JP2000275682A

JP2000275682A - 液晶装置およびそれを用いた電子機器

Info

Publication number: JP2000275682A
Application number: JP8294799A
Authority: JP
Inventors: Hideto Iizaka; 英仁飯坂
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】垂直配向を用いて高コントラストの液晶装置
およびそれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】一対の基板１，２間に液晶層３を介在さ
せ、その液晶層に正の誘電率異方性を持つネマティック
液晶を用いると共に、上記両基板１，２の液晶層側の面
に垂直配向膜を形成して電圧無印加時は上記液晶層内の
液晶分子の長軸方向が上記基板に対して略垂直に配向す
る構成とし、電圧印加時は上記基板に対して略水平方向
に加えた電界により、液晶分子の向きを変化させること
を特徴とする。その電極構造としては、例えば一方の基
板側に画素電極３１と共通電極３２とを設け、その両電
極が櫛歯状に互いに咬み合うように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は液晶表示装置等の液
晶装置、およびそれらが用いられる電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電界無印加状態で液晶分子の長軸
方向が基板に対して略直角方向に配向し、基板間に電界
を印加して液晶の状態を変化させる、いわゆる垂直配向
モードの液晶装置は知られている。上記のような液晶装
置においては、一般に負の誘電率異方性を持つネマティ
ック液晶が用いられている。

【０００３】上記のような負の誘電率異方性を持つネマ
ティック液晶を垂直配向した液晶表示装置には、次のよ
うな利点がある。(a)応答速度が早くなる。(b)コントラ
ストが高くなる。 (c)反射型として用い易い。

【０００４】しかし、その反面以下のような問題点があ
る。 (1)負の誘電率異方性を持つ液晶には、大きな誘電
率異方性を持つ液晶材料がなく駆動電圧が高くなる。
(2)電界印加時（オン時）に液晶分子が倒れる方向を制
御するのが難しい。 (3)隣接画素の電界の影響を受けや
すく、ライン反転やドット反転駆動が難しい。

【０００５】上記 (2)の問題は液晶の表示特性そのもの
を大きく左右する問題であり、これを解決するために、
これまでにもいくつかの提案がなされている。例えば、
液晶分子に大きなプレチルトを与える、電界が垂直
方向からややずれた斜め方向から印加されるようにす
る、基板表面に凹凸構造を設け、表面構造によりブレ
チルトを与える、等である。

【０００６】上記の方法では一定の効果は上がるもの
の、上記についてはコントラストが劣化する、につ
いては基板の貼り合わせ精度を高くしなければならな
い、については製造工程が複雑になる等、いずれの方
法によってもデメリットがある。

【０００７】また前記 (1)の問題点に対しては実質的な
改善策がない。さらに前記 (3)の問題点に対しては、ラ
イン反転やドット反転を行わなければよいが、フリッカ
ーなどが非常に出やすくなる等の問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に鑑みて提案されたもので、垂直配向を用いて広視角で
高コントラストの液晶装置およびそれを用いた電子機器
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成としたものである。即ち、本
発明による液晶装置は、一対の基板間に液晶層が挟持さ
れてなり、その液晶層に正の誘電率異方性を持つ液晶を
用いると共に、上記基板の液晶層側に垂直配向処理を施
したことを特徴とする。このようにすると、コントラス
トが高いという従来の垂直配向方式の利点を生かしなが
ら、誘電率異方性が大きい液晶材料を用いることが出来
るので、駆動電圧を低くすることができる。

【００１０】また電圧無印加時は上記配向処理により上
記液晶層内の液晶分子の長軸方向が上記基板に対して略
垂直に配向する構成とし、電圧印加時は上記基板に対し
て略水平方向に印加される電界により液晶分子が略垂直
に配向した状態から変化することを特徴とする。

【００１１】このようにすることにより、初期的に基板
面に対し略垂直方向に配向された正の誘電率異方性を持
つ液晶の向きをを、電界の強さによって変化させること
ができる。また液晶が電界により傾く方向を、電界が加
わる方向によって制御することが出来る。

【００１２】また上記垂直配向処理は、少なくとも上記
一対の基板のうち、一方の基板に形成された垂直配向膜
によってなされることを特徴とする。

【００１３】垂直配向膜を用いることにより、ラビング
などの処理が不要になり、製造工程の簡略化を図ること
が出来る。

【００１４】さらに上記のような略水平方向に電界を生
じさせる電極構造として、例えば一方の基板側に画素電
極と共通電極とを設け、その両電極が櫛歯状に互いに咬
み合うように配置すればよい。また上記液晶装置には、
各画素毎にスイッチング素子、たとえばゲート電極とソ
ース電極およびドレイン電極等からなる薄膜トランジス
タを備えることができ、その場合、例えば上記ドレイン
電極と画素電極とをスルーホール等を介して導電接続す
ればよい。

【００１５】このような構成により、画素単位で略水平
方向の電界の強さを制御できるようになるとともに、他
方の基板には電極を形成する必要がなくなる。また電界
の印加により液晶が傾く方向が、上記２種類の電極の配
置によって一義的に決まるため、従来のようにプレチル
トをつけるなどの付加的な工程が不要になる。

【００１６】またそれぞれの単位画素内において、前記
略水平方向の電界がそれぞれ異なる２つの以上の方向に
生じるよう、上記画素電極と共通電極を配置することも
出来る。

【００１７】このように単位画素において、液晶分子が
倒れる方向を、２つ以上の複数の方向に分割することに
より、電気光学特性を等方的にすることが出来、その結
果、視角特性を広げることが出来る。

【００１８】また本発明による電子機器は、上記のよう
な液晶装置を表示パネルやライトバルブ等として備えた
ことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶装置およ
びそれを用いた電子機器を、図に示す実施形態に基づい
て具体的に説明する。

【００２０】図１は本発明による液晶装置の一実施形態
を示す概略構成の縦断正面図、図２はその一部の拡大図
である。

【００２１】本実施形態はアクティブマトリックス型の
液晶装置に適用したもので、図において、１，２はガラ
ス等よりなる上下一対の基板で、その両基板１・２間に
は液晶層３が介在されている。その液晶層３には正の誘
電率異方性を持つネマチック液晶が用いられている。４
は上記液晶層３の周縁部に設けたシール部材、５は上側
偏向板、６は上側偏光板である。

【００２２】上記の下側基板２には、スイッチング素子
として薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）２０が
画素毎に設けられ、そのＴＦＴ２０はゲート電極２３ａ
とソース電極２５ａおよびドレイン電極２５ｂ等からな
る。その各ＴＦＴ２０の液晶層３側には絶縁保護膜２
６，２７等を介して画素電極３１と共通電極３２とが設
けられ、上記画素電極３１と上記ドレイン電極２５ｂと
はコンタクトホールｈを介して導電接続されている。

【００２３】図４に単位画素について電極の平面配置を
示す。上記画素電極３１と共通電極３２は、互いに櫛歯
状に咬み合うように配置されている。ここで共通電極３
２は、基板全面にわたり同一の電位をとることが出来る
ので、隣接画素の共通電極と接続されていても構わな
い。

【００２４】図５にこの液晶装置を上面から見た図を示
す。図では隣接する６画素についての様子を表してい
る。上側基板１にはブラックマスク３３が形成されてお
り、そこに設けられた開口３３ａ内に上記２種類の電極
３１、３２が櫛歯状に配列された部位が配置される。

【００２５】さらに上記画素電極３１と共通電極３２の
液晶層３側の面、および上側基板１の液晶層３側の面に
は、垂直配向膜４１、４２が設けられ、電圧無印加状態
（液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧以下の状
態）では、液晶層３内の液晶分子３ａが図２に示すよう
に基板１，２に対して略垂直に配向した状態となるよう
に構成されている。

【００２６】一方、電圧印加状態、すなわち画素電極３
１と共通電極３２との間にしきい値以上の電圧を印加し
た状態では、図３に示すように液晶層３内に略水平方向
の電界Ｅが形成され、液晶層３内の液晶分子３ａが基板
１，２と略平行な方向に配向する構成である。

【００２７】同様に図４にも、電界Ｅの方向を示す。こ
こで、前記の上側偏光板５の透過軸５ａおよび下側偏光
板６の透過軸６ａを、例えば図４に示すように電界方
向、すなわち図３の状態における液晶分子３ａの長軸方
向からそれぞれ逆方向に約４５度ずらし、かつ両偏光板
５，６を互いにクロスニコルの状態に配置する。また図
３の状態における液晶層のリタデーション（Δｎ・ｄ）
が、ほぼ可視光の波長の１／２になるように、液晶の材
料、液晶層の厚さを選んでおく。

【００２８】このような構成によると、例えば図２の状
態においては上側偏向板５から液晶層３内に入った光
は、そのままの状態で下側偏光板６に入射して該偏向板
を透過することなく黒表示が得られ、図３の状態におい
ては上側偏向板５から液晶層３内に入った光は、楕円偏
向に状態を変化させながら液晶層内を進み、下側偏光板
６の位置では、下側偏光板６の透過軸と略平行な偏光状
態になり、該偏向板を透過して白表示が得られるもので
ある。

【００２９】ここで上記の例では、２枚の基板を偏光板
のみで挟んでいるが、液晶層のリタデーションの波長依
存性を補正し、さらに良好なコントラストを得るため
に、少なくとも一方のガラス基板と偏光板の間に、リタ
デーションフィルムを挿入することも可能である。

【００３０】上記のように構成したことによって、従来
のＴＮ型液晶装置に比べて、コントラストが高い表示が
実現できる。またＴＮ型液晶装置や通常のＩＰＳ（イン
プレーンスイッチング）タイプの液晶装置に比べて、応
答速度が速くなる。さらに従来の垂直配向した液晶装置
にあっては、隣接画素の電界が液晶分子が傾く方向に影
響を与えやすいため、ライン反転やドット反転駆動を行
うことが困難であったが、本発明においては共通電極が
画素の周囲を囲むように形成され、隣接画素と同一の電
位になっているので、隣接画素の電界の影響を受けにく
く、ライン反転やドット反転駆動を行っても良好な表示
品質を得ることができるものである。

【００３１】また、電界を印加したとき、液晶分子は、
基板上の電極の配置によって一義的に決められる電界の
方向に傾くので、従来は必要であった液晶分子が傾く方
向を決めるためのプレチルトをつける処理であるとか、
電界がやや斜め方向に印加されるような工夫を施す必要
がない。電極の配置と偏光板の透過軸合わせなどさえ考
慮に入れておけば、非常に良好なコントラストを持つ液
晶装置を得ることが出来る。

【００３２】以上のように、単位画素内で液晶分子が単
一の方向に傾く場合の電極構造について説明したが、そ
の方向を複数の向きにすることも可能である。その例を
図６に示す。このような電極構造によると、略水平方向
に発生させる電界をそれぞれ９０度ずれた、２つの方向
に生じさせることが可能になる。これにより、画素単位
で見た場合には、電界を印加した状態での液晶分子の長
軸方向と、偏光板の透過軸の位置関係がより等方的にな
り、表示コントラストが見る方向によってあまり変化し
なようにすることにより高視角化を図ることができる。

【００３３】ここで用いた垂直配向膜としては、ポリイ
ミド系、ポリアミック酸系などいくつもの材料が市販さ
れているが、いずれの場合もスピンコート法により４０
０オングストロームから２０００オングストロームの厚
さでコートした後、５０℃から１２０℃の比較的低温で
プレベークを行い、その後１５０℃から２５０℃の高温
でポストベークを行うことで形成される。

【００３４】上記のような液晶装置を構成するアクティ
ブマトリックス基板２を形成する方法やプロセスは適宜
であるが、その一例として、ポリシリコンＴＦＴを用い
て基板を形成する方法を図７〜図１１に基づいて説明す
る。

【００３５】先ず、図７（ａ）に示すように、ガラス基
板、たとえば無アリカリガラスや石英などからなる透明
な絶縁基板２の表面に直接、あるいは絶縁基板２の表面
に形成した下地保護膜（不図示）の表面全体に、減圧Ｃ
ＶＤ法などにより厚さ約２００オングストローム〜約２
０００オングストローム、好ましくは約１０００オング
ストロームのポリシリコン膜からなる半導体膜２１を形
成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレジストマ
スクＲＭ１を形成する。この半導体膜２１の形成は、ア
モルファスシリコン膜を堆積した後、５００℃〜７００
℃の温度で１時間〜７２時間、好ましくは４時間〜６時
間の熱アニールを施してポリシリコン膜を形成したり、
ポリシリコン膜を堆積した後、シリコンを打ち込み、非
晶質化した後、熱アニールにより再結晶化してポリシリ
コン膜を形成する方法を用いてもよい。

【００３６】次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト
マスクＲＭ１を介して半導体膜２１をパターニングし、
側に島状の半導体膜２１ａ（能動層）を形成する。次い
で、図７（ｃ）に示すように島状にパターニングした半
導体膜２１ａの表面に残るレジストマスクＲＭ１を除去
する。

【００３７】次に、図７（ｄ）に示すように、ＣＶＤ法
などにより半導体膜２１ａの表面に厚さが約５００オン
グストローム〜約１５００オングストロームのシリコン
酸化膜からなるゲート酸化膜２２を形成する。あるい
は、熱酸化膜を約５０オングストローム〜約１０００オ
ングストローム、好ましくは３００オングストローム形
成した後、全面にＣＶＤ法などによりシリコン酸化膜を
約１００オングストローム〜約１０００オングストロー
ム、好ましくは５００オングストローム堆積し、それら
によりゲート絶縁膜２２を形成してもよい。また、ゲー
ト絶縁膜２２としてシリコン窒化膜を用いてもよい。

【００３８】次に、図７（ｅ）に示すように、ゲート電
極などを形成するためのタンタル膜２３を絶縁基板２の
全面に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてレ
ジストマスクＲＭ２を形成する。そして図７（ｆ）に示
すように、レジストマスクＲＭ２を介してタンタル膜２
３をパターニングしてゲート電極２３ａを形成する。次
いで、そのゲート電極２３ａの形成に用いたレジストマ
スクＲＭ２を図８（ａ）のように除去する。

【００３９】次に、図８（ｂ）に示すように、画素ＴＦ
Ｔ部および駆動回路のＮチャネルＴＦＴ部の側には、ゲ
ート電極２３ａをマスクとして、約０．１×１０¹³／ｃ
ｍ²〜約１０×１０¹³／ｃｍ² のドーズ量で低濃度の不
純物イオン（リンイオン）の打ち込みを行い、画素ＴＦ
Ｔ部の側には、ゲート電極２３ａに対して自己整合的に
低濃度のソース領域２１ｂ、および低濃度のドレイン領
域２１ｃを形成する。ここで、ゲート電極２３ａの真下
に位置しているために不純物イオンが導入されなかった
部分は半導体膜２１ａのままのチャネル領域となる。

【００４０】次に、図８（ｃ）に示すように、画素ＴＦ
Ｔ部では、ゲート電極２３ａよりも幅の広いレジストマ
スクＲＭ３を形成して高濃度の不純物イオン（リンイオ
ン）を約０．１×１０¹⁵／ｃｍ² 〜約１０×１０¹⁵／ｃ
ｍ² のドーズ量で打ち込み、高濃度のソース領域２１ｄ
およびドレイン領域２１ｅを形成する。

【００４１】これらの不純物導入工程に代えて、低濃度
の不純物の打ち込みを行わずにゲート電極２３ａより幅
の広いレジストマスクＲＭ３を形成した状態で高濃度の
不純物（リンイオン）を打ち込み、オフセット構造のソ
ース領域およびドレイン領域を形成してもよい。また、
ゲート電極２３ａの上に高濃度の不純物（リンイオン）
を打ち込んで、セルフアライン構造のソース領域および
ドレイン領域を形成してもよいことは勿論である。

【００４２】また、図示を省略するが、周辺駆動回路の
ＰチャネルＴＦＴ部を形成するために、前記画素部およ
びＮチャネルＴＦＴ部をレジストで被覆保護して、ゲー
ト電極をマスクとして、約０．１×１０¹⁵／ｃｍ² 〜約
１０×１０¹⁵／ｃｍ² のドーズ量でボロンイオンを打ち
込むことにより、自己整合的にＰチャネルのソース・ド
レイン領域を形成する。

【００４３】なお、ＮチャネルＴＦＴ部の形成時と同様
に、ゲート電極をマスクとして、約０．１×１０¹³／ｃ
ｍ² 〜約１０×１０¹³／ｃｍ² のドーズ量で低濃度の不
純物（ボロンイオン）を導入して、ポリシリコン膜に低
濃度領域を形成した後、ゲート電極よりも幅の広いマス
クを形成して高濃度の不純物（ボロンイオン）を約０．
１×１０¹⁵／ｃｍ² 〜約１０×１０¹⁵／ｃｍ² のドーズ
量で打ち込み、ＬＤＤ構造（ライトリー・ドープト・ド
レイン構造）のソース領域およびドレイン領域を形成し
てもよい。

【００４４】また、低濃度の不純物の打ち込みを行わず
に、ゲート電極より幅の広いマスクを形成した状態で高
濃度の不純物（リンイオン）を打ち込み、オフセット構
造のソース領域およびドレイン領域を形成してもよい。
これらのイオン打ち込み工程によって、ＣＭＯＳ化が可
能になり、周辺駆動回路の同一基板内への内蔵化が可能
となる。

【００４５】次に、図８（ｄ）に示すように、レジスト
マスクＲＭ３を除去する。次いで、図８（ｅ）に示すよ
うに、ＣＶＤ法などにより、酸化シリコン膜やＮＳＧ膜
（ボロンやリンを含まないシリケートガラス膜）などか
らなる第１の層間絶縁膜２４を３０００オングストロー
ム〜１５０００オングストローム程度の膜厚で形成した
後、フォトリソグラフィ技術を用いて、第１の層間絶縁
膜２４にコンタクトホールや切断用孔を形成するための
レジストマスクＲＭ４を形成する。

【００４６】次に、図９（ａ）に示すように、レジスト
マスクＲＭ４を介して第１の層間絶縁膜２４にエッチン
グを行い、第１の層間絶縁膜２４のうち、ソース領域２
１ｄおよびドレイン領域２１ｅに対応する部分にコンタ
クトホールｈ１、ｈ２をそれぞれ形成する。次いで、コ
ンタクトホールｈ１、ｈ２の形成に用いたレジストマス
クＲＭ４を図９（ｂ）に示すように除去する。

【００４７】次に、図９（ｃ）に示すように、第１の層
間絶縁膜２４の表面側に、ソース電極などを構成するた
めのアルミニウム膜２５をスパッタ法などで形成した
後、フォトリソグラフィ技術を用いて、レジストマスク
ＲＭ５を形成する。

【００４８】次に、レジストマスクＲＭ５を介してアル
ミニウム膜２５にエッチングを行い、図９（ｄ）に示す
ように、ソース領域２１ｄに第１のコンタクトホールｈ
１を介して電気的に接続するアルミニウム膜からなるソ
ース電極２５ａ（データ線の一部）と、ドレイン領域２
１ｅに第２のコンタクトホールｈ２を介して電気的に接
続するドレイン電極２５ｂとを形成する。次いで、その
ソース電極２５ａおよびドレイン電極２５ｂの形成に用
いたレジストマスクＲＭ５を、図９（ｅ）のように除去
する。

【００４９】次に、図１０（ａ）に示すように、ソース
電極２５ａおよびドレイン電極２５ｂの表面側に、ベル
ヒドロポリシラザンまたはこれを含む組成物の塗布膜を
焼成した絶縁膜２６を形成する。さらに、この絶縁膜２
６の表面に、ＴＥＯＳを用いたＣＶＤ法により例えば４
００℃程度の温度条件下で厚さが約５００オングストロ
ーム〜約１５０００オングストロームのシリコン酸化膜
からなる絶縁膜２７を形成する。これらの絶縁膜２６、
２７によって第２の層間絶縁膜が形成される。

【００５０】ここで、ペルヒドロポリシラザンとは無機
ポリシラザンの一種であり、大気中で焼成することによ
ってシリコン酸化膜に転化する塗布型コーティング材料
である。たとえば、東燃（株）製のポリシラザンは、−
（ＳｉＨ₂ ＮＨ）−を単位とする無機ポリマーであり、
キシレンなどの有機溶剤に可溶である。従って、この無
機ポリマーの有機溶媒溶液（たとえば、２０％キシレン
溶液）を塗布液としてスピンコート法（たとえば、２０
００ｒｐｍ、２０秒間）で塗布した後、４５０℃の温度
で大気中で焼成すると、水分や酸素と反応し、ＣＶＤ法
で成膜したシリコン酸化膜と同等以上の緻密なアモルフ
ァスのシリコン酸化膜を得ることができる。従って、こ
の方法で成膜した絶縁膜（シリコン酸化膜）２６は、層
間絶縁膜として用いることができるとともに、ドレイン
電極２５ｂに起因する凹凸などを平坦化してくれる。そ
れ故、液晶の配向状態が凹凸に起因して乱れることを防
止できる。

【００５１】次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
第２の層間絶縁膜２６，２７にコンタクトホールを形成
するためのレジストマスクＲＭ６を形成する。次いで、
そのレジストマスクＲＭ６を介して第２の層間絶縁膜２
６，２７にエッチングを行い、図１０（ｂ）に示すよう
に、ドレイン電極２５ｂに対応する部分にコンタクトホ
ールｈを形成する。次いで、そのコンタクトホールｈの
形成に用いたレジストマスクＲＭ６を、図１０（ｃ）の
ようにを除去する。

【００５２】次に、図１０（ｄ）に示すように、第２の
層間絶縁膜２７の表面側に、画素電極３１および共通電
極３２を構成するための厚さが約４００オングストロー
ム〜約２０００オングストロームのＩＴＯ（Indium Tin
Oxide）膜３０をスパッタ法などで形成した後、フォト
リソグラフィ技術を用いて、ＩＴＯ膜３０をパターニン
グするためのレジストマスクＲＭ７を形成する。

【００５３】次いで、そのレジストマスクＲＭ７を介し
てＩＴＯ膜３０にエッチングを行って、図１１（ａ）に
示すようにコンタクトホールｈを介してドレイン電極２
５ｂに電気的に接続する画素電極３１と、共通電極３２
とを形成する。しかる後に、両電極３１，３２の形成に
用いたレジストマスクＲＭ７を図１１（ｂ）に示すよう
に除去するものである。

【００５４】前記のようにして作製した液晶装置は、各
種の電子機器の表示パネル等として適用可能であり、上
記のような液晶装置を用いて構成される電子機器は、一
般に図１２に示す表示情報出力源１０００、表示情報処
理回路１００２、表示駆動回路１００４、液晶パネルな
どの表示パネル１００６、クロック発生回路１００８及
び電源回路１０１０を含んで構成される。表示情報出力
源１０００は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ、テレビ信
号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、
クロック発生回路１００８からのクロックに基づいて、
ビデオ信号などの表示情報を出力する。

【００５５】表示情報処理回路１００２は、クロック発
生回路１００８からのクロックに基づいて表示情報を処
理して出力する。この表示情報処理回路１００２は、例
えば増幅・極性反転回路、シリアル−パラレル変換回
路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクラ
ンプ回路等を含むことができる。表示駆動回路１００４
は、走査側駆動回路及びデータ側駆動回路を含んで構成
され、液晶パネル１００６を表示駆動する。電源回路１
０１０は、上述の各回路に電力を供給する。

【００５６】このような構成の電子機器として、図１３
に示す液晶プロジェクタ、図１４に示すマルチメディア
対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニア
リング・ワークステーション（ＥＷＳ）、図１５に示す
ページャ、あるいは携帯電話、ワ一ドプロセッサ、テレ
ビ、ビュ一ファインダ型又はモニタ直視型のビデオテー
プレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲー
ション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置な
どを挙げることができる。

【００５７】図１３は、投写型表示装置の要部を示す概
略構成図である。図中、１１０は光源、１１３，１１４
はダイクロイックミラ一、１１５，１１６，１１７は反
射ミラー、１１８，１１９，１２０はリレーレンズ、１
２２，１２３，１２４は前述の液晶装置を用いた液晶ラ
イトバルブ、１２５はクロスダイクロイックプリズム、
１２６は投写レンズを示す。光源１１０はメタルハライ
ド等のランプ１１１とランプの光を反射するリフレクタ
１１２とからなる。青色光・緑色光反射のダイクロイッ
クミラー１１３は、光源１１０からの白色光束のうち赤
色光のみを透過させるとともに、青色光と緑色光とを反
射する。透過した赤色光は反射ミラー１１７で反射され
て、赤色光用液晶ライトバルブ１２２に入射される。一
方、ダイクロイックミラー１１３で反射された色光のう
ち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー１１４に
よって反射され、緑色光用液晶ライトバルブ１２３に入
射される。一方、青色光は第２のダイクロイックミラー
１１４も透過する。青色光に対しては、長い光路による
光損失を防ぐため、入射レンズ１１８、リレーレンズ１
１９、出射しンズ１２０を含むリレーレンズ系からなる
導光手段１２１が設けられ、これを介して青色光が青色
光用液晶ライトバルブ１２４に入射される。各ライトバ
ルブにより変調された３つの色光はクロスダイクロイッ
クプリズム１２５に入射する。このプリズムは４つの直
角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する
誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状
に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つ
の色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成され
る。合成された光は、投写光学系である投写レンズ１２
６によってスクリーン１２７上に投写され、画像が拡大
されて表示される。

【００５８】図１４に示すパーソナルコンピュータ１２
００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４
と、前述の液晶装置を表示装置として用いた液晶表示画
面１２０６とを有する。

【００５９】図１５に示すページャ１３００は、金属製
フレーム１３０２内に、基板１３０４、バックライト１
３０６ａを備えたライトガイド１３０６、回路基板１３
０８、第１，第２のシールド板１３１０，１３１２、２
つの弾性導電体１３１４，１３１６、及びフィルムキャ
リアテープ１３１８を有する。２つの弾性導電体１３１
４，１３１６及びフィルムキャリアテープ１３１８は、
基板１３０４と回路基板１３０８とを接続するものであ
る。

【００６０】ここで、基板１３０４は、２枚の透明基板
１３０４ａ，１３０４ｂの間に液晶を封入したもので、
これにより少なくともドットマトリクス型の液晶表示パ
ネルが構成される。一方の透明基板に、図１２に示す駆
動回路１００４、あるいはこれに加えて表示情報処理回
路１００２を形成することができる。基板１３０４に搭
載されない回路は、基板の外付け回路とされ、図１５の
場合には回路基板１３０８に搭載できる。

【００６１】図１５はページャの構成を示すものである
から、基板１３０４以外に回路基板１３０８が必要とな
るが、電子機器用の一部品として液晶表示装置が使用さ
れる場合であって、透明基板に表示駆動回路などが搭載
される場合には、その液晶表示装置の最小単位は液晶表
示基板１３０４である。あるいは、液晶表示基板１３０
４を筐体としての金属フレーム１３０２に固定したもの
を、電子機器用の一部品である液晶表示装置として使用
することもできる。さらに、バックライト式の場合に
は、金属製フレーム１３０２内に、液晶表示基板１３０
４と、バックライト１３０６ａを備えたライトガイド１
３０６とを組み込んで、液晶表示装置を構成することが
できる。これらに代えて、図１６に示すように、液晶表
示基板１３０４を構成する２枚の透明基板１３０４ａ，
１３０４ｂの一方に、金属の導電膜が形成されたポリイ
ミドテープ１３２２にＩＣチップ１３２４を実装したＴ
ＣＰ（Tape Carrier Package）１３２０を接続して、電
子機器用の一部品である液晶表示装置として使用するこ
ともできる。

【００６２】上記のように本発明による液晶装置を液晶
プロジェクタのライトバルブやその他の電子機器の表示
パネルなどに用いた場合には、例えばＴＮ型液晶装置を
用いたものよりも高いコントラストが得られ、しかも応
答速度を速くすることができる。また従来の垂直配向型
の液晶装置では殆ど不可能であったライン反転やドット
反転駆動が可能となる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶装置の一実施形態を示す概略
構成の縦断正面図。

【図２】その一部の拡大縦断面図。

【図３】電圧印加状態の同上図。

【図４】画素電極の配置構成例を示す説明図。

【図５】複数の画素とブラックマスクの配置構成を示す
説明図。

【図６】画素電極の他の配置構成例を示す説明図。

【図７】電極基板の製造工程の説明図。

【図８】電極基板の製造工程の説明図。

【図９】電極基板の製造工程の説明図。

【図１０】電極基板の製造工程の説明図。

【図１１】電極基板の製造工程の説明図。

【図１２】本発明による液晶装置を用いた電子機器の基
本構成を示す説明図。

【図１３】本発明を適用した電子機器としての液晶プロ
ジェクタの概略構成図。

【図１４】本発明を適用した電子機器としてのパーソナ
ルコンピュータの斜視図。

【図１５】本発明を適用した電子機器としてのページャ
の斜視図。

【図１６】本発明による液晶装置を電子機器の一部品と
して用いる例の斜視図。

【符号の説明】

１上側基板２下側基板３液晶層５上側偏光板６下側偏光板２０ＴＦＴ３１画素電極３２共通電極

フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA03 EA14 EA15 EA18 EA19 FA10 FA17 FA18 FA25 FA30 GA02 HA03 HA08 JA04 JA10 JA28 MA02 MA04 MA06 MA07 MA09 2H090 HB08Y HC08 HC15 HC17 HC18 HD14 JB02 KA04 LA04 LA06 LA15 MA01 MB14 2H092 GA14 JA25 JA29 JA34 JA35 JA38 JA42 JA44 JA46 JA47 JB11 JB23 JB32 JB33 JB38 JB58 KA04 KA07 KA12 KA16 KA18 KB14 KB22 KB25 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA29 MA35 MA37 MA41 NA01 NA04 NA19 NA25 NA27 PA02 PA10 QA06 RA05 5C094 AA06 AA12 BA03 BA43 DA13 DA14 DA15 DB02 EA04 EA05 EA07 EB02 ED01 ED11 ED14 ED20 FB12 FB15 HA08 HA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の基板間に液晶層が挟持されてな
り、その液晶層に正の誘電率異方性を持つ液晶を用いる
と共に、上記基板の液晶層側に垂直配向処理を施したこ
とを特徴とする液晶装置。
【請求項２】前記液晶装置の電圧無印加時において、
上記液晶層内の液晶分子の長軸方向が上記基板に対して
略垂直に配向してなり、電圧印加時において上記基板に
対して略水平方向に印加される電界により上記略垂直に
配向した前記液晶分子の配列状態が変化することを特徴
とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】上記垂直配向処理は、少なくとも一方の
基板に垂直配向膜を形成することにより施されてなるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置
【請求項４】前記略水平方向に電界を生じさせる電極
構造として、上記一対の基板のうち一方の基板に画素電
極と共通電極とを設け、その両電極が櫛歯状に配置され
てなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の液晶装置。
【請求項５】前記画素電極と前記共通電極とによって
形成される単位画素内において、前記略水平方向の電界
が異なる２つ以上の方向に生じるよう、上記画素電極と
共通電極が配置されてなることを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載の液晶装置。
【請求項６】各画素毎にスイッチング素子が形成され
てなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の液晶装置。
【請求項７】前記スイッチング素子は薄膜トランジス
タであり、前記薄膜トランジスタに接続して前記画素電
極が接続してなることを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれかに記載の液晶装置。
【請求項８】少なくとも１層の位相差板が配置されて
なることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載
の液晶装置。
【請求項９】前記請求項１乃至７のいずれかに記載の
液晶装置を表示装置として備えたことを特徴とする電子
機器。