(57)【要約】【課題】  液晶容量ＣＬＣ、素子容量ＣＴＦＤ及びＶＴ特性を適切に設定することにより、液晶表示の明るさを向上させる。【解決手段】  走査線２に送られる走査信号に基づいて、データ線３に送られるデータ信号を薄膜ダイオード６を介して画素電極１９に供給する液晶装置１である。この液晶装置１では、画素電極１９の１つに対応する薄膜ダイオード６の素子容量ＣＴＦＤと、画素電極１９に対向する位置に配置される液晶の液晶容量ＣＬＣとが、液晶４の電圧−透過率特性に基づいて設定される。具体的には、薄膜ダイオード６の素子容量をＣＴＦＤとし、液晶容量をＣＬＣとし、データ信号のデータ振幅電圧をＶdとし、液晶４の電圧−透過率特性における透過率５０％に対応する電圧をＶ（Ｔ５０）とするとき、                  ｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ５０）に設定する。【選択図】        図１
2005106975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査信号に基づいて、データ信号を薄膜ダイオードを介して画素電極に供給する液晶装置であって、
前記画素電極の１つに対応する薄膜ダイオードの素子容量ＣＴＦＤと、前記画素電極に対向する位置に配置される液晶の液晶容量ＣＬＣとを、前記液晶の電圧−透過率特性に基づいて設定する
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記データ信号のデータ振幅電圧をＶd とするとき、
｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd 
の値の上限を、前記液晶の電圧−透過率特性に基づいて設定する
ことを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記データ信号のデータ振幅電圧をＶd とし、
前記液晶の電圧−透過率特性における透過率５０％に対応する電圧をＶ（Ｔ５０）とするとき、
｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ５０）
であることを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記データ信号のデータ振幅電圧をＶd とし、
前記液晶の電圧−透過率特性における透過率８０％に対応する電圧をＶ（Ｔ８０）とするとき、
｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ８０）
であることを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つにおいて、前記液晶層と平行に設けられた偏光板を有し、前記液晶層と前記偏光板とはノーマリーホワイトの表示モードに設定されることを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の液晶装置と、該液晶装置の動作を制御する制御手段と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、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）素子を用いた液晶装置に関する。また、本発明は、その液晶装置を用いて構成され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が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を表示するための表示部に液晶装置が用いられている。また、液晶装置には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子等といった３端子型スイチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置や、ＴＦＤ素子等といった２端子型スイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置や、スイッチング素子を用いないパッシブマトリクス方式の液晶装置等、種々の方式がある。
【０００３】
ＴＦＤ素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶装置では、例えば、ドット状電極と帯状電極とを対向させると共にそれらの電極間に液晶層を介在させる。また、ドット状電極にＴＦＤ素子を接続する（例えば、特許文献１参照）。この液晶装置では、ドット状電極及び帯状電極の一方に走査信号を伝送し、他方にデータ信号を伝送することにより、複数の表示用ドット領域を個別に点灯させる。また、走査信号のパルス幅とデータ信号のパルス幅との関係を調節することにより、白表示（透過）、黒表示（非透過）、中間色表示を選択する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３２８６２７号公報（第３〜４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＴＦＤ素子を用いた従来の液晶装置においては、得られた表示の明るさが不十分になることがあった。本発明者は、この問題点を解消するために、種々の考察及び実験を行った。その結果、得られる表示の明るさが液晶装置における液晶容量ＣＬＣ及び素子容量ＣＴＦＤに大きく左右されることを知見した。さらには、それらの容量特性とＶＴ特性（電圧−透過率特性）との関連が表示の明るさに大きく影響することを知見した。
【０００６】
本発明は、上記の知見に基づいて成されたものであって、液晶容量ＣＬＣ、素子容量ＣＴＦＤ及びＶＴ特性を適切に設定することにより、液晶表示の明るさを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る液晶装置は、走査信号に基づいて、データ信号を薄膜ダイオードを介して画素電極に供給する液晶装置であって、前記画素電極の１つに対応する薄膜ダイオードの素子容量ＣＴＦＤと、前記画素電極に対向する位置に配置される液晶の液晶容量ＣＬＣとを、前記液晶の電圧−透過率特性に基づいて設定することを特徴とする。
【０００８】
ここで、素子容量ＣＴＦＤ及び液晶容量ＣＬＣについて説明する。ＴＦＤ素子を用いた液晶装置の電気的な構成は、例えば図７のような等価回路として表すことができる。この回路図において、ＣＬＣは液晶容量を示し、ＣＴＦＤはＴＦＤ素子の素子容量を示している。一般に、液晶装置は、マトリクス状に並べられた複数の表示用ドット領域を個別の明るさで点灯させることによって希望の表示を行う。白黒の単色表示を行う場合は、１つの表示用ドット領域によって１つの画素が構成される。一方、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）やＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）等といった３色の着色要素を含むカラーフィルタを用いてカラー表示を行う場合には、それらの３色に対応した３つの表示用ドット領域によって１つの画素が構成される。上記のＣＬＣ及びＣＴＦＤは、それぞれ、１つの表示用ドット領域内における液晶容量及び素子容量である。
【０００９】
液晶容量ＣＬＣと素子容量ＣＴＦＤとは走査線とデータ線との間で直列に配列されているので、走査線とデータ線との間にデータ信号が印加されると、そのデータ信号のデータ振幅電圧Ｖdはそれらの容量比に応じて分割されて液晶容量ＣＬＣ及び素子容量ＣＴＦＤに印加される。具体的には、液晶容量ＣＬＣには、
｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd
がかかり、素子容量ＣＴＦＤには、
｛ＣＬＣ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd
がかかることになる。
【００１０】
次に、上記構成における、液晶層の電圧−透過率特性（いわゆる、ＶＴ特性）は、例えば、図８のように表される。図８のグラフは、図８（a）に示すように、透明電極５０１ａ及び５０１ｂによって挟まれた液晶層５０２に光Ｒを透過させると共に、電極間に印加する電圧Ｖを変化させた場合、液晶層５０２の透過率がどのように変化するかをノーマリーホワイトの表示モードの場合を例に挙げて示すものである。同グラフにおいて、Ｖ（Ｔ９０）は透過率が９０％のときの電圧を示し、Ｖ（Ｔ５０）は透過率が５０％のときの電圧を示し、Ｖ（Ｔ１０）は透過率が１０％のときの電圧を示している。
【００１１】
ところで、図７において、走査線を伝送される走査信号及びデータ線を伝送されるデータ信号を考えると、それらは例えば図９のように決めることができる。図９において、Ｔsは選択期間であり、Ｔhは保持期間であり、Ｖsは選択電圧であり、Ｖdはデータ振幅電圧である。個々の表示用ドット領域内の液晶には、選択期間Ｔs内においてデータ信号によって「白」、「黒」、「中間色」のいずれかの書き込みが行われ、この書き込みデータが保持期間Ｔhの間にわたって保持され、これにより、表示が行われる。「白」、「黒」、「中間色」間の調節は、選択期間Ｔs内におけるデータ信号のパルス幅の調節によって行われる。
【００１２】
ここで、表示の明るさを希望通りに表示する場合には、選択期間Ｔsに液晶に書き込まれたデータは保持期間Ｔhにおいて一定に維持されることが望ましい。ところが、上記のように、液晶容量ＣＬＣには、保持期間Ｔh中にＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖdの電圧が印加されることは避けられない。従って、希望通りの良好な表示を期待する場合には、このＶＬＣが過大になるのを防止することが望ましい。
【００１３】
本発明では、素子容量ＣＴＦＤと液晶容量ＣＬＣとを図８のような電圧−透過率特性における印加電圧値との関連において決めることにより、液晶駆動時における選択期間後の保持期間中に液晶に許容値以上の電圧が印加されることを防止して、液晶層の透過率を適正に維持し、これにより、希望通りの明るさの液晶表示を実現できるようにしたものである。
【００１４】
なお、ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖdの値を小さくするための方法としては、ＣＴＦＤを小さくするか、ＣＬＣを大きくすることが考えられる。そして、一般式である
Ｃ＝ε0・ε（Ｓ／ｄ）
ここで、Ｃ＝容量、ε0＝真空の誘電率、ε＝比誘電率、Ｓ＝面積、ｄ＝間隔
を考慮すれば、ＣＴＦＤを小さくするためには、（ア）ＴＦＤ素子の絶縁膜の面積を小さくする、（イ）ＴＦＤ素子の絶縁膜の膜厚を大きくする、（ウ）ＴＦＤ素子の絶縁膜の誘電率を小さくする等が考えられる。また、ＣＬＣを大きくするためには、（ア）セルギャップを小さくする、（イ）液晶の誘電率を大きくする、（ウ）ドット電極の面積を大きくする等が考えられる。
【００１５】
本発明に係る液晶装置においては、特に、上記ＶＬＣの上限値を、図８のような電圧−透過率特性における印加電圧値との関連において決めることが望ましい。こうすれば、保持期間中において液晶に印加される電圧を正確に許容値以下に抑えることができる。
【００１６】
また、本発明に係る液晶装置においては、前記表示用ドット領域の１つにおけるＴＦＤ素子の素子容量をＣＴＦＤとし、当該表示用ドット領域における液晶容量をＣＬＣとし、前記データ信号のデータ振幅電圧をＶdとし、前記液晶層の電圧−透過率特性における透過率５０％に対応する電圧をＶ（Ｔ５０）とするとき、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ５０）
であることが望ましい。
【００１７】
このように、このＶＬＣが図８の電圧−透過率特性におけるＶ（Ｔ５０）よりも小さくなるように設定すれば、液晶駆動時における選択期間後の保持期間中に液晶に許容値以上の電圧が印加されることを確実に防止でき、液晶層の透過率を適正に維持でき、これにより、希望通りの明るさの表示を確実に実現できる。
【００１８】
また、本発明に係る液晶装置においては、前記表示用ドット領域の１つにおけるＴＦＤ素子の素子容量をＣＴＦＤとし、当該表示用ドット領域における液晶容量をＣＬＣとし、前記データ信号のデータ振幅電圧をＶd とし、前記液晶層の電圧−透過率特性における透過率８０％に対応する電圧をＶ（Ｔ８０）とするとき、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ８０）
であることが望ましい。
【００１９】
このように、このＶＬＣが図８の電圧−透過率特性におけるＶ（Ｔ８０）よりも小さくなるように設定した場合であっても、液晶駆動時における選択期間後の保持期間中に液晶に許容値以上の電圧が印加されることを防止でき、液晶層の透過率を適正に維持でき、これにより、希望通りの明るさの表示を実現できる。
【００２０】
また、本発明に係る液晶装置は、前記液晶層と平行に設けられた偏光板を有し、前記液晶層と前記偏光板とはノーマリーホワイトの表示モードに設定されることが望ましい。その理由は次の通りである。
【００２１】
本発明の液晶装置において、ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖdの値が大きい程、保持期間にデータ振幅電圧Ｖｄの容量比分割で与えられる電圧が高くなる。特に、ノーマリーホワイトの表示モードにおいて選択期間中に白データを書き込んでいる場合、すなわち液晶印加電圧が小さい場合、保持期間において液晶に高電圧が印加されて実効電圧が上昇すると、液晶層の透過率が低下して、希望通りの明るさの白表示が得られなくなる。これに対し、上記のようにＶＬＣの上限値を電圧−透過率特性におけるＶ（Ｔ５０）やＶ（Ｔ８０）に設定すれば、白表示時の明るさ、すなわち点灯透過率、が良好なＴＦＤ液晶装置が作成可能となる。
【００２２】
なお、以上の説明では、素子容量ＣＴＦＤと、液晶容量ＣＬＣとを選定する基準として液晶層の電圧−透過率特性を用いる場合を挙げたが、ここでいう電圧−透過率特性は電圧−反射率特性（いわゆる、ＶＲ特性）をも含むものと考えられる。電圧−反射率特性は、例えば、図１０に示すように、透明電極５０１ａ及び５０１ｂによって挟まれた液晶層５０２に反射膜５０３で反射する光Ｒを供給すると共に、電極間に印加する電圧Ｖを変化させた場合、反射光の反射率がどのように変化するかを表示するものである。例えば、反射率５０％に対応する電圧をＶ（Ｒ５０）、反射率８０％に対応する電圧をＶ（Ｒ８０）のように表示するものとすれば、本発明においては、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd＜Ｖ（Ｒ５０）
や、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd＜Ｖ（Ｒ８０）
等のように限定できる。なお、Ｖ（Ｒ５０）とＶ（Ｔ５０）や、Ｖ（Ｒ８０）とＶ（Ｔ８０）等は必ずしも同じ値になるとは限らない。
【００２３】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の液晶装置と、該液晶装置の動作を制御する制御手段とを有することを特徴とする。このような電子機器としては、携帯電話機、携帯情報端末機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、その他各種の機器が考えられる。本発明の電子機器によれば、それに用いられる液晶装置において、希望通りの明るさの表示を達成できるので、例えば、電子機器の表示部に本発明に係る液晶装置を適用すれば、電子機器に関する情報を見易く表示できる。特に、液晶装置の表示モードがノーマリーホワイトである場合には、明るくて鮮明な表示が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（液晶装置の実施形態）
以下、透過型でＴＦＤ駆動方式でカラー表示が可能な液晶装置に本発明を適用する場合を例に挙げて説明する。なお、本発明がその実施形態に限定されるものでないことは、もちろんである。
【００２５】
図１は、本発明に係る液晶装置の電気的構成を示す等価回路図である。また、図２は、図１の液晶装置の機械的な構成を示す分解斜視図である。また、図３は、図１の液晶装置の一部の断面構造を拡大して示す図である。また、図４は、図１の液晶装置におけるＴＦＤ素子を含む数画素分の平面的な構成を示す平面図である。また、図５は、ＴＦＤ素子を詳細に示す斜視図である。
【００２６】
本実施形態の液晶装置１は、ネマチック液晶を用いたアクティブマトリクス方式の透過型の液晶装置であり、図１に示すように、複数本の走査線２が行方向Ｘに延びるように形成され、さらに、複数本のデータ線３が列方向Ｙに延びるように形成されている。また、走査線２とデータ線３との各交差部分に、表示用ドット領域Ｄが形成されている。例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色要素を用いてカラー表示を行う場合を考えれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応する３つの表示用ドット領域Ｄによって１つの画素が形成される。
【００２７】
各表示用ドット領域Ｄにおいては、ネマチック液晶から成る液晶層４と、２端子型のアクティブ素子であるＴＦＤ素子６とが直列に接続されている。本実施形態では、液晶層４が走査線２の側に接続され、ＴＦＤ素子６がデータ線３の側に接続されている。各走査線２は、走査線駆動回路７によって駆動される。一方、各データ線３は、データ線駆動回路８によって駆動される。
【００２８】
図２において、液晶装置１は、一対の基板を所定の間隙を介して貼り合わせて成る液晶パネル９を有する。この液晶パネル９の観察側（図の上側）には、上側偏光板１１ａが設けられる。また、液晶パネル９の背面側には、下側偏光板１１ｂと、照明装置１４とが設けられる。照明装置１４は、液晶パネル９を背面から照明するバックライトとして機能する。
【００２９】
液晶パネル９は、素子基板１６ａと対向基板１６ｂとを貼り合わせて形成されている。素子基板１６ａは、アクティブ素子が形成される透光性基板である。また、対向基板１６ｂは、カラーフィルタが形成される透光性基板である。素子基板１６ａと対向基板１６ｂとは環状のシール材１７によって貼り合わされると共に、図３において複数のスペーサ１３によって一定の間隙、いわゆるセルギャップＧに保持される。そして、このセルギャップＧ内に液晶が封入されて液晶層４が形成される。
【００３０】
図２において、素子基板１６ａは対向基板１６ｂから張り出す張出し部１２を有し、その張出し部１２の表面には、駆動用ＩＣ１８ａ及び駆動用ＩＣ１８ｂがＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて実装されている。駆動用ＩＣ１８ａはデータ線駆動回路８を構成し、駆動用ＩＣ１８ｂは走査線駆動回路７を構成する。
【００３１】
なお、基板と駆動用ＩＣとの接続は、ＣＯＧ技術以外の任意の接続手法を用いることができる。このような接続手法としては、例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いてＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）の上にＩＣチップがボンディングされて成るＴＣＰ（Tape Carrier Package）を液晶装置に電気的に接続する構成としても良い。また、ＩＣチップを硬質の基板にボンディングするＣＯＢ（Chip On Board）技術を用いても良い。
【００３２】
図３において、素子基板１６ａはガラス、プラスチック等といった透光性材料によって形成された基材２２ａを有し、この基材２２ａの内側表面には、複数本のデータ線３と、それらのデータ線３に接続される複数のＴＦＤ素子６と、それらのＴＦＤ素子６に接続される画素電極としてのドット電極１９と、そして配向膜２１aとが形成される。また、第１基材２２aの外側表面には第１偏光板１１aが設けられる。ドット電極１９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等といった透光性の導電材料によって形成される。各データ線３は直線的に延びている。ＴＦＤ素子６及びドット電極１９はドットマトリクス状に配列されている。配向膜２１ａは、例えば、ポリイミド樹脂等によって形成され、その表面に一軸配向処理としてのラビング処理が施される。
【００３３】
一方、対向基板１６ｂはガラス、プラスチック等といった透光性材料によって形成された基材２２ｂを有し、この基材２２ｂの内側表面には、カラーフィルタの着色要素２４と、各着色要素間に設けられたブラックマスク２８と、オーバーコート層２６と、帯状の対向電極２７と、そして配向膜２１ｂとが設けられる。また、第２基材３９ｂの外側表面には第２偏光板１１ｂが設けられる。
【００３４】
着色要素２４は、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色のものが適宜の平面配列パターン、例えば、図６（ａ）に示すストライプ配列や、図６（ｂ）に示すモザイク配列や、図６（ｃ）に示すデルタ配列等で並べられる。ブラックマスク２８は着色要素２４の隙間を光が透過することを遮蔽する。また、オーバーコート層２６は、着色要素２４及びブラックマスク２８が形成された対向基板１６ａの表面の平滑性を高めることにより、対向電極２７の断線を防止する。
【００３５】
図５において、データ線３は、第１層３ａ、第２層３ｂ及び第３層３ｃの３層構造から成る。また、ＴＦＤ素子６は、第１ＴＦＤ要素６ａ及び第２ＴＦＤ要素６ｂを有する。これらの要素６ａ及び６ｂは、第１金属膜３２と、この第１金属膜３２の表面に陽極酸化処理によって形成された酸化膜３３と、この表面に形成されて相互に離間した第２金属膜３４ａ，３４ｂとを有する。酸化膜３３は絶縁膜として機能する。一方の第２金属膜３４ａはそのままデータ線３となり、他方の第２金属膜３４ｂはドット電極１９に接続されている。
【００３６】
第１ＴＦＤ要素６ａは、データ線３側から見ると順番に、第２金属膜３４ａ→酸化膜３３→第１金属膜３２となっており、金属（すなわち半導体）／絶縁体／金属（すなわち半導体）のサンドイッチ構造を採るため、正負双方向のダイオードスイッチング特性を有する。一方、第２ＴＦＤ要素６ｂは、データ線３側からみて順番に、第１金属膜３２→酸化膜３３→第２金属膜３４ｂとなっており、第１ＴＦＤ要素６ａと反対のダイオードスイッチング特性を有する。従って、ＴＦＤ素子６は、２つのダイオードを互いに逆向きに直列接続した状態となっているため、１つのダイオードを用いる場合に比べて、電流−電圧の非線形特性が正負の双方向にわたって対称化される。なお、このように非線形特性を厳密に対称化する必要がないのであれば、１つのＴＦＤ要素のみでＴＦＤ素子を構成しても良い。
【００３７】
図２において、液晶パネル９を構成する対向基板１６ｂの外側表面に対向して配設された照明装置１４は、例えば、透明なプラスチックによって形成された方形状で板状の導光体３６と、点状光源としてのＬＥＤ３７とを有する。導光体３６のうち液晶パネル９と反対側の面には光反射シート（図示せず）を装着することができる。また、導光体３６のうち液晶パネル９に対向する面には光拡散シート（図示せず）を装着することができる。また、光拡散シートの上に、さらに、プリズムシート（図示せず）を装着することもできる。ＬＥＤ３７は本実施形態では３個使用されているが、ＬＥＤ３７は必要に応じて１個とすることもでき、あるいは、３個以外の複数個とすることもできる。また、ＬＥＤ等といった点状光源に代えて、冷陰極管等といった線状光源を用いることも出来る。
【００３８】
以上のように構成した液晶装置１によれば、透過表示方式によって次のように表示が行われる。すなわち、図２の照明装置１４において、ＬＥＤ３７から放射された光が光入射面３６ａを通して導光体３６内へ導入され、光出射面３６ｂから面状の光として液晶パネル９へ供給される。供給された光は、図３において、矢印Ｒtのように液晶層４へ供給される。
【００３９】
一方、図４の対向電極２７、すなわち図１の走査線２には、図９の走査信号が供給される。また、図４及び図１のデータ線３には、図９のデータ信号が供給される。これにより、個々の表示用ドット領域Ｄについて、選択電圧Ｖsが供給される選択期間Ｔsにおいてデータ信号によって「白」、「黒」又は「中間色」の書き込みが行われ、保持期間Ｔhの間、その書き込み電圧が保持される。これにより、図３のように液晶層４に供給された光Ｒtが、各表示用ドット領域Ｄ毎に変調され、これらの変調された光が偏光板１１ａを通って外部へ放射され、これにより、文字、数字、図形等といった像が表示される。また、透過光が着色要素２４を通ることにより、カラー表示が行われる。なお、本実施形態では、ノーマリーホワイトの表示モードを採用すること、すなわち、液晶に対してＯＮ電圧を印加したときに白表示（すなわち、透過表示）が行われ、ＯＦＦ電圧が印加されたときに黒表示（すなわち、非透過表示）が行われることにする。
【００４０】
ところで、ある物質の静電容量Ｃは、一般に、
Ｃ＝ε0・ε（Ｓ／ｄ）
但し、ε0＝真空の誘電率、ε＝当該物質の比誘電率、Ｓ＝当該物質の面積、ｄ＝当該物質の間隔、
で表される。この式に従えば、素子容量ＣＴＦＤは、（ア）ＴＦＤ素子の金属の面積、（イ）ＴＦＤ素子の絶縁膜の膜厚、及び（ウ）ＴＦＤ素子の絶縁膜の誘電率等を考慮することによって決定できる。また、液晶容量ＣＬＣは、（ア）図３に示す液晶パネル９のセルギャップＧ、（イ）液晶層４を構成する液晶の誘電率、及び（ウ）図４のドット電極１９の面積等を考慮することによって決定できる。
【００４１】
本実施形態では、これらの素子容量ＣＴＦＤ及び液晶容量ＣＬＣを決める際に、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ８０）  ……（Ａ）
さらに望ましくは、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ５０）  ……（Ｂ）
となるように、液晶パネル９の構造及び液晶を選定した。なお、Ｖdは図９のデータ信号におけるデータ振幅電圧であり、例えば、３．３Ｖ、４Ｖ、５Ｖである。また、Ｖ（Ｔ８０）は及びＶ（Ｔ５０）は、それぞれ、例えば図８に示す電圧−透過率特性において液晶の透過率が８０％及び５０％になるところの印加電圧である。例えば、本実施形態で用いる液晶についてＶ（Ｔ５０）は＝２．３ｖ程度である。
【００４２】
ところで、上式（Ａ）及び（Ｂ）におけるＶＬＣは、データ振幅電圧Ｖdが素子容量ＣＴＦＤと液晶容量ＣＬＣとに分割されたときに、液晶容量ＣＬＣに割り当てられる電圧である。この電圧ＶＬＣが大きい程、図９の保持期間Ｔhにデータ振幅電圧Ｖdの容量比分割で与えられる電圧が高くなる。従って、特に、選択期間Ｔsに白データを書き込んでいる場合、保持期間Ｔhにおいて液晶に高電圧が印加されると、実効電圧が上昇して、透過率の低下をもたらすおそれがある。しかしながら、本実施形態では、上式（Ａ）又は（Ｂ）のように、液晶容量に印加される電圧ＶＬＣの上限を電圧−透過率特性との関連で抑えたので、白表示時の明るさを良好に維持できるようになった。
【００４３】
（変形例）
以上の実施形態では、透過型の液晶装置を例示したが、本発明は反射型の液晶装置や、半透過反射型の液晶装置にも適用できる。また、上記実施形態では、ノーマリーホワイト型の液晶装置を例示したが、本発明はノーマリーブラック型の液晶装置にも適用できる。
【００４４】
（電子機器の実施形態）
以下、本発明に係る電子機器を実施形態を挙げて説明する。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。
【００４５】
図１１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、表示情報出力源１０１、表示情報処理回路１０２、電源回路１０３、タイミングジェネレータ１０４及び液晶装置１０５によって構成される。そして、液晶装置１０５は液晶パネル１０７及び駆動回路１０６を有する。
【００４６】
表示情報出力源１０１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１０４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１０２に供給する。
【００４７】
次に、表示情報処理回路１０２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１０６へ供給する。ここで、駆動回路１０６は、走査線駆動回路（図示せず）やデータ線駆動回路（図示せず）と共に、検査回路等を総称したものである。また、電源回路１０３は、上記の各構成要素に所定の電源電圧を供給する。液晶装置１０５は、例えば、図１及び図２に示した液晶装置１と同様に構成できる。
【００４８】
図１２は、本発明を電子機器の一例である携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示している。ここに示す携帯電話機１２０は、本体部１２１と、これに開閉可能に設けられた表示体部１２２とを有する。液晶装置によって構成された表示装置１２３は、表示体部１２２の内部に配置され、電話通信に関する各種表示は、表示体部１２２にて表示画面１２４によって視認できる。本体部１２１の前面には操作ボタン１２６が配列して設けられる。
【００４９】
表示体部１２２の一端部からアンテナ１２７が出没自在に取付けられている。受話部１２８の内部にはスピーカが配置され、送話部１２９の内部にはマイクが内蔵されている。表示装置１２３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１２１又は表示体部１２２の内部に格納される。
【００５０】
図１３は、本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態であるデジタルカメラであって、液晶装置をファインダとして用いるものを示している。このデジタルカメラ１３０におけるケース１３１の背面には液晶表示ユニット１３２が設けられる。この液晶表示ユニット１３２は、被写体を表示するファインダとして機能する。この液晶表示ユニット１３２は、例えば図１及び図２に示した液晶装置１を用いて構成できる。
【００５１】
ケース１３１の前面側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光ユニット１３３が設けられている。撮影者が液晶表示ユニット１３２に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン１３４を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３５のメモリに転送されてそこに格納される。
【００５２】
ケース１３１の側面には、ビデオ信号出力端子１３６と、データ通信用の入出力端子１３７とが設けられている。ビデオ信号出力端子１３６にはテレビモニタ１３８が必要に応じて接続され、また、データ通信用の入出力端子１３７にはパーソナルコンピュータ１３９が必要に応じて接続される。回路基板１３５のメモリに格納された撮像信号は、所定の操作によって、テレビモニタ１３８や、パーソナルコンピュータ１３９に出力される。
【００５３】
以上の各電子機器に用いられる液晶装置では、図１及び図２に示した液晶装置１の説明で述べたように、素子容量ＣＴＦＤと液晶容量ＣＬＣとを図８のような電圧−透過率特性における印加電圧値との関連において決めることにより、液晶層の透過率を適正に維持し、これにより、希望通りの明るさの液晶表示を実現できるようにした。従って、この液晶装置を用いた本発明の電子機器では、種々の情報を希望の明るさで表示できる。
【００５４】
（変形例）
電子機器としては、以上に説明した携帯電話機や、デジタルカメラの他に、パーソナルコンピュータ、腕時計型電子機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、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、テレビ電話機、ＰＯＳ端末器等が挙げられる。
【００５５】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、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。
【実施例１】
【００５６】
図３に示す液晶パネル９の構造を次の条件で作製した。
（１）セルギャップＧ＝３μｍ
（２）ＣＴＦＤについて
（ア）ＴＦＤ素子６の絶縁膜（すなわち、Ｔａ酸化膜）の比誘電率εＴＦＤ＝２９
（イ）ＴＦＤ素子６の金属膜の面積Ｓ＝６．０−１２ｍ２
（ウ）ＴＦＤ素子６の絶縁膜の膜厚ｄ＝４．０−８ｍ
上記の（ア）、（イ）、（ウ）の条件により、ＣＴＦＤ＝３．８−１４Ｆであった。
（３）ＣＬＣについて
（ア）液晶４の平均比誘電率εＬＣ＝６．６
（イ）ドット電極１９の面積Ｓ＝８．３−９ｍ２
（ウ）セルギャップＧの厚さｄ＝３．０−６ｍ
上記の（ア）、（イ）、（ウ）の条件により、ＣＬＣ＝１．６−１３Ｆであった。
（４）データ振幅電圧Ｖd＝４Ｖ
（５）液晶の電圧−透過率特性における透過率５０％となる電圧Ｖ（Ｔ５０）＝２．３Ｖ
【００５７】
このとき、
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd＝０．７７Ｖ
であり、この値はＶ（Ｔ５０）＝２．３Ｖよりも十分に小さく、さらに
ＶＬＣ＝｛ＣＴＦＤ／（ＣＬＣ＋ＣＴＦＤ）｝×Ｖd ＜Ｖ（Ｔ５０）  ……（Ｂ）
の式を満足していた。
【００５８】
この液晶パネル９を用いた液晶装置によって表示を行ったところ、希望通りの明るさの表示が得られた。より具体的には、非点灯（すなわち、悲通電）状態でのパネル透過率を１００％とした場合に、白表示時の点灯透過率８０％以上を確保することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る液晶装置は、携帯電話機、携帯情報端末機、ＰＤＡ等といった電子機器の表示部として好適に用いられる。また、本発明に係る電子機器は、携帯用通信機器等として用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る液晶装置の一実施形態の電気的構成を示す等価回路図である。
【図２】本発明に係る液晶装置の一実施形態の機械的な構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す液晶装置における１つの表示用ドット領域の断面構造を示す断面図である。
【図４】図２に示す液晶装置を構成する素子基板の１つの画素部分の平面構造を示す平面図である。
【図５】図４に示すＴＦＤ素子を詳細に示す斜視図である。
【図６】図２の液晶装置で用いるカラーフィルタにおける着色要素の配列パターンの例を示す図である。
【図７】液晶装置における素子容量及び液晶容量を示す等価回路図である。
【図８】液晶に関する電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図９】液晶装置のための駆動信号の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】電圧−反射率特性を測定するための測定系の一例を示す図である。
【図１１】本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る電子機器の他の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る電子機器のさらに他の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１．液晶装置、  ２．走査線、  ３．データ線、  ４．液晶層、  ６．ＴＦＤ素子、
９．液晶パネル、  １１ａ，１１ｂ．偏光板、  １４．照明装置、  １６ａ．素子基板、１６ｂ．対向基板、  １８ａ、１８ｂ．駆動用ＩＣ、  １９．ドット電極、
２１ａ，２１ｂ．配向膜、  ２２ａ，２２ｂ．基材、  ２４．着色要素、
２６．オーバーコート層、  ２７．対向電極、  ２８．ブラックマスク、
３２．第１金属膜、  ３３．酸化膜、  ３４ａ，３４ｂ．第２金属膜、  ３６．導光体、
１２０．携帯電話機(電子機器)、  １３０．デジタルカメラ(電子機器)、
Ｄ．表示用ドット領域、  Ｒt．透過光、  Ｒ．光
【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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