JP5154249B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示エリアが非矩形のカラー表示装置に関する。
液晶表示パネルや有機ＥＬディスプレイは軽量、薄型、低消費電力という特徴があり、
多くの電子機器に使用されている。通常、表示エリアは矩形になっており、略正方形の一
つの画素は長方形の赤色・緑色・青色（ＲＧＢ）３つのサブ画素で構成されている。
ところが、車載計器、時計、アクセサリーのデザイン上の多様化傾向に伴って、表示エ
リアが矩形のコーナーをカットした形状（特許文献１参照）になったり、円形や楕円形（
特許文献２参照）などになったりする非矩形パネルが考えられた。
特開２００７ー７２０８２号公報 特開２００６ー２７６３６０号公報
しかしながら、画素の形状が矩形（特許文献２参照）であるために、カラーのときには
、混色制御のために表示領域に一部が掛かる画素は正しい色表示することができず、図７
に示す如く、外周近傍で直角の階段状のガタツキが生じるという問題があった。
上記課題を解決するために、本願発明に係るカラー表示装置は、非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が表示エリア内に配設され、無着色駆動表示される画素が表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設される。この無着色駆動表示される画素は無彩色カラーフィルタを備える。
このように構成することにより、外周近傍が無着色ではあるが表示エリアの全域を駆動
表示させることができるので、外周近傍で直角の階段状のガタツキを目立たないようにす
ることができる。
また、無着色駆動表示される画素にはカラーフィルタが無いとしてもよい。
また、本願発明に係るカラー表示装置は、非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が表示エリア内に配設され、無着色駆動表示されるサブ画素が表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設される。この無着色駆動表示されるサブ画素は無彩色カラーフィルタを備える。
このように画素よりも小さいサブ画素を無着色駆動表示にすることにより、さらに、外
周近傍で直角の階段状のガタツキを目立たないようにすることができる。
また、上記のカラーフィルタ表示装置は、無着色駆動表示の画素のサブ画素の輝度を隣接の有着色サブ画素の輝度に略等しくするとしてもよい。
このように略同じ輝度にすることにより、さらに、外周近傍で直角の階段状のガタツキ
を目立たないようにすることができる。
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表示パネルを例示するものであって、本発明を
これら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。
図１は本発明の実施例１の要部を示す平面図であり、図２は図１のＡーＡ断面図である
。実施例１の表示パネルは横電界方式のフルカラー表示パネルである。
図１、図２に示す如く、表示パネル１は液晶層２をＴＦＴアレイ基板３とカラーフィル
タ基板４で挟持する。ＴＦＴアレイ基板３の背面には第１偏光板５が形成され、カラーフ
ィルタ基板４の前面には第２偏光板６が形成される。また、ＴＦＴアレイ基板３の背面側
に光を照射するバックライト７が配設される。
まず、ＴＦＴアレイ基板３の各サブ画素の構成について説明する。ＴＦＴアレイ基板３
は、ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体８を基体としている。そして、ＴＦ
Ｔアレイ基板３の各サブ画素には、基板本体８の液晶層２側に、走査線９及び共通電極線
１０が形成されており、走査線９及び共通電極線１０を覆ってゲート絶縁膜１１が形成さ
れている。ゲート絶縁膜１１上に、アモルファスシリコンの半導体層１２ａが形成されて
おり、半導体層１２ａに一部乗り上げるようにしてソース電極１２ｂと、ドレイン電極１
２ｃとが形成される。これらの半導体層１２ａ、ソース電極１２ｂ、及びドレイン電極１
２ｃでＴＦＴ１２を構成する。半導体層１２ａは、ゲート絶縁膜１１を介して走査線９と
対向配置されており、当該対向領域で走査線９がＴＦＴ１２のゲート電極を構成するよう
になっている。ソース電極１２ｂはデータ線（図示せず。）から分岐しており、図示しな
いが、データ線は図１のＹ軸方向延び、走査線９はＸ軸方向に延びる。
半導体層１２ａ、ソース電極１２ｂ、ドレイン電極１２ｃを覆って、第１層間絶縁膜１
３が形成されている。第１層間絶縁膜１３とを覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる
共通電極１４が形成されている。共通電極１４は、第１層間絶縁膜１３及びゲート絶縁膜
１１を貫通する共通コンタクトホール１４ａによって共通電極線１０と電気的に接続され
る。
共通電極１４を覆ってシリコン酸化物等からなる第２層間絶縁膜１５が形成される。第
２層間絶縁膜１５の液晶層側の表面にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極１６が形
成される。また、画素電極１６、第２層間絶縁膜１５を覆ってポリイミドからなる第１配
向膜１７が形成されている。
第１層間絶縁膜１３及び第２層間絶縁膜１５を貫通してドレイン電極１２ｃに達する画
素コンタクトホール１６ａが形成されており、この画素コンタクトホール１６ａを介して
画素電極１６とドレイン電極１２ｃとが電気的に接続される。
画素電極１６は、図１で概略Ｘ軸方向に延びる複数本の空部（スリット）１６ｂによっ
て形成された帯状電極１６ｃを備えている。共通電極１４と画素電極１６を二つの電極と
し、この両電極で挟持される第２層間絶縁膜１５を誘電体膜として、蓄電容量が形成され
る。
次に各サブ画素のカラーフィルタ基板４について説明する。カラーフィルタ基板４は、
ガラスや石英、プラスチック等からなる基板本体１８を基体としており、基板本体１８に
は、サブ画素毎に異なる色光（Ｒ、Ｇ、Ｂあるいは無色）を透過するＣＦ（カラーフィル
タ）層１９か遮光材のＢＭ（ブラックマトリクス）２０が形成される。ＣＦ層１９とＢＭ
２０を覆うようにしてポリイミドからなる第２配向膜２１が形成されている。
ＴＦＴアレイ基板３側の偏光板５の透過軸と、カラーフィルタ基板４側の偏光板６の透
過軸とが互いに直交するように配置されており、前記偏光板６の透過軸が図１のＸ軸と平
行に配置されている。また、第１配向膜１７のラビング方向は偏光板６の透過軸と平行で
ある。第１配向膜１７のラビング方向は、画素電極１６と共通電極１４との間に生じる電
界の主方向と交差する方向とする。そして、初期状態ではラビング方向に沿って平行配向
している液晶が、画素電極１６と共通電極１４との間への電圧印加によって、上記電界の
主方向側へ回転して配向する。この初期配向状態と電圧印加時の配向状態との差異に基づ
いて各サブ画素の明暗表示が行われる。このようにして、各サブ画素の駆動表示が行われ
る。
液晶層２はＴＦＴアレイ基板３とカラーフィルタ基板４の間に設けられたシール材２２
で形成される密封エリア内に封止される。尚、図示しないが、シール材２２は液晶を注入
する注入口と、注入口を封止する封止材を有する。
図１に示す如く、カラーフィルタ基板４の形状は円形になっている。そして、ＴＦＴア
レイ基板３の右側の延在部にはゲートドライバ３１が配設され、下側の延在部にはソース
ドライバ３２が配設される。ゲートドライバ３１の出力側はＸ軸方向に延びる走査線８に
接続されて垂直方向のサブ画素を駆動し、ソースドライバ３２の出力側はＹ軸方向延びる
データ線９に接続されて水平方向のサブ画素を駆動する。ゲートドライバ３１とソースド
ライバ３２はＴＦＴアレイ基板３の出力端子３３に接続される。円形の密封エリア２３（
図１の右上がり斜線部分）内に円形の表示エリア２４（図１の右下がり斜線部分）があり
、密封エリア２３中の表示エリア２４でない部分はＣＦでなくＢＭによって遮光されてい
る。このように、遮光材の開口が表示エリア２４となっている。
図３は実施例１のサブ画素と画素の形状を示す図である。ＲＧＢ夫々のサブ画素の形状
は正方形になっている。ＲＧＢ３つのサブ画素の階調の組み合わせにより１画素の色が設
定されるために、表示エリア２４に３つのサブ画素が完全に含まれる画素のみがカラー表
示の画素となる。そこで、図７の従来例の如く、表示エリア２４の輪郭に画素の一部が掛
かっているものを非表示にすると、表示する画素との輝度の差が大きくなるので、表示エ
リア２４の周縁のがたつきが目立つことになる。このために、図３の如く、実施例１では
表示エリア２４の輪郭に画素の一部が掛かっている画素のカラーフィルタを無着色にして
隣接サブ画素あるいは隣接画素と同一の輝度で駆動表示させる（図３のＷ）。ここで、カ
ラーフィルタを無着色にするとは、カラーフィルタを無彩色の層にすることであり、無色
透明のみでなく、透明なグレーも含む。尚、カラーフィルタが無いものも含む。これによ
り、有着色の隣接サブ画素と混じって表示エリア２４の周縁は隣接画素の色度が低いカラ
ー表示に見えることになる。したがって、駆動表示させない従来と比較してがたつきが目
立ちにくくなる。このように、使用者の可視範囲である表示エリア２４は、ＲＧＢのサブ
画素のみでなく、無着色のサブ画素も含む領域となる。尚、本発明は有機ＥＬディスプレ
イに適用することができ、このときは液晶パネルの無着色のカラーフィルタに替えて無彩
色の発光素子を使用することにより無着色の駆動表示を行う。
表示エリア２４の輪郭に画素の一部が掛かっている画素を無着色駆動表示させるために
、シール材２２による密封エリア２３はその無着色画素を含まなければならない。これに
より、表示パネル１の寸法が大きくなる。実施例２はシール材２２による密封エリア２３
を小さくする例である。図４は実施例２のサブ画素を示す図である。実施例１では表示エ
リア２４の輪郭に一部が掛かる画素を無着色駆動表示にしたが、図４に示す如く、実施例
２ではサブ画素を無着色駆動表示にする。画素の対角線の寸法よりもサブ画素の対角線の
寸法が小さいので、実施例２の方が密封エリア２３を小さくする可能性が高い。
図５は実施例３のサブ画素を示す図である。実施例３のサブ画素は正六角形である。そ
して、正六角形のサブ画素が相互に辺で接し、１画素を構成する３つのサブ画素の中心が
正三角形になっている。実施例３の画素の角は１２０度であるので、実施例１、２の９０
度と比較して階段状のがたつきが少なくなる。
また、図６に示す如く、実施例３のサブ画素の六角形の一辺の寸法を１とすると、サブ
画素の最も長い対角線は２（図６の（ａ）参照。）になる。これに対し、実施例３のサブ
画素と同一面積の実施例２の画素の対角線は約２．９４２（図６の（ｂ）参照。）になる
。対角線が短い方が表示エリア２４とシール材２２との隙間を小さくできる可能性が高い
ので、対角線が短い実施例３の方が実施例２の矩形のサブ画素と比較して密封エリア２３
を小さくすることができる。このように、本願発明を対角線が短いサブ画素に適用すれば
、より小型化ができる。
尚、本願発明での正六角形は完全な正六角形に限定するものではなく、略正六角形とみ
なされるものにも適用して同様の作用効果を供することができる。例えば、コーナーが面
取りされるものや、辺の長さや角度が僅か異なるものにも適用することができる。
また、上述の実施例の非矩形は円形であったが、本発明は円形に限定するものではなく
、楕円形、長方形の角がカットされた多角形、ハート形等にも適用することができる。
また、上述の実施例の表示エリアはBMで形成された可視領域であったが、仕様書上の表
示エリアであってもよい。例えば、表示パネルが電子機器に組み込まれた状態で、仕様書
上の表示エリアと同一の寸法の透明窓を有したカバーが表示パネルの前方に配設される。
また、上述の実施例は液晶表示パネルであったが、本発明は有機ＥＬディスプレイに適
用することができる。
本実施形態の実施例１の要部を示す平面図である。 実施例１の図１のＡーＡ断面図である。 実施例１の画素配置を示す図である。 実施例２のサブ画素配置を示す図である。 実施例３のサブ画素配置を示す図である。 実施例３のサブ画素の対角線の寸法を示す図である。 従来の画素配置を示す図である。
符号の説明
１ 表示パネル
２ 液晶層
３ ＴＦＴアレイ基板
４ カラーフィルタ基板
５ 第１偏光板
６ 第２偏光板
７ バックライト
９ 走査線
１０ 共通電極線
１２ ＴＦＴ
１２ａ 半導体層
１２ｂ ソース電極
１２ｃ ドレイン電極
１６ 画素電極
１６ａ 画素コンタクトホール
１４ 共通電極
１４ａ 共通コンタクトホール
８ ＴＦＴアレイ側基板本体（第２基板）
１１ ゲート絶縁膜
１３ 第１層間絶縁膜
１５ 第２層間絶縁膜
１７ 第１配向膜
１８ ＣＦ側の基板本体（第１基板）
１９ ＣＦ層
２０ ＢＭ（ブラックマトリクス）
２１ 第２配向膜
２２ シール材
２３ 密封エリア
２４ 表示エリア

Claims (6)

  1. 非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、
    互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が前記表示エリア内に配設され、
    無着色駆動表示される画素が前記表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設され、前記無着色駆動表示される画素は無彩色カラーフィルタを備える、
    ことを特徴とするカラー表示装置。
  2. 非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、
    互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が前記表示エリア内に配設され、
    無着色駆動表示される画素が前記表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設され、前記無着色駆動表示される画素にはカラーフィルタが無い、
    ことを特徴とするカラー表示装置。
  3. 非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、
    互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が前記表示エリア内に配設され、
    無着色駆動表示されるサブ画素が前記表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設され、前記無着色駆動表示されるサブ画素は無彩色カラーフィルタを備える、
    ことを特徴とするカラー表示装置。
  4. 非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、
    互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が前記表示エリア内に配設され、
    無着色駆動表示されるサブ画素が前記表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設され、前記無着色駆動表示されるサブ画素にはカラーフィルタが無い、
    ことを特徴とするカラー表示装置。
  5. 前記無着色駆動表示の画素のサブ画素の輝度を隣接の有着色サブ画素の輝度に略等しくすることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のカラー表示装置。
  6. 非矩形の表示範囲が定められた表示エリアを有し、
    互いに色が異なる複数の単色のサブ画素の輝度調整による混色で表示色が設定される画素が前記表示エリア内に配設され、
    無彩色カラーフィルタを配置した画素が前記表示エリアの輪郭に一部が掛かって配設される、
    ことを特徴とするカラー表示装置。
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