JP4686980B2 - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置に関し、特にアクティブ素子と画素電極との配線方法に関する。

液晶分子の配向を制御することにより視野角依存性を改善し、広視野角化を図った垂直配向方式の液晶装置が知られている。垂直配向方式の液晶装置では、負の誘電率異方性を有する液晶を使用し、素子基板と対向基板との間に電圧が印加されていない状態では、液晶分子は基板に対して略垂直の方向に配向する。アクティブ素子としてＴＦＴやＴＦＤが設けられた素子基板には、略円形又は多角形の画素電極が形成される。また、対向基板には、画素電極の略中央に対向する位置にスリット又は凸部などが形成される。素子基板と対向基板との間に電圧を印加すると、基板間の液晶層には電圧に応じた電界が形成されるが、画素電極が略円形又は多角形などに形成されており、かつ、それと対向する対向基板側の電極にはスリットや凸部などが形成されているため、液晶分子は画素電極の略中央を中心として放射状に配向状態が制御される。これにより、視野角依存性が抑制され、広視野角化が可能となる。垂直配向方式の液晶表示装置の例が特許文献１及び２に記載されている。

しかし、垂直配向方式の液晶表示装置では、アクティブ素子からの配線が画素電極と接続される部分の形状によっては、その部分で液晶の配向制御に乱れが生じ、駆動制御に対する応答速度の低下、表示むらなどの問題が生じることがある。

特開２００２−２０２５１１号公報 特開２００３−４３５２５号公報

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、アクティブ素子と画素電極との接続部分における配向制御の乱れを防止し、高品位な表示を行うことが可能な垂直配向方式の液晶装置、及びそれを用いた電子機器を提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置は、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなり、前記一対の基板の一方には複数の画素が形成され、各前記画素は、アクティブ素子と、画素電極と、前記アクティブ素子と前記画素電極とを接続する配線とを備え、前記画素電極は、多角形または略円形からなる複数の単位電極が直列に配置されるとともに、前記配線は前記複数の単位電極のうちの１つから外側に突出された突出部分に電気的に接続されており、前記配線は、その長さ方向が前記単位電極の多角形の外縁部の接線または略円形の円周部の接線に対して略垂直に前記単位電極と接続されるとともに、前記配線の一部が前記突出部分と重なりあっており、かつ前記配線は前記単位電極内には存在していない。

上記の液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置として好適に構成され、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなる。前記一対の基板の一方は、素子基板側に例えばＴＦＤなどのアクティブ素子と、画素電極と、アクティブ素子と画素電極とを接続する配線とを備える。ここで、配線は、その長さ方向が前記単位電極の多角形の外縁部の接線または略円形の円周部の接線に対して略垂直に前記単位電極と接続されるとともに、前記配線の一部が前記突出部分と重なりあっており、かつ前記配線は前記単位電極内には存在していない。垂直配向方式では、画素電極の中心から外側へ略放射状に液晶分子の配向が制御されるので、配線を、その長さ方向が前記単位電極の多角形の外縁部の接線または略円形の円周部の接線に対して略垂直に前記単位電極と接続されるとともに、前記配線の一部が前記突出部分と重なりあっており、かつ前記配線が前記単位電極内に存在しないように前記単位電極と接続することにより、その配線部分に生じる電界が液晶分子の配向に与える悪影響を低減することができる。よって、表示ムラなどのない高品位の表示が可能となる。

本発明の他の観点では、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置は、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなり、前記一対の基板の一方は、アクティブ素子と、透明電極と、前記アクティブ素子と前記透明電極とを接続する配線とを備え、前記配線は前記透明電極の接線に対して略垂直に配置されている。

上記の液晶装置は、いわゆる垂直配向方式の液晶装置として好適に構成され、一対の基板間に液晶層を挟持してなり、前記液晶層内の液晶分子の長軸方向が電圧無印加時において前記基板に対して略垂直に配向してなる。前記一対の基板の一方は、素子基板側に例えばＴＦＤなどのアクティブ素子と、画素電極の一部を構成する透明電極と、アクティブ素子と透明電極とを接続する配線とを備える。ここで、配線は、透明電極の接線に対して略垂直に配置されている。垂直配向方式では、透明電極の中心から外側へ略放射状に液晶分子の配向が制御されるので、配線を透明電極の接線に対して略垂直に配置することにより、その配線部分に生じる電界が液晶分子の配向に与える悪影響を低減することができる。よって、表示ムラなどのない高品位の表示が可能となる。

上記の液晶装置の一態様では、複数の前記透明電極が接続されて画素電極を構成しており、前記配線は前記複数の透明電極のうちの１つに接続されている。この態様では、各々が多角形又は略円形の透明電極を複数個接続して１画素に対応する画素電極を構成する。これにより、各透明電極を小さく形成できるので、各透明電極の領域毎に液晶分子の配向を正確に制御することができる。

上記の液晶装置の他の一態様では、前記配線は、前記アクティブ素子と前記透明電極の間に延在するとともに前記アクティブ素子と前記透明電極をシールドするシールド部分を備える。この態様では、配線の一部をアクティブ素子と透明電極の間に延在するように形成する。一般的にアクティブ素子の部分は透明電極の部分と比較して高電位であるので、アクティブ素子の電位により透明電極の領域における電界に乱れが生じうる。よって、配線の一部を延在させてシールド部分を設けることにより、透明電極の部分をアクティブ素子から電気的にシールドし、電界の乱れによる液晶素子の配向の乱れを防止することができる。このようなシールド効果の観点から、配線は、前記透明電極の外縁に沿って延在していることが好ましい。

上記の液晶装置の他の一態様は、ストライプ状の走査電極が形成されるとともに前記基板に対向配置された他の基板を備え、前記走査電極には、前記透明電極の略中央に対向する位置に開口又は凸部が形成されている。この態様では、透明電極の略中央に対向する位置に形成された開口又は凸部と、多角形又は略円形の透明電極とが対向配置された領域で、液晶分子の配向が放射状に制御される。こうして、垂直配向方式による広視野角化が可能となる。

また、上記の液晶装置を備える電子機器を構成することができる。

［液晶表示装置の構成］
はじめに、本発明の実施形態に係る垂直配向方式の液晶表示装置の電気的構成について説明する。図１は、この表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。この図に示されるように、液晶表示装置１００には、複数ｍ本の走査線（コモン配線）２１４が行（Ｘ）方向に延在に形成される一方、複数３ｎ本のデータ線（セグメント配線）３１４が列（Ｙ）方向に延在して形成されるとともに、走査線２１４とデータ線３１４との各交差に対応して画素１１０が形成されている。この画素１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの一色に対応するものであり、Ｘ方向に相隣接するＲＧＢの３つの画素１１０によって１つのドット１２０が構成されている。

ここで、画素１１０は、液晶容量１６２と、二端子型スイッチング素子の一例であるＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）３２０との直列接続からなる。このうち、液晶容量１６２は、後述するように、対向電極として機能する走査線２１４と画素電極との間に、電気光学物質の一例たる液晶を挟持した構成となっている。また、ＴＦＤ３２０は、一端がデータ線３１４に接続される一方、他端が画素電極に接続されて、走査線２１４とデータ線３１４との電位差にしたがってオンオフが制御される。なお、この表示装置にあっては、説明の便宜上、走査線２１４の総数をｍ本とし、データ線３１４の総数を３ｎ本として、ドット１２０がｍ行ｎ列（画素１１０でいえば、ｍ行３ｎ列）に配列するマトリクス型表示装置として説明するが、本発明の適用をこれに限定する趣旨ではない。

次に、Ｙドライバ２５１、２５３は、一般には走査線駆動回路と呼ばれるものである。このうち、Ｙドライバ２５１は、図１において上から数えて奇数（１、３、５、…、ｍ−１）本目の走査線２１４の駆動を担当し、Ｙドライバ２５３は、上から数えて偶数（２、４、６、…、ｍ）本目の走査線２１４の駆動を担当している。すなわち、Ｙドライバ２５１、２５３によって、１行目、２行目、３行目、…、ｍ行目の走査線２１４が１垂直走査期間において順次排他的に１本ずつ選択されるとともに、選択された走査線２１４には、選択電圧の走査信号が供給される一方、他の非選択の走査線２１４には、非選択電圧の走査信号が供給される構成となっている。なお、説明の便宜上、走査信号は、一般的にｊ（ｉは、１≦ｊ≦ｍを満たす整数）行目の走査線２１４に供給されるものを、Ｙｊと表記している。

また、Ｘドライバ３５０は、一般にはデータ線駆動回路と呼ばれるものであり、Ｙドライバ２５１、２５３のいずれかにより選択された走査線２１４に位置する３ｎ個の画素１１０に対し、表示内容に応じたデータ信号Ｘ１Ｂ、Ｘ１Ｇ、Ｘ１Ｒ、Ｘ２Ｂ、Ｘ２Ｇ、Ｘ２Ｒ、…、ＸｎＢ、ＸｎＧ、ＸｎＲを、それぞれ対応するデータ線３１４を介して供給するものである。なお、データ信号は、一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｎを満たす整数）列目のドット１２０において、Ｂ、Ｇ、Ｒの画素１１０で兼用されるデータ線３１４に供給されるものを、それぞれＸｉＢ、ＸｉＧ、ＸｉＲと表記している。

次に、液晶表示装置１００の機械的な構成について説明する。図２は、この液晶表示装置１００の外観構成を示す斜視図である。なお、この図では、液晶表示装置１００における配線レイアウトを判りやすくするために、観察者に視認される観察側を図において裏側として示す一方、観察者が通常視認することのない背面側を図において表側として示している。また、図３は、この液晶表示装置１００を図２におけるＸ方向に沿って破断した場合の構成について、観察側を上側として示す部分断面図である。このため、図２と図３とは、互いに上下関係が逆となる点に留意されたい。

これらの図に示されるように、液晶表示装置１００は、観察側に位置する基板３００と、その背面側に位置して、観察側の基板３００よりも一回り小さい基板２００とが、スペーサを兼ねる導電性粒子１１４が適切な割合で分散されたシール材１１０によって、一定の間隙を保って貼り合わせられるとともに、この間隙に例えばＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶１６０が封入された構成となっている。ここで、シール材１１０は、基板２００の内周縁に沿って形成されるが、液晶１６０を封入するために、その一部が開口している。このため、液晶１６０の封入後に、その開口部分が封止材１１２によって封止されている。

さて、背面側の基板２００にあって、観察側の基板３００との対向面には、ｍ本の走査線２１４がＸ方向に延在して形成される一方、観察側の基板３００にあって背面側の基板２００との対向面には、３ｎ本のデータ線３１４がＹ（列）方向に延在して形成されている。基板２００に形成された走査線２１４のうち、奇数行目の走査線２１４は、シール材１１０の形成領域のうち、図２において左側まで延設される一方、偶数行目の走査線２１４は、シール材１１０の形成領域のうち、図において右側まで延設されている。また、基板３００には、走査線２１４と一対一に対応して配線３７２が設けられるとともに、シール材１１０の形成領域において、対応する走査線２１４の一端と対向するように形成されている。

ここで、導電性粒子１１４は、走査線２１４の一端と配線３７２の一端とが対向する部分に、少なくとも１個以上介在するような割合にてシール材１１０中に分散される。このため、基板２００に形成された走査線２１４は、導電性粒子１１４を介して、基板３００に形成された配線３７２に接続される構成となる。なお、この配線３７２は、後述するＴＦＤ３２０の第２金属膜と同一層、および、画素電極３４８と同一層をパターニングした積層構造となって、その配線抵抗が低く抑えられている。このような配線３７２のうち、奇数行目の走査線２１４に接続される配線３７２は、シール材１００の形成領域外において９０度屈曲した後、Ｙ方向に沿って張出領域３０２まで延設される。そして、当該配線３７２は、張出領域３０２において、Ｙドライバ２５１の出力側バンプに接合される。同様に、偶数行目の走査線２１４に接続される配線３７２は、シール材１００の形成領域外において９０度屈曲した後、Ｙ方向に沿って張出領域３０２まで延設されて、Ｙドライバ２５３の出力側バンプに接合される。

一方、データ線３１４は、シール材１００の形成領域外においてピッチが狭められて、張出領域３０２まで延設される。そして、当該データ線３１４は、張出領域３０２において、Ｘドライバ３５０の出力側バンプに接合される。また、張出領域３０２には、ＦＰＣ（Flexible Circuit Board）基板１５０が接合されて、外部回路（図示省略）から、Ｙドライバ２５１、２５３およびＸドライバ３５０の入力側バンプにクロック信号や制御信号等を供給する構成となっている。そして、基板３００の張出領域３０２においては配線３８４が形成されて、その一端は、Ｙドライバ２５１、２５３またはＸドライバ３５０の入力側バンプに接続される一方、その他端は、ＦＰＣ基板１５０の配線と接続される。

なお、図２においては、説明の理解を優先させたため便宜的に走査線２１４の本数ｍを「８」とし、データ線３１４の本数３ｎを「１８」とした場合を示している。また、張出領域３０２には、検査用の端子２１７、２１９、３１９が設けられているが、これらの端子については後述することにする。

［内部構成］
次に、液晶表示装置１００における表示領域の内部構成について説明する。図３に示されるように、まず、観察側の基板３００の外面には、位相差板１３３および偏光板１３１が貼り付けられる。なお、これらの位相差板１３３および偏光板１３１については、簡略化のため図２では省略されている。また、基板３００の内面には、クロム等からなるデータ線３１４がＹ方向（図３では紙面垂直方向）に延在して形成されている。さらに、データ線３１４の近傍には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる画素電極３４８が形成されている。なお、データ線３１４や画素電極３４８等の詳細構成については、さらに後述することにする。ここで、画素電極３４８の表面には、垂直配向膜３０８が形成されている。なお、垂直配向膜３０８は、表示領域外では不要であるから、シール材１１０の形成領域近傍およびその外側では設けられていない。

続いて、背面側の基板２００について説明する。基板２００の外面には、位相差板１２３および偏光板１２１が貼り付けられる。なお、これらの位相差板１２３および偏光板１２１についても、図２では省略されている。一方、基板２００の内面には、起伏が形成された散乱樹脂層２０３が形成されている。この散乱樹脂層２０３は、例えば基板２００の表面上において点状にパターニングしたフォトレジストを熱処理し、当該フォトレジストの端部を軟化させる等によって、形成したものである。

次に、散乱樹脂層２０３の起伏面には、アルミニウムや銀等の反射性金属からなる反射膜２０４が形成されている。したがって、散乱樹脂層２０３の起伏を反映して、反射膜２０４の表面も起伏となるので、観察側から入射した光は、反射膜２０４によって反射する際に、適度に散乱することとなる。なお、液晶表示装置１００を反射型のみならず透過型としても機能させるために、反射膜２０４には、光を透過させるための開口部２０９が設けられている。なお、このような開口部２０９を設けずに、例えばアルミニウム等の光反射性を有する金属の膜厚を比較的薄く（２０ｎｍ〜５０ｎｍ）して形成することにより、背面側からの入射光の一部を透過させる構成としても良い。

さらに、反射膜２０４の表面には、画素電極３４８と走査線２１４との対向領域に対応して、赤色のカラーフィルタ２０５Ｒ、緑色のカラーフィルタ２０５Ｇ、および、青色のカラーフィルタ２０５Ｂが、それぞれ所定の配列で設けられている。なお、カラーフィルタ２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂの配列は、本実施形態では、データ系の表示に好適なストライプ配列となっている。

次に、各色のカラーフィルタ２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂの表面には、絶縁材からなる平坦化膜２０７が設けられて、当該カラーフィルタの段差や反射膜２０４等の起伏を平坦化している。そして、平坦化膜２０７により平坦化された面に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる走査線２１４がＸ方向（図３では紙面左右方向）に、観察側の基板３００に形成された画素電極３４８と対向するように形成されている。そして、走査線２１４の表面には、ポリイミド等からなる垂直配向膜２０８が形成されている。なお、この垂直配向膜２０８には、観察側の基板３００と貼り合わせる前に、所定の方向にラビング処理が施される。また、各色のカラーフィルタ２０５Ｒ、２０５Ｇ、２０５Ｂ、平坦化膜２０７および垂直配向膜２０８は、表示領域外では不要であるから、シール材１１０の領域近傍およびその外側では設けられていない。

［画素構成］
続いて、液晶表示装置１００における画素の構成について説明する。図４（ａ）は、液晶表示装置１００におけるドットの１個分（画素の３個分）のレイアウトを示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＡ−Ａ'線に沿った断面図である。なお、図４（ａ）は、背面側から観察側を見た場合の構成を示しているので、図４（ａ）では手前側が、図４（ｂ）では上側が、それぞれ背面側となる。

本発明の液晶表示装置１００は垂直配向方式であり、図示のように、画素電極３４８は複数（本例では３個）の多角形の透明電極部分（以下、「単位電極部３４８ｕ」と呼ぶ。）を接続した形状を有する。垂直配向方式では、液晶分子を単位電極部３４８ｕ上で略放射状に配向させるため、各単位電極部３４８ｕは多角形又は円形（後述する）など、電極の外縁又は外周が中心点から略等距離にある形状が好適である。図４（ａ）の実施例では、３個の単位電極部３４８ｕを直列に配置している。なお、１つの画素内に複数個の単位電極部３４８を形成する理由は、個々の単位電極部３４８ｕがある程度小さい方が、液晶分子の配向状態を制御しやすいからである。即ち、１つの画素を１つの大きな単位電極部により構成した場合と比較して、液晶分子の配向を正確に制御しやすいからである。

画素電極３４８は、基板３００上にマトリクス状に配列されており、このうち、同一列に属する画素電極３４８は、１本のデータ線３１４にそれぞれＴＦＤ３２０を介して共通接続されている。また、同一行の画素電極３４８は、上述したように、それぞれ１本の（破線で示される）走査線２１４と対向している。データ線３１４の下層には、基板３００側から第１金属膜３１２、絶縁膜３１３が積層されている。

ＴＦＤ３２０は、第１のＴＦＤ３２０ａ及び第２のＴＦＤ３２０ｂから構成される。第１のＴＦＤ３２０ａ及び第２のＴＦＤ３２０ｂは、タンタルタングステンなどからなる島状の第１金属膜３２２と、この第１金属膜３２２の表面を陽極酸化することによって形成された絶縁膜３２３と、この表面に形成されて相互に離間した第２金属膜３１６、３３６とを有する。このうち、第２金属膜３１６、３３６は、クロム等の同一導電膜をパターニングしたものであり、前者の第２金属膜３１６は、データ線３１４からＴ字状に分岐したものが用いられる一方、後者の第２金属膜３３６は、ＩＴＯ等の画素電極３４８に接続するために用いられる。

ここで、ＴＦＤ３２０のうち、第１のＴＦＤ３２０ａは、データ線３１４の側からみると順番に、第２金属膜３１６／絶縁膜３２３／第１金属膜３２２となって、金属／絶縁体／金属の構造を採るため、その電流−電圧特性は正負双方向にわたって非線形となる。一方、第２のＴＦＤ３２０ｂは、データ線３１４の側からみると順番に、第１金属膜３２２／絶縁膜３２３／第２金属膜３３６となって、第１のＴＦＤ３２０ａとは逆向きの構造を採る。このため、第２のＴＦＤ３２０ｂの電流−電圧特性は、第１のＴＦＤ３２０ａの電流−電圧特性を、原点を中心に点対称化したものとなる。その結果、ＴＦＤ３２０は、２つのＴＦＤを互いに逆向きに直列接続した形となるため、１つの素子を用いる場合と比べると、電流−電圧の非線形特性が正負双方向にわたって対称化されることになる。

次に、１つの画素１１０の断面形状を図６を参照して説明する。なお、図６では、対向基板２００側の構成も示されている。なお、図６においては、上側が背面側、下側が観察側である（即ち、基板の上下関係は図４と同一であり、図３とは逆である）。

図６（ａ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ’に沿った断面図である。図示のように、アクティブ素子が形成される側の基板３００には、第１金属膜３１２及び絶縁膜３１３の上にデータ線３１４が形成されるともに、画素電極３４８が形成されている。一方、対向側の基板２００には、基板２００上に樹脂散乱膜２０３、反射膜２０４及びカラーフィルタ２０５が形成され（図３を参照、図６（ａ）においては図示略）、その上に平坦化膜２０７が形成され、その上に透明電極からなる走査線２１４が形成されている。ここで、走査線２１４には、画素電極３４８の各単位電極部３４８ｕの略中心に対応する位置に開口２１４ａが形成されている（図５（ａ）も参照）。基板間に電圧が印加されると、開口２１４ａと単位電極部３４８ｕの相互作用により、画素電極部３４８ｕの領域の電界が制御され、液晶分子が放射状に配向した領域が形成される。

なお、図６（ｂ）に、垂直配向方式による走査線２１４の形状の他の例を示す。図６（ａ）の例では走査線２１４に対して、単位電極部３４８ｕの中心に対応する位置に開口２１４ａを設けているが、図６（ｂ）の例では、開口２１４ａの代わりに凸部２１４ｂを設けている。これによっても、画素電極３４８の領域における電界を制御し、液晶分子の配向状態を放射状に制御することができる。

次に、アクティブ素子であるＴＦＤ３２０と画素電極３４８との接続部の構成について説明する。図５（ａ）に、１つの画素電極３４８と第２金属膜３３６との接続部分の形状を示す。図示のように、第２金属膜３３６は第２のＴＦＤ３２０ｂを構成する部分３３６ｅと、第２のＴＦＤ３２０ｂを単位電極部３４８ｕに接続する配線部分３３６ａとを有する。ここで、配線部分３３６ａは、図示のように、その長さ方向Ｌ２が、単位電極部３４８ｕの辺に沿った方向Ｌ１に対して角度αを有するように形成される。

図示のように対向基板側の走査線２１４に形成された開口２１４ａは単位電極部３４８ｕの略中央と対向しており、電圧印加時には開口２１４ａを中心として液晶分子の配向が略放射状に制御される。よって、開口２１４ａと単位電極部３４８ａとにより形成される電界に悪影響を与えないよう、単位電極部３４８ｕの周辺部における電界は可能な限り一様であることが望ましい。しかし、画素電極３４８に対してはＴＦＤ３２０ｂからの配線部分３３６ａを接続する必要がある。ここで、例えば図７（ａ）に示す配線３３６ａ及び図７（ｂ）に示す配線部分３３６ａのように、配線部分を単位電極部３４８ａの外形の辺に対して斜めに配置すると、その部分（破線で示す領域Ｘ１及びＸ２）における電界が、開口２１４ａと単位電極部３４８ｕにより形成される電界に対して与える影響が大きいため、配線部分３３６ａの部分で電界の乱れが生じ、液晶分子をうまく放射状に配向することが難しくなる。

そこで、本実施形態では、配線部分３３６ａを単位電極部３４８ｕの外形辺に対して垂直に近い角度を有するように配置する。即ち、図５（ａ）に示す角度αを略垂直とする。これにより、配線部分３３６ａにより生じる電界が、開口２１４ａと単位電極部３４８ｕとにより形成される電界に対して与える悪影響を最小とすることができる。なお、配線部分３３６ａにより生じる電界の影響を抑制するという観点では、配線部分３３６ａの方向を単位電極部３４８ｕの辺に対して垂直とする（即ちα＝約９０度）とするのが最適であるが、完全に垂直としなくても、垂直に近い方向とすることにより、同様の効果は得られる。即ち、垂直に対して±２０度（即ちα＝７０〜１１０度）程度であれば効果はあり、垂直に対して±１０度（即ちα＝８０〜１００度）程度であればさらに効果はあり、垂直（即ちα＝９０度）が最適となる。

このように、本実施形態では、アクティブ素子であるＴＦＤ３２０ｂと画素電極３４８とを接続する配線部分３３６ａを、画素電極３４８の外形辺に対して略垂直に配置するので、配線部分３３６ａの接続部における電界の影響を抑制することができる。

図９（ａ）に配線部分３３６ａと単位電極部３４８ｕとの接続部の拡大図及びその断面図を示す。本実施形態では、図示のように、配線部分３３６ａは単位電極部３４８ｕの外部においてのみ単位電極部３４８ｕの下層に設けられる。言い換えれば、単位電極部３４８ｕの領域内には配線部分３３６ａは存在せず、配線部分３３６ａは単位電極部３４８ｕの外側において単位電極部３４８ｕと接している。そして、単位電極部３４８ｕの一部３４８ｘが配線部分３３６ａ上において外側へ突出するように形成されている。

比較のため、配線部分３３６ａを単位電極部３４８ｕ内部に入り込むように形成した例を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）の構造では、配線部分３３６ａと単位電極部３４８ｕの重なり部分３４８ｙにおいて配向不良が生じる。

これに対し、本実施形態では、図９（ａ）に示すように、配線部分３３６ａと単位電極部３４８ｕとの重なり部分は単位電極部３４８ｕの外部に存在する。その結果、配線部分３３６ａと単位電極部３４８ｕとの重なり部分における段差により、画素電極の配向不良が生じることを抑制することができる。

次に、図５（ｂ）に画素電極の他の例を示す。図５（ｂ）に示す画素電極３４８は、各単位電極部３４８ｕが多角形ではなく略円形の平面形状を有する。この場合、配線部分３３６ａは図示のように円形の単位電極部３４８ｕの接線Ｌ３に対して略垂直（α＝９０度）とする。なお、図５（ａ）の場合と同様に、垂直でない場合でも、垂直に対して±２０度程度の範囲内であれば効果があり、±１０度程度の範囲内であればより効果がある。

図８（ａ）に配線の接続部の他の例を示す。図８（ａ）においては、画素電極３４８を構成する各単位電極部３４８ｕは、図５（ａ）と同様に多角形の平面形状を有する。また、配線３３６ａは単位電極部３４８ｕの外形辺に対して略垂直（α＝約９０度）に配置される。よって、図５（ａ）の例と同様に、配線との接続部における電界の乱れを防止することができる。

これに加えて、本例では、配線部分３３６ａは延長部分３３６ｂを備える。延長部分３３６ｂは図示のように単位電極部３４８ｕの外縁を覆うように、その一辺に略平行に、単位電極部３４８ｕとＴＦＤ３２０ｂとの間に延在している。延長部分３３６ｂは単位電極部３４８ｕをＴＦＤ３２０ｂから電気的にシールドする効果を有する。通常、ＴＦＤ３２０ｂの部分は配線部分３３６ａの部分より高電位であるため、延長部分３３６ｂが単位電極部３４８ｕをＴＦＤ３２０ｂから電気的にシールドすることにより、ＴＦＤ３２０ｂに起因して画素電極３４８の領域に生じうる電界の乱れを防止することができる。これにより、画素電極３４８の領域における液晶分子の配向制御をより正確に実施できる。

図８（ｂ）に、同様の配線を図５（ｂ）に示す円形の画素電極３４８に適用した例を示す。この例でも、配線３３６ａは単位電極部３４８ｕの接線に対して略垂直（α＝約９０度）に配置される。よって、図５（ａ）の例と同様に、配線との接続部における電界の乱れを防止することができる。さらにこの例でも延長部分３３６ｂは、画素電極３４８を構成する単位電極部３４８ｕの外周を覆うように、かつ、その接線方向に、単位電極部３４８ｕとＴＦＤ３２０ｂとの間に延在している。よって、単位電極部３４８ｕをＴＦＤ３２０ｂから電気的にシールドする効果が得られる。

［変形例］
上記の実施形態では、アクティブ素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子を用いた例について説明したが、本発明の適用はこれには限定されない。アクティブ素子の他の例としてアモルファスＴＦＴの断面図を図１０に示す。図１０において、ＴＦＴ４５０は、図示しないゲート線から分岐したゲート電極４０２の上に、それを覆うようにゲート絶縁膜４０３が設けられている。ゲート絶縁膜４０３の上には、ゲート電極４０２に重なるようにａ−Ｓｉ層４０５が設けられている。ａ−Ｓｉ層４０５の上には、２つに分断されたｎ^＋−ａ−Ｓｉ層４０６ａ、４０６ｂが設けられている。さらに、ｎ^＋−ａ−Ｓｉ層４０６ａの上には図示しないソース線から分岐したソース電極４０８が設けられ、ｎ^＋−ａ−Ｓｉ層４０６ｂの上にはドレイン電極４０９が設けられている。ドレイン電極４０９の上には、画素電極４１０が部分的に重なるように設けられている。そして、それらの層を覆うように保護膜４１１が設けられている。

本発明は、アクティブ素子として、上記のようなアモルファスＴＦＴのドレイン電極４０９と画素電極４１０との接続部分にも適用することができる。即ち、ドレイン電極４０９を上記実施形態における配線部分３３６として、本発明を適用することができる。

［電子機器］
次に、本発明による液晶表示装置１００を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。

図１１は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶表示装置１００と、これを制御する制御手段６１０を有する。ここでは、液晶表示装置１００を、パネル構造体６０３と、半導体ＩＣなどで構成される駆動回路６０２とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段６１０は、表示情報出力源６１１と、表示情報処理回路６１２と、電源回路６１３と、タイミングジェネレータ６１４と、を有する。

表示情報出力源６１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ６１４によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路６１２に供給するように構成されている。

表示情報処理回路６１２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路６０２へ供給する。駆動回路６０２は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路６１３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。

次に、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図１２を参照して説明する。

まず、本発明に係る液晶表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１２（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部７１３とを備えている。

続いて、本発明に係る液晶表示装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１２（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７２４を備える。

なお、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器としては、図１２（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図１２（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

本発明を適用した液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 液晶表示装置の構成を示す斜視図である。 液晶表示装置のＸ方向における部分断面図である。 画素領域の構成を示す図である。 画素電極と配線との配置例を示す図である。 液晶表示装置の画素部分の断面図の例である。 画素電極と配線との他の配置例を示す図である。 画素電極と配線との他の配置例を示す図である。 画素電極と配線との接続部分の拡大図である。 アクティブ素子の他の例を示す。 液晶表示装置を適用した電子機器の回路構成例を示すブロック図である。 電子機器の例を示す。

符号の説明

１００ 液晶表示装置、 １１０ 画素、 １６０ 液晶、 ２００、３００
基板、２１４ 走査線、 ３１４ データ線、 ３２０ ＴＦＤ、
３３６ 第２金属膜、３３６ａ 配線部分、 ３３６ｂ 延長部分

Claims (5)

1. 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶装置であって、
   前記液晶層内の液晶分子の長軸方向は、電圧無印加時において、前記基板に対して略垂直に配向してなり、
   前記一対の基板の一方には複数の画素が形成され、
   各前記画素は、アクティブ素子と、画素電極と、前記アクティブ素子と前記画素電極とを接続する配線とを備え、
   前記画素電極は、前記液晶分子に電圧を印加した際に、該画素電極の中心から略放射状に該液晶分子が配向する形状となっており、
   前記画素電極は、多角形または略円形からなる複数の単位電極が直列に配置されるとともに、前記配線は前記複数の単位電極のうちの１つから外側に突出された突出部分に電気的に接続されており、
   前記配線は、その長さ方向が前記単位電極の多角形の外縁部の接線または略円形の円周部の接線に対して略垂直に前記単位電極と接続されるとともに、前記配線の一部が前記突出部分と重なりあっており、かつ前記配線は前記単位電極内には存在していないことを特徴とする液晶装置。
2. 前記配線は、前記アクティブ素子と前記画素電極の間に延在するとともに前記アクティブ素子と前記画素電極をシールドするシールド部分を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記配線は、前記画素電極の外縁に沿って延在していることを特徴とする請求項２に記載の液晶装置。
4. ストライプ状の走査電極が形成されるとともに前記基板に対向配置された他の基板を備え、
   前記走査電極には、前記画素電極の略中央に対向する位置に開口又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。

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