JP2009075421A - 液晶装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＦＳ方式において、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現した液晶装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】液晶層２３を挟持して互いに対向配置された第１基板２１と第２基板２２と、第１基板２１の液晶層２３側に設けられた第１電極４１と、第１電極４１の液晶層２３側に設けられた絶縁膜３２，３３と、絶縁膜３２，３３の液晶層２３側に設けられた第２電極１１とを有し、第１電極４１と第２電極１１との間に生じる電界によって液晶層２３の液晶分子を配向制御する液晶装置１である。第１電極４１又は第２電極１１のいずれか一方が複数の線状電極１１ｂを有しており、線状電極１１ｂはその延在方向に対し線状電極１１ｂの辺が複数の交差する方向を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶装置、及び電子機器に関するものである。

従来から、液晶装置の高視野角化を図る一手段として、液晶層に対して基板方向の電界を発生させて液晶分子の配向制御を行う方式（以下、横電界方式と称する）を用いることが知られており、このような横電界方式としてＩＰＳ（In-Plane Switching）方式やＦＦＳ（Fringe-Field Switching）方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１４０１８８号公報

ところで、ＦＦＳ方式の液晶装置では、視野を変えた時のカラーシフトを抑えるべく、１つのサブ画素領域内において電極角度を異ならせマルチドメイン化が図られる。
しかしながら、従来、マルチドレイン化が図られた構成では、液晶分子の配向方向が異なる境界においてディスクリネーションが発生する可能性がある。このようなディスクリネーション領域は、サブ画素領域内において表示に寄与しないデッドスペースとなるため、シングルドメイン構造に比べて開口率が低下してしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ＦＦＳ方式において、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現した液晶装置、及び電子機器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の液晶装置は、液晶層を挟持して互いに対向配置された第１基板と第２基板と、該第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、該第１電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜の前記液晶層側に設けられた第２電極と、を有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶層の液晶分子を配向制御する液晶装置において、前記第１電極又は前記第２電極のいずれか一方が複数の線状電極を有しており、該線状電極はその延在方向に対し前記線状電極の辺が複数の交差する方向を有していることを特徴とする。なお、この液晶装置においては、前記線状電極はその電極幅が延在方向に沿って変動しているのが望ましい。

本発明の液晶装置によれば、その延在方向に対し前記線状電極の辺が複数の交差する方向を有する線状電極、すなわち電極幅が延在方向に沿って変動している線状電極を備えているので、前記第１電極及び第２電極間に電圧を印加した際に液晶分子が複数の方向に配向される。よって、マルチドメイン構造と同等の効果を得ることができ、視野角を変えた時のカラーシフトを防止できる。すなわち、マルチドメイン構造に起因するディスクリネーションの発生が防止されたものとなる。したがって、ＦＦＳ方式の液晶装置において、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現することができる。

また、上記液晶装置においては、前記線状電極は互いが平行に配置されてなるのが好ましい。
このようにすれば、第１電極又は第２電極が略シングルドメイン構造を備えたものとなるので、上述したようなマルチドメイン構造に起因する開口率の低下が確実に防止できる。

また、上記液晶装置においては、前記線状電極の電極変動幅が５％〜５０％に設定されるのが好ましい。
このような変動幅が設定された線状電極によれば、上述したように開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を良好に得ることができる。

また、上記液晶装置においては、前記線状電極の電極変動幅が０．２μｍ〜２．０μｍに設定されるのが好ましい。
このような変動幅が設定された線状電極によれば、上述したように開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を良好に得ることができる。

また、上記液晶装置においては、１つのサブ画素領域内に、反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが形成されており、前記線状電極は前記透過表示領域と前記反射表示領域とのいずれか一領域に設けられるのが好ましい。
このようにすれば、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた半透過反射型のＦＦＳ方式の液晶装置を提供できる。

また、上記液晶装置においては、前記第１電極又は前記第２電極のいずれか一方にはスリットが形成されおり、該スリットはその延在方向に対し前記スリットの辺が複数の交差する方向を有しているのが好ましい。
この構成によれば、スリットの辺が複数の交差する方向を有しているので、上記線状電極を良好に形成できる。よって、上述したように開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を得る液晶装置を提供できる。

また、上記液晶装置においては、前記線状電極は湾曲部を有するのが好ましい。
この構成によれば、湾曲部近傍に生じる電界の方向が漸次変化するため、マルチドメイン化を良好に行うことができる。

本発明の電子機器は、上記の液晶装置を備えたことを特徴とする。

本発明の電子機器によれば、上述したように開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を得る液晶装置を備えているので、電子機器自体も表示品位に優れた信頼性の高いものとなる。

以下、本発明に係る液晶装置について、いくつかの実施形態を例に挙げて説明する。
なお、これ以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。

（第１の実施形態）
以下、本発明における液晶装置の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図１は液晶装置の等価回路図、図２は液晶装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図、図３は図２のＡ−Ａ’矢視断面図、図４は液晶装置の光学軸配置を示す説明図である。

本実施形態における液晶装置１は、ＦＦＳ方式を用いたカラー液晶装置であって、Ｒ（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。ここで、表示を構成する最小単位となる表示領域を「サブ画素領域」、一組（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブ画素から構成される表示領域を「画素領域」と称する。

まず、液晶装置１の概略構成について説明する。液晶装置１は、図１に示すように、画素表示領域を構成する複数のサブ画素領域がマトリックス状に配置されている。
また、液晶装置１の画素表示領域を構成する複数のサブ画素領域には、それぞれ画素電極（第２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に設けられた後述するデータ線駆動回路１６から延在するデータ線１３に接続され、ゲートが液晶装置１に設けられた後述する走査線駆動回路１７から延在する走査線１４に接続され、ドレインが画素電極１１に接続されている。

また、前記データ線１３は、図２に示すように、Ｙ軸方向に延在しており、走査線１４及び共通線２０は、Ｘ軸方向に延在している。なお、図２中では、対向基板の図示を省略している。したがって、データ線１３、走査線１４及び共通線２０が平面視でほぼ格子状に配線されている。

半導体層４２は、走査線１４と平面視で重なる領域に部分的に形成されたアモルファスシリコンなどの半導体で構成されている。また、ソース電極４３は、図２に示すように、平面視でほぼ逆Ｌ字状を有する配線であって、データ線１３から分岐して半導体層４２と導通している。そして、ドレイン電極４４は、図２に示す−Ｙ側の端部において、画素電極１１と、層間絶縁膜３３を貫通するコンタクトホール３３ａを介して電気的に接続されている。これら半導体層４２、ソース電極４３及びドレイン電極４４によってＴＦＴ素子１２が構成される。したがって、ＴＦＴ素子１２は、データ線１３及び走査線１４の交差部近傍に設けられている。

共通電極４１は、サブ画素領域に対応して平面視でほぼ矩形状を有しており、画素電極１１を平面視で覆う領域に形成される。共通線２０は、各サブ画素領域に対応して配置された共通電極４１の端部と平面的に重なって（積層されて）電気的接続されている。また、前記共通電極４１には共通線２０を介してコモン電位が供給されている。

画素電極１１は平面視でほぼ梯子形状から構成される。そして、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料で構成されており、その膜厚が５０ｎｍ以下となっている。そして、画素電極１１は、平面視で矩形の枠状の枠部（線状電極）１１ａと、ほぼＸ軸方向に延在すると共にＹ軸方向で間隔をあけて複数（１５本）配置された帯状電極（線状電極）１１ｂとを備えている。ここで、帯状電極１１ｂは、その両端がそれぞれ枠部１１ａのうちのＹ軸方向に延在する部分と接続されている。

また、上記帯状電極１１ｂは平面視略直線形状から構成されている。画素電極１１にはほぼ走査線１４の延在方向に沿ってスリットＳが形成されている。このスリットＳは、その延在方向に沿って端辺が左右に蛇行した形状となっており、その延在方向に対しスリットＳの辺が複数の交差する方向を有したものとなっている。すなわち、スリット幅が延在方向に沿って変動している。このようなスリットＳによって上記帯状電極１１ｂもその延在方向に対し帯状電極１１ｂの辺が複数の交差する方向を有したものとなり、電極幅が延在方向に沿って変動している。

帯状電極１１ｂの電極変動幅は５％〜５０％程度に設定するのが好ましい。具体的には、上記電極変動幅としては、０．２μｍ〜２．０μｍ程度に設定するのが好ましい。なお、電極変動幅を適宜調整することで画素電極１１及び共通電極４１間に生じさせる電界の強度を所望の値に設定することができる。

このような構成により、帯状電極１１ｂの端辺は共通電極４１に対して複数方向に向いた状態に形成される（本実施形態では２方向）。
ところで、画素電極１１と共通電極４１との間に電圧が印加されることで、上記帯状電極１１ｂの端辺と共通電極４１との間に電界が生じるようになる。ここで、帯状電極１１ｂはその電極幅が変動した状態に形成されることで共通電極４１との間において複数方向に電界を生じさせることが可能となっている。

共通電極４１は、平面視で図２に示すＸ軸方向に延在する帯状であって、画素電極１１と同様に、例えばＩＴＯなどの透光性導電材料で構成されている。そして、共通電極４１は、画素電極１１よりも液晶層２３から離間する側に配置されている。
以上より、画素電極１１と共通電極４１とは、絶縁層を構成するゲート絶縁膜３２及び層間絶縁膜３３を介して配置されている。これにより、画素電極１１と共通電極４１とがＦＦＳ方式の電極構造を構成している。

図１に示したように、液晶装置１は、データ線１３を介して画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各サブ画素領域に供給するデータ線駆動回路１６と、走査線１４を介して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを各サブ画素領域に供給する走査線駆動回路１７と、を備えている。前記データ線駆動回路１６は、画像信号Ｓ１〜Ｓｎをこの順で線順次で供給してもよく、互いに隣接する複数のデータ線１３同士に対してグループごとに供給してもよい。
また、前記走査線駆動回路１７は、走査信号Ｇ１〜Ｇｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。

そして、液晶装置１は、スイッチング素子であるＴＦＴ素子１２が走査信号Ｇ１〜Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ信号を画像信号Ｓ１〜Ｓｎとして上記データ線駆動回路１６から所定のタイミングで画素電極１１に書き込む構成となっている。そして、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。

なお、本実施形態に係る液晶装置１はＦＦＳ方式であることからノーマリーブラック表示となっており、画素電極及び共通電極間に印加する電圧に応じて、液晶分子の配向状態を変化させ、これによって白色表示をなすようになっている。

次に、液晶装置１の断面構成について、図３を参照しながら説明する。
液晶装置１は、図３に示すように、素子基板（第１基板）２１と、素子基板２１と対向配置された対向基板（第２基板）２２と、素子基板２１と対向基板２２との間に挟持された液晶層２３と、素子基板２１の外面側（液晶層２３と反対側）に設けられた偏光板２４と、対向基板２２の外面側に設けられた偏光板２５とを備えている。そして、液晶装置１は、素子基板２１の外面側から照明光が照射される構成となっている。
また、液晶装置１には、素子基板２１と対向基板２２とが対向する領域の縁端に沿ってシール材（図示略）が設けられており、このシール材、素子基板２１及び対向基板２２によって液晶層２３が封止されている。

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と、基板本体３１の内側（液晶層２３側）の表面に順に積層されたゲート絶縁膜３２、層間絶縁膜（絶縁膜）３３、及び前記液晶層２３の初期配向方向（ラビング方向）を規制する配向膜３４とを備えている。

また、前記素子基板２１は、基板本体３１の内側の表面に配置された走査線１４、各サブ画素領域に対応して設けられた共通電極４１及び各共通電極４１を接続する共通線２０と、ゲート絶縁膜３２の内側の表面に配置されたデータ線１３（図２に示す）、半導体層４２、ソース電極４３及びドレイン電極４４と、層間絶縁膜３３の内側の表面に配置された画素電極１１とを備えている。ゲート絶縁膜３２は、窒化シリコンや酸化シリコンなどのような絶縁性を有する透光性材料で構成されており、基板本体３１上に形成された走査線１４、共通線２０及び共通電極４１を覆うように設けられている。

前記層間絶縁膜３３は、ゲート絶縁膜３２と同様に、窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁性を有する透光性材料で構成されており、ゲート絶縁膜３２上に形成された半導体層４２、ソース電極４３及びドレイン電極４４を覆うように設けられている。そして、層間絶縁膜３３のうち平面視で画素電極１１の枠部１１ａと重なる部分には、画素電極１１とＴＦＴ素子１２との導通を図るための貫通孔であるコンタクトホール３３ａが形成されている。

前記配向膜３４は、例えばポリイミド等の有機材料から構成されており、層間絶縁膜３３上に形成された画素電極１１を覆うように設けられている。そして、配向膜３４の上面には、液晶層２３を構成する液晶分子を配向規制するための配向処理が施されている。この配向膜３４の配向方向は、図４に示す矢印Ｒ１方向のように、Ｘ軸と同方向となっている。

一方、対向基板２２は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成され基板本体５１と、基板本体５１の内側（液晶層２３側）の表面に順に積層されたカラーフィルタ層５２及び配向膜５３とを備えている。カラーフィルタ層５２は、サブ画素領域に対応して配置されており、例えばアクリルなどで構成されて各サブ画素領域で表示する色に対応する色材を含有している。

配向膜５３は上記配向膜３４と同様、例えばポリイミドなどの有機材料やシリコン酸化物などの無機材料で構成されており、その配向方向が配向膜３４の配向方向と同方向（図４中、矢印Ｒ１方向）となっている。

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。すなわち、偏光板２４の透過軸は図４に示す矢印Ｒ２方向のようにＹ軸方向となっており、偏光板２５の透過軸は矢印Ｒ３方向のように偏光板２４の透過軸と直交するＸ軸方向となっている。

（液晶装置の駆動方法）
続いて、本発明の液晶装置の駆動方法の一実施形態として、上記構成に係る液晶装置１の駆動方法について説明する。本実施形態における液晶装置１は、ＦＦＳ方式を用いた横電界方式の液晶装置であり、ＴＦＴ素子１２を介して画素電極１１に画像信号（電圧）を供給することで、画素電極１１と共通電極４１との間に基板面方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。そして、液晶装置１は、サブ画素領域ごとに透過率を変更させて表示を行う。

液晶層２３を挟持して対向する配向膜３４，５３は平面視で同一方向に配向処理されているので、画素電極１１に電圧を印加しない状態では、液晶層２３を構成する液晶分子２３ａは、基板２１，２２間で初期配向方向に沿って水平に配向した状態となっている。そして、画素電極１１と共通電極４１との間に選択電圧を印加すると、帯状電極１１ｂの端辺の直交方向に横電界が作用し、その横電界方向に沿って液晶分子２３ａが再配向する。

液晶装置１において、照明光は、偏光板２４を透過することで偏光板２４の透過軸に沿う直線偏光に変換され、液晶層２３に入射する。
そして、液晶層２３がオフ状態（非選択状態）であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、入射時と同一の偏光状態で液晶層２３から出射する。この直線偏光は、直線偏光と直交する透過軸を有する偏光板２５に吸収されて、サブ画素領域が暗表示となる。
一方、液晶層２３がオン状態（選択状態）であれば、液晶層２３に入射した直線偏光は、液晶層２３により所定の位相差（１／２波長）が付与されて、入射時の偏光方向から９０°回転した直線偏光に変換されて液晶層２３から出射する。この直線偏光は、偏光板２５の透過軸と平行であるため、偏光板２５を透過して表示光として視認され、サブ画素領域が明表示となる。

具体的に説明すると、画素電極１１に電圧を印加しない状態において、液晶層２３を構成する液晶分子は、図４に示す矢印Ｒ１方向に水平配向している。そして、画素電極１１及び共通電極４１間に電圧を印加すると、図５に示されるように画素電極１１を構成する帯状電極１１ｂの端辺に対して直交方向に電界が発生し、この電界方向に沿って液晶分子２３ａが配向する。

ところで、従来、ＦＦＳ方式の液晶装置では、視野を変えた時のカラーシフトを抑えるべく、１つのサブ画素領域内において電極角度を異ならせマルチドメイン構造が用いられていた。このようなマルチドメイン構造では、液晶分子の配向方向が異なる境界においてディスクリネーションが発生する可能性があった。

一方、本実施形態に係る構成によれば、各帯状電極１１ｂは、図１に示したように略直線状から構成され、互いが平行に配置されているため、シングルドメイン構造となっている。
さらに、本実施形態では、上述したように帯状電極１１ｂがその電極幅が延在方向に沿って変動することで、図５に示されるようにその端辺が左右に蛇行した形状（延在方向に対し帯状電極１１ｂの辺が複数の交差する方向を有している）となっている。そのため、電圧印加時に帯状電極１１ｂと共通電極４１との間に２方向の電界が生じることとなる。よって、本実施形態によれば、電圧印加時に各サブ画素領域内において液晶分子２３ａを２方向に配向させることで、上述したマルチドメイン（２ドメイン）構造と同等の効果を得ることができる。よって、マルチドメイン構造に起因するディスクリネーションの発生が防止され、ディスクリネーションによる開口率の低下を防止できる。したがって、本実施形態によれば、ＦＦＳ方式の液晶装置において、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る液晶装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第１の実施形態に係る液晶装置に対して画素電極１１の形状が異なっており、それ以外の構成については共通となっている。したがって、同一の構成についてはその説明について省略若しくは簡略化する。

図６は本実施形態に係る液晶装置１００のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図である。本実施形態では図６に示されるように、画素電極１１に形成されるスリットＳの形成方向が異なっている。

本実施形態に係る画素電極１１は、平面視で矩形の枠部（線状電極）１１ａと、ほぼＹ軸方向に延在すると共にＹ軸方向で間隔をあけて複数（３本）配置された帯状電極（線状電極）１１ｂとを備えている。ここで、帯状電極１１ｂは、その両端がそれぞれ枠部１１ａのうちのＸ軸方向に延在する部分と接続されている。

また、上記帯状電極１１ｂは平面視略直線形状から構成されている。
画素電極１１にはデータ線１３の延在方向に沿ってスリットＳが形成されている。本実施形態においてもスリットＳは、そのスリット幅が延在方向に沿って変動しており（その延在方向に対しスリットＳの辺が複数の交差する方向を有している。）、これによって画素電極１１には延在方向（同図中−Ｘ軸方向）に沿って電極幅が変動される帯状電極１１ｂが形成される。

このような構成により本実施形態に係る液晶装置１００は、電圧印加時に各サブ画素領域内において液晶分子２３ａを２方向に配向させることで、マルチドメイン構造を用いることなく、マルチドメイン（２ドメイン）構造と同等の効果を得ることができ、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現することができる。

ところで、スリットＳの延在方向に沿う端部では液晶分子２３ａを良好に配向させることができないため、黒表示となる。本実施形態では、画素電極１１の長辺方向（図６中Ｙ軸方向）に沿ってスリットＳを形成することで、上述したような液晶分子２３ａの配向に寄与しない端部を画素電極１１の短辺（図６中Ｘ軸方向）に沿って生じさせるようにしている。一方、上述した第１の実施形態では、画素電極１１の略短辺方向（図２中Ｙ軸方向）に沿ってスリットＳが形成されている。よって、上述したような液晶分子２３ａの配向に寄与しない端部が画素電極１１の長辺方向（図２中Ｙ軸方向）に沿って生じている。したがって、本実施形態によれば表示に寄与しない領域（スリット端部）を第１の実施形態に比べて少なくできるため、より明るい表示を得ることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る液晶装置の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第１の実施形態に係る液晶装置に対して画素電極１１の形状が異なっており、それ以外の構成については共通となっている。したがって、同一の構成についてはその説明について省略若しくは簡略化する。

図７は本実施形態に係る液晶装置１１０のサブ画素領域を示す部分拡大平面図である。本実施形態では図７に示されるように、画素電極１１１は平面視で櫛歯形状から構成されている。そして、画素電極１１１は、略Ｘ軸方向に延在すると共にＹ軸方向で間隔をあけて複数（７本）配置された帯状電極（線状電極）１１１ｂと、これら帯状電極１１１ｂの一端側を接続する枠部（線状電極）１１１ａとを備えている。

すなわち、本実施形態に係る液晶装置１１０は、上記第１の実施形態に係る液晶装置１において画素電極１１の一端側を開放させるようにスリットＳが形成されたものとなっている。

このスリットＳは、その延在方向に沿って端辺が左右に蛇行した形状となっており、スリット幅が延在方向に沿って変動している（その延在方向に対しスリットＳの辺が複数の交差する方向を有したものとなっている）。このようなスリットＳによって上記帯状電極１１ｂはその電極幅が延在方向に沿って変動している。

このような構成により本実施形態に係る液晶装置１１０においても、上記実施形態に係る構成と同様に、電圧印加時に各サブ画素領域内において液晶分子２３ａを２方向に配向させることで、マルチドメイン構造を用いることなく、マルチドメイン（２ドメイン）構造と同等の効果を得ることができ、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明に係る液晶装置の第４の実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第１〜３の実施形態に係る液晶装置と異なり、１つのサブ画素領域内において透過表示と反射表示とをなす半透過反射型の液晶装置である。なお、上記実施形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明について省略若しくは簡略化する。

図８は本実施形態に係る液晶装置１２５のサブ画素領域を示す部分拡大平面図である。
本実施形態では図８に示されるように、画素電極１２０は枠部（線状電極）１２０ａと、Ｙ軸方向に延在する帯状電極（線状電極）１１ｂとを備えている。ここで、帯状電極１２０ｂは、その両端がそれぞれ枠部１２０ａに接続されている。また、画素電極１２０にはデータ線１３の延在方向に沿ってスリットＳが形成されている。このスリットＳはサブ画素領域の透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒにそれぞれ形成されており、前記透過表示領域Ｔ及び反射表示領域Ｒの境界部には上記枠部１２０ａが形成されている。

本実施形態においてもスリットＳは、そのスリット幅が延在方向に沿って変動しており（その延在方向に対しスリットＳの辺が複数の交差する方向を有している）、これによって画素電極１２０には延在方向（同図中−Ｘ軸方向）に沿って電極幅が変動される帯状電極１２０ｂが形成されたものとなる。

図９は図８中Ａ−Ａ´線矢視による側断面図である。図９に示される断面構造を視ると、液晶装置１２５は、互いに対向して配置された素子基板２１と対向基板２２との間に液晶層２３を挟持した構成を備えており、液晶層２３は素子基板２１と対向基板２２とが対向する領域の縁端に沿って設けられたシール材（図示略）によって前記両基板２１，２２間に封止されている。素子基板２１の背面側（図示下面側）には、導光板と反射板とを具備したバックライト（不図示）が設けられている。

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上に第１層間絶縁膜３５が形成されており、該第１層間絶縁膜３５を覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる共通電極４１が形成されている。また、上記第１層間絶縁膜３５の上記反射表示領域Ｒに対応する位置には凹凸部が形成されており、該凹凸部を覆ってアルミニウムや銀等の光反射性の金属膜や、屈折率の異なる誘電体膜（ＳｉＯ_２とＴｉＯ_２等）を積層した誘電体積層膜（誘電体ミラー）から構成される反射層４１ａが形成されている。このような構成によって、反射層４１ａでの反射光を散乱させることができ、反射表示の視認性を向上させることができる。

なお、共通電極４１は、本実施形態のように反射層４１ａを覆うように形成されている構成のほか、透明導電材料からなる透明電極と、光反射性の金属材料からなる反射電極とが平面的に区画されている構成、すなわち、透過表示領域に対応して配置された透明電極と反射表示領域に対応して配置された反射電極とを、反射表示領域と透過表示領域との間（境界部）で互いに電気的に接続した構成も採用することができる。この場合、前記透明電極と反射電極とが画素電極との間に電界を生じさせる共通電極を構成する一方、前記反射電極は当該サブ画素領域の反射層としても機能する。

したがって、本実施形態の液晶装置１２５は、図８に示した１サブ画素領域内のうち、画素電極１２０を内包する平面領域と、共通電極４１が形成された平面領域とが重なった平面領域のうち反射層４１ａの形成領域を除いた領域が、バックライトから入射して液晶層２３を透過する光を変調して表示を行う透過表示領域Ｔをなす。また、画素電極１２０を内包する平面領域と、反射層４１ａが形成された平面領域とが平面的に重なった領域が、対向基板２２の外側から入射して液晶層２３を透過する光を反射、変調して表示を行う反射表示領域Ｒをなす。

共通電極４１を覆ってシリコン酸化物等からなる第２層間絶縁膜３６が形成されている。第２層間絶縁膜３６の液晶層２３側の表面にＩＴＯ等の透明導電材料からなる上記画素電極１２０が形成されている。また、画素電極１２０、第２層間絶縁膜３６を覆って配向膜３４が形成されている。

一方、対向基板２２は、例えばガラスや石英、プラスチックなどの透光性材料で構成され基板本体５１を基体としてなり、基板本体５１の内面側（液晶層２３側）には、マルチギャップ構造を形成するためのアクリル等からなる液晶層厚調整層５５、カラーフィルタ層５２が設けられており、カラーフィルタ層５２上には、ポリイミドやシリコン酸化物等からなる配向膜５３が形成されている。

この液晶層厚調整層５５は、反射表示領域Ｒにおける液晶層２３の層厚（例えば２μｍ程度）が、透過表示領域Ｔにおける液晶層２３の層厚（例えば４μｍ程度）の半分程度に設定されて、反射表示領域Ｒおよび透過表示領域Ｔにおける液晶層２３のリタデーションが略同一に設定することができる。このように、液晶層厚調整層５５によりマルチギャップ構造が実現されて、反射表示領域Ｒおよび透過表示領域Ｔにおいて均一な画像表示を得ることができるようになっている。

本実施形態におけるカラーフィルタ層５２は、各サブ画素の表示色に対応する色材層を主体としてなるものであるが、当該サブ画素領域内で色度の異なる２以上の領域に区画されていてもよい。例えば、透過表示領域Ｔの平面領域に対応して設けられた第１の色材領域と、反射表示領域Ｒの平面領域に対応して設けられた第２の色材領域とに個別に設けられた構成が採用できる。この場合に、第１の色材領域の色度を第２の色材領域の色度より大きくすることで、表示光がカラーフィルタ層５２を１回のみ透過する透過表示領域Ｔと、２回透過する反射表示領域Ｒとで表示光の色度が異なってしまうのを防止し、透過表示と反射表示の見映えを揃えることができる。また、基板本体３１，５１の外面側（液晶層２３とは反対側）には、それぞれ偏光板２４，２５が配設されている。

次に、液晶装置１２５の動作について説明する。本実施形態における液晶装置１２５は、ＦＦＳ方式を用いた横電界方式の液晶装置であり、ＴＦＴ素子１２を介して画素電極１２０に画像信号（電圧）を供給することで、画素電極１２０と共通電極４１との間に基板面方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。そして、液晶装置１２５は、サブ画素領域ごとに透過率を変更させて表示を行う。

本実施形態に係る液晶装置１２５によれば、上述した実施形態と同様にその延在方向に沿って電極幅が変動する帯状電極１２０ｂを備えているので、電圧印加時に帯状電極１２０ｂと共通電極４１との間に２方向の電界が生じることとなる。よって、マルチドメイン構造を用いることなく、電圧印加時にマルチドメイン（２ドメイン）化と同等の効果を得ることができる。よって、マルチドメイン構造に起因するディスクリネーションの発生を防止でき、ディスクリネーションによる開口率の低下を防止できる。したがって、本実施形態によれば、半透過反射型のＦＦＳ方式の液晶装置においても、開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を実現することができる。

本発明に係る液晶装置は、上述した実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。
例えば、図１０に示すようにスリットＳの角部を丸めることで、湾曲部を有する帯状電極（線状電極）１３０ｂと、これに接続する枠部（線状電極）１３０ａを含む画素電極１３０を形成することもできる。すなわち、本実施形態においても帯状電極１３０ｂはその延在方向に対し、その辺が複数の交差する方向を有している。このような構成を採用することで、湾曲部近傍に生じる電界方向が漸次変化するようになって、マルチドメイン化を良好に行うことができる。なお、このようなスリットＳの角部を丸める構造においても、帯状電極１３０ｂの電極幅を延在方向に沿って変動させる構造としてもよい。

また、上記実施形態中では、画素電極にスリット幅が変動したスリットＳを形成することで、画素電極に電極幅が延在方向に沿って変動する帯状電極を形成する構成としていた。本発明はこのような形態に限定されることはなく、例えば図１１に示されるようにスリット幅を一定としたスリットＳを用いて、延在方向に沿って電極幅が変動する帯状電極１４０ｂ及びこれに接続する枠部１４０ａを含む画素電極１４０を形成することもできる。

また、上記実施形態では第１電極として共通電極を形成し、第２電極として画素電極が形成された構成としたが本発明はこれに限定されることはない。例えば、共通電極を第２電極とし、共通電極にスリットを形成することで帯状電極を形成することもできる。

また、画素電極をスイッチング制御する駆動素子としてＴＦＴ素子を用いているが、ＴＦＴ素子に限らず、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子など、他の駆動素子を用いてもよい。
さらに、液晶装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色表示を行うカラー液晶装置としているが、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかまたは他の１色の色表示を行う単色の表示装置や、２色や４色以上の色表示を行う表示装置であってもよい。ここで、対向基板にカラーフィルタ層を設けずに、素子基板にカラーフィルタ層を設けてもよい。

（電子機器）
次に、上述した液晶装置を備える電子機器について説明する。なお、この実施形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明がこの実施形態に限定されるものではない。ここで、図１２は、本発明の液晶装置を備える電子機器である携帯電話機を示す外観斜視図である。図１２に示すように携帯電話機３００は、本体部３０１と、これに開閉可能に設けられた表示体部３０２とを有する。表示体部３０２の内部には表示装置３０３が配置されており、電話通信に関する各種表示が表示画面３０４において視認可能となっている。また、本体部３０１には操作ボタン３０５が配列されている。

そして、表示体部３０２の一端部には、アンテナ３０６が伸縮自在に取り付けられている。また、表示体部３０２の上部に設けられた受話部３０７の内部には、スピーカ（図示略）が内蔵されている。さらに、本体部３０１の下端部に設けられた送話部３０８の内部には、マイク（図示略）が内蔵されている。ここで、表示装置３０３には本発明の液晶装置が用いられている。

本実施形態に係る携帯電話機３００によれば、上述したように開口率の低下を抑えるとともにカラーシフトの少ない優れた表示品位を得る液晶装置を表示体部３０２として備えているので、信頼性の高いものとなる。

また、液晶装置を備える電子機器としては、携帯電話機に限らず、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器などのような他の電子機器であってもよい。

液晶装置の等価回路図である。 液晶装置のサブ画素領域を示す部分拡大平面構成図である。 図２のＡ−Ａ’矢視断面図である。 液晶装置の光学軸配置を示す説明図である。 電極間に発生した電界による液晶分子の動きを示す図である。 第２の実施形態に係る液晶装置のサブ画素領域を示す部分拡大図である。 第３の実施形態に係る液晶装置のサブ画素領域を示す部分拡大図である。 第４の実施形態に係る液晶装置のサブ画素領域を示す部分拡大図である。 図８のＡ−Ａ´線矢視断面図である。 本発明に係る液晶装置の変形例を示す図である。 本発明に係る液晶装置の変形例を示す図である。 本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話の構成図である。

符号の説明

１…液晶装置、２１…素子基板（第１基板）、２２…対向基板（第２基板）、２３ａ…液晶分子、１１、１１１、１２０、１３０、１４０…画素電極（第２電極）、１１ｂ、１１１ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂ…帯状電極（線状電極）、４１…共通電極（第１電極）、２３…液晶層、１００、１１０、１２５…液晶装置、３００…携帯電話機（電子機器）、Ｔ…透過表示領域、Ｒ…反射表示領域、Ｓ…スリット

Claims (9)

1. 液晶層を挟持して互いに対向配置された第１基板と第２基板と、該第１基板の前記液晶層側に設けられた第１電極と、該第１電極の前記液晶層側に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜の前記液晶層側に設けられた第２電極と、を有し、前記第１電極と前記第２電極との間に生じる電界によって前記液晶層の液晶分子を配向制御する液晶装置において、
   前記第１電極又は前記第２電極のいずれか一方が複数の線状電極を有しており、
   該線状電極はその延在方向に対し前記線状電極の辺が複数の交差する方向を有していることを特徴とする液晶装置。
2. 前記線状電極はその電極幅が延在方向に沿って変動していることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記線状電極は互いが平行に配置されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
4. 前記線状電極の電極変動幅が５％〜５０％に設定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶装置。
5. 前記線状電極の電極変動幅が０．２μｍ〜２．０μｍに設定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶装置。
6. １つのサブ画素領域内に、反射表示を行う反射表示領域と透過表示を行う透過表示領域とが形成されており、前記線状電極は前記透過表示領域と前記反射表示領域とのいずれか一領域に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶装置。
7. 前記第１電極又は前記第２電極のいずれか一方にはスリットが形成されおり、該スリットはその延在方向に対し前記スリットの辺が複数の交差する方向を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液晶装置。
8. 前記線状電極は湾曲部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液晶装置。
9. 請求項１〜８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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