JP4586481B2 - Transflective LCD panel - Google Patents
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Description
本発明は、半透過型液晶表示パネルに関し、特にディスクリネーションが抑制され、表示品質の良好なMVA(Multi-domain Vertically Aligned)方式の半透過型液晶表示パネルに関する。 The present invention relates to a transflective liquid crystal display panel, and more particularly, to an MVA (Multi-domain Vertically Aligned) type transflective liquid crystal display panel in which disclination is suppressed and display quality is good.
一般に液晶表示装置には薄型軽量、低消費電力という特徴があり、特に、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶表示装置は携帯端末から大型テレビに至るまで幅広く利用されている。この液晶表示装置に使用する液晶表示パネルとして、VA(vertically aligned)方式の液晶表示パネルが、広視野角を保ちながら応答が早い液晶表示方式として、広く知られている。 In general, liquid crystal display devices are characterized by thinness, light weight and low power consumption. In particular, TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display devices are widely used from portable terminals to large-sized televisions. As a liquid crystal display panel used in this liquid crystal display device, a VA (vertically aligned) liquid crystal display panel is widely known as a liquid crystal display system having a quick response while maintaining a wide viewing angle.
このVA方式の液晶表示パネル60は、図4に示したように、一対の基板62、64間に誘電率異方性が負の液晶が封入され、一方の基板62には画素電極61が、他方の基板64には共通電極63が配置されている。両基板62、64上の配向膜66、67には共に垂直配向処理が施され、電極61、63に電界を印加しないときは、図4(a)に示したように、液晶分子65は垂直に配列している。両基板62、64の外側には偏光板68、69がクロスニコル配置されている。そして両電極61、63間に電界を印加していないときは基板間の液晶分子65が垂直に配列しているので、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光がそのまま液晶層を通過して他方の偏光板によって遮られ、暗状態すなわち黒表示となる。また両電極61、63間に電界を印加したときは、図4(b)に示したように、基板間の液晶分子65が水平に配列するので、一方の偏光板を通過した直線偏光の透過光は液晶層を通過するときに複屈折され楕円偏光の通過光になり、他方の偏光板を通過し、明状態すなわち白表示となる。 In the VA liquid crystal display panel 60, as shown in FIG. 4, a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is sealed between a pair of substrates 62 and 64, and one substrate 62 has a pixel electrode 61, A common electrode 63 is disposed on the other substrate 64. When the alignment films 66 and 67 on both the substrates 62 and 64 are both subjected to the vertical alignment process and no electric field is applied to the electrodes 61 and 63, the liquid crystal molecules 65 are vertically aligned as shown in FIG. Are arranged. Polarizing plates 68 and 69 are arranged in crossed Nicols on the outer sides of both substrates 62 and 64. When no electric field is applied between the electrodes 61 and 63, the liquid crystal molecules 65 between the substrates are arranged vertically, so that the linearly polarized transmitted light that has passed through one polarizing plate passes through the liquid crystal layer as it is. The other polarizing plate blocks the dark state, that is, black display. When an electric field is applied between the electrodes 61 and 63, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal molecules 65 between the substrates are arranged horizontally, so that transmission of linearly polarized light that has passed through one polarizing plate is transmitted. When the light passes through the liquid crystal layer, it is birefringent to become elliptically polarized light, passes through the other polarizing plate, and becomes a bright state, that is, white display.
このVA方式の液晶表示パネ60ルは、電極61、63間に電界を印加しないときに全ての液晶分子65は配向膜66、67上に垂直に完全に立った状態で整列するが、電界を印加したときは、各液晶分子65が水平方向に倒れる向きを制御できないために、そのままでは液晶分子65はそれぞれランダムな方向に倒れて水平に配列するので、表示ムラが目立ってしまい、各画素周辺部でも液晶分子の配向が乱れてディスクリネーションが発生するという問題点が存在していた。 In the VA liquid crystal display panel 60, when no electric field is applied between the electrodes 61 and 63, all the liquid crystal molecules 65 are aligned vertically on the alignment films 66 and 67. When applied, the direction in which each liquid crystal molecule 65 is tilted in the horizontal direction cannot be controlled, so that the liquid crystal molecules 65 are tilted in a random direction and are horizontally arranged as they are, so that display unevenness is conspicuous, and each pixel periphery Even in the region, there is a problem that the alignment of liquid crystal molecules is disturbed and disclination occurs.
電極間に電界を印加したときに垂直に立っていた液晶分子が倒れる方向を規制して均一な表示状態となすには、電極間に電界を印加しないときに、液晶分子が完全に垂直とはならずに垂直軸からわずかな角度だけ、すなわちプレチルト角だけ傾いて立っているようになすと共に、その傾き方向の分布状態も各画素ごとにほぼ同等となす必要がある。 To regulate the direction in which the liquid crystal molecules standing vertically when an electric field is applied between the electrodes is tilted to achieve a uniform display state, the liquid crystal molecules are completely vertical when no electric field is applied between the electrodes. Instead, it is necessary to make it stand at a slight angle from the vertical axis, that is, the pretilt angle, and the distribution state in the tilt direction must be substantially equal for each pixel.
このVA型液晶表示パネルの視野角を更に改善するために、画素内に突起や溝を設けて一画素内に複数のドメインを形成するMVA(Multi-domain vertically aligned)方式が提案されている。(下記特許文献1、2参照)
この従来のMVA方式の液晶表示パネルの画素構成を図5及び図6を用いて説明する。なお、図5は従来のMVA方式の液晶表示パネル70の画素の平面図であり、図6は図5のC−C線に沿った断面図である。
In order to further improve the viewing angle of the VA liquid crystal display panel, an MVA (Multi-domain vertically aligned) method is proposed in which a plurality of domains are formed in one pixel by providing protrusions and grooves in the pixel. (See Patent Documents 1 and 2 below)
The pixel configuration of this conventional MVA liquid crystal display panel will be described with reference to FIGS. 5 is a plan view of a pixel of a conventional MVA liquid
ガラス基板等の透明な第一基板71上には、ゲート絶縁膜71’を介して、走査線72と信号線73がマトリクス状に配線されている。走査線72と信号線73で囲まれる領域が一画素に相当し、この領域内に画素電極74が配置され、走査線72と信号線73の交差部には画素電極74と接続するスイッチング素子であるTFT75が形成される。画素電極74の一部分は絶縁膜71”を介在させて隣接する走査線72と重なっており、この部分が保持容量として作用する。画素電極74には後述するスリット76が複数形成されている。画素電極74を覆う配向膜77には、垂直配向処理が施されている。
On a transparent
ガラス基板等の透明な第二基板78上には、各画素を区切るようにブラックマトリックス79が形成され、各画素に対応してカラーフィルタ80が積層されている。カラーフィルタ80は各画素に対応して赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のうち何れか一色のカラーフィルタ80が配置されている。カラーフィルタ80上にはたとえばITOなどの透明電極からなる共通電極81が積層され、共通電極81上には所定パターンの突起82が形成され、共通電極81及び突起82を垂直配向処理が施された配向膜83で覆っている。
A
両基板71、78間には誘電率異方性が負の液晶層84が介在する。そして画素電極74と共通電極81の間に電界が生じないときは液晶分子84’が配向膜77、83に規制されて垂直配列し、画素電極74と共通電極81の間に電界が発生したときは液晶分子84’が水平方向に傾斜する。このとき液晶分子84’はスリット76や突起82に規制されて所定の方向に傾斜し、一画素内に複数のドメインを形成することができる。なお、図9は画素電極74と共通電極81の間に電界が発生した状態を模式的に示している。
A
第一基板71の外側には第一偏光板85が、第二基板78の外側には第二偏光板86がそれぞれ配置され、第一偏光板85と第二偏光板86は互いの透過軸が直交するように設定されている。両偏光板85、86の向きはその透過軸と傾斜したときの液晶分子84’の向きとの関係により設定されるが、偏光板85、86の透過軸と液晶分子84’の傾斜方向との関係については後述するため、ここでは便宜上、第一偏光板85の透過軸が走査線72の延在方向と一致し、第二偏光板86の透過軸が信号線73の延在方向と一致するように設定する。
A first polarizing
そして画素電極74と共通電極81の間に電界が生じないときは液晶分子84’が垂直配列するため、第一偏光板85を通過した直線偏光の透過光が液晶層84を直線偏光のまま通過して第二偏光板86で遮断され、黒表示になる。また画素電極74に所定の電圧が印加されて画素電極74と共通電極81の間に電界が発生したとき、液晶分子84’が水平方向に傾斜するため、第一偏光板85を通過した直線偏光の透過光が液晶層84で楕円偏光になり第二偏光板86を通過して、白表示になる。
When no electric field is generated between the
次に、スリット76と突起82の形状について説明する。スリット76は画素電極74の一部分をフォトリソグラフィー法等によって取除いて形成され、突起82はたとえばアクリル樹脂等からなるレジストをフォトリソグラフィー法によって所定パターンにして形成される。
Next, the shapes of the
突起82は複数の画素にまたがってジグザグ状に形成され、その直線部分は第二基板78の法線方向から見たときに信号線73に対して45°の方向に延在している。一画素の略中央部分では一方の隣接する画素から伸びる突起82aが90°屈曲して再び隣接する画素まで延在し、他方の隣接する画素から伸びる突起82bは直角に屈曲した突起82aの直線部分と平行に配置され、画素の隅部付近に位置している。
The
スリット76は、複数の突起82の中間にそれぞれ位置するように形成され、この例では、図5に示すように、各画素電極74に3個のスリット76が形成されている。突起82aと突起82bの間にそれぞれスリット76aが形成され、突起82aと画素電極74のエッジ部との間にスリット76bが形成されている。スリット76aはその中心線が隣接する突起82と平行であり、信号線73に対して45°方向になっている。このスリット76aの中心線がスリット76aの延在方向に相当する。また、スリット76bについても同様に、その延在方向は隣接する突起82aと平行である。なおスリット76bに隣接する突起82aは延在方向が画素内で直角に屈曲しているので、スリット76bの延在方向も屈曲している。
The
液晶分子84’は、突起82及びスリット76に対して90°方向に傾斜し、突起82やスリット76を境にして逆方向に傾斜する。一対のガラス基板の外側にはクロスニコル配置の一対の偏光板が配置され、偏光板の透過軸と突起82の方向との成す角度が45°になるように設定し、偏光板の法線方向から見たときに傾斜した液晶分子と偏光板の透過軸との成す角度が45°になるようにしている。傾斜した液晶分子と偏光板の透過軸との角度が45°になるとき、最も効率よく偏光板から透過光を得ることができる。
The
このMVA方式の液晶表示パネルでは、配向膜のラビング処理が不要で、しかも線状の構造物の配置により配向分割を達成することができるという利点がある。従って、このMVA方式の液晶表示パネルは、広い視野角と高いコントラストを得ることが可能となる。また、ラビングを行う必要がないので、液晶表示パネルの製造が簡単であり、ラビング時の配向膜の削りかす等による汚染がなく、液晶表示パネルの信頼性が向上する。 This MVA liquid crystal display panel has the advantage that alignment film is not required to be rubbed and alignment division can be achieved by arranging linear structures. Therefore, the MVA liquid crystal display panel can obtain a wide viewing angle and high contrast. Further, since it is not necessary to perform rubbing, the manufacture of the liquid crystal display panel is simple, and there is no contamination due to shaving of the alignment film during rubbing, and the reliability of the liquid crystal display panel is improved.
しかしながら、従来のMVA方式の液晶表示パネルでは、実際の液晶分子の傾斜状態が理想的な状態になっていないために、最適な表示状態が得られなかった。特に画素電極74の周辺部分では、液晶分子84’が傾斜するときに突起82やスリット76だけでなく画素電極74のエッジ部の影響も受けるため、表示ムラ等が発生しやすい。
However, in the conventional MVA liquid crystal display panel, the actual display state of the liquid crystal molecules is not ideal, and thus an optimal display state cannot be obtained. In particular, in the peripheral portion of the
図7に液晶分子の傾斜状態を模式的に示す。画素電極74内の矢印は液晶分子の傾斜方向を示し、その矢印の向きは、液晶分子が傾斜したときに、突起82を有するガラス基板に近い側の端部から画素電極74を有するガラス基板に近い側の端部への向きを示している。
FIG. 7 schematically shows the tilted state of the liquid crystal molecules. The arrow in the
液晶分子84’は突起82やスリット76に対して約90°方向に傾斜するように規制され、その向きはスリット76や突起82を境界としてその両側の輪郭部分で互いに逆方向になり、隣接する突起82とスリット76の互いに向かい合う輪郭部分では同一方向になっている。画素電極74のエッジ部では液晶分子が90°方向に傾斜するように影響し、またエッジ部がスリット76や突起82に対して平行でないため、液晶分子84’の傾斜状態に悪影響を及ぼす。このエッジ部による影響はエッジ部付近のスリット76と突起82の配置位置関係により大きく差がある。たとえば図7の領域A1ではスリット76や突起82付近の矢印の向きとエッジ部付近の矢印の向きとが約45°程度ずれているが、領域A2ではスリット76や突起82付近の矢印の向きとエッジ部付近の矢印の向きが約135°程度ずれており、領域A2の方が液晶分子の傾斜状態が大きく乱れる。そのため領域A1より領域A2の方に表示ムラが発生しやすい。
The
このように、従来のMVA方式の液晶表示パネルでは、各画素の一方のプレチルト方向の端部周辺部で画素電極74のエッジ部の存在により液晶分子84’の配向が乱れてしまい、その周辺部分でディスクリネーションが生じてしまうという問題点が存在していた。
As described above, in the conventional MVA type liquid crystal display panel, the alignment of the
このMVA方式の液晶表示パネルに特有の問題(配向不良領域の発生)を解決するために、下記特許文献2には新たな構造が提案されている。以下、下記特許文献2に開示されているMVA方式の液晶表示パネル90について図8及び図9を用いて説明するが、図5及び図6に記載のMVA方式の液晶表示パネル70と同一の構成部分には同一の参照符号を付与することとして、その部分の詳細な説明は省略する。なお、図8は下記特許文献2に開示されているMVA方式の液晶表示パネルの画素の平面図であり、また、図9は図8のD−D線に沿った断面図であり、図9(a)は電界を印加する前、図9(b)は電界を印加した後の状態を示す。
In order to solve the problem peculiar to the MVA liquid crystal display panel (occurrence of misalignment region), a new structure is proposed in Patent Document 2 below. Hereinafter, an MVA type liquid
図8及び図9に示したようなMVA方式の液晶表示パネル90が図5及び図6に記載のMVA方式の液晶表示パネル70と相違している点は、液晶分子の配向を制御するための突起82に、有効画素範囲外に補助突起89を設けた点であり、その他の構成は図5及び図6に記載のMVA方式の液晶表示パネル70の構成と実質的に同一である。係るMVA方式の液晶表示パネル90によれば、画素電極74のエッジ部分や隣接する画素からの電界による液晶分子84’への影響が低減され、一応有効にディスクリネーションの生成を抑制することができるものである。
The MVA type liquid
また、液晶表示パネルを使用する携帯型の機器においては、消費電力を減少させるために、透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型の液晶表示パネルの開発が進められてきているが、このような半透過型の液晶表示パネルにおいても上述のようなMVA方式の適用が見られるようになっており、下記特許文献3には、半透過型液晶表示装置において、カラーフィルタ側の反射部及び透過部の共通電極にそれぞれスリットを設けるとともに、反射部の画素電極と透過部の画素電極の近傍に液晶分子の配向を分割する配向手段として、開口領域や凸状体を設けたものが開示されている。
しかしながら、上述のような構成のMVA方式の液晶表示パネルにおいては、
(1)段差のばらつき、突起を形成する位置のばらつき、突起の形状のばらつき等により、画素電極と補助突起の位置関係に製造上どうしてもずれが生じてしまい、これにより輝度ムラの発生が生じることがある、
(2)液晶表示パネルにおいてはセルギャップを形成するために球状スペーサが散布されるが、この球状スペーサが補助突起上に乗るとこの部分ではセルギャップが特に大きくなってしまう、及び、
(3)突起は画素電極に設けられているため、この突起により電圧無印加時でも突起の傾斜により液晶分子が若干傾くので、光が漏れ、コントラストが低下する、
という問題点が存在しており、
また、上述のような半透過型液晶表示パネルにおいても、上記(3)と同様の問題点が生じるほか、突起を設けない場合には、スリットや開口領域のみで液晶分子の配向を制御しているために、液晶分子の配向制御効果が弱いという問題点が存在している。加えて、小型の半透過型液晶表示パネルでは、高精細を実現するためには画素自体の大きさが小さいので、可能な限り大きな補助容量電極を設ける必要があるが、そうするとドレイン電極が反射部の大部分を占めるようになるため、スリットを反射部の画素電極に設けても画素電極とドレイン電極とは同電位であるので液晶分子はスリットによっては配向規制されない状態となってしまう。
However, in the MVA liquid crystal display panel configured as described above,
(1) Due to the difference in level difference, the position where the projection is formed, the variation in the shape of the projection, and the like, the positional relationship between the pixel electrode and the auxiliary projection is inevitably shifted in manufacturing, and this causes uneven brightness. There is,
(2) In the liquid crystal display panel, spherical spacers are dispersed to form a cell gap, and when this spherical spacer is placed on the auxiliary protrusion, the cell gap becomes particularly large in this portion, and
(3) Since the protrusion is provided on the pixel electrode, the liquid crystal molecules are slightly inclined due to the inclination of the protrusion even when no voltage is applied, so that light leaks and the contrast decreases.
There is a problem that
In addition, the above-described transflective liquid crystal display panel has the same problems as in the above (3), and in the case where no protrusion is provided, the alignment of liquid crystal molecules is controlled only by slits and opening regions. Therefore, there is a problem that the alignment control effect of liquid crystal molecules is weak. In addition, in a small transflective liquid crystal display panel, since the size of the pixel itself is small in order to realize high definition, it is necessary to provide a storage capacitor electrode as large as possible. Therefore, even if the slit is provided in the pixel electrode of the reflection portion, the pixel electrode and the drain electrode are at the same potential, so that the liquid crystal molecules are not regulated by the slit.
しかも、従来のMVA方式の液晶表示パネルにおいては半透過型液晶表示パネルへの適用を考慮していないことから、そのままでは半透過型液晶表示パネルの透過部の構成としては採用し難く、しかも、無理に採用しても透過部と反射部との間の液晶の配向方向の連続性を保つことができず、ディスクネーションが発生してしまうという問題点が存在していた。 Moreover, since the conventional MVA type liquid crystal display panel does not consider application to a transflective liquid crystal display panel, it is difficult to adopt as a configuration of a transmission part of the transflective liquid crystal display panel as it is, Even if it is forcibly adopted, the continuity of the alignment direction of the liquid crystal between the transmission part and the reflection part cannot be maintained, and there is a problem that discnation occurs.
小型(携帯用の2インチ程度のもの)の液晶表示装置においても、従来以上に画質に対する要求が高まり、STN方式やTN方式に比べ広視野角、高コントラスト等の特徴と備えるMVA方式が取り入れられることになってきていることから、上述のMVA方式の半透過型液晶表示パネルの問題点を解決することは急務である。 Even in a small-sized (portable 2 inch type) liquid crystal display device, the demand for image quality is higher than before, and the MVA method, which has features such as a wide viewing angle and high contrast compared to the STN method and the TN method, is adopted. Therefore, it is urgent to solve the problems of the above-mentioned MVA transflective liquid crystal display panel.
そこで、本発明者等は、上述のようなMVA方式の液晶表示パネルの問題点は、突起を画素電極と対向する位置の共通電極上にジグザグ状に設けたこと、及び、そのジグザグ状の突起の欠点を改良するために画素電極側に補助突起を設けたことにより生じたものであり、同様に、上記の半透過型液晶表示パネルにおいても、突起を設ける場合には画素電極の表面に突起を配置したことにより生じたものであることから、画素電極の表面に突起が存在しないようにするとともに、透過部から反射部にまたがった配向規制手段を設ければこれらの問題点は全て解決できるはずであると考え、そのため半透過型液晶表示パネルの構成につき種々実験を重ねた結果、画素電極と対向する共通電極の表面には、配向規制手段としての突起を透過部及び反射部において連続する一体物として設けるようにすれば、上述の問題点は全て解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 Accordingly, the inventors of the present invention have a problem with the above-described MVA type liquid crystal display panel that the protrusions are provided in a zigzag shape on the common electrode at a position facing the pixel electrode, and the zigzag protrusions. This is caused by providing auxiliary projections on the pixel electrode side in order to improve the above-mentioned drawbacks. Similarly, in the above-described transflective liquid crystal display panel, when providing projections, projections are formed on the surface of the pixel electrodes. All of these problems can be solved by providing no orientation protrusions on the surface of the pixel electrode and providing an orientation regulating means extending from the transmission part to the reflection part. considered should, therefore transflective liquid crystal display panel result of various experiments per structure of the surface of the common electrode facing the pixel electrode, the transmission unit and counter projections as alignment regulating means If so provided as one piece continuous in part, the above problem is found that it is possible to solve all, it was accomplished the present invention.
すなわち、本発明は、大きな補助容量を有し、ディスクリネーションの生成が少なく、表示ムラ及び輝度ムラも少なく、しかも明るく表示品質の良好なMVA方式の半透過型の液晶表示パネルを提供することを目的とする。 That is, the present invention provides an MVA transflective liquid crystal display panel having a large auxiliary capacity, less disclination, less display unevenness and brightness unevenness, and bright and good display quality. With the goal.
本発明の上記目的は、以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項1に係る半透過型液晶表示パネルの発明は、マトリクス状に配置された信号線及び走査線により区画されるそれぞれの位置に画素電極を備えた反射部と、画素電極を備えた透過部とが形成された第一基板と、カラーフィルタ、共通電極及び突起を形成した第二基板と、前記両基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜と、前記両基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層とを有し、前記液晶層に電界を印加しないときは液晶分子が垂直配列し、前記液晶層に電界を印加したときは前記突起によって規制される方向に液晶分子が傾斜して配列する半透過型液晶表示パネルにおいて、前記突起は前記透過部及び反射部において連続する一体物として設けられていることを特徴とする。 The above object of the present invention can be achieved by the following configurations. That is, the invention of the transflective liquid crystal display panel according to claim 1 includes a pixel electrode provided with a reflection portion provided with a pixel electrode at each position partitioned by signal lines and scanning lines arranged in a matrix . A first substrate on which a transmissive portion is formed; a second substrate on which a color filter, a common electrode, and a protrusion are formed; an alignment film that is laminated on both the substrates and subjected to a vertical alignment process; and between the two substrates And a liquid crystal layer having a negative dielectric anisotropy, and when no electric field is applied to the liquid crystal layer, liquid crystal molecules are vertically aligned, and when an electric field is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal layer is regulated by the protrusions. In the transflective liquid crystal display panel in which liquid crystal molecules are arranged in a tilted direction, the protrusion is provided as a continuous body in the transmissive part and the reflective part .
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の半透過型液晶表示パネルにおいて、前記突起は、Yの文字と逆Yの文字とを上下対称になるように組み合わせた形状であることを特徴とする。なお、請求項1に記載の半透過型液晶表示パネルにおいて、前記突起は、両端が二股に分かれたほぼX字状としてもよい。本発明にいう「両端が二股に分かれたほぼX字状」とは、
(1)Xの文字そのものを上下方向に引き延ばした形状、
(2)Yの文字と逆Yの文字とを上下対称になるように組み合わせた形状、
の両者を含むものである。
According to a second aspect of the present invention, in the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect, the protrusion has a shape in which the letter Y and the letter Y are combined so as to be vertically symmetrical. It is characterized by. The transflective liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the protrusion may have a substantially X shape with both ends divided into two. According to the present invention, “substantially X-shaped with two ends divided into two ends”
(1) A shape in which the letter X itself is extended vertically.
(2) a shape in which a Y character and a reverse Y character are combined so as to be vertically symmetrical ;
Both are included.
また、請求項3に係る発明は、請求項1に記載の半透過型液晶表示パネルにおいて、前記突起は、前記画素電極の延在方向に長く、角部がなだらかな方形状であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the transflective liquid crystal display panel according to the first aspect, the protrusion is long in the extending direction of the pixel electrode and has a square shape with a gentle corner. And
また、請求項4に係る発明は、請求項1から3の何れか一項に記載の半透過型液晶表示パネルにおいて、前記反射部と前記透過部において、前記液晶層の厚さが異なることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the transflective liquid crystal display panel according to any one of the first to third aspects, the thickness of the liquid crystal layer is different between the reflective portion and the transmissive portion. Features.
本発明は上記の構成を備えることにより以下に述べるような優れた効果を奏する。すなわち、請求項1の発明によれば、突起は透過部及び反射部において連続する一体物として設けられているため、液晶分子の配向方向が360°にわたって広がっており、また、反射部でも突起により液晶分子の配向規制が行われているとともに透過部と反射部の間でも連続的に配向が変化しているため、ディスクリネーションの生成が少なく、表示ムラ及び輝度ムラも少なく、表示品質の良好なMVA方式の半透過型液晶表示パネルが得られる。 By providing the above configuration, the present invention has the following excellent effects. That is, according to the first aspect of the present invention, since the protrusion is provided as a continuous unit in the transmission part and the reflection part, the orientation direction of the liquid crystal molecules extends over 360 °, and the reflection part also has a protrusion. Since the orientation of liquid crystal molecules is regulated and the orientation changes continuously between the transmissive part and the reflective part, there is little generation of disclination, little display unevenness and brightness unevenness, and good display quality An MVA transflective liquid crystal display panel can be obtained.
また、請求項2及び3の発明によれば、突起の形状も簡単であり、第1基板及び第2基板の一体化の際に位置ずれがあっても液晶分子の配向に与える影響は少なく、信頼性の高い半透過型液晶表示パネルが得られる。
In addition, according to the inventions of claims 2 and 3, the shape of the protrusion is simple, and even if there is a positional shift when the first substrate and the second substrate are integrated, there is little influence on the alignment of the liquid crystal molecules, A highly reliable transflective liquid crystal display panel can be obtained.
以下、図面を参照にして本発明の実施例を説明するが、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための半透過型液晶表示パネルの実施形態を示すものであるが、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではない。また実施例にて示す液晶表示パネルは、主にデジタルカメラや携帯電話などのモバイル機器向けの表示部に用いられる小型の液晶表示パネルについて示しており、精細度が300ppiを超えるような2.2インチ程度の画素数640×480画素(VGA)のパネルや、320×240画素(QVGA)について示しており、一画素のサイズについても40インチ等のTV用の液晶表示パネル等に比べるとかなり小さなものとなっている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments shown below show embodiments of a transflective liquid crystal display panel for embodying the technical idea of the present invention. It is not intended that the present invention be limited to what is described herein. In addition, the liquid crystal display panel shown in the embodiment is a small liquid crystal display panel mainly used in a display unit for a mobile device such as a digital camera or a mobile phone, and has a resolution of more than 300 ppi. It shows a panel with about 640 × 480 pixels (VGA) and 320 × 240 pixels (QVGA), and the size of one pixel is considerably smaller than a liquid crystal display panel for TVs such as 40 inches. It has become a thing.
実施例に係る半透過型の液晶表示パネルを図1及び図2に示す。なお、図1は、半透過型液晶表示パネルの1画素部分をカラーフィルタを透視して表した概略平面図であり、図2は図1のA−A線に沿った断面図である。 1 and 2 show a transflective liquid crystal display panel according to an embodiment. 1 is a schematic plan view showing one pixel portion of the transflective liquid crystal display panel through a color filter, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
図1及び図2において、半透過型液晶表示パネル10は、ガラス基板等の透明な第一基板11上にゲート絶縁膜12を介して走査線13及び信号線14がマトリクス状に配線されている。走査線13と信号線14で囲まれる領域が一画素に相当し、この領域内にITO等の透明導電性の材料からなる画素電極15が配置されている。この画素は、中間部で反射部と透過部とに区分されており、透過部の画素電極15の中心部には後述するスリット17が形成されている。走査線13と信号線14の交差部には画素電極15と接続するスイッチング素子であるTFT16が形成されている。
1 and 2, a transflective liquid
TFT16のゲート電極Gは走査線13に、ソース電極Sは信号線14にそれぞれ接続されており、ドレイン電極Dは、反射部のほぼ全体にわたって設けられた補助容量電極31の上部にゲート絶縁膜12を介して設けられている。そして、TFT16の表面及びゲート絶縁膜12の表面には全体にわたって透明な絶縁膜32及び層間絶縁膜33が設けられ、セルギャップを一定にするために表面が平坦となされている。なお、反射部に位置する層間絶縁膜33の表面は、指向性をなくした拡散反射光を得るために、表面が僅かな凹凸状態となっており、この反射部の層間絶縁膜33の表面には、銀、アルミニウム等の反射率の高い金属からなる反射電極34が設けられ、この反射電極34の表面及び透過部の層間絶縁膜33の表面にはITO等の透明な導電性部材からなる画素電極15が設けられている。そして、画素電極15の表面及びスリット17には垂直配向処理された配向膜18で被覆されている。なお、反射部の画素電極15とTFT16のドレイン電極Dとはコンタクトホール35により電気的に接続されている。
The gate electrode G of the
また、ガラス基板等の透明な第二基板19上には、各画素を区切るようにブラックマトリックス(図示せず)が形成され、各画素に対応してカラーフィルタ21が積層されている。カラーフィルタ21は各画素に対応して赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のうち何れか一色のカラーフィルタ21が配置されている。カラーフィルタ21上にはたとえばITOなどの透明電極からなる共通電極22が積層され、共通電極22上には所定パターンの突起23が形成され、共通電極22及び突起23は垂直配向処理が施された配向膜24で覆われている。
A black matrix (not shown) is formed on the transparent
この実施例では、反射部と透過部とで同じ厚さのカラーフィルタ21を使用するため、反射部のカラーフィルタ21の一部分にカラーフィルタが存在しない切り欠き部36及び所定厚さのトップコート37が設けられている。このトップコート37は、反射部全体にわたって設けられている。また、切欠部36は、反射部では入射光は入射時と出射時の2回カラーフィルタを通過するため、一部分に色がない部分を設けて色調が透過部と同じようになるように設けられているものである。
In this embodiment, since the
また、両基板11、19間には誘電率異方性が負の液晶層25が介在する。そして画素電極15と共通電極22の間に電界が生じないときは液晶分子が配向膜18、24に規制されて垂直配列し、画素電極15と共通電極22の間に電界が発生したときは液晶分子が水平方向に傾斜する。このとき透過部における液晶分子はスリット17や突起23に規制されて所定の方向に傾斜し、一画素内に複数のドメインを形成することができる。また、両基板11、19の外側にはそれぞれλ/4位相差板39及び40が配置されている。
Further, a
次に、スリット17と突起23の形状について説明する。スリット17は画素電極15の一部分をフォトリソグラフィー法等によって取除いて形成され、突起23はたとえばアクリル樹脂等からなるレジストをフォトリソグラフィー法によって所定パターンにして形成される。突起23は方形の画素電極15の延在方向に沿って前記スリット17と対向する位置に、透過部から反射部にわたって設けられている。
Next, the shape of the
スリット17は、突起23の中間に位置するように、透過部の画素電極15の中心部に形成されており、この例では、画素電極の延在方向に伸びる方形状に設けられている。
The
さらに、反射部で必要とされる液晶の性質はMVA方式の液晶表示パネルで使用される液晶と同じように、画素電極15と共通電極22の間に電界が生じないときは液晶分子が配向膜18、24に規制されて垂直配列し、画素電極15と共通電極22の間に電界が発生したときは液晶分子が水平方向に傾斜する性質を有するものであるから、透過部だけでなく反射部にも配向規制手段を設けることによりMVA方式の特徴を備えさせることができる。すなわち、反射部においては、透過部のように画素電極15にスリットを設けてもドレイン電極の影響のために配向規制ができないので、共通電極22に突起23を設けることにより反射部においても液晶分子を所定方向に配向させることができるようになり、しかも、透過部と反射部の間でも連続的に配向規制が行われているため、透過部から反射部にわたって連続的に液晶分子を所定方向に配向させることができるようになる。本実施例では突起23としてYの文字と逆Yの文字とを上下対称になるように組み合わせた形状のものが示されている。
Further, the liquid crystal properties required in the reflective portion are the same as the liquid crystal used in the MVA liquid crystal display panel. When no electric field is generated between the
したがって、本実施例の半透過型液晶表示パネル10によれば、透過部から反射部にかけて連続して配向規制手段が設けられているため、ディスクリネーションの生成が少なく、表示ムラ及び輝度ムラも少なく、表示品質の良好なMVA方式の半透過型液晶表示パネルが得られる。とくに小型の液晶パネルにおいては補助容量の大きさをいかに確保するかが表示の上で今後ますます重要になるので、上記実施例の形状は、特にモバイル機器の表示部に用いる高精細な液晶表示パネルに向いている。
Therefore, according to the transflective liquid
なお、本発明では、突起23の形状として、実施例で使用した図1に示したような形状のものだけでなく、種々の変形が可能である。たとえば、図3は突起23として画素電極の延在方向に長く、角部がなだらかな方形状のものとした例であるが、このような簡単な形状の突起であっても、前記実施例と同様の作用・効果を奏することができる。
In the present invention, the shape of the
10 半透過型液晶表示パネル
11 第一基板
13 走査線
14 信号線
15 画素電極
16 TFT
17 スリット
18、24 配向膜
19 第二基板
22 共通電極
23 突起
25 液晶層
31 補助容量電極
34 反射電極
10 transflective liquid crystal display panel 11
17
Claims (4)
カラーフィルタ、共通電極及び突起を形成した第二基板と、
前記両基板上に積層された垂直配向処理を施した配向膜と、
前記両基板間に配置された誘電率異方性が負の液晶層とを有し、前記液晶層に電界を印加しないときは液晶分子が垂直配列し、前記液晶層に電界を印加したときは前記突起によって規制される方向に液晶分子が傾斜して配列する半透過型液晶表示パネルにおいて、
前記突起は前記透過部及び反射部において連続する一体物として設けられていることを特徴とする半透過型液晶表示パネル。 A first substrate on which a reflection part having a pixel electrode at each position partitioned by signal lines and scanning lines arranged in a matrix and a transmission part having a pixel electrode are formed;
A second substrate on which a color filter, a common electrode and a protrusion are formed;
An alignment film subjected to a vertical alignment process laminated on both the substrates;
A liquid crystal layer having a negative dielectric anisotropy disposed between the two substrates, and when no electric field is applied to the liquid crystal layer, liquid crystal molecules are aligned vertically, and when an electric field is applied to the liquid crystal layer, In the transflective liquid crystal display panel in which the liquid crystal molecules are inclined and arranged in the direction regulated by the protrusions,
The transflective liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the protrusion is provided as an integrated body that is continuous in the transmissive portion and the reflective portion.
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