JP4442577B2 - 液晶装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶装置に係り、特に横電界を利用した液晶装置の構成及びこの液晶装置を用いた投射型表示装置と電子機器に関する。

従来から、液晶表示装置は、直視型のみではなく、プロジェクションテレビ等の投射型表示素子としても需要が高まってきている。この液晶表示装置を投影型として使用する場合、従来の画素数で拡大率を高めると、画面の粗さが目立ってくる。そこで高い拡大率でも精細な画像を得るためには、画素数を増やすことが必要となる。ところが、液晶表示装置の画素数を増やすと、特にアクティブマトリクス型の液晶表示装置では、画素以外の部分、例えば、配線部分や薄膜トランジスタ（アクティブ素子）の部分が占める面積が相対的に大きくなり、これらの部分を覆い隠すブラックマトリクスの面積が増大するので、表示に寄与する画素開口部の面積が減少し、表示装置としての開口率が低下してしまう問題がある。この開口率が低下すると画面が暗くなり、液晶表示装置としての画像品位を低下させる。

そこで、このような画素数の増大による開口率の低下をできる限り防止するために、一部の投射型表示装置では透過型液晶パネルから反射型液晶パネルへの移行がなされつつある。液晶パネルを反射型にすることで、走査線や信号線などの配線部分を反射電極の下側に形成することが可能となり、画素の開口率を向上させることができる。また、開口率低下の原因は画素数増大によるもの以外に液晶分子の配向が画素内で一様にならずに光効率が悪く、結果実質的に開口率低下を招いていた。

しかしながら、このような種々の投射型表示装置の登場があっても、高解像度の液晶パネルになると、画素と画素との距離、即ち、画素電極と画素電極との距離が小さくなってしまうので、隣接する他の画素電極周縁部から受ける横電界の影響によって液晶のディスクリネーション（転傾）が発生し、表示領域に欠陥が生じてしまうという問題を有していた。この表示領域の欠陥について以下に詳述する。

現在のプロジェクタ用の液晶パネルにおいて、高精細構造としたものでは、矩形状の画素電極の幅を２０μｍ角程度に微細化し、表示領域にはこのような画素電極を複数マトリクス状に配置している。このような高精細化された液晶パネルにおいて、反射型の構造を採用したものにあっては、基板上に形成したスイッチング素子を絶縁膜で覆った上に、画素電極を隙間なく配置する構造を採用することで、画素電極間の距離を１μｍ以下まで狭めることができるようになってきている。

このように画素電極間隔が狭められた構造を有する高精細な液晶パネルにあっては、隣接された画素電極間の境界部分に存在する液晶には強い横電界が作用することになる。本来対向基板の内面に形成されている共通電極と画素電極間で制御されるはずの液晶は、この横電界の影響を受け異なる向きに配向する可能性が高い。即ち、画素電極で配向制御するべき領域の液晶において一部の液晶が他の液晶と微妙に異なる方向に向くことになり、これらの配向方向が微妙に異なる液晶の境界領域にディスクリネーションラインと称される線状の表示欠陥を生じてしまうという問題があった。また、この線状の表示欠陥の幅をこの種の液晶表示装置で実際に測定してみたところ、平均的に約３μｍ程度の幅であることが判明した。

このような横電界による表示欠陥の問題は、投射型表示装置に限らず、高精細な直視型の液晶装置でも発生しつつある。
このような表示欠陥を解消するという目的から、特開平１１−２０２３５６号公報の請求項５０から請求項６５に提案されている液晶装置を検討した。従来の液晶装置は１対の基板内面にそれぞれ形成された画素電極と共通電極で生じるいわゆる縦電界で液晶を制御するのに対して、画素と画素の間隔が狭くなった場合に生じる横電界を積極的に利用して表示欠陥のない液晶装置を実現しようとした訳である。しかし、特開平１１−２０２３５６号公報で提案されている液晶装置は透過型の液晶装置に関するものであり、それぞれの条件や構成は透過型の液晶装置にしか適用することができない。
しかしながら、この液晶装置の画素電極パターンは図８に示すように櫛歯状になっている。電極間で発生する電界が平行になる７３１の部分は液晶分子はその電界に平行に配向する。しかし、電極形状が複雑になっている７３２の部分は電界が液晶分子に一定方向に作用しないため、液晶分子は一方向に配向しない。横電界を発生させる電極パターンが隣り合う画素間でその電極の長手方向が平行では横電界を使用しても、表示欠陥が発生し、開口率を低下させ、期待するほどの効果が得られない。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、画素と画素の間隔が狭くなる高精細な液晶表示装置に対してディスクリネーションに起因する表示欠陥を生じないようにし、高コントラストでかつ明るい表示を可能とした液晶装置及び投射型表示装置と電子機器の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、以下の通りである。
本発明の液晶装置は、第１基板と第２基板に挟持された液晶層と、前記第２基板の前記液晶層側の面に形成された走査信号線、画像信号線、第１電極、第２電極及びアクティブ素子を備え、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶層を駆動する液晶装置において、前記第１電極は矩形状の前記第２電極上に絶縁膜を介して形成され、前記絶縁膜は複数の色のカラーフィルタを有して構成されていることを特徴とする。

本発明の液晶装置は、第１基板と第２基板に挟持された液晶層と、前記第２基板の前記液晶層側の面に形成された複数の走査信号線、画像信号線、第１電極、第２電極及びアクティブ素子を備え、前記第１電極と前記第２電極は前記液晶層に対し実質的に基板面と平行な電界が印加できるように構成された液晶装置において、前記第１電極は前記第２電極上に絶縁膜を介して所定の線幅を有する線状形状で形成され、かつ前記第２電極と前記液晶層に対し、基板面と略平行な電界を発生させたとき、前記第１電極、第２電極とで形成される画素領域内に液晶分子の配列の変化する方向が異なる複数の領域を有することを特徴とする。
本発明によれば、隣接する画素による横電界に起因するディスクネーションなどの表示欠陥をなくし、明るく高コントラストな表示を実現することができる。液晶分子の配列の変化する方向が異なる領域を画素内に形成することで画素端に生じるディスクリネーションの発生を防止できる。また視角の変化に対して、液晶装置の色付きを防止できる。

本発明の液晶装置は、前記液晶分子の配列変化する方向が異なる複数の領域の面積がそれぞれがほぼ等しいことを特徴とする。

本発明によれば、隣接する画素による横電界に起因するディスクネーションなどの表示欠陥をなくし、明るく高コントラストな表示を実現することができる。配列変化する方向が異なる複数の領域の面積がそれぞれほぼ等しいことでどの角度から見ても色付きがない表示が実現できる。また、画素全体でディスクリネーションのない明るい表示が期待できる。

本発明の液晶装置は、前記第１電極と前走査信号線及び、画像信号線のいずれにも平行または垂直でない部分を有することを特徴とする。

本発明によれば、前走査信号線及び画像信号線はマトリックス状に画面内に配置され、各交差点に対応して設けられた少なくとも一つ以上のアクティブ素子、そのアクティブ素子に接続された第１電極はそのいずれにも平行または垂直に配置しないことで液晶分子を走査信号線または画像信号線に平行に配向することができる。この手段によって投射型液晶装置に用いられる光学系偏光ビームスプリッタに対応する液晶装置を光効率を落とすことなく作成することができる。

本発明の液晶装置は、前記第１電極は概ねひらがなの“く”の字形状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、液晶による視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。１画素内の電極形状を「く」の字にすることで、横電界の方向が１画素内で２方向存在し、これによって液晶の配向状態を１画素内で２つつくることができ、視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。また、液晶を第１基板と第２基板の長手方向またはこれと直交する方向に配向（電圧を印加していない時の初期配向）させることができる。このようにすることで、この液晶装置には第１基板と第２基板の長手方向またはこれと直交する方向に透過軸をもつ偏光を入射させることができる。例えば、投射型表示装置に用いられる偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）はその構造上、出力される偏光の偏光方向は限定されるので、本発明の液晶装置は非常に都合が良いことになる。場合によっては１画素内に“く”の並べてマルチドメイン構造を安易に作ることができる。

本発明の液晶装置は、前記第１電極は概ねアルファベットの“Ｕ”の斜字形状“Ｕ”に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、液晶による視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。１画素内の電極形状を“Ｕ“の字にすることで、横電界の方向が１画素内で多方向存在し、これによって液晶の配向状態を１画素内で多数つくることができ、視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。また、液晶を第１基板と第２基板の長手方向またはこれと直交する方向に配向（電圧を印加していない時の初期配向）させることができる。このようにすることで、この液晶装置には第１基板と第２基板の長手方向またはこれと直交する方向に透過軸をもつ偏光を入射させることができる。例えば、投射型表示装置に用いられる偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）はその構造上、出力される偏光の偏光方向は限定されるので、本発明の液晶装置は非常に都合が良いことになる。場合によっては１画素内に“Ｕ”の並べてマルチドメイン構造を安易に作ることができる。この場合、“Ｕ”の字を交互に上下逆に並べる。

本発明の液晶装置は、前記第１電極は概ねアルファベットの“Ｎ”の斜字形状“Ｎ”に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、液晶による視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。１画素内の電極形状を“Ｎ“の字にすることで、横電界の方向が１画素内で多方向存在し、これによって液晶の配向状態を１画素内で多数つくることができ、視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。また、液晶を第１基板と第２基板の長手方向またはこれと直交する方向に配向（電圧を印加していない時の初期配向）させることができる。このようにすることで、この液晶装置には第１基板と第２基板の長手方向またはこれと直交する方向に透過軸をもつ偏光を入射させることができる。例えば、投射型表示装置に用いられる偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）はその構造上、出力される偏光の偏光方向は限定されるので、本発明の液晶装置は非常に都合が良いことになる。場合によっては１画素内に“Ｎ”の並べてマルチドメイン構造を安易に作ることができる。この場合、“Ｎ”の字を交互に上下逆に並べる。

本発明の液晶装置は、液晶の誘電異方性が負であり、前記第１電極線状形状の長手方向と液晶分子の初期配向方位との角度をφとしたとき、φの満たす関係は４５度≦φ＜９０度であることを特徴とする。

本発明によれば、液晶を第１電極の長手方向またはこれと直交する方向に配向（電圧を印加していない時の初期配向）させることができる。このようにすることで、この液晶装置には第１電極の長手方向またはこれと直交する方向に透過軸をもつ偏光を入射させることができる。例えば、投射型表示装置に用いられる偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）はその構造上、出力される偏光の偏光方向は限定されるので、本発明の液晶装置は非常に都合が良いことになる。なお、６５度≦φ≦８５度がより好ましい範囲である。

本発明の投射型表示装置は、上記のいずれかに記載の液晶装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、明るく高コントラストな投射型表示装置を実現することができる。

本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の液晶装置を搭載したことを特徴とする。
本発明によれば、明るくコントラストが高い直視型の液晶装置を搭載した視認性が高い電子機器を実現することができる。

画素と画素の間隔が狭くなる高精細な液晶表示装置に対してディスクリネーションに起因する表示欠陥を生じないようにし、高コントラストでかつ明るい表示を可能とした液晶装置及び投射型表示装置と電子機器を実現することができる。

次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る液晶装置の第１の実施形態の構造を示す概略図である。図１（ａ）は１画素の正面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ’での断面図である。一画素はコンタクトホール１０５を一個を含む電極パターンで構成される領域１１７である。２枚の基板１０１、１０２の間に液晶層１０３を挟持した構造をとっている。上側基板１０１は内面には配向膜１０４が形成されている。下側基板１０２は、内側に第２電極１０７、ＳｉＯｘからなる絶縁膜１０８、第１電極１０６及び配向膜１０４が形成されている。第１電極１０６は線状の透明電極であり、第２電極１０７は矩形状の反射電極である。第２電極１０７は上側基板１０１側から入射した光を反射する機能を有している。液晶１０３は第１電極１０６と第２電極１０７の電位差で生じる電界で外部駆動回路によって制御されている。この反射型液晶装置は、従来表示欠陥の原因とされた横電界を積極的に発生させ、液晶を制御しているので、従来の上下基板間で縦電界を印加した場合のような横電界に起因するディスクネーションなどの表示欠陥がない。このため、明るく高コントラストな反射型液晶表示を実現することができた。

なお、本実施形態では第２電極１０７を反射電極とし、第１電極１０６をＩＴＯからなる透明電極としたが、第１電極１０６もまた反射電極としても構わない。反射電極には、Ａｌ（アルミニウム）、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を用いることができる。これらの金属合金を用いることで、反射率の高い反射型液晶装置を実現することができる。

本実施形態では絶縁膜１０８にＳｉＯｘを用いたが、ＳｉＮｘやアクリルなどの透明樹脂でも構わない。これらの材料は高い絶縁性を実現することができる。本実施形態の絶縁膜１０８には８０％以上の透過率を有する材料を用いるのが良い。ＳｉＯｘやＳｉＮｘ、アクリル樹脂はこの点からも優れた材料である。また、絶縁膜１０８をカラーフィルタにすると、第２電極で反射される光が着色され、反射型カラー表示ができた。フルカラー表示を行うには、各画素に対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタを形成するのが良い。図１（ａ）に示す一画素領域１１７にたとえば赤（Ｒ）のカラーフィルタを形成し、右隣接画素領域１１８に緑（Ｇ）のカラーフィルタを形成する。

本実施形態の液晶装置に負の誘電異方性を示すネマティック液晶材料を用いた。これによって、第１電極１０６と第２電極１０７の間で生じる電界１１８のうち、上側基板１０１、下側基板１０２の法線方向に生じる不要な縦電界成分による表示欠陥をなくすことができた。なぜなら、液晶が負の誘電異方性を有するため、縦電界に対して液晶は垂直に配向する性質を持つからである。液晶の誘電異方性が正の場合、第１電極１０６と第２電極１０７の間で生じる電界により、対向基板１０１の方向に液晶の長軸成分が配向するため、表示欠陥を生じる。また、シアノ基を有する液晶を含んだ液晶材料を用いたので、誘電率異方性が大きく、低電圧で液晶を制御することができた。これによって、低消費電力である液晶装置を実現することができた。さらに液晶材料にカイラルを混入することで、高速応答が可能になった。
本実施形態では、配向膜１０４、１０５にポリイミド有機膜をラビングしたものをもちいたが、ＳｉＯｘを真空中で斜め蒸着した配向膜を用いても構わない。このように施すことで、静電気やゴミの発生がなく、製造上の歩留まりが飛躍的にアップした。

図１中の画素電極１０６はアクティブ素子が接続され、アクティブ素子のスイッチングにより、データ線（図省略）からデータに応じた任意の電位が書き込まれる。その電位に応じて、画素電極１０６と共通電極１０７の間に電界１１８が発生し、液晶分子５１３を駆動させる。１０６の長手方向１０９，１１０は平行でないので、２つの画素間で電界印加時の配向状態が異なり、視角変化の少ない液晶装置を実現することができた。例えば、液晶装置の全画面で白表示をした時、液晶はどの部分でも横電界によってほぼ同じ配向をしている。この概ね均一な液晶配向状態を偏光板を通して観察すると、従来の液晶装置と同様に視角特性が存在する。そこで、本発明のように隣り合う画素間でその電極の長手方向を非平行にすると、各画素間で液晶の配向状態（配向方向）が異なるので、視角変化の少ない液晶装置を実現することができる。また本実施例では図１（ａ）に示すようにアルファベットの“Ｕ”の斜字体“Ｕ”形状であるが、図２の“Ｎ”の斜字体“Ｎ”形状の電極でも実施した。図２の形状で視角変化の少ない液晶装置が実現できることを確認した。
ここで画素パターン形状は電極の長手方向が従来技術で述べた図８のゲート線７２２またはデータ線７２１に対して平行、非並行または斜めであると定義する。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態と同様な構成の液晶装置において、画素領域の形状を図３（ａ）のように平行四辺形とした。従って、画素電極２０１の各屈曲部（各角）はいずれも同じ角度とされるものの直角ではなく、斜めの櫛歯形状に形成されているので、頂部を結ぶと平行四辺形の領域になる。本実施の形態では下側基板上にＴＦＴ素子（図示省略）と第２電極として共通電極２０２がその順で形成されている。共通電極２０２上に絶縁膜を介して斜めの櫛歯形状の画素電極２０１が形成され、画素電極２０１はコンタクト部２０３で下層のＴＦＴ素子と接続されている。図３（ａ）中の点線で区切られた１つの領域２０９が１画素をあらわしている（この１画素のピッチをＰとする）。線状の斜め櫛歯形状で形成された画素電極２０１の線状に延在する櫛歯の配列方向２０４は、図３（ｂ）に示した液晶パネル２０５の短手方向２０７、長手方向２０６とは平行でも、直交でもない。このようにすることで、液晶分子を液晶パネル２０５の短手方向２０７または長手方向２０６に初期配向（電界が印加されていない時の配向）させることができる。画素電極２０１と共通電極２０２の間で発生する横電界の方向に対して液晶を傾けておくには、画素電極２０１の線状に延在する櫛歯の長さ方向２０４と平行または直角に液晶を初期配向させず、線状に延在する櫛歯の長さ方向２０４に対して所定の角度を持たせて初期配向を行なわなければならない。このようにするのは、液晶を横電界に対して均一に制御するためである。この反射型液晶装置には液晶パネル２０５の短手方向２０７または長手方向２０６に透過軸を持つ偏光を入射させることができる。例えば、投射型表示装置に用いられる偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）はその構造上、出力される偏光の偏光方向は限定され、通常、液晶パネル２０５の短手方向２０７または長手方向２０６であるので、本発明の液晶装置は非常に都合が良いことになる。

また、線状の画素電極の線状に延在する櫛歯の長さ方向２０４と液晶パネルの長手方向なす角度をβとすると、３度≦β≦８７度であることが好ましい。これは、前述したように液晶を液晶パネル２０５の短手方向２０７または長手方向２０６に初期配向させることができるためである。なお、５度≦β≦２５度または６５度≦β≦８５度がより好ましい範囲である。この範囲にすることで、より低い電圧で液晶を制御することが可能となる。

（第３の実施の形態）
第１の実施の形態と同様な構成の液晶装置において本実施形態では第２電極１０７をＩＴＯからなる透明電極とし、第１電極１０６も同様にＩＴＯからなる透明電極とする。この液晶装置は従来からある横電界を利用する表示モード（ＩＰＳモードと呼ぶ）と比較しても開口率が大きい、表示欠陥のない明るい表示ができた。なぜならＩＰＳモードでは電極上の液晶分子は動かず、表示に寄与しない。
しかしながら、本発明の構造では電極上の液晶分子が動くため、表示に寄与する。

（第４の実施の形態）
図４に本実施の形態の液晶装置を用いた応用例としての投射型表示装置（液晶プロジェクタ）の構成について説明する。図４は光学要素３５０の中心を通るＸＹ平面における液晶プロジェクタの断面図である。

本実施の形態の液晶プロジェクタは、システム光軸Ｌに沿って配置した凹面鏡３１０、光源部３２０、第１，第２のインテグレータレンズを備えた偏光変換素子３３０から概略構成される偏光照明装置３００、この偏光照明装置３００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面３４１により反射させる偏光ビームスプリッタ３４０、偏光ビームスプリッタ３４０のＳ偏光光束反射面３４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロックミラー３４２、分離された青色光（Ｂ）を変調する反射型液晶ライトバルブ３４５Ｂ、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロックミラー３４３、分離された赤色光（Ｒ）を変調する反射型液晶ライトバルブ３４５Ｒ、ダイクロックミラー３４３を通過する残りの光の緑色光（Ｇ）を変調する反射型液晶ライトバルブ３４５Ｇ、３つの反射型液晶ライトバルブ３４５Ｒ、３４５Ｇ、３４５Ｂにて変調された光をダイクロックミラー３４３、３４２、偏光ビームスプリッタ３４０にて合成し、この合成光をスクリーン３６０に投写する投写レンズからなる投写光学系３５０から構成されている。上記３つの反射型液晶ライトバルブ３４５Ｒ、３４５Ｇ、３４５Ｂには、それぞれ前述の実施形態で説明した液晶表示装置（液晶パネル）が用いられている。

光源部３２０から出射された放射状の光線を凹面鏡３１０でほぼ平行な光線束として出射したランダムな偏光光束は、インテグレータレンズにより複数の中間光束に分割された後、第２のインテグレータレンズを光入射側に有する偏光変換素子３３０により偏光光束がほぼ揃った一種類の偏光光束（Ｓ偏光光束）に変換されてから偏光ビームスプリッタ３４０に至るようになっている。偏光変換素子３３０から出射されたＳ偏光光束は、偏光ビームスプリッタ３４０のＳ偏光光束反射面３４１によって反射され、反射された光束のうち、青色光（Ｂ）の光束がダイクロックミラー３４２の青色光反射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ３４５Ｂによって変調される。また、ダイクロックミラー３４２の青色光反射層を透過した光束のうち、赤色光（Ｒ）の光束はダイクロックミラー３４３の赤色光反射層にて反射され、反射型液晶ライトバルブ３４５Ｒによって変調される。一方、ダイクロックミラー３４３の赤色光反射層を透過した緑色光（Ｇ）の光束は反射型液晶ライトバルブ３４５Ｇにより変調される。以上のようにして反射型液晶ライトバルブ３４５Ｒ、３４５Ｇ、３４５Ｂによって色光の変調がなされる。

液晶パネルの画素から反射された色光のうち、Ｓ偏光成分はＳ偏光を反射する偏光ビームスプリッタ３４０を通過せず、Ｐ偏光成分は通過する。この偏光ビームスプリッタ３４０を透過した光により画像が形成される。

反射型液晶パネルは、ガラス基板にＴＦＴアレイを形成したアクティブマトリクス型液晶パネルに比べ、半導体技術を利用して画素を形成するので、画素数をより多く形成でき、パネルサイズも小さくできるので、高精細な画像を投射できるとともに、プロジェクタ自体の小型化に寄与する。また、本発明の反射型液晶パネルは解像度を増やしても横電界による表示欠陥が生じにくく反射率が高いので、明るい投射表示を得ることができる。

（第５の実施の形態）
第１の実施の形態と同様な構成の液晶装置において本実施の形態では１画素内に“く”の字形状を２つ繋げて配線した第１電極を複数形成した。図５はその平面図である。１画素は４０１に示す領域であり、１画素内には“く”の字形状を２つ連続して配線形成された４つの第１電極が互いに平行となるように配置されている。第１電極より下層の下側基板上の形成されたアクティブ素子（図省略）と第１電極の間は、各第１電極の一方の端部に設けられたコンタクトホール４０２を通じて電気的に接続されている。本実施例の構成で液晶分子は１画素内でマルチドメイン化が容易に実現できる。すなわち一画素内４０１で液晶分子４１３は２方向向くことになり、一画素内２ドメイン化する。よって視る方向で色変化がなく、液晶配向不良による開口率の低下がない明るいコントラストのある液晶装置が実現できた。

（第６の実施の形態）
図６は本発明に係る液晶装置の第６の実施の形態の構造を示す概略断面図である。２枚の基板５０１、５０２の間に液晶層５０３を挟持した構造をとっている。上側基板５０１は内面（液晶が配置される側の面）にはカラーフィルタ５０７、配向膜５０８が順次形成されている。上側基板５０１の外側の面（液晶が配置される側とは反対側の面）には、２枚の位相差板５０６、５０５と偏光板５０４が順次形成されている。下側基板５０２は、内側に第２電極５１２、ＳｉＯｘからなる絶縁膜５１０、第１電極５１１及び配向膜５０９が形成されている。第１電極５１１は線状の透明電極であり、第２電極５１２は矩形状の反射電極である。第２電極５１２はアルミニウムや銀、または銀を主成分とする合金で形成され、上側基板５０１側から入射した光を反射する機能を有している。液晶５０３は第１電極５１１と第２電極５１２の電位差で生じる電界５２８で外部駆動回路によって制御されている。この反射型液晶装置は、従来表示欠陥の原因とされた横電界を積極的に発生させ、液晶を制御しているので、従来の上下基板間で縦電界を印加した場合のような横電界に起因するディスクネーションなどの表示欠陥がない。このため、明るく高コントラストな反射型カラー液晶表示を実現することができた。

次に、前記の反射型カラー液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。

図７（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。

図７（ｂ）は、携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。

図７（ａ）（ｂ）に示す各々の電子機器は、前記の反射型カラー液晶表示装置を備えたものであり、先に説明した実施形態のいずれかの液晶表示装置の特徴を有するので、いずれの液晶表示装置を用いても高コントラスト比で高精細な表示を得ることができる。

本発明に係る液晶装置の第１実施形態の構造を示す概略図である。 本発明に係る液晶装置の第１実施形態の他の構造を示す概略図である。 本発明に係る液晶装置の第２実施形態の構造を示す概略図である。 本発明に係る液晶装置の第４実施形態の構造を示す概略図である。 本発明に係る液晶装置の第５実施形態の構造を示す概略図である。 本発明に係る液晶装置の第６実施形態の構造を示す概略図である。 本発明に係る液晶装置を搭載した電子機器の概略図である。 従来技術に係る液晶装置の構造を示す概略図である。

符号の説明

１０１、５０１ 上基板
１０２、５０２ 下基板
１０３、５１３ 液晶層
１１７、１１８ 一画素領域
１０４、５０９ 配向膜５
１０６、２０１、５１１、７０１ 第１電極（画素電極）
１０７、２０２、５１２、７０２ 第２電極（共通電極）
１０８、５１０ 絶縁膜
１２８、５２８ 電界の向き
２０８、３０８ 第２絶縁膜
２０９、３０９ 第１絶縁膜
１０５、２０３、５０２ 開口部（コンタクトホール部）
１０９、１１０、２０４ 線状画素電極の長手方向
２０５ 液晶パネル
２０６ 液晶パネルの長軸方向
２０７ 液晶パネルの短軸方向
４０１ １画素
５０４ 偏光板
５０５、５０６ 位相差板
５０７ カラーフィルタ
１１３、４１３、５１３ 液晶分子
７２１ データ線
７２２ ゲート線
７３１、７３２ 平面図における領域

Claims (1)

1. 第１基板と第２基板に挟持された液晶層と、前記第２基板の前記液晶層側の面に形成された走査信号線、画像信号線、第１電極、第２電極及びアクティブ素子を備え、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶層を駆動する液晶装置において、
   前記第１電極は矩形状の前記第２電極上に絶縁膜を介して形成され、前記絶縁膜は複数の色のカラーフィルタを有して構成されていることを特徴とする液晶装置。

Images