JP2016014775A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、画面コーナー部における黒ムラを対策する。【解決手段】上記課題は、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜を介して櫛歯状画素電極１０３が形成され、ＴＦＴ基板には表示領域１０と表示領域を囲んでダミー画素領域３０が形成され、表示領域１０の画素には櫛歯状表示領域画素電極１０３が形成され、櫛歯状表示領域画素電極１０３は第１の方向に凸になるように屈曲しており、ダミー画素領域の画素には櫛歯状ダミー画素領域画素電極１０３が形成され、櫛歯状ダミー画素領域画素電極１０３は第１の方向と１８０度反対の方向に凸になるように屈曲していることを特徴とする液晶表示装置によって解決することが出来る。【選択図】図４

Description

本発明は表示装置に係り、特に視野角特性の優れた横電界方式の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等を有する画素がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。液晶表示装置はフラットで軽量であることから、色々な分野で用途が広がっている。携帯電話やＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｔｉｌｌ Ｃａｍｅｒａ）等には、小型の液晶表示装置が広く使用されている。

液晶分子を初期配向させる配向膜が使用されるが、この配向膜をラビング方法で配向させる方法と、偏光した紫外線を配向膜に照射して配向させる方法がある。ラビング方法は、配向膜表面を布状のものでラビングするが、この時、イオン性の異物が発生する。また、その他製造工程・製造装置による汚染や液晶表示装置を構成する部材の劣化によってもイオン性の異物は発生し、これらの異物は特に周辺に存在して画面周辺のむらを生じさせる。

特許文献１では、イオン性の異物を表示領域周辺のダミー画素領域に留めておくために、ダミー画素領域の縦方向または横方向の画素ピッチを表示領域とは異ならせる構成が記載されている。

特開平１０−３３３１８２

液晶表示装置では視野角特性が問題である。視野角特性は、画面を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合に、輝度が変化したり、色度が変化したりする現象である。視野角特性は、液晶分子を水平方向の電界によって動作させるＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式が優れた特性を有している。

視野角特性をより均一にするために、画素電極あるいはコモン電極の形状を屈曲させた構成のものが使用される。図１７はこのような画素電極の例を示す平面図である。図１７において、走査線４０が横方向に延在して縦方向に配列しており、映像信号線５０が縦方向に延在して横方向に配列している。走査線４０と映像信号線５０で囲まれた領域が画素である。図１７において、画素電極１０３が右方向に凸になるように屈曲している。

図１７のような画素電極形状のものをデュアルドメイン方式と呼んでいる。画素電極１０３がこのような形状の場合、画素電極１０３に対して映像信号が印加されると、液晶中に存在するイオンが図１８に示す矢印のような向きに移動し、例えば、図１８に示す表示領域１０の右上コーナー部において、黒ムラ１５が発生する。

図１９は、視野角特性を均一にするために、２画素単位でデュアルドメインを形成するもので、この方式は擬似デュアルドメイン方式と呼ばれている。図１９において、上側の画素と下側の画素がペアとなっており、上側の画素の画素電極１０３は右下に傾く傾斜をしており、下側の画素電極は右上側に傾いている。上側の画素電極の長軸と下側の画素電極の長軸とは、図の右方向に凸になるような角度で交差する。画素電極１０３がこのような形状であると、例えば、図２０に示すように、表示領域１０の右下コーナー部において黒ムラ１５を発生する。

図２１は以上で説明したイオンの移動の現象を説明する断面模式図である。図２１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶３００が挟持されている。ＴＦＴ基板１００側には、コモン電極１０１が形成され、層間絶縁膜１０２を介して櫛歯状の画素電極１０３が形成されている。図２１において、コモン電極１０１より下側の層は省略されている。また、対向基板２００に形成されるブラックマトリクス、オーバーコート等は省略されている。図２１のイオン１１０の動きの向きは、図１８、図２０に示すイオンの動きの方向とは逆の方向になっている。つまり、図２１では、画素電極の屈曲方向が図の左側であると想定している。図２１における左側が表示領域の端部である。

図２１において、画素電極１０３とコモン電極１０１との間に映像信号が印加されると、液晶３００中のイオン１１０が矢印の方向に移動し、画面の周辺に集積する。そうすると、このイオン１１０の影響によって、表示領域周辺における画素電極１０３とコモン電極１０１の間の電界が乱され、黒ムラ発生の原因となる。

本発明の目的は、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、このような黒ムラの発生を防止することである。

本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

（１）第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
前記画素は、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜を介して櫛歯状画素電極が形成され、前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、前記表示領域の画素には櫛歯状表示領域画素電極が形成され、前記櫛歯状表示領域画素電極は前記第１の方向に凸になるように屈曲しており、前記ダミー画素領域の画素には櫛歯状ダミー画素領域画素電極が形成され、櫛歯状ダミー画素領域画素電極は前記第１の方向と１８０度反対の方向に凸になるように屈曲していることを特徴とする液晶表示装置。

（２）前記表示領域画素電極と接続するＴＦＴは、前記表示領域画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記ダミー画素領域画素電極と接続するＴＦＴは、前記ダミー画素領域画素電極に対して、前記第２の方向と１８０度反対の方向に配置されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。

（３）第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記画素は、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜を介して櫛歯状画素電極が形成され、前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、前記表示領域には第１の櫛歯状画素電極を有する第１の表示領域画素と第２の櫛歯状画素電極を有する第２の表示領域画素が前記第２の方向に対で形成され、前記ダミー画素領域には第３の櫛歯状画素電極を有する第１のダミー画素領域画素と、第４の櫛歯状画素電極を有する第２のダミー画素領域画素が前記第２の方向に対で形成され、前記第１の表示領域画素と前記第１のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、前記第２の表示領域画素と前記第２のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、前記第１の櫛歯状画素電極の長軸方向と前記第２の櫛歯状画素電極の長軸方向とは前記第１の方向に凸になるような角度で交差し、前記第３の櫛歯状画素電極の長軸方向と前記第４の櫛歯状画素電極の長軸方向とは前記第１の方向とは１８０反対方向に凸になるような角度で交差していることを特徴とする液晶表示装置。

（４）前記表示領域において、前記第１の画素電極と接続するＴＦＴは前記第１の画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記第２の画素電極と接続するＴＦＴは前記第２の画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記ダミー画素領域において、前記第３の画素電極と接続するＴＦＴは前記第３の画素電極に対して前記第２の方向と１８０度逆の方向に配置されており、前記第４の画素電極と接続するＴＦＴは前記第４の画素電極に対して前記第２の方向と１８０度逆の方向に配置されていることを特徴とする（３）に記載の液晶表示装置。

（５）第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記画素は、平面状に形成された画素電極の上に層間絶縁膜を介してコモン電極が形成され、前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、前記表示領域の画素にはコモン電極に表示領域スリットが形成され、前記表示領域スリットは前記第１の方向に凸になるように屈曲しており、前記ダミー画素領域の画素にはコモン電極にダミー画素領域スリットが形成され、ダミー画素領域スリットは前記第１の方向と１８０度反対の方向に凸になるように屈曲していることを特徴とする液晶表示装置。

（６）前記表示領域の前記画素電極と接続するＴＦＴは、前記表示領域の前記画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記ダミー画素領域の画素電極と接続するＴＦＴは、前記ダミー画素領域の前記画素電極に対して、前記第２の方向と１８０度反対の方向に配置されていることを特徴とする（５）に記載の液晶表示装置。

（７）第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、前記画素は、平面状に形成された画素電極の上に層間絶縁膜を介してコモン電極が形成され、前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、前記表示領域には第１のスリットを有する第１の表示領域画素と第２のスリットを有する第２の表示領域画素が前記第２の方向に対で形成され、前記ダミー画素領域には第３のスリットを有する第１のダミー画素領域画素と、第４のスリットを有する第２のダミー画素領域画素が前記第２の方向に対で形成され、前記第１の表示領域画素と前記第１のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、前記第２の表示領域画素と前記第２のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、前記第１のスリットの長軸方向と前記第２のスリットの長軸方向とは前記第１の方向に凸になるような角度で交差し、前記第３のスリットの長軸方向と前記第４のスリットの長軸方向とは前記第１の方向とは１８０反対方向に凸になるような角度で交差していることを特徴とする液晶表示装置。

（８）前記表示領域において、前記画素電極と接続するＴＦＴは前記画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記ダミー画素領域において、前記画素電極と接続するＴＦＴは前記画素電極に対して前記第２の方向と１８０度逆の方向に配置されていることを特徴とする（７）に記載の液晶表示装置。

（９）前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号と、前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号は、極性が逆であることを特徴とする（１）乃至（８）に記載の液晶表示装置。

（１０）前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値は、前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値と同じか又は大きいことを特徴とする（９）に記載の液晶表示装置。

本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。 本発明の作用を示す断面図である。 本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。 図３のＡ領域の画素形状を示す平面図である。 図３のＢ領域の画素形状を示す平面図である。 図３のＡ領域の他の画素形状を示す平面図である。 図３のＢ領域の他の画素形状を示す平面図である。 実施例２における図３のＡ領域の画素形状を示す平面図である。 実施例２における図３のＢ領域の画素形状を示す平面図である。 実施例２における図３のＡ領域の他の画素形状を示す平面図である。 実施例２における図３のＢ領域の他の画素形状を示す平面図である。 実施例３の構成を示す平面図である。 映像信号が正の場合の各電極の電位である。 映像信号が負の場合の各電極の電位である。 実施例４の画素部の平面模式図である。 実施例４の他の態様における画素部の平面模式図である。 従来例の画素電極の形状を示す平面図である。 従来例の問題点を示す液晶表示装置の平面図である。 従来例の画素電極の他の形状を示す平面図である。 図１９の画素電極における問題点を示す液晶表示装置の平面図である。 従来例の問題点を説明する液晶表示装置の断面図である。

以下に実施例を用いて本発明の内容を詳細に説明する。

図１は本発明が適用される液晶表示装置の平面図である。この液晶表示装置は例えば携帯電話用等に使用される。図１において、画素電極やＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ基板１００とブラックマトリクス等が形成された対向基板２００とが周辺に形成されたシール材を介して接着しており、内部に液晶が封止されている。ＴＦＴ基板１００は対向基板２００よりも大きく形成されており、ＴＦＴ基板１００が１枚となっている部分には、ドライバＩＣが搭載されたり、フレキシブル配線基板等を接続するための端子部１５０が形成されている。

表示領域１０を囲んで額縁領域２０が形成されている。額縁領域２０は対向基板２００に形成されたブラックマトリクスによって覆われている。額縁領域２０には、表示領域１０を囲んで、ダミー画素領域３０、端子部に配線を導く引き出し線等が形成されている。ダミー画素領域３０の画素は表示領域１０の画素と隣接して形成される。また、額縁領域２０の最外部分にはシール材が形成され、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００を接着している。

図１において、表示領域１０における矢印１１１は表示領域１０におけるイオンの移動方向を示している。また、矢印１１２はダミー画素領域におけるイオンの移動方向を示している。本発明の特徴は、後で説明するように、表示領域１０とダミー画素領域３０において、画素電極の形状を異ならせることによって表示領域とダミー画素領域において、イオンの移動方向を逆方向とすることによって表示領域１０の周辺にイオンが集積して黒ムラが発生することを防止するものである。

図２は、図１の表示領域右側端部の断面を示す模式図である。図２において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００の間に液晶３００が挟持されている。ＴＦＴ基板１００には実際の製品には半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、層間絶縁膜、ドレイン電極、ソース電極、無機パッシベーション膜、あるいは有機パッシベーション膜等が形成されるが、図２ではこれらの層は省略されている。したがって、図２では、ＴＦＴ基板１００に直接コモン電極１０１が形成されたように描かれている。図２において、コモン電極１０１を覆って層間絶縁膜１０２が形成され、層間絶縁膜１０２の上に櫛歯状の画素電極１０３が形成されている。そして、画素電極１０３を覆って配向膜１０４が形成されている。

対向基板２００にはブラックマトリクス２０１、赤カラーフィルタ２０２Ｒ、緑カラーフィルタ２０２Ｇ、青カラーフィルタ２０２Ｂ等のカラーフィルタ２０２、これらを覆う配向膜１０４が形成されている。通常は、カラーフィルタ２０２を覆って、液晶３００とカラーフィルタ２０２との化学反応を防止するため、あるいは、カラーフィルタ２０２上の凹凸を平坦化するためにオーバーコートが形成されるが、図２ではオーバーコートは省略されている。なお、図２では、カラーフィルタ２０２の上にブラックマトリクス２０１が形成されているが、カラーフィルタ２０２を形成する前にブラックマトリクス２０１を形成してもよい。

図２において、ＴＦＴ基板１００のコモン電極１０１と画素電極１０３の間に電圧が印加されると３１０で示すような電気力線が発生し、液晶分子３０１を回転させ、各画素における液晶の透過率を制御して画像が形成される。図２において、コモン電極１０１は画素毎に独立しているが、実際は、各画素ともに同一のコモン電圧が印加される。したがって、コモン電極は各画素共通に平面状に形成することも出来る。

本実施例における画素電極１０３の平面形状を図４および図５に示す。図４は、図３におけるＡ領域の平面図であり、図５は図３におけるＢ領域の平面図である。図４に示すように、表示領域１０における画素電極１０３の形状が右側に凸になるように屈曲した形状であると、図２に示すように、表示領域１０におけるイオンの流れの向きは矢印１１１で示すように、右方向となる。一方、図４に示すように、ダミー画素領域３０の画素電極１０３の形状が左方向に凸となるように屈曲した形状であると、ダミー画素領域３０におけるイオン１１０の流れは、図２の矢印１１２で示すように、左方向になる。

このように、本発明における液晶３００中のイオンの流れは、表示領域１０と表示領域を囲むダミー画素領域３０とで逆方向となる。言い換えると、ダミー画素領域３０のイオンの流れは、表示領域１０のイオンの流れを阻止するような向きであり、これによって、の表示領域１０周辺におけるイオンの集積を防止することが出来る。

図５は、図３の領域Ｂにおける表示領域１０の画素電極の形状とダミー画素領域３０における画素電極１０３の形状を示す平面図である。図５の領域についても、図４を例にとって説明した本発明の効果は同じである。また、図４および図５における表示領域１０の右側端部のみでなく、図４の表示領域１０の上側端部、図５の表示領域１０の下側端部についても同様な作用を生じさせることが出来る。

図４および図５は、ダミー画素領域３０における画素電極１０３のみを表示領域１０における画素電極１０３と異ならせた構成である。一方、図６および図７は、ダミー画素領域３０において、画素電極１０３のみでなく、画素電極１０３に対する映像信号をスイッチングするＴＦＴの位置も表示領域１０と異ならせた構成となっている。図６は図３のＡ領域における表示領域１０とダミー画素領域３０の画素の平面図を示すものであり、図７は図３のＢ領域における表示領域１０とダミー画素領域３０の画素の平面図を示すものである。

図６において、上から２番目の画素行に注目する。表示領域１０の画素では、下側の、ゲート電極を兼ねる走査線４０によってＴＦＴをスイッチングしている。一方、表示領域１０の端部の画素に隣接するダミー画素領域３０における画素では、上側の、ゲート電極を兼ねる走査線４０によってＴＦＴをスイッチングしている。図７における下から２番目の画素行についても同様である。

このように、図６および図７においては、ダミー画素領域における画素電極１０３の屈曲方向を表示領域における画素電極の屈曲方向と反対方向にするのみでなく、ＴＦＴの位置も表示領域１０とダミー画素領域３０とで反対の位置としているので、図４および図５に示す実施形態よりも、表示領域１０周辺におけるイオンの集積を阻止する効果を高くすることが出来る。なお、図６および図７において、走査線４０と垂直方向に隣接する画素、すなわち、図６における表示領域１０に対して上側のダミー画素領域３０の画素、あるいは、図７における表示領域１０に対して下側のダミー画素領域３０の画素におけるＴＦＴの位置は、表示領域の画素におけるＴＦＴの位置と同じ位置となっている。

実施例２は、本発明を擬似デュアルドメイン方式の液晶表示装置に適用した例である。図８は、図３の領域Ａに対応する画素を示す平面図である。本実施例は擬似デュアルドメイン方式であるから、縦方向に隣接する２画素が対になって視野角特性の均一化を図るものである。図８において、上から３番目と４番目の画素行に注目する。表示領域１０においては、３番目の画素行における画素電極１０３の長軸は右下に傾く形状となっているのに対し、４番目の画素行における画素電極１０３の長軸は右上に傾く形状となっている。このように、画素電極１０３の長軸の傾きが画素対の上下において対象となっているので、視野角特性を均一化することが出来る。

図８のダミー画素領域３０において、３番目の画素行は画素電極１０３の長軸が右上に傾く形状となっており、４番目の画素行は画素電極１０３の長軸が右下に傾く形状となっている。つまり、同じ画素行において、画素電極１０３の長軸の傾きは表示領域１０とダミー画素領域３０とでは、傾きの角度が逆方向になっている。言い方を変えると、図９の表示領域１０において、３番目の画素行における画素電極１０３の長軸方向と、４番目の画素行における画素電極１０３の長軸方向とのなす角度は、図８の右方向に凸となっている。一方、ダミー画素領域３０においては、３番目の画素行における画素電極１０３の長軸方向と、４番目の画素行における画素電極１０３の長軸方向とのなす角度は、図８の左方向に凸となっている。

図８の１番目の画素行と２番目の画素行はダミー画素領域３０である。この領域は、１番目の画素行の画素の長軸と２番目の画素行の画素の長軸とのなす角度は、左方向に凸となっている。すなわち、ダミー画素領域３０における３番目の画素行と４番目の画素行における画素電極１０３の長軸がなす角度と同じである。

図９は、図３の領域Ｂに対応する画素を示す平面図である。図９において、表示領域１０における１番目の画素行と２番目の画素行における画素電極１０３の長軸のなす角度は、図８における表示領域１０の３番目の画素行の画素電極１０３の長軸と４番目の画素行の画素電極１０３の長軸とのなす角度と同じである。また、図９におけるダミー画素領域においては１番目の画素行の画素電極１０３の長軸と２番目の画素行の画素電極１３の長軸とのなす角も、図９における３番目の画素行の画素電極１０３の長軸と４番目の画素行の画素電極１０３の長軸とのなす角と同じである。

以上のように、図８および図９において、表示領域１０における走査線の延在方向と直角方向に隣接する画素対における、画素電極１０３の長軸のなす角度は右に凸の形状であり、ダミー画素領域３０における走査線の延在方向と直角方向に隣接する画素対における、画素電極１０３の長軸のなす角度は左に凸の形状となっている。これによって、表示領域１０におけるイオンの移動方向とダミー画素領域３０におけるイオンの移動方向を逆方向とすることによって、イオンが表示領域端部に集積する現象を抑制することが出来る。

図１０および図１１は実施例２の他の態様を示す画素配置の平面図である。図１０は図３の領域Ａに対応する。図１０において、表示領域１０と走査線４０の延在方向に隣接するダミー画素領域３０の画素は、画素電極１０３への映像信号の供給を制御するＴＦＴの位置が逆方向になっている。すなわち、ＴＦＴの位置は、表示領域の画素においては、画素電極に対して図の下側に配置されているのに対し、ダミー画素領域の画素においては、画素電極に対して図の上側に配置されている。

これによって、表示領域におけるイオンの移動方向とダミー画素領域におけるイオンの移動方向を逆にする作用を図７および図８の場合よりもさらに効果的に行うことが出来る。なお、図１０および図１１において、ダミー画素領域において、走査線と直角方向に隣接する画素対におけるＴＦＴの位置は、表示領域と同じである。尚、実施例１及び実施例２では、ダミー画素領域での映像信号線はダミー画素電極の屈曲方向にあわせて表示領域における映像信号線の屈曲方向と異ならせているが、ゲート線方向に隣接するダミー画素の映像信号線の屈曲方向を表示領域における屈曲方向と同じにしてもよい。

実施例３は、実施例１および実施例２の画素の配列に加えて、駆動方法を工夫することによって、さらに本発明の効果を向上させる構成である。図１２は本実施例における画素電極の配列と映像信号の印加方法である。図１２の画素配列は実施例１における図５と同様である。本発明は、カラム反転動作とすると効果的である。図１２において、縦方向の画素列のうち、一番左側の画素列にはプラスの映像信号ＶＤ１を印加し、ダミー画素領域との境界の画素列にはマイナスの映像信号ＶＤ２を印加し、ダミー画素の端部の画素列にはプラスの映像信号ＶＤ１を印加している。

図１３は、図１２におけるダミー画素領域３０において、表示領域１０と走査線の延在方向に隣接する画素列における画素の各電極への印加波形を示すものである。図１３において、ゲート電極に電圧ＶＧを印加して、ＴＦＴをＯＮする。そうすると、画素電極に映像信号ＶＤ１が書き込まれ、画素電極の電位、ＶＳ１が上昇する。対向するコモン電極にはコモン電圧ＶＣＯＭが印加されている。

図１４は、図１２における表示領域１０において、ダミー画素領域３０と走査線の方向に隣接する画素列におけるに画素の各電極への印加波形を示すものである。図１４において、ゲート電極に電圧ＶＧを印加して、ＴＦＴをＯＮする。そうすると、画素電極に映像信号ＶＤ２が書き込まれ、画素電極の電位、ＶＳ２が下降する。つまり、ＶＤ２はＶＯＭよりも低い電圧となっている。本実施例はコモン反転であるから、隣接する画素列では、画素電極に印加される映像信号の符号が異なる。

本実施例では、表示領域１０とダミー画素領域３０の境界において、ダミー画素領域３０側の画素列の画素電極の屈曲の方向が、表示領域１０側の画素列の画素電極の屈曲の方向と逆方向になっていることに加え、表示領域１０側の画素列の画素電極１０３に印加される映像信号と、ダミー画素領域３０側の画素列の画素電極１０３に印加される映像信号の符号が逆となっていることによって、表示領域１０とダミー画素領域３０におけるイオンの流れの向きを相殺する効果をより大きくすることが出来る。これによって、表示領域１０の周辺における黒ムラの発生をより効果的に抑えることが出来る。

ダミー画素領域３０において、表示領域１０と隣接する画素列に印加する映像信号の絶対値は表示領域１０の端部の画素列に印加する映像信号の絶対値と同じがそれよりも大きいほうがよい。ダミー画素領域３０は表示領域１０に比べて面積が小さいので、ダミー画素領域３０において、大きな電圧を印加したほうが、表示領域１０から移動するイオンの動きをより効果的に相殺することが出来るからである。

以上では、本実施例を実施例１の画素配列の場合に適用して説明したが、本実施例の内容は、実施例２の画素配列の場合にも、同様に適用することが出来る。

ダミー画素に対して印加する電圧は、駆動回路の中で生成してもよく、又は、表示領域の画素に印加する電圧を配線を介して印加させてもよい。また、駆動回路の中で生成する場合は、最大階調に近い電圧を常に印加する構成としてもよい。また、表示領域の画素電極に印加される階調電圧の極性が走査線方向、或いは、映像信号線方向に隣接する画素毎に異なる場合であっても、ダミー画素領域では、走査線方向、或いは、映像信号線方向に隣接する複数のダミー画素に対して同一の極性の電圧を印加する構成であってもよい。

以上の実施例では、平面状のコモン電極１０１の上に層間絶縁膜１０２を介して櫛歯電極を有する画素電極１０３が配置する構成の場合について説明した。ＩＰＳ方式の液晶表示装置は、この他に、平面状の画素電極１０３の上に層間絶縁膜１０２を介してスリットを有するコモン電極１０１が配置される構成の場合も存在する。本発明はこのような構成のＩＰＳ方式液晶表示装置についても適用することが出来る。

図１５はコモン電極１０１が画素電極１０３の上に配置されている場合の平面模式図である。画素電極１０３はコモン電極１０１の下層に存在しているので、点線で描かれている。図１５では走査線、映像信号線、ＴＦＴ等は省略され、画素電極１０３とコモン電極１０１のみ描かれている。図１５において、画素電極１０３は点線で示すように、屈曲した長方形である。コモン電極１０１は層間絶縁膜を介して画素電極１０３の上に形成されているが、この場合のコモン電極１０１は異なった画素間に共通で形成されている。コモン電極１０１には各画素とも共通の電圧が印加されるからである。

しかし、コモン電極１０１は画素毎に画素電極１０３と対向する位置にスリット１０１１を有しており、このスリット１０１１を通してコモン電極１０１から液晶を介して画素電極１０３に電気力線が延びる。この電界によって、液晶が駆動される。つまり、図１５において、コモン電極１０１は図１５全面に形成され、コモン電極１０１の無い部分はスリット１０１１部分のみであるといえる。スリット１０１１は、表示領域においてもダミー画素領域においても、屈曲をしている。視野角特性を均一にするためである。

図１５において、２点鎖線６０が表示領域１０とダミー画素領域３０の境界を示している。表示領域１０におけるコモン電極１０１のスリット１０１１は図１５の右方向が凸になるような屈曲をしている。これに対して、ダミー画素領域３０におけるコモン電極１０１のスリット１０１１の屈曲の方向は、図１５の左側である。表示領域１０とダミー画素領域３０において、コモン電極１０１のスリット１０１１を図１５のような形状とすることによって、実施例１で説明したのと同様に、液晶中のイオンの流れを表示領域１０とダミー画素領域３０において逆方向とすることにより、イオンが表示領域１０の周辺に集積することを防止することが出来る。

図１６は実施例２に対応する擬似デュアルドメイン方式における、コモン電極１０１を画素電極１０３の上方に配置した場合の画素電極１０３とコモン電極１０１の例を示す平面模式図である。図１６では走査線、映像信号線、ＴＦＴ等は省略され、画素電極とコモン電極のみ描かれている。図１６において、画素電極１０３は点線で示すように、平行四辺形ある。コモン電極１０１は層間絶縁膜を介して画素電極１０３の上に形成されているが、この場合のコモン電極１０１は異なった画素に共通で形成されている。コモン電極１０１には各画素とも共通の電圧が印加されるからである。

しかし、コモン電極１０１は画素毎に画素電極１０３と対向する位置にスリット１０１１を有しており、このスリット１０１１を通してコモン電極１０１から液晶を介して画素電極１０３に電気力線が延びる。この電界によって、液晶が駆動される。図１６においては、図の縦方向に隣接する画素において、コモン電極１０１のスリット１０１１の傾きは、逆方向となっている。２画素の対によって、視野角特性を均一にすする擬似デュアルドメイン方式だからである。

図１６において、２点鎖線が画素の境界を示す。縦方向に延びる２点鎖線６０が表示領域１０とダミー画素領域３０の境界である。図１６において、表示領域１０におけるコモン電極１０１のスリット１０１１の傾きとダミー画素領域３０におけるスリット１０１１の傾きは逆方向となっている。これによって、表示領域１０におけるイオンの流れとダミー画素領域３０におけるイオンの流れを逆方向として、イオンが表示領域の周辺に集積されることを防止することが出来る。

図１５および図１６に示す画素構成の場合も、実施例３で説明したと同様に、表示領域１０の端部の画素列に印加する映像信号と、表示領域１０と走査線の延在方向に隣接するダミー画素領域３０の画素列に印加する映像信号の極性を逆にしたほうが、イオンが表示領域周辺に集積される現象をより抑制することが出来る。また、表示領域１０と隣接するダミー画素領域３０の画素列に印加する映像信号の絶対値は、表示領域１０の端部の画素列に印加する映像信号の絶対値よりも大きくすることによって、イオン集積の現象をさらに抑制することが出来る。

以上の説明で、実施例１および２における画素電極１０３は櫛歯状であり、図４乃至図１２では櫛歯が３本存在している。しかし、画素が高精細化すると、画素の幅が小さくなり、画素電極１０３が１本の櫛歯状になることもある。この場合であっても、１本の櫛歯について、実施例１および２で説明した構成を適用することが出来る。また、実施例４における図１５および図１６では、コモン電極１０１のスリット１０１１が２本存在している。この場合も、画面が高精細化して、１画素中のコモン電極１０１のスリット１０１１が１本しか存在しない場合も在りうる。このような場合も実施例４で説明した本発明の構成を適用することが出来る。

尚、何れの実施例においても、ダミー画素を複数行或いは複数列設ける場合、表示領域に近い側の１つ或いは複数のダミー画素については表示領域と同一の屈曲方向とし、その外側のダミー画素について本願発明を実施した構成であってもよい。

また、１画素における画素電極又はコモン電極は、櫛歯電極を複数有しているが、１本の櫛歯であってもよい。また、コモン電極を対向基板に設け、画素電極とコモン電極との間に生じる斜め方向の電界で液晶を駆動するような液晶表示装置であっても本願発明は適用することができる。

従来は、配向膜の配向処理は、ラビング法が用いられてきた。ＩＰＳ方式の液晶表示装置では、液晶分子のプレティルト角が不用なので、偏光紫外線によって配向膜の配向処理を行う光配向を用いることが出来る。本発明は、ラビング配向処理、光配向処理のいずれのプロセスを用いた場合についても適用することが出来る。

１０…表示領域、 ２０…額縁領域、 ３０…ダミー画素領域、 ４０…走査線、 ５０…映像信号線、 ６０…表示領域とダミー画素領域の境界、 １００…ＴＦＴ基板、 １０１…コモン電極、 １０２…層間絶縁膜、 １０３…画素電極、 １０４…配向膜、 １０５…半導体層、 １０６…スルーホール、 １１０…イオン、 １１１…表示領域におけるイオンの移動方向、 １１２…ダミー画素領域におけるイオンの移動方向、 １１０…コモン電極、 １５０…端子部、 ２００…対向基板、 ２０１…ブラックマトリクス、 ２０２…カラーフィルタ、 ２０２Ｒ…赤カラーフィルタ、２０２Ｇ…緑カラーフィルタ、２０２Ｂ…青カラーフィルタ、３００…液晶、 ３０１…液晶分子、 ３１０…電気力線、 １０１１…コモン電極のスリット、 ＶＧ…ゲート電圧、 ＶＤ１…第１映像信号、 ＶＤ２…第２映像信号、 ＶＳ１…第１画素電圧、 ＶＳ２…第２画素電圧、 ＶＣＯＭ…コモン電圧

Claims (22)

1. 第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
   前記画素は、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜を介して櫛歯状画素電極が形成され、
   前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、
   前記表示領域の画素には櫛歯状表示領域画素電極が形成され、前記櫛歯状表示領域画素電極は前記第１の方向に凸になるように屈曲しており、
   前記ダミー画素領域の画素には櫛歯状ダミー画素領域画素電極が形成され、
   櫛歯状ダミー画素領域画素電極は前記第１の方向と１８０度反対の方向に凸になるように屈曲していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記ダミー画素領域は前記表示領域に対して前記第１の方向および前記第１の方向と１８０度逆方向に隣接していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記ダミー画素領域は前記表示領域に対して前記第２の方向および前記第２の方向と１８０度反対方向に隣接していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記表示領域画素電極と接続するＴＦＴは、前記表示領域画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記ダミー画素領域画素電極と接続するＴＦＴは、前記ダミー画素領域画素電極に対して、前記第２の方向と１８０度反対の方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記櫛歯状表示領域画素電極及び前記櫛歯状ダミー画素領域画素電極の櫛歯は１本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。
6. 前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号と、前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号は、極性が逆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。
7. 前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値は、前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値と同じか又は大きいことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
8. 第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
   前記画素は、平面状に形成されたコモン電極の上に層間絶縁膜を介して櫛歯状画素電極が形成され、
   前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、
   前記表示領域には第１の櫛歯状画素電極を有する第１の表示領域画素と第２の櫛歯状画素電極を有する第２の表示領域画素が前記第２の方向に対で形成され、
   前記ダミー画素領域には第３の櫛歯状画素電極を有する第１のダミー画素領域画素と、第４の櫛歯状画素電極を有する第２のダミー画素領域画素が前記第２の方向に対で形成され、
   前記第１の表示領域画素と前記第１のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、
   前記第２の表示領域画素と前記第２のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、
   前記第１の櫛歯状画素電極の長軸方向と前記第２の櫛歯状画素電極の長軸方向とは前記第１の方向に凸になるような角度で交差し、
   前記第３の櫛歯状画素電極の長軸方向と前記第４の櫛歯状画素電極の長軸方向とは前記第１の方向とは１８０反対方向に凸になるような角度で交差していることを特徴とする液晶表示装置。
9. 前記表示領域において、前記第１の画素電極と接続するＴＦＴは前記第１の画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記第２の画素電極と接続するＴＦＴは前記第２の画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、
   前記ダミー画素領域において、前記第３の画素電極と接続するＴＦＴは前記第３の画素電極に対して前記第２の方向と１８０度逆の方向に配置されており、前記第４の画素電極と接続するＴＦＴは前記第４の画素電極に対して前記第２の方向と１８０度逆の方向に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１の櫛歯状画素電極、前記第２の櫛歯状画素電極、前記第３の櫛歯状画素電極及び前記第４の櫛歯状画素電極の櫛歯は各々１本であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
11. 前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号と、前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号は、極性が逆であることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
12. 前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値は、前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値と同じか又は大きいことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
    前記画素は、平面状に形成された画素電極の上に層間絶縁膜を介してコモン電極が形成され、
    前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、
    前記表示領域の画素にはコモン電極に表示領域スリットが形成され、前記表示領域スリットは前記第１の方向に凸になるように屈曲しており、
    前記ダミー画素領域の画素にはコモン電極にダミー画素領域スリットが形成され、
    ダミー画素領域スリットは前記第１の方向と１８０度反対の方向に凸になるように屈曲していることを特徴とする液晶表示装置。
14. 前記表示領域の前記画素電極と接続するＴＦＴは、前記表示領域の前記画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、前記ダミー画素領域の画素電極と接続するＴＦＴは、前記ダミー画素領域の前記画素電極に対して、前記第２の方向と１８０度反対の方向に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記表示領域の画素の前記表示領域スリットは１本であり、前記ダミー画素領域の前記ダミー画素領域スリットは１本であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
16. 前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号と、前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号は、極性が逆であることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
17. 前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値は、前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値と同じか又は大きいことを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 第１の方向に延在し、前記第１の方向に直角な第２の方向に配列した走査線と、前記第２の方向に延在し、前記第１の方向に配列した映像信号線との間に画素が形成されたＴＦＴ基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶表示装置であって、
    前記画素は、平面状に形成された画素電極の上に層間絶縁膜を介してコモン電極が形成され、
    前記ＴＦＴ基板には表示領域と前記表示領域を囲んでダミー画素領域が形成され、
    前記表示領域には第１のスリットを有する第１の表示領域画素と第２のスリットを有する第２の表示領域画素が前記第２の方向に対で形成され、
    前記ダミー画素領域には第３のスリットを有する第１のダミー画素領域画素と、第４のスリットを有する第２のダミー画素領域画素が前記第２の方向に対で形成され、
    前記第１の表示領域画素と前記第１のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、
    前記第２の表示領域画素と前記第２のダミー画素領域画素とは前記第１の方向に隣接して配置され、
    前記第１のスリットの長軸方向と前記第２のスリットの長軸方向とは前記第１の方向に凸になるような角度で交差し、
    前記第３のスリットの長軸方向と前記第４のスリットの長軸方向とは前記第１の方向とは１８０反対方向に凸になるような角度で交差していることを特徴とする液晶表示装置。
19. 前記表示領域において、前記画素電極と接続するＴＦＴは前記画素電極に対して前記第２の方向に配置されており、
    前記ダミー画素領域において、前記画素電極と接続するＴＦＴは前記画素電極に対して前記第２の方向と１８０度逆の方向に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置。
20. 前記第１の表示領域画素、前記第２の表示領域画素、前記第１のダミー画素領域画素、前記第２のダミー画素領域画素における前記スリットは１本であることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置。
21. 前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号と、前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号は、極性が逆であることを特徴とする請求項１８に記載の液晶表示装置。
22. 前記ダミー画素領域の前記表示領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値は、前記表示領域の前記ダミー画素領域に隣接する画素列に印加される映像信号の絶対値と同じか又は大きいことを特徴とする請求項２１に記載の液晶表示装置。

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