JP5168760B2 - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
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Description
この時、蒸着材料やその形状、液晶材料が異なる事で、前記蒸着膜に対して液晶分子が、垂直配向することが知られている。(非特許文献1参照。)
上記性質を利用し、斜方蒸着膜を利用して、非選択電圧印加時には、液晶が垂直配向し、選択電圧印加時には、液晶をチルトを有した方向に水平配向させる液晶モードが開示されている。(特許文献1、2参照。)
しかしながら、これらの技術は、いずれも直視型液晶パネル用途として、開発されているものであり、画素ピッチについては、アモルファスシリコンもしくは低温ポリシリコンを前提としており、画素ピッチは、ほとんどの場合、30μm以上で想定されている。
また、等方相蒸着又は等方相スパッタリングにおいて、柱状構造を形成しない場合も配向膜として利用できる場合があり、これらも無機配向膜に含められる。このとき、蒸着材料、その材料の形状、液晶材料の種類により、蒸着膜に対して液晶分子が、水平配向又は垂直配向することが知られている。
また、本発明は、超高精細な表示構造を有しながら、応答速度及び表示画像品質を向上させることができる液晶装置および電子機器の提供を目的とする。
これにより、切り欠き部およびコンタクトホールが存在する事によって発生する画素電極内の電界強度分布により、所望の同一方向に、液晶分子が配向するような電気力線を発生することとなる。
したがって、本発明によれば、超高精細な液晶装置としながら、画素内の液晶分子の配向制御能を高め、ディスクリネ―ションを発生することなく配向制御を行うことができ、応答速度及び表示画像品質を向上させることができる。
本発明の液晶装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、画素電極と、該画素電極に対応して設けられたスイッチング素子とを備えた複数のドット領域がマトリクス状に配置された液晶装置であって、前記液晶層は、誘電率異方性が負の液晶分子からなり、該液晶分子は、非選択電圧印加時に、前記基板の垂直方向に対して0度から10度の範囲のプレチルト角を有する垂直配向モードとなるものであり、前記画素電極は、一、又は二以上の切り欠き部を有し、該切り欠き部が形成された画素電極を線対称形状とする中心線上に、該画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続するコンタクトホールが配置されており、前記画素電極を覆うように形成された無機配向膜を有することを特徴とする。
本発明によれば、超高精細な液晶装置としながら、画素内の液晶分子の配向制御能を高め、ディスクリネ―ションを発生することなく配向制御を行うことができ、応答速度及び表示画像品質を向上させることができる。また、発生した電気力線を任意の位置に固定することができる。
本発明によれば、コンタクトホールの平面形状の大きさを画素ピッチの1/30以上とすることにより、配向の核を任意の位置に固定する特に高い効果を得ることができる。これは、実験により確認されたものである。ここで、配向の核とは、コンタクトホールを介して画素電極に電圧が印加されたときに、画素電極の切り欠きおよびコンタクトホール部による電界の歪みによって、最も強い電気力線が生じ、画素内の液晶の配向が最も強く影響される場所を言う。したがって、本発明によれば、画素毎に、液晶分子の配向制御を確実な制御能をもって行うことが出来、応答速度及び表示画像品質を向上させることができる。
また、本発明の液晶装置は、前記コンタクトホールの平面形状が楕円形又は線対称形状の多角形であり、前記コンタクトホールの平面形状における線対称形状の中心線は前記画素電極の形状の中心線と一致又は平行していることが好ましい。
本発明によれば、前記配向の核を画素電極の線対称形状の中心線上に発生させることができ、画素毎に、液晶分子の配向制御を確実な制御能をもって行うことが出来、応答速度及び表示画像品質を向上させることができる。
本発明の電子機器によれば、応答速度の速い表示ができ、かつ、高品質な動画及び静止画を表示することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶表示装置の主要部の一例を示す部分平面図である。すなわち、図1は、液晶表示装置の構成要素をなす画素電極10aと、画素電極10aに配置されたコンタクトホール20とを示している。本実施形態の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、複数のドット領域がマトリクス状に配置された構成を有する。
図12から図20は、本発明の第2実施形態に係る液晶表示装置の主要部の一例を示す部分平面図である。すなわち、図12から図20は、それぞれ、第1実施形態の画素辺についての変形例であり、図1の構成要素と同一のものには同一符号を付けている。本実施形態における第1実施形態との相違点は、コンタクトホール20の平面形状とその配置である。その他の構成は、第1実施形態の画素辺のいずれかと同一である。
図22は、本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置を示す説明図である。本実施形態の液晶表示装置は、第1実施形態における図1の液晶表示装置の構成において、液晶層にカイラル剤を添加したことを特徴としている。また、本実施形態の液晶表示装置では、液晶層を挟持する一対の基板それぞれに配向膜を蒸着で形成するときに、一方基板(上基板)の蒸着方向と他方基板(下基板)の蒸着方向とを異なる方向としている。これにより、電圧印加時の水平配向をしたときに、液晶層がツイストする構成となる。
図24及び図25は、本発明の第4実施形態に係る液晶表示装置の主要部を示す部分断面図である。すなわち、図24及び図25では、液晶層30と、液晶層30を挟持する一対の基板における下基板に配置された画素電極10と、上記の一対の基板における上基板40とを示している。そして、本実施形態の液晶表示装置におけるコンタクトホール部21,22以外の構成は、第1実施形態の図1の構成と同一とする。したがって、本実施形態の液晶表示装置の特徴は、コンタクトホール部21,22の断面形状である。
図29は、上記第1から第4実施形態に係る液晶表示装置の回路構成例を示す回路図である。
本実施形態の液晶表示装置100は、スイッチング素子としてのTFTを備えるアクティブマトリクス方式の透過型液晶表示装置である。本実施形態の液晶表示装置100において、図29に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数のドットには、画素電極10(図1の画素電極10aなどに相当)と当該画素電極10を制御するためのスイッチング素子であるTFT50がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線(電極配線)6aが当該TFT50のソースに電気的に接続されている。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されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線6aに対してグループ毎に供給される。また、走査線(電極配線)3aがTFT50のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線3aに対して走査信号G1、G2、…、Gmが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極10はコンタクトホール20を介してTFT50のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT50を一定期間だけオンすることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。
図14は、上記各実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話1300は、上記実施形態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。本電子機器によれば、応答速度の速い表示ができ、かつ、高品質な動画及び静止画を表示することができる。
本発明に係る液晶表示装置は、直視型及び投影型の液晶表示装置に適用することができる。特に、本発明に係る液晶表示装置は、耐光性が重視されるライトバルブ用途であって垂直配向モードを利用した液晶表示装置に好適である。
Claims (6)
- 一対の基板間に液晶層を挟持してなり、
画素電極と、該画素電極に対応して設けられたスイッチング素子とを備えた複数のドット領域がマトリクス状に配置された液晶装置であって、
前記液晶層は、誘電率異方性が負の液晶分子からなり、
該液晶分子は、非選択電圧印加時に、前記基板の垂直方向に対して0度から10度の範囲のプレチルト角を有する垂直配向モードとなるものであり、
前記画素電極は、一、又は二以上の切り欠き部を有し、
該切り欠き部が形成された画素電極を線対称形状とする中心線上に、該画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続するコンタクトホールが配置されており、
前記画素電極を覆うように形成された無機配向膜を有することを特徴とする液晶装置。 - 一対の基板間に液晶層を挟持してなり、
画素電極と、該画素電極に対応して設けられたスイッチング素子とを備えた複数のドット領域がマトリクス状に配置された液晶装置であって、
前記液晶層は、誘電率異方性が負の液晶分子からなり、
該液晶分子は、非選択電圧印加時に、前記基板の垂直方向に対して0度から10度の範囲のプレチルト角を有する垂直配向モードとなるものであり、
前記複数のドット領域の画素ピッチは、30μm以下であり、
前記画素電極は、一、又は二以上の切り欠き部を有し、
該切り欠き部が形成された画素電極を線対称形状とする中心線上に、該画素電極と前記スイッチング素子とを電気的に接続するコンタクトホールが配置されており、
前記画素電極を覆うように形成された無機配向膜を有することを特徴とする液晶装置。 - 前記コンタクトホールは、
平面形状における縦又は横方向の大きさが前記画素ピッチの1/30以上である
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれか一項に記載の液晶装置。 - 前記コンタクトホールの平面形状は、
円形、楕円形、多角形のいずれかである
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶装置。 - 前記コンタクトホールの平面形状は、
楕円形又は線対称形状の多角形であり、
該コンタクトホールの平面形状における線対称形状の中心線は、
前記画素電極の形状の中心線と一致又は平行している
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の液晶装置。 - 請求項1から5のいずれか一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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