JP5467566B2 - 液晶表示装置及びこれを備えた電子機器 - Google Patents
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Description
このようにカラーフィルタの三原色の面積比を変えるためには、通常、三原色を通過させ各フィルタの幅を調整するようにしている(例えば、特許文献2及び3参照)。
この第2の形態では、横電界モードで液晶層の液晶分子を駆動することができ、高精細化した場合でも、柱状スペーサを形成するサブ画素とそれ以外のサブ画素とで開口率を変化させて、透過率を変化させることにより、白色度を調整するとこができる。
この第4の形態では、少なくとも4色のサブ画素を構成する場合に色バランスが難しく、この色バランスをとるために、輝度の高いサブ画素がある場合に、サブ画素の幅を調整するだけでは困難で柱状スペーサを設けるための遮光部を形成することにより、開口率を減少させて色バランスを最適化することができる。
この第5の形態では、高精細化したときに、柱状スペーサの直径をサブ画素の幅の4分の1以上に設定することにより、液晶表示装置の表示面が押されたときに、柱状スペーサが潰れることを抑制して、カラーフィルタとこれに液晶層を挟んで対向する基板とのギャップを保持することができる。因みに、柱状スペーサの直径をサブ画素の幅の4分の1未満に設定すると、液晶表示装置の表示面が押されたときに柱状スペーサが潰れてカラーフィルタとこれに液晶層を挟んで対向する基板とのギャップを保持することができず、表示が乱れることなる。
また、第6の形態に係る電子機器は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液晶表示装置を備えている。
図1は、本発明の液晶表示装置を適用した電子機器としての携帯電話機を示す斜視図、図2は本発明の第1の実施形態を示す液晶表示装置の1画素の平面図、図3は図2のA−A線上の断面図である。
この携帯電話機1は、操作側ケース2と、この操作側ケース2の長手方向端部にヒンジ結合されている表示側ケース3と、操作側ケース2に設けられた操作キー4及びスクロールキー5と、表示側ケース3の中央部に設けた表示部6と、この表示部6に設けられた透過型液晶表示装置7と、操作側ケース2の下端側に設けられた送話部8と、表示側ケース3の上端部に設けられた受話部9とを備えている。
各画素12は、図2に示すように、赤色、緑色及び青色の3つのサブ画素SPr、SPg及びSPbをその順にX軸方向に整列させて構成されている。
平坦化膜31上には、ソース電極29と対向する位置に開口部32aを有する共通電極32が配置されている。この共通電極32は、例えばサブ画素SPr、SPg及びSPbが配置されている表示有効領域ではベタ膜として形成され、サブ画素SPr、SPg及びSPbが配置されていない領域において、コンタクトホール(図示せず)を通じて、共通電位が供給される共通電極線(図示せず)と接続されている。また、ゲート線14またはドレイン線15に平行に連なった帯状に形成してもよいし、共通電極線と画素毎も接続してもよい。
また、画素電極34は配向膜35で覆われており、この配向膜35のラビング方向は、第1の偏光板21の透過軸と平行となるように設定されている。
ここで、カラーフィルタ37は、図4に模式的に示すように、サブ画素SPr、SPg及びSPbに夫々対応する赤色、緑色及び青色のフィルタ領域CFr、CFg及びCFbを有し、これらフィルタ領域CFr、CFg及びCFbがブラックマトリックスBMr、BMg及びBMbによって画成、すなわち、ブラックマトリックスBMr、BMg及びBMbによってサブ画素SPr、SPg及びSPbが区画され、サブ画素SPr、SPg及びSPbにおいて、ブラックマトリックスBMr、BMg及びBMbと平面視で重なる部分は遮光領域となり、重ならない開口部分は透光領域となっている。
さらに、第2の透明基板39の上面に第1の偏光板21と直交する透過軸を有した第2の偏光板40が配置されている。
ここで、各スリットS1は、図3に示すように、絶縁膜33を介して形成された上部電極である画素電極34と下部電極である共通電極32との間に電圧を印加し、これによって発生する電界によって液晶分子Mを駆動するための開口部である。スリットS1が垂直方向に複数平行に形成されているので、サブ画素SPr、SPg及びSPbの透過率を向上させることができる。
上記構成を有する透過型液晶表示装置7の動作を、図3を参照して説明すると、共通電極32と画素電極34との間に電界が生じないオフ状態では、液晶層36の液晶分子Mはホモジニアス配向されており、その長軸方向は、第1の偏光板21の透過軸と例えば平行である。このとき、第1の偏光板21によって直線偏光されたバックライト20の光は、そのままの偏光軸で液晶層36を透過して第2の偏光板40に入射する。しかし、この光は、その偏光軸が第2の偏光板40の透過軸と直行するため、第2の偏光板40によって吸収される。即ち、黒表示表示(ノーマリーブラック)となる。
このカラー表示状態で、各サブ画素SPr、SPg及びSPbの共通電極32及び画素電極34間に印加する電圧を同一電圧とすることにより、各サブ画素SPr、SPg及びSPbの液晶層36を透過する透過光量を等しくすることにより、白色表示を行ったときに、液晶層36を透過する透過光量は等しいが、カラーフィルタ37の赤色及び青色のフィルタ領域CFr及びCFbの透過率に対して緑色のフィルタ領域CFの透過率が柱状スペーサ54を覆う遮光部の分だけ小さくなる。このため、白色度が黄色方向にシフトしている傾向を緑色の透過率を低下させることにより、抑制して白色度を向上させることができる。
この場合、単に、柱状スペーサ54を形成するサブ画素を選択するだけで、白色度を調整することができ、サブ画素SPr、SPg及びSPbのカラーフィルタ37と液晶層36を介して対向する基板側とのギャップGを調整したり、カラーフィルタの膜厚を調整したりする必要がなく、白色度の調整を容易に行うことが出来る。
このように上記実施形態によれば、横電界モードで高精細化したときに、最低限柱状スペーサを設置するサブ画素を選択するだけで、カラーバランスと柱状スペーサの配置を最適化することが出来る。
しかも、柱状スペーサ54の直径をサブ画素の幅の4分の1以上に設定することにより、高精細化を確保しながら表示面を押圧した場合に柱状スペーサが潰れることを確実に防止することができ、液晶カラー表示が乱れることを確実に防止することができる。
また、上記実施形態では、画素12がノーマリブラック型のFFSモードにより動作する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ノーマリホワイト型のFFSモードにより動作する液晶表示装置についても本発明を適用することができる。この場合、第1の偏光板21及び第2の偏光板40の透過軸、配向膜(図示せず)のラビング方向の関係をノーマリホワイト型に対応して変更すればよい。
また、上記実施形態では、FFSモードの液晶表示装置に本発明を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなくIPSモードの液晶表示装置に本発明を適用することができる。
Claims (6)
- 液晶層を挟んで対向する一対の基板の内面に前記液晶層の液晶を駆動する電極を含み且つブラックマトリックスで画成された3色以上のサブ画素で構成される複数の画素を有し、
前記画素は、
前記サブ画素における長手方向の一端側に薄膜トランジスタ及び前記薄膜トランジスタのコンタクトパッドを覆う遮光領域を備え、
当該画素を構成する前記サブ画素の少なくとも1つは、当該サブ画素の遮光領域内に突出する隣接サブ画素の前記薄膜トランジスタのコンタクトパッドの側に柱状スペーサが形成され、他のサブ画素は、当該サブ画素の遮光領域内の前記柱状スペーサに対応する領域に、前記隣接サブ画素の前記薄膜トランジスタのコンタクトパッドを覆う領域を残して透光領域が形成される、液晶表示装置。
- 前記液晶層の液晶を駆動する電極は画素電極と共通電極とを含み、前記画素電極と前記共通電極とが前記一対の基板のいずれか一方の基板に形成されている請求項1に記載の液晶表示装置。
- 白色度を調整したいサブ画素に前記柱状スペーサを形成するようにした請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記画素は、ブルー、イエローグリーン、レッド及びエメラルドグリーンの少なくとも4色のサブ画素で構成され、輝度の高いサブ画素に柱状スペーサを形成する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 前記柱状スペーサの直径が前記サブ画素の幅の4分の1以上に設定されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液晶表示装置を備えた電子機器。
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