JP2008090280A - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
ること。
【解決手段】画素電極11は、共通電極41よりもゲート絶縁膜32及び層間絶縁膜33
を介して液晶層23側に設けられていると共に、サブ画素領域内において所定の間隔を隔
てて互いに平行に延在して配置された複数の帯状電極11bを備えており、共通電極41
は、サブ画素領域内において間隔及び複数の帯状電極11bを含む領域に設けられており
、複数の色のうち所定の色の表示を行うサブ画素領域内に設けられた帯状電極11bの延
在方向と初期状態での液晶分子の配向方向とのなす角は、所定の色よりも相対的に波長が
短い色の表示を行うサブ画素領域内に設けられた帯状電極11bの延在方向と初期状態で
の液晶分子の配向方向とのなす角よりも大きく設定されている。
【選択図】図3
Description
のである。
電界を発生させて液晶分子の配向制御を行う方式(以下、横電界方式と称する)を用いる
ことが知られており、このような横電界方式としてIPS(In-Plane Switching)方式や
FFS(Fringe-Field Switching)方式が知られている(例えば、特許文献1参照)。
板のうちの一方に液晶層を駆動するための一対の電極が設けられている。また、例えば横
電界方式を用いた透過型の液晶表示装置では、一対の電極間に電圧を印加して液晶層に横
電界を発生させることにより、液晶層を透過する光に対して1/2波長分の位相差を付与
している。そして、ノーマリブラックモードを採用した液晶表示装置では、一方の基板の
外面から所定の偏光方向を有する直線偏光を入射させ、液晶層で1/2波長分の位相差を
付与して他方の基板に設けられたカラーフィルタを透過させた後、他方の基板から出射さ
せる。
わち、液晶表示装置では、上述したように、液晶層に横電界を発生させることにより光に
対して1/2波長分の位相差を付与している。そのため、例えば緑色光に対して1/2波
長分の位相差が付与されるように液晶層の層厚を設定した場合には、赤色光や青色光の波
長域が緑色光と異なることなどの原因により、液晶層を透過したときに1/2波長分の位
相差が付与されないことがある。例えば、赤色光の場合には、緑色光よりも波長域が長い
ために、液晶層を透過したときに1/2波長分よりも大きい位相差が付与される。これに
より、赤、緑及び青のそれぞれの色表示を行うサブ画素領域において、液晶表示装置から
出射する光の輝度が最大となるときの一対の電極間に印加される電圧の値が異なることに
なる。したがって、一対の電極間に同じ値の電圧を印加したときに複数のサブ画素領域に
よる白表示が、色味がかった白表示になるという問題がある。
晶表示装置及びこれを備える電子機器を提供することを目的とする。
る液晶表示装置は、液晶層を挟持して平面状に配置された複数のサブ画素領域を構成する
一対の基板のうち一方の基板には、第1電極と、該第1電極に接続された駆動素子と、第
2電極と、前記第1電極と前記第2電極の間に設けられた絶縁層とが備えられ、前記第1
及び第2電極間に生じる電界によって前記液晶層を構成する液晶分子を駆動させ、前記複
数のサブ画素領域から波長域の異なる複数の色表示を行う液晶表示装置であって、前記第
1及び第2電極のうちいずれか一方の電極は、他方の電極よりも前記液晶層側に設けられ
ていると共に、前記サブ画素領域内において所定の間隔を隔てて互いに平行に延在して配
置された複数の帯状部を備えており、前記他方の電極は、前記サブ画素領域内において前
記間隔及び前記複数の帯状部を含む領域に設けられており、前記複数の色のうち所定の色
の表示を行う前記サブ画素領域内に設けられた前記帯状部の延在方向と初期状態での前記
液晶分子の配向方向とのなす角は、前記所定の色よりも相対的に波長が短い色の表示を行
う前記サブ画素領域内に設けられた前記帯状部の延在方向と初期状態での前記液晶分子の
配向方向とのなす角よりも大きく設定されていることを特徴とする。
画素領域ごとで液晶層において付与される位相差をそろえることができる。これにより、
色味を低減した白表示を行うことができる。
の回転角度は、初期状態における配向方向と帯状部の延在方向とのなす角を大きくするに
したがって小さくなる。そして、液晶層に入射した光に付与される位相差は、発生した横
電界による液晶分子の回転角度が大きくなるにしたがって大きくなる。そこで、表示する
色の波長域が短いサブ画素領域において初期状態での配向方向と帯状部の延在方向とのな
す角度を相対的に大きくすると、表示する色の波長域が長いサブ画素領域と同じ電圧を印
加しても、このサブ画素領域で表示する短い波長域に対して液晶層で付与される位相差が
小さくなる。これにより、各サブ画素領域で第1及び第2電極間に同じ電圧を印加したと
きに、サブ画素領域ごとで液晶層において付与される位相差をそろえることができる。以
上より、各サブ画素領域で輝度が最大となる電圧が同等となり、色味を低減した白表示が
可能となる。
行うこととしてもよい。
青の色表示を行うサブ画素領域とを組み合わせることにより、色味を低減した白表示を行
う。このとき、配向方向と帯状部の延在方向とのなす角度は、青の色表示を行うサブ画素
領域、緑の色表示を行うサブ画素領域、赤の色表示を行うサブ画素領域の順で大きくなる
。
一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角が、4°以上10°以下で
あり、緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延
在方向と前記配向方向とのなす角が、2°以上8°以下であり、青の色表示を行う前記サ
ブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす
角が、0°以上6°以下であることが好ましい。
と配向方向とのなす角それぞれを、4°以上10°以下、2°以上8°以下、0°以上6
°以下とすることで、白表示に赤味が足りなくなることや、白表示が赤味を帯びること、
白表示に緑味が足りなくなることや、白表示が緑味を帯びること、白表示に青味が足りな
くなることや、白表示が青味を帯びることをより確実に防止できる。
角度は、7°であることがより好ましい。これにより、液晶層において、赤色光に対して
1/2波長分の位相差を付与することができる。また、緑の色表示を行うサブ画素領域に
おいて帯状部の延在方向と配向方向とのなす角度は、5°であることがより好ましい。こ
れにより、上述と同様に、液晶層において、緑色光に対して1/2波長分の位相差を付与
することができる。そして、青の色表示を行うサブ画素領域において帯状部の延在方向と
配向方向とのなす角度は、3°であることがより好ましい。これにより、液晶層において
、青色光に対して1/2波長分の位相差を付与することができる。
一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角と緑の色表示を行う前記サ
ブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす
角との差と、緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状
部の延在方向と前記配向方向とのなす角と青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられ
た前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差が、それぞれ
2°であることが好ましい。
される位相差をより確実にそろえることができる。したがって、色味をさらに低減した白
表示を行うことができる。
一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角が、12°以上17°以下
であり、緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の
延在方向と前記配向方向とのなす角が、7°以上12°以下であり、青の色表示を行う前
記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向との
なす角が、0°以上5°以下であることが好ましい。
と配向方向とのなす角それぞれを、12°以上17°以下、7°以上12°以下、0°以
上5°以下とすることで、白表示に赤味が足りなくなることや、白表示が赤味を帯びるこ
と、白表示に緑味が足りなくなることや、白表示が緑味を帯びること、白表示に青味が足
りなくなることや、白表示が青味を帯びることをより確実に防止できる。
角度は、15°であることがより好ましい。これにより、液晶層において、赤色光に対し
て1/2波長分の位相差を付与することができる。また、緑の色表示を行うサブ画素領域
において帯状部の延在方向と配向方向とのなす角度は、10°であることがより好ましい
。これにより、上述と同様に、液晶層において、緑色光に対して1/2波長分の位相差を
付与することができる。そして、青の色表示を行うサブ画素領域において帯状部の延在方
向と配向方向とのなす角度は、3°であることがより好ましい。これにより、液晶層にお
いて、青色光に対して1/2波長分の位相差を付与することができる。
一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角と緑の色表示を行う前記サ
ブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす
角との差が、5°であり、緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電
極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角と青の色表示を行う前記サブ画素領
域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差
が、7°であることが好ましい。
素領域における角度との差を5°、緑の色表示を行うサブ画素領域における角度と青の色
表示を行うサブ画素領域における角度との差を7°とすることで、各サブ画素領域で液晶
層において付与される位相差をより確実にそろえることができる。したがって、色味をさ
らに低減した白表示を行うことができる。
一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角が、18°以上23°以下
であり、緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の
延在方向と前記配向方向とのなす角が、13°以上18°以下であり、青の色表示を行う
前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向と
のなす角が、2°以上7°以下であることが好ましい。
と配向方向とのなす角それぞれを、18°以上23°以下、13°以上18°以下、2°
以上7°以下とすることで、白表示に赤味が足りなくなることや、白表示が赤味を帯びる
こと、白表示に緑味が足りなくなることや、白表示が緑味を帯びること、白表示に青味が
足りなくなることや、白表示が青味を帯びることをより確実に防止できる。
角度は、20°であることがより好ましい。これにより、液晶層において、赤色光に対し
て1/2波長分の位相差を付与することができる。また、緑の色表示を行うサブ画素領域
において帯状部の延在方向と配向方向とのなす角度は、15°であることがより好ましい
。これにより、上述と同様に、液晶層において、緑色光に対して1/2波長分の位相差を
付与することができる。そして、青の色表示を行うサブ画素領域において帯状部の延在方
向と配向方向とのなす角度は、5°であることがより好ましい。これにより、液晶層にお
いて、青色光に対して1/2波長分の位相差を付与することができる。
一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角と緑の色表示を行う前記サ
ブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす
角との差が、5°であり、緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電
極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角と青の色表示を行う前記サブ画素領
域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差
が、11°であることが好ましい。
素領域における角度との差を5°、緑の色表示を行うサブ画素領域における角度と青の色
表示を行うサブ画素領域における角度との差を11°とすることで、各サブ画素領域で液
晶層において付与される位相差をより確実にそろえることができる。したがって、色味を
さらに低減した白表示を行うことができる。
を互いに接続する接続部を有し、前記複数の帯状部それぞれの他端が、開放端となってい
ることが好ましい。
る駆動素子に接続されていることとしてもよい。
りも液晶層に近接して配置する。
この発明では、上述したように、色味を低減した白表示を行うことが可能となる。
以下、本発明における液晶表示装置の第1の実施形態を、図面に基づいて説明する。な
お、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜
変更している。ここで、図1は液晶表示装置の等価回路図、図2は液晶表示装置のサブ画
素領域を示す部分拡大平面構成図、図3は図2のA−A’矢視断面図、図4は図2の光学
軸配置を示す説明図である。
本実施形態における液晶表示装置1は、FFS方式を用いたカラー液晶表示装置であっ
て、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色光を出力する3個のサブ画素で1個の画素を構
成する液晶表示装置である。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画
素領域」、一組(R、G、B)のサブ画素から構成される表示領域を「画素領域」と称す
る。
うに、画素表示領域を構成する複数のサブ画素領域がマトリックス状に配置されている。
素電極(第1電極)11と、画素電極11をスイッチング制御するためのTFT(Thin F
ilm Transistor:薄膜トランジスタ)素子12とが形成されている。このTFT素子12
は、ソースが液晶表示装置1に設けられたデータ線駆動回路13から延在するデータ線1
4に接続され、ゲートが液晶表示装置1に設けられた走査線駆動回路15から延在する走
査線16に接続され、ドレインが画素電極11に接続されている。
ブ画素領域に供給する構成となっている。また、走査線駆動回路15は、走査線16を介
して走査信号G1、G2、…、Gmを各サブ画素領域に供給する構成となっている。ここ
で、データ線駆動回路13は、画像信号S1〜Snをこの順で線順次で供給してもよく、
互いに隣接する複数のデータ線14同士に対してグループごとに供給してもよい。また、
走査線駆動回路15は、走査信号G1〜Gmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供
給する。
Gmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線14から供給される画
像信号S1〜Snが所定のタイミングで画素電極11に書き込まれる構成となっている。
そして、画素電極11を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1〜Snは、
画素電極11と液晶を介して配置された後述する共通電極(第2電極)41との間で一定
期間保持される。ここで、保持された画像信号S1〜Snがリークすることを防止するた
め、画素電極11と後述する共通電極41との間に形成される液晶容量と並列接続される
ように蓄積容量18が付与されている。この蓄積容量18は、TFT素子12のドレイン
と容量線19との間に設けられている。
なお、図2では、対向基板の図示を省略している。また、図3では、画素電極を構成する
帯状電極の図示を適宜省略している。
と対向配置された対向基板(他方の基板)22と、素子基板21と対向基板22との間に
挟持された液晶層23と、素子基板21の外面側(液晶層23と反対側)に設けられた偏
光板24と、対向基板22の外面側に設けられた偏光板25とを備えている。そして、液
晶表示装置1は、素子基板21の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶表示装置1には、素子基板21と対向基板22とが対向する領域の縁端に沿
ってシール材(図示略)が設けられており、このシール材、素子基板21及び対向基板2
2によって液晶層23が封止されている。
体31と、基板本体31の内側(液晶層23側)の表面に順に積層されたゲート絶縁膜(
絶縁層)32、層間絶縁膜(絶縁層)33及び配向膜34とを備えている。
9及び共通電極41と、ゲート絶縁膜32の内側の表面に配置されたデータ線14(図2
に示す)、半導体層42、ソース電極43、ドレイン電極44及び容量電極45と、層間
絶縁膜33の内側の表面に配置された画素電極11とを備えている。
材料で構成されており、基板本体31上に形成された走査線16、容量線19及び共通電
極41を覆うように設けられている。
縁性を有する透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜32上に形成された半導体層4
2、ソース電極43、ドレイン電極44及び容量電極45を覆うように設けられている。
そして、層間絶縁膜33のうち平面視で画素電極11の後述する枠部11a及び容量電極
45と重なる部分には、画素電極11とTFT素子12との導通を図るための貫通孔であ
るコンタクトホール33aが形成されている。
に形成された画素電極11を覆うように設けられている。
配向処理が施されている。この配向膜34の配向方向は、図4に示す矢印R1方向のよう
に、X軸(走査線16、あるいは容量線19に沿った方向)と同方向となっている。すな
わち、配向膜34の配向方向は、サブ画素領域で表示する色によらず同一方向となってい
る。したがって、配向膜34に対して容易に配向処理を施すことが可能となっている。
延在しており、走査線16及び容量線19は、X軸方向に延在している。したがって、デ
ータ線14、走査線16及び容量線19が平面視でほぼ格子状に配線されている。
シリコンなどの半導体で構成されている。また、ソース電極43は、図2に示すように、
平面視でほぼ逆L字状を有する配線であって、データ線14から分岐して半導体層42と
導通している。そして、ドレイン電極44は、図2に示す−Y側の端部においてサブ画素
領域の辺端に沿って延在する接続配線47と導通しており、接続配線47を介してサブ画
素領域の反対側の端縁部に形成された容量電極45と導通している。これら半導体層42
、ソース電極43及びドレイン電極44によってTFT素子12が構成される。したがっ
て、TFT素子12は、データ線14及び走査線16の交差部近傍に設けられている。
に容量電極45上に画素電極11の枠部11aのうち図2に示す−Y側の端縁部と平面視
で重なるように形成されている。そして、容量電極45は、枠部11aのうち−Y側の端
縁部と平面視で重なる位置に設けられて層間絶縁膜33を貫通するコンタクトホール33
aを介して画素電極11と導通している。また、容量電極45と容量線19とによって蓄
積容量18が形成されている。
)などの透光性導電材料で構成されている。そして、画素電極11は、平面視で矩形の枠
状の枠部11aと、ほぼX軸方向に延在(走査線16に対して所定の角度を有して斜めに
延在)すると共にY軸方向(サブ画素領域の長手方向)で間隔をあけて互いに平行となる
ように複数(15本)配置された帯状電極(帯状部)11bとを備えている。
接続されており、互いに導通している。ここで、赤の色表示を行うサブ画素領域における
帯状電極11bの延在方向は、図4に示す矢印R2方向であって液晶分子の初期状態にお
ける配向方向である配向膜34の配向方向(R1方向)とのなす角が7°となっている。
また、緑の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極11bの延在方向は、図4に示す
矢印R3方向であって配向膜34の配向方向とのなす角が5°となっている。そして、青
の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極11bの延在方向は、図4に示す矢印R4
方向であって配向膜34の配向方向とのなす角が3°となっている。
11bが設けられたサブ画素領域で表示する色の波長域が短いほど大きくなっている。ま
た、各サブ画素領域で帯状電極11bの延在方向と配向膜34の配向方向とのなす角の調
整は、帯状電極11bの延在方向を変更することによって行っている。
11b及び帯状電極11b同士の間隔と重なる領域に設けられており、画素電極11と同
様に、例えばITOなどの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極41は、
画素電極11よりも液晶層23から離間する側(本実施形態では、画素電極11と基板本
体31との間)に配置されている。
層間絶縁膜33を介して配置されている。また、画素電極11を構成する帯状電極11b
は、その間隔が帯状電極11bの電極幅や液晶層23の層厚よりも小さくなっている。こ
れにより、画素電極11と共通電極41とは、FFS方式の電極構造を構成している。
材料で構成され基板本体51と、基板本体51の内側(液晶層23側)の表面に順に積層
されたカラーフィルタ層52及び配向膜53とを備えている。
どで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。
成されており、その配向方向が配向膜34の配向方向と同方向(ただし、逆向き)となっ
ている。
を付与する程度となっている。
わち、偏光板24の透過軸は図4に示す矢印R5方向のようにY軸方向となっており、偏
光板25の透過軸は矢印R6方向のように偏光板24の透過軸と直交するX軸方向となっ
ている。
続いて、以上のような構成の液晶表示装置1の動作について説明する。
であり、TFT素子12を介して画素電極11に画像信号(電圧)を供給することで、画
素電極11と共通電極41との間に基板面方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶
を駆動する。そして、液晶表示装置1は、サブ画素領域ごとに透過率を変更させて表示を
行う。なお、共通電極41には、例えば、液晶層の駆動に用いられる所定の一定な電位、
あるいは0Vが印加されるもの、または所定の一定な電位とこれとは異なる他の所定の一
定の電位とが周期的(フレーム期間毎、あるいはフィルド期間)に切り替わる信号が印加
されるものとされている。
分子は、図4に示す矢印R1方向に水平配向している。そして、画素電極11及び共通電
極41を介して画素電極11を構成する帯状電極11bの延在方向に対して直交する方向
に沿う電界を液晶層23に発生させると、この方向に沿って液晶分子が配向する。
に沿う直線偏光に変換され、液晶層23に入射する。
光は、入射時と同一の偏光状態で液晶層23から出射する。この直線偏光は、直線偏光と
直交する透過軸を有する偏光板25に吸収されて、サブ画素領域が暗表示となる。
、液晶層23により所定の位相差(1/2波長)が付与されて、入射時の偏光方向から9
0°回転した直線偏光に変換されて液晶層23から出射する。この直線偏光は、偏光板2
5の透過軸と平行であるため、偏光板25を透過して表示光として視認され、サブ画素領
域が明表示となる。
ーマリブラックモードを用いた液晶表示装置となっている。
の延在方向と直交する方向に沿って液晶分子が配向する。このため、液晶層23に入射し
た光に位相差が付与されるが、付与される位相差は波長域が短くなるほど小さくなる。し
たがって、付与される位相差は、赤色光の波長域、緑色光の波長域、青色光の波長域の順
で小さくなる。
きくなるほど大きくなる。ここで、上述したように、横電界の発生方向が複数の帯状電極
11bの配置方向とほぼ同方向であるため、帯状電極11bの延在方向に対して直交する
方向に横電界が発生することになる。したがって、液晶層23によって付与される位相差
は、延在方向と初期状態における配向方向とのなす角が大きいほど小さくなる。
4の配向方向とのなす角度を5°とすることにより、液晶層23に入射した直線偏光のう
ち、緑色光に対して1/2波長分の位相差が付与される。そして、緑色光よりも長波長域
の光に対して1/2波長分よりも大きい位相差が付与され、緑色光よりも短波長域の光に
対して1/2波長分よりも小さい位相差が付与される。
配向方向とのなす角度を7°として緑の色表示を行うサブ画素領域よりも角度を2°大き
くしている。このため、赤の色表示を行うサブ画素領域では、液晶層23によって付与さ
れる位相差が緑の色表示を行うサブ画素領域と比較して小さくなる。これにより、赤色光
に対して1/2波長分の位相差が付与される。そして、赤色光よりも長波長域の光に対し
て1/2波長分よりも大きい位相差が付与され、赤色光よりも短波長域の光に対して1/
2波長分よりも小さい位相差が付与される。
の配向方向とのなす角度を3°として緑の色表示を行うサブ画素領域よりも角度を2°小
さくしている。これにより、上述と同様に、青色光に対して1/2波長分の位相差が付与
される。そして、青色光よりも長波長域の光に対して1/2波長分よりも大きい位相差が
付与され、青色光よりも短波長域の光に対して1/2波長分よりも小さい位相差が付与さ
れる。
なお、帯状電極11bの延在方向と配向膜34の配向方向とのなす角は、帯状電極11
bの長さ方向の中央部における中心線と配向膜34との配向方向とのなす角を示している
。
相差が付与されることにより、光の輝度が最大となるときに画素電極11及び共通電極4
1の間に印加される電圧の値がそろう。これにより、色味の少ない白表示が行われる。
る光の強度との関係を、図5に示す。なお、図5では、緑の色表示における輝度の最大値
を1としたときの相対的な輝度を示している。
サブ画素領域ごとに調整することで、各色で輝度が最大となるときに印加される電圧の値
をそろえることができることがわかる。これにより、同じ電圧を印加したときに色味を低
減した白表示を行うことができる。
次に、上述した構成の液晶表示装置1を備える電子機器について説明する。ここで、図
6は、本発明の液晶表示装置を備える電子機器である携帯電話機を示す外観斜視図である
。
101と、これに開閉可能に設けられた表示体部102とを有する。表示体部102の内
部には表示装置103が配置されており、電話通信に関する各種表示が表示画面104に
おいて視認可能となっている。また、本体部101には操作ボタン105が配列されてい
る。
る。また、表示体部102の上部に設けられた受話部107の内部には、スピーカ(図示
略)が内蔵されている。さらに、本体部101の下端部に設けられた送話部108の内部
には、マイク(図示略)が内蔵されている。
ここで、表示装置103には、図1に示す液晶表示装置1が用いられている。
によれば、サブ画素領域ごとに配向膜34の配向方向と帯状電極11bとのなす角度を変
更することで、液晶層23において付与される位相差をサブ画素領域で表示する色の波長
域でそろえることができる。これにより、各サブ画素領域で輝度が最大となるときに画素
電極11と共通電極41との間に印加される電圧が同等となり、色味を低減した白表示が
可能となる。
とのなす角度を4°以上10°以下である7°とすることで、白表示に赤味が足りなくな
ることや、白表示が赤味を帯びることをより確実に防止できる。同様に、緑の色表示を行
うサブ画素領域において、角度を2°以上8°以下である5°とすることで、白表示に緑
味が足りなくなることや、白表示が緑味を帯びることをより確実に防止できる。そして、
青の色表示を行うサブ画素領域において、角度を0°以上6°以下である3°とすること
で、白表示に青味が足りなくなることや、白表示が青味を帯びることをより確実に防止で
きる。
の配向方向を変えることなく異ならせているので、配向膜34に対する配向処理を容易に
行うことができる。
次に、本発明における液晶表示装置の第2の実施形態を、図面に基づいて説明する。な
お、本実施形態では、第1の実施形態と画素電極の構成が異なるため、この点を中心に説
明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略す
る。ここで、図7は液晶表示装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図である。
視でほぼ櫛歯形状となっている。すなわち、画素電極111は、帯状の接続部111aと
、接続部111aから分岐して互いに平行となるように複数(15本)配置された帯状電
極111bとを備えている。
接続部111aは、データ線14に近接して形成されており、ほぼY軸方向に沿って配
置されている。
帯状電極111bは、ほぼX軸方向に沿って延在すると共にY軸方向で間隔をあけて配
置されている。ここで、帯状電極111bは、そのデータ線14に近接する側の端部が接
続部111aに接続されていると共に、データ線14から離間する側の端部が開放端とな
っている。したがって、複数の帯状電極111bの間に形成された間隙は、データ線14
から離間する側が−X側で隣接する他のサブ画素領域に向けて開放する開放端部111c
となっている。
と、液晶分子の初期配向状態における配向方向である配向膜(図示略)の配向方向とのな
す角は、7°となっている。また、緑の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極11
1bそれぞれの延在方向と、配向膜の配向方向とのなす角は、5°となっている。そして
、青の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極111bそれぞれの延在方向と、配向
膜の配向方向とのなす角は、3°となっている。
が、帯状電極111bの一端を開放端にすることで開口率が向上する。なお、本実施形態
において、帯状電極111bは、データ線14から離間する側の一端を開放端としている
が、データ線14に近接する側の一端を開放端とする構成としてもよい。
次に、本発明における液晶表示装置の第2の実施形態を、図面に基づいて説明する。な
お、本実施形態では、第1の実施形態と画素電極の構成が異なるため、この点を中心に説
明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略す
る。ここで、図8は液晶表示装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図である。
11aとほぼY軸方向に延在(データ線14に対して所定の角度を有して斜めに延在)す
ると共にX軸方向(サブ画素領域の短軸方向)で間隔をあけて互いに平行となるように複
数配置された帯状電極121aとを備えている。帯状電極121aは、その両端がそれぞ
れ枠部11aにおけるX軸方向に延在する部分に接続されており、互いに導通している。
なお、帯状電極121aを被覆する配向膜(図示略)の配向方向は、図9に示す矢印R
7方向となっている。また、対向基板(図示略)に設けられた配向膜(図示略)の配向方
向も、帯状電極121aを被覆する配向膜の配向方向と同方向(ただし逆向き)となって
いる。
に示すように矢印R8方向であって配向膜の配向方向とのなす角は、7°となっている。
また、緑の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極121aの延在方向と、図9に示
すように矢印R9方向であって配向膜の配向方向とのなす角は、5°となっている。そし
て、青の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極121aの延在方向と、図9に示す
ように矢印R10方向であって配向膜の配向方向とのなす角は、3°となっている。
。なお、本実施形態において、上述した第2の実施形態と同様に、帯状電極121aの一
端を開放端としてもよい。
次に、本発明における液晶表示装置の第4の実施形態を、図面に基づいて説明する。な
お、本実施形態では、第1の実施形態と画素電極の構成が異なるため、この点を中心に説
明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略す
る。ここで、図10は液晶表示装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図である。
わゆるマルチドメイン構造となっている。すなわち、画素電極131を構成する帯状電極
131aの延在方向は、サブ画素領域において走査線16に近接する側の半分の領域と走
査線16から離間する側の他の半分の領域で異なっている。
電極131bは、データ線14から離間するにしたがって走査線16から離間するように
延在しいている。また、複数の帯状電極131aのうち走査線16から離間する側の半分
の領域に形成された帯状電極131cは、データ線14から離間するにしたがって走査線
16に近接するように延在している。
分子の初期配向状態における配向方向である配向膜(図示略)の配向方向とのなす角は、
7°となっている。また、緑の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極131bの延
在方向と、配向膜の配向方向とのなす角は、5°となっている。そして、青の色表示を行
うサブ画素領域における帯状電極131bの延在方向と、配向膜の配向方向とのなす角は
、3°となっている。
同様に、赤の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極131cの延在方向と、液晶
分子の初期配向状態における配向方向である配向膜(図示略)の配向方向とのなす角は、
7°となっている。また、緑の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極131cの延
在方向と、配向膜の配向方向とのなす角は、5°となっている。そして、青の色表示を行
うサブ画素領域における帯状電極131cの延在方向と、配向膜の配向方向とのなす角は
、3°となっている。なお、帯状電極131bの延在方向と帯状電極131cの延在方向
とは、配向膜の配向方向を基準として線対称となっている、。
。なお、上述した実施形態と同様に、帯状電極131b、131cの一端を開放端として
もよく、131b、131cの延在方向をほぼY軸方向(データ線14に対して所定の角
度を有して斜め方向)としてもよい。
次に、本発明における液晶表示装置の第5の実施形態を、図面に基づいて説明する。な
お、本実施形態では、第1の実施形態と画素電極の構成が異なるため、この点を中心に説
明すると共に、上記実施形態で説明した構成要素には同一符号を付し、その説明を省略す
る。ここで、図11は液晶表示装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図、図12は
図11のB−B’矢視断面図である。
141に設けられた画素電極142が共通電極143よりも外面側に配置されている。
すなわち、素子基板141は、図12に示すように、基板本体31と、基板本体31の
内側の表面に順次積層されたゲート絶縁膜32、層間絶縁膜33、電極間絶縁膜(絶縁層
)144及び配向膜34とを備えている。
線19と、ゲート絶縁膜32の内側の表面に配置されたデータ線14(図11に示す)、
半導体層42、ソース電極43ドレイン電極44及び容量電極45と、層間絶縁膜33の
内側の表面に配置された画素電極142と、電極間絶縁膜144の内側の表面に配置され
た共通電極143とを備えている。
性材料で構成されており、層間絶縁膜33上に形成された画素電極142を被覆している
。
画素電極142は、平面視で図11に示すX軸方向に沿って帯状に延在している。そし
て、画素電極142は、層間絶縁膜33に形成されたコンタクトホールを介して容量電極
45に接続されている。これにより、画素電極142とTFT素子12のドレインとが接
続される。
aと、ほぼX軸方向に延在すると共にY軸方向で間隔をあけて互いに平行となるように複
数(15本)配置された帯状電極143bとを備えている。帯状電極143bの両端は、
それぞれ枠部143aのうちのY軸方向に延在する部分に接続されている。
分子の初期配向方向である配向膜34の配向方向とのなす角は、7°となっている。また
、緑の色表示を行うサブ画素領域における帯状電極143bの延在方向と、配向膜34の
配向方向とのなす角は、5°となっている。そして、青の色表示を行うサブ画素領域にお
ける帯状電極143bの延在方向と、配向膜34の配向方向とのなす角は、3°となって
いる。
。なお、本実施形態において、共通電極143は、上述した第2の実施形態や第3の実施
形態と同様の構成としてもよく、第4の実施形態と同様にマルチドメイン構造としてもよ
い。
囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、画素電極を層間絶縁膜上に形成して共通電極を基板本体上
に形成しているが、絶縁層を介して画素電極と共通電極とが配置されていればよく、共通
電極を層間絶縁膜上に形成して画素電極を基板本体上に形成してもよい。ここで、画素電
極と共通電極とのうち液晶層側に配置される側の一方の電極の形状は、画素電極と共通電
極との間で発生した電界が液晶層を経由できる形状であれば、上述した実施形態の電極に
開口されたスリット(帯状電極の間隔)を有した構成以外に、平面視でほぼ櫛歯形状など
、他の形状であってもよい。
と絶縁層を介して配置されていればよく、走査線及び容量線と異なる層上に形成してもよ
い。
の延在方向を各サブ画素領域で異ならせているが、帯状電極の延在方向を同方向として配
向膜の配向方向をサブ画素領域ごとに異ならせてもよい。
そして、帯状電極は、配向膜の配向方向に対して平面視で左回りの角度が付与されるよ
うな延在方向となっているが、平面視で右回りの角度が付与されるような延在方向であっ
てもよい。
向とのなす角度は、7°に限らず4°以上10°以下であればよく、他のサブ画素領域と
の間で色味を低減した白表示を行うことができると共に他のサブ画素領域との間で表示す
る色の波長域が短くなるにしたがって角度が相対的に小さくなるのであれば、他の角度で
あってもよい。同様に、緑の色表示を行うサブ画素領域において、帯状電極の延在方向と
配向膜の配向方向とのなす角度は、5°に限らず2°以上8°以下であればよく、他の角
度であってもよい。そして、同様に、青の色表示を行うサブ画素領域において、帯状電極
の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度は、3°に限らず0°以上6°以下であれば
よく、他の角度であってもよい。さらに、各サブ画素領域における角度の差を2°として
いるが、他の角度であってもよい。
向とのなす角度を12°以上17°以下、緑の色表示を行うサブ画素領域において帯状電
極の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度を7°以上12°以下、青の色表示を行う
サブ画素領域において帯状電極の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度を0°以上5
°以下としてもよい。
ここで、赤の色表示を行うサブ画素領域において帯状電極の延在方向と配向膜の配向方
向とのなす角度を15°、緑の色表示を行うサブ画素領域において帯状電極の延在方向と
配向膜の配向方向とのなす角度を10°、青の色表示を行うサブ画素領域において帯状電
極の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度を3°としたときの画素電極と共通電極と
の間に印加する電圧と対向基板から出射する光の強度との関係を、図13に示す。なお、
図13では、図5と同様に、緑の色表示における輝度の最大値を1としたときの相対的な
輝度を示している。図13に示すように、帯状電極の延在方向と配向膜の配向方向とのな
す角度をサブ画素領域ごとに調整することで、各色で輝度が最大となるときに印加される
電圧の値をそろえることができることがわかる。これにより、同じ電圧を印加したときに
色味を低減した白表示を行うことができる。
なお、赤の色表示を行うサブ画素領域における角度と緑の色表示を行うサブ画素領域に
おける角度との差を5°、緑の色表示を行うサブ画素領域における角度と青の色表示を行
うサブ画素領域における角度との差を7°としているが、他の角度であってもよい。
とのなす角度を18°以上23°以下、緑の色表示を行うサブ画素領域において帯状電極
の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度を13°以上18°以下、青の色表示を行う
サブ画素領域において帯状電極の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度を2°以上7
°以下としてもよい。
ここで、赤の色表示を行うサブ画素領域において帯状電極の延在方向と配向膜の配向方
向とのなす角度を20°、緑の色表示を行うサブ画素領域において帯状電極の延在方向と
配向膜の配向方向とのなす角度を15°、青の色表示を行うサブ画素領域において帯状電
極の延在方向と配向膜の配向方向とのなす角度を5°としたときの画素電極と共通電極と
の間に印加する電圧と対向基板から出射する光の強度との関係を、図14に示す。なお、
図14では、図5と同様に、緑の色表示における輝度の最大値を1としたときの相対的な
輝度を示している。図14に示すように、帯状電極の延在方向と配向膜の配向方向とのな
す角度をサブ画素領域ごとに調整することで、各色で輝度が最大となるときに印加される
電圧の値をそろえることができることがわかる。これにより、同じ電圧を印加したときに
色味を低減した白表示を行うことができる。
なお、赤の色表示を行うサブ画素領域における角度と緑の色表示を行うサブ画素領域に
おける角度との差を5°、緑の色表示を行うサブ画素領域における角度と青の色表示を行
うサブ画素領域における角度との差を11°としているが、他の角度であってもよい。
中央部における幅方向の中心線と配向膜の配向方向とのなす角が上述した関係を満たせば
よく、長さ方向に沿って幅が変化する形状としてもよい。
用いているが、TFT素子に限らず、TFD(Thin Film Diode:薄膜ダイオード)素子
など、他の駆動素子を用いてもよい。
モードを採用してもよい。
や反射型の液晶表示装置であってもよい。
いるが、白表示を行うことが可能であれば、他の色表示を行うサブ画素領域を備える構成
としてもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィ
ルタ層を設けてもよい。
ブックやパーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファイン
ダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、
電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タ
ッチパネルを備えた機器などの画像表示手段であってもよい。
142 画素電極(第1電極)、11b,111b,121a,131a〜c,143b
帯状電極(帯状部)、12 TFT素子(駆動素子)、21,141 素子基板(一方
の基板)、22 対向基板(他方の基板)、23 液晶層、32 ゲート絶縁膜(絶縁層
)、33 層間絶縁膜(絶縁層)、34,145 配向膜、41,143 共通電極(第
2電極)、100 携帯電話機(電子機器)、111a 接続部、144 電極間絶縁膜
(絶縁層)
Claims (12)
- 液晶層を挟持して平面状に配置された複数のサブ画素領域を構成する一対の基板のうち
一方の基板には、第1電極と、該第1電極に接続された駆動素子と、第2電極と、前記第
1電極と前記第2電極の間に設けられた絶縁層とが備えられ、
前記第1及び第2電極間に生じる電界によって前記液晶層を構成する液晶分子を駆動さ
せ、前記複数のサブ画素領域から波長域の異なる複数の色表示を行う液晶表示装置であっ
て、
前記第1及び第2電極のうちいずれか一方の電極は、他方の電極よりも前記液晶層側に
設けられていると共に、前記サブ画素領域内において所定の間隔を隔てて互いに平行に延
在して配置された複数の帯状部を備えており、
前記他方の電極は、前記サブ画素領域内において前記間隔及び前記複数の帯状部を含む
領域に設けられており、
前記複数の色のうち所定の色の表示を行う前記サブ画素領域内に設けられた前記帯状部
の延在方向と初期状態での前記液晶分子の配向方向とのなす角は、前記所定の色よりも相
対的に波長が短い色の表示を行う前記サブ画素領域内に設けられた前記帯状部の延在方向
と初期状態での前記液晶分子の配向方向とのなす角よりも大きく設定されていることを特
徴とする液晶表示装置。 - 前記複数のサブ画素領域が、赤、緑及び青の色表示を行うことを特徴とする請求項1に
記載の液晶表示装置。 - 赤の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、4°以上10°以下であり、
緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、2°以上8°以下であり、
青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、0°以上6°以下であることを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 赤の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角と緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方
の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差と、緑の色表示を行う前
記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向との
なす角と青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の
延在方向と前記配向方向とのなす角との差が、それぞれ2°であることを特徴とする請求
項3に記載の液晶表示装置。 - 赤の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、12°以上17°以下であり、
緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、7°以上12°以下であり、
青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、0°以上5°以下であることを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 赤の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角と緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方
の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差が、5°であり、
緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角と青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方
の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差が、7°であることを特
徴とする請求項5に記載の液晶表示装置。 - 赤の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、18°以上23°以下であり、
緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、13°以上18°以下であり、
青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角が、2°以上7°以下であることを特徴とする請求項2に記
載の液晶表示装置。 - 赤の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角と緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方
の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差が、5°であり、
緑の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方の電極の前記帯状部の延在方
向と前記配向方向とのなす角と青の色表示を行う前記サブ画素領域に設けられた前記一方
の電極の前記帯状部の延在方向と前記配向方向とのなす角との差が、11°であることを
特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。 - 前記一方の基板が、前記液晶層と接して初期状態での前記液晶分子の配向方向を規制す
る配向膜を有し、
該配向膜の配向方向が、複数の前記サブ画素領域で同一方向であることを特徴とする請
求項1から8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 前記一方の電極が、前記複数の帯状部それぞれの一端を互いに接続する接続部を有し、
前記複数の帯状部それぞれの他端が、開放端となっていることを特徴とする請求項1か
ら9のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 他方の前記電極が、前記一対の電極間の電界を制御する駆動素子に接続されていること
を特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子
機器。
Priority Applications (4)
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