions of the electrodes 2(m−1) 1, 2(m−1) 2 and the electrodes 2(m−1) 3, 2(m−1) 4 in the concentric area A(m−1) are described in order as follows: They are 3973 μm, 4219 μm, 5364 μm and 5575 μm. The positions of the electrodes 2m1, 2m2, 2m3 and 2m4 in the concentric area Am are 5610 μm, 5798 μm, 6673 μm and 6825 μm in order. The positions of electrodes 2(m+1)1, 2(m+1)2 and electrodes 2(m+1)3, 2(m+1)4 in the concentric area A(m+1) are 6860 μm, 7018 μm, 7755 μm, and 7878 μm, respectively. It is not necessary for the arrangement pitch to be uniform within one concentric area as in this example. At the arrangement pitch at which two of the four electrodes 2m1, 2m2, 2m3, and 2m4 are adjacent to each other, the arrangement pitch of the electrodes 2m2 and 2m3 is larger than the arrangement pitch of the electrodes 2m1 and 2m2 and the arrangement pitch of the electrodes 2m3 and 2m4. good.
配向膜13及び配向膜41には、TN液晶パネルで採用される配向膜が採用される。共通電極42は、4つ以上の電極と同様、透光性を有する電極として設けられる。
Alignment films used in TN liquid crystal panels are used for the
なお、仮にk=2である場合、すなわち、1つの同心円状領域に2つの電極しかない場合、同心円状領域A1,A2,A3の屈曲率差は、図3に示すグラフG2のように単調になる。これに対し、実施形態1のようにkが4以上の自然数である、すなわち、1つの同心円状領域に4つ以上の電極があることで、各同心円状領域における4つ以上の電極の並び方向の屈曲率差の変化を、フレネルレンズとしての光学的作用を生じさせるためのより理想的な屈曲率差の変化により近づけやすくなる。
Note that if k=2, that is, if there are only two electrodes in one concentric circular region, the difference in refractive index between the concentric circular regions A1, A2, and A3 is monotonically represented by graph G2 shown in FIG. Become. On the other hand, as in
次に、高抵抗膜3(m-1)及び高抵抗膜3mのような高抵抗膜の径方向の位置と、電極2(m-1)1,…,2(m-1)k及び電極2m1,…,2mkのような4つ以上の電極の径方向の位置と、の関係について、図6及び図7を参照して説明する。
Next, the radial positions of the high resistance films such as the high resistance film 3(m−1) and the
図6及び図7は、隣り合う高抵抗膜3(m-1),3mの径方向の位置と、4つ以上の電極の径方向の位置と、の関係の一例を示す模式図である。図6及び図7に示すように、4つ以上の電極のいずれも、径方向に隣り合う2つの同心円状領域に設けられた高抵抗膜3(m-1)と高抵抗膜3mとの間の隙間に対して平面視点で重なる位置に設けられない。図6及び図7では、高抵抗膜3(m-1)と高抵抗膜3mとの間の隙間の幅Dの内側に位置する電極がないことを示している。すなわち、液晶パネル10の積層構造において、4つ以上の電極の第3方向Dz上には、高抵抗膜がある。言い換えれば、高抵抗膜は、平面視点で下側の電極2mjを覆うよう形成されている。
6 and 7 are schematic diagrams showing an example of the relationship between the radial positions of adjacent high resistance films 3(m−1) and 3m and the radial positions of four or more electrodes. As shown in FIGS. 6 and 7, any of the four or more electrodes is positioned between the high resistance film 3(m−1) and the
なお、図6に示すように、1つの同心円状領域に設けられた4つ以上の電極のうち径方向の最内周に位置する電極の内周側の端部位置と、当該1つの同心円状領域に設けられた高抵抗膜の径方向の内周側の端部位置と、は一致していてもよい。図6では、電極2(m-1)1の内周側の端部位置と、高抵抗膜3(m-1)の内周側の端部位置と、が一致している。また、電極2m1の内周側の端部位置と、高抵抗膜3mの内周側の端部位置と、が一致している。
In addition, as shown in FIG. 6, the position of the inner peripheral side of the electrode located on the innermost periphery in the radial direction among the four or more electrodes provided in one concentric region, and the position of the inner peripheral side of the electrode The end position of the radially inner peripheral side of the high-resistance film provided in the region may match. In FIG. 6, the inner peripheral edge position of the electrode 2(m−1) 1 and the inner peripheral edge position of the high resistance film 3(m−1) match. In addition, the inner peripheral end position of the electrode 2m1 and the inner peripheral end position of the
また、図6に示すように、1つの同心円状領域に設けられた4つ以上の電極のうち径方向の最外周に位置する電極の外周側の端部位置と、当該1つの同心円状領域に設けられた高抵抗膜の径方向の外周側の端部位置と、は一致していてもよい。図6では、電極2(m-1)kの外周側の端部位置と、高抵抗膜3(m-1)の外周側の端部位置と、が一致している。また、電極2mkの外周側の端部位置と、高抵抗膜3mの外周側の端部位置と、が一致している。
In addition, as shown in FIG. 6, among the four or more electrodes provided in one concentric circular region, the position of the outer peripheral side of the electrode located on the outermost circumference in the radial direction and the position of the outer peripheral side of the one concentric circular region The end position of the provided high-resistance film on the outer peripheral side in the radial direction may match. In FIG. 6, the outer edge position of the electrode 2(m−1)k and the outer edge position of the high-resistance film 3(m−1) coincide. In addition, the edge position of the electrode 2mk on the outer peripheral side and the edge position of the
図6に示す構成の場合、同心円状領域A(m-1)に設けられた電極2(m-1)kと同心円状領域Amに設けられた電極2m1との隙間の幅は、同心円状領域A(m-1)に設けられた高抵抗膜3(m-1)と同心円状領域Amに設けられた高抵抗膜3mとの間隔の幅D1と一致する。
In the case of the configuration shown in FIG. 6, the width of the gap between the electrode 2(m−1)k provided in the concentric area A(m−1) and the electrode 2m1 provided in the concentric area Am is It matches the width D1 of the gap between the high resistance film 3(m−1) provided in A(m−1) and the
また、図7に示すように、1つの同心円状領域に設けられた4つ以上の電極のうち径方向の最内周に位置する電極の内周側の端部位置は、当該1つの同心円状領域に設けられた高抵抗膜の径方向の内周側の端部位置よりも外周側であってもよい。図7では、電極2(m-1)1の内周側の端部位置が、高抵抗膜3(m-1)の内周側の端部位置よりも外周側である。また、電極2m1の内周側の端部位置が、高抵抗膜3mの内周側の端部位置よりも外周側である。
In addition, as shown in FIG. 7, among the four or more electrodes provided in one concentric area, the innermost electrode located on the innermost circumference in the radial direction has an end position on the inner peripheral side of the one concentric area. It may be located on the outer peripheral side of the end position on the inner peripheral side in the radial direction of the high resistance film provided in the region. In FIG. 7, the inner peripheral end position of the electrode 2(m−1) 1 is located further outside than the inner peripheral end position of the high resistance film 3(m−1). In addition, the end position of the inner peripheral side of the electrode 2m1 is closer to the outer peripheral side than the end position of the inner peripheral side of the
また、図7に示すように、1つの同心円状領域に設けられた4つ以上の電極のうち径方向の最外周に位置する電極の外周側の端部位置は、当該1つの同心円状領域に設けられた高抵抗膜の径方向の外周側の端部位置よりも内周側であってもよい。図7では、電極2(m-1)kの外周側の端部位置が、高抵抗膜3(m-1)の外周側の端部位置よりも内周側である。また、電極2mkの外周側の端部位置が、高抵抗膜3mの外周側の端部位置よりも内周側である。
In addition, as shown in FIG. 7, among the four or more electrodes provided in one concentric circular region, the outer edge position of the electrode located on the outermost periphery in the radial direction is located in the one concentric circular region. It may be on the inner peripheral side of the end position of the provided high resistance film on the outer peripheral side in the radial direction. In FIG. 7, the edge position of the outer peripheral side of the electrode 2(m-1)k is located on the inner peripheral side of the edge position of the outer peripheral side of the high resistance film 3(m-1). In addition, the edge position of the outer peripheral side of the electrode 2mk is located on the inner peripheral side of the edge position of the outer peripheral side of the
図7に示す構成の場合、同心円状領域A(m-1)に設けられた電極2(m-1)kと同心円状領域Amに設けられた電極2m1との隙間の幅は、同心円状領域A(m-1)に設けられた高抵抗膜3(m-1)と同心円状領域Amに設けられた高抵抗膜3mとの幅D1よりも大きい。
In the configuration shown in FIG. 7, the width of the gap between the electrode 2(m−1)k provided in the concentric area A(m−1) and the electrode 2m1 provided in the concentric area Am is It is larger than the width D1 between the high resistance film 3(m−1) provided in A(m−1) and the
なお、4つ以上の電極は、透光性を有する電極である。具体的には、4つ以上の電極は、ITO(Indium Tin Oxide)又はIZO(Indium Zinc Oxide)のような薄膜状の透光性電導膜がガラス基板11上に積層されることで設けられる。絶縁層12は、SiO(酸化ケイ素)又はアクリル系有機層がガラス基板11及び4つ以上の電極の上側に積層されることで設けられる。高抵抗膜層は、ITO/SiO2が絶縁層12上に積層されることで設けられる。具体例では、高抵抗膜31,…,3hのような高抵抗膜の電気抵抗値は、106オームメートル(Ω/m2)から108Ω/m2の範囲内である。
Note that the four or more electrodes are light-transmitting electrodes. Specifically, four or more electrodes are provided by laminating a thin translucent conductive film such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) on the
具体例では、4つ以上の電極がITO等であり、高抵抗膜層がITO/SiO2である。すなわち、具体例では、4つ以上の電極と、高抵抗膜3(m-1),3mのような高抵抗膜と、が同系統の材料で形成される。これによって、4つ以上の電極の形成工程で利用する成膜装置と、高抵抗膜3(m-1),3mのような高抵抗膜の形成工程で利用する成膜装置と、を共通化できる。成膜装置の共通化によって、液晶パネル10の生産性をより高められる。一方、4つ以上の電極と高抵抗膜とが同系統の材料で形成されることで、高抵抗膜3(m-1)と高抵抗膜3mとの隙間の形成が必要な高抵抗膜層の形成工程で利用されるエッチャントが4つ以上の電極の材料にも影響を与える可能性が生じる。ここで、図6及び図7を参照して説明したように、高抵抗膜が平面視点で4つ以上の電極を覆うように形成されている。これによって、当該エッチャントが4つ以上の電極まで及ぶことを、4つ以上の電極の上側に位置する高抵抗膜が遮ることで抑制する。従って、径方向に隣り合う高抵抗膜3(m-1)と高抵抗膜3mとの間の隙間を形成する工程が4つ以上の電極に与える影響を低減できる。
In a specific example, the four or more electrodes are ITO or the like, and the high resistance film layer is ITO/SiO2. That is, in a specific example, four or more electrodes and high resistance films such as the high resistance films 3(m−1) and 3m are formed of the same material. As a result, the film forming apparatus used in the process of forming four or more electrodes and the film forming apparatus used in the process of forming high resistance films such as the high resistance films 3(m−1) and 3m are made common. can. The productivity of the
また、高抵抗膜があることで、径方向に隣り合う4つ以上の電極同士の間の電位の変化をよりゆるやかにできる。これについて、図8と図9とを参照して説明する。 In addition, the presence of the high-resistance film makes it possible to more gently change the potential between four or more electrodes adjacent to each other in the radial direction. This will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
図8は、高抵抗膜3mがある場合の等電位面を示すグラフである。なお、図8及び後述する図9では、4つ以上の電極のうち並び方向に隣り合う電極同士の間隔を間隔Gとして示している。言い換えれば、図8及び後述する図9では、間隔Gを挟んで、並び方向に隣り合う電極が配置されているということである。また、間隔Gを挟んで隣り合う電極の各々に与えられる電位は異なる。具体的には、一方の電極には1Vが与えられ、他方の電極には2Vが与えられる。なお、図8、図9においては、当該間隔Gは2mmに設定されている。
FIG. 8 is a graph showing equipotential surfaces when the
高抵抗膜3mがある場合、図8に示すように、1Vの電位が与えられた電極と2Vの電位が与えられた電極との間の間隔Gで、一方側から他方側に向かって1Vから2Vにゆるやかに電位が上昇する。
When there is a
図9は、高抵抗膜3mがない場合の等電位面を示すグラフである。一方、高抵抗膜3mがない場合、図9に示すように、1Vの電位が与えられた電極と2Vの電位が与えられた電極との間の範囲Gで、電位が1Vよりも低くなる。すなわち、これら電極への印可電位に対して間隔Gが著しく大きく、電位の谷間が生じる。このような電位の谷間が生じると、破線L1,L2,L3(図2参照)で模式的に示すような、レンズとしての光学的作用を生じさせる液晶分子の配向制御が範囲Gで成立しない状態が生じる。
FIG. 9 is a graph showing equipotential surfaces without the
これに対し、実施形態1のように高抵抗膜3mがあることで、間隔Gで、一方側から他方側に向かって1Vから2Vにゆるやかに電位が上昇する状態を生じさせることができる。従って、破線L1,L2,L3(図2参照)で模式的に示すような、レンズとしての光学的作用を生じさせる液晶分子の配向制御がより確実に成立するようになる。
On the other hand, with the presence of the
以上、実施形態1によれば、液晶パネル10は、第1基板(ガラス基板11)と、液晶(液晶層40)を挟んで当該第1基板に対向する第2基板(ガラス基板43)と、を備える。当該第1基板には、所定方向に並ぶ4つ以上の第1電極(電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mk)と、絶縁層(絶縁層12)を挟んで当該第1電極の上側に積層された抵抗膜(高抵抗膜3m)と、を含む領域(同心円状領域Am)が、当該所定方向に複数設けられる。また、当該所定方向に隣り合う当該領域の各々に設けられた当該抵抗膜は、当該所定方向に間隔を開けて配置される。また、当該領域の各々の当該抵抗膜は、当該領域の各々の当該第1電極を覆う。また、当該第2基板には、板面に沿って第2電極(共通電極42)が設けられる。また、当該抵抗膜と当該第2電極とは当該液晶を挟んで対向する。
As described above, according to the first embodiment, the
上述したように、抵抗膜(高抵抗膜3m)は、平面視点で当該抵抗膜が設けられた領域(同心円状領域Am)の各々の第1電極(電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mk)を覆う。すなわち、平面視点で当該抵抗膜がない場所に当該第1電極はない。従って、当該抵抗膜を形成する製造工程で利用されるエッチャント等の構成が当該第1電極に影響を与えることを抑制できる。従って、製造における制約がより少ない液晶パネル10を提供できる。
As described above, the resistive film (high-
また、上述の所定方向は、円の径方向である。また、上述の領域(同心円状領域Am)及び第1電極(電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mk)の平面視点の形状は、円状又は円弧状である。これによって、フレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせるように動作する液晶パネル10を実現できる。
Moreover, the predetermined direction described above is the radial direction of the circle. Further, the above-described area (concentric area Am) and the first electrodes (electrodes 2m1, 2m2, . . . , 2m(k−1), 2mk) have a circular or arcuate shape when viewed from above. This makes it possible to realize the
また、複数の領域(同心円状領域Am)のうち、径方向のより外側に位置する領域は、径方向の幅がより狭い。これによって、フレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせるように動作する液晶パネル10において、より外側の領域における屈曲率差をより顕著にできる。従って、液晶パネル10全体で、径方向の外側ほどより光の屈折の度合いが大きいフレネルレンズとして動作可能な液晶パネル10を実現できる。
In addition, among the plurality of regions (concentric circular regions Am), the radially outer region has a narrower width. Thereby, in the
また、領域(同心円状領域Am)の各々に設けられた4つ以上の第1電極(電極2m1,2m2,…,2m(k-1),2mk)のうち、上述の所定方向(径方向)の一端側に配置された第1電極には、当該所定方向の他端側に配置された第1電極よりも低い電位が与えられる。これによって、液晶パネル10をフレネルレンズとして動作させることができる。
Further, among the four or more first electrodes (electrodes 2m1, 2m2, . A potential lower than that of the first electrode arranged on the other end side in the predetermined direction is applied to the first electrode arranged on one end side. Thereby, the
(実施形態2)
図10は、実施形態2としての液晶パネル100の概略構成図である。液晶パネル100は、ガラス基板51,52、フレキシブル基板53等を備える。液晶パネル100は、ガラス基板51とガラス基板52とが液晶層40(図13参照)を挟んで対向する液晶パネルである。以下、ガラス基板51から見てガラス基板52側を一面側とし、その反対側を他面側とする。
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a
なお、実施形態2の説明における第1方向Dx及び第2方向Dyは、ガラス基板51及びガラス基板52の板面に沿う2方向である。第1方向Dxと第2方向Dyと第3方向Dzとの直交関係は、上述と同様である。
Note that the first direction Dx and the second direction Dy in the description of the second embodiment are two directions along the plate surfaces of the
図11は、ガラス基板51の概略構成図である。ガラス基板51の一面側には、第1方向Dxに延出する複数の延出電極が第2方向Dyに並ぶ。図11では、当該延出電極として、延出電極611,612,…,61(n-1),61nと、延出電極621,622,…,62(n-1),62nと、延出電極6t1,6t2,…,6t(n-1),6tnと、を例示している。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram of the
ここで、延出電極611,612,…,61(n-1),61nは、1セットの延出電極として扱われる。以下、第1セットと記載した場合、それは延出電極611,612,…,61(n-1),61nを含む。また、延出電極621,622,…,62(n-1),62nは、他の1セットの延出電極として扱われる。以下、第2セットと記載した場合、それは延出電極621,622,…,62(n-1),62nを含む。また、延出電極6t1,6t2,…,6t(n-1),6tnは、他の1セットの延出電極として扱われる。以下、第tセットと記載した場合、それは延出電極6t1,6t2,…,6t(n-1),6tnを含む。
Here, the
第1セット、第2セット、…、第tセットのような1セットの延出電極は、それぞれ、第2方向Dyの一端側から他端側に向かって順に並ぶn本の延出電極を含む。nは、4以上の自然数である。ガラス基板51の一面側に設けられた1セットの延出電極は、tである。すなわち、tセットの延出電極が、ガラス基板51の一面側で、第2方向Dyの一端側から他端側に向かって順に並ぶ。tは、自然数である。なお、図11及び図13では、tが3以上の数である場合を想定した例示になっているが、tは2以下でもよい。
A set of extension electrodes such as the first set, the second set, . . n is a natural number of 4 or more. A set of extension electrodes provided on one surface side of the
1セットの延出電極に含まれる複数の延出電極は、それぞれ異なる信号線と接続される。図11では、当該信号線として、信号線71,72,…,7(n-1),7nを例示している。当該信号線の数は、1セットの延出電極に含まれる延出電極の数(n)と同一である。
A plurality of extension electrodes included in one set of extension electrodes are connected to different signal lines. In FIG. 11,
ここで、t以下の自然数をfとし、n以下の自然数をdとした場合、第fセットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極6fdは、信号線7dと接続される。 Here, if f is a natural number equal to or less than t, and d is a natural number equal to or less than n, the extension electrode 6fd among the n extension electrodes included in the f-th set is connected to the signal line 7d.
例えば、図11に示すように、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極611は、信号線71と接続される。また、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極612は、信号線72と接続される。また、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極61(n-1)は、信号線7(n-1)と接続される。また、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極61nは、信号線7nと接続される。第2セット、…、第tセットの各々に含まれるn本の延出電極についても図11に示すように、それぞれ異なる信号線71,72,…,7(n-1),7nと接続される。
For example, as shown in FIG. 11, the
第1セット、第2セット、…、第tセットのような1セットの延出電極に含まれるn本の延出電極は、信号線71に接続された延出電極、信号線72に接続された延出電極、…、信号線7(n-1)に接続された延出電極、信号線7nに接続された延出電極、の順で並んでいる。すなわち、1セットの延出電極に含まれるn本の延出電極の第2方向Dyの並び順と、当該n本の延出電極とn本の信号線71,72,…,7(n-1),7nとの接続関係と、の対応は、第1セット、第2セット、…、第tセットの全てで共通である。 The n extension electrodes included in one set of extension electrodes such as the first set, the second set, . , the extended electrode connected to the signal line 7(n-1), and the extended electrode connected to the signal line 7n. , 7(n− 1), 7n and the correspondence are common to all of the first set, the second set, . . . , the tth set.
具体的には、各セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極6fdは、当該各セット内で第2方向Dyの一端側から数えてd番目に並ぶ延出電極である。例えば、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極611は、第1セット内で第2方向Dyの一端側から数えて1番目に並ぶ延出電極である。また、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極612は、第1セット内で第2方向Dyの一端側から数えて2番目に並ぶ延出電極である。また、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極61(n-1)は、第1セット内で第2方向Dyの一端側から数えて(n-1)番目に並ぶ延出電極である。また、第1セットに含まれるn本の延出電極のうち、延出電極61nは、第1セット内で第2方向Dyの一端側から数えてn番目に並ぶ延出電極である。同様の考え方が、第2セット、…、第tセットの各々に適用される。
Specifically, among the n extension electrodes included in each set, the extension electrode 6fd is the d-th extension electrode counted from one end side in the second direction Dy in each set. For example, among the n extension electrodes included in the first set, the
信号線71,72,…,7(n-1),7nは、ガラス基板51の板面に沿って設けられる配線パターンである。図11では、信号線71,72,…,7(n-1),7nは、基準線BLよりも第2方向Dyの一端側で第1方向Dxに延出し、基準線BLよりも第2方向Dyの他端側で屈曲して端子81,82,…,8(n-1),8nと接続されている。これは、信号線71,72,…,7(n-1),7nの具体的な形態の模式的な一例であってこれに限られるものでなく、具体的な形態を適宜変更してよい。なお、基準線BLは、ガラス基板51とガラス基板52とが平面視点で重なっている位置を示すための模式的な線である。ガラス基板51とガラス基板52とは、基準線BLよりも第2方向Dyの一端側で対向している。ガラス基板52は、基準線BLよりも第2方向Dyの他端側に延出していない。
The signal lines 71, 72, . 11, the signal lines 71, 72, . , 8(n-1), and 8n are connected by bending at the other end side in the direction Dy. , 7(n-1), and 7n, and is not limited to this, and the specific forms may be changed as appropriate. . Note that the reference line BL is a schematic line for indicating the position where the
端子81,82,…,8(n-1),8nは、ガラス基板51の一面側に信号線71,72,…,7(n-1),7nを実装するための電極層の一面側に積層される。端子81,82,…,8(n-1),8nは、フレキシブル基板53が有する複数の配線の各々と信号線71,72,…,7(n-1),7nとの接続をより容易にするための端子として機能する。
また、ガラス基板51の一面側には、端子81,82,…,8(n-1),8nと同層の端子80がさらに設けられる。端子80,81,82,…,8(n-1),8nは平面視点でフレキシブル基板53と重なる位置で第1方向Dxに並ぶ。これは、端子80,81,82,…,8(n-1),8nの具体的な配置の一例であってこれに限られるものでなく、具体的な配置を適宜変更してよい。端子80は、基準線BLの他端側に設けられた上層電極800と連続する。
Further, on one surface side of the
図12は、図11のQ-Q断面図である。ガラス基板51の一面側には、下層電極700、上層電極800が積層されている。下層電極700は、信号線71,72,…,7(n-1),7nと同層の電極である。上層電極800は、端子80,81,82,…,8(n-1),8nと同層の電極である。ガラス基板52の他面側には、共通電極55が設けられている。共通電極55は、薄膜状の電極である。共通電極55と上層電極800との間には、導通材54が設けられている。導通材54は、共通電極55と上層電極800とを導通させる。導通材54は、例えば微粒子を金(Au)等の導通性の良い素材で被覆したものであるが、これに限られるものでない。例えば、導通材54は、銀(Ag)をペースト状にして上層電極800の一面側に塗布して導通材54と当接させたものであってもよい。また、図12に示す導通材54は、上層電極800、共通電極55との当接箇所以外の外周部をスペーサ56で覆われている。スペーサ56は、ガラス基板51とガラス基板52との間の第3方向Dzの間隔を規定する絶縁体である。
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line QQ of FIG. A
図13は、図11のR-R断面図である。レンズとして機能する領域、すなわち、延出電極6fdと対向する領域おいて、共通電極55の他面側には、第2配向膜60が設けられている。言い換えれば、ガラス基板52は、共通電極55、第2配向膜60が積層され、第2配向膜60がガラス基板51側(他面側)となるように設けられる。
13 is a cross-sectional view taken along the line RR of FIG. 11. FIG. A
また、図11及び図13に示すように、延出電極611,612,…,61(n-1),61nの一面側には、高抵抗膜91が設けられる。延出電極621,622,…,62(n-1),62nの一面側には、高抵抗膜92が設けられる。また、図11に示すように、延出電極6t1,6t2,…,6t(n-1),6tnの一面側には、高抵抗膜9tが設けられる。同様の考え方で、延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fnの一面側には、高抵抗膜9fが設けられる。言い換えれば、図13では、高抵抗膜9fのうち高抵抗膜91,92を代表的に示している。また、図13では、第1セットを含む領域B1と、第2セットを含む領域B2と、を示している。図示しないが、第fセットを含む領域は、領域Bfである。領域Bfの断面視点での構成は、領域B2と同様である。
Further, as shown in FIGS. 11 and 13, a
具体的には、ガラス基板51の一面側には、絶縁層57が積層される。絶縁層57は、図11を参照して説明した信号線71,72,…,7(n-1),7nを含む電極層と延出電極とを第3方向Dzに絶縁する。絶縁層57の一面側に、延出電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)を含む電極層が積層される。延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fnの各々は、絶縁層57に設けられたコンタクトホールを介して、信号線71,72,…,7(n-1),7nと個別に接続される。
Specifically, an insulating
延出電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)を含む電極層の一面側には、絶縁層58が積層される。絶縁層58の一面側には、高抵抗膜9fを含む高抵抗膜層が積層される。高抵抗膜層の一面側には、配向膜99が積層される。第1配向膜59と第2配向膜60とは、液晶層40を挟んで対向する。液晶層40の側方には、スペーサ56が設けられる。スペーサ56は、図11に示すガラス基板52の矩形状の四辺を内側から縁取って液晶層40の側方を封止する。
An insulating
少なくとも平面視点で液晶層40が封止されている範囲内で、共通電極55は、第1セット、第2セット、…、第tセットの全てに含まれる延出電極と平面視点で重なる。また、少なくとも平面視点で液晶層40が封止されている範囲内で、高抵抗膜9fは、fセットに含まれる延出電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)を平面視点で覆う。
The
共通電極55の素材は、共通電極42の素材と同様である。高抵抗膜9fの素材は、高抵抗膜3mの素材と同様である。延出電極の素材は、4つ以上の電極の素材と同様である。図示しないが、実施形態2の液晶層40に含まれる液晶分子は、液晶パネル100の動作時に共通電極55と延出電極との電位差に応じた配向となるよう制御される。
The material of the
延出電極は、信号線71,72,…,7(n-1),7n、端子81,82,…,8(n-1),8n及びフレキシブル基板53を介して、図示しないドライバ回路と接続される。当該ドライバ回路は、複数の延出電極に対して個別に駆動信号を与えることで、複数の延出電極の電位を個別に制御する。ここで、信号線(信号線71,72,…,7(n-1),7nのいずれかである信号線7d)を共有する複数の延出電極(延出電極6fd)は、同電位になるよう制御される。
, 7(n−1), 7n,
図14、図15及び図16は、延出電極の並び方向の一端からの距離と屈折率差との関係の一例を示すグラフである。図14、図15及び図16を参照した説明では、n=4及びt=4であるものとする。また、図14、図15及び図16では、1セットの延出電極が設けられた範囲に対応する屈曲率差を示す範囲として範囲Setを示す。また、図14、図15及び図16では、グラフの左側が延出電極の並び方向の一端側を示し、グラフの右側が延出電極の並び方向の他端側を示す。また、延出電極6f1,6f2,6f3,6f4の各々の並び方向(例えば第2方向Dy)の幅は、50μmである。また、延出電極6f1と延出電極6f2との並び方向の間隔は、100μmである。また、延出電極6f2と延出電極6f3との並び方向の間隔は、296μmである。また、延出電極6f3と延出電極6f4との並び方向の間隔は、100μmである。また、延出電極6f1,6f2,6f3,6f4の並び方向に沿う高抵抗膜9fの幅は、546μmである。また、延出電極6f1,6f2,6f3,6f4の並び方向に並ぶ高抵抗膜9(f-1)と高抵抗膜9fとの間隔は、20μmである。また、共通電極55の電位は、0Vである。
14, 15, and 16 are graphs showing an example of the relationship between the distance from one end in the direction in which the extended electrodes are arranged and the refractive index difference. In the description with reference to FIGS. 14, 15 and 16, it is assumed that n=4 and t=4. 14, 15 and 16, a range Set is shown as a range indicating a difference in refractive index corresponding to a range in which one set of extension electrodes is provided. 14, 15 and 16, the left side of the graph indicates one end side in the direction in which the extended electrodes are arranged, and the right side of the graph indicates the other end side in the direction in which the extended electrodes are arranged. In addition, the width of each of the extension electrodes 6f1, 6f2, 6f3, and 6f4 in the row direction (for example, the second direction Dy) is 50 μm. The interval in the row direction between the extended electrodes 6f1 and 6f2 is 100 μm. The interval in the row direction between the extended electrode 6f2 and the extended electrode 6f3 is 296 μm. The interval in the row direction between the extended electrodes 6f3 and 6f4 is 100 μm. The width of the high resistance film 9f along the direction in which the extended electrodes 6f1, 6f2, 6f3 and 6f4 are arranged is 546 μm. The distance between the high resistance film 9(f-1) and the high resistance film 9f arranged in the direction in which the extension electrodes 6f1, 6f2, 6f3 and 6f4 are arranged is 20 μm. Also, the potential of the
図14に示す例では、延出電極6f1の電位は、0Vである。また、延出電極6f2の電位は、2.7Vである。また、延出電極6f3の電位は、6.35Vである。また、延出電極6f4の電位は、8Vである。 In the example shown in FIG. 14, the potential of the extension electrode 6f1 is 0V. Further, the potential of the extension electrode 6f2 is 2.7V. Further, the potential of the extension electrode 6f3 is 6.35V. Further, the potential of the extension electrode 6f4 is 8V.
図15に示す例では、延出電極6f1の電位は、0Vである。また、延出電極6f2の電位は、2.25Vである。また、延出電極6f3の電位は、2.9Vである。また、延出電極6f4の電位は、3.25Vである。 In the example shown in FIG. 15, the potential of the extension electrode 6f1 is 0V. Further, the potential of the extension electrode 6f2 is 2.25V. Further, the potential of the extension electrode 6f3 is 2.9V. Further, the potential of the extension electrode 6f4 is 3.25V.
図16に示す例では、延出電極6f1の電位は、8Vである。また、延出電極6f2の電位は、6.35Vである。また、延出電極6f3の電位は、2.7Vである。また、延出電極6f4の電位は、0Vである。 In the example shown in FIG. 16, the potential of the extension electrode 6f1 is 8V. Further, the potential of the extension electrode 6f2 is 6.35V. Further, the potential of the extension electrode 6f3 is 2.7V. Also, the potential of the extension electrode 6f4 is 0V.
上述した図14の場合の各電位と、図15の場合の各電位と、図14及び図15と、で示すように、4つ以上の延出電極を含む1セットの延出電極の各々の電位を、一端側に位置する延出電極の電位に比して他端側に位置する延出電極の電位が高くなるようにすることで、1セットの延出電極が設けられた範囲Setで一端側から他端側に向かって屈曲率差が順増するように液晶層40に含まれる液晶分子の配向を制御できる。また、tセットの延出電極が一端側から他端側に並ぶことで、各セットの延出電極による屈曲率差の順増を一端側から他端側にt回繰り返し生じさせることができる。このようなtセットの延出電極が生じさせるt回の屈曲率差の順増は、t個の屈折領域が一端側から他端側に平行に並んだリニアフレネルレンズが生じさせる光学的作用と実質的に同様である。t個の屈折領域の各々は、ガラス基板51側から第3方向Dzに沿って入射した光がガラス基板52側に出射することに伴って当該光を他端側で焦点にいったん集めた後に当該焦点から発散するように当該光を屈折させる。1つの屈折領域は、当該屈折領域の一端側よりも他端側のほうがより他端側に当該光を発散させる。また、液晶パネル1000から離れた位置である出射点であって、1つの屈折領域に設けられた延出電極の並び方向中間点である出射点から拡散するように放射されてガラス基板51側に入射する光の進行方向は、屈折領域を通過することで第3方向Dzに沿う進行方向になってガラス基板52側から出射する。図14、図15及び図16に示す各範囲Setが屈折領域として機能する。このように、液晶パネル100は、リニアフレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせるように動作する。
As shown in each potential in the case of FIG. 14 described above, each potential in the case of FIG. 15, and FIGS. By setting the potential so that the potential of the extended electrode located on the other end side is higher than the potential of the extended electrode located on the one end side, the range Set in which one set of extended electrodes is provided The orientation of the liquid crystal molecules contained in the
また、上述した図14の場合の各電位と、図15の場合の各電位と、図14と図15との対比と、で示すように、各セットの延出電極において並び方向に隣接する延出電極同士の電位差の大小関係に応じて、各屈折領域の屈曲率差の一端側と他端側の大小関係を制御できる。具体的には、並び方向に隣接する延出電極同士の電位差が大きいほど、一端側と他端側の屈曲率差がより大きくなる。 14, each potential in FIG. 15, and a comparison between FIG. 14 and FIG. The magnitude relationship between the one end side and the other end side of the refractive index difference of each refraction region can be controlled according to the magnitude relationship of the potential difference between the output electrodes. Specifically, the greater the potential difference between the extending electrodes adjacent to each other in the alignment direction, the greater the difference in the curvature between the one end side and the other end side.
また、上述した図14の場合の各電位と、図16の場合の各電位と、で示すように、各セットの延出電極の電位を延出電極の並び方向に逆転させることで、図14と図16との対比と、で示すように、各セットの延出電極が設けられた範囲(範囲Set)で生じる屈曲率差の順増方向を逆転させることができる。すなわち、延出電極の電位制御によって、ガラス基板51側から入射した光がガラス基板52側に出射する際の光の出射方向を制御できる。
14 and each potential in FIG. 16, by reversing the potential of each set of extension electrodes in the direction in which the extension electrodes are arranged, and comparison with FIG. 16 , the direction of increasing curvature difference occurring in the range (range Set) where each set of extension electrodes is provided can be reversed. That is, by controlling the potential of the extension electrode, the direction of light emitted from the
なお、液晶パネル100は、複数枚を組み合わせて利用することもできる。以下、複数枚の液晶パネル100を利用した光学装置150の構成について、図14及び図15を参照して説明する。
It should be noted that the
図17は、P波とS波の両方に対応可能な光学装置150の概略構成図である。図17に示すように、P波とS波の両方に対応可能な光学装置150は、第1パネル101と、第2パネル102と、が第3方向Dzに積層されている。第1パネル101及び第2パネル102の各々は、液晶パネル100と同様の構成である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of an
図18は、第1パネル101及び第2パネル102に設けられた第1配向膜59と第2配向膜60による液晶分子の配向方向の一例を示す図である。図18に示すように、第1パネル101及び第2パネル102の第1配向膜59は、液晶層40に含まれる液晶分子の初期配向を第2方向Dyに規定する。また、第1パネル101及び第2パネル102の第2配向膜60は、液晶層40に含まれる液晶分子の初期配向を第1方向Dxに規定する。これにより、第1パネル101においては、第2方向Dyと平行な偏光軸を有する偏光成分(例えばP波)が当該第1パネル101内の液晶層40の屈折率分布によって屈折する一方、第1方向Dxと平行な平行軸を有する偏光成分(例えばS波)は当該液晶層40の屈折率分布の影響を受けない。また、当該第1パネル101の第1配向膜59と第2配向膜60とが90度で交差しているため、これら偏光成分は第1パネル101を通過する過程で偏光軸をそれぞれ90度変化させる。かかる偏光軸の変化を旋光という。当該旋光によって当初P波であった偏光成分が第1パネル101を通過する過程でS波となり、また、当初S波であった偏光成分がP波となる。また、第2パネル102も同様の構成であるので、第2方向Dyに平行な偏光成分について屈折率分布を付与すると共に、これら互いに直交する2つの偏光成分を再度旋光させる。すなわち、第2パネル102においては、第1パネル101に入射する前にS波であり、第1パネル101通過後にP波となった偏光成分に屈折率分布を与える一方、第1パネル101に入射する前にP波であり、第1パネル101通過後にS波となった偏光成分には屈折率分布を与えない。これら2つのパネルを重ねることにより、光源からのS波、P波のいずれにいても屈折率分布を与えることができ、すなわち、これら2つの偏光成分に対してレンズ作用を及ぼすことができる。
FIG. 18 is a diagram showing an example of alignment directions of liquid crystal molecules by the
以上、図10に示す液晶パネル100を例として実施形態2に関する説明を行ってきたが、リニアフレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせることができる液晶パネルの形態は図10に示す例に限られるものでない。以下、リニアフレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせることができる液晶パネルの他の形態について、図19を参照して説明する。
The second embodiment has been described above using the
図19は、実施形態2の変形例としての液晶パネル200の概略構成図である。図19に示す液晶パネル200は、ガラス基板251と、ガラス基板252と、フレキシブル基板53と、を備える。ガラス基板251は、平面視点での外形が円状であることを除いて、ガラス基板51と同様の構成である。ガラス基板252は、平面視点でガラス基板251と重なる範囲の外縁が円弧状であることを除いて、ガラス基板52と同様の構成である。
FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a
図10に示す液晶パネル100と図19に示す液晶パネル200と、で例示するように、リニアフレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせることができる液晶パネルの平面視点での形状は、一つの形状に限られるものでなく、適宜変更可能である。無論、当該液晶パネルは、四角形に限られない多角形状であってもよいし、直線状の外縁と曲線状の外縁の両方を含む形状であってもよい。
As illustrated by the
以上、実施形態2によれば、液晶パネル100又は液晶パネル200は、第1基板(ガラス基板51又はガラス基板251)と、液晶(液晶層40)を挟んで当該第1基板に対向する第2基板(ガラス基板52又はガラス基板252)と、を備える。当該第1基板には、所定方向(例えば、第2方向Dy)に並ぶ4つ以上の第1電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)と、絶縁層(絶縁層58)を挟んで当該第1電極の上側に積層された抵抗膜(高抵抗膜9f)と、を含む領域(領域Bf)が、当該所定方向に複数設けられる。また、当該所定方向に隣り合う当該領域の各々に設けられた当該抵抗膜は、当該所定方向に間隔を開けて配置される。また、当該領域の各々の当該抵抗膜は、当該領域の各々の当該第1電極を覆う。また、当該第2基板には、板面に沿って第2電極(共通電極55)が設けられる。また、当該抵抗膜と当該第2電極とは当該液晶を挟んで対向する。
As described above, according to the second embodiment, the
上述したように、抵抗膜(高抵抗膜9f)は、平面視点で当該抵抗膜が設けられた領域(領域Bf)の各々の第1電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)を覆う。すなわち、平面視点で当該抵抗膜がない場所に当該第1電極はない。従って、当該抵抗膜を形成する製造工程で利用されるエッチャント等の構成が当該第1電極に影響を与えることを抑制できる。従って、製造における制約がより少ない液晶パネル100又は液晶パネル200を提供できる。
As described above, the resistive film (high-resistive film 9f) serves as the first electrodes (extended electrodes 6f1, 6f2, . . . , 6f(n− 1), 6fn). That is, the first electrode does not exist where the resistive film does not exist when viewed from above. Therefore, it is possible to suppress the influence of the configuration such as the etchant used in the manufacturing process for forming the resistive film on the first electrode. Therefore, it is possible to provide the
また、複数の領域(領域Bf)は、上述の所定方向(例えば、第2方向Dy)に平行に並ぶ。第1電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)は、当該所定方向に直交する方向(例えば、第1方向Dx)に延出する。これによって、リニアフレネルレンズと同様の光学的作用を生じさせるように動作する液晶パネル10を実現できる。
Also, the plurality of regions (regions Bf) are arranged in parallel in the predetermined direction (for example, the second direction Dy). The first electrodes (extended electrodes 6f1, 6f2, . . . , 6f(n−1), 6fn) extend in a direction orthogonal to the predetermined direction (eg, first direction Dx). This makes it possible to realize the
また、領域(領域Bf)の各々に設けられた4つ以上の第1電極(延出電極6f1,6f2,…,6f(n-1),6fn)のうち、上述の所定方向(例えば、第2方向Dy)の一端側に配置された第1電極には、当該所定方向の他端側に配置された第1電極よりも低い電位が与えられる。これによって、液晶パネル10をリニアフレネルレンズとして動作させることができる。
Further, among the four or more first electrodes (extending electrodes 6f1, 6f2, . A potential lower than that of the first electrode arranged on the other end side in the predetermined direction is applied to the first electrode arranged on one end side in the two directions Dy). Thereby, the
なお、上述の各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。 It should be noted that other actions and effects brought about by the aspects described in each of the above-described embodiments that are obvious from the description of this specification or that can be appropriately conceived by those skilled in the art are naturally understood to be brought about by the present disclosure. be done.
10,100,200 液晶パネル
11,43,51,52 ガラス基板
12,58 絶縁層
40 液晶層
211,212,21(k-1),21k,221,222,22(k-1),22k,231,232,23(k-1),23k,2(m-1)1,2(m-1)k,2m1,2m2,2m(k-1),2mk 電極
31,32,33,3(m-1),3m,91,92,9t 高抵抗膜
611,612,…,61(n-1),61n,621,622,…,62(n-1),62n,6t1,6t2,…,6t(n-1),6tn 延出電極
10, 100, 200
Claims (5)
液晶を挟んで前記第1基板に対向する第2基板と、を備え、
前記第1基板には、
所定方向に並ぶ4つ以上の第1電極と、絶縁層を挟んで前記第1電極の上側に積層された抵抗膜と、を含む領域が、前記所定方向に複数設けられ、
前記所定方向に隣り合う前記領域の各々に設けられた前記抵抗膜は、前記所定方向に間隔を開けて配置され、
前記領域の各々の前記抵抗膜は、前記領域の各々の前記第1電極を覆い、
前記第2基板には、板面に沿って第2電極が設けられ、
前記抵抗膜と前記第2電極とは前記液晶を挟んで対向する、
液晶パネル。 a first substrate;
a second substrate facing the first substrate with liquid crystal interposed therebetween;
The first substrate has
A plurality of regions including four or more first electrodes arranged in a predetermined direction and a resistive film laminated above the first electrodes with an insulating layer interposed therebetween are provided in the predetermined direction,
the resistive films provided in each of the regions adjacent to each other in the predetermined direction are spaced apart in the predetermined direction;
the resistive film in each of the regions covering the first electrode in each of the regions;
The second substrate is provided with a second electrode along the plate surface,
the resistive film and the second electrode face each other with the liquid crystal interposed therebetween;
LCD panel.
前記領域及び前記第1電極の形状は、円状又は円弧状である、
請求項1に記載の液晶パネル。 The predetermined direction is a radial direction of a circle,
The shape of the region and the first electrode is circular or arc-shaped,
The liquid crystal panel according to claim 1.
請求項1に記載の液晶パネル。 Among the plurality of regions, the region located further outward in the radial direction has a narrower width in the radial direction.
The liquid crystal panel according to claim 1.
前記第1電極は、前記所定方向に直交する方向に延出する、
請求項1に記載の液晶パネル。 The plurality of regions are arranged in parallel in the predetermined direction,
The first electrode extends in a direction orthogonal to the predetermined direction,
The liquid crystal panel according to claim 1.
請求項1から4のいずれか一項に記載の液晶パネル。 Among the four or more first electrodes provided in each of the regions, the first electrode arranged on one end side in the predetermined direction has the first electrode arranged on the other end side in the predetermined direction. given a lower potential than the electrodes,
The liquid crystal panel according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021072519A JP2022167026A (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Liquid crystal panel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021072519A JP2022167026A (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Liquid crystal panel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022167026A true JP2022167026A (en) | 2022-11-04 |
Family
ID=83852450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021072519A Pending JP2022167026A (en) | 2021-04-22 | 2021-04-22 | Liquid crystal panel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022167026A (en) |
-
2021
- 2021-04-22 JP JP2021072519A patent/JP2022167026A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10678086B2 (en) | Display panel, display device, and driving method | |
US8791896B2 (en) | Electrophoretic display apparatus | |
US10627664B2 (en) | Display panel, display device and display method | |
US10663789B2 (en) | Lens substrate, liquid crystal lens, and liquid crystal glasses | |
JP5599420B2 (en) | Liquid crystal fresnel lens element and image display device | |
JP5357723B2 (en) | Touch panel integrated electrophoretic display device | |
TW200923523A (en) | Liquid crystal display device | |
WO2016115749A1 (en) | Pixel structure and liquid crystal display having the pixel structure | |
WO2018133376A1 (en) | Array substrate, manufacturing method thereof, display panel, and display apparatus | |
US11934082B2 (en) | Light control device and illumination device | |
US11988924B2 (en) | Light control device and illumination device | |
KR102003928B1 (en) | Variable focal length liquid crystal lens assembly and structure thereof | |
JP2015038535A (en) | Liquid crystal optical element and image display device | |
JP4614726B2 (en) | Liquid crystal display device | |
TWI647525B (en) | Pixel structure | |
JP7118722B2 (en) | liquid crystal display | |
JP2022167026A (en) | Liquid crystal panel | |
JP6284208B1 (en) | Liquid crystal lens array | |
CN217305671U (en) | Liquid crystal panel | |
EP3489747A1 (en) | Liquid crystal lens, manufacturing method therefor, and display device | |
US9709859B2 (en) | Optical modulation device and a driving method thereof | |
US20220206347A1 (en) | Optical control device | |
CN115004087B (en) | Light control device and lighting device | |
CN113934064B (en) | Array substrate, liquid crystal display panel and display device | |
WO2022176436A1 (en) | Polarization conversion element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231023 |