JP4647936B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶を介して対向配置される各基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に多数の画素を備えて構成されている。
各画素には一対の電極を備え、これら電極に印加する電圧（階調）印加に伴う電界の強度に応じて当該画素内の液晶（分子）を挙動させ、この挙動された液晶を介して透過される光の量を偏光板等を通して可視化させている。

液晶を透過する光（可視光：波長は約３８０ｎｍから７８０ｎｍの範囲）は、前記階調によって、各波長ごとにその透過率が変化する。これは階調により液晶（分子）の光軸方向が変化し、光の偏光状態が変わるためと考えられている。
また、カラー表示用の液晶表示装置においては、隣接する３個の各画素に赤色、緑色、青色のカラーフィルタを備えさせ、それぞれ各色を担当する画素において前記階調に基づく光の透過量を得、これらを混合させて所望の色を現出せしめている。

そして、このような構成を前提として、階調の表現をより多くしたり（下記特許文献１参照）、色再現性を向上させたりする（下記特許文献２参照）技術が知られるに至っている。しかし、これらは、サイズの異なる画素が１画素内に設けたり、データを補正させたりするものであって、以下に述べる発明とは構成・効果の異なるものである。

特開２００３−３０８０４８号公報 特開２００４−４５７０２号公報

ここで、いわゆるＣＩＥ色度座標と称され、色の三要素のうち、色と直接関係のある色相と飽和度から色を平面的に表した色度図表が知られているが、カラーテレビはもちろんのこと液晶表示装置においても、その色の再現性を得るために広く活用されている。
しかし、上述したように構成される液晶表示装置において、各波長における光の透過率が階調によって変化すると、本来は前記ＣＩＥ色度座標において同じ色度座標に表される色が、該階調すなわち明るさに応じて変位してしまうことが確認された。

すなわち、色が変わってしまうことを意味し、入力された信号に対して忠実に色を表示するというディスプレイの基本機能を充分に発揮し得ていないことが確かめられた。
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、階調により所望の色が変化するのを回避した液晶表示装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、隣接されて同色を担当する第１の画素と第２の画素とを備え、この第１の画素と第２の画素に色味の異なるカラーフィルタが形成されているとともに、
第１の画素の液晶を駆動させる電圧と第２の画素の液晶を駆動させる電圧を独立に制御させることを特徴とする。

（２）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、一の色を担当する画素を有し、この画素の第１区分領域と第２区分領域に色味の異なるカラーフィルタが形成されているとともに、
前記第１区分領域の液晶の層厚が第２区分領域の液晶の層厚よりも大きく形成されていることを特徴とする。

（３）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して配置される各基板のうち一方の基板の画素内に形成された画素電極と対向電極とを備え、これら電極のうち少なくとも一方は並設された複数の電極群から構成され、
この画素の第１区分領域と第２区分領域に色味の異なるカラーフィルタが形成されているとともに、
前記第１区分領域と第２区分領域において隣接する電極の間隔が異なっていることを特徴とする。

（４）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、液晶を介して配置される各基板のうち一方の基板の画素内に形成された画素電極と対向電極とを備え、これら電極のうち少なくとも一方は並設された複数の電極群から構成され、
この画素の第１区分領域と第２区分領域に色味の異なるカラーフィルタが形成されているとともに、
前記第１区分領域と第２区分領域における前記電極群の各電極が仮想の線に対して傾く角度が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。

（５）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、色味の異なる各カラーフィルタはＣＩＥ色度座標上において座標が異なっていることを特徴とする。

（６）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、第２の画素は第１の画素からの表示情報のＣＩＥ色度座標における座標変位を補償する画素として構成されていることを特徴とする。

（７）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（２）から（４）のうちいずれかの構成を前提とし、第２区分領域は第１区分領域からの表示情報のＣＩＥ色度座標における座標変位を補償する画素として構成されていることを特徴とする。

（８）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、第１の画素の輝度を第２の画素よりも輝度を大きくして駆動させることを特徴とする。

（９）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（２）から（４）のうちいずれかの構成を前提とし、第１区分領域の輝度を第２区分領域よりも輝度を大きくして駆動させることを特徴とする。

（１０）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、第１の画素に形成された第１のカラーフィルタと第２の画素に形成された第２のカラーフィルタは、同色のカラーフィルタを通して観測される色の色度座標を高階調から低階調への変化に伴って変化させた場合に、その変化移動の始点側の座標で特定されるカラーフィルタを前記第１のカラーフィルタとし、終点側の座標で特定されるカラーフィルタを前記第２のカラーフィルタとして形成されていることを特徴とする。

（１１）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（２）から（４）のうちいずれかの構成を前提とし、第１区分領域に形成された第１のカラーフィルタと第２区分領域に形成された第２のカラーフィルタは、同色のカラーフィルタを通して観測される色の色度座標を高階調から低階調への変化に伴って変化させた場合に、その変化移動の始点側の座標で特定されるカラーフィルタを前記第１のカラーフィルタとし、終点側の座標で特定されるカラーフィルタを前記第２のカラーフィルタとして形成されていることを特徴とする。

（１２）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（３）、（４）のうちいずれかの構成を前提とし、画素電極と対向電極のうち他方の電極は絶縁膜を介して一方の電極を重畳させ画素のほぼ全域に形成されていることを特徴とする。

（１３）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（３）、（４）のうちいずれかの構成を前提とし、画素電極と対向電極のうち他方の電極は複数の電極群から構成され、これら各電極は一方の電極の各電極と交互に配置されていることを特徴とする。

（１４）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、カラー表示用の単位画素を構成する赤、緑、青の各色を担当する各画素が並設して形成され、これら各画素はそれぞれ第１の画素とし、対応する色を担当し、かつその色と同色の第１の画素と隣接して配置される第２の画素が備えられていることを特徴とする。

（１５）
本発明による液晶表示装置は、たとえば、（２）から（４）のうちいずれかの構成を前提としカラー表示用の単位画素を構成する赤、緑、青の各色を担当する各画素が隣接して形成して形成され、それぞれの画素において第１区分領域および第２区分領域を備えることを特徴とする。
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。

実施例１．
図１は本発明による液晶表示装置（ＴＮ方式）の画素の構成の一実施例を示した平面図である。図１（ａ）は液晶を介して対向配置される基板のうち一方の基板の液晶側の面に形成された画素を示し、図１（ｂ）は他方の基板の液晶側の面に形成されるブラックマトリクスおよびカラーフィルタを示している。なお、図１（ａ）、（ｂ）はともに観察者側から観た平面図を示すものである。

各画素ＰＩＸはマトリクス状に配置されており、図１ではそのうち２×３に配置された合計６個の各画素を示すとともに、この６個の各画素ＰＩＸでカラー表示用の一単位画素を構成している。通常、カラー表示用の単位画素は赤色、緑色、および青色をそれぞれ担当する３個の画素で構成されるが、本実施例の場合、その２倍の数の画素で構成されていることになる。

一方の基板である透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、図１（ａ）に示すように、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬとｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成され、これら信号線で囲まれた領域において画素が構成される領域となっている。

各画素ＰＩＸの領域には、この領域を挟む各ゲート信号線ＧＬのうち一方（図中下側）のゲート信号線ＧＬからの信号（走査信号）によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴを介して当該領域を挟む各ドレイン信号線ＤＬのうち一方（図中左側）のドレイン信号線ＤＬからの信号（映像信号）が供給される画素電極ＰＸが備えられている。

画素電極ＰＸは、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性の導電層から構成され、画素領域の僅かな周辺を除く中央部の全域に形成されている。また、この画素電極ＰＸは他方の基板である透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面に各画素領域に共通に形成されたやはり透光性の導電層からなる対向電極（図示せず）との間に電界を発生させるようになっている。この対向電極には前記映像信号に対して基準となる電圧が供給されるようになっている。

このようにして構成される各画素において、図中ｘ方向に並設される複数の画素からなる画素群がゲート信号線ＧＬへの信号の供給によって選択され、その選択のタイミングに合わせてそれぞれのドレイン信号線ＤＬから映像信号が供給され、該映像信号における電圧に応じて当該画素の液晶を駆動させるようになっている。すなわち、これら各画素はそれぞれ独立して駆動できるようになっている。

他方の透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には、前記透明基板ＳＵＢ１側の画素領域に対応する画素領域をそれぞれ画するブラックマトリクスＢＭが形成され、このブラックマトリックスＢＭの開口に相当する各画素の領域にはカラーフィルタＣＦが形成されている。

ここで、カラーフィルタＣＦは、図示される２×６の配置からなる６個の各画素において、上段の３個の各画素にはたとえばその左側から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈するものが形成され、また、下段の３個の各画素にはその左側から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈するものが形成されている。これにより、カラー表示用の単位画素において各色を担当する画素はそれぞれ２個備えられていることになる。

そして、以下の説明の便宜から、上段の３個の各画素のそれぞれを第１画素ＰＩＸ１と称し、下段の３個の各画素のそれぞれを第２画素ＰＩＸ２と称した場合、後に詳述するが、赤色（Ｒ）を担当する各画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２におけるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の色味が若干異なり、換言すれば、ＣＩＥ色度座標上においてそれらの座標がずれたものとなっている。このことは緑色（Ｇ）を担当する各画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２におけるカラーフィルタＣＦ（Ｇ）においても、青色（Ｂ）を担当する各画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２におけるカラーフィルタＣＦ（Ｂ）においても同様となっている。

また、赤色（Ｒ）を担当する各画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２のそれぞれに供給される信号（映像信号）においても、若干の電圧差を有するようになっている。換言すれば、所望の階調に相当する電圧に対し、たとえば画素ＰＩＸ２側において異なっており、あるいは各画素ＰＩＸ１、ＰＩＸ２の双方において異なっている。

このように構成するのは、一方の画素ＰＩＸ１においてその液晶（該画素ＰＩＸ１に供給される信号によって挙動する）および当該画素ＰＩＸ１に形成されるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）を透過して得られる光と、他方の画素ＰＩＸ２においてその液晶（該画素ＰＩＸ２に供給される信号によって挙動する）および当該画素ＰＩＸ１に形成されるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）を透過して得られる光と、の混色からなる表示が、階調に左右されずに所望の色味を呈するようにさせるためである。
このことは、たとえば各色を呈する画素ＰＩＸ１が、その階調によって色味が変化するのを画素ＰＩＸ２によって補正することにより該色味を一様とするとしてみることもできる。

図２は、このような補正画素（ＰＩＸ２）を形成することなくカラー表示をした場合であって、いわゆるノーマリホワイトモードで表示した際のＣＩＥ色度座標における階調依存性を示した図である。

図中、三角形状からなる各特性線図は相対透過率（相対輝度）のそれを示し、そのうち実線は最大透過率を１００％としたときの透過率（相対輝度１００％）の場合、太点線は最大透過率の５０％の透過率（相対輝度５０％）場合、細点線は最大透過率の５％の透過率（相対輝度５％）の場合を表している。なお、各特性線図において各頂角部は図中に示すように、Ｒ点において赤色（Ｒ）を、Ｇ点において緑色（Ｇ）を、Ｂ点において青色（Ｂ）をそれぞれ示している。

そして、図中矢印は高階調（相対透過率が高い）から低階調（相対透過率が低い）へ変化させた場合における前記特性線図の移動方向を示している。
前記矢印の方向への特性線図の変化から明らかとなるように、Ｒの場合、その色度座標は―ｘ、―ｙの各方向へ移動し、Ｇの場合―ｘ、―ｙの各方向へ移動し、Ｂの場合―ｙの方向へ移動する。

すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の全てにおいてその色度座標が階調の変化によってずれてしまうことになる。このことはカラー表示用の単位画素に入力される信号（映像信号：階調を伴う信号）を正確に表示出力させることができないことを意味し、本来表示すべき色とは異なる色度を有する色を表示させてしまうことになる。

ちなみに、従来の構成であって、図３はＶＡ方式であってノーマリーブラックモードで表示した際のＣＩＥ色度座標における階調依存性を示した図、図４はＩＰＳ方式であってノーマリーブラックモードで表示した際のＣＩＥ色度座標における階調依存性を示した図であり、上記と同様の現象が顕れることが確かめられる。
これに対し、図５は、上述した色度座標の階調によるずれを補正によって回避し、本来表示すべき色を表示させることを示したもので、上述した図３等と対応した図となっている。

図５において、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は第１画素ＰＩＸ１におけるカラーフィルタＣＦの特性を示す座標であり、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は第２画素ＰＩＸ２におけるカラーフィルタＣＦの特性を示す座標を示している。

これは、図７に示すように、第１画素ＰＩＸ１側に形成するカラーフィルタＣＦにおける色度特性と第２画素ＰＩＸ２側に形成するカラーフィルタＣＦにおけるそれとをずれを生じさせるようにして形成しているからである。

このようにして形成される第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２にそれぞれ同様に高階調から低階調に変化させて液晶を駆動した場合、それぞれの色度座標が、たとえば図中の矢印に示すように、移動して変化するように目視されることになる。

ここで、赤色（Ｒ）のカラーフィルタが備えられた第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２を抽出して考察する。第１画素ＰＩＸ１側のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の色度座標はＲ１で第２画素ＰＩＸ２側のカラーフィルタＣＦ（Ｒ）の色度座標はＲ２である。この場合、第１画素ＰＩＸ１における輝度（明るさ）の方が第２画素ＰＩＸ２におけるそれよりも常時明るい状態を保持するとする。

そして、これら第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２を駆動させる電圧、すなわち階調においていわゆる高階調から低階調へと移行させるようにして駆動させた場合、図６に示すように、第１画素ＰＩＸ１におけるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）を通して認識される色度座標は変化し、図中矢印方向へ移動する（Ｒ１⇒Ｒ１’⇒Ｒ１”）、同様に、第２画素ＰＩＸ２におけるカラーフィルタＣＦ（Ｒ）を通して認識される色度座標も変化し、図中矢印方向へ移動する（Ｒ２⇒Ｒ２’⇒Ｒ２”）。

この場合、これらの過程において、最初、各カラーフィルタＣＦ（Ｒ）を通して観察される第１画素ＰＩＸ１および第２画素ＰＩＸ２からの混色された色の色度座標はＲ１のＲ２を結ぶ線分上にＲとして位置づけられる。このＲは仮に第１画素ＰＩＸ１における輝度（明るさ）が第２画素ＰＩＸ２におけるそれと同じであった場合、Ｒ１とＲ２の中点に位置づけられるが、上述したように、第１画素ＰＩＸ１における輝度（明るさ）の方が第２画素ＰＩＸ２におけるそれよりも常時明るい状態となっていることから、若干Ｒ１側に近づく方向に位置されている。

そして、上述したように階調を下げていく際において、前記Ｒの位置（Ｒ⇒Ｒ’⇒Ｒ”）は輝度の明るい方にいわゆる引っ張られる現象がみられ、結果として該Ｒは見かけ上同じ座標上に位置づけられているように観測される。すなわち、階調が変化するにも拘わらず各カラーフィルタを通して目視する色味に変化が生じないことになる。
このような現象は、前記図５に示したＧ１、Ｇ２の部分、あるいはＢ１、Ｂ２の部分においても同様となる。

このような現象は、図１に示した構成において、赤、緑、および青の各同色のカラーフィルタＣＦ（上述したように第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２のそれらはＣＩＥ色度座標上において若干座標がずれたものとなっている）を備える第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２との間になされ、結果として、階調の変化に拘わらずそれらの色味は変化せず、カラー用表示の一単位画素から得られる混色表示においても変化のないものが得られる。

図８は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタを有するいずれの画素であっても同様であるが、そのうちの一つの画素における第１画素ＰＩＸ１（図中領域１で示す）と第２画素ＰＩＸ２（図中領域２で示す）のそれぞれに印加する階調と、それによって得られる相対輝度との関係を示した特性図である。

ここで、映像信号からの同じ階調信号であっても、第１画素ＰＩＸ１（領域１）で得られる輝度と第２画素ＰＩＸ２（領域２）で得られる輝度に差を生じるようにし（この具体的構成は後述）、常に、(第１画素ＰＩＸ１で得られる輝度)≧（第２画素ＰＩＸ２で得られる輝度）の関係が成り立つようにしておく。図６で説明したように、第１画素ＰＩＸ１における輝度（明るさ）の方が第２画素ＰＩＸ２におけるそれよりも常時明るい状態を保持させるためである。
この第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２を通して観察される各輝度は第１画素ＰＩＸ１からのそれと第２画素ＰＩＸ２からのそれとの合計されたものとして認識できる。

図９は、第１画素ＰＩＸ１（領域１）に信号を供給するドライバ出力と第２画素ＰＩＸ２（領域２）に信号を供給するドライバ出力との関係を示したグラフである。第１画素ＰＩＸ１と第２画素ＰＩＸ２のそれぞれで得ようとする階調に対し、第１画素ＰＩＸ１に供給されるドライバ出力は比較的大きくなっているが、第２画素ＰＩＸ２に供給されるドライバ出力は比較的小さくなっている。

なお、図９は、いわゆるノーマリーホワイトモードの場合における第１画素ＰＩＸ１に信号を供給するドライバ出力と第２画素ＰＩＸ２に信号を供給するドライバ出力との関係を示したグラフである。しかし、ノーマリーブラックモードの場合においては、上記関係は図１０に示すように逆転する関係となる。

ノーマリーホワイトモード（ＴＮ方式）ではドライバの相対出力が〜０％の際に高階調、ドライバの相対出力が〜１００％の際に低階調となるのに対し、ノーマリーブラックモード（ＶＡ方式、ＩＰＳ方式）ではドライバの相対出力が〜０％の際に低階調、ドライバの相対出力が〜１００％の際に高階調となるからである。

図１１は、上述した構成からなる液晶表示装置における色度座標の階調依存性を確認したグラフである。図１２において実線は相対透過率１００％の場合、太点線は相対透過率５０％の場合、細点線は相対透過率５％の場合を示しているが、それらは重なりあって図示され、各線を識別するのが困難な程度となっている。

これに対し、図１２は、上述した構成を採用していない従前の液晶表示装置における色度座標の階調依存性を示したもので、この図は本実施例の構成による効果を明らかにするための説明で引用したものと同じものであるが、比較のため、再度示したものである。

実施例２．
図１３は本発明による液晶表示装置の画素の構成の一実施例を示した平面図であり、図１と対応した図となっている。図１と同様に、図１３（ａ）は液晶を介して対向配置される基板のうち透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成された画素を示し、図１３（ｂ）は透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面に形成されるブラックマトリクスおよびカラーフィルタを示している。

図１３（ａ）において、図１（ａ）の場合と比較して異なる構成は、カラー表示用の単位画素が１×３の配置からなる３個の画素から構成されるとともに、これら各画素の大きさはたとえば図中ｙ方向に細長となって比較的大きく構成されたものとなっている。

そして、これら各画素に形成されるカラーフィルタＣＦは、図１３（ｂ）に示すように、図中左側から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈するものが形成され、この場合、各カラーフィルタＣＦは、各画素の中央を図中ｘ方向に伸長する仮想の線分を境にその一方の側の色味が他方の側の色味と異なるように形成されている。すなわち、各色を担当する各画素において区分けされた一方の領域と他方の領域とにおいて色味の異なるカラーフィルタＣＦが形成されていることになる。上述したようにこれらの色味の相違はＣＩＥ色度座標における座標の相違として表される。

ここで、各画素において、前記位相の線分に対し図中上側の領域を第１領域ＴＲＴ１と称し、下側の領域を第２領域ＴＲＴ２と称する。

また、図１４は上述した各画素において、そのいずれにおいても同様であるが、たとえば前記画素の一つ（図１４（ａ）、（ｂ））を抜き出し、そのｃ−ｃ線における断面図を図１４（ｃ）に示している。

図１４（ｃ）においては、説明を簡略化するため、透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面には画素電極ＰＸと配向膜ＡＬ１のみを、透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面にはカラーフィルタＣＦ、対向電極ＣＴおよび配向膜ＡＬ２のみを示している。なお、透明基板ＳＵＢ１および透明基板ＳＵＢ２の液晶とは反対側の面にはそれぞれ偏光板ＰＯＬ１および偏光板ＰＯＬ２が形成され、液晶の挙動を可視化できるようになっている。

図１４（ｃ）から明らかなように、前記配向膜ＡＬ１および配向膜ＡＬ２のそれぞれにおいて、その膜厚が大きい部分と小さい部分とを有し、それらの境界は平面的に観て一致し、かつ、前記カラーフィルタＣＦの色味を区分けされた境界と一致づけられている。

すなわち、前記カラーフィルタＣＦの色味を区分けされた一方の領域において前記配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の厚さが大であることにより液晶の層厚が小さくなっており、他方の領域において前記配向膜ＡＬ１、ＡＬ２の厚さが小であることにより液晶の層厚が大きくなっている。これにより、前記一方の領域において液晶に対する駆動電圧（しきい値電圧）を大きくし、他方の領域において液晶に対する駆動電圧を小さくせんとするものである。

実施例１の場合にあっては、同色を担当する画素を２個形成し、それぞれの画素において独立に制御できるように、換言すれば、各画素におけるドライバ出力に相違をもたせるように制御したものであるが、本実施例の場合は、ドライバ出力に相違をもたせることなく、液晶に印加される電圧を一律に変化させることにより同様の効果をねらったものとなっている。したがって、本実施例の場合、一つの画素における色味の異なる各カラーフィルタＣＦの関係は実施例１に説明したと同様となっており、また、以下に説明する実施例の場合も同様である。

図１５は、画素の同一の相対透過率に対して第１領域（領域１）ＴＲＴ１における液晶への駆動電圧と第２領域（領域２）ＴＲＴ２におけるそれを示したグラフであり、同一の画素内で液晶への駆動電圧が別個に制御されていることを示している。

実施例３.
図１６は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す図でいわゆるＶＡ方式を採用した場合の構成図である。図１３に示した図と対応させて描いている。
基本的には図１３に示した構成と同じであるが、カラーフィルタＣＦの色味の相違によって区分けした各領域における液晶に対する駆動電圧（しきい値）の相違を逆にしていることに違いを有する。

すなわち、第１領域（領域１）ＴＲＴ１における透明基板ＳＵＢ１側の配向膜ＡＬ１および透明基板ＳＵＢ２側の配向膜ＡＬ２の厚さを、第２領域（領域２）ＴＲＴ２のそれらよりも小さく形成し、これにより、第１領域ＴＲＴ１の液晶ＬＣの層厚を第２領域ＴＲＴ２のそれよりも大きくなるように構成している。
図１７は、画素の同一の相対透過率に対して第１領域（領域１）ＴＲＴ１における液晶への駆動電圧と第２領域（領域２）ＴＲＴ２におけるそれを示したグラフであり、同一の画素内で液晶への駆動電圧が別個に制御されていることを示している。

実施例４.
図１８は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す図でいわゆるＩＰＳ方式を採用した場合の構成図である。３個の並設された画素によってカラー表示用の単位画素を構成し、図１８ではそのうちの一つを示したものとなっている。
図１８（ａ）は透明基板ＳＵＢ１の液晶側の面に形成された画素を示し、図１８（ｂ）は透明基板ＳＵＢ２の液晶側の面に形成されるブラックマトリクスおよびカラーフィルタを示し、図１８（ｃ）は、断面図を示している。

ＩＰＳ方式は、図１８（ａ）に示すように、画素電極ＰＸとこの画素電極ＰＸとの間に電界を発生させる対向電極ＣＴとが透明基板ＳＵＢ１側に形成され、これら各電極は画素領域内において一方向に延在する帯状の電極からなり、該一方向に交差する方向に対向電極ＣＴ、画素電極ＰＸ、対向電極ＣＴというように交互に配置された構成となっている。画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に透明基板ＳＵＢ１と平行な成分の電界を発生せしめて液晶を挙動させるもので、いわゆる広視野角特性を得ることができる。

そして、画素領域の中央を通り図中ｘ方向に伸長する仮想の線分を境にし、図中上側の第１領域（領域１）ＴＲＴ１において前記画素電極ＰＸの線幅が図中下側の第２領域（領域２）ＴＲＴ２におけるそれよりも大きく形成されている。第１領域ＴＲＴ１において該画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間隔を狭くし、これにより液晶への駆動電圧（しきい値電圧）を低下せしめんとしている。
また、この画素に形成されるカラーフィルタＣＦは、第１領域ＴＲＴ１および第２領域ＴＲＴ２においてそれぞれ色味が異なっていることは上述したとおりである。

このように、液晶への駆動電圧の相違を電極の幅によって制御させていることから、図１８（ｃ）に示すように、第１領域ＴＲＴ１における液晶の層厚および第２領域ＴＲＴ２におけるそれはほぼ等しくなるように構成している。
この場合においても実施例１に示したものと同様の効果が得られる。

実施例５.
図１９は、本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す構成図で、図１８に対応した図となっている。
図１８の場合と比較して、帯状に形成された画素電極ＰＸと対向電極ＣＴが、画素領域内において交互に配置されていることは同様であるが、第１区分領域ＴＲＴ１においても第２区分領域ＴＲＴ２においても該画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間隔幅は同様に形成されていることに相違を有する。換言すれば、双方の第１および第２の各区分領域ＴＲＴ１、ＴＲＴ２において画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴの線幅は一様に形成されている。

一方、図１９（ｃ）に示すように、透明基板ＳＵＢ１側に形成された配向膜ＡＬ１の下層に位置づけられるたとえば絶縁膜ＩＮＳにおいて、第１区分領域ＴＲＴ１のそれを第２区分領域ＴＲＴ２のそれよりも薄く構成し、これにより、第２区分領域ＴＲＴ１における液晶層の層厚を第２区分領域ＴＲＴ２のそれよりも大きくしている。

この場合において、図２０に示すように、第１区分領域（領域１）ＴＲＴ１における駆動電圧と第２区分領域（領域２）ＴＲＴ２における駆動電圧に差を有するようになり、実施例１に示したものと同様の効果を有するようになる。
なお、図２０に示す電圧（Ｖ）−相対透過率（％）の特性は図１８に示した構成においても同様なものとして得られることが確認されている。

実施例６.
図２１は、本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す構成図で、図１８に対応した図となっている。
図１８の場合と比較して異なる構成は、画素領域のほぼ中央を通り図中ｘ方向に伸長する仮想の線分を境にし、その図中上側の第１区分領域ＴＲＴ１の画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴは右上がりに傾斜した配置がなされ、図中下側の第２区分領域ＴＲＴ２の画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴは右下がりに傾斜した配置がなされ、それら各対応する電極は前記仮想の線分の個所で互いに接続されている。換言すれば、画素領域内の画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴは、前記仮想の線分の個所で屈曲部を有する‘く’の字状のパターンを有し形成されている。

なお、これに伴い、ドレイン信号線ＤＬにおいても、これら画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴの形状に併せて屈曲部が設けられている。画素のいわゆる開口率の低減を回避するためである。

ここで、第１区分領域ＴＲＴ１における画素電極ＰＸおよび対向電極ＣＴの傾きをθ１（図中ｙ方向に対して）とし、第２区分領域ＴＲＴ２におけるそれらの傾きをθ２（図中ｙ方向に対して）とした場合に、θ１＞θ２の関係を有するように形成されている。
なお、この場合、液晶の初期配向角度θは該液晶がｐ型の場合にθ＝０°、ｎ型の場合にθ＝９０°となるように設定されている。

また、ドレイン信号線ＤＬに屈曲部を有することから、画素領域も屈曲部を有するように構成され、図２１（ｂ）に示すように、ブラックマトリクスＢＭ、カラーフィルタＣＦも屈曲部を有するが、図２１（ｃ）から明らかなように、液晶層の層厚は第１区分領域ＴＲＴ１および第２区分領域ＴＲＴ２において一様となっている。

このように構成した場合であっても、図２２に示すように、第１区分領域（領域１）ＴＲＴ１における駆動電圧と第２区分領域（領域２）ＴＲＴ２における駆動電圧に差を有するようになり、実施例１に示したものと同様の効果を有するようになる。

実施例７.
図２３は、本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す構成図で、図１９に対応した図となっている。
図１９の場合と比較して異なる部分は、対向電極ＣＴは画素領域の僅かな周辺を除く全域に形成され、この対向電極ＰＸ上に、画素電極ＰＸが絶縁膜ＩＮＳを介して重ね合わされて形成されている。ここで、画素電極ＰＸはたとえば図中ｘ方向に延在されｙ方向に並設された複数の電極から構成され通電のためそれら両端は互いに電気的接続されたパターンとして形成されている。

このような構成であっても、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸとの間に透明基板ＳＵＢ１と平行な電界成分を発生させ、それによって液晶を駆動できるようになっている。
そして、画素電極ＰＸの各電極は、画素領域の全域にわたって、すなわち、第１区分領域ＴＲＴ１および第２区分領域ＴＲＴ２においても、隣接する他の電極との間隔が均一となっている。

一方、図２３（ｃ）から明らかとなるように、透明基板ＳＵＢ１側に形成された配向膜ＡＬ１の下層に位置づけられるたとえば絶縁膜ＩＮＳにおいて、第１区分領域ＴＲＴ１のそれを第２区分領域ＴＲＴ２のそれよりも薄く構成し、これにより、第２区分領域ＴＲＴ１における液晶層の層厚を第２区分領域ＴＲＴ２のそれよりも大きくなっている。
このように構成した場合であっても、実施例１に示したものと同様な効果を奏する。

実施例８.
図２４は、本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す構成図で、図２３に対応した図となっている。
図２３の場合と比較して異なる構成は、まず、画素電極ＰＸの各電極の離間距離にあり、第１区分領域ＰＲＲ１におけるそれは大きく、第２区分領域ＰＲＲ２におけるそれは小さく構成されている。

一方、図２４（ｃ）から明らかとなるように、透明基板ＳＵＢ１側に形成された配向膜ＡＬ１の下層に位置づけられるたとえば絶縁膜ＩＮＳが、第１区分領域ＴＲＴ１および第２区分領域において均等な膜厚で形成され、これにより、第２区分領域ＴＲＴ１における液晶層の層厚と第２区分領域ＴＲＴ２のそれがほぼ等しく構成されている。
このように構成した場合にも、実施例１で示したものと同様の効果が得られる。

実施例９.
図２５は、本発明による液晶表示装置の画素の他の実施例を示す図で、図２４に対応した図となっている。
図２４の場合と比較して異なる構成は、まず、電極群から構成される画素電極ＰＸのパターンにある。すなわち、第１区分領域ＴＲＴ１における各電極は図中ｘ方向に対して＋θ１の角度で傾斜して形成されているのに対し、第２区分領域ＴＲＴ２におけるそれは−θ２の角度で傾斜して形成され、それらの角度にθ１＜θ２の関係を有していることにある。
この場合、液晶の初期配向角度θは該液晶がｐ型の場合に９０°、ｎ型の場合に０°となるように設定している。

このように第１区分領域ＴＲＴ１における電極の角度は第２区分領域ＴＲＴ２におけるそれよりも小さくすることにより、該第１区分領域ＴＲＴ１における液晶の駆動電圧を第２区分領域ＴＲＴ２におけるそれより低下させることができる。このことは、ドライバの出力を変化させた際と同様の効果を区分領域で得ることができることを意味する。
このことから、図２５（ｃ）に示すように、液晶ＬＣの層厚は第１区分領域ＴＲＴ１第２区分領域ＴＲＴ２においても一様となっている。
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による液晶表示装置の画素の構成の一実施例を示す平面図で、カラー表示用の一単位画素を示したものである。 本発明を適用しない場合の階調による色味のずれの一例を示したＣＩＥ色度座標図である。 本発明を適用しない場合の階調による色味のずれの他の例を示したＣＩＥ色度座標図である。 本発明を適用しない場合の階調による色味のずれの他の例を示したＣＩＥ色度座標図である。 本発明による効果が得られる理由を示した説明図である。 本発明による効果が得られる理由を示した説明図である。 本発明による液晶表示装置の画素において同一の色を担当する第１画素と第２画素に用いられるカラーフィルタの一例をＣＩＥ色度座標を用いて特定した図である。 本発明による液晶表示装置の画素において同一の色を担当する第１画素と第２画素によって得られる相対輝度を階調との関係において示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の画素において同一の色を担当する第１画素と第２画素に供給されるドライバ出力の一例を示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の画素において同一の色を担当する第１画素と第２画素に供給されるドライバ出力の他の例を示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の効果を示したグラフである。 本発明を適用しない場合の図１１と同様のグラフであり、図１１との比較図である。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、カラー表示用の一単位画素を示したものである。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 図１４の構成によって得られる電圧−相対透過率との関係を示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 図１６の構成によって得られる電圧−相対透過率との関係を示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 図１９の構成によって得られる電圧−相対透過率との関係を示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 図２１の構成によって得られる電圧−相対透過率との関係を示したグラフである。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。 本発明による液晶表示装置の画素の構成の他の実施例を示す平面図で、電極、カラーフィルタ、および液晶の層厚の関係を示した図である。

符号の説明

ＳＵＢ……基板、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＰＸ……画素電極、ＣＴ……対向電極、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＩＮＳ……絶縁膜、ＡＬ……配向膜、ＣＦ……カラーフィルタ、ＢＭ……ブラックマトリクス、ＰＯＬ……偏光板、ＬＣ……液晶、ＴＲＴ……区分領域

Claims (6)

1. 液晶を介して配置される各基板のうち一方の基板のカラー表示用の単位画素内に形成された画素電極と対向電極とを備え、これら電極のうち少なくとも一方の電極は並設された複数の電極群から構成され、
   前記カラー表示用の単位画素は、赤、緑、青の各色を担当する各画素が隣接して形成され、それぞれの前記画素において第１区分領域および第２区分領域を備え、
   前記各画素の前記第１区分領域と前記第２区分領域に色味の異なるカラーフィルタが形成されているとともに、
   前記第１区分領域と前記第２区分領域において隣接する電極の間隔が異なっていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記色味の異なる各カラーフィルタはＣＩＥ色度座標上において座標が異なっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２区分領域は前記第１区分領域からの表示情報のＣＩＥ色度座標における座標変位を補償する画素として構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１区分領域の輝度を前記第２区分領域の輝度よりも大きくして駆動させることを特徴とする請求項１から３のうちいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記画素電極と前記対向電極のうち他方の電極は絶縁膜を介して一方の電極を重畳させ画素のほぼ全域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記画素電極と前記対向電極のうち他方の電極は複数の電極群から構成され、これら各電極は一方の電極の各電極と交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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