JP2009222829A - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示エリア内に発生したリバースツイストドメインを短時間で解消することのできる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置１００は、第１電極９と第２電極１９との間に発生する電界を利用して液晶分子５０ａを配向させる横電界方式の液晶表示装置であって、第１電極９には、配向膜の配向方向（ラビング方向）と斜めに交差する方向に延在する複数の帯状電極９ｃが設けられ、液晶層には、帯状電極９ｃと第２電極１９との間に電界を発生させたときに液晶分子５０ａが回転する方向と同方向の回転を液晶分子５０ａに付与するカイラル剤が添加されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置及び電子機器に関するものである。

液晶表示装置の高視野角化を図る手段として、液晶層に対して基板方向の電界を発生させて液晶分子の配向制御を行う横電界方式の液晶表示装置が知られている。横電界方式としては、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている。横電界方式の液晶表示装置では、液晶層を挟持する一方の基板上に画素電極と共通電極を形成し、両電極の間に発生する電界によって液晶分子を基板と平行な面内で回転（ツイスト）させる。そして、その回転量に応じた液晶層の複屈折率の相違に基づいて明暗表示を行う（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００６−３３７８８８号公報

しかしながら、液晶分子の回転方向には、時計回りと反時計回りの２つの方向がある。そのため、本来回転すべき方向と反対方向の回転（リバースツイスト）が発生すると、正常に回転した領域と、反対方向に回転した領域（リバースツイストドメイン）との境界部に、ディスクリネーションと呼ばれる配向不良が発生する。特に、ＩＰＳ方式やＦＦＳ方式では、画素電極や共通電極を複数の帯状電極によって形成し、その帯状電極と直交する方向の電界によって液晶分子を配向させる。そのため、帯状電極の端部では、それ以外の部分とは異なる方向の電界が発生し、リバースツイストドメインが形成され易かった。

リバースツイストドメインは、パネルを押すことで表示エリア内に広がり、リップルと呼ばれる表示不良を発生させる。リップルは、特に、タッチパネル等で問題となる。リバースツイストドメインが消滅すればリップルも解消されるが、リバースツイストドメインが数秒若しくはそれ以上の時間消えない場合は、リップルによる表示不良が画像表示に悪影響を及ぼす。

そこで、従来は、帯状電極の電極構造を工夫することで、リバースツイストの発生を防止していた。例えば、ＦＦＳ方式の液晶表示装置では、画素電極は、直線状に形成された複数の帯状電極と、帯状電極の端部同士を接続する枠体部とを備えている。そのため、帯状電極と枠体部との接続部では、枠体部と共通電極との間に発生する横電界と、帯状電極と共通電極との間に発生する横電界とが略９０°で交差し、枠体部と共通電極との間に発生する電界によって、リバースツイストドメインが形成されていた。

そこで、上記の液晶表示装置では、帯状電極の端部を湾曲させ、リバースツイストの発生を防止している。しかしながら、上記の方法は、リバースツイストの発生自体を防止する効果はあるが、表示エリア内に広がったリバースツイストを解消する効果は弱い。そのため、一度リバースツイストドメインが表示エリア内に侵入すると、リバースツイストドメインが消えずに表示不良（リップル）として残ってしまうという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、表示エリア内に発生したリバースツイストドメインを短時間で解消することのできる液晶表示装置及び電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、前記一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた第１電極及び第２電極と、前記一対の基板の前記液晶層と接する面にそれぞれ設けられた配向膜と、を備え、前記一対の基板の各々に設けられた前記配向膜の配向方向は互いに平行であり、前記第１電極には、前記配向膜の配向方向と斜めに交差する方向に延在する複数の帯状電極が設けられ、前記液晶層には、前記帯状電極と前記第２電極との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向と同方向の回転を液晶分子に付与するカイラル剤が添加されていることを特徴とする。
この構成によれば、液晶層内に、本来回転すべき方向（帯状電極と第２電極との間の電界によって回転される方向）と同方向の回転を液晶分子に付与するカイラル剤が添加されているので、リバースツイストドメインが表示エリア内に侵入しリップルが発生しても、これを早期に解消することができる。

本発明においては、前記帯状電極は、前記配向膜の配向方向と前記帯状電極の延在方向との成す角度は０°〜３０°であり、前記カイラル剤の添加量は、前記液晶層の層厚をｄ、前記カイラル剤を添加したときの液晶のねじれピッチ（液晶が基板に平行な面内で３６０°回転するときの液晶層厚方向の長さ）をｐとしたときに、両者の比ｄ／ｐが、０＜ｄ／ｐ＜０．２の関係を満たすように設定されていることが望ましい。
液晶層にカイラル剤を添加すると、液晶分子の配向方向が基板に平行な面内で回転し、液晶層厚方向にねじれた状態で配向（ツイスト配向）する。液晶分子が３６０°回転するときの液晶層厚方向の長さを「ねじれピッチ」という。「ねじれピッチ」はカイラル剤の添加量によって変化する。ねじれピッチが小さいほど、周囲の液晶分子を回転させる力が強く、リバースツイストドメインを解消する能力が高い。一方、カイラル剤を添加しすぎると、液晶分子の回転量が大きくなりすぎてしまい、正常な方向に回転していた液晶分子の回転に悪影響を及ぼす場合がある。カイラル剤の添加量を上記の範囲に設定すると、液晶分子の回転方向を安定的に制御しつつ、リップルによる表示不良を早期に解消することができる。

本発明においては、前記帯状電極の端部には、前記液晶分子が回転する方向と同方向の回転を液晶分子に付与する電界が発生する傾斜部が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、帯状電極端部におけるリバースツイストの発生を防止することができる。そのため、液晶層に添加するカイラル剤の添加量を小さくすることができ、カイラル剤による表示への悪影響を防止することができる。この場合、前記カイラル剤の添加量は、前記比ｄ／ｐが、０．０５≦ｄ／ｐ≦０．１５の関係を満たすように設定されていることが望ましい。これにより、表示に悪影響を与えることなく、リップルを早期に解消することができる。

本発明の電子機器は、前述した本発明の液晶表示装置を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、表示品質に優れた電子機器を提供することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１実施形態の液晶表示装置を図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いて部材の配置を説明する。本実施形態では、例えば、Ｘ軸方向を走査線の延在方向、Ｙ軸方向をデータ線の延在方向、Ｚ軸方向を観察者による画像表示領域の観察方向とする。各図面においては、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。

本実施形態の液晶表示装置は、液晶に対し略基板面方向の電界を印加して配向を制御することにより画像表示を行う方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶表示装置である。また本実施形態の液晶表示装置は、基板上にカラーフィルタ層を具備したカラー液晶表示装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３種類のサブ画素で１画素分の画像を表示するものとなっている。以下の説明では、画像表示の最小単位となる領域を「サブ画素領域」と呼び、一組（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブ画素によって構成される領域を「画素領域」と呼ぶ。また、複数の画素によって形成される領域を「画像表示領域」と呼ぶ。

図１は、本実施形態の液晶表示装置１００を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域の回路構成図である。液晶装置１００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サブ画素領域には、画素電極９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されている。画素電極９と共通電極１９との間には液晶層５０が介在している。共通電極１９は走査線駆動回路１０２から延びる共通線３ｂと電気的に接続されており、複数のサブ画素において共通の電位に保持されるようになっている。データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースと電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを、データ線６ａを介して各サブ画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜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。

ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されている。走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。画素電極９を介して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と液晶を介して対向する共通電極１９との間で一定期間保持される。

図２は、液晶表示装置１００の任意の１サブ画素の平面図である。液晶表示装置１００のサブ画素領域には、内側に複数のスリットＳｃが形成された概略梯子形状の画素電極９が形成されている。画素電極９の外周を取り囲むようにして、走査線３ａとデータ線６ａとが配置されている。走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍にスイッチング素子であるＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０はデータ線６ａ及び画素電極９と電気的に接続されている。また、画素電極９と平面視でほぼ重なる位置に略矩形状の共通電極１９が形成されている。

画素電極９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。画素電極９のスリットＳｃはデータ線６ａの延在方向に沿って等間隔に配列されており、本実施形態の場合、１つのサブ画素の画素電極９に１４本のスリットＳｃが形成されている。スリットＳｃは、走査線３ａ及びデータ線６ａの双方と交差する方向（図中斜め方向）に延びて形成されており、各スリットＳｃは略同一の幅に形成され、互いに平行に配置されている。そして、画素電極９は、複数のスリットＳｃによって形成された複数本（図示では１６本）の帯状電極９ｃと、これらの帯状電極９ｃの両端部と接続された平面視略矩形枠状の枠体部９ａとを備えている。スリットＳｃが一定の幅を有してＹ軸方向に等間隔で配列されていることから、帯状電極９ｃも一定の幅を有してＹ軸方向に等間隔で配列されている。

共通電極１９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面視矩形状の導電膜である。図示は省略したが、共通電極１９は、走査線３ａと平行に延びる共通線と一体に形成されており、したがって共通電極１９は共通線と電気的に接続されている。なお、共通線と共通電極１９とを別々の導電膜を用いて形成し、これらを電気的に接続してもよい。

ＴＦＴ３０は、走査線３ａ上に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、データ線６ａを分岐して半導体層３５上に延出されたソース電極３１と、半導体層３５上から画素電極９の形成領域に延びる矩形状のドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは、半導体層３５と対向する位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。ドレイン電極３２と画素電極９とは、両者が平面的に重なる位置に形成された画素コンタクトホール４５を介して電気的に接続されている。なお、図示のサブ画素領域において、画素電極９と共通電極１９とが平面視で重なる領域が、当該サブ画素領域の容量として機能する。そのため、別途蓄積容量を設ける必要が無く、高い開口率を得ることができる。

図３は、図２のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向配置された対向基板２０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層５０と、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側（液晶層５０と反対側）に設けられた第１偏光板１４と、対向基板２０の外面側に設けられた第２偏光板２４と、第１偏光板１４の外面側に設けられた照明装置９０と、を備えている。そして、導光板９１と反射板９２とを備えた照明装置９０によって第１偏光板１４の外面側から照明光が照射される構成となっている。

ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａが形成されており、走査線３ａを覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。

ゲート絶縁膜１１上には、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極３２とが設けられている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向しており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。

半導体層３５、ソース電極６ｂ、及びドレイン電極３２を覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されている。第１層間絶縁膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面ベタ状の共通電極１９が形成されている。共通電極１９を覆って、酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９がパターン形成されている。

第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通してドレイン電極３２に達する画素コンタクトホール４５が形成されている。そして、画素コンタクトホール４５内に画素電極９の一部が埋設されて、画素電極９とドレイン電極３２とが電気的に接続されている。画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、共通電極１９と画素電極９とが接触しないようになっている。画素電極９を覆う第２層間絶縁膜１３上の領域には、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。

対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ層２２と、ポリイミド等からなる配向膜２８とが積層されている。カラーフィルタ層２２には、互いに色の異なる着色層が表示用サブ画素の各々に対応するように配置されている。図３は赤色表示用サブ画素の断面図を示しており、カラーフィルタ層２２として、赤色の着色層２２Ｒが配置されている。図示は省略したが、画像表示領域内には、赤色着色層が配置された赤色表示用サブ画素の他、緑色着色層が配置された緑色表示用サブ画素と、青色着色層が配置された青色表示用サブ画素とが設けられている。各色のサブ画素の構成は、着色層の色が異なる点を除いて同じである。

液晶層５０は、誘電率異方性が正の液晶からなる。液晶層５０には、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに生じる液晶分子の回転方向（図２のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の螺旋を有するカイラル剤が添加されている。そして、このカイラル剤によって、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向（図２のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の回転を液晶分子に付与することができるようになっている。液晶層５０内にカイラル剤を添加すると、表示画面を指押し等で加圧したときに、リバースツイストドメインが表示エリア内（サブ画素領域の中央部）に侵入しても、それによる表示の歪み（リップル）を短時間で解消することができる。

カイラル剤の添加量（濃度）は、液晶層５０の層厚をｄ、カイラル剤を添加したときの液晶のねじれピッチ（液晶が基板に平行な面内で３６０°回転するときの液晶層厚方向の長さ）をｐとしたときに、両者の比ｄ／ｐが、０＜ｄ／ｐ＜０．２の関係を満たすように設定されることが望ましい。より好ましくは、比ｄ／ｐが、０．１≦ｄ／ｐ≦０．１５の関係を満たすように設定されているのが良い。カイラル剤の添加量が少なすぎると、リップルを防止する効果が小さくなり、逆に、カイラル剤の添加量が多すぎると、液晶分子の回転量が大きくなりすぎてしまい、正常な方向に回転していた液晶分子の回転に悪影響が及ぶ。カイラル剤の添加量を上記の範囲に設定すると、画素電極９と共通電極９との間に電界が発生していない状態（非選択状態）では、液晶分子の配向方向を、カイラル剤に関係なく、配向膜１８，２８のラビング方向と平行に配置させることができ、画素電極９と共通電極１９との間に電界が発生している状態（選択状態）では、液晶分子の回転方向を、カイラル剤によって一方向（本来回転すべき方向。図２のＸＹ平面内において時計回りの方向）に安定的に発生させることができる。

図４は、液晶表示装置１００を構成する光学素子等の光学軸の配置関係の説明図である。偏光板１４の透過軸１５５はＹ軸と平行である。偏光板２４の透過軸１５３はＸ軸と平行である。配向膜１８，２８は平面視同一方向にラビング処理（配向処理）されており、その方向は、ラビング方向１５１である。ラビング方向（配向方向）１５１はＹ軸に対して角度θ_Ｒ（θ_Ｒは例えば６０°〜９０°）を成す方向である。帯状電極９ｃの延在方向は、Ｘ軸に対して角度θ_Ｅ（θ_Ｅは例えば０°〜３０°）を成す方向である。そのため、帯状電極９ｃと共通電極１９との間に生じる横電界の向き１５８は、Ｙ軸に対して角度θ_Ｅを成す方向である。

上記構成の液晶表示装置１００では、ＴＦＴ３０を介して画素電極９に画像信号（電圧）を供給することで、画素電極９と共通電極１９との間に基板面方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。そして、サブ画素領域毎に透過率を変更させて表示を行う。すなわち、画素電極９に電圧を印加しない状態において、液晶層５０を構成する液晶分子は、ラビング方向と平行な方向（Ｙ軸に対して角度θ_Ｒを成す方向）に水平配向している。そして、画素電極９及び共通電極１９を介して画素電極９を構成する帯状電極９ｃの延在方向に対して直交する方向の電界を液晶層５０に発生させると、液晶分子が基板面内で回転し、電界の方向と平行な方向に配向する。

照明装置９０から照射された光は、偏光板１４を透過することで、偏光板１４の透過軸に沿う直線偏光に変換され、液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオフ状態（非選択状態）であれば、液晶層５０に入射した直線偏光は、入射時と同一の偏光状態で液晶層５０から出射する。この直線偏光は、直線偏光と直交する透過軸を有する偏光板２４に吸収されて、サブ画素領域が暗表示となる。一方、液晶層５０がオン状態（選択状態）であれば、液晶層５０に入射した直線偏光は、液晶層５０により所定の位相差（１／２波長）が付与されて、入射時の偏光方向から９０°回転した直線偏光に変換されて液晶層５０から出射する。この直線偏光は、偏光板２４の透過軸と平行であるため、偏光板２４を透過して表示光として視認され、サブ画素領域が明表示となる。以上により、ノーマリブラックモードを用いた液晶表示装置が提供される。

ここで、画素電極９には、直線状に形成された帯状電極９ｃが設けられている。そのため、帯状電極９ｃと枠体部９ａとの接続部で、液晶分子が本来回転すべき方向と反対方向に回転したリバースツイストドメインが形成される。帯状電極９ｃと共通電極１９との間で発生する電界の方向と、枠体部９ａと共通電極１９との間で発生する電界の方向とが略９０°で交差しているからである。リバースツイストドメインは、表示画面を指押し等によって加圧したときに画素電極中央の表示エリア内に侵入し、リップルと呼ばれる表示不良を発生させる。しかしながら、本実施形態の液晶表示装置１００では、液晶層１００に、本来液晶分子が回転すべき方向（帯状電極９ｃと共通電極１９との間に発生する電界によって回転する方向）と同方向の回転を液晶分子に付与するカイラル剤が添加されているので、仮にリバースツイストドメインが表示エリア内に侵入しても、カイラル剤によってリバースツイストドメインが短時間で解消され、表示に悪影響を与えることがない。

以下、実施例を参照しながら、カイラル剤の効果を説明する。表１は、液晶表示装置１００のパラメータを異ならせた複数（本実施例の場合は１３種類）の実施例を示している。パラメータとしては、帯状電極９ｃの幅Ｌと帯状電極間に配置されたスリットＳｃの幅Ｓとの比Ｌ／Ｓ、液晶層５０の誘電率異方性Δε、ラビング角度θ_Ｒを挙げている。これらの条件が、リバースツイストドメインの発生やリップルの消滅時間に最も影響すると考えられるからである。

表２は、カイラル剤の添加量（ｄ／ｐ）を実施例毎に変えて、表示不良の有無、表示不良が消えるまでの時間を評価した結果を示している。表２において、「○」、「△」、「×」は、以下の評価結果を示している。
「○」：表示不良が発生しても、すぐに消える。
「△」：表示不良は消えるが、時間がかかる。
「×」：表示不良が消えずに長時間残る。

表２に示すように、前記パラメータのうち比Ｌ／Ｓと誘電率異方性Δεはリップルに対して殆ど影響しない。ラビング角度θ_Ｒはリップルに対して影響が大きく、ラビング角度θ_Ｒが小さいほうが良い。ただし、ラビング角度θ_Ｒを小さくすると、透過率は大きく低下する。例えば、実施例１３では、実施例１０に比べて１０％も透過率が低下した。

カイラル剤を添加すると、透過率をあまり損なわずにリップル対策が可能となる。しかし、カイラル剤を添加しすぎると、逆に表示不良が消えずに残る傾向がある。例えば、ｄ／ｐが０．２以上の場合は「×」の結果となっている。これは、液晶分子が回転しすぎることにより、リバースツイストドメインが発生したためと考えられる。したがって、理想的なｄ／ｐの範囲は、０＜ｄ／ｐ＜０．２であり、種々の条件に広く適用可能であるという点では、０．１≦ｄ／ｐ≦０．１５が望ましい。

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置１１０の任意の１サブ画素の平面図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態の液晶表示装置と１１０と第１実施形態の液晶表示装置１００との相違点は、帯状電極９ｃの端部に傾斜部を設けた点である。すなわち、帯状電極９ｃの枠体部９ａと接続される両端部には、帯状電極９ｃの中心を通ってＸ軸に平行な軸から離間する方向に傾斜した傾斜部９ｅ，９ｆが形成されている。本実施形態の場合、傾斜部９ｅ，９ｆは曲線状に形成された曲線部（湾曲部）となっているが、傾斜部９ｅ，９ｆは、直線状に形成された１つ又は複数の直線部、或いは、直線部と曲線部とにより形成されてもよい。帯状電極９ｃにおいて、傾斜部９ｅ，９ｆ以外の部分は、直線状に形成された直線部９ｄとなっている。

直線部９ｄは、Ｘ軸に対して若干傾いて配置されている。傾斜部９ｅは、帯状電極９ｃのデータ線６ａ側の端部に設けられている。傾斜部９ｅは、帯状電極９ｃの中心を通ってＹ軸に平行な線と比較してデータ線６ａに近接するにしたがって走査線３ａに近接するように傾斜（湾曲）している。傾斜部９ｆは、帯状電極９ｃのデータ線６ａとは反対側の端部に設けられている。傾斜部９ｆは、帯状電極９ｃの中心を通ってＹ軸に平行な線と比較してデータ線６ａから離間するにしたがって走査線３ａから離間するように傾斜（湾曲）している。傾斜部９ｅ，９ｆでは、液晶分子が回転する方向と同方向の回転を液晶分子に付与する電界が発生する。そのため、リバースツイストの発生が防止される。

なお、傾斜部９ｅ，９ｆの形状は一例であ、その形状は、目的に応じて種々変更可能である。傾斜部９ｅ，９ｆの形状は、液晶分子を回転する方向と逆（左回り）の電界の発生を抑える形状が望ましく、これにより、リバースツイストの発生が防止できる。

上記構成の液晶表示装置１１０においても、液晶層には、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに生じる液晶分子の回転方向（図２のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の螺旋を有するカイラル剤が添加されている。そして、このカイラル剤によって、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向（図２のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の回転を液晶分子に付与することができるようになっている。液晶層内にカイラル剤を添加すると、表示画面を指押し等で加圧したときに、リバースツイストドメインが表示エリア内（サブ画素領域の中央部）に侵入しても、それによる表示の歪み（リップル）を短時間で解消することができる。カイラル剤の添加量は、第１実施形態の液晶表示装置１００と同じであるが、第１実施形態の場合に比べて、ｄ／ｐの好適範囲を低ｄ／ｐ側に拡げることができ、カイラル剤による表示への影響（透過率の低下等）を、より防止できるようになっている。

表３は、表１に示した実施例１０と、実施例１０の帯状電極の端部に傾斜部を形成した実施例１４との比較結果を示している。実施例１４では、実施例１０に比べて、ｄ／ｐが０．０５のときの表示特性が改善されている。これは、帯状電極９ｃの形状を改良することでリバースツイストドメインの発生自体が抑制され、それに応じてリップルの特性も改善されたためと考えられる。

なお、本実施形態では、帯状電極９ｃの両端部に傾斜部９ｅ，９ｆを形成したが、傾斜部は帯状電極９ｃの一方の端部のみに形成しても良い。また、本実施形態では、ＦＦＳ方式の液晶表示装置を説明したが、ＩＰＳ方式の液晶表示装置に本発明の構成を適用しても良い。この場合も同様の効果が得られる。

［第３の実施の形態］
図６は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置１２０の任意の１サブ画素の平面図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態の液晶表示装置１２０と第１実施形態の液晶表示装置１００との相違点は、画素電極９の形状とラビング方向である。すなわち、液晶表示装置１２０のサブ画素領域には、平面視略梯子状を成すＹ軸方向に長手の画素電極９と、画素電極９と平面的に重なって配置された平面略ベタ状の共通電極１９とが設けられている。画素電極９には、Ｙ軸と略平行に延在する複数のスリットＳｃ（スリット状の開口部）が形成されおり、該スリットＳｃにより、概略Ｙ軸方向に延びる複数本（図示では４本）の帯状電極９ｃと、これら複数本の帯状電極９ｃの両端部と接続された平面視略矩形枠状の枠体部９ａとが形成されている。複数の帯状電極９ｃは、互いに平行に均等な間隔でＸ軸方向に配列している。ラビング方向は、Ｘ軸に対して角度θ_Ｒ（θ_Ｒは例えば６０°〜９０°）を成す方向である。

上記構成の液晶表示装置１２０においても、液晶層には、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに生じる液晶分子の回転方向（図６のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の螺旋を有するカイラル剤が添加されている。そして、このカイラル剤によって、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向（図６のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の回転を液晶分子に付与することができるようになっている。液晶層内にカイラル剤を添加すると、表示画面を指押し等で加圧したときに、リバースツイストドメインが表示エリア内（サブ画素領域の中央部）に侵入しても、それによる表示の歪み（リップル）を短時間で解消することができる。カイラル剤の添加量は、第１実施形態の液晶表示装置１００と同じである。

なお、本実施形態では、帯状電極９ｃを直線状に形成したが、第２実施形態のように、帯状電極９ｃの端部に傾斜部を設けても良い。この場合、液晶層に添加するカイラル剤の添加量を小さくすることができ、カイラル剤による表示への影響を最小限に抑えることができる。

［第４の実施の形態］
図７は、本発明の第４実施形態の液晶表示装置１３０の任意の１サブ画素の平面図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態の液晶装置１３０は、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式の電極構造を備えた液晶表示装置である。すなわち、１つのサブ画素領域内に、複数の帯状電極部９ｃを備えた画素電極（第１電極）９と、複数の帯状電極部１９ｃを備えた共通電極（第２電極）１９とを備えている。画素電極９を構成する帯状電極部９ｃは、データ線６ａ側の端部においてデータ線６ａに沿って延びる基幹部９ａと接続されている。共通電極１９を構成する帯状電極部１９ｃは、画素電極９の基幹部９ａと反対側のサブ画素辺縁にてデータ線６ａに沿って延びる基幹部１９ａと接続されている。共通電極１９は、走査線３ａと反対側のサブ画素辺縁に配置された共通線３ｂと接続されている。

透過表示領域Ｔには、画素電極９のうち幅の広い帯状電極部９ｃと、共通電極１９のうち幅の広い帯状電極１９ｃとが、互いに平行に交互に配列されている。一方、反射表示領域Ｒ（反射層４９の形成領域）には、相対的に幅の狭い帯状電極部９ｄと帯状電極部１９ｄとが、互いに平行に交互に配列されている。

図８は、図７のＢ−Ｂ′線に沿う断面図である。対向基板２０の構成は第１実施形態と同様である。一方、ＴＦＴアレイ基板１０では、基板本体１０Ａ上に、ＴＦＴ３０が形成されており、これらを平面的に覆う層間絶縁膜１２上に、画素電極９と共通電極１９（共通線３ｂ）とが形成されている。画素電極９とＴＦＴ３０とは、層間絶縁膜１２に形成された画素コンタクトホール４５を介して電気的に接続されている。この構成の液晶表示装置１３０では、画素電極９の帯状電極部９ｃと共通電極１９の帯状電極部１９ｃとの間に形成した基板面方向の横電界により液晶を駆動する構成となる。

上記構成の液晶表示装置１３０においても、液晶層には、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに生じる液晶分子の回転方向（図７のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の螺旋を有するカイラル剤が添加されている。そして、このカイラル剤によって、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向（図７のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の回転を液晶分子に付与することができるようになっている。液晶層内にカイラル剤を添加すると、表示画面を指押し等で加圧したときに、リバースツイストドメインが表示エリア内（サブ画素領域の中央部）に侵入しても、それによる表示の歪み（リップル）を短時間で解消することができる。カイラル剤の添加量は、第１実施形態の液晶表示装置１００と同じである。

［第５の実施の形態］
図９は、本発明の第５実施形態の液晶表示装置１４０の任意の１サブ画素の平面図である。本実施形態において第４実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態の液晶表示装置１４０と第４実施形態の液晶表示装置１３０との相違点は、帯状電極９ｃ，１９ｃの端部に傾斜部を設けた点である。すなわち、帯状電極９ｃ，１９ｃの基幹部９ａ，１９ａと接続される側の端部及び基幹部９ａ，１９ａとは反対側の端部には、帯状電極９ｃ，１９ｃの中心を通ってＸ軸に平行な軸から離間する方向に傾斜した傾斜部９ｅ，９ｆ，１９ｅ，１９ｆが形成されている。本実施形態の場合、傾斜部９ｅ，９ｆ，１９ｅ，１９ｆは曲線状に形成された曲線部（湾曲部）となっているが、傾斜部９ｅ，９ｆ，１９ｅ，１９ｆは、直線状に形成された１つ又は複数の直線部、或いは、直線部と曲線部とにより形成されてもよい。帯状電極９ｃ，１９ｃにおいて、傾斜部以外の部分は、直線状に形成された直線部９ｄ，１９ｄとなっている。

直線部９ｄ，１９ｄは、Ｘ軸に対して若干傾いて配置されている。傾斜部９ｅ，１９ｅは、帯状電極９ｃ，１９ｃのデータ線６ａ側の端部に設けられている。傾斜部９ｅ，１９ｅは、帯状電極９ｃ，１９ｃの中心を通ってＹ軸に平行な線と比較してデータ線６ａに近接するにしたがって走査線３ａに近接するように傾斜（湾曲）している。傾斜部９ｆ，１９ｆは、帯状電極９ｃ，１９ｃのデータ線６ａとは反対側の端部に設けられている。傾斜部９ｆ，１９ｆは、帯状電極９ｃの中心を通ってＹ軸に平行な線と比較してデータ線６ａから離間するにしたがって走査線３ａから離間するように傾斜（湾曲）している。傾斜部９ｅ，９ｆ，１９ｅ，１９ｆでは、液晶分子が回転する方向と同方向の回転を液晶分子に付与する電界が発生する。そのため、リバースツイストの発生が防止される。

上記構成の液晶表示装置１４０においても、液晶層には、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに生じる液晶分子の回転方向（図９のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の螺旋を有するカイラル剤が添加されている。そして、このカイラル剤によって、画素電極９と共通電極１９との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向（図９のＸＹ平面内において時計回りの方向）と同方向の回転を液晶分子に付与することができるようになっている。液晶層内にカイラル剤を添加すると、表示画面を指押し等で加圧したときに、リバースツイストドメインが表示エリア内（サブ画素領域の中央部）に侵入しても、それによる表示の歪み（リップル）を短時間で解消することができる。カイラル剤の添加量は、第４実施形態の液晶表示装置１３０と同じであるが、第４実施形態の場合に比べて、ｄ／ｐの好適範囲を低ｄ／ｐ側に拡げることができ、カイラル剤による表示への影響（透過率の低下等）を、より防止できるようになっている。

［電子機器］
図１０は、本発明の電子機器の一例である携帯電話１３００の斜視図である。携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。携帯電話１３００は、前述した実施形態の液晶表示装置を備えているので、表示品質に優れた電子機器を提供することができる。

なお、上記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、表示品質に優れた電子機器が提供できる。

第１実施形態の液晶表示装置の等価回路図である。 同液晶表示装置の１サブ画素の平面図である。 図２のＡ−Ａ′断面図である。 液晶表示装置の光学軸の配置関係の説明図である。 第２実施形態の液晶表示装置の１サブ画素の平面図である。 第３実施形態の液晶表示装置の１サブ画素の平面図である。 第４実施形態の液晶表示装置の１サブ画素の平面図である。 図７のＢ−Ｂ′断面図である。 第５実施形態の液晶表示装置の１サブ画素の平面図である。 電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。

符号の説明

９…画素電極（第１電極）、９ｃ…帯状電極、９ｅ，９ｆ…傾斜部、１０…ＴＦＴアレイ基板、１９…共通電極（第２電極）、１９ｃ…帯状電極、１９ｅ，１９ｆ…傾斜部、２０…対向基板、５０…液晶層、５０ａ…液晶分子、１００，１１０，１２０，１３０，１４０…液晶表示装置、１３００…携帯電話（電子機器）

Claims (4)

1. 一対の基板と、
   前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
   前記一対の基板のうちの一方の基板の液晶層側に設けられた第１電極及び第２電極と、
   前記一対の基板の前記液晶層と接する面にそれぞれ設けられた配向膜と、を備え、
   前記一対の基板の各々に設けられた前記配向膜の配向方向は互いに平行であり、
   前記第１電極には、前記配向膜の配向方向と斜めに交差する方向に延在する複数の帯状電極が設けられ、
   前記液晶層には、前記帯状電極と前記第２電極との間に電界を発生させたときに液晶分子が回転する方向と同方向の回転を液晶分子に付与するカイラル剤が添加されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記配向膜の配向方向と前記帯状電極の延在方向との成す角度は０°〜３０°であり、
   前記カイラル剤の添加量は、前記液晶層の層厚をｄ、前記カイラル剤を添加したときの液晶のねじれピッチをｐとしたときに、両者の比ｄ／ｐが、０＜ｄ／ｐ＜０．２の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記帯状電極の端部には、前記液晶分子が回転する方向と同方向の回転を液晶分子に付与する電界が発生する傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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