(57)【要約】【課題】表示パネルに局所的な外部圧力が加えられても画像表示のざらつき（ドメイン）が発生し難く、発生したドメインも速やかに解消し、高解像度の表示パネルにおいても高開口率を確保して、明るく綺麗な画像表示を実現し得る液晶表示装置を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、第一の透明基板と、前記第一の透明基板上に形成され、所定の電位が与えられる下部電極と、前記下部電極上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上にマトリクス状に配設された複数の画素電極と、前記第一の透明基板と対向する第二の透明基板と、前記第二の透明基板上に前記画素電極と対向して形成され、前記所定の電位と同電位が与えられる対向電極と、前記第一の透明基板と前記第二の透明基板との間に封入された液晶中に配向している液晶分子とを備え、前記下部電極は、前記画素電極同士の間隙に対応する第一の透明基板上の領域に形成されているものであることを特徴とする。【選択図】図３
2010049274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の透明基板と、
前記第一の透明基板上に形成され、所定の電位が与えられる下部電極と、
前記下部電極上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上にマトリクス状に配設された複数の画素電極と、
前記第一の透明基板と対向する第二の透明基板と、
前記第二の透明基板上に前記画素電極と対向して形成され、前記所定の電位と同電位が与えられる対向電極と、
前記第一の透明基板と前記第二の透明基板との間に封入された液晶中に配向している液晶分子とを備え、
前記下部電極は、前記画素電極同士の間隙に対応する第一の透明基板上の領域に形成されているものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記下部電極は、透明電極材料により形成されているものであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記下部電極は、ＩＴＯにより形成されているものであることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記液晶表示装置は、垂直配向液晶表示装置であ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表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示装置を備えていることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
前記電子装置は、携帯型電話装置、ディジタルカメラ、個人用情報端末装置（ＰＤＡ）、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビジョン受像器、車載ディスプレイ、ポータブルＤＶＤプレーヤのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、反射型、透過型、半透過型の各タイプを含む垂直配向液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一方の透明基板上に配設された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３個のサブピクセルを一組のピクセル（１ピクセル）とする画素電極と、他方の透明電極上に画素電極と対向して形成された対向電極との間に駆動電圧を印加することにより、画素電極と対向電極との間の液晶中に配向している液晶分子の配向方向を制御して、様々な表示を行う表示装置である。
【０００３】
図４（ａ）は、液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１の構成の一部を簡略に示す断面構造図であり、図４（ｂ）は、一組のピクセルを構成する３個のサブピクセルの構成を簡略に示す平面図である。
【０００４】
液晶表示装置は、第一の透明基板Ｓ１と、第一の透明基板Ｓ１上に配設された赤色、緑色、青色のサブピクセルＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢからなるピクセルがマトリクス状に配置された画素電極と、第一の透明基板Ｓ１と対向する第二の透明基板Ｓ２と、第二の透明基板Ｓ２上に画素電極と対向して形成された対向電極Ｅ２と、第一の透明基板Ｓ１と第二の透明基板Ｓ２との間に封入された液晶中に配向している液晶分子（図示せず）と、を備えている。
【０００５】
赤色、緑色、青色のサブピクセルＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢと対向電極Ｅ２との間に駆動電圧が印加されて液晶分子の配向方向が制御され、様々な表示が行われる。
【０００６】
一組のピクセルを構成する赤色、緑色、青色のサブピクセルＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢは、図４（ｂ）に示すように、相互に所定の間隔Ｄだけ離間して配置されており、３個のサブピクセルＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢが等電位となるように、接続配線Ｌ１，Ｌ２により相互に接続されている。
【０００７】
ところで、液晶表示装置には、画素電極への印加電圧がオフのときに液晶分子が水平配向となって画面表示が白色表示となるノーマリホワイトの水平配向液晶表示装置と、画素電極への印加電圧がオフのときに液晶分子が垂直配向となって画面表示が黒色表示となるノーマリブラックの垂直配向液晶表示装置とがある。
【０００８】
ノーマリブラックの垂直配向液晶表示装置は、ノーマリホワイトの水平配向液晶表示装置と比較すると、黒色表示が綺麗で、暗部の階調表現に優れており、広く普及してきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の垂直配向液晶表示装置においては、白色表示状態のときにユーザが指で表示パネルを押す等して表示パネルに局所的に圧力が加えられると、当該部分に画像表示のざらつき、いわゆるドメインが発生して消えなくなるという問題があった。
【００１０】
この問題は、従来の垂直配向液晶表示装置の構造に起因している。
【００１１】
従来の垂直配向液晶表示装置では、相互に隣接するサブピクセル同士の周囲の電界には明確な境界又は区画といったものが存在せず、それらの電界は連続していて相互に影響を及ぼしあっている。
【００１２】
図５は、従来の垂直配向液晶表示装置の液晶セルＬＣ１に備えられた一つのサブピクセルＳＰ周辺の液晶分子配向及び等電位面を模式的に示す説明図である。
【００１３】
表示パネルに外部から局所的に圧力が加えられて液晶セル厚が変化し、サブピクセルＳＰ上の液晶分子配向が乱れると、その周辺の等電位面及び電界も変化して乱れが生じ、矢印Ａ１の部分に示されているように、電界の変化は周囲の電界にも影響を及ぼす。
【００１４】
従って、一つのサブピクセル上の電界が乱れると、その周囲のサブピクセル上の電界にも乱れが生じ、しかも一組のピクセルを構成するサブピクセル同士は等電位となっているので、相互に隣接するサブピクセルの一方の領域の液晶分子配向の乱れは、他方のサブピクセルの領域の液晶分子配向の乱れを誘発する。
【００１５】
結果として、外部から圧力が加えられた領域及びその周辺領域では、本来の画像表示とは異なった表示が行われ、画像表示のざらつき、いわゆるドメインとして観察されることとなる。
【００１６】
この問題を回避するために従来より行われている改善策は、相互に隣接するピクセル同士又はサブピクセル同士の間隔を大きくして、双方の周囲の電界が相互に及ぼし合う影響を抑制する構成を採用することである。
【００１７】
しかし、相互に隣接するピクセル同士又はサブピクセル同士の間隔を大きくすると、高解像度の表示パネルほどピクセル間又はサブピクセル間の非表示領域の割合が大きくなり、表示パネルの開口率が大きく低下して、明るく綺麗な画像表示の実現が困難になるという別の問題が発生する。
【００１８】
本発明の目的は、表示パネルに外部から局所的に圧力が加えられても画像表示のざらつき、いわゆるドメインが発生し難く、また、発生したドメインも速やかに解消し、かつ、高解像度の表示パネルにおいても高開口率を確保して、明るく綺麗な画像表示を実現し得る構成の液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様に係る液晶表示装置によれば、第一の透明基板と、前記第一の透明基板上に形成され、所定の電位が与えられる下部電極と、前記下部電極上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上にマトリクス状に配設された複数の画素電極と、前記第一の透明基板と対向する第二の透明基板と、前記第二の透明基板上に前記画素電極と対向して形成され、前記所定の電位と同電位が与えられる対向電極と、前記第一の透明基板と前記第二の透明基板との間に封入された液晶中に配向している液晶分子とを備え、前記下部電極は、前記画素電極同士の間隙に対応する第一の透明基板上の領域に形成されているものであることを特徴とする。
【００２０】
上記下部電極は、透明電極材料により形成されているものとするとよい。例えば、ＩＴＯにより形成されているものとするとよい。
【００２１】
本発明の上記一態様に係る液晶表示装置は、垂直配向液晶表示装置であるものとするとよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る液晶表示装置は、上記構成により、表示パネルに外部から局所的に圧力が加えられても画像表示のざらつき、いわゆるドメインが発生し難く、また、発生したドメインも速やかに解消し、かつ、高解像度の表示パネルにおいても高開口率を確保して、明るく綺麗な画像表示を実現し得る構成の液晶表示装置を提供することができる。
【００２３】
また、サブピクセルと下部電極との間に横方向電界が生じるので、画素周辺の液晶分子が従来と比較して傾き易くなり、応答速度の高速化も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１（ａ）は、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１１の構成の主要部を示す断面構造図であり、図１（ｂ）は、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１１内に配設された一組のピクセルを構成する３個のサブピクセル及びその周辺の構成を示す平面図である。
【００２６】
本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置は、第一の透明基板Ｓ１０と、第一の透明基板Ｓ１０上に形成され、所定の電位が与えられる下部電極Ｅ１０と、下部電極Ｅ１０上に形成された絶縁層Ｉ１０と、絶縁層Ｉ１０上に配設された赤色、緑色、青色のサブピクセルＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢからなるピクセルがマトリクス状に配置された画素電極と、第一の透明基板Ｓ１０と対向する第二の透明基板Ｓ２０と、第二の透明基板Ｓ２０上に画素電極と対向して形成され、下部電極Ｅ１０の所定の電位と同電位が与えられる対向電極Ｅ２０と、第一の透明基板Ｓ１０と第二の透明基板Ｓ２０との間に封入された液晶中に配向している液晶分子（図示せず）と、を備えている。
【００２７】
尚、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置は垂直配向液晶表示装置であり、本実施の形態における下部電極Ｅ１０は、図１（ｂ）に示すように、第一の透明基板Ｓ１０上の画像表示領域の全面に、即ち、表示パネルの画像表示領域の全面に形成されている。
【００２８】
本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置の特徴は、画素電極が配設される第一の透明基板Ｓ１０上の画素電極より下に絶縁層Ｉ１０を介して下部電極Ｅ１０が形成されており、かつ、下部電極Ｅ１０に対向電極Ｅ２０の電位と同電位が与えられていることである。
【００２９】
対向電極Ｅ２０の電位と同電位が与えられる下部電極Ｅ１０を絶縁層Ｉ１０を介して画素電極より下に形成しておくことにより、画素電極が形成されていない領域、特に、相互に隣接する画素電極同士の間隙、即ち、相互に隣接するピクセル同士又はサブピクセル同士の間隙においては、対向電極Ｅ２０と下部電極Ｅ１０との間は等電位となり、対向電極Ｅ２０と下部電極Ｅ１０との間に等電位面が形成される。
【００３０】
一方、画素電極と対向電極Ｅ２０との間に電圧が印加されると、画素電極と対向電極Ｅ２０との間には電位差が生ずることとなる。
【００３１】
従って、一つの画素電極と対向電極Ｅ２０との間の電界は、画素電極周囲の等電位面から外部へ延在することなく、画素電極と対向電極Ｅ２０との間にのみ延在することとなる。
【００３２】
結果として、対向電極Ｅ２０と下部電極Ｅ１０との間の等電位面は、相互に隣接する画素電極同士、即ち、相互に隣接するピクセル同士又はサブピクセル同士の間の電気的境界としての機能を果たすことになる。
【００３３】
相互に隣接する画素電極間の電界的境界によって、相互に隣接する画素電極の一方の領域の電界と他方の領域の電界とが明確に区分され、両電界が相互に影響を及ぼし合い難くなる。
【００３４】
図２は、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置の液晶セルＬＣ１１に備えられた一つのサブピクセルＳＰ周辺の液晶分子配向及び等電位面を模式的に示す説明図である。
【００３５】
表示パネルに外部から局所的に圧力が加えられて液晶セル厚が変化し、サブピクセルＳＰ上の液晶分子配向が乱れると、その周辺の液晶分子配向及び電界も変化して乱れが生じる。
【００３６】
しかし、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置の液晶セルＬＣ１１においては、第二の透明基板Ｓ２０上の対向電極Ｅ２０の電位と同電位が与えられる下部電極Ｅ１０が第一の透明基板Ｓ１０上の画素電極より下に絶縁層Ｉ１０を介して形成されているので、画素電極が形成されていない領域、特に、相互に隣接する画素電極同士の間隙、例えば、相互に隣接するサブピクセルＳＰ同士の間隙において、矢印Ａ１１で示されるように、対向電極Ｅ２０と下部電極Ｅ１０との間に等電位面が形成される。
【００３７】
一方、サブピクセルＳＰと対向電極Ｅ２０との間に電圧を印加することによってサブピクセルＳＰと対向電極Ｅ２０との間の電位差によって生ずる電界は、対向電極Ｅ２０と下部電極Ｅ１０との間の等電位面の存在によって、当該サブピクセルＳＰと対向電極Ｅ２０との間においてのみ延在することとなる。
【００３８】
従って、外部からの局所的圧力等に起因して、一つの又は一定領域内のサブピクセルＳＰ上の電界が乱れたとしても、各サブピクセルＳＰと対向電極Ｅ２０との間の電界は、各サブピクセルＳＰの周囲の間隙に形成されている等電位面の存在により、外部に影響を及ぼすことがなくなるので、相互に隣接するサブピクセルの一方の領域の液晶分子配向の乱れが、他方のサブピクセルの領域の液晶分子配向の乱れを誘発することもなくなる。
【００３９】
結果として、外部からの局所的圧力等に起因して液晶セル厚が変化し、当該領域に含まれるサブピクセルＳＰ上の液晶分子配向及び電界が乱れたとしても、その影響は当該領域にまでは拡大せず、また、当該領域内においても各サブピクセルＳＰ上の電界が相互に影響を及ぼし合うこともないので、画像表示のざらつき、いわゆるドメインが発生し難くなり、一時的に発生したとしても速やかに解消するようになる。
【００４０】
従って、従来の改善策のように相互に隣接する画素電極同士の間隔を大きくする必要もないので、画素電極同士の間隔を最小限に抑制して、高解像度の表示パネルにおいても高開口率を確保することができる。
【００４１】
以上のように、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置は、画素電極が配設される第一の透明基板Ｓ１０上の画素電極より下に絶縁層Ｉ１０を介して形成された下部電極Ｅ１０が備えられており、かつ、下部電極Ｅ１０に対向電極Ｅ２０の電位と同電位が与えられているので、表示パネルに外部から局所的に圧力が加えられてもドメインが発生し難く、また、発生したドメインも速やかに解消し、かつ、高解像度の表示パネルにおいても高開口率を確保して、明るく綺麗な画像表示を実現し得る構成の液晶表示装置を提供することができる。
【００４２】
また、表示パネルの高開口率を確保することができるので、バックライトの輝度を高くする必要が無く、省消費電力化を図る上でも有利である。
【００４３】
さらに、相互に隣接する画素電極上の電界同士が相互に影響を及ぼし合わないので、画像表示の応答速度の高速化も図ることができ、特に動画表示を行うときの表示品質を向上させることができる。
【００４４】
尚、液晶表示装置においては、画素電極と対向電極との間の電圧低下を防止するためのＣｓ容量を設けるために、画素電極の直下に絶縁層を介してＣｓ電極配線を形成することがある。
【００４５】
Ｃｓ電極配線は、画素電極の直下にのみ形成されるものであるから、本発明における下部電極Ｅ１０とは機能及び性質が全く異なるものであるが、本発明における下部電極Ｅ１０は、この第一の実施の形態のように、画素電極の直下も含めて第一の透明基板Ｓ１０上の画像表示領域の全面に形成することによって、Ｃｓ電極配線の機能をも兼ねたものとすることができる。
【００４６】
本発明における下部電極Ｅ１０は、通常の透明電極材料、例えばＩＴＯ等によって形成することができる。
【００４７】
図３は、本発明の第二の実施の形態に係る液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１２の構成の主要部を示す断面構造図である。
【００４８】
上述した本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置においては、下部電極Ｅ１０は、図１（ｂ）に示すように、第一の透明基板Ｓ１０上の画像表示領域の全面に、即ち、表示パネルの画像表示領域の全面に形成されている。
【００４９】
しかし、本発明における下部電極Ｅ１０は、画素電極同士の間隙、即ち、ピクセル同士又はサブピクセル同士の間隙において、対向電極Ｅ２０との間に等電位面を形成するためのものであるので、Ｃｓ電極配線として兼用しない場合には、必ずしも第一の透明基板Ｓ１０上の画像表示領域の全面に形成されている必要はない。
【００５０】
そこで、本発明の第二の実施の形態に係る液晶表示装置における下部電極Ｅ１１は、すくなくとも画素電極同士の間隙、即ち、ピクセル同士又はサブピクセル同士の間隙に対応する第一の透明基板Ｓ１０上の領域に形成されているものとしている。
【００５１】
本発明の第二の実施の形態に係る液晶表示装置の構成によっても、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置と全く同等の効果を得ることができる。
【００５２】
図６は、本発明の各実施の形態に係る液晶表示装置の適用対象の一例としての携帯型電話装置を示す斜視図である。
【００５３】
本発明の各実施の形態に係る液晶表示装置は、図６に示す携帯型電話装置１００のディスプレイ装置１として好適であるが、携帯型電話装置に限られることなく、ディジタルカメラ、個人用情報端末装置（ＰＤＡ）、ノート型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビジョン受像器、車載ディスプレイ、ポータブルＤＶＤプレーヤのいずれかのような電子装置に適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１１の構成の主要部を示す断面構造図（図１（ａ））、及び、本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１１内に配設された一組のピクセルを構成する３個のサブピクセル及びその周辺の構成を示す平面図（図１（ｂ））である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る液晶表示装置の液晶セルＬＣ１１に備えられた一つのサブピクセルＳＰ周辺の液晶分子配向及び等電位面を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係る液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１２の構成の主要部を示す断面構造図である。
【図４】液晶表示装置に備えられた液晶セルＬＣ１の構成の一部を簡略に示す断面構造図（図４（ａ））、及び、一組のピクセルを構成する３個のサブピクセルの構成を簡略に示す平面図（図４（ｂ））である。
【図５】従来の垂直配向液晶表示装置の液晶セルＬＣ１に備えられた一つのサブピクセルＳＰ周辺の液晶分子配向及び等電位面を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の各実施の形態に係る液晶表示装置の適用対象の一例としての携帯型電話装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
ＬＣ１，ＬＣ１１，ＬＣ１２  液晶セル
Ｓ１，Ｓ１０  第一の透明基板
Ｅ１０，Ｅ１１  下部電極
Ｉ１０，Ｉ１１  絶縁層
ＳＰＲ，ＳＰＧ，ＳＰＢ  赤色、緑色、青色のサブピクセル
Ｅ２，Ｅ２０  対向電極
Ｓ２，Ｓ２０  第二の透明基板
Ｌ１，Ｌ２  接続配線
１  ディスプレイ装置
１００  携帯型電話装置
【図１】
2010049274.tif 000003
【図２】
2010049274.tif 000004
【図３】
2010049274.tif 000005
【図４】
2010049274.tif 000006
【図５】
2010049274.tif 000007
【図６】
2010049274.tif 000008