特許ウォッチ

公開番号2024172059
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023089492
出願日2023-05-31
発明の名称液晶表示装置
出願人シャープディスプレイテクノロジー株式会社
代理人個人,個人
主分類G02F 1/1343 20060101AFI20241205BHJP(光学)
要約【課題】非矩形のアクティブエリア(表示領域)6を有する液晶表示装置に関し、表示品位および信頼性を低下させることなく狭額縁化を実現する。
【解決手段】TFT基板2上には、それぞれが1つの画素を形成する複数の画素電極23が設けられる。非矩形のアクティブエリア6と当該アクティブエリア6の外側の領域である額縁領域との境界部に位置する画素電極23のサイズは、境界部に位置していない画素電極23のサイズよりも小さくなっている。このような構成において、複数の画素電極23には、常時、電圧が印加される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
非矩形の表示領域を有する液晶表示装置であって、
それぞれが１つの画素を形成する複数の画素電極を有する第１基板と、
前記複数の画素電極と対向するように設けられた共通電極を有する第２基板と、
前記複数の画素電極と前記共通電極との間に設けられた液晶と
を備え、
前記複数の画素電極には、常時、電圧が印加され、
前記表示領域と前記表示領域の外側の領域である額縁領域との境界部に位置する画素電極のサイズは、前記境界部に位置していない画素電極のサイズよりも小さいことを特徴とする、液晶表示装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記境界部に位置する画素電極は、全体が前記表示領域に含まれるよう、通常の画素電極の形状から前記額縁領域に含まれる部分を除去することによって得られる形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記額縁領域のうちの少なくとも前記境界部近傍において前記第２基板上に遮光膜が設けられ、
前記境界部に位置する少なくとも一部の画素電極は、前記表示領域に含まれている部分と前記額縁領域のうち前記遮光膜が設けられている領域に含まれている部分とからなることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記境界部に位置する前記少なくとも一部の画素電極が設けられている領域において、前記表示領域の外縁は円弧を形成し、
Ｎを３以上５以下の整数として、前記境界部に位置する前記少なくとも一部の画素電極は、前記円弧の接線を１つの辺とするＮ角形の形状を有していることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記境界部に位置する各画素電極のうち前記額縁領域に含まれている部分は、平面視で階段状の形状を有していることを特徴とする、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１基板は、
前記複数の画素電極と１対１で対応する複数の画素トランジスタと、
前記複数の画素電極と前記複数の画素トランジスタとをそれぞれ接続する複数の配線電極と、
前記複数の画素トランジスタを駆動する、前記額縁領域に設けられた駆動回路と
前記複数の画素電極に印加される電圧の極性を所定期間ごとに切り替えるための、前記額縁領域に設けられ前記複数の画素トランジスタを含む極性切替回路と
を更に有し、
前記駆動回路は、直列に接続された複数の単位回路からなるシフトレジスタを含み、
前記複数の単位回路は、順次にアクティブとなる複数の出力信号を、複数のタイミング信号として出力し、
前記複数のタイミング信号に基づいて、複数のデータ信号の取り込みが行われ、
Ｍを２以上の整数として、前記駆動回路は、１つのタイミング信号につきＭ個のラッチ回路を含み、
前記Ｍ個のラッチ回路は、対応するタイミング信号に基づいてＭ個のデータ信号を取り込み、その取り込んだＭ個のデータ信号を出力し、
前記極性切替回路は、前記複数の配線電極にそれぞれ対応する複数の極性制御部からなり、
各極性制御部は、対応するラッチ回路から出力されたデータ信号に基づいてオン／オフ状態が相反的に変化する第１画素トランジスタおよび第２画素トランジスタを含み、
各極性制御部には、第１レベルと第２レベルとの間で電圧レベルが前記所定期間ごとに相反的に変化する第１電圧および第２電圧が与えられ、
前記第１画素トランジスタがオン状態であれば、対応する配線電極を介して、対応する画素電極に前記第１電圧が印加され、
前記第２画素トランジスタがオン状態であれば、対応する配線電極を介して、対応する画素電極に前記第２電圧が印加されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記表示領域は、円形の形状を有していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
非矩形の表示領域を有する液晶表示装置であって、
同じサイズの複数のサブ画素電極を有する第１基板と、
前記複数のサブ画素電極と対向するように設けられた共通電極を有する第２基板と、
前記複数のサブ画素電極と前記共通電極との間に設けられた液晶と
を備え、
Ｋを２以上の整数として、
前記表示領域と前記表示領域の外側の領域である額縁領域との境界部では、各画素は、１個のサブ画素電極または互いに電気的に接続された２個以上Ｋ個以下のサブ画素電極によって形成され、
前記表示領域のうち前記境界部以外の領域では、各画素は、互いに電気的に接続されたＫ個のサブ画素電極によって形成され、
少なくとも一部が前記表示領域に含まれるサブ画素電極のみが前記第１基板上に設けられ、全体が前記額縁領域に含まれるサブ画素電極は前記第１基板上に設けられていないことを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１基板は、
各画素を形成するＫ個以下のサブ画素電極を互いに電気的に接続するための１以上の接続電極と、
前記複数のサブ画素電極と前記１以上の接続電極との間に形成された絶縁膜と、
各サブ画素電極とそれに対応する接続電極とを電気的に接続するために前記絶縁膜を貫くように形成されたコンタクトホールと
を更に有することを特徴とする、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１基板は、前記１以上の接続電極と同じ層に形成された複数の配線電極を更に有し、
各画素を形成するＫ個以下のサブ画素電極の１つに、対応する配線電極を介して、データ信号に応じた電圧が印加されることを特徴とする、請求項９に記載の液晶表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、非矩形の表示領域を有する液晶表示装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に、互いに対向する２枚の絶縁性のガラス基板からなる液晶パネルを備えている。一方のガラス基板は例えば「ＴＦＴ基板」と呼ばれており、他方のガラス基板は例えば「対向基板」と呼ばれている。ＴＦＴ基板にはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）や画素電極などが形成され、対向基板には共通電極（画素電極との間に電圧を印加するための電極）やカラーフィルタなどが形成されている。このような従来の一般的な液晶パネルは、矩形の表示領域を有している。表示領域には、複数本のソースバスライン（映像信号線）と、複数本のゲートバスライン（走査信号線）と、それら複数本のソースバスラインと複数本のゲートバスラインとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個の画素形成部とが形成されている。各画素形成部には、対応する交差点を通過するゲートバスラインにゲート電極が接続されると共に当該交差点を通過するソースバスラインにソース電極が接続されたＴＦＴと、そのＴＦＴのドレイン電極に接続された画素電極と、上記複数個の画素形成部に共通的に設けられた共通電極および補助容量電極と、画素電極と共通電極とによって形成される液晶容量と、画素電極と補助容量電極とによって形成される補助容量とが含まれている。液晶容量と補助容量とによって画素容量が構成されている。以上のような構成において、各ＴＦＴのゲート電極がゲートバスラインからアクティブな走査信号を受けたときに当該ＴＦＴのソース電極がソースバスラインから受けるデータ信号に基づいて、画素容量の充電が行われる。このようにして上記複数個の画素形成部内の画素容量の充電が行われることにより、矩形の表示領域に所望の画像が表示される。なお、以下においては、上記のような構成の液晶表示装置を「ＴＦＴ－ＬＣＤ」という。
【０００３】
上述したように、従来の一般的な液晶表示装置は、矩形の表示領域を有していた。ところが、近年、時計用途の液晶表示装置や車載用途の液晶表示装置など、矩形以外の形状の表示領域を備えた液晶表示装置も徐々に増加している。このような表示装置は「異型ディスプレイ」と呼ばれている。
【０００４】
異型ディスプレイに関する発明は、例えば、特開２００９－３００５５６号公報や特開２００６－２７６５８０号公報に開示されている。特開２００９－３００５５６号公報に開示された液晶表示装置においては、表示領域の端部に位置する絵素に関し、１つの絵素に含まれるＲ、Ｇ、およびＢの有効表示領域の開口率が同じにされている。これにより、表示領域の端部で色バランスが崩れて色づきが生じるという現象の発生が防止されている。また、特開２００６－２７６５８０号公報に開示された液晶表示装置においては、表示領域が実質的に楕円形または円形に形成されるとともにカラーフィルタ層が表示領域と実質的に同形状に形成されている。これに関し、より詳しくは、カラーフィルタ層は、表示領域からはみ出す部分を遮光部材で遮蔽することによって、表示領域と実質的に同形状に形成されている。このような構成により、表示領域の端部における表示ムラの発生が抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－３００５５６号公報
特開２００６－２７６５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、低解像度表示を行う異型ディスプレイを実現しようとする場合に関し、表示領域と額縁領域とに跨がる画素電極を設けない構成を採用すると、表示領域内において画像が表示されない欠け領域が大きくなる。その結果、表示が不十分となる。一方、表示領域と額縁領域とに跨がる画素電極を設ける構成を採用すると、画素電極を形成する領域のうち額縁領域にはみ出す領域が大きくなる。そのため、額縁領域を大きくせざるを得ない。しかしながら、近年、表示装置の小型化を実現するために狭額縁化が強く求められている。それ故、額縁領域を大きくすることは好ましくない。
【０００７】
特開２００９－３００５５６号公報や特開２００６－２７６５８０号公報に開示された液晶表示装置は、ＴＦＴ－ＬＣＤである。ＴＦＴ－ＬＣＤでは、画素形成部内のＴＦＴがオフ状態で維持されている期間中、画素電極－共通電極間に電圧は保持されているが、画素電極に対して画素形成部の外部からは電圧は印加されない。ところで、画素形成部内のＴＦＴがオン状態からオフ状態へと変化する時、画素容量比（画素電極と他の電極とによって形成される全体の容量に対する画素容量の比）に応じて画素電極の電圧は変動する（画素容量比に応じたフィードスルー電圧が生じる）。これに関し、表示領域と額縁領域との境界部においてのみ画素サイズ（画素電極のサイズ）を通常の画素サイズよりも小さくすると、境界部での画素容量比と境界部以外の部分での画素容量比とが異なることとなる。これにより、境界部と境界部以外の部分とでフィードスルー電圧の大きさが異なることとなる。その結果、例えば一定の輝度表示が行われるべき場合に境界部と境界部以外の部分とで異なる輝度表示が行われる。すなわち、表示品位が低下する。また、境界部と境界部以外の部分とでフィードスルー電圧の大きさが異なると、正極性と負極性との電圧差が生じ、この電圧差による液晶の劣化、すなわち、信頼性の低下が懸念される。
【０００８】
以上のような事情に鑑み、以下の開示は、非矩形の表示領域を有する液晶表示装置に関し、表示品位および信頼性を低下させることなく狭額縁化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、非矩形の表示領域を有する液晶表示装置であって、
それぞれが１つの画素を形成する複数の画素電極を有する第１基板と、
前記複数の画素電極と対向するように設けられた共通電極を有する第２基板と、
前記複数の画素電極と前記共通電極との間に設けられた液晶と
を備え、
前記複数の画素電極には、常時、電圧が印加され、
前記表示領域と前記表示領域の外側の領域である額縁領域との境界部に位置する画素電極のサイズは、前記境界部に位置していない画素電極のサイズよりも小さい。
【００１０】
（２）また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記（１）の構成を含み、
前記境界部に位置する画素電極は、全体が前記表示領域に含まれるよう、通常の画素電極の形状から前記額縁領域に含まれる部分を除去することによって得られる形状を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許