JP2009042390A - Liquid crystal display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の画素を配列してなる液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device in which a plurality of pixels are arranged.
近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、例えば、垂直配向型液晶を用いたVA(Vertical Alignment)モードを採用した液晶表示装置(例えば、特許文献1参照)が提案されている。 In recent years, for example, a liquid crystal display device employing a VA (Vertical Alignment) mode using a vertically aligned liquid crystal has been proposed as a display monitor for liquid crystal televisions, notebook computers, car navigation systems, and the like. Yes.
VAモードの液晶表示装置では、図11に示したように、駆動用基板120と対向基板121との間に画素電極122および対向電極123を間にして、垂直配向型の液晶層124が封止されている。また、駆動用基板120および対向基板121の上下には、透過軸が互いに直交するように配置された一対の偏光板(偏光子、検光子)125,126が設けられている。このような構成において、各電極122,123の液晶層124に対向する面に突起127を設けることによって、液晶分子のダイレクタ(長軸方向)が規制され、液晶層の配向制御を行うことができる。これにより、一画素を配向分割して、液晶分子の配向方向が異なる領域を複数形成することができ(マルチドメイン化)、広視野角かつ高コントラスト比が実現される。
In the VA mode liquid crystal display device, as shown in FIG. 11, the vertical alignment type
また、配向分割の別の手段としては、一対の電極のそれぞれにスリット(切り込み)を交互に設けるようにして、液晶分子に対して斜め方向に電界を印加する手法がある。このとき、例えば、矩形状の平面形状を有する画素内において、駆動基板側に配置される画素電極を2つのサブ画素電極に分割することにより、より広視野角となる。さらに、偏光板の透過軸に対して傾斜する方向にスリットを設けるようにすることで、開口率が向上する。また、画素の平面形状そのものを、スリットの延在方向に沿って形成した「く」の字型とした液晶表示装置も提案されている(特許文献2参照)。
しかしながら、上記のように、画素の平面形状を、例えば「く」の字型のように、偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して斜めに配置した構成では、データ線などの配線を直線的に配置すると、一つの配線が隣接する複数の画素領域にわたって配置されることとなり、寄生容量などが発生する要因となる。従って、このような構成の画素では、配線を「く」の字型の形状に沿って、ジグザグに屈曲させる必要がある。その一例を図12に示す。 However, as described above, in the configuration in which the planar shape of the pixel is arranged obliquely with respect to the transmission axis or the absorption axis of the polarizing plate, for example, a “<” shape, the wiring such as the data line is linear. When arranged in the above, one wiring is arranged over a plurality of adjacent pixel regions, which causes a parasitic capacitance and the like. Therefore, in the pixel having such a configuration, it is necessary to bend the wiring in a zigzag shape along the “<” shape. An example is shown in FIG.
図12に示したように、例えば、R(Red:赤)、G(Green:緑)またはB(Blue:青)の光をそれぞれ表示する画素100R,100G,100Bがマトリクス状に配列した構成において、各画素に対向して配置されるデータ線111aは、画素の「く」の字型の平面形状に沿って屈曲した構成となっている。ところが、このようにデータ線111aをジグザグに配置すると、その傾斜部分、すなわち透過軸もしくは吸収軸に対して平行も直交もしない部分において黒表示の際に光漏れが生じ、コントラストが低下するという問題があった。
As shown in FIG. 12, for example, in a configuration in which
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、金属配線の配置形状に起因した寄生容量の発生を抑制しつつ、高コントラストを実現することが可能な液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of realizing high contrast while suppressing the generation of parasitic capacitance due to the arrangement shape of the metal wiring. There is.
本発明による液晶表示装置は、複数の画素が全体としてマトリクス状に配置されると共に、光源からの光を変調するための液晶層と、液晶層を封止する一対の基板と、液晶層へ入射する光および液晶層から出射する光の偏光成分をそれぞれ制御する一対の偏光板とを備えたものである。このような構成において、各画素の平面形状において対向する2辺が、一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向に延在している。一対の基板のうち一の基板上に金属層を有しており、この金属層は、一の基板の面内方向において、一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向に延在した傾斜部を含んでいる。各画素の表示開口領域には、傾斜部の側面での反射光の光量を低減させる反射光低減部が設けられている。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix as a whole, a liquid crystal layer for modulating light from a light source, a pair of substrates for sealing the liquid crystal layer, and incident on the liquid crystal layer And a pair of polarizing plates that respectively control the polarization components of the light to be emitted and the light emitted from the liquid crystal layer. In such a configuration, two opposing sides in the planar shape of each pixel extend in a direction inclined with respect to the transmission axis or absorption axis of the pair of polarizing plates. A metal layer is provided on one of the pair of substrates, and the metal layer extends in a direction inclined with respect to the transmission axis or absorption axis of the pair of polarizing plates in the in-plane direction of the one substrate. The existing slope is included. In the display opening area of each pixel, a reflected light reducing unit that reduces the amount of reflected light on the side surface of the inclined portion is provided.
但し、表示開口領域とは、各画素領域のうち、金属層が配置されていない状態において実際に光が通る領域をいうものとする。また、偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向とは、偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して、平面内で平行も直交もしない方向をいうものとする。 However, the display opening region means a region through which light actually passes in a state where the metal layer is not disposed in each pixel region. The direction inclined with respect to the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate is a direction that is neither parallel nor orthogonal to the transmission axis or absorption axis of the polarizing plate in a plane.
本発明による液晶表示装置では、金属層が上記のような傾斜部を含んでいることにより、画素の少なくとも対向する2辺が一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜している場合であっても、金属層が隣接する複数の画素領域にわたって配置されることがなくなり、寄生容量の発生が抑制される。また、光源からの光のうち、一の基板上の金属層の側面に入射した光は、この側面において反射されたのち、液晶層を透過して偏光板(検光子側)に入射する。このとき、傾斜部の側面で反射する光は、入射時と出射時とで偏光成分が変化し、偏光板の吸収軸によって吸収されずに偏光板を透過することとなる。ここで、表示開口領域に、この傾斜部に対応して反射光低減部が設けられていることにより、傾斜部における反射光の光量が低減される。よって、黒表示の際の光漏れの発生が抑制される。 In the liquid crystal display device according to the present invention, when the metal layer includes the inclined portion as described above, at least two opposite sides of the pixel are inclined with respect to the transmission axis or absorption axis of the pair of polarizing plates. Even so, the metal layer is not disposed over a plurality of adjacent pixel regions, and the generation of parasitic capacitance is suppressed. Of the light from the light source, light incident on the side surface of the metal layer on one substrate is reflected on this side surface, then passes through the liquid crystal layer and enters the polarizing plate (analyzer side). At this time, the light component reflected by the side surface of the inclined portion has a polarization component that changes between incident and outgoing, and is transmitted through the polarizing plate without being absorbed by the absorption axis of the polarizing plate. Here, the amount of reflected light at the inclined portion is reduced by providing the reflected light reducing portion corresponding to the inclined portion in the display opening region. Therefore, the occurrence of light leakage during black display is suppressed.
本発明の液晶表示装置によれば、金属層が、一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向に延在した傾斜部を含むようにしたので、画素の少なくとも対向する2辺が一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜している場合であっても、寄生容量の発生が抑制される。また、表示開口領域に、傾斜部に対応して反射光低減部を設けるようにしたので、傾斜部における反射光の光量が低減され、黒表示の際の光漏れの発生が抑制される。よって、金属層の配置形状に起因した寄生容量の発生を抑制しつつ、高コントラストを実現することができる。 According to the liquid crystal display device of the present invention, the metal layer includes the inclined portion extending in the direction inclined with respect to the transmission axis or the absorption axis of the pair of polarizing plates. Is inclined with respect to the transmission axis or absorption axis of the pair of polarizing plates, the generation of parasitic capacitance is suppressed. In addition, since the reflected light reducing unit is provided in the display opening area corresponding to the inclined part, the amount of reflected light in the inclined part is reduced, and the occurrence of light leakage during black display is suppressed. Therefore, high contrast can be realized while suppressing the generation of parasitic capacitance due to the arrangement shape of the metal layer.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示装置1の概略構成を示す断面図である。この液晶表示装置1は、例えば、図示しないゲートドライバから供給される駆動信号によって、データドライバから伝達される映像信号に基づいて画素ごとに映像表示を行うアクティブマトリクス方式の表示装置である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid
液晶表示装置1は、マトリクス状に配置された複数の画素(ドット)、例えば赤(R:Red)を表示する画素10R、緑(G:Green)を表示する画素10G、青(B:Blue)を表示する画素10Bを有している。この液晶表示装置1は、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)基板11と対向基板18との間に、画素ごとに形成された画素電極12R,12G,12B、配向膜13、液晶層14、配向膜15、対向電極16、画素ごとに形成されたカラーフィルタ層17R,17G,17Bをこの順に積層した構成となっている。隣接するカラーフィルタ層17R,17G,17B同士の境界付近にはブラックマトリクス層BMが形成されている。また、TFT基板11の下面および対向基板18の上面には、それぞれ偏光板19および偏光板20が配置されている。このような液晶表示装置1は、液晶テレビやノート型パソコンなどの電子機器用表示モニタとして用いられる。
The liquid
TFT基板11および対向基板18は、例えばガラスなどの透明基板を含んで構成されている。TFT基板11を構成するガラス基板(後述)には、画素10R,10G,10Bをそれぞれ駆動するゲート・ソース・ドレイン等を備えたTFTスイッチング素子(図示せず)や、これらTFTスイッチング素子に接続されるゲート線(図示せず)およびデータ線(金属層)11aなどの各種配線が形成されている。このデータ線11aの構成については後述する。
The
画素電極12R,12G,12Bおよび対向電極16は、例えばITO(インジウム錫酸化物)などの透明電極により構成されている。これらの電極には、図示しないスリット(切り込み部)や突起などが設けられており、これにより、液晶層14内の液晶分子に対して、斜めに電界をかけ、各画素内で配向分割(マルチドメイン)がなされるようになっている。この各画素での配向分割については後述する。
The
液晶層14は、例えばネマティック液晶、スメクティック液晶、コレステリック液晶などの液晶材料より構成され、例えば電圧を印加しない状態における液晶分子のダイレクタ(長軸方向)が基板面に対して垂直方向となっているVA(Vertical Alignment)液晶によって構成されている。このような液晶層14では、電圧を印加しない状態で黒表示モード(ノーマリーブラック)となっている。配向膜13,15は、TFT基板11と対向基板18との間に液晶層14を封止する際に、液晶層14の配向状態を規制するものであり、本実施の形態では、垂直配向性を有する配向膜、例えばポリイミドなどの樹脂材料によって構成されている。
The liquid crystal layer 14 is made of a liquid crystal material such as a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or a cholesteric liquid crystal. For example, a director (major axis direction) of liquid crystal molecules in a state where no voltage is applied is perpendicular to the substrate surface. A VA (Vertical Alignment) liquid crystal is used. Such a liquid crystal layer 14 is in a black display mode (normally black) with no voltage applied. The alignment films 13 and 15 regulate the alignment state of the liquid crystal layer 14 when the liquid crystal layer 14 is sealed between the
カラーフィルタ層17R,17G,17Bは、対向基板18に隣接して、ブラックマトリックスBMの開口領域に形成されている。このカラーフィルタ層17R,17G,17Bは、例えば、顔料分散型カラーフィルタ等であり、それぞれ、赤色、緑色および青色の成分を効果的に透過して、それ以外の波長領域の光を効果的に吸収するようになっている。 The color filter layers 17R, 17G, and 17B are formed in the opening region of the black matrix BM adjacent to the counter substrate 18. The color filter layers 17R, 17G, and 17B are, for example, pigment dispersion type color filters and the like, which effectively transmit red, green, and blue components, respectively, and effectively transmit light in other wavelength regions. It is designed to absorb.
ブラックマトリックスBMは、画素10R,10G,10Bの表示領域を区画すると共に、各色の区域どうしの境界における外光の反射の防止および画素間の光漏れを防止し、コントラストを高めるためのものである。このブラックマトリクスBMは、金属、金属酸化物および金属窒化物の薄膜層を積層してなり、例えば、CrOx(xは任意数)およびCrの積層からなる2層クロムブラックマトリクス、あるいは反射率を低減させたCrOx、CrNyおよびCr(x,yは任意数)の積層からなる3層クロムブラックマトリクス、あるいはカーボン粒子を混ぜたアクリル樹脂などにより構成されている。
The black matrix BM partitions the display area of the
偏光板19,20は、特定の方向に振動する偏光を透過させ、それと直交する方向に振動する偏光を吸収するようになっている。これらの偏光板19,20は、それぞれの透過軸が、互いに直交するように配置されている。偏光板19が偏光子、偏光板20が検光子となっており、偏光板19の下方に図示しない光源(バックライト)が配置され、偏光板20の上方が表示側となっている。 The polarizing plates 19 and 20 transmit polarized light that vibrates in a specific direction, and absorb polarized light that vibrates in a direction orthogonal thereto. These polarizing plates 19 and 20 are arranged so that their transmission axes are orthogonal to each other. The polarizing plate 19 is a polarizer and the polarizing plate 20 is an analyzer. A light source (backlight) (not shown) is disposed below the polarizing plate 19, and the upper side of the polarizing plate 20 is the display side.
なお、光源としては、例えば、導光板を用いたエッジライト型や、直下型のタイプのものが用いられ、例えば、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極傾向ランプ)や、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)などを含んで構成されている。また、この他にも、光源あるいは偏光板19の側から戻ってきた光を拡散させて、再び表示光として利用する(リサイクル)ために反射板などが設けられていてもよい。 As the light source, for example, an edge light type using a light guide plate or a direct type is used. For example, a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) or an LED (Light Emitting Diode) is used. Light emitting diode). In addition to this, a reflection plate or the like may be provided in order to diffuse (recycle) the light returned from the light source or the polarizing plate 19 and use it again as display light.
次に、図2〜図4を参照して、TFT基板11に形成される配線の構成および各画素における配向分割について説明する。図2は、カラーフィルタ層の側からみたデータ線11aの平面構成を画素10R,10G,10Bについて表すものである。図3は、液晶表示装置1の各画素における配向分割の一例を表すものである。図4は、図2におけるデータ線屈曲部11a−1および反射光低減部11bの断面構成を表すものである。なお、液晶表示装置1では、複数の画素がマトリクス状に配列した構成となっているが、簡便化のため、データ線11aの延在方向と直交する方向に配列したR,G,Bの3つの画素(ドット)についてのみ示す。また、本実施の形態では、偏光板19の吸収軸Anが垂直方向、偏光板20の吸収軸Poが水平方向となるように配置されている。
Next, with reference to FIGS. 2 to 4, the configuration of the wiring formed on the
画素10R,10G,10Bは、図2に示したように、「く」の字型の平面形状を有しており、偏光板19の吸収軸Anもしくは偏光板20の吸収軸Poに対して傾斜する方向に延在する斜辺を有している。この「く」の字型におけるそれぞれの斜辺は、吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して、例えば、略45°の角度をなしている。また、この「く」の字型に対応して各画素電極12R,12G,12Bおよび対向電極16には、図示しない複数のスリットや突起などの配向制御手段が設けられている。これにより、一画素内に、液晶分子の配向方向(ダイレクタの向き)がそれぞれ異なる複数の領域(マルチドメイン)を形成することができる。なお、吸収軸に対して傾斜する方向とは、吸収軸に対して平行も直交もしない方向をいうものとする。
As shown in FIG. 2, the pixels 10 </ b> R, 10 </ b> G, and 10 </ b> B have a “<”-shaped planar shape and are inclined with respect to the absorption axis An of the polarizing plate 19 or the absorption axis Po of the polarizing plate 20. It has a hypotenuse that extends in the direction of. Each hypotenuse in the “<” shape has an angle of about 45 ° with respect to the absorption axis An or the absorption axis Po, for example. Corresponding to the "<" shape, each of the
例えば、図3(A)に示したように、各画素10R,10G,10Bは、液晶分子の配向方向がそれぞれ異なる4つの領域a,b,c,dに分割されている。このとき、領域a,b,c,dでは、図3(B)に示したように、偏光板19,20の吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して傾斜する方向に液晶分子のダイレクタが制御される。特に、各画素の斜辺が、吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して略45°をなし、領域a,b,c,dにおける液晶分子のダイレクタはそれぞれ、吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して略45°の角度をなしている。なお、この領域a,b,c,dが、本発明における複数の領域に対応している。
For example, as shown in FIG. 3A, each of the
このような平面形状を有する画素10R,10G,10Bのそれぞれに対して配置されるデータ線11aは、少なくとも表示開口領域においては、隣接する画素領域を通ることなく配置されている。すなわち、データ線11aは、その少なくとも一部にデータ線屈曲部11a−1を有しており、直線状ではなく、「く」の字型の形状に沿って屈曲した構成となっている。なお、表示開口領域とは、データ線11aなどの金属配線層が配置されていない状態において、実際に光が通る領域をいうものとする。また、データ線屈曲部11a−1が、本発明の傾斜部の一例に対応している。
The data lines 11a arranged for each of the
データ線屈曲部11a−1に対応する領域には、反射光低減部11bが形成されている。反射光低減部11bは、図4に示したように、TFT基板11を構成するガラス基板110とデータ線屈曲部11a−1との間に、データ線屈曲部11a−1よりも、底面の幅(平面積)が大きくなるように形成されている。この反射光低減部11bは、光透過率の低い材料、例えばアモルファスシリコン(α−Si)、窒化シリコン(SiN)などにより構成されており、厚みは例えば50nmである。これにより、データ線屈曲部11a−1の側面に入射する偏光の光量を減少させることができるようになっている。
In a region corresponding to the data line
また、このような液晶表示装置1は、例えば次のようにして製造することができる。
Moreover, such a liquid
まず、ガラス基板110の表面に、例えば、マトリクス状に画素電極12R,12G,12B、画素10R,10G,10Bをそれぞれ駆動するゲート・ソース・ドレイン等を備えたTFTスイッチング素子、これら複数のTFTスイッチング素子にそれぞれ接続されるゲート線(図示せず)を形成する。さらに、画素の平面形状に沿って屈曲させたデータ線11aおよび反射光低減部11bを形成する。このとき、反射光低減部11bとしてアモルファスシリコン膜を用いることで、TFTスイッチング素子などと同一の材料で容易にパターン形成することができる。これにより、TFT基板11を形成する。一方、対向基板18の表面に、例えば、R、G、Bのカラーフィルタ層17R,17G,17BおよびブラックマトリクスBMをパターニング形成したのち、対向電極16を形成する。また、画素電極12R,12G,12Bおよび対向電極16には、くの字型の斜辺に沿って所定の間隔でスリットを形成しておく。続いて、形成した画素電極12R,12G,12Bおよび対向電極16の表面に、例えば、垂直配向剤の塗布や、垂直配向膜を印刷して焼成することにより配向膜13,15を、それぞれ形成する。
First, a TFT switching element including a gate, a source, a drain, and the like for driving the
次いで、TFT基板11あるいは対向基板18のどちらか一方の表面(配向膜13,15の形成されている面)に対して、セルギャップを確保するためのスペーサ、例えばプラスチックビーズ等を散布すると共に、例えばスクリーン印刷法によりエポキシ接着剤等を用いて、シール部を印刷する。こののち、TFT基板11と対向基板18とを、それぞれの基板に形成された配向膜13,15が対向するように、スペーサおよびシール部を介して貼り合わせ、液晶層14を注入する。その後、加熱等によりシール部の硬化を行うことにより液晶層14をTFT基板11と対向基板18との間に封止する。
Next, a spacer for ensuring a cell gap, such as plastic beads, is sprayed on the surface of either the
最後に、TFT基板11の下面および対向基板18の上面に、それぞれ偏光板19および偏光板20を貼り合わせることにより、図1に示した液晶表示装置1を完成する。
Finally, the polarizing plate 19 and the polarizing plate 20 are bonded to the lower surface of the
次に、上記のような構成を有する液晶表示装置1の作用、効果について説明する。
Next, the operation and effect of the liquid
液晶表示装置1では、図示しない光源から射出された光は、偏光板19へ入射すると、特定の偏光成分のみが透過され、液晶層14側へ入射する。液晶層14では、画像データに基づいて画素電極12R,12G,12Bと対向電極16との間に印加される電圧によって、光が変調される。液晶層14を透過した光は、画素10R,10G,10Bごとに、カラーフィルタ層17R,17G,17Bによって、それぞれ赤、緑、青の光として取り出されたのち、偏光板20によって特定の偏光成分のみが透過もしくは吸収され、表示が行われる。
In the liquid
このとき、画素10R,10G,10Bの平面形状が「く」の字型であり、すなわち偏光板19,20の吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して傾斜する方向に延在する斜辺を有していることにより、液晶層14の液晶分子のダイレクタを、偏光板19,20の吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して傾斜する方向に、一様に制御し易くなり、開口率(透過率)が向上する。特に、図3(B)に示したように、吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して45°の角度をなすように、液晶分子のダイレクタを制御することで、効果的に開口率を向上させることができる。このように、各画素の平面形状そのものを「く」の字型となるように形成することで、高開口率(高透過率)を実現できる。
At this time, the planar shape of the
ここで、従来例として、「く」の字型画素に対してデータ線110aを直線的に配置した場合の平面構成を図5に示す。このように、データ線110aを画素の形状に沿って屈曲させることなく直線的に形成した場合には、データ線110aが隣接する複数の画素にわたって配置されることとなる。このため、隣接する画素同士の間で、寄生容量が発生してしまう。
Here, as a conventional example, FIG. 5 shows a planar configuration in the case where the
これに対し、本実施の形態では、「く」の字型の平面形状を有する画素10R,10G,10Bに対し配置されるデータ線11aが、各画素の形状に沿って屈曲したデータ線屈曲部11a−1を有していることにより、データ線11aは、その延在方向に直交する方向において隣接する画素領域に対向することなく配置されることとなる。よって、開口率を高めるために、画素の平面形状を「く」の字型とした場合であっても、寄生容量の発生が抑制される。
On the other hand, in the present embodiment, the
一方で、図6に示したように、偏光板19を透過した偏光のうち、TFT基板11に形成されたデータ線11aの側面に所定の角度で入射する偏光は、データ線11aの側面において反射されたのち、液晶層14側へ入射する。この際、電圧を印加していない状態、すなわち黒表示の状態では、吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して平行もしくは直交する方向に延在して形成されたデータ線11aの側面で反射した偏光は、液晶層14を透過したのち偏光板20によって吸収される。
On the other hand, as shown in FIG. 6, out of the polarized light transmitted through the polarizing plate 19, polarized light incident at a predetermined angle on the side surface of the
ところが、吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して傾斜する方向、すなわち平行も直交もしない方向に延在して形成されたデータ線屈曲部11a−1の側面で反射した偏光は、反射によって偏光成分が変化し、偏光板20によって吸収されずに透過されることとなる。このため、隣接する画素との間に寄生容量が発生しないように、画素の「く」の字型の平面形状に沿ってデータ線11aを屈曲させて形成した場合、その屈曲させた部分において、黒表示の際に光漏れが発生してしまう。この際、コントラストは、例えば1:約1100と低くなる。
However, the polarized light reflected by the side surface of the data line
そこで、本実施の形態では、データ線屈曲部11a−1と、TFT基板11を構成するガラス基板110との間に、光透過率の低い材料よりなる反射光低減部11bを設けることにより、データ線屈曲部11a−1の側面に入射する光の光量が低減されるため、側面での反射光の光量が減少する。よって、黒表示の際に偏光板20によって吸収されずに透過されてしまう光量が抑制され、コントラストは、例えば1:約1550となり従来と比べて向上する。
Therefore, in the present embodiment, by providing the reflected
以上説明したように、本実施の形態では、各画素の平面形状を「く」の字型となるように形成するようにしたので、開口率が向上する。また、この「く」の字型に形状に沿って、データ線屈曲部11a−1が設けられているので、寄生容量の発生を抑制できる。このとき、データ線11aが吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して傾斜する方向に設けられていると、その側面での反射光は、入射時と出射時とで偏光成分が変わり、偏光板20によって吸収されずに透過してしまう。本実施の形態では、データ線屈曲部11a−1とガラス基板110との間に反射光低減部11bが設けられているので、データ線屈曲部11a−1の側面での反射光量が低減され、黒表示の際の光漏れの発生が抑制される。よって、データ線の配置形状に起因した寄生容量の発生を抑制しつつ、高コントラストを実現することができる。
As described above, in this embodiment, since the planar shape of each pixel is formed in a “<” shape, the aperture ratio is improved. In addition, since the data line
次に、本発明の変形例について説明する。なお、以下の変形例では、上記実施の形態に係る液晶表示装置1と同様の構成については同一の符号を付し、適宜説明を省略するものとする。
Next, a modified example of the present invention will be described. Note that, in the following modified example, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the liquid
(変形例1)
図7は、本発明の変形例1に係る液晶表示装置のカラーフィルタ層の側からみた画素20R,20G,20Bの概略構成を表す平面図である。変形例1では、緑色の光を表示する画素30Gにおいてのみ、データ線屈曲部11a−1に反射光低減部11bが設けられていること以外は、上記実施の形態の液晶表示装置1と同様の構成となっている。このように、反射光低減部11bは、必ずしもR,G,Bの3つの画素について設けられている必要はなく、G画素にのみ設けられた構成であってもよい。R,G,Bのうち、Gの視感度が最も高いため、少なくともG画素について反射光低減部11bを設けるようにすれば、全ての画素について反射光低減部11bを設けた場合とほぼ同程度(コントラストが1:約1400)の効果を得ることができる。
(Modification 1)
FIG. 7 is a plan view illustrating a schematic configuration of the
(変形例2)
図8は、本発明の変形例2に係る液晶表示装置の画素30R,30G,30Bの概略構成を表す平面図である。変形例2では、データ線21aが各画素の表示開口領域の全体にわたって「く」の字型の形状に屈曲している。このため、画素の表示開口領域に配置されたデータ線21aに対向する領域の全面にわたって、反射光低減部21bが設けられている。但し、反射光低減部21bは、上述の反射光低減部11bと同様の材料により構成されている。このように、データ線の形状は、隣接する画素領域に対向しないように配置することができる形状であれば特に限定されない。すなわち、データ線の吸収軸Anもしくは吸収軸Poに対して傾斜する方向に延在する部分に対向する領域に、反射光低減部を設けるようにすれば、本発明の効果は得られる。
(Modification 2)
FIG. 8 is a plan view illustrating a schematic configuration of the
なお、本変形例においても、変形例1のようにR,G,Bの3つの画素のうちG画素にのみ反射光低減部21bを設けるようにしてもよい。
Also in the present modification, the reflected
(変形例3)
図9は、本発明の変形例3に係る液晶表示装置の画素40R,40G,40Bの概略構成を表す平面図である。図10は、データ線屈曲部11a−1の概略構成を表す断面図である。変形例3では、反射光低減部31bが、データ線屈曲部11a−1を覆うように形成されていること以外は、上記液晶表示装置1と同様の構成となっている。但し、反射光低減部31bは、上述の反射光低減部11bと同様の材料により構成されている。
(Modification 3)
FIG. 9 is a plan view illustrating a schematic configuration of the
図9および図10に示したように、反射光低減部31bは、データ線屈曲部11a−1の底面の幅(平面積)よりも大きくなるように、データ線屈曲部11a−1の上面および側面(斜面)を覆うように形成されている。このように、反射光低減部31bが形成される場所は、上記液晶表示装置1のようにデータ線とガラス基板との間に限定されず、データ線11aの側面へ入射する光もしくは側面で反射されて出射する光の光量を減少させることができるような構成であれば、本発明の効果は達成される。
As shown in FIGS. 9 and 10, the reflected
なお、本変形例においても、変形例1のようにR,G,Bの3つの画素のうちG画素にのみ反射光低減部31bを設けるようにしてもよい。また、データ線屈曲部11a−1の側面のみを覆うように、反射光低減部を設けるようにしてもよい。
Also in the present modification, the reflected
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、金属層の傾斜部として、データ線屈曲部を例に挙げて説明したが、傾斜部の構成はこれに限定されず、例えば、偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する一の方向にのみ直線的に延在するような構成であってもよく、特に屈曲していなくともよい。あるいは、画素内に複数の傾斜部を有していてもよい。 While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the data line bent portion is described as an example of the inclined portion of the metal layer. However, the configuration of the inclined portion is not limited to this, for example, the transmission axis or the absorption axis of the polarizing plate. The configuration may be such that it extends linearly only in one direction inclined with respect to it, and does not have to be particularly bent. Or you may have a some inclination part in a pixel.
また、上記実施の形態では、TFT基板に配置される金属層として、データ線を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の金属層、例えば補助容量線、ゲート線など、その側面で光源からの光を反射する可能性があるものについて適用することができる。 In the above embodiment, the data line is described as an example of the metal layer disposed on the TFT substrate. However, the present invention is not limited to this, and other metal layers such as an auxiliary capacitance line, a gate line, etc. It can be applied to those that may reflect light from the light source on the side.
また、上記実施の形態では、液晶層として垂直配向型のVA液晶を用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他のモード、例えばTN(Twisted Nematic)モード、IPS(In Plane Switching)モードの液晶についても適用可能である。 In the above embodiment, the configuration using the vertical alignment type VA liquid crystal as the liquid crystal layer has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and other modes such as a TN (Twisted Nematic) mode, IPS ( In-plane switching) mode liquid crystal is also applicable.
また、上記実施の形態では、R,G,Bの3色のカラーフィルタ層を設け、各画素をそれぞれのカラーフィルタ層に割り当てたフルカラー表示の液晶表示装置の構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、カラーフィルタ層が設けられていない構成、例えばモノクロ表示の液晶表示装置にも適用可能である。また、R,G,Bの全てあるいはGのみに反射光低減部を設けた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、RとGのみ、GとBのみ、RとBのみ、Rのみ、Bのみに反射光低減部を設けた構成であっても、本発明の効果は達成される。 In the above embodiment, the description has been given by taking as an example the configuration of a full-color liquid crystal display device in which three color filter layers of R, G, and B are provided and each pixel is assigned to each color filter layer. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a configuration in which a color filter layer is not provided, for example, a monochrome display liquid crystal display device. Moreover, although the structure which provided the reflected light reduction part in all of R, G, B, or only G was mentioned as an example, it was not limited to this, R and G only, G and B only, R and B only Even if it is the structure which provided the reflected light reduction part only in R and only B, the effect of this invention is achieved.
また、上記実施の形態では、画素の平面形状として、「く」の字型の形状を例に挙げて説明したが、これに限定されず、偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向に延在する辺を有する形状、例えば平行四辺形や菱形、あるいは「く」の字を上下方向に連結させたような形状(W字、M字、ジグザグ形状)などであってもよい。また、矩形状の画素を複数のサブ画素に分割し、これらのサブ画素の平面形状が、「く」の字型などの形状となっている場合についても適用可能である。 In the above-described embodiment, the shape of the “<” shape is described as an example of the planar shape of the pixel. However, the shape is not limited to this, and the pixel is inclined with respect to the transmission axis or the absorption axis of the polarizing plate. It may be a shape having sides extending in the direction, for example, a parallelogram, a rhombus, or a shape in which “<” is connected in the vertical direction (W shape, M shape, zigzag shape). Further, the present invention is also applicable to a case where a rectangular pixel is divided into a plurality of sub-pixels, and the planar shape of these sub-pixels is a shape such as “<”.
また、上記実施の形態では、各画素を配向分割し、液晶分子の配向方向がそれぞれ異なる4つの領域を形成した構成を例に挙げて説明したが、配向分割の数はこれに限定されず、3つ以下あるいは5つ以上であっても、本発明の効果は達成される。 In the above embodiment, each pixel is aligned and divided, and the configuration in which four regions having different alignment directions of liquid crystal molecules are formed is described as an example. However, the number of alignment divisions is not limited to this, The effect of the present invention can be achieved even when the number is three or less or five or more.
また、上記実施の形態では、光源側の偏光板19の吸収軸Anを垂直方向、表示側の偏光板20の吸収軸Poを水平方向となるように、偏光板19,20を配置した構成を例に挙げて説明したが、偏光板の光学軸方向は、これに限定されず、吸収軸Anを水平方向、吸収軸Poを垂直方向となるように配置するようにしてもよい。 In the above embodiment, the polarizing plates 19 and 20 are arranged so that the absorption axis An of the polarizing plate 19 on the light source side is in the vertical direction and the absorption axis Po of the polarizing plate 20 on the display side is in the horizontal direction. Although described as an example, the optical axis direction of the polarizing plate is not limited to this, and the absorption axis An may be arranged in the horizontal direction and the absorption axis Po may be arranged in the vertical direction.
1…液晶表示装置、10R,10G,10B,20R,20G,20B,30R,30G,30B,40R,40G,40B…画素、11…TFT基板、11a,21a…データ線、11b,21b,31b…反射光低減部12R,12G,12B…画素電極、13,15…配向膜、14…液晶層、16…対向電極、17R,17G,17B…カラーフィルタ層、18…対向基板、19,20…偏光板。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
各画素の平面形状において対向する2辺が、前記一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向に延在し、
前記一対の基板のうち一の基板上に金属層を有し、
前記金属層は、前記一の基板の面内方向において、一対の偏光板の透過軸もしくは吸収軸に対して傾斜する方向に延在する傾斜部を含み、
各画素の表示開口領域において、前記傾斜部の側面での反射光の光量を低減させる反射光低減部が設けられた
ことを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of pixels are arranged in a matrix as a whole, a liquid crystal layer for modulating light from a light source, a pair of substrates for sealing the liquid crystal layer, incident light on the liquid crystal layer, and the liquid crystal layer A liquid crystal display device comprising a pair of polarizing plates that transmit only a specific polarization component of light emitted from
Two opposite sides in the planar shape of each pixel extend in a direction inclined with respect to the transmission axis or absorption axis of the pair of polarizing plates,
A metal layer on one of the pair of substrates;
The metal layer includes an inclined portion extending in a direction inclined with respect to a transmission axis or an absorption axis of a pair of polarizing plates in an in-plane direction of the one substrate,
A liquid crystal display device, wherein a reflected light reducing unit is provided in a display opening region of each pixel to reduce the amount of reflected light on the side surface of the inclined portion.
前記R,G,Bに対応する画素のうち少なくとも一の画素において、前記傾斜部が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 A color filter that transmits light of R (Red), G (Green) or B (Blue) color is provided on the other substrate of the pair of substrates for each pixel,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the inclined portion is provided in at least one of the pixels corresponding to the R, G, and B.
ことを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the inclined portion is provided in at least a pixel corresponding to G among pixels corresponding to R, G, and B. 4.
ことを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the inclined portion is provided in all of the pixels corresponding to the R, G, and B.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal layer is a data line for transmitting an image signal to each pixel.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the metal layer is an auxiliary capacitance line for forming an auxiliary capacitance in each pixel.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflected light reduction unit is provided between the one substrate and the inclined part with a larger plane area than the inclined part.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflected light reduction unit is provided so as to cover at least a side surface of the inclined portion.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflected light reduction unit is made of amorphous silicon (α-Si).
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the reflected light reduction unit is made of silicon nitride (SiN).
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each pixel has a plurality of regions in which alignment directions of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer are different from each other.
ことを特徴とする請求項11記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 11, wherein the alignment direction of liquid crystal molecules in a plurality of regions of each pixel forms an angle of 45 ° with respect to a transmission axis or an absorption axis of the polarizing plate.
ことを特徴とする請求項11記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 11, wherein two opposing sides in the planar shape of each pixel form an angle of 45 ° with respect to the transmission axis or absorption axis of the pair of polarizing plates.
ことを特徴とする請求項11記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 11, wherein each pixel has a square-shaped planar shape.
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