JP2002122866A - カラー液晶表示パネル、反射型カラー液晶表示パネル及び半透過型カラー液晶表示パネル - Google Patents
カラー液晶表示パネル、反射型カラー液晶表示パネル及び半透過型カラー液晶表示パネルInfo
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- JP2002122866A JP2002122866A JP2000319013A JP2000319013A JP2002122866A JP 2002122866 A JP2002122866 A JP 2002122866A JP 2000319013 A JP2000319013 A JP 2000319013A JP 2000319013 A JP2000319013 A JP 2000319013A JP 2002122866 A JP2002122866 A JP 2002122866A
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Abstract
視野角特性や中間調での色づき等の問題を解決する。 【解決手段】 2枚の基板1a・1b間に複屈折性を有
する位相差層4を備える、もしくは、各色のカラーフィ
ルター層3自体に複屈折性を有し光学補償する構成とす
る。
Description
ルに関する。
向上と、低コスト化、画面サイズの大型化により、ノー
ト型パソコンをはじめデスクトップモニターやテレビ用
途にも採用されはじめ、ますますその用途が拡大しつつ
ある。
は、斜め方向から見ると色が変化したり、階調が反転す
る視野角特性の問題や中間調表示での色変化などであ
り、これは液晶分子の複屈折性を利用して光の位相を制
御することで光の透過率を制御し表示を行う液晶表示パ
ネルでは本質的な課題である。
域の光制御を行うことから、非常に難しい問題である。
2−125224のように面内で均一な1軸や2軸の複
屈折性を有する1枚もしくは2枚位相差板を、2枚の偏
光板と液晶セルとの間に配置することが一般的に用いら
れている。この方法はツイストネマティックタイプ(以
降TNタイプと称す。)やスーパーツイストネマティッ
ク(以降STNタイプと称す。)だけでなく、VAやO
CBなど垂直配向モードでも広く用いられている。
赤、緑、青の三色からなるカラーフィルターを用いて、
複数の画素を空間的に三色に分離し、それぞれの画素に
印加する電圧を制御することによりカラー表示を行って
いる。しかしながら、各色画素を通過する光の主要波長
が異なるにも関わらず、各色画素に対して同一の光学特
性の位相差板を用いて光学補償をするために、光学補償
が充分に行うことができなかった。特に赤と青の画素に
対する光学補償が不充分となっており、色変化の原因と
なっていた。
に対して3枚の液晶パネルを用いる投射型表示装置では
各色のパネル毎に位相差板の設定を変えることにより、
充分な光学補償を行う方式が特開平03−28823に
開示されている。しかしながら、本方式は構成上1枚の
パネルからなる直視型の表示パネルでは適用できない。
各画素毎に異なる位相差板を配置する方法が示されてい
る。この従来例の構成を示す断面構成図を図4に示す。
(赤)´、4G(緑)´、4B(青)´)を適応させる
ことが可能となり、各色毎に最適な光学補償を行うこと
ができるので、基本的には視野角特性や中間調での色変
化などを低減することができる。
従来例の構成では、通常一般的にノートパソコンやモニ
ター、テレビ用途などで用いられる各色の画素ピッチは
1000μm以下、例えば15型XGAパネルでは99
μmであること、また、位相差板自体の厚さが100μ
m程度であることから実用的に位相差板を色毎に貼り分
けることは不可能である。
のように液晶セルを構成する基板1aの外側に位相差板
4を配置する構成では、基板1aの厚さが一般的には5
00μm以上である事から、わずかな視野角でも隣接す
る画素補償用の位相差板やその継ぎ目部分を通過した光
が該当画素を通過することになるために、実質的には全
く視野角補償は不可能である。
に、本発明のカラー液晶表示パネルは、2枚の偏光子の
間に2枚の基板と、その2枚の基板の間に液晶層と2色
以上からなるカラーフィルターとを備え、さらにその2
枚の基板間に複屈折性を有する位相差層を備え、前記位
相差層により光学補償させることを特徴とする。
2枚の偏光子の間に2枚の基板と、その2枚の基板の間
に液晶層と2色以上からなるカラーフィルターとを備
え、前記カラーフィルターの各色毎の前記カラーフィル
ター層に複屈折性を有し、前記カラーフィルター層によ
り光学補償させることを特徴とする。
カラーフィルターの各色に相当する位置の位相差層また
はカラーフィルター層のリタデーション値が各色毎に異
なることを特徴とする。
カラーフィルターの各色に相当する位置の位相差層また
はカラーフィルター層の複屈折の光軸方向が各色毎に異
なることを特徴とする。
を備えることを特徴とする反射型カラー液晶表示パネル
である。
を備えることを特徴とする半透過型カラー液晶表示パネ
ルである。
過させる特徴を有する。
償をはかる。
実施の形態について図面を参照しながら説明する。
液晶表示パネルの断面構造図であり、主に上下基板1
a,1bと液晶層2、画素電極7、カラーフィルター層
3R(赤),3G(緑),3B(青)、そして、位相差
層4R(赤),4G(緑),4B(青)、および、両外
側の偏光板9より構成されている。
ド配向のOCBタイプであり、また、上基板1b上には
赤のカラーフィルター3R(赤),緑のカラーフィルタ
ー3G(緑),青のカラーフィルター3B(青)と、こ
のカラーフィルター層を覆うように、位相差層4が各色
毎に設けられている。
からなりその膜厚は0.8μmと厚いことから一部BM
5と重なる膜厚1μmのカラーフィルター層3表面には
凹凸が生じている。上記位相差層の厚さは各色部ともに
3μmであり、この凹凸を平坦化する役割も果たしてい
る。
イトからなり、カラーフィルター層3上にスピンコート
により全面に均一に塗布され、フォトエッチングプロセ
スを3回繰り返すことによって形成される。
膜面に対し垂直方向に負の複屈折性を生じる性質のもの
であり、各色に対応して位相差層の位相差を変化させて
ある。
ション値は光学計算により求められる。本実施の形態1
では、赤画素の位相差層4R(赤)のリタデーション値
は−100nm、緑画素の位相差層4G(緑)のリタデ
ーション値は−70nm、青画素の位相差層4B(青)
のリタデーション値は−45nmとしている。
FF時には260nmであり、偏光板9は偏光軸をクロ
スニコルに配置し、ノーマリーホワイトモードとしてい
る。
補償を各色の中心波長(ここでは、赤画素では610n
m、緑画素では540nm、青画素では450nmとし
た。)に対し最適に行うことができ、また位相差板や液
晶の複屈折性の波長分散を上記波長での値を用いること
により、高精度の位相補償が可能となる。
性を測定したところ、従来の1枚の位相差板を液晶セル
と偏光板間に配置したパネルに比べ、コントラスト50
を示す角度が約1.5倍であり、また、灰色である中間
調表示での色変化は約1/3となっており、大きく視野
角特性が改善している。
ば、視野角特性に優れたカラー液晶表示パネルを実現す
ることができる。
態2について図面を参照しながら説明する。
ー液晶表示パネルの断面構造図であり、主に上下基板1
a,1bと液晶層2、画素電極7、カラーフィルター層
3R(赤),3G(緑),3B(青)、および、両外側
の偏光板9より構成されている。
光の波長の選択だけでなく、複屈折性を有しており、位
相差層としての機能を果たしている。
(赤),3G(緑),3B(青)は複屈折性を示すポリ
イミド材料に色顔料を分散させたものであり、基板への
塗布の際、ロールコーターを用い基板の送り速度とロー
ルの回転速度を若干異ならせ、ズリ応力を発生させなが
ら塗布することにより面内に一定方向に揃った位相差を
生じさせることができる。なお、位相軸はロールの回転
方向となる。
プリベーク後、フォトエッチングプロセスによりパター
ンニングを行い、これを3回繰り返すことで3色のカラ
ーフィルターを得ることができる。
配向モードであり、リタデーション値は440nmと
し、偏光板9は偏光軸をクロスニコルに配置し、ノーマ
リーホワイトモードとしている。
ーフィルター層3を備えた上基板1bの斜視図に示すよ
うに本実施の形態では、各色画素毎に位相軸101(複
屈折の光軸)およびリタデーション値を変化させ、高精
度の位相補償を行う。
性を測定すると、従来TNパネルの1枚の位相差板を液
晶セルと偏光板間に配置したパネルに比べ、コントラス
ト10を示す角度が約1.2倍であり、また、灰色であ
る中間調表示での色変化は約1/2となっており、階調
反転角度も1.5倍に改善し、大きく視野角特性が改善
できる。
位相差の機能が一体化しているために、位相差層の形成
や位相差板が不用であるために、低コストで生産するこ
とが可能である。
ば、視野角特性に優れたカラー液晶表示パネルを実現で
き、さらに低コストで容易に実現することができる。
態3について図面を参照しながら説明する。
カラー液晶表示パネルの断面構造図である。本実施の形
態の構成は、実施の形態2と近似しており、カラーフィ
ルター層3R(赤),3G(緑),3B(青)に位相差
層の機能を有している点では同じであるが、下基板1a
上の画素電極7がアルミ薄膜よりなる反射板である反射
型表示パネルである点が大きく異なる。
ィルター層と液晶層を光が往復2回通過するために、カ
ラーフィルター層3R(赤),3G(緑),3B
(青)、および、液晶層2の光学設計は実施の形態2と
大きく異なる。
nmであり、ツイスト角は45°であり、偏光板は平行
ニコルに配置したノーマリーブラックモードである。
(赤),3G(緑),3B(青)は膜面と垂直方向にも
複屈折性をもつ2軸の位相差層の機能を備え、各色に対
応して位相軸とリタデーション値を異ならせ、各色に最
適な光学補償を行っている。
野角特性の改善だけでなく、反射型での大きな課題であ
る白表示や中間調表示での色づきを抑えることが可能で
あり、高画質の反射型液晶表示パネルを低コストで実現
することができる。
光板の間に面内に均一な光学特性を示す位相差板を付加
することにより、さらに視野角特性を改善することも可
能である。
モードについて具体例を示したが、STNや垂直配向モ
ードなどあらゆる液晶パネルのモードに対しても有効で
ある。さらに、反射板を半透過層に代えて、半透過型の
液晶パネルとしてもよい。
板間に複屈折性を有する位相差層を備える、または、各
色のカラーフィルター層自体に複屈折性を有し、光学補
償する構成とすることにより、視野角特性に優れたカラ
ー液晶表示パネルを実現でき、さらに低コストで容易に
実現することができ、産業的価値が大である。
示パネルの断面構造図
液晶表示パネルの断面構造図 (b)本発明の第2の実施の形態で用いた上基板1bの
斜視図
示パネルの断面構造図
図
Claims (6)
- 【請求項1】 2枚の偏光子の間に2枚の基板と、その
2枚の基板の間に液晶層と2色以上からなるカラーフィ
ルターとを備え、さらにその2枚の基板間に複屈折性を
有する位相差層を備え、前記位相差層により光学補償さ
せることを特徴とするカラー液晶表示パネル。 - 【請求項2】 2枚の偏光子の間に2枚の基板と、その
2枚の基板の間に液晶層と2色以上からなるカラーフィ
ルターとを備え、さらに前記カラーフィルターの各色毎
の前記カラーフィルター層に複屈折性を有し、前記カラ
ーフィルター層により光学補償させることを特徴とする
カラー液晶表示パネル。 - 【請求項3】 カラーフィルターの各色に相当する位置
の位相差層または前記カラーフィルター層のリタデーシ
ョン値が各色毎に異なることを特徴とする請求項1また
は請求項2のいずれかに記載のカラー液晶表示パネル。 - 【請求項4】 カラーフィルターの各色に相当する位置
の位相差層または前記カラーフィルター層の複屈折の光
軸方向が各色毎に異なることを特徴とする請求項1また
は請求項2のいずれかに記載のカラー液晶表示パネル。 - 【請求項5】 2枚の基板間に光反射層を備えることを
特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の
反射型カラー液晶表示パネル。 - 【請求項6】 2枚の基板間に半透過層を備えることを
特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の
半透過型カラー液晶表示パネル。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000319013A JP2002122866A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | カラー液晶表示パネル、反射型カラー液晶表示パネル及び半透過型カラー液晶表示パネル |
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- 2000-10-19 JP JP2000319013A patent/JP2002122866A/ja active Pending
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