JP2010210676A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アレイ基板と対向基板との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】アレイ基板は、色画素ＰＸにそれぞれ配置された画素電極２３０を備え、対向基板３００は、絶縁基板３１０と、絶縁基板３１０上に配置され、色画素ＰＸを囲む遮光層３４０と、絶縁基板３１０上において、液晶層４００を介して画素電極２３０に対向する対向電極３３０と、を備え、遮光層３４０は、１種類の色画素ＰＸに延出する幅広部３４０Ａを有し、アレイ基板２００と対向基板３００とは、スペーサＳＰによって所定の間隔をおいて配置され、スペーサＳＰは、幅広部３４０Ａと対向するように配置されている。
【選択図】 図３

Description

この発明は、液晶表示装置に係り、特に、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、アレイ基板と対向基板との間に液晶層を保持して構成された液晶表示パネルを備えている。アレイ基板と対向基板とは、スペーサにより、ギャップを維持した状態で配置されている。液晶層は、アレイ基板と対向基板との間に配置されている。

液晶表示パネルは、マトリクス状に配置された複数の表示画素からなる表示部を有している。カラー表示タイプの液晶表示装置は、複数の表示画素として、複数種類の色画素、例えば、赤色を表示する赤色画素、緑色を表示する緑色画素、青色を表示する青色画素を有している。

このような液晶表示装置において、アレイ基板と対向基板との間にスペーサを配置すると、スペーサの近傍で液晶分子の配向不良が生じ、例えば光もれなどの表示品位の劣化を招いてしまうことがあった。

従来、表示品位の劣化を防止することを目的として、ブラックマトリクスまたは他の遮光物により光が遮蔽された領域内にスペーサを配置する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、反射型液晶表示装置において、表示品位の劣化を防止することを目的として、スペーサの近傍の反射膜を除去する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−２８７７号公報 特開２００４−１７７８４８号公報

上記のようなカラー表示タイプの液晶表示装置において、スペーサが赤色画素、青色画素及び緑色画素に無作為に配置されている場合には、スペーサの近傍の光漏れを防ぐ遮光層は、全ての色画素に配置される必要がある。しかしながら、全ての色画素に遮光層を配置すると、スペーサが配置されていない色画素にも遮光層が配置される。その結果、液晶表示装置の開口率が低下し、明るさが低下してしまう。

また、スペーサがランダムに配置されている場合、スペーサの配置された画素のみを遮光層によって遮光すると、色画素によって開口率の偏りが生じ、色ムラが発生することがあった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、アレイ基板と対向基板との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することを目的とする。

この発明の第１態様による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記色画素のそれぞれ配置された画素電極を備え、前記第２基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置され、前記色画素を囲む遮光層と、前記絶縁基板上において、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、前記遮光層は、１種類の色画素に延出する幅広部を有し、前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、前記スペーサは、前記幅広部と対向するように配置されている。

この発明の第２態様による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記色画素のそれぞれ配置された画素電極を備え、前記第２基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置され、前記色画素を囲む遮光層と、前記絶縁基板上において、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、前記遮光層は、隣接する２種類の前記色画素に延出した幅広部を有し、前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、前記スペーサは、前記幅広部と対向するように配置されている。

この発明の第３態様による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記各色画素のそれぞれに配置されるとともに、凹凸パターンが設けられた反射部を有する画素電極を備え、前記第２基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、１種類の色画素に配置された前記画素電極は平坦部を有し、前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、前記スペーサは、前記平坦部と対向するように配置されている。

この発明の第４態様による液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、前記第１基板は、前記各色画素のそれぞれに配置されるとともに、凹凸パターンが設けられた反射部を有する画素電極と、隣接する前記色画素に渡って設けられた平坦部と、を備え、前記第２基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、前記スペーサは、前記平坦部と対向するように配置されている。

この発明によれば、アレイ基板と対向基板との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

以下、この発明の第１実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は透過型の液晶表示装置である。図１に示すように、液晶表示装置は、略矩形平板状の液晶表示パネル１００と、液晶表示パネル１００を照明するバックライトユニットＢＬとを備えている。

液晶表示パネル１００は、一対の基板すなわちアレイ基板（第１基板）２００及び対向基板（第２基板）３００と、アレイ基板２００と対向基板３００との間に保持された液晶層４００と、によって構成されている。バックライトユニットＢＬは、液晶表示パネル１００に対してアレイ基板２００側に配置され、液晶表示パネル１００をアレイ基板２００側から照明する。

液晶表示パネル１００のアレイ基板２００と対向基板３００とは、シール材１１０によって貼り合わせられている。液晶表示パネル１００は、シール材１１０によって囲まれた内側に画像を表示する表示領域１２０を備えている。カラー表示タイプの液晶表示装置の場合、この表示領域１２０は、マトリクス状に配置された複数種類の色画素ＰＸによって構成されている。

本実施形態に係る液晶表示装置では、表示領域１２０は、色画素ＰＸである赤色を表示する赤色画素ＰＸＲ、緑色を表示する緑色画素ＰＸＧ、青色を表示する青色画素ＰＸＢによって構成されている。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置では、複数種類の色画素ＰＸは、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、および青色画素ＰＸＢの３種類である。

アレイ基板２００は、表示領域１２０において、色画素ＰＸの行方向Ｈに沿って配置された複数の走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）と、色画素ＰＸの列方向Ｖに沿って配置された複数の信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）と、各色画素ＰＸにおける信号線Ｘと走査線Ｙとの交差部に配置されたスイッチ素子２２０と、各色画素ＰＸに配置され、スイッチ素子２２０に接続された画素電極２３０と、を備えている。

また、液晶表示パネル１００は、表示領域１２０の外側に位置する外周部１３０に配置された接続部１３１を備えている。この接続部１３１は、信号供給源として機能する駆動ＩＣチップやフレキシブル配線基板と接続可能である。図１に示した例では、接続部１３１は、対向基板３００の端部３００Ａより外方に延在したアレイ基板２００の延在部２００Ａ上に配置されている。

表示領域１２０に配置された走査線Ｙ（１、２、３、…、ｍ）のそれぞれは、外周部１３０を経由して接続部１３１に接続されている。また、信号線Ｘ（１、２、３、…、ｎ）のそれぞれも同様に、外周部１３０を経由して接続部１３１に接続されている。

図２に示すように、アレイ基板２００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板２１０を有している。スイッチ素子２２０は、絶縁基板２１０上に配置され、例えば、アモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成された半導体層を備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）によって構成されている。

スイッチ素子２２０のゲート電極２２２は、走査線Ｙに接続されている（あるいは、ゲート電極２２２は、ゲート線Ｙと一体的に形成されている）。スイッチ素子２２０のソース電極２２５は、信号線Ｘに接続されている（あるいは、ソース電極２２５は、信号線Ｘと一体的に形成されている）。スイッチ素子２２０のドレイン電極２２７は、画素電極２３０に接続されている。

スイッチ素子２２０のゲート電極２２２は、絶縁基板２１０の上に配置されている。ゲート電極２２２は、走査線Ｙに接続されている。

スイッチ素子２２０の半導体層（図示せず）は、ゲート絶縁膜（図示せず）上に配置されている。この半導体層には、スイッチ素子２２０のソース電極２２５及びドレイン電極２２７がコンタクトしている。これらのソース電極２２５及びドレイン電極２２７は、絶縁膜２４０によって覆われている。絶縁膜２４０は、例えば、窒化シリコン膜（ＳｉＮ）によって形成されている。

画素電極２３０は、絶縁膜２４０上において、各色画素ＰＸに対応して配置されている。この画素電極２３０は、絶縁膜２４０に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極２２７と電気的に接続されている。

バックライト光を選択的に透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルにおいては、画素電極２３０は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

対向基板３００は、ガラスなどの光透過性を有する絶縁基板３１０と、表示領域１２０において、液晶層４００を介して画素電極２３０と対向するように複数種類の色画素ＰＸに共通の対向電極３３０を備えている。絶縁基板３１０の一方の主面（つまり、液晶層４００と対向する面）上には、表示領域１２０において、各色画素ＰＸを囲む遮光層３４０が配置されている。

さらに、対向基板３００は、表示領域１２０において、絶縁基板３１０上の一方の主面上に、カラーフィルタ層３２０を備えている。カラーフィルタ層３２０は、赤色画素ＰＸＲに対応して赤色の主波長の光を透過する赤色カラーフィルタ３２０Ｒと、緑色画素ＰＸＧに対応して緑色の主波長の光を透過する緑色カラーフィルタ３２０Ｇをと、さらに、青色画素ＰＸＢに対応して青色の主波長の光を透過する青色カラーフィルタ３２０Ｂとを備えている。

なお、このようなカラーフィルタ層３２０は、アレイ基板２００側に備えられていても良い。また、対向基板３００は、カラーフィルタ層３２０の表面の凹凸を平坦化する比較的厚い膜厚で配置されたオーバーコート層などを備えて構成してもよい。

対向電極３３０は、表示領域１２０において、液晶層４００を介して画素電極２３０に対向するように配置されている。対向電極３３０は、遮光層３４０の上層、つまり、カラーフィルタ層３２０上に配置されている。この対向電極３３０は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの光透過性を有する導電性材料によって形成されている。

これらのアレイ基板２００及び対向基板３００の表面は、配向膜２５０及び配向膜３５０にそれぞれ覆われている。アレイ基板２００と対向基板３００とは、スペーサＳＰによって所定のギャップをおいて配置されている。スペーサＳＰは、アレイ基板２００と対向基板３００との間を一定のギャップに保つために、色画素ＰＸ数に対して一定の割合以上に配置されることが望ましい。ここでは、スペーサＳＰは、配向膜２５０と配向膜３５０との間に配置されている。液晶層４００は、これらのアレイ基板２００と対向基板３００との間に封入された液晶分子を含む液晶材料で構成されている。

また、液晶表示パネルについては、アレイ基板２００及び対向基板３００の外面（すなわちアレイ基板２００及び対向基板３００の液晶層４００と接する面とは反対の面）には、それぞれ光学素子２６０及び３６０が設けられている。これらの光学素子２６０及び３６０は、液晶層４００の特性に合わせて偏光方向を設定した偏光板などを含んでいる。

本実施形態に係る液晶表示装置では、遮光層３４０は、１種類の色画素ＰＸに延出する幅広部３４０Ａを有している。ここでは、遮光層３４０は、青色画素ＰＸＢに延出する幅広部３４０Ａを有している。色画素ＰＸとは、図３に示す隣接する信号線Ｘと隣接する走査線Ｙとで囲まれた領域である。

図３に示した例では、同一種類の色画素ＰＸは、列方向Ｖに沿って並んで配置されている。さらに、複数種類の色画素ＰＸは、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ、緑色画素ＰＸＧの順に行方向Ｈに繰り返し配置されている。ここでは、幅広部３４０Ａは、画素電極２３０の端辺と端辺とが交差する１つの角部に対向するように配置されている。

上述したスペーサＳＰは、幅広部３４０Ａと対向するように配置されている。つまり、スペーサＳＰは、１種類の色画素ＰＸに配置されている。ここでは、スペーサＳＰは、青色画素ＰＸＢに配置されている。スペーサＳＰは、全ての青色画素ＰＸＢに配置されていなくても良く、規則的に配置されても、ランダムに配置されても良い。ここでは、スペーサＳＰは、列方向Ｖ及び行方向Ｈにおいて、１つの青色画素ＰＸＢ置きに配置されている。

第１実施形態に係る液晶表示装置において、幅広部３４０Ａ及びスペーサＳＰは、１種類の色画素ＰＸ、すなわち、青色画素ＰＸＢに配置されている。他の種類の色画素ＰＸ、すなわち、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧには、幅広部３４０Ａが配置されていないため、遮光されず、全ての色画素ＰＸに幅広部３４０Ａが配置された場合と比較して、開口率の向上が可能となる。

さらに、第１実施形態に係る液晶表示装置では、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ及び青色画素ＰＸＢを１つの単位の表示画素として考えると、全ての表示画素において、青色画素ＰＸＢ、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧの開口率は、それぞれ同一である。

つまり、全ての表示画素において、各種の色画素ＰＸの開口率が同一であるため、色ムラの発生を防止することが可能となる。このように、本実施形態に係る液晶表示装置では、１種類の色画素ＰＸにスペーサＳＰ及び幅広部３４０Ａを形成することによって、色ムラの発生を防止することが可能となる。

さらに、青色画素ＰＸＢは、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧと比較して輝度への寄与が小さいため、上記のようにスペーサＳＰ及び幅広部３４０Ａを青色画素ＰＸＢに配置すると、表示画素の明るさが低下することが抑制される。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板２００と対向基板３００との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、第１実施形態に係る液晶表示装置において、幅広部３４０Ａ及びスペーサＳＰが青色画素ＰＸＢに配置された例について説明したが、この例に限らず、幅広部３４０Ａ及びスペーサＳＰは、赤色画素ＰＸＲや緑色画素ＰＸＧに配置されても良い。この場合であっても、上記の場合と同様に、色画素ＰＸの開口率を向上させるとともに、色ムラの発生を防止することが可能となる。

次に、第２実施形態に係る液晶表示装置ついて図４を用いて説明する。なお、以下の説明において、上述の第１実施形態に係る液晶表示装置と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第２実施形態に係る液晶表示装置において、遮光層３４０は、隣接する２種類の色画素ＰＸに延出した幅広部３４０Ａを有している。ここでは、遮光層３４０は、青色画素ＰＸＢ及び赤色画素ＰＸＲに延出した幅広部３４０Ａを有している。幅広部３４０Ａは、赤色画素ＰＸＲの画素電極２３０の端辺と端辺とが交差する角部と青色画素ＰＸＢの画素電極２３０の端辺と端辺とが交差する角部に対向するように配置されている。

スペーサＳＰは、幅広部３４０Ａと対向するように配置されている。つまり、スペーサＳＰは、隣接する２種類の色画素ＰＸ間に配置されている。ここでは、スペーサＳＰは、Ｒと青色画素ＰＸＢとの間に配置されている。すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置では、図４に示すように、液晶表示パネル１００の厚さ方向（図４の紙面に垂直な方向）において、スペーサＳＰが配置される領域と信号線Ｘが配置される領域とが重複しているため、上記の第１実施形態に係る液晶表示装置の場合と比較して、幅広部３４０Ａが各色画素ＰＸに延在する面積を小さくすることができ、さらに開口率を向上させることができる。

なお、スペーサＳＰは、全ての赤色画素ＰＸＲと青色画素ＰＸＢとの間に配置されていなくても良く、規則的に配置されても、ランダムに配置されても良い。ここでは、スペーサＳＰは、列方向Ｖ及び行方向Ｈにおいて、１組の青色画素ＰＸＢ及び赤色画素ＰＸＲ置きに配置されている。

上記のように幅広部３４０ＡおよびスペーサＳＰを配置すると、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧ、緑色画素ＰＸＧ及び青色画素ＰＸＢには、幅広部３４０Ａが配置されていないため、幅広部によって遮光されず、全ての色画素ＰＸに幅広部３４０Ａが配置された場合と比較して、開口率の向上が可能となる。

さらに、第１実施形態にかかる液晶表示装置と同様に、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ及び青色画素ＰＸＢを１つの単位の表示画素として考えると、全ての表示画素において、開口率は、同一であるため、色ムラの発生を防止することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る液晶表示装置では、液晶表示パネル１００の厚さ方向（図４の紙面に垂直な方向）において、スペーサＳＰが配置される領域が信号線Ｘが配置される領域と重複しているため、第１実施形態に係る液晶表示装置の場合と比較して、色画素ＰＸに幅広部３４０Ａが延出する面積を小さくすることができる。そのため、色画素ＰＸ内の幅広部３４０Ａによって遮光される領域を小さくすることができる。したがって、本実施形態に係る液晶表示装置では、第１実施形態に係る液晶表示装置よりも、さらに開口率を向上させることができる。

さらに、青色画素ＰＸＢは、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧと比較して輝度への寄与が小さいため、上記のように幅広部３４０Ａを青色画素ＰＸＢと他の種類の色画素ＰＸとに延在するように配置すると、表示画素の明るさが低下することが抑制される。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板２００と対向基板３００との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、第２実施形態に係る液晶表示装置において、幅広部３４０Ａ及びスペーサＳＰが青色画素ＰＸＢと赤色画素ＰＸＲとの間に配置された例に説明したが、この例に限らず、幅広部３４０Ａ及びスペーサＳＰは、青色画素ＰＸＢと緑色画素ＰＸＧとの間、赤色画素ＰＸＲと緑色画素ＰＸＧとの間に配置されても良い。

次に、第３実施形態に係る液晶表示装置について図５及び図６を用いて説明する。本実施形態に係る液晶表示装置は反射型の液晶表示装置である。本実施形態に係る液晶表示装置は、上述の第１および第２実施形態に係る液晶表示装置とは異なり、バックライトユニットＢＬを備えず、液晶表示パネル１００の対向基板３００側から液晶表示パネル１００内に入射した光を、対向基板３００側へと反射させることによって画像を表示させる。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置では、画素電極２３０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やモリブデン（Ｍｏ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。また、光学素子（図示せず）は、対向基板３００の外面に設けられている。

第３実施形態に係る液晶表示装置において、画素電極２３０は、凹凸パターンが設けられた反射部２３０Ａを有する。すなわち、アレイ基板２００には、絶縁膜２４０と画素電極２３０との間に有機絶縁膜２４８が配置されている。この有機絶縁膜２４８の画素電極２３０と接する面に凹凸パターンが形成されている。画素電極２３０の反射部２３０Ａは、有機絶縁膜２４８の凹凸パターンを覆うことにより、その表面に凹凸パターンが形成される。

１種類の色画素ＰＸに配置された画素電極２３０は、平坦部２３０Ｂを有している。ここでは、青色画素ＰＸＢに配置された画素電極２３０が平坦部２３０Ｂを有している。図６に示した例では、第１実施形態に係る液晶表示装置と同様に、同一種類の色画素ＰＸは、列方向Ｖに沿って配置されている。複数の色画素ＰＸは、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ及び緑色画素ＰＸＧの順に行方向Ｈに繰り返し配置されている。平坦部２３０Ｂは、画素電極２３０の端辺と端辺とが交差する角部に設けられている。

図５に示すように、スペーサＳＰは、平坦部２３０Ｂと対向するように配置されている。つまり、スペーサＳＰは、１種類の色画素ＰＸに配置されている。スペーサＳＰは、全ての青色画素ＰＸＢに配置されていなくても良く、規則的に配置されても、ランダムに配置されても良い。ここでは、スペーサＳＰは、列方向Ｖ及び行方向Ｈにおいて、１つの青色画素ＰＸＢ置きに配置されている。

第３実施形態に係る液晶表示装置では、平坦部２３０Ｂは、１種類の色画素ＰＸ、すなわち、青色画素ＰＸＢに形成されている。また、スペーサＳＰも、１種類の色画素ＰＸ、すなわち、青色画素ＰＸＢに配置されている。

このように、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、他の種類の色画素ＰＸ、すなわち、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧには、平坦部２３０Ｂが設けられていないため、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧでは反射率が低下せず、全ての色画素ＰＸに平坦部２３０Ｂが配置された場合と比較して、開口率の向上が可能となる。

さらに、第３実施形態にかかる液晶表示装置によれば、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ及び青色画素ＰＸＢを１つの単位の表示画素として考えると、第１実施形態と同様に、全ての表示画素において、開口率は、同一であるため、色ムラの発生を防止することが可能となる。

さらに、上述したように、青色画素ＰＸＢは、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧと比較して輝度への寄与が小さいため、第３実施形態に係る液晶表示装置では、スペーサＳＰ及び平坦部２３０Ｂを青色画素ＰＸＢに設けることによって、表示画像の明るさが低下することを抑制することができる。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板２００と対向基板３００との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、第３実施形態に係る液晶表示装置では、平坦部２３０Ｂ及びスペーサＳＰが青色画素ＰＸＢに設けられていたが、この例に限らず、平坦部２３０Ｂ及びスペーサＳＰが赤色画素ＰＸＲや緑色画素ＰＸＧに設けられて良い。

次に、第４実施形態に係る液晶表示装置について図７を用いて説明する。

第４実施形態において、アレイ基板２００は、隣接する２種類の色画素ＰＸに渡って設けられた平坦部２３０Ｂを有している。平坦部２３０Ｂは、例えば、画素電極２３０の一部である平坦電極部２３０Ｂａと、隣接する画素電極２３０間の平坦絶縁層部２３０Ｂｂとから成る。

ここでは、アレイ基板２００は、青色画素ＰＸＢ及び赤色画素ＰＸＲに渡って設けられた平坦部２３０Ｂを有している。すなわち、平坦部２３０Ｂの平坦絶縁層部２３０Ｂｂは、青色画素ＰＸＢと赤色画素ＰＸＲとの間に配置された信号線Ｘ上に配置され、平坦部２３０Ｂの平坦電極部２３０Ｂａは、赤色画素ＰＸＲの画素電極２３０の端辺と端辺とが交差する角部と青色画素ＰＸＢの画素電極２３０の端辺と端辺とが交差する角部に設けられている。

スペーサＳＰは、平坦部２３０Ｂと対向するように配置されている。つまり、スペーサＳＰは、隣接する２種類の色画素ＰＸに渡って配置されている。ここでは、スペーサＳＰは、赤色画素ＰＸＲ及び青色画素ＰＸＢに渡って配置されている。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置では、図７に示すように、液晶表示パネル１００の厚さ方向（図７の紙面に垂直な方向）において、平坦部２３０Ｂが配置される領域と信号線Ｘが配置される領域とが重複しているため、上記の第３実施形態に係る液晶表示装置の場合と比較して、画素電極２３０の平坦電極部２３０Ｂａの面積を小さくすることができ、さらに開口率を向上させることができる。

なお、スペーサＳＰは、全ての赤色画素ＰＸＲと青色画素ＰＸＢとの間に配置されていなくても良く、規則的に配置されても、ランダムに配置されても良い。ここでは、スペーサＳＰは、列方向Ｖ及び行方向Ｈにおいて、１組の青色画素ＰＸＢ及び赤色画素ＰＸＲ置きに配置されている。

上記のように平坦部２３０Ｂを設けると、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧ、緑色画素ＰＸＧ及び青色画素ＰＸＢに渡って平坦部２３０Ｂが設けられていないため、全ての色画素ＰＸに平坦部２３０Ｂが配置された場合と比較して、反射率が低下せず、開口率の向上が可能となる。

さらに、第１実施形態と同様に、赤色画素ＰＸＲ、緑色画素ＰＸＧ及び青色画素ＰＸＢを１つの単位の表示画素として考えると、全ての表示画素において、開口率は、同一であるため、色ムラの発生を防止することが可能となる。

さらに、本実施形態に係る液晶表示装置では、平坦部２３０Ｂが、複数の色画素ＰＸに渡って配置され、平坦絶縁層部２３０Ｂｂを有しているため、画素電極２３０の表面が平坦な領域を小さくすることができる。したがって、色画素ＰＸ内の平坦部２３０Ｂによって反射率が低下する領域を小さくすることができる。そのため、本実施形態に係る液晶表示装置では、第３実施形態に係る液晶表示装置よりも、さらに開口率を向上させることができる。

さらに、青色画素ＰＸＢは、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧと比較して輝度への寄与が小さいため、第４実施形態に係る液晶表示装置のように、平坦部２３０Ｂを青色画素ＰＸＢと他種類の色画素とに渡って設けることによって、さらに表示画像の明るさが低下することを抑制することができる。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板２００と対向基板３００との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

なお、第４実施形態に係る液晶表示装置では、平坦部２３０Ｂ及びスペーサＳＰが青色画素ＰＸＢ及び赤色画素ＰＸＲに設けられていたが、この例に限らず、平坦部２３０Ｂ及びスペーサＳＰは、青色画素ＰＸＢ及び緑色画素ＰＸＧ、赤色画素ＰＸＲ及び緑色画素ＰＸＧに設けられても良い。その場合であっても、上述の実施形態に係る液晶表示装置と同様の効果をえることができる。

なお、第１実施形態および第２実施形態係る液晶表示装置は透過型液晶表示装置であって、第３実施形態及び第４実施形態に係る液晶表示装置は、反射型液晶表示装置であったが、この例に限らず、半透過型液晶表示装置に本発明を適用しても良い。

半透過型液晶表示装置の場合には、例えば、色画素ＰＸの反射部の画素電極２３０に平坦部２３０Ｂを形成し、スペーサＳＰを配置することによって、アレイ基板２００と対向基板３００との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率を向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することができる。

以上説明したように、本実施の形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板２００と対向基板３００との間のギャップを均一に保ちつつ、開口率の向上し、表示品位の良好な液晶表示装置を提供することが可能である。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

図１は、この発明の一実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルの一構成例を概略的に示す図である。 図２は、図１に示した液晶表示パネルの構造の一例を概略的に示す断面図である。 図３は、第１実施形態の表示領域の構成の一例を概略的に示す平面図である。 図４は、第２実施形態の表示領域の構成を概略的に示す平面図である。 図５は、第３実施形態に係る液晶表示パネルの構造を概略的に示す断面図である。 図６は、第３実施形態の表示領域の構成を概略的に示す平面図である。 図７は、第４実施形態の表示領域の構成を概略的に示す平面図である。

ＰＸ…色画素、 １２０…表示領域 ２００…アレイ基板 ２４０…絶縁膜 ２３０…画素電極 ３３０…対向電極 ３００…対向基板 ３１０…絶縁基板 ４００…液晶層 スペーサ…ＳＰ 遮光層…３４０ 幅広部…３４０Ａ 反射部…２３０Ａ 平坦部…２３０Ｂ

Claims (10)

1. 第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、前記色画素のそれぞれ配置された画素電極を備え、
   前記第２基板は、絶縁基板と、
   前記絶縁基板上に配置され、前記色画素を囲む遮光層と、
   前記絶縁基板上において、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、
   前記遮光層は、１種類の色画素に延出する幅広部を有し、
   前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、
   前記スペーサは、前記幅広部と対向するように配置されている液晶表示装置。
2. 前記複数種類の色画素は、青色を表示する青色画素を備え、
   前記幅広部は、前記青色画素に延出する請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、前記色画素のそれぞれ配置された画素電極を備え、
   前記第２基板は、絶縁基板と、
   前記絶縁基板上に配置され、前記色画素を囲む遮光層と、
   前記絶縁基板上において、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、
   前記遮光層は、隣接する２種類の前記色画素に延出した幅広部を有し、
   前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、
   前記スペーサは、前記幅広部と対向するように配置されている液晶表示装置。
4. 前記複数種類の色画素は、青色を表示する青色画素及び赤色を表示する赤色画素を備え、
   前記幅広部は、前記青色画素及び前記赤色画素に延出する請求項３の液晶表示装置。
5. 前記複数種類の色画素は、青色を表示する青色画素及び緑色を表示する緑色画素を備え、
   前記幅広部は、前記青色画素及び前記緑色画素に延出する請求項３の液晶表示装置。
6. 第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、前記各色画素のそれぞれに配置されるとともに、凹凸パターンが設けられた反射部を有する画素電極を備え、
   前記第２基板は、
   絶縁基板と、
   前記絶縁基板上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、
   １種類の色画素に配置された前記画素電極は平坦部を有し、
   前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、
   前記スペーサは、前記平坦部と対向するように配置されている液晶表示装置。
7. 前記複数種類の色画素は、青色を表示する青色画素を備え、
   前記平坦部は、前記青色画素に形成されている請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 第１基板と、前記第１基板と対向するように配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に保持された液晶層と、複数種類の色画素によって構成された表示領域と、を備えた液晶表示装置であって、
   前記第１基板は、前記各色画素のそれぞれに配置されるとともに、凹凸パターンが設けられた反射部を有する画素電極と、隣接する前記色画素に渡って設けられた平坦部と、を備え、
   前記第２基板は、
   絶縁基板と、
   前記絶縁基板上に配置され、前記液晶層を介して前記画素電極に対向する対向電極と、を備え、
   前記第１基板と前記第２基板とは、スペーサによって所定の間隔をおいて配置され、
   前記スペーサは、前記平坦部と対向するように配置されている液晶表示装置。
9. 前記複数種類の色画素は、青色を表示する青色画素及び赤色を表示する赤色画素を備え、
   前記平坦部は、前記青色画素及び前記赤色画素に渡って配置されている請求項８の液晶表示装置。
10. 前記複数種類の色画素は、青色を表示する青色画素及び緑色を表示する緑色画素を備え、
    前記平坦部は、前記青色画素及び前記緑色画素に渡って配置されている請求項８の液晶表示装置。

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