液晶装置以及电子设备的制作方法

专利名称：液晶装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶装置以及电子设备。
背景技术：
作为实现液晶装置的广视角化的手段，有对于液晶层产生基板方向的 电场从而进行液晶分子的取向控制的方式(以下称为横电场方式)。作为
横电场方式，己知有例如FFS (边缘场转换)方式(参照专利文献l)。在 使用了所述的横电场方式的液晶装置中，通过向在夹持液晶层的一对基板 中的一个基板上形成的一对电极间施加电压而在液晶层产生横电场，由此 相对于基板对液晶层中的液晶分子赋予水平方向的旋转。而且，通过在液 晶层的双折射各向异性的作用下对直线偏振光赋予相位差来进行显示。
作为所述横电场方式的液晶装置的一个问题点，已知有液晶层(液晶 材料)的波长色散即双折射率的波长依存性。在进行彩色显示的液晶装置 中通常使用红、绿、蓝的三原色的着色层(滤色器)，在每个像素(子像 素)获得三原色的任意的波长区域的光。这种情况下，若将像素(子像素) 的结构即液晶层的层厚等设定为最适合例如绿色光，则在蓝色光以及红色 光中(在相同的施加电压下)赋予的相位差不同，因此与电压一透射率特 性的曲线(以下称为"V—T特性")存在差异。其结果是，会产生白色显 示带有颜色的现象。
图14是在将相关的现有FFS方式的液晶装置、即液晶层的层厚等设 定为最适于绿色光的基础上，表示在三原色之间通用的FFS方式的液晶装 置的V—T特性的图。由于三原色之间双折射率不同，因此V-T特性没有 很好地重叠，其结果是，相同的施加电压下的透射率在各色中不同，白色 显示会变为带有颜色的显示。为了解决所述现象，在专利文献2中公开了 使带状电极的角度在红、绿、蓝的子像素之间分别为不同的值的方法。日本专利第3498163号公报；
5[专利文献2]日本特开2008-90280号公报。
然而，这样的方法虽然具有V—T特性的改善效果，但存在导致透射 率减少这一问题。

发明内容
本发明为了解决所述问题的至少一部分而提出，能够作为以下的方式 或应用例实现。 一种液晶装置，其具备
一对基板，其由相互对置配置的第一基板和第二基板构成； 液晶层，其被所述一对基板夹持；
滤色层，其形成在所述第二基板上，且至少具有第一着色层和第二着 色层，所述第一着色层透射第一波长区域的光，所述第二着色层透射与所 述第一波长区域相比位于长波长侧的第二波长区域的光；
第一电极，其形成在所述第一基板上，且至少具有第一像素电极和第 二像素电极，所述第一像素电极配置在与所述第一着色层的平面区域对应 的第一子像素区域，所述第二像素电极配置在与所述第二着色层的平面区 域对应的第二子像素区域；
第二电极，其隔着电介体层与所述第一电极对置，
所述液晶装置的特征在于，
所述第一电极和所述第二电极中的一个电极在所述子像素区域内具 有以规定间隔相互平行延伸的多个带状部，
所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚比所述第二子像素区域 中的该液晶层的层厚薄，
所述第一子像素区域中的所述带状部的宽度比所述第二子像素区域 中的该带状部的宽度小，
所述第一子像素区域中的所述规定间隔比所述第二子像素区域中的 该规定间隔小。
所述液晶装置根据波长来改变液晶层的厚度，由此能够抑制因液晶层 的双折射性而导致的子像素区域之间的V—T特性的差。而且，通过在所
述子像素区域间改变所述带状部的宽度和所述规定的间隔，能够抑制因改变液晶层的层厚而导致的透射率的降低。因此，根据这样构成的液晶装置，
能够抑制透射率的减低且同时改善V—T特性。所述的液晶装置的特征在于，所述第一子像素区域中的所述电介体层的层厚比所述第二子像素区域中的该电介体层的层厚薄。
所述液晶装置通过使所述电介体层的层厚变薄，能够强化在所述第一电极和所述第二电极之间形成的电场。由此，这样的结构的液晶装置能够进一步抑制所述的透射率的降低，且能够显示更加优选的图像。所述液晶装置的特征在于，在所述液晶层的层厚、所述带状部的宽度、所述规定间隔、所述电介体层的层厚这总计四项的至少一项的值中，所述第一子像素区域中的该项的值和所述第二子像素区域中的该项的值之比，与、'An a2)和入2.An a,)之比大致相同，
其中，、是所述第一波长区域的峰值波长，人2是所述第二波长区域的
峰值波长，An (X2)是在所述第二波长区域的峰值波长、的所述液晶层的折射率各向异性，、'An a2)是、与An (、)的积，An (、)是在所述
第一波长区域的峰值波长^的所述液晶层的折射率各向异性，、《An (、)是、与An a,)的积。
这样的结构的液晶装置，能够对因改变所述液晶层的层厚而导致的透射率的降低以与该降低的量大致相同的比例进行补偿。由此，能够进一步抑制所述的透射率的降低，且能够显示更加优选的图像。所述液晶装置的特征在于，所述第一着色层的层厚比所述
第二着色层的层厚厚，所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述
第二子像素区域中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述第一
着色层的层厚和所述第二着色层的层厚的差而形成。
这样的结构的液晶装置，不设置其他构成要素，就能够按照所述子像
素区域改变所述液晶层的层厚。由此，能够同时实现液晶装置的制造成本的增加的抑制和适当的图像的显示。所述液晶装置的特征在于，在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第一子像素区域形成有液晶层厚调整层，所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第二子像素区域中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述液晶层厚调整层而形成。这样的结构的液晶装置，不改变其他构成要素的层厚，就能够按照所述子像素区域改变所述液晶层的层厚。由此，能够显示更加合适的图像。所述液晶装置的特征在于，在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第一子像素区域形成有液晶层厚调整层，在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第二子像素区域，形成有层厚比在所述第一子像素区域形成的所述液晶层厚调整层薄的液晶层厚调整层，所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第二子像素区域中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过形成在所述第一子像素区域的所述液晶层厚调整层和形成在所述第二子像素区域的所述液晶层厚调整层的差而形成。
这样的结构的液晶装置，即使在所述第二子像素区域和其他子像素区域之间，也能够改变所述液晶层的层厚。由此，能够显示更加合适的图像。所述的液晶装置的特征在于，所述第一波长区域是相当于蓝色光的波长区域，所述第二波长区域是相当于绿色光的波长区域，所述液晶装置还具备使相当于红色光的波长区域的光透射的第三着色层以及与该第三着色层的平面区域对应的第三子像素区域。
这样的结构的液晶装置能够显示合适的彩色图像。所述液晶装置的特征在于，在所述液晶层的层厚、所述带状部的宽度、所述规定间隔、所述电介体层的层厚这总计四项的至少一项的值中，所述第二子像素区域中的该项的值和所述第三子像素区域中的该项的值之比，与V厶n (入3)和VAn a2)之比大致相同，
其中，、是所述相当于红色光的波长区域的峰值波长，An (X3)是在所述相当于红色光的波长区域的峰值波长X3的所述液晶层的折射率各向异性，^'An a3)是所述^与所述An a3)之积，VAn a2)是所述X3和所述An a2)之积。
这样构成的液晶装置，能够对因改变所述液晶层的层厚而导致的透射率的降低以与该降低的量大致相同的比例进行补偿。由此，能够更加良好地抑制所述透射率的降低，且能够显示更加合适的彩色图像。所述液晶装置的特征在于，所述第二着色层的层厚比所述第三着色层的层厚厚，所述第二子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第三子像素区域中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述第二着色层的层厚和所述第三着色层的层厚的差而形成。
这样的结构的液晶装置，不设置其他构成要素，就能够按照所述子像素区域改变所述液晶层的层厚。由此，能够同时实现液晶装置的制造成本的增加的抑制和显示合适的彩色图像。所述液晶装置的特征在于，在所述第二基板的所述液晶层
侧的所述第二子像素区域形成有液晶层厚调整层，所述第二子像素区域中
的所述液晶层的层厚和所述第三子像素区域中的所述液晶层的层厚的差
的至少一部分，通过所述液晶层厚调整层而形成。
这样的结构的液晶装置，不改变其他构成要素，就能够按照所述子像
素区域改变所述液晶层的层厚。由此，能够显示更加合适的彩色图像。[应用例ll]电子设备的特征在于，在显示部具备上述的液晶装置。这样的结构的电子设备，能够为观察者显示更加合适的图像。


图1是第一实施方式的液晶装置的电路结构图。
图2是第一液晶装置的显示区域的局部的放大俯视图。
图3是第一实施方式的液晶装置的示意俯视图。
图4是第一实施方式的液晶装置的示意剖面图。
图5是第一实施方式的液晶装置的示意剖面图。
图6是表示第一实施方式的液晶装置的V—T特性的图。
图7是第二实施方式的液晶装置的示意剖面图。
图8是表示第二实施方式的液晶装置的V—T特性的图。
图9是第三实施方式的液晶装置的示意俯视图。
图IO是第三实施方式的液晶装置的示意剖面图。
图11是表示第三实施方式的液晶装置的V—T特性的图。
图12是第四实施方式的液晶装置的示意剖面图。
图13是表示第四实施方式的液晶装置的V—T特性的图。
图14是现有的液晶装置的V—T线图。
图15是作为电子设备的移动电话机的立体图。
图16是变形例的液晶装置的示意剖面图。符号说明l-液晶装置，2-液晶装置，3-液晶装置，4-液晶装置，10-作为第一基板的元件基板，ll-作为第二基板的对置基板，19-接触孔，20-TFT， 20a-半导体层，20d-漏极，20g-栅极，20s-源极，21-作为第一电极的像素电极，21B-第一像素电极，21G-第二像素电极，21R-第三像素电极，22-作为第二电极的公共电极，26-子像素，26R-红色子像素，26G-绿色子像素，26B-蓝色子像素，28-像素区域，30-子像素区域，30B-作为第一子像素区域的蓝色子像素区域，30G-作为第二子像素区域的绿色子像素区域，30R-作为第三子像素区域的红色子像素区域，33-滤色层，35-作为着色层的滤色器，35B-作为第一着色层的蓝色滤色器，35G-作为第二着色层的绿色滤色器，35R-作为第三着色层的红色滤色器，36-作为遮光层的黑底，40-狭缝，41-作为规定的间隔的狭缝宽度，44-带状部，45-带状部宽度，50-栅极绝缘层，51-层间绝缘层，52-电介体层，55-液晶层，56-平坦化层，57-液晶层厚调整层，60-单元厚，60B-蓝色子像素的单元厚，60G-绿色子像素的单元厚，60R-红色子像素的单元厚，61-第一取向膜，62-第二取向膜，65-第一偏振板，66-第二偏振板，70-照射光，100-显示区域，102-扫描线，104-数据线，106-公共线，112-扫描线驱动电路，114-数据线驱动电路。
具体实施例方式
(第一实施方式)
以下，参照附图对第一实施方式的使用了 FFS方式的透射型的彩色液晶装置(以下称为"液晶装置")进行说明。需要说明的是，在以下的全部的图中，将各构成要素形成为在图上能够识别程度的大小，因此使各构成要素的尺寸和比率与实际结构相比适当地不同。
图1是本实施方式的液晶装置1的电路构成图。在规则地配置于液晶装置1的显示区域100的多个子像素26的各自上形成有作为第一电极的像素电极21和TFT (薄膜晶体管)20，所述像素电极21能够在与作为第二电极的公共电极22之间施加电压，所述TFT20用于开关控制该像素电极。公共电极22与从扫描线驱动电路112延伸的公共线106电连接，从而在全部子像素26之间、即显示区域100的整个区域上保持相同的电位。对于标注在子像素26上的字母(B、 G、 R)见后述。
从数据线驱动电路114延伸的数据线104与TFT20的源极20s (参照图4)电连接。这里，将数据线104的延伸方向定义为Y方向。数据线驱动电路114将图像信号S1、 S2、…、Sn经由数据线104供给到各子像素26。所述图像信号S1、 S2、、 Sn可以按照该顺序以线次序供给，也可以按组对相邻的多个数据线104彼此进行供给。
从扫描线驱动电路112延伸的扫描线102与TFT20的栅极20g (参照图4)电连接。这里，将扫描线102的延伸方向定义为X方向。
从扫描线驱动电路112，在规定的时间向扫描线102脉冲式地供给的扫描信号G1、 G2、…、Gm，按照该顺序以线次序施加到TFT20的栅极20g。像素电极21与TFT20的漏极20d电连接。作为开关元件的TFT20根据扫描信号Gl、 G2、…、Gm的输入在固定期间处于接通状态，由此将从数据线104供给的图像信号S1、 S2、…、Sn在规定的时间写入图像电极21。经由图像电极21写入液晶的规定电平的图像信号S1、 S2、…、Sn在电极21和隔着液晶层55 (参照图4)对置的公共电极22之间保持固定期间。
还有，如后所述(参照图3)，在本实施方式的液晶装置1中分支而形成图案的数据线104的局部作为源极20s发挥作用，扫描线102的局部的区域作为栅极20g发挥作用。
图2是液晶装置1的显示区域100的局部的放大俯视图。该图是从观察者侧、更详细而言从后述的对置基板11 (参照图4)的法线方向观察液晶装置1的图。在本说明书中，也将从对置基板11的法线方向观察的视图称为"俯视图"。另外将对置基板ll的法线方向定义为Z方向。在显示区域100规则地形成有在俯视图中大致矩形的蓝色子像素区域30B、绿色子像素区域30G和红色子像素区域30R，所述蓝色子像素区域30B作为向观察者侧射出蓝色光的第一子像素区域，所述绿色子像素区域30G作为射出绿色光的第二子像素区域，所述红色子像素区域30R作为射出红色光的第三子像素区域。由所述三种子像素区域30构成像素区域28。
还有，以下的叙述中在总称所述三种子像素区域(30B、 30G、 30R)时省略字母而仅称为"子像素区域30"。对其他构成要素(后述的滤色器
ii35等)，在省略表示光的颜色的字母的情况下，也使用三种该构成要素的总称。
子像素区域30是能够以任意的强度射出所述三原色光的任意一种的区域，是平面的概念。像素区域28也是平面的概念，是能够以任意的强度射出任意波长分布的光的最小单位。而且，像素以及子像素26是包括TFT20等的功能性的概念。
上述的射出的光的颜色通过配置在各子像素区域30的着色层35 (参照图5)而赋予。各着色层(以下称为"滤色器")35在俯视图中通过吸收可见光的遮光层(以下称为"黑底")36划分。由于子像素区域30形成为矩阵状，因此黑底36构成格子状。由此，在俯视图中滤色器35和子像素区域30大致一致，子像素区域30在俯视图中构成通过黑底36划分的区域。按所述每个子像素区域30配置的滤色器35和划分该滤色器的黑底36合在一起构成滤色层33。
还有，子像素区域30的配置方式并不局限于矩阵状的结构，例如也可以构成锯齿状。另外，也可以使平面形状在所述三种子像素区域30(B、G、 R)之间不同。
以下，参照图3~图5对本实施方式的液晶装置1的像素区域28的结构进行说明。
图3是示意性地表示本实施方式的液晶装置1的像素区域28的平面的结构的图，是从法线方向观察后述的元件基板10 (参照图4)的图。像素区域28包括红色子像素区域30R、绿色子像素区域30G和蓝色子像素区域30B。还有，在图3中，形成在对置基板11侧的滤色器35等未图示。
图4是液晶装置1的图3的A—A'线的示意剖面图，是将绿色子像素26G (参照图5)的截面和来自省略了图示的背灯照射的照射光70—起示意性地表示的图。
图5是液晶装置1的图3的B—B'线的示意剖面图，是表示各子像素26之间的滤色器35的层厚的差异等的图。还有，在图5以及后述的图7、图10、图12、图16中，省略了照射光的图示。
如图3所示，在各子像素区域30形成有像素电极21，其具有梯子状的平面形状(在俯视图中的形状)；大致长方形状的公共电极22，其形
12成在俯视图中与该像素电极大致重叠的位置；TFT20，其作为控制像素电
极21的开关元件。如后所述，由于像素电极21的俯视图中的形状在各每
子像素区域30不同，因此分别标注符号。
形成在蓝色子像素区域30B的像素电极21为第一像素电极21B，形成在绿色子像素区域30G的像素电极21为第二像素电极21G，形成在红色子像素区域30R的像素电极21为第三像素电极21R。以下将"像素电极21"的表达作为所述三种像素电极21 (B、 G、 R)
的总称。
所述双方的电极(像素电极21和公共电极22)在俯视图中重叠地形成在大致长方形的框内，所述框由在元件基板10的液晶层55侧的面相互大致正交地形成的扫描线102和数据线104形成。如图4所示，公共电极22形成于元件基板10，所述双方的电极间通过电介体层52而电绝缘。
在本实施方式的液晶装置1以及后述的第二 第四实施方式的各液晶装置中，构成所述三种子像素26 (B、 G、 R)的各要素的平面形状除像素电极21的平面形状之外是相同的。但本发明的实施方式并不局限于所述方式，可以使用在三种子像素26 (B、 G、 R)之间具有不同的平面形状的要素。
如图3以及图4所示，TFT20形成在扫描线102和数据线104的交叉部附近，且与数据线104以及像素电极21电连接。如上所述扫描线102的延伸方向为X方向，数据线104的延伸方向为Y方向。
TFT20由以下结构构成由岛状的无定形硅构成的半导体层20a;将数据线104与该半导体层局部在俯视图中重叠而分支形成的源极20s;与半导体层20a和像素电极21的双方的局部在俯视图中重叠而形成图案的岛状的漏极20d;栅极绝缘层50;源极20g。源极20g是扫描线102的一部分。扫描线102的隔着栅极绝缘层50与半导体层20a对置的区域，作为TFT20的栅极20g发挥作用。
在TFT20的液晶层55侧形成有层间绝缘层51，像素电极21形成在该层间绝缘层的液晶层55侧。而且，TFT20的漏极20d和像素电极21，在双方俯视图中重叠的区域，经由蚀刻层间绝缘层51而形成的接触孔19电连接。公共电极22为平板状，通过作为透明导电材料的ITO (氧化铟.锡合金)而形成。而且，公共电极22通过与扫描线102大致平行地延伸的公共线106而相互电连接。由此，规则地配置在显示区域100 (参照图1)内的公共电极22全部为等电位。
公共电极22在元件基板10的液晶层55侧形成，所述半导体层以及数据线104等形成于在该公共电极的液晶层55侧形成的栅极绝缘层50的液晶层55侧。而且，在该栅极绝缘层的液晶层55侧形成有层间绝缘层51，像素电极21在该层间绝缘层的液晶层55侧形成。由此，在像素电极21和公共电极22之间形成有栅极绝缘层50和层间绝缘层51的层叠体。所述层叠体是电介体层52。若向像素电极21施加电压，则在像素电极21和公共电极22之间经由该电介体层而形成电场。
像素电极21与公共电极22同样地通过ITO形成。像素电极21的外周的形状是与公共电极22相同的长方形，具有狭缝40、即形成图案时去除了所述ITO的区域，该狭缝40具有规则地形成的规定的宽度。通过所述狭缝40，如上所述像素电极21的平面形状构成梯子状。还有，子像素区域30是图3中单点划线所表示的区域，是与从形成有像素电极21的区域除去与接触孔19重叠的区域后的区域大致一致的区域。
狭缝40相对于X方向具有5度的倾斜，除两端部之外大致平行地构成图案。由此，具有接近平行四边形的平面形状。而且，在像素电极21内以等间隔沿Y方向连续地形成有相同形状的狭缝40。由此，在像素电极21内沿Y方向连续地形成有带状部44，该带状部44通过狭缝40夹着Y方向的两侧，且具有多个规定宽度的平行部。由于狭缝40以等间隔形成，因此各子像素26的像素电极21内的带状部44的宽度也相同。而且，狭缝40所具有的规定的宽度是隔着相邻的带状部44之间的规定的间隔。
所述的狭缝的宽度(以下称为"狭缝宽度41")以及带状部的宽度(以下称为"带状部宽度45")，按照射出光的颜色、即按照各子像素26 (B、G、 R)所具备的像素电极21 (B、 G、 R)而不同。具体而言，进行如下设定
在第一像素电极21B带状部宽度45为2.4pm且狭缝宽度41为4.0pm，在第二像素电极21G带状部宽度45为3.0pm且狭缝宽度41为5.0^im，在第三像素电极21R带状部宽度45为3.9,且狭缝宽度41为6.5pm。对所述数值的设定方法后述。
如图4以及图5所述，元件基板10和对置基板11以规定的间隔配置，在双方的基板间填充液晶层55。由于液晶装置l为透射型，因此所述双方的基板由玻璃或者石英等透明材料形成。在对置基板11的液晶层55侧形成有由黑底36和滤色器35构成的滤色层33。
滤色器35在从背灯照射的白色光、即广范围的波长区域的光中，使规定的波长区域的光透射并且吸收其他波长区域的光，由此实现将白色光变成有色光的功能，并且如后所述实现调整液晶层55的层厚(该一对基板的法线方向的尺寸)的功能。而且，在各子像素区域30形成有与该子像素区域的射出光一致的颜色的滤色器35。
艮口，在蓝色子像素区域30B形成有使与峰值波长为450nm的蓝色光相当的波长区域的光透射的作为第一着色层的蓝色滤色器35B，在绿色子像素区域30G形成有使与峰值波长为530nm的绿色光相当的波长区域的光透射的作为第二着色层的绿色滤色器35G，在红色子像素区域30R形成有使与峰值波长为640nm的红色光相当的波长区域的光透射的作为第三着色层的红色滤色器35R。
还有，在本实施方式的液晶装置1中，滤色器35的层厚在子像素26之间不同。即，如图5所示蓝色滤色器35B最厚，红色滤色器35R最薄。
黑底36与俯视图中不与子像素区域30重叠的区域、即扫描线102以及数据线104的形成区域等在俯视图中重叠而形成，滤色器35也包括该黑底的形成区域而形成在显示区域100 (参照图1)的整个区域。黑底36在没有形成像素电极21的区域、即不能控制照射光的透射量(透射率)的区域，实现吸收照射光70从而避免向观察者侧射出的情况。还有，也可以是仅在由黑底35划分的框内形成滤色器35的方式。
在滤色器35的液晶层55侧顺次形成有平坦化层56和第二取向膜62。平坦化层56实现以下功能，即，抑制在所述黑底36和滤色器35相互重叠的区域、或者不同颜色的滤色器35相互重叠的区域产生的高低差。在像素电极21的液晶层55侧形成有第一取向膜61，且液晶层55由第一取向膜和第二取向膜夹持。第一取向膜和第一取向膜的法线方向的间隔为单元厚60。需要说明的是，"单元厚60"具有表示上述的"间隔"的意思和表示该间隔的尺寸的意思的两种意思。
由于所述的滤色器35的层厚的差，单元厚60也在子像素26之间不同。具体而言，蓝色子像素26B的单元厚60B为2.4pm，绿色子像素26G的单元厚60G为3.0(am，红色子像素26R的单元厚60R为3.9|xm。
本实施方式的液晶装置1中，基板的法线方向的尺寸在子像素26之间不同的要素仅为滤色器35。由此，设定滤色器35的层厚从而形成所述单元厚60。还有，关于单元厚60的(层厚的)尺寸的确定方法在后述。
填充在元件基板10和对置基板11之间的液晶层55是波长为589nm的光的双折射率An为0.12的液晶层。所述双折射率An具有波长依存性，对于蓝色光的峰值为450nm的波长的光，An=0.133，对于绿色光的峰值为530nm的波长的光，An=0.125，对于红色光的峰值为640nm的波长的光，An-0.117。对夹持液晶层55的第一取向膜61和第二取向膜62相对于扫描线102的延伸方向即X方向平行、反平行地进行反平行摩擦处理，从而使液晶层55所含有液晶分子的取向变为均匀取向。在元件基板10的液晶层55侧的相反侧配置有第一偏振板65，在对置基板11的液晶层55侧的相反侧配置有第二偏振板66。液晶装置1是常黑模式的液晶装置，所述双方的偏振板以各自的透射轴相互正交的方式配置。即，第一偏振板65的透射轴为X方向，第二偏振板66的透射轴为Y方向。
如上所述，对所述一对取向膜在X方向进行取向处理，从而液晶层55所含有的液晶分子在不对所述一对电极间施加电压的情况下，取向为大致X方向。照射光70透过第一偏振板65从而形成该第一偏振板的透射轴方向的直线偏振光且入射到液晶层55。然后，在不向所述一对电极间施加电压的状态下，即，液晶层55所含有的液晶分子的取向方向为大致X方向的状态下，保持与入射时大致相同的偏振光方向且同时从液晶层55射出。然后，被具有与所述偏振光方向正交的透射轴的第二偏振板66吸收。另一方面，如果是在向所述一对电极间施加电压的状态下，则液晶层55所含有的液晶分子与该施加电压的大小一致而进行逆时针旋转。与该旋转的角度的大小对应地向入射到液晶层55的照射光70赋予相位差，从而形成相对于X方向具有角度的偏振光，并入射到第二偏振板66。然后，以与该角度对应的比率透过第二偏振板66向观察者射出。
在本实施方式的液晶装置1中，调整各构成要素的尺寸从而使通过液晶层55赋予的相位差对三原色的各自来说为最合适的值。而且，通过所述调整，使V—T特性在三原色之间大致相同，且改善显示时的带色。
如上所述，透过第一偏振板65的光通过液晶层赋予相位差即延迟。若液晶层厚即单元厚60设为d，液晶层的折射率设为An，则所述相位差用双方的积(Arvd)表示。如上所述，本实施方式的液晶装置1所具备的液晶层55的An的值根据透过该液晶层的光的波长而不同，波长越短值越大。另外，由于需要赋予的相位差与波长成比例，因此波长越短越小的值即可。由此，通过使蓝色子像素26B的单元厚60比绿色子像素26G的单元厚薄，且使绿色子像素26G的单元厚60比红色子像素26R的单元厚薄，从而能够将赋给三原色各自的相位差接近优选的方向。因此，本实施方式的液晶装置1如上所述，进行如下设定单元厚60R=3.9pm—单元厚60G=3.0|im—单元厚60B=2.4pm。
所述数值通过以下的计算式(1)确定。将(一组的)滤色器35透射
的光的波长区域的峰值波长分别设为第一峰值波入P第二峰值波长人2 (、<
人2)，该(一组的)滤色器35形成在射出相互不同的波长区域的光的一组子像素区域(第一子像素区域和第二子像素区域)，若进行以下设定
波长为、时的双折射率设为An (、)，
波长为人2时的双折射率设为An (入2)，
具备峰值波长为^的滤色器35的子像素26的单元厚60设为dl ，具备峰值波长为入2的滤色器35的子像素26的单元厚60设为d2，
则有、.An (入2):入2 An (、) =dl :d2......(1)。
所述式(1)是经验计算出的结果，蓝色子像素26B和绿色子像素26G和红色子像素26R的组合的单元厚60的比大致为8: 10: 13。本实施方式的液晶装置1在各子像素26之间改变滤色器35的层厚而使单元厚60成为式(1)所计算出的比，从而使按照各子像素赋予的相位差为优选的值。
这里，若縮小单元厚60则会产生其他问题。如上所述，液晶层55所含有的液晶分子在不向一对电极间施加电压时，通过一对取向膜取向为X方向，该取向膜的取向限制力在液晶层55和该取向膜的界面最强地发挥作用。由此，所述界面的附近的液晶分子与远离该界面的液晶分子相比不易受到电场的影响，相同的电场下的转角小。即，取向方向不易发生变化。以下，将所述单元厚60的縮小所产生的影响称为"取向限制力的影响"。縮小单元厚60意味着使占液晶分子的总量的所述界面附近的液晶分子的比率增加，该液晶分子是指填充在规定的区域、即俯视图中与像素电极21重叠的区域的液晶分子。由此，施加了相同的电压下的透射率能够降低。
本实施方式的液晶装置1为了解决所述问题，使像素电极21的形状在三种子像素26 (B、 G、 R)所具备的各自的像素电极21 (B、 G、 R)之间改变，从而避免所述透射率的降低。即，本实施方式的液晶装置l，如上所述，使带状部宽度45和其间隔即狭缝的宽度41的双方，按照第一像素电极21B—第二像素电极21G—第三像素电极21R的顺序变大(变宽)。像素电极21和公共电极22之间的电场具体而言在带状部44的外周和公共电极22之间最强地形成。由此，若縮小带状部宽度45和狭缝宽度41的双方，且使带状部44和狭缝40的双方的根数增加，则在使用了相同面积的f素电极21的情况下，能够更有效地使液晶分子旋转。
所述带状部宽度45和狭缝宽度41的值也通过上述的计算式(1)确定。即，将第一像素电极21B和第二像素电极21G和第三像素电极21R
设定为大致8: 10: 13。
图6是表示本实施方式的液晶装置1所具备的三种子像素26 (B、 G、R)的V—T特性的图。如图所示，三种子像素26的V—T特性大致相同，与图14所示的现有的液晶装置的V—T特性相比大幅地提高。即，本实施方式的液晶装置1通过使单元厚60与三种子像素26的各自所具备的滤色器35的峰值波长相一致地改变，按照每个子像素26赋予最合适的相位差(延迟)。而且，与单元厚60的变化(縮小)相伴产生的所述取向限制力的影响，通过形成在像素电极21内的带状部宽度45和狭缝宽度41的双方的縮小，即，使带状部44的间距增加而得到抑制。其结果是，V—T特性提高，且能够抑制带色的显示。(第二实施方式)接下来，对第二实施方式进行说明。图7是示意性地表示第二实施方式的液晶装置2的截面的图。图7是与第一实施方式的液晶装置1的图5所示的剖面图相同的剖开线下的剖面图。本实施方式的液晶装置2具有与第一实施方式的液晶装置1类似的结构。形成在元件基板10侧的要素除层间绝缘层51的层厚之外大致相同。另外，图3的A—A'线的截面除液晶层厚调整层57的有无之外大致相同。因此，对本实施方式的液晶装置2仅使用与图3的B—B'线相当的剖开线的剖面图即图7进行说明。对与液晶装置1的构成要素相同的构成要素标注相同的符号，而局部省略说明的叙述。
如上所述，液晶装置2具有与液晶装置1类似的结构，根据上述式(1 ),单元厚60在三种子像素26 (B、 G、 R)之间设定为不同的值。即，蓝色子像素26B的单元厚60B为2.4(im，绿色子像素26G的单元厚60G为3.0pm，红色子像素26R的单元厚60R为3.9pm。通过所述单元厚60的差异，在液晶装置2中，与液晶装置1相同在各自的子像素26上赋予的相位差为优选的值，且提高了显示品质。
液晶装置2不是通过滤色器35而是通过液晶层厚调整层57来进行所述的单元厚60的调整，在这一点上与液晶装置1不同。液晶层厚调整层57是在平坦化层56和第二取向膜62的层间局部地形成的层。由丙烯等透明绝缘性树脂构成，在俯视图中形成在以下区域，即，至少包括蓝色子像素区域30B和绿色子像素区域30G、且除红色子像素区域30R的区域。
该液晶层厚调整层的层厚与所述子像素26间的单元厚60的差一致，形成为蓝色子像素区域30B的层厚比绿色子像素区域30G的该层厚厚。还有，滤色器35的层厚在三种子像素26之间大致相同地形成。
另外，液晶装置2为了抑制与子像素26间的单元厚60的差相伴产生的所述取向限制力的影响，根据与液晶装置l相同的所述式(1)，使带状部宽度45 (参照图3)和狭缝宽度41 (参照图3)在三种子像素26 (B、G、 R)分别具备的像素电极21 (B、 G、 R)之间形成为不同的值。艮P，
在第一像素电极2ib带状部宽度45为2.4pm且狭缝宽度41为4.0(im，
在第二像素电极21G带状部宽度45为3.(Him且狭缝宽度41为5.(^m，
在第三像素电极21R带状部宽度45为3.9pm且狭缝宽度41为6.5pm。进而，液晶装置2与液晶装置1不同，电介体层52的层厚根据上述
式(1)，在三种子像素26 (B、 G、 R)之间形成为不同。S卩，电介体层52的层厚形成为在蓝色子像素26B为320nm，在绿色子像素26G为400nm，在红色子像素26R为520nm。
电介体层52是栅极绝缘层50和层间绝缘层51的层叠体。在液晶装置2中，栅极绝缘层50的层厚在子像素26之间是相同的，层间绝缘层51的层厚在子像素26之间不同。即，层间绝缘层51的层厚形成为在蓝色子像素26B的与像素电极21俯视图中重叠的区域比绿色子像素26G的该区域的该层厚薄80nm，且在红色子像素26R的与像素电极21俯视图中重叠的区域比绿色子像素26G的该区域的该层厚厚120nm。
这里，像素电极21和公共电极22之间的电场通过电介体层52而形成。由此，电介体层52的层厚越薄上述电场的强度变得越高，使液晶分子旋转的力增加。与较薄得形成单元厚60相伴而较薄得形成电介体层，由此抑制与增加一对取向膜和液晶层的界面附近的液晶分子的比率相伴产生的所述取向限制力的影响，且能够抑制(在相同电压施加时的)透射率的降低。即，液晶装置2除所述的带状部宽度45等的变动的效果外，还通过在子像素26之间对电场的强度自身设置差异，更好地抑制因所述单元厚60的差异而导致的透射率的降低，且显示品质进一步提高。
图8是表示液晶装置2所具备的三种子像素26 (B、 G、 R)的V—T特性的图。如图所示，三种子像素26的V—T特性大致相同，与图14所示的现有的液晶装置的V—T特性相比大幅地提高，而且与图6所示的第一实施方式的液晶装置1的V—T特性相比，通过使电介体层52的层厚在子像素26之间设有差异而稍微提高。由此，与现有的液晶装置相比较，能够实现大幅地抑制带色的显示。另外，液晶装置2中，通过与滤色器35不同而另行形成的液晶层厚调整层57来进行单元厚60的调整，因此仅着眼于显示品质来确定滤色器35的层厚。由此，在该点上与液晶装置1相比有助于显示品质的提高。(第三实施方式)
接下来，对第三实施方式进行说明。图9是示意性地表示第三实施方式的液晶装置3的像素区域28的平面的结构的图，所述像素区域28包括蓝色子像素区域30B和绿色子像素区域30G和红色子像素区域30R。是与所述的第一实施方式的图3相当的图，是从法线方向观察元件基板10的图。由此，形成在对置基板ll (参照图10)侧的滤色器35等省略了图示。图10是图9的C一C'线的剖面图，是与第一实施方式的液晶装置1的图5所示的剖面图以及第二实施方式的液晶装置2的图7所示的剖面图相当的图。
在所述双方的图中，对与第一实施方式的液晶装置1的构成要素相同的构成要素标注相同的符号。而且，局部省略所述构成要素的说明的叙述。本实施方式的液晶装置3与液晶装置1以及液晶装置2不同，仅在蓝色子像素26B和绿色子像素26G之间根据上述的式(1 )设定单元厚60。而且，为了抑制取向限制力对该单元厚的差异的影响，根据该式(1)设定像素电极21的带状部宽度45和狭缝宽度41。由此，在绿色子像素26G所具备的第二像素电极21G和红色子像素26R所具备的第三像素电极21R之间，单元厚60和带状部宽度45和狭缝宽度41相同。
具体而言，蓝色子像素26B的单元厚60B为2.4pm，绿色子像素26G的单元厚60G为3.0pm，且红色子像素26R的单元厚60R为3.0|am。另外，在第一像素电极21B带状部宽度45为2.4pm且狭缝宽度41为4.0pm，在第二像素电极21G带状部宽度45为3.0pm且狭缝宽度41为5.0pm，在第三像素电极21R带状部宽度45为3.0pm且狭缝宽度41为5.0)am。还有，所述的单元厚60的差异与液晶装置1同样地通过在子像素26之间使滤色器35的层厚不同而形成。
在本实施方式的液晶装置3中，仅在蓝色子像素26B和绿色子像素26G之间对构成要素的尺寸设有差异的理由在于在现有的液晶装置、即构成要素的尺寸在子像素26之间相同的液晶装置中，蓝色子像素26B和绿色子像素26G之间的V—T特性的差异大于绿色子像素26G和红色子像素26R之间的该差异。
如图14所示，在现有的液晶装置中，绿色子像素26G和红色子像素26R之间的V—T特性的差异小，即使在透射率最大的电压值下也几乎不发生变化。与此相对，蓝色子像素26B和绿色子像素26G之间的V—T特性的差异大，透射率最大的电压值接近IV (伏特)就产生不同。由此，
2126G之间的V—T特性，而能够对显示品质提高产生期待。
图11是表示液晶装置3所具备的三种子像素26 (B、 G、 R)的V—T特性的图。如图所示，将蓝色子像素26B的V—T特性和绿色子像素26G的V—T特性较大地改善到一致的方向，且达到非常接近图8所示的第二实施方式的液晶装置2的V—T特性的程度。
另一方面，本实施方式的液晶装置3与所述液晶装置1以及液晶装置2相比抑制了制造成本的增加。SP，由于滤色器35的层厚为两阶，因此滤色器35的形成工序的效率提高。由此，本实施方式的液晶装置3能够抑制制造成本的增加，且抑制因V—T特性的差异而导致的带色，与现有的液晶装置相比能够进行高品质的显示。(第四实施方式)
接下来，对第四实施方式进行说明。图12是示意性地表示第四实施方式的液晶装置4的截面的图。图12是与第一实施方式的液晶装置1的图5所示的剖面图相同的剖开线下的剖面图。在图12中，对与第一 第三实施方式的液晶装置(1~3)的构成要素相同的构成要素标注相同的符号。而且，局部省略所述构成要素的说明的叙述。
本实施方式的液晶装置4与第二实施方式的液晶装置2和第三实施方式的液晶装置3类似。g卩，蓝色子像素26B的单元厚60B为2.4|im，其他两种子像素26 (26G以及26R)的该单元厚(60G以及60R)为3.0pm。而且，所述单元厚60的调整通过液晶层厚调整层57而完成。
另外，蓝色子像素26B所具备的第一像素电极21B的带状部宽度45为2,4pm，狭缝宽度41为4.0pm，其他两种子像素26所具备的像素电极21的该带状部宽度为3.0pm，该狭缝宽度为5.0pm。
蓝色子像素26B和绿色子像素26G以及红色子像素26R这两种子像素26之间的尺寸的差异，根据上述式(1)而进行设定，这一点与所述的各实施方式相同。仅在蓝色子像素26B和其他两种子像素26之间设有所
述差异的理由也与第三实施方式相同。
图13是表示液晶装置4所具备的三种子像素26 (B、 G、 R)的V —
T特性的图。与图11所示的第三实施方式的液晶装置3的结果同样，将蓝色子像素26B的V—T特性和绿色子像素26G的V—T特性大幅地改善到一致的方向，达到非常接近图8所示的第二实施方式的液晶装置2的V—T特性的程度。
另外，本实施方式的液晶装置4与第二实施方式的液晶装置2同样，通过与滤色器35不同另行形成的液晶层厚调整层57来进行单元厚60的调整。由此，仅着眼于显示品质来确定滤色器35的层厚，在该点上与液晶装置3相比有助于显示品质的提高。由此，本实施方式的液晶装置4能够抑制制造成本的增加，且抑制因V—T特性的差异而导致的带色，与现有的液晶装置相比能够进行高品质的显示。另外，由于滤色器35的层厚单一，因此在滤色层33的形成工序的效率提高这一点上，也与第二实施方式的液晶装置2相同。(电子设备)
接下来，对将所述的第一 第四实施方式的液晶装置的任意一种适用于电子设备的实例进行说明。图15是作为电子设备的移动电话机80的立体图。移动电话机80具有显示部81以及操作按钮82。显示部81通过装入内部的液晶装置l (或者液晶装置2 4)，能够对操作按钮82输入的内
容或以收信信息为首的各种信息进行显示。
由于移动电话机80在显示部81具备能够以广视角显示带色少的高品质的图像的液晶装置l (或者液晶装置2 4)，因此对观察者而言能够准确地传递更多的信息。
还有，液晶装置l (或者液晶装置2-4)，除所述移动电话机80夕卜，
还能够用在移动计算机、数码相机、数码摄像机、车载设备、音频设备等各种电子设备。(变形例)
图16是表示变形例的液晶装置的图。在图16中，对与第一 第四实施方式的液晶装置(1 4)的构成要素相同的构成要素标注相同的符号，而局部省略说明的叙述。还有，俯视图中的形状与图9所示的第三实施方式的液晶装置3的俯视形状大致相同。
本变形例的液晶装置5中，蓝色子像素26B的单元厚60为2.4jnm，其他两种子像素26(26G以及26R)的该单元厚(60G以及60R)为3.0jam，这一点上与第三实施方式的液晶装置3和第四实施方式的液晶装置4的双方类似。而且，电介体层52的层厚在子像素26之间不同，在这一点上与第二实施方式的液晶装置2类似。但是，在本变形例的液晶装置5中，该电介体层的层厚仅蓝色子像素26B与其他两种子像素26不同。
如图所示，层间绝缘层51的层厚在包括蓝色子像素区域30B、且不包括其他两种子像素区域的区域上较薄得形成，从而抑制因縮小单元厚60B而导致的取向限制力的影响。所述电介体层52的层厚的差异与第二实施方式同样地通过改变层间绝缘层51的层厚而实现。由此，与所述各实施方式的液晶装置同样，能够抑制因V—T特性的差异而导致的带色，与现有的液晶装置相比能够实现高品质的显示。
权利要求
1.一种液晶装置，其具备一对基板，其由相互对置配置的第一基板和第二基板构成；液晶层，其被所述一对基板夹持；滤色层，其形成在所述第二基板上，且至少具有第一着色层和第二着色层，所述第一着色层透射第一波长区域的光，所述第二着色层透射与所述第一波长区域相比位于长波长侧的第二波长区域的光；第一电极，其形成在所述第一基板上，且至少具有第一像素电极和第二像素电极，所述第一像素电极配置在与所述第一着色层的平面区域对应的第一子像素区域，所述第二像素电极配置在与所述第二着色层的平面区域对应的第二子像素区域；第二电极，其隔着电介体层与所述第一电极对置，所述液晶装置的特征在于，所述第一电极和所述第二电极中的一个电极在所述子像素区域内具有以规定间隔相互平行延伸的多个带状部，所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚比所述第二子像素区域中的该液晶层的层厚薄，所述第一子像素区域中的所述带状部的宽度比所述第二子像素区域中的该带状部的宽度小，所述第一子像素区域中的所述规定间隔比所述第二子像素区域中的该规定间隔小。
2. 根据权利要求1所述的液晶装置，其特征在于， 所述第一子像素区域中的所述电介体层的层厚比所述第二子像素区域中的该电介体层的层厚薄。
3. 根据权利要求1或2所述的液晶装置，其特征在于，在所述液晶层的层厚、所述带状部的宽度、所述规定间隔、所述电介 体层的层厚这总计四项的至少一项的值中，所述第一子像素区域中的该项 的值和所述第二子像素区域中的该项的值之比，与人rAna2)和人2.An(、)之比大致相同，其中，^是所述第一波长区域的峰值波长，、是所述第二波长区域的峰值波长，An (入2)是在所述第二波长区域的峰值波长 i2的所述液晶层的 折射率各向异性，^'An a2)是、与An (、)的积，An (、)是在所述 第一波长区域的峰值波长、的所述液晶层的折射率各向异性，a》 是、与An a,)的积。
4. 根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于， 所述第一着色层的层厚比所述第二着色层的层厚厚， 所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第二子像素区域中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述第一着色层的层厚和 所述第二着色层的层厚的差而形成。
5. 根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于， 在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第一子像素区域形成有液晶层厚调整层，所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第二子像素区域 中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述液晶层厚调整层而形 成。
6. 根据权利要求3所述的液晶装置，其特征在于， 在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第一子像素区域形成有液晶层厚调整层，在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第二子像素区域，形成有层厚 比在所述第一子像素区域形成的所述液晶层厚调整层薄的液晶层厚调整 层，.所述第一子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第二子像素区域 中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过形成在所述第一子像素区 域的所述液晶层厚调整层和形成在所述第二子像素区域的所述液晶层厚 调整层的差而形成。
7. 根据权利要求3 6中任一项所述的液晶装置，其特征在于，所述第一波长区域是相当于蓝色光的波长区域， 所述第二波长区域是相当于绿色光的波长区域，所述液晶装置还具备使相当于红色光的波长区域的光透射的第三着色层以及与该第三着色层的平面区域对应的第三子像素区域。
8. 根据权利要求7所述的液晶装置，其特征在于， 在所述液晶层的层厚、所述带状部的宽度、所述规定间隔、所述电介体层的层厚这总计四项的至少一项的值中，所述第二子像素区域中的该项 的值和所述第三子像素区域中的该项的值之比，与入yAn (人3)和入rAn (X2)之比大致相同，其中，人3是所述相当于红色光的波长区域的峰值波长，An a3)是在 所述相当于红色光的波长区域的峰值波长X3的所述液晶层的折射率各向 异性，入2-An (人3)是所述、与所述An a3)之积，是所述入3 和所述An a2)之积。
9. 根据权利要求8所述的液晶装置，其特征在于， 所述第二着色层的层厚比所述第三着色层的层厚厚， 所述第二子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第三子像素区域中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述第二着色层的层厚和 所述第三着色层的层厚的差而形成。
10. 根据权利要求8所述的液晶装置，其特征在于， 在所述第二基板的所述液晶层侧的所述第二子像素区域形成有液晶层厚调整层，所述第二子像素区域中的所述液晶层的层厚和所述第三子像素区域 中的所述液晶层的层厚的差的至少一部分，通过所述液晶层厚调整层而形 成。
11. 一种电子设备，其特征在于，在显示部具备权利要求1~10中任一项所述的液晶装置。
全文摘要
本发明提供一种具有合适的V-T特性、且能够实现不带颜色的白色显示的液晶装置。所述液晶装置具备液晶层，其被一对基板夹持；滤色层，其具有透射第一光的第一着色层和透射第二光的第二着色层；第一电极，其至少具有第一像素电极和第二像素电极，所述第一像素电极配置在与第一着色层对应的第一子像素区域，所述第二像素电极配置在与第二着色层对应的第二子像素区域；第二电极，其与第一电极对置，在所述液晶装置中，第一电极和第二电极中的一个电极在子像素区域内具有以规定的间隔延伸的带状部，第一子像素区域中的液晶层厚、带状部的宽度以及规定的间隔这三要素的尺寸，比第二子像素区域中的三要素的尺寸小。
文档编号G02F1/1335GK101673007SQ200910173188
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月14日 优先权日2008年9月12日
发明者土屋仁, 奥村治, 池边朋 申请人:精工爱普生株式会社