JP5079454B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は表示装置に関し、特には、フリンジフィールドスイッチング（Fringe field switching：ＦＦＳ）モードで液晶分子を駆動する表示装置に関する。

横電界モードの液晶表示装置は、広視野角、高コントラストを実現する液晶モードとして注目されている。このうち特に、フリンジフィールドスイッチング（Fringe field switching：ＦＦＳ）モードは、インプレーンスイッチング（In-Plane-Switching：ＩＰＳ）モードと比較して、開口率および透過率の改善が図られている。

図１２（１）はＦＦＳモードの液晶表示装置の一例を示す要部平面図であり、図１２（２）は図１２（１）のＡ−Ａ’断面図である。この図に示すように、ＦＦＳモードの液晶表示装置においては、駆動側の第１基板２０１上に、複数の走査線２０２が水平方向に配置され、これと平行にさらに共通配線２０２ｃが配置されている。また、この共通配線２０２ｃに接続される状態で、透明導電膜からなる共通電極２０３が広い範囲で設けられている。

これらの走査線２０２，共通配線２０２ｃ，および共通電極２０３は、ゲート絶縁膜２０３（断面図のみに図示）で覆われている。このゲート絶縁膜２０３上には、走査線２０２の一部上に重なる形状の半導体層２０５が設けられている。またゲート絶縁膜２０３上には、走査線２０２と交差する方向に複数の信号線２０６が延設され、走査線２０２および信号線２０６の各交差部が１つの画素を構成している。そして、各信号線２０６からは、半導体層２０５上に端部を重ねたソース電極２０６ｓが延設され、半導体層２０５上においてソース電極２０６ｓと対向する位置にドレイン電極２０６ｄが設けられて薄膜トランジスタＴｒが構成されている。

以上の信号線２０６および薄膜トランジスタＴｒは層間絶縁膜２０７で覆われ、この層間絶縁膜２０７上の各画素には、層間絶縁膜２０７の接続孔２０７ａを介して薄膜トランジスタＴｒに接続された画素電極２０８が設けられている。この画素電極２０８は、信号線２０６（または走査線２０２）に沿って複数の電極部２０８ａを延設させた櫛歯状にパターニングされている。そして画素電極２０８を覆う状態で配向膜２０９が設けられている。またこのような構成においては、各画素電極２０８と−共通電極２０３間に、画素電圧蓄積用の容量素子Ｃが構成される。

一方、以上のような駆動側の第１基板２０１における画素電極２０８の形成面側には、断面図のみに図示した対向側の第２基板３０１が対向配置されている。この第２基板３０１は、光透過性材料からなり画素電極２０８に向かう面上には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色カラーフィルタが画素毎にパターン形成されたカラーフィルタ層３０３が設けられ、このカラーフィルタ層３０３を覆う状態で配向膜３０５が設けられている。そして、二つの基板の配向膜２０９−３０５間に、スペーサ（図示省略）と共に液晶層ＬＣが挟持されている。また、第１基板２０１および第２基板３０１の外側には、偏光板４１，４３を配置して表示装置が構成されている。

このような構成のＦＦＳモードの液晶表示装置においては、薄膜トランジスタＴｒを介して信号線２０６から書き込まれた映像信号は、画素電極２０８に印加され、画素電極２０８−共通電極２０３間で構成される容量素子Ｃに保持される。そして、画素電極２０８と共通電極２０３との間の電位差によって第１基板２０１に対して平行な電界が発生し、液晶分子ｍを駆動させることにより光学変調が行われる。

以上のようなＦＦＳモードの液晶表示装置においては、共通配線２０２ｃおよび共通電極２０３を、ゲート絶縁膜２０４と層間絶縁膜２０７との間に配置した構成も提案されている（例えば下記特許文献1参照）。

ここで、液晶表示装置の高画質化を図るためには、透過率の向上が重要な要素の一つである。一般に、液晶表示装置の透過率を向上させるには、液晶材料の屈折率異方性（Δｎ）とセルギャップ（ｄ）との積によって決定されるリタデーション（Δｎｄ）を、ある範囲で最適化すれば良い。つまり、図１２に示す例においては、駆動側の第１基板２０１と対向側の第２基板３０１との間の距離の調整、もしくは液晶層ＬＣを構成する液晶分子ｍの選択によって屈折率異方性を調整することにより、白色表示時の透過率の向上が図られる。

ここで、図１３には、カラーフィルタを含まない液晶セル部（偏光板＋液晶層）についての、リタデーション毎の透過スペクトルを示す。図１４には、図１３の透過スペクトルから得られる白表示の際の液晶層のリタデーション（Δｎｄ）と透過率との関係、および液晶層のリタデーション（Δｎｄ）と色温度との関係を示す。図１３から、液晶層のリタデーション（Δｎｄ）が大きいほど、透過率が高い波長範囲が長波長側にシフトする傾向にあることがわかる。しかしながら、図１４に示す、液晶層のリタデーション（Δｎｄ）に対しての透過率と色温度との関係は、カラーフィルタ等を考慮した液晶セルの光学設計に特有の透過スペクトルによって、それぞれ特有の関係となる。このため、液晶層の透過率が最も高いリタデーション（Δｎｄ）の範囲で、所望の色温度の白表示が得られるとは限らない。図示した一例においては、透過率が最も高くなるリタデーション（Δｎｄ）の範囲で、色温度が７０００Ｋ前後となっている。

これを、より色温度が高い所望の白表示とするためには、１表示単位を形成する各画素（赤、緑、青）の面積を色毎に変え、赤色画素の画素面積を緑色画素および青色画素よりも小さくする構成が考えられる。このような構成により、赤、緑、青の各色の色度を変えずに色再現性を維持しつつも、白色表示における赤色の透過率が減少するため、赤、緑、青を同時に表示する白表示の色温度が上昇し、所望の白表示を得ることが可能となる。

特許第３７４２８３６号公報（図３〜６および関連部分参照）

しかしながら、上述したＦＦＳモードにおいては、画素電極−共通電極間に、画素電圧蓄積用の容量素子Ｃが構成される。このため上述したように、赤色画素の画素面積を緑色画素および青色画素よりも小さくした構造では、赤色画素における容量素子における保持容量が、緑色画素および青色画素における保持容量よりも小さくなる。これにより、赤色画素と緑色画素および青色画素とで、画素電極に印加される電位（画素電位）に差が生じる。

つまり、信号線から各画素電極に書き込まれた電位(画素電位）が、薄膜トランジスタのゲート電極のオン−オフに伴ってシフトする。このような画素電位のシフト量、すなわちドロップダウン電圧ΔＶｐは、下記式（１）によって決められる。

ところが、上述したように１表示単位を形成する各画素（赤、緑、青）の透過率を調整するために画素面積を色毎に変えると、各画素（赤、緑、青）の画素電極の面積が変化し、画素電極−共通電極間に形成される容量素子Ｃにおける保持容量Ｃｓが変化する。このため、各画素（赤、緑、青）毎にドロップダウン電圧ΔＶｐが異なる値となり、実際の画素電位が各画素（赤、緑、青）間でばらついてしまうのである。

そしてこのような画素電位のバラツキにより、各画素によってＶＴ特性、フリッカー、残像・焼きつき特性に差が生じ、表示品位を低下させる要因となる。

そこで本発明は、各色表示の画素における特性の均一性を確保しつつ、白色表示の際の色温度が制御された液晶表示装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の表示装置は、画素電極がパターン形成された第１基板と、当該第１基板に対向配置された第２基板と、当該第１基板と第２基板との間に挟持された液晶層とを備えている。また、第１基板および第２基板の一方に、画素電極に対応して複数色のカラーフィルタがそれぞれパターン形成された各色の画素を設けてなる。そして特に、第１基板上には、各色の画素に対応する画素電極との間に絶縁膜を介して各色の画素に共通の共通電極が設けられており、各色の画素毎に、対応する画素電極に接続された薄膜トランジスタと共に、該画素電極と前記共通電極とで構成される容量素子が設けられている。各色の画素は、色毎に異なる画素面積で構成されるとともに、各色の画素に対応する画素電極は、当該画素電極を用いて構成される容量素子における保持容量が各色の画素間で略等しくなるように構成され、各色の画素の色毎に、画素面積に対する画素電極の面積比が異なる。

このような構成の表示装置では、各色の画素は、色毎に異なる画素面積で構成されているため、画素面積の設定によって表示の色調が制御される。つまり、赤、緑、青の３色の画素を備えている場合であれば、３色を同時に表示状態とした白表示における色温度が制御される。そして特に、各色の画素に対応する画素電極は、当該画素電極を用いて構成される容量素子における保持容量が各色の画素間で略等しくなるように構成され、容量素子における保持容量が一定に制御されるため、各色の画素を画素面積によらずにバラツキ無く駆動することができる。

以上説明したように本発明によれば、カラー表示の液晶表示装置において、各色の画素を均一に制御しつつ、表示の際の色調を制御可能である。この結果、例えば各色表示の画素における特性の均一性を確保して表示品位を保ちつつ、白色表示の際の色温度を制御することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の表示装置の構成を説明する駆動基板側の平面模式図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ’断面に対応する断面図であり、図３は図１におけるＢ−Ｂ’断面に対応する断面図である。これらの図１〜図３は、第１実施形態の表示装置１ａにおいて、赤色画素３ｒ、緑色画素３ｇ、および青色画素３ｂを１組とした３画素分を図示している。尚、図１の平面模式図においては、一部の絶縁膜や配向膜等の図示を省略している。

これらの図に示す表示装置１ａは、ＦＦＳモードの液晶表示装置であり、可視光に対して光透過性を有する第１基板３上の第１層目に、複数の走査線５（平面模式図のみに図示）が水平方向に配線されている。また、これらの走査線５を覆う状態で、第１基板３上にはゲート絶縁膜７が設けられている。

ゲート絶縁膜７上には、走査線５に重なる位置に半導体層９（平面模式図のみに図示）がパターン形成されている。また、ゲート絶縁膜７上には、複数の信号線１１が、走査線５と交差する垂直方向に配線されており、これらの走査線５および信号線１１の各交差部に対応して各画素３ｒ，３ｇ，３ｂが設定されている。先の半導体層９は、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂ毎にパターン形成されていることとする。

ここで本発明においては、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積が、色毎に異なる値となるように構成されているところが特徴的である。そして、赤色画素３ｒの画素面積Ｓｒ、緑色画素３ｇの画素面積Ｓｇ、青色画素３ｂの画素面積Ｓｂとした場合、これらの画素面積の比率Ｓｒ：Ｓｇ：Ｓｂは、この表示装置１ａに求められている白色表示に合わせて設定されることとする。

例えば、本第１実施形態においては、波長の長い光を取り出す画素ほど、画素面積が小さく構成されていることとする。このため、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂは、Ｓｒ＜Ｓｇ＜Ｓｂとなっている。

このような画素面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂは、例えば信号線１１の配置間隔によって調整されていることとする。

また、ゲート絶縁膜７上の各色画素３ｒ，３ｇ，３ｂには、走査線５を挟む両側において半導体層９の両端上に積層されたソース電極１１ｓおよびドレイン電極１１ｄが設けられ、走査線５をゲート電極とした薄膜トランジスタＴｒが構成されている。

これらのソース電極１１ｓおよびドレイン電極１１ｄは、信号線１１と同一層で構成され、ソース電極１１ｓが信号線１１から延設されていることとする。

また、このような薄膜トランジスタＴｒを覆う状態で、ゲート絶縁膜７上には層間絶縁膜の第１層目として第１絶縁膜１３が設けられている。この第１絶縁膜１３は、下層の信号線１１およびソース電極１１ｓおよびドレイン電極１１ｄと、上層との絶縁性を確実に図ることが可能な膜厚を備えており、また表面平坦に設けられていることとする。このような第１絶縁膜１３は、例えばスピンコート法によって形成した有機絶縁膜からなることとする。

この第１絶縁膜１３上には、各画素に共通のベタ膜状に透明導電性材料（例えばＩＴＯ、ＩＺＯ等の）からなる共通電極１５が設けられている。このように、走査線５および信号線１１に対して、厚い第１絶縁膜１３を介して共通電極１５を配置することにより、走査線５および信号線１１の負荷容量の増大を回避する構成としている。しかも共通電極１５をベタ膜状としたことにより、画素の開口率の向上が見込まれる構成となっている。ただし、共通電極１５には、各画素に設けた薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１１ｄ上部を露出する開口部１５ａが設けられていることとする。

そして、このような共通電極１５上には、層間絶縁膜の第２層目として第２絶縁膜１７が設けられている。この第２絶縁膜１７は、液晶層ＬＣを構成する液晶分子ｍの駆動特性を良好に得るために、膜厚均一性が確保された薄膜状であることが重要である。

このような第２絶縁膜１７上には、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂ毎に画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂが設けられている。またこれにより、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂには、共通電極１５と画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂとの間に、第２絶縁膜１７を誘電体として挟持してなる容量素子Ｃが設けられることになる。

本第１実施形態においては、これらの画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積によらずに略同一の電極面積となるようにパターニングされているところが特徴的である。これにより、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂに対する画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂの電極面積Ｄｒ，Ｄｇ，Ｄｂの面積比は、（Ｄｒ／Ｓｒ）＞（Ｄｇ／Ｓｇ）＞（Ｄｂ／Ｓｂ）となる。そして、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂに設けられる共通電極１５−画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ間の容量素子Ｃは、保持容量が略同一のものとなる。

ここで、画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、いわゆる櫛歯状の画素電極として構成されており、信号線１１（または走査線５）に沿って平行に延設された複数の電極部１９-1と、複数の電極部１９-を両端部分で接続するブリッジ部１９-2とで構成されている。詰まり各画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、２本のブリッジ部１９-2間にわたって複数の電極部１９-1が設けられた構成となっている。そして、例えば、赤色画素３ｒの画素電極１９ｒは４本の電極部１９-1を備え、緑色画素３ｇの画素電極１９ｇは６本の電極部１９-1を備え、青色画素３ｂの画素電極１９ｂは８本の電極部１９-1を備えていることとする。これらの電極部１９-1は、各画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂにおいて同一の線幅と配置間隔でパターニングされていて良い。そして、各画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂにおいては、これらの電極部１９-1を接続するブリッジ部１９-2の幅ｗ(電極部１９-1の延設方向）よって、電極面積Ｄｒ≒Ｄｇ≒Ｄｂとなるように調整されていることとする。

以上のような画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、透明導電性材料（例えばＩＴＯ、ＩＺＯ等の）からなり、共通電極１５の開口部１５ａ内において第２絶縁膜１７および第１絶縁膜１３に設けた接続孔１３ａを介して、ドレイン電極１１ｄに接続されていることとする。

これにより、走査線５に入力する電気信号によって薄膜トランジスタＴｒが選択され、選択された薄膜トランジスタＴｒを介して信号線１１から書き込まれた映像信号が、共通電極１５−画素電極１９間の容量素子Ｃに保持されると共に画素電極１９に供給される構成となっている。

尚、この表示装置１ａが、マルチドメイン構造であれば、各電極部１９ａは延設方向の中央部において異なる方向に屈曲された平面形状を有し、各画素内が電極部１９ａを異なる方向に延設させた２つの領域に分割された構成となる。この場合、信号線１１（または走査線５）は、画素部１９ａに合わせて屈曲されていることが、開口率向上の上では好ましい。

そして以上のような画素電極１９が設けられた基板３上に、断面図のみに図示した配向膜２１が設けられ、駆動側の第１基板３の上部が構成されている。

一方、以上のような駆動側の第１基板３における画素電極１９の形成面側には、断面図のみに図示した第２基板３１が対向配置されている。第２基板３１は光透過性材料からなり、画素電極１９に向かう面上には、赤色フィルタ３３ｒ，緑色フィルタ３３ｇ，青色フィルタ３３ｂが画素３ｒ，３ｇ，３ｂ毎にパターン形成されたカラーフィルタ層３３が設けられている。各色カラーフィルタ３３ｒ，３３ｇ，３３ｂは、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの形状にあわせてパターン形成されている。このため各色カラーフィルタ３３ｒ，３３ｇ，３３ｂの面積も、各色の画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積と略同一となる。

また、カラーフィルタ層３３には、以上のような各色カラーフィルタ３３ｒ，３３ｇ，３３ｂ以外に、ブラックマトリックスなどの遮光膜３７が設けられていることとする。ここでは特に、赤色画素３ｒにおける画素電極１９ｒのブリッジ部１９-2が幅広に形成され、この部分は表示に寄与しない部分となる。したがって、赤色画素３ｒにおける画素電極１９ｒのブリッジ部１９-2に対応させて遮光膜３７を設ける。

以上のような各色カラーフィルタ３３ｒ，３３ｇ，３３ｂおよび遮光膜が設けられたカラーフィルタ層３３上には、配向膜３５が設けられている。そして、二つの基板３，３１の配向膜２１−３５間に、スペーサ３９(図３のみに図示)と共に液晶層ＬＣが挟持されている。

スペーサ３９は、表示に寄与しない色画素３ｒにおける画素電極１９ｒのブリッジ部１９-2に設けることが好ましい。ここで、液晶層ＬＣの層厚であるセルギャップｇは、スペーサ３９の高さによって調整される。ここでは、液晶層ＬＣを構成する液晶分子ｍの屈折率異方性を考慮し、液晶層ＬＣの透過率が最大となるようにセルギャップｇが設定されていることとする。

尚、本第１実施形態においては、以上のような液晶分子ｍの屈折率異方性とセルギャップｇとで決まるリタデーション（Δｎｄ）に基づき、白色表示の際の色温度が目的とする白色に近くなるように、上述した各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積の比率Ｓｒ：Ｓｇ：Ｓｂが、Ｓｒ＜Ｓｇ＜Ｓｂとなるように設定されているのである。

そして、第１基板３および第２基板３１の外側には、偏光板４１，４３が配置され、さらに第１基板３側の偏光板４１の外側にバックライト４５を配置して表示装置１ａが構成されている。

このような表示装置１ａにおける光学構成は、一般的なＦＦＳモードの液晶表示装置と同様であって良い。

また以上の表示装置１ａにおいては、上述したように走査線５に入力する電気信号によって薄膜トランジスタＴｒを選択することにより、選択した薄膜トランジスタＴｒを介して信号線１１から書き込まれた映像信号が、共通電極１５−画素電極１９間の容量素子Ｃに保持されると共に画素電極１９に供給される。これにより、共通電極１５と画素電極１９との間に電位差が与えられ、第１基板３に対して平行な電界が発生し、液晶分子ｍを駆動させることにより光学変調が行われる。

以上のように構成された表示装置１ａでは、薄膜トランジスタＴｒを備えた画素回路やこれに接続された走査線５および信号線１１を覆う第１絶縁膜１３上に共通電極１５を配置し、これを覆う第２絶縁膜１７上に画素電極１９を配置した構成である。このため、共通電極１５および画素電極１９のレイアウト上の自由度が確保され、画素の開口率が向上して透過率の改善が見込まれる構成となっている。

そして特にこの表示装置1ａは、各色の画素３ｒ、３ｇ、３ｂは、液晶層ＬＣを構成する液晶分子ｍの屈折率異方性を考慮し、液晶層ＬＣの透過率が最大となるようにセルギャップｇが設定されているため、明るい表示を行うことが可能である。しかも、波長の長い光を取り出す画素ほど、画素面積が小さくＳｒ＜Ｓｇ＜Ｓｂとなっている。このため、液晶分子ｍの屈折率異方性とセルギャップｇとで決まるリタデーション（Δｎｄ）に係わらず、白色表示の際により短波長の光が多く取り出されることになるため、色温度の高い白を表示することが可能である。

しかも、各色の画素３ｒ、３ｇ、３ｂの画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積によらずに略同一の電極面積となるようにパターニングされていて、共通電極１５−画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ間の容量素子Ｃは保持容量Ｃｓが略同一となっている。したがって、下記数（１）で示される画素電位のドロップダウン電圧ΔＶｐを、各色の画素３ｒ、３ｇ、３ｂ間で略同一とすることができる。

したがって、実際の画素電位を、各色の画素３ｒ、３ｇ、３ｂ間で均一にすることが可能になり、画素面積が異なることによる特性バラツキの発生を防止することができる。

この結果、赤、緑、青の各色の色度を変えずに色再現性を維持し、かつ各色表示の画素３ｒ、３ｇ、３ｂにおける特性の均一性を確保して表示品位の向上を図りつつ、白色表示の際の色温度を高く制御することが可能になる。

＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態の表示装置の構成を説明する駆動基板側の平面模式図であり、図５は図４におけるＡ−Ａ’断面に対応する断面図であり、図６は図４におけるＢ−Ｂ’断面に対応する断面図である。これらの図４〜図６は、第２実施形態の表示装置１ｂにおいて、赤色画素３ｒ、緑色画素３ｇ、および青色画素３ｂを１組とした３画素分を図示している。尚、図４の平面模式図においては、一部の絶縁膜や配向膜等の図示を省略している。

これらの図に示す第２実施形態の表示装置１ｂが上述した第１実施形態の表示装置１ａと異なるところは、各色画素３ｒ，３ｇ，３ｂの面積配分と、バックライト４５の構成とにあり、その他の構成は第１実施形態と同様である。

すなわち第２実施形態の表示装置１ｂでは、青色画素３ｂの画素面積Ｓｂを最も小さく設定する一方、カラーフィルタのうちで最も透過率が高い緑色フィルタ３３が設けられる緑色画素３ｇの画素面積Ｓｇを最も大きく設定する。これにより、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂは、Ｓｂ＜Ｓｒ＜Ｓｇとなっている。

このような画素面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂは、第１実施形態と同様に、例えば信号線１１の配置間隔によって調整されていることとする。

そして、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂ毎に設けられた画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積によらずに略同一の電極面積となるようにパターニングされていて、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂに設けられる共通電極１５−画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ間の容量素子Ｃは、保持容量Ｃｓが略同一のものとなることは、第１実施形態と同様である。

またこのような画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂの形状も、いわゆる櫛歯状の画素電極として構成されており、電極部１９-1を接続するブリッジ部１９-2の幅ｗ(電極部１９-1の延設方向）よって、電極面積Ｄｒ≒Ｄｇ≒Ｄｂとなるように調整されていることとも、第１実施形態と同様であって良い。

そして特に本第２実施形態においては、バックライト４５として、青色の波長領域の光の発生強度が他の波長領域の光の発生強度よりも高いものを用いる。

このような構成の表示装置1ｂでは、カラーフィルタのうちで最も透過率が高い緑色フィルタ３３が設けられる緑色画素３ｇの画素面積Ｓｇを最も大きく設定したことにより、透過率の高い明るい表示を行うことが可能である。そして、青色画素３ｂの画素面積Ｓｂを最も小さく設定した状態で、バックライト４５として、青色の波長領域の光の発生強度が他の波長領域の光の発生強度よりも高いものを用いたことにより、青色の光強度を得ることができ、これによって白色表示の際により短波長の光が多く取り出されることになるため、色温度の高い白を表示することが可能である。

しかも、第１実施形態と同様に、各色の画素３ｒ、３ｇ、３ｂの画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂは、各画素３ｒ，３ｇ，３ｂの画素面積によらずに略同一の電極面積となるようにパターニングされているため、共通電極１５−画素電極１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ間の容量素子Ｃは保持容量Ｃｓが略同一となり、画素面積が異なることによる特性バラツキの発生を防止することができる。

この結果、第１実施形態と同様に、赤、緑、青の各色の色度を変えずに色再現性を維持し、かつ各色表示の画素３ｒ、３ｇ、３ｂにおける特性の均一性を確保して表示品位の向上を図りつつ、白色表示の際の色温度を高く制御することが可能になる。

尚、上述した第１実施形態および第２実施形態においては、各色表示の画素３ｒ、３ｇ、３ｂにおける特性の均一性を確保して表示品位の向上を図りつつ、白色表示の際の色温度を高く制御することを目的とした構成を説明した。しかしながら、本発明は、色温度の制御は各色の画素面積Ｓｒ，Ｓｇ，Ｓｂの調整によってどのようにも制御可能であり、例えば白色表示の色温度をより下げたい場合には、青色画素３ｂの画素面積Ｓｂを他の画素よりも縮小すれば良い。

また、第１実施形態および第２実施形態においては、薄膜トランジスタＴｒを備えた画素回路やこれに接続された走査線５および信号線１１を覆う第１絶縁膜１３上に共通電極１５を配置し、これを覆う第２絶縁膜１７上に画素電極１９を配置した構成を例示した。しかしながら本発明はこのような構成の表示装置に限定されることはなく、例えば従来構成の説明において図１２を用いて説明したような薄膜トランジスタＴｒを備えた画素回路と同一層に共通電極を配置した構成であっても適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

＜適用例＞
以上説明した本発明に係る表示装置は、図７〜図１１に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。

図７は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。

図８は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図９は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１０は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１１は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

第１実施形態の表示装置の構成を説明する駆動基板側の平面模式図である。 図１におけるＡ−Ａ’断面に対応する断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ’断面に対応する断面図である。 第２実施形態の表示装置の構成を説明する駆動基板側の平面模式図である。 図４におけるＡ−Ａ’断面に対応する断面図である。 図４におけるＢ−Ｂ’断面に対応する断面図である。 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。 従来のＦＦＳモードの液晶表示装置の一例を示す要部平面図とＡ−Ａ’断面図である。 液晶層のリタデーション（Δｎｄ）毎の透過率スペクトルである。 液晶層のリタデーション（Δｎｄ）に対する白表示時の色温度と、透過率とを示す図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ…表示装置、３…第１基板、３ｒ…赤色画素、３ｇ…緑色画素、３ｂ…青色画素、１５…共通電極、１７…第２絶縁膜、１９ｒ，１９ｇ，１９ｂ…画素電極、１９-1…電極部、１９-2…ブリッジ部、３１…第２基板、３３ｒ…赤色フィルタ、３３ｇ…緑色フィルタ、３３ｂ…青色フィルタ、３７…遮光膜、３９…スペーサ、４５…バックライト、Ｃ…容量素子、ＬＣ…液晶層、Ｔｒ…薄膜トランジスタ

Claims (9)

1. 画素電極がパターン形成された第１基板と、当該第１基板に対向配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持された液晶層とを備え、前記第１基板および前記第２基板の一方に前記画素電極に対応して複数色のカラーフィルタがそれぞれパターン形成された各色の画素を設けてなる表示装置において、
   前記第１基板上には、前記各色の画素に対応する前記画素電極との間に絶縁膜を介して前記各色の画素に共通の共通電極が設けられており、前記各色の画素毎に、対応する前記画素電極に接続された薄膜トランジスタと共に、該画素電極と前記共通電極とで構成される容量素子が設けられており、
   前記各色の画素は、色毎に異なる画素面積で構成されるとともに、前記各色の画素に対応する前記画素電極は、当該画素電極を用いて構成される前記容量素子における保持容量が前記各色の画素間で略等しくなるように構成され、
   前記各色の画素の色毎に、前記画素面積に対する前記画素電極の面積比が異なる、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記画素電極の面積は、前記各色の画素間で略等しくなるように構成されている、
   ことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置において、
   前記画素電極は、平行に配列された複数の電極部と、当該複数の電極部を接続するブリッジ部とを備え、当該ブリッジ部の幅によって面積が調整されている、
   ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項３記載の表示装置において、
   前記ブリッジ部は遮光膜で覆われている、
   ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項３記載の表示装置において、
   前記第１基板と前記第２基板との間には、前記液晶層と共にスペーサが挟持され、
   前記スペーサは、前記ブリッジ部に配置されている、
   ことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１記載の表示装置において、
   前記各色の画素のうち、最も波長の長い色の画素の前記画素面積が最も小さい、
   ことを特徴とする表示装置。
7. 請求項６記載の表示装置において、
   前記最も波長の長い色の画素は、前記画素面積に対する前記画素電極の面積比が前記各色の画素のうちで最も大きい、
   ことを特徴とする表示装置。
8. 請求項１記載の表示装置において、
   前記第１基板および前記第２基板の一方の外側に、他の波長領域と比較して青色の波長領域の光の発生強度が高いバックライトが設けられ、
   前記各色の画素のうち、青色の画素の前記画素面積が最も小さく構成されている、
   ことを特徴とする表示装置。
9. 請求項８記載の表示装置において、
   前記各色の画素のうち、緑色の画素の前記画素面積が最も大きく構成されている、
   ことを特徴とする表示装置。

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