(57)【要約】【課題】  視認性や明るさ等の表示特性に優れた液晶装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】  それぞれ電極を備えた一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、複数のドットからなる表示領域を備えた液晶装置において、電極は、それぞれのドット内において、複数の第１の島状部と、複数の第２の島状部と、を有するとともに、当該第１の島状部及び第２の島状部は互いに電気的に接続されており、第１のドットにおける第１の島状部を、隣接する第２のドットにおける第１の島状部と接するように配置するとともに、第１のドット又は第２のドットにおける第２の島状部を、第１の島状部の間隙に配置することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ電極を備えた一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、複数のドットからなる表示領域を備えた液晶装置において、
前記電極は、それぞれの前記ドット内において、複数の第１の島状部と、複数の第２の島状部と、を有するとともに、当該第１の島状部及び第２の島状部は互いに電気的に接続されており、
第１のドットにおける前記第１の島状部を、隣接する第２のドットにおける前記第１の島状部と接するように配置するとともに、前記第１のドット又は第２のドットにおける前記第２の島状部を、前記第１の島状部の間隙に配置することを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記ドット内における、前記第１の島状部の合計面積と、前記第２の島状部の合計面積と、を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記第１の島状部の形状と、前記第２の島状部の形状と、を異ならせることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記第１の島状部の形状を六角形又は八角形とするとともに、前記第２の島状部の形状を四角形とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記第１の島状部及び第２の島状部を、反射領域及び透過領域にそれぞれ対応させて配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記基板上に、電気配線と、スイッチング素子と、をさらに備えるとともに、前記電気配線は、前記ドット間にジグザグ状に形成してあ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。
【請求項７】
前記基板上に、電気配線と、スイッチング素子と、前記電気配線及び前記電極の絶縁性を確保するための絶縁層と、をさらに備えるとともに、前記電気配線は、前記絶縁層の下層側に直線状に形成してあ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。
【請求項８】
前記ドットに対応させて、前記液晶材料の配向性を制御するための配向規制手段を備え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。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載された液晶装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置、及び電子機器に関する。特に、ドット内の電極を、所定配置された複数の第１の島状部及び第２の島状部から構成することにより、表示特性の向上を図った液晶装置、及びそのような液晶装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置として、それぞれ電極が形成された一対の基板を対向配置するとともに、それぞれの電極の交差領域である複数の画素に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって、当該画素の液晶材料を通過する光を変調させ、画像や文字等の像を表示させる、液晶装置が多用されている。
例えば、ＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）やＴＦＤ素子（Thin Film Diode）等のスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型構造のカラー液晶装置の場合、一方の基板上には、ストライプ状に配列された複数の電気配線の間に、スイッチング素子を介して電気的に接続された、矩形状の電極がマトリクス状に配置されている。一方、対向する基板上には、面状あるいはストライプ状の電極が配置されている。そして、それぞれの基板上の電極が平面的に重なる領域が一つのドットを構成するとともに、当該ドットの集合が一つの画素を構成し、この画素を一単位として、色調を調整しつつ光を通過させることにより、表示領域全体として、文字や図形等のカラー画像を表示している。
【０００３】
このような液晶装置において、例えば、垂直配向性（ＶＡ）の液晶材料を使用する場合に、広視野角を確保し、表示品位の向上を図った液晶装置が提案されている。より具体的には、図１６に示すように、それぞれの画素において、電極６１４は、複数の開口部６１４ａと中実部６１４ｂとを有し、液晶層６３０は、電圧非印加状態において垂直配向状態をとり、かつ、電圧印加状態において、電極６１４の開口部６１４ａのエッジ部に生成される斜め電界によって、複数の開口部６１４ａ及び中実部６１４ｂに、それぞれ放射線状傾斜配向状態をとる複数の液晶ドメインを形成する液晶装置である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−４３５２５号  （特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の液晶装置は、広視野角を確保することができるものの、電極間の開口部の面積が大きく、すなわち、画素の開口率が低下しており、表示される画像の明るさが低下してしまうという問題が見られた。また、電極における中実部の大きさ及び形状をすべて等しく構成しているために、例えば、中実部に対応させて反射領域及び透過領域を配置した際に、反射領域に対応した中実部あるいは透過領域に対応した中実部ごとに、それぞれ表示特性を異ならせることが困難な場合があった。
【０００５】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、液晶装置において、ドット内の電極を、複数の第１の島状部と複数の第２の島状部とから構成し、それらを所定配置することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、第１の島状部と第２の島状部との面積割合や形状を制御しつつ、それぞれのドットの開口面積の低下を防いで、視覚特性や明るさ等の表示特性を向上させた液晶装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような液晶装置を備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、それぞれ電極を備えた一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、複数のドットからなる表示領域を備えた液晶装置であって、電極は、それぞれのドット内において、複数の第１の島状部と、複数の第２の島状部と、を有するとともに、当該第１の島状部及び第２の島状部は互いに電気的に接続されており、第１のドットにおける第１の島状部を、隣接する第２のドットにおける第１の島状部と接するように配置するとともに、第１のドット又は第２のドットにおける第２の島状部を、第１の島状部の間隙に配置することを特徴とする液晶装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、隣接するドットにおける第１の島状部と接するように配置された、第１の島状部のそれぞれの間隙を埋めるように、第２の島状部が配置されているために、表示領域内に電極を高密度に配置でき、画素の開口率の低下を防止することができる。また、それぞれの島状部のエッジを利用して、対応するサブドット領域ごとに指向性を持たせて、液晶材料の配向制御を行うことができるために、ドット全体としての視覚特性を著しく向上させることができる。さらに、第１の島状部の形状と第２の島状部の形状とを異ならせることができるために、サブドット領域ごとに、液晶材料の配向状態を容易に異ならせることができる。よって、視覚特性に優れ、明るい画像表示を実現できる液晶装置を提供することができる。
なお、第１の島状部に関し、隣接するドットにおける第１の島状部に接するとは、図２に示すように、表示領域内の縦方向又は横方向において、隣接するドット１１Ａ、１１Ｂにおける第１の島状部６４Ａの間に、第２の島状部６４Ｂが入り込まない状態で、少なくとも一辺又は一点が実質的に隣接している状態を意味する。すなわち、第１の島状部６４Ａ又は第２の島状部６４Ｂとは、それぞれの島状部をつなぐ連結部としての一部の電極を含まない電極領域を指し、第１の島状部６４Ａが接する状態とは、連結部が間に存在している状態も含む概念である。
【０００７】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、ドット内における、第１の島状部の合計面積と、第２の島状部の合計面積と、を異ならせることが好ましい。
このように構成することにより、例えば、第１の島状部及び第２の島状部にそれぞれ対応させて反射領域及び透過領域を配置して、一つのドット内における、それらの配置割合を容易に制御することができる。したがって、反射領域及び透過領域の色濃度を容易に調整することができる。
【０００８】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、第１の島状部の形状と、第２の島状部の形状と、を異ならせることが好ましい。
このように構成することにより、ドット内に、電極を高密度に配置することができるとともに、それぞれの島状部に対応したサブドット領域ごとに、液晶材料の指向性を異ならせることができる。
【０００９】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、第１の島状部の形状を六角形又は八角形とするとともに、第２の島状部の形状を四角形とすることが好ましい。
このように構成することにより、第１の島状部及び第２の島状部の形状や大きさを容易に異ならせることができるとともに、電極をドット内に高密度に配置することができるために、視認性や明るさ等の表示特性を有効に向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、第１の島状部及び第２の島状部を、反射領域及び透過領域にそれぞれ対応させて配置することが好ましい。
このように構成することにより、反射領域及び透過領域の配置割合を異ならせて、反射表示及び透過表示の色濃度を効果的に調整することができる。
【００１１】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、基板上に、電気配線と、スイッチング素子と、をさらに備えるとともに、電気配線は、ドット間にジグザグ状に形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、画素間領域に電気配線を配置する場合であっても、電気配線と、それぞれの電極との絶縁性を確保しつつ、画素の開口率が過度に低下することを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、基板上に、電気配線と、スイッチング素子と、電気配線及び電極の絶縁性を確保するための絶縁層と、をさらに備えるとともに、電気配線は、絶縁層の下層側に直線状に形成してあることが好ましい。
このように構成することにより、ドット間に電気配線が配置されることがなく、画素間領域の面積を著しく小さくすることができるとともに、クロストークの発生を有効に抑止することができる。
【００１３】
また、本発明の液晶装置を構成するにあたり、ドットに対応させて、液晶材料の配向性を制御するための配向規制手段を備えることが好ましい。
このように構成することにより、島状部のエッジと併せて、液晶材料の配向性をよりきめ細かく規定することができるために、さらに視覚特性を向上させた液晶装置を提供することができる。
【００１４】
また、本発明のさらに別の態様は、上述したいずれかの液晶装置を備えた電子機器である。
すなわち、視覚特性に優れ、明るい画像を表示することができる液晶装置を備えるために、表示特性の向上が図られた電子機器を効率的に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の液晶装置、及び液晶装置を含む電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１６】
［第１実施形態］
第１実施形態は、それぞれ電極を備えた一対の基板と、当該一対の基板間に狭持された液晶材料と、を含むとともに、複数のドットからなる表示領域を備えた液晶装置である。
そして、かかる液晶装置において、電極は、それぞれのドット内において、複数の第１の島状部と、複数の第２の島状部と、を有するとともに、当該第１の島状部及び第２の島状部は互いに電気的に接続されており、第１のドットにおける第１の島状部を、隣接する第２のドットにおける第１の島状部と接するように配置するとともに、第１のドット又は第２のドットにおける第２の島状部を、第１の島状部の間隙に配置することを特徴とする。
以下、図１〜図１４を適宜参照しながら、本発明の第１実施形態の液晶装置について、着色層を備えたカラーフィルタ基板と、スイッチング素子としてのＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えた素子基板とを含む液晶装置を例に採って説明する。ただし、本発明の液晶装置は、ＴＦＤ素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶装置に制限されることはなく、ＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えた液晶装置や、パッシブマトリクス型の液晶装置であっても構わない。
なお、それぞれの図において、同じ符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜説明を省略する。
【００１７】
１．液晶装置の基本構造
まず、図１を参照して、本発明に係る第１実施形態の液晶装置としての液晶装置９の基本構造、すなわち、セル構造や配線等について具体的に説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る液晶装置９の概略断面図である。なお、図１中、下側が画像表示面であって、矢印Ｗの方向から画像を視認することができる。
かかる液晶装置９は、スイッチング素子として、二端子型非線形素子であるＴＦＤ素子６９を用いたアクティブマトリクス型構造を有する素子基板６０を備えた液晶装置９であって、図示しないものの、バックライトやフロントライト等の照明装置やケース体などを、必要に応じて適宜取付けられて使用される。
また、液晶装置９は、ガラス基板等を基体６１とする素子基板６０と、同様にガラス基板等を基体３１とするカラーフィルタ基板３０と、が対向配置されるとともに接着剤等のシール材２３を介して貼り合わせられている。また、素子基板６０と、カラーフィルタ基板３０とが形成する空間であって、シール材２３の内側部分に対して、開口部（図示せず）を介して液晶材料２１を注入した後、封止材（図示せず）にて封止されてなるセル構造を備えている。すなわち、素子基板６０と、カラーフィルタ基板３０との間に液晶材料２１が充填されている。
【００１８】
また、素子基板６０における基体６１の内面、すなわち、カラーフィルタ基板３０に対向する表面上には、それぞれのドットごとに、複数の画素電極６３が形成されている。一方、カラーフィルタ基板３０における基体３１の内面、すなわち、素子基板６０に対向する表面上には、複数の走査電極３３が形成されている。また、画素電極６３は、スイッチング素子としてのＴＦＤ素子６９を介してデータ線６５に対して電気的に接続されるとともに、もう一方の走査電極３３は、導電性粒子を含むシール材２３を介して素子基板６０上の引回し配線（図示せず）に対して電気的に接続されている。このように構成された画素電極６３と走査電極３３とが平面的に交差する領域がマトリクス状に配列された多数のドットを構成し、さらに複数のドットによって画素が構成され、これらの多数の画素の配列が、全体として表示領域を構成することになる。したがって、所望のドットに対して電圧を印加することにより、かかる画素を一単位として、当該画素の液晶材料２１に電界を発生させ、表示領域全体として文字、図形等の画像を表示させることができる。
【００１９】
また、素子基板６０は、カラーフィルタ基板３０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部６０Ｔを有し、この基板張出部６０Ｔ上には、データ線６５の一部、引回し配線の一部及び、独立して形成された複数の外部接続用端子６７が形成されている。そして、データ線６５又は引回し配線の端部には、液晶駆動回路等を内蔵した駆動用半導体素子（駆動用ＩＣ）９１が実装されている。さらに、外部接続用端子６７のうちの表示領域側の端部にも、駆動用半導体素子（駆動用ＩＣ）９１が実装されているとともに、他方の端部には、フレキシブル回路基板９３が実装されている。
【００２０】
また、かかる構成からなる液晶装置には、反射型、透過型、半透過反射型の液晶装置があるが、かかる反射領域Ｒ及び透過領域Ｔの配置は、例えば、カラーフィルタ基板上に、透過領域Ｔに対応した開口部を形成した光反射膜を備えることにより、所望の領域に配置することができる。
なお、本実施形態で説明する液晶装置は、カラーフィルタ基板上に開口部を有する光反射膜を形成した半透過反射型の液晶装置であるが、本発明は、いずれの液晶装置であっても適用することができ、詳細については、後述する。
【００２１】
２．素子基板、及びカラーフィルタ基板
次に、図２〜図１４を参照して、本実施形態の液晶装置におけるカラーフィルタ基板及び素子基板の構成を、カラーフィルタ基板上の着色層及び走査電極と、素子基板上の画素電極を中心に説明する。なお、以下の説明において参照する図面中、図９や図１４は、本実施形態の液晶装置における、着色層３７、遮光層３９、走査電極３３、及び画素電極６３を、それぞれの層ごとに分けて示した平面図である。
【００２２】
（１）素子基板
（１）−１  基本構成
また、素子基板６０は、図１に示すように、基本的に、ガラス基板等からなる基体６１と、データ線６５と、スイッチング素子としてのＴＦＤ素子６９と、画素電極６３と、から構成されている。また、画素電極６３上には、ポリイミド樹脂等からなる配向膜７５が形成されている。さらに、基体６１の外面には、位相差板（１／４波長板）７７及び偏光板７９が配置されている。
【００２３】
（１）−２  画素電極
本実施形態の液晶装置において、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電材料を用いて形成された複数の画素電極６３は、図２に示すように、それぞれのドット１１内において、複数の第１の島状部６４Ａと、複数の第２の島状部６４Ｂと、を有するとともに、当該第１の島状部６４Ａ及び第２の島状部６４Ｂは互いに電気的に接続されている。また、第１のドット１１Ａにおける第１の島状部６４Ａは、隣接する第２のドット１１Ｂにおける第１の島状部６４Ａと接するように配置されているとともに、第１のドット１１Ａにおける第２の島状部６４Ｂは、第１の島状部６４Ａの間隙に配置されている。すなわち、図２において、第１のドット１１Ａを中心に見た場合に、それぞれ縦方向又は横方向に隣接する第２のドット１１Ｂとの関係において、第１の島状部６４Ａ及び第２の島状部６４Ｂが、上述のような関係を満たして配置されている。
このように配置することにより、ドット内において、画素電極をできる限り隙間なく、高密度に配置することができるために、画素の開口率の低下を効果的に防止することができる。したがって、表示される画像が暗くなることを防止して、明るい画像表示を実現することができる。
【００２４】
また、このように画素電極６３を構成することにより、複数の島状部に対応するそれぞれの領域ごとに、指向性を持たせつつ配向制御することができるために、ドット全体としての視覚特性を著しく向上させることができる。すなわち、それぞれの島状部６４Ａ、６４Ｂのエッジ部分を利用して、対向する走査電極３３との間で斜め電界を発生させることができるために、それぞれ液晶材料に配向性を持たせることができる。したがって、それぞれ配向性を持たせたサブドット領域を集めたドットにおいて、視野角を広く確保することができるため、表示される画像の視覚特性を著しく向上させることができる。
なお、第１の島状部に関し、隣接するドットにおける第１の島状部に接するとは、図２に示すように、表示領域内の縦方向又は横方向において、隣接するドット１１Ａ、１１Ｂにおける第１の島状部６４Ａの間に、第２の島状部６４Ｂが入り込まない状態で、少なくとも一辺又は一点が実質的に隣接している状態を意味する。すなわち、第１の島状部６４Ａ又は第２の島状部６４Ｂとは、それぞれの島状部をつなぐ連結部としての一部の電極を含まない電極領域を指し、第１の島状部６４Ａが接する状態とは、連結部が間に存在している状態も含む概念である。
【００２５】
このようなドット内の画素電極の具体例として、図２〜図４に示すような例が挙げられる。
すなわち、図２は、第１の島状部６４Ａの形状が六角形であるとともに、第２の島状部６４Ｂの形状が四角形であって、第１のドット１１Ａにおける第１の島状部６４Ａが、隣接する第２のドット１１Ｂにおける第１の島状部６４Ａと接するように配置されており、第２の島状部６４Ｂが第１の島状部６４Ａの間隙に配置された例である。また、図３は、第１の島状部６４Ａの形状が八角形であるとともに、第２の島状部６４Ｂの形状が四角形であって、第１のドット１１Ａにおける第１の島状部６４Ａが、隣接する第２のドット１１Ｂにおける第１の島状部６４Ａと接するように配置されており、第２の島状部６４Ｂが第１の島状部６４Ａの間隙に配置された例である。さらに図４は、第１の島状部６４Ａの形状が四角形であるとともに、第２の島状部６４Ｂの形状も四角形であって、第１のドット１１Ａにおける第１の島状部６４Ａが、隣接する第２のドット１１Ｂにおける第１の島状部６４Ａと接するように配置されており、第２の島状部６４Ｂが第１の島状部６４Ａの間隙に配置された例である。
図２〜図４のいずれの例においても、第１の島状部６４Ａの間隙を埋めるように第２の島状部６４Ｂが配置されているために、画素電極をドット内に高密度に配置することができ、画素の開口率の低下を防止することができる。
【００２６】
また、図２〜図４のいずれの例においても、第１の島状部６４Ａの合計面積と、第２の島状部６４Ｂの合計面積とが異なることが好ましい。
この理由は、例えば、第１及び第２の島状部を、反射領域又は透過領域のいずれかに対応させて配置することにより、異なる表示特性を有するサブドット領域の配置割合を容易に制御することができるためである。また、カラーフィルタを備えた液晶装置の場合には、かかる面積割合を変えることにより、反射表示及び透過表示における色濃度を容易に調整することができるためである。
したがって、画素の開口率を低下させることなく、第１の島状部の合計面積と、第２の島状部の合計面積とを異ならせるためには、図２又は図３に示すように、第１の島状部６４Ａの形状と、第２の島状部６４Ｂの形状とを異ならせることが有効である。
【００２７】
また、ドット内に反射領域及び透過領域を配置する際には、合計面積が大きい第１の島状部に対応させて透過領域を配置するとともに、合計面積が小さい第２の島状部に対応させて反射領域を配置することが好ましい。
この理由は、透過領域においては、バックライトからの光が、着色層を一回のみ通過するのに対し、反射領域においては、太陽光等の外光が、着色層を二回通過するために、色濃度が濃くなりやすいために、透過領域の面積よりも反射領域の面積を小さくして、色濃度の調整を図ることができるためである。
したがって、図２又は図３に示す画素電極の例においては、図５に示すように、反射領域ｒ及び透過領域ｔを配置することが好ましい。
【００２８】
また、それぞれの画素電極における複数の第１の島状部及び第２の島状部は、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、いずれかの箇所において互いに連結されている。例えば、図６（ａ）は、それぞれの第１の島状部６４Ａ及び第２の島状部６４Ｂの中心点をつなぐ位置で連結した例であり、図６（ｂ）は、それぞれの第１の島状部６４Ａ及び第２の島状部６４Ｂの中心点をつなぐ位置からずらした位置で連結した例である。このように、それぞれの画素電極６３における島状部６４Ａ、６４Ｂが連結されていることにより、画素電極６３のいずれかの箇所において、電気的に接続されたスイッチング素子６９を介して、ドライバＩＣからの駆動用信号を受けて、電界を発生させることができる。
【００２９】
（１）−３  データ線
次に、素子基板の拡大平面図を図７に示す。図７中、配向膜や偏光板等についてはそれぞれ適宜省略されている。
また、素子基板６０上のデータ線６５は、複数の配線が実質的に並列した状態で配置されている。そして、かかるデータ線は、一端側がドライバＩＣに対して電気的に接続されるとともに、それぞれＴＦＤ素子を介して接続された画素電極に対して、ドライバＩＣからの駆動用信号を伝達する。かかるデータ線６５は、製造工程の簡略化及び電気抵抗の低下の観点から、後述する二端子型非線型素子の形成と同時に形成されるため、例えば、タンタル層、酸化タンタル層、及びクロム層が順次形成されて構成されている。
また、図７に示すように、素子基板上において、画素電極６３とデータ線６５とが同一面上に形成される場合には、データ線６５は、ドット間の画素間領域に、ドットの外形に沿って、ジグザグ状に形成されている。このように配置すれば、画素間領域にデータ線６５を配置する場合であっても、データ線６５と、それぞれの画素電極６３との絶縁性を確保するとともに、画素の開口率が過度に低下することを防止するためである。
【００３０】
（１）−４  スイッチング素子
また、素子基板６０上には、データ線６５と画素電極６３とを電気的に接続するスイッチング素子６９としてのＴＦＤ素子６９が形成されている。かかるＴＦＤ素子６９は、一般的に、タンタル（Ｔａ）合金からなる素子第１電極、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）からなる絶縁膜、及びクロム（Ｃｒ）からなる素子第２電極が順次積層されたサンドイッチ構造を有している。そして、正負方向のダイオードスイッチング特性を示し、しきい値以上の電圧が、素子第１電極及び素子第２電極の両端子間に印加されると導通状態となるアクティブ素子である。
【００３１】
また、二個のＴＦＤ素子は、データ線と、画素電極との間に介在するように形成され、反対のダイオード特性を有する第１のＴＦＤ素子及び第２のＴＦＤ素子から構成してあることが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、印加する電圧波形として、正負対称なパルス波形を使用することができ、液晶装置等における液晶材料の劣化を防止することができるためである。すなわち、液晶材料の劣化を防止するために、ダイオードスイッチング特性が、正負方向において対称的であることが望まれ、二個のＴＦＤ素子を逆向きに直列接続することにより、正負対称なパルス波形を使用することができるためである。
【００３２】
（１）−５  オーバーレイヤー構造
また、かかる素子基板において、それぞれのドットの開口面積を大きくすべく、ドット間の画素間領域をできる限り小さくするために、図８（ｂ）に示すように、データ線６５と画素電極６３との間の絶縁性を確保するための絶縁層７６を備えることが好ましい。いわゆる、オーバーレイヤー構造である。かかる絶縁層７６は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの感光性樹脂材料から形成することができる。
ここで、かかる絶縁層７６の層厚に関し、反射領域ｒ及び透過領域ｔをそれぞれ通過する光におけるリタデーションの最適化を図るべく、図８（ｂ）に示すように、反射領域及び透過領域に対応させて、厚さを異ならせてあることが好ましい。具体的には、反射領域における絶縁層の層厚が、透過領域における絶縁層の層厚よりも厚くしてあることが好ましい。
この理由は、透過領域においては、バックライト等から発せられた光が液晶層を一回だけ通過するのに対し、反射領域においては、太陽光等の外光が液晶層を二回通過するために、光路長が異なり、それぞれの光路長に合わせて、リタデーションの最適化を図ることができるためである。したがって、このように液晶層の厚さを調整することにより、表示品位をより向上させることができる。
液晶層の厚さの調整は、オーバーレイヤー層の厚さを調整する以外に、カラーフィルタ基板におけるオーバーコート層の厚さを、反射領域及び透過領域に対応させて異ならせることにより行うこともできる。
【００３３】
また、素子基板上において、データ線と画素電極との間の絶縁性を確保する絶縁層を備える場合には、図８（ａ）に示すように、データ線６５は、当該絶縁層７６の下側に、直線状に形成してあることが好ましい。
この理由は、データ線６５と画素電極６３との絶縁性が確保されており、互いに影響し合うことがなく、クロストーク等の問題が生じることがないためである。
したがって、かかる絶縁層７６を備えている場合には、データ線６５は、絶縁層７６の下層側において、それぞれのドット列を通るように、ストライプ状に形成されるとともに、当該データ線６５と接続されたスイッチング素子６９と画素電極６３とが、絶縁層７６に設けられたコンタクトホール６８を介して電気的に接続される。
【００３４】
（２）カラーフィルタ基板
（２）−１  基本構成
本実施形態の液晶装置におけるカラーフィルタ基板３０は、基本的に、図１に示すように、ガラス基板等からなる基体３１上に、光反射膜３５と、着色層３７と、遮光膜３９と、オーバーコート層４１と、走査電極３３と、が順次積層されて構成されている。また、走査電極３３上には、液晶材料の配向性を制御するための配向膜４５を備えるとともに、走査電極３３等が形成されている面とは反対側の面に、鮮明な画像表示が認識できるように、位相差板（１／４波長板）４７及び偏光板４９が配置されている。
【００３５】
（２）−２  光反射膜
また、カラーフィルタ基板３０に形成された光反射膜３５は、例えば、アルミニウム等の金属材料からなり、透過領域に対応した開口部３５ａが形成されている一方で、反射領域においては、太陽光等の外光を反射させて、反射表示を可能にするための部材である。
また、光反射膜３５の下層には、光反射３５膜の表面に凹凸を形成し、散乱機能を付与するための樹脂膜を形成することもできる。光反射膜３５に散乱機能を付与するためには、かかる樹脂膜を形成する以外に、ガラス基板の表面にフロスト処理等によって凹凸を形成する方法も可能である。
なお、液晶装置が全反射型である場合には、上述の開口部を有しない光反射膜が設けられ、液晶装置が全透過型である場合には、基板上に光反射膜は設けられない。
【００３６】
（２）−３  着色層
また、着色層３７は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色剤を分散させることにより濃度を調整して、所定の色調を呈するものとされている。着色層３７の色調の一例としては原色系フィルタとしてＲＧＢの３色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、ＹＭＣ等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
かかる着色層は、図９に示すように、それぞれのドットに対応させて、ＲＧＢ等、いずれか一色の着色層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが形成されている。すなわち、着色層をそれぞれのドットの形状に対応させて形成しない場合には、一つのドット中に、ＲＧＢ等の異なる着色層が混在して形成されてしまい、混色が生じてしまうとともに、コントラストが低下するためである。
また、一つの画素に含まれる三つのドットのそれぞれに、ＲＧＢいずれか一色の着色層３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂが備えられている。このように構成された画素において、三つのドットそれぞれにおける光を通過させたりさせなかったり、あるいは、光を通過させるとしても、その光の強弱をそれぞれ制御することにより、一つの画素における色調が決定され、表示される画像の一部となる。
【００３７】
また、着色層の表面には、図１０（ａ）〜（ｃ）に例示するように、ドットに対応させて、液晶材料の配向状態を制御するための突起部３７Ａを備えることが好ましい。この理由は、別個、樹脂層等を用いて配向規制手段を設けることなく、着色層３７を利用して、液晶材料の配向性を制御することができるためである。
かかる着色層３７に設けられた突起部３７Ａは、例えば、図１１に示すように、電圧非印加状態における液晶材料２１を所定角度傾斜させて、垂直配向性（ＶＡ）の液晶材料２１である場合には、表示される画像の視野角を広くしたり、コントラスト等を向上させたりすることができる。
また、電圧非印加状態における液晶材料を所定角度傾斜させておくことにより、電圧印加時に、液晶材料の反応を早くすることができるとともに、電圧印加状態における液晶材料の配向方向を規定することもできるために、ＶＡ型の液晶材料に限らず、表示される画像の視野角を広くしたり、コントラストを向上させたりすることができる。
【００３８】
ここで、本実施形態の液晶装置は、画素電極が複数の島状部からなり、それに対応した複数のサブドット領域が集まって一つのドットが構成されており、配向制御用の突起部をそれぞれのサブドット領域ごとに備えることができる。また、それぞれのサブドット領域において、着色層にかかる突起部を、反射領域及び透過領域にそれぞれ対応させて異ならせることもできる。このように突起部の配置や形状を変えることにより、それぞれのサブドット領域ごとに、さらには、反射領域及び透過領域ごとに指向性や視野角を規定することができる。したがって、ドット全体における視覚特性を著しく向上させることができる。
また、かかる突起部の形状としては、図１０に示すようなライン状の突起部３７Ａとしたり、図１２に示すような三角錐状の突起部３７Ａをはじめとして、円錐、四角錘等の錘形状の突起部としたりすることができる。このような錘形状の突起部であれば、例えば、それぞれのサブドット領域の中央に形成することにより、特に、３６０°問わず、様々な方向からの視覚特性を向上させることができる。
【００３９】
また、着色層に配向制御用の突起部を形成した場合には、着色層の層厚が部分的に厚くなって光の透過率が低下するため、かかる突起部を形成しない場合と比較して、視覚特性やコントラスト性が向上する反面、着色濃度が濃くなり、暗い画像表示となってしまう。ただし、上述のとおり、それぞれのドット内の画素電極における、第１の島状部と第２の島状部との面積割合を変えることにより、それぞれのサブドット領域における色濃度を調整することができる。
したがって、面積割合が小さい第２の島状部に対応する領域に反射領域を配置するとともに、当該反射領域における着色層に配向制御用の突起部を設けることにより、反射領域及び透過領域で色濃度の調整を図りつつ、液晶材料の配向制御をすることができる液晶装置とすることができる。
なお、本実施形態においては、着色層を利用して配向制御用の突起を設けた例について説明しているが、オーバーコート層において、配向制御用の突起部を設けることもでき、あるいは、別個独立した突起部を、樹脂層を用いて、基板表面の所望の箇所に形成することもできる。
【００４０】
（２）−４  遮光膜
また、遮光膜３９は、図９に示すように、隣接するドット間に配置され、色材が混色することを防止して、コントラストに優れた画像表示を得るための膜である。このような遮光膜３９としては、例えば、クロム（Ｃｒ）やモリブテン（Ｍｏ）等の金属膜を遮光膜３９として使用したり、あるいは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色材を共に樹脂その他の基材中に分散させたものや、黒色の顔料や染料等の着色材を樹脂その他の基材中に分散させたものなどを用いたりすることができる。さらに、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色材を重ね合わせることにより、遮光膜を形成することもできる。
【００４１】
また、本実施形態の液晶装置において、遮光膜は、隣接するドット間における混色を防止するために、それぞれのドットの外形に対応して、ＲＧＢ等の着色層の間にジグザグ状に形成されている。
ただし、画素の開口面積が小さくなることを防止する観点から、隣接するドット間での混色を防ぐことができる最小限の幅、例えば、３〜３０μｍの幅で形成されていることが好ましい。
【００４２】
（２）−５  オーバーコート層
また、カラーフィルタ基板における着色層上には、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの感光性樹脂材料からなるオーバーコート層が形成されている。かかるオーバーコート層は、上述の着色層の表面に配向制御用の突起部を設けてある場合には、当該突起部によって形成された凹凸を埋設しないように形成されている。
ここで、かかるオーバーコート層の層厚に関し、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、反射領域ｒ及び透過領域ｔに対応させて、厚さを異ならせてあることが好ましい。具体的には、反射領域ｒにおけるオーバーコート層４１の層厚が、透過領域ｔにおけるオーバーコート層４１の層厚よりも厚くしてあることが好ましい。
この理由は、上述したとおり、反射領域及び透過領域をそれぞれ通過する光におけるリタデーションの最適化を図ることができるためである。
【００４３】
（２）−６  走査電極
また、オーバーコート層の上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる走査電極が形成されている。かかる走査電極は、一方向に配列された画素からなる画素列ごとに、複数の透明電極が、全体としてストライプ状に配列されている。
本実施形態の液晶装置においては、図１０に示すように、画素の外形と対応した走査電極３３が、ストライプ状に配列されている。
また、かかる走査電極において、図１４に示すように、それぞれのドットに対応する領域に、サブドット領域に対応した画素電極６３の島状部６４のエッジ部分と相俟って液晶材料の配向制御をするために、配向規制手段としての孔部３３ｒを備えることが好ましい。
この理由は、電圧印加状態において斜め電界領域を発生させることができるために、容易に配向制御を行い、表示される画像の視覚特性を向上させることができるためである。
ただし、孔部の大きさが大きくなりすぎると、画素の開口面積に影響を与えてしまうことや、液晶材料の配向性の観点から、かかる孔部の径を５〜３０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【００４４】
（２）−７  配向膜
また、走査電極の上には、ポリイミド樹脂等からなる配向膜が全面的に形成されている。かかる配向膜は、液晶材料の配向性を制御するための部材であって、基板上に設けられた配向規制手段によって、表面に凹凸が形成されるように設けられている。
【００４５】
［第２実施形態］
本発明に係る第２実施形態として、第１実施形態の液晶装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
【００４６】
図１５は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶装置に備えられた液晶パネル２０と、これを制御するための制御手段２００とを有している。また、図１５中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２０ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源２０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等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２０４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等の形で表示情報を表示処理回路２０２に供給するように構成されていることが好ましい。
【００４７】
また、表示処理回路２０２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、クランプ回路等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と共に駆動回路２０ｂへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路２０ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、ドット内の電極を、所定配置された複数の第１の島状部及び第２の島状部から構成した液晶装置を備えるために、視覚特性に優れ、明るい画像を表示できる電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、ドット内の電極を、所定配置された第１の島状部及び第２の島状部から構成した液晶装置を備えることにより、視覚特性に優れ、明るい画像を表示可能な液晶装置とすることができる。したがって、液晶装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、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、タッチパネルを備えた電子機器などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態の液晶装置の概略断面図である。
【図２】第１の島状部及び第２の島状部を含む画素電極を示す図である。
【図３】第１の島状部及び第２の島状部を含む画素電極の変形例を示す図である。
【図４】第１の島状部及び第２の島状部を含む画素電極の別の変形例を示す図である。
【図５】反射領域及び透過領域の配置例を説明するために供する図である。
【図６】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ画素電極における島状部の連結例を示す図である。
【図７】素子基板におけるデータ線、画素電極、及びスイッチング素子を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれオーバーレイヤー構造の場合のデータ線の配置を示す図である。
【図９】着色層、遮光層、走査電極、及び画素電極の構成を示す図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ配向突起を有する着色層を説明するために供する図である。
【図１１】液晶材料の配向性について説明するために供する図である。
【図１２】（ａ）〜（ｂ）は、それぞれ別の配向突起を有する着色層を説明するために供する図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ反射領域及び透過領域で厚さを変えたオーバーコート層を説明するために供する図である。
【図１４】走査電極に配向制御手段としての孔部を備えた構成を示す図である。
【図１５】第２実施形態の電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の複数のサブドット領域に分割されたドットを示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
９：液晶装置、１０：画素、１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｇ：ドット、１１Ａ：第１のドット、１１Ｂ：第２のドット、２３：シール材、３０：カラーフィルタ基板、３１：ガラス基板、３３：走査電極、３３ｒ：孔部、３５：光反射膜、３７：着色層、３７Ａ：突起部、３７ｒ：色濃度調整部、３９：遮光層、４１：オーバーコート層、４５：配向膜、６０：素子基板、６１：ガラス基板、６２：スリット、６３：画素電極、６４：島状部、６５：データ線、６９：ＴＦＤ素子、７５：配向膜、７６：絶縁層
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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