JP4380570B2 - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、各種情報の表示に用いて好適な液晶装置及び電子機器に関する。

近年、横電界方式、或いはＩＰＳ（In−Plane Switching）方式などと称される液晶装置が脚光を浴びている。この方式は、液晶に印加する電界の方向を基板にほぼ平行な方向とする方式であり、ＴＮ（Twisted Nematic）方式などに比べて視角特性の向上を図ることができるという利点がある。

しかしながら、このような液晶装置では、一般に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料からなる画素電極と、その画素電極との間で横電界を発生させる共通電極とが同一層に設けられている。このため、画素電極の上側に位置する液晶分子は十分に駆動されず、透過率等の低下を招いている。

そこで、最近、このような問題を改善するため、共通電極が形成される層を画素電極が形成される層の下側に設けた構造を有する横電界方式の液晶装置が提案されている。この方式は、一般に、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれている。

このような構造により、画素電極の上側に位置する液晶分子に対しても横方向の電界を印加することが可能となるため、その位置に存在する液晶分子を十分に駆動することができる。その結果、上記した一般的な横電界方式等の液晶装置に比べて、透過率等の向上を図ることができるという利点を有している。

この種の構成を有する液晶装置の例が非特許文献１、特許文献１及び２に記載されている。これらの文献に係る液晶装置の例では、特に、画素電極が、くの字状の形状に形成されている。このような構造にすることにより、液晶の駆動時、１画素内に２方向の横電界が存在することになるため、その１画素内に液晶の配向状態を２つ作ることができ、視角変化を少なくすることができる、とされている。

「日経エレクトロニクス」、２００５年１月３日、Ｐ２０〜Ｐ２１ 特開２００１−３３０８４４号公報 特開２００１−３３０８５５号公報

上記の液晶装置では、画素電極を、くの字状の形状に形成している。このため、そのくの字状の画素電極の２辺を閉じてできる三角形状の領域では、液晶分子を十分に駆動することができず、これにより開口率が低下してしまうという問題がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、視角変化が少なく且つ開口率等の向上を図ることができるＦＦＳ方式の液晶装置及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は、液晶を挟持する一対の基板と、前記一対の基板のうち一方の基板に形成された第１の電極と、画素領域に対応するとともに、前記第１の電極とは絶縁層を挟んで形成され、前記第１の電極との間で電界を発生させる第２の電極と、を備えた液晶装置であって、前記第２の電極は、所定の方向に延在し且つ前記所定の方向と交差する方向に間隔をおいて配置された直線状の複数の第１の導電部と、前記複数の第１の導電部を接続する第２の導電部とで構成され、前記第１の電極は、前記画素領域内の前記第１の導電部の前記間隔に対応する領域に少なくとも１つの開口を備え、前記開口は、前記間隔に対応する領域において、前記第１の導電部の長手方向のいずれかの端の領域の近傍、且つ当該間隔を形成する一対の前記第１の導電部のいずれかに近接して設けられ、前記間隔に対応する領域における、前記第１電極と前記第２電極との間にかかる電界の等電位線を歪ませることを特徴とする。

第１の電極は、例えば、Ａｌ（アルニミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｒ（クロム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）などを主成分とする合金等により形成されている。絶縁層は、例えばアクリル樹脂、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘなどにより形成されている。第２の電極は、例えばＩＴＯなどの透明導電材料により形成されている。この液晶装置では、その駆動時、共通電極たる第１の電極と、画素電極たる第２の電極との間で、横方向の電界（即ち、横電界）を発生させ、これにより液晶の配向が制御される。つまり、これにより、ＦＦＳ方式の液晶装置を構成することができる。

特に、この液晶装置では、第１の電極は、電界が非一様となるように、前記画素領域内に複数の開口を備えている。好適な例では、前記複数の開口は矩形状に形成されている。また、前記第１の電極及び前記第２の電極上には所定の方向にラビング処理が施された配向膜が形成されているのが好ましい。また、前記複数の開口内には前記絶縁層が形成されているのが好ましい。

これにより、この液晶装置では、その駆動時、画素領域内の相隣接する導電部の間に生じる電界が一様でなくなるため、ラビング方向に延在するように生じる等電位線が、第１の電極の存在しない各開口付近で屈曲し若しくは歪む。これにより、印加電界は非平行になるため、液晶分子は動作し易くなる。そして、この場合、液晶分子は、基本的に、ラビング方向と略直交する方向に再配向するが、第１の電極の各開口及びその周辺では、その各開口付近に生じている屈曲した等電位線の影響により、液晶分子が右斜め方向及び左斜め方向に再配向する。このとき、任意の右斜め方向に再配向した液晶分子と、任意の左斜め方向に再配向した液晶分子は、ある基準線に対して略対称的な位置関係にある。即ち、画素領域内には、ある基準線に対して略対称的な位置関係となる、２つの液晶分子の再配向状態が形成される。このため、視角変化を少なくすることができ、色付きが生じるのを防止（色付き補正）できる。即ち、この液晶装置では、第２の電極をくの字状の形状となるように形成しなくとも、色づき補正をすることができる。

これに加えて、この液晶装置では、第２の電極の要素である複数の導電部を、くの字状ではなく、直線状の形状に形成しているので、液晶を駆動することができない領域、即ち表示に寄与しない無駄な領域が形成されることがない。よって、開口率の向上を図ることができ、これにより明るい表示画像が得られる。

また、この液晶装置では、ラビング方向を一方向に設定しているので、コントラスト、及び液晶の印加電位に対する透過率の傾きを夫々急峻にすることができる。

好適な例では、前記所定の方向（ラビング方向）と交差する方向に対応する前記開口の各々の長さは、前記所定の方向（ラビング方向）と交差する方向に対応する前記導電部の各々の長さより大きな値に設定されており、前記開口の各々の一部は、対応する前記導電部の各々の一部と平面的に重なっているのが好ましい。

また、他の好適な例では、前記開口は矩形状に形成されていることが好ましい。

また、他の好適な例では、前記間隔に対応する領域は、前記複数の第１の導電部を挟んで複数形成され、複数の当該間隔に対応する領域のうち、前記複数の第１の導電部のうち１つの導電部を挟んで隣接して配置される２つの前記間隔に対応する領域において、前記開口が、前記第１の導電部の長手方向の異なる端の近傍に配置され、且つ前記２つの間隔に対応する領域のうち一方に配置される前記開口が前記１つの導電部に近接して配置され、前記２つの間隔に対応する領域の他方に配置される前記開口が前記１つの導電部とは離間して配置されるのが好ましい。

また、他の好適な例では、前記開口は、前記間隔に対応する領域において、前記第１の導電部の長手方向の両方の端の近傍にそれぞれ配置され、前記両方の端の近傍に配置された開口は、当該間隔を形成する一対の前記第１の導電部の異なる前記第１の導電部に近接して配置されるのが好ましい。

また、他の好適な例では、前記間隔に対応する領域は、前記複数の第１の導電部を挟んで複数形成され、複数の当該間隔に対応する領域のうち、前記複数の第１の導電部のうち１つの導電部を挟んで隣接して配置される２つの前記間隔に対応する領域において、前記開口が、前記第１の導電部の長手方向の一方の端の近傍では前記１つの導電部を挟んで互いに近接して配置され、前記１つの導電部の長手方向の他方の端の近傍では、互いに離間して配置されるのが好ましい。

また、上記の液晶装置を表示部として備える電子機器を構成することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の各種実施形態は、本発明を液晶装置に適用したものである。

［第１実施形態］
（液晶装置の構成）
図１は、本発明の液晶装置１００の概略構成を模式的に示す平面図である。

ここに、本発明の液晶装置１００は、反射型の液晶装置であると共に、ＴＦＤ（Thin Film Diode）素子やＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子などのスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置である。また、この液晶装置１００は、電極が形成された基板側において、当該基板面に略平行な方向に電界Ｅを発生させて液晶分子の配向を制御する、いわゆるＦＦＳ方式の液晶装置である。このため、この液晶装置１００では高い視野角等を得ることが可能となっている。

図１に示すように、液晶装置１００は、素子基板９１と、その素子基板９１に対向して配置されるカラーフィルタ基板９２とが枠状のシール材を介して貼り合わされ、その内側に液晶が封入されて液晶層４が形成されてなる。

素子基板９１には、信号電極、共通電極（以下、「第１電極」とも呼ぶ）、画素電極（以下、「第２電極」とも呼ぶ）及び駆動回路等が形成される。このうち、駆動回路３０は、図１に示すように、素子基板９１においてカラーフィルタ基板９２の一辺側より外側に張り出した張り出し領域３１に実装されている。駆動回路３０は、図示しない信号電極及び共通電極等と接続され、その信号電極及び共通電極等を駆動する。また、駆動回路３０は図示しない配線基板、例えばフレキシブルプリント基板などとも接続されている。このため、例えば携帯電話や情報端末などの電子機器から液晶装置１００へ信号や電力が供給される。各画素電極は、表示の最小単位である１つの画素領域Ｇ（図１に示す矩形状の領域）内に形成される。そして、この１つの画素領域Ｇが紙面縦方向及び紙面横方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が有効表示領域Ｖ（２点鎖線により囲まれる領域）である。この有効表示領域Ｖに、文字、数字、図形等の画像が表示される。

一方、カラーフィルタ基板９２には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色のいずれかからなる着色層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂが形成される。各着色層８Ｒ、８Ｇ、８Ｂは、１つの画素領域Ｇに対応する位置に形成される。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を特定する場合は単に「着色層８」と記し、色を区別して着色層を特定する場合は「着色層８Ｒ」などと記す。

（１画素領域の構成）
次に、図２を参照して、１つの画素領域Ｇの構成について説明する。図２（ａ）は、素子基板９１における１つの画素領域Ｇに対応する平面図を示す。なお、図２（ａ）では、ラビング方向Ｄ１と同一の方向をＸ方向とし、そのラビング方向Ｄ１と垂直な方向をＹ方向とする。図２（ｂ）は、図２（ａ）における切断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示す。なお、図２（ｂ）では、１つの画素領域Ｇに対応するカラーフィルタ基板９２側の構成も示す。

図２（ｂ）に示すように、下側基板１上には、後述する画素電極１０の各要素との間で横方向の電界（以下、「横電界」と呼ぶ）Ｅを発生させる共通電極３が形成されている。共通電極３は、下側基板１上の一面全体に亘って形成されており、１つの画素領域Ｇ内に、本発明の特徴をなす複数の開口３ａを有している。なお、この各開口３ａの形状や形成位置等については後述する。共通電極３は、液晶装置１００内に入射した光を反射する反射電極としての機能をも有している。このため、共通電極３は、例えば、Ａｌ（アルニミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｒ（クロム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｐｔ（白金）などを主成分とする合金等により形成されている。これにより、反射率の高い液晶装置１００を実現することができる。

共通電極３における開口３ａの位置に対応する下側基板１上、その開口３ａ内及び共通電極３上には、例えばアクリル樹脂、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘなどよりなる絶縁層５が形成されている。絶縁層５は、１つの画素領域Ｇ内に１つのコンタクトホール（開口）を有している。コンタクトホールは、図２（ａ）に示すように、例えば、後述する画素電極１０の要素である第６導電部１０ｆの所定位置（領域Ｘ２）に対応する位置に形成される。コンタクトホールは、図示しないスイッチング素子と画素電極１０とを電気的に接続する機能を有している。

絶縁層５上には、ＩＴＯなどの透明導電材料などよりなる画素電極１０が形成されている。画素電極１０は、図２（ａ）に示すように、櫛歯状の平面形状をなしている。具体的には、画素電極１０は、直線状の形状（枝部）をなす、第１導電部１０ａ、第２導電部１０ｂ、第３導電部１０ｃ、第４導電部１０ｄ、第５導電部１０ｅ及び第６導電部１０ｆにより構成されており、それらの要素は一体的に形成されている。なお、図２（ｂ）の断面図では、絶縁層５上に第６導電部１０ｆを除く画素電極１０の要素が示されている。

図２（ａ）に示すように、第１導電部１０ａ、第２導電部１０ｂ、第３導電部１０ｃ、第４導電部１０ｄ、第５導電部１０ｅはＸ方向、即ち後述するラビング方向Ｄ１に延在するように形成されている。また、第１導電部１０ａと第２導電部１０ｂ、第２導電部１０ｂと第３導電部１０ｃ、第３導電部１０ｃと第４導電部１０ｄ、第４導電部１０ｄと第５導電部１０ｅとは一定の間隔をおいて形成されている。一方、第６導電部１０ｆはＹ方向、即ちラビング方向Ｄ１と略直交する方向に延在するように形成されている。そして、第１導電部１０ａ、第２導電部１０ｂ、第３導電部１０ｃ、第４導電部１０ｄ及び第５導電部１０ｅの各一端は、第６導電部１０ｆの一辺側に繋がっている。

また、領域Ｘ２に位置する第６導電部１０ｆは、コンタクトホール内まで形成されており、図示しないスイッチング素子と電気的に接続されている。また、そのスイッチング素子は図示しない信号電極に接続されている。このため、画素電極１０には、スイッチング素子によるスイッチング動作により、信号電極を通じて書き込みデータに応じた電位が印加されるようになっている。

画素電極１０及び絶縁層５上には図示しない配向膜が形成されている。この配向膜上には、図２（ａ）に示すように、矢印Ｄ１方向にラビング処理が施されている。なお、以下の説明では、矢印Ｄ１方向を「ラビング方向Ｄ１」と称する。このため、液晶の非駆動時、液晶分子４ａはラビング方向Ｄ１に配向している。以上のように、素子基板９１における１つの画素領域Ｇが構成されている。

一方、上側基板２上には着色層８が形成されていると共に、着色層８上には配向膜６が形成されている。こうして、カラーフィルタ基板９２における１つの画素領域Ｇが構成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、素子基板９１とカラーフィルタ基板９２の間には液晶が封入されており、両者の間には液晶層４が形成されている。

特に、この液晶装置１００では、各画素領域Ｇ内に対応する共通電極（第１電極）３に複数の開口３ａ（本例では５つ）が各導電部（枝部）に対応して設けられている。各開口３ａは、矩形状の平面形状を有するように形成されている。各開口３ａのＹ方向における長さは、第１導電部１０ａ、第２導電部１０ｂ、第３導電部１０ｃ、第４導電部１０ｄ及び第５導電部１０ｅの各Ｙ方向における長さ（幅）より大きな値に設定されている。そして、各開口３ａは、図２（ａ）に示すように、第１導電部１０ａ、第２導電部１０ｂ、第３導電部１０ｃ、第４導電部１０ｄ及び第５導電部１０ｅの各一部と重なる位置に且つその導電部の各々に対して千鳥状の配置（互い違いとなる配置）となるように設けられている。

具体的には、各開口３ａは、図２（ａ）に示すように、第１導電部１０ａの左端近傍、第２導電部１０ｂの右端近傍、第３導電部１０ｃの左端近傍、第４導電部１０ｄの右端近傍及び第５導電部１０ｅの左端近傍の各々に対応する位置に且つそれらの各一部と重なる位置に設けられている。なお、これに限らず、本発明では、各開口３ａを、第１導電部１０ａの右端近傍、第２導電部１０ｂの左端近傍、第３導電部１０ｃの右端近傍、第４導電部１０ｄの左端近傍及び第５導電部１０ｅの右端近傍の各々に対応する位置に且つそれらの各一部と重なる位置に設けるようにしても構わない。

以上の構成を有する液晶装置１００では、液晶の駆動時、ラビング方向Ｄ１に沿って配向している液晶分子４ａは、原則、Ｙ方向に生じる横電界Ｅにより、そのラビング方向Ｄ１と略直交する方向に再配向することになる。また、このとき生じる等電位線Ｅ１の延在方向は、ラビング方向Ｄ１になっている。

さて、第１実施形態の液晶装置１００において反射型表示がなされる場合、液晶装置１００に入射した外光は、図２（ｂ）に示す経路Ｒに沿って進行する。つまり、液晶装置１００に入射した外光は、反射電極たる共通電極３によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は、着色層８、画素電極１０及び絶縁層５等が形成されている領域を通過して、その絶縁層５の下側に位置する共通電極３により反射され、再度、絶縁層５、画素電極１０及び着色層８等を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。

次に、比較例と比較したときの、本発明に係る第１実施形態の特有の作用効果について説明する。図４は、比較例に係る画素電極６０の一部を拡大して示す部分平面図である。図４において、矩形状の一点鎖線は１つの画素領域Ｇを示している。

まず、比較例の構成及び作用効果等について説明する。

比較例に係る液晶装置は、第１実施形態と同様に、いわゆるＦＦＳ方式の液晶装置である。図４に示すように、比較例に係る画素電極６０は、第１導電部６０ａ、第２導電部６０ｂ、第３導電部６０ｃ及び第４導電部６０ｄを有して構成されている。第１導電部６０ａと第２導電部６０ｂは互いに平行に且つ右斜め上方に延在するように形成されている。また、第１導電部６０ａと第２導電部６０ｂは一定の間隔をおいて形成されている。第３導電部６０ｃと第４導電部６０ｄは互いに平行に且つ右斜め下方に延在するように形成されている。また、第３導電部６０ｃと第４導電部６０ｄは一定の間隔をおいて形成されている。そして、第１導電部６０ａと第４導電部６０ｄ、及び、第２導電部６０ｂと第３導電部６０ｃとは、それぞれ基準線Ｌ１に対して対称的な位置関係にある。また、第２導電部６０ｂと第３導電部６０ｃとを結合した形状は、くの字状になっている。

このような構成を有する比較例では、液晶の駆動時、第１導電部６０ａと第２導電部６０ｂとの間に横電界Ｅ１が、また、第３導電部６０ｃと第４導電部６０ｄとの間に横電界Ｅ２が夫々生じる。ここで、横電界Ｅ１の方向と横電界Ｅ２の方向とは、基準線Ｌ１に対して対称的な位置関係にある。このため、第１導電部６０ａと第２導電部６０ｂの間に位置する液晶分子４ａは反時計回りに回転して横電界Ｅ１方向と略同方向に再配向する一方、第３導電部６０ｃと第４導電部６０ｄの間に位置する液晶分子４ａは時計回りに回転して横電界Ｅ２方向と略同方向に再配向する。

このように、比較例では、１つの画素領域Ｇ内に基準線Ｌ１に対して対称的な位置関係にある２方向の横電界Ｅが存在するため、１つの画素領域Ｇ内には液晶分子４ａの再配向状態が２つ形成される。これにより、視角変化を少なくすることができる。もし、このとき、１つの画素領域Ｇ内において、液晶分子４ａの再配向状態が横電界Ｅ１又はＥ２のいずれか一方のみである場合には、その液晶分子４ａの有する屈折率異方性などにより、観察者には、液晶装置を観察する方向によって色付きが異なって見えることになる。この点、比較例では、上記した作用が生じるので視角変化を少なくすることができ、これにより色付きが生じるのを防止できるという利点を有している。

しかしながら、比較例では、液晶の駆動時、第２導電部６０ｂと第３導電部６０ｃとの間の三角形状の領域Ｅ１０では横電界Ｅが生じ難く、そのために、その領域Ｅ１０では液晶分子４ａを十分に駆動することができず、これにより開口率が低下してしまうという問題がある。

これに対し、本発明に係る第１実施形態では、各画素領域Ｇ内に対応する共通電極（第１電極）３に複数の開口３ａを設けるようにしている。また、重複するので説明を省くが、各開口３ａの形状、及び、画素電極１０（第２の電極）と各開口３ａとの位置関係等については上述した構造になっている。

したがって、このような構造を有する本発明の第１実施形態では、図２（ａ）に示すように、液晶の駆動時、ラビング方向Ｄ１に延在するように生じる等電位線ＥＬが、共通電極３の存在しない各開口３ａ付近で屈曲し若しくは歪む。具体的には、第１導電部１０ａと第２導電部１０ｂの間に生じる等電位線ＥＬ、第２導電部１０ｂと第３導電部１０ｃの間に生じる等電位線ＥＬ、第３導電部１０ｃと第４導電部１０ｄの間に生じる等電位線ＥＬ、第４導電部１０ｄと第５導電部１０ｅの間に生じる等電位線ＥＬは、対応する各開口３ａ付近で屈曲し若しくは歪む。これは、主として、各開口３ａに対応する位置に共通電極３が存在せず、その各開口３ａでは横電界Ｅが生じ難いために、画素領域Ｇ内、特に隣接する導電部間で横電界Ｅが非一様となっているからである。よって、印加電界は非平行になるため、等電位線ＥＬが、共通電極３の存在しない各開口３ａ付近で屈曲し若しくは歪み、液晶分子４ａは動作し易くなる。

このような作用により、第１導電部１０ａと第２導電部１０ｂの間に位置する液晶分子４ａ、第３導電部１０ｃと第４導電部１０ｄの間に位置する液晶分子４ａは、図２（ａ）に示すように、それぞれ反時計回りに回転する一方、第２導電部１０ｂと第３導電部１０ｃの間に位置する液晶分子４ａ、第４導電部１０ｄと第５導電部１０ｅの間に位置する液晶分子４ａはそれぞれ時計回りに回転して、それらの液晶分子４ａは、原則、ラビング方向Ｄ１と略直交する方向に再配向することになる。但し、以下に述べるように、各開口３ａ付近では、液晶分子４ａは所定の角度を以って再配向する。

ここで、液晶分子４ａが再配向した状態のシュミレーション結果を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）は、図２（ａ）における領域Ｘ１での液晶分子４ａの再配向状態を示している。なお、参考として、図３（ａ）に、図３（ｃ）に対応する共通電極３のみの平面構成を、図３（ｂ）に、図３（ｃ）に対応する画素電極１０のみの平面構成を夫々示す。よって、図３（ａ）と図３（ｂ）とを重ね合わせた図は、図３（ｃ）に対応している。また、図３（ｃ）において、破線部分は共通電極３の開口３ａの位置を表しており、液晶分子４ａが再配向した表示状態を示している。

図３（ｃ）に示されるように、液晶分子４ａは、基本的には、ラビング方向Ｄ１と略直交する方向に再配向している。しかし、共通電極３の開口３ａ及びその周辺では、液晶分子４ａが右斜め方向及び左斜め方向に再配向している。そして、右斜め方向に再配向した状態にある液晶分子４ａと、左斜め方向に再配向した状態にある液晶分子４ａは、ある基準線に対して略対称的な位置関係にある。即ち、各画素領域Ｇ内には、ある基準線に対して略対称的な位置関係となる、２つの液晶分子４ａの再配向状態が形成される。その結果、上記した比較例と同様の作用により、視角変化を少なくすることができ、色付きが生じるのを防止（色付き補正）できる。即ち、本発明の第１実施形態によれば、画素電極１０をくの字状の形状となるように形成しなくとも、色づき補正をすることができる。

これに加えて、第１実施形態では、画素電極１０を、比較例のようにくの字状ではなく、櫛歯状の形状に形成しているので、比較例のように液晶を駆動することができない三角形状の領域が形成されることがない。即ち、本発明の第１実施形態では、画素電極１０を櫛歯状の形状に形成しているので、表示に寄与しない無駄な領域が形成されない。よって、第１実施形態では、比較例に比べて開口率の向上を図ることができ、これにより明るい表示画像が得られる。

また、この液晶装置では、ラビング方向Ｄ１を一方向に設定しているので、コントラスト、及び液晶の印加電位に対する透過率の傾きを夫々急峻にすることができる。

［第２実施形態］
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る液晶装置における１つの画素領域Ｇの構成について説明する。図５は、第２実施形態に係る素子基板における１つの画素領域Ｇの構成を示す平面図である。なお、以下では、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は省略又は簡略化する。

第１実施形態では、共通電極３の各開口３ａの一部が、各画素領域Ｇ内において画素電極１０の要素である各導電部の一部と平面的に重なり合っていた。

これに対して、第２実施形態では、共通電極３の各開口３ａは、各画素領域Ｇ内において画素電極１０と平面的に重ならない位置に且つ当該画素電極１０の近傍位置に設けられている。また、共通電極３の開口３ａは、Ｘ方向に延在し且つＹ方向に相隣接する導電部の間に少なくとも２つ設けられている。

具体的には、各開口３ａは、図５に示すように、第１導電部１０ａの左端近傍に且つ下側位置に、第２導電部１０ｂの右端近傍に且つ上側及び下側位置に、第３導電部１０ｃの左端近傍に且つ上側及び下側位置に、第４導電部１０ｄの右端近傍に且つ上側及び下側位置に、第５導電部１０ｅの左端近傍に且つ上側位置に対応する位置に夫々設けられている。このため、第１導電部１０ａと第２導電部１０ｂの間、第２導電部１０ｂと第３導電部１０ｃの間、第３導電部１０ｃと第４導電部１０ｄの間、及び第４導電部１０ｄと第５導電部１０ｅの間には、それぞれ２つの開口３ａが設けられている。なお、これに限らず、本発明では、各開口３ａを、第１導電部１０ａの右端近傍に且つ下側位置に、第２導電部１０ｂの左端近傍に且つ上側及び下側位置に、第３導電部１０ｃの右端近傍に且つ上側及び下側位置に、第４導電部１０ｄの左端近傍に且つ上側及び下側位置に、第５導電部１０ｅの右端近傍に且つ上側位置に対応する位置に夫々設けるようにしても構わない。

このような構造を有する第２実施形態では、第１実施形態と同様に、液晶の駆動時、画素領域内に発生する電界が一様でなくなり、ラビング方向Ｄ１に延在するように生じる等電位線ＥＬが、共通電極３の存在しない各開口３ａ付近で屈曲し若しくは歪む。これにより、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

［第３実施形態］
次に、図６を参照して、本発明の第３実施形態に係る液晶装置における１つの画素領域Ｇの構成について説明する。図６（ａ）は、第３実施形態に係る一つの例であり、その素子基板における１つの画素領域Ｇの構成を示す平面図である。一方、図６（ｂ）は、第３実施形態に係る他の例であり、その素子基板における１つの画素領域Ｇの構成を示す平面図である。なお、以下では、第１実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は省略又は簡略化する。

第２実施形態では、共通電極３の各開口３ａは、画素電極１０と重ならない位置に且つ当該画素電極１０の近傍位置に設けられていたが、その点に関して第３実施形態と第２実施形態とは共通している。

但し、第３実施形態では、Ｘ方向に延在し且つＹ方向に相隣接する各導電部の間に１つの開口３ａを設けるようにしている点で、第３実施形態と第２実施形態とは異なっている。 具体的には、第３実施形態のうち一つの例では、図６（ａ）に示すように、各開口３ａは、第１導電部１０ａの左端近傍に且つ下側位置に、第２導電部１０ｂの右端近傍に且つ下側位置に、第３導電部１０ｃの左端近傍に且つ下側位置に、第４導電部１０ｄの右端近傍に且つ下側位置に対応する位置に夫々設けられている。一方、第３実施形態のうち他の例では、図６（ｂ）に示すように、各開口３ａは、第２導電部１０ｂの右端近傍に且つ上側位置に、第３導電部１０ｃの左端近傍に且つ上側位置に、第４導電部１０ｄの右端近傍に且つ上側位置に、第５導電部１０ｅの左端近傍に且つ上側位置に対応する位置に夫々設けられている。このため、第３実施形態の各形態例では、図６に示すように、各開口３ａは、１つの画素領域Ｇ内において、画素電極１０と重ならない状態で当該画素電極１０に対して千鳥状の配置となるように設けられている。

このような構造を有する第３実施形態では、第１及び第２実施形態と同様に、液晶の駆動時、ラビング方向Ｄ１に延在するように生じる等電位線ＥＬが、共通電極３の存在しない各開口３ａ付近で屈曲し若しくは歪む。これにより、第１及び第２実施形態と略同様の作用効果を得ることができる。

［変形例］
上記の第１実施形態では、Ｘ方向に延在し且つＹ方向に相隣接する導電部の間に、少なくとも２つの開口３ａを設けるように構成したが、これに限らず、本発明では、その趣旨を逸脱しない範囲で、開口３ａの数を増加することは可能である。

上記の各実施形態では、反射型の液晶装置に本発明を適用することとしたが、これに限らず、透過型若しくは半透過反射型の液晶装置に本発明を適用することも可能である。

［電子機器］
次に、本発明に係る第１実施形態の液晶装置１００を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。なお、第２及び第３実施形態に係る液晶装置も当該電子機器に適用可能であることは勿論である。

図７は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶装置１００と、これを制御する制御手段４１０とを有する。ここでは、液晶装置１００を、パネル構造体４０３と、半導体ＩＣなどで構成される駆動回路４０２とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段４１０は、表示情報出力源４１１と、表示情報処理回路４１２と、電源回路４１３と、タイミングジェネレータ４１４と、を有する。

表示情報出力源４１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ４１４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路４１２に供給するように構成されている。

表示情報処理回路４１２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路４０２へ供給する。駆動回路４０２は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路４１３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。

次に、本発明の第１乃至第３実施形態に係る液晶装置を適用可能な電子機器の具体例について図８を参照して説明する。

まず、本発明の第１乃至第３実施形態に係る液晶装置を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図８（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示装置をパネルとして適用した表示部７１３とを備えている。

続いて、本発明の第１乃至第３実施形態に係る液晶装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図８（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明の第１乃至第３実施形態に係る液晶装置を適用した表示部７２４を備える。

なお、本発明の第１乃至第３実施形態に係る液晶装置を適用可能な電子機器としては、図８（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図８（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・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、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

本発明の第１実施形態に係る液晶装置の構成を模式的に示す平面図。 第１実施形態における１つの画素領域Ｇの構成を示す平面図及び部分断面図。 図２（ａ）の領域Ｘ１に対応する部分等を示す平面図。 比較例における１つの画素領域Ｇの構成を模式的に示す平面図。 第２実施形態における１つの画素領域Ｇの構成を示す平面図。 第３実施形態の各形態例における１つの画素領域Ｇの構成を示す平面図。 本発明の液晶装置を適用した電子機器の回路ブロック図。 本発明の液晶装置を適用した電子機器の例。

符号の説明

１ 下側基板、 ２ 上側基板、 ３ 共通電極、 ３ａ 開口、 ４ 液晶層、 ４ａ 液晶分子、 ５ 絶縁層、 ８ 着色層、 １０ 画素電極、 ９１ 素子基板、 ９２ カラーフィルタ基板、 １００ 液晶装置

Claims (9)

1. 液晶を挟持する一対の基板と、
   前記一対の基板のうち一方の基板に形成された第１の電極と、
   画素領域に対応するとともに、前記第１の電極とは絶縁層を挟んで形成され、前記第１の電極との間で電界を発生させる第２の電極と、を備えた液晶装置であって、
   前記第２の電極は、所定の方向に延在し且つ前記所定の方向と交差する方向に間隔をおいて配置された直線状の複数の第１の導電部と、前記複数の第１の導電部を接続する第２の導電部とで構成され、
   前記第１の電極は、前記画素領域内の前記第１の導電部の前記間隔に対応する領域に少なくとも１つの開口を備え、
   前記開口は、前記間隔に対応する領域において、前記第１の導電部の長手方向のいずれかの端の領域の近傍、且つ当該間隔を形成する一対の前記第１の導電部のいずれかに近接して設けられ、前記間隔に対応する領域における、前記第１電極と前記第２電極との間にかかる電界の等電位線を歪ませることを特徴とする液晶装置。
2. 前記開口は矩形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記第１の電極及び前記第２の電極上には前記所定の方向にラビング処理が施された配向膜が形成されてい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. 前記所定の方向と交差する方向に対応する前記開口の各々の長さは、前記所定の方向と交差する方向に対応する前記第１の導電部の各々の長さより大きな値に設定されており、
   前記開口の各々の一部は、対応する前記第１の導電部の各々の一部と平面的に重なっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置。
5. 前記間隔に対応する領域は、前記複数の第１の導電部を挟んで複数形成され、複数の当該間隔に対応する領域のうち、前記複数の第１の導電部のうち１つの導電部を挟んで隣接して配置される２つの前記間隔に対応する領域において、前記開口が、前記第１の導電部の長手方向の異なる端の近傍に配置され、且つ前記２つの間隔に対応する領域のうち一方に配置される前記開口が前記１つの導電部に近接して配置され、前記２つの間隔に対応する領域の他方に配置される前記開口が前記１つの導電部とは離間して配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置。
6. 前記開口は、前記間隔に対応する領域において、前記第１の導電部の長手方向の両方の端の近傍にそれぞれ配置され、前記両方の端の近傍に配置された開口は、当該間隔を形成する一対の前記第１の導電部の異なる前記第１の導電部に近接して配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
7. 前記間隔に対応する領域は、前記複数の第１の導電部を挟んで複数形成され、複数の当該間隔に対応する領域のうち、前記複数の第１の導電部のうち１つの導電部を挟んで隣接して配置される２つの前記間隔に対応する領域において、前記開口が、前記第１の導電部の長手方向の一方の端の近傍では前記１つの導電部を挟んで互いに近接して配置され、前記１つの導電部の長手方向の他方の端の近傍では、互いに離間して配置されることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
8. 前記開口内には前記絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部として備えることを特徴とする電子機器。

Images