JP5084563B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に電源がオフ状態（液晶表示装置が非駆動状態）で
あってもオン状態（液晶表示装置が駆動状態）であっても、所定の文字や絵、模様等を視
認できるようにした液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、多くはバックライトを使用して液晶層を透過してきた光によって所定
の画像を表示する透過型のものが使用されている。その一方で、画像表示に外光を利用す
る反射型のもの及び透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型のもの（下記特許文献１〜
３参照）も知られている。このうち、半透過型の液晶表示装置は、一つの画素領域内に画
素電極を備えた光透過領域と画素電極及び反射板の両方を備えた光反射領域を有している
。この半透過型の液晶表示装置は、暗い場所においてはバックライトを点灯して光透過領
域を利用して画像を表示し、明るい場所においてはバックライトを点灯することなく光反
射領域において外光を利用して画像を表示するものである。そのため、半透過型の液晶表
示装置は、常時バックライトを点灯する必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させ
ることができるという利点を有している。この半透過型の液晶表示装置は、携帯電話など
、特に中小型の電子機器の表示部として広く用いられている。
特開平１１−１０１９９２号公報 特開２００６−２７６１１１号公報 特開２００６−２７６１１２号公報

一方、近年では、電子機器のデザイン性の向上が強く求められている。例えば携帯電話
の待ち受け画面等においては、任意の画像を表示させるだけではなく、メーカーのロゴや
特定の模様など、多種多様な画像が表示されている。しかしながら、上記特許文献１〜３
に示されている従来の液晶表示装置においては、液晶表示装置の表示部に画像を表示する
ためには、電源がオンの状態、つまり液晶表示装置を駆動して表示する必要がある。した
がって、このような従来の液晶表示装置では、電源をオフにしたときには何も表示されな
い状態になってしまうので、電源オフ時に画像を表示するような幅広い表現が実現できな
い。

また、待ち受け画面等を長時間表示するには特定の画素を長時間駆動し続ける必要があ
るため、その分だけ消費電力が多くなってしまう。このように待ち受け画面等を長時間表
示する場合、上述のような半透過型の液晶表示装置であれば、バックライトを点灯せずに
反射型として駆動すれば消費電力は小さくなるが、それでも表示時間が長くなれば長くな
るほどそれに比例して消費電力は大きくなる。また、透過型の液晶表示装置では、待ち受
け画面等を表示する場合、バックライトを点灯しないと視認できないため、消費電力は膨
大なものとなる。このような消費電力の増大は、携帯電話機等の小型の電子機器にとって
は重大な問題となる。

近年、電源がオフの時にも所定の文字や絵、模様等を表示しておくことができるように
し、表示部を含めた機器全体のデザイン性を高めようとする提案がなされている。そのた
めには、液晶表示装置の電源がオフの時にも何等かの画像を表示できるようにする必要が
ある。しかしながら、従来は、電源がオンの時に実質的に正常な画像表示ができ、電源が
オフの時に何等かの画像を表示できるような液晶表示装置は知られていなかった。加えて
、より機器全体の表現力を広げるため、電源がオンの時においても通常の表示画像中に社
名のような識別用の記号等を含む所定の模様を表示できるようにすることも要望されるよ
うになってきている。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、電源がオフ状態のときであっても、オン状
態のときであっても、社名のような識別用の記号等を含む所定の模様を表示することがで
きる、幅広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る液晶表示装置は、液晶層を挟持した第１基板及
び第２基板を有し、前記第１基板の前記液晶層側には、表示領域にマトリクス状に互いに
絶縁された状態で配置されたそれぞれ金属材料からなる複数の走査線及び信号線と、複数
の前記走査線及び信号線の交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、前記複数の走査
線及び信号線で区画された領域毎に形成されたサブ画素と、を備え、前記第２基板の前記
第1基板のスイッチング素子、走査線及び信号線と対向する部分には平面視で重なるよう
に形成された遮光層を備えた液晶表示装置であって、前記液晶表示装置を非駆動状態とし
たときに前記表示領域に表示させておきたい模様に対応する領域の前記スイッチング素子
の金属材料からなる電極、走査線及び信号線の少なくとも一部は、前記平面視で前記遮光
層から露出するように形成されていることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置においては、第１基板には、アルミニウム等の金属材料からなる
走査線及び信号線や、電極部分に金属材料が使用されているスイッチング素子が形成され
ている。そして、このスイッチング素子の金属材料からなる電極、走査線及び信号線の一
部に平面視で遮光層から露出するように形成されている部分を設けることによって、液晶
表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であっても、外部からの入射光は、このスイッ
チング素子の金属材料からなる電極、走査線及び信号線のうちの平面視で前記遮光層から
露出するように形成されている部分によって反射され、遮光層に阻まれることなく外部に
出射する。

一方、第２基板の遮光層の両側にはカラーフィルタ層が形成されている。そのため、本
発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であっても
、外部からの入射光は、平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分によ
って反射され、対向する第２基板上に配置された遮光層の両側に形成されているカラーフ
ィルタ層に対応した色度を有する出射光となって出てくるようにできる。

従って、本発明の液晶表示装置によれば、少なくとも液晶表示装置が非駆動状態のとき
、平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分に応じた所定の模様を所定
の色で表示させておくことが可能となる。

この場合、第１基板の前記平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分
を大きく形成するか或いは小さく形成するかによって、反射光の強度や色度を変えること
ができる。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置が駆動状態であって
も非駆動状態であっても、それぞれの光反射パターンに応じた幅広い表現力を有する所定
の模様を容易に表示することができるようになる。また、液晶表示装置が従来から備えて
いるスイッチング素子の電極、走査線及び信号線をロゴ表示を行うために用いるので、液
晶駆動時の開口率を犠牲にすることなく所定の模様の表示を行うことができる。

なお、前記遮光層から露出するように形成されている部分の一部には画素電極が平面視
で重なるように形成されていても良い。ただし、この前記遮光層から露出するように形成
されている部分に重なる画素電極形成部分においては、液晶非駆動時には外部からの入射
光を反射して表示を行うように動作することでロゴ表示を行う領域となり、液晶駆動時に
は上述した外部からの入射光によるロゴ表示はなされない領域となる。

また、本発明の液晶表示装置によれば、液晶表示装置が駆動状態の場合でも、第１基板
の平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分からの反射光によって所定
の模様が表示されている。しかしながら、この反射光の強度は表示領域のサブ画素部分の
透過光の強度に比すると弱いため、観察者にはほとんど見えない状態となるので、良好な
画像表示を行うことができる。更に、本発明の液晶表示装置では、液晶表示装置の駆動状
態の際に背景画面を所定の模様の色度とは異なる色度の表示とすると、所定の模様を目立
たせることができる。なお、本発明における「所定の模様」とは、文字、企業等のロゴマ
ーク、花柄、市松模様などを含む予め定めた表示させたい画像を意味する。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記平面視で前記遮光層から露出するように
形成されている部分は、前記走査線及び信号線の少なくとも一部であることが好ましい。

平面視で液晶表示装置のサブ画素の周囲には走査線及び信号線が形成されている。その
ため、係る態様の液晶表示装置によれば、前記平面視で前記遮光層から露出するように形
成されている部分の大きさを変えることにより、容易に所定の模様の明度、色度、彩度等
を適宜変えることができるようになる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記平面視で前記遮光層から露出するように
形成されている部分は、前記スイッチング素子の金属材料からなる電極のうちの一部であ
ることが好ましい。

スイッチング素子の電極は、例えばスイッチング素子が薄膜トランジスタ（Thin Film
Transistor、以下「ＴＦＴ」という）の場合には、ゲート電極、ソース電極及びドレイン
電極がアルミニウム等の金属材料で形成されている。そのため、前記平面視で前記遮光層
から露出するように形成されている部分をこれらのスイッチング素子の金属材料からなる
電極の一部によって形成すると、容易に所定の模様の明度、色度、彩度等を適宜変えるこ
とができるようになる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記平面視で前記遮光層から露出するように
形成されている部分に対向するカラーフィルタ層は、隣接するカラーフィルタ層とは異な
る色のカラーフィルタ層が形成されているものとすることができる。

第２基板の遮光層の両側には、通常この遮光層に隣接するサブ画素に対応する異なる２
色ないし同色のカラーフィルタ層が形成されている。従って、前記平面視で前記遮光層か
ら露出するように形成されている部分に対向する第２基板上のカラーフィルタ層を隣接す
るサブ画素に対応する色のカラーフィルタ層とは異なる任意の色のカラーフィルタ層で形
成することにより、液晶表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であっても、所定の模
様の色度を任意に設定することができるようになる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記第１基板の前記表示領域には平坦化膜が
形成されており、前記平坦化膜の表面には前記サブ画素毎に少なくとも１つの透明導電性
材料からなる電極が形成されているものとすることが好ましい。

第１基板の表面に平坦化膜を形成すると、その平坦化膜の表面に形成される電極には、
例えばスイッチング素子等の存在による凹凸が均されて平らになるため、セルギャップが
均一化される。そのため、本発明の液晶表示装置によれば、表示画質が良好な液晶表示装
置が得られる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記液晶表示装置は、ノーマリーホワイトモ
ードで作動する液晶表示装置とすることができる。

ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加されて
いない非駆動状態では、液晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して光を透
過する状態となっており、白（明）表示となる。しかしながら、液晶の駆動用電極間に電
界が印加された駆動状態では、液晶分子は電界によって動かされるので、光を透過しない
状態となり、黒（暗）表示となる。本発明をこのようなノーマリーホワイトモードの液晶
表示装置に適用すると、少なくとも液晶表示装置が非駆動状態の場合には、白色の背景中
に所定の色相の模様を表示させておくことが可能となる。なお、本発明を適用することが
できるノーマリーホワイトモードの液晶表示装置としては、例えば、ＴＮ(Twisted Nemat
ic）タイプ、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence)タイプの液晶表示装置が
挙げられる。

また、本発明の液晶表示装置においては、前記液晶表示装置は、ノーマリーブラックモ
ードで作動する液晶表示装置とすることができる。

ノーマリーブラックモードの液晶表示装置は、液晶の駆動用電極間に電界が印加されて
いない非駆動状態では、液晶分子は配向膜によって規制されている方向に配向して光を透
過しない状態となっており、黒（暗）表示となる。しかし、液晶の駆動用電極間に電界が
印加された駆動状態では、液晶分子は電界によって動かされるので、光を透過する状態と
なり、白（明）表示となる。本発明をこのようなノーマリーブラックモードの液晶表示装
置に適用すると、少なくとも液晶表示装置が非駆動状態での場合には、走査線、信号線な
いしスイッチング素子の電極部分を平面視で遮光層から露出するように形成しているので
、黒色の背景中に所定の色度の模様を表示させておくことが可能となる。このようなノー
マリーブラックモードの液晶表示装置としては、例えば、ＴＮタイプ、ＶＡ（Vertical A
lignment）タイプ（ＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）タイプのものを含む）
等の縦電界方式の液晶表示装置や、ＩＰＳ（In-Plane Switching）タイプないしＦＦＳ（
Fringe Field Switching）タイプの横電界方式の液晶表示装置が挙げられる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置としてＴＮタイプ及びＦＦＳタイ
プの液晶表示装置を例示するものであって、本発明をこのＴＮタイプ及びＦＦＳタイプの
液晶表示装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他
の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。なお、この明細書における説明のた
めに用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとす
るため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例し
て表示されているものではない。

図１は第１の実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。図２は図１のII
−II線に沿った模式断面図である。図３は第１の実施形態の液晶表示装置の非駆動時に表
示させる模様に対応する位置の数サブ画素分の第２基板の模式平面図である。図４Ａは図
３のIVA−IVA線に沿った模式断面図であり、図４Ｂは図３のIVB−IVB線に沿った模式断面
図であり、図４Ｃは図３のIVC−IVC線に沿った模式断面図である。図５は図３のＶ−Ｖ線
に沿った模式断面図である。図６Ａは第１の実施形態の液晶表示装置の非駆動時の表示状
態を示す平面図であり、図６Ｂは駆動時の表示状態を示す平面図である。図７は第２の実
施形態における図５に対応する模式断面図である。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態として、スイッチング素子としてＴＦＴを用いたＴＮタイプの
ノーマリーホワイトモードの透過型液晶表示装置を、図１〜図５を用いて説明する。図１
に示すように、この液晶表示装置１Ａは、液晶パネル２と、バックライト３とを主体とし
て構成されている。そして、液晶パネル２とバックライト３とは平面視で重なるように配
置されており、図１では液晶パネル２のみが示されている。

この液晶パネル２は、アレイ基板（第１基板）４とカラーフィルタ基板（第２基板）５
とがシール材７によって貼り合わされると共に、このシール材７によって区画された領域
内に液晶層６が封入された構成になっている。シール材７の一部には液晶を注入する注入
口７ａが設けられており、この注入口７ａは封止材７ｂにより封止されている。シール材
７の内側の領域には、遮光性材料からなる遮光層（周辺見切り）８が設けられている。周
辺見切り８の内側の領域は、画像や動画等を表示する表示領域９になっている。また、表
示領域９には、複数のサブ画素１０Ａがマトリクス状に設けられている。複数のサブ画素
１０Ａの間の領域は画素間領域１１である。この画素間領域１１には、例えば図１中の水
平方向には走査線Ｇ_Ｌが、垂直方向には信号線Ｓ_Ｌ（図４Ａ及び図４Ｂ参照。なお、図１
〜図３においては図示省略した。）が、それぞれ互いに絶縁された状態で交差するように
形成されている。この走査線Ｇ_Ｌ及び信号線Ｓ_Ｌは、例えばアルミニウムないしアルミニ
ウム合金等の金属材料で形成される。

アレイ基板４の周縁部は、カラーフィルタ基板５から張り出した張出領域になっている
。この張出領域のうち図１における左辺側及び右辺側には、走査信号を生成する走査線駆
動回路１２が形成されている。また、張出領域のうち、図１の上辺側には左右の走査線駆
動回路１２の間を接続する配線１４が引き回されている。更に、張出領域のうち図１の中
央下辺側には、データ信号を生成する信号線駆動回路１３と、外部の回路等に接続するた
めの接続端子１５とが形成されている。走査線駆動回路１２と外部の回路等に接続するた
めの接続端子１５との間の領域には、両者を接続する配線１６が形成されている。また、
カラーフィルタ基板５の各角部には、アレイ基板４との間を電気的に接続するための基板
間導通材１７が設けられている。

アレイ基板４は、図２に示したように、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料から
形成された基材４ａと、この基材４ａの液晶側に形成された画素電極４８と、この画素電
極４８に電気信号を供給するスイッチング素子４７と、スイッチング素子４７と画素電極
４８との間を絶縁する絶縁層４５と、画素電極４８及び絶縁層４５を覆うように形成され
た配向膜４６と、基材４ａの外側（液晶層６とは反対側）に貼付された第１の偏光板４９
とを主体として構成されている。この第１の偏光板４９としてはここでは直線偏光板が使
用されている。なお、基材４ａと画素電極４８との間に層間膜を形成する場合もある。

画素電極４８は、サブ画素１０Ａに平面視で重なる領域に配置されており、例えばＩＴ
Ｏ（Indium Tin Oxide）等の透明な導電材料によって形成されている。スイッチング素子
４７は、画素間領域１１内に配置されており、画素電極４８に一対一で対応するように設
けられている。このような構成により、サブ画素１０Ａごとに独立して液晶層６の配向を
規制することが可能になっている。このスイッチング素子４７は、例えばＴＦＴからなる
素子であり、走査線Ｇ_Ｌや信号線Ｓ_Ｌに接続されている。配向膜４６は、液晶層６との界
面に設けられており、液晶層６を構成する液晶分子の配向を規制する。

一方、カラーフィルタ基板５は、基材５ａと、カラーフィルタ層５０と、遮光層５１と
、共通電極５８と、配向膜５６と、基材５ａの外側（液晶層６とは反対側）に貼付された
第２の偏光板５９とを主体として構成されている。この第２の偏光板５９としてはここで
は直線偏光板が使用され、その透過軸は第１の偏光板４９の直線偏光部分の透過軸と直角
になるように配置されている。なお、第１の偏光板４９及び第２の偏光板５９は、それぞ
れアレイ基板４及びカラーフィルタ基板５の液晶層６側に形成する場合もある。

なお、カラーフィルタ基板５の基材５ａは、アレイ基板４の基材４ａと同様に、例えば
ガラスや石英等の透光性の高い材料から形成された矩形の板状部材である。カラーフィル
タ層５０は、基材５ａの液晶層６側に平面視でサブ画素１０Ａに重なるように設けられた
所定の色を有する層である。このカラーフィルタ層５０は、例えば赤色層５０Ｒ、緑色層
５０Ｇ、青色層５０Ｂの３色の層からなる。ただし、カラーフィルタ層５０は３色に限ら
ず、それ以上の色の層で構成することも可能である。１つのサブ画素１０Ａには３色のう
ち１色のカラーフィルタ層５０が設けられており、赤色層５０Ｒ、緑色層５０Ｇ、青色層
５０Ｂは各々隣接する列に配置されている。互いに隣接し異なる色のカラーフィルタ層５
０を有する３つのサブ画素１０Ａが１組になって、１画素（１ピクセル）を構成している
。遮光層５１は、光を反射又は吸収可能な材料からなる遮光部材であり、アレイ基板４の
スイッチング素子４７と、走査線Ｇ_Ｌ及び信号線Ｓ_Ｌに対向する位置を遮光するように、
１サブ画素毎のカラーフィルタ層５０の周囲に設けられている。

共通電極５８は、例えばＩＴＯなどの透明な導電材料によって形成された電極であり、
カラーフィルタ層５０及び遮光層５１を覆うように設けられている。配向膜５６は、液晶
層６との界面に設けられており、配向膜４６との間で液晶層６を構成する液晶分子の配向
を規制している。液晶層６は、例えばフッ素系液晶化合物や非フッ素系液晶化合物等の液
晶分子によって構成されており、アレイ基板４側の配向膜４６とカラーフィルタ基板５側
の配向膜５６との双方に接するように両基板に挟持されている。

ここで、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａにおいて、駆動状態及び非駆動状態におい
て表示させる所定の模様に対応する位置の数サブ画素分のカラーフィルタ基板５の模式平
面図を図３により、走査線Ｇ_Ｌ及び信号線Ｓ_Ｌと対向する位置のカラーフィルタ層５０並
びに遮光層５１との関係を図４Ａ〜図４Ｃにより、更に、その１画素分の模式断面図を図
５を用いて説明する。なお、図５においては、バックライト３については図示省略してあ
る。

この第１の実施形態の液晶表示装置１Ａでは、第１の偏光板４９及び第２の偏光板５９
は、それぞれ直線偏光板からなり、互いに透過軸が直交する方向に配置（クロスニコル配
置）されている。画素電極４８と共通電極５８との間に電圧が印加されていない状態では
、第１の偏光板４９を透過した直線偏光光は液晶層６で偏光方向が９０°回転させられる
ため、第２の偏光板５９を透過することができるので、白（明）表示となる。また、画素
電極４８と共通電極５８との間に電圧が印加された状態では、液晶分子が垂直に立ち上が
るため、第１の偏光板４９を透過した直線偏光光は、その偏光状態を維持したまま第２の
偏光板５９に至るが、第２の偏光板５９の透過軸は第１の偏光板４９の透過軸とは直交し
ているため、第２の偏光板５９を透過できず、黒（暗）表示となる。そのため、第１の実
施形態の液晶表示装置１Ａはノーマリーホワイトモードで作動する。

この第１の実施形態の液晶表示装置１Ａでは、通常の表示領域９においては、従来例の
液晶表示装置の場合と同様に、遮光層５１はアレイ基板４のスイッチング素子４７と走査
線Ｇ_Ｌ及び信号線Ｓ_Ｌに対向する位置を遮光するように、１サブ画素毎のカラーフィルタ
層５０の周囲に設けられている。この走査線Ｇ_Ｌ及び信号線Ｓ_Ｌに対向する位置に形成さ
れている遮光層５１は、隣接するサブ画素同士の色が混ざらないようにしてコントラスト
を向上させるために形成されるものである。すなわち、図４Ａに示したように、信号線Ｓ
_Ｌに対応する位置では、遮光層５１の表面には隣接するサブ画素のカラーフィルタ層５０
Ｂ及び５０Ｒの境界が位置している。そのため、隣接するサブ画素１０Ａのカラーフィル
タ層５０Ｂ及び５０Ｒの境界に遮光層５１が存在しないと、信号線Ｓ_Ｌに対向する位置で
はカラーフィルタ層５０Ｂ及び５０Ｒを透過した光が混合してしまうため、コントラスト
の低下として現れてしまう。なお、走査線Ｇ_Ｌに対向する位置では、図４Ｂに示したよう
に、同色のカラーフィルタ層５０Ｒが連続的に形成されている。

そして、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａでは、表示させる所定の模様に対応する位
置のアレイ基板４の信号線Ｓ_Ｌ'は、図３及び図４Ｃに示したように、平面視で遮光層５
１から露出するように形成されている。なお、ここでは平面視で遮光層５１から露出する
ように形成した信号線Ｓ_Ｌ'に対向する位置のカラーフィルタ基板５には例えばマゼンタ
色層５０Ｍが形成されている例を示している。なお、平面視で遮光層５１から露出するよ
うに形成された信号線Ｓ_Ｌ'に対向する位置のカラーフィルタ層５０の色度をどのように
するかは任意であり、例えば図４Ａに示したように赤色層５０Ｒと緑色層５０Ｇの両者が
形成されているものとしてもよく、或いはカラーフィルタ層を形成しなくてもよい。

次に、サブ画素１０Ａの周囲の平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号
線Ｓ_Ｌ'部分の動作を説明する。図５に示すように、この平面視で遮光層５１から露出す
るように形成された信号線Ｓ_Ｌ'部分には、画素電極は存在していない。従って、液晶表
示装置１Ａが非駆動状態であっても駆動状態であっても、サブ画素１０Ａの平面視で遮光
層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'部分においては液晶層６が駆動される
ことはない。一方、信号線Ｓ_Ｌ'はアルミニウムないしアルミニウム合金等の金属材料で
形成されているため、光反射性を有している。

カラーフィルタ基板５の外側（上方）からに入射した光は、最初に第２の偏光板５９を
透過するときに直線偏光光に変換される。この直線偏光光は、その後にカラーフィルタ層
５０のマゼンタ色層５０Ｍ、共通電極５８、液晶層６を経て信号線Ｓ_Ｌ'に入射するが、
信号線Ｓ_Ｌ'の表面には画素電極が存在しないので液晶表示装置１Ａが駆動状態であって
も非駆動状態であっても、液晶層６を透過するときに偏光方向が９０°回転される。更に
、信号線Ｓ_Ｌ'の表面で反射された反射光は、再度液晶層６を透過するときに偏光方向が
９０°回転されて最初の直線偏光状態に戻り、共通電極５８及びカラーフィルタ層５０の
マゼンタ色層５０Ｍを透過して再度第２の偏光板５９に入射する。この第２の偏光板５９
に入射した反射光は、その偏光方向が第２の偏光板５９の透過軸と平行になっているので
、マゼンタ色の色調の光となって外部に出てくることができる。

このように第１の実施形態の液晶表示装置１Ａによれば、液晶表示装置１Ａが駆動状態
であっても非駆動状態であっても、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信
号線Ｓ_Ｌ'により、常に外部からの入射光が遮光層５１に阻まれることなく外部に反射さ
れる。そのため、液晶表示装置１Ａが非駆動状態の時には、遮光層５１より平面視で遮光
層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'からの反射光が外部に出射する際に識
別パターンなどの模様に応じた色相となって出射することになるので、白色の背景中に所
定の色相の模様を表示させておくことが可能となる。この色相は、平面視で遮光層５１か
ら露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'に対向するカラーフィルタ層のマゼンタ色層５
０Ｍの色度を変えることにより任意に変更することができる。また、液晶表示装置１Ａが
駆動状態の時は、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'による
反射光によって所定の模様が表示されているが、平面視で遮光層５１から露出するように
形成された信号線Ｓ_Ｌ'からの反射光は弱いために表示領域９を利用して良好な画像表示
を行うことができる。なお、この液晶表示装置１Ａの駆動状態の時に、背景画面を所定の
模様の色度とは異なる色度の表示とすると、所定の模様を目立たせることができる。

この第１の実施形態に係るＴＮタイプの液晶表示装置１Ａの電源がオフの時及び電源が
オンの時の表示領域９の状態の一例を図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図６Ａは液晶
表示装置１Ａの電源をオフにした状態、つまり画素電極４８と共通電極５８との間の液晶
層６に電圧が印加されていない非駆動状態を示す。なお、この第１の実施形態においては
、図６Ａに示すように、識別パターン７０としてＡＢＣＤＥからなる記号を表示させてい
る。すなわち、液晶表示装置１Ａの非駆動時には、背景６０は白表示となるが、平面視で
遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'からの反射光が外部に出てくる。

この反射光の色度は、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'
に対向する位置に形成されたカラーフィルタ層５０の色度によって定まるから、平面視で
遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'に対向する位置に形成されたカラ
ーフィルタ層５０の色度を適宜選択することにより所望の色度の反射光を生じさせること
ができる。また、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'に対向
する位置に形成されたカラーフィルタ層５０を無色のものとすると、無彩色の反射光を生
じさせることができ、所定の模様を白黒で表示させることも可能となる。このように、液
晶表示装置１Ａの非駆動時には、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号
線Ｓ_Ｌ'からの反射光が使用者に観察されるので、白色の背景６０に識別パターン７０が
浮かび上がって観察されることになる。

また、図６Ｂは、第１の実施形態に係るＴＮタイプの液晶表示装置１Ａの電源をオンに
した状態、つまり画素電極４８と共通電極５８との間の液晶層６に電圧が印加された駆動
状態の表示領域９の表示状態を示す。液晶表示装置１Ａの駆動時には、画素電極４８を透
過したバックライト３からの光によって通常の動画や静止画などの様々な画像６１を表示
させることが可能となる。しかしながら、平面視で遮光層５１から露出するように形成さ
れた信号線Ｓ_Ｌ'が形成されているため、液晶表示装置１Ａが駆動時であっても、平面視
で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'の位置においては外部からの入
射光が出射する際に識別パターン７０などの模様に応じた色相の出射光となって出射する
。

このように、第１の実施形態に係るＴＮタイプの液晶表示装置１Ａの駆動時には、平面
視で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'からの反射光が使用者により
観察されるので、様々な画像６１と識別パターン７０の両者が同時に使用者に観察される
ことになる。ただ、液晶表示装置１Ａが駆動状態においては、平面視で遮光層５１から露
出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'からの反射光は弱いために、画素電極４８を透過し
たバックライト３からの光を利用して画像表示を行えば良好な画像表示を行うことができ
る。また、この液晶表示装置１Ａが駆動状態の時に背景画面を識別パターン７０の色度と
は異なる色度の表示とすると、識別パターン７０を目立たせることができる。

なお、この実施形態においては識別パターン７０としてアルファベットを表示した例を
示したが、このようなアルファベットなどの文字に限定されるものではない。本発明によ
れば、文字だけでなく、企業等のロゴマーク、花柄、市松模様などを含む多様な模様につ
いて、液晶表示装置１Ａの電源がオン状態でもオフ状態でも、使用者に観察させることが
可能となる。このように本発明の第１の実施形態のＴＮタイプの液晶表示装置１Ａでは、
電源がオンの時であってもオフ時であっても、任意の識別パターン７０を表示させておく
ことができるようになるので、幅広い表現力を備えた表示特性の高い液晶表示装置１Ａが
得られる。また、電源がオフの時にも任意の識別パターン７０を表示させておくことがで
きるので、消費電力を大幅に減少させることができるようになる。

なお、ここでは直線偏光板を使用したノーマリーホワイトモードで作動するＴＮタイプ
の液晶表示装置１Ａの場合について説明したが、ＥＣＢタイプの液晶表示装置に対しても
同様に適用可能である。また、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａとしては、平面視で遮
光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'のものについて説明したが、平面視
で遮光層５１から露出するように形成された走査線Ｇ_Ｌ'或いはＴＦＴの電極、例えばゲ
ート電極、ソース電極、ドレイン電極等に平面視で遮光層５１から露出するように形成さ
れた部分を形成しても同様に作動する。

また、上記第１の実施形態の液晶表示装置１Ａにおいては、図５に示すように、平面視
で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'部分には、画素電極４８を形成
しない構造について説明したが、部分的であれば画素電極４８が重なっている構造として
もよい。ただし、この信号線Ｓ_Ｌ'部分に重なるように画素電極４８が形成された部分に
おいては、液晶非駆動時には外部からの入射光を信号線Ｓ_Ｌ'が反射して表示を行うよう
に動作することでロゴ表示を行うものの、液晶駆動時には上述した外部からの入射光が駆
動された液晶を通過するため非表示となる。しかし、信号線Ｓ_Ｌ'部分の画素電極４８が
重なっていない部分は上述の通り液晶の駆動状態に関係なく、且つ遮光層５１に阻まれる
ことなく外部に反射されてロゴ表示を行うことになる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態においては、本発明をノーマリーホワイトモードで作動するＴＮモード
の液晶表示装置１Ａに適用した場合について説明したが、本発明はノーマリーブラックモ
ードで作動する液晶表示装置に対しても適用可能である。そこで、第２の実施形態として
は、本発明をノーマリーブラックモードで作動するＦＦＳタイプの液晶表示装置１Ｂに適
用した例を図７を用いて説明する。なお、ＦＦＳタイプの液晶表示装置１Ｂの基本的構成
は当業者に周知であり、第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂと第１の実施形態における液
晶表示装置１Ａとは、図２及び図４に示された共通電極５８及び画素電極４８部分の構成
が相違するのみで、その他の図１及び図３に示した部分の構成は実質的に同一である。そ
のため、図７においては、第１の実施形態の液晶表示装置１Ａと同一の構成部分には同一
の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。なお、図７は、第２の実施形態の液晶
表示装置における図５に対応する図面である。

この第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂのサブ画素１０Ｂのアレイ基板４は、図７に示
したように、例えばガラスや石英等の透光性の高い材料から形成された基材４ａと、この
基材４ａの液晶層６側の表面に形成されたスイッチング素子４７と、スイッチング素子４
７の表面を被覆する絶縁層４５と、絶縁層４５の表面に形成された共通電極に対応する下
電極５８'と、下電極５８'の表面に形成された電極間絶縁層４５'と、電極間絶縁層４５'
の表面に形成された複数の平行なスリットが形成された画素電極に対応する上電極４８'
と、上電極４８'及び電極間絶縁層４５'の表面を被覆する配向膜４６と、基材４ａの外側
（液晶層６とは反対側）に貼付された第１の偏光板４９とを主体として構成されている。
下電極５８'及び上電極４８'は共にＩＴＯ等の透明な導電材料によって形成されている。
この第１の偏光板４９としてはここでは直線偏光板が使用されている。なお、絶縁層４５
と下電極５８'との間に層間膜を形成する場合もあり、また、下電極５８'をスイッチング
素子に接続して画素電極として機能させる場合もある。

一方、カラーフィルタ基板５は、基材５ａと、カラーフィルタ層５０と、遮光層５１と
、配向膜５６と、基材５ａの内側（液晶層６側）に形成された第２の偏光板５９とを主体
として構成されている。この第２の偏光板５９は直線偏光板からなり、第１の偏光板４９
とは互いに透過軸が直交する方向に配置されている。

ここで、第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂにおいて、駆動状態及び非駆動状態におい
て表示させる所定の模様に対応する位置の１サブ画素１０Ｂの具体的構成を図７を用いて
説明する。なお、図７においては、バックライト３については図示省略してある。

サブ画素１０Ｂにおいて、上電極４８'と下電極５８'との間に電圧が印加されていない
状態では、第１の偏光板４９を透過した直線偏光光はその偏光方向を維持したまま液晶層
６を透過する。しかしながら、第２の偏光板５９は第１の偏光板４９の透過軸とは直交し
ているため、第１の偏光板４９を透過した直線偏光光は、第２の偏光板を透過することが
できず、黒（暗）表示となる。また、上電極４８'と下電極５８'との間に電圧が印加され
た状態では、液晶分子が水平方向に回転するため、第１の偏光板４９を透過した直線偏光
光は、液晶層６を透過する間にその偏光状態が９０°回転されて第２の偏光板５９に至る
。このとき、第２の偏光板５９の透過軸は第１の偏光板４９の透過軸とは直交しているた
め、液晶層６を透過した直線偏光光の偏光方向は第２の偏光板５９の透過軸と平行になる
ので、第２の偏光板５９を透過し、白（明）表示となる。そのため、第２の実施形態の液
晶表示装置１Ｂはノーマリーブラックモードで作動する。

この第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂでは、通常の表示領域においては、従来例の液
晶表示装置の場合と同様に、遮光層５１はアレイ基板４のスイッチング素子４７と走査線
Ｇ_Ｌ及び信号線Ｓ_Ｌに対向する位置を遮光するように、１サブ画素毎のカラーフィルタ層
５０の周囲に設けられている。そして、第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂでは、第１の
実施形態の液晶表示装置１Ａの場合と同様に、表示させる所定の模様に対応する位置の走
査線Ｇ_Ｌ'あるいは信号線Ｓ_Ｌ'は、図３及び図４Ｃに示したように、平面視で遮光層５１
から露出するように形成されている。なお、ここではこの平面視で遮光層５１から露出す
るように形成された走査線Ｇ_Ｌ'あるいは信号線Ｓ_Ｌ'に対応する位置のカラーフィルタ基
板５には例えばマゼンタ色層５０Ｍのカラーフィルタ層が形成されている例を示している
。なお、平面視で遮光層５１から露出するように形成された走査線Ｇ_Ｌ'あるいは信号線
Ｓ_Ｌ'に対応する位置のカラーフィルタの色度をどのようにするかは任意であり、例えば
図４Ａに示したように赤色層５０Ｒと緑色層５０Ｇの両者が形成されているものとしても
よく、カラーフィルタ層を形成しなくてもよい。

カラーフィルタ基板５の外側（上方）から入射した光は、最初に第２の偏光板５９を透
過するときに直線偏光光に変換される。この直線偏光光は、その後にカラーフィルタ層５
０のマゼンタ色層５０Ｍ、液晶層６を経てその偏光状態を維持したまま平面視で遮光層５
１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'に入射する。更に、この平面視で遮光層５
１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'の表面で反射された反射光は、再度偏光状
態を維持したまま液晶層６を透過し、カラーフィルタ層５０のマゼンタ色層５０Ｍを透過
して再度第２の偏光板５９に入射する。この第２の偏光板５９に入射した反射光は、その
偏光方向が第２の偏光板５９の透過軸と平行になっているので、マゼンタ色の色調の光と
なって外部に出てくることができる。

このように第２の実施形態の液晶表示装置１Ｂによれば、液晶表示装置１Ｂが駆動状態
であっても非駆動状態であっても、常に外部からの入射光が平面視で遮光層５１から露出
するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'において反射されて外部に出てくる。そのため、液晶
表示装置１Ｂが非駆動状態の時には、平面視で遮光層５１から露出するように形成された
信号線Ｓ_Ｌ'に対応する識別パターンなどの模様に応じたカラーフィルタ層の色相となっ
て出射することになるので、黒色の背景中に所定の色相の模様を表示させておくことが可
能となる。この色相は、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'
に対応する部分のカラーフィルタ層におけるマゼンタ色層５０Ｍの色度を変えることによ
り任意に変更することができる。また、液晶表示装置１Ｂが駆動状態の時は、平面視で遮
光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'によって所定の模様が表示されてい
るが、平面視で遮光層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'からの反射光は弱
いために表示領域９を利用して良好な画像表示を行うことができる。この第２の実施形態
の液晶表示装置１Ｂの表示状態は、背景の色が逆になるだけで第１の実施形態の液晶表示
装置１Ａの場合と同様になる。

なお、ここではＦＦＳタイプの液晶表示装置１Ｂの場合について説明した。しかしなが
ら、ノーマリーブラックモードの液晶表示装置であれば、平面視で遮光層５１から露出す
るように形成されたＴＦＴの金属材料からなる電極、走査線及び信号線を形成することに
より、常時外光を反射させることができる。そのためノーマリーブラックモードの液晶表
示装置の場合、液晶表示装置が駆動状態であっても非駆動状態であっても、平面視で遮光
層５１から露出するように形成された信号線Ｓ_Ｌ'が識別パターンなどの所定の模様とな
るように形成されていれば、黒色の背景中に所定の模様を表示させておくことが可能とな
る。このようなノーマリーブラックモードで作動する液晶表示装置としては、ＴＮタイプ
、ＶＡタイプ等の縦電界方式の液晶表示装置や、ＩＰＳタイプ等の横電界方式の液晶表示
装置が挙げられる。

以上、本発明の各実施形態としてノーマリーホワイトモード及びノーマリーブラックモ
ードの液晶表示装置の例を説明した。このような本発明の液晶表示装置は、パーソナルコ
ンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末、携帯音楽再生機などの電子機器に使用すること
ができる。ただし、これらの電子機器の基本的構成は当業者に周知であるので、詳細な説
明は省略する。

第１の実施形態の液晶表示装置の全体構成を示す平面図である。 図１のII−II線に沿った模式断面図である。 第１の実施形態の液晶表示装置の非駆動時に表示させる模様に対応する位置の数サブ画素分の第２基板の模式平面図である。 図４Ａは図３のIVA−IVA線に沿った模式断面図であり、図４Ｂは図３のIVB−IVB線に沿った模式断面図であり、図４Ｃは図３のIVC−IVC線に沿った模式断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った模式断面図である。 図６Ａは第１の実施形態の液晶表示装置の非駆動時の表示状態を示す平面図であり、図６Ｂは駆動時の表示状態を示す平面図である。 図７は第２の実施形態における図５に対応する模式断面図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ：液晶表示装置 ２：液晶パネル ３：バックライト ４：アレイ基板（第
１基板） ４ａ：基材 ５：カラーフィルタ基板（第２基板） ５ａ：基材 ６：液晶層
９：表示領域 １０Ａ、１０Ｂ：サブ画素 ４５：絶縁層 ４６：配向膜 ４８：画素
電極 ４８'：上電極 ４９：第１の偏光板 ５０、５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂ、５０Ｍ：
カラーフィルタ層 ５１：遮光層 ５６：配向膜 ５８：共通電極 ５８'：下電極 ５
９：第２の偏光板 Ｇ_Ｌ：走査線 Ｇ_Ｌ'：走査線の平面視で遮光層から露出するように
形成されている部分 Ｓ_Ｌ：信号線 Ｓ_Ｌ'：信号線の平面視で遮光層から露出するよう
に形成されている部分

Claims (7)

1. 液晶層を挟持した第１基板及び第２基板を有し、
   前記第１基板の前記液晶層側には、
   表示領域にマトリクス状に互いに絶縁された状態で配置されたそれぞれ金属材料からな
   る複数の走査線及び信号線と、
   複数の前記走査線及び信号線の交差部近傍に設けられたスイッチング素子と、
   前記複数の走査線及び信号線で区画された領域毎に形成されたサブ画素と、を備え、
   前記第２基板の前記第1基板のスイッチング素子、走査線及び信号線と対向する部分に
   は平面視で重なるように形成された遮光層を備えた液晶表示装置であって、
   前記液晶表示装置を非駆動状態としたときに前記表示領域に表示させておきたい模様に
   対応する領域の前記スイッチング素子の金属材料からなる電極、走査線及び信号線の少な
   くとも一部は、前記平面視で前記遮光層から露出するように形成されていることを特徴と
   する液晶表示装置。
2. 前記平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分は、前記走査線及び信
   号線の少なくとも一部であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分は、前記スイッチング
   素子の金属材料からなる電極のうちの一部であることを特徴とする請求項１記載の液晶表
   示装置。
4. 前記平面視で前記遮光層から露出するように形成されている部分に対向する位置のカラ
   ーフィルタ層は、それぞれ隣接するサブ画素のカラーフィルタ層とは異なる色度となされ
   ていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
5. 前記第１基板の前記表示領域には平坦化膜が形成されており、前記平坦化膜の表面には
   前記サブ画素毎に少なくとも１つの透明導電性材料からなる電極が形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶表示装置はノーマリーホワイトモードで作動するものであることを特徴とする
   請求項1〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶表示装置はノーマリーブラックモードで作動するものであることを特徴とする
   請求項1〜５のいずれかに記載の液晶表示装置。

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