JP4952544B2 - 液晶表示装置、及び電子機器 - Google Patents
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Description
また、透明電極に設けられたスリットの界面においても、スリット界面の等電位線が密になるフリンジ効果が生じてしまい、特に駆動のOFF電位が0V以上の場合、弱い電界によって液晶分子がわずかに傾いてしまい、コントラストの低下を引き起こしてしまうという問題がある。
本発明の液晶表示装置は、互いに対向して配置された一対の基板間に垂直配向モードの液晶からなる液晶層を備え、複数のドット領域を有する液晶表示装置であって、前記一対の基板のうち一方の基板には、前記複数のドット領域の各々の周縁を取り囲む遮光膜が設けられ、前記一方の基板には、前記液晶層の配向を規制するための配向規制手段が、前記複数のドット領域の各々を横断して延在形成されており、前記遮光膜は、前記複数のドット領域の各々の周縁から、各々の前記複数のドット領域内の前記配向規制手段まで重なるように形成され、前記一つのドット領域内における前記遮光膜の幅は、前記配向規制手段の幅よりも広いことを特徴としている。
また、上記において、前記配向制御手段は、前記複数のドット領域の各々を取り囲む部分の前記遮光膜に対して斜めに延在形成されていることを特徴とする。
ここで、配向規制手段の具体的な構造としては、スリット部、又は突起部、或いはその両方からなることが好ましい。
そこで、本発明の液晶表示装置においては、液晶層の挟持面に配向規制手段を形成したため、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れが生じ難く、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、更には広視野角化を実現できる。
そして、特に配向規制手段の中でも突起部に対応した位置に遮光膜を形成することが好ましい。突起部の近傍は、スリット部の近傍よりも液晶分子の傾きが大きく、複屈折が大きく作用してしまうため、光の漏れも多くなる。従って、突起部に対応する位置に遮光膜を形成するだけであっても、光の漏れの効率的に抑制できる。
このようにすれば、前記液晶表示装置と同様の効果が得られると共に、一対の基板のそれぞれに遮光膜を設けた構成に比べ、低コストな液晶表示装置を提供できる。
このようにすれば、前記液晶表示装置と同様の効果が得られると共に、遮光膜と配向規制手段の位置を高精度に対応させることができる。
同一基板上に遮光膜と配向規制手段を形成する場合においては、両者の位置が対応するように、フォトリソグラフィ技術等によって高精度に形成される。これに対して、一対の基板に遮光膜と配向規制手段をそれぞれ形成する場合においては、シール材を一方の基板に形成した後に、当該シール材を介して一対の基板を互いに貼り合わせる必要がある。ここで、遮光膜と配向規制手段の位置を高精度に合わせる必要があり、位置合わせが困難である。
従って、同一基板上に遮光膜と配向規制手段を形成することにより、基板の貼り合わせの誤差を無視できると共に、遮光膜と配向規制手段の位置を高精度に対応させることができる。
ここで、電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示することができる。
従って、本発明によれば、先に記載の液晶表示装置を用いた表示部を備えているので、視野角が広く、表示特性が優れた表示部を備えた電子機器を提供することが可能となる。
以下、本発明に係る第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、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。
図1は、本実施形態の液晶表示装置100についての等価回路を示している。この液晶表示装置100は、走査信号駆動回路110及びデータ信号駆動回路120を含んでいる。液晶表示装置100には、信号線、即ち、複数の走査線13と、該走査線13と交差する複数のデータ線9とが設けられ、走査線13は走査信号駆動回路110により、データ線9はデータ信号駆動回路120により駆動される。そして、各画素領域150において、走査線13とデータ線9との間にTFD素子40と液晶表示要素160(液晶層)とが直列に接続されている。なお、図1では、TFD素子40が走査線13側に接続され、液晶表示要素160がデータ線9側に接続されているが、これとは逆にTFD素子40をデータ線9側に、液晶表示要素160を走査線13側に設ける構成としてもよい。
図3(a)は、液晶表示装置100の画素構成、特に画素電極31の平面構成を示す模式図、図3(b)は、図3(a)のA−A’断面を示す模式図である。
なお、図3(b)は、着色層22の代表として赤色着色層22Rの断面を示す図であり、他の着色層22B、22Gの断面構造は、着色層の色が異なる以外は、同様の構成を有している。
なお、図3(a)には、隣接した3つのドット領域が示されているが、各ドット領域には、上記TFD素子40がそれぞれ設けられており、ドット領域毎に液晶表示要素160に電圧を印加できるようになっている。
下基板10は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体10Aを主体として、各種層膜が積層形成された構成を有している。
当該基板本体10Aにおける上基板25と対向する側の面には、カラーフィルタ22(図3(b)では赤色着色層22R)が設けられている。
また、基板本体10Aの同一表面上には、カラーフィルタ22に隣接して、所定の平面パターンからなるブラックマトリクス(遮光膜)BMが形成されている。なお、ブラックマトリクスBMは、図3(a)に示すように、着色層22Rの周縁を囲うように設けられ、当該ブラックマトリクスBMにより各ドット領域D1、D2、D3の境界が形成されている。
また、カラーフィルタ22及びブラックマトリクスBMの上方には、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide、以下、ITOと略記する)等の透明導電膜からなるマトリクス状の画素電極31が設けられていると共に、当該画素電極31には配向規制手段としてのスリット部29が設けられている。なお、画素電極31は、図2に示したように、TFD素子40を介して走査線13に接続されており、走査線13に供給された電圧に応じて液晶層50に電圧を印加するようになっている。また、画素電極31の最上面とスリット部29が設けられた段差部分を覆うように配向膜(不図示)が設けられている。
図3(b)に示すように、ブラックマトリクスBMは、上基板25から液晶層50に向けて突出した突起部28の位置に対応(図中符号X)して設けられていると共に、画素電極31に設けられたスリット部29に対応する位置に設けられている。即ち、図3(a)に示すように平面視すると、突起部28とスリット部29の位置がブラックマトリクスBMの位置と一致して重なっている。また、ブラックマトリクスBMは、アルミニウム、銀等の光反射性が高い金属材料から構成されており、単に光を遮光する機能だけでなく、バックライト15から入射した光を下基板10側に反射させて出射するようになっている。また、ブラックマトリクスBMの幅は、突起部28、スリット部29の幅よりも大きいか、又は同じであることが好ましい。
そこで、液晶表示装置100においては、液晶層の挟持面に突起部28、スリット部29を形成したため、液晶分子の倒れる方向を規制ないし制御することが可能となり、配向の乱れが生じ難く、残像やしみ状のむら等の表示不良が抑えられ、更には広視野角化を実現できる。
また、ブラックマトリクスBMの幅は、突起部28及びスリット部29の幅よりも大きくすることで、光の漏れを更に抑制することができるので、コントラストを高める効果を更に促進させることができる。
これは、配向規制手段の中でも、特に突起部29の近傍は、スリット部29の近傍よりも液晶分子の傾きが大きく、複屈折が大きく作用してしまうため、光の漏れも多くなるという特性がある。従って、突起部28のみに対応する位置にブラックマトリクスBMを形成するだけでも、上記に記載した効果を所望に得ることができる。
次に、本発明に係る第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図において、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。また、上記の第1実施形態と同一構成には同一符号を付して、説明を簡略化する。
図4(b)に示すように、下基板10には、カラーフィルタ22と、ブラックマトリクスBMと、画素電極31と、スリット部29と、偏光板19が設けられており、更に、第1実施形態と異なる構成としてブラックマトリクスBMがスリット部29のみに対応して形成されている。
上基板25には、共通電極9、突起部28と、偏光板17が設けられており、更に、第1実施形態と異なる構成としてブラックマトリクスBM’が突起部28のみに対応して基板本体25A上に形成され、当該ブラックマトリクスBM’を覆うように樹脂膜26が形成されている。そして、樹脂膜26は例えばアクリル樹脂等の有機膜からなり、共通電極9と基板本体25Aとの間に設けられている。
ここで、ブラックマトリクスBM’と突起部28は、高精度に位置決めされた状態で設けられており、フォトリソグラフィ技術等の公知のパターニング方法により形成されている。
また、ブラックマトリクスBM’は、樹脂材料等から構成されており、光反射性を備えていない材料によって形成されている。このように構成することによって、基板25側から入射する外光の反射を防ぐことができるので、より表示品位を高めた表示が可能となる。
また、本実施形態においては、ブラックマトリクスBM’と突起部28が、同一基板(上基板25)上に形成されているので、シール材を介して上基板25と下基板10を貼り合せる工程を高精度に行う必要がないという効果が得られる。
従って、本実施形態のように、同一基板上にブラックマトリクスBMと突起部28を形成することにより、上下基板10、25の貼り合わせの誤差を無視でき、ブラックマトリクスBM’と突起部28の位置を高精度に対応させることができる。
次に、本発明の上記実施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5は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図5において、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は上記液晶表示装置を用いた表示部を示している。このような携帯電話等の電子機器の表示部に、上記実施形態の液晶表示装置を用いた場合、コントラストが高くて広視野角が達成され、表示特性が優れる液晶表示部を備えた電子機器を実現することができる。
Claims (4)
- 互いに対向して配置された一対の基板間に垂直配向モードの液晶からなる液晶層を備え、複数のドット領域を有する液晶表示装置であって、
前記一対の基板のうち一方の基板には、前記複数のドット領域の各々の周縁を取り囲む遮光膜が設けられ、
前記一方の基板には、前記液晶層の配向を規制するための配向規制手段が、前記複数のドット領域の各々を横断して延在形成されており、
前記遮光膜は、前記複数のドット領域の各々の周縁から、各々の前記複数のドット領域内の前記配向規制手段まで重なるように形成され、前記一つのドット領域内における前記遮光膜の幅は、前記配向規制手段の幅よりも広いことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記配向制御手段は、前記複数のドット領域の各々を取り囲む部分の前記遮光膜に対して斜めに延在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。
- 前記配向規制手段は、電極のスリット部、又は突起部、或いはその両方からなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
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