(57)【要約】      （修正有）【課題】初期転移電圧を掛けることなしに、画像を表示することができるＯＣＢ型の液晶表示装置を提供する。【解決手段】反射部と透過部で液晶層の厚みが異なる半透過型の液晶表示装置１０において、液晶層５０の液晶がＯＣＢモードであり、かつ、初期配向状態でツイスト配向であって画像表示状態ではベンド配向に転移するものである。【選択図】図５
2007212560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板上に複数の画素が形成され、これら複数の画素の各々は反射部及び透過部を有し、かつ、前記反射部における液晶層の厚みと前記透過部における液晶層の厚みが異なる液晶セルを有した半透過型の液晶表示装置において、
前記液晶層の液晶がＯＣＢモードであり、かつ、初期配向状態でツイスト配向であり画像表示状態ではベンド配向に転移する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射部内または前記透過部内の一部の液晶がツイスト配向である
ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
アレイ基板上に複数の画素が形成され、これら複数の画素の各々は反射部及び透過部を有し、かつ、前記反射部における液晶層の厚みと前記透過部における液晶層の厚みが異なる液晶セルを有した半透過型の液晶表示装置において、
前記液晶層の液晶がＯＣＢモードであり、所定角°以上のプレチルト角からなる配向膜によって初期配向状態で前記液晶のベンド配向を保持する
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
前記所定角度が３０°である
ことを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
アレイ基板上に複数の画素が形成され、これら複数の画素の各々は反射部及び透過部を有し、かつ、前記反射部における液晶層の厚みと前記透過部における液晶層の厚みが異なる液晶セルを有した半透過型の液晶表示装置において、
前記液晶層の液晶がＯＣＢモードであり、前記液晶中に液晶ポリマーをネットワーク化させて、初期配向状態で前記液晶のベンド配向を保持した
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶ポリマーは、
重合性の液晶モノマーを前記液晶中に溶解し、
前記液晶に電圧を印加してベンド配向にし、
前記ベンド配向状態で前記液晶に紫外線を照射して液晶モノマーを重合してネットワーク化する
ことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半透過型の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近は、液晶テレビ等においてＯＣＢ型の液晶表示装置が用いられてきている（例えば、非特許文献１参照）。このＯＣＢ型の液晶表示装置は、広視野角で高速応答である特徴を有している。しかしながら、このＯＣＢモードの液晶は、電圧無印加時にはスプレイ配向であり、電源投入時に初期転移電圧を印加してベンド配向に転移させる必要がある（非特許文献２参照）。
【非特許文献１】日経フラットパネルディスプレイ戦略編２００５  １１０頁  日経ＢＰ社
【非特許文献２】High-Speed Bend Transition Method using ElectricalTwist Field in OCB Mode TFT-LCDs Kenji nakao,Daiichi Suzuki,Tetsuya Kojima,Midori Tsukane,Hirofumi Wakemoto 1416・SID 04 DIGEST
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような従来のＯＣＢ型の液晶表示装置における電源投入時には、図８に示すような転移波形からなる初期転移電圧を画素電極と対向電極との間に印加する必要がある。この初期転移電圧は、±２５Ｖ程度と比較的高い電圧である。一方で、半透過型液晶表示装置の画素反射部における液晶層の厚みは、画素透過部における液晶層の厚みの約半分であり、上記反射領域に金属異物があると対向基板との間でショートが発生し、画素欠陥及び輝点になる。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、初期転移電圧を印加することなしに、画像を表示することができるＯＣＢ型の半透過型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アレイ基板上に複数の画素が形成され、これら複数の画素の各々は反射部及び透過部を有し、かつ、前記反射部における液晶層の厚みと前記透過部における液晶層の厚みが異なる液晶セルを有した半透過型の液晶表示装置において、前記液晶層の液晶がＯＣＢモードであり、かつ、初期配向状態でツイスト配向であり画像表示状態ではベンド配向に転移することを特徴とする液晶表示装置である。
【０００６】
また、本発明は、アレイ基板上に複数の画素が形成され、これら複数の画素の各々は反射部及び透過部を有し、かつ、前記反射部における液晶層の厚みと前記透過部における液晶層の厚みが異なる液晶セルを有した半透過型の液晶表示装置において、
前記液晶層の液晶がＯＣＢモードであり、所定角度以上のプレチルト角からなる配向膜によって初期配向状態で前記液晶のベンド配向を保持する
ことを特徴とする液晶表示装置である。
【０００７】
また、本発明は、アレイ基板上に複数の画素が形成され、これら複数の画素の各々は反射部及び透過部を有し、かつ、前記反射部における液晶層の厚みと前記透過部における液晶層の厚みが異なる液晶セルを有した半透過型の液晶表示装置において、前記液晶層の液晶がＯＣＢモードであり、前記液晶中に液晶ポリマーをネットワーク化させて、初期配向状態で前記液晶のベンド配向を保持したことを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、初期転移電圧を印加することなしに自発的にＯＣＢモードの液晶がベンド配向となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置１０について図面に基づいて説明する。
【００１０】
第１の実施形態のＯＣＢ型の半透過型液晶表示装置１０について図１〜図５に基づいて説明する。
【００１１】
液晶表示装置１０の液晶セルは、アレイ基板１２と対向基板１４とからなる。図１に示すように、アレイ基板１２には、画像信号が入力する複数本の信号線１６と、これら信号線１６と直交するように配された走査線１８がガラス基板２０上に配線され、信号線１６と走査線１８の交差部近傍にアモルファスシリコンまたはポリシリコンよりなる薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）２２が形成されている。このＴＦＴ２２のソース電極は信号線１６と接続され、ゲート電極は走査線１８と接続され、ドレイン電極は画素電極２４と接続されている。
【００１２】
各信号線１６は、信号線ドライバー回路２６に接続され、各走査線１８は走査線ドライバー回路２８に接続されている。
【００１３】
図２に示すように液晶表示装置１０は半透過型となっており、各画素２９は画素反射部３０と画素透過部３２の２種類の領域から構成されている。画素反射部３０は、画素電極２４として、アルミニウム等の金属膜からなる反射電極３４によって構成されている。また、画素透過部３２の画素電極２４は、ＩＴＯ等の透明電極３６から形成されている。そして、画素反射部３０における液晶層の厚みＡが、画素透過部３２における液晶層の厚みＢの半分となっている。
【００１４】
さらに、アレイ基板１２を構成するガラス基板２０上には、上記で説明した信号線１６、走査線１８、ＴＦＴ２２が形成されたアレイ配線層３８が形成されている。この配線層３８上に画素２９（画素電極２４）がマトリックス状に形成される。画素反射部３０を形成する箇所には、樹脂層４０が形成され、その上に反射電極３４が形成されている。このようにして液晶層５０の厚みを画素反射部３０で薄く調整している。一方、画素透過部３２が形成される位置には、透明電極３６が形成されている。この反射電極３４及び透明電極３６の上には、配向膜４２が形成されている。
【００１５】
対向基板１４を構成するガラス基板４３の下面には、Ｒ、Ｇ、Ｂからなるカラーフィルター層４４が形成され、このカラーフィルター層４４の下面には対向電極層４６が形成され、更にその下面には配向膜４８が形成されている。そして、このアレイ基板１２と対向基板１４との間には以下に説明するＯＣＢモードの液晶を挟み、液晶層５０が形成されている。画素透過部３２における液晶層５０の厚みＢは４．６μｍであり、画素反射部３０における液晶層５０の厚みは２．３μｍである。
【００１６】
アレイ基板１２を構成するガラス基板２０の下面には、位相差板５２、λ／４板５４、偏光板５６が貼り付けられている。一方、対向基板１４を構成するガラス基板４３の上面にも、位相差板５８、λ／４板６０、偏光板６２が貼り付けられている。
【００１７】
本実施形態においては、図３、図４に示すように、液晶層５０と位相差板５２、５８の複合体による総合的なリタデーションが、リタデーション＝ほぼ０のときに黒表示、リタデーション＝ほぼλ／２のときに白表示になるようにした。但し、画素反射部３０では、図３に示すように液晶層５０を２回通るため、液晶層５０の厚みを画素透過部３２におけるそれのほぼ１／２とすることで良好になる。尚、偏光板６２とλ／４板６０とで円偏光板となり、これは、図３に示すように円偏光と直線偏光の変換を実現するためである。図４に示すように、画素透過部３２についても同様である。
【００１８】
そして、本実施形態では、初期配向状態においてツイスト配向となるＯＣＢモードの液晶を液晶層５０に用いている。これは、初期転移電圧を印加することなく、ベンド配向に転移させるためである。即ち、非特許文献１に示すように、初期配向状態においてツイスト配向となる液晶を用いた場合には、ベンド配向が容易に発生する。そのため、液晶層５０の液晶材料にカイラル剤を添加し、図５に示すように、初期配向状態で１８０°ツイスト配向を実現している。これにより、初期転移電圧を印加することなく、画像表示のために画像信号による電圧を印加することで、ベンド配向に速やかに転移する。したがって、初期転移電圧による画素欠陥や輝点が発生することがない。
【００１９】
なお、本実施形態では、表示画面の全面にある全ての画素反射部３０，画素透過部３２に対してツイスト配向の液晶を用いたが、これに限らず画素反射部３０，画素透過部３２内に一部でもツイスト配向の液晶が有れば、液晶層５０の全面に広がるため、ツイスト配向領域は画素透過部３２または画素反射部３０の一部でもよい。
【００２０】
次に、第２の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置１０について図６に基づいて説明する。第１の実施形態と第２の実施形態との相違点は、初期転移電圧を印加することなくベンド配向に転移する構造が異なる点にある。
【００２１】
本実施形態では、配向膜４２と配向膜４８のプレチルト角を３０°以上にすることにより、図６に示すように初期転移状態でもベンド配向を保持するようにした。
【００２２】
具体的には、側鎖型のポリイミド樹脂の配向膜４２，４８を用い、初期状態で３０°以上のプレチルト角を有せば、自発的にベンド配向になり、初期転移電圧を印加することなくＯＣＢ型の液晶表示装置１０を実現することができる。
【００２３】
次に、第３の実施形態のＯＣＢ型の液晶表示装置１０について図７に基づいて説明する。本実施形態と第１の実施形態との相違点も、初期転移状態でベンド配向を維持する構造にある。
【００２４】
本実施形態ではベンド配向状態を保持するように液晶ポリマーを液晶中にネットワーク化させ、ベンド配向を安定化させるようにした。
【００２５】
具体的には、図７に示すように、重合性の液晶モノマー材料を液晶中に溶解させ、電圧を印加してベント配向にする。この状態で紫外線を照射すると液晶モノマー材料が重合し、析出してネットワーク構造を形成する。このネットワーク構造をベント配向状態で形成するため、電界をオフしてもベント配向が保持できる。
【００２６】
このベント配向を維持するために、液晶ポリマーの濃度が５％以上必要であり、また、官能器を持つ液晶モノマーを含むことが効果的である。
【００２７】
本実施形態でも、自発的にベント配向となり、初期転移電圧を印加することなくＯＣＢ型の液晶表示装置１０を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置の説明図である。
【図２】図１の液晶表示装置の縦断面図である。
【図３】図１の液晶表示装置の画素反射部の説明図である。
【図４】図１の液晶表示装置の画素透過部の説明図である。
【図５】図１の液晶表示装置のツイスト配向からベンド配向に転移する状態の説明図である。
【図６】第２の実施形態にかかる液晶表示装置におけるプレチルト角が３０°以上の説明図である。
【図７】第３の実施形態にかかる液晶表示装置における液晶モノマーを重合させる説明図である。
【図８】従来のＯＣＢ型液晶表示装置における初期転移電圧の波形である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  液晶表示装置
１２  アレイ基板
１４  対向基板
３０  画素反射部
３２  画素透過部
３４  反射電極
３６  透明電極
４２  配向膜
４８  配向膜
５０  液晶層
【図１】
2007212560.tif 000003
【図２】
2007212560.tif 000004
【図３】
2007212560.tif 000005
【図４】
2007212560.tif 000006
【図５】
2007212560.tif 000007
【図６】
2007212560.tif 000008
【図７】
2007212560.tif 000009
【図８】
2007212560.tif 000010