JP4043816B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に反射透過両用の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、バックライトが不要であるため消費電力が低く、薄型であり、軽量化が可能であるため、注目されている。反射型液晶表示装置は、例えば、特開平５−２３２４６５号公報、特開平８−３３８９９３号公報等に記載されている。
【０００３】
しかし、反射型の液晶表示装置は、周囲が暗い場合においては、コントラストが低くなってしまい、良好な視認性が得られない。
【０００４】
一方、周囲が暗い場合であっても良好な視認性を得ることができる液晶表示装置として、バックライトが設けられた透過型液晶表示装置が提案されている。透過型液晶表示装置は、バックライトが設けられているため、周囲が暗い場合であっても、高いコントラストが得られ、良好な視認性が得られる。
【０００５】
しかし、透過型液晶表示装置は、周囲が明るい場合には、コントラストが低下してしまい、反射型液晶表示装置の場合より視認性が悪くなってしまう。
【０００６】
上記のような問題を改善するため、フロントライトが設けられた反射型液晶表示装置が提案されている。
【０００７】
しかし、フロントライトが設けられた反射型液晶表示装置は、周囲が暗い場合においては、バックライト型の液晶表示装置より低いコントラストしか得られない。また、周囲が明るい場合においては、フロントライトにより光が吸収されてしまうため、反射型液晶表示装置の場合より表示が暗くなってしまう。
【０００８】
また、特開平７−３３３５９８号公報においては、半透過反射膜とバックライトとを用いた液晶表示装置が提案されている。
【０００９】
しかし、半透過反射膜として用いられる金属薄膜は光吸収係数が大きいため、光利用率が低い。このため、特開平７−３３３５９８号公報に記載された液晶表示装置では、表示が暗くなってしまう。また、半透過反射膜を大きな面積において均一な膜厚に形成するのは非常に困難であるため、半透過反射膜の膜厚のばらつきにより、透過率が大きくばらついてしまい、良好な表示品位が得られない。
【００１０】
そこで、透過電極を取り囲むように反射電極が形成された液晶表示装置が提案されている。
【００１１】
提案されている液晶表示装置を図１１を用いて説明する。図１１は、提案されている液晶表示装置を示す平面図である。
【００１２】
図１１に示すように、透過電極１１２を取り囲むように反射電極１１４が形成されている。画素電極１１６はＴＦＴ１１８の一方のソース／ドレインに接続されている。ＴＦＴ１１８の他方のソース／ドレインは、データバスライン１２２に接続されている。データバスライン１２２に交差するように、ＴＦＴ１１８のゲート電極を兼ねるゲートバスライン１２０が形成されている。
【００１３】
なお、このような液晶表示装置は、例えば特開平１１−２８１９７２号公報に記載されている。
【００１４】
提案されている液晶表示装置によれば、周囲が明るい場合には反射電極１１４が外光を反射するため反射型の液晶表示装置として機能し、周囲が暗い場合にはバックライトの光が透過電極１１２を透過するため透過型の液晶表示装置として機能する。このため、提案されている液晶表示装置によれば、周囲が明るい場合においても、周囲が暗い場合においても、高いコントラストを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、提案されている液晶表示装置は、液晶分子の配向方向が透過領域において一方向のみとなっているため、透過型の液晶表示装置として表示させる際の視野角が極めて狭い。なお、反射型の液晶表示装置として表示する際には、液晶分子の配向方向が一方向のみであってもある程度広い視野角が得られる。ここで、透過型の液晶表示装置として表示させる際の視野角を広くするため、透過領域における液晶分子の配向方向を複数の方向にする、即ち透過領域において配向分割を行うことも考えられる。しかし、反射電極により囲まれた微小な透過領域に対して、安定した配向分割を簡便な手法で行うことは極めて困難である。
【００１６】
本発明の目的は、表示特性の良好な反射透過両用の液晶表示装置を安価に提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、前記透過電極は、前記反射電極の一の辺に沿って形成されており、前記透過電極と前記反射電極との間には、切り欠きが存在しておらず、前記反射電極上の反射領域における液晶分子が、前記反射電極から前記透過電極に向かう方向である第１の方向に配向するように、又は、前記透過電極上の透過領域のうち前記反射電極側の領域である第１の領域における液晶分子が、前記第１の方向に配向するように、配向が規制されており、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記第１の領域における液晶分子は、前記第１の方向に配向し、前記透過領域のうち前記反射領域側と反対側の領域である第２の領域における液晶分子は、前記第１の方向に対して反対方向である第２の方向に配向することを特徴とする液晶表示装置により達成される。
また、上記目的は、画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、前記透過電極上の透過領域の中央に、配向規制用構造物が設けられており、前記反射電極上の反射領域における液晶分子が、前記反射電極から前記透過電極に向かう方向である第１の方向に配向するように、配向が規制されており、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記反射領域における液晶分子は、前記第１の方向に配向され、前記透過領域は、前記第１の方向に対してほぼ垂直な方向である第２の方向に液晶分子が配向された第１の領域と、前記第２の方向に対してほぼ反対の方向である第３の方向に液晶分子が配向された第２の領域とに分割されることを特徴とする液晶表示装置により達成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による液晶表示装置を図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図２は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１は、図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【００１９】
ガラス基板１０上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）より成る透過電極１２が形成されている。また、ガラス基板１０上には、アルミより成る反射電極１４が透過電極１２に隣接して形成されている。これら反射電極１２と透過電極１４とにより画素電極１６が構成されている。図２に示すように、透過電極１２は画素電極１６の端部に位置している。
【００２０】
図２に示すように、ガラス基板１０上には、ＴＦＴ１８のゲート電極を兼ねるゲートバスライン２０が形成されている。
【００２１】
また、ガラス基板１０上には、ゲートバスライン２０に交差するようにデータバスライン２２が形成されている。データバスライン２２は、ＴＦＴ１８のソース／ドレインの一方に接続されている。画素電極１４は、ＴＦＴ１８のソース／ドレインの他方に接続されている。
【００２２】
図１に示すように、反射電極１２上及び透過電極１４上には、配向膜２４が形成されている。
【００２３】
こうして、ＴＦＴ基板２６が構成されている。
【００２４】
ガラス基板１０に対向してガラス基板２８が設けられている。
【００２５】
ガラス基板２８の下には、カラーフィルタ層３０が形成されている。
【００２６】
カラーフィルタ層３０の下には、ＩＴＯより成る対向電極３２が形成されている。
【００２７】
対向電極３２の下には、配向膜３４が形成されている。
【００２８】
配向膜３４には、反射領域３６側から透過領域３８側に向かう方向に液晶分子４０ａが傾斜するように配向処理が施されている。配向処理としては、例えばラビング処理が用いられている。ラビング処理は、配向膜３４の全面に対して一方向に施されている。
【００２９】
こうして、ＣＦ基板４２が構成されている。
【００３０】
ＴＦＴ基板２６とＣＦ基板４２との間には液晶４０が封止されている。液晶４０としては、例えば負の誘電率異方性を有する液晶、即ちＶＡモードの液晶が用いられている。
【００３１】
こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００３２】
次に、本実施形態による液晶表示装置の動作について図１及び図２を用いて説明する。
【００３３】
上述したように、配向膜３４には、図１の紙面右方向に液晶分子４０ａが傾くように、配向処理が施されている。このため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、液晶分子４０ａは、図１の紙面右方向に配向する。
【００３４】
ところが、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加した際には、図１に示すように、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側の対向電極３２やゲートバスライン２０（図２参照）に向かって、電界が斜めに延びる。このため、透過領域３８の縁部４４においては、電界が延びる方向に対して垂直方向になるように液晶分子４０ｂが傾斜する。即ち、透過領域３８の縁部４４においては、図１の紙面左方向に液晶分子４０ｂが傾斜する。そして、透過電極３８の縁部４４における液晶分子４０ｂの傾斜方向は、透過領域３８のうち図１の紙面右側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂにも伝播する。このため、透過領域３８のうち図１の紙面右側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂは、図１の紙面左方向に配向されることとなる。
【００３５】
なお、図２においては、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加した際の液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向は、太い矢印を用いて示されている。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおいては、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側に向かって斜めに延びる電界に応じて液晶分子４０ｂが配向され、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ａにおいては、配向膜３４に施された配向処理の方向に応じて液晶分子４０ａが配向される。
【００３７】
換言すれば、本実施形態では、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたとき、透過領域３８が、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割されるように、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理が施されている。
【００３８】
従って、本実施形態によれば、配向処理を複数方向に行うことなく、複数の方向に液晶分子４０ａ、４０ｂを配向することができる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、透過領域３８において複数方向に配向処理を行うことなく、即ち、透過領域３８において複数方向に配向規制することなく、透過領域３８における配向分割を容易に実現することができる。従って、本実施形態によれば、表示特性が良好な液晶表示装置を低コストで提供することができる。
【００４０】
なお、本明細書中で、配向処理とは、ラビング処理に限定されるものではなく、突起やスリット等の配向規制用構造物により液晶分子の配向方向を規制することをも含むものとする。
【００４１】
（評価結果）
次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果を図２を用いて説明する。
【００４２】
本実施形態による液晶表示装置について、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加したところ、透過領域３８のほぼ中央にドメイン境界４６が形成された。ドメイン境界４６は安定しており、表示特性に悪影響を及ぼすような不安定なドメイン境界は形成されなかった。このことから、本実施形態によれば、安定した配向分割を実現し得ることが分かる。
【００４３】
比較例として、図１１に示す提案されている液晶表示装置の透過領域に、複数方向のラビング処理を行って評価した。具体的には、透過領域の全面にラビング処理を行った後、透過領域の半分をマスクして、反対方向にラビング処理を行って、表示特性を評価した。画素電極と対向電極との間に電圧を印加したところ、透過領域に不安定なドメイン境界が発生した。透過領域に発生したドメイン境界は、画素電極と対向電極との間に印加する電圧をスイッチングするたびに形状が異なるものであり、不安定であった。このため、良好な表示特性が得られなかった。
【００４４】
（変形例）
次に、本変形例による液晶表示装置の変形例を図３を用いて説明する。図３は、本変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【００４５】
本変形例による液晶表示装置は、反射領域３６においてのみ配向膜３４に配向処理が施されていることに主な特徴がある。
【００４６】
図１及び図２に示す液晶表示装置では、配向膜３４の全面に対して配向処理が施されていたが、本変形例では、反射領域３６においてのみ配向膜３４に配向処理が施されている。
【００４７】
こうして本変形例による液晶表示装置が構成されている。
【００４８】
次に、本変形例による液晶表示装置の動作について説明する。
【００４９】
本変形例では、反射領域３６における配向膜３４に配向処理が施されているため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、反射領域３６においては配向処理の方向に応じて液晶分子４０ａが配向する。具体的には、反射領域３６側から透過領域３８側に向かう方向に、液晶分子４０ａが配向する。
【００５０】
そして、反射領域３６における液晶分子４０ａの傾斜は、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおける液晶分子４０ａにも伝播される。このため、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおいても、反射領域３６における液晶分子４０ａの配向方向と同じ方向に、液晶分子が配向する。即ち、本変形例によっても、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおける液晶分子４０ａは、反射領域３６側から透過領域３８側に向かう方向に配向されることとなる。
【００５１】
このように、反射領域３６における液晶分子４０ａと、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおける液晶分子４０ａは、図３に太く長い矢印で示すように、反射領域３６側から透過領域側３８に向かう方向に配向する。
【００５２】
透過電極３８のうち反射領域３６側と反対側の縁部４４においては、上記と同様に、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側の対向電極３２等に向かって電界が斜めに延びるため、透過電極１２のうち反射領域３６側と反対側の縁部４４においては、透過領域３８から反射領域３６に向かう方向に液晶分子４０ｂが傾斜する。そして、透過電極３８の縁部４４における液晶分子４０ｂの傾斜方向は、上記と同様に、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂにも伝播する。このため、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂは、図３に太く短い矢印で示すように、透過領域３８側から反射領域３６側に向かう方向に配向されることとなる。
【００５３】
このように、本変形例では、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたとき、透過領域３８が、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割されるように、反射領域３６において、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理が施されている。
【００５４】
このように、反射領域３６においてのみ配向処理を行った場合であっても、図１及び図２に示す液晶表示装置と同様に、液晶分子４０ａ、４０ｂを配向することができる。従って、本変形例によっても、透過領域３８における配向分割を容易に実現し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００５５】
なお、本変形例による液晶表示装置について、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加して評価を行ったところ、図１及び図２に示す液晶表示装置と同様に、良好な表示特性が得られた。
【００５６】
また、本変形例では、反射領域３６の全部に、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施す場合を例に説明したが、必ずしも反射領域３６の全部に反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施さなくてもよい。例えば、反射領域３６の一部にのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。具体的には、例えば、反射領域３６のうち透過領域３８側の領域にのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。このように配向処理を施した場合であっても、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたときに、透過領域３８を、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割することが可能である。
【００５７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による液晶表示装置を図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図５は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１乃至図３に示す第１実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００５８】
本実施形態による液晶表示装置は、透過領域３８に、液晶分子４０ｂの配向方向を規制するための配向規制用構造物である突起４８が設けられていることに主な特徴がある。
【００５９】
図４に示すように、ＣＦ基板４２側には透過領域３８における液晶分子４０ａ、４０ｂ（図１参照）の配向方向を規制するための配向規制用構造物である突起４８が設けられている。突起４８は、図５に示すように線状に形成されている。突起４８は、透過領域３８のほぼ中央に形成されている。なお、透過領域３８内に突起を設けているのは、高速且つ安定した配向分割を実現するためである。
【００６０】
本実施形態による液晶表示装置では、図１及び図２に示す液晶表示装置と同様に、配向膜３４の全面に対して一方向に配向処理が施されている。
【００６１】
こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００６２】
次に、本変形例による液晶表示装置の動作について説明する。
【００６３】
本実施形態では、透過領域３８のほぼ中央に配向規制用構造物である突起４８が設けられているため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、突起４８が設けられていない場合と比べて、速い応答速度で液晶分子４０ａ、４０ｂ（図１参照）が傾斜する。また、突起４８が形成されている位置に安定してドメイン境界が形成されるため、安定した表示特性を得ることができる。
【００６４】
図１乃至図３に示す液晶表示装置では、画素電極１６と対向電極３２との間に印加した際における液晶分子４０ａ、４０ｂの応答速度は、必ずしも速いとはいえなかった。また、図１乃至図３に示す液晶表示装置では、画素電極１６と対向電極３２との間に印加される電圧の大きさや電圧を印加するタイミング等により、ドメイン境界４６が動いてしまう場合も考えられ、必ずしも十分に安定した表示が得られないことも考えられる。
【００６５】
これに対し、本実施形態によれば、透過領域３８に配向規制用構造物である突起４８が設けられているため、速い応答速度で液晶分子４０ａ、４０ｂを配向させることができ、また、ドメイン境界が動いてしまうのも防止することができる。従って、本実施形態によれば、より高速且つ安定した表示特性を実現し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００６６】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による液晶表示装置を図６を用いて説明する。図６は、本変形例による液晶表示装置を示す断面図である。図７は、本変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【００６７】
本変形例による液晶表示装置は、透過領域３８における対向電極３２に、配向規制用構造物であるスリット５０が形成されていることに主な特徴がある。
【００６８】
図６に示すように、透過領域３８における対向電極３２には、スリット５０が形成されている。スリット５０は、上述した突起４８と同様、液晶分子４０ａ、４０ｂ（図１参照）の配向方向を規制する配向規制用構造物である。スリット５０は、図７に示すように、透過領域３８のほぼ中心に線状に形成されている。
【００６９】
このように、配向規制用構造物としてスリット５０を形成した場合であっても、図４及び図５に示す液晶表示装置と同様に、高速且つ安定した表示特性の液晶表示装置を提供することができる。
【００７０】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による液晶表示装置を図８を用いて説明する。図８は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１乃至図７に示す第１又は第２実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００７１】
本実施形態による液晶表示装置は、反射領域３６における配向膜３４の配向処理の方向と、透過領域３８における配向膜３４の配向処理の方向とが異なっていることに主な特徴がある。
【００７２】
図８に示すように、反射領域３６においては、図８における紙面右方向に液晶分子４０ａ（図１参照）が傾斜するように、配向膜３４に配向処理が施されている。
【００７３】
一方、透過領域３８においては、図８における紙面下方向に液晶分子４０ａが傾斜するように、配向膜３４に配向処理が施されている。
【００７４】
なお、このように異なる方向に配向処理を行うためには、例えば配向膜３４の全面にラビング処理を行った後に、透過領域３８を開口するマスクを用いて透過領域３８に対してのみ、他の方向にラビング処理を行えばよい。
【００７５】
こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００７６】
次に、本実施形態による液晶表示装置の動作について説明する。
【００７７】
反射領域３６においては、上述したように、図８における紙面右方向に液晶分子４０ａが傾斜するように、配向膜３４に配向処理が施されている。このため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、反射領域３６においては、図８における紙面右方向に液晶分子４０ａが配向される。
【００７８】
一方、透過領域３８においては、図８における紙面下方向に液晶分子が配向されるように、配向膜３４に配向処理が施されている。このため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、透過領域３８においては図８における紙面下方向に液晶分子が配向される。
【００７９】
ところが、透過電極１２における反射領域３６側と反対側の縁部４４においては、上記と同様に、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側の対向電極３２等に向かって、電界が斜めに延びるため、図８における紙面上方向に液晶分子４０ｂ（図１参照）が傾斜する。そして、上記と同様に、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂは、図８における紙面上方向に傾斜することとなる。
【００８０】
このように、本実施形態では、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたとき、透過領域３８が、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割されるように、透過領域３８において、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理が施されている。
【００８１】
このように、反射領域３６における配向膜３４の配向処理の方向と、透過領域３８における配向膜３４の配向処理の方向とが異なっている場合であっても、反射領域３８における配向分割を行うことができる。従って、本変形例によっても、容易に配向分割を行うことができ、表示特性の良好な液晶表示装置を安価に提供することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、透過領域３８の全部に、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施す場合を例に説明したが、必ずしも透過領域３８の全部に反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施さなくてもよい。例えば、透過領域３８の一部にのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。具体的には、例えば、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。このように配向処理を施した場合であっても、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたときに、透過領域３８を、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割することが可能である。
【００８３】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による液晶表示装置を図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１乃至図８に示す第１乃至第３実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００８４】
本実施形態による液晶表示装置では、透過電極１２ａが画素電極１６ａの長手方向に沿って設けられていることに主な特徴がある。
【００８５】
図９に示すように、透過電極１２ａは、画素電極１６ａの長手方向に沿って形成されている。即ち、本実施形態では、透過電極１２ａがデータバスライン２２に沿って形成されている。透過電極１２ａに隣接して、反射電極１４ａが形成されている。透過電極１２ａと反射電極１４ａとにより画素電極１６ａが構成されている。透過電極１２ａは、画素電極１６ａの端部に位置している。
【００８６】
透過電極１２ａのほぼ中央には、配向規制用構造物である突起４８ａが設けられている。突起４８ａは、例えば点状に設けられている。
【００８７】
配向処理は、反射領域３６における配向膜３４についてのみ施されている。透過領域３８においては、配向膜３４に配向処理は施されていない。
【００８８】
こうして本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００８９】
次に、本実施形態による液晶表示装置の動作について説明する。
【００９０】
本実施形態では、透過領域３８が画素電極１６ａの長手方向に沿って形成されており、しかも透過領域３８の中心においてのみ配向規制用構造物である突起４８ａが設けられているため、画素電極１６ａと対向電極３２（図１参照）との間に電圧を印加すると、透過領域３８における液晶分子の透過領域３８の中心、即ち突起４８ａが設けられている箇所に向かって配向される。即ち、透過領域３８のうち図９における紙面上側の領域３８ｃにおいては、液晶分子は図９における紙面下方向に配向され、透過領域３８のうち図９における紙面上側の領域３８ｄにおいては、液晶分子は図９における紙面上方向に配向される。
【００９１】
このように、本実施形態では、透過領域３８の長手方向に配向分割が行われる。このように、画素電極１６ａの長手方向に沿って透過領域３８を設け、透過領域３８のほぼ中央に配向規制用構造物である突起４８ａを設けてもよい。
【００９２】
（変形例）
次に、本実施形態による液晶表示装置の変形例を図１０を用いて説明する。図１０は、本変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【００９３】
図１０に示すように、本変形例による液晶表示装置は、透過領域３８の中央部に突起４８ａ（図９参照）が形成されていないことに主な特徴がある。
【００９４】
本変形例のように透過領域３８の中央部に突起４８ａを形成しない場合であっても、透過領域３８のうち図１０における紙面上側の領域３８ｃにおいては液晶分子は図１０における紙面下方向に配向され、透過領域３８のうち図１０における紙面下側の領域３８ｄにおいては、液晶分子は図１０における紙面上方向に配向することが可能である。
【００９５】
但し、本変形例では、配向規制用構造物である突起４８ａが設けられていないため、画素電極１６ａと対向電極３２との間に電圧を印加した際における液晶分子の応答速度が比較的遅くなる。
【００９６】
このように、透過領域３８の中央部に配向規制用構造物を設けなくてもよい。
【００９７】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００９８】
例えば、上記実施形態では、配向膜にラビング処理を行うことにより配向処理を行ったが、配向処理はラビング処理に限定されるものではなく、他の方法により配向処理を行ってもよい。例えば、紫外線を斜めから照射することにより、配向処理を行ってもよい。
【００９９】
また、上記実施形態では、ラビング処理により液晶分子の配向方向を規制したが、必ずしもラビング処理により液晶分子の配向方向を規制しなくてもよい。例えば、液晶分子の配向方向を規制するための配向規制用構造物を設けることにより、液晶分子の配向方向を規制してもよい。配向規制用構造物としては、例えば、突起やスリット等を設ければよい。即ち、画素電極と対向電極との間に電圧が印加されたとき、透過領域が、液晶分子の配向方向が互いに異なる複数の領域に分割されるように、配向規制力が付与されていればよい。
【０１００】
また、第２実施形態では、配向膜３４の全面に配向処理を施す場合を例に説明したが、必ずしも配向膜３４の全面に配向処理を施さなくてもよい。図３に示す液晶表示装置のように、反射領域３６においてのみ配向膜３４に配向処理を施してもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態では、配向膜３４にのみ配向処理を施したが、配向膜２４に配向処理を施してもよい。また、配向膜３４と配向膜２４の両方に配向処理を施してもよい。
【０１０２】
また、第４実施形態では、配向規制用構造物として突起４８ａを用いたが、配向規制用構造物は突起４８ａに限定されるものではない。例えば、透過領域３８における透過電極３８又は対向電極３２に、配向規制用構造物であるスリットを形成してもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、負の誘電率異方性を有する液晶を用いた垂直配向（ＶＡ、Vertically Aligned）モードの液晶表示装置を例に説明したが、本発明は、水平配向モードの液晶表示装置等、あらゆる液晶表示装置に適用することが可能である。
【０１０４】
（付記１） 画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、
前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記透過電極上の透過領域が、液晶分子の配向方向が互いに異なる複数の領域に分割されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０５】
（付記２） 付記１記載の液晶表示装置において、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記透過領域のうち前記反射電極側の領域である第１の領域における液晶分子は、前記反射電極上の反射領域から前記透過領域に向かう方向である第１の方向に配向し、前記透過領域のうち前記反射領域側と反対側の領域である第２の領域における液晶分子は、前記第１の方向に対してほぼ反対の方向である第２の方向に配向する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０６】
（付記３） 付記２記載の液晶表示装置において、
前記反射領域における液晶分子がほぼ前記第１の方向に配向するように、配向が規制されていることを特徴とする液晶表示装置。
【０１０７】
（付記４） 付記２記載の液晶表示装置において、
前記第１の領域における液晶分子がほぼ前記第１の方向に配向するように、配向が規制されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０８】
（付記５） 付記１記載の液晶表示装置において、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記反射電極上の反射領域における液晶分子は、前記反射領域から前記透過領域に向かう方向である第１の方向に配向され、前記透過領域は、前記第１の方向に対してほぼ垂直な方向である第２の方向に液晶分子が配向された第１の領域と、前記第２の方向に対してほぼ反対の方向である第３の方向に液晶分子が配向された第２の領域とに分割される
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０９】
（付記６） 付記１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記透過電極は、前記画素電極の端部に位置している
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１０】
（付記７） 付記２乃至６のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界に、液晶分子の配向方向を規制する配向規制用構造物が形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１１】
（付記８） 付記７記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、突起又はスリットである
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１２】
（付記９） 付記１乃至８のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記液晶は、負の誘電率異方性を有する液晶である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、透過電極の縁部から透過電極の外側に向かって斜めに延びる電界を用いて透過領域における液晶分子を配向することができるため、透過領域において複数方向に配向処理を行うことなく、即ち、透過領域において複数方向に配向規制することなく、容易に配向分割を行うことができる。従って、本発明によれば、表示特性が良好な液晶表示装置を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【図１１】提案されている液晶表示装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…ガラス基板
１２、１２ａ…透過電極
１４、１４ａ…反射電極
１６…画素電極
１８…ＴＦＴ
２０…ゲートバスライン
２２…データバスライン
２４…配向膜
２６…ＴＦＴ基板
２８…ガラス基板
３０…カラーフィルタ
３２…対向電極
３４…配向膜
３６…反射領域
３８…透過領域
３８ａ〜３８ｄ…領域
４０…液晶
４０ａ、４０ｂ…液晶分子
４２…ＣＦ基板
４４…縁部
４６…ドメイン境界
４８、４８ａ…突起
５０…スリット
１１２…透過電極
１１４…反射電極
１１６…画素電極
１１８…ＴＦＴ
１２０…ゲートバスライン
１２２…データバスライン
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に反射透過両用の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、バックライトが不要であるため消費電力が低く、薄型であり、軽量化が可能であるため、注目されている。反射型液晶表示装置は、例えば、特開平５−２３２４６５号公報、特開平８−３３８９９３号公報等に記載されている。
【０００３】
しかし、反射型の液晶表示装置は、周囲が暗い場合においては、コントラストが低くなってしまい、良好な視認性が得られない。
【０００４】
一方、周囲が暗い場合であっても良好な視認性を得ることができる液晶表示装置として、バックライトが設けられた透過型液晶表示装置が提案されている。透過型液晶表示装置は、バックライトが設けられているため、周囲が暗い場合であっても、高いコントラストが得られ、良好な視認性が得られる。
【０００５】
しかし、透過型液晶表示装置は、周囲が明るい場合には、コントラストが低下してしまい、反射型液晶表示装置の場合より視認性が悪くなってしまう。
【０００６】
上記のような問題を改善するため、フロントライトが設けられた反射型液晶表示装置が提案されている。
【０００７】
しかし、フロントライトが設けられた反射型液晶表示装置は、周囲が暗い場合においては、バックライト型の液晶表示装置より低いコントラストしか得られない。また、周囲が明るい場合においては、フロントライトにより光が吸収されてしまうため、反射型液晶表示装置の場合より表示が暗くなってしまう。
【０００８】
また、特開平７−３３３５９８号公報においては、半透過反射膜とバックライトとを用いた液晶表示装置が提案されている。
【０００９】
しかし、半透過反射膜として用いられる金属薄膜は光吸収係数が大きいため、光利用率が低い。このため、特開平７−３３３５９８号公報に記載された液晶表示装置では、表示が暗くなってしまう。また、半透過反射膜を大きな面積において均一な膜厚に形成するのは非常に困難であるため、半透過反射膜の膜厚のばらつきにより、透過率が大きくばらついてしまい、良好な表示品位が得られない。
【００１０】
そこで、透過電極を取り囲むように反射電極が形成された液晶表示装置が提案されている。
【００１１】
提案されている液晶表示装置を図１１を用いて説明する。図１１は、提案されている液晶表示装置を示す平面図である。
【００１２】
図１１に示すように、透過電極１１２を取り囲むように反射電極１１４が形成されている。画素電極１１６はＴＦＴ１１８の一方のソース／ドレインに接続されている。ＴＦＴ１１８の他方のソース／ドレインは、データバスライン１２２に接続されている。データバスライン１２２に交差するように、ＴＦＴ１１８のゲート電極を兼ねるゲートバスライン１２０が形成されている。
【００１３】
なお、このような液晶表示装置は、例えば特開平１１−２８１９７２号公報に記載されている。
【００１４】
提案されている液晶表示装置によれば、周囲が明るい場合には反射電極１１４が外光を反射するため反射型の液晶表示装置として機能し、周囲が暗い場合にはバックライトの光が透過電極１１２を透過するため透過型の液晶表示装置として機能する。このため、提案されている液晶表示装置によれば、周囲が明るい場合においても、周囲が暗い場合においても、高いコントラストを得ることが可能となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、提案されている液晶表示装置は、液晶分子の配向方向が透過領域において一方向のみとなっているため、透過型の液晶表示装置として表示させる際の視野角が極めて狭い。なお、反射型の液晶表示装置として表示する際には、液晶分子の配向方向が一方向のみであってもある程度広い視野角が得られる。ここで、透過型の液晶表示装置として表示させる際の視野角を広くするため、透過領域における液晶分子の配向方向を複数の方向にする、即ち透過領域において配向分割を行うことも考えられる。しかし、反射電極により囲まれた微小な透過領域に対して、安定した配向分割を簡便な手法で行うことは極めて困難である。
【００１６】
本発明の目的は、表示特性の良好な反射透過両用の液晶表示装置を安価に提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、前記透過電極は、前記反射電極の一の辺に沿って形成されており、前記透過電極と前記反射電極との間には、切り欠きが存在しておらず、前記反射電極上の反射領域における液晶分子が、前記反射電極から前記透過電極に向かう方向である第１の方向に配向するように、又は、前記透過電極上の透過領域のうち前記反射電極側の領域である第１の領域における液晶分子が、前記第１の方向に配向するように、配向が規制されており、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記第１の領域における液晶分子は、前記第１の方向に配向し、前記透過領域のうち前記反射領域側と反対側の領域である第２の領域における液晶分子は、前記第１の方向に対して反対方向である第２の方向に配向することを特徴とする液晶表示装置により達成される。
また、上記目的は、画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、前記透過電極上の透過領域の中央に、配向規制用構造物が設けられており、前記反射電極上の反射領域における液晶分子が、前記反射電極から前記透過電極に向かう方向である第１の方向に配向するように、配向が規制されており、前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記反射領域における液晶分子は、前記第１の方向に配向され、前記透過領域は、前記第１の方向に対してほぼ垂直な方向である第２の方向に液晶分子が配向された第１の領域と、前記第２の方向に対してほぼ反対の方向である第３の方向に液晶分子が配向された第２の領域とに分割されることを特徴とする液晶表示装置により達成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による液晶表示装置を図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図２は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１は、図２のＡ−Ａ′線断面図である。
【００１９】
ガラス基板１０上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）より成る透過電極１２が形成されている。また、ガラス基板１０上には、アルミより成る反射電極１４が透過電極１２に隣接して形成されている。これら反射電極１２と透過電極１４とにより画素電極１６が構成されている。図２に示すように、透過電極１２は画素電極１６の端部に位置している。
【００２０】
図２に示すように、ガラス基板１０上には、ＴＦＴ１８のゲート電極を兼ねるゲートバスライン２０が形成されている。
【００２１】
また、ガラス基板１０上には、ゲートバスライン２０に交差するようにデータバスライン２２が形成されている。データバスライン２２は、ＴＦＴ１８のソース／ドレインの一方に接続されている。画素電極１４は、ＴＦＴ１８のソース／ドレインの他方に接続されている。
【００２２】
図１に示すように、反射電極１２上及び透過電極１４上には、配向膜２４が形成されている。
【００２３】
こうして、ＴＦＴ基板２６が構成されている。
【００２４】
ガラス基板１０に対向してガラス基板２８が設けられている。
【００２５】
ガラス基板２８の下には、カラーフィルタ層３０が形成されている。
【００２６】
カラーフィルタ層３０の下には、ＩＴＯより成る対向電極３２が形成されている。
【００２７】
対向電極３２の下には、配向膜３４が形成されている。
【００２８】
配向膜３４には、反射領域３６側から透過領域３８側に向かう方向に液晶分子４０ａが傾斜するように配向処理が施されている。配向処理としては、例えばラビング処理が用いられている。ラビング処理は、配向膜３４の全面に対して一方向に施されている。
【００２９】
こうして、ＣＦ基板４２が構成されている。
【００３０】
ＴＦＴ基板２６とＣＦ基板４２との間には液晶４０が封止されている。液晶４０としては、例えば負の誘電率異方性を有する液晶、即ちＶＡモードの液晶が用いられている。
【００３１】
こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００３２】
次に、本実施形態による液晶表示装置の動作について図１及び図２を用いて説明する。
【００３３】
上述したように、配向膜３４には、図１の紙面右方向に液晶分子４０ａが傾くように、配向処理が施されている。このため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、液晶分子４０ａは、図１の紙面右方向に配向する。
【００３４】
ところが、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加した際には、図１に示すように、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側の対向電極３２やゲートバスライン２０（図２参照）に向かって、電界が斜めに延びる。このため、透過領域３８の縁部４４においては、電界が延びる方向に対して垂直方向になるように液晶分子４０ｂが傾斜する。即ち、透過領域３８の縁部４４においては、図１の紙面左方向に液晶分子４０ｂが傾斜する。そして、透過電極３８の縁部４４における液晶分子４０ｂの傾斜方向は、透過領域３８のうち図１の紙面右側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂにも伝播する。このため、透過領域３８のうち図１の紙面右側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂは、図１の紙面左方向に配向されることとなる。
【００３５】
なお、図２においては、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加した際の液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向は、太い矢印を用いて示されている。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおいては、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側に向かって斜めに延びる電界に応じて液晶分子４０ｂが配向され、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ａにおいては、配向膜３４に施された配向処理の方向に応じて液晶分子４０ａが配向される。
【００３７】
換言すれば、本実施形態では、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたとき、透過領域３８が、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割されるように、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理が施されている。
【００３８】
従って、本実施形態によれば、配向処理を複数方向に行うことなく、複数の方向に液晶分子４０ａ、４０ｂを配向することができる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、透過領域３８において複数方向に配向処理を行うことなく、即ち、透過領域３８において複数方向に配向規制することなく、透過領域３８における配向分割を容易に実現することができる。従って、本実施形態によれば、表示特性が良好な液晶表示装置を低コストで提供することができる。
【００４０】
なお、本明細書中で、配向処理とは、ラビング処理に限定されるものではなく、突起やスリット等の配向規制用構造物により液晶分子の配向方向を規制することをも含むものとする。
【００４１】
（評価結果）
次に、本実施形態による液晶表示装置の評価結果を図２を用いて説明する。
【００４２】
本実施形態による液晶表示装置について、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加したところ、透過領域３８のほぼ中央にドメイン境界４６が形成された。ドメイン境界４６は安定しており、表示特性に悪影響を及ぼすような不安定なドメイン境界は形成されなかった。このことから、本実施形態によれば、安定した配向分割を実現し得ることが分かる。
【００４３】
比較例として、図１１に示す提案されている液晶表示装置の透過領域に、複数方向のラビング処理を行って評価した。具体的には、透過領域の全面にラビング処理を行った後、透過領域の半分をマスクして、反対方向にラビング処理を行って、表示特性を評価した。画素電極と対向電極との間に電圧を印加したところ、透過領域に不安定なドメイン境界が発生した。透過領域に発生したドメイン境界は、画素電極と対向電極との間に印加する電圧をスイッチングするたびに形状が異なるものであり、不安定であった。このため、良好な表示特性が得られなかった。
【００４４】
（変形例）
次に、本変形例による液晶表示装置の変形例を図３を用いて説明する。図３は、本変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【００４５】
本変形例による液晶表示装置は、反射領域３６においてのみ配向膜３４に配向処理が施されていることに主な特徴がある。
【００４６】
図１及び図２に示す液晶表示装置では、配向膜３４の全面に対して配向処理が施されていたが、本変形例では、反射領域３６においてのみ配向膜３４に配向処理が施されている。
【００４７】
こうして本変形例による液晶表示装置が構成されている。
【００４８】
次に、本変形例による液晶表示装置の動作について説明する。
【００４９】
本変形例では、反射領域３６における配向膜３４に配向処理が施されているため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、反射領域３６においては配向処理の方向に応じて液晶分子４０ａが配向する。具体的には、反射領域３６側から透過領域３８側に向かう方向に、液晶分子４０ａが配向する。
【００５０】
そして、反射領域３６における液晶分子４０ａの傾斜は、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおける液晶分子４０ａにも伝播される。このため、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおいても、反射領域３６における液晶分子４０ａの配向方向と同じ方向に、液晶分子が配向する。即ち、本変形例によっても、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおける液晶分子４０ａは、反射領域３６側から透過領域３８側に向かう方向に配向されることとなる。
【００５１】
このように、反射領域３６における液晶分子４０ａと、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにおける液晶分子４０ａは、図３に太く長い矢印で示すように、反射領域３６側から透過領域側３８に向かう方向に配向する。
【００５２】
透過電極３８のうち反射領域３６側と反対側の縁部４４においては、上記と同様に、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側の対向電極３２等に向かって電界が斜めに延びるため、透過電極１２のうち反射領域３６側と反対側の縁部４４においては、透過領域３８から反射領域３６に向かう方向に液晶分子４０ｂが傾斜する。そして、透過電極３８の縁部４４における液晶分子４０ｂの傾斜方向は、上記と同様に、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂにも伝播する。このため、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂは、図３に太く短い矢印で示すように、透過領域３８側から反射領域３６側に向かう方向に配向されることとなる。
【００５３】
このように、本変形例では、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたとき、透過領域３８が、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割されるように、反射領域３６において、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理が施されている。
【００５４】
このように、反射領域３６においてのみ配向処理を行った場合であっても、図１及び図２に示す液晶表示装置と同様に、液晶分子４０ａ、４０ｂを配向することができる。従って、本変形例によっても、透過領域３８における配向分割を容易に実現し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００５５】
なお、本変形例による液晶表示装置について、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加して評価を行ったところ、図１及び図２に示す液晶表示装置と同様に、良好な表示特性が得られた。
【００５６】
また、本変形例では、反射領域３６の全部に、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施す場合を例に説明したが、必ずしも反射領域３６の全部に反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施さなくてもよい。例えば、反射領域３６の一部にのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。具体的には、例えば、反射領域３６のうち透過領域３８側の領域にのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。このように配向処理を施した場合であっても、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたときに、透過領域３８を、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割することが可能である。
【００５７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による液晶表示装置を図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。図５は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１乃至図３に示す第１実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００５８】
本実施形態による液晶表示装置は、透過領域３８に、液晶分子４０ｂの配向方向を規制するための配向規制用構造物である突起４８が設けられていることに主な特徴がある。
【００５９】
図４に示すように、ＣＦ基板４２側には透過領域３８における液晶分子４０ａ、４０ｂ（図１参照）の配向方向を規制するための配向規制用構造物である突起４８が設けられている。突起４８は、図５に示すように線状に形成されている。突起４８は、透過領域３８のほぼ中央に形成されている。なお、透過領域３８内に突起を設けているのは、高速且つ安定した配向分割を実現するためである。
【００６０】
本実施形態による液晶表示装置では、図１及び図２に示す液晶表示装置と同様に、配向膜３４の全面に対して一方向に配向処理が施されている。
【００６１】
こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００６２】
次に、本変形例による液晶表示装置の動作について説明する。
【００６３】
本実施形態では、透過領域３８のほぼ中央に配向規制用構造物である突起４８が設けられているため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、突起４８が設けられていない場合と比べて、速い応答速度で液晶分子４０ａ、４０ｂ（図１参照）が傾斜する。また、突起４８が形成されている位置に安定してドメイン境界が形成されるため、安定した表示特性を得ることができる。
【００６４】
図１乃至図３に示す液晶表示装置では、画素電極１６と対向電極３２との間に印加した際における液晶分子４０ａ、４０ｂの応答速度は、必ずしも速いとはいえなかった。また、図１乃至図３に示す液晶表示装置では、画素電極１６と対向電極３２との間に印加される電圧の大きさや電圧を印加するタイミング等により、ドメイン境界４６が動いてしまう場合も考えられ、必ずしも十分に安定した表示が得られないことも考えられる。
【００６５】
これに対し、本実施形態によれば、透過領域３８に配向規制用構造物である突起４８が設けられているため、速い応答速度で液晶分子４０ａ、４０ｂを配向させることができ、また、ドメイン境界が動いてしまうのも防止することができる。従って、本実施形態によれば、より高速且つ安定した表示特性を実現し得る液晶表示装置を提供することができる。
【００６６】
（変形例）
次に、本実施形態の変形例による液晶表示装置を図６を用いて説明する。図６は、本変形例による液晶表示装置を示す断面図である。図７は、本変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【００６７】
本変形例による液晶表示装置は、透過領域３８における対向電極３２に、配向規制用構造物であるスリット５０が形成されていることに主な特徴がある。
【００６８】
図６に示すように、透過領域３８における対向電極３２には、スリット５０が形成されている。スリット５０は、上述した突起４８と同様、液晶分子４０ａ、４０ｂ（図１参照）の配向方向を規制する配向規制用構造物である。スリット５０は、図７に示すように、透過領域３８のほぼ中心に線状に形成されている。
【００６９】
このように、配向規制用構造物としてスリット５０を形成した場合であっても、図４及び図５に示す液晶表示装置と同様に、高速且つ安定した表示特性の液晶表示装置を提供することができる。
【００７０】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による液晶表示装置を図８を用いて説明する。図８は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１乃至図７に示す第１又は第２実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００７１】
本実施形態による液晶表示装置は、反射領域３６における配向膜３４の配向処理の方向と、透過領域３８における配向膜３４の配向処理の方向とが異なっていることに主な特徴がある。
【００７２】
図８に示すように、反射領域３６においては、図８における紙面右方向に液晶分子４０ａ（図１参照）が傾斜するように、配向膜３４に配向処理が施されている。
【００７３】
一方、透過領域３８においては、図８における紙面下方向に液晶分子４０ａが傾斜するように、配向膜３４に配向処理が施されている。
【００７４】
なお、このように異なる方向に配向処理を行うためには、例えば配向膜３４の全面にラビング処理を行った後に、透過領域３８を開口するマスクを用いて透過領域３８に対してのみ、他の方向にラビング処理を行えばよい。
【００７５】
こうして、本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００７６】
次に、本実施形態による液晶表示装置の動作について説明する。
【００７７】
反射領域３６においては、上述したように、図８における紙面右方向に液晶分子４０ａが傾斜するように、配向膜３４に配向処理が施されている。このため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、反射領域３６においては、図８における紙面右方向に液晶分子４０ａが配向される。
【００７８】
一方、透過領域３８においては、図８における紙面下方向に液晶分子が配向されるように、配向膜３４に配向処理が施されている。このため、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧を印加すると、透過領域３８においては図８における紙面下方向に液晶分子が配向される。
【００７９】
ところが、透過電極１２における反射領域３６側と反対側の縁部４４においては、上記と同様に、透過電極１２の縁部から透過電極１２の外側の対向電極３２等に向かって、電界が斜めに延びるため、図８における紙面上方向に液晶分子４０ｂ（図１参照）が傾斜する。そして、上記と同様に、透過領域３８のうち反射領域３６側と反対側の領域３８ａにおける液晶分子４０ｂは、図８における紙面上方向に傾斜することとなる。
【００８０】
このように、本実施形態では、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたとき、透過領域３８が、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割されるように、透過領域３８において、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理が施されている。
【００８１】
このように、反射領域３６における配向膜３４の配向処理の方向と、透過領域３８における配向膜３４の配向処理の方向とが異なっている場合であっても、反射領域３８における配向分割を行うことができる。従って、本変形例によっても、容易に配向分割を行うことができ、表示特性の良好な液晶表示装置を安価に提供することができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、透過領域３８の全部に、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施す場合を例に説明したが、必ずしも透過領域３８の全部に反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施さなくてもよい。例えば、透過領域３８の一部にのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。具体的には、例えば、透過領域３８のうち反射領域３６側の領域３８ｂにのみ、反射電極１４から透過電極１２に向かう方向に液晶分子４０ａを配向する配向処理を施してもよい。このように配向処理を施した場合であっても、画素電極１６と対向電極３２との間に電圧が印加されたときに、透過領域３８を、液晶分子４０ａ、４０ｂの配向方向が互いに異なる複数の領域３８ａ、３８ｂに分割することが可能である。
【００８３】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態による液晶表示装置を図９を用いて説明する。図９は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図１乃至図８に示す第１乃至第３実施形態による液晶表示装置と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００８４】
本実施形態による液晶表示装置では、透過電極１２ａが画素電極１６ａの長手方向に沿って設けられていることに主な特徴がある。
【００８５】
図９に示すように、透過電極１２ａは、画素電極１６ａの長手方向に沿って形成されている。即ち、本実施形態では、透過電極１２ａがデータバスライン２２に沿って形成されている。透過電極１２ａに隣接して、反射電極１４ａが形成されている。透過電極１２ａと反射電極１４ａとにより画素電極１６ａが構成されている。透過電極１２ａは、画素電極１６ａの端部に位置している。
【００８６】
透過電極１２ａのほぼ中央には、配向規制用構造物である突起４８ａが設けられている。突起４８ａは、例えば点状に設けられている。
【００８７】
配向処理は、反射領域３６における配向膜３４についてのみ施されている。透過領域３８においては、配向膜３４に配向処理は施されていない。
【００８８】
こうして本実施形態による液晶表示装置が構成されている。
【００８９】
次に、本実施形態による液晶表示装置の動作について説明する。
【００９０】
本実施形態では、透過領域３８が画素電極１６ａの長手方向に沿って形成されており、しかも透過領域３８の中心においてのみ配向規制用構造物である突起４８ａが設けられているため、画素電極１６ａと対向電極３２（図１参照）との間に電圧を印加すると、透過領域３８における液晶分子の透過領域３８の中心、即ち突起４８ａが設けられている箇所に向かって配向される。即ち、透過領域３８のうち図９における紙面上側の領域３８ｃにおいては、液晶分子は図９における紙面下方向に配向され、透過領域３８のうち図９における紙面上側の領域３８ｄにおいては、液晶分子は図９における紙面上方向に配向される。
【００９１】
このように、本実施形態では、透過領域３８の長手方向に配向分割が行われる。このように、画素電極１６ａの長手方向に沿って透過領域３８を設け、透過領域３８のほぼ中央に配向規制用構造物である突起４８ａを設けてもよい。
【００９２】
（変形例）
次に、本実施形態による液晶表示装置の変形例を図１０を用いて説明する。図１０は、本変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【００９３】
図１０に示すように、本変形例による液晶表示装置は、透過領域３８の中央部に突起４８ａ（図９参照）が形成されていないことに主な特徴がある。
【００９４】
本変形例のように透過領域３８の中央部に突起４８ａを形成しない場合であっても、透過領域３８のうち図１０における紙面上側の領域３８ｃにおいては液晶分子は図１０における紙面下方向に配向され、透過領域３８のうち図１０における紙面下側の領域３８ｄにおいては、液晶分子は図１０における紙面上方向に配向することが可能である。
【００９５】
但し、本変形例では、配向規制用構造物である突起４８ａが設けられていないため、画素電極１６ａと対向電極３２との間に電圧を印加した際における液晶分子の応答速度が比較的遅くなる。
【００９６】
このように、透過領域３８の中央部に配向規制用構造物を設けなくてもよい。
【００９７】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００９８】
例えば、上記実施形態では、配向膜にラビング処理を行うことにより配向処理を行ったが、配向処理はラビング処理に限定されるものではなく、他の方法により配向処理を行ってもよい。例えば、紫外線を斜めから照射することにより、配向処理を行ってもよい。
【００９９】
また、上記実施形態では、ラビング処理により液晶分子の配向方向を規制したが、必ずしもラビング処理により液晶分子の配向方向を規制しなくてもよい。例えば、液晶分子の配向方向を規制するための配向規制用構造物を設けることにより、液晶分子の配向方向を規制してもよい。配向規制用構造物としては、例えば、突起やスリット等を設ければよい。即ち、画素電極と対向電極との間に電圧が印加されたとき、透過領域が、液晶分子の配向方向が互いに異なる複数の領域に分割されるように、配向規制力が付与されていればよい。
【０１００】
また、第２実施形態では、配向膜３４の全面に配向処理を施す場合を例に説明したが、必ずしも配向膜３４の全面に配向処理を施さなくてもよい。図３に示す液晶表示装置のように、反射領域３６においてのみ配向膜３４に配向処理を施してもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態では、配向膜３４にのみ配向処理を施したが、配向膜２４に配向処理を施してもよい。また、配向膜３４と配向膜２４の両方に配向処理を施してもよい。
【０１０２】
また、第４実施形態では、配向規制用構造物として突起４８ａを用いたが、配向規制用構造物は突起４８ａに限定されるものではない。例えば、透過領域３８における透過電極３８又は対向電極３２に、配向規制用構造物であるスリットを形成してもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、負の誘電率異方性を有する液晶を用いた垂直配向（ＶＡ、Vertically Aligned）モードの液晶表示装置を例に説明したが、本発明は、水平配向モードの液晶表示装置等、あらゆる液晶表示装置に適用することが可能である。
【０１０４】
（付記１） 画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、
前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記透過電極上の透過領域が、液晶分子の配向方向が互いに異なる複数の領域に分割されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０５】
（付記２） 付記１記載の液晶表示装置において、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記透過領域のうち前記反射電極側の領域である第１の領域における液晶分子は、前記反射電極上の反射領域から前記透過領域に向かう方向である第１の方向に配向し、前記透過領域のうち前記反射領域側と反対側の領域である第２の領域における液晶分子は、前記第１の方向に対してほぼ反対の方向である第２の方向に配向する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０６】
（付記３） 付記２記載の液晶表示装置において、
前記反射領域における液晶分子がほぼ前記第１の方向に配向するように、配向が規制されていることを特徴とする液晶表示装置。
【０１０７】
（付記４） 付記２記載の液晶表示装置において、
前記第１の領域における液晶分子がほぼ前記第１の方向に配向するように、配向が規制されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０８】
（付記５） 付記１記載の液晶表示装置において、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記反射電極上の反射領域における液晶分子は、前記反射領域から前記透過領域に向かう方向である第１の方向に配向され、前記透過領域は、前記第１の方向に対してほぼ垂直な方向である第２の方向に液晶分子が配向された第１の領域と、前記第２の方向に対してほぼ反対の方向である第３の方向に液晶分子が配向された第２の領域とに分割される
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１０９】
（付記６） 付記１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記透過電極は、前記画素電極の端部に位置している
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１０】
（付記７） 付記２乃至６のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記第１の領域と前記第２の領域との境界に、液晶分子の配向方向を規制する配向規制用構造物が形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１１】
（付記８） 付記７記載の液晶表示装置において、
前記配向規制用構造物は、突起又はスリットである
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１２】
（付記９） 付記１乃至８のいずれかに記載の液晶表示装置において、
前記液晶は、負の誘電率異方性を有する液晶である
ことを特徴とする液晶表示装置。
【０１１３】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、透過電極の縁部から透過電極の外側に向かって斜めに延びる電界を用いて透過領域における液晶分子を配向することができるため、透過領域において複数方向に配向処理を行うことなく、即ち、透過領域において複数方向に配向規制することなく、容易に配向分割を行うことができる。従って、本発明によれば、表示特性が良好な液晶表示装置を低コストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例による液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図９】本発明の第４実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の変形例による液晶表示装置を示す平面図である。
【図１１】提案されている液晶表示装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１０…ガラス基板
１２、１２ａ…透過電極
１４、１４ａ…反射電極
１６…画素電極
１８…ＴＦＴ
２０…ゲートバスライン
２２…データバスライン
２４…配向膜
２６…ＴＦＴ基板
２８…ガラス基板
３０…カラーフィルタ
３２…対向電極
３４…配向膜
３６…反射領域
３８…透過領域
３８ａ〜３８ｄ…領域
４０…液晶
４０ａ、４０ｂ…液晶分子
４２…ＣＦ基板
４４…縁部
４６…ドメイン境界
４８、４８ａ…突起
５０…スリット
１１２…透過電極
１１４…反射電極
１１６…画素電極
１１８…ＴＦＴ
１２０…ゲートバスライン
１２２…データバスライン
Claims (2)
- 画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、
前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、
前記透過電極は、前記反射電極の一の辺に沿って形成されており、
前記透過電極と前記反射電極との間には、切り欠きが存在しておらず、
前記反射電極上の反射領域における液晶分子が、前記反射電極から前記透過電極に向かう方向である第１の方向に配向するように、又は、前記透過電極上の透過領域のうち前記反射電極側の領域である第１の領域における液晶分子が、前記第１の方向に配向するように、配向が規制されており、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記第１の領域における液晶分子は、前記第１の方向に配向し、前記透過領域のうち前記反射領域側と反対側の領域である第２の領域における液晶分子は、前記第１の方向に対して反対方向である第２の方向に配向する
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 画素電極が形成された第１の基板と、前記画素電極と対向する対向電極が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に封入された液晶とを有する液晶表示装置において、
前記画素電極は、光を反射する反射電極と、前記反射電極に隣接して形成され光を透過する透過電極とから成り、
前記透過電極上の透過領域の中央に、配向規制用構造物が設けられており、
前記反射電極上の反射領域における液晶分子が、前記反射電極から前記透過電極に向かう方向である第１の方向に配向するように、配向が規制されており、
前記画素電極と前記対向電極との間に電圧が印加されたとき、前記反射領域における液晶分子は、前記第１の方向に配向され、前記透過領域は、前記第１の方向に対してほぼ垂直な方向である第２の方向に液晶分子が配向された第１の領域と、前記第２の方向に対してほぼ反対の方向である第３の方向に液晶分子が配向された第２の領域とに分割される
ことを特徴とする液晶表示装置。
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