JP4396614B2 - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

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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。
従来より、明所では外光を用いて反射表示を行う一方、暗所では光源としてのバックラ
イトから発せられる照明光を用いて透過表示を行う、いわゆる半透過反射型の液晶装置が
知られている。そのような液晶装置において、反射型表示を行う場合は、外光が液晶層を
2回通過するのに対して、透過型表示を行う場合は、照明光が液晶層を1回しか通過しな
い。
このため、かかる液晶装置において、液晶層の厚さ(セルギャップ)を「d」、液晶の
屈折率異方性を「Δn」、これらの積算値、即ち液晶のリタデーションを「Δnd」とし
た場合、反射型表示が行われる反射領域に対応する、液晶のリタデーションは、入射光が
液晶層を2回通過してから観察者に至るので「2×Δnd」となる一方、透過型表示が行
われる透過領域に対応する、液晶のリタデーションは、バックライトからの照明光が液晶
層を1回だけ通過するので「1×Δnd」となる。
このため、かかる液晶装置では、反射型表示が行われる場合と透過型表示が行なわれる
場合とで、コントラストや明るさ等の表示特性(階調特性)が異なってしまい、表示品位
が低下してしまうという問題が生じ得る。
そこで、このような不具合を改善する液晶装置として、例えば、反射領域に対応する位
置にアクリル樹脂等からなる段差膜を設け、その段差膜上にスペーサを配置することによ
り、反射領域に対応する液晶層の厚さを透過領域に対応する液晶層の厚さより小さく設定
して高品位な表示を得ることのできる、いわゆるマルチギャップ方式の半透過反射型の液
晶装置が一般的に知られている。
また、この種の液晶装置として、素子基板と対向基板との間の液晶層の厚さ(セルギャ
ップ)を一定に保持する機能を有する柱状部(一般に、「フォトスペーサ」とも称される
)を所定位置に設けることで、液晶の配向不良等を低減することが可能な液晶装置が提案
されている(例えば、特許文献1を参照)。
この特許文献1に記載の液晶装置では、反射領域を含む所定領域に凸状の段差部が形成
されており、柱状部は、アクリル等の透明有機絶縁材料により形成され、各画素の非開口
領域における凸状の段差部に対向する位置に配置されている。また、カラーフィルタ及び
柱状部の相対的な位置関係は、柱状部を基準としてラビング方向の下流側に青色のカラー
フィルタが位置するように規定されている。このような構成を有する液晶装置では、ラビ
ング処理の際に柱状部の存在によってラビング不良の領域が生じ、その領域において液晶
の配向不良が発生する。液晶の配向不良は、原色系の色のうち青色のカラーフィルタに対
応する画素で発生する場合が表示として目立たないので、この液晶装置では、柱状部を上
記の位置に配置するようにして、上記の目的を実現するようにしている。
特開2004−69826号公報
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ラビング処理の際にスペーサの存在
によって発生する配向膜上のラビング不良領域において表示品位の低下を低減することが
可能な複数色の着色領域を有する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1つの観点では、液晶装置は、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持し、複数の画素が設けられてなり、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板には、前記液晶層の厚さを規定するスペーサ、及びラビング処理が施された配向膜が形成されてなる液晶装置において、前記スペーサによる配向不良領域が形成され、前記複数の画素の夫々は、互いに異なる色相の着色層を有し、前記着色層は、青系の色相の着色層、赤系の色相の着色層、および互いに異なる2色の緑系の色相の着色層を含み、前記緑系の色相の着色層は青から緑の間の色相の着色層を含み、前記配向不良領域が、前記青から緑の間の色相の着色層を有してなる画素と平面的に重なる位置となるように前記スペーサが配置されてなることを特徴とする。
上記の液晶装置は、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持してなり、少なくとも青か
ら緑の色相の着色領域に対応する表示画素を備えて構成される。そして、第1基板及び第
2基板の少なくとも一方は、液晶層の厚さを規定するスペーサと、所定の方向にラビング
処理が施された配向膜とを有する。好適な例では、スペーサは、この液晶装置の製造過程
において、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁膜を用い、その膜に対してフォ
トリソグラフィー技術を用いて露光及び現像等することにより形成されているのが好まし
い。また、スペーサを円柱状の形状に形成する場合には、その直径は約10〜20μmに
、また、その厚さ(高さ)は約3〜6μmに設定されるのが好ましい。
特に、この液晶装置では、ラビング処理の際に、スペーサの存在によって生じるラビン
グ処理が施されていない配向膜上のドメイン領域(液晶層内の液晶分子が一定の方向に配
向されない領域であり、以下、「液晶分子の配向不良領域」と呼ぶ)が、人間の視覚に対
して比較的に影響を与え難い、青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素内に位
置するようにスペーサと当該表示画素との相対的な位置関係が規定されている。これによ
り、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなくすることができ、
その液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止することができる。
好適な例では、前記ラビング処理は、前記スペーサの位置を基準としたときに、前記ス
ペーサから前記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素に向かう方向に施すこ
とができる。また、前記ラビング処理が施されていない領域は、前記ラビング処理の方向
の延長線上に位置しているのが好ましい。また、通常、前記ラビング処理の方向に対応す
る前記ラビング処理が施されていない領域の長さは、前記スペーサの厚さより大きく設定
されていると共に、前記ラビング処理の方向と直交する方向に対応する前記ラビング処理
が施されていない領域の幅は、前記スペーサの幅と同一の大きさに設定されている。
また、上記液晶装置において、反射型表示を行う反射領域と、透過型表示を行う透過領域と、を有し、前記反射領域に対応する前記液晶層の厚さを、前記透過領域に対応する前記液晶層の厚さより小さく設定する段差形成膜を前記反射領域に備え、前記スペーサが前記段差形成膜上に形成されてなることを特徴とする。反射領域では、第1基板の一方の面側から入射した光反射される。透過領域では、第2基板の一方の面側から入射した光を第1基板の前記一方の面側に透過させる。段差形成膜は、第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方前記反射領域に対応する位置に設けられる。
上記の液晶装置は、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持してなり、第1基板の一方
の面側から入射した光を反射させる反射領域と、その液晶層と逆側に位置する第2基板の
一方の面側から入射した光を第1基板の一方の面側に透過させる透過領域と、青から緑の
色相の着色領域に対応する表示画素とを備えて構成される。即ち、この液晶装置は、青か
ら緑の色相の着色領域に対応する表示画素を有する半透過反射型の液晶装置である。
段差形成膜は、例えばアクリル樹脂等の絶縁性を有する透明材料からなる。配向膜は、段差形成膜上に設けられ、所定の方向にラビング処理が施されている。この液晶装置では、反射領域に対応する位置に設けられたスペーサによって、反射領域に対応する液晶層の厚さが、透過領域に対応する液晶層の厚さより小さく設定され、いわゆるマルチギャップ構造をなす。好適な例では、スペーサは、この液晶装置の製造過程において、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁膜を用い、その膜に対してフォトリソグラフィー技術を用いて露光及び現像等することにより形成されているのが好ましい。また、スペーサを円柱状の形状に形成する場合には、その直径は約10〜20μmに、また、その厚さ(高さ)は約3〜6μmに設定されるのが好ましい。
特に、この液晶装置では、ラビング処理の際に、スペーサの存在によって生じるラビン
グ処理が施されていない配向膜上のドメイン領域(液晶分子の配向不良領域)が、人間の
視覚に対して比較的に影響を与え難い、青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画
素内に位置するようにスペーサと当該表示画素との相対的な位置関係が規定されている。
これにより、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなくすること
ができ、その液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止することがで
きる。
好適な例では、前記ラビング処理は、前記スペーサの位置を基準としたときに、前記ス
ペーサから前記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素に向かう方向に施すこ
とができる。また、前記ラビング処理が施されていない領域は、前記ラビング処理の方向
の延長線上に位置しているのが好ましい。また、通常、前記ラビング処理の方向に対応す
る前記ラビング処理が施されていない領域の長さは、前記スペーサの厚さより大きく設定
されていると共に、前記ラビング処理の方向と直交する方向に対応する前記ラビング処理
が施されていない領域の幅は、前記スペーサの幅と同一の大きさに設定されている。
上記の液晶装置の一つの態様では、前記第1基板、および前記第2基板のうち一方の基板は前記着色層を備え、他方の基板はソース線とゲート線と、前記ソース線及び前記ゲート線に接続されたスイッチング素子とを備え、前記青から緑の色相の着色層を有する画素は前記スイッチング素子に接続された画素電極を含んでなり、前記スペーサは、前記ゲート線、前記ソース線、前記画素電極、或いは前記スイッチング素子と平面的に重なる位置に配置されていることを特徴とする。
この態様では、第1基板及び第2基板のいずれか一方の基板は、少なくとも、青から緑
の色相の着色領域を含む着色層と共通電極を有するカラーフィルタ基板であると共に、他
方の基板は、互いに交差する方向に延在するソース線及びゲート線と、そのゲート線及び
ソース線の交差位置に対応して設けられ、そのゲート線及びソース線に接続された、例え
ばTFT素子などのスイッチング素子と、着色層に対応する位置に配置され、スイッチン
グ素子に接続された画素電極とを有する素子基板である。そして、スペーサは、カラーフ
ィルタ基板又は素子基板に設けられている。
上記の液晶装置の他の態様では、前記素子基板と前記カラーフィルタ基板を対向配置さ
せた状態において、前記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素を駆動する前
記ソース線及び前記ゲート線は、当該表示画素に対応する前記画素電極の外形辺の近傍位
置に配置されていると共に、当該ソース線及び当該ゲート線に接続された前記スイッチン
グ素子は、当該表示画素内の隅の位置に配置されており、前記スペーサは、前記ゲート線
、前記ソース線若しくは当該表示画素に対応する前記画素電極と平面的に重なる位置に配
置され、又は前記ソース線及び前記ゲート線の交差位置と平面的に重なる位置に配置され
、又は前記スイッチング素子と平面的に重なる位置に配置されている。
この態様では、素子基板とカラーフィルタ基板を対向配置させた状態において、青から
緑の色相の着色領域に対応する表示画素を駆動するソース線及びゲート線は、当該表示画
素に対応する画素電極の外形辺の近傍位置に配置されていると共に、当該ソース線及び当
該ゲート線に接続されたスイッチング素子は、当該表示画素内の隅の位置に配置されてい
る。
特に、この態様において、スペーサは、青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素
を駆動するゲート線、青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素を駆動するソース線
、若しくは当該表示画素に対応する画素電極と平面的に重なる位置に配置されているか、
又は、当該表示画素を駆動するソース線及びゲート線の交差位置と平面的に重なる位置に
配置されているか、又は、当該表示画素を駆動するスイッチング素子と平面的に重なる位
置に配置されている。このため、スペーサに起因して発生する、液晶分子の配向不良領域
が青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素内に生じるように設定される。
上記の液晶装置の他の態様では、前記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画
素内において、前記ラビング処理が施されていない領域に対応する位置には遮光性を有す
る遮光膜が設けられている。
この態様では、青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素内において、ラビング処
理が施されていない領域、即ち液晶分子の配向不良領域に対応する位置には遮光性を有す
る遮光膜(ブラックマトリクス)が設けられている。このため、液晶装置の駆動時、液晶
分子の配向不良領域が遮光膜によって覆い隠されるので表示品位が低下するのを防止でき
る。
上記の液晶装置の他の態様では、青から緑の色相の着色層を有してなる画素を区画する遮光層を有し、配向不良領域は遮光層と重ならない部分を有することを特徴とする。つまり、青から緑の色相の着色領域に対応する画素内において、前記ラビング処理が施されていない領域に対応する位置には遮光性を有する遮光膜が設けられていない。
この態様では、青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素内において、ラビング処
理が施されていない領域、即ち液晶分子の配向不良領域に対応する位置には遮光性を有す
る遮光膜(ブラックマトリクス)が設けられていない。したがって、液晶の駆動時、上記
の態様のように、液晶分子の配向不良領域が遮光膜によって覆い隠されることはない。し
かし、その領域は、人間の視覚に対して比較的に影響を与え難い、青から緑の色相の着色
領域に対応する表示画素内に配置されるので、液晶分子の配向不良領域における表示を目
立たなくすることができ、表示品位が低下するのを防止できる。また、青から緑の色相の
着色領域に対応する表示画素内に遮光膜を設けないことにより、当該表示画素において開
口率が低下するのを防止できる。
上記の液晶装置においては、カラーフィルタ基板は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、青系の色相の着色と、赤系の色相の着色と、青から緑の色相の着色層および緑から橙の色相の着色層からなる緑系の着色層の4色の着色を有し、カラー表示の最小単位となる1つのカラー表示画素は、前記赤、前記青、前記緑系、の4色の着色層に対応する各表示画素をストライプ状又はモザイク状に配列した構成を有する。
この態様では、カラーフィルタ基板は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち
、青系の色相の着色領域と、赤系の色相の着色領域と、青から緑の色相の着色領域と、緑
から橙の色相の着色領域とからなる4色の着色領域を有する。そして、カラー表示の最小
単位となる1つのカラー表示画素は、4色の着色領域に対応する各表示画素をストライプ
状又はモザイク状に配列した構成を有する。このように、この態様では、4色の着色領域
を用いて構成されているので、人間の視感度が高い緑から橙の色の光の輝度の低下が抑制
され、また、いわゆるCIE色度図において、赤、緑、青の3色にて構成される態様と比
較して、色再現範囲(色度域)が大きくなっている。
好適な例では、前記4色の着色領域に対応する前記各表示画素は、透過型表示を行う透
過領域又は反射型表示を行う反射領域を有し、前記透過領域は照明装置からの光を透過す
ると共に、前記反射領域に対応する位置には反射性を有する反射膜が配置され外光からの
光を反射する。
この態様では、4色の着色領域に対応する各表示画素は、透過型表示を行う透過領域又
は反射型表示を行う反射領域を有する。そして、透過領域に対応する位置には、バックラ
イトなどの照明装置が配置されていると共に、反射領域に対応する位置には反射性を有す
る反射膜が配置されている。これにより、4色の着色領域に対応する各表示画素を有する
透過型の液晶装置又は反射型の液晶装置を構成することができる。
上記の液晶装置の他の態様では、前記4色の着色領域に対応する前記各表示画素は、透
過型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を有し、前記反射領域に対応して
設けられた前記4色の着色領域の光学濃度は、前記透過領域に対応して設けられた前記4
色の着色領域の光学濃度よりも薄く設定され、前記スペーサは、前記反射領域において前
記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素に対応して設けられている。
この態様では、4色の着色領域に対応する各表示画素は、透過型表示を行う透過領域及
び反射型表示を行う反射領域を有する。これにより、半透過反射型の液晶装置を構成する
ことができる。また、反射領域に対応して設けられた、4色の着色領域の光学濃度は、透
過領域に対応して設けられた、4色の着色領域の光学濃度よりも薄い。これにより、透過
型表示と反射型表示とで適切な表示特性を得ることができる。特に、スペーサは、反射領
域において青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素に対応して設けられているので
、液晶分子の配向不良領域にて表示品位が低下するのを防止できる。
上記の液晶装置の他の態様では、前記4色の着色領域に対応する前記各表示画素は、透
過型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を有し、前記反射領域に対応して
設けられた前記4色の着色領域の光学濃度は、前記透過領域に対応して設けられた前記4
色の着色領域の光学濃度と各々同一に設定され、前記反射領域に対応する前記4色の着色
領域のうち少なくとも1つには当該反射領域のうち前記着色領域を備えていない領域が設
けられ、前記スペーサは、前記反射領域において前記青から緑の色相の着色領域に対応す
る前記表示画素に対応して設けられている。
この態様では、前記4色の着色領域に対応する各表示画素は、透過型表示を行う透過領
域及び反射型表示を行う反射領域を有する。これにより、半透過反射型の液晶装置を構成
することができる。また、反射領域に対して設けられた、4色の着色領域の光学濃度は、
透過領域に対して設けられた、4色の着色領域の光学濃度と各々同一に設定されている。
また、反射領域に対応する、4色の着色領域のうち少なくとも1つには当該反射領域のう
ち前記着色領域を備えていない領域(非着色領域)が設けられている。これにより、透過
型表示と反射型表示とで適切な表示特性を得ることができる。特に、スペーサは、反射領
域において青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素に対応して設けられているので
、液晶分子の配向不良領域にて表示品位が低下するのを防止できる。
好適な例では、前記ラビング処理が施されていない領域は、前記反射領域において青か
ら緑の色相の着色領域を備えていない領域(非着色領域)に位置しているのが好ましい。
ここで、かかる非着色領域は、反射領域において青から緑の色相の着色領域に対応する表
示画素の輝度を高める役割を有し、その非着色領域における明るさの向上により液晶分子
の配向不良領域にて生じる表示を目立たなくすることができる。これにより、スペーサに
起因して発生する液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止できる。
上記の液晶装置の他の態様では、前記青系の色相の着色領域と前記赤系の色相の着色領
域と前記緑から橙の色相の着色領域の3色の着色領域に対応する前記各表示画素は、透過
型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を有すると共に、前記青から緑の色
相の着色領域に対応する前記表示画素は、透過領域のみ有し、前記反射領域に対応する前
記3色の着色領域のうち少なくとも1つには、当該反射領域のうち前記着色領域を備えて
いない領域(非着色領域)が設けられており、前記スペーサは、前記透過領域において前
記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素に対応して設けられている。
この態様では、前記3色の着色領域に対応する各表示画素は、透過型表示を行う透過領
域及び反射型表示を行う反射領域を有すると共に、青から緑の色相の着色領域に対応する
表示画素は透過領域のみ有する。また、反射領域に対応する、前記3色の着色領域のうち
少なくとも1つには、当該反射領域のうち前記着色領域を備えていない領域(非着色領域
)が設けられている。これにより、前記3色の着色領域に対応する各表示画素において、
透過型表示と反射型表示とで適切な表示特性を得ることができる。特に、スペーサは、透
過領域において青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素に対応して設けられている
ので、液晶分子の配向不良領域にて表示品位が低下するのを防止できる。
上記の液晶装置の他の態様では、前記複数の画素のうち前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素が透過表示を行う透過領域を、他の画素が透過型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を、それぞれ有することを特徴とする。また、複数の画素のうち前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素の面積が、他の画素の面積より小さく設定されてなることを特徴とする。青系の色相の着色領域と赤系の色相の着色領域と緑から橙の色相の着色領域の3色の着色領域に対応する前記各表示画素は、透過型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を有、青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素は、透過領域のみ有する。そして、青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素の面積は、前記3色の着色領域に対応する前記各表示画素の面積より小さく設定され、前記スペーサは、前記透過領域において前記青から緑の色相の着色領域に対応する前記表示画素に対応して設けられている。
この態様では、前記3色の着色領域に対応する各表示画素は、透過型表示を行う透過領
域及び反射型表示を行う反射領域を有すると共に、青から緑の色相の着色領域に対応する
表示画素は透過領域のみ有する。また、青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素の
面積は、前記3色の着色領域に対応する各表示画素の面積より小さく設定されている。こ
こで、青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素は、色再現範囲を向上させる必要が
ある場合に補助的に用いられるため、かかる構成により表示品質に与える影響は少ない。
特に、スペーサは、透過領域において青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素に対
応して設けられているので、液晶分子の配向不良領域にて表示品位が低下するのを防止で
きる。
上記の液晶装置の他の態様では、青から緑の色相の着色層を有してなる画素が、着色層が形成されていない領域を含んでなり、配向不良領域は、着色層が形成されていない領域に位置していることを特徴とする。前記4色の着色に対応する前記各画素は、透過型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を有する。青から緑の色相の着色層に対応する画素の反射領域には、青から緑の色相の着色が設けられてなく、又は青から緑の色相の着色領域が設けられており且つ当該青から緑の色相の着色領域の面積は、前記反射領域に対応する前記青系の色相の着色領域と前記赤系の色相の着色領域と前記緑から橙の色相の着色領域の各色の前記着色領域の面積より小さく設定されている。反射領域に対応する前記4色の着色層のうち少なくとも1つには反射領域のうち着色を備えていない領域(非着色領域)が設けられ、前記スペーサは、前記反射領域において前記青から緑の色相の着色に対応する画素に対応して設けられている。
この態様では、前記4色の着色領域に対応する各表示画素は、透過型表示を行う透過領
域及び反射型表示を行う反射領域を有する。また、青から緑の色相の着色領域に対応する
表示画素に対応する反射領域には、青から緑の色相の着色領域が設けられていない。つま
り、青から緑の色相の着色領域に対応する反射領域は非着色領域となっている。これによ
り、かかる領域において光の輝度の向上を図ることができる。または、青から緑の色相の
着色領域に対応する表示画素において反射領域には、青から緑の色相の着色領域が設けら
れており且つ当該青から緑の色相の着色領域の面積は、反射領域に対応する他の3色の着
色領域の各色の着色領域の面積より小さく設定されている。ここで、青から緑の色相の着
色領域に対応する表示画素は、色再現範囲を向上させる必要がある場合に補助的に用いら
れるため、かかる構成により表示品質に与える影響は少ない。また、反射領域に対応する
前記4色の着色領域のうち少なくとも1つには当該反射領域のうち前記着色領域を備えて
いない領域(非着色領域)が設けられている。これにより、4色の着色領域に対応する各
表示画素において、透過型表示と反射型表示とで適切な表示特性を得ることができる。特
に、スペーサは、反射領域において青から緑の色相の着色領域に対応する表示画素に対応
して設けられているので、液晶分子の配向不良領域にて表示品位が低下するのを防止でき
る。
好適な例では、前記ラビング処理が施されていない領域は、前記反射領域に対応する前
記青から緑の色相の着色領域を備えていない領域(非着色領域)に位置しているのが好ま
しい。
ここで、かかる非着色領域は、反射領域において青から緑の色相の着色領域に対応する
表示画素の輝度を高める役割を有し、その非着色領域における明るさの向上により液晶分
子の配向不良領域にて生じる表示を目立たなくすることができる。これにより、スペーサ
に起因して発生する液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止できる
また、本発明においては、前記前記青から緑の色相の着色層が、シアンの色相の着色層であることを特徴とする。これにより、人間の視覚に対して最も影響を与え難い、シアンの色の前記表示画素内に位置するようにスペーサと当該表示画素との相対的な位置関係が規定されている。ゆえに、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなくすることができ、その液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止することができる。
本発明の他の観点では、液晶装置は、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持してなり
、前記第1基板の一方の面側から入射した光を反射させる反射領域と前記液晶層と逆側に
位置する前記第2基板の一方の面側から入射した光を前記第1基板の前記一方の面側に透
過させる透過領域と、少なくともシアンの色に対応する表示画素とを備え、前記第1基板
及び前記第2基板の少なくとも一方は、前記反射領域に対応する位置に設けられた段差形
成膜と、前記段差形成膜上に設けられ前記液晶層の厚さを規定するスペーサと、所定の方
向にラビング処理が施された配向膜とを有し、前記反射領域に対応する前記液晶層の厚さ
は、前記透過領域に対応する前記液晶層の厚さより小さく設定され、前記ラビング処理の
際に前記スペーサの存在によって生じる前記ラビング処理が施されていない前記配向膜上
の領域が前記シアンの色の前記表示画素内に位置するように前記スペーサと当該表示画素
との相対的な位置関係が規定されている。これにより、人間の視覚に対して最も影響を与
え難い、シアンの色の前記表示画素内に位置するようにスペーサと当該表示画素との相対
的な位置関係が規定されている。ゆえに、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域におけ
る表示を目立たなくすることができ、その液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低
下するのを防止することができる半透過反射型の液晶装置を提供することができる。
本発明の他の観点では、液晶装置は、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持し、複数の画素が設けられてなり、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板には、前記液晶層の厚さを規定するスペーサ、及びラビング処理が施された配向膜が形成されてなる液晶装置において、前記スペーサによる配向不良領域が形成され、前記複数の画素の夫々は、互いに異なる色相の着色層を有し、前記着色層は、透過光の波長のピークが、415〜500nmの着色層、600nm以上の着色層、485〜535nmの着色層、および500〜590nmの着色層を含み、前記配向不良領域が、前記透過光の波長のピークが485〜535nmにある画素と平面的に重なる位置となるように前記スペーサが配置されてなることを特徴とする。これにより、人間の視覚に対して最も影響を与え難い、透過光の波長のピークが485〜535nmにある着色領域を有する前記表示画素内に位置するようにスペーサと当該表示画素との相対的な位置関係が規定されている。ゆえに、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなくすることができ、その液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止することができる。
本発明の他の観点では、液晶装置は、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持してなり
、前記第1基板の一方の面側から入射した光を反射させる反射領域と前記液晶層と逆側に
位置する前記第2基板の一方の面側から入射した光を前記第1基板の前記一方の面側に透
過させる透過領域と、少なくとも透過光の波長のピークが485〜535nmにある着色
領域を有する表示画素とを備え、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方は、前
記反射領域に対応する位置に設けられた段差形成膜と、前記段差形成膜上に設けられ前記
液晶層の厚さを規定するスペーサと、所定の方向にラビング処理が施された配向膜とを有
し、前記反射領域に対応する前記液晶層の厚さは、前記透過領域に対応する前記液晶層の
厚さより小さく設定され、前記ラビング処理の際に前記スペーサの存在によって生じる前
記ラビング処理が施されていない前記配向膜上の領域が前記透過光の波長のピークが48
5〜535nmにある着色領域を有する前記表示画素内に位置するように前記スペーサと
当該表示画素との相対的な位置関係が規定されている。これにより、人間の視覚に対して
最も影響を与え難い、透過光の波長のピークが485〜535nmにある着色領域を有す
る前記表示画素内に位置するようにスペーサと当該表示画素との相対的な位置関係が規定
されている。ゆえに、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなく
することができ、その液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止する
ことができる半透過反射型の液晶装置を提供することができる。
本発明の他の観点では、第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持し、複数の画素が設けられてなり、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板には、前記液晶層の厚さを規定するスペーサ、及びラビング処理が施された配向膜が形成されてなる液晶装置において、前記複数の画素の夫々は、互いに異なる色相の着色層を有し、前記スペーサによる配向不良領域が形成され、前記着色層は、青系の色相に対応する第1着色層と、赤系の色相に対応する第2着色層と、緑系の色相に対応する第3着色層と青系、赤系および緑系の色相から選ばれる色相と補色の関係にある色相に対応する第4着色層と、を含み、前記配向不良領域が、前記第4着色層を有してなる画素と平面的に重なる位置となるように前記スペーサが配置されてなることを特徴とする。そして、第1基板及び第2基板の少なくとも一方は、液晶層の厚さを規定するスペーサと、所定の方向にラビング処理が施された配向膜とを有する。好適な例では、スペーサは、この液晶装置の製造過程において、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁膜を用い、その膜に対してフォトリソグラフィー技術を用いて露光及び現像等することにより形成されているのが好ましい。また、スペーサを円柱状の形状に形成する場合には、その直径は約10〜20μmに、また、その厚さ(高さ)は約3〜6μmに設定されるのが好ましい。

特に、この液晶装置では、ラビング処理の際に、スペーサの存在によって生じるラビン
グ処理が施されていない配向膜上のドメイン領域(液晶分子の配向不良領域)が、人間の
視覚に対して最も影響を与え難い、補色関係にある色の表示画素内に位置するようにスペ
ーサと補色関係にある色の表示画素との相対的な位置関係が規定されている。これにより
、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなくすることができ、そ
の液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止することができる。
本発明の他の観点では、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。
本発明は、液晶装置の製造過程において、ラビング処理の際に、フォトスペーサの存在
によって生じるラビング処理が施されていない配向膜上のドメイン領域(液晶分子の配向
不良領域)が、人間の視覚に対して最も影響を与え難い、シアンの色のサブ画素内に位置
するように、フォトスペーサと、シアンの色の表示画素との相対的な位置関係を規定する
。これにより、液晶の駆動時、液晶分子の配向不良領域における表示を目立たなくし、そ
の液晶分子の配向不良領域によって表示品位が低下するのを防止する。
[第1実施形態]
第1実施形態は、本発明を、R(赤)、B(青)、G(緑)及びC(シアン)の4色を
有する透過型の液晶装置に適用する。
(液晶装置の構成)
まず、図1及び図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る液晶装置100の構成等
について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶装置100の概略構成を模式的に示す平面図
である。図1では、紙面手前側(観察側)に第1基板としてのカラーフィルタ基板92が
、また、紙面奥側に第2基板としての素子基板91が夫々配置されている。なお、図1で
は、紙面縦方向(列方向)をY方向と、また、紙面横方向(行方向)をX方向と規定する
。また、図1において、R、G、B、Cの各色に対応する領域は1つのサブ画素領域SG
を示していると共に、R、G、B、Cに対応する、1行4列の画素配列は、1つの画素領
域AGを示している。なお、以下では、1つのサブ画素領域SG内に存在する1つの表示
領域を「サブ画素」と称し、また、1つの画素領域AG内に存在する複数の表示領域を「
1画素」と称する。
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7を介して貼り合わされ、そのシール材7の内側に、
例えば、TN(Twisted Nematic)型の液晶が封入されて液晶層4が形成されてなる。
ここに、液晶装置100は、R、G、B、Cの4色を用いて構成されるカラー表示用の
液晶装置であると共に、スイッチング素子としてa−Si型のTFT(Thin Film Transi
stor)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、液晶装置1
00は、透過型の液晶装置である。
まず、素子基板91の平面構成について説明する。素子基板91の内面上には、主とし
て、複数のソース線32、複数のゲート線33、複数のa−Si型のTFT素子21、複
数の画素電極10、ドライバIC40、外部接続用配線35及びFPC(Flexible Print
ed Circuit)41などが形成若しくは実装されている。
図1に示すように、素子基板91は、カラーフィルタ基板92の一辺側から外側へ張り
出してなる張り出し領域36を有しており、その張り出し領域36上には、ドライバIC
40が実装されている。ドライバIC40の入力側の端子(図示略)は、複数の外部接続
用配線35の一端側と電気的に接続されていると共に、複数の外部接続用配線35の他端
側はFPCと電気的に接続されている。各ソース線32は、Y方向に延在するように且つ
X方向に適宜の間隔をおいて形成されており、各ソース線32の一端側は、ドライバIC
40の出力側の端子(図示略)に電気的に接続されている。
各ゲート線33は、Y方向に延在するように形成された第1配線33aと、その第1配
線33aの終端部からX方向に且つ後述する有効表示領域V内に延在するように形成され
た第2配線33bとを備えている。各ゲート線33の第2配線33bは、各ソース線32
と交差する方向、即ちX方向に延在するように且つY方向に適宜の間隔をおいて形成され
ており、各ゲート線33の第1配線33aの一端側は、ドライバIC40の出力側の端子
(図示略)に電気的に接続されている。各ソース線32と各ゲート線33の第2配線33
bの交差位置付近にはTFT素子21が対応して設けられており、各TFT素子21は各
ソース線32、各ゲート線33及び各画素電極10等に電気的に接続されている。各TF
T素子21及び各画素電極10は、各サブ画素領域SGに対応する位置に設けられている
。各画素電極10は、例えばITO(Indium-Tin Oxide)などの透明導電材料により形成
されている。
1つの画素領域AGがX方向及びY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。なお、有効表示領域Vの外側の領域は表示に寄与しない
額縁領域38となっている。また、各ソース線32、各ゲート線33、各TFT素子21
、及び各画素電極10等の内面上には、配向膜17(図2を参照)が形成されている。
次に、カラーフィルタ基板92の平面構成について説明する。カラーフィルタ基板92
は、遮光層(一般に「ブラックマトリクス」と呼ばれ、以下では、単に「BM」と略記す
る)、R、G、B、Cの4色の着色層6R,6G,6B,6C及び共通電極8などを有す
る。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を指す場合は単に「着色層6」と記
し、色を区別して着色層を指す場合は「着色層6R」などと記す。BMは、各サブ画素領
域SGを区画する位置に形成されている。共通電極8は、画素電極と同様にITOなどの
透明導電材料からなり、カラーフィルタ基板92の略一面に亘って形成されている。共通
電極8は、シール材7の隅の領域E1において配線34の一端側と電気的に接続されてい
ると共に、当該配線34の他端側は、ドライバIC40のCOMに対応する出力端子(接
地用端子)と電気的に接続されている。
以上の構成を有する液晶装置100では、電子機器等と接続されたFPC41側からの
信号及び電力等に基づき、ドライバIC40によって、G1、G2、・・・、Gm−1、
Gm(mは自然数)の順にゲート線33が順次排他的に1本ずつ選択されるとともに、選
択されたゲート線33には、選択電圧のゲート信号が供給される一方、他の非選択のゲー
ト線33には、非選択電圧のゲート信号が供給される。そして、ドライバIC40は、選
択されたゲート線33に対応する位置にある画素電極10に対し、表示内容に応じたソー
ス信号を、それぞれ対応するS1、S2、・・・、Sn−1、Sn(nは自然数)のソー
ス線32及びTFT素子21を介して供給する。その結果、液晶層4の表示状態が、非表
示状態または中間表示状態に切り替えられ、液晶層4内の液晶分子の配向状態が制御され
ることとなる。
次に、図2を参照して、液晶装置100の断面構成について説明する。図2は、図1に
おける切断線A−A´に沿った断面図であり、特に、R、G、C、Bの各色の着色層6を
通る位置で切断した断面図である。
下側基板1は、ガラスや石英等の絶縁性を有する材料にて形成されている。下側基板1
の内面上には、サブ画素領域SG毎に画素電極10が形成されている。下側基板1の内面
上であって、各画素電極10の左端の近傍位置には、ソース線32が形成されている。各
画素電極10は、TFT素子21(図1等を参照)を介して、対応する各ソース線32に
電気的に接続されている。下側基板1、画素電極10、TFT素子21、及びソース線3
2の各内面上には、ポリイミド膜等よりなる配向膜17が形成されており、その配向膜1
7の表面上には所定の方向にラビング処理が施されている。また、下側基板1の外面上に
は偏光板11が配置されていると共に、偏光板11の外面上には、照明装置としてのバッ
クライト15が配置されている。バックライト15は、例えば、LED(Light Emitting
Diode)等といった点状光源や、冷陰極蛍光管等といった線状光源と導光板を組み合わせ
たものなどが好適である。
一方、上側基板2の内面上には、サブ画素領域SG毎に、R、G、B、Cの4色のいず
れかからなる着色層6がRGCBRGCB・・・の配列順序でストライプ状に設けられて
いる。そして、各着色層6R,6G,6C及び6Bは、対応する各画素電極10と対向し
ている。また、上側基板2の内面上であって、各着色層6を区画する位置には、隣接する
サブ画素領域SGを隔て、一方のサブ画素領域SGから他方のサブ画素領域SGへの光の
混入を防止するためBMが形成されている。着色層6及びBM等の内面上には、アクリル
樹脂等からなるオーバーコート層19が形成されている。このオーバーコート層19は、
液晶装置100の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層6等を保
護する機能を有している。オーバーコート層19の内面上には、ITO等からなる共通電
極8が形成されている。共通電極8上の所定位置には、フォトスペーサ22(図3を参照
)が設けられている。なお、フォトスペーサ22は、一般的に、柱状スペーサ、貝柱又は
リブなどと称されることもある。共通電極8及びフォトスペーサ22の内面上には、ポリ
イミド膜等よりなる配向膜20が形成されており、その配向膜20の表面上には所定の方
向にラビング処理が施されている。また、上側基板2の外面上には、偏光板12が配置さ
れている。また、下側基板1と上側基板2とはシール材7を介して対向しており、その両
基板の間には液晶が封入され液晶層4が形成されている。また、この液晶装置100では
、後述するように、フォトスペーサ22によって液晶層4が一定の厚さに規定されている
以上の構成を有する液晶装置100において透過型表示がなされる場合、バックライト
15から出射した照明光は、図2に示す経路Tに沿って進行し、画素電極10及びR、G
、C、Bの各着色層6等を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、その着色層
6等を透過することにより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。特に、この液晶装置100では、R、G、C、Bの4色
を用いて構成されているので、人間の視感度が高いGの色の光の輝度の低下が抑制され、
また、いわゆるCIE色度図において、R、G、Bの3色にて構成される液晶装置と比較
して、色再現範囲(色度域)が大きくなっている。
(フォトスペーサの配置構造)
次に、図3及び図4を参照して、本発明の第1実施形態に係るフォトスペーサの配置構
造について説明する。図3は、第1実施形態のカラーフィルタ基板92における、2画素
分に対応する平面的なレイアウトを示す部分平面図である。なお、図3では、カラーフィ
ルタ基板92の各要素と、素子基板91の各要素との相対的な位置関係を理解し易くする
ため、素子基板91側に設けられる画素電極10、TFT素子21、ソース線32及びゲ
ート線33の第2配線33bも示す。
まず、カラーフィルタ基板92の平面的な構成について説明する。
上側基板2上には、サブ画素領域SG毎に、R、G、C、Bのいずれか1色からなる着
色層6が設けられている。着色層6は、1つの画素領域AG毎に、X方向に向かって、6
R,6G,6C,6Bの配列順序でストライプ状に配置されている。この着色層6R,6
G,6C及び6Bの4色によりカラー表示の最小単位となるカラー1画素分が構成される
。各着色層6を区画する位置にはBMが配置されている。各着色層6及びBM上にはオー
バーコート層19が設けられていると共に、オーバーコート層19上には、その一面に亘
って共通電極8が設けられている。共通電極8上であって、着色層6Cの左下隅の近傍位
置には、柱状の形状を有するフォトスペーサ22が形成されている。フォトスペーサ22
は、この液晶装置100の製造過程において、共通電極8上にアクリル樹脂又はポリイミ
ド樹脂等の有機絶縁膜を塗布した後に、その膜に対してフォトリソグラフィー技術を用い
て露光及び現像等することにより所望の位置に且つ所望の形状に形成することができる。
フォトスペーサ22を円柱状の形状に形成する場合には、その直径d2は約10〜20
μmに、また、その高さd1(図4を参照)は約3〜6μmに設定されるのが好ましい。
なお、フォトスペーサ22と、素子基板91の主要な要素との相対的な位置関係について
は後述する。共通電極8上及びフォトスペーサ22の表面上には、矢印Y1方向(以下、
「ラビング方向Y1」とも呼ぶ)にラビング処理が施された配向膜20が設けられている
が、図4では図示を省略している。ラビング方向Y1は、フォトスペーサ22の位置を基
準としたときに、フォトスペーサ22からC(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素
に向かう方向に施されている。好適な例では、ラビング方向Y1は、X方向を基準として
反時計回りに、例えば約45度に設定されているのが好ましい。なお、ラビング処理の方
法は周知の各種の方法を採用することができる。
続いて、カラーフィルタ基板92の主要な要素と、素子基板91の主要な要素との平面
的な位置関係について説明する。
素子基板91において、各着色層6に対応する位置には、画素電極10が配置されてい
る。また、素子基板91において、X方向に相隣接する着色層6の間には、Y方向に延在
するようにソース線32が配置されている。このため、各ソース線32はBMと平面的に
重なり合っている。さらに、素子基板91において、Y方向に相隣接する着色層6の間に
は、X方向に延在するようにゲート線33の第2配線33bが配置されている。このため
、各ゲート線33の第2配線33bはBMと平面的に重なり合っている。また、素子基板
91において、TFT素子21(破線で囲まれた領域)は、各着色層6の左下隅に対応す
る位置に設けられているが、当該TFT素子21に対応する位置にはBMは形成されてい
ない。フォトスペーサ22は、カラーフィルタ基板92側において、C(シアン)の着色
層6Cに対応する画素電極10の左下隅に対応する位置近傍に、且つ、ソース線32とゲ
ート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応する位置
に設けられている。
次に、図4を参照して、フォトスペーサ22を含む液晶装置100の断面構成について
説明する。図4は、図3における切断線B−B´に沿った断面図であり、特に、フォトス
ペーサ22を通る位置で切断した約2画素分に対応する断面図である。なお、図4では、
便宜上、配向膜20等の図示を省略している。また、以下では、上記で説明した要素につ
いては同一の符号を付し、その説明は簡略化又は省略する。
まず、上記の約2画素分に対応する素子基板91の断面構成について説明する。
下側基板1の内面上であって、サブ画素領域SGの隅の位置には、ゲート線33の第2
配線33bと接続されたゲート電極33cが形成されている。ゲート電極33cの内面上
には、モリブデンなどからなる導電層52が形成されている。下側基板1及び導電層52
の内面上には、絶縁性を有するゲート絶縁膜50が形成されている。ゲート絶縁膜50の
内面上であって、ゲート電極33cと重なる位置には、α−Si層55が設けられている
。ゲート絶縁膜50の内面上であって、α−Si層55の左端付近にはソース線32と接
続されたソース電極32aが設けられていると共に、α−Si層55の右端付近にはドレ
イン電極54が設けられている。ソース電極32a及びドレイン電極54は、α−Si層
55と部分的に重なっている。ゲート絶縁膜50、ソース電極32a、ドレイン電極54
及びα−Si層55の内面上には、絶縁性を有するパシベーション層(反応防止層)51
が形成されている。パシベーション層51は、TFT素子21の要素であるドレイン電極
54の一端側に対応する位置に開口51aを有する。かかる積層構造によりTFT素子2
1が構成されている。なお、本発明では、TFT素子21は、上記の構成に限定されるも
のではない。また、パシベーション層51等の内面上には、サブ画素領域SG毎に、IT
O等からなる画素電極10が形成されている。画素電極10の一部は、パシベーション層
51の開口51a内まで形成されており、ドレイン電極54の一端側と電気的に接続され
ている。このため、画素電極10は、TFT素子21と電気的に接続されている。画素電
極10等の内面上には、所定の方向にラビング処理が施された配向膜17が形成されてい
る。
次に、上記の約2画素分に対応するカラーフィルタ基板92の断面構成について説明す
る。
上側基板2の内面上であって、1つのサブ画素領域SG内には、C(シアン)に対応す
る着色層6Cが、また、当該1つのサブ画素領域SGと隣接する、他の1つのサブ画素領
域SG内には、B(青)に対応する着色層6Bが夫々形成されている。着色層6C及び6
Bの各々を区画する位置には、BMが形成されている。着色層6C、着色層6B及びBM
の内面上には、オーバーコート層19が形成されている。オーバーコート層19の内面上
には、ITO等からなる共通電極8が形成されていると共に、共通電極8の内面上であっ
て、着色層6Cに対応する画素電極10を駆動する、ソース線32とゲート線33の第2
配線33bの交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応する位置にはフォトスペーサ
22が設けられている。共通電極8及びフォトスペーサ22の内面上には、図3の矢印Y
1方向にラビング処理が施された配向膜20が形成されているが、図4ではその図示を省
略している。
以上の構成を有する素子基板91とカラーフィルタ基板92の間には液晶が封入され、
液晶層4が形成されており、かかる液晶層4の厚さは、上記の位置に設けられたフォトス
ペーサ22によって一定の厚さd1に設定されている。
次に、図3等を参照して、本発明に係る第1実施形態の作用効果について説明する。
まず、その作用効果を説明するのに先立って、第1実施形態の製造過程に着目すると、
第1実施形態の製造過程では、カラーフィルタ基板92の共通電極8上であって、C(シ
アン)の着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース線32とゲート線33の第2配
線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMと重なる位置に、周知の方法にてフ
ォトスペーサ22が形成される。続いて、その製造過程では、共通電極8及びフォトスペ
ーサ22の内面上に配向膜20を形成し、その後、さらに、その配向膜20の表面を矢印
Y1方向にラビング布などで擦る。これにより、配向膜20の表面上に液晶分子を一定の
方向に配向させる機能を果たすラビング処理が施される。このとき、C(シアン)のサブ
画素に対応する配向膜20上において、ラビング布の進行方向である矢印Y1方向に対し
てフォトスペーサ22の影になる領域E2は、そのフォトスペーサ22の存在によってラ
ビング処理が施されない。このため、その領域E2は、液晶分子を一定の方向に配向させ
ることができない領域、即ち、液晶分子の配向不良領域(ドメイン領域)となっている。
以下、この領域E2を、「液晶分子の配向不良領域E2」とも称する。ここで、液晶分
子の配向不良領域E2は、図3に示されるように、ラビング方向Y1の延長線上に発生す
る。また、液晶分子の配向不良領域E2の大きさは、概ね、フォトスペーサ22の直径d
2と略同一の幅で、且つ、フォトスペーサ22の高さd1の約3倍程度の長さを有する。
したがって、例えば、フォトスペーサ22の直径d2を約10〜20μmに、また、その
高さd1を約3〜6μmに夫々設定したと想定すると、液晶分子の配向不良領域E2は、
フォトスペーサ22の直径d2と略同一の約10〜20μmの幅で、且つ、約9μm〜1
8μmの長さを有することになる。このような液晶分子の配向不良領域E2の発生によっ
て、液晶装置の駆動時、その液晶分子の配向不良領域E2では表示品位が低下してしまう
という問題を有する。
この点、第1実施形態では、フォトスペーサ22を、カラーフィルタ基板92の共通電
極8の内面上であって、C(シアン)の着色層6Cの左下隅の位置近傍に、且つ、着色層
6Cに対応する画素電極10を駆動する、ソース線32とゲート線33の第2配線33b
の交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応する位置に設けている。このため、フォ
トスペーサ22に起因して発生する、液晶分子の配向不良領域E2が、C(シアン)の着
色層6Cに対応するサブ画素内に生じるように設定される。ここで、R(赤)、G(緑)
、B(青)、C(シアン)の4色のうち、C(シアン)は色再現範囲を向上させる必要が
ある場合に補助的に用いられ、且つ、C(シアン)は、R(赤)、G(緑)及びB(青)
と比較して輝度が一番低く、人間の視覚に対して最も影響を与え難い。このため、C(シ
アン)に対応するサブ画素内に液晶分子の配向不良領域E2を設定する方が、R、G、B
の原色系に対応するサブ画素内に液晶分子の配向不良領域E2を設定するよりも、その領
域おける表示を目立たなくすることができる。これにより、第1実施形態では、液晶分子
の配向不良領域E2によって表示品位が低下するのを防止することができる。
[第2実施形態]
次に、図5を参照して、本発明に係る第2実施形態について説明する。図5は、図3に
対応する図であり、第2実施形態に係る2画素分に対応するレイアウトを示す部分平面図
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
説明は簡略化又は省略する。
上記の第1実施形態と第2実施形態とを比較した場合、その両者の構成は略共通してい
る。特に、第1実施形態では、フォトスペーサ22が、カラーフィルタ基板92側におい
て、C(シアン)の着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース線32とゲート線3
3の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応する位置に設けら
れていた。第2実施形態も、上記第1実施形態と同様の位置にフォトスペーサ22を設け
る点で共通する。但し、第2実施形態では、C(シアン)に対応するサブ画素内において
、ラビング方向Y1の延長線上であって、液晶分子の配向不良領域E2に対応する位置に
BMを設ける点で第1実施形態と異なっている。
具体的には、第2実施形態では、C(シアン)の各着色層6Cは、その左下隅の位置を
切り欠いた形状を有する。このため、各着色層6Cは、各着色層6R、各着色層6G及び
各着色層6Bの各々の面積と比較して小さくなっている。しかし、C(シアン)の着色層
6Cは、色再現範囲を向上させる必要がある場合に補助的に用いられるため表示品質に与
える影響は少ない。また、上側基板2上であって、且つ、各着色層6Cの左下隅の切り欠
いた領域には、フォトスペーサ22に起因して発生する液晶分子の配向不良領域E2が位
置することになるため、第2実施形態では、その領域において表示品位の低下を防止すべ
く、その切り欠いた領域にBMを設ける。そのような趣旨から、着色層6Cの切り欠き領
域に設けるBMは、着色層6Cに対応するサブ画素内において、液晶分子の配向不良領域
E2が発生する方向に延在するように形成するのが好ましく、また、その領域E2を完全
に遮光する大きさに形成するのが好ましい。また、図5を参照して分かるように、R、G
、Bの各色に対応するサブ画素内には、液晶分子の配向不良領域E2は生じない為、R、
G、Bの各色に対応するサブ画素内にはBMを設けない。これにより、R、G、Bの各色
に対応するサブ画素において開口率が低下するのを防止できる。即ち、例えば、上記した
C(シアン)の着色層6Cの形状のように、R、G、Bの各色に対応する各着色層6に対
しても当該各着色層6の左下隅に切り欠き領域を設け、その切り欠いた領域にBMを配し
た構成を有する比較例と、第2実施形態とを比較した場合、第2実施形態の方が、比較例
よりも開口率の向上を図ることができる。
以上の構成を有する第2実施形態では、液晶装置の駆動時、液晶分子の配向不良領域E
2が着色層6Cの切り欠き領域に設けられたBMによって覆い隠されるので表示品位が低
下するのを防止できる。また、製造上の理由により、万が一、液晶分子の配向不良領域E
2が各着色層6Cの切り欠いた領域に配置されたBMの領域から各着色層6Cに対応する
サブ画素内へはみ出すように設定されてしまった場合でも、その領域はC(シアン)の各
着色層6Cに対応するサブ画素内に位置することになるため表示品質に与える影響は少な
い。
[第3実施形態]
次に、図6を参照して、本発明に係る第3実施形態について説明する。図6は、図3に
対応する図であり、第3実施形態に係る2画素分に対応するレイアウトを示す部分平面図
である。なお、以下では、上記の各実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、
その説明は簡略化又は省略する。
上記の第1及び第2実施形態と第3実施形態とを比較した場合、それらの構成は略共通
している。しかし、第1及び第2実施形態では、フォトスペーサ22が、C(シアン)の
着色層6Cに対応するサブ画素の領域外に設けられていたのに対して、第3実施形態では
、主に、フォトスペーサ22を、C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素の領域内
に設ける点で、第1及び第2実施形態と異なっている。
具体的には、第3実施形態では、第2実施形態と同様に、各着色層6Cは、その左下隅
の位置を切り欠いた形状を有する。このため、各着色層6Cは、各着色層6R、各着色層
6G及び各着色層6Bの各々の面積と比較して小さくなっているが、上記した第2実施形
態と同様の理由から表示品質に与える影響は少ない。また、第3実施形態では、上側基板
2上であって、且つ、各着色層6Cの左下隅の切り欠いた領域には、液晶分子の配向不良
領域E2が位置することになるため、第2実施形態と同様に、その領域においての表示品
位の低下を防止すべく、その切り欠いた領域にはBMを設ける。そのため、この切り欠き
領域に設けられるBMの大きさは、第2実施形態と同様の構成にすることが好ましい。
これにより、その切り欠き領域に対応するBMは、素子基板91側において、C(シア
ン)の着色層6Cに対応する画素電極10を駆動するTFT素子21と重なり合うことに
なる。特に、フォトスペーサ22は、カラーフィルタ基板92側のC(シアン)の着色層
6Cに対応するサブ画素内において、当該着色層6C内の左下隅の切り欠いた領域と重な
る位置に、且つ、TFT素子21と重なり合う位置に、且つ、BMと重なる位置に設ける
また、図6を参照して分かるように、R、G、Bの各色に対応するサブ画素内には、液
晶分子の配向不良領域E2は生じない為、第2実施形態と同様に、R、G、Bの各色に対
応するサブ画素内にはBMを設けない。これにより、第2実施形態と同様の作用効果を得
ることができる。
以上の構成を有する第3実施形態では、液晶装置の駆動時、液晶分子の配向不良領域E
2がBMにて覆い隠されるので、第2実施形態と同様に、表示品位が低下するのを防止で
きる。
[第4実施形態]
次に、図7及び図8を参照して、本発明に係る第4実施形態について説明する。
図7は、図3に対応する図であり、第4実施形態に係る2画素分に対応するレイアウト
を示す部分平面図である。なお、図7では、カラーフィルタ基板94の各要素と、素子基
板93の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板93側に設けられ
る画素電極10、TFT素子21、ソース線32及びゲート線33の第2配線33bも示
す。なお、以下では、上記の各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
説明は簡略化又は省略する。
第1乃至第3実施形態では、透過型の液晶装置に本発明を適用したのに対して、第4実
施形態では、半透過反射型の液晶装置に本発明を適用する。なお、第4実施形態では、原
則として、透過領域Etに設けられる着色層6の光学濃度は、反射領域Erに設けられる
光学濃度と同一に設定されているのが好ましい。
まず、以下では、図7を参照して、第4実施形態に係る液晶装置の平面構成について説
明し、その後、図8を参照して、第4実施形態に係る液晶装置の断面構成について説明す
る。
まず、第4実施形態に係る液晶装置の平面構成について説明する。図7において、1つ
の画素領域AGは、透過型表示が行われる透過領域Etと、当該透過領域EtにY方向に
隣接し、反射型表示が行われる反射領域Erとを備えて構成される。
上側基板2上であって且つ各サブ画素領域SGを区画する位置にはBMが形成されてい
ると共に、上側基板2の内面上であって且つ各サブ画素領域SGに対応する位置には、1
つの画素領域G毎に、第1実施形態と同様の配列順序で着色層6R,6G,6C及び6B
が設けられている。各反射領域Erに対応する各着色層6には、光学濃度を調整するため
の複数の非着色領域6aが設けられている。このように、反射領域Erに対応する着色層
6に複数の非着色領域6aを設けている理由は次の通りである。
即ち、透過領域Etでは、バックライト15からの照明光が着色層6を1回だけ通過す
るのに対して、反射領域Erでは、外光が着色層6を往復で2回通過する。このため、透
過型表示では、明るい表示が可能であるものの彩度を高め難い一方、その逆に、反射型表
示では、彩度を高め易いものの明るさが犠牲になってしまうという問題が生じる。この問
題を解消するためには、透過領域Etに対応する着色層6と、反射領域Erに対応する着
色層6とで着色材の量を変えるなどして、透過領域Etに対応する着色層6を通過する光
の彩度及び明るさと、反射領域Erに対応する着色層6を通過する光の彩度及び明るさと
を適切な状態に設定する必要がある。しかし、この方法を採用することにより、製造工程
数が増大し、製品コストが高くなってしまうという新たな問題が生じる。そのため、第4
実施形態では、上記のように、反射領域Erに対応する着色層6に複数の非着色領域6a
を設けることで、上記の各問題を解決するようにしている。即ち、第4実施形態では、反
射領域Erに対応する着色層6に複数の非着色領域6aを設けることによって、透過型表
示と反射型表示とで適切な明るさ及び彩度を有する表示特性となるように設定されている
。なお、本発明では、この構成に代えて、反射領域Erに対応する着色層6R,6G,6
B及び6Cの光学濃度が、透過領域Etに対応する着色層6R,6G,6B及び6Cの光
学濃度より薄くなるように設定しても構わない。
また、少なくとも反射領域Erに対応する着色層6等の内面上には、セルギャップを調
整する機能を有し、アクリル樹脂等の透明性を有する樹脂材料よりなる段差形成膜として
の段差膜62(セル厚調整膜)が設けられる(図8も参照)。段差膜62及び透過領域E
tに対応する着色層6の各内面上には、共通電極8が形成されている。
特に、フォトスペーサ22は、カラーフィルタ基板94の共通電極8上において、反射
領域Erに対応するC(シアン)の各着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース線
32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応
する位置に設けられている。フォトスペーサ22及び共通電極8上には、矢印Y1方向に
ラビング処理が施された配向膜20が形成されているが、図8ではその図示を省略してい
る。
次に、図8を参照して、第4実施形態に係る液晶装置の断面構成について簡略化して説
明する。図8は、図7における切断線C−C´に沿った断面図であり、特に、フォトスペ
ーサ22を通る位置で切断した約2画素分に対応する断面図である。また、図8では、便
宜上、配向膜20等の図示を省略している。
下側基板1上であって、各着色層6の隅の位置には、上記した積層構造を有するTFT
素子21が設けられている。少なくとも、反射領域Erに対応するパシベーション層51
の内面上、及び、TFT素子21に対応するパシベーション層51の内面上には、それぞ
れ、上記した段差膜62と共に液晶層4の厚さ(セルギャップ)を調整する機能を有し、
アクリル樹脂等の透明性を有する樹脂材料よりなる層間膜61(他のセル厚調整膜)が設
けられている。反射領域Erに対応する層間膜61の表面上には、複数の凹凸が形成され
ている。層間膜61は、各TFT素子21の要素であるドレイン電極54の一端側に対応
する位置にコンタクトホール61aを有する。反射領域Erに対応する層間膜61上には
、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金等の反射性を有する材料よりなる反射膜5が
形成されている。この反射膜5は、複数の凹凸を有する層間膜61上に形成されているた
め、その複数の凹凸を反映した形状に形成されている。これにより、液晶装置内へ入射し
た光を適度に散乱させることができる。また、各反射膜5は、層間膜61の各コンタクト
ホール61aに対応する位置に開口5aを有する。少なくとも、反射領域Erに対応する
反射膜5の内面上、及び、透過領域Etに対応するパシベーション層51の内面上には、
サブ画素領域SGと略同一の大きさを有する画素電極10が形成されている。画素電極1
0等の内面上には、所定の方向にラビング処理が施された配向膜17が形成されている。
以上の構成により、第4実施形態に係る素子基板93が構成されている。
一方、上側基板2上において、1つのサブ画素領域SGには着色層6Cが、また、当該
1つのサブ画素領域SGに隣接する、他の1つのサブ画素領域SGには着色層6Bが夫々
設けられている。上側基板2上であって、各サブ画素領域SGを区画する位置にはBMが
設けられている。
特に、フォトスペーサ22は、カラーフィルタ基板94の共通電極8上において、反射
領域Erに対応するC(シアン)の各着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース線
32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応
する位置に設けられている。なお、その他の断面構成は、上述した通りであり説明を省く
。以上の構成により、第4実施形態に係るカラーフィルタ基板94が構成されている。
そして、素子基板93とカラーフィルタ基板94とは、図示しない枠状のシール材7を
介して貼り合わされ、その両基板の間に液晶が封入され液晶層4が形成されてなる。また
、この液晶装置では、上記した所定の位置に配置されたフォトスペーサ22により、透過
領域Etに対応する液晶層4の厚さd5が、反射領域Erに対応する液晶層4の厚さd1
より大きく設定され、いわゆるマルチギャップ構造をなしている。これにより、透過型表
示と反射型表示とで適切な表示特性となるように設定されている。
さて、かかる構成を有する第4実施形態の液晶装置において、透過型表示がなされる場
合、バックライト15から出射した照明光は、図8に示す経路Tに沿って進行し、主とし
て、画素電極10、共通電極8及び着色層6等を夫々通過して観察者に至る。このため、
その照明光は、着色層6を夫々透過することにより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。一方、反射型表示がなされる場
合、液晶装置内に入射した外光は、図8に示す経路Rに沿って進行する。つまり、液晶装
置内に入射した外光は、反射膜5によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は
、各着色層6が形成されている領域を夫々通過して、その各着色層6の下方に位置する反
射膜5により反射され、再度、各着色層6を夫々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。
特に、この第4実施形態の液晶装置では、R、G、C、Bの4色を用いて構成されてい
るので、人間の視感度が高いGの色の光の輝度の低下が抑制され、また、いわゆるCIE
色度図において、R、G、Bの3色にて構成される液晶装置と比較して、色再現範囲(色
度域)が大きくなっている。
以上の構成を有する第4実施形態では次のような作用効果を奏する。
一般的に、半透過反射型の液晶装置において、反射型表示は透過型表示の補助として用
いられ、反射型表示の使用頻度は透過型表示と比べて少ない。したがって、フォトスペー
サ22に起因して発生する、液晶分子の配向不良領域E2は、透過領域Etに対応する位
置より反射領域Erに対応する位置に設定した方が望ましい。また、マルチギャップ構造
を有する半透過反射型の液晶装置では、透過領域Etに対応する位置にフォトスペーサ2
2を設けるよりも、反射領域Erに対応する位置にフォトスペーサ22を設けた方が、フ
ォトスペーサ22の高さ(厚さ)が小さくてよいので、これにより液晶分子の配向不良領
域E2の大きさも小さくできる。さらに、上記したように、R(赤)、G(緑)、B(青
)、C(シアン)の4色のうち、C(シアン)は色再現範囲を向上させる必要がある場合
に補助的に用いられ、その上、C(シアン)は、R(赤)、G(緑)及びB(青)と比較
して輝度が一番低く、人間の視覚に対して最も影響を与え難いため、C(シアン)に対応
するサブ画素内に液晶分子の配向不良領域E2を設定する方が、R、G、Bの原色系に対
応するサブ画素内に液晶分子の配向不良領域E2を設定するよりもその領域の表示を目立
たなくすることができる。
以上に述べた種々の点を考慮して、第4実施形態では、フォトスペーサ22を、カラー
フィルタ基板94の共通電極8上において、反射領域Erに対応するC(シアン)の各着
色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース線32とゲート線33の第2配線33bと
の交差位置に対応する位置に、且つ、BMに対応する位置に設けるようにしている。これ
により、フォトスペーサ22に起因して発生する、液晶分子の配向不良領域E2が、反射
領域Erに対応するC(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素内に生じるように設定
される。よって、液晶分子の配向不良領域E2によって表示品位が低下するのを防止する
ことができる。
[第5実施形態]
次に、図9を参照して、本発明に係る第5実施形態について説明する。
図9は、図7に対応する図であり、第5実施形態に係る2画素分に対応するレイアウト
を示す部分平面図である。なお、図9では、カラーフィルタ基板94の各要素と、素子基
板93の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板93側に設けられ
る画素電極10、TFT素子21、ソース線32及びゲート線33の第2配線33bも示
す。また、以下では、第4実施形態等と同一の要素については同一の符号を付し、その説
明は簡略化又は省略する。
上記の第4実施形態と第5実施形態とを比較した場合、その両者の構成は略共通してい
る。特に、第4実施形態では、フォトスペーサ22が、カラーフィルタ基板94において
、反射領域ErにおけるC(シアン)の着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース
線32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMと重
なる位置に設けられていた。第5実施形態も、上記第4実施形態と同様の位置にフォトス
ペーサ22を設ける点で共通する。但し、第5実施形態では、反射領域ErにおけるC(
シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素内において、液晶分子の配向不良領域E2に対
応する位置にBMを設ける点で第4実施形態と異なっている。
具体的には、第5実施形態では、C(シアン)の各着色層6Cは、第2実施形態と同様
に、その左下隅の位置を切り欠いた形状を有する。このため、各着色層6Cは、各着色層
6R、各着色層6G及び各着色層6Bの各々の面積と比較して小さくなっている。しかし
、C(シアン)の着色層6Cは、色再現範囲を向上させる必要がある場合に補助的に用い
られるため表示品質に与える影響は少ない。また、上側基板2上であって、且つ、反射領
域Er側の各着色層6Cの左下隅の切り欠いた領域には、フォトスペーサ22に起因して
発生する液晶分子の配向不良領域E2が位置することになるため、その領域においての表
示品位の低下を防止すべく、第5実施形態では、その切り欠いた領域にBMを設ける。な
お、第5実施形態において、反射領域ErのC(シアン)に対応するサブ画素内に設けら
れるBMは、第2実施形態と同様の大きさに形成されているのが好ましい。また、図9を
参照して分かるように、R、G、Bの各色に対応するサブ画素内には、液晶分子の配向不
良領域E2は生じない為、R、G、Bの各色に対応するサブ画素内にはBMを設けない。
これにより、第2実施形態と同様の理由により、R、G、Bの各色に対応するサブ画素
において開口率が低下するのを防止できる。
以上の構成を有する第5実施形態では、液晶装置の駆動時、液晶分子の配向不良領域E
2がBMにて覆い隠されるので、第2実施形態と同様に、表示品位が低下するのを防止で
きる。
[第6実施形態]
次に、図10を参照して、本発明に係る第6実施形態について説明する。
図10は、図7に対応する図であり、第6実施形態に係る2画素分に対応するレイアウ
トを示す部分平面図である。なお、図10では、カラーフィルタ基板94の各要素と、素
子基板93の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板93側に設け
られる画素電極10、TFT素子21、ソース線32及びゲート線33の第2配線33b
も示す。また、以下では、第4実施形態等と同一の要素については同一の符号を付し、そ
の説明は簡略化又は省略する。
上記の第4実施形態と第6実施形態とを比較した場合、その両者の構成は略共通してい
る。特に、第4実施形態では、フォトスペーサ22が、カラーフィルタ基板94において
、反射領域ErにおけるC(シアン)の着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且つ、ソース
線32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMと重
なる位置に設けられていた。第6実施形態も、上記第4実施形態と同様の位置にフォトス
ペーサ22を設ける点で共通する。但し、第6実施形態では、反射領域Erに対応するC
(シアン)の着色層6Cに、色材の存在しない矩形状の非着色領域6aを設け、その非着
色領域6aに対応する位置に、フォトスペーサ22に起因して発生する、液晶分子の配向
不良領域E2を設定する点で第4実施形態と構成上相違する。好適な例では、反射領域E
rに対応する着色層6Cに設けられる非着色領域6bは、液晶分子の配向不良領域E2を
完全に含む大きさに形成されているのが好ましい。
なお、図10を参照して分かるように、R、G、Bの各色に対応するサブ画素内には、
液晶分子の配向不良領域E2は生じない為、R、G、Bの各色に対応する着色層6内には
非着色領域6aを設けない。
以上の構成を有する第6実施形態では、フォトスペーサ22を、カラーフィルタ基板9
4において、反射領域ErにおけるC(シアン)の着色層6Cの左下隅の近傍位置に、且
つ、ソース線32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ
、BMと重なる位置に設けている。これにより、フォトスペーサ22に起因して発生する
液晶分子の配向不良領域E2は、反射領域Erに対応する着色層6C内に設けられた非着
色領域6a内の位置に設定される。ここで、反射領域Erの着色層6C等に設けられた非
着色領域6aは、反射領域Erの着色層6Cに対応するサブ画素の輝度を高める役割を有
し、その非着色領域6aにおける明るさの向上により液晶分子の配向不良領域E2にて生
じる表示を目立たなくすることができる。よって、フォトスペーサ22に起因して発生す
る液晶分子の配向不良領域E2によって表示品位が低下するのを防止できる。
[第7実施形態]
次に、図11及び図12を参照して、本発明に係る第7実施形態について説明する。
図11は、第7実施形態に係る1画素に対応する平面的なレイアウトを示す部分平面図
である。図12は、図11における切断線D−D´に沿った部分断面図であり、特に、R
(赤)の色の着色層6Rに対応するサブ画素を通る位置で切断した部分断面図である。な
お、以下では、上記の各実施形態等と同一の要素については同一の符号を付し、その説明
は簡略化又は省略する。
第7実施形態は、第4実施形態〜第6実施形態と同様に、半透過反射型の液晶装置であ
るが、第4実施形態〜第6実施形態と構成が若干相違している。そのため、まず、図12
を参照して、着色層6Rに対応するサブ画素を通る断面構成について説明する。
下側基板1の内面上であって、反射領域Erの隅の位置には、TFT素子23が設けら
れている。ここで、TFT素子23は、ポリシリコン層等よりなり下側基板1の内面上に
形成された半導体層102と、その半導体層102の内面上に形成されたゲート絶縁膜1
03と、そのゲート絶縁膜103上に形成され、半導体層102のチャンネル領域と対向
するゲート電極104とを備えて構成される。
反射領域Erに位置するTFT素子23の内面上、及び、反射領域Erに対応するゲー
ト絶縁膜103上には、酸化タンタル等の材料よりなる層間絶縁膜112が形成されてい
る。このため、層間絶縁膜112はTFT素子23を覆っている。層間絶縁膜112の表
面上の一部には複数の凹凸が形成されている。層間絶縁膜112上には、半導体層102
のソース領域に導電接続されたソース線32、及び、半導体層102のドレイン領域に導
電接続された接続電極114が夫々形成されている。層間絶縁膜112上には、さらに酸
化シリコン等の材料よりなる層間絶縁膜115が形成されている。複数の凹凸が形成され
た層間絶縁膜112に対応する層間絶縁膜115の表面上には、その複数の凹凸が反映さ
れている。層間絶縁膜115上には反射膜5が形成されており、反射膜5の一部は、層間
絶縁膜115の複数の凹凸を反映した形状に形成されている。これにより、反射膜5にて
反射された光を適度に散乱させることができる。また、反射膜5の一部は、層間絶縁膜1
15の開口115a内に延在して、接続電極114と接続されている。反射領域Erに対
応する反射膜5上及び透過領域Etに対応するゲート絶縁膜103上には、画素電極10
が形成されている。このため、画素電極10は、反射膜5を介して、TFT素子23のド
レイン領域に電気的に接続されている。画素電極10上には、所定の方向にラビング処理
が施された配向膜17が形成されている。なお、後述する着色層6Cに対応するサブ画素
領域SGだけは、反射領域Erを有さず透過領域Etのみの構成となっている。こうして
、第7実施形態の素子基板95が構成されている。
一方、上側基板2上であって、反射領域Er及び透過領域Etの各々に対応する位置に
は着色層6Rが島状に且つ独立に設けられている。反射領域Erに対応する着色層6Rに
は、光学濃度を調整するための矩形状の非着色領域6aが設けられている。反射領域Er
の着色層6R及び透過領域Etの着色層6Rを区画する位置、及び、相隣接するサブ画素
領域SGを区画する位置には、それぞれBMが形成されている。なお、第7実施形態では
、着色層6G及び6Bの各々に対応する断面構成は、着色層6Rに対応する断面構成と略
同様になっているが、着色層6Cに対応する断面構成は、着色層6R,6G及び6Bの各
々に対応する断面構成と異なっている。即ち、着色層6Cに対応するサブ画素領域SGに
は層間絶縁膜112及び115並びに反射膜5が設けられていない。つまり、着色層6C
に対応するサブ画素領域SGは、透過領域Etのみから構成されている。着色層6及びB
M上には、オーバーコート層19が形成されている。オーバーコート層19上には、共通
電極8が形成されている。共通電極8上には、図11の矢印Y1方向にラビング処理が施
された配向膜20が形成されている。こうして、第7実施形態のカラーフィルタ基板96
が構成されている。
以上の構成を有する素子基板95とカラーフィルタ基板96の間には液晶が封入され液
晶層4が形成されている。また、この液晶装置では、層間絶縁膜112及び115に対応
する位置に且つC(シアン)の着色層6Cの隅の位置近傍にフォトスペーサ22が配置さ
れている。このため、この液晶装置では、透過領域Etに対応する液晶層4の厚さはd1
に、また、反射領域Erに対応する液晶層4の厚さはd5(>d1)に設定され、いわゆ
るマルチギャップ構造をなしている。これにより、透過型表示と反射型表示とで適切な表
示特性を得ることができる。なお、この液晶装置では、上記した第4実施形態と同様の原
理により、透過型表示及び反射型表示を行うことができる。
次に、図11に戻り、第7実施形態に係る液晶装置の平面構成について説明する。
上側基板2上には、画素領域AG毎に、上記した第1実施形態と同様の配列順序で着色
層6R,6G,6C及び6Bが設けられている。かかる着色層6のうち、着色層6R,6
G及び6Bは、反射領域Er及び透過領域Etの各々に島状に且つ独立に設けられている
。一方、着色層6Cは、上記したように透過領域Etのみから構成されるサブ画素領域S
G内に設けられており、当該サブ画素領域SGより若干小さな平面形状を有する。透過領
域Etに対応する着色層6R,6G及び6Bの各面積は同一に設定されている。また、透
過領域Etに対応する着色層6Cの面積は、透過領域Etに対応する着色層6R,6G及
び6Bの各面積より大きくなっている。また、反射領域Erに対応する着色層6R,6G
及び6Bには、非着色領域6aが設けられている。着色層6R,6G及び6Bの各々に設
けられた各非着色領域6aは相対的な大きさが異なっており、反射領域Erに対応する着
色層6Rの面積と、反射領域Erに対応する着色層6Gの面積と、反射領域Erに対応す
る着色層6Bの面積とは夫々異なっている。このような構成により、透過型表示と反射型
表示とで適切な明るさ及び彩度を呈することができる。また、第7実施形態は、上記の各
実施形態と同様に、R、G、B、Cの4色を用いて構成されるので、人間の視感度が高い
Gの色の光の輝度の低下が抑制され、また、いわゆるCIE色度図において、R、G、B
の3色にて構成される液晶装置と比較して、色再現範囲(色度域)が大きくなっている。
また、透過領域Et及び反射領域Erの着色層6R,6G及び6Bを区画する位置、及
び、着色層6Cを区画する位置には、BMが形成されている。また、C(シアン)に対応
するサブ画素領域SG内において、着色層6Cの下側の位置には、更にBMが形成されて
いる。これは、フォトスペーサ22に起因して発生する、液晶分子の配向不良領域E2を
覆い隠すためである。なお、C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素内に設けられ
るBMは、液晶分子の配向不良領域E2を完全に遮光する大きさに形成されているのが好
ましい。なお、各着色層6R,6G,6C及び6B上並びにBM上の層構造は、上述した
ので説明を省く。また、フォトスペーサ22と、素子基板95の主要な要素との相対的な
位置関係については後述する。
続いて、カラーフィルタ基板96の主要な要素と、素子基板95の主要な要素との平面
的な位置関係について説明する。
素子基板95において、X方向に相隣接するサブ画素領域SGの間にはソース線32が
設けられていると共に、Y方向に相隣接するサブ画素領域SGの間にはゲート線33の第
2配線33bが設けられている。このため、ソース線32及びゲート線33の第2配線3
3bはBMと重なり合っている。また、素子基板95において、各サブ画素領域SGに対
応する位置には画素電極10が設けられており、着色層6R,6G,6C及び6Bの各々
と、対応する画素電極10とは重なり合っている。また、素子基板95において、各サブ
画素領域SGの左下隅の位置にはTFT素子23が設けられており、反射領域Erに対応
する着色層6R,6G及び6Bの左下隅付近は、対応するTFT素子23と重なり合って
いる。
特に、第7実施形態では、フォトスペーサ22が、カラーフィルタ基板96において、
C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素領域SGの左下隅の位置近傍に、且つ、ソ
ース線32及びゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、B
Mと重なる位置に設けられている。このため、フォトスペーサ22に起因して発生する液
晶分子の配向不良領域E2は、C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素領域SG内
の下側位置に設けられたBMと重なる位置に設定される。これにより、液晶装置の駆動時
、液晶分子の配向不良領域E2が、着色層6Cに対応するサブ画素領域SG内の下側位置
に設けられたBMによって覆い隠されるので表示品位が低下するのを防止できる。
また、第7実施形態では、R、G、Bの各色に対応するサブ画素内には、液晶分子の配
向不良領域E2は生じない為、当該サブ画素内にはBMを設けない。これにより、R、G
、Bの各色に対応するサブ画素の開口率が低下するのを防止できる。
[第8実施形態]
次に、図13を参照して、本発明に係る第8実施形態について説明する。
図13は、図11に対応する図であり、第8実施形態に係る1画素分に対応する平面的
なレイアウトを示す部分平面図である。なお、図13では、カラーフィルタ基板96の各
要素と、素子基板95の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板9
5側に設けられる画素電極10、TFT素子23、ソース線32及びゲート線33の第2
配線33bも示す。また、以下では、上記の各実施形態等と同一の要素については同一の
符号を付し、その説明は簡略化又は省略する。
上記の第7実施形態と第8実施形態とを比較した場合、その両者は次の点が構成上異な
っている。
即ち、第7実施形態では、反射領域Erの着色層6R、反射領域Erの着色層6G及び
反射領域Erの着色層6Bの各々には光学濃度を調整するための非着色領域6aが設けら
れていた。これに対して、第8実施形態では、反射領域Erの着色層6R、反射領域Er
の着色層6G及び反射領域Erの着色層6Bの各々には光学濃度を調整するための非着色
領域6aが設けられていない。また、第8実施形態の着色層6Cの面積は、第7実施形態
の着色層6Cの面積より小さく設定されている。以上の点が、第7実施形態と第8実施形
態との構成上の相違点である。好適な例では、第8実施形態において、透過領域Etのみ
に設けられる着色層6Cの面積は、透過領域Etに対応する着色層6R,6G及び6Bの
各面積と略同一の大きさに設定されているのが好ましい。これにより、R、G、B、Cの
4色を用いて所定の色を再現する際の画像データの生成及び各サブ画素の制御が容易とな
る。
以上の構成を有する第8実施形態では、フォトスペーサ22を、上記の第7実施形態と
同様の位置に配置するようにしている。よって、第7実施形態と同様の作用効果を奏する
[第9実施形態]
次に、図14を参照して、本発明に係る第9実施形態について説明する。
図14は、図11に対応する図であり、第9実施形態に係る1画素分に対応する平面的
なレイアウトを示す部分平面図である。なお、図14では、カラーフィルタ基板96の各
要素と、素子基板95の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板9
5側に設けられる画素電極10、TFT素子23、ソース線32及びゲート線33の第2
配線33bも示す。また、以下では、上記の各実施形態等と同一の要素については同一の
符号を付し、その説明は簡略化又は省略する。
上記の第8実施形態と第9実施形態とを比較した場合、その両者は次の点が構成上異な
っている。
即ち、第8実施形態では、素子基板95側において、反射領域Erの各着色層6R,6
G及び6Bの各々に対応する位置には島状に反射膜5が設けられていた。これに対して、
第9実施形態では、素子基板95側において、図14のX方向に列をなす複数の着色層6
に対向するようにストライプ状に反射膜5が設けられている。そして、着色層6R,6G
及び6Bの各サブ画素領域SG内に位置する各反射膜5には島状に開口5aが設けられて
いると共に、着色層6Cに対応するサブ画素領域SGに位置する反射膜5には、その全体
に亘って開口5aが設けられている。このため、第9実施形態では、着色層6R,6G及
び6Bの各々に対応する各サブ画素領域SGにおいて、反射膜5に設けられた各開口5a
の位置が透過領域Etとなっていると共に、当該各透過領域Etの外側は反射領域Erと
なっている。一方、着色層6Cに対応するサブ画素領域SGはその全体が透過領域Etと
なっている。また、着色層6R,6B,6G及び6Cの各々に対応する各サブ画素領域S
G内の下側の位置にはBMが設けられている。特に、C(シアン)の着色層6Cのサブ画
素領域SG内に設けられたBMは、フォトスペーサ22に起因して発生する、液晶分子の
配向不良領域E2を覆い隠す役割を有する。なお、C(シアン)に対応するサブ画素内に
設けられるBMは、液晶分子の配向不良領域E2を完全に遮光する大きさに形成されてい
るのが好ましい。
特に、第9実施形態では、フォトスペーサ22を、上記の第7実施形態と同様の位置に
配置するようにしている。よって、第7実施形態と同様の作用効果を奏する。加えて、着
色層6R,6G及び6Bの各サブ画素領域SG内において、着色層6Cのサブ画素領域S
G内の下側の位置と同様の位置にBMを設けているので、着色層6R,6G,6B及び6
Cにおいて表示特性をある程度揃えることができる。
[第10実施形態]
次に、図15を参照して、本発明に係る第10実施形態について説明する。
図15は、図11に対応する図であり、第10実施形態に係る1画素分に対応する平面
的なレイアウトを示す部分平面図である。なお、図15では、カラーフィルタ基板96の
各要素と、素子基板95の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板
95側に設けられる画素電極10、TFT素子23、ソース線32及びゲート線33の第
2配線33bも示す。また、以下では、上記の各実施形態等と同一の要素については同一
の符号を付し、その説明は簡略化又は省略する。
上記の第7実施形態と第10実施形態とを比較した場合、その両者は次の点が構成上異
なっている。
即ち、第7実施形態では、着色層6R,6G及び6Bの各々に対応する各サブ画素領域
SGは、透過領域Et及び反射領域Erを備えて構成されており、また、着色層6Cに対
応するサブ画素領域SGは透過領域Etのみを備えて構成されていた。これに対して、第
10実施形態では、着色層6R,6G,6B及び6Cの各々に対応する各サブ画素領域S
Gは、全て、透過領域Et及び反射領域Erを備えて構成されている。また、第7実施形
態では、反射領域Erに対応する着色層6R,6G及び6Bには、非着色領域6aが設け
られていた。この点、第10実施形態も、反射領域Erに対応する着色層6R,6G及び
6Bに非着色領域6aが設けられている点で第7実施形態と共通している。しかし、第1
0実施形態では、着色層6Cに対応する反射領域Erには着色層6Cが設けられておらず
、当該反射領域Erの全体は非着色領域となっている点で第7実施形態と相違する。なお
、本発明では、その構成に代えて、反射領域Erに対応する位置にC(シアン)の着色層
6Cを設け、且つ、当該着色層6Cの面積が、反射領域Erに対応する着色層6R,6G
,6Bの各面積より小さく設定された構成でも構わない。
また、各反射領域Erにおいて、着色層6R内の非着色領域6aと、着色層6G内の非
着色領域6aと、着色層6B内の非着色領域6aと、着色層6C内の非着色領域6aとは
、各々大きさが異なるように設定されており、反射領域Erにおける、着色層6R,6G
,6B及び6Cの各面積は相対的に異なっている。このような構成により、透過型表示と
反射型表示とで適切な明るさ及び彩度を呈することができる。
以上の構成を有する第10実施形態では、フォトスペーサ22を、カラーフィルタ基板
96において、C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素領域SGの左下隅の位置近
傍に、且つ、ソース線32及びゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位
置に、且つ、BMと重なる位置に設けている。これにより、フォトスペーサ22に起因し
て発生する液晶分子の配向不良領域E2は、C(シアン)の色に対応するサブ画素領域S
G内において、反射領域Erに対応する位置に且つ非着色領域6aに対応する位置に設定
される。よって、上記した第6実施形態と同様に、液晶分子の配向不良領域E2によって
表示品位が低下するのを防止できる。
[第11実施形態]
次に、図16を参照して、本発明に係る第11実施形態について説明する。
図16は、図11に対応する図であり、第11実施形態に係る1画素分に対応する平面
的なレイアウトを示す部分平面図である。なお、図16では、カラーフィルタ基板96の
各要素と、素子基板95の各要素との相対的な位置関係を理解し易くするため、素子基板
95側に設けられる画素電極10、TFT素子23、ソース線32及びゲート線33の第
2配線33bも示す。また、以下では、上記の各実施形態等と同一の要素については同一
の符号を付し、その説明は簡略化又は省略する。
上記の第7実施形態と第11実施形態とを比較した場合、その両者は次の点が構成上異
なっている。
即ち、第7実施形態では、着色層6R,6G及び6Bの各々に対応する各サブ画素領域
SGは、透過領域Et及び反射領域Erを備えて構成されており、また、着色層6Cに対
応するサブ画素領域SGは透過領域Etのみを備えて構成されていた。第11実施形態も
その点では共通している。しかし、第11実施形態では、反射領域Erに対応する着色層
6R,6G及び6Bの各々の面積が、第7実施形態の反射領域Erに対応する着色層6R
,6G及び6Bの各々の面積と比べて大きく設定されていると共に、着色層6Cのサブ画
素領域SG(以下、「サブ画素領域SGc」と称す)の面積が、着色層6Rのサブ画素領
域SG(以下、「サブ画素領域SGr」と称す)、着色層6Gのサブ画素領域SG(以下
、「サブ画素領域SGg」と称す)及び着色層6Bのサブ画素領域SG(以下、「サブ画
素領域SGb」と称す)の各面積と比べて極めて小さく設定されている。また、透過領域
Etに対応する着色層6Rの面積と、透過領域Etに対応する着色層6Gの面積と、透過
領域Etに対応する着色層6Cの面積と、透過領域Etに対応する着色層6Bの面積とは
略同一に設定されている。また、反射領域Erに対応する着色層6Rの面積と、反射領域
Erに対応する着色層6Gの面積と、反射領域Erに対応する着色層6Cの面積とは略同
一に設定されていると共に、それらの各面積は、透過領域Etに対応する着色層6Rの面
積、透過領域Etに対応する着色層6Gの面積、透過領域Etに対応する着色層6Cの面
積、及び透過領域Etに対応する着色層6Bの面積よりも大きく設定されている。また、
反射領域Erに対応する着色層6R,6G及び6Bの各々には、非着色領域6aが設けら
れており、その各々の非着色領域6aの大きさは相対的に異なっている。このため、反射
領域Erに対応する着色層6R,6G及び6Cの各面積は相対的に異なっている。このよ
うな構成により、透過型表示と反射型表示とで適切な明るさ及び彩度を呈することができ
る。なお、サブ画素領域SGr、サブ画素領域SGg、サブ画素領域SGc、及びサブ画
素領域SGbの各々を区画する位置にはBMが形成されている。
また、素子基板95において、X方向に相隣接する透過領域Etに対応する各着色層6
の間にはソース線32が設けられている。このため、透過領域Etに対応する着色層6R
と透過領域Etに対応する着色層6Gとの間に位置するソース線32は反射領域Erに位
置する着色層6Rの一部と重なり合っており、また、透過領域Etに対応する着色層6G
と透過領域Etに対応する着色層6Cとの間に位置するソース線32は反射領域Erに位
置する着色層6Gの一部と重なり合っており、また、透過領域Etに対応する着色層6C
と透過領域Etに対応する着色層6Bとの間に位置するソース線32は反射領域Erに位
置する着色層6Bの一部と重なり合っている。
また、素子基板95において、サブ画素領域SGrに対応する画素電極10を駆動する
TFT素子23は、当該サブ画素領域SGrの左下隅の位置に設けられ、また、サブ画素
領域SGgに対応する画素電極10を駆動するTFT素子23は、サブ画素領域SGrの
右下隅の位置から当該サブ画素領域SGrの左下隅の位置にかけて設けられ、また、サブ
画素領域SGcに対応する画素電極10を駆動するTFT素子23は、サブ画素領域SG
gの右下隅を含む位置に設けられ、また、サブ画素領域SGbに対応する画素電極10を
駆動するTFT素子23は、サブ画素領域SGbの左下隅を含む位置に設けられている。
なお、サブ画素領域SGcに対応する画素電極10を駆動するTFT素子23の半導体
層102は、反射膜5の下方に配置され、且つサブ画素領域SGc内まで延在する直線状
の接続電極114を通じて当該画素電極10と電気的に接続されている。
以上の構成を有する第11実施形態では、フォトスペーサ22を、カラーフィルタ基板
96において、透過領域Etに対応する着色層6Cの左下隅の位置近傍に、且つ、透過領
域Etに対応する着色層6R,6G,6C及び6Bと、反射領域Erに対応する着色層6
R,6G及び6Bとの間を通る直線L1と、透過領域Etに対応する着色層6Gと透過領
域Etに対応する着色層6Cの間を通る直線L2との交差位置に、且つ、BMと重なる位
置に設けている。これにより、フォトスペーサ22に起因して発生する液晶分子の配向不
良領域E2は、透過領域Etの着色層6Cに対応するサブ画素内に設定される。よって、
上記した第1実施形態と同様の理由により、液晶分子の配向不良領域E2によって表示品
位が低下するのを防止できる。
[変形例]
上記の各実施形態では、画素領域AG単位毎に、R、G、C、Bの配列順序で着色層6
をストライプ状に配置するように構成したが、これに限らず、本発明では、図17に示す
ように、画素領域AG単位毎に、R、G、C、Bの各々に対応する各着色層6を田型若し
くはモザイク型となるように配置しても構わない。
ここで、図17に示される1画素の平面構成について簡単に説明する。なお、図17で
は、上記の各実施形態と同一の要素については同一の符号を付し、その説明は簡略化又は
省略する。
各着色層6に対応する各サブ画素領域SGは、透過領域Et及び反射領域Erを備えて
構成されている。R、G、C及びBの各色の各着色層6は、図17に示される配列順序で
配置されているが、本発明では、R、G、C、Bの配列順序について特に限定はない。カ
ラーフィルタ基板において、各サブ画素領域SGを区画する位置には図示しないBMが設
けられている。
一方、素子基板において、各サブ画素領域SG内の左下隅の位置にはTFT素子21が
設けられ、また、X方向に相隣接するサブ画素領域SGの間にはソース線32が設けられ
ていると共に、Y方向に相隣接するサブ画素領域SGの間にはゲート線33の第2配線3
3bが設けられている。
特に、この例では、フォトスペーサ22は、カラーフィルタ基板側において、反射領域
Erに対応するC(シアン)の着色層6Cの左下隅の位置近傍に、且つ、ソース線32と
ゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMと重なる位置
に設けられている。このため、上記の各実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、上記の各実施形態及び変形例では、フォトスペーサ22をカラーフィルタ基板側
の所定位置に配置するようにしたが、これに限らず、フォトスペーサ22を素子基板側の
所定位置に配置するようにしても構わない。
また、上記の各実施形態では、フォトスペーサ22を、カラーフィルタ基板側において
、反射領域Erに対応するC(シアン)の着色層6Cの左下隅の位置近傍に、且つ、ソー
ス線32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMと
重なる位置に設けるように構成したが、これに限らず、本発明では、フォトスペーサ22
を、カラーフィルタ基板側において、反射領域Erに対応する、C(シアン)以外のY(
イエロー)やM(マゼンタ)などの補色の着色層6の左下隅の位置近傍に、且つ、ソース
線32とゲート線33の第2配線33bとの交差位置に対応する位置に、且つ、BMと重
なる位置に設けるように構成しても構わない。
また、上記の各実施形態及び変形例では、透過型の液晶装置又は半透過反射型の液晶装
置に本発明を適用したが、これに限らず、反射型の液晶装置にも本発明を適用することが
できる。また、上記の各実施形態では、TFT素子などの三端子型素子を有する液晶装置
に本発明を適用したが、これに限らず、TFD(Thin Film Diode)素子などの二端子型
非線形素子を有する液晶装置に本発明を適用しても構わない。
また、本発明では、その趣旨を踏まえれば、フォトスペーサ22の位置は上記の各実施
形態及び変形例に限定されず、当該フォトスペーサ22は、C(シアン)の着色層6Cに
対応するサブ画素を駆動するゲート線33、C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画
素を駆動するソース線32若しくはC(シアン)の色に対応する画素電極10と平面的に
重なる位置に配置しても構わない。また、上記の各各実施形態及び変形例のように、フォ
トスペーサ22を、C(シアン)の着色層6Cに対応するサブ画素毎に配置した構成に限
定されず、本発明では、フォトスペーサ22を、C(シアン)の着色層6Cに対応する、
複数の当該サブ画素単位ごとに配置するようにしても構わない。
また、本発明では、上記の各実施形態及び変形例において、各着色層6R,6G,6C
,6Bを、それぞれY方向に列をなす画素電極10と重なるようにストライプ状の形状に
形成しても構わない。
また、本発明では、非着色領域6aは、上記の対応する各実施形態において、反射領域
Erに対応する着色層6R,6G及び6Bのうち少なくとも1つ、又は、反射領域Erに
対応する着色層6R,6G,6B及び6Cのうち少なくとも1つに設定するようにしても
構わない。
また、本発明は、その趣旨に鑑みれば、配向膜にラビング処理が施される方式の液晶装
置、例えば、FFS(Fringe Field Switching)方式を有する液晶装置、又はIPS(In
Plane Switching)方式を有する液晶装置にも適用することが可能である。その他、本発
明は、上記の各実施形態及び変形例の構成に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変形をすることが可能である。
[表示画像の変換方法]
次に、上記の実施形態に係る液晶装置100において、RGBの各色の画像信号をRG
BCの各色の画像信号に変換する方法について述べる。なお、この方法は、液晶装置10
0に限らず、上記の各実施形態及び変形例に係る液晶装置にも適用可能である。
図18は、上記の液晶装置100の模式図である。液晶装置100において、入力され
たRGBの各色の画像信号がRGBCの各色の画像信号に変換される場合、液晶装置10
0は、表示画像変換回路612を備える。表示画像変換回路612は、パーソナルコンピ
ュータなどの外部の表示画像出力源611より出力されたRGBの各色の画像信号を、R
GBCの各色の画像信号に変換して、液晶表示パネル600に出力する機能を有する。
表示画像変換回路612は、CPU(Central Processing Unit)などの演算処理回路
612aと、RAM(Random Access Memory)などの記憶部612bとを備えて構成され
ている。演算処理回路612aは、表示画像出力源611より出力された入力画像のRG
Bの各色の画像信号61R,61G,61Bを、RGBCの各色の画像信号62R,62
G,62B,62Cに変換する。記憶部612bには、所定の強度のRGBの各色の画像
信号と、これに対応する強度のRGBCの各色の画像信号とを対応させたLUT(Look U
p Table)が設けられている。例えば、演算処理回路612aに、Cの色のみを表示させ
るRGBの各色の画像信号、例えば、R=0、G=100、B=100の強度のRGBの
各色の画像信号が入力された場合、演算処理回路612aは、このRGBの各色の画像信
号の強度に対応する強度のRGBCの各色の画像信号(例えば、R=0、G=10、B=
10、C=100)を、記憶部612bのLUTより取得し、取得したRGBCの各色の
画像信号を液晶表示パネル600へ出力する。これにより、液晶表示パネル600の表示
画面に、RGBの各色だけでなく、Cの色を表示することができる。このようにすること
で、入力画像の画像信号として、RGBの画像信号が入力された場合においても、出力画
像の色再現範囲をシアン系色の色再現範囲に拡大することができる。
上記各実施形態および変形例において、各着色層6R,6G,6B,6Cが設けられた
各着色領域は、各サブ画素に対応するものであり、4色の着色領域で1つの画素領域AG
を構成する。4色の着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域(380−78
0nm)のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域と、青から黄までの色相
の中で選択された2種の色相の着色領域からなるとしてもよい。ここで系と用いているが
、例えば青系であれば純粋の青の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を含むもの
である。赤系の色相であれば、赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これら着色領
域は単一の着色層で構成されても良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構成されて
も良い。また、これら着色領域は色相で述べているが、当該色相は、彩度、明度を適宜変
更し、色を設定し得るものである。
4色の着色領域の具体的な色相の範囲は、例えば、青系の色相の着色領域は、青紫から
青緑であり、より好ましくは藍から青である。赤系の色相の着色領域は、橙から赤である
。青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは
青緑から緑である。青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり
、より好ましくは緑から黄である。もしくは緑から黄緑である。ここで、各着色領域は、
同じ色相を用いることはない。例えば、青から黄までの色相で選択される2つの着色領域
で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系もしくは黄緑系の色相を用い
る。これにより、従来のRGBの着色領域よりも広範囲の色再現性を実現することができ
る。上記着色層6Cは、青から緑の色相の着色領域に含まれるものである。よって、上記
各着色層6R,6G,6B,6Cを青系の色相の着色領域と、赤系の色相の着色領域と、
緑から橙の色相の着色領域の3色の着色領域に、青から緑の色相の着色領域を加えた4色
の着色領域としても同様の効果を奏する。
また、広範囲の色再現性を色相で述べたが、着色領域の色相の設定は、これを透過した
透過光の波長のピークを基に定めてもよい。例えば、青系の着色領域は、波長のピークが
415−500nmにある着色領域、好ましくは、435−485nmにある着色領域で
ある。赤系の着色領域は、波長のピークが600nm以上にある着色領域で、好ましくは
、605nm以上にある着色領域である。青から黄までの色相で選択される一方の着色領
域は、波長のピークが485−535nmにある着色領域で、好ましくは、495−52
0nmにある着色領域である。青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、波長
のピークが500−590nmにある着色領域、好ましくは510−585nmにある着
色領域、もしくは530−565nmにある着色領域である。
また、xy色度図で4色の着色領域の設定を行ってもよい。青系の着色領域は、x≦0.
151、y≦0.056にある着色領域であり、好ましくは、0.134≦x≦0.151、0.034≦y≦0.0
56にある着色領域である。赤系の着色領域は、0.643≦x、y≦0.333にある着色領域であ
り、好ましくは、0.643≦x≦0.690、0.299≦y≦0.333にある着色領域である。青から黄
までの色相で選択される一方の着色領域は、x≦0.164、0.453≦yにある着色領域であり
、好ましくは、0.098≦x≦0.164、0.453≦y≦0.759にある着色領域である。青から黄ま
での色相で選択される他方の着色領域は、0.257≦x、0.606≦yにある着色領域であり、
好ましくは、0.257≦x≦0.357、0.606≦y≦0.670にある着色領域である。
これら4色の着色領域は、サブ画素に透過領域と反射領域を備えた場合、透過領域及び
反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。
上記4色の着色領域の構成の例として、以下のものが挙げられる。
(1)色相が、赤、青、緑、シアン(青緑)の着色領域。
(2)色相が、赤、青、緑、黄の着色領域。
(3)色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域。
(4)色相が、赤、青、エメラルド、黄の着色領域。
(5)色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域。
(6)色相が、赤、青緑、深緑、黄緑の着色領域。
[電子機器]
次に、上述した各実施形態及び変形例に係る液晶装置100等を適用可能な電子機器の
具体例について図19を参照して説明する。
まず、各実施形態及び変形例に係る液晶装置100等を、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19(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
液晶装置100等を適用した表示部713とを備えている。
続いて、各実施形態及び変形例に係る液晶装置100等を、携帯電話機の表示部に適用
した例について説明する。図19(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72
2、送話口723とともに、本発明に係る液晶装置100等を適用した表示部724を備
える。
なお、各実施形態及び変形例に係る液晶装置100等を適用可能な電子機器としては、
図19(a)に示したパーソナルコンピュータや図19(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。 図1における切断線A−A´に沿った断面図。 第1実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 図3における切断線B−B´に沿った部分断面図。 第2実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第3実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第4実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 図7における切断線C−C´に沿った部分断面図。 第5実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第6実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第7実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 図11における切断線D−D´に沿った部分断面図。 第8実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第9実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第10実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第11実施形態の画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 変形例に係る画素構成及びフォトスペーサの配向構造を示す平面図。 第1実施形態等に係る液晶装置の表示画像の変換方法を示す模式図。 本発明の液晶装置を適用した電子機器の例。
符号の説明
4…液晶層、5…反射膜、6a,6b…着色領域を備えていない領域としての非着色領
域、6R,RG,6B,6C…着色領域としての着色層、8…共通電極、10…画素電極
、17,20…配向膜、21,23…スイッチング素子としてのTFT素子、22…フォ
トスペーサ、32…ソース線、33…ゲート線、61…層間膜、62…段差形成膜として
の段差膜、91,93,95…第2基板としての素子基板、92,94,96…第1基板
としてのカラーフィルタ基板、100…液晶装置、710…電子機器としてのパーソナル
コンピュータ、720…電子機器としての携帯電話機、E2…ラビング処理が施されてい
ない領域としての配向不良領域、Er…反射領域、Et…透過領域、SG,SGb,SG
c,SGg,SGr…表示画素としてのサブ画素領域。

Claims (16)

  1. 第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持し、複数の画素が設けられてなり、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板には、前記液晶層の厚さを規定するスペーサ、及びラビング処理が施された配向膜が形成されてなる液晶装置において、
    前記スペーサによる配向不良領域が形成され、
    前記複数の画素の夫々は、互いに異なる色相の着色層を有し、
    前記着色層は、青系の色相の着色層、赤系の色相の着色層、および互いに異なる2色の緑系の色相の着色層を含み、
    前記緑系の色相の着色層は青から緑の間の色相の着色層を含み、
    前記配向不良領域が、前記青から緑の間の色の着色層を有してなる画素と平面的に重なる位置となるように前記スペーサが配置されてなることを特徴とする液晶装置。
  2. 反射型表示を行う反射領域と、透過型表示を行う透過領域と、を有し、
    前記反射領域に対応する前記液晶層の厚さを、前記透過領域に対応する前記液晶層の厚さより小さく設定する段差形成膜を前記反射領域に備え、
    前記スペーサが前記段差形成膜上に形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
  3. 前記第1基板、および前記第2基板のうち一方の基板は前記着色層を備え、
    他方の基板はソース線とゲート線と、前記ソース線及び前記ゲート線に接続されたスイッチング素子とを備え、
    前記青から緑の色相の着色層を有する画素は前記スイッチング素子に接続された画素電極を含んでなり、
    前記スペーサは、前記ゲート線、前記ソース線、前記画素電極、或いは前記スイッチング素子と平面的に重なる位置に配置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。
  4. 前記配向不良領域に対応する位置に遮光層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
  5. 前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素を区画する遮光層を有し、
    前記配向不良領域は前記遮光層と重ならない部分を有することを特徴とする請求項に記載の液晶装置。
  6. 前記緑系の色相の着色層は、緑から橙の間の色相の着色層を含んでなることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
  7. 前記前記反射領域に対応して設けられた前記着色層の光学濃度は、前記透過領域に対応して設けられた前記着色層の光学濃度よりも薄く設定されていることを特徴とする請求項2に記載の液晶装置。
  8. 前記前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素は、反射領域内において前記着色を備えていない領域を有することを特徴とする請求項2に記載の液晶装置。
  9. 前記複数の画素のうち前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素が透過表示を行う透過領域を、他の画素が透過型表示を行う透過領域及び反射型表示を行う反射領域を、それぞれ有することを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
  10. 前記複数の画素のうち前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素の面積が、他の画素の面積より小さく設定されてなることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
  11. 前記青から緑の色相の着色層を有してなる画素が、前記着色層が形成されていない領域を含んでなり、前記配向不良領域は、前記着色層が形成されていない領域に位置していることを特徴とする請求項に記載の液晶装置。
  12. 前記前記青から緑の色相の着色層が、シアンの色相の着色層であることを特徴とする請求項1乃至請求項11のうちいずれか1項に記載の液晶装置。
  13. 第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持し、複数の画素が設けられてなり、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板には、前記液晶層の厚さを規定するスペーサ、及びラビング処理が施された配向膜が形成されてなる液晶装置において、
    前記スペーサによる配向不良領域が形成され、
    前記複数の画素の夫々は、互いに異なる色相の着色層を有し、
    前記着色層は、透過光の波長のピークが、415〜500nmの着色層、600nm以上の着色層、485〜535nmの着色層、および500〜590nmの着色層を含み、
    前記配向不良領域が、前記透過光の波長のピークが485〜535nmにある着色層を有してなる画素と平面的に重なる位置となるように前記スペーサが配置されてなることを特徴とする液晶装置。
  14. 反射型表示を行う反射領域と、透過型表示を行う透過領域と、を有し、
    前記反射領域に対応する前記液晶層の厚さを、前記透過領域に対応する前記液晶層の厚さより小さく設定する段差形成膜を備え、
    前記スペーサが前記段差形成膜上に形成されてなることを特徴とする請求項13に記載の液晶装置。
  15. 第1基板と第2基板の間に液晶層を挟持し、複数の画素が設けられてなり、前記第1基板及び前記第2基板の少なくとも一方の基板には、前記液晶層の厚さを規定するスペーサ、及びラビング処理が施された配向膜が形成されてなる液晶装置において、
    前記複数の画素の夫々は、互いに異なる色相の着色層を有し、
    前記スペーサによる配向不良領域が形成され、
    前記着色層は、
    青系の色相に対応する第1着色層と、
    赤系の色相に対応する第2着色層と、
    緑系の色相に対応する第3着色層
    青系、赤系および緑系の色相から選ばれる色相と補色の関係にある色相に対応する第4着色層と、を含み、
    前記配向不良領域が、前記第4着色層を有してなる画素と平面的に重なる位置となるように前記スペーサが配置されてなることを特徴とする液晶装置。
  16. 請求項1乃至15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。
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