JP2008145500A - Liquid crystal device and electronic device - Google Patents

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伸和 長江
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal device capable of performing high quality display having high transmittance and free from an alignment defect (disclination) by eliminating occurrence of an alignment defect due to a lateral electric field in a twisted nematic type liquid crystal, and to provide an image display device provided with the liquid crystal device. <P>SOLUTION: In the liquid crystal device provided with a plurality of pixel electrodes 9 provided on a liquid crystal layer side of a TFT array substrate 10 and a counter electrode provided on the liquid crystal layer side of a counter substrate, the pixel electrode 9 has a side parallel to an alignment direction of a nematic liquid crystal molecule 21 on the pixel electrode 9 and upper and lower sides a and b which are not parallel to the alignment direction of the nematic liquid crystal molecule 21, the upper and the lower sides a and b of the pixel electrode 9 which are not parallel to the alignment direction of the nematic liquid crystal molecule 21 are inclined at a prescribed angle to a direction vertical to the alignment direction of the nematic liquid crystal molecule 21 and the upper sides a and the lower sides b which are not parallel to the alignment direction of the nematic liquid crystal molecule 21 of the plurality of pixel electrodes 9 are inclined in the same direction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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.

液晶表示素子を用いて映像を大画面に表示する装置として液晶プロジェクターがある。プロジェクターにおいては高輝度、高コントラストであることが重要である。近年では、プロジェクターでも高開口率、高精細化が進み、画素間距離がどんどん小さくなってきている。その結果、液晶表示素子で白黒を画素単位で切り替え表示した場合、相隣接する画素電極間で横電界が生じる。その横電界により対向基板間、画素電極間に生じていた液晶配向制御用の縦電界が影響を受けて、液晶の配向不良を引き起こすという問題があった。   There is a liquid crystal projector as a device for displaying an image on a large screen using a liquid crystal display element. In projectors, it is important to have high brightness and high contrast. In recent years, even in projectors, high aperture ratio and high definition have progressed, and the distance between pixels has become smaller and smaller. As a result, when black and white is switched and displayed in units of pixels on the liquid crystal display element, a horizontal electric field is generated between adjacent pixel electrodes. There is a problem that the vertical electric field for controlling the alignment of the liquid crystal generated between the opposing substrates and the pixel electrodes is affected by the horizontal electric field, thereby causing a liquid crystal alignment defect.

液晶プロジェクターの配向方式としては、現在、高透過率の観点からTN型(ツイストネマチック型)の液晶装置が多用されている。しかし、相隣接する画素電極同士に異なる電圧を印加した際に発生する横電界によってツイストネマチック配向モードの液晶が本来のツイスト方向と異なった方向(逆方向)に配向してしまうリバースツイスト状態が発生しまうことが問題となっている。   As an alignment method of a liquid crystal projector, a TN type (twisted nematic type) liquid crystal device is currently widely used from the viewpoint of high transmittance. However, a reverse twist state occurs in which the twisted nematic alignment mode liquid crystal is aligned in a direction (reverse direction) different from the original twist direction due to a lateral electric field generated when different voltages are applied to adjacent pixel electrodes. Is a problem.

このような配向不良が発生すると、正常なツイストドメインとリバースツイストドメインとが対立することになる。すると、液晶層の正常配向部分と異常配向部分との間にディスクリネーション(線欠陥)が観察されて、表示不具合が発生してしまう虞があった。   When such an orientation failure occurs, a normal twist domain and a reverse twist domain are opposed to each other. Then, disclination (line defect) is observed between the normal alignment portion and the abnormal alignment portion of the liquid crystal layer, and there is a possibility that display defects may occur.

このような課題を解決するため、下記の技術が開示されている。
TN(Twist Nematic)−TFT型液晶表示装置でこの現象を防止し、安定な配向を得る技術として、特許文献1,2には、相隣接する画素電極間の間隙に凸部が形成されてなる電気光学装置が開示されている。これにより、相隣接する画素電極間において印加電圧の極性が異なるものの間で発生する横電界によって、液晶の配向状態が乱れることを低減することができるとしている。
特開2002−40455号公報 特開2005−121805号公報
In order to solve such problems, the following techniques are disclosed.
As a technique for preventing this phenomenon and obtaining a stable orientation in a TN (Twist Nematic) -TFT type liquid crystal display device, Patent Documents 1 and 2 have a convex portion formed in a gap between adjacent pixel electrodes. An electro-optical device is disclosed. Accordingly, it is possible to reduce the disturbance of the alignment state of the liquid crystal due to the lateral electric field generated between the pixel electrodes adjacent to each other having different polarities of the applied voltage.
JP 2002-40455 A JP 2005-121805 A

上記した特許文献1,2では、画素電極上の液晶の配向方向に垂直な方向に隣接する画素電極間に生じる横電界の影響による液晶の配向不良の低減は可能であるが、画素電極上の液晶の配向方向に沿う方向に隣接する画素電極間に生じる横電界は依然として存在し、この横電界の影響によるリバースツイストの発生防止効果は十分に解決されていない。   In the above Patent Documents 1 and 2, it is possible to reduce liquid crystal alignment failure due to the influence of a lateral electric field generated between pixel electrodes adjacent to each other in a direction perpendicular to the liquid crystal alignment direction on the pixel electrode. There is still a lateral electric field generated between adjacent pixel electrodes in the direction along the alignment direction of the liquid crystal, and the effect of preventing the occurrence of reverse twist due to the influence of the lateral electric field has not been sufficiently solved.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ツイストネマチック型の液晶において、横電界による配向不良の発生をなくし、高透過率で配向欠陥(ディスクリネーション)なしの高品位表示を可能とする液晶装置及びそれを備えた画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to eliminate the occurrence of alignment failure due to a transverse electric field in a twisted nematic type liquid crystal, and to achieve high transmittance and no alignment defects (disclination). An object of the present invention is to provide a liquid crystal device capable of displaying quality and an image display device including the same.

本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、一対の基板間に、誘電率異方性が正の液晶からなる液晶層を挟持してなるツイストネマチック型である液晶装置であって、前記一対の基板のうち一方の基板の前記液晶層側に設けられた複数の画素電極と、前記一対の基板のうち他方の基板の前記液晶層側に設けられた対向電極と、を備え、前記画素電極は、前記画素電極上における前記液晶の配向方向に対して平行な一対の辺と、前記液晶の配向方向に平行でない一対の辺とを有し、前記液晶の配向方向に平行でない前記画素電極の一対の辺が、前記液晶の配向方向に垂直な方向に対して所定の角度で傾斜してなり、複数の前記画素電極の前記液晶の配向方向に平行でない辺は同じ向きに傾斜していることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the liquid crystal device of the present invention is a twist nematic type liquid crystal device in which a liquid crystal layer made of a liquid crystal having positive dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates, A plurality of pixel electrodes provided on the liquid crystal layer side of one of the pair of substrates, and a counter electrode provided on the liquid crystal layer side of the other substrate of the pair of substrates, The pixel electrode has a pair of sides parallel to the alignment direction of the liquid crystal on the pixel electrode and a pair of sides not parallel to the alignment direction of the liquid crystal, and the pixel not parallel to the alignment direction of the liquid crystal A pair of sides of the electrode are inclined at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal, and sides of the plurality of pixel electrodes that are not parallel to the alignment direction of the liquid crystal are inclined in the same direction. It is characterized by being.

このような構成によれば、相隣接する画素電極のうち、画素電極上の液晶配向方向に隣接する画素電極同士に異なる電圧を印加すると、液晶配向方向に対して斜めの電界を生じさせることができる。このような電界を画素間に発生させることにより、画素電極群において、電圧印加状態から電圧無印加状態にして、液晶が垂直配向からツイスト水平配向となるときに、本来と異なる方向に回転(リバースツイスト)させることなく所望の方向に配向させるべく誘導することができる。その結果、電圧OFF時における液晶の配向不良が防止され、高透過率を実現できるとともにディスクリネーションの発生を防止及び抑制することができる。   According to such a configuration, when different voltages are applied to pixel electrodes adjacent to each other in the liquid crystal alignment direction on the pixel electrodes among adjacent pixel electrodes, an electric field oblique to the liquid crystal alignment direction can be generated. it can. By generating such an electric field between the pixels, when the liquid crystal is changed from the vertical alignment to the twist horizontal alignment in the pixel electrode group from the voltage application state to the no-voltage application state, the rotation is reversed (reverse). It can be guided to be oriented in a desired direction without being twisted. As a result, alignment failure of the liquid crystal when the voltage is OFF can be prevented, high transmittance can be realized, and the occurrence of disclination can be prevented and suppressed.

このようにして液晶のリバースツイストの発生を防止することで、液晶の配向不良に起因する表示上の不具合を解消することができる。したがって、本実施形態によれば、表示不良のない高コントラストで且つ明るく均一な表示品質を有する液晶装置を提供することが可能となる。   In this way, by preventing the occurrence of reverse twist of the liquid crystal, it is possible to eliminate display problems caused by poor alignment of the liquid crystal. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a liquid crystal device having high contrast, bright and uniform display quality without display defects.

また、液晶の配向方向に平行でない画素電極の一対の辺は、画素電極上における液晶の配向方向に対して、電圧無印加時における液晶層の中間に位置する液晶分子の配向方向とは逆の向きに傾斜していることが好ましい。
このような構成により、液晶の回転方向を所定の方向へと確実に誘導することができるので、液晶のリバースツイストが生じるのを防止することができる。
In addition, the pair of sides of the pixel electrode not parallel to the alignment direction of the liquid crystal is opposite to the alignment direction of the liquid crystal molecules positioned in the middle of the liquid crystal layer when no voltage is applied to the alignment direction of the liquid crystal on the pixel electrode. It is preferable to incline in the direction.
With such a configuration, the rotation direction of the liquid crystal can be reliably guided to a predetermined direction, so that the reverse twist of the liquid crystal can be prevented from occurring.

また、前記画素電極を有する前記基板に、スイッチング素子と、前記画素電極に前記スイッチング素子を介して接続された配線とが形成され、当該走査線に前記画素電極の前記液晶の配向方向に平行でない辺の一部が重なることが好ましい。
このような構成によれば、液晶の配向方向で隣接する画素電極同士をより近づけて配置することができるので、画素間に設けられる遮光膜の領域を少なくすることができる。これにより、開口率を向上させることができる。液晶の配向方向で隣接する画素電極同士がより接近することによって、液晶の配向方向に対して斜め方向に発生する電界の強度を強めることができる。これにより、液晶を本来の回転方向へと確実に誘導することができ、液晶の配向不良の発生をより低減することができる。
In addition, a switching element and a wiring connected to the pixel electrode through the switching element are formed on the substrate having the pixel electrode, and the scanning line is not parallel to the alignment direction of the liquid crystal of the pixel electrode It is preferable that a part of the sides overlap.
According to such a configuration, the pixel electrodes adjacent in the alignment direction of the liquid crystal can be arranged closer to each other, so that the area of the light shielding film provided between the pixels can be reduced. Thereby, an aperture ratio can be improved. When the pixel electrodes adjacent to each other in the liquid crystal alignment direction are closer to each other, the intensity of the electric field generated in the oblique direction with respect to the liquid crystal alignment direction can be increased. As a result, the liquid crystal can be reliably guided in the original rotation direction, and the occurrence of alignment failure of the liquid crystal can be further reduced.

また、走査線は、画素電極上の液晶の配向方向に平行でない画素電極の辺に沿って形成されることも好ましい。
このような構成によれば、液晶装置の開口率を低下させることなく、画素電極間に液晶の配向方向に対して所定の角度で傾斜する方向に電界を発生させることができる。
It is also preferable that the scanning line is formed along a side of the pixel electrode that is not parallel to the alignment direction of the liquid crystal on the pixel electrode.
According to such a configuration, an electric field can be generated in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the alignment direction of the liquid crystal between the pixel electrodes without reducing the aperture ratio of the liquid crystal device.

本発明の電子機器は、上記した液晶装置を備えることを特徴とする。
本発明の電気機器によれば、上記した液晶装置を、液晶テレビや携帯電話等の電子機器の表示画面、パソコンのモニター、液晶プロジェクタ(投射型表示装置)の光変調装置として用いることができる。液晶装置をこのような用途に用いることで表示装置に優れた電子機器を提供することができる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal device.
According to the electric device of the present invention, the above-described liquid crystal device can be used as a light modulation device for a display screen of an electronic device such as a liquid crystal television or a mobile phone, a monitor of a personal computer, or a liquid crystal projector (projection display device). By using the liquid crystal device for such a purpose, an electronic device excellent in a display device can be provided.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the film thicknesses and dimensional ratios of the respective components are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

[液晶装置]
以下に示す本実施形態の液晶装置は、スイッチング素子としてTFT(Thin-Film Transistor)素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶装置1である。なお、本実施形態では、液晶に対して所望の方向の電界を生じさせて液晶の配向を制御することにより画像表示を行う表示方式のうち透過型の液晶装置を例に挙げて説明する。
[Liquid Crystal Device]
The liquid crystal device of the present embodiment described below is an active matrix liquid crystal device 1 using a TFT (Thin-Film Transistor) element as a switching element. In the present embodiment, a transmissive liquid crystal device will be described as an example of a display method for displaying an image by generating an electric field in a desired direction with respect to the liquid crystal to control the alignment of the liquid crystal.

以下に、本実施形態の液晶装置の構造について、図面を用いてさらに詳しく説明する。図1は液晶装置の概略構成を説明するためのTFTアレイ基板の平面図、図2は図1のH−H’断面図、図3は本実施形態の画素電極の概略構成を示す平面図、図4はTFTアレイ基板上における画素電極の配設状態を示す平面図である。
そして、以下の説明においては、xyz直交座標系を設定し、このxyz直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内における所定方向をx方向、水平面内においてx方向と直交する方向をy方向、x方向及びy方向のそれぞれに直交する方向をz方向とする。
Hereinafter, the structure of the liquid crystal device of the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a TFT array substrate for explaining a schematic configuration of the liquid crystal device, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement state of the pixel electrodes on the TFT array substrate.
In the following description, an xyz orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this xyz orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is an x direction, a direction orthogonal to the x direction in the horizontal plane is a y direction, and a direction orthogonal to each of the x direction and the y direction is a z direction.

液晶装置1は、図1,2に示すように、シール材52を介して貼り合わせられるTFTアレイ基板10及び対向基板20間に、配向膜13,14を介して誘電率異方性が正のネマチック液晶分子21(以下、単にネマチック液晶、或いは液晶と呼ぶときもある。)からなる液晶層50を挟持して構成されている。TFTアレイ基板10に設けられる配向膜13及び対向基板20に設けられる配向膜14によって、ネマチック液晶21は分子長軸方向が90°前後ねじれた配向をとっており、TN(ツイストネマチック)型の液晶装置1を構成している。配向膜13,14は、ネマチック液晶分子21の長軸方向を基板面に対して所定角度だけ傾斜配向(プレチルト)させている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the liquid crystal device 1 has a positive dielectric anisotropy between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 bonded via the sealing material 52 via the alignment films 13 and 14. The liquid crystal layer 50 is composed of nematic liquid crystal molecules 21 (hereinafter sometimes simply referred to as nematic liquid crystal or liquid crystal). The alignment film 13 provided on the TFT array substrate 10 and the alignment film 14 provided on the counter substrate 20 cause the nematic liquid crystal 21 to have an orientation in which the molecular long axis direction is twisted about 90 °, and a TN (twisted nematic) type liquid crystal. The apparatus 1 is configured. The alignment films 13 and 14 are tilted (pretilted) by a predetermined angle with respect to the long axis direction of the nematic liquid crystal molecules 21 with respect to the substrate surface.

次に、TFTアレイ基板10上に形成された各構成要素について詳しく説明する。
図1において、TFTアレイ基板10の上には、シール材52が対向基板20の縁に沿って設けられており、その内側に並行して第2遮光膜53が設けられている。この第2遮光膜53に囲まれた領域が液晶装置1の画像表示領域Aとなっている。また、シール材52の外側の領域には、データ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路104が、この一辺に隣接する2辺に沿って設けられている。
Next, each component formed on the TFT array substrate 10 will be described in detail.
In FIG. 1, a sealing material 52 is provided on the TFT array substrate 10 along the edge of the counter substrate 20, and a second light shielding film 53 is provided in parallel to the inside thereof. An area surrounded by the second light shielding film 53 is an image display area A of the liquid crystal device 1. A data line driving circuit 101 and an external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in a region outside the sealing material 52, and the scanning line driving circuit 104 is adjacent to the one side. It is provided along two sides.

更に、TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域Aの両側に設けられた走査線駆動回路104間を接続するための複数の配線105が設けられており、ここで、第2遮光膜53の下に隠れてプリチャージ回路を設けてもよい。また、対向基板20の4つのコーナー部の少なくとも1箇所においては、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導通材106が設けられている。本実施形態では4箇所全てに設けられている。   Furthermore, a plurality of wirings 105 are provided on the remaining side of the TFT array substrate 10 for connecting the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area A. Here, the second light shielding film A precharge circuit may be provided hidden under 53. In addition, at least one of the four corners of the counter substrate 20 is provided with a conductive material 106 for electrical conduction between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. In this embodiment, it is provided in all four places.

また、TFTアレイ基板10の内側には画素電極9がマトリクス状に複数形成されている。このようなTFTアレイ基板10に対向配置された対向基板20の内側には、図2に示すように、複数の画素電極9に共通な対向電極28が形成されている。 A plurality of pixel electrodes 9 are formed in a matrix in the TFT array substrate 10. As shown in FIG. 2, a common electrode 28 common to the plurality of pixel electrodes 9 is formed inside the common substrate 20 disposed to face the TFT array substrate 10.

以下に、本実施形態の画素電極について詳述する。
本実施形態では、画素電極9として、図3に示すような斜辺を有した画素電極9が用いられている。図3(a)はTFTアレイ基板側から見た平面図であって、図3(b)は画素スイッチング用TFT素子の拡大図である。
図3(a)に示すように、画素電極9は、画素電極本体9aの四辺のうち対向する一対の辺(上辺a及び下辺b)が傾斜している。具体的に、これら上辺a及び下辺bは図3(b)に示すように、画素電極9上の液晶の初期配向方向(図中の実線矢印で示す)に垂直な方向に対して所定の角度θで傾斜している。上辺a及び下辺bは画素電極9上のネマチック液晶の配向方向に垂直な方向に対して例えば45°程度の傾斜で傾いていることが好ましい。しかし、現実的には表示の都合上、開口率を保持する必要があるためネマチック液晶の配向方向に垂直な方向に対して、例えば45°以下の角度θをなすように形成する。上辺a及び下辺bの傾斜方向は同じ方向となっているため平面視において略ひし形を呈したような形状となる。
Hereinafter, the pixel electrode of this embodiment will be described in detail.
In the present embodiment, as the pixel electrode 9, a pixel electrode 9 having an oblique side as shown in FIG. FIG. 3A is a plan view seen from the TFT array substrate side, and FIG. 3B is an enlarged view of the pixel switching TFT element.
As shown in FIG. 3A, the pixel electrode 9 has a pair of opposing sides (upper side a and lower side b) among the four sides of the pixel electrode body 9a. Specifically, as shown in FIG. 3B, the upper side a and the lower side b are at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to the initial alignment direction of liquid crystal on the pixel electrode 9 (shown by a solid line arrow in the figure). It is inclined at θ. The upper side a and the lower side b are preferably inclined with an inclination of, for example, about 45 ° with respect to a direction perpendicular to the alignment direction of the nematic liquid crystal on the pixel electrode 9. However, in reality, it is necessary to maintain the aperture ratio for the convenience of display. Therefore, the opening is formed so as to form an angle θ of, for example, 45 ° or less with respect to a direction perpendicular to the alignment direction of the nematic liquid crystal. Since the inclination directions of the upper side a and the lower side b are the same direction, the shape is like a substantially rhombus in plan view.

(平面構造)
次に、TFTアレイ基板の画像表示領域内の平面構造について図4に基づいて詳細に説明する。図4において、図面の上下方向は表示画面の上下方向に一致する。
図4に示すように、液晶装置1のTFTアレイ基板10上の画像表示領域A(図1参照)内には、上記した複数の透明な画素電極9がマトリクス状に設けられている。
(Planar structure)
Next, the planar structure in the image display area of the TFT array substrate will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 4, the vertical direction of the drawing coincides with the vertical direction of the display screen.
As shown in FIG. 4, in the image display area A (see FIG. 1) on the TFT array substrate 10 of the liquid crystal device 1, the plurality of transparent pixel electrodes 9 described above are provided in a matrix.

その際、各画素電極9の上辺a(下辺b)の傾斜方向が統一され、一つの画素電極9における上辺a及び下辺bが画素電極9上の液晶の初期配向方向(以下、単に液晶の配向方向という。)に並ぶように配置されている。本実施形態においては、図5に示すように、各上辺a及び下辺bが図中の左側から右側にかけて漸次下方に傾斜している。具体的には、走査線3aに対向する例えば上辺a及び下辺bの端部qが最も走査線3aから離間し、端部rが最も走査線3aに接近するような傾斜している。   At that time, the inclination direction of the upper side a (lower side b) of each pixel electrode 9 is unified, and the upper side a and the lower side b in one pixel electrode 9 are the initial alignment directions of liquid crystal on the pixel electrode 9 (hereinafter simply referred to as liquid crystal alignment). It is arranged in a line. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, each upper side a and lower side b are gradually inclined downward from the left side to the right side in the drawing. Specifically, for example, the end portions q of the upper side a and the lower side b facing the scanning line 3a are inclined so that they are most separated from the scanning line 3a and the end portion r is closest to the scanning line 3a.

これにより、液晶の配向方向で隣接する一方の画素電極9の上辺aと他方の画素電極9の下辺bとが、その延在方向において等間隔で対向することになる。
なお、図4に示すように、液晶の配向方向に対して垂直な方向に隣接する画素電極9は、それぞれの上辺a(下辺b)の端部q(端部r)の位置を液晶の配向方向に対して一致させている。
As a result, the upper side a of one pixel electrode 9 and the lower side b of the other pixel electrode 9 which are adjacent in the liquid crystal alignment direction face each other at equal intervals in the extending direction.
As shown in FIG. 4, the pixel electrodes 9 adjacent to each other in the direction perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal are aligned with the position of the end q (end r) of the upper side a (lower side b). Match the direction.

このような配置により、液晶の配向方向において隣接する画素電極9に異なる電圧が印加された際に、液晶の配向方向において隣接する画素電極9の上辺aと下辺bとの間で、これら上辺a及び下辺bに対して垂直な方向に電界G(図中、一点鎖線の矢印で示す)が生じることになる。   With such an arrangement, when different voltages are applied to the pixel electrodes 9 adjacent in the liquid crystal alignment direction, the upper side a between the upper side a and the lower side b of the pixel electrode 9 adjacent in the liquid crystal alignment direction. In addition, an electric field G (indicated by a dashed-dotted arrow in the figure) is generated in a direction perpendicular to the lower side b.

そして、これら各画素電極9の画素電極本体9aの縦の境界に各々沿ってデータ線6aが設けられるとともにデータ線6aに直交して走査線3aが設けられている。   A data line 6a is provided along the vertical boundary of the pixel electrode body 9a of each pixel electrode 9, and a scanning line 3a is provided orthogonal to the data line 6a.

TFTアレイ基板10上には、図3に示すように、上記した画像表示領域Aの上下方向(図中y方向)に延在する複数本のデータ線6aが、画像表示領域Aの左右方向(図中x方向)に所定間隔をおいて設けられている。また、これらデータ線6aに交差して画像表示領域Aの左右方向(図中x方向)に延在する複数本の走査線3aが画像表示領域Aの上下方向(図中y方向)に所定間隔をおいて設けられている。そして、隣り合う2本のデータ線6a及び走査線3aにより囲まれた領域が画素領域C(図中の一点鎖線9’で示す領域)となっている。このような画素領域CがTFTアレイ基板10上にマトリクス状に形成されている。   On the TFT array substrate 10, as shown in FIG. 3, a plurality of data lines 6 a extending in the vertical direction (y direction in the figure) of the image display area A are arranged in the horizontal direction ( They are provided at predetermined intervals in the x direction in the figure. Further, a plurality of scanning lines 3a intersecting these data lines 6a and extending in the left-right direction (x direction in the figure) of the image display area A have a predetermined interval in the vertical direction (y direction in the figure) of the image display area A. Is provided. A region surrounded by two adjacent data lines 6a and scanning lines 3a is a pixel region C (a region indicated by a one-dot chain line 9 'in the drawing). Such pixel regions C are formed in a matrix on the TFT array substrate 10.

そして、各画素領域C内に、例えばインジウム錫酸化物(以下、「ITO」と略す)等の透明導電性材料からなる画素電極9が位置することになる。この各画素領域C内の画素電極本体9aが画像表示部として機能する。   In each pixel region C, a pixel electrode 9 made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter abbreviated as “ITO”) is located. The pixel electrode body 9a in each pixel region C functions as an image display unit.

画素スイッチング用TFT素子30は、図3(a)に示すように、データ線6a及び走査線3aとの交差部の近傍に設けられている。より詳しくは、図3(b)に示すように、例えば、走査線3aからy方向に分岐して形成したゲート電極26と、アモルファスシリコンからなる半導体層1aと、半導体層1aと走査線3aの平面領域内において一部平面的に重なって形成されたソース電極25と、を備えて構成されている。ソース電極25は、データ線6aから画像表示領域Aの左右方向(x方向)に分岐して形成されている。   As shown in FIG. 3A, the pixel switching TFT element 30 is provided in the vicinity of the intersection of the data line 6a and the scanning line 3a. More specifically, as shown in FIG. 3B, for example, the gate electrode 26 branched from the scanning line 3a in the y direction, the semiconductor layer 1a made of amorphous silicon, the semiconductor layer 1a, and the scanning line 3a And a source electrode 25 that is partially overlapped in a plane area. The source electrode 25 is formed to branch from the data line 6a in the left-right direction (x direction) of the image display area A.

画素電極9は、画素スイッチング用TFT素子30を構成する例えばポリシリコン膜からなる半導体層1aのうち、後述のドレイン領域1dにコンタクトホール8を介して電気的に接続されており、データ線6aは、半導体層1aのうち、後述のソース領域1eにコンタクトホール5を介して電気的に接続されている。   The pixel electrode 9 is electrically connected to the drain region 1d described later of the semiconductor layer 1a made of, for example, a polysilicon film constituting the pixel switching TFT element 30 through the contact hole 8, and the data line 6a is The semiconductor layer 1a is electrically connected to a source region 1e described later via a contact hole 5.

(断面構造)
次に、図6に基づいて、本実施形態の液晶装置の断面構造について詳しく説明する。図6では、画素スイッチング用TFT素子等の一部の構成要素を図面の視認性を考慮して省略してある。
(Cross-section structure)
Next, the cross-sectional structure of the liquid crystal device of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 6, some components such as a pixel switching TFT element are omitted in view of the visibility of the drawing.

本実施形態の液晶装置1においては、図6に示すように、TFTアレイ基板10と、これに対向配置される対向基板20との間に液晶層50が挟持されている。液晶層50は、電界に沿って配向する誘電率異方性が正のネマチック液晶分子21からなるもので、液晶装置1はツイストネマチック型の表示装置である。TFTアレイ基板10及び対向基板20は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性材料から形成されている。   In the liquid crystal device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 6, a liquid crystal layer 50 is sandwiched between the TFT array substrate 10 and a counter substrate 20 disposed to face the TFT array substrate 10. The liquid crystal layer 50 is composed of nematic liquid crystal molecules 21 having a positive dielectric anisotropy aligned along the electric field, and the liquid crystal device 1 is a twisted nematic display device. The TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are made of a translucent material such as glass, quartz, or plastic.

TFTアレイ基板10において、基板本体10Aの液晶層50側の表面上には、TFTアレイ基板10を透過し、TFTアレイ基板10の図示下面(TFTアレイ基板10と空気との界面)で反射されて、液晶層50側に戻る戻り光を部分的に遮蔽するための第1遮光膜11aが設けられている。この第1遮光膜11aは、画素スイッチング用TFT素子30に上記した戻り光が入射することを防止するために備えられ、画素スイッチング用TFT素子30への遮光効果が得られる範囲に設けられる。   In the TFT array substrate 10, the TFT array substrate 10 is transmitted on the surface of the substrate body 10 </ b> A on the liquid crystal layer 50 side, and is reflected by the lower surface of the TFT array substrate 10 (interface between the TFT array substrate 10 and air). A first light-shielding film 11a for partially shielding the return light returning to the liquid crystal layer 50 side is provided. The first light shielding film 11 a is provided to prevent the above-described return light from entering the pixel switching TFT element 30, and is provided in a range where the light shielding effect on the pixel switching TFT element 30 can be obtained.

また、基板本体10Aの表面上には、第1遮光膜11aを覆うようにして略全面に形成される第1層間絶縁膜12を介して、画素電極9をスイッチング制御する画素スイッチング用TFT素子30が配設されている。第1層間絶縁膜12は、酸化シリコン等からなり、第1遮光膜11aと画素スイッチング用TFT素子30との間に介在させることによって双方を電気的に絶縁している。   Further, a pixel switching TFT element 30 that controls switching of the pixel electrode 9 is provided on the surface of the substrate body 10A via a first interlayer insulating film 12 formed on the substantially entire surface so as to cover the first light shielding film 11a. Is arranged. The first interlayer insulating film 12 is made of silicon oxide or the like, and is electrically insulated by being interposed between the first light shielding film 11 a and the pixel switching TFT element 30.

画素スイッチング用TFT素子30は、第1層間絶縁膜12上に形成される半導体層1a、ゲート電極26、データ線6aとを備えている。半導体層1aは、ゲート電極26からの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a’、半導体層1aのドレイン領域1d及びソース領域1eとから構成され、表面を覆うゲート絶縁膜2によりゲート電極26と絶縁されている。   The pixel switching TFT element 30 includes a semiconductor layer 1a formed on the first interlayer insulating film 12, a gate electrode 26, and a data line 6a. The semiconductor layer 1a is composed of a channel region 1a ′ of the semiconductor layer 1a in which a channel is formed by an electric field from the gate electrode 26, a drain region 1d and a source region 1e of the semiconductor layer 1a, and a gate insulating film 2 covering the surface. It is insulated from the gate electrode 26.

また、半導体層1aのうち、チャネル領域1a’に対向するようにゲート電極26が配置されている。   In addition, a gate electrode 26 is disposed in the semiconductor layer 1a so as to face the channel region 1a '.

上記ゲート電極26上、ゲート絶縁膜2上を含む基板本体10A上には、ドレイン領域1dへ通じるコンタクトホール8、及びソース領域1eへ通じるコンタクトホール5が開孔した第2層間絶縁膜4が形成されている。つまり、データ線6aは、第2層間絶縁膜4を貫通するコンタクトホール5を介してソース領域1eに電気的に接続されている。   On the substrate body 10A including the gate electrode 26 and the gate insulating film 2, a second interlayer insulating film 4 having a contact hole 8 leading to the drain region 1d and a contact hole 5 leading to the source region 1e is formed. Has been. That is, the data line 6 a is electrically connected to the source region 1 e through the contact hole 5 that penetrates the second interlayer insulating film 4.

さらに、データ線6a上及び第2層間絶縁膜4上には、ドレイン領域1dへ通じるコンタクトホール8が開孔した第3層間絶縁膜7が形成されている。つまり、ドレイン領域1dは、第2層間絶縁膜4及び第3層間絶縁膜7を貫通するコンタクトホール8を介して、第3層間絶縁膜7上に形成された画素電極9と電気的に接続されている。   Further, a third interlayer insulating film 7 having a contact hole 8 leading to the drain region 1d is formed on the data line 6a and the second interlayer insulating film 4. That is, the drain region 1 d is electrically connected to the pixel electrode 9 formed on the third interlayer insulating film 7 through the contact hole 8 that penetrates the second interlayer insulating film 4 and the third interlayer insulating film 7. ing.

基板本体10A上には、画素電極9を覆うようにして、ポリイミド等からなる配向膜13が形成されている。この配向膜13には、データ線6aの延在方向に沿うようにしてラビング処理が施されている(図4中の矢印Oで示す方向)。ラビング法としては、レーヨン、ナイロン、ポリエステルなどからなる布をローラーに貼り付けたラビングマシンによって擦る手法が多く用いられている。なお、ポリイミドやSiO2等を用いて蒸着あるいはスパッタ等の手法により配向膜13を形成してもよい。   An alignment film 13 made of polyimide or the like is formed on the substrate body 10A so as to cover the pixel electrode 9. The alignment film 13 is subjected to a rubbing process along the extending direction of the data line 6a (the direction indicated by the arrow O in FIG. 4). As the rubbing method, a method of rubbing with a rubbing machine in which a cloth made of rayon, nylon, polyester or the like is attached to a roller is often used. Note that the alignment film 13 may be formed by a technique such as vapor deposition or sputtering using polyimide, SiO2, or the like.

一方、対向基板20は、その内面側(液晶層50側)に、データ線6a、走査線3a(不図示)、画素スイッチング用TFT素子30の半導体層1aのチャネル領域1a’やドレイン領域1d、ソース領域1eに入射光が侵入することを防止するための第2遮光膜19が設けられている。   On the other hand, the counter substrate 20 has a data line 6a, a scanning line 3a (not shown), a channel region 1a ′ and a drain region 1d of the semiconductor layer 1a of the pixel switching TFT element 30 on the inner surface side (liquid crystal layer 50 side). A second light shielding film 19 is provided to prevent incident light from entering the source region 1e.

さらに、第2遮光膜19の表面(液晶層50側の面)の略全面には、TFTアレイ基板10に設けられている全ての画素電極9に共通した対向電極28が設けられている。対向電極28は、画素電極9に対向してネマチック液晶分子21を駆動する機能を果たす。   Furthermore, a counter electrode 28 common to all the pixel electrodes 9 provided on the TFT array substrate 10 is provided on substantially the entire surface of the second light shielding film 19 (surface on the liquid crystal layer 50 side). The counter electrode 28 functions to drive the nematic liquid crystal molecules 21 so as to face the pixel electrode 9.

さらに、対向電極28が設けられた基板本体20Aの液晶層50側には、対向電極28を覆って配向膜14が形成されている。配向膜14には、走査線3aの延在方向に沿ってラビング処理が施されている(図4中の矢印Pで示す方向)。   Further, an alignment film 14 is formed on the substrate main body 20 </ b> A provided with the counter electrode 28 on the liquid crystal layer 50 side so as to cover the counter electrode 28. The alignment film 14 is rubbed along the extending direction of the scanning lines 3a (the direction indicated by the arrow P in FIG. 4).

配向膜13,14は、各々に形成されたラビングにより、電圧無印加時において、膜面に対してネマチック液晶分子21をツイストネマチック配向させるものである。各配向膜13,14のラビング方向は互いに直交しており、平面視において90°ずれている。以上のことから、画素電極9上のネマチック液晶分子21はデータ線6aに沿うようにして配向する。   The alignment films 13 and 14 are for twisting nematic alignment of the nematic liquid crystal molecules 21 with respect to the film surface when no voltage is applied by rubbing formed on each of the alignment films 13 and 14. The rubbing directions of the alignment films 13 and 14 are orthogonal to each other and are shifted by 90 ° in plan view. From the above, the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9 are aligned along the data line 6a.

また、本実施形態においては、配向膜13,14がネマチック液晶分子21に与えるプレチルト角は例えば8°である。プレチルト角を付与し基板面に対してネマチック液晶分子21を若干傾斜させることにより、ネマチック液晶分子21が立ち上がる方向(ネマチック液晶分子21の配向方向)を一方向に安定化させることができる。   In the present embodiment, the pretilt angle given to the nematic liquid crystal molecules 21 by the alignment films 13 and 14 is, for example, 8 °. By providing the pretilt angle and slightly tilting the nematic liquid crystal molecules 21 with respect to the substrate surface, the direction in which the nematic liquid crystal molecules 21 rise (the alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21) can be stabilized in one direction.

配向膜13,14を形成する際、ポリイミド等の材料をスピンコート法等の液相法により成膜する手法を採用することができる。また、材料によっては(SiO2等)公知の蒸着法を用いて成膜し、表面に斜めに起立する柱状微細構造体を有したものであってもよい。   When the alignment films 13 and 14 are formed, a method of forming a film such as polyimide by a liquid phase method such as a spin coating method can be employed. Further, depending on the material (such as SiO 2), a film may be formed using a known vapor deposition method, and may have a columnar microstructure standing upright on the surface.

上記したTFTアレイ基板10及び対向基板20は、図6には図示されていないが、互いにシール材を介して貼り合わせられ、さらにシール材に形成した液晶注入口から誘電率異方性が正のネマチック液晶分子21(ポジ型ネマチック液晶材料)を注入して液晶パネル40を得るものとする。   Although the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are not shown in FIG. 6, the dielectric anisotropy is positive from the liquid crystal injection port formed on the seal material, which are bonded to each other via the seal material. The liquid crystal panel 40 is obtained by injecting nematic liquid crystal molecules 21 (positive type nematic liquid crystal material).

ネマチック液晶分子21は印加される電圧レベルにより分子集合の配向状態が変化することにより光を変調し、階調表示を可能にする。正の誘電率異方性を有するネマチック液晶分子21の他にもキラルネマチック液晶材料等が挙げられる。   The nematic liquid crystal molecules 21 modulate light by changing the alignment state of the molecular assembly according to the applied voltage level, thereby enabling gradation display. In addition to nematic liquid crystal molecules 21 having positive dielectric anisotropy, chiral nematic liquid crystal materials and the like can be mentioned.

液晶パネル40には対向基板20及びTFTアレイ基板10の外面側にそれぞれ偏光板22,23が設けられており、図3(a)に示すように互いの光透過軸L,Nが直交するように配置されている。偏光板22,23は電圧無印加状態における液晶装置1の光透過率が0%、電圧印加時における液晶装置1の光透過率が100%となるように、光透過軸L,Nがそれぞれ走査線3a及びデータ線6aに沿う方向に配置されている。このように、TFTアレイ基板10及び対向基板20の両外側にこれらTFTアレイ基板10及び対向基板20を挟みこむようにして、偏光板22,23をクロスニコル状態で貼り合せて本実施形態の液晶装置1としている。   The liquid crystal panel 40 is provided with polarizing plates 22 and 23 on the outer surface sides of the counter substrate 20 and the TFT array substrate 10, respectively, so that the light transmission axes L and N are orthogonal to each other as shown in FIG. Is arranged. The polarizing plates 22 and 23 scan the light transmission axes L and N so that the light transmittance of the liquid crystal device 1 when no voltage is applied is 0% and the light transmittance of the liquid crystal device 1 when voltage is applied is 100%. They are arranged in a direction along the line 3a and the data line 6a. As described above, the polarizing plates 22 and 23 are bonded in a crossed Nicol state so that the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are sandwiched between both sides of the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, and the liquid crystal device 1 of the present embodiment. It is said.

次に、本実施形態のTFTアレイ基板の作成方法について説明する。
図7は、TFTアレイ基板の作成方法について模式的に示した説明図である。
Next, a method for producing the TFT array substrate of this embodiment will be described.
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a method for producing a TFT array substrate.

まず、図7(a)に示すようにガラス等からなる透光性の基板本体10Aを用意し、これに第1層間絶縁膜、第2層間絶縁膜、半導体層、各種配線(以上、図示略)を形成する。そして、データ線6aを含む第2層間絶縁膜上に第3層間絶縁膜7を形成する。第3層間絶縁膜7は、例えば、プラズマ化学気相堆積法(PECVD法)、低圧化学気相堆積法(LPCVD法)、スパッタリング法などの成膜法によって形成することができる。   First, as shown in FIG. 7A, a translucent substrate body 10A made of glass or the like is prepared, and a first interlayer insulating film, a second interlayer insulating film, a semiconductor layer, various wirings (not shown) ). Then, a third interlayer insulating film 7 is formed on the second interlayer insulating film including the data line 6a. The third interlayer insulating film 7 can be formed by a film forming method such as a plasma chemical vapor deposition method (PECVD method), a low pressure chemical vapor deposition method (LPCVD method), or a sputtering method.

次に、図7(b)に示すように、この第3層間絶縁膜7に、コンタクトホール8として円筒形状の微細な孔を形成する。このコンタクトホール8は、不図示のドレイン領域に通じる孔である。なお、コンタクトホール8の微細孔は、所定の孔径で形成されるとともに円筒形状以外の形状(例えば角柱状など)としても良い。   Next, as shown in FIG. 7B, cylindrical fine holes are formed as contact holes 8 in the third interlayer insulating film 7. The contact hole 8 is a hole that leads to a drain region (not shown). The fine holes of the contact hole 8 may be formed with a predetermined hole diameter and may have a shape other than a cylindrical shape (for example, a prismatic shape).

次に、図7(c)に示すように、第3層間絶縁膜7上に画素電極9を公知の方法で形成する。画素電極9は、互いに所定の間隔をおいて形成される。そして、同図においては、画素電極9がコンタクトホール8を介して不図示の画素スイッチング用TFT素子のドレイン領域と繋がっている。   Next, as shown in FIG. 7C, the pixel electrode 9 is formed on the third interlayer insulating film 7 by a known method. The pixel electrodes 9 are formed at a predetermined interval from each other. In the figure, the pixel electrode 9 is connected to the drain region of the pixel switching TFT element (not shown) through the contact hole 8.

次に、図7(d)に示すように、画素電極9を覆うようにして、基板本体10A上に配向膜13を形成する。スピンコート法を用いて、ポリイミド或いはSiO2等を成膜することにより配向膜13としている。以上のような工程を経て、TFTアレイ基板10が作成される。   Next, as illustrated in FIG. 7D, the alignment film 13 is formed on the substrate body 10 </ b> A so as to cover the pixel electrode 9. The alignment film 13 is formed by depositing polyimide, SiO 2 or the like using a spin coating method. The TFT array substrate 10 is formed through the above steps.

次に、本実施形態の液晶装置に表示用電気信号を入れた際、液晶の配向状態が如何なる配向の仕方を示すのか以下に詳しく説明する。図4は、電圧を印加する前後における液晶の配向状態を示している。   Next, it will be described in detail how the alignment state of the liquid crystal shows the alignment method when an electric signal for display is input to the liquid crystal device of the present embodiment. FIG. 4 shows the alignment state of the liquid crystal before and after applying the voltage.

図4に示すように、TFTアレイ基板10上には画素電極9がマトリクス状に配置されている。   As shown in FIG. 4, pixel electrodes 9 are arranged in a matrix on the TFT array substrate 10.

本実施形態の液晶装置1は、上述したように誘電率異方性が正のネマチック液晶分子21を用いている。誘電率異方性が正のネマチック液晶分子21は、その長軸方向を電界の方向に沿って配向しようとする性質を有している。   As described above, the liquid crystal device 1 of the present embodiment uses nematic liquid crystal molecules 21 having positive dielectric anisotropy. The nematic liquid crystal molecules 21 having a positive dielectric anisotropy have the property of aligning the major axis direction along the direction of the electric field.

誘電率異方性が正のネマチック液晶分子21を用いた従来のTN型液晶装置では、例えばいったん全画素に液晶分子がほぼ基板面に対して垂直に立つような配向となるように電圧を印加した後、図12に示すように、TFTアレイ基板10に設けられた相隣接する略正方形を呈する画素電極9A,9Bに異なる電圧を印加するような状態に変化させると、液晶分子の配向が、分子の長軸が基板面に対して垂直に起立した状態から基板面に平行な方向でねじれた状態に移行しようとする。このとき、各電極端で発生する電界(特に、液晶の配向方向に発生する横電界E)によって所定のツイスト方向とは逆に液晶分子21が配向してしまう配向不良が発生していた。このように配向不良の多くは画素電極9A上のネマチック液晶分子21の配向方向と、画素電極9B上のネマチック液晶分子21の配向方向とが異なるため各画素電極9A,9Bの端部で生じる傾向にある。詳しくは以下に述べる。   In a conventional TN liquid crystal device using nematic liquid crystal molecules 21 having a positive dielectric anisotropy, for example, a voltage is applied to all pixels so that the liquid crystal molecules are aligned so as to be substantially perpendicular to the substrate surface. Then, as shown in FIG. 12, when the pixel electrodes 9A and 9B having substantially square shapes adjacent to each other provided on the TFT array substrate 10 are changed to a state where different voltages are applied, the orientation of the liquid crystal molecules is An attempt is made to shift from a state in which the long axis of the molecule stands perpendicular to the substrate surface to a state in which the molecule is twisted in a direction parallel to the substrate surface. At this time, an alignment failure occurs in which the liquid crystal molecules 21 are aligned in the direction opposite to the predetermined twist direction due to the electric field generated at each electrode end (particularly, the transverse electric field E generated in the alignment direction of the liquid crystal). As described above, many alignment defects tend to occur at the ends of the pixel electrodes 9A and 9B because the alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9A is different from the alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9B. It is in. Details are described below.

図13に示すように、無電圧印加時における画素電極9上のネマチック液晶分子21は、TFTアレイ基板10上の配向膜のラビングによりその一端が対向基板20側へ立ち上がるように所定のチルト角で立ち上がっている。しかしながら、ある領域の画素群(例えば、図中に示す画素電極9B’)に電圧が印加されてネマチック液晶分子21がTFTアレイ基板10の基板面に対して垂直に立つような配向になった後、ある一画素の電圧をOFFにしたとき、ネマチック液晶分子21はもとの状態、液晶分子の長軸がTFTアレイ基板10の基板面にほぼ平行な面内でねじれた配向状態に戻ろうとする。この際、周囲の画素電極では未だに電圧印加されている状態であり、電圧無印加の画素電極(例えば、図中の画素電極9A’)との間に、ネマチック液晶分子21の初期配向方向に沿う横電界E(図中の一点鎖線で示す)が生じる。このため上記した横電界Eの影響を受けて画素間領域Dのネマチック液晶分子21の立ち上がり端部が逆になってしまう(リバースチルト)。すると、この横電界Eの影響を受けてリバースチルトしたネマチック液晶分子21の配向状態に起因して、電圧印加OFFした際の、垂直配向状態から元のねじれ水平配向状態に戻る時に、液晶層の自由エネルギーが最小になるようにツイスト方向が本来とは逆の方向になってしまうことがある(リバースツイスト)。このように横電界Eの影響を受けてリバースツイストするネマチック液晶分子21の殆どは、TFTアレイ基板10側から厚さ方向における液晶層中央付近までの間に存在する。   As shown in FIG. 13, when no voltage is applied, the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9 have a predetermined tilt angle so that one end thereof rises to the counter substrate 20 side by rubbing the alignment film on the TFT array substrate 10. Standing up. However, after a voltage is applied to a pixel group in a certain region (for example, the pixel electrode 9B ′ shown in the drawing) and the nematic liquid crystal molecules 21 are oriented so as to stand perpendicular to the substrate surface of the TFT array substrate 10. When the voltage of a certain pixel is turned off, the nematic liquid crystal molecules 21 return to the original state, and the liquid crystal molecules have their major axes returning to the twisted state in a plane substantially parallel to the substrate surface of the TFT array substrate 10. . At this time, a voltage is still applied to the surrounding pixel electrodes, and along the initial alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21 between the pixel electrodes to which no voltage is applied (for example, the pixel electrode 9A ′ in the figure). A lateral electric field E (indicated by a dashed line in the figure) is generated. For this reason, the rising edge of the nematic liquid crystal molecules 21 in the inter-pixel region D is reversed (reverse tilt) due to the influence of the lateral electric field E described above. Then, due to the alignment state of the nematic liquid crystal molecules 21 that are reverse-tilted under the influence of the lateral electric field E, when the voltage application is turned off, the liquid crystal layer is returned from the vertical alignment state to the original twisted horizontal alignment state. The twist direction may be opposite to the original direction so that the free energy is minimized (reverse twist). As described above, most of the nematic liquid crystal molecules 21 that are reverse twisted under the influence of the transverse electric field E exist between the TFT array substrate 10 side and the vicinity of the center of the liquid crystal layer in the thickness direction.

図12では、TFTアレイ基板10上の液晶の配向方向を図中の矢印Oで示し、対向基板上の液晶の配向方向を図中の矢印Pで示している。
液晶層を構成するネマチック液晶分子21は、ツイストネマチック配向しているので、厚さ方向における液晶層中央付近では、図12に示すように、画素電極表面での液晶の配向方位に対して時計回りに略45°ツイストしている。電圧印加時から電界OFFへ移行する時に画素電極9A,9B間に生じる横電界EによりTFTアレイ基板10上で見かけ上、チルト角が逆転するリバースチルトが発生し、それにより厚さ方向における液晶層中央付近に位置するネマチック液晶分子21は、本体のツイスト方向とは逆の方向に回転するリバースツイスト配向する可能性が生じる。図12において、リバースツイストした液晶分子21を一点鎖線で示す。
上述したように、画素間領域Dに存在するネマチック液晶分子21はそのチルト角により横電界Eの影響を受けてリバースツイストするため、厚さ方向における液晶層中央付近には、正常なツイストドメインとリバースツイストドメインとが、一時的ではあるが、混在してしまう可能性が生じる(図13の二点鎖線で囲んだ部分を参照)。
In FIG. 12, the alignment direction of the liquid crystal on the TFT array substrate 10 is indicated by an arrow O in the drawing, and the alignment direction of the liquid crystal on the counter substrate is indicated by an arrow P in the drawing.
Since the nematic liquid crystal molecules 21 constituting the liquid crystal layer are twisted nematically aligned, in the vicinity of the center of the liquid crystal layer in the thickness direction, as shown in FIG. 12, the liquid crystal layer 21 rotates clockwise with respect to the orientation direction of the liquid crystal on the surface of the pixel electrode. Twist about 45 degrees. The lateral electric field E generated between the pixel electrodes 9A and 9B when the voltage is applied to the electric field OFF causes a reverse tilt in which the tilt angle is apparently reversed on the TFT array substrate 10, thereby causing a liquid crystal layer in the thickness direction. There is a possibility that the nematic liquid crystal molecules 21 located in the vicinity of the center may be reverse twist aligned to rotate in a direction opposite to the twist direction of the main body. In FIG. 12, the reverse twisted liquid crystal molecules 21 are indicated by a one-dot chain line.
As described above, the nematic liquid crystal molecules 21 existing in the inter-pixel region D are reverse twisted due to the influence of the lateral electric field E due to the tilt angle, so that there is a normal twist domain near the center of the liquid crystal layer in the thickness direction. There is a possibility that the reverse twist domain is mixed temporarily (see the portion surrounded by a two-dot chain line in FIG. 13).

図13に示すように異なる電圧が印加された画素電極9A’,9B’の境界付近において、画素電極9A’上のネマチック液晶分子21が横電界Eによりリバースチルトしている。そのために、リバースチルトが生じた液晶層50の厚さ方向中央付近においてネマチック液晶分子21のリバースツイストが発生し、隣接した液晶層領域でノーマルツイストしているネマチック液晶分子21と配向対立が発生する。すると、液晶分子21同士の対立に起因する図12に示すようなディスクリネーションS(線欠陥)が発生してしまう。このディスクリネーションSは、画素電極9Aの端部で特に確認される。画素電極9Aは、白表示のためにディスクリネーションSが目立ってしまう。ディスクリネーションSの発生及びその消失にはヒステリシスを伴うため、例えば、残像等が発生して画像の表示品位が低下するという可能性がある。   As shown in FIG. 13, the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9 </ b> A ′ are reverse-tilted by the lateral electric field E in the vicinity of the boundary between the pixel electrodes 9 </ b> A ′ and 9 </ b> B ′ to which different voltages are applied. For this reason, a reverse twist of the nematic liquid crystal molecules 21 is generated near the center in the thickness direction of the liquid crystal layer 50 where the reverse tilt has occurred, and an alignment conflict occurs with the nematic liquid crystal molecules 21 that are normally twisted in the adjacent liquid crystal layer region. . Then, a disclination S (line defect) as shown in FIG. 12 due to the conflict between the liquid crystal molecules 21 occurs. This disclination S is particularly confirmed at the end of the pixel electrode 9A. In the pixel electrode 9A, the disclination S is conspicuous for white display. Since the occurrence and disappearance of the disclination S is accompanied by hysteresis, for example, there is a possibility that an afterimage or the like is generated and the display quality of the image is deteriorated.

本来所望とする配向状態でないネマチック液晶分子21の配向不良は、液晶パネルに二枚の偏光板(偏光板をクロスニコルに配置して、画素電極9上の配向膜のラビング方向に対してTFTアレイ基板側の偏光板の光透過軸Lが平行をなすように配置するとともに、対向電極上の配向膜のラビング方向に対して対向基板側の偏光板の光透過軸Nが平行をなすように配置した場合)を配置したときに局所的に透過率変化が著しく変化するように見えてしまう。   The alignment failure of the nematic liquid crystal molecules 21 that are not originally in the desired alignment state is caused by the fact that two polarizing plates (a polarizing plate is arranged in a crossed Nicols state on the liquid crystal panel and the TFT array is aligned with the rubbing direction of the alignment film on the pixel electrode 9. Arranged so that the light transmission axis L of the polarizing plate on the substrate side is parallel, and arranged so that the light transmission axis N of the polarizing plate on the counter substrate side is parallel to the rubbing direction of the alignment film on the counter electrode. When it is arranged), it appears that the transmittance change changes significantly locally.

本実施形態はこのような課題を効果的に解決するものである。
本実施形態の液晶装置は、図5に示すように、TFTアレイ基板における画素間領域Dの境界に位置するネマチック液晶分子のリバースツイスト配向を、上述した画素電極9Aの上辺a及び画素電極9Bの下辺b間に発生する電界Gによってある程度抑制することができる。詳細は以下に述べる。
The present embodiment effectively solves such a problem.
As shown in FIG. 5, the liquid crystal device according to the present embodiment has the reverse twist orientation of nematic liquid crystal molecules located at the boundary of the inter-pixel region D on the TFT array substrate, so that the upper side a of the pixel electrode 9A and the pixel electrode 9B described above are aligned. It can be suppressed to some extent by the electric field G generated between the lower sides b. Details are described below.

図4では、TFTアレイ基板10上の液晶の配向方向を図中の矢印Oで示し、対向基板上の液晶の配向方向を図中の矢印Pで示し、電圧印加時における液晶の正常なツイスト方向を時計回りとしている。液晶装置1は、液晶の配向方向に隣接する画素領域C同士の境界となる画素間領域Dに、隣接する画素電極9Aの上辺a及び画素電極9Bの下辺bが液晶の配向方向で対向する構成となっている。そのため、ネマチック液晶分子21の配向方向で隣接する画素電極9に異なる電圧を印加した際、画素電極9Aの上辺a及び画素電極9B間には互いの上辺a及び下辺bに対して垂直な方向に電界Gが発生する。この電界Gは、液晶の初期配向方向に対して所定角度で傾斜する電界であって、画素電極9上のネマチック液晶分子21のツイスト方向を任意の方向(ここでは時計回り)に規制することができる。   In FIG. 4, the alignment direction of the liquid crystal on the TFT array substrate 10 is indicated by an arrow O in the drawing, the alignment direction of the liquid crystal on the counter substrate is indicated by an arrow P in the drawing, and the normal twist direction of the liquid crystal when a voltage is applied. Is clockwise. The liquid crystal device 1 has a configuration in which the upper side a of the adjacent pixel electrode 9A and the lower side b of the pixel electrode 9B are opposed to each other in the liquid crystal alignment direction in an inter-pixel region D that is a boundary between the pixel regions C adjacent in the liquid crystal alignment direction. It has become. Therefore, when different voltages are applied to the pixel electrodes 9 adjacent in the alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21, the upper side a and the pixel electrode 9B of the pixel electrode 9A are perpendicular to the upper side a and the lower side b. An electric field G is generated. This electric field G is an electric field inclined at a predetermined angle with respect to the initial alignment direction of the liquid crystal, and can regulate the twist direction of the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9 to an arbitrary direction (clockwise in this case). it can.

つまり、この電界Gによって電圧印加から電圧OFFする際、ネマチック液晶分子21は元の配向状態に戻ろうとするが、ツイストネマチック配向の場合、ツイスト回転方向を規定するカイラルネマチック液晶を混入しておかないと、どちらの方向にも回転する可能性を有する。また、液晶層自体の弾性自由エネルギーを出来る限り、小さく安定化させるために基板表面のチルト角の傾きにおいても、回転する方向が影響される。すなわち、図12,13に示したような従来の構成では、電圧の異なる二つの画素間において、その生じる横電界により互いの画素間でチルト方向が逆になる。そのためリバースチルトが生じやすくなる。これに対して本実施形態の構成では、図4,5に示すような画素間に生じる電界Gにより所定のツイスト(回転)方向にネマチック液晶分子21を制御すれば、電圧印加状態から電圧の印加を解除した時のネマチック液晶分子21の回転方向を一方向に揃えることが可能となる。これにより、同一方向に回転する液晶21に起因する高透過率を実現できるとともに、リバースツイストによるディスクリネーションの発生を防止及び抑制することができる。   That is, when the voltage G is turned off by applying the electric field G, the nematic liquid crystal molecules 21 try to return to the original alignment state. However, in the case of the twisted nematic alignment, the chiral nematic liquid crystal that defines the twist rotation direction is not mixed. And has the possibility of rotating in either direction. Further, in order to stabilize the elastic free energy of the liquid crystal layer itself as small as possible, the rotation direction is also affected by the tilt angle of the substrate surface. That is, in the conventional configuration as shown in FIGS. 12 and 13, the tilt direction is reversed between the pixels due to the lateral electric field generated between the two pixels having different voltages. Therefore, reverse tilt is likely to occur. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, if the nematic liquid crystal molecules 21 are controlled in a predetermined twist (rotation) direction by an electric field G generated between the pixels as shown in FIGS. It becomes possible to align the rotation direction of the nematic liquid crystal molecules 21 when the is released. Thereby, it is possible to realize high transmittance due to the liquid crystal 21 rotating in the same direction, and it is possible to prevent and suppress the occurrence of disclination due to the reverse twist.

液晶の配向方向を規制するためには、ツイストネマチック配向をなしている液晶21のうち、液晶の初期配向方向及び液晶の初期配向方向に垂直な方向を除き、ツイスト配向をなしている、いずれかのネマチック液晶分子21の配向方向に、電界Gの発生方向が略平行となるよう、画素電極9の上辺a及び下辺bの傾斜角度を設定すればよいことになる。すなわち、少なくとも画素電極9上のネマチック液晶分子21の回転方向に同じ方向にツイストしている液晶分子が規制されれば良いので、画素間領域Dにある液晶21の回転を本来、液晶層がツイストしている所定の回転方向へと誘導するために必要な電界Gを発生させるように、画素電極9A,9Bの上辺a及び下辺bの画素電極の辺を傾斜させる角度を設定する。   In order to regulate the alignment direction of the liquid crystal, any one of the liquid crystal 21 having the twisted nematic alignment is twisted except for the initial alignment direction of the liquid crystal and the direction perpendicular to the initial alignment direction of the liquid crystal. The inclination angles of the upper side a and the lower side b of the pixel electrode 9 may be set so that the direction in which the electric field G is generated is substantially parallel to the alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21. That is, at least the liquid crystal molecules twisted in the same direction as the rotation direction of the nematic liquid crystal molecules 21 on the pixel electrode 9 need only be regulated, so that the liquid crystal layer inherently rotates the liquid crystal 21 in the inter-pixel region D. The angles at which the pixel electrodes 9A and 9B are tilted on the upper side a and the lower side b of the pixel electrodes 9A and 9B are set so as to generate an electric field G necessary for guiding the predetermined direction of rotation.

このように電界Gの作用による配向規制力によって、ネマチック液晶分子21の配向不良を生じさせることなく所望の方向へ配向させることができる。図13に示した従来の画素間領域Dには、液晶層中間領域に画素電極9A上で初期配向状態の液晶群と、画素電極9B上で垂直配向する液晶群との境目となるのでネマチック液晶分子21同士の対立が生じてしまっていた。しかし、本実施形態では、図5に示すようにネマチック液晶分子21の配向不良が画素間領域Dに発生しない。そのため、画素領域C全体を十分に表示に活用することができる。   As described above, the alignment regulating force due to the action of the electric field G allows the nematic liquid crystal molecules 21 to be aligned in a desired direction without causing alignment failure. In the conventional inter-pixel region D shown in FIG. 13, a nematic liquid crystal is used as a boundary between a liquid crystal group in an initial alignment state on the pixel electrode 9A and a liquid crystal group vertically aligned on the pixel electrode 9B in the intermediate region of the liquid crystal layer. There was a conflict between the molecules 21. However, in this embodiment, the alignment defect of the nematic liquid crystal molecules 21 does not occur in the inter-pixel region D as shown in FIG. Therefore, the entire pixel region C can be fully utilized for display.

さらに、画素間領域Dはネマチック液晶分子21の配向方向が切り替わる境界であって、構成上、画素間における遮光部分に対応する。つまり、画素間に図3に示すような第1遮光膜11a及び第2遮光膜19を格子状に設けることによって、画素電極9Aの上辺a及び画素電極9Bの上方で発生するノイズ光がシャットアウトされる。よって、画素間領域Dの光透過率が表示に影響することはなく、これら第1遮光膜11a及び第2遮光膜19によってより画像のコントラストを向上させることができる。また、従来の液晶装置に比べて液晶分子21の配向不良が遼に少ないため、第1遮光膜11a及び第2遮光膜19を設ける領域を削減することができる。これにより、開口率を向上させることができる。   Further, the inter-pixel region D is a boundary at which the alignment direction of the nematic liquid crystal molecules 21 is switched, and corresponds to a light-shielding portion between the pixels. That is, noise light generated above the upper side a of the pixel electrode 9A and the pixel electrode 9B is shut out by providing a first light-shielding film 11a and a second light-shielding film 19 as shown in FIG. 3 between the pixels. Is done. Therefore, the light transmittance of the inter-pixel region D does not affect the display, and the first light shielding film 11a and the second light shielding film 19 can further improve the contrast of the image. Further, since the alignment defects of the liquid crystal molecules 21 are much smaller than those of the conventional liquid crystal device, the area where the first light shielding film 11a and the second light shielding film 19 are provided can be reduced. Thereby, an aperture ratio can be improved.

なお、第2遮光膜19は、画素電極9Aの上辺a及び画素電極9Bの下辺bを含むようにして、画素電極9A,9Bの一部を覆うようにして設けても良い。   Note that the second light shielding film 19 may be provided so as to cover a part of the pixel electrodes 9A and 9B so as to include the upper side a of the pixel electrode 9A and the lower side b of the pixel electrode 9B.

このように、ネマチック液晶分子21のツイスト方向を制御することによって配向不良の発生が防止され、画素領域C内における略全てのネマチック液晶分子21をノーマル配向させることができる。よって、画素領域Cにおけるネマチック液晶分子21の配列が安定して液晶分子21同士の干渉が防止され、ディスクリネーションの発生を防止及び抑制することができる。したがって、高透過率が実現され、高コントラストで明るく均一な表示品質を有する液晶装置1とすることができる。   In this way, by controlling the twist direction of the nematic liquid crystal molecules 21, the occurrence of alignment failure can be prevented, and almost all nematic liquid crystal molecules 21 in the pixel region C can be normally aligned. Therefore, the alignment of the nematic liquid crystal molecules 21 in the pixel region C is stabilized, the interference between the liquid crystal molecules 21 is prevented, and the occurrence of disclination can be prevented and suppressed. Therefore, a high transmittance can be realized, and the liquid crystal device 1 having high contrast, bright and uniform display quality can be obtained.

また、本実施形態においては、ネマチック液晶分子21の正常なツイスト方向を時計回りとしたが反時計回りであってもよい。この場合、液晶分子21を反時計回りに誘導する電界Gを生じさせるため、画素電極9の上辺a及び下辺bの傾斜方向を本実施形態の傾斜方向と逆の方向となるよう設定する。つまり、上辺a及び下辺bの傾斜方向は、図5を用いて説明すると、画素電極9Bにおける上辺a及び下辺bの端部qが、上辺a及び下辺bに対向する走査線3aに対して最も接近し、上辺a及び下辺bの端部rが走査線に対して最も離間するような傾斜方向とする。   In the present embodiment, the normal twist direction of the nematic liquid crystal molecules 21 is clockwise, but it may be counterclockwise. In this case, in order to generate an electric field G that induces the liquid crystal molecules 21 counterclockwise, the inclination direction of the upper side a and the lower side b of the pixel electrode 9 is set to be opposite to the inclination direction of the present embodiment. In other words, the inclination directions of the upper side a and the lower side b are described with reference to FIG. 5. The end portions q of the upper side a and the lower side b in the pixel electrode 9B are the most with respect to the scanning line 3a facing the upper side a and the lower side b. The direction of inclination is such that the ends r of the upper side a and the lower side b are farthest from the scanning line.

このように、画素電極9A,9B間に生じる電界Gが、ネマチック液晶分子21を所望とする回転方向へと誘導できる方向に発生するように、上辺a及び下辺bの傾斜方向や角度を適宜設定する。   As described above, the inclination direction and the angle of the upper side a and the lower side b are appropriately set so that the electric field G generated between the pixel electrodes 9A and 9B is generated in a direction in which the nematic liquid crystal molecules 21 can be guided in a desired rotation direction. To do.

以上、本発明の一実施形態としての液晶装置1を説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、且つ当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。   The liquid crystal device 1 as one embodiment of the present invention has been described above, but the present embodiment is not limited to this, and the wording of each claim does not depart from the scope described in each claim. The present invention is not limited, and the scope of the present invention can be easily replaced by those skilled in the art, and improvements based on knowledge that the person skilled in the art normally has can be added as appropriate.

例えば、図4で示したように画素電極9を配置した場合、液晶の配向方向で隣接する画素電極9同士の隙間に沿って走査線3aを形成するようにしてもよい。走査線3aは隣接する画素電極9の上辺a(下辺b)に沿って形成されるためジグザグ形状となる。
このように、画素領域Cの区画形状を画素電極9の外形に沿った形状にしてもよい。
For example, when the pixel electrodes 9 are arranged as shown in FIG. 4, the scanning lines 3a may be formed along the gaps between the pixel electrodes 9 adjacent in the liquid crystal alignment direction. Since the scanning line 3a is formed along the upper side a (lower side b) of the adjacent pixel electrode 9, it has a zigzag shape.
Thus, the partition shape of the pixel region C may be a shape along the outer shape of the pixel electrode 9.

また、画素電極9の形状や配置位置は上記形態に限られることなく適宜変更可能である。
例えば、画素電極9の上辺a及び下辺bの傾斜角度を、電圧印加時における液晶の配向方向を誘導する最低限の角度に設定しておくことにより、平面視略正方形状をなす画素領域Cの形状に画素電極9の形状を近づけることができる。これにより、画素領域Cを表示領域としてあますことなく有効に活用することができる。
Further, the shape and arrangement position of the pixel electrode 9 are not limited to the above-described form and can be changed as appropriate.
For example, by setting the inclination angles of the upper side a and the lower side b of the pixel electrode 9 to a minimum angle for inducing the alignment direction of the liquid crystal when a voltage is applied, the pixel region C having a substantially square shape in plan view is formed. The shape of the pixel electrode 9 can be brought close to the shape. As a result, the pixel area C can be effectively used without being covered as a display area.

また、上記実施形態においては、隣り合う2本のデータ線6a及び走査線3aとによって囲まれた画素領域C内に画素電極9が配置されているが、図8に示すように、液晶の配向方向に直交して延在する走査線3aに、画素電極9Aの上辺a及び画素電極9Bの下辺bの一部が重なるように、画素電極9の上辺a、下辺bの一部を画素領域Cの外部へ突出させるように形成してもよい。   In the above embodiment, the pixel electrode 9 is arranged in the pixel region C surrounded by the two adjacent data lines 6a and the scanning lines 3a. However, as shown in FIG. A part of the upper side a and the lower side b of the pixel electrode 9 is placed in the pixel region C so that the upper side a of the pixel electrode 9A and a part of the lower side b of the pixel electrode 9B overlap with the scanning line 3a extending perpendicular to the direction. You may form so that it may protrude outside.

このように構成することによって、平面視略ひし形を呈した画素電極9に対して、平面視略正方形状の画素領域Cであっても当該画素領域C内を略全て表示に利用することができる。また、液晶の配向方向で隣り合う画素電極9A,9B同士の配置間隔が狭くなり、対向する画素電極9Aの上辺a及び画素電極9Bの下辺b同士が接近する。すると、相互間に発生する電界Gがさらに強いものとなるために液晶分子21のリバースツイストをより確実に防止することができる。また、画素電極9同士の近接配置を可能にすることで、第1遮光膜11a及び第2遮光膜19を設ける領域をさらに削減することができ、開口率をより向上させることができる。   By configuring in this way, the pixel region 9 having a substantially rhombic shape in plan view can be used for display even in the pixel region C having a substantially square shape in plan view. . In addition, the arrangement interval between the pixel electrodes 9A and 9B adjacent in the liquid crystal alignment direction is narrowed, and the upper side a and the lower side b of the pixel electrode 9B that face each other approach each other. Then, since the electric field G generated between the two becomes stronger, the reverse twist of the liquid crystal molecules 21 can be more reliably prevented. In addition, by allowing the pixel electrodes 9 to be arranged close to each other, it is possible to further reduce the area where the first light shielding film 11a and the second light shielding film 19 are provided, and to further improve the aperture ratio.

また、図9に示すように、液晶の配向方向に対して垂直な方向に隣接する画素電極9同士は、互いの上辺a或いは下辺bの延在方向を直線上で一致するように配置してもよい。具体的には、画素電極9Aの上辺a(下辺b)の延長上に、隣接する画素電極9Bの上辺a(下辺b)が延在するように配置する。これにより、TFTアレイ基板10上には、液晶の配向方向に対して所定角度傾斜した方向に画素電極9が整列配置されることになる。このような画素電極9の配置に伴い、走査線3aも液晶の配向方向に対して所定角度で傾斜した方向へと延在することになる。   Further, as shown in FIG. 9, the pixel electrodes 9 adjacent in the direction perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal are arranged so that the extending directions of the upper side a or the lower side b coincide with each other on a straight line. Also good. Specifically, it is arranged such that the upper side a (lower side b) of the adjacent pixel electrode 9B extends on the extension of the upper side a (lower side b) of the pixel electrode 9A. As a result, the pixel electrodes 9 are aligned on the TFT array substrate 10 in a direction inclined by a predetermined angle with respect to the alignment direction of the liquid crystal. With the arrangement of the pixel electrodes 9, the scanning line 3a also extends in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the liquid crystal alignment direction.

さらに、本実施形態では、画像表示用スイッチングTFT素子30を用いたアクティブマトリクス型液晶装置についてのみ説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、TFD(Thin-Film Diode)素子を用いたアクティブマトリクス型液晶装置にも適用可能である。また、本実施形態では、透過型の液晶装置についてのみ説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、反射型や半透過反射型の液晶装置にも適用可能である。このように、本実施形態はいかなる構造の液晶装置にも適用することができる。   Furthermore, in the present embodiment, only the active matrix liquid crystal device using the image display switching TFT element 30 has been described. However, the present embodiment is not limited to this, and a TFD (Thin-Film Diode) element is used. The present invention can also be applied to the used active matrix liquid crystal device. In the present embodiment, only the transmissive liquid crystal device has been described. However, the present embodiment is not limited to this, and can be applied to a reflective or transflective liquid crystal device. Thus, the present embodiment can be applied to a liquid crystal device having any structure.

[電子機器]
上記実施の形態の液晶装置を備えた電子機器の例について説明する。
図10(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図10(a)において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
[Electronics]
Examples of electronic devices including the liquid crystal device of the above embodiment will be described.
FIG. 10A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 10A, reference numeral 500 denotes a mobile phone body, and reference numeral 501 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the above embodiment.

図10(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図10(b)において、符号600は情報処理装置、符号601はキーボードなどの入力部、符号603は情報処理装置本体、符号602は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。   FIG. 10B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 10B, reference numeral 600 denotes an information processing apparatus, reference numeral 601 denotes an input unit such as a keyboard, reference numeral 603 denotes an information processing apparatus body, and reference numeral 602 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the above embodiment. .

図10(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図10(c)において、符号700は時計本体を示し、符号701は上記実施形態の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。   FIG. 10C is a perspective view illustrating an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 10C, reference numeral 700 denotes a watch body, and reference numeral 701 denotes a liquid crystal display unit using the liquid crystal device of the above embodiment.

このように図10に示す電子機器は、表示部に上述の本実施形態の一例たる液晶装置を適用したものであるので、例えばラビング処理を施したときのようなラビング筋が表示される不具合がなく、また高コントラストで明るく品質の高い表示を長期に渡って維持することが可能な表示装置となる。   As described above, since the electronic apparatus shown in FIG. 10 uses the above-described liquid crystal device as an example of the present embodiment for the display unit, there is a problem that rubbing streaks are displayed, for example, when a rubbing process is performed. In addition, the display device can maintain a high-contrast, bright and high-quality display over a long period of time.

[投射型表示装置]
次に、上記実施形態の液晶装置を光変調手段として備えた投射型表示装置(プロジェクタ)の構成について、図11を参照して説明する。図11は、上記実施形態の液晶装置を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図11において、810は光源、813、814はダイクロイックミラー、815、816、817は反射ミラー、818は入射レンズ、819はリレーレンズ、820は出射レンズ、822、823、824は液晶光変調装置、825はクロスダイクロイックプリズム、826は投写レンズを示す。
[Projection type display device]
Next, a configuration of a projection display device (projector) including the liquid crystal device of the above embodiment as a light modulation unit will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a main part of a projection display device using the liquid crystal device of the above embodiment as a light modulation device. 11, 810 is a light source, 813 and 814 are dichroic mirrors, 815, 816 and 817 are reflection mirrors, 818 is an incident lens, 819 is a relay lens, 820 is an exit lens, 822, 823 and 824 are liquid crystal light modulators, Reference numeral 825 denotes a cross dichroic prism, and reference numeral 826 denotes a projection lens.

光源810はメタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とからなる。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー813は、光源810からの光束のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、上述の本実施形態の一例たる液晶装置を備えた赤色光用液晶光変調装置822に入射される。   The light source 810 includes a lamp 811 such as a metal halide and a reflector 812 that reflects the light of the lamp. The dichroic mirror 813 that reflects blue light and green light transmits red light out of the light flux from the light source 810 and reflects blue light and green light. The transmitted red light is reflected by the reflection mirror 817 and enters the liquid crystal light modulation device 822 for red light including the liquid crystal device as an example of the above-described embodiment.

一方、ダイクロイックミラー813で反射された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイックミラー814によって反射され、上述の本実施形態の一例たる液晶装置を備えた緑色光用液晶光変調装置823に入射される。なお、青色光は第2のダイクロイックミラー814も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ818、リレーレンズ819、出射レンズ820を含むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられ、これを介して青色光が上述の本実施形態の一例たる液晶装置を備えた青色光用液晶光変調装置824に入射される。   On the other hand, green light out of the color light reflected by the dichroic mirror 813 is reflected by the dichroic mirror 814 that reflects green light, and enters the liquid crystal light modulation device 823 for green light including the liquid crystal device according to the above-described embodiment. The Note that the blue light also passes through the second dichroic mirror 814. For blue light, light guide means 821 comprising a relay lens system including an incident lens 818, a relay lens 819, and an exit lens 820 is provided in order to compensate for the difference in optical path length from green light and red light. Through this, the blue light enters the liquid crystal light modulation device 824 for blue light including the liquid crystal device as an example of the above-described embodiment.

各光変調装置により変調された3つの色光はクロスダイクロイックプリズム825に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系である投写レンズ826によってスクリーン827上に投写され、画像が拡大されて表示される。   The three color lights modulated by the respective light modulation devices are incident on the cross dichroic prism 825. In this prism, four right-angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in a cross shape on the inner surface. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 827 by the projection lens 826 which is a projection optical system, and the image is enlarged and displayed.

液晶装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of a liquid crystal device. 図1のH−H’断面図である。It is H-H 'sectional drawing of FIG. 画素電極の形態を示す平面図である。It is a top view which shows the form of a pixel electrode. TFTアレイ基板上における各画素電極の配設状態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning state of each pixel electrode on a TFT array substrate. 液晶の初期配向方向に隣接する画素電極同士の配置状態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement state of the pixel electrodes adjacent to the initial orientation direction of a liquid crystal. 図3(a)のN−N断面図である。It is NN sectional drawing of Fig.3 (a). 液晶装置におけるTFTアレイ基板の一製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows one manufacturing process of the TFT array substrate in a liquid crystal device. 本実施形態の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of this embodiment. 本実施形態の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of this embodiment. 本実施形態に係る電子機器について幾つかの例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows some examples about the electronic device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る投射型表示装置についての一例を示す図である。It is a figure which shows an example about the projection type display apparatus which concerns on this embodiment. 従来の液晶装置における液晶分子の配向状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the orientation state of the liquid crystal molecule in the conventional liquid crystal device. 横電界Eの影響を受けた液晶の配向状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the orientation state of the liquid crystal influenced by the horizontal electric field E. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…液晶装置、9…画素電極、10…TFTアレイ基板、13…配向膜、14…配向膜、28…対向電極、20…対向基板、21…ネマチック液晶、ネマチック液晶分子、50…液晶層、A…画像表示領域、C…画素領域、D…画素間領域、G…電界、L…透過軸、N…透過軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal device, 9 ... Pixel electrode, 10 ... TFT array substrate, 13 ... Orientation film, 14 ... Orientation film, 28 ... Counter electrode, 20 ... Counter substrate, 21 ... Nematic liquid crystal, nematic liquid crystal molecule, 50 ... Liquid crystal layer, A: Image display area, C: Pixel area, D: Inter-pixel area, G: Electric field, L: Transmission axis, N: Transmission axis

Claims (5)

一対の基板間に、誘電率異方性が正の液晶からなる液晶層を挟持してなるツイストネマチック型である液晶装置であって、
前記一対の基板のうち一方の基板の前記液晶層側に設けられた複数の画素電極と、前記一対の基板のうち他方の基板の前記液晶層側に設けられた対向電極と、を備え、
前記画素電極は、前記画素電極上における前記液晶の配向方向に対して平行な一対の辺と、前記液晶の配向方向に平行でない一対の辺とを有し、
前記液晶の配向方向に平行でない前記画素電極の一対の辺が、前記液晶の配向方向に垂直な方向に対して所定の角度で傾斜してなり、
複数の前記画素電極の前記液晶の配向方向に平行でない辺は同じ向きに傾斜していることを特徴とする液晶装置。
A liquid crystal device of a twisted nematic type in which a liquid crystal layer made of a liquid crystal having positive dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates,
A plurality of pixel electrodes provided on the liquid crystal layer side of one of the pair of substrates, and a counter electrode provided on the liquid crystal layer side of the other substrate of the pair of substrates,
The pixel electrode has a pair of sides parallel to the alignment direction of the liquid crystal on the pixel electrode and a pair of sides not parallel to the alignment direction of the liquid crystal,
A pair of sides of the pixel electrode that are not parallel to the alignment direction of the liquid crystal are inclined at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to the alignment direction of the liquid crystal;
A side of the plurality of pixel electrodes that is not parallel to the alignment direction of the liquid crystal is inclined in the same direction.
前記液晶の配向方向に平行でない前記画素電極の一対の辺は、前記画素電極上における前記液晶の配向方向に対して、電圧無印加時における前記液晶層の中間層の液晶分子の配向方向とは逆の向きに傾斜していることを特徴とする請求項1記載の液晶装置。     The pair of sides of the pixel electrode that are not parallel to the alignment direction of the liquid crystal is the alignment direction of the liquid crystal molecules in the intermediate layer of the liquid crystal layer when no voltage is applied to the alignment direction of the liquid crystal on the pixel electrode. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the liquid crystal device is inclined in a reverse direction. 前記画素電極を有する前記基板に、スイッチング素子と、前記画素電極に前記スイッチング素子を介して接続された配線とが形成され、当該走査線に前記画素電極の前記液晶の配向方向に平行でない辺の一部が重なることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶装置。     A switching element and a wiring connected to the pixel electrode via the switching element are formed on the substrate having the pixel electrode, and the scanning line has a side that is not parallel to the alignment direction of the liquid crystal of the pixel electrode. 3. The liquid crystal device according to claim 1, wherein a part thereof overlaps. 前記配線は、前記画素電極上の前記液晶の配向方向に平行でない前記画素電極の辺に沿って形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶装置。     4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the wiring is formed along a side of the pixel electrode that is not parallel to an alignment direction of the liquid crystal on the pixel electrode. 5. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。     An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 1.
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