JP2015215410A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】三原色の副画素以外に、白色の副画素を用いた場合であっても、白色に対する混色を軽減できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】複数の画素５０がマトリックス状に配列されたアレイ基板を有し、各画素５０を縦２行横３列の６個の副画素から構成し、画素５０の２行の中の１つの行はＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを配置し、他の行はＷ，Ｙ，Ｗの副画素２２Ｗ，２２Ｙ，２２Ｗを配置する。【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置における高画質化の方法として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色の他に、例えば黄色（Ｙ）や白色（Ｗ）などの第４の色光を用いることで、色再現域を拡大する技術が提案されている。

特開２００６−３５２４５１号公報

上記のようなＲ，Ｇ，Ｂの三原色の副画素と白色の副画素などの副画素により１つの画素を構成した場合に、白色の副画素を通った光は、一方向から見ると青色のカラーフィルタを掠め、他の方向から見ると赤色のカラーフィルタを掠めるため、白色が赤色、又は、青色との混色となる場合がある。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、三原色の副画素以外に、白色の副画素を用いた場合であっても、白色に対する混色を軽減できる液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の画素がマトリックス状に配列されたアレイ基板を有し、前記画素を縦２行横３列の６個の副画素から構成し、前記画素の２行の中の一つ行をＲ，Ｇ，Ｂの副画素から構成し、前記画素の２行の中の他の行をＷ，Ｙ，Ｗ、又は、Ｙ，Ｗ，Ｙの副画素から構成する、液晶表示装置である。

本発明であると、白色の副画素を通った白色の光は黄色との混色が発生するが、三原色の赤色、緑色、青色との混色に比べて混色の度合いが軽減される。

実施形態１の液晶表示装置の平面図である。 液晶表示装置の縦断面図である。 画素の構成図である。 画素を配列した状態の図である。 実施形態２における画素を配列した状態の図である。 実施形態３の画素の構成図である。 実施形態３における画素を配列した状態の図である。 実施形態４における画素を配列した状態の図である。 実施形態５における画素を配列した状態の図である。

以下、本発明の一実施形態の液晶表示装置１０について、図面に基づいて説明する。

なお、実施形態における開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の対応に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

実施形態１

実施形態１の液晶表示装置１０について図１〜図４に基づいて説明する。

（１）液晶表示装置１０の構成
液晶表示装置１０は、図２に示すように液晶セル１２と、液晶セル１２の下面に配されたバックライト１４とよりなる。液晶セル１２は、カラーフィルタ基板を兼ねたアレイ基板１６と、このアレイ基板１６に対向配置された対向基板１８とを有し、アレイ基板１６と対向基板１８との間に液晶層２０が挟持されている。

図１に示すように、アレイ基板１６は、ガラス基板３６上に信号線２４が縦方向に配線され、横方向にゲート線２６が配線されている。この信号線２４とゲート線２６の交差部の近傍には長方形の副画素２２が設けられている。副画素２２は、薄膜トランジスタ（Thin Film Fransistor：ＴＦＴ）２８を有し、ＴＦＴ２８のゲート電極がゲート線２６に接続され、ソース電極が信号線２４に接続されている。また、ドレイン電極は画素電極３０に接続されている。 そして、本実施形態の液晶表示装置１０においては、縦２行横３列の６個の副画素２２から１個の画素５０が構成されている。

アレイ基板１６の横方向縁部にはゲートドライバ３２が設けられ、各ゲート線２６にゲート信号を出力する。また、アレイ基板１６の横方向にはソースドライバ３４が設けられ、信号線２４に映像信号を出力する。ゲートドライバ３２とソースドライバ３４はドライバＩＣ３８が接続され、ドライバＩＣはゲートドライバ３２やソースドライバ３４にタイミング信号、映像信号などを出力する。

図２に示すように、アレイ基板１６のガラス基板３６上には上記した信号線２４が形成され、その上にカラーフィルタ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ，４０Ｙ，４０Ｗが形成されている。カラーフィルタ４０の上面には画素電極３０が形成され、その上に配向膜４２が形成されている。

対向基板１８を構成する透明な絶縁基板であるガラス基板４４の下面には、対向電極４６及び配向膜４８が形成されている。

（２）画素５０の構成
次に、画素５０の構成について図３と図４に基づいて説明する。

本実施形態の画素５０は、図３に示すように６個の副画素２２から構成され、１行目には赤色（Ｒ）の副画素２２Ｒ、緑色（Ｇ）の副画素２２Ｇ、青色（Ｂ）の副画素２２Ｂが順番に配置され、２行目には黄色（Ｙ）の副画素２２Ｙ、白色（Ｗ）の副画素２２Ｗ、黄色（Ｙ）の副画素２２Ｙが順番に配置されている。副画素２２の各色は、カラーフィルタ４０によって決定される。隣接する副画素２２の横方向の間にはブラックマトリックスを兼ねた信号線２４が配線され、隣接する副画素２２の縦方向の間にはブラックマトリックスを兼ねたゲート線２６が配線されている。

液晶表示装置１０の表示領域全体の構成は、図４に示すように２行３列の副画素２２からなる画素５０を、縦方向と横方向にマトリックス状に配列したものである。

（３）効果
本実施形態の液晶表示装置１０における画素５０であると、図２に示すように、白色の副画素２２Ｗの両側には黄色の副画素２２Ｙが配置されているため、白色の副画素２２Ｗを通ったバックライト１４からの光を左右から見た場合に、白色の光は信号線２４上の黄色の副画素２２Ｙのカラーフィルタ４０を掠めるため、白色と黄色の混色が発生するが、原色の赤色、緑色、青色との混色に比べて混色の度合いが軽減され、画質劣化を起こすことがない。すなわち、色相変化（混色）については、白色の副画素２２Ｗの隣に黄色の副画素２２Ｙを配置することで、従来の三原色の副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂを横に配置した場合に比べて変化量を抑制できる。

また、視感度の高い黄色のくすみに関して黄色の副画素２２Ｙを追加することで複雑な信号処理を施すことなく輝度向上を達成できる。

また、副画素２２は、マトリックス状に配列されるため、ハニカム状などの特殊な並列にならず、隣接する副画素２２の境界部に形成されるブラックマトリックスのデザインも格子状となり、そのデザインルールも緩和されて生産性のデバイスを提供できる。

実施形態２

次に、実施形態２の液晶表示装置１０について図５に基づいて説明する。

本実施形態では、実施形態１のように１種類の画素５０をマトリックス状に配列するのでなく、２種類の画素５０をマトリックス状に配列する。すなわち、第１の画素５０は、実施形態１と同様に１行目にＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置され、２行目にＹ，Ｗ，Ｙの副画素２２Ｙ，Ｗ，Ｙが配置されている。第２の画素５０は、１行目にＹ，Ｗ，Ｙの副画素２２Ｙ，Ｗ，Ｙが配置され、２行目にＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置されている。

そして、縦方向の画素５０の並びに関しては同じ種類の画素５０が配列され、横方向の並びに関しては２種類の画素５０が交互に配列されている。

本実施形態であっても、白色の副画素２２Ｗの両側には黄色の副画素２２Ｙが配置されているため、白色の副画素２２Ｗを通った光を左右から見た場合に、信号線２４上の黄色の副画素２２Ｙのカラーフィルタ４０を掠めるため、白色と黄色の混色が発生するが、原色の赤色、緑色、青色との混色に比べて混色の度合いが軽減され、画質劣化を起こすことがない。

実施形態３

次に、実施形態３の液晶表示装置１０について図６と図７に基づいて説明する。本実施形態でも、実施形態２のように２種類の画素５０をマトリックス状に配列する。

第１の画素５０は、図６に示すように１行目がＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置され、２行目がＷ，Ｙ，Ｗの副画素２２Ｗ，Ｙ，Ｗが配置されている。第２の画素５０は、１行目にＷ，Ｙ，Ｗの副画素２２Ｗ，Ｙ，Ｗが配置され、２行目にＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置されている。

図７に示すように、縦方向の画素５０の並びには同じ種類の画素５０が配列され、横方向の画素５０の並びには、第１の画素５０と第２の画素５０が交互に配列されている。

本実施形態であっても、白色の副画素２２Ｗの両側には黄色の副画素２２Ｙが配置されているため、白色の副画素２２Ｗを通った光を左右から見た場合に、信号線２４上の黄色の副画素２２Ｙのカラーフィルタ４０を掠めるため、白色と黄色の混色が発生するが、原色の赤色、緑色、青色との混色に比べて混色の度合いが軽減され、画質劣化を起こすことがない。

実施形態４

次に、実施形態４の液晶表示装置１０について図３、図６、図８に基づいて説明する。本実施形態でも、実施形態２のように２種類の画素５０をマトリックス状に配列する。

第１の画素５０は、図３に示すように１行目がＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置され、２行目がＹ，Ｗ，Ｙの副画素２２Ｙ，Ｗ，Ｙが配置され、第２の画素５０は、図６に示すように１行目がＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置され、２行目がＷ，Ｙ，Ｗの副画素２２Ｗ，Ｙ，Ｗが配置されている。

図８に示すように、縦方向の画素５０の並びには同じ種類の画素５０が配列され、横方向の画素５０の並びには、第１の画素５０と第２の画素５０が交互に配列されている。

本実施形態であっても、白色の副画素２２Ｗの両側には黄色の副画素２２Ｙが配置されているため、白色の副画素２２Ｗを通った光を左右から見た場合に、信号線２４上の黄色の副画素２２Ｙのカラーフィルタ４０を掠めるため、白色と黄色の混色が発生するが、原色の赤色、緑色、青色との混色に比べて混色の度合いが軽減され、画質劣化を起こすことがない。

実施形態５

次に、実施形態５の液晶表示装置１０について図９に基づいて説明する。本実施形態でも、実施形態２のように２種類の画素５０をマトリックス状に配列する。

第１の画素５０は、図６に示すように１行目がＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置され、２行目がＷ，Ｙ，Ｗの副画素２２Ｗ，Ｙ，Ｗが配置されている。第２の画素５０は、１行目がＹ，Ｗ，Ｙの副画素２２Ｙ，Ｗ，Ｙが配置され、２行目がＲ，Ｇ，Ｂの副画素２２Ｒ，Ｇ，Ｂが配置されている。

図９に示すように、縦方向の画素５０の並びには同じ種類の画素５０が配列され、横方向の画素５０の並びには、第１の画素５０と第２の画素５０が交互に配列されている。

本実施形態であっても、白色の副画素２２Ｗの両側には黄色の副画素２２Ｙが配置されているため、白色の副画素２２Ｗを通った光を左右から見た場合に、信号線２４上の黄色の副画素２２Ｙのカラーフィルタ４０を掠めるため、白色と黄色の混色が発生するが、原色の赤色、緑色、青色との混色に比べて混色の度合いが軽減され、画質劣化を起こすことがない。

変更例

上記各実施形態では、ブラックマトリックスは信号線２４とゲート線２６の兼用で用いたが、これに代えて各副画素２２の間にブラックマトリックスを形成してもよい。

また、上記実施形態ではアレイ基板１６側にカラーフィルタを設けたが、これに代えて対向基板１８側にカラーフィルタ４０を設けてもよい。

また、本発明の実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての実施形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

また、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、上記実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、本実施形態において述べた対応によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は、当業者において時に想到し得るものについては、当然に発明によりもたらされるものと解される。

１０・・・液晶表示装置、１２・・・液晶セル、１４・・・バックライト、１６・・・アレイ基板、１８・・・対向基板、２０・・・液晶層、２２・・画素、２４・・・信号線、２６・・・ゲート線、２８・・・ＴＦＴ、３０・・・画素電極、４０・・・カラーフィルタ

Claims (7)

1. 複数の画素がマトリックス状に配列されたアレイ基板を有し、
   前記画素を縦２行横３列の６個の副画素から構成し、
   前記画素の２行の中の一つ行をＲ，Ｇ，Ｂの副画素から構成し、
   前記画素の２行の中の他の行をＷ，Ｙ，Ｗ、又は、Ｙ，Ｗ，Ｙの副画素から構成する、
   液晶表示装置。
2. 横方向に隣接した２つの前記画素において、
   一の前記画素の１行目をＲ，Ｇ，Ｂの副画素から構成し、２行目をＷ，Ｙ，Ｗ、又は、Ｙ，Ｗ，Ｙの副画素から構成し、
   他の前記画素の１行目をＷ，Ｙ，Ｗ、又は、Ｙ，Ｗ，Ｙの副画素から構成し、２行目をＲ，Ｇ，Ｂの副画素から構成する、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 縦と横に隣接する前記副画素の間にはブラックマトリックスがそれぞれ形成されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記副画素は長方形である、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
5. カラーフィルタが前記アレイ基板上に形成されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
6. カラーフィルタが前記アレイ基板と対向する対向基板上に形成されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
7. Ｗの副画素の横にＹの副画素が配置されている、
   請求項１に記載の液晶表示装置。

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