JP2009199067A

JP2009199067A - マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイおよびその基板

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Publication number: JP2009199067A
Application number: JP2009003590A
Authority: JP
Inventors: Chih-Sheng Chen; シェンチェンチー
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2009-09-03
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Abstract

【課題】赤色、緑色、青色のガンマ値を均一化したマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイとその下側基板を提供する。
【解決手段】結合電極線が供給する電圧は、高電圧レベルと低電圧レベルの間を揺動する。よって、ともに同じ色の表示データと受信する大画素電極の結合と、小画素電極の結合とを異ならせることにより、大画素電極に印加される電圧を、小画素電極に印加される電圧と異ならせる。大画素電極と上側電極との間の液晶の傾斜角は、小画素電極と上側電極の間の液晶の傾斜角と異なり、それによって色のガンマ値を補償する。さらに、結合電極線に印加する電圧の値をそれぞれ調整することにより、異なる色のガンマ値を補償して異なる色のガンマ値を均一にするように構成する。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、ディスプレイおよびその基板に関し、特にマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）およびその基板に関する。

現存のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤに使用する技術として、負の液晶および垂直配向フィルムを使用し、無電圧のため液晶分子が縦方向に並ぶと黒画像が表示されるようにするものがある。電圧がかかると、液晶分子は水平方向に向く傾向があるため、白画像を表示する。ツイステッドネマティックＬＣＤと比較すると、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤは、高コントラストで応答時間が短く、視野角が大きい。

しかし、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤには幾つかの解決しなければならない問題がある。例えば、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤは同じ電界環境の画素を有しており、その画素の傾斜角はほとんど同じである。よって、複屈折効果により、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤにおける赤色、緑色、青色のガンマ値の不揃いが、ツイステッドネマティックＬＣＤに比べると、深刻になりがちである。よって、ユーザがマルチドメイン垂直配向ＬＣＤのエッジに表示された画像を見る際に、画質は見る角度によって深刻な影響を受けることになる。

本発明のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤは、下側基板と、上側基板と、液晶とを備える。上側基板は、上側電極とカラーフィルタ層を備える。カラーフィルタ層には、第１の色染料と第２の色染料が設けられている。下側基板は、上側基板の下側に位置し、複数の画素と、複数のゲート線と、複数のソース線と、複数の結合電極線とを備える。それぞれの画素は、第１の大サブ画素と、第１の小サブ画素と、第２の大サブ画素と、第２の小サブ画素とを含む。第１の大サブ画素と第１の小サブ画素は、第１の色染料に相当する。第２の大サブ画素と第２の小サブ画素は、第２の色染料に相当する。第１の小サブ画素は第１の大サブ画素に隣接し、第２の小サブ画素は第２の大サブ画素に隣接する。

第１の大サブ画素は第１のスイッチ素子と、第１の結合電極と、第１の大画素電極とを含む。第１の結合電極は、第１の大画素電極に電気接続される。第１の小サブ画素は、第２のスイッチ素子と、第２の結合電極と、第１の小画素電極とを含む。第２の結合電極は、第１の小画素電極に電気接続される。第２の大サブ画素は、第３のスイッチ素子と、第３の結合電極と、第２の大画素電極とを含む。第３の結合電極は、第２の大画素電極に電気接続される。第２の小サブ画素は、第４のスイッチ素子と、第４の結合電極と、第２の小画素電極とを含む。第４の結合電極は、第２の小画素電極に電気接続される。ゲート線とソース線は、それぞれスイッチ素子に接続される。

第１の大画素電極と、第１の小画素電極と、第２の大画素電極と、第２の小画素電極は、それぞれゲート線とソース線の間に浮遊状態で設けられる。結合電極線のそれぞれに電圧を印加する。液晶は、下側基板と上側基板との間に挟持される。第１の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第３の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なる。第２の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第４の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なる。

さらに、本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板は、上側基板の下方に配置され、上側基板に組み付けられる。液晶は、上側基板と下側基板との間に挟持される。上側基板は、上側電極と、カラーフィルタ層とを有する。カラーフィルタ層は、第１の色染料と、第２の色染料とを備える。第１の色染料と第２の色染料は、赤色、緑色、および青色染料の光学的な組み合わせの中から選ぶ。下側基板は、複数のゲート線と、複数のソース線と、複数の結合電極線と、複数の画素とを備える。結合電極それぞれに電圧を印加する。

各画素は、第１の大サブ画素と、第１の小サブ画素と、第２の大サブ画素と、第２の小サブ画素とを含む。第１の大サブ画素と第１の小サブ画素は、第１の色染料に対応し、第２の大サブ画素と第２の小サブ画素は、第２の色染料に対応する。第１の小サブ画素は、第１の大サブ画素に隣接し、第２の小サブ画素は、第２の大サブ画素に隣接する。

第１の大サブ画素は、第１のスイッチ素子と、第１の結合電極と、第１の大画素電極とを含む。第１の結合電極は、第１の大画素電極に電気接続される。第１の小サブ画素は、第２のスイッチ素子と、第２の結合電極と、第１の小画素電極とを含む。第２の結合要素は、第１の小画素電極に電気接続される。第２の大サブ画素は、第３のスイッチ素子と、第３の結合電極と、第２の大画素電極とを含む。第３の結合電極は、第２の大画素電極に電気接続される。第２の小サブ画素は、第４のスイッチ素子と、第４の結合電極と、第２の小画素電極とを含む。第４の結合電極は、第２の小画素電極に電気接続される。ゲート線とソース線は、それぞれスイッチ素子に接続される。第１の大画素電極と、第１の小画素電極と、第２の大画素電極と、第２の小画素電極は、それぞれゲート線と、ソース線との間に浮遊状態で設けられる。

第１の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第３の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なり、第２の結合電極と結合電極線の重なり寸法は、第４の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なる。

従って、本発明では、結合電極線それぞれと、第１結合電極、第２結合電極、第３結合電極および第４結合電極との重なり寸法を異ならしめた構成と、異なる電圧をそれぞれ各結合電極線に印加することにより液晶キャパシタンスの液晶の傾斜角を調整するという特徴から、液晶の傾斜角を異ならせてガンマ値を補償することができる。

さらに、各色の表示データを受け取る液晶キャパシタンスを補償するため、本発明では、さらに、上側電極の色に対応して、それぞれの結合電極線上に印加する電圧を調整することを提案している。これにより、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤ（またはマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板全体）の各色のガンマ値を均一にしやすくなる。

本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの好ましい実施の形態を示す略図である。本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板用の金属回路の好ましい実施の形態を示す略図である。本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板の好ましい実施の形態を示す図である。本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの好ましい実施の形態の時間と電圧の関係を示す略図である。本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの好ましい実施の形態を示す断面図である。本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板用の金属回路の別の好ましい実施の形態の略図である。本発明によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの別の好ましい実施の形態による時間と電圧の関係を示す略図である。

図１は、本発明のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの好ましい実施の形態を示す略図である。図２Ａは、本発明のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板用の金属回路の好ましい実施の形態を示す略図である。図２Ｂは、図２Ａの下側基板を示す略図である。図３Ａから３Ｆは、本発明のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの好ましい実施の形態の電圧を示す略図である。図４は、図２Ａの線ＡＢに沿って切った断面図である。さらに、図面とその中の表示については理解しやすくするために示したものであり、本発明の要素の位置、数および分布を限定するためのものではない。

図４に示すように、本発明のマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１は、下側基板１１と、上側基板１２と、下側基板１１と上側基板１２との間に挟持された液晶１３とを備える。

上側基板１２は、上側電極３４と、カラーフィルタ層３５と、複数の突起３３を有する。カラーフィルタ層３５の上には、赤、緑および青の染料が配設されている。

下側基板１１は、ゲート絶縁層３１と、不活性化層３２と、複数の画素（図示せず）を有する。図１に示すように、下側基板１１上には、金属２層処理により、複数のゲート線１５１、１５２、１５３と、複数のソース線１４１、１４２、１４３と、複数の共通電極線１７１、１７２、１７３と、複数の連結電極線１６１、１６２、１６３を備える。より詳しくは、ゲート線１５１、１５２、１５３と共通電極線１７１、１７２、１７３は、第１の金属層から形成され得る。また、ソース線１４１、１４２、１４３と連結電極線１６１、１６２、１６３は、第２の金属層から形成され得る。図２Ａに示すように、共通電極線１７１、１７２、１７３には、第２の金属層から複数の共通電極１７４、１７５を形成し得る。画素１９は、複数のサブ画素１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６を含み、サブ画素１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６の範囲は、それぞれ図中では点線で表している。サブ画素１９１、１９２の位置は、カラーフィルタ層の赤色染料領域に相当し、サブ画素１９３、１９４の位置は、カラーフィルタ層の緑色染料領域に相当し、サブ画素１９５、１９６の位置は、カラーフィルタ層の青色染料領域に相当し得るように構成する。上記の説明は、例示のみの目的に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明においては、実際の必要性に基づいて調整可能である。

図２Ａに示すように、サブ画素１９１（１９２／１９３／１９４／１９５／１９６）は、スイッチ素子２１１（２１２／２１３／２１４／２１５／２１６）と、結合電極２０１（２０２／２０３／２０４／２０５／２０６）、および画素電極（図示せず）を含み得る。サブ画素の画素電極は、２組の隣接するゲート線１５１、１５２、１５３と２組の隣接するソース線１４１、１４２、１４３の間に浮遊状態で設けられる。結合電極２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、結合電極線１６１、１６２、１６３の下に位置しており、結合電極２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、それぞれ、結合電極線１６１、１６２、１６３との重なり寸法が異なる。結合電極２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は、ゲート線１５１、１５２、１５３の金属層から構成し、また、それぞれ接点２３１、１５１を介して画素電極（図示せず）に電気接続することができる。本実施の形態では、カラーフィルタ層の異なる色の染料に対応するサブ画素１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６それぞれに対し、結合電極２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は異なる寸法に構成されている。本発明の理論については、後に詳しく説明する。

図２Ａおよび２Ｂに示すように、下側基板上において、別々に大画素電極１８１を有するサブ画素１９２、１９３、１９６は、別々に小画素電極１８２を有するサブ画素１９１、１９４、１９５と交互に並べることができる。大画素電極１８１の寸法は、小画素電極１８２の寸法より大きい。本実施の形態では、大画素電極１８１の寸法は小画素電極１８２の寸法の略２倍であることができる。上記の配置、縮尺および寸法は、例示に過ぎない。これらについては、本発明の実際の必要性に基づいて調整可能である。

図２Ｂに示すように、複数のスリット１８３を大画素電極１８１と小画素電極１８２に設けることができる。スリット１８３と突起３３（図４）の配置は、垂直配向ドメインを形成するようにする。スイッチ素子２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６は、例えば薄膜トランジスタであることができ、ゲート線１５１、１５２、１５３上に形成する。ゲート線１５１、１５２、１５３は、対応するスイッチ素子２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６のゲート（図示せず）に電気接続する。ソース線１４１、１４２、１４３は、スイッチ素子２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６の対応するソース（図示せず）に電気接続する。

図４を参照する。ゲート絶縁層３１は、第１の金属層と第２の金属層を電気的に隔離する絶縁体である。さらに、不活性化層３２は、金属回路を酸化から保護するため、酸化半導体などのような無機材料で形成しても、樹脂材料のような有機材料で形成しても、あるいは、有機材料および無機材料で形成した多層構造に形成してもよい。ここでの開示は、例示のみを意図したものであり、本発明を限定するものではない。本発明の調整は、実際の必要性に基づいて調整可能である。

図１に示すように、共通電極線１７１、１７２、１７３のそれぞれは、２本の対応する隣接したゲート線１５１、１５２、１５３の間に設けられている。共通電極線１７１、１７２、１７３は、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤ用の接地線として共通電圧（Ｖｃｏｍ）を供給する。

本実施の形態では、連結電極線１６１、１６２、１６３は、それぞれのこぎり波回路（図２Ａ）を、２組の対応する隣接したソース線１４１、１４２、１４３の間に設け、それぞれに電圧を印加する。本実施の形態では、上側基板１２上の突起３３（図４）それぞれが結合電極線１６１、１６２、１６３、ゲート線１５１、１５２、１５３、ソース線１４１、１４２、１４３、共通電極線１７１、１７２、１７３、またはそれらの組み合わせの上側に相当することができる。よって、マルチドメイン垂直配向ＬＣＤ１の開口率が上がる。突起の場所と形状は、例示に過ぎない。また、本発明は、上記の説明に限定されず、実際の必要性に基づいて調整可能である。

図２Ａ、２Ｂおよび４を参照する。サブ画素１９２、１９３、１９６に関しては、液晶キャパシタンス２２ｂを、上側電極３４と大画素電極１８１の間に形成し、液晶１３を上側電極３４と大画素電極１８１の間に挟持する。サブ画素１９２、１９３、１９６に関しては、第１のキャパシタンス２３を、連結電極線１６１、１６２、１６３のそれぞれと、それに対応する結合電極２０２、２０３、２０６の間に形成する。サブ画素１９２、１９３、１９６に関しては、第２のキャパシタンス２４を共通電極線１７１、１７２、１７３のそれぞれと、それに対応する共通電極１７４、１７５の間に形成する。一方、サブ画素１９１、１９４、１９５に関しては、別の液晶キャパシタンス２２ａを、上側電極３４と小画素電極１８２との間に形成し、液晶１３を上側電極３４と小画素電極１８２の間に挟持する。サブ画素１９１、１９４、１９５に関しては、第３のキャパシタンス２５を連結電極線１６１、１６２、１６３と、それに対応する結合電極２０１、２０４、２０５の間に形成する。第１のキャパシタンス２３と、第３のキャパシタンス２５のキャパシタンス値は、結合電極２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６の寸法と材料によって制御し、さらに連結電極線１６１、１６２、１６３に印加される電圧の大きさによっても制御することができる。

本実施の形態の動作について、図１、２Ａ、２Ｂ、３Ａから３Ｆに基づいて説明する。画素では、大画素電極を有するサブ画素と、小画素電極を有するサブ画素が、同じソース線を介して同じ色を表す電圧信号を受信することができる。例えば、大画素電極１８１を有するサブ画素１９２と、小画素電極１８２を有するサブ画素１９１は、同じソース線１４１を介して赤のカラーデータを表す電圧信号を受信することができ、大画素電極１８１を有するサブ画素１９３と、小画素電極１８２を有するサブ画素１９４は、同じソース線１４２を介して緑のカラーデータを表す電圧信号を受信することができ、大画素電極１８１を有するサブ画素１９６と、小画素電極１８２を有するサブ画素１９５は、同じソース線１４３を介して青のカラーデータを表す電圧信号を受信することができる。上記の開示は、例示にすぎない。本発明は、上記の説明に限定されることなく、実際の必要性に基づいて調整可能である。

図３Ａから３Ｆに示すように、図３Ａは、サブ画素１９１の時間と電圧の関係を示す略図であり、図３Ｂは、サブ画素１９２の時間と電圧の関係を示す略図であり、図３Ｃは、サブ画素１９３の時間と電圧の関係を示す略図である。図３Ｄ、３Ｅおよび３Ｆについても上記の説明から推定できよう。

結合電極線１６１、１６２、１６３の電圧は、高電圧レベル（Ｖｃｓ＿ｈｉｇｈ）と低電圧レベル（Ｖｃｓ＿ｌｏｗ）の間で変化する。結合電極線１６１、１６２、１６３の電圧の揺動周期は、ソース線１４１、１４２、１４３の電圧のそれと同じであることができる。結合電極線１６１、１６２、１６３の電圧の大きさは、カラーデータを表すソース線１４１、１４２、１４３の電圧信号によって変化する。さらに、この実施の形態では、サブ画素１９３の結合電極線１６２の電圧は、隣接するサブ画素１９２の結合電極線１６１の電圧（あるいは、隣接するサブ画素１９６の結合電極線１６３のそれ）とは１８０度の位相差がある。サブ画素１９４の結合電極線１６２の電圧は、隣接するサブ画素１９１の結合電極線１６１の電圧（あるいは、隣接するサブ画素１９５の結合電極線１６３のそれ）とは１８０度の位相差がある。

ソース線１４１、１４３からのデータを表示する電圧Ｖｓ１、Ｖｓ３は、それぞれサブ画素１９２、１９６に伝達され、サブ画素１９２、１９６のそれぞれの大画素電極１８１の電圧Ｖｐ２、Ｖｐ６は、所定の電圧まで徐々に増加する。また、電圧Ｖｐ２、Ｖｐ６が、ソース線１４１、１４３からの電圧Ｖｓ１、Ｖｓ３によって連続的に上昇しない場合、および結合電極線１６１、１６３からの電圧Ｖｃｓ＿ｌｏｗが提供された場合は、大画素電極１８１の電圧Ｖｐ２、Ｖｐ６は降下する。

しかし、サブ画素１９１、１９５の場合、小画素電極１８２の電圧Ｖｐ１、Ｖｐ５は、それぞれソース線１４１、１４３からの電圧Ｖｓ１、Ｖｓ３を介して所定の電圧まで上昇する。また、小画素電極１８２の電圧Ｖｐ１、Ｖｐ５は、結合電極線１６１、１６３からの電圧Ｖｃｓ＿ｈｉｇｈを介して連続的に上昇する。よって、サブ画素１９１、１９５の小画素電極１８２の電圧Ｖｐ１、Ｖｐ５は、サブ画素１９２、１９６の大画素電極１８１の電圧Ｖｐ２、Ｖｐ６とは異なる。大画素電極１８１と上側電極３４の間の液晶１３の傾斜角は、小画素電極１８２と上側電極３４の間の液晶１３の傾斜角とは異なる。その結果、サブ画素１９１、１９５の表示の明るさは、サブ画素１９２、１９６の明るさより明るい。

よって、赤の表示データに関しては、結合電極線１６１の電圧を制御することにより、サブ画素１９１、１９２の液晶１３の傾斜角を制御することができる。その結果、赤の表示データは、それぞれ液晶１３の傾斜角が異なるサブ画素１９１、１９２によって表示されて、赤のガンマ値を補償する。青の表示データ関しては、上記と同じ原理である。

さらに、サブ画素１９３、１９４では、大画素電極１８１と小画素電極１８２それぞれの複数の電圧Ｖｐ３、Ｖｐ４の極性が負のソースによって起動する。ソース線１４２からの表示データの電圧Ｖｓ２は、サブ画素１９３、１９４に伝達されるので、電圧Ｖｐ３、Ｖｐ４が低下する。電圧Ｖｐ３、Ｖｐ４が、所定の値まで降下すると、ソース線１４２からの電圧Ｖｓ２が電圧Ｖｐ３、Ｖｐ４をそれ以上降下させることはない。よって、サブ画素１９３に関しては、結合電極線１６２の電圧Ｖｃｓ＿ｈｉｇｈと結合することによって、大画素電極１８１の電圧Ｖｐ３が上昇する。サブ画素１９４に関しては、結合電極線１６２の電圧Ｖｃｓ＿ｌｏｗと結合することにより、小画素電極１８２の電圧Ｖｐ４が降下し続ける。よって、サブ画素１９３の大画素電極１８１の電圧Ｖｐ３は、サブ画素１９４の小画素電極１８２の電圧Ｖｐ４とは異なる。よって、大画素電極１８１と上側電極３４の間の液晶１３の傾斜角が、小画素電極１８２と上側電極３４の間の液晶１３の傾斜角と異なることにより、緑のガンマ値が補償される。本実施の形態では、結合電極線１６１、１６２、１６３それぞれに印加する電圧がそれぞれ制御されることができ、赤、緑および青色のガンマ値を補償し、ガンマ値を互いに非常に近い値もしくは略同じ値にする。

大画素電極１８１に関し、結合電極線１６１、１６２、１６３それぞれに係る電圧の関係式は、次の通りである。

ここで、Ｖｐは、大画素電極１８１の電圧Ｖｐ２、Ｖｐ３、またはＶｐ６を表し、Ｖｓは、ソース線１４１、１４２、１４３それぞれからの電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２またはＶｓ３を表し、Ｖｃｓ（ｎ）は、結合電極線１６１、１６２、１６３によって供給される電圧であり、Ｖｃｓ（ｎ）はＶｃｓ＿ｈｉｇｈまたはＶｃｓ＿ｌｏｗであり、Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇは、第１のキャパシタンス２３であり、Ｃｌｃ１は液晶キャパシタンス２２ｂであり、Ｃｇｄ１は、スイッチ素子２１２、２１３、２１６それぞれのゲートとドレイン（図示せず）の間のキャパシタンスであり、Ｃｓｔ１は、第２のキャパシタンス２４である。よって、本実施の形態では、サブ画素１９２、１９３、１９６に関しては、結合電極２０２、２０３、２０６それぞれの異なる寸法が、サブ画素１９２、１９３、１９６のそれぞれの第１のキャパシタンス２３の大きさを調整するように構成し、異なるＶｐを生成する。赤、緑、青それぞれの表示データのガンマ値は調節可能である。本実施の形態では、小さいサイズの結合電極２０２は、サブ画素１９２が赤の表示データを受信するように構成され、中間のサイズの結合画素２０３は、サブ画素１９３が緑の表示データを受信するように構成され、大きいサイズの結合画素２０６は、サブ画素１９６が青の表示データを受信するように構成されている。しかし、本発明は上記の説明に限定されることはなく、実際の必要性に基づいて調整可能である。

小画素電極１８２に関し、結合電極線１６１、１６２、１６３それぞれに印加する電圧の関係式は、次の通りである。

ここで、Ｖｐ’は、小画素電極１８２に印加する電圧Ｖｐ１、Ｖｐ４またはＶｐ５を表し、Ｖｓは、ソース線１４１、１４２、１４３それぞれからの電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２、またはＶｓ３を表し、Ｖｃｓ（ｎ）は、結合電極線１６１、１６２または１６３によって供給される電圧であり、Ｖｃｓ（ｎ）は、Ｖｃｓ＿ｈｉｇｈまたはＶｃｓ＿ｌｏｗであり、Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇは第３のキャパシタンス２５であり、Ｃｌｃ２は、液晶キャパシタンス２２ａであり、Ｃｇｄ２は、スイッチ素子２１１、２１４、２１５それぞれのゲートとドレイン（図示せず）の間のキャパシタンスである。よって、本実施の形態では、サブ画素１９１、１９４、１９５に関し、結合電極２０１、２０４、２０５それぞれの異なる寸法がサブ画素１９１、１９４、１９５のそれぞれの第３のキャパシタンス２５の大きさを調整するように構成し、異なるＶｐ’を生成する。赤、緑および青の表示データそれぞれのガンマ値は調整可能である。本実施の形態では、大きいサイズの結合電極２０１は、サブ画素１９１が赤の表示データを受信するように構成され、中間のサイズの結合画素２０４は、サブ画素１９４が緑の表示データを受信するように設計され、小さいサイズの結合電極２０５は、サブ画素１９５が青の表示データを受信するように構成されている。しかし、本発明は上記の説明に限定されることはなく、実際の必要性に基づいて調整可能である。

サブ画素１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６では、ともに同じカラー表示データを受け取る大画素電極１８１と小画素電極１８２に関し、大画素電極１８１の電圧と小画素電極１８２の電圧が異なるため、大画素電極１８１と上側電極３４の間に挟持された液晶１３の分子の向きが、小画素電極１８２と上側電極３４との間に挟持された液晶１３の分子の向きと異なる。

さらに、液晶の特徴から導出した光屈折式は、次の通りである。

ここで、Ｔは光屈折比率（ｌｉｇｈｔｒｅｆｒｃｔｉｏｎｒａｔｉｏ）を表し、φは入射角を表し、Δｎ（θ）は電圧印加環境における液晶の屈折係数を表し、ｄは大画素電極１８１（または小画素電極１８２）と上側電極３４との間の距離を表し、λは波長を表す。

しかし、Δｎ（θ）は、液晶１３の分子の向きによって変化する。よって、サブ画素１９１、１９２、１９３、１９４、１９５または１９６の液晶１３の分子の向きが異なるため、Δｎ（θ）も異なり、よって、光屈折比率Ｔも異なり、色のガンマ値が補償される。

サブ画素１９２、１９３、１９６は、それぞれ大画素電極１８１を有し、赤の表示データを受信するサブ画素１９２の結合キャパシタンス値は小さく、緑の表示データを受信するサブ画素１９３の結合キャパシタンス値は中間で、青の表示データを受信するサブ画素１９６の結合キャパシタンス値が大きくなるよう、結合電極線１６１、１６２、１６３に印加される電圧それぞれの大きさが調整される。

一方、サブ画素１９１、１９４、１９５は、それぞれ小画素電極１８２を有し、赤の表示データを受信するサブ画素１９１の結合キャパシタンス値は大きく、緑の表示データを受信するためのサブ画素１９４の結合キャパシタンス値は中間で、青の表示データを受信するためのサブ画素１９５の結合キャパシタンス値は小さい。よって、それぞれの色のガンマ値は均一になる傾向にあり、本発明は、高コントラストと、暗い状態においてよりよい効果をもたらすという利点を有する。

さらに、結合キャパシタンス値の、サブ画素１９１、１９２、１９３、１９４、１９５または１９６の液晶キャパシタンス２２ａまたは２２ｂに対する比率の範囲は、次の通りである。
赤の表示データを示すためのサブ画素１９２に対しては、
０．２５＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．３５；
緑の表示データを示すためのサブ画素１９３に対しては、
０．３０＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．４０；
青の表示データを示すためのサブ画素１９６に対しては、
０．３５＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．４５；
赤の表示データを示すためのサブ画素１９１に対しては、
０．８５＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．９５；
緑の表示データを示すためのサブ画素１９４に対しては、
０．７０＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．８０；
青の表示データを示すためのサブ画素１９５に対しては、
０．５５＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．６５

本発明は上記の説明に限定されることはなく、実際の必要性に基づいて調整可能である。

図５は、本発明の別の好ましい実施の形態によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板を示す略図である。図６Ａから６Ｆは、この好ましい実施の形態によるマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの時間と電圧の関係を示す略図である。図６Ａはサブ画素１９１に対応し、図６Ｂは、サブ画素１９２に対応し、図６Ｃはサブ画素１９４に対応し、図６Ｄはサブ画素１９３に対応し、図６Ｅはサブ画素１９５に対応し、図６Ｆはサブ画素１９６に対応する。

下記に示す説明では、別の好ましい実施形態と、図１から図４に示す好ましい実施の形態との違いについてを示すにとどめる。第２の好ましい実施の形態では、サブ画素１９２、１９３、１９６は、それぞれ大画素電極１８１を有し、下側基板１１上に並列して配置されている。サブ画素１９１、１９４、１９５は、それぞれ小画素電極１８２を有し、同じく並列して配置されている。

よって、本発明のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤによると、結合電極線によって供給される電圧が、高電圧レベルと低電圧レベルとの間で変化するので、同じカラー表示データを受信する大画素電極と小画素電極との結合が異なる。よって、大画素電極の電圧は、小画素電極のそれとは異なり、大画素電極と上側電極との間の液晶の傾斜角度は、小画素電極と上側電極との間の液晶の傾斜角とは異なるので、色のガンマ値が補償される。さらに、結合電極線上にそれぞれ印加される電圧値を調整して、異なる色のガンマ値を補償することにより、異なる色のガンマ値が均一になる傾向にある。

本発明について、上記の実施の形態に基づいて開示してきたが、これらの開示内容は本発明を限定するものではない。本発明と同じ技術分野における当業者は、本発明の精神と範囲にもとることなく、さまざまな変更、修正を加えることができる。よって、本発明の請求範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定されるものである。

１マルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
１１下側基板
１２上側基板
１３液晶
２２ａ、２２ｂ液晶キャパシタンス
２３第１のキャパシタンス
２４第２のキャパシタンス
３４上側電極
３５カラーフィルタ層
３３突起
３１ゲート絶縁層
３２不活性化層
１５１、１５２、１５３ゲート線
１４１、１４２、１４３ソース線
１６１、１６２、１６３連結電極線
１７１、１７２、１７３共通電極線
１８１大画素電極
１８２小画素電極
１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６サブ画素
２１１（２１２／２１３／２１４／２１５／２１６）スイッチ素子
２０１（２０２／２０３／２０４／２０５／２０６）結合電極

Claims

上側電極と、第１の色染料と第２の色染料とを配設したカラーフィルタ層を有する上側基板と、
上側基板の下方に位置し、それぞれが第１の大サブ画素と、第１の小サブ画素と、第２の大サブ画素と、第２の小サブ画素を有する複数の画素と、複数のゲート線と、複数のソース線と、複数の結合電極線とを備えた下側基板であって、第１の大サブ画素と第１の小サブ画素は第１の色染料に対応し、第２の大サブ画素と第２の小サブ画素は第２の色染料に対応し、第１の小サブ画素が第１の大サブ画素に隣接し、第２の小サブ画素が第２の大サブ画素に隣接し、第１の大サブ画素が、第１のスイッチ素子と、第１の結合電極と、第１の大画素電極を備え、第１の結合電極が第１の大画素電極に電気接続され、第１の小サブ画素が、第２のスイッチ素子と、第２の結合電極と、第１の小画素電極を備え、第２の結合電極が第１の小画素電極に電気接続され、第２の大サブ画素は、第３のスイッチ素子と、第３の結合電極と、第２の大画素電極を備え、第３の結合電極が第２の大画素電極に電気接続され、第２の小サブ画素は、第４のスイッチ素子と、第４の結合電極と、第２の小画素電極とを備え、第４の結合電極が第２の小画素電極に電気接続され、ゲート線とソース線は、それぞれスイッチ素子に接続され、一方、第１の大画素電極と、第１の小画素電極と、第２の大画素電極と、第２の小画素電極は、それぞれゲート線とソース線との間に浮遊状態で設けられ、結合電極線それぞれに電圧が印加されるように構成された下側基板と、
下側基板と上側基板との間に挟持された液晶と、を備え、
第１の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第３の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なり、第２の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第４の結合電極と、結合電極線との重なり寸法とは異なることを特徴とするマルチドメイン垂直配向液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）。
第１の大サブ画素と第１の小サブ画素は、それぞれソース線のうち同一のソース線に電気接続され、第２の大サブ画素と第２の小サブ画素は、それぞれソース線のうち別の同一のソース線に電気接続されている請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第１の結合電極と、第２の結合電極と、第３の結合電極と、第４の結合電極とは、それぞれ、接点を介して第１の大画素電極と、第１の小画素電極と、第２の大画素電極と、第２の小画素電極とに電気接続されている請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第１の色染料と第２の色染料は、それぞれ赤、緑および青色染料のあらゆる組み合わせから選択する請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
下側基板は、さらに、複数の共通電極線を備え、第１の大サブ画素と、第２の大サブ画素とは、それぞれ共通電極を有し、第１の大サブ画素と第２の大サブ画素の共通電極は共通電極線に重なっている請求項４に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
共通電極線は、ゲート線の間に隣接して設けられ、結合電極線は、ソース線の間に隣接して設けられる請求項５に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
上側電極は、それぞれ第１の大画素電極と第２の大画素電極とともに第１の液晶キャパシタンスを形成し、上側電極は、それぞれ第１の小画素電極と、第２の小画素電極とともに第２の液晶キャパシタンスを形成し、結合電極線は、それぞれ、第１の結合電極と、第３の結合電極とともに第１のキャパシタンスを形成し、共通電極線は、それぞれ共通電極とともに、第２のキャパシタンスを形成し、結合電極線は、それぞれ第２の共通電極と、第４の結合電極とともに第３のキャパシタンスを形成する請求項５に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第１のキャパシタンス（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の第１の液晶キャパシタンス（Ｃｌｃ１）に対する比率は、
第１の大サブ画素の第１の結合電極または第２の大サブ画素の第３の結合電極に関し、赤色染料に対して
０．２５＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．３５；
第１の大サブ画素の第１の結合電極または第２の大サブ画素の第３の結合電極に関し、緑色染料に対して
０．３０＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．４０；
第１の大サブ画素の第１の連結電極または第２の大サブ画素の第３の結合電極に関し、青色染料に対して
０．３５＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．４５
である、請求項７に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第３のキャパシタンス（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の、第２の液晶キャパシタンス（Ｃｌｃ２）に対する比率が、
第１の小サブ画素の第２の連結電極または第２の小サブ画素の第４の結合電極に関し、赤色染料に対し、
０．８５＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．９５；
第１の小サブ画素の第２の連結電極または第２の小サブ画素の第４の結合電極に関し、緑色染料に対し
０．７０＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．８０；
第１の小サブ画素の第２の結合電極または第２の小サブ画素の第４の結合電極に関し、青色染料に対して
０．５５＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．６５である、請求項７に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
画素において、第１の大サブ画素が第２の大サブ画素と交互に並んでいる請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
画素において、第１の大サブ画素が第２の大サブ画素と並列に並ぶように配置されている請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
画素において、第１の大サブ画素の寸法が第１の小サブ画素の寸法の約２倍であり、第２の大サブ画素の寸法が第２の小サブ画素の寸法の約２倍である請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第１の結合電極と、第２の結合電極と、第３の結合電極と、第４の結合電極の材料は、ゲート線の材料と同一である請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第１の小サブ画素の結合電極線上に印加される電圧は、第２の小サブ画素の結合電極線上に印加する電圧と１８０度の位相差を有する請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
第１の大サブ画素の結合電極線上に印加される電圧は、第２の大サブ画素の結合電極線上に印加される電圧と１８０度の位相差を有する請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
上側基板が、さらに、結合電極線または共通電極線の上側に対応する複数の突起を備える請求項５に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
連結結合線上に印加する電圧は、高電圧レベルと低電圧レベルの間を揺動し、揺動の周期はソース線の信号電圧の周期と同じである請求項１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤ。
上側基板の下方に載置し、液晶を間に挟持して上側基板に組みつけられるように構成され、上側基板は、上側電極とカラーフィルタ層とを備え、カラーフィルタ層には、第１の色染料と第２の色染料が配設され、第１の色染料と第２の色染料は、赤、緑および青色染料の任意の組み合わせから選択する下側基板であって、
下側基板は、複数のゲート線と、
複数のソース線と、
電圧がそれぞれ印加される複数の結合電極線と、
それぞれが第１の大サブ画素と、第１の小サブ画素と、第２の大サブ画素と、第２の小サブ画素とを備えた複数の画素であって、第１の大サブ画素と第１の小サブ画素は第１の色染料に対応し、第２の大サブ画素と第２の小サブ画素は第２の色染料に対応し、第１の小サブ画素が第１の大サブ画素に隣接し、第２の小サブ画素が第２の大サブ画素に隣接し、第１の大サブ画素が、第１のスイッチ素子と、第１の結合電極と、第１の大画素電極を備え、第１の結合電極が第１の大画素電極に電気接続され、第１の小サブ画素が第２のスイッチ素子と、第２の結合電極と、第１の小画素電極を備え、第２の結合電極が第１の小画素電極に電気接続され、第２の大サブ画素は、第３のスイッチ素子と、第３の結合電極と、第２の大画素電極を備え、第３の結合電極が第２の大画素電極に電気接続され、第２の小サブ画素は、第４のスイッチ素子と、第４の結合電極と、第２の小画素電極とを備え、第４の結合電極は、第２の小画素電極に電気接続され、ゲート線とソース線は、それぞれスイッチ素子に接続され、一方、第１の大画素電極、第１の小画素電極、第２の大画素電極および第２の小画素電極は、それぞれゲート線とソース線との間に浮遊状態で設けられた画素とを備え、
第１の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第３の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なり、第２の結合電極と結合電極線との重なり寸法は、第４の結合電極と結合電極線との重なり寸法とは異なることを特徴とするマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
第１の結合電極と、第２の結合電極と、第３の結合電極と、第４の結合電極とは、それぞれ、接点を介して第１の大画素電極と、第１の小画素電極と、第２の大画素電極と、第２の小画素電極とに電気接続されている請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＥＤの下側基板。
第１の大サブ画素と第１の小サブ画素は、それぞれソース線のうち同一のソース線に電気接続され、第２の大サブ画素と第２の小サブ画素は、それぞれソース線のうち別の同一のソース線に電気接続されている請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
下側基板は、さらに、複数の共通電極線を備え、第１の大サブ画素と、第２の大サブ画素は、それぞれ共通電極を有し、第１の大サブ画素と第２の大サブ画素の共通電極は、共通電極線に重なっている請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
共通電極線は、ゲート線の間に隣接して設けられ、結合電極線は、ソース線の間に隣接して設けられる請求項２１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
上側電極は、それぞれ第１の大画素電極と第２の大画素電極とともに第１の液晶キャパシタンスを形成し、上側電極は、それぞれ第１の小画素電極と、第２の小画素電極とともに第２の液晶キャパシタンスを形成し、結合電極線は、それぞれ第１の結合電極と、第３の結合電極とともに第１のキャパシタンスを形成し、共通電極線は、それぞれ共通電極とともに第２のキャパシタンスを形成し、結合電極線は、それぞれ第２の共通電極と、第４の結合電極とともに第３のキャパシタンスを形成する請求項２１に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
第１のキャパシタンス（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の第１の液晶キャパシタンス（Ｃｌｃ１）に対する比率は、
第１の大サブ画素の第１の結合電極または第２の大サブ画素の第３の結合電極に関し、赤色染料に対して
０．２５＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．３５；
第１の大サブ画素の第１の結合電極または第２の大サブ画素の第３の結合電極に関し、緑色染料に対して
０．３０＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．４０；
第１の大サブ画素の第１の連結電極または第２の大サブ画素の第３の結合電極に関し、青色染料に対して
０．３５＜（Ｃｓｔ１＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ１）＜０．４５
である、請求項２３に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
第３のキャパシタンス（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の第２の液晶キャパシタンス（Ｃｌｃ２）に対する比率が、
第１の小サブ画素の第２の連結電極または第２の小サブ画素の第４の結合電極に関し、赤色染料に対し、
０．８５＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．９５；
第１の小サブ画素の第２の連結電極または第２の小サブ画素の第４の結合電極に関し、緑色染料に対し
０．７０＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．８０；
第１の小サブ画素の第２の結合電極または第２の小サブ画素の第４の結合電極に関し、青色染料に対して
０．５５＜（Ｃｓｔ２＿ｃｏｕｐｌｉｎｇ／Ｃｌｃ２）＜０．６５である、請求項２３に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
画素において、第１の大サブ画素の寸法が第１の小サブ画素の寸法の約２倍であり、第２の大サブ画素の寸法が第２の小サブ画素の寸法の約２倍である請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
第１の結合電極と、第２の結合電極と、第３の結合電極と、第４の結合電極の材料は、ゲート線の材料と同一である請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
第１の小サブ画素の結合電極線上に印加される電圧は、第２の小サブ画素の結合電極線上に印加される電圧と１８０度の位相差を有する請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
第１の大サブ画素の結合電極線上に印加される電圧は、第２の大サブ画素の結合電極線上に印加される電圧と１８０度の位相差を有する請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
画素において、第１の大サブ画素が第２の大サブ画素と交互に並んでいる請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
画素において、第１の大サブ画素が第２の大サブ画素と並列に並ぶように配置されている請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
上側基板が、さらに、結合電極線または共通電極線の上側に対応する複数の突起を備える請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。
連結結合線上に印加する電圧は、高電圧レベルと低電圧レベルの間を揺動し、揺動の周期はソース線の信号電圧の周期と同じである請求項１８に記載のマルチドメイン垂直配向ＬＣＤの下側基板。