JP2008180951A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】OCBモードにおいてベンド転移核の発生をより容易にし、開口率を低下させることなくスプレイ配向状態からベンド配向状態へと迅速且つ均一に転移させることを可能とした液晶装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】TFTアレイ基板10上に、一方向に延在する複数のデータ線6aと、データ線6aの延在方向に交差する方向に延在する複数の走査線3aと、隣り合うデータ線6aと隣り合う走査線3aとによって囲まれた領域に配置された複数の画素電極9と、を備え、走査線3aの延在方向に隣り合う画素電極9がデータ線6aの延在方向に互いの位置をずらして配置され、走査線3aが画素電極9の配置に沿って曲折する曲折部7を有し、曲折部7が画素電極9の少なくとも1つの角部に対向して配置されている。
【選択図】図5
【解決手段】TFTアレイ基板10上に、一方向に延在する複数のデータ線6aと、データ線6aの延在方向に交差する方向に延在する複数の走査線3aと、隣り合うデータ線6aと隣り合う走査線3aとによって囲まれた領域に配置された複数の画素電極9と、を備え、走査線3aの延在方向に隣り合う画素電極9がデータ線6aの延在方向に互いの位置をずらして配置され、走査線3aが画素電極9の配置に沿って曲折する曲折部7を有し、曲折部7が画素電極9の少なくとも1つの角部に対向して配置されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、液晶装置及び電子機器に関するものである。
液晶テレビジョンや液晶プロジェクタに代表される液晶装置の分野では、静止画はもとより動画の画質向上が求められている。動画の画質向上のためには、液晶装置の応答速度を高くすることが不可欠である。近年では、応答速度の速いOCB(Optical Compensated Bend)モードの液晶装置が注目されている。
OCBモードの液晶装置は、初期状態と表示動作状態とで液晶分子の配向が変化するようになっている。初期状態では液晶分子の配向が2枚の基板間でスプレイ状に開くように規制される(スプレイ配向)。表示動作状態では液晶分子の配向が2枚の基板間で弓なりに曲がるように規制される(ベンド配向)。
OCBモードの液晶装置で画像表示や光変調を行う場合には、ベンド配向の状態で駆動電圧を印加する。ベンド配向の状態では、電圧を印加したときに液晶分子の配向が切り替わる時間がTNモードやSTNモードの場合に比べて短くなるので、液晶層の光透過率を短時間で変化させることができ、高速応答が可能となる。
OCBモードの液晶装置では、液晶分子の配向をスプレイ配向からベンド配向に変化させる際、ある閾値電圧以上の電圧を液晶層に印加する必要がある(初期転移操作)。ベンド転移核を生じさせるには、まず、転移の核(以下、ベンド転移核)となる部分を発生させた後、転移を周囲に伝播させていく必要がある。一般的なアクティブマトリクス型の画素構造では、走査線やデータ線は直線状で互いに交差しており、走査線及びデータ線により区画された領域に画素電極が配置されている。このような構成の場合、ベンド転移核の発生が不確実であるとともに液晶分子全体がベンド転移するのに要する時間が長いという問題がある。このように、初期転移操作が不十分な場合には、スプレイ配向からベンド配向への変化が不十分となり、配向不良による表示不良が生じる場合がある。
液晶分子の初期転移を円滑にするため、ベンド転移核を確実に発生させる構成が開示されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。特許文献1においては画素電極の周辺に凸部を形成してベンド転移核の発生を促しており、特許文献2においては画素電極の縁に複数の突起部を設けて櫛歯状にすることでベンド転移核の発生を促している。
特開2002−250942号公報
特開2002−357808号公報
しかしながら、上記した特許文献1,2では、画素電極の形状が複雑なためにパターニングが困難となり歩留まりが低下する。さらに、電極形状が複雑化することで開口率が低下してしまったり、上記した凸部や突起部からラビングスジが発生して配向不良が生じるといった問題が生じる虞があった。
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、OCBモードにおいてベンド転移核の発生をより容易にし、開口率を低下させることなくスプレイ配向状態からベンド配向状態へと迅速且つ均一に転移させることを可能とした液晶装置及び電子機器を提供することにある。
本発明の液晶装置は、上記課題を解決するために、対向配置された第1基板及び第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とで挟持された液晶層と、を備え、前記液晶層の液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベンド配向へと転移させて表示又は光変調を行う液晶装置であって、互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、複数の画素電極と、を備え、複数の前記画素電極は、複数の前記画素電極のうち隣り合う前記画素電極が、互いの位置をずらして配置されるように配列されており、前記データ線又は前記走査線のいずれか一方の配線が、前記画素電極のずれに沿って曲折する曲折部を有し、前記画素電極が、前記曲折部に対向する少なくとも1つの角部を有することを特徴とする。
本発明の液晶装置によれば、例えば、データ線の延在方向において隣り合う画素電極が、データ線の延在方向に交差する方向(走査線の延在方向)に位置をずらして配置される。または、走査線の延在方向において隣り合う画素電極が、データ線の延在方向に交差する方向(データ線の延在方向)に位置をずらして配置されることになる。データ線及び走査線は画素電極の配置に沿って形成されることから、走査線或いはデータ線のいずれか一方が画素電極の少なくとも1つの角部(詳細には角部を構成する隣り合う2辺)に沿って曲折することになる。すなわち、画素電極の形状(配置)に沿って曲折することによって形成される、走査線或いはデータ線の曲折部が、画素電極の少なくとも1つの角部に対向することになる。
詳細には、走査線の曲折部が画素電極の角部に対向している場合、データ線(画素電極)及び曲折部を有する走査線に異なる電圧を印加すると、画素電極と走査線の曲折部との間に横電界が生じる。つまり、画素電極の角部を構成する隣り合う2辺に対してそれぞれ対向する走査線との間で、異なる方向の横電界が生じる。すると、各横電界に応じて異なる方向にツイストする液晶分子同士がぶつかり合い、ディスクリネーションラインができ、これがベンド転移核発生ポイントとなる。
一方、データ線の曲折部が画素電極の角部に対向している場合、曲折部を有するデータ線及び走査線に異なる電圧を印加するとともに、隣り合うデータ線同士にも異なる電圧を印加することによって、画素電極とデータ線の曲折部との間に横電界が生じる。この横電界により先に述べたような液晶分子の配向不良が生じて、ディスクリネーションラインができ、これがベンド転移核発生ポイントとなる。
したがって、データ線或いは走査線の曲折部近傍における液晶分子を核(ベンド転移核)として、当該液晶分子の周りにベンド配向が伝播することになる。したがって、曲折しないデータ線或いは走査線に初期転移操作の電圧を印加する場合に比べて、ベンド転移核を確実に発生させることができ液晶分子全体をより迅速にベンド配向に転移させることができる。これにより、液晶層の光透過率を短時間で変化させることができ、高速応答が可能となるので残像等が発生することもなく良好な表示を行うことができる。
また、画素電極の形状が複雑化しないので、ラビングスジの発生に伴う配向不良やパターニングによる歩留まりの低下を防止することができる。さらに、このような画素電極の配置に沿ってデータ線及び走査線が形成されることから、開口率が低下する虞もなく良好な表示を行うことができる。
また、画素電極の少なくとも一辺の両側に設けられた2つの角部に、曲折部が対向配置されていることも好ましい。
このような構成によれば、画素電極の少なくとも2つの角部にデータ線或いは走査線の曲折部が対向しているので、ベンド転移核の発生ポイントを増やすことができる。したがって、各画素電極に対向する少なくとも2つの曲折部近傍の液晶分子を中心に、周りにベンド配向がより伝播し易くなる。したがって、液晶分子全体をより一層ベンド配向に転移し易くなる。
このような構成によれば、画素電極の少なくとも2つの角部にデータ線或いは走査線の曲折部が対向しているので、ベンド転移核の発生ポイントを増やすことができる。したがって、各画素電極に対向する少なくとも2つの曲折部近傍の液晶分子を中心に、周りにベンド配向がより伝播し易くなる。したがって、液晶分子全体をより一層ベンド配向に転移し易くなる。
また、前記走査線が前記曲折部を有し、前記曲折部に、前記画素電極の一辺に沿って延長された延長部が設けられていることも好ましい。
このような構成によれば、走査線が曲折部を有し、曲折部に、前記画素電極の一辺に沿って延長された延長部を設けているので、この延長部により走査線を介して隣り合う画素電極のうち、曲折部が対向していない画素電極の角部においてもベンド転移核の発生ポイントとすることができる。したがって、隣り合う2本の走査線とそれぞれの延長部によって、画素電極の全ての角部がベンド転移核の発生ポイントになる。したがって、画素領域におけるベンド転移核の発生ポイントが増加するとともに、各ベンド転移核の発生ポイントを中心にしてその周りにベンド配向がより一層伝播し易くなる。したがって、液晶分子全体をより一層ベンド配向に転移し易くなる。
このような構成によれば、走査線が曲折部を有し、曲折部に、前記画素電極の一辺に沿って延長された延長部を設けているので、この延長部により走査線を介して隣り合う画素電極のうち、曲折部が対向していない画素電極の角部においてもベンド転移核の発生ポイントとすることができる。したがって、隣り合う2本の走査線とそれぞれの延長部によって、画素電極の全ての角部がベンド転移核の発生ポイントになる。したがって、画素領域におけるベンド転移核の発生ポイントが増加するとともに、各ベンド転移核の発生ポイントを中心にしてその周りにベンド配向がより一層伝播し易くなる。したがって、液晶分子全体をより一層ベンド配向に転移し易くなる。
また、前記データ線又は前記走査線のうち前記曲折部を有する配線は、他方の配線と交差する部分を除き、他方の配線上に重なる位置を避けた位置に配置されていることも好ましい。
このような構成によれば、走査線及びデータ線の各々の延在方向において互いに重なる面積を少なくすることができるので、データ線と走査線との間で寄生容量が発生することを防止することができる。これにより、画質の低下を防止することができる。
このような構成によれば、走査線及びデータ線の各々の延在方向において互いに重なる面積を少なくすることができるので、データ線と走査線との間で寄生容量が発生することを防止することができる。これにより、画質の低下を防止することができる。
本発明の電子機器は、上記のような液晶装置を備えていることを特徴とする。
上記した液晶装置を備えているので、OCBモードにおいてベンド転移核の発生をより容易にし、開口率を低下させることなくスプレイ配向状態からベンド配向状態へと画素全体を迅速且つ均一に転移させることを可能とした電子機器を提供することができる。
上記した液晶装置を備えているので、OCBモードにおいてベンド転移核の発生をより容易にし、開口率を低下させることなくスプレイ配向状態からベンド配向状態へと画素全体を迅速且つ均一に転移させることを可能とした電子機器を提供することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
[第1実施形態]
以下、本発明に係る液晶装置の第1実施形態について説明する。
本実施形態では、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を画素スイッチング素子として用いたTFTアクティブマトリクス方式のOCBモード液晶装置の例を挙げて説明する。
以下、本発明に係る液晶装置の第1実施形態について説明する。
本実施形態では、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を画素スイッチング素子として用いたTFTアクティブマトリクス方式のOCBモード液晶装置の例を挙げて説明する。
図1(a)は本実施形態の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、図1(b)は(a)図のH−H’線に沿う断面図、図2は同液晶装置の等価回路図、図3は液晶装置の画素領域における部分断面構成図である。
なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
図1(a)に示すように、本実施形態の液晶装置100は、TFTアレイ基板10(第1基板)と対向基板20(第2基板)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。液晶層50は、正の誘電率異方性を有する液晶から構成されており、後述するように初期状態ではスプレイ配向、表示動作時にはベンド配向を呈するものとなっている。シール材52の形成領域の内側の領域に、遮光性材料からなる遮光膜(周辺見切り)53が形成されている。シール材52の外側の周辺回路領域には、データ線駆動回路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辺に沿って走査線駆動回路104が形成されている。TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路104の間を接続するための複数の配線105が設けられている。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。また、図1(b)に示すように、TFTアレイ基板10の内側には画素電極9が形成されていて、TFTアレイ基板10に対向配置された対向基板20の内側には共通電極21が形成されている。
図2の等価回路図に示すように、液晶装置の表示領域を構成すべくマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極9がそれぞれ形成されている。また、その画素電極9の側方には、当該画素電極9への通電制御を行う画素スイッチング素子であるTFT素子30が形成されている。TFT素子30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。なお画像信号S1、S2、…、Snは、各データ線6aに対してこの順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線6aに対してグループ毎に供給してもよい。
TFT素子30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。なお、走査信号G1、G2、…、Gnは、各走査線3aに対してこの順に線順次で印加される。また、TFT素子30のドレインには、画素電極9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30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。
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9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9と容量線3bとの間に蓄積容量70が形成され、液晶容量と並列に接続されている。このように、液晶に電圧が印加されると、その電圧レベルにより液晶分子のベンド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る。
以上、等価回路図を用いて画像表示を行う際の動作として説明したが、OCBモードの液晶装置100として後述する初期転移のための電圧印加動作を行う際にも、画像表示動作の場合と同様、データ線に初期転移用信号を、走査線に走査信号を供給し、表示領域内の複数の画素を駆動する。
図3(a),(b)は、液晶装置100の画素領域における部分断面構成図である。ここで、図3(a)は電圧が印加されていない初期状態における液晶分子51の状態を示す図であり、図3(b)は電圧印加時の液晶分子51の配向状態を示す図である。図4(a)は図3(b)に続く液晶分子51の配向状態を示す図であり、図4(a)は図4(b)に続く液晶分子51の配向状態を示す図である。なお、TFTアレイ基板10では、説明に必要な構成を図示していることからTFT素子の図示を省略している。
図3(a),(b)に示すように、本実施形態の液晶装置100は、TFTアレイ基板10と、これに対向配置された対向基板20と、これらの間に挟持された液晶層50とを主体として構成されている。TFTアレイ基板10は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体10Aを基体としてなり、基板本体10A上の内側に、ITO(インジウム錫酸化物)等の透明導電材料からなる画素電極9と、シリコン酸化物等からなる配向膜16とが順に積層されている。画素電極9には図示略のTFT素子30が電気的に接続されている。また、配向膜16には所定方向にラビング処理が施されている。また、画素領域P1の周辺部を囲む画素間領域に対応する対向基板20側には、図示しない遮光層が設けられていて、この画素間領域は液晶装置の非表示領域P2として機能するようになっている。そして、基板本体10Aの外側には、光学補償板17と偏光板14とが順に積層されている。
一方、対向基板20は、ガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体20Aを基体としてなり、その内側にITO等の透明導電材料からなる共通電極21と、シリコン酸化物等からなる配向膜22とが順に積層されている。配向膜22には、上記配向膜16のラビング方向と平行で且つ逆の方向にラビング処理が施されている。そして、基板本体20Aの外側には、偏光板24が配設されている。
ここで、TFTアレイ基板10の内面における複数の画素領域を示す平面構成について図5(a)を参照して説明する。
図5(a)に示すように、本実施形態では、TFTアレイ基板10の内面上に、複数の画素電極9がデータ線6aの延在方向に沿って配置された第1画素電極列N1(奇数段目の画素電極列)と、第1画素電極列N1に走査線3aの延在方向で隣り合う第2画素電極列N2(偶数段目の画素電極列)と、が走査線3aの延在方向に交互に複数設けられている。第1画素電極列N1に対して第2画素電極列N2はデータ線6aの延在方向に所定距離だけずれて配置されている。
図5(a)に示すように、本実施形態では、TFTアレイ基板10の内面上に、複数の画素電極9がデータ線6aの延在方向に沿って配置された第1画素電極列N1(奇数段目の画素電極列)と、第1画素電極列N1に走査線3aの延在方向で隣り合う第2画素電極列N2(偶数段目の画素電極列)と、が走査線3aの延在方向に交互に複数設けられている。第1画素電極列N1に対して第2画素電極列N2はデータ線6aの延在方向に所定距離だけずれて配置されている。
各走査線3aは、画素電極9の配置に沿ってデータ線6aの延在方向に曲折しながら延びている。そのため、各走査線3aの延在方向には複数の曲折部7が設けられる。曲折部7とは、本線3を画素電極9の角部に沿って略直角に曲折された部分のことを言う。ここで曲折部7は、走査線3aの両側に位置する画素電極9の角部にそれぞれ対向配置されている。詳述すると、曲折部7には、第1画素電極列N1における画素電極9の2つの角部に対向する第1曲折部7Aと、第2画素電極列N2における画素電極の2つの角部に対向する第2曲折部7Bとがある。なお、上記曲折部7は、直角に曲折した部分に限られず、鈍角、鋭角や、曲線状に曲折した部分であっても良い。
ここで、走査線3aは、自身の延在方向に沿う直線部4A,4Bと、これら直線部4Aと直線部4Bとを連結する連結部5と、から構成されており、各直線部4A,4Bの位置がデータ線6aの延在方向(走査線に交差する方向)において連結部5を介して交互にずれている。先に述べた第1曲折部7Aは直線部4Aと連結部5とによって構成され、第2曲折部7Bは直線部4Bと連結部5とによって構成されている。このように、走査線3aの延在方向には第1曲折部7Aと第2曲折部7Bとがそれぞれ2つずつ交互に存在するようになっており、対向する画素電極9の角部との間に生じる電界により液晶の配向を促す機能を有している。
次に、液晶装置100のTFTアレイ基板10及び対向基板20との間に電圧を印加した際の液晶分子51の配向状態の変化について図3から図5を用いて説明する。
図3は、OCBモードの液晶装置における液晶の配向状態の説明図である。OCBモードの液晶装置では、その初期状態(非動作時)において、図3(a)に示すように液晶分子51の配向がスプレイ状に開いた状態(スプレイ配向)になっており、表示動作時には、図4(d)に示すように液晶分子51の配向が弓なりに曲がった状態(ベンド配向)になっている。
よって以下に、図3(a)から図4(d)となる過程について詳しく説明する。なお、各図においては、ベンド配向への転移経過を分かり易くするため液晶分子51の配向状態を簡略して図示している。
図3は、OCBモードの液晶装置における液晶の配向状態の説明図である。OCBモードの液晶装置では、その初期状態(非動作時)において、図3(a)に示すように液晶分子51の配向がスプレイ状に開いた状態(スプレイ配向)になっており、表示動作時には、図4(d)に示すように液晶分子51の配向が弓なりに曲がった状態(ベンド配向)になっている。
よって以下に、図3(a)から図4(d)となる過程について詳しく説明する。なお、各図においては、ベンド配向への転移経過を分かり易くするため液晶分子51の配向状態を簡略して図示している。
上記構成を具備した本実施形態の液晶装置100は、画素電極9と共通電極21との間(データ線6aと走査線3aとの間)に電圧が印加されない状態(あるいは非選択電圧(閾値以下の電圧)印加時)で、図3(a)に示したようにスプレイ配向状態(初期配向状態)となっている。そして、図5(b)に示すように、画素電極9に電圧を印加したときに画素電極と走査線の電位が異なるため、画素電極9の角部とこれら角部に対向する走査線3aの曲折部7との間に横電界Eが生じることになる。すなわち、画素電極9の各辺a,bに対向する走査線3aとの間で、それぞれ画素電極9の辺aに交差する横電界E1と辺bに交差する横電界E2とが生じることになる。
本実施形態における配向膜16のラビング方向は、図5(b)の矢印0で示す方向となっているため、液晶分子51の初期配向状態が矢印0方向に沿う。このような初期配向状態で先に述べた条件のもと電圧が印加されると、横電界E1に沿うべく時計周りにツイストする液晶分子51と、横電界E2に沿うべく反時計周りにツイストする液晶分子51とが発生する。このような横電界E1,E2に沿って配向する液晶分子51によって、画素電極9の角部とこれに対向する走査線3aの曲折部7との近傍において配向不良に起因するディスクリネーションラインが発生する。これにより、横電界E1,E2の影響を受けて配向した液晶分子51を核として、それらの液晶分子51の周りにベンド配向が伝播することになる。
つまり、図3(b)から図4(a)に示すように、非表示領域P2における液晶配向を起点として、画素領域P1の液晶分子51がスプレイ配向からベンド配向へ移行するようになる。そして、図4(b)に示すように、全ての液晶分子51がベンド配向状態となる。このように、画像表示領域A全体がベンド配向を維持した状態で画像表示を行うようにしている。
なお、画素電極9の角部と走査線3aの曲折部7との近傍において、所望とするベンド配向に沿わない方向に生じる横電界E1,E2の影響を受けて配向している液晶分子51が存在していても、非表示領域P2は上述したように図示されない遮光層を設けているので、画素表示に影響することはない。
このように、本実施形態の液晶装置100では、第1画素電極列N1と第2画素電極列N2とを互いの画素電極9の位置がデータ線6aの延在方向に所定距離だけ交互にずれるように配置し、非表示領域P2に形成される走査線3aに、画素電極9の配置に沿ってクランク状に曲折する複数の曲折部7を設ける構成とした。そして、これら走査線3aにおける複数の曲折部7を当該走査線3aの両側に位置する画素電極9の少なくとも2つの角部に対向させることによって、電圧印加時における画素電極9と曲折部7との間で横電界Eを複雑に発生させることができる。ここが本実施形態の液晶装置100におけるベンド転移核の発生ポイントとなる。
このようにして、各画素領域P1において複数(本実施形態においては2つ)のベンド転移核の発生ポイントを設けることにより、走査線3aを曲折させていない従来の液晶装置に比べて、電圧印加時の画像表示領域A内における液晶分子51全体をスプレイ配向からベンド配向へ配向転移を円滑に行うことができる。したがって、液晶層の光透過率を短時間で変化させることができ、高速応答が可能となるので残像等が発生することもなく良好な表示を行うことができる。
[第2実施形態]
以下、本発明に係る液晶装置の第2実施形態について説明する。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であるが、走査線3aの曲折部にデータ線6aに沿う延長部18を設けた点において異なる。よって以下では、走査線3aの構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
以下、本発明に係る液晶装置の第2実施形態について説明する。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であるが、走査線3aの曲折部にデータ線6aに沿う延長部18を設けた点において異なる。よって以下では、走査線3aの構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
本実施形態の液晶装置は、図6に示すように、走査線3aの曲折部7にデータ線6aの延在方向に沿う複数の延長部18を有している。各延長部18は、走査線3aを介して隣り合う画素電極9の各辺に沿って延在しており、図5に示した走査線3aの曲折部7における連結部5の両端部を所定量延長させて形成されたものである。このような延長部18と直線部4A,4Bによって新たな曲折部7Cが形成され、隣り合う走査線3aとにより各画素電極9の全ての角部に対向する曲折部7を得ることができる。
このように、画素電極9の全ての角部に曲折部7が対向することによって、各画素領域P1内にベンド転移核の発生ポイントを4つに増加させることができる。したがって、電圧印加時の画像表示領域A内における液晶分子51全体をスプレイ配向からベンド配向へ配向転移をより迅速に行うことができる。
[第3実施形態]
以下、本発明に係る液晶装置の第3実施形態について説明する。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であるが、画素電極の配置に沿ってデータ線6aを曲折させた点において異なる。よって以下では、TFTアレイ基板10上における電極構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
以下、本発明に係る液晶装置の第3実施形態について説明する。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であるが、画素電極の配置に沿ってデータ線6aを曲折させた点において異なる。よって以下では、TFTアレイ基板10上における電極構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
本実施形態の液晶装置は、図7に示すように、TFTアレイ基板10の内面上に、複数の画素電極9が走査線3aの延在方向に沿って配置された第1画素電極行L1(奇数段目の画素電極列)と、第1画素電極行L1にデータ線6aの延在方向で隣り合う第2画素電極行L2(偶数段目の画素電極列)と、がデータ線6aの延在方向に交互に複数設けられている。第1画素電極行L1と第2画素電極行L2とは、走査線3aの延在方向に所定距離だけ交互にずれて配置されている。
各データ線6aは、画素電極9の配列に沿ってクランク状に曲折しながら図中のy方向に延びており、その延在方向に複数の曲折部8が設けられている。各曲折部8は、本線6が画素電極9の角部に沿って略直角に曲折することによって形成され、データ線6aの両側に配置される画素電極9の角部にそれぞれ対向配置される。詳述すると、曲折部8には、第1画素電極行L1における画素電極の2つの角部に対向する第1曲折部8Aと、第2画素電極行L2における画素電極9の2つの角部に対向する第2曲折部8Bとがある。
ここで、データ線6aは、その延在方向に沿う直線部6C,6Dが連結部15を介して走査線3aの延在方向(データ線6aに交差する方向)に位置を交互にずらして配置される。上記した第1曲折部8Aは直線部6Cと連結部15とによって構成され、第2曲折部8Bは直線部6Dと連結部15とによって構成される。このように、データ線6aの延在方向には第1曲折部8Aと第2曲折部8Bとがそれぞれ2つずつ交互に存在する。
次に、本実施形態の液晶装置のTFTアレイ基板10及び対向基板20(走査線3a及びデータ線6a)との間に電圧を印加した際の液晶分子51の配向状態の変化について説明する。
上記したように、画素電極9はデータ線6aに接続されていることから、電圧印加時において画素電極9とデータ線6aとは同電位となる。そのため、隣り合うデータ線6a同士に異なる電圧を印加して電位差を付与することによって、画素電極9の両側に位置する2本のデータ線6aのうち、画素電極9と、この画素電極9に接続されていないデータ線6aと、の間に横電界Eが生じることになる。
上記したように、画素電極9はデータ線6aに接続されていることから、電圧印加時において画素電極9とデータ線6aとは同電位となる。そのため、隣り合うデータ線6a同士に異なる電圧を印加して電位差を付与することによって、画素電極9の両側に位置する2本のデータ線6aのうち、画素電極9と、この画素電極9に接続されていないデータ線6aと、の間に横電界Eが生じることになる。
例えば、偶数番目のデータ線d2,d4…に例えば−10Vを印加し、奇数番目のデータ線d1,d3…に例えば+10Vを印加することによって、奇数番目のデータ線d1,d3…に接続された画素電極9の角部とこれに対向する偶数番目のデータ線d2,d4の曲折部との間に横電界E1,E2が発生する。
このように、画素電極9の配置に沿ってデータ線6aをクランク状に曲折して複数の曲折部8を設ける構成とした本実施形態の液晶装置においても、隣り合うデータ線6aに異なる電圧を印加することによって、画素電極9と、この画素電極9に接続していないデータ線6aとの間で電位差を付与することができる。よって、電圧印加時において、第1画素電極列N1の画素電極9の角部と、偶数番目のデータ線d2,d4…の曲折部8との間で横電界Eを発生させることができる。このように、データ線6aを曲折させた場合においても、各画素領域P1において複数のベンド転移核の発生ポイントを設けることができる。したがって、電圧印加時の画像表示領域A内における液晶分子51全体をスプレイ配向からベンド配向への配向転移を円滑に行うことができる。
[第4実施形態]
以下、本発明に係る液晶装置の第4実施形態について説明する。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、カラーフィルタの赤色(R)、青色(B)、緑色(G)に対応するサブ画素領域Uを一単位とする画素領域P1を画像表示領域A全体にマトリクス状に配置したものである。
以下では、TFTアレイ基板10上の構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
以下、本発明に係る液晶装置の第4実施形態について説明する。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であり、カラーフィルタの赤色(R)、青色(B)、緑色(G)に対応するサブ画素領域Uを一単位とする画素領域P1を画像表示領域A全体にマトリクス状に配置したものである。
以下では、TFTアレイ基板10上の構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
本実施形態の液晶装置は、図8に示すように、画像表示領域Aの上下方向(図中のy方向)において、赤色のカラーフィルタに対応するサブ画素領域Uが複数配置された第1サブ画素列Q1、青色のカラーフィルタに対応するサブ画素領域Uが複数配置された第2サブ画素列Q2、緑色のカラーフィルタに対応するサブ画素領域Uが複数配置された第3サブ画素列Q3を設けている。第1サブ画素列Q1、第2サブ画素列Q2、及び第3サブ画素列Q3は、これらを一単位として画像表示領域Aの左右方向(図中のx方向)に複数配列されている。ここで偶数列の第2サブ画素列Q2、第4サブ画素列Q4…は、奇数列の第1サブ画素列Q1、第3サブ画素列Q3…に対してデータ線6aの延在方向に所定距離だけずれるようにして配置されている。
本実施形態の走査線3aは、上述したようなサブ画素領域P1(画素電極9)の配置に応じてクランク状に曲折しながらx方向に延在している。そして、走査線3aの延在方向に設けられた複数の曲折部7が走査線3aの両側に位置する各画素電極9の2つの角部に対向するように構成される。詳細には、走査線3aを介して隣り合う画素電極9のうち、奇数列Q1,Q3…における画素電極9の2つの角部には第1曲折部7Aがそれぞれ対向し、偶数列Q2,Q4…における画素電極9の2つの角部には第2曲折部7Bがそれぞれ対向することになる。よって、隣り合う2本の走査線3aによって各画素電極9の少なくとも2つの角部がどちらか一方の走査線3aの曲折部7に対向する構成となる。
このように、本実施形態の液晶装置では、サブ画素領域Uの配置に応じて走査線3aを曲折することで、画素電極9の少なくとも2つの角部に曲折部7を対向させる構成とした。これにより、各サブ画素領域Uにおいて少なくとも2つのベンド転移核の発生ポイントを設けることができるので、各画素領域P1におけるベンド転移核の発生ポイントを一層増加させることができる。このように、画像表示領域Aにベンド転移核の発生ポイントが均一に設けられ、且つ各ベンド転移核の発生ポイント間の間隔が狭い程、画像表示領域A内における液晶分子51全体をスプレイ配向からベンド配向へ配向転移をより円滑に行うことができる。また、ベンド転移核の発生ポイントとなる箇所は、略非表示領域P2(図3参照)内であることから、画像表示に影響を及ぼす虞はない。
[第5実施形態]
以下、本発明に係る液晶装置の第5実施形態について説明する。
上記した第1実施形態では、平面視において、データ線6aが走査線3aの連結部5と重なるようにして配置されている。このような構成の場合、データ線6aと、画素電極9に接続されていない走査線3aと、の間で寄生容量が発生する虞がある。寄生容量が発生すると、これが要因となって画素電極9の電圧変化を引き起こして画質の低下を招いてしまうことになる。そのため、寄生容量の発生を抑制する必要がある。よって、以下の第5実施形態においては、寄生容量の発生を抑制して画質が低下することを防止した液晶装置の構成とする。
以下、本発明に係る液晶装置の第5実施形態について説明する。
上記した第1実施形態では、平面視において、データ線6aが走査線3aの連結部5と重なるようにして配置されている。このような構成の場合、データ線6aと、画素電極9に接続されていない走査線3aと、の間で寄生容量が発生する虞がある。寄生容量が発生すると、これが要因となって画素電極9の電圧変化を引き起こして画質の低下を招いてしまうことになる。そのため、寄生容量の発生を抑制する必要がある。よって、以下の第5実施形態においては、寄生容量の発生を抑制して画質が低下することを防止した液晶装置の構成とする。
以下に示す本実施形態の液晶装置の基本構成は上記第1実施形態と同様であるが、基板の面方向における走査線3aとデータ線6aとの重なりを最小限に抑えた構成となっている。
よって以下では、TFTアレイ基板10上の構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
よって以下では、TFTアレイ基板10上の構成についてのみ説明し、共通な箇所の説明は省略する。
本実施形態の液晶装置は、図9に示すように、上記第1実施形態と同様に複数の走査線3aが画素電極9の配置に沿ってクランク状に曲折しながら図中のx方向に延在するよう形成されている。一方、データ線6aは各走査線3aの延在方向に交差する方向に延在するように複数設けられている。ここで、データ線6aは平面的に走査線3aの連結部5と重ならないように、各走査線3aの連結部5に並行して延在している。
このように、走査線3aとデータ線6aとの平面的な重なりを少なくすることによって、寄生容量が発生することを防止することができる。したがって、表示むらや輝度のばらつき等が防止され画質の低下を抑えることができる。
本発明の技術範囲は上記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で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記各実施形態を組み合わせても構わない。また、画素電極9の配置は適宜設定されるとともに、走査線3a及びデータ線6aの曲折部7,8の形状は画素電極9の角部との間に横電界Eを生じさせ、ベンド転移核を確実に発生させることのできるものとする。
例えば、上記各実施形態を組み合わせても構わない。また、画素電極9の配置は適宜設定されるとともに、走査線3a及びデータ線6aの曲折部7,8の形状は画素電極9の角部との間に横電界Eを生じさせ、ベンド転移核を確実に発生させることのできるものとする。
次に、本発明の電子機器を説明する。本実施形態では携帯電話を例に挙げて説明する。
図10は、携帯電話600の全体構成を示す斜視図である。
携帯電話600は、筺体601、複数の操作ボタンが設けられた操作部602、画像や動画、文字等を表示する表示部603を主体として構成されている。表示部603には、上記第1実施形態に係る液晶装置100が搭載される。
図10は、携帯電話600の全体構成を示す斜視図である。
携帯電話600は、筺体601、複数の操作ボタンが設けられた操作部602、画像や動画、文字等を表示する表示部603を主体として構成されている。表示部603には、上記第1実施形態に係る液晶装置100が搭載される。
このように、本実施形態では、初期転移操作の電圧を印加する際に液晶分子全体をベンド配向にしやすくすることができる液晶装置100を搭載したので、表示特性が高く、応答速度の高い表示部を有する電子機器を得ることができる。
上記各実施の形態の液晶表示装置は、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。
100…液晶装置、3a…走査線、6a…データ線、7…曲折部、9…画素電極、10…TFTアレイ基板(第1基板)、20…対向基板(第2基板)、21…共通電極、18…延長部、50…液晶層、51…液晶分子
Claims (5)
- 対向配置された第1基板及び第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とで挟持された液晶層と、を備え、前記液晶層の液晶分子の配向状態をスプレイ配向からベンド配向へと転移させて表示又は光変調を行う液晶装置であって、
互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、複数の画素電極と、を備え、
複数の前記画素電極は、複数の前記画素電極のうち隣り合う前記画素電極が、互いの位置をずらして配置されるように配列されており、前記データ線又は前記走査線のいずれか一方の配線が、前記画素電極のずれに沿って曲折する曲折部を有し、
前記画素電極が、前記曲折部に対向する少なくとも1つの角部を有することを特徴とする液晶装置。 - 前記画素電極の少なくとも一辺の両側に設けられた2つの角部に、前記曲折部が対向配置されていることを特徴とする請求項1記載の液晶装置。
- 前記走査線が前記曲折部を有し、
前記曲折部に、前記画素電極の一辺に沿って延長された延長部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶装置。 - 前記データ線又は前記走査線のうち前記曲折部を有する配線は、他方の配線と交差する部分を除き、他方の配線上に重なる位置を避けた位置に配置されてい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。
- 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たことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007014903A JP2008180951A (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | 液晶装置及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101996563A (zh) * | 2009-08-10 | 2011-03-30 | 友达光电股份有限公司 | 像素阵列 |
WO2016061833A1 (zh) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板及其阵列基板 |
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2007
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CN101996563B (zh) * | 2009-08-10 | 2013-10-16 | 友达光电股份有限公司 | 像素阵列 |
WO2016061833A1 (zh) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示面板及其阵列基板 |
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