(57)【要約】【課題】  ＲＧＢＷ方式を採用した場合にも、額縁領域の寸法を拡大する必要がなく、製造コストの上昇も抑えることのできる液晶表示パネルを提供する。【解決手段】  長方形状の表示領域Ｈに複数色の色要素が配列形成されてなる液晶表示パネルである。表示領域Ｈの短辺方向において、複数色の色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗが所定の順序で繰り返し配列されるとともに、長辺方向において、同色の色要素がストライプ状に配列されている。各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗは長方形とされており、表示領域Ｈの短辺方向と色要素の短辺方向とが略一致し、表示領域Ｈの長辺方向と色要素の長辺方向が略一致するように配列されている。色要素は、例えばＲＧＢＷの４色である。【選択図】  図４
2009003002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長方形状の表示領域に複数色の色要素が配列形成されてなる液晶表示パネルにおいて、
前記表示領域の短辺方向においては、複数色の色要素が所定の順序で繰り返し配列されるとともに、前記表示領域の長辺方向においては、同色の色要素がストライプ状に配列されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記各色要素は長方形とされており、前記表示領域の短辺方向と前記色要素の短辺方向とが略一致し、表示領域の長辺方向と前記色要素の長辺方向が略一致するように配列されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
４色以上の色要素が配列されていることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
アレイ基板と対向基板とから構成され、垂直配向方式の液晶モードで表示が行われ、薄膜トランジスタを画素毎に有するアクティブマトリクス型の液晶表示パネルであって、
前記アレイ基板には、表示領域の短辺に沿った方向に信号線が形成されるとともに、長辺に沿った方向にゲート線が形成され、前記ゲート線は各色要素を略二等分するように配置されており、
前記対向基板には、液晶分子の配向方向を制御するための突起パターンが形成され、前記突起パターンは光の透過方向において前記ゲート線と少なくとも一部が重なるように配置されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記アレイ基板上にゲート駆動回路が形成されていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長方形状の表示領域を有し、ここに複数色の色要素が配列された液晶表示パネルに関するものであり、色要素の配列を改良した新規な液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置においては、アレイ基板と対向基板により液晶セルが構成され、各画素毎に例えば３色の色要素を配列するとともに、各画素に対応してアレイ基板上に形成されたスイッチング素子（画素駆動用の薄膜トランジスタ）及びこれを駆動する駆動回路によって液晶の駆動を行うことで、画像表示が行われる。この場合、各色要素の液晶を駆動するのに１つの薄膜トランジスタが必要であり、したがって画像表示が行われる表示領域においては、アレイ基板上に信号線や走査線等の配線が縦横に形成されるとともに、これらが交差する位置に画素駆動用の薄膜トランジスタがマトリクス状に配列形成されている。
【０００３】
前述の構成を有する液晶セルにおいては、一般に色要素がＲＧＢの３色で構成されており、パネル（表示領域）の長辺に沿った方向に異なる色要素が配列された、いわゆる縦ストライプパターンが一般的な構成として広く用いられている。
【０００４】
一方、液晶表示パネルにおいては、用途等によっては高輝度製品の要求が強くなってきているが、例えば広視野角化を図るために垂直配向方式等を採用すると、輝度が低下する問題があり、高輝度化と広視野角化を両立させることは困難な状況にある。高輝度化を実現するためには、バックライト側で輝度を上げる方法も考えられるが、技術的に限界があり、また重量や厚みが増加する等の弊害も問題となる。
【０００５】
このような状況から、輝度を向上させる手段として、色要素を従来のＲＧＢにＷ（白）等を加えたＲＧＢＷ方式も提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。特許文献１に記載される発明は、ＲＧＢＷ型液晶表示装置を前提に、Ｗ用輝度データを、ＲＧＢの入力データと共に用いてＲＧＢＷの各副画素を駆動することで、適正な輝度の画像表示を可能としている。
【特許文献１】特開２００１−１５４６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のＲＧＢＷ方式を採用し、色要素を縦ストライプパターンで配列した場合、信号線の数が４／３倍に増えるため、いわゆる額縁領域の寸法の増加により液晶表示パネルの外形寸法が拡大したり、ＣＯＦ（Chip on Film）用ＴＡＢテープにおいて集積回路素子（ＩＣ）の数を増やす必要が生ずる。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、例えばＲＧＢＷ方式を採用した場合にも、額縁領域の寸法（すなわち液晶表示パネルの外形寸法）を拡大する必要がなく、またＣＯＦ用ＴＡＢテープの集積回路素子の数等も増加させる必要のない、新規な構成を有する液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本発明の液晶表示パネルは、長方形状の表示領域に複数色の色要素が配列形成されてなる液晶表示パネルにおいて、前記表示領域の短辺方向においては、複数色の色要素が所定の順序で繰り返し配列されるとともに、前記表示領域の長辺方向においては、同色の色要素がストライプ状に配列されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の液晶表示パネルは、パネル（表示領域）の短辺に沿った方向に異なる色要素を繰り返し配置し、長辺に沿った方向には同色の色要素を配列して、いわゆる横ストライプ構成としたものである。このような構成を採用することにより、信号線の本数が削減され、額縁領域の狭小化が実現される。また、前記信号線の本数の削減に伴い、ＣＯＦ用ＴＡＢテープに実装する集積回路素子の数も削減でき、製造コストが大幅に削減される。なお、前記構成を採用した場合、ゲートラインの数は増えることになるが、例えばゲート駆動回路をアレイ基板に作り込んで内蔵する構成とすることにより、ゲートラインの数が増えても額縁領域が大きくなったり、製造コストの増加を招くことはない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、額縁領域の寸法を抑え、外形寸法の小さな液晶表示パネルを提供することが可能である。また、本発明によれば、ＣＯＦ用ＴＡＢテープの集積回路素子の数も増加する必要がないこと等から、製造コストを大幅に削減することが可能である。特に、４色以上の色要素で構成したＲＧＢＷ方式の液晶表示パネル等において効果が高く、高輝度を有しながら、外形寸法が小さく安価な液晶表示パネルを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した液晶表示パネルの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に配置され液晶表示パネルにバックライト光を照射するバックライトユニットを主たる構成要素として構成されるものである。ここで、液晶表示パネルの構造について説明すると、液晶表示パネルは、例えば図１に示すように、アレイ基板１と対向基板２を備えて構成され、これらアレイ基板１と対向基板２の間の液晶層をアレイ基板１上にマトリクス状に形成された薄膜トランジスタ（画素トランジスタ）をスイッチング素子として駆動することで、画像の表示が行われる。
【００１３】
表示領域Ｈは、本実施形態の場合、横方向の辺が長辺、縦方向の辺が短辺とされた長方形とされており、アレイ基板１には、前記表示領域Ｈにおいて、各画素に対応して画素電極がマトリクス状に形成されるとともに、画素電極の行方向に沿って走査線が形成され、列方向に沿って信号線が形成されている。さらに、各走査線と信号線の交差位置に前記画素トランジスタが形成されている。また、対向基板２には、前記画素電極に対向して対向電極が透明導電材料により形成されるとともに、各画素に対応してカラーフィルターが形成されており、色要素が構成されている。本実施形態の液晶表示パネルは、前記色要素としてＲＧＢＷの４色の色要素を有し、ＲＧＢＷ方式の液晶表示パネルとされている。
【００１４】
アレイ基板１の周辺領域（液晶表示パネルの額縁領域）には、アレイ基板１に配列形成される信号線に駆動信号を供給する信号線駆動回路や、ゲート線を駆動するゲート駆動回路が形成されている。本実施形態の液晶表示パネルの場合、前記ゲート駆動回路３はアレイ基板１上に作り込まれ内蔵されているが、信号線駆動回路の集積回路素子（ＣＯＦ−ＩＣ）４は、ＣＯＦ用ＴＡＢテープ５上に実装されている。具体的には、アレイ基板１の表示領域Ｈの長辺に対応する辺に信号線が引き出され、その先端に外部接続用のパッドが形成されるとともに、ここにＣＯＦ用ＴＡＢテープ５が接続されている。そして、ＣＯＦ用ＴＡＢテープ５には、所定の数の集積回路素子（ＣＯＦ−ＩＣ）４が実装されている。
【００１５】
以上が液晶表示パネルの基本構造であるが、次に、本実施形態の液晶表示パネルにおける色要素の配列について説明する。前述の通り、液晶表示パネルの表示領域Ｈには、画素を構成する色要素が配列され、フルカラー表示を可能としているが、本実施形態の液晶表示パネルの場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の４色の色要素が所定のパターンで配列されている。
【００１６】
図２は、いわゆる縦ストライプ方式の場合の色要素の配列例を示すものである。縦ストライプ方式の場合、長方形の表示領域Ｈの長辺（横方向の辺）に沿って、例えば赤色の色要素Ｒ、緑色の色要素Ｇ、青色の色要素Ｂ、白色の色要素Ｗがこの順に繰り返し配列され、ＲＧＢＷ４つの色要素を１組として１つの画素を構成している。各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗは、いずれも縦長の長方形とされており、前記表示領域Ｈの長辺方向と前記各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの短辺方向とが略一致するように配列され、ＲＧＢＷ４つの色要素を１組として構成される各画素は、概ね正方形とされている。一方、表示領域Ｈの短辺（縦方向の辺）に沿っては、同じ色の色要素が配列され、ストライプ状とされている。
【００１７】
例えば１２．１インチサイズのＸＧＡ液晶表示パネルの場合、画素数は１０２４×７６８であり、色要素をＲＧＢの３色、前記縦ストライプの色配列とした場合、信号線４選択、ＣＯＦ−ＩＣ２個使用の構成となる。ここで、前述の通り、縦ストライプ方式において、輝度向上のために白色の色要素Ｗを追加した構成とすると、信号線の数は、ＲＧＢの場合には１０２４×３本であるのに対して、ＲＧＢＷの場合には１０２４×４本となり、大きく増加する。前記ＣＯＦ−ＩＣ４の数を増やすことなくこれに対応しようとすると、外部接続用パッドＰと画素を繋ぐ斜め配線の密度が増加し、額縁領域の幅Ｗ１を広げる必要があり、縦方向における液晶表示パネルの外形寸法が拡大することになる。あるいは、額縁領域の幅Ｗ２を変えないでこれに対応しようとすると、図３に示すように、外部接続用パッドＰ及びＣＯＦ−ＩＣ４の数を増やし、斜め配線の角度を緩和する必要があるが、この場合にはＣＯＦ−ＩＣ４の個数増加による製造コストの上昇が問題となる。
【００１８】
そこで、本実施形態の液晶表示パネルでは、図４に示すように、横ストライプ方式とすることでこれらの問題を解消している。図４は、横ストライプ方式における色要素の配列を示すものである。横ストライプ方式の場合には、長方形の表示領域Ｈの短辺（縦方向の辺）に沿って、例えば赤色の色要素Ｒ、緑色の色要素Ｇ、青色の色要素Ｂ、白色の色要素Ｗがこの順に繰り返し配列され、ＲＧＢＷ４色の色要素を１組として１つの画素を構成している。各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗは、いずれも横長の長方形とされており、前記表示領域Ｈの短辺方向と前記各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの短辺方向とが略一致し、表示領域Ｈの長辺方向と前記各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの長辺方向とが略一致するように配列されている。表示領域Ｈの短辺方向に並ぶＲＧＢＷ４色の色要素を１組として構成される各画素は、縦ストライプ方式の場合と同様、概ね正方形とされている。一方、表示領域Ｈの長辺（横方向の辺）に沿っては、同じ色の色要素が配列され、ストライプ状とされている。
【００１９】
前述のような横ストライプ構成を採用した場合、信号線の数は１０２４×１本となり、縦ストライプ構成の場合に比べて大幅に削減される。したがって、画素から外部接続用パッドＰまでの間における斜め配線の密度が飛躍的に小さくなって、額縁領域の幅Ｗ３を広げる必要がなく、逆に縮小することも可能である。その結果、液晶表示パネルの外形寸法を抑えることが可能になり、非表示領域である額縁領域が削減され小型で高輝度の液晶表示パネルを実現することが可能になる。
【００２０】
また、図５に示すように、額縁領域を狭小化するのではなく、ＣＯＦ−ＩＣ４の個数を減らすことで、製造コストの低減を図ることも可能である。図４に示す例では、外部接続用パッドＰを２箇所とし、ＣＯＦ−ＩＣ４の実装数を２個としているが、図５に示す例では、額縁領域の幅Ｗ４を縮小しない代わりに、外部接続用パッドＰを１箇所とし、ＣＯＦ−ＩＣ４の実装数も１個としている。したがって、集積回路素子（ＣＯＦ−ＩＣ）４の数を半減することができ、製造コストを大幅に削減することが可能である。
【００２１】
なお、前述の横ストライプ構成を採用した場合、ゲート線の数が大きく増加することになり、それによる額縁領域の拡大や製造コストの増加が懸念される。しかしながら、ゲート線側の駆動回路（ゲート駆動回路３）はアレイ基板１に一体に作り込んで内蔵することができ、内蔵の場合には微細加工が可能であることからゲート線数が増えても液晶表示パネルの外形寸法を拡大することはなく、また製造コストの上昇を惹起することもない。
【００２２】
次に、縦ストライプ方式の場合と横ストライプ方式の場合の駆動方式について比較する。図６Ａは、ＲＧＢ縦ストライプ方式における信号線選択を示すものであり、図６Ｂは、各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂにおける極性を示すものである。一方、図７Ａは、ＲＧＢＷ横ストライプ方式における信号線選択を示すものであり、図７Ｂは、各色要素Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗにおける極性を示すものである。
【００２３】
ＲＧＢ縦ストライプ方式の場合、信号線ＳＬ１〜ＳＬ４を１つのスイッチＳＷで選択する信号線４選択となる。ＲＧＢＷ横ストライプ方式では、信号線ＳＬ１，ＳＬ２を１つのスイッチＳＷで選択する信号線２選択である。いずれの方式においても、駆動方式による表示ムラを考慮すると、信号線の書き込みは横（Ｈ）、縦（Ｖ）とも２つおきに極性が変わる２Ｈ２Ｖ駆動となるが、ＲＧＢＷ横ストライプ方式の場合には、いわゆる市松ムラ改善のためＷ−Ｒ間で不連続となる変則型２Ｈ２Ｖ駆動とする必要がある。
【００２４】
以上、本発明を適用した液晶表示パネルの具体的な実施形態について説明したが、本発明が前記実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、前述の実施形態の液晶表示パネルでは、４色の色要素を有するＲＧＢＷ方式を採用したが、輝度の向上に配慮せず額縁領域の幅の減少のみを考慮するのであれば、３色の色要素のＲＧＢ方式であっても同様に適用することが可能である。あるいは逆に、５色以上の色要素を有する方式に適用することも可能である。各色要素の色の組み合わせに関しても、ＲＧＢＷの他、例えばＷ（白）に代えてマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）のそれぞれの組み合わせであってもよい。
【００２５】
また、垂直配向の場合、液晶分子の配向方向を制御するために樹脂等により形成される対向突起が必要になるが、この対向突起の部分で透過率が低下したり、黒表示においてエッジ部分に光り漏れが発生しコントラストが低下する等の問題がある。本発明の横ストライプ方式を採用し、ゲート線と対向突起パターンを重ねる構成とすることで、透過率低下を防ぐことができる。さらに、対向突起のエッジ部分に発生する光漏れを遮光することができ、コントラストを向上させることができる。
【００２６】
図８は、信号線ＳＬ、ゲート線ＧＬ、対向突起Ｔの位置関係を示すものであり、図８（ａ）は縦ストライプ方式（縦長の色要素）の場合の配置例を示し、図８（ｂ）は横ストライプ方式（横長の色要素）の場合の配置例を示す。いずれの場合にも、効果的な配向制御のためには、対向突起Ｔは色要素の長手方向に形成する必要がある。したがって、縦ストライプ方式の縦長の色要素の場合、信号線ＳＬ間に信号線ＳＬと平行に形成する。この場合、ゲート線ＧＬは信号線ＳＬと直交して形成され、対向突起Ｔとも直交する。その結果、対向突起Ｔは、色要素の中央を横切る形で形成されることになり、透過面積が減って透過率が低下する原因となる。
【００２７】
これに対して、横ストライプ方式の場合、色要素の長手方向はゲート線ＧＬ方向となる。したがって、対向突起Ｔはゲート線ＧＬ方向に形成すればよい。この時、対向突起Ｔをゲート線ＧＬと重ねて形成すれば、遮光面積が拡大されることがなく、透過率の低下が抑えられる。また、ゲート線ＧＬの幅を対向突起Ｔの幅よりも少々大きく設定することで、対向突起Ｔのエッジ部分をゲート線ＧＬの両縁部分で遮光することができ、対向突起Ｔのエッジ部分に発生する光漏れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】液晶表示パネルの構成例を示す概略斜視図である。
【図２】ＲＧＢＷ縦ストライプ方式の液晶表示パネルにおける色要素の配列例を示す模式的な平面図である。
【図３】ＲＧＢＷ縦ストライプ方式の液晶表示パネルの他の例を示す模式的な平面図である。
【図４】ＲＧＢＷ横ストライプ方式の液晶表示パネルにおける色要素の配列例を示す模式的な平面図である。
【図５】ＲＧＢＷ横ストライプ方式の液晶表示パネルの他の例を示す模式的な平面図である。
【図６Ａ】ＲＧＢ縦ストライプ方式の液晶表示パネルにおける駆動方式の一例を示す模式図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す駆動方式による駆動の際の各色要素の極性の一例を示す表である。
【図７Ａ】ＲＧＢＷ横ストライプ方式の液晶表示パネルにおける駆動方式の一例を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す駆動方式による駆動の際の各色要素の極性の一例を示す表である。
【図８】信号線、ゲート線、対向突起の配置例を示すものであり、（ａ）は縦ストライプ方式における配置例を示す模式的な平面図、（ｂ）は横ストライプ方式における配置例を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  アレイ基板、２  対向基板、３  ゲート駆動回路、４  集積回路素子（ＣＯＦ−ＩＣ）、５  ＣＯＦ用ＴＡＢテープ、Ｒ  色要素（赤）、Ｇ  色要素（緑）、Ｂ  色要素（青）、Ｗ  色要素（白）、ＳＬ  信号線、ＧＬ  ゲート線、Ｔ  対向突起
【図１】
2009003002.tif 000003
【図２】
2009003002.tif 000004
【図３】
2009003002.tif 000005
【図４】
2009003002.tif 000006
【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2009003002.tif 000009
【図７Ａ】
2009003002.tif 000010
【図７Ｂ】
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【図８】
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