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Description
上記緑、青及び黄のサブ画素は、開口面積が最小であることが好ましい。すなわち、上記緑、青及び黄のサブ画素は、開口面積が互いに同一かつ最小であることが好ましい。これによれば、緑、青及び黄のサブ画素の開口面積が同程度に小さいことから、赤表示の明度を向上させることができる。
上記赤及び青のサブ画素の開口面積が最大である形態としては、(1A)赤及び青のサブ画素は、画素の中で数が最多である形態、(1B)上記(1A)において、画素は、色特性が互いに異なる青のサブ画素を有する形態、(1C)上記(1A)において、画素は、色特性が互いに異なる赤のサブ画素を有する形態、(1D)緑及び黄のサブ画素は、開口面積が最小である形態、(1E)緑のサブ画素は、開口面積が最小である形態、(1F)黄のサブ画素は、開口面積が最小である形態が挙げられる。
上記赤、緑及び黄のサブ画素は、開口面積が最小であることが好ましい。すなわち、上記赤、緑、及び黄のサブ画素は、開口面積が互いに同一かつ最小であることが好ましい。これによれば、赤、緑及び黄のサブ画素の開口面積が同程度に小さいことから、白表示のカラーフィルタの透過率は小さくなるものの、白表示の色度を適正化するためには、光源の色温度を低くする必要があることから、赤表示の明度を効果的に向上させることができる。また、光源の発光効率を高くすることができるため、結果的に、光源の発光効率を含めた表示装置の白表示の明度を向上させることができる。
上記赤、緑及び青のサブ画素は、開口面積が最大であることが好ましい。すなわち、上記赤、緑及び青のサブ画素は、開口面積が互いに同一かつ最大であることが好ましい。このように、赤のサブ画素の開口面積が大きく、黄のサブ画素の開口面積が小さいことにより、発光効率の高い光源が使用可能であるため、赤表示及び白表示の明度を効果的に向上させることができる。このような赤、緑及び青のサブ画素の開口面積が最大である形態としては、(3A)赤、緑及び青のサブ画素は、画素の中で数が最多である形態、(3B)画素は、色特性が互いに異なる青のサブ画素を有する形態、(3C)画素は、色特性が互いに異なる赤のサブ画素を有する形態が挙げられる。上記(3A)、(3B)及び(3C)のいずれの形態も、各サブ画素の開口面積を変えなくてもよいため、従来の画素設計及び回路設計を使うことができる。また、上記(3B)及び(3C)の形態によれば、色再現範囲の拡大、及び、表示色数の増加を図ることができる。
本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の構成について説明する。なお、本発明の液晶表示装置の構成は、これに限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態1に係る透過型の液晶表示装置におけるTFT基板200の概略構成を示す平面図である。TFT基板200は、図1に示すように、ガラス基板上に、走査線4と信号線6とからなるマトリクス配線が配置されており、マトリクス配線の交点にはそれぞれ、薄膜トランジスタ(TFT)8が設けられており、マトリクス配線に囲まれた領域にはそれぞれ、酸化インジウム錫(ITO)等の透明な導電材料からなる透過電極35(35R、35G、35Y及び35B)が配置されている。TFT8のゲート電極は、走査線4に接続されており、ソース電極は、信号線6に接続されており、ドレイン電極は、ドレイン引出し配線9を介して透過電極35に接続されている。透過電極35R、35G、35Y及び35Bはそれぞれ、液晶表示装置において後述するカラーフィルタ基板11に設けられた赤、緑、青及び黄のカラーフィルタ10R、10G、10Y及び10Bと対向するように設けられている。本実施形態では、図1に示すように、赤のカラーフィルタ10Rと対向する透過電極35Rが大きく、他の色のカラーフィルタと対向する透過電極35G、35Y及び35Bが同程度に小さくなるように、走査線4及び信号線6が配置されている。また、透過電極35に印加された電圧を保持するための補助容量配線7が、走査線4と平行に配置されている。補助容量配線7は、絶縁膜を介してドレイン引出し配線9の端部と対向することにより、補助容量3を構成している。
カラーフィルタ基板100は、図2に示すように、赤、緑、黄及び青のカラーフィルタ10R、10G、10Y及び10Bがこの順にストライプ配列され、各フィルタの周囲及びフィルタ間には、ブラックマトリクス10BMが配置されている。なお、カラーフィルタ10R、10G、10B及び10Yはそれぞれ、自身を透過する光の色を選択するものである。赤、緑及び青のカラーフィルタ10R、10G及び10Bはそれぞれ、入射光の赤色成分、緑色成分及び青色成分を主に透過させるものであり、黄のカラーフィルタ10Yは、入射光の赤色成分及び緑色成分の両方の色成分を主に透過させるものである。本実施形態では、図2に示すように、カラーフィルタ10R、10B、10G及び10Yの配列が全ての画素で同一であるが、画素ごとに異なっていてもよく、本発明の画素構成は特に限定されるものではない。カラーフィルタ10R、10B、10G及び10Yはそれぞれ、液晶表示装置において、前述したTFT基板200に設けられた透過電極35R、35G、35Y及び35Bと対向するように設けられており、ブラックマトリクス10BMは、液晶表示装置において、走査線4及び信号線6と対向するように設けられている。また、本実施形態では、図2に示すように、赤のカラーフィルタ10Rの面積が大きく、他の色のカラーフィルタ10B、10G及び10Yの面積が同程度に小さくなるように形成されている。
図3に示すように、本発明の実施形態1に係る透過型の液晶表示装置500は、上述したカラーフィルタ基板100とTFT基板200との間に、液晶層300を挟んだ構成を有している。カラーフィルタ基板100は、ガラス基板21の外側(観察面側)には、位相差板22及び偏光板23を備え、ガラス基板21の内側(背面側)には、赤、緑、青及び黄のカラーフィルタ10R、10G、10B、10Y、ブラックマトリクス10BM、オーバーコート層25、対向電極26及び配向膜27を備えている。
本実施形態に係る液晶表示装置A1〜A6は、赤のサブ画素の開口面積が大きいので、図36に示す従来の4原色の液晶表示装置(表1)よりも、赤表示の明度を向上させることができ、明るい赤表示ができる。すなわち、視認性の良い赤表示ができる。なお、液晶表示装置A1〜A6のうち、どのタイプが最適であるかは、用途等に応じて適宜選択すればよい。
一般的に、赤、緑、青及び黄のサブ画素に設置される各カラーフィルタの透過率と、白表示のカラーフィルタの透過率(赤、緑、青及び黄のサブ画素の透過率の平均値)との大小関係は、透過率の高いほうから順に、黄、緑、白、赤、青となる。なお、赤のカラーフィルタと青のカラーフィルタとの透過率の大小関係は入れ変わり、透過率の高いほうから順に、黄、緑、白、青、赤となることがある。
本実施形態では、白表示の明度にも注意を払い、赤のサブ画素の開口面積を大きくし、緑、青及び黄のいずれか一つのサブ画素の開口面積を小さくした場合について説明する。
以上により、開口面積を小さくするサブ画素が黄のサブ画素のときが最も有効であり、順に緑、青となる。
実施形態2では、赤のサブ画素の開口面積を最大とし、緑又は黄のサブ画素の開口面積を最小とすることが、白表示の明度の低下が抑制される点で有利であることを説明した。本実施形態では、更に好ましい実施形態として、赤のサブ画素の開口面積に加え、青のサブ画素の開口面積も赤のサブ画素の開口面積と同程度に大きくし、緑及び黄のサブ画素の開口面積を同程度に小さくした場合について説明する。
実施形態3では、赤及び青のサブ画素の開口面積を同程度に大きくし、緑及び黄のサブ画素の開口面積を同程度に小さくした場合について説明したが、本実施形態では、開口面積を小さくする緑及び黄のサブ画素の開口面積を異なる割合で小さくした場合について説明する。
実施形態1及び4で明らかになったように、赤及び青のサブ画素の両方の開口面積を大きくした場合は、赤のサブ画素の開口面積のみを大きくした場合に比べて、カラーフィルタの平均透過率を低下させるが、カラーフィルタの青成分の透過の割合が多くなるため、使用するバックライトの波長特性は、発光効率の低い青成分を減少させることができ、バックライトの光源に発光効率が高いものを用いることができる。その結果、カラーフィルタの平均透過率とバックライトの光源の発光効率とを勘案すると、青のサブ画素の開口面積を大きくして、カラーフィルタの透過率を低下させても、バックライトの光源の発光効率がそれを補う以上に大きくなる。実施形態1〜4では、少なくとも赤のサブ画素の開口面積が最大となる場合についての説明であったが、本実施形態では、青のサブ画素を最大にした場合について説明する。
本実施形態は、黄のサブ画素の開口面積を最小にした場合について、説明する。
表13は、黄のサブ画素の開口面積を小さくし、その他のサブ画素の開口面積を同程度に大きくした場合について、本実施形態で作製された液晶表示装置K1〜K5の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤、緑又は青のサブ画素)と最小であるサブ画素(黄のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、赤、青、緑、黄とした場合について、説明する。
表15は、本実施形態で作製された液晶表示装置M1〜M2の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤のサブ画素)と最小であるサブ画素(黄のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、赤、青、黄、緑とした場合について、説明する。
表16は、本実施形態で作製された液晶表示装置N1〜N3の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤のサブ画素)と最小であるサブ画素(緑のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、赤、緑、青、黄とした場合について、説明する。
表17は、本実施形態で作製された液晶表示装置O1〜O6の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤のサブ画素)と最小であるサブ画素(黄のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、赤、青、黄及び緑とした場合について、説明する。
表18は、本実施形態で作製された液晶表示装置P1〜P3の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤のサブ画素)と最小であるサブ画素(黄又は緑のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、青、赤、緑、黄とした場合について、説明する。
表19は、本実施形態で作製された液晶表示装置Q1〜Q2の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(青のサブ画素)と最小であるサブ画素(赤のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、青、赤、黄、緑とした場合について、説明する。
表20は、本実施形態で作製された液晶表示装置R1〜R3の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤のサブ画素)と最小であるサブ画素(緑のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、青、緑、赤、黄とした場合について、説明する。
表21は、本実施形態で作製された液晶表示装置S1〜S7の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(赤のサブ画素)と最小であるサブ画素(黄のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
本実施形態は、サブ画素の開口面積を大きいほうから順に、青及び緑、赤、黄とした場合について、説明する。
表22は、本実施形態で作製された液晶表示装置T1〜T3の各サブ画素の開口面積比、開口面積の最大であるサブ画素(青又は緑のサブ画素)と最小であるサブ画素(黄のサブ画素)との開口面積比、赤表示の明度、白表示の明度、カラーフィルタの平均透過率、及び、バックライトの光源の発光効率を示す。
4:走査線
5R、5Ra〜5Rx、5R1d〜5R1m、5R2d〜5R2m:赤のサブ画素
5G、5Ga〜5Gx:緑のサブ画素
5B、5Ba〜5Bx、5B1j〜5B1m:青のサブ画素
5Y、5Ya〜5Yw:黄のサブ画素
6:信号線
7:補助容量(Cs)配線
8:薄膜トランジスタ(TFT)
9:ドレイン引出し配線
10R:赤のカラーフィルタ
10G:緑のカラーフィルタ
10B:青のカラーフィルタ
10Y:黄のカラーフィルタ
10BM:ブラックマトリクス(黒塗りされた部分)
11a〜11x:画素(ドットが付された部分)
21、31:ガラス基板
22、32:位相差板
23、33:偏光板
25:オーバーコート層
26:対向電極
27、38:配向膜
34:層間絶縁膜
35:透明電極
36:バックライト
37:コンタクトホール
100:カラーフィルタ基板(対向基板)
200:薄膜トランジスタ(TFT)基板
300:液晶層
500:液晶表示装置
500a〜500x:表示面
Claims (9)
- 赤、緑、青及び黄のサブ画素からなる画素によって表示面が構成された表示装置であって、
該表示装置は、赤、緑、青及び黄のカラーフィルタ、並びに、光源装置を有するものであり、
該赤のサブ画素は、開口面積が最大であり、かつ該青のサブ画素は、開口面積が最大であり、
該赤及び青のサブ画素の開口面積は、それぞれ、緑のサブ画素の開口面積よりも大きく、かつ黄のサブ画素の開口面積よりも大きく、
赤表示の明度が、白表示の明度に対して12%以上25%以下である
ことを特徴とする表示装置。 - 前記緑のサブ画素は、開口面積が最小であり、かつ前記黄のサブ画素は、開口面積が最小であることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
- 前記赤及び青のサブ画素の開口面積は、前記緑及び黄のサブ画素の開口面積に対して、1.22倍〜1.86倍であることを特徴とする請求項2記載の表示装置。
- 前記赤のサブ画素の開口面積は、開口面積が最小であるサブ画素の開口面積の3倍以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の表示装置。
- 前記赤のサブ画素は、画素の中で数が最多であり、かつ前記青のサブ画素は、画素の中で数が最多であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置。
- 前記画素は、色特性が互いに異なる青のサブ画素を有することを特徴とする請求項5記載の表示装置。
- 前記画素は、色特性が互いに異なる赤のサブ画素を有することを特徴とする請求項5記載の表示装置。
- 前記緑のサブ画素の開口面積は、前記黄のサブ画素の開口面積よりも小さく、開口面積が最小であることを特徴とする請求項1又は3〜7のいずれかに記載の表示装置。
- 前記黄のサブ画素の開口面積は、前記緑のサブ画素の開口面積よりも小さく、開口面積が最小であることを特徴とする請求項1又は3〜7のいずれかに記載の表示装置。
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