JP2950451B2 - マルチギャップカラー液晶表示装置 - Google Patents

マルチギャップカラー液晶表示装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は液晶表示装置、特にア
クティブマトリクス構成のマルチギャップカラー液晶表
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ツイストネマティック（ＴＮ）液晶を使
ったバックライト付き液晶表示装置（ＬＣＤ）は例えば
航空機用計器、ラップトップ及びノートブックコンピュ
ータなどに使われる平面表示装置として開発されてい
る。この様なＬＣＤは普通マトリクス配列された透明な
画素電極、即ちドット電極である背面電極と、連続した
透明な電極である前面電極を有し、それら間に液晶材料
が挟まれている。前面電極はしばしば共通電極、あるい
は対向電極と呼ばれる。各画素電極は普通薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）として構成されるスイッチを通して駆動
される。ＴＦＴは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）とし
て構成される。各ＴＦＴのドレイン電極はそのＴＦＴに
対応する画素電極に接続される（実際にはドレイン電極
と一体に画素電極を形成する）。マトリクスの各行のＴ
ＦＴのゲート電極はその行のゲートバス線に共通に接続
され、マトリクスの各列のＴＦＴのソース電極はその列
のソースバス線に共通に接続されている。ソースバス線
に情報信号を与えると共にゲートバス線を順次走査する
ことによりラスター画像を形成する。
【０００３】周知のように、この様なＬＣＤはＴＦＴの
ゲート電極とドレイン電極との間の寄生容量に起因する
異常な画像残留及びフリッカを生じ易い。ゲートバスの
走査パルスが寄生容量を、画像残留を生じさせるオフセ
ットＤＣ電圧に充電する。この様なＬＣＤにおいては、
各画素セルの背面画素電極と前面共通電極との間のセル
ギャップは普通、表示面全体に渡って均一である。この
様なＬＣＤはモノギャップ表示装置と呼ばれ、画像残留
及びフリッカを低減するためＤＣバイアス電圧を共通電
極に与えてオフセット電圧を補償する。即ち、画素電極
に印加される正味のＤＣ電圧を最小にするため対向電極
に補償としてＤＣバイアス電圧を与える。
【０００４】画素を３つずつ、或いは４つずつのような
グループに分け、グループごとに異なるカラーフィルタ
を各画素に設けてそれぞれの画素を通って光を入射させ
ることによりカラー表示が可能となる。例えば、赤、
緑、青の３原色フィルタがよく用いられる。ゲートバス
及びソースバスの適当なビデオ制御により様々な色を生
成することができる。
【０００５】カラーＬＣＤは普通、表示領域全体に渡っ
て全てのカラードットに対し均一なセルギャップとなる
よう製造される。ＴＮカラーモノギャップＬＣＤの性質
のため、それぞれのカラードットのオフ状態輝度レベル
が異なってしまう。この現象のため背景輝度が好ましく
ないほど高いレベルとなってしまう。この状態は表示装
置を異なる角度から見ると一層悪化する。その理由は各
カラードットは視角によってあるものは増加し、あるも
のは減少するように異なる割合で輝度が変化するからで
ある。そのため、様々な視角によって背景色の色度が見
苦しく異なる結果となる。更に、モノギャップＬＣＤ技
術のこの方法は視角と共に変化する高いレベルの背景輝
度を生じさせ、表示記号の視認性に好ましくない２次的
影響をもたらす。
【０００６】具体的には、赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）カ
ラーフィルタによる多色表示装置は４３５ｎｍ，５４５
ｎｍ，６１０ｎｍに強いスペクトラムを発光する光源を
必要とする。１つのセルギャップで構成された表示装置
を使って３つの波長全てにおいて背景光の透過を最小
（オフ）にすることは不可能である。この様なモノギャ
ップ表示装置において、これら３つの波長の少なくとも
２つの光は背景表示を通って洩れ、背景輝度を増加させ
る。これはコントラストの低減と有彩背景をもたらす。
【０００７】背景輝度と色度の問題を解決する方法はそ
れぞれの波長に対し異なるセルギャップを有するマルチ
ギャップ表示装置を使用することである。即ち、各色に
対しオフ状態でのセル透過光を最小にするようセルギャ
ップを設定して液晶セルを構成する。この様なマルチギ
ャップ表示装置構成によれば、ドットを十分消光し、よ
り飽和した、安定した原色を視野角全体に渡って得るこ
とができる。それぞれの原色に対し異なる色の染料を選
び、各原色に対し適当なセルギャップを選ぶマルチギャ
ップ技術により、無彩色を含むいかなる色度の背景をも
得ることができる。いったん選択がなされると、それに
よって得られる色度は視野角全体に渡って一様に保持さ
れる。この様に、マルチギャップ表示装置は全視野角に
渡って設計どうりの一様な原色混合を表示し、その結
果、全視野角に渡って必要であれば無彩色背景を与える
一様な色度が得られる。これは前述の欠点を有するモノ
ギャップ表示装置とは全く異なっている。
【０００８】マルチギャップ構成はいろいろな厚さの原
色フィルタを使うことにより実施される。対向電極はフ
ィルタの背後に配置されているので背面画素電極に対し
適当な異なるギャップが形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】マルチギャップ技術は
モノギャップ表示装置の背景輝度及び色度の問題を解決
する利点を有するが、画像残留及びフリッカの問題を悪
化させる。マルチギャップ表示装置においては、前述の
ようにオフ状態の光学特性を最大にするよう原色画素は
異なる大きさのセルギャップを有する。異なる大きさの
ギャップは原色画素に対し異なる容量値を与える。この
構成はゲート電圧によりゲート・ドレイン間寄生容量を
通して誘起されるＤＣ電圧を１つのＤＣバイアス電圧の
みで補償することはできず、その結果画像残留及びフリ
ッカが生じる。どの単一対向電極電圧も原色画素に誘起
した異なるＤＣ電圧を補償することはできない。例え
ば、Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルタを使った表示装置におい
て、グリーンＤＣ電圧を最小とするようにバイアス電圧
を選ぶと、ブルー及びレッド画素に誘起する電圧が増加
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、それ
ぞれが共通電極に対向する画素電極を有するような複数
の画素を持つマルチギャップカラー液晶表示装置の各画
素における画素電極容量と画素電極に接続された蓄積容
量との和である画素容量をＣp 、画素電極に接続された
スイッチ手段の両端間の寄生容量をＣdgとすると、少な
くとも第１及び第２カラーをそれぞれ生成する第１及び
第２カラー画素においてＣdg／（Ｃdg＋Ｃp ）で表され
る比を互いにほぼ等しくなるように構成することにより
第１及び第２カラー画素の画素電極に生じる第１及び第
２オフセット電圧が互いに等しくなる。
【００１１】上記比を等しくするには（ａ）第１及び第
２カラー画素において寄生容量Ｃdgを等しくし、且つ画
素容量Ｃp を等しくしてもよいし、（ｂ）画素容量Ｃp
の比と上記寄生容量Ｃdgの比を等しくしてもよい。前者
（ａ）の場合では画素電極面積を等しくし、蓄積容量を
異ならせてもよいし、或いは蓄積容量を等しくし、画素
電極面積を異ならせてもよい。
【００１２】Ｒ、Ｇ、Ｂの３色表示の場合も、それぞれ
のカラー画素の上記比Ｃdg／（Ｃdg＋Ｃp ）を互いに等
しくするように構成する。いずれの場合も、画素電極容
量を等しくするには画素電極の面積を変えればよい。蓄
積容量を変えるには画素電極の延長部とゲート線との重
なる面積を変えればよい。寄生容量を変えるには、スイ
ッチ手段であるトランジスタにおけるドレイン電極とゲ
ート電極の重なり面積を変えればよい。
【００１３】
【実施例】図１はＬＣＤモジュールアセンブリを示す。
ＬＣＤの部品は保護ハウジング１０内に収容され、表示
は反射防止膜が形成されたガラスの前面板１１を通して
観察される。前面板１１の隣にＬＣＤの前部偏光板１２
が配置される。前部偏光板１２の隣にカラーフィルタが
形成された前面ガラス基板アセンブリ１３及びアクティ
ブマトリクスＴＦＴが形成された背面ガラス基板アセン
ブリ１４から成るＬＣＤガラスアセンブリが配置され
る。組み立てられた装置においては、液晶材料は基板ア
センブリ１３と１４の間に封止されている。基板アセン
ブリ１３と１４は更に詳しく図２、３、６及び７に示さ
れている。
【００１４】ＬＣＤの後部偏光板１５は基板アセンブリ
１４に隣接して設けられ、その後ろにヒータ１６が設け
られる。方向性拡散板１７が後部偏光板１５の後ろに設
けられ、ランプアセンブリ１８からの透過光を拡散す
る。各板１３〜１７は可撓性連結器１９により互いに保
持されている。この発明の好ましい実施例においては、
ランプ１８は波長４３５ｎｍ，５４５ｎｍ，及び６１０
ｎｍで強いスペクトラムを発光し、ＬＣＤの原色として
のブルー、グリーン及びレッドを与える。反射面２１を
有する放熱アセンブリ２０はＬＣＤアセンブリの背後を
閉じている。
【００１５】ランプ１８からのバックライトはＬＣＤガ
ラス基板アセンブリ１３、１４を透過するときにガラス
基板アセンブリ１３上の３原色カラーフィルタにより制
御され、前面ガラス板１１を通して観察されるカラー画
像を形成する。図２はＴＦＴ基板アセンブリ１４の詳細
を示す。代表的な画素電極３０（背面電極）を駆動ＴＦ
Ｔ３１と共に示してある。周知のように画素電極３０は
ＴＦＴ３１のドレイン電極と一体に形成される。ＴＦＴ
３１のゲート電極はゲートバス線３２に接続され、ＴＦ
Ｔ３１のソース電極はソースバス線３３に接続されてい
る。ＴＦＴ構造のアモーファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層
の一部が示されている。ゲートバス３２は画素電極３０
を含むマトリクス行の全てのＴＦＴのゲート電極に接続
されている。同様に、ソースバス３３は画素電極３０を
含むマトリクス列の全てのＴＦＴのソース電極に接続さ
れている。
【００１６】各画素電極、例えば電極３０は代表的には
インジュウム・錫酸化物（ＩＴＯ）のような透明導電層
により構成される。更に周知な様に、蓄積キャパシタは
各画素電極に関係づけて設けられている。例えば蓄積キ
ャパシタ３４は画素電極３０の延長部とゲート線３５と
の重なる領域により形成され、ゲート線３５はキャパシ
タ３４の一方の電極を構成している。蓄積キャパシタの
他方の電極は図に示すように画素電極３０を延長して形
成される。蓄積キャパシタはリフレッシュパルス間に画
素に与えられる電圧を保持するために使用され、その画
素容量を増加してドレイン電極のオフセット電圧を小さ
くする。第ｎ番ゲートバス線に接続された画素の蓄積キ
ャパシタは第ｎ番ゲートバス線の画素電極と第（ｎ−
１）番ゲートバス線との間に形成される。即ち、ゲート
バス線３２に接続された画素電極３０のための蓄積キャ
パシタ３４はゲートバス線３５によって形成される。従
って、蓄積キャパシタ３４の電極はＩＴＯ（画素電極）
とゲートバス線金属である。更に、蓄積キャパシタ３４
の絶縁層は図３で明らかにするようにゲート絶縁層と同
一である。画素電極３０と同じ列の画素電極３６も図２
に示してある。
【００１７】この発明の第１及び第２の実施例によれば
図６に示すように、マルチギャップＬＣＤ構成の３つの
原色画素の画素容量は異なる容量の蓄積キャパシタをそ
れぞれに設けて互いに等しくされている。或いは、図７
に示すようにそれらの画素電極の面積を異ならせて電極
容量（画素電極と共通電極間の容量）が等しくなるよう
に調整することによりマルチギャップＬＣＤ構成の３つ
の原色画素の画素容量を等しくする。尚、画素容量は蓄
積キャパシタ容量と電極容量との和である。
【００１８】図３は図１のＬＣＤガラス基板アセンブリ
１３、１４の断面を図１及び２と対応する部分に同じ参
照番号を付けて示す。アクティブマトリクスＴＦＴ配列
はガラス基板４０の上に形成される。遮光層４１は主に
画素電極３０によって占有される領域をのぞいてＴＦＴ
構成１４に入射する光を遮蔽する。基板４０の上に二酸
化シリコン（ＳｉＯ2 ）のＴＦＴ保護層４２が形成され
ている。上述のように画素電極３０はＴＦＴ３１のドレ
イン電極である。ＴＦＴ３１のソース電極４３もＩＴＯ
で形成されている。ソース電極４３は図２のソースバス
線３３の一部として形成される。ＴＦＴ層４４、４５は
燐がドープされたアモーファスシリコン（ｎ＋ ａ−Ｓ
ｉ）と真性アモーファスシリコン（ｉ ａ−Ｓｉ）とに
より構成されている。層４５はＴＦＴチャンネル層であ
り、ＴＦＴゲートの制御によりソース・ドレイン間の導
電性を制御する。層４４は半導体層４５とソース、ドレ
イン電極との間に良いオーミックコンタクトを形成す
る。窒化シリコン（ＳｉＮｘ）で形成された画素保護層
４６はＴＦＴ３１のゲート絶縁層と蓄積キャパシタの絶
縁層を構成している。ＴＦＴ３１のゲート電極４７はタ
ンタル（Ｔａ）で形成される。ゲート電極４７は図２の
ゲートバス線３２に接続される。アクティブマトリクス
ＴＦＴ配列の最上面にポリイミド（ＰＩ）配向層４８が
形成される。
【００１９】上側のカラーフィルタ基板アセンブリ１３
はガラス基板５０の上に形成される。アクティブマトリ
クスの各カラーフィルタはブルー（Ｂ）フィルタ５１
と、グリーン（Ｇ）フィルタ５２と、レッド（Ｒ）フィ
ルタ５３とから構成されている。Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィ
ルタはそれぞれブラックマトリクス５４により仕切られ
ている。この発明の好ましい実施例では、Ｂ，Ｇ及びＲ
フィルタ５１、５２、５３はそれぞれ３．６μｍ，２．
６μｍ，および２．０μｍの厚さである。上側の共通電
極５５はＩＴＯで形成されている。共通電極５５は被覆
層５６によりこれらカラーフィルタから分離されてい
る。配向層４８と同様の配向層５７が基板アセンブリ１
３側の最下面に形成されている。
【００２０】基板アセンブリ１３と１４の間に液晶材料
６０が満たされている。基板アセンブリ１３はブルーギ
ャップが３．５〜５．０μｍ、グリーンギャップが５．
０〜６．０μｍ及びレッドギャップが５．６〜６．７μ
ｍの間隔となるよう基板アセンブリ１４から適当に離さ
れている。これらのギャップは画素セルを４３５μｍ，
５４５μｍ，及び６１０μｍのブルー、グリーン、及び
レッド波長に合わせるのに適している。
【００２１】図４は上述の画素の電気的等価回路を示
す。ＣgsはＴＦＴのゲート・ソース間の寄生容量であ
り、Ｃdsはドレイン・ソース間の寄生容量である。Ｃgd
はゲート・ドレイン間の寄生容量であり、Ｃe は画素電
極と共通電極間の電極容量（又は液晶容量とも呼ぶ）で
ある。Ｃs は蓄積容量であり、等価的に電極容量Ｃe と
並列である。電極容量Ｃe と蓄積容量Ｃs の和を画素容
量と呼びＣp で表す。注意すべきことは、Ｒ，Ｇ，Ｂカ
ラーフィルタの厚さが互いに異なるため、Ｒ，Ｇ，Ｂ画
素の画素電極の面積が互いに等しくてもこれらの電極容
量Ｃe は互いに異なることである。
【００２２】図５はゲートパルスによって生じる画素オ
フセット電圧を示す。マトリクスを走査するパルス７０
がゲートバス線に与えられ、それと共にビデオ情報信号
として電圧＋Ｖs または−Ｖs がソースバス線に与えら
れる。波形７１は情報信号を示す。波形７２はゲートパ
ルス７０とソース電圧によって生じたドレイン電圧を示
す。波形７２はゼロボルトに関し非対称であり、ΔＶの
正味のＤＣ蓄積が生じる。上述のように、画像残留及び
フリッカはＴＦＴのゲート電極とドレイン電極間の全寄
生容量によって生じる。図４に示すように寄生容量Ｃgs
とＣdsの直列容量が寄生容量Ｃgdと並列に存在するが、
寄生容量ＣdsはＣgs及びＣgdに比べて非常に小さいの
で、この直列容量は寄生容量Ｃgdより非常に小さく、従
ってゲート・ドレイン間の全寄生容量はＣgdとほぼ等し
いとみなすことができる。従ってゲート駆動電圧により
ドレイン電極に蓄積されるこのＤＣ量は次に示す近似式
によって与えられる。
【００２３】 ＤＣgd＝［Ｃgd／（Ｃgd＋Ｃs ＋Ｃe ）］（Ｖgh−Ｖgl） ＝［Ｃgd／（Ｃgd＋Ｃp ）］（Ｖgh−Ｖgl） ………（１） ここでＤＣgd＝ΔＶ（図５）である。電圧Ｖcom がＬＣ
Ｄ共通電極に与えられてΔＶを補償し、画像残留及びフ
リッカを低減する。しかしながら上述のように、３つの
原色のセルギャップがそれぞれ異なっているので、各原
色に対しＣe が異なっている。従って従来のマルチギャ
ップＬＣＤ技術における全てのカラー画素に付いてΔＶ
を適切に補償することができるＶcom の値はない。例え
ばグリーン画素ＤＣオフセットを最小にするＶcom を印
加すると、かなりのＤＣ電荷がグリーン及びレッド画素
に蓄積され、それらの画素にＤＣオフセット電圧を誘起
する。
【００２４】この発明の第１及び第２の実施例によれ
ば、各原色画素のゲート・ドレイン間容量Ｃgdが互いに
等しいと見なせる場合、３つの原色画素はそれらの画素
容量Ｃp が等しくなるように構成され、それによって３
つの原色画素におけるオフセット電圧（ΔＶ）を互いに
等しくする。この構成によって、画像残留とフリッカを
低減する唯一のＤＣバイアス電圧（Ｖcom ）を共通電極
５５（図３）に印加することができる。２つの好ましい
構成に付いて説明する。第１の構成は３つの原色画素に
対し異なる容量Ｃs の個別蓄積キャパシタを設け画素オ
フセット電圧を等しくする。即ち、個別蓄積キャパシタ
を３つの原色画素のそれぞれにそれらの画素容量値Ｃp
が等しくなるように形成する。第２の構成は、３つの原
色画素の電極容量Ｃe が等しくなるように異なる面積の
画素電極を形成する。
【００２５】この様に、この発明の第１及び第２の構成
に従ってマルチギャップ表示装置におけるＲ，Ｇ，Ｂ画
素のＤＣ成分ＤＣr,ＤＣg,ＤＣb は、３つの原色画素の
蓄積キャパシタに対し異なる蓄積容量値Ｃs を使うか、
又は画素電極面積を異ならせて液晶容量Ｃe を互いに等
しくすることにより互いに等しくされるので、共通電極
に与えるバイアス電圧により最小化される。これは次式
を満足するように画素を構成することにより達成され
る。
【００２６】 ＤＣr ＝［Ｃgd／（Ｃer＋Ｃsr＋Ｃgd）］（Ｖgh−Ｖgl） ＝［Ｃgd／（Ｃer＋Ｃpr）］（Ｖgh−Ｖgl） ＤＣg ＝［Ｃgd／（Ｃeg＋Ｃsg＋Ｃgd）］（Ｖgh−Ｖgl） ＝［Ｃgd／（Ｃeg＋Ｃpg）］（Ｖgh−Ｖgl） ＤＣb ＝［Ｃgd／（Ｃeb＋Ｃsb＋Ｃgd）］（Ｖgh−Ｖgl） ＝［Ｃgd／（Ｃeb＋Ｃpb）］（Ｖgh−Ｖgl） ………（２） ＤＣr ≒ＤＣg ≒ＤＣb ………（３） Ｃsr：Ｒ画素の蓄積容量 Ｃer：Ｒ画素の電極容量 Ｃsg：Ｇ画素の蓄積容量 Ｃeg：Ｇ画素の電極容量 Ｃsb：Ｂ画素の蓄積容量 Ｃeb：Ｂ画素の電極容量 Ｃpr：Ｒ画素の画素容量 Ｃpg：Ｇ画素の画素容量 Ｃpb：Ｂ画素の画素容量 図６は第１の実施例におけるアクティブマトリクスＴＦ
Ｔ基板アセンブリ１４の構成例を個別蓄積キャパシタと
共に示す。この例では各色の画素電極の一辺に沿った蓄
積キャパシタの長さを変えることにより、レッド画素Ｒ
のための蓄積キャパシタ８０の容量はグリーン画素Ｇの
ための蓄積キャパシタ８１の容量より大きく、同様にブ
ルー画素Ｂのための蓄積キャパシタ８２の容量は蓄積キ
ャパシタ８１の容量より小さく構成している。この様に
して式（３）を満足させることにより各画素に蓄積され
るオフセット電圧ΔＶはマルチギャップ表示の全体に渡
って等しくされる。
【００２７】第２の実施例においては、３つの原色画素
に対し画素電極の面積を次の関係を満たすように調節す
ることによりＲ、Ｇ及びＢ画素のＤＣ成分を等しくする
ことができる。 Ｃer≒Ｃeg≒Ｃeb ………（４） この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素の画素電極面積を異ならせる
ので、これらを通る光量が異なることになり、従って
Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ内の染料濃度を変えてＲ，Ｇ，Ｂ画
素の透過率を変えるか、またはランプ１８（図１）の
Ｒ，Ｇ，Ｂ成分を発光する蛍光体成分比率を変えること
により３つの原色の明るさの比を変えることが望まし
い。
【００２８】図７は画素電極の面積を変えることにより
３つの原色画素の画素容量値Ｃpr，Ｃpg，Ｃpbを等しく
したアクティブマトリクスＴＦＴ基板アセンブリ１４を
示す。図７の実施例では、３つの原色画素のための蓄積
キャパシタは互いに等しい。この発明を実施するために
図６及び７に示した２つの構成の組み合わせを使っても
良いことが理解されよう。即ち、それぞれの原色画素の
ゲート・ドレイン間容量Ｃgdは互いに等しいとした場
合、次式 Ｃer＋Ｃsr＝Ｃeg＋Ｃsg＝Ｃeb＋Ｃsb ………（５） を満足するように画素電極面積と蓄積キャパシタを決め
てもよい。
【００２９】この発明の第３の実施例によればオフセッ
ト電圧を等しくすることは画素容量Ｃp を変えないでも
実現できる。例えば画素電極容量と、蓄積容量と、ゲー
ト・ドレイン間寄生容量との和（即ち画素容量Ｃp と寄
生容量Ｃgdの和）に対するゲート・ドレイン間寄生容量
Ｃgdの比をＲ、Ｇ及びＢ画素に付いて等しくするように
ＴＦＴのゲート・ドレイン間寄生容量Ｃgdと画素容量Ｃ
p を決めることによりこれを達成できる。即ち、Ｒ，
Ｇ，Ｂそれぞれの画素のゲート・ドレイン間容量Ｃgdを
それぞれＣgdr,Ｃgdg,Ｃgdb で表し、次式の関係を実現
すれば良い。
【００３０】 Ｃgdr ／（Ｃpr＋Ｃgdr ） ＝Ｃgdg ／（Ｃpg＋Ｃgdg ） ＝Ｃgdb ／（Ｃpb＋Ｃgdb ） ………（６） 即ち、 Ｃgdr ／（Ｃer＋Ｃsr＋Ｃgdr ） ＝Ｃgdg ／（Ｃeg＋Ｃsg＋Ｃgdg ） ＝Ｃgdb ／（Ｃeb＋Ｃsb＋Ｃgdb ） ………（７） 式（７）から等しい容量比率を満足するように３つの容
量Ｃe 、Ｃs 、及びＣgdの全てを変えることによっても
オフセット電圧を等しくすることができることは明かで
ある。更に式（７）から明らかなように各カラー画素に
蓄積キャパシタを設けず、即ち、蓄積容量Ｃs を全て零
としても式（７）を満足するように各カラー画素の寄生
容量Ｃgdと電極容量Ｃe を決めることができることも明
らかである。この場合、各カラー画素の画素電極面積を
互いに等しくし、寄生容量Ｃdgのみを変えて式（７）を
満足させるようにしてもよい。Ｒ，Ｇ及びＢ画素の電極
容量Ｃe の比率がそれぞれの蓄積容量Ｃs の比率及びそ
れぞれのゲート・ドレイン間寄生容量Ｃgdの比率に等し
い場合にも式（７）を満足している。即ち、次式が成立
している。
【００３１】 Ｃer：Ｃeg：Ｃeb＝Ｃgdr ：Ｃgdg ：Ｃgdb ＝Ｃsr：Ｃsg：Ｃsb ………（８） 図８Ａ，８Ｂ，及び８Ｃはこの発明の第３の実施例にお
けるＴＦＴの平面図を示す。これらの図において図３の
対応する部分に同様の参照番号を付けてある。図に示す
ように、ソース４３とドレイン３０の間隔Ｌ、及びゲー
ト４７とドレイン３０及びソース４３との軸Ｈ方向の重
なりＬd 、Ｌs はそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ画素の全てに対し
て同じでよい。ゲート・ドレイン間寄生容量はゲート電
極とドレイン電極が重なる斜線で示す面積の関数なの
で、所望のＲ，Ｇ及びＢ画素のゲート・ドレイン間容量
がそれぞれ所望の大きさとなるようにドレイン電極幅Ｗ
r 、Ｗg 、及びＷb を変えることによりゲート・ドレイ
ン間容量を変えることができる。ドレイン電極幅を変え
ることはゲート・ドレイン間容量を変える方法として好
ましいが、幅を一定にし、重なりＬd を変えるか、また
は重なりと幅の両方を変えることによりゲート・ドレイ
ン間容量を変えても良い。
【００３２】この発明をその好ましい実施例で説明した
が、使用した用語は説明のためのものであって、限定の
ためでなく、請求の範囲から逸脱することなく変更可能
であることを理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＣＤモジュールアセンブリの分解立体図。
【図２】ＬＣＤの画素構造を示す図１のＴＦＴ基板の平
面図。
【図３】図１のＬＣＤ構造を示す拡大断面図。
【図４】ＬＣＤの画素の電気等価回路図。
【図５】ゲートパルスにより生じる画素電圧オフセット
を示す波形図。
【図６】この発明による個別蓄積キャパシタを示す図２
と同様のＴＦＴ基板の平面図。
【図７】この発明による画素の変形例を示す図２と同様
のＴＦＴ基板の平面図。
【図８】Ａはレッド、Ｂはグリーン、Ｃはブルー画素の
ゲート・ドレイン間容量を変える形状を示すＴＦＴのゲ
ート・ドレイン及びゲート・ソースの結合領域の分解
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂田 富久 大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号 ホシデン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−15719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−314501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−217337（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/136 500 G02F 1/1335 505

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１基板と、 上記第１基板に形成された共通電極と、 上記第１基板の上記共通電極と間隔を置いて対抗して配
    置された第２基板と、 上記共通電極と液晶層を挟んで対抗して上記第２基板上
    に配列形成された画素電極を有する複数の画素と、 上記共通電極と複数の上記画素電極の間において上記第
    １及び第２基板のいずれか一方の上に混在して形成さ
    れ、少なくとも第１カラーと第２カラーを生成する第１
    及び第２カラーフィルタと、 各上記画素電極に接続して上記第２基板上に形成され、
    上記画素電極に駆動電圧を与えるためのスイッチ手段
    と、上記スイッチ手段は寄生容量Ｃdgを有し、 各上記画素電極に接続されて上記第２基板に形成された
    蓄積キャパシタ手段と、 を含み、上記第１及び第２カラーフィルタは厚さが互い
    に異なり、それによって上記第１及び第２カラーの画素
    において上記第１及び第２基板内に上記液晶層を収容す
    る異なる厚さの第１及び第２セルギャップを規定し、各
    上記画素の上記画素電極と上記共通電極との間の電極容
    量と上記蓄積手段の蓄積容量との和を画素容量Ｃp とす
    ると、上記寄生容量Ｃdgと上記画素容量Ｃp は上記第１
    カラーの画素と上記第２カラーの画素のそれぞれについ
    てＣdg／（Ｃdg＋Ｃp ）で表される比が互いにほぼ等し
    くなるように選ばれていることを特徴とするマルチギャ
    ップカラー液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、各上記スイッチ手段はトランジ
    スタであり、上記寄生容量Ｃdgはそのトランジスタのゲ
    ート・ドレイン間の寄生容量である。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、上記第１及び第２カラーの上記
    画素の上記トランジスタの上記寄生容量Ｃdgは互いにほ
    ぼ等しく形成されており、且つ、上記画素容量Ｃp が互
    いにほぼ等しくなるように形成されている。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、上記第１及び第２カラー画素の
    上記画素容量Ｃp が互いにほぼ等しくなるように上記画
    素電極の面積は互いにほぼ等しく、上記蓄積容量は互い
    に異なって形成されている。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、上記第１及び第２カラー画素の
    上記画素容量Ｃp が互いにほぼ等しくなるように上記蓄
    積容量は互いにほぼ等しく、上記画素電極の面積は互い
    に異なって形成されている。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、各上記蓄積容量はほぼ零とされ
    ている。
  7. 【請求項７】 請求項２に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、上記第１及び第２カラー画素の
    上記画素容量Ｃp の比と、上記寄生容量Ｃdgの比が互い
    にほぼ等しくされている。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載のマルチギャップカラー
    液晶表示装置において、上記第１及び第２カラー画素の
    上記トランジスタの上記寄生容量はドレイン電極とゲー
    ト電極の異なる重なり面積によって互いに異ならされて
    いる。
  9. 【請求項９】 請求項７又は８に記載のマルチギャップ
    カラー液晶表示装置において、上記第１及び第２カラー
    画素の上記蓄積容量の比と上記電極容量の比は互いにほ
    ぼ等しく形成されている。
  10. 【請求項１０】 請求項７又は８に記載のマルチギャッ
    プカラー液晶表示装置において、上記第１及び第２カラ
    ー画素の上記蓄積容量はほぼ零とされている。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載のマルチギャップカラ
    ー液晶表示装置において、第３のカラーを生成する第３
    カラーフィルタが上記第１及び第２カラーの上記画素以
    外の画素電極と上記共通電極との間において上記第１及
    び第２基板のいずれか一方の上に上記第１及び第２カラ
    ーフィルタと混在して形成され、上記第３カラーフィル
    タの厚さは上記第１及び第２カラーフィルタと互いに重
    なり、それによって上記第１及び第２セルギャップと異
    なる厚さの第３セルギャップを規定し、上記第３カラー
    の画素における上記比Ｃdg／（Ｃdg＋Ｃp ）は上記第１
    及び第２カラーの画素における上記比と互いにほぼ等し
    くされている。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のマルチギャップカ
    ラー液晶表示装置において、上記第１、第２及び第３カ
    ラー画素の上記寄生容量Ｃdgの比と上記画素容量Ｃp の
    比は互いにほぼ等しくされている。
  13. 【請求項１３】 請求項１１に記載のマルチギャップカ
    ラー液晶表示装置において、上記第１、第２及び第３カ
    ラー画素の上記蓄積容量の比と上記電極容量の比は互い
    にほぼ等しくされている。
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