JP4241364B2 - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents
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一方、特許文献3に示す技術は、液晶分子のプレティルト角を0°(基板法線方向から)とし、基板界面近傍での液晶分子の配向方向を全く制御せず、液晶に自発ピッチで90°ツイストするようにカイラル剤を添加したものである。これにより、選択電圧印加時に液晶分子が上下基板面に対して略水平に配列し、かつ90°ツイストする。この場合、非選択電圧印加時に液晶分子はプレティルト角を持たないので、位相差は全くなく、高コントラスト比が達成できる。
特許文献2に示す技術においては、上下基板界面での液晶分子に対して選択電圧印加時に基板面に対して一定方向の方位角を与えるために、上下基板ともに数度のプレティルト角を付与するためのラビング処理等の配向処理を行う必要がある。そのため、製造工程が煩雑になるとともに、両基板のプレティルト角をそれぞれ精度良く制御する必要があった。
一方、特許文献3に示す技術においては、基板界面で液晶分子のダイレクターの方位角方向を規定していないので、方位角方向が異なる複数のドメインが生じ、そのドメインが複数の画素にわたって存在する場合、ドメイン間の視覚特性の差異に起因するザラザラとしたシミ状のムラが発生する。
すなわち、本発明において、プレティルトを付与しない他方の配向膜側では液晶分子のティルト方向は規制されないため、液晶分子のツイスト角は液晶層に添加されるカイラル剤の濃度で調整することができる。d/pが0.25の場合、上下基板間で液晶分子が90°ツイストしていることになり、後述する偏光板の配置により旋光性を用いたTN(Twisted Nematic)モードの表示が実現でき、高いコントラスト比を得ることができる。
画素ピッチが小さいなどの理由により、隣接する画素間に印加される横電界が大きくなった場合、液晶分子の配向が横電界の影響を受け、光の透過率が低下するという問題が生じることがある。その場合、d/pが0.25を超える、すなわち上下基板間で液晶分子を90°を超える角度だけツイストさせることによって、透過率の低下を抑制し、明るい表示を得ることができる。この構成において、本発明者が行ったシミュレーション結果については後述する。
この構成によれば、非選択電圧印加時に液晶層に入射する直線偏光が、液晶層でその偏光状態を変えることなく透過する。よって、上記の構成が黒表示における光漏れが最も生じない構成であり、高いコントラスト比を実現することができる。
本発明の構成は、透過型、反射型、半透過反射型液晶表示装置を問わず適用可能であるが、上記の構成によれば、透過型液晶表示装置を実現することができる。そして、上記の偏光板の配置を組み合わせることで選択電圧印加時にTNモードの表示が実現できる。
この構成によれば、シミ状のムラ等の表示不良がなく、コントラスト比に優れた液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
本実施の形態の液晶表示装置は、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置の例であり、特に透過表示を可能にした透過型液晶表示装置の例である。
図1および図2は本実施の形態の液晶表示装置の概略構成を示す断面図であり、図1は非選択電圧印加状態の液晶分子の配向状態を示し、図2は選択電圧印加状態の液晶分子の配向状態を示す。なお、各画素に備えるスイッチング素子としては、薄膜トランジスタ(TFT)、薄膜ダイオード(TFD)のいずれを用いても良く、本発明の特徴点ではないため、図1や図2ではスイッチング素子、配線等の記載は省略する。また、各図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。以下の説明において、各基板の液晶層側の面を「内面」、それと反対側の面を「外面」という。
次に、本発明の上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図8は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図8において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような携帯電話等の電子機器の表示部に、上記実施の形態の液晶表示装置を用いた場合、シミ状のムラ等の表示不良がなく、コントラスト比に優れた液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
Claims (3)
- 一対の基板間に液晶層が挟持され、透過表示が可能な透過型液晶表示装置であって、
前記液晶層が、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶にカイラル剤が添加されてなり、
前記一対の基板に、前記液晶層を挟んで液晶分子を垂直配向させるための一対の配向膜が設けられ、前記一対の配向膜のうちの一方の配向膜が前記液晶分子にプレティルトを付与する垂直配向膜であり、他方の配向膜が前記液晶分子にプレティルトを付与しない垂直配向膜であり、
セルギャップをd、前記液晶の自発ピッチをpとしたときにd/pが略0.25となるように、前記液晶層に添加されるカイラル剤の濃度が調整され、
前記一対の基板の外面に偏光板がそれぞれ設けられ、これら2枚の偏光板の透過軸方向が略直交しており、
前記プレティルトを付与する垂直配向膜側に位置する液晶分子のダイレクターの方位角方向と入射側偏光板の透過軸方向とのなす角度が略0°もしくは略90°に設定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 一対の基板間に液晶層が挟持され、透過表示が可能な透過型液晶表示装置であって、
前記液晶層が、初期配向状態が垂直配向を呈する誘電異方性が負の液晶にカイラル剤が添加されてなり、
前記一対の基板に、前記液晶層を挟んで液晶分子を垂直配向させるための一対の配向膜が設けられ、前記一対の配向膜のうちの一方の配向膜が前記液晶分子にプレティルトを付与する垂直配向膜であり、他方の配向膜が前記液晶分子にプレティルトを付与しない垂直配向膜であり、
ライン反転駆動もしくはドット反転駆動が行われ、
セルギャップをd、前記液晶の自発ピッチをpとしたときにd/pが0.25を超えるように、前記液晶層に添加されるカイラル剤の濃度が調整されたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1または2に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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