JP2007133193A - Liquid crystal device and electronic apparatus - Google Patents
Liquid crystal device and electronic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007133193A JP2007133193A JP2005327047A JP2005327047A JP2007133193A JP 2007133193 A JP2007133193 A JP 2007133193A JP 2005327047 A JP2005327047 A JP 2005327047A JP 2005327047 A JP2005327047 A JP 2005327047A JP 2007133193 A JP2007133193 A JP 2007133193A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal layer
- substrate
- inclined portion
- crystal device
- 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
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液晶装置及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus.
特に液晶テレビジョン等に代表される液晶装置の分野においては、近年、動画の画質向上を目的として応答速度の速いOCB(Optical Compensated Bend)モードの液晶装置が脚光を浴びている。OCBモードにおいて、初期状態では液晶分子が2枚の基板間でスプレイ状に開いたスプレイ配向となっており、表示動作時には液晶分子が弓なりに曲がった状態(ベンド配向)になっている必要がある。すなわち、表示動作時にベンド配向の曲がりの度合いで透過率を変調することで高速応答性を実現している。 In particular, in the field of liquid crystal devices represented by liquid crystal televisions and the like, in recent years, an OCB (Optical Compensated Bend) mode liquid crystal device having a high response speed has been spotlighted for the purpose of improving the quality of moving images. In the OCB mode, in the initial state, the liquid crystal molecules are in a splay alignment that is opened in a splay shape between two substrates, and the liquid crystal molecules must be bent in a bow (bend alignment) during display operation. . That is, high-speed response is realized by modulating the transmittance with the degree of bending of the bend orientation during the display operation.
このようにOCBモードの液晶装置の場合、電源遮断時に液晶はスプレイ配向であるため、電源投入時にある閾値電圧以上の電圧を液晶に印加することによって初期のスプレイ配向から表示動作時のベンド配向に液晶の配向状態を転移させる、いわゆる初期転移操作が必要となる。ここで、初期転移が十分になされないと表示不良が生じたり、所望の高速応答性が得られなかったりする。 As described above, in the case of the OCB mode liquid crystal device, since the liquid crystal is in the splay alignment when the power is shut off, by applying a voltage higher than a certain threshold voltage to the liquid crystal when the power is turned on, the initial splay alignment is changed to the bend alignment in the display operation. A so-called initial transition operation is required to shift the alignment state of the liquid crystal. Here, if the initial transition is not sufficiently performed, display failure may occur or desired high-speed response may not be obtained.
そこで特許文献1には、半透過型液晶表示装置における透過表示用電極の表面に、電圧印加時に液晶分子がスプレイ配向からベンド配向へ転移するのをアシストするための配向転移手段としての突起を形成する技術が提案されている。この半透過型液晶表示装置では、透過表示領域の液晶分子がベンド配向であるときに、反射表示領域の液晶分子はその長軸を反射表示用電極の表面に垂直に向けたハイブリッド配向になるように制御される。従って、パネル駆動時には、透過表示領域はOCBモード、反射表示領域はR−OCB(Reflective-Optical Compensated Bend)モードとなる。
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、表示動作時に、透過表示領域に形成された突起の周辺で配向不良が発生するという問題がある。また、その突起の形成領域を遮光層で覆うと開口率が低下することになる。しかも、反射表示領域の液晶配向状態をハイブリッド配向とするため、反射表示領域の配向膜のみを光配向処理などで垂直配向にする必要があり、製造プロセスが増加するという問題もある。
However, the technique described in
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、表示品質の低下を最小限に抑えつつ、OCBモードの初期転移動作を円滑に行うことが可能な液晶装置の提供を目的とする。
また、表示品質に優れた電子機器の提供を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of smoothly performing the initial transition operation in the OCB mode while minimizing deterioration in display quality. To do.
Another object is to provide an electronic device with excellent display quality.
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、互いに対向配置されて液晶層を挟持する第1基板と第2基板とを備え、1画素内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、前記第1基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層が前記画素内の少なくとも前記反射表示領域に設けられており、少なくとも前記透過表示領域における動作モードがOCBモードである半透過反射型の液晶装置であって、前記第1基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に段差傾斜部が設けられ、前記第1基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置及び/又は前記第2基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置に前記液晶層の初期転移核を形成する初期転移構造が設けられていることを特徴とする。
初期転移構造を設けて、初期転移電圧の印加によりディスクリネーションを発生させれば、そのディスクリネーションが転移核となって初期転移が周辺に進行する。したがって、初期転移動作を円滑に行うことができる。
一般に液晶層厚調整層の段差傾斜部では、液晶分子が傾斜配向し斜め電界が発生するので、平坦部に比べて配向状態が乱れやすい。すなわち、液晶層厚調整層の段差傾斜部は、表示動作時における表示品質の向上に寄与していない。そこで、その液晶層厚調整層の段差傾斜部に初期転移構造を設けることにより、その初期転移構造の周辺にディスクリネーションが残っても、表示動作時における表示品質の低下を最小限に抑えることができる。そして、そのような段差傾斜部に初期転移構造を設けることにより、他の部分に初期転移構造を設ける場合と比べて、ディスクリネーションを発生させることが容易になる。したがって、初期転移動作を円滑に行うことができる。
In order to solve the above problems, the liquid crystal device of the present invention includes a first substrate and a second substrate that are arranged to face each other and sandwich a liquid crystal layer, and a reflective display region and a transmissive display region are formed in one pixel. And a liquid crystal layer thickness adjusting layer between the first substrate and the liquid crystal layer, wherein a liquid crystal layer thickness adjusting layer that makes a thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region smaller than a thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region A transflective liquid crystal device in which at least the operation mode in the transmissive display region is an OCB mode, and is provided on the surface of the first substrate on the liquid crystal layer side. A step slope is provided between the thick region and the thin region of the liquid crystal layer, and a position overlapping the step slope on the liquid crystal layer side of the first substrate and / or the second. On the liquid crystal layer side of the substrate Wherein the initial transition structure forming an initial transition nucleus of the liquid crystal layer at a position overlapping the serial stepped inclined portion in plan view is provided.
If an initial transition structure is provided and disclination is generated by applying an initial transition voltage, the disclination becomes a transition nucleus and the initial transition proceeds to the periphery. Therefore, the initial transition operation can be performed smoothly.
In general, in the step inclined portion of the liquid crystal layer thickness adjusting layer, the liquid crystal molecules are inclined and aligned, and an oblique electric field is generated. That is, the stepped inclined portion of the liquid crystal layer thickness adjusting layer does not contribute to the improvement of display quality during the display operation. Therefore, by providing an initial transition structure at the step slope part of the liquid crystal layer thickness adjustment layer, even if disclination remains around the initial transition structure, the degradation of display quality during display operation is minimized. Can do. By providing the initial transition structure in such a step inclined portion, it becomes easier to generate disclination than in the case of providing the initial transition structure in other portions. Therefore, the initial transition operation can be performed smoothly.
本発明の液晶装置では、前記初期転移構造が、前記第1基板及び/又は第2基板側の表面から前記液晶層側に突出させる突起、又は前記電極に形成されたスリット及び/又は切り欠きである構成とすることができる。
突起を形成した構成によれば、初期の液晶分子を様々な方向に傾斜配向させることが可能になり、また初期転移電圧の印加により様々な方向の斜め電界を発生させることが可能になる。これにより、段差傾斜部の表面にディスクリネーションを発生させることが可能になり、初期転移動作を円滑に行うことができる。また、スリット及び/又は切り欠きを形成した構成によれば、初期転移電圧の印加により様々な方向の斜め電界を発生させることが可能になる。これにより、段差傾斜部の表面にディスクリネーションを発生させることが可能になり、初期転移動作を円滑に行うことができる。
In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the initial transition structure may be a protrusion protruding from the surface on the first substrate and / or second substrate side toward the liquid crystal layer, or a slit and / or notch formed in the electrode. There can be a certain configuration.
According to the configuration in which the protrusions are formed, initial liquid crystal molecules can be tilted and aligned in various directions, and oblique electric fields in various directions can be generated by applying an initial transition voltage. Thereby, it becomes possible to generate disclination on the surface of the step inclined portion, and the initial transfer operation can be performed smoothly. In addition, according to the configuration in which the slits and / or notches are formed, it is possible to generate oblique electric fields in various directions by applying the initial transition voltage. Thereby, it becomes possible to generate disclination on the surface of the step inclined portion, and the initial transfer operation can be performed smoothly.
本発明の液晶装置では、前記第1基板又は第2基板上には、導電部材と該導電部材上に形成された層間絶縁膜と該層間絶縁膜の前記液晶層側に形成された電極が備えられ、前記初期転移構造は前記層間絶縁膜を介して前記電極と前記導電部材とを電気的に接続するコンタクトホールである構成とすることができる。上記コンタクトホールの形成領域では、基板表面にコンタクトホールの開口形状に倣う凹部が形成されるため、液晶分子の配向が乱れやすく、転移核となるディスクリネーションを発生させやすい。そこで、上記段差傾斜部の平面領域にコンタクトホールを配置することで、初期転移構造として用いることができる。 In the liquid crystal device of the present invention, a conductive member, an interlayer insulating film formed on the conductive member, and an electrode formed on the liquid crystal layer side of the interlayer insulating film are provided on the first substrate or the second substrate. The initial transition structure may be a contact hole that electrically connects the electrode and the conductive member via the interlayer insulating film. In the contact hole formation region, a recess that follows the shape of the contact hole is formed on the surface of the substrate. Therefore, the orientation of liquid crystal molecules is likely to be disturbed, and disclinations that become transition nuclei are likely to occur. Therefore, by arranging a contact hole in the planar area of the step inclined portion, it can be used as an initial transition structure.
本発明の液晶装置では、前記画素内の前記第2基板の前記液晶層側には、前記第1基板に設けられた前記第1の液晶層厚調整層と対向した第2の液晶層厚調整層が形成され、前記第2基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に段差傾斜部が設けられており、前記第1基板の前記液晶層側の表面に設けられた前記段差傾斜部と、前記第2基板の前記液晶層側の表面に設けられた前記段差傾斜部とは、なくとも一部で対向配置されており、該対向された領域の前記第1基板及び前記第2基板の前記段差傾斜部に前記初期転移構造が設けられている構成とすることもできる。このような構成とした場合にも、互いに対向する段差傾斜部における液晶分子の斜め配向、及び電圧印加時の斜め電界の形成によって段差傾斜部にディスクリネーションを発生させることができ、初期転移動作を円滑に行うことができる。 In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the second liquid crystal layer thickness adjustment facing the first liquid crystal layer thickness adjustment layer provided on the first substrate is provided on the liquid crystal layer side of the second substrate in the pixel. A layer is formed, and on the surface of the second substrate on the liquid crystal layer side, a stepped inclined portion is provided between a thick region and a thin region of the liquid crystal layer, and the first substrate has the step inclined portion. The step inclined portion provided on the liquid crystal layer side surface and the step inclined portion provided on the liquid crystal layer side surface of the second substrate are arranged to face each other at least partially. The initial transition structure may be provided in the stepped inclined portion of the first substrate and the second substrate in the formed region. Even in such a configuration, it is possible to generate disclination in the step inclined portion by the oblique alignment of the liquid crystal molecules in the step inclined portions facing each other and the formation of the oblique electric field at the time of voltage application. Can be performed smoothly.
本発明の液晶装置は、互いに対向配置されて液晶層を挟持する第1基板と第2基板とを備え、1画素内に反射表示領域と透過表示領域とが形成され、
前記第1基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層が前記画素内の少なくとも前記反射表示領域に設けられており、少なくとも前記透過表示領域における動作モードがOCBモードである半透過反射型の液晶装置であって、
前記第1基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に屈曲形状を有した段差傾斜部が設けられ、前記第1基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置及び/又は前記第2基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置に前記液晶層の初期転移核を形成する初期転移構造を構成していることを特徴とする。
このように段差傾斜部自体を屈曲形状とすることで、その屈曲部において液晶分子の配向乱れを誘発し、ディスクリネーションを発生させることができるので、初期転移動作を円滑に行うことができる。
The liquid crystal device of the present invention includes a first substrate and a second substrate that are arranged to face each other and sandwich a liquid crystal layer, and a reflective display region and a transmissive display region are formed in one pixel,
Between the first substrate and the liquid crystal layer, there is a liquid crystal layer thickness adjusting layer in the pixel that makes the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region smaller than the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region. A transflective liquid crystal device that is provided at least in the reflective display area, and at least an operation mode in the transmissive display area is an OCB mode;
On the surface of the first substrate on the liquid crystal layer side, a stepped inclined portion having a bent shape is provided between a thick region and a thin region of the liquid crystal layer, and the liquid crystal layer of the first substrate An initial transition structure for forming an initial transition nucleus of the liquid crystal layer at a position overlapping the step inclination portion on the side in a plane and / or a position overlapping the step inclination portion on the liquid crystal layer side of the second substrate in a plane It is characterized by comprising.
In this way, by forming the step inclined part itself into a bent shape, it is possible to induce alignment disorder of the liquid crystal molecules in the bent part and to generate disclination, so that the initial transition operation can be performed smoothly.
本発明の液晶装置では、前記段差傾斜部が、2箇所以上の屈曲点を有する前記屈曲形状を成している構成であってもよい。屈曲点を増やせば、その分だけディスクリネーションの発生箇所が多くなり、初期転移動作をより円滑に行うことができる。
また、本発明の液晶装置では、前記段差傾斜部が、平面視で湾曲形状を成している構成であってもよい。
In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the step inclined portion may have a bent shape having two or more bent points. If the bending point is increased, the number of occurrences of disclination increases accordingly, and the initial transition operation can be performed more smoothly.
In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the step inclined portion may have a curved shape in a plan view.
本発明の液晶装置では、前記液晶層に電圧を印加する電極と他の導電部材との間に介挿された層間絶縁膜に、前記電極と導電部材とを電気的に接続するコンタクトホールが形成され、該コンタクトホールが前記段差傾斜部の屈曲点と平面的に重なる位置に設けられている構成とすることもできる。上記屈曲形状の段差傾斜部とコンタクトホールとは、いずれもディスクリネーションの良好な発生箇所となるので、これらを平面的に重なる位置に配置することで、極めて効率よく転移核を発生させることができ、初期転移動作を円滑に行うことができる。 In the liquid crystal device of the present invention, a contact hole for electrically connecting the electrode and the conductive member is formed in an interlayer insulating film interposed between the electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer and another conductive member. In addition, the contact hole may be provided at a position overlapping the bending point of the step inclined portion in a plane. Since both the bent shape stepped portion and the contact hole are places where good disclination is generated, disposing nuclei in a plane overlapping position can generate transition nuclei very efficiently. The initial transition operation can be performed smoothly.
本発明の液晶装置では、前記第1基板上に、前記画素に設けられたスイッチング素子と、該スイッチング素子と電気的に接続される配線部材とが設けられており、前記配線部材と前記段差傾斜部とが平面的に重なって配置されている構成とすることもできる。このような構成とすれば、配線部材を段差傾斜部の遮光手段として用いることができ、画素開口率の向上に寄与する。また、配線部材の近傍に形成される電界により段差傾斜部近傍でのディスクリネーションの発生を誘発することができ、初期転移動作を円滑に行うことができる。 In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, a switching element provided in the pixel and a wiring member electrically connected to the switching element are provided on the first substrate, and the wiring member and the step slope are provided. It can also be set as the structure which overlaps and arrange | positions a part. With such a configuration, the wiring member can be used as a light shielding means for the step slope portion, which contributes to an improvement in the pixel aperture ratio. In addition, the occurrence of disclination in the vicinity of the step slope portion can be induced by the electric field formed in the vicinity of the wiring member, and the initial transition operation can be performed smoothly.
本発明の液晶装置では、前記スイッチング素子が薄膜トランジスタであり、前記段差傾斜部と平面的に重なって配置された配線部材が、前記薄膜トランジスタのゲートに接続された走査線である構成とすることができる。比較的高電圧のパルスが入力される走査線を段差傾斜部の近傍に配置すれば、周囲に形成される電界によってディスクリネーションの発生を誘発することができ、初期転移動作を円滑に行うことができる。また、本発明の液晶装置では、前記画素に蓄積容量が設けられており、前記段差傾斜部と平面的に重なって配置された配線部材が、前記蓄積容量の電極を構成する配線部材であってもよい。 In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the switching element may be a thin film transistor, and the wiring member disposed so as to overlap the step inclined portion in a plan view may be a scanning line connected to the gate of the thin film transistor. . If a scanning line to which a relatively high voltage pulse is input is arranged in the vicinity of the step slope part, the occurrence of disclination can be induced by the electric field formed around it, and the initial transition operation can be performed smoothly. Can do. In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, the storage capacitor is provided in the pixel, and the wiring member arranged to overlap the stepped inclined portion in a plan view is a wiring member constituting the electrode of the storage capacitor. Also good.
本発明の液晶装置では、前記第1基板及び/又は第2基板の外面側に、屈折率異方性が負の光学媒体をハイブリッド配向させてなる光学異方性層を備えていることが好ましい。またこの場合、前記光学媒体は屈折率異方性が正のものであってもよい。
本発明の液晶装置では、前記第1基板及び/又は第2基板の外面側に、光学的に一軸性又は二軸性を示す光学異方性層を備えていることが好ましい。
本発明の液晶装置では、屈折率異方性が正の一軸性光学媒体と、屈折率異方性が負の一軸性光学媒体とを組み合わせてなる光学異方性層を備えていることが好ましい。
本発明の液晶装置では、前記液晶層を挟持する一対の円偏光板を備えていることが好ましく、広帯域の円偏光板であることがより好ましい。
In the liquid crystal device of the present invention, it is preferable that an optically anisotropic layer formed by hybrid alignment of an optical medium having a negative refractive index anisotropy is provided on the outer surface side of the first substrate and / or the second substrate. . In this case, the optical medium may have a positive refractive index anisotropy.
In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, it is preferable that an optically anisotropic layer optically uniaxial or biaxial is provided on the outer surface side of the first substrate and / or the second substrate.
The liquid crystal device of the present invention preferably includes an optically anisotropic layer formed by combining a uniaxial optical medium having a positive refractive index anisotropy and a uniaxial optical medium having a negative refractive index anisotropy. .
The liquid crystal device of the present invention preferably includes a pair of circularly polarizing plates that sandwich the liquid crystal layer, and more preferably a broadband circularly polarizing plate.
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶装置を備えたことを特徴とする。
上述した液晶装置は、表示品質の低下を最小限に抑えつつ、OCBモードの初期転移動作を円滑に行うことができるので、表示品質に優れた電子機器を提供することができる。
Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device according to the present invention described above.
The liquid crystal device described above can smoothly perform the initial transition operation in the OCB mode while minimizing the deterioration in display quality, and thus can provide an electronic device with excellent display quality.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施の形態に限定されるものではない。また以下の説明で参照する各図面においては、各構成要素を見易くするために各部の縮尺等を適宜変更して表示している。さらに本明細書では、液晶装置の各構成部材における液晶層側を内側と呼び、その反対側を外側と呼ぶことにする。また、画像表示の最小単位を「サブ画素」と呼び、各色カラーフィルタを備えた複数のサブ画素の集合を「画素」と呼ぶこととする。また、サブ画素の平面領域において、液晶装置の表示面側から入射する光を利用した表示が可能な領域を「反射表示領域」と呼び、液晶装置の背面側(前記表示面と反対側)から入射する光を利用した表示が可能な領域を「透過表示領域」と呼ぶ。さらに、「非選択電圧印加時」および「選択電圧印加時」とは、それぞれ「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧近傍である時」および「液晶層への印加電圧が液晶のしきい値電圧に比べて十分高い時」を意味しているものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In each drawing referred to in the following description, the scale of each part is appropriately changed and displayed in order to make each component easy to see. Furthermore, in this specification, the liquid crystal layer side in each component of the liquid crystal device is referred to as an inner side, and the opposite side is referred to as an outer side. The minimum unit of image display is referred to as “sub-pixel”, and a set of a plurality of sub-pixels each having a color filter is referred to as “pixel”. Further, in the planar area of the sub-pixel, an area capable of displaying using light incident from the display surface side of the liquid crystal device is referred to as a “reflective display region”, and from the back side of the liquid crystal device (the side opposite to the display surface). An area capable of display using incident light is referred to as a “transmissive display area”. Furthermore, “when non-selection voltage is applied” and “when selection voltage is applied” are respectively “when the applied voltage to the liquid crystal layer is close to the threshold voltage of the liquid crystal” and “the applied voltage to the liquid crystal layer is It means “when sufficiently high compared to the threshold voltage”.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態である液晶装置100について、図1から図4を参照して説明する。
本実施形態の液晶装置100は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下「TFT」という。)素子を採用したアクティブマトリクス型の液晶装置である。また、図3に示すように、観察者側に配置された対向基板20と、それに対向配置されたTFTアレイ基板10と、基板10,20間に挟持された液晶層50と、TFTアレイ基板10側に設けられ対向基板20側から入射した光を反射する反射電極15rと、その反射電極15rが存在する反射表示領域Rにおける液晶層50の厚さを、反射電極15rが存在しない透過表示領域Tにおける液晶層50の厚さよりも小さくするための液晶層厚調整層24とを有する、マルチギャップ方式の半透過反射型液晶装置である。
(First embodiment)
First, a
The
図1(a)は液晶装置を各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図であり、図1(b)は図1(a)のH−H’線に沿う側面断面図である。
図1に示すように、本実施形態の液晶装置100では、TFTアレイ基板10と対向基板20とがシール材52によって貼り合わされ、このシール材52によって区画された領域内に液晶層50が封入されている。シール材52の外側の周辺回路領域には、データ信号駆動回路101および外部回路実装端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する2辺に沿って走査信号駆動回路104が形成されている。また、対向基板20の角部においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通材106が配設されている。
FIG. 1A is a plan view of the liquid crystal device viewed from the side of the counter substrate together with each component, and FIG. 1B is a side sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
As shown in FIG. 1, in the
図2は、TFT素子を用いた液晶装置の等価回路図である。液晶装置の画像表示領域には、データ線6aおよび走査線3aが格子状に配置され、両者の交点付近には、画像表示単位であるサブ画素が配置されている。マトリクス状に配置された複数のサブ画素には、それぞれ画素電極15が形成されている。その画素電極15の側方には、当該画素電極15への通電制御を行うためのスイッチング素子であるTFT素子13が形成されている。このTFT素子13のソースには、データ線6aが電気的に接続されている。各データ線6aには画像信号S1、S2、‥、Snが供給される。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal device using TFT elements. In the image display area of the liquid crystal device, the
またTFT素子13のゲートには、走査線3aが電気的に接続されている。走査線3aには、所定のタイミングでパルス的に走査信号G1、G2、‥、Gnが供給される。またTFT素子13のドレインには、画素電極15が電気的に接続されている。そして、走査線3aから供給された走査信号G1、G2、‥、Gnにより、スイッチング素子であるTFT素子13を一定期間だけオン状態にすると、データ線6aから供給された画像信号S1、S2、‥、Snが、各画素の液晶に所定のタイミングで書き込まれるようになっている。
Further, the
液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、‥、Snは、画素電極15と後述する共通電極との間に形成される液晶容量で一定期間保持される。なお、保持された画像信号S1、S2、‥、Snがリークするのを防止するため、画素電極15と容量線3bとの間に蓄積容量7が形成され、液晶容量と並列に配置されている。そして、上記のように液晶に電圧信号が印加されると、印加された電圧レベルにより液晶分子の配向状態が変化する。これにより、液晶に入射した光が変調されて階調表示が可能となっている。
Image signals S1, S2,..., Sn written at a predetermined level on the liquid crystal are held for a certain period by a liquid crystal capacitor formed between the
図3は本実施形態に係る液晶装置の説明図であり、図3(a)は1つのサブ画素の平面構成図であり、図3(b)は、図3(a)のA−A’に沿う断面構成図である。
図3(a)に示すように、矩形状の画素電極15の長手方向に沿って上述したデータ線6aが配置され、画素電極15の一短辺に沿って上述した走査線3aが配置されており、走査線3aと平行に延びる容量線3bが画素電極15の中央部を横断するようにして配置されている。データ線6aと走査線3aとの交点付近に、ボトムゲート型のTFT素子13が形成されている。TFT素子13のドレイン電極44は、画素電極15側に延びた位置でコンタクトホール14を介して画素電極15と電気的に接続されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the liquid crystal device according to the present embodiment, FIG. 3A is a plan configuration diagram of one sub-pixel, and FIG. 3B is AA ′ of FIG. FIG.
As shown in FIG. 3A, the above-described
図3(b)に示すように、TFTアレイ基板10の基板本体11の内側に、走査線3a及び容量線3bが形成されており、これら走査線3aと容量線3bとを覆って絶縁薄膜41が形成されている。絶縁薄膜41を介して走査線3aと対向する位置に平面視矩形状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層45が形成されており、半導体層45上に一部乗り上げるようにしてソース電極6bとドレイン電極44とが絶縁薄膜41上に形成されている。そして、これら半導体層45、ソース電極6b、及びドレイン電極44を覆うようにして層間絶縁膜12が形成されている。層間絶縁膜12を貫通してドレイン電極44に達するコンタクトホール14が形成されており、層間絶縁膜12上に形成された透明電極15t(画素電極15)の一部が当該コンタクトホール14内に埋設されて、透明電極15tとTFT素子13とが電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3B,
層間絶縁膜12の内側において、画像表示単位となるサブ画素の長手方向の一方端部に、表面に凹凸を有する樹脂層16が形成されている。樹脂層16の表面には、AlやAg等の高反射率の金属材料からなる反射電極(反射層)15rが形成されている。またドット領域の長手方向の残部には、ITO等の透明導電性材料からなる透明電極15tが形成されており、これらの反射電極15rおよび透明電極15tが導通接続されて、画素電極15を形成している。そして、反射電極15rの形成領域が、図示のサブ画素における反射表示領域Rを区画し、透明電極15tの形成領域が透過表示領域Tを区画している。
On the inner side of the
反射電極15r上の容量線3bと平面的に重なる位置に、例えば突起からなる初期転移構造55が形成されており、この初期転移構造55を含む反射電極15r上及び透明電極15t上を覆うようにポリイミド等からなる配向膜18が形成されている。また、サブ画素の一隅部に、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔を規制する柱状スペーサ59が立設されている。
An
一方、対向基板20の基板本体21の内側には、サブ画素毎に異なる色光を透過するカラーフィルタを備えたCF層22が形成されている。カラーフィルタはサブ画素の平面領域内で色度の異なる2種類の色材領域に区画されている構成とすることが好ましい。具体的には、透過表示領域Tの平面領域に対応して第1の色材領域が設けられ、反射表示領域Rの平面領域に対応して第2の色材領域が設けられており、第1の色材領域の色度が、第2の色材領域の色度より大きいものとされている構成を採用できる。また、反射表示領域Rの一部に非着色領域を設ける構成としてもよい。このような構成とすることで、カラーフィルタを表示光が1回のみ透過する透過表示領域Tと、2回透過する反射表示領域Rとの間で表示光の色度が異なるのを防止でき、反射表示と透過表示の見映えを揃えて表示品質を向上させることができる。なお、CF層22は、TFTアレイ基板10側に形成することもできる。
On the other hand, a
CF層22の内側には、反射表示領域Rにおける液晶層50の厚さを透過表示領域Tにおける液晶層50の厚さよりも小さくするための液晶層厚調整層24が設けられている。半透過反射型の液晶装置では、反射表示領域Rへの入射光は液晶層50を2回透過するが、透過表示領域Tへの入射光は液晶層50を1回しか透過しない。これにより反射表示領域Rと透過表示領域Tとの間で液晶層50のリタデーションが異なると、光透過率に差異を生じて均一な画像表示が得られないことになる。そこで液晶層厚調整層24を設けることにより、反射表示領域Rにおける液晶層50の層厚(例えば2μm程度)が、透過表示領域Tにおける液晶層50の層厚(例えば4μm程度)の半分程度に設定されて、反射表示領域Rおよび透過表示領域Tにおける液晶層50のリタデーションが略同一に設定されている。このように、液晶層厚調整層24によりマルチギャップ構造が実現されて、反射表示領域Rおよび透過表示領域Tにおいて均一な画像表示を得ることができるようになっている。
A liquid crystal layer
反射表示領域Rと透過表示領域Tとの境界領域には、液晶層厚調整層24の段差傾斜部70が形成されている。これにより、反射表示領域Rから透過表示領域Tにかけて液晶層50の層厚が連続的に変化するようになっている。この段差傾斜部の傾斜角は10°〜30°程度である。一般に液晶層厚調整層24の段差傾斜部70では、液晶分子の配向状態が乱れやすく表示品質が低下しやすい。そこで本実施形態の液晶装置は、段差傾斜部70を反射表示領域Rに配置することにより、透過表示を重視した構成になっている。
In the boundary region between the reflective display region R and the transmissive display region T, a stepped
この液晶層厚調整層24の構成材料として、アクリル樹脂等の電気絶縁性および感光性を有する材料を採用することが望ましい。感光性材料を採用することにより、フォトリソグラフィを用いたパターニングが可能になり、液晶層厚調整層24を精度よく形成することができる。なお、液晶層厚調整層24についても、TFTアレイ基板10側に設けることができる。
As a constituent material of the liquid crystal layer
液晶層厚調整層24が形成された対向基板20の内側には、略全面に共通電極25が形成されており、共通電極25の表面には、ポリイミド等からなる配向膜29が形成されている。配向膜18,29にはラビング処理が施されている。ラビング処理は、図3(a)に矢印19aで示すように、データ線6aの延在方向(すなわち、画素電極15の長手方向)と交差する方向に施されている。
A
そして図3(b)に示すように、TFTアレイ基板10と対向基板20との間に、OCBモードで動作する液晶層50が挟持されている。本実施形態では、透過表示領域Tおよび反射表示領域Rともに水平配向膜が形成されて、透過表示領域Tおよび反射表示領域Rの液晶層50が、ともにOCBモードで動作するようになっている。
As shown in FIG. 3B, a
図4は、OCBモードの液晶装置における液晶分子の配向状態の説明図である。OCBモードでは、図4(b)に示す初期状態には、液晶分子51がスプレイ状に開いたスプレイ配向となっている。また図4(a)に示す表示動作時には、液晶分子51が弓なりに曲がった状態(ベンド配向)になっている。そして、表示動作時にベンド配向の曲がりの度合いで透過率を変調することにより、表示動作の高速応答性を実現しうるようになっている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the alignment state of liquid crystal molecules in the OCB mode liquid crystal device. In the OCB mode, in the initial state shown in FIG. 4B, the
図3(a)に戻り、一対の基板10,20の外側には、それぞれ偏光板36,37が設けられている。これらの偏光板36,37は、特定方向に振動する直線偏光のみを透過させるものである。偏光板36の透過軸および偏光板37の透過軸は、相互に略直交するように配置されるとともに、配向膜18,29のラビング方向と略45°で交差するように配置されている。
Returning to FIG. 3A,
偏光板36および偏光板37の内側(基板本体側)には、それぞれ位相差板31及び位相差板32が配設されている。位相差板31,32として、可視光の波長に対して略1/4波長の位相差を持つλ/4板を使用すれば、偏光板36,37とともに円偏光板を構成することができる。またλ/2板およびλ/4板を組み合わせて使用すれば、広帯域円偏光板を構成することができる。
A
さらに、偏光板36および/または偏光板37の内側には、光学補償フィルムを配置することもできる。光学補償フィルムを配置することにより、液晶装置を正面視ないし斜視した場合の液晶層の位相差を補償することが可能になり、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。光学補償フィルムとして、屈折率異方性が負のディスコティック液晶分子等をハイブリッド配向させてなる負の一軸性媒体(例えば、富士フィルム製のWVフィルム)を使用することが可能である。また、屈折率異方性が正のネマチック液晶分子等をハイブリッド配向させてなる正の一軸性媒体(例えば、日本石油製のNHフィルム)を使用することも可能である。さらに、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせて使用することも可能である。その他、各方向の屈折率がnx>ny>nzとなる二軸性媒体や、負のC-Plate等を使用してもよい。
Furthermore, an optical compensation film can be disposed inside the
さらに、対向基板20の外側には、光源、リフレクタ、導光板などを有するバックライト(照明手段)60が設置されている。
Further, a backlight (illuminating means) 60 having a light source, a reflector, a light guide plate, and the like is installed outside the
上述したように、OCBモードの液晶装置の場合、電源遮断時の液晶はスプレイ配向であるため、電源投入時にある閾値電圧以上の電圧を液晶に印加することによって、図4(b)に示す初期のスプレイ配向から、図4(a)に示す表示動作時のベンド配向に液晶の配向状態を転移させる、いわゆる初期転移操作が必要となる。ここで、初期転移が十分になされないと表示不良が生じたり、所望の高速応答性が得られなかったりする。 As described above, in the case of the OCB mode liquid crystal device, the liquid crystal when the power is shut off is in the splay alignment. Therefore, by applying a voltage higher than a certain threshold voltage to the liquid crystal when the power is turned on, the initial state shown in FIG. From this splay alignment, a so-called initial transition operation is required to transfer the alignment state of the liquid crystal to the bend alignment during the display operation shown in FIG. Here, if the initial transition is not sufficiently performed, display failure may occur or desired high-speed response may not be obtained.
液晶層50の初期転移操作としては、走査線を線順次にONしつつ、画素電極15と共通電極25との間に15V程度のパルス電圧を印加する。この初期転移電圧の印加によりサブ画素にディスクリネーションを発生させれば、そのディスクリネーションが転移核となって初期転移が周辺に進行する。これにより初期転移動作を円滑に行うことができる。
As an initial transition operation of the
本実施形態では、サブ画素に初期転移核となるディスクリネーションを発生させるため、図3(a)に示す液晶層厚調整層24の段差傾斜部70と平面的に重なる位置に初期転移構造を形成している。初期転移構造として、図3(a)では突起を設けた場合を示している。また初期転移構造として、段差傾斜部70の平面領域内に配された画素電極15ないし共通電極25にスリット及び/又は切り欠きを形成してもよい。
In this embodiment, in order to generate a disclination that serves as an initial transition nucleus in the sub-pixel, the initial transition structure is provided at a position that overlaps with the stepped
図5(a)及び図5(b)は、初期転移構造55として段差傾斜部70の平面領域内に形成可能な突起の平面図である。突起として、初期の液晶分子を様々な方向に傾斜配向させるとともに、初期転移電圧の印加により段差傾斜部の表面に様々な方向の斜め電界を発生させるものを形成する。図5(a)では、島状の突起551を段差傾斜部70の平面領域内に配置する場合を示している。この島状突起551は、例えば高さ1.2μm、直径10μmに形成されている。また図5(b)には、島状突起552を段差傾斜部70の平面領域内に配列した場合を示している。また図示はしないが、突起状の初期転移構造55としては、平面視で稲妻状に突条を形成したものも例示できる。これらの突起の構成材料として、ノボラック系のポジ型フォトレジストを採用することが可能である。そのレジストの現像後に約220℃でポストベイクを実施することにより、なだらかな突起形状を得ることができる。
FIG. 5A and FIG. 5B are plan views of protrusions that can be formed in the planar region of the step inclined
このような突起を形成すれば、初期の液晶分子を様々な方向に傾斜配向させることが可能になり、また初期転移電圧の印加により段差傾斜部の帯状電極の表面に様々な方向の斜め電界を発生させることが可能になる。これに伴って、誘電率異方性が正の液晶分子は、様々な方向から様々な方向に回動しつつ、電界方向に沿って再配向しようとする。これにより、段差傾斜部の表面にディスクリネーションを発生させることができる。従って、初期転移動作を円滑に行うことができる。 By forming such protrusions, it becomes possible to tilt and align the initial liquid crystal molecules in various directions, and by applying an initial transition voltage, oblique electric fields in various directions are applied to the surface of the band-like electrode at the step inclined portion. Can be generated. Along with this, liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy try to reorient along the electric field direction while rotating in various directions from various directions. Thereby, a disclination can be generated on the surface of the step inclined portion. Therefore, the initial transition operation can be performed smoothly.
図5(c)及び図5(d)は、初期転移構造55として段差傾斜部70の平面領域内に形成可能なスリットおよび/または切り欠きの平面構成図である。スリット及び/又は切り欠きとしては、図5(c)に示すような平面視矩形状のスリット553を段差傾斜部70の平面領域内の画素電極15又は共通電極25に形成することができる。あるいは、図5(d)に示すように、複数のスリット554を段差傾斜部70の平面領域内に形成してもよい。さらには、図示はしないが、クランク状に繰り返し折れ曲がった形状のスリットや、蛇腹状のスリット、稲妻状のスリットを形成してもよい。これらスリット及び/又は切り欠きとしては、初期転移電圧の印加により段差傾斜部の表面に様々な方向の斜め電界を発生させ得るものを形成することが好ましい。なお、スリット及び/又は切り欠きを上記以外の形状とすることも可能である。
FIG. 5C and FIG. 5D are plan configuration diagrams of slits and / or notches that can be formed as the
このように、種々の形状のスリット及び/又は切り欠きを形成すれば、初期転移電圧の印加により、段差傾斜部70の平面領域内の液晶層50に様々な方向の斜め電界を作用させることが可能になる。これに伴って、誘電率異方性が正の液晶分子は、様々な方向に回動しつつ、電界方向に沿って再配向しようとする。これにより、段差傾斜部70の平面領域内にディスクリネーションを発生させることができる。そして、全てのドット領域の段差傾斜部にディスクリネーションを発生させることにより、全てのドット領域における液晶の配向状態を初期転移させることが可能になる。したがって、初期転移動作を円滑に行うことができる。
In this way, if slits and / or notches having various shapes are formed, oblique electric fields in various directions can be applied to the
本実施形態では、図3(a)に示すように、液晶層厚調整層24の段差傾斜部70の平面領域内に初期転移構造55を形成しているので、初期転移動作が完了した後の表示動作時にも、段差傾斜部70の近傍でディスクリネーションが残る場合がある。しかしながら、一般に液晶層厚調整層24の段差傾斜部70では、液晶分子が傾斜配向し斜め電界が発生するので、平坦部に比べて配向状態が乱れやすい。すなわち、液晶層厚調整層の段差傾斜部は、開口率やコントラスト等の表示品質の向上に寄与していない。そこで、その液晶層厚調整層24の段差傾斜部70に初期転移構造を設けることにより、その初期転移構造の周辺にディスクリネーションが残っても、表示動作時における表示品質の低下を最小限に抑えることができる。そして、そのような段差傾斜部70に初期転移構造を設けることにより、他の部分に初期転移構造を設ける場合と比べて、ディスクリネーションを発生させることが容易になるのである。
なお、本実施形態では、上記段差傾斜部70と平面的に重なる位置に、金属配線部材である容量線3bを配置しているため、結果的に段差傾斜部70はサブ画素における遮光領域となり、かかる領域にディスクリネーションが残ったり、配向乱れが生じたとしても表示には影響しない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, since the
In the present embodiment, the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態である液晶装置200について、図6を参照して説明する。図6(a)は本実施形態の液晶装置200における1つのサブ画素の平面構成図であり、図6(b)は図6(a)のB−B’線に沿う断面構成図である。
本実施形態の液晶装置200は、先の実施形態の液晶装置100において、マルチギャップ構造を形成する液晶層厚調整層をTFTアレイ基板10と対向基板20の双方に設けている点に特徴を有している。従って図6では先の液晶装置100と共通の構成要素には同一の符号を付し、以下の説明では共通の構成についての詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a
The
図6(b)に示すように、本実施形態の液晶装置200では、反射電極15rの形成領域に対応して、TFTアレイ基板10の基板本体11上の領域に第1の液晶層厚調整層241が形成されており、対向基板20の基板本体21上の領域に第2の液晶層厚調整層242が形成されている。本実施形態の液晶装置200では、これら第1の液晶層厚調整層241と第2の液晶層厚調整層242とによって反射表示領域Rにおける液晶層50の厚さを調整しており、それぞれの液晶層厚調整層241,242は、先の液晶装置100において対向基板20側にのみ設けられた液晶層厚調整層24よりも薄く(半分程度)なっている。
As shown in FIG. 6B, in the
第1の液晶層厚調整層241上には、表面に凹凸形状を有する樹脂層16が形成され、かかる樹脂層16の表面を覆って反射電極(反射層)15rが形成されている。透明電極15tは第1の液晶層厚調整層241の外側の領域の層間絶縁膜12上に形成されており、前記反射電極15tが樹脂層16上から第1の液晶層厚調整層241の第1の段差傾斜部71を経由して一部透明電極15t上にまで延び、透明電極15tと反射電極15rとが電気的に接続された画素電極15を形成している。
On the first liquid crystal layer
なお、図6(b)では、第1の液晶層厚調整層241上に反射電極15rに凹凸形状を付与するための樹脂層16を形成しているが、通常、液晶層厚調整層241は樹脂材料を用いて形成されるので、その表面に直接に凹凸形状を形成し、かかる凹凸形状が形成された液晶層厚調整層241上に反射電極15rを形成してもよい。このような構成とすることで樹脂層16を形成する工程を削減することができ、かつ凹凸形状の加工により液晶層厚調整層241の膜厚が減少するので、反射表示領域Rにおけるセル厚を確保しやすくなるという利点がある。
In FIG. 6B, the
一方、対向基板20側の第2の液晶層厚調整層242は、基板本体21の内面に形成されたCF層22上に部分的に形成されており、第2の液晶層厚調整層242を覆って共通電極25と配向膜29とが積層形成されている。第2の液晶層厚調整層242は、TFTアレイ基板10側の反射電極15rの形成領域に対応して設けられており、第2の液晶層厚調整層242の透過表示領域T側の端縁に形成された第2の段差傾斜部72は、先の第1の段差傾斜部71と平面的に重なって配置されている。
On the other hand, the second liquid crystal layer
上記構成を具備した液晶装置200では、突起やスリット等の初期転移構造は設けられていないが、初期転移操作を行うべく画素電極15と共通電極25との間に15V程度のパルスを入力すると、第1の段差傾斜部71と第2の段差傾斜部72とが対向している領域にディスクリネーションが発生し、このディスクリネーションを転移核として良好に初期配向転移が成されるものとなっている。これは、基板平面方向で異なる傾斜方向を有する第1の段差傾斜部71と第2の段差傾斜部72の双方で液晶分子が斜め配向しており、さらに電圧印加時には基板10,20の双方で斜め電界が発生するため、液晶の配向乱れが生じやすくなるからである。従って本実施形態の液晶装置200においても、OCBモードの液晶層50の初期配向転移を高速かつ円滑に行うことができる。
In the
また、本実施形態では、TFTアレイ基板10と対向基板20の双方に液晶層厚調整層を設けていることで、液晶層50の厚さを確保しやすくなるという利点がある。OCBモードでは、通常のモード(VAN(Vertical Aligned Nematic)、TN(Twisted Nematic)等)と比較して非常に大きなΔn・dが必要であり、例えばベンド配向状態でλ/2の位相差を得るには、スプレイ配向状態でのΔn・dを0.9以上とする必要がある。大きなΔn・dを確保するには、セル厚を大きくするか、液晶のΔnを大きくするしかないが、液晶のΔnはあまり大きくすると信頼性が低下するため制限される。そこでセル厚を大きくする必要が生じるが、OCBモードの液晶装置では初期配向転移の妨げとなるためギャップ材を使用しにくく、また柱状スペーサも高さを大きくするのは困難である。これに対して本実施形態のように基板10,20の双方に液晶層厚調整層241,242を設けることで、柱状スペーサの高さを比較的低く抑えつつセル厚を大きくすることが可能である。
In addition, the present embodiment has an advantage that it is easy to ensure the thickness of the
具体例として、例えば液晶のΔnが0.15で必要なΔn・dが0.9であるとすると、透過表示領域Tにおける液晶層厚は6μm、反射表示領域Rにおける液晶層厚は3μmとする必要がある。先の第1実施形態の液晶装置100のように対向基板20にのみ液晶層厚調整層24を設ける場合では、液晶層厚調整層24の層厚は3μm必要であり、反射表示領域Rに立設する柱状スペーサ59の高さも3μm必要である。これに対して、本実施形態のように液晶層厚調整層241,242を設ける場合、各液晶層厚調整層を厚さ2μmで形成し、反射表示領域Rに高さ2μmの柱状スペーサ59を立設することで、透過表示領域Tにおいて6μmのセル厚を確保することができる。この場合、液晶層厚調整層241,242が対向する反射表示領域Rにおけるセル厚が2μmとなってしまうように思えるが、柱状スペーサ59を立設する領域を除く第1の液晶層厚調整層241の表面に凹凸形状を形成することで、第1の液晶層厚調整層241の層厚が0.5〜1μm程度減少するので、2.5μm〜3μmのセル厚を反射表示領域Rでも確保することができる。
As a specific example, for example, assuming that Δn of the liquid crystal is 0.15 and the required Δn · d is 0.9, the liquid crystal layer thickness in the transmissive display region T is 6 μm, and the liquid crystal layer thickness in the reflective display region R is 3 μm. There is a need. In the case where the liquid crystal layer
また本実施形態では、樹脂材料により形成する液晶層厚調整層241,242、及び柱状スペーサ59のいずれの厚さ(高さ)も2μmとすることができる点に利点がある。感光性樹脂材料を基板上に塗布した後、露光、現像処理によりパターニングして機能部材を形成する方法にあっては、最初に塗布形成する感光性樹脂膜が厚すぎても薄すぎても膜厚に不均一を生じやすくなり、2μm程度の膜厚に形成するのが樹脂膜の均一性を確保する上で都合がよいからである。
In addition, the present embodiment has an advantage in that the thickness (height) of each of the liquid crystal layer
なお本実施形態では、上記段差傾斜部71,72と平面的に重なる位置に、金属配線部材である容量線3bを配置しているため、結果的に段差傾斜部71,72はサブ画素における遮光領域に配置されることとなり、かかる領域にディスクリネーションが残ったり、配向乱れが生じたとしても表示には影響しない。
In the present embodiment, the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態である液晶装置300について、図7を参照して説明する。図7(a)は本実施形態の液晶装置300における1つのサブ画素の平面構成図であり、図7(b)は図7(a)のD−D’線に沿う断面構成図である。
本実施形態の液晶装置300は、先の実施形態の液晶装置100において、マルチギャップ構造を形成する液晶層厚調整層の段差傾斜部の形状に特徴を有している。従って図7では先の液晶装置100と共通の構成要素には同一の符号を付し、以下の説明では共通の構成についての詳細な説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a
The
図7に示すように、液晶装置300の対向基板20に形成された液晶層厚調整層24は、その透過表示領域T側の段差傾斜部73の形状が、図7(a)に示すように、平面視屈曲形状となっている。そして、このような形状を有していることで、段差傾斜部73において転移核となるディスクリネーションを発生させ、OCBモードの液晶層50の初期配向転移を円滑に行えるようにしている。このように段差傾斜部73を屈曲形状とすることで効果的に転移核を発生させることができるのは、図7(a)に示す屈曲点731において、異なる向きの段差傾斜部にて配向している液晶分子に対して電圧印加時に斜め電界が作用するので、直線的な段差傾斜部に対して配向している液晶分子に比しても液晶分子の配向乱れが生じやすくなっていることによる。
As shown in FIG. 7, the liquid crystal layer
図8は、図7に示した液晶装置300における段差傾斜部73の平面形状のバリエーションを示す平面構成図である。図8(a)は図7に示したように、1つの屈曲点731を有する構成の段差傾斜部73の平面図であり、図8(b)は、3つの屈曲点732を有して蛇行する屈曲形状とされた段差傾斜部73の平面図であり、図8(c)は、湾曲部733を有する段差傾斜部73の平面図である。図8に示すいずれの平面形状の段差傾斜部73を適用した場合にも、それらの屈曲部(湾曲部)において効果的に液晶分子の配向乱れを発生させることができ、OCBモードの液晶層50の初期配向転移を円滑に行うことができる。上記した各形状のうちでも、複数の屈曲部732を備えた図8(b)に示す形態では、最も効果的に段差傾斜部73にてディスクリネーションを発生させることができるが、屈曲点を多くするとより広い領域を遮光する必要が生じて画素開口率が低下するため、表示の明るさとのバランスで段差傾斜部の形状を決定することが好ましい。
FIG. 8 is a plan configuration diagram showing variations in the planar shape of the step inclined
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態である液晶装置400について、図9を参照して説明する。図9(a)は本実施形態の液晶装置400における1つのサブ画素の平面構成図であり、図9(b)は図9(a)のF−F’線に沿う断面構成図である。
本実施形態の液晶装置400は、先の第3実施形態の液晶装置300において、マルチギャップ構造を形成する液晶層厚調整層24の段差傾斜部73と平面的に重なる位置に、コンタクトホール14を設けた点に特徴を有している。従って図9では先の液晶装置300と共通の構成要素には同一の符号を付し、以下の説明では共通の構成についての詳細な説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a
In the
図9に示すように、液晶装置400では、対向基板20の液晶層厚調整層24が平面視屈曲形状の段差傾斜部73を有しており、かつ、TFTアレイ基板10上のTFT素子13と画素電極15とを電気的に接続するべく層間絶縁膜12に形成されたコンタクトホール14が、段差傾斜部73の屈曲点と対向する位置に形成されている。また、コンタクトホール14を画素電極15の中央部に設けたことに伴い、走査線3a、TFT素子13等も画素電極15の中央部に配置されている。
As shown in FIG. 9, in the
本実施形態の液晶装置400では、液晶層厚調整層24の段差傾斜部73が屈曲形状とされているのに加え、段差傾斜部73の屈曲点と対向する位置のTFTアレイ基板10側にコンタクトホール14を配置しているので、段差傾斜部73の屈曲点におけるディスクリネーションの発生箇所と、コンタクトホール14によってTFTアレイ基板10表面に形成される凹部に起因するディスクリネーションの発生箇所とが一致しており、極めて効率よくディスクリネーションを発生させることができ、OCBモードの液晶層50の初期配向転移を円滑に行うことができる。また、本実施形態では、図9(a)に示すように、段差傾斜部73の屈曲点と、コンタクトホール14の双方が、画素電極15の中央部に配置されているため、これらによって発生したディスクリネーションにより誘起された配向転移が画素電極15の周囲に放射状に伝搬するため、サブ画素の平面領域全体で均一に初期配向転移を進行させることができ、サブ画素内に部分的に配向転移の不良が生じることもない。
In the
さらに、本実施形態の液晶装置400では、走査線3aが液晶層厚調整層24の段差傾斜部73の近傍に配置されているため、比較的高電圧のパルスが入力される走査線3aの近傍に形成される電界によって段差傾斜部73近傍でのディスクリネーションの発生を促進することができ、初期配向転移のさらなる高速化を実現することができる。
Further, in the
(電子機器)
図10は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図12に示す携帯電話1300は、本発明の液晶装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。本発明の液晶装置は、表示品質の低下を最小限に抑えつつ、OCBモードの初期転移動作を円滑に行うことができるので、表示品質に優れた携帯電話1300を提供することができる。
(Electronics)
FIG. 10 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the invention. A
上記各実施の形態の液晶装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいは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、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、明るく、高コントラストの表示が可能になっている。 The liquid crystal device of each of the above embodiments is not limited to the mobile phone, but is an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, and an electronic notebook. , Calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices equipped with touch panels, etc., can be suitably used as image display means, and any electronic device can display bright and high-contrast images. Yes.
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上記各実施の形態では、画素スイッチング素子としてTFT素子を用いた場合について説明したが、TFT素子に代えてTFD素子(二端子型非線形素子)を用いてもよいのは勿論である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific materials and configurations described in the embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate. For example, in each of the above embodiments, the case where a TFT element is used as the pixel switching element has been described. However, it goes without saying that a TFD element (two-terminal nonlinear element) may be used instead of the TFT element.
100,200,300,400 液晶装置、R 反射表示領域、T 透過表示領域、3a 走査線(配線部材)、3b 容量線(配線部材)、10 TFTアレイ基板(第1基板)、20 対向基板(第2基板)、15 画素電極、15r 反射電極(反射層)、15t 透明電極、24,241,242 液晶層厚調整層、25 対向電極、55 初期転移構造、70,71,72,73 段差傾斜部、 100, 200, 300, 400 Liquid crystal device, R reflective display region, T transmissive display region, 3a scanning line (wiring member), 3b capacitance line (wiring member), 10 TFT array substrate (first substrate), 20 counter substrate ( (Second substrate), 15 pixel electrode, 15r reflective electrode (reflective layer), 15t transparent electrode, 24, 241, 242 liquid crystal layer thickness adjusting layer, 25 counter electrode, 55 initial transition structure, 70, 71, 72, 73 step inclination Part,
Claims (12)
前記第1基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層が前記画素内の少なくとも前記反射表示領域に設けられており、少なくとも前記透過表示領域における動作モードがOCBモードである半透過反射型の液晶装置であって、
前記第1基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に段差傾斜部が設けられ、前記第1基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置及び/又は前記第2基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置に前記液晶層の初期転移核を形成する初期転移構造が設けられていることを特徴とする液晶装置。 A first substrate and a second substrate that are arranged opposite to each other and sandwich the liquid crystal layer, and a reflective display region and a transmissive display region are formed in one pixel;
Between the first substrate and the liquid crystal layer, there is a liquid crystal layer thickness adjusting layer in the pixel that makes the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region smaller than the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region. A transflective liquid crystal device that is provided at least in the reflective display area, and at least an operation mode in the transmissive display area is an OCB mode;
On the surface of the first substrate on the liquid crystal layer side, a step inclination portion is provided between a thick region and a thin region of the liquid crystal layer, and the step inclination on the liquid crystal layer side of the first substrate is provided. An initial transition structure for forming initial transition nuclei of the liquid crystal layer is provided at a position that overlaps with the flat portion and / or a position that overlaps with the step inclined portion on the liquid crystal layer side of the second substrate. A liquid crystal device characterized by the above.
前記第1基板の前記液晶層側の表面に設けられた前記段差傾斜部と、前記第2基板の前記液晶層側の表面に設けられた前記段差傾斜部とは、
少なくとも一部で対向配置されており、該対向された領域の前記第1基板及び前記第2基板の前記段差傾斜部に前記初期転移構造が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。 A second liquid crystal layer thickness adjusting layer facing the first liquid crystal layer thickness adjusting layer provided on the first substrate is formed on the liquid crystal layer side of the second substrate in the pixel. On the surface of the two substrates on the liquid crystal layer side, a step slope is provided between a thick region and a thin region of the liquid crystal layer,
The step inclined portion provided on the liquid crystal layer side surface of the first substrate and the step inclined portion provided on the liquid crystal layer side surface of the second substrate are:
2. The initial transition structure according to claim 1, wherein the initial transition structure is provided in at least part of the first substrate and the stepped inclined portion of the second substrate in the opposed region. LCD device.
前記第1基板と前記液晶層との間には、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層が前記画素内の少なくとも前記反射表示領域に設けられており、少なくとも前記透過表示領域における動作モードがOCBモードである半透過反射型の液晶装置であって、
前記第1基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の厚さが厚い領域と薄い領域との間に屈曲形状を有した段差傾斜部が設けられ、前記第1基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置及び/又は前記第2基板の前記液晶層側の前記段差傾斜部と平面的に重なる位置に前記液晶層の初期転移核を形成する初期転移構造を構成していることを特徴とする液晶装置。 A first substrate and a second substrate that are arranged opposite to each other and sandwich the liquid crystal layer, and a reflective display region and a transmissive display region are formed in one pixel;
Between the first substrate and the liquid crystal layer, there is a liquid crystal layer thickness adjusting layer in the pixel that makes the thickness of the liquid crystal layer in the reflective display region smaller than the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive display region. A transflective liquid crystal device that is provided at least in the reflective display area, and at least an operation mode in the transmissive display area is an OCB mode;
On the surface of the first substrate on the liquid crystal layer side, a stepped inclined portion having a bent shape is provided between a thick region and a thin region of the liquid crystal layer, and the liquid crystal layer of the first substrate An initial transition structure for forming an initial transition nucleus of the liquid crystal layer at a position overlapping the step inclination portion on the side in a plane and / or a position overlapping the step inclination portion on the liquid crystal layer side of the second substrate in a plane A liquid crystal device characterized by comprising.
前記配線部材と前記段差傾斜部とが平面的に重なって配置されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の液晶装置。 A switching element provided in the pixel and a wiring member electrically connected to the switching element are provided on the first substrate,
9. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the wiring member and the step inclined portion are disposed so as to overlap each other in a planar manner.
前記段差傾斜部と平面的に重なって配置された配線部材が、前記蓄積容量の電極を構成する配線部材であることを特徴とする請求項9に記載の液晶装置。 A storage capacitor is provided in the pixel,
The liquid crystal device according to claim 9, wherein the wiring member disposed so as to overlap the step inclined portion in a plan view is a wiring member constituting the electrode of the storage capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005327047A JP4887745B2 (en) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Liquid crystal device and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005327047A JP4887745B2 (en) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Liquid crystal device and electronic device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007133193A true JP2007133193A (en) | 2007-05-31 |
JP4887745B2 JP4887745B2 (en) | 2012-02-29 |
Family
ID=38154904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005327047A Expired - Fee Related JP4887745B2 (en) | 2005-11-11 | 2005-11-11 | Liquid crystal device and electronic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4887745B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008029547A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lquid crystal display device |
JP2009015160A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Sony Corp | Liquid crystal display device and liquid crystal display panel |
JP2009128687A (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Sony Corp | Display device |
CN102341746A (en) * | 2009-03-23 | 2012-02-01 | 夏普株式会社 | Liquid crystal display device |
JP2013037103A (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Japan Display Central Co Ltd | Liquid crystal display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001264820A (en) * | 2000-02-08 | 2001-09-26 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
JP2005084593A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Sharp Corp | Liquid crystal display element and method for manufacturing the same |
JP2007058019A (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal device and electronic apparatus |
-
2005
- 2005-11-11 JP JP2005327047A patent/JP4887745B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001264820A (en) * | 2000-02-08 | 2001-09-26 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
JP2005084593A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Sharp Corp | Liquid crystal display element and method for manufacturing the same |
JP2007058019A (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Liquid crystal device and electronic apparatus |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008029547A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lquid crystal display device |
US8013959B2 (en) | 2006-09-04 | 2011-09-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device having nucleus generation section |
JP2009015160A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Sony Corp | Liquid crystal display device and liquid crystal display panel |
JP2009128687A (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Sony Corp | Display device |
CN102341746A (en) * | 2009-03-23 | 2012-02-01 | 夏普株式会社 | Liquid crystal display device |
CN102341746B (en) * | 2009-03-23 | 2014-07-09 | 夏普株式会社 | Liquid crystal display device |
JP2013037103A (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-21 | Japan Display Central Co Ltd | Liquid crystal display device |
US8797482B2 (en) | 2011-08-05 | 2014-08-05 | Japan Display Inc. | Liquid crystal display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4887745B2 (en) | 2012-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070279567A1 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
KR100860200B1 (en) | Liquid crystal display device and electronic apparatus | |
US20080100784A1 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
JP2009258332A (en) | Liquid crystal display device and electronic device | |
JP4760223B2 (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
US7907240B2 (en) | Transflective liquid crystal device and electronic apparatus having a liquid crystal layer of varying thickness | |
JP2007133294A (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
US20080180615A1 (en) | Liquid crystal display device and electronic apparatus | |
JP4887745B2 (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
JP5100047B2 (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
JP4605110B2 (en) | Liquid crystal device and image display device including the same | |
JP2009075421A (en) | Liquid crystal device and electronic equipment | |
JP2007171231A (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
JP2008070610A (en) | Liquid crystal device, and electronic equipment | |
JP4802752B2 (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
JP2008089685A (en) | Liquid crystal display device and electronic apparatus | |
JP4858081B2 (en) | Electro-optical device and manufacturing method thereof | |
JP2008015229A (en) | Liquid crystal device and electronic equipment | |
JP2008197129A (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
JP2007264232A (en) | Liquid crystal display and electronic device | |
JP4145914B2 (en) | Liquid crystal display device and electronic device | |
JP2007086446A (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
JP4735292B2 (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
JP5089118B2 (en) | Liquid crystal device and electronic device | |
JP2008083209A (en) | Liquid crystal device, its manufacturing method, and electronic apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20071227 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20100526 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20100526 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100901 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132 Effective date: 20100928 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111025 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111115 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111128 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4887745 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141222 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |