特許 5650918 画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5650918

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/30 20060101AFI20141211BHJP

   G09F 9/302 20060101ALI20141211BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   G09F9/30 349C

   G09F9/30 349B

   G09F9/302 C

   G02F1/1335 505

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2010-72301(P2010-72301)

(22)【出願日】2010年3月26日

(65)【公開番号】特開2011-203610(P2011-203610A)

(43)【公開日】2011年10月13日

【審査請求日】2013年1月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(74)【代理人】

【識別番号】100092152

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 毅巖

(72)【発明者】

【氏名】松井 靖幸

(72)【発明者】

【氏名】加邉 正章

(72)【発明者】

【氏名】境川 亮

(72)【発明者】

【氏名】野口 幸治

(72)【発明者】

【氏名】関 健太

【審査官】 佐竹 政彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２９５７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２２８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５７３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３３５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００４８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０８８６５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−０６２７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／１０９５７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１１４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０２４７０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３０９３０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ ９／００−９／４６

Ｇ０２Ｆ １／１３−１／１４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

赤色の光を通過させる第１カラーフィルターを備え、第１原色を表示する第１副画素、緑色の光を通過させる第２カラーフィルターを備え、第２原色を表示する第２副画素、青色の光を通過させる第３カラーフィルターを備え、第３原色を表示する第３副画素、及び、白色を表示する第４副画素、が２次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルを備えた画像表示装置であって、
各第４副画素の周縁部の少なくとも一部のみに遮光領域が設けられ、
前記第１副画素と前記第２副画素との境界領域は、第１カラーフィルターの延在部と第２カラーフィルターとの２層構造又は第１カラーフィルターと第２カラーフィルターの延在部との２層構造となっており、
前記第２副画素と前記第３副画素との境界領域は、第２カラーフィルターの延在部と第３カラーフィルターとの２層構造又は第２カラーフィルターと第３カラーフィルターの延在部との２層構造となっており、
前記第３副画素と前記第１副画素との境界領域は、第３カラーフィルターの延在部と第１カラーフィルターとの２層構造又は第３カラーフィルターと第１カラーフィルターの延在部との２層構造となっており、
前記遮光領域は、前記第１副画素、前記第２副画素及び前記第３副画素の周縁の前記第４副画素と隣接していない部分には、設けられていない画像表示装置。

【請求項2】

各第４副画素の全周縁部に遮光領域が設けられている請求項１に記載の画像表示装置。

【請求項3】

各第４副画素の周縁部の一部に、遮光領域が設けられている請求項１に記載の画像表示装置。

【請求項4】

第１副画素と第４副画素とは隣接しており、
遮光領域は、隣接する第１副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【請求項5】

第２副画素と第４副画素とは隣接しており、
遮光領域は、隣接する第２副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【請求項6】

第４副画素同士は隣接しており、
遮光領域は、隣接する第４副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【請求項7】

遮光領域はカラーフィルターの光出射面側に設けられている請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【請求項8】

第１副画素、第２副画素及び第３副画素から第１の画素が構成されており、
第１副画素、第２副画素及び第４副画素から第２の画素が構成されており、
第１の画素及び第２の画素から画素群が構成されており、
画像表示パネルは、画素群が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【請求項9】

前記第１の方向に沿って、前記第１の画素と前記第２の画素とが隣接して配置され、
前記第２の方向に沿って、前記第１の画素と前記第２の画素とが隣接して配置されている請求項８に記載の画像表示装置。

【請求項10】

第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素から画素が構成されており、
画像表示パネルは、画素が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【請求項11】

前記画素は、前記第１の方向に沿って、第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素が配列されて構成されている請求項１０に記載の画像表示装置。

【請求項12】

第１副画素、第２副画素及び第３副画素から第１の画素が構成されており、
第１副画素、第２副画素及び第３副画素から第２の画素が構成されており、
画素群は、第１の画素、第２の画素、及び、第１の画素と第２の画素との間に配置された第４副画素から構成されており、
画像表示パネルは、画素群が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えばカラー液晶表示装置等の画像表示装置では、その高性能化に伴い、消費電力の増大が課題となっている。特に、高精細化、色再現範囲の拡大や高輝度化に伴い、例えばカラー液晶表示装置の場合、バックライトの消費電力が増大してしまう。この問題を解決するために、表示画素を、赤色を表示する赤色表示副画素、緑色を表示する緑色表示副画素、青色を表示する青色表示副画素の３つの副画素に加え、例えば、白色を表示する白色表示副画素の４副画素構成とし、この白色表示副画素により輝度を向上させる技術が注目されている。そして、４副画素構成によって従来と同じ消費電力で高輝度が得られるが故に、輝度を従来と同じとする場合には、バックライトの消費電力を下げることが可能となるし、表示品位の向上を図ることができる。

【0003】

ここで、例えば、特許第３１６７０２６号公報に開示されたカラー画像表示装置は、
入力信号より加色３原色法における３種類の色信号を生成する手段と、
これらの３色相の色信号より各々同比率にて加色して得られる補助信号を生成し、補助信号と、補助信号を３色相の信号から減算した３種類の色信号の計４種の表示信号を表示器に供給する手段、
を有する。尚、３種類の色信号によって赤色表示副画素、緑色表示副画素及び青色表示副画素が駆動され、補助信号によって白色表示副画素が駆動される。

【0004】

ブラックマトリクスが設けられていないカラーフィルター（便宜上、『ブラックマトリクス・レス・カラーフィルター』と呼ぶ）を用いる画像表示装置が周知である。ブラックマトリクスを設けないことで、所謂高開口率（高透過率）を達成することが可能となる。このような画像表示装置にあっては、隣接する副画素に対応するカラーフィルター層を重ね合わせることで、ブラックマトリクスの代替としての遮光部が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３１６７０２６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上述した１つの画素を４種類の副画素から構成する場合において、ブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した場合、白色発光の第４副画素の周辺においては遮光部が形成されていないが故に、図１の（Ｃ）及び図２の（Ｂ）に概念的な一部断面図を示すように、視野角に依存した色シフト（視野角を振って画像表示装置において画像を観察した場合、見る角度、方向によって表示される画像の色にシフトが生じる現象）、あるいは、混色といった問題が生じる。即ち、カラー画像表示装置における画像を斜め上方から眺めたとき、第４副画素を通過した光の一部が第１副画素あるいは第２副画素に侵入してしまい、第４副画素に色が付いているように見えてしまう。尚、図１の（Ｂ）、（Ｃ）、及び、図２の（Ａ）、（Ｂ）において、点線で囲み、「黒」と表示した領域は、カラー画像表示装置における画像を斜め上方から眺めたとき、黒く見える領域であり、遮光領域あるいは遮光部に相当する。

【0007】

また、図３の（Ｂ）に概念的な一部断面図を示すように、白色発光の第４副画素周辺における配線反射が大きく、画質劣化等が生じるといった問題がある。即ち、矢印「ｂ」で示される外光がカラー画像表示装置に入射し、配線２４に衝突し、配線２４によって反射されても、遮光部によって遮られ、外部に出射されることはない。然るに、矢印「Ｂ」で示される外光がカラー画像表示装置に入射し、配線２４に衝突し、配線２４によって反射されたとき、遮光部が存在しないが故に、外部に出射されてしまい、画質劣化等が生じる。

【0008】

従って、本発明の目的は、所謂開口率（高透過率）の大きな低下を招き難く、しかも、視野角に依存した色シフトあるいは混色、配線反射といった問題が生じ難い画像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】

【0009】

上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置は、
第１原色の光を通過させる第１カラーフィルターを備え、第１原色を表示する第１副画素、
第２原色の光を通過させる第２カラーフィルターを備え、第２原色を表示する第２副画素、
第３原色の光を通過させる第３カラーフィルターを備え、第３原色を表示する第３副画素、及び、
第４の色を表示する第４副画素、
が２次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネルを備えた画像表示装置であって、
各第４副画素の周縁部の少なくとも一部に遮光領域が設けられている。

【0010】

尚、『第４副画素の周縁部』には、第４副画素に隣接する副画素と第４副画素との境界領域が含まれる。即ち、『第４副画素の周縁部の少なくとも一部に遮光領域が設けられている』とは、第４副画素に隣接する副画素と第４副画素との境界領域の少なくとも一部に遮光領域が設けられていると同意である。以下の説明においても同様である。
が含まれる。

【発明の効果】

【0011】

本発明の画像表示装置にあっては、各第４副画素の周縁部の少なくとも一部に遮光領域が設けられているので、視野角に依存した色シフトあるいは混色といった問題が生じることを防止することができるし、第４副画素周辺における配線反射が大きく、画質劣化等が生じることも防止することができる。また、画像表示装置の組立時の合わせズレによる色シフトあるいは混色の発生も、遮光領域を設けることで、効果的に防ぐことができる。そして、画質を損なうことなく画像表示装置の輝度のダイナミックレンジ拡大若しくは低消費電力化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１の（Ａ）は、実施例１の画像表示装置の概念的な一部断面図であり、図１の（Ｂ）は、視野角に依存した色シフトあるいは混色の発生の有無を説明するための実施例１の画像表示装置の概念的な一部断面図であり、図１の（Ｃ）は、視野角に依存した色シフトあるいは混色の発生の有無を説明するための従来のブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した画像表示装置の概念的な一部断面図である。

【図2】図２の（Ａ）は、視野角に依存した色シフトあるいは混色の発生の有無を説明するための実施例１の画像表示装置の概念的な一部断面図であり、図２の（Ｂ）は、視野角に依存した色シフトあるいは混色の発生の有無を説明するための従来のブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した画像表示装置の概念的な一部断面図である。

【図3】図３の（Ａ）は、配線反射の発生の有無を説明するための実施例１の画像表示装置の概念的な一部断面図であり、図３の（Ｂ）は、配線反射の発生の有無を説明するための従来のブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した画像表示装置の概念的な一部断面図である。

【図4】図４は、実施例１の画像表示装置を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図5】図５は、実施例１の画像表示装置の変形例（１）を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図6】図６は、実施例１の画像表示装置の変形例（２）を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図7】図７は、実施例１の画像表示装置の変形例（３）を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図8】図８は、実施例１の画像表示装置の変形例（４）を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図9】図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例２の画像表示装置及びその変形例（１）を構成する画像表示パネルにおける各画素の配置を模式的に示す図である。

【図10】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例２の画像表示装置の変形例（２）及び変形例（３）を構成する画像表示パネルにおける各画素の配置を模式的に示す図である。

【図11】図１１は、実施例２の画像表示装置の変形例（４）を構成する画像表示パネルにおける各画素の配置を模式的に示す図である。

【図12】図１２は、実施例３の画像表示装置を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図13】図１３は、実施例３の画像表示装置の変形例（１）を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図14】図１４は、実施例３の画像表示装置の変形例（２）を構成する画像表示パネルにおける各画素、画素群の配置を模式的に示す図である。

【図15】図１５は、実施例１の画像表示装置の概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本発明の画像表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本発明の画像表示装置、本発明の第１の形態の画像表示装置及び第１の構成）
３．実施例２（実施例１の変形、本発明の第１の形態の画像表示装置及び第２の構成）
４．実施例３（実施例１の変形、本発明の第１の形態の画像表示装置及び第３の構成）
５．実施例４（実施例１の変形、本発明の第２の形態の画像表示装置）
６．実施例５（実施例１の変形、本発明の第３の形態の画像表示装置）、その他

【0014】

［本発明の画像表示装置、全般に関する説明］
本発明の画像表示装置においては、各第４副画素の全周縁部に遮光領域が設けられている形態とすることができる。あるいは又、各第４副画素の周縁部の一部に、遮光領域が設けられている形態とすることができ、これによって、より一層高い開口率（高い透過率）を達成することが可能となる。そして、この場合、第４副画素の周縁部の一辺において、遮光領域は、連続状である形態とすることもできるし、不連続状である形態とすることもできる。

【0015】

上記の各種の好ましい形態を含む本発明の画像表示装置において、第１副画素は赤色を表示し、第２副画素は緑色を表示し、第３副画素は青色を表示し、第４副画素は白色を表示する形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、『本発明の第１の形態の画像表示装置』と呼ぶ。

【0016】

そして、本発明の第１の形態の画像表示装置において、第１副画素と第４副画素とは隣接しており、遮光領域は、隣接する第１副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている構成とすることができ、また、このような構成を含む本発明の第１の形態の画像表示装置において、第２副画素と第４副画素とは隣接しており、遮光領域は、隣接する第２副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている構成とすることができる。

【0017】

尚、隣接する副画素と面する第４副画素の周縁部には、隣接する副画素と第４副画素との境界領域が包含される。即ち、『遮光領域は、隣接する副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている』とは、遮光領域が、第４副画素に隣接する副画素と第４副画素との境界領域に設けられていると同意である。以下の説明においても同様である。

【0018】

あるいは又、上記の各種の好ましい形態を含む本発明の画像表示装置において、第１副画素は赤色を表示し、第２副画素は緑色を表示し、第３副画素は青色を表示し、第４副画素は、黄色の光を通過させる第４カラーフィルターを備え、黄色を表示する形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、『本発明の第２の形態の画像表示装置』と呼ぶ。第４副画素をこのような構成とすることで、色再現性の向上、透過率の一層の向上を図ることができる。

【0019】

そして、本発明の第２の形態の画像表示装置において、第１副画素と第４副画素とは隣接し、且つ、第２副画素と第４副画素とは隣接しており、遮光領域は、隣接する第１副画素及び第２副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている構成とすることができる。一般に、黄色は第３カラーフィルターによって吸収されるので、第３カラーフィルターと第４カラーフィルターの延在部の２層構造、あるいは又、第３カラーフィルターの延在部と第４カラーフィルターの２層構造によって、遮光部としての機能を果たすことができるが、黄色は第１カラーフィルターあるいは第２カラーフィルターによって吸収されないからである。

【0020】

あるいは又、上記の各種の好ましい形態を含む本発明の画像表示装置において、第１副画素は赤色を表示し、第２副画素は緑色を表示し、第３副画素は青色を表示し、第４副画素は、シアン色の光を通過させる第４カラーフィルターを備え、シアン色を表示する形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、『本発明の第３の形態の画像表示装置』と呼ぶ。第４副画素をこのような構成とすることで、色再現性の向上を図ることができる。

【0021】

そして、本発明の第３の形態の画像表示装置において、第２副画素と第４副画素とは隣接し、且つ、第３副画素と第４副画素とは隣接しており、遮光領域は、隣接する第２副画素及び第３副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている構成とすることができる。一般に、シアン色は第１カラーフィルターによって吸収されるので、第１カラーフィルターと第４カラーフィルターの延在部の２層構造、あるいは又、第１カラーフィルターの延在部と第４カラーフィルターの２層構造によって、遮光部としての機能を果たすことができるが、シアン色は第２カラーフィルターあるいは第３カラーフィルターによって吸収されないからである。

【0022】

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の画像表示装置において、第４副画素同士は隣接しており、遮光領域は、隣接する第４副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている構成とすることができる。

【0023】

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本発明の画像表示装置において、視差を考慮すると、遮光領域はカラーフィルターの光出射面側に設けられていることが好ましい。但し、これに限定するものではなく、遮光領域をカラーフィルターの光入射面側に設けてもよい。

【0024】

更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本発明の表示装置において、
第１副画素、第２副画素及び第３副画素から第１の画素が構成されており、
第１副画素、第２副画素及び第４副画素から第２の画素が構成されており、
第１の画素及び第２の画素から画素群が構成されており、
画像表示パネルは、画素群が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第１の構成の本発明の画像表示装置』と呼ぶ。あるいは又、
第１副画素、第２副画素、第３副画素及び第４副画素から画素が構成されており、
画像表示パネルは、画素が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第２の構成の本発明の画像表示装置』と呼ぶ。あるいは又、
第１副画素、第２副画素及び第３副画素から第１の画素が構成されており、
第１副画素、第２副画素及び第３副画素から第２の画素が構成されており、
画素群は、第１の画素、第２の画素、及び、第１の画素と第２の画素との間に配置された第４副画素から構成されており、
画像表示パネルは、画素群が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る構成とすることができる。尚、このような構成を、便宜上、『第３の構成の本発明の画像表示装置』と呼ぶ。

【0025】

第４副画素は、１種類に限定されない。例えば、第４副画素を、白色を表示する副画素と黄色を表示する副画素の組合せから構成してもよいし、白色を表示する副画素とシアン色を表示する副画素の組合せから構成してもよい。

【0026】

遮光領域は、例えば、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂、感光性ポリイミド樹脂、感光性アクリル樹脂等の樹脂に、顔料や染料、着色剤を添加した周知の材料に基づき、リソグラフィ技術や印刷法等の周知の方法に基づき形成すればよいし、あるいは又、物理的気相成長法や化学的気相成長法とパターニング技術との組合せに基づき形成すればよい。具体的には、例えば、金属材料（Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔａ等、あるいは、その合金等）を用いて、スパッタリング法や蒸着法等とパターニング技術との組合せに基づき形成することができる。遮光領域の大きさ、形状は、画像表示装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、例えば、画像表示装置の発光領域から出射された光を不所望に遮らない大きさ、形状とすればよい。具体的には、例えば、後述する配線の幅と同程度の幅の発光領域とすればよい。

【0027】

画像表示装置、それ自体の構成、構造は、周知の構成、構造とすればよい。

【0028】

副画素の配列状態として、例えば、デルタ配列（トライアングル配列）に類似した配列、ストライプ配列に類似した配列、ダイアゴナル配列（モザイク配列）に類似した配列、レクタングル配列に類似した配列を挙げることができる。一般的には、ストライプ配列に類似した配列は、パーソナルコンピュータ等においてデータや文字列を表示するのに好適である。これに対して、モザイク配列に類似した配列は、ビデオカメラレコーダやデジタルスチルカメラ等において自然画を表示するのに好適である。

【0029】

画像表示装置として、直視型あるいはプロジェクション型のカラー表示の画像表示装置、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像表示装置（直視型あるいはプロジェクション型）を挙げることができる。尚、画像表示装置を構成する画素の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき、決定すればよい。また、画像表示装置に要求される仕様に基づき、ライト・バルブを更に備えている構成とすることができる。

【0030】

画像表示装置は、カラー液晶表示装置に限定するものではなく、その他、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（有機ＥＬ表示装置）、無機エレクトロルミネッセンス表示装置（無機ＥＬ表示装置）、冷陰極電界電子放出表示装置（ＦＥＤ）、表面伝導型電子放出表示装置（ＳＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、ＣＲＴ等を挙げることができる。また、カラー液晶表示装置も、透過型の液晶表示装置に限定するものではなく、反射型の液晶表示装置、半透過型の液晶表示装置とすることもできる。

【実施例1】

【0031】

実施例１は、本発明の画像表示装置に関し、より具体的には、本発明の第１の形態の画像表示装置及び第１の構成の本発明の画像表示装置に関する。尚、以下の実施例においては、第１副画素Ｒは赤色を表示し、第２副画素Ｇは緑色を表示し、第３副画素Ｂは青色を表示するとする。

【0032】

実施例１の画像表示装置１０の概念的な一部断面図を図１の（Ａ）に示し、画像表示パネル１１における各画素の配置を図４、図５、図６、図７あるいは図８に模式的に示す。実施例１、あるいは後述する実施例２〜実施例５の画像表示装置１０は、具体的にはカラー表示の透過型の液晶表示装置であり、
第１原色（赤色）の光を通過させる第１カラーフィルター３１を備え、第１原色を表示する第１副画素Ｒ、
第２原色（緑色）の光を通過させる第２カラーフィルター３２を備え、第２原色を表示する第２副画素Ｇ、
第３原色（青色）の光を通過させる第３カラーフィルター３３を備え、第３原色を表示する第３副画素Ｂ、及び、
第４の色を表示する第４副画素、
が２次元マトリクス状に配列されて成る画像表示パネル１１を備えている。そして、各第４副画素の周縁部の少なくとも一部に遮光領域４０が設けられている。尚、遮光領域４０は、カラーフィルターの光出射面側に設けられている。

【0033】

透過型の液晶表示装置は、例えば、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料２３から成る。

【0034】

フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第１の基板２１と、第１の基板２１の内面に設けられた透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第１の基板２１の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、透過型のカラー液晶表示装置においては、第１の基板２１の内面に、アクリル樹脂やエポキシ樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられている。そして、フロント・パネルは、更に、オーバーコート層上に透明第１電極が形成された構成を有している。尚、透明第１電極上には配向膜が形成されている。一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第２の基板２２と、第２の基板２２の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第２の基板２２の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第２電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型のカラー液晶表示装置を含む液晶表示装置を構成する各種の部材や液晶材料２３は、周知の部材、材料から構成することができる。スイッチング素子として、単結晶シリコン半導体基板に形成されたＭＯＳ型ＦＥＴや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）といった３端子素子や、ＭＩＭ素子、バリスタ素子、ダイオード等の２端子素子を例示することができる。第２の基板２２の内面には、スイッチング素子を駆動するための配線２４が設けられている。尚、上述したとおり、第１原色を通過させる第１カラーフィルター、第２原色を通過させる第２カラーフィルター、及び、第３原色を通過させる第３カラーフィルターは、第１の基板側に配設されている。また、図面においては、第１の基板２１、第２の基板２２、液晶材料２３、配線２４のみを図示し、その他の構成要素の図示は省略した。

【0035】

２次元マトリクス状に配列された画素（ピクセル）あるいは後述する画素群を構成する画素の数Ｐ₀×Ｑ₀［水平方向にＰ₀個、垂直方向にＱ₀個］を（Ｐ₀，Ｑ₀）で表記したとき、（Ｐ₀，Ｑ₀）の値として、具体的には、ＶＧＡ（６４０，４８０）、Ｓ−ＶＧＡ（８００，６００）、ＸＧＡ（１０２４，７６８）、ＡＰＲＣ（１１５２，９００）、Ｓ−ＸＧＡ（１２８０，１０２４）、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（１９２０，１０３５）、（７２０，４８０）、（１２８０，９６０）等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。

【0036】

図１５に概念図を示すように、実施例１の画像表示装置１０は、画像表示パネル１１と信号処理部１２とを備えている。また、実施例１の画像表示装置組立体は、画像表示装置１０と、画像表示装置（具体的には、画像表示パネル１１）を背面から照明する面状光源装置１６を具備している。

【0037】

実施例１において、信号処理部１２は、画像表示パネル（より具体的には、カラー液晶表示パネル）１１を駆動するための画像表示パネル駆動回路１３、及び、面状光源装置１６を駆動するための面状光源装置制御回路１７を備えており、画像表示パネル駆動回路１３は、信号出力回路１４及び走査回路１５を備えている。尚、走査回路１５によって、画像表示パネル１１における副画素の動作（光透過率）を制御するためのスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）がオン／オフ制御される。一方、信号出力回路１４によって、映像信号が保持され、順次、画像表示パネル１１に出力される。信号出力回路１４と画像表示パネル１１とは、配線ＤＴＬ（配線２４）によって電気的に接続されており、走査回路１５と画像表示パネル１１とは、配線ＳＣＬ（配線２４）によって電気的に接続されている。後述する種々の実施例においても同様とすることができる。第１副画素、第２副画素、第３副画素、第４副画素は、周知の駆動方法に基づき駆動すればよい。

【0038】

面状光源装置は、２種類の面状光源装置（バックライト）のいずれか、即ち、例えば実開昭６３−１８７１２０や特開２００２−２７７８７０に開示された直下型の面状光源装置、並びに、例えば特開２００２−１３１５５２に開示されたエッジライト型（サイドライト型とも呼ばれる）の面状光源装置とすることができる。また、面状光源装置１６を構成する光源として、発光素子、具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を挙げることができる。発光ダイオードから成る発光素子は占有体積も小さく、複数の発光素子を配置するのに好適である。発光素子としての発光ダイオードとして、白色発光ダイオード（例えば、紫外又は青色発光ダイオードと発光粒子とを組み合わせて白色を発光する発光ダイオード）から構成することができる。あるいは又、赤色（例えば、主発光波長６４０ｎｍ）を発光する赤色発光素子（例えば、発光ダイオード）、緑色（例えば、主発光波長５３０ｎｍ）を発光する緑色発光素子（例えば、ＧａＮ系発光ダイオード）、及び、青色（例えば、主発光波長４５０ｎｍ）を発光する青色発光素子（例えば、ＧａＮ系発光ダイオード）の組合せから構成することもできる。赤色、緑色、青色以外の第４番目の色、第５番目の色・・・を発光する発光素子を更に備えていてもよい。あるいは又、面状光源装置の光源として、冷陰極線型の蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、熱陰極線型の蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）あるいは外部電極型の蛍光ランプ（ＥＥＦＬ，External Electrode Fluorescent Lamp）を用いることもできる。

【0039】

面状光源装置の駆動方法、駆動条件は特に限定するものではなく、光源を一括して制御してもよい。即ち、例えば、複数の発光素子を同時に駆動してもよい。あるいは又、複数の発光素子を部分駆動（分割駆動）してもよい。即ち、面状光源装置を複数の面状光源ユニットから構成する場合、画像表示パネルの表示領域をＳ×Ｔ個の仮想の表示領域ユニットに分割したと想定したときのこれらのＳ×Ｔ個の表示領域ユニットに対応したＳ×Ｔ個の面状光源ユニットから面状光源装置を構成し、Ｓ×Ｔ個の面状光源ユニットの発光状態を個別に制御する構成としてもよい。

【0040】

（Ｐ₀，Ｑ₀）の値と（Ｓ，Ｔ）の値との関係として、限定するものではないが、以下の表１に例示することができる。１つの表示領域ユニットを構成する画素の数として、２０×２０乃至３２０×２４０、好ましくは、５０×５０乃至２００×２００を例示することができる。表示領域ユニットにおける画素の数は、一定であってもよいし、異なっていてもよい。

【0041】

【0042】

実施例１〜実施例３において、第４副画素Ｗは白色を表示するとする。第４副画素Ｗにはカラーフィルターは備えられていない。ここで、第４副画素Ｗには、カラーフィルターの代わりに透明な樹脂層が備えられていてもよく、これによって、カラーフィルターを設けないことによって第４副画素Ｗに大きな段差が生じることを防止することができる。後述する実施例２〜実施例３においても同様とすることができる。

【0043】

そして、実施例１にあっては、各第４副画素Ｗの全周縁部に遮光領域４０が設けられている。即ち、各第４副画素Ｗの全周縁部に亙って、遮光領域４０が連続して設けられている。あるいは又、実施例１にあっては、各第４副画素Ｗの周縁部の一部に、遮光領域４０が設けられている。そして、設けられた遮光領域４０は、第４副画素Ｗの周縁部の一辺において連続状である。

【0044】

図４、図５、図６、図７あるいは図８に示すように、実施例１の画像表示装置１０にあっては、
第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ及び第３副画素Ｂから第１の画素Ｐｘ₁が構成されており、
第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ及び第４副画素Ｗから第２の画素Ｐｘ₂が構成されており、
第１の画素Ｐｘ₁及び第２の画素Ｐｘ₂から画素群が構成されており、
画像表示パネル１１は、画素群が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る。尚、図面においては、第１の画素Ｐｘ₁を実線で囲み、第２の画素Ｐｘ₂を点線で囲んでいる。

【0045】

尚、第３副画素Ｂを青色を表示する副画素としたが、これは、青色の視感度が緑色の視感度と比較して約１／６であり、画素群において青色を表示する副画素の数を半分としても大きな問題が生じないが故である。

【0046】

ここで、図４、図５あるいは図６に示すように、第２の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁と第２の画素Ｐｘ₂とが隣接して配置されている。そして、第２の方向に沿って、第４副画素Ｗと第３副画素Ｂとは隣接して配置されている。あるいは又、図７あるいは図８に示すように、第１の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁と第２の画素Ｐｘ₂とが隣接して配置されている。そして、第２の方向に沿って、第２の画素Ｐｘ₂と第２の画素Ｐｘ₂が隣接して配置され、第４副画素Ｗと第４副画素Ｗとは隣接して配置されている。

【0047】

尚、図４及び図７に示す例にあっては、各第４副画素Ｗの全周縁部に遮光領域４０が設けられている。

【0048】

また、図５、図６及び図８に示す例にあっては、各第４副画素Ｗの周縁部の一部に遮光領域４０が設けられている。具体的には、第１副画素Ｒと第４副画素Ｗとは隣接しており、遮光領域４０は、隣接する第１副画素Ｒと面する第４副画素Ｗの周縁部に設けられている。更には、第２副画素Ｇと第４副画素Ｗとは隣接しており、遮光領域４０は、隣接する第２副画素Ｇと面する第４副画素Ｗの周縁部に設けられている。尚、図８に示す例にあっては、隣接する第４副画素Ｗと面する第４副画素Ｗの周縁部（第１の方向に沿った周縁部）には遮光領域４０は設けられていない。そして、隣接する第４副画素Ｗにおいて、遮光領域４０が、第２の方向に沿って連続的に設けられている。

【0049】

ここで、第２の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁を構成する第１副画素Ｒと第２の画素Ｐｘ₂を構成する第１副画素Ｒとは隣接して配置されていてもよいし、隣接して配置されていなくともよい。同様に、第２の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁を構成する第２副画素Ｇと第２の画素Ｐｘ₂を構成する第２副画素Ｇとは隣接して配置されていてもよいし、隣接して配置されていなくともよい。

【0050】

第１副画素Ｒと第２副画素Ｇとの境界領域、第１副画素Ｒと第３副画素Ｂとの境界領域、第２副画素Ｇと第３副画素Ｂとの境界領域には、遮光領域は設けられていない。そして、第１副画素Ｒと第２副画素Ｇとの境界領域には第２カラーフィルター３２の延在部３２Ａが延び、第２カラーフィルター３２の延在部３２Ａと第１カラーフィルター３１との２層構造となっている。また、第１副画素Ｒと第３副画素Ｂとの境界領域には第３カラーフィルター３３の延在部３３Ａが延び、第３カラーフィルター３３の延在部３３Ａと第１カラーフィルター３１との２層構造となっている。更には、第２副画素Ｇと第３副画素Ｂとの境界領域には第３カラーフィルター３３の延在部３３Ａ’が延び、第３カラーフィルター３３の延在部３３Ａ’と第２カラーフィルター３２との２層構造となっている。そして、これらの２層構造によって、遮光部としての機能を果たすことができる。但し、２層構造を構成するカラーフィルターの延在部は例示であり、適宜、変更することができる。

【0051】

図１の（Ｂ）及び図２の（Ａ）に、視野角に依存した色シフトあるいは混色の発生の有無を説明するための実施例１の画像表示装置１０の概念的な一部断面図を示し、図１の（Ｃ）及び図２の（Ｂ）に、視野角に依存した色シフトあるいは混色の発生の有無を説明するための従来のブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した画像表示装置の概念的な一部断面図を示す。また、図３の（Ａ）に、配線反射の発生の有無を説明するための実施例１の画像表示装置の概念的な一部断面図を示し、図３の（Ｂ）に、配線反射の発生の有無を説明するための従来のブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した画像表示装置の概念的な一部断面図を示す。

【0052】

図１の（Ｂ）及び図２の（Ａ）、並びに、図１の（Ｃ）及び図２の（Ｂ）に示すように、このような構成の実施例１の画像表示装置１０にあっては、視野角に依存した色シフトあるいは混色といった問題が生じ難いし、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、白色発光の第４副画素Ｗの周辺における配線反射を防止することができるので、画質劣化等が生じることもない。

【0053】

即ち、カラー画像表示装置における画像を斜め上方から眺めたとき、遮光領域４０が設けられているが故に、第４副画素Ｗを通過した光の一部が第１副画素Ｒあるいは第２副画素Ｇに侵入してしまい、第４副画素に色が付いているように見えてしまうといった現象の発生を効果的に防止することができる。また、矢印「ａ」で示される外光がカラー画像表示装置に入射し、配線２４に衝突し、配線２４によって反射されても、カラーフィルターの２層構造によって遮られ、外部に出射されることはない。加えて、矢印「Ａ」で示される外光がカラー画像表示装置に入射しても、遮光領域４０によって、それ以上の侵入が防がれる結果、配線２４に衝突することがなく、画質劣化等が生じることがない。更には、全ての副画素に遮光領域を設けているのではないが故に、開口率（高透過率）の大きな低下を招くこともない。また、第１の基板２１と第２の基板２２のセル合わせズレによる色シフトあるいは混色の発生も、遮光領域４０を設けることで、効果的に防ぐことができる。

【0054】

尚、第３副画素Ｂと第４副画素Ｗには、以下の理由によって、遮光領域４０を設ける必要がない場合がある。即ち、従来のブラックマトリクス・レス・カラーフィルターを採用した画像表示装置において、第４副画素に隣接する各副画素側から観察した場合の第４副画素が表示する色の色度座標における変化量を測定した。その結果、青色を表示する青色表示副画素（第３副画素側）側から観察した場合、第４副画素が表示する色の色度座標は黒体軌跡と概ね一致し、ニュートラルな色変化であった。一方、赤色を表示する赤色表示副画素側（第１副画素側）及び緑色を表示する緑色表示副画素側（第２副画素側）から観察した場合、第４副画素が表示する色の色度座標は黒体軌跡から大きく逸脱しており、ニュートラルな色変化からのずれが大きかった。従って、色シフト軽減効果を効果的に得るためには、第１副画素Ｒと第４副画素Ｗとの間、及び／又は、第３副画素Ｂと第４副画素Ｗとの間に遮光領域４０を設けることが好ましいことが判明した。

【実施例2】

【0055】

実施例２は、実施例１の変形であるが、より具体的には、本発明の第１の形態の画像表示装置及び第２の構成の本発明の画像表示装置に関する。実施例２の画像表示装置においては、第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ、第３副画素Ｂ及び第４副画素Ｗから画素が構成されており、画像表示パネルは、画素が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る。

【0056】

具体的には、図９の（Ａ）、（Ｂ）、及び、図１０の（Ａ）、（Ｂ）に示す例にあっては、矩形形状の１画素における第１象限、第２象限、第３象限及び第４象限に、第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ、第３副画素Ｂ、第４副画素Ｗが配置されている。但し、どの象限にどの副画素を配置するかは、本質的に任意である。

【0057】

ここで、図９の（Ａ）に示す例にあっては、各第４副画素Ｗの全周縁部に遮光領域４０が設けられている。即ち、各第４副画素Ｗの全周縁部に亙って、遮光領域４０が連続して設けられている。

【0058】

また、図９の（Ｂ）、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示す例にあっては、各第４副画素Ｗの周縁部の一部に遮光領域４０が設けられている。具体的には、図９の（Ｂ）に示す例にあっては、第２副画素Ｇと第４副画素Ｗとは隣接しており、遮光領域４０は、隣接する第２副画素Ｇと面する第４副画素Ｗの周縁部に設けられている。一方、図１０の（Ａ）に示す例にあっては、第１副画素Ｒと第４副画素Ｗとは隣接しており、遮光領域４０は、隣接する第１副画素Ｒと面する第４副画素Ｗの周縁部に設けられている。更には、図１０の（Ｂ）に示す例にあっては、第１副画素Ｒと第４副画素Ｗとは隣接しており、遮光領域４０は、隣接する第１副画素Ｒと面する第４副画素Ｗの周縁部に設けられており、且つ、第２副画素Ｇと第４副画素Ｗとは隣接しており、遮光領域４０は、隣接する第２副画素Ｇと面する第４副画素Ｗの周縁部に設けられている。

【0059】

図１１に、実施例２の変形例の画像表示パネルにおける各画素の配置を模式的に示す。図１１に示す例にあっては、第１の方向に沿って、第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ、第３副画素Ｂ及び第４副画素Ｗが配列され、１つの画素を構成する。ここで、遮光領域４０は、隣接する第４副画素と面する第４副画素の周縁部にも設けられている。また、遮光領域４０は、隣接する第１副画素Ｒと面する第４副画素Ｗの周縁部にも設けられている。即ち、第４副画素Ｗの４つの辺の内、３つの辺に相当する周縁部に遮光領域４０が設けられている。尚、第１の方向に沿った、第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ、第３副画素Ｂ及び第４副画素Ｗの配列順は、本質的に任意である。

【0060】

以上に説明した点を除き、実施例２の画像表示装置は、実施例１にて説明した画像表示装置と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例3】

【0061】

実施例３も、実施例１の変形であるが、より具体的には、本発明の第１の形態の画像表示装置及び第３の構成の本発明の画像表示装置に関する。実施例３の画像表示装置においては、図１２、図１３あるいは図１４に示すように、
第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ及び第３副画素Ｂから第１の画素Ｐｘ₁が構成されており、
第１副画素Ｒ、第２副画素Ｇ及び第３副画素Ｂから第２の画素Ｐｘ₂が構成されており、
画素群は、第１の画素Ｐｘ₁、第２の画素Ｐｘ₂、及び、第１の画素Ｐｘ₁と第２の画素Ｐｘ₂との間に配置された第４副画素Ｗから構成されており、
画像表示パネルは、画素群が第１の方向及び第２の方向に２次元マトリクス状に配列されて成る。

【0062】

尚、実施例３にあっては、具体的には、画素群ＰＧは、第１の画素Ｐｘ₁及び第２の画素Ｐｘ₂から構成されており、画素群ＰＧを構成する画素の数をｐ₀としたとき、ｐ₀＝２である。但し、ｐ₀＝２に限定するものではなく、ｐ₀≧３とすることもできる。各画素群ＰＧにおいて、第１の画素Ｐｘ₁と第２の画素Ｐｘ₂との間に第４の色（実施例３にあっては、具体的には白色）を表示する第４副画素Ｗが配置されている。

【0063】

そして、図１２に示す例にあっては、第２の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁と第１の画素Ｐｘ₁とは隣接しており、第２の方向に沿って第４副画素Ｗは隣接していない。即ち、第２の方向に沿って、第２の画素Ｐｘ₂と第４副画素Ｗとは、交互に配置されている。このような第２の画素Ｐｘ₂と第４副画素Ｗとの交互の配置により、画素ピッチにも依るが、第４副画素Ｗの存在に起因して画像に筋状のパターンが認められることを、確実に防ぐことができる。

【0064】

一方、図１３に示す例にあっては、第２の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁と第２の画素Ｐｘ₂とは隣接しており、第２の方向に沿って第４副画素Ｗは隣接していない。即ち、第２の方向に沿って、第２の画素Ｐｘ₂と第４副画素Ｗとは、交互に配置されている。

【0065】

更には、図１４に示す例にあっては、第２の方向に沿って、第１の画素Ｐｘ₁と第１の画素Ｐｘ₁とは隣接しており、第２の画素Ｐｘ₂と第２の画素Ｐｘ₂とは隣接しており、第４副画素Ｗと第４副画素Ｗとは隣接している。

【0066】

以上に説明した点を除き、実施例３の画像表示装置は、実施例１にて説明した画像表示装置と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例4】

【0067】

実施例４も、実施例１の変形であるが、より具体的には、本発明の第２の形態の画像表示装置に関する。即ち、実施例４にあっては、第４副画素は、黄色の光を通過させる第４カラーフィルターを備え、黄色を表示し、遮光領域は、隣接する第１副画素及び第２副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている。第４副画素をこのような構成とすることで、色再現性の向上、透過率の一層の向上を図ることができる。この点を除き、実施例４の画像表示装置は、実施例１〜実施例３にて説明した画像表示装置と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【実施例5】

【0068】

実施例５も、実施例１の変形であるが、より具体的には、本発明の第３の形態の画像表示装置に関する。即ち、実施例５にあっては、第４副画素は、シアン色の光を通過させる第４カラーフィルターを備え、シアン色を表示し、遮光領域は、隣接する第２副画素及び第３副画素と面する第４副画素の周縁部に設けられている。第４副画素をこのような構成とすることで、色再現性の向上を図ることができる。この点を除き、実施例５の画像表示装置は、実施例１〜実施例３にて説明した画像表示装置と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。

【0069】

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した画像表示装置、カラー液晶表示装置組立体、カラー液晶表示装置や面状光源装置の構成、構造は例示であるし、これらを構成する部材、材料等も例示であり、適宜、変更することができる。実施例においては、遮光領域を第１の基板側に設けたが、場合によっては、遮光領域を第２の基板側に設けてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０・・・画像表示装置、１１・・・画像表示パネル、１２・・・信号処理部、１３・・・画像表示パネル駆動回路、１４・・・信号出力回路、１５・・・走査回路、１６・・・面状光源装置、１７・・・面状光源装置制御回路、２１・・・第１の基板、２２・・・第２の基板、２３・・・液晶材料、２４・・・配線、３１・・・第１カラーフィルター、３２・・・第２カラーフィルター、３３・・・第３カラーフィルター、３２Ａ・・・第２カラーフィルターの延在部、３３Ａ，３３Ａ’・・・第３カラーフィルターの延在部、４０・・・遮光領域、Ｒ・・・第１副画素、Ｇ・・・第２副画素、Ｂ・・・第３副画素、Ｗ・・・第４副画素、Ｐｘ₁・・・第１の画素、Ｐｘ₂・・・第２の画素

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】