JP2005308909A - 液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 認識しやすい文字を表示することができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 一対の基板のうち、一方の基板１にはセグメント電極２を形成する。もう一方の基板８にはコモン電極７を形成する。各セグメント電極２の形状は円形または頂点の数が６以上の多角形とし、また、各セグメント電極２は、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶように配置する。コモン電極７は、セグメント電極２と重なり合うセグメント電極対向部１１と、各セグメント電極対向部１１を連結させる連結部１２とを有する。各セグメント電極２と、各各セグメント電極対向部１１とが重なり合うように基板１，８を対向させ、基板間に液晶を封止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法に関し、文字を見やすく表示することができる液晶表示装置および液晶表示装置の製造方法に関する。

各種表示装置における画素の配置態様として、例えば、二次元正方格子、正三角形格子、正六角形格子等が知られている（例えば、非特許文献１参照）。二次元正方格子は、個々の画素を正方形とし、各正方形のそれぞれの辺同士が向き合うように各画素を配置する態様である。正三角形格子は、個々の画素を正三角形とし、各正三角形のそれぞれの辺同士が向き合うように各画素を配置する態様である。また、正六角形格子は、個々の画素を正六角形とし、各正六角形のそれぞれの辺同士が向き合うように配置する態様である。

液晶表示装置やＰＤＰ（Plasma Display Panel）等の表示装置では、画素の配置態様を二次元正方格子として画像を表示することが一般的である。二次元正方格子として配置された画素の例を図９に示す。図９に示すように、正方形の画素のそれぞれの辺が向き合うように各画素が配置される。

また、液晶表示装置の駆動方法として、スタティック駆動が知られている。スタティック駆動は、画素に対応するそれぞれのセグメント電極に駆動回路を接続し、その駆動回路によって全セグメント電極の電位を独立に設定する駆動方式である。スタティック駆動では、各セグメント電極に対向するコモン電極が例えば一つ設けられ、コモン電極と各セグメント電極間の電圧がセグメント電極毎（すなわち画素毎）に個別に設定され、画像が表示される。

また、非特許文献２には、一般的な液晶表示装置の製造工程が記載されている。一般に、液晶表示装置を製造する場合には、２枚のガラス基板にそれぞれ透明電極を形成し、さらに配向膜を形成する。そして、ガラス基板にシール材を印刷し、ガラス基板間の厚さを一定にするためにスペーサを散布して、２枚の基板を貼り合わせる。シール材が硬化した後、上下のガラス基板およびガラス基板外周のシール材によって囲まれる空間内に液晶を注入し、液晶注入口を封止する。

ガラス基板に透明電極をパターニングする際にはマスクが用いられる。透明電極を形成しない領域にマスクを設け、例えばスパッタによってガラス基板上に透明電極を成膜する。そして、マスクを除去することで透明電極をパターニングすることができる。

図１０は、スタティック駆動で駆動され二次元正方格子の画素を有する液晶表示装置を製造する場合におけるマスクパターンの概略を示す。図１０（ａ）は、コモン電極を形成するために用いられるマスクパターンの例である。図１０（ａ）に例示するマスク１０１をガラス基板上に形成してからスパッタ等によって透明電極を成膜すると、図１０（ａ）に示す白色部分と同形状のコモン電極がガラス基板上に形成される。また、図１０（ｂ）は、セグメント電極を形成するために用いられるマスクパターンの例である。図１０（ｂ）に例示するマスク１０２をガラス基板上に形成してから透明電極を成膜すると、図１０（ｂ）に示す白色部分と同形状の複数のセグメント電極がガラス基板上に形成される。なお、個々のセグメント電極と駆動回路とを接続させる配線を成膜するための領域もマスク上に空けられるが、図１０（ｂ）では省略した。

図１０に示すマスクパターンを用いてコモン電極およびセグメント電極を形成した一対のガラス基板間に液晶を挟持し、コモン電極とセグメント電極間の電圧を画素毎に設定することによって、例えば、文字を表示することができる。

また、特許文献１には、液晶表示装置に用いられる液晶層が開示されている。

特開２０００−１１９６５６号公報 末松良一、山田宏尚著、「画像処理工学」、初版、株式会社コロナ社、２０００年１０月２６日、ｐ．１０−１１ 株式会社スリーボンド 開発部電気事業開発グループ 富岡英一、外２名、"スリーボンドテクニカルニュース４３ １−３．液晶ディスプレイ製造工程"、［online］、平成６年５月１日、スリーボンドテクニカルニュース編集委員会、［平成１６年３月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.threebond.co.jp/ja/technical/technicalnews/pdf/tech43.pdf＞

携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータあるいはテレビジョン受像機等に用いられる液晶表示装置は、解像度が高い。このような高解像度の液晶表示装置では、画素の配置態様が二次元正方格子であっても、文字情報を高品位で表示することができる。

しかし、公共施設等で公衆に情報を提供する公衆表示装置は、画素の大きさが大きく、解像度が低い。二次元正方格子の画素を有し、解像度が低い公衆表示装置には、観察者が文字情報を認識しづらいという問題があった。

また、二次元正方格子の画素を有する液晶表示装置をスタティック駆動で駆動する場合、各セグメント電極毎に、セグメント電極と駆動回路とを接続するためのセグメント電極配線を設けなければならない。セグメント電極配線は、セグメント電極間に配置される。しかし、文字情報を表示する場合には、画素数（すなわちセグメント電極数）が多く必要となり、セグメント電極間に配置されるセグメント電極配線の数も増加する。すると、セグメント電極同士の間隔を広げなければならず、その結果、解像度が低下してしまう。そのため、二次元正方格子の画素を有する液晶表示装置をスタティック駆動で駆動して文字情報を表示する場合も、公衆表示装置の場合と同様に、観察者が文字情報を認識しづらいという問題があった。

そこで、本発明は、認識しやすい文字を表示することができる液晶表示装置、およびそのような液晶表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の態様１は、それぞれが電極を備える一対の基板間に液晶層を挟持し、一方の基板上の電極と他方の基板上の電極とが重なり合う領域を画素とする液晶表示装置であって、一方の基板上の電極と他方の基板上の電極とが重なり合う領域を複数備えることによって複数の画素を備え、複数の画素が、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並び、複数の画素が、円形または頂点の数が６以上の多角形であることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

本発明の態様２は、態様１において、一方の基板が、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶ複数のセグメント電極を備え、他方の基板が、複数のセグメント電極と対向するコモン電極を備え、複数のセグメント電極の形状が、円形または頂点の数が６以上の多角形である液晶表示装置を提供する。

本発明の態様３は、態様２において、コモン電極が、各セグメント電極と重なり合うセグメント電極対向部と、各セグメント電極対向部を連結させる連結部とを有し、複数のセグメント電極を備える基板が、複数のセグメント電極と複数のセグメント電極の電位を設定する駆動回路とを接続させるセグメント電極配線をセグメント電極毎に有し、連結部と各セグメント電極配線が、互いに重なり合わないように配置された液晶表示装置を提供する。このような構成によれば、連結部とセグメント電極配線とが重なり合い、その領域の液晶層に電圧が印加され、その領域が表示されてしまうことを防止することができる。

本発明の態様４は、態様１から態様３のいずれかにおいて、解像度が６ｄｐｉ以下である液晶表示装置を提供する。

本発明の態様５は、態様１から態様４のいずれかにおいて、液晶層が、電圧の印加状態に応じて、光透過状態と、光散乱状態とに変化する液晶表示装置を提供する。

本発明の態様６は、それぞれが電極を備える一対の基板間に液晶層を挟持し、一方の基板上の電極と他方の基板上の電極とが重なり合う領域を画素とする液晶表示装置の製造方法であって、一方の基板上に、円形または頂点の数が６以上の多角形でありマトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶ複数のセグメント電極の配置領域、および複数のセグメント電極と複数のセグメント電極の電位を設定する駆動回路とを接続させるセグメント電極配線であって各セグメント電極毎に設けられるセグメント電極配線の配置領域を囲むようにマスクを設け、一方の基板上に電極を成膜してマスクを除去することにより、複数のセグメント電極およびセグメント電極配線を形成し、他方の基板上に、各セグメント電極と重なり合うセグメント電極対向部と、各セグメント電極対向部を連結させる連結部とを有するコモン電極の配置領域を囲むようにし、また、連結部の配置位置とセグメント電極配線の配置領域とが重なり合わないようにしてマスクを設け、他方の基板上に電極を成膜してマスクを除去することによりコモン電極を形成し、複数のセグメント電極と、コモン電極のセグメント電極対向部とが重なり合うように各基板を対向させ、対向させた基板間に液晶を封止することを特徴とする液晶表示装置の製造方法を提供する。

本発明による液晶表示装置によれば、認識しやすい文字を表示することができる。また、本発明による液晶表示装置の製造方法によれば、認識しやすい文字を表示することができる液晶表示装置を製造することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置の構成例を示す模式的断面図である。図１に示すように、液晶表示装置１０は一対の基板１，８を備える。一方の基板１には、複数のセグメント電極２が設けられ、他方の基板８には、コモン電極７が設けられる。各セグメント電極２およびコモン電極７は、いずれも透明電極である。本実施の形態では、コモン電極７の数が一つである場合を示すが、コモン電極７は複数になるように分割されていてもよい。セグメント電極２およびコモン電極７は、それぞれ一対の基板１，８の相対する面に設けられ、対向している。また、個々のセグメント電極２とコモン電極７とが重なり合う領域が、それぞれ画素となる。セグメント電極２およびコモン電極７の形状については後述する。

一方の基板１において、セグメント電極２の上層に配向膜３が設けられる。同様に、他方の基板８においても、コモン電極７の上層に配向膜６が設けられる。一対の基板１，８は、複数のセグメント電極２およびコモン電極７が形成された面間に液晶層４を挟持する。また、基板１，８の外周には、シール材５が設けられ、液晶層４は、基板１，８およびシール材５によって封止される。

また、各セグメント電極２は、駆動回路（図示せず）に接続され、駆動回路によって個別に電位が設定される。同様に、コモン電極７も駆動回路に接続され、駆動回路によって電位が設定される。セグメント電極２およびコモン電極７の電位が設定されることにより、セグメント電極２およびコモン電極７間の液晶層４に電圧が印加される。

基板１，８の材質は、特に限定されず、ガラス基板やプラスチック基板を使用することができる。また、セグメント電極２、コモン電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極であってもよいが、反観察者側の電極はアルミニウム等の金属反射電極であってもよい。さらに、反観察者側の電極が金属反射電極であれば、反観察者側の基板は不透明基板であってもよい。すなわち、本発明に係る液晶表示装置は透過型、反射型、半透過反射型の液晶表示装置に適用可能である。

液晶層としては、複屈折や旋光性を利用するＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶等のものであってもよいが、特許文献１に開示されている液晶層を適用したほうが好ましい。特許文献１に開示されている液晶層は、電圧の印加状態に応じて、光を透過させる光透過状態と、光を散乱させる光散乱状態とに変化する液晶層である。このような液晶層４は、液晶材料に重合硬化性化合物を混合し、均一な溶液にし、その後、重合相分離法によって、高分子と液晶とに相分離せしめ、液晶セル内で所定の配向状態を形成することができる。なお、重合硬化性化合物として２官能であるジアクリレートを挙げることができる。液晶層４を光散乱状態にするときの液晶層４に対する印加電圧をオンレベル電圧と記すことにする。また、液晶層４を光透過状態にするときの液晶層４に対する印加電圧をオフレベル電圧と記すことにする。液晶層４に対する電圧印加は、各セグメント電極２とコモン電極７とが重なり合っている領域毎（すなわち画素毎）に行われる。従って、画素毎に個別にオンレベル電圧またはオフレベル電圧を印加することによって、各画素を個別に光透過状態または光散乱状態にすることができる。

また、液晶表示装置１０を中心にして、観察者とは反対側に光源（例えば、バックライト。図示せず。）が配置される。光源から液晶表示装置１０に光が照射されることによって、光散乱状態となった画素は光を散乱し観察者に明るく認識される。また、光散乱状態となった画素は、光源から照射される光の波長に応じた色として認識される。例えば、光源が赤色光を照射している場合、光散乱状態となった画素は、赤色として認識される。また、光透過状態になった画素は、普通のガラスと同様の透明な状態として観察者に認識される。

図２は、基板上に形成されたコモン電極７およびセグメント電極２の形状の例を示す説明図である。図２（ａ）は、基板８上に形成されたコモン電極７を示している。図２（ｂ）は、基板１上に形成されたセグメント電極２を示している。

図２（ｂ）に示すように、基板１上に形成された複数のセグメント電極２の形状は、円形である。また、各セグメント電極２の大きさは同一である。また、複数のセグメント電極２は、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶように配置される。このとき、各列において、縦方向に並ぶ各セグメント電極２の中心が同一直線上に存在し、また、各行において、横方向に並ぶ各セグメント電極２の中心が同一直線上に存在するようにセグメント電極２が配置される。縦方向のセグメント電極２同士の間隔と、横方向のセグメント電極２同士の間隔とは等しいことが好ましい。図２（ｂ）に示す例では、セグメント電極２が２行４列に並んでいる場合を示しているが、行の数および列の数は限定されない。

また、本実施の形態では、基板１の端部に、コモン電極および各セグメント電極２の電位を設定する駆動回路（図示せず。）が配置されるものとする。基板１上には、各セグメント電極２と駆動回路を接続させるセグメント電極配線１３が設けられる。各セグメント電極配線１３は、個々のセグメント電極２毎に設けられる。すなわち、セグメント電極２とセグメント電極配線１３とは、一対一に対応する。本実施の形態では、１列におけるそれぞれのセグメント電極２のセグメント電極配線１３は、その列の同じ側（図２（ｂ）に示す例では右側）から基板１の端部（駆動回路の配置箇所）に達するように設けられるものとする。また、セグメント電極配線１３は互いに接触しない。図２（ｂ）に示す例では、セグメント電極配線１３同士が接触しないように、基板１の端部から離れたセグメント電極には突起１４を設け、突起１４の先端から基板１の端部まで達するようにセグメント電極配線１３が設けられる。また、図２（ｂ）では、端部に近い行と、端部から遠い行の２行のみを示しているが、さらに端部から離れた位置にセグメント電極が配置される場合には、端部から離れるほど突起１４を長くすることによって、セグメント電極配線１３同士の接触を防ぐことができる。なお、突起１４およびセグメント電極配線１３は、セグメント電極２と同一の材料（例えば、ＩＴＯ）で、一つのセグメント電極と一体形成される。

また、セグメント電極２は、液晶表示装置１０の解像度が例えば６ｄｐｉ（dots per inch ）以下になるように配置される。すなわち、縦方向に列として並ぶセグメント電極の単位長さ（１インチ）当りの数が、例えば６以下となり、横方向に行として並ぶセグメント電極の単位長さ（１インチ）当りの数も、例えば６以下となるように配置される。ここでは、単位長さを１インチとしたが、単位長さを１ｃｍとして、上記の値６を換算すると約２．３６（＝６／２．５４）となる。すなわち、１ｃｍ当りのセグメント電極の数に換算すると、約２．３６個になる。

また、図２（ａ）に示すように、コモン電極７は、基板１，８を対向させたときに円形のセグメント電極２と重なり合うセグメント電極対向部１１を有している。複数のセグメント電極対向部１１は、それぞれ基板１上のセグメント電極２と一対一に対応している。セグメント電極２は円形であるので、セグメント電極２と重なり合うセグメント電極対向部１１も円形である。また、セグメント電極対向部１１の大きさは、セグメント電極２の大きさと同一である。また、セグメント電極２はマトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶように配置されるので、コモン電極７におけるセグメント電極対向部１１も同様に、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶように配置される。このとき、各列において、縦方向に並ぶ各セグメント電極対向部１１の中心が同一直線上に存在し、また、各行において、横方向に並ぶ各セグメント電極対向部１１の中心が同一直線上に存在するように、セグメント電極対向部１１が配置される。縦方向のセグメント電極対向部１１同士の間隔と、横方向のセグメント電極対向部１１同士の間隔とは等しいことが好ましい。また、縦方向に列として並ぶセグメント電極対向部１１の単位長さ当りの数、および横方向に行として並ぶセグメント電極対向部１１の単位長さ当りの数は、セグメント電極２に合わせられている。例えば、６以下とする。セグメント電極対向部１１とセグメント電極２とが互いに重なり合う領域が、それぞれ画素となる。

また、コモン電極７は、セグメント電極対向部１１同士を接続させる連結部１２を有する。連結部１２は、基板１，８を対向させたときに、セグメント電極配線１３と重なり合わないように配置される。本実施の形態では、１列におけるそれぞれのセグメント電極２のセグメント電極配線１３は、その列における同じ側に形成される（図２（ｂ）参照）。従って、例えば、基板１，８を対向させたときに、１列におけるそれぞれのセグメント電極対向部１１を接続させる連結部１２が、その列を中心にして、その列の各セグメント電極２のセグメント電極配線１３とは反対側に位置するように連結部１２が形成されていればよい。ただし、この場合、連結部１２が隣の列の各セグメント電極２のセグメント電極配線１３とも重なり合わないという条件も満たすように、連結部１２は形成される。

上記のように連結部１２とセグメント電極配線１３とが重なり合わないようにする。連結部１２とセグメント電極配線１３とが重なり合っていると、その領域の液晶層４に電圧が印加され、その領域が表示されてしまう。連結部１２とセグメント電極配線１３とが重なり合わないようにすることによって、そのような状態を防止することができ、セグメント電極が存在する領域の液晶のみに電圧を印加することができる。

また、複数のセグメント電極対向部１１と連結部１２とは同一の材料（例えば、ＩＴＯ）によって一体形成される。この一体形成された部材が、コモン電極７である。

図３は、本実施の形態における画素の配置形態の例を示す説明図である。上記のように、セグメント電極２およびセグメント電極対向部１１は、いずれもマトリクス状に縦方向および横方向に並ぶ。そして、セグメント電極対向部１１は、円形のセグメント電極２と重なり合う。従って、図３に示すように、各画素もマトリクス状に縦方向および横方向に並ぶことになり、個々の画素の形状は円形となる。

また、駆動回路によって液晶表示装置１０を駆動する場合には、スタティック駆動により駆動する。すなわち、駆動回路が、コモン電極７の電位を設定するとともに、各セグメント電極２の電位をそれぞれ個別に設定する。コモン電極７との電位差がオンレベル電圧になるようにセグメント電極の電位を設定した画素では、液晶層４が光散乱状態になる。また、コモン電極７との電位差がオフレベル電圧になるようにセグメント電極の電位を設定した画素では、液晶層４が光透過状態になる。このようにスタティック駆動では、画素毎に個別に光散乱状態または光透過状態を呈するようにすることができる。文字を表示する場合、駆動回路は、文字を表す画像データに応じて画素を選択する。そして、駆動回路は、その画素におけるセグメント電極とコモン電極との電位差がオンレベル電圧となり、他の画素におけるセグメント電極とコモン電極との電位差がオフレベル電圧となるように、各セグメント電極およびコモン電極の電位を設定する。オンレベル電圧が印加された画素の液晶層のみが光散乱状態となり、光源から照射される光によって明るくなる。その結果、液晶表示装置上に表示した文字を観察者に認識させることができる。

また、縦方向に列として並ぶセグメント電極２の単位長さ（１インチ）当りの数、および横方向に行として並ぶセグメント電極２の単位長さ（１インチ）当りの数を、それぞれ６以下とした場合、縦方向に列として並ぶ画素の単位長さ当りの数、および横方向に行として並ぶ画素の単位長さ当りの数も、それぞれ６以下となる。このとき、液晶表示装置１０の解像度は６ｄｐｉ以下になる。

６ｄｐｉ以下の解像度は、低解像度に分類される。従来の二次元正方格子の画素を有する液晶表示装置では、低解像度（単位長さ当りの画素の数が６以下）とすると、観察者にとって文字を認識しづらかった。これは、個々の画素の形状が正方形であり、また、解像度が低いために、画素の角の部分が目立ってしまい、緩やかに曲がる文字の線を表現できなかったためであると考えられる。これに対し、本発明による液晶表示装置では、画素の形状は図３に示すように円形である。従って、６ｄｐｉ以下の低解像度の場合であっても、画素の角の部分が目立ってしまうことはない。よって、緩やかに曲がる文字の線を表現することができ、観察者にとって認識しやすい文字を表示することができる。

また、本発明による液晶表示装置では、画素の形状は異なるものの、セグメント電極がマトリクス状に配置されている点は、例えば、図１０（ｂ）に示すマスクパターンを用いて形成されたセグメント電極の配置と同様である。従って、図１０（ｂ）に示すマスクパターンを用いて透明電極が形成された液晶表示装置と同様の駆動回路を用いて駆動することができる。すなわち、従来の駆動回路と同様の駆動回路を用いて駆動することができる。

次に、上記の液晶表示装置１０の製造方法について説明する。
液晶表示装置１０を製造する場合には、まず、一方の基板１上に、図２（ｂ）に例示する各セグメント電極２、各セグメント電極配線１３および各突起１４を形成する。また、他方の基板８にコモン電極７を形成する。基板上に透明電極等（突起１４やセグメント電極配線１３を含む）を形成する時には、その透明電極等が配置される領域を囲む領域にマスクを設ける。そして、透明電極等の材料（例えば、ＩＴＯ）を基板上に付着させ、その後、マスクを除去する。

図４は、各基板１，８に設けられるマスクの例を示す説明図である。図４（ａ）は、コモン電極７が形成される基板８にマスク１５が設けられた状態を示している。図４（ｂ）は、セグメント電極２が形成される基板１にマスク１６が設けられた状態を示している。

図４（ｂ）に示す領域２’は、セグメント電極２の配置領域（以下、セグメント電極配置領域と記す。）である。同様に、図４（ｂ）に示す領域１３’は、セグメント電極配線１３の配置領域（以下、配線配置領域と記す。）である。図４（ｂ）に示す領域１４’は、突起１４の配置領域（以下、突起配置領域と記す。）である。各セグメント電極配置領域２’の形状は円形であり、また大きさは同一である。各セグメント電極配置領域２’は、マトリクス状に縦方向および横方向にそれぞれ並ぶように定められる。このとき、各列において、縦方向に並ぶ各セグメント電極配置領域２’の中心が同一直線上に存在し、また、各行において、横方向に並ぶ各セグメント電極配置領域２’の中心が同一直線上に存在するようにセグメント電極配置領域２’が定められる。縦方向のセグメント電極配置領域２’同士の間隔と、横方向のセグメント電極配置領域２’同士の間隔とは等しいことが好ましい。

また、１列におけるそれぞれのセグメント電極配置領域２’に対応する配線配置領域１３’は、その列の同じ側から基板の端部に達するように定められる。配線配置領域１３’同士が交差することがないように、基板の端部から離れたセグメント電極配置領域２’は、突起配置領域１４’とつなげられる。また、突起配置領域１４’の幅は、セグメント電極配置領域２’が基板の端部から離れるほど広くなるようにする。そして、配線配置領域１３’は、突起配置領域１４’の端部とつなげられる。

また、縦方向に列として並ぶセグメント電極電極配置領域２’の単位長さ（１インチ）当りの数が、例えば６以下となり、横方向に行として並ぶセグメント電極配置領域２’の単位長さ（１インチ）当りの数も、例えば６以下となるように定める。

以上のようにして、基板１上にセグメント電極電極配置領域２’、突起配置領域１４’および配線配置領域１３’を定めたならば、基板１上においてその各領域２’，１４’，１３’を囲む領域にマスク１６を配置する。その結果、図４（ｂ）に示す状態が得られる。図４（ｂ）に示す状態において、例えば、スパッタによってＩＴＯを基板１上に付着させて、セグメント電極２、突起１４およびセグメント電極配線１３を成膜する。その後、基板１上に設けたマスク１６を除去する。すると、図２（ｂ）に示すようなセグメント電極２、突起１４およびセグメント電極配線１３が形成された基板１を得ることができる。なお、セグメント電極配置領域２’と、突起配置領域１４’と、配線接続領域１３’とはつながるように定められているので、セグメント電極２、突起１４およびセグメント電極配線１３は一体形成される。

図４（ａ）に示す領域１１’は、セグメント電極対向部１１の配置領域（以下、対向部配置領域と記す。）である。また、図４（ａ）に示す領域１２’は、連結部１２の配置領域（以下、連結部配置領域と記す。）である。各対向部配置領域１１’の形状は円形であり、また大きさはセグメント電極配置領域２’の大きさと同一である。各対向部配置領域１１’は、マトリクス状に縦方向および横方向にそれぞれ並ぶように定められる。このとき、各列において、縦方向に並ぶ各対向部配置領域１１’の中心が同一直線上に存在し、また、各行において、横方向に並ぶ各対向部配置領域１１’の中心が同一直線上に存在するように対向部配置領域１１’が定められる。縦方向の対向部配置領域１１’同士の間隔と、横方向の対向部配置領域１１’同士の間隔とは等しいことが好ましい。

連結部配置領域１２’は、基板１，８を対向させたときに、配線接続領域１３’と重なり合わないように定められる。例えば、基板１，８を対向させたときに、１列におけるそれぞれの対向部配置領域１１’とつながる連結部配置領域１２’は、その列を中心にして、その列のセグメント電極配置領域２’の配線配置領域１３’とは反対側に位置するように定められる。このとき、その連結部配置領域１２’は、隣の列のセグメント電極配置領域２’の配線配置領域１３’とも重なり合わないという条件も満たすように定められる

以上のようにして、基板８上に対向部配置領域１１’および連結部配置領域１２’を定めたならば、基板８上においてその各領域１１’，１２’を囲む領域にマスク１５を配置する。その結果、図４（ａ）に示す状態が得られる。図４（ａ）に示す状態において、例えば、スパッタによってＩＴＯを基板８上に付着させて、セグメント電極対向部１１および連結部１２を成膜する。その後、基板８上に設けたマスク１５を除去する。すると、図２（ａ）に示すようなコモン電極７が形成された基板８を得ることができる。なお、対向部配置領域１１’および連結部配置領域１２’はつながるように定められているので、セグメント電極対向部１１と連結部１２は一体形成される。既に説明したように、この一体形成された部材がコモン電極７となる。

続いて、セグメント電極２が形成された基板１では、セグメント電極２上に配向膜３（図１参照）を形成する。同様に、コモン電極７が形成された基板８では、コモン電極７上に配向膜６を形成する。

次に、基板１または基板８のいずれかに、シール材５（図１参照）を塗布する。基板１にシール材５を塗布する場合には、各セグメント電極２が存在する領域全体を囲むようにシール材５を塗布する。また、基板８にシール材５を塗布する場合には、各セグメント電極対向部１１が存在する領域全体を囲むようにシール材５を塗布する。具体的には、例えば基板１や基板８の外周に沿ってシール材を塗布すればよい。

続いて、基板１と基板８とを対向させ、塗布したシール材によって２枚の基板を貼り合わせる。このとき、各セグメント電極２と各セグメント電極対向部１１とが重なり合うように基板１と基板８とを対向させる。また、セグメント電極２とコモン電極７との電極間距離が均一になるように、基板間にスペーサを散布してから貼り合わせる。

次に、シール材５に液晶注入口（図示せず）を設け、液晶注入口から液晶を注入する。その後、液晶注入口を塞ぎ、基板１，８およびシール材５によって液晶層４を封止する。この結果、液晶表示装置が得られる。

このようにして製造した液晶表示装置は、画素が円形になるため、低解像度の場合であっても、従来の二次元正方格子のように画素の角の部分が目立ってしまうことがない。よって、緩やかに曲がる文字の線を表現することができ、観察者にとって認識しやすい文字を表示することができる。

また、上記の実施の形態では、セグメント電極２およびセグメント電極対向部１１を円形とすることにより画素を円形としている。画素の形状は、円形ではなく、頂点の数が６以上の正多角形であってもよい。例えば、画素の形状は、正六角形、正七角形、正八角形、・・・であってもよい。頂点の数が６以上の正多角形は、正方形に比べて円形に近い。従って、各画素の形状が、頂点の数が６以上の正多角形である場合にも、画素の角が目立ってしまうことはなく、読みやすい文字を表示することができる。

画素を、頂点の数が６以上の正多角形にするには、セグメント電極２の形状を、頂点の数が６以上の正多角形とし、セグメント電極対向部１１の形状をセグメント電極２に揃えればよい。また、そのような液晶表示装置を製造する場合には、セグメント電極配置領域２’の形状を、頂点の数が６以上の正多角形とし、対向部配置領域１１’の形状をセグメント電極配置領域２’と揃えればよい。そして、その領域を囲むようにマスクを配置してＩＴＯ等の透明電極材料を付着させればよい。

なお、本発明において、画素の形状を正六角形にした実施形態は、従来から知られている正六角形格子とは異なる。従来から知られている正六角形格子は、各正六角形のそれぞれの辺同士が向き合うように配置したものであり、正六角形の画素をマトリクス状に配置したものではないからである。

画素の形状を円形とし、画素の直径を６ｍｍとする液晶表示装置を上記の製造方法にて作製した。なお、この液晶表示装置では、各画素が８行２８列に並ぶように各画素を配置した。縦方向の画素同士の間隔と、横方向の画素同士の間隔は、いずれも１ｍｍとした。この結果、横の長さが１９５ｍｍ（＝６×２８＋２７）であり、縦の長さが５５ｍｍ（＝６×８＋７）である表示領域が実現された。この液晶表示装置の駆動方式は、スタティック駆動である。

なお、この液晶表示装置の解像度は、３．６ｄｐｉである。すなわち、単位長さ（１インチ）あたりの画素数が３．６個である。ここでは、単位長さを１インチとしたが、単位長さを１ｃｍとして、上記の値「３．６」を換算すると約１．４２（＝３．６／２．５４）となる。すなわち、１ｃｍ当りの画素数に換算すると、約１．４２個になる。

実施例１で作成した液晶表示装置の表示領域の例を図５に示す。図５に示すように、緩やかに曲がる文字の線を表現することができ、文字を読みやすく表示することができた。

また、画素の形状が四角形であり、各画素が１２行２４列に並ぶように各画素を配置した液晶表示装置での文字表示と比較した。画素の形状を四角形とした液晶表示装置もスタティック駆動で駆動した。実施例１で作成した液晶表示装置と、画素の形状を四角形とした液晶表示装置とを比較した場合、実施例１で作成した液晶表示装置の方が表示した文字を読みやすかった。

画素の形状を円形とし、画素の直径を４ｍｍとする液晶表示装置を上記の製造方法にて作製した。なお、この液晶表示装置では、各画素が８行６２列に並ぶように各画素を配置した。縦方向の画素同士の間隔と、横方向の画素同士の間隔は、いずれも０．２７ｍｍとした。この場合、液晶表示装置の解像度は、約６ｄｐｉである。この液晶表示装置（液晶表示装置Ａとする。）の駆動方式は、スタティック駆動である。

液晶表示装置Ａにおける表示文字の読みやすさの評価試験を行った。また、評価の比較対象とするために、画素の形状を正方形（４ｍｍ×４ｍｍ）とした点以外は、上記の液晶表示装置Ａと同様の液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置Ｂとする。

図６は、本実施例における液晶表示装置の試験方法を示す説明図である。図６に示すように被験者３１と液晶表示装置との距離を１ｍとして、液晶表示装置上に表示した文字列（アルファベットの文字列）を被験者３１に読ませ、紙に読み取った文字列を記入させた。一人の被験者３１に対し、２０個の文字列を読ませ、紙への記入を行わせ、２０個の文字列を紙に記入するまでの時間（以下、読み取り時間と記す。）を計測した。そして、液晶表示装置Ａに文字列を表示した場合と、液晶表示装置Ｂに文字列を表示した場合とで、読み取り時間がどの程度異なるかを評価した。また、被験者３１が液晶表示装置Ａに表示される文字列と液晶表示装置Ｂに表示される文字列のどちらを読みやすいと感じたのかを調査した。被験者の人数は１０人とした。また、１０人のうち５人は、先に液晶表示装置Ａを用いて試験を行い、その後液晶表示装置Ｂを用いて試験を行った。また、他の５人は、先に液晶表示装置Ｂを用いて試験を行い、その後液晶表示装置Ａを用いて試験を行った。

図７は、液晶表示装置Ａ，Ｂにおいて表示される文字列の例を示す。評価試験では、縦８画素×横６画素の範囲に１文字を表示するようにして、アルファベットの文字列を表示した。ただし、文字と文字の間に３列分の間隔を空けて表示した。図７（ａ）は、本発明による液晶表示装置Ａに表示した文字列の例を示す。また、図７（ｂ）は、液晶表示装置Ｂに表示した文字列の例を示す。

図８は、本実施例における試験結果を示す。図８に示すように、液晶表示装置Ａに表示した文字の読み取り時間（２０個の文字列を読み取って、紙への記入を終えるまでの時間）の平均は、７９１．４秒であった。液晶表示装置Ｂに表示した文字の読み取り時間の平均は、８３０．３秒であった。このように、液晶表示装置Ａにおける表示文字の読み取り時間の方が短く、液晶表示装置Ｂにおける表示文字の読み取り時間に比べて４．７％短縮されている。なお、読み取った文字列の正解率は、９６．０％、９６．５％であり、ほぼ同等であった。

また、正解率と読み取り時間との間に比例関係があるという仮定のもとで、正解率が１００％であるとした場合における読み取り時間の比較を行った。液晶表示装置Ａにおける表示文字の平均読み取り時間を正解率１００％として換算すると、８２４．３秒となる。同様に、液晶表示装置Ｂにおける表示文字の平均読み取り時間を正解率１００％として換算すると、８６０．４秒となる。このように、読み取った文字の正解率が１００％であると仮定した場合における読み取り時間も、液晶表示装置Ａの方が短く、液晶表示装置Ｂにおける表示文字の読み取り時間に比べて４．２％短縮されている。このように、画素の形状を円形にすることで、画素の形状を正方形にした場合に比べて、読み取り時間を短縮することができた。

また、１０人の被験者のうち６人（６０％）が、液晶表示装置Ａに表示される文字列の方が読み取りやすいと評価した。このように、半分以上の者から、画素の形状を円形にした方が、画素の形状を正方形にした場合に比べて文字を読みやすいという評価が得られた。

本発明は、液晶を用いた低解像度の表示装置に適用することができる。例えば、液晶を用いた公衆表示装置や、マトリクス状に配置される画素を有し、スタティック駆動で駆動される液晶表示装置に適用することができる。

本発明による液晶表示装置の構成例を示す模式的断面図。 コモン電極およびセグメント電極の形状の例を示す説明図。 画素の配置形態の例を示す説明図。 各基板に設けられるマスクの例を示す説明図。 実施例１における液晶表示装置の表示領域の例を示す説明図。 実施例２における液晶表示装置の試験方法を示す説明図。 液晶表示装置Ａ，Ｂにおいて表示される文字列の例を示す説明図。 実施例２における試験結果を示す説明図。 二次元正方格子として配置された画素の例を示す説明図。 スタティック駆動で駆動され二次元正方格子の画素を有する液晶表示装置を製造する場合におけるマスクパターンの概略を示す説明図。

符号の説明

１，８ 基板
２ セグメント電極
３，６ 配向膜
４ 液晶層
５ シール材
７ コモン電極
１１ セグメント電極対向部
１２ 連結部
１３ セグメント電極配線

Claims (6)

1. それぞれが電極を備える一対の基板間に液晶層を挟持し、一方の基板上の電極と他方の基板上の電極とが重なり合う領域を画素とする液晶表示装置であって、
   一方の基板上の電極と他方の基板上の電極とが重なり合う領域を複数備えることによって複数の画素を備え、
   前記複数の画素は、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並び、
   前記複数の画素は、円形または頂点の数が６以上の多角形である
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 一方の基板は、マトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶ複数のセグメント電極を備え、
   他方の基板は、前記複数のセグメント電極と対向するコモン電極を備え、
   前記複数のセグメント電極の形状は、円形または頂点の数が６以上の多角形である
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. コモン電極は、各セグメント電極と重なり合うセグメント電極対向部と、各セグメント電極対向部を連結させる連結部とを有し、
   複数のセグメント電極を備える基板は、前記複数のセグメント電極と当該複数のセグメント電極の電位を設定する駆動回路とを接続させるセグメント電極配線をセグメント電極毎に有し、
   前記連結部と各セグメント電極配線は、互いに重なり合わないように配置された
   請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 解像度が６ｄｐｉ以下である請求項１、２または３に記載の液晶表示装置。
5. 前記液晶層が、電圧の印加状態に応じて、光透過状態と、光散乱状態とに変化する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. それぞれが電極を備える一対の基板間に液晶層を挟持し、一方の基板上の電極と他方の基板上の電極とが重なり合う領域を画素とする液晶表示装置の製造方法であって、
   一方の基板上に、円形または頂点の数が６以上の多角形でありマトリクス状に縦方向および横方向それぞれに並ぶ複数のセグメント電極の配置領域、および前記複数のセグメント電極と当該複数のセグメント電極の電位を設定する駆動回路とを接続させるセグメント電極配線であって各セグメント電極毎に設けられるセグメント電極配線の配置領域を囲むようにマスクを設け、
   前記一方の基板上に電極を成膜して前記マスクを除去することにより、前記複数のセグメント電極および前記セグメント電極配線を形成し、
   他方の基板上に、各セグメント電極と重なり合うセグメント電極対向部と、各セグメント電極対向部を連結させる連結部とを有するコモン電極の配置領域を囲むようにし、また、前記連結部の配置位置と前記セグメント電極配線の配置領域とが重なり合わないようにしてマスクを設け、
   前記他方の基板上に電極を成膜して前記マスクを除去することにより前記コモン電極を形成し、
   前記複数のセグメント電極と、前記コモン電極のセグメント電極対向部とが重なり合うように各基板を対向させ、
   対向させた基板間に液晶を封止する
   ことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。

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