JP2008233142A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】スイッチング素子の構成を簡単化して製造を容易にし、それにも関らず広視野角及び高コントラストの表示を実現できる電気光学装置を提供する。
【解決手段】 液晶層を支持する基板11上に設けられた信号線14と、信号線14に導電接続したスイッチング素子13と、スイッチング素子13に導電接続した島状の画素電極15と、画素電極15及びスイッチング素子13を覆った誘電体膜16と、誘電体膜16上に設けられており画素電極15に対向する帯状の共通電極18とを有する電気光学装置である。スイッチング素子13は、第1導電膜と絶縁膜と第2導電膜の積層構造を有するTFD素子である。共通電極18はスリット27を有して平行に並んだ複数の電極線状部28を画素電極15に対向する領域に有している。画素電極15と共通電極18はオン電圧印加時に基板に略平行な電界を形成し、電気光学装置はFFSモードで動作する。
【選択図】図1

Description

本発明は、横電界型の液晶動作モードであるFFS(Fringe Field Switching)モードの電気光学装置装置及びその製造方法に関する。また、本発明は、その電気光学装置を用いた電子機器に関する。
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、PDA(Personal Digital Assistant)等といった電子機器に液晶装置、有機EL装置等といった電気光学装置が広く用いられている。この電気光学装置において、誘電体膜を介在させて第1電極と第2電極とを1つの基板上に互いに対向させて設けると共に、間隙をおいて平行に配置された複数の電極線状部によって上記の第2電極を形成し、そして第1電極を面状電極によって形成して成るFFSモードの電気光学装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、従来のアクティブマトリクス方式の電気光学装置において、複数の画素を個々にオン(白表示)/オフ(黒表示)駆動するためのスイッチング素子として2端子型のスイッチング素子であるTFD(Thin Film Diode:薄膜ダイオード)素子を用いた電気光学装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−83540号公報(第4〜5頁、図3) 特開2003−29289号公報(第5頁、図1)
特許文献1に開示された電気光学装置はFFSモードであるので、TN(Twisted Nematic:ツイステッドネマチック)モードに代表される縦電界方式の動作モードに比較して、広視野角及び高コントラストの表示特性を実現できる。しかしながら、特許文献1に開示された電気光学装置は画素に印加する電圧を制御するためのスイッチング素子として3端子型のスイッチング素子であるTFT素子を用いているので、基板上に形成される要素の構成が複雑であり、製造工程が複雑であり、コストが高くなるという問題があった。また、特許文献2に開示された電気光学装置は縦電界方式の動作モードに従った電気光学装置であり、そのため、FFSモードの電気光学装置に比べて、視野角が狭く、コントラストが低いという問題があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、スイッチング素子の構成を簡単化して製造を容易にし、それにも関らず広視野角及び高コントラストの表示を実現できる電気光学装置及び電子機器を提供すること、並びにその電気光学装置を安定して製造できる製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る電気光学装置は、電気光学物質を支持する基板上に設けられた信号線と、前記基板上に設けられて前記信号線に導電接続するスイッチング素子と、前記基板上に設けられて前記スイッチング素子に導電接続する島状の第1電極と、前記第1電極及び前記スイッチング素子を覆って前記基板上に設けられた誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられて前記第1電極に対向する第2電極とを有し、前記スイッチング素子は、第1導電膜と、該第1導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第2導電膜とを有する2端子型スイッチング素子であり、前記第2電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第1電極に対向する領域に有することを特徴とする。上記の電気光学物質は、電気的な入力条件が変化するときに光学的な状態が変化する物質であり、例えば液晶、有機EL(Electro Luminescence)、無機EL等である。
本発明に係る電気光学装置によれば、TFD素子に代表される2端子型スイッチング素子をスイッチング素子として用いて、FFSモード等といった横電界モードの動作モードを実現できる。スイッチング素子としてTFT素子に代表される3端子型スイッチング素子を用いる従来の横電界モードの電気光学装置は従来から知られているが、3端子型スイッチング素子を用いた電気光学装置は構成が複雑であり、その製造にあたって多くの工数を必要とし、コストアップは避けられない。これに対し、2端子型スイッチング素子を用いた本発明の電気光学装置は少ない工数で容易に低コストで製造できる。
このように本発明の電気光学装置は低コストで簡単に製造できるにも関らず、その動作モードは電気光学物質の光学的性質を基板と平行な電界、いわゆる横電界によって制御するモードであるので、TNモードに代表される縦電界モードの場合に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記島状の第1電極は複数個が互いに直交する方向へ行列状に並んで設けられ、前記第2電極は一方向に並んだ前記複数の島状電極と平面視で重なり合う帯状電極であることが望ましい。この構成により、横電界型の動作モードを2端子型スイッチング素子によって容易に実現できる。この構成の場合、第2電極は複数の島状の第1電極に共通した共通電極になる。
次に、本発明の電気光学装置においてFFSモードを実現するためには、フリンジフィールドを形成するために第2電極を複数の間隙と複数の電極線状部とによって形成する必要がある。第2電極を帯状電極として形成した場合には、その第2電極内に間隙及び電極線状部を形成するにあたって、それらの間隙及び電極線状部を個々のサブ画素ごとに形成する構成と、複数のサブ画素にわたって間隙及び電極線状部を連続状態で形成する構成とが考えられる。
第2電極の間隙及び電極線状部を個々のサブ画素ごとに形成する構成の場合には、第2電極の面積を大きく確保できるので配線抵抗を低く維持できる。一方、第2電極の間隙及び電極線状部を複数のサブ画素にわたって連続して形成する場合には、間隙及び電極線状部のパターニングを容易にできる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり合う複数の島状の領域の個々がサブ画素を構成し、それらのサブ画素が互いに直交する方向へ行列状に並ぶことにより表示領域が形成される。また、本発明に係る電気光学装置においては、前記第2電極に導電接続する配線を基板上に設けることができ、前記配線は平面視で前記表示領域の両側の側方領域に分けて設けられることが望ましい。この構成によれば、複数の第1電極と複数の第2電極を基板上の狭い領域内に効率的に配置できる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり合う複数の島状の領域の個々がサブ画素を構成し、それらのサブ画素が互いに直交する方向へ行列状に並ぶことにより表示領域が形成される。また、本発明に係る電気光学装置においては、前記第2電極に導電接続する配線を基板上に設けることができ、前記配線は平面視で前記表示領域の片側の側方領域にまとめて設けられることが望ましい。この構成によっても、複数の第1電極と複数の第2電極を基板上の狭い領域内に効率的に配置できる。
次に、第2電極に導電接続する配線を基板上に設けることにした本発明に係る電気光学装置において、前記配線は平面視で前記誘電体膜の外側の領域に設けられることが望ましい。誘電体膜は第1電極と第2電極とを絶縁すると共に両電極間に静電容量を形成する機能を奏するものであるが、この誘電体膜は配線を覆う状態に形成することもできる。しかしながらこの場合には、第2電極と配線を導電接続させるために誘電体膜にコンタクトホールを形成しなければならず、工程が増えるし、導電接続が不十分になるおそれもある。これに対し、本発明態様のように、配線を誘電体膜の外側の領域に設けることにすれば、コンタクトホールが不要となり、安定した導電接続を確保できる。
次に、本発明に係る電気光学装置は、FFSモードの動作モードを実現することが必要である。このFFSモードは、第2電極の電極線状部が平面視で第1電極に重なることが必要である。この場合、第1電極がサブ画素の略全面にわたって面状に形成される場合には、第2電極の個々の電極線状部はその全部が第1電極に平面視で重なり合うことになる。他方、第1電極は面状電極ではなく第2電極と同様に間隙と電極線状部とによって形成することができる。このように第1電極と第2電極の両方が間隙及び電極線状部を有する構成の場合には、第2電極の個々の電極線状部の全部ではなくて一部分が平面視で第1電極に重なり合うことがある。この場合にもFFSモードを実現することができる。
次に、本発明に係る電気光学装置においては、前記基板上に配向膜を設けることができ、その配向膜にはラビングが施される。このラビングは配向膜に配向性を付与するために行われる処理である。基板に対して行われるラビングの方向と第2電極の電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
5°≦α≦20°
であることが望ましい。この構成によれば、FFSモードにおけるオン電圧印加時の液晶分子の配向変化を安定化することができ、しかもその配向変化が生じるしきい値電圧を低減できる。
次に、本発明に係る電気光学装置は、電気光学物質の層を介在させて互いに対向する第1基板及び第2基板と、前記第1基板上に設けられた信号線と、前記第1基板上に設けられて前記信号線に導電接続するスイッチング素子と、前記第1基板上に設けられて前記スイッチング素子に導電接続する島状の第1電極と、前記第1電極及び前記スイッチング素子を覆って前記第1基板上に設けられた誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられて前記第1電極に対向する第2電極と、前記第1基板上に設けられた第1配向膜及び第1偏光層と、前記第2基板上に設けられた第2配向膜及び第2偏光層とを有し、前記スイッチング素子は、第1導電膜と、該第1導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第2導電膜とを有する2端子型スイッチング素子であり、前記第2電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第1電極に対向する領域に有し、前記第1配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
5°≦α≦20°
であり、前記第1偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第1配向膜に施されるラビングの方向と平行であり、前記第2配向膜に施されるラビングの方向は前記第1基板側のラビングの方向に対して逆平行であり、前記第2偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第1偏光層の偏光透過軸の延在方向に直交することを特徴とする。この構成により、FFSモードにおいて高コントラストの表示を実現できる。
次に、本発明において用いる電気光学物質は液晶とすることが望ましい。こうすれば、広視野角で高コントラストの安定した表示を安定して得ることができる。また、FFSモードを実現する際、液晶は正の誘電異方性を有する液晶、あるいは負の誘電異方性を有する液晶のどちらであっても良い。誘電異方性が正負で異なる場合には、ラビング方向がそれぞれに対して適正な方向に選定される。一般には、適正なラビング方向が両者間で90°異なっている。
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明に係る電気光学装置によれば、FFSモードの動作モードを2端子型スイッチング素子を用いて実現できることになったので、電気光学装置を容易且つ低コストで製造でき、しかも広視野角及び高コントラストの表示を実現できることになった。従って、その電気光学装置を用いた本発明に係る電子機器においても、低コストで簡単に高品質の表示を実現できる。
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、基板上に信号線を形成する工程と、前記信号線に導電接続するスイッチング素子を前記基板上に形成する工程と、前記スイッチング素子に導電接続する島状の第1電極を前記基板上に形成する工程と、前記第1電極及び前記スイッチング素子を覆う誘電体膜を前記基板上に形成する工程と、前記第1電極に対向する第2電極を前記誘電体膜上に形成する工程とを有し、スイッチング素子を前記基板上に形成する前記工程では、前記基板上に第1導電膜を形成し、該第1導電膜上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に第2導電膜を形成することにより2端子型スイッチング素子を形成し、第2電極を前記誘電体膜上に形成する前記工程では、前記第2電極のうち前記第1電極に対向する領域に、間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を形成することを特徴とする。この製造方法によれば、画素に印加される電圧を2端子型スイッチング素子によって制御する構成のFFSモードの電気光学装置を容易且つ正確に製造できる。
(電気光学装置の第1実施形態)
以下、本発明に係る電気光学装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素を分かり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示す場合がある。
図1は本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置の平面構造を示している。図2は図1のZb−Zb線に従った液晶装置の行方向Xに沿った断面構造を示している。図1において、左右方向を行方向Xとし、上下方向を列方向Yとしている。図2では、左右方向が行方向Xであり、紙面垂直方向が列方向Yである。行方向Xと列方向Yは互いに直交する方向である。
図2において、液晶装置1は液晶パネル2及び照明装置3を有する。矢印Aで示す側が観察側であり、照明装置3は観察側と反対側に配置されてバックライトとして作用する。液晶パネル2は互いに対向する素子基板4及びカラーフィルタ基板5を有する。これらの基板は矢印A方向(基板法線方向ということがある)から見て環状すなわち枠状のシール材7によって貼り合わされている。本実施形態では、カラーフィルタ基板5が観察側に配置され、素子基板4が背面側に配置される。
素子基板4とカラーフィルタ基板5の間には所定(例えば5μm程度)の間隙であるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶が封入されて液晶層6が形成されている。液晶層は正の誘電異方性を有するネマチック液晶によって形成されている。正の誘電異方性を有する液晶は、電界が作用したときに液晶分子の長軸方向が電界方向と平行になるように旋回移動する性質を有している。
素子基板4は、石英ガラス、プラスチック等といった透光性を有する材料によって形成された第1基板11を有している。第1基板11は基板法線方向から見て図1に示すように列方向Yに長い長方形状に形成されている。第1基板11は正方形状であっても良い。図2において第1基板11の外側の面上に第1偏光板12が設けられている。必要に応じて、第1偏光板12と第1基板11との間に位相差膜を設けても良い。
第1基板11の内側(液晶層側)の面上には、2端子型スイッチング素子であるTFD素子13と、TFD素子13に導電接続された信号線としてのセグメントライン14と、第1電極としての島状の画素電極15とが設けられている。TFD素子13は2つのTFD要素を逆極性で直列に接続した、いわゆるバック・ツー・バック(Back-to-Back)構造(詳しくは後述する)として形成されている。セグメントライン14は、Cr(クロム)又はCr合金から成り、例えばフォトエッチング処理によって形成されている。セグメントライン14は複数形成されており、図1に示すように、個々は列方向Yに延びる細い線状であり、それらの複数が行方向Xに所定間隔で互いに平行に形成されている。セグメントライン14は、例えば液晶を駆動するための1つの信号であるデータ信号を伝送する。1本のセグメントライン17に接続される複数のTFD素子13はそのセグメントライン17に沿って間隔を空けて設けられている。
図2において、画素電極15は、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム・スズ酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:インジウム亜鉛酸化物)等といった透光性を有する金属酸化物から成り、例えばフォトエッチング処理によって形成されている。画素電極15は複数形成されており、図1に示すように、個々は基板法線方向から見て列方向Yに長い長方形状の島状であり、それらの複数が行方向X及び列方向Yに列状に並ぶ状態に(いわゆる、ドットマトリクス状に)形成されている。
図2において、TFD素子13、セグメントライン14及び画素電極15を覆って誘電体膜16が設けられている。誘電体膜16は、例えばSiNx(窒化シリコン)、SiO(酸化シリコン)等といった窒化膜や、酸化膜や、その他の有機系の透明樹脂によって形成されている。窒化膜及び酸化膜は無機膜である。誘電体膜16はフォトエッチング処理によって、図1に示すように、全ての画素電極15を覆う状態の長方形状に形成されている。
図2において、第1基板11の両側の側方領域に配線としての複数のコモンライン17が設けられている。これらのコモンライン17は、いわゆる引回し配線である。これらのコモンライン17は、第1層であるCrの配線上に第2層であるITOの配線を積層することによって形成されている。これらのコモンライン17は、例えばフォトエッチング処理によって、図1に示すように列方向Yへ異なった長さで延びる線状に形成されている。コモンライン17は、例えば液晶を駆動するための他の信号である走査信号を伝送する。
図2において、誘電体膜16の上に第2電極としての共通電極18が形成されている。共通電極は複数のサブ画素間にわたって設けられる共通の電極である。共通電極18はITO、IZO等といった透光性を有する金属酸化物から成り、例えばフォトエッチング処理によって形成されている。共通電極18は、図1に示すように複数形成されており、個々は行方向Xに延びる帯状であり、それらの複数が列方向Yに間隔をおいて互いに平行に形成されている。複数の共通電極18は1本ずつ左右へ交互に張り出す状態に形成されている。左右に張り出した共通電極18のそれぞれの端部は、それらの端部の所まで延びているコモンライン17の先端部の上に重ねて形成されており、その重なり部分においてコモンライン17と共通電極18との導電接続が成されている。
個々が島状に形成された複数の画素電極15は行方向X及び列方向Yに並べて配置されており、いわゆるドットマトリクス状に配置されている。一方、セグメントライン14と交差する方向(行方向X)に延びる帯状の共通電極18は行方向Xに並んだ複数の画素電極15と平面視で重なっている。画素電極15と共通電極18とが平面視で重なり合うドット状、すなわち島状の領域は複数の画素電極15と同じくドットマトリクス状に行列状に並んでいる。これらの個々の島状領域は液晶駆動の際御単位であるサブ画素Pを構成する。そして、ドットマトリクス状に配置された複数のサブ画素Pによって表示領域Vが構成されている。
共通電極18には、FFSモードを実現するために、個々のサブ画素Pに対応して、間隙としての複数のスリット27及びそれらのスリット27の間に形成された複数の電極線状部28とが形成されている。これらのスリット27及び電極線状部28についての詳細は後述する。
例えば、R(赤色),G(緑色),B(青色)の3色を用いてカラー表示を行う場合には、個々のサブ画素Pにそれら3色のうちの各1色が割り当てられ、R,G,Bに対応した3つのサブ画素Pによって1つの表示画素が構成され、その表示画素がドットマトリクス状に集まって表示領域Vが構成される。R,G,Bの3色に他の1色(例えば、青緑)を加えて4色でカラー表示を行う場合は、4つのサブ画素Pによって1つの表示画素が構成される。また、白黒2色やその他の任意の2色によって表示を行う場合には、個々のサブ画素Pがそのまま1つの表示画素になる。
図2において、共通電極18、コモンライン17及び誘電体膜16を覆って第1基板11上に第1配向膜19が設けられている。図1では第1配向膜19の図示を省略している。第1配向膜19は、例えばポリイミドから成り、例えば印刷法や転写法によって所定形状に形成されている。第1配向膜19には、液晶層6内の液晶分子を所望の方向へ配向させるためのラビング処理が施されている。
次に、素子基板4に対向するカラーフィルタ基板5は、石英ガラス、プラスチック等といった透光性を有する材料によって形成された第2基板22を有している。第2基板22は基板法線方向から見て図1に鎖線で示すように列方向Yに長い長方形状に形成されている。第2基板22は正方形状であっても良い。第2基板22の列方向Yに沿った長さは第1基板11よりも短くなっており、第1基板11は1つの端辺部分において第2基板22の外側へ張り出している。この第1基板11の張出し部分上に駆動用IC21がACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)を用いたCOG(Chip On Glass)技術によって実装されている。第1基板11上に設けたセグメントライン14及びコモンライン17はそれぞれ駆動用IC21の出力端子に導電接続されている。駆動用IC21は、例えばセグメントライン14にデータ信号を供給し、コモンライン17に走査信号を供給する。
なお、第1基板11と第2基板12の張出し部以外の3つの辺端は、図1では構造を分かり易く示すために互いに位置がずれた状態で示されているが、実際には、それら3つの辺端は平面視で略一致して重なった状態となっている。
図2において第2基板22の外側の面上に第2偏光板23が設けられている。必要に応じて、第2偏光板23と第2基板22との間に視角補償用あるいはその他の用途の位相差膜を設けても良い。第2基板22の内側(液晶層側)の面上には、カラーフィルタを構成する着色膜24が設けられ、それらの周囲に遮光膜25が設けられている。着色膜24に括弧書きで付されたR,G,Bの符号は、それらの着色膜がR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の各色を透過する特性を有することを示している。本実施形態では着色膜の配列形態としてストライプ配列が採用されており、行方向Xに沿ってR,G,Bの異なる色が交互に並び、列方向YにR,G,Bの同色が並んでいる。しかしながら、着色膜24の色の配列形態はその他の任意の配列、例えばモザイク配列、デルタ配列でも良い。
着色膜24は、例えば感光性樹脂に顔料や染料を混合させて成る樹脂材料から成り、例えばフォトリソグラフィ処理によって所定の配列のパターンに形成されている。遮光膜25は、遮光性の樹脂材料、遮光性の金属材料、又は色の異なる着色膜24を2色又は3色重ねることによって形成されている。
着色膜24及び遮光膜25の上にオーバーコート層29が設けられている。オーバーコート層29は着色膜24層の平坦化及び液晶層6の保護のため等に用いられる。オーバーコート層29は、例えばアクリル系有機樹脂膜や、シリコン酸化膜等といった無機膜等を印刷することによって形成されている。そして、オーバーコート層29の上に第2配向膜30が設けられている。第2配向膜30は、例えばポリイミドから成り、例えば印刷法や転写法によって所定形状に形成されている。第2配向膜30には、液晶層6内の液晶分子を所望の方向へ配向させるためのラビング処理が施される。
素子基板4上の第1配向膜19に対して行われるラビングの方向と、カラーフィルタ基板5上の第2配向膜30に対して行われるラビングの方向は逆平行(アンチパラレル)の関係にあり、これらのラビングによって配向性を持ったそれらの配向膜により、液晶層6はホモジニアス配向に配向する。ホモジニアス配向は、周知の通り、基板に対してプレチルトを持った略平行の配向である。
次に、1つのサブ画素P及びその周辺の構成を図3に基づいて説明する。図3(a)は図1の素子基板4において第1基板11上に誘電体膜16を形成する前の段階の平面構造を示している。図3(b)は第1基板11上に帯状の共通電極18を形成した段階の平面構造を示している。
図3(a)において、個々のサブ画素Pの隅部にTFD素子13が設けられている。TFD素子13は図4(a)に示すように2つのTFD要素13a及び13bを直列に接続して成る、いわゆるバック・ツー・バック構造に形成されている。TFD素子13は、もちろん、バック・ツー・バック構造でなく1つのTFD要素によって形成することもできる。個々のTFD要素13a,13bは、図4(a)のZd−Zd線に沿った断面図である図4(b)に示すように、第1基板11上に形成された第1導電膜32と、第1導電膜32上に形成された絶縁膜33と、絶縁膜33上に形成された第2導電膜34a,34bとによって形成されている。
第1導電膜32は、例えばTa(タンタル)又はTa合金から成り、例えばフォトエッチング処理によって島状に形成されている。絶縁膜33は、例えば陽極酸化処理によってTaOx(酸化タンタル)として形成されている。第2導電膜34a,34bは、例えばCrによってセグメントライン14をフォトエッチング処理によって形成する際に同時に形成される。第1TFD要素13aと第2TFD要素13bは電気的には逆極性のダイオード素子であり、これらを直列に接続することにより、安定した電圧−電流特性が得られるようになっている。第1TFD要素13aの入力端子である第2導電膜34aはセグメントライン14から一体的に延びている。第2TFD要素13bの出力端子である第2導電膜34bは画素電極15に導電接続されている。画素電極15はサブ画素Pの領域内で面状に形成されている。
図3(b)において、画素電極15上に重ねて形成された帯状の共通電極18は、個々のサブ画素Pに対応して間隙としての複数のスリット27と、これらのスリット27の間に形成された複数の電極線状部28とを有している。複数のスリット27及び複数の電極線状部28は互いに平行に形成されている。スリット27の延在方向(従って電極線状部28の延在方向)とサブ画素Pの短手方向(行方向X)との成す角βは
5°≦β≦20°
の範囲内の角度に設定されている。
図5は、図3(b)におけるZe線に従った断面構造を示している。図5において、画素電極15は面状電極として形成されているので、共通電極18の電極線状部28はその幅全域が平面視で画素電極15に重なり合っている。電極線状部28と画素電極15が平面視で重なり合った部分の誘電体膜16には静電容量が形成される。画素電極15と共通電極18との間にしきい値電圧以上の電圧が印加されると、TFD素子13がオン状態になり、画素電極15と共通電極18の電極線状部28との間に電界Eが形成される。電界Eが生じると、液晶層6を形成する正の誘電異方性の液晶の液晶分子6aの長軸がその電界方向と平行になるように基板平面内で旋回移動して配向が変化する。この液晶分子6aの旋回移動により、液晶層6を通過する偏光が変調される。本実施形態における液晶分子6aの配向制御は上記の通りに基板平面内で行われるので、TNモード等のような基板垂直方向での配向制御に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を行うことができる。
横電界モードとしてFFSモードの他にIPS(In-Plain Switching)モードが知られている。IPSモードの場合には、図5において、画素電極15が面状電極ではなく共通電極18と同様な線状電極又は枠状電極として形成される。そして、共通電極18の電極線状部28が画素電極15と平面視で重なり合うことなく、共通電極18の電極線状部28と画素電極15の線状電極部分又は枠状電極部分との間に平面視で大きな間隔が形成される構造となっている。この構成のため、IPSモードの場合には、画素電極と共通電極との間に横電界を発生させることはできるが、共通電極の直上領域に十分な強度の電界を形成することができなかった。これに対し、FFSモードの場合には、共通電極18の電極線状部28が画素電極15に平面視で重なっているので、電極線状部28の直上領域にも十分な強度の電界を形成することができ、該領域を表示領域として十分に活用できる。このため、本実施形態のFFSモードによれば、IPSモードの場合に比べて、より一層の広視野角化、より一層の高コントラスト化、より一層の高透過率化を得ることができる。
次に、図2の素子基板11上の第1偏光板12及び第1配向膜19、並びにカラーフィルタ基板5上の第2偏光板23及び第2配向膜30の光軸関係について、図6に基づいて説明する。図6(a)において、符号R1で示す矢印は素子基板4側の第1配向膜19(図2参照)に対して行われるラビングの方向を示している。このラビング方向R1はサブ画素Pの短手方向(行方向X)に対して平行に設定されている。
そして、素子基板4上の共通電極18内に形成されたスリット27の延在方向(従って電極線状部28の延在方向)とラビング方向R1との成す角度αは
5°≦α≦20°
の範囲内の任意の角度に設定されている。図3(b)においてスリット27の延在方向とサブ画素Pの短手方向(行方向X)との成す角βが
5°≦β≦20°
の範囲内の角度に設定されることは既述したが、サブ画素Pの短手方向(行方向X)に対するスリット27の成す角度βと、スリット27に対するラビング方向R1の成す角度αとが等しければ、ラビング方向R1はサブ画素Pの短手方向と同じ方向である。α≠βであれば、ラビング方向R1はサブ画素Pの短手方向に対してずれた方向となる。
スリット27に対するラビング方向R1の成す角度αを、5°≦α≦20°に設定すれば、FFSモードにおけるオン電圧印加時の液晶分子の配向変化を安定化することができ、しかもその配向変化が生じるしきい値電圧を低減できる。
図7は偏光板の透過軸とラビング方向との関係を図式的に描いている。図7に示すように、素子基板4に対向するカラーフィルタ基板5上の第2配向膜30(図2参照)に対して行われるラビングの方向は、符号R2で示すように素子基板4側のラビング方向R1に対して逆平行である。そして、素子基板4側の第1偏光板12の偏光透過軸212は素子基板4側のラビング方向R1と平行であり、カラーフィルタ基板5側の第2偏光板23の偏光透過軸223は素子基板4側の偏光透過軸212に直交している。以上の光軸関係の設定により、FFSモードによる白表示と黒表示の切り替えを安定して実現できる。
図6(a)は画素電極15と共通電極18との間にオフ電圧を印加した黒表示の状態を示している。このオフ電圧印加時、液晶分子6aはその長軸がラビング方向R1と平行である初期配向状態にある。画素電極15と共通電極18との間に所定のオン電圧が印加されて白表示の状態になると、図6(b)において、スリット27の延在方向(従って電極線状部28の延在方向)に対して直角の方向に基板と平行な電界、いわゆる横電界が発生する。また、本実施形態では、共通電極18の電極線状部28と画素電極15とが平面視で重なり合う位置関係になっているので、スリット27と電極線状部28との境界部分において基板に対して垂直方向の電界(いわゆる横斜め電界、放物線電界等と呼ばれる電界)が発生する。このような基板垂直方向の電界が発生する領域が、いわゆるフリンジフィールドと呼ばれている。正の誘電異方性を有する液晶の液晶分子6aはその長軸が電界方向と同じ方向を向くように、基板と平行な平面内で旋回移動して配向が変化する。
以上に説明した本実施形態の液晶装置によれば、図2において照明装置3から液晶パネル2へ供給された面状の光は第1偏光板12によって偏光された状態で液晶層6へ供給される。そして、図1の駆動用IC21からの走査信号とデータ信号とによって図2の液晶層6に印加する電圧をサブ画素Pごとに制御することにより、液晶層6内の液晶分子6aの配向をサブ画素Pごとに制御し、液晶層6を通過する照明装置3からの光をサブ画素Pごとに変調する。こうして変調された光が第2偏光板23へ供給され、第2偏光板23で吸収されずに当該偏光板を透過した偏光によって図1の表示領域V内に画像が表示される。こうして透過型の表示が行われる。
本実施形態の液晶装置は、図2に示すように、画素電極15と共通電極18の両電極が1つの基板である素子基板4上に設けられる構成の横電界型の液晶装置であるので、液晶分子は基板に対して平行な面内で配向制御される。このため、本実施形態の液晶装置によれば、TN型に代表される縦電界型の液晶装置に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
さらに、本実施形態の液晶装置は、図3(a)及び図3(b)に示すように、共通電極18の電極線状部28が画素電極15に平面視で重なり合う構造のFFSモードの液晶装置であるので、電極線状部28の直上領域にも十分な電界を形成することができる。このため、電極線状部28の直上領域に十分な電界を形成することができないIPSモードに比べて、本実施形態の液晶装置は、より一層広視野角で、より一層高透過率の表示を実現できる。
本実施形態の液晶装置1によれば、TFD素子13をスイッチング素子として用いてFFSモードの動作モードを実現できる。従来、スイッチング素子としてTFT素子に代表される3端子型スイッチング素子を用いる液晶装置が知られているが、3端子型スイッチング素子を用いた液晶装置は構成が複雑であり、その製造にあたって多くの工数を必要とし、コストアップは避けられない。これに対し、スイッチング素子としてTFD素子を用いた本実施形態の液晶装置1は少ない工数で容易に低コストで製造できる。
このように本実施形態の液晶装置1は低コストで簡単に製造できるにも関らず、その動作モードはFFSモード(すなわち、基板と平行な電界、いわゆる横電界によって液晶分子の配向を制御するモード)であるので、TNモードに代表される縦電界モードの場合に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
本実施形態では、図1に示すように、帯状電極である共通電極18内にスリット27及び電極線状部28が形成され、これらのスリット27及び電極線状部28と、対向する画素電極15との協働により、基板と平行な電界及びフリンジフィールド領域に形成される斜め電界が形成される。本実施形態では、スリット27及び電極線状部28を個々の画素電極15に対応する領域(従って、個々のサブ画素Pに対応する領域)ごとに形成している。しかしながらこの構成に代えて、スリット27及び電極線状部28を複数のサブ画素Pにわたって連続状態で形成することも可能である。
スリット27及び電極線状部28を個々のサブ画素Pごとに形成する場合には、共通電極18の面積を大きく確保できるので、その共通電極18の配線抵抗を低く維持できる。一方、スリット27及び電極線状部28を複数のサブ画素Pにわたって連続して形成する場合には、スリット27及び電極線状部28のパターニングを容易にできる。
本実施形態では、図1に示すように、共通電極18へ走査信号を伝送する引回し配線であるコモンライン17が第1基板11の面上で表示領域Vの両側の側方領域に分けて設けられている。この配線構成により、複数の画素電極15、複数の共通電極18、複数のセグメントライン14、及び複数のコモンライン17を第1基板11上の狭い領域内に効率的に配置できる。
本実施形態では、共通電極18のための引回し配線であるコモンライン17は平面視で誘電体膜16の外側の領域に設けられている。誘電体膜16は画素電極15と共通電極18とを絶縁すると共に両電極間に静電容量を形成する機能を奏するものであるが、この誘電体膜16はコモンライン17を覆う状態に形成することもできる。しかしながらこの場合には、共通電極18とコモンライン17を導電接続させるために誘電体膜16にコンタクトホールを形成しなければならず、工程が増えるし、導電接続が不十分になるおそれもある。これに対し、本実施形態のように、コモンライン17を誘電体膜16の外側の領域に設けることにすれば、コンタクトホールが不要となり、安定した導電接続を確保できる。
本実施形態では、図2の液晶層6を形成する液晶として、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いた。この正の誘電異方性のネマチック液晶に代えて、負の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いることもできる。どちらの液晶を用いる場合でも、ラビング方向を適切に選定することにより、FFSモードのための液晶分子の適正な初期配向を得ることができる。一般には、適正なラビング方向は両者間で90°異なっている。
(電気光学装置の第2実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の第2の実施形態を説明する。図8は、本発明に係る電気光学装置の第2の実施形態である液晶装置の観察側から見た平面図である。図8において、図1に示した液晶装置1と同じ構成要素は同じ符号を付して示すことにしてそれらについての説明は省略する。
図1に示した第1実施形態に係る液晶装置1では、素子基板4の構成要素である第1基板11上において、第2電極としての複数の帯状の共通電極18のそれぞれに導電接続する配線としての複数のコモンライン17を、表示領域Vの両側の側方領域に2つに分けて形成した。そして、共通電極18は左右方向へ交互に張り出す形状にパターニングし、その張り出した部分にコモンライン17の先端部を接続することにした。
図8に示す本実施形態は、複数のコモンライン17を表示領域Vの両側の側方領域に2つに分けて形成することについては図1の実施形態の場合と同じである。異なるのは次の点である。すなわち、列方向Yに沿って互いに平行に並ぶ複数の共通電極18を、駆動用IC21が実装された基板張出し部から遠く離れる領域に在るもののグループ(以下、第1グループという)と、基板張出し部に近い領域に在るもののグループ(以下、第2グループという)の2つにグループ分けし、第1グループの共通電極18に導電接続する複数のコモンライン17を表示領域Vの一方の片側(図の左方の片側)にまとめて形成し、第2グループの共通電極18に導電接続する複数のコモンライン17を表示領域17の他方の片側(図の右方の片側)にまとめて形成した。
本実施形態によれば、共通電極18とコモンライン17のパターンが簡単になり、パターン設計が行い易くなる。また、本実施形態においても、スイッチング素子は2端子型スイッチング素子であるTFD素子13によって形成され、液晶動作モードとしてはFFSモードが採用されている。従って、本実施形態の液晶装置41は、低コストで簡単に製造できるにも関らず、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
(電気光学装置の第3実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の第3の実施形態を説明する。図9は、本発明に係る電気光学装置の第3の実施形態である液晶装置の観察側から見た平面図である。図9において、図1に示した液晶装置1と同じ構成要素は同じ符号を付して示すことにしてそれらについての説明は省略する。
図1に示した第1実施形態に係る液晶装置1では、素子基板4の構成要素である第1基板11上において、第2電極としての複数の帯状の共通電極18のそれぞれに導電接続する配線としての複数のコモンライン17を、表示領域Vの両側の側方領域に2つに分けて形成した。そして、共通電極18は左右方向へ交互に張り出す形状にパターニングし、その張り出した部分にコモンライン17の先端部を接続することにした。
これに対して図9に示す本実施形態では、複数の共通電極18を表示領域Vに対して片方(図の左方)の外側領域へそれぞれに異なる長さで階段状に張り出す状態に形成している。そして、各共通電極18に導電接続させる配線としての複数のコモンライン17を表示領域Vの片側(図の左側)の側方領域にまとめて形成している。各コモンライン17は対応する共通電極18の位置に応じて長さが異なっている。
本実施形態によれば、共通電極18とコモンライン17のパターンが簡単になり、パターン設計が行い易くなる。また、本実施形態においても、スイッチング素子は2端子型スイッチング素子であるTFD素子13によって形成され、液晶動作モードとしてはFFSモードが採用されている。従って、本実施形態の液晶装置41は、低コストで簡単に製造できるにも関らず、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
(電気光学装置の製造方法の第1実施形態)
次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法を実施形態に基づいて説明する。図10は本発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を工程図によって示している。本実施形態の製造方法は、図1から図4を用いて説明した液晶装置1を製造するものとする。
図10において、工程P1〜工程P7に至る工程は図2の素子基板4を形成する工程である。また、図10の工程P11〜工程P15に至る工程は図2のカラーフィルタ基板5を形成する工程である。また、図10の工程P21〜工程P28に至る工程はそれらの基板を貼り合わせて製品である液晶装置を形成する工程である。
なお、本実施形態では、液晶装置を1つずつ作製するのではなく、面積の大きな透光性基板を用いて複数の液晶装置を同時に作製する、いわゆる多数個取りの手法に基づいて液晶装置を作製するものとする。このような多数個取りの製造方法においては、図1に示す素子基板4及びカラーフィルタ基板5を1つずつ形成するのではなく、素子基板4に関しては、複数の素子基板4を形成できる大きさの面積を有する素子側マザー透光性基板の上に素子基板4の複数個分の要素を同時に形成してマザー素子基板を形成する。一方、カラーフィルタ基板5に関しては、複数のカラーフィルタ基板5を形成できる大きさの面積を有するカラーフィルタ側マザー透光性基板の上にカラーフィルタ基板5の複数個分の要素を同時に形成してマザーカラーフィルタ基板を形成する。
まず、図10の工程P1において、図1の第1基板11の母材である面積の大きなマザー第1基板を準備する。このマザー第1基板は例えば石英ガラスによって形成されている。このマザー第1基板の面上に、図4(b)に示すTFD素子13の第1導電膜32の初期形状となる細長い線状パターンを、例えばTaによってフォトエッチング処理に基づいて形成する。このTaの線状パターンはサブ画素P(図1参照)内でTFD素子13を形成すべき隅部領域を列方向Yに横切る状態に形成される。次に、このTaの細長い線状パターンに対して陽極酸化処理を施してTFD素子の第2層である絶縁膜33の初期形状を形成する。
次に、Ta線状パターン及びその上に重ねて形成した絶縁層を、TFD素子となるべき部分だけ残してそれ以外の部分を除去して、TFD素子13の第1導電膜32及び絶縁膜33を図4(a)に示すような島状(すなわちドット状)に形成する。次に、Crをフォトエッチング処理して信号線であるセグメントライン14及びTFD素子13の第2導電膜34a,34bを形成する。また、同時に、図1の配線としての複数のコモンライン17の第1層をCrによって形成する。なお、セグメントライン14は、TFD素子13と同様にTa、陽極酸化膜、Crの積層構造としても良い。
次に、図10の工程P2において、図3(a)の第1電極としての画素電極15を各TFD素子13の出力側の第2導電膜34bの先端部に重なるように、透光性の金属酸化膜であるITOによってフォトエッチング処理に基づいて形成する。画素電極15の平面形状は、TFD素子13に対応する角部が欠けた状態の略長方形状である。また、同時に、コモンライン17の第2層をITOによって形成する。次に、図10の工程P3において、図1の誘電体膜16を、例えば窒化化合物等といった無機材料によってフォトエッチング処理に基づいて形成する。この誘電体膜16の平面形状は、複数の画素電極15の全てを覆い、しかしコモンライン17には達しない形状の長方形状である。
次に、図10の工程P4において、図1の第2電極としての複数の共通電極18を、ITOによってフォトエッチング処理に基づいて帯状に形成する。各共通電極18はその端部が対応するコモンライン17の先端部分に重なるように形成される。このとき、共通電極18のうちのサブ画素Pに対応する領域(すなわち画素電極15に対向する領域)に、図3(b)に示す複数のスリット27及びそれらに隣接する複数の電極線状部28が形成される。スリット27の形成角度は行方向Xに対してβ=5°〜20°の範囲内の適宜の角度である。共通電極18の下方位置には面状の画素電極15が形成されているので、個々の電極線状部28はその全部が平面視で画素電極15に重なり合う。これにより、斜め電界又は放射状電界を形成するためのフリンジフィールドを形成することが可能となる。
次に、図10の工程P5において、図2の第1配向膜19を、ポリイミドによって印刷法に基づいて所定の厚さで形成する。そして、工程P6において、液晶層の層厚となるセルギャップを維持するための複数の柱状スペーサを図1の第1基板11上の適所に、感光性フォトレジスト材料によってフォトリソグラフィ処理に基づいて形成する。これらの柱状スペーサはサブ画素Pの白表示に悪影響を与えない領域、例えばTFD素子13の直上位置等に形成するのが好ましい。この際、TFD素子13は全てのTFD素子13の上に形成するのではなく、全てのTFD素子13のうちの3個に1個程度の割合で形成するのが好ましい。
次に、図10の工程P5で形成した第1配向膜19に対して、工程P7においてラビング処理を行う。具体的には、図6(a)に符号R1で示すように、スリット27の延在方向に対して角度α=5°〜20°の範囲内の適宜の角度でラビングを行う。この場合のラビング角度αは図3(b)のスリット27形成角度βと直接的な関連は無いが、ラビング角度αをスリット27形成角度βに等しくすれば、ラビング方向R1をサブ画素Pの短手方向に一致させることができる。以上により、図1の第1基板11の母材であるマザー第1基板上に複数の素子基板のための構成要素が形成される。
次に、図10の工程P11において、図1の第2基板22(鎖線)の母材である面積の大きなマザー第2基板を準備する。このマザー第2基板は例えば石英ガラスによって形成されている。このマザー第2基板の面上に、図2に示す着色膜24をR(赤色),G(緑色),B(青色)ごとに適宜の順番で所定の配列、本実施形態ではストライプ配列となるように形成する。各着色膜24は感光性樹脂に顔料又は染料を混合して成る樹脂材料によってフォトリソグラフィ処理に基づいて形成されている。これにより、第2基板22上にカラーフィルタが形成される。また、R,G,B3色の少なくとも2色を重ねることにより、各着色膜24を囲むように遮光膜25を形成する。遮光膜25は、図1の平面視で個々のサブ画素Pの周辺領域に設けられ、当該周辺領域からの光漏れを防止する機能を奏する。
次に、図10の工程P12において、図2のオーバーコート層29を、例えばアクリル系の有機樹脂材料によってフォトリソグラフィ処理に基づいて所定の面積及び所定の厚さで形成する。次に、工程P13において、図2の第2配向膜30を、例えばポリイミドによって印刷法に基づいて形成する。次に、第2配向膜30に対して、工程P14においてラビングを行う。具体的には、図6(a)の素子基板4側のラビング方向R1と逆平行(アンチパラレル)となる方向へラビングを行う。そして、工程P15において、図2のシール材7を熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂によって、例えば印刷法に基づいて環状又は枠状に形成する。以上により、図2の第2基板22の母材であるマザー第2基板上に複数のカラーフィルタ基板のための構成要素が形成される。
その後、以上のようにして作製されたマザー第1基板及びマザー第2基板を図10の工程P21においてシール材7(図2参照)を挟んで互いに貼り合わせる。そして、工程P22において、熱硬化又は紫外線硬化によってそのシール材7を硬化させて、大面積のパネル構造体を作製する。次に、工程P23において、大面積のパネル構造体を行方向X又は列方向Yの一方向に沿ってブレイク(すなわち切断)する。この1次ブレイクにより、複数の液晶パネル部分が一列に並んだ状態で含まれている、いわゆる短冊状のパネル構造体が形成される。シール材7の一部分には予め液晶注入用の開口が形成されており、短冊状のパネル構造体においてはそのシール材開口が外部へ露出している。
次に、工程P24において、短冊状のパネル構造体に含まれる複数の液晶パネル部分の内部へ上記のシール材開口を通して液晶を注入する。本実施形態では、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を注入する。そして、液晶が注入された後にシール材開口を樹脂によって封止する。各液晶パネル部分の内部へ注入された液晶は、図6(a)に示すように、液晶分子6aがラビング方向R1に沿って配列するホモジニアス配向に初期配向する。
次に、図10の工程P25において、液晶注入後の短冊状のパネル構造体に対して2回目のブレイク(切断)処理を行って、図1に示す状態の個々の液晶パネルを形成する。さらに、工程P26において図1の駆動用IC21を実装し、工程P27において図2の第1偏光板12及び第2偏光板23をそれぞれ第1基板11及び第2基板22の外側の面上に貼着等によって装着し、さらに、素子基板4の外側に照明装置28を装着する。以上により、液晶装置が作製される。なお、工程P27における偏光板の装着工程においては、各偏光板の偏光透過軸が図7に示した光軸関係となるように各基板に装着される。
本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によれば、画素に印加される電圧を2端子型スイッチング素子であるTFD素子によって制御する構成のFFSモードの液晶装置を安定して正確に製造できる。TFD素子を用いた液晶装置はTFT素子等といった3端子側のスイッチング素子を用いた液晶装置に比べて構成が簡単であり、容易且つ低コストで作製できる。それにも関らず、本実施形態の製造方法で得られる液晶装置はFFSモードの液晶装置であるので、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
(電子機器の第1実施形態)
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態を説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。図11は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、電気光学装置としての液晶装置101と、これを制御する制御回路102とを有する。液晶装置101は液晶パネル103及び駆動回路104を有する。また、制御回路102は、表示情報出力源105、表示情報処理回路106、電源回路107及びタイミングジェネレータ108によって構成される。
表示情報出力源105は、RAM(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ108により生成される各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等といった表示情報を表示情報処理回路106に供給する。
表示情報処理回路106は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号CLKと共に駆動回路104へ供給する。ここで、駆動回路104は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路107は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
液晶装置101は、例えば、図1に示した液晶装置1を用いて構成する。この液晶装置1によれば、TFD素子13をスイッチング素子として用いてFFSモードの動作モードを実現できる。スイッチング素子としてTFD素子を用いれば、液晶装置1を少ない工数で容易に低コストで製造できる。それにも関らず、液晶装置1はFFSモードの液晶装置であるので、電子機器の表示装置として好適である広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
(電子機器の第2実施形態)
図12は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機110は、本体部111と、この本体部111に対して開閉可能に設けられた表示体部112とを有する。表示体部112には表示装置113及び受話部114が設けられる。電話通信に関する各種表示は、表示装置113の表示画面115に表示される。表示装置113の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部111又は表示体部112の内部に格納される。本体部111には操作ボタン116及び送話部117が設けられる。
表示装置113は、例えば、図1に示した液晶装置1を用いて構成する。この液晶装置1によれば、TFD素子13をスイッチング素子として用いてFFSモードの動作モードを実現できる。スイッチング素子としてTFD素子を用いれば、液晶装置1を少ない工数で容易に低コストで製造できる。それにも関らず、液晶装置1はFFSモードの液晶装置であるので、電子機器の表示装置として好適である広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明の電子機器を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、本発明は、携帯電話機に限られず、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又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、テレビ電話装置、POS端末、デジタルスチルカメラ、電子ブック、等といった各種の電子機器に適用できる。
本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置を示す平面断面図である。 図1のZb−Zb線に従った液晶装置の行方向Xに沿った断面図である。 図1の液晶装置のサブ画素及びその近傍の平面図であり、(a)は共通電極形成前の状態を示し、(b)は共通電極形成後の状態を示している。 TFD素子の一実施形態を示す図であり、(a)は平面図、(b)は断面図である。 図3(b)におけるZe線に従った断面図である。 液晶分子の配向状態を示す平面図であり、(a)はオフ電圧印加時の初期配向状態、(b)はオン電圧印加時の状態を示している。 ラビング方向及び偏光透過軸の光軸関係を図式的に示す図である。 本発明に係る電気光学装置の他の実施形態である液晶装置を示す平面断面図である。 本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態である液晶装置を示す平面断面図である。 本発明に係る電気光学装置の製造方法の一実施形態を示す工程図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態を示す回路ブロック図である。 本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
符号の説明
1.液晶装置(電気光学装置)、 2.液晶パネル、 3.照明装置、 4.素子基板、
5.カラーフィルタ基板、 6.液晶層、 6a.液晶分子、 7.シール材、
11.第1基板、 12.第1偏光板、 13.TFD素子(スイッチング素子)、
13a.第1TFD要素、 13b.第2TFD要素、
14.セグメントライン(信号線)、 15.画素電極(第1電極)、 16.誘電体膜、
17.コモンライン(配線)、 18.共通電極(第2電極)、 19.第1配向膜、
21.駆動用IC、 22.第2基板、 23.第2偏光板、 24.着色膜、
25.遮光膜、 27.スリット(間隙)、 28.電極線状部、
29.オーバーコート層、 30.第2配向膜、 32.第1導電膜、 33.絶縁膜、
34a,34b.第2導電膜、 41,51.液晶装置(電気光学装置)、
101.液晶装置(電気光学装置)、 110.携帯電話機(電子機器)、
212、223.偏光透過軸、 E.電界、 P.サブ画素、 V.表示領域

Claims (15)

  1. 電気光学物質を支持する基板上に設けられた信号線と、
    前記基板上に設けられており前記信号線に導電接続したスイッチング素子と、
    前記基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第1電極と、
    前記第1電極及び前記スイッチング素子を覆って前記基板上に設けられた誘電体膜と、
    前記誘電体膜上に設けられており前記第1電極に対向する第2電極と、を有し、
    前記スイッチング素子は、第1導電膜と、該第1導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第2導電膜とを有する2端子型スイッチング素子であり、
    前記第2電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第1電極に対向する領域に有する
    ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 請求項1記載の電気光学装置において、前記第1電極は前記基板上に複数設けられ、それらの第1電極は直交する方向へ行列状に並んで設けられ、前記第2電極は一方向に並んだ前記複数の島状電極と平面視で重なり合う帯状電極であることを特徴とする電気光学装置。
  3. 請求項2記載の電気光学装置において、前記第2電極が有する前記間隙及び前記電極線状部は、前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり合うことによって形成された複数の島状のサブ画素ごとに形成されることを特徴とする電気光学装置。
  4. 請求項2記載の電気光学装置において、前記第2電極が有する前記間隙及び前記電極線状部は、前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり合うことによって形成された複数の島状のサブ画素にわたって連続して形成されることを特徴とする電気光学装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の電気光学装置において、
    前記基板上に設けられており前記第2電極に導電接続した配線をさらに有し、
    前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり合う複数の島状のサブ画素は直交する方向へ行列状に並んで設けられて表示領域を形成し、
    前記配線は平面視で前記表示領域の両側の側方領域に分けて設けられる
    ことを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の電気光学装置において、
    前記基板上に設けられており前記第2電極に導電接続した配線をさらに有し、
    前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり合う複数の島状のサブ画素は互いに直交する方向へ行列状に並んで設けられて表示領域を形成し、
    前記配線は平面視で前記表示領域の片側の側方領域にまとめて設けられる
    ことを特徴とする電気光学装置。
  7. 請求項5又は請求項6記載の電気光学装置において、前記配線は平面視で前記誘電体膜の外側の領域に設けられることを特徴とする電気光学装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記第1電極の前記電極線状部の個々はその一部分又は全部が平面視で前記第2電極に重なり合うことを特徴とする電気光学装置。
  9. 請求項1から請求項7のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記第1電極は間隙を持たない面状電極であることを特徴とする電気光学装置。
  10. 請求項1から請求項9のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記基板上に設けられた配向膜をさらに有し、該配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
    5°≦α≦20°
    であることを特徴とする電気光学装置。
  11. 電気光学物質の層を介在させて互いに対向する第1基板及び第2基板と、
    前記第1基板上に設けられた信号線と、
    前記第1基板上に設けられており前記信号線に導電接続したスイッチング素子と、
    前記第1基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第1電極と、
    前記第1電極及び前記スイッチング素子を覆って前記第1基板上に設けられた誘電体膜と、
    前記誘電体膜上に設けられており前記第1電極に対向する第2電極と、
    前記第1基板上に設けられた第1配向膜及び第1偏光層と、
    前記第2基板上に設けられた第2配向膜及び第2偏光層と、を有し、
    前記スイッチング素子は、第1導電膜と、該第1導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第2導電膜とを有する2端子型スイッチング素子であり、
    前記第2電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第1電極に対向する領域に有し、
    前記第1配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
    5°≦α≦20°
    であり、
    前記第1偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第1配向膜に施されるラビングの方向と平行であり、
    前記第2配向膜に施されるラビングの方向は前記第1基板側のラビングの方向に対して逆平行であり、
    前記第2偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第1偏光層の偏光透過軸の延在方向に直交する
    ことを特徴とする電気光学装置。
  12. 請求項1から請求項11のいずれか1つに記載の電気光学装置において、前記電気光学物質は正の誘電異方性を有するネマチック液晶であることを特徴とする電気光学装置。
  13. 液晶層を介在させて互いに対向する第1基板及び第2基板と、
    前記第1基板上に設けられており互いに平行に配置された複数の信号線と、
    個々の前記信号線に一方の端子が導電接続した複数の薄膜ダイオードと、
    個々の前記薄膜ダイオードの他方の端子に導電接続しており隣接する前記信号線の間に設けられた複数の島状の画素電極と、
    前記画素電極及び前記薄膜ダイオードを覆って前記第1基板上に設けられた誘電体膜と、
    前記誘電体膜上に設けられ、複数の前記画素電極に平面視で重なり合うとともに、前記信号線と交差する方向に延在した帯状の共通電極とを有し、
    前記薄膜ダイオードは、第1導電膜と絶縁膜と第2導電膜との積層構造から成り、
    前記共通電極は、間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を個々の前記画素電極に対向する領域内に有する
    ことを特徴とする電気光学装置。
  14. 請求項1から請求項13のいずれか1つに記載の電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
  15. 基板上に信号線を形成する工程と、
    前記信号線に導電接続するスイッチング素子を前記基板上に形成する工程と、
    前記スイッチング素子に導電接続する島状の第1電極を前記基板上に形成する工程と、
    前記第1電極及び前記スイッチング素子を覆う誘電体膜を前記基板上に形成する工程と、
    前記第1電極に対向する第2電極を前記誘電体膜上に形成する工程と、を有し、
    スイッチング素子を前記基板上に形成する前記工程では、前記基板上に第1導電膜を形成し、該第1導電膜上に絶縁膜を形成し、該絶縁膜上に第2導電膜を形成することにより2端子型スイッチング素子を形成し、
    第2電極を前記誘電体膜上に形成する前記工程では、前記第2電極のうち前記第1電極に対向する領域に、間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を形成する
    ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013114069A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Japan Display Central Co Ltd 液晶表示装置
KR101623581B1 (ko) * 2009-07-24 2016-05-23 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동방법
CN112385314A (zh) * 2018-07-17 2021-02-19 夏普株式会社 显示设备、显示设备的制造方法及显示设备的制造装置

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