JP2010066643A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対の基板に挟持された液晶層55と、第1の光を透過する第1着色層35Bと、第2の光を透過する第2着色層35Gと、を有するカラーフィルタ層33と、第1着色層35Bに対応した第1サブ画素領域30Bに配置された第1画素電極21Bと、第2着色層35Gに対応した第2サブ画素領域30Gに配置された第2画素電極21Gと、を少なくとも有する第1電極21と、第1電極21と対向する第2電極22と、を備える液晶装置であって、第1電極21と第2電極22とのうちの一方の電極は、サブ画素領域内に所定の間隔41をもって延在する帯状部44を有しており、第1サブ画素領域30Bにおける液晶層厚と帯状部44の幅と所定の間隔41との3要素の寸法は、第2サブ画素領域30Bにおける3要素の寸法よりも小さい液晶装置。
【選択図】図5
Description
以下、図面を参照し、第1の実施形態にかかるFFS方式を用いた透過型のカラー液晶装置(以下、「液晶装置」と称する。)について説明する。なお、以下の全ての図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
なお、後述するように(図3参照)、本実施形態の液晶装置1では分岐するようにパターニングされたデータ線104の一部がソース電極20sとして機能しており、走査線102の一部の領域がゲート電極20gとして機能している。
以下、本実施形態の液晶装置1の画素領域28の構成について図3〜図5を参照しつつ説明する。
図4は、液晶装置1の図3のA−A’線における模式断面図であり、緑色サブ画素26G(図5参照)の断面を、図示を省略しているバックライトから照射される照射光70と共に模式的に示す図である。
図5は、液晶装置1の図3のB−B’線における模式断面図であり、各サブ画素26間におけるカラーフィルタ35の層厚の差異等を示す図である。なお、図5及び後述する図7、図10、図12、図16においては、照射光の図示は省略されている。
青色サブ画素領域30Bに形成されている画素電極21は第1の画素電極21Bであり、緑色サブ画素領域30Gに形成されている画素電極21は第2の画素電極21Gであり、赤色サブ画素領域30Rに形成されている画素電極21は第3の画素電極21Rである。以下、「画素電極21」の表現は上述の三種類の画素電極21(B,G,R)の総称とする。
上記双方の電極(画素電極21と共通電極22)は、素子基板10の液晶層55側の面に互いに略直交するように形成された走査線102とデータ線104とで形成される略矩形の枠内に平面視で重なるように形成されている。図4に示すように、共通電極22の方が素子基板10よりに形成されており、上記双方の電極間は誘電体層52で電気的に絶縁されている。
第1の画素電極21Bでは帯状部幅45が2.4μmでスリット幅41が4.0μm、 第2の画素電極21Gでは帯状部幅45が3.0μmでスリット幅41が5.0μm、 第3の画素電極21Rでは帯状部幅45が3.9μmでスリット幅41が6.5μm、である。かかる数値の設定手法については後述する。
青色光のピークの450nmの波長の光でΔn=0.133、
緑色光のピークの530nmの波長の光でΔn=0.125、
赤色光のピークの640nmの波長の光でΔn=0.117、
である。
本実施形態にかかる液晶装置1では、液晶層55により付与される位相差が三原色の夫々に最適な値となるように各構成要素の寸法を調整している。そしてかかる調整により、V−T特性を三原色間で略同一として、表示時の色づきを改善している。
波長がλ1のときの複屈折率をΔn(λ1)、
波長がλ2のときの複屈折率をΔn(λ2)、
ピーク波長がλ1のカラーフィルタ35を備えるサブ画素26のセル厚60をd1、
ピーク波長がλ2のカラーフィルタ35を備えるサブ画素26のセル厚60をd2、
とすると、
λ1・Δn(λ2):λ2・Δn(λ1)=d1:d2・・・・・・(1)
続いて第2の実施形態について説明する。図7は、第2の実施形態にかかる液晶装置2の断面を模式的に示す図である。図7は、第1の実施形態にかかる液晶装置1の図5に示す断面図と同様の切断線における断面図である。本実施形態にかかる液晶装置2は、第1の実施形態にかかる液晶装置1と類似した構成を有している。素子基板10側に形成される要素は層間絶縁層51の層厚を除き略同一である。また、図3のA−A’線における断面も、後述する液晶層厚調整層57の有無を除くと略同一である。そこで、本実施形態の液晶装置2については、図3のB−B’線に相当する切断線における断面図である図7のみを用いて説明する。液晶装置1の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明の記載は一部省略する。
第1の画素電極21Bでは帯状部幅45が2.4μmでスリット幅41が4.0μm、
第2の画素電極21Gでは帯状部幅45が3.0μmでスリット幅41が5.0μm、
第3の画素電極21Rでは帯状部幅45が3.9μmでスリット幅41が6.5μm、
となるように形成されている。
続いて第3の実施形態について説明する。図9は、第3の実施形態にかかる液晶装置3の、青色サブ画素領域30Bと緑色サブ画素領域30Gと赤色サブ画素領域30Rとを含む画素領域28の平面的な構成を模式的に示す図である。上述の第1の実施形態における図3に相当する図であり、素子基板10(図10参照)を法線方向から見た図である。したがって、対向基板11(図10参照)側に形成されるカラーフィルタ35等は図示を省略している。
続いて第4の実施形態について説明する。図12は、第4の実施形態にかかる液晶装置4の断面を模式的に示す図である。図12は、第1の実施形態にかかる液晶装置1の図5に示す断面図と同様の切断線における断面図である。図12において、第1〜第3の実施形態にかかる液晶装置(1〜3)の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付与している。そして、かかる構成要素の説明の記載は一部省略する。
また、青色サブ画素26Bが備える第1の画素電極21Bの帯状部幅45は2.4μm、スリット幅41は4.0μmであり、他の二種類のサブ画素26が備える画素電極21の該帯状部幅は3.0μm、該スリット幅は5.0μmである。
次に、上述の第1〜第4の実施形態にかかる液晶装置のいずれかを電子機器に適用した例について説明する。図15は、電子機器としての携帯電話機80の斜視図である。携帯電話機80は、表示部81及び操作ボタン82を有している。表示部81は、内部に組み込まれた液晶装置1(あるいは液晶装置2〜4)によって、操作ボタン82で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について表示を行うことができる。
なお、液晶装置1(あるいは液晶装置2〜4)は、上記携帯電話機80の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。
図16は変形例の液晶装置を示す図である。図16において、第1〜第4の実施形態にかかる液晶装置(1〜4)の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付与し、説明の記載は一部省略する。なお、平面視での形状は図9に示す第3の実施形態にかかる液晶装置3の平面形状と略同一である。
Claims (11)
- 互いに対向して配置された第1の基板と第2の基板とからなる一対の基板と、
前記一対の基板に挟持された液晶層と、
前記第2の基板に形成され、第1の波長領域の光を透過する第1の着色層と、前記第1の波長領域よりも長波長側の第2の波長領域の光を透過する第2の着色層と、を少なくとも有するカラーフィルタ層と、
前記第1の基板に形成され、前記第1の着色層の平面領域に対応した第1のサブ画素領域に配置された第1の画素電極と、前記第2の着色層の平面領域に対応した第2のサブ画素領域に配置された第2の画素電極と、を少なくとも有する第1の電極と、
前記第1の電極と誘電体層を介して対向する第2の電極と、
を備える液晶装置であって、
前記第1の電極と前記第2の電極とのうちの一方の電極は、前記サブ画素領域内において所定の間隔を有して互いに平行に延在する複数の帯状部を有しており、
前記第1のサブ画素領域における前記液晶層の層厚は、前記第2のサブ画素領域における該液晶層の層厚よりも薄く、
前記第1のサブ画素領域における前記帯状部の幅は、前記第2のサブ画素領域における該帯状部の幅よりも小さく、
前記第1のサブ画素領域における前記所定の間隔は、前記第2のサブ画素領域における該所定の間隔よりも小さいことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1に記載の液晶装置であって、
前記第1のサブ画素領域における前記誘電体層の層厚は、前記第2のサブ画素領域における該誘電体層の層厚よりも薄いことを特徴とする液晶装置。 - 請求項1又は2に記載の液晶装置であって、
前記液晶層の層厚と、前記帯状部の幅と、前記所定の間隔と、前記誘電体層の層厚と、の計4項目の少なくとも一つの項目の値において、
前記第1のサブ画素領域における該項目の値と、前記第2のサブ画素領域における該項目の値と、の比が、
前記第1の波長領域のピーク波長であるλ1と、前記第2の波長領域のピーク波長であるλ2における前記液晶層の屈折率異方性であるΔn(λ2)と、の積であるλ1・Δn(λ2)と、
前記λ2と、前記λ1における前記液晶層の屈折率異方性であるΔn(λ1)との積であるλ2・Δn(λ1)と、
の比と略同一であることを特徴とする液晶装置。 - 請求項3に記載の液晶装置であって、
前記第1の着色層の層厚が前記第2の着色層の層厚よりも厚く、
前記第1のサブ画素領域における前記液晶層の層厚と前記第2のサブ画素領域における前記液晶層の層厚との差の少なくとも一部は、前記第1の着色層の層厚と前記第2の着色層の層厚との差により形成されていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項3に記載の液晶装置であって、
前記第2の基板の前記液晶層側の前記第1のサブ画素領域には液晶層厚調整層が形成されており、
前記第1のサブ画素領域における前記液晶層の層厚と前記第2のサブ画素領域における前記液晶層の層厚との差の少なくとも一部は、前記液晶層厚調整層により形成されていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項3に記載の液晶装置であって、
前記第2の基板の前記液晶層側の前記第1のサブ画素領域には液晶層厚調整層が形成されており、
前記第2の基板の前記液晶層側の前記第2のサブ画素領域には、
前記第1のサブ画素領域に形成されている前記液晶層厚調整層よりも薄い層厚の液晶層厚調整層が形成されており、
前記第1のサブ画素領域における前記液晶層の層厚と前記第2のサブ画素領域における前記液晶層の層厚との差の少なくとも一部は、前記第1のサブ画素領域に形成されている前記液晶層厚調整層と前記第2のサブ画素領域に形成されている前記液晶層厚調整層との差により形成されていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項3〜6のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第1の波長領域が青色光に相当する波長領域であり、
前記第2の波長領域が緑色光に相当する波長領域であり、
赤色光に相当する波長領域の光を透過させる第3の着色層と、該第3の着色層の平面領域に対応した第3のサブ画素領域と、をさらに備えることを特徴とする液晶装置。 - 請求項7に記載の液晶装置であって、
前記液晶層の層厚と、前記帯状部の幅と、前記所定の間隔と、前記誘電体層の層厚と、の計4項目の少なくとも一つの項目の値において、
前記第2のサブ画素領域における該項目の値と、前記第3のサブ画素領域における該項目の値と、の比が、
前記λ2と、前記赤色光に相当する波長領域のピーク波長であるλ3における前記液晶層の屈折率異方性であるΔn(λ3)と、の積であるλ2・Δn(λ3)と、
前記λ3と、前記Δn(λ2)と、の積であるλ3・Δn(λ2)と、
の比と略同一であることを特徴とする液晶装置。 - 請求項8に記載の液晶装置であって、
前記第2の着色層の層厚が前記第3の着色層の層厚よりも厚く、
前記第2のサブ画素領域における前記液晶層の層厚と前記第3のサブ画素領域における前記液晶層の層厚との差の少なくとも一部は、前記第2の着色層の層厚と前記第3の着色層の層厚との差により形成されていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項8に記載の液晶装置であって、
前記第2の基板の前記液晶層側の前記第2のサブ画素領域には液晶層厚調整層が形成されており、
前記第2のサブ画素領域における前記液晶層の層厚と前記第3のサブ画素領域における前記液晶層の層厚との差の少なくとも一部は、前記液晶層厚調整層により形成されていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
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