JP4745363B2 - 液晶ディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイパネルに関する。

従来の液晶ディスプレイパネルにおいて、視角の幅を広げるために、通常、フリンジフィールドスイッチ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ、ＦＦＳと略称）技術が採用される。ＦＦＳ技術は広視角の液晶ディスプレイパネル構造を提供し、該液晶ディスプレイパネルにおいて、画素の共用電極と画素電極とがみなアレイ基板に作られて、両者の間に形成されたフリンジ電界によって液晶を駆動する。このＦＦＳ液晶ディスプレイパネルは、視角が広く、色違いが小さく、エネルギー消費が少ないなどの長所を有する。また、ディスプレイ性能を更に向上させるために、従来のＦＦＳ技術において、単画素内のマルチドメインの設計方案を採用することもできる。

図１と図２は夫々ＦＦＳのシングルドメイン及びダブルドメインサブ画素アレイユニットの概略図である。液晶ディスプレイパネルのディスプレイ領域の全体は、構造が同じである複数の画素の組合せによって構成される。具体的に、図における斜線方向は各画素電極の傾斜方向を示す。各画素は、赤と、緑と、青との３つのサブ画素を備える。図１において、画素１０の赤サブ画素１１と、緑サブ画素１２と、青サブ画素１３とは、何れもシングルドメインサブ画素であり、即ち各サブ画素の画素電極の傾斜方向は同じである。図２において、画素２０の赤サブ画素２１と、緑サブ画素２２と、青サブ画素２３とは、何れもダブルドメインサブ画素であり、即ち各サブ画素は２種類の画素電極の傾斜方向を有する。図２において、各サブ画素の上半部と下半部とは対称構造を採用している。

従来技術の欠陥は以下の通りである。即ち、図１に示されたシングルドメインサブ画素を、図２に示されたダブルドメインサブ画素と比較すると、色違いが大きく、視角の効果が悪い。具体的な実験データは図３〜６に示される。図３〜６は夫々２種類の画素構造の色違い防止効果対比図と視角効果対比図である。図面から分かるように、視角の変化に従って、シングルドメインサブ画素により発生した色違いがより大きくなり、且つ視角の水平と垂直方向における効果も比較的悪い。

図２に示されたダブルドメインサブ画素の色違い防止効果と視角効果はよりよいものであるが、図２における黒い三角形部に示すように、画素電極の上半部と下半部との交差領域において、画素電極の傾斜方向は反対し、即ち単独の画素の開口領域に２つの異なる液晶ドメインが存在するため、画素電極の電界が効果的に液晶ディスプレイパネルを駆動することが難しくなる。それによって、該交差領域の液晶光学効率が非常に低くなり、液晶ディスプレイパネル全体の光線透過率を降下させる。更に、加える電界が強い場合、ダブルドメインの間の境界領域は正常なディスプレイ領域に拡散する可能性もあり、ディスプレイ効果に対して更に大きな影響を与える。

従来技術において、前記ダブルドメインサブ画素の光線透過率が低いという欠陥を克服するため、通常採用される方法はバックライトの効率を向上することである。しかし、より高いコストと、より多くのエネルギー消費が必要となり、しかもその効果も理想的なものではない。

従来のＦＦＳ技術におけるシングルドメインサブ画素の画素アレイの色違いが大きく、視角効果が悪い問題点と、ダブルドメインサブ画素アレイユニット構造を採用した画素アレイの光線透過率が低いという問題点を解消するため、本発明を提供する。

本発明の１つの実施例において、液晶ディスプレイパネルが提供され、該液晶ディスプレイパネルは複数のアレイユニットの配列によって構成される。各アレイユニットは、数量が同じである第１の画素と、第２の画素とを備える。第１の画素及び第２の画素における全てのサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有する。第１の画素におけるサブ画素のドメイン傾斜方向と、第２の画素における対応のサブ画素のドメイン傾斜方向とは異なる。

本発明によって、各画素における３種類のサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有するので、図２におけるダブルドメインサブ画素の交差領域が存在せず、より高い液晶光学効率及び液晶ディスプレイパネルの光線透過率を実現できる。また、各アレイユニットは、ドメイン傾斜方向が異なる２種類の画素、即ち第１の画素と第２の画素を備えるため、図１における単純のシングルドメインサブ画素と比べ、よりよい色違い防止効果と視角効果を有する。

添付図面を参照しながら本発明の例示的な実施例を説明する。

図７に示すように、本実施例において、液晶ディスプレイパネルが提供され、該液晶ディスプレイパネルは複数の同じであるアレイユニット３０を備える。

各アレイユニット３０は、該アレイユニットにおいて、対角線的に隣接して配列された第１の画素３１と対角線方向に隣接して配列された第２の画素３２との２種類の画素を備える。第１の画素３１及び第２の画素３２におけるすべてのサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有し、更に第１の画素３１におけるサブ画素のドメイン傾斜方向と第２画素３２における対応するサブ画素のドメイン傾斜方向とは異なる。

具体的に、第１の画素３１は、赤サブ画素３１１と、緑サブ画素３１２と、青サブ画素３１３との３種類のサブ画素を備え、前記３種類のサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有し、例えば、図における斜線方向の示すように、右上の角へ傾斜する。それに対応して、第２の画素３２は、赤サブ画素３２１と、緑サブ画素３２２と、青サブ画素３２３との３種類のサブ画素を備え、前記３種類のサブ画素も夫々単一のドメイン傾斜方向を有するが、第１の画素３１における対応する３種類のサブ画素のドメイン傾斜方向とは全て異なり、例えば、図における斜線方向の示すように、右下の角へ傾斜する。ここで特に説明したいのは、図に示された第１の画素におけるサブ画素のドメイン傾斜方向と、第１の画素における対応するサブ画素のドメイン傾斜方向とは、両者の境界面に対して対称であるが、実際は両者が完全な対称ではなく、両者の傾斜方向が異なることを保証できればよい。しかし、完全に対称な傾斜方向の採用が望ましく、最良のディスプレイ効果の獲得に寄与できる。

２つの第１の画素３１と２つの第２の画素３２とは共同でアレイユニット３０を組成し、水平と垂直方向に沿って複数のアレイユニット３０の配列を繰り返し、液晶ディスプレイパネルを形成する。図８に示されたのは、アレイユニット３０によって形成された液晶ディスプレイパネルである。アレイユニットの配列方法を明確に表すために、図において、黒い四角形はアレイユニット３０における第１の画素３１の位置を示し、白い四角形はアレイユニット３０における第２の画素３２の位置を示す。

ここで特に説明したいのは、各アレイユニット３０において、第１の画素３１と第２の画素３２とは、それぞれ対角線方向に隣接する方法の以外に、他の方法、例えば図９、１０に示すように、アレイユニット内で互いに並列する方法で配列してもよい。原則的に、液晶ディスプレイパネルの対称性を保証するため、液晶ディスプレイパネルにおける隣接のアレイユニット３０内に、同種の画素が水平方向及び垂直方向においてそれぞれ隣接しないことを保証すれば良い。例えば、図８、９、１０において、アレイユニット３０における第２の画素３２は、水平方向及び垂直方向において、隣接のアレイユニット内の異種の画素、即ち第１の画素のみと隣接し、隣接のアレイユニット内の同種の画素、即ち第２の画素と隣接しない。

また、各アレイユニット３０における画素の数量は４つ以上であってもよく、アレイユニット３０における画素の数量が４^ｎで、ｎが正整数である条件を満たせばよい。その中に、第１の画素３１と第２の画素３２の数量は夫々半分を占め、即ち各アレイユニット３０における第１の画素３１と第２の画素３２の数量は同じである。具体的に、各アレイユニット３０における画素の配列方法は以下の通りである。即ち、各アレイユニット３０における全ての画素を「田」字型で４組に分け、各組における画素種類は同じである。対角線方向に隣接する２組の画素は同種であり、並列する２組の画素は異種である。或いは、並列する２組の画素は同種であり、対角線方向に隣接する２組の画素は異種である。

図１１、１２に示すように、ｎ＝２の場合、アレイユニット３０において、８個の第１の画素３１と８個の第２の画素３２、合計１６個の画素がある。該アレイユニット３０における１６個の画素は「田」字型で４組に分けられ、各組に夫々４つの画素がある。具体的に、図１１において、アレイユニット３０における対角線方向に隣接する２組の画素はみな同種であり、並列する２組の画素はみな異種である。図１２において、アレイユニット３０における並列する２組の画素はみな同種であり、対角線方向に隣接する２組の画素はみな異種である。

本実施例に記載の液晶ディスプレイパネルによって、各画素における３種類のサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有するため、図２に示されたダブルドメインサブ画素における交差領域が存在せず、より高い液晶光学効率及び液晶ディスプレイパネル全体の光線透過率を実現できる。また、各アレイユニットはドメイン傾斜方向が異なる２種類の画素、即ち第１の画素と第２の画素を備えるため、図１における単純のシングルドメインサブ画素と比べ、よりよい色違い防止効果と視角効果を有する。

図１３に示すように、本実施例において、もう１つの液晶ディスプレイパネルが提供された。

実施例１の図７に示されたアレイユニット３０と類似し、本実施例にかかるアレイユニット３０は、対角線方向に隣接して配列された第１の画素３１と対角線方向に隣接して配列された第２の画素３２との２種類の画素を備える。第１の画素３１及び第２の画素３２におけるすべてのサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有し、更に第１の画素３１におけるサブ画素のドメイン傾斜方向と第２画素３２における対応するサブ画素のドメイン傾斜方向とは異なる。しかし、図７に示されたアレイユニット３０と異なるのは、各画素において、１つのサブ画素のドメイン傾斜方向と他の２つのサブ画素のドメイン傾斜方向とが違うことである。

例えば、図１３に示すように、第１の画素３１は、赤サブ画素３１１と、緑サブ画素３１２と、青サブ画素３１３との３種類のサブ画素を備える。前記３種類のサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有するが、その中の緑サブ画素３１２のドメイン傾斜方向は、赤サブ画素３１１及び青サブ画素３１３のドメイン傾斜方向と異なり、図における斜線方向の示すように、右上への方向である。対応して、第２の画素３２は、赤サブ画素３２１と、緑サブ画素３２２と、青サブ画素３２３との３種類のサブ画素を備える。前記３種類のサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有するが、その中の緑サブ画素３２２のドメイン傾斜方向は、赤サブ画素３２１及び青サブ画素３２３のドメイン傾斜方向と異なり、それによって、第２の画素３２におけるドメイン傾斜方向と、第１の画素３１における対応の３種類のサブ画素のドメイン傾斜方向とが異なることを保証する。

ここで特に説明したいのは、本実施例にかかる各画素において、緑サブ画素とその他の２つのサブ画素とのドメイン傾斜方向が異なるが、赤サブ画素とその他の２つのサブ画素とのドメイン傾斜方向が異なり、或いは青サブ画素とその他の２つのサブ画素とのドメイン傾斜方向が異なってもよい。更に、図１３に示された単独の画素におけるサブ画素のドメイン傾斜方向は対称であるが、実際は両者が完全な対称ではなく、両者の傾斜方向が異なることを保証できれば結構である。しかし、完全に対称な傾斜方向を採用することで、最良のディスプレイ効果の獲得に寄与できる。

類似的に、本実施例にかかる第１の画素３１と２つの第２の画素３２とは共同にアレイユニット３０を組成し、更に実施例１に記載の図８〜１２に示された配列方法のように、水平と垂直方向に沿って配列を繰り返し、液晶ディスプレイパネルを形成することもできる。

本実施例に記載の液晶ディスプレイパネルによって、各画素において１つのサブ画素とその他の２つのサブ画素とのドメイン傾斜方向が異なるため、実施例１に記載の長所のほかに、異なるドメイン傾斜方向を有するサブ画素の間はまた光線補償機能も果たせ、ディスプレイ効果を更に向上できる。

上記実施例は本発明の技術案を説明するものであり、限定するものではない。最良な実施形態を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者にとって、必要に応じて異なる材料や設備などをもって本発明を実現できる。即ち、その要旨を逸脱しない範囲内において種種の形態で実施しえるものである。

従来技術におけるシングルドメインサブ画素の概略図。 従来技術におけるダブルドメインサブ画素の概略図。 従来技術におけるシングルドメインサブ画素の色違い防止効果の対比図。 従来技術におけるダブルドメインサブ画素の色違い防止効果の対比図。 従来技術におけるシングルドメインサブ画素の視角効果の対比図。 従来技術におけるダブルドメインサブ画素の視角効果の対比図。 本発明の実施例１に記載のアレイユニット構造の概略図。 本発明の実施例１に記載のアレイユニット構造の概略図。 本発明の実施例１に記載の他のアレイユニット構造の概略図。 本発明の実施例１に記載の他のアレイユニット構造の概略図。 本発明の実施例１に記載の他のアレイユニット構造の概略図。 本発明の実施例１に記載の他のアレイユニット構造の概略図。 本発明の実施例２に記載のアレイユニット構造の概略図。

符号の説明

１０、２０ 画素
１１、２１ 赤サブ画素
１２、２２ 緑サブ画素
１３、２３ 青サブ画素
３１ 第１の画素
３２ 第２の画素
３１１、３２１ 赤サブ画素
３１２、３２２ 緑サブ画素
３１３、３２３ 青サブ画素

Claims (10)

1. 複数のアレイユニットの配列によって構成される液晶ディスプレイパネルであって、
   前記アレイユニットのそれぞれは、数量が同じである第１の画素と、第２の画素とを備え、
   前記第１の画素及び前記第２の画素における全てのサブ画素は夫々単一のドメイン傾斜方向を有し、
   前記第１の画素におけるサブ画素のドメイン傾斜方向と、前記第２の画素における対応するサブ画素のドメイン傾斜方向とは異なり、
   前記第１の画素におけるサブ画素のドメイン傾斜方向と、前記第２の画素における対応するサブ画素のドメイン傾斜方向とは水平及び垂直境界線に対して対称である液晶ディスプレイパネル。
2. 隣接する前記アレイユニットにおける同種の画素は水平方向及び垂直方向においてそれぞれ隣接しない請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
3. 前記アレイユニットのそれぞれにおける画素の数量は４^ｎで、ｎが正整数である請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
4. 前記アレイユニットのそれぞれにおける全ての画素が「田」字型で４組に分けられ、各組における画素種類は同じである請求項３に記載の液晶ディスプレイパネル。
5. 前記アレイユニットのそれぞれにおいて、対角線方向に隣接する２組の画素は同種であり、並列する２組の画素は異種である請求項４に記載の液晶ディスプレイパネル。
6. 前記アレイユニットのそれぞれにおいて、並列する２組の画素は同種であり、対角線方向に隣接する２組の画素は異種である請求項４に記載の液晶ディスプレイパネル。
7. 前記画素のそれぞれにおける全てのサブ画素は同じドメイン傾斜方向を有する請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
8. 前記画素のそれぞれにおける全てのサブ画素は二つの異なるドメイン傾斜方向を有する請求項１に記載の液晶ディスプレイパネル。
9. 前記画素のそれぞれは３種類のサブ画素を備え、
   その中に、１つのサブ画素とその他の２種類のサブ画素とのドメイン傾斜方向が異なる請求項８に記載の液晶ディスプレイパネル。
10. 前記３種類のサブ画素は赤サブ画素と、緑サブ画素と、青サブ画素である請求項９に記載の液晶ディスプレイパネル。