JP3625396B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器などに用いられる表示装置に関し、特に、表示品位を向上できるカラーフィルタ基板を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学表示媒体により光を断接して画像を表示する表示装置としては、例えば液晶表示装置が挙げられる。
【０００３】
従来、液晶表示装置においてカラー表示を行うためには、液晶層を挟んで対向配置される一対の基板の一方をカラーフィルタ基板とする構成が知られている。このカラーフィルタ基板は、透明支持体上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層がストライプパターンやドットパターン等として表示画素に対応して設けられている。これらのＲ、Ｇ、Ｂのパターン上にアクリル等の透明性に優れた樹脂を塗布してオーバーコート層とする場合もある。
【０００４】
さらに、液晶表示装置には、コントラストの向上や表示品位の改善を目的として、カラーフィルタ基板の表示部外縁に沿った額縁部（外枠部）や画素の間隙にブラックマスク（ブラックマトリクスとも称される）が配置される。ブラックマスクは、黒表示時と同じ黒状態を表示するためのものであり、黒ペースト層または黒メタル層をパターニングすることにより形成されている。
【０００５】
このようなカラーフィルタ基板において、コスト低減のためにブラックマスクの製造工程を削減することが検討されている。このためには、表示部で用いているＲ、Ｇ、Ｂの各着色層と同一のＲとＢの着色層、またはＲとＧとＢの着色層を互いに重ねて黒く表示する方法や、ＲとＧとＢの各着色層を任意の比率で二次元的に配置することにより黒く表示する方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、ＲとＧとＢの着色層を任意の比率で二次元的に配置することにより黒く表示する方法では、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせた際に、ブラックマスク部分においてアクティブマトリクス基板のゲート配線（走査配線）やソース配線（信号配線）のように複数の配線からなり、周囲のガラス基板等と反射率の異なる部分と重なっている着色層の色が１００μｍ以上の間隔を持って変わっている場合にはモアレが見える。このため、表示品位が低下するという問題が生じる。
【０００７】
この問題を解決するために、特開平１０−６２７６８号公報では、アクティブマトリクス基板のゲート配線またはソース配線のうちの少なくとも一方の２本以上にわたる範囲を覆うように第２の遮光部を設けている。これにより、配線パターンが視認されないようにして表示品位の向上を図ることが考えられている。さらに、製造工程を簡略化するために、この第２の遮光部をゲート配線やソース配線と同じ材料を用いて同時にパターン形成することも開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来のカラーフィルタ基板では、アクティブマトリクス基板側のゲート配線やソース配線の配置とカラーフィルタ基板側の色の配置が何の相関関係も持っていないかった。このため、額縁部の配線部分にモアレが発現し、カラー表示の美観を損ねるという問題点があった。
【０００９】
さらに、特開平１０−６２７６８号公報に記載されている技術では、第２の遮光部の形成工程が必要であり、製造工程が増加する。製造工程の簡略化のために第２の遮光部をゲート配線やソース配線と同じ材料を用いて同時にパターン形成した場合には、各信号線に遅延等が生じることがあり、用途によっては許容することができない。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、カラーフィルタ基板の外枠部にブラックマスクを設けずに製造コストを低減し、さらに、外枠部にモアレが観察されずに表示品位の高い画像が得られる表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、光学的表示媒体を間に挟んで対向配置された一対の基板のうちの一方の基板に、複数の走査配線と、各走査配線にそれぞれ交差するように配置された複数の信号配線とが設けられており、他方の基板には、複数色の着色層のそれぞれが、表示部に設けられた複数の表示画素のそれぞれに対応して設けられた表示装置において、該一方の基板上の該走査配線および該信号配線が表示部の外縁に沿った外枠部を超えて引き出されており、該他方の基板には、前記外枠部に、前記表示部に設けられた複数色の着色層を構成する少なくとも２つの色それぞれの着色層の単層が任意の面積比で設けられており、前記外枠部において、同一色の着色層が前記各信号配線の引き出し配線とそれぞれ重なるように、各着色層が配置されていることを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
前記外枠部において前記引き出し配線に重なる同一色の着色層が、前記複数色のうちの最も視感度の低い色の着色層であってもよい。
【００１５】
前記外枠部に、さらに、前記引き出し配線の長さ方向に１ｍｍ以下の幅で視感度の低い色か、または外枠部の中で最も大きな割合を占める色の着色層が配置された部分を有する。
【００１６】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１７】
本発明にあっては、カラーフィルタ基板の外枠部に、表示部の着色層のうちの少なくとも２色からなる単層の着色層を、表示部の着色層の面積比とは独立させて、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列、ランダム配列またはそれらの組み合わせ等、任意の配列により任意の面積比で設けてある。よって、外枠部（額縁部）にブラックマスクを設けなくても黒表示と同様の表示状態が得られる。
【００１８】
この外枠部の着色層のピッチを配線のピッチと合わせて、引き出し配線の少なくとも一部分（引き出し配線部またはその一部）に同一色の着色層が重なるように配置することにより、後述する実施形態１〜実施形態４に示すように、目視にてモアレが確認されなくなる。さらに、複数色のうちの最も視感度の低い色、例えばＲ、Ｇ、ＢではＢが各配線部分に重なるように配置すれば、より一層モアレが観察され難くなる。
【００１９】
観察者が視認可能な解像度限界にもよるが、外枠部の着色層のピッチを配線の長さ方向に１５０μｍ以下にすれば、モアレが観察され難くなる。さらに、外枠部の着色層のピッチを配線の長さ方向に１００μｍ以下にすれば、後述する実施形態１〜実施形態３および実施形態５に示すように、目視にてモアレが観察されなくなる。
【００２０】
上記配線の長さ方向に着色層のピッチを１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下にする配置と、引き出し配線の少なくとも一部分に同一色の着色層が重なる配置とを組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
さらに、配線の長さ方向に１ｍｍ以下の幅で視感度の低い色か、または外枠部の中で最も大きな割合（面積比）を占める色の部分を設けても、後述する実施形態６に示すように、モアレが確認されない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
ここでは、本発明の表示装置の一実施形態として、図１に示すような透過型カラー表示のアクティブマトリクス（以下、ＡＭと称する）型液晶表示装置（以下、ＬＣＤと称する）について説明する。
【００２４】
このＬＣＤは、ガラス基板９上に透明画素電極１０を備えたＡＭ基板２とガラス基板１４上に透明共通電極（対向電極）１３を備えたカラーフィルタ（以下、ＣＦと称する）基板３との間に、厚さ３μｍ〜１０μｍの液晶層１が挟持されている。ＡＭ基板２およびＣＦ基板３の液晶層１と接する表面には、液晶配向膜４が設けられている。
【００２５】
液晶層１の外周部はシール材（封止材）５によって気密封着され、セル構造を有している。この液晶層１の厚さに相当するセル構造のギャップは、液晶層１内に添加したスペーサー６の直径によって制御されている。
【００２６】
ＡＭ基板２およびＣＦ基板３の外側には、各々液晶層１により偏光した光を透過／遮断するための偏光板７が配置されている。なお、反射型ＬＣＤの場合には、一方の偏光板７に光反射フィルムが一体的に設けられるか、または画素電極が反射電極とされる。
【００２７】
上記ＡＭ基板２は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）型ＴＦＴ、ＭＩＭ（金属−絶縁層−金属）型ＴＦＤ（薄膜ダイオード）等のスイッチング素子８がガラス基板９上にマトリクス状に配置されており、各スイッチング素子８には透明画素電極１０が各々一対となって接続されている。このスイッチング素子８および透明画素電極１０は、ガラス基板９と液晶配向膜４との間に挟まれている。
【００２８】
さらに、カラー表示において十分明るさを確保するために、ＡＭ基板２の背面側にはバックライト１１が設けられ、表示部の周囲にはスイッチング素子８を駆動するための駆動部１２が設けられている。
【００２９】
一方、ＣＦ基板３には、ＡＭ基板２の各透明画素電極１０に対向するように、全体的に一体化された電極として透明共通電極１３が液晶配向膜４とガラス基板１４との間に設けられている。
【００３０】
このＣＦ基板３には、各透明画素電極１０に各々対応するように、三原色ＲＧＢからなる着色層１５ａを画素として有する長方形状のＣＦ１５が透明共通電極１３とガラス基板１４との間に配置されている。さらに、各着色層１５ａのパターン間の隙間を遮光するために各画素（着色層）を重ねて遮光してもよい。
【００３１】
このようなＣＦ１５や液晶層１は、その表示面方向の面積が、各透明画素電極１０が設けられた表示部よりも大きな面積を有するように形成されている。これにより、表示部の周辺部における表示画像が表示部の中央部よりも暗くなることを防いで、表示画像の品位劣化を防ぐことができる。
【００３２】
図２に上記ＬＣＤの平面図を示す。
【００３３】
このＬＣＤは、画素電極を備えたＡＭ基板と対向電極を備えたＣＦ基板とが液晶層を挟んで対向配置され、画素電極と対向電極の対向する部分が表示部、その外周部が外枠部（額縁）となっている。ＡＭ基板には平面視において各画素電極の近傍を通って互いに交差するように走査配線としてのゲート信号線１６と信号配線としてのソース信号線１７とが設けられている。両信号線１６、１７は外枠部を超えて延出形成され、その外側の端子領域に設けられた入力端子を介してゲート信号線１６に走査電圧が入力され、ソース信号線１７に信号電圧が入力される。この図２に示すように、ソース信号線１７およびゲート配線１６はＣＦ外枠部と必ず交差する。
【００３４】
ここで、比較のために従来のＣＦ基板について図３〜図５を用いて説明する。上記ＣＦ１５には、図３に示すように、矩形状のＣＦ表示部１５ａとその周囲から各々外方に延出形成されたＣＦ外枠部１５ｂとが各々の表面が面一となるように設けられている。なお、図３では、ＣＦ１５の角部のみを示し、表示部の各着色層１５ａはストライプ状に配置したものを例示している。
【００３５】
この従来のＣＦ基板において、図４に示す従来のＣＦのように、ＣＦ表示部の着色層１５ａのピッチ（各画素の繰り返し）を１００μｍとし、ストライプ状の各外枠部着色層１５ｂの線幅を各々３３．３μｍとして各外枠部の着色層１５ｂの同一色のピッチを表示部の１画素の幅と同じに設定した場合、以下のような問題が生じる。
【００３６】
上記ソース信号線１７の引き出し部は、ＣＦ外枠部と重なる領域において途中で折れ曲がっており、外枠部の着色層１５ｂと平行な２種類のピッチを持っている。このため、着色層１５ｂと配線のピッチが異なる部分、すなわち、配線によって重なる色が異なる部分で、目視にて帯状のモアレが確認された。
【００３７】
一方、図５に示すゲート信号線１６が引き出された外枠部では、上記配線の各々と重なっている色が１００μｍ以下のピッチであるため、混色して見え、目視にてモアレが確認できなかった。
【００３８】
このように混色する理由は、通常の人、すなわち視力１．０または矯正視力１．０を有する人の場合には、視認できる解像度限界が約１００μｍ程度であるからである。よって、ピッチが１５０μｍ以上では容易に視認でき、ピッチが１００μｍ〜１５０μｍではその人の解像度限界により異なり、ピッチが１００μｍ以下に設定されると完全に解像度限界未満になるので、目視上、十分単一色に観察される。
【００３９】
そこで、本発明では、引き出し配線の少なくとも一部分に同一色の着色層が重なるように配置するか、外枠部の着色層のピッチを配線の長さ方向に１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下に設定するか、またはそれらを組み合わせた配置とする。
【００４０】
以下に、本発明の実施形態について、さらに具体的に説明する。
【００４１】
（実施形態１）
図６は実施形態１のＬＣＤにおけるソース信号線引き出し側の要部を示す平面図である。
【００４２】
ここでは、上記図４と同様に、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂの方向を表示部の着色層１５ａと同じ方向に配置し、さらに、図４のモアレ状に見えた部分においてソース信号線１７と重なる色が常に同一の色Ｂになるように、ソース信号線１７の引き出し部と外枠部の着色層１５ｂのピッチを同じに設定した。これにより、配線の平行成分と重なっている外枠部着色層１５ｂの色が常に同じＢとなり、目視にてモアレが確認できなくなった。従って、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００４３】
ゲート信号線引き出し側は、図５と同様の配置にすることにより、モアレが観察されず、液晶表示装置の表示品位を向上することができた。
【００４４】
（実施形態２）
図７は実施形態２のＬＣＤにおけるソース信号線引き出し側の要部を示す平面図であり、図８はゲート信号線引き出し側の要部を示す平面図である。
【００４５】
ここでは、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂの方向を表示部の着色層１５ａと垂直方向に配置した。
【００４６】
図７のソース信号線引き出し側では、各配線と重なっている外枠部着色層１５ｂが１００μｍ以下のピッチの場合、混色して配線の無い部分と色の区別ができなかった。
【００４７】
図８のゲート信号線引き出し側では、図４と同様なモアレが発生しないように、配線の平行成分と重なっている外枠部着色層１５ｂの色を常に同じＢとしてあるので、目視にてモアレが確認できなくなった。従って、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００４８】
上述した実施形態１および実施形態２ではストライプの方向を外枠部全体で同じ方向にしたが、場所によってストライプの方向を変えてもよい。
【００４９】
（実施形態３）
本実施形態３では、ソース信号線１７引き出し側とゲート信号線１６引き出し側とで外枠部着色層１５ｂのストライプ方向を変え、配線に対して各着色層１５ｂが垂直になるように上記図５と図７を組み合わせた配置とするか、または配線に対して各着色層１５ｂが平行になるように上記図６と図８を組み合わせた配置とした。
【００５０】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５１】
上述した実施形態１および実施形態２では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂと各信号線１６、１７の引き出し部が水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在する。その配線部分の長さ、配線と外枠部の着色層１５ｂの交わる角度、外枠部の着色層１５ｂのピッチ等の条件によっては、例えば図９に示すように、配線と垂直な方向にモアレが見えることがあるので、それらの条件を調整するのが好ましい。例えば図９において、外枠部の着色層Ｒ、Ｇ、Ｂを各々の幅５０μｍでストライプ状に形成した場合、ＡＭ基板側の配線とＣＦ基板側のストライプ状外枠部着色層のなす角度を４５゜以上にすれば、外枠部着色層と直交する方向に見えるモアレのピッチが１５０μｍ以下となるのでモアレが観察され難くなる。
【００５２】
（実施形態４）
本実施形態４では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂとソース信号線１７の引き出し部とが水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在する。そして、図１０に示すように、その領域の外枠部着色層１５ｂのストライプ方向を配線と平行な方向にしてある。
【００５３】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５４】
（実施形態５）
本実施形態５では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂとソース信号線１７の引き出し部とが水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在する。そして、図１２に示すように、その領域１５ｂ’の外枠部着色層のストライプ方向を配線と垂直な方向にしてある。
【００５５】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５６】
（実施形態６）
本実施形態６では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂとソース信号線１７の引き出し部とが水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在している。その配線方向の幅は１ｍｍ以下であり、図１１に示すように、その領域を最も視感度の低い色（例えばＲ、Ｇ、ＢではＢ）か、または外枠部の中で最も大きな割合で用いられている色を配置してある。ここでは、Ｂの着色層を配置した。
【００５７】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５８】
なお、上記実施形態１〜実施形態６では、表示部の着色層としてＲ、Ｇ、Ｂの三原色のみを示しているが、その他の色を用いてもよい。例えばマゼンタ、シアン、イエローを用いた三原色や、それ以上の多原色を用いてもよい。また、外枠部の着色層は少なくとも２色以上の複数色であればよい。さらに、外枠部の着色層は、ストライプ配列に限られず、デルタ配列、モザイク配列、ランダム配列またはそれらの組み合わせ等、任意の配列により任意の面積比で設けることができる。
【００５９】
このようなＣＦは、ドライフィルムラミネーション方式（ＤＦＬ方式）や染色方式、顔料分散方式、印刷方式、電着方式、インクジェット方式やその他、様々な方式で形成することができる。
【００６０】
上記実施形態ではＴＦＴカラー液晶表示装置について説明したが、本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）カラー表示装置、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）カラー表示装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）カラー表示装置、ＣＲＴ等、ＣＦを用いる全てのカラー表示装置に適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による場合には、カラーフィルタ基板の外枠部（額縁部）にブラックマスクを設けなくてもよいので、製造工程を削減して製造コストを低減することができる。
【００６２】
さらに、外枠部の着色層のピッチを配線のピッチと合わせて引き出し配線の少なくとも一部分に同一色の着色層が重なるようにするか、配線の長さ方向に着色層のピッチを１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下にするか、またはそれらを組み合わせているので、従来のように外枠部においてアクティブマトリクス基板の配線とカラーフィルタ基板の着色層の配置やピッチに相関が無い場合に生じるモアレを防ぐことができる。従って、表示装置の表示状態を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】従来の液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板の要部を示す平面図である。
【図４】従来の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図５】実施形態１、実施形態３および従来の液晶表示装置における走査配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図６】実施形態１および実施形態３の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図７】実施形態２および実施形態３の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図８】実施形態２および実施形態３の液晶表示装置における走査配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図９】従来の液晶表示装置において外枠部に観察されるモアレを説明するための平面図である。
【図１０】実施形態４の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図１１】実施形態６の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図１２】実施形態５の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 液晶層
２ アクティブマトリクス基板
３ カラーフィルタ基板
４ 液晶配向膜
５ シール材
６ スペーサー
７ 偏光板
８ スイッチング素子
９、１４ ガラス基板
１０ 画素電極
１１ バックライト
１２ 駆動部
１３ 対向電極
１５ カラーフィルタ
１５ａ 表示部の着色層
１５ｂ 外枠部の着色層
１６ ゲート信号線
１７ ソース信号線
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器などに用いられる表示装置に関し、特に、表示品位を向上できるカラーフィルタ基板を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学表示媒体により光を断接して画像を表示する表示装置としては、例えば液晶表示装置が挙げられる。
【０００３】
従来、液晶表示装置においてカラー表示を行うためには、液晶層を挟んで対向配置される一対の基板の一方をカラーフィルタ基板とする構成が知られている。このカラーフィルタ基板は、透明支持体上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層がストライプパターンやドットパターン等として表示画素に対応して設けられている。これらのＲ、Ｇ、Ｂのパターン上にアクリル等の透明性に優れた樹脂を塗布してオーバーコート層とする場合もある。
【０００４】
さらに、液晶表示装置には、コントラストの向上や表示品位の改善を目的として、カラーフィルタ基板の表示部外縁に沿った額縁部（外枠部）や画素の間隙にブラックマスク（ブラックマトリクスとも称される）が配置される。ブラックマスクは、黒表示時と同じ黒状態を表示するためのものであり、黒ペースト層または黒メタル層をパターニングすることにより形成されている。
【０００５】
このようなカラーフィルタ基板において、コスト低減のためにブラックマスクの製造工程を削減することが検討されている。このためには、表示部で用いているＲ、Ｇ、Ｂの各着色層と同一のＲとＢの着色層、またはＲとＧとＢの着色層を互いに重ねて黒く表示する方法や、ＲとＧとＢの各着色層を任意の比率で二次元的に配置することにより黒く表示する方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、ＲとＧとＢの着色層を任意の比率で二次元的に配置することにより黒く表示する方法では、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせた際に、ブラックマスク部分においてアクティブマトリクス基板のゲート配線（走査配線）やソース配線（信号配線）のように複数の配線からなり、周囲のガラス基板等と反射率の異なる部分と重なっている着色層の色が１００μｍ以上の間隔を持って変わっている場合にはモアレが見える。このため、表示品位が低下するという問題が生じる。
【０００７】
この問題を解決するために、特開平１０−６２７６８号公報では、アクティブマトリクス基板のゲート配線またはソース配線のうちの少なくとも一方の２本以上にわたる範囲を覆うように第２の遮光部を設けている。これにより、配線パターンが視認されないようにして表示品位の向上を図ることが考えられている。さらに、製造工程を簡略化するために、この第２の遮光部をゲート配線やソース配線と同じ材料を用いて同時にパターン形成することも開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来のカラーフィルタ基板では、アクティブマトリクス基板側のゲート配線やソース配線の配置とカラーフィルタ基板側の色の配置が何の相関関係も持っていないかった。このため、額縁部の配線部分にモアレが発現し、カラー表示の美観を損ねるという問題点があった。
【０００９】
さらに、特開平１０−６２７６８号公報に記載されている技術では、第２の遮光部の形成工程が必要であり、製造工程が増加する。製造工程の簡略化のために第２の遮光部をゲート配線やソース配線と同じ材料を用いて同時にパターン形成した場合には、各信号線に遅延等が生じることがあり、用途によっては許容することができない。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の課題を解決すべくなされたものであり、カラーフィルタ基板の外枠部にブラックマスクを設けずに製造コストを低減し、さらに、外枠部にモアレが観察されずに表示品位の高い画像が得られる表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、光学的表示媒体を間に挟んで対向配置された一対の基板のうちの一方の基板に、複数の走査配線と、各走査配線にそれぞれ交差するように配置された複数の信号配線とが設けられており、他方の基板には、複数色の着色層のそれぞれが、表示部に設けられた複数の表示画素のそれぞれに対応して設けられた表示装置において、該一方の基板上の該走査配線および該信号配線が表示部の外縁に沿った外枠部を超えて引き出されており、該他方の基板には、前記外枠部に、前記表示部に設けられた複数色の着色層を構成する少なくとも２つの色それぞれの着色層の単層が任意の面積比で設けられており、前記外枠部において、同一色の着色層が前記各信号配線の引き出し配線とそれぞれ重なるように、各着色層が配置されていることを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
前記外枠部において前記引き出し配線に重なる同一色の着色層が、前記複数色のうちの最も視感度の低い色の着色層であってもよい。
【００１５】
前記外枠部に、さらに、前記引き出し配線の長さ方向に１ｍｍ以下の幅で視感度の低い色か、または外枠部の中で最も大きな割合を占める色の着色層が配置された部分を有する。
【００１６】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１７】
本発明にあっては、カラーフィルタ基板の外枠部に、表示部の着色層のうちの少なくとも２色からなる単層の着色層を、表示部の着色層の面積比とは独立させて、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列、ランダム配列またはそれらの組み合わせ等、任意の配列により任意の面積比で設けてある。よって、外枠部（額縁部）にブラックマスクを設けなくても黒表示と同様の表示状態が得られる。
【００１８】
この外枠部の着色層のピッチを配線のピッチと合わせて、引き出し配線の少なくとも一部分（引き出し配線部またはその一部）に同一色の着色層が重なるように配置することにより、後述する実施形態１〜実施形態４に示すように、目視にてモアレが確認されなくなる。さらに、複数色のうちの最も視感度の低い色、例えばＲ、Ｇ、ＢではＢが各配線部分に重なるように配置すれば、より一層モアレが観察され難くなる。
【００１９】
観察者が視認可能な解像度限界にもよるが、外枠部の着色層のピッチを配線の長さ方向に１５０μｍ以下にすれば、モアレが観察され難くなる。さらに、外枠部の着色層のピッチを配線の長さ方向に１００μｍ以下にすれば、後述する実施形態１〜実施形態３および実施形態５に示すように、目視にてモアレが観察されなくなる。
【００２０】
上記配線の長さ方向に着色層のピッチを１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下にする配置と、引き出し配線の少なくとも一部分に同一色の着色層が重なる配置とを組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
さらに、配線の長さ方向に１ｍｍ以下の幅で視感度の低い色か、または外枠部の中で最も大きな割合（面積比）を占める色の部分を設けても、後述する実施形態６に示すように、モアレが確認されない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
ここでは、本発明の表示装置の一実施形態として、図１に示すような透過型カラー表示のアクティブマトリクス（以下、ＡＭと称する）型液晶表示装置（以下、ＬＣＤと称する）について説明する。
【００２４】
このＬＣＤは、ガラス基板９上に透明画素電極１０を備えたＡＭ基板２とガラス基板１４上に透明共通電極（対向電極）１３を備えたカラーフィルタ（以下、ＣＦと称する）基板３との間に、厚さ３μｍ〜１０μｍの液晶層１が挟持されている。ＡＭ基板２およびＣＦ基板３の液晶層１と接する表面には、液晶配向膜４が設けられている。
【００２５】
液晶層１の外周部はシール材（封止材）５によって気密封着され、セル構造を有している。この液晶層１の厚さに相当するセル構造のギャップは、液晶層１内に添加したスペーサー６の直径によって制御されている。
【００２６】
ＡＭ基板２およびＣＦ基板３の外側には、各々液晶層１により偏光した光を透過／遮断するための偏光板７が配置されている。なお、反射型ＬＣＤの場合には、一方の偏光板７に光反射フィルムが一体的に設けられるか、または画素電極が反射電極とされる。
【００２７】
上記ＡＭ基板２は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）型ＴＦＴ、ＭＩＭ（金属−絶縁層−金属）型ＴＦＤ（薄膜ダイオード）等のスイッチング素子８がガラス基板９上にマトリクス状に配置されており、各スイッチング素子８には透明画素電極１０が各々一対となって接続されている。このスイッチング素子８および透明画素電極１０は、ガラス基板９と液晶配向膜４との間に挟まれている。
【００２８】
さらに、カラー表示において十分明るさを確保するために、ＡＭ基板２の背面側にはバックライト１１が設けられ、表示部の周囲にはスイッチング素子８を駆動するための駆動部１２が設けられている。
【００２９】
一方、ＣＦ基板３には、ＡＭ基板２の各透明画素電極１０に対向するように、全体的に一体化された電極として透明共通電極１３が液晶配向膜４とガラス基板１４との間に設けられている。
【００３０】
このＣＦ基板３には、各透明画素電極１０に各々対応するように、三原色ＲＧＢからなる着色層１５ａを画素として有する長方形状のＣＦ１５が透明共通電極１３とガラス基板１４との間に配置されている。さらに、各着色層１５ａのパターン間の隙間を遮光するために各画素（着色層）を重ねて遮光してもよい。
【００３１】
このようなＣＦ１５や液晶層１は、その表示面方向の面積が、各透明画素電極１０が設けられた表示部よりも大きな面積を有するように形成されている。これにより、表示部の周辺部における表示画像が表示部の中央部よりも暗くなることを防いで、表示画像の品位劣化を防ぐことができる。
【００３２】
図２に上記ＬＣＤの平面図を示す。
【００３３】
このＬＣＤは、画素電極を備えたＡＭ基板と対向電極を備えたＣＦ基板とが液晶層を挟んで対向配置され、画素電極と対向電極の対向する部分が表示部、その外周部が外枠部（額縁）となっている。ＡＭ基板には平面視において各画素電極の近傍を通って互いに交差するように走査配線としてのゲート信号線１６と信号配線としてのソース信号線１７とが設けられている。両信号線１６、１７は外枠部を超えて延出形成され、その外側の端子領域に設けられた入力端子を介してゲート信号線１６に走査電圧が入力され、ソース信号線１７に信号電圧が入力される。この図２に示すように、ソース信号線１７およびゲート配線１６はＣＦ外枠部と必ず交差する。
【００３４】
ここで、比較のために従来のＣＦ基板について図３〜図５を用いて説明する。上記ＣＦ１５には、図３に示すように、矩形状のＣＦ表示部１５ａとその周囲から各々外方に延出形成されたＣＦ外枠部１５ｂとが各々の表面が面一となるように設けられている。なお、図３では、ＣＦ１５の角部のみを示し、表示部の各着色層１５ａはストライプ状に配置したものを例示している。
【００３５】
この従来のＣＦ基板において、図４に示す従来のＣＦのように、ＣＦ表示部の着色層１５ａのピッチ（各画素の繰り返し）を１００μｍとし、ストライプ状の各外枠部着色層１５ｂの線幅を各々３３．３μｍとして各外枠部の着色層１５ｂの同一色のピッチを表示部の１画素の幅と同じに設定した場合、以下のような問題が生じる。
【００３６】
上記ソース信号線１７の引き出し部は、ＣＦ外枠部と重なる領域において途中で折れ曲がっており、外枠部の着色層１５ｂと平行な２種類のピッチを持っている。このため、着色層１５ｂと配線のピッチが異なる部分、すなわち、配線によって重なる色が異なる部分で、目視にて帯状のモアレが確認された。
【００３７】
一方、図５に示すゲート信号線１６が引き出された外枠部では、上記配線の各々と重なっている色が１００μｍ以下のピッチであるため、混色して見え、目視にてモアレが確認できなかった。
【００３８】
このように混色する理由は、通常の人、すなわち視力１．０または矯正視力１．０を有する人の場合には、視認できる解像度限界が約１００μｍ程度であるからである。よって、ピッチが１５０μｍ以上では容易に視認でき、ピッチが１００μｍ〜１５０μｍではその人の解像度限界により異なり、ピッチが１００μｍ以下に設定されると完全に解像度限界未満になるので、目視上、十分単一色に観察される。
【００３９】
そこで、本発明では、引き出し配線の少なくとも一部分に同一色の着色層が重なるように配置するか、外枠部の着色層のピッチを配線の長さ方向に１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下に設定するか、またはそれらを組み合わせた配置とする。
【００４０】
以下に、本発明の実施形態について、さらに具体的に説明する。
【００４１】
（実施形態１）
図６は実施形態１のＬＣＤにおけるソース信号線引き出し側の要部を示す平面図である。
【００４２】
ここでは、上記図４と同様に、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂの方向を表示部の着色層１５ａと同じ方向に配置し、さらに、図４のモアレ状に見えた部分においてソース信号線１７と重なる色が常に同一の色Ｂになるように、ソース信号線１７の引き出し部と外枠部の着色層１５ｂのピッチを同じに設定した。これにより、配線の平行成分と重なっている外枠部着色層１５ｂの色が常に同じＢとなり、目視にてモアレが確認できなくなった。従って、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００４３】
ゲート信号線引き出し側は、図５と同様の配置にすることにより、モアレが観察されず、液晶表示装置の表示品位を向上することができた。
【００４４】
（実施形態２）
図７は実施形態２のＬＣＤにおけるソース信号線引き出し側の要部を示す平面図であり、図８はゲート信号線引き出し側の要部を示す平面図である。
【００４５】
ここでは、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂの方向を表示部の着色層１５ａと垂直方向に配置した。
【００４６】
図７のソース信号線引き出し側では、各配線と重なっている外枠部着色層１５ｂが１００μｍ以下のピッチの場合、混色して配線の無い部分と色の区別ができなかった。
【００４７】
図８のゲート信号線引き出し側では、図４と同様なモアレが発生しないように、配線の平行成分と重なっている外枠部着色層１５ｂの色を常に同じＢとしてあるので、目視にてモアレが確認できなくなった。従って、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００４８】
上述した実施形態１および実施形態２ではストライプの方向を外枠部全体で同じ方向にしたが、場所によってストライプの方向を変えてもよい。
【００４９】
（実施形態３）
本実施形態３では、ソース信号線１７引き出し側とゲート信号線１６引き出し側とで外枠部着色層１５ｂのストライプ方向を変え、配線に対して各着色層１５ｂが垂直になるように上記図５と図７を組み合わせた配置とするか、または配線に対して各着色層１５ｂが平行になるように上記図６と図８を組み合わせた配置とした。
【００５０】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５１】
上述した実施形態１および実施形態２では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂと各信号線１６、１７の引き出し部が水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在する。その配線部分の長さ、配線と外枠部の着色層１５ｂの交わる角度、外枠部の着色層１５ｂのピッチ等の条件によっては、例えば図９に示すように、配線と垂直な方向にモアレが見えることがあるので、それらの条件を調整するのが好ましい。例えば図９において、外枠部の着色層Ｒ、Ｇ、Ｂを各々の幅５０μｍでストライプ状に形成した場合、ＡＭ基板側の配線とＣＦ基板側のストライプ状外枠部着色層のなす角度を４５゜以上にすれば、外枠部着色層と直交する方向に見えるモアレのピッチが１５０μｍ以下となるのでモアレが観察され難くなる。
【００５２】
（実施形態４）
本実施形態４では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂとソース信号線１７の引き出し部とが水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在する。そして、図１０に示すように、その領域の外枠部着色層１５ｂのストライプ方向を配線と平行な方向にしてある。
【００５３】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５４】
（実施形態５）
本実施形態５では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂとソース信号線１７の引き出し部とが水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在する。そして、図１２に示すように、その領域１５ｂ’の外枠部着色層のストライプ方向を配線と垂直な方向にしてある。
【００５５】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５６】
（実施形態６）
本実施形態６では、ストライプ状の外枠部着色層１５ｂとソース信号線１７の引き出し部とが水平または垂直以外の角度を持って重なっている領域が存在している。その配線方向の幅は１ｍｍ以下であり、図１１に示すように、その領域を最も視感度の低い色（例えばＲ、Ｇ、ＢではＢ）か、または外枠部の中で最も大きな割合で用いられている色を配置してある。ここでは、Ｂの着色層を配置した。
【００５７】
これにより、目視にてモアレが確認できなくなり、液晶表示装置の表示品位が向上できた。
【００５８】
なお、上記実施形態１〜実施形態６では、表示部の着色層としてＲ、Ｇ、Ｂの三原色のみを示しているが、その他の色を用いてもよい。例えばマゼンタ、シアン、イエローを用いた三原色や、それ以上の多原色を用いてもよい。また、外枠部の着色層は少なくとも２色以上の複数色であればよい。さらに、外枠部の着色層は、ストライプ配列に限られず、デルタ配列、モザイク配列、ランダム配列またはそれらの組み合わせ等、任意の配列により任意の面積比で設けることができる。
【００５９】
このようなＣＦは、ドライフィルムラミネーション方式（ＤＦＬ方式）や染色方式、顔料分散方式、印刷方式、電着方式、インクジェット方式やその他、様々な方式で形成することができる。
【００６０】
上記実施形態ではＴＦＴカラー液晶表示装置について説明したが、本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）カラー表示装置、ＳＴＮ（スーパーツイステッドネマティック）カラー表示装置、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）カラー表示装置、ＣＲＴ等、ＣＦを用いる全てのカラー表示装置に適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明による場合には、カラーフィルタ基板の外枠部（額縁部）にブラックマスクを設けなくてもよいので、製造工程を削減して製造コストを低減することができる。
【００６２】
さらに、外枠部の着色層のピッチを配線のピッチと合わせて引き出し配線の少なくとも一部分に同一色の着色層が重なるようにするか、配線の長さ方向に着色層のピッチを１５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下にするか、またはそれらを組み合わせているので、従来のように外枠部においてアクティブマトリクス基板の配線とカラーフィルタ基板の着色層の配置やピッチに相関が無い場合に生じるモアレを防ぐことができる。従って、表示装置の表示状態を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】従来の液晶表示装置におけるカラーフィルタ基板の要部を示す平面図である。
【図４】従来の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図５】実施形態１、実施形態３および従来の液晶表示装置における走査配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図６】実施形態１および実施形態３の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図７】実施形態２および実施形態３の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図８】実施形態２および実施形態３の液晶表示装置における走査配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図９】従来の液晶表示装置において外枠部に観察されるモアレを説明するための平面図である。
【図１０】実施形態４の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図１１】実施形態６の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【図１２】実施形態５の液晶表示装置における信号配線引き出し側の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 液晶層
２ アクティブマトリクス基板
３ カラーフィルタ基板
４ 液晶配向膜
５ シール材
６ スペーサー
７ 偏光板
８ スイッチング素子
９、１４ ガラス基板
１０ 画素電極
１１ バックライト
１２ 駆動部
１３ 対向電極
１５ カラーフィルタ
１５ａ 表示部の着色層
１５ｂ 外枠部の着色層
１６ ゲート信号線
１７ ソース信号線
Claims (3)
- 光学的表示媒体を間に挟んで対向配置された一対の基板のうちの一方の基板に、複数の走査配線と、各走査配線にそれぞれ交差するように配置された複数の信号配線とが設けられており、他方の基板には、複数色の着色層のそれぞれが、表示部に設けられた複数の表示画素のそれぞれに対応して設けられた表示装置において、
該一方の基板上の該走査配線および該信号配線が表示部の外縁に沿った外枠部を超えて引き出されており、
該他方の基板には、前記外枠部に、前記表示部に設けられた複数色の着色層を構成する少なくとも２つの色それぞれの着色層の単層が任意の面積比で設けられており、
前記外枠部において、同一色の着色層が前記各信号配線の引き出し配線とそれぞれ重なるように、各着色層が配置されていることを特徴とする表示装置。 - 前記外枠部において前記引き出し配線に重なる同一色の着色層が、前記複数色のうちの最も視感度の低い色の着色層である請求項１に記載の表示装置。
- 前記外枠部に、さらに、前記引き出し配線の長さ方向に１ｍｍ以下の幅で視感度の低い色か、または外枠部の中で最も大きな割合を占める色の着色層が配置された部分を有する請求項１または請求項２に記載の表示装置。
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