JP2008216435A - 液晶装置、及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】低電圧、かつ短時間でＯＣＢモードの初期配向転移を行うことができる、液晶装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】対向して配置された第一基板１０と第二基板２０との間に挟持された液晶層５０と、液晶層５０の配向状態をスプレイ配向からベンド配向へと転移させて表示を行う液晶装置１００である。第一基板１０には、走査線３ａ及びデータ線６ａに囲まれた領域にそれぞれ設けられる画素電極１５と、走査線３ａ及びデータ線６ａよりも上層かつ画素電極１５よりも下層に設けられ、画素電極１５との間に電位差を生じる転移電極６０と、が設けられる。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶装置、及び電子機器に関するものである。
特に液晶テレビジョン等に代表される液晶表示装置の分野においては、近年、動画の画質向上を目的として応答速度の速いＯＣＢ（Optical Compensated Bend）モードの液晶表示装置が脚光を浴びている。ＯＣＢモードにおいて、初期状態では液晶が２枚の基板間でスプレイ状に開いたスプレイ配向となっており、表示動作時には液晶が弓なりに曲がった状態（ベンド配向）になっている必要がある。すなわち、表示動作時にベンド配向の曲がりの度合いで透過率を変調することで高速応答性を実現している。
このようにＯＣＢモードの液晶表示装置の場合、電源遮断時に液晶はスプレイ配向であるため、電源投入時にある閾値電圧以上の電圧を液晶に印加することによって初期のスプレイ配向から表示動作時のベンド配向に液晶の配向状態を転移させる、いわゆる初期転移操作が必要となる。そこで特許文献１には、画素電極との間に生じさせた横電界を用いて、液晶の初期配向転移を促進する技術が開示されている。
特開２００１−２９６５１９号公報
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、画素電極の所定位置に転移核を形成するためには高い電圧が必要となる。そのため、例えばモバイル機器等の電子機器に用いられる小容量の電源では、電界強度が不足して転移核を十分かつ均一に生じさせることができず、表示不良の発生、あるいは所望の高速応答性が得られないといった問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、低電圧、かつ短時間でＯＣＢモードの初期配向転移を行うことができる、液晶装置、及び電子機器を提供することを目的としている。
本発明の液晶装置は、対向して配置された第一基板と第二基板との間に挟持された液晶層を有し、該液晶層の配向状態をスプレイ配向からベンド配向へと転移させて表示を行う液晶装置であって、前記第一基板には、互いに交差する走査線及びデータ線と、複数の画素電極と、が設けられており、前記走査線又はデータ線よりも前記液晶層側でありかつ前記画素電極よりも前記第一基板側に設けられ、前記画素電極との間に電位差を生じる転移電極と、が設けられることを特徴とする。
本発明の液晶装置によれば、画素電極と転移電極との間に電界を生じさせることで、初期転移の起点となる転移核を形成できる。また、前記転移電極と前記画素電極とが上下に配置された構造となるので、例えば電極間に設けられる絶縁層（誘電体膜）の膜厚を小さくすることで、従来の横電界を用いた電極構造に比べて、電極間の距離を縮めることができ、その結果、低電圧で短時間に初期転移を行うことができる。
また、上記液晶装置においては、前記転移電極に前記画素電極の端部が重なるのが好ましい。
このようにすれば、上述したような初期配向の起点をなす転移核を形成する電界を画素電極と転移電極との間に良好に発生させることができる。さらに、画素電極の端部上の液晶分子も配向させることができ、画素電極上の広範囲にて初期転移を生じさせることができる。
また、上記液晶装置においては、前記画素電極と前記転移電極との間に誘電体膜が設けられ、該誘電体膜のうち前記転移電極と重なる部分の膜厚が１μｍ以下であるのが好ましい。
一般に電極及び配線層はフォトリソ等によって形成されるため、それぞれの間隔を２μｍ程度に設定するのが技術的に限界となる。そこで、本発明を採用すれば、画素電極と転移電極との間に介在する誘電体膜の膜厚が１μｍ以下となるので、電極同士を近づけることができ、従来の横電界方式に比べ、より低い電圧で初期転移を生じさせることができる。
また、上記液晶装置においては、前記画素電極又は前記転移電極に屈曲部が形成されているのが好ましい。
このようにすれば、屈曲部によって画素電極と転移電極との間で電界が様々な方向に生じるので、屈曲部により転移核の発生をさらに確実なものとすることができ、初期転移の均一性、高速性をさらに高めることができる。
また、上記液晶装置においては、前記転移電極が島状に形成されているのが好ましい。
このようにすれば、転移電極を画素領域内の所望の位置に配置することが可能となり、初期配向転移の起点をなす転移核を発生させる場所を任意の位置に設定することができる。
また、上記液晶装置においては、前記転移電極が、前記画素電極に形成されたスリットに重なるのが好ましい。
このようにすれば、転移電極を画素領域内の所望の位置に配置することが可能となり、初期配向転移の起点をなす転移核を発生させる場所を任意の位置に設定することができる。
また、上記液晶装置においては、平面視した状態で、前記画素電極から離間した位置であり、かつ前記転移電極に重なる位置に突起部が設けられるのが好ましい。
このようにすれば、突起部によって初期の液晶分子を様々な方向に傾斜配向させることが可能になり、また、初期転移電圧の印加により様々な方向の斜め電界を発生させることが可能になる。これにより、突起部周辺にディスクリネーションを発生させることができ、初期転移の均一性、及び高速性をさらにためることができる。
また、上記液晶装置においては、前記転移電極は、前記走査線と同電位をなすようにしてもよい。
このようにすれば、走査線に電圧を印加することで画素電極との間に初期転移の起点となる電界を生じさせることができる。また、走査線と転移電極とを積層することで連続的形成できるので、製造工程を簡略化できる。
本発明の電子機器は、上記液晶装置を備えることを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、低電圧、かつ短時間でＯＣＢモードの初期配向転移を行うことのできる液晶装置を備えているので、表示品位に優れた電子機器を提供することができる。
（第一実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。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。さらに本明細書では、画像表示の最小単位を「サブ画素」と呼び、各色カラーフィルタを備えた複数のサブ画素の集合を「画素」と呼ぶこととする。
図１（ａ）は本実施形態の液晶装置を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＨ−Ｈ´線に沿う断面図である。図２は液晶装置を示す等価回路図、図３はサブ画素領域の平面構成図、図４は液晶装置の断面図であり、図４（ａ）は図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図、図４（ｂ）は図３のＢ−Ｂ´線に沿う断面図である。図５は液晶分子の配向状態を示す概略図である。
本実施形態に係る液晶装置は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）を画素スイッチング素子として用いたＴＦＴ方式アクティブマトリクス型の液晶装置である。
液晶装置１００は、図１に示すように、素子基板（第一基板）１０と、素子基板１０に対向配置された対向基板（第二基板）２０と、素子基板１０及び対向基板２０に挟持された液晶層５０とを備えている。液晶層５０としては、誘電率異方性が正の液晶材料を用いた。
また、液晶装置１００は、素子基板１０及び対向基板２０をシール材５２によって貼り合わせており、液晶層５０をシール材５２で区画された領域内に封止している。シール材５２の内周に沿って周辺見切５３が形成されており、周辺見切５３で囲まれた平面視（対向基板２０側から素子基板１０を見た状態）で矩形状の領域を画像表示領域１０ａとしている。
また、液晶装置１００は、シール材５２の外側領域に設けられたデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４と、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４と導通する接続端子１０２と、走査線駆動回路１０４を接続する配線１０５とを備えている。
液晶装置１００の画像表示領域１０ａには、図２に示すように、複数のサブ画素領域が平面視マトリクス状に配列されている。各々のサブ画素領域に対応して、画素電極１５と、画素電極１５をスイッチング制御するＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）３０とが設けられている。画像表示領域１０ａにはまた、複数のデータ線６ａと走査線３ａとが格子状に延びて形成されている。すなわち、前記サブ画素領域は、前記データ線６ａ及び走査線３ａによって囲まれた領域に対応している。
ＴＦＴ３０のソースにデータ線６ａが電気的に接続されており、ゲートには走査線３ａが電気的に接続されている。ＴＦＴ３０のドレインは画素電極１５と電気的に接続されている。データ線６ａはデータ線駆動回路１０１に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給する。走査線３ａは走査線駆動回路１０４に接続されており、走査線駆動回路１０４から供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する。データ線駆動回路１０１からデータ線６ａに供給される画像信号Ｓ１〜Ｓｎは、この順に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６ａ同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０４は、走査線３ａに対して、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。
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１〜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６ａ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１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５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１５と液晶層５０を介して対向配置された後述する共通電極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がリークするのを防止するため、画素電極１５と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１７が接続されている。蓄積容量１７は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線３ｂとの間に設けられている。
次に、液晶装置１００の詳細な構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３において、平面視でほぼ矩形状のサブ画素領域の長軸方向、画素電極１５の長軸方向、並びにデータ線６ａの延在方向をＹ軸方向、サブ画素領域の短軸方向や画素電極１５の短軸方向、走査線３ａ及び容量線３ｂの延在方向をＸ軸方向と規定している。
液晶装置１００は、図４に示すように、液晶層５０を挟持して対向する素子基板１０及び対向基板２０と、素子基板１０の外側（液晶層５０と反対側）に配置された位相差板３３及び偏光板３６と、対向基板２０の外側（液晶層５０と反対側）に配置された位相差板３４及び偏光板３７と、偏光板３６の外側に設けられて素子基板１０の外面側から照明光を照射する照明装置６１とを備えて構成されている。液晶層５０は、ＯＣＢモードで動作する構成となっており、液晶装置１００の動作時に図５（ａ）に示すように液晶分子５１が概略弓形に配向したベンド配向を呈する。
図３に示したように、各々のサブ画素領域には平面視矩形状の画素電極１５が形成されている。画素電極１５の辺端のうちＹ軸方向に延びる長辺に沿ってデータ線６ａが延在しており、画素電極１５の短辺（Ｘ軸方向）に沿って走査線３ａが延在している。走査線３ａの画素電極１５側に、走査線３ａと平行に延びる容量線３ｂが形成されている。
走査線３ａ上に、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なるように配置されたソース電極６ｂ及びドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。
ソース電極６ｂは、半導体層３５と反対側の端部でデータ線６ａと接続されている。ドレイン電極３２は半導体層３５と反対側の端部で平面視略矩形状の容量電極３１と接続されている。容量電極３１は容量線３ｂの平面領域内に配置されており、容量電極３１と容量線３ｂとを電極とする蓄積容量１７を構成している。容量電極３１の平面領域内に形成された画素コンタクトホール２５を介して画素電極１５と容量電極３１とが電気的に接続されることで、ＴＦＴ３０のドレインと画素電極１５とが導通している。
また、図３に示すように、平面視した状態（画素電極１５の垂直方向から視た状態）で、データ線６ａを覆うようにして、ストライプ状の転移電極６０が画素電極１５間に配置されている。この転移電極６０は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、前記走査線３ａ及び前記データ線６ａよりも上層、かつ前記画素電極１５よりも下層に設けられている。そして、転移電極６０は画素電極１５との間に電位差を生じ、これら電極６０，１５間に電界を生じさせることで、詳細について後述するように、スプレイ配向からベンド配向への初期配向転移の起点をなすようになっている。
また、前記転移電極６０は、平面視した状態で（素子基板１０の垂直方向から素子基板面を視た場合）、該転移電極６０における形成領域（転移電極６０の外形）の少なくとも一部が前記画素電極１５における形成領域（画素電極１５の外形）の外側に存在するように形成されている。
具体的に本実施形態では、平面視した状態で、前記転移電極６０上に前記画素電極１５の端部（データ線６ａ側）が存在している。すなわち、転移電極６０及び画素電極１５の端部がそれぞれ重なった構成となっている（図３参照）。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、素子基板１０は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成された基板本体１１を基体として備える。基板本体１１の内側（液晶層５０側）には、走査線３ａ及び容量線３ｂと、走査線３ａ及び容量線３ｂを覆うゲート絶縁膜１２と、ゲート絶縁膜１２を介して走査線３ａと対向する半導体層３５と、半導体層３５と接続されたソース電極６ｂ（データ線６ａ）、及びドレイン電極３２と、ドレイン電極３２と接続されるとともにゲート絶縁膜１２を介して容量線３ｂと対向する容量電極３１とが形成されている。すなわち、ＴＦＴ３０とこれに接続された蓄積容量１７とが形成されている。
ＴＦＴ３０を覆って、ＴＦＴ３０等に起因する基板上の凹凸を平坦化する平坦化膜１３が形成されている。平坦化膜１３上に前記転移電極６０が設けられている。この転移電極６０は、前記画素電極１５と同様にＩＴＯ等の透明導電材料からなる。これにより、転移電極６０上の液晶分子も表示に寄与させることができ、開口率の低下を防止している。そして、転移電極６０を覆って、誘電体膜１４が設けられる。この誘電体膜１４は、シリコン酸化物膜やシリコン窒化物膜等からなる透明絶縁膜である。この誘電体膜１４は、少なくとも前記転移電極６０を覆っている部分の膜厚Ｗが１μｍ以下となっているのが望ましい。
一般に、横電界方式では電極を互いに隣接させた状態に形成する必要がある。これら電極はフォトリソによって形成されるため、例えば加工精度等の技術的な問題から電極間隔が２μｍ程度に設定されてしまう。一方、本実施形態によれば、画素電極１５と転移電極６０との間に介在する誘電体膜１４の膜厚が１μｍ以下となっているので、従来の横電界方式に比べて電極間距離が縮まり、より低い電圧で同等の電界を生じさせることができ、この電界により初期転移を生じさせることが可能となっている。
また、前記平坦化膜１３及び誘電体膜１４を貫通して容量電極３１に達する画素コンタクトホール２５を介して、誘電体膜１４上に形成された画素電極１５と容量電極３１とが電気的に接続されている。画素電極１５を覆って配向膜１８が形成されている。この配向膜１８、例えばポリイミドからなるものであり、サブ画素領域の長軸方向（図３に示す矢印Ｒ方向）にラビング処理を施されている。
対向基板２０は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成され基板本体２１を基体として備える。基板本体２１の内側（液晶層５０側）には、各々のサブ画素領域に対応する色種の色材層からなるカラーフィルタ２２と、共通電極２３と、配向膜２９とが積層形成されている。
共通電極２３は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなり、複数のサブ画素領域を覆う平面ベタ状に形成されたものである。
配向膜２９は、例えばポリイミドからなるものであり、共通電極２３を覆って形成されている。配向膜２９の表面には、配向膜１８の配向方向Ｒと平行な方向（図３に示す矢印Ｒ方向）のラビング処理が施されている。
次に、ＯＣＢモードの液晶装置１００の初期転移操作を図面に基づいて説明する。ここで、図５は、ＯＣＢモードの液晶分子の配向状態を示す説明図である。
ＯＣＢモードの液晶装置では、その初期状態（非動作時）において、図５（ｂ）に示すように液晶分子５１がスプレイ状に開いた配向状態（スプレイ配向）になっており、表示動作時には、図５（ａ）に示すように液晶分子５１が弓なりに曲がった配向状態（ベンド配向）になっている。そして、液晶装置１００は、表示動作時にベンド配向の曲がり度合いで透過率を変調することで、表示動作の高速応答性を実現する構成となっている。
ＯＣＢモードの液晶装置１００の場合、電源遮断時における液晶分子の配向状態が図５（ｂ）に示すスプレイ配向であるため、電源投入時にある閾値以上の電圧を液晶分子５１に印加することで、図５（ｂ）に示す初期のスプレイ配向から、図５（ａ）に示す表示動作時のベンド配向に液晶分子の配向状態を転移させる、いわゆる初期転移操作が必要となる。ここで、初期転移が十分に行われないことで、表示不良や所望の高速応答性が得られないことが発生する。
本実施形態の液晶装置１００では、素子基板１０側に形成され、画素電極１５との間に電位差が生じる転移電極６０を備えているので、これら電極１５，６０間に電圧を印加することで、液晶層５０の初期転移操作を実施することができる。
本実施形態に係る液晶装置１００は、液晶パネルの駆動制御を行う制御部を備えている。この制御部は、対向基板２０側に設けられた共通電極２３の電位を制御する共通電極用制御部と、ＴＦＴ３０を介して画素電極１５の電位を制御する画素電極用制御部とを含んで構成されている。また、前記制御部は、転移電極６０の電位を制御する転移電極用制御部を含んでもよく、これによれば転移電極６０と画素電極１５とを互いに独立に電位制御することができるので、初期転移操作時及び画像表示時の双方で詳細な電位制御が可能になる。
上記構成を備えた液晶装置１００における液晶層５０の初期転移操作としては、前記転移電極６０に対して直流あるいは交流電圧を印加することで、図４（ａ）に示したように、画素電極１５と転移電極６０との間に斜め方向の電界Ｅを発生させ、基板法線方向の電界成分と基板面方向の電界成分とを含む電界Ｅを液晶層５０に作用させる。
これにより、画素電極１５と転移電極６０との境界領域では、斜め方向の電界Ｅによって液晶分子５１がチルトするので、対向基板２０近傍の液晶層５０において配向状態の異なる複数の液晶領域が形成される。そして、液晶層５０の初期転移は、このような液晶領域の境界が核となって周囲に伝播することで生じる。本実施形態では、図３に示したように、転移電極６０がデータ線６ａの延在方向に沿ってストライプ状、すなわち複数のサブ画素領域に亘って形成されたものとなっている。したがって、画素電極１５と転移電極６０との間に生じる電界Ｅにより、画素電極１５の長辺側端部から帯状に初期転移を伝播させることができる。すなわち、初期転移操作に際してバルクの液晶により配向転移を進行させることができ、初期転移を均一に進行させることができる。このとき、図３に示したように、上記電界Ｅの発生する領域は走査線３ａの延在方向に一致しており、電界印加時には液晶の初期配向方向（同図中Ｒ）と異なる方向に液晶分子５１を配向できる。
また、上述したように、画素電極１５と転移電極６０との間に介在する誘電体膜１４の膜厚が１μｍ以下と電極間距離が小さいので、より低電圧で初期転移を生じさせることができる。したがって、短時間かつ均一に初期転移を進行させることができる。
また、図３に示したように転移電極６０及び画素電極１５の端部がそれぞれ重なった構成となっているので、画素電極１５の端部上の液晶分子５１に対しても電界Ｅが作用することとなる。したがって画素電極１５の端部上の液晶が層厚方向にチルトすることで、画素電極１５上の広範囲で液晶分子を転移させることができる。
ところで、液晶装置１００における画像表示には、転移電極６０と共通電極２３との間に電位差があると、転移電極６０と画素電極１５との境界部近傍にて液晶分子５１の配向が乱れるおそれがある。したがって、本実施形態に係る液晶装置１００では、画像表示を行う場合には、前記転移電極６０と共通電極２３の電位を同一電圧とすることで、画像表示に不具合が生じるのを防止している。
なお、本実施形態では、配向膜１８，２９のラビング方向を画素電極１５の長辺方向（データ線６ａの延在方向）としたが、かかるラビング方向（液晶の初期配向方向）については、図３に示した方向Ｒに限定されるものではない。
初期転移操作時に素子基板１０側の転移電極６０に電圧を印加する場合、画素電極１５と転移電極６０との間に生じる電界の向きがラビング方向（初期配向方向）と交差する方向となるように、上記ラビング方向を選択すればよい。したがって、上記関係を満たすのであれば、例えばデータ線６ａ及び走査線３ａの延在方向に対して斜め方向になる方向に設定してもよい。
上述したように、本実施形態に係る液晶装置１００によれば、画素電極１５と転移電極６０との間に電界を生じさせることで、初期転移の起点となる転移核を形成できる。また、前記転移電極６０と前記画素電極１５とが上下に配置された構造となるので、電極１５，６０間に設けられる誘電膜１４の膜厚を小さく（１μｍ以下）することで、従来の横電界を用いた電極構造に比べて、電極１５，６０間の距離が短くできる。よって、従来に比べて低電圧かつ短時間で液晶層５０の初期転移を行うことができるものとなる。
（第二実施形態）
次に、本発明の液晶装置の第二実施形態について図面を参照して説明する。図６は本実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図であり、図６（ａ）は液晶装置の平面図であり、図６（ｂ）は液晶装置の断面図である。なお、本実施形態の液晶装置は、第一実施形態の液晶装置１００と同様、ＴＦＴアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置であり、その特徴とするところは、素子基板１０側に設けられた突起部７０にある。したがって本実施形態の液晶装置の基本構成は第１実施形態の液晶装置と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
図６（ａ）に示すように、本実施形態の液晶装置は、前記素子基板１０における前記液晶層５０側の基板面であって、平面視した状態で、前記画素電極１５に重ならず（離間した位置であり）、かつ前記転移電極６０に重なる位置に突起部７０が複数島状に設けられている。この突起部７０は、例えば誘電体膜１４上に設けられた突起部（図示せず）を主体として構成される。
また、突起部の構成材料として、例えばノボラック系のポジ型フォトレジストを採用することが可能である。そのレジストの現像後に約２２０℃でポストベイクを実施することにより、なだらかな突起形状を得ることができる。そして、この突起の表面に沿って配向膜１８が形成されている。これにより、突起部７０は素子基板１０の基板面から突出した状態となる。
本実施形態に係る液晶装置では、平面視した状態で、画素電極１５に重ならず、転移電極６０に重なる位置に突起部７０が設けられていることから、この突起部７０の近傍には初期転移操作時に上記第一実施形態と同様に、電界Ｅが生じるようになっている。
さらに本実施形態に係る液晶装置では、上記突起部７０を備えることで、初期の液晶分子を様々な方向に傾斜配向させることが可能になり、また初期転移電圧の印加により突起部７０の表面に様々な方向の斜め電界を発生させることも可能になる。よって、液晶分子５１は様々な方向に回動しつつ、電界方向に沿って再配向しようとする。これにより、突起部７０の近傍にはディスクリネーションが発生する。したがって、液晶分子の初期配向転移をより円滑に行うことが可能となる。
（第三実施形態）
次に、本発明の液晶装置の第三実施形態について図面を参照して説明する。図７は本実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図であり、図７（ａ），（ｂ）は液晶装置の断面図である。なお、本実施形態の液晶装置は、上記実施形態に係る液晶装置と同様、ＴＦＴアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置であり、その特徴とするところは、画素電極１５及び転移電極６０の形状にある。したがって本実施形態の液晶装置の基本構成は上記実施形態の液晶装置と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
本実施形態の液晶装置の第一構成例は、図７（ａ）に示すように、前記画素電極１５及び前記転移電極６０に屈曲部が形成されている。各画素電極１５の長辺における辺端の略中央部は、部分的に屈曲した形状となっている。すなわち、画素電極１５の短辺に沿う方向の外側に突出する平面視三角形状の凸部（屈曲部）７１ａと、画素電極１５の幅方向内側に凹んだ形状の凹部（屈曲部）７１ｂと、が形成されている。
転移電極６０と前記画素電極１５とは、互いの端部が重なるようにして形成されている。すなわち、図７（ａ）に示したように、転移電極６０の外形は、画素電極１５の外形に倣って形成され、前記画素電極１５の凸部７１ａと重なる部分は内側に凹んだ平面視三角形状の凹部（屈曲部）７２ｂが形成される。また、前記画素電極１５の凹部７１ｂと重なる部分は外側に突出する平面視三角形状の凸部（屈曲部）７２ａが形成される。
初期転移操作時には、画素電極１５の凸部７１ａと、転移電極６０の凹部７２ｂとの間で電界Ｅ２が生じる。この電界２は、三角形状の両辺にそれぞれ生じ、異なる２方向の電界を含んだものとなっている。さらに、凸部７１ａ，凹部７２ｂが形成されていない領域では、転移電極６０の延在方向に直交する方向に電界Ｅ１が生じることとなる。このような構成に係る液晶装置によれば、上記初期配向転移時に複数方向の電界が生じており、これら電界がそれぞれ交わる領域（三角形の頂点に対応する３ヶ所）にて、特に液晶分子５１の配向が乱される。よって初期転移の起点となる転移核を良好に発生させることができる。
したがって、上記構成を備えた本実施形態の液晶装置では、上記実施形態と同様に画素電極１５と転移電極６０との間に電界を生じさせることで、初期転移の起点となる転移核を形成できる。このとき、屈曲部によって画素電極１５と転移電極６０との間で電界が複数方向に生じるので、屈曲部により転移核の発生をさらに確実なものとすることができ、初期転移の均一性、高速性をさらに高めることができる。
次に、液晶装置の第二構成例について説明する。本実施形態の液晶装置の第二構成例は、図７（ｂ）に示すように、上記第一構成例と同様に、前記画素電極１５及び前記転移電極６０に屈曲部が形成されている。第二構成例では、画素電極１５の短辺に沿う方向の外側に向かって突出する平面視四角形状の凸部（屈曲部）７３ａと、内側に凹んだ形状の凹部（屈曲部）７３ｂと、が形成されており、上記第一構成例とは屈曲部の形状が異なっている。
転移電極６０と前記画素電極１５とは、互いの端部が重なるようにして形成されている。すなわち、図７（ｂ）に示したように、転移電極６０は画素電極１５の外形に倣って形成され、前記凸部７３ａと重なる部分は内側に凹んだ平面視四角形状の凹部（屈曲部）７４ｂが形成されている。また、前記凹部７３ｂと重なる部分は外側に突出する平面視四角形状の凸部（屈曲部）７４ａが形成されている。
初期転移操作時には、転移電極６０と画素電極１５との間に電界が生じる。具体的には、図７（ｂ）に示すように画素電極１５の凸部７３ａと、転移電極６０の凹部７４ｂとの間で電界Ｅ３が生じる。この電界Ｅ３は、屈曲部をなす四角形状の短辺の直交方向に生じるものである。さらに、凸部７３ａ，凹部７４ｂが形成されていない領域では、転移電極６０の延在方向に直交する方向に電界Ｅ１が生じることとなる。なお、前記屈曲部をなす四角形状の長辺の直交方向には、上記電界Ｅ１と同一方向に電界が生じることとなる。このように本構成例に係る液晶装置によれば、屈曲部を有する画素電極１５及び転移電極６０との間で、上記初期配向転移時に２方向の電界が交わる領域（四角形の頂点に対応する４ヶ所）にて、液晶分子５１の配向が乱されることとなる。よって、上記第一構成例に比べ、より初期転移の起点となる転移核を良好に発生させることができる。
したがって、上記構成を備えた本実施形態の液晶装置では、上記実施形態と同様に画素電極１５と転移電極６０との間に電界を生じさせることで、初期転移の起点となる転移核を形成できる。このとき、屈曲部によって画素電極１５と転移電極６０との間で電界が複数方向に生じるので、屈曲部により転移核の発生をさらに確実なものとすることができ、初期転移の均一性、高速性をさらに高めることができる。
なお、上記実施形態では画素電極１５及び転移電極６０のいずれにも屈曲部を設けた構成としたが、屈曲部はいずれか一方の電極に形成するようにしてもよい。また、屈曲部の形状としては、上述したような平面視三角形状、及び平面視四角形上に限定されることはない。例えば、平面視稲妻状や平面視蛇腹状の屈曲部を形成するようにしてもよい。このように屈曲する回数を多くすることで、初期配向転移時に電界が交わる位置を増加させることができ、これに伴い初期転移の起点をなす転移核を発生し易くすることができる。
（第四実施形態）
次に、本発明の液晶装置の第三実施形態について図面を参照して説明する。図８は本実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態の液晶装置は、上記実施形態に係る液晶装置と同様、ＴＦＴアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置であり、その特徴とするところは、転移電極６０の形状にある。したがって本実施形態の液晶装置の基本構成は上記実施形態の液晶装置と同様であるから、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略若しくは簡略する。
本実施形態の液晶装置は、図８に示すように転移電極６０が島状に設けられ、この転移電極６０は画素電極１５に設けられたスリットＳに重なるように配置されている。転移電極６０は、略矩形状からなり、データ線６ａに沿った方向に延在している。また、前記転移電極６０は、図示されないコンタクトホールを介して走査線３ａに電気的に接続されている。すなわち、本実施形態に係る液晶装置では、転移電極６０は走査線３ａと同電位をなすようになっている。なお、前記転移電極６０はコンタクトホールを介すことなく、前記走査線３ａ上に直接積層されるようにしてもよい。ここで、走査線に転移電極を直接作り込むことも考えられるが、この場合、走査線の形状が複雑となり、局所的に抵抗値が増加しまう。一方、上述したように走査線３ａ上に別途、転移電極６０を設けることで、転移電極６０の形成位置、及び形状を容易に調整でき、設計自由度を向上させることができる。このように、転移電極は、データ線上又は走査線上のいずれに配置することができる。
このスリットＳの大きさは、転移電極６０の外形より小さくなっており、したがってスリットＳを構成する画素電極１５の端部は転移電極６０上に配置される。すなわち、転移電極６０と画素電極１５との端部は、互いに重なったものとなっている。これにより、初期配向操作時に転移電極６０及び画素電極１５間で生じた電界により、前記転移電極６０に重なる、画素電極１５の端部上の液晶分子５１を配向させることができる。
このような構成を採用することで、転移電極６０を画素領域内の所望の位置に配置することが可能となり、初期配向転移の起点をなす転移核を発生させる場所を任意の位置に設定することができる。
以下に、本実施形態に係る液晶装置における初期転移操作について説明する。走査線３ａを線順次にＯＮしつつデータ線６ａに信号を入力して、画素電極１５に電圧を印加する。このとき、走査線３ａと同電位をなす転移電極６０は、画素電極１５との間に電位差を生じることとなり、したがって転移電極６０と画素電極１５との間に電界が生じるようになる。具体的には、図８に示したように、転移電極６０の短辺方向に直交する電界Ｅ１と、長辺方向に直交する電界Ｅ２とを含む電界が生じる。このように本実施形態に係る液晶装置によれば、スリットＳをなす画素電極１５と転移電極６０との間で、初期配向転移時に２方向の電界が交わる領域（四角形の頂点に対応する４ヶ所）にて、液晶分子５１の配向が乱されることとなる。よって初期転移の起点となる転移核を良好に発生させることができる。
したがって、本実施形態の液晶装置においても、上記実施形態と同様に画素電極１５と転移電極６０との間に電界を生じさせることで、初期転移の起点となる転移核を形成できる。このとき、画素電極１５に形成されたスリットＳに重なる転移電極６０と、該画素電極１５との間で生じた複数方向の電界によって、初期配向操作時に転移核の発生を確実なものとすることができる。
なお、本発明の液晶装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ３０）を採用したアクティブマトリクス型の液晶装置を例示したが、スイッチング素子として薄膜ダイオード（Thin Film Diode）を採用したアクティブマトリクス型の液晶装置に適用してもよい。
（電子機器）
図９は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図９に示す携帯電話１１００は、上記実施形態の液晶装置を小サイズの表示部１１０１として備え、複数の操作ボタン１１０２、受話口１１０３、及び送話口１１０４を備えて構成されている。
上記実施形態の液晶装置は、低電圧、かつ短時間でＯＣＢモードの初期転移動作を円滑に行うことができるので、表示品質に優れた液晶表示部を備えた携帯電話１１００を提供することができる。
上記各実施形態の液晶装置は、上記した電子機器に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、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等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても明るく、高コントラストの優れた表示品質を得ることが可能になっている。
（ａ）、（ｂ）は第一実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図である。 液晶装置の等価回路を示す図である。 サブ画素領域の平面構成図である。 （ａ）、（ｂ）は液晶装置の断面構造を示す図である。 液晶分子の配向状態を示す概略図である。 （ａ）、（ｂ）は第二実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は第三実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す図である。 第四実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の電子機器の一実施形態としての携帯電話の概略構成図である。
符号の説明
３ａ…走査線、６ａ…データ線、１０…素子基板（第一基板）、１４…誘電体膜、２０…対向基板（第二基板）、５０…液晶層、６０…転移電極、７０…突起部、７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂ…屈曲部、１００…液晶装置、１１００…携帯電話（電子機器）、Ｓ…スリット、

Claims (9)

  1. 対向して配置された第一基板と第二基板との間に挟持された液晶層を有し、該液晶層の配向状態をスプレイ配向からベンド配向へと転移させて表示を行う液晶装置であって、
    前記第一基板には、互いに交差する走査線及びデータ線と、複数の画素電極と、が設けられており、
    前記走査線又はデータ線よりも前記液晶層側でありかつ前記画素電極よりも前記第一基板側に設けられ、前記画素電極との間に電位差を生じる転移電極と、が設けられることを特徴とする液晶装置。
  2. 前記転移電極に前記画素電極の端部が重なることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
  3. 前記画素電極と前記転移電極との間に誘電体膜が設けられ、該誘電体膜のうち前記転移電極と重なる部分の膜厚が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
  4. 前記画素電極又は前記転移電極に屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶装置。
  5. 前記転移電極が島状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶装置。
  6. 前記転移電極が、前記画素電極に形成されたスリットに重なることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶装置。
  7. 平面視した状態で、前記画素電極から離間した位置であり、かつ前記転移電極に重なる位置に突起部が設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶装置。
  8. 前記転移電極は、前記走査線と同電位をなすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶装置。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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