JP2007094025A - Electrooptic device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種情報の表示に用いて好適な電気光学装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus suitable for use in displaying various types of information.
従来より、液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイ装置、及びフィールドエミッション表示装置などの各種の電気光学装置が知られている。 Conventionally, various electro-optical devices such as a liquid crystal device, an organic electroluminescence display device, a plasma display device, and a field emission display device are known.
そのような電気光学装置の一例としてのカラー表示型の液晶装置は、各サブ画素に対応する位置に、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色のカラーフィルタが配置されており、このR、G、Bの3色に対応する3つのサブ画素によって1つの単位画素(ドット)を表示する。 In a color display type liquid crystal device as an example of such an electro-optical device, color filters of three colors R (red), G (green), and B (blue) are arranged at positions corresponding to each sub-pixel. One unit pixel (dot) is displayed by three sub-pixels corresponding to the three colors R, G, and B.
しかしながら、このような液晶装置では、通常、R、G、Bの各色のカラーフィルタに入射する光の約1/3程度だけを透過させるため、全体的に光効率が低下するという短所を有している。これを改善する画素配列構造として、例えば、画像を表示する時に一層有利な高解像度の表現能力を有すると同時に、設計費用を最少化することができる画素配列構造が提案されている(例えば、特許文献1、2を参照)。具体的には、これらの文献では、1つの単位画素を、2つのRのサブ画素、2つのGのサブ画素、1つのBのサブ画素及び1つのW(白又は透明)のサブ画素により構成している。
However, such a liquid crystal device usually has a disadvantage in that the light efficiency is lowered overall because only about 1/3 of the light incident on the color filters of R, G, and B colors is transmitted. ing. As a pixel arrangement structure that improves this, for example, a pixel arrangement structure that has a high-resolution expression capability that is more advantageous when displaying an image and at the same time can minimize design costs (for example, patents).
しかし、1つの単位画素を、2つのGのサブ画素、2つのGのサブ画素、1つのBのサブ画素及び1つのWのサブ画素により構成した場合、Bのサブ画素を半数犠牲にしてWのサブ画素を設けているため、透過表示、反射表示ともに白色が黄色がかった色になる恐れがある。 However, when one unit pixel is composed of two G sub-pixels, two G sub-pixels, one B sub-pixel, and one W sub-pixel, half of the B sub-pixels are sacrificed and W Therefore, there is a possibility that the white color becomes yellowish in both the transmissive display and the reflective display.
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、単位画素を構成するBのサブ画素の代わりにWのサブ画素を設けた電気光学装置において、適切な白表示を行うことを課題とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object to perform appropriate white display in an electro-optical device in which a W sub-pixel is provided instead of a B sub-pixel constituting a unit pixel. To do.
本発明の1つの観点によれば、電気光学装置は、各々が赤、緑、青及びWの各色のサブ画素により構成される複数の単位画素を備え、前記赤及び緑のサブ画素の開口率は、前記青のサブ画素の開口率より小さいことを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, the electro-optical device includes a plurality of unit pixels each including red, green, blue, and W subpixels, and the aperture ratio of the red and green subpixels. Is smaller than the aperture ratio of the blue sub-pixel.
上記の電気光学装置は、例えば液晶装置などにより構成され、カラー画素として機能する1つの単位画素が赤、緑、青及びWのサブ画素を含んで構成される。複数の単位画素が縦横に多数配列されて表示領域が構成される。各サブ画素は、その領域内に、実際の画像表示に寄与する表示部と、表示に寄与しない領域とを有する。表示に寄与しない領域、即ち、表示部以外の領域は、例えば配線やスイッチング素子などが配置された領域であり、通常は遮光層などにより遮光されている。サブ画素全体の面積に対する、表示に寄与する表示部の面積の割合を開口率と呼ぶ。本電気光学装置では、赤及び緑のサブ画素における開口率を、青のサブ画素における開口率より小さく設定している。通常の赤緑青3色のサブ画素にWのサブ画素を追加して表示輝度を上げる場合には、青のサブ画素を犠牲にする場合が多いが、そうすると青のサブ画素の領域が赤、緑に対して相対的に減少し、表示される白色が黄色がかった白色となってしまう。そこで、その分赤及び緑のサブ画素の開口率を青のサブ画素の開口率より小さくすることにより、表示される白色のホワイトバランスを調整し、好ましい白色を表示することが可能となる。 The electro-optical device includes, for example, a liquid crystal device, and one unit pixel that functions as a color pixel includes red, green, blue, and W sub-pixels. A plurality of unit pixels are arranged in large numbers vertically and horizontally to form a display area. Each sub-pixel has in its area a display portion that contributes to actual image display and an area that does not contribute to display. A region that does not contribute to display, that is, a region other than the display portion is a region in which, for example, wirings or switching elements are arranged, and is usually shielded from light by a light shielding layer or the like. The ratio of the area of the display portion that contributes to display to the area of the entire sub-pixel is referred to as an aperture ratio. In this electro-optical device, the aperture ratio in the red and green sub-pixels is set smaller than the aperture ratio in the blue sub-pixel. When the display luminance is increased by adding the W sub-pixel to the normal red, green, and blue sub-pixels, the blue sub-pixel is often sacrificed. And the displayed white color becomes yellowish white. Therefore, by making the aperture ratio of the red and green sub-pixels smaller than the aperture ratio of the blue sub-pixel, the white balance of the displayed white can be adjusted and a preferable white can be displayed.
上記の電気光学装置の一態様では、前記緑のサブ画素の開口率は、前記赤のサブ画素の開口率以下とする。一般的に、人間の視覚特性は緑に対する感度が最も高いと言われており、実験的にも緑のサブ画素の開口率を赤のサブ画素の開口率より高めに設定することにより、好ましい白色が得られている。 In one aspect of the electro-optical device, the aperture ratio of the green sub-pixel is equal to or less than the aperture ratio of the red sub-pixel. Generally, human visual characteristics are said to be the most sensitive to green, and it is experimentally preferable to set the aperture ratio of the green subpixel higher than the aperture ratio of the red subpixel. Is obtained.
好適な例として、前記単位画素が2つの赤のサブ画素、2つの緑のサブ画素、1つの青のサブ画素及び1つのWのサブ画素により構成されている場合、前記緑のサブ画素の開口率は前記青のサブ画素の開口率の40〜60%の範囲内とすることが好ましく、前記赤のサブ画素の開口率は前記青のサブ画素の開口率の60〜80%の範囲内とすることが好ましい。 As a preferred example, when the unit pixel includes two red sub-pixels, two green sub-pixels, one blue sub-pixel, and one W sub-pixel, the opening of the green sub-pixel The ratio is preferably in the range of 40 to 60% of the aperture ratio of the blue sub-pixel, and the aperture ratio of the red sub-pixel is in the range of 60 to 80% of the aperture ratio of the blue sub-pixel. It is preferable to do.
上記の電気光学装置の他の一態様では、前記サブ画素の各々は、平面形状が矩形であって、4辺に沿って形成された遮光部と、前記遮光部の内側に規定された矩形の表示部により構成されており、前記サブ画素の開口率は、前記サブ画素の面積に対する前記表示部の面積の割合であり、前記赤及び緑のサブ画素の表示部の一辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する一辺の長さより短く、前記赤及び緑のサブ画素の表示部の前記一辺と垂直な他辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する他辺の長さより短い。また、他の一態様では、前記サブ画素の各々は、平面形状が矩形であって、4辺に沿って形成された遮光部と、前記遮光部の内側に規定された矩形の表示部により構成されており、前記サブ画素の開口率は、前記サブ画素の面積に対する前記表示部の面積の割合であり、前記赤及び緑のサブ画素の表示部の一辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する一辺の長さより短く、前記赤及び緑のサブ画素の表示部の前記一辺と垂直な他辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する他辺の長さと等しい。このように、サブ画素の色に応じて遮光部の面積を調整することにより表示部の面積を調整すれば、各サブ画素の開口率の調整を容易に行うことができる。 In another aspect of the electro-optical device, each of the sub-pixels has a rectangular planar shape, a light-shielding portion formed along four sides, and a rectangular shape defined inside the light-shielding portion. The aperture ratio of the sub-pixel is a ratio of the area of the display unit to the area of the sub-pixel, and the length of one side of the display unit of the red and green sub-pixels is The length of the other side perpendicular to the one side of the display unit of the red and green sub-pixels is shorter than the length of the corresponding side of the display unit of the blue sub-pixel, and the length of the other side perpendicular to the one side of the display unit of the blue sub-pixel It is shorter than the length of the other side. According to another aspect, each of the sub-pixels has a rectangular planar shape, and includes a light-shielding portion formed along four sides and a rectangular display portion defined inside the light-shielding portion. The aperture ratio of the sub-pixel is a ratio of the area of the display unit to the area of the sub-pixel, and the length of one side of the display unit of the red and green sub-pixels is the blue sub-pixel. The length of the other side perpendicular to the one side of the display unit of the red and green sub-pixels is shorter than the length of the corresponding one side of the display unit of the blue sub-pixel. Is equal to In this way, if the area of the display unit is adjusted by adjusting the area of the light shielding unit according to the color of the sub pixel, the aperture ratio of each sub pixel can be easily adjusted.
上記の電気光学装置の他の一態様では、前記赤及び緑のサブ画素の画素電極の面積は、前記青のサブ画素の画素電極の面積より小さい。サブ画素の開口率を、遮光部により調整するのではなく、画素電極の大きさにより調整することもできる。即ち、赤及び緑のサブ画素の画素電極を、青のサブ画素の画素電極より小さくすることとしてもよい。 In another aspect of the electro-optical device, the area of the pixel electrode of the red and green subpixels is smaller than the area of the pixel electrode of the blue subpixel. The aperture ratio of the sub-pixel can be adjusted by adjusting the size of the pixel electrode, not by the light shielding portion. That is, the pixel electrode of the red and green subpixels may be made smaller than the pixel electrode of the blue subpixel.
また、本発明の他の観点では、上記の電気光学装置を表示部として備える電子機器を構成することができる。 In another aspect of the present invention, an electronic apparatus including the electro-optical device as a display unit can be configured.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。尚、以下の各種実施形態は、本発明を電気光学装置の一例としての液晶装置に適用したものである。 本発明の実施形態は、少なくともR(赤)、G(緑)、B(青)、W(白又は透明)の4色を用いて1つの画素を構成し、さらに、従来とは異なる描画操作技術(レンダリング技術)を用いて画像表示を行う。レンダリング技術は、任意の1画素においてRGB各色の色層をそれぞれ備えたサブ画素に印加される階調信号を、自画素内のサブ画素のみならず、自画素の周辺の同一色相のサブ画素にも重畳させて印加するという画像処理技術を用いるものであり、実際の画素数よりも高い解像度感を視認できるものである。これにより、例えば、QVGA(Quarter Video Graphics Array)規格に対応する画面表示解像度を有する液晶装置を用いた場合に、VGA(Video Graphics Array)規格に対応する画面表示解像度を実現する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following various embodiments, the present invention is applied to a liquid crystal device as an example of an electro-optical device. In the embodiment of the present invention, one pixel is configured using at least four colors of R (red), G (green), B (blue), and W (white or transparent), and further, a drawing operation different from the conventional one is performed. Image display using technology (rendering technology). In the rendering technique, a gradation signal applied to subpixels each having an RGB color layer in an arbitrary pixel is applied not only to subpixels within the own pixel but also to subpixels of the same hue around the pixel. Also, the image processing technique of applying the superimposed image is used, and a higher resolution than the actual number of pixels can be visually recognized. Accordingly, for example, when a liquid crystal device having a screen display resolution corresponding to the QVGA (Quarter Video Graphics Array) standard is used, a screen display resolution corresponding to the VGA (Video Graphics Array) standard is realized.
なお、以下の説明では、本発明を、三端子素子の一例としてのa−Si型TFT(Thin Film Transistor)素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置に適用する。 In the following description, the present invention is applied to an active matrix liquid crystal device using an a-Si TFT (Thin Film Transistor) element as an example of a three-terminal element.
[液晶装置の構成]
まず、図1及び図2を参照して、本発明に係る液晶装置100の構成等について説明する。
[Configuration of liquid crystal device]
First, the configuration and the like of the
図1は、本発明に係る液晶装置100の概略構成を模式的に示す平面図である。図1では、紙面手前側(観察側)にカラーフィルタ基板92が、また、紙面奥側に素子基板91が夫々配置されている。なお、図1では、紙面縦方向(列方向)をY方向と、また、紙面横方向(行方向)をX方向と夫々規定する。また、図1において、R(赤)、B(青)、G(緑)、W(白又は透明)に対応する各領域は1つのサブ画素領域SGを示していると共に、R、G、B、Wに対応する2行3列のサブ画素領域SGは、1つの(単位)画素領域AGを示している。なお、以下では、サブ画素領域SG内に存在する1つの画素電極を「サブ画素」と称し、また、画素領域AG内に存在する複数の画素電極を「画素」と称する。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of a
液晶装置100は、素子基板91と、その素子基板91に対向して配置されるカラーフィルタ基板92とが枠状のシール材5を介して貼り合わされ、そのシール材5の内側に液晶が封入されて液晶層4が形成されてなる。
In the
ここに、液晶装置100は、R、G、B、Wの4色を用いて構成されるカラー表示用の液晶装置であると共に、スイッチング素子としてa−Si型TFT素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置である。また、液晶装置100は、照明装置からの照明光を利用して透過表示を行うとともに、外光を使用して反射表示を行う半透過反射型の液晶装置である。
Here, the
まず、液晶装置100の平面構成について説明する。
First, the planar configuration of the
素子基板91の平面構成は次の通りである。素子基板91の内面上には、主として、複数のソース線32、複数のゲート線33、複数のa−Si型TFT素子21、複数の画素電極10、ドライバIC40、外部接続用配線35及びFPC(Flexible Printed Circuit)41などが形成若しくは実装されている。
The planar configuration of the
図1に示すように、素子基板91は、カラーフィルタ基板92の一辺側から外側へ張り出してなる張り出し領域36を有しており、その張り出し領域36上には、ドライバIC40が実装されている。ドライバIC40の入力側の端子(図示略)は、複数の外部接続用配線35の一端側と電気的に接続されていると共に、複数の外部接続用配線35の他端側はFPCの出力側の端子(図示略)と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
各ソース線32は、Y方向に延在するように形成されており、各ソース線32の一端側は、ドライバIC40の出力側の端子(図示略)に電気的に接続されている。各ゲート線33は、Y方向に延在するように形成された第1配線33aと、その第1配線33aの終端部からX方向に延在するように形成された第2配線33bとを備える。各ゲート線33の第2配線33bは、1行分のX方向に列をなす画素電極群(以下、「X方向画素電極群」とも呼ぶ)毎に設けられ、各行に対応する画素電極群を同時駆動する。各ゲート線33の第1配線33aの一端側は、ドライバIC40の出力側の端子(図示略)に電気的に接続されている。
Each
各画素電極10は、例えばITO(Indium-Tin Oxide)などの透明導電材料により形成され、各サブ画素領域SGに対応する位置に設けられている。各TFT素子21は、各ソース線32と各ゲート線33の第2配線33bの交差位置に設けられており、各ソース線32、各ゲート線33及び各画素電極10等に電気的に接続されている。
Each
1つの画素領域AGがX方向及びY方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が有効表示領域V(2点鎖線により囲まれる領域)である。この有効表示領域Vに、文字、数字、図形等の画像が表示される。なお、有効表示領域Vの外側の領域は表示に寄与しない額縁領域38である。この額縁領域38には、ゲート線33の第1配線33aが引き回されている。また、各ソース線32、各ゲート線33、各TFT素子21、及び各画素電極10等の内面上には、図示しない配向膜が形成されている。
A region in which a plurality of one pixel region AG is arranged in a matrix in the X direction and the Y direction is an effective display region V (a region surrounded by a two-dot chain line). In the effective display area V, images such as letters, numbers, and figures are displayed. The area outside the effective display area V is a
次に、カラーフィルタ基板92の平面構成は次の通りである。カラーフィルタ基板92は、黒色の樹脂材料等よりなる遮光層(一般に「ブラックマトリクス」と呼ばれ、以下では、単に「BM」と略記する)、R、B、Gの3色の着色層6R、6B、6G、Wの色を形成する透明樹脂層、及び共通電極8(図2を参照)などを有する。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を指す場合は単に「着色層6」と記し、色を区別して着色層を指す場合は「着色層6R」などと記す。BMは、各サブ画素領域SGを区画する位置に形成されている。図1においてWに対応する各サブ画素領域SGには、着色層6は特に設けられておらず、その代わりに、例えば、透明性を有する透明樹脂材料などよりなる透明樹脂層(図示略)が設けられている。透明樹脂層は、着色層6と同一の大きさ及び厚さに形成されている。
Next, the planar configuration of the
共通電極8は、画素電極と同様にITOなどの透明導電材料からなり、カラーフィルタ基板92の略一面に亘って形成されている。共通電極8は、シール材5の隅の領域E1において、配線15の一端側と電気的に接続されていると共に、当該配線の他端側は、ドライバIC40のCOMに対応する出力端子と電気的に接続されている。
The
以上の構成を有する液晶装置100では、電子機器等と接続されたFPC41側からの信号及び電力等に基づき、ドライバIC40によって、G1、G2、・・・、Gm−1、Gm(mは自然数)の順にゲート線33が順次排他的に1本ずつ選択されるとともに、選択されたゲート線33には、選択電圧のゲート信号が供給される一方、他の非選択のゲート線33には、非選択電圧のゲート信号が供給される。そして、ドライバIC40は、選択されたゲート線33に対応する位置にある画素電極10に対し、表示内容に応じたソース信号を、それぞれ対応するS1、S2、・・・、Sn−1、Sn(nは自然数)のソース線32並びにTFT素子21を介して供給する。その結果、液晶層4の表示状態が、非表示状態または中間表示状態に切り替えられ、液晶層4の配向状態が制御されることとなる。
In the
次に、図2を参照して、液晶装置100の断面構成について説明する。図2は、図1における切断線A−A’に沿った断面図であり、特に、RBGRBGRBG・・・の順に着色層6が配列されたX方向画素電極群を通る位置で切断した液晶装置の断面図である。なお、図示の便宜上、1つの画素領域AGに相当するRBG3つのサブ画素分の領域のみを示している。
Next, a cross-sectional configuration of the
下側基板1は、ガラスや石英等の絶縁性を有する材料にて形成されている。各サブ画素SG内には、略中央に開口部45xを有する反射層45が設けられている。反射層45が設けられた領域が反射表示領域となり、開口部45xの領域が透過表示領域となる。なお、反射層45は表面に微細な凹凸を有する透明樹脂層の上に設けてもよい。
The
開口部45xの領域には透明樹脂層などが設けられており、開口部45x内の透明樹脂層及び反射層45の上に画素電極10が形成されている。下側基板1の内面上であって且つ画素電極10の隅の位置近傍には、当該画素電極10と電気的に接続されたTFT素子21が設けられている。下側基板1の内面上において、相隣接する画素電極10の間には、ソース線32が形成されている。図2の断面構成では、各画素電極10は、対応するTFT素子21を介して、ソース線32に電気的に接続されている。下側基板1、画素電極10、TFT素子21、並びに、ソース線32の各内面上には、図示しない配向膜が形成されている。また、下側基板1の外面上には偏光板11が配置されていると共に、偏光板11の外面上には、照明装置としてのバックライト15が配置されている。バックライト15は、例えば、LED(Light Emitting Diode)等といった点状光源や、冷陰極蛍光管等といった線状光源と導光板を組み合わせたものなどが好適である。
A transparent resin layer or the like is provided in the region of the
一方、上側基板2の内面上には、サブ画素領域SG毎に、R、B、Gの3色のいずれかからなる着色層6がRBGRBGRBG・・・の配列順序で設けられている。なお、図2と異なる断面では、それに対応するようにサブ画素領域SG毎に、着色層6及び透明樹脂層がGWRGWRGWR・・・の配列順序で設けられている。即ち、かかる断面構成では、図2において、着色層6Rを着色層6Gに、また、着色層6Bを透明樹脂層に、さらに、着色層6Gを着色層6Rに夫々置き換えた構成となっている。このため、着色層6R、6G及び6B並びに透明樹脂層は、各画素電極10と対向している。
On the other hand, on the inner surface of the
また、各着色層6の間及び各透明樹脂層の周囲に対応する上側基板2の内面上には、隣接するサブ画素領域SGを隔て、一方のサブ画素領域SGから他方のサブ画素領域SGへの光の混入を防止するためBMが形成されている。着色層6、透明樹脂層及びBM等の内面上には、アクリル樹脂等からなるオーバーコート層19が形成されている。このオーバーコート層19は、液晶装置100の製造工程中に使用される薬剤等による腐食や汚染から、着色層6、透明樹脂層等を保護する機能を有している。オーバーコート層19の内面上には、ITO等からなる共通電極8が形成されている。なお、共通電極8等の内面上には、図示しない配向膜が形成されている。また、上側基板2の外面上には、偏光板12が配置されている。また、下側基板1と上側基板2とはシール材5を介して対向しており、その両基板の間には液晶が封入され液晶層4が形成されている。
Further, between the colored layers 6 and on the inner surface of the
以上の構成を有する液晶装置100において透過型表示がなされる場合、バックライト15から出射した照明光は、図2に示す経路Tに沿って進行し、画素電極10、着色層6、及び透明樹脂層等を通過して観察者に至る。この場合、その照明光は、着色層6及び透明樹脂層等を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。一方、液晶装置100において反射表示がなされる場合、外光が経路Rに沿って進行し、着色層6、液晶層4などを通過して反射層45により反射された後、再度液晶層4、着色層6などを通過して観察者に至る。こうして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
When the transmissive display is performed in the
次に、図1及び図3等を参照して、ソース線及びゲート線を含む配線、並びに画素配列等の構成について説明する。図3(a)は、2画素分に対応する素子基板91の部分平面図を示している。図3(b)は、図3(a)における切断線X1−X2に沿った断面図であり、特に、TFT素子21の断面構成を示している。なお、以下では、上記で説明した要素についての説明は省略又は簡略化する。
Next, with reference to FIGS. 1 and 3 and the like, the configuration including the wiring including the source line and the gate line, the pixel array, and the like will be described. FIG. 3A shows a partial plan view of the
下側基板1上には、マトリクス状に画素電極10が配置されており、各画素電極10は、カラーフィルタ基板92側の共通電極8と対向している。1画素に対応する各画素電極10と各着色層6及び透明樹脂層との配置関係は次の通りである。図1及び図3において、1つの画素領域AGに着目した場合、1画素は、2つのRの着色層6R、2つのGの着色層6G、1つのBの着色層6B、及び1つのW(透明)の透明樹脂層を有し、2行3列に対応する6つのサブ画素により構成されている。
そして、1つの画素領域AGにおいて、1行分に対応する3つのサブ画素に対応する位置には、左から右方向に向かってRBGの順序で着色層6が配列されていると共に、他の1行分に対応する3つのサブ画素に対応する位置には、同じく左から右方向に向かってGWRの順序で着色層6及び透明樹脂層が配列されている。このため、1つのBの着色層6Bと、1つのWの透明樹脂層とは同一の列方向に配置され、一対のRの着色層6Rと一対のGの着色層6Gとは、1つのB(青)の着色層6B及び1つのW(透明色)の透明樹脂層を中心として、互いに交差する位置に且つ斜め方向に対応する位置に配置されている。
In one pixel region AG, the colored layers 6 are arranged in the order of RBG from the left to the right at the positions corresponding to the three sub-pixels corresponding to one row. Similarly, the colored layer 6 and the transparent resin layer are arranged in the order of GWR from left to right in positions corresponding to the three sub-pixels corresponding to the row. Therefore, one B colored layer 6B and one W transparent resin layer are arranged in the same column direction, and a pair of R colored
図3(b)を参照して、TFT素子21の断面構成について説明する。
With reference to FIG.3 (b), the cross-sectional structure of the
TFT素子21では、後述するゲート線33の第2配線33bから分岐したゲート電極401の上に、それを覆うようにゲート絶縁膜403が設けられている。ゲート絶縁膜403の上には、ゲート電極401に重なるようにa−Si層405が設けられている。a−Si層405の上には、2つに分断されたn+−a−Si層406a、406bが設けられている。さらに、n+−a−Si層406aの上には、後述するソース線32a又は32bから分岐したソース電極408が設けられ、n+−a−Si層406bの上にはドレイン電極409が設けられている。ドレイン電極409の上には、画素電極10が部分的に重なるように設けられている。
In the
図3(a)に戻り、Y方向に列をなす画素電極群(以下、「Y方向画素電極群」と呼ぶ。)の左側には、ソース線32が設けられている。各ソース線32は、所定の間隔毎に右方向に分岐するソース電極408を有する。各ソース線32のソース電極408は、各Y方向画素電極群における各画素電極10の左下隅の位置に設けられたTFT素子21と電気的に接続されている。
Returning to FIG. 3A, a
各ゲート線33の第2配線33bは、各行に対応する画素電極群毎に設けられおり、上下方向に分岐するゲート電極401を有する。
The
[開口率の調整]
次に、本発明の中心部分である、各サブ画素の開口率の調整について説明する。図3(a)などに示すように1つの単位画素AGを2つのRのサブ画素、2つのGのサブ画素、1つのBのサブ画素及び1つのWのサブ画素で構成する場合、通常の1つの単位画素がRGB各1つのサブ画素で構成される場合と同じ開口率で構成すると、Bの色に対してR及びGの色の割合が大きくなるため、表示画像における白色は黄色がかった白色になる。そこで、本発明では、R及びGのサブ画素の開口率を、Bのサブ画素の開口率より小さくすることにより、RGB各色のバランスを調整し、白色表示を所望の色度とする。
[Adjustment of aperture ratio]
Next, adjustment of the aperture ratio of each sub-pixel, which is the central part of the present invention, will be described. When one unit pixel AG is composed of two R subpixels, two G subpixels, one B subpixel, and one W subpixel as shown in FIG. When one unit pixel is configured with the same aperture ratio as that of each RGB sub-pixel, the ratio of the R and G colors to the B color increases, so the white color in the display image is yellowish It turns white. Therefore, in the present invention, the aperture ratio of the R and G sub-pixels is made smaller than the aperture ratio of the B sub-pixel, thereby adjusting the balance of the RGB colors so that the white display has a desired chromaticity.
(第1実施例)
図4に、開口率を調整した第1実施例の液晶装置100aの構成を示す。図4は第1実施例による液晶装置100aの縦横2画素分の領域の概略構成を示す平面図である。図5は、第1実施例による液晶装置100aの、図4における切断線D−D’に沿った断面図である。
(First embodiment)
FIG. 4 shows the configuration of the
図4に示すように、液晶装置100aは、各単位画素AGが2つのRのサブ画素、2つのGのサブ画素、1つのBのサブ画素及び1つのWのサブ画素により構成されている。各サブ画素は、ソース線32とデータ線33の交差位置に設けられている。また、前述のように液晶装置100aは半透過反射型の装置であり、各サブ画素には開口部45xが形成されている。即ち、開口部45xが透過表示領域を構成し、その周辺が反射表示領域を構成する。
As shown in FIG. 4, in the
各サブ画素の周囲には、矩形の各サブ画素の4辺に沿って遮光層としてBMが形成されている。なお、図5に示すようにBMはカラーフィルタ基板92側に形成されるが、図4はカラーフィルタ基板92側から見た液晶装置100aの平面図を示している。図示の便宜上、図4ではBMを透視した平面図として示している。各サブ画素において、画素電極10の領域のうち、BMにより覆われていない領域が表示部(表示領域)となる。図4から理解されるように、1つのRのサブ画素の表示部の面積は、1つのBのサブ画素の表示部の面積より小さい。同様に、1つのGのサブ画素の表示部の面積は、1つのBのサブ画素の表示部の面積より小さい。画素電極10により規定されるサブ画素の面積に対する表示部の面積の割合を開口率と呼ぶ。RGB各色のサブ画素において画素電極10の面積は等しいので、R及びGのサブ画素の開口率はBのサブ画素の開口率より小さい。これにより、白色表示を好ましい色度に調整することができる。
Around each subpixel, a BM is formed as a light shielding layer along the four sides of each rectangular subpixel. As shown in FIG. 5, the BM is formed on the
第1実施例では、Bのサブ画素の表示部を基準とすると、R及びGのサブ画素の表示部は、縦及び横の辺の長さをそれぞれ短くした形状となっている。言い換えると、Bのサブ画素においては画素電極10の外周付近までBMを形成しているのに対し、R及びGのサブ画素においては縦方向及び横方向ともに画素電極内の領域までBMを形成し、表示部の面積を減少させて、開口率を減少させている。なお、図5に示すように、RGB各色の着色層6の厚さは一定に保たれている。
In the first embodiment, when the display unit for the B subpixel is used as a reference, the display unit for the R and G subpixels has a shape in which the lengths of the vertical and horizontal sides are respectively shortened. In other words, in the B sub-pixel, the BM is formed up to the vicinity of the outer periphery of the
(第2実施例)
図6及び図7に、第2実施例による液晶装置100bの概略構成を示す。図6は、液晶装置100bの縦横2画素分の領域の平面図であり、図7は図6における切断線E−E’に沿った断面図である。
(Second embodiment)
6 and 7 show a schematic configuration of a
図6においても、図4と同様に、各サブ画素のうちBMにより覆われていない領域が表示部を構成しており、R及びGのサブ画素の表示部の面積は、Bのサブ画素の表示部の面積より小さい。RGB各色のサブ画素において画素電極10の面積は等しいので、R及びGのサブ画素の開口率はBのサブ画素の開口率より小さい。この点は図4に示す第1実施例と同様である。
In FIG. 6, as in FIG. 4, the area of each subpixel that is not covered with BM constitutes the display unit, and the area of the display unit of the R and G subpixels is the same as that of the B subpixel. It is smaller than the display area. Since the area of the
但し、第2実施例では、R及びGの表示部を図中横方向のみに減少させている点が第1実施例と異なる。図4に示す第1実施例では、R及びGのサブ画素においてBMを縦及び横の両方向に画素電極10の内側まで延長して表示部の面積を小さくしている。これに対し、図6に示す第2実施例では、R及びGのサブ画素においてBMを横方向のみに画素電極10の内側まで延長している。即ち、RGB各色のサブ画素において、表示部の縦方向の長さは同一であり、R及びGのサブ画素における表示部の横方向の長さはBのサブ画素における表示部の横方向の長さより短い。なお、その代わりに、RGB各色のサブ画素の表示部の横方向の長さを同一とし、R及びGのサブ画素の表示部の横方向の長さをBのサブ画素の表示部の縦方向の長さより短くしてもよい。このように、縦横のいずれか一方のみにBMを延長して表示部の面積を調整し、開口率を調整することにより、縦横両方向にBMを延長する場合と比較して、面積の調整を容易に行うことができる。
However, the second embodiment differs from the first embodiment in that the R and G display portions are reduced only in the horizontal direction in the figure. In the first embodiment shown in FIG. 4, in the R and G subpixels, the BM is extended to the inside of the
(開口率の調整例)
図8に開口率の調整例を示す。図8の図表は図4、図6などに示すように、1つの単位画素が2つのRのサブ画素、2つのGのサブ画素、1つのBのサブ画素及び1つのWのサブ画素により構成される液晶装置において、Bのサブ画素の開口率を基準とし(100%)、R及びGの各サブ画素の開口率を変化させた場合に、液晶装置上に表示される白色のxy色度図上の座標(白色座標)を示したものである。サブ画素において、画素電極10全体を表示部とした場合の開口率は100%であり、よってBのサブ画素の開口率も100%である。図8において、R及びGのサブ画素の開口率は図4、6などにおける1つのサブ画素の開口率を示しており、1つの単位画素AGに含まれる2つのサブ画素の開口率の和を示すものではない。
(Example of adjusting the aperture ratio)
FIG. 8 shows an example of adjusting the aperture ratio. In the chart of FIG. 8, as shown in FIGS. 4, 6, etc., one unit pixel is composed of two R subpixels, two G subpixels, one B subpixel, and one W subpixel. In the liquid crystal device, the white xy chromaticity displayed on the liquid crystal device when the aperture ratio of each of the R and G subpixels is changed using the aperture ratio of the B subpixel as a reference (100%). The coordinates (white coordinates) on the figure are shown. In the sub-pixel, the aperture ratio when the
図8から理解されるように、R及びGのサブ画素の開口率を変化させると、白色点の色座標が変化する。好ましい白色点の色座標として、約6740Kの色温度を有するC光源の色座標(0.310、0.316)を中心として±0.01の範囲内、即ち、
x:0.300〜0.320
y:0.306〜0.326
の色座標を好適な範囲であるとすると、図8に示すように、Rの開口率を60〜80%、Gの開口率:40〜60%とするのが好ましい。
As understood from FIG. 8, when the aperture ratios of the R and G subpixels are changed, the color coordinates of the white point change. The color coordinates of the preferred white point are within a range of ± 0.01 around the color coordinates (0.310, 0.316) of a C light source having a color temperature of about 6740K, that is,
x: 0.300 to 0.320
y: 0.306-0.326
As shown in FIG. 8, it is preferable to set the aperture ratio of R to 60 to 80% and the aperture ratio of G to 40 to 60%.
[第3実施例]
上記の第1及び第2実施例では、各サブ画素の開口率をBMにより規定している。即ち、サブ画素の領域のうちBMで覆われていない領域が表示部となっており、BMの大きさを異ならせることによりサブ画素の開口率を異ならせている。本実施形態では、その代わりに、画素電極の大きさを変えることにより開口率を調整する。
[Third embodiment]
In the first and second embodiments, the aperture ratio of each subpixel is defined by BM. That is, the area not covered with the BM in the sub-pixel area is the display unit, and the aperture ratio of the sub-pixel is made different by changing the size of the BM. In this embodiment, instead, the aperture ratio is adjusted by changing the size of the pixel electrode.
図9に、第3実施例による画素配列構造の例を示す。図9では、R及びGのサブ画素の画素電極10を、Bのサブ画素の画素電極10より小さく構成している。また、BMは、ソース線32、ゲート線33、TFT素子21などの領域のみを覆う位置に設けられる。但し、本例では、ノーマリーホワイトモードを採用すると光抜けが発生するため、ノーマリーブラックモードで表示を行うことが必要となる。このように、画素電極の大きさ(面積)を異ならせることによっても、サブ画素の開口率を調整することができる。
FIG. 9 shows an example of a pixel array structure according to the third embodiment. In FIG. 9, the
なお、図9の例は、図4に示す第1実施例と類似して、R及びGのサブ画素の画素電極の大きさを図中の縦方向及び横方向に縮小している。即ち、R及びGのサブ画素の画素電極は、Bのサブ画素の画素電極と比較して、縦横両方向に長さが短くなっている。その代わりに、図6に示す第2実施例と類似して、R及びGのサブ画素の画素電極を横方向のみ短くすることにより、画素電極の面積を調整してもよい。また、その代わりに、R及びGのサブ画素の画素電極を縦方向のみに縮小することにより、画素電極の面積を調整してもよい。 9 is similar to the first embodiment shown in FIG. 4 in that the sizes of the pixel electrodes of the R and G sub-pixels are reduced in the vertical and horizontal directions in the drawing. That is, the pixel electrodes of the R and G subpixels are shorter in both the vertical and horizontal directions than the pixel electrodes of the B subpixel. Instead, the area of the pixel electrode may be adjusted by shortening the pixel electrodes of the R and G subpixels only in the horizontal direction, similar to the second embodiment shown in FIG. Alternatively, the area of the pixel electrode may be adjusted by reducing the pixel electrodes of the R and G subpixels only in the vertical direction.
[変形例]
上記の実施例では、1つの単位画素が2つのRのサブ画素、2つのGのサブ画素、1つのBのサブ画素及び1つのWのサブ画素で構成される液晶装置を例示したが、本発明の適用はこのような画素構成を有する装置に限定されない。即ち、RGB3色に対してWのサブ画素を加えて単位画素を構成した結果、Bのサブ画素の領域がR及びGに対して減少した画素構成を有する装置に対して、本発明を適用することが可能である。
[Modification]
In the above embodiment, a liquid crystal device is illustrated in which one unit pixel is composed of two R subpixels, two G subpixels, one B subpixel, and one W subpixel. The application of the invention is not limited to a device having such a pixel configuration. That is, the present invention is applied to an apparatus having a pixel configuration in which the subpixel region of B is reduced with respect to R and G as a result of configuring the unit pixel by adding the W subpixel to the RGB three colors. It is possible.
また、本発明の適用において、サブ画素SG内における反射表示領域と透過表示領域の構成は、上記の実施例には限定されない。本実施形態では、サブ画素SGの略中央に設けた開口部45xを透過領域とし、その周囲を反射領域としているが、その代わりに、1つのサブ画素SGの領域を単純に2分割し、一方に反射膜を設けて反射表示領域とし、他方には反射膜を設けずに透過表示領域としてもよい。
Further, in the application of the present invention, the configuration of the reflective display area and the transmissive display area in the sub-pixel SG is not limited to the above embodiment. In the present embodiment, the
また、上記実施形態の液晶装置はスイッチング素子としてアモルファスTFTを用いているが、本発明はスイッチング素子としてTFDを用いた液晶装置に適用することもできる。さらに、上記実施形態の液晶装置は半透過反射型であるが、これに限らず、反射型、透過型の液晶装置も本発明を同様に適用することができる。また、本発明は、上記した液晶装置だけに限らず、電気光学装置の一例としての有機エレクトロルミネッセンス表示装置にも好適に適用することができる。 Further, although the liquid crystal device of the above embodiment uses an amorphous TFT as a switching element, the present invention can also be applied to a liquid crystal device using TFD as a switching element. Furthermore, although the liquid crystal device of the above embodiment is a transflective type, the present invention can be similarly applied to a reflective type and a transmissive type liquid crystal device. The present invention is not limited to the liquid crystal device described above, and can be suitably applied to an organic electroluminescence display device as an example of an electro-optical device.
[電子機器]
次に、本発明による液晶装置100又は200を電子機器の表示装置として用いる場合の実施形態について説明する。
[Electronics]
Next, an embodiment in which the
図10は、本実施形態の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、上記の液晶装置100又は200と、これを制御する制御手段410とを有する。ここでは、液晶装置100又は200を、パネル構造体403と、半導体ICなどで構成される駆動回路402とに概念的に分けて描いてある。また、制御手段410は、表示情報出力源411と、表示情報処理回路412と、電源回路413と、タイミングジェネレータ414と、を有する。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the present embodiment. The electronic apparatus shown here includes the
表示情報出力源411は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などからなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスクなどからなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ414によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号などの形で表示情報を表示情報処理回路412に供給するように構成されている。
The display
表示情報処理回路412は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路などの周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKとともに駆動回路402へ供給する。駆動回路402は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路413は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
The display
次に、本発明に係る液晶装置100又は200を適用可能な電子機器の具体例について図11を参照して説明する。
Next, specific examples of electronic devices to which the
まず、本発明に係る液晶装置100又は200を、可搬型のパーソナルコンピュータ(いわゆるノート型パソコン)の表示部に適用した例について説明する。図11(a)は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ710は、キーボード711を備えた本体部712と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部713とを備えている。
First, an example in which the
続いて、本発明に係る液晶装置100又は200を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図11(b)は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機720は、複数の操作ボタン721のほか、受話口722、送話口723とともに、本発明に係る液晶装置100又は200を適用した表示部724を備える。
Next, an example in which the
なお、本発明に係る液晶装置100又は200を適用可能な電子機器としては、図11(a)に示したパーソナルコンピュータや図11(b)に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・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、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
Note that, as an electronic device to which the
1 下側基板、 2 上側基板、 6 着色層、 8 共通電極、 9 透明樹脂層、 10 画素電極、 21 TFT素子、 32 ソース線、 33 ゲート線、 38 額縁領域、 81 走査線、 82a、82b データ線、 91 素子基板、 92 カラーフィルタ基板、 100 液晶装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記赤及び緑のサブ画素の開口率は、前記青のサブ画素の開口率より小さいことを特徴とする電気光学装置。 A plurality of unit pixels each including red, green, blue and white sub-pixels are provided,
An electro-optical device, wherein an aperture ratio of the red and green sub-pixels is smaller than an aperture ratio of the blue sub-pixel.
前記サブ画素の開口率は、前記サブ画素の面積に対する前記表示部の面積の割合であり、
前記赤及び緑のサブ画素の表示部の一辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する一辺の長さより短く、
前記赤及び緑のサブ画素の表示部の前記一辺と垂直な他辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する他辺の長さより短いことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気光学装置。 Each of the sub-pixels has a rectangular planar shape, and includes a light-shielding part formed along four sides and a rectangular display part defined inside the light-shielding part.
The aperture ratio of the sub-pixel is a ratio of the area of the display unit to the area of the sub-pixel,
The length of one side of the display portion of the red and green subpixels is shorter than the length of the corresponding side of the display portion of the blue subpixel,
6. The length of the other side perpendicular to the one side of the display unit of the red and green sub-pixels is shorter than the length of the corresponding other side of the display unit of the blue sub-pixel. The electro-optical device according to any one of the above.
前記サブ画素の開口率は、前記サブ画素の面積に対する前記表示部の面積の割合であり、
前記赤及び緑のサブ画素の表示部の一辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する一辺の長さより短く、
前記赤及び緑のサブ画素の表示部の前記一辺と垂直な他辺の長さは、前記青のサブ画素の表示部の対応する他辺の長さと等しいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気光学装置。 Each of the sub-pixels has a rectangular planar shape, and includes a light-shielding part formed along four sides and a rectangular display part defined inside the light-shielding part.
The aperture ratio of the sub-pixel is a ratio of the area of the display unit to the area of the sub-pixel,
The length of one side of the display portion of the red and green subpixels is shorter than the length of the corresponding side of the display portion of the blue subpixel,
6. The length of the other side perpendicular to the one side of the display unit of the red and green sub-pixels is equal to the length of the corresponding other side of the display unit of the blue sub-pixel. The electro-optical device according to any one of the above.
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