KR20100071903A - 액정 패널 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20100071903A
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요시히로 사쿠라이
히로나오 타나카
하루미 오쿠노
타케오 코이토
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소니 가부시끼가이샤
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Abstract

횡{橫}전계 표시형 액정 패널에서는, 리버스 트위스트 현상을 자연스럽게 소실할 수가 없다.
서로 일정 거리를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 제1 및 제2 기판 사이에 봉지{封止}되는 액정층과, 배향막과, 제1 기판측에 형성되는 대향 전극 패턴과, 제1 기판측에 형성되는 화소 전극 패턴으로서, 화소 영역의 중앙보다도 컨택트가 형성된 연결부 근처에 설치된 하나의 굴곡점을 경계로 연설{延設; extension} 방향이 굴절하는 복수개의 전극 가지{電極枝}를, 적어도 컨택트측의 종단부에서 연결한 화소 전극 패턴을 가지는 액정 패널을 제안한다. 여기서, 화소 전극 패턴에 형성되는 슬릿 중, 굴곡점을 경계로 컨택트 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향이 7°이상의 각도로 교차하도록 형성한다.
배향막, 화소 전극, 전극 가지, 연결부, 연결 가지, 대향 전극, 전극 가지, 슬릿.

Description

액정 패널 및 전자 기기{LIQUID CRYSTAL PANEL AND ELECTRONIC APPARATUS}
이 명세서에서 설명하는 발명은, 화소 전극과 대면 전극 사이에 발생되는 횡방향 전계에 의해 액정 분자의 배열을 기판면과 평행하게 회전 제어하는 구동 방식의 액정 패널에 관한 것이다. 또한, 이 명세서에서 제안하는 발명은, 해당 액정 패널을 탑재{搭載}한 전자 기기로서의 측면을 가진다.
현재, 액정 패널의 패널 구조에는, 패널면에 대해서 수직 방향으로 전계를 발생하는 종{縱}전계 표시형에 부가하여, 여러 가지 패널 구조가 제안되어 있다. 예를 들면, 패널면에 대해서 수평 방향으로 전계를 발생하는 횡전계 표시형 패널 구조가 제안되어 있다.
이 횡전계 표시형 액정 패널은, 액정 분자의 회전 방향이 기판면과 평행하다. 즉, 횡전계 표시형 액정 패널에서는, 액정 분자의 기판면에 대한 수직 방향으로의 회전이 적다. 이 때문에, 광학 특성(콘트라스트, 휘도, 색조)의 변화가 비교적 적다고 하는 특성이 알려져 있다. 즉, 횡전계 표시형 액정 패널은, 종전계 표시형 액정 패널보다도 시야각이 큰 특징이 있다.
도 1에, 횡전계 표시형 액정 패널을 구성하는 화소 영역의 단면 구조예를 도 시하고, 도 2에 대응하는 평면 구조예를 도시한다.
액정 패널(1)은, 2장의 유리 기판(3 및 5)과, 이들 사이에 끼워넣어지도록 봉입{封入}된 액정층(7)으로 구성된다. 각 기판중 외측 표면에는 편광판(9)이 배치되고, 내측 표면에는 배향막(11)이 배치된다. 또한, 배향막(11)은, 액정층(7)의 액정 분자군을 일정 방향으로 배열시키기 위해서 사용되는 막이다. 일반적으로, 폴리이미드막이 사용된다.
또, 유리 기판(5)에는, 투명 도전막으로 형성된 화소 전극(13)과 대향 전극(15)이 형성된다. 이 중, 화소 전극(13)은, 빗살모양{櫛齒狀}으로 가공된 5개의 전극 가지{電極枝}(13A)의 양단{兩端}을 연결부(13B)로 연결한 구조를 가지고 있다. 한편, 대향 전극(15)은, 전극 가지(13A)의 하층측(유리 기판(5)측)에 화소 영역 전체를 덮도록 형성되어 있다. 이 전극 구조에 의해, 전극 가지(13A)와 대향 전극(15) 사이에 포물선모양의 전계가 발생한다. 도 1에서는, 이 전계를 파선의 화살표로 나타내고 있다.
또한, 화소 영역은, 도 2에 도시하는 신호선(21)과 주사선(23)으로 둘러싸인 영역이 대응한다. 덧붙여서, 각 화소 영역에는, 화소 전극(13)에 대한 신호 전위의 인가를 제어하는 박막 트랜지스터가 배치된다. 이 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 주사선(23)과 접속되어 있으며, 주사선(23)의 전위에 의해서 온·오프 동작이 전환 제어되도록 되어 있다.
또, 박막 트랜지스터의 한쪽의 주전극은 신호선(21)과 도시하지 않은 배선 패턴을 통해서 접속되고, 다른쪽의 주전극은 화소 전극의 컨택트(25)와 접속되어 있다. 따라서, 박막 트랜지스터가 온 동작한 경우에는, 신호선(21)과 화소 전극(13)이 접속 상태로 제어되고, 신호 전위가 화소 전극(13)에 인가된다.
또, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 명세서에서는, 전극 가지(13A) 사이의 틈새{隙間}를 슬릿(31)이라고 부른다. 도 2의 경우, 슬릿(31)의 연설{延設; extension} 방향은, 신호선(21)의 연설 방향과 똑같다.
참고로, 도 3의 (a) 및 (b)에, 컨택트(25) 부근{付近}의 단면 구조를 도시한다.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평{特開平}10-123482호 공보
[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 평11-202356호 공보
횡전계 표시형 액정 패널에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 슬릿(31)의 양단 부분(전극 가지(13A)가 연결부(13B)로 연결되는 부분 가까이{近})에서, 전압 인가시의 액정 분자의 배향이 흐트러지기 쉽다는 것이 알려져 있다. 이 현상은, 디스클리네이션{disclination}이라고 불린다. 도 4에서는, 디스클리네이션의 발생에 의해서, 액정 분자의 배열이 흐트러지는 영역(41)을 망긋기{網掛}에 의해 도시하고 있다. 도 4의 경우, 계{計} 10개의 영역(41)에서 액정 분자의 배향 흐트러짐{alignment disturbance}이 발생한다.
그런데, 이 디스클리네이션에 외부 압력(지압{指押} 등)이 가해지면, 액정 분자의 배열의 흐트러짐은, 전극 가지(13A)의 연설 방향을 따라서 넓어지고{확대되 고}, 또 화소의 상부, 하부 각각으로부터 넓어지는 디스클리네이션이 화소 중앙에서 결합하고, 형상이 보존유지{保持}되어 버리는 특성이 있다. 또한, 이 디스클리네이션 내에서의 액정 분자는, 전계 방향으로부터 결정되는 방향과는 역방향으로 회전해 버리고 있다. 이하, 이 현상을, 리버스 트위스트 현상이라고 부르기로 한다.
도 5에, 리버스 트위스트 현상의 발생예를 도시한다. 도 5에서는, 이 액정 분자의 배열이 흐트러진 영역(43)을, 전극 가지(13A)의 연설 방향을 따라서 연장되는 망긋기 표시로서 도시하고 있다.
현재 이용되고 있는 액정 패널에서는, 리버스 트위스트 현상이 발생하면, 자연 방치에 의해서 원상태로 되돌릴 수 없다는 문제가 있었다. 화소의 상부와 하부의 각각으로부터 넓어지는 디스클리네이션이 화소 중앙부에서 결합하는 것에 의해 안정화 상태를 형성하고, 영역(43)에 위치하는 액정 분자의 배향 방향을 원상태로 되돌릴 수 없기 때문이다. 결과적으로, 리버스 트위스트 현상이 발생한 영역(43)은, 화상 나머지{畵殘; residual image}(즉, 표시 얼룩{display irregularity})로서 시인{視認; view}되는 문제가 있었다. 이하, 화상 나머지를, 리버스 트위스트 라인이라고 한다.
그래서, 발명자들은, 서로 일정 거리를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 제1 및 제2 기판 사이에 봉지되는 액정층과, 배향막과, 제1 기판측에 형성되는 대향 전극 패턴과, 제1 기판측에 형성되는 화소 전극 패턴으로서, 화소 영역의 중앙보다도 화소 상부 근처에 설치된 하나의 굴곡점을 경계로 연설 방향이 굴절되는 복수개의 전극 가지를, 적어도 화소 상부의 종단부에서 연결한 화소 전극 패턴을 가지는 액정 패널을 제안한다.
여기서, 화소 전극 패턴에 형성되는 슬릿중, 굴곡점을 경계로 화소 상부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 화소 상부 근변{近邊}에 발생하는 배향 흐트러짐을 규제하는 효과를 높일 수가 있다.
또, 굴곡점을 경계로 화소 상부와는 반대측에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의해, 리버스 트위스트 라인의 성장이 굴곡 영역을 넘어서 화면 중앙측까지 진행한 경우에도, 신속하게 배향 흐트러짐을 소실시킬 수가 있다.
덧붙여서, 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향의 교차각은, 7°이상 15도 이하인 것이 바람직하다. 교차각이 클수록 전압 인가시의 배향 안정성이 강해지는 반면에, 교차각이 클수록 투과율이 저하하기 때문이다.
또한, 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 똑같은 계층면에 형성되어도 좋고, 다른 계층면에 형성되어도 좋다. 즉, 횡전계 표시형 액정 패널이며, 화소 전극에 슬릿을 가지는 것이면, 화소 영역의 단면 구조에 관계없이 응용할 수 있다.
또, 화소 전극 패턴에는, 복수의 굴곡점을 설치할 수도 있다. 예를 들면, 굴곡점을 2개 설치하는 경우, 2개째의 굴곡점은, 화소 하부에 위치하는 연결부 부 근에 설치하는 것이 바람직하다. 화소 하부의 종단부에도 디스클리네이션이 발생하기 때문이다.
또, 예를 들면 굴곡점을 3개 설치하는 경우, 3개째의 굴곡점은, 화소 영역의 중앙 부근에 설치하는 것이 바람직하다. 3개째의 굴곡점을 설치함으로써 화소 영역을 2개의 영역으로 분할할 수 있고, 시야각을 넓힐 수가 있다.
또, 예를 들면 굴곡점을 5개 설치하는 경우, 4개째와 5개째의 굴곡점은, 3개째의 굴곡점의 양측 근방에 설치하는 것이 바람직하다. 이 때, 3개째의 굴곡점을 중심으로 해서 그의 양측에 위치하는 4개째와 5개째의 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향과의 교차각을 7°보다 크게 함으로써, 화소 영역의 중앙 부근에서의 전압 인가시의 배향 안정성을 높일 수가 있다.
발명자들은, 디스클리네이션이 발생하는 슬릿 단부{端部}에 주목{着目}하고, 이 영역 부근의 슬릿 연설 방향과 액정층의 배향 방향과의 교차각이 7°이상으로 되도록, 화소 전극 패턴이나 배향막을 형성한다.
이 화소 구조를 채용한 것에 의해, 슬릿 단부에서의 배향 안정성을 중점적으로 높일 수가 있다.
이하에서는, 발명의 최량의 형태예를, 이하에 나타내는 순번으로 설명한다.
(A) 액정 패널 모듈의 외관예 및 패널 구조
(B) 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향 사이에 발견된 특성
(C) 화소 구조예 1(굴곡점이 하나인 싱글 도메인 구조예)
(D) 화소 구조예 2(굴곡점이 하나인 싱글 도메인 구조예)
(E) 화소 구조예 3(굴곡점이 2개인 싱글 도메인 구조예)
(F) 화소 구조예 4(굴곡점이 3개인 듀얼 도메인 구조예)
(G) 화소 구조예 5(굴곡점이 3개인 듀얼 도메인 구조예)
(H) 화소 구조예 6(굴곡점이 5개인 듀얼 도메인 구조예)
(I) 화소 구조예 7(굴곡점이 5개인 듀얼 도메인 구조예)
(J) 화소 구조예 8(변형예)
(K) 화소 구조예 9(변형예)
(L) 화소 구조예 10(변형예)
(M) 다른 형태예
또한, 본 명세서에서 특별히 도시 또는 기재되지 않는 부분에는, 해당 기술 분야의 주지 또는 공지 기술을 적용한다. 또, 이하에 설명하는 형태예는, 발명의 하나의 형태예로서, 이들에 한정되는 것은 아니다.
(A) 액정 패널 모듈의 외관예 및 패널 구조
도 6에, 액정 패널 모듈(51)의 외관예를 도시한다. 액정 패널 모듈(51)은, 지지 기판(53)에 대향 기판(55)을 접합{貼合}한 구조를 가지고 있다. 지지 기판(53)은, 유리, 플라스틱 및 그 밖의 기재{基材; substrate}로 구성된다. 대향 기판(55)도, 유리, 플라스틱 및 그 밖의 투명 부재를 기재로 한다. 대향 기판(55)은, 봉지 재료를 사이에 두고 지지 기판(53)의 표면을 봉지하는 부재이다.
또한, 기판의 투명성은 광의 사출측만 확보되어 있으면 좋고, 다른쪽의 기판측은 불투명성 기판이더라도 좋다.
이 외에, 액정 패널(51)에는, 외부 신호나 구동 전원을 입력하기 위한 FPC(플렉시블 프린트 서킷)(57)가 필요에 따라서 배치된다.
도 7에, 액정 패널 모듈(51)의 시스템 구성예를 도시한다. 액정 패널 모듈(51)은, 하부 유리 기판(61)(도 1의 유리 기판(5)에 대응한다) 위에, 화소 어레이부(63)와, 신호선 드라이버(65)와, 게이트선 드라이버(67)와, 타이밍 컨트롤러(69)를 배치한 구성을 가지고 있다. 이 형태예의 경우, 화소 어레이부(63)의 구동 회로는, 1개 또는 복수개의 반도체 집적 회로로서 형성되고, 유리 기판 위에 실장된다.
덧붙여서, 화소 어레이부(63)는, 표시 상의 1화소를 구성하는 화이트 유닛이 M행×N열로 배치된 매트릭스 구조를 가지고 있다. 또한, 이 명세서에서, 행이라 함은, 도면중 X방향으로 배열되는 3×N개의 서브 화소(71)로 구성되는 화소열을 말한다. 또, 열이라 함은, 도면중 Y방향으로 배열되는 M개의 서브 화소(71)로 구성되는 화소열을 말한다. 물론, M과 N의 값은, 수직 방향의 표시 해상도와 수평 방향의 표시 해상도에 따라서 정해진다.
또, 신호선 드라이버(65)는, 화소 계조에 대응하는 신호 전위 Vsig를 신호선 DL에 인가하는데 이용된다. 이 형태예의 경우, 신호선 DL은, 도면중 Y방향으로 연장하도록 배선되어 있다.
게이트선 드라이버(67)은, 신호 전위 Vsig의 기입{書入; write} 타이밍을 주 는 제어 펄스를 스캔선 WL에 인가하는데 이용된다. 이 형태예의 경우, 스캔선 WL은, 도면중 X방향으로 연장하도록 배선된다.
여기서, 서브 화소(71)에는, 도시하지 않은 박막 트랜지스터가 형성되어 있다. 또한, 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 스캔선 WL에 접속되고, 주전극의 한쪽은 신호선 DL에 접속되고, 주전극의 다른쪽은 화소 전극(13)(컨택트(25))에 접속되어 있다.
타이밍 컨트롤러(69)는, 신호선 드라이버(65) 및 게이트선 드라이버(67)에 구동 펄스를 공급하는 회로 디바이스이다.
(B) 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향 사이에 발견된 특성
전술한 바와 같이, 기존의 화소 구조에는, 지압 등에 의해 액정 분자의 배향 흐트러짐(리버스 트위스트 현상)이 발생하면, 언제까지나 표시 얼룩으로서 시인되는 문제가 있었다.
그래서, 발명자들은, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)에 의해서 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차 각도를 가변하는 것에 의해, 액정 분자의 배향 흐트러짐이 자연스럽게 경감되는지에 대해서 실험을 행했다. 또한, 액정층(7)의 배향 방향이라 함은(또한, 「액정의 배향 방향」이라고도 한다), 액정이 가지는 유전율 이방성의 방향으로 정의되고, 유전율이 큰 방향을 말하는 것으로 한다.
이하, 실험에 의해서 분명하게 된 특성을 설명한다.
우선, 도 8을 이용해서 슬릿(31)과 액정층(7)의 배향 방향과의 관계를 설명 한다. 도 8은, 서브 화소(71)의 평면 구조를 도시한 도면이다. 또한, 도 8에서는, 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 관계에 주목하기 위해, 박막 트랜지스터 등의 표시는 생략하고 있다.
도 8에 도시하는 평면 구조는, 도 2에서 설명한 평면 구조와 똑같으며, 대응 부분에는 동일 부호를 붙여서 도시하고 있다. 즉, 서브 화소(71)는, Y방향으로 연설된 신호선(21)과 X방향으로 연설된 주사선(23)으로 둘러싸인 직사각형{矩形} 영역 내에 형성된다. 또, 화소 전극(13)은, 5개의 전극 가지(13A)와 그의 양단을 연결하는 연결부(13B)로 구성된다. 도 8의 경우, 전극 가지(13A)끼리의 사이나 전극 가지(13A)와 도면중 우측의 신호선(21) 사이에 형성되는 슬릿(31)은, Y방향으로 연설되어 있다.
즉, 슬릿(31)의 연설 방향은, 신호선(21)에 병행이며{평행하며}, 주사선(23)에 수직이도록 형성되어 있다.
또, 도 8에서는, 액정층(7)의 배향 방향을 화살표선으로 나타낸다. 도 8의 경우, 지면{紙面}에 대해 비스듬한{斜} 오른쪽위 방향이 액정층(7)의 배향 방향이다. 도 8에서는, 액정층(7)의 액정층(7)과 슬릿(31)의 연설 방향과의 교차각을 α로서 도시하고 있다.
발명자들은, 이 교차각 α에 주목하고, 여러 가지 교차각 α에 대해서 표시 얼룩이 소실될 때까지 소요되는 시간을 측정했다.
도 9에, 측정 결과를 도시한다. 도 9의 횡축은, 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α이며, 도 9의 종축은, 표시 얼룩이 소실될 때까 지 소요된 시간이다.
도 9에 도시하는 실험 결과로부터, 교차각 α가 7° 미만인 경우에는, 리버스 트위스트 현상에 의한 표시 얼룩이 자연스럽게 소실되지 않는다는 것이 확인되었다.
한편, 교차각 α가 7°이상인 경우에는, 리버스 트위스트 라인이 자연스럽게 소실되는 것이 확인되었다. 덧붙여서, 교차각 α가 7°인 경우, 표시 얼룩의 소실에 소요된 시간은 3.5[초]였다. 또, 실험 결과, 교차각 α가 클수록, 표시 얼룩이 소실될 때까지의 시간이 단축된다는 것이 확인되었다. 예를 들면, 교차각 α가 10°인 경우에는, 3[초]만에 표시 얼룩이 소실되는 것이 확인되었다. 또, 예를 들면 교차각 α가 15°인 경우에는, 2.5[초]만에 표시 얼룩이 소실되는 것이 확인되었다. 또, 예를 들면 교차각 α가 20°인 경우에는, 1.5[초]만에 표시 얼룩이 소실되는 것이 확인되었다.
이상의 결과, 발명자들은, 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α를 7°이상으로 설정함으로써, 횡전계 표시형 액정 패널에서의 액정 분자의 배향 안정성을 높일 수 있다는 것을 발견했다. 즉, 지압 등에 의해 리버스 트위스트 라인이 발생해도, 배향의 흐트러짐을 자연스럽게 소실할 수 있다는 것을 발견했다.
도 10에, 교차각 α와 표시 얼룩의 레벨 사이에 관찰된 결과를 도시한다. 도 10의 횡축은, 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α이며, 도 10의 종축은, 표시 얼룩의 시인 레벨{visible level}이다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 교차각 α가 10°이상이면, 표시 화면을 어느 각도에서 보더라도 표시 얼룩이 보이지 않는다는 것이 확인되었다. 또, 교차각 α가 5°인 경우에는, 표시 화면을 비스듬한 방향에서 본 경우에, 표시 얼룩이 약간{조금} 보인다는 것이 확인되었다. 또한, 교차각 α가 5°이상 10°미만인 범위에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이 시인성{視認性; visibility}이 조금씩 변화하는 것이 확인되었다.
단, 교차각 α가 너무 크면, 투과율이 저하하는 특성이 있다는 것이 확인되었다. 도 11에, 확인된 투과 특성을 도시한다. 또한, 도 11의 횡축은, 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α이며, 도 11의 종축은, 상대 투과율이다. 덧붙여서, 도 11에서의 상대 투과율은, 교차각 α가 5°인 경우의 투과율을 100%로서 나타내고 있다.
도 11의 경우, 교차각 α가 5°인 경우에 투과율이 최대로 되며, 교차각 α가 45°인 경우에 투과율이 최소로 된다. 또한, 교차각 α가 45°인 경우에서의 상대적인 투과율은 약 64%로 된다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 교차각 α와 상대 투과율 사이에는 대체로 선형{線形}의 관계가 인정된다. 이 투과율의 관점에서 보면, 교차각 α는, 작을 수록 표시 휘도의 점에서 유리하게 된다는 것을 알 수 있다.
그런데, 도 9∼도 11에 도시하는 특성은, 도 8에 도시하는 바와 같이 화소 영역의 전역{全域}에 대해서, 화소 전극(12)의 슬릿(31)과 액정층(7)의 배향 방향이 일정 교차각 α로 교차하는 경우를 전제로 한다. 이 경우, 표시 얼룩의 소실 시간의 단축을 우선해서 교차각 α를 설정하면 상대적인 투과율은 작아지고, 상대적인 투과율을 우선해서 교차각 α를 설정하면 표시 얼룩의 소실 시간이 길어진다.
그래서, 발명자들은, 교차각 α를 7°이상 15°이하의 범위로 정하는 것을 추장{推奬}한다. 교차각 α가, 이들 각도를 만족시키면, 표시 얼룩의 소실 시간과 상대적인 투과율의 양쪽을 대체로 양호한 범위로 들어가게 할 수 있다고 생각되기 때문이다.
또, 발명자들은, 이들 교차각 α의 조건을 화소 영역의 일부분에만 적용하는 것의 효과를 실험에 의해 확인했다. 이하, 실험 결과에 대해서 설명한다.
도 12 및 도 13에, 실험에서 사용한 서브 화소(71)의 평면 구조예를 도시한다.
도 12나 도 13에 도시하는 평면 구조는, 도 8에서 설명한 평면 구조와 똑같고, 대응 부분에는 동일 부호를 붙여서 도시하고 있다. 즉, 서브 화소(71)는, Y방향으로 연설된 신호선(21)과 X방향으로 연설된 주사선(23)으로 둘러싸인 직사각형 영역 내에 형성된다. 또, 도 12나 도 13의 경우도, 화소 전극(13)은, 5개의 전극 가지(13A)와 그의 양단을 연결하는 연결부(13B)로 구성된다.
도 8과의 차이는, 전극 가지(13A)중 컨택트(25) 근방, 즉 화소 상부에 굴곡점을 하나 설치하고, 이 굴곡점을 경계로 직사각형 형상의 전극 가지(13A)의 전극 패턴을 굴곡시키는 점이다.
도 12나 도 13의 경우, 굴곡점보다도 화소 영역의 중앙측에 위치하는 전극 가지(13A)는 신호선(21)에 대해서 평행하게 형성되고, 굴곡점보다도 컨택트(25)측 에 위치하는 전극 가지(13A)는 신호선(21)에 대해서 도면중 오른쪽 방향으로 기울어진 전극 패턴을 생각한다.
도 12 및 도 13에서는, 화소 영역 전체의 면적을 차지하는 굴곡 부분의 면적(굴곡점보다도 컨택트(25)측의 면적)을 A%로서 도시하고 있다. 따라서, 굴곡 부분 이외의 면적은 (100-A)%로 주어진다.
도 12와 도 13에서는, 굴곡점보다도 컨택트(25)측에 위치하는 전극 가지(13A)에 의해서 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각을 α1로 한다. 또, 신호선(21)과 평행하게 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각을 α2로 한다. 도 12는, 배향 방향이 도면중 오른쪽위 방향이며, 슬릿 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향 사이에, α2＞α1의 관계가 성립하는 경우의 예이다. 도 13은, 배향 방향이 도면중 왼쪽위 방향이며, 슬릿 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향 사이에, α1＞α2의 관계가 성립하는 경우의 예이다.
도 14에, 실험 결과를 도시한다. 도 14는, 굴곡 부분의 면적 비율 A(%)의 차이에 의한 상대 투과율의 변화를 교차각별로 측정한 결과를 도시하고 있다. 도 14의 횡축은, 화소 영역 전체에서 차지하는 굴곡 부분의 면적비이다. 한편, 도 14의 종축은, 상대 투과율의 관계를 도시하고 있다. 또한, 도면중에 도시하는 직선은, 교차각 α1이 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°인 각 경우에 대해서 측정된 특성을 나타내고 있다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 굴곡 부분의 면적 비율 A가 0%인 경우, 교차각 α1의 크기에 상관없이, 상대 투과율은 100%로 된다. 여기서, 굴곡 부분의 면적 비율 A가 0%인 경우라 함은, 도 8의 화소 구조를 의미한다.
그리고, 굴곡 부분의 면적 비율 A가 커지면, 교차각 α1의 크기에 상관없이, 상대 투과율이 저하하는 특성이 확인된다.
덧붙여서, 굴곡 부분의 면적 비율 A가 100%인 경우의 화소 구조예의 1예가 도 15이다. 이 도 15에 도시하는 화소 구조에 대해서 얻어지는 상대 투과율의 특성이 전술한 도 11에 대응한다.
또한, 교차각 α1이 작을 수록 상대 투과율은 높고, 교차각 α1이 커질 수록 상대 투과율이 낮아지는 것은, 도 11의 특성과 똑같다.
그런데, 도 14로부터는, 다음의 것을 알 수 있다. 즉, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)를 굴곡시키는 영역 부분을 화소 영역의 일부분에만 한정하면, 화소 영역 전체를 굴곡 부분으로 하는 화소 구조(도 15)보다도 화소 영역의 상대 투과율을 높게 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
이 때, 면적 비율 A의 상한은, 채용하는 화소 전극(13)의 패턴 구조나 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α1에 의해서도 다르지만, 어느 정도의 투과성이 얻어지는 것이 요구된다. 예를 들면, 상대 투과율의 목표{目安; target}로서 80%를 생각한다. 도 14의 경우이면, 굴곡 부분의 면적 비율 A를 화소 영역의 면적의 50% 이하로 정하면, 교차각 α1의 크기에 상관없이 투과율의 조건을 만족시킬 수가 있다.
한편, 면적 비율 A의 하한은, 제조 공정에서의 해상도 한계를 고려해서 면적 비율 A를 설정한다. 일반적으로, 면적 비율 A가 작을 수록, 교차각 α1의 크기에 상관없이, 상대 투과율이 높아진다. 따라서, 교차각 α1을 크게 정한 상태에서 면적 비율 A를 작게 하는 것이 실용상은 바람직하다고 생각된다.
(C) 화소 구조예 1
도 16에 도시하는 화소 구조는, 도 12나 도 13에서 설명한 화소 구조와 똑같은 FFS(Fringe Field Switching)형 액정 패널을 전제로 한다.
따라서, 화소 영역의 단면{斷面} 구조는, 도 1에 도시하는 구조로 된다. 즉, 대향 전극(15)은, 화소 전극(13)보다도 하층측에 화소 영역의 전역을 덮도록 배치된다.
도 16에 도시하는 화소 구조는, 도 12나 도 13과 같이, 굴곡점을 하나 가지는 화소 구조이다. 또한, 굴곡점은, 컨택트(25) 근방에 설치하고 있다. 무엇보다도, 도 16의 경우에는, 굴곡점으로부터 컨택트(25)의 방향으로 연장하는 슬릿(31)의 연설 방향을 알기 쉽도록, 굴곡 영역의 면적이 커지도록 도시하고 있다.
도 16의 경우, 굴곡점으로부터 화소 영역의 중앙 방향에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향은, 신호선(21)과 평행하게 되도록 형성한다. 한편, 굴곡점으로부터 컨택트(25)의 방향에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향은, 액정층(7)의 배향 방향에 대해서 교차각 α1이 7°이상으로 되도록 형성한다. 즉, 도 16의 경우, 컨택트(25)의 근방 영역에 대해서만, 슬릿(31)과 배향 방향이 7°이상으로 교차하고, 그 밖의 화소 영역에 대해서는 슬릿(31)과 배향 방향이 7°미만으로 되는 화소 구조를 도시하고 있다.
그런데, 리버스 트위스트 라인의 대부분은, 주로 컨택트(25)의 근방 부근에 위치하는 슬릿(31)의 종단 부분에 발생하는 디스클리네이션이, 외부 압력의 인가시에 슬릿(31)을 따라서 성장함으로써 발생한다.
그러나, 도 16에 도시하는 화소 구조의 경우에는, 컨택트(25)의 근방 부근에 굴곡 영역을 설치하고 있으므로, 이 영역 부분의 배향 안정성을 높일 수가 있다. 결과적으로, 디스클리네이션의 성장을 억제할 수가 있다.
물론, 디스클리네이션의 성장이 억제되면, 리버스 트위스트 라인의 발생도 억제할 수가 있다. 또, 가령 리버스 트위스트 라인이 발생해도, 신속하게 소거할 수가 있다. 또, 굴곡 영역 이외의 화소 영역에서의 슬릿 연설 방향과 배향 방향과의 교차각 α2는 7°미만으로 되므로, 상대 투과율이 100% 가까이로 된다.
이것에 의해, 종래 기술에 비해서 화면 휘도가 높고 또한 리버스 트위스트 라인(화상 나머지)이 적은 액정 패널을 실현할 수가 있다.
게다가, 굴곡 영역의 면적 비율 A를 극력{極力} 작게 설정하면, 도 14에 도시한 바와 같이, 배향 안정성의 효과를 높이면서, 화소 영역 전체로서의 투과율을 더욱더 높일 수가 있다. 또한, 배향 규제력과 투과율과의 밸런스를 고려하면, 교차각 α1은 7°∼15°정도가 바람직하다.
(D) 화소 구조예 2
도 17에, 2개째의 화소 구조예를 도시한다. 이 화소 구조도, FFS(Fringe Field Switching)형 액정 패널을 전제로 하는 구조이다.
도 17의 경우, 굴곡 영역 이외의 화소 영역에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방 향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α2가 7°이상인 조건을 만족시키는 것을 특징으로 한다. 또, 굴곡 영역에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α1은, 전술한 교차각 α2 이상의 조건을 만족시키는 것을 특징으로 한다.
이 화소 구조의 경우, 굴곡 영역에 대응하는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α1을 7°이상으로 설정할 수 있는 것에 의해, 화소 구조예 1의 경우와 마찬가지로, 배향 안정성을 높여서 디스클리네이션의 성장을 억제할 수가 있다.
또, 이 화소 구조의 경우, 굴곡 영역을 제외한 화소 영역(화소 영역의 중앙 부분)에서, 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과는 7°이상의 각도 α2로 교차한다. 이 때문에, 이 영역 부분까지 리버스 트위스트 라인이 가령 성장했다고 해도, 단시간에 자연스럽게 소실시킬 수가 있다.
이상과 같이, 이 화소 구조의 경우에는, 화소 영역의 전역에 대해서 전압 인가시의 배향 안정성을 강하게 할 수 있고, 가령 리버스 트위스트 라인이 생겨도, 이것을 자연스럽게 소실시킬 수 있는 액정 패널을 실현할 수 있다. 즉, 화소 구조예 1보다도 표시 품질이 높은 액정 패널을 실현할 수 있다.
(E) 화소 구조예 3
도 18에, 3개째의 화소 구조예를 도시한다. 이 화소 구조도, FFS형 액정 패널을 전제로 하는 구조이다.
이 화소 구조도, 전술한 2개의 화소 구조와 똑같이, 싱글 도메인 구조의 화 소 구조예에 대응한다. 이 화소 구조예의 특징은, 굴곡점(굴곡 영역)을 2개로 하는 점이다. 구체적으로는, 2개째의 굴곡점을, 컨택트(25)와는 반대측의 연결부(13B) 근방에 설치하는 점이다.
이것은, 전극 가지(13A)의 양단 부근의 배향 규제력을 강하게 해서 리버스 트위스트 라인의 소실에 소요되는 시간을 단축하기 위해서이다. 물론, 이 화소 구조의 경우에는, 전극 가지(13A)중 컨택트(25)와 반대측에 위치하는 종단 부분에 발생하는 디스클리네이션도 억제할 수가 있다.
또한, 도 18에 도시하는 화소 구조예의 경우, 굴곡점의 위치 및 굴곡 방향은, 화소 영역의 중심에 대해서 경면{鏡面} 대칭으로 설정하고 있지만, 실제로는 이것에 한정되는 것은 아니며, 점대칭 혹은 비대칭으로 해도 좋다.
물론, 화소 영역 전체에서 차지하는 굴곡 영역의 면적 비율이 커지면 투과율이 저하하므로, 굴곡 영역은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 또, 굴곡 영역에 대해서도, 배향 규제력과 투과율과의 밸런스를 고려하면, 교차각 α1은 7°∼15°정도가 바람직하다.
(F) 화소 구조예 4
도 19에, 4개째의 화소 구조예를 도시한다. 이 화소 구조도, FFS형 액정 패널을 전제로 하는 구조이다.
도 19에 도시하는 화소 구조예의 경우에는, 3개째의 굴곡점을, 화소 영역의 중앙 부근에 배치한다. 도 19에 도시하는 화소 구조는, 이 3개째의 굴곡점으로부터 X축 방향으로 연장되는 가상선을 경계로 해서 상하 경면 구조로 되어 있지만, 실제로는 이것에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 도 19에 도시하는 화소 구조예에서는, 화소 영역의 양단 부분에 위치하는 2개의 굴곡 영역에서, 액정층(7)의 배향 방향과 슬릿(31)의 연설 방향이 7°이상으로 교차하도록 형성되어 있다.
도 19는, 화소 전극(13)이 X축 방향으로 연장하는 가상선을 경계로 해서 상하 경면 구조로 되는 것에 주목하고, 액정층(7)의 배향 방향을 Y축 방향과 평행하게 되도록 설정하고 있다.
또한, 굴곡점(3)을 포함하는 화소 영역 중앙의 굴곡 영역에서, 액정층(7)의 배향 방향과 슬릿(31)의 연설 방향과의 교차각 α2는 임의인 것으로 한다. 화소 영역 중앙에 형성하는 굴곡점(3)은, 시야각 의존성을 개선하는 것을 제1 목적으로 해서 형성되어 있는 것에 불과하기 때문이다.
물론, 굴곡점(3)과 굴곡점(1) 사이에 형성되는 슬릿(31)과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α2가 7°이상이면 배향 안정성이 강해지기 때문에, 리버스 트위스트 라인이 가령 발생하더라도 확실하게 소거할 수가 있다. 마찬가지 이유에 의해, 굴곡점(3)과 굴곡점(2) 사이에 형성되는 슬릿(31)과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α2가 7°이상인 것이 바람직하다.
그런데, 이 화소 구조를 가지는 화소 구조의 경우, 화소 영역의 상반분{上半分}과 하반분{下半分}에서 액정 분자의 회전 방향이 역방향으로 된다. 즉, 화소 영역의 도면중 상반분에서는 전계의 인가에 의해서 액정 분자가 반시계 방향으로 회전하는데 대해서, 화소 영역의 도면중 하반분에서는 전계의 인가에 의해서 액정 분자가 시계 방향으로 회전한다.
이와 같이, 액정 분자의 회전 방향이 역방향으로 되는 것에 의해, 비스듬한 방향에서의 시야각 특성을 서로 보상하기 때문에, 시야각 의존성을 개선하는 것이 가능하게 된다.
(G) 화소 구조예 5
도 20에, 5개째의 화소 구조예를 도시한다. 이 화소 구조는, 도 19에 도시한 듀얼 도메인 구조의 변형예에 대응한다.
상위점{相違点}은, 3개째의 굴곡점에서, 전극 가지(13A)를 상호 접속하는 연결 가지(13C)를 추가적으로 배치하는 점이다.
도 19에 도시하는 화소 구조의 경우, 상하 2개의 도메인의 경계 부분에서 액정 분자의 회전 방향이 역방향으로 되어, 배향의 흐트러짐이 생겨 버린다. 이 때문에, 리버스 트위스트 라인이 발생한 경우에, 리버스 트위스트 라인의 소실에 적지않게 영향이 발생한다.
한편, 도 20에 도시하는 화소 구조의 경우에는, 연결 가지(13C)에 의해서 2개의 도메인이 완전히 분리된다. 이것에 의해, 배열의 흐트러짐을 없앨 수가 있다. 결과적으로, 도 20에 도시하는 화소 구조는, 리버스 트위스트 라인의 소실에 소요되는 시간을, 도 19에 도시하는 화소 구조보다도 짧게 할 수 있으며, 그 만큼 표시 품질을 높일 수가 있다.
(H) 화소 구조예 6
도 21에, 6개째의 화소 구조예를 도시한다. 또한, 도 21에 도시하는 화소 구조는, 도 19에 도시한 화소 구조의 변형예에 대응한다.
전술한 6개째의 화소 구조(도 21)의 경우에는, 2개의 도메인을 완전히 분리하고, 도메인 경계 부분의 배향 흐트러짐을 억제하는 수법을 채용했다.
한편, 이 화소 구조예의 경우에는, 3개째의 굴곡점의 양측 근방에 4개째와 5개째의 굴곡점을 형성하는 구조를 채용한다. 이 때, 3개째의 굴곡점과 4개째의 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α3이 7°이상으로 되도록, 화소 패턴을 형성한다. 마찬가지로, 3개째의 굴곡점과 5개째의 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α3이 7°이상으로 되도록, 화소 패턴을 형성한다.
즉, 이 7개째의 화소 구조예에서는, 3개째의 굴곡점의 근방 영역에서의 배향 안정성을 강하게 하는 것에 의해, 도메인 경계 부분의 배향 흐트러짐을 억제하는 수법을 채용한다.　
물론, 도 22에 도시하는 화소 구조는, 3개째의 굴곡점으로부터 X축 방향으로 연장하는 가상선을 경계로 해서 상하 경면 구조로 되는 점은, 도 19에 도시한 4개째의 화소 구조와 똑같다.
즉, 화소 영역의 양단 부근에 형성되는 굴곡 영역의 슬릿 연설 방향은, 7°이상의 교차각으로 액정층(7)의 배향 방향과 교차하도록 형성된다. 이 구조에 의해, 화소 영역의 양단 부분의 배향 안정성을 강하게 할 수 있고, 디스클리네이션을 효과적으로 억제할 수가 있다.
한편, 1개째의 굴곡점과 4개째의 굴곡점 사이에 위치하는 영역에서는, 대응 하는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α2가, 투과율이 커지도록 선택된다. 2개째의 굴곡점과 5개째의 굴곡점 사이에 위치하는 영역에 대해서도 마찬가지이다.
이상의 화소 구조에 의해, 화소 영역의 상하 양단 부분에 발생하는 디스클리네이션과 도메인 경계 부분에 발생하는 디스클리네이션의 소실에 소요되는 시간을 단축할 수가 있다. 또, 외부 압력에 수반해서, 리버스 트위스트 라인이 이들 영역에 발생한 경우에서도, 신속하게 소거할 수가 있다.
(I) 화소 구조예 7
도 22에, 7개째의 화소 구조예를 도시한다. 또한, 도 22에 도시하는 화소 구조는, 도 20에 도시한 화소 구조의 변형예에 대응한다.
6개째의 화소 구조의 경우에는, 2개의 도메인을 완전히 분리하는 것에 의해, 배향 흐트러짐을 억제하는 수법을 채용했다. 단, 이 화소 구조의 경우에는, 어떻게 해더라도 연결 가지(13C)의 근방 영역에 디스클리네이션이 발생해 버린다.
그래서, 이 화소 구조예의 경우에는, 3개째의 굴곡점의 양측 근방에 4개째와 5개째의 굴곡점을 새롭게 형성하여, 연결 가지(13C)의 근방 영역의 배향 안정성을 강화하는 구조를 채용한다. 이 때, 3개째의 굴곡점과 4개째의 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α3이 7°이상으로 되도록, 화소 패턴을 형성한다. 마찬가지로, 3개째의 굴곡점과 5개째의 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향과 액정층(7)의 배향 방향과의 교차각 α3이 7°이상으로 되도록, 화소 패턴을 형성한다.
즉, 이 8개째의 화소 구조예에서는, 3개째의 굴곡점의 근방 영역의 배향 안정성을 강하게 하는 것에 의해, 배향 흐트러짐을 억제하는 수법을 채용한다.
물론, 도 22에 도시하는 화소 구조는, 3개째의 굴곡점으로부터 X축 방향으로 연장하는 가상선을 경계로 해서 상하 경면 구조로 되는 점은, 도 20에 도시한 5개째의 화소 구조와 똑같다.
즉, 화소 영역의 양단 부근에 형성되는 굴곡 영역의 슬릿 연설 방향은, 7°이상의 교차각으로 액정층(7)의 배향 방향과 교차하도록 형성된다. 이 영역에서는, 배향 안정성이 강해져 있다.
한편, 1개째의 굴곡점과 4개째의 굴곡점 사이의 슬릿 연설 방향은, 투과율이 커지도록 선택된 교차각 α2로 액정층(7)의 배향 방향과 교차한다. 물론, 2개째의 굴곡점과 5개째의 굴곡점 사이의 슬릿 연설 방향에 대해서도, 투과율이 커지도록 선택된 교차각 α2로 액정층(7)의 배향 방향과 교차한다.
이상의 구성의 채용에 의해, 화소 영역의 양단 부분에 발생하는 디스클리네이션과 도메인 경계 부분에 발생하는 디스클리네이션의 소실에 소요되는 시간을 단축할 수가 있다. 또, 화소 영역의 중앙 부분에 발생하는 리버스 트위스트 라인의 소실에 소요되는 시간도 단축할 수가 있다.
(J) 화소 구조예 8
전술한 7개의 화소 구조예의 경우에는, 빗살모양으로 가공된 화소 전극(13)의 하층에, 화소 영역 전체를 덮도록 대향 전극(15)을 배치한 화소 구조를 가지는 액정 패널에 대해서 설명했다.
그러나, 도 23에 도시하는 바와 같이, 대향 전극(15)에 대해서도 빗살모양으로 가공한 액정 패널을 채용해도 좋다. 또한, 도 23의 경우, 대향 전극(15)의 전극 가지(15A)는, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)의 틈새(슬릿(31))를 메우도록 배치된다. 즉, 대향 전극(15)의 전극 가지(15A)는, 화소 영역 내에서, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)와 겹치지 않도록 배치된다.
(K) 화소 구조예 9
전술한 각 화소 구조예의 경우에는, 어느것이나 화소 전극(13)과 대향 전극(15)이 다른 층{層違}에 형성되는 화소 구조를 전제로 설명했다.
그렇지만, 발명자들이 제안하는 기술은, 화소 전극(13)과 대향 전극(15)이 동일 층에 형성되는 횡전계 표시형 액정 패널에도 적용할 수 있다.
도 24에, 9개째의 화소 구조예에 대응하는 단면 구조예를 도시한다. 또한, 화소 구조(13)와 대향 전극(15) 이외의 구조는, 기본적으로 도 1 및 도 2에서 설명한 화소 구조와 똑같다.
즉, 액정 패널(91)은, 2장의 유리 기판(3 및 5)과, 이들 사이에 끼워넣어지도록 봉입된 액정층(7)으로 구성된다. 각 기판중 외측 표면에는 편광판(9)이 배치되고, 내측 표면에는 배향막(11)이 배치된다.
도 24의 경우도, 화소 전극(13)과 대향 전극(15)은 유리 기판(5)에 형성된다. 이 중, 화소 전극(13)은, 빗살모양으로 가공된 4개의 전극 가지(13A)의 일단을 연결부(13B)로 연결한 구조를 가지고 있다. 한편, 대향 전극(15)은, 빗살모양으로 가공된 3개의 전극 가지(15A)의 일단을 공통 전극선(33)에 접속한 구조를 가 지고 있다. 여기서, 대향 전극(15)의 전극 가지(15A)는, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)의 틈새에 감입{嵌入; fit}되도록 배치된다. 또한, 공통 전극선(33)은, 신호선(21)과 주사선(23)을 따르도록 격자모양{格子狀}으로 형성한다.
이 전극 구조를 위해, 도 24에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)와 대향 전극(15)의 전극 가지(15A)가 동일 층에 번갈아 배치된다. 이 전극 구조에 의해, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)와 대향 전극(15)의 전극 가지(15A) 사이에 포물선모양의 전계가 발생한다. 도 24에는, 이 전계를 파선으로 도시한다.
이 화소 구조에 의해, 지압 등에 의한 리버스 트위스트 현상에 의해서 액정 분자의 배열이 흐트러졌다고 해도, 수 초 이내에 자연스럽게 소거할 수 있는 액정 패널을 실현할 수가 있다. 물론, 횡전계에 의한 광{廣}시야각도 실현할 수가 있다.
(L) 화소 구조예 10
전술한 5개의 화소 구조예에서는, 어느것이나 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)에 의해서 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향이 신호선(21)과 평행 또는 신호선(21)에 대해서 비스듬하게 교차하는 경우에 대해서 설명했다.
그렇지만, 화소 전극(13)의 전극 가지(13A)에 의해서 형성되는 슬릿(31)의 연설 방향은, 주사선(23)과 평행 또는 주사선(23)에 대해서 비스듬하게 교차해도 좋다.
(M) 다른 형태예
(M-1) 기판 재료
전술한 형태예에 관계된 설명에서는, 기판을 유리 기판으로 했지만, 플라스틱 기판 및 그 밖의 기판을 이용해도 좋다.
(M-2) 제품예
전술한 설명에서는, 횡전계를 발생할 수 있는 여러 가지 화소 구조에 대해서 설명했다. 여기서는, 이들 형태예에 관계된 화소 구조를 가지는 액정 패널(구동 회로를 실장하지 않는 상태)이나 액정 패널 모듈(구동 회로를 실장한 상태)을 실장한 전자 기기에 대해서 설명한다.
도 25에, 전자 기기(101)의 개념 구성예를 도시한다. 전자 기기(101)는, 전술한 화소 구조를 가지는 액정 패널(103), 시스템 제어부(105) 및 조작 입력부(107)로 구성된다. 시스템 제어부(105)에서 실행되는 처리 내용은, 전자 기기(101)의 상품 형태에 따라 다르다.
또, 조작 입력부(107)의 구성도 상품 형태에 따라 다르며, 예를 들면 GUI(그래픽 유저 인터페이스), 스위치, 버튼, 포인팅 디바이스 및 그 밖의 조작자로 구성된다.
또한, 전자 기기(101)는, 기기 내에서 생성되거나 또는 외부로부터 입력되는 화상이나 영상을 표시하는 기능을 탑재하고 있으면, 특정 분야의 기기에 한정되지 않는다.
도 26에, 그 밖의 전자 기기가 텔레비전 수상기인 경우의 외관예를 도시한다. 텔레비전 수상기(111)의 하우징{筐體} 정면에는, 프론트 패널(113) 및 필터 유리(115) 등으로 구성되는 표시 화면(117)이 배치된다. 표시 화면(117) 부분이, 형태예에서 설명한 액정 패널에 대응한다.
또, 이런 종류의 전자 기기(101)에는, 예를 들면 디지털 카메라가 상정{想定}된다. 도 27에, 디지털 카메라(121)의 외관예를 도시한다. 도 27의 (a)가 정면측(피사체측)의 외관예이며, 도 27의 (b)가 배면측(촬영자측)의 외관예이다.
디지털 카메라(121)는, 보호 커버(123), 촬상 렌즈부(125), 표시 화면(127), 컨트롤 스위치(129) 및 셔터 버튼(131)으로 구성된다. 이 중, 표시 화면(127) 부분이, 형태예에서 설명한 액정 패널에 대응한다
또, 이런 종류의 전자 기기(101)에는, 예를 들면 비디오 카메라가 상정된다. 도 28에, 비디오 카메라(141)의 외관예를 도시한다.
비디오 카메라(141)는, 본체(143)의 전방에 피사체를 촬상하는 촬상 렌즈(145), 촬영의 스타트/스톱 스위치(147) 및 표시 화면(149)으로 구성된다. 이 중, 표시 화면(149) 부분이, 형태예에서 설명한 액정 패널에 대응한다.
또, 이런 종류의 전자 기기(101)에는, 예를 들면 휴대 단말 장치가 상정된다. 도 29에, 휴대 단말 장치로서의 휴대 전화기(151)의 외관예를 도시한다. 도 29에 도시하는 휴대 전화기(151)는 폴더식{折疊式; folder type}이며, 도 29의 (a)가 하우징을 연 상태의 외관예이며, 도 29의 (b)가 하우징을 접은 상태의 외관예이다.
휴대 전화기(151)는, 상측 하우징(153), 하측 하우징(155), 연결부(이 예에서는 힌지부)(157), 표시 화면(159), 보조 표시 화면(161), 픽처 라이트(163) 및 촬상 렌즈(165)로 구성된다. 이 중, 표시 화면(159) 및 보조 표시 화면(161) 부분이, 형태예에서 설명한 액정 패널에 대응한다.
또, 이런 종류의 전자 기기(101)에는, 예를 들면 컴퓨터가 상정된다. 도 30에, 노트북형 컴퓨터(171)의 외관예를 도시한다.
노트북형 컴퓨터(171)는, 하측 하우징(173), 상측 하우징(175), 키보드(177) 및 표시 화면(179)으로 구성된다. 이 중, 표시 화면(179) 부분이, 형태예에서 설명한 액정 패널에 대응한다.
이들 외에, 전자 기기(101)에는, 프로젝터, 오디오 재생 장치, 게임기, 전자북, 전자 사전 등이 상정된다.
(M-3) 기타
전술한 형태예에는, 발명의 취지의 범위 내에서 여러 가지 변형예가 생각된다. 또, 본 명세서의 기재에 의거해서 창작되거나 또는 조합되는 각종 변형예 및 응용예도 생각된다.
도 1은 횡전계 표시형 액정 패널의 단면 구조예를 설명하는 도면,
도 2는 횡전계 표시형 액정 패널의 평면 구조예를 설명하는 도면,
도 3은 컨택트 부근의 단면 구조예를 도시하는 도면,
도 4는 디스클리네이션을 설명하는 도면,
도 5는 리버스 트위스트 현상을 설명하는 도면,
도 6는 액정 패널 모듈의 외관예를 도시하는 도면,
도 7은 액정 패널 모듈의 시스템 구성예를 도시하는 도면,
도 8은 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향과의 교차각을 설명하는 도면,
도 9는 교차각의 크기와 표시 얼룩의 소실 시간의 관계를 설명하는 도면,
도 10은 교차각의 크기와 표시 얼룩의 레벨의 관계를 설명하는 도면,
도 11은 교차각의 크기와 상대 투과율의 관계를 설명하는 도면,
도 12는 화소 영역의 일부에 굴곡 영역을 설치하는 경우에서의 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향과의 교차각을 설명하는 도면,
도 13은 화소 영역의 일부에 굴곡 영역을 설치하는 경우에서의 슬릿의 연설 방향과 액정층의 배향 방향과의 교차각을 설명하는 도면,
도 14는 굴곡 영역의 면적 비율과 상대 투과율의 관계를 교차각의 크기별로 설명하는 도면,
도 15는 굴곡 영역의 면적비가 100%인 경우의 화소 구조예를 도시하는 도면,
도 16은 1개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 17은 2개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 18은 3개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 19는 4개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 20은 5개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 21은 6개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 22는 7개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 23은 8개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(평면 구조).
도 24는 9개째의 화소 구조예를 도시하는 도면(단면 구조).
도 25는 전자 기기의 시스템 구성을 설명하는 도면,
도 26은 전자 기기의 외관예를 도시하는 도면,
도 27은 전자 기기의 외관예를 도시하는 도면,
도 28은 전자 기기의 외관예를 도시하는 도면,
도 29는 전자 기기의 외관예를 도시하는 도면,
도 30은 전자 기기의 외관예를 도시하는 도면.
[부호의 설명]
11: 배향막, 13: 화소 전극, 13A: 전극 가지, 13B: 연결부, 13C: 연결 가지, 15: 대향 전극, 15A: 전극 가지, 31: 슬릿.

Claims (15)

  1. 서로 일정 거리를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과,
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 봉지{封止}되는 액정층과,
    배향막과,
    상기 제1 기판측에 형성되는 대향 전극 패턴과,
    상기 제1 기판측에 형성되는 화소 전극 패턴으로서, 화소 영역의 중앙보다도 화소 상부 근처에 설치된 하나의 굴곡점을 경계로 연설{延設; extension} 방향이 굴절하는 복수개의 전극 가지{電極枝}를, 적어도 화소 상부 또는 화소 하부의 종단부에서 연결한 화소 전극 패턴
    을 가지고,
    상기 화소 전극 패턴에 형성되는 슬릿중,
    상기 굴곡점을 경계로 상기 화소 상부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 상기 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는
    액정 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡점을 경계로 상기 화소 상부와는 반대측에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 상기 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는 액정 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 슬릿의 연설 방향과 상기 액정층의 배향 방향의 교차각이, 7°이상 15도 이하인 액정 패널.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 똑같은 계층면에 형성되는 액정 패널.
  5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 다른 계층면에 형성되는 액정 패널.
  6. 서로 일정 거리를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과,
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 봉지되는 액정층과,
    배향막과,
    상기 제1 기판측에 형성되는 대향 전극 패턴과,
    상기 제1 기판측에 형성되는 화소 전극 패턴으로서, 화소 영역의 중앙보다도 화소 상부 근처에 설치된 제1 굴곡점을 경계로 연설 방향이 굴절함과 동시에 화소 영역의 중앙에 대해서 화소 하부 근처에 설치된 제2 굴곡점을 경계로 연설 방향이 굴절하는 복수개의 전극 가지를, 각각의 양단부에서 연결한 화소 전극 패턴
    을 가지고,
    상기 화소 전극 패턴에 형성되는 슬릿중,
    상기 제1 굴곡점을 경계로 상기 화소 상부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향과 상기 제2 굴곡점을 경계로 상기 화소 하부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 상기 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는
    액정 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬릿의 연설 방향과 상기 액정층의 배향 방향의 교차각이, 7°이상 15도 이하인 액정 패널.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴이 화소 영역의 중앙 부근에 제3 굴곡점을 더 가지는 액정 패널.
  9. 제6항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 똑같은 계층면에 형성되는 액정 패널.
  10. 제6항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 다른 계층면에 형성되는 액정 패널.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴이 화소 영역의 중앙에 위치하는 제3 굴곡점의 양측 근방에 제4 굴곡점과 제5 굴곡점을 가지는 경우에,
    상기 제3 굴곡점과 제4 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿의 연설 방향과, 상기 제3 굴곡점과 제5 굴곡점 사이에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 상기 배향막의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는 액정 패널.
  12. 제6항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 똑같은 계층면에 형성되는 액정 패널.
  13. 제6항 내지 제8항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소 전극 패턴과 상기 대향 전극 패턴은, 다른 계층면에 형성되는 액정 패널.
  14. 서로 일정 거리를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 봉지되는 액정층과, 배향막과, 상기 제1 기판측에 형성되는 대향 전극 패턴과, 상기 제1 기판측에 형성되는 화소 전극 패턴으로서, 화소 영역의 중앙보다도 화소 상부 근처에 설치된 하나의 굴곡점을 경계로 연설 방향이 굴절하는 복수개의 전극 가지를, 적어도 화소 상부 또는 화소 하부의 종단부에서 연결한 화소 전극 패턴을 가지고, 상기 화소 전극 패턴에 형성되는 슬릿중, 상기 굴곡점을 경계로 상기 화소 상부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 상기 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는 액정 패널과,
    상기 액정 패널을 구동하는 구동 회로와,
    시스템 전체의 동작을 제어하는 시스템 제어부와,
    상기 시스템 제어부에 대한 조작 입력을 접수하는 조작 입력부
    를 가지는 전자 기기.
  15. 서로 일정 거리를 사이에 두고 대향 배치되는 제1 및 제2 기판과, 상기 제1 및 제2 기판 사이에 봉지되는 액정층과, 배향막과, 상기 제1 기판측에 형성되는 대향 전극 패턴과, 상기 제1 기판측에 형성되는 화소 전극 패턴으로서, 화소 영역의 중앙보다도 화소 상부 근처에 설치된 제1 굴곡점을 경계로 연설 방향이 굴절함과 동시에 화소 영역의 중앙에 대해서 화소 하부 근처에 설치된 제2 굴곡점을 경계로 연설 방향이 굴절하는 복수개의 전극 가지를, 각각의 양단부에서 연결한 화소 전극 패턴을 가지고, 상기 화소 전극 패턴에 형성되는 슬릿중, 상기 제1 굴곡점을 경계로 상기 화소 상부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향과 상기 제2 굴곡점을 경계로 상기 화소 하부 근처에 형성되는 슬릿의 연설 방향은, 상기 액정층의 배향 방향과 7°이상의 각도로 교차하도록 형성되는 액정 패널과,
    상기 액정 패널을 구동하는 구동 회로와,
    시스템 전체의 동작을 제어하는 시스템 제어부와,
    상기 시스템 제어부에 대한 조작 입력을 접수하는 조작 입력부
    를 가지는 전자 기기.
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