JP4638462B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
該液晶表示装置は1画素内に反射表示部と透過表示部を備え、前記第2の基板の反射表示部には、前記第2の基板と液晶層との間に反射層と偏光層を有し、前記偏光層の吸収軸は前記第2の偏光板の吸収軸と平行であり、前記透過表示部に備えた前記液晶層よりも前記反射表示部に備えた前記液晶層の厚みを厚くすることを特徴とする。
Transistor)による相補型回路から構成されるシフトレジスタ回路,レベルシフタ回路,アナログスイッチ回路などから構成される。液晶表示パネル1は従来のアクティブマトリクス駆動型の液晶表示パネルと同様、複数のゲート線と、該ゲート線の延在方向に対して交差する方向に延在させた複数のデータ線が設けられており、ゲート線とデータ線とが交差するところにマトリクス状に副画素が配置される。
127を備える。
(InZnO)などその他の透明な導電材料を使用することが出来る。
Ag等の反射率の高い金属材料で形成する。
180により形成される容量素子(蓄積容量)Cstと、液晶層により形成される容量素子Clcと、スイッチング素子120を有する。
1は第2の基板111上であって、第1の基板110が重なっていない領域にフレキシブルプリント回路板(FPC)50を備え、このFPC50を介して外部と電気的に接続する。また、この領域には必要に応じてドライバとして機能する半導体チップ(不図示)を実装してもよい。
バックライト3としてはエッジライト方式(導光体方式),直下方式(反射板方式),面状光源方式などがある。バックライト3はこれらの方式やその他の方式の中から用途や目的,表示領域の大きさに合わせて最適な方式を選べばよい。ここでは、エッジライト方式のバックライトについて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
63により出射角度の分布や、面内での輝度分布が調整された後、液晶表示パネル1に照射される。
200を通過する際、その偏光状態が変化する。このため、液晶層200を通過する光はその偏光状態の変化に応じた量の光が第1の偏光板210を透過するため所定の明るさの表示となる。つまり、駆動電圧が零の場合に黒(暗)表示となり、所定の駆動電圧が印加されると明表示となる、所謂、ノーマリーブラック型となる。
400nmであり、従って液晶層厚みdが4μmのとき透過率及び反射率が最大となることが分かる。つまり、表示の明るさが最大になる液晶層の厚みdmax が存在する。一方、液晶層の厚みは液晶の応答時間にも影響しており、液晶層の厚みを小さくすると液晶の応答時間が短くなることが知られている。動画を鑑賞する際のストレスを小さくするには液晶層を薄くして液晶の応答時間を小さくすることが望ましい。
(B)では、横軸を液晶層の厚み(μm)、縦軸を反射率として反射表示部での特性を表している。尚、縦軸の反射率は最大値を1として表示している。
3.2μm以下とした。
150の位置が、画素電極190と共通電極170の間である点が実施例1の図1と異なる。また、図9の構成では、第2の基板111の液晶層200に近接する側に形成される偏光層150の位置が画素電極190と液晶層200の間である点が実施例1の図1と異なる。図8,図9共に、その他の構成については図1と同様である。
150と共通電極170との間の第2の保護層160の厚みを透過領域と反射領域で変えることで、透過表示部TAと反射表示部RAにおける液晶層の厚みを変えている。それ以外は実施例1の液晶表示装置と同様である。この構成では、フォトリソグラフィ技術などの適用により、一旦、全面に塗布した保護層を反射領域からより多く除去することで、透過領域の第2の保護層160の厚みを反射領域よりも厚くする。
RAよりも厚くする。
220を形成する。ここで、反射表示部RAにおけるカラーフィルター220は透過表示部TAにおけるカラーフィルター220より薄くするためにフォトリソグラフィ技術を利用してもよい。色素膜を塗布し、パターン露光,現像処理を6回施してもよい。また、ハーフトーン露光技術を用いて、カラーフィルター220を形成すれば、色素膜を塗布,パターン露光,現像処理を3回になるため、プロセス行程を少なくすることが可能である。更に、この構成では、反射表示部RAのカラーフィルター220を薄くするため、反射表示をより明るくする効果を得ることができる。
RAからより多く除去することで、透過表示部TAの第1の保護層230の厚みを反射表示部RAよりも厚くする。
100の主要部の概略構成を示す断面図である。本実施例の液晶表示装置は液晶の初期配向状態が基板面に対して垂直に配向しており、画素電極と共通電極との間に基板面に対して垂直な電界を印加して液晶層を駆動するVertical Alignment(VA)方式である。また、図18(a)は本発明の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの副画素100の主要部の概略構成を示す平面図である。尚、図17は図18(a)のB−B′線に沿った断面構造を模式的に示す図であり、実施例1と重複する個所については説明を省略する。
260とを備える。一方、第2基板111は、液晶層200と近接する側から、画素電極190,第2の保護層160,偏光層150,平坦化層140,反射層130,第2の絶縁層127を備える。
195は直接、画素電極190と同じ導電材料で充填する、或いは、電極層125Aと画素電極190を構成する電極材料の接触性を高めるために図示しない中間層を設けても良い。
211の吸収軸211Aに対し、角度αだけ傾ける。この角度αがおよそ±45度のとき、液晶に電圧を印加すると白表示となる。
図20より、反射率及び透過率の最大値となるリタデーションΔndの値は460nmであり、液晶層の厚みdが4.6μm のとき、透過率及び反射率が最大となる。つまり、表示の明るさが最大になる液晶層の厚みdmax が存在する。
(a)に透過表示部における透過率の駆動電圧依存性を示す。尚、このグラフにおける透過率は、最大透過率で規格化した相対透過率である。
2 表示領域
3 バックライト
4 走査駆動回路
7 データ線
8 ゲート線
50 フレキシブルプリント回路板(FPC)
60 導光体
61 光源
62 反射シート
63 光学フィルム
100 副画素
110 第1の基板
111 第2の基板
120 スイッチング素子
121 半導体層
122 ゲート絶縁膜
123 ゲート電極
124,126 層間絶縁膜
125 電極層
127 第2の絶縁層
130 反射層
140 平坦化層
150 偏光層
160 第2の保護層
170 共通電極
180 第1の絶縁層
190 画素電極
200 液晶層
210 第1の偏光板
211 第2の偏光板
220 カラーフィルター
230 第1の保護層
240 第1の段差層
250 第2の段差層
260 配向制御用の突起
300 データ駆動回路
Claims (14)
- 第1の基板と、
第2の基板と、
前記第1及び第2の基板間に挟持された液晶層と、
前記第1及び第2の基板の少なくとも一方に配置し、前記液晶層を駆動する画素電極及び共通電極と、
前記第1の基板の前記液晶層と反対側に配置された第1の偏光板と、
前記第2の基板の前記液晶層と反対側に配置された第2の偏光板と、を有し、
前記第1及び第2の基板間には複数の画素が形成され、かつ各画素に反射表示部と透過表示部とが形成され、
前記第2の基板の反射表示部には、前記第2の基板と前記液晶層との間に反射層及び偏光層が形成され、
前記透過表示部では、前記第2の偏光板を通過して前記偏光層を介さずに前記液晶層に入射した光は、前記第1の偏光板に入射し、
前記第1の偏光板の吸収軸は、前記第2の偏光板の吸収軸と直交し、
前記偏光層の吸収軸は、前記第2の偏光板の吸収軸と平行であり、
前記液晶層の厚みは、前記透過表示部よりも前記反射表示部の方が厚く、
前記液晶層の透過表示部における厚みをdt、反射表示部における厚みをdrとし、前記液晶層は1.6dt>dr>dtを満たす、
ノーマリーブラック型の液晶表示装置。 - 前記画素電極及び前記共通電極は前記第2の基板に配置し、
前記画素電極と前記共通電極との間に電界を印加して前記液晶層を駆動する
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 表示の明るさが最大になる液晶層の厚みをdmaxとしたとき、
前記液晶層はdr>dt及びdr=dmaxを満たす
請求項2に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶層の透過表示部と反射表示部との厚みを変化させる段差層を、前記第2の基板に配置した
請求項3に記載の液晶表示装置。 - 前記段差層は、前記第2の基板と前記反射層との間に配置する絶縁層である
請求項4に記載の液晶表示装置。 - 前記段差層は、前記反射層と前記偏光層との間に配置する平坦化層である
請求項4に記載の液晶表示装置。 - 前記段差層は、前記偏光層と前記液晶層との間に配置する保護層である
請求項4に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶層の透過表示部と反射表示部との厚みを変化させる段差層を、前記第1の基板に配置した
請求項3に記載の液晶表示装置。 - 前記第1の基板にはカラーフィルターが配置され、
前記カラーフィルターが前記段差層を兼ねる
請求項8に記載の液晶表示装置。 - 前記第1の基板にはカラーフィルターが配置され、
前記段差層は、前記カラーフィルターと前記液晶層との間に配置された保護層である
請求項8に記載の液晶表示装置。 - 前記共通電極は前記第1の基板に配置し、
前記画素電極は前記第2の基板に配置し、
前記液晶層は負の誘電率を持ち、
前記画素電極と前記共通電極との間に電界を印加して前記液晶層を駆動する
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 表示の明るさが最大になる液晶層の厚みをdmaxとしたとき、
前記液晶層はdr>dt及びdr=dmaxを満たす
請求項11に記載の液晶表示装置。 - 前記液晶層はdt<dr<1.4dtを満たす
請求項11に記載の液晶表示装置。 - 前記透過表示部における液晶層の厚みは2.7μm以上3.2μm以下であり、
前記反射表示部における液晶層の厚みは3.2μm以上5.15μm以下である
請求項2に記載の液晶表示装置。
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