JP5910009B2 - 液晶装置および電子機器 - Google Patents
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Description
(画像表示領域等の電気的構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置の電気的構成を示すブロック図である。なお、図1は、あくまで電気的な構成を示すブロック図であり、配線や電極の形状や延在方向、レイアウト等を示しているものではない。
図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の液晶パネル100pの説明図であり、図2(a)、(b)は各々、液晶パネル100pを各構成要素と共に第2基板の側から見た平面図、およびそのH−H′断面図である。図3は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の第1基板10に形成されている電極等の説明図であり、図3(a)、(b)は、第1基板10全体に形成されている電極等の説明図、および画素電極等の平面的構成を模式的に示す説明図である。なお、図3等においては画素電極9aの数等について少なく示してある。
図4は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100に用いた第1基板10において隣り合う複数の画素の平面図である。図5は、本発明の実施の形態1に係る液晶装置100の断面構成を示す説明図であり、図5(a)、(b)は、図4に示す画素のF−F′断面図、および図2に示す外周領域10cの断面図である。なお、図4では、各層を以下の線
下層側の遮光層8a=細くて長い破線
半導体層1a=細くて短い点線
走査線3a=太い実線
ドレイン電極4a=細い実線
データ線6aおよび中継電極6b=細い一点鎖線
容量線5b=太い一点鎖線
上層側の遮光層7aおよび中継電極7b=細い二点鎖線
画素電極9a=太い破線
で示してある。また、図4では、互いの端部が重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。
第2基板20では、石英基板やガラス基板等の透光性の基板本体20w(透光性基板)の液晶層50側の表面(第1基板10に対向する一方面20s)には、遮光層29、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜28、およびITO膜等の透光性導電膜からなる共通電極21が形成されており、かかる共通電極21を覆うように、無機配向膜やポリイミド膜等からなる配向膜26(第2配向膜)が形成されている。本形態において、共通電極21はITO膜からなる。配向膜26は、配向膜16と同様、SiOX(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、In2O3、Sb2O3、Ta2O5等の斜方蒸着膜(傾斜垂直配向膜/無機配向膜)である。かかる配向膜16、26は、配向規制力がアンチパラレルであり、液晶層50に用いた誘電異方性が負のネマチック液晶化合物を、図5に実線L1で液晶分子50bを模式的に示すように、第1基板10に対する法線方向および第2基板20に対する法線方向から一定の方向(プレチルト方向)に傾いた姿勢に傾斜垂直配向させる。このようにして、液晶パネル100pは、ノーマリブラックのVAモードの液晶パネルとして構成されている。本形態において、液晶分子50bのプレチルト方向は、第1基板10の側からみると、図3に矢印Pで示すように、画像表示領域10aの4つの角10a1〜10a4のうち、角10a1から角10a3に向かう方向に設定されている。なお、液晶分子50bのうち、第1基板10の近くに位置する液晶分子50bは、分子鎖の一方端が第1基板10の側に保持された状態にあり、第2基板20の近くに位置する液晶分子50bは、分子鎖の他方端が第2基板20の側に保持された状態にある。
図3(b)および図5(a)、(b)に示すように、本形態の液晶装置100において、第1基板10の配向膜16(第1配向膜)には、画素電極9aの端部と平面視で重なる位置に、配向膜16の膜厚を第1配向膜16の他の領域の膜厚より薄くする凹部16a(配向膜除去部分)が設けられている。従って、例えば、画素電極9aの中央部における配向膜16(第1配向膜)の厚み、あるいは画素電極9a間に設けられた配向膜16(第1配向膜)の厚みよりも、画素電極9aの端部における配向膜16(第1配向膜)の厚みが薄くなっている。本形態において、凹部16aは、画素電極9aの端部のうち、X方向に延在する2つの辺9a1、9a2に沿って形成されているとともに、Y方向に延在する2つの辺9a3、9a4に沿って形成されている。このため、凹部16aは、画素電極9aの4つの辺9a1、9a2、9a3、9a4、および4つの角9a6、9a7、9a8、9a9を含めた全周に沿って矩形枠状に形成されており、凹部16aは、データ線6aや走査線3aと概ね重なる領域に設けられている。ここで、凹部16aは、画素電極9aに対して平面視で占める割合は1/10から1/20の範囲である。
以上説明したように、本形態の液晶装置100においては、フレーム反転駆動方式が採用されているため、共通電極21の電位を基準としたときの画素電極9aの極性が1フレーム毎に反転する。このため、液晶注入時に混入したイオン性不純物やシール材から溶出したイオン性不純物は、画素電極9aでの極性反転に伴って、画素電極9aへの吸着と画素電極9aからの離脱とを繰り返す。また、本形態の液晶装置100では、負の誘電異方性を備えた液晶層50が用いられており、かかる液晶層50において、液晶分子50bは、図5(b)に実線L1で示すように、画像表示領域10aの角10a1、10a3を結ぶ対角線に沿う方向(チルト方向)に傾いている。従って、図5(b)に実線L1および点線L2で模式的に示すように、液晶装置100の駆動に伴って液晶分子50bの姿勢が切り換わる。その際、液晶分子50bのうち、第1基板10の近くに位置する液晶分子50bは、分子鎖の一方端が第1基板10の側に保持された状態で他方端が揺動して姿勢を変え、第2基板20の近くに位置する液晶分子50bは、分子鎖の他方端が第2基板20の側に保持された状態で一方端が揺動するように姿勢を変える。それ故、液晶層50では、第1基板10の近くおよび第2基板20の近くにおいて、矢印F1および矢印F2で示すように、イオン性不純物をシール材107の角(画像表示領域10aの角10a1、10a3)等に凝集させようとする流動が発生しようとする。
図6は、本発明の実施の形態2に係る液晶装置100の断面構成を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成、および後述する実施の形態に係る基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略する。
図7は、本発明の実施の形態3に係る液晶装置100の第1基板10に形成されている画素電極9a等の平面的構成を模式的に示す説明図である。実施の形態1、2では、画素電極9aの全周に平面視で重なるように凹部16aを矩形枠状に形成したが、図7(a)に示すように、画素電極9aの外周のうち、X方向で相対向する2つの辺9a3、9a4に沿って延在する端部に対して平面視に重なる位置に凹部16aを設けてもよい。また、図7(b)に示すように、画素電極9aの外周のうち、Y方向で相対向する2つの辺9a1、9a2に沿って延在する端部に対して平面視に重なる位置に凹部16aを設けてもよい。
図8は、本発明の実施の形態4に係る液晶装置100の第1基板10に形成されている画素電極9a等の平面的構成を模式的に示す説明図である。実施の形態1、2では、画素電極9aの全周に平面視で重なるように凹部16aを矩形枠状に形成したが、図8に示すように、画素電極9aの外周のうち、対角に位置する2つの角9a6、9a8に沿って延在する端部や、対角に位置する2つの角9a7、9a9に沿って延在する端部に対して平面視に重なる位置に凹部16aを設けてもよい。画素電極9aの角部に対応した端部においてこれまでの実施の形態に記載した凹部16aが設けられている。また、図8では、画素電極9aの角に沿って屈曲した領域に凹部16aが設けられた実施を示したが、図4において、遮光層7aが画素電極9aの角部を覆うような形状(三角形状、または三角形状から角を挟んだ2辺に沿って突出して延びる形状)で凹部16aを設けてもよい。
図9は、本発明の実施の形態5に係る液晶装置100の第1基板10に形成されている画素電極9a等の平面的構成を模式的に示す説明図である。実施の形態1〜4では、全ての画素電極9aに凹部16aを形成したが、図9に示すように、複数の画素電極9aの一部に選択的に凹部16aを形成してもよい。なお、図9には、実施の形態4をベースにして、画素電極9aの一部に凹部16aを設けたが、実施の形態1や実施の形態3をベースにして、画素電極9aの一部に凹部16aを設けてもよい。
図10は、本発明の実施の形態6に係る液晶装置100の断面構成を示す説明図である。上記実施の形態1〜5では、第1基板10側に凹部16aを設けたが、図10に示すように、第2基板20側の配向膜26(第2配向膜)において、画素電極9aの端部と平面視で重なる領域に凹部26a(配向膜除去部分)を設けてもよい。この場合、凹部26aは、配向膜26の膜厚を他の領域の膜厚より薄くする。
上記実施の形態では、第1基板10側の凹部16a、および第2基板20側の凹部26aのいずれか一方を形成したが、第1基板10側の凹部16a、および第2基板20側の凹部26aの双方を形成してもよい。
上述した実施形態に係る液晶装置100を適用した電子機器について説明する。図11は、本発明を適用した液晶装置100を用いた投射型表示装置の概略構成図であり、図11(a)、(b)は各々、透過型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図、および反射型の液晶装置100を用いた投射型表示装置の説明図である。
図11(a)に示す投射型表示装置110は、観察者側に設けられたスクリーン111に光を照射し、このスクリーン111で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置110は、光源112を備えた光源部130と、ダイクロイックミラー113、114と、液晶ライトバルブ115〜117(液晶装置100)と、投射光学系118と、クロスダイクロイックプリズム119と、リレー系120とを備えている。
図11(b)に示す投射型表示装置1000は、光源光を発生する光源部1021と、光源部1021から出射された光源光を赤、緑、青の3色に分離する色分離導光光学系1023と、色分離導光光学系1023から出射された各色の光源光によって照明される光変調部1025とを有している。また、投射型表示装置1000は、光変調部1025から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム1027(合成光学系)と、クロスダイクロイックプリズム1027を経た像光をスクリーン(不図示)に投射するための投射光学系である投射光学系1029とを備えている。
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
本発明を適用した液晶装置100については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
Claims (15)
- 複数の画素電極および第1配向膜が設けられた第1基板と、
共通電極および第2配向膜が設けられた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
を有し、
前記第1配向膜および前記第2配向膜のうち少なくとも一方の配向膜は、前記複数の画素電極のうち少なくとも一つの画素電極の端部と平面視で重なる部分に他の部分の膜厚より薄い凹部が設けられ、
前記凹部は、前記配向膜の厚さ方向の全体が除去されてなることを特徴とする液晶装置。 - 前記第1配向膜および前記第2配向膜はいずれも、斜方蒸着された無機配向膜からなることを特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
- 複数の画素電極および第1配向膜が設けられた第1基板と、
共通電極および第2配向膜が設けられた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
を有し、
前記第1配向膜および前記第2配向膜のうち少なくとも一方の配向膜は、前記複数の画素電極のうち少なくとも一つの画素電極の端部と平面視で重なる部分に他の部分の膜厚より薄い凹部が設けられ、
前記第1配向膜および前記第2配向膜はいずれも、斜方蒸着された無機配向膜からなることを特徴とする液晶装置。 - 前記凹部は、前記配向膜の厚さ方向の全体が除去されてなることを特徴とする請求項3に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記配向膜の厚さ方向の一部が除去されてなることを特徴とする請求項3に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記第1配向膜の膜厚を他の領域の膜厚より薄くしていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記第2配向膜の膜厚を他の領域の膜厚より薄くしていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、少なくとも、前記複数の画素電極のうち少なくとも一つの画素電極の相対向する2つの辺に沿って延在する端部に対して平面視で重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、少なくとも、前記複数の画素電極のうち少なくとも一つの画素電極の対角に位置する2つの角に沿って延在する端部に対して平面視で重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、前記複数の画素電極の各々に設けられていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の液晶装置。
- 前記凹部は、複数の前記画素電極のうち一部の画素電極に設けられていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の液晶装置。
- 複数の画素電極および第1配向膜が設けられた第1基板と、
共通電極および第2配向膜が設けられた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
を有し、
前記第1配向膜および前記第2配向膜のうち少なくとも一方の配向膜は、前記複数の画素電極のうち少なくとも一つの画素電極の端部と平面視で重なる部分に他の部分の膜厚より薄い凹部が設けられ、
前記凹部は、前記第2配向膜の膜厚を他の領域の膜厚より薄くしていることを特徴とする液晶装置。 - 複数の画素電極および第1配向膜が設けられた第1基板と、
共通電極および第2配向膜が設けられた第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせるシール材と、
前記第1基板と前記第2基板との間において前記シール材で囲まれた領域内に保持された液晶層と、
を有し、
前記第1配向膜および前記第2配向膜のうち少なくとも一方の配向膜は、前記複数の画素電極のうち少なくとも一つの画素電極の端部と平面視で重なる部分に他の部分の膜厚より薄い凹部が設けられ、
前記凹部は、複数の前記画素電極のうち一部の画素電極に設けられていることを特徴とする液晶装置。 - 請求項1乃至13の何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
- 前記液晶装置に供給される光を出射する光源部と、
前記液晶装置によって変調された光を投射する投射光学系と、
を有していることを特徴とする請求項14に記載の電子機器。
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