JP2006003809A - Liquid crystal apparatus and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種情報の表示に用いて好適な液晶装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus suitable for use in displaying various information.
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、PDA(Personal Digital Assistant)等といった電子機器に液晶装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を表示するための表示部に液晶装置が用いられている。また、液晶装置には、TFT(Thin Film Transistor)素子等といった3端子型スイチング素子を用いたアクティブ・マトリクス方式の液晶装置や、TFD素子等といった2端子型スイッチング素子を用いたアクティブ・マトリクス方式の液晶装置や、スイッチング素子を用いないパッシブ・マトリクス方式の液晶装置等、種々の方式がある。 Currently, liquid crystal devices are widely used in electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants, PDAs (Personal Digital Assistants), and the like. For example, a liquid crystal device is used as a display unit for displaying various information related to electronic devices. The liquid crystal device includes an active matrix type liquid crystal device using a three-terminal type switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) element and an active matrix type liquid crystal device using a two-terminal type switching element such as a TFD element. There are various types such as a liquid crystal device and a passive matrix type liquid crystal device that does not use a switching element.
TFD素子を用いたアクティブ・マトリクス方式の液晶装置では、例えば、ドット状電極と帯状電極とを対向させると共にそれらの電極間に液晶層を介在させる。また、ドット状電極にTFD素子を接続する(例えば、特許文献1を参照)。この液晶装置では、ドット状電極及び帯状電極の一方に走査信号を伝送し、他方にデータ信号を伝送することにより、複数の表示用ドット領域を個別に点灯させる。また、走査信号のパルス幅とデータ信号のパルス幅との関係を調節することにより、白表示(透過)、黒表示(非透過)、中間色表示を選択する。しかし、TFD素子を用いた従来の液晶装置においては、得られた表示の明るさが不十分になることがあった。 In an active matrix liquid crystal device using a TFD element, for example, a dot electrode and a strip electrode are opposed to each other and a liquid crystal layer is interposed between the electrodes. In addition, a TFD element is connected to the dot electrode (see, for example, Patent Document 1). In this liquid crystal device, a plurality of display dot areas are individually lit by transmitting a scanning signal to one of the dot-shaped electrode and the band-shaped electrode and transmitting a data signal to the other. Further, white display (transmission), black display (non-transmission), and intermediate color display are selected by adjusting the relationship between the pulse width of the scanning signal and the pulse width of the data signal. However, in the conventional liquid crystal device using the TFD element, the brightness of the obtained display may be insufficient.
本発明は、液晶容量及びVT特性を夫々適切に設定することにより液晶の透過率特性等を最適化し、所望の明るさの表示画像を得ることが可能な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 provides a liquid crystal device capable of optimizing the transmittance characteristics and the like of liquid crystal by appropriately setting the liquid crystal capacity and the VT characteristic, and obtaining a display image having a desired brightness, and an electronic apparatus using the same. The issue is to provide.
本発明者は、この上記の問題点を解消するために、種々の考察及び実験を行った。その結果、得られる表示の明るさが液晶装置における液晶容量Clc及びC’TFDに大きく左右されることを知見した。ここに、C’TFDは、2端子型スイッチング素子の素子容量CTFDと、画素電極に2端子型スイッチング素子を介して接続されたデータ線Vdと当該画素電極との間に生じる寄生容量Cpとの和である。さらには、それらの容量特性とVT特性(電圧−透過率特性)との関連が表示の明るさに大きく影響することを知見した。これに基づき、本発明は、液晶容量Clc、C’TFD及びVT特性を夫々適切に設定することにより液晶の透過率特性等を最適化し、所望の明るさの表示画像を得ることを可能とする。 The present inventor conducted various considerations and experiments in order to solve the above problems. As a result, it was found that the brightness of the obtained display is greatly influenced by the liquid crystal capacitances Clc and C ′ TFD in the liquid crystal device. Here, C ′ TFD is an element capacitance C TFD of the two-terminal switching element, and a parasitic capacitance Cp generated between the pixel electrode and the data line Vd connected to the pixel electrode via the two-terminal switching element. Is the sum of Furthermore, it has been found that the relationship between the capacitance characteristics and the VT characteristics (voltage-transmittance characteristics) greatly affects display brightness. Based on this, the present invention makes it possible to optimize the transmittance characteristics of the liquid crystal by appropriately setting the liquid crystal capacitance Clc, C ′ TFD and VT characteristics, respectively, and to obtain a display image having a desired brightness. .
本発明の1つの観点では、データ線、二端子素子及び画素電極を有する第1基板と、走査線を有する第2基板との間に液晶が封入されてなる液晶装置は、前記二端子素子の素子容量をCTFD、前記画素電極と対向する前記走査線とに挟持された前記液晶の液晶容量をClc、前記画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線と当該画素電極との間に生じる寄生容量をCp、前記データ線の振幅電圧をVd、前記二端子素子の素子容量CTFDと前記寄生容量Cpとの和をC’TFD、前記液晶の電圧−透過率特性における透過率50%に対応する電圧をV(T50)としたときに、前記寄生容量Cpは、前記画素電極と当該画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線との距離の大きさに反比例し、前記液晶に印加される電圧Vlcは、Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)を満足するように設定される。 In one aspect of the present invention, a liquid crystal device in which liquid crystal is sealed between a first substrate having a data line, a two-terminal element and a pixel electrode, and a second substrate having a scanning line is provided on the two-terminal element. The element capacitance is C TFD , the liquid crystal capacitance of the liquid crystal sandwiched between the scanning line and the pixel electrode is Clc, and the data line and the pixel electrode connected to the pixel electrode via the two-terminal element Cp is a parasitic capacitance generated between Vd, the amplitude voltage of the data line is Vd, the sum of the element capacitance C TFD of the two-terminal element and the parasitic capacitance Cp is C ′ TFD , and transmission in the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal When the voltage corresponding to 50% is V (T50), the parasitic capacitance Cp is the distance between the pixel electrode and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element. Inversely proportional to the liquid crystal Voltage Vlc applied is set so as to satisfy the Vlc = {C 'TFD / ( Clc + C' TFD)} × Vd <V (T50).
上記の液晶装置によれば、第1基板にはデータ線、薄膜ダイオードなどの二端子素子、及び画素電極が形成される一方、第2基板には走査線が形成される。この液晶装置において、所望の画像を表示するためには、ライン選択期間に、データ線から二端子素子を介して画素電極に所望の電圧が印加される。ところが、画素電極と、それに二端子素子を介して接続されたデータ線との間には寄生容量Cpが存在するため、画素電極と対向する走査線とに挟持された液晶にはデータ線から寄生容量Cpに対応する電圧が印加されてしまい、その結果、その液晶の電圧が所望の電位から変化してしまう。特に、この液晶装置がノーマリーホワイトの表示モードを有する液晶装置である場合には、保持期間Th中に、寄生容量Cpの影響でデータ線から容量比分割により画素電極に与えられる電圧が大きくなり、液晶の透過率の低下をもたらす。 According to the above liquid crystal device, a data line, a two-terminal element such as a thin film diode, and a pixel electrode are formed on the first substrate, while a scanning line is formed on the second substrate. In this liquid crystal device, in order to display a desired image, a desired voltage is applied from the data line to the pixel electrode via the two-terminal element in the line selection period. However, since a parasitic capacitance Cp exists between the pixel electrode and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element, the liquid crystal sandwiched between the pixel electrode and the scanning line facing the pixel electrode is parasitic from the data line. A voltage corresponding to the capacitance Cp is applied, and as a result, the voltage of the liquid crystal changes from a desired potential. In particular, when this liquid crystal device is a liquid crystal device having a normally white display mode, the voltage applied from the data line to the pixel electrode by the capacitance ratio division increases due to the parasitic capacitance Cp during the holding period Th. The liquid crystal transmittance is reduced.
そこで、この液晶装置では、二端子素子の素子容量をCTFD、画素電極と対向する走査線とに挟持された液晶の液晶容量をClc、画素電極に二端子素子を介して接続されたデータ線と当該画素電極との間に生じる寄生容量をCp、データ線の振幅電圧をVd、二端子素子の素子容量CTFDと寄生容量Cpとの和をC’TFD、液晶の電圧−透過率特性における透過率50%に対応する電圧をV(T50)としたときに、寄生容量Cpは、画素電極と当該画素電極に二端子素子を介して接続されたデータ線との距離の大きさに反比例し、液晶に印加される電圧Vlcは、Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)を満足するように設定される。 Therefore, in this liquid crystal device, the element capacitance of the two-terminal element is C TFD , the liquid crystal capacitance of the liquid crystal sandwiched between the scanning line facing the pixel electrode is Clc, and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element Cp is a parasitic capacitance generated between the pixel electrode and the pixel electrode, Vd is the amplitude voltage of the data line, C ′ TFD is the sum of the element capacitance C TFD and the parasitic capacitance Cp of the two-terminal element, and the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal When the voltage corresponding to the transmittance of 50% is V (T50), the parasitic capacitance Cp is inversely proportional to the distance between the pixel electrode and the data line connected to the pixel electrode via a two-terminal element. The voltage Vlc applied to the liquid crystal is set so as to satisfy Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (T50).
これにより、保持期間中に液晶に印加される電圧Vlcを正確に許容値以下に抑えることができる。よって、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。特に、選択期間中にデータ線を通じて画素電極に低電圧(白に対応する電圧)を印加した場合には、保持期間に液晶に高電圧が印加されるのを抑制できるため、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの白表示画像を得ることができる。 Thereby, the voltage Vlc applied to the liquid crystal during the holding period can be accurately suppressed to an allowable value or less. Therefore, the transmittance of the liquid crystal can be optimized, and a display image with a desired brightness can be obtained. In particular, when a low voltage (a voltage corresponding to white) is applied to the pixel electrode through the data line during the selection period, it is possible to suppress application of a high voltage to the liquid crystal during the holding period. The white display image having a desired brightness can be obtained.
上記の液晶装置の一態様では、前記第1基板は透光性を有する透明基板を備え、前記データ線、前記二端子素子及び前記画素電極は各々前記透明基板上に形成されており、前記画素電極と当該画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線との距離は、当該画素電極と当該画素電極に接続されていない側の隣接する前記データ線との距離より大きくなっている。 In one aspect of the liquid crystal device, the first substrate includes a transparent substrate having translucency, and the data line, the two-terminal element, and the pixel electrode are each formed on the transparent substrate, and the pixel The distance between the electrode and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element is greater than the distance between the pixel electrode and the adjacent data line not connected to the pixel electrode. Yes.
この態様によれば、第1基板は透光性を有する透明基板を備えている。そして、この液晶装置では、データ線、二端子素子、及び画素電極が各々透明基板上に形成される。また、画素電極と当該画素電極に二端子素子を介して接続されたデータ線との距離は、当該画素電極と当該画素電極に接続されていない方の隣接するデータ線との距離より大きくなっている。このため、寄生容量Cpが小さくなる。その結果、上記の式 Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)において、C’TFDを小さくすることができるので、液晶に印加される電圧Vlcを小さくすることができる。よって、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。 According to this aspect, the first substrate includes the transparent substrate having translucency. In this liquid crystal device, the data line, the two-terminal element, and the pixel electrode are each formed on a transparent substrate. Further, the distance between the pixel electrode and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element is larger than the distance between the pixel electrode and the adjacent data line not connected to the pixel electrode. Yes. For this reason, the parasitic capacitance Cp becomes small. As a result, in the above formula Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (T50), C ′ TFD can be reduced, so that the voltage Vlc applied to the liquid crystal can be reduced. Can do. Therefore, the transmittance of the liquid crystal can be optimized, and a display image with a desired brightness can be obtained.
上記の液晶装置の他の態様では、前記第1基板は、透光性を有する透明基板と、コンタクトホールを有し前記透明基板上に形成される絶縁膜とを備え、前記データ線及び前記二端子素子は、前記絶縁膜に覆われた状態で前記透明基板上に形成されていると共に、前記画素電極は、前記絶縁膜上に且つ前記データ線と重なる位置に形成された状態で前記コンタクトホールを介して前記二端子素子に接続されており、前記寄生容量Cpは、前記絶縁膜の厚さに基づき規定される。 In another aspect of the liquid crystal device, the first substrate includes a transparent substrate having translucency and an insulating film having a contact hole and formed on the transparent substrate, and the data line and the second substrate are provided. The terminal element is formed on the transparent substrate so as to be covered with the insulating film, and the pixel electrode is formed on the insulating film at a position overlapping the data line. The parasitic capacitance Cp is defined based on the thickness of the insulating film.
この態様によれば、第1基板は、透光性を有する透明基板と、コンタクトホールを有し透明基板上に形成される絶縁膜を備えている。そして、この液晶装置では、データ線及び二端子素子は絶縁膜に覆われた状態で透明基板上に形成されている一方、画素電極は、絶縁膜上に且つデータ線と重なる位置に形成された状態でコンタクトホールを介して二端子素子に接続されている。こうして、この液晶装置は、いわゆるオーバーレイヤー構造をなしている。また、寄生容量Cpは、絶縁膜の厚さに基づき規定される。好適な例では、透明基板上に形成する絶縁膜の厚さを厚くして、画素電極とそれに接続されたデータ線との距離をできる限り離すことにより、寄生容量Cpを小さくすることができる。その結果、上記の式 Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)において、C’TFDを小さくすることができるので、液晶に印加される電圧Vlcを小さくすることができる。よって、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。 According to this aspect, the first substrate includes the transparent substrate having translucency and the insulating film having the contact hole and formed on the transparent substrate. In this liquid crystal device, the data line and the two-terminal element are formed on the transparent substrate while being covered with the insulating film, while the pixel electrode is formed on the insulating film and at a position overlapping the data line. In the state, it is connected to a two-terminal element through a contact hole. Thus, this liquid crystal device has a so-called overlayer structure. The parasitic capacitance Cp is defined based on the thickness of the insulating film. In a preferred example, the parasitic capacitance Cp can be reduced by increasing the thickness of the insulating film formed on the transparent substrate and increasing the distance between the pixel electrode and the data line connected thereto as much as possible. As a result, in the above formula Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (T50), C ′ TFD can be reduced, so that the voltage Vlc applied to the liquid crystal can be reduced. Can do. Therefore, the transmittance of the liquid crystal can be optimized, and a display image with a desired brightness can be obtained.
上記の液晶装置の他の態様では、前記第1基板は、透光性を有する透明基板と、コンタクトホールを有し前記透明基板上に形成される絶縁膜とを備え、前記データ線及び前記二端子素子は、前記絶縁膜に覆われた状態で前記透明基板上に形成されていると共に、前記画素電極は、前記絶縁膜上に且つ各々の前記データ線の間に形成された状態で前記コンタクトホールを介して前記二端子素子に接続されており、前記寄生容量Cpは、前記絶縁膜の厚さに基づき規定される。 In another aspect of the liquid crystal device, the first substrate includes a transparent substrate having translucency and an insulating film having a contact hole and formed on the transparent substrate, and the data line and the second substrate are provided. The terminal element is formed on the transparent substrate while being covered with the insulating film, and the pixel electrode is formed on the insulating film and between the data lines. It is connected to the two-terminal element through a hole, and the parasitic capacitance Cp is defined based on the thickness of the insulating film.
この態様によれば、第1基板は、透光性を有する透明基板と、コンタクトホールを有し透明基板上に形成される絶縁膜を備えている。そして、この液晶装置では、データ線及び二端子素子は、絶縁膜に覆われた状態で透明基板上に形成されていると共に、画素電極は、絶縁膜上に且つ各々のデータ線の間に形成された状態でコンタクトホールを介して二端子素子に接続されている。こうして、この液晶装置は、いわゆるオーバーレイヤー構造をなしている。また、寄生容量Cpは、絶縁膜の厚さに基づき規定される。好適な例では、透明基板上に形成する絶縁膜の厚さを厚くして、画素電極とそれに接続されたデータ線との距離をできる限り離すことにより、寄生容量Cpを小さくすることができる。特に、この液晶装置では、画素電極の両側の位置にデータ線が形成される。このため、この液晶装置と、画素電極とそれに接続されたデータ線とが絶縁膜を介して重なり合う構造を有する液晶装置とを比較すると、前者は後者より絶縁膜の厚さを薄くした上で、寄生容量Cpを後者と同じ程度小さくすることができる。その結果、上記の式 Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)において、C’TFDを小さくすることができるので、液晶に印加される電圧Vlcを小さくすることができる。よって、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。 According to this aspect, the first substrate includes the transparent substrate having translucency and the insulating film having the contact hole and formed on the transparent substrate. In this liquid crystal device, the data lines and the two-terminal elements are formed on the transparent substrate while being covered with the insulating film, and the pixel electrodes are formed on the insulating film and between the data lines. In this state, it is connected to a two-terminal element through a contact hole. Thus, this liquid crystal device has a so-called overlayer structure. The parasitic capacitance Cp is defined based on the thickness of the insulating film. In a preferred example, the parasitic capacitance Cp can be reduced by increasing the thickness of the insulating film formed on the transparent substrate and increasing the distance between the pixel electrode and the data line connected thereto as much as possible. In particular, in this liquid crystal device, data lines are formed at positions on both sides of the pixel electrode. For this reason, when comparing the liquid crystal device with a liquid crystal device having a structure in which the pixel electrode and the data line connected thereto overlap with each other through an insulating film, the former has a thinner insulating film than the latter, The parasitic capacitance Cp can be made as small as the latter. As a result, in the above formula Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (T50), C ′ TFD can be reduced, so that the voltage Vlc applied to the liquid crystal can be reduced. Can do. Therefore, the transmittance of the liquid crystal can be optimized, and a display image with a desired brightness can be obtained.
また、上記の液晶表示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-described liquid crystal display device can be configured.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の各実施形態は、本発明を液晶表示装置に適用したものである。本発明の各実施形態は、液晶容量Clc、C’TFD及びVT特性を夫々適切に設定することにより、液晶の透過率特性等を最適化し所望の明るさの表示画像を得る。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, the present invention is applied to a liquid crystal display device. In each of the embodiments of the present invention, the liquid crystal capacitance Clc, C ′ TFD, and VT characteristics are appropriately set to optimize the liquid crystal transmittance characteristics and obtain a display image having a desired brightness.
[第1実施形態]
(液晶表示装置100の構成)
まず、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。図1は、第1実施形態に係る液晶表示装置100の概略構成を模式的に示す平面図である。図1では、主として、液晶表示装置100の電極及び配線の構成を平面図として示している。ここに、第1実施形態に係る液晶表示装置100は、TFD素子を用いたアクティブ・マトリクス駆動方式であって、半透過反射型の液晶表示装置である。また、第1実施形態に係る液晶表示装置100は、ノーマリーホワイトの表示モードを有する液晶表示装置でもある。図2は、図1の液晶表示装置100における切断線A−A’に沿った概略断面図を示す。
[First embodiment]
(Configuration of the liquid crystal display device 100)
First, the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of the liquid
まず、図2を参照して、切断線A−A’に沿った液晶表示装置100の断面構成について説明し、その後、液晶表示装置100の電極及び配線の構成について説明する。
First, the cross-sectional configuration of the liquid
図2において、液晶表示装置100は、素子基板92と、その素子基板92に対向して配置されるカラーフィルタ基板91とが枠状のシール部材3を介して貼り合わされ、内部に液晶が封入されて液晶層4が形成されてなる。この枠状のシール部材3には、複数の金粒子などの導通部材7が混入されている。素子基板92はガラスなどの透明基板1(以下、「上側基板」とも呼ぶ。)を備え、カラーフィルタ基板91は同じくガラスなどの透明基板2(以下、「下側基板」とも呼ぶ。)を備える。
In FIG. 2, the liquid
下側基板2の内面上には、表面上に細かい凹凸が形成された散乱層9が形成されている。散乱層9の内面上は、サブ画素SG毎に、所定の厚みを有する反射層5が形成されている。各反射層5には、矩形状の開口部20(以下、「透明領域」とも呼ぶ。)が複数形成されている。各反射層5は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金等の薄膜により形成することができる。開口部20は、カラーフィルタ基板91の内面上に縦横にマトリクス状に配列されたサブ画素SG毎に、当該サブ画素SGの全面積を基準として所定割合の面積を有するように形成されている。
On the inner surface of the
反射層5上であって且つ各サブ画素SGの間には、隣接するサブ画素SG間を隔て、一方のサブ画素から他方のサブ画素への光の混入を防止するため、黒色遮光層BMが形成されている。この黒色遮光層BMは、黒色の樹脂材料、例えば黒色の顔料を樹脂中に分散させたもの等を用いることが可能である。なお、これに代えて、R、G、Bの着色層が相互に重ね合わされて形成された重ね遮光層(図示略)を用いてもよい。
On the
また、反射層5上及び開口部20上には、サブ画素SG毎にR、G、Bの三色のいずれかからなる着色層6R、6G、及び6Bが形成されている。着色層6R、6G及び6Bによりカラーフィルタが構成される。画素Gは、R、G、Bのサブ画素SGから構成されるカラー1画素分の領域を示している。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を指す場合は単に「着色層6」と記し、色を区別して着色層を指す場合は「着色層6R」などと記す。また、図2に示すように、開口部20上に形成された着色層6の厚さは、反射層5上に形成された着色層6の厚さよりも厚く形成されている。これにより、着色層6は、反射型表示モードと透過型表示モードとにおいて夫々所望の色相及び明るさを呈するように設計されている。
On the
着色層6及び黒色遮光層BMの上には、透明樹脂等からなる保護層18が形成されている。この保護層18は、カラーフィルタ基板91及び液晶表示装置100の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層6を保護する機能を有する。保護層18の表面上には、ストライプ状のITO(Indium-Tin Oxide)などの透明電極(走査電極)8(以下、「下側基板2の走査線」とも呼ぶ)が形成されている。この透明電極8の一端はシール部材3内に延在しており、そのシール部材3内の導通部材7と電気的に接続されている。
A
一方、上側基板1の内面上には、サブ画素毎に、TFD素子21及び画素電極10が形成されている。TFD素子21及び画素電極10の内面上には、透明樹脂等からなる保護層17が形成されている。上側基板1及び保護層17の内面上の左右周縁部には、走査線31が形成されている。走査線31の一端部はシール部材3内まで延在しており、その走査線31は、シール部材3内の導通部材7と電気的に接続されている。
On the other hand, the
下側基板2の透明電極8の内面上、及び上側基板1の保護層17の内面上には、それぞれ図示しない配向膜が形成されている。それらの配向膜の間には、液晶層4の厚さを均一に保持するために粒子状のスペーサ(図示略)がランダムに配置されている。スペーサの材料としては、シリカや樹脂などを主成分とするものが好ましい。
An alignment film (not shown) is formed on the inner surface of the
下側基板2の外面上には、位相差板(1/4波長板)11及び偏光板12が配置されており、上側基板1の外面上には、位相差板(1/4波長板)13及び偏光板14が配置されている。また、偏光板12の下側には、バックライト15が配置されている。バックライト15は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等といった点状光源や、冷陰極蛍光管等といった線状光源などが好適である。
A retardation plate (¼ wavelength plate) 11 and a
下側基板2の透明電極8、即ち下側基板2の走査線と、上側基板1の走査線31とは、シール部材3内に混入された導通部材7を介して上下導通している。
The
さて、本実施形態の液晶表示装置100において反射型表示がなされる場合、液晶表示装置100に入射した外光は、図1に示す経路Rに沿って進行する。つまり、液晶表示装置100に入射した外光は、反射層5によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は、着色層6が形成されている領域を通過して、その着色層6の下側にある反射層5により反射され、再度着色層6を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
When the reflective display is performed in the liquid
一方、透過型表示がなされる場合、バックライト15から出射した照明光は、図1に示す経路Tに沿って進行し、透明領域、即ち、開口部20上の着色層6を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層6を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
On the other hand, when transmissive display is performed, the illumination light emitted from the
次に、図1、図3及び図4を参照して、本発明の素子基板92及びカラーフィルタ基板91の電極及び配線の構成について説明する。図3は、素子基板92を背面方向(即ち、図2における下方)から観察したときの素子基板92の電極及び配線などの構成を平面図として示す。図4は、カラーフィルタ基板91を正面方向(即ち、図2における上方)から観察したときのカラーフィルタ基板91の電極の構成を平面図として示す。なお、図3において電極や配線は観察方向の背面側に形成されるものであるが、説明の便宜上、実線で表すこととしている。また、図3及び図4において、電極や配線以外のその他の要素は説明の便宜上図示を省略している。
Next, with reference to FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 4, the configuration of the electrodes and wirings of the
図1において、素子基板92の画素電極10と、カラーフィルタ基板91の透明電極8との交差する領域が表示の最小単位であるサブ画素SGを構成する。そして、このサブ画素SGが紙面縦方向及び紙面横方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が表示領域V(2点鎖線により囲まれる領域)である。この表示領域Vに、文字、数字、図形等の画像が表示される。また、図1において、液晶表示装置100の外形と、表示領域Vとによって区画された領域は、画像表示に寄与しない額縁領域38である。
In FIG. 1, a region where the
先ず、図3を参照して、素子基板92の電極及び配線の構成などについて説明する。素子基板92は、TFD素子21、画素電極10、複数の走査線31、複数のデータ線32、YドライバIC33、XドライバIC34、及び複数の外部接続用端子35を備えている。
First, with reference to FIG. 3, the structure of the electrode and wiring of the
素子基板92の張り出し領域36上には、YドライバIC33及びXドライバIC34が例えばACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)を介して、それぞれ実装されている。なお、図3において、素子基板92の張り出し領域36側の辺92aから反対側の辺92cへ向かう方向をX方向とし、辺92dから辺92bへ向かう方向をY方向とする。
On the projecting
張り出し領域36上には、複数の外部接続用端子35が形成されている。YドライバIC33及びXドライバIC34の各入力端子(図示略)は、導電性を有するバンプを介して、その複数の外部用接続端子35にそれぞれ接続されている。外部接続用端子35は、ACFや半田などを介して、図示しない配線基板、例えばフレキシブルプリント基板に接続されている。これにより、例えば携帯電話や情報端末などの電子機器から液晶表示装置100へ信号や電力が供給される。
A plurality of
XドライバIC34の出力端子(図示略)は、導電性を有するバンプを介して、複数のデータ線32に接続されている。一方、各YドライバIC33の出力端子(図示略)は、導電性を有するバンプを介して、複数の走査線31に接続されている。これにより、各YドライバIC33は複数の走査線31に走査信号を、XドライバIC34は複数のデータ線32にデータ信号をそれぞれ出力する。
The output terminal (not shown) of the
複数のデータ線32は、紙面縦方向に延在する直線状の配線であり、張り出し領域36から表示領域VにかけてX方向に形成されている。各データ線32は一定の間隔を隔てて形成されている。また、各データ線32は、適宜の間隔をおいて複数のTFD素子21に接続されており、各TFD素子21は対応する各画素電極10に接続されている。
The plurality of
複数の走査線31は、本線部分31aと、その本線部分31aに対して略直角に折れ曲がる折れ曲がり部分31bとにより構成されている。各本線部分31aは、額縁領域38内を張り出し領域36からX方向に形成されている。また、各本線部分31aは、各データ線32に対して略平行で、且つ、一定の間隔を隔てて形成されている。各折れ曲がり部分31bは、額縁領域38内において、左右に位置するシール部材3内までY方向に延在している。そして、その折れ曲がり部分31bの終端部は、シール部材3内で導通部材7に接続されている。
The plurality of
次に、カラーフィルタ基板91の電極の構成について説明する。カラーフィルタ基板91は、Y方向にストライプ状の透明電極(走査電極)8が形成されている。各透明電極8の左端部或いは右端部は、図1及び図4に示すように、シール部材3内まで延在しており、且つ、シール部材3内の導通部材7に接続されている。
Next, the configuration of the electrodes of the
以上に述べた、カラーフィルタ基板91と素子基板92とをシール部材3を介して貼り合わせた状態が図1に示されている。図示のように、カラーフィルタ基板91の各透明電極8は、素子基板92の各データ線32に対して直交しており、且つ、横列をなす複数の画素電極10と平面的に重なり合っている。このように、透明電極8と画素電極10とが重なり合う領域がサブ画素SGを構成する。
FIG. 1 shows a state where the
また、カラーフィルタ基板91の透明電極8(即ち、カラーフィルタ基板91側の走査線)と、素子基板92の走査線31とは、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に重なり合っており、その透明電極8と走査線31とは、シール部材3内の導通部材7を介して上下導通している。つまり、透明電極8たるカラーフィルタ基板91の各走査線と、素子基板92の各走査線31との導通は、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に実現されている。これにより、カラーフィルタ基板91の透明電極8は、素子基板92の走査線31を介して、紙面左右に夫々位置する各YドライバIC33に電気的に接続されている。
Further, the transparent electrode 8 (that is, the scanning line on the
次に、図5を参照して、液晶表示装置100における階調表示の方法について説明する。図5(a)は、YドライバIC33から走査線31を介して走査電極8に印加される走査電位VAの駆動波形を示す。図5(b)は、XドライバIC34からデータ線32に印加される信号電位VBの駆動波形を示す。図5(c)は、走査電極8及びデータ線32の電極間電圧VABの駆動波形を示す。
Next, a gradation display method in the liquid
YドライバIC33は、走査線31を介して走査電極8に対して走査電位VAを印加する。一方、XドライバIC34は、データ線32に対して信号電位VBを印加する。電位VA及びVBについて説明する。まず、走査電極8には、図5(a)に示すような走査電位VAが印加される。ライン選択期間T毎に、各走査線31を介して各走査電極8は順次選択され、ある共通電位VGNDに対して±Vselなる電位差、即ち電圧を持ついずれかの電位が印加される。なお、この電圧Vselを選択電圧と呼ぶ。そして、ライン選択期間T後には、共通電位VGNDに対して±Vhldなる電圧を持ついずれかの電位が印加される。保持期間Thにおいて、選択時の電位がVGND+VselのときにはVGND+Vhldの電位が印加され、選択時の電位がVGND−VselのときにはVGND−Vhldの電位が印加される。なお、この電圧Vhldを保持電圧と呼ぶ。また、全ての走査電極8が一巡して選択され終わる期間をフィールド期間といい、次のフィールド期間では、先のフィールド期間とは逆特性の選択電圧を用いて順次、走査電極を選択していく。
The
一方、データ線32に対しては、図5(b)に示すように、共通電位VGNDに対して±Vsigなる電圧を持ついずれかの電位が印加される。ここで、ある選択期間に選択された走査電極8に印加する電位がVGND+Vselの場合に、VGND−Vsigをオン電位Von、VGND+Vsigをオフ電位Voffとして用いる。また、ある選択期間に選択された走査電極8に印加する電位がVGND−Vselの場合に、VGND+Vsigをオン電位Von、VGND−Vsigをオフ電位Voffとして用いる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, any potential having a voltage of ± Vsig with respect to the common potential VGND is applied to the
即ち、信号電位VBの各ライン選択期間T内の波形は、当該データ線32に係る列における各画素の階調に応じて設定されるが、まず、信号電位VBは、各ライン選択期間T毎にオン区間とオフ区間に分割され、オン区間においてはオン電位Vonに、オフ区間においてはオフ電位Voffに設定される。即ち、信号電位VBは、階調値に応じてパルス幅変調される。そして、画素に与えるべき階調が高くなるほど(ノーマリーホワイトモードでは暗くなるほど)、オン区間の占める割合が大きく設定される。
That is, the waveform of the signal potential VB in each line selection period T is set according to the gradation of each pixel in the column related to the
次に、走査電極8及びデータ線32の電極間電圧VABを図5(c)の実線で示す。この電極間電位VABが液晶層4に対して印加される。図示のように、電極間電圧VABの絶対値は、当該画素の選択期間において高くなることがわかる。また、液晶層4に印加される液晶層電圧VLCは、図5(c)のハッチングで示すようになる。液層層電圧VLCが変化する際には、液晶層4が形成する容量を充放電しなければならないため、液晶層電圧VLCは電極間電圧VABに対して過渡応答的に変化する。なお、図5(c)において電圧VNLは電極間電圧VABと液層層電圧VLCとの差、即ちTFD素子21の端子電圧である。以上のように、液晶表示装置100では、液晶層4に印加する駆動電圧をパルス幅変調することにより階調表示が行われる。
Next, the interelectrode voltage VAB of the
(液晶の透過率特性等の最適化方法)
次に、図6乃至図8を参照して、液晶表示装置100における液晶の透過率特性等の最適化方法について述べる。図6は、液晶表示装置100における1画素(RGB3つのサブ画素)分を拡大した部分拡大平面図を示す。図7(a)は、一般的な透過型液晶パネルの局部を拡大した層断面図を一例として示す。図7(b)は、その液晶パネルの電圧−透過率特性のグラフの一例を示す。
(Optimization method for transmittance characteristics of liquid crystal)
Next, with reference to FIGS. 6 to 8, a method for optimizing the transmittance characteristics of the liquid crystal in the liquid
画素電極10は、一対のデータ線32の間に形成される。特に、液晶表示装置100では、画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されるデータ線32の距離D1は、当該画素電極10とそれに接続されていない方の隣接するデータ線32との距離D5より大きくなるように形成されるが、この点については後述する。また、各データ線32a、32b、32cは、TFD素子21を介して画素電極10a、10b、10cに接続されている。画素電極10と、それにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との間には寄生容量Cpが存在する。
The
液晶表示装置100において、所望する画像を表示するためには、ライン選択期間Tに、各画素電極10a〜10cに所望の電圧が印加される。図6の例では、画素電極10bに対しては、データ線32bからTFD素子21を介して所望の電圧Vcが印加される。
In the liquid
ところが、画素電極10bと、それにTFD素子21を介して接続されたデータ線32bとの間には寄生容量Cpが存在するため、画素電極10bと対向する走査電極8とに挟持された液晶にはデータ線32bから寄生容量Cpに対応する電圧が印加されてしまい、その結果、その液晶の電位Vcが所望の電位から変化してしまう。
However, since a parasitic capacitance Cp exists between the
具体的には、保持期間Th中にデータ線32bから当該画素電極10bと対向する走査電極8とに挟持された液晶に与えられる電圧、即ち寄生容量Cpに起因する電圧Vlcは、
Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd (式1)
で表すことができる。ここで、C’TFDは、1つのTFD素子の素子容量CTFDと寄生容量Cpとの和であり、Clcは1つの画素電極の液晶容量であり、Vdはデータ線に与えられるデータ振幅電圧である。
Specifically, during the holding period Th, the voltage applied to the liquid crystal sandwiched from the
Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd (Formula 1)
It can be expressed as Here, C ′ TFD is the sum of the element capacitance C TFD and the parasitic capacitance Cp of one TFD element, Clc is the liquid crystal capacitance of one pixel electrode, and Vd is the data amplitude voltage applied to the data line. is there.
上記したように液晶表示装置100はノーマリーホワイトの表示モードを有する液晶パネルである。よって、上記の式1において電圧Vlcが大きくなる程、保持期間Th中に、データ線32bから容量比分割により画素電極10bに与えられる電圧が大きくなり、液晶の透過率の低下をもたらす。特に、ライン選択期間Tにデータ線32bに低電圧(白に対応する電圧)を印加した状態で、保持期間Th中に画素電極10bに高い電圧Vlcが印加されると液晶の実効電圧が上昇するため、液晶の透過率の低下をもたらす。これにより、所望の明るさの表示画像を得ることが困難となる。よって、所望の明るさの表示画像を得るためには、寄生容量Cpに起因して、画素電極10に接続されたデータ線32から当該画素電極10と対向する走査電極8に挟持された液晶に印加される電圧Vlcをある程度の大きさに抑制する必要がある。
As described above, the liquid
そこで、第1実施形態では、その電圧Vlcをある一定の大きさに規定する。具体的には、その電圧Vlcの上限値を、図7(b)のような電圧−透過率特性における印加電圧値との関連において決めることが望ましい。ここで、図7(a)及び(b)を参照して、一般的な透過型液晶パネルの電圧−透過率特性について説明する。 Therefore, in the first embodiment, the voltage Vlc is regulated to a certain level. Specifically, it is desirable to determine the upper limit value of the voltage Vlc in relation to the applied voltage value in the voltage-transmittance characteristics as shown in FIG. Here, voltage-transmittance characteristics of a general transmissive liquid crystal panel will be described with reference to FIGS.
液晶層503の電圧−透過率特性(いわゆる、VT特性)は、例えば、図7(b)のグラフのように表される。図7(b)に示すグラフは、図7(a)に示すように、透明電極501及び502によって挟まれた液晶層503に光T1を透過させると共に、電極間に印加する電圧Vを変化させた場合、液晶層503の透過率がどのように変化するかをノーマリーホワイトの表示モードの場合を例に挙げて示すものである。同グラフより、液晶層503に印加される電圧Vの大きさが大きくなる程、液晶の透過率が低下することがわかる。また、同グラフにおいて、V(T10)は透過率が10%のときの電圧を示し、V(T50)は透過率が50%のときの電圧を示している。
The voltage-transmittance characteristics (so-called VT characteristics) of the
特に、第1実施形態の液晶表示装置100では、次式に示すように、電圧Vlcの上限値をV(T50)よりも小さくなるように設定する。
In particular, in the liquid
即ち、電圧Vlcが、
Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)(式2)となるように設定する。
That is, the voltage Vlc is
Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (T50) (Formula 2).
ここで、上記の式2を満足させるために電圧Vlcを小さくする方法としては、液晶容量Clcを大きくする、及び/又はC’TFDを小さくする、という方法が考えられる。
Here, as a method of reducing the voltage Vlc in order to satisfy the above-described
ここで、一般的な静電容量の式は、
C=ε0×ε×(S/d) (式3)
で表される。なお、「C」は容量、「ε0」は=真空の誘電率、「ε」は比誘電率、「S」は面積、「d」は間隔である。
Here, the general capacitance equation is
C = ε0 × ε × (S / d) (Formula 3)
It is represented by “C” is a capacitance, “ε0” is a vacuum dielectric constant, “ε” is a relative dielectric constant, “S” is an area, and “d” is an interval.
上記の式3を考慮すると、液晶容量Clcを大きくする方法としては、(1)上側基板1と下側基板2の間隔、即ちセルギャップ「d」を小さくする、(2)液晶層4の誘電率「ε」を上げる、(3)画素電極10の面積「S」を大きくする、という方法が考えられる。但し、画素電極10の面積「S」は設計上の理由によりある程度決定されてしまうので、本発明では、上記(3)を適用するよりはむしろ上記(1)及び(2)を適用するのが好ましい。また、C’TFDを小さくする方法としては、TFD素子21の素子容量CTFDを小さくする、及び/又は寄生容量Cpを小さくする、という方法が考えられる。
Considering the
前者のTFD素子21の素子容量CTFDを小さくする方法としては、(1)TFD素子21の絶縁膜の面積「S」を小さくする、(2)TFD素子21の絶縁膜の膜厚「d」を厚くする、(3)TFD素子21の絶縁膜の誘電率「ε」を下げる、という方法が考えられる。但し、TFD素子21の外形寸法等はプロセス上の理由等によりある程度決定されてしまうので、TFD素子21の素子容量CTFDを小さくするにはある程度限界がある。一方、後者の寄生容量Cpを小さくする方法としては、画素電極10と、それにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との距離を離すという方法が考えられる。
As a method of reducing the element capacitance C TFD of the
そこで、液晶表示装置100では、上記の式2を満足させるために、セルギャップ「d」を小さくし且つ液晶層4の誘電率「ε」を上げることにより液晶容量Clcを大きくすると共に、特に以下の方法にて寄生容量Cpを小さくする。この寄生容量Cpを小さくする具体的な方法としては、図6に示すように、設計上の仕様を満足することのできる範囲内で、画素電極10と、それにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との距離D1をできるだけ離す。即ち、図6に示すように、設計上の仕様を満足することのできる範囲内で、画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との距離D1が、当該画素電極10とそれに接続されていない方の隣接するデータ線32との距離D5より大きくなるように、画素電極10やデータ線32等を上側基板1の内面上に形成する。これにより、上記の式3を参照して理解されるように、画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との間隔「d」が大きくなり、寄生容量Cpが小さくなる。よって、上記の式2において電圧Vlcを小さくすることができる。
Therefore, in the liquid
これにより、液晶表示装置100では、保持期間Th中に液晶に印加される電圧Vlcを正確に許容値以下に抑えることができる。よって、液晶表示装置100では、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。特に、選択期間Th中にデータ線32を通じて画素電極10に低電圧(白に対応する電圧)を印加した場合には、保持期間Thに液晶に高電圧が印加されるのを抑制できるため、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの白表示画像を得ることができる。
Thereby, in the liquid
なお、上記の説明では、電圧Vlcをある一定の大きさに規定する基準として液晶層4の電圧−透過率特性を用いる場合を挙げたが、ここでいう電圧−透過率特性は電圧−反射率特性(いわゆる、VR特性)をも含むものと考えられる。電圧−反射率特性は、例えば、図8に示すように、透明電極501及び502によって挟まれた液晶層503に反射膜504で反射する光R1を供給すると共に、電極間に印加する電圧Vを変化させた場合、反射光の反射率がどのように変化するかを示すものである。例えば、反射率50%に対応する電圧をV(R50)とすれば、電圧Vlcが、
Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(R50)(式4)
となるように設定できる。なお、V(R50)とV(T50)は必ずしも同じ値になるとは限らない。これにより、液晶表示装置100では、上記同様に液晶の反射率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像を得ることができる。
[第2実施形態]
上記の第1実施形態では、いわゆるオーバーレイヤー構造を有しない液晶表示装置100に対して、本発明に係る液晶の透過率特性等の最適化方法を適用することとした。これに対し、第2実施形態では、オーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置であって、尚且つ画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されたデータ線32とがオーバーレイヤーを介して重なり合う構造を有する液晶表示装置に対して本発明に係る液晶の透過率特性等の最適化方法を適用する。
In the above description, the case where the voltage-transmittance characteristic of the
Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (R50) (Formula 4)
Can be set to Note that V (R50) and V (T50) are not necessarily the same value. Thereby, in the liquid
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the method for optimizing the transmittance characteristics of the liquid crystal according to the present invention is applied to the liquid
以下、図9乃至11を参照して、第2実施形態に係る液晶表示装置200の構成及び液晶の透過率特性等の最適化方法について説明する。なお、第1実施形態の液晶表示装置100と第2実施形態の液晶表示装置200とを比較すると、前者と後者とは素子基板の構成のみが異なっている。よって、以下では、素子基板93の構成と、液晶表示装置200における液晶の透過率特性等の最適化方法について説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態の液晶表示装置100と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化或いは省略する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 9 to 11, a configuration of the liquid
(液晶表示装置200の構成)
まず、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の構成について説明する。図9は、図2の液晶表示装置100の断面図に対応する、液晶表示装置200の断面図を示す。ここに、本発明の液晶表示装置200は、オーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置200は、第1実施形態と同様にTFD素子を用いたアクティブ・マトリクス駆動方式であって、半透過反射型の液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置200は、第1実施形態と同様にノーマリーホワイトの表示モードを有する液晶表示装置でもある。
(Configuration of the liquid crystal display device 200)
First, the configuration of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows a cross-sectional view of the liquid
図9において、液晶表示装置200は、素子基板93と、その素子基板93に対向して配置されるカラーフィルタ基板91とが枠状のシール部材3を介して貼り合わされ、内部にTN型の液晶が封入されて液晶層4が形成されてなる。
In FIG. 9, the liquid
上側基板1の内面上には、TFD素子21及びデータ線32が形成されている。上側基板1の内面上において、TFD素子21はサブ画素毎に形成されていると共に、縦方向に配列された複数のTFD素子21は各データ線32に共通接続されている。上側基板1の内面上には、透明樹脂等からなり、絶縁性を有する絶縁膜、即ちオーバーレイヤー25が形成されている。TFD素子21及びデータ線32は、そのオーバーレイヤー25に覆われている。また、オーバーレイヤー25は、サブ画素毎に開口、即ちコンタクトホール25aを有している。各画素電極10は、各コンタクトホール25aを通じて、対応する各TFD素子21及び各データ線32に接続されている。オーバーレイヤー25及び画素電極10の各内面上には、透明樹脂等からなる保護層17が形成されている。上側基板1の内面上の左右周縁部には、走査線31が形成されている。走査線31の一端部はシール部材3内まで延在しており、その走査線31は、シール部材3内の導通部材7と電気的に接続されている。上側基板1の保護層17の内面上には、図示しない配向膜が形成されている。一方、上側基板1の外面上には、位相差板(1/4波長板)13及び偏光板14が配置されている。
A
さて、第2実施形態の液晶表示装置200において反射型表示がなされる場合、液晶表示装置200に入射した外光は、図9に示す経路Rに沿って進行する。つまり、液晶表示装置200に入射した外光は、反射層5によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は、着色層6が形成されている領域を通過して、その着色層6の下側にある反射層5により反射され、再度着色層6を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
When the reflective display is performed in the liquid
一方、透過型表示がなされる場合、バックライト15から出射した照明光は、図9に示す経路Tに沿って進行し、透過領域、即ち、開口部20上の着色層6を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層6を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
On the other hand, when transmissive display is performed, the illumination light emitted from the
(オーバーレイヤー構造)
まず、図10及び図11を参照して、本発明の液晶表示装置200に係るオーバーレイヤー構造について詳述する。図10は、素子基板93における複数の画素電極10等のレイアウトを示す平面図である。図11(a)は、図10の切断線B−B’に沿った断面図を示す。図11(b)は、図11(a)における領域E1の部分、即ち画素電極10と、TFD素子21及びデータ線32との接続部分の近傍を拡大した断面図を示す。なお、図10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10では手前側が、図11(a)では上側が、それぞれ背面側となる。
(Overlayer structure)
First, an overlayer structure according to the liquid
本発明の液晶表示装置200における素子基板93の構造、即ちオーバーレイヤー構造について説明する。なお、液晶表示装置200では、本来、画素電極10及びオーバーレイヤー25を覆うように保護層17が形成されるが(図9を参照)、図10及び図11では、便宜上、それを省略している。
The structure of the
上側基板1の外面上には、位相差板13及び偏光板14が配置されている。一方、上側基板1の内面上には、TFD素子21及びデータ線32が形成されている。
A
図11(b)に示すように、TFD素子21は、第1のTFD素子21a及び第2のTFD素子21bから構成される。第1のTFD素子21a及び第2のTFD素子21b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21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10の接続部分10zに接続するために用いられる。
As shown in FIG. 11B, the
ここで、TFD素子21のうち、第1のTFD素子21aは、データ線32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TFD素子21bは、データ線32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TFD素子21aとは逆向きの構造を採る。このため、第2のTFD素子21bの電流−電圧特性は、第1のTFD素子21a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、TFD素子21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
また、図11(b)に示すように、データ線32の下層には、上側基板1から第1金属膜312、絶縁膜313が形成されている。図10に示すように、データ線32a、32b、32cは、それぞれ画素電極10a、10b、10cの下側で画素電極10と重なり合う位置に配置されている。
Further, as shown in FIG. 11B, a
また、上側基板1の内面上には、オーバーレイヤー25が形成されてなり、TFD素子21及びデータ線32は、そのオーバーレイヤー25に覆われている。オーバーレイヤー25は、平面視すると略円形をなす開口、即ちコンタクトホール25aを有している。
Further, an
画素電極10は、オーバーレイヤー25の内面上にマトリクス状に配列されている。画素電極10a、10b、10cは、B(青)、R(赤)、G(緑)の各色に対応する着色層6と夫々対向している。また、各画素電極10は、コンタクトホール25a内に延びてTFD素子21と電気的に接続される接続部分10zを有している。各画素電極10の接続部分10zは、コンタクトホール25aを介して、対応するTFD素子21の第2金属膜336と接続されている。そして、同一列に属する画素電極10は、それぞれTFD素子21を介して、1本のデータ線32に共通接続されている。また、同一行に属する画素電極10は、夫々1本の透明電極8(走査線)と対向している。
The
(液晶の透過率特性の最適化方法)
液晶表示装置200における液晶の透過率特性の最適化方法は、第1実施形態と基本的に同様である。即ち、液晶表示装置200では、上記の式2を満足させることにより保持期間Th中に液晶に印加される電圧Vlcを正確に許容値以下に抑えて、液晶の透過率特性等の最適化を図り、所望の明るさの表示画像を得る。
(Optimization method for transmittance characteristics of liquid crystal)
The method for optimizing the transmittance characteristics of the liquid crystal in the liquid
そこで、上記の式2を満足させるには、電圧Vlcを小さくする必要がある。そのためには、液晶容量Clcを大きくし、及び/又はC’TFDを小さくしなければならない。
Therefore, in order to satisfy the
液晶表示装置200では、液晶容量Clcを大きくするために第1実施形態の液晶表示装置100と同様に、セルギャップ「d」を小さくし、及び/又は液晶の誘電率「ε」を大きくする。また、液晶表示装置200では、データ線32と画素電極10とは同一面上に設けられないため、第1実施形態の液晶表示装置100に比べて、画素電極10の面積「S」をある程度大きくすることができる。これにより、上記の式3を参照して理解されるように、第2実施形態の液晶表示装置200の液晶容量Clcを、第1実施形態の液晶表示装置100の液晶容量Clcより大きくすることができる。
In the liquid
また、C’TFDを小さくするには、上述した通りTFD素子の容量CTFDを小さくする、及び/又は寄生容量Cpを小さくする必要がある。第1実施形態と同様にTFD素子21の外形寸法等はプロセス上の理由等によりある程度決定されてしまうので、TFD素子の容量CTFDを小さくするにはある程度限界がある。そのため、液晶表示装置200では、第1実施形態と同様に寄生容量Cpを小さくする。但し、液晶表示装置200は、オーバーレイヤー構造をなすため、その実現方法は第1実施形態と異なる。
In order to reduce C ′ TFD , as described above, it is necessary to reduce the capacitance C TFD of the TFD element and / or to reduce the parasitic capacitance Cp. As with the first embodiment, the outer dimensions and the like of the
液晶表示装置200において、寄生容量Cpを小さくする方法としては、上記の式3を参照して理解されるように、(1)画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との重なり合う面積「S1」を大きくする、(2)オーバーレイヤー25の膜厚「D2」を厚くする、(3)オーバーレイヤー25の誘電率「ε」を上げる、という方法が考えられる。しかし、データ線32の幅は設計上の理由等によりある程度決定されてしまうので、上記の面積「S1」をあまり大きくすることはできない。
In the liquid
そこで、液晶表示装置200では、寄生容量Cpを小さくするために、設計上の仕様を満足する範囲内でオーバーレイヤー25の膜厚「D2」をできる限り厚くして、尚且つオーバーレイヤー25の誘電率「ε」を上げる。前者により、画素電極10と、それにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との距離D100をできる限り離すことができる。よって、上記の式3における間隔「d」を大きくすることができるので、寄生容量Cpをできる限り小さくすることができる。よって、上記の式2においてC’TFDを小さくすることができるので、電圧Vlcを小さくすることができる。
Therefore, in the liquid
これにより、液晶表示装置200では、保持期間Th中に液晶に印加される電圧Vlcを正確に許容値以下に抑えることができる。よって、液晶表示装置200では、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。特に、選択期間Th中にデータ線32を通じて画素電極10に低電圧(白に対応する電圧)を印加した場合には、保持期間Thに液晶に高電圧が印加されるのを抑制できるため、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの白表示画像を得ることができる。
Thereby, in the liquid
なお、上記の説明では、電圧Vlcをある一定の大きさに規定する基準として液晶層4の電圧−透過率特性を用いる場合を挙げたが、ここでいう電圧−透過率特性は、第1実施形態と同様に電圧−反射率特性(いわゆる、VR特性)をも含むものと考えられる。例えば、反射率50%に対応する電圧をV(R50)とすれば、電圧Vlcを上記の式4のように規定することができる。これにより、液晶表示装置200では、上記同様に液晶の反射率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像を得ることができる。
In the above description, the case where the voltage-transmittance characteristic of the
[第3実施形態]
上記の第2実施形態では、オーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置であって、尚且つ画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されたデータ線32とがオーバーレイヤーを介して重なり合う構造を有する液晶表示装置に対して、本発明に係る液晶の透過率特性等の最適化方法を適用することとした。これに対し、第3実施形態では、オーバーレイヤー構造を有する液晶表示装置であって、尚且つ画素電極10とデータ線32とが重なり合わない構造を有する液晶表示装置に対して、本発明に係る液晶の透過率特性等の最適化方法を適用する。ここに、本発明の液晶表示装置300は、第1及び第2実施形態と同様にTFD素子を用いたアクティブ・マトリクス駆動方式であって、半透過反射型の液晶表示装置である。また、本発明の液晶表示装置300は、第1及び第2実施形態と同様にノーマリーホワイトの表示モードを有する液晶表示装置でもある。
[Third embodiment]
In the second embodiment, the liquid crystal display device has an overlayer structure, and the
(オーバーレイヤー構造)
以下、図12及び13を参照して、第3実施形態に係る液晶表示装置300の構成及び液晶の透過率特性等の最適化方法について説明する。なお、第3実施形態の液晶表示装置300は、第2実施形態の液晶表示装置200と略同様の構成であり、前者は後者に対して素子基板の構成が異なるだけである。よって、以下では、素子基板94の構成と液晶表示装置300における液晶の透過率特性等の最適化方法について説明する。なお、図12及び図13では、第2実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図12及び図13では、便宜上、第3実施形態に係る液晶表示装置300の符号を省略して説明する。
(Overlayer structure)
Hereinafter, a configuration of the liquid crystal display device 300 according to the third embodiment and a method for optimizing the transmittance characteristics of the liquid crystal will be described with reference to FIGS. Note that the liquid crystal display device 300 of the third embodiment has substantially the same configuration as the liquid
図12は、図10に対応する素子基板の部分平面図であり、液晶表示装置200の素子基板92の構成を若干変更した平面図である。図13(a)は、図11(a)に対応する素子基板の断面図であり、図12の切断線C−C´に沿った断面図である。図13(b)は、図11(b)に対応する、画素電極10とTFD素子21及びデータ線32との接続部分の近傍を拡大した断面図であり、領域E2の部分の断面図である。なお、図12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12では手前側が、図13(a)では上側が、それぞれ背面側となる。
FIG. 12 is a partial plan view of the element substrate corresponding to FIG. 10, and is a plan view in which the configuration of the
第3実施形態における素子基板94の構造、即ちオーバーレイヤー構造について説明する。なお、画素電極10及びオーバーレイヤー25の各内面上には、通常、保護層17が形成されるが、図12及び図13では、便宜上、それを省略している。
The structure of the
上側基板1の外面上には、位相差板13及び偏光板14が配置されている。一方、上側基板1の内面上には、TFD素子21及びデータ線32が形成されている。
A
第3実施形態において、上側基板1上におけるTFD素子21の配置は、第2実施形態と同様である。なお、TFD素子21の構成は第2実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
In the third embodiment, the arrangement of the
第3実施形態において、上側基板1上におけるデータ線32の配置は第2実施形態と異なっている。即ち、第2実施形態において、データ線32a、32b、32cは、図11及び図12(a)に示すように、それぞれ画素電極10a、10b、10cの下側の位置に且つ重なり合う位置に配置されていた。これに対し、第3実施形態において、データ線32a、32b、32cは、図12及び図13(a)に示すように、それぞれ画素電極10a、10b、10cの下側の位置に且つ重なり合わない位置、即ち両側の位置に配置されている。特に、1つのデータ線32は、それにTFD素子21を介して接続された画素電極10と、その1つのデータ線32に接続されていない方の隣接する画素電極10との間に配置されている。この点が、構造上、第2実施形態と大きく異なっている。なお、データ線32の構成は第2実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
In the third embodiment, the arrangement of the data lines 32 on the
また、上側基板1の内面上には、オーバーレイヤー25が形成されてなり、TFD素子21及びデータ線32は、そのオーバーレイヤー25に覆われている。オーバーレイヤー25は、平面視すると略円形をなす開口、即ちコンタクトホール25aを有している。また、オーバーレイヤー25の内面上には、第2実施形態と同様のレイアウトで画素電極10が形成されている。
Further, an
(液晶の透過率特性の最適化方法)
液晶表示装置300における液晶の透過率特性の最適化方法は、第2実施形態と基本的に同様である。即ち、液晶表示装置300では、上記の式2を満足させることにより保持期間Th中に液晶に印加される電圧Vlcを正確に許容値以下に抑えて、液晶の透過率特性の最適化を図り、所望の明るさの表示画像を得る。
(Optimization method for transmittance characteristics of liquid crystal)
The method for optimizing the transmittance characteristics of the liquid crystal in the liquid crystal display device 300 is basically the same as in the second embodiment. In other words, in the liquid crystal display device 300, the voltage Vlc applied to the liquid crystal during the holding period Th is accurately suppressed below the allowable value by satisfying the above-described
そこで、上記の式2を満足させるには、電圧Vlcを小さくする必要がある。そのためには、液晶容量Clcを大きくし、及び/又はC’TFDを小さくしなければならない。
Therefore, in order to satisfy the
液晶表示装置300において液晶容量Clcを大きくするには、上述した第2実施形態と同様の方法により行う。また、C’TFDを小さくするには、上述した通りTFD素子21の容量CTFDを小さくし、及び/又は寄生容量Cpを小さくする必要がある。TFD素子21の外形寸法等は第2実施形態と同様にプロセス上の理由等によりある程度決定されてしまうので、TFD素子21の容量CTFDを小さくするにはある程度限界がある。そのため、液晶表示装置300では、第1及び第2実施形態と同様に寄生容量Cpを小さくする。
In the liquid crystal display device 300, the liquid crystal capacitance Clc is increased by the same method as in the second embodiment described above. In order to reduce C ′ TFD , it is necessary to reduce the capacitance C TFD of the
具体的には、第3実施形態に係る液晶表示装置300では、第2実施形態で説明した3つの方法のうち2つの方法により寄生容量Cpを小さくする。即ち、液晶表示装置300では、図12及び図13(a)に示すように、データ線32と画素電極10とが重なり合わないので、その3つの方法のうち1つの方法、即ち画素電極10とそれにTFD素子21を介して接続されたデータ線32との重なり合う面積を大きくする、という方法を適用することはできない。したがって、第3実施形態に係る液晶表示装置300では、その3つの方法のうち残りの2つの方法、即ちオーバーレイヤー25の誘電率「ε」を上げる、及び/又はオーバーレイヤー25の膜厚「D3」を厚くする、という方法を適用することにより寄生容量Cpを小さくする。
Specifically, in the liquid crystal display device 300 according to the third embodiment, the parasitic capacitance Cp is reduced by two of the three methods described in the second embodiment. That is, in the liquid crystal display device 300, as shown in FIG. 12 and FIG. 13A, the
特に、第3実施形態に係る液晶表示装置300では、図12及び図13(a)に示すように、データ線32を画素電極10と重ならない位置に形成することとしている。このため、第3実施形態は、第2実施形態と比べて、画素電極10bと、それにTFD素子21を介して接続されたデータ線32bとの距離が長くなる。例えば、第3実施形態において、図13(a)に示すように、画素電極10bとそれに接続されたデータ線32bとの距離をD101とする。第2実施形態では、図11(a)に示すように、画素電極10bとデータ線32bとの距離はD100である。よって、D100<D101となる。このため、第3実施形態に係る液晶表示装置300と、第2実施形態の液晶表示装置200とを比較すると、前者は後者よりオーバーレイヤー25の膜厚を薄くした上で、寄生容量Cpを後者と同じ程度小さくすることができる。よって、上記の式2においてC’TFDを小さくすることができるので、電圧Vlcを小さくすることができる。
In particular, in the liquid crystal display device 300 according to the third embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13A, the
これにより、液晶表示装置300では、保持期間Th中に液晶に印加される電圧Vlcを正確に許容値以下に抑えることができる。よって、液晶表示装置300では、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像が得られる。特に、選択期間Th中にデータ線32を通じて画素電極10に低電圧(白に対応する電圧)を印加した場合には、保持期間Thに液晶に高電圧が印加されるのを抑制できるため、液晶の透過率を最適化することができ、所望の明るさの白表示画像を得ることができる。
Thereby, in the liquid crystal display device 300, the voltage Vlc applied to the liquid crystal during the holding period Th can be accurately suppressed to an allowable value or less. Therefore, in the liquid crystal display device 300, the transmittance of the liquid crystal can be optimized, and a display image with a desired brightness can be obtained. In particular, when a low voltage (a voltage corresponding to white) is applied to the
なお、上記の説明では、電圧Vlcをある一定の大きさに規定する基準として液晶層4の電圧−透過率特性を用いる場合を挙げたが、ここでいう電圧−透過率特性は、第1及び第2実施形態と同様に電圧−反射率特性(いわゆる、VR特性)をも含むものと考えられる。例えば、反射率50%に対応する電圧をV(R50)とすれば、電圧Vlcを上記の式4のように規定することができる。これにより、液晶表示装置300では、上記同様に液晶の反射率を最適化することができ、所望の明るさの表示画像を得ることができる。
In the above description, the case where the voltage-transmittance characteristic of the
[実施例(設計値の一例)]
上記の第1乃至第3実施形態に係る液晶表示装置100乃至300に夫々適用可能な設計値の一例について説明する。
[Example (Example of design value)]
An example of design values applicable to the liquid
この例では、液晶表示装置100乃至300を夫々次の条件下にて作製した。なお、かかる条件は、上記した本発明に係る液晶の透過率特性等の最適化方法を考慮して決定されたものである。かかる条件では、
(1)上側基板1と下側基板2との間隔、即ちセルギャップを3μm
(2)1つの画素電極の液晶容量Clcを123(F)
(3)1つのTFD素子の素子容量CTFDを38(F)
(4)TFD素子を介して画素電極に接続されるデータ線と、当該画素電極との間に発生する寄生容量Cpを20(F)
(5)データ線に印加されるデータ振幅電圧Vdを4(V)
(6)液晶の電圧−透過率特性における透過率50%となる電圧V(T50)を2.3(V)とした。
In this example, the liquid
(1) The distance between the
(2) The liquid crystal capacitance Clc of one pixel electrode is 123 (F)
(3) The element capacitance C TFD of one TFD element is 38 (F)
(4) The parasitic capacitance Cp generated between the data line connected to the pixel electrode via the TFD element and the pixel electrode is 20 (F).
(5) The data amplitude voltage Vd applied to the data line is 4 (V).
(6) The voltage V (T50) at which the transmittance is 50% in the voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal is 2.3 (V).
ここで、C’TFDは1つのTFD素子の容量CTFDと寄生容量Cpの和であるため、上記の(3)及び(4)より、C’TFDは58(F)となる。これらの各値を上記の式1に代入すると、電圧Vlcは、
Vlc = {C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd=1.28(V)
と算出される。この算出された電圧値Vlcは、V(T50)=2.3Vよりも十分に小さくなっていることが理解される。換言すれば、この算出された電圧値Vlcは、上記の式2を満足するものとなっている。
Here, since C ′ TFD is the sum of the capacitance C TFD of one TFD element and the parasitic capacitance Cp, C ′ TFD is 58 (F) from the above (3) and (4). Substituting these values into
Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd = 1.28 (V)
Is calculated. It is understood that the calculated voltage value Vlc is sufficiently smaller than V (T50) = 2.3V. In other words, the calculated voltage value Vlc satisfies the
よって、この液晶表示装置100乃至300のいずれにおいても、液晶の透過率特性を最適化することができ、所望の明るさの表示画像を得ることができた。より具体的には、非点灯(すなわち、非通電)状態での液晶の透過率を100%とした場合に、かかる液晶表示装置100乃至300では、それぞれ白表示時の点灯透過率80%以上を確保することができた。
Therefore, in any of the liquid
[変形例]
上記の各実施形態では、半透過反射型の液晶表示装置100に本発明を適用したが、これに限らず、反射型又は透過型の液晶表示装置にも本発明を適用できる。また、上記の実施形態では、液晶表示装置100にTN型の液晶を適用することとしたが、これに限らず、液晶表示装置100に負の誘電率異方性を有する液晶を適用することとしてもよい。
[Modification]
In each of the above embodiments, the present invention is applied to the transflective liquid
[電子機器]
次に、本発明の第1乃至第3実施形態による液晶表示装置100乃至300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, embodiments in which the liquid
図14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乃至300のいずれかと、これを制御する制御手段410とを有する。ここでは、液晶表示装置100乃至300のいずれかを、パネル構造体403と、半導体ICなどで構成される駆動回路402とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段410は、表示情報出力源411と、表示情報処理回路412と、電源回路413と、タイミングジェネレータ414と、を有する。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the present embodiment. The electronic apparatus shown here includes any one of the liquid
表示情報出力源411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414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412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412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402へ供給する。駆動回路402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413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乃至300を適用可能な電子機器の具体例について図15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乃至300のいずれかを、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15(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 any one of the liquid
続いて、本発明に係る液晶表示装置100乃至300のいずれかを、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図15(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乃至300のいずれかを適用した表示部724を備える。
Next, an example in which any one of the liquid
なお、本発明に係る液晶表示装置100乃至300のいずれかを適用可能な電子機器としては、図15(a)に示したパーソナルコンピュータや図15(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 electronic devices to which any of the liquid
1 上側基板、 2 下側基板、 3 シール部材、 6 着色層、 7 導通部材、 8 走査電極、 10 画素電極、 31 走査線、 32 データ線、 21 TFD素子、 25 オーバーレイヤー、 25a コンタクトホール、 91 カラーフィルタ基板、 92、93、94 素子基板、 100、200、300 液晶表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記二端子素子の素子容量をCTFD、前記画素電極と対向する前記走査線とに挟持された前記液晶の液晶容量をClc、前記画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線と当該画素電極との間に生じる寄生容量をCp、前記データ線の振幅電圧をVd、前記二端子素子の素子容量CTFDと前記寄生容量Cpとの和をC’TFD、前記液晶の電圧−透過率特性における透過率50%に対応する電圧をV(T50)としたときに、
前記寄生容量Cpは、前記画素電極と当該画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線との距離の大きさに反比例し、
前記液晶に印加される電圧Vlcは、
Vlc={C’TFD/(Clc+C’TFD)}×Vd < V(T50)
を満足するように設定されることを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal device in which liquid crystal is sealed between a first substrate having a data line, a two-terminal element and a pixel electrode, and a second substrate having a scanning line,
The element capacitance of the two-terminal element is C TFD , the liquid crystal capacitance of the liquid crystal sandwiched between the scanning lines facing the pixel electrode is Clc, and the data line is connected to the pixel electrode via the two-terminal element Cp is the parasitic capacitance generated between the pixel electrode and the pixel electrode, the amplitude voltage of the data line is Vd, the element capacitance C TFD of the two-terminal element and the parasitic capacitance Cp is C ′ TFD , and the voltage of the liquid crystal − When the voltage corresponding to the transmittance of 50% in the transmittance characteristic is V (T50),
The parasitic capacitance Cp is inversely proportional to the distance between the pixel electrode and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element,
The voltage Vlc applied to the liquid crystal is
Vlc = {C ′ TFD / (Clc + C ′ TFD )} × Vd <V (T50)
A liquid crystal device set to satisfy the above.
前記データ線、前記二端子素子及び前記画素電極は各々前記透明基板上に形成されており、
前記画素電極と当該画素電極に前記二端子素子を介して接続された前記データ線との距離は、当該画素電極と当該画素電極に接続されていない方の隣接する前記データ線との距離より大きくなっていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The first substrate includes a transparent substrate having translucency,
The data line, the two-terminal element, and the pixel electrode are each formed on the transparent substrate,
A distance between the pixel electrode and the data line connected to the pixel electrode via the two-terminal element is larger than a distance between the pixel electrode and the adjacent data line not connected to the pixel electrode. The liquid crystal device according to claim 1, wherein:
前記データ線及び前記二端子素子は、前記絶縁膜に覆われた状態で前記透明基板上に形成されていると共に、前記画素電極は、前記絶縁膜上に且つ前記データ線と重なる位置に形成された状態で前記コンタクトホールを介して前記二端子素子に接続されており、
前記寄生容量Cpは、前記絶縁膜の厚さに基づき規定されることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The first substrate includes a transparent substrate having translucency, and an insulating film having a contact hole and formed on the transparent substrate.
The data line and the two-terminal element are formed on the transparent substrate while being covered with the insulating film, and the pixel electrode is formed on the insulating film and at a position overlapping the data line. Connected to the two-terminal element through the contact hole
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the parasitic capacitance Cp is defined based on a thickness of the insulating film.
前記データ線及び前記二端子素子は、前記絶縁膜に覆われた状態で前記透明基板上に形成されていると共に、前記画素電極は、前記絶縁膜上に且つ各々の前記データ線の間に形成された状態で前記コンタクトホールを介して前記二端子素子に接続されており、
前記寄生容量Cpは、前記絶縁膜の厚さに基づき規定されることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 The first substrate includes a transparent substrate having translucency, and an insulating film having a contact hole and formed on the transparent substrate.
The data line and the two-terminal element are formed on the transparent substrate while being covered with the insulating film, and the pixel electrode is formed on the insulating film and between the data lines. Connected to the two-terminal element through the contact hole in the state
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the parasitic capacitance Cp is defined based on a thickness of the insulating film.
An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060427 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080612 |