(57)【要約】      （修正有）【課題】表示品位の低下を招くことなく、省電力化を実現する表示装置を提供する。【解決手段】第１方向Ｘに同一、第２方向Ｙに異なる種類が交互に配置された副画素ＳＰＸＬ＿Ｒ、ＳＰＸＬ＿Ｇ、ＳＰＸＬ＿Ｂからなる主画素ＰＸＬと、複数のゲート配線ＧＬを含むゲート配線群と、複数のソース配線ＳＧＬを含むソース配線群と、１本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子ＳＷの開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号の極性は逆である、表示装置。【選択図】図５
2020064242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に同一、第２方向に異なる種類が交互に配置された副画素からなる主画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
１本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号の極性は逆である、表示装置。
【請求項２】
第１方向に、互いに異なる極性で隣接した前記副画素と、
前記極性の関係を有する前記副画素を含む主画素が第２方向に繰り返し配置された、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第１方向、第２方向ともに、互いに異なる極性で隣接した前記副画素と、
第１方向に並んだ前記副画素からなる主画素を含む第１画素ラインと、
前記第１画素ラインとは極性の異なる第２画素ラインと、を備え、
第１画素ラインの第１副画素、第２副画素、第３副画素に映像信号出力に要した前記ソース配線を用い、第２画素ラインでは、第1画素ラインとは異なる色の副画素の映像信号出力を行う、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
第１方向に同一、第２方向に異なる種類が交互に配置された副画素からなる主画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
1本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号は、同一極性が２つ連続したのちに反転することを繰り返す、表示装置。
【請求項５】
第１方向に同一、第２方向に異なる種類が交互に配置された副画素からなる主画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
1本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号は、同一極性が３つ連続したのちに反転することを繰り返す、表示装置。
【請求項６】
第１方向、又は第２方向に連続して隣接配置された第1副画素と、相異なる色が常に隣接して配置される第２副画素と第３副画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
1本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号の極性は逆である、表示装置。
【請求項７】
同一の極性を有する前記第２副画素、前記第３副画素と、
前記第２、第３副画素とは異なる極性を有する前記第１副画素と、を含む前記主画素が、
第１方向に隣接する前記主画素とは異なる極性を有し、
第２方向に隣接する前記主画素とは同一の極性を有して繰り返し配置された、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
第１方向、又は第２方向の方向に連続して隣接配置された第1副画素と、相異なる色が常に隣接して配置される第２副画素と第３副画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
1本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号は、同一極性が２つ連続したのちに反転することを繰り返す、表示装置。
【請求項９】
前記副画素の各々は、反射電極を含む、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記反射電極と、前記反射電極を覆う第１配向膜と、を備えた第１基板と、
前記反射電極と対向する共通電極と、前記共通電極を覆う第２配向膜と、を備えた第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、を備え、
前記第１配向膜の第１配向処理方向は、前記第２配向膜の第２配向処理方向と交差し、第１方向に対して−１４０°から−１７０°の角度で交差する、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記主画素間、又は、副画素間、及びその周辺箇所の一部を遮光する領域を、前記第２基板上に有する、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１基板上の前記反射電極上の一部を、透明電極で形成されている、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
第１方向に同一、第２方向に異なる種類が交互に配置された副画素からなる主画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
１本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号の極性は逆である表示装置、を備えた電子機器。
【請求項１４】
第１方向、又は第２方向に連続して隣接配置された第1副画素と、相異なる色が常に隣接して配置される第２副画素と第３副画素と、
複数のゲート配線を含むゲート配線群と、
複数のソース配線を含むソース配線群と、
1本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、
各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、
１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号の極性は逆である表示装置、を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、液晶表示装置において、隣接する画素の極性と液晶分子の配向方向との関係によって、本来必要とする方向とは異なる横電界の影響を液晶分子に与え、各種条件が重なると、一部の領域で液晶分子の配向の不整合（ディスクリネーション）が発生する場合がある。具体的に電界制御複屈折（ＥＣＢ）等のモードを用いた液晶表示装置の場合、画像表示時の残像、ぼやけ、コントラスト比の低下等の種々の表示不良の要因となるため、ディスクリネーションを無くす努力が必要となる。
【０００３】
仮にディスクリネーションが発生したとしても、発生個所を遮光してしまえば上記問題はいったん解決可能であるが、開口率低下という別の問題が生じてしまう。かかる問題の解決手段として、ディスクリネーションが発生しないように液晶配向方向を調整する方法（特許文献１など）や、画素間の極性方向を最適化するための駆動方法の選択（特許文献２及び３など）、液晶配向と駆動はそれぞれの最適設計を選択した上で、隣接画素間の極性が最適化するような画素と配線の接続方法（特許文献4）等が知られている。
【０００４】
消費電力という観点からは、ライン反転、ドット反転よりもカラム反転駆動が最適であるが、反射型液晶表示装置の電界制御複屈折（ＥＣＢ）モードの光学最適条件のラビング方向を設定した場合、隣接画素間の横電界の影響が大きくな率低下、ディスクリネーションが発生する場合がある。上記問題を解決するため、例えば（特許文献４）、配線と画素電力との接続方法に加えて、それに応じた信号の送り方を工夫することにより問題の解決を図っている。しかし、この場合、送る際の信号の並び方が通常のＲＧＢ画素とは異なるため、専用の駆動ドライバーＩＣを新たに用意し、内部にメモリも持たせる必要があるため、コスト競争力の高い汎用ドライバーＩＣや、既存のドライバーＩＣを使用することが出来ないという問題点が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６２５３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１１８０４８号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２７１４０号公報
【特許文献４】特開２０１６−１８４０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施形態の目的は、表示品位の改善、省電力化を図るとともに、よりシンプルでコスト競争力が高い表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、
第１方向に同一、第２方向に異なる種類が交互に配置された副画素からなる主画素と、複数のゲート配線を含むゲート配線群と、複数のソース配線を含むソース配線群と、１本の前記ゲート配線で副画素内に設けられたスイッチング素子の開閉を行う、第１方向に主画素が並んだ画素ラインと、各副画素に書き込む映像信号を生成し、前記ソース配線を介して各副画素に映像信号を供給する表示駆動部と、を備え、１フレーム期間において、前記ソース配線の各々に供給される映像信号の極性は同一であり、且つ、隣り合うソース配線の各々に供給される映像信号の極性は逆である、表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、液晶表示装置の断面を示す概略図である。
【図２】図２は、主画素ＰＸＬの形状と副画素ＳＰＸＬの電圧極性、第１配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴと第２配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＣＦの関係、とを説明するための図である。
【図３】図３は、液晶表示装置の印可電圧と反射率の関係を、ノーマリーホワイトモード、ノーマリーブラックモードについてそれぞれ説明するためのグラフである。
【図４】図４は、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置において、電圧印可時の主画素間における等電位線と液晶配向方向の関係を説明するための図である。
【図５】図５は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、第１配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴと第２配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＣＦの関係、とを説明するための図である。
【図６】図６は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、第１配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴと第２配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＣＦの関係、とを説明するための図である。
【図７】図７は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、第１配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴと第２配向膜の配向処理方向ＲＤ＿ＣＦの関係、とを説明するための図である。
【図８】図８は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、とを説明するための図である。
【図９】図９は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、信号線ＳＧＬに送る映像信号の並び方、とを説明するための図である。
【図１０】図１０は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、信号線ＳＧＬに送る映像信号の並び方、とを説明するための図である。
【図１１】図１１は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、信号線ＳＧＬに送る映像信号の並び方、とを説明するための図である。
【図１２】図１２は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、主画素ＰＸＬ間、及びその周辺箇所の一部を遮光するブラックマトリックス、とを説明するための図である。
【図１３】図１３副画素は、主画素ＰＸＬの形態、副画素ＳＰＸＬの電圧極性、画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬとの接続、一部を透明電極で構成された画素電極ＰＥＬ、とを説明するための図である。
【図１４】図１４は、本実施形態の表示装置を用いた電子機器の例を具体的に説明するための図である。
【図１５】図１５は、本実施形態の表示装置を用いた電子機器の例を具体的に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明を実施するための実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００１０】
本実施形態の表示装置の一例として、液晶表示装置を開示する。この液晶表示装置は、例えば、ウェアラブル端末、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器等の種々の装置に用いることが可能である。
【００１１】
図１は、実施形態に係る表示装置の構成例を示す断面図である。図１に示すように、表示装置１３は、第１パネル１５と、第２パネル１４と、液晶層８とを含む。第２パネル１４は、第１パネル１５と対向して配置される。液晶層８は、第１パネル１５と第２パネル１４との間に設けられる。第２パネル１４の表面が、画像を表示させるための表示面１ａである。表示面１ａ側の外部から入射した光は、第１パネル１５の反射電極９によって反射されて表示面１ａから出射する。本実施形態の表示装置１３は、この反射光を利用して、表示面１ａに画像を表示する反射型液晶表示装置である。なお、本明細書において、表示面１ａと平行な方向をＸ方向とし、表示面１ａと平行な面においてＸ方向と交差する方向をＹ方向とする。また、表示面１ａに垂直な方向をＺ方向とする。
【００１２】
第１パネル１５は、第１基板１２と、絶縁層１１と、反射電極１０と、配向膜９とを有する。第１基板１２は、例えば、ガラス基板や樹脂基板が用いられる。第１基板１２の表面には、図示しない回路素子や、ゲート配線、信号線等の各種配線が設けられる。回路素子は、容量素子や、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を含む。ＴＦＴは、アモルファスシリコン（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｓｉ）、低温ポリシリコンＬＴＰＳ（Ｌｏｗ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ  Ｓｉ）、透明アモルファス酸化物半導体ＴＡＯＳ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の何れで形成されていても構わない。
【００１３】
絶縁層１１は、第１基板１２の上に設けられ、回路素子や各種配線等の表面を平坦化する作用がある。反射電極９は、絶縁層１１の上に設けられ、配向膜９は、反射電極１０と液晶層８との間に設けられる。反射電極９は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の金属、またはこれらの金属材料と、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透光性導電材料とを積層した構成としてもよい。反射電極１０は、外部から入射する光を反射させる反射板として機能する。
【００１４】
反射電極１０によって反射された光は、表示面１ａ側に向かってある程度一定の方向に進む。また、反射電極１０は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）ごとの副画素に対応して設けられ、反射電極１０に印加される電圧レベルが変化することにより、液晶層８におけるリタデーションが変化し、結果として光の透過状態が副画素ごとに調整される。すなわち、反射電極１０は、画素電極としての機能も有する。なお、図１では、反射電極１０及び絶縁層１１は平坦に示しているが、拡散反射させるために絶縁膜１１の表面を凸凹に形成しても構わない。
【００１５】
第２パネル１４は、第２基板４と、カラーフィルタ５と、オーバーコート１６、共通電極６と、配向膜７と、１／４波長板３と、１／２波長板２と、偏光板１とを含む。第２基板４の、第１パネル１５と対向する面に、カラーフィルタ５、オーバーコート１６及び共通電極６が設けられる。共通電極６と液晶層８との間に配向膜７が設けられる。１／４波長板３、１／２波長板２及び偏光板１の順で、第２基板４の表示面１ａ側の面に積層して設けられている。なお、本実施例では、１／４波長板３、１／２波長板２の組み合わせからなる広帯域の円偏光板条件が例示されているが、１／４波長板３のみの構成であっても構わない。また、本実施例では例示されていないが、等方性、または異方性拡散層が、１／４波長板３、１／２波長板２及び偏光板１の何れかに隣接する位置に設けられたものであっても構わない。
【００１６】
第２基板４は、ガラス基板や樹脂基板であり、共通電極６は、透光性の導電材料、例えばＩＴＯ等で形成されている。共通電極６は、複数の反射電極９と対向して配置され、各副画素に対する共通の電位を供給する。カラーフィルタ５は、例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３つのフィルタを有するが、４つ、或いはそれ以上の異なる色のフィルタを含んでいても構わない。オーバーコート１６は、平坦な絶縁層であって、カラーフィルタ５の液晶層８側に設けられる。
【００１７】
液晶層８は、例えば、ネマティック（Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶が液晶セル内に封入されている。液晶層８は、共通電極６と反射電極１０との間の電圧レベルが変更されることにより副画素ごとのリタデーションが変調され、結果として副画素ごとの光が変調される。
【００１８】
表示装置１３の表示面１ａ側から入射する入射光は、第２パネル１４及び液晶層８を透過して反射電極１０に到達する。そして、入射光は反射電極１０で反射される。反射電極１０で反射された光は、液晶層８を透過して副画素ごとに変調されて表示面１ａから出射される。これにより、画像の表示が行われる。
【００１９】
このように、表示装置１３は、反射電極１０により反射を行う反射型液晶表示装置である。また、表示装置１３は、外部の光を反射させて表示を行う場合のみを想定して、フロントライトやバックライト等の光源は配置されていないが、外部の光を利用できない暗所での視認性を確保するため、フロントライトやバックライト等の光源を備えていてもよい。この場合、フロントライトは第２パネル１４の表示面１ａ側に設けられる。また、バックライトは、第１パネル１５の背面、すなわち、第１パネル１５に対して液晶層８の反対側に設けられる。バックライトを用いる場合、バックライトからの光は反射電極１０の間を通過して表示面に至るものとなる。
【００２０】
図２（Ａ）において、配向膜１０の配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴと配向膜７の配向処理方向ＲＤ＿ＣＦとの関係を説明する。ここで、表示装置１３の短辺方向、長辺方向に各々平行な方向を、それぞれ第１方向Ｘ、第２方向Ｙとする。配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴと第１方向Ｘとなす角度をφ、配向処理方向ＲＤ＿ＴＦＴ、ＲＤ＿ＣＦで規定される液晶分子のツイスト角度をψとなるようにする。第１方向Ｘから半時計回りの回転方向を正、時計回り方向を負とすると、一例として、具体的にはφは−１６０度前後、ψは６０〜７０度前後の角度を有する。この時、平均的な液晶分子の配向方向は、第１方向Ｘに平行で負の方向近辺となる。この配向処理は、ラビング処理でも構わないし、光配向、イオンビーム配向処理であっても構わない。主画素ＰＸＬは、表示装置１８に周期的に配置されており、副画素ＳＰＸＬ＿Ｒ、ＳＰＸＬ＿Ｇ、ＳＰＸＬ＿Ｂを含んで、第１方向Ｘに平行に配置されている。
【００２１】
図２、図３、図４で、パネル駆動方法と隣接副画素間の極性、液晶配向関係から、本発明に至った課題の説明を行う。図２（Ｂ）、図２（Ｃ）は、パネル駆動方法と隣接副画素間の極性の関係を説明するもので、各行の副画素を選択する走査線は第１方向Ｘ、各副画素に画像信号を送る信号線は第２方向Ｙと平行な方向に配置されている。図３（Ａ）、（Ｂ）は、電圧Ｖに対する反射率Ｒの関係を示すＶ−Ｒ曲線であり、図３（Ａ）はノーマリーホワイトモード、図３（Ｂ）はノーマリーブラックモードの場合のものを示す。ノーマリーホワイトモードは電圧無印可時、液晶分子の初期配向状態で白表示となる光学設計を有し、電圧印可時に液晶分子が電界の作用でスイッチングしてリタデーションが変化して黒表示となる。逆に、ノーマリーブラックモードは、電圧無印可時に黒表示、電圧印可時に白表示となる。図４（Ａ）、（Ｂ）は、電圧印可時の隣接副画素間の等電位線１７と液晶分子配向の関係で、等電位線１７に直交する方向に液晶分子が配向する様子が示されている。
【００２２】
図２（Ｂ）は、カラム反転駆動の場合の副画素間の極性の関係を示したものであり、第２方向Ｙに並んだ方向では同一極性、第１方向Ｘ方向では逆極性で隣接している。この場合、図２（Ａ）で示されるラビング条件による液晶配向方向との組み合わせにより、図２（Ｂ）においてＤＬで示される位置にディスクリネーションが発生し、特にノーマリーホワイトモードで黒色表示時に、当該箇所の光漏れによりコントラストが低下してしまう、という問題が挙げられる。図３（Ａ）で示されるように、ノーマリーホワイトモードで黒色表示時は液晶に電界が印可された時であり、図２（Ａ）の液晶配向を有する時に、図２（Ｂ）で示される副画素間において、第１方向Ｘ方向の電界強度分布と液晶分子配向の関係を示す断面図を図４（Ｂ）に示す。隣接副画素間の極性が異なる場合、局所的な急激な電位の変化があるため、当該箇所の液晶分子のチルト方向が全体とは逆方向に反転して準安定状態となるために、界面ＤＬの箇所がディスクリネーションとなる。
【００２３】
図２（Ｃ）は、ライン反転駆動時の副画素間の極性を示したものである。図４（Ａ）に示されるように、第１方向Ｘは同一極性で副画素が隣接しているので、横方向の局所的な電界強度変化が比較的小さいので、ディスクリネーションは発生しない。また、第２方向Ｙは逆極性で隣接しており、その場合の等電位線１７と液晶分子配向の関係を図４（Ｃ）に示す。図４（Ｂ）と同様の電界強度分布を示すが、初期液晶配向方向が図４（Ｃ）の紙面に直交する方向であるため、液晶分子の配向方向が電界強度分布に則って変化したとしても液晶の弾性変形の範囲内で、チルト角が反転して準安定状態となってしまうことがない。
【００２４】
図５に、上記課題認識を踏まえた本発明の実施例を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、主画素ＰＸＬを構成する副画素ＳＰＸＬは、同一種類のものが第１方向Ｘの方向に配置され、第1副画素、第２副画素、第３副画素、…と異なる種類のものが交互に配置される、所謂、横ストライプ構造の形態をとる。主画素ＰＸＬの、表示装置１８に対する位置関係は図５（Ｃ）に示す。ここで、信号線ＳＧＬの駆動はカラム反転のままで、１本のゲート配線ＧＬによって、１つの主画素ＰＸＬ辺り３つのＴＦＴ等のスイッチング素子ＳＷの開閉を行う。ゲート配線ＧＬが選択された行の主画素ＰＸＬは、コンタクトホールＣＯＮを通じて、信号線ＳＧＬの信号が画素電極ＰＥＬに書き込まれる。図５（Ａ）、（Ｂ）に示す構成の場合、信号線ＳＧＬの極性の関係は図２（Ｂ）と同一であるが、隣接副画素間の極性の関係は異なっている。この時、図２（Ａ）に示す配向処理を行った場合、図５（Ａ）の構成の場合、主画素ＰＸＬ一つ当たりディスクリネーションＤＬの発生個所は１つとなり、副画素毎に発生した図２（Ｂ）の３分の１に抑えることが可能である。この結果、ディスクリネーションＤＬ起因の光漏れは低減され、コントラスト低下も緩和される。又は、ディスクリネーションＤＬを遮光するための非開口部の面積を少なくすることが出来るので、反射率を向上させることが可能になる。
【００２５】
図６に、図５と同様の効果を実現するための別の実施形態を示す。図６（Ａ）に示すように、主画素ＰＸＬ中の副画素ＳＰＸＬの１つである第１副画素は、第１方向Ｘの方向に連続して隣接配置され、第２副画素と第３副画素は、相異なるものが常に隣接していることを特徴とする。ここで、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の副画素であるＳＰＸＬ＿Ｒ、ＳＰＸＬ＿Ｇ、ＳＰＸＬ＿Ｂが、それぞれ第１副画素、第２副画素、第３副画素である実施例を開示しているが、色の配置は本開示の順に限定されるものではなく、別の並べ方であっても構わない。図６（Ｃ）に、この時の主画素ＰＸＬの、表示装置１８に対する位置関係を示す。主画素ＰＸＬの中で、第２副画素、第３副画素の極性を等しくし、共に第１副画素とは異なる極性とするため、図６（Ｂ）に示すような画素電極ＰＥＬと信号線ＳＧＬの接続形態を有している。この場合も同様に、図２（Ａ）に示す関係の配向処理を行った場合、図５（Ａ）の構成の場合、主画素ＰＸＬ一つ当たりディスクリネーションＤＬの発生個所は１つとなり、副画素毎に発生した図２（Ｂ）の３分の１とすることが可能である。この結果、ディスクリネーションＤＬ起因の光漏れは低減され、コントラスト低下も緩和される。又は、ディスクリネーションＤＬを遮光するための非開口部の面積を少なくすることが出来るので、反射率を向上させることが可能になる。
【００２６】
図７に示す実施の形態は、図６で開示した構成と比較して主画素ＰＸＬが反時計回りに９０度回転した形となっているが、本質的には図６で開示の構成と同様の効果が得られる。
【００２７】
図８に、信号線ＳＧＬの極性が同一のものが２つ連続した後に反転を繰り返すカラム反転時の実施形態を示す。図８（Ａ）に示すように、主画素ＰＸＬの形状は、図６と同一であるが、図８（Ｂ）に示すように信号線ＳＧＬと画素電極ＰＥＬとの接続が異なるため、隣接する副画素間の極性の関係が異なる。この結果、第１方向Ｘの方向に対して、２画素に１箇所の割合にディスクリネーションＤＬの発生を抑えることが可能になる。従って、図６で示す実施の形態と比較して、更にディスクリネーションＤＬの発生を半分に抑えることが可能になるため、より一層コントラスト、又は、反射率の向上を実現することが可能になる。
【００２８】
図９に、信号線ＳＧＬの極性が同一のものが２つ連続した後に反転を繰り返すカラム反転で、横ストライプ構造を有する実施形態の例を示す。図９（Ｂ）に示す構成の配線を行うことで、図９（Ａ）に示す副画素間の極性の関係が得られ、それに伴うディスクリネーションＤＬが生じる。図５から図７の実施例で示した形態と異なり、図９の構成で生じるディスクリネーションＤＬは、第２方向Ｙの方向に連続して発生せず、離散的に発生する。
【００２９】
図１０に、信号線ＳＧＬの極性が同一のものが３つ連続した後に反転を繰り返すカラム反転で、横ストライプ構造を有する実施形態の例を示す。図１０（Ｂ）に示す構成の配線を行うことで、図１０（Ａ）に示す副画素間の極性の関係が得られ、それに伴うディスクリネーションＤＬが生じる。
【００３０】
図１１に、図５から図１０までの実施形態と異なり、送付する信号データの並びをゲート配線ごとに変えることを特徴とする実施例を示す。図１１（Ｃ）に示すように、ゲート配線ＧＬ１を選択した場合、信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、…に、信号Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）、…のデータが送られる。主画素ＰＸＬ１を考えると、スイッチＳＷ、コンタクトホールＣＯＮを通じて、それぞれ副画素ＳＰＸＬ＿Ｒ、ＳＰＸＬ＿Ｇ、ＳＰＸＬ＿Ｂに書き込まれる。次に、ゲート配線ＧＬ２を選択した場合、通常とは異なり、図１０（Ｃ）に示すように、今度は信号線ＳＧＬ１、ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、…には、Ｂ（青色）、信号Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、…のデータが送られる。この時、主画素ＰＸＬ２へのデータの書き込みは、信号線ＳＧＬ２、ＳＧＬ３、ＳＧＬ４を通じて行われる。次行以降のゲート配線が選択された場合のデータ書き込みは、ゲート配線ＧＬ１、ＧＬ２選択時のと同じ並びのデータ送付が繰り返される。図１１（Ａ）より、隣接副画素は完全に逆極性となるので、高コントラスト、又は高反射率を実現したうえで、フリッカー等のレベルもより一層改善することが可能となる。
【００３１】
図１２に、遮光領域ＢＭで、ディスクリネーション発生個所を覆った実施例を示す。図１２に示す主画素ＰＸＬの形状、信号線ＳＧＬとの接続方法は、図５の実施例と同一であるが、遮光領域ＢＭが形成されているため、ディスクリネーションによる光漏れの影響を回避することが可能になる。遮光領域ＢＭを設けると、開口率が低くなり反射率も低下してしまうが、図２（Ｂ）で示すような構成と比較すると、図５の実施例であれば、遮光領域ＢＭの設置個所を３分の１にすることが可能なので、反射率低下をより抑えることが可能となる。本実施例は、図５で開示された構成のみならず、図６から図１１で開示された構成においても適用可能である。遮光領域ＢＭは、第２パネル１４内に形成され、黒色樹脂、またはＣｒ等の金属、または酸化物から構成される。
【００３２】
図１３に、ディスクリネーションの影響を回避する別の実施形態を示す。この実施形態では、ディスクリネーションが生じる当該箇所を遮光領域ＢＭで隠すのではなく、金属からなる画素電極ＰＥＬ＿Ｍとは別に、透明導電体からなる画素電極ＰＥＬ＿Ｔに置き換える。こうすることで、外部から入射した光が画素電極ＰＥＬ＿Ｔで反射せずにそのまま透過してしまうので、ディスクリネーションＤＬは生じるにも関わらず、視認されなくなり、コントラスト低下への影響を無くすことが可能になる。ディスクリネーションＤＬが生じる位置は、画素電極端からの距離によって決定される。ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極からなる画素電極ＰＥＬ＿Ｔは、第１パネル１５上に形成されるので、第２パネル１４に形成される遮光領域ＢＭと比較して、生産上のばらつきである重ねずれの影響がない。従って、反射無効領域をより小さくすることが出来るので、遮光領域ＢＭを用いる方式と比較して、反射率を向上させることが可能となる。
【００３３】
図１４、図１５に、本実施形態の表示装置を用いた電子機器の例を具体的に示す。図１４で例を示すのはノートパソコンの場合で、本実施形態の表示装置を用いることで、一定以上の画質を確保した上で、従来の透過型液晶ディスプレイを用いた場合よりも、著しく低消費電力化を実現することが可能となる。図１５に示すタブレットの場合も、携帯型のため、長時間使用のためには低消費電力化が望まれるが、この場合においても、スクリーンＳＣＲに本実施形態の表示装置を採用することで、著しい効果を引き出すことが可能となる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位を改善するとともに省電力化が可能な表示装置を提供することができる。
【００３５】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
ＰＸＬ…主画素
ＳＰＸＬ＿Ｒ…赤副画素、ＳＰＸＬ＿Ｇ…緑副画素、ＳＰＸＬ＿Ｂ…青副画素
ＲＤ＿ＴＦＴ…第１基板ラビング方向、ＲＤ＿ＣＦ…第２基板ラビング方向
ＳＧＬ…信号線、ＳＷ…スイッチング素子、ＣＯＮ…コンタクトホール
ＧＬ…ゲート配線、ＰＥＬ…画素電極、ＤＬ…ディスクリネーションライン
ＢＭ…ブラックマトリックス、ＳＣＲ…スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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