JP5183267B2 - 液晶装置 - Google Patents
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Description
リバースチルトドメインRでは、電界Eが発生したときに液晶分子Mが初期配向方向Dから電界Eの方向に回転する回転方向RIが、開口部11aの中央部11cにおける回転方向RDと逆になる。このため、リバースチルトドメインRでは、電界Eの発生時に液晶分子Mの配向方向が開口部11aの中央部11cの近傍におけるそれと異なってしまい、液晶装置の表示品位を低下させる原因となっていた。
しかし、曲線部における接線の傾きが直線部に近づくにつれて急激に変化するため、開口部の端部における電界の方向も急激に変化し、リバースチルトドメインを減少させる効果が十分ではなかった。
ここで、共通電極と画素電極との間に電界が発生すると、液晶分子は初期配向方向からできるだけ小さい回転角度で電界の方向に向こうとする。また、液晶分子が回転する角度が小さいほど、液晶分子を電界の方向に配向させる力が強くなる。
そのため、第一直線部において液晶分子を電界方向に配向させる力よりも、第二直線部において液晶分子を電界方向に配向させる力の方が大きくなる。また、第二直線部においては、第二直線部に略垂直な方向に配向された液晶分子が第二直線部の長さ方向に多数存在することとなる。
したがって、画素電極の開口部の両端部の第二直線部と第三直線部との交点付近において、第一直線部における電界の傾きとは逆の傾きの電界が発生した場合であっても、第二直線部と略垂直な方向に配向された多数の液晶分子によって、端部の液晶分子が第一直線部における液晶分子の回転方向とは逆の回転方向に回転することを抑制できる。
よって、本発明によれば、リバースチルトドメインを減少させ、より表示品位の高い液晶装置を提供することができる。
また、上記のように構成することで、画素電極の開口部の端部の曲線部と第三直線部との交点の近傍における電界の方向を、より第三直線部の延在方向に近づけて、液晶の初期配向方向と電界がなす鋭角を大きくすることができる。これにより、第一直線部とは逆の傾きを有する曲線部と第三直線部との交点の近傍における電界が液晶分子を配向させようとする力を小さくすることができる。したがって、よりリバースチルトドメインを減少させることができる。
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、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、各部材で縮尺を適宜変更している。
本実施形態における液晶装置は、はFFS(Fringe-Field Switching)方式を用いたカラー液晶装置であって、(赤)、G(緑)、B(青)の各色光を出力する3個のサブ画素で1個の画素を構成する液晶装置である。
図1に示すように、液晶装置1においては、画素を構成するサブ画素がマトリックス状に配置されている。サブ画素の各々には、それぞれ画素電極11と、画素電極11をスイッチング制御するためのTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子12とが形成されている。このTFT素子12は、ソースが液晶装置1に設けられたデータ線駆動回路13から延在するデータ線14に接続され、ゲートが液晶装置1に設けられた走査線駆動回路15から延在する走査線16に接続され、ドレインが画素電極11に接続されている。
画素電極11を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1〜Snは、画素電極11と液晶を介して配置された後述する共通電極41との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号S1〜Snがリークすることを防止するため、画素電極11と後述する共通電極41との間に形成される液晶容量と並列接続されるように蓄積容量18が付与されている。この蓄積容量18は、TFT素子12のドレインと容量線19との間に設けられている。
図2及び図3に示すように、本実施形態の液晶装置1は、液晶層23を挟持する素子基板21と対向基板22とを備えている。素子基板21は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料からなる基板本体31を備えている。基板本体31上には、走査線16及び容量線19が形成されている。また、素子基板21上には、走査線16及び容量線19を覆って、例えば、SiO2等のシリコン酸化物からなるゲート絶縁膜32が形成されている。
また、容量電極45は、ゲート絶縁膜32上の容量線19と平面的に重なる領域に、容量線19の延在方向に延びる略矩形状に形成されている。また、容量電極45と容量線19とによって蓄積容量18が構成されている。
また、電極間絶縁膜33上には、画素電極11を覆って、例えばポリイミド等の有機材料や、シリコン酸化物などの無機材料からなる配向膜34が形成されている。
また、図3に示すように、素子基板21の外側(液晶層23の反対側)には、偏光板24が接合されている。
また、対向基板22の外側(液晶層23の反対側)には偏光板25が接合されている。偏光板24、25は、それぞれの透過軸が互いに直交するように設けられている。
本実施形態の液晶装置1では、配向膜34,53のラビング方向Rbが、図2に示すように、サブ画素の横方向(X軸方向)と略平行になっている。そのため、図4(a)及び図4(b)に示すように、液晶分子Mの初期配向方向Dもサブ画素の横方向(X軸方向)と略平行になっている。
ここで、画素電極11と共通電極41との間に電界E1,E2が発生すると、液晶分子Mは液晶分子Mの初期配向方向Dと電界E1,E2とがなす角θa1,θa2及び角θb1,θb2のうち、小さい方の角θa1、θa2を回転角として回転する。すなわち、本実施形態において、液晶分子Mは右回りの回転方向RDに回転するようになっている。
また、画素電極11に形成された開口部11aの各々は、図2に示すように、開口部11aの中心点Cに対して点対称に形成され、サブ画素の縦方向(Y軸方向)に同形状の開口部11aが均等な間隔で複数形成されている。
図1に示すように、TFT素子12に走査信号G1〜Gmを入力して一定期間オン状態にして、データ線14から供給される画像信号S1〜Snを所定のタイミングで画素電極11に書き込んで、蓄積容量18により保持する。
これにより、図4(a)及び図4(b)に示すように、画素電極11の開口部11aの形成領域において、画素電極11と共通電極41との間に電界E1,E2が発生し、液晶層23の液晶分子Mが右回りの回転方向RDに駆動される。
そのため、第一直線部111において液晶分子Mを電界E1の方向に配向させる力よりも、第二直線部112において液晶分子Mを電界E2の方向に配向させる力の方が大きくなる。また、第二直線部112においては、第二直線部112に略垂直な方向に配向された液晶分子Mが第二直線部112の長さ方向に多数存在することとなる。
また、本実施形態の画素電極11の開口部11aは、開口部11aの中心点Cに対して点対称に形成されているので、画素電極11に効率よく開口部11aを配置することができる。これにより、画素電極11の開口面積を上昇させ、画素電極11と共通電極41との間に発生する電界により配向される液晶分子Mを増加させることができる。したがって、液晶装置1の表示品位を向上させることができる。
次に、本発明の第二実施形態について、図1〜図3を援用し、図5(a)及び図5(b)を用いて説明する。本実施形態では、第二直線部112と第三直線部113との間に曲線部114が形成されている点で上述の第一実施形態で説明した液晶装置1と異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
図5(a)及び図5(b)に示すように、第二直線部112と第三直線部113との間に曲線部114を設けることで、画素電極11の開口部11aの端部11eの曲線部114と第三直線部113との交点の近傍における電界E3の方向を、より第三直線部113の延在方向に近づけて、液晶分子Mの初期配向方向Dと電界E3がなす鋭角θcを第一実施形態よりも大きくすることができる。
また、開口部の第一直線部及び第二直線部の傾きは、液晶分子の初期配向方向に対して逆の傾きとしてもよい。また、開口部は第一直線部及び第二直線部と傾きの異なる直線部を組み合わせて形成してもよい。
Claims (3)
- 液晶層を挟持する一対の基板のうち一方の基板には共通電極が複数の画素に亘って形成され、前記共通電極上には絶縁膜が形成され、前記絶縁膜上には複数のスリット状の開口部を備えた画素電極が前記複数の画素の各々に形成され、前記開口部の形成領域において前記共通電極と前記画素電極との間に生じる電界によって前記液晶層を構成する液晶分子を初期配向方向から所定の回転方向に駆動させる液晶装置であって、
前記開口部は、
前記開口部の中央部から前記開口部の両側の端部へ向けて延びる第一直線部と、
前記第一直線部と前記端部との間に設けられた第二直線部と、
前記端部を構成する第三直線部と、
前記第二直線部と前記第三直線部との間に設けられた曲線部と、
により形成され、
前記第一直線部及び前記第二直線部は、前記初期配向方向に対して前記回転方向とは逆回転方向に鋭角をなし、
前記第二直線部が前記初期配向方向となす鋭角が、前記第一直線部が前記初期配向方向となす鋭角よりも大きく、
前記曲線部の接線が前記初期配向方向と鋭角をなし、該鋭角が前記第三直線部に近づくほど大きくなっている
液晶装置。 - 前記第一直線部における前記電界の方向は、前記第一直線部に略直交し、前記第二直線部の少なくとも前記第一直線部側の前記電界の方向が前記第二直線部と略直交している
請求項1記載の液晶装置。 - 前記開口部は、前記開口部の中心点に対して点対称に形成されている
請求項1又は2に記載の液晶装置。
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