JP6794225B2 - 液晶装置 - Google Patents
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Description
表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、液晶層LCと、を備えている。第2基板SUB2は、第1基板SUB1に対向している。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持され、液晶分子LMを含んでいる。
図2に示すように、第2電極EL2は、複数の開口部OP及び帯状の電極部3を有する。すなわち、開口部OP及び電極部3は、X−Y平面において長方形状に形成され、それぞれの開口部OPの長辺は第2方向Yに沿って延出している。開口部OP及び電極部3は、第1方向Xに沿って交互に並んでいる。
ここでは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に、正の誘電異方性(ポジ型)を有する液晶分子LMが封入されている場合を想定している。
なお、負の誘電率異方性(ネガ型)を有する液晶分子LMが封入された場合には、配向方向AD1及びAD2は、開口部OPの長辺と平行な方向に設定される。
液晶装置1の第1電極EL1及び第2電極EL2に、60Hzの交流矩形波を振幅10Vまで段階的に印加した。観察しやすいように、クロスニコルに配置された偏光板の間に液晶装置1を挿入し、一方の偏光板の透過軸と初期配向方向とのなす角度が20度の状態で顕微鏡観察を行った。
ここで、方向DR1及びDR2は、互いに直交している。例えば、第2電極EL2は、方向DR1が第1方向Xに相当し方向DR2が第2方向Yに相当するように配置されてもよいし、方向DR1が第2方向Yに相当し方向DR2が第1方向Xに相当するように配置されてもよい。
第2電極EL2は、複数の開口部OPを備えている。図示した例では、第2電極EL2は、24個の開口部OPを備えている。24個の開口部OPは、4行6列に配置されている。複数の開口部OPは、それぞれ同一形状に形成されている。図示した例では、第2電極EL2は、開口部OP1の方向DR1に隣接した開口部OP2と、方向DR2に隣接した開口部OP3と、を有している。上記したように、開口部OP1、開口部OP2、及び、開口部OP3は、同一形状に形成されている。
図中の横軸は、液晶装置に印加される電圧(V)を0から10Vまでの範囲で示してい
る。なお、ここでの電圧の値は、電圧の振幅の絶対値を示している。縦軸は、拡散反射率
を示している。拡散反射率の値は、完全白色板の拡散反射率を100とした場合の比率を
表している。
図8(a)は、図6に示した開口部OP1の幅W2と拡散反射率の関係を示す図である。図中のL4は、幅W2が18μmである場合の液晶装置の電圧値に対する拡散反射率を示している。図中のL5は、幅W2が24μmである場合の液晶装置の電圧値に対する拡散反射率を示している。図示したように、線L4と線L5とを比較すると、電圧(V)が等しいとき線L5の拡散反射率は、線L4の拡散反射率より大きい。このことから、W2が18μmのときよりも、W2が24μmのときの方が、同電圧値に対しての拡散反射率が大きいことが確認された。
図9(a)は、図6に示した開口部OP1の幅W5及び間隔IVと拡散反射率の関係を示す図である。図中のL8は、幅W5が3μmであり、間隔IVが6μmである場合の液晶装置の電圧値に対する拡散反射率を示している。図中のL9は、幅W5が6μmであり、間隔IVが3μmである場合の液晶装置の電圧値に対する拡散反射率を示している。図示したように、線L8と線L9とを比較すると、電圧(V)が等しいとき線L9の拡散反射率は、線L8の拡散反射率より大きい。このことから、幅W5が間隔IVより小さいときよりも、幅W5が間隔IVより大きいときの方が、同電圧値に対しての拡散反射率が大きいことが確認された。
図10(a)は、幅W4が幅W3より大きい開口部OPを有する第2電極EL2を示している。図10(b)は、幅W3が幅W4より大きい開口部OPを有する第2電極EL2を示している。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
図11(a)は、間隔IVが幅W5より大きい開口部OPを有する第2電極EL2を示している。図11(b)は、幅W5が幅IVより大きい開口部OPを有する第2電極EL2を示している。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
図12(a)は、幅W4が幅W3より大きく、かつ、間隔IVが幅W5より大きい開口部OPを有する第2電極EL2を示している。図12(b)は、幅W3が幅W4より大きく、かつ、幅W5が幅IVより大きい開口部OPを有する第2電極EL2を示している。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
図13(a)に示した例では、1列目C1、3列目C3、5列目C5、7列目C7の奇数列に配置された開口部OPの形状は、図12(a)に示した開口部OPの形状と等しく、2列目C2、4列目C4、6列目C6の偶数列に配置された開口部OPの形状は、図12(b)に示した開口部OPの形状と等しい。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
図14は、図5及び図6に示した第2電極ELと比較して、凸部CV3の辺E6が基部BSの短辺SS2と一直線上に位置している点で相違している。すなわち、図14において、開口部OPはE字形状に形成されている。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
開口部OP1は、図5に示した開口部OP1が線LNの線対称となるように2つ合わせられた形状に形成されている。また、開口部OP2は、長方形状に形成されている。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
図16(b)に示すように、開口部OP1は、図6に示した開口部OP1と比較して、凸部CV4をさらに有する点で相違している。凸部CV4は、方向DR1の矢印とは逆向きに突出している。凸部CV1、CV2、CV3、CV4は、この順に方向DR2の矢印とは逆向きに等間隔に並んでいる。凸部CV4は、辺E7及びE8を有している。辺E7及び辺E8は、方向DR2において対向している。辺E7は、基部BSの長辺LS1と交差している。辺E8は、基部BSの短辺SS2と一直線上に位置している。また、図16(c)に示すように、開口部OP3は、図6に示した開口部OP1と比較して、凸部CV1の辺E1が、基部BSの長辺LS1と交差する点で異なっている。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
開口部OP1は、図16に示した開口部OP1を基部BSが第2電極EL2の辺EL2a側に配置されるように、90°回転された形状である。開口部OP3は、図5に示した開口部OP1と同一形状である。
このような変形例においても上記したのと同様の効果を得ることができる。
図18に示した液晶装置1は、図1に示した液晶装置1と比較して、第1基板SUB1が反射層RFを備えている点で相違している。
また、反射層RFを備える構成においては、第2絶縁基板20の外部に補助光源を備えていても良い。
このような変形例においても、上記したのと同様の効果が得られる。
表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向配置された第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持された液晶層LCと、を備えている。第1基板SUB1と第2基板SUB2とは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材SEによって貼り合わせられている。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間のセルギャップにおいてシール材SEによって囲まれた内側に保持されている。表示パネルPNLは、シール材SEによって囲まれた内側に、画像を表示するアクティブエリアACTを備えている。アクティブエリアACTは、例えば、略長方形状であり、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。
第1基板SUB1は、第1絶縁基板10の第2基板SUB2に対向する側に、スイッチング素子SW、共通電極CE、画素電極PE、第1絶縁膜11、第2絶縁膜12、第3絶縁膜13、第4絶縁膜14、第1配向膜AL1等を備えている。
それぞれの第2電極EL2は、隣り合う2本のゲート配線G及び隣り合う2本のソース配線Sによって囲まれている。このとき、第2電極EL2は、スイッチング素子SWの付近で、スイッチング素子SWを避けるように、画素PXの内側に屈折した屈折部BDを有している。このとき、開口部OP1及びOP2は、2つの凸部を有し、開口部OP1及びOP2の第2方向Yに沿った幅は、開口部OP3の第2方向Yに沿った幅より小さく形成されている。
以上説明したように、本実施形態によれば、高性能化が可能な横電界を用いた散乱型の液晶装置を得ることができる。
SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、LM…液晶分子、LC…液晶層、
BS…基部、DR1、DR2…方向、CV、CV1、CV2、CV3、CV4…凸部、
W1、W2、W3、W4、W5…幅、IV…間隔、
LS1、LS2…長辺、SS1、SS2…短辺、E1〜E8…辺。
Claims (20)
- 第1電極と、前記第1電極と対向する第2電極と、を備える第1基板と、
前記第1基板と対向する第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板の間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備え
前記第2電極は、前記第1電極よりも前記液晶層側に位置し、第1開口部を有し、
前記第1開口部は、基部と、前記基部から第1方向に突出した少なくとも一つの凸部と、を有する多角形状に形成され、
前記基部の前記第1方向の幅は、前記凸部の前記第1方向の幅より大きく、
前記液晶層は、電圧無印加時に透明性を示し、電圧印加時に散乱性を示し、
前記第2電極は、前記第1開口部の前記第1方向に隣接した第2開口部と、前記第1方向と交差する第2方向に隣接した第3開口部と、を有し、
前記第1開口部、前記第2開口部、及び、前記第3開口部は、同一形状である液晶装置。 - 前記第1開口部は、前記第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に等間隔
に並んだ3つの前記凸部を有する、請求項1に記載の液晶装置。 - 第1電極と、前記第1電極と対向する第2電極と、を備える第1基板と、
前記第1基板と対向する第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板の間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備え
前記第2電極は、前記第1電極よりも前記液晶層側に位置し、第1開口部を有し、
前記第1開口部は、基部と、前記基部から第1方向に沿って突出した第1凸部及び第2凸部と、を有する多角形状に形成され、
前記第1凸部と前記第2凸部とは、第2方向に並び、
前記第1凸部の前記第1方向に交差する第2方向の幅は、前記第1凸部と前記第2凸部との第2方向の間隔より大きく、
前記液晶層は、電圧無印加時に透明性を示し、電圧印加時に散乱性を示す液晶装置。 - 前記第1開口部は、前記基部から前記第1方向に突出した第3凸部を有し、
前記第1凸部、前記第2凸部、及び、前記第3凸部とは、前記第2方向に等間隔に並ぶ、請求項3に記載の液晶装置。 - 前記基部の前記第1方向の幅は、前記第1凸部の前記第1方向の幅より大きい、請求項3又は4に記載の液晶装置。
- 前記第1開口部の前記第1方向と交差する第2方向の幅は、前記第1開口部の前記第1方向の幅の1倍以上3倍以下である、請求項1乃至5の何れか1項に記載の液晶装置。
- 第1電極と、前記第1電極と対向する第2電極と、を備える第1基板と、
前記第1基板と対向する第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板の間に保持された液晶分子を含む液晶層と、を備え
前記第2電極は、前記第1電極よりも前記液晶層側に位置し、第1開口部を有し、
前記第1開口部は、基部と、前記基部から第1方向に沿って突出した第1凸部及び第2凸部と、を有する多角形状に形成され、
前記液晶層は、電圧無印加時に透明性を示し、電圧印加時に散乱性を示し、
前記第2電極は、前記第1開口部の前記第1方向に隣接した第2開口部と、前記第1方向と交差する第2方向に隣接した第3開口部と、を有し、
前記第1開口部、前記第2開口部、及び、前記第3開口部は、同一形状である液晶装置。 - 前記第1開口部は、前記基部から前記第1方向に突出した第3凸部を有し、
前記第1凸部、前記第2凸部、前記第3凸部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並んでいる、請求項7に記載の液晶装置。 - 前記第1凸部、前記第2凸部、及び、前記第3凸部の前記第1方向に沿った幅は同一である、請求項8に記載の液晶装置。
- 前記第1凸部の第1辺は、前記基部の第1短辺と一直線上に位置し、
前記第1凸部の前記第1辺と対向する第2辺、前記第3凸部の第3辺、及び、前記第3凸部の前記第3辺と対向する第4辺は、前記基部の長辺と交差する、請求項9に記載の液晶装置。 - 前記第1凸部の第1辺は、前記基部の第1短辺と一直線上に位置し、
前記第1凸部の前記第1辺と対向する第2辺は、前記基部の長辺と交差し、
前記第3凸部の第3辺は、前記基部の長辺と交差し、
前記第3凸部の前記第3辺と対向する第4辺は、前記基部の前記第1短辺と対向する第2短辺と一直線上に位置する、請求項9に記載の液晶装置。 - 電圧無印加時の前記液晶分子の初期配向方向は、前記第1方向と平行である、請求項1乃至11の何れか1項に記載の液晶装置。
- 前記第1開口部は、電圧無印加時の前記液晶分子の初期配向方向に平行な辺と、前記初期配向方向に垂直な辺を含む請求項1乃至12の何れか1項に記載の液晶装置。
- 前記第2電極は、前記第1開口部の前記第1方向に隣接した第2開口部と、前記第1方向と交差する第2方向に隣接した第3開口部と、を有する請求項3に記載の液晶装置。
- 前記第1開口部、前記第2開口部、及び、前記第3開口部は、同一形状である請求項14に記載の液晶装置。
- 前記第1開口部、前記第2開口部、及び、前記第3開口部は、同一の向きである請求項1、7、及び15に記載の液晶装置。
- 前記第1開口部の形状と前記第2開口部の形状とは互いに異なり、前記第1開口部の形状と前記第3開口部の形状とは互いに異なる、請求項14に記載の液晶装置。
- 前記第1電極及び前記第2電極は、透明導電層である請求項1乃至17の何れか1項に記載の液晶装置。
- さらに、前記第1基板は、反射層を備える請求項18に記載の液晶装置。
- 前記第1電極が反射層であり、前記第2電極が透明導電層である請求項1乃至17の何れか1項に記載の液晶装置。
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