专利名称:显示装置和滤色基片的制作方法
技术领域:
本发明涉及显示装置,尤其涉及用4色以上的原色进行显示的多原色显示装置。 而且,本发明也涉及用于这种显示装置的滤色基片。
背景技术:
目前,已将各种显示装置用于各种用途。普通显示装置由显示作为光的三原色的 红、绿、蓝的3个子像素构成1个像素,可利用这种方式作彩色显示。然而,已有的显示装置有能显示的色的范围(称为“色再现范围”)小的问题。图 47示出用三原色进行显示的已有显示装置的色再现范围。图47是XYZ表色系统的xy色 品图,以对应于红、绿、蓝这三原色的3个点为顶点的三角形表示色再现范围。而且,图中 用X号画出由珀印特(Pointer)判明的、自然界存在的各种物体的色(参考非专利文献1 M. R. Pointer,"The gamut of realsurface colors, "Color Research and Application, Vol. 5,No. 3,pp. 145-155(1980))。从图47判明,存在色再现范围未包含的物体色,用三原 色进行显示的显示装置不能显示部分物体色。因此,为了加大显示装置的色再现范围,提出将用于显示的原色数量增加到4种 以上的方法。例如,专利文献1(日本国特表2004-5^396号公报)中揭示了显示由红、绿、蓝、 黄、青绿、深红的6个子像素R、G、BJe、C、M构成1个像素P的液晶显示装置800。图49示 出此液晶显示装置800的色再现范围。如图49所示,以与6个原色对应的6个点为顶点的 六角形表示的色再现范围实质上包罗物体色。这样增多用于显示的原色数量,从而能扩大 色再现范围。本申请说明书中,将用4色以上的原色进行显示的显示装置统称为“多原色显 示装置”。然而,本申请发明人对多原色显示装置的显示质量进行详细研究中,判明仅单纯 增多原色数量得不到足够的显示质量。例如,专利文献1的显示装置中,显示的红变成乌黑 的红、即不鲜艳的红。实际上存在不能显示的物体色。本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种色再现范围大且能显示 鲜红的显示装置和用于这种显示装置滤色基片。
发明内容
本发明的显示装置,具有由多个子像素规定的像素,其中,所述多个子像素包含显 示红的第1和第2红子像素、显示绿的绿子像素、显示蓝的蓝子像素、以及显示黄的黄子像 素,从而达到上述目的。某较佳实施方式中,将所述像素显示白时的XYZ表色系统的Y值作为100%时,所 述第1和第2红子像素的Y值分别大于等于5%且小于等于11%,所述绿子像素的Y值大 于等于20%且小于等于35%,所述蓝子像素的Y值大于等于5%且小于等于10%,所述黄 子像素的Y值大于等于30%且小于等于50%。
某较佳实施方式中,所述第1和第2红子像素的主波长分别大于等于605纳米 (nm)且小于等于635纳米,所述绿子像素的主波长大于等于520纳米且小于等于550纳米, 所述蓝子像素的主波长小于等于470纳米,所述黄子像素的主波长大于等于565纳米且小 于等于580纳米。 某较佳实施方式中,所述第1和第2红子像素各自的色纯度大于等于90 %,所述绿 子像素的色纯度大于等于65%且小于等于80%,所述蓝子像素的色纯度大于等于90%且 小于等于95%,所述黄子像素的色纯度大于等于85%且小于等于95%。某较佳实施方式中,所述多个子像素具有实质上相同的规模。某较佳实施方式中,相互独立地驱动所述第1个第2红子像素。某较佳实施方式中,由同一开关元件驱动所述第1和第2红子像素。某较佳实施方式中,在所述像素内,将所述第1红子像素和第2红子像素配置成连 续。某较佳实施方式中,在所述像素内,将所述所述绿子像素和所述黄子像素配置成 连续,而且被其它子像素夹在中间。某较佳实施方式中,在所述像素内,将所述第1红子像素、所述第2红子像素、所述 绿子像素、以及所述黄子像素配置成连续。某较佳实施方式中,所述多个子像素还包含显示青绿的青绿子像素。某较佳实施方式中,将所述像素显示白时的CTZ表色系统的Y值作为100%时,所 述青绿子像素的Y值大于等于10 %且小于等于30 %。某较佳实施方式中,所述青绿子像素的主波长大于等于475纳米且小于等于500 纳米。 某较佳实施方式中,所述青绿子像素的色纯度大于等于65 %且小于等于80 %。某较佳实施方式中,在所述像素内,将所述青绿子像素、所述绿子像素和所述蓝子 像素配置成连续。某较佳实施方式中,本发明的显示装置是配备液晶层的液晶显示装置。本发明的滤色基片,用于具有由多个子像素规定的像素液晶显示装置,其中,配备 衬底、以及设置在所述衬底上的与所述像素对应的区域内的多个滤色片,所述多个滤色片 包含透射红色的光的第1和第2红滤色片、透射绿色的光的绿滤色片、透射蓝色的光的蓝滤 色片、以及透射黄色的光的黄滤色片,从而达到上述目的。某较佳实施方式中,所述多个滤色片还包含透射青绿色光的青绿滤色片。本发明的显示装置的像素,除包含显示红、绿、蓝的子像素外,还包含显示其它色 的子像素。也就是说,本发明的显示装置用于显示的原色数量多于3种,因而色再现范围比 已有的将三原色用于显示的显示装置的大。而且,本发明的显示装置具有2个显示红的子 像素,所以能提高红的Y值,可显示鲜红。
图1是以图解方式示出本发明较佳实施方式的液晶显示装置100的图。图2是示出液晶显示装置100的色再现范围的图。图3是示出表1中示例的组成所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图4是示出表l中示例的组成所对应的背后照明的光谱的曲线图。
图5是示出表3中示例的组成所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图6是示出表3中示例的组成所对应的背后照明的光谱的曲线图。
图7是示出关于专利文献l的液晶显示装置800和本发明的液晶显示装置lOO的红的C*一L*特性的曲线图。
图8是示出关于专利文献l的液晶显示装置800和本发明的液晶显示装置lOO的深红的C*一L*特性的曲线图。
图9(a)一(C)是对红1绿1蓝示出物体色的C*一L*特性的曲线图。
图lo(a)一(C)是对黄1青绿1深红示出物体色的C*一L*特性的曲线图。
图11是示出实施例l所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图12是示出实施例l所对应背后照明的光谱的曲线图。
图13是示出实施例2所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图14是示出实施例2所对应背后照明的光谱的曲线图。
图15是示出实施例3所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图16是示出实施例3所对应背后照明的光谱的曲线图。
图17是示出实施例4所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图18是示出实施例4所对应背后照明的光谱的曲线图。
图19是示出实施例5所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图20是示出实施例5所对应背后照明的光谱的曲线图。
图2l是示出实施例6所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图22是示出实施例6所对应背后照明的光谱的曲线图。
图23是示出实施例7所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图24是示出实施例7所对应背后照明的光谱的曲线图。
图25是示出实施例8所对应的滤色片的光谱穿透率的曲线图。
图26是示出实施例8所对应背后照明的光谱的曲线图。
图27(a)一(e)是示出子像素的较佳配置例的图。
图28(a)一(f)是示出子像素的较佳配置例的图。
图29(a)一(f)是示出子像素的较佳配置例的图。
图30(a)一(d)是示出子像素的较佳配置例的图。
图3l(a)和(b)是示出子像素的较佳配置例的图。
图32是以图解方式示出本发明较佳实施方式的其它液晶显示装置200的图。
图33(a)一(C)是示出子像素的较佳配置例的图。
图34(a)和(b)是示出子像素的较佳配置例的图。
图35(a)一(d)是示出子像素的较佳配置例的图。
图36(a)一(d)是示出子像素的较佳配置例的图。
图37(a)一(d)是示出子像素的较佳配置例的图。
图38(a)和(b)是示出子像素的较佳配置例的图。
图39(a)一(d)是示出子像素的较佳配置例的图。
图40(a)和(b)是示出子像素的其它配置例的图。
图41是示出子像素的其它配置例的图。图42是以图解方式示出液晶显示装置100和200的剖视图。图43(a)和(b)是示出子像素的配置例的图。图44(a)和(b)是示出子像素的另一配置例的图。图45是用图解方式示出液晶显示装置100的滤色基片的剖视图。图46是以图解方式示出液晶显示装置100和200的多原色控制器的框图。图47是示出将三原色用于显示的已有液晶显示装置的色再现范围的图。图48是示出已有的多原色液晶显示装置800的图。图49是示出液晶显示装置800的色再现范围的图。标号说明Rl是第1红子像素,R2是第2红子像素,G是绿子像素,B是蓝子像素,Ye是黄子 像素,C是青绿子像素,10是有源矩阵基片,11是开关元件,20是滤色基片,21是透明基片, 22R1是第1红滤色片,22R2是第2红滤色片,22G是绿滤色片,22B是蓝滤色片,22Ye是黄滤 色片,22C是青绿滤色片,23是黑矩阵,24是对置电极,30是液晶层,40是多原色控制器,41 是变换矩阵,42是映射单元,43是2维查找表,44是乘法器,100,200是液晶显示装置。
具体实施例方式在说明本发明实施方式前,首先,说明专利文献1揭示的液晶显示装置800中红变 成乌黑(不鲜艳)的缘故。用于显示的原色数量增多时,由于每一像素的子像素的数量增多,因此各子像素 显示的面积必然减小。因此,各子像素显示的色的亮度(相对于MZ表色系统的Y值)变 低。例如,将用于显示的原色数量从3增多到6时,各子像素的面积减小约一半,各子像素 的亮度(Y值)也减小约一半。“亮度”与“色相”和“色度”,都是规定色的3个因素中的1个。因此,虽然通过增 多原色数量,如图49所示,即使xy色品图上的色再现范围(即能再现的“色相”和“色度” 的范围)大,“亮度”降低时也不能充分扩大实际的色再现范围(也将“亮度”包括进去的色 再现范围)。本申请发明人研究中,判明即使对显示绿或蓝的子像素降低亮度,也能充分显示 各种物体色,但对显示红的子像素降低亮度,则不能显示部分物体色。这样,因增多使用的 原色数量而亮度(Y值)降低时,红的显示质量降低,使红变成乌黑的红(即不鲜艳的红)。本申请发明是根据上述实际知识而想出的。下面,参照
本发明的实施方 式。再者,下文中,以液晶显示装置为例说明本发明,但本发明不仅用于液晶显示装置,而且 适合用于CRT (阴极射线管)、有机EL显示装置、等离子体显示板、SED (Surface-conduction Electron-emitter Display 表面传导电子发射体显示装置)等各种显示装置。图1中,以图解方式示出本实施方式的液晶显示装置100。液晶显示装置100具有 排列成矩阵状的多个像素。图1示出液晶显示装置100的多个像素中的4个像素P。如图1所示,由多个子像素规定各像素P。具体而言,规定像素P的多个子像素是 显示红的第1和第2红子像素Rl和R2、显示绿的绿子像素G、显示蓝的蓝子像素B、显示黄 的黄子像素如、显示青绿的青绿子像素C。图1中,示例将这6个子像素在像素内配置成1
6行6列的情况。本发明的液晶显示装置100中,用于显示的原色数量比用三原色进行显示的普通 液晶显示装置的多,所以色再现范围大。图2示出一例液晶显示装置100的色再现范围。如 图2所示,液晶显示装置100的色再现范围包罗各种物体色。再者,图2中,以六角形表示色再现范围是因为第1红子像素Rl显示的红和第2 红子像素R2显示的红不同。当然,第1红子像素Rl显示的红和第2红子像素显示的红也 可相同。这时,以五角星表示色再现范围。总而言之,与以三角形表示色再现范围的普通液 晶显示装置相比,都能改善色再现范围。而且,本发明的液晶显示装置100的像素,由于包含2个显示红的子像素(第1和 第2子像素Rl和R2),因此红的亮度(Y值)能比图46所示的液晶显示装置800得到改善, 可显示鲜红。即,能扩大不仅包含xy色品图上表示的色相和色度而且包含亮度的色再现范围。这里,一面与专利文献1的多原色液晶显示装置800进行比较、一面具体说明液晶 显示装置100的Y值的改善。表1示出专利文献1的多原色液晶显示装置800的各子像素的Y值、xy色品、主 波长(对深红为补色主波长)和色纯度的一个例子及其显示质量。表1也示出像素显示白 时的Y值、Xy色品和色温度。各子像素的Y值表示将白显示时的Y值作为100%并对该情 况的相对值。再者,主波长和补色主波长粗略表示色相,色纯度粗略表示色度。又,图3和 图4示出与这里示例的组成对应的滤色片的光谱穿透率。[表 1]
WRYeGCBMγ[% ]1008. 133. 631. 611. 93. 911. 2X0. 2850. 6840. 4460. 1770. 1320. 1470. 293y0. 2930. 2990. 5340. 7270. 2240. 0610. 122主波长[mn]9233*625571528486465562*色纯度]969482759374显不质量XX◎〇X◎ *)色温度(K)
*)补色主波长(nm) 如表1所示,显示红、蓝、黄的子像素R、BJe的显示质量差,而且,显示青绿的子像 素C的显示质量与显示青绿、深红的子像素G、M的相比,稍微差些。然而,表1所示的结果 并非原样套用到用于显示的原色。这是因为黄、青绿、深红也能用红、绿、蓝的加法混色进行 显示。需要将子像素k、C和M分别单独显示的色和用加法混合显示的色合在一起,对这些
7色(青绿、黄、深红)进行评价。具体而言,需要将利用红子像素R显示的红与绿子像素G显示的绿的混色显示的 黄和黄子像素知单独显示的黄合在一起,对黄进行评价。又需要将利用绿子像素G显示的 绿与蓝子像素B显示的蓝的混色显示的青绿和青绿子像素C单独显示的青绿合在一起,对 青绿进行评价。还需要将利用红子像素R显示的红与蓝子像素B显示的蓝的混色显示的深 红和深红子像素M单独显示的深红合在一起,对深红进行评价。表2示出用于液晶显示装置800的显示的原色的Y值、xy色品、主波长(对深红 为补色主波长)和色纯度的一个例子及其显示质量。[表 2]
权利要求
1.一种显示装置,具有由多个子像素规定的像素,其特征在于,所述多个子像素包含显示红的第1和第2红子像素、显示绿的绿子像素、显示蓝的蓝子 像素、显示黄的黄子像素以及显示青绿的青绿子像素这六种子像素, 在所述像素内,将所述六种子像素配置成2行3列。
2.如权利要求1中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述第1红子像素和所述第2红子像素配置成连续。
3.如权利要求2中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述第1红子像素和所述第2红子像素配置成在列方向上连续。
4.如权利要求3中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述绿子像素和所述黄子像素配置成在列方向上连续并且被将其他 子像素夹在中间。
5.如权利要求4中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述蓝子像素和所述青绿子像素配置成在列方向上连续。
6.如权利要求3中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述黄子像素和所述青绿子像素配置成在列方向上连续并且被将其 他子像素夹在中间。
7.如权利要求1中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述绿子像素和所述黄子像素配置成连续。
8.如权利要求7中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述绿子像素和所述黄子像素配置成在列方向上连续。
9.如权利要求7中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述绿子像素和所述黄子像素配置成在列方向上连续并且被将其他 子像素夹在中间。
10.如权利要求1中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述黄子像素和所述青绿子像素配置成连续。
11.如权利要求10中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述黄子像素和所述青绿子像素配置成在列方向上连续。
12.如权利要求10中所述的显示装置,其特征在于,在所述像素内,将所述黄子像素和所述青绿子像素配置成在列方向上连续并且被将其 他子像素夹在中间。
13.如权利要求1至12中任一项所述的显示装置,其特征在于, 所述显示装置是具有液晶层的液晶显示装置。
全文摘要
提供色再现范围大且能显示鲜红的显示装置和用于这种显示装置的滤色基片。本发明的显示装置(100)具有由多个子像素规定的像素(P)。该多个子像素包含显示红的第1和第2红子像素(R1、R2)、显示绿的绿子像素(G)、显示蓝的蓝的蓝子像素(B)、以及显示黄的黄子像素(Ye)。
文档编号G09F9/30GK102122460SQ20111000845
公开日2011年7月13日 申请日期2006年9月19日 优先权日2005年9月21日
发明者中村浩三, 富泽一成 申请人:夏普株式会社