(57)【要約】【課題】汎用の駆動回路を用いることを可能としながら、表示に悪影響を与えずに容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することのできる表示装置を実現する。【解決手段】画素において、データ信号線ＳＤ（Ｒ）の線幅は変化させず、データ信号線ＳＤ（Ｇ）に画素ごとに画素電極４０との重なり領域を有する箇所において基板面に平行に突出する突出面４５（Ｇ）を備え、データ信号線ＳＤ（Ｂ）に画素ごとに画素電極４０と重なり領域を有する箇所において基板面に平行に突出する突出面４５（Ｂ）を備える。突出面４５（Ｇ）・４５（Ｂ）を除いては、データ信号線ＳＤ（Ｒ）・ＳＤ（Ｇ）・ＳＤ（Ｂ）間で線幅は揃っており、突出面４５（Ｂ）の面積は突出面（Ｇ）の面積よりも大きい。これにより、データ信号線ＳＤと画素電極４０との重なり領域の面積を、（Ｂの重なり領域の面積）＞（Ｇの重なり領域の面積）＞（Ｒの重なり領域の面積）の関係とする。【選択図】図１
2007328200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査信号線を介して供給された走査信号により選択された画素の画素電極にデータ信号線を介してデータ信号が供給されると、前記画素電極と前記画素電極に対向する対向電極との間に配置された表示媒体に前記データ信号に応じた電圧が印加されて、前記表示媒体が、印加された前記電圧に応じた透過率で光を透過することにより表示を行う表示装置であって、前記画素が複数色のそれぞれに対して設けられている表示装置において、
前記データ信号線と前記画素電極との間の寄生容量の大きさが、各色の画素ごとに個別に設定されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記寄生容量の大きさの設定は、各色画素の前記表示媒体に同じ前記電圧を印加したときに、所定色の画素の前記表示媒体の透過率に対する、他色の画素の前記表示媒体の透過率の差が小さくなるように行われていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記寄生容量の大きさの設定は、前記データ信号線と前記画素電極との重なり面積の大きさを設定することにより行われていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記寄生容量の大きさの設定は、前記データ信号線と前記画素電極との重なり領域間の絶縁膜の厚みを設定することにより行われていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＴＮモードで駆動される液晶である場合に、
前記寄生容量の大きさが、（Ｒの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｂの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＥＣＢモードで駆動される液晶である場合に、
前記寄生容量の大きさが、（Ｒの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｂの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＭＶＡモードで駆動される液晶である場合に、
前記寄生容量の大きさが、（Ｂの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｒの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＩＰＳモードで駆動される液晶である場合に、
前記寄生容量の大きさが、（Ｂの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｒの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー表示の表示装置において表示媒体に対する各色の透過率の差を補償する構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられる表示媒体である液晶の電圧−透過率特性は波長によって異なる。一例として、図６に、ＴＮモードでの電圧−透過率特性を示す。この場合には、同じ液晶間電圧において、透過率が青＞緑＞赤の関係になっていることが分かる。そのため、カラー表示の液晶表示装置において、ＲＧＢの各画素に対して同じ階調で表示を行うために同じデータ信号電圧を設定したとしても、各色の画素が色ごとの透過率に応じた輝度で発光してしまい、さらには、各色カラーフィルタの分光特性も加わって、表示のガンマ特性が設計したものからずれ、色味が変わってしまう。
【０００３】
特許文献１には、蓄積容量（補助容量）をゲート信号線上に形成したＩＰＳモード液晶パネルにおいて、液晶層のリタデーションの波長依存性によって生じる表示色の異なる画素間の諧調差を補正するための構成が開示されている。図１７にその液晶パネルの構成を示す。
【０００４】
同図において、ＴＦＴ基板の画素部には、画素電極３４（赤の画素電極３４Ａ、緑の画素電極３４Ｂ、青の画素電極３４Ｃ）がマトリックス状に形成され、各行ごとにゲート信号線３１および共通電極３６が形成されており、各列ごとにデータ信号線３２が形成されている。ゲート信号線３１とデータ信号線３２とが交差する部分に、ゲート信号線３１をゲート電極、データ信号線３２をソース電極、画素電極３４の一部をドレイン電極として薄膜トランジスタが形成されている。
【０００５】
画素電極３４は絶縁層を介して前段のゲート信号線３１に重なるように形成されており、画素電極３４とゲート信号線３１との重なった領域３５Ａ〜３５Ｃが蓄積容量（補助容量）となる。ＩＰＳモードパネルにおいては、画素電極３４と共通電極３６との間に印加する電圧によって液晶を基板水平方向に駆動する。
【０００６】
この構成の液晶パネルにおいて、各色の画素電極３４Ａ〜３４Ｃとゲート信号線３１との重なった領域３５Ａ〜３５Ｃは、表示色に対応して面積が異なるように形成される。すなわち、相対向する対向基板の赤、緑、青の３色各々に該当するデータ信号線ごとに、該当画素の蓄積容量（補助容量）の形状を３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃと変化させる。例えば、上記のように、画素電極３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃが順に赤、緑、青色に対応している場合には、重なり領域の面積は３５Ａ＞３５Ｂ＞３５Ｃの関係とする。
【０００７】
特許文献２には、電界無印加時に垂直配列を用いた液晶表示装置において、各色カラーフィルタの分光特性に起因して各色画素からの透過光の強度がずれる問題を解決すべく、各画素に与えるデータ信号電圧を、駆動回路側で予めＲＧＢごとに調整しておき、正確なカラー表示を行おうとすることが開示されている。この特許文献２では、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタに対応する画素電極に供給される信号電圧をＶｒ、Ｖｇ、Ｖｂとしたとき、例えば、少なくとも任意の階調で、信号電圧によって電界が発生する画素のカラーフィルタを除いた状態の透過光スペクトルのピーク波長と、その画素のカラーフィルタの分光特性のピーク波長とがほぼ一致するように、信号電圧をＶｂ＜Ｖｇ＜Ｖｒに設定するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２８７７１２号公報（２００２（平成１４）年１０月４日公開）
【特許文献２】特開２００２−１３１７１８号公報（２００２（平成１４）年５月９日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の技術では、ＲＧＢごとに補助容量を変化させるので、液晶に印加される実効電圧をＲＧＢごとに異ならせることができる。すなわち、液晶容量をＣｃｌ、補助容量をＣｃｓ、ゲート−画素間容量をＣｇｄ、ソース−画素間容量をＣｓｄ、画素全容量をＣｐｉｘ、ソース電圧振幅をＶｓ、コモン電圧振幅をＶｃｏｍとするとき、液晶に印加される実効電圧Ｖｒｅａｌは、
【０００９】
【数１】
2007328200.tif 000003
【００１０】
で表される。ここで、電圧−透過率特性の各色間の違いを補償するために、ある色において実効電圧Ｖｒｅａｌを２％減少させることを考える。上記各容量を典型的な値である、Ｃｃｌ＝０．５ｐＦ、Ｃｃｓ＝０．５ｐＦ、Ｃｇｄ＝０．０５ｐＦ、Ｃｓｄ＝０．０５ｐＦ、Ｃｐｉｘ＝１．１ｐＦと仮定したときに、Ｖｒｅａｌを２％減少させるためには、Ｃｃｓを０．５ｐＦから０．０８４ｐＦに変化させなければならない。従って、補助容量Ｃｃｓで実効電圧Ｖｒｅａｌを変化させようとすると、Ｃｃｓを非常に大きく変化させなければならないという問題が生じる。また、Ｃｃｓの変化幅は、液晶パネル上でのレイアウトの制約があるために、自由に設定することは困難であり、その結果、実効電圧Ｖｒｅａｌの調整範囲が大きく制限を受けることになるという問題も生じる。
【００１１】
また、ソース電圧のセンター値をＶｓｄｃ、ＴＦＴのゲートＯＮ時のゲート電圧をＶｇｈ、ＴＦＴのゲートＯＦＦ時のゲート電圧をＶｇｌとすると、対向電圧Ｖｃｄｃは、
【００１２】
【数２】
2007328200.tif 000004
【００１３】
で表される。前述と同様に、実効電圧Ｖｒｅａｌを２％減少させることを考えると、各容量値を前記のものとして、補助容量Ｃｃｓを変化させる前の最適対向電圧はＶｓｄｃ−１．１４（Ｖ）である一方、補助容量Ｃｃｓを変化させることにより、最適対向電圧Ｖｓｄｃ−１．６２（Ｖ）と大きく変化してしまう。このため、各色画素間で最適対向電圧に差が生じることとなり、フリッカが発生するという問題も生じる。各色でゲート−画素間容量Ｃｇｄを異ならせることも理論上は可能であるが、より複雑な構造となってしまう。
【００１４】
また、特許文献２の技術では、表示信号の駆動回路側でＲＧＢの各信号電圧を調整するため、信号電圧を調整するための構成が駆動回路側に必要となる。従って、汎用の駆動回路を液晶パネルに用いることができないという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、汎用の駆動回路を用いることを可能としながら、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することのできる表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、走査信号線を介して供給された走査信号により選択された画素の画素電極にデータ信号線を介してデータ信号が供給されると、前記画素電極と前記画素電極に対向する対向電極との間に配置された表示媒体に前記データ信号に応じた電圧が印加されて、前記表示媒体が、印加された前記電圧に応じた透過率で光を透過することにより表示を行う表示装置であって、前記画素が複数色のそれぞれに対して設けられている表示装置において、前記データ信号線と前記画素電極との間の寄生容量の大きさが、各色の画素ごとに個別に設定されていることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、データ信号線と画素電極との間の寄生容量の大きさが各色の画素ごとに個別に設定されるので、表示媒体に印加される実効電圧を僅かな寄生容量の変化により調整することが可能になる。また、これにより、画素のレイアウトの制約があっても、実効電圧を十分に調整することができ、補助容量を変化させる場合のように変化幅を十分に確保することができないといった問題を回避することができる。
【００１８】
さらには、寄生容量の大きさの設定を行っても、最適対向電圧が変化しにくいため、フリッカが発生しにくい。
【００１９】
これにより、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することができる。
【００２０】
また、寄生容量の大きさの設定により各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償するので、データ信号を供給する駆動回路には特別の構成が不要であり、汎用の駆動回路を使用することができる。
【００２１】
以上により、汎用の駆動回路を用いることを可能としながら、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
【００２２】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記寄生容量の大きさの設定は、各色画素の前記表示媒体に同じ前記電圧を印加したときに、所定色の画素の前記表示媒体の透過率に対する、他色の画素の前記表示媒体の透過率の差が小さくなるように行われていることを特徴としている。
【００２３】
上記の発明によれば、データ信号線と画素電極との間の寄生容量の大きさを設定することにより、表示のガンマ特性を設計値通りに実現することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記寄生容量の大きさの設定は、前記データ信号線と前記画素電極との重なり面積の大きさを設定することにより行われていることを特徴としている。
【００２５】
上記の発明によれば、データ信号線と画素電極との間の寄生容量の大きさを容易に設定することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記寄生容量の大きさの設定は、前記データ信号線と前記画素電極との重なり領域間の絶縁膜の厚みを設定することにより行われていることを特徴としている。
【００２７】
上記の発明によれば、データ信号線と画素電極との間の寄生容量の大きさを容易に設定することができるという効果を奏する。
【００２８】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＴＮモードで駆動される液晶である場合に、前記寄生容量の大きさが、（Ｒの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｂの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴としている。
【００２９】
上記の発明によれば、ＴＮモードで駆動される液晶表示装置において、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することができるという効果を奏する。
【００３０】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＥＣＢモードで駆動される液晶である場合に、前記寄生容量の大きさが、（Ｒの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｂの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴としている。
【００３１】
上記の発明によれば、ＥＣＢモードで駆動される液晶表示装置において、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することができるという効果を奏する。
【００３２】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＭＶＡモードで駆動される液晶である場合に、前記寄生容量の大きさが、（Ｂの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｒの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴としている。
【００３３】
上記の発明によれば、ＭＶＡモードで駆動される液晶表示装置において、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することができるという効果を奏する。
【００３４】
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記色がＲＧＢの各色であり、前記表示媒体がＩＰＳモードで駆動される液晶である場合に、前記寄生容量の大きさが、（Ｂの画素の前記寄生容量）＞（Ｇの画素の前記寄生容量）＞（Ｒの画素の前記寄生容量）の関係にあることを特徴としている。
【００３５】
上記の発明によれば、ＩＰＳモードで駆動される液晶表示装置において、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することができるという効果を奏する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の表示装置は、以上のように、前記データ信号線と前記画素電極との間の寄生容量の大きさが、各色の画素ごとに個別に設定されている。
【００３７】
以上により、汎用の駆動回路を用いることを可能としながら、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明の一実施形態について図１ないし図１６に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３９】
図１５は、本実施形態に係る液晶表示装置３１のブロック図である。この液晶表示装置３１は、大略的に、表示パネル３２、制御回路３７、タイミング信号生成回路３８、および、電源回路３９が搭載されて構成される。前記表示パネル３２は、マトリクス状に配列された画素ＰＩＸを有する表示部３４と、前記各画素ＰＩＸを駆動する走査信号線駆動回路３５およびデータ信号線駆動回路３６とを備えて構成される。前記走査信号線駆動回路３５はシフトレジスタ３５ａを備えており、前記データ信号線駆動回路３６はシフトレジスタ３６ａおよびデータ処理回路３６ｂを備えている。
【００４０】
前記表示部３４と、走査信号線駆動回路３５およびデータ信号線駆動回路３６とは、製造時の手間と、配線容量とを削減するために、同一基板上にモノリシック形成されている。また、より多くの画素ＰＩＸを集積し、表示面積を拡大するために、前記表示部３４および走査信号線駆動回路３５およびデータ信号線駆動回路３６は、ガラス基板上に形成された多結晶シリコン薄膜トランジスタなどから構成されている。そして、歪み点が６００℃以下の通常のガラス基板を用いても、歪み点以上のプロセスに起因するソリやタワミが発生しないように、前記多結晶シリコン薄膜トランジスタは、６００℃以下のプロセス温度で製造される。
【００４１】
前記表示部３４は、相互に交差するｍ本の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍおよびｋ本のデータ信号線ＳＤ１〜ＳＤｋによって区画されて形成される前記各画素ＰＩＸの領域に、前記走査信号線駆動回路３５およびデータ信号線駆動回路３６が、前記走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍおよびデータ信号線ＳＤ１〜ＳＤｋを介して前記制御回路３７から供給される映像信号（データ信号）ＤＡＴを順次書込んでゆくことで画像表示を行う。各画素ＰＩＸは、たとえば図１６で示すように構成される。図１６において、前記走査信号線ＧＬおよびデータ信号線ＳＤとともに、画素ＰＩＸには、アドレスを表す前記ｋ以下の任意の整数ｉおよび前記ｍ以下の任意の整数ｊが付加されている。
【００４２】
各画素ＰＩＸは、ゲートが走査信号線ＧＬへ、ソースがデータ信号線ＳＤに接続される電界効果トランジスタ（スイッチング素子）ＳＷと、この電界効果トランジスタＳＷのドレインに一方の電極である画素電極４０が接続される画素全容量Ｃｐｉｘとを備えて構成される。前記画素全容量Ｃｐｉｘの他方の電極である対向電極４１は、全画素ＰＩＸに共通の共通電極線に接続されている。前記画素全容量Ｃｐｉｘは、液晶容量Ｃｌｃと、必要に応じて付加される補助容量Ｃｃｓ（ここでは対向電極４１上に補助容量電極４２が形成されることにより形成されている）と、ゲート−画素間容量Ｃｇｄと、ソース−画素間容量Ｃｓｄとから構成されている。また、ソース−画素間容量Ｃｓｄは、データ信号線ＳＤｉと画素電極４０との間の容量Ｃｓｄ(ｉ)と、データ信号線ＳＤｉ＋１と画素電極４０との間の容量Ｃｓｄ(ｉ＋１)とからなる。
【００４３】
したがって、走査信号線ＧＬを介して走査信号により画素が選択されると、当該画素の電界効果トランジスタＳＷが導通し、データ信号線ＳＤに印加された電圧が画素全容量Ｃｐｉｘに印加される。一方、前記走査信号線ＧＬの選択期間が終了して、電界効果トランジスタＳＷが遮断されている間、画素全容量Ｃｐｉｘは該遮断時の電圧を保持し続ける。ここで、液晶の透過率または反射率は、液晶容量Ｃｃｌに印加される電圧によって変化する。したがって、走査信号線ＧＬを介して走査信号により画素を選択し、データ信号線ＳＤへデジタルの映像信号ＤＡＴに応じた電圧を印加することで、画素ＰＩＸの表示状態を、映像信号ＤＡＴに合わせて変化させることができる。
【００４４】
ここで、前記制御回路３７からデータ信号線駆動回路３６へは、各画素ＰＩＸへの映像信号ＤＡＴは時分割で伝送されており、データ信号線駆動回路３６は、タイミング信号生成回路３８から入力される、タイミング信号となる所定の周期でデューティー比が５０％の（５０％以下でも良い）ソースクロック信号ＳＣＫおよびその反転信号ＳＣＫＢとソーススタートパルスＳＳＰおよびその反転信号ＳＳＰＢとに基づいたタイミングで、前記映像信号ＤＡＴから、各画素ＰＩＸへの映像データを抽出する。具体的には、前記シフトレジスタ３６ａが、入力されるソースクロック信号ＳＣＫ・ＳＣＫＢのオンタイミングに同期してソーススタートパルスＳＳＰ・ＳＳＰＢを順次シフトすることによって、前記ソースクロック信号ＳＣＫ・ＳＣＫＢの半周期ずつタイミングが異なる出力信号Ｓ１〜Ｓｋを生成し、データ処理回路３６ｂが、その各出力信号Ｓ１〜Ｓｋが示すタイミングで前記映像信号ＤＡＴをラッチし、この映像信号ＤＡＴをＤ／Ａ変換し、各データ信号線ＳＤ１〜ＳＤｋへ出力する。データ信号線ＳＤ１〜ＳＤｋに出力するアナログ電圧には、電源回路３９からデータ信号線駆動回路３６に供給される電源電圧を用いる。
【００４５】
同様に、走査信号線駆動回路３５では、前記シフトレジスタ３５ａが、タイミング信号生成回路３８から入力されるゲートクロック信号ＧＣＫ・ＧＣＫＢに同期してゲートスタートパルスＧＳＰ・ＧＳＰＢを順次シフトすることによって、所定の間隔ずつタイミングが異なる走査信号を各走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍへ出力する。
【００４６】
タイミング信号生成回路３８は、上記のソースクロック信号ＳＣＫ・ＳＣＫＢ、ソーススタートパルスＳＳＰ・ＳＳＰＢ、ゲートクロック信号ＧＣＫ・ＧＣＫＢ、ゲートスタートパルスＧＳＰ・ＧＳＰＢなどのタイミング信号を生成する。これらのタイミング信号のうち、表示駆動制御信号の１つとしてのゲートスタートパルスＧＳＰ・ＧＳＰＢは、特に、制御回路３７から入力される水平帰線期間同期の信号である信号ＨＳＹＮＣに同期するように生成される。また、タイミング信号生成回路３８は、制御回路３７から入力される垂直帰線期間同期の信号である信号ＶＳＹＮＣに同期させて、電源回路３９を制御するための、ディスチャージ信号ＤＩＳや、チャージ信号ＣＨＡ、イネーブル信号ＥＮなどの電源制御信号を生成して電源回路３９に入力する。ここで、ディスチャージ信号ＤＩＳは、電源回路３９の起動時に電源内部の放電を行わせるための制御信号である。チャージ信号ＣＨＡは、電源回路３９をディスチャージ信号ＤＩＳによって放電させた後に、起動準備を行うために電源回路３９を充電するための制御信号である。イネーブル信号ＥＮは、チャージ信号ＣＨＡによって電源回路３９を充電した後、電源回路３９を稼働させるためのクロック信号を有効にする制御信号である。なお、タイミング信号生成回路３８は、ソーススタートパルスＳＳＰ・ＳＳＰＢを、ドットクロック信号に同期させて生成することもできる。
【００４７】
制御回路３７は、映像信号ＤＡＴや信号ＶＳＹＮＣ・ＨＳＹＮＣなどを、外部から供給される制御信号および映像信号を基に生成する。また、制御回路３７や電源回路３９への電源供給は、液晶表示装置３１の電源部から供給される。電源回路３９は、前述の、データ信号線ＳＤ１〜ＳＤｋに出力するための電源の他に、走査信号線駆動回路３５の電源や、表示部３４のコモン電圧電源なども供給する。
【００４８】
以上が液晶表示装置３１の大略的な構成の説明である。
【００４９】
次に、液晶を様々なモードで駆動する場合の、ＲＧＢ間での液晶の電圧−透過率特性の差を補償する方法について説明する。なお、ここでは表示色をＲＧＢの３色としているが、本発明はこれに限ることなく、一般に複数の色を表示する表示装置に適用可能である。
【００５０】
図１は、液晶表示装置３１の、ＴＮ（Twisted Nematic）モードなどで用いられる画素ＰＩＸの一般的な電極構造を、ＲＧＢの各色について示した平面図である。
【００５１】
同図には、１組のＲＧＢのデータ信号線ＳＤ（Ｒ）・ＳＤ（Ｇ）・ＳＤ（Ｂ）と、２本の走査信号線ＧＬｉ・ＧＬｉ＋１との交差によって区切られた６つの画素の画素電極４０ｉ（Ｒ）・４０ｉ（Ｇ）・４０ｉ（Ｂ）・４０ｉ＋１（Ｒ）・４０ｉ＋１（Ｇ）・４０ｉ＋１（Ｂ）が破線で示されている。（Ｒ）はＲの画素、（Ｇ）はＧの画素、（Ｂ）はＢの画素を示している。ここでは、走査信号線ＧＬよりも紙面上の上方にデータ信号線ＳＤが位置し、そのデータ信号線ＳＤよりも紙面上の上方に画素電極４０が位置している。補助容量電極４２は、隣り合う２本の走査信号線ＧＬの間で、データ信号線ＳＤよりも紙面上の下方に走査信号線ＧＬと平行に延びるように設けられている。
【００５２】
図２に、図１におけるデータ信号線ＳＤの１つを、その延びる方向に垂直な面で切断したＡ−Ａ線矢視断面図を示す。データ信号線ＳＤは基板５０上に形成されており、データ信号線ＳＤを覆うように、第１絶縁膜５１が形成されている。そして第１絶縁膜５１上にさらに第２絶縁膜５２が形成されており、その第２絶縁膜５２上に画素電極４０が形成されている。この構成において、データ信号線ＳＤと、当該データ信号線ＳＤに接続される画素電極４０とは、重なり領域Ｄを有している。この重なり領域Ｄは、図１では例えばデータ信号線ＳＤ（Ｒ）と画素電極４０ｉ＋１（Ｒ）との重なり領域である。主にこの重なり領域Ｄにおいて、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量が形成される。
【００５３】
また、データ信号線ＳＤと、当該データ信号線ＳＤに接続される画素電極４０側と反対側に隣接する画素電極４０とは、重なり領域Ｄ０を有している。この重なり領域Ｄ０は、図１では例えばデータ信号線ＳＤ（Ｇ）と画素電極４０ｉ＋１（Ｒ）との重なり領域である。
【００５４】
図１では、その他、データ信号線ＳＤ（Ｒ）と画素電極４０ｉ（Ｒ）との重なり領域Ｄ、データ信号線ＳＤ（Ｇ）と画素電極４０ｉ（Ｇ）・４０ｉ＋１（Ｇ）との重なり領域Ｄ、データ信号線ＳＤ（Ｂ）と画素電極４０ｉ（Ｂ）・４０ｉ＋１（Ｂ）との重なり領域Ｄも存在する。また、同図では、その他、データ信号線ＳＤ（Ｇ）と画素電極４０ｉ（Ｒ）との重なり領域Ｄ０、データ信号線ＳＤ（Ｂ）と画素電極４０ｉ（Ｂ）・４０ｉ＋１（Ｂ）との重なり領域Ｄ０も存在する。
【００５５】
液晶に印加される実効電圧Ｖｒｅａｌは、重なり領域Ｄによって形成される、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量と、画素電極４０と隣接するもう一つのデータ信号線ＳＤ’と画素電極４０との重なり領域Ｄ０によって形成される、データ信号線ＳＤ’と画素電極４０との間の寄生容量との両者の影響を受ける。この両者の寄生容量を合わせたものが、図１６で説明したＣｓｄである。例えば、図１の画素電極４０ｉ（Ｒ）に対応する液晶について言えば、データ信号線ＳＤ（Ｒ）と画素電極４０ｉ（Ｒ）との重なり領域Ｄによって形成される寄生容量と、データ信号線ＳＤ（Ｇ）と画素電極４０ｉ（Ｇ）との重なり領域Ｄ０によって形成される寄生容量とを合わせたものがＣｓｄに相当する。
【００５６】
ここで、重なり領域Ｄによる容量は、ＲＧＢの画素ごとに個別に設定されている。重なり領域Ｄ０による容量は、ＲＧＢの画素間で等しくなるように設定されている。データ信号線ＳＤ（Ｒ）は線幅に変化がないが、データ信号線ＳＤ（Ｇ）は画素ごとに画素電極４０と重なり領域Ｄを有する箇所において基板面に平行に突出する突出面４５（Ｇ）を有しており、データ信号線ＳＤ（Ｂ）は画素ごとに画素電極４０と重なり領域Ｄを有する箇所において基板面に平行に突出する突出面４５（Ｂ）を有している。突出面４５（Ｇ）・４５（Ｂ）を除いては、データ信号線ＳＤ（Ｒ）・ＳＤ（Ｇ）・ＳＤ（Ｂ）間で線幅は揃っており、突出面４５（Ｂ）の面積は突出面（Ｇ）の面積よりも大きい。従って、前記重なり領域Ｄの面積は、（Ｂの重なり領域Ｄの面積）＞（Ｇの重なり領域Ｄの面積）＞（Ｒの重なり領域Ｄの面積）の関係があり、それゆえ、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量（ソース−画素間容量Ｃｓｄ）の大きさは、ＲＧＢ間において、（Ｂの画素の寄生容量の大きさ）＞（Ｇの画素の寄生容量の大きさ）＞（Ｒの画素の寄生容量の大きさ）の関係がある。
【００５７】
従って、このような関係に設定した寄生容量の大きさを用いて、前述の[数１]の実効電圧Ｖｒｅａｌを調整することにより、各色間で液晶の電圧−透過率特性に違いがあっても、ＲＧＢの各画素ｐｉｘにはデータ信号線駆動回路３６からデータ信号線ＳＤを介して設定通りの映像信号ＤＡＴを与えるだけで、透過率の差が縮小される方向に表示を制御することが可能になる。
【００５８】
そして、このような本実施形態によれば、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量の大きさが各色の画素ＰＩＸごとに個別に設定されるので、表示媒体としての液晶に印加される実効電圧Ｖｒｅａｌを、例えば２％減少させるのに０．０５ｐＦから０．０８４ｐＦへの変更といったような僅かな寄生容量の変化により調整することが可能になる。また、これにより、画素ＰＩＸのレイアウトの制約があっても、実効電圧Ｖｒｅａｌを十分に調整することができ、補助容量Ｃｃｓを変化させる場合のように変化幅を十分に確保することができないといった問題を回避することができる。
【００５９】
さらには、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量の大きさを調整する場合には、寄生容量の大きさの設定を行っても、最適対向電圧Ｖｃｄｃ（[数２]参照）が変化しにくいため、フリッカが発生しにくい。例えば、実効電圧Ｖｒｅａｌを２％減少させる場合には、調整前のＶｃｄｓがＶｓｄｃ−１．１４Ｖであったときに、補助容量Ｃｃｓを調整する場合とは異なって、調整後にＶｓｄｃ−１．１０（Ｖ）まで変化を抑制することができる。
【００６０】
これにより、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することができる。
【００６１】
また、寄生容量の大きさの設定により各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償するので、データ信号を供給する駆動回路には特別の構成が不要であり、データ信号線駆動回路３６に汎用の駆動回路を使用することができる。
【００６２】
以上により、汎用の駆動回路を用いることを可能としながら、表示に悪影響を与えることなく容易に各色画素間の電圧−透過率特性の違いを補償することのできる表示装置を実現することができる。
【００６３】
また、前記寄生容量の大きさを設定するときには、各色画素の液晶に同じ前記電圧を印加したときに、例えばＧといった所定色の画素の液晶の透過率に対する、Ｒ、Ｂなどの他色の画素の液晶の透過率の差が小さくなるように行うとよい。このようにすれば、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量の大きさを設定することにより、表示のガンマ特性を設計値通りに実現することができる。特に、液晶はＧの光に対しては比較的理想に近い電圧−透過率特性を有しているので、Ｇの特性にＲ、Ｂの特性を合わせるようにするとよい。なお、図１の寄生容量の調整はＲの特性にＧ、Ｂの特性を合わせるものである。
【００６４】
図１の構成は、寄生容量の大きさを設定するのに、データ信号線ＳＤと画素電極４０との重なり領域Ｄの大きさを設定するものであったが、特にこれは、データ信号線ＳＤの形状を調整するものであった。この他に、重なり面積Ｄの大きさを設定するものとして、図３の構成が挙げられる。
【００６５】
図３では、データ信号線ＳＤ（Ｒ）・ＳＤ（Ｇ）・ＳＤ（Ｂ）の全てについて、画素ごとに画素電極４０との重なり領域Ｄを有する箇所において基板面に平行に突出する突出面を有している。これら突出面をＲＧＢの順に４６（Ｒ）・４６（Ｇ）・４６（Ｂ）とすると、これらは全て面積が等しい。その代わりに、画素電極４０側のデータ信号線ＳＤへの重なり具合が異なっている。画素電極４０ｉ（Ｒ）・４０ｉ＋１（Ｒ）は突出面４６（Ｒ）と全く重なっておらず、画素電極４０ｉ（Ｇ）・４０ｉ＋１（Ｇ）は突出面４６（Ｇ）の一部と重なっており、画素電極４０ｉ（Ｂ）・４０ｉ＋１（Ｂ）は突出面４６（Ｂ）の全部と重なっている。なお、ここでも、重なり領域Ｄ０による容量は、ＲＧＢの画素間で等しくなるように設定されている。
【００６６】
これにより、重なり領域Ｄの面積は、（Ｂの重なり領域Ｄの面積）＞（Ｇの重なり領域Ｄの面積）＞（Ｒの重なり領域Ｄの面積）の関係があり、それゆえ、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量（ソース−画素間容量Ｃｓｄ）の大きさは、ＲＧＢ間において、（Ｂの画素の寄生容量の大きさ）＞（Ｇの画素の寄生容量の大きさ）＞（Ｒの画素の寄生容量の大きさ）の関係となる。
【００６７】
また、以上の寄生容量の大きさの設定は、データ信号線ＳＤと画素電極４０との重なり領域Ｄの大きさを設定するものであったが、これに限らず、重なり領域Ｄにおけるデータ信号線ＳＤと画素電極４０との間の絶縁膜の厚みを設定することによっても可能である。
【００６８】
図４（ａ）〜（ｃ）に、ＲＧＢの各絶縁膜の厚みを個別に設定した場合の断面図を示す。同図（ａ）はＲについての断面図であり、重なり領域Ｄにおいて、第１絶縁膜５１を除去し、さらに、第２絶縁膜５２の厚みを減少させたものである。同図（ｂ）はＧについての断面図であり、重なり領域Ｄにおいて、第１絶縁膜５１を除去し、第２絶縁膜５２を図２の第１絶縁膜５１の厚みと第２絶縁膜５２の厚みとの和の厚みに形成したものである。同図（ｃ）はＢについての断面図であり、重なり領域Ｄにおいて、第１絶縁膜５１および第２絶縁膜５２を図２と同じように形成したものである。
【００６９】
上記構成においては、例えば（第２絶縁膜５２の誘電率）＞（第１絶縁膜５１の誘電率）であるとすると、（Ｒの画素の寄生容量の大きさ）＞（Ｇの画素の寄生容量の大きさ）＞（Ｂの画素の寄生容量の大きさ）となり、寄生容量の大きさを適宜設定することができる。
【００７０】
次に、液晶の様々な駆動モードに対して、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量（ソース−画素間容量Ｃｓｄ）を調整したときの、各色の電圧−透過率特性の違いの補償効果について、実施例を挙げて説明する。
【００７１】
なお、これらの実施例において使用を想定したバックライトのスペクトルとＲＧＢの各カラーフィルタの分光特性とを図５（ａ）に、図５（ａ）の特性から算出したバックライトのカラーフィルタ透過後のスペクトルを示す積分スペクトルを図５（ｂ）に、それぞれ示す。また、以下のシミュレーションでは、各色の代表波長として、Ｒ：６００ｎｍ、Ｇ：５５０ｎｍ、Ｂ：４５０ｎｍを使用して計算を行った。それぞれの寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整において、合わせこむ対象となる波長は、図５（ｂ）の、バックライトスペクトルとカラーフィルタ透過特性とを掛け合わせた積分スペクトルのピークを使用するのが望ましい。諧調特性のシミュレーションは、それぞれ、実効電圧Ｖｒｅａｌの調整前後で、Ｇ（５５０ｎｍ）のガンマ値をともにγ＝２．２に設定したときのものである。
【実施例１】
【００７２】
実施例１として、ＴＮ（Twisted Nematic）モードで駆動される液晶に対する寄生容量の設定の効果をシミュレートした。図６に、ＴＮモードで駆動される液晶の電圧−透過率特性の曲線を示す。中間調の領域においては、同じ印加電圧に対して、（Ｂの透過率）＞（Ｇの透過率）＞（Ｒの透過率）の関係がある。
【００７３】
従って、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量の大きさを、（Ｒの寄生容量の大きさ）＞（Ｇの寄生容量の大きさ）＞（Ｂの寄生容量の大きさ）の関係に設定した。これにより、寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整を行う前には、ＲＧＢの入力諧調に対して、図７のようにＲＧＢ間で透過率が異なっていたものが、寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整後には、図８のように、ＲＧＢ間でほぼ揃った。この結果、表示のガンマ特性が設計値通りとなることが分かった。
【実施例２】
【００７４】
実施例２として、平行配向のＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードで駆動される液晶に対する寄生容量の設定の効果をシミュレートした。図９に、当該ＥＣＢモードで駆動される液晶の電圧−透過率特性の曲線を示す。中間調の領域においては、同じ印加電圧に対して、（Ｂの透過率）＞（Ｇの透過率）＞（Ｒの透過率）の関係がある。
【００７５】
従って、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量の大きさを、（Ｒの寄生容量の大きさ）＞（Ｇの寄生容量の大きさ）＞（Ｂの寄生容量の大きさ）の関係に設定した。これにより、寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整を行う前には、ＲＧＢの入力諧調に対して、図１０のようにＲＧＢ間で透過率が異なっていたものが、寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整後には、図１１のように、ＲＧＢ間でほぼ揃った。この結果、表示のガンマ特性が設計値通りとなることが分かった。
【実施例３】
【００７６】
実施例３として、垂直配向のＭＶＡ（Multi-domain Vertical Alignment）モードで駆動される液晶に対する寄生容量の設定の効果をシミュレートした。図１２に、当該ＭＶＡモードで駆動される液晶の電圧−透過率特性の曲線を示す。中間調の領域においては、同じ印加電圧に対して、（Ｂの透過率）＞（Ｇの透過率）＞（Ｒの透過率）の関係がある。
【００７７】
従って、データ信号線ＳＤと画素電極４０との間の寄生容量の大きさを、（Ｂの寄生容量の大きさ）＞（Ｇの寄生容量の大きさ）＞（Ｒの寄生容量の大きさ）の関係に設定した。これにより、寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整を行う前には、ＲＧＢの入力諧調に対して、図１３のようにＲＧＢ間で透過率が異なっていたものが、寄生容量の設定による実効電圧Ｖｒｅａｌの調整後には、図１４のように、ＲＧＢ間でほぼ揃った。この結果、表示のガンマ特性が設計値通りとなることが分かった。なお、このシミュレーションは、垂直配向の半透過モードについても同様となる。
【００７８】
また、シミュレーション結果は示さないが、ＩＰＳ（In Plane Switching）モードで駆動される液晶においては、（Ｂの寄生容量の大きさ）＞（Ｇの寄生容量の大きさ）＞（Ｒの寄生容量の大きさ）の関係に設定すれば、表示のガンマ特性が設計値通りとすることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態を説明した。なお、本実施形態では表示媒体として液晶を用いる液晶表示装置を例に挙げたが、本発明は、表示媒体が、印加された電圧に応じた透過率で光を透過することにより表示を行う表示装置一般に適用可能である。また、液晶表示装置としては、透過型であるか反射型であるかを問わない。ノーマリホワイトであるかノーマリブラックであるかも問わない。さらに、図１〜図４の構成の思想は、ＴＮモード駆動の液晶のみに適用されるものではなく、これを他の駆動モードの液晶に適宜応用することは容易である。
【００８０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明はカラー液晶表示装置に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、表示装置の画素の第１の構成を示す平面図である。
【図２】図１の画素のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態を示すものであり、表示装置の画素の第２の構成を示す平面図である。
【図４】（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の実施形態を示すものであり、表示装置の画素の第３の構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態で行ったシミュレーションに用いたバックライトのスペクトルとカラーフィルタの分光特性とを示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のスペクトルを有するバックライトが（ａ）の分光特性を有するカラーフィルタを透過した後の積分スペクトルを示す図である。
【図６】ＴＮモード駆動の液晶の電圧−透過率特性を示すグラフである。
【図７】図６の特性の液晶を用いた場合の、寄生容量を設定する前の諧調と透過率との関係を示すグラフである。
【図８】図６の特性の液晶を用いた場合の、寄生容量を設定した後の諧調と透過率との関係を示すグラフである。
【図９】ＥＣＢモード駆動の液晶の電圧−透過率特性を示すグラフである。
【図１０】図９の特性の液晶を用いた場合の、寄生容量を設定する前の諧調と透過率との関係を示すグラフである。
【図１１】図９の特性の液晶を用いた場合の、寄生容量を設定した後の諧調と透過率との関係を示すグラフである。
【図１２】ＭＶＡモード駆動の液晶の電圧−透過率特性を示すグラフである。
【図１３】図１２の特性の液晶を用いた場合の、寄生容量を設定する前の諧調と透過率との関係を示すグラフである。
【図１４】図１２の特性の液晶を用いた場合の、寄生容量を設定した後の諧調と透過率との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施形態を示すものであり、表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５の表示装置の画素の構成を示す回路図である。
【図１７】従来技術を示すものであり、表示装置の画素の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
３１                液晶表示装置（表示装置）
４０                画素電極
４１                対向電極
４５、４６          突出面
５１                第１絶縁膜（絶縁膜）
５２                第２絶縁膜（絶縁膜）
Ｃｃｌ              液晶容量
Ｃｃｓ              補助容量
Ｃｓｄ              ソース−画素間容量（寄生容量）
Ｄ                  重なり領域
ＤＡＴ              映像信号（データ信号）
ＧＬ                走査信号線
ｐｉｘ              画素
ＳＤ                データ信号線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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