JP2016085365A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＲＧＢＷ方式の表示装置において赤の副画素および緑の副画素の開口率は、青の副画素および白の副画素の開口率よりも低くなる。
【解決手段】表示装置は、赤の副画素と緑の副画素と白の副画素とで構成される第１の画素と、赤の副画素と緑の副画素と青の副画素とで構成される第２の画素と、を備える。赤の副画素と緑の画素は第２の方向に沿って配置される。白の副画素は赤の副画素および緑の副画素の第１の方向に隣接して配置される。青の副画素は赤の副画素および緑の副画素の第１の方向に隣接して配置される。第１の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、第１の方向に延在する第１の遮光配線層が配置される。第２の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、第１の方向に延在する第２の遮光配線層が配置される。
【選択図】図５
【解決手段】表示装置は、赤の副画素と緑の副画素と白の副画素とで構成される第１の画素と、赤の副画素と緑の副画素と青の副画素とで構成される第２の画素と、を備える。赤の副画素と緑の画素は第２の方向に沿って配置される。白の副画素は赤の副画素および緑の副画素の第１の方向に隣接して配置される。青の副画素は赤の副画素および緑の副画素の第１の方向に隣接して配置される。第１の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、第１の方向に延在する第１の遮光配線層が配置される。第２の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、第１の方向に延在する第２の遮光配線層が配置される。
【選択図】図５
Description
本開示は表示装置に関し、例えばＲＧＢＷ方式の表示装置に適用可能である。
液晶表示装置における白表示輝度は、バックライトの輝度と液晶の透過率によって決定される。バックライトの輝度を向上することは、消費電力が増加することにつながるために、できれば、液晶の透過率を向上させることが望ましい。液晶の透過率を実質的に向上させて、白輝度を高め、白ピーク表示を実現する方法として、例えば、特開２００７−０１０７５３号公報に記載されているように、赤、緑、青の３原色以外に、白色の画素も用いて、消費電力を増やすことなく、透過率特性の向上を実現しようとしている例がある。すなわち、表示装置は、赤、緑、青および白の４つの副画素を持つ画素群で構成されている。
本発明者らは、赤の副画素（以下、「Ｒ」と略す。）、緑の副画素（以下、「Ｂ」と略す。）、青の副画素（以下、「Ｂ」と略す。）のうち、Ｂの半数を白の副画素（以下、「Ｗ」と略す。）に置き換えるＲＧＢＷ方式の表示装置を検討していたところ、以下の問題があることを見出した。
すなわち、ＲおよびＧの開口率は、ＢおよびＷの開口率よりも低くなる。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
すなわち、ＲおよびＧの開口率は、ＢおよびＷの開口率よりも低くなる。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置は、アレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持される液晶層と、を備える。前記アレイ基板は、赤の副画素と緑の副画素と白の副画素とで構成される第１の画素と、赤の副画素と緑の副画素と青の副画素とで構成される第２の画素と、第１の方向に延在するゲート線と、第２の方向に延在する信号線と、を備える。前記第１の画素の赤の副画素と緑の画素は前記第２の方向に沿って配置され、前記第１の画素の白の副画素は赤の副画素および緑の副画素の前記第１の方向に隣接して配置される。前記第２の画素の赤の副画素と緑の画素は前記第２の方向に沿って配置され、前記第２の画素の青の副画素は赤の副画素および緑の副画素の前記第１の方向に隣接して配置される。前記第１の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、前記第１の方向に延在する第１の遮光配線層が配置される。前記第２の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、前記第１の方向に延在する第２の遮光配線層が配置される。
すなわち、表示装置は、アレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持される液晶層と、を備える。前記アレイ基板は、赤の副画素と緑の副画素と白の副画素とで構成される第１の画素と、赤の副画素と緑の副画素と青の副画素とで構成される第２の画素と、第１の方向に延在するゲート線と、第２の方向に延在する信号線と、を備える。前記第１の画素の赤の副画素と緑の画素は前記第２の方向に沿って配置され、前記第１の画素の白の副画素は赤の副画素および緑の副画素の前記第１の方向に隣接して配置される。前記第２の画素の赤の副画素と緑の画素は前記第２の方向に沿って配置され、前記第２の画素の青の副画素は赤の副画素および緑の副画素の前記第１の方向に隣接して配置される。前記第１の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、前記第１の方向に延在する第１の遮光配線層が配置される。前記第２の画素の赤の副画素と緑の画素との間に、前記第１の方向に延在する第２の遮光配線層が配置される。
以下に、実施形態、実施例および変形例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主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、当然に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、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、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には、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。
＜ＲＧＢＷ方式の画素配列＞
まず、本発明者らが検討したＲＧＢＷ方式（以下、単に「ＲＧＢＷ方式」という）の表示装置の画素配列について図１を用いて説明する。図１はＲＧＢＷ方式の表示装置の画素配列を示す平面図である。
図１に示すように、ＲＧＢＷ方式の表示装置１００Ｓは、Ｒ、ＧおよびＷで構成される第１の画素と、Ｒ、ＧおよびＢで構成される第２の画素と、が存在する。表示装置１００ＳはＷの副画素の追加によって透過率を向上させるため、Ｂの数の１／２をＷに置き換えている。ＧおよびＲのそれぞれの開口面積は、ＢおよびＷのそれぞれの開口面積の約１／２にしている。第１の画素はＹ方向にＲとＧとが隣接配置され、Ｘ方向にＲおよびＧとＷとが隣接配置されている。第２の画素はＹ方向にＲとＧとが隣接配置され、Ｘ方向にＲおよびＧとＢとが隣接配置されている。Ｘ方向に第１の画素と第２の画素とが交互に配置され、Ｙ方向に第１の画素と第２の画素とが交互に配置されている。
まず、本発明者らが検討したＲＧＢＷ方式（以下、単に「ＲＧＢＷ方式」という）の表示装置の画素配列について図１を用いて説明する。図１はＲＧＢＷ方式の表示装置の画素配列を示す平面図である。
図１に示すように、ＲＧＢＷ方式の表示装置１００Ｓは、Ｒ、ＧおよびＷで構成される第１の画素と、Ｒ、ＧおよびＢで構成される第２の画素と、が存在する。表示装置１００ＳはＷの副画素の追加によって透過率を向上させるため、Ｂの数の１／２をＷに置き換えている。ＧおよびＲのそれぞれの開口面積は、ＢおよびＷのそれぞれの開口面積の約１／２にしている。第１の画素はＹ方向にＲとＧとが隣接配置され、Ｘ方向にＲおよびＧとＷとが隣接配置されている。第２の画素はＹ方向にＲとＧとが隣接配置され、Ｘ方向にＲおよびＧとＢとが隣接配置されている。Ｘ方向に第１の画素と第２の画素とが交互に配置され、Ｙ方向に第１の画素と第２の画素とが交互に配置されている。
Ｒ、Ｇ、ＢおよびＷは、それぞれ走査線（ゲート線）および信号線（ソース線）に接続される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備えている。走査線はＴＦＴのゲート電極に接続され、信号線はＴＦＴのソース電極に接続される。なお、信号線をドレイン線ということもあり、ドレイン線に接続されるＴＦＴの電極をドレイン電極という。
走査線ＧＬ１，ＧＬ２，ＧＬ３はＸ方向に延在する。走査線ＧＬ１と走査線ＧＬ２との間に配置された第１の画素のＲおよびＷは走査線ＧＬ１に接続され、Ｇは走査線ＧＬ２に接続される。また、走査線ＧＬ１と走査線ＧＬ２との間に配置された第２の画素のＲおよびＢは走査線ＧＬ１に接続され、Ｇは走査線ＧＬ２に接続される。言い換えると、走査線ＧＬ２を挟んで隣接する第１の画素のＧの副画素および第２の画素のＲは走査線ＧＬ２に接続される。また、走査線ＧＬ２を挟んで隣接する第２の画素のＧおよび第１の画素のＲは走査線ＧＬ２に接続される。走査線ＧＬ２を挟んで隣接する第１の画素のＷは走査線ＧＬ１に接続され、第２の画素のＢは走査線ＧＬ２に接続される。すなわち、Ｙ方向に隣接するＧとＲとは同一の走査線に接続され、Ｙ方向に隣接するＷとＢとは異なる走査線に接続される。
信号線ＳＬ１〜ＳＬ９はＹ方向に延在する。Ｒは信号線ＳＬ１に接続され、Ｇは信号線ＳＬ２に接続され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３に接続される。ＲおよびＧは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置されたＲは信号線ＳＬ１に接続され、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置されたＧは信号線ＳＬ２に接続される。また、信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置されたＷおよびＢは信号線ＳＬ３に接続される。なお、信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間には副画素は配置されない。すなわち、副画素間に信号線が１本配置されるものと、副画素間に２本の信号線が配置されるものとがある。
図１に示すような副画素と信号線の配置の仕方（第１の信号線配置方式）の他に、ＲおよびＧを信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置し、ＷおよびＢを信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置する仕方（第２の信号線配置方式）にすることもできる。また、Ｘ方向に第１の画素または第２の画素のいずれかが配置され、Ｙ方向に第１の画素と第２の画素とが交互に配置することもできる。
＜ＲＧＢＷ方式の画素配列の課題＞
次に、ＲＧＢＷ方式の表示装置の課題について図２および図３を用いて説明する。図２は図１のＡの部分の副画素の開口パターンを示す平面図である。図３は図２のＡ−Ａ’線における断面図である。
図１に示した画素配列では第１の画素および第２の画素のそれぞれのＲとＧとの間に走査線およびＴＦＴを配置する必要がないので、ＲとＧの間隔を狭くすることができる。しかし、斜め視野から見たときの混色を防ぐためには、図２に示すように、走査線およびＴＦＴが配置される他の副画素間と同様の幅のブラックマトリクス（遮光層）を配置する必要がある。このため、ＲおよびＧの幅（Ｘ方向の長さ）を、ＢおよびＷの幅と同じにすると、ＲおよびＧの開口率は、ＢおよびＷの開口率よりも低くなる。以下、これについて図２を用いて説明する。
次に、ＲＧＢＷ方式の表示装置の課題について図２および図３を用いて説明する。図２は図１のＡの部分の副画素の開口パターンを示す平面図である。図３は図２のＡ−Ａ’線における断面図である。
図１に示した画素配列では第１の画素および第２の画素のそれぞれのＲとＧとの間に走査線およびＴＦＴを配置する必要がないので、ＲとＧの間隔を狭くすることができる。しかし、斜め視野から見たときの混色を防ぐためには、図２に示すように、走査線およびＴＦＴが配置される他の副画素間と同様の幅のブラックマトリクス（遮光層）を配置する必要がある。このため、ＲおよびＧの幅（Ｘ方向の長さ）を、ＢおよびＷの幅と同じにすると、ＲおよびＧの開口率は、ＢおよびＷの開口率よりも低くなる。以下、これについて図２を用いて説明する。
各副画素の開口形状は矩形状（矩形の４つの角が丸まった形状）であるが、矩形とする。Ｒの長さをＬＲ、幅をＷＲＧとし、Ｇの長さをＬＧ、幅をＷＲＧとし、Ｗの長さをＬＷ、幅をＷＷＢとし、Ｂの長さをＬＢ、幅をＷＷＢとする。また、Ｒの開口面積をＳＲとし、Ｇの開口面積をＳＧとし、Ｗの開口面積をＳＷとし、Ｂの開口面積をＳＢとすると、次の関係式（１）〜（４）が成り立つ。
ＳＲ＝ＬＲ×ＷＲＧ ・・・・・・（１）
ＳＧ＝ＬＧ×ＷＲＧ ・・・・・・（２）
ＳＷ＝ＬＷ×ＷＷＢ ・・・・・・（３）
ＳＢ＝ＬＢ×ＷＷＢ ・・・・・・（４）
第１の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ２とし、第２の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ４とすると、次の関係式（５）、（６）が成り立つ。なお、第１の画素のＲおよびＷに接続される走査線ＧＬ１の上のブラックマトリクス２２の幅をＷ１とし、第１の画素と第２の画素との間のブラックマトリクス２２の幅をＷ３とし、第２の画素のＧに接続される走査線ＧＬ３の上のブラックマトリクス２２の幅をＷ５とする。
ＬＷ＝ＬＲ＋Ｗ２＋ＬＧ ・・・・・・（５）
ＬＢ＝ＬＲ＋Ｗ４＋ＬＧ ・・・・・・（６）
ここで、ＷＲＧ＝ＷＷＢとすると、式（１）、（２）、（３）、（５）より、
ＳＲ＋ＳＧ＝ＳＷ−Ｗ２×ＷＲＧ ・・・（７）
となり、式（１）、（２）、（４）、（６）より、
ＳＲ＋ＳＧ＝ＳＢ−Ｗ４×ＷＲＧ ・・・（８）
となる。式（７）と式（８）の両辺を加えると、
２ＳＲ＋２ＳＧ＝ＳＷ＋ＳＢ−（Ｗ２＋Ｗ４）×ＷＲＧ ・・・（９）
となる。
式（９）は、第１の画素および第２の画素のＲの開口面積とＧの開口面積との合計はＷの開口面積とＢの開口面積との合計よりもＲとＧとの間のブラックマトリクスの面積分小さくなる、ことを表している。ここで、ＬＲ＝ＬＧ、Ｗ２＝Ｗ４、とすると、すなわち、ＳＲ＝ＳＧ、ＳＷ＝ＳＢ、とすると、
ＳＲ＝ＳＧ＝（ＳＷ−Ｗ２×ＷＲＧ）／２＝（ＳＢ−Ｗ２×ＷＲＧ）／２
・・・（１０）
となる。混色を防止するため、アレイ基板と対向基板との組み立てずれを考慮してＷ２はＷ１と同程度の大きさ（Ｗ２≒Ｗ１）にする必要があり、Ｗ２＝０にすることはできない。よって、Ｒの開口面積およびＧの開口面積はそれぞれＷの開口面積またはＢの開口面積の１／２よりもＲとＧの間のブラックマトリクスの面積の１／２だけ小さくなる。よって、ＲおよびＧの開口率は、ＢおよびＷの開口率よりも低くなる。
ＳＲ＝ＬＲ×ＷＲＧ ・・・・・・（１）
ＳＧ＝ＬＧ×ＷＲＧ ・・・・・・（２）
ＳＷ＝ＬＷ×ＷＷＢ ・・・・・・（３）
ＳＢ＝ＬＢ×ＷＷＢ ・・・・・・（４）
第１の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ２とし、第２の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ４とすると、次の関係式（５）、（６）が成り立つ。なお、第１の画素のＲおよびＷに接続される走査線ＧＬ１の上のブラックマトリクス２２の幅をＷ１とし、第１の画素と第２の画素との間のブラックマトリクス２２の幅をＷ３とし、第２の画素のＧに接続される走査線ＧＬ３の上のブラックマトリクス２２の幅をＷ５とする。
ＬＷ＝ＬＲ＋Ｗ２＋ＬＧ ・・・・・・（５）
ＬＢ＝ＬＲ＋Ｗ４＋ＬＧ ・・・・・・（６）
ここで、ＷＲＧ＝ＷＷＢとすると、式（１）、（２）、（３）、（５）より、
ＳＲ＋ＳＧ＝ＳＷ−Ｗ２×ＷＲＧ ・・・（７）
となり、式（１）、（２）、（４）、（６）より、
ＳＲ＋ＳＧ＝ＳＢ−Ｗ４×ＷＲＧ ・・・（８）
となる。式（７）と式（８）の両辺を加えると、
２ＳＲ＋２ＳＧ＝ＳＷ＋ＳＢ−（Ｗ２＋Ｗ４）×ＷＲＧ ・・・（９）
となる。
式（９）は、第１の画素および第２の画素のＲの開口面積とＧの開口面積との合計はＷの開口面積とＢの開口面積との合計よりもＲとＧとの間のブラックマトリクスの面積分小さくなる、ことを表している。ここで、ＬＲ＝ＬＧ、Ｗ２＝Ｗ４、とすると、すなわち、ＳＲ＝ＳＧ、ＳＷ＝ＳＢ、とすると、
ＳＲ＝ＳＧ＝（ＳＷ−Ｗ２×ＷＲＧ）／２＝（ＳＢ−Ｗ２×ＷＲＧ）／２
・・・（１０）
となる。混色を防止するため、アレイ基板と対向基板との組み立てずれを考慮してＷ２はＷ１と同程度の大きさ（Ｗ２≒Ｗ１）にする必要があり、Ｗ２＝０にすることはできない。よって、Ｒの開口面積およびＧの開口面積はそれぞれＷの開口面積またはＢの開口面積の１／２よりもＲとＧの間のブラックマトリクスの面積の１／２だけ小さくなる。よって、ＲおよびＧの開口率は、ＢおよびＷの開口率よりも低くなる。
なお、信号線ＳＬ１が１本配置されるＷ（Ｂ）とＲおよびＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ６とし、信号線ＳＬ２，ＳＬ３が２本配置されるＲおよびＧとＷ（Ｂ）との間のブラックマトリクス２２の幅をＷ７とし、信号線ＳＬ４が１本配置されるＷ（Ｂ）とＲおよびＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ８とすると、Ｗ７＞Ｗ６、Ｗ７＞Ｗ８である。ここで、Ｗ６＝Ｗ８とすることもできる。
図３に示すように、表示装置１００Ｓはアレイ基板１０Ｓと対向基板２０Ｓと液晶層３０を備える。アレイ基板１０Ｒはガラス基板１１と層間膜１３とＲ用の画素電極１４＿ＲとＧ用の画素電極１４＿Ｇと配向膜１５とを備える。対向基板２０はガラス基板２１とブラックマトリクス２２とＲ用のカラーフィルタ（着色層）２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇと平坦化膜２４と配向膜２５とを備える。ＲとＧの境界付近には、ブラックマトリクス２２以外の遮光層（金属配線等）は配置されていない。
＜実施形態＞
実施形態に係る表示装置について図４および図５を用いて説明する。図４は実施形態に係る表示装置の副画素の開口パターンを示す図である。図５は図４のＡ−Ａ’線における断面図である。
実施形態に係る表示装置１００における画素（副画素）、走査線および信号線の配置は比較例に係る表示装置１００Ｓと同様である。ただし、表示装置１００はＲとＧの境界付近にブラックマトリクス２２以外の遮光層が配置され、ＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅が表示装置１００Ｓと異なるようにされる。
実施形態に係る表示装置について図４および図５を用いて説明する。図４は実施形態に係る表示装置の副画素の開口パターンを示す図である。図５は図４のＡ−Ａ’線における断面図である。
実施形態に係る表示装置１００における画素（副画素）、走査線および信号線の配置は比較例に係る表示装置１００Ｓと同様である。ただし、表示装置１００はＲとＧの境界付近にブラックマトリクス２２以外の遮光層が配置され、ＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅が表示装置１００Ｓと異なるようにされる。
図５に示すように、表示装置１００はアレイ基板１０と対向基板２０と液晶層３０を備える。アレイ基板１０はガラス基板１１と層間膜１３とＲ用の画素電極１４＿ＲとＧ用の画素電極１４＿Ｇと配向膜１５とを備える。対向基板２０はガラス基板２１とブラックマトリクス２２とＲ用のカラーフィルタ２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇと平坦化膜２４と配向膜２５とを備える。アレイ基板１０のＲとＧとの境界付近のガラス基板１１と配向膜１５との間の層に遮光層１２が配置される。遮光層１２は信号線と同層であってもよいし、信号線と異なる層（上層または下層）であってもよい。混色防止の観点からは遮光層１２は液晶層３０にできるだけ近い層であるのが好ましい。アレイ基板１０に遮光層１２を配置するので、Ｒ用のカラーフィルタ（着色層）２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇとの間のブラックマトリクス２２の幅（Ｗ２およびＷ４）はＷ１，Ｗ３，Ｗ５よりも狭くすることができる。Ｒ用のカラーフィルタ２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇとの間のブラックマトリクス２２がなくてもよい（Ｗ２＝０、Ｗ４＝０）。遮光層１２の幅（Ｗ９）もＷ１，Ｗ３，Ｗ５よりも狭い。
表示装置１００のＷ２およびＷ４が比較例に係る表示装置１００ＳのＷ２およびＷ４よりも小さくすることができるので、式（９）や式（１０）より、表示装置１００のＲの開口面積（ＳＲ）およびＧの開口面積（ＳＧ）を表示装置１００ＳのＲの開口面積（ＳＲ）およびＧの開口面積（ＳＧ）よりも広くすることができる。
以下の実施例では、信号線を遮光層に利用する例を説明するが、それに限定されるものではなく、信号線とは異なる層に形成される走査線や補助配線等の金属配線を遮光層に適用できることはいうまでもない。
実施例に係る表示装置について図６から図１０を用いて説明する。図６は実施例に係る表示装置の全体平面図である。図７は図６のＡ−Ａ’線における断面図である。図８は実施例に係る表示装置の画素、走査線および信号線の配置を説明するための平面図である。図９は図８のＡの部分の副画素の開口パターンを示す平面図である。図１０は図８のＡ−Ａ線’における断面図である。
図６および図７に示すように、実施例に係る表示装置１００Ａは表示パネル１とドライバＩＣ２とバックライト３とを備える。表示パネル１は、アレイ基板１０Ａと、対向基板２０Ａと、アレイ基板１０Ａと対向基板２０Ａとの間に封入される液晶材料３０と、を備える。アレイ基板１０Ａと対向基板２０Ａとは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材４０で接着されており、液晶材料３０は、アレイ基板１０Ａ、対向基板２０Ａ、およびシール材４０で囲まれた空間に密封されている。また、アレイ基板１０Ａおよび対向基板２０Ａの外側を向いた面、すなわち液晶材料３０と対向する面の裏面には、それぞれ、下偏光板５０Ａおよび上偏光板５０Ｂが設けられている。また、表示領域ＤＡは、例えば、マトリクス状に配置された複数個の画素の集合で構成されている。アレイ基板１０Ａは、図示しないＴＦＴで形成された走査線を駆動する走査回路を備える。ドライバＩＣ２は、図示しない信号線を駆動する回路を備える。
図６および図７に示すように、実施例に係る表示装置１００Ａは表示パネル１とドライバＩＣ２とバックライト３とを備える。表示パネル１は、アレイ基板１０Ａと、対向基板２０Ａと、アレイ基板１０Ａと対向基板２０Ａとの間に封入される液晶材料３０と、を備える。アレイ基板１０Ａと対向基板２０Ａとは、表示領域ＤＡを囲む環状のシール材４０で接着されており、液晶材料３０は、アレイ基板１０Ａ、対向基板２０Ａ、およびシール材４０で囲まれた空間に密封されている。また、アレイ基板１０Ａおよび対向基板２０Ａの外側を向いた面、すなわち液晶材料３０と対向する面の裏面には、それぞれ、下偏光板５０Ａおよび上偏光板５０Ｂが設けられている。また、表示領域ＤＡは、例えば、マトリクス状に配置された複数個の画素の集合で構成されている。アレイ基板１０Ａは、図示しないＴＦＴで形成された走査線を駆動する走査回路を備える。ドライバＩＣ２は、図示しない信号線を駆動する回路を備える。
図８に示すように、表示装置１００Ａの画素および走査線の配置は表示装置１００Ｓと同様であるが、信号線の配置が異なる。表示装置１００Ａにおいて、Ｒは信号線ＳＬ１に接続され、Ｇは信号線ＳＬ２に接続され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３に接続されるのは、表示装置１００Ｓと同様である。Ｒは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｇは信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＲに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＲと信号線ＳＬ３との間に配置される。信号線ＳＬ２はＧと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＧとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。副画素間に信号線が１本配置されるものと、副画素間に２本の信号線が配置されるものとがあることは表示装置１００Ｓと同様である。
第１の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅および第２の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ２としている（Ｗ４＝Ｗ２）。第１の画素のＲおよびＷに接続される走査線ＧＬ１の上のブラックマトリクス２２の幅、第１の画素と第２の画素との間のブラックマトリクス２２の幅および第２の画素のＧに接続される走査線ＧＬ３の上のブラックマトリクス２２の幅をＷ１としている（Ｗ３＝Ｗ５＝Ｗ１）。ここで、Ｗ２＜Ｗ１である。例えば、Ｗ２＝３μｍ、Ｗ１＝９μｍである。
また、信号線ＳＬ１が１本配置されるＢ（Ｗ）とＲとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ６とし、信号線ＳＬ１，ＳＬ２が２本配置されるＷ（Ｂ）とＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ７とし、信号線ＳＬ２，ＳＬ３が２本配置されるＲとＷ（Ｂ）との間のブラックマトリクス２２の幅をＷ７とし、信号線ＳＬ３が１本配置されるＧとＷ（Ｂ）との間のブラックマトリクス２２の幅をＷ６とし、信号線ＳＬ４が１本配置されるＷ（Ｂ）とＲとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ６としている（Ｗ８＝Ｗ６）。ここで、Ｗ７＞Ｗ６である。例えば、Ｗ６＝３μｍ、Ｗ７＝５μｍである。すなわち、副画素間に２本の信号線が配置される部分のブラックマトリクス２２の幅はＷ７とし、副画素間に１本の信号線が配置される部分のブラックマトリクス２２の幅はＷ６とする。したがって、Ｇの幅とＲの幅は同じになる。また、Ｇの開口はＲの開口よりもＷおよびＢに近くなる。
図１０に示すように、表示装置１００Ａはアレイ基板１０Ａと対向基板２０Ａと液晶層３０を備える。アレイ基板１０Ａはガラス基板１１と層間膜１３とＲ用の画素電極１４＿ＲとＧ用の画素電極１４＿Ｇと配向膜１５とを備える。対向基板２０Ａはガラス基板２１とブラックマトリクス２２とＲ用のカラーフィルタ２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇと平坦化膜２４と配向膜２５とを備える。アレイ基板１０ＡのＲとＧの境界付近に遮光層である信号線ＳＬ２の配線層１２Ａが配置される。アレイ基板１０Ａに配線層１２Ａを配置するので、Ｒ用のカラーフィルタ２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇとの間のブラックマトリクス２２の幅（Ｗ２）はＷ１よりも狭くすることができる。Ｒ用のカラーフィルタ２３＿ＲとＧ用のカラーフィルタ２３＿Ｇとの間のブラックマトリクス２２がなくてもよい（Ｗ２＝０）。配線層１２Ａの幅（Ｗ１０）もＷ１よりも狭い。
なお、図８に示すような副画素と信号線の配置の仕方（第３の信号線配置方式）の他に、以下のような副画素と信号線の配置の仕方（第４、第５および第６の信号線配置方式）にしてもよい。
（ａ）第４の信号線配置方式
Ｇの副画素は信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｒは信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＧに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＧと信号線ＳＬ３との間に配置される。信号線ＳＬ２はＲと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＲとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。
（ｂ）第５の信号線配置方式
Ｒは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｇは信号線ＳＬ２とＷ（Ｂ）との間に配置され、信号線ＳＬ３はＷ（Ｂ）と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＲに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＲとＷ（Ｂ）との間に配置される。信号線ＳＬ２はＧと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＧとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。
（ｃ）第６の信号線配置方式
Ｇの副画素は信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｒは信号線ＳＬ２とＷ（Ｂ）との間に配置され、信号線ＳＬ３はＷ（Ｂ）と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＧに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＧとＷ（Ｂ）との間に配置される。信号線ＳＬ２はＲと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＲとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。
（ａ）第４の信号線配置方式
Ｇの副画素は信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｒは信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＧに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＧと信号線ＳＬ３との間に配置される。信号線ＳＬ２はＲと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＲとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。
（ｂ）第５の信号線配置方式
Ｒは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｇは信号線ＳＬ２とＷ（Ｂ）との間に配置され、信号線ＳＬ３はＷ（Ｂ）と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＲに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＲとＷ（Ｂ）との間に配置される。信号線ＳＬ２はＧと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＧとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。
（ｃ）第６の信号線配置方式
Ｇの副画素は信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、Ｒは信号線ＳＬ２とＷ（Ｂ）との間に配置され、信号線ＳＬ３はＷ（Ｂ）と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ２はＧに隣接するとき、信号線ＳＬ２はＧとＷ（Ｂ）との間に配置される。信号線ＳＬ２はＲと隣接するとき、信号線ＳＬ２は信号線ＳＬ１とＲとの間に配置される。また、信号線ＳＬ２はＲとＧとの間にも配置され、ジクザグ状に延在している。信号線ＳＬ５，ＳＬ８も信号線ＳＬ２と同様に配置される。
＜変形例＞
変形例に係る表示装置について図１１および図１２を用いて説明する。図１１は変形例に係る表示装置の画素、走査線および信号線の配置を説明するための平面図である。図１２は図１１のＡの部分の副画素の開口パターンを示す平面図である。
変形例に係る表示装置１００Ｂの画素、走査線および信号線の配置は基本的に表示装置１００Ｓと同じである。すなわち、Ｒは信号線ＳＬ１に接続され、Ｇは信号線ＳＬ２に接続され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３に接続される。ＲおよびＧは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置されたＲは信号線ＳＬ１に接続され、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置されたＧは信号線ＳＬ２に接続される。さらに、表示装置１００Ｂでは、ＲとＧとの間にＧに接続される信号線ＳＬ２を分岐して延伸している。Ｇに接続される信号線ＳＬ５，ＳＬ８についても同様に分岐して延伸している。図１１のＡ−Ａ’線における断面図は図１０と同じになる。
変形例に係る表示装置について図１１および図１２を用いて説明する。図１１は変形例に係る表示装置の画素、走査線および信号線の配置を説明するための平面図である。図１２は図１１のＡの部分の副画素の開口パターンを示す平面図である。
変形例に係る表示装置１００Ｂの画素、走査線および信号線の配置は基本的に表示装置１００Ｓと同じである。すなわち、Ｒは信号線ＳＬ１に接続され、Ｇは信号線ＳＬ２に接続され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３に接続される。ＲおよびＧは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。言い換えると、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置されたＲは信号線ＳＬ１に接続され、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置されたＧは信号線ＳＬ２に接続される。さらに、表示装置１００Ｂでは、ＲとＧとの間にＧに接続される信号線ＳＬ２を分岐して延伸している。Ｇに接続される信号線ＳＬ５，ＳＬ８についても同様に分岐して延伸している。図１１のＡ−Ａ’線における断面図は図１０と同じになる。
第１の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅および第２の画素のＲとＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ２としている（Ｗ４＝Ｗ２）。第１の画素のＲおよびＷに接続される走査線ＧＬ１の上のブラックマトリクス２２の幅、第１の画素と第２の画素との間のブラックマトリクス２２の幅、第２の画素のＧに接続される走査線ＧＬ３の上のブラックマトリクス２２の幅をＷ１としている（Ｗ３＝Ｗ５＝Ｗ１）。ここで、Ｗ２＜Ｗ１である。例えば、Ｗ２＝３μｍ、Ｗ１＝９μｍである。
また、信号線ＳＬ１が１本配置されるＷ（Ｂ）とＲおよびＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ６とし、信号線ＳＬ２，ＳＬ３が２本配置されるＲおよびＧとＷ（Ｂ）との間のブラックマトリクス２２の幅をＷ７とし、信号線ＳＬ４が１本配置されるＷ（Ｂ）とＲおよびＧとの間のブラックマトリクス２２の幅をＷ６としている（Ｗ８＝Ｗ６）。ここで、Ｗ７＞Ｗ６である。例えば、Ｗ６＝３μｍ、Ｗ７＝５μｍである。
図１１に示すような副画素と信号線の配置の仕方（第７の信号線配置方式）の他に、以下のような副画素と信号線の配置の仕方（第８、第９および第１０の信号線配置方式）にしてもよい。
（ａ）第８の信号線配置方式
ＲおよびＧは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。ＲとＧとの間にＲに接続される信号線ＳＬ１を分岐して延伸する。Ｒに接続される信号線ＳＬ４，ＳＬ７についても同様に分岐して延伸する。
（ｂ）第９の信号線配置方式
ＲおよびＧを信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置し、ＷおよびＢを信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置する。ＲとＧとの間にＧに接続される信号線ＳＬ２を分岐して延伸する。Ｇに接続される信号線ＳＬ５，ＳＬ８についても同様に分岐して延伸する。
（ｃ）第１０の信号線配置方式
ＲおよびＧを信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置し、ＷおよびＢを信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置する。ＲとＧとの間にＲに接続される信号線ＳＬ１を分岐して延伸する。Ｇに接続される信号線ＳＬ４，ＳＬ７についても同様に分岐して延伸する。
（ａ）第８の信号線配置方式
ＲおよびＧは信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置され、ＷおよびＢは信号線ＳＬ３と信号線ＳＬ４との間に配置される。ＲとＧとの間にＲに接続される信号線ＳＬ１を分岐して延伸する。Ｒに接続される信号線ＳＬ４，ＳＬ７についても同様に分岐して延伸する。
（ｂ）第９の信号線配置方式
ＲおよびＧを信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置し、ＷおよびＢを信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置する。ＲとＧとの間にＧに接続される信号線ＳＬ２を分岐して延伸する。Ｇに接続される信号線ＳＬ５，ＳＬ８についても同様に分岐して延伸する。
（ｃ）第１０の信号線配置方式
ＲおよびＧを信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２との間に配置し、ＷおよびＢを信号線ＳＬ２と信号線ＳＬ３との間に配置する。ＲとＧとの間にＲに接続される信号線ＳＬ１を分岐して延伸する。Ｇに接続される信号線ＳＬ４，ＳＬ７についても同様に分岐して延伸する。
１・・・表示パネル
２・・・ドライバＩＣ
３・・・バックライト
１０・・・アレイ基板
１１・・・ガラス基板
１２・・・遮光配線
１３・・・層間膜
１４・・・画素電極
１５・・・配向膜
２０・・・対向基板
２１・・・ガラス基板
２２・・・ブラックマトリクス（遮光層）
２３・・・カラーフィルタ（着色層）
２４・・・平坦化膜
２５・・・配向膜
３０・・・液晶層
４０・・・シール
５０Ａ，５０Ｂ・・・偏光板
１００・・・表示装置
ＧＬ１，ＧＬ２，ＧＬ３・・・走査線
ＳＬ１〜ＳＬ９・・・信号線
２・・・ドライバＩＣ
３・・・バックライト
１０・・・アレイ基板
１１・・・ガラス基板
１２・・・遮光配線
１３・・・層間膜
１４・・・画素電極
１５・・・配向膜
２０・・・対向基板
２１・・・ガラス基板
２２・・・ブラックマトリクス（遮光層）
２３・・・カラーフィルタ（着色層）
２４・・・平坦化膜
２５・・・配向膜
３０・・・液晶層
４０・・・シール
５０Ａ，５０Ｂ・・・偏光板
１００・・・表示装置
ＧＬ１，ＧＬ２，ＧＬ３・・・走査線
ＳＬ１〜ＳＬ９・・・信号線
Claims (13)
- 表示装置は、
アレイ基板と、
対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に挟持される液晶層と、
を備え、
前記アレイ基板は、
赤の副画素と緑の副画素と白の副画素とで構成される第１の画素と、
赤の副画素と緑の副画素と青の副画素とで構成される第２の画素と、
第１の方向に延在する走査線と、
第２の方向に延在する信号線と、
第１および第２の遮光配線層と、
を備え、
前記第１の画素の赤の副画素と緑の副画素は前記第２の方向に沿って配置され、
前記第１の画素の白の副画素は赤の副画素および緑の副画素の前記第１の方向に隣接して配置され、
前記第２の画素の赤の副画素と緑の副画素は前記第２の方向に沿って配置され、
前記第２の画素の青の副画素は赤の副画素および緑の副画素の前記第１の方向に隣接して配置され、
前記第１の遮光配線層は前記第１の画素の赤の副画素と緑の画素との間に前記第１の方向に延在するように配置され、
前記第２の遮光配線層は前記第２の画素の赤の副画素と緑の画素との間に前記第１の方向に延在するように配置される。 - 請求項１の表示装置において、
前記第１および第２の遮光配線層は前記信号線と同層の配線層である。 - 請求項２の表示装置において、
前記赤の副画素または緑の副画素の信号線をジグザグ状に延伸し、前記第１および第２の遮光配線層を前記第１の方向に延在する部分の信号線で構成するようにされる。 - 請求項２の表示装置において、
前記赤の副画素または緑の副画素の信号線を第１の方向に分岐して延伸し、前記第１および第２の遮光配線層を前記分岐した部分の信号線で構成するようにされる。 - 請求項１の表示装置において、
前記第１および第２の遮光配線層は前記信号線と異なる層で形成するようにされる。 - 請求項１の表示装置において、
前記対向基板は前記第１の画素の緑の副画素と前記第２の画素の赤の副画素との間に配置される第１の遮光層と、前記第１および第２の遮光配線層の上方に配置される第２の遮光層を備える。 - 請求項６の表示装置において、
前記第２の遮光層の幅は前記第１の遮光層の幅よりも狭くされる。 - 請求項１の表示装置において、
前記第１の画素の赤の副画素および緑の副画素の開口面積は、白の副画素の開口面積よりも小さく、
前記第２の画素の赤の副画素および緑の副画素の開口面積は、青の副画素の開口面積よりも小さくされる。 - 請求項８の表示装置において、
前記第１の画素の赤の副画素および緑の副画素の開口面積は、白の副画素の開口面積の１／２よりも小さく、
前記第２の画素の赤の副画素および緑の副画素の開口面積は、青の副画素の開口面積の１／２よりも小さくされる。 - 請求項１の表示装置において、
前記第１および第２の画素は前記第１および第２の方向に交互に配置される。 - 請求項１の表示装置において、
前記走査線は第１、第２および第３の走査線を含み、
前記第１の走査線は前記第１の画素の赤の副画素および白の副画素に接続され、
前記第２の走査線は前記第１の画素の緑の副画素、前記第２の赤の副画素および青の副画素に接続され、
前記第３の走査線は前記第２の緑の副画素に接続される。 - 請求項１１の表示装置において、
前記信号線は第１、第２および第３の信号線を含み、
前記第１の信号線は前記第１および第２の画素の赤の副画素に接続され、
前記第２の信号線は前記第１および第２の画素の緑の副画素に接続され、
前記第３の信号線は前記第１の画素の白の副画素および第２の画素の青の副画素に接続される。 - 請求項１２の表示装置において、
前記第１の画素の赤の副画素および緑の副画素、並びに前記第２の画素の赤の副画素および緑の副画素は前記第１の信号線と前記第２の信号線との間に配置され、
前記第３の信号線は前記第２の信号線と前記第１の画素の白の副画素および前記第２の画素の青の副画素との間に配置される。
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