(57)【要約】【課題】スイッチングトランジスタＳＷの配置を効率的なものにする。【解決手段】Ｇ（緑）、Ｃ（シアン）の表示ドットを列方向に並べ、これをＲ（赤），Ｂ（青）の表示ドットで行方向の両側から挟んで１画素を構成する。Ｇ，Ｃの表示ドットの列方向の間に行方向のゲートラインＧＬを配置し、このゲートラインＧＬにＧ（緑）、Ｃ（シアン）の表示ドットスイッチングトランジスタＳＷのゲートを両側から接続する。【選択図】図１
2007164102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４色の表示ドットによって１画素が構成され、この画素をマトリクス状に配置して形成された表示装置において、
１画素を構成する４色の表示ドットの内、２つの表示ドットを列方向に配置することで、１画素の行方向における長さを３表示ドット分とするとともに、列方向に配置された２つの表示ドットを合わせた列方向の長さは他の２つの表示ドットにおける列方向の長さに対応する長さとし、
各表示ドットには、データ信号の取り入れを制御する選択トランジスタが設けられ、
前記列方向に配置された２つの表示ドット間の間隙を通過して前記２つの表示ドットにおける前記選択トランジスタのオンオフを制御する選択ラインが配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記選択ラインは、前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドットの中を行方向に貫通して配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、
前記選択ラインは、行方向に直線状に配置され、前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドットの中を行方向に貫通することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示装置において、
前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドットと他の画素における列方向に配置されていない２つの表示ドットの間隙に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置において、
前記選択ラインは、行方向に直線上に配置され、前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドットは、前記列方向に配置された２つの表示ドットの境に対し一端がそろうように配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の表示装置において、
前記４色は、青系の色相、赤系の色相、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の４色であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４色の表示ドットによって１画素が構成され、この画素をマトリクス状に配置して形成された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種の表示装置が知られており、液晶表示装置は薄型軽量の表示装置として広く普及している。特に、各画素（表示ドット）毎にスイッチングトランジスタを設け、表示を表示ドット毎に制御するアクティブマトリクス型の装置では、高精細な表示が可能である。また、このような表示装置において、フルカラー表示を行う場合には、各表示ドットにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかのカラーフィルタを設け、３つの表示ドットで１画素を形成する。
【０００３】
一方、パーソナルコンピュータなどにおいて、表示された画像について印刷すると、色合いが異なったものになる。これは、表示装置において表示可能な色の領域と、プリンタにおいて印刷可能な色の表示領域が異なっているからである。
【０００４】
そこで、表示装置において、ＲＧＢに加えＣ（シアン）の表示ドットを追加することが提案されている（特許文献１参照）。これによって、表示装置における表示画像と印刷物の画像の色合いを近づけることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０６０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述のように、ＲＧＢＣの４色の表示とした場合、人の視覚への影響を勘案すると、Ｇ，Ｃの表示ドットの表示はＲ，Ｂに比べ弱くてよい。そこで、図６に示すように、Ｇ，Ｃの表示ドットを列方向に並べ、Ｒ，Ｂの表示ドットで行方向の両側から挟む形の画素構成が考えられる。しかし、このような表示ドット配置とした場合、ゲートラインＧＬと画素回路におけるスイッチングトランジスタの配置をどのようにするかが問題となる。すなわち、スイッチングトランジスタのゲート配線が長くなると開口率が小さくなってしまうため、なるべくゲート配線を短くできる配置が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、４色の表示ドットによって１画素が構成され、この画素をマトリクス状に配置して形成された表示装置において、１画素を構成する４色の表示ドットの内、２つの表示ドットを列方向に配置することで、１画素の行方向における長さを３表示ドット分とするとともに、列方向に配置された２つの表示ドットを合わせた列方向の長さは他の２つの表示ドットにおける列方向の長さに対応する長さとし、各表示ドットには、データ信号の取り入れを制御する選択トランジスタが設けられ、前記列方向に配置された２つの表示ドット間の間隙を通過して前記２つの表示ドットにおける前記選択トランジスタのオンオフを制御する選択ラインが配置されることを特徴とする。
【０００８】
また、前記選択ラインは、前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドット中間部を行方向に貫通して配置されることが好適である。
【０００９】
また、前記選択ラインは、行方向に直線上に配置され、配置されていない２つの表示ドット中間部を行方向に貫通することが好適である。
【００１０】
また、前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドットと他の画素における列方向に配置されていない２つの表示ドットの間隙に配置されることが好適である。
【００１１】
また、前記選択ラインは、行方向に直線状に配置され、前記１画素構成する列方向に配置されていない２つの表示ドットの中を行方向に貫通することが好適である。
【００１２】
また、前記４色は、青系の色相、赤系の色相、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の４色であることが好適である。
【発明の効果】
【００１３】
このように、本発明によれば、列方向に配置された２つの表示ドット間の間隙を通過して２つの表示ドットにおける前記選択トランジスタのオンオフを制御する選択ラインを配置している。従って、２つの表示ドットの選択トランジスタへのゲート配線を短くすることができ、配置の効率化によって全体として開口率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、実施形態の１画素分の構成を示す図である。行方向の左側にはＲの表示ドット、右側にはＢの表示ドットが配置され、これらＲ，Ｇの表示ドットの間にＧおよびＣの表示ドットが列方向に並んで配置されている。列方向の表示ドット間には、行方向の左からＲのデータラインＤＬ−Ｒ、ＧのデータラインＤＬ−Ｇ、ＣのデータラインＤＬ−Ｃ、ＢのデータラインＤＬ−Ｂが配置されており、画素の区切りとなる表示ドット間には、２つのデータラインＤＬ−Ｒ、ＤＬ−Ｂが位置することになる。
【００１６】
また、列方向の画素間の間隙（行方向の間隙）には、容量ラインＳＣが配置されており、ＧとＣの表示ドット間およびＲとＢの表示ドットの中を横切って行方向のゲートラインＧＬが配置されている。
【００１７】
各表示ドットには、ゲートがゲートラインＧＬに接続されたスイッチングトランジスタ（この例では、ｎチャネルＴＦＴ（薄膜トランジスタ））ＳＷが設けられ、そのスイッチングトランジスタＳＷの一端（ドレインまたはソース）がデータラインＤＬに接続されている。このスイッチングトランジスタＳＷの他端（ソースまたはドレイン）は、保持容量ＣSの一端が接続され、その保持容量ＣSの他端は、所定の電圧に保持される容量ラインＳＣに接続されている。
【００１８】
また、スイッチングトランジスタＳＷの他端には、液晶素子ＬＣの一端が接続されている。この液晶素子ＬＣの一端は表示ドット毎に設けられている画素電極であり、全画素電極に対向して所定の電圧に保持される対向電極ＣＯＭが設けられ、その間に液晶が封入されている。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、１つのゲートラインＧＬに１画素分の４つの表示ドットのスイッチングトランジスタＳＷのゲートが接続される。特に、列方向に並んだＧ，Ｃの表示ドットにおいては、スイッチングトランジスタＳＷのゲートが１つのゲートラインＧＬに列方向の反対側から接続される。従って、スイッチングトランジスタＳＷのゲートは、ゲートラインＧＬの一部を突出形成することによって容易に形成でき、ゲート配線を短くできる。
【００２０】
また、容量ラインＳＣを画素間の行方向間隙に配置したため、この部分における遮光が可能となる。また、保持容量ＣSは、データラインＤＬに沿って配置されることで、容量ラインＳＣが配置されている表示ドットの端部を利用することで、効果的な配置が得られる。
【００２１】
図２は、他の実施形態の構成例を示している。この例では、Ｇ，Ｃの表示ドットが、Ｒ，Ｂの表示ドットに対し列方向にずれて配置されている。そして、ゲートラインＧＬは、ＲおよびＢの表示ドットの図における下側と、Ｇ，Ｃの表示ドットの間隙に配置されている。そして、各表示ドットのスイッチングトランジスタＳＷのゲートがそのゲートラインＧＬに接続されている。
【００２２】
この例においても、列方向に並んだＧ，Ｃの表示ドットにおいては、スイッチングトランジスタＳＷのゲートが１つのゲートラインＧＬに列方向の反対側から接続される。従って、上述の場合と同様に、スイッチングトランジスタＳＷのゲートは、ゲートラインＧＬの一部を突出形成することによって容易に形成でき、ゲート配線を短くできる。
【００２３】
図３には、対向電極ＣＯＭに配向制御手段を設ける例を示してある。液晶として、ＶＡタイプを利用した場合、液晶の配向方位を制御するための配向制御手段を設けることが好適である。図３は、ＲおよびＢの細長の表示ドット示しており、表示ドットの中央部分を列方向に伸びる配向制御手段３０を上下２つに分けて設けている。
【００２４】
この配向制御手段３０は、図に示すように対向電極ＣＯＭに設けた開口による配向制御窓３０ａまたは畝状（三角柱状）の突起による配向制御突起３０ｂである。このような配向制御手段によって、電圧印加時における電気力線の方向を制御して、液晶の応答速度を改善するとともに、視野角依存性を小さくすることができる。
【００２５】
そして、この配向制御手段３０の配置平面位置が、列方向の中間部において途切れるように配置されている。液晶は配向制御手段３０に直交するように配向するため、図３の表示ドットにおいては、その列方向の中央部において、配向しない部分ができる。
【００２６】
上述の２つの実施形態では、この部分を容量ラインＳＣまたはゲートラインＧＬが通過するが、この部分は元々表示にあまり関わっておらず、これらラインを配置したことによる開口率への影響を小さくなっている。
【００２７】
図４には、１表示ドット（図１におけるＣの表示ドット）における各素子の配置例が示されている。
【００２８】
データラインＤＬには、半導体層２０の一端（図における左端）がコンタクトを介し接続され、この半導体層２０はゲートラインＧＬに沿って左方向（行方向）に伸びる。この半導体層２０には、その図における上側からゲートラインＧＬの一部が突出しており、ここがスイッチングトランジスタＳＷのゲート電極になっている。従って、ゲート電極と、その下方（厚み方向）の半導体層２０によってスイッチングトランジスタＳＷが形成される。なお、この例ではスイッチングトランジスタＳＷはダブルゲートタイプになっている。半導体層２０は、表示ドットの中央部まで伸びここで、図における下方向に向けて曲がり表示ドット中央部分をその下端まで伸びている。そして、表示ドットの下方からは容量ラインＳＣの一部が中央部分の半導体層２０の厚み方向上方には、容量ラインＳＣの一部が下方から伸びており、ここが保持容量ＣSを形成する。
【００２９】
そして、半導体層２０の図における上側の中央部分を通り過ぎた部分にはコンタクトが設けられ、これに半導体層２０が画素電極２２に接続されている。なお、画素電極２２は、ＩＴＯなどの透明電極であり、表示ドットの図における下側の大部分に配置される。
【００３０】
なお、液晶表示装置のスイッチングトランジスタＳＷが形成されるＴＦＴ基板は、通常ガラス基板上にバッファ層が形成され、その上の所定領域に半導体層２０が形成される。そして、少なくとも半導体層２０上にはゲート絶縁膜が形成される。このゲート絶縁膜上にゲートラインＧＬ、容量ラインＳＣが形成され、スイッチングトランジスタＳＷと、保持容量ＣSが形成される。
【００３１】
次に、これらを覆って、層間絶縁膜が形成され、その上にデータラインＤＬが形成される。そして、これを覆って平坦化膜が形成され、平坦化膜状に画素電極が形成される。なお、半導体膜２０の一端と、データラインＤＬとは、層間絶縁膜およびゲート絶縁膜を貫通するコンタクトによって接続され、半導体膜２０の他端と画素電極２２は、平坦化膜、層間絶縁膜、ゲート絶縁膜を貫通するコンタクトによって接続する。通常の場合、画素電極コンタクトは、層間絶縁膜、ゲート絶縁膜についてのコンタクトはデータラインＤＬのコンタクトと同様のプロセスで形成しておき、その上に平坦化膜を貫通するコンタクトを形成する。
【００３２】
また、図４においては、厚み方向の一番下に位置する半導体層２０を破線、ゲート絶縁膜上に位置するゲートラインＧＬ、容量ラインＳＣを実線、層間絶縁膜上に位置するデータラインＤＬを一点鎖線、平坦化膜上の画素電極２２を二点鎖線で示してある。
【００３３】
この例の場合、中央の保持容量ＣSの上方に図３に示した配向制御手段を配置することで、保持容量ＣSを形成したことによる開口率の減少を抑制することができる。
【００３４】
図５は、ゲートラインＧＬが表示ドットの中を通過する場合（例えば、図１におけるＲの画素）の構成例を示している。この例においても、画素の中央部分に保持容量ＣSを配置しているが、図における上半分は、その上の容量ラインＳＣから伸びる部分が保持容量ＣSの一方の電極になっており、下半分とは異なる容量ラインＳＣが保持容量ＣSの電極になっている。しかし、容量ラインＳＣは、同電位に保たれるため、問題はない。また、上半分と下半分の保持容量ＣSを形成するための半導体層２０は、分割して構成され、データラインＤＬと同層のメタルパッドによって接続されている。また、このメタルパットに対し、コンタクト（図示省略）によって画素電極２２が接続される。
【００３５】
この例では、図３の左側に示したような配向制御手段を形成することが好適である。
【００３６】
また、各表示ドットの表示色はカラーフィルタによって決定され、従ってカラーフィルタの着色領域は４色の着色領域で１画素を構成する。
【００３７】
４色の着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域（３８０−７８０ｎｍ）のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域と、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相の着色領域からなる。ここで系と用いているが、例えば青系であれば純粋の青の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を含むものである。赤系の色相であれば、赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これら着色領域は単一の着色層で構成されても良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構成されても良い。また、これら着色領域は色相で述べているが、当該色相は、彩度、明度を適宜変更し、色を設定し得るものである。
【００３８】
具体的な色相の範囲は、例えば次の通りである。
・青系の色相の着色領域は、青紫から青緑であり、より好ましくは藍から青である、
・赤系の色相の着色領域は、橙から赤である、
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは青緑から緑である、
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり、より好ましくは緑から黄である。もしくは緑から黄緑である。
【００３９】
ここで、各着色領域は、同じ色相を用いることはない。例えば、青から黄までの色相で選択される２つの着色領域で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系もしくは黄緑系の色相を用いる。
【００４０】
これにより、従来のＲＧＢの着色領域よりも広範囲の色再現性を実現することができる。
【００４１】
また、広範囲の色再現性を色相で述べたが、以下に、着色領域を透過する波長で表現する。
・青系の着色領域は、波長のピークが４１５−５００ｎｍにある着色領域、好ましくは、４３５−４８５ｎｍにある着色領域である、
・赤系の着色領域は、波長のピークが６００ｎｍ以上にある着色領域で、好ましくは、６０５ｎｍ以上にある着色領域である、
・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、波長のピークが４８５−５３５ｎｍにある着色領域で、好ましくは、４９５−５２０ｎｍにある着色領域である、
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、波長のピークが５００−５９０ｎｍにある着色領域、好ましくは５１０−５８５ｎｍにある着色領域、もしくは５３０−５６５ｎｍにある着色領域である。
【００４２】
次に、ｘ、ｙ色度図で表現する。
・青系の着色領域は、ｘ≦０．１５１、ｙ≦０．０５６にある着色領域であり、好ましくは、０．１３４≦ｘ≦０．１５１、０．０３４≦ｙ≦０．０５６にある着色領域である、・赤系の着色領域は、０．６４３≦ｘ、ｙ≦０．３３３にある着色領域であり、好ましくは、０．６４３≦ｘ≦０．６９０、０．２９９≦ｙ≦０．３３３にある着色領域である、・青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、ｘ≦０．１６４、０．４５３≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、０．０９８≦ｘ≦０．１６４、０．４５３≦ｙ≦０．７５９にある着色領域である、
・青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、０．２５７≦ｘ、０．６０６≦ｙにある着色領域であり、好ましくは、０．２５７≦ｘ≦０．３５７、０．６０６≦ｙ≦０
．６７０にある着色領域である。
【００４３】
これら４色の着色領域は、サブ画素に透過領域と反射領域を備えた場合、透過領域及び反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。
【００４４】
バックライトとして、ＲＧＢの光源としてＬＥＤ、蛍光管、有機ＥＬを用いても良い。または白色光源を用いても良い。なお、白色光源は青の発光体とＹＡＧ蛍光体により生成される白色光源でもよい。
【００４５】
ＲＧＢ光源としては、以下のものが好ましい。
・Ｂは波長のピークが４３５ｎｍ−４８５ｎｍにあるもの
・Ｇは波長のピークが５２０ｎｍ−５４５ｎｍにあるもの
・Ｒは波長のピークが６１０ｎｍ−６５０ｎｍにあるもの
【００４６】
そして、ＲＧＢ光源の波長によって、上記ＣＦを適切に選定すればより広範囲の色再現性を得ることができる。
【００４７】
また、波長が例えば、４５０ｎｍと５６５ｎｍにピークがくるような、複数のピークを持つ光源を用いていも良い。
【００４８】
上記４色の着色領域の構成の例として、以下のものがあげられる。
・色相が、赤、青、緑、シアン（青緑）の着色領域
・色相が、赤、青、緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域
・色相が、赤、青、エメラルド、黄の着色領域
・色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域
・色相が、赤、青緑、深緑、黄緑の着色領域
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態の構成を示す図である。
【図２】他の実施形態の構成を示す図である。
【図３】配向制御手段の構成を示す図である。
【図４】表示ドットのレイアウト例を示す図である。
【図５】表示ドットのレイアウト例を示す図である。
【図６】表示ドットの配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
３０  配向制御手段、ＣＯＭ  対向電極、ＣS  保持容量、ＤＬ  データライン、ＧＬ  ゲートライン、ＬＣ  液晶素子、ＳＣ  容量ライン、ＳＷ  スイッチングトランジスタ。
【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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