JP2005215352A - Liquid crystal device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置に関し、特にアクティブ素子と画素電極との配線方法に関する。 The present invention relates to a so-called vertical alignment type liquid crystal device, and more particularly to a wiring method between an active element and a pixel electrode.
液晶分子の配向を制御することにより視野角依存性を改善し、広視野角化を図った垂直配向方式の液晶装置が知られている。垂直配向方式の液晶装置では、負の誘電率異方性を有する液晶を使用し、素子基板と対向基板との間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子は基板に対して略垂直の方向に配向する。アクティブ素子としてTFTやTFDが設けられた素子基板には、略円形又は多角形の画素電極が形成される。また、対向基板には、画素電極の略中央に対向する位置にスリット又は凸部などが形成される。素子基板と対向基板との間に電圧を印加すると、基板間の液晶層には電圧に応じた電界が形成されるが、画素電極が略円形又は多角形などに形成されており、かつ、それと対向する対向基板側の電極にはスリットや凸部などが形成されているため、液晶分子は画素電極の略中央を中心として放射状に配向状態が制御される。これにより、視野角依存性が抑制され、広視野角化が可能となる。垂直配向方式の液晶表示装置の例が特許文献1及び2に記載されている。 2. Description of the Related Art A vertical alignment type liquid crystal device is known in which viewing angle dependency is improved by controlling the alignment of liquid crystal molecules and a wide viewing angle is achieved. In a vertical alignment type liquid crystal device, a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used, and in a state where no voltage is applied between the element substrate and the counter substrate, the liquid crystal molecules are substantially perpendicular to the substrate. Oriented in the direction. A substantially circular or polygonal pixel electrode is formed on an element substrate provided with TFTs and TFDs as active elements. In the counter substrate, a slit or a convex portion is formed at a position facing substantially the center of the pixel electrode. When a voltage is applied between the element substrate and the counter substrate, an electric field corresponding to the voltage is formed in the liquid crystal layer between the substrates, but the pixel electrode is formed in a substantially circular or polygonal shape, and Since the opposing electrode on the opposite substrate side is formed with slits, protrusions, and the like, the alignment state of the liquid crystal molecules is controlled radially around the approximate center of the pixel electrode. Thereby, the viewing angle dependency is suppressed, and a wide viewing angle can be achieved. Examples of vertical alignment type liquid crystal display devices are described in Patent Documents 1 and 2.
しかし、垂直配向方式の液晶表示装置では、アクティブ素子からの配線が画素電極と接続される部分の形状によっては、その部分で液晶の配向制御に乱れが生じ、駆動制御に対する応答速度の低下、表示むらなどの問題が生じることがある。 However, in the vertical alignment type liquid crystal display device, depending on the shape of the portion where the wiring from the active element is connected to the pixel electrode, the alignment control of the liquid crystal is disturbed at that portion, and the response speed to the drive control is reduced. Problems such as unevenness may occur.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、アクティブ素子と画素電極との接続部分における配向制御の乱れを防止し、高品位な表示を行うことが可能な垂直配向方式の液晶装置、及びそれを用いた電子機器を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and prevents vertical alignment control at a connection portion between an active element and a pixel electrode, and can perform high-definition display. It is an object to provide an electronic device using the same.
本発明の1つの観点では、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置は、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなり、前記一対の基板の一方は、アクティブ素子と、透明電極と、前記アクティブ素子と前記透明電極とを接続する配線とを備え、前記配線は前記透明電極の外形辺に対して略垂直に配置されている。 In one aspect of the present invention, in a liquid crystal device having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, the major axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is aligned substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied. One of the pair of substrates includes an active element, a transparent electrode, and a wiring connecting the active element and the transparent electrode, and the wiring is substantially perpendicular to the outer side of the transparent electrode. Is arranged.
上記の液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置として好適に構成され、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなる。前記一対の基板の一方は、素子基板側に例えばTFDなどのアクティブ素子と、画素電極の一部を構成する透明電極と、アクティブ素子と透明電極とを接続する配線とを備える。ここで、配線は、透明電極の外形辺に対して略垂直に配置されている。垂直配向方式では、透明電極の中心から外側へ略放射状に液晶分子の配向が制御されるので、配線を透明電極の外形辺に対して略垂直に配置することにより、その配線部分に生じる電界が液晶分子の配向に与える悪影響を低減することができる。よって、表示ムラなどのない高品位の表示が可能となる。 The above-described liquid crystal device is preferably configured as a so-called vertical alignment type liquid crystal device, wherein a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and the major axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is when the voltage is not applied. It is oriented substantially perpendicular to the substrate. One of the pair of substrates includes an active element such as TFD on the element substrate side, a transparent electrode that constitutes a part of the pixel electrode, and a wiring that connects the active element and the transparent electrode. Here, the wiring is arranged substantially perpendicular to the outer side of the transparent electrode. In the vertical alignment method, the alignment of the liquid crystal molecules is controlled substantially radially from the center of the transparent electrode to the outside. Therefore, by arranging the wiring substantially perpendicular to the outer side of the transparent electrode, the electric field generated in the wiring portion is reduced. An adverse effect on the alignment of liquid crystal molecules can be reduced. Therefore, high-quality display without display unevenness is possible.
本発明の他の観点では、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置は、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなり、前記一対の基板の一方は、アクティブ素子と、透明電極と、前記アクティブ素子と前記透明電極とを接続する配線とを備え、前記配線は前記透明電極の接線に対して略垂直に配置されている。 In another aspect of the present invention, in the liquid crystal device having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, the major axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is aligned substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied. One of the pair of substrates includes an active element, a transparent electrode, and a wiring connecting the active element and the transparent electrode, and the wiring is substantially perpendicular to a tangent line of the transparent electrode. Has been placed.
上記の液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置として好適に構成され、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなる。前記一対の基板の一方は、素子基板側に例えばTFDなどのアクティブ素子と、画素電極の一部を構成する透明電極と、アクティブ素子と透明電極とを接続する配線とを備える。ここで、配線は、透明電極の接線に対して略垂直に配置されている。垂直配向方式では、透明電極の中心から外側へ略放射状に液晶分子の配向が制御されるので、配線を透明電極の接線に対して略垂直に配置することにより、その配線部分に生じる電界が液晶分子の配向に与える悪影響を低減することができる。よって、表示ムラなどのない高品位の表示が可能となる。 The above-described liquid crystal device is preferably configured as a so-called vertical alignment type liquid crystal device, wherein a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and the major axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is when the voltage is not applied. It is oriented substantially perpendicular to the substrate. One of the pair of substrates includes an active element such as TFD on the element substrate side, a transparent electrode that constitutes a part of the pixel electrode, and a wiring that connects the active element and the transparent electrode. Here, the wiring is arranged substantially perpendicular to the tangent of the transparent electrode. In the vertical alignment method, the alignment of the liquid crystal molecules is controlled substantially radially from the center of the transparent electrode to the outside. Therefore, by arranging the wiring substantially perpendicular to the tangent line of the transparent electrode, the electric field generated in the wiring portion is liquid crystal. The adverse effect on the molecular orientation can be reduced. Therefore, high-quality display without display unevenness is possible.
上記の液晶装置の一態様では、複数の前記透明電極が接続されて画素電極を構成しており、前記配線は前記複数の透明電極のうちの1つに接続されている。この態様では、各々が多角形又は略円形の透明電極を複数個接続して1画素に対応する画素電極を構成する。これにより、各透明電極を小さく形成できるので、各透明電極の領域毎に液晶分子の配向を正確に制御することができる。 In one aspect of the above liquid crystal device, a plurality of the transparent electrodes are connected to form a pixel electrode, and the wiring is connected to one of the plurality of transparent electrodes. In this embodiment, a plurality of transparent electrodes each having a polygonal or substantially circular shape are connected to form a pixel electrode corresponding to one pixel. Thereby, since each transparent electrode can be formed small, the orientation of liquid crystal molecules can be accurately controlled for each region of each transparent electrode.
上記の液晶装置の他の一態様では、前記配線は、前記アクティブ素子と前記透明電極の間に延在するとともに前記アクティブ素子と前記透明電極をシールドするシールド部分を備える。この態様では、配線の一部をアクティブ素子と透明電極の間に延在するように形成する。一般的にアクティブ素子の部分は透明電極の部分と比較して高電位であるので、アクティブ素子の電位により透明電極の領域における電界に乱れが生じうる。よって、配線の一部を延在させてシールド部分を設けることにより、透明電極の部分をアクティブ素子から電気的にシールドし、電界の乱れによる液晶素子の配向の乱れを防止することができる。このようなシールド効果の観点から、配線は、前記透明電極の外縁に沿って延在していることが好ましい。 In another aspect of the liquid crystal device, the wiring includes a shield portion that extends between the active element and the transparent electrode and shields the active element and the transparent electrode. In this aspect, a part of the wiring is formed so as to extend between the active element and the transparent electrode. In general, since the active element portion has a higher potential than the transparent electrode portion, the electric field in the transparent electrode region may be disturbed by the potential of the active element. Therefore, by providing a shield part by extending a part of the wiring, the transparent electrode part can be electrically shielded from the active element, and the disorder of the alignment of the liquid crystal element due to the disturbance of the electric field can be prevented. From the viewpoint of such a shielding effect, the wiring preferably extends along the outer edge of the transparent electrode.
上記の液晶装置の他の一態様は、ストライプ状の走査電極が形成されるとともに前記基板に対向配置された他の基板を備え、前記走査電極には、前記透明電極の略中央に対向する位置に開口又は凸部が形成されている。この態様では、透明電極の略中央に対向する位置に形成された開口又は凸部と、多角形又は略円形の透明電極とが対向配置された領域で、液晶分子の配向が放射状に制御される。こうして、垂直配向方式による広視野角化が可能となる。 Another embodiment of the above liquid crystal device includes another substrate on which a stripe-shaped scan electrode is formed and opposed to the substrate, and the scan electrode has a position facing substantially the center of the transparent electrode. An opening or a convex portion is formed on the surface. In this aspect, the orientation of the liquid crystal molecules is controlled radially in a region where the opening or convex portion formed at a position facing substantially the center of the transparent electrode and the polygonal or substantially circular transparent electrode are arranged to face each other. . In this way, a wide viewing angle can be achieved by the vertical alignment method.
また、上記の液晶装置を備える電子機器を構成することができる。 In addition, an electronic device including the above liquid crystal device can be formed.
[液晶表示装置の構成]
はじめに、本発明の実施形態に係る垂直配向方式の液晶表示装置の電気的構成について説明する。図1は、この表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示されるように、液晶表示装置100には、複数m本の走査線(コモン配線)214が行(X)方向に延在に形成される一方、複数3n本のデータ線(セグメント配線)314が列(Y)方向に延在して形成されるとともに、走査線214とデータ線314との各交差に対応して画素110が形成されている。この画素110は、R(赤)、G(緑)、B(青)のいずれかの一色に対応するものであり、X方向に相隣接するRGBの3つの画素110によって1つのドット120が構成されている。
[Configuration of liquid crystal display device]
First, an electrical configuration of a vertical alignment type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the display device. As shown in this figure, in the liquid
ここで、画素110は、液晶容量162と、二端子型スイッチング素子の一例であるTFD(Thin Film Diode:薄膜ダイオード)320との直列接続からなる。このうち、液晶容量162は、後述するように、対向電極として機能する走査線214と画素電極との間に、電気光学物質の一例たる液晶を挟持した構成となっている。また、TFD320は、一端がデータ線314に接続される一方、他端が画素電極に接続されて、走査線214とデータ線314との電位差にしたがってオンオフが制御される。なお、この表示装置にあっては、説明の便宜上、走査線214の総数をm本とし、データ線314の総数を3n本として、ドット120がm行n列(画素110でいえば、m行3n列)に配列するマトリクス型表示装置として説明するが、本発明の適用をこれに限定する趣旨ではない。
Here, the
次に、Yドライバ251、253は、一般には走査線駆動回路と呼ばれるものである。このうち、Yドライバ251は、図1において上から数えて奇数(1、3、5、…、m−1)本目の走査線214の駆動を担当し、Yドライバ253は、上から数えて偶数(2、4、6、…、m)本目の走査線214の駆動を担当している。すなわち、Yドライバ251、253によって、1行目、2行目、3行目、…、m行目の走査線214が1垂直走査期間において順次排他的に1本ずつ選択されるとともに、選択された走査線214には、選択電圧の走査信号が供給される一方、他の非選択の走査線214には、非選択電圧の走査信号が供給される構成となっている。なお、説明の便宜上、走査信号は、一般的にj(iは、1≦j≦mを満たす整数)行目の走査線214に供給されるものを、Yjと表記している。
Next, the
また、Xドライバ350は、一般にはデータ線駆動回路と呼ばれるものであり、Yドライバ251、253のいずれかにより選択された走査線214に位置する3n個の画素110に対し、表示内容に応じたデータ信号X1B、X1G、X1R、X2B、X2G、X2R、…、XnB、XnG、XnRを、それぞれ対応するデータ線314を介して供給するものである。なお、データ信号は、一般的にi(iは、1≦i≦nを満たす整数)列目のドット120において、B、G、Rの画素110で兼用されるデータ線314に供給されるものを、それぞれXiB、XiG、XiRと表記している。
In addition, the
次に、液晶表示装置100の機械的な構成について説明する。図2は、この液晶表示装置100の外観構成を示す斜視図である。なお、この図では、液晶表示装置100における配線レイアウトを判りやすくするために、観察者に視認される観察側を図において裏側として示す一方、観察者が通常視認することのない背面側を図において表側として示している。また、図3は、この液晶表示装置100を図2におけるX方向に沿って破断した場合の構成について、観察側を上側として示す部分断面図である。このため、図2と図3とは、互いに上下関係が逆となる点に留意されたい。
Next, a mechanical configuration of the liquid
これらの図に示されるように、液晶表示装置100は、観察側に位置する基板300と、その背面側に位置して、観察側の基板300よりも一回り小さい基板200とが、スペーサを兼ねる導電性粒子114が適切な割合で分散されたシール材110によって、一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に例えばTN(Twisted Nematic)型の液晶160が封入された構成となっている。ここで、シール材110は、基板200の内周縁に沿って形成されるが、液晶160を封入するために、その一部が開口している。このため、液晶160の封入後に、その開口部分が封止材112によって封止されている。
As shown in these drawings, in the liquid
さて、背面側の基板200にあって、観察側の基板300との対向面には、m本の走査線214がX方向に延在して形成される一方、観察側の基板300にあって背面側の基板200との対向面には、3n本のデータ線314がY(列)方向に延在して形成されている。基板200に形成された走査線214のうち、奇数行目の走査線214は、シール材110の形成領域のうち、図2において左側まで延設される一方、偶数行目の走査線214は、シール材110の形成領域のうち、図において右側まで延設されている。また、基板300には、走査線214と一対一に対応して配線372が設けられるとともに、シール材110の形成領域において、対応する走査線214の一端と対向するように形成されている。
Now, in the
ここで、導電性粒子114は、走査線214の一端と配線372の一端とが対向する部分に、少なくとも1個以上介在するような割合にてシール材110中に分散される。このため、基板200に形成された走査線214は、導電性粒子114を介して、基板300に形成された配線372に接続される構成となる。なお、この配線372は、後述するTFD320の第2金属膜と同一層、および、画素電極348と同一層をパターニングした積層構造となって、その配線抵抗が低く抑えられている。このような配線372のうち、奇数行目の走査線214に接続される配線372は、シール材100の形成領域外において90度屈曲した後、Y方向に沿って張出領域302まで延設される。そして、当該配線372は、張出領域302において、Yドライバ251の出力側バンプに接合される。同様に、偶数行目の走査線214に接続される配線372は、シール材100の形成領域外において90度屈曲した後、Y方向に沿って張出領域302まで延設されて、Yドライバ253の出力側バンプに接合される。
Here, the conductive particles 114 are dispersed in the sealing
一方、データ線314は、シール材100の形成領域外においてピッチが狭められて、張出領域302まで延設される。そして、当該データ線314は、張出領域302において、Xドライバ350の出力側バンプに接合される。また、張出領域302には、FPC(Flexible Circuit Board)基板150が接合されて、外部回路(図示省略)から、Yドライバ251、253およびXドライバ350の入力側バンプにクロック信号や制御信号等を供給する構成となっている。そして、基板300の張出領域302においては配線384が形成されて、その一端は、Yドライバ251、253またはXドライバ350の入力側バンプに接続される一方、その他端は、FPC基板150の配線と接続される。
On the other hand, the
なお、図2においては、説明の理解を優先させたため便宜的に走査線214の本数mを「8」とし、データ線314の本数3nを「18」とした場合を示している。また、張出領域302には、検査用の端子217、219、319が設けられているが、これらの端子については後述することにする。
2, for the sake of convenience, the number m of scanning
[内部構成]
次に、液晶表示装置100における表示領域の内部構成について説明する。図3に示されるように、まず、観察側の基板300の外面には、位相差板133および偏光板131が貼り付けられる。なお、これらの位相差板133および偏光板131については、簡略化のため図2では省略されている。また、基板300の内面には、クロム等からなるデータ線314がY方向(図3では紙面垂直方向)に延在して形成されている。さらに、データ線314の近傍には、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料からなる画素電極348が形成されている。なお、データ線314や画素電極348等の詳細構成については、さらに後述することにする。ここで、画素電極348の表面には、垂直配向膜308が形成されている。なお、垂直配向膜308は、表示領域外では不要であるから、シール材110の形成領域近傍およびその外側では設けられていない。
[Internal configuration]
Next, the internal configuration of the display area in the liquid
続いて、背面側の基板200について説明する。基板200の外面には、位相差板123および偏光板121が貼り付けられる。なお、これらの位相差板123および偏光板121についても、図2では省略されている。一方、基板200の内面には、起伏が形成された散乱樹脂層203が形成されている。この散乱樹脂層203は、例えば基板200の表面上において点状にパターニングしたフォトレジストを熱処理し、当該フォトレジストの端部を軟化させる等によって、形成したものである。
Subsequently, the
次に、散乱樹脂層203の起伏面には、アルミニウムや銀等の反射性金属からなる反射膜204が形成されている。したがって、散乱樹脂層203の起伏を反映して、反射膜204の表面も起伏となるので、観察側から入射した光は、反射膜204によって反射する際に、適度に散乱することとなる。なお、液晶表示装置100を反射型のみならず透過型としても機能させるために、反射膜204には、光を透過させるための開口部209が設けられている。なお、このような開口部209を設けずに、例えばアルミニウム等の光反射性を有する金属の膜厚を比較的薄く(20nm〜50nm)して形成することにより、背面側からの入射光の一部を透過させる構成としても良い。
Next, a
さらに、反射膜204の表面には、画素電極348と走査線214との対向領域に対応して、赤色のカラーフィルタ205R、緑色のカラーフィルタ205G、および、青色のカラーフィルタ205Bが、それぞれ所定の配列で設けられている。なお、カラーフィルタ205R、205G、205Bの配列は、本実施形態では、データ系の表示に好適なストライプ配列となっている。
Further, on the surface of the
次に、各色のカラーフィルタ205R、205G、205Bの表面には、絶縁材からなる平坦化膜207が設けられて、当該カラーフィルタの段差や反射膜204等の起伏を平坦化している。そして、平坦化膜207により平坦化された面に、ITO等の透明導電材料からなる走査線214がX方向(図3では紙面左右方向)に、観察側の基板300に形成された画素電極348と対向するように形成されている。そして、走査線214の表面には、ポリイミド等からなる垂直配向膜208が形成されている。なお、この垂直配向膜208には、観察側の基板300と貼り合わせる前に、所定の方向にラビング処理が施される。また、各色のカラーフィルタ205R、205G、205B、平坦化膜207および垂直配向膜208は、表示領域外では不要であるから、シール材110の領域近傍およびその外側では設けられていない。
Next, a flattening
[画素構成]
続いて、液晶表示装置100における画素の構成について説明する。図4(a)は、液晶表示装置100におけるドットの1個分(画素の3個分)のレイアウトを示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)におけるA−A'線に沿った断面図である。なお、図4(a)は、背面側から観察側を見た場合の構成を示しているので、図4(a)では手前側が、図4(b)では上側が、それぞれ背面側となる。
[Pixel configuration]
Next, the pixel configuration in the liquid
本発明の液晶表示装置100は垂直配向方式であり、図示のように、画素電極348は複数(本例では3個)の多角形の透明電極部分(以下、「単位電極部348u」と呼ぶ。)を接続した形状を有する。垂直配向方式では、液晶分子を単位電極部348u上で略放射状に配向させるため、各単位電極部348uは多角形又は円形(後述する)など、電極の外縁又は外周が中心点から略等距離にある形状が好適である。図4(a)の実施例では、3個の単位電極部348uを直列に配置している。なお、1つの画素内に複数個の単位電極部348を形成する理由は、個々の単位電極部348uがある程度小さい方が、液晶分子の配向状態を制御しやすいからである。即ち、1つの画素を1つの大きな単位電極部により構成した場合と比較して、液晶分子の配向を正確に制御しやすいからである。
The liquid
画素電極348は、基板300上にマトリクス状に配列されており、このうち、同一列に属する画素電極348は、1本のデータ線314にそれぞれTFD320を介して共通接続されている。また、同一行の画素電極348は、上述したように、それぞれ1本の(破線で示される)走査線214と対向している。データ線314の下層には、基板300側から第1金属膜312、絶縁膜313が積層されている。
The
TFD320は、第1のTFD320a及び第2のTFD320bから構成される。第1のTFD320a及び第2のTFD320bは、タンタルタングステンなどからなる島状の第1金属膜322と、この第1金属膜322の表面を陽極酸化することによって形成された絶縁膜323と、この表面に形成されて相互に離間した第2金属膜316、336とを有する。このうち、第2金属膜316、336は、クロム等の同一導電膜をパターニングしたものであり、前者の第2金属膜316は、データ線314からT字状に分岐したものが用いられる一方、後者の第2金属膜336は、ITO等の画素電極348に接続するために用いられる。
The
ここで、TFD320のうち、第1のTFD320aは、データ線314の側からみると順番に、第2金属膜316/絶縁膜323/第1金属膜322となって、金属/絶縁体/金属の構造を採るため、その電流−電圧特性は正負双方向にわたって非線形となる。一方、第2のTFD320bは、データ線314の側からみると順番に、第1金属膜322/絶縁膜323/第2金属膜336となって、第1のTFD320aとは逆向きの構造を採る。このため、第2のTFD320bの電流−電圧特性は、第1のTFD320aの電流−電圧特性を、原点を中心に点対称化したものとなる。その結果、TFD320は、2つのTFDを互いに逆向きに直列接続した形となるため、1つの素子を用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化されることになる。
Here, among the
次に、1つの画素110の断面形状を図6を参照して説明する。なお、図6では、対向基板200側の構成も示されている。なお、図6においては、上側が背面側、下側が観察側である(即ち、基板の上下関係は図4と同一であり、図3とは逆である)。
Next, a cross-sectional shape of one
図6(a)は、図4(a)におけるB−B’に沿った断面図である。図示のように、アクティブ素子が形成される側の基板300には、第1金属膜312及び絶縁膜313の上にデータ線314が形成されるともに、画素電極348が形成されている。一方、対向側の基板200には、基板200上に樹脂散乱膜203、反射膜204及びカラーフィルタ205が形成され(図3を参照、図6(a)においては図示略)、その上に平坦化膜207が形成され、その上に透明電極からなる走査線214が形成されている。ここで、走査線214には、画素電極348の各単位電極部348uの略中心に対応する位置に開口214aが形成されている(図5(a)も参照)。基板間に電圧が印加されると、開口214aと単位電極部348uの相互作用により、画素電極部348uの領域の電界が制御され、液晶分子が放射状に配向した領域が形成される。
FIG. 6A is a cross-sectional view taken along B-B ′ in FIG. As shown in the figure, a
なお、図6(b)に、垂直配向方式による走査線214の形状の他の例を示す。図6(a)の例では走査線214に対して、単位電極部348uの中心に対応する位置に開口214aを設けているが、図6(b)の例では、開口214aの代わりに凸部214bを設けている。これによっても、画素電極348の領域における電界を制御し、液晶分子の配向状態を放射状に制御することができる。
FIG. 6B shows another example of the shape of the
次に、アクティブ素子であるTFD320と画素電極348との接続部の構成について説明する。図5(a)に、1つの画素電極348と第2金属膜336との接続部分の形状を示す。図示のように、第2金属膜336は第2のTFD320bを構成する部分336eと、第2のTFD320bを単位電極部348uに接続する配線部分336aとを有する。ここで、配線部分336aは、図示のように、その長さ方向L2が、単位電極部348uの辺に沿った方向L1に対して角度αを有するように形成される。
Next, a configuration of a connection portion between the
図示のように対向基板側の走査線214に形成された開口214aは単位電極部348uの略中央と対向しており、電圧印加時には開口214aを中心として液晶分子の配向が略放射状に制御される。よって、開口214aと単位電極部348aとにより形成される電界に悪影響を与えないよう、単位電極部348uの周辺部における電界は可能な限り一様であることが望ましい。しかし、画素電極348に対してはTFD320bからの配線部分336aを接続する必要がある。ここで、例えば図7(a)に示す配線336f及び図7(b)に示す配線部分336aのように、配線部分を単位電極部348aの外形の辺に対して斜めに配置すると、その部分(破線で示す領域X1及びX2)における電界が、開口214aと単位電極部348uにより形成される電界に対して与える影響が大きいため、配線部分336aの部分で電界の乱れが生じ、液晶分子をうまく放射状に配向することが難しくなる。
As shown in the figure, the
そこで、本実施形態では、配線部分336aを単位電極部348uの外形辺に対して垂直に近い角度を有するように配置する。即ち、図5(a)に示す角度αを略垂直とする。これにより、配線部分336aにより生じる電界が、開口214aと単位電極部348uとにより形成される電界に対して与える悪影響を最小とすることができる。なお、配線部分336aにより生じる電界の影響を抑制するという観点では、配線部分336aの方向を単位電極部348uの辺に対して垂直とする(即ちα=約90度)とするのが最適であるが、完全に垂直としなくても、垂直に近い方向とすることにより、同様の効果は得られる。即ち、垂直に対して±20度(即ちα=70〜110度)程度であれば効果はあり、垂直に対して±10度(即ちα=80〜100度)程度であればさらに効果はあり、垂直(即ちα=90度)が最適となる。
Therefore, in the present embodiment, the
このように、本実施形態では、アクティブ素子であるTFD320bと画素電極348とを接続する配線部分336aを、画素電極348の外形辺に対して略垂直に配置するので、配線部分336aの接続部における電界の影響を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the
図9(a)に配線部分336aと単位電極部348uとの接続部の拡大図及びその断面図を示す。本実施形態では、図示のように、配線部分336aは単位電極部348uの外部においてのみ単位電極部348uの下層に設けられる。言い換えれば、単位電極部348uの領域内には配線部分336aは存在せず、配線部分336aは単位電極部348uの外側において単位電極部348uと接している。そして、単位電極部348uの一部348xが配線部分336a上において外側へ突出するように形成されている。
FIG. 9A shows an enlarged view of a connection portion between the
比較のため、配線部分336aを単位電極部348u内部に入り込むように形成した例を図9(b)に示す。図9(b)の構造では、配線部分336aと単位電極部348uの重なり部分348yにおいて配向不良が生じる。
For comparison, FIG. 9B shows an example in which the
これに対し、本実施形態では、図9(a)に示すように、配線部分336aと単位電極部348uとの重なり部分は単位電極部348uの外部に存在する。その結果、配線部分336aと単位電極部348uとの重なり部分における段差により、画素電極の配向不良が生じることを抑制することができる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 9A, the overlapping portion between the
次に、図5(b)に画素電極の他の例を示す。図5(b)に示す画素電極348は、各単位電極部348uが多角形ではなく略円形の平面形状を有する。この場合、配線部分336aは図示のように円形の単位電極部348uの接線L3に対して略垂直(α=90度)とする。なお、図5(a)の場合と同様に、垂直でない場合でも、垂直に対して±20度程度の範囲内であれば効果があり、±100度程度の範囲内であればより効果がある。
Next, FIG. 5B shows another example of the pixel electrode. In the
図8(a)に配線の接続部の他の例を示す。図8(a)においては、画素電極348を構成する各単位電極部348uは、図5(a)と同様に多角形の平面形状を有する。また、配線336aは単位電極部348uの外形辺に対して略垂直(α=約90度)に配置される。よって、図5(a)の例と同様に、配線との接続部における電界の乱れを防止することができる。
FIG. 8A shows another example of the wiring connection portion. In FIG. 8A, each
これに加えて、本例では、配線部分336aは延長部分336bを備える。延長部分336bは図示のように単位電極部348uの外縁を覆うように、その一辺に略平行に、単位電極部348uとTFD320bとの間に延在している。延長部分336bは単位電極部348uをTFD320bから電気的にシールドする効果を有する。通常、TFD320bの部分は配線部分336aの部分より高電位であるため、延長部分336bが単位電極部348uをTFD320bから電気的にシールドすることにより、TFD320bに起因して画素電極348の領域に生じうる電界の乱れを防止することができる。これにより、画素電極348の領域における液晶分子の配向制御をより正確に実施できる。
In addition, in this example, the
図8(b)に、同様の配線を図5(b)に示す円形の画素電極348に適用した例を示す。この例でも、配線336aは単位電極部348uの接線に対して略垂直(α=約90度)に配置される。よって、図5(a)の例と同様に、配線との接続部における電界の乱れを防止することができる。さらにこの例でも延長部分336bは、画素電極348を構成する単位電極部348uの外周を覆うように、かつ、その接線方向に、単位電極部348uとTFD320bとの間に延在している。よって、単位電極部348uをTFD320bから電気的にシールドする効果が得られる。
FIG. 8B shows an example in which similar wiring is applied to the
[変形例]
上記の実施形態では、アクティブ素子として薄膜トランジスタ(TFT)素子を用いた例について説明したが、本発明の適用はこれには限定されない。アクティブ素子の他の例としてアモルファスTFTの断面図を図10に示す。図10において、TFT450は、図示しないゲート線から分岐したゲート電極402の上に、それを覆うようにゲート絶縁膜403が設けられている。ゲート絶縁膜403の上には、ゲート電極402に重なるようにa−Si層405が設けられている。a−Si層405の上には、2つに分断されたn+−a−Si層406a、406bが設けられている。さらに、n+−a−Si層406aの上には図示しないソース線から分岐したソース電極408が設けられ、n+−a−Si層406bの上にはドレイン電極409が設けられている。ドレイン電極409の上には、画素電極410が部分的に重なるように設けられている。そして、それらの層を覆うように保護膜411が設けられている。
[Modification]
In the above embodiment, an example in which a thin film transistor (TFT) element is used as an active element has been described. However, application of the present invention is not limited to this. FIG. 10 shows a cross-sectional view of an amorphous TFT as another example of the active element. In FIG. 10, a
本発明は、アクティブ素子として、上記のようなアモルファスTFTのドレイン電極409と画素電極410との接続部分にも適用することができる。即ち、ドレイン電極409を上記実施形態における配線部分336として、本発明を適用することができる。
The present invention can also be applied to a connection portion between the
[電子機器]
次に、本発明による液晶表示装置100を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。
[Electronics]
Next, an embodiment in which the liquid
図11は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示装置100と、これを制御する制御手段610を有する。ここでは、液晶表示装置100を、パネル構造体603と、半導体ICなどで構成される駆動回路602とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段610は、表示情報出力源611と、表示情報処理回路612と、電源回路613と、タイミングジェネレータ614と、を有する。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the present embodiment. The electronic apparatus shown here includes the liquid
表示情報出力源611は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ614によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路612に供給するように構成されている。
The display
表示情報処理回路612は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKとともに駆動回路602へ供給する。駆動回路602は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路613は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
The display
次に、本発明に係る液晶表示装置100を適用可能な電子機器の具体例について図12を参照して説明する。
Next, specific examples of electronic devices to which the liquid
まず、本発明に係る液晶表示装置100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12(a)は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ710は、キーボード711を備えた本体部712と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部713とを備えている。
First, an example in which the liquid
続いて、本発明に係る液晶表示装置100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12(b)は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機720は、複数の操作ボタン721のほか、受話口722、送話口723とともに、本発明に係る液晶表示装置100を適用した表示部724を備える。
Next, an example in which the liquid
なお、本発明に係る液晶表示装置100を適用可能な電子機器としては、図12(a)に示したパーソナルコンピュータや図12(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。
Note that, as an electronic apparatus to which the liquid
100 液晶表示装置、 110 画素、 160 液晶、 200、300
基板、214 走査線、 314 データ線、 320 TFD、
336 第2金属膜、336a 配線部分、 336b 延長部分
100 liquid crystal display device, 110 pixels, 160 liquid crystal, 200, 300
Substrate, 214 scan lines, 314 data lines, 320 TFD,
336 Second metal film, 336a wiring part, 336b extension part
Claims (7)
前記液晶層内の液晶分子の長軸方向は、電圧無印加時において、前記基板に対して略垂直に配向してなり、
前記一対の基板の一方は、アクティブ素子と、透明電極と、前記アクティブ素子と前記透明電極とを接続する配線とを備え、前記配線は前記透明電極の外形辺に対して略垂直に配置されていることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates,
The major axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is aligned substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied,
One of the pair of substrates includes an active element, a transparent electrode, and a wiring that connects the active element and the transparent electrode, and the wiring is disposed substantially perpendicular to the outer side of the transparent electrode. A liquid crystal device.
前記液晶層内の液晶分子の長軸方向は、電圧無印加時において、前記基板に対して略垂直に配向してなり、
前記一対の基板の一方は、アクティブ素子と、透明電極と、前記アクティブ素子と前記透明電極とを接続する配線とを備え、前記配線は前記透明電極の接線に対して略垂直に配置されていることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates,
The major axis direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is aligned substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied,
One of the pair of substrates includes an active element, a transparent electrode, and a wiring connecting the active element and the transparent electrode, and the wiring is disposed substantially perpendicular to a tangent line of the transparent electrode. A liquid crystal device characterized by that.
前記走査電極には、前記透明電極の略中央に対向する位置に開口又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の液晶装置。 A stripe-shaped scanning electrode is formed and another substrate disposed opposite to the substrate is provided,
6. The liquid crystal device according to claim 1, wherein an opening or a convex portion is formed in the scanning electrode at a position facing substantially the center of the transparent electrode.
An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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