JP2010243875A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホワイトバランスの悪化を防止しつつ表示領域の周縁部を滑らかに見せる。
【解決手段】仮想湾曲線４に沿うように配置される画素１０における一方の部分画素領域１０Ｕまたは１０Ｌが遮光部２１Ｂにより覆われる。これにより、周縁部Ｅを仮想湾曲線４に近づけるように配置する場合の自由度が増し、周縁部Ｅを滑らかに見せることができる。また、走査線Ｙにより部分画素領域１０Ｕおよび１０Ｌの境界の部分が遮光されるので、画素１０が分かれて見え、解像度が高まるので、周縁部Ｅをより滑らか見せることができる。また、遮光層２１で部分画素領域１０及び１０のいずれか一方を遮光するので、ホワイトバランスの悪化を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。

アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）を用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備える液晶表示装置の表示品質は高く、また消費電力が低いので、その開発が盛んである。また、液晶表示装置は薄型化が容易であり、事務機器、コンピュータ、車載メータ等の表示装置または特殊な表示装置として用いたいとの要求が高まっている。例えば、往年の車速計に採用されるような針式メータにおける針の回転動作を車載メータの表示装置で表示する場合、回転動作を表示する円形の表示領域以外は必要なく、こうした円形の表示領域を有する液晶表示装置は省スペースにも寄与する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２７３６０号公報

上記のような円形の表示領域は、それを液晶表示装置に設ける場合、擬似的には円形表示形態となるが、実際には表示領域周縁部は円形でない。つまり、液晶表示装置の表示領域は複数の四角形の画素の総合によって構成されるので、その周縁部は、画素により階段状に見えてしまう。

図３は、上記のような擬似的な円形表示領域を備えた液晶表示装置の部分的な平面図である。

矩形状の複数の画素１０から画素群領域１１が構成される。画素１０は、赤色、緑色および青色を発色させるための各副画素１０ｒ、１０ｇおよび１０ｂからなりストライプ状に配列されている。画素群領域１１の周縁部は遮光層２１２にて覆われている。つまり、仮想湾曲線４に沿うように各画素列１０Ａを配列し、遮光層２１２の内側に存在する画素群領域１１の周縁部を滑らかにみせて円形状の表示を行わせるものである。しかし、画素１０は、各副画素１０ｒ、１０ｇおよび１０ｂからなるので、遮光層２１２の近傍の画素１０では、各副画素の外形がそのまま目視されることとなるので、画素群領域１１の周縁部が階段状に表示され表示品位が低下してしまう問題がある。

図４は、円形表示の表示品位を改善した別な液晶表示装置の部分的な平面図である。

図３の液晶表示装置と同様に、矩形状の複数の画素１０から画素群領域１１が構成される。画素群領域１１の周縁部においては、各画素１０の周縁端部の画素１０が擬似的に湾曲を描くように配置される。また、画素群領域１１の周縁部を円形状の開口部を有する遮光層２１１が覆っている。つまり、遮光層２１１の開口形状によって周縁を湾曲状に表示させることで、画素群領域１１の周縁部を滑らかにみせようというのである。しかし、遮光層２１１によって画素１０部分を強制的に遮光しているために円形の表示は可能となるものの、遮光層２１１で覆われる副画素１０ｒ、１０ｇ、１０ｂの表示領域面積比が画素１０内で変動してしまうために、画素１０としてのホワイトバランスが悪化してしまう。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホワイトバランスの悪化を防止しつつ表示領域の周縁部を滑らかに見せることができる液晶表示装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、第１の本発明に係る液晶表示装置は、複数の副画素から構成される画素を同じ方向に隣り合わせてなる画素列を前記方向に直交する方向に複数隣り合わせてストライプ状に形成し仮想湾曲線に沿うように表示領域を設けた画素群領域を有するアレイ基板と、前記アレイ基板に対向配置される対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板の間に挟持される液晶層と、を有する液晶表示装置において、前記アレイ基板もしくは対向基板に設けられ、前記各副画素に対応して異なる色に着色された着色層と、前記画素列の表示領域周縁部分に位置する少なくとも一部の各画素を前記副画素の夫々が一括区分されるように２つの部分画素領域に区分する遮光部材と、前記表示領域周辺部分を覆う遮光層とを備え、前記表示領域周縁の少なくとも一部の前記部分画像領域を前記遮光層によって実質的に覆っていることを特徴とする。

第１の本発明において、例えば、前記画素は、該画素の位置の液晶層における分子配列を変化させるためのスイッチング用トランジスタを含み、前記遮光部材は金属配線からなり、該金属配線の位置の画素に含まれるスイッチング用トランジスタをオンオフさせるための走査信号が印加される走査線である。

第１の本発明において、例えば、前記金属配線は、該金属配線の位置の液晶層における分子配列を維持するための補助容量線である。

第１の本発明において、例えば、前記遮光部材は前記遮光層を構成する遮光部材である。

本発明に係る液晶表示装置によれば、仮想湾曲線に沿うように配置される画素における一方の部分画素領域を覆うことで、表示領域の周縁部を湾曲に近づけるように配置する場合の自由度が増し、表示領域の周縁部を滑らかに見せることができる。また、部分画素領域の境界に沿って延びる金属配線や遮光部により境界の部分が遮光されるので、画素が分かれて見え、解像度が高まるので、周縁部をより滑らか見せることができるとともに、ホワイトバランスの悪化を防止することができる。

本実施の形態に係る液晶表示装置の部分的な平面図である。 図１のＡＡ線の部分を矢印の向きに見た断面図である。 従来の液晶表示装置の部分的な平面図である。 別な従来の液晶表示装置の部分的な平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置の部分的な平面図である。

液晶表示装置は、アレイ基板１と、アレイ基板１に対向配置される対向基板２と、アレイ基板１と対向基板２の間に挟持される液晶層３とを備える。アレイ基板１の背面側にはバックライト（図示せず）が配置されている。

アレイ基板１は、赤色を発色させるための画素電極１０Ｒと、緑色を発色させるための画素電極１０Ｇと、青色を発色させるための画素電極１０Ｂとを含む画素１０を複数有している。つまり、画素１０は、赤色、緑色および青色を発色させるための各副画素つまり３つの副画素からなる。

アレイ基板１は、画素１０を有する画素群領域１１と、画素群領域１１の周縁部Ｅに接する非画素領域１２とを有する。画素群領域１１は、複数の画素１０をＸ方向に隣り合わせてなる画素列１０ＡをＹ方向（Ｘ方向に直交する方向）に複数隣り合わせてなる。別な表現を用いれば、画素群領域１１は、複数の画素１０をＹ方向に隣り合わせてなる画素列をＸ方向に複数隣り合わせてなるストライプ構成を採る。画素群領域１１では、各画素列１０Ａの左端の画素が仮想湾曲線４に沿うように配置される。図示しないが、各画素列１０Ａの右端及び上下方向の画素も仮想湾曲線に沿うように配置される。これにより、画素群領域１１は、例えば円形や楕円形状に擬似的になっている。

アレイ基板１には、画素列１０ＡごとにＸ方向に走査線Ｙが設けられる。走査線Ｙは、画素列１０Ａの各画素１０の中央部分を横切るように配置され、この走査線Ｙによって画素１０は２つの部分画素領域１０Ｕ、１０Ｌに見掛け上一括して分断される。走査線Ｙは金属配線である。部分画素領域１０Ｕは、図１における上側の領域であり、部分画素領域１０Ｌは、図１における下側の領域である。

なお、図示しないが、アレイ基板１においては、Ｙ方向に並ぶ画素電極ごとに信号線（金属配線）が設けられる。また、走査線Ｙと信号線の交点には、交点近傍の液晶層３における分子配列を変化させるためのスイッチング用トランジスタが設けられる。また、走査線Ｙごとに、この走査線Ｙと平行な補助容量線（金属配線）が設けられる。補助容量線は、液晶層３における分子配列を維持するためのものである。

対向基板２には、遮光層２１が設けられる。遮光層２１は、非画素領域１２を覆う遮光部２１Ａと、仮想湾曲線４に沿って配置される１以上の各画素１０における擬似的な円形表示を行う際に不要と判断される一方の部分画素領域を覆う遮光部２１Ｂとを含む。図１では、遮光部２１Ｂは、４つの部分画素領域１０Ｕと、４つの部分画素領域１０Ｌとを覆っている。この液晶表示装置では、遮光層２１の内側の領域が表示領域である。

図２は、図１のＡＡ線の部分を矢印の向きに見た断面図である。

アレイ基板１はガラス基板１０１を含み、その上方に走査線Ｙが配置される。走査線Ｙの上方に絶縁膜１０２を介して、画素電極１０Ｒが配置される。

対向基板２はガラス基板２０１を含み、そのガラス基板２０１のアレイ基板１と対向する対向面上の一部に遮光層２１が配置される。遮光層２１の遮光部２１Ｂは、部分画素領域１０Ｌに配置される。遮光層２１の遮光部２１Ａは、非画素領域１２に配置される。ガラス基板２０１上の画素群領域１１対応部分には、着色層２０２が配置される。画素１０の部分画素領域１０Ｕに遮光部２１Ｂが対向配置される場合、その画素１０の部分画素領域１０Ｌには、着色層２０２が配置される。着色層２０２には、赤色光を透過するものと、緑色光を通過させるものと、青色光を通過させるものとがある。赤色光を透過する着色層２０２は画素電極１０Ｒに、緑色光を透過する着色層２０２は画素電極１０Ｇに、青色光を透過する着色層２０２は画素電極１０Ｂに、それぞれ対向配置される。全ての着色層２０２の上に対向電極２０３が配置される。

対向電極２０３、各補助容量線には、所定の電圧が印加される。また、信号線には映像信号が印加される。走査線Ｙに走査信号が印加されるとスイッチング用トランジスタがオンになる。すると、スイッチング用トランジスタを介して画素電極１０に映像信号が印加される。このようにして画素電極１０と対向電極２０３の間の電圧が変化すると、電極間における液晶層３の部分では、その分子配向が電圧に応じたものとなる。分子配向は、画素電極１０と補助容量線の間の静電容量によって維持される。液晶層３は、アレイ基板１の背面側に配置されたバックライト（図示せず）から出射し、画素電極１０を通過した光を通過させる。液晶層３における光の透過率は分子配向に応じたものとなるので、液晶層３を通過して、さらに対向基板２から出射される光の量が制御される。こうして、画素群領域１１にカラーの画像が表示される。

図１において、前述のように、遮光部２１Ｂは、画素１０を覆う場合は、その一方の部分画素領域１０Ｕまたは１０Ｌのみを覆うので、画素１０の全領域を覆う場合に比べて、表示領域の周縁部Ｅを仮想湾曲線４に近づけるように配置する場合の自由度が増し、周縁部Ｅを２倍の品位で滑らかに見せることができる。

また、走査線Ｙは、部分画素領域１０Ｕ、１０Ｌの境界に沿って延びる金属配線であり、走査線Ｙの部分は遮光されるので、各画素１０は２つに分かれて見える。つまり、Ｙ方向の解像度は、走査線Ｙが画素１０の境界に沿って延びる場合の２倍に見掛け上なっている。解像度の上昇に伴って、周縁部Ｅはより滑らに見えるので、遮光部２１Ｂが一方の部分画素領域１０Ｕまたは１０Ｌのみを覆うようにしたことと相俟って、周縁部Ｅをより滑らか見せることができる。

また、仮想湾曲線４に沿うように配置される画素１０は遮光部２１Ｂで部分的に遮光されるが、各画素１０単位で遮光されるために各副画素１０Ｒ,１０Ｇ,１０Ｂの遮光されていない部分の面積比は同じであり、ホワイトバランスの悪化を防止することができる。

なお、本実施の形態では、画素１０を横切るようにＸ方向に走査線Ｙを配置することにより画素１０を見掛け上一括して２分割することによって部分画素領域１０Ｕ、１０Ｌの境界に沿って走査線Ｙを配置し、この走査線Ｙを遮光部材として利用したが、境界に沿って補助容量線を配置してもよい。また、Ｙ方向の境界に沿って信号線を配置してもよい。また、遮光層２１の一部を境界に沿って配置してもよい。あるいは、走査線Ｙや補助容量線を画素１０の境界に沿って配置し、遮光層２１を各画素１０のＸ方向に延設して、この遮光層２１によって画素１０を部分画素領域１０Ｕ，１０Ｌに分割することも可能である。また、この延設される遮光層２１は、表示領域全体としての色バランスや輝度バランスが実用上問題とならなければ省略し、周縁領域の画素１０の遮光すべき部分画素領域１０Ｕ．１０Ｌのみを直接遮光層２１によって遮光することも可能である。また、画素群領域１１と非画素領域１２とを画素１０の有無によって区分して説明しているが、全面に画素１０を配置して表示領域以外の画素１０部分を遮光層２１によって被覆することで非画素領域（非表示領域）を形成してもよい。また、着色層２０２を対向基板２側に配置した構成について説明しているが、着色層２０２をアレイ基板１側に形成することも可能である。いずれの場合でも、同じ効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、仮想湾曲線４に沿うように配置される各画素１０が遮光部２１Ｂで遮光されているが、仮想湾曲線４の形状などによっては、図１の左側中央に存在する画素１０のように必ずしもこの仮想湾曲線４にかかる画素１０が存在していても遮光されない画素１０があってもよい。

１…アレイ基板
２…対向基板
３…液晶層
４…仮想湾曲線
１０…画素
１０Ａ…画素列
１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ…副画素（画素電極）
１０Ｌ、１０Ｕ…部分画素領域
１１…画素群領域
１２…非画素領域
２１…遮光層
２１Ａ、２１Ｂ…遮光部
１０１、２０１…ガラス基板
１０２…絶縁膜
２０２…着色層
２０３…対向電極
Ｅ…周縁部
Ｙ…走査線

Claims (4)

1. 複数の副画素から構成される画素を同じ方向に隣り合わせてなる画素列を前記方向に直交する方向に複数隣り合わせてストライプ状に形成し仮想湾曲線に沿うように表示領域を設けた画素群領域を有するアレイ基板と、
   前記アレイ基板に対向配置される対向基板と、
   前記アレイ基板と前記対向基板の間に挟持される液晶層と、
   を有する液晶表示装置において、
   前記アレイ基板もしくは対向基板に設けられ、前記各副画素に対応して異なる色に着色された着色層と、前記画素列の表示領域周縁部分に位置する少なくとも一部の各画素を前記副画素の夫々が一括区分されるように２つの部分画素領域に区分する遮光部材と、前記表示領域周辺部分を覆う遮光層と
   を備え、前記表示領域周縁の少なくとも一部の前記部分画素領域を前記遮光層によって実質的に覆っていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記画素は、該画素の位置の液晶層における分子配列を変化させるためのスイッチング用トランジスタを含み、
   前記遮光部材は、スイッチング用トランジスタをオンオフさせるための走査信号が印加される走査線である
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記遮光部材は、前記液晶層における分子配列を維持するための補助容量線である
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 前記遮光部材は、前記遮光層を構成する遮光部材である
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。

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