(57)【要約】【課題】スイッチング素子の構成を簡単化して製造を容易にし、それにも関らず広視野角及び高コントラストの表示を実現でき、さらに横クロストークを軽減できる電気光学装置を提供する。【解決手段】液晶層を支持する基板２１上に設けられており走査信号を伝送する走査線２と、走査線２に導電接続したスイッチング素子５と、スイッチング素子５に導電接続した島状の画素電極２５と、画素電極２５及びスイッチング素子５を覆った誘電体膜２６と、走査線２に交差する方向に延在し画素電極２５に平面視で対向する共通電極２８とを有する液晶装置１である。スイッチング素子５は、第１導電膜、絶縁膜、第２導電膜を積層して成るＴＦＤ素子であり、共通電極２８はスリット３７を有して平行に並んだ複数の電極線状部３８を画素電極２５に対向する領域に有し、共通電極２８はデータ信号を伝送するデータ線である。【選択図】図１
2008241802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学物質を支持する基板上に設けられており走査信号を伝送する走査線と、
前記基板上に設けられており前記走査線に導電接続したスイッチング素子と、
前記基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第１電極と、
前記第１電極及び前記スイッチング素子を覆って前記基板上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられており、前記走査線に交差する方向に延在し、前記第１電極に平面視で対向する第２電極と、を有し、
前記スイッチング素子は、第１導電膜と、該第１導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第２導電膜とを有する２端子型スイッチング素子であり、
前記第２電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第１電極に対向する領域に有し、
前記第２電極はデータ信号を伝送するデータ線である
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気光学装置において、前記第２電極の前記電極線状部の個々の一部分又は全部は平面視で前記第１電極に重なり合うことを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電気光学装置において、前記第１電極は間隙及び開口を持たない面状電極であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の電気光学装置において、前記基板上に設けられた配向膜をさらに有し、該配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
５°≦α≦２０°
であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の電気光学装置において、前記走査線は導電性金属によって形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載の電気光学装置において、前記走査線は前記スイッチング素子の第１導電膜又は第２導電膜と同じ材料によって形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６記載の電気光学装置において、前記走査線はクロム、クロム合金、アルミニウム、及びアルミニウム合金から選択される１つ又はそれらの組合せによって形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７記載の電気光学装置において、
前記第１電極は前記基板上に複数設けられ、それらの第１電極は互いに直交する方向へそれぞれ列状に並んで設けられ、
前記第２電極は一方向に並んだ前記複数の島状電極と平面視で重なり合う帯状電極であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項８記載の電気光学装置において、前記第２電極が有する前記間隙及び前記電極線状部は、前記第１電極と前記第２電極とが平面視で重なり合うことによって形成された複数の島状のサブ画素ごとに形成されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項８記載の電気光学装置において、前記第２電極が有する前記間隙及び前記電極線状部は、前記第１電極と前記第２電極とが平面視で重なり合うことによって形成された複数の島状のサブ画素にわたって連続して形成されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０記載の電気光学装置において、
前記複数の島状のサブ画素は互いに直交する方向へそれぞれ列状に並んで配列されて表示領域を形成し、
前記表示領域内にある前記第２電極は透光性を有する金属酸化物によって形成され、
前記表示領域の外側にある第２電極は導電性金属を含んで形成される
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の電気光学装置において、
前記基板上に設けられており前記走査線に導電接続した配線をさらに有し、
前記配線は平面視で前記表示領域の両側の側方領域に分けて設けられる
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１１記載の電気光学装置において、
前記基板上に設けられており前記走査線に導電接続した配線をさらに有し、
前記配線は平面視で前記表示領域の片側の側方領域にまとめて設けられる
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３記載の電気光学装置において、前記配線は前記走査線と同じ材料によって、又は同じ材料を含んで形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１５】
電気光学物質の層を介在させて互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板上に設けられた走査線と、
前記第１基板上に設けられており前記走査線に導電接続したスイッチング素子と、
前記第１基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第１電極と、
前記第１電極及び前記スイッチング素子を覆って前記第１基板上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられており前記第１電極に対向する第２電極と、
前記第１基板上に設けられた第１配向膜及び第１偏光層と、
前記第２基板上に設けられた第２配向膜及び第２偏光層と、を有し、
前記スイッチング素子は、第１導電膜と、該第１導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第２導電膜とを有する２端子型スイッチング素子であり、
前記第２電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第１電極に対向する領域に有し、
前記第１配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
５°≦α≦２０°
であり、
前記第１偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第１配向膜に施されるラビングの方向と平行であり、
前記第２配向膜に施されるラビングの方向は前記第１基板側のラビングの方向に対して逆平行であり、
前記第２偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第１偏光層の偏光透過軸の延在方向に直交する
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか１つに記載の電気光学装置において、前記電気光学物質は正の誘電異方性を有するネマチック液晶であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
液晶層を支持する基板上に設けられており走査信号を伝送する走査線と、
前記基板上に設けられており前記走査線に導電接続したスイッチング素子と、
前記基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第１電極と、
前記第１電極及び前記スイッチング素子を覆って前記基板上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられており、前記走査線に交差する方向に延在し、前記第１電極に平面視で対向する透光性を有する帯状の第２電極と、
前記第２電極の外側の領域に設けられ、該第２電極と略平行に延在し、前記走査線と導電接続した配線と、を有し、
前記スイッチング素子は、第１導電膜と、該第１導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第２導電膜とを有する２端子型スイッチング素子であり、
前記第２電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第１電極に対向する領域に有し、
前記第２電極はデータ信号を伝送するデータ線であり、
前記走査線及び前記配線は導電性金属によって形成され、
前記第２電極は透光性を有する金属酸化物によって形成された
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか１つに記載の電気光学装置を有す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、横電界型の液晶動作モードであるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの電気光学装置装置に関する。また、本発明は、その電気光学装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等といった電子機器に液晶装置、有機ＥＬ装置等といった電気光学装置が広く用いられている。この電気光学装置において、誘電体膜を介在させて第１電極と第２電極とを１つの基板上に互いに対向させて設けると共に、間隙をおいて平行に配置された複数の電極線状部によって上記の第２電極を形成し、そして第１電極を面状電極によって形成して成るＦＦＳモードの電気光学装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、従来のアクティブマトリクス方式の電気光学装置において、複数の画素を個々にオン（白表示）／オフ（黒表示）駆動するためのスイッチング素子として２端子型のスイッチング素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子を用いた電気光学装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８３５４０号公報（第４〜５頁、図３）
【特許文献２】特開２００３−２９２８９号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された電気光学装置は、その動作モードがＦＦＳモードであるので、ＴＮ（Twisted Nematic：ツイステッドネマチック）モードに代表される縦電界方式の動作モードに比較して、広視野角及び高コントラストの表示特性を実現できる。しかしながら、特許文献１に開示された電気光学装置は画素に印加する電圧を制御するためのスイッチング素子として３端子型のスイッチング素子であるＴＦＴ素子を用いているので、基板上に形成される要素の構成が複雑であり、製造工程が複雑であり、コストが高くなるという問題があった。また、特許文献２に開示された電気光学装置は縦電界方式の動作モードに従った電気光学装置であり、そのため、ＦＦＳモードの電気光学装置に比べて、視野角が狭く、コントラストが低いという問題があった。
【０００５】
ところで、従来から、電気光学装置においてクロストークの問題がある。クロストークとは、マトリクス状に配置された複数の画素の１つを動作させるために、その画素に対応する一対の電極に表示用の信号電圧を印加したとき、それ以外の非選択画素に電圧が加わるために半選択状態になる現象である。このクロストークとして、縦クロストーク及び横クロストークが従来から知られている。
【０００６】
横クロストークは、表示画面内の画素レベルが特定の階調に集中した走査線と、そうでない走査線とにおいて、信号電圧によって同一階調を指示しているにも拘らず、表示画面上では表示レベルが異なってしまう現象である。この現象は、表示画面の１つの走査線の表示中に、その１つの走査線に含まれる画素の階調レベルが特定の階調に集中すると、信号電極線の電位が一斉に変化し、その電位変化が走査線を通じて各画素へ伝搬することが１つの原因であると考えられている。
【０００７】
また、縦クロストークは、画素電極とそれに接続されていない方の隣接する信号線との間に生じる寄生容量の影響によって発生するクロストークである。例えば、灰色等を背景色として赤色、青色、緑色等の単色又は赤色、青色、緑色の各色に対して補色の関係にあるシアン、マゼンタ、イエロー等の色を矩形状に表示したときに、矩形表示領域の上下方向に位置する領域が、本来表示されるべき背景色より明るく表示されてしまい、且つ、微妙に色づいて表示されてしまう現象である。従来、クロストークの発生を防止するために、表示装置の駆動方法に関して種々の提案が成されているが、駆動方法が複雑になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、スイッチング素子の構成を簡単化して製造を容易にし、それにも関らず広視野角及び高コントラストの表示を実現できる電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、構成が簡単でありながら、横クロストークを効果的に軽減することができる電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電気光学装置は、電気光学物質を支持する基板上に設けられており走査信号を伝送する走査線と、前記基板上に設けられており前記走査線に導電接続したスイッチング素子と、前記基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第１電極と、前記第１電極及び前記スイッチング素子を覆って前記基板上に設けられた誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられており、前記走査線に交差する方向に延在し、前記第１電極に平面視で対向する第２電極とを有し、前記スイッチング素子は、第１導電膜と、該第１導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第２導電膜とを有する２端子型スイッチング素子であり、前記第２電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第１電極に対向する領域に有し、前記第２電極はデータ信号を伝送するデータ線であることを特徴とする。
【００１０】
上記の電気光学物質は、電気的な入力条件が変化するときに光学的な状態が変化する物質であり、例えば液晶、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、無機ＥＬ等である。電気光学装置として液晶を用いる場合、その液晶は、正の誘電異方性を有するネマチック液晶とすることができる。この液晶を用いれば、ＦＦＳモードを実現するためのラビング条件や、偏光軸条件を容易に適切な関係に設定できる。
【００１１】
本発明に係る電気光学装置によれば、ＴＦＤ素子に代表される２端子型スイッチング素子をスイッチング素子として用いて、ＦＦＳモード等といった横電界モードの動作モードを実現できる。スイッチング素子としてＴＦＴ素子に代表される３端子型スイッチング素子を用いる従来の横電界モードの電気光学装置は従来から知られているが、３端子型スイッチング素子を用いた電気光学装置は構成が複雑であり、その製造にあたって多くの工数を必要とし、コストアップは避けられない。これに対し、２端子型スイッチング素子を用いた本発明の電気光学装置は少ない工数で容易に低コストで製造できる。
【００１２】
このように本発明の電気光学装置は低コストで簡単に製造できるにも関らず、その動作モードは電気光学物質の光学的性質を基板と平行な電界、いわゆる横電界によって制御するモードであるので、ＴＮモードに代表される縦電界モードの場合に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００１３】
従来から公知の構成によれば、金属材料から成るデータ線がスイッチング素子を介して第１電極に導電接続され、透光性の金属酸化物（例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・スズ酸化物）から成る第２電極が上記データ線に直交する走査線として第１電極に対向して帯状に配置されていた。第２電極には引回し配線が導電接続されるが、この引回し配線もＩＴＯ等を含んで形成されていた。このように、従来の電気光学装置では、走査線及びそれにつながった引回し配線がＩＴＯ等といった金属酸化物によって形成されていたので、走査線の配線抵抗が高かった。
【００１４】
画像表示領域を構成する複数の画素を個々に駆動する際には、走査信号とデータ信号との合成電圧（パルス電圧）が個々の画素に印加され、当該画素内の液晶分子の配向が制御される。走査信号を伝送する走査線とデータ信号を伝送するデータ線との間には液晶容量が介在し、さらに走査線及びそれにつながった引回し配線は高抵抗値を有していた。液晶層に印加されるパルス電圧は、液晶容量と走査線の抵抗値との合成量に応じて変動し、特に、１つの走査線に含まれる画素の階調レベルが特定の階調値に集中すると、その変動が大きくなる。このように、複数の走査線間では走査線の配線抵抗等に起因して印加電圧にバラツキが生じ、その結果、走査信号とデータ信号とによって同一階調を指示しているにも関らず、走査線間で表示レベルが異なってしまうという、横クロストークが発生する。この横クロストークは、走査線の配線抵抗が高い程、大きくなる。従来は、走査線及びそれにつながる引回し配線が抵抗値の高い金属酸化物によって形成されていたので、横クロストークが発生し易かった。
【００１５】
これに対し、本発明では、スイッチング素子を介して第１電極につながる線が走査線であり、第１電極に対向して配置された第２電極がデータ線である。スイッチング素子につながる線は、ＩＴＯ等といった金属酸化物ではなくＣｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）等といった金属によって形成することができる。この種の金属は金属酸化物に比べて配線抵抗が低いので、走査線を金属によって形成すればその走査線の配線抵抗を低くすることができる。こうして走査線の配線抵抗を低くできれば、横クロストークの発生を軽減でき、階調にばらつきのない高品質の表示を得ることができる。
【００１６】
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記第２電極の前記電極線状部の個々の一部分又は全部は平面視で前記第１電極に重なり合うことが望ましい。この構成により、ＦＦＳモードの動作モードを実現することができる。ＦＦＳモードは、第２電極の電極線状部が平面視で第１電極に重なることが必要である。この場合、第１電極がサブ画素の略全面にわたって面状に形成される場合には、第２電極の個々の電極線状部はその全部が第１電極に平面視で重なり合うことになる。他方、第１電極は面状電極ではなく第２電極と同様に間隙と電極線状部とによって形成することができる。このように第１電極と第２電極の両方が間隙及び電極線状部を有する構成の場合には、第２電極の個々の電極線状部の全部ではなくて一部分が平面視で第１電極に重なり合うことがある。この場合にもＦＦＳモードを実現することができる。ＦＦＳモードに基づいて駆動される本発明の電気光学装置によれば、広視野角で高コントラストの表示を実現できる。
【００１７】
次に、本発明に係る電気光学装置は、前記基板上に設けられた配向膜をさらに有し、該配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
５°≦α≦２０°
であることが望ましい。この構成によれば、ＦＦＳモードにおけるオン電圧印加時の液晶分子の配向変化を安定化することができ、しかもその配向変化が生じるしきい値電圧を低減できる。これにより、ＦＦＳモードに基づいた表示を安定して行うことができる。
【００１８】
次に、本発明に係る電気光学装置において、走査線は導電性金属によって形成されていることが望ましい。導電性金属は、例えば、クロム、クロム合金、アルミニウム、及びアルミニウム合金から選択される１つ又はそれらの組合せとすることができる。また、走査線はスイッチング素子の第１導電膜又は第２導電膜と同じ材料によって形成されていることが望ましい。
【００１９】
ＴＦＤ素子等といった２端子型スイッチング素子を用いた従来のアクティブマトリクス方式の電気光学装置において、走査線はＩＴＯ等といった金属酸化物によって帯状に形成されていた。この走査線は引回し配線に導電接続されることが多かった。引回し配線も金属酸化物によって形成されることが多かった。走査線及び引回し配線が金属酸化物によって形成されていたため、従来の走査線は配線抵抗が高かった。このため、従来の電気光学装置においては、横クロストークが発生して表示の階調に乱れが生じ画像品質が低下するおそれがあった。
【００２０】
このことに関し、上記のように走査線を導電性金属によって形成すれば、横クロストークの発生を低減して高い画素品質を維持できる。また、上記の発明態様によれば、２端子型スイッチング素子と走査線とを基板上の同じ層に形成することができるので、走査線をスイッチング素子の構成要素と同じ金属材料によって形成できる。こうすれば、材料コスト及び製造コストを低減することができる。
【００２１】
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記第１電極は前記基板上に複数設けられ、それらの第１電極は互いに直交する方向へそれぞれ列状に並んで設けられ、前記第２電極は一方向に並んだ前記複数の島状電極と平面視で重なり合う帯状電極であることが望ましい。この構成により、ＦＦＳモードを実現するための間隙及び電極線状部を第２電極に正確に形成できる。
【００２２】
次に、本発明の電気光学装置においてＦＦＳモードを実現するためには、フリンジフィールドを形成するために第２電極を複数の間隙と複数の電極線状部とによって形成する必要がある。第２電極を帯状電極として形成した場合には、その第２電極内に間隙及び電極線状部を形成するにあたって、それらの間隙及び電極線状部を個々のサブ画素ごとに形成する構成と、複数のサブ画素にわたって間隙及び電極線状部を連続状態で形成する構成とが考えられる。
【００２３】
第２電極の間隙及び電極線状部を個々のサブ画素ごとに形成する構成の場合には、第２電極の面積を大きく確保できるので配線抵抗を低く維持できる。一方、第２電極の間隙及び電極線状部を複数のサブ画素にわたって連続して形成する場合には、間隙及び電極線状部のパターニングを容易にできる。
【００２４】
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記複数の島状のサブ画素は互いに直交する方向へそれぞれ列状に並んで配列されて表示領域を形成し、前記表示領域内にある前記第２電極は透光性を有する金属酸化物によって形成され、前記表示領域の外側にある第２電極は導電性金属を含んで形成されることが望ましい。この構成によれば、表示領域内における第２電極の透光性を損なうことなく、当該第２電極の抵抗値を下げることができる。
【００２５】
次に、本発明に係る電気光学装置において、前記走査線には配線、いわゆる引回し配線、を導電接続することができる。これにより、基板上における走査線の形成位置を自由に設定できる。この配線は平面視で表示領域の両側の側方領域に分けて設けることが望ましい。こうすれば、基板上の狭い領域に多数の配線を効率良く形成できる。また、配線は、平面視で表示領域の片側の側方領域にまとめて設けることもできる。この構成によっても、基板上の狭い領域に多数の配線を効率良く形成できる。なお、配線は走査線と同じ材料によって、又は同じ材料を含んで形成されることが望ましい。こうすれば、材料コスト及び製造コストを低減できる。
【００２６】
次に、本発明に係る電気光学装置は、電気光学物質の層を介在させて互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板上に設けられた走査線と、前記第１基板上に設けられており前記走査線に導電接続したスイッチング素子と、前記第１基板上に設けられており前記スイッチング素子に導電接続した島状の第１電極と、前記第１電極及び前記スイッチング素子を覆って前記第１基板上に設けられた誘電体膜と、前記誘電体膜上に設けられており前記第１電極に対向する第２電極と、前記第１基板上に設けられた第１配向膜及び第１偏光層と、前記第２基板上に設けられた第２配向膜及び第２偏光層とを有し、前記スイッチング素子は、第１導電膜と、該第１導電膜上に設けられた絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた第２導電膜とを有する２端子型スイッチング素子であり、前記第２電極は間隙を有して平行に並んだ複数の電極線状部を前記第１電極に対向する領域に有し、前記第１配向膜にはラビングが施され、該ラビングの方向と前記電極線状部の延在方向との成す角度をαとするとき、
５°≦α≦２０°
であり、前記第１偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第１配向膜に施されるラビングの方向と平行であり、前記第２配向膜に施されるラビングの方向は前記第１基板側のラビングの方向に対して逆平行であり、前記第２偏光層の偏光透過軸の延在方向は前記第１偏光層の偏光透過軸の延在方向に直交することを特徴とする。
この構成によりＦＦＳモードを正確に実現できる。具体的には、基板平行方向に電界を形成でき、液晶分子をホモジニアス配向に配向でき、その液晶分子を基板に平行な面内で配向制御でき、そして、高コントラストの表示を実現できる。
【００２７】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。本発明に係る電気光学装置によれば、ＦＦＳモードの動作モードを２端子型スイッチング素子を用いて実現できることになったので、電気光学装置を容易且つ低コストで製造でき、しかも広視野角及び高コントラストの表示を実現できることになった。従って、その電気光学装置を用いた本発明に係る電子機器においても、低コストで簡単に高品質の表示を実現できる。また、本発明に係る電気光学装置によれば、走査線間で横クロストークのない均一な階調表示が行われて高品質の表示が得られるので、この電気光学装置を用いた電子機器においても、高品質の表示が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（電気光学装置の第１実施形態）
以下、本発明に係る電気光学装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素を分かり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示す場合がある。
【００２９】
図１は、本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置の平面断面図である。図２は図１のＺｂ−Ｚｂ線に従った液晶装置の行方向Ｘに沿った断面図である。図３は本実施形態の液晶装置の電気的な等価回路を示している。これらの図において、行方向Ｘ及び列方向Ｙは互いに直交する方向である。行方向Ｘは、走査線の延在方向であり、サブ画素の短手方向である。列方向Ｙは、データ線の延在方向であり、サブ画素の長手方向である。
【００３０】
サブ画素、走査線、データ線については後述するが、簡単に説明すれば次の通りである。サブ画素は、ドットマトリクス方式の表示における白表示及び黒表示の制御単位を構成する領域である。走査線は、走査ラインを選択するための走査信号をサブ画素へ供給する信号線である。データ線は、階調データ等といったサブ画素固有のデータであるデータ信号をサブ画素へ供給する信号線である。
【００３１】
図３において、本実施形態の液晶装置１は、スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置として構成されている。液晶装置１は、行方向Ｘに延びる複数の走査線２と、列方向Ｙに延びる複数のデータ線３とを有している。走査線２とデータ線３の交差部分にサブ画素Ｐが形成されている。サブ画素Ｐは、液晶装置１における白表示と黒表示の制御単位となる領域である。サブ画素Ｐは走査線２及びデータ線３のそれぞれに沿って複数存在しており、平面内で行列状（いわゆるマトリクス状）に配列されている。この複数のサブ画素Ｐによって表示領域Ｖが形成され、この表示領域Ｖ内に文字、数字、図形等といった画像が表示される。
【００３２】
各サブ画素Ｐにおいては、液晶層４と、２端子型スイッチング素子であるＴＦＤ素子５とが直列に接続されている。液晶層４は後述する画素電極と共通電極との間に電気的に介在する液晶によって形成されている。各サブ画素Ｐに青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の各色着色膜のうちの１色を対応させてカラー表示を行う場合には、３色のサブ画素Ｐが集まって１つの表示画素が形成される。一方、白黒又はその他の２色によってモノカラー表示を行う場合にはサブ画素Ｐの１つが１つの表示画素を形成する。
【００３３】
図３では、液晶層４が走査線２の側に接続され、ＴＦＤ素子５がデータ線３の側に接続されているが、接続関係をその逆にしても良い。各走査線２は走査線駆動回路６に接続されている。各データ線３はデータ線駆動回路７に接続されている。走査線駆動回路６及びデータ線駆動回路７はタイミング信号生成回路８からのタイミング信号に従って動作する。また、データ線駆動回路７にはデータ変換回路９が接続されている。
【００３４】
走査線駆動回路６は、走査線２に走査電位Ｖａを印加する。走査電位Ｖａには、走査ラインを選択するための選択電圧及び選択状態を保持するための保持電圧が含まれる。選択電圧は所定のライン選択期間ごとに各走査線２に対して印加され、これにより各走査線２が順次に選択される。保持電圧はライン選択期間後の所定期間、各走査線２に印加される。全ての走査線２が選択され終わる期間がフィールド期間である。データ線駆動回路７はデータ線３に対して信号電位Ｖｂを印加する。信号電位Ｖｂは個々のサブ画素Ｐの階調を指示する信号であり、例えば、階調値に応じてパルス幅変調される。具体的には、サブ画素に与えるべき階調が高くなる程（ノーマリーホワイトモードでは暗くなる程）、オン区間の占める割合が大きく設定される。
【００３５】
データ変換回路９は、外部から入力されたカラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂを例えばラインバッファに格納し、さらにデータ線駆動回路７に適合するデータ信号Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂに変換した後、データ線駆動回路７に供給する。例えば、カラー画像信号Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の階調値は「０」から「１５」の範囲内の値に区分けされ、各階調値がデータ信号Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂにおいて所定のパルス幅のパルス信号として変換される。
【００３６】
次に、液晶装置１の機械的な構成を図１及び図２に基づいて説明する。図２において、液晶装置１は液晶パネル１２及び照明装置１３を有する。矢印Ａで示す側が観察側であり、照明装置１３は観察側と反対側に配置されてバックライトとして作用する。液晶パネル１２は互いに対向する素子基板１４及びカラーフィルタ基板１５を有する。これらの基板は矢印Ａ方向（基板法線方向ということがある）から見て環状すなわち枠状のシール材１７によって貼り合わされている。本実施形態では、カラーフィルタ基板１５が観察側に配置され、素子基板１４が背面側に配置される。
【００３７】
素子基板１４とカラーフィルタ基板１５の間には所定（例えば５μｍ程度）の間隙であるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶が封入されて液晶層４が形成されている。液晶層４は正の誘電異方性を有するネマチック液晶によって形成されている。正の誘電異方性を有する液晶は、電界が作用したときに液晶分子の長軸方向が電界方向と平行になるように旋回移動する性質を有している。
【００３８】
素子基板１４は、石英ガラス、プラスチック等といった透光性を有する材料によって形成された第１基板２１を有している。第１基板２１は基板法線方向から見て図１に示すように列方向Ｙに長い長方形状に形成されている。第１基板２１は正方形状であっても良い。図２において第１基板２１の外側に第１偏光板２２が設けられている。必要に応じて、第１偏光板２２と第１基板２１との間に、透過光の偏光状態を変調するための位相差膜を設けても良い。
【００３９】
第１基板２１の内側（液晶層側）には、２端子型スイッチング素子であるＴＦＤ素子５と、そのＴＦＤ素子５に導電接続された第１電極としての島状の画素電極２５とが設けられている。ＴＦＤ素子５は２つのＴＦＤ要素を逆極性で直列に接続した、いわゆるバック・ツー・バック（Back-to-Back）構造（詳しくは後述する）として形成されている。画素電極２５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・スズ酸化物）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：インジウム亜鉛酸化物）等といった透光性を有する金属酸化物から成り、例えばフォトエッチング処理によって形成されている。画素電極２５は複数形成されており、図１に示すように、個々は基板法線方向から見て列方向Ｙに長い長方形状の島状であり、それらの複数が行方向Ｘ及び列方向Ｙにそれぞれ列状に並ぶ状態に（いわゆる、ドットマトリクス状に）形成されている。
【００４０】
列方向Ｙに列状に並ぶ画素電極２５の間に走査線２が形成されている。走査線２は、Ｃｒ（クロム）又はＣｒ合金から成り、例えばフォトエッチング処理によって形成されている。走査線２は、ＴＦＤ素子５の構成要素を金属材料によって形成する工程において同時に形成することが望ましい。走査線２は複数形成されており、個々は行方向Ｘに延びる細い線状であり、それらの複数が列方向Ｙに所定間隔で互いに平行に形成されている。複数のＴＦＤ素子５はそれぞれ走査線２に導電接続している。複数の走査線２は図の左右方向へ１本ずつ交互に張り出す状態に形成されている。
【００４１】
図２において、ＴＦＤ素子５及び画素電極２５を覆って誘電体膜２６が設けられている。誘電体膜２６は図１に示すように、走査線２も覆っている。誘電体膜２６は、例えばＳｉＮｘ（窒化シリコン）、ＳｉＯ２（酸化シリコン）等といった窒化膜や、酸化膜や、その他の有機系の透明樹脂によって形成されている。窒化膜及び酸化膜は無機膜である。誘電体膜２６はフォトエッチング処理によって、図１に示すように、全ての画素電極２５を覆う状態の長方形状に形成されている。
【００４２】
図２において、第１基板２１の左右の両側の側方領域に配線としての複数のコモンライン２７が設けられている。これらのコモンライン２７は、いわゆる引回し配線である。これらのコモンライン２７は、第１層であるＣｒ又はＣｒ合金の配線上に第２層であるＩＴＯの配線を積層することによって形成されている。コモンライン２７の第１層は走査線２と同じ材料によって走査線２に連続してフォトリソグラフィ処理によって形成されている。場合によっては、走査線２とコモンライン２７を別々に形成しても良い。これらのコモンライン２７は、図１に示すように列方向Ｙへ異なった長さで延びる線状に形成されている。コモンライン２７は図３では図示を省略しているが、走査線駆動回路６から延びる走査線２の一部となる線である。
【００４３】
図２において、誘電体膜２６の上に第２電極としての共通電極２８が列方向Ｙ（図２の紙面垂直方向）へ延在して形成されている。共通電極２８はＩＴＯ、ＩＺＯ等といった透光性を有する金属酸化物から成り、例えばフォトエッチング処理によって形成されている。共通電極２８は、図１に示すように複数形成されており、個々は列方向Ｙに延びる帯状であり、それらの複数が行方向Ｘに沿って間隔をおいて互いに平行に形成されている。各共通電極２８は、列方向Ｙにおいて複数のサブ画素間にわたって設けられる共通の電極である。共通電極２８は図３のデータ線３として機能する電極である。
【００４４】
個々が島状に形成された複数の画素電極２５は行方向Ｘ及び列方向Ｙのそれぞれに並べて配置されており、いわゆるドットマトリクス状に配置されている。一方、列方向Ｙに延びる帯状の共通電極２８は列方向Ｙに並んだ複数の画素電極２５と平面視で重なっている。画素電極２５と共通電極２８とが平面視で重なり合うドット状、すなわち島状の領域は複数の画素電極２５と同じくドットマトリクス状に行列状に並んでいる。これらの個々の島状領域は液晶駆動の際の制御単位であるサブ画素Ｐを構成する。そして、ドットマトリクス状に配置された複数のサブ画素Ｐによって表示領域Ｖが構成されている。
【００４５】
共通電極２８には、ＦＦＳモードを実現するために、個々のサブ画素Ｐに対応して、間隙としての複数のスリット３７及びそれらのスリット３７の間に形成された複数の電極線状部３８とが形成されている。これらのスリット３７及び電極線状部３８についての詳細は後述する。
【００４６】
例えば、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色を用いてカラー表示を行う場合には、個々のサブ画素Ｐにそれら３色のうちの各１色が割り当てられ、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した３つのサブ画素Ｐによって１つの表示画素が構成され、その表示画素がドットマトリクス状に集まって表示領域Ｖが構成される。Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に他の１色（例えば、青緑）を加えて４色でカラー表示を行う場合は、４つのサブ画素Ｐによって１つの表示画素が構成される。また、白黒２色やその他の任意の２色によって表示を行う場合には、個々のサブ画素Ｐがそのまま１つの表示画素になる。
【００４７】
図２において、共通電極２８、コモンライン２７及び誘電体膜２６を覆って第１基板２１上に第１配向膜２９が設けられている。図１では第１配向膜２９の図示を省略している。第１配向膜２９は、例えばポリイミドから成り、例えば印刷法や転写法によって所定形状に形成されている。第１配向膜２９には、液晶層４内の液晶分子を所望の方向へ配向させるためのラビング処理が施されている。
【００４８】
次に、素子基板１４に対向するカラーフィルタ基板１５は、石英ガラス、プラスチック等といった透光性を有する材料によって形成された第２基板３２を有している。第２基板３２は基板法線方向から見て図１に鎖線で示すように列方向Ｙに長い長方形状に形成されている。第２基板３２は正方形状であっても良い。第２基板３２の列方向Ｙに沿った長さは第１基板２１よりも短くなっており、第１基板２１は１つの端辺部分において第２基板３２の外側へ張り出している。この第１基板２１の張出し部分上に駆動用ＩＣ３１がＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）を用いたＣＯＧ（Chip On Glass）技術によって実装されている。
【００４９】
図３に示した走査線駆動回路６、データ線駆動回路７、タイミング生成回路８及びデータ変換回路９は駆動用ＩＣ３１に内蔵されている。つまり、第１基板２１上に設けた共通電極２８及びコモンライン２７はそれぞれ駆動用ＩＣ３１の出力端子に導電接続されている。駆動用ＩＣ３１は、共通電極２８にデータ信号を供給し、コモンライン２７に走査信号を供給する。コモンライン２７に供給された走査信号は走査線２及びＴＦＤ素子５を介して各画素電極２５へ伝送される。画素電極２５と共通電極との間の電位差が、非線形素子であるＴＦＤ素子５のしきい値電圧を超えると、該ＴＦＤ素子５がオン状態となって両電極間に電界が発生する。
【００５０】
なお、第１基板２１及び第２基板３２の張出し部以外の３つの辺端は、図１では構造を分かり易く示すために互いに位置がずれた状態で示されているが、実際には、それら３つの辺端は平面視で略一致して重なった状態となっている。
【００５１】
図２において第２基板３２の外側に第２偏光板３３が設けられている。必要に応じて、第２偏光板３３と第２基板３２との間に視角補償用あるいはその他の用途の位相差膜を設けても良い。第２基板３２の内側（液晶層側）には、カラーフィルタを構成する着色膜３４が設けられ、それらの周囲に遮光膜３５が設けられている。着色膜３４に括弧書きで付されたＲ，Ｇ，Ｂの符号は、それらの着色膜がＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各色を透過する特性を有することを示している。遮光膜３５は、互いに隣接するサブ画素Ｐ間からの光漏れを防止する。本実施形態では着色膜の配列形態としてストライプ配列が採用されており、行方向Ｘに沿ってＲ，Ｇ，Ｂの異なる色が交互に並び、列方向ＹにＲ，Ｇ，Ｂの同色が並んでいる。しかしながら、着色膜３４の色の配列形態はその他の任意の配列、例えばモザイク配列、デルタ配列でも良い。
【００５２】
着色膜３４は、例えば感光性樹脂に顔料や染料を混合させて成る樹脂材料から成り、例えばフォトリソグラフィ処理によって所定の配列のパターンに形成されている。遮光膜３５は、遮光性の樹脂材料、遮光性の金属材料、又は色の異なる着色膜３４を２色又は３色重ねることによって形成されている。
【００５３】
着色膜３４及び遮光膜３５の上にオーバーコート層３９が設けられている。オーバーコート層３９は着色膜３４の層の平坦化及び液晶層４の保護のため等に用いられる。オーバーコート層３９は、例えばアクリル系有機樹脂膜や、シリコン酸化膜等といった無機膜等を印刷することによって形成されている。そして、オーバーコート層３９の上に第２配向膜４０が設けられている。第２配向膜４０は、例えばポリイミドから成り、例えば印刷法や転写法によって所定形状に形成されている。第２配向膜４０には、液晶層４内の液晶分子を所望の方向へ配向させるためのラビング処理が施される。
【００５４】
素子基板１４上の第１配向膜２９に対して行われるラビングの方向と、カラーフィルタ基板１５上の第２配向膜４０に対して行われるラビングの方向は逆平行（アンチパラレル）の関係にあり、これらのラビングによって配向性を持ったそれらの配向膜により、液晶層４はホモジニアス配向に配向する。ホモジニアス配向は、周知の通り、基板に対してプレチルトを持った略平行の配向である。
【００５５】
次に、１つのサブ画素Ｐ及びその周辺の構成を図４に基づいて説明する。図４（ａ）は図１の素子基板１４において第１基板２１上に誘電体膜２６を形成する前の段階の平面構造を示している。図４（ｂ）は第１基板２１上に帯状の共通電極２８を形成した段階の平面構造を示している。
【００５６】
図４（ａ）において、個々のサブ画素Ｐの隅部にＴＦＤ素子５が設けられている。ＴＦＤ素子５は図５（ａ）に示すように２つのＴＦＤ要素５ａ及び５ｂを直列に接続して成る、いわゆるバック・ツー・バック構造に形成されている。ＴＦＤ素子５は、もちろん、バック・ツー・バック構造でなく１つのＴＦＤ要素によって形成することもできる。個々のＴＦＤ要素５ａ，５ｂは、図５（ａ）のＺｄ−Ｚｄ線に沿った断面図である図５（ｂ）に示すように、第１基板２１上に形成された第１導電膜４２と、第１導電膜４２上に形成された絶縁膜４３と、絶縁膜４３上に形成された第２導電膜４４ａ，４４ｂとによって形成されている。
【００５７】
第１導電膜４２は、例えばＴａ（タンタル）又はＴａ合金から成り、例えばフォトエッチング処理によって島状に形成されている。絶縁膜４３は、例えば陽極酸化処理によってＴａＯｘ（酸化タンタル）として形成されている。第２導電膜４４ａ，４４ｂは、例えばＣｒによって走査線２及び配線２７の第１層をフォトエッチング処理によって形成する際に同時に形成される。第１ＴＦＤ要素５ａと第２ＴＦＤ要素５ｂは電気的には逆極性のダイオード素子であり、これらを直列に接続することにより、安定した電圧−電流特性が得られるようになっている。第１ＴＦＤ要素５ａの入力端子である第２導電膜４４ａは走査線２から一体的に延びている。第２ＴＦＤ要素５ｂの出力端子である第２導電膜４４ｂは画素電極２５に導電接続されている。画素電極２５はサブ画素Ｐの領域内で面状に形成されている。
【００５８】
図４（ｂ）において、画素電極２５上に重ねて形成された列方向Ｙに延びる帯状の共通電極２８は、個々のサブ画素Ｐに対応して、間隙としての複数のスリット３７と、これらのスリット３７の間に形成された複数の電極線状部３８とを有している。複数のスリット３７及び複数の電極線状部３８は互いに平行に形成されている。スリット３７の延在方向（従って電極線状部３８の延在方向）とサブ画素Ｐの短手方向（行方向Ｘ）との成す角βは
５°≦β≦２０°
の範囲内の角度に設定されている。
【００５９】
図６は、図４（ｂ）におけるＺｅ線に従った電極構造の一部分の断面を示している。図６において、画素電極２５は面状電極として形成されているので、共通電極２８の電極線状部３８はその幅全域が平面視で画素電極２５に重なり合っている。電極線状部３８と画素電極２５が平面視で重なり合った部分の誘電体膜２６には静電容量が形成される。画素電極２５と共通電極２８との間にしきい値電圧以上の電圧が印加されると、ＴＦＤ素子５がオン状態になり、画素電極２５と共通電極２８の電極線状部３８との間に電界Ｅが形成される。電界Ｅが生じると、液晶層４を形成する正の誘電異方性の液晶の液晶分子４ａの長軸がその電界方向と平行になるように基板平面内で旋回移動して配向が変化する。この液晶分子４ａの旋回移動により、液晶層４を通過する偏光が変調される。本実施形態における液晶分子４ａの配向制御は上記の通りに基板平面内で行われるので、ＴＮモード等のような基板垂直方向での配向制御に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を行うことができる。
【００６０】
横電界モードとしてＦＦＳモードの他にＩＰＳ（In-Plain Switching）モードが知られている。ＩＰＳモードの場合には、図６において、画素電極２５が面状電極ではなく共通電極２８と同様な線状電極又は枠状電極として形成される。そして、共通電極２８の電極線状部３８が画素電極２５と平面視で重なり合うことなく、共通電極２８の電極線状部３８と画素電極２５の線状電極部分又は枠状電極部分との間に平面視で大きな間隔が形成される構造となっている。この構成のため、ＩＰＳモードの場合には、画素電極と共通電極との間に横電界を発生させることはできるが、共通電極の直上領域に十分な強度の電界を形成することができなかった。これに対し、ＦＦＳモードの場合には、共通電極２８の電極線状部３８が画素電極２５に平面視で重なっているので、電極線状部３８の直上領域にも十分な強度の電界を形成することができ、該領域を表示領域として十分に活用できる。このため、本実施形態のＦＦＳモードによれば、ＩＰＳモードの場合に比べて、より一層の広視野角化、より一層の高コントラスト化、より一層の高透過率化を得ることができる。
【００６１】
次に、図２の素子基板２１上の第１偏光板２２及び第１配向膜２９、並びにカラーフィルタ基板１５上の第２偏光板３３及び第２配向膜４０の光軸関係について、図７に基づいて説明する。図７（ａ）において、符号Ｒ１で示す矢印は素子基板１４側の第１配向膜２９（図２参照）に対して行われるラビングの方向を示している。このラビング方向Ｒ１はサブ画素Ｐの短手方向（行方向Ｘ）に対して平行に設定されている。
【００６２】
そして、素子基板１４上の共通電極２８内に形成されたスリット３７の延在方向（従って電極線状部３８の延在方向）とラビング方向Ｒ１との成す角度αは
５°≦α≦２０°
の範囲内の任意の角度に設定されている。図４（ｂ）においてスリット３７の延在方向とサブ画素Ｐの短手方向（行方向Ｘ）との成す角βが
５°≦β≦２０°
の範囲内の角度に設定されることは既述したが、サブ画素Ｐの短手方向（行方向Ｘ）に対するスリット３７の成す角度βと、スリット３７に対するラビング方向Ｒ１の成す角度αとが等しければ、ラビング方向Ｒ１はサブ画素Ｐの短手方向と同じ方向である。α≠βであれば、ラビング方向Ｒ１はサブ画素Ｐの短手方向に対してずれた方向となる。
【００６３】
スリット３７に対するラビング方向Ｒ１の成す角度αを、５°≦α≦２０°に設定すれば、ＦＦＳモードにおけるオン電圧印加時の液晶分子の配向変化を安定化することができ、しかもその配向変化が生じるしきい値電圧を低減できる。従って、ＦＦＳモードに従った動作を安定して行うことが可能となる。
【００６４】
図８は偏光板の透過軸とラビング方向との関係を図式的に描いている。図８に示すように、素子基板１４に対向するカラーフィルタ基板１５上の第２配向膜４０（図２参照）に対して行われるラビングの方向は、符号Ｒ２で示すように素子基板１４側のラビング方向Ｒ１に対して逆平行である。そして、素子基板１４側の第１偏光板２２の偏光透過軸２２２は素子基板１４側のラビング方向Ｒ１と平行であり、カラーフィルタ基板１５側の第２偏光板３３の偏光透過軸２３３は素子基板１４側の偏光透過軸２２２に直交している。以上の光軸関係の設定により、ＦＦＳモードによる白表示と黒表示の切り替えを安定して実現できる。
【００６５】
図７（ａ）は画素電極２５と共通電極２８との間にオフ電圧を印加した黒表示の状態を示している。このオフ電圧印加時、液晶分子４ａはその長軸がラビング方向Ｒ１と平行である初期配向状態にある。画素電極２５と共通電極２８との間に所定のオン電圧が印加されて白表示の状態になると、図７（ｂ）において、スリット３７の延在方向（従って電極線状部３８の延在方向）に対して直角の方向に基板と平行な電界、いわゆる横電界が発生する。また、本実施形態では、共通電極２８の電極線状部３８と画素電極２５とが平面視で重なり合う位置関係になっているので、スリット３７と電極線状部３８との境界部分において基板に対して垂直方向の電界（いわゆる横斜め電界、放物線電界等と呼ばれる電界）が発生する。このような基板垂直方向の電界が発生する領域が、いわゆるフリンジフィールドと呼ばれている。正の誘電異方性を有する液晶の液晶分子４ａはその長軸が電界方向と同じ方向を向くように、基板と平行な平面内で旋回移動して配向が変化する。
【００６６】
以上に説明した本実施形態の液晶装置によれば、図２において照明装置１３から液晶パネル１２へ供給された面状の光は第１偏光板２２によって偏光された状態で液晶層４へ供給される。そして、図１の駆動用ＩＣ３１からの走査信号とデータ信号とによって図２の液晶層４に印加する電圧をサブ画素Ｐごとに制御することにより、液晶層４内の液晶分子４ａの配向をサブ画素Ｐごとに制御し、液晶層４を通過する照明装置１３からの光をサブ画素Ｐごとに変調する。こうして変調された光が第２偏光板３３へ供給され、第２偏光板３３で吸収されずに当該偏光板を透過した偏光によって図１の表示領域Ｖ内に画像が表示される。こうして透過型の表示が行われる。
【００６７】
本実施形態の液晶装置は、図２に示すように、画素電極２５と共通電極２８の両電極が１つの基板である素子基板１４上に設けられる構成の横電界型の液晶装置であるので、液晶分子は基板に対して平行な面内で配向制御される。このため、本実施形態の液晶装置によれば、ＴＮ型に代表される縦電界型の液晶装置に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００６８】
さらに、本実施形態の液晶装置は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、共通電極２８の電極線状部３８が画素電極２５に平面視で重なり合う構造のＦＦＳモードの液晶装置であるので、電極線状部３８の直上領域にも十分な電界を形成することができる。このため、電極線状部３８の直上領域に十分な電界を形成することができないＩＰＳモードに比べて、本実施形態の液晶装置は、より一層広視野角で、より一層高透過率の表示を実現できる。
【００６９】
本実施形態の液晶装置１によれば、ＴＦＤ素子５をスイッチング素子として用いてＦＦＳモードの動作モードを実現できる。従来、スイッチング素子としてＴＦＴ素子に代表される３端子型スイッチング素子を用いる液晶装置が知られているが、３端子型スイッチング素子を用いた液晶装置は構成が複雑であり、その製造にあたって多くの工数を必要とし、コストアップは避けられない。これに対し、スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いた本実施形態の液晶装置１は少ない工数で容易に低コストで製造できる。
【００７０】
このように本実施形態の液晶装置１は低コストで簡単に製造できるにも関らず、その動作モードはＦＦＳモード（すなわち、基板と平行な電界、いわゆる横電界によって液晶分子の配向を制御するモード）であるので、ＴＮモードに代表される縦電界モードの場合に比べて、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００７１】
本実施形態では、図１に示すように、帯状電極である共通電極２８内にスリット３７及び電極線状部３８が形成され、これらのスリット３７及び電極線状部３８と、対向する画素電極２５との協働により、基板と平行な電界及びフリンジフィールド領域に形成される斜め電界が形成される。本実施形態では、スリット３７及び電極線状部３８を個々の画素電極２５に対応する領域（従って、個々のサブ画素Ｐに対応する領域）ごとに形成している。しかしながらこの構成に代えて、スリット３７及び電極線状部３８を複数のサブ画素Ｐにわたって連続状態で形成することも可能である。本実施形態ではスリット３７がサブ画素Ｐの短手方向（行方向Ｘ）に長いスリットとして形成したが、このスリット３７を列方向Ｙに長いスリットとして形成することもできる。この場合には、ラビング方向も列方向Ｙに沿った方向となる。このように共通電極２８内に列方向Ｙに沿って長いスリットを形成する場合には、１本のスリットを複数のサブ画素Ｐにわたって形成することもできる。
【００７２】
スリット３７及び電極線状部３８を個々のサブ画素Ｐごとに形成する場合には、共通電極２８の面積を大きく確保できるので、その共通電極２８の配線抵抗を低く維持できる。一方、スリット３７及び電極線状部３８を複数のサブ画素Ｐにわたって連続して形成する場合には、スリット３７及び電極線状部３８のパターニングを容易にできる。
【００７３】
本実施形態では、図１に示すように、走査線２へ走査信号を伝送する引回し配線であるコモンライン２７が第１基板２１の面上で表示領域Ｖの両側の側方領域に分けて設けられている。この配線構成により、複数の島状の画素電極２５、複数の帯状の共通電極２８、複数の走査線２、及び複数のコモンライン２７を第１基板２１上の狭い領域内に効率的に配置できる。
【００７４】
本実施形態では、図２の液晶層４を形成する液晶として、正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いた。この正の誘電異方性のネマチック液晶に代えて、負の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いることもできる。どちらの液晶を用いる場合でも、ラビング方向を適切に選定することにより、ＦＦＳモードのための液晶分子の適正な初期配向を得ることができる。一般には、適正なラビング方向は両者間で９０°異なっている。
【００７５】
次に、横クロストークについて考える。図９（ａ）は液晶装置１を模式的に示している。符号２は走査線、符号２７はコモンライン、符号３はデータ線、符号２８はデータ線として機能する帯状の共通電極を示している。図９（ｂ）は１本の走査線２の等価回路を示している。走査線２とデータ線３の間に存在する液晶層は両電極間の容量Ｃとして作用する。つまり、電気的には、走査線１ラインについて、走査線２とデータ線３との間に１ラインの画素数分の容量Ｃが並列接続された状態となっている。そして、走査線２及びコモンライン２７の抵抗Ｒがこれらの容量に直列に接続された状態となっている。
【００７６】
表示が行われる際、走査線２には走査信号が供給され、データ線３にはデータ信号が供給される。各サブ画素は走査信号とデータ信号が合成されて成る合成電圧パルスによって駆動される。このときの駆動パルス波形は、一般に、抵抗Ｒと容量Ｃとの合成量によって決まる変動波形成分を含んでいる。この変動波形成分は、１本の走査線上の複数のサブ画素に印加される合成電圧の階調値に応じて変化する。例えば、今、図１０（ａ）において、液晶装置１の表示領域内の領域Ａ及び領域Ｃに対して同一階調のグレー信号を与え、領域Ｂに白信号を与える場合を考える。
【００７７】
この場合、領域Ａ内の走査線Ｍには特定のグレー階調値が集中する。そして、領域Ｂ及び領域Ｃを通る走査線Ｎには特定のグレー階調値と白階調値の信号が与えられる。このとき、個々のサブ画素に印加される合成電圧パルスに含まれる変動波形成分は、走査線Ｍと走査線Ｎとで異なった値になる。この結果、領域Ａと領域Ｃに同じ階調値の合成電圧を印加しても、得られる階調表示レベルが異なってしまうという現象が生じる。この現象が横クロストークである。例えば、図１０（ａ）に示すように本来であれば同じ階調のグレーが表示されなければならない領域Ａと領域Ｃとで、図１０（ｂ）に示すように異なる階調表示、例えば領域Ｃがより暗い階調表示、となってしまうことがある。このような横クロストークの程度は、走査線の抵抗値Ｒが大きい程、顕著に現れる。
【００７８】
図１に示した本実施形態の液晶装置１では、走査線２及びそれにつながるコモンライン２７を導電性の金属材料であるＣｒ又はその合金によって形成した。このため、走査線２の抵抗値は、これをＩＴＯ等といった金属酸化物によって形成した場合に比べて非常に小さくなっている。つまり、本実施形態では、図９（ｂ）における抵抗値Ｒが非常に小さくなっている。このため、上述した横クロストークが発生したとしても、その程度は非常に小さく抑えられ、実用上は全く支障がない程度となった。
【００７９】
（電気光学装置の第２実施形態）
次に、本発明に係る電気光学装置の第２の実施形態を説明する。図１１は、本発明に係る電気光学装置の第２の実施形態である液晶装置の観察側から見た平面図である。図１１において、図１に示した液晶装置１と同じ構成要素は同じ符号を付して示すことにしてそれらについての説明は省略する。
【００８０】
図１に示した第１実施形態に係る液晶装置１では、素子基板１４の構成要素である第１基板２１上において、画素電極２５につながる走査線２のそれぞれに導電接続する配線としての複数のコモンライン２７を、表示領域Ｖの両側の側方領域に２つに分けて形成した。そして、走査線２は左右方向へ１本ずつ交互に張り出す形状にパターニングし、その張り出した部分にコモンライン２７の先端がつながる構成とした。
【００８１】
図１１に示す本実施形態は、複数のコモンライン２７を表示領域Ｖの両側の側方領域に２つに分けて形成することについては図１の実施形態の場合と同じである。異なるのは次の点である。すなわち、列方向Ｙに沿って互いに平行に並ぶ複数の走査線２を、駆動用ＩＣ３１が実装された基板張出し部から遠く離れる領域に在るもののグループ（以下、第１グループという）と、基板張出し部に近い領域に在るもののグループ（以下、第２グループという）の２つにグループ分けし、第１グループの走査線２につながった複数のコモンライン２７を表示領域Ｖの一方の片側（図の左方の片側）にまとめて形成し、第２グループの走査線２につながった複数のコモンライン２７を表示領域Ｖの他方の片側（図の右方の片側）にまとめて形成した。
【００８２】
本実施形態によれば、走査線２とコモンライン２７のパターンが簡単になり、パターン設計が行い易くなる。また、本実施形態においても、スイッチング素子は２端子型スイッチング素子であるＴＦＤ素子５によって形成され、液晶動作モードとしてはＦＦＳモードが採用されている。従って、本実施形態の液晶装置４１は、低コストで簡単に製造できるにも関らず、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００８３】
（電気光学装置の第３実施形態）
次に、本発明に係る電気光学装置の第３の実施形態を説明する。図１２は、本発明に係る電気光学装置の第３の実施形態である液晶装置の観察側から見た平面図である。図１２において、図１に示した液晶装置１と同じ構成要素は同じ符号を付して示すことにしてそれらについての説明は省略する。
【００８４】
図１に示した第１実施形態に係る液晶装置１では、素子基板１４の構成要素である第１基板２１上において、画素電極２５につながる走査線２のそれぞれにつながった配線としての複数のコモンライン２７を、表示領域Ｖの両側の側方領域に２つに分けて形成した。そして、走査線２は左右方向へ交互に張り出す形状にパターニングし、その張り出した部分にコモンライン１７の先端部がつながる構成とした。
【００８５】
これに対して図１２に示す本実施形態では、複数の走査線２を表示領域Ｖに対して片方（図の左方）の外側領域へそれぞれに異なる長さで階段状に張り出す状態に形成している。そして、各走査線２につながった配線としての複数のコモンライン２７を表示領域Ｖの片側（図の左側）の側方領域にまとめて形成している。各コモンライン２７は対応する走査線２の位置に応じて長さが異なっている。
【００８６】
本実施形態によれば、走査線２とコモンライン２７のパターンが簡単になり、パターン設計が行い易くなる。また、本実施形態においても、スイッチング素子は２端子型スイッチング素子であるＴＦＤ素子５によって形成され、液晶動作モードとしてはＦＦＳモードが採用されている。従って、本実施形態の液晶装置５１は、低コストで簡単に製造できるにも関らず、広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００８７】
（電子機器の第１実施形態）
次に、本発明に係る電子機器の一実施形態を説明する。なお、この実施形態は本発明の一例を示すものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。図１３は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。ここに示す電子機器は、電気光学装置としての液晶装置１０１と、これを制御する制御回路１０２とを有する。液晶装置１０１は液晶パネル１０３及び駆動回路１０４を有する。また、制御回路１０２は、表示情報出力源１０５、表示情報処理回路１０６、電源回路１０７及びタイミングジェネレータ１０８によって構成される。
【００８８】
表示情報出力源１０５は、ＲＡＭ(Random Access Memory)等といったメモリや、各種ディスク等といったストレージユニットや、ディジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ１０８により生成される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といった表示情報を表示情報処理回路１０６に供給する。
【００８９】
表示情報処理回路１０６は、増幅・反転回路や、ローテーション回路や、ガンマ補正回路や、クランプ回路等といった周知の回路を多数備え、入力した表示情報の処理を実行して、画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路１０４へ供給する。ここで、駆動回路１０４は、走査線駆動回路やデータ線駆動回路と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路１０７は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。
【００９０】
液晶装置１０１は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成する。この液晶装置１によれば、ＴＦＤ素子５をスイッチング素子として用いてＦＦＳモードの動作モードを実現できる。スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いれば、液晶装置１を少ない工数で容易に低コストで製造できる。それにも関らず、液晶装置１はＦＦＳモードの液晶装置であるので、電子機器の表示装置として好適である広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００９１】
（電子機器の第２実施形態）
図１４は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機１１０は、本体部１１１と、この本体部１１１に対して開閉可能に設けられた表示体部１１２とを有する。表示体部１１２には表示装置１１３及び受話部１１４が設けられる。電話通信に関する各種表示は、表示装置１１３の表示画面１１５に表示される。表示装置１１３の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部１１１又は表示体部１１２の内部に格納される。本体部１１１には操作ボタン１１６及び送話部１１７が設けられる。
【００９２】
表示装置１１３は、例えば、図１に示した液晶装置１を用いて構成する。この液晶装置１によれば、ＴＦＤ素子５をスイッチング素子として用いてＦＦＳモードの動作モードを実現できる。スイッチング素子としてＴＦＤ素子を用いれば、液晶装置１を少ない工数で容易に低コストで製造できる。それにも関らず、液晶装置１はＦＦＳモードの液晶装置であるので、電子機器の表示装置として好適である広視野角及び高コントラストの表示を実現できる。
【００９３】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明の電子機器を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
例えば、本発明は、携帯電話機に限られず、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、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、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、テレビ電話装置、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、電子ブック、等といった各種の電子機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶装置を示す平面断面図である。
【図２】図１のＺｂ−Ｚｂ線に従った液晶装置の行方向Ｘに沿った断面図である。
【図３】図１の液晶装置の電気的な等価回路を示す図である。
【図４】図１の液晶装置のサブ画素及びその近傍の平面図であり、（ａ）は共通電極形成前の状態を示し、（ｂ）は共通電極形成後の状態を示している。
【図５】ＴＦＤ素子の一実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】図４（ｂ）におけるＺｅ線に従った電極構造の一部分の断面図である。
【図７】液晶分子の配向状態を示す平面図であり、（ａ）はオフ電圧印加時の初期配向状態、（ｂ）はオン電圧印加時の状態を示している。
【図８】ラビング方向及び偏光透過軸の光軸関係を図式的に示す図である。
【図９】走査線とデータ線に関する等価回路を示す図である。
【図１０】横クロストークの一例を模式的に示す図である。
【図１１】本発明に係る電気光学装置の他の実施形態である液晶装置を示す平面断面図である。
【図１２】本発明に係る電気光学装置のさらに他の実施形態である液晶装置を示す平面断面図である。
【図１３】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す回路ブロック図である。
【図１４】本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９５】
１．液晶装置（電気光学装置）、  ２．走査線、  ３．データ線、  ４．液晶層、
４ａ．液晶分子、  ５．ＴＦＤ素子、  ５ａ，５ｂ．ＴＦＤ要素、
１２．液晶パネル、  １３．照明装置、  １４．素子基板、
１５．カラーフィルタ基板、  １７．シール材、  ２１．第１基板、
２２．第１偏光板、  ２５．画素電極（第１電極）、  ２６．誘電体膜、
２７．コモンライン（配線）、  ２８．共通電極（第２電極）、  ２９．第１配向膜、
３１．駆動用ＩＣ、  ３２．第２基板、  ３３．第２偏光板、  ３４．着色膜、
３５．遮光膜、  ３７．スリット（間隙）、  ３８．電極線状部、
３９．オーバーコート層、  ４０．第２配向膜、  ４１．液晶装置（電気光学装置）
４２．第１導電膜、  ４３．絶縁膜、  ４４ａ，４４ｂ．第２導電膜、
５１．液晶装置（電気光学装置）、  １０１．液晶装置、  １１０．携帯電話機
２２２，２３３．偏光透過軸、  Ｃ．容量、  Ｅ．電界、  Ｍ，Ｎ．走査線、
Ｐ．サブ画素、  Ｒ１，Ｒ２．ラビング方向、  Ｖ．表示領域
【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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