(57)【要約】【課題】  表示領域が異形の表示装置の場合、各配線の長さは同一ではないため、配線が駆動する画素の数も異なる。特に配線が走査線の場合、その違いにより輝度ムラが発生し、表示装置の表示品質が劣化する。【解決手段】  表示領域が異形の表示装置において、第２の走査線よりも駆動する画素の数が少ない第１の走査線がある場合、第１の走査線が表示領域外に延びる延長走査線に容量を付加する。容量を付加することによって、駆動する画素の数により生じる走査線間のＲＣ遅延の大きな差を補償することができるため輝度ムラを抑制でき、表示品質の向上に寄与できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板と、前記アレイ基板に対向した対向電極とが、液晶を封入するように互いに貼り合わされた液晶表示装置であって、
アレイ基板は表示領域と周辺領域を有し、
走査線と、前記走査線と絶縁膜を介して交差する信号線と、が、前記表示領域から前記周辺領域に延在し、
前記走査線と前記信号線とは前記表示領域内で交差することにより画素を定義し、
前記走査線は第１の走査線と第２の走査線を含み、
前記第１の走査線は前記第２の走査線よりも駆動する前記画素の数が少なく、
少なくとも前記第１の走査線は前記周辺領域において容量が付加されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示領域は窪んだ領域と、前記窪んだ領域と同じ辺に凸部とを有し、
前記第１の走査線は前記凸部の前記表示領域内に配置され、
前記第２の走査線は前記凸部以外の前記表示領域内に配置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３】
前記第１の走査線において、駆動する前記画素の数が少ないほど、前記容量の値が増大するようになることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１の走査線が前記表示領域の外に延びて接続する延長走査線をさらに有し、
前記第１の走査線において、駆動する前記画素の数が少ないほど、前記延長走査線の長さが長くなるようになることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の走査線が前記表示領域の外に延びて接続する延長走査線をさらに有し、
前記延長走査線は前記ノッチの端辺の近傍であるノッチ上部額縁部または、前記凸部の端辺の近傍である非ノッチ上部額縁部の少なくとも一方に延在されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の走査線が前記表示領域の外に延びて接続する延長走査線と、
前記延長走査線の少なくとも１本が絶縁膜を介して異なる層に変換される変換部と、を有し、
前記異なる層に変換された延長走査線は、前記絶縁膜を介して、変換されていない別の前記延長走査線と重畳する領域を有することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に用いられるパネルに関し、特に矩形では無い異形の表示領域を有する液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、特に車載用途において、パネルの形状が矩形ではない異形パネルの需要が増加してきている。異形パネルの形状としては、円型・半円形や凹型・凸型や多角形や切り欠き部を備えたものなど様々な形状が存在し、表示領域も矩形ではない異形の形状となる。（特許文献１）
【０００３】
異型パネルの特徴の一つとして、走査線または信号線1本あたりで駆動する画素数が、各配線間で同一ではない事が挙げられる。駆動する画素数がそれぞれの配線で違う場合、配線ごとに容量や抵抗が異なり、信号の遅延量に差が生じる。この中で信号線における遅延に対しては、薄膜トランジスタ（TFT）の充電能力や充電時間などの充電設計を最適化することにより、かかる遅延が表示品質に及ぼす悪影響を抑制することができうる。
【０００４】
一方、走査線の信号遅延は、走査信号をONからOFFに変える際に生じる再充電特性に影響を与え、ひいては画素電位にも影響する。この影響を抑制することは、充電設計やタイミングによる回避等の方策によっても難しい。そして、かかる走査信号の遅延量の差により生じる画素電位の不均一は、輝度ムラが発生する要因となり、表示品位を低下させる事になる。
【０００５】
かかる表示品位の改善のため、種々の技術が知られている。たとえば円形や多角形の形状を有するパネルにおいて駆動画素数の少ない走査線の画素とそうでない画素とで、走査線と信号線との交差部の面積を変えて容量を調整することにより各配線の違いを補正する技術が知られている。（特許文献２）また、表示領域外での信号線と走査線とを適宜交差させることにより同様に補正を行う方法などが提案されている。（特許文献３、４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４３６６号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６３６０号公報
【特許文献３】特開２００９−０６９７６８号公報
【特許文献４】国際公開２００８−６２５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パネル形状や駆動回路部の配置を設計する際に、前述のような従来技術を採用してもレイアウトが困難となる場合がある。具体的には、表示パネル形状がL字型や凹型などの場合である。ここで、凹型とは表示領域内に一部表示に寄与しない窪んだ領域を有する形状を指すが、詳細は後述する。
【０００８】
表示パネル形状がL字型や凹型の場合、円形とは異なり、画素配列数が不連続に大きく変わり、ノッチ部を境に大きく特性が変わるため見栄えへの影響はより大きい。さらに、表示パネル形状がノッチ部を有する凹型の場合は、駆動回路部と表示部との間の領域において信号線と走査線とを全て交差させることは困難である。
【０００９】
本発明では、ノッチ部を有し、配線ごとの画素数が非連続的に大きく異なる形状をもつパネルにおいても、走査信号の遅延量の差を縮減することにより表示特性の面内均一化を可能とし、輝度ムラやフリッカーなどの表示不良を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる液晶表示装置とは、アレイ基板と、前記アレイ基板に対向した対向電極とが、液晶を封入するように互いに貼り合わされた液晶表示装置であって、アレイ基板は表示領域と周辺領域を有し、走査線と、前記走査線と絶縁膜を介して交差する信号線と、が、前記表示領域から前記周辺領域に延在し、前記走査線と前記信号線とは前記表示領域内で交差することにより画素を定義し、前記走査線は第１の走査線と第２の走査線を含み、前記第１の走査線は前記第２の走査線よりも駆動する前記画素の数が少なく、少なくとも前記第１の走査線は前記周辺領域において容量が付加されていることを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、配線ごとの画素数が非連続的に大きく異なる形状をもつパネルにおいても、表示特性の面内均一化を可能とし、輝度ムラやフリッカーなどの表示不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる液晶表示装置である。
【図２】実施の形態２にかかる液晶表示装置である。
【図３】実施の形態３にかかる液晶表示装置である。
【図４】実施の形態４にかかる液晶表示装置である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る液晶表示装置の概略的な平面図である。図１に示すように、液晶表示装置はアレイ基板１と液晶層（図示せず）および液晶層を挟んでアレイ基板１に対向する対向基板（図示せず）を備える。アレイ基板１と対向基板とは液晶層を密封するためのシール材（図示せず）で互いに貼り合わされている。なお、この図示しない対向電極にはカラーフィルタを形成してもよい。
【００１４】
図１からアレイ基板１は、複数の画素Ｐ、複数の走査線Ｘ、複数の信号線Ｙを含む表示領域１０１と、走査線駆動回路、信号線駆動回路を含む周辺領域１０２と、を含む。周辺領域１０２は表示領域１０１よりも外側に配置される。表示領域１０１は表示装置の表示部に相当する。表示領域１０１内で複数の走査線Ｘ、複数の信号線Ｙは交差し、その交差により画素Ｐが定義される。
【００１５】
また、画素Ｐ内には画素電極ＰＥが形成されており、画素電極ＰＥと接続するスイッチング素子である画素トランジスタＴＦＴが形成されている。言い替えれば、表示領域１０１は複数の画素Ｐからなり、各画素Ｐには画素電極ＰＥと薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。画素電極ＰＥと対向する対向電極またはコモン電極（図示せず）も形成され、液晶層の液晶分子は画素電極ＰＥと対向電極との間の電界により駆動されて表示に寄与する。
【００１６】
まず、配線と駆動回路との接続関係について説明する。走査線Ｘである複数の走査線ＸＡ、ＸＢは、表示領域１０１から周辺領域１０２に延びて、図示しない端子を介して走査線駆動回路２Ａあるいは走査線駆動回路２Ｂと接続する。ここで、図１の表示上、左側には走査線駆動回路２Ａ、右側には走査線駆動回路２Ｂが配置される。
【００１７】
複数の信号線Ｙは表示領域１０１内で複数の走査線ＸＡ、ＸＢと交差して周辺領域１０２に延びて、図示しない端子を介して信号線駆動回路３と接続する。なお、複数の信号線Ｙと複数の走査線Ｘとは図示しない絶縁膜を介して交差している。複数の信号線Ｙには信号線駆動回路３から表示に寄与する表示信号電位が供給される。同様に、複数の走査線ＸＡ、ＸＢには走査線駆動回路２Ａあるいは走査線駆動回路２Ｂから走査信号電位が供給される。
【００１８】
ここで、走査線は表示領域１０１内を１本が横切るように形成してもよいが、図１の左半分と右半分とで分断されるように形成してもよい。図１において走査線ＸＡは走査線駆動回路２Ａと接続し、走査線ＸＢは走査線駆動回路２Ｂと接続するとようにしてもよい。この場合、走査線駆動回路２Ａと走査線駆動回路２Ｂとは同期をきちんと取る必要がある。次に表示領域の形状について説明する。
【００１９】
表示領域１０１は図１の表示において上部の辺が一部窪んだような形状を有している。言い換えると表示領域１０１は少なくとも１辺である辺Ｆ側に、点線で囲んだ領域として示したノッチ部である窪んだ領域Ｕと窪んではいない凸部ＷＡ、ＷＢとを有している。図１において、窪んだ領域Ｕは、凸部ＷＡ、ＷＢの端辺Ｗ１、Ｗ２の２本と、ノッチ端辺Ｕ１とに囲まれている。ノッチ端辺Ｕ１は窪んだ領域Ｕの底辺でもあり、表示装置の端辺の一つでもある。
【００２０】
窪んだ領域Ｕに相当する領域には通常、図１に示す液晶表示装置とは別の表示手段が配置されたり、何も配置されなかったりすることにより意匠上の効果を演出することが多いため、窪んだ領域Ｕ内には走査線Ｘ、信号線Ｙ、画素トランジスタ等は設けない。特に走査線Ｘは窪んだ領域Ｕにより分断されているともいえる。窪んだ領域Ｕを横切る走査線Ｘは無いため、窪んだ領域Ｕの左右にある２箇所の凸部ＷＡ、ＷＢには各々、第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２と第１の走査線ＸＢＷ１、ＸＢＷ２が設けられ、左右各々の走査線駆動回路２Ａ、２Ｂと各々接続することになる。
【００２１】
ここで、第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２を表示領域１０１内で窪んだ領域Ｕが無い領域における第２の走査線ＸＡと比較する。第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２の長さは、各々、第２の走査線ＸＡよりも短い。
【００２２】
そのため、配線が横切る画素Ｐの数についても、配線が駆動する画素Ｐの数についても、第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２よりは第２の走査線ＸＡが多いことになる。それにより、配線抵抗や容量の差が生じることになる。しかも、その違いは凸部ＷＡ、ＷＢの有無の境界部分で最も大きく、しかも非連続的に生じるため、凸部ＷＡ、ＷＢの境界、具体的にはノッチ端辺Ｕ１を左右に延長した領域の上下において輝度が大きく異なるような輝度ムラを引き起こしてしまう。
【００２３】
本実施の形態においては、図１に示すように、窪んだ領域Ｕで分断される第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２を表示領域１０１の外まで延長する形態を採用する。表示領域１０１の外に延長した配線を今後、延長走査線と呼ぶことがある。さらに本実施の形態では表示領域１０１外において第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２に容量Ｃ１、Ｃ２を接続することを特徴としている。言い換えれば、第１走査線の延長走査線に容量を付加している。
【００２４】
この容量Ｃ１、Ｃ２は、第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２と第２の走査線ＸＡとの間での配線の長さや駆動する画素の数の違いにより生じるＲＣ遅延の差を補償するためのものであり、各容量の値もこの補償に適した値に設定される。この形態によりノッチ端辺Ｕ１を左右に延長した領域の上下間で生じるムラを抑制できるので、例えば表示領域において、図１のように意匠効果の高いノッチ形状を採用した場合においても表示品質の劣化を防止することができる。
【００２５】
容量Ｃ１、Ｃ２の形態としては、例えば、ＳｉＯ２（酸化珪素）やＳｉＮ（窒化珪素）等の絶縁材料からなる膜を介して延長走査線と対向する領域を有する容量電極（図示しない）を形成してもよい。この容量電極は信号線Ｙと同じレイヤーで同じ材料を用いて形成してもよく、さらにこの容量電極としてはアレイ基板に通常形成されるコモン電極あるいは画素電極レイヤーを用いてもよい。
【００２６】
また、凸部ＷＡ、ＷＢの端辺Ｗ１、Ｗ２が図１のように、第１の走査線ＸＡＷ、ＸＢＷと斜めに交差する方向となるように形成されている場合、凸部ＷＡ、ＷＢ内においても第１の走査線の長さは徐々に変化している。第１の走査線のうち、走査駆動回路２Ａと表示領域１０１との間の引き回しの距離と表示領域１０１内の距離との和がより長い走査線ＸＡＷ１と、より短い走査線ＸＡＷ２とが示されている。
【００２７】
周辺領域１０２での配線の引き回しの影響よりも表示領域１０１内の画素数の影響が強い場合には、第１の走査線のうち表示領域１０１内で駆動する画素Ｐの数がより多い走査線ＸＡＷ１と、より少ない走査線ＸＡＷ２とが示されている、とも言い換えられる。いずれの場合においても、容量Ｃの値はその大小に応じて変えてもよい。第１の走査線ＸＡＷ、ＸＢＷにおいて、駆動する画素の数が多い配線ほど、容量を小さくしてもよい。その場合、図１においては、Ｃ１の容量をＣ２の容量よりも小さくすればよい。
【００２８】
このように、第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２の長さが長いほど容量の値を低くしてもよく、たとえば容量を形成するパターンの面積を小さくしてもよい。この形態も組み合わせることにより、凸部近傍で生じるムラだけでなく、左右の凸部ＷＡ、ＷＢにおける表示品質も向上させることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態の説明においては、凸部ＷＡにおける第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２について説明したが、凸部ＷＢにおける第１の走査線ＸＢＷ１、ＸＢＷ２についても同様に適用することができる。
【００３０】
実施の形態２
実施の形態１の説明において、凸部ＷＡ、ＷＢにより分断された形の走査線ＸＡＷ、ＸＢＷを表示領域１０１の外に引き出して容量を接続した形態を説明した。第１の走査線ＸＡＷ、ＸＢＷと第２の走査線ＸＡ、ＸＢとの配線長さの影響を補償する手段としては、これに限定されない。たとえば、表示領域１０１の外に延長した走査線である延長走査線の長さや幅を変えることにより上記の影響を補償してもよい。図２に、実施の形態２にかかる液晶表示装置を示す。
【００３１】
以後、第１の走査線としては、走査線ＸＡＷ１、走査線ＸＡＷ２の２本を例にして説明するが、走査線ＸＢと第１の走査線との関係も同様である。実施の形態２において、表示領域１０１の外での第１の走査線、つまり延長走査線には屈曲部Ｖを形成している。一方で、第２の走査線には屈曲部Ｖを設けていない。この形態により、第１の走査線の実質的な長さが延長されることになるため、第１の走査線ＸＡＷ１、ＸＡＷ２と第２の走査線ＸＡとの長さの差が補償されることになる。これにより、実施の形態１と同様、表示品質の劣化を防止することができる。
【００３２】
また、図２において、第１の走査線ＸＡＷのうち、走査駆動回路２Ａと表示領域１０１との間の引き回しの距離と表示領域１０１内の距離との和がより長い走査線ＸＡＷ１と、より短い走査線ＸＡＷ２とが示されている。実施の形態２においては、走査線ＸＡＷ１の延長走査線の長さを走査線ＸＡＷ２の延長走査線の長さよりも短くする形態を組み合わせてもよい。この形態も組み合わせることにより、凸部近傍で生じるムラだけでなく、左右の凸部ＷＡ，ＷＢにおける表示品質も向上させることができる。
【００３３】
また、図示しないが、延長走査線の幅を変えてもよい。実施の形態２においては、延長走査線に屈曲部Ｖを設けて配線を実質的に長くする方法と延長走査線の幅を変える方法とを適宜組み合わせることにより、より広い範囲で補償することができる。
【００３４】
実施の形態３
実施の形態２において、延長走査線の長さを長くする方法について説明した。しかし、延長配線を単に長くしただけでは、表示領域１０１の外側に余分なスペースが必要となり、液晶表示装置の非表示部が増大してしまう。実施の形態３では、この課題を解決するために、図３で示すように、延長走査線を非ノッチ上部額縁部ＷＵとノッチ上部額縁部ＰＵに引き回すことを特徴とする。ここで、非ノッチ上部額縁部ＷＵとは、凸部ＷＡまたは凸部ＷＢの額縁部であり、凸部ＷＡと凸部ＷＢを有する辺における額縁部でもある。ノッチ上部額縁部ＰＵとはノッチ端辺Ｕ１における額縁部である。
【００３５】
このようにもともと液晶表示装置の額縁部として確保されている領域に延長走査線を引き回すことにより余分なスペースを追加する必要がないため、液晶表示装置の狭額縁化に寄与する。
【００３６】
実施の形態４
実施の形態３では液晶表示装置の狭額縁化に寄与する形態を説明したが、実施の形態４ではさらに異なる形態について図４を用いて説明する。図４（ａ）においては実施の形態４にかかる液晶表示装置を示しており、図４（ｂ）には変換部の断面図を示し、図４（ｃ）には走査線ＸＡＷ１と走査線ＸＡＷ２との重畳部を示している。
【００３７】
まず、図４（ａ）において第１の走査線である走査線ＸＡＷ１と走査線ＸＡＷ２とが示されている。走査線ＸＡＷ１と走査線ＸＡＷ２とは同じレイヤーで形成されている。そして、一方の走査線として走査線ＸＡＷ２には変換部Ｅが形成されている。
【００３８】
変換部Ｅは図４（ｂ）で示すように、走査線ＸＡＷ２から延在する延長走査線ＸＡＷ２Ｅと絶縁膜ＰＳＶを介して変換された延長走査線ＸＡＷ２ＥＥとがコンタクトホールを介して接続する形態にて示される。一方で、走査線ＸＡＷ１にはこのような変換部を設けていない。ここで、絶縁膜ＰＳＶは走査線と信号線とを分離する絶縁膜であってもいいし、それ以外の絶縁膜でもよい。
【００３９】
このような形態により、第１の走査線ＸＡＷ１と第１の走査線ＸＡＷ２とは同じレイヤーであるのに対して、第１の走査線ＸＡＷ１の延長走査線ＸＡＷ１Ｅと第１の走査線ＸＡＷ２の延長走査線ＸＡＷ２ＥＥとは絶縁膜ＰＳＶを介して異なる層に形成されることになる。
【００４０】
実施の形態４においては、図４（ｃ）に示すように、第１の走査線ＸＡＷ１の延長走査線ＸＡＷ１Ｅと第１の走査線ＸＡＷ２の延長走査線ＸＡＷ２Ｅとを絶縁膜を介して重ね合わせることを特徴とする。この形態により、各々の延長走査線には容量が付加されることになり、実施の形態１と同様の効果が得られる。さらに、実施の形態４においては、延長走査線同士を重ね合せることにより、液晶表示装置の狭額縁化に寄与することができる。
【００４１】
実施の形態１から４においては、表示領域がノッチ部を有する形態について説明した。これらは適宜組み合せてもよい。また、ノッチ部を有する場合に比べると効果は限定されるが、表示領域が三角形や台形などのようにノッチ部が無い場合においても本発明の実施の形態を適用することは可能である。
【００４２】
走査線Ｘが凸部において左右で分離されている形態について説明したが、分離されていない形態においても本発明を適用することは可能である。しかし、その場合は補償の程度がより大きくなるため、本実施の形態で説明したように走査線が左右で分割されている形態の方が、補償の範囲を狭くでき、容量や延長走査線の専有面積を狭くできる。
【００４３】
また、液晶表示装置だけではなく、配線の電気的抵抗や容量のばらつきが問題となる表示装置であれば、たとえば有機ＥＬや電気泳動の原理を用いた表示装置であっても適用は可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  アレイ基板、
２Ａ、２Ｂ  走査線駆動回路、
３  信号線駆動回路、
１０１  表示領域、１０２  周辺領域、
Ｃ１、Ｃ２  容量、Ｅ  変換部、Ｆ  辺、
Ｐ  画素、ＰＥ  画素電極、
ＰＳＶ  絶縁膜、
ＰＵ  ノッチ上部額縁部、ＴＦＴ  薄膜トランジスタ
Ｕ  窪んだ領域、Ｕ１  ノッチ端辺、Ｖ  屈曲部、
Ｗ１、Ｗ２  凸部の端辺、
ＷＡ、ＷＢ  凸部、
ＷＵ  非ノッチ上部額縁部、
Ｘ  走査線、
ＸＡＷ、ＸＡＷ１、ＸＡＷ２、ＸＢＷ、ＸＢＷ１、ＸＢＷ２  第１の走査線、
ＸＡ、ＸＢ  第２の走査線、
ＸＡＷ１Ｅ、ＸＡＷ２Ｅ  延長走査線、
Ｙ  信号線
【図１】
2019070744.tif 000003
【図２】
2019070744.tif 000004
【図３】
2019070744.tif 000005
【図４】
2019070744.tif 000006