JP4799505B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
最初に、等方性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示パネルの構造について説明する。液晶表示パネルは、2枚の透明な基板とこれら基板間に挟持する液晶層とを有し、基板に配置された画素電極と共通電極との間に電界を発生させ、この電界強度を変化させることにより、液晶層の光学特性を制御するものである。ここで、等方性液晶は、電圧無印加時に光学的に等方であり、電圧印加により形成される電界の方向に複屈折性を誘起する。この性質から、等方性液晶を用いて半透過反射型の液晶表示パネルを実現するには、液晶層を2つの円偏光板で挟み、液晶層に電圧を印加した際、誘起される複屈折性により、液晶層を通過する光に生じる位相差が、透過領域では略λ/2、反射領域では略λ/4となる構造を実現する必要がある。ここでλは表示に寄与する光の波長である。
上記構成により、等方性液晶を用いた半透過反射型液晶表示装置の実現が可能となる。しかし、3次元の等方性液晶を用いた場合、配向膜が不要となるため、画素電極及び共通電極と液晶層とが直接接することになる。この構成で、強い電界が液晶層に印加された場合、液晶中の不純物が電極・液晶界面に偏在し、電圧保持率の低下や、それによるフリッカーなどの表示不良を起こす恐れがある。
3次元の等方性液晶は、電圧無印加時に等方的な3次元の周期構造を有することが知られている。この周期構造は、通常の結晶構造における格子定数程度から可視光の波長程度のものがあり、一種の結晶のような状態といえる。このような構造の液晶に部分的に強電界が加わると、周期構造が歪み、ヒステリシスのような状態から光漏れ、コントラストの低下を引き起こすことが考えられる。すなわち、液晶表示パネルの電極構造により、電界印加時に、部分的な強電界が液晶層に加わることにより周期的構造が歪み、電圧無印加の状態に戻した時に、液晶層が光学的等方の状態に戻り難くなる場合がある。このような問題を解決するため、上記保護膜の代わりに等方性保持膜を形成してもよい。
上記、等方性保持膜が、画素電極や共通電極の直上に位置する場合は、ラビングや光照射の処理に伴う焼付き不良を検討する必要がある。ここで、画素電極や共通電極の端部形状としてテーパの角度が大きすぎると、電極端部付近の等方性保持膜は、均一なラビング処理ができなくなり、周期的構造が付加されない不良部が形成されることになる。さらに、画素電極や共通電極の端部付近の領域は、その端部のテーパ角度が大きくなると電界が集中し易く、液晶層の光学状態の不良が生じやすくなる。この問題を解決するためには、画素電極や共通電極の端部付近をテーパ形状に加工すればよい。すなわち、端部の角度を緩やかにすることにより、ラビングの均一性を改善し、さらに、端部付近の電界集中を改善し、等方性液晶への部分的な強電界の印加を低減する効果が得られる。端部のテーパ角度は0度よりも大きく45度以下の範囲内とすることにより、このような効果を高く発揮することができると考えられる。
本実施例は、図8を参照して説明した上記実施例において、第1の位相差板と第2の位相差板を除去し、さらに反射領域RAの構造を変更するものであり、上記実施例に記載の液晶表示パネルと同一機能を有するものには同じ符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
次に、液晶表示パネルへの適応性の高い等方性液晶材料について説明する。等方性液晶材料のうち、電圧無印加時に、3次元的に光学等方となる材料としては、高分子安定化型のブルー相が知られている。高分子安定化ブルー相としては、一般式1から一般式3に示す非液晶性モノマー、一般式4に示す液晶性モノマー、及び、一般式5に示す架橋剤、一般式6に示す光重合開始剤を用い、これらを紫外線(UV)照射し、光架橋させることにより最終的な等方性液晶の材料を得るものが知られている。
Claims (4)
- 第1の基板と、
第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層と、
前記第2の基板に液晶層を駆動する画素電極と共通電極とを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一方面に配置するバックライトと、
前記第1の基板に対して前記第2の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第1の円偏光板と、
前記第2の基板に対して前記第1の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第2の円偏光板とを有し、
前記液晶層は、光学的に等方な状態から電圧の印加により光学的異方性が生じる性質を有し、
前記液晶表示パネルは、1つの画素に反射領域と透過領域とを有し、
前記透過領域の液晶層の厚さ及び前記反射領域の液晶層の厚さを一定とし、
前記反射領域では、前記画素電極及び共通電極の一方が櫛歯状の電極であるか又は面状に形成された電極にスリット状の開口を備えたものであり、他方は絶縁層を介して異なる層に面状に形成された電極であり、
前記透過領域では、前記画素電極及び前記共通電極は、同じ層に櫛歯状に形成され、さらに、前記画素電極及び前記共通電極は互い違いに配置され、
前記画素電極と前記共通電極との間の電圧差により前記液晶層に形成される電界について前記透過領域よりも前記反射領域が小さいことを特徴とする液晶表示装置。 - 第1の基板と、
第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層と、
前記第2の基板に液晶層を駆動する画素電極と共通電極とを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一方面に配置するバックライトと、
前記第1の基板に対して前記第2の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第1の円偏光板と、
前記第2の基板に対して前記第1の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第2の円偏光板とを有し、
前記液晶層は、光学的に等方な状態から電圧の印加により光学的異方性が生じる性質を有し、
前記液晶表示パネルは、1つの画素に反射領域と透過領域とを有し、
前記透過領域の液晶層の厚さ及び前記反射領域の液晶層の厚さを一定とし、
前記画素電極及び前記共通電極のうち、前記液晶層に近い側に形成する電極が櫛歯状の電極であるか又は面状に形成された電極にスリット状の開口部を備えたものであり、他方は絶縁層を介して異なる層に形成された電極であり、
前記画素電極と前記共通電極との間の電圧差により前記液晶層に形成される電界について前記透過領域よりも前記反射領域が小さく、
前記絶縁層の厚みが、前記透過領域よりも前記反射領域で大きいことを特徴とする液晶表示装置。 - 第1の基板と、
第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層と、
前記第2の基板に液晶層を駆動する画素電極と共通電極とを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一方面に配置するバックライトと、
前記第1の基板に対して前記第2の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第1の円偏光板と、
前記第2の基板に対して前記第1の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第2の円偏光板とを有し、
前記液晶層は、光学的に等方な状態から電圧の印加により光学的異方性が生じる性質を有し、
前記液晶表示パネルは、1つの画素に反射領域と透過領域とを有し、
前記透過領域の液晶層の厚さ及び前記反射領域の液晶層の厚さを一定とし、
前記画素電極及び前記共通電極のうち、前記液晶層に近い側に形成する電極が櫛歯状の電極であるか又は面状に形成された電極にスリット状の開口部を備えたものであり、他方は絶縁層を介して異なる層に形成された電極であり、
前記画素電極と前記共通電極との間の電圧差により前記液晶層に形成される電界について前記透過領域よりも前記反射領域が小さく、
前記透過領域では、前記画素電極又は前記共通電極のうち、前記液晶層から遠い側に形成する電極は面状に形成し、
前記反射領域では、前記画素電極又は前記共通電極のうち、前記液晶層から遠い側に形成する電極は櫛歯状の電極であるか又は面状に形成された電極に開口部を備えることを特徴とする液晶表示装置。 - 第1の基板と、
第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に挟持された液晶層と、
前記第2の基板に液晶層を駆動する画素電極と共通電極とを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの一方面に配置するバックライトと、
前記第1の基板に対して前記第2の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第1の偏光板と、
前記第2の基板に対して前記第1の基板が配置された側とは反対側の一方面に配置する第2の偏光板とを有し、
前記液晶層は、光学的に等方な状態から電圧の印加により光学的異方性が生じる性質を有し、
前記液晶表示パネルは、1つの画素に反射領域と透過領域とを有し、
前記透過領域の液晶層の厚さ及び前記反射領域の液晶層の厚さを一定とし、
前記反射領域では、前記画素電極と前記共通電極の一方が櫛歯状の電極であるか、又は面状に形成された電極にスリット状の開口を備えたもので、他方は絶縁層を介して異なる層に面状に形成された電極であり、
前記透過領域では、前記画素電極及び前記共通電極は、同じ層に櫛歯状に形成され、さらに、前記画素電極及び前記共通電極は、互い違いに配置され、
前記画素電極と前記共通電極との間の電圧差により前記液晶層に形成される電界について、前記透過領域よりも前記反射領域が小さく、
前記反射領域には、前記液晶層と前記第1の基板又は第2の基板との間に内蔵位相差層を備えることを特徴とする液晶表示装置。
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