JP4371090B2 - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
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Description
しかしながら、この構成では、配向膜の液溜まりを十分に平均化することができずに、配向膜の液溜まりが透過表示領域に残る可能性がある。その結果、表示品質の低下を抑制することが困難である。
また、表示品質に優れた電子機器の提供を目的とする。
また、前記樹脂層によって形成された凹部によって、前記配向膜の表面に凹部が形成され、当該配向膜の凹部が形成された領域における前記液晶層の厚さが、前記透過表示領域の平坦部よりも大きく形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、透過表示領域に塗布された配向膜の材料液を凹部に逃がすことが可能になる。したがって、配向膜の液溜まりを抑制することができる。
この構成によれば、浅い凹部が形成されるので、凹部の内側面が緩斜面となり、凹部の形成領域に配置された液晶分子の傾斜角度が小さくなる。これにより、黒表示における光漏れを抑制することができる。
この構成によれば、深い凹部が形成されるので、凹部内に配向膜の材料液を十分に取り込むことが可能になる。したがって、配向膜の液溜まりを抑制することができる。
また、前記樹脂層と前記配向膜との間に設けられた前記液晶層に電圧を印加する電極を有することが望ましい。
また、前記液晶層厚調整層が形成された一方の基板には、カラーフィルタ層と、前記液晶層に電圧を印加する電極と、前記カラーフィルタ層と前記電極との間に設けられた樹脂層と、前記配向膜とが形成され、前記機能層は前記カラーフィルタ層であることが望ましい。
また前記凹部は、前記樹脂層と前記カラーフィルタ層とによって形成されることが望ましい。
カラーフィルタ層の剥離防止や基板の平坦化等を目的として、カラーフィルタ層の表面に樹脂層が形成されている。そこで、既存の液晶層厚調整層、樹脂層またはカラーフィルタ層を利用して凹部を形成することにより、製造コストを低減することができる。
また前記凹部は、線状に連続形成された溝部であってもよい。
特に前記凹部は、隣接する前記サブ画素領域の境界部に沿って、線状に連続形成された溝部であることが望ましい。
この構成によれば、凹部の形成領域における液晶分子の配向乱れの影響が、サブ画素領域の中央に及ぶのを抑制することができる。これにより、黒表示における光漏れを抑制することができる。
この構成によっても、配向膜の液溜まりを抑制することができる。
特に前記液晶層は負の誘電率異方性を有した液晶分子を有して構成され、前記一対の基板の前記液晶層側の面側には、前記液晶層に電圧を印加する一対の電極を備え、前記一対の電極のうち一方の電極は、複数の島状部と、該複数の島状部を互いに電気的に接続する連結部とで構成され、前記一対の電極のうち他方の電極には、前記島状部の中央に相当する位置に配向制御手段が形成され、前記凹部は、前記島状部の周囲に相当する位置に、格子状に連続形成された溝部であることが望ましい。
この構成によれば、選択電圧印加による凹部の形成領域における液晶分子の傾倒方向が、配向制御手段による液晶分子の傾倒方向と同じになる。すなわち、配向制御手段による液晶分子の配向制御を、凹部によって補強することが可能になる。これにより、視角が広く動特性に優れた液晶装置を提供することができる。
この構成によれば、凹部の形成領域における液晶分子の配向乱れにより、光漏れが発生するのを防止することができる。
上述した液晶装置は、配向膜の液溜まりの抑制と表示品質の確保とを両立することができるので、表示品質に優れた電子機器を提供することができる。
最初に、本発明の第1実施形態に係る液晶装置につき、図1ないし図5を用いて説明する。第1実施形態に係る液晶装置は、スイッチング素子として薄膜ダイオード(Thin Film Diode;以下「TFD」という。)素子を採用したアクティブマトリクス型の液晶装置である。また第1実施形態に係る液晶装置は、誘電率異方性が正のポジ型液晶を採用した、半透過反射型の液晶装置である。
図1は、TFD素子を用いた液晶装置の等価回路図である。この液晶装置100には、走査信号駆動回路104により駆動される複数の走査線8と、データ信号駆動回路101により駆動される複数のデータ線9とが格子状に配置され、両者の交点付近には画像表示単位であるサブ画素領域30が配置されている。マトリクス状に配置された複数のサブ画素領域30には、TFD素子13および液晶表示要素(液晶層)50が配置されている。これらの各TFD素子13および各液晶層50は、各走査線8と各データ線9との間に直列接続されている。
図2は、TFD素子を用いた液晶装置の表示領域の部分斜視図である。本実施形態の液晶装置100は、観察者側に配置されたTFDアレイ基板(以下「素子基板」という。)10と、光源側に配置された対向基板20と、一対の基板10,20の間に挟持された図示略の液晶層とを主体として構成されている。なお観察者側に対向基板20を配置し、光源側に素子基板10を配置してもよい。
図3は、図4のA−A線に沿うサブ画素領域の側面断面図である。
図3に示すように、素子基板10における基板本体11の内側には、上述したTFD素子や走査線等を含む素子形成層12が配置されている。その素子形成層12の内側には、上述した画素電極15が形成されている。その画素電極15を覆うように、ポリイミド等からなる配向膜19が形成されている。
さらに、対向基板20の外側には、光源、リフレクタ、導光板などを有するバックライト(照明手段)60が設置されている。
図4は、対向基板の平面図である。なお図4には、素子基板に形成された画素電極15やTFD素子13、走査線8等を一点鎖線で示している。
図4に示すように、画像表示単位となる複数のサブ画素領域30がストライプ配列されている。すなわち、各サブ画素領域30は長方形状とされ、その短手方向(X方向)および長手方向(Y方向)に沿ってマトリクス状に並列配置されている。そのサブ画素領域30に対応して、各カラーフィルタ22R,22G,22Bが形成されている。具体的には、同じ色光を透過するカラーフィルタがY方向に沿って並列配置され、異なる色光を透過するカラーフィルタがX方向に沿って順に並列配置されている。
また下地凹部および溝部70の断面は、図5では三角形状とされているが、これ以外の矩形状や半円形状等であってもよい。
次に、本発明の第2実施形態に係る液晶装置につき、図6ないし図10を用いて説明する。第2実施形態の液晶装置は、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」という。)素子を採用したアクティブマトリクス型の液晶装置である。また第2実施形態の液晶装置は、誘電率異方性が負のネガ型液晶を採用した、半透過反射型の液晶装置である。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態の液晶装置100では、TFTアレイ基板(以下「素子基板」という。)10と対向基板20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。シール材52の外側の周辺回路領域には、データ信号駆動回路101および外部回路実装端子102が素子基板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辺に沿って走査信号駆動回路104が形成されている。また、対向基板20の角部においては、素子基板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。
図7は、TFT素子を用いた液晶装置の等価回路図である。液晶装置の画像表示領域には、データ線6aおよびゲート線3aが格子状に配置され、両者の交点付近に画像表示単位であるサブ画素領域30が配置されている。マトリクス状に配置された複数のサブ画素領域30には、それぞれ画素電極15が形成されている。その画素電極15の側方には、当該画素電極15への通電制御を行うためのスイッチング素子であるTFT素子13が形成されている。このTFT素子13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。
図8は、図9のE−E線に沿うサブ画素領域の側面断面図である。図8に示すように、本実施形態の液晶装置100は、光源側に配置された素子基板10と、観察者側に配置された対向基板20と、一対の基板10,20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。なお観察者側に素子基板10を配置し、光源側に対向基板20を配置してもよい。
さらに、対向基板20の外面側にあたる液晶セルの外側には、光源、リフレクタ、導光板などを有するバックライト(照明手段)60が設置されている。
図9に示すように、第2実施形態においても、透過表示領域TおよびそのX方向に隣接する領域(第2領域)に、透過表示領域Tの平坦部より低い溝部(凹部)70が形成されている。この溝部70は、画素電極15を構成する複数のサブドット17の周囲に相当する位置に、格子状に形成されている。なおY方向に隣接するサブドット17の間に、X方向に延びる線状の溝部70を形成してもよい。
また下地凹部および溝部70の断面は、図10では三角形状とされているが、これ以外の矩形状や半円形状等であってもよい。
図11は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。図11に示す携帯電話1300は、本発明の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。本発明の液晶装置は、配向膜の液溜まりの抑制と表示品質の確保とを両立することができるので、表示品質に優れた携帯電話1300を提供することができる。
Claims (13)
- 互いに対向配置され液晶層を挟持する一対の基板と、画像表示単位となるサブ画素領域内に設けられた透過表示領域および反射表示領域と、前記反射表示領域における前記液晶層の厚さを前記透過表示領域における前記液晶層の厚さよりも小さくする液晶層厚調整層と、前記液晶層厚調整層の前記液晶層側に形成された配向膜と、前記配向膜の下層側に配置された樹脂層と、前記樹脂層の下層側に配置されたカラーフィルタ層と、を有する液晶装置であって、
前記樹脂層によって、前記透過表示領域の平坦部よりも低い凹部が形成されていることを特徴とする液晶装置。 - 前記樹脂層によって形成された凹部によって、前記配向膜の表面に凹部が形成され、当該配向膜の凹部が形成された領域における前記液晶層の厚さが、前記透過表示領域の平坦部よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記樹脂層の層厚を選択的に薄くして形成された溝であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記樹脂層の非形成部によって形成された溝であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記配向膜の下層に設けられた電極の表面にも反映されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、少なくとも隣接する2つの前記サブ画素領域の間隙であって両サブ画素領域の前記透過表示領域の間に対応する領域に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちいずれか1項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、線状に連続形成された溝部であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、隣接する前記サブ画素領域の境界部に沿って、線状に連続形成された溝部であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちいずれか1項に記載の液晶装置。
- 前記液晶層は負の誘電率異方性を有した液晶分子を有して構成され、
前記一対の基板の前記液晶層側の面側には、前記液晶層に電圧を印加する電極を備え、
前記電極は、第1方向に配列された複数の島状部と、該複数の島状部を互いに電気的に接続する連結部とを備え、
前記凹部は、前記複数の島状部の間において、前記第1方向と交差する第2方向に沿って、線状に形成された溝部を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記凹部は、格子状に連続形成された溝部であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 前記液晶層は負の誘電率異方性を有した液晶分子を有して構成され、
前記一対の基板の前記液晶層側の面側には、前記液晶層に電圧を印加する一対の電極を備え、
前記一対の電極のうち一方の電極は、複数の島状部と、該複数の島状部を互いに電気的に接続する連結部とで構成され、
前記一対の電極のうち他方の電極には、前記島状部の中央に相当する位置に配向制御手段が形成され、
前記凹部は、前記島状部の周囲に相当する位置に、格子状に連続形成された溝部であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記凹部の形成領域と平面視において重なるように、遮光層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の液晶装置。
- 請求項1乃至請求項12のいずれか1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。
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