CN102023419A - 液晶器件和电子装置 - Google Patents

液晶器件和电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102023419A
CN102023419A CN2010102778245A CN201010277824A CN102023419A CN 102023419 A CN102023419 A CN 102023419A CN 2010102778245 A CN2010102778245 A CN 2010102778245A CN 201010277824 A CN201010277824 A CN 201010277824A CN 102023419 A CN102023419 A CN 102023419A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
substrate
layer
crystal device
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102778245A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102023419B (zh
Inventor
吉田周平
泷泽圭二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN102023419A publication Critical patent/CN102023419A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102023419B publication Critical patent/CN102023419B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136218—Shield electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/22—Antistatic materials or arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

在此提供了液晶器件和电子装置。所述液晶器件包括：第一衬底；第二衬底；液晶层，夹在第一衬底和第二衬底之间；第一电极和第二电极，布置在面向液晶层的第一衬底的一侧；以及滤色器和静电屏蔽层，布置在面向液晶层的第二衬底的一侧，滤色器包括至少三种不同色彩的着色层，所述静电屏蔽层具有与三种不同色彩的至少其中之一的着色层相对应地形成在其中的孔径。

Description

液晶器件和电子装置
技术领域
本发明涉及液晶器件和包括该液晶器件的电子装置。
背景技术
作为液晶器件，存在如下已知的液晶器件：其配置为布置在一对衬底之一上的像素电极和公共电极之间生成电场(该电场与衬底表面平行)，以便于驱动液晶。液晶器件还被配置为将固定电位施加到在另一衬底的外表面上布置的透明导电膜(JP-A-2001-51263(专利文献1))。
专利文献1的液晶器件被描述为将固定电位施加到透明导电膜，以使得另一衬底不太易于受到静电累积(build-up)的影响，从而可以防止静电电荷引起的液晶分子配向的混乱，使得实现高清晰度显示。
为了实现高清晰度显示，已经如下的液晶显示器件，该液晶显示器件包括：第一衬底，具有第一电极；第二衬底，具有滤色器和用于覆盖所述滤色器的第二电极；以及液晶，密封在各衬底之间，其中，至少将第一电极或第二电极形成为具有根据与其相对的滤色器的色彩而不同的厚度(JP-A-122803(专利文献2))。
专利文献2的彩色液晶显示器件被描述为使得至少将第一电极或第二电极形成为具有根据与其相对的滤色器的色彩而不同的厚度，从而可以调节透射通过滤色器的光的透射率，使得实现具有非常好的色彩平衡的图像显示。
发明内容
为了将专利文献2的技术构思应用于专利文献1的液晶器件，需要将滤色器布置在一个衬底上。进一步，与一个衬底相对的另一衬底上的像素电极或公共电极的厚度应当根据滤色器的色彩而变化。
然而，这存在的问题在于：夹在一个衬底和另一衬底之间的液晶层的厚度对于滤色器的每一色彩而改变，导致响应速度的变化。
另一问题在于：当透射通过滤色器的光穿过另一衬底上布置的透明导电膜时，实际显示的色调(hue)或色彩平衡偏离光学上最佳条件。
因此，期望解决至少一部分上述问题。
本发明的实施例涉及液晶器件，包括：第一衬底；第二衬底；液晶层，其夹在第一衬底和第二衬底之间；第一电极和第二电极，布置在面向液晶层的第一衬底的一侧；以及滤色器和静电屏蔽层，布置在面向液晶层的第二衬底的一侧，所述滤色器包括至少三种不同色彩的着色层。所述静电屏蔽层具有与所述三种不同色彩的至少之一的着色层相对应地形成在其中的孔径。
在此配置中，静电屏蔽层被布置在面向液晶层的第二衬底一侧。这抑制了第二衬底上的静电电荷所引起的液晶层中液晶分子配向的混乱。进一步，在静电屏蔽层中的孔径透射穿过着色层的光几乎不受静电屏蔽层影响。因此，如实地重建了着色层的原始色调和色度。即，可以提供如下的液晶器件：其减小了对于静电电荷的敏感度，并且产生调节的色彩显示，同时对诸如响应速度之类的光学特性具有更小的影响。
在上述液晶器件中，优选地，着色过滤器具有红、绿和蓝的着色层，并且静电屏蔽层中的孔径与蓝色的着色层对应地形成。
在此配置中，由于与作为黄色的补色的蓝色的着色层对应地形成静电屏蔽层中的孔径，因此以接近于自然白色的期望的白平衡来显示白色。即，可以提供能够提供在美学上有吸引力的图像的液晶器件。
在上述液晶器件中，优选地，第二衬底具有树脂制成的光屏蔽部分，用于分隔一种色彩的着色层与另一色彩的着色层，并且以孔径的区域在平面视图上与光屏蔽部分局部重叠的方式形成静电屏蔽层中的孔径。
在此配置中，在平面视图上孔径一端进入以着色层形成的区域(这导致色彩不均匀)可以得到抑制。
在上述液晶器件中，优选地，第二衬底具有覆盖滤色器的保护涂层，并且将静电屏蔽层布置在衬底表面与保护涂层之间。
在此配置中，至少保护涂层和液晶层插在第二衬底上的静电屏蔽层与第一衬底上的第一和第二电极之间。因此，对于静电屏蔽层和第一电极或第二电极之间的纵向电场(其是在第一电极和第二电极之间生成横向电场时生成的)，其强度可以得到降低。即，抑制了纵向电场所引起的透射率的减小，由此可以实现极好的光学特性。
在上述液晶器件中，进一步优选地，静电屏蔽层被布置在滤色器和保护涂层之间。
此配置允许静电屏蔽层抑制杂质从树脂着色层或光屏蔽部分到液晶层中的扩散。
在上述液晶器件中，优选地，保护涂层具有1μm～5μm的厚度。
此配置允许保护涂层用作滤色器的平面层。此外，可以保持光透射率，使得可以提供能够提供在美学上有吸引力的图像的液晶器件。
在上述液晶器件中，优选地，静电屏蔽层具有20nm～200nm的厚度。
此配置提供了如下的液晶器件：在确保抗静电功能的同时，即使在透射通过液晶层的光透射静电屏蔽层和着色层时，也允许所期望的色彩表现。
本发明的另一实施例涉及包括上述液晶器件的电子装置。
此配置提供了如下的电子装置：其几乎不遭受静电所引起的不均匀显示，并且可以显示能够得到美观呈现并处于可识别状态的信息(如，图像)。
附图说明
图1A是示出液晶器件的配置的示意前视图，而图1B是沿着图1A的线H-H’所获得的示意性横截面视图。
图2是示出液晶器件的电气配置的等效电路示意图。
图3是示出像素的配置的示意性平面图。
图4是示出沿着图3的线A-A’线所获得的像素的主要的局部横截面视图。
图5A和图5B是示出液晶器件的光学设计要求的示意图。
图6是示出屏蔽电极的配置的示意性平面图。
图7是示出比较示例和示例中的屏蔽电极和OVC层的配置的表格。
图8是比较示例和示例的CIE xy色度图。
图9是作为电子装置的便携式电话的示意性透视图。
图10A和图10B是每个均示出变型的相对衬底的配置的示意图。
具体实施方式
下文参考附图说明本发明的特定实施例。在附图中，要描述的各组件被适当地放大或缩小以便于可识别。
(第一实施例)
<液晶器件>
参考图1A和图1B、图2、图3、图4、图5A和图5B以及图6，描述根据本实施例的液晶器件。图1A是示出液晶器件的配置的示意性前视图，而图1B是沿着图1A的线H-H’所获得的示意性横截面视图。图2是示出液晶器件的电气配置的等效电路示意图。图3是示出像素的配置的示意性平面图。图4示出沿着图3的线A-A’线所获得的像素的主要的局部横截面视图。图5A和图5B是示出液晶器件的光学设计要求的示意图。图6是示出屏蔽电极的配置的示意性平面图。
如图1A和图1B中所示，根据本实施例的液晶器件100包括作为一对衬底的元件衬底(element substrate)10和相对衬底(counter substrate)20。作为第一衬底的元件衬底10和作为第二衬底的相对衬底20被布置在预定位置上，并且以固定间隔彼此相对。元件衬底10和相对衬底20在其之间夹有液晶层50，在该液晶层50中，在密封剂40密封的空间中填充了具有正介电各向异性的液晶。元件衬底10、相对衬底20和夹在其之间的液晶层50的组合被称作液晶单元101。
沿着相对衬底20的各侧提供的框状密封剂40内部的区域用作显示区域10a。多个显示像素被布置在显示区域10a中，在该显示区域10a中，分别与红(R)、绿(G)和蓝(B)对应的子像素SG用作一个显示控制单元。
与三种色彩对应的子像素SG以下方式排列，即，使得将同一色彩的子像素SG布置在矩形液晶单元101的长度方向上，而将不同色彩的子像素排列在与所述长度方向正交的宽度方向上，即，将它们排列成“长条”的形式。
元件衬底例如是透明玻璃衬底，并且在其面向液晶层50的一侧具有多个子像素SG以及用于驱动/控制子像素SG的薄膜晶体管。
相对衬底20例如也是透明玻璃衬底，并且在其面向液晶层50的一侧具有滤色器22和光屏蔽部分21。滤色器22包括不同色彩的过滤器(着色层)。
光屏蔽部分21由具有光阻挡效果的材料(如，树脂材料)制成，并且被提供用于将滤色器22分为不同色彩的过滤器。光屏蔽部分21也被称作黑矩阵(BM)。
在与面向液晶层50的一侧相对的元件衬底10的表面上，提供偏振板19作为偏振元件。同样地，在与面向液晶层50的一侧相对的相对衬底20的表面上，提供偏振板26作为偏振元件。偏振板19和26不限于简单的偏振板，且均可以与光学膜(如，阻滞膜)相组合，或者可具有例如应用于其光入口或光出口表面的防眩光涂层或硬涂层。
元件衬底10具有从相对衬底20的近侧突出的终端部分10b。终端部分10b在其上具有作为用于驱动液晶器件100的半导体器件的驱动器IC 102和103。
驱动器IC 102具有数据线驱动电路，且驱动器IC 103具有扫描线驱动电路。
在液晶单元101的宽度方向上，在其近似中心将驱动器IC 102平面地安装在终端部分10b上，而将驱动器IC 103平面地安装在终端部分10b的每一端附近。
终端部分10b还具有用于与外部驱动电路进行连接的互连衬底105。互连衬底105例如是柔性印刷电路(FPC)，并且其有时被称作FPC 105。
这种液晶器件100是所谓的有源驱动的透射液晶器件。当使用时，液晶器件100例如由具有光源(如，发光二极管(LED)或电致发光(EL))的照明器件(未示出)照亮。
如图2中所示，液晶器件100具有多条数据线6a，其连接至具有数据线驱动电路的驱动器IC 102；以及多条扫描线3a和公共线3b，其连接至具有扫描线驱动电路的驱动器IC 103。数据线6a和扫描线3a以绝缘方式彼此交叉，并且将子像素SG布置在由数据线6a和扫描线6b所限定的区域中。
每个显示像素SG包括作为第一电极的公共电极13、作为第二电极的像素电极15以及用作开关器件的薄膜晶体管30。薄膜晶体管30的栅极连接至扫描线3a，源极连接至数据线6a，且漏极连接至像素电极15。公共电极13连接至公共线3b。
驱动器IC 102通过数据线6a将图像信号S1、S2、......、和Sn提供至各个子像素SG。图像信号S1～Sn可以按照线序列方式而以此顺序被提供至成组的多个相邻数据线6a，并且可被交替地提供至成组的多个相邻数据线6a。
驱动器IC 103在预定定时，按照脉冲的方式将扫描信号G1、G2、......、和Gm提供至扫描线3a。扫描线G1、G2、......、和Gm按照线序列方式而以此顺序被施加至薄膜晶体管30的各栅极。
通过在给定的时间段内输入扫描信号G1、G2、......、和Gm以导通作为开关器件的薄膜晶体管30，在预定定时将从数据线6a提供的图像信号S1、S2、......、和Sn写入至各像素电极15。通过像素电极15写入在液晶层50中的预定电平的图像信号S1、S2、......、和Sn的每个经由液晶层50在像素电极15和与其相对的公共电极13之间保留了给定的时间段。
即，在公共电极13和像素电极15之间生成的电场驱动/控制液晶层50，并且子像素SG基于图像信号执行显示。
在下文中，薄膜晶体管被称作TFT(薄膜晶体管)，并且称为TFT 30。
接下来，更加详细地描述子像素SG的配置。如图3中所示，在由数据线6a和扫描线3a限定的每一像素区域中，子像素SG具有在平面图上基本为矩形的像素电极15。进一步，将公共电极13布置于在平面图上与像素电极15相重叠的位置。
在数据线6a和扫描线3a的每一交叉点附近，将TFT 30布置在扫描线3a上。
像素电极15例如由透明的导电膜(如ITO(铟锡氧化物))形成，并且具有在像素区域的长度方向上延伸并在宽度方向上以预定间隔隔开的多个条状电极部分15a。在条状电极部分15a之间，存在狭缝(slit)状的空间，将在下文称为狭缝15b。条状电极部分15a(或狭缝15b)在与数据线6a的延伸方向交叉的方向上略微倾斜。
包括这种条状电极部分15a的像素电极15通过接触孔H1而电连接至从TFT 30的半导体层30a之上朝着像素区域内部延伸的漏极电极30d。公共电极13例如由透明导电膜(如，ITO)形成。公共电极13是平面的并被提供为横过像素区域的长度，其一个纵向端在平面图上与公共线3b重叠的部分被电连接至公共线3b。
这些子像素SG被布置在元件衬底10上。子像素SG分别与相对衬底20上的红(R)、绿(G)和蓝(B)这三种色彩的过滤器相对应，并具有相同的配置。
接下来，以子像素SG(R)为例，参考图4更加详细地描述子像素SG的结构。如图4中所示，首先，由低阻互连材料(如，铝)制成的导电层通过溅射或真空淀积而形成在元件衬底10上，然后所形成的导电层被通过光刻而图案化以形成扫描线3a。形成例如由SiO2(二氧化硅)制成的栅绝缘膜11以覆盖扫描线3a。
将无定形硅层形成在栅绝缘膜11上，并通过光刻将其图案化以在与扫描线3a重叠的位置以岛的形式形成半导体层30a。
形成导电层以覆盖半导体层30a，并通过光刻将其图案化，从而整体地形成与半导体层30a的源极区域相重叠的源极电极30s，以及与源极电极30s相连接的数据线6a。还形成漏极电极30d以与半导体层30a的漏极区域相重叠。
形成例如由SiN(氮化硅)制成的第一中间层绝缘膜12以覆盖半导体层30a、漏极电极30d和源极电极30s(数据线6a)。
将导电层形成在第一中间层绝缘膜12上，并通过光刻将其图案化以形成公共线3b(未示出)。形成透明导电膜以覆盖公共线3b，然后类似地通过光刻将其图案化以形成公共电极13。
然后形成例如由丙烯酸树脂材料制成的第二中间层绝缘膜14以覆盖公共电极13。进一步，将第一中间层绝缘膜12和第二中间层绝缘膜14的一部分刻蚀掉，以形成抵达延伸至像素区域中的漏极电极30d的孔。在第二中间层绝缘膜14上，形成透明导电膜以覆盖该孔，然后通过光刻将其图案化以形成接触孔H1和与其连接的像素电极15。像素电极15被配置为包括多个条状电极部分15a。
形成例如由聚酰亚胺树脂制成的配向膜16以覆盖像素电极15。配向膜15经受配向处理(如，摩擦)，以便以预定方向配向液晶分子LC。
在面向液晶层50的相对衬底20的一侧上，首先，使用具有光屏蔽特性的树脂材料形成光屏蔽部分21。通过利用诸如胶版印刷(off-set printing)之类的印刷方法对其应用树脂材料且随后进行图案化的方法，或者将具有光敏性的树脂材料应用于整个表面且随后通过曝光和显影进行图案化的方法，可以形成光屏蔽部分21。
接下来，向其应用光敏性过滤材料以覆盖光屏蔽部分21，然后曝光和显影以形成滤色器22。不必说，单独地由每一色彩R、G和B形成滤色器22。这种滤色器22可以通过液滴排出方法(喷墨打印)形成，该方法包括将树脂材料制成的光屏蔽部分21形成为分割部分，将含有过滤材料的液体物质的液滴排出至光屏蔽部分21所限定的区域中，并且将其进行干燥以形成每一色彩的滤色器22。
然后，形成由透明导电膜形成的作为静电屏蔽层的屏蔽电极23以覆盖滤色器22。例如使用透明丙烯酸树脂形成保护涂层(OVC)24以覆盖屏蔽层23。进一步，形成例如由聚酰亚胺树脂制成的配向膜25以覆盖保护涂层24。如同在元件衬底10一侧的配向膜16的情况下那样，配向膜25经受配向处理(如，摩擦)以便以预定方向配向液晶分子LC。
由此配置的液晶器件100按照下面那样进行工作。在子像素SG(R)中，在具有条状电极部分15a的像素电极15与公共电极13之间生成的电场控制液晶层50中液晶分子LC的配向方向以执行显示。这种液晶器件被称作FFS(边缘场开关)模式液晶器件。
下面描述液晶器件100的光学设计。如图5A中所示，液晶单元101的初始配向是沿着像素列方向(即，方向Y)的均匀(homogeneous)配向。更具体而言，元件衬底10的配向膜16的摩擦方向和相对衬底20的配向膜25的摩擦方向均是沿着方向Y，但是彼此以180°定向。
在光学上，偏振板对19和26以交叉的Nicols形式排列(以其透射轴或吸收轴彼此正交的状态)，且液晶单元101在其之间。具体地，在来自照明器件的光入射一侧上的偏振板19的透射轴19t处于与上述初始配向方向相同的方向。相比之下，光退出一侧上的偏振板26的透射轴26t处于与上述初始配向方向相正交的方向。
即，入射光透射通过偏振板19，且由此转换为线性偏振光，并且透射通过液晶单元101。然而，然后由偏振板26吸收光，且因此，在未驱动状态(即，初始配向状态)下呈现黑色显示。
如图5B中所示，子像素SG的像素电极15的狭缝15b相对于配向处理方向以朝着左下方的5°(朝着右上方的85°)的角度倾斜。因此，作为在像素电极15(其具有条状电极部分15a)和与其相对的公共电极13之间施加驱动电压的结果，在平面图上与条状电极部分15a(或狭缝15b)的延伸方向正交的方向上生成电场。
将具有正介电各向异性的液晶分子LC配向，以使得主轴处于电场方向上。因此，液晶分子LC在条状电极部分15a的附近被逆时针扭曲。结果，在液晶层50中出现光学旋转(见图4)。通过偏振板19转换为线性偏振光的入射光在穿过液晶单元101的同时旋转，然后穿过偏振板26。即，在受驱动的状态下，观察滤色器22给出的色彩，并且当形成显示像素的不同色彩的子像素SG都处于受驱动状态时，呈现白色显示。这种显示模式被称作“正常黑模式”。
配向处理方向和条状电极部分15a(或狭缝15b)所产生的角度不限于5°。以这种角度进行设置，以使得当生成电场时，将液晶分子LC以固定方向稳定地扭曲。
在这种液晶器件100中，例如在专利文献1中所述的那样，布置在相对衬底20一侧上的屏蔽电极23具有如下的构造：在该构造中，给出了与公共线3b中(即，与公共电极13中)的电位相同的电位，或者诸如地电位或逻辑电位之类的恒定电位。结果，相对衬底20不太易于受到静电电荷影响。
同时，当在器件衬底10一侧上布置的像素电极15和公共电极13之间生成电场以驱动液晶层50时，也有可能在像素电极15和与其相对的屏蔽电极23之间生成电场。前一电场基本上与器件衬底10的衬底表面平行，由此被称作横向电场，而后一电场被称作纵向电场。
在FFS模式液晶器件100中，如上所述，通过横向电场基本上与衬底表面平行地配向的液晶分子LC被扭曲以在液晶层50中产生光学旋转。由于纵向电场的生成促使液晶分子LC在液晶层50上的光学旋转被削弱的厚度方向上配向，这导致液晶器件100中光透射率的降低。
在此实施例中，在相对衬底20上，屏蔽电极23被布置在滤色器22和OVC层24之间以使得屏蔽电极23远离液晶层50，从而纵向电场的强度不比横向电场的强度更强(见图4)。
进一步，如图6中所示，屏蔽电极23具有与不同色彩的子像素SG(R)、SG(G)和SG(B)(其以长条形式排列在方向X和Y上)中的蓝色子像素SG(B)相对应的孔径(aperture)23a。
对每一子像素SG(B)提供这种孔径23a，并且孔径23a具有比子像素SG(B)的像素区域更大的区域。以这样的方式形成孔径23a，以使得孔径区域与光屏蔽部分21(其实际上限定子像素SG(B)的像素区域)局部重叠。
屏蔽电极23在平面图上的这种配置是要防止透射通过蓝色滤色器22的光进一步透射通过屏蔽电极23。否则，允许一些光被屏蔽电极23吸收，导致透射率的降低或色调的变化。进一步，蓝色子像素SG(B)中几乎不生成纵向电场。即，纵向电场引起的透射率的降低也得到抑制。结果，蓝色光的透射率和色调，黄色的补色得到保证，因此，调节白平衡以使得白色显示看上去更像白色，使得实现能够提供在美学上吸引人的图像的液晶器件100。
进一步，考虑用于通过使用密封剂40将器件衬底10和相对衬底20附接在一起的位置精度，每一孔径23a均提供有比子像素SG(B)的像素区域更大的区域。因此，可以可靠地开启与子像素SG(B)相对的蓝色滤色器22。
在液晶器件100中，同一色彩的子像素SG排列在方向Y上，且因此，看似可能的是横越多个子像素SG(B)提供孔径23a；然而，这种配置使得屏蔽电极23的平面电阻的增大，导致抗静电效果的降低。在该第一实施例中，为了避免由于提供孔径23a而引起的抗静电性效果的显著降低，对单个子像素SG(B)提供一个孔径23a。
孔径23a不限于仅与子像素SG(B)对应地提供。例如，考虑液晶器件100的白平衡，不仅可以与子像素SG(B)而且可以与红色子像素SG(R)对应地提供孔径23a。
下面是比较示例和示例。图7是示出比较示例和示例中的屏蔽电极和OVC层的配置的表格。图8是比较示例和示例的CIE xy色度图。图8的CIExy色度图是从下面比较示例和示例的液晶器件100的光学仿真和产生条件中获得的。
在比较示例1、比较示例2和示例1～6中的每一个之中，液晶器件100中的液晶层50包括具有正介电各向异性的液晶，并且具有0.12～0.15的双折射系数Δn、8.0～16.0的介电常数Δε以及2.5μm～4.0μm的厚度。
在滤色器22中，过滤器的厚度几乎相同，并且为大约1μ～大约2.5μm。
通过溅射或真空淀积形成为透明导电膜的ITO膜用作屏蔽电极23。
OVC层24由透明丙烯酸树脂制成，并且其在1KHz上具有大约2.5的介电常数。
如图7中所示，示例1～6采用在不同条件下形成的相对衬底20一侧上的屏蔽电极23和OVC层24的组合。
具体而言，在示例1～5中，屏蔽电极23的厚度为大约150nm，而OVC层24的厚度从1.0μm到5.0μm变化。在示例6中，OVC层24的厚度为大约3.0μm(上述变化范围的中值)，而屏蔽电极23的厚度为30nm(比示例1到5中更薄)。
相比之下，在比较示例1和比较示例2中，将液晶器件100配置为具有屏幕电极23而没有孔径23a。每一情况下的OVC层24的厚度为3.0μm。屏蔽电极23的厚度在比较示例1中为150nm，且在比较示例2中为30nm。
如图8的CIE xy色度图中所示，同样通过图7中给出的比较示例1、比较示例2和示例1～6的x坐标值与y坐标值，与蓝色子像素SG(B)对应的屏蔽电极23中的孔径23a的供应相比于比较示例1和比较示例2，有利地将液晶器件100显示的色调在箭头指示的方向上(即，朝着蓝色)平移。
将示例4的4.0μm与示例5的5.0μm进行比较，x和y坐标值几乎相同，此外，它们与比较示例2的x和y坐标值接近。据此，对于期望促使色调朝着蓝色平移的OVC 24的厚度的适当上限为大约5.0μm。换言之，当OVC层24的厚度超过5.0μm时，屏蔽电极23中孔径23a的供应将没有优势。
同时，OVC层24越薄，色调更有可能有利地朝着蓝色平移。然而，当OVC层24过薄时，这会恶化作为平面层的OVC层24的功能，或削弱将屏蔽电极23布置在滤色器22和OVC层24之间的优势，即，纵向电场强度的降低。因此，适当的下限为大约1.0μm。即，OVC层24的厚度优选地为1.0μm～5.0μm。为了平衡上述优点，厚度更加优选为2.0μ～4.0μm。
关于屏蔽电极23的厚度，参照对于从示出的比较示例1、比较示例2和示例1～6的色度图获得的x和y坐标值的结果，屏蔽电极23越薄，则色调更加有利地朝着蓝色平移。然而，例如，根据如下事实：实际提供抗静电效果的电阻由屏蔽电极23来提供，并且在具有大约1.7的折射系数n的ITO膜用作透明导电膜的情况下，当其厚度超过200nm时，屏蔽电极23自身有可能吸收可见光区域中的较长波长的光，且由此具有带红色的色调，屏蔽电极23的厚度优选地处于大约20nm～大约200nm的范围内。
进一步，由于例如将屏蔽电极23布置在相对衬底20上以覆盖滤色器22，因此为了可靠地覆盖滤色器22表面上的梯级(step)或防止杂质(如离子成分)从树脂制成的滤色器22扩散到液晶层50中，屏蔽电极23的厚度优选地为大约50nm～大约150nm。
(第二实施例)
<电子装置>
接下来，参考图9描述根据本实施例的电子装置。图9是作为电子装置的便携式电话的示意性透视图。
如图9中所示，作为根据本实施例的电子装置的便携式电话100具有包括多个操作按钮1002的机身部分1005、听筒1003、话筒1004和显示部分1001。
显示部分1001在其上安装着第一实施例的液晶器件100。
在如此配置的便携式电话1000中，静电电荷引起的显示干扰被抑制，调节白平衡，并且显示部分1001可以产生信息(如，图像)的富有美感的呈现。
可以安装液晶器件100的电子装置不限于便携式电话1000。例如，液晶器件可有利地用作个人计算机的显示部分、液晶电视、数码相机、便携式DVD播放器、便携式导航系统、电子笔记本、便携式POS终端等。
除了上述实施例之外，对于其的各种修改是可能的。下文将描述这些变型。
(变型1)
在第一实施例的液晶器件100中，相对衬底20上屏蔽电极23的排列不限于给定的示例。图10A和图10B是每一个均示出变型的相对衬底的配置的示意图。例如，如图10A中所示，可以在面向液晶层50的一侧上的相对衬底20的衬底表面上形成屏蔽电极23以便覆盖由树脂制成的光屏蔽部分21，然后依次在其上形成滤色器22、OVC层24和配向膜25。结果，可以以距液晶层50更大的距离形成屏蔽电极23，从而降低纵向电场的强度。即，可以降低纵向电场对于红色子像素SG(R)和绿色子像素SG(G)的影响，这导致更高的透射率。
可替代地，如图10B中所示，也可以将树脂制成的光屏蔽部分21B形成为具有与滤色器22的厚度相等的厚度或比其更大的厚度以给出分割部分(空白)。然后，将含有过滤材料的液体物质的液滴(droplet)应用于由光屏蔽部分21B划分的区域，然后进行干燥以给出过滤器(着色层)。进一步，提供屏蔽电极23以覆盖光屏蔽部分21B和滤色器22。这允许通过使用能够消除过滤材料的浪费的液滴排出方法(喷墨打印)而以低成本形成滤色器22，并且还可以抑制杂质从树脂光屏蔽部分21B和滤色器22扩散到液晶层50中。
(变型2)
在第一实施例的液晶器件100的子像素SG中，FFS电极结构不限于给出的示例。例如，可能是在子像素SG中，形成与TFT 30连接的平面像素电极15，并且具有多个条状电极部分的公共电极13被布置为面向液晶层50并与像素电极15相对，且在它们之间具有绝缘层。即，面对液晶层50的像素电极15和公共电极13的排列可以改变。
(变型3)
第一实施例的液晶器件100的子像素SG中的电极结构不限于FFS电极结构。例如，即使在IPS(平面内开关)电极结构(其中，公共电极13和像素电极15以每一电极的条状电极部分在同一绝缘层上交替地彼此相对的方式均具有条状电极部分)中，相对衬底20上屏蔽电极23和孔径23a的供应实现了相同的效果和优点。
(变型4)
子像素SG不限于与三种色彩红(R)、绿(G)和蓝(B)相对应的那些子像素。例如，子像素SG也可以对应于上述三种色彩以外的多种色彩。
本申请包括与于2009年9月15日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-212985中公开的主题有关的主题，在此通过引用并入其全部内容。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可出现各种修改、组合、部分组合和变更，只要它们在所附权利要求书及其等效物的范围内即可。

Claims (8)

1.一种液晶器件，包括
第一衬底；
第二衬底；
液晶层，夹在所述第一衬底和所述第二衬底之间；
第一电极和第二电极，布置在面向所述液晶层的第一衬底的一侧；以及
滤色器和静电屏蔽层，布置在面向所述液晶层的第二衬底的一侧，所述滤色器包括至少三种不同色彩的着色层，
所述静电屏蔽层具有与所述三种不同色彩的至少其中之一的着色层相对应地形成在其中的孔径。
2.如权利要求1所述的液晶器件，其中
所述着色层是红、绿和蓝色的着色层，并且
所述静电屏蔽层中的孔径与所述蓝色的着色层对应地形成。
3.如权利要求1或2所述的液晶器件，其中
所述第二衬底具有树脂制成的光屏蔽部分，用于分隔一种色彩的着色层与另一色彩的着色层，并且
以孔径的区域在平面图上与所述光屏蔽部分局部重叠的方式形成所述静电屏蔽层中的孔径。
4.如权利要求1到3中的任何一个所述的液晶器件，其中
所述第二衬底具有覆盖所述滤色器的保护涂层，并且
所述静电屏蔽层布置在所述第二衬底的衬底表面与所述保护涂层之间。
5.如权利要求4所述的液晶器件，其中，所述静电屏蔽层布置在所述滤色器和所述保护涂层之间。
6.如权利要求4或5所述的液晶器件，其中，所述保护涂层具有1μm～5μm的厚度。
7.如权利要求1到6中的任何一个所述的液晶器件，其中，所述静电屏蔽层具有20nm～200nm的厚度。
8.一种电子装置，包括如权利要求1到7中的任何一个所述的液晶器件。
CN201010277824.5A 2009-09-15 2010-09-08 液晶器件和电子装置 Active CN102023419B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP212985/09 2009-09-15
JP2009212985A JP5333969B2 (ja) 2009-09-15 2009-09-15 液晶装置、電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102023419A true CN102023419A (zh) 2011-04-20
CN102023419B CN102023419B (zh) 2016-07-06

Family

ID=43730210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010277824.5A Active CN102023419B (zh) 2009-09-15 2010-09-08 液晶器件和电子装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8334956B2 (zh)
JP (1) JP5333969B2 (zh)
CN (1) CN102023419B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103268042A (zh) * 2013-05-20 2013-08-28 昆山龙腾光电有限公司 液晶显示装置
CN103676266A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 苹果公司 具有低反射静电屏蔽的显示器
CN103728792A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 Nlt科技股份有限公司 面内切换模式的液晶显示装置
CN103984164A (zh) * 2014-05-06 2014-08-13 昆山龙腾光电有限公司 液晶显示装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5636342B2 (ja) * 2011-07-06 2014-12-03 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN102866530B (zh) * 2011-08-02 2014-12-31 华映视讯（吴江）有限公司 液晶显示装置及滤光基板
CN103217821B (zh) * 2012-01-19 2016-08-31 瀚宇彩晶股份有限公司 显示装置及其制造方法
JP5835051B2 (ja) * 2012-03-27 2015-12-24 Jsr株式会社 アレイ基板、液晶表示素子およびアレイ基板の製造方法
TWI519854B (zh) * 2013-10-24 2016-02-01 中華映管股份有限公司 顯示面板
CN114326197A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
WO2022134064A1 (zh) * 2020-12-25 2022-06-30 京东方科技集团股份有限公司 用于液滴驱动的基板及其制造方法、微流控装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001051263A (ja) * 1996-03-14 2001-02-23 Seiko Epson Corp 液晶装置及びそれを用いた電子機器
KR20070000888A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 수평 전계형 액정표시장치 및 그 제조방법
CN101285959A (zh) * 2007-04-11 2008-10-15 京东方显示器科技公司 用于液晶显示器的滤色基底和制造该滤色基底的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08122803A (ja) 1994-10-25 1996-05-17 Casio Comput Co Ltd カラー液晶表示素子
US6266117B1 (en) * 1995-09-14 2001-07-24 Hiatchi, Ltd Active-matrix liquid crystal display
JP3200552B2 (ja) * 1995-10-26 2001-08-20 株式会社日立製作所 アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR100474194B1 (ko) * 1996-03-14 2005-08-01 세이코 엡슨 가부시키가이샤 액정장치및이를이용한전자기기
JP3017988B1 (ja) * 1998-12-25 2000-03-13 住友ゴム工業株式会社 透光性電磁波シ―ルド部材およびその製造方法
JP5083484B2 (ja) * 2001-09-04 2012-11-28 凸版印刷株式会社 Ｉｐｓモード液晶表示装置用カラーフィルタ及びそれを用いたｉｐｓモード液晶表示装置
JP4381785B2 (ja) * 2003-11-26 2009-12-09 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
KR101222955B1 (ko) * 2005-12-28 2013-01-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법
JP5008026B2 (ja) * 2007-01-30 2012-08-22 ソニーモバイルディスプレイ株式会社 入力機能付表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001051263A (ja) * 1996-03-14 2001-02-23 Seiko Epson Corp 液晶装置及びそれを用いた電子機器
KR20070000888A (ko) * 2005-06-28 2007-01-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 수평 전계형 액정표시장치 및 그 제조방법
CN101285959A (zh) * 2007-04-11 2008-10-15 京东方显示器科技公司 用于液晶显示器的滤色基底和制造该滤色基底的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103676266A (zh) * 2012-09-14 2014-03-26 苹果公司 具有低反射静电屏蔽的显示器
TWI556035B (zh) * 2012-09-14 2016-11-01 蘋果公司 具低反射靜電屏蔽之顯示器
US9671660B2 (en) 2012-09-14 2017-06-06 Apple Inc. Display with low reflection electrostatic shielding
CN103728792A (zh) * 2012-10-15 2014-04-16 Nlt科技股份有限公司 面内切换模式的液晶显示装置
CN103728792B (zh) * 2012-10-15 2017-12-15 Nlt科技股份有限公司 面内切换模式的液晶显示装置
CN103268042A (zh) * 2013-05-20 2013-08-28 昆山龙腾光电有限公司 液晶显示装置
CN103268042B (zh) * 2013-05-20 2015-11-25 昆山龙腾光电有限公司 液晶显示装置
CN103984164A (zh) * 2014-05-06 2014-08-13 昆山龙腾光电有限公司 液晶显示装置
CN103984164B (zh) * 2014-05-06 2017-06-16 昆山龙腾光电有限公司 液晶显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011064750A (ja) 2011-03-31
CN102023419B (zh) 2016-07-06
JP5333969B2 (ja) 2013-11-06
US8334956B2 (en) 2012-12-18
US20110063548A1 (en) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11281040B2 (en) Display device
CN102023419B (zh) 液晶器件和电子装置
US8004644B2 (en) Liquid crystal display device
CN102012586B (zh) 液晶设备和电子装置
JP2007226175A (ja) 液晶装置及び電子機器
CN106605169A (zh) 液晶显示装置以及显示装置用基板
CN112654917B (zh) 显示基板、显示装置、显示基板的制作方法及驱动方法
KR20070093899A (ko) 액정 장치 및 전자기기
JP2011186458A (ja) 液晶表示装置
JP4344131B2 (ja) 画像表示装置
US20140049721A1 (en) Displays with Shielding Layers
US9733529B2 (en) Liquid crystal display device
CN109839779A (zh) 液晶面板
WO2016136661A1 (ja) タッチセンサ付き表示装置
KR20100085843A (ko) 액정 표시 장치 및 전자 기기
CN110168438A (zh) 液晶显示装置
CN107533264A (zh) 液晶显示装置
JP2007226200A (ja) 液晶装置及び電子機器
US10551694B2 (en) Liquid crystal device
JP7457500B2 (ja) 液晶表示装置
JP2015079205A (ja) 表示装置
CN114935854B (zh) 液晶显示面板及液晶显示装置
JP2007226199A (ja) 液晶装置及び電子機器
JP5317804B2 (ja) 液晶表示装置及び電子機器
KR100949491B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NIPPON DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SONY CORPORATION

Effective date: 20121105

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20121105

Address after: Aichi

Applicant after: Japan display West Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Sony Corp.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160704

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc.

Address before: Aichi

Patentee before: Japan display West Co.,Ltd.