JP2019128429A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マルチドメイン構造が採用され白色の色度調整が行われる場合であっても、低コントラスト領域が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下を抑制できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置において、画素電極及び共通電極の一方は、第1の電極であり、画素電極及び共通電極の他方は、第1の電極と液晶層との間に配置される第2の電極である。第2の電極は、各サブ画素に設けられスリット状開口又は櫛歯電極の電極指である線状部を備える。線状部は、線状部の延在方向が変化する屈曲部を備える。遮光層は、平面視された場合にゲート配線及びソース配線、並びに複数のサブ画素に含まれる第1のサブ画素に設けられる屈曲部と重なり、第1のサブ画素の開口率を複数のサブ画素に含まれ第1のサブ画素が属する画素と同じ画素に属する第2のサブ画素の開口率より小さくする。【選択図】図1
Description
本発明は、横電界方式の液晶表示パネルを備える液晶表示装置に関する。
a 液晶表示パネルの特徴
液晶表示装置に設けられる液晶表示パネルは、陰極線管(CRT)と比較して、軽量、薄型及び低消費電力であるという特徴を有する。このため、液晶表示パネルは、多くの電子機器において情報を表示するために使用される。
液晶表示装置に設けられる液晶表示パネルは、陰極線管(CRT)と比較して、軽量、薄型及び低消費電力であるという特徴を有する。このため、液晶表示パネルは、多くの電子機器において情報を表示するために使用される。
b 液晶表示装置による画像の表示
液晶表示装置は、複数の画素を備える。液晶表示パネルは、所定の方向に配向した状態で整列した多数の液晶分子を含む液晶層を備える。液晶表示装置が画像を表示する際には、複数の画素の各画素(各ピクセル)において、液晶層に含まれる液晶分子の配向方向が印加された電界により変化させられ、液晶表示パネルの光透過量が印加された電界により変化させられる。これにより、液晶表示装置は、複数の画素において印加された電界に応じた画像を表示する。
液晶表示装置は、複数の画素を備える。液晶表示パネルは、所定の方向に配向した状態で整列した多数の液晶分子を含む液晶層を備える。液晶表示装置が画像を表示する際には、複数の画素の各画素(各ピクセル)において、液晶層に含まれる液晶分子の配向方向が印加された電界により変化させられ、液晶表示パネルの光透過量が印加された電界により変化させられる。これにより、液晶表示装置は、複数の画素において印加された電界に応じた画像を表示する。
c 反射型、透過型及び半透過型
液晶表示装置は、反射型、透過型及び半透過型に大別される。
液晶表示装置は、反射型、透過型及び半透過型に大別される。
反射型の液晶表示装置においては、外部から到来した外光が、液晶層に入射し、液晶層に入射した後に液晶層を透過し、液晶層を透過した後に反射板に反射され、反射板に反射された後に再び液晶層を透過し、液晶層を再び透過した後に液晶層から出射する。
透過型の液晶表示装置においては、バックライト装置から出射したバックライト光が、液晶層に入射し、液晶層に入射した後に液晶層を透過し、液晶層を透過した後に液晶層から出射する。
半透過型の液晶表示装置は、反射型の液晶表示装置及び透過型の液晶表示装置の両方の特徴を併せ持つ。
d カラー表示型の液晶表示装置における色度調整
液晶表示装置は、モノクロ表示型及びカラー表示型に大別される。
液晶表示装置は、モノクロ表示型及びカラー表示型に大別される。
カラー表示型の液晶表示装置に設けられる各画素は、例えば光の三原色である赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)のカラーフィルタをそれぞれ備えるR,G及びBのサブ画素を備える。各画素の色は、R,G及びBのサブ画素を透過した光の混合量により決まり、R,G及びBのサブ画素の色の混色量により決まる。例えば、8ビットのビット列により表現される0から255までの256個の階調値にそれぞれ対応する256種類の電圧がR,G及びBのサブ画素の各サブ画素に印加される場合は、各サブ画素を256種類の輝度で点灯させることができ、R,G及びBのサブ画素の輝度の組み合わせを変更することにより2563種類の色を各画素に表示させることができる。また、R,G及びBのサブ画素の全部を点灯させることにより、各画素に白色(W)を表示させることができる。
カラー表示型の液晶表示装置においては、各サブ画素が表示する色を所望の色度とするR,G及びBの各色の色度調整を行うために、各サブ画素に設けられるカラーフィルタを構成する色材の種類及び各サブ画素に設けられるカラーフィルタの膜厚による色調整が行われる。しかし、上述したように、カラー表示型の液晶表示装置においては、R,G及びBのサブ画素の全部を点灯させることにより各画素にWを表示させるため、各画素が表示するWの色度はR,G及びBのサブ画素がそれぞれ表示するR,G及びBの色度により一意に決まる。このため、上述したR,G及びBの各色の色度調整が行われた場合は、各画素が表示するWの色度が所望の色度とならない場合がある。そこで、各画素が表示するWの色度を所望の色度とするWの色度調整を簡単な構造により行うために、R,G及びBのサブ画素の開口率の比を遮光層により調整し、R,G及びBのサブ画素がそれぞれ表示するR,G及びBの色度の、各画素が表示するWの色度への寄与率を調整する輝度バランス調整が行われる。例えば、R,G及びBのサブ画素に含まれる少なくともひとつのサブ画素の開口率を遮光層により小さくし、当該少なくともひとつのサブ画素が表示する色の色度の、各画素が表示するWの色度への寄与率を小さくする輝度バランス調整が行われる。
e 縦電界方式及び横電界方式
液晶表示パネルの液晶層に電界を印加する方式は、縦電界方式及び横電界方式に大別される。
液晶表示パネルの液晶層に電界を印加する方式は、縦電界方式及び横電界方式に大別される。
縦電界方式の液晶表示パネルにおいては、一対の電極が液晶層を挟んで配置され、概ね縦方向の電界が液晶層に含まれる液晶分子に印加される。縦電界方式の液晶表示パネルの駆動モードとしては、ねじれネマスティック(TN)モード、垂直配向(VA)モード、マルチドメイン垂直配向(MVA)モード等が知られている。
横電界方式の液晶表示パネルにおいては、一対の基板が液晶層を挟んで配置され、一対の基板の一方の基板の内側の主面上に一対の電極が互いに絶縁されて配置され、概ね横方向の電界が液晶層に含まれる液晶分子に印加される。横電界方式の液晶表示パネルは、広い視野角を得ることができるという特徴を有する。横電界方式の液晶表示パネルの駆動モードとしては、面内スイッチング(IPS(登録商標))モード、フリンジ電界スイッチング(FFS)モード等が知られている。IPSモードにおいては、一対の電極の一方の電極及び他方の電極が櫛歯電極であり、平面視された場合に一方の電極が他方の電極と重ならない。FFSモードにおいては、一対の電極の一方の電極が平面状電極であり、一対の電極の他方の電極がスリット状開口を有する電極であり、平面視された場合に一方の電極が他方の電極と重なり、一方の電極が絶縁層により他方の電極から絶縁される。
f マルチドメイン構造
近年においては、広い視野角を得ることができるという特徴をさらに強化するために、各サブ画素を、電極構造の工夫により互いに異なる複数の電界印加方向をそれぞれ有する複数のドメインに分割したマルチドメイン構造が、横電界方式の液晶表示装置において採用されることが多くなっている。特許文献1に記載された技術は、その一例である。
近年においては、広い視野角を得ることができるという特徴をさらに強化するために、各サブ画素を、電極構造の工夫により互いに異なる複数の電界印加方向をそれぞれ有する複数のドメインに分割したマルチドメイン構造が、横電界方式の液晶表示装置において採用されることが多くなっている。特許文献1に記載された技術は、その一例である。
マルチドメイン構造が採用された横電界方式の液晶表示パネルには、遮光層が配置されず外光又はバックライト光が透過する非遮光部が設けられる。非遮光部は、隣接するふたつのドメインの境界となる画素屈曲部、及びそれ以外の残余部を備える。
液晶層に電界が印加されていない場合は、画素屈曲部の光透過率は、残余部の光透過率と同じである。
しかし、液晶層に電界が印加された場合は、画素屈曲部の光透過率は、残余部の光透過率より小さくなる。これは、液晶層に電界が印加された場合に、液晶分子の配向方向が乱れて液晶層の光透過率が低下する領域が画素屈曲部に生じるためである。
このため、液晶層に電界が印加されていない場合の液晶層の光透過率と液晶層に電界が印加された場合の液晶層の光透過率との比であるコントラスト値に着目した場合は、画素屈曲部におけるコントラスト値は、残余部におけるコントラスト値より低くなる。
そして、上述したWの色度調整が行われ、あるサブ画素の開口率が小さくされた場合は、非遮光部が占める面積に対する、低いコントラスト値を有する画素屈曲部が占める面積の比率が高くなり、液晶表示装置の実効的なコントラスト値及び表示品位が低下する。
本発明は、この問題を解決するためになされる。本発明が解決しようとする課題は、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、低コントラスト領域が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下を抑制できる液晶表示装置を提供することである。
液晶表示装置は、アレイ基板、液晶層及びカラーフィルタ基板を備える。カラーフィルタ基板は、液晶層を挟んでアレイ基板に対向する。
複数のサブ画素は、第1の方向及び第2の方向にマトリクス状に配列される。第2の方向は、第1の方向と垂直をなす。
アレイ基板は、画素電極、共通電極、スイッチング素子、ゲート配線及びソース配線を備える。
画素電極及びスイッチング素子は、複数のサブ画素の各サブ画素に設けられる。
スイッチング素子は、ゲート信号にしたがってソース信号をスイッチングし、スイッチングされたソース信号を画素電極に供給する。
ゲート配線は、複数のサブ画素に含まれ第1の方向に配列される2個以上のサブ画素にそれぞれ設けられる2個以上のスイッチング素子にゲート信号を伝送する。
ソース配線は、複数のサブ画素に含まれ第2の方向に配列される2個以上のサブ画素にそれぞれ設けられる2個以上のスイッチング素子にソース信号を伝送する。
画素電極及び共通電極の一方は、第1の電極であり、画素電極及び共通電極の他方は、第1の電極と液晶層との間に配置される第2の電極である。第2の電極は、各サブ画素に設けられスリット状開口又は櫛歯電極の電極指である線状部を備える。線状部は、線状部の延在方向が変化する屈曲部を備える。
カラーフィルタ基板は、カラーフィルタ層を備える。
カラーフィルタ層は、各サブ画素に設けられる。
アレイ基板及びカラーフィルタ基板から選択される少なくともひとつの基板は、少なくともひとつの遮光層を備える。
少なくともひとつの遮光層は、平面視された場合にゲート配線及びソース配線、並びに複数のサブ画素に含まれる第1のサブ画素に設けられる屈曲部と重なり、第1のサブ画素の開口率を複数のサブ画素に含まれ第1のサブ画素が属する画素と同じ画素に属する第2のサブ画素の開口率より小さくする。
本発明によれば、Wの色度調整のためにサブ画素の開口率を小さくすることが、当該サブ画素に生じる低コントラスト領域を遮光することにより行われる。このため、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、当該サブ画素において開口領域と低コントラスト領域との重なりが小さくなり、低コントラスト領域が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
この発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
1 実施の形態1
1.1 液晶表示装置の概略
図1は、実施の形態1の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
1.1 液晶表示装置の概略
図1は、実施の形態1の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図1に図示される実施の形態1の液晶表示装置100Aは、複数の画素を備える。複数の画素の各画素110は、サブ画素120R,120G及び120Bを備える。このため、液晶表示装置100Aは、複数のサブ画素120R、複数のサブ画素120G及び複数のサブ画素120Bを含む複数のサブ画素を備える。
複数の画素は、第1の方向DX及び第2の方向DYにマトリクス状に配列される。第2の方向DYは、第1の方向DXと垂直をなす。各画素110に属するサブ画素120R,120G及び120Bは、第1の方向DXに直線的に配列される。このため、液晶表示装置100Aに設けられる複数のサブ画素は、第1の方向DX及び第2の方向DYにマトリクス状に配列される。
サブ画素120R,120G及び120Bは、それぞれ光の三原色である赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)のサブ画素である。各画素110の色は、サブ画素120R,120G及び120Bの色の混色量により決まる。R,G及びBの3色のサブ画素が、R,G及びB以外の3色以上のサブ画素に置き換えられてもよい。
図2は、実施の形態1の液晶表示装置をひとつのサブ画素に着目して模式的に図示する断面図である。図2は、図1の切断線A−Aの位置における断面を図示する。
液晶表示装置100Aは、図2に図示されるように、液晶表示パネル130及びバックライト装置131を備える。液晶表示装置100Aがこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
液晶表示パネル130は、横電界方式の液晶表示パネルである。液晶表示パネル130の駆動モードは、フリンジ電界スイッチング(FFS)モードである。ただし、下述する技術が、FFSモード以外の駆動モードの液晶表示パネルにおいて採用されてもよい。例えば、下述する技術が、面内スイッチング(IPS(登録商標))モードの液晶表示パネルにおいて採用されてもよい。液晶表示装置100Aは、透過型の液晶表示装置である。ただし、下述する技術が、反射型又は半透過型の液晶表示装置において採用されてもよい。
バックライト装置131は、液晶表示パネル130の背面側の主面140に対向し、液晶表示パネル130の背面側の主面140にバックライト光を照射する。
液晶表示装置100Aが画像を表示する際には、バックライト装置131がバックライト光を発する。発せられたバックライト光は、液晶表示パネル130の背面側の主面140に入射し、液晶表示パネル130の背面側の主面140に入射した後に液晶表示パネル130を透過し、液晶表示パネル130を透過した後に液晶表示パネル130の表示面側の主面141から出射する。
また、液晶表示装置100Aが画像を表示する際には、液晶表示パネル130に電気信号が入力され、入力された電気信号により複数のサブ画素の各サブ画素120における液晶表示パネル130の光透過率が制御される。
これらにより、入力された電気信号に応じた画像が液晶表示パネル130の表示面側の主面141に表示される。
1.2 液晶表示パネルの概略
液晶表示パネル130は、図2に図示されるように、液晶セル150、第1の偏光板151及び第2の偏光板152を備える。液晶表示パネル130がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
液晶表示パネル130は、図2に図示されるように、液晶セル150、第1の偏光板151及び第2の偏光板152を備える。液晶表示パネル130がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
第1の偏光板151は、液晶セル150の背面側の主面160に貼り付けられている。第2の偏光板152は、液晶セル150の表示面側の主面161に貼り付けられている。
液晶セル150は、アレイ基板170、液晶層171及びカラーフィルタ基板172を備える。液晶セル150がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
カラーフィルタ基板172は、液晶層171を挟んでアレイ基板170に対向する。液晶層171は、アレイ基板170及びカラーフィルタ基板172により挟持される。
液晶表示パネル130は、図示されないシール材及びスペーサを備える。
シール材は、アレイ基板170とカラーフィルタ基板172との間の間隙180に配置され、アレイ基板170及びカラーフィルタ基板172の縁部に沿って配置される。シール材は、アレイ基板170及びカラーフィルタ基板172を互いに貼り合わせる。これにより、アレイ基板170、カラーフィルタ基板172及びシール材に囲まれる空間が液晶表示パネル130に形成される。形成された空間には液晶が充填される。これにより、液晶層171が形成される。
スペーサは、アレイ基板170とカラーフィルタ基板172との間の間隙180に配置され、アレイ基板170及びカラーフィルタ基板172の広がり方向に分散して配置される。スペーサは、間隙180の厚さを一定に維持し、液晶層171の厚さを一定に維持する。
液晶表示装置100Aが画像を表示する際には、バックライト装置131により発せられたバックライト光が、第1の偏光板151、アレイ基板170、液晶層171、カラーフィルタ基板172及び第2の偏光板152を順次に透過する。
また、液晶表示装置100Aが画像を表示する際には、各サブ画素120において、液晶表示パネル130に入力された電気信号により液晶層171に印加される電界が制御され、印加された電界により液晶層171に含まれる液晶分子の配向方向が制御され、液晶分子の配向方向により液晶表示パネル130の光透過率が制御される。これにより、入力された電気信号により各サブ画素120における液晶表示パネル130の光透過率が制御される。
1.3 アレイ基板
1.3.1 アレイ基板に設けられる基体及び積層構造
アレイ基板170は、図1及び図2に図示されるように、第1の透明基板190、ゲート配線191、ゲート絶縁膜192、半導体層193、ソース配線194、ドレイン電極195、画素電極196、電極間絶縁膜197、共通電極198及び第1の配向膜199を備える。アレイ基板170がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
1.3.1 アレイ基板に設けられる基体及び積層構造
アレイ基板170は、図1及び図2に図示されるように、第1の透明基板190、ゲート配線191、ゲート絶縁膜192、半導体層193、ソース配線194、ドレイン電極195、画素電極196、電極間絶縁膜197、共通電極198及び第1の配向膜199を備える。アレイ基板170がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
ゲート配線191、ゲート絶縁膜192、半導体層193、ソース配線194及びドレイン電極195は、薄膜トランジスタ(TFT)200を構成する。TFT200は、各サブ画素120に設けられる。TFT200からなるスイッチング素子が他のスイッチング素子に置き換えられてもよい。
第1の透明基板190は、ゲート配線191、ゲート絶縁膜192、半導体層193、ソース配線194、ドレイン電極195、画素電極196、電極間絶縁膜197、共通電極198及び第1の配向膜199からなる積層構造を支持する基体である。第1の透明基板190は、液晶層171に面する内側の主面210を有する。当該積層構造は、第1の透明基板190の内側の主面210上に設けられる。第1の透明基板190は、透明性及び絶縁性を有し、ガラス、石英、プラスチック等からなる。
ゲート配線191は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、液晶表示装置100Aに設けられる複数のサブ画素のマトリクス状の配列の各行に設けられ、第1の方向DXに延在する各行に属する各サブ画素120の第2の方向DYについての端部に配置される。ゲート配線191は、第1の方向DXに延在する。
ゲート配線191は、各行に属する各サブ画素120に設けられるTFT200にゲート信号を伝送する。したがって、ゲート配線191は、液晶表示装置100Aに設けられる複数のサブ画素に含まれ第1の方向DXに配列される2個以上のサブ画素にそれぞれ設けられる2個以上のTFT200にゲート信号を伝送する。
ゲート配線191は、金属又は合金からなる。金属は、アルミニウム、モリブデン等である。合金は、アルミニウム合金、モリブデン合金等である。
ゲート絶縁膜192は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、ゲート配線191を覆う。ゲート絶縁膜192により、平面視された場合にゲート配線191と重なる半導体層193、ソース配線194及びドレイン電極195がゲート配線191から電気的に絶縁される。
ゲート絶縁膜192は、透明性を有し、窒化ケイ素、酸化ケイ素等からなる。
半導体層193は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、ゲート絶縁膜192上に配置され、平面視された場合にゲート配線191と重なる。半導体層193は、各サブ画素120に設けられる。
半導体層193は、非晶質シリコン、多結晶シリコン等からなる。
ソース配線194は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、ゲート絶縁膜192上に配置され、液晶表示装置100Aに設けられる複数のサブ画素のマトリクス状の配列の各列に設けられ、第2の方向DYに延在する各列に属する各サブ画素120の第1の方向DXについての端部に配置される。ソース配線194は、第2の方向DYに延在する。
ソース配線194は、各列に属する各サブ画素120に設けられるTFT200にソース信号を伝送する。したがって、ソース配線194は、液晶表示装置100Aに設けられる複数のサブ画素に含まれ第2の方向DYに配列される2個以上のサブ画素にそれぞれ設けられる2個以上のTFT200にソース信号を伝送する。
ソース配線194は、幹配線220及び枝配線221を備える。枝配線221は、幹配線220から枝分かれする。枝配線221の一部は、半導体層193の表面に接触する。
ソース配線194は、金属又は合金からなる。金属は、アルミニウム、モリブデン等である。合金は、アルミニウム合金、モリブデン合金等である。
ドレイン電極195は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、ゲート絶縁膜192上に配置される。ドレイン電極195は、各サブ画素120に設けられる。ドレイン電極195の一部は、ソース配線194に近接し、半導体層193の表面に接触する。
ドレイン電極195は、ソース配線194の材料と同じ材料からなり、ソース配線194と同時に形成される。
画素電極196は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、ゲート絶縁膜192上に配置され、ドレイン電極195の一部を覆う。画素電極196がドレイン電極195の一部を覆うことにより、画素電極196がドレイン電極195に電気的に接続され、画素電極196がTFT200に電気的に接続される。画素電極196は、各サブ画素120に設けられる。
画素電極196は、平面状電極である。
画素電極196は、透明導電性材料からなる。透明絶縁性材料は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)等である。
電極間絶縁膜197は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、半導体層193、ソース配線194、ドレイン電極195及び画素電極196を覆い、TFT200を覆う。電極間絶縁膜197により、平面視された場合に半導体層193、ソース配線194、ドレイン電極195及び画素電極196と重なる共通電極198が半導体層193、ソース配線194、ドレイン電極195及び画素電極196から電気的に絶縁される。
電極間絶縁膜197は、透明性を有し、窒化ケイ素、酸化ケイ素等からなる。
共通電極198は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、電極間絶縁膜197を覆う。
共通電極198は、透明導電性材料からなる。透明絶縁性材料は、ITO、IZO等である。
共通電極198は、複数のスリット状開口230を有する電極である。複数のスリット状開口230は、各サブ画素120に設けられる。
第1の配向膜199は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置され、共通電極198を覆う。
第1の配向膜199には、ラビング、光照射等の配向処理が施されている。配向処理により、第1の配向膜199は、それに接触する液晶に含まれる液晶分子をゲート配線191が延在する第1の方向DXと垂直をなす第2の方向DYに配向させる配向能を有する。
第1の配向膜199は、ポリイミド等からなる。
1.3.2 画素及びサブ画素の平面形状
液晶表示パネル130は、図1に図示されるように、複数のゲート配線191及び複数のソース配線194からなる格子状の配線を備える。各サブ画素120が占めるひとつのサブ画素領域は、隣接する2本のゲート配線191及び隣接する2本のソース配線194により囲まれる。各画素110は、略正方形状の平面形状を有する。このため、各画素110を第1の方向DXに3等分することにより得られるサブ画素120R,120G及び120Bの各サブ画素120は、ゲート配線191と平行をなす短辺及びソース配線194と平行をなす長辺を有する長方形状の平面形状を有する。
液晶表示パネル130は、図1に図示されるように、複数のゲート配線191及び複数のソース配線194からなる格子状の配線を備える。各サブ画素120が占めるひとつのサブ画素領域は、隣接する2本のゲート配線191及び隣接する2本のソース配線194により囲まれる。各画素110は、略正方形状の平面形状を有する。このため、各画素110を第1の方向DXに3等分することにより得られるサブ画素120R,120G及び120Bの各サブ画素120は、ゲート配線191と平行をなす短辺及びソース配線194と平行をなす長辺を有する長方形状の平面形状を有する。
1.3.3 画素電極と共通電極との入れ替え
液晶表示装置100Aにおいては、図2に図示されるように、画素電極196が下層側に配置される第1の電極となり、共通電極198が上層側に配置され第1の電極と液晶層171との間に配置される第2の電極となり、第2の電極となる共通電極198が複数のスリット状開口230を有する。
液晶表示装置100Aにおいては、図2に図示されるように、画素電極196が下層側に配置される第1の電極となり、共通電極198が上層側に配置され第1の電極と液晶層171との間に配置される第2の電極となり、第2の電極となる共通電極198が複数のスリット状開口230を有する。
しかし、共通電極198が下層側に配置される第1の電極となり、画素電極196が上層側に配置され第1の電極と液晶層171との間に配置される第2の電極となり、第2の電極となる画素電極196が複数のスリット状開口230を有してもよい。
より一般的には、画素電極196及び共通電極198の一方が下側層に配置される第1の電極となり、画素電極196及び共通電極198の他方が上側層に配置され第1の電極と液晶層171との間に配置される第2の電極となり、第2の電極が複数のスリット状開口230を有する。
画素電極196に設けられる複数のスリット状開口230は、平面視された場合に、図2に図示される共通電極198に設けられる複数のスリット状開口230が配置される位置と同じ位置に配置される。
1.3.4 スリット状開口の延在方向
複数のスリット状開口230の各スリット状開口230は、図1に図示されるように、細長い線状の平面形状を有する線状部である。
複数のスリット状開口230の各スリット状開口230は、図1に図示されるように、細長い線状の平面形状を有する線状部である。
各スリット状開口230は、ゲート配線191が延在する第1の方向DXから傾斜した延在方向D21及びD22に延在する。液晶表示パネル130においては、マルチドメイン構造が採用される。このため、各スリット状開口230は、互いに異なる2個の延在方向D21及びD22にそれぞれ延在する2個の部分を備える。互いに異なる2個の延在方向D21及びD22にそれぞれ延在する2個の部分に代えて、互いに異なる3個以上の延在方向にそれぞれ延在する3個以上の部分が設けられてもよい。ゲート配線191が延在する第1の方向DXに対する延在方向D21及びD22の傾斜角度は、互いに異なる。
各サブ画素120は、平面視された場合に境界線245により分割される第1の領域240及び第2の領域241を有する。境界線245は、ゲート配線191が延在する第1の方向DXに延在する。第1の領域240は、各サブ画素120の第2の方向DYについての一方の側に配置され、各サブ画素120の半分を占める。第2の領域241は、各サブ画素120の第2の方向DYについての他方の側に配置され、各サブ画素120の半分を占める。
各スリット状開口230は、平面視された場合に、第1の領域240及び第2の領域241に跨って配置され、第1の領域240から第2の領域241まで連続し、第1の領域240において第1の延在方向D21に延在し、第2の領域241において第2の延在方向D22に延在する。第2の延在方向D22は、第1の延在方向D21と異なる方向であり、境界線245について第1の方向DXと線対称となる。
第1の延在方向D21は、ゲート配線191が延在する第1の方向DXから時計回りに80°傾斜した方向である。第2の延在方向D22は、ゲート配線191が延在する第1の方向DXから反時計回りに80°傾斜した方向である。
1.4 カラーフィルタ基板
1.4.1 カラーフィルタ基板に設けられる基体及び積層構造
カラーフィルタ基板172は、図2に図示されるように、第2の透明基板250、遮光層251、カラーフィルタ層252、オーバーコート層253及び第2の配向膜254を備える。カラーフィルタ基板172がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
1.4.1 カラーフィルタ基板に設けられる基体及び積層構造
カラーフィルタ基板172は、図2に図示されるように、第2の透明基板250、遮光層251、カラーフィルタ層252、オーバーコート層253及び第2の配向膜254を備える。カラーフィルタ基板172がこれらの構成物以外の構成物を備えてもよい。
第2の透明基板250は、遮光層251、カラーフィルタ層252、オーバーコート層253及び第2の配向膜254からなる積層構造を支持する基体である。第2の透明基板250は、液晶層171に面する内側の主面260を有する。当該積層構造は、第2の透明基板250の内側の主面260上に設けられる。第2の透明基板250は、透明性及び絶縁性を有し、ガラス、石英、プラスチック等からなる。
遮光層251は、第2の透明基板250の内側の主面260上に配置され、平面視された場合にアレイ基板170の不透明な領域と重なる。したがって、遮光層251は、平面視された場合に、不透明な材料からなるゲート配線191、ソース配線194及びドレイン電極195と重なる。
各サブ画素120は、図1及び図2に図示されるように、遮光層251が配置されない非遮光領域270を有し、バックライト光が透過する開口領域271を有する。液晶表示装置100Aにおいては、各サブ画素120の開口領域271は、各サブ画素120の非遮光領域270に一致する。
カラーフィルタ層252は、第2の透明基板250の内側の主面260上に配置され、非遮光領域270に配置される。カラーフィルタ層252は、各サブ画素120に設けられる。
サブ画素120R,120G及び120Bに設けられるカラーフィルタ層252は、それぞれR,G及びBの光を透過する。
オーバーコート層253は、第2の透明基板250の内側の主面260上に配置され、遮光層251及びカラーフィルタ層252を覆う。
オーバーコート層253は、サブ画素120R,120G及び120Bに設けられるカラーフィルタ層252により生じる段差を解消して平坦な主面を提供し、遮光層251及びオーバーコート層253から液晶層171への不純物の流出を遮断する。
オーバーコート層253は、透明樹脂材料からなる。透明樹脂材料は、フォトレジスト等である。
第2の配向膜254は、第2の透明基板250の内側の主面260上に配置され、オーバーコート層253を覆う。
第2の配向膜254には、ラビング、光照射等の配向処理が施されている。これにより、第2の配向膜254は、それに接触する液晶に含まれる液晶分子をゲート配線191が延在する第1の方向DXと垂直をなす第2の方向DYに配向させる配向能を有する。
第2の配向膜254は、ポリイミド等からなる。
1.5 電界による配向方向の変化
TFT200は、ゲート配線191により伝送されてきたゲート信号にしたがってソース配線194により伝送されてきたソース信号をスイッチングし、スイッチングされたソース信号を画素電極196に供給する。画素電極196と共通電極198との間に与えられる電位差は、スイッチングされたソース信号により制御される。
TFT200は、ゲート配線191により伝送されてきたゲート信号にしたがってソース配線194により伝送されてきたソース信号をスイッチングし、スイッチングされたソース信号を画素電極196に供給する。画素電極196と共通電極198との間に与えられる電位差は、スイッチングされたソース信号により制御される。
画素電極196は、共通電極198に設けられる複数のスリット状開口230にそれぞれ対向する複数の対向部を備える。TFT200がオン状態に変化した場合は、画素電極196と共通電極198との間に電位差が与えられ、画素電極196が有する複数の対向部と共通電極198との間に複数のスリット状開口230及び液晶層171を経由する電界が発生し、発生した電界により液晶層171に含まれる液晶分子の配向方向が第2の方向DYから変化させられ、各サブ画素120において液晶表示パネル130の光透過率が変化させられる。
液晶表示パネル130においては、画素電極196、共通電極198及び電極間絶縁膜197により、補助容量が形成される。補助容量の形成により、TFT200がオン状態からオフ状態に変化してから所定の時間が経過するまでは、画素電極196と共通電極198との間に電位差が与えられた状態が維持され、画素電極196に設けられる複数の対向部と共通電極198との間に発生した電界が維持される。
1.6 屈曲部
各スリット状開口230は、図1に図示されるように、各スリット状開口230の延在方向が第1の延在方向D21から第2の延在方向D22に変化する屈曲部280を備える。
各スリット状開口230は、図1に図示されるように、各スリット状開口230の延在方向が第1の延在方向D21から第2の延在方向D22に変化する屈曲部280を備える。
屈曲部280の付近においては、画素電極196と共通電極198との間に発生する電界が乱れ、TFT200がオン状態に変化した場合においても液晶表示パネル130の光透過率が変化しにくい。このため、屈曲部280の付近には、コントラスト値が局所的に低くなる低コントラスト領域290が生じる。
各サブ画素120において平面視された場合に遮光層251が低コントラスト領域290と重ならない場合は、非遮光領域270が占める面積に対する、低コントラスト領域290が占める面積の比率が大きくなり、液晶表示装置100Aの実効的なコントラスト値が低下する。
1.7 緑色のサブ画素に生じる低コントラスト領域の遮光
各サブ画素120の開口率は、各サブ画素120が占める面積に対する、各サブ画素120の開口領域271が占める面積の比率を示す。
各サブ画素120の開口率は、各サブ画素120が占める面積に対する、各サブ画素120の開口領域271が占める面積の比率を示す。
液晶表示装置100Aにおいては、各画素110が表示するWの色度を所望の色度とするWの色度調整のために、サブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比が調整される。具体的には、サブ画素120Gが相対的に小さい開口率を有する第1のサブ画素とされ、サブ画素120Gが属する画素と同じ画素に属するサブ画素120R及び120Bの各サブ画素が相対的に大きい開口率を有する第2のサブ画素とされる。これにより、サブ画素120Gの開口率がサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくされる。また、液晶表示装置100Aにおいては、サブ画素120Gの開口率をサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないことにより行われる。
サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないようにするために、遮光層251は、平面視された場合に、サブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なり、サブ画素120R及び120Bに設けられる屈曲部280と重ならない。遮光層251により、サブ画素120Gの非遮光領域270は、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならず、サブ画素120R及び120Bの非遮光領域270は、それぞれサブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290と重なる。
サブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならないことにより、サブ画素120Gに低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
低コントラスト領域290は、サブ画素120Gだけでなく、サブ画素120R及び120Bにも生じる。しかし、液晶表示装置100Aにおいては、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290が遮光されるが、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290が遮光されない。このような場合においても、実効的なコントラスト値の低下及び表示品位の低下は十分に抑制される。これは、波長特性上の各色の輝度値への影響、すなわち人が視認した場合における各色の輝度差に対する感度を示す視感度に着目した場合は、サブ画素120Gの色であるGの視感度が、サブ画素120Rの色であるRの視感度及びサブ画素120Bの色であるBの視感度より高いからである。
サブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290の一部と重なる場合は、上述した効果が生じにくくなる。しかし、サブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290の一部と重なる場合も、サブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290の全部と重なる場合と比較すれば、上述した効果が生じる。もちろん、サブ画素120Gの非遮光領域270とサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290との重なりは、可能な限り小さくされる。
1.8 液晶表示装置の利点
液晶表示装置100Aによれば、Wの色度調整のためにサブ画素120Gの開口率を小さくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光することにより行われる。このため、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、サブ画素120Gにおいて開口領域271と低コントラスト領域290との重なりが小さくなり、低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
液晶表示装置100Aによれば、Wの色度調整のためにサブ画素120Gの開口率を小さくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光することにより行われる。このため、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、サブ画素120Gにおいて開口領域271と低コントラスト領域290との重なりが小さくなり、低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
2 実施の形態2
図3は、実施の形態2の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図3は、実施の形態2の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図1及び図2に図示される実施の形態1の液晶表示装置100Aと図3に図示される実施の形態2の液晶表示装置100Bとの主要な相違は、下述する点にある。
(1)液晶表示装置100Aにおいては、各スリット状開口230が第1の領域240から第2の領域241まで連続する。これに対して、液晶表示装置100Bにおいては、各スリット状開口230が第1の領域240に配置される第1の部分310と第2の領域241に配置される第2の部分311とに分断される。
(2)液晶表示装置100Bに設けられるサブ画素120Gの非遮光領域270は、第2の方向DYについて、液晶表示装置100Aに設けられるサブ画素120Gの非遮光領域270よりも狭い。
以下では、上述した主要な相違に関連する液晶表示装置100Bの構成を説明する。以下では、液晶表示装置100Bの構成が液晶表示装置100Aの構成に対応する場合は、後者の構成に付された参照符号と同じ参照符号を前者の構成に付して前者の構成についての重複説明を省略する。
液晶表示装置100Bにおいては、液晶表示装置100Aと異なり、共通電極198が開口分断部を備える。
開口分断部は、各スリット状開口230に設けられる屈曲部280に配置される。このため、各スリット状開口230は、開口分断部により互いに分断される第1の部分310及び第2の部分311を備える。第1の部分310は、平面視された場合に、第1の領域240に配置され、第1の延在方向D21に延在する。第2の部分311は、平面視された場合に、第2の領域241に配置され、第2の延在方向D22に延在する。第2の延在方向D22は、第1の延在方向D21と異なる方向であり、境界線245について第1の延在方向D21と線対称となる。
各スリット状開口230の分断により、液晶表示パネル130の表示面に指押し等により外部圧力が加えられた際に、液晶層171に含まれる液晶分子の配向方向の乱れが発生しにくくなる。一方で、各スリット状開口230の分断により、画素電極196と共通電極198との間に発生する電界が乱れる領域は第2の方向DYについて広くなり、低コントラスト領域290は第2の方向DYについて広くなる。
液晶表示装置100Bにおいては、液晶表示装置100Aと同じく、各画素110が表示するWの色度を所望の色度とするWの色度調整のために、サブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比が調整される。具体的には、サブ画素120Gが相対的に小さい開口率を有する第1のサブ画素とされ、サブ画素120Gが属する画素と同じ画素に属するサブ画素120R及び120Bの各サブ画素が相対的に大きい開口率を有する第2のサブ画素とされる。これにより、サブ画素120Gの開口率がサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくされる。また、液晶表示装置100Bにおいては、液晶表示装置100Aと同じく、サブ画素120Gの開口率をサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないことにより行われる。
サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないようにするために、遮光層251は、平面視された場合に、サブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なり、サブ画素120R及び120Bに設けられる屈曲部280と重ならない。遮光層251により、サブ画素120Gの非遮光領域270は、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならず、サブ画素120R及び120Bの非遮光領域270は、それぞれサブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290と重なる。
遮光層251は、平面視された場合にサブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なる部分を備える。当該部分の第2の方向DYについての幅は、平面視された場合にサブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならず、各画素110が表示するWの色度が所望の色度となるサブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比が得られるように調整される。
サブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならないことにより、サブ画素120Gに低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
液晶表示装置100Bによれば、液晶表示装置100Aと同じく、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、サブ画素120Gにおいて開口領域271と低コントラスト領域290との重なりが小さくなり、低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
加えて、液晶表示装置100Bによれば、外部圧力が加えられた場合に液晶層171に含まれる液晶分子の配向方向の乱れが発生しにくいようにすること、及び実効的なコントラスト値及び表示品位の低下を抑制することを両立することができる。
3 実施の形態3
図4は、実施の形態3の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図4は、実施の形態3の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図1及び図2に図示される実施の形態1の液晶表示装置100Aと図4に図示される実施の形態3の液晶表示装置100Cとの主要な相違は、下述する点にある。
(1)液晶表示装置100Aにおいては、平面視された場合に、サブ画素120Gの非遮光領域270が、サブ画素120Gに設けられる各スリット状開口230に設けられる屈曲部280の付近に生じる低コントラスト領域290と重ならないにとどまる。これに対して、液晶表示装置100Cにおいては、平面視された場合に、サブ画素120Gの非遮光領域270が、サブ画素120Gに設けられる各スリット状開口230に設けられる屈曲部280の付近に生じる低コントラスト領域290と重ならないのに加えて、サブ画素120Gに設けられる各スリット状開口230が有する端部320及び321の付近にそれぞれ生じる低コントラスト領域330及び331とも重ならない。
以下では、上述した主要な相違に関連する液晶表示装置100Cの構成を説明する。以下では、液晶表示装置100Cの構成が液晶表示装置100Aの構成に対応する場合は、後者の構成に付された参照符号と同じ参照符号を前者の構成に付して前者の構成についての重複説明を省略する。
上述したように、各スリット状開口230に設けられる屈曲部280の付近には、低コントラスト領域290が生じる。加えて、各スリット状開口230の第2の方向DYについての一方の端部320及び他方の端部321の付近にも、それぞれ低コントラスト領域330及び331が生じる。各スリット状開口230の端部320及び321は、各スリット状開口230に設けられる屈曲部280から離れており、各スリット状開口230に設けられる屈曲部280とは反対の側にある。
液晶表示装置100Cにおいては、液晶表示装置100Aと同じく、各画素110が表示するWの色度を所望の色度とするWの色度調整のために、サブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比が調整される。具体的には、サブ画素120Gが相対的に小さい開口率を有する第1のサブ画素とされ、サブ画素120Gが属する画素と同じ画素に属するサブ画素120R及び120Bの各サブ画素が相対的に大きい開口率を有する第2のサブ画素とされる。これにより、サブ画素120Gの開口率がサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくされる。ただし、液晶表示装置100Cにおいては、液晶表示装置100Aと異なり、サブ画素120Gの開口率をサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290,330及び331を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290,330及び331を遮光しないことにより行われる。
サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290,330及び331を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290,330及び331を遮光しないようにするために、遮光層251は、平面視された場合に、サブ画素120Gに設けられる屈曲部280、端部320及び端部321と重なり、サブ画素120R及び120Bに設けられる屈曲部280、端部320及び端部321と重ならない。遮光層251により、サブ画素120Gの非遮光領域270は、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290,330及び331と重ならず、サブ画素120R及び120Bの非遮光領域270は、それぞれサブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290,330及び331と重なる。
サブ画素120Gの非遮光領域270がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290,330及び331と重ならないことにより、サブ画素120Gに低コントラスト領域290,330及び331が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
液晶表示装置100Cによれば、液晶表示装置100Aと同じく、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、サブ画素120Gにおいて開口領域271と低コントラスト領域290との重なりが小さくなり、低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
加えて、液晶表示装置100Cによれば、低コントラスト領域330及び331が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
低コントラスト領域290,330及び331が占める面積の合計は、低コントラスト領域290が占める面積よりも大きい。このため、液晶表示装置100Cにおける実効的なコントラスト値及び表示品位の低下の抑制の効果は、液晶表示装置100Aにおけるそれよりも大きい。
4 実施の形態4
図5は、実施の形態4の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図5は、実施の形態4の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図1及び図2に図示される実施の形態1の液晶表示装置100Aと図5に図示される実施の形態4の液晶表示装置100Dとの主要な相違は、下述する点にある。
(1)液晶表示装置100Aにおいては、カラーフィルタ基板172が、平面視された場合にゲート配線191、ソース配線194及びドレイン電極195、並びにサブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なる遮光層251を備える。これに対して、液晶表示装置100Dにおいては、カラーフィルタ基板172が、平面視された場合にゲート配線191、ソース配線194及びドレイン電極195と重なる第1の遮光層251を備え、アレイ基板170が、平面視された場合にサブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なる第2の遮光層341を備える。
液晶表示装置100Aと液晶表示装置100Dとの相違からは、アレイ基板170及びカラーフィルタ基板172から選択される少なくともひとつの基板が、ゲート配線191、ソース配線194及びドレイン電極195、並びにサブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なる少なくともひとつの遮光層を備えればよいことを理解できる。
以下では、上述した主要な相違に関連する液晶表示装置100Dの構成を説明する。以下では、液晶表示装置100Dの構成が液晶表示装置100Aの構成に対応する場合は、後者の構成に付された参照符号と同じ参照符号を前者の構成に付して前者の構成についての重複説明を省略する。
液晶表示装置100Dにおいては、液晶表示装置100Aと同じく、各画素110が表示するWの色度を所望の色度とするWの色度調整のために、サブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比が調整される。具体的には、サブ画素120Gが相対的に小さい開口率を有する第1のサブ画素とされ、サブ画素120Gが属する画素と同じ画素に属するサブ画素120R及び120Bの各サブ画素が相対的に大きい開口率を有する第2のサブ画素とされる。これにより、サブ画素120Gの開口率がサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくされる。また、液晶表示装置100Dにおいては、液晶表示装置100Aと同じく、サブ画素120Gの開口率をサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないことにより行われる。
液晶表示装置100Dにおいては、液晶表示装置100Aと異なり、カラーフィルタ基板172が第1の遮光層251を備え、アレイ基板170が第2の遮光層341を備える。第2の遮光層341は、サブ画素120Gに設けられる。
各サブ画素120は、第1の遮光層251が配置されない非遮光領域270を有し、バックライト光が透過する開口領域271を有する。サブ画素120R,120G及び120Bの非遮光領域270は、同じ平面形状を有する。サブ画素120Gの開口領域271は、サブ画素120Gの非遮光領域270から第2の遮光層341が配置される領域を除いた領域である。サブ画素120R及び120Bの開口領域271は、それぞれサブ画素120R及び120Bの非遮光領域270と一致する。
第2の遮光層341は、第1の透明基板190の内側の主面210上に配置される積層構造の内部に配置されてもよいし、第1の偏光板151に面する、第1の透明基板190の外側の主面上に配置されてもよい。
第2の遮光層341は、不透明な材料からなる。不透明な材料は、金属又は合金である。
第2の遮光層341は、アレイ基板170に設けられる、不透明な材料からなるゲート配線191と同時に形成することができ、アレイ基板170に設けられる、不透明な材料からなるソース配線194及びドレイン電極195と同時に形成することができる。このため、第2の遮光層341は、製造工程を追加することなく形成することができる。
第1の遮光層251は、平面視された場合に、ゲート配線191、ソース配線194及びドレイン電極195と重なる。
サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290を遮光し、サブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないようにするために、第2の遮光層341は、平面視された場合に、サブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なり、サブ画素120R及び120Bに設けられる屈曲部280と重ならない。第1の遮光層251及び第2の遮光層341により、サブ画素120Gの開口領域271は、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならず、サブ画素120R及び120Bの開口領域271は、それぞれサブ画素120R及び120Bに生じる低コントラスト領域290と重なる。
サブ画素120Gの開口領域271がサブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならないことにより、サブ画素120Gに低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
液晶表示装置100Dによれば、液晶表示装置100Aと同じく、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、サブ画素120Gにおいて開口領域271と低コントラスト領域290との重なりが小さくなり、低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
加えて、液晶表示装置100Dによれば、低コントラスト領域290が生じる位置を決める各スリット状開口230、及び平面視された場合に低コントラスト領域290と重ならなければならない第2の遮光層341がいずれもアレイ基板170に設けられる。このため、アレイ基板170に対するカラーフィルタ基板172の相対位置があるべき位置からアレイ基板170及びカラーフィルタ基板172の広がり方向にずれた場合においても、平面視された場合に第2の遮光層341が低コントラスト領域290と重なる状態が維持され、実効的なコントラスト値及び表示品位の低下を抑制する効果が維持される。
5 実施の形態5
図6は、実施の形態5の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図6は、実施の形態5の液晶表示装置をひとつの画素に着目して模式的に図示する平面図である。
図1及び図2に図示される実施の形態1の液晶表示装置100Aと図6に図示される実施の形態5の液晶表示装置100Eとの主要な相違は、下述する点にある。
(1)液晶表示装置100Aにおいては、平面視された場合にサブ画素120Rの非遮光領域270がサブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の全部と重なる。これに対して、液晶表示装置100Eにおいては、平面視された場合にサブ画素120Rの非遮光領域270がサブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の一部と重ならない。
以下では、上述した主要な相違に関連する液晶表示装置100Eの構成を説明する。以下では、液晶表示装置100Eの構成が液晶表示装置100Aの構成と対応する場合は、後者の構成に付された参照符号と同じ参照符号を前者の構成に付して前者の構成についての重複説明を省略する。
液晶表示装置100Eにおいては、液晶表示装置100Aと同じく、各画素110が表示するWの色度を所望の色度とするWの色度調整のために、サブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比が調整される。ただし、液晶表示装置100Eにおいては、液晶表示装置100Aと異なり、サブ画素120Gが相対的に小さい開口率を有する第1のサブ画素とされ、サブ画素120Bが相対的に大きい開口率を有する第2のサブ画素とされ、サブ画素120Rが相対的に小さい開口率と相対的に大きい開口率との中間の開口率を有する第3のサブ画素とされる。これにより、サブ画素120Gの開口率がサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくされ、サブ画素120Rの開口率がサブ画素120Bの開口率より小さくされサブ画素120Gの開口率より大きくされる。また、液晶表示装置100Eにおいては、液晶表示装置100Aと異なり、サブ画素120Gの開口率をサブ画素120R及び120Bの開口率より小さくし、サブ画素120Rの開口率をサブ画素120Bの開口率より小さくしサブ画素120Gの開口率より大きくすることが、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290の全部を遮光し、サブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の一部を遮光し、サブ画素120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないことにより行われる。このようにされるのは、サブ画素120Rの色であるRの視感度が、サブ画素120Bの色であるBの視感度より高くサブ画素120Gの色であるGの視感度より低いからである。
サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290の全部を遮光し、サブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の一部を遮光し、サブ画素120Bに生じる低コントラスト領域290を遮光しないようにするために、遮光層251は、平面視された場合に、サブ画素120G及び120Rに設けられる屈曲部280と重なり、サブ画素120Bに設けられる屈曲部280と重ならない。その際には、サブ画素120Gに設けられる屈曲部280と遮光層251との重なりが、サブ画素120Rに設けられる屈曲部280と遮光層251との重なりより小さくされる。遮光層251により、サブ画素120Gの非遮光領域270は、サブ画素120Gに生じる低コントラスト領域290と重ならず、サブ画素120Rの非遮光領域270は、サブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の一部と重ならず、サブ画素120Bの非遮光領域270は、サブ画素120Bに生じる低コントラスト領域290と重なる。
実効的なコントラスト値の低下を抑制するためにはサブ画素120Rの非遮光領域270がサブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290と重ならないことが望まれるが、サブ画素120Rの非遮光領域270はサブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の一部と重なる。このようにされているのは、各画素110が表示するWの色度が所望の色度となるサブ画素120R,120G及び120Bの開口率の比を得ることを優先したためである。このような場合においても、平面視された場合にサブ画素120Rの非遮光領域270とサブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290とが重なる面積を可能な限り減らすことにより、平面視された場合にサブ画素120Rの非遮光領域270とサブ画素120Rに生じる低コントラスト領域290の全部とが重なる場合と比較して、実効的なコントラスト値の低下を抑制する効果を得ることができる。
液晶表示装置100Eによれば、液晶表示装置100Aと同様に、マルチドメイン構造が採用されWの色度調整が行われる場合であっても、サブ画素120Gにおいて開口領域271と低コントラスト領域290との重なりが小さくなり、低コントラスト領域290が生じることに起因して起こる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下が抑制される。
加えて、液晶表示装置100Eによれば、サブ画素120Gに加えてサブ画素120Rにおいても実効的なコントラスト値の低下を抑制するための対策が行われる。このため、液晶表示装置100Eにおける実効的なコントラスト値及び表示品位の低下の抑制の効果は、液晶表示装置100Aにおけるそれよりも大きい。
6 変形例
液晶表示装置100A,100B,100C,100D及び100Eにおいては、駆動モードがFFSモードである。駆動モードがFFSモードである場合は、画素電極196及び共通電極198の一方が平面状電極であり、画素電極196及び共通電極198の他方が複数のスリット状開口230を有する電極である。駆動モードがFFSモードである場合は、平面視された場合に線状部となる各スリット状開口230の延在方向が変化する屈曲部280と重なるように遮光層251を配置することにより、実効的なコントラスト比の低下を抑制する効果を得ることができる。
液晶表示装置100A,100B,100C,100D及び100Eにおいては、駆動モードがFFSモードである。駆動モードがFFSモードである場合は、画素電極196及び共通電極198の一方が平面状電極であり、画素電極196及び共通電極198の他方が複数のスリット状開口230を有する電極である。駆動モードがFFSモードである場合は、平面視された場合に線状部となる各スリット状開口230の延在方向が変化する屈曲部280と重なるように遮光層251を配置することにより、実効的なコントラスト比の低下を抑制する効果を得ることができる。
一方、駆動モードがIPSモードに変更された場合は、画素電極196及び共通電極198が櫛歯電極であり、平面視された場合に画素電極196が共通電極198と重ならない。駆動モードがIPSモードである場合は、平面視された場合に線状部となる櫛歯電極の電極指の延在方向が変化する屈曲部280と重なるように遮光層251を配置することにより、実効的なコントラスト比の低下を抑制する効果を得ることができる。
液晶表示装置100A,100B,100C,100D及び100Eにおいては、境界線245が配置される各サブ画素120の第2の方向DYについての中央部に屈曲部280が設けられ、平面視された場合にサブ画素120Gに設けられる屈曲部280と重なるように遮光層251が配置される。中央部に屈曲部280が設けられる場合は、低コントラスト領域290が生じたことが明瞭に視認されるため、屈曲部280と重なるように遮光層251を配置することによる実効的なコントラスト値及び表示品位の低下を抑制する効果が明確に発現する。
しかし、各サブ画素120の中央部以外に屈曲部280が設けられてもよい。各サブ画素120の中央部以外に屈曲部280が設けられる場合も、平面視された場合に当該屈曲部280と重なるように遮光層251が配置される。各サブ画素120の中央部以外に屈曲部280が設けられる場合においても当該屈曲部280の付近に低コントラスト領域290が生じることは、各サブ画素120の中央部に屈曲部280が設けられる場合と同様であるので、実効的なコントラスト値及び表示品位の低下を抑制する効果が発現する。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
100A,100B,100C,100D,100E 液晶表示装置、110 画素、120R,120G,120B,120 サブ画素、170 アレイ基板、171 液晶層、172 カラーフィルタ基板、191 ゲート配線、194 ソース配線、196 画素電極、198 共通電極、200 薄膜トランジスタ(TFT)、230 スリット状開口、240 第1の領域、241 第2の領域、251,341 遮光層、252 カラーフィルタ層、270 非遮光領域、271 開口領域、280 屈曲部、290,330,331 低コントラスト領域、310 第1の部分、311 第2の部分、320,321 端部。
Claims (10)
- アレイ基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記アレイ基板に対向するカラーフィルタ基板と、
を備え、
前記アレイ基板は、
第1の方向及び前記第1の方向と垂直をなす第2の方向にマトリクス状に配列される複数のサブ画素の各サブ画素に設けられる画素電極、並びに共通電極の一方である第1の電極と、
前記画素電極及び前記共通電極の他方であり、前記第1の電極と前記液晶層との間に配置され、前記各サブ画素に設けられスリット状開口又は櫛歯電極の電極指である線状部を備え、前記線状部の延在方向が変化する屈曲部を前記線状部が備える第2の電極と、
前記各サブ画素に設けられ、ゲート信号にしたがってソース信号をスイッチングし、スイッチングされたソース信号を前記画素電極に供給するスイッチング素子と、
前記複数のサブ画素に含まれ前記第1の方向に配列される2個以上のサブ画素にそれぞれ設けられる2個以上のスイッチング素子にゲート信号を伝送するゲート配線と、
前記複数のサブ画素に含まれ前記第2の方向に配列される2個以上のサブ画素にそれぞれ設けられる2個以上のスイッチング素子にソース信号を伝送するソース配線と、
を備え、
前記カラーフィルタ基板は、
前記各サブ画素に設けられるカラーフィルタ層
を備え、
前記アレイ基板及び前記カラーフィルタ基板から選択される少なくともひとつの基板は、
平面視された場合に前記ゲート配線及び前記ソース配線、並びに前記複数のサブ画素に含まれる第1のサブ画素に設けられる屈曲部と重なり、前記第1のサブ画素の開口率を前記複数のサブ画素に含まれ前記第1のサブ画素が属する画素と同じ画素に属する第2のサブ画素の開口率より小さくする少なくともひとつの遮光層
を備える
液晶表示装置。 - 前記少なくともひとつの遮光層は、平面視された場合に前記第2のサブ画素に設けられる屈曲部と重ならない
請求項1の液晶表示装置。 - 前記各サブ画素は、平面視された場合に境界線により分割される第1の領域及び第2の領域を有し、
前記線状部は、平面視された場合に、前記第1の領域及び前記第2の領域に跨って配置され、前記第1の領域から前記第2の領域まで連続し、前記第1の領域において第1の延在方向に延在し、前記第2の領域において前記第1の延在方向と異なり前記境界線について前記第1の延在方向と線対称となる第2の延在方向に延在する
請求項1又は2の液晶表示装置。 - 前記各サブ画素は、平面視された場合に境界線により分割される第1の領域及び第2の領域を有し、
前記線状部は、
平面視された場合に、前記第1の領域に配置され、第1の延在方向に延在する第1の部分と、
平面視された場合に、前記第2の領域に配置され、前記第1の延在方向と異なり前記境界線について前記第1の延在方向と線対称となる第2の延在方向に延在し、前記第1の部分から分断される第2の部分と、
を備える
請求項1又は2の液晶表示装置。 - 前記線状部は、前記屈曲部から離れた端部を備え、
前記少なくともひとつの遮光層は、平面視された場合に前記端部と重なる
請求項1から4までのいずれかの液晶表示装置。 - 前記少なくともひとつの基板は、前記アレイ基板及び前記カラーフィルタ基板であり、
前記少なくともひとつの遮光層は、
前記カラーフィルタ基板に設けられ、平面視された場合に前記ゲート配線及び前記ソース配線と重なる第1の遮光層と、
前記アレイ基板に設けられ、平面視された場合に前記第1のサブ画素に設けられる屈曲部と重なる第2の遮光層と、
を備える
請求項1から5までのいずれかの液晶表示装置。 - 前記第1のサブ画素の色の視感度は、前記第2のサブ画素の色の視感度より高い
請求項1から6までのいずれかの液晶表示装置。 - 前記複数のサブ画素は、赤色のサブ画素、緑色のサブ画素、及び青色のサブ画素を含み、
前記第1のサブ画素は、前記緑色のサブ画素である
請求項1から7までのいずれかの液晶表示装置。 - 前記少なくともひとつの遮光層は、前記複数のサブ画素に含まれ前記第1のサブ画素が属する画素と同じ画素に属する第3のサブ画素に設けられる屈曲部と重なり、前記第3のサブ画素の開口率を前記第2のサブ画素の開口率より小さくし前記第1のサブ画素の開口率より大きくする
請求項1から8までのいずれかの液晶表示装置。 - 前記第1のサブ画素の色の視感度は、前記第3のサブ画素の色の視感度より高く、
前記第3のサブ画素の色の視感度は、前記第2のサブ画素の色の視感度より高い
請求項9の液晶表示装置。
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