JP2007163928A - 液晶表示装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】解像度ないし画素開口率を大幅に低下させることなく、基板間のギャップを好適に維持することが可能な液晶表示装置、および当該液晶表示装置を備える電子機器を提供すること。
【解決手段】表示領域１５において、画素１６は、色要素ごとにＸＹ方向に周期的に配列された正方配列構造をなしている。また画素１６は、全体として実質的に非最密な配列構造をなしている。画素１６間に形成される遮光領域は、２つの画素１６に挟まれて線状に形成された線状遮光領域１７ａと、６つの画素１６に囲まれて比較的広範な領域として形成された拡張遮光領域１７ｂとから構成されている。拡張遮光領域１７ｂにおいて、素子基板１０と対向基板１１との間隙には接合材とスペーサが配設されており、両基板１０，１１間のギャップを保持している。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置、電子機器に関する。

従来、液晶表示装置として、電極を有する一対の基板を対向させ、両基板間の間隙に液晶材料（液晶）を封入した構成のものが知られている。この構成において、基板間の間隙距離（ギャップ）は、その領域における表示特性に影響する要素であり、厳密に規定される必要がある。このことに鑑みて、特許文献１に掲げる液晶表示装置においては、高さの規定された柱状の構造体（スペーサ）を液晶の封入領域内に点在させ、ギャップの均一化を図っている。

上述のスペーサは、画素間の遮光領域にフォトリソグラフィー技術を用いて形成される。スペーサを遮光領域に設けるようにしたのは、スペーサ自身がその周辺領域に係る透過光に影響を及ぼし、表示画像のムラの原因となってしまうからである。

特開２００２−９０７４８号公報

しかしながら、上述のようなスペーサは、ギャップの最小値を規定する機能を有しているに過ぎず、ギャップが広がることについての抑制機能を発揮するものではない。スペーサには基板どうしを接合する機能がないためである。一般的な液晶表示装置では、液晶の封入空間内は負圧化されており、ギャップが広がるような状況は起こりにくいようになってはいるが、画面の大型化が進む近年においては、封入領域内のギャップをより安定化させたいという要求がある。

このような要求に鑑みて、基板どうしを局所的に接合する接合材を遮光領域に点在させて配設することを検討するも、接合材のはみ出しなどの製造技術上の事項を考慮すると、ある程度広範な遮光領域が必要である。しかしながら、液晶の封入領域にこのような広範な遮光領域を確保することは困難であり、例えば、画素間の幅を単純に広げて接合材を配置しようとすると、解像度ないし画素開口率の大幅な低下を招いてしまうことになる。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、解像度ないし画素開口率を大幅に低下させることなく、基板間のギャップを好適に維持することが可能な液晶表示装置、および当該液晶表示装置を備える電子機器を提供することを目的としている。

本発明は、互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板どうしを接合するための接合材と、色要素ごとに周期的な配列構造をなす複数の画素と、を備える液晶表示装置であって、前記複数の画素は、実質的に非最密な配列構造を構成し、前記接合材は、前記複数の画素間に形成された拡張遮光領域に設けられていることを特徴とする。

この発明の液晶表示装置によれば、画素間に点在して配設される接合材によって、一対の基板間のギャップを好適に維持することができる。接合材を配設するための拡張遮光領域は、画素の非最密な配列構造により、解像度ないし画素開口率を大幅に低下させることなく形成される。

また好ましくは、前記液晶表示装置において、前記複数の画素の面積がほぼ均一であることを特徴とする。
この発明の液晶表示装置によれば、画素の面積がほぼ均一になっているので、画素毎の輝度の調整を行う特別な手段を必要としない。

また好ましくは、略四角形形状の前記画素が正方配列をなす前記液晶表示装置において、前記画素のアスペクト比が、一の色要素に対応する前記画素と他の色要素に対応する前記画素とで異なることを特徴とする。
この発明の液晶表示装置によれば、解像度ないし画素開口率を大幅に低下させることなく、ある程度広範な拡張遮光領域が形成される。

また好ましくは、前記液晶表示装置において、前記一対の基板間の距離を規定するスペーサを、前記拡張遮光領域に備えることを特徴とする。
この発明の液晶表示装置によれば、スペーサによって一対の基板間のギャップがより正確に規定される。

本発明は、前記液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この発明の電子機器は、上記液晶表示装置を備えているので、高い画像表示特性を有する。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参照する図では、図示の便宜上、各層や各部材の縮尺を実際のものとは異なるように表している。

（液晶表示装置）
まずは、図１、図２を参照して液晶表示装置の構成について説明する。
図１は、液晶表示装置の要部構成を示す一部破断の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。

図１および図２に示す液晶表示装置１は、互いに対向する素子基板１０および対向基板１１と、両基板１０，１１間の一定領域を取り囲んで封止する封止材１２と、基板１０，１１を電気機械的に接続する導電性接着材１３とを備えている。そして、基板１０，１１間の封止された領域内には、液晶１４が封入されている。また、液晶表示装置１は、素子基板１０の背面側（紙面奥行き方向側）にＬＥＤ素子、ＥＬ、冷陰極管などの光源を有する照明装置（図示せず）を備えている。

液晶表示装置１は、照明装置（図示せず）が照射した光を、対向基板１１側から出射して画像を表示するようになっており、その表示領域１５には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色要素に対応した光の出射領域である画素１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ（１６）が形成されている。また、画素１６間の領域は、光を透過しない遮光領域１７ａ，１７ｂ（図１においてハッチングで図示）となっている。

素子基板１０は、画素１６の一つ一つを構成する画素電極２１と、画素電極２１に係る駆動回路を有する回路層２２と、配向膜２３とを備えている。また、対向基板１１は、遮光領域を構成する遮光膜２４と、画素１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂをそれぞれ構成する着色膜２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂと、対向電極２６と、配向膜２７とを備えている。素子基板１０と対向基板１１との間隙の距離（ギャップ）は、当該間隙に配設される接合材３０およびスペーサ３１によって規定されている。

素子基板１０および対向基板１１には、透光性のもの、例えばガラス基板などが用いられる。回路層２２は既知の半導体製造技術を用いて形成される。遮光膜２４は、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ等の不透明な金属や黒色樹脂などを用いて形成される。着色膜２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの色材（有機顔料など）を含む透光性樹脂を用いて形成される。画素電極２１および対向電極２６は、ＩＴＯなどの透光性の導電材料を用いて形成される。配向膜２３，２７は、ポリイミド樹脂膜にラビング処理により配向性を付与するなどして形成される。

封止材１２および接合材３０は、例えば、スクリーン印刷法やディスペンサによる描画法を用いて光硬化性ないし熱硬化性の樹脂をパターン配置し、基板１０，１１を貼り合わせてからこれを硬化することで形成される。また、樹脂をパターン配置する際、スペーサ３１を当該樹脂にあらかじめ混入させておくことで、厚み寸法を正確に規定した状態で封止材１２および接合材３０を形成することができる。尚、封止材１２と接合材３０とは、同じ材料であっても異なる材料であってもよい。

液晶１４の封入は、一方の基板上に液晶１４を滴下した後に封止材１２を介した基板の貼り合せを行う滴下法や、基板の貼り合せ後に封止材１２の一部に形成された注入口から液晶１４を注入する注入法などにより行われる。

液晶１４は、配向膜２３，２７によって付与された配向性を初期的に有している。そして、回路層２２のソース線２８およびゲート線（図示せず）を通る電気信号により、画素電極２１と対向電極２６との間に電界が形成されると、形成された電界に応じて液晶１４の配向性が変化し、その領域における透過光（偏光）の階調が変化する。かくして、対応する画素１６毎に出射光の階調を制御することにより、表示領域１５に所望の画像を表示することができる。

表示領域１５において、矩形形状の画素１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、それぞれＸＹ方向に周期的に配列された正方配列構造をなしている。また画素１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、全体として実質的に非最密な配列構造をなしており、具体的には、画素１６ＧにおけるＹ軸方向の辺の長さが画素１６Ｒ，１６Ｂに比べて短くされている。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ間で輝度を均一にするため、画素１６Ｇの面積と画素１６Ｒ，１６Ｂの面積とが等しくなるようにアスペクト比の調整がなされている。

画素１６間に形成される遮光領域は、２つの画素１６に挟まれて線状に形成された線状遮光領域１７ａと、６つの画素１６に囲まれて比較的広範な領域として形成された拡張遮光領域１７ｂとから構成される。拡張遮光領域１７ｂは、画素１６の非最密性により形成される領域であり、図示のように画素１６と同様の正方配列構造をなしている。

線状遮光領域１７ａは、主として隣接する画素１６間の干渉を防ぐ役割を果たしている。また、拡張遮光領域１７ｂは、接合材３０およびスペーサ３１の配設領域をマスクし、表示画像にムラが生じるのを防ぐ役割を果たしている。尚、接合材３０ないしスペーサ３１は、全ての拡張遮光領域１７ｂごとに配設されていてもよいし、離散的に配設されていてもよい。

表示領域１５における基板１０，１１間のギャップは、拡張遮光領域１７ｂに配設された接合材３０およびスペーサ３１によって局所的に保持されるため、不測の外力等に対して当該ギャップは安定的であり、表示領域１５における表示画像の画質も安定している。また、接合材を配設するための拡張遮光領域は、画素の非最密な配列構造により、解像度ないし画素開口率を大幅に低下させることなく形成される。

（電子機器）
次に、図３を参照して、本発明に係る電子機器の一例としての携帯型情報処理装置について説明する。
図３は、携帯型情報処理装置を示す概略斜視図である。

図３に示すように、電子機器としての携帯型情報処理装置３００は、入力用のキーボード３０１を有する情報処理装置本体３０３と、表示部３０２とを備えている。表示部３０２には、上述した液晶表示装置１が用いられており、安定した表示品質を維持することができる。

（変形例１）
次に、図４を参照して、本発明の変形例１について、先の実施形態との相違点を中心に説明する。
図４は、変形例１に係る表示領域の画素配列を示す図である。

この変形例１の表示領域１５（図１参照）には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応する六角形状の画素４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂが、いわゆるデルタ配列をなして形成されている。そして、画素４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂで囲まれた拡張遮光領域４１に、接合材３０（図２参照）が配設されている。

（変形例２）
次に、図５を参照して、本発明の変形例２について、先の実施形態との相違点を中心に説明する。
図５は、変形例２に係る表示領域の画素配列を示す図である。

この変形例２の表示領域１５（図１参照）には、Ｒ，Ｇ，Ｂおよびシアン（Ｃ）の各色に対応する五角形形状の画素４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ，４２Ｃが、それぞれ正方配列をなして形成されている。そして、画素４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ，４２Ｃで囲まれた拡張遮光領域４３に、接合材３０（図２参照）が配設されている。

上述の変形例のように、本発明に係る画素配列構造は、正方配列ないし三色の色要素からなるものに限定されるものではなく、本発明の趣旨を変えない範囲で様々な態様をとることができる。

本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、上述の実施形態ではいわゆるアクティブマトリクス型の駆動方式を採用していたが、いわゆるパッシブマトリクス型の駆動方式の液晶表示装置についても本発明を適用することができる。また、上述の実施形態では、照射装置から出射された光の透過光を利用するいわゆる透過型の表示方式を採用していたが、対向基板側からの入射光を画素電極で反射させるいわゆる反射型や、透過型と反射型を組み合わせた液晶表示装置についても本発明を適用することができる。
各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。

液晶表示装置の要部構成を示す一部破断の平面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 携帯型情報処理装置を示す概略斜視図。 変形例１に係る表示領域の画素配列を示す図。 変形例２に係る表示領域の画素配列を示す図。

符号の説明

１…液晶表示装置、１０…素子基板、１１…対向基板、１２…封止材、１３…導電性接着材、１４…液晶、１５…表示領域、１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ（１６）…画素、１７ａ…線状遮光領域、１７ｂ…拡張遮光領域、２１…画素電極、２２…回路層、２３，２７…配向膜、２４…遮光膜、２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ…着色膜、２６…対向電極、２８…ソース線、３０…接合材、３１…スペーサ、４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ…画素、４１…拡張遮光領域、４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ，４２Ｃ…画素、４３…拡張遮光領域、３００…電子機器としての携帯型情報処理装置。

Claims (5)

1. 互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板どうしを接合するための接合材と、色要素ごとに周期的な配列構造をなす複数の画素と、を備える液晶表示装置であって、
   前記複数の画素は、実質的に非最密な配列構造を構成し、
   前記接合材は、前記複数の画素間に形成された拡張遮光領域に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記複数の画素の面積がほぼ均一であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 略四角形形状の前記画素が正方配列をなす請求項１または２に記載の液晶表示装置であって、
   前記画素のアスペクト比が、一の色要素に対応する前記画素と他の色要素に対応する前記画素とで異なることを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記一対の基板間の距離を規定するスペーサを、前記拡張遮光領域に備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液晶表示装置を備える電子機器。
   

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