JP5015250B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに形状の異なる複数種類の画素電極で構成された液晶表示装置に関するものである。より具体的には、液晶パネルが、少なくとも２つ以上のサブ画素電極からなり、各サブ画素電極同士を接続する接続部の位置が異なることで、その形状が互いに異なる複数種類の画素電極で構成され、電圧印加時に液晶分子が各サブ画素電極面に垂直な方向の所定の配向中心軸を基準にして軸対称に倒れる垂直配向方式の液晶表示装置に関するものである。

従来、液晶表示装置として、ＴＮ（Twisted Nematic)型の液晶表示装置が広く用いられている。このＴＮ型液晶表示装置の液晶層は、上下２枚の配向膜のラビング方向を変え、電圧無印加の状態において液晶分子がねじれた状態（ツイスト配向）にしている。ＴＮモードの液晶表示装置は、表示品位の視角依存性が大きい。

そこで、負の誘電異方性を有する液晶材料と垂直配向膜とを用いた垂直配向（ＶＡ:Vertically Aligned）モード方式が提案されている。垂直配向モードは、電圧無印加状態において黒表示を行う。負の屈折率異方性を持つ位相差板などを用いて、電圧無印加状態の垂直配向した液晶層による複屈折をおおよそ補償することによって、きわめて広い視角方向で良好な黒表示を得ることができる。したがって、広い視角方向において高いコントラストを持つ表示が可能になる。

上記垂直配向（ＶＡ:Vertically Aligned）方式の液晶表示装置として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

この液晶表示装置１００では、図１８（ａ）に示すように、画素電極１０１はサブ画素電極１０１ａ・１０１ａ・１０１ａを有しており、図１８（ｂ）に示すように、画素電極１０１に対向する対向電極１０２には、各サブ画素電極１０１ａ…の中央部の位置に凸状のリベット部１０３をそれぞれ備えている。

これにより、サブ画素電極１０１ａ…と対向電極１０２との間で電極面に垂直に発生していた電界を斜めにすることができるため、垂直配向モードにおいて、電圧印加時に液晶分子が軸対称状に倒れることになり、一方向にしか倒れなかったときよりも視角依存性が平均化され、全方位にわたって極めて良い視角特性を得ることができるようになっている。

ところで、上記従来の液晶表示装置では、図１８（ａ）に示すように、複数のサブ画素電極１０１ａ…を繋ぐ接続電極であるブリッジ１０４のセンター位置が、サブ画素電極１０１ａ…のセンター位置、及びリベット部１０３…のセンター位置と一致し、左右対称の形状となっている。

しかしながら、この配置では、ブリッジ１０４の電界効果及びリベット部１０３…の配向規制力が左右対称となり、かつブリッジ１０４自体が幅を持つため、ここに形成される液晶分子の配向中心軸が、ブリッジ１０４の左右両端のどちらかに偏る現象が発生する。この配向中心軸の偏る方向は、従来設計では制御できないため、ざらつき、焼き付き及び残像等の表示品位低下の原因となるという問題点を有している。

上記の問題を解決するために、特許文献２には、画素電極を構成するサブ画素電極が接続電極によって互いに接続されており、該接続電極（ブリッジ）がサブ画素電極に対して非対称位置に設けられている液晶表示装置が開示されている。このように、ブリッジの位置をずらすことによって、配向の特異点が、サブ画素電極の中心線からずれることになる。これにより、サブ画素電極同士を繋ぐブリッジに基づく液晶分子の配向乱れによるムラ、ざらつき及び残像に対する表示品位の劣化を防止することができる。

また、特許文献３にも、上記ブリッジ（つながり部）が、電極部の中央部から電極部の幅方向の何れか一方にずれた位置に形成されている液晶表示素子が開示されている。
日本国公開特許公報「特開２００５−２１５３５２号公報（公開日：２００５年８月1１日）」 国際公開２００７／０３９９６７ Ａ１（国際公開日：２００７年４月１２日） 日本国公開特許公報「特開２００６−１８４５０７号公報（公開日：２００６年７月１３日）」

しかしながら、上記のように、接続電極がサブ画素電極に対して非対称位置に設けられている構成において、全ての画素の接続電極がサブ画素電極に対して同じ方向にずれた形状とすると、接続電極付近の液晶分子の倒れ方が一方向（右または左方向）にのみ傾く。このように、接続電極付近の液晶分子の配向状態が偏ることによって、各画素電極の集合体である液晶パネルでは、見る角度によって表示が異なってしまうという問題が発生する。具体的には、表示装置を左右両方向からそれぞれ観察した場合に、表示の見え方が異なってしまうという問題が発生する。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの観察者側から見た左右方向に非対称の形状を有している画素電極で構成された液晶表示装置において、各種類の画素電極の配置の仕方を変更することによって、表示品位を改善することを目的とする。

本発明にかかる液晶表示装置は、上記の課題を解決するために、画素電極が複数個配列された液晶パネルを備えている液晶表示装置において、上記各画素電極は、非対称の形状を有しているとともに、その形状が互いに異なる複数種類のものに分類され、上記液晶パネルは、各種類の上記画素電極が規則的に配置されて構成されているとともに、上記各種類の画素電極がそれぞれ同じ割合で存在していることを特徴としている。

液晶表示装置において、非対称の形状を有する画素電極を一種類のみ用いた場合には、各画素電極における液晶分子の配向状態が右または左の一方向に偏ってしまい、液晶表示装置を左右両方向から観察した場合には、表示の見え方が異なってしまうという問題が発生していた。

本発明では、上記のように、非対称の形状を有する画素電極を、互いに形状の異なる複数種類のもので構成している。これによれば、各画素電極における液晶分子の配向状態をそれぞれ異ならせることができる。ここで、「非対称の形状」とは、観察者が液晶パネルを見た場合に、その左右方向、上下方向、あるいは斜め方向のうちの少なくとも何れか方向において、画素電極の形状が非対称であることを意味する。

さらに、上記の構成によれば、種類の異なる画素電極を、一定の規則性を有して配列し、各種類の画素電極の割合を同じとすることで、画素電極における液晶分子の配向状態が一方向に偏ることを抑えることができる。そのため、左右両方向からそれぞれ表示装置を観察した場合に、表示の見え方が大きく異なることを抑制することができる。これにより、互いに形状の異なる複数種類の画素電極で構成された液晶表示装置において、その表示品位を改善することができる。なお、ここでいう「同じ割合」とは、表示領域における特定の面積内で見た場合に、複数種類の画素電極の数量が同じ割合で存在することを意味する。

ここで、各種類の画素電極が規則的に配置されているとは、例えば、格子状に画素電極が配置された液晶表示装置において、１ラインごとに形状の異なる画素電極を配置したり、市松状に互い違いに形状の異なる画素電極を配置したりして、一定の規則性を持って各種類の画素電極を配置することをいう。

本発明の液晶表示装置において、上記画素電極は、少なくとも２つのサブ画素電極を組み合わせることにより構成されているとともに、各サブ画素電極が該サブ画素電極よりも幅の狭い接続部にてそれぞれ接続されており、上記の形状が互いに異なる複数種類の画素電極は、上記接続部の位置が互いに異なることによって互いの形状が異なっていることが好ましい。

上記の構成によれば、一つの画素電極を２つ以上のサブ画素電極に分割することによって、応答速度を速めることができる。接続部の位置のみが異なることによって画素電極の形状を異ならせることで、基本的な画素電極の形状は同じものとなり、画素電極の形成工程が複雑化することを防止することができる。また、液晶パネルを正面から見た場合に、画素電極の形状が全て同じ場合と比較してほぼ変わらない表示品位を得ることができる。

本発明の液晶表示装置において、上記液晶パネルは、垂直配向方式であって、上記接続部は、上記サブ画素電極の中央部を結ぶ軸上からずれた位置に設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、垂直配向方式の液晶パネルにおいて、液晶分子の配向中心を安定化させることができる。

本発明の液晶表示装置において、上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、上記２種類の画素電極は、上記サブ画素電極の中央部を結ぶ軸に対して互いに対称の位置に、各接続部が設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、液晶分子の配向状態を、サブ画素電極の中央部を結ぶ軸を基準とする両方向に均等に分けることができる。

したがって、上記のサブ画素電極の中央部を結ぶ軸が、液晶パネルの観察者から見て垂直方向（上下方向）になるように画素電極を配置すれば、表示装置を左右両方向からそれぞれ観察した場合の表示の見え方を、より均等にすることができる。

本発明の液晶表示装置は、複数の色で構成されたカラーフィルタをさらに有しており、上記各画素電極のそれぞれに対応して、上記複数の色の何れかのカラーフィルタが設けられており、上記複数の色のそれぞれにおいて、その形状が異なる複数種類の画素電極がそれぞれ同じ割合で存在していることが好ましい。

上記の構成によれば、各色の表示に関して左右両方向から見た場合に、表示が異なることを抑制することができる。そのため、左右両方向からの表示特性をより均等にすることができる。なお、上記複数の色とは、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色や、この３色に白（Ｗ）を加えた４色などである。

本発明の液晶表示装置においては、一つのゲート配線に接続された画素電極配列と、上記一つのゲート配線に隣接して配置された第２のゲート配線に接続された画素電極配列とが、上記ゲート配線の延伸方向に半ピッチ（画素電極の幅の半分）ずつずれて配置されている、いわゆるデルタ配列の画素電極配置に対して適用してもよい。

すなわち、本発明の液晶表示装置においては、上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して配置されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、一つのゲート配線に電気的に接続されたスイッチング素子を有する画素電極配列と、上記一つのゲート配線に隣接して配置された第２のゲート配線に電気的に接続されたスイッチング素子を有する画素電極配列とは、上記ゲート配線の延伸方向に上記画素電極の幅の半分ずつずれて配置されていてもよい。

上記の構成によれば、各画素電極がデルタ配列されていることによって、なめらかな画像を表示することができる。

本発明の液晶表示装置において、上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して形成されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、上記画素電極は、上記各スイッチング素子を介して、上記ゲート配線および上記ソース配線に接続されており、同一のソース配線または同一のゲート配線に電気的に接続された画素電極配列には、上記種類の異なる画素電極が含まれていることが好ましい。

上記の構成によれば、液晶パネルを左右それぞれの方向から見た場合に、表示状態が異なることをさらに抑制することができる。

本発明の画像表示装置において、上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、上記２種類の画素電極は、市松状に互い違いに配置されていることが好ましい。

上記の構成によれば、隣接する画素電極間において、その液晶分子の配向方向を異ならすことができ、かつ、２種類の画素電極の割合を均等にすることができる。そのため、どの方向から液晶パネルを見ても液晶分子の配向乱れによるざらつき、焼き付き及び残像等の表示品位の劣化を防止することができる。

また、本発明の液晶表示装置において、上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して形成されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、上記画素電極は、上記各スイッチング素子を介して、上記ゲート配線および上記ソース配線に接続されているとともに、上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、上記２種類の画素電極は、上記ソース配線ごとに交互に配置されていてもよい。

また、本発明の液晶表示装置において、上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して形成されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、上記画素電極は、上記各スイッチング素子を介して、上記ゲート配線および上記ソース配線に接続されているとともに、上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、上記２種類の画素電極は、上記ゲート配線ごとに交互に配置されていてもよい。

本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。

本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置の画素電極の構成を示す平面図である。 （ａ）は、本発明にかかる液晶表示装置の基本的な構成を示すものであって、装置内の液晶パネルに設けられた画素を示す平面図である。（ｂ）は、（ａ）に示すＸ−Ｘ’線面図である。 上記液晶表示装置を構成する画素電極のうちの一種類の形状を示すものである。この図に示す画素電極は、ブリッジが中心線の左側にずれたものである。 上記液晶表示装置を構成する画素電極のうち、上記図４に示す画素電極とは別の種類の形状を示すものである。この図に示す画素電極は、ブリッジが中心線の右側にずれたものである。 実施の形態１の液晶表示装置における画素電極の配置の一例を示す図である。この図では、画素電極Ａと画素電極Ｂとが市松状に互い違いに配置されている。 実施の形態１の液晶表示装置における画素電極の配置の他の例を示す図である。この図では、各色（ＲＧＢ）の画素電極を１つのセットとして、画素電極Ａと画素電極Ｂとが市松状に互い違いに配置されている。 実施の形態１の液晶表示装置における画素電極の配置の他の例を示す図である。この図では、画素電極Ａと画素電極Ｂとが、ゲート配線に沿って１ラインごとに交互に配置されている。 実施の形態１の液晶表示装置における画素電極の配置の他の例を示す図である。この図では、画素電極Ａと画素電極Ｂとが、ソース配線に沿って１ラインごとに交互に配置されている。 本実施の形態１にかかる液晶表示装置の比較例を示すものであり、同じ形状の画素電極が配置された液晶表示装置の平面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる液晶表示装置の画素電極の構成を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる液晶表示装置の画素電極の構成を示す平面図である。 （ａ）（ｂ）は、上記液晶表示装置を構成する各種類の画素電極を示すものである。 実施の形態３の液晶表示装置における画素電極の配置の一例を示す図である。この図では、画素電極Ｃと画素電極Ｄとが市松状に互い違いに配置されている。 本実施の形態３にかかる液晶表示装置の比較例を示すものであり、同じ形状の画素電極が配置された液晶表示装置の平面図である。 実施の形態２の液晶表示装置における画素電極の配置の一例を示す図である。この図では、画素電極Ａと画素電極Ｂとが市松状に互い違いに配置されている。 実施の形態２の液晶表示装置における画素電極の配置の他の例を示す図である。この図では、各色（ＲＧＢ）の画素電極を１つのセットとして、画素電極Ａと画素電極Ｂとが市松状に互い違いに配置されている。 実施の形態２の液晶表示装置における画素電極の配置の一例を示すものであって、デルタ配列におけるＲＧＢの色配列の例を示す模式図である。 （ａ）（ｂ）は、従来の液晶表示装置における画素電極の構成を示す図である。（ａ）は、従来の液晶表示装置における画素電極の構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＷ−Ｗ線断面図である。

符号の説明

２ 画素電極
３ ブリッジ（接続部）
２ａ サブ画素電極
１０ 液晶表示装置
１３ カラーフィルタ
１７ ゲート配線
１８ ソース配線
１９ ＴＦＴ素子（スイッチング素子）
３０ 液晶表示装置
４０ 液晶表示装置
Ａ 画素電極
Ｂ 画素電極
Ｃ 画素電極
Ｄ 画素電極
ｚ 中心線（サブ画素電極の中央部を結ぶ軸）

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。

本実施の形態では、本発明の液晶表示装置の一例として、複数の画素電極が格子状に配置された液晶表示装置において、形状の異なる２種類の画素電極が市松状に配置されたものを例に挙げて説明する。なお、本明細書においては、複数の画素電極が格子状に配置された液晶表示装置を、画素電極がストライプ配列された液晶表示装置と呼ぶ。

まず、本実施の形態の液晶表示装置１０の基本的な構成について、図２（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。図２（ａ）は、液晶表示装置１０の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ’線断面図である。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１０は透過型の液晶表示装置となっており、液晶パネルは、例えばガラス基板等のＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）側透明基板１と、このＴＦＴ側透明基板１に対向するように設けられた対向電極側透明基板１１と、ＴＦＴ側透明基板１と対向電極側透明基板１１との間に設けられた垂直配向型の液晶層２０とを有している。ＴＦＴ側透明基板１及び対向電極側透明基板１１上の液晶層２０に接する面には図示しない垂直配向膜が設けられており、電圧無印加時には、液晶層２０の液晶分子は、垂直配向膜の表面に対して略垂直に配向している。つまり、液晶表示装置１０に備えられた液晶パネルは、垂直配向方式のものである。液晶層２０は、誘電異方性が負のネマティック液晶材料を含んでいる。

上記液晶表示装置１０の液晶パネルは、ＴＦＴ側透明基板１上に形成された画素電極２と、対向電極側透明基板１１上に形成された対向電極１２とを有し、画素電極２と対向電極１２との間に設けられた液晶層２０によって画素が構成される。ここでは、画素電極２及び対向電極１２のいずれもＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムすず酸化物）にてなる透明導電層で形成されている。なお、対向電極側透明基板１１の液晶層２０側には、画素に対応して設けられるカラーフィルタ１３と、隣接するカラーフィルタ１３の間に設けられるブラックマトリクス（遮光層）１４とが形成され、これらの上に対向電極１２が形成されている。ただし、必ずしもこれに限らず、対向電極１２上の液晶層２０側にカラーフィルタ１３やブラックマトリクス１４を形成してもよい。

ＴＦＴ側透明基板１上には、図２（ａ）に示すように、図中の横方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート配線１７と、図中の縦方向に各ゲート配線１７と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース配線１８とが形成されている。各ゲート配線１７と各ソース配線１８との各交差部近傍には、ゲート配線１７およびソース配線１８に電気的に接続されたスイッチング素子として、ＴＦＴ素子１９が設けられている。画素電極２は、隣り合う一対のゲート配線１７・１７および隣り合う一対のソース配線１８・１８で囲まれた領域に各ＴＦＴ素子１９に対応して設けられている。

上記液晶パネルには、図２（ａ）に示すように、赤（Ｒｅｄ）・緑（Ｇｒｅｅｎ）・青（Ｂｌｕｅ）用の各画素電極２が順に配設されていると共に、各画素電極２は、一列に配設された２つのサブ画素電極２ａ・２ａからなっている。上記２つのサブ画素電極２ａ・２ａの間には、このサブ画素電極２ａよりも幅の狭い接続部としてのブリッジ３が形成され、その両側はスリット４・４になっている。このブリッジ３は、サブ画素電極２ａを電気的に接続するものである。なお、上記サブ画素電極２ａは、正方形状になっているが、必ずしもこれに限らず、長方形、五角形、六角形等の他の多角形、又は円形、楕円形であってもよい。

また、上記対向電極１２における、上記サブ画素電極２ａ・２ａの中央位置に対向する部分には、凸状かつ円形の液晶層側凸部としてのリベット部１５が形成されている。

したがって、液晶層２０に所定の電圧を印加すると、このリベット部１５の下側の液晶層２０には、リベット部１５の中心軸を基準として液晶分子が軸対称配向を呈する。すなわち、このリベット部１５は軸対称配向の中心軸の位置を固定するように作用する。そして、リベット部１５の周辺には、サブ画素電極２ａと対向電極１２との間に印加される電圧によって、斜め電界が形成され、この斜め電界によって液晶分子が傾斜する方向が規定される。この結果、視野角の広がった液晶パネルとなっている。

なお、軸対称配向の配向中心軸を固定するために設けるリベット部１５の形状は、例示したように円形であることが好ましいがこれに限らない。ただし、全方位的にほぼ等しい配向規制力を発揮させるためには、４角形以上の多角形であることが好ましく、正多角形であることが好ましい。また、正面からの断面形状は、本実施の形態のように、台形である必要はなく、例えば、長方形、三角形であってもよい。

液晶表示装置１０は、隣接する画素の間に遮光領域を有し、この遮光領域内のＴＦＴ側透明基板１上に壁構造体２２を有している。ここで、遮光領域とは、ＴＦＴ側透明基板１上の画素電極２の周辺領域に形成される、例えばＴＦＴ素子１９やゲート配線１７、ソース配線１８、または、対向電極側透明基板１１上に形成されるブラックマトリクス１４によって遮光される領域であり、この領域は表示に寄与しない。したがって、遮光領域に形成された壁構造体２２は表示に悪影響を及ぼすことがない。

なお、壁構造体２２は、画素を包囲するように連続した壁として設けられているが、これに限らず複数の壁に分断されていてもよい。この壁構造体２２は液晶ドメインの画素の外延近傍に形成される境界を規定するように作用するので、ある程度の長さを有することが好ましい。例えば、壁構造体２２を複数の壁で構成した場合、個々の壁の長さは、隣接する壁の間の長さよりも長いことが好ましい。

なお、液晶層２０の厚さ（セルギャップともいう）を規定するための例えば支持体を遮光領域（ここではブラックマトリクス１４によって規定される領域）に形成すれば、表示品位を低下させることがないので好ましい。

なお、ＴＦＴ側透明基板１の液晶層２０側には、上記したように、ＴＦＴ素子１９、及び、該ＴＦＴ素子に接続されたゲート配線１７及びソース配線１８等の回路要素が設けられている。また、ＴＦＴ側透明基板１、ＴＦＴ側透明基板１上に形成された回路要素及び上述した画素電極２、壁構造体２２及び配向膜等をまとめてアクティブマトリクス基板ということがある。一方、対向電極側透明基板１１、この対向電極側透明基板１１上に形成されたカラーフィルタ１３、ブラックマトリクス１４、対向電極１２及び配向膜等をまとめて対向基板又はカラーフィルタ基板ということがある。

また、上記の説明では省略したが、液晶表示装置１０は、ＴＦＴ側透明基板１及び対向電極側透明基板１１を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板をさらに有する。一対の偏光板は、透過軸が互いに直交するように配置される。

ところで、従来の液晶表示装置では、サブ画素電極２ａ・２ａを繋ぐブリッジ３がリベット部１５・１５の中心同士を結ぶ線上に存在し、対称構造のサブ画素電極２ａ・２ａの中央位置に存在していたので、ブリッジ３上の液晶分子の配向方向が定まらなかった。したがって、ここに形成される液晶分子の配向中心軸が、ブリッジ３の左右両端のどちらかに偏る現象が発生する。この配向中心軸の偏る方向は、従来設計では制御できないため、ざらつき、焼き付き及び残像等の表示品位低下の原因となるという問題点を有していた。すなわち、例えば、配向中心軸の偏る方向が液晶パネル全体としてランダムであるので、それにより、表示にざらつきを与えていた。

この場合の対処の方法として、ブリッジ３を細く形成することが考えられる。しかし、ブリッジ３を細く形成すると、サブ画素電極２ａ・２ａ間の導通が悪くなる。一方、逆に、ブリッジ３を太く形成することも考えられる。しかし、ブリッジ３を太く形成しても、サブ画素電極２ａ・２ａ及びブリッジ３が対称である限り、液晶分子の方向が固定されないことに変わりはない。さらに、サブ画素電極２ａ・２ａ間の間隔を広げることも考えられるが、開口率が小さくなるという問題がある。

そこで、本実施の形態の液晶表示装置１０では、図２（ａ）に示すように、画素電極２のブリッジ３が、サブ画素電極２ａ・２ａ同士の中央部を結んで得られる中心線（軸）上からずれた位置に設けられている。

図３には、液晶表示装置１０に設けられた画素電極２のうちの一種類の形状を示す。図３に示す画素電極２は、ブリッジ３が中心線ｚから右側にずれたものである。このようにブリッジが左側にずれた形状の画素電極を、Ａとする。

ここで、中心線ｚからブリッジ３の中央線ｚ１までの距離（オフセット量）をｘ１とする。このオフセット量ｘ１としては、例えば、特許文献２に記載された数値を採用することができる。

ところで、上記のようなブリッジが中心線からずれた位置に設けられた画素電極の場合、以下のような問題点が発生する。この問題点について、図９を参照して説明する。

図９は、本実施の形態にかかる液晶表示装置の比較例を示すものである。図９に示す液晶表示装置１０ａは、画素電極Ａのみを格子状に配置したものである。液晶表示装置１０ａでは、図９において矢印で示すように、全ての画素で接続電極が単一方向にオフセットされており、これに伴い全ての画素電極Ａにおいてブリッジ３付近の液晶分子の配向が同様に偏ることになる。

この場合、観察者が液晶パネルを左側から見た場合と、右側から見た場合とで、その見え方が異なるという問題が発生する。

そこで、本発明の液晶表示装置においては、画素電極の形状を１種類のみではなく、２種類以上とし、各種類の画素電極を一定の規則性を有して配置させ、さらに、各種類の画素電極が同じ割合で存在するような構成としている。

この一例として、本実施の形態の液晶表示装置１０では、２つのサブ画素電極２ａ・２ａを接続するブリッジ３の位置を異ならせることによって、形状の異なる複数種類の画素電極を形成している。より具体的には、画素電極２は、サブ画素電極２ａ・２ａの中央部を結ぶ軸（中心線）に対して互いに対象の位置にブリッジ３が配置された画素電極Ａ（図３参照）と画素電極Ｂに分類される。

図４には、画素電極Ｂの形状を示す。図４に示す画素電極２（Ｂ）は、ブリッジ３が中心線ｚから左側にずれたものである。ここで、中心線ｚからブリッジ３の中央線ｚ２までの距離（オフセット量）をｘ２とすると、ｘ２＝ｘ１となっている。

そして、本実施の形態の液晶表示装置１０では、図１に示すように、画素電極Ａと画素電極Ｂとが、市松状に互い違いに配置されている。つまり、隣接する各画素電極２間で、ブリッジ３のずれる方向が互いに逆向きになるように配置されている。なお、図５には、画素電極Ａおよび画素電極Ｂの配置を模式的に示す。

図５に示すように、画素電極Ａと画素電極Ｂとを、市松状に互い違いに配置することによって、隣接する画素電極間において、その液晶分子の配向方向を異ならすことができる。そのため、どの方向から液晶パネルを見ても液晶分子の配向乱れによるざらつき、焼き付き及び残像等の表示品位の劣化を防止することができる。図１の接続電極を矢印で示した方向にオフセットした画素を市松状に配置することで、接続電極近傍の液晶分子の配向状態は、オフセット方向により変化する。

さらに、上記のように画素電極Ａと画素電極Ｂとが市松模様となるように配置することで、形状の異なる２種類の画素電極の割合を均等にすることができる。これにより、液晶パネルを左右それぞれの方向から見た場合に、表示が異なることを抑制することができる。

なお、図１および図５に示す画素電極の配置の仕方は、一例であり、本発明はこれに限定されることはない。図６〜図８には、画素電極Ａおよび画素電極Ｂを規則的に配置した他の例を示す。

図６は、横に並んだ３つの画素を一つのセットとして、これらを市松状に配置した場合の例である。図６では、括弧内に画素の表示色を示す。このように、横に並んだ３つの画素を一つのセットとすることにより、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）という各色の画素電極が一つのセット内に一つずつ存在することになる。そのため、ＲＧＢ各色において、画素電極Ａおよび画素電極Ｂが同じ割合で存在することになる。これによれば、各色の表示に関して左右両方向から見た場合に、表示が異なることを抑制することができる。そのため、左右両方向からの表示特性をより均等にすることができる。

図７は、画素電極Ａと画素電極Ｂとが、ゲート配線に沿って１ラインごとに交互に配置されている例である。また、図８は、画素電極Ａと画素電極Ｂとが、ゲート配線に沿って１ラインごとに交互に配置されている例である。

ここで、ゲート配線（またはソース配線）に沿って１ラインごとに交互に配置されているとは、同一のゲート配線（ソース配線）１７ａにＴＦＴ素子を介して接続されている画素電極は、全て同じ形状の画素電極（例えば画素電極Ａ）であり、上記ゲート配線１７ａに隣接するゲート配線１７ｂにＴＦＴ素子を介して接続されている画素電極は、全て同じ形状の画素電極（例えば画素電極Ｂ）であることを意味する。

なお、格子状に配置された各画素電極のうち、同じ行または同じ列に配置されている画素電極（すなわち、同一のソース配線または同一のゲート配線に接続された画素電極）の中には、互いに形状の異なるものが含まれていることがより好ましい。つまり、図５〜図８に示す配置例の中では、図５および図６に示す画素電極の配置例がより好ましい。これによれば、液晶パネルを左右それぞれの方向から見た場合に、表示が異なることをさらに抑制することができる。これにより各方向の表示特性をより均等にすることができる。
〔実施の形態２〕
続いて、本発明の実施の形態２について、図１０および図１５〜１７を参照しながら説明する。

実施の形態１では、各画素電極がストライプ配列された液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本実施の形態２では、画素電極が互い違いに配列されている液晶表示装置（いわゆるデルタ配列の液晶表示装置）を例に挙げて説明する。

図１０には、本実施の形態にかかる液晶表示装置３０における画素電極の構成を示す。なお、液晶表示装置３０において、実施の形態１の液晶表示装置１０と同じ名称の部材については、同じ番号を付してその説明を省略する。

液晶表示装置３０の液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線１７と映像信号が印加されるソース配線１８とが互いに交差して配置されている。ゲート配線１７とソース配線１８との各交差部近傍には、ＴＦＴ素子（スイッチング素子）１９が設けられている。画素電極２は、隣り合う一対のゲート配線１７・１７および隣り合う一対のソース配線１８・１８で囲まれた領域に各ＴＦＴ素子１９に対応して設けられている。

また、各画素電極２は、一列に配設された２つのサブ画素電極２ａ・２ａからなっている。上記２つのサブ画素電極２ａ・２ａの間には、このサブ画素電極２ａよりも幅の狭い接続部としてのブリッジ３が形成されている。液晶表示装置３０においても、液晶表示装置１０と同様に、画素電極Ａおよび画素電極Ｂという形状の異なる２種類の画素電極が同じ割合で含まれている。これにより、液晶パネルを左右それぞれの方向から見た場合に、表示が異なることを抑制することができる。

また、液晶表示装置３０においては、一つのゲート配線１７ａに接続されたＴＦＴ素子１９を有する画素電極配列と、このゲート配線１７ａに隣接して配置されたゲート配線１７ｂ（第２のゲート配線）に接続されたＴＦＴ素子１９を有する画素電極配列とは、ゲート配線の延伸方向に画素電極の幅ｄの半分（半ピッチ）ずつずれて配置されている。このように、液晶表示装置３０では、各画素電極２がデルタ配列されている。

ここで、デルタ配列におけるＲＧＢの色配列は、図１７のようになっている。図１７において、横方向の破線はゲート配線であり、縦方向に矩形状に配置された線はソース配線である。また、図１７では、ＴＦＴ素子１９も示している。

このように各画素電極２がデルタ配列されていることによって、ストライプ配列と比較してなめらかな画像を表示することができる。特にＲＧＢなどの各色のカラーフィルタを有しているカラー液晶表示装置において、デルタ配列を採用すれば、各色要素を液晶パネルの表示面内に均一に分散させることができる。

さらに、液晶表示装置３０では、同一のゲート配線１７に接続された画素電極配列において、画素電極Ａと画素電極Ｂとが交互に配置されている。このように画素電極Ａと画素電極Ｂとが交互に配置されていることによって、図１０に示すように、隣接する画素間でブリッジ３付近の液晶分子の配向方向を異ならせることができる。これにより、画素電極配列ごとにブリッジ付近の液晶分子の配向方向が変わることによって、表示に横スジが発生することを防止することができる。

本実施の形態にかかる液晶表示装置３０では、画素電極Ａと画素電極Ｂとを互い違いに配置（この配置を市松状の配置と呼ぶ）している。図１５はデルタ配列された画素電極において、画素電極Ａと画素電極Ｂとを、市松状に配置した場合の画素配置例を模式的に示した図である。この図１５は、ストライプ配列における図５に対応するものである。図１５では、括弧内に画素の表示色を示す。

但し、上記の画素電極Ａおよび画素電極Ｂの配置は、本発明の一例であり、本発明はこの構成に限定されない。

図１６には、画素電極Ａおよび画素電極Ｂを規則的に配置した他の例を示す。

図１６はデルタ配列された画素電極において、横に並んだ３つの画素を一つのセットとして、これらを市松状に配置した場合の例である。この図１６は、ストライプ配列における図６に対応するものである。図１６では、括弧内に画素の表示色を示す。このように、横に並んだ３つの画素を一つのセットとすることにより、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）という各色の画素電極が一つのセット内に一つずつ存在することになる。そのため、ＲＧＢ各色において、画素電極Ａおよび画素電極Ｂが同じ割合で存在することになる。これによれば、各色の表示に関して左右両方向から見た場合に、表示が異なることを抑制することができる。そのため、左右両方向からの表示特性をより均等にすることができる。

なお、本実施の形態のように、画素電極がデルタ配列された液晶表示装置では、図１０、１７に示すように、同一のソース配線１８に対して接続されたＴＦＴ素子１９を有する複数の画素電極のうち、上記ソース配線１８の延伸方向で隣接し合う画素電極２・２同士は、上記同一のソース配線１８を挟んで互いに反対側に位置するように配置されていることが好ましい。

これによれば、複雑な色切替えを不要とすることができるという効果が得られる。つまり、上記のようにＴＦＴ素子１９を配置することによって、図１７に示すように、同一のソース配線には、同一色の画素電極のＴＦＴ素子が配設されることになる。そのため、同一のソース配線上においては、色切替えが不要となる。
〔実施の形態３〕
続いて、本発明の実施の形態３について、図１１〜図１４を参照しながら説明する。

上記の各実施の形態では、２つのサブ画素電極２ａ・２ａを一つのブリッジ３で繋ぐものを例に挙げて説明した。しかし、本発明では、サブ画素電極は２つに限らず、３つ又はそれ以上のサブ画素電極を一列に配置して画素電極を構成してもよい。

本実施の形態３では、画素電極が３つのサブ画素電極からなるものを例に挙げて説明する。図１１には、本実施の形態にかかる液晶表示装置４０における画素電極の構成を示す。なお、液晶表示装置４０において、実施の形態１の液晶表示装置１０と同じ名称の部材については、同じ番号を付してその説明を省略する。

液晶表示装置４０の液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線１７と映像信号が印加されるソース配線１８とが互いに交差して配置されている。ゲート配線１７とソース配線１８との各交差部近傍には、ＴＦＴ素子（スイッチング素子）１９が設けられている。画素電極２は、隣り合う一対のゲート配線１７・１７および隣り合う一対のソース配線１８・１８で囲まれた領域に各ＴＦＴ素子１９に対応して設けられている。

本実施の形態では、各画素電極２は、一列に配設された３つのサブ画素電極２ａ・２ａ・２ａからなっている。上記３つのサブ画素電極２ａ・２ａ・２ａのそれぞれの間には、このサブ画素電極２ａよりも幅の狭い接続部としてのブリッジ３・３がそれぞれ形成されている。

そして、本実施の形態の液晶表示装置４０では、ブリッジ３の位置が異なることで互いの形状を異ならせた２種類の画素電極（画素電極Ｃおよび画素電極Ｄ）で液晶パネルが構成されている。

図１２（ａ）（ｂ）には、液晶表示装置４０に含まれる各画素電極の形状を示す。

図１２（ａ）に示す画素電極Ｃでは、画素電極を構成する３つのサブ画素電極２ａ・２ａ・２ａのうち、上２つの画素電極を接続するブリッジ３が、サブ画素電極２ａ・２ａの中央部を結ぶ軸（中心線）ｚよりも左側にずれており、下２つの画素電極を接続するブリッジ３が、サブ画素電極２ａ・２ａの中央部を結ぶ軸（中心線）ｚよりも右側にずれている。

一方、図１２（ｂ）に示す画素電極Ｄでは、画素電極を構成する３つのサブ画素電極２ａ・２ａ・２ａのうち、上２つの画素電極を接続するブリッジ３が、サブ画素電極２ａ・２ａの中央部を結ぶ軸（中心線）ｚよりも右側にずれており、下２つの画素電極を接続するブリッジ３が、サブ画素電極２ａ・２ａの中央部を結ぶ軸（中心線）ｚよりも左側にずれている。

このように、画素電極Ｃと画素電極Ｄとは、左右対称の形状になっている。このような画素電極Ｃおよび画素電極Ｄを規則的に配列し、かつ、同じ割合で存在させることによって、液晶表示装置４０を左右両方向からそれぞれ観察した場合の表示の見え方を、より均等にすることができる。

そして、本実施の形態の液晶表示装置４０では、図１１に示すように、画素電極Ｃと画素電極Ｄとが、市松状に互い違いに配置されている。つまり、隣接する各画素電極２間で、ブリッジ３のずれる方向が互いに逆向きになるように配置されている。なお、図１３には、画素電極Ｃおよび画素電極Ｄの配置を模式的に示す。

図１３に示すように、画素電極Ｃと画素電極Ｄとを、市松状に互い違いに配置することによって、隣接する画素電極間において、その液晶分子の配向方向を異ならすことができる。そのため、どの方向から液晶パネルを見ても液晶分子の配向乱れによるざらつき、焼き付き及び残像等の表示品位の劣化を防止することができる。

さらに、上記のように画素電極Ｃと画素電極Ｄとが市松模様となるように配置することで、形状の異なる２種類の画素電極が同じ割合で含まれることになる。これにより、液晶パネルを左右それぞれの方向から見た場合に、表示が異なることを抑制することができる。

なお、図１１および図１３に示す画素電極の配置の仕方は、一例であり、本発明はこれに限定されることはない。

なお、比較のために、図１４には全て同じ形状の画素電極Ｃからなる液晶表示装置４０ａの平面図を示す。接続電極部のオフセット方向は矢印で示している。図１４に示すような画素電極構成の場合、横に並んだサブ画素電極２ａでは、ブリッジ付近の液晶分子の配向が全て同じ方向になる一方、縦方向に隣接するサブ画素電極２ａ・２ａ間では、ブリッジ３付近の液晶分子の傾きが逆方向になる。

上記のように、１ラインごとに液晶分子の傾きが逆になると、観察者が左右何れかの方向から液晶表示装置を見た場合に、一画素内で横スジが認識されてしまう。

なお、本実施の形態にように、３個以上の前記サブ画素電極を１列に配設する場合には、サブ画素電極２ａの中心線ｚに対して各ブリッジ３のずれる方向が隣接するサブ画素電極２ａ間で互いに逆方向となるように、１画素電極内の各ブリッジ３を配設することが好ましい。

これにより、３個以上のサブ画素電極２ａが１列に配設されている垂直配向方式の液晶表示装置１０において、どの方向から液晶パネルを見ても液晶分子の配向乱れによるざらつき、焼き付き及び残像等の表示品位の劣化をより確実に防止することができる。

以上のように、本発明にかかる液晶表示装置は、画素電極が複数個配列された液晶パネルを備えている液晶表示装置において、上記各画素電極は、非対称の形状を有しているとともに、その形状が互いに異なる複数種類のものに分類され、上記液晶パネルは、各種類の上記画素電極が規則的に配置されて構成されているとともに、上記各種類の画素電極がそれぞれ同じ割合で存在していることを特徴としている。

本発明では、上記のように、非対称の形状を有する画素電極を、互いに形状の異なる複数種類のもので構成している。これによれば、各画素電極における液晶分子の配向状態をそれぞれ異ならせることができる。

さらに、上記の構成によれば、種類の異なる画素電極を、一定の規則性を有して配列し、各種類の画素電極の割合を同じとすることで、画素電極における液晶分子の配向状態が一方向に偏ることを抑えることができる。そのため、左右両方向からそれぞれ表示装置を観察した場合に、表示の見え方が大きく異なることを抑制することができ、表示品位を改善することができる。

発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。

本発明によれば、互いに形状の異なる複数種類の画素電極で構成された液晶表示装置において、左右両方向から見た場合の表示が異なることを抑制し、表示品位を改善することができる。本発明は、画素電極が複数のサブ画素電極で構成された液晶表示装置などにおいて、表示品位の向上に貢献することができる。

Claims (9)

1. 画素電極が複数個配列された液晶パネルを備えている液晶表示装置において、
   上記液晶パネルは、垂直配向方式であって、
   上記画素電極は、少なくとも２つのサブ画素電極を組み合わせることにより構成されているとともに、各サブ画素電極が該サブ画素電極よりも幅の狭い接続部にてそれぞれ接続されており、
   上記接続部は、上記サブ画素電極の中央部を結ぶ軸上からずれた位置に設けられており、
   上記各画素電極は、非対称の形状を有しているとともに、その形状が互いに異なる複数種類のものに分類され、
   上記液晶パネルは、各種類の上記画素電極が規則的に配置されて構成されているとともに、上記各種類の画素電極がそれぞれ同じ割合で存在していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記の形状が互いに異なる複数種類の画素電極は、上記接続部の位置が互いに異なることによって互いの形状が異なっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、
   上記２種類の画素電極は、上記サブ画素電極の中央部を結ぶ軸に対して互いに対称の位置に、各接続部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 複数の色で構成されたカラーフィルタをさらに有しており、
   上記各画素電極のそれぞれに対応して、上記複数の色の何れかのカラーフィルタが設けられており、
   上記複数の色のそれぞれにおいて、その形状が異なる複数種類の画素電極がそれぞれ同じ割合で存在していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
5. 上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して配置されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、
   一つのゲート配線に電気的に接続されたスイッチング素子を有する画素電極配列と、上記一つのゲート配線に隣接して配置された第２のゲート配線に電気的に接続されたスイッチング素子を有する画素電極配列とは、上記ゲート配線の延伸方向に上記画素電極の幅の半分ずつずれて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
6. 上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して形成されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、
   上記画素電極は、上記各スイッチング素子を介して、上記ゲート配線および上記ソース配線に接続されており、
   同一のソース配線または同一のゲート配線に電気的に接続された画素電極配列には、上記種類の異なる画素電極が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
7. 上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、
   上記２種類の画素電極は、市松状に互い違いに配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
8. 上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して形成されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、
   上記画素電極は、上記各スイッチング素子を介して、上記ゲート配線および上記ソース配線に接続されているとともに、
   上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、
   上記２種類の画素電極は、上記ソース配線ごとに交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。
9. 上記液晶パネルには、走査信号が印加されるゲート配線と映像信号が印加されるソース配線とが交差して形成されているとともに、上記ゲート配線と上記ソース配線との各交差部近傍には上記ゲート配線及び上記ソース配線に電気的に接続されたスイッチング素子が設けられており、
   上記画素電極は、上記各スイッチング素子を介して、上記ゲート配線および上記ソース配線に接続されているとともに、
   上記画素電極は、その形状によって２種類に分類され、
   上記２種類の画素電極は、上記ゲート配線ごとに交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の液晶表示装置。

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