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Description
発光素子と、第1透明基板と、前記第1透明基板の上に設けられた配線と、前記配線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第1基板と、前記発光素子と対向する側面を備えた第2透明基板と、前記画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、第1方向に沿って延出した筋状のポリマーと、液晶分子とを含む液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記配線に重畳する領域の第1ポリマーと、前記画素電極に重畳する領域の第2ポリマーと、を含み、前記第1ポリマーは、前記第1方向とは異なる方向に延出した第1部分を含み、前記第2ポリマーは、前記第1方向とは異なる方向に延出した第2部分を含み、前記第1部分の密度は、前記第2部分の密度より高い、表示装置が提供される。
本実施形態によれば、
発光素子と、第1透明基板と、前記第1透明基板の上に設けられ開口部を規定する格子状の絶縁膜と、前記開口部に設けられた画素電極と、を備えた第1基板と、前記発光素子と対向する側面を備えた第2透明基板と、前記画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、第1方向に沿って延出した筋状のポリマーと、液晶分子とを含む液晶層と、を備え、前記液晶層は、前記絶縁膜に重畳する領域の第1ポリマーと、前記開口部に重畳する領域の第2ポリマーと、を含み、前記第1ポリマーの密度は、前記第2ポリマーの密度より高い、表示装置が提供される。
図1において拡大して示すように、各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査線G及び信号線Sと電気的に接続されている。走査線Gは、第1方向Xに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEは、スイッチング素子SWと電気的に接続されている。共通電極CEは、複数の画素電極PEに対して共通に設けられている。画素電極PEの各々は、第3方向Zにおいて共通電極CEと対向している。液晶層LC(特に、液晶分子32)は、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって駆動される。容量CSは、例えば、共通電極CEと同電位の電極、及び、画素電極PEと同電位の電極の間に形成される。
走査線G1及びG2は、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。信号線S1及びS2は、走査線G1及びG2と交差し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。ここでは、走査線G1及びG2の延出方向を第1方向Xとし、信号線S1及びS2の延出方向を第2方向Yとする。図2に示した画素PXは、隣接する走査線G1及びG2と、隣接する信号線S1及びS2とで規定された領域に相当する。
スイッチング素子SWは、走査線G1及び信号線S1の交差部に設けられている。スイッチング素子SWは、半導体層SCを備えている。半導体層SCは、走査線G1と一体のゲート電極SWGに重畳している。信号線S1と一体のソース電極SWS、及び、ドレイン電極SWDは、それぞれ半導体層SCと電気的に接続されている。画素電極PEは、走査線G1及びG2の間、及び、信号線S1及びS2の間に設けられている。画素電極PEは、ドレイン電極SWDに重畳し、コンタクトホールCHを介してスイッチング素子SWと電気的に接続されている。
ここでの第1ポリマー31A及び第2ポリマー31Bのそれぞれの密度は、液晶層LCをX-Y平面で平面視した際、単位面積当たりの各ポリマーの本数、あるいは、単位面積当たりの各ポリマーの全長で規定される。
なお、本実施形態の密度は、液晶層LCをX-Z平面あるいはY-Z平面で断面視した際、単位面積当たりの各ポリマーの本数、あるいは、単位面積当たりの各ポリマーの全長で規定されてもよい。また、本実施形態の密度は、単位体積当たりの各ポリマーの本数、あるいは、単位体積当たりの各ポリマーの全長、あるいは、単位体積当たりの各ポリマーの体積で規定されてもよい。
第2基板SUB2においては、図4及び図5に示すように、配線の一例である走査線G1、信号線S1及びS2の各々と重畳する位置に遮光層を備えていない。
また、第1ポリマー31Aは、第1方向Xとは異なる方向に延出した第1部分311を含んでいる。図4に示した第2ポリマー31Bは、第1方向Xとは異なる方向に延出した第2部分312を含んでいる。なお、ここでの第1部分311とは、筋状の第1ポリマー31Aの一部分であってもよいし、筋状の第1ポリマー31Aから分岐した部分であってもよい。第2部分312とは、筋状の第2ポリマー31Bの一部であってもよいし、筋状の第2ポリマー31Bから分岐した部分であってもよい。第1方向Xとは異なる方向とは、第2方向Yでもよいし、第3方向Zでもよいし、第2方向Y及び第3方向Zのいずれとも異なる方向であってもよい。第1部分311の密度は、第2部分312の密度より高い。
なお、本実施形態の密度は、液晶層LCをX-Y平面で平面視した際、単位面積当たりの各部分の本数、あるいは、単位面積当たりの各部分の全長で規定されてもよい。また、本実施形態の密度は、液晶層LCをY-Z平面で断面視した際、単位面積当たりの各部分の本数、あるいは、単位面積当たりの各部分の全長で規定されてもよい。また、本実施形態の密度は、単位体積当たりの各部分の本数、あるいは、単位体積当たりの各部分の全長、あるいは、単位体積当たりの各部分の体積で規定されてもよい。
第1基板SUB1において、画素電極PEは、画素PX毎に設けられている。第2基板SUB2において、共通電極CEは、複数の画素PXに亘って配置され、第3方向Zにおいて、複数の画素電極PEと対向している。
透明基板30は、透明な接着層ADにより透明基板20に接着されている。透明基板20は、第3方向Zにおいて、液晶層LCと透明基板30との間に位置している。なお、透明基板30は、省略してもよい。
発光素子LDは、第2方向Yにおいて、側面20C及び側面30Cと対向している。発光素子LDは、配線基板Fに電気的に接続されている。なお、発光素子LDと、側面20C及び30Cとの間に、透明な導光体が配置されてもよい。
発光素子LDは、側面20C及び30Cに向けて光L1を出射する。発光素子LDから出射された光L1は、第2方向Yを示す矢印の向きに沿って進行し、側面20Cから透明基板20に入射するとともに、側面30Cから透明基板30に入射する。透明基板20及び30に入射した光L1は、繰り返し反射されながら、表示パネルPNLの内部を進行する。電圧が印加されていない液晶層LCに入射した光L1は、ほとんど散乱されることなく液晶層LCを透過する。また、電圧が印加された液晶層LCに入射した光L1は、液晶層LCで散乱される。表示装置DSPは、透明基板10側から観察可能であるとともに、透明基板30側からも観察可能である。また、表示装置DSPが透明基板10側から観察された場合であっても、透明基板30側から観察された場合であっても、表示装置DSPを介して、表示装置DSPの背景を観察可能である。
加えて、発光素子LDからの出射光が第2方向Yに沿って伝播するに際して、不所望な散乱による光の損失を抑制することができる。
また、第1領域A1における不所望な散乱が抑制されるため、配線に重畳する遮光層を省略することができ、透明状態での表示パネルPNLの透過率を向上することができる。
曲線C1及びC2のいずれにおいても、電圧が高いほど散乱度が大きくなり、電圧が十分に大きくなると散乱度が飽和する。表示品位の観点からは、曲線C1及びC2が一致することが好ましい。しかしながら、図7に示す例においては、高電圧の領域においては曲線C1及びC2がほぼ一致するが、低電圧の領域においては同じ電圧でも曲線C2の散乱度が曲線C1の散乱度よりも大きい。このような応答特性のヒステリシスは、電圧印加によって初期配向方向とは異なる方向に配向した液晶分子32がその周辺のポリマー31によって拘束されたため、液晶層LCに印加する電圧を低下させても元の配向状態に復帰しにくくなって生ずるものと推定されている。
本実施形態によれば、低電圧の領域から高電圧の領域に亘って、曲線C1及びC2がほぼ一致していることが確認された。すなわち、上記の通り、画素電極PEに重畳する領域の液晶層LCにおいて、液晶分子32の周辺のポリマー31は、液晶分子32を拘束するほどの密度を有していない。このため、電圧印加によって初期配向方向とは異なる方向に配向した液晶分子32は、液晶層LCに印加する電圧を低下させた際に元の配向状態に迅速に復帰することができる。したがって、応答特性のヒステリシスが緩和される。また、上記のヒステリシスが一因となりうる焼き付きを抑制することができる。
SUB1…第1基板 SUB2…第2基板
LC…液晶層 31…ポリマー 32…液晶分子
G…走査線 S…信号線 SW…スイッチング素子 PE…画素電極 CE…共通電極
10…透明基板 20…透明基板 IL…絶縁膜 OP…開口部
Claims (4)
- 発光素子と、
第1透明基板と、走査線と、前記走査線を覆う第1無機絶縁膜と、前記第1無機絶縁膜の上において前記走査線と交差する信号線と、前記走査線及び前記信号線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記走査線、前記信号線、及び、前記スイッチング素子の直上に配置され格子状に形成された有機絶縁膜と、前記スイッチング素子と電気的に接続された画素電極と、を備えた第1基板と、
前記発光素子と対向する側面を備えた第2透明基板と、前記画素電極に重畳する共通電極と、を備えた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられ、第1方向に沿って延出した筋状のポリマーと、液晶分子とを含む液晶層と、を備え、
前記有機絶縁膜は、前記走査線、前記信号線、及び、前記スイッチング素子で囲まれた領域に前記第1無機絶縁膜まで貫通した開口部を有し、
前記画素電極は、前記開口部に設けられ、
前記液晶層は、前記有機絶縁膜に重畳し且つ前記画素電極に重畳しない第1領域の第1ポリマーと、前記開口部において前記画素電極に重畳し且つ前記有機絶縁膜と交差する第2領域の第2ポリマーと、を含み、
前記第1基板は、さらに、容量電極と、前記容量電極と前記画素電極との間に介在する第2無機絶縁膜と、を備え、
前記容量電極は、前記開口部において前記第1無機絶縁膜に接し、前記有機絶縁膜を介して前記信号線に対向し、前記有機絶縁膜及び前記第1無機絶縁膜を介して前記走査線に対向し、
前記第1ポリマーの密度は、前記第2ポリマーの密度より高い、表示装置。 - 前記第2基板は、前記走査線及び前記信号線と重畳する位置に遮光層を備えていない、請求項1に記載の表示装置。
- 前記側面は、平面視において、前記第1方向に沿って延出している、請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1ポリマー及び前記第2ポリマーは、同一材料によって形成されている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。
Priority Applications (6)
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