JP2004302370A - 液晶パネル及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置及びその製造プロセス全体を見渡して総合的に勘案することにより、製造性や製造コスト等の優れた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】アクティブマトリックス方式の液晶パネル２において、各一対の信号配線７２及び走査配線７４によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極６２が形成されるとともに、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極６２が、基準横辺Ｒに対して所定の傾斜角度をなすように配置されている。
【選択図】 図２
【解決手段】アクティブマトリックス方式の液晶パネル２において、各一対の信号配線７２及び走査配線７４によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極６２が形成されるとともに、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極６２が、基準横辺Ｒに対して所定の傾斜角度をなすように配置されている。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶の捩れ角度や偏光板の偏光軸角度やラビング工程でのラビング角度等を総合的に勘案することにより、製造がしやすくて、製造コストも低減することのできる新規な構造を有する液晶パネル、及び該液晶パネルを備える液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＮ型のＴＦＴ液晶パネル２では、図１に示すように、アレイ基板３０上に、縦方向の信号配線（データ配線）７２と横方向の走査配線（ゲート配線）７４とが、直交マトリックス状に配置されている。そして、直交した信号配線７２と走査配線７４とで囲まれた各領域には、各辺が直交した略方形形状の画素電極６２とスイッチング素子としてのＴＦＴ７０とが形成されている。また、アレイ基板３０に対向配置された対向基板２０上には、共通電極６０が形成されている。
【０００３】
対向基板２０上の共通電極６０と、アレイ基板３０上の画素電極６２及びＴＦＴ７０との内面側には、それぞれ、配向膜が形成されている。各配向膜は、液晶層５０と直接的に接触しており、特定方向に配向した配向軸を有している。これらの配向膜の反対側すなわち各基板２０，３０の外面側には、特定方向に偏光軸Ｔ１，Ｔ２を有する偏光板１０，４０が貼付されている。上下の配向膜の配向軸と偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２とが一致するように、偏光板１０，４０の光軸合わせが行われている。
【０００４】
各配向膜の配向軸及び偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２は、直交マトリックス状の各配線７２，７４に対して、使用する液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等で決定される特定の傾斜角度（すなわち、配向軸角度）をなすように、構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４３４７号公報
【０００６】
例えば、対向基板２０上の配向膜においては、基準横辺Ｒに対して所定の配向軸角度αすなわちラビング角度αをなすようにラビング処理が行われている。液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネル２のギャップ等に起因した設計パラメータに基づいて、千差万別の様々な値のラビング角度αが決定されて、そのラビング角度αでラビング処理が行われている。
【０００７】
様々なラビング角度αでのラビング処理に対応することができるように、ラビング処理装置には、ラビング角度を正確且つ自在に決めるように基板２０，３０を回転させるための回転機構を設けておく必要がある。したがって、液晶パネル２の大型化に伴って、ラビング処理装置の回転機構の大型化や複雑化を招くという問題がある。
【０００８】
また、偏光板１０，４０において、製造工程上、次のような問題がある。すなわち、ＰＶＡフィルムにヨウ素や二色性染料を添加した基材を延伸させることによって原反ロールが作成される。この原反ロールを所望のサイズに裁断することにより、偏光板１０，４０が作成される。原反ロールでは、ヨウ素分子が延伸方向に配向しており、延伸方向が光の吸収される吸収軸と平行になっている。そして、吸収軸に直交して光の透過する透過軸が偏光軸である。このように、偏光軸は、原反ロールの長手直交方向に沿って延在している。
【０００９】
偏光板１０，４０がラビング角度αと同じ偏光軸角度αを備えるように、液晶パネル２のサイズに合わせて、方形形状の原反ロールが斜めに裁断されている。偏光板１０，４０は方形形状をしているが、偏光軸Ｔ１，Ｔ２が、基準となる原反ロールの長手直交辺に対して傾斜角度αをなした偏光軸角度αを決める必要がある。偏光板１０，４０が斜めに裁断されることにより、原反ロールから多くの無駄な部分が発生する。その結果、偏光板１０，４０の材料費が高くなっているという問題がある。また、原反ロールを斜めに裁断する際に、裁断時の傾斜角度を間違えたり、傾斜角度の違う偏光板が誤って混入したりするという問題もある。また、偏光板裁断装置においても、ラビング処理装置と同様の回転位置決めに関する諸問題を有している。
【００１０】
液晶表示装置１は、様々な業界や分野の技術から総合的に構成されたものである。様々な業界や技術分野から構成されているが故に、液晶表示装置１の製造プロセスは、担当分野毎に細かく分業化されている。その中で、縦方向の信号配線（データ配線）７２と横方向の走査配線（ゲート配線）７４とが直交マトリックス状に配置された配線パターンを有する液晶パネル２がまず始めにあって、この液晶パネル２を基準にして、それ以降の全ての設計や製造がなされている。つまり、液晶表示装置１及びその製造プロセス全体を見渡して総合的に勘案された上で、設計や製造がなされているのではない。このように、従来の液晶表示装置１においては、製造のしやすさや製造コスト等の観点から、液晶表示装置１が如何にあるべきかを考えて、設計や製造プロセスの最適化がなされていないというのが現状である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、液晶表示装置及びその製造プロセス全体を見渡して総合的に勘案することにより、製造性や製造コスト等が優れた液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段・作用・効果】
上記技術的課題を解決するために、本発明は、共通電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、複数の画素電極と、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子と、アクティブ素子を介して画素電極に信号を伝える信号配線と、アクティブ素子を駆動する走査配線とが略同一面上に形成され、さらにその上に、第二配向軸方向に配向した第二配向膜が積層して形成された第二透明基板と、を備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれたアクティブマトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の信号配線及び走査配線によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極が形成され、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されていることを特徴とする液晶パネルを提供するものである。
【００１３】
本発明に係るアクティブマトリックス方式の液晶パネルは、共通電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、複数の画素電極と、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子と、アクティブ素子を介して画素電極に信号を伝える信号配線と、アクティブ素子を駆動する走査配線とが略同一面上に形成され、さらにその上に、第二配向軸方向に配向した第二配向膜が積層して形成された第二透明基板と、を備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた基本的構成を有している。
【００１４】
このような基本的構成を有するアクティブマトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の信号配線及び走査配線によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極が形成され、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されている。
【００１５】
上記構成によれば、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されているので、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等に起因した設計パラメータから決定される最適な角度に設定されている。すなわち、基準横辺に対して傾けるべき対象物が画素電極であるか配向軸であるかが異なっているだけである。画素電極と配向軸との間での相対的な位置関係は、従来のものと変わっていないのである。したがって、本発明に係る液晶パネルは、画素電極が基準横辺に対して平行に存在し、且つ、配向軸が基準横辺方向に対して所定の角度をなしている従来構成の液晶パネルと比較して、同等の効果がある。
【００１６】
上記構成によれば、フォトリソグラフィ工程時の画素電極等のマスクパターン形状を変更するだけでよく、マスクパターン変更以外の工程は何ら変更されることもなくこれまでの製造工程がそのまま踏襲される。これまでの製造工程においても、ラビング工程でのラビング角度や偏光板の裁断工程での偏光軸角度は、基準方向に対して、所定の傾斜角度にすることなく単純な平行であればよいので、各種角度付け処理が不要になり、製造性の大幅な向上や製造コストの大幅な削減が可能となる。
【００１７】
また、本発明は、並列配置された第一駆動電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、並列配置された第二駆動電極と、第二配向軸方向に配向した第二配向膜とが積層して形成された第二透明基板とを備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた単純マトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の第一駆動電極及び第二駆動電極によって、平面視、略平行四辺形をしたマトリックス状の画素電極が形成され、第一配向軸が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されている液晶パネルを提供するものである。
【００１８】
好ましくは、平行四辺形が方形形状である。
【００１９】
上記構成によれば、従来の方形形状を基調にした配線パターンを全体的に所定角度で回転させればよいので、従来の配線パターンを多くの部分で踏襲することができる。したがって、パターン形状の設計変更が少なくて済み、パターン形状の変更が比較的容易である。
【００２０】
また、平行四辺形の一辺が、基準横辺方向に延在するように構成することもできる。
【００２１】
また、隣接する三つの画素電極のアクティブ素子が、信号配線と走査配線とが交差した交差部にまとめて配置されるとともに、アクティブ素子の接続された信号配線とアクティブ素子の接続されていないダミー信号配線とが交互に配置されているように構成することもできる。
【００２２】
上記構成によれば、映像信号の印加される信号配線の数が、従来のものより半分の本数で済むので、消費電力の低減に寄与する。また、隣接する３つの画素電極で一つの画素が構成されているので、アクティブ素子の製造上の歩留まり向上に寄与する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る液晶パネル並びに液晶表示装置について詳細に説明する。本発明に係る液晶表示装置は、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子として、三端子素子のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたアクティブマトリックス方式のものに関して説明するが、二端子素子のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）を用いたものにも適用可能である。
【００２４】
まず、図２、３、４を参照しながら、本発明に係る液晶表示装置１について説明する。
【００２５】
図３に示すように、液晶表示装置１は、主として、後で詳細に説明する液晶パネル２と、液晶パネル２の表面及び裏面にそれぞれ貼付された偏光板１０，４０と、液晶パネル２を背後から照明するバックライトと、から構成されている。
【００２６】
バックライトは、光源である冷陰極管１４からの光を平面状に導く導光板４８と、導光板４８からの光を拡散させて光を均一にする拡散板４６と、指向性を向上させるプリズムシート４４と、輝度を向上させる輝度向上フィルム４２と、から構成されている。
【００２７】
第一配向膜の第一配向軸が基準横辺Ｒに対して略平行であり、且つ、第二配向膜の第二配向軸が基準横辺Ｒに対して略直交であるように、ラビング処理が行われている。第一偏光板１０の第一偏光軸Ｔ１は、第一配向軸に対して平行であり、基準横辺Ｒに対して略平行であるように光軸合わせされている。それとともに、第二偏光板４０の第二偏光軸Ｔ２は、第二配向軸に対して平行であり、基準横辺Ｒに対して略直交であるように光軸合わせされている。ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）タイプのものである場合、二枚の偏光板１０，４０は、光が通らないように、互いの偏光軸Ｔ１，Ｔ２が直交するように（いわゆる、クロスニコルの関係に）配置されている。電圧を印加していない状態では光が通り、電圧を印加した状態では光が遮断されて画面上では暗くなる（いあゆる、ノーマリーホワイトモード）。
【００２８】
偏光板１０，４０は、ＰＶＡフィルムにヨウ素や二色性染料を添加あるいは吸着させたフィルム基材を延伸させることによって、原反ロールがまず作成される。この原反ロールを所望のサイズに裁断することにより、第一偏光板１０，第二偏光板４０が作成される。原反ロールでは、ヨウ素分子等が延伸方向に配向しており、延伸方向が光の吸収される吸収軸と平行になっている。そして、吸収軸に直交して光の透過する透過軸が、偏光軸Ｔ１，Ｔ２である。このように、原反ロールの長手方向に沿って吸収軸が延在し、原反ロールの長手直交方向に沿って偏光軸Ｔ１，Ｔ２が延在している。
【００２９】
従来は、偏光板１０，４０が所定の偏光軸角度αを備えるように、液晶パネル２のサイズに合わせて、方形形状の原反ロールが斜めに裁断されていたのに対して、本発明では、方形形状をした偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２が、基準となる原反ロールの長手直交辺に対して平行に延在しているものが使用される。偏光板１０，４０は、原反ロールの長手直交辺に沿って方形形状に裁断されるだけで作成されるので、原反ロールから無駄な部分が発生しなくなる。その結果、偏光板１０，４０の材料費を大幅に低減させることができる。また、原反ロールを長手直交辺に沿って単純に方形形状に裁断するだけでよく、裁断加工も極めて容易であるので、裁断角度を間違えたり、裁断角度の違う偏光板が誤って混入したりするということも解消される。
【００３０】
液晶パネル２は、多数散布されたスペーサ２４により所定距離で離間配置された２枚の平板基板の間に、液晶層５０が封入された構造をしている。２枚の平板基板は、透明なガラス等からなる第一透明基板としてのアレイ基板３０と、アレイ基板３０に対向配置された透明なガラス等からなる第二透明基板としての対向基板２０とから構成されている。
【００３１】
対向基板２０の上には、各画素電極６２に対応した赤、青、緑の三色からなるカラーフィルター２２と、ＩＴＯ等の透明電極である共通電極６０と、液晶層５０に直接に接する第一配向膜とが積層して形成されている。図２に示すように、対向基板２０の上の第二配向膜においては、基準横辺Ｒに対して大略平行をなすようにラビング処理が行われている。ラビング処理が基準横辺Ｒに対して大略平行でよいので、ラビング処理が容易且つ簡便である。
【００３２】
図２に示すように、液晶パネル２は、一対の配向膜に挟まれた液晶分子が９０度捩れているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）タイプのものである。アレイ基板３０の上には、画素電極６２及びＴＦＴ７０が略同一面上に形成されている。それらの上に液晶層５０に直接に接する第二配向膜が積層して形成されている。アレイ基板３０の上には、後述するような様々な形態をした信号配線７２及び走査配線７４が、マトリックス状に設けられている。隣り合った一対の信号配線７２及び走査配線７４で囲まれた略平行四辺形の領域には、ＩＴＯ等の透明電極であり略平行四辺形をした画素電極６２と、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７０とが設けられている。各ＴＦＴ７０において、そのソース電極が対応する画素電極６２に接続され、そのドレイン電極が対応する信号配線（データ配線）７２に接続され、そのゲート電極が対応する走査配線（ゲート配線）７４に接続される。
【００３３】
例えば、図４に示すように、画素電極６２は、４８０行×６４０列のマトリックス状に配設されている。同一行の画素電極６２に対応して，走査配線（ゲート配線）７４が、Ｇ（１）、Ｇ（２）、・・、Ｇ（４８０）のように設けられており、ゲートドライバ８４に接続されている。同一列の画素電極６２に対応して、信号配線（データ配線）７２が、Ｄ（１）、Ｄ（２）、・・、Ｄ（６４０）のように設けられており、データドライバ８２に接続されている。また、対向基板２０の上に設けられた共通電極６０が、共通電極駆動電源８０に接続されている。
【００３４】
すなわち、映像情報に応じた映像信号電圧は、データドライバ８２から、各信号配線（データ配線）７２を介して、ゲート駆動信号に同期しながら、各ＴＦＴ７０のドレイン電極に供給される。また、各ＴＦＴ７０のオン／オフのスイッチング動作を行うゲート駆動信号は、ゲートドライバ８４から、各走査配線（ゲート配線）７４を介して、ＴＦＴ７０のゲート電極にそれぞれ供給される。ゲート電極がオン状態となったＴＦＴ７０では、映像信号電圧が、ソース電極からゲート電極を介してドレイン電極に接続されている画素電極６２に供給される。画素電極６２と共通電極６０との間の液晶層５０に、映像信号電圧が印加される。
【００３５】
一本の走査配線（ゲート配線）７４が高電位になると、それに接続されたＴＦＴ７０はオン状態になり、各信号配線（データ配線）７２の映像信号電圧が画素電極６２に印加される。一方、他の走査配線（ゲート配線）７４は低電圧であるので、ＴＦＴ７０はオフ状態になっており、前に印加された電位が維持された状態になっている。走査配線（ゲート配線）７４の電位を上から下に順次加えていくことで、一画面すなわちフレームが構成される。この走査が繰り返されて、線順次走査方式によって駆動される。なお、液晶は直流電圧を印加し続けると、劣化する性質があるので、画素電極６２に印加される電圧の正負を共通電極６０に対して交互に反転するように印加されている。
【００３６】
上述したように、信号配線７２及び走査配線７４は、マトリックス状に設けられているが、様々な形態をとることができる。図５〜８を参照しながら、隣り合った一対の信号配線７２及び走査配線７４で囲まれた略平行四辺形の領域に形成された略平行四辺形の画素電極６２の形状と、偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２との関係を説明する。
【００３７】
図５は、一般化された実施形態であって、信号配線７２及び走査配線７４や略平行四辺形の画素電極６２が、液晶パネル２の横方向に延在する基準横辺Ｒを基準として、所定の走査配線角度θＧ（すなわち、絶対値が図１の偏向軸角度αに等しくて逆向き）をなすように配置された第一実施形態を説明したものである。
【００３８】
信号配線７２及び走査配線７４は、基準横辺Ｒに対して、それぞれ、θＳ及びθＧの角度をなしている。また、走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度は、θである。
【００３９】
画素電極６２は、ＴＦＴ７０に相当する部分が切り欠かれているが、全体として、略平行四辺形の形状をしている。画素電極６２は、走査配線７４に略平行な横辺６２Ｇと、信号配線７２に略平行な縦辺６２Ｓとを備えている。したがって、画素電極６２の縦辺６２Ｓ及び横辺６２Ｇは、基準横辺Ｒに対して、それぞれ、θＳ及びθＧの角度をなしている。
【００４０】
従来の液晶表示装置では、図１に示すように、走査配線７４が基準横辺Ｒに対して平行（すなわち横方向）に延在するとともに、配向軸すなわち偏光軸Ｔ１，Ｔ２が基準横辺Ｒに対して所定の傾斜角度αで交差するように構成されていた。これに対して、本発明の液晶表示装置１では、配向軸すなわち偏光軸Ｔ１が基準横辺Ｒに対して平行（すなわち横方向）に延在するように配置されているとともに、走査配線７４が基準横辺Ｒに対して、走査配線角度θＧ（すなわち、従来構成の基準横辺Ｒを基準にした偏光軸Ｔ１の角度αと比較すると、絶対値が等しくて逆向きになるから、−αとなる。）で交差するように配置されている。ここで、走査配線角度θＧは、基準横辺Ｒに対する偏光軸Ｔ１の傾斜角度（偏光軸角度）に対応した角度であって、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネル２のギャップ等に起因した設計パラメータに基づいて決定される角度である。
【００４１】
したがって、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度すなわち走査配線角度θＧや、基準横辺Ｒに対する画素電極６２の横辺６２Ｇは、基準横辺Ｒに対して所定の角度θＧすなわち−αをなすように構成されている。走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度θは、必ずしも直角である必要はなく、様々な角度をとることができる。
【００４２】
次に、図６を参照しながら、第二実施形態について説明する。
【００４３】
図６は、図５に示したものと比較すると、走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度θが異なっている。すなわち、交差角度θが直角（９０度）である点が異なっている。縦方向の信号配線（データ配線）７２と横方向の走査配線（ゲート配線）７４とが直交マトリックス状に配置された従来の配線構造のものを、基準横辺Ｒに対して、走査配線角度θＧ（すなわち、従来の基準横辺Ｒを基準にした偏光軸Ｔ１の角度αと比較すると逆向きになるから、−αとなる）で回転させたものである。
【００４４】
したがって、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度や、基準横辺Ｒに対する画素電極６２の横辺６２Ｇのなす角度が、走査配線角度θＧすなわち−αであるとともに、交差角度θが９０度をなすように構成されている。従来の方形形状を基調にした配線パターンを全体的に所定角度で回転させればよいので、従来の配線パターンを多くの部分でそのまま踏襲することができる。したがって、パターン形状の設計変更が少なくて済み、パターン形状の変更が比較的容易である。
【００４５】
次に、図７を参照しながら、第三実施形態について説明する。
【００４６】
図７は、図６に示したものと比較すると、スイッチング素子としての３つのＴＦＴ７０が、信号配線７２と走査配線７４とが交差した交差部７６に集約された点が異なっている。すなわち、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度や、基準横辺Ｒに対する画素電極６２の横辺６２Ｇのなす角度が、走査配線角度θＧすなわち−αであるとともに、交差角度θが９０度をなすように構成されているが、隣接する３つの画素電極６２が集まって一つの画素を構成している点が異なっている。
【００４７】
信号配線７２は、上述したものと同様のパターンで配されているが、ＴＦＴ７０に接続された配線と、ＴＦＴ７０に接続されていないダミー配線とが交互に配された構成となっている。映像信号の印加される信号配線７２の数が、図６に示したものと比較して半分の本数で済むので、消費電力の低減に寄与する。また、隣接する３つの画素電極６２で一つの画素が構成されているので、ＴＦＴ７０の製造上の歩留まり向上に寄与する。
【００４８】
次に、図８を参照しながら、第四実施形態について説明する。
【００４９】
図８は、図７に示したものと比較すると、基準横辺Ｒに対する信号配線７２のなす角度すなわち信号配線角度θＳが１８０度である点が異なっている。すなわち、走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度θと、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度すなわち走査配線角度θＧとが補角関係（交差角度θ＋走査配線角度θＧ＝１８０度である関係）をなしている。
【００５０】
したがって、走査配線角度θＧが、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネル２のギャップ等に起因した設計パラメータにより、図１に示した傾斜角度の−αに決定されると、交差角度θが一義的に決定される。
【００５１】
上記実施形態は、いずれも、ＴＦＴ７０を用いたアクティブマトリックス方式のものに関して説明したが、単純マトリックス方式のものにも同様に適用可能である。
【００５２】
単純マトリックス方式の液晶パネルは、並列配置された第一駆動電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、並列配置された第二駆動電極と、第二配向軸方向に配向した第二配向膜とが積層して形成された第二透明基板とを備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた構成をしている。
【００５３】
このような単純マトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の第一駆動電極及び第二駆動電極によって、平面視、略平行四辺形をしたマトリックス状の画素電極が形成され、第一配向軸が基準横辺方向に延在し、平行四辺形をした画素電極が、基準横辺Ｒに対して所定の傾斜角度をなすように配置されている。ここで、所定の傾斜角度とは、基準横辺Ｒに対する偏光軸Ｔ１の偏光軸角度αに対応した角度であって、従来構成の偏光板１０の偏光軸Ｔ１の偏光軸角度αと、絶対値が等しくて逆向きである。そして、所定の傾斜角度は、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等に起因した設計パラメータに基づいて決定される角度である。
【００５４】
平行四辺形をした画素電極を方形形状にすることもできる。平行四辺形の一辺が基準横辺方向に延在した構成とすることもできる。このような液晶パネルは、液晶表示装置に組み込まれて使用される。
【００５５】
いずれの場合も、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等に起因した設計パラメータから、図１に示した傾斜角度αを求めた上で、走査配線角度θＧ（すなわち、絶対値が図１の偏向軸角度αに等しくて逆向き）や信号配線角度θＳを決定することになるが、フォトリソグラフィ工程時の配線パターン等のマスクパターン形状を変更するだけでよい。マスクパターン変更以外の工程は何ら変更されることもなく、これまでの製造工程がそのまま踏襲される。これまでの製造工程においても、ラビング工程でのラビング角度や偏光板の裁断工程での偏光軸角度は、基準方向に対して、所定の傾斜角度にすることなく単純な平行であればよいので、各種角度付け処理が不要になり、製造性の大幅な向上や製造コストの大幅な削減が可能となるという極めて優れた特長を有している。
【００５６】
なお、ＴＮモードで使用する場合、第一偏光板１０の第一偏向軸Ｔ１と第二偏光板４０の第二偏向軸Ｔ２とは、直交関係（いわゆる、クロスニコルの関係）にあるが、製造上のばらつき等で直交関係から微小量δ分だけ外れる場合がある。この場合には、第一偏向軸Ｔ１を基準横辺Ｒに対して平行に位置決めすると、第二偏向軸Ｔ２が基準横辺Ｒの直交方向から微小量δ分だけ振れるということになる。また、第一偏向軸Ｔ１を基準横辺Ｒに対して平行に位置決めするとともに、第二偏向軸Ｔ２を基準横辺Ｒの直交方向に位置決めした場合、走査配線角度θＧが上述した傾斜角度αより微小量δ分だけ増減することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶パネルの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る液晶パネルの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の構成の一例を示す側面図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法一例を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【図８】本発明の第四実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
１０ 第一偏光板
１２ 位相差フィルム
１４ 冷陰極管
２０ 対向基板（第一透明基板）
２２ カラーフィルタ
２４ スペーサ
３０ アレイ基板（第二透明基板）
４０ 第二偏光板
４２ 輝度向上フィルム
４４ プリズムシート
４６ 拡散板
４８ 導光板
５０ 液晶層
６０ 共通電極
６２ 画素電極
６２Ｇ 横辺
６２Ｓ 縦辺
７０ ＴＦＴ
７２ 信号配線（データ配線）
７４ 走査配線（ゲート配線）
７６ 交差部
８０ 共通電極駆動電源
８２ データドライバ
８４ ゲートドライバ
Ｒ 基準横辺
Ｔ１，Ｔ２ 偏光軸
α 傾斜角度（配向軸角度、偏光軸角度）
θ 走査配線に対する信号配線のなす角度（交差角度）
θＧ 基準横辺に対する信号配線のなす角度（信号配線角度）
θＳ 基準横辺に対する走査配線のなす角度（走査配線角度）
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶の捩れ角度や偏光板の偏光軸角度やラビング工程でのラビング角度等を総合的に勘案することにより、製造がしやすくて、製造コストも低減することのできる新規な構造を有する液晶パネル、及び該液晶パネルを備える液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＮ型のＴＦＴ液晶パネル２では、図１に示すように、アレイ基板３０上に、縦方向の信号配線（データ配線）７２と横方向の走査配線（ゲート配線）７４とが、直交マトリックス状に配置されている。そして、直交した信号配線７２と走査配線７４とで囲まれた各領域には、各辺が直交した略方形形状の画素電極６２とスイッチング素子としてのＴＦＴ７０とが形成されている。また、アレイ基板３０に対向配置された対向基板２０上には、共通電極６０が形成されている。
【０００３】
対向基板２０上の共通電極６０と、アレイ基板３０上の画素電極６２及びＴＦＴ７０との内面側には、それぞれ、配向膜が形成されている。各配向膜は、液晶層５０と直接的に接触しており、特定方向に配向した配向軸を有している。これらの配向膜の反対側すなわち各基板２０，３０の外面側には、特定方向に偏光軸Ｔ１，Ｔ２を有する偏光板１０，４０が貼付されている。上下の配向膜の配向軸と偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２とが一致するように、偏光板１０，４０の光軸合わせが行われている。
【０００４】
各配向膜の配向軸及び偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２は、直交マトリックス状の各配線７２，７４に対して、使用する液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等で決定される特定の傾斜角度（すなわち、配向軸角度）をなすように、構成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４３４７号公報
【０００６】
例えば、対向基板２０上の配向膜においては、基準横辺Ｒに対して所定の配向軸角度αすなわちラビング角度αをなすようにラビング処理が行われている。液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネル２のギャップ等に起因した設計パラメータに基づいて、千差万別の様々な値のラビング角度αが決定されて、そのラビング角度αでラビング処理が行われている。
【０００７】
様々なラビング角度αでのラビング処理に対応することができるように、ラビング処理装置には、ラビング角度を正確且つ自在に決めるように基板２０，３０を回転させるための回転機構を設けておく必要がある。したがって、液晶パネル２の大型化に伴って、ラビング処理装置の回転機構の大型化や複雑化を招くという問題がある。
【０００８】
また、偏光板１０，４０において、製造工程上、次のような問題がある。すなわち、ＰＶＡフィルムにヨウ素や二色性染料を添加した基材を延伸させることによって原反ロールが作成される。この原反ロールを所望のサイズに裁断することにより、偏光板１０，４０が作成される。原反ロールでは、ヨウ素分子が延伸方向に配向しており、延伸方向が光の吸収される吸収軸と平行になっている。そして、吸収軸に直交して光の透過する透過軸が偏光軸である。このように、偏光軸は、原反ロールの長手直交方向に沿って延在している。
【０００９】
偏光板１０，４０がラビング角度αと同じ偏光軸角度αを備えるように、液晶パネル２のサイズに合わせて、方形形状の原反ロールが斜めに裁断されている。偏光板１０，４０は方形形状をしているが、偏光軸Ｔ１，Ｔ２が、基準となる原反ロールの長手直交辺に対して傾斜角度αをなした偏光軸角度αを決める必要がある。偏光板１０，４０が斜めに裁断されることにより、原反ロールから多くの無駄な部分が発生する。その結果、偏光板１０，４０の材料費が高くなっているという問題がある。また、原反ロールを斜めに裁断する際に、裁断時の傾斜角度を間違えたり、傾斜角度の違う偏光板が誤って混入したりするという問題もある。また、偏光板裁断装置においても、ラビング処理装置と同様の回転位置決めに関する諸問題を有している。
【００１０】
液晶表示装置１は、様々な業界や分野の技術から総合的に構成されたものである。様々な業界や技術分野から構成されているが故に、液晶表示装置１の製造プロセスは、担当分野毎に細かく分業化されている。その中で、縦方向の信号配線（データ配線）７２と横方向の走査配線（ゲート配線）７４とが直交マトリックス状に配置された配線パターンを有する液晶パネル２がまず始めにあって、この液晶パネル２を基準にして、それ以降の全ての設計や製造がなされている。つまり、液晶表示装置１及びその製造プロセス全体を見渡して総合的に勘案された上で、設計や製造がなされているのではない。このように、従来の液晶表示装置１においては、製造のしやすさや製造コスト等の観点から、液晶表示装置１が如何にあるべきかを考えて、設計や製造プロセスの最適化がなされていないというのが現状である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、液晶表示装置及びその製造プロセス全体を見渡して総合的に勘案することにより、製造性や製造コスト等が優れた液晶表示装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段・作用・効果】
上記技術的課題を解決するために、本発明は、共通電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、複数の画素電極と、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子と、アクティブ素子を介して画素電極に信号を伝える信号配線と、アクティブ素子を駆動する走査配線とが略同一面上に形成され、さらにその上に、第二配向軸方向に配向した第二配向膜が積層して形成された第二透明基板と、を備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれたアクティブマトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の信号配線及び走査配線によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極が形成され、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されていることを特徴とする液晶パネルを提供するものである。
【００１３】
本発明に係るアクティブマトリックス方式の液晶パネルは、共通電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、複数の画素電極と、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子と、アクティブ素子を介して画素電極に信号を伝える信号配線と、アクティブ素子を駆動する走査配線とが略同一面上に形成され、さらにその上に、第二配向軸方向に配向した第二配向膜が積層して形成された第二透明基板と、を備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた基本的構成を有している。
【００１４】
このような基本的構成を有するアクティブマトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の信号配線及び走査配線によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極が形成され、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されている。
【００１５】
上記構成によれば、第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されているので、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等に起因した設計パラメータから決定される最適な角度に設定されている。すなわち、基準横辺に対して傾けるべき対象物が画素電極であるか配向軸であるかが異なっているだけである。画素電極と配向軸との間での相対的な位置関係は、従来のものと変わっていないのである。したがって、本発明に係る液晶パネルは、画素電極が基準横辺に対して平行に存在し、且つ、配向軸が基準横辺方向に対して所定の角度をなしている従来構成の液晶パネルと比較して、同等の効果がある。
【００１６】
上記構成によれば、フォトリソグラフィ工程時の画素電極等のマスクパターン形状を変更するだけでよく、マスクパターン変更以外の工程は何ら変更されることもなくこれまでの製造工程がそのまま踏襲される。これまでの製造工程においても、ラビング工程でのラビング角度や偏光板の裁断工程での偏光軸角度は、基準方向に対して、所定の傾斜角度にすることなく単純な平行であればよいので、各種角度付け処理が不要になり、製造性の大幅な向上や製造コストの大幅な削減が可能となる。
【００１７】
また、本発明は、並列配置された第一駆動電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、並列配置された第二駆動電極と、第二配向軸方向に配向した第二配向膜とが積層して形成された第二透明基板とを備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた単純マトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の第一駆動電極及び第二駆動電極によって、平面視、略平行四辺形をしたマトリックス状の画素電極が形成され、第一配向軸が基準横辺方向に延在し、略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されている液晶パネルを提供するものである。
【００１８】
好ましくは、平行四辺形が方形形状である。
【００１９】
上記構成によれば、従来の方形形状を基調にした配線パターンを全体的に所定角度で回転させればよいので、従来の配線パターンを多くの部分で踏襲することができる。したがって、パターン形状の設計変更が少なくて済み、パターン形状の変更が比較的容易である。
【００２０】
また、平行四辺形の一辺が、基準横辺方向に延在するように構成することもできる。
【００２１】
また、隣接する三つの画素電極のアクティブ素子が、信号配線と走査配線とが交差した交差部にまとめて配置されるとともに、アクティブ素子の接続された信号配線とアクティブ素子の接続されていないダミー信号配線とが交互に配置されているように構成することもできる。
【００２２】
上記構成によれば、映像信号の印加される信号配線の数が、従来のものより半分の本数で済むので、消費電力の低減に寄与する。また、隣接する３つの画素電極で一つの画素が構成されているので、アクティブ素子の製造上の歩留まり向上に寄与する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る液晶パネル並びに液晶表示装置について詳細に説明する。本発明に係る液晶表示装置は、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子として、三端子素子のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたアクティブマトリックス方式のものに関して説明するが、二端子素子のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ Ｍｅｔａｌ）を用いたものにも適用可能である。
【００２４】
まず、図２、３、４を参照しながら、本発明に係る液晶表示装置１について説明する。
【００２５】
図３に示すように、液晶表示装置１は、主として、後で詳細に説明する液晶パネル２と、液晶パネル２の表面及び裏面にそれぞれ貼付された偏光板１０，４０と、液晶パネル２を背後から照明するバックライトと、から構成されている。
【００２６】
バックライトは、光源である冷陰極管１４からの光を平面状に導く導光板４８と、導光板４８からの光を拡散させて光を均一にする拡散板４６と、指向性を向上させるプリズムシート４４と、輝度を向上させる輝度向上フィルム４２と、から構成されている。
【００２７】
第一配向膜の第一配向軸が基準横辺Ｒに対して略平行であり、且つ、第二配向膜の第二配向軸が基準横辺Ｒに対して略直交であるように、ラビング処理が行われている。第一偏光板１０の第一偏光軸Ｔ１は、第一配向軸に対して平行であり、基準横辺Ｒに対して略平行であるように光軸合わせされている。それとともに、第二偏光板４０の第二偏光軸Ｔ２は、第二配向軸に対して平行であり、基準横辺Ｒに対して略直交であるように光軸合わせされている。ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）タイプのものである場合、二枚の偏光板１０，４０は、光が通らないように、互いの偏光軸Ｔ１，Ｔ２が直交するように（いわゆる、クロスニコルの関係に）配置されている。電圧を印加していない状態では光が通り、電圧を印加した状態では光が遮断されて画面上では暗くなる（いあゆる、ノーマリーホワイトモード）。
【００２８】
偏光板１０，４０は、ＰＶＡフィルムにヨウ素や二色性染料を添加あるいは吸着させたフィルム基材を延伸させることによって、原反ロールがまず作成される。この原反ロールを所望のサイズに裁断することにより、第一偏光板１０，第二偏光板４０が作成される。原反ロールでは、ヨウ素分子等が延伸方向に配向しており、延伸方向が光の吸収される吸収軸と平行になっている。そして、吸収軸に直交して光の透過する透過軸が、偏光軸Ｔ１，Ｔ２である。このように、原反ロールの長手方向に沿って吸収軸が延在し、原反ロールの長手直交方向に沿って偏光軸Ｔ１，Ｔ２が延在している。
【００２９】
従来は、偏光板１０，４０が所定の偏光軸角度αを備えるように、液晶パネル２のサイズに合わせて、方形形状の原反ロールが斜めに裁断されていたのに対して、本発明では、方形形状をした偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２が、基準となる原反ロールの長手直交辺に対して平行に延在しているものが使用される。偏光板１０，４０は、原反ロールの長手直交辺に沿って方形形状に裁断されるだけで作成されるので、原反ロールから無駄な部分が発生しなくなる。その結果、偏光板１０，４０の材料費を大幅に低減させることができる。また、原反ロールを長手直交辺に沿って単純に方形形状に裁断するだけでよく、裁断加工も極めて容易であるので、裁断角度を間違えたり、裁断角度の違う偏光板が誤って混入したりするということも解消される。
【００３０】
液晶パネル２は、多数散布されたスペーサ２４により所定距離で離間配置された２枚の平板基板の間に、液晶層５０が封入された構造をしている。２枚の平板基板は、透明なガラス等からなる第一透明基板としてのアレイ基板３０と、アレイ基板３０に対向配置された透明なガラス等からなる第二透明基板としての対向基板２０とから構成されている。
【００３１】
対向基板２０の上には、各画素電極６２に対応した赤、青、緑の三色からなるカラーフィルター２２と、ＩＴＯ等の透明電極である共通電極６０と、液晶層５０に直接に接する第一配向膜とが積層して形成されている。図２に示すように、対向基板２０の上の第二配向膜においては、基準横辺Ｒに対して大略平行をなすようにラビング処理が行われている。ラビング処理が基準横辺Ｒに対して大略平行でよいので、ラビング処理が容易且つ簡便である。
【００３２】
図２に示すように、液晶パネル２は、一対の配向膜に挟まれた液晶分子が９０度捩れているＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）タイプのものである。アレイ基板３０の上には、画素電極６２及びＴＦＴ７０が略同一面上に形成されている。それらの上に液晶層５０に直接に接する第二配向膜が積層して形成されている。アレイ基板３０の上には、後述するような様々な形態をした信号配線７２及び走査配線７４が、マトリックス状に設けられている。隣り合った一対の信号配線７２及び走査配線７４で囲まれた略平行四辺形の領域には、ＩＴＯ等の透明電極であり略平行四辺形をした画素電極６２と、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７０とが設けられている。各ＴＦＴ７０において、そのソース電極が対応する画素電極６２に接続され、そのドレイン電極が対応する信号配線（データ配線）７２に接続され、そのゲート電極が対応する走査配線（ゲート配線）７４に接続される。
【００３３】
例えば、図４に示すように、画素電極６２は、４８０行×６４０列のマトリックス状に配設されている。同一行の画素電極６２に対応して，走査配線（ゲート配線）７４が、Ｇ（１）、Ｇ（２）、・・、Ｇ（４８０）のように設けられており、ゲートドライバ８４に接続されている。同一列の画素電極６２に対応して、信号配線（データ配線）７２が、Ｄ（１）、Ｄ（２）、・・、Ｄ（６４０）のように設けられており、データドライバ８２に接続されている。また、対向基板２０の上に設けられた共通電極６０が、共通電極駆動電源８０に接続されている。
【００３４】
すなわち、映像情報に応じた映像信号電圧は、データドライバ８２から、各信号配線（データ配線）７２を介して、ゲート駆動信号に同期しながら、各ＴＦＴ７０のドレイン電極に供給される。また、各ＴＦＴ７０のオン／オフのスイッチング動作を行うゲート駆動信号は、ゲートドライバ８４から、各走査配線（ゲート配線）７４を介して、ＴＦＴ７０のゲート電極にそれぞれ供給される。ゲート電極がオン状態となったＴＦＴ７０では、映像信号電圧が、ソース電極からゲート電極を介してドレイン電極に接続されている画素電極６２に供給される。画素電極６２と共通電極６０との間の液晶層５０に、映像信号電圧が印加される。
【００３５】
一本の走査配線（ゲート配線）７４が高電位になると、それに接続されたＴＦＴ７０はオン状態になり、各信号配線（データ配線）７２の映像信号電圧が画素電極６２に印加される。一方、他の走査配線（ゲート配線）７４は低電圧であるので、ＴＦＴ７０はオフ状態になっており、前に印加された電位が維持された状態になっている。走査配線（ゲート配線）７４の電位を上から下に順次加えていくことで、一画面すなわちフレームが構成される。この走査が繰り返されて、線順次走査方式によって駆動される。なお、液晶は直流電圧を印加し続けると、劣化する性質があるので、画素電極６２に印加される電圧の正負を共通電極６０に対して交互に反転するように印加されている。
【００３６】
上述したように、信号配線７２及び走査配線７４は、マトリックス状に設けられているが、様々な形態をとることができる。図５〜８を参照しながら、隣り合った一対の信号配線７２及び走査配線７４で囲まれた略平行四辺形の領域に形成された略平行四辺形の画素電極６２の形状と、偏光板１０，４０の偏光軸Ｔ１，Ｔ２との関係を説明する。
【００３７】
図５は、一般化された実施形態であって、信号配線７２及び走査配線７４や略平行四辺形の画素電極６２が、液晶パネル２の横方向に延在する基準横辺Ｒを基準として、所定の走査配線角度θＧ（すなわち、絶対値が図１の偏向軸角度αに等しくて逆向き）をなすように配置された第一実施形態を説明したものである。
【００３８】
信号配線７２及び走査配線７４は、基準横辺Ｒに対して、それぞれ、θＳ及びθＧの角度をなしている。また、走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度は、θである。
【００３９】
画素電極６２は、ＴＦＴ７０に相当する部分が切り欠かれているが、全体として、略平行四辺形の形状をしている。画素電極６２は、走査配線７４に略平行な横辺６２Ｇと、信号配線７２に略平行な縦辺６２Ｓとを備えている。したがって、画素電極６２の縦辺６２Ｓ及び横辺６２Ｇは、基準横辺Ｒに対して、それぞれ、θＳ及びθＧの角度をなしている。
【００４０】
従来の液晶表示装置では、図１に示すように、走査配線７４が基準横辺Ｒに対して平行（すなわち横方向）に延在するとともに、配向軸すなわち偏光軸Ｔ１，Ｔ２が基準横辺Ｒに対して所定の傾斜角度αで交差するように構成されていた。これに対して、本発明の液晶表示装置１では、配向軸すなわち偏光軸Ｔ１が基準横辺Ｒに対して平行（すなわち横方向）に延在するように配置されているとともに、走査配線７４が基準横辺Ｒに対して、走査配線角度θＧ（すなわち、従来構成の基準横辺Ｒを基準にした偏光軸Ｔ１の角度αと比較すると、絶対値が等しくて逆向きになるから、−αとなる。）で交差するように配置されている。ここで、走査配線角度θＧは、基準横辺Ｒに対する偏光軸Ｔ１の傾斜角度（偏光軸角度）に対応した角度であって、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネル２のギャップ等に起因した設計パラメータに基づいて決定される角度である。
【００４１】
したがって、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度すなわち走査配線角度θＧや、基準横辺Ｒに対する画素電極６２の横辺６２Ｇは、基準横辺Ｒに対して所定の角度θＧすなわち−αをなすように構成されている。走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度θは、必ずしも直角である必要はなく、様々な角度をとることができる。
【００４２】
次に、図６を参照しながら、第二実施形態について説明する。
【００４３】
図６は、図５に示したものと比較すると、走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度θが異なっている。すなわち、交差角度θが直角（９０度）である点が異なっている。縦方向の信号配線（データ配線）７２と横方向の走査配線（ゲート配線）７４とが直交マトリックス状に配置された従来の配線構造のものを、基準横辺Ｒに対して、走査配線角度θＧ（すなわち、従来の基準横辺Ｒを基準にした偏光軸Ｔ１の角度αと比較すると逆向きになるから、−αとなる）で回転させたものである。
【００４４】
したがって、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度や、基準横辺Ｒに対する画素電極６２の横辺６２Ｇのなす角度が、走査配線角度θＧすなわち−αであるとともに、交差角度θが９０度をなすように構成されている。従来の方形形状を基調にした配線パターンを全体的に所定角度で回転させればよいので、従来の配線パターンを多くの部分でそのまま踏襲することができる。したがって、パターン形状の設計変更が少なくて済み、パターン形状の変更が比較的容易である。
【００４５】
次に、図７を参照しながら、第三実施形態について説明する。
【００４６】
図７は、図６に示したものと比較すると、スイッチング素子としての３つのＴＦＴ７０が、信号配線７２と走査配線７４とが交差した交差部７６に集約された点が異なっている。すなわち、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度や、基準横辺Ｒに対する画素電極６２の横辺６２Ｇのなす角度が、走査配線角度θＧすなわち−αであるとともに、交差角度θが９０度をなすように構成されているが、隣接する３つの画素電極６２が集まって一つの画素を構成している点が異なっている。
【００４７】
信号配線７２は、上述したものと同様のパターンで配されているが、ＴＦＴ７０に接続された配線と、ＴＦＴ７０に接続されていないダミー配線とが交互に配された構成となっている。映像信号の印加される信号配線７２の数が、図６に示したものと比較して半分の本数で済むので、消費電力の低減に寄与する。また、隣接する３つの画素電極６２で一つの画素が構成されているので、ＴＦＴ７０の製造上の歩留まり向上に寄与する。
【００４８】
次に、図８を参照しながら、第四実施形態について説明する。
【００４９】
図８は、図７に示したものと比較すると、基準横辺Ｒに対する信号配線７２のなす角度すなわち信号配線角度θＳが１８０度である点が異なっている。すなわち、走査配線７４に対する信号配線７２の交差角度θと、基準横辺Ｒに対する走査配線７４のなす角度すなわち走査配線角度θＧとが補角関係（交差角度θ＋走査配線角度θＧ＝１８０度である関係）をなしている。
【００５０】
したがって、走査配線角度θＧが、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネル２のギャップ等に起因した設計パラメータにより、図１に示した傾斜角度の−αに決定されると、交差角度θが一義的に決定される。
【００５１】
上記実施形態は、いずれも、ＴＦＴ７０を用いたアクティブマトリックス方式のものに関して説明したが、単純マトリックス方式のものにも同様に適用可能である。
【００５２】
単純マトリックス方式の液晶パネルは、並列配置された第一駆動電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、並列配置された第二駆動電極と、第二配向軸方向に配向した第二配向膜とが積層して形成された第二透明基板とを備え、液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた構成をしている。
【００５３】
このような単純マトリックス方式の液晶パネルにおいて、各一対の第一駆動電極及び第二駆動電極によって、平面視、略平行四辺形をしたマトリックス状の画素電極が形成され、第一配向軸が基準横辺方向に延在し、平行四辺形をした画素電極が、基準横辺Ｒに対して所定の傾斜角度をなすように配置されている。ここで、所定の傾斜角度とは、基準横辺Ｒに対する偏光軸Ｔ１の偏光軸角度αに対応した角度であって、従来構成の偏光板１０の偏光軸Ｔ１の偏光軸角度αと、絶対値が等しくて逆向きである。そして、所定の傾斜角度は、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等に起因した設計パラメータに基づいて決定される角度である。
【００５４】
平行四辺形をした画素電極を方形形状にすることもできる。平行四辺形の一辺が基準横辺方向に延在した構成とすることもできる。このような液晶パネルは、液晶表示装置に組み込まれて使用される。
【００５５】
いずれの場合も、液晶材料の捩れ角度やプレチルト角度や液晶パネルのギャップ等に起因した設計パラメータから、図１に示した傾斜角度αを求めた上で、走査配線角度θＧ（すなわち、絶対値が図１の偏向軸角度αに等しくて逆向き）や信号配線角度θＳを決定することになるが、フォトリソグラフィ工程時の配線パターン等のマスクパターン形状を変更するだけでよい。マスクパターン変更以外の工程は何ら変更されることもなく、これまでの製造工程がそのまま踏襲される。これまでの製造工程においても、ラビング工程でのラビング角度や偏光板の裁断工程での偏光軸角度は、基準方向に対して、所定の傾斜角度にすることなく単純な平行であればよいので、各種角度付け処理が不要になり、製造性の大幅な向上や製造コストの大幅な削減が可能となるという極めて優れた特長を有している。
【００５６】
なお、ＴＮモードで使用する場合、第一偏光板１０の第一偏向軸Ｔ１と第二偏光板４０の第二偏向軸Ｔ２とは、直交関係（いわゆる、クロスニコルの関係）にあるが、製造上のばらつき等で直交関係から微小量δ分だけ外れる場合がある。この場合には、第一偏向軸Ｔ１を基準横辺Ｒに対して平行に位置決めすると、第二偏向軸Ｔ２が基準横辺Ｒの直交方向から微小量δ分だけ振れるということになる。また、第一偏向軸Ｔ１を基準横辺Ｒに対して平行に位置決めするとともに、第二偏向軸Ｔ２を基準横辺Ｒの直交方向に位置決めした場合、走査配線角度θＧが上述した傾斜角度αより微小量δ分だけ増減することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶パネルの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る液晶パネルの構成の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置の構成の一例を示す側面図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置の駆動方法一例を示す図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【図８】本発明の第四実施形態に係る配線パターンを示す図である。
【符号の説明】
１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
１０ 第一偏光板
１２ 位相差フィルム
１４ 冷陰極管
２０ 対向基板（第一透明基板）
２２ カラーフィルタ
２４ スペーサ
３０ アレイ基板（第二透明基板）
４０ 第二偏光板
４２ 輝度向上フィルム
４４ プリズムシート
４６ 拡散板
４８ 導光板
５０ 液晶層
６０ 共通電極
６２ 画素電極
６２Ｇ 横辺
６２Ｓ 縦辺
７０ ＴＦＴ
７２ 信号配線（データ配線）
７４ 走査配線（ゲート配線）
７６ 交差部
８０ 共通電極駆動電源
８２ データドライバ
８４ ゲートドライバ
Ｒ 基準横辺
Ｔ１，Ｔ２ 偏光軸
α 傾斜角度（配向軸角度、偏光軸角度）
θ 走査配線に対する信号配線のなす角度（交差角度）
θＧ 基準横辺に対する信号配線のなす角度（信号配線角度）
θＳ 基準横辺に対する走査配線のなす角度（走査配線角度）
Claims (6)
- 共通電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、
複数の画素電極と、各画素電極を個別にスイッチングするアクティブ素子と、アクティブ素子を介して画素電極に信号を伝える信号配線と、アクティブ素子を駆動する走査配線とが略同一面上に形成され、さらにその上に、第二配向軸方向に配向した第二配向膜が積層して形成された第二透明基板と、を備え、
液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれたアクティブマトリックス方式の液晶パネルにおいて、
各一対の信号配線及び走査配線によって囲まれた、平面視、平行四辺形をしたマトリックス状の領域内に、略平行四辺形の画素電極が形成され、
第一配向軸及び第二配向軸のいずれか一方が基準横辺方向に延在し、
略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されていることを特徴とする液晶パネル。 - 並列配置された第一駆動電極と、第一配向軸方向に配向した第一配向膜とが積層して形成された第一透明基板と、
並列配置された第二駆動電極と、第二配向軸方向に配向した第二配向膜とが積層して形成された第二透明基板とを備え、
液晶層が第一透明基板の第一配向膜と第二透明基板の第二配向膜との間に挟まれた単純マトリックス方式の液晶パネルにおいて、
各一対の第一駆動電極及び第二駆動電極によって、平面視、略平行四辺形をしたマトリックス状の画素電極が形成され、
第一配向軸が基準横辺方向に延在し、
略平行四辺形をした画素電極が、基準横辺に対して所定の傾斜角度をなすように配置されていることを特徴とする液晶パネル。 - 上記平行四辺形が方形形状であることを特徴とする、請求項１又は２記載の液晶パネル。
- 上記平行四辺形の一辺が、基準横辺方向に延在していることを特徴とする、請求項１又は２記載の液晶パネル。
- 隣接する三つの画素電極のアクティブ素子が、信号配線と走査配線とが交差した交差部にまとめて配置されるとともに、アクティブ素子の接続された信号配線とアクティブ素子の接続されていないダミー信号配線とが交互に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の液晶パネル。
- 請求項１〜５のいずれかに記載された液晶パネルを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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|---|---|---|---|
| JP2003098161A JP2004302370A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
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| JP2003098161A JP2004302370A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
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Family Applications (1)
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| JP2003098161A Pending JP2004302370A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
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| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012098333A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Stanley Electric Co Ltd | 液晶表示素子 |
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-
2003
- 2003-04-01 JP JP2003098161A patent/JP2004302370A/ja active Pending
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