JP2009053301A - 液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ライン反転駆動時における横電界による液晶配向の乱れを抑制し、高品位な表示を可能とした液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器を提供する。
【解決手段】対向配置される第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板及び第２の基板の間に挟持されたツイステッドネマティック液晶と、行列状に配置された複数の画素と、前記第１の基板に、前記画素に対応して設けられた画素電極と、該画素電極上に形成され、前記ツイステッドネマティック液晶を配向規制する配向膜と、を具備し、前記画素が、行方向に配列された前記画素電極群毎に反転駆動される液晶装置において、前記配向膜を、前記配向規制方向が、前記画素電極の列方向に対して、前記ツイステッドネマティック液晶の捩れ方向に所定の角度だけ傾斜するように構成する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ツイステッドネマティック液晶を一対の基板間に挟持してなる液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器の技術分野に関する。

電気光学装置である液晶装置は、ガラス基板、石英基板等からなる一対の基板間に液晶が挟持されて構成されている。液晶装置は、例えば一方の基板に、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、ＴＦＴと称す）等のスイッチング素子及び画素電極をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両電極間に介在する液晶の配向を画像信号に応じて変化させることで、透過する光を変調し、画像表示を可能としている。

以下、いわゆるツイステッドネマティック（Twisted Nematic；以下、ＴＮと称する）モードで動作する透過型の液晶装置の概略的な構成と動作を、図１、図２及び図９を参照して説明する。図１は、ＴＦＴアレイ基板を対向基板の側から平面視した部分拡大図である。図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。図９は、ラビングの方向と液晶分子との関係を模式的に示す図である。

透過型の液晶装置は、透明な一対の基板であるＴＦＴアレイ基板１０、及び対向基板２０との間に液晶層５０が介装されて構成されている。図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側には、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等からなる透明導電層である画素電極９ａがマトリクス状に配列されて形成されている。また、画素電極９ａの下層には、マトリクス状に配列された複数の画素電極９ａの縦横の境界に沿って、データ線、走査線等が形成されている。さらに画素電極９ａ上には、電圧無印加時の液晶分子の配列を規定するための配向膜１６が設けられている。配向膜１６は、ポリイミド等の有機材料からなる膜に、所定の第１の方向Ｄ１に沿ってラビング処理がなされている。

一方、対向基板２０は、図示しないスペーサ及びシール材を介してＴＦＴアレイ基板１０に対し、略平行に所定の間隔だけ離間して配設されている。対向基板２０の液晶層５０側には、共通電極としてＩＴＯからなる透明導電層である対向電極２１が形成されており、さらにその上に配向膜２２が設けられている。配向膜２２は、ポリイミド等の有機材料からなる膜に、所定の第２の方向Ｄ２に沿ってラビング処理がなされている。また、対向電極２１の下層には、対向基板２０の法線方向から見て、複数の画素電極９ａ間の間隙を覆うように、格子状の遮光膜２３が形成されている。

また、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の液晶層５０とは反対側には、それぞれ偏光軸がクロスニコル配置となるように偏光板が配設されている。

ここで、ＴＦＴアレイ基板１０の配向膜１６のラビング方向（第１の方向Ｄ１）と、対向基板２０の配向膜２２のラビング方向（第２の方向Ｄ２）とは、液晶装置を平面視した場合に、すなわち透過光に沿って液晶装置を見た場合に略直交し、かつそれぞれラビング方向は、両基板に配設された偏光板の偏光軸と平行になるように構成されている。

このように構成された液晶装置においては、画素電極９ａ及び対向電極２１の間に電圧が印加されていない状態では、図９に示すように、配向膜１６及び２２のラビング処理によって、該配向膜１６及び２２に接する液晶分子５０１及び５０２は、長手方向がそれぞれのラビング方向に略平行となるように配列する。この状態において、液晶層５０を構成する細長の液晶分子は、ＴＦＴアレイ基板１０側から対向基板２０側へ向かうにつれて、長軸方向が第１の方向Ｄ１から第２の方向Ｄ２へ連続的に変化し、ねじれるように配向する。

一方、画素電極９ａ及び対向電極２１の間に電圧が印加されると、液晶層５０中の液晶分子は、該電圧の値に応じて、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の液晶層５０側の面に対して長軸方向が略直交する方向へ立ち上がるように配向する。

そして、ＴＮモードの液晶装置は、液晶分子の長軸方向と短軸方向との屈折率の差、つまり複屈折現象を利用して、入射光の偏光軸を変化させ、液晶層５０へ入射した光の透過率を制御する。

例えば、画素電極９ａと対向電極２１との間に十分な電圧が印加されている場合、互いに直交する偏光方向を備えた一対の偏光板の一方を通過して液晶層５０へ入射した直線偏光光は、液晶層５０による複屈折を受けることがないため、他方の偏光板から出射されることがない（黒表示）。一方、画素電極９ａと対向電極２１との間に液晶分子が、ＴＦＴアレイ基板１０の表面に対し略直交するほどの電圧が印加されていない場合、互いに直交する偏光方向を備えた一対の偏光版の一方を通過して液晶層５０へ入射した直線偏光光は、液晶分子の傾斜角に応じた複屈折により偏光状態が変化し、他方の偏光板からこの偏光状態に応じた透過率で出射される。光の透過率は、画素電極９ａと対向電極２１との間に電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態、図９に示した状態）で最大となる（白表示）。

このように、ＴＮモードの液晶表示装置は、液晶層５０への印加電圧を複数の各画素電極９ａ毎に異ならせて制御することで、各画素における光の透過率を変化させるのである。

ところで、液晶装置では、液晶に対する直流電圧の印加によって、例えば、液晶成分の分解、液晶中に混在する不純物による汚染、表示画像の焼き付き等の液晶の劣化が生じる。そこで、一般的には、各画素の駆動電圧の極性を例えば画像信号における１フレームや１フィールド等の一定周期で反転させる反転駆動が行われる。例えば一定周期で、駆動電圧の極性を、画素電極の行毎に反転させる１Ｈ反転駆動方式や画素電極の列毎に反転させる方式等のライン反転駆動方式が知られている。

しかしながら、ライン反転駆動方式の場合には、極性が相異なる電圧が印加される列方向又は行方向において、同一基板上の相隣接する画素電極間で電界（以下、横電界という）が生じてしまう。例えば１Ｈ反転駆動方式の場合、列方向に隣接する画素間における横電界の影響によって、画素電極の列方向の両端部において液晶分子の配向方向が乱れる。すなわち当該領域における透過光の偏光状態が乱れてしまい、表示（透過率）のむらが生じてしまう。この横電界の影響により生じる、画素周辺部における表示のむらは、一般にディスクリネーションと称される表示不良であり、コントラストの低下の原因となるものである。

このような、横電界によるディスクリネーションラインの発生を抑制する方法として、液晶装置内の電界強度の分布に応じてラビングの方向を決定する方法が、特開平５−２４１１５９号公報に開示されている。
特開平５−２４１１５９号公報

しかしながら、特開平５−２４１１５９号公報には、実験により最も効果的なラビング
の方向を求める方法しか開示されておらず、様々な形態を有する液晶装置すべてに、この技術を適用するのは困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ライン反転駆動時における横電界による液晶配向の乱れを抑制し、高品位な表示を可能とした液晶装置及びその製造方法、並びに電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶装置は、対向配置される第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板及び第２の基板の間に挟持されたツイステッドネマティック液晶と、行列状に配置された複数の画素と、前記第１の基板に、前記画素に対応して設けられた画素電極と、該画素電極上に形成され、前記ツイステッドネマティック液晶を配向規制する配向膜と、を具備し、前記画素が、行方向に配列された前記画素電極群毎に反転駆動される液晶装置であって、前記配向膜は、前記配向規制方向が、前記画素電極の列方向に対して、前記ツイステッドネマティック液晶の捩れ方向に所定の角度だけ傾斜するように構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る液晶装置の製造方法は、対向配置される第１の基板及び第２の基板と、該第１の基板及び第２の基板の間に挟持されたツイステッドネマティック液晶と、行列状に配置された複数の画素と、前記第１の基板に、前記画素に対応して設けられた画素電極と、該画素電極上に形成され、前記ツイステッドネマティック液晶を配向規制する配向膜と、を具備し、前記画素が、行方向に配列された前記画素電極群毎に反転駆動される液晶装置の製造方法であって、前記配向膜を、前記配向規制方向が、前記画素電極の列方向に対して、前記ツイステッドネマティック液晶の捩れ方向に所定の角度だけ傾斜するように形成することを特徴とする。

また、本発明に係る電子機器は、前記液晶装置を具備してなることを特徴とする。

本発明のこのような構成によれば、列方向に沿った横電界によって液晶分子に働く力は、捩れ方向とは反対方向、すなわち液晶分子の捩れ角を大きくする方向に働く。液晶分子の捩れ角がより大きいほど、エネルギー状態はより高い状態であるため、液晶分子の配向を捩れ角をより大きくする方向に変化させる力には反発力が働く。

このため、本発明によればライン反転駆動において、横電界の影響によって、画素の列方向の両端部において液晶分子の配向方向が乱れてしまうことがなく、ディスクリネーションの発生を抑制し、より高品位な表示を行うことができる。

本発明の実施形態に係る液晶装置の構成について、図１から図６を参照して説明する。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置１００を例にとる。液晶表示装置１００は、いわゆるツイステッドネマティック（Twisted Nematic；以下、ＴＮと称する）モードで動作するものである。なお、以下の説明に用いた各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせてある。また、同様に、以下の説明に用いた各図においては、各部材の角度の大小関係を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、角度を強調して表示している。

まず、本実施形態の液晶装置１００の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここで、図１はＴＦＴアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の平面図である。図２は、図１のＨ−Ｈ’断面図である。

液晶装置１００は、ガラスや石英等からなるＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０を挟持してなり、液晶層５０の配向状態を変化させることにより、画像表示領域１０ａに対向基板２０側から入射する光を変調しＴＦＴアレイ基板１０側から出射することで、画像表示領域１０ａにおいて画像を表示するものである。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層５０が挟持されている。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔を所定値とするためのグラスファイバあるいはガラスビーズ等のギャップ材が散らばって配設されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。なお、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

また、本実施形態においては、前記の画像表示領域１０ａの周辺に位置する非表示領域が存在する。非表示領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０の表面に露出して設けられた実装端子１０２にフレキシブルプリント基板等を接続することにより、液晶装置１００と例えば電子機器の制御装置等の外部との電気的な接続が行われる。

また、走査線駆動回路１０４は、データ線駆動回路１０１及び実装端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、かつ額縁遮光膜５３に覆われるように設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺、すなわちデータ線駆動回路１０１及び実装端子１０２が設けられたＴＦＴアレイ基板１０の一辺に対向する辺に沿って設けられ、額縁遮光膜５３に覆われるように設けられた複数の配線１０５によって、二つの走査線駆動回路１０４は互いに電気的に接続されている。

また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも一箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との電気的な接続を行う上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらの上下導通材１０６に対応する領域において上下導通端子が設けられている。上下導通材１０６と上下導通端子を介して、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な接続が行われる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜１６が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜２２が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０のそれぞれ液晶層５０と接する面に形成された配向膜１６及び２２は、ポリイミド等の有機材料によって構成され、詳しくは後述するが、所定のラビング軸Ａ１及びＡ２に平行な方向にラビング処理が施された薄膜である。ラビング処理は、配向膜１６及び２２表面に細かい溝を形成して配向異方性の膜を形成するものであり、一定方向のラビング処理が施されることにより、配向膜１６及び２２は、液晶分子の配向を規定することが可能となる。

また、対向基板２０の入射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。

次に、図３から図６を参照して、上述した液晶装置の画素部の構成について説明する。図３は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図４は、ＴＦＴアレイ基板における画素部の、構成の一例を概略的に示す概略構成図である。図５は、画素の配列方向と、配向膜のラビング軸の方向との関係を示す図である。図６は、ＴＦＴアレイ基板側の配向膜のラビング軸に平行かつＴＦＴアレイ基板に直交する断面における液晶分子の配向の状態を示す図である。

図３及び図４に示すように、本実施形態における液晶装置１００は、互いに交差するように配設された複数の走査線１１ａ及び複数のデータ線６ａと、該複数の走査線１１ａ及び複数のデータ線６ａの交差に対応して配設された複数の画素に対応して設けられた画素電極９ａと、該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とを具備している。

言い換えれば、マトリクス状に配設された光が透過する開口領域である画素電極９ａを囲う辺縁領域に、スイッチング素子であるＴＦＴ３０と、ＴＦＴ３０に電気的に接続された走査線１１ａ、データ線６ａ及び容量線４００が形成されている。ＴＦＴ３０のソースには、画像信号が供給されるデータ線６ａが電気的に接続されている。

データ電駆動回路１０１がデータ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。

また、ＴＦＴ３０のゲート電極３ａには走査線１１ａが電気的に接続されており、走査線駆動回路１０４は、所定のタイミングで走査線１１ａ及びゲート電極３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。

画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、走査信号Ｇｍを所定のタイミングでＴＦＴ３０に供給し、一定期間だけそのＴＦＴ３０をオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが、画素電極９ａに書き込まれる。

画素電極９ａに書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。正の誘電率異方性を有する液晶層５０は、印加される画像信号の電圧レベル（印加電圧）に応じて液晶分子がＴＦＴアレイ基板１０に沿うように倒れた状態から法線方向へ立ち上がるように配向することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置１００からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。この蓄積容量７０は、走査線１１ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極が、定電位に固定された容量配線４００に電気的に接続されている。

本実施形態の液晶装置１００は、所定の周期で液晶層５０に印加する印加電圧の極性を反転させる、いわゆる反転駆動を行うものであり、具体的には、同一フレーム内において奇数行に配列された画素電極９ａと、偶数行に配列された画素電極９ａとの間で印加電圧の極性を反対とし、さらに１フレーム毎に各画素電極９ａの印加電圧の極性を反転する。このようなライン反転駆動方式は、一般に１Ｈ反転駆動方式と呼ばれるものである。例えば、ある１フレーム期間に着目した場合、図４に示すように、画素電極９ａへの印加電圧は、極性が行列状に配列された画素電極９ａの１行毎に反転する。すなわち、本実施形態の液晶装置１００の画像表示領域１０ａに行列状に配列された画素は、各電極に対応して設けられた複数の画素電極９ａの行方向に配列された画素電極群毎に反転駆動される。

ここで、図４に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側の表面と平行な平面上において、互いに直行する２軸、ｘ軸及びｙ軸を定義する。本実施形態ではｘ軸を走査線１１ａの延在方向と略平行とし、ｙ軸をデータ線６ａの延在方向と略平行なものとする。また、このｘ軸及びｙ軸と直交する軸、すなわちＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側の表面と平行な平面の法線と平行な軸をｚ軸と定義する。

そして、本実施形態の液晶装置１００においては、図５に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６のラビング方向と平行なラビング軸Ｒ１は、ＴＦＴアレイ基板１０を対向基板２０側から平面視した状態において、ｙ軸に対して時計回りに数°から十数°の角度ψをなして交差している。すなわち、配向膜１６のラビング軸Ｒ１は、液晶装置１００を平面視した状態において、データ線６ａに対して時計回り方向に角度ψだけ傾斜している。一方、対向基板２０側の配向膜２２のラビング方向と平行なラビング軸Ｒ２は、液晶装置１００を平面視した状態において、上記ラビング軸Ｒ１に対して略直交する。

また、図５に示すように、本実施形態の液晶層５０は、液晶装置１００を対向基板２０側から平面視した場合に、該液晶層５０を構成する液晶分子の配向が、ＴＦＴアレイ基板１０側から対向基板２０側に向けてｚ軸周りに時計回り方向（図５中の矢印Ｔ）に捩れるものである。

以下、この液晶層５０を構成する液晶分子の配向がＴＦＴアレイ基板１０側から対向基板２０側に向けてｚ軸周りに捩れる方向を捩れ方向Ｔと称し、液晶分子の配向がｚ軸周りに捩れる角度を捩れ角φと称するものとする。すなわち、この捩れ方向の定義に従えば、ＴＦＴアレイ基板１０側の配向膜１６のラビング軸Ｒ１は、液晶装置１００を平面視した状態において、データ線６ａに対して捩れ方向Ｔに角度ψだけ傾斜しているのであり、配向膜２２のラビング軸Ｒ２は液晶装置１００を平面視した状態において、走査線１１ａに対して捩れ方向Ｔに角度ψだけ傾斜しているのである。

また、本実施形態の液晶装置１００では、液晶装置１００を平面視した場合に、配向膜１６に近接する液晶層５０の液晶分子５１の長軸方向はラビング軸Ｒ１と平行となり、配向膜２２に近接する液晶層５０の液晶分子５２の長軸方向はラビング軸Ｒ２と平行となる。すなわち、ｚ軸周りに液晶分子５１と液晶分子５２とは略直交するのであり、捩れ角φはおよそ９０°となる。

また、図６に示すように、液晶装置１００のラビング軸Ｒ１を含む断面上において、液晶層５０の配向膜１６に近接する液晶分子５１は、長軸方向が配向膜１６の表面に対して平行な方向からプレチルト角θだけ起上した状態に配向している。プレチルト角θは、周知のように、電圧印加時において液晶層５０の液晶分子の傾斜角が変化する方向を全ての液晶分子間で一致させるために付与されているものである。なお、図５及び図６中において、液晶分子５１及び５２に付した三角形の印は、液晶分子の各図において液晶分子の配向の方向を識別するための指標である。

以下に、上述した構成を有する本実施形態の液晶装置１００の作用及び効果を説明する。本実施形態の液晶装置１００は、同一フレーム内において行列状に配列された画素電極９ａに対して、１行ごとに反対の極性の印加電圧を与え、かつ１フレーム毎に各画素電極９ａの印加電圧の極性を反転する、いわゆる１Ｈ反転駆動と称されるライン反転駆動を行う構成を有するものである。

このように、ライン反転駆動の液晶装置１００においては、例えば図６に示すように、列方向（ｙ方向）に交互に反対の極性の電圧が印加された画素電極９ａが配列される。このため、列方向に隣接する画素電極９ａ同士の間には横電界が生じる（図７中の矢印Ｅ）。電界中の誘電率異方性を有する液晶分子には、電界の方向に沿う方向の力が働く。すなわち、本実施形態の画素電極９ａの列方向の両端部においては、横電界の影響により、液晶層５０中の画素電極９ａに近接した液晶分子５１に対して、該液晶分子５１の長軸を列方向に沿わせるように配向させる力が働くのである。特に、この横電界の影響による力は、配向膜１６に対してプレチルト角θだけ起上している液晶分子５１の、配向膜１６からより離間した側の端部（図６中の長軸方向の黒三角を付した端部側）に働く。

従来の１Ｈ反転駆動の液晶装置においては、列方向に隣接する画素間における横電界の影響によって、画素電極の列方向の両端部において液晶分子の配向方向が乱れる。すなわち当該領域における透過光の偏光状態が乱れてしまい、表示（透過率）のむらが生じてしまう。この横電界の影響により生じる、画素周辺部における表示のむらは、一般にディスクリネーションと称される表示不良であり、コントラストの低下の原因となるものである。

本実施形態の液晶装置１００においては、従来と同様に列方向に隣接する画素間における横電界の影響によって、画素電極９ａの列方向の両端部の領域において液晶分子５１に対して該液晶分子５１の長軸を列方向（ｙ方向）に沿わせるように配向させる力が働く。ここで、本実施形態の液晶装置１００においては、前述したように、画素電極９ａに近接した液晶分子５１の長軸は、平面視した状態において列方向（ｙ方向）に対して、捩れ方向Ｔに所定の角度ψだけ傾斜している。

このため、本実施形態においては、列方向に沿った横電界によって、液晶分子５１に働く力は、捩れ方向Ｔとは反対方向、すなわち液晶分子の捩れ角φを大きくする方向（液晶カイラルが開く方向）に働く。しかしながら、液晶分子の捩れ角φがより大きいほど、エネルギー状態はより高い状態であるため、液晶分子５１の配向を捩れ角φをより大きくする方向に変化させる力には反発力が働く。

このため、本実施形態によれば、１Ｈ反転駆動においても、従来のように列方向に隣接する画素間における横電界の影響によって、画素の列方向の両端部において液晶分子の配向方向が乱れてしまうことがない。したがって、本実施形態の液晶装置１００は、従来に比してディスクリネーションの発生を抑制し、コントラストが低下することがなく、より高品位な表示を行うことができるのである。

また、従来、横電界の影響により発生するディスクリネーションによる表示むら及びコントラストの低下を防止するために、該ディスクリネーションが発生する領域を遮光膜により覆っていたものであるが、本実施形態によれば、この遮光膜を不要とし、より開口率を高めることができる。

なお、上述した実施形態の液晶装置１００は、ライン反転駆動方式として、１行毎に画素電極に印加する電圧の極性を反転させているものであるが、極性の反転は複数行毎に行われるものであってもよい。また、１列又は複数列毎に画素電極に印加する電圧の極性を反転させるライン反転駆動方式であってもよいことは言うまでもない。

次に、以上詳細に説明した液晶装置１００をライトバルブとして用いた電子機器である投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。図８は、投射型カラー表示装置の構成例を示す断面図である。図８において、本実施形態における電子機器の一例である液晶プロジェクタ１１００は、液晶装置１００を、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。

本実施形態の液晶装置１００を具備して構成される液晶プロジェクタ１１００は、従来よりもより明るく、コントラストの高い画像を表示することが可能である。

なお、本実施形態に係る電子機器は、図８を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型コンピュータ、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、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、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末又はタッチパネル等の各種電子機器に適用可能である。

また、上述の実施形態では、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶パネルを液晶装置として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、正の誘電率異方性を有する液晶を用いた他の形式の液晶装置にも本発明を適用可能である。

また、液晶装置は、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等であっても構わない。ＬＣＯＳでは、素子基板として単結晶シリコン基板を用い、画素や周辺回路に用いるスイッチング素子としてトランジスタを単結晶シリコン基板に形成する。また、画素には、反射型の画素電極を用い、画素電極の下層に画素の各素子を形成する。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置、液晶装置の製造方法、電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

ＴＦＴアレイ基板を、その上に構成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図である。 図１のＨ−Ｈ’断面図である。 液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。 ＴＦＴアレイ基板における画素部の、構成の一例を概略的に示す概略構成図である。 ラビング軸の方向と、液晶の捩れ方向を説明する図である。 プレチルト角を説明する図である。 液晶の配向方向と横電界の方向との関係を説明する図である。 投射型カラー表示装置の構成例を示す図である。 ＴＮモードの液晶装置の概略を説明する図である。

符号の説明

６ａ データ線、 ９ａ 画素電極、 １０ ＴＦＴアレイ基板、 １１ａ 走査線、 ５１ 液晶分子（ＴＦＴアレイ基板側）、 ５２ 液晶分子（対向基板側）、 Ｒ１ ラビング軸（ＴＦＴアレイ基板側）、 Ｒ２ ラビング軸（対向基板側）、 Ｔ 捩れ方向

Claims (3)

1. 対向配置される第１の基板及び第２の基板と、
   該第１の基板及び第２の基板の間に挟持されたツイステッドネマティック液晶と、
   行列状に配置された複数の画素と、
   前記第１の基板に、前記画素に対応して設けられた画素電極と、
   該画素電極上に形成され、前記ツイステッドネマティック液晶を配向規制する配向膜と、を具備し、前記画素が、行方向に配列された前記画素電極群毎に反転駆動される液晶装置であって、
   前記配向膜は、前記配向規制方向が、前記画素電極の列方向に対して、前記ツイステッドネマティック液晶の捩れ方向に所定の角度だけ傾斜するように構成されることを特徴とする液晶装置。
2. 対向配置される第１の基板及び第２の基板と、
   該第１の基板及び第２の基板の間に挟持されたツイステッドネマティック液晶と、
   行列状に配置された複数の画素と、
   前記第１の基板に、前記画素に対応して設けられた画素電極と、
   該画素電極上に形成され、前記ツイステッドネマティック液晶を配向規制する配向膜と、を具備し、前記画素が、行方向に配列された前記画素電極群毎に反転駆動される液晶装置の製造方法であって、
   前記配向膜を、前記配向規制方向が、前記画素電極の列方向に対して、前記ツイステッドネマティック液晶の捩れ方向に所定の角度だけ傾斜するように形成することを特徴とする液晶装置の製造方法。
3. 請求項１に記載の液晶装置を具備してなることを特徴とする電子機器。

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