JP3915792B2 - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents
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この構成によれば、液晶分子は個々のサブピクセル中で各方向に対して均等に配向分割される。つまり、放射状に液晶分子が配向制御されるので、コントラストが良好となる視野角を等方的に広げることができる。
さらに、前記一方の基板および前記他方の基板に対して円偏光を入射させるための円偏光入射手段を備えることによって、反射表示、透過表示ともに良好な表示を行うことができる。
この構成によれば、使用環境によらずに明るく、コントラストが高く、広視野角の液晶表示部を備えた電子機器を提供することができる。
以下、本発明の第1の実施の形態を図1〜図7を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置の例である。
図2に示すように、TFTアレイ基板上に、データ線6aと走査線3aとの交差部に対応してTFT30と画素電極9が複数形成され、画素電極9がマトリクス状に設けられている。ここで、画素電極9は複数の島状のサブピクセル(5a、5b、5c)で構成され、各サブピクセルは電気的に接続されている。つまり、サブピクセル5aとサブピクセル5b、及びサブピクセル5bとサブピクセル5cがそれぞれ接続部8を介して電気的に接続され、これらが連なる長手方向を形成している。ここで、サブピクセル5aとサブピクセル5cは透明電極で形成されており、透過表示領域Tとされている。そして、サブピクセル5aとサブピクセル5cの間に位置するサブピクセル5bは反射性を有する金属(例えば、アルミニウムや銀、又はこれらを主成分とする金属膜)によって形成された反射電極とされている。そして、この反射性を有するサブピクセル5bの下層において容量線3bが画素電極の長手方向と交差する方向に略直線状に延在して設けられている。本実施の形態において、各画素電極9および各画素電極9を囲むように配設されたデータ線6a、走査線3a、容量線3b等が形成された領域の内側が一つのドット領域であり、マトリクス状に配置された各ドット領域毎に表示が可能な構造になっている。
また、各サブピクセルを接続する接続部8が存在する箇所は、各サブピクセルに分割するために切り欠いた形状(切り欠き部K)とされることから、この切り欠き部Kは後述する垂直配向(VA)モードにおける液晶分子50’の配向を制御するスリットとしての作用を有しているものである。
ここで更に、絶縁膜21の液晶層50側に突出する部分(実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分)には、上述したTFT30(ドレイン30D)から導出して配線形成された配線部34に到達する深さのコンタクトホール7が形成されている。従って、このコンタクトホール7と配線部34は、後述するアルミニウム(反射性を有する金属材料)からなるサブピクセル5bの形成により、画素電極9とTFT30とを電気的に接続しているものである。つまり、TFT30と画素電極9との電気的な接続は、TFT30(ドレイン30D)から導出された配線部34とコンタクトホール7によって、透過表示領域Tを二分している反射表示領域Rのサブピクセル5bにおいてなされている構造である。
図5(a)はスリット14による配向制御の作用を現したものであり、電界作用が働いた状態(即ち、電極に電圧が印加された状態)の液晶分子50’の様子を模式的に示したものである。負の誘電異方性を有する液晶層の液晶分子50’は電圧無印加時の初期配向状態においては、ほぼ基板に垂直な方向に液晶分子50’の長軸を整列された配向を示し、液晶層を挟んだ状態で画素電極9と共通電極11との間で電界作用が働くと、即ち、画素電極9と共通電極11との間に電位差が生じると、液晶分子50’は電界が作用する方向に対して交差する方向に長軸が倒れようとする。スリット14を形成した際の電界が作用する方向は、スリット14を跨いだ方向の横方向の電界成分が作用することから、印加された電圧による電界強度に応じてスリット14中心部から外側に向けて徐々に液晶分子50’が傾倒する配向状態となる。
次ぎに、図5(b)は誘電体からなる突起13による配向制御の作用を現したものであり、電界作用が働いた状態(即ち、電極に電圧が印加された状態)の液晶分子50’の様子を模式的に示したものである。負の誘電異方性を有する液晶層の液晶分子50’は電圧無印加時の初期配向状態においては、ほぼ基板に垂直な方向に液晶分子50’の長軸を整列された配向を示し、液晶層を挟んだ状態で画素電極9と共通電極11との間で電界作用が働くと、即ち、画素電極9と共通電極11との間に電位差が生じると、液晶分子50’は電界が作用する方向に対して交差する方向に長軸が倒れようとする。ここで液晶層側の突起14の表面は傾斜しているので、液晶分子50’にはプレチルトが付与されることになる。つまり、半球状に設けられた突起14の場合、突起14中心部から外方に向けて傾斜する表面であるので、液晶分子50’は突起13中心部から外側に向けて放射状(軸対称)に徐々に液晶分子50’が傾倒する配向状態となる。即ち、突起13の傾斜表面によって電圧印加時の液晶分子50’の傾倒方向を規定している。
以下、本発明の第1の実施の形態を図9及び図10を参照して説明する。
本実施の形態の液晶表示装置は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置の例である。
図9に示すように、TFTアレイ基板上に、データ線6aと走査線3aとの交差部に対応してTFT30と画素電極9が複数形成され、画素電極9がマトリクス状に設けられている。ここで、画素電極9は複数の島状のサブピクセル(5a、5b、5c)で構成され、各サブピクセルは電気的に接続されている。つまり、サブピクセル5aとサブピクセル5b、及びサブピクセル5bとサブピクセル5cがそれぞれ接続部8を介して電気的に接続され、これらが連なる長手方向を形成している。ここで、サブピクセル5aとサブピクセル5cは透明電極で形成されており、透過表示領域Tとされている。そして、サブピクセル5aとサブピクセル5cの間に位置するサブピクセル5bは反射性を有する金属(例えば、アルミニウムや銀、又はこれらを主成分とする金属膜)によって形成された反射電極とされている。そして、この反射性を有するサブピクセル5bの下層において容量線3bが画素電極の長手方向と交差する方向に略直線状に延在して設けられている。本実施の形態において、各画素電極9および各画素電極9を囲むように配設されたデータ線6a、走査線3a、容量線3b等が形成された領域の内側が一つのドット領域であり、マトリクス状に配置された各ドット領域毎に表示が可能な構造になっている。
また、各サブピクセルを接続する接続部8が存在する箇所は、各サブピクセルに分割するために切り欠いた形状(切り欠き部K)とされることから、この切り欠き部Kは後述する垂直配向(VA)モードにおける液晶分子50’の配向を制御するスリットとしての作用を有しているものである。
ここで更に、絶縁膜21の液晶層50側に突出する部分(実質的に液晶層の層厚を異ならせている部分)の傾斜面を備えた傾斜領域(段差部若しくは傾斜部)Sには、上述したTFT30(ドレイン30D)から導出して配線形成された配線部34に到達する深さのコンタクトホール7が形成されている。従って、このコンタクトホール7と配線部34は、各サブピクセルを電気的に接続する接続部8の形成により、画素電極9とTFT30とを電気的に接続しているものである。つまり、TFT30と画素電極9との電気的な接続は、TFT30(ドレイン30D)から導出された配線部34とコンタクトホール7によって、透過表示領域Tを二分している反射表示領域Rのサブピクセル5bの両端に位置する接続部8においてなされている構造である。
次に、本発明の上記実施の形態の液晶表示装置を備えた電子機器の具体例について説明する。
図11は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図11において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。
10 TFTアレイ基板
21 絶縁膜
S 傾斜面
25 対向基板
11 共通電極
50 液晶層
R 反射表示領域
T 透過表示領域
Claims (7)
- 一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記一対の基板の一方の基板の対向面側に形成された電極と他方の基板の対向面側に形成された画素電極との重なる領域に対応したドット領域を複数備え、前記ドット領域内には透過表示を行う透過表示領域と反射表示を行う反射表示領域とが個別に設けられているとともに、前記透過表示領域における前記液晶層の層厚が前記反射表示領域における前記液晶層の層厚より厚く設定された液晶表示装置であって、
前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、各画素電極に対応してスイッチング素子が備えられ、前記画素電極と前記スイッチング素子との電気的な接続は、前記段差部若しくは傾斜部に設けられたコンタクトホールを介して接続されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 1つの前記ドット領域内における前記画素電極は、当該画素電極の長手方向に少なくとも3つ以上の領域に分割して配置されたサブピクセルを有して構成されてなり、各サブピクセルは前記透過表示領域と前記反射表示領域にそれぞれ割り当てられて配置されているとともに、前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルと前記反射表示領域に対応した前記サブピクセルと前記透過表示領域に対応した前記サブピクセルとがこの順で1つの前記ドット領域内において前記画素電極の長手方向に配置されており、
前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極を開口したスリットが形成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。 - 前記一方の基板の対向面側に形成された前記電極には、前記各サブピクセルに対応して前記電極上に誘電体からなる突起が形成さ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。
- 前記突起又は前記スリットは前記サブピクセルの略中央部に平面的に配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の液晶表示装置。
- 前記一方の基板の前記液晶層側の表面には、前記液晶層の層厚が異なる前記反射表示領域と前記透過表示領域との間に段差部若しくは傾斜部が存在し、1つの前記ドット領域内における前記画素電極の各サブピクセルの電気的な接続は、前記段差部若しくは傾斜部上に形成された配線によって接続されていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 前記1つのドット領域内における前記サブピクセルの形状が正多角形もしくは円形であることを特徴とする請求項2ないし5のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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