JP2007199445A - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品位を損なうことなく、モアレ縞を防止し得る液晶表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の液晶表示装置は、照明装置が複数の凸条を有し、複数の凸条の延在方向が導光体内での光の導光方向に対して垂直または平行に配置され、液晶パネルが、異なる複数の色の着色層を有するとともに同色の着色層が一方向に配列されたカラーフィルターを備え、異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが１画素を構成し、照明装置の凸条の延在方向におけるカラーフィルターの同色の着色層に対応する複数の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが凸条の延在方向と垂直な方向にずれて配置されたことにより、凸条の延在方向における複数の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂがジグザグに配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置および電子機器に関し、特にストライプ配列のカラーフィルターを備えた液晶表示装置に関するものである。

従来の液晶表示装置において、透過型あるいは半透過反射型の液晶表示装置では、液晶パネルの背面側にバックライト（照明装置）を備えたものが一般に知られている。この種のバックライトとしては、透明な導光板の側端面に設けられた冷陰極管や発光ダイオード等の光源と、この光源からの光を内部で伝搬する間に液晶パネル側に出射させる構造を有する導光板とを備えたものが一般的である。

この種の液晶表示装置において、バックライトから所定の角度で広がって射出される光を液晶パネルの法線方向に偏向（集光）させることによって表示の輝度やコントラストを高める工夫がなされている。具体的には、断面形状が三角形状でその稜線が互いに平行となるように配列された多数の凸条を有する透明板、いわゆるプリズムシートを液晶パネルとバックライトとの間に挿入する技術が知られている。ところが、プリズムシートの多数の凸条と液晶パネルの画素配列とがともに一定ピッチの周期構造を有しており、これらが平行に配置されているため、これら周期構造の微小なずれによって液晶パネルの表示面に干渉縞模様（モアレ縞）が生じ、視認性を低下させることが問題となっていた。

そこで、モアレ縞の発生を防止すべく、これら２つの周期構造を平行に配置するのではなく、所定の角度をもたせて配置することが提案されている。下記の特許文献１には、プリズムシートの溝方向と液晶表示素子の画素の配列方向との間に所定の角度をもたせて配置することで、モアレ縞を発生させないようにしたことが開示されている。また、下記の特許文献２には、レンズシートのレンズ列の稜線を画素の配列方向に対して３〜１３°の角度をもって配置することが開示されている。
特開平８−６８９９７号公報 特開平９−５５１１０号公報

上記２つの特許文献に記載された技術は、いずれも従来の液晶パネルの画素の配列方向に対してバックライトの光学シート（プリズムシートやレンズシート等）の周期構造を斜めに配置して角度をもたせたものであり、バックライト側の構成を工夫したものである。しかしながら、光学シートの周期構造を斜めに配置した場合、各プリズムやレンズの稜線の延在方向が導光体内での光の導光方向に対して斜めになることになり、本来の光学シートの設計に対して変則的な使い方をするため、光が効率的に利用できない、あるいは輝度ムラが生じる等の問題を引き起こす。通常、プリズムシート等の光学シートは、凸条の延在方向が光の導光方向に対して垂直または平行に配置されることを前提に設計されるからである。その結果、液晶表示装置が表示品位の低いものとなってしまう。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、表示品位を損なうことなく、モアレ縞を防止し得る液晶表示装置、およびこれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、光源からの光を導光体を介して前記液晶パネルに照射する照明装置とが備えられた液晶表示装置であって、前記照明装置が、射出した光を所定の方向に偏向するための複数の凸条を有し、前記複数の凸条の延在方向が前記導光体内での光の導光方向に対して垂直または平行に配置され、前記液晶パネルが、異なる複数の色の着色層を有するとともに同色の着色層が一方向に配列されたカラーフィルターを備え、異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素が１画素を構成し、前記照明装置の前記凸条の延在方向における前記カラーフィルターの同色の着色層に対応する複数の同色のサブ画素が前記凸条の延在方向と垂直な方向にずれて配置されたことにより、前記凸条の延在方向における前記複数の同色のサブ画素がジグザグに配置されたことを特徴とする。

従来の特許文献に記載された技術がバックライト側の周期構造を斜めに配置したものであるのに対し、本発明の液晶表示装置はバックライト側の周期構造はそのままにし、液晶パネル側の周期構造を斜めに配置したものである。すなわち、本発明の液晶表示装置は、照明装置の複数の凸条の延在方向が光の導光方向に対して垂直または平行に配置されているため、照明装置の光を効率的に利用できるとともに輝度ムラを防止することができる。また、本発明の液晶パネルは、同色の着色層が一方向に配列されたカラーフィルター、いわゆるストライプ配列のカラーフィルターを備えているが、凸条の延在方向における複数の同色のサブ画素が凸条の延在方向と垂直な方向にずれていることにより、凸条の延在方向における複数の同色のサブ画素がジグザグに配置されている。そのため、照明装置の凸条の延在方向と液晶パネルの同色のサブ画素の配列方向が所定の角度をもつこととなり、モアレ縞を防止することができる。

前記複数の同色のサブ画素の配置であるジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であることが望ましい。
本発明の場合、液晶パネルのサブ画素の配置をジグザグにしたことでモアレ縞が防止できる反面、ジグザグの振幅をあまり大きくすると、例えば縦または横のラインを表示した際に輪郭がギザギザになるなど、表示に悪影響を及ぼす。その点、ジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であれば、このような問題は発生しない。また、ジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であれば、例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置の場合、データ線、走査線等の隣接する配線同士が干渉することがないので、配線の引き回しが可能である。

本発明の第２の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、光源からの光を導光体を介して前記液晶パネルに照射する照明装置とが備えられた液晶表示装置であって、前記照明装置が、射出した光を所定の方向に偏向するための複数の凸条を有し、前記複数の凸条の延在方向が前記導光体内での光の導光方向に対して垂直または平行に配置され、前記液晶パネルが、異なる複数の色の着色層を有するとともに同色の着色層が一方向に配列されたカラーフィルターを備え、異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素が１画素を構成し、前記複数のサブ画素の各々が透過表示領域と反射表示領域とを有し、前記照明装置の前記凸条の延在方向における前記カラーフィルターの同色の着色層に対応する複数の同色のサブ画素の前記透過表示領域が前記凸条の延在方向と垂直な方向にずれて配置されたことにより、前記凸条の延在方向における前記複数の同色のサブ画素の前記透過表示領域がジグザグに配置されたことを特徴とする。

本発明の第２の液晶表示装置は、各サブ画素が透過表示領域と反射表示領域とを有するもの、いわゆる半透過反射型の液晶表示装置に関するものである。本発明の第１の液晶表示装置がサブ画素全体をジグザグに配置したのに対し、本発明の第２の液晶表示装置は、同色のサブ画素の透過表示領域を凸条の延在方向と垂直な方向にずらして配置したことにより、凸条の延在方向における複数の同色のサブ画素の透過表示領域をジグザグに配置したものである。半透過反射型の液晶表示装置において、使用者が表示を見るのは透過表示、反射表示のいずれか一方であるから、サブ画素自体はジグザグに配置されていなくても、透過表示領域がジグザグに配置されていさえすればよい。そうすることにより、照明装置の凸条の延在方向と液晶パネルの同色のサブ画素の透過表示領域の配列方向とが所定の角度をもつこととなり、モアレ縞を防止することができる。

より具体的には、異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素が配列された方向において、前記複数のサブ画素が直線状に配列されるとともに、１つのサブ画素が前記凸条の延在方向と垂直な方向に分割されてその一方が前記透過表示領域とされ、複数のサブ画素における前記透過表示領域がジグザグに配置された構成を採用することができる。
この構成によれば、サブ画素自体は直線状の配列でよいため、従来のサブ画素の配置通りでかまわない。そして、サブ画素内での透過表示領域をジグザグに配置することによってモアレ縞を防止することができる。

また、前記複数のサブ画素の前記透過表示領域の配置であるジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であることが望ましい。
上述したように、本発明の場合、ジグザグの振幅をあまり大きくすると表示に悪影響を及ぼすが、ジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であれば、このような問題は発生しない。なお、サブ画素自体の配列を直線状とし、サブ画素内の透過表示領域の配置だけをジグザグにする上記の構成を採用した場合、ジグザグの振幅を１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下に収めることができる。また、透過表示領域の配置のジグザグの周期を長くすることによってモアレ縞や輝度ムラを良好な方向に改善することもできる。

前記照明装置がプリズムシートを備え、前記プリズムシートが前記複数の凸条を有することが望ましい。
例えば照明装置の導光体の表面に複数の凸条を直接形成してもよいが、複数の凸条を有するプリズムシートを用いることによって液晶パネルに入射する光の偏向（集光）状態を適切かつ容易に制御することができる。また、プリズムシートは複数枚用いてもよい。その場合、最も液晶パネルに近いプリズムシートの凸条の延在方向とサブ画素の配列方向、あるいはサブ画素内の透過表示領域の配列方向が斜めになるように配置すればよい。

本発明の電子機器は、上記本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、表示が明るく、モアレ縞や輝度ムラのない液晶表示部を有する電子機器を実現することができる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置を図１〜図４を参照して説明する。
本実施形態の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）を画素スイッチング素子としたアクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示装置の例である。
図１は本実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図、図２は同、液晶表示装置の断面図、図３は同、液晶表示装置のマトリクス状に配列された複数の画素の構成を示す平面図、図４は２つの画素のみを抜き出して示す拡大平面図、である。なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、各構成要素ごとに適宜縮尺を変更している。

本実施形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、各画素毎に光を変調して表示画像を形成する液晶パネル２と、液晶パネル２に対して背面側から光を照射するバックライト３（照明装置）とを備えている。液晶パネル２は、一対の基板４，５とシール材６とで囲まれた空間に液晶層が挟持されたものであり、本実施形態の液晶パネル２はアクティブマトリクス型であるため、ＴＦＴアレイ基板４（図１における下側の基板）上にデータ線７と走査線８とが格子状に形成されている。隣接するデータ線７と隣接する走査線８とによって囲まれた領域に画素電極（図１においては図示せず）が形成され、データ線７と走査線８とが交差する領域にＴＦＴ（図１においては図示せず）が形成されている。ＴＦＴアレイ基板４は対向基板５（図１における上側の基板）の外側に張り出しており、張出領域９にはデータ線７や走査線８に信号を供給する駆動用ＩＣ１０が実装されている。

バックライト３は、ＬＥＤ１１（光源）と導光板１２（導光体）とを有し、さらに導光板１２の上面側にプリズムシート１３が配置されている。液晶パネル２の張出領域９側に位置する導光板１２の端面に複数（本実施形態では３個）のＬＥＤ１１が設置されている。各ＬＥＤ１１から射出される光は、導光板１２の端面から入射され、導光板１２の内部を伝搬する間に上面から液晶パネル２に向けて射出される。実際にはＬＥＤ１１からの光はある程度の広がり角度をもって導光するが、本発明において「導光板（導光体）内での光の導光方向」とは、ＬＥＤ１１が設置された端面に対する法線方向であって、射出光の光軸方向（矢印Ｍの方向）と定義する。プリズムシート１３の上面には、光の導光方向Ｍに沿う断面が三角形状でその稜線が互いに平行に延在する複数の凸条１４が設けられている。プリズムシート１３は、導光板１２に対して凸条１４の延在方向が導光板１２内の光の導光方向Ｍに対して垂直になるように配置されている。

次に、本実施形態の液晶表示装置１の断面構造について説明する。
液晶パネル２は、図２に示すように、対向基板５とＴＦＴアレイ基板４との間にＴＮモードの液晶層１６が挟持されている。対向基板５は、ガラス、石英等の透光性材料からなる基板本体１７の内面（基板本体の液晶層側）に、赤色着色層１８Ｒ、緑色着色層１８Ｇ、青色着色層１８Ｂを有するカラーフィルター１８が設けられている。隣接する各着色層１８Ｒ，１８Ｂ，１８Ｇの間にはブラックマトリクス１９が形成され、ブラックマトリクス１９により各着色層１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂが区画されている。カラーフィルター１８上には、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜からなる対向電極２０が形成され、対向電極２０上にはポリイミド等からなる配向膜２１が形成されている。

ＴＦＴアレイ基板４は、石英、ガラス等の透光性材料からなる基板本体２３の内面に、データ線７、走査線８等の配線と、これら配線に接続されたＴＦＴ２４と、ＴＦＴ２４を介して配線に接続されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる画素電極２５が形成されている。また、画素電極２５上を含む基板本体２３の最表面には、対向基板５と同様、ポリイミド等からなる配向膜２６が形成されている。また、対向基板５とＴＦＴアレイ基板４との外面（液晶層１６と反対側の面）には、偏光板２７，２８がそれぞれ設けられている。

バックライト３は、図２に示すように、導光板１２の端面にＬＥＤ１１が備えられている。導光板１２の下面側には反射板２９が設けられており、この反射板２９が導光板１２の下面側に抜けようとする光を上方に向けて反射する。導光板１２の上方（液晶パネル２側）には、複数の凸条１４が設けられた側の面が液晶パネル２側に向くようにプリズムシート１３が設置されている。プリズムシート１３の作用によって、導光板１２の上面から所定の角度で広がって射出された光Ｌが液晶パネル２の法線方向に偏向（集光）され、プリズムシートがない場合に比べて表示の輝度やコントラストが向上する。

次に、画像表示領域の平面的な構成について説明する。
液晶パネル２の周縁部には、図３に示すように、ブラックマトリクス１９と一体に形成された周辺遮光膜３１が設けられており、周辺遮光膜３１が表示画面の額縁領域を構成する。周辺遮光膜３１の内側が画像表示領域３２となる。画像表示領域３２内の画素の配置は、図３に示すように、基本的には同色の着色層が一方向（図３における縦方向、データ線７の延在方向）に配列された、いわゆる縦ストライプと呼ばれるカラーフィルター１８を備え、赤色着色層１８Ｒ、緑色着色層１８Ｇ、青色着色層１８Ｂにそれぞれ対応する３つのサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂで１つの画素３４を構成している。本実施形態の場合、同色の着色層が配列された方向がプリズムシート１３の凸条１４の延在方向に対応している。すなわち、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向は図３における縦方向である。

本実施形態の場合、同色の着色層が一方向に配列されるとは言っても、同色の着色層に対応する同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが完全に一直線上に並んでいるわけではなく、複数の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが凸条１４の延在方向と垂直な方向（図３における横方向）にずれて配置されたことにより、凸条１４の延在方向の全体配置を見ると、複数の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂがジグザグに配置されることになる。すなわち、図３において、複数のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂを縦方向に見ると、最上行の任意の色（例えば緑色）のサブ画素３３Ｇに対して上から２行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは右方向にずれ、上から２行目のサブ画素に対して上から３行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは左方向にずれ、上から３行目のサブ画素に対して上から４行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは再度右方向にずれている、という繰り返しである。

ずれ幅については、図４に示すように、サブ画素の長手方向に隣接する同色のサブ画素（例えば緑色のサブ画素３３Ｇ）は、互いにサブ画素の短手方向に１／２ピッチずれた配置となっている。したがって、画素単位で言えば、１／６ピッチずれていることになる。ジグザグの振幅はサブ画素の１ピッチ（サブ画素の短手方向の寸法）となる。通常、サブ画素の寸法の縦横比は縦：横＝３：１であるため、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向を示す線分ＡＢと隣接する２つのサブ画素の中心を結ぶ線分ＡＣとのなす角度θは、tanθ＝１／６であることから、θ＝９．５°となる。すなわち、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向と同色のサブ画素の配列方向とが９．５°の角度をなしている。

本実施形態の液晶表示装置１においては、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向が光の導光方向に対して垂直に配置されているため、ＬＥＤ１１からの光を効率良く利用できるとともに輝度ムラを防止することもできる。また、本実施形態の液晶パネル２はいわゆる縦ストライプ配列のカラーフィルター１８を備えているが、凸条１４の延在方向における複数の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが凸条１４の延在方向と垂直な方向に１／２ピッチずれて配置されたことにより、凸条１４の延在方向における同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂがジグザグに配置されている。そのため、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向と液晶パネル２の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの配列方向とが９．５°の角度をもつこととなり、モアレ縞を防止することができる。

また、同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの配置であるジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法（短手方向の寸法）以下であるため、例えば縦または横のラインを表示した際に輪郭がギザギザになるなどの表示への悪影響が生じない。また、隣接するデータ線７同士が干渉することがないので、配線の引き回しが可能である。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施形態について図５を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１の実施形態と同様であり、異なるところはサブ画素の配置のみである。
よって、以下では図５を用いてサブ画素の配置について説明し、共通部分の説明は省略する。また、図５において図３と共通の構成要素には同一の符号を付す。

第１の実施形態におけるサブ画素の配置は、１行毎に右、左、右、左、…と１／２ピッチずつずれた配置になっており、ジグザグの周期がサブ画素の３行分の長さであった。これに対して、本実施形態のサブ画素の配置は、図５に示すように、最上行の任意の色（例えば緑色）のサブ画素３３Ｇに対して上から２行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは右方向にずれ、上から２行目のサブ画素３３Ｇに対して上から３行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇはさらに右方向にずれ、上から３行目のサブ画素３３Ｇに対して上から４行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは左方向にずれ、上から４行目のサブ画素３３Ｇに対して上から５行目の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇはさらに左方向にずれている、という繰り返しである。すなわち、上から５行目のサブ画素３３Ｇが最上行の同色のサブ画素３３Ｇの直線上に戻り、ジグザグの周期がサブ画素の５行分の長さとなっている。ずらし幅はサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの短手方向の寸法の１／２であり、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向と同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの配列方向とが９．５°の角度をなす点は第１の実施形態と同様である。

本実施形態の液晶表示装置においても、ＬＥＤ１１からの光を効率良く利用できるとともに輝度ムラを防止でき、かつ、モアレ縞を防止できる、といった第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、ジグザグの周期が第１の実施形態よりも長くなっているので、モアレ縞を防止する効果をより高めることができる。

［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施形態について図６を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１の実施形態と同様であり、異なるところはサブ画素の配置のみである。
よって、以下では図６を用いてサブ画素の配置について説明し、共通部分の説明は省略する。また、図６において図３と共通の構成要素には同一の符号を付す。

第１，第２の実施形態では、サブ画素の長手方向（液晶パネルで言えばデータ線の延在方向、図面の縦方向）がプリズムシートの凸条の延在方向であり、サブ画素の短手方向（液晶パネルで言えば走査線の延在方向、図面の横方向）に位置をずらした。これに対して、本実施形態では、サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの短手方向（液晶パネルで言えば走査線の延在方向、図面の横方向）がプリズムシート１３の凸条１４の延在方向である。そして、サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの配置は、図６に示すように、サブ画素の短手方向に隣接する同色のサブ画素（例えば緑色のサブ画素３３Ｇ）が互いにサブ画素の長手方向に所定の寸法（例えばサブ画素の長手方向の寸法の１／３）だけずれた配置となっている。また、１つの画素３４を構成する３つのサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ間では位置はずれていないため、画素全体で見ても、サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの短手方向に隣接する画素が互いにサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの長手方向に所定の寸法だけずれている。本実施形態の場合、サブ画素の短手方向へのずれはない。

本実施形態の場合、図６において、複数の画素を横方向に見ると、最も左端列の任意の色（例えば緑色）のサブ画素３３Ｇに対して左から２列目の画素の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは上方向にずれ、左から２列目の画素に対して左から３列目の画素の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは下方向にずれ、左から３列目の画素に対して左から４列目の画素の同色（緑色）のサブ画素３３Ｇは再度上方向にずれている、という繰り返しである。このように、同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは横方向にジグザグに配置されている。ジグザグの振幅はサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの長手方向の寸法以下である。このようにすれば、モアレ縞が発生しない最適な配置とすることができる。

本実施形態の液晶表示装置によれば、凸条１４の延在方向がサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの短手方向となるようにプリズムシート１３が配置された場合にも、ＬＥＤ１１からの光を効率良く利用できるとともに輝度ムラを防止でき、かつ、モアレ縞を防止できる、といった第１、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施形態について図７を用いて説明する。
第１〜第３の実施形態では透過型液晶表示装置の例を挙げたが、本実施形態では１つのサブ画素内に透過表示領域と反射表示領域とを合わせ持つ半透過反射型液晶表示装置の例を挙げる。
以下では図７を用いてサブ画素の平面的な配置について説明する。

第１〜第３の実施形態はサブ画素の位置そのものを一方向にずらしていたのに対し、本実施形態の液晶表示装置は、図７に示すように、各サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂがデータ線７の延在方向（図７の縦方向）、走査線８の延在方向（図７の横方向）ともに直線上に並び、全体としてマトリクス状に配列されており、第１〜第３の実施形態のようにサブ画素の位置自体はずれていない。本実施形態では、第３の実施形態と同様、サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの短手方向（液晶パネル２で言えば走査線８の延在方向、図面の横方向）がプリズムシート１３の凸条１４の延在方向である。

本実施形態の液晶表示装置は半透過反射型であるから、１つのサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ内に透過表示領域（添字のｔを付した符号で示す）と反射表示領域（添字のｒを付した符号で示す）とを備えており、１つのサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂがプリズムシート１３の凸条１４の延在方向と垂直な方向（図７の縦方向）に２分割され、一方が透過表示領域、他方が反射表示領域となっている。図示を省略するが、具体的には、１つのサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂが２分割されたうちの反射表示領域に、ＴＦＴアレイ基板４上にアルミニウム等の光反射率の高い金属からなる反射層が設けられ、透過表示領域では反射層が開口している。なお、ＴＦＴアレイ基板４上の反射層は、画素電極の下層側に画素電極とは別に形成されていてもよいし、画素電極自体がアルミニウム等の金属で形成され、反射層を兼ねてもよい。

本実施形態の場合、図７において、複数の画素３４を横方向に見ると、最も左端列の赤色のサブ画素３３Ｒは、上側が透過表示領域３３Ｒｔで下側が反射表示領域３３Ｒｒ、左から２列目の緑色のサブ画素３３Ｇは、上側が反射表示領域３３Ｇｒで下側が透過表示領域３３Ｇｔ、左から３列目の青色のサブ画素３３Ｂは、上側が透過表示領域３３Ｂｔで下側が反射表示領域３３Ｂｒ、左から４列目の赤色のサブ画素３３Ｒは上側が反射表示領域３３Ｒｒで下側が透過表示領域３３Ｒｔ、…という繰り返しである。このように、横方向に隣接するサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは１つのサブ画素の上側と下側で透過表示領域と反射表示領域とが交互に入れ替わっている。１つの画素は３つ（奇数）のサブ画素で構成されているので、隣り合う画素の同色のサブ画素では透過表示領域と反射表示領域の位置が逆になる。したがって、同色のサブ画素の透過表示領域、反射表示領域のそれぞれは横方向にジグザグに配置されることになり、ジグザグの振幅はサブ画素の長手方向の寸法以下となる。

半透過反射型の液晶表示装置において、使用者が表示を見るのは透過表示、反射表示のいずれか一方であるから、サブ画素自体がジグザグに配置されていなくても、透過表示領域、反射表示領域のそれぞれがジグザグに配置されていさえすればよい。本実施形態の液晶表示装置によれば、凸条１４の延在方向がサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの短手方向と平行になるようにプリズムシート１３が配置された場合、プリズムシート１３の凸条１４の延在方向と液晶パネル２の同色のサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの透過表示領域、反射表示領域のそれぞれの配列方向とが所定の角度をもつこととなるため、モアレ縞を防止することができる。

また、第１〜第３の実施形態と異なり、サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ自体は直線状の配列でよく、従来の一般的なサブ画素のマトリクス状の配置通りでかまわないため、配線等の引き回しに何ら問題が生じない。そして、ＬＥＤ１１からの光を効率良く利用できるとともに輝度ムラを防止でき、かつ、モアレ縞を防止できる、といった第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施形態について図８を用いて説明する。
本実施形態も第４の実施形態と同様、半透過反射型液晶表示装置の例である。
以下では図８を用いてサブ画素の平面的な配置について説明する。サブ画素の短手方向がプリズムシートの凸条の延在方向である点、各サブ画素がデータ線の延在方向、走査線の延在方向ともに直線上に並んでいる点は第４の実施形態と同様である。

第４の実施形態では、横方向に隣接するサブ画素の上下で透過表示領域と反射表示領域を交互に入れ替えた。これに対して、本実施形態の液晶表示装置は、図８に示すように、サブ画素の短手方向（図８の横方向）に隣接する全てのサブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂで透過表示領域と反射表示領域を入れ替えるのではなく、１画素毎に透過表示領域と反射表示領域とを入れ替えている。

すなわち、図８において、複数の画素３４を横方向に見ると、最も左端列の赤色のサブ画素３３Ｒは、上側が透過表示領域３３Ｒｔで下側が反射表示領域３３Ｒｒ、左から２列目の緑色のサブ画素３３Ｇも、上側が透過表示領域３３Ｇｔで下側が反射表示領域３３Ｇｒ、左から３列目の青色のサブ画素３３Ｂも、上側が透過表示領域３３Ｂｔで下側が反射表示領域３３Ｂｒというように、１つの画素３４内では透過表示領域と反射表示領域の位置は揃っている。次に、隣の画素３４に移ると、左から４列目の赤色のサブ画素３３Ｒは、上側が反射表示領域３３Ｒｒで下側が透過表示領域３３Ｒｔ、左から５列目の緑色のサブ画素３３Ｇも、上側が反射表示領域３３Ｇｒで下側が透過表示領域３３Ｇｔ、左から６列目の青色のサブ画素３３Ｂも、上側が反射表示領域３３Ｂｒで下側が透過表示領域３３Ｂｔ、…というように、透過表示領域と反射表示領域の位置が左端の画素と入れ替わっている。以下、その繰り返しである。その結果、隣り合う画素の同色のサブ画素では透過表示領域と反射表示領域の位置が逆になり、この点は第４の実施形態と同様である。したがって、同色のサブ画素の透過表示領域、反射表示領域のそれぞれは横方向にジグザグに配置されることになり、ジグザグの振幅はサブ画素の長手方向の寸法以下となる。

本実施形態においても、サブ画素３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ自体は直線状の配列でよく、従来の一般的なサブ画素の配置通りでかまわないため、配線等の引き回しに何ら問題が生じない、光源からの光を効率良く利用できるとともに輝度ムラを防止でき、かつ、モアレ縞を防止できる、といった第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［電子機器］
次に、本発明を適用した電子機器の一具体例として、図１０に示す携帯電話機１０００について説明する。
図１０は、携帯電話機１０００の外観を示す斜視図である。この携帯電話機１０００の表示部１００１には、上述した各実施形態の液晶表示装置が採用されている。したがって、この携帯電話機１０００では、表示が明るく、モアレ縞や輝度ムラのない液晶表示部を有する電子機器を実現することが可能である。

なお、本発明の液晶表示装置は、上記携帯電話機に限らず、例えば、電子ブックや、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの電子機器の表示部（画像表示手段）として好適に用いることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態ではプリズムシートを１枚のみ用いた例を示したが、図９に示したように、凸条１４ａ，１４ｂの延在方向を互いに直交させて配置した２枚のプリズムシート１３ａ，１３ｂを用いるなど、複数枚のプリズムシートを用いてもよい。その場合、最も液晶パネルに近いプリズムシート１３ａの凸条１４ａの延在方向とサブ画素の配列方向、あるいはサブ画素内の透過表示領域および反射表示領域の配列方向が所定の角度をなすように配置すればよい。最も液晶パネルに近いプリズムシートの凸条がモアレ縞に最も大きな影響を及ぼすからである。

また、上記実施形態では、凸条が液晶パネル側を向くようにプリズムシートを配置したが、凸条の最適な形状（頂角の大きさ）は変わるものの、凸条が導光板側を向くように設計したプリズムシートを用いることもできる。さらに、プリズムシートを備えない場合であっても、導光板の表面に一方向に延在する複数の凸条（溝）が直接形成されている場合には、本発明を適用することが可能である。その他、ＴＦＴに限らず、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）を用いたアクティブマトリクス方式、あるいはパッシブマトリクス方式の液晶表示装置にも本発明が適用可能である。さらに、上記実施形態で例示した液晶パネル、バックライト等の具体的な構成についても適宜変更が可能である。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。 同、液晶表示装置の断面図である。 同、液晶表示装置の複数の画素の構成を示す平面図である。 同、２つの画素のみを抜き出して示す拡大平面図である。 本発明の第２実施形態の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 本発明の第３実施形態の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 本発明の第４実施形態の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 本発明の第５実施形態の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。 ２枚のプリズムシートの配置を示す斜視図である。 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１…液晶表示装置、２…液晶パネル、３…バックライト（照明装置）、１１…ＬＥＤ（光源）、１２…導光板（導光体）、１３，１３ａ，１３ｂ…プリズムシート、１４，１４ａ，１４ｂ…凸条、１８…カラーフィルター、１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ…着色層、３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ…サブ画素、３３Ｒｒ，３３Ｇｒ，３３Ｂｒ…反射表示領域、３３Ｒｔ，３３Ｇｔ，３３Ｂｔ…透過表示領域、３４…画素

Claims (7)

1. 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、光源からの光を導光体を介して前記液晶パネルに照射する照明装置とが備えられた液晶表示装置であって、
   前記照明装置が、射出した光を所定の方向に偏向するための複数の凸条を有し、前記複数の凸条の延在方向が前記導光体内での光の導光方向に対して垂直または平行に配置され、前記液晶パネルが、異なる複数の色の着色層を有するとともに同色の着色層が一方向に配列されたカラーフィルターを備え、異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素が１画素を構成し、前記照明装置の前記凸条の延在方向における前記カラーフィルターの同色の着色層に対応する複数の同色のサブ画素が前記凸条の延在方向と垂直な方向にずれて配置されたことにより、前記凸条の延在方向における前記複数の同色のサブ画素がジグザグに配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記複数の同色のサブ画素の配置であるジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、光源からの光を導光体を介して前記液晶パネルに照射する照明装置とが備えられた液晶表示装置であって、
   前記照明装置が、射出した光を所定の方向に偏向するための複数の凸条を有し、前記複数の凸条の延在方向が前記導光体内での光の導光方向に対して垂直または平行に配置され、前記液晶パネルが、異なる複数の色の着色層を有するとともに同色の着色層が一方向に配列されたカラーフィルターを備え、異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素が１画素を構成し、前記複数のサブ画素の各々が透過表示領域と反射表示領域とを有し、前記照明装置の前記凸条の延在方向における前記カラーフィルターの同色の着色層に対応する複数の同色のサブ画素の前記透過表示領域が前記凸条の延在方向と垂直な方向にずれて配置されたことにより、前記凸条の延在方向における前記複数の同色のサブ画素の前記透過表示領域がジグザグに配置されたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 前記異なる複数の色の着色層に対応する複数のサブ画素が配列された方向において、前記複数のサブ画素が直線状に配列されるとともに、１つのサブ画素が前記凸条の延在方向と垂直な方向に分割されてその一方が前記透過表示領域とされ、複数のサブ画素における前記透過表示領域がジグザグに配置されたことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記複数のサブ画素の前記透過表示領域の配置であるジグザグの振幅が１つのサブ画素のずれ方向における寸法以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示装置。
6. 前記照明装置がプリズムシートを備え、前記プリズムシートが前記複数の凸条を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   

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