JP5344392B2

JP5344392B2 - 液晶表示装置および電子機器

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Publication number: JP5344392B2
Application number: JP2009088635A
Authority: JP
Inventors: 昭雄太田
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Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-04-01
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Description

本発明は、液晶表示装置および電子機器に関し、特に、電圧が印加されない状態で光を透過する液晶層を備える液晶表示装置および電子機器に関する。

従来、電圧が印加されない状態で光を透過する液晶層を備える液晶表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、画素に含まれる液晶層が、電圧が印加されない状態で光を透過するＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶表示装置が開示されている。上記特許文献１に記載のＥＣＢモードの液晶表示装置では、液晶に電圧が印加されない状態では、液晶は、基板に対して略水平に配向して、光を透過する状態（ノーマリーホワイト）となるとともに、液晶に電圧を印加した状態では、液晶は、基板に対して略垂直に配向して、遮光状態となる。

特開２００７−１７４７５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の液晶表示装置では、隣接する画素（サブ画素）のうち、一方の画素の液晶に電圧を印加して遮光状態（黒色表示）にした後、他方の画素の液晶に電圧を印加して光を透過する状態（白色表示）から遮光状態（黒色表示）に変化させる場合に、一方の画素の液晶に印加される電圧の影響により、一方の画素と他方の画素との境界領域近傍の他方の画素の液晶層が遮光状態に変化するのに時間がかかる。これにより、光漏れとなって視認されてしまうという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、サブ画素の境界領域近傍の液晶層が黒色表示に変化するのに時間がかかるのを抑制することが可能な液晶表示装置および電子機器を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における液晶表示装置は、複数のサブ画素毎に設けられた画素選択用の複数の薄膜トランジスタが形成される第１基板と、第１基板と対向するように配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に設けられ、電圧が印加されない状態で光を透過する液晶層と、サブ画素間の境界領域に沿うように設けられる信号線とを備え、隣接するサブ画素間には、平面的に見て、信号線が延びる方向のサブ画素の長手方向に沿って突起部が設けられている。

この第１の局面による液晶表示装置では、上記のように、平面的に見て、隣接するサブ画素間の境界領域に突起部を設けることによって、この突起部によって、電気力線が変化する。このため、電圧が印加されない状態で光を透過するノーマリーホワイト方式の液晶層において、黒色表示（液晶層に電圧が印加された状態）のサブ画素に隣接する白色表示（液晶層に電圧が印加されない状態）のサブ画素を、液晶層に電圧を印加することにより黒色表示に変化させる場合に、隣接する黒色表示のサブ画素の電界の影響により、白色表示のサブ画素の境界領域近傍の液晶層が黒色表示に変化するのに時間がかかるのを抑制することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１基板側に設けられ、所定の方向にラビングされた第１配向膜と、第２基板側に設けられ、所定の方向と反対の方向にラビングされた第２配向膜とをさらに備える。このように構成すれば、第１配向膜のラビング方向と第２配向膜のラビング方向とが１８０°異なるＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードの液晶表示装置において、白色表示のサブ画素の境界領域近傍の液晶層が黒色表示に変化するのに時間がかかるのを抑制することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、複数のサブ画素は、それぞれ、光を透過する透過領域と、光を反射する反射領域とを含み、突起部は、平面的に見て、少なくとも隣接するサブ画素の透過領域間の境界領域に設けられている。このように構成すれば、より光漏れが視認されやすい透過領域においては、少なくとも、隣接する電圧が印加された状態の黒色表示のサブ画素の電界の影響により、白色表示のサブ画素の透過領域に対応する境界領域近傍の液晶層が黒色表示になるのに時間がかかるのを抑制することができる。なお、反射領域は、透過領域に比べて比較的暗いので、白色表示のサブ画素が黒色表示になるのに時間がかかっても、白色表示が黒色表示にならないために起こる光漏れが目立たない。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１基板と第２基板との間に設けられ、第１基板と第２基板との間の間隔を所定の間隔に保つためのスペーサーをさらに備え、突起部は、スペーサーと同じ材料から形成されている。このように構成すれば、突起部とスペーサーとを同一の工程によって形成することができる。

この場合、好ましくは、スペーサーは、突起部が設けられる第１基板側または第２基板側の一方に設けられ、突起部の第１基板または第２基板の一方からの高さは、スペーサーの第１基板または第２基板の一方からの高さよりも小さくなるように構成されている。このように構成すれば、第１基板と第２基板との間の間隔は、スペーサーによって保たれるとともに、第１基板側または第２基板側に圧力がかかった際に、第１基板または第２基板の一方に形成される突起部が第１基板または第２基板の他方に接触することはない。基板と接触するのは、スペーサのみとなる。この構成となせば、基板と、スペーサのような構造物が接触することによって、これら構造物と基板との間に気泡が発生するという問題があるが、このような気泡発生の面積が少なくなり、表示画像が乱れるのを抑制することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、隣接するサブ画素間に設けられる突起部は、第２基板側に設けられている。このように構成すれば、第１基板側に比べて、比較的形成される部材（層）の少ない第２基板側に突起部が設けられるので、突起部を精度よく第２基板側に形成することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、信号線が延びる方向と直交する方向の突起部の幅は、平面的に見て、信号線が延びる方向と直交する方向の信号線の幅以下である。このように構成すれば、平面的に見て、突起部が信号線からはみ出すのが抑制されるので、はみ出した突起部によりサブ画素の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、平面的に見て、信号線が延びる方向に沿って、信号線とオーバーラップするように配置される遮光膜をさらに備え、信号線が延びる方向と直交する方向の突起部の幅は、平面的に見て、信号線が延びる方向と直交する方向の遮光膜の幅以下であるこのように構成すれば、平面的に見て、突起部が遮光膜からはみ出すのが抑制されるので、はみ出した突起部によりサブ画素の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

この発明の第２の局面による電子機器は、上記のいずれかの構成を有する液晶表示装置を備える。このように構成すれば、サブ画素の境界領域近傍の液晶層が黒色表示に変化するのに時間がかかるのを抑制することが可能な電子機器を得ることができる。

本発明の第１実施形態による液晶表示装置の平面図である。本発明の第１実施形態によるブラックマトリクスを含む液晶表示装置の平面図である。図１の５００−５００線に沿った断面図である。図１の６００−６００線に沿った断面図である。本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造プロセスを説明するためのフロー図である。本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による液晶表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。比較例による液晶表示装置の動作を説明するための断面図である。比較例による液晶表示装置の動作を説明するための断面図である。比較例による液晶表示装置の動作を説明するための画素の平面図である。本発明の第１実施形態による液晶表示装置の動作を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による液晶表示装置の動作を説明するための断面図である。本発明の第２実施形態による液晶表示装置の平面図である。図１３の７００−７００線に沿った断面図である。本発明の第１および第２実施形態による表示装置を備えた第１の例による電子機器の斜視図である。本発明の第１および第２実施形態による表示装置を備えた第２の例による電子機器の斜視図である。本発明の第１および第２実施形態による表示装置を備えた第３の例による電子機器の斜視図である。本発明の第１および第２実施形態の変形例による液晶表示装置の製造プロセスを説明するための断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態による液晶表示装置１００の構成について説明する。なお、第１実施形態では、透過領域３０１と反射領域３０２とが設けられている半透過型の液晶表示装置１００について説明する。

第１実施形態による液晶表示装置１００は、図１に示すように、走査線１と、走査線１と交差するように配置される信号線２とが設けられている。また、走査線１と信号線２とが交差する位置に対応して、サブ画素３（サブ画素３ａ、３ｂおよび３ｃ）が複数設けられている。そして、複数のサブ画素３（サブ画素３ａ、３ｂおよび３ｃ）には、それぞれ、ボトムゲート型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４が設けられている。また、複数のサブ画素３には、それぞれ、後述するバックライト４２から出射された光を透過する透過領域３０１と、液晶表示装置１００に入射した光が、後述する反射膜１９によって反射される反射領域３０２とが設けられている。なお、赤（Ｒ）のサブ画素３ａ、緑（Ｇ）のサブ画素３ｂおよび青（Ｂ）のサブ画素３ｃの３つによって、１つの画素が構成されている。

サブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の断面構造としては、図３に示すように、ガラス基板１１の表面上には、ゲート電極１２が形成されている。なお、ガラス基板１１は、本発明の「第１基板」の一例である。また、ゲート電極１２およびガラス基板１１の表面上には、ＳｉＮからなる絶縁膜１３が形成されている。また、ゲート電極１２と絶縁膜１３を介して対向するように、半導体層１４が形成されている。なお、半導体層１４は、ａ−Ｓｉとｎ^＋Ｓｉとからなる。半導体層１４の上部には、ソース電極１５およびドレイン電極１６が形成されている。そして、ゲート電極１２、絶縁膜１３、半導体層１４、ソース電極１５およびドレイン電極１６により薄膜トランジスタ４が構成されている。また、平面的に見て、サブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の境界領域に対応する絶縁膜１３の表面上には、信号線２が形成されている。

また、信号線２、ソース電極１５およびドレイン電極１６を覆うように、ＳｉＮからなるパッシベーション層１７が形成されている。パッシベーション層１７の表面上には、層間絶縁膜１８が形成されている。層間絶縁膜１８上の反射領域３０２に対応する領域には、Ａｌからなる反射膜１９が形成されている。なお、反射膜１９は、光を散乱しやすいように波型に形成されている。そして、層間絶縁膜１８および反射膜１９を覆うように、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）や、ＩＺＯ（ＩｎｄｕｉｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）などの透明電極からなる画素電極２０が形成されている。また、層間絶縁膜１８のコンタクトホール１８ａに対応する領域に形成される反射膜１９のコンタクトホール１９ａと、パッシベーション層１７のコンタクトホール１７ａとを介して、画素電極２０とドレイン電極１６とが接続されている。なお、画素電極２０は、反射領域３０２に対応する領域では、波型の反射膜１９の形状を反映して波型に形成されている。また、画素電極２０の表面上には、ポリイミドなどの有機膜からなる配向膜２１が形成されている。なお、配向膜２１は、本発明の「第１配向膜」の一例である。

また、ガラス基板１１と対向するように、ガラス基板３１が設けられている。なお、ガラス基板３１は、本発明の「第２基板」の一例である。ガラス基板３１の表面上には、樹脂などからなるブラックマトリクス３２が形成されている。なお、ブラックマトリクス３２は、本発明の「遮光膜」の一例である。なお、ブラックマトリクス３２は、図２に示すように、平面的に見て、走査線１、信号線２および薄膜トランジスタ４を覆うように設けられている。また、ブラックマトリクス３２は、平面的に見て、複数のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の境界領域を覆うようにマトリクス状に形成されている。

また、図３に示すように、ブラックマトリクス３２の表面上には、カラーフィルター（ＣＦ）３３が形成されている。なお、カラーフィルター３３は、図１に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３色のカラーフィルター３３からなり、カラーフィルター３３は、サブ画素３ａ〜３ｃ毎に設けられている。また、カラーフィルター３３の表面上には、保護膜としてのオーバーコート層（ＯＣ）３４が形成されている。また、オーバーコート層３４上の反射領域３０２に対応する領域には、樹脂材料からなるマルチギャップ層（ＭＧ）３５が形成されている。マルチギャップ層３５は、反射領域３０２における液晶層４０の厚みを調整する機能を有する。そして、オーバーコート層３４およびマルチギャップ層３５の表面上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明電極からなる対向電極３６が形成されている。

また、反射領域３０２に対応する対向電極３６の表面上には、感光樹脂層からなるフォトスペーサー（ＰＳ）３７が設けられている。なお、フォトスペーサー３７は、本発明の「スペーサー」の一例である。フォトスペーサー３７は、セルギャップ（ガラス基板１１とガラス基板３１との間の距離）を調整する機能を有する。フォトスペーサー３７は、図１に示すように、平面的に見て、信号線２とオーバーラップするように設けられるとともに、略円形形状に形成されている。また、フォトスペーサー３７は、１０μｍ以上１５μｍ以下の幅Ｗ１を有する。

ここで、第１実施形態では、透過領域３０１に対応する対向電極３６の表面上には、フォトスペーサー３７と同一の材料からなる突起部３８が設けられている。また、第１実施形態では、突起部３８は、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）のうちの一方に対する他方の電界の影響を緩和する機能を有する。また、突起部３８は、約１μｍの厚みを有し、フォトスペーサー３７の厚み（約２μｍ）よりも小さくなるように構成されている。また、第１実施形態では、ガラス基板３１から、突起部３８のガラス基板１１側の表面に向かう高さは、ガラス基板３１から、フォトスペーサー３７のガラス基板１１側の表面に向かう高さよりも小さい。

また、第１実施形態では、図１に示すように、突起部３８は、平面的に見て、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の透過領域３０１間の境界領域に、信号線２に沿った方向（Ｙ方向）のサブ画素３の長手方向に沿って延びるように略矩形形状に形成されている。なお、突起部３８は、透過領域３０１と反射領域３０２との境界近傍から、走査線１の近傍まで形成されている。つまり、反射領域３０２に対応するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の境界領域に突起部３８は、設けられない。また、第１実施形態では、突起部３８は、赤のサブ画素３ａ、緑のサブ画素３ｂおよび青のサブ画素３ｃのうちの、それぞれのサブ画素３ａ〜３ｃの境界領域に設けられている。また、第１実施形態では、突起部３８の信号線２が延びる方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の幅Ｗ２は、信号線２のＸ方向の幅Ｗ３（８μｍ以上１０μｍ以下）以下である。また、第１実施形態では、図２に示すように、突起部３８は、平面的に見て、ブラックマトリクス３２とオーバーラップするとともに、突起部３８の信号線２が延びる方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の幅Ｗ２は、ブラックマトリクス３２のＸ方向の幅Ｗ４（６μｍ以上１０μｍ以下）以下になるように構成されている。また、図４に示すように、突起部３８のＸ方向に沿った方向の断面は、略台形形状を有する。

また、図３に示すように、対向電極３６、フォトスペーサー３７および突起部３８を覆うように、ポリイミドなどの有機膜からなる配向膜３９が形成されている。なお、配向膜３９は、本発明の「第２配向膜」の一例である。また、ガラス基板１１側に設けられる配向膜２１と、ガラス基板３１側に設けられる配向膜３９とは、それぞれ、ラビング処理が施されており、図１に示すように、第１実施形態では、配向膜２１のラビングの方向Ａと、配向膜３９のラビングの方向Ｂとは、反対の（１８０°異なる）方向である。なお、方向Ａおよび方向Ｂは、それぞれ、本発明の「所定の方向」および「所定の方向と反対の方向」の一例である。

また、図３に示すように、配向膜２１と配向膜３９との間には、液晶層４０が設けられている。なお、液晶層４０に含まれる液晶４１（図１１参照）は、画素電極２０と対向電極３６との間に電界が印加されないときには、液晶４１が略水平に配向して光を透過する状態（ノーマリーホワイト）となり、画素電極２０と対向電極３６との間に電界が印加されたときには、液晶４１が略垂直に配向して光を遮光する状態となるＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードである。また、ガラス基板１１と対向するように、バックライト４２が設けられている。バックライト４２は、ガラス基板１１側からガラス基板３１側（矢印Ｚ１方向側）に向かって光が出射されるように構成されている。

次に、図３および図５〜図７を参照して、本発明の第１実施形態における、液晶表示装置１００のカラーフィルター３３が設けられるガラス基板３１側の製造方法について説明する。なお、液晶表示装置１００の薄膜トランジスタ４が設けられるガラス基板１１側の製造方法は、従来の液晶表示装置１００の製造方法と同様である。

まず、図５のブラックマトリクス形成工程Ｓ１では、図６に示すように、ガラス基板３１の表面上に、たとえば黒色の樹脂材料からなる膜を形成し、エッチングすることにより、網目状のブラックマトリクス３２（図２参照）を形成する。

次に、図５のカラーフィルター形成工程Ｓ２では、図６に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルター３３を、サブ画素３ａ〜３ｃ（図１参照）毎にフォトリソグラフィ−を用いて形成する。

次に、図５のオーバーコート層形成工程Ｓ３では、図６に示すように、カラーフィルター３３（およびカラーフィルター３３間のブラックマトリクス３２）の表面上を覆うように、オーバーコート層３４を形成する。なお、オーバーコート層３４は、ブラックマトリクス３２およびカラーフィルター３３の表面上の略全面を覆うように形成される。

次に、図５のマルチギャップ層形成工程Ｓ４では、図６に示すように、オーバーコート層３４の表面上に樹脂材料からなる層を形成した後、エッチングすることにより、反射領域３０２（図３参照）に対応するオーバーコート層３４の領域にマルチギャップ層３５を形成する。

次に、図５の対向電極形成工程Ｓ５では、図６に示すように、マルチギャップ層３５およびオーバーコート層３４の表面上にＩＴＯやＩＺＯなどからなる対向電極３６を形成する。なお、対向電極３６は、複数のサブ画素３に跨って形成される。

次に、図５のフォトスペーサー形成工程Ｓ６では、図６に示すように、対向電極３６の表面上の全面に、約２μｍの厚みを有するアクリル系の感光性樹脂膜５１を形成する。なお、感光性樹脂膜５１は、ネガ型の膜からなる。また、感光性樹脂膜５１と対向するように、ハーフトーンマスク５２を配置する。なお、ハーフトーンマスク５２では、ガラス基板５３の表面上に、遮光膜５４および半透過膜５５が形成されている。そして、ハーフトーンマスク５２を介して、感光性樹脂膜５１に光を照射する。そして、図７に示すように、遮光膜５４が形成されない領域に対応する感光性樹脂膜５１は、除去されずにそのまま残り、フォトスペーサー３７が形成される。また、遮光膜５４が形成された領域に対応する感光性樹脂膜５１は、除去される。また、半透過膜５５が形成された領域に対応する感光性樹脂膜５１は、遮光膜５４が形成された領域に対応する感光性樹脂膜５１と比べて、約１／２の厚み分除去される。これにより、約１μｍの厚みを有する突起部３８が形成される。

次に、図５の配向膜形成工程Ｓ７では、図３に示すように、マルチギャップ層３５、フォトスペーサー３７および突起部３８の表面上にポリイミドなどからなる配向膜３９を形成する。これにより、液晶表示装置１００のガラス基板３１側が形成される。

図８〜図１２を参照して、本発明の第１実施形態の液晶表示装置１００による黒色表示の動作について比較例との対比で説明する。なお、図８に示した比較例は、第１実施形態と異なり、サブ画素間（たとえば、サブ画素６１と６２との間）に突起部が設けられない従来例に対応する構造を有する。

まず、比較例の液晶表示装置２００の動作について説明する。図８に示すように、緑（Ｇ）のサブ画素６１では、画素電極２０と対向電極３６との間に電圧が印加されておらず、液晶４１がガラス基板３１に対して略水平に配向しており、光が透過する状態（白色表示）となっている。また、青（Ｂ）のサブ画素６２では、画素電極２０と対向電極３６との間に電圧が印加されており、画素電極２０と対向電極３６との間にガラス基板３１に対して略垂直に電界が発生している。そして、液晶４１がガラス基板３１に対して略垂直に配向しており、光が透過しない状態（黒色表示）となっている。

この状態から、図９に示すように、緑（Ｇ）のサブ画素６１において、画素電極２０と対向電極３６との間に電圧を印加することにより、画素電極２０と対向電極３６との間にガラス基板３１に対して略垂直に電界が発生する。しかしながら、サブ画素６１と、サブ画素６２との境界領域近傍では、元々サブ画素６２の画素電極２０と対向電極３６との間に印加されていた電圧（電界）の影響により、サブ画素６１の画素電極２０と対向電極３６との間の電界がガラス基板３１に対して略垂直になるのに時間がかかる。これにより、図１０に示すように、緑（Ｇ）のサブ画素６１の青（Ｂ）のサブ画素６２側において、黒色表示が遅れる領域（ドメイン）が発生する。

これに対して、本発明の第１実施形態の液晶表示装置１００は以下のように動作する。まず、図１１に示すように、緑（Ｇ）サブ画素３ｂでは、画素電極２０と対向電極３６との間に電圧が印加されておらず、液晶４１がガラス基板３１に対して略水平に配向しており、光が透過する状態（白色表示）となっている。また、青（Ｂ）のサブ画素３ｃでは、画素電極２０と対向電極３６との間に電圧が印加されており、画素電極２０と対向電極３６との間にガラス基板３１に対して略垂直に電界が発生している。そして、液晶４１がガラス基板３１に対して略垂直に配向しており、光が透過しない状態（黒色表示）となっている。

この状態から、図１２に示すように、サブ画素３ｂにおいて、画素電極２０と対向電極３６との間に電圧を印加することにより、画素電極２０と対向電極３６との間にガラス基板３１に対して略垂直に電界が発生する。この時、第１実施形態では、サブ画素３ｂと、サブ画素３ｃとの境界領域のガラス基板３１側に設けられる突起部３８により、元々サブ画素３ｃの画素電極２０と対向電極３６との間に印加されていた電圧（電界）のサブ画素３ｂに対する影響が緩和される。これにより、第１実施形態では、比較例と比べて、緑（Ｇ）のサブ画素３ｂの画素電極２０と対向電極３６との間の電界がガラス基板３１に対して略垂直になるのに要する時間が短縮される。その結果、サブ画素３ｂのサブ画素３ｃ側に、黒色表示が遅れる領域（ドメイン）が発生するのが抑制される。なお、図１１および図１２では、緑のサブ画素３ｂと、青のサブ画素３ｃとの間のドメインの発生の抑制について説明を行ったが、赤のサブ画素３ａと緑のサブ画素３ｂとの間、および、青のサブ画素３ｃと赤のサブ画素３ａとの間においても、ドメインの発生が抑制される。

第１実施形態では、上記のように、平面的に見て、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）間の境界領域に突起部３８を設けることによって、この突起部３８によって電気力線が変化する。このため、電圧が印加されない状態で光を透過するノーマリーホワイト方式の液晶層４０（液晶４１）において、黒色表示（液晶層４０に電圧が印加された状態）のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）に隣接する白色表示（液晶層４０に電圧が印加されない状態）のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）を、液晶層４０に電圧を印加することにより黒色表示に変化させる場合に、隣接する黒色表示のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の電界の影響により、白色表示のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の境界領域近傍の液晶層４０が黒色表示に変化するのに時間がかかるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ガラス基板１１側に設けられ、方向Ａにラビングされた配向膜２１と、ガラス基板３１側に設けられ、方向Ａと反対の方向Ｂにラビングされた配向膜３９とを備えることによって、配向膜２１のラビング方向と配向膜３９のラビング方向とが１８０°異なるＥＣＢモードの液晶表示装置１００において、白色表示のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の境界領域近傍の液晶層４０が黒色表示に変化するのに時間がかかるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、突起部３８を、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）のうちの一方に対する他方の電界の影響を緩和する機能を有するように構成することによって、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）のうちの一方の電界の影響により、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）のうちの他方のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の境界領域近傍の液晶層４０が白色表示から黒色表示になるのに時間がかかるのを突起部３８により抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、平面的に見て、突起部３８を、信号線２が延びる方向に沿って延びるように設けることによって、突起部３８が隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）間の一部分に設けられる場合と比べて、突起部３８が信号線２が延びる方向に沿って延びるように設けられている分、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）のうちの一方に対する他方の電界の影響をより緩和することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、サブ画素３が、赤、緑および青の色のそれぞれを表示する３つのサブ画素３ａ〜３ｃを含み、突起部３８を、平面的に見て、３つのサブ画素３ａ〜３ｃ間の境界領域に設けることによって、隣接するサブ画素３ａ〜３ｃのうちの一方の電圧が印加された状態の電界の影響により、隣接するサブ画素３ａ〜３ｃのうちの他方のサブ画素３ａ〜３ｃの境界領域近傍の液晶層４０が、白色表示から黒色表示になるのに時間がかかるのを突起部３８により抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、突起部３８を、平面的に見て、隣接するサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の透過領域３０１間の境界領域に設けることによって、より光漏れが視認されやすい透過領域３０１においては、少なくとも、隣接する電圧が印加された状態の黒色表示のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の電界の影響により、白色表示のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の透過領域３０１に対応する境界領域近傍の液晶層４０が黒色表示になるのに時間がかかるのを抑制することができる。なお、反射領域３０２は、透過領域３０１に比べて比較的暗いので、白色表示のサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）が黒色表示になるのに時間がかかっても、白色表示が黒色表示にならないために起こる光漏れが目立たない。

また、第１実施形態では、上記のように、突起部３８を、フォトスペーサー３７と同じ材料から形成することによって、突起部３８とフォトスペーサー３７とを同一の工程によって形成することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、突起部３８のガラス基板３１からの高さを、フォトスペーサー３７のガラス基板３１からの高さよりも小さくなるように構成することによって、ガラス基板１１とガラス基板３１との間の間隔は、フォトスペーサー３７によって保たれるとともに、ガラス基板１１側またはガラス基板３１側に圧力がかかった際に、ガラス基板１１側に形成される突起部３８がガラス基板３１側に接触することはない。基板と接触するのは、フォトスペーサー３７のみとなる。この構成となせば、ガラス基板３１側と、フォトスペーサー３７のような構造物が接触することによって、これら構造物とガラス基板３１側との間に気泡が発生するという問題があるが、このような気泡発生の面積が少なくなり、表示画像が乱れるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、突起部３８をガラス基板３１側に設けることによって、ガラス基板１１側に比べて、比較的形成される部材（層）の少ないガラス基板３１側に突起部３８が設けられるので、突起部３８を精度よくガラス基板３１側に形成することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、平面的に見て、信号線２が延びる方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の突起部３８の幅Ｗ２を、平面的に見て、信号線２の幅Ｗ３以下にすることによって、平面的に見て、突起部３８が信号線２からはみ出すのが抑制されるので、はみ出した突起部３８によりサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、平面的に見て、突起部３８を、平面的に見て、ブラックマトリクス３２とオーバーラップするように配置することによって、平面的に見て、突起部３８がブラックマトリクス３２とオーバーラップしている分、突起部３８によりサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、信号線２が延びる方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）の突起部３８の幅Ｗ２を、平面的に見て、信号線２が延びる方向と直交する方向のブラックマトリクス３２の幅Ｗ４以下にすることによって、平面的に見て、突起部３８がブラックマトリクス３２からはみ出すのが抑制されるので、はみ出した突起部３８によりサブ画素３（サブ画素３ａ〜３ｃ）の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、図１３および図１４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、半透過型の液晶表示装置１００からなる上記第１実施形態と異なり、透過型の液晶表示装置１１０について説明する。

第２実施形態による液晶表示装置１１０は、図１３に示すように、走査線１と、走査線１と交差するように配置される信号線２とが設けられている。また、走査線１と信号線２とが交差する位置には、それぞれ、サブ画素７１が設けられている。なお、サブ画素７１には、バックライト４２から出射された光が透過する透過領域３０３が設けられている。

サブ画素７１の断面構造としては、図１４に示すように、層間絶縁膜１８ａの表面上には、ＩＴＯや、ＩＺＯなどの透明電極からなる平坦面状の画素電極２０ａが形成されている。また、画素電極２０ａの表面上には、ポリイミドなどの有機膜からなる配向膜２１が形成されている。

また、ガラス基板３１側では、オーバーコート層３４の表面上には、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明電極からなる平坦面状の対向電極３６ａが形成されている。

また、対向電極３６ａの表面上には、感光樹脂層からなるフォトスペーサー３７ａが設けられている。フォトスペーサー３７ａは、セルギャップ（ガラス基板１１とガラス基板３１との間の距離）を調整する機能を有する。フォトスペーサー３７ａは、図１３に示すように、平面的に見て、略円形形状に形成されいる。

また、対向電極３６ａの表面上には、フォトスペーサー３７ａと同一の材料からなる突起部３８ａが設けられている。また、ガラス基板３１から、突起部３８ａのガラス基板１１側の表面までの高さは、ガラス基板３１から、フォトスペーサー３７ａのガラス基板１１側の表面までの高さよりも小さい。また、突起部３８ａは、図１３に示すように、隣接するサブ画素７１間の境界領域に設けられている。また、突起部３８ａは、走査線１の近傍から薄膜トランジスタ４の近傍までのサブ画素７１間の境界領域に設けられている。

なお、第２実施形態のその他の構成および効果は、上記第１実施形態と同様である。

本発明の第１および第２実施形態による液晶表示装置１００および１１０は、図１５〜図１７に示すように、第１の例によるＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）５００、第２の例による携帯電話５１０および第３の例による情報携帯端末（ＰＤＡ：ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）５２０などに用いることが可能である。図１５の第１の例によるＰＣ５００においては、キーボードなどの入力部５００ａおよび表示画面５００ｂなどに本発明の第１および第２実施形態による液晶表示装置１００および１１０を用いることが可能である。図１６の第２の例による携帯電話５１０においては、表示画面５１０ａに本発明の第１および第２実施形態による液晶表示装置１００および１１０が用いられる。図１７の第３の例による情報携帯端末５２０においては、表示画面５２０ａに本発明の第１および第２実施形態による液晶表示装置１００および１１０が用いられる。なお、ＰＣ５００、携帯電話５１０および情報携帯端末５２０は、本発明の「電子機器」の一例である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、突起部が略台形形状の断面を有する例を示したが、本発明はこれに限らず、突起部を略台形形状以外のたとえば略三角形形状に形成してもよい。なお、略三角形形状の突起部よりも、略台形形状の突起部の方が、ドメインの発生がより抑制されるのが確認されている。

また、上記第１および第２実施形態では、ＥＣＢモードの液晶表示装置を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、ＥＣＢモード以外の方式の液晶表示装置を用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、赤、緑および青の３色のサブ画素から画素を構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、２色または４色以上のサブ画素により、画素を構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、突起部を対向電極が設けられる側に形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、突起部を画素電極が設けられる側に形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、突起部およびスペーサーの材料として、ネガ型のアクリル系の感光性樹脂膜を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、図１８に示すように、ポジ型のアクリル系の感光性樹脂膜５１ａを用いてもよい。この場合、図７に示すように、遮光膜５４が形成された領域に対応する感光性樹脂膜５１ａは、除去されずにそのまま残り、フォトスペーサー３７が形成される。また、遮光膜５４が形成されない領域に対応する感光性樹脂膜５１ａは、除去される。また、半透過膜５５が形成された領域に対応する感光性樹脂膜５１ａは、遮光膜５４が形成されない領域に対応する感光性樹脂膜５１ａと比べて、約１／２の厚み分除去される。

また、上記第１実施形態では、突起部が画素の反射領域に対応する画素間の境界領域には設けられず、透過領域に対応する画素間の境界領域に設けられる例を示したが、本発明はこれに限らず、突起部を画素の透過領域および反射領域に対応する画素間の境界領域に設けてもよい。

２信号線３、３ａ、３ｂ、３ｃ、７１サブ画素４薄膜トランジスタ１１ガラス基板（第１基板）２１配向膜（第１配向膜）３１ガラス基板（第２基板）３２ブラックマトリクス（遮光膜）３７、３７ａフォトスペーサー（スペーサー）３８、３８ａ突起部３９配向膜（第２配向膜）４０液晶層３０１透過領域３０２反射領域

Claims

複数のサブ画素毎に設けられた画素選択用の複数の薄膜トランジスタが形成される第１基板と、
前記第１基板と対向するように配置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、電圧が印加されない状態で光を透過する液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側に形成された第１電極と、
前記第２基板の前記液晶層側に形成された第２電極と、
前記サブ画素間の境界領域に沿うように設けられる信号線と、
前記第１基板側に設けられ、所定の方向にラビングされた第１配向膜と、
前記第２基板側に設けられ、前記所定の方向と反対の方向にラビングされた第２配向膜とを備え、
前記複数のサブ画素は、それぞれ、光を透過する透過領域と、光を反射する反射領域とを含み、
隣接する前記サブ画素の透過領域間の境界領域における前記第１電極が形成された層と前記第２電極が形成された層との間には、平面的に見て、前記信号線が延びる方向の前記サブ画素の長手方向に沿って前記信号線と重畳するように突起部が設けられている、液晶表示装置。
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板と前記第２基板との間の間隔を所定の間隔に保つためのスペーサーをさらに備え、
前記突起部は、前記スペーサーと同じ材料から形成されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
前記スペーサーは、前記突起部が設けられる前記第１基板側または前記第２基板側の一方に設けられ、
前記突起部の前記第１基板または前記第２基板の一方からの高さは、前記スペーサーの前記第１基板または前記第２基板の一方からの高さよりも小さくなるように構成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
前記隣接するサブ画素間に設けられる前記突起部は、前記第２基板側に設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記信号線が延びる方向と直交する方向の前記突起部の幅は、平面的に見て、前記信号線が延びる方向と直交する方向の前記信号線の幅以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
平面的に見て、前記信号線が延びる方向に沿って、前記信号線とオーバーラップするように配置される遮光膜をさらに備え、
前記信号線が延びる方向と直交する方向の前記突起部の幅は、平面的に見て、前記信号線が延びる方向と直交する方向の前記遮光膜の幅以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備える、電子機器。