JP2006284928A - Liquid crystal display device, method for manufacturing liquid crystal display device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ねじれ位相差板を用いて光学補償を行う液晶表示装置、当該液晶表示装置を製造する製造方法、および当該液晶表示装置を備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device that performs optical compensation using a twisted phase difference plate, a manufacturing method for manufacturing the liquid crystal display device, and an electronic apparatus including the liquid crystal display device.
液晶表示装置の一つは、特許文献1に記載のように、ねじれ位相差板を用いて光学補償を行う。ここで、ねじれ位相差板は、ネマチック配向した液晶分子を固定化して形成されたフィルム状の位相差板であり、一対のガラス基板の間に液晶を封入した液晶パネルと、偏光板との間に配置して使用される。ねじれ位相差板および偏光板が適切に配置された液晶表示装置は、液晶層の複屈折性による表示光の着色がねじれ位相差板によって補償され、黒および白の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。 One liquid crystal display device performs optical compensation using a twisted phase difference plate, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707. Here, the twisted phase difference plate is a film-like phase difference plate formed by fixing liquid crystal molecules that are nematically aligned, and between a polarizing plate and a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a pair of glass substrates. Used to arrange. The liquid crystal display device in which the twisted phase difference plate and the polarizing plate are appropriately arranged has a high contrast in which the coloring of the display light due to the birefringence of the liquid crystal layer is compensated by the twisted phase difference plate, and the black and white display is not colored. A bright display can be performed.
例えば、前記液晶パネルが反射型であって、前記液晶のモードがSTNである場合は、黒表示時における液晶層をねじれ位相差板で補償した結果が1/4波長板と略同等となるとともに、白表示時における液晶層を当該ねじれ位相差板で補償した結果が1/2波長板と略同等となるように、当該ねじれ位相差板を配置する。こうした構成の液晶パネルに偏光板を適切に配置すれば、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能な液晶表示装置が得られる。 For example, when the liquid crystal panel is of a reflective type and the liquid crystal mode is STN, the result of compensating the liquid crystal layer at the time of black display with a twisted phase difference plate is substantially equivalent to that of a quarter wavelength plate. The twisted phase difference plate is arranged so that the result of compensating the liquid crystal layer during white display with the twisted phase difference plate is substantially the same as that of the half-wave plate. If a polarizing plate is appropriately arranged on the liquid crystal panel having such a configuration, a liquid crystal display device capable of performing a high-contrast and bright display without coloring white and black displays can be obtained.
しかしながら、適切な波長分散を有する液晶層およびねじれ位相差板を組み合わせて用いない限り、上述の補償結果は、液晶層およびねじれ位相差板を透過する光の波長によって若干異なる。このため、赤、緑、青のカラーフィルタを有する液晶表示装置においては、当該3色のカラーフィルタに対応する領域の間で補償結果が互いに異なることがあった。この差異に起因して、白および黒の表示の色付きや、コントラストまたは輝度の低減などの表示特性の低下が起こるという課題があった。 However, unless a liquid crystal layer having an appropriate wavelength dispersion and a twisted phase difference plate are used in combination, the above-described compensation result slightly differs depending on the wavelength of light transmitted through the liquid crystal layer and the twisted phase difference plate. For this reason, in a liquid crystal display device having red, green, and blue color filters, compensation results may differ between regions corresponding to the three color filters. Due to this difference, there are problems that coloring of white and black displays and deterioration of display characteristics such as reduction of contrast or luminance occur.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、赤、緑、青のカラーフィルタを有する液晶表示装置において、当該3色のカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償が可能な液晶表示装置、当該液晶表示装置を製造する製造方法、および当該液晶表示装置を備えた電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is in a liquid crystal display device having red, green, and blue color filters, between regions corresponding to the three color filters. It is to provide a liquid crystal display device capable of equivalent optical compensation, a manufacturing method for manufacturing the liquid crystal display device, and an electronic apparatus including the liquid crystal display device.
第1の基板と、当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Rrを有する第1のねじれ位相差層と、前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Rgを有する第2のねじれ位相差層と、前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Rbを有する第3のねじれ位相差層とを含み、前記位相差Rr,Rg,Rbは、Rr>Rg>Rbの関係を有することを特徴とする。 A first substrate; a second substrate disposed opposite to the first substrate; a liquid crystal layer made of liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate; Corresponding to each of red, green, and blue, disposed in one layer between the first polarizing plate disposed on the viewing side of one substrate and the first substrate and the second substrate. A liquid crystal display device comprising: a color filter layer including a color filter; and a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate, wherein the twisted phase difference plate Includes a first twisted phase difference layer having a phase difference Rr disposed in a region corresponding to the red color filter, and a second phase difference Rg disposed in a region corresponding to the green color filter. In the region corresponding to the twisted retardation layer and the blue color filter And a third twisted retardation layer having a location phase difference Rb, the phase difference Rr, Rg, Rb is characterized by having a relationship Rr> Rg> Rb.
以下、説明の便宜上、赤のカラーフィルタに対応する領域を赤色領域、緑のカラーフィルタに対応する領域を緑色領域、青のカラーフィルタに対応する領域を青色領域と呼ぶ。赤色領域を透過する光は、長波長域の光を多く含む赤色光、緑色領域を透過する光は、中間波長域の光を多く含む緑色光、青色領域を透過する光は、短波長域の光を多く含む青色光である。上記構成によれば、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差Rr,Rg,Rbを有する第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、第3のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、位相差Rr,Rg,Rbは、各ねじれ位相差層の位相差スペクトルのうち、550nmにおける値であり、Rr>Rg>Rbの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。ここで適切とは、液晶層による位相差の波長分散に適合していること、すなわちどの波長においても同等な光学補償が行われることを指す(以下同様)。以上から、上記構成を有する液晶表示装置は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことができる。 Hereinafter, for convenience of explanation, a region corresponding to a red color filter is referred to as a red region, a region corresponding to a green color filter is referred to as a green region, and a region corresponding to a blue color filter is referred to as a blue region. Light that passes through the red region is red light that contains a lot of light in the long wavelength region, light that passes through the green region is green light that contains a lot of light in the intermediate wavelength region, and light that passes through the blue region is light in the short wavelength region. Blue light containing a lot of light. According to the above configuration, the light transmitted through the red, green, and blue color regions is transmitted through the first twisted phase difference layer and the second twisted phase difference having the phase differences Rr, Rg, and Rb, respectively. By the layer and the third twisted phase difference layer, the phase difference is compensated with the phase difference of the long wavelength region, the intermediate wavelength region, and the short wavelength region in each phase difference spectrum. Here, the phase differences Rr, Rg, and Rb are values at 550 nm in the phase difference spectrum of each twisted phase difference layer, and have a relationship of Rr> Rg> Rb. According to such a configuration, even when the wavelength dispersion of the phase difference of each twisted phase difference layer does not match that of the liquid crystal layer, each light having a different wavelength range transmitted through each color region is appropriately displayed. Compensation can be made with a phase difference. Here, “appropriate” means that the liquid crystal layer conforms to the wavelength dispersion of the phase difference, that is, equivalent optical compensation is performed at any wavelength (the same applies hereinafter). As described above, the liquid crystal display device having the above-described configuration can perform equivalent optical compensation between regions corresponding to the color filters of red, green, and blue.
本発明による液晶表示装置は、第1の基板と、当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がWDrである第1のねじれ位相差層と、前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がWDgである第2のねじれ位相差層と、前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がWDbである第3のねじれ位相差層とを含み、前記位相差の波長分散WDr,WDg,WDbは、WDr>WDg>WDbの関係を有することを特徴とする。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer comprising: a first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate; a red disposed on any layer between the first substrate and the second substrate; A liquid crystal display device having a color filter layer including color filters corresponding to green and blue, and a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate. The twisted retardation plate corresponds to the first twisted phase difference layer having a wavelength dispersion of WDr disposed in a region corresponding to the red color filter and the green color filter. The second wavelength distribution is WDg, which is arranged in the region. A twist phase difference layer, and a third twisted phase difference layer having a wavelength dispersion of the phase difference of WDb, which is disposed in a region corresponding to the blue color filter, and the wavelength dispersion of the phase difference WDr, WDg, WDb is characterized by having a relationship of WDr> WDg> WDb.
上記構成によれば、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差の波長分散がWDr,WDg,WDbである第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、第3のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、波長分散WDr,WDg,WDbは、450nmにおける位相差の590nmにおける位相差に対する比であり、WDr>WDg>WDbの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記構成を有する液晶表示装置は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことができる。 According to the above configuration, the light transmitted through each of the red, green, and blue color regions has the first twisted phase difference layer, the second twisted phase difference layer having the wavelength dispersion of the phase difference of WDr, WDg, and WDb in the twisted phase difference plate, respectively. By the twisted phase difference layer and the third twisted phase difference layer, compensation is performed with the phase difference of the long wavelength region, the intermediate wavelength region, and the short wavelength region in each phase difference spectrum. Here, chromatic dispersion WDr, WDg, and WDb are ratios of the phase difference at 450 nm to the phase difference at 590 nm, and have a relationship of WDr> WDg> WDb. According to such a configuration, even when the wavelength dispersion of the phase difference of each twisted phase difference layer does not match that of the liquid crystal layer, each light having a different wavelength range transmitted through each color region is appropriately displayed. Compensation can be made with a phase difference. As described above, the liquid crystal display device having the above-described configuration can perform equivalent optical compensation between regions corresponding to the color filters of red, green, and blue.
本発明による液晶表示装置は、第1の基板と、当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、ツイスト角Trを有する第1のねじれ位相差層と、前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Trと異なるツイスト角Tbを有する第3のねじれ位相差層と、前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Trと前記ツイスト角Tbとの間のツイスト角Tgを有する第2のねじれ位相差層とを含むことを特徴とする。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer comprising: a first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate; a red disposed on any layer between the first substrate and the second substrate; A liquid crystal display device having a color filter layer including color filters corresponding to green and blue, and a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate. The twisted phase difference plate is disposed in a region corresponding to the red color filter, the first twisted phase difference layer having a twist angle Tr, and a region corresponding to the blue color filter. In addition, it has a twist angle Tb different from the twist angle Tr. A third twisted phase difference layer, and a second twisted phase difference layer having a twist angle Tg between the twist angle Tr and the twist angle Tb, disposed in a region corresponding to the green color filter. It is characterized by including.
上記構成によれば、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうちツイスト角がTr,Tg,Tbである第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、第3のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、ツイスト角Tr,Tg,Tbは、TgがTrとTbの間の角となるような関係を有しているため、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記構成を有する液晶表示装置は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことができる。 According to the above configuration, the light transmitted through each of the red, green, and blue color regions is transmitted through the first twisted phase difference layer and the second twisted position in which the twist angles of the twisted phase difference plates are Tr, Tg, and Tb, respectively. By the phase difference layer and the third twisted phase difference layer, compensation is performed with the phase differences of the long wavelength region, the intermediate wavelength region, and the short wavelength region in each phase difference spectrum. Here, since the twist angles Tr, Tg, and Tb have a relationship such that Tg is an angle between Tr and Tb, the wavelength dispersion of the phase difference of each twisted phase difference layer is adapted to the liquid crystal layer. Even if not, it is possible to compensate each light having a different wavelength range transmitted through each color region with an appropriate phase difference. As described above, the liquid crystal display device having the above-described configuration can perform equivalent optical compensation between regions corresponding to the color filters of red, green, and blue.
本発明による液晶表示装置は、第1の基板と、当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された複数の色のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板とを有する液晶表示装置であって、前記ねじれ位相差板は、前記複数の色の一色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第1のねじれ位相差層と、前記複数の色のうち前記一色とは異なる色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第2のねじれ位相差層とを含むことを特徴とする。 A liquid crystal display device according to the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed opposite to the first substrate, and a liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal layer comprising: a first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate; and a plurality of colors disposed in any layer between the first substrate and the second substrate A color filter layer including a color filter corresponding to each of the liquid crystal display device, and a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate, The twisted phase difference plate is disposed in a region corresponding to one color filter of the plurality of colors, and has a first twisted phase difference layer having a phase difference corresponding to the color of the color filter, and the plurality of colors of the plurality of colors. It corresponds to the color filter of the color different from the one color Disposed band, characterized in that it comprises a second twisted retardation layer having a phase difference corresponding to the color of the color filter.
また、上記液晶表示装置は、前記第2の基板の背面側に配置された第2の偏光板を備えていてもよい。これによれば、透過型の液晶表示装置を構成することができる。 The liquid crystal display device may include a second polarizing plate disposed on the back side of the second substrate. According to this, a transmissive liquid crystal display device can be configured.
ここで、前記ねじれ位相差板は、前記第1の基板の前記第2の基板に対向する面に形成されていることが望ましい。このような構成によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタとこれに対応するねじれ位相差板の第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、および第3のねじれ位相差層とが近接して配置されるため、赤、緑、青の各カラーフィルタ層を透過した光がこれに対応しないねじれ位相差層に入射することがない。よって、視差による特性低下を抑えることができる。 Here, it is preferable that the twisted phase difference plate is formed on a surface of the first substrate facing the second substrate. According to such a configuration, the first twist phase difference layer, the second twist phase difference layer, and the third twist position of the respective color filters of red, green, and blue and the corresponding twist phase difference plate. Since the phase difference layer is disposed in the vicinity, the light transmitted through the red, green, and blue color filter layers does not enter the twisted phase difference layer that does not correspond thereto. Therefore, characteristic degradation due to parallax can be suppressed.
本発明の電子機器は、上述の液晶表示装置を備えていることを特徴とする。このような電子機器は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置によって表示を行うことができるので、高い表示品位を実現することができる。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described liquid crystal display device. Such an electronic device can perform display by a liquid crystal display device capable of performing equivalent optical compensation between regions corresponding to the respective color filters of red, green, and blue, so that high display quality is achieved. Can be realized.
本発明による液晶表示装置の製造方法は、対向する第1の基板と第2の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記第2の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第1のステップと、位相差Rrを有する第1のねじれ位相差層、前記位相差Rrより小さい位相差Rgを有する第2のねじれ位相差層、および前記位相差Rgより小さい位相差Rbを有する第3のねじれ位相差層を、前記第1の基板上の、前記第2の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第2のステップと、前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第3のステップと、前記第1の基板と前記第2の基板との間に液晶を封入する第4のステップとを有することを特徴とする。 A method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device including a first substrate and a second substrate facing each other, and each of red, green, and blue is formed on the second substrate. A first step of forming a color filter layer including a corresponding color filter; a first twisted phase difference layer having a phase difference Rr; a second twisted phase difference layer having a phase difference Rg smaller than the phase difference Rr; When the third twisted phase difference layer having a phase difference Rb smaller than the phase difference Rg is bonded to the second substrate on the first substrate, the color filter corresponding to the red color is opposed to the second twisted phase difference layer. A second step of forming a twisted phase difference plate disposed in each of a region, a region facing the color filter corresponding to green, and a region facing the color filter corresponding to blue; and the first base And the second substrate are bonded together with the surface on which the color filter layer is formed and the surface on which the twisted phase difference plate is formed facing each other, the first substrate and the second substrate And a fourth step of sealing liquid crystal between the substrate and the substrate.
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、赤、緑、青に対応するカラーフィルタのそれぞれには、位相差Rrを有する第1のねじれ位相差層、位相差Rgを有する第2のねじれ位相差層、位相差Rbを有する第3のねじれ位相差層がそれぞれ対向して配置される。よって、上記方法によって製造された液晶表示装置において、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差Rr,Rg,Rbを有する第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、第3のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、位相差Rr,Rg,Rbは、各ねじれ位相差層の位相差スペクトルのうち、550nmにおける値であり、Rr>Rg>Rbの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記方法によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置を製造することができる。 According to the method for manufacturing a liquid crystal display device described above, each of the color filters corresponding to red, green, and blue has a first twisted phase difference layer having a phase difference Rr and a second twisted position having a phase difference Rg. A phase difference layer and a third twisted phase difference layer having a phase difference Rb are arranged to face each other. Therefore, in the liquid crystal display device manufactured by the above method, the light transmitted through the color regions of red, green, and blue is the first twisted phase difference layer having the phase differences Rr, Rg, and Rb among the twisted phase difference plates, respectively. The second twisted phase difference layer and the third twisted phase difference layer compensate for the phase difference in the long wavelength region, the intermediate wavelength region, and the short wavelength region in each phase difference spectrum. Here, the phase differences Rr, Rg, and Rb are values at 550 nm in the phase difference spectrum of each twisted phase difference layer, and have a relationship of Rr> Rg> Rb. According to such a configuration, even when the wavelength dispersion of the phase difference of each twisted phase difference layer does not match that of the liquid crystal layer, each light having a different wavelength range transmitted through each color region is appropriately displayed. Compensation can be made with a phase difference. From the above, according to the above method, it is possible to manufacture a liquid crystal display device capable of performing equivalent optical compensation between the regions corresponding to the red, green, and blue color filters.
本発明による液晶表示装置の製造方法は、対向する第1の基板と第2の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記第2の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第1のステップと、位相差の波長分散WDrを有する第1のねじれ位相差層、前記波長分散WDrより小さい波長分散WDgを有する第2のねじれ位相差層、および前記波長分散WDgより小さい波長分散WDbを有する第3のねじれ位相差層を、前記第1の基板上の、前記第2の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第2のステップと、前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第3のステップと、前記第1の基板と前記第2の基板との間に液晶を封入する第4のステップとを有することを特徴とする。 A method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device including a first substrate and a second substrate facing each other, and each of red, green, and blue is formed on the second substrate. A first step of forming a color filter layer including a corresponding color filter, a first twisted phase difference layer having a wavelength dispersion WDr of a phase difference, and a second twisted position having a wavelength dispersion WDg smaller than the wavelength dispersion WDr A color filter corresponding to red when a phase difference layer and a third twisted phase difference layer having a wavelength dispersion WDb smaller than the wavelength dispersion WDg are bonded to the second substrate on the first substrate The twisted phase difference plate is formed by disposing each in a region facing the color filter corresponding to green, a region facing the color filter corresponding to green, and a region facing the color filter corresponding to blue. And a third step of bonding the first substrate and the second substrate with the surface on which the color filter layer is formed and the surface on which the twisted phase difference plate is formed facing each other, And a fourth step of sealing liquid crystal between the first substrate and the second substrate.
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、赤、緑、青に対応するカラーフィルタのそれぞれには、位相差の波長分散がWDrである第1のねじれ位相差層、位相差の波長分散がWDgである第2のねじれ位相差層、位相差の波長分散がWDbである第3のねじれ位相差層がそれぞれ対向して配置される。よって、上記方法によって製造された液晶表示装置において、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうち位相差の波長分散がWDr,WDg,WDbである第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、第3のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、波長分散WDr,WDg,WDbは、450nmにおける位相差の590nmにおける位相差に対する比であり、WDr>WDg>WDbの関係を有している。このような構成によれば、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記方法によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置を製造することができる。 According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device, each of the color filters corresponding to red, green, and blue has a first twisted phase difference layer having a phase difference of WDr and a wavelength difference of the phase difference of WDr. A second twisted phase difference layer having a WDg and a third twisted phase difference layer having a chromatic dispersion of the phase difference of WDb are arranged to face each other. Therefore, in the liquid crystal display device manufactured by the above method, the light transmitted through the respective color regions of red, green, and blue is the first in which the wavelength dispersion of the retardation is WDr, WDg, WDb among the twisted retardation plates. By the twisted phase difference layer, the second twisted phase difference layer, and the third twisted phase difference layer, compensation is performed with the phase difference of the long wavelength region, the intermediate wavelength region, and the short wavelength region in each phase difference spectrum. Here, chromatic dispersion WDr, WDg, and WDb are ratios of the phase difference at 450 nm to the phase difference at 590 nm, and have a relationship of WDr> WDg> WDb. According to such a configuration, even when the wavelength dispersion of the phase difference of each twisted phase difference layer does not match that of the liquid crystal layer, each light having a different wavelength range transmitted through each color region is appropriately displayed. Compensation can be made with a phase difference. From the above, according to the above method, it is possible to manufacture a liquid crystal display device capable of performing equivalent optical compensation between the regions corresponding to the red, green, and blue color filters.
本発明による液晶表示装置の製造方法は、対向する第1の基板と第2の基板を備える液晶表示装置の製造方法であって、前記第2の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第1のステップと、ツイスト角Trを有する第1のねじれ位相差層、前記ツイスト角Trと異なるツイスト角Tbを有する第3のねじれ位相差層、および前記ツイスト角Trと前記ツイスト角Tbとの間のツイスト角Tgを有する第2のねじれ位相差層を、前記第1の基板上の、前記第2の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第2のステップと、前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第3のステップと、前記第1の基板と前記第2の基板との間に液晶を封入する第4のステップとを有することを特徴とする。 A method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device including a first substrate and a second substrate facing each other, and each of red, green, and blue is formed on the second substrate. A first step of forming a color filter layer including a corresponding color filter; a first twisted phase difference layer having a twist angle Tr; a third twisted phase difference layer having a twist angle Tb different from the twist angle Tr; When the second twisted phase difference layer having a twist angle Tg between the twist angle Tr and the twist angle Tb is bonded to the second substrate on the first substrate, the second twist phase difference layer turns red. A twisted phase difference plate is formed by disposing each in a region facing the corresponding color filter, a region facing the color filter corresponding to blue, and a region facing the color filter corresponding to green. And a second step of bonding the first substrate and the second substrate with the surface on which the color filter layer is formed and the surface on which the twisted phase difference plate is formed facing each other. And a fourth step of sealing liquid crystal between the first substrate and the second substrate.
上記の液晶表示装置の製造方法によれば、赤、緑、青に対応するカラーフィルタのそれぞれには、ツイスト角がTrである第1のねじれ位相差層、ツイスト角がTgである第2のねじれ位相差層、ツイスト角がTbである第3のねじれ位相差層がそれぞれ対向して配置される。よって、上記方法によって製造された液晶表示装置において、赤、緑、青の各色領域を透過する光は、それぞれねじれ位相差板のうちツイスト角がTr,Tg,Tbである第1のねじれ位相差層、第2のねじれ位相差層、および第3のねじれ位相差層によって、各々の位相差スペクトルの中の長波長域、中間波長域、短波長域の位相差をもって補償される。ここで、ツイスト角Tr,Tg,Tbは、TgがTrとTbの間の角となるような関係を有しているため、各ねじれ位相差層の位相差の波長分散が液晶層に適合していない場合であっても、各色領域を透過した波長域の異なるそれぞれの光を、適切な位相差をもって補償することができる。以上から、上記方法によれば、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタに対応する領域の間で同等の光学補償を行うことが可能な液晶表示装置を製造することができる。 According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display device, each of the color filters corresponding to red, green, and blue includes the first twisted phase difference layer having a twist angle of Tr and the second twisted angle of Tg. A twisted phase difference layer and a third twisted phase difference layer having a twist angle of Tb are arranged to face each other. Therefore, in the liquid crystal display device manufactured by the above method, the light transmitted through each color region of red, green, and blue is the first twisted phase difference whose twist angle is Tr, Tg, Tb among the twisted phase difference plates. By the layer, the second twisted phase difference layer, and the third twisted phase difference layer, the phase difference of the long wavelength region, the intermediate wavelength region, and the short wavelength region in each phase difference spectrum is compensated. Here, since the twist angles Tr, Tg, and Tb have a relationship such that Tg is an angle between Tr and Tb, the wavelength dispersion of the phase difference of each twisted phase difference layer is adapted to the liquid crystal layer. Even if not, it is possible to compensate each light having a different wavelength range transmitted through each color region with an appropriate phase difference. From the above, according to the above method, it is possible to manufacture a liquid crystal display device capable of performing equivalent optical compensation between the regions corresponding to the red, green, and blue color filters.
以下、本発明の実施形態の液晶表示装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
(A.液晶表示装置の機構)
図1は、本発明の実施形態の液晶表示装置1の模式斜視図である。液晶表示装置1は、STNの液晶層を有するパッシブマトリクス方式の液晶表示装置であって、「第1の基板」としてのガラス基板11、「第2の基板」としてのガラス基板12、シール剤35、ドライバ41を有している。ガラス基板11およびガラス基板12は、シール剤35を介して互いに対向して貼り合わされており、観察者は、ガラス基板11の側から表示を観察する。ガラス基板11の観察側表面には上偏光板56が、ガラス基板12の背面側表面には1/4波長板55および下偏光板57がさらに貼り付けられるが(図3参照)、図1中には描かれていない。ガラス基板11、ガラス基板12、およびシール剤35によって囲まれる空間には液晶が封入されており、当該液晶が液晶層33を形成している(図3参照)。ここで、ガラス基板12はガラス基板11よりも大きいので、ガラス基板12の一部はガラス基板11と貼り合わされた際にガラス基板11と対向しない。この、ガラス基板12の一部であってガラス基板11と対向しない部位を、以下では「実装基部」とも呼ぶ。実装基部にはドライバ41が実装されている。ガラス基板11およびガラス基板12の対向面には各種電極が配置されている(図2参照)。ドライバ41は、これらの電極に対して、液晶層33の液晶を駆動するために必要な電圧信号を送信する。
(First embodiment)
(A. Mechanism of liquid crystal display device)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a liquid
以下では、Z軸はガラス基板11の面の法線に平行であるとし、ガラス基板11からガラス基板12に向かう方向をZ軸の正方向とする。また、ドライバ41の長辺に沿ってX軸をとり、これと直交する方向にY軸をとる。
Hereinafter, the Z axis is parallel to the normal of the surface of the
図2は、ガラス基板11上およびガラス基板12上の電極および配線の配置を示した平面図である。これらの電極および配線はすべて、ガラス基板11のガラス基板12に対向する面、またはガラス基板12のガラス基板11に対向する面に形成されている。図2においては、説明の便宜上、これらの電極および配線はすべて実線で表されている。
FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of electrodes and wirings on the
ガラス基板11のガラス基板12に対向する面には、走査電極23が形成されており、ガラス基板12のガラス基板11に対向する面には、データ電極21、引き回し配線22、入力線25が形成されている。
A
データ電極21は、ITO(Indium Tin Oxide)からなる透明電極である。このデータ電極21は、ドライバ41の近傍領域を除いてY軸に平行に配置されており、一方の端部でドライバ41の出力端子と電気的に接続されている。引き回し配線22は、ガラス基板12のY軸に平行な2辺の近傍に配置されたITOからなる配線であり、一方の端部でドライバ41の出力端子と電気的に接続されている。引き回し配線22の他方の端部には、ガラス基板11上の走査電極23と導通をとるための部位が設けられており、この部位は、その他の部位に比べて幅が広くなっている。入力線25は、ITOからなる配線であり、ドライバ41の入力端子と電気的に接続されている。入力線25は、図示しない制御回路および電圧生成回路等の外部回路からの電圧信号をドライバ41の入力端子に伝達する。
The
ガラス基板11の表面に配置された走査電極23は、X軸に平行な帯状に配置されたITOからなる透明電極である。走査電極23とデータ電極21とはZ軸方向から見て直交している。Z軸方向から見て、一本の走査電極23と一本のデータ電極21とが重なった領域を、一つの画素20と規定する。画素20は、走査電極23とデータ電極21との交差に対応してマトリクスを形成するように配置されている。
The
走査電極23の一方の端部には、ガラス基板12上の引き回し配線22と導通をとるための部位が設けられており、この部位は、その他の領域に比べて幅が広くなっている。以下では、走査電極23の、引き回し配線22と導通をとるための部位、および上述した引き回し配線22の、走査電極23と導通をとるための部位を「上下導通領域」とも呼ぶ。また、上下導通領域において引き回し配線22と走査電極23との間で電気的な導通をとることを「上下導通」とも呼ぶ。走査電極23および引き回し配線22のそれぞれは一対一に対応しており、Z軸方向から見て、上述した上下導通領域において一部が重なっている。
At one end portion of the
図2中のA−A線における液晶表示装置1の断面図を図3に示す。この図に示すように、ガラス基板11とガラス基板12とは、対向面の外縁部近傍に配置されたシール剤35によって固着されている。シール剤35は、導電性を有する上下導通粒子36を含有する。シール剤35は、上下導通領域にも一部重なって配置されており、上下導通領域に配置されたシール剤35に含まれる導通粒子36が走査電極23および引き回し配線22を電気的に接続して上下導通を担う。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the liquid
上記上下導通によって、走査電極23は、上下導通粒子36および引き回し配線22を介してドライバ41の出力端子に電気的に接続されている。また、上述したようにデータ電極21は直接ドライバ41の出力端子に電気的に接続されている。こうした構成のもと、ドライバ41は、走査電極23に走査電圧を印加するとともに、データ電極21にデータ電圧を印加する。走査電極23とデータ電極21との交差に対応する画素20において、これら2つの電極間に挟まれた液晶層33には、当該走査電圧およびデータ電圧の差によって決まる駆動電圧が印加される。
Due to the vertical conduction, the
この他に、図3にはガラス基板11およびガラス基板12の対向面に積層された液晶表示装置1の構成要素が示されている。ガラス基板12上には、透過孔38を有する反射板37が形成されている。反射板37は、アルミニウムからなる薄膜であり、観察側から入射した光を表面で反射して再び観察側へ進行させるとともに、背面側から透過孔38へ入射した光を観察側へ透過させる。
In addition, FIG. 3 shows components of the liquid
反射板37上には、赤色カラーフィルタ31R、緑色カラーフィルタ31G、青色カラーフィルタ31Bが、互いに排他的に配置されて一つのカラーフィルタ層31を形成している。カラーフィルタ31R,31G,31Bは、入射した光のうちの特定の波長成分を吸収することによって透過光を着色する樹脂である。より詳しくは、カラーフィルタ31R,31G,31Bは、それぞれ可視光のうちの長波長域、中間波長域、短波長域の光を多く透過する。以下では、X−Y平面上において、上記カラーフィルタ31R,31G,31Bが形成された領域に対応する領域を、それぞれ赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bと呼ぶ。カラーフィルタ31R,31G,31Bを覆って積層されたオーバーコート32は、カラーフィルタ31R,31G,31Bの保護を目的とした、透光性を有する樹脂である。上述した走査電極23は、オーバーコート32に積層して配置されている。走査電極23上には、ポリイミドからなる配向膜34が形成されている。
On the
一方、ガラス基板11上には、ねじれ位相差板50、走査電極23、配向膜34がこの順に積層されている。ねじれ位相差板50は、ネマチック配向した液晶分子を固定化して形成されたフィルム状の位相差板である。図5は、ねじれ位相差板50の構造を説明するための模式図である。この図に示すように、ねじれ位相差板50は、下地膜501上に規則的に並んだ液晶分子502を有している。液晶分子502のそれぞれは、下地膜501と略平行に配置されるとともに、当該下地膜501の法線方向へ進むに従ってツイストして(ねじれて)配置されている。液晶表示装置1におけるねじれ位相差板50は、このツイスト角が180度の状態で液晶分子502が固定化されたものである。ねじれ位相差板50は、液晶層33と同様に複屈折性を有するため、これを透過する光はその振動方向によって速度が異なる。このため、ねじれ位相差板50に入射した光は、ある振動方向の光とこれに直交する光との間に位相差を有する状態で出射される。言い換えると、ねじれ位相差板50に入射した光は、当該ねじれ位相差板50の位相差に応じた、入射時と異なる偏光状態で出射される。ねじれ位相差板50の位相差および位相差の波長分散は、液晶分子502の屈折率異方性、ツイスト角および層の厚さ等に依存する。
On the other hand, the twisted
ねじれ位相差板50は、互いに位相差の異なる「第1のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層50R、「第2のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層50G、「第3のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層50Bが、それぞれカラーフィルタ31R,31G,31Bに対応する位置に排他的に配置されてなる。これらの位置関係を、図4を用いて説明する。図4は、液晶表示装置1の画素20をZ軸の負方向から見たときの拡大平面図である。走査電極23およびデータ電極21の交差する領域が画素20であり、各画素20には反射板37の透過孔38が配置されている。カラーフィルタ31Rの形成領域に対応する赤色領域30Rは、一本のデータ電極21に対応する帯状の領域となる。同様に、緑色領域30Gおよび青色領域30Bも、それぞれ一本のデータ電極21に対応する帯状の領域である。赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bは、この順に隣り合って配置されている。赤色領域30Rにある画素は赤色表示を行う画素20Rであり、同様に緑色領域30Gにある画素20Gおよび青色領域30Bにある画素20Bは、それぞれ緑色表示および青色表示を行う。ここで、上述のねじれ位相差層50R,50G,50Bは、それぞれ赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bに形成されている。このように、ねじれ位相差板50は、互いに異なる位相差を有するねじれ位相差層50R,50G,50Bがそれぞれ画素20R,20G,20Bの光学補償を行う。ここで、ねじれ位相差層50Rの位相差Rrは720nm、ねじれ位相差層50Gの位相差Rgは710nm、ねじれ位相差層50Bの位相差Rbは700nmである。位相差Rrと位相差Rgとの差、および位相差Rgと位相差Rbとの差は、液晶層33の位相差の波長分散と各ねじれ位相差層の位相差の波長分散に応じて設定され、10nmから50nm程度が好適である。
The twisted
図3に戻り、ガラス基板11およびガラス基板12と、シール剤35とによって囲まれてできた空間には、液晶が封入されており、当該液晶が液晶層33を形成している。また、ガラス基板11の観察側表面には上偏光板56が、ガラス基板12の背面側表面には1/4波長板55および下偏光板57がこの順に貼り付けられている。
Returning to FIG. 3, the space surrounded by the
(B.表示原理および光学補償)
続いて、上記の構成を有する液晶表示装置1の表示原理と光学補償について説明する。液晶層33を構成する液晶は、複屈折性を有する電気光学物質であって、印加される駆動電圧の大きさに応じて配向状態が決まり、当該配向状態に応じて透過する光の偏光状態を変えることができる。したがって、駆動電圧を適当に設定することにより液晶層33を透過する光の偏光状態を操作することができる。液晶表示装置1は、この偏光状態を操作された透過光を偏光板を通して取り出すことによって所望の輝度の表示を行う。駆動電圧を画素20ごとに変化させれば、液晶層33の配向状態、ひいては透過光の偏光状態を画素20ごとに異ならせることが可能である。液晶表示装置1はこうした画素20の集合によって所望の輝度分布をもった表示を行うことができる。
(B. Display principle and optical compensation)
Next, the display principle and optical compensation of the liquid
液晶表示装置1においては、液晶層33に印加される駆動電圧が小さいときには透過率が低くなり、また大きいときには透過率が高くなるように、偏光板の軸角度が設定されている。このような表示モードをノーマリブラックモードと呼ぶ。また、表示モードの別の分類として、観察側から入射した光を液晶層33の下の反射板37で反射させて観察側へ出射させる反射モードと、背面側から入射した光を反射板37の透過孔38から透過させて観察側へ出射させる透過モードとがある。液晶表示装置1は、反射モードと透過モードのいずれの表示モードでも表示を行うことができる半透過反射型の液晶表示装置である。
In the liquid
さらに、表示に寄与するすべての光は、上述したカラーフィルタ31R,31G,31Bのいずれか一つによって着色される。図4に示すように、画素20のそれぞれは、カラーフィルタ31R,31G,31Bのいずれか一つに対応しているので、各画素20は、赤、緑、青のいずれかの色を表示する。互いに隣接するこれら3色の画素各1つずつから構成される表示単位、すなわち画素20R,20G,20Bからなる表示単位をピクセルと呼ぶ。1つのピクセルは、これを構成する画素20R,20G,20Bがそれぞれ上述の方法で輝度を個別にプログラムされた赤、緑、青各色の表示を行うことにより、様々な色相、輝度の表示を行うことができる。液晶表示装置1は、マトリクス状に配置された多数のピクセルの表示の集合によって所望の表示を行う。
Further, all the light contributing to the display is colored by any one of the
ところで、液晶層33の複屈折性は波長分散性を有するので、液晶層33に直線偏光を入射すると、波長毎に異なる楕円偏光となって出射される。このため、この出射光を偏光板に通して得られる表示光は着色されてしまう。この着色を回避するために、液晶表示装置1においては、液晶層33と上偏光板56との間にねじれ位相差板50が、また液晶層33と下偏光板57との間に1/4波長板55がそれぞれ配置されている。図6は、これらの構成要素を分解して示した模式図である。ここで、上偏光板56の吸収軸、ねじれ位相差板50の偏光板56側配向軸、1/4波長板55の遅相軸、および下偏光板57の吸収軸は、それぞれX軸の正方向から40度、60度、45度、90度に配置されている。
By the way, since the birefringence of the
こうした構成によれば、反射モードおよび透過モードのいずれにおいても上述の着色を回避することができる。具体的には、反射モードにおいては、黒表示時の液晶層33をねじれ位相差板50で補償した結果が1/4波長板と同等となるとともに、白表示時の液晶層33を当該ねじれ位相差板50で補償した結果が1/2波長板と同等となるため、表示光が上偏光板56を透過する際には常に直線偏光となって着色が回避される。また、透過モードにおいては、下偏光板57および1/4波長板55を透過した光が円偏光となるため、表示光が上偏光板56を透過する際には、黒表示時では直線偏光となり、また白表示時では円偏光となって、着色が回避される。
According to such a configuration, the above-described coloring can be avoided in both the reflection mode and the transmission mode. Specifically, in the reflection mode, the result of compensating the
また、ねじれ位相差板50の位相差は、全波長範囲で上記の光学補償を行うために波長分散が液晶層33の波長分散と適合している必要があるが、液晶表示装置1においては、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bにそれぞれ位相差の異なるねじれ位相差層50R,50G,50Bを配置することで全波長範囲での適切な光学補償を実現している。
Further, the phase difference of the twisted
以下、図7(a)のグラフを用いてこの光学補償について詳述する。この図は、ねじれ位相差板50における、透過光の波長と当該透過光が受ける位相差との関係、すなわち位相差のスペクトルを示したものであり、この図において曲線71が、全波長範囲で適切な光学補償が可能となる理想的な波長分散を有する位相差スペクトル表す。また、曲線72R,72G,72Bは、それぞれねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差スペクトルを表す。曲線72R,72G,72Bは、互いに同一曲線を縦軸方向に平行移動した関係にある。
Hereinafter, this optical compensation will be described in detail with reference to the graph of FIG. This figure shows the relationship between the wavelength of transmitted light and the phase difference received by the transmitted light in the twisted
液晶表示装置1において、各ねじれ位相差層50R,50G,50Bは、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bに対応して配置されているので、それぞれ長波長域、中間波長域、短波長域の光を多く補償する。ここで、図7(a)中の曲線71は、長波長域においては曲線72Rと、中間波長域においては曲線72Gと、短波長域においては曲線72Bとそれぞれ略重なっている。このことは、ねじれ位相差層50R,50G,50Bからなるねじれ位相差板50が、全体として全波長範囲において適切な光学補償を行うことができることを示している。
In the liquid
ここで、図8を用いて、上述の光学補償を行ったときの光学特性を、単一のねじれ位相差層からなるねじれ位相差板で光学補償したときの光学特性と比較する。図8(a)は、単一のねじれ位相差層からなるねじれ位相差板で光学補償したときの、液晶表示装置の電圧に対する透過率を示す参考グラフである。図8(a)において、曲線81R,81G,81Bはそれぞれ赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bにおける電圧−透過率曲線である。このように、単一のねじれ位相差層からなるねじれ位相差板で光学補償すると、液晶層33との位相差の波長分散の違いに起因して各色領域で補償結果が異なり、ひいては光学特性が異なる。このとき、3つの曲線81R,81G,81Bは、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が互いに異なるため、液晶表示装置全体としてのコントラストや輝度が十分に得られない。また、前述した理由により、白および黒の表示が色付いてしまう。
Here, using FIG. 8, the optical characteristics when the above-described optical compensation is performed are compared with the optical characteristics when optical compensation is performed with a twisted phase difference plate made of a single twisted phase difference layer. FIG. 8A is a reference graph showing the transmittance with respect to the voltage of the liquid crystal display device when optical compensation is performed with a twisted phase difference plate made of a single twisted phase difference layer. In FIG. 8A, curves 81R, 81G, and 81B are voltage-transmittance curves in the
一方、図8(b)は、上述したねじれ位相差層50R,50G,50Bを有するねじれ位相差板50で光学補償した液晶表示装置1の電圧に対する透過率を示すグラフである。図8(b)における曲線82は、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bの電圧−透過率曲線が重なったものである。つまり、このとき各色領域間の補償結果および光学特性は同等となる。よって、各色領域において、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が等しくなり、液晶表示装置1は全体として高いコントラストおよび輝度が得られる。このように、ねじれ位相差層50R,50G,50Bを有するねじれ位相差板50で光学補償すると、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
On the other hand, FIG. 8B is a graph showing the transmittance with respect to the voltage of the liquid
さらに、液晶表示装置1においては、ねじれ位相差板50はガラス基板11の対向面に形成されている。この構成によれば、カラーフィルタ31R,31G,31Bとこれに対応するねじれ位相差層50R,50G,50Bとが数ミクロン程度の距離で近接して配置されるため、カラーフィルタ層31を透過した光がこれに対応しないねじれ位相差層に入射することがない。よって、液晶表示装置1は、視差による特性低下が発生しない。
Further, in the liquid
(C.液晶表示装置の製造方法)
続いて、上記の液晶表示装置1の製造方法について、図9から図11を用いて説明する。
(C. Manufacturing method of liquid crystal display device)
Next, a manufacturing method of the liquid
図9は、液晶表示装置1の製造方法を示す工程図である。図9において、工程P11から工程P16は、複数のガラス基板12を有する複合下ガラス基板を製造するための工程であり、工程P22から工程P26は、複数のガラス基板11を有する複合上ガラス基板を製造するための工程である。工程P31から工程P36は、複合下ガラス基板と複合上ガラス基板とを組み合わせて液晶表示装置1を完成させるための工程である。工程P11から工程P16と、工程P22から工程P26とは、それぞれ独立に行われる。
FIG. 9 is a process diagram illustrating a method for manufacturing the liquid
複合下ガラス基板上および複合上ガラス基板上にはそれぞれ、一つの液晶表示装置1に対応する構成要素が複数行かつ複数列にわたってマトリクス状に並べられて形成される。個々の液晶表示装置1は、複合下ガラス基板および複合上ガラス基板を貼り合わせて複合貼り合わせ基板を形成した後に、行方向に1次ブレイク(切断)して一つの行からなる短冊状の複合貼り合わせ基板を取り出し、さらに当該短冊状の複合貼り合わせ基板を個々の液晶表示装置1に対応する形状に2次ブレイクすることによって得られる。
On the composite lower glass substrate and the composite upper glass substrate, components corresponding to one liquid
工程P11では、複合下ガラス基板上にアルミニウム薄膜からなる反射板37を形成する。このとき、透過孔38も同時に形成される。この工程は、例えば蒸着法によって行われる。
In step P11, a reflecting
工程P12では、工程P11において形成された反射板37上にカラーフィルタ31R,31G,31Bからなるカラーフィルタ層31、およびオーバーコート32を形成する。カラーフィルタ31R,31G,31B、およびオーバーコート32は、この順に樹脂材料の塗付とフォトリソグラフィー法によるパターニングを繰り返して形成される。
In the process P12, the
工程P13では、工程P12において形成されたオーバーコート32上に、ITOからなるデータ電極21、引き回し配線22、入力線25を形成する。この工程は、例えばフォトリソグラフィー法によって行われる。
In Step P13, the
工程P14では、工程P13を経た複合下ガラス基板上に、ポリイミドからなる配向膜34を塗付する。この工程は、例えばフレキソ印刷法によって行われる。
In Step P14, an
工程P15は、工程P14において形成された配向膜34の表面を布で擦る、ラビングと呼ばれる工程である。ラビング工程を経た配向膜34は、これに接する液晶を当該ラビングの方向に沿って配向させる機能を有する。
The process P15 is a process called rubbing in which the surface of the
工程P16は、工程P15においてラビングがなされた面に、スクリーン印刷法によってシール剤35を形成する。シール剤は、ガラス基板11を貼り合わせる領域の周縁部に、後述する液晶注入のための注入口となる部分を除いて形成される。以上の工程P11からP16を経て、複合下ガラス基板が完成する。
In step P16, a
工程P22では、複合上ガラス基板上にねじれ位相差層50R,50G,50Bからなるねじれ位相差板50を形成する。この工程は、さらに工程S1から工程S12に分かれており、以下では、図10および図11を用いてこれらの工程について説明する。
In Step P22, the twisted
工程S1では、下地膜の形成された複合上ガラス基板の表面に、図11(a)に示すように赤色領域用マスク60Rを形成する。赤色領域用マスク60Rはレジスト剤からなり、赤色領域30Rを除いた領域に形成される。
In step S1, a red region mask 60R is formed on the surface of the composite upper glass substrate on which the base film has been formed, as shown in FIG. The red region mask 60R is made of a resist agent and is formed in a region excluding the
工程S2では、工程S1において形成された赤色領域用マスク60Rを含む複合上ガラス基板上をラビングする。このとき、赤色領域用マスク60Rが配置されていない下地膜上もラビングされる。
In step S2, the composite upper glass substrate including the
工程S3では、図11(b)に示すように、赤色領域用マスク60Rを含む複合上ガラス基板上に液晶を塗付する。この液晶は、複合上ガラス基板表面においては、工程S2でラビングされた方向に沿って配向する。また、この液晶にはカイラル剤が混合されており、塗付された液晶は所定の角度だけツイストする。その後、こうしてネマチック配向した状態の液晶を固定化させて、ねじれ位相差層50Rを形成する。
In step S3, as shown in FIG. 11B, a liquid crystal is applied on the composite upper glass substrate including the
工程S4では、所定の薬液を用いて赤色領域用マスク60Rを剥離する。以上の工程を経て、赤色領域30Rにねじれ位相差層50Rが形成される。
In step S4, the red region mask 60R is peeled off using a predetermined chemical solution. Through the above steps, the
工程S5では、ねじれ位相差層50Rが形成された複合上ガラス基板の表面に、図11(c)に示すように緑色領域用マスク60Gを形成する。緑色領域用マスク60Gはレジスト剤からなり、緑色領域30Gを除いた領域に形成される。
In step S5, as shown in FIG. 11C, a
工程S6では、工程S5において形成された緑色領域用マスク60Gを含む複合上ガラス基板上をラビングする。このとき、緑色領域用マスク60Gが配置されていない下地膜上もラビングされる。
In step S6, the composite upper glass substrate including the
工程S7では、図11(d)に示すように、緑色領域用マスク60Gを含む複合上ガラス基板上に液晶を塗付する。この液晶は、複合上ガラス基板表面においては、工程S6でラビングされた方向に沿って配向する。また、この液晶にはカイラル剤が混合されており、塗付された液晶は所定の角度だけツイストする。その後、こうしてネマチック配向した状態の液晶を固定化させて、ねじれ位相差層50Gを形成する。
In step S7, as shown in FIG. 11D, a liquid crystal is applied on the composite upper glass substrate including the
工程S8では、所定の薬液を用いて緑色領域用マスク60Gを剥離する。以上の工程を経て、緑色領域30Gにねじれ位相差層50Gが形成される。
In step S8, the
工程S9では、ねじれ位相差層50R,50Gが形成された複合上ガラス基板の表面に、図11(e)に示すように青色領域用マスク60Bを形成する。青色領域用マスク60Bはレジスト剤からなり、青色領域30Bを除いた領域に形成される。
In step S9, a
工程S10では、工程S9において形成された青色領域用マスク60Bを含む複合上ガラス基板上をラビングする。このとき、青色領域用マスク60Bが配置されていない下地膜上もラビングされる。
In step S10, the composite upper glass substrate including the
工程S11では、図11(f)に示すように、青色領域用マスク60Bを含む複合上ガラス基板上に液晶を塗付する。この液晶は、複合上ガラス基板表面においては、工程S10でラビングされた方向に沿って配向する。また、この液晶にはカイラル剤が混合されており、塗付された液晶は所定の角度だけツイストする。その後、こうしてネマチック配向した状態の液晶を固定化させて、ねじれ位相差層50Bを形成する。
In step S11, as shown in FIG. 11F, a liquid crystal is applied on the composite upper glass substrate including the
工程S12では、所定の薬液を用いて青色領域用マスク60Bを剥離する。この工程が完了すると、青色領域30Bにねじれ位相差層50Bが形成される。以上の工程S1から工程S12を含む工程P22を経て、図11(g)に示すように、複合上ガラス基板上にねじれ位相差層50R,50G,50Bからなるねじれ位相差板50が形成される。
In step S12, the
図9に戻って、工程P23では、ねじれ位相差板50に積層してITOからなる走査電極23を形成する。この工程は、例えばフォトリソグラフィー法によって行われる。
Returning to FIG. 9, in step P <b> 23, the
工程P24では、工程P23を経た複合上ガラス基板上に、ポリイミドからなる配向膜34を塗付する。この工程は、例えばフレキソ印刷法によって行われる。
In step P24, an
工程P25では、工程P24において形成された配向膜34の表面を布で擦る、ラビングと呼ばれる工程である。ラビング工程を経た配向膜34は、これに接する液晶を当該ラビングの方向に沿って配向させる機能を有する。
The process P25 is a process called rubbing in which the surface of the
工程P26は、工程P25においてラビングがなされた面に、球状の樹脂からなるスペーサを散布する。スペーサは、複合下ガラス基板および複合上ガラス基板を貼り合わせる際に両基板の間隔を規定する。以上の工程P22から工程P26を経て、複合上ガラス基板が完成する。 In the process P26, spacers made of a spherical resin are dispersed on the surface rubbed in the process P25. The spacer defines the distance between the two substrates when the lower composite glass substrate and the upper composite glass substrate are bonded together. The composite upper glass substrate is completed through steps P22 to P26.
工程P31では、複合上ガラス基板と複合下ガラス基板とを貼り合せて複合基板を形成する。貼り合わせは、複合上ガラス基板と複合下ガラス基板との間でアライメント(位置合わせ)をした後、シール剤35を介して接触、圧着して行われる。
In step P31, the composite upper glass substrate and the composite lower glass substrate are bonded together to form a composite substrate. The bonding is performed by performing alignment (positioning) between the composite upper glass substrate and the composite lower glass substrate, and then contacting and press-bonding with the
工程P32では、工程P31で得られた複合基板に対して1次ブレイクを行う。1次ブレイクは、複合基板の表面にスクライブ溝を行方向に形成し、当該スクライブ溝の位置で複合基板を切断して行われる。これにより、液晶表示装置1に対応する構成要素が一行に並んだ短冊状の複合基板が得られる。この複合基板の一つの端面には、それぞれの液晶表示装置1に対応する液晶注入口が露出している。
In step P32, a primary break is performed on the composite substrate obtained in step P31. The primary break is performed by forming a scribe groove in the row direction on the surface of the composite substrate and cutting the composite substrate at the position of the scribe groove. Thereby, a strip-shaped composite substrate in which the components corresponding to the liquid
工程P33では、工程P32で得られた短冊状の複合基板に注入口から液晶を注入する。液晶の注入は、真空下で注入口に液晶を浸し、複合上ガラス基板、複合下ガラス基板、シール剤35によって囲まれた領域に毛細管現象によって液晶を導入して行われる。
In Step P33, liquid crystal is injected from the inlet into the strip-shaped composite substrate obtained in Step P32. The liquid crystal is injected by immersing the liquid crystal in an injection port under vacuum and introducing the liquid crystal into a region surrounded by the composite upper glass substrate, the composite lower glass substrate, and the
工程P34では、上述の注入口を封止する。封止は、複合上ガラス基板および複合下ガラス基板を基板間隔が適正になるように押圧した状態で、注入口に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その後当該樹脂に紫外線を照射することによって当該樹脂を硬化させて行われる。封止工程の後には基板の洗浄(不図示)が行われる。 In step P34, the above-described inlet is sealed. Sealing is performed by applying an ultraviolet curable resin to the injection port in a state where the composite upper glass substrate and the composite lower glass substrate are pressed so that the substrate interval is appropriate, and then irradiating the resin with ultraviolet rays. This is done by curing. After the sealing process, the substrate is cleaned (not shown).
工程P35では、液晶注入および封止が完了した短冊状の複合基板に対して2次ブレイクを行う。2次ブレイクは、短冊状の複合基板の表面にスクライブ溝を形成し、当該スクライブ溝の位置で複合基板を切断して行われる。これにより、個々の液晶表示装置1に対応する形状の液晶パネルが得られる。得られた液晶パネルは、上述のガラス基板11およびガラス基板12が対向して貼り合わされた状態となっており、このうちガラス基板12は実装基部を有する。
In Step P35, a secondary break is performed on the strip-shaped composite substrate on which liquid crystal injection and sealing have been completed. The secondary break is performed by forming a scribe groove on the surface of the strip-shaped composite substrate and cutting the composite substrate at the position of the scribe groove. Thereby, the liquid crystal panel of the shape corresponding to each liquid
工程P36では、工程P35で得られた液晶パネルの実装基部にドライバ41を実装し、この後液晶パネルの表面に上偏光板56、1/4波長板55および下偏光板57の貼り付けを行う。
In step P36, the
上記の工程を経て、ガラス基板11の対向面にねじれ位相差板50を有する液晶表示装置1が得られる。
Through the above steps, the liquid
(D.電子機器)
続いて、上記の液晶表示装置1を搭載した電子機器について説明する。図16は、液晶表示装置1を搭載した電子機器としての携帯電話機100の模式図である。携帯電話機100は、表示部110および操作ボタン120を有している。表示部110は、内部に組み込まれた液晶表示装置1によって、操作ボタン120で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報を表示することができる。この携帯電話機100は、全波長範囲において適正な光学補償が可能な液晶表示装置1を表示部に備えるため、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
(D. Electronic equipment)
Next, an electronic apparatus equipped with the liquid
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態は、ねじれ位相差板50の各ねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差が互いに異なる構成である。これに代えて、各ねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差の波長分散が互いに異なる構成であってもよい。以下、こうした構成を有する第2の実施形態の液晶表示装置2について説明する。
(Second Embodiment)
The first embodiment described above has a configuration in which the phase differences of the twisted phase difference layers 50R, 50G, and 50B of the twisted
液晶表示装置2において、ねじれ位相差板50の各ねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差は、波長550nmの光に対しては同一であるが、波長分散が互いに異なる。具体的には、ねじれ位相差層50Rの波長分散WDr、ねじれ位相差層50Gの波長分散WDg、ねじれ位相差層50Bの波長分散WDbの間には、WDr>WDg>WDbの関係がある。液晶表示装置2の構成および製造方法は、上述のねじれ位相差板50の特性を除くと、第1の実施形態の液晶表示装置1と同じである。
In the liquid crystal display device 2, the phase difference of each of the twisted phase difference layers 50R, 50G, and 50B of the twisted
液晶表示装置2の光学補償について、図7(b)のグラフを用いて詳述する。この図は、液晶表示装置2に含まれるねじれ位相差板50の位相差スペクトルを示したものであり、この図において曲線71が、全波長範囲で適切な光学補償が可能となる理想的な波長分散を有する位相差スペクトルを表す。また、曲線73R,73G,73Bは、それぞれねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差スペクトルを表す。曲線73R,73G,73Bは、波長550nmにおいて一点で交わっている一方で、波長分散性が互いに異なる。より詳細には、ねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差の波長分散WDr,WDg,WDbは、それぞれ1.11,1.06,1.02である。波長分散WDr,WDg,WDbは、液晶層33の位相差の波長分散と各ねじれ位相差層の位相差に応じて設定され、それぞれ1.1以上、1.03以上1.1未満、1.03未満が好適である。
The optical compensation of the liquid crystal display device 2 will be described in detail with reference to the graph of FIG. This figure shows a phase difference spectrum of the twisted
液晶表示装置2において、各ねじれ位相差層50R,50G,50Bは、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bに対応して配置されているので、それぞれ長波長域、中間波長域、短波長域の光を多く補償する。ここで、図7(b)中の曲線71は、長波長域においては曲線73Rと、中間波長域においては曲線73Gと、短波長域においては曲線73Bとそれぞれ略重なっている。このことは、ねじれ位相差層50R,50G,50Bからなるねじれ位相差板50が、全体として全波長範囲において適切な光学補償を行うことができることを示している。
In the liquid crystal display device 2, each of the twisted retardation layers 50R, 50G, and 50B is disposed corresponding to the
上述の光学補償を行ったときの光学特性を、図8(b)に示す。図中の曲線82は、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bの電圧−透過率曲線が重なったものである。よって、各色領域において、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が等しくなり、高いコントラストおよび輝度が得られる。このように、液晶表示装置2も、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
FIG. 8B shows optical characteristics when the above optical compensation is performed. A
(第3の実施形態)
さらに、ねじれ位相差板50は、各ねじれ位相差層50R,50G,50Bのツイスト角が互いに異なる構成であってもよい。以下、この構成のねじれ位相差板50を有する第3の実施形態の液晶表示装置3について説明する。
(Third embodiment)
Furthermore, the twisted
液晶表示装置3において、ねじれ位相差板50の各ねじれ位相差層50R,50G,50Bのツイスト角Tr,Tg,Tbの間には、Tr>Tg>Tb、またはTr<Tg<Tbの関係がある。液晶表示装置3の構成および製造方法は、上述のねじれ位相差板50の特性を除くと、第1の実施形態の液晶表示装置1と同じである。
In the liquid crystal display device 3, there is a relationship of Tr> Tg> Tb or Tr <Tg <Tb between the twist angles Tr, Tg, Tb of the twisted phase difference layers 50R, 50G, 50B of the twisted
上述の構成を有する液晶表示装置3は、ねじれ位相差層50R,50G,50Bの位相差および位相差の波長分散が相互に好適に相違するため、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bに対応する長波長域、中間波長域、短波長域の光をそれぞれ適正に光学補償することができる。この結果、光学補償を行ったときの光学特性は、図8(b)に示すようになり、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bの電圧−透過率曲線が重なる。よって、各色領域において、輝度が最も低くなる電圧および輝度が最も高くなる電圧が等しくなり、高いコントラストおよび輝度が得られる。このように、液晶表示装置3も、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
In the liquid crystal display device 3 having the above-described configuration, the phase difference of the twisted phase difference layers 50R, 50G, and 50B and the wavelength dispersion of the phase difference are preferably different from each other, so that the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。以下に示す変形例において、ねじれ位相差層50R,50G,50Bの特性は、上述した、位相差が互いに異なる場合、位相差の波長分散が互いに異なる場合、ツイスト角が互いに異なる場合のいずれであってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, various deformation | transformation can be added with respect to the said embodiment in the range which does not deviate from the meaning of this invention. In the modifications shown below, the characteristics of the torsional retardation layers 50R, 50G, and 50B are any of the above-described cases where the phase differences are different from each other, the chromatic dispersion of the phase differences are different from each other, and the twist angles are different from each other. May be.
(変形例1)
第1の実施形態に示した、ガラス基板11の対向面にねじれ位相差板50を形成する構成に代えて、ガラス基板11の観察側であって、ガラス基板11と上偏光板56との間にねじれ位相差板50を配置する構成であってもよい。この構成の例を図12の断面図に示す。この図に示すように、ねじれ位相差板50を構成するねじれ位相差層50R,50G,50Bは、それぞれガラス基板11の観察側表面のうち、カラーフィルタ31R,31G,31Bに対応した位置に配置されている。本変形例では、視差による特性低下を回避するために、ガラス基板11をできるだけ薄くすることが望ましい。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
(Modification 1)
It replaces with the structure which forms the twisted
(変形例2)
第1の実施形態に示した、ガラス基板12の対向面にカラーフィルタ層31を形成する構成に代えて、ガラス基板11の対向面に、ねじれ位相差板50に積層してカラーフィルタ層31を形成する構成であってもよい。この構成の例を図13の断面図に示す。この図に示すように、カラーフィルタ31R,31G,31Bは、それぞれねじれ位相差板50を構成するねじれ位相差層50R,50G,50Bに対応した位置に、当該ねじれ位相差板50に積層して形成されている。カラーフィルタ層31上には、オーバーコート32、走査電極23、配向膜34がこの順に積層して形成されている。また、ガラス基板12上のデータ電極21は、銀合金によって形成されており、反射板を兼ねている。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。また、本変形例においては、カラーフィルタ層31とねじれ位相差板50とが互いに接して積層されているため、視差による特性低下が第1の実施形態よりさらに生じ難い。
(Modification 2)
Instead of forming the
(変形例3)
第1の実施形態においては、ガラス基板12の背面側に1/4波長板55が配置されているが、この構成に代えて、ガラス基板12の対向面に1/4波長板に相当する第2のねじれ位相差板51が配置された構成とすることもできる。この構成の例を図14の断面図に示す。この図に示すように、ねじれ位相差板51は、ねじれ位相差板50と同様に、位相差、位相差の波長分散、またはツイスト角が互いに異なるねじれ位相差層51R,51G,51Bからなる。ねじれ位相差層51R,51G,51Bは、赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bにおける長波長域、中間波長域、短波長域の光をそれぞれ好適に補償可能に上述の特性が設定されている。ねじれ位相差層51R,51G,51Bは、反射板37に積層して、それぞれカラーフィルタ31R,31G,31Bに対応する位置に配置されている。ここで、ねじれ位相差板51の形成面を平坦化するために、反射板37上に透明な樹脂を形成してもよい。こうした構成によれば、ねじれ位相差層50R,50G,50Bを有するねじれ位相差板50に加えて、1/4波長板に相当するねじれ位相差板51も液晶層33の波長分散に適合した位相差の波長分散を有するため、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
(Modification 3)
In the first embodiment, the quarter-
(変形例4)
第1の実施形態において、赤色の画素20R、緑色の画素20G、青色の画素20Bは、それぞれ帯状の赤色領域30R、緑色領域30G、青色領域30Bに配置されているが(図4参照)、画素の配置はこれに限られず、例えば図15に示すようなデルタ配列であってもよい。この配列においては、画素20R,20G,20Bは、三角状に隣接する3つの画素をどのように選んでも、必ずその中にこれらの画素が一つずつ含まれるように配置されている。ここで、ねじれ位相差板50のねじれ位相差層50R,50G,50B、およびカラーフィルタ31R,31G,31Bは、それぞれ画素20R,20G,20Bに対応する位置に配置されるように形成される。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことが可能となる。
(Modification 4)
In the first embodiment, the
(変形例5)
上述のねじれ位相差板50,51には、これに積層して透明な樹脂からなるオーバーコート層を形成してもよい。この構成によれば、ねじれ位相差板50,51は異物や水分等による浸食から保護されるため、これを含む液晶表示装置の信頼性を高めることができる。
(Modification 5)
The twisted
(変形例6)
液晶表示装置1の表示モードは、上述した半透過反射型に代えて、全透過型または全反射型であってもよい。全透過型の液晶表示装置は、液晶表示装置1から反射板37を削除し、ねじれ位相差板50および1/4波長板55の位相差や軸角度を調整することで得られる。全反射型の液晶表示装置は、液晶表示装置1における反射板37の透過孔38を削除することによって得られる。また、全反射型の液晶表示装置1においては、1/4波長板55および下偏光板57は不要である。こうした構成によっても、各色領域において補償結果が等しくなり、白および黒の表示に色付きのない、高コントラストで明るい表示を行うことができる。
(Modification 6)
The display mode of the liquid
(変形例7)
上述の液晶表示装置1は、STNの液晶層を有するパッシブマトリクス方式の液晶表示装置であるが、液晶モードや駆動方式はこれに限られず、様々なものを選択することができる。例えば、液晶モードは、STNに代えてTNやホモジニアス配向などでもよく、駆動方式は、パッシブマトリクス方式に代えて、TFT素子やTFD素子を用いたアクティブマトリクス方式などでもよい。
(Modification 7)
The above-described liquid
1,2,3…液晶表示装置、11…「第1の基板」としてのガラス基板、12…「第2の基板」としてのガラス基板、20…画素、21…データ電極、22…引き回し配線、23…走査電極、30R…赤色領域、30G…緑色領域、30B…青色領域、31…カラーフィルタ層、31R…赤色カラーフィルタ、31G…緑色カラーフィルタ、31B…青色カラーフィルタ、32…オーバーコート、33…液晶層、34…配向膜、35…シール剤、36…上下導通粒子、37…反射板、38…透過孔、41…ドライバ、50,51…ねじれ位相差板、50R,51R…「第1のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層、50G,51G…「第2のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層、50B,51B…「第3のねじれ位相差層」としてのねじれ位相差層、55…1/4波長板、56…「第1の偏光板」としての上偏光板、57…「第2の偏光板」としての下偏光板、100…「電子機器」としての携帯電話機。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Rrを有する第1のねじれ位相差層と、
前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Rgを有する第2のねじれ位相差層と、
前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された位相差Rbを有する第3のねじれ位相差層と
を含み、前記位相差Rr,Rg,Rbは、Rr>Rg>Rbの関係を有することを特徴とする液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A liquid crystal layer made of liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate;
A first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate;
A color filter layer including a color filter corresponding to each of red, green, and blue, disposed in any layer between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device having a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate,
The twisted phase difference plate is
A first twisted phase difference layer having a phase difference Rr disposed in a region corresponding to the red color filter;
A second twisted retardation layer having a retardation Rg disposed in a region corresponding to the green color filter;
A third twisted phase difference layer having a phase difference Rb disposed in a region corresponding to the blue color filter, and the phase differences Rr, Rg, Rb have a relationship of Rr>Rg> Rb. A characteristic liquid crystal display device.
当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がWDrである第1のねじれ位相差層と、
前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がWDgである第2のねじれ位相差層と、
前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、位相差の波長分散がWDbである第3のねじれ位相差層と
を含み、前記位相差の波長分散WDr,WDg,WDbは、WDr>WDg>WDbの関係を有することを特徴とする液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A liquid crystal layer made of liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate;
A first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate;
A color filter layer including a color filter corresponding to each of red, green, and blue, disposed in any layer between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device having a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate,
The twisted phase difference plate is
A first twisted retardation layer disposed in a region corresponding to the red color filter and having a wavelength dispersion of retardation of WDr;
A second twisted retardation layer disposed in a region corresponding to the green color filter and having a wavelength dispersion of retardation of WDg;
A third twisted phase difference layer having a phase difference wavelength dispersion of WDb, disposed in a region corresponding to the blue color filter, wherein the phase difference wavelength dispersions WDr, WDg, and WDb satisfy WDr> WDg A liquid crystal display device characterized by having a relationship of> WDb.
当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記赤のカラーフィルタに対応する領域に配置された、ツイスト角Trを有する第1のねじれ位相差層と、
前記青のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Trと異なるツイスト角Tbを有する第3のねじれ位相差層と、
前記緑のカラーフィルタに対応する領域に配置された、前記ツイスト角Trと前記ツイスト角Tbとの間のツイスト角Tgを有する第2のねじれ位相差層と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A liquid crystal layer made of liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate;
A first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate;
A color filter layer including a color filter corresponding to each of red, green, and blue, disposed in any layer between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device having a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate,
The twisted phase difference plate is
A first twisted phase difference layer having a twist angle Tr disposed in a region corresponding to the red color filter;
A third twisted retardation layer disposed in a region corresponding to the blue color filter and having a twist angle Tb different from the twist angle Tr;
And a second twisted phase difference layer having a twist angle Tg between the twist angle Tr and the twist angle Tb, disposed in a region corresponding to the green color filter. .
当該第1の基板に対向して配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間に封入された液晶からなる液晶層と、
前記第1の基板の視認側に配置された第1の偏光板と、
前記第1の基板および前記第2の基板の間のいずれかの層に配置された複数の色のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層と、
前記液晶層と前記第1の偏光板との間のいずれかの層に配置されたねじれ位相差板と
を有する液晶表示装置であって、
前記ねじれ位相差板は、
前記複数の色の一色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第1のねじれ位相差層と、
前記複数の色のうち前記一色とは異なる色のカラーフィルタに対応する領域に配置され、当該カラーフィルタの色に対応した位相差を有する第2のねじれ位相差層と
を含むことを特徴とする液晶表示装置。 A first substrate;
A second substrate disposed opposite the first substrate;
A liquid crystal layer made of liquid crystal sealed between the first substrate and the second substrate;
A first polarizing plate disposed on the viewing side of the first substrate;
A color filter layer including a color filter corresponding to each of a plurality of colors disposed in any layer between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device having a twisted phase difference plate disposed in any layer between the liquid crystal layer and the first polarizing plate,
The twisted phase difference plate is
A first twisted phase difference layer disposed in a region corresponding to a color filter of one color of the plurality of colors and having a phase difference corresponding to a color of the color filter;
And a second twisted phase difference layer disposed in a region corresponding to a color filter of a color different from the one color among the plurality of colors and having a phase difference corresponding to the color of the color filter. Liquid crystal display device.
前記第2の基板の背面側に配置された第2の偏光板を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 4,
A liquid crystal display device comprising a second polarizing plate disposed on the back side of the second substrate.
前記ねじれ位相差板は、前記第1の基板の前記第2の基板に対向する面に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5,
The liquid crystal display device, wherein the twisted phase difference plate is formed on a surface of the first substrate facing the second substrate.
前記第2の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第1のステップと、
位相差Rrを有する第1のねじれ位相差層、前記位相差Rrより小さい位相差Rgを有する第2のねじれ位相差層、および前記位相差Rgより小さい位相差Rbを有する第3のねじれ位相差層を、前記第1の基板上の、前記第2の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第2のステップと、
前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第3のステップと、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に液晶を封入する第4のステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a first substrate and a second substrate facing each other,
Forming a color filter layer including color filters corresponding to red, green, and blue on the second substrate;
A first twisted phase difference layer having a phase difference Rr, a second twisted phase difference layer having a phase difference Rg smaller than the phase difference Rr, and a third twisted phase difference having a phase difference Rb smaller than the phase difference Rg When the layer is bonded to the second substrate on the first substrate, a region facing the color filter corresponding to the red, a region facing the color filter corresponding to the green, and the blue A second step of forming a twisted phase difference plate by disposing each in a region facing the corresponding color filter;
A third step of bonding the first substrate and the second substrate with the surface on which the color filter layer is formed and the surface on which the twisted phase difference plate is formed facing each other;
A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a fourth step of sealing liquid crystal between the first substrate and the second substrate.
前記第2の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第1のステップと、
位相差の波長分散WDrを有する第1のねじれ位相差層、前記波長分散WDrより小さい波長分散WDgを有する第2のねじれ位相差層、および前記波長分散WDgより小さい波長分散WDbを有する第3のねじれ位相差層を、前記第1の基板上の、前記第2の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第2のステップと、
前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第3のステップと、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に液晶を封入する第4のステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 A method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a first substrate and a second substrate facing each other,
Forming a color filter layer including color filters corresponding to red, green, and blue on the second substrate;
A first twisted phase difference layer having a chromatic dispersion WDr of a phase difference, a second twisted phase difference layer having a chromatic dispersion WDg smaller than the chromatic dispersion WDr, and a third having a chromatic dispersion WDb smaller than the chromatic dispersion WDg. A region facing the color filter corresponding to red when the twisted retardation layer is bonded to the second substrate on the first substrate, a region facing the color filter corresponding to green, and A second step of forming a twisted phase difference plate by disposing each in a region facing the color filter corresponding to blue;
A third step of bonding the first substrate and the second substrate with the surface on which the color filter layer is formed and the surface on which the twisted phase difference plate is formed facing each other;
A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a fourth step of sealing liquid crystal between the first substrate and the second substrate.
前記第2の基板上に、赤、緑、青のそれぞれに対応するカラーフィルタを含むカラーフィルタ層を形成する第1のステップと、
ツイスト角Trを有する第1のねじれ位相差層、前記ツイスト角Trと異なるツイスト角Tbを有する第3のねじれ位相差層、および前記ツイスト角Trと前記ツイスト角Tbとの間のツイスト角Tgを有する第2のねじれ位相差層を、前記第1の基板上の、前記第2の基板と貼り合わせたときに前記赤に対応するカラーフィルタと対向する領域、前記青に対応するカラーフィルタと対向する領域、および前記緑に対応するカラーフィルタと対向する領域にそれぞれ配置してねじれ位相差板を形成する第2のステップと、
前記第1の基板と前記第2の基板とを、前記カラーフィルタ層が形成された面および前記ねじれ位相差板が形成された面を対向させて貼り合わせる第3のステップと、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に液晶を封入する第4のステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a first substrate and a second substrate facing each other,
Forming a color filter layer including color filters corresponding to red, green, and blue on the second substrate;
A first twist phase difference layer having a twist angle Tr, a third twist phase difference layer having a twist angle Tb different from the twist angle Tr, and a twist angle Tg between the twist angle Tr and the twist angle Tb. A region on the first substrate facing the color filter corresponding to red when the second twisted retardation layer is bonded to the second substrate, facing the color filter corresponding to blue And a second step of forming a twisted phase difference plate by disposing each in a region facing the color filter corresponding to green and a region facing the color filter,
A third step of bonding the first substrate and the second substrate with the surface on which the color filter layer is formed and the surface on which the twisted phase difference plate is formed facing each other;
A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a fourth step of sealing liquid crystal between the first substrate and the second substrate.
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