JPS6218917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマトリクス型のテレビ用カラー液晶表
示パネルに関し、その目的は色バランスおよびコ
ントラストの良いテレビ用カラー液晶表示パネル
を提供することであり、他の目的は、白黒テレビ
として見る場合に全体が色付いて見えることを防
ぐことにある。

テレビ用液晶表示パネルの１例として、ほぼ90
度のねじれ構造をもついわゆるツイストネマチツ
ク型（TN型）液晶表示パネルの構造は第１図に
示すようなものである。１は透明基板、２はマト
リクス状電極、３はTN型液晶で各透明基板面に
接する液晶分子の長軸方向は互いにほぼ90度の角
を成しねじれの位置関係にある。４は１対の偏光
板であり、各偏光方向は基板面に接する液晶分子
の長軸方向に対してほぼ平行又はほぼ垂直であ
る。このような構造において電界印加部分での光
の透過率と印加電圧（実効電圧）との関係は第２
図に示すようになる。横軸は実効電圧であり、縦
軸は光透過率である。曲線５および６はそれぞれ
１対の偏光板の偏光方向が互いに平行および垂直
の場合である。第３図は第１図のマトリクス電極
の平面的な概略図である。斜線部分が各基板に形
成したマトリクス電極の交点部分である。このよ
うな構成におけるテレビ用液晶表示パネルでは、
第３図で示した斜線部分での液晶に印加される実
効電圧を、第２図で示した曲線の傾き部分の間の
実効電圧とすることにより中間調表示を行つてい
る。テレビ用カラー液晶表示パネルとしては第４
図のようなものがある。７は透明基板、８は透明
電極、９はTN型液晶、１０は１対の偏光板でそ
の偏光方向は互いにほぼ平行である。１１は無機
薄膜色フイルターであり液晶と透明電極との間に
ある。第５図は第４図で用いたマトリクス状電極
の平面的な重なり構造であり、マトリクス電極の
交点部分の液晶と電極との間に、行方向に赤、
青、緑の無機薄膜色フイルターを交互に形成して
いる。従つてマトリクス電極の交点の赤、青、緑
の３個分が白黒液晶表示パネルの１画素分に対応
する。第４図で示したテレビ用液晶表示パネルを
外部から白色光あるいは自然光で照明して透過型
で観察すると、マトリクスの交点部分の液晶に印
加された電圧が液晶のしきい値電圧以下の場合に
は、入射光は反対側の偏光板によりカツトされる
から全体は暗い。各画素については、赤色を観察
したい場合には赤フイルター部分の液晶に、しき
い値電圧以上の電圧を印加して液晶を基板面に対
して立たせてやればよい。すなわち３交点から成
る１画素において１交点のみ赤色光が透過する。
また青色あるいは緑色を観察したい場合は、対応
するフイルター部分の液晶にしきい値電圧以上の
電圧を印加すればよい。また他の合成色を観察し
たい場合には、各画素中の３交点のフイルター部
分の液晶分子の傾きをそれぞれ独立に制御すれ
ば、各色フイルターを通過する光強度が合成およ
び制御されるためにあらゆる色が観察される。以
上の説明において、実際はそれぞれの色の光は分
離して透過するけれども、マトリクス電極のピツ
チと交点の面積の大きさおよびパネルと観察者と
のキヨリなどの関係が、観察者の目の分解能を越
えれば光の色は合成色として観察されるのであ
る。いま第２図において90％飽和する時の実効電
圧と10％飽和する時の実効電圧との比、すなわち
飽和電圧としきい値電圧との比は、液晶による差
はあるけれども、だいたい1.5程度である。とこ
ろが電圧平均化法によるマトリクス駆動の場合、
走査電極の数が数10になると、選択画素の液晶と
非選択画素の液晶とに印加される実効電圧の比は
1.1から1.2程度である。従つて第２図における傾
き部分のうち、30％から40％位の範囲でしか実効
電圧をとることができない。またテレビ画像表示
の場合には、中間調としてこの間の実効電圧を分
割する必要がある。ところが赤、青、緑のうち明
度としては緑、赤、青の順に小さくなる。従つて
もし赤、青、緑のフイルターの面積が同じである
場合、例えば白を表示すべき映像信号の時には
青、赤、緑のフイルターに対応する液晶に印加さ
れる実効電圧をこの順に小さくしなければならな
い。このことは青のフイルターに対応する液晶に
印加される実効電圧の最大を第２図の40％程度の
飽和にした時、赤あるいは緑のフイルターに対応
する液晶に印加される実効電圧の最大は30％ある
いは20％というような小さな飽和度となる。さら
に上記したように、中間調表示として実効電圧値
を分割する必要があるので、緑のフイルターに対
応する液晶に印加する分割すべき実効電圧の幅は
非常に狭くなる。このことは液晶層の厚みのバラ
ツキ、あるいは温度変化などに対しては不都合で
ある。本発明は各フイルターに対応するマトリク
ス電極の交点の面積を変えることにより、各フイ
ルターに対応する液晶に印加する実効電圧値の幅
を最も大きい値に統一するものである。以下に実
施例により本発明を説明する。第６図は本発明の
実施例で、表示電極の幅を変えたものである。ド
ツト状、斜線状、横線状の電極交点部分に対応す
るフイルターの色はそれぞれ青、赤、緑である。
第７図は本発明の実施例で、走査電極の幅を段差
状にしたものである。この場合には表示電極の幅
は同一である。本発明のようにフイルターに対応
する電極交点の面積を変えておけば、各フイルタ
ーに対応する液晶に印加する実効電圧値の幅を最
も大きい値に統一される。従つて中間調を得る実
効電圧の分割も容易になり、色バランスおよびコ
ントラストは良くなる。さらには中間調の実効電
圧は各フイルターに対して共通だから、白黒テレ
ビとして見る場合には、各フイルターに対応する
液晶に印加される表示信号は共通のものでよい。
従つて制御回路の方も簡単になる。また明度の高
い緑、赤などが強調されることはなく、全体が色
付いて見えることもない。以上のように本発明は
テレビ表示だけでなく、他のあらゆるカラー液晶
デイプレイに応用できることは明らかである。上
述の如く本発明は、マトリクス状に透明電極を形
成する透明電極基板、前記基板間に設置れたほぼ
90度のねじれ構造をもつ液晶層、１対の偏光板、
各画素に対応する３原色のフイルターなどから成
るテレビ用カラー液晶表示パネルにおいて、行方
向電極と列方向電極との交点上に３原色カラーフ
イルタを交互に配置し、該交点における各交点電
極の面積は、青フイルターに対応する交点電極を
最大とし、緑フイルターに対応する交点電極を最
小とし、赤フイルターに対応する交点電極は該青
フイルターと緑フイルターとの中間の面積の大き
さを有するようにしたから、各フイルターに対応
する液晶に印加する実効電圧の幅を最も大きい値
に統一することができ、従つて中間調を得る実効
電圧の分割も容易になり、色バランス、コントラ
ストが良好となる。さらに中間調の実効電圧は各
フイルタに対し共通であるから、液晶に印加され
る表示信号は共通としても、人間の視感度に好し
い表示を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶パネルの断面図。 １…透明基板、２…マトリクス状電極、３…液
晶、４…偏光板、 第２図は電圧―光透過率特性、 ５…偏光方向が平行の場合、６…偏光方向が垂
直の場合、 第３図はマトリクス電極の平面図。第４図はカ
ラー液晶表示パネル側の断面図。 ７…透明基板、８…透明電極、９…液晶、１０
…偏光板、１１…無機薄膜色フイルター、 第５図は従来のフイルター形状。第６図と第７
図は本発明の実施例によるフイルター形状。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の基板内にねじれ構造を有する液晶が封
   入され、該基板上には複数の画素電極がマトリク
   ス状に配置され、該画素電極に対応して３原色カ
   ラーフイルタが載置されてなるカラー液晶表示パ
   ネルにおいて、該３原色カラーフイルタのうち青
   フイルタに対応する画素電極を最大とし、緑色カ
   ラーフイルタに対応する画素電極を最小とし、赤
   フイルタに対応する画素電極は該青色フイルタ画
   素電極と該緑色フイルタ画素電極との中間の面積
   の大きさを有することを特徴とするカラー液晶表
   示パネル。