JP2000171831A - 液晶表示パネル - Google Patents
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Abstract
領域の間の液晶分子を駆動できずコントラストが低い。 【解決手段】光透過性を有する第1の基板101と、第
1の基板に液晶を介して対向させた第2の基板102と
を有する液晶表示パネルにおいて、第2の基板の上に、
表示画素320に設けられた反射層306と、表示画素
の液晶を駆動する画素駆動電極305と、隣接する表示
画素の境界の上で隣接する表示画素に共通に設けられた
共通駆動電極303とを有し、画素駆動電極は、その両
側の共通駆動電極の略中間に配置され、その両側の共通
駆動電極との間で、第1及び第2の基板に略平行な電界
を発生させる。本発明の反射型液晶表示パネルは、隣接
する画素領域の間の液晶分子も駆動できるのでコントラ
ストが高く、一方の基板に駆動電極等を形成できるので
製造プロセスを簡略化できる。
Description
パネルに適用可能な光利用効率が高い反射型液晶表示パ
ネルに関する。
等の携帯型情報機器の普及に伴い、表示パネルの低消費
電力化が要求されており、表示パネルとして低消費電力
化が可能な液晶表示パネルが多く採用される。この液晶
表示パネルは、光の利用形式により、透過型液晶表示パ
ネルと反射型液晶表示パネルに分けられる。
電極の間に液晶を挟み、平行平板電極間に電圧を印加し
て、液晶を透過する光の偏光方向を制御して光をスイッ
チングするものである。しかし、透過型液晶表示パネル
は、消費電力が大きいバックライトを必要とするため、
携帯型情報機器に使用する場合は付属させるバッテリの
重量が大きくなる。そこで、バックライトを必要とせ
ず、自然光を利用可能な反射型液晶表示パネルが注目さ
れている。
面した透明電極と反射電極の間に液晶を挟み、透明電極
と反射電極の間に電圧を印加する。そして、透明電極を
透過し反射電極で反射する光の偏光方向を液晶層で制御
して光をスイッチングするものである。この場合の液晶
には、液晶分子の配向方向を電極間でツイストさせるツ
イステッドネマティック液晶や、液晶に二色性色素を添
加したゲストホスト液晶等が用いられる。
型液晶表示パネルは、対面する一方の基板に透明な共通
電極を設け、他方の基板に画素電極と反射層を設けて、
共通電極と画素電極の間に電圧を印加し、画素電極に対
応した画素領域の液晶分子の配向方向を制御して光をス
イッチングするものである。
して区分されており、各画素電極はそれぞれの画素領域
の液晶分子に電界を印加してその配向方向を制御するた
め、隣接する画素領域の間の液晶分子には電界が及ば
ず、その部分の液晶分子を駆動することができない。従
って、画素領域の間に存在する液晶分子は、表示に寄与
せずコントラストを低下させていた。
と電極間の静電容量が大きくなり、補助電極の静電容量
に対する割合が大きくなるため、画素領域の液晶の電荷
リーク性の影響が大きくなる。この場合、画素領域の液
晶の電荷リーク性が大きいと、保持電圧のリップルが大
きくなり画面のちらつきが目立ってくる。このため、電
荷リーク性の小さい液晶を使用する必要があるが、電荷
リーク性の小さい液晶は、一般的に光の透過率や吸光度
等の電気光学特性が劣るため、反射型液晶表示パネルの
コントラストを高くすることができなかった。
画素電極と共通電極を異なる基板に設け、それを平行に
対面させていたので、成膜やパターンニング、位置決め
等の製造プロセスが複雑になり、製造コストが高くなっ
ていた。
表示が明るく、かつ、製造プロセスの簡略化が可能な反
射型液晶表示パネルを提供することを目的とする。
を有する第1の基板と、第1の基板に液晶を介して対向
させた第2の基板とを有する液晶表示パネルにおいて、
第2の基板の上に、表示画素に設けられた反射層と、表
示画素の液晶を駆動する画素駆動電極と、隣接する表示
画素の境界の上で隣接する表示画素に共通に設けられた
共通駆動電極とを有し、画素駆動電極は、その両側の共
通駆動電極の略中間に配置され、その両側の共通駆動電
極との間で、第1及び第2の基板に略平行な電界を発生
させることを特徴とする液晶表示パネルを提供すること
により達成される。
層と、反射層の上に設けられた画素駆動電極と、隣接す
る画素に共通に設けられた共通駆動電極とを有するの
で、隣接する画素駆動電極に同時に電圧が印加された場
合、隣接する画素領域の境界を含む画素領域全体にわた
って液晶の配向方向が変化する。従って、従来のように
隣接する画素領域の境界部分の液晶が駆動されないとい
うことがなく、高いコントラストを実現することができ
る。
板上に画素駆動電極及び共通駆動電極が所定の間隔をあ
けて交互に配置され、基板に略平行な成分を含む電界を
発生させる。従って、液晶層を介して対面した他方の基
板に対向電極を設ける必要がなく、一方の基板上に画素
駆動電極、共通駆動電極、薄膜トランジスタ等を成膜す
ればよいため、液晶表示パネルの製造プロセスが簡略化
される。
1の基板と、第1の基板にゲストホスト液晶を介して対
向させた第2の基板とを有する液晶表示パネルにおい
て、第2の基板の上に設けられた反射層と、反射層の上
に設けられ4分の1波長板として機能する絶縁層と、絶
縁層の上に設けられゲストホスト液晶を駆動する画素駆
動電極及び共通駆動電極とを有し、画素駆動電極は、共
通駆動電極との間で第1及び第2の基板に略平行な電界
を発生させることを特徴とする液晶表示パネルを提供す
ることにより達成される。
電極は対向していないので、電極間に形成されるコンデ
ンサの面積が小さくなり、電極間の静電容量が小さくな
る。このため、補助電極の電極間の静電容量に対する割
合が小さくなり、画素領域の液晶の電荷リーク性の影響
が小さくなる。従って、ゲストホスト液晶として、電荷
リーク性は大きいが二色性比等の光学特性が良好なアゾ
系の色素を添加することができ、高いコントラストと反
射率を実現できる。
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
明図であり、図1(1)は平面図、図1(2)は等価回
路図である。図1(1)に示すように、本発明の液晶表
示パネルは、紙面と平行な液晶層の下に、液晶層と平行
に画素駆動電極305と共通駆動電極303が交互に設
けられ、それらの電極の間に電圧を印加することによ
り、水平方向の電界E1〜E3を発生させる。
左右の共通駆動電極303との間、即ち1点鎖線320
で示す部分が1画素になり、隣接する画素領域の境界は
共通駆動電極303の中央になる。また、交互に配置さ
れた画素駆動電極305と共通駆動電極303の間隔は
等間隔である。従って、隣接する画素駆動電極305に
同時に電圧が印加された場合、隣接する画素領域の境界
を含む画素領域全体にわたって液晶の配向方向が変化
し、従来のように、隣接する画素領域の境界部分の液晶
が駆動されないということがなく、高いコントラストを
実現することができる。
共通駆動電極303の下に設けられ、紙面上方から入射
し液晶層を通過した光を反射する。一方、ソース電極3
01と薄膜トランジスタ304は、共通駆動電極303
の下に設けられる。これは、入射する光が共通駆動電極
303で遮蔽されて薄膜トランジスタ304に当たらな
いようにし、薄膜トランジスタ304の光リーク電流を
低減させるためである。
は、薄膜トランジスタ304のドレインからコンタクト
ホール402を介して画素駆動電極305に印加され、
水平方向の電界E1〜E3を発生させる。電界E1〜E
3は、電圧無印加時に垂直方向に配向していたp型の液
晶分子を水平に配向するので、液晶層を通過し反射層3
06で反射する光の偏光方向を90°回転させる。従っ
て、液晶層に偏光板を通して直線偏光させた光を入射さ
せれば、反射光のスイッチングが可能である。
等価回路図で、液晶を介した画素駆動電極305と共通
駆動電極303は、等価的にコンデンサC1〜C4で表
される。
−X線における断面図で、画素駆動電極305と共通駆
動電極303の間に電圧が印加されていない状態を示
す。ガラス基板102の上に反射層306が設けられ、
反射層306の上に絶縁層401を介して画素駆動電極
305と共通駆動電極303が設けられる。また、画素
駆動電極305、共通駆動電極303及び絶縁層401
の上に垂直配向膜107が設けられる。尚、図2中に
は、ソース電極301は省略されている。
に偏光板110が設けられ、下側(背面側)に垂直配向
膜108が設けられる。そして、ガラス基板101、1
02の間にp型の液晶109が挿入される。この場合、
垂直配向膜107、108は、画素駆動電極305と共
通駆動電極303の間に電圧が印加されない状態で、液
晶109をガラス基板101、102に対して垂直に配
向させる。
共通駆動電極303の間に電圧を印加しない場合は、液
晶109の配向方向が垂直のままであり、入射光111
の偏光状態が変化しない。このため偏光板110を透過
した光111は、反射層306で反射し再び偏光板11
0を透過する。即ち、電圧を印加しないときの液晶表示
パネルは白表示になる。
印加した場合の動作説明図である。本発明の液晶表示パ
ネルは、電圧無印加時に垂直配向させたp型の液晶10
9を、画素駆動電極305と共通駆動電極303の間に
電圧を印加することにより水平に倒す。この場合、水平
に倒れた液晶109は、入射光の波長をλとすると、入
射光の偏光方向を90°回転させるλ/4板として作用
する。従って、偏光板110を透過し反射層306で反
射した光111は、その偏光面が90°回転しているた
め偏光板110を透過できない。即ち、電圧を印加した
ときは液晶表示パネルは黒表示になる。
画素駆動電極305及び共通駆動電極303が横方向の
電界を発生させるだけでよいため、液晶層を介して対面
したガラス基板101に対向電極を設ける必要がない。
従って、一方のガラス基板102に、画素駆動電極30
5、共通駆動電極303、ソース電極301、ゲート電
極302、薄膜トランジスタ304等を成膜すればよい
ため、液晶表示パネルの製造プロセスが簡略化される。
表示パネルの平面図で、1つの画素領域の液晶を2つの
画素駆動電極305で駆動する場合の構成を示す。ソー
ス電極301に印加されたデータ電圧は、ゲート電極3
02にゲート電圧が印加された薄膜トランジスタ304
を通過し、画素駆動電極305に順次印加される。
されており、画素駆動電極305と共通駆動電極303
との差の電圧により電界が発生し、その電界により液晶
109の配向方向を制御する。本実施の形態では、1つ
の反射層306に対応する1つの画素領域の液晶109
を、3つの共通駆動電極303とその間に設けられた2
つの画素駆動電極305で駆動するため、所定の電界を
液晶109に印加する場合の印加電圧を低くすることが
でき、消費電力の低減が可能である。
共通駆動電極303の下に、金属または絶縁体で形成さ
れる。本実施の形態では、反射層306はソース電極3
01の形成を容易にするために、画素の境界部分で分割
されている。即ち、反射層306が分割されている画素
の境界領域にソース電極301を形成することができ
る。反射層306が金属の場合は、反射率が高いアルミ
ニウム膜などが望ましい。絶縁体の場合は顔料を分散さ
せたアクリル樹脂などを使用する。絶縁体の場合は、
赤、緑、青に着色した顔料を使用することにより、反射
層306にカラーフィルタの代用をさせることも可能で
あり、カラー液晶表示パネルの構造が簡略化される。
液晶表示パネルのA−A線における断面図である。反射
層306は、画素駆動電極305及び共通駆動電極30
3と絶縁層401を介して電気的に絶縁され、絶縁層4
01には、例えば、膜厚1〜10μmの日本合成ゴム製
HRC−001を使用する。これにより反射層306に
反射率の高いアルミニウム膜等を使用することができ
る。反射層306をアルミニウム膜などの導電性物質で
形成した場合は、ソース電極301は反射層306と共
通駆動電極303で取り囲まれ、ソース電極301から
の漏れ電界はそれらの導電性物質で遮蔽される。このた
め、ソース電極301からの漏れ電界により液晶109
が駆動されることがなく、表示のコントラストを向上さ
せることができる。
時に液晶109をガラス基板101、102に垂直な方
向に配向させるものであり、例えば、日産化学製RN−
783が使用される。
01は、共通駆動電極303の下に形成される。これに
より、薄膜トランジスタ304を不透明な共通駆動電極
303で遮光し、薄膜トランジスタ304の光リーク電
流を低減する。また、表示に寄与しないソース電極30
1及び薄膜トランジスタ304を共通駆動電極303の
下に形成することにより、反射層306と共通駆動電極
303とでパネルのほぼ全面を覆うことができ、液晶表
示パネル全体の反射面積を広くすることができる。即
ち、画素駆動電極305及び共通駆動電極303は、ア
ルミニウム等の金属導体であり反射板として作用する。
従って、本来の反射層306と共働して液晶表示パネル
の反射率を向上させると共に、共通駆動電極303が隣
接する反射層306の境界の上方に設けられ、反射層3
06の境界部分でも光を反射するため、パネルの反射領
域を広くすることができる。
駆動電極305と共通駆動電極303の間に電圧を印加
すると、電界と同方向、即ち画素駆動電極305及び共
通駆動電極303に垂直で、しかもガラス基板101、
102と平行な方向に倒れる。この場合、偏光板110
を、その透過軸又は吸収軸がガラス基板101、102
に平行で、しかも画素駆動電極305及び共通駆動電極
303に垂直な方向から±45°になるように配置す
る。これにより、電圧が印加された液晶109を通過す
る光の偏光方向は90°回転する。
ルギャップdの積であるリタデーションΔndは、電圧
印加時にnλ/4(nは奇数の自然数、λは光の波長)
と等しくなるように調整される。この場合、液晶109
の屈折率異方性Δnは、印加する電圧により変化する。
303の間に電圧を印加するにしたがって、液晶109
は電界の方向に倒れ、液晶109の屈折率異方性Δnが
大きくなるので、リタデーションΔndの値も0から次
第に大きくなる。
感度が最も高い550nmとすると、λ/4は約140
nmである。液晶109のリタデーションΔndの値
は、所定の印加電圧で140nmになり、液晶109は
光の偏光方向を90°回転させるλ/4板として機能す
る。
がnλ/4に等しくない場合は、ガラス基板101と偏
光板110の間に差分のリタデーションΔndを持つ位
相差フィルムを挿入することによって補正する。また、
液晶109の白黒表示を反転させる場合は、前記とは逆
に、所定の電圧で液晶109のリタデーションΔndが
0になるように位相差フィルムを挿入する。
液晶表示パネルのY−Y線部分の詳細平面図である。本
実施の形態では分割された反射層306が各画素領域に
対応して設けられ、1つの画素領域を3つの共通駆動電
極303と2つの画素駆動電極305で駆動する点が図
1と相違する。従って、液晶109をより低い駆動電圧
で効率よく駆動することができ、液晶109のリタデー
ションΔndがnλ/4と等しくなる駆動電圧が低下す
るので、液晶表示パネルの低消費電力化が可能である。
303の間隔は隣接する画素領域に渡って等間隔であ
り、隣接する画素領域の境界は共通駆動電極303の中
央の位置になる。従って、隣接する画素領域の画素駆動
電極305に同時に電圧が印加された場合、共通駆動電
極303が両側の画素領域に共通になり、液晶の配向方
向が隣接する画素領域の境界を含む画素領域全体にわた
って変化するため、高いコントラストを実現することが
できる。
液晶表示パネルの等価回路図で、画素駆動電極305と
共通駆動電極303との間には、液晶109を誘電体と
する等価的なコンデンサC11〜C18が存在する。
液晶表示パネルの製造プロセスの説明図で、図6のB−
B線における断面を示す。本実施の形態では、一方のガ
ラス基板102に反射層306、薄膜トランジスタ30
4、ソース電極301、画素駆動電極305、共通駆動
電極303等を全て成膜できるので、液晶表示パネルの
製造プロセスの簡略化が可能である。
程度のアルミニウム膜をガラス基板102の上に成膜し
てパターンニングすることで、反射層306とゲート電
極302を形成する。次に、図8(2)に示すように、
窒化シリコン(SiN)等のゲート絶縁層201、薄膜
トランジスタのチャネルとなるアモルファスシリコン
(a−Si)202、薄膜トランジスタのエッチング保
護膜となる窒化シリコン(SiN)203を積層して成
膜する。
コン(SiN)203をパターンニングしてエッチング
保護膜204を生成する。エッチング保護膜204は、
薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極をエッ
チングする時に、チャネルとなるアモルファスシリコン
202を保護するものである。
ァスシリコンにイオンを注入したオーミックコンタクト
層(n+a−Si)205、ソース電極及びドレイン電
極になる金属層(Ti/Al/Ti)206を積層して
成膜する。オーミックコンタクト層205は、金属層2
06とアモルファスシリコン202のオーミック接触を
改善するものである。なお、金属層(Ti/Al/T
i)206は、膜厚500Å程度のチタン膜と膜厚15
00Å程度のアルミニウム膜(下層)の積層膜である。
06、オーミック層205及びアモルファスシリコン2
02をパターンニングして、ソース電極301とドレイ
ン電極209を生成し、薄膜トランジスタ304を生成
する。
01(例えば、日本合成ゴム製HRC−001等)を成
膜してコンタクトホールになるスルーホール208を設
ける。次に、図9(2)に示すように、画素駆動電極及
び共通駆動電極になるアルミニウムの金属層(Al)2
07を成膜する。そして、図9(3)に示すように、金
属層(Al)207をパターンニングして、画素駆動電
極305と共通駆動電極303とを同時に生成する。
ラス基板102に反射層306、薄膜トランジスタ30
4、ソース電極301、画素駆動電極305、共通駆動
電極303等を全て成膜できるので、液晶表示パネルの
製造プロセスを簡略化することができる。
背面等、薄膜トランジスタのゲート電極302等とは独
立に設ける場合について説明する。この場合は、図10
(1)に示すように、反射層306をガラス基板102
の背面側(図中下側)に設けたことで、ガラス基板10
2の表面側(図中上側)に共通駆動電極303とゲート
電極302とを同時に成膜でき、また、図10(5)に
示すように、画素駆動電極305とソース電極301を
同時に形成できるため、図9(1)〜(3)に示した絶
縁層401、画素駆動電極305及び共通駆動電極30
3を生成するプロセスが省略できる。このため、液晶表
示パネルの製造プロセスが更に簡略化される。なお、図
10(2)〜(4)は図8(2)〜(4)と同様のプロ
セスである。
晶表示パネルの断面図である。本実施の形態は、図5に
示した第1の実施の形態の共通駆動電極303を、ガラ
ス基板101の背面側に形成したものである。共通駆動
電極303は、反射層306に対して表示側に設けられ
るため、膜厚1000Å程度のインジウム・ティン・オ
キサイド(ITO)からなる透明電極を使用する。
5と共通駆動電極303の間の電界はガラス基板10
1、102と略平行な方向(より厳格には平行に近い斜
め方向)になり、液晶109の電圧印加時の配向方向も
略平行になる。本実施の形態においても、画素領域の境
界位置に共通駆動電極303が両側の画素領域に共通に
設けられるので、画素領域の境界部分の液晶109を画
素として効率よく配向させることができるので、表示の
コントラストを向上させることができる。
晶表示パネルの断面図で、液晶として二色性色素を添付
したゲストホスト液晶159(例えば、三菱化学製LA
−121)を使用する場合の構成である。第3の実施の
形態は、図5に示した第1の実施の形態と略同様の構成
であるが、ガラス基板101の上に偏光板は設けられて
いない。即ち、絶縁層401にλ/4板としての機能を
持たせることにより偏光板を省略できる。
合させて生成する。この液晶性プレポリマーは、配向さ
せて光学的異方性を持たせλ/4板として機能させるこ
とができるので、本実施の形態の液晶表示パネルは偏光
板なしでも高いコントラストを実現することができる。
305と共通駆動電極303の間に電圧を印加すると、
水平方向に配向し所定の偏向方向の入射光を吸収する。
入射光は反射層306で反射されて反射光になるが、反
射光はλ/4板として機能する絶縁層401を通過する
と偏向方向が90°回転し、ゲストホスト液晶159で
再吸収される。従って、ゲストホスト液晶159は、効
率よく光を吸収することができ、液晶表示パネルのコン
トラストを向上させることができる。
05と共通駆動電極303は対向していないため、電極
間に形成されるコンデンサの面積が小さくなり、電極間
の静電容量が小さくなる。このため、補助電極の電極間
の静電容量に対する割合が小さくなり、画素領域の電荷
リーク性の影響が小さくなる。従って、ゲストホスト液
晶159として、電荷リーク性は大きくなるが二色性比
等の光学特性が良好なアゾ系の色素を添加することがで
きる。
色性色素を垂直に配向したときの光の吸光度と、水平に
配向したときの光の吸光度の比である二色性比で表さ
れ、二色性比が高い二色性色素を溶解させたゲストホス
ト液晶159は、高い反射率を実現できる。二色性色素
材料は、大きく分類してアゾ系とアントラキノン系があ
る。アゾ系は二色性比は高いが電荷リーク性が大きくな
り、アントラキノン系は二色性比は低いが電荷リーク性
が小さくなる。
59の電荷リーク性の影響が小さくなれば、電荷リーク
性が大きくても二色性比が高いアゾ系の色素を採用する
ことが可能になり、従来より2割程度高い反射率を実現
することができる。
液晶159は、長時間のアニールによって一度低下した
電圧保持率を回復できることが実験によって確かめられ
ている。従って、電圧保持率が低下した場合は、再度の
アニールによって長時間の使用に耐える液晶表示パネル
を実現することができる。なお、上記第3の実施の形態
例の場合、共通駆動電極303は、画素駆動電極305
との間で略平行な電界を発生させれば、電荷リーク性は
大きくても光学特性が良好なアゾ系の色素を添加したゲ
ストホスト液晶を利用することができる。
晶表示パネルの断面図である。本実施の形態は、図5に
示した第1の実施の形態の構成と略同様であるが、ネマ
ティック液晶又はゲストホスト液晶169を、水平配向
膜167、168により電圧無印加時に水平配向させる
点が異なる。水平配向膜167、168は、例えばJS
R製AL−1054を使用する。
69を使用する場合は、n型又はp型のどちらでも使用
可能であり、n型の場合は例えばメルク社製MJ−95
785を使用し、p型の場合は例えばメルク社製ZLI
−4792を使用する。
画素駆動電極305及び共通駆動電極303の電極方向
に対して約45°方向にラビングする。これにより液晶
分子は、電圧無印加状態で、ラビング方向と同様の方向
に水平配向する。画素駆動電極305と共通駆動電極3
03の間に電圧を印加すると、液晶分子はガラス基板1
01、102と平行な面内で約45°回転し、画素駆動
電極305及び共通駆動電極303の電極方向と平行ま
たは垂直になる。この状態は第1の実施の形態と同様
で、光の偏光方向は約90°回転する。従って、偏光板
110の吸収軸又は透過軸を電圧無印加時の液晶の配向
方向と平行又は垂直に配置することにより、光をスイッ
チングすることが可能になる。
液晶169を使用する場合は、水平配向膜167、16
8を画素駆動電極305及び共通駆動電極303の電極
方向に平行又は垂直にラビングする。画素駆動電極30
5と共通駆動電極303との間に電圧を印加すると、液
晶分子はガラス基板101、102と平行な面内で約9
0°回転して電極方向と略平行または略垂直になる。従
って、偏光板110の吸収軸又は透過軸を電圧無印加時
の液晶の配向方向に平行又は垂直に配置することによ
り、光をスイッチングすることが可能になる。
晶表示パネルの断面図で、反射層306を共通駆動電極
303、画素駆動電極305及びガラス基板102の上
に形成した構成を示す。反射層306は、例えば、酸化
マグネシウムなどの白色微粉末あるいはアルミニウムな
どの金属微粉末を分散させた光硬化性アクリル樹脂を使
用する。この場合、反射層306は絶縁体なので、金属
反射層のように画素駆動電極305等と絶縁する必要が
なく、製造プロセスの簡略化が可能である。なお、本構
成は、例えば図5に示した第1の実施の形態、又は図1
3に示した第4の実施の形態に適用できる。
晶表示パネルの断面図で、反射層306を、共通駆動電
極303と画素駆動電極305との間で且つ同じ層に形
成した構成を示す。この場合に、共通駆動電極303及
び画素駆動電極305を金属で形成すれば、それらの電
極は反射板としても作用し、それらの間に設けた反射層
306と共働して液晶表示パネルの反射率の向上させる
ことができる。なお、本構成は、例えば図5に示した第
1の実施の形態、又は図13に示した第4の実施の形態
に適用できる。
晶表示パネルの断面図で、ガラス基板101の下面に共
通駆動電極303及び画素駆動電極305を形成し、ガ
ラス基板102の上面に反射層306を形成した構成を
示す。共通駆動電極303及び画素駆動電極305は、
例えば膜厚1000Å程度のITO透明電極である。こ
の場合も、共通駆動電極303と画素駆動電極305の
間に電圧を印加して、水平方向の電界を発生させるの
で、簡易な構造で液晶表示パネルのコントラストを向上
させることができる。なお、本構成は、例えば図11に
示した第2の実施の形態において、画素駆動電極305
をガラス基板101の下面に形成した場合に適用でき
る。
の形態の液晶表示パネルの断面図及び平面図で、図17
は図18のC−C線における断面を示す。本実施の形態
は、ガラス基板101の下面及びガラス基板102の上
面に、共通駆動電極及び画素駆動電極の両者を直交させ
て構成した場合である。即ち、ガラス基板101の下面
に、紙面に平行な方向に所定の間隔をあけて第1の共通
駆動電極303Aと第1の画素駆動電極305Aが交互
に設けられる。また、ガラス基板102の上面に、反射
層306及び絶縁層401を介し、ガラス基板101の
第1の共通駆動電極303A等と直交する方向に、第2
の共通駆動電極303Bと第2の画素駆動電極305B
が所定の間隔をあけて交互に設けられる。
7、108により電圧無印加時に垂直方向に配向してい
た液晶分子を、直交して設けられた駆動電極303A、
305A及び303B、305Bによる電界でツイスト
させることができる。このため、ゲストホスト液晶を使
用した場合に、ゲストホスト液晶の光吸収率を高めるこ
とができ、表示のコントラストを向上させることができ
る。
晶表示パネルの断面図で、第1の実施の形態と略同様の
構成において、ガラス基板101と垂直配向膜108の
間に赤色カラーフィルタ403、緑色カラーフィルタ4
04、青色カラーフィルタ405を設けた構成例であ
る。本実施の形態によれば、画素駆動電極305と共通
駆動電極303の間に電圧を印加することにより、電圧
無印加時に垂直配向した液晶分子を水平方向に駆動し、
簡易な構成でコントラストの高いカラー表示を実現する
ことができる。
施の形態の液晶表示パネルの断面図及び平面図で、第1
の実施の形態と略同様の構成において、共通駆動電極3
03と反射層306をコンタクトホール406で接続し
た構成を示す。反射層306をアルミニウムなどの導電
性物質で形成した場合に、反射層306と共通駆動電極
303をコンタクトホール406で接続した構成例であ
る。この場合、コンタクトホール406は、コンタクト
ホール402と同様に紫外線の選択照射等により形成す
る。
タクトホール406で接続した場合、画素駆動電極30
5は絶縁層401を介して共通駆動電極303との間に
大きな補助容量を形成する。この補助容量は、画素駆動
電極305に印加されたデータ電圧の保持率を高め、ち
らつきの少ない画像を表示させることができる。なお、
この補助容量は図12に示した第3の実施の形態におい
ても設けることができるので、前述のようにゲストホス
ト液晶159に電荷リーク性は大きいが二色性比が高い
アゾ系の色素を添加することができる。
素間領域に存在する液晶の駆動が可能になり、液晶表示
パネルの反射率とコントラストを向上させることができ
る。また、一方のガラス基板に画素駆動電極と共通駆動
電極を設けるため、画素領域の静電容量が小さくなり、
透過率等の光学特性が良好な液晶材料を採用することが
できる。さらに、対向した平行平板電極を使用しないた
め、製造プロセスが簡略化され低コストの液晶表示パネ
ルを提供することができる。
平面図である。
断面図である。
詳細平面図である。
等価回路図である。
ロセス説明図(I)である。
ロセス説明図(II)である。
プロセス説明図(III)である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の断面図である。
の平面図である。
の断面図である。
ルの断面図である。
ルの平面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】光透過性を有する第1の基板と、前記第1
の基板に液晶を介して対向させた第2の基板とを有する
液晶表示パネルにおいて、 前記第2の基板の上に、表示画素に設けられた反射層
と、前記表示画素の液晶を駆動する画素駆動電極と、隣
接する前記表示画素の境界の上で隣接する前記表示画素
に共通に設けられた共通駆動電極とを有し、 前記画素駆動電極は、その両側の前記共通駆動電極の略
中間に配置され、その両側の前記共通駆動電極との間
で、前記第1及び第2の基板に略平行な電界を発生させ
ることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項2】光透過性を有する第1の基板と、前記第1
の基板に液晶を介して対向させた第2の基板とを有する
液晶表示パネルにおいて、 前記第2の基板上に、表示画素に設けられた反射層と、
所定の間隔をおいて設けられた画素駆動電極とを有し、 前記第1の基板の前記第2の基板側に、前記画素駆動電
極に略平行にずらして配置され、隣接する前記表示画素
の境界の上で隣接する前記表示画素に共通に設けられた
共通駆動電極を有し、 前記画素駆動電極は、その両側の前記共通駆動電極との
間で、前記第1及び第2の基板と略平行な電界を発生さ
せることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項3】光透過性を有する第1の基板と、前記第1
の基板に液晶を介して対向させた第2の基板とを有する
液晶表示パネルにおいて、 前記第2の基板上に、表示画素に設けられた反射層を有
し、 前記第1の基板の前記第2の基板側に、前記表示画素の
液晶を駆動する画素駆動電極と、隣接する前記表示画素
の境界の上で隣接する前記表示画素に共通に設けられた
共通駆動電極とを有し、 前記画素駆動電極は、その両側の前記共通駆動電極の略
中間に配置され、その両側の前記共通駆動電極との間
で、前記第1及び第2の基板に略平行な電界を発生させ
ることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項4】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記反射層は、前記画素駆動電極及び前記共通駆動電極
の前記第2の基板側に設けられることを特徴とする液晶
表示パネル。 - 【請求項5】請求項4において、 前記反射層は、導電性を有しており、 前記反射層と前記共通駆動電極との間に絶縁層が設けら
れ、 前記反射層と前記共通駆動電極は、コンタクトホールに
より接続されることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項6】請求項1又は2において、 前記反射層は、少なくとも前記画素駆動電極の前記液晶
側に設けられることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項7】請求項1又は2において、 前記反射層は、少なくとも隣接する前記画素駆動電極の
間に設けられることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項8】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記第1の基板上に設けられ、前記画素駆動電極及び前
記共通駆動電極の方向と所定の角度をなす透過軸又は吸
収軸を有する偏光板と、 前記第1の基板の前記液晶側に設けられた第1の垂直配
向膜と、 前記第2の基板の前記液晶側に設けられた第2の垂直配
向膜とを有することを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項9】請求項8において、 前記第1の基板と前記第1の垂直配向膜の間に、カラー
フィルタを有することを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項10】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記液晶は、ゲストホスト液晶であり、 前記第1の基板の前記ゲストホスト液晶側に設けられた
第1の垂直配向膜と、 前記反射層の上に設けられ4分の1波長板として機能す
る絶縁層と、 前記第2の基板の前記ゲストホスト液晶側に設けられた
第2の垂直配向膜とを有することを特徴とする液晶表示
パネル。 - 【請求項11】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記液晶は、ネマティック液晶であり、 前記第1の基板上に設けられ、前記画素駆動電極及び前
記共通駆動電極の方向と所定の角度をなす透過軸又は吸
収軸を有する偏光板と、 前記第1の基板側の前記ネマティック液晶側に設けら
れ、前記偏光板の透過軸又は吸収軸と略同方向あるいは
略±45°方向のラビング方向を有する第1の水平配向
膜と、 前記第2の基板の前記ネマティック液晶側に設けられ、
前記第1の水平配向膜と反平行なラビング方向を有する
第2の水平配向膜とを有することを特徴とする液晶表示
パネル。 - 【請求項12】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 前記液晶は、ゲストホスト液晶であり、 前記第1の基板上に設けられ、前記画素駆動電極及び前
記共通駆動電極の方向と略平行又は略垂直な透過軸又は
吸収軸を有する偏光板と、 前記第1の基板の前記ゲストホスト液晶側に設けられ、
前記画素駆動電極及び前記共通駆動電極に略平行又は略
垂直なラビング方向を有する第1の水平配向膜と、 前記第2の基板の前記ゲストホスト液晶側に設けられ、
前記第1の水平配向膜と反平行なラビング方向を有する
第2の水平配向膜とを有することを特徴とする液晶表示
パネル。 - 【請求項13】光透過性を有する第1の基板と、前記第
1の基板に液晶を介して対向させた第2の基板とを有す
る液晶表示パネルにおいて、 前記第1の基板の前記第2の基板側に、所定の間隔をお
いて交互に配置された第1の画素駆動電極及び第1の共
通駆動電極を有し、 前記第2の基板の上に、表示画素に設けられた反射層
と、前記第1の画素駆動電極及び前記第1の共通駆動電
極と交差する方向に所定の間隔をおいて交互に配置され
た第2の画素駆動電極及び第2の共通駆動電極とを有
し、 前記第1の画素駆動電極は、その両側の前記第1の共通
駆動電極の略中間に配置され、その両側の前記第1の共
通駆動電極との間で、前記第1及び第2の基板に略平行
な電界を発生させ、 前記第2の画素駆動電極は、その両側の前記第2の共通
駆動電極の略中間に配置され、その両側の前記第2の共
通駆動電極との間で、前記第1及び第2の基板に略平行
な電界を発生させることを特徴とする液晶表示パネル。 - 【請求項14】光透過性を有する第1の基板と、前記第
1の基板にゲストホスト液晶を介して対向させた第2の
基板とを有する液晶表示パネルにおいて、 前記第2の基板の上に設けられた反射層と、 前記反射層の上に設けられ、4分の1波長板として機能
する絶縁層と、 前記絶縁層の上に設けられ、前記ゲストホスト液晶を駆
動する画素駆動電極及び共通駆動電極とを有し、 前記画素駆動電極は、前記共通駆動電極との間で、前記
第1及び第2の基板に略平行な電界を発生させることを
特徴とする液晶表示パネル。
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