(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、単板式で高品位のカラー表示を行うと共に、高精細化を図る。【解決手段】電気光学装置は、一対の基板（１、２）と、ＴＮ液晶分子を含んでなる液晶層（４）と、第１の方向にラビング処理が施された第１の配向膜（４１）と、第２の方向にラビング処理が施された第２の配向膜（４２）と、第１色に対応するピーク波長を有する光を出力する光源（２４）と、第２色に対応するカラーフィルタ、第３色に対応するカラーフィルタが、順に第２の方向に沿って繰り返し配列されたカラーフィルタ（１３）とを備える。カラーフィルタは、第1色に対応するＴＮ液晶層である第1部分が、第２色及び第３色に対応するＴＮ液晶層である第２部分及び第３部分に比べて、ドメインが大きくなるように配置されている。【選択図】図６
2010102221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、
該一対の基板間に挟持されたＴＮ液晶分子を含んでなる液晶層と、
前記一対の基板の一方における前記液晶層に面する側に形成されており、第１の方向に沿ってラビング処理が施された第１の配向膜と、
前記一対の基板の他方における前記液晶層に面する側に形成されており、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿ってラビング処理が施された第２の配向膜と、
前記一対の基板の一方の前記配向膜が形成されていない側に配置されており、Ｒ、Ｇ及びＢのいずれか一色である第１色に対応するピーク波長を有する光を出力する光源と、
前記一対の基板のいずれか一方上に形成されており、前記第１色に対応するカラーフィルタ、前記Ｒ、Ｇ及びＢのうち前記第1色以外の色のうちの一方である第２色に対応するカラーフィルタ、及び前記Ｒ、Ｇ及びＢのうち前記第1色以外の色のうちの他方である第３色に対応するカラーフィルタが、順に前記第２の方向に沿って繰り返し配列された複数のカラーフィルタと
を備え、
前記複数のカラーフィルタは、前記第1色に対応するカラーフィルタに面する前記ＴＮ液晶層の第1部分、前記第２色に対応するカラーフィルタに面する前記ＴＮ液晶層の第２部分、及び前記第３色に対応するカラーフィルタに面する前記ＴＮ液晶層の第３部分のうち、前記第1部分が、前記第1及び第２の配向膜の配置により決定される前記ＴＮ液晶分子におけるドメインが最も大きくなる部分となるように、配置されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第1色は、Ｂであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記複数のカラーフィルタは、前記第２の方向に垂直に交差する他の方向に配列された前記第1色に対応する列、前記他の方向に一列に配列された前記第２色に対応する列、及び前記他の方向に一列に配列された前記第３色に対応する列が、順に前記第２の方向に沿って繰り返し配列されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記複数のカラーフィルタは、前記一対の基板のうち、表示領域に形成された複数の画素部を駆動する半導体素子を有する素子基板に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記複数のカラーフィルタは、前記一対の基板のうち、表示領域に形成された複数の画素部を駆動する半導体素子を有する素子基板に対向するように配置された対向基板に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば単板式にてカラー表示可能である、液晶装置等の電気光学装置及びその製造方法、並びに電気光学装置を備えた、例えば携帯電話等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である単板式の液晶装置では、一つの画素はＲＧＢ（即ち、赤色、緑色、青色）別の三つのサブ画素から構成されており、隣接する画素に異なる電位を供給することでカラー画像を表示している。
【０００３】
ここで、液晶を挟持する一対の基板間に、画像信号に応じて生じる電界（以下単に「縦電界」という）によって液晶を駆動する縦電界駆動方式の場合、高精細化という一般的要請下で、このようなサブ画素のピッチを小さくすると、相異なる電位の画像信号が供給される相隣接する画素電極間の電位差（以下単に「横電界」という）が、縦電界に対して相対的に大きくなる。その結果、横電界の悪影響が顕在化し、液晶の配向不良が問題となる。特に反転駆動方式で相隣接する画素電極間に極性の異なる電位の画像信号が供給される場合には、この問題は顕著となる。このため、画素電極の形状を、液晶の配向状態に応じて変形することにより、横電界を抑制するという技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５８６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者の知るところでは、上述の背景技術によれば、ある特定の種類の電気光学物質を使用した電気光学装置については、画素電極を変えることによって横電界の発生を大なり小なりに抑制できる可能性がある。
【０００６】
しかしながら、背景技術によれば、電圧無印加時における液晶の配向状態に基づいて画素電極の形状を決定する必要があるため、使用する液晶の種類によっては、画素電極の形状が複雑になってしまうという問題点がある。特に高精細化の要請の下で画素ピッチを小さくした液晶装置においては、複雑な形状を有する画素電極を画像表示領域全体に渡って均一に形成することは、技術的な困難性を伴う。特に単板式でカラー表示を行う液晶装置の場合、その性質上、画素ピッチを小さくする必要があるので、この問題は深刻さを増す。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、単板式で高品位のカラー表示を行うことが可能であり、しかも高精細化に適している電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を備える電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持されたＴＮ液晶分子を含んでなる液晶層と、前記一対の基板の一方における前記液晶層に面する側に形成されており、第１の方向に沿ってラビング処理が施された第１の配向膜と、前記一対の基板の他方における前記液晶層に面する側に形成されており、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿ってラビング処理が施された第２の配向膜と、前記一対の基板の一方の前記配向膜が形成されていない側に配置されており、Ｒ、Ｇ及びＢのいずれか一色である第１色に対応するピーク波長を有する光を出力する光源と、前記一対の基板のいずれか一方上に形成されており、前記第１色に対応するカラーフィルタ、前記Ｒ、Ｇ及びＢのうち前記第1色以外の色のうちの一方である第２色に対応するカラーフィルタ、及び前記Ｒ、Ｇ及びＢのうち前記第1色以外の色のうちの他方である第３色に対応するカラーフィルタが、順に前記第２の方向に沿って繰り返し配列された複数のカラーフィルタとを備え、前記複数のカラーフィルタは、前記第1色に対応するカラーフィルタに面する前記ＴＮ液晶層の第1部分、前記第２色に対応するカラーフィルタに面する前記ＴＮ液晶層の第２部分、及び前記第３色に対応するカラーフィルタに面する前記ＴＮ液晶層の第３部分のうち、前記第1部分が、前記第1及び第２の配向膜の配置により決定される前記ＴＮ液晶分子におけるドメインが最も大きくなる部分となるように、配置されている。
【０００９】
本発明の電気光学装置によれば、一対の基板間にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ：ツイステッドネマティック）液晶分子を含んでなる液晶層を挟持している。ここで、夫々の基板上には、ＴＮ液晶分子の配向状態を規制するための配向膜が形成されている。そのため、夫々の配向膜付近におけるＴＮ液晶分子は、配向膜の表面に形成されたラビング跡の方向（即ち、ラビング方向）に沿って配列されている。本発明では特に、一対の基板には、夫々、第１及び第２の方向に沿ってラビング処理が施された第１及び第２の配向膜が形成されている。具体的には、一対の基板の一方に形成された第１の配向膜の表面付近においては、ＴＮ液晶分子は、第１の配向膜のラビング方向（即ち、第１の方向）に沿って寝かされた状態の配向状態を有している。一方、一対の基板の他方に形成された第２の配向膜の表面付近においてもまた、ＴＮ液晶分子は、第２の配向膜のラビング方向（即ち、第１の方向に交差する第２の方向）に沿って寝かされた配向状態を有している。従って、基板間に挟持された液晶中のＴＮ液晶分子は、第１の配向膜付近から第２の配向膜付近に向かって、第１の方向から第２の方向に連続的にねじれるように配向状態を形成している。
【００１０】
また、本発明に係る電気光学装置は、その動作時において、例えば電源信号、データ信号、制御信号等の各種信号が入出力されると、基板上に作り込まれた内蔵駆動回路又は外付けされた駆動回路によって、走査信号が複数の走査線に対して順次供給される。これと並行して画像信号が複数のデータ線に対して、ＲＧＢ（即ち赤色、緑色及び青色）別の画像信号が同時に又は逐次に供給されることによって、例えば一方の基板上に画素毎に形成された画素電極と、対向する他方の基板上に形成された対向電極間に生じる縦電界によって、基板間に挟持された液晶層の配向状態を変え、縦電界駆動によるアクティブマトリクス方式が実現される。
【００１１】
電気光学装置において、一対の基板の一方において、前記配向膜が形成されていない側に光源が配置されている。このような光源は、基板に近接して或いは直接に、例えばバックライトとして、配置されていてもよい。即ち、光源が基板に対して、偏光板、位相差板等の光学板部材を介して取り付けられていてもよく、又は、導光板、拡散板等を介して取り付けられていてもよい。或いは、光源は、基板から離間して、例えばランプ等として、配置されていてもよい。即ち、基板に対して空間を隔てて、或いはレンズ、ミラー、ハーフミラー、プリズム等を介して、配置されていてもよい。光源から発せられた光は、一対の基板間において所定の配向状態を形成している液晶層を透過することによって、画像を表示する。特に本発明において、光源から出力された光は、Ｒ、Ｇ及びＢのいずれか一色に対応するピーク波長を有している。ここに「ピーク波長」とは、波長を一軸（典型的には横軸）とする光強度スペクトル或いはパワースペクトル上でピークをなす光強度を与える波長或いは波長帯をいい、本発明では特に最大のピークをなす光強度を与える波長或いは波長帯を意味する。尚、この「ピーク波長」とは、光源における絶対的な強度でもよいし、人間の視覚感度を加味した上での光強度でもよい。具体的には、完全な白色光のように、均一な割合でＲ、Ｇ及びＢに対応する光が含まれているのではなく、Ｒ、Ｇ及びＢの少なくとも一色、即ち、第１色が他の色に比べて多く含まれている。例えば、ＬＥＤバックライト等のように光強度スペクトル上でＢに対応する光強度が最大のピークをなす場合、第１色はＢであり、視覚的にも青みがかった光を発生する。或いは、人間の視覚感度まで加味すると、Ｇの強度も相対的には高められる。
【００１２】
一対の基板のうち一方の基板上には、ＲＧＢ別のカラーフィルタが画素毎に設けられている。このようにカラーフィルタを配置することで、各画素では、ＲＧＢ別の三つのサブ画素部から構成される画素部によって、画素単位でＲＧＢの合成によるカラー表示が可能となり、画素領域全体としては単板式でカラー表示或いはフルカラー表示が行われる。尚、本願において「画素領域」とは個々の画素が占める領域を意味するのではなく、縦横に配列された多数の画素から構成される領域の全体を意味し、典型的には「画像表示領域」を意味する。
【００１３】
本願発明者の研究によると、このように液晶層内において第１の方向から第２の方向にねじれるようにＴＮ液晶分子が配向状態を形成している場合に、縦電界駆動を行うと、画素ピッチを狭くした場合に横電界の影響が縦電界に比べて、相対的に大きくなり、配向不良が生じる。特に、隣接する画素間に印加される縦電界の差が大きいと、このような配向不良が生じる。例えば、左右に２つ並んだ画素のうち、左側の画素は黒表示、右側の画素は白表示である場合、右側の画素は横電界の影響によって、画素全体が正常に白色に発光しなかったり、本来完全な白表示になるべきにも関わらず、中間調表示（例えば、灰色表示）になることがある。特に、ＲＧＢの画素からなる単板式のカラー液晶装置等の電気光学装置では、特定の色の画素において配向不良が生じると、当該色の割合が減少するので、視覚上、表示画像の色合いが本来の色合いと異なってしまう。例えば、Ｒに対応する画素において配向不良が生じると、表示画像のＲの色合いが弱くなるので、Ｒ以外のＢやＧの色合いが強調された画像が表示されることになる。
【００１４】
本発明では特に、上述のカラーフィルタは、一対の基板のいずれか一方上に形成されており、Ｒ、Ｇ及びＢのいずれか一色である第１色に対応するカラーフィルタ、前記Ｒ、Ｇ及びＢのうち第1色以外の色のうちの一方である第２色（例えば、第１色がＢの場合は、Ｒ及びＧ）に対応するカラーフィルタ、及びＲ、Ｇ及びＢのうち第1色以外の色のうちの他方である第３色（例えば、第１色がＢ、第２色がＲの場合、Ｇ）に対応するカラーフィルタが、第２の配向膜のラビング方向である第２の方向に沿って繰り返し配列されている。そして、更に、これらのカラーフィルタは、カラーフィルタに面するＴＮ液晶層（即ち、第１部分乃至第３部分）のうち、第１部分が、第1及び第２の配向膜の配置により決定されるＴＮ液晶分子におけるドメインが最も大きくなる部分となるように配置されている。つまり、光源光のピーク波長に対応する色のカラーフィルタに面するＴＮ液晶層に、ドメインが最も大きく生じるようにカラーフィルタが配置されている。このようにＲＧＢに対応するカラーフィルタを配列することで、仮に横電界に起因してドメインが生じたとしても、見た目上、色合いの変化の影響を軽減することができる。つまり、本発明では、ドメインが生じやすい画素に配置されたカラーフィルタに対応する色を、光源光に予め多く含ませることによって、仮に配向不良が生じて当該色が弱く表示されても、光源光によって補填することで、表示画像の本来の色合いに近づけることができる。例えば、上述の例のように、Ｒに対応する画素が弱く表示される場合には、予めＲの色成分をＧやＢに比べて多く含むように光源を設定することによって、表示画像の色合いを本来の色合いに近づけることができる。
【００１５】
以上のようにカラーフィルタの配列順番を設定することにより、基板上の積層構造の大きな設計変更を伴うことなく、配向不良に起因する電気光学装置の色彩表示不良を改善或いは軽減することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第1色は、Ｂである。
【００１７】
この態様によれば、光源から出力される光には、ＲやＧに比べてＢの色成分が多く含まれている。例えば、ＬＥＤバックライト等を光源として採用した液晶装置等が該当する。また、複数のカラーフィルタは、第２の方向に沿って、Ｂ、Ｒ及びＧの一方、並びにＲ及びＧの他方という順を繰り返すように配置される。この場合、ドメインが生じやすい画素もまたＢに対応する画素である。従って、ドメインの発生によってＢの色合いが弱まったとしても、光源光に予めＢの色成分が多く含まれているので、色彩表示不良を改善或いは軽減することができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のカラーフィルタは、前記第２の方向に垂直に交差する他の方向に配列された前記第1色に対応する列、前記他の方向に一列に配列された前記第２色に対応する列、及び前記他の方向に一列に配列された前記第３色に対応する列が、順に前記第２の方向に沿って繰り返し配列されてなる。
【００１９】
この態様によれば、第１の方向に沿って、即ち典型的には縦ストライプ状の、所謂“ストライプ配列”のカラーフィルタを採用しつつ、ＲＧＢ別の三つのサブ画素部から夫々構成される画素部を画素として、カラー表示が可能となる。この際、縦スジや焼き付きが低減されているので、高品位のカラー表示が可能となり、高精細度することも容易である。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のカラーフィルタは、前記一対の基板のうち、表示領域に形成された複数の画素部を駆動する半導体素子を有する素子基板に形成されている。
【００２１】
この態様によれば、カラーフィルタは素子基板（即ち、典型的には薄膜トランジスタ、データ線、走査線等が形成される基板）上に内蔵されているため、対向基板上にカラーフィルタを形成する場合に比べて、一対の基板間の重ね合わせ誤差を減少させることができる。即ち、重ね合わせ誤差が大きいと各画素における液晶層の配向不良が生じやすくなるが、このように素子基板上にカラーフィルタを各画素に精度よく配置することで、より配向不良が起こりにくく、高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数のカラーフィルタは、前記一対の基板のうち、表示領域に形成された複数の画素部を駆動する半導体素子を有する素子基板に対向するように配置された対向基板に形成されている。
【００２３】
この態様によれば、カラーフィルタは、素子基板に比べてシンプルな積層構造を有する対向基板上に形成されるため、素子基板上にカラーフィルタを形成する場合に比べて、容易に形成することができる。
【００２４】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００２５】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を備えてなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。
【００２６】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００２８】
＜液晶装置＞
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る電気光学装置の一例として液晶装置１００の構成について説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る液晶装置１００の概略構成を示す断面図である。図２は、図１の観察側（表示側）から見た、液晶表示パネル（電気光学パネル）５０の構成要素であるアレイ基板３１の要部平面図を示す。なお、図２では、拡散板２６の光源２４側の面２６ａと接触するスペーサ２５の領域２５ｘを図示すると共に、カラーフィルタ基板３２の構成要素であるカラーフィルタ１３の位置を図示することにしている。
【００３０】
液晶装置１００は、いわゆる透過型の液晶装置であり、液晶表示パネル５０と、液晶表示パネル５０の観察側とは逆側に配置され、液晶表示パネル５０を照明する直下型の照明装置５１と、を備える。
【００３１】
液晶表示パネル５０は、アレイ基板３１とカラーフィルタ基板３２とを枠状のシール材３を介して貼り合わせ、シール材３で区画される領域内に、電気光学層の一例としての液晶層４を狭持して構成される。なお、本発明では、液晶表示パネル５０は、特定の構成に限定されず、周知の種々の構成を採り得る。
【００３２】
アレイ基板３１は、ガラスなどの透光性を有する素材よりなる基板本体１と、基板本体１の液晶層４側に形成され、相互に交差する方向に延在する複数のデータ線５及び走査線６と、基板本体１の液晶層４側に形成され、データ線５と走査線６の交差位置に対応して配置された複数の画素電極８及びＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子９と、を備える。また、アレイ基板３１は、カラーフィルタ基板３２の一端から外側に張り出す実装領域（図示略）を有し、その実装領域には、図３に示すデータ線駆動回路１０及び走査線駆動回路１１が配置されている。
【００３３】
各データ線５は、図３に示すデータ線駆動回路１０に電気的に接続されている。そして、各データ線５には、データ線駆動回路１０より表示内容に応じた画像信号が供給される。
【００３４】
各走査線６は、図３に示す走査線駆動回路１１に電気的に接続されている。そして、各走査線６には、走査線駆動回路１１より走査信号が供給される。
【００３５】
各画素電極８は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）などの透光性導電材料により形成されている。
【００３６】
各ＴＦＴ素子９は、いわゆるスイッチング素子であり、半導体層９ｇと、ソース電極９ｓと、ドレイン電極９ｄと、を有する。半導体層９ｇは、アモルファスシリコンなどの半導体により形成されており、不純物を注入しないことで形成されたチャンネル領域と不純物を注入することで形成されたソース領域及びドレイン領域とを有している。ソース電極９ｓは、データ線５から分岐して形成されており、半導体層９ｇのソース領域に電気的に接続されている。ドレイン電極９ｇは、半導体層９ｇのドレイン領域に電気的に接続されており、画素電極８に電気的に接続されている。
【００３７】
一方、カラーフィルタ基板３２は、ガラスなどの透光性を有する素材よりなる基板本体２と、基板本体２の液晶層４側であって且つ画素電極８と平面的に重なる位置に配置された複数のカラーフィルタ１３と、基板本体２の液晶層４側であって且つカラーフィルタ１３を区画する位置に配置された遮光層ＢＭと、カラーフィルタ１３及び遮光層ＢＭを覆うように形成された透光性を有するオーバーコート層（保護層）１６と、オーバーコート層１６の液晶層４側に形成された共通電極１７と、を備える。
【００３８】
尚、後述するように、アレイ基板３１及びカラーフィルタ基板３２の表面のうち液晶層４に面する側には、夫々、表面にラビング処理が施された配向膜が形成されている。このように配向膜を形成することにより、アレイ基板３１及びカラーフィルタ基板３２間に挟持されている液晶層４中の液晶分子の配向状態を特定の状態に制御することができる。
【００３９】
カラーフィルタ基板３２上に形成されているカラーフィルタ１３は、複数の異なる波長の色を透過するカラーフィルタから構成されている。本実施形態では、カラーフィルタ１３には、Ｒ（赤色系）のカラーフィルタ１３Ｒ、Ｇ（緑色系）のカラーフィルタ１３Ｇ、Ｂ（青色系）のカラーフィルタ１３Ｂが含まれる。Ｒ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂは、夫々、各光源２４側からの光Ｌをサブ画素６１毎に赤色光、緑色光、青色光に分光し、いずれかの光を透過する。即ち、Ｒのカラーフィルタ１３Ｒは、赤色の光（即ち、例えば６２５〜７４０ｎｍの波長を有する光）のみを通過させるカラーフィルタであり、Ｇのカラーフィルタ１３Ｇは、緑色の光（即ち、例えば５００〜５６５ｎｍの波長を有する光）のみを通過させるカラーフィルタであり、Ｂのカラーフィルタ１３Ｂは、青色の光（即ち、例えば４５０〜４８５ｎｍの波長を有する光）のみを通過させるカラーフィルタである。
【００４０】
遮光層ＢＭは、遮光性を有する材料、例えば黒色樹脂やクロムなどにより形成され、データ線５、走査線６及びＴＦＴ素子９と平面的に重なっている。なお、サブ画素６１間の遮光層ＢＭが配置された領域は表示に寄与しない領域となっている。
【００４１】
オーバーコート層１６は、カラーフィルタ基板３２の製造過程において、薬剤等によりカラーフィルタ１３及び遮光層ＢＭが腐食するのを防止する役割を有する。共通電極１７は、画素電極８と同様にＩＴＯなどの透光性導電材料により形成されている。共通電極１７には、例えば液晶層４の駆動に用いられる所定の基準電圧（例えば、所定の一定の電圧或いは０Ｖ、または所定の一定の電位とこれと異なる他の所定の一定の電位とが周期的（フレーム期間毎又はフィールド期間毎）に切り替わる信号）が印加される。
【００４２】
以上の構成において、画素電極８及びカラーフィルタ１３と平面的に重なる領域が１つのサブ画素６１を構成している。そして、本実施形態では、Ｒの色のカラーフィルタ１３Ｒに対応するサブ画素６１（Ｒ）と、Ｇの色のカラーフィルタ１３Ｇに対応するサブ画素６１（Ｇ）と、Ｂの色のカラーフィルタ１３Ｂに対応するサブ画素６１（Ｂ）とを一つの単位として１つの画素６０が構成される。また、画素６０が行列状に配置された領域が画像の表示に寄与する表示領域Ｖ（図３を参照）を構成している。
【００４３】
ここで、図２に示すように、ＲＧＢに夫々対応する各サブ画素１３は、平面的に見て、Ｘ方向及びＹ方向に沿って、マトリクス状に配置されている。本実施形態では特に、Ｘ方向について見てみると、Ｒの色のカラーフィルタ１３Ｂに対応するサブ画素６１（Ｂ）、Ｒの色のカラーフィルタ１３Ｒに対応するサブ画素６１（Ｒ）、及びＧの色のカラーフィルタ１３Ｇに対応するサブ画素６１（Ｇ）の順で、繰り返し配列されている。一方、Ｙ方向について見てみると、夫々の列毎に同じ色のカラーフィルタに対応するサブ画素６１が配列されるように構成されている。即ち、サブ画素６１は、所謂、ストライプ状に配列されている。
【００４４】
本実施形態では、図２に示すように、サブ画素６１に対応して、アレイ基板３１上に形成されたカラーフィルタ１３もまた、サブ画素６１の配列に対応してストライプ状に配列されている。このようにカラーフィルタのカラーフィルタ１３をストライプ状に配列にすることによって、Ｙ方向に沿って隣り合うサブ画素６１間に混色が生じることを防ぐことができる。仮に、Ｙ方向に沿って、異なる色が隣り合うようにカラーフィルタ１３が配列されていた場合、アレイ基板３１に斜めに入射した光は、異なる色の複数のカラーフィルタ１３を透過するため、混色が生じてしまう。その結果、観察者が液晶パネル１００の表示領域Ｖを見る角度によって表示画像の色合いが変化したり、コントラスト比が低下してしまう。一方、本実施形態のように、カラーフィルタ１３をストライプ状に配列することによって、これらの色合いの変化やコントラスト比の低下を防ぐことができる。
【００４５】
続いて、図３を参照して、液晶表示パネル５０の電気的な構成について説明する。図３は、液晶表示パネル５０の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００４６】
液晶装置１００の表示領域Ｖには、複数の画素６０が行列状に配置されていると共に、複数のデータ線５及び複数の走査線６が格子状に配置されている。
【００４７】
画素６０は、それぞれ異なる色、例えば一点鎖線領域に示すようにＲ、Ｇ、Ｂの各色の光を出力する３つのサブ画素６１を有している。画素６０を構成する３つのサブ表示画素ＳＧ、即ちＲ、Ｇ、Ｂの各サブ画素６１は、一方向（本例では走査線６の延在方向）に沿ってこの順に配置されている。
【００４８】
各サブ画素６１は、画素電極８と、画素電極８をスイッチング制御するためのＴＦＴ素子９と、を備えて構成される。ＴＦＴ素子９において、ソース電極９ｓは、データ線５と電気的に接続され、また、ゲート電極９ｇは、走査線６と電気的に接続され、さらに、ドレイン電極９ｄは画素電極８と電気的に接続されている。
【００４９】
各データ線５は、データ線駆動回路１０より供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎをサブ画素６１に供給する。この画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、或いは、相隣接する走査線６同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。各走査線６は、走査線駆動回路１１より供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをサブ画素６１に供給する。また、この走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍは、走査線６に所定のタイミングでパルス的に、この順に線順次で印加される。
【００５０】
以上の構成によれば、画素電極８を介して液晶層４に書き込まれた画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、カラーフィルタ基板３２に設けられた共通電極１７との間で一定期間保持される。これにより、液晶層４の表示状態が、非表示状態または中間表示状態に切り替えられ、液晶層４内の液晶分子の配向状態が制御されることとなる。これにより、表示領域Ｖ内において所望のカラー画像を表示することができる。
【００５１】
次に、本実施形態に係る液晶装置１００の表示画像について説明する。図４は、本実施形態に係る液晶装置１００の液晶パネル５０に比べて、サブ画素間の距離が大きく、サブ画素間に横電界が殆ど生じない（即ち、ドメインが発生していない）比較例において、液晶パネルにＹ方向に沿って白線を表示した際に、各サブ画素６１がオン状態又はオフ状態の何れの状態を保っているかを概念的に示す模式図である。ここでは特に、説明が煩雑になることを防ぐために、Ｙ方向に並んだ２列の画素６０をオン状態に駆動することによって、一本の白線を表示した場合について、具体的に説明する。
【００５２】
白線は、図４（ａ）に示すように、液晶パネル５０上に配置された画素６０のうちＹ方向に沿って並んだ２列の画素６０をオン状態に駆動することで表示されている。一つの画素６０は、ＲＧＢに対応する３つのサブ画素６１から構成されているので、画素６０内に含まれている３つのサブ画素を同時にオン状態に駆動することによって、一つの画素６０で白色表示を実現することができる。ここでは、Ｙ方向に沿った２列の画素６０をオン状態に駆動することによって、一本の白線を表示している。その結果、図４（ｂ）に示すように表示画面にＹ方向に沿って伸びた白表示の領域が表示される。
【００５３】
一方、本実施形態にかかる液晶装置１００の液晶パネル５０では、図５（ａ）に示すように一部のサブ画素に液晶分子の配向不良、即ちドメインが生じる。本実施形態では、表示画像の解像度を向上させるために、隣り合うサブ画素間の間隔を小さく形成している。このように、サブ画素間の距離を短く設定すると、図５（ａ）に示すように、オン状態に駆動されているサブ画素と、オフ状態に保持されているサブ画素との境界領域において、液晶分子の配向不良が生じてしまう。即ち、図５（ａ）において太い矢印で示した列（即ち、左側の境界領域）のように、サブ画素６１（Ｂ）を透過する透過光が液晶分子の配向不良によって弱まってしまう。一方、同じ境界領域でも右側の境界領域においては、液晶層４を構成する液晶分子の配向状態との関係で、配向不良は殆ど生じない、又は生じても微小である。
【００５４】
ここで、図６及び図７を参照して、サブ画素６１に配向不良が生じるメカニズムを説明する。図６は、図５（ａ）に示したサブ画素部のＸ方向に沿った断面図である。
【００５５】
図６に示すように、アレイ基板１上には、ＴＦＴ９等の素子や配線（図６において省略）を形成した後、層間絶縁膜４３上に画素電極８がサブ画素６１毎に形成されている。画素電極８は第１配向膜４１によって覆われており、その表面にはラビング処理が施されている。
【００５６】
一方、カラーフィルタ基板２上（図５において下方向）には、サブ画素６１毎に対応するようにＲＧＢ夫々のカラーフィルタ１３（即ち１３Ｒ、１３Ｇ及び１３Ｂ）が形成されている。隣り合うカラーフィルタ１３間には遮光層ＢＭが配置されており、サブ画素６１間の混色を防止している。カラーフィルタ１３及び遮光層ＢＭ上には、層間絶縁膜４２を介して共通電極１７がベタ状に形成されている。共通電極１７は第２配向膜４２で覆われており、その表面にはラビング処理が施されている。このような積層構造が形成されたアレイ基板３１及びカラーフィルタ基板３２間には液晶層４が挟持されており、液晶層４中の液晶分子は所定の配向状態を保持している。
【００５７】
図６において点線で示したように、サブ画素がオン状態に駆動されている領域では、画素電極８及び共通電極１７間に駆動電圧が印加され、垂直方向に縦電界が発生している。一方、サブ画素がオフ状態に保持されている領域では駆動電圧は印加されておらず、画素電極８及び共通電極１７間に電界は発生していない。
【００５８】
続いて図６中において点線で囲んだａの領域に注目すると、ａの領域の右側の領域ではサブ画素６１がオン状態に駆動されているために大きな縦電界が発生しているが、左側の領域ではオフ状態に保持されているので電界は殆ど生じていない。このようにサブ画素６１の状態がオン状態とオフ状態とに切り替わる境界領域においては、隣り合う画素電極８間の電位差が大きくなるので、図６中に示すように縦電界の一部が隣り合う画素電極８に引き寄せられ、大きな横電界が生じることとなる。このことは、図６中において点線で囲んだｂの領域についても同様であり、同様に大きな横電界が生じている。尚、ａ及びｂ以外の領域においては、隣り合う画素電極８間の電位差がそれほど大きく生じることはないので、横電界は殆ど発生しないか、或いは生じても微小である。
【００５９】
図７は、本実施形態に係る液晶装置１００の液晶パネル５０における液晶分子の配向状態を模式的に描いた概念図である。表面に第１配向膜が形成されたアレイ基板３１と、表面に第２配向膜が形成されたカラーフィルタ基板３２との間に液晶層４が挟持されている。第１配向膜４１には、図７に示すようにＹ方向に沿ってラビング処理が施されている。また、第２配向膜４２には、Ｘ方向に沿ってラビング処理が施されている。本実施形態では特に液晶層４はＴＮ液晶分子から形成されているので、第１配向膜４１及び第２配向膜４２の表面近辺では、ＴＮ液晶分子はラビング方向に沿って寝るように配向状態をとる。そして、第１配向膜４１及び第２配向膜４２の間の領域では、Ｘ方向からＹ方向に向かってねじれるような配向状態を形成している。このように、本実施形態では一方に向かってねじれるように液晶分子が配向状態を形成しているため、ねじれる方向に横電界が生じた場合には、横電界の存在によって容易に配向状態が乱れてしまう。しかし、ねじれる方向と大きく異なる方向に向かう横電界が生じた場合には、ねじれる方向に横電界が生じた場合に比べて、配向状態は乱れにくい。つまり、図６においては、ａ及びｂの領域では共に横電界が生じているが、ａの領域に生じた横電界は、液晶分子のねじれる方向に生じているために、容易に配向状態が乱れるが、ｂの領域に生じた横電界は液晶分子のねじれる方向とは大きく異なる方向に生じているので、少なくともａの領域に比べて、液晶分子の配向状態は乱れにくい。その結果、図６の下段に示すように、オン状態とオフ状態のサブ画素の境界領域のうち、ａに対応する領域では液晶分子の配向状態の乱れが見られるのに対し、ｂの領域では配向状態は乱れることなく正常な状態を保っている。
【００６０】
このように、本実施形態に係る液晶パネル５０において、サブ画素６１（Ｂ）において表示不良が生じることにより、サブ画素６１（Ｒ）やＳＧ（Ｇ）に比べて、サブ画素６１（Ｂ）の透過光の量が減少してしまう。従って、仮に光源２４から発せられた光がＲＧＢを均等に含む純粋な白色光であった場合、画素６０の透過光はＢの成分が、Ｒ及びＧに対応する成分に比べて少なくなるので、全体的にＢの色彩が足りなくなる。そのため、逆に、表示画像が全体的に、本来の表示画像に比べて、Ｒ及びＧが強調された色彩で表示されてしまう。
【００６１】
本実施形態では、サブ画素６１（Ｂ）の透過光の減少による色彩不良を改善すべく、光源２４から発せられる光がＢに対応する波長成分をＲ及びＧに比べて多く含むように構成されている。つまり、Ｂの成分を含む透過光が減少する分、予め光源２４から発せられる光にＢの成分を多めに含ませることによって、Ｂの色合いの不足を補うように構成されている。その結果、隣り合うサブ画素６１間に配向不良が生じても、色彩不良を効果的に抑制することができる。
【００６２】
以上のように、表示画像の解像度の向上のためにサブ画素間のピッチを狭く形成した液晶装置においても、液晶分子の配向乱れによる色彩不良の影響を補正することで、高品位な画像表示が可能な液晶装置を実現することができる。
【００６３】
尚、本発明は、上記の実施形態に係る液晶装置１００の構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本実施形態では特に、Ｂの色のカラーフィルタ１３Ｂに対応するサブ画素６１（Ｂ）に配向不良が生じる場合を説明したが、Ｇ又はＲの色のカラーフィルタに対応するサブ画素に配向不良が生じる場合についても、光源２４から発せられる光に含まれる波長成分のＲＧＢの割合を変化させることによって、色彩不良の発生を抑制することができる。
【００６４】
また、上述の実施形態では、アレイ基板３１に対向配置されるカラーフィルタ基板３２上にカラーフィルタを構成するカラーフィルタ１３を形成したが、アレイ基板３１自体にカラーフィルタを形成してもよい。この場合であっても、同様に色彩不良を抑制することができる。更に、このように形成すれば、アレイ基板３１及びカラーフィルタ基板３２間に液晶層４を挟持する際に、この二枚の基板間の重ね合わせ誤差が生じることがないので、より高品位な画像表示が可能な電気光学装置を実現することができる。
【００６５】
[電子機器]
次に、実施形態に係る液晶装置１００を備える電子機器の具体例について図８を参照して説明する。
【００６６】
まず、本発明に係る液晶装置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８（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、本発明に係る液晶装置１００を適用した表示部７１３とを備えている。
【００６７】
続いて、本発明に係る液晶装置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８（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、本発明に係る液晶装置１００を適用した表示部７２４を備える。
【００６８】
なお、本発明に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器としては、図８（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図８（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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の断面図である。
【図２】本実施形態に係る液晶装置のアレイ基板における画素構成を模式的に示す平面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の液晶表示パネルの電気的な構成を示す等価回路図である。
【図４】比較例に係る液晶パネルの表示部に配列された画素及びサブ画素のオン／オフ状態の様子を模式的に示す概念図である。
【図５】本実施形態に係る液晶パネルの表示部に配列された画素及びサブ画素のオン／オフ状態の様子を模式的に示す概念図である。
【図６】本実施形態に係る液晶パネル内における電界の様子を表す断面図である。
【図７】本実施形態に係る液晶パネルにおけるＴＮ液晶分子の配向状態を概念的に表す模式図である。
【図８】本発明の液晶装置を備える電子機器の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
８  画素電極、  １３  カラーフィルタ、  ２２  光学ユニット、  ２３  基板（基材）、  ２４  光源、  ２５  スペーサ、  ２５ｘ  スペーサの領域、  ２６  拡散板（光学部材）、  ３１、３１ａ  アレイ基板、  ３２  カラーフィルタ基板、  ５０、５０ａ  液晶表示パネル、  ５１  照明装置、  １００、１００ａ  液晶装置、  ＢＭ  遮光層
【図１】
2010102221.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010102221.tif 000009
【図８】
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