JP2006500633A - Ocbモード液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
Ocbモード液晶表示装置及びその駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006500633A JP2006500633A JP2004539601A JP2004539601A JP2006500633A JP 2006500633 A JP2006500633 A JP 2006500633A JP 2004539601 A JP2004539601 A JP 2004539601A JP 2004539601 A JP2004539601 A JP 2004539601A JP 2006500633 A JP2006500633 A JP 2006500633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- insulating substrate
- display device
- crystal display
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1393—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
- G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/10—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates with refractive index ellipsoid inclined, or tilted, relative to the LC-layer surface O plate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
Abstract
液晶表示装置が、薄膜トランジスタ基板、色フィルター基板、OCBモードで配向されている液晶層、薄膜トランジスタ基板及び色フィルター基板の外面に各々配置されている二つの補償フィルム、二つの補償フィルムの外面に各々配置されている偏光フィルムなどからなる。この時、二つの補償フィルムの支持体であるTACフィルムの遅軸が二つの偏光フィルムの偏光軸と0度乃至15度の角度をなす。
Description
本発明はOCB(Optically Compensated Bend)モード液晶表示装置に関する。
液晶表示装置(LCD)は、一般に、共通電極やカラーフィルター(color filter)などが形成されている上部基板と複数の薄膜トランジスタや複数の画素電極などが形成されている下部基板と、両基板の間に配される液晶物質を備える。画素電極及び共通電極に互いに異なる電圧を印加することによって電界を形成して液晶分子の配向を変更させることによって、光の透過率を調節して画像を表示する。
このような液晶表示装置の中でも、OCBモード液晶表示装置は、広視野角及び高速応答という長所があるため、最近ではこれを適用するための研究が活発に進められている。
ところが、OCBモードの液晶表示装置は、コントラスト比が低いという短所がある。これは、OCBモードの液晶表示装置が他のモードに比べてブラック(black)状態の輝度が高いためであるが、ブラック状態の輝度が高い理由は、液晶分子の波長分散特性を補償フィルムによって完全に補償するのが難しいためである。
本発明が目的とする技術的課題は、OCBモード液晶表示装置でのコントラスト比を向上させることである。
このような課題を解決するために、本発明では、補償フィルムの支持体の遅軸を、液晶層の液晶分子の電極表面における配向方向と45度から60度の間の角度をなすように配置する。
具体的には、第1絶縁基板、前記第1絶縁基板上に形成されている複数のゲート線、前記ゲート線と絶縁されており、前記ゲート線と交差して複数の画素領域を定義する複数のデータ線、前記画素領域ごとに形成されている複数の画素電極、前記ゲート線、前記データ線、及び前記画素電極と連結されている複数の薄膜トランジスタ、前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板、前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極、前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に配置されていて、OCBモードで配向されている複数の液晶分子を含む液晶層、前記第1及び第2絶縁基板の外面に各々配置されていて、支持体及びディスコチック層を含む第1及び第2補償フィルム、前記第1及び第2補償フィルムの外面に各々配置されている第1及び第2偏光フィルムを含み、前記第1及び第2補償フィルムの遅軸は、前記液晶層の液晶分子の前記電極の表面における配向方向と45度から60度の間の角度をなす、液晶表示装置を提供する。
この時、前記第1及び第2偏光板の偏光軸は、前記液晶層の前記液晶分子の電極表面の配向方向と実質的に45度(または135度)をなし、前記第1及び第2補償フィルムの支持体はTACフィルムであるのが好ましい。
または、第1絶縁基板、前記第1絶縁基板上に形成されている複数のゲート線、前記ゲート線と絶縁されており、前記ゲート線と交差して複数の画素領域を定義する複数のデータ線、前記画素領域ごとに形成されている複数の画素電極、前記ゲート線、前記データ線、及び前記画素電極と連結されている複数の薄膜トランジスタ、前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板、前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極、前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に挟持されていて、前記画素電極と前記共通電極との間に電界がかけられていない状態でスプレイ配向されている複数の液晶分子を含む液晶層、前記第1及び第2絶縁基板の外面に各々配置されていて、支持体及びディスコチック層を含む第1及び第2補償フィルム、前記第1及び第2補償フィルムの外面に各々配置されている第1及び第2偏光フィルムを含み、前記第1及び第2補償フィルムの遅軸は、前記第1及び第2偏光フィルムの偏光軸のうちのいずれか一つと0度から15度の間の角度をなす、液晶表示装置を提供する。
この時、前記液晶層の液晶分子は、前記画素電極と前記共通電極との間に電界が印加されない状態でスプレイ配向されていて、前記第1及び第2補償フィルムの遅軸は、前記液晶層の前記液晶分子の前記電極の表面における配向方向と実質的に45度から60度をなし、前記第1及び第2補償フィルムの支持体はTACフィルムであるのが好ましい。
また、前記データ線は、金属層、非晶質シリコン層、及びn型不純物でドーピングされた非晶質シリコン層の3重層からなり、前記データ線をなす金属層、非晶質シリコン層、及びn型不純物でドーピングされた非晶質シリコン層は、実質的に同一の平面形状を有するのが好ましい。
本発明のように、補償フィルムの支持体の遅軸を液晶分子の配向方向と45度乃至60度の角度をなすように配置すれば、支持体も液晶分子の波長分散特性を補償する機能を有し、赤色、緑色、青色の三色の最低輝度電圧が分散されるのを低減することができる。このようにすれば、ブラック状態の輝度を低くすることができ、コントラスト比を向上させることができる。
それでは、添付した図面を参照して、本発明の実施例について、詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体で類似する部分については、同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体で類似する部分については、同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
それでは、図面を参照して、本発明の実施例による液晶表示装置について詳細に説明する。
図1Aは本発明の第1実施例による液晶表示装置の配置図であり、図1Bは図1AのIB-IB´線による断面図である。
図1Aは本発明の第1実施例による液晶表示装置の配置図であり、図1Bは図1AのIB-IB´線による断面図である。
本実施例によるOCBモード液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板、色フィルター基板、これら両基板の間に注入されている液晶層3、両基板の外面に各々付着されている一対の補償フィルム13、23、補償フィルム13、23の外面に各々付着されている一対の偏光フィルム12、22を含む。
まず、薄膜トランジスタ基板について説明する。
絶縁基板110上に、アルミニウムまたはアルミニウム合金、クロムまたはクロム合金、モリブデンまたはモリブデン合金、窒化クロムまたは窒化モリブデンのような導電物質からなる1000〜3500Åの厚さのゲート配線121、123が形成されている。
絶縁基板110上に、アルミニウムまたはアルミニウム合金、クロムまたはクロム合金、モリブデンまたはモリブデン合金、窒化クロムまたは窒化モリブデンのような導電物質からなる1000〜3500Åの厚さのゲート配線121、123が形成されている。
ゲート配線121、123は、横方向にのびている複数のゲート線121及びゲート線121から分岐する複数のゲート電極123を含む。
この時、ゲート配線121、123は二重層以上の多層に形成することができるが、この場合、少なくとも一つの層は低抵抗特性を有する金属物質で形成するのが好ましい。
この時、ゲート配線121、123は二重層以上の多層に形成することができるが、この場合、少なくとも一つの層は低抵抗特性を有する金属物質で形成するのが好ましい。
絶縁基板110上には、窒化ケイ素または酸化ケイ素のような絶縁物質からなる3500〜4500Åの厚さのゲート絶縁膜140がゲート配線121、123を覆っている。
ゲート絶縁膜140上には、複数のゲート電極123と重畳し、非晶質シリコンなどからなる800〜1500Åの厚さの半導体パターン154が形成されている。半導体パターン154上には、n型不純物がドーピングされている非晶質シリコンなどからなる500〜800Åの厚さの抵抗性接触層(ohmic contact layer)163、165が形成されている。
ゲート絶縁膜140上には、複数のゲート電極123と重畳し、非晶質シリコンなどからなる800〜1500Åの厚さの半導体パターン154が形成されている。半導体パターン154上には、n型不純物がドーピングされている非晶質シリコンなどからなる500〜800Åの厚さの抵抗性接触層(ohmic contact layer)163、165が形成されている。
抵抗性接触層163、165及びゲート絶縁膜140上には、アルミニウムまたはアルミニウム合金、クロムまたはクロム合金、モリブデンまたはモリブデン合金、窒化クロムまたは窒化モリブデンのような導電物質からなる1500〜3500Åの厚さのデータ配線171、173、175が形成されている。
データ配線171、173、175は、縦方向にのびていて、ゲート線121と交差して複数の画素領域を定義する複数のデータ線171、データ線171から分岐し、一つの抵抗性接触層163上にまでのびている複数のソース電極173、及びソース電極173の対向電極であり、他の一つの抵抗性接触層165上から画素領域の内部のゲート絶縁膜140上にまでのびている複数のドレイン電極175を含む。
ここで、データ配線171、173、175は二重層以上に形成することができるが、この場合、少なくとも一つの層は低抵抗特性を有する金属物質で形成するのが好ましい。
このようなデータ配線171、173、175及び半導体パターン154を、窒化ケイ素または酸化ケイ素のような絶縁物質からなる1500〜2500Åの厚さの保護膜180が覆っている。
このようなデータ配線171、173、175及び半導体パターン154を、窒化ケイ素または酸化ケイ素のような絶縁物質からなる1500〜2500Åの厚さの保護膜180が覆っている。
この時、ゲート線121及びデータ線171が交差して定義する複数の画素領域は、後述する赤色の色フィルター(R)に対応する画素領域(以下、R画素領域とする)、緑色の色フィルター(G)に対応する画素領域(以下、G画素領域とする)、及び青色の色フィルター(G)に対応する画素領域(以下、B画素領域とする)に区分することができる。
保護膜180には、ドレイン電極175を露出する複数の接触孔181が形成されている。そして、保護膜180上には、接触孔181を通じてドレイン電極175に連結される複数の画素電極190が形成されている。ここで、画素電極190は、ITOまたはIZOのような透明導電物質で形成されている。
次に、このような薄膜トランジスタ基板に向き合う色フィルター基板について説明する。
第2絶縁基板210上に、薄膜トランジスタ基板のゲート線121、データ線171、及び薄膜トランジスタ(TFT)の一部を覆うブラックマトリックス220が形成されている。
第2絶縁基板210上に、薄膜トランジスタ基板のゲート線121、データ線171、及び薄膜トランジスタ(TFT)の一部を覆うブラックマトリックス220が形成されている。
第2絶縁基板210及びブラックマトリックス220の一部上には、複数の赤色の色フィルター(R)、複数の緑色の色フィルター(G)、及び複数の青色の色フィルター(B)が交互に形成されている。
そして、このような赤色、緑色、青色の色フィルター(R、G、B)を含む基板全面をITOまたはIZOからなる共通電極270が覆っている。
このような色フィルター基板及び前記薄膜トランジスタ基板を所定の基板間隔をおいて結合される。
このような色フィルター基板及び前記薄膜トランジスタ基板を所定の基板間隔をおいて結合される。
液晶層3は、OCB(Optically Compensated Bend)モードとなるように、つまり、ネマチック液晶をスプレイ(splay)配向し、所定の電圧を印加してベンド(bend)配向に転換させた後で、印加電圧を調節することによって、光の透過率を制御することができるように配向されている。このために、画素電極190の表面及び共通電極270の表面には配向膜(図示せず)を形成し、ラビング(rubbing)して所定の方向に液晶分子を配向する。この時、画素電極190の表面及び共通電極270の表面に形成する配向膜のラビング方向は一致している。これは、スプレイ配向をするためである。
二つの偏光フィルム12、22の偏光軸は互いに直交するように配置されていて、配向膜のラビング方向とは約45度または約135度をなすように配置されている。
補償フィルム13、23は、緑色光を基準にして補償特性が最適化されるように調整されており、補償フィルム13、23は、ディスコチック(discotic)層及びその支持体であるTAC(triacetate cellulose)フィルムからなる。この時、補償フィルム13、23の支持体であるTACフィルムは屈折率異方性を有するが、その遅軸(slow axis)が配向膜のラビング(rubbing)方向(液晶分子の配向方向)と約45度乃至60度をなすように配置されている。したがって、TACフィルムの遅軸は、二つの偏光フィルム13、23の偏光軸とは約0度乃至15度をなす。
補償フィルム13、23は、緑色光を基準にして補償特性が最適化されるように調整されており、補償フィルム13、23は、ディスコチック(discotic)層及びその支持体であるTAC(triacetate cellulose)フィルムからなる。この時、補償フィルム13、23の支持体であるTACフィルムは屈折率異方性を有するが、その遅軸(slow axis)が配向膜のラビング(rubbing)方向(液晶分子の配向方向)と約45度乃至60度をなすように配置されている。したがって、TACフィルムの遅軸は、二つの偏光フィルム13、23の偏光軸とは約0度乃至15度をなす。
以上のように、補償フィルムの遅軸を液晶分子の配向方向と約45度乃至60度の角度をなすように配置すれば、支持体も液晶分子の波長分散特性を補償する機能を行うようになるので、赤色、緑色、青色の三色の最低輝度電圧が分散されるのを低減させることができる。このようにすれば、ブラック状態の輝度を低くすることができるので、コントラスト比を向上させることができる。
図2Aは本発明の第2実施例による液晶表示装置の配置図であり、図2Bは図2AのIIB-IIB´線に沿った断面図である。
本発明の第2実施例による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板を除いては、第1実施例による液晶表示装置と同一の構造を有する。以下、第1実施例と異なる点を中心に、第2実施例について説明する。
本発明の第2実施例による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ基板を除いては、第1実施例による液晶表示装置と同一の構造を有する。以下、第1実施例と異なる点を中心に、第2実施例について説明する。
第2実施例では、データ配線171、173、175及び抵抗性接触層163、165が実質的に同一の平面形状を有し、半導体層154も、ソース電極173とドレイン電極175との間の部分が連結されている点を除けば、データ配線171、173、175と実質的に同一の平面形状を有する。言い換えれば、データ配線が金属層171、173、175、n型不純物でドーピングされた非晶質シリコン層163、165、及び非晶質シリコン層154の三重層からなり、これら三つの層は実質的に同一の平面形状を有する。
このような特徴は、薄膜トランジスタ基板の製造過程で、データ配線171、173、175、抵抗性接触層163、165、及び半導体層154を1回の写真エッチング工程でパターニングするために現れるものである。つまり、ハーフトーン(half ton)露光を利用して、データ配線171、173、175になる部分の上部には厚い感光膜を残し、ソース電極173とドレイン電極175との間の部分の上部には薄い感光膜を残した後、この感光膜をエッチングマスクとしてその下のデータ金属層、抵抗性接触層、及び半導体層をエッチングする。エッチング方法は下記の通りである。
まず、露出されているデータ金属層をエッチングし、ひきつづき、その下にある抵抗性接触層及び半導体層をエッチングする。この過程で、感光膜も一部エッチングされて、薄い感光膜によって覆われていたソース電極173とドレイン電極175との間のデータ金属層が露出される。感光膜をアッシングし、ソース電極173とドレイン電極175との間に残っている感光膜クズを完全に除去して、露出されたデータ金属層及びその下の抵抗性接触層を連続してエッチングする。このようにすれば、本発明の第2実施例による構造の薄膜トランジスタ基板を製造することができる。
その他、色フィルター基板の構造、補償フィルム及び偏光フィルムの配置、液晶分子の配向状態などは第1実施例による液晶表示装置と実質的に同一である。したがって、赤色、緑色、青色の三色の最低輝度電圧が分散されるのを低減して、ブラック状態の輝度を低くすることによって、コントラスト比を向上させるという効果も、第1実施例と同一である。
次に、第1及び第2実施例で使用する補償フィルム13、23について、より具体的に見てみる。
図3は本発明の第1及び第2実施例で使用される補償フィルムの断面構造をより具体的に示す図面である。
図3は本発明の第1及び第2実施例で使用される補償フィルムの断面構造をより具体的に示す図面である。
本発明で使用する補償フィルム13、23は、支持体31及びディスコチック層32からなる。支持体31は、補償フィルム13、23の形状を維持するために設けられ、、好ましくはTACフィルムを使用する。ディスコチック層32は、ハイブリッド(hybrid)配向される液晶分子の影響を補償するために、ハイブリッド構造を有するように形成された補償層である。
支持体31は、補償フィルム13、23の形状の維持が主な目的であるが、支持体そのものも屈折率異方性を有しているので、配置をどのようにするかによって光の偏光状態にも影響を与えるようになる。本発明では、特に、支持体31が液晶分子の波長分散特性を補償する役割も行うことを確認し、波長分散特性の補償のために最適化された支持体31の配置を提示する。
以下、補償フィルム13、23の支持体の配置を異にすることによってコントラスト比を向上させることができる理由について、詳細に見てみる。
まず、OCBモードでブラック状態の輝度が他のモードにおけるブラック状態の輝度に比べて高い理由を見てみる。
まず、OCBモードでブラック状態の輝度が他のモードにおけるブラック状態の輝度に比べて高い理由を見てみる。
図4はOCBモード液晶表示装置を正面から見る時に光が通過する媒質の屈折率異方性を示す概念図であり、図5はOCBモード液晶表示装置においてブラック状態のときに通過する光が偏光される状態の変化をポアンカレー球(Poincare Sphere)を利用して示した概念図である。
光は、液晶表示装置を通過する時、図4に示したように、偏光フィルム12によって直線偏光された光が補償フィルム13の屈折率異方体によって偏光状態が変化した後、液晶層3の屈折率異方体によって偏光状態が変化する。次に、偏光フィルム22によって直線偏光される。
このような偏光状態の変化をポアンカレー球で示すと、図5のようになる。
まず、偏光フィルム12によって直線偏光された光は、球の赤道(P1)に位置し、位相差フィルムである補償フィルム13を通過しながら左手楕円偏光に変化して、球の赤道からはずれて北極側に傾いた地点(P2)に位置する。その後、液晶層3を通過した光は右手楕円偏光となり、球の赤道から南極側に傾いた地点(P3)に位置した後、また位相差フィルムである補償フィルム23を通過して直線偏光となり、赤道(P4)に戻ってくるようになる。
まず、偏光フィルム12によって直線偏光された光は、球の赤道(P1)に位置し、位相差フィルムである補償フィルム13を通過しながら左手楕円偏光に変化して、球の赤道からはずれて北極側に傾いた地点(P2)に位置する。その後、液晶層3を通過した光は右手楕円偏光となり、球の赤道から南極側に傾いた地点(P3)に位置した後、また位相差フィルムである補償フィルム23を通過して直線偏光となり、赤道(P4)に戻ってくるようになる。
このように、線偏光が補償フィルム13、23及び液晶層3を通過して再び直線偏光で戻ってくるようになれば、補償が完全に行われて光漏れが発生しない。しかし、液晶層3及び補償フィルム13、23の屈折率異方性は光の波長によって値が変わり、これを波長分散特性という。ところが、液晶層3の波長分散特性及び補償フィルム13、23の波長分散特性が互いに異なるため、全ての色に対して完全な補償が行われるようにすることはできない。
図6は液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて大きい場合における赤色、緑色、青色光の偏光状態を示す概念図であり、図7は液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて小さい場合における赤色、緑色、青色光の偏光状態を示す概念図である。
液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて大きい場合に、緑色光を基準に最適の補償が行われるように補償フィルムを適合させると、図6に示したように、赤色光の場合には補償フィルムによる補償が過度になり、青色光の場合には補償フィルムによる補償が不足して、いずれも完全な直線偏光にならないことが分かる。
反対に、液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて小さい場合に、緑色光を基準に最適の補償が行われるように補償フィルムを適合させると、図7に示したように、赤色光の場合には補償フィルムによる補償が不足し、青色光の場合には補償フィルムによる補償が過度になって、いずれも完全な直線偏光にならない。
したがって、液晶層の波長分散特性及び補償フィルムの波長分散特性が互いに一致しない限り、全ての波長の光に対して完全な補償を期待することはできない。通常、反射型モードの液晶表示装置では、液晶分子の波長分散特性及び補償フィルムの波長分散特性が反対であるのが好ましいが、OCBモードの液晶表示装置の場合には、近接するほど好ましい。つまり、補償フィルム及び液晶分子のリタデーションの大きさは波長によって異なるが、その差が最少化されるのが好ましい。
液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて小さい場合について、より具体的に見てみる。
図8はOCBモード液晶表示装置で、液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて小さい場合に、ブラック電圧付近の電圧をかけたときの、波長によるリタデーションを示すグラフである。
図8はOCBモード液晶表示装置で、液晶層の波長分散特性が補償フィルムの波長分散特性に比べて小さい場合に、ブラック電圧付近の電圧をかけたときの、波長によるリタデーションを示すグラフである。
図8を見れば、赤色、緑色、青色の波長別に補償フィルム及び液晶分子の波長分散特性が異なるため、緑色を基準に完全な補償をしても、青色(短波長)及び赤色(長波長)側でのリタデーションは異なる。ここで、青色光側は補償フィルムの正面リタデーション[d(Nx−Ny)×2]値が液晶分子のリタデーション値より大きいために完全な補償が行われず、反対に、赤色光側は補償フィルムの正面リタデーション値が液晶分子のリタデーション値より小さいために完全な補償が行われない。
しかし、実験の結果、補償フィルム13、23の支持体の遅軸の方向を異にすることによって、補償フィルム及び液晶分子の波長分散特性の差が減少または増加することを確認した。特に、赤色、緑色、青色の三色光の最低輝度電圧の分散程度が、支持体の遅軸と配向膜のラビング方向(液晶分子の電極表面での配向方向)との間の角度を調節することによって縮少されることを確認し、その適正な角度が約45度から60度の間であることを実験を通じて検証した。
以下、このような実験値をグラフを通じて説明する。
図9A、10A、11A、12A、13A、及び14Aは、各々支持体の遅軸がラビング方向と平行な場合、10度をなす場合、30度をなす場合、45度をなす場合、60度をなす場合、及び75度をなす場合の、支持体の遅軸及びラビング方向の偏光軸に関する配置関係を示す図面であり、図9B、10B、11B、12B、13B、及び14Bは、各々図9A、10A、11A、12A、13A、及び14Aの配置で、赤色、緑色、青色の三色の最低輝度電圧の分散を示すグラフである。
図9A、10A、11A、12A、13A、及び14Aは、各々支持体の遅軸がラビング方向と平行な場合、10度をなす場合、30度をなす場合、45度をなす場合、60度をなす場合、及び75度をなす場合の、支持体の遅軸及びラビング方向の偏光軸に関する配置関係を示す図面であり、図9B、10B、11B、12B、13B、及び14Bは、各々図9A、10A、11A、12A、13A、及び14Aの配置で、赤色、緑色、青色の三色の最低輝度電圧の分散を示すグラフである。
図9A及び図9Bを見れば、支持体の遅軸がラビング方向と平行である場合には、緑色を基準にして定めたブラック電圧が6.9Vであり、青色の最低輝度電圧は6.2V、赤色の最低輝度電圧は7.2Vであるので、青色と赤色との間の最低輝度電圧の差がほぼ1Vになる。
図10A及び図10Bを見れば、支持体の遅軸がラビング方向と10度をなす場合には、緑色を基準にして定めたブラック電圧が6.6Vであり、青色の最低輝度電圧は6.1V、赤色の最低輝度電圧は6.9Vであるので、青色と赤色との間の最低輝度電圧の差が0.8Vと多少減少する。
図11A及び図11Bを見れば、支持体の遅軸がラビング方向と30度をなす場合には、緑色を基準にして定めたブラック電圧が6.5Vであり、青色の最低輝度電圧は6.0V、赤色の最低輝度電圧は6.7Vであるので、青色と赤色との間の最低輝度電圧の差が0.7Vに減少する。
図12A及び図12Bを見れば、支持体の遅軸がラビング方向と45度をなす場合には、緑色を基準にして定めたブラック電圧が5.8Vであり、青色の最低輝度電圧は5.7V、赤色の最低輝度電圧は5.9Vであるので、青色と赤色との間の最低輝度電圧の差が0.2Vに減少する。
図13A及び図13Bを見れば、支持体の遅軸がラビング方向と60度をなす場合には、緑色を基準にして定めたブラック電圧が5.3Vであり、青色の最低輝度電圧は5.4V、赤色の最低輝度電圧は5.2Vであるので、青色と赤色との間の最低輝度電圧の差が0.2Vに維持される。
図14A及び図14Bを見れば、支持体の遅軸がラビング方向と75度をなす場合には、緑色を基準にして定めたブラック電圧が5.2Vであり、青色の最低輝度電圧は5.3V、赤色の最低輝度電圧は5.0Vであるので、赤色の最低輝度電圧が青色の最低輝度電圧より低くなった状態で、青色と赤色との間の最低輝度電圧の差が0.3Vに再び増加する。
以上の実験の結果から、支持体の遅軸がラビング方向となす角度が大きくなるのに伴って赤色、緑色、青色の三色光の最低輝度電圧の分散がしだいに減少し、約52度と53度との間で最少になり、それ以上に角度が大きくなると赤色及び青色の最低輝度電圧が逆転して再び分散が増加するようになることが分かる。したがって、OCBモード液晶表示装置において、支持体の遅軸及びラビング方向の間の適切な角度は、赤色及び青色の最低輝度電圧が0.2V以内に維持される45度から60度の間であることが分かる。
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこの実施例に限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念及び範囲内に様々な変形及び等価構成物も含まれることは理解されるべきである。
Claims (8)
- 第1絶縁基板、
前記第1絶縁基板上に形成されている複数のゲート線、
前記ゲート線と絶縁されており、前記ゲート線と交差して複数の画素領域を定義する複数のデータ線、
前記画素領域ごとに形成されている複数の画素電極、
前記ゲート線、前記データ線、及び前記画素電極と連結されている複数の薄膜トランジスタ、
前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板、
前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極、
前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に配置されていて、OCBモードで配向されている複数の液晶分子を含む液晶層、
前記第1及び第2絶縁基板の外面に各々配置されていて、支持体及びディスコチック層を含む第1及び第2補償フィルム、
前記第1及び第2補償フィルムの外面に各々配置されている第1及び第2偏光フィルム
を含み、
前記第1及び第2補償フィルムの遅軸は、前記液晶層の液晶分子の前記電極の表面における配向方向と約45度から約60度の間の角度をなす、液晶表示装置。 - 前記第1及び第2偏光板の偏光軸は、前記液晶層の前記液晶分子の電極表面の配向方向と実質的に45度または135度をなす、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び第2補償フィルムの支持体はTACフィルムである、請求項1に記載の液晶表示装置。
- 第1絶縁基板、
前記第1絶縁基板上に形成されている複数のゲート線、
前記ゲート線と絶縁されており、前記ゲート線と交差して複数の画素領域を定義する複数のデータ線、
前記画素領域ごとに形成されている複数の画素電極、
前記ゲート線、前記データ線、及び前記画素電極と連結されている複数の薄膜トランジスタ、
前記第1絶縁基板と対向している第2絶縁基板、
前記第2絶縁基板上に形成されている共通電極、
前記第1絶縁基板と前記第2絶縁基板との間に配置されていて、前記画素電極と前記共通電極との間に電界がかけられていない状態でスプレイ配向されている複数の液晶分子を含む液晶層、
前記第1及び第2絶縁基板の外面に各々配置されていて、支持体及びディスコチック層を含む第1及び第2補償フィルム、
前記第1及び第2補償フィルムの外面に各々配置されている第1及び第2偏光フィルム
を含み、
前記第1及び第2補償フィルムの遅軸は、前記第1及び第2偏光フィルムの偏光軸のうちのいずれか一つと0度から15度の間の角度をなす、液晶表示装置。 - 前記液晶層の液晶分子は、前記画素電極と前記基準電極との間に電界が印加されない状態でスプレイ配向されていて、前記第1及び第2補償フィルムの遅軸は、前記液晶層の前記液晶分子の前記電極の表面における配向方向と実質的に45度から60度をなす、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び第2補償フィルムの支持体はTACフィルムである、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記データ線は、金属層、非晶質シリコン層、及びn型不純物でドーピングされた非晶質シリコン層の3層からなる、請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記データ線をなす金属層、非晶質シリコン層、及びn型不純物でドーピングされた非晶質シリコン層は、実質的に同一の平面形状を有する、請求項7に記載の液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020058995A KR20040027216A (ko) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Ocb모드 액정 표시 장치 그 구동 방법 |
PCT/KR2002/002056 WO2004029705A1 (en) | 2002-09-27 | 2002-11-05 | Liquid crystal display of ocb mode and driving method of the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006500633A true JP2006500633A (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=36460598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004539601A Withdrawn JP2006500633A (ja) | 2002-09-27 | 2002-11-05 | Ocbモード液晶表示装置及びその駆動方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060109402A1 (ja) |
JP (1) | JP2006500633A (ja) |
KR (1) | KR20040027216A (ja) |
CN (1) | CN1668966A (ja) |
AU (1) | AU2002348613A1 (ja) |
TW (1) | TW200413775A (ja) |
WO (1) | WO2004029705A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008040449A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | 液晶ディスプレイパネル及び液晶ディスプレイ装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7289179B2 (en) | 2002-11-08 | 2007-10-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Liquid crystal display |
JP4192878B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2008-12-10 | セイコーエプソン株式会社 | 投射型表示装置 |
JP2007272094A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示パネル |
KR20080035087A (ko) | 2006-10-18 | 2008-04-23 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2573383B2 (ja) * | 1990-01-19 | 1997-01-22 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
JPH04138424A (ja) * | 1990-09-28 | 1992-05-12 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
JPH0534671A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-12 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
DE69634126T2 (de) * | 1995-04-07 | 2005-12-15 | Nippon Oil Corp. | Flüssigkristalline optische schicht und ihre verwendung |
DE69801480T2 (de) * | 1997-12-25 | 2002-04-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | Optische Kompensationsschicht und Flüssigkristallanzeige mit dieser Schicht |
-
2002
- 2002-09-27 KR KR1020020058995A patent/KR20040027216A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-11-05 WO PCT/KR2002/002056 patent/WO2004029705A1/en active Application Filing
- 2002-11-05 JP JP2004539601A patent/JP2006500633A/ja not_active Withdrawn
- 2002-11-05 AU AU2002348613A patent/AU2002348613A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-05 CN CNA028296672A patent/CN1668966A/zh active Pending
- 2002-11-05 US US10/529,270 patent/US20060109402A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-09-26 TW TW092126631A patent/TW200413775A/zh unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008040449A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | 液晶ディスプレイパネル及び液晶ディスプレイ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2002348613A1 (en) | 2004-04-19 |
CN1668966A (zh) | 2005-09-14 |
KR20040027216A (ko) | 2004-04-01 |
US20060109402A1 (en) | 2006-05-25 |
TW200413775A (en) | 2004-08-01 |
WO2004029705A1 (en) | 2004-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101133760B1 (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 | |
JP4953416B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US7545472B2 (en) | Liquid crystal display and thin film transistor substrate therefor | |
JP4804106B2 (ja) | 多重ドメイン薄膜トランジスタ表示板 | |
JP4354944B2 (ja) | Ipsモード液晶表示素子 | |
US7796226B2 (en) | Liquid crystal display device | |
US20070182908A1 (en) | Liquid crystal display and thin film transistor array panel therefor | |
US7486343B2 (en) | TFT array panel having a two-portion coupling electrode extending from drain electrode in different directions with first portion extending along a gap between two overlapping subpixel electrodes thereon and second portion extending in same direction as data line | |
KR101112543B1 (ko) | 다중 도메인 박막 트랜지스터 표시판 | |
US20060028604A1 (en) | Liquid crystal display device | |
US7859632B2 (en) | Display device with wide and narrow viewing angle modes | |
KR20060073826A (ko) | 박막 트랜지스터 표시판 | |
JP4684808B2 (ja) | 液晶表示装置及びそれを備えた情報端末機器 | |
JP2007034308A (ja) | 液晶表示装置とその製造方法 | |
JP2004046163A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2008032897A (ja) | 液晶表示装置 | |
KR20050077571A (ko) | 다중 도메인 액정 표시 장치 | |
JP2007293154A (ja) | 液晶表示装置 | |
US7787083B2 (en) | Liquid crystal device and electronic apparatus | |
JP2006500633A (ja) | Ocbモード液晶表示装置及びその駆動方法 | |
JP2004302464A (ja) | 液晶表示装置 | |
US20070013847A1 (en) | Liquid crystal display and panel therefor | |
KR20080097543A (ko) | 액정 표시 장치 | |
KR20070028836A (ko) | 액정 표시 장치 | |
US20070012918A1 (en) | Liquid crystal display device and optical film assembly for the liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051018 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20060105 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060106 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070614 |