KR20140118876A - 액정 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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Abstract

응답 속도를 향상시킴과 함께, 광의 투과 손실을 저감할 수 있는 액정 표시 장치 및 전자 기기를 제공한다.
액정 표시 장치는, 제1 전극과 제2 전극을 갖고, 제1 전극은, 제1 방향으로 연장되는 복수의 전극 기초부와, 그 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되고, 또한 서로 일정 거리를 이격하여 각 전극 기초부로부터 빗살 모양으로 복수 돌출하는 제1 빗살부와, 제2 방향과는 역방향으로 성장, 또한 서로 일정 거리를 이격하여 각 전극 기초부로부터 빗살 모양으로 복수 돌출하는 제2 빗살부를 포함하고, 인접하는 전극 기초부로부터 연장되는 제1 빗살부 및 제2 빗살부의 선단끼리가 거리를 두고 대향하고, 그 선단 간이 투과 무효 영역이 되고, 복수의 투과 무효 영역이 연속하여 직선 위에 배열하지 않는다.

Description

액정 표시 장치 및 전자 기기{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 액정을 구비하는 액정 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 액정을 구비하는 액정 표시 장치를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
액정을 구동하는 방식(모드)으로서, 기판 간에 세로 방향으로 발생하는 전계, 소위 종전계를 사용하는 액정 구동 방식이 알려져 있다. 이러한 종전계를 사용하여 액정을 구동하는 액정 표시 장치로서, TN(Twisted Nematic: 트위스티드 네마틱), VA(Vertical Alignment: 수직 배향) 및 ECB(Electrically Controlled Birefringence: 전계 제어 복굴절) 등의 종전계형의 액정 표시 장치가 알려져 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 액정을 구동하는 방식으로서, 기판에 대하여 평행한 방향(가로 방향)으로 발생하는 전계, 소위 횡전계를 사용하는 액정 구동 방식도 알려져 있다. 이러한 횡전계를 사용하여 액정을 구동하는 액정 표시 장치로서, FFS(Fringe Field Switching: 프린지 필드 스위칭) 및 IPS(In Plane Switching: 인플레인 스위칭) 등의 횡전계형의 액정 표시 장치도 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2008-52161호 공보
상술한 횡전계형의 액정 장치에서는, 제1 전극과 제2 전극 사이에서, 또한 기판에 대하여 평행 방향으로 전계를 형성함으로써 액정 분자를 기판면과 평행한 면 내에서 회전시키고, 그 액정 분자의 회전에 대응한 광투과율 변화를 이용하여 표시가 행해진다. 횡전계형의 표시 장치는, 액정의 응답 속도를 향상시키는 것이 요구되고 있다. 응답 속도를 향상시키는 제1 전극 또는 제2 전극의 형상에 따라서는, 제조 편차에 의해 광이 투과하는 손실을 발생시켜 버릴 가능성이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 응답 속도를 향상시킴과 함께, 광의 투과 손실을 저감할 수 있는 액정 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 액정 표시 장치는, 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 설치된 액정층과, 상기 제1 기판과 상기 액정층의 사이에 설치된 제1 전극과 제2 전극을 갖는다. 상기 제1 전극은, 제1 방향으로 연장되는 복수의 전극 기초부와, 상기 제1 방향에 있어서 서로 일정 거리를 이격하여 상기 전극 기초부 각각으로부터 빗살 모양으로 돌출되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 복수의 제1 빗살부와, 상기 제1 방향에 있어서 서로 일정 거리를 이격하여 상기 전극 기초부 각각으로부터 빗살 모양으로 돌출되고, 상기 제2 방향과는 역방향으로 연장되는 복수의 제2 빗살부를 포함한다. 인접하는 상기 전극 기초부로부터 연장되는 상기 제1 빗살부 및 상기 제2 빗살부의 선단이 각각 간격을 두고 대향하고, 대향하는 상기 선단 사이의 부분에 투과 무효 영역이 각각 형성되고, 상기 투과 무효 영역이 연속하여 상기 제1 방향으로 배열하지 않는다.
본 발명에 의한 바람직한 형태로서, 전자 기기는, 상술한 액정 표시 장치를 구비하고, 상기 액정 표시 장치에 입력 신호를 공급하는 제어 장치를 갖는다.
본 발명에 의하면, 응답 속도를 향상시킴과 함께 광의 투과 손실을 저감할 수 있는 액정 표시 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
도 1은, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치의 시스템 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치의 화소를 구동하는 구동 회로를 도시하는 회로도이다.
도 3a는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3b는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는, 도 3a 및 도 3b의 A1-A2선 단면을 도시하는 모식도이다.
도 5는, 실시 형태 1에 관한 제1 전극의 형상과 개구부와의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은, 실시 형태 1에 관한 투과 무효 영역을 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치에 있어서, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가되지 않을 경우의 액정의 배향을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은, 도 7의 B1-B2선 단면을 도시하는 모식도이다.
도 9는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치에 있어서, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가된 경우의 액정의 배향을 설명하기 위한 설명도이다.
도 10은, 도 9의 C1-C2선 단면을 도시하는 모식도이다.
도 11은, 비교예에 관한 제1 전극의 형상을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는, 비교예에 관한 제1 전극의 디스크리네이션 라인을 도시하는 모식도이다.
도 13은, 실시 형태 1에 관한 제1 전극의 디스크리네이션 라인을 도시하는 모식도이다.
도 14는, 실시 형태 2에 관한 제1 전극의 형상을 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는, 실시 형태 3에 관한 제1 전극의 형상을 설명하기 위한 모식도이다.
도 16은, 실시 형태 3에 관한 제1 전극을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 17은, 도 16의 E1-E2선 단면을 도시하는 모식도이다.
도 18은, 실시 형태 3에 관한 제1 전극의 변형예 1을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 19는, 도 18의 F1-F2선 단면을 도시하는 모식도이다.
도 20은, 실시 형태 3에 관한 제1 전극의 변형예 2를 상세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 21은, 실시 형태 4에 관한 제1 전극을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다.
도 22는, 도 3a 및 도 3b의 A1-A2선 단면의 변형예를 도시하는 모식도이다.
도 23은, 실시 형태의 변형예 2에 관한 제1 전극의 형상과 개구부와의 관계의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 24는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 28은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 29는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 31은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 32는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 33은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 34는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 35는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 36은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 37은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 미터유닛의 개략 구성도를 도시하는 도면이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 실시 형태(액정 표시 장치)
1-1. 실시 형태 1
1-2. 실시 형태 2
1-3. 실시 형태 3
1-4. 실시 형태 4
1-5. 변형예
2. 적용예(전자 기기)
상기의 실시 형태 또는 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치가 전자 기기에 적용되어 있는 예
3. 본 발명의 형태
<1. 실시 형태(액정 표시 장치)>
<1-1. 실시 형태 1>
도 1은, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 시스템 구성예를 나타내는 블록도이다. 또한, 액정 표시 장치(1)가 본 발명의 「액정 표시 장치」의 일 구체예에 상당한다.
액정 표시 장치(1)는 투과형의 액정 표시 장치이며, 표시 패널(2)과, 드라이버 IC(3)를 구비하고 있다. 도시하지 않은 플렉시블 프린트 기판(FPC: Flexible Printed Circuits)은 드라이버 IC(3)에의 외부 신호 또는 드라이버 IC(3)를 구동하는 구동 전력을 전송한다. 표시 패널(2)은 투광성 절연 기판, 예를 들어 유리 기판(11)과, 유리 기판(11)의 표면에 있고, 액정 셀을 포함하는 화소가 매트릭스 형상(행렬 형상)으로 다수 배치되어 이루어지는 표시 에리어부(21)와, 수평 드라이버(수평 구동 회로)(23)와, 수직 드라이버(수직 구동 회로)(22)를 구비하고 있다. 유리 기판(11)은 능동 소자(예를 들어, 트랜지스터)를 포함하는 다수의 화소 회로가 매트릭스 형상으로 배치 형성되는 제1 기판과, 이 제1 기판과 소정의 간극을 갖고 대향하여 배치되는 제2 기판에 의해 구성된다. 제1 기판과 제2 기판과의 간극은, 제1 기판 상의 각처에 배치 형성되는 포토 스페이서에 의해 소정의 간극으로 유지된다. 그리고, 이들 제1 기판, 제2 기판 간에 액정이 봉입된다.
(액정 표시 장치의 시스템 구성예)
표시 패널(2)은 유리 기판(11) 위에 표시 에리어부(21)와, 인터페이스(I/F) 및 타이밍 제너레이터의 기능을 구비하는 드라이버 IC(3)와, 수직 드라이버(22) 및 수평 드라이버(23)를 구비하고 있다.
표시 에리어부(21)는 액정층을 포함하는 화소(Vpix)가, 표시상의 1화소를 구성하는 유닛이 M행×N열로 배치된 매트릭스(행렬 형상) 구조를 갖고 있다. 또한, 이 명세서에 있어서, 행이란, 1방향으로 배열되는 N개의 화소(Vpix)를 갖는 화소행을 말한다. 또한, 열이란, 행에 포함되는 화소(Vpix)가 배열되는 방향과 직교하는 방향으로 배열되는 M개의 화소(Vpix)를 갖는 화소열을 말한다. 그리고, M과 N의 값은, 수직 방향의 표시 해상도와 수평 방향의 표시 해상도에 따라서 정해진다. 표시 에리어부(21)는 화소(Vpix)의 M행 N열의 배열에 대하여 행마다 주사선(241, 242, 243…24M)이 배선되고, 열마다 신호선(251, 252, 253…25N)이 배선되어 있다. 이후, 본 실시 형태에 있어서는, 주사선(241, 242, 243…24M)을 대표하여 주사선(24)과 같이 표기하고, 신호선(251, 252, 253…25N)을 대표하여 신호선(25)과 같이 표기하는 경우가 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 주사선(241, 242, 243…24M)의 임의의 3개의 주사선을, 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)(단, m은, m≤M-2를 만족하는 자연수)과 같이 표기하고, 신호선(251, 252, 253…25N)의 임의의 3개의 신호선을, 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)(단, n은, n≤N-2를 만족하는 자연수)과 같이 표기한다.
액정 표시 장치(1)에는, 외부로부터 외부 신호인, 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호가 입력되어, 드라이버 IC(3)에 부여된다. 드라이버 IC(3)는, 외부 전원의 전압 진폭의 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를, 액정의 구동에 필요한 내부 전원의 전압 진폭으로 레벨 변환하고, 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 생성한다. 드라이버 IC(3)는, 생성한 마스터 클록, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호를 각각 수직 드라이버(22) 및 수평 드라이버(23)에 부여한다. 드라이버 IC(3)는, 화소(Vpix)마다의 후술하는 공통 전극(COM)에 대하여 각 화소 공통으로 부여하는 커먼 전위를 생성하여 표시 에리어부(21)에 부여한다.
수직 드라이버(22)는 수직 클록 펄스에 동기하여 드라이버 IC(3)로부터 출력되는 표시 데이터를 1수평 기간으로 순차 샘플링하여 래치한다. 수직 드라이버(22)는 래치된 1라인분의 디지털 데이터를 수직 주사 펄스로서 순서대로 출력하고, 표시 에리어부(21)의 주사선(24m, 24m+1, 24m+2…)에 부여함으로써 화소(Vpix)를 행 단위로 순차 선택한다. 수직 드라이버(22)는 예를 들어 주사선(24m, 24m+1, 24m+2…)의 표시 에리어부(21)의 위로 접근하고, 수직 주사 상측 방향으로부터, 표시 에리어부(21)의 아래로 접근하고, 수직 주사 하측 방향으로 순서대로 디지털 데이터를 출력한다. 또한, 수직 드라이버(22)는 주사선(24m, 24m+1, 24m+2…)의 표시 에리어부(21)의 아래로 접근하고, 수직 주사 하측 방향으로부터, 표시 에리어부(21)의 위로 접근하고, 수직 주사 상측 방향으로 순서대로 디지털 데이터를 출력할 수도 있다.
수평 드라이버(23)에는, 예를 들어 6비트의 R(적색), G(녹색), B(청색)의 디지털 영상 데이터(Vsig)가 부여된다. 수평 드라이버(23)는 수직 드라이버(22)에 의한 수직 주사에 의해 선택된 행의 각 화소(Vpix)에 대하여 화소마다, 또는 복수 화소마다, 또는 전체 화소에 일제히, 신호선(25)을 개재하여 표시 데이터를 기입한다.
액정 표시 장치(1)는 액정 소자에 동 극성의 직류 전압이 계속하여 인가되는 것에 의해 액정의 비저항(물질 고유의 저항값) 등이 열화될 가능성이 있다. 액정 표시 장치(1)는 액정의 비저항(물질 고유의 저항값) 등의 열화를 방지하기 위해서, 구동 신호의 커먼 전위(VCOM)를 기준으로 하여 영상 신호의 극성을 소정의 주기로 반전시키는 구동 방식이 채용된다.
이 액정 표시 패널의 구동 방식으로서, 라인 반전 구동 방식, 도트 반전 구동 방식, 프레임 반전 구동 방식 등의 구동 방식이 알려져 있다. 라인 반전 구동 방식은, 1라인(1화소행)에 상당하는 1H(H는 수평 기간)의 시간 주기로 영상 신호의 극성을 반전시키는 구동 방식이다. 도트 반전 구동 방식은, 서로 인접하는 상하 좌우의 화소마다 영상 신호의 극성을 교대로 반전시키는 구동 방식이다. 프레임 반전 구동 방식은, 1화면에 상당하는 1프레임마다 전체 화소에 기입하는 영상 신호를 한번에 동일한 극성으로 반전시키는 구동 방식이다. 액정 표시 장치(1)는 상기의 각 구동 방식 어느 것을 채용하는 것도 가능하다.
(표시 에리어부의 구성예)
도 2는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치의 화소를 구동하는 구동 회로를 도시하는 회로도이다. 표시 에리어부(21)에는, 각 화소(Vpix)의 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor) 소자(Tr)에 표시 데이터로서 화소 신호를 공급하는 신호선(25n, 25n+1, 25n+2), 각 TFT 소자(Tr)를 구동하는 주사선(24m, 24m+1, 24m+2) 등의 배선이 형성되어 있다. 이와 같이, 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)은, 상술한 유리 기판(11)의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 화소(Vpix)에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급한다. 화소(Vpix)는, TFT 소자(Tr) 및 액정 소자(LC)를 구비하고 있다. TFT 소자(Tr)는, 박막 트랜지스터에 의해 구성되는 것이며, 이 예에서는, ｎ채널의 MOS(Metal Oxide Semiconductor)형의 TFT로 구성되어 있다. TFT 소자(Tr)의 소스 또는 드레인의 한쪽은 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)에 접속되고, 게이트는 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)에 접속되고, 소스 또는 드레인의 다른 쪽은 액정 소자(LC)의 일단부에 접속되어 있다. 액정 소자(LC)는, 일단부가 TFT 소자(Tr)의 소스 또는 드레인의 다른 쪽에 접속되고, 타단부가 공통 전극(COM)에 접속되어 있다.
화소(Vpix)는, 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)에 의해, 표시 에리어부(21)의 같은 행에 속하는 다른 화소(Vpix)와 서로 접속되어 있다. 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)은, 수직 드라이버(22)와 접속되고, 수직 드라이버(22)로부터 주사 신호의 수직 주사 펄스가 공급된다. 또한, 화소(Vpix)는, 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)에 의해, 표시 에리어부(21)의 같은 열에 속하는 다른 화소(Vpix)와 서로 접속되어 있다. 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)은, 수평 드라이버(23)와 접속되고, 수평 드라이버(23)로부터 화소 신호가 공급된다. 또한, 화소(Vpix)는, 공통 전극(COM)에 의해, 표시 에리어부(21)의 같은 열에 속하는 다른 화소(Vpix)와 서로 접속되어 있다. 공통 전극(COM)은, 드라이버 IC(3)와 접속되고, 드라이버 IC(3)로부터 구동 신호가 공급된다.
도 1에 도시하는 수직 드라이버(22)는 수직 주사 펄스를, 도 2에 도시하는 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)을 개재하여, 화소(Vpix)의 TFT 소자(Tr)의 게이트에 인가함으로써, 표시 에리어부(21)에 매트릭스 형상으로 형성되어 있는 화소(Vpix) 중 1행(1수평 라인)을 표시 구동의 대상으로서 순차 선택한다. 도 1에 도시하는 수평 드라이버(23)는 화소 신호를, 도 2에 도시하는 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)을 개재하여, 수직 드라이버(22)에 의해 순차 선택되는 1수평 라인에 포함되는 각 화소(Vpix)에 각각 공급한다. 그리고, 이들 화소(Vpix)에서는, 공급되는 화소 신호에 따라, 1수평 라인의 표시가 이루어지게 되어 있다. 드라이버 IC(3)는, 구동 신호를 인가하여, 공통 전극(COM)을 구동한다.
상술한 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는 수직 드라이버(22)가 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)을 순차 주사하도록 구동함으로써, 1수평 라인이 순차 선택된다. 또한, 액정 표시 장치(1)는 1수평 라인에 속하는 화소(Vpix)에 대하여 수평 드라이버(23)의 화소 신호를 공급함으로써, 1수평 라인씩 표시가 행해진다. 이 표시 동작을 행할 때, 드라이버 IC(3)는, 공통 전극(COM)에 대하여 구동 신호를 인가하게 되어 있다.
또한, 표시 에리어부(21)는 컬러 필터를 갖는다. 컬러 필터는, 격자 형상의 블랙 매트릭스(76a)와, 개구부(76b)를 갖는다. 블랙 매트릭스(76a)는 도 2에 도시한 바와 같이 화소(Vpix)의 외주를 덮도록 형성되어 있다. 즉, 블랙 매트릭스(76a)는 2차원 배치된 화소(Vpix)와 화소(Vpix)와의 경계에 배치됨으로써, 격자 형상으로 된다. 블랙 매트릭스(76a)는 광의 흡수율이 높은 재료로 형성되어 있다. 개구부(76b)는 블랙 매트릭스(76a)의 격자 형상으로 형성되어 있는 개구이며, 화소(Vpix)에 대응하여 배치되어 있다.
개구부(76b)는 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역을 포함한다. 컬러 필터는, 개구부(76b)에 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 컬러 필터의 색 영역을 주기적으로 배열하고, 도 2에 도시하는 각 화소(Vpix)에 R, G, B의 3색의 색 영역이 1조로서 화소(Pix)로서 대응지어져 있다.
또한, 컬러 필터는, 다른 색으로 착색되어 있으면, 다른 색의 조합이어도 된다. 일반적으로, 컬러 필터는, 녹(G)의 색 영역의 휘도가, 적(R)의 색 영역 및 청(B)의 색 영역의 휘도보다 높다. 컬러 필터는, 없어도 되고, 이 경우 백색이 된다. 또는, 컬러 필터에 광투과성의 수지를 사용하여 백색으로 해도 된다.
표시 에리어부(21)는 정면에 직교하는 방향으로부터 보았을 경우, 주사선(24)과 신호선(25)이 컬러 필터의 블랙 매트릭스(76a)와 겹치는 영역에 배치되어 있다. 즉, 주사선(24) 및 신호선(25)은 정면에 직교하는 방향으로부터 보았을 경우, 블랙 매트릭스(76a)의 뒤에 숨겨지게 된다. 또한, 표시 에리어부(21)는 블랙 매트릭스(76a)가 배치되어 있지 않은 영역이 개구부(76b)가 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)이 등간격으로 배치되고, 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)도 등간격으로 배치되어 있다. 그리고, 각 화소(Vpix)는, 근접하는 주사선(24m, 24m+1, 24m+2)과 근접하는 신호선(25n, 25n+1, 25n+2)으로 구획되는 영역에, 동일한 방향을 향하여 배치되어 있다.
도 3a 및 도 3b는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 평면도이다. 각 화소(Vpix)는, 수직 주사 하측 방향(도면 중 하측 방향)에 개구부(76b)가 형성되고, 수직 주사 상측 방향(도면 중 상측 방향) 좌측에 TFT 소자(Tr)가 배치되고, 수직 주사 상측 방향(도면 중 상측 방향) 우측에 TFT 소자(Tr)의 드레인 전극에 화소 전극이 접속되는 콘택트(90H)가 형성되어 있다. 또한, TFT 소자(Tr)의 드레인이란, 반도체층(활성층)의 일부와 드레인 전극(90)을 포함한다. 마찬가지로, TFT 소자(Tr)의 소스란, 반도체층(활성층)의 다른 일부와 소스 전극(91)을 포함한다. 컬러 필터(76R, 76G 및 76B)는, 개구부(76b)에 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 컬러 필터의 색 영역을 주기적으로 배열하고, 도 2에 도시하는 각 화소(Vpix)마다, R, G, B의 3색의 색 영역을 형성하고 있다.
도 4는, 도 3a 및 도 3b의 A1-A2선 단면을 도시하는 모식도이다. 액정 표시 장치(1)는 도 4에 도시한 바와 같이, 화소 기판(제1 기판)(70A)과, 이 화소 기판(70A)의 표면에 수직인 방향에 대향하여 배치된 대향 기판(제2 기판)(70B)과, 화소 기판(70A)과 대향 기판(70B)과의 사이에 끼워 넣기된 액정층(70C)을 구비하고 있다. 또한, 화소 기판(70A)의 액정층(70C)과는 반대측의 면에는, 백라이트(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 또한, 포토 스페이서(도시하지 않음)가 화소 기판(70A)과 대향 기판(70B)과의 간극을 소정의 간극으로 유지하고 있다.
액정층(70C)은, 화소 기판(70A)의 TFT 기판(71)의 액정층(70C) 측에 설치된 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에서, TFT 기판(71)에 대하여 평행 방향으로 전계(횡전계)를 발생시킴으로써, 액정층(70C)의 액정 분자를 기판면과 평행한 면 내에서 회전시키고, 액정 분자의 회전에 대응한 광투과율 변화를 이용하여 표시가 행해진다. 실시 형태 1에 관한 액정층(70C)은, 화소 기판(70A)의 TFT 기판(71)의 표면에 수직인 방향(Z 방향)으로 적층된 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에서, TFT 기판(71)에 대하여 평행 방향으로 전계(횡전계)를 형성함으로써, 액정층(70C)의 액정 분자를 기판면과 평행한 면 내에서 회전시키고, 액정 분자의 회전에 대응한 광투과율 변화를 이용하여 표시가 행해지는 FFS 모드이다. 예를 들어, 도 4에 도시하는 제2 전극(32)은 상술한 화소 전극이며, 제1 전극(31)은 상술한 공통 전극(COM)이다. 또한, 도 4에 도시하는 액정층(70C)과 화소 기판(70A)과의 사이 및 액정층(70C)과 대향 기판(70B)과의 사이에는, 각각 제1 배향막(73a) 및 제2 배향막(73b)이 배치되어 있다.
대향 기판(70B)은, 유리 기판(72)과, 이 유리 기판(72)의 한쪽 면에 형성된 차광성의 블랙 매트릭스(76a)를 포함한다. 블랙 매트릭스(76a)는 화소 기판(70A)과 수직인 방향에 있어서, 액정층(70C)과 대향한다.
화소 기판(70A)은, 회로 기판으로서의 TFT 기판(71)을 포함한다. TFT 기판(71) 위에는, 도 3a 및 도 3b에 도시하는 주사선(24m)이 형성되어 있다. 주사선(24m)은 게이트 전극(93)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한 도 3a, 도 3b 및 도 4에서는, 주사선(24m) 및 게이트 전극(93)이 별도의 층으로 형성되어 있으나, 주사선(24m) 및 게이트 전극(93)을 일체 형성해도 된다.
TFT 소자(Tr)의 활성층이 되는 아몰퍼스 실리콘(a-Si)을 포함하는 반도체층(92)은 게이트 전극(93)의 상층에 형성되어 있다. 반도체층(92)은 TFT 소자(Tr)를 구성하는 소스 전극(91)과 접속되어 있다. 소스 전극(91)은 도전체이며, 반도체층(92)의 일부에 전기적으로 접속되어 있다. 소스 전극(91)은 도 3a 및 도 3b에 도시하는 신호선(25n)(도 4에는 비개시)에 전기적으로 접속된다. 반도체층(92)은 TFT 소자(Tr)를 구성하는 드레인 전극(90)과 접속되어 있다. 드레인 전극(90)은 반도체층(92)의 다른 일부에 전기적으로 접속되어 있다. 또한 도 3a 및 도 3b에서는, 신호선(25n) 및 소스 전극(91)이 별도의 층으로 형성되어 있으나, 신호선(25n) 및 소스 전극(91)을 일체 형성해도 된다.
절연층(74)은 예를 들어 주사선(24m)과 반도체층(92)과의 사이의 절연막(741)과, 반도체층(92)과 신호선(25n)과의 사이의 절연막(742)과, 신호선(25n)과 제2 전극(32)과의 사이의 절연막(743)과, 제2 전극(32)과 제1 전극(31)과의 사이의 절연막(744)이 적층되어 있다. 절연막(741), 절연막(742), 절연막(743), 절연막(744)은 동일한 절연 재료이어도 되고, 그 중 어느 것이 다른 절연 재료이어도 된다. 예를 들어, 절연막(743)은 폴리이미드 수지 등의 유기계 절연 재료로 형성되어 있고, 다른 절연막(절연막(741), 절연막(742), 절연막(744))은 질화규소, 산화규소 등의 무기계 절연 재료로 형성되어 있다.
도전성 금속으로 형성된 콘택트(90H)는, 소위 콘택트 홀 내에 형성되어, 드레인 전극(90)과 제2 전극(32)을 접속한다. 제1 전극(31)은 공통 전극(COM)으로서, 각 화소 공통으로 부여하는 커먼 전위(VCOM)가 부여되어 있다. 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 재료(투광성 도전 산화물)로 형성되는 투광성 전극이다.
도 5는, 실시 형태 1에 관한 제1 전극의 형상과 개구부와의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 전극(31)은 도전 재료가 없는 영역인 슬릿(S)에 의해, 빗살 모양이 되어 있다. 제1 전극(31)은 Y 방향으로 연장되는 전극 기초부(132)로부터 돌출되는 복수의 빗살부(131)를 구비하고 있다. 각각의 빗살부(131)는 인접하는 전극 기초부(132)로부터 역방향으로 돌출되는, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)를 포함한다. 복수의 제1 빗살부(131a)가 서로 일정 거리를 이격하여, 각각의 전극 기초부(132)로부터 돌출된다. 마찬가지로, 복수의 제2 빗살부(131b)가, 서로 일정 거리를 이격하여, 각각의 전극 기초부(132)로부터 돌출된다. 각각의 전극 기초부(132)로부터는, X 방향을 따라서 제1 빗살부(131a)가 연장하고, X 방향을 따라서 제1 빗살부(131a)가 연장되는 방향과는 역방향으로 제2 빗살부(131b)가 연장하고 있다. 인접하는 전극 기초부(132) 중, 한쪽의 전극 기초부(132)로부터 연장되는 제1 빗살부(131a)의 선단(131af)과, 다른 쪽의 전극 기초부(132)로부터 연장되는 제2 빗살부(131b)의 선단(131bf)이 접촉하지 않도록 마주 향하고 있다. 또한, 전극 기초부(132)는 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)와 마찬가지로, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 재료(투광성 도전 산화물)로 형성된다.
제1 빗살부(131a)는 전극 기초부(132)로부터 선단(131af)까지의 길이가 긴 제1 빗살부(131al)와, 전극 기초부(132)로부터 선단(131af)까지의 길이가 짧은 제1 빗살부(131as)를 교대로, 또한 서로 일정 거리를 이격하여, 전극 기초부(132)로부터 돌출된다. 제2 빗살부(131b)는, 전극 기초부(132)로부터 선단(131bf)까지의 길이가 긴 제2 빗살부(131bl)와, 전극 기초부(132)로부터 선단(131bf)까지의 길이가 짧은 제2 빗살부(131bs)를 교대로, 또한 서로 일정 거리를 이격하여, 전극 기초부(132)로부터 돌출된다.
도 6은, 실시 형태 1에 관한 투과 무효 영역을 설명하기 위한 모식도이다. 인접하는 전극 기초부(132)의 사이에 있어서, 제1 빗살부(131al)와, 제2 빗살부(131bs)는, 투광성 도전 재료가 없는 투과 무효 영역(np)을 개재하여 마주 보고 있다. 또한, 인접하는 전극 기초부(132)의 사이에 있어서, 제1 빗살부(131as)와, 제2 빗살부(131bl)는, 투광성 도전 재료가 없는 투과 무효 영역(np)을 개재하여 마주 보고 있다.
도 7은, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치에 있어서, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가되지 않을 경우의 액정의 배향을 설명하기 위한 설명도이다. 예를 들어, 도 7에 도시한 바와 같이, X 방향에 있어서의 전극 기초부(132) 사이의 토탈 슬릿 길이를 Lo로 한다. 또한, X 방향에 있어서의 제1 빗살부(131as)는, 빗살 돌출 길이를 Las로 한다. 또한, X 방향에 있어서의 제1 빗살부(131al)는, 빗살 돌출 길이를 Lal로 한다. 제1 빗살부(131as)의 선단(131af)과 제1 빗살부(131al)의 선단(131af)과의 길이의 차는 길이 Fa이다.
상술한 도 6에 나타내는 투과 무효 영역(np)의 간격, 즉 제1 빗살부(131as)의 선단(131af)과 제2 빗살부(131bl)의 선단(131bf)과의 거리(W)는, 제1 빗살부(131al)의 선단(131af)과 제2 빗살부(131bs)의 선단(131bf)과의 간격과 같다.
마찬가지로, 도 7에 나타내는 X 방향에 있어서의 제2 빗살부(131bs)는, 빗살 돌출 길이를 Lbs로 한다. 또한, X 방향에 있어서의 제2 빗살부(131bl)는, 빗살 돌출 길이를 Lbl로 한다. 제2 빗살부(131bs)의 선단(131bf)과 제2 빗살부(131bl)의 선단(131bf)과의 길이의 차는 길이 Fb이다.
상술한 제1 배향막(73a)은 X 방향으로 소정의 초기 배향성을 가지도록, 도 3a, 도 3b 및 도 5에 도시하는 러빙 방향(Rub)(제1 러빙 방향, 제1 배향 방향)으로 러빙 처리가 실시되어 있다. 제2 배향막(73b)은 제1 배향막(73a)의 러빙 방향(Rub)과 반평행(제2 러빙 방향, 제2 배향 방향)으로 러빙 처리가 실시되어 있다. 제1 배향막(73a) 및 제2 배향막(73b)은 러빙 방향(배향 방향)이 서로 안티 패러렐의 관계가 되어 있다. 상술한 바와 같이, X 방향을 따라서 제1 빗살부(131a)가 연장하고, X 방향을 따라서 제1 빗살부(131a)가 연장되는 방향과는 역방향으로 제2 빗살부(131b)가 연장하고, 러빙 방향(Rub)은, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)가 연장되는 방향과 평행하다. 여기서 평행이란, 후술하는 도 9에 나타내는 액정 분자(Lcm)의 회전 방향(LCQ)을 유지할 수 있는 정도로 평행하면 된다. 보다 구체적으로는, 0도 이상 0.5도 이하의 제조 오차를 포함한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 소정의 초기 배향성을 가지도록 제1 배향막(73a) 및 제2 배향막(73b)에는, 러빙 처리가 실시되어 있다. 그러나, 제1 배향막(73a) 및 제2 배향막(73b)에 초기 배향성을 갖게 하는 것은, 러빙 처리에 한정되지 않는다. 제1 배향막(73a) 및 제2 배향막(73b)에 광 배향성을 갖는 재료를 사용하여 형성하고, 소정의 초기 배향성을 갖도록 해도 된다.
도 8은, 도 7의 B1-B2선 단면을 도시하는 모식도이다. 도 9는, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치에 있어서, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가된 경우의 액정의 배향을 설명하기 위한 설명도이다. 도 10은, 도 9의 C1-C2선 단면을 도시하는 모식도이다.
상술한 바와 같이, 제1 배향막(73a)은 X 방향으로 소정의 초기 배향성을 가지도록, 도 3a, 도 3b 도 5 및 도 7에 나타내는 러빙 방향(Rub)으로 러빙 처리가 실시되어 있다. 이로 인해, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가되지 않을 경우, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)가 연장되는 방향과 평행하게, 액정층(70C)의 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)을 따라, 모이는 경향이 있다. 이로 인해, 슬릿(S)의 폭 방향에서 대향하는 각각의 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)의 우측 긴 변의 근방 영역 및 좌측 긴 변의 근방 영역에서, 액정 분자(Lcm)는, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)가 연장되는 방향으로 평행하게 따라 초기 배향하고 있다. 또한, 도 8에 나타내는 액정 분자(Lcm)는, 러빙 방향(Rub)을 따르는 동시에, TFT 기판(71)의 표면에 대하여 프리틸트 각도(θp)를 갖도록 러빙 방향(Rub)을 향하여 상향으로 초기 배향하고 있다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가되면, 액정 분자(Lcm)가 액정 회전 방향(LCQ)으로 회전한다. 즉 액정 회전 방향(LCQ)은, X-Y 평면에 있어서의 액정의 트위스트 또는 회전의 방향을 나타낸다. 제1 빗살부(131al)의 우측 긴 변의 근방 영역과, 제1 빗살부(131al)의 좌측 긴 변의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, 서로 역방향의 전계를 받고, 역방향으로 회전하기 쉽다. 제1 빗살부(131as)의 우측 긴 변의 근방 영역과, 제1 빗살부(131as)의 좌측 긴 변의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, 서로 역방향의 전계를 받고, 역방향으로 회전하기 쉽다. 마찬가지로, 제2 빗살부(131bl)의 우측 긴 변의 근방 영역과, 제2 빗살부(131bl)의 좌측 긴 변의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, 서로 역방향의 전계를 받고, 역방향으로 회전하기 쉽다. 제2 빗살부(131bs)의 우측 긴 변의 근방 영역과, 제2 빗살부(131bs)의 좌측 긴 변의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, 서로 역방향의 전계를 받고, 역방향으로 회전하기 쉽다.
이와 같이, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치(1)의 액정층(70C)에서는, 제1 빗살부(131al)의 긴 변 및 제1 빗살부(131as)의 긴 변이 슬릿(S)의 폭 방향에서 인접하고, 제2 빗살부(131bl)의 긴 변 및 제2 빗살부(131bs)의 긴 변이 슬릿(S)의 폭 방향에서 인접한다. 그리고, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)에 전압을 인가하는 경우, 인접하는 긴 변의 한쪽인, 우측 긴 변의 근방 영역 및 다른 쪽인 좌측 긴 변의 근방 영역에서, 액정 분자가 서로 역방향으로 회전한다. 이로 인해, 특허문헌 1에 기재된 FFS 모드의 표시 장치와 비교하여, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치(1)는 액정 분자(Lcm)가 제1 전극(31)과 제2 전극(32)과의 사이의 전계의 변화에 고속으로 반응한다. 그리고, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치(1)는 응답 속도가 향상된다. 또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 빗살부(131al)의 긴 변의 일부 및 제2 빗살부(131bl)의 긴 변의 일부가 슬릿(S)의 폭 방향에 있어서 인접한다. 그리고, 제1 빗살부(131al) 및 제2 빗살부(131bl)가 인접하는 긴 변 각각의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)가 X 방향에 대하여 동일한 방향으로 기울고 있다.
또한, 응답 속도란, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)에 전압을 인가할 때에, 액정의 투과율을 소정 레벨 간에서 천이시킬 때의 속도이다. 즉 전압이 인가되지 않는 상태(예를 들어 투과율=0)로부터 전압이 인가되는 상태(투과율=1)로 천이할 때, 또는 그 역의 천이에 있어서 필요로 하는 시간으로 규정된다.
제1 전극(31)과 제2 전극(32)과의 사이에 전계를 형성하는 전압이 인가되면, 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)은, 화소 기판(70A)(TFT 기판(71))의 표면에 평행한 평면(X-Y면) 내에서 회전하면서, 도 10에 도시한 바와 같이, Z 방향으로도 변화한다. 제1 전극(31)과 제2 전극(32)은, 화소 기판(70A)(TFT 기판(71))의 표면에 수직인 방향에 대향하여 배치되어 있으므로, 제1 전극(31)과 제2 전극(32)과의 사이에 형성되는 전계는, 슬릿(S)을 통과하는 프린지 전계가 된다. 그 프린지 전계에 의해, 액정 분자(Lcm)의 장축은, 도 9에 나타내는 X-Y 평면에서 각 액정 회전 방향(LCQ)(우회전, 좌측 방향)으로 회전하면서, 화소 기판(70A)(TFT 기판(71))의 표면에 수직인 방향(Z 방향)을 향하여 상승된다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제2 빗살부(131b) 간에 있는 슬릿 영역(Rs)에서는, 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)은, 프리틸트 각도(θp)보다 커지는 각도(θp2)가 된다. 제1 빗살부(131a) 간에 있는 슬릿 영역(Ls)에서는, 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)은, 프리틸트 각도(θp)와는 역의 방향의 각도(θp1)가 된다. 슬릿 영역(Ls)에 있어서의 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)은, 슬릿 영역(Rs)에 있어서의 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)보다, 상승하기 어렵고 응답성이 떨어질 가능성이 있다.
상술한 것 같이 도 10에 도시하는 슬릿 영역(Ls)에 있어서의 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)은, 슬릿 영역(Rs)에 있어서의 액정 분자(Lcm)의 장축 방향(AXI)보다, 상승하기 어렵고 응답성이 떨어질 가능성이 있다. 슬릿 영역(Ls)을 슬릿 영역(Rs)보다 작게 하기 위해서, 도 7에 나타내는 빗살 돌출 길이(Lal)는, 제1 빗살부(131al)보다 러빙 방향(Rub) 측에 있는 제2 빗살부(131bl)의 빗살 돌출 길이(Lbl)보다 작게 한다. 이에 의해, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치(1)는 응답 속도를 높일 수 있다.
도 11은, 비교예에 관한 제1 전극의 형상을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다. 도 12는, 비교예에 관한 제1 전극의 디스크리네이션 라인을 도시하는 모식도이다. 이 구조에 의해, 제1 빗살부(131a)와, 제2 빗살부(131b)는, 투광성 도전 재료가 없는 투과 무효 영역(np)을 개재하여 마주 보고 있고, 제1 전극(31)에 전압을 인가해도 액정 분자가 움직이기 어려운 투과 무효 영역(np)이 연결되어서 보이기 쉬워진다. 그 결과, 회절광의 겹침의 영향에 의해, 투과 무효 영역(np)이 퍼져버린 것처럼 보이고, 투과율이 저하해버릴 가능성이 있다.
실시 형태 1에 관한 제1 전극(31)은 제1 빗살부(131al)와 제1 빗살부(131as)가 교대로, 또한 서로 일정 거리를 이격하여, 전극 기초부(132)로부터 복수 돌출한다. 이로 인해, 투과 무효 영역(np) 간에는 제1 빗살부(131al)가 있고, 투과 무효 영역(np)이 Y 방향으로 연속하여 일렬로 배열하지 않는다. 예를 들어, 도 7에 나타내는 투과 무효 영역(np)의 거리(W)는, 길이 Fa×(1/2)보다 작게 한다. 이 구조에 의해, 복수의 투과 무효 영역(np)은, 인접하는 투과 무효 영역(np) 간에 제1 빗살부(131al)(또는 제2 빗살부(131bl))를 끼우고, 연속하여 Y 방향의 직선 위에 배열하지 않는다. 이로 인해, 회절광의 겹침의 영향이 작아져, 투과 무효 영역(np)이 퍼져버릴 가능성이 작아진다.
도 12에 도시한 바와 같이, 제1 전극(31)에 전압을 인가해도 액정 분자가 움직이기 어려운 디스크리네이션 라인(dcl)은, 제1 빗살부(131a)의 중심과, 제2 빗살부(131b)의 중심과, 인접하는 제1 빗살부(131a) 간의 중심, 인접하는 제2 빗살부(131b) 간의 중심에 발생하기 쉽다. 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 비교예에 관한 제1 전극(31)은 제1 빗살부(131a)의 선단(131af)과, 제2 빗살부(131b)의 선단(131bf)이 Y 방향으로 엇갈리게 배치되도록 하고 있다. 이로 인해, 액정 분자(Lcm)의 방향이, 열 LQ1에 있어서 동일한 방향이 된다. 또한, 액정 분자(Lcm)의 방향이, 열 LQ2에 있어서 동일한 방향이 된다. 그 결과, 제1 빗살부(131a)의 중심에 발생하는 디스크리네이션 라인(dcl)과, 인접하는 제2 빗살부(131b) 간의 중심에 발생하는 디스크리네이션 라인(dcl)이 연결되어서 보이기 쉬워진다. 또한, 제2 빗살부(131b)의 중심에 발생하는 디스크리네이션 라인(dcl)과, 인접하는 제1 빗살부(131a) 간의 중심에 발생하는 디스크리네이션 라인(dcl)이 연결되어서 보이기 쉬워진다. 이렇게 도 12에 나타내는 제1 전극(31)은 디스크리네이션 라인(dcl)이 많아, 투과율이 저하해버린다.
도 13은, 실시 형태 1에 관한 제1 전극의 디스크리네이션 라인을 도시하는 모식도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 빗살부(131al)와 제1 빗살부(131as)가 슬릿(S)의 폭 방향에 있어서 인접하는 영역에서는, 인접하는 긴 변 각각의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, X 방향에 대하여 역방향으로 기울고 있다. 제1 빗살부(131al)와 제2 빗살부(131bl)가 슬릿(S)의 폭 방향에 있어서 인접하는 영역에서는, 인접하는 긴 변 각각의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, X 방향에 대하여 동일한 방향으로 기울고 있다. 또한, 제2 빗살부(131bl)와 제2 빗살부(131bs)가 슬릿(S)의 폭 방향에 있어서 인접하는 영역에서는, 인접하는 긴 변 각각의 근방 영역에 있는 액정 분자(Lcm)는, X 방향에 대하여 역방향으로 기울고 있다. 이로 인해, X 방향으로 일렬로 나열해 있는 2개의 우측 긴 변의 근방 영역 및 X 방향으로 일렬로 나열해 있는 2개의 좌측 긴 변의 근방 영역을 인접하는 전극 기초부(132)의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 보면, 액정 분자가 서로 역방향, 동일한 방향, 역방향의 순서로 배열한다. 이로 인해, 디스크리네이션 라인(dcl)이 연결되기 어려워져, 실시 형태 1에 관한 제1 전극(31)의 디스크리네이션 라인(dcl)은, 도 12에 나타내는 디스크리네이션 라인(dcl)보다 적어진다. 그리고, 실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치(1)는 고속 응답, 광시야 각도라고 하는 우수한 특성 외에, 투과율을 향상할 수 있다.
(제조 방법)
실시 형태 1에 관한 액정 표시 장치(1)의 제조 방법은, 예를 들어 이하의 프로세스를 포함한다. 제조 장치는, 화소 기판(제1 기판)(70A)의 TFT 기판(71)으로서 투광성 기판인, 유리 기판을 준비하는 제1 기판의 준비 공정을 처리한다.
이어서, 제조 장치는, TFT 기판(71) 위에 주사선(24m) 및 게이트 전극(93)을 형성한다. 이어서, 제조 장치는, TFT 기판(71) 위에 주사선(24m) 및 게이트 전극(93)과 반도체층(92)과의 사이의 절연막(741)을 형성한다. 이어서, 제조 장치는, 소스 전극(91), 드레인 전극(90), 반도체층(92) 등의 층을 형성한다. 이어서, 제조 장치는, 반도체층(92)과 신호선(25n)과의 사이의 절연막(742)을 형성한다. 이어서, 제조 장치는, 신호선(25n)을 형성하고, 신호선(25n)과 소스 전극(91)을 접속한다. 이어서, 제조 장치는, 신호선(25n)과 제2 전극(32)과의 사이의 절연막(743)을 형성한다.
이어서, 제조 장치는, 스퍼터링법, 에칭 등에 의해, 화소 전극으로서 제2 전극(32)을 성막하고, 상술한 도전성의 콘택트(90H)를 개재하여 드레인 전극(90)과 제2 전극(32)을 접속한다. 제2 전극(32)의 두께는, 예를 들어 10nm 이상 100nm 이하이다. 이어서, 제조 장치는, 플라즈마 CVD법 등으로, 제2 전극(32) 위에 절연막(744)을 성막한다.
이어서, 제조 장치는, 스퍼터링법, 에칭 등에 의해, 공통 전극(COM)으로서 제1 전극(31)을 성막한다. 제1 전극(31)의 두께는, 예를 들어 10nm 이상 100nm 이하이다. 제1 전극(31)은 슬릿(S)에 의해 빗살 모양으로 형성된다. 제조 장치는, 제1 전극(31) 위에, 폴리이미드 등의 고분자 재료에 러빙 방향(Rub)의 처리가 실시된 제1 배향막(73a)이 형성된다. 이상과 같이, 제조 장치는, 제1 기판의 제조 공정을 처리한다.
제조 장치는, 대향 기판(제2 기판)(70B)의 유리 기판(72)으로서 투광성 기판인, 유리 기판을 준비하는 제2 기판의 준비 공정을 처리한다.
제조 장치는, 유리 기판(72) 위에 컬러 필터(76R, 76G, 76B), 블랙 매트릭스(76a)의 층을 형성하고, 그 위에 오버코트층 등을 형성한다. 그리고, 제조 장치는, 오버코트층 위에 폴리이미드 등의 고분자 재료에 러빙 방향(Rub)과 반평행(역방향)의 처리가 실시된 제2 배향막(73b)을 형성한다. 이상과 같이, 제조 장치는, 제2 기판의 제조 공정을 처리한다.
제조 장치는, 화소 기판(70A)과 대향 기판(70B)을 대향시키고, 그 동안에 액정을 주입하여, 프레임부에서 밀봉함으로써, 액정층(70C)을 형성한다. 화소 기판(70A)의 배면 측에는, 편광판이나 백라이트 등이 설치되고, 전방면 측에는 편광판 등이 설치된다. 상술한 프레임부의 전극단에는, 상술한 드라이버 IC(3)가 접속되어, 액정 표시 장치(1)가 제조된다.
또한 실시 형태 1에서는, TFT 소자(Tr)를 구성하는 반도체층(92)으로서, 아몰퍼스 실리콘(a-Si)을 사용했지만, 이것에 한정되지 않는다. 반도체층(92)으로서, 다결정 실리콘(poly-Si)을 사용해도 된다. 또한, 실리콘 대신에 다른 반도체 재료(예를 들어 게르마늄(Ge)), 또는 실리콘에 다른 재료를 첨가한 재료(예를 들어, 실리콘 게르마늄(SiGe))를 사용해도 된다. 또한, 반도체층(92)으로서, 산화물 반도체 재료를 사용해도 된다. 그 산화물 반도체 재료로서, 예를 들어, 인듐(In)을 포함하는 산화물 반도체 재료를 사용해도 된다.
또한 실시 형태 1에 있어서, TFT 소자(Tr)는, 게이트 전극(93)이 반도체층보다 하방에 설치되는 보텀 게이트형 TFT인데, 가능하면, 게이트 전극(93)이 반도체층보다 상방에 설치되는 톱 게이트형 TFT의 구성을 사용해도 된다.
<1-2. 실시 형태 2>
이어서, 실시 형태 2에 관한 액정 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 14는, 실시 형태 2에 관한 제1 전극의 형상을 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
실시 형태 2에 관한 전극 기초부(132A 및 132B)는, Y 방향으로 연장되고, X 방향의 위치가 다른, 지그재그 배치가 되어 있다. 예를 들어, 제2 빗살부(131bs)의 선단(131bf)과 제2 빗살부(131bl)의 선단(131bf)과의 길이의 차는 길이 Fb일 경우, 전극 기초부(132A 및 132B)는, X 방향으로 길이 Fb 다른 위치에 배치되어 있다.
슬릿(S)의 내부이며, 전극 기초부(132A 또는 132B) 근방의 영역은, 제1 전극(31)에 전압이 가해져도 액정 분자가 움직이기 어려운 투과 무효 영역(nb)이 되기 쉽다. 실시 형태 2에 관한 전극 기초부(132A 및 132B)는, Y 방향으로 연장되고, X 방향의 위치가 다른, 지그재그 배치가 되어 있다. 이로 인해, 투과 무효 영역(nb)이 Y 방향으로 배열하지 않게 되어, 회절광의 겹침이 줄어든다. 이로 인해, 액정 표시 장치(1)는 투과율이 향상된다. 그 결과, 실시 형태 2에 관한 액정 표시 장치(1)는 고속 응답, 광시야 각도라고 하는 우수한 특성 외에, 투과율을 향상할 수 있다.
<1-3. 실시 형태 3>
이어서, 실시 형태 3에 관한 액정 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 15는, 실시 형태 3에 관한 제1 전극의 형상을 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
전극 기초부(132m)는 광의 투과에 기여하지 않으므로, 전극 기초부(132m)의 X 방향(전극 기초부(132m)이 연장되는 방향과 직교하는 방향)의 폭(132W)은 좁은 쪽이 좋다. 그러나, 전극 기초부(132m)는 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)와 동시에 형성하는 경우, 노광광이 돌아 들어오는 것에 의해, 전극 기초부(132m)의 X 방향의 폭(132W)은, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)의 Y 방향의 폭보다 커지기 쉽다. 특히, 전극 기초부(132m)는 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)와 마찬가지로, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 재료(투광성 도전 산화물)로 형성되는 투광성 전극으로 했을 경우, 노광광이 돌아 들어오는 것에 의해 전극 기초부(132m)의 X 방향의 폭(132W)은, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)의 Y 방향의 폭보다 커지기 쉽다.
도 16은, 실시 형태 3에 관한 제1 전극을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다. 도 17은, 도 16의 E1-E2선 단면을 도시하는 모식도이다. 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 실시 형태 3에 관한 빗살부(131)(제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b))는 전극 기초부(132m) 아래에 적층되는 접속부(135)를 갖는다. 이 구조에 의해, 노광됨으로써 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)가 형성되는 층과, 노광됨으로써 전극 기초부(132m)가 형성되는 층이, 한번에 형성되지 않기 때문에, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)를 노광하는 노광광의 영향이 전극 기초부(132m)의 형성에 대하여 작고, 전극 기초부(132m)의 X 방향의 폭(132W)을, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)의 Y 방향의 폭 이하로 할 수도 있게 된다. 그리고, 실시 형태 3에 관한 액정 표시 장치(1)는 응답 속도를 향상시킴과 함께, 폭(132W)의 감소분의 제1 전극(31)에 의한 광의 투과 손실을 저감할 수 있다.
전극 기초부(132m)는 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)와 마찬가지로, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 재료(투광성 도전 산화물)와는 다른, 도전성의 금속 재료로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 도전성의 금속 재료는, 예를 들어 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 등을 사용할 수 있다. 전극 기초부(132m)가 금속 재료일 경우, 전극 기초부(132m)의 전기 저항이 내려가 폭(132W)을 가늘게 할 수 있다. 또한, 전극 기초부(132m)가 금속 재료일 경우, 전극 기초부(132m)를 가늘게 할 수 있는 건식 에칭 공정이 적용하기 쉬워진다. 이로 인해, 전극 기초부(132m)가 금속 재료일 경우, 세선화가 용이해진다.
도 17에 도시한 바와 같이, 접속부(135) 근방에 있어서, 빗살부(131)의 코너부 위에 전극 기초부(132m)의 성막이 하기 어렵고, 상층의 두께(d)가 적어지는 경향이 있다. 두께(d)가 작으면 단선의 가능성이 생긴다. 전극 기초부(132m)가 단선할 경우, 전극 기초부(132m)에 연결되는 복수의 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)에도 동시에 단선의 영향이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 실시 형태 3에 관한 제1 전극(31)은 도 18 및 도 19에 나타내는 변형예와 같이 해도 된다. 도 18은, 실시 형태 3에 관한 제1 전극의 변형예 1을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다. 도 19는, 도 18의 F1-F2선 단면을 도시하는 모식도이다.
(실시 형태 3의 변형예 1)
도 18 및 도 19에 도시한 바와 같이, 실시 형태 3의 변형예에 관한 빗살부(131)(제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b))는 전극 기초부(132m) 위에 적층되어, 접속부(136)를 갖는다. 이 구조에 의해, 노광됨으로써 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)가 형성되는 층과, 노광됨으로써 전극 기초부(132m)가 형성되는 층이, 한번에 형성되지 않기 때문에, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)를 노광하는 노광광의 영향이 전극 기초부(132m)의 형성에 대하여 작고, 전극 기초부(132m)의 X 방향의 폭(132W)을, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)의 Y 방향의 폭 이하로 할 수도 있게 된다.
접속부(136) 근방에 있어서, 전극 기초부(132m)의 코너부 위에 빗살부(131)의 성막이 어렵고, 상층의 두께(d)가 적어지는 경향이 있다. 두께(d)가 작으면 단선의 가능성이 생긴다. 빗살부(131)가 단선할 경우, 전극 기초부(132m)가 단선할 경우와 비교하여 영향을 받는 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)가 한정된다.
전극 기초부(132m)는 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)와 마찬가지로, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 재료(투광성 도전 산화물)와는 다른, 금속 재료로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 금속 재료는, 상술한 재료를 사용할 수 있다. 전극 기초부(132m)가 금속 재료일 경우, 전극 기초부(132m)의 전기 저항이 내려가 폭(132W)을 가늘게 할 수 있다. 또한, 전극 기초부(132m)가 금속 재료일 경우, 전극 기초부(132m)를 가늘게 할 수 있는 건식 에칭 공정이 적용하기 쉬워진다. 이로 인해, 전극 기초부(132m)가 금속 재료일 경우, 세선화가 용이해진다.
(실시 형태 3의 변형예 2)
이어서, 실시 형태 3의 변형예 2에 관한 액정 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 20은, 실시 형태 3에 관한 제1 전극의 변형예 2를 상세하게 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
실시 형태 3의 변형예 2에 관한 전극 기초부(132mA 및 132mB)는, Y 방향으로 연장되고, X 방향의 위치가 다른, 지그재그 배치가 되어 있다. 실시 형태 3의 변형예 2에 관한 빗살부(131)(제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b))는 전극 기초부(132mA 및 132mB) 아래에 적층되는 접속부(135)를 갖는다. 또는, 실시 형태 3의 변형예 2에 관한 빗살부(131)(제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b))는 전극 기초부(132mA 및 132mB) 위에 적층되어, 접속부(136)를 가져도 된다.
실시 형태 3의 변형예 2에 관한 전극 기초부(132mA 및 132mB)는, 금속 재료로 형성되는 것이 보다 바람직하다. 금속 재료는, 상술한 재료를 사용할 수 있다.
<1-4. 실시 형태 4>
이어서, 실시 형태 4에 관한 액정 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 21은, 실시 형태 4에 관한 제1 전극을 상세하게 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1, 실시 형태 2 및 실시 형태 3에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
실시 형태 4에 관한 제1 전극(31)은 인접하는 전극 기초부(132)에 있어서, 제1 빗살부(131as)와, 제2 빗살부(131b)는, 투광성 도전 재료가 없는 투과 무효 영역(np)을 개재하여 마주 보고 있다. 또한, 실시 형태 4에 관한 제1 전극(31)은 인접하는 전극 기초부(132)에 있어서, 제1 빗살부(131al)와, 전극 기초부(132)의 긴 변(132s)은, 투광성 도전 재료가 없는 투과 무효 영역(nq)을 개재하여 마주 보고 있다. 제1 빗살부(131as)의 선단(131af)과 제1 빗살부(131al)의 선단(131af)과의 길이의 차는 길이 Fa이다.
상술한 도 21에 나타내는 투과 무효 영역(np)의 간격(거리), 즉 제1 빗살부(131as)의 선단(131af)과 제2 빗살부(131b)의 선단(131bf)과의 거리(W)는, 투과 무효 영역(nq)의 간격(제1 빗살부(131al)의 선단(131af)과, 전극 기초부(132)의 긴 변(132s)과의 간격)과 같다.
실시 형태 4에 관한 제1 전극(31)은 제1 빗살부(131al)와 제1 빗살부(131as)가 교대로, 또한 서로 일정 거리를 이격하여, 전극 기초부(132)로부터 복수 돌출한다. 이로 인해, 투과 무효 영역(np) 간에는 제1 빗살부(131al)가 있고, 투과 무효 영역(np)이 Y 방향으로 연속하여 일렬로 배열하지 않는다. 예를 들어, 도 21에 나타내는 투과 무효 영역(np)의 거리(W)는, 길이 Fa×(1/2)보다 작게 한다. 이 구조에 의해, 복수의 투과 무효 영역(np)은, 인접하는 투과 무효 영역(np) 간에 제1 빗살부(131al)를 끼우고, 연속하여 Y 방향의 직선 위에 배열하지 않는다. 이로 인해, 회절광의 겹침의 영향이 작아져, 투과 무효 영역(np)이 퍼져버릴 가능성이 작아진다.
<1-5. 변형예>
이하, 실시 형태 1, 2, 3 및 4의 변형예를 설명한다.
(실시 형태의 변형예 1)
이어서, 실시 형태의 변형예 1에 관한 액정 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 22는, 도 3a 및 도 3b의 A1-A2선 단면의 변형예를 도시하는 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
실시 형태의 변형예 1에 관한 액정 표시 장치(1)는 화소 기판(70A)의 TFT 기판(71)의 표면에 수직인 방향(Z 방향)에 적층된 제1 전극(31)과 제2 전극(32) 사이에서, TFT 기판(71)에 대하여 평행 방향으로 전계(횡전계)를 형성함으로써, 액정층(70C)의 액정 분자를 기판면과 평행한 면 내에서 회전시켜, 액정 분자의 회전에 대응한 광투과율 변화를 이용하여 표시가 행해지는 FFS 모드이다. 예를 들어, 도 22에 나타내는 제2 전극(32)은 상술한 공통 전극(COM)이며, 제1 전극(31)은 상술한 화소 전극이다. 제1 전극(31)은 예를 들어 도전성의 콘택트(90H)를 개재하여 드레인 전극(90)에 접속되어 있다. 제1 전극(31)은 상술된 화소(Vpix)의 영역마다 구획되고, 인접하는 화소(Vpix)의 영역의 제1 전극(31)과는 절연되어 독립한 패턴이 되어 있다.
(실시 형태의 변형예 2)
이어서, 실시 형태의 변형예 2에 관한 액정 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 23은, 실시 형태의 변형예 2에 관한 제1 전극의 형상과 개구부와의 관계를 설명하기 위한 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복하는 설명은 생략한다.
제1 전극(31)은 X 방향으로 연장되는 전극 기초부(132)로부터 돌출된 복수의 빗살부(131)를 구비하고 있다. 각각의 빗살부(131)는 인접하는 전극 기초부(132)로부터 역방향으로 돌출된, 제1 빗살부(131a) 및 제2 빗살부(131b)를 포함한다. 복수의 제1 빗살부(131a)는 서로 일정 거리를 이격하여, 각각의 전극 기초부(132)로부터 돌출된다. 마찬가지로, 복수의 제2 빗살부(131b)는, 서로 일정 거리를 이격하여, 각각의 전극 기초부(132)로부터 돌출된다. 각각의 전극 기초부(132)로부터는, Y 방향을 따라서 제1 빗살부(131a)가 연장하고, Y 방향을 따라서 제1 빗살부(131a)가 연장되는 방향과 역방향으로 제2 빗살부(131b)가 연장하고 있다.
이로 인해, 상술한 제1 배향막(73a)은 Y 방향으로 소정의 초기 배향성을 가지도록, 도 23에 나타내는 러빙 방향(Rub)으로 러빙 처리가 실시되어 있다. 제2 배향막(73b)은 제1 배향막(73a)의 러빙 방향(Rub)과 반평행하게 러빙 처리가 실시되어 있다. 제1 배향막(73a) 및 제2 배향막(73b)은 러빙 방향(배향 방향)이 서로 안티 패러렐의 관계가 되어 있다. 또한, 그 러빙 처리는, 상술한 광 배향 처리와 같이, 다른 배향 처리로 대신해도 된다.
<2. 적용예>
이어서, 도 24 내지 도 37을 참조하여, 실시 형태 및 그 변형예에서 설명한 액정 표시 장치(1)의 적용예에 대하여 설명한다. 도 24 내지 도 37은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다. 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)는 휴대 전화, 스마트폰 등의 휴대 단말 장치, 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라, 또는, 차량에 설치되는 미터류 등의 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)는 외부로부터 입력된 영상 신호 또는 내부에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 전자 기기는, 액정 표시 장치(1)에 영상 신호를 공급하고, 액정 표시 장치(1)의 동작을 제어하는 제어 장치를 구비한다.
(적용예 1)
도 24에 나타내는 전자 기기는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)가 적용되는 텔레비전 장치이다. 이 텔레비전 장치는, 예를 들어 프론트 패널(511) 및 필터 유리(512)를 포함하는 영상 표시 화면부(510)를 갖고 있으며, 이 영상 표시 화면부(510)는 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)이다.
(적용예 2)
도 25 및 도 26에 나타내는 전자 기기는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)가 적용되는 디지털 카메라이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들어 플래시용의 발광부(521), 표시부(522), 메뉴 스위치(523) 및 셔터 버튼(524)을 갖고 있으며, 그 표시부(522)는 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)이다. 도 25에 도시한 바와 같이, 이 디지털 카메라는, 렌즈 커버(525)를 갖고 있으며, 렌즈 커버(525)를 슬라이드시킴으로써 촬영 렌즈가 나타난다. 디지털 카메라는, 그 촬영 렌즈로부터 입사하는 광을 촬영함으로써, 디지털 사진을 촬영할 수 있다.
(적용예 3)
도 27에 나타내는 전자 기기는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 나타내는 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들어 본체부(531), 이 본체부(531)의 전방측면에 설치된 피사체 촬영용의 렌즈(532), 촬영 시의 스타트/스톱 스위치(533) 및 표시부(534)를 갖고 있다. 그리고, 표시부(534)는 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)이다.
(적용예 4)
도 28에 나타내는 전자 기기는, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)가 적용되는 노트북형 퍼스널 컴퓨터이다. 이 노트북형 퍼스널 컴퓨터는, 예를 들어 본체(541), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(542) 및 화상을 표시하는 표시부(543)를 갖고 있으며, 표시부(543)는 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)에 의해 구성되어 있다.
(적용예 5)
도 29 내지 도 35에 나타내는 전자 기기는, 액정 표시 장치(1)가 적용되는 휴대 전화기이다. 도 29는 휴대 전화기를 개방한 상태에서의 정면도, 도 30은 휴대 전화기를 개방한 상태에서의 우측면도, 도 31은 휴대 전화기를 접은 상태에서의 정면도, 도 32는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 좌측면도, 도 33은 휴대 전화기를 접은 상태에서의 우측면도, 도 34는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 평면도, 도 35는 휴대 전화기를 접은 상태에서의 저면도이다. 그 휴대 전화기는, 예를 들어 상측 하우징(551)과 하측 하우징(552)을 연결부(힌지부)(553)로 연결한 것이며, 디스플레이(554), 서브 디스플레이(555), 픽처 라이트(556) 및 카메라(557)을 갖고 있다. 그 디스플레이(554)는 액정 표시 장치(1)가 설치되어 있다. 이로 인해, 그 휴대 전화기의 디스플레이(554)는 화상을 표시하는 기능 이외에, 터치 동작을 검출하는 기능을 가져도 된다.
(적용예 6)
도 36에 나타내는 전자 기기는, 휴대형 컴퓨터, 다기능의 휴대 전화, 음성 통화 가능한 휴대 컴퓨터 또는 통신 가능한 휴대 컴퓨터로서 동작하고, 소위 스마트폰, 태블릿 단말기라고 불리는 경우도 있는, 정보 휴대 단말기이다. 이 정보 휴대 단말기는, 예를 들어 하우징(561)의 표면에 표시부(562)를 갖고 있다. 이 표시부(562)는 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)이다.
(적용예 7)
도 37은, 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 미터유닛의 개략 구성도이다. 도 37에 나타내는 미터유닛(전자 기기)(570)은, 연료계, 수온계, 스피드 미터, 타코 미터 등, 복수의 상술한 실시 형태 또는 그 변형예의 하나에 관한 액정 표시 장치(1)를 액정 표시 장치(571)로서 구비하고 있다. 그리고, 복수의 액정 표시 장치(571)는 모두, 1매의 외장 패널(572)에 덮여 있다.
도 37에 나타내는 액정 표시 장치(571) 각각은, 액정 표시 수단으로서의 액정 패널(573) 및 아날로그 표시 수단으로서의 무브먼트 기구를 서로 조합한 구성으로 되어 있다. 그 무브먼트 기구는, 구동 수단으로서의 모터와, 모터에 의해 회전되는 지침(574)을 갖고 있다. 그리고, 도 37에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(571)에서는, 액정 패널(573)의 표시면에 눈금 표시, 경고 표시 등을 표시할 수 있음과 함께, 무브먼트 기구의 지침(574)이 액정 패널(573)의 표시면 측에 있어서 회전하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한 도 37에서는, 1매의 외장 패널(572)에 복수의 액정 표시 장치(571)을 설치한 구성으로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 외장 패널에 의해 둘러싸인 영역에 1개의 액정 표시 장치(571)를 설치하고, 그 액정 표시 장치에 연료계, 수온계, 스피드 미터, 타코 미터 등을 표시시켜도 된다.
<3. 본 발명의 형태>
본 발명은, 이하의 형태를 포함한다.
(1) 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과,
상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 설치된 액정층과,
상기 제1 기판과 상기 액정층의 사이에 설치된 제1 전극과 제2 전극을 갖는 액정 표시 장치이며,
상기 제1 전극은,
제1 방향으로 연장되는 복수의 전극 기초부와,
상기 제1 방향에 있어서 서로 일정 거리를 이격하여 상기 전극 기초부 각각으로부터 빗살 모양으로 돌출되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 복수의 제1 빗살부와,
상기 제1 방향에 있어서 서로 일정 거리를 이격하여 상기 전극 기초부 각각으로부터 빗살 모양으로 돌출되고, 상기 제2 방향과는 역방향으로 연장되는 복수의 제2 빗살부를 포함하고,
인접하는 상기 전극 기초부로부터 연장되는 상기 제1 빗살부 및 상기 제2 빗살부의 선단이 각각 간격을 두고 대향하고,
대향하는 상기 선단의 사이의 부분에 투과 무효 영역이 각각 형성되고,
상기 투과 무효 영역이 연속하여 상기 제1 방향으로 배열하지 않는, 액정 표시 장치.
(2) 상기 제1 전극은, 상기 전극 기초부로부터의 돌출 길이가 다른 제1 빗살부를 포함하는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(3) 상기 간격은, 상기 제1 빗살부의 상기 돌출 길이의 차의 1/2보다 작은, (2)에 기재된 액정 표시 장치.
(4) 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은, 상기 액정층을 구동하는 횡전계를 발생시키게 배치되어 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(5) 상기 제1 전극은, 절연층을 개재하여 상기 제2 전극 위에 적층되어 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(6) 상기 액정층은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 빗살부의 긴 변이 인접하는 영역에서, 그 긴 변 중 한쪽의 근방 영역에 있는 액정 분자와, 다른 쪽의 긴 변의 근방 영역에 있는 액정 분자가 상기 제2 방향에 대하여 서로 역방향으로 회전하는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(7) 상기 제1 전극은,
상기 전극 기초부로부터의 돌출 길이가 다른 제1 빗살부와,
상기 전극 기초부로부터의 돌출 길이가 다른 제2 빗살부를 포함하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 빗살부의 긴 변과 상기 제2 빗살부의 긴 변이 인접하는 영역에서, 그 긴 변 각각의 근방 영역에 있는 액정 분자가 상기 제2 방향에 대하여 동일 방향으로 회전하는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(8) 상기 제1 전극과 상기 액정층과의 사이에 설치된 제1 배향막과,
상기 제2 기판과 상기 액정층과의 사이에 제2 배향막을 더 갖고,
상기 제1 배향막은, 상기 제2 방향과 평행 방향인 제1 배향 방향으로 배향 처리되고,
상기 제2 배향막은, 상기 제1 배향막의 상기 제1 배향 방향과 역방향인 제2 배향 방향으로 배향 처리되고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전압이 인가되어 있지 않은 경우, 상기 액정층의 액정 분자의 장축이 상기 제1 배향 방향으로 배열하여 배향하고 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(9) 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 전압이 인가되는 경우, 상기 액정 분자의 장축은, 인접하는 상기 제1 빗살부의 긴 변 중 한쪽의 근방 영역에서 상기 제1 기판의 면 내 방향에서 우측 주위로 회전하고, 다른 쪽의 근방 영역에서 상기 제1 기판의 면 내 방향에서 좌측 주위로 회전하면서, 상기 제1 기판에 대하여 수직인 방향을 향하여 상승되게 배향하는, (8)에 기재된 액정 표시 장치.
(10) 상기 제1 빗살부 또는 제2 빗살부는, 상기 전극 기초부가 위 또는 아래로 적층된 접속부를 갖는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(11) 상기 전극 기초부는, 투광성 도전 재료로 형성되어 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(12) 상기 전극 기초부는, 금속 재료로 형성되어 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(13) 상기 빗살부는, 투광성 도전 재료로 형성되어 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(14) 상기 전극 기초부는, 상기 접속부보다 하층에 있는, (1)에 기재된 액정 표시 장치.
(15) (1)에 기재된 액정 표시 장치와, 상기 액정 표시 장치에 입력 신호를 공급하는 제어 장치를 갖는 전자 기기.
1 액정 표시 장치
2 표시 패널
21 표시 에리어부
22 수직 드라이버
23 수평 드라이버
70A 화소 기판
70B 대향 기판
70C 액정층
71 TFT 기판
72 유리 기판
73a 제1 배향막
73b 제2 배향막
74 절연층
76b 개구부
90 드레인 전극
90H 콘택트
91 소스 전극
92 반도체층
93 게이트 전극
131 제1 빗살부
131a 제1 빗살부
131al 제1 빗살부
131as 제1 빗살부
131b 제2 빗살부
131bl 제2 빗살부
131bs 제2 빗살부
132 전극 기초부
132A 전극 기초부
132B 전극 기초부
132mA 전극 기초부
132mB 전극 기초부
135 접속부
136 접속부
dcl 디스크리네이션 라인
Lcm 액정 분자
LCQ 액정 회전 방향
nb 투과 무효 영역
np 투과 무효 영역
nq 투과 무효 영역
Rub 러빙 방향
S 슬릿
W 거리

Claims (15)

  1. 대향하는 제1 기판 및 제2 기판과,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 설치된 액정층과,
    상기 제1 기판과 상기 액정층의 사이에 설치된 제1 전극과 제2 전극
    을 갖는 액정 표시 장치로서,
    상기 제1 전극은,
    제1 방향으로 연장되는 복수의 전극 기초부와,
    상기 제1 방향에 있어서 서로 일정 거리를 이격하여 상기 전극 기초부 각각으로부터 빗살 모양으로 돌출되고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 연장되는 복수의 제1 빗살부와,
    상기 제1 방향에 있어서 서로 일정 거리를 이격하여 상기 전극 기초부 각각으로부터 빗살 모양으로 돌출되고, 상기 제2 방향과는 역방향으로 연장되는 복수의 제2 빗살부를 포함하고,
    인접하는 상기 전극 기초부로부터 연장되는 상기 제1 빗살부 및 상기 제2 빗살부의 선단이 각각 간격을 두고 대향하고,
    대향하는 상기 선단의 사이의 부분에 투과 무효 영역이 각각 형성되고,
    상기 투과 무효 영역이 연속하여 상기 제1 방향으로 배열하지 않는, 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은, 상기 전극 기초부로부터의 돌출 길이가 다른 제1 빗살부를 포함하는, 액정 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 간격은, 상기 제1 빗살부의 상기 돌출 길이의 차의 1/2보다 작은, 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극은, 상기 액정층을 구동하는 횡전계를 발생시키게 배치되어 있는, 액정 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전극은, 절연층을 개재하여 상기 제2 전극 위에 적층되어 있는, 액정 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액정층은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 빗살부의 긴 변이 인접하는 영역에서, 그 긴 변 중 한쪽의 근방 영역에 있는 액정 분자와, 다른 쪽의 긴 변의 근방 영역에 있는 액정 분자가 상기 제2 방향에 대하여 서로 역방향으로 회전하는, 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은,
    상기 전극 기초부로부터의 돌출 길이가 다른 제1 빗살부와,
    상기 전극 기초부로부터의 돌출 길이가 다른 제2 빗살부를 포함하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전압이 인가되는 경우, 상기 제1 빗살부의 긴 변과 상기 제2 빗살부의 긴 변이 인접하는 영역에서, 그 긴 변 각각의 근방 영역에 있는 액정 분자가 상기 제2 방향에 대하여 동일 방향으로 회전하는, 액정 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 액정층과의 사이에 설치된 제1 배향막과,
    상기 제2 기판과 상기 액정층과의 사이에 제2 배향막을 더 갖고,
    상기 제1 배향막은, 상기 제2 방향과 평행 방향인 제1 배향 방향으로 배향 처리되고,
    상기 제2 배향막은, 상기 제1 배향막의 상기 제1 배향 방향과 역방향인 제2 배향 방향으로 배향 처리되고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 대하여 전압이 인가되어 있지 않은 경우, 상기 액정층의 액정 분자의 장축이 상기 제1 배향 방향으로 배열하여 배향하고 있는, 액정 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 전압이 인가되는 경우, 상기 액정 분자의 장축은, 인접하는 상기 제1 빗살부의 긴 변 중 한쪽의 근방 영역에서 상기 제1 기판의 면 내 방향에서 우회전으로 회전하고, 다른 쪽의 근방 영역에서 상기 제1 기판의 면 내 방향에서 좌회전으로 회전하면서, 상기 제1 기판에 대하여 수직인 방향을 향하여 상승되게 배향하는, 액정 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 빗살부 또는 제2 빗살부는, 상기 전극 기초부가 위 또는 아래로 적층된 접속부를 갖는, 액정 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전극 기초부는, 투광성 도전 재료로 형성되어 있는, 액정 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전극 기초부는, 금속 재료로 형성되어 있는, 액정 표시 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 빗살부는, 투광성 도전 재료로 형성되어 있는, 액정 표시 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 전극 기초부는, 상기 접속부보다 하층에 있는, 액정 표시 장치.
  15. 제1항에 기재된 액정 표시 장치와,
    상기 액정 표시 장치에 입력 신호를 공급하는 제어 장치
    를 갖는 전자 기기.
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