JP5420632B2 - カラー表示装置,液晶表示装置、および半透過液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明の副画素配列は本実施例において述べた液晶表示装置以外の他の表示装置、例えば有機LED,電気泳動やエレクトロクロミック等の電子ペーパー表示装置,プラズマディスプレイパネル,フィールドエミッションディスプレイパネル,CRT等においても適用できるのはいうまでもない。
赤色(R)副画素121R及び青色(B)副画素121Bは次に述べる理由により同一の信号線に薄膜トランジスタ103が接続された2つの単位副画素109から形成されている。本実施例の副画素は色毎にサイズが異なっているが、もしも大きいほうの副画素である赤色(R)副画素121Rないし青色(B)副画素121Bを単位副画素109に分割しなかった場合、薄膜トランジスタ103Rないし103Bで駆動するべき液晶層の面積が緑色(G)副画素121Gないし白色(W)副画素121Wのそれとは異なってしまう。したがって、薄膜トランジスタ103が担う液晶層を誘電体としたいわゆる液晶容量の大きさが色毎に異なってしまう。あるいは、副画素の大きさが色毎に異なると信号電極113と信号線102との間の寄生容量の大きさが色毎に異なってしまう。アクティブマトリクス駆動においては、薄膜トランジスタ103自身の容量や寄生容量に起因するフィードスルー電圧が駆動電圧の誤差として発生する。フィードスルー電圧は液晶容量や寄生容量の大きさに依存する。したがってもしも液晶容量や寄生容量が副画素毎に異なると、フィードスルー電圧も異なってしまう。各副画素のフィードスルー電圧が一定であれば、コモン電位と信号電位との相対関係を補正することによりフィードスルー電圧の影響を緩和することも可能であるが、副画素毎にフィードスルー電圧が異なる場合には補正できない。このため、本実施例においては大きいほうの副画素を小さい方の副画素と同じ大きさの単位副画素で分割し、各薄膜トランジスタ103が担うべき液晶容量や寄生容量が略等しくなるように構成している。この構成により、フィードスルー電圧の副画素依存性が十分小さく抑えることができ、副画素の面積が色毎に異なる構成においても、従来から知られているフィードスルー電圧対策をそのまま適用することができるようにしている。
ここまで本実施例は主としてアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置について述べたが、本発明の大きさの異なる副画素のうち大きいほうの副画素を単位副画素に分割した構成は他のアクティブマトリクス駆動方式の表示方式、具体的には有機LED表示装置、電気泳動やエレクトロクロミック等の電子ペーパー表示装置、においても適用できるのはいうまでもない。なぜならば、アクティブマトリクス駆動方式の場合、各副画素の薄膜トランジスタ103の担う容量が変動するとノイズとしてのフィードスルー電圧が変動してしまうことにより表示画像が意図した明るさからずれてしまう現象は共通であるからである。
ブラックマトリクス110の役割としては次に示すいくつかの理由が挙げられる。(1)薄膜トランジスタ103への外光の浸入の防止、(2)液晶層が所定の動きを示さず黒表示時に光漏れを生じてしまう領域の遮光、(3)第一の基板と第二の基板とを張り合わせた際にずれが発生した場合にカラーフィルタが隣接副画素に露出することの防止、などが主たる理由である。三番目の理由からR−G間,G−B間,R−B間にはブラックマトリクスが設けられている。例えば彩度の高い赤色(R)表示をしている場合には赤色(R)副画素121Rのみ点灯し、隣接する緑色(G)副画素121Gや青色(B)副画素121Bは非点灯である。第一の基板と第二の基板がずれていて、緑色(G)カラーフィルタ111Gないし青色(B)カラーフィルタ111Bが赤色(R)副画素121Rに一部重畳すると混色が生じてしまう。このため第一の基板と第二の基板とのずれがある一定の範囲内であれば混色が生じないように隣接副画素間にブラックマトリクスが形成されている。このブラックマトリクス配置の副作用は、表示に有効な領域を一部遮光してしまい効率が低下することである。
本実施例は、図2ないし図3に示した画素配列において、単位副画素構成を採用せずに色毎に副画素サイズが異なる場合に生じる課題の、実施例1とは異なる解決方法である。色毎に副画素サイズが異なる場合に生じる問題点は、各副画素の電気特性(保持容量,寄生容量)が異なることにより、副画素毎にフィードスルー電圧が異なり、最適コモン電位が異なった値をとることである。大きさの異なる副画素を夫々第1種の副画素と第2種の副画素と称する。大きさの異なる第1種の副画素と第2種の副画素、それぞれに最適な階調電圧を供給する方法について図6を用いて説明する。本実施例では、第1種の副画素を緑色(G)と白色(W)副画素、第2種の副画素を赤色(R)と青色(B)副画素とした場合について説明する。
本実施例は、図2ないし図3に示した副画素配列におけるカラーフィルタの他の構成について述べる。図2ないし図3においては、三原色の赤色(R),緑色(G),青色(B)に加え白色(W)副画素を備える構成であったが、図8ないし図9に示したように赤色(R)及び青色(B)に比べて視感度の高い緑色(G)及び白色(W)副画素を夫々同じく視感度の高い青味を帯びた緑色(CG)及び黄色味を帯びた緑色(YG)とした四原色の構成としてもよい。この構成の効果は三原色の赤色(R),緑色(G),青色(B)だけの場合に比べて色再現範囲を広げることができることである。それでいてなおかつ、三原色の赤色(R),緑色(G),青色(B)のみの従来の画素構成に対して信号線及び走査線の数は増えていない。そのため、同じ面積の四原色の副画素を並置した構成に比べて開口率を高めることが可能であり、高効率かつ広色再現範囲の表示装置を実現できる。
本実施例は、副画素が透過部と反射部とから構成される半透過液晶表示装置に関する。三原色の赤色(R),緑色(G),青色(B)の副画素のみからなる、従来の半透過液晶表示装置においては、充分な反射率と透過表示の高色再現性とを両立させるために、反射部におけるカラーフィルタを一部除去して白色の領域を副画素内に設ける構成がとられている。反射表示は白黒でもよいという場合には、図10ないし図11に示したように白色(W)副画素にのみ反射部121W(R)を設ける構成としてもよい。あるいはまた、図12に示したように全ての副画素に反射部121B(R),121G(R),121R(R),121W(R)を設けて半透過仕様の画素とした場合に、白色(W)副画素と他の副画素とで反射部の面積比率を変えても良い。
Claims (2)
- 複数の赤色(R),緑色(G),青色(B),白色(W)副画素から構成される単位画素配列をマトリクス状に配列してカラー表示を行うカラー表示装置が2枚の基板間に設けた間隙に液晶を充填されたカラー液晶表示装置であって、
赤色(R)副画素と緑色(G)副画素の間、及び青色(B)副画素と緑色(G)副画素の間にはブラックマトリクスを形成し、赤色(R)副画素と白色(W)副画素の間、及び青色(B)副画素と白色(W)副画素との間にはブラックマトリクスを形成しないことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 請求項1記載のカラー液晶表示装置において、
赤色(R)ないし青色(B)副画素と白色(W)副画素との間における赤色ないし青色カラーフィルタの境界を赤色(R)ないし青色(B)副画素と白色(W)副画素との間の信号線よりも白色(W)副画素側に配置していることを特徴とするカラー液晶表示装置。
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