JPH1062821A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JPH1062821A JPH1062821A JP22255496A JP22255496A JPH1062821A JP H1062821 A JPH1062821 A JP H1062821A JP 22255496 A JP22255496 A JP 22255496A JP 22255496 A JP22255496 A JP 22255496A JP H1062821 A JPH1062821 A JP H1062821A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルタの着色層の色調に起因する光
透過率の相違を画素領域における液晶層や誘電体層の厚
さ以外の構造的要因により補償し、特に平面パターン構
造により補償することによって、比較的容易に、色調に
よる液晶層の光学特性のばらつきを効率的に改善し、所
望の表示色を得ることのできる液晶表示装置を提供す
る。 【解決手段】 画素領域内の透明電極１５又は２１の電
極面積をカラーフィルタ２２の着色層毎に変えるか、或
いは、ＭＩＭ素子を構成する第１電極部１２、絶縁膜１
３、第２電極層１４の接合面積を変えることによって、
液晶画素容量と駆動電位供給部の容量との比を変えるこ
とができ、その結果、液晶層３０に印加される実効電圧
を着色層の色調毎に変えることができるので、着色層の
色調に起因する光透過率の差を補償することができる。
透過率の相違を画素領域における液晶層や誘電体層の厚
さ以外の構造的要因により補償し、特に平面パターン構
造により補償することによって、比較的容易に、色調に
よる液晶層の光学特性のばらつきを効率的に改善し、所
望の表示色を得ることのできる液晶表示装置を提供す
る。 【解決手段】 画素領域内の透明電極１５又は２１の電
極面積をカラーフィルタ２２の着色層毎に変えるか、或
いは、ＭＩＭ素子を構成する第１電極部１２、絶縁膜１
３、第２電極層１４の接合面積を変えることによって、
液晶画素容量と駆動電位供給部の容量との比を変えるこ
とができ、その結果、液晶層３０に印加される実効電圧
を着色層の色調毎に変えることができるので、着色層の
色調に起因する光透過率の差を補償することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、特に、カラー表示を可能としたカラー液晶表示体の
構造に関する。
り、特に、カラー表示を可能としたカラー液晶表示体の
構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶表示装置においてカラー表示
を可能とする場合には、液晶層を挟持する液晶セルの２
枚の基板の何れか一方にカラーフィルタを形成し、この
カラーフィルタにおける、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色の着
色層を液晶セルの画素領域に対応させるように構成して
いる。
を可能とする場合には、液晶層を挟持する液晶セルの２
枚の基板の何れか一方にカラーフィルタを形成し、この
カラーフィルタにおける、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３色の着
色層を液晶セルの画素領域に対応させるように構成して
いる。
【０００３】３色の着色層に対応した隣接する３つの画
素領域においては、液晶表示体に所望の色調を現出させ
るため、画素領域に印加される駆動電位を調節すること
によって、例えばＴＮ形やＳＴＮ形の液晶表示体におい
ては各着色層に対応する画素領域の旋光性を変えること
による光の透過率の階調的制御を行い、制御された画素
領域の各着色層の加色混合によって所望の色調を得るよ
うにしている。
素領域においては、液晶表示体に所望の色調を現出させ
るため、画素領域に印加される駆動電位を調節すること
によって、例えばＴＮ形やＳＴＮ形の液晶表示体におい
ては各着色層に対応する画素領域の旋光性を変えること
による光の透過率の階調的制御を行い、制御された画素
領域の各着色層の加色混合によって所望の色調を得るよ
うにしている。
【０００４】これらの液晶表示装置には、一般的に見
て、製造工程の容易な単純マトリクス型の表示装置と、
製造工程が複雑になるが表示品位の高いアクティブマト
リクス型の表示装置とがある。アクティブマトリクス型
の表示装置においては、各画素領域毎にアクティブ素子
を配置し、このアクティブ素子によって画素領域に対応
する画素電極に所定の駆動電位を付与するようにしてい
る。
て、製造工程の容易な単純マトリクス型の表示装置と、
製造工程が複雑になるが表示品位の高いアクティブマト
リクス型の表示装置とがある。アクティブマトリクス型
の表示装置においては、各画素領域毎にアクティブ素子
を配置し、このアクティブ素子によって画素領域に対応
する画素電極に所定の駆動電位を付与するようにしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の液晶表示装置においては、カラーフィルタの各着色
層毎に画素領域の光透過率を階調制御しているが、液晶
の旋光性に基づいて光透過率を制御する場合、液晶によ
る旋光角が光の波長に依存するため、同一の駆動電圧を
画素領域に印加しても、カラーフィルタの着色層の色調
によって光透過率が異なることになる。この特性を示す
ものが、液晶表示体の光透過率の駆動電圧依存性をＲＧ
Ｂの波長毎に示した図６である。図６に示すように、光
透過率の遷移領域においては、Ｒ（赤）の着色層を透過
する赤色光は、Ｇ（緑）やＢ（青）の着色層を透過した
光に比べて同一の印加電圧でも光透過率が高くなってい
るため、図中一点鎖線に示すように駆動電圧の補正無し
に各画素を均等に駆動した場合、図中２点鎖線に示すよ
うに全般的には赤色が強く表示されるなど、所望の色調
が得られないという問題点がある。
来の液晶表示装置においては、カラーフィルタの各着色
層毎に画素領域の光透過率を階調制御しているが、液晶
の旋光性に基づいて光透過率を制御する場合、液晶によ
る旋光角が光の波長に依存するため、同一の駆動電圧を
画素領域に印加しても、カラーフィルタの着色層の色調
によって光透過率が異なることになる。この特性を示す
ものが、液晶表示体の光透過率の駆動電圧依存性をＲＧ
Ｂの波長毎に示した図６である。図６に示すように、光
透過率の遷移領域においては、Ｒ（赤）の着色層を透過
する赤色光は、Ｇ（緑）やＢ（青）の着色層を透過した
光に比べて同一の印加電圧でも光透過率が高くなってい
るため、図中一点鎖線に示すように駆動電圧の補正無し
に各画素を均等に駆動した場合、図中２点鎖線に示すよ
うに全般的には赤色が強く表示されるなど、所望の色調
が得られないという問題点がある。
【０００６】この場合にはさらに、ＲＧＢの着色層の材
質の相違に起因する誘電率の違いや着色層の厚さの違い
等により、液晶層への実効的な印加電圧が着色層の色調
によって異なることもあり、これらの原因によって着色
層の色調毎に光透過率が変わる場合がある。いずれにし
ても、液晶の波長分散（旋光分散）や液晶層への実効的
な印加電圧の相違によって生ずる光透過率の差は、階調
制御をする場合、光透過率の電圧に対する遷移領域にお
ける制御となるため、実際の透過率の差はかなり大きな
ものとなる。
質の相違に起因する誘電率の違いや着色層の厚さの違い
等により、液晶層への実効的な印加電圧が着色層の色調
によって異なることもあり、これらの原因によって着色
層の色調毎に光透過率が変わる場合がある。いずれにし
ても、液晶の波長分散（旋光分散）や液晶層への実効的
な印加電圧の相違によって生ずる光透過率の差は、階調
制御をする場合、光透過率の電圧に対する遷移領域にお
ける制御となるため、実際の透過率の差はかなり大きな
ものとなる。
【０００７】上記旋光分散によって画素領域の光透過率
が色調毎に相違することを補償する方法としては、各画
素領域における液晶層や誘電体層の厚さを変える方法が
知られているが、液晶層や誘電体層の厚さを画素領域毎
に変えるのは複数のパターニング工程を必要とするため
に製造上困難であり、製造コストの上昇につながること
から好ましくない。
が色調毎に相違することを補償する方法としては、各画
素領域における液晶層や誘電体層の厚さを変える方法が
知られているが、液晶層や誘電体層の厚さを画素領域毎
に変えるのは複数のパターニング工程を必要とするため
に製造上困難であり、製造コストの上昇につながること
から好ましくない。
【０００８】そこで、本発明は上記問題点を解決するも
のであり、その課題は、上述のような着色層の色調に起
因する光透過率の相違を画素領域における液晶層や誘電
体層の厚さ以外の構造的要因により補償し、特に平面パ
ターン構造により補償することによって、比較的容易
に、色調による液晶層の光学特性のばらつきを効率的に
改善し、所望の表示色を得ることのできる液晶表示装置
を提供することにある。
のであり、その課題は、上述のような着色層の色調に起
因する光透過率の相違を画素領域における液晶層や誘電
体層の厚さ以外の構造的要因により補償し、特に平面パ
ターン構造により補償することによって、比較的容易
に、色調による液晶層の光学特性のばらつきを効率的に
改善し、所望の表示色を得ることのできる液晶表示装置
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、それぞれ電界印加電極を形成
した対向する２枚の基板間に液晶層を挟持し、駆動電位
供給部から前記電界印加電極に電力を供給して前記液晶
層に電界を印加することにより所望の表示状態を現出さ
せる複数の画素領域を形成してなり、該画素領域毎に複
数種類の色調のいずれかを備えた着色層を対応させて形
成したカラーフィルタを有する液晶表示装置において、
前記画素領域において、それぞれ対応する前記着色層の
色調に応じて前記液晶層の液晶画素容量と前記駆動電位
供給部の容量との比を変えて形成したことを特徴とす
る。
に本発明が講じた手段は、それぞれ電界印加電極を形成
した対向する２枚の基板間に液晶層を挟持し、駆動電位
供給部から前記電界印加電極に電力を供給して前記液晶
層に電界を印加することにより所望の表示状態を現出さ
せる複数の画素領域を形成してなり、該画素領域毎に複
数種類の色調のいずれかを備えた着色層を対応させて形
成したカラーフィルタを有する液晶表示装置において、
前記画素領域において、それぞれ対応する前記着色層の
色調に応じて前記液晶層の液晶画素容量と前記駆動電位
供給部の容量との比を変えて形成したことを特徴とす
る。
【００１０】この手段によれば、液晶画素容量と駆動電
位供給部の容量とは等価回路上直列に接続されているの
で、駆動電位供給部から駆動電圧を印加しても、液晶画
素容量と駆動電位供給部の容量との比によって液晶層に
印加される実効電圧を変えることができる。したがっ
て、この容量比を着色層の色調に応じて変えることによ
って各画素領域の液晶に印加される電圧を変え、着色層
の色調に起因する光透過率の差を補償することが可能に
なる。
位供給部の容量とは等価回路上直列に接続されているの
で、駆動電位供給部から駆動電圧を印加しても、液晶画
素容量と駆動電位供給部の容量との比によって液晶層に
印加される実効電圧を変えることができる。したがっ
て、この容量比を着色層の色調に応じて変えることによ
って各画素領域の液晶に印加される電圧を変え、着色層
の色調に起因する光透過率の差を補償することが可能に
なる。
【００１１】また、この方法では、容量比を変えるため
に画素電極やアクティブ素子の構造を変えるだけで足
り、特に、これらの構造の平面パターンの修正だけで対
処できるため、製造工程の本質的な変更は不要となり、
製造コストの上昇を抑制することができる。
に画素電極やアクティブ素子の構造を変えるだけで足
り、特に、これらの構造の平面パターンの修正だけで対
処できるため、製造工程の本質的な変更は不要となり、
製造コストの上昇を抑制することができる。
【００１２】ここで、前記液晶層と前記駆動電位供給部
との容量比を変えるために、前記２枚の基板に形成され
た前記電界印加電極の少なくとも一方の面積を変える場
合がある。
との容量比を変えるために、前記２枚の基板に形成され
た前記電界印加電極の少なくとも一方の面積を変える場
合がある。
【００１３】この手段によれば、電界印加電極の面積を
変えることにより、液晶画素容量を直接に増減すること
ができる。
変えることにより、液晶画素容量を直接に増減すること
ができる。
【００１４】また、前記液晶層と前記駆動電位供給部と
の容量比を変えるために、前記駆動電位供給部の容量を
変える場合がある。
の容量比を変えるために、前記駆動電位供給部の容量を
変える場合がある。
【００１５】この場合にはさらに、前記駆動電位供給部
には、前記画素領域毎に形成されたＭＩＭ（金属−絶縁
体−金属）素子を備えている場合がある。
には、前記画素領域毎に形成されたＭＩＭ（金属−絶縁
体−金属）素子を備えている場合がある。
【００１６】この場合には、前記駆動電位供給部の容量
の変化は、前記ＭＩＭ素子の接合面積を変えることによ
って形成することができる。
の変化は、前記ＭＩＭ素子の接合面積を変えることによ
って形成することができる。
【００１７】この手段によれば、接合面積を変えること
によってＭＩＭ素子の接合容量を変えることができるた
め、上記容量比を変えることが可能になる。
によってＭＩＭ素子の接合容量を変えることができるた
め、上記容量比を変えることが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る液晶表示装置の実施形態について説明する。図１
は、本実施形態の液晶表示装置における液晶セルの概略
基本構造を示す縦断面図、図２は同液晶セルの平面図で
ある。この液晶セルは、例えば、無アルカリガラスから
なるガラス基板１０の表面上に薄いＴａ層をスパッタリ
ング法により被着し、これを熱酸化して下地層とした
後、この下地層の上に、再びＴａをスパッタリング法に
より被着し、パターニングによって配線層１１を形成す
る。この配線層１１には、上記パターニングによって第
１電極部１２が一体に形成されている。
に係る液晶表示装置の実施形態について説明する。図１
は、本実施形態の液晶表示装置における液晶セルの概略
基本構造を示す縦断面図、図２は同液晶セルの平面図で
ある。この液晶セルは、例えば、無アルカリガラスから
なるガラス基板１０の表面上に薄いＴａ層をスパッタリ
ング法により被着し、これを熱酸化して下地層とした
後、この下地層の上に、再びＴａをスパッタリング法に
より被着し、パターニングによって配線層１１を形成す
る。この配線層１１には、上記パターニングによって第
１電極部１２が一体に形成されている。
【００１９】次に、第１電極部１２の表面上を陽極酸化
法により酸化し、薄い絶縁膜１３を形成する。一方、ガ
ラス基板１０の画素領域ＰR ，ＰG ，ＰB の部分には、
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）から成る透明電極１５
をスパッタリング法及びパターニングにより形成する。
そして、これらの絶縁膜１３及び透明電極１５の上から
Ｃｒをスパッタリング法により被着し、パターニングす
ることによって、第２電極層１４を形成する。最後に、
上記構造の上にポリイミドからなる配向膜１６を塗布・
焼成によって形成し、所定方向にラビング処理を施す。
法により酸化し、薄い絶縁膜１３を形成する。一方、ガ
ラス基板１０の画素領域ＰR ，ＰG ，ＰB の部分には、
ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）から成る透明電極１５
をスパッタリング法及びパターニングにより形成する。
そして、これらの絶縁膜１３及び透明電極１５の上から
Ｃｒをスパッタリング法により被着し、パターニングす
ることによって、第２電極層１４を形成する。最後に、
上記構造の上にポリイミドからなる配向膜１６を塗布・
焼成によって形成し、所定方向にラビング処理を施す。
【００２０】一方、ガラス基板２０の表面上には、ＩＴ
Ｏからなる透明電極２１を、画素領域ＰR ，ＰG ，ＰB
の幅を備えたストライプ状に形成し、この上に、それぞ
れ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青（Ｂ）から成る染料
層によって印刷形成された着色層ＣR ，ＣG ，ＣB を備
えたカラーフィルタ２２を形成する。このカラーフィル
タ２２は、各着色層の間にそれぞれブラックストライプ
ＢＳを備えている。
Ｏからなる透明電極２１を、画素領域ＰR ，ＰG ，ＰB
の幅を備えたストライプ状に形成し、この上に、それぞ
れ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青（Ｂ）から成る染料
層によって印刷形成された着色層ＣR ，ＣG ，ＣB を備
えたカラーフィルタ２２を形成する。このカラーフィル
タ２２は、各着色層の間にそれぞれブラックストライプ
ＢＳを備えている。
【００２１】カラーフィルタ２２の表面上には透明樹脂
からなる保護膜２３が被覆され、この保護膜２３の表面
上に上記と同様の配向膜２４を被着し、所定のラビング
処理を施す。以上のようにして形成したガラス基板１０
と２０とを所定間隔を以て公知の方法により貼り合わ
せ、その間に液晶を注入することによって、液晶層３０
を形成する。
からなる保護膜２３が被覆され、この保護膜２３の表面
上に上記と同様の配向膜２４を被着し、所定のラビング
処理を施す。以上のようにして形成したガラス基板１０
と２０とを所定間隔を以て公知の方法により貼り合わ
せ、その間に液晶を注入することによって、液晶層３０
を形成する。
【００２２】本実施形態においては、上記ガラス基板１
０上に構成された、第１電極部１２、絶縁膜１３及び第
２電極層１４によって、ＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）
素子が構成される。このＭＩＭ素子は印加電圧に対して
非線形特性を示すものであり、アクティブマトリクス型
液晶表示装置においてアクティブ素子として用いられる
ものである。
０上に構成された、第１電極部１２、絶縁膜１３及び第
２電極層１４によって、ＭＩＭ（金属−絶縁体−金属）
素子が構成される。このＭＩＭ素子は印加電圧に対して
非線形特性を示すものであり、アクティブマトリクス型
液晶表示装置においてアクティブ素子として用いられる
ものである。
【００２３】本実施形態においては、図６に示した旋光
分散（ＴＮ型、ＳＴＮ型等の場合）や着色層の色調によ
る誘電率の相違、着色層の厚さの相違によって生ずる光
透過率の着色層の色調毎の違いを補償するために、図示
しない駆動回路から配線層１１、第１電極部１２、絶縁
膜１３及び第２電極層１４を介して駆動電位を供給する
駆動電位供給部の容量値に対して、画素容量、すなわち
前記透明電極１５と２１との間の静電容量、若しくは液
晶容量を、当該画素領域において対応する着色層の色調
毎に変えている。
分散（ＴＮ型、ＳＴＮ型等の場合）や着色層の色調によ
る誘電率の相違、着色層の厚さの相違によって生ずる光
透過率の着色層の色調毎の違いを補償するために、図示
しない駆動回路から配線層１１、第１電極部１２、絶縁
膜１３及び第２電極層１４を介して駆動電位を供給する
駆動電位供給部の容量値に対して、画素容量、すなわち
前記透明電極１５と２１との間の静電容量、若しくは液
晶容量を、当該画素領域において対応する着色層の色調
毎に変えている。
【００２４】この場合、駆動電位供給部の容量は、配線
部の浮遊容量等、制御できないもの或いは制御困難なも
のを除くと、ＭＩＭ素子の接合容量で代表させることが
できる。したがって、駆動電圧の印加される等価回路
は、画素容量若しくは液晶容量とＭＩＭ容量との直列回
路となる。
部の浮遊容量等、制御できないもの或いは制御困難なも
のを除くと、ＭＩＭ素子の接合容量で代表させることが
できる。したがって、駆動電圧の印加される等価回路
は、画素容量若しくは液晶容量とＭＩＭ容量との直列回
路となる。
【００２５】ここで、画素容量若しくは液晶容量を
ＣLC、ＭＩＭ素子の接合容量をＣMIM とし、駆動電位供
給部から供給される電位に基づく駆動電圧をＶとする
と、駆動電圧のうち液晶層に加わる実効電圧ＶLC（電位
保持期間におけるもの）は、 ＶLC＝Ｖ×｛ＣMIM ／（ＣLC＋ＣMIM ）｝ となる。この式から、液晶に印加される実効電圧を高め
るには、画素容量若しくは液晶容量を小さくするか、或
いは、ＭＩＭ素子の接合容量を大きくすればよいことが
わかる。すなわち、容量比ＣLC／ＣMIM を小さくするこ
とによって液晶に印加される実効電圧を高めることがで
きる。
ＣLC、ＭＩＭ素子の接合容量をＣMIM とし、駆動電位供
給部から供給される電位に基づく駆動電圧をＶとする
と、駆動電圧のうち液晶層に加わる実効電圧ＶLC（電位
保持期間におけるもの）は、 ＶLC＝Ｖ×｛ＣMIM ／（ＣLC＋ＣMIM ）｝ となる。この式から、液晶に印加される実効電圧を高め
るには、画素容量若しくは液晶容量を小さくするか、或
いは、ＭＩＭ素子の接合容量を大きくすればよいことが
わかる。すなわち、容量比ＣLC／ＣMIM を小さくするこ
とによって液晶に印加される実効電圧を高めることがで
きる。
【００２６】図３乃至図５は、上記知見に基づいて、画
素容量若しくは液晶容量又はＭＩＭ容量を変えた構造を
示す。図３に示すものは、透明電極１５の面積を変える
ことによって画素容量若しくは液晶容量を変えた構造を
示すものであり、ＲＧＢ３つの着色層に対応する３つの
画素領域のうち、画素領域ＰR の透明電極１５の面積を
相対的に大きくし、画素領域ＰB の透明電極１５の面積
を相対的に小さく形成したものである。
素容量若しくは液晶容量又はＭＩＭ容量を変えた構造を
示す。図３に示すものは、透明電極１５の面積を変える
ことによって画素容量若しくは液晶容量を変えた構造を
示すものであり、ＲＧＢ３つの着色層に対応する３つの
画素領域のうち、画素領域ＰR の透明電極１５の面積を
相対的に大きくし、画素領域ＰB の透明電極１５の面積
を相対的に小さく形成したものである。
【００２７】このことによって、画素領域ＰR の画素容
量は増大し、当該画素における液晶層に加わる実効電圧
は低下するとともに、画素領域ＰB の画素容量は減少し
て、当該画素における液晶層に加わる実効電圧は高まる
ため、３種の着色層に対応する各画素領域に同一の駆動
電圧を印加しても、液晶層に印加される実効電圧はＰR
＜ＰG ＜ＰB の関係となり、図６に示す光透過率の相違
を補償することが可能になる。
量は増大し、当該画素における液晶層に加わる実効電圧
は低下するとともに、画素領域ＰB の画素容量は減少し
て、当該画素における液晶層に加わる実効電圧は高まる
ため、３種の着色層に対応する各画素領域に同一の駆動
電圧を印加しても、液晶層に印加される実効電圧はＰR
＜ＰG ＜ＰB の関係となり、図６に示す光透過率の相違
を補償することが可能になる。
【００２８】図４に示すものは、画素容量若しくは液晶
容量を変化させるために、ガラス基板２０の内面に形成
されたストライプ状の透明電極２１の幅を各画素領域毎
に変えて形成したものである。この場合、ＲＧＢ３つの
着色層に対応する３つの画素領域のうち、画素領域ＰR
の透明電極２１の幅を相対的に大きくし、画素領域ＰB
の透明電極１５の幅を相対的に小さく形成している。こ
の方法によっても、上記と同様に図６に示す光透過率の
相違を補償することができる。
容量を変化させるために、ガラス基板２０の内面に形成
されたストライプ状の透明電極２１の幅を各画素領域毎
に変えて形成したものである。この場合、ＲＧＢ３つの
着色層に対応する３つの画素領域のうち、画素領域ＰR
の透明電極２１の幅を相対的に大きくし、画素領域ＰB
の透明電極１５の幅を相対的に小さく形成している。こ
の方法によっても、上記と同様に図６に示す光透過率の
相違を補償することができる。
【００２９】図５に示すものは、駆動電位供給部のＭＩ
Ｍ素子の接合容量を変えるために、第２電極層１４にお
ける第１電極部１２への被覆部分の幅を変えて形成した
ものである。第２電極層１４の幅を変えることによって
ＭＩＭ素子の接合面積を変えることができる。この場
合、ＲＧＢ３つの着色層に対応する３つの画素領域のう
ち、画素領域ＰR の第２電極層１４の幅を相対的に小さ
くすることによってＭＩＭ容量を小さくし、画素領域Ｐ
B の透明電極１５の幅を相対的に大きく形成することに
よって、ＭＩＭ容量を大きくしている。この方法によっ
て、ＭＩＭ容量のような駆動電位供給部の容量（液晶容
量と直列に接続される。）を相対的に変化させることに
よって、液晶に印加される実効電圧を変化させることが
できるので、上記と同様に図６に示す光透過率の相違を
補償することができる。
Ｍ素子の接合容量を変えるために、第２電極層１４にお
ける第１電極部１２への被覆部分の幅を変えて形成した
ものである。第２電極層１４の幅を変えることによって
ＭＩＭ素子の接合面積を変えることができる。この場
合、ＲＧＢ３つの着色層に対応する３つの画素領域のう
ち、画素領域ＰR の第２電極層１４の幅を相対的に小さ
くすることによってＭＩＭ容量を小さくし、画素領域Ｐ
B の透明電極１５の幅を相対的に大きく形成することに
よって、ＭＩＭ容量を大きくしている。この方法によっ
て、ＭＩＭ容量のような駆動電位供給部の容量（液晶容
量と直列に接続される。）を相対的に変化させることに
よって、液晶に印加される実効電圧を変化させることが
できるので、上記と同様に図６に示す光透過率の相違を
補償することができる。
【００３０】なお、上記実施形態においては、ＲＧＢ３
色のカラーフィルタを用いた透過型の液晶表示装置を例
として説明したが、本発明は、所望の色表示が可能なも
のであればどのような色調を何種類設定したものでもよ
く、また、反射型液晶表示装置にも適用できる。また、
上記実施形態のように３色ともそれぞれ静電容量を調節
することなく、３色のうち２色のみを相互に異なる容量
値に設定した場合でも有意義な効果を得ることが可能で
ある。
色のカラーフィルタを用いた透過型の液晶表示装置を例
として説明したが、本発明は、所望の色表示が可能なも
のであればどのような色調を何種類設定したものでもよ
く、また、反射型液晶表示装置にも適用できる。また、
上記実施形態のように３色ともそれぞれ静電容量を調節
することなく、３色のうち２色のみを相互に異なる容量
値に設定した場合でも有意義な効果を得ることが可能で
ある。
【００３１】上記実施形態において、画素電極及び／又
は対向電極の電極面積を当該画素領域に形成される着色
層の色調毎に変えて形成する場合、カラーフィルタにお
ける着色層の面積を最も小さな電極面積に対応して形成
し、その周囲はブラックマトリクス等によって遮光する
ように構成されることが、色純度を上げるためには好ま
しい。
は対向電極の電極面積を当該画素領域に形成される着色
層の色調毎に変えて形成する場合、カラーフィルタにお
ける着色層の面積を最も小さな電極面積に対応して形成
し、その周囲はブラックマトリクス等によって遮光する
ように構成されることが、色純度を上げるためには好ま
しい。
【００３２】次に、図７乃至図１１を参照して、２イン
チサイズの表示面積を有するＭＩＭ素子を備えたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置に対して、本発明を適用
させた場合のシュミレーションにより求めた結果を説明
する。なお、以下に示すものはノーマリーホワイトモー
ドの液晶表示装置に対して求めた結果である。
チサイズの表示面積を有するＭＩＭ素子を備えたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置に対して、本発明を適用
させた場合のシュミレーションにより求めた結果を説明
する。なお、以下に示すものはノーマリーホワイトモー
ドの液晶表示装置に対して求めた結果である。
【００３３】最初に、ＭＩＭ素子の素子面積を変えた場
合の結果について、図７及び図８を参照して説明する。
合の結果について、図７及び図８を参照して説明する。
【００３４】まず最初に示すものは、第１電極部１２の
幅Ｗ１、第２電極層１４の幅Ｗ２、ＭＩＭ素子の素子面
積ＭＳ、素子容量ＣMIM 、容量比ＲＣ＝ ＣLC／ ＣMIM
を示すものである。液晶層の厚さ（液晶セルのセルギャ
ップ）ｄ＝５μｍ、液晶容量ＣLC＝0.18596 ｐＦであ
る。なお、ＭＩＭ素子の素子面積は第１電極部の幅と第
２電極部の幅との積によって求められる。
幅Ｗ１、第２電極層１４の幅Ｗ２、ＭＩＭ素子の素子面
積ＭＳ、素子容量ＣMIM 、容量比ＲＣ＝ ＣLC／ ＣMIM
を示すものである。液晶層の厚さ（液晶セルのセルギャ
ップ）ｄ＝５μｍ、液晶容量ＣLC＝0.18596 ｐＦであ
る。なお、ＭＩＭ素子の素子面積は第１電極部の幅と第
２電極部の幅との積によって求められる。
【００３５】 ［シュミレーション結果］ Ｗ１（μｍ） Ｗ２（μｍ） ＭＳ（μｍ2 ） ＣMIM （ｐＦ） ＲＣ 3.0 3.0 9.0 0.03866 4.82224 2.75 3.0 8.75 0.03535 5.26062 2.5 3.0 7.5 0.03214 5.78668 2.25 3.0 6.75 0.02892 6.42965 2.0 3.0 6.0 0.02571 7.23335 2.75 2.75 7.5625 0.0324 5.73886 2.5 2.5 6.25 0.02678 6.94402 2.5 2.25 5.0625 0.02169 8.57286 上記の素子面積と容量比との関係を図７に示す。図７に
示すように、素子面積を小さくしていくと素子容量Ｃ
MIM も小さくなっていくため、容量比は増大し、その結
果、液晶に加わる実効電圧は低下し、それに伴って液晶
状態も変わる。上記の８つのケースについて、駆動電圧
と画素の光透過率との関係を示すものが図８である。容
量比が小さい場合には、駆動電圧に対して液晶層へ印加
される実効電圧の比率が大きいため、光透過率の遷移領
域は低い電圧値の部分に存在するのに対し、容量比が大
きくなると、実効電圧が低下するために光透過率の遷移
領域は高い電圧値となる。
示すように、素子面積を小さくしていくと素子容量Ｃ
MIM も小さくなっていくため、容量比は増大し、その結
果、液晶に加わる実効電圧は低下し、それに伴って液晶
状態も変わる。上記の８つのケースについて、駆動電圧
と画素の光透過率との関係を示すものが図８である。容
量比が小さい場合には、駆動電圧に対して液晶層へ印加
される実効電圧の比率が大きいため、光透過率の遷移領
域は低い電圧値の部分に存在するのに対し、容量比が大
きくなると、実効電圧が低下するために光透過率の遷移
領域は高い電圧値となる。
【００３６】次に、画素電極及び／又は対向電極の面積
を変えた場合について、図９及び図１０を参照して説明
する。液晶層の厚さは上記の値と同じとし、ＭＩＭ容量
ＣMI M ＝０．３８５６２ｐＦとして、対向電極の幅Ｗ３
と、画素電極の幅Ｗ４とを変えて、駆動面積ＧＳ、液晶
容量ＣLCを変えた９種類の結果を求めた。ここで、対向
電極の幅Ｗ３の方向と、画素電極の幅Ｗ４の方向とは相
互に直交しており、これらの幅を相互に乗算することに
よって液晶画素の駆動面積が決定される構造となってい
る。
を変えた場合について、図９及び図１０を参照して説明
する。液晶層の厚さは上記の値と同じとし、ＭＩＭ容量
ＣMI M ＝０．３８５６２ｐＦとして、対向電極の幅Ｗ３
と、画素電極の幅Ｗ４とを変えて、駆動面積ＧＳ、液晶
容量ＣLCを変えた９種類の結果を求めた。ここで、対向
電極の幅Ｗ３の方向と、画素電極の幅Ｗ４の方向とは相
互に直交しており、これらの幅を相互に乗算することに
よって液晶画素の駆動面積が決定される構造となってい
る。
【００３７】 ［シュミレーション結果］ Ｗ３（μｍ） Ｗ４（μｍ） ＧＳ（μｍ2 ） ＣLC（ｐＦ） ＲＣ 154.0 146.0 22500 0.185955 4.82224 146.3 146.0 21400 0.176658 4.58112 138.6 146.0 20200 0.16736 4.34001 130.9 146.0 19100 0.158062 4.0989 123.2 146.0 18000 0.148764 3.85778 154.0 138.7 21400 0.176658 4.58112 154.0 131.4 20200 0.16736 4.34001 154.0 124.1 19100 0.158062 4.0989 154.0 116.8 18000 0.148764 3.85778 上記９つの結果は図９に示されている。液晶層の駆動面
積と容量比とはほぼ比例しており、駆動面積を増加させ
る程容量比を高めることができる。また、上記９つの画
素領域における駆動電圧と光透過率との関係を図１０に
示す。容量比を変えることによって、上述と同様に液晶
層に印加される実効電圧を変えることができるため、駆
動電圧に対する光透過率の遷移状態を変化させることが
できる。
積と容量比とはほぼ比例しており、駆動面積を増加させ
る程容量比を高めることができる。また、上記９つの画
素領域における駆動電圧と光透過率との関係を図１０に
示す。容量比を変えることによって、上述と同様に液晶
層に印加される実効電圧を変えることができるため、駆
動電圧に対する光透過率の遷移状態を変化させることが
できる。
【００３８】図１１は、光透過率の遷移領域を示すもの
として、透過率Ｔ＝５０％の状態を呈するときの駆動電
圧の値と、容量比との関係をプロットしたものである。
この図にて判るように、 Ｔ＝５０％のときの駆動電圧
と容量比との間にはほぼ比例関係が成立しているので、
各着色層の間の駆動特性のずれを把握することによっ
て、このずれを相殺するように容量比を設計することが
可能になる。
として、透過率Ｔ＝５０％の状態を呈するときの駆動電
圧の値と、容量比との関係をプロットしたものである。
この図にて判るように、 Ｔ＝５０％のときの駆動電圧
と容量比との間にはほぼ比例関係が成立しているので、
各着色層の間の駆動特性のずれを把握することによっ
て、このずれを相殺するように容量比を設計することが
可能になる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶画素容量と駆動電位供給部の容量とは等価回路上直列
に接続されているので、駆動電位供給部から駆動電圧を
印加しても、液晶画素容量と駆動電位供給部の容量との
比によって液晶層に印加される実効電圧を変えることが
できる。したがって、この容量比を着色層の色調に応じ
て変えることによって各画素領域の液晶に印加される電
圧を変え、着色層の色調に起因する光透過率の差を補償
することが可能になる。
晶画素容量と駆動電位供給部の容量とは等価回路上直列
に接続されているので、駆動電位供給部から駆動電圧を
印加しても、液晶画素容量と駆動電位供給部の容量との
比によって液晶層に印加される実効電圧を変えることが
できる。したがって、この容量比を着色層の色調に応じ
て変えることによって各画素領域の液晶に印加される電
圧を変え、着色層の色調に起因する光透過率の差を補償
することが可能になる。
【００４０】また、この方法では、容量比を変えるため
に画素電極やアクティブ素子の構造を変えるだけで足
り、特に、これらの構造の平面パターンの修正だけで対
処できるため、製造工程の本質的な変更は不要となり、
製造コストの上昇を抑制することができる。
に画素電極やアクティブ素子の構造を変えるだけで足
り、特に、これらの構造の平面パターンの修正だけで対
処できるため、製造工程の本質的な変更は不要となり、
製造コストの上昇を抑制することができる。
【図１】本発明に係る液晶表示装置の実施形態の基本構
造を示す縦断面図である。
造を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態の平面構造を示す透視平面図であ
る。
る。
【図３】同実施形態において、素子基板側の画素電極の
面積を変えた場合の平面構造を示す説明平面図である。
面積を変えた場合の平面構造を示す説明平面図である。
【図４】同実施形態において、対向基板側の対向電極の
幅を変えた場合の平面構造を示す説明平面図である。
幅を変えた場合の平面構造を示す説明平面図である。
【図５】同実施形態において、ＭＩＭ素子の接合面積を
変えた場合の平面構造を示す説明平面図である。
変えた場合の平面構造を示す説明平面図である。
【図６】液晶表示装置の旋光分散に起因する光透過率の
差を示すための、波長別の駆動電圧に対する光透過率を
示すグラフである。
差を示すための、波長別の駆動電圧に対する光透過率を
示すグラフである。
【図７】ＭＩＭ素子の面積を変えた場合における容量比
の変化を示すグラフである。
の変化を示すグラフである。
【図８】図７に示す場合の画素に対する駆動電圧と光透
過率との関係を示すグラフである。
過率との関係を示すグラフである。
【図９】対向電極及び／又は画素電極の幅を変えた場合
の駆動面積と容量比との関係を示すグラフである。
の駆動面積と容量比との関係を示すグラフである。
【図１０】図９に示す場合の画素に対する駆動電圧と光
透過率との関係を示すグラフである。
透過率との関係を示すグラフである。
【図１１】画素の光透過率Ｔ＝５０％のときの駆動電圧
と容量比との関係を示すグラフである。
と容量比との関係を示すグラフである。
１０ ガラス基板（素子基板） １１ 配線層 １２ 第１電極部 １３ 絶縁膜 １４ 第２電極層 １５ 透明電極（画素電極） ２０ ガラス基板（対向基板） ２１ 透明電極（対向電極） ２２ カラーフィルタ
Claims (5)
- 【請求項１】 それぞれ電界印加電極を形成した対向す
る２枚の基板間に液晶層を挟持し、駆動電位供給部から
前記電界印加電極に電力を供給して前記液晶層に電界を
印加することにより所望の表示状態を現出させる複数の
画素領域を形成してなり、該画素領域毎に複数種類の色
調のいずれかを備えた着色層を対応させて形成したカラ
ーフィルタを有する液晶表示装置において、 前記画素領域において、それぞれ対応する前記着色層の
色調に応じて前記液晶層の液晶画素容量と前記駆動電位
供給部の容量との比を変えて形成したことを特徴とする
液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記液晶層と前記駆
動電位供給部との容量比を変えるために、前記２枚の基
板に形成された前記電界印加電極の少なくとも一方の面
積を変えていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記液晶層と前記駆
動電位供給部との容量比を変えるために、前記駆動電位
供給部の容量を変えていることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記駆動電位供給部
には、前記画素領域毎に形成されたＭＩＭ（金属−絶縁
体−金属）素子を備えていることを特徴とする液晶表示
装置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記駆動電位供給部
の容量の変化は、前記ＭＩＭ素子の接合面積を変えるこ
とによって形成していることを特徴とする液晶表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22255496A JPH1062821A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22255496A JPH1062821A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062821A true JPH1062821A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16784276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22255496A Withdrawn JPH1062821A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310672B1 (en) | 1998-12-28 | 2001-10-30 | Fujitsu Limited | Color display device having filterless areas |
| KR100383294B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2003-05-12 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스형 액정표시장치 |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP22255496A patent/JPH1062821A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310672B1 (en) | 1998-12-28 | 2001-10-30 | Fujitsu Limited | Color display device having filterless areas |
| KR100383294B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2003-05-12 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스형 액정표시장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |