CN1580894A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减轻了由黑色矩阵导致的外界光的反射所引起的显示对比度的降低的液晶显示装置，并且该装置价格低廉。是在一对的基板(2、3)间夹持有液晶层(4)、隔着基板(2、3)而在液晶层(4)的相反侧设置有偏光板(6、8)的液晶显示面板中，在显示面侧的基板(3)的内面形成有将光反射的金属层，在基板(3)和偏光板(6)之间配置有防止金属层的反射光从偏光板(6)向显示面侧射出的反射光防止部。作为该反射光防止部，使用λ/4微分移相器。即使外界光在金属层被反射，也能通过λ/4微分移相器防止反射光射出。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置，特别是关于减轻了由黑色矩阵(ブラツクマトリクス)导致的外界光的反射所产生的显示对比度的降低的液晶显示装置。
背景技术
由于近来信息通信技术的发展，便携电话或PDA等的便携通信终端得到普及，扩大了液晶显示装置的市场，由于在面向这些市场的装置中要求低的消耗电力，所以多使用反射型液晶显示装置和半透射型液晶显示装置。
现有的液晶显示装置是由在具有电极的一对基板之间夹持了液晶层的液晶盒(液晶セル)和隔着该液晶盒而配置在两侧的两个偏光板构成，在反射型的情况下其结构为，在液晶盒观察面侧的相反侧的偏光板外侧配置有反射板。
然而，这种液晶显示装置中，由于入射的光在反射板反射直到再次从装置中射出为止要四次通过偏光板，存在使得显示变暗的问题。
因此，提出了如图6所示那样的液晶显示装置，将偏光板51和反射板53以隔着液晶盒52的形式配置，通过偏光板的次数变为两次。然而，这种装置安装在电子设备中使用的情况下，当在暗处使用时，由于入射光的绝对量不足，所以存在显示较暗而很难识别内容的缺点，由此实现了一种在像素电极上设置窗口、需要时使得来自背光的光通过而使用的被称为半透射型的液晶显示装置。
可是，液晶显示装置在像素之间和有效显示面周边设置有黑色矩阵，若与其一起则由于外界光的反光而亮光，从而降低了显示的对比度。尤其是当密封部分上存在黑色矩阵时特别引人注目。特别是，在利用外界光的反射型和半透射型的液晶显示装置的情况下对比度的下降非常显著。
因此现有的黑色矩阵，一般使用这样的结构：在玻璃基板侧形成低反射率的氧化铬等的层从而变得无光泽，并在其上形成遮光层。
图5示出了现有的液晶显示装置。构成有源矩阵的薄膜晶体管(TFT)31和像素电极32，形成在TFT基板30侧的玻璃基板33的上面。与该TFT基板30相对而设置有相对电极基板40。而在该相对电极基板40上，在玻璃基板34的下面形成成为相对电极的透明电极膜35的同时，在与形成在TFT基板30上的薄膜晶体管31等的电路元件对应的部分上形成遮光层36。在该遮光层36的至少入射外界光侧的表面上形成有低反射率的氧化铬39的薄膜，隔着基板而在液晶层37的相反侧上设置有偏光板38(例如参考专利文献1)。
专利文献1是日本专利申请特开平08-95014号公报(第5页-7页，图1)。
然而，由于低反射率的氧化铬膜的形成的成本高昂，而且成为在氧化之后再次配置铬的两层构造，所以黑色矩阵的厚度变厚，存在难以均匀地形成液晶层的厚度的问题。由此，期望有一种减轻由黑色矩阵导致的外界光的反射所引起的显示对比度的降低的液晶显示装置，而且该装置价格便宜。
发明内容
本申请的发明人，进行了用来解决上述问题点的多种研究，其结果是，着眼于通过在液晶显示面板的显示面侧的入射光和射出光之间设置相位差，能够减轻由黑色矩阵导致的外界光的反射所引起的显示对比度的降低，发现即使在液晶显示面板的相对电极基板上形成的黑色矩阵中不使用低反射率的氧化铬，通过在相对电极基板的显示面侧上设置微分移相器也能够解决前述的问题点。从而完成了本发明。
即，本发明是以解决前述问题点为课题，其目的在于提供一种液晶显示装置，减轻由液晶显示面板的黑色矩阵导致的外界光的反射所引起的显示对比度的降低，而且价格低廉。
本发明的上述目的能够通过以下的结构实现。
本发明是在液晶显示装置中，相对电极基板的黑色矩阵遮光层反射外界光也可，而由铬层或铝层等形成，相对于此在液晶显示面板的显示面侧设置微分移相器。
即，本发明的液晶显示装置，是在一对的基板间夹持有液晶层、隔着基板而在液晶层的相反侧设置有偏光板的液晶显示面板中，在显示面侧的基板的内面形成有将光反射的金属层，在显示面侧的基板和偏光板之间配置有防止前述金属层的反射光从该偏光板向显示面侧射出的反射光防止部。
而且，作为该反射光防止部，可以使用λ/4微分移相器，另外，也可以使用将λ/2微分移相器和λ/4微分移相器组合的方式。
通过这样的构成，得到能够遮断从显示面侧入射、并不受到液晶的双折射效果而跳回的、由黑色矩阵引起的外界光反射的液晶显示器，而且在成本方面很便宜。另外，作为反射光防止部，通过使用λ/4微分移相器能得到上述的效果，作为反射光防止部，使用将λ/2微分移相器和λ/4微分移相器组合起来的移相器，能够有效地遮断范围很宽的波长区域的反射光。这种情况下，优选这样的结构：在偏光板的下面配置λ/2微分移相器，然后在其下面配置λ/4微分移相器，再在其下面配置相对电极基板。
另外，本发明所述的液晶显示装置，优选金属层存在于各像素的周边，另外优选液晶显示装置是反射型或者半透射型的液晶显示装置。
根据本发明的液晶显示装置，在液晶显示面板的作为观看侧的相对电极基板的显示面侧，作为反射光防止部而设置有微分移相器，通过在液晶显示面板的显示面侧的入射光和射出光之间设置相位差，结合偏光板的存在而遮断反射光，减轻了由黑色矩阵导致的外界光的反射所产生的显示对比度的降低。
另外，根据本发明的液晶显示装置，通过在液晶显示面板的作为观看侧的相对电极基板的显示面侧设置λ/4的微分移相器或者λ/2和λ/4的微分移相器，结合偏光板的存在而能够遮断反射光，在相对电极基板上形成的黑色矩阵中不使用成本高的低反射率氧化铬，能够利用一层铬或者铝层，可以提供一种增加了能够作为黑色矩阵使用的材料的选择范围的同时成本低廉的液晶显示装置。
进一步，根据本发明，能够提供一种成本低而且减轻了显示对比度的降低的反射型或者半透射型液晶显示装置，实现了生产中优良的效果。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例的半透射型液晶显示装置的结构的剖视图；
图2是示出本发明的另外的实施例的反射型液晶显示装置的结构的剖视图；
图3是根据液晶显示装置的部分放大图的本发明的作用的说明图；
图4A～图4C是对现有例和本发明实施例的反射率进行比较的说明图，图4A是现有例1，图4B是现有例2，图4C是示出本发明的实施例的反射率的视图；
图5是示出现有的液晶显示装置的结构的剖视图；
图6是示出现有的其他的液晶显示装置的结构的剖视图。
具体实施方式
下面，对于本发明的液晶显示装置的实施例，参考附图进行详细的说明。但是，以下所示的实施例只是例示出了将本发明的技术思想具体化的液晶显示装置，并不是意图将本发明特定为这种液晶显示装置，还同样适用于与本发明的技术思想共通的方案。
实施例
图1是示出本发明的一个实施例的半透射型液晶显示装置的剖视图。图2是同样示出另一个实施例的反射型液晶显示装置的剖视图。图3是本发明的液晶显示装置的微分移相器和偏光板的作用的说明图。
图1中，1是在一对基板2、3间封入了液晶层4的液晶显示面板，液晶层4从观看侧的相对电极基板3朝向下侧的TFT基板2而扭转(ツイスト)。在该相对电极基板3上，虽然图中未示出，但是在玻璃基板的下面形成有共通的成为相对电极的透明电极膜，同时在与TFT基板2上形成的薄膜晶体管等的电路元件对应的部分上形成有遮光层。而该遮光膜存在于各个像素的周围。
成为黑色矩阵的遮光层，不设置低反射率氧化铬层，由单层金属铬的溅射法和光刻法形成。5是成为反射光防止部的由沿着一轴延伸的膜构成的λ/4的微分移相器，6是上侧的偏光板。7是由半透射反射板构成的光反射层。另外8是下侧的偏光板，9是背光。
通过这样的构成，由于在成为液晶显示面板1的观看侧的相对电极基板3的显示面侧设置有λ/4的微分移相器5，从显示面侧入射的外界光中在通过液晶层之前由黑色矩阵反射的反射光，通过λ/4的微分移相器5和偏光板6而能够被遮断，由此，能够减轻由黑色矩阵导致的外界光的反射所产生的显示对比度的降低。另外，如此就不需要在相对电极基板3上形成的黑色矩阵中使用低反射率氧化铬，仅形成一层金属铬就可以，使液晶面板的构造及其制造工序变得简单，半透射型液晶显示装置的价格变得更加低廉。另外，黑色矩阵中也可以使用反射率高的铝等，使用于黑色矩阵的金属层的可选范围非常宽。
图2是示出本发明的液晶显示装置的另外的实施例的剖视图，是反射型的液晶显示装置。图中，11是在一对基板12、13之间封入了液晶层14的液晶显示面板，液晶层14从观看侧的相对电极基板13朝向下侧的TFT基板12而扭转。在该相对电极基板13上，虽然图中未示出，但是在玻璃基板的下面形成共通的成为相对电极的透明电极膜，同时在与TFT基板12上形成的薄膜晶体管等的电路元件对应的部分上形成遮光层。成为黑色矩阵的遮光层，不设置低反射率氧化铬层，通过单层金属铬的溅射法和光刻法形成。15是由沿着一轴延伸的膜构成的λ/4微分移相器，16是上侧的偏光板。17是由反射板构成的光反射层。另外，18是下侧的偏光板。
通过这样的构成，在本实施例中，在液晶显示面板11的成为观看侧的相对电极基板13的显示面侧设置有λ/4的微分移相器15，液晶显示面板的入射光和反射光之间存在相位差，能够将并不受到液晶的双折射效果而跳回的黑色矩阵的外界光反射通过λ/4的微分移相器15和偏光板16而遮断，能够减轻由黑色矩阵导致的外界光的反射所产生的显示对比度的降低。
另外，由于这样不需要在形成于相对电极基板13的黑色矩阵中使用低反射率氧化铬，仅形成一层金属铬就可以，所以液晶面板的构造及其制造工序变得简单，反射型液晶显示装置的价格变得更加低廉。
图3是示出本发明的作用的说明图。该图是液晶显示装置的部分放大图，偏光板26和λ/4的微分移相器25贴在黑色矩阵29的所形成的液晶面板21的相对电极基板23的玻璃上。入射光通过偏光板26和λ/4的微分移相器25以及玻璃在黑色矩阵29的金属铬层上反射，反射光通过玻璃、λ/4的微分移相器25、偏光板26而到达观看侧。
其间，入射光的偏光状态如图的左侧所示，通过偏光板26而进行直线偏光，接下来通过λ/4的微分移相器25而进行右圆偏光。反射光如图的右侧所示，使右圆偏光的光通过λ/4的微分移相器25而进行直线偏光，由于与偏光板26的透射轴正交而遮断了该反射光。
以上虽然以在液晶显示面板的成为观看侧的相对电极基板的显示面侧上设置λ/4的微分移相器为例子进行了说明，但是进一步作为其他的形式，还可以在前述相对电极基板的显示面侧设置λ/2和λ/4的微分移相器作为反射光防止部。通过这样的构成，通过λ/2以及λ/4的微分移相器和偏光板而与前述的实施例同样，能够将并不受到液晶的双折射效果而跳回的黑色矩阵的外界光反射遮断。另外，通过使用λ/2微分移相器，能够使范围更宽的波长范围内的反射光进行由偏光板可遮断的直线偏光，能够防止由金属层引起的反射光从偏光板漏出的情况。
图4A～图4C是示出现有例和本实施例之间的比较。在使用如图4A所示的现有例的偏光板、玻璃以及通常的金属铬的黑色矩阵的情况下的入射光的反射率为100％的情况下，在同样的现有例的图4B的偏光板、玻璃以及使用了低反射率的氧化铬的黑色矩阵的情况下的反射率是28％，本实施例的图4C中，偏光板和λ/2以及λ/4的微分移相器和玻璃、由通常的金属铬构成的黑色矩阵引起的反射率是25％。
由此可知，通过使用λ/4的微分移相器，即使在黑色矩阵由通常的金属铬构成的情况下，也能遮断外界光的反射而得到充分的对比度。

Claims (6)

1、一种液晶显示装置，是在一对的基板间夹持有液晶层、隔着基板而在液晶层的相反侧设置有偏光板的液晶显示面板中，在显示面侧的基板的内面形成有将光反射的金属层，在显示面侧的基板和偏光板之间配置有防止前述金属层的反射光从该偏光板向显示面侧射出的反射光防止部。
2、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，作为前述反射光防止部，在显示面侧的基板和偏光板之间配置λ/4微分移相器。
3、如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，作为前述反射光防止部，在显示面侧的基板和偏光板之间配置λ/2微分移相器和λ/4微分移相器。
4、如权利要求1～3中任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，前述金属层存在于各像素的周边。
5、如权利要求1～3中任意一项所述的液晶显示装置，其特征在于，前述液晶显示装置是反射型或者半透射型的液晶显示装置。
6、如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，前述液晶显示装置是反射型或者半透射型的液晶显示装置。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication