JP2563823B2 - 電気光学素子 - Google Patents
電気光学素子Info
- Publication number
- JP2563823B2 JP2563823B2 JP63106193A JP10619388A JP2563823B2 JP 2563823 B2 JP2563823 B2 JP 2563823B2 JP 63106193 A JP63106193 A JP 63106193A JP 10619388 A JP10619388 A JP 10619388A JP 2563823 B2 JP2563823 B2 JP 2563823B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- cell
- color filter
- color
- thickness
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
-
- 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
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気光学素子に関する。更に詳しくは、対向
させて配置した一対の電極基板間にネマチック液晶を挾
持してなる液晶セルを用いた液晶表示装置等の電気光学
素子に関するものである。
させて配置した一対の電極基板間にネマチック液晶を挾
持してなる液晶セルを用いた液晶表示装置等の電気光学
素子に関するものである。
従来のスーパーツイステッドネマチックモード（以
下、STNモードと略記する）を利用した液晶表示素子
は、例えば特開昭60−50511号公報に記載のように、電
圧無印加状態及び選択電圧印加状態で着色してしまうた
め、そのままでのフルカラー化は困難であった。
下、STNモードと略記する）を利用した液晶表示素子
は、例えば特開昭60−50511号公報に記載のように、電
圧無印加状態及び選択電圧印加状態で着色してしまうた
め、そのままでのフルカラー化は困難であった。
そこで本出願人は先に、特願昭62−121701号等におい
て、一対の偏光板間に介在させた表示用の液晶セルのほ
かに、該液晶セルの複屈折で生じた着色を除くための光
学的異方体を上記一対の偏光板間に少なくとも一層備え
ることにより、電圧無印加状態および選択電圧印加状態
における外観の色相がそれぞれ黒色および白色に近い色
相になるようにした液晶表示装置を提案した（本出願人
はこれをニュートラライズドツイストネマチックモード
と称しており、以下、本書ではNTNモードと略称す
る）。
て、一対の偏光板間に介在させた表示用の液晶セルのほ
かに、該液晶セルの複屈折で生じた着色を除くための光
学的異方体を上記一対の偏光板間に少なくとも一層備え
ることにより、電圧無印加状態および選択電圧印加状態
における外観の色相がそれぞれ黒色および白色に近い色
相になるようにした液晶表示装置を提案した（本出願人
はこれをニュートラライズドツイストネマチックモード
と称しており、以下、本書ではNTNモードと略称す
る）。
上記のNTNモードの液晶表示装置にカラーフィルタを
少なくとも一層備えることにより良好な多色化もしくは
フルカラー化を実現することが可能となった。
少なくとも一層備えることにより良好な多色化もしくは
フルカラー化を実現することが可能となった。
ところが、従来のカラーフィルタは、液晶セルの基板
内面にゼラチンやポリマー等の媒染層を設け、その上に
所望のパターンを有するマスクを被せて媒染層上に選択
的に着色してからマスクを除去し、それを例えば赤・緑
・青の色毎に所定回数繰り返して形成するもので、同濃
度の染色剤の量が赤・緑・青によって異なるため、カラ
ーフィルタの色濃度を同程度にしようとすると、色によ
り染色剤の量に差が生じ、それに従ってカラーフィルタ
の厚みにも差が生じる。媒染層として上記のゼラチンを
用いるもの（以下、ゼラチン染色法という）は３〜5000
Å、ポリマー等を用いるものは１μｍ程度の段差が生じ
るのは避けられない。ゼラチン染色法で段差が生じるの
はゼラチン膜が染色の際に膨潤するためである。
内面にゼラチンやポリマー等の媒染層を設け、その上に
所望のパターンを有するマスクを被せて媒染層上に選択
的に着色してからマスクを除去し、それを例えば赤・緑
・青の色毎に所定回数繰り返して形成するもので、同濃
度の染色剤の量が赤・緑・青によって異なるため、カラ
ーフィルタの色濃度を同程度にしようとすると、色によ
り染色剤の量に差が生じ、それに従ってカラーフィルタ
の厚みにも差が生じる。媒染層として上記のゼラチンを
用いるもの（以下、ゼラチン染色法という）は３〜5000
Å、ポリマー等を用いるものは１μｍ程度の段差が生じ
るのは避けられない。ゼラチン染色法で段差が生じるの
はゼラチン膜が染色の際に膨潤するためである。
そのため、上記のカラーフィルタを表示用液晶セルに
用いると液晶層の厚さがカラーフィルタの色毎に異なっ
てしまう。この液晶の厚さの違いは、特に前記のNTNモ
ードで重要な表示用液晶セルにおける屈折率異方性Δｎ
とセル厚（液晶層厚）ｄとの積Δndと、前記の光学的異
方体におけるΔndとのマッチングに色ごとの差を生む。
また電圧無印加状態のもれ光量の色ごとの差を生み、コ
ントラスト比の差となってしまう。
用いると液晶層の厚さがカラーフィルタの色毎に異なっ
てしまう。この液晶の厚さの違いは、特に前記のNTNモ
ードで重要な表示用液晶セルにおける屈折率異方性Δｎ
とセル厚（液晶層厚）ｄとの積Δndと、前記の光学的異
方体におけるΔndとのマッチングに色ごとの差を生む。
また電圧無印加状態のもれ光量の色ごとの差を生み、コ
ントラスト比の差となってしまう。
以下、上下に配置した偏光板間に、光学的異方体とし
ての液晶セル（以下、補償セルという）と、表示用の液
晶セル（以下、表示セルという）とを上下に配置し、補
償セルのセル厚を一定（5.0μｍ）とし、表示セルのセ
ル厚を4.6μｍから5.4μｍまで0.2μｍづつ変化させた
場合の実験データをもとに具体的に説明する。
ての液晶セル（以下、補償セルという）と、表示用の液
晶セル（以下、表示セルという）とを上下に配置し、補
償セルのセル厚を一定（5.0μｍ）とし、表示セルのセ
ル厚を4.6μｍから5.4μｍまで0.2μｍづつ変化させた
場合の実験データをもとに具体的に説明する。
第８図は上記の実験により得られた電圧透過率曲線の
変化を示す。なお表示セルおよび補償セルの液晶として
ロディック社（日本ロシュ社）製M8012（Δｎ＝0.18）
を用い、液晶分子のツイスト角を上から下に向かって表
示セルは210゜の左ねじれ、補償セルは210゜の右ねじれ
とした。また印加電圧として1kHzの矩形波を用い、透過
率は２枚の偏光板を偏光軸方向を揃えて貼り合わせたと
きの透過率を100％とした。
変化を示す。なお表示セルおよび補償セルの液晶として
ロディック社（日本ロシュ社）製M8012（Δｎ＝0.18）
を用い、液晶分子のツイスト角を上から下に向かって表
示セルは210゜の左ねじれ、補償セルは210゜の右ねじれ
とした。また印加電圧として1kHzの矩形波を用い、透過
率は２枚の偏光板を偏光軸方向を揃えて貼り合わせたと
きの透過率を100％とした。
上記第８図から明らかなように表示セルのセル厚に差
がある、即ちカラーフィルタの色ごとの厚みの差により
表示セルのセル厚に差が生じると、前記のVthむらや選
択時（選択電圧印加時）の光量むら、および非選択時
（非選択電圧印加時）の光漏れ等が生じる。
がある、即ちカラーフィルタの色ごとの厚みの差により
表示セルのセル厚に差が生じると、前記のVthむらや選
択時（選択電圧印加時）の光量むら、および非選択時
（非選択電圧印加時）の光漏れ等が生じる。
第９図に選択時および非選択時の透過率の表示セル厚
依存性を示した。また第10図にコントラスト比（≡選択
時の透過率／非選択時の透過率）の表示セル厚依存性を
示した。
依存性を示した。また第10図にコントラスト比（≡選択
時の透過率／非選択時の透過率）の表示セル厚依存性を
示した。
上記第９図および第10図から明らかなように表示セル
のセル厚にむら（即ち、カラーフィルタに段差）がある
と非選択時の透過率が大きくなってコントラストが低下
することがわかる。
のセル厚にむら（即ち、カラーフィルタに段差）がある
と非選択時の透過率が大きくなってコントラストが低下
することがわかる。
また第11図にコントラスト比を10以上に取れる上下方
向の視角範囲を示したが、この範囲も表示セルのセル厚
にむらがあると狭くなる。
向の視角範囲を示したが、この範囲も表示セルのセル厚
にむらがあると狭くなる。
以上のようにNTNモードに用いるカラーフィルタの色
ごとの厚さの違いにより表示セルのセル厚にむらが生じ
ると、色ごとにVthやコントラスト比などにバラツキが
生じるため、例えばNTNモードのフルカラーテレビに用
いた場合には一様できれいな画像が得られないという問
題があった。
ごとの厚さの違いにより表示セルのセル厚にむらが生じ
ると、色ごとにVthやコントラスト比などにバラツキが
生じるため、例えばNTNモードのフルカラーテレビに用
いた場合には一様できれいな画像が得られないという問
題があった。
本発明は上記の問題点を解決することを目的とする。
本発明は、基板内面に電極を有する一対の基板間にST
N液晶を挟持してなる液晶セルと少なくとも一層の光学
的異方体とを一対の偏光板間に配置してなり、前記液晶
セルの一方の基板には複数の色要素からなるカラーフィ
ルタを配置すると共に、前記カラーフィルタの前記液晶
層側には該カラーフィルタを覆うオーバーコート層を形
成して前記カラーフィルタの各色要素に対応する液晶層
の厚さｄをほぼ均一にし、前記液晶セルの複屈折で生じ
た着色を前記光学的異方体によって除去し得るような前
記液晶セルの液晶層のねじれ角及びΔｎ・ｄの値と前記
光学的異方体の光学特性とを全ての色要素において実質
的に同一となるように設定したことを特徴とする。
N液晶を挟持してなる液晶セルと少なくとも一層の光学
的異方体とを一対の偏光板間に配置してなり、前記液晶
セルの一方の基板には複数の色要素からなるカラーフィ
ルタを配置すると共に、前記カラーフィルタの前記液晶
層側には該カラーフィルタを覆うオーバーコート層を形
成して前記カラーフィルタの各色要素に対応する液晶層
の厚さｄをほぼ均一にし、前記液晶セルの複屈折で生じ
た着色を前記光学的異方体によって除去し得るような前
記液晶セルの液晶層のねじれ角及びΔｎ・ｄの値と前記
光学的異方体の光学特性とを全ての色要素において実質
的に同一となるように設定したことを特徴とする。
上記のようにSTN型の液晶セルに光学的異方体とカラ
ーフィルタとを設けたことによってSTN型の液晶セルを
用いた電気光学素子にあってもカラー表示を行わせるこ
とが可能となり、特に上記カラーフィルタの液晶層側に
オーバーコート層を形成してカラーフィルタの各色要素
に対応する液晶層の厚さｄをほぼ均一にすると共に、液
晶セルの複屈折で生じた着色を前記光学的異方体によっ
て除去し得るような前記液晶セルの液晶層のねじれ角及
びΔｎ・ｄの値と前記光学的異方体の光学特性とを全て
の色要素において実質的に同一となるように設定したこ
とによってカラーフィルタの色要素毎にコントラスト等
にバラツキのない良好なカラー表示を得ることが可能と
なる。
ーフィルタとを設けたことによってSTN型の液晶セルを
用いた電気光学素子にあってもカラー表示を行わせるこ
とが可能となり、特に上記カラーフィルタの液晶層側に
オーバーコート層を形成してカラーフィルタの各色要素
に対応する液晶層の厚さｄをほぼ均一にすると共に、液
晶セルの複屈折で生じた着色を前記光学的異方体によっ
て除去し得るような前記液晶セルの液晶層のねじれ角及
びΔｎ・ｄの値と前記光学的異方体の光学特性とを全て
の色要素において実質的に同一となるように設定したこ
とによってカラーフィルタの色要素毎にコントラスト等
にバラツキのない良好なカラー表示を得ることが可能と
なる。
以下、図に示す実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。
明する。
実施例１ 第１図は本発明の第１の実施例を示す電気光学素子と
しての液晶表示装置の概略構成の断面図である。
しての液晶表示装置の概略構成の断面図である。
図において１は下側偏光板、２は上側偏光板、10は表
示を行う液晶セル（以下、表示セルという）であり、上
面側にカラーフィルタ14と電極11aを有する下側電極基
板11と、下面側に電極12aを有する上側電極基板12との
間に、ねじれ配向したネマチック液晶13を挾持させてな
る。20は光学的異方体としての液晶セル（以下、補償セ
ルという）であり、下側基板21と、上側基板22との間
に、ねじれ配向したネマチック液晶23を挾持させてな
る。
示を行う液晶セル（以下、表示セルという）であり、上
面側にカラーフィルタ14と電極11aを有する下側電極基
板11と、下面側に電極12aを有する上側電極基板12との
間に、ねじれ配向したネマチック液晶13を挾持させてな
る。20は光学的異方体としての液晶セル（以下、補償セ
ルという）であり、下側基板21と、上側基板22との間
に、ねじれ配向したネマチック液晶23を挾持させてな
る。
第２図は上記第１図例における液晶表示装置の各軸の
関係を示す平面図であり、基板に接する液晶分子の分子
軸の方向をラビング方向として示す。
関係を示す平面図であり、基板に接する液晶分子の分子
軸の方向をラビング方向として示す。
同図において、R11・R12はそれぞれ表示セル10の下側
電極基板11および上側電極基板12のラビング方向、R21
・R22はそれぞれ補償セル20の下側基板21および上側基
板22のラビング方向、T1は表示セル10内の液晶分子が上
から下に向かってねじれる方向とその角度、T2は補償セ
ル20内の液晶分子が上から下に向かってねじれる方向と
その角度、P1・P2はそれぞれ下側偏光板１および上側偏
光板２の偏光軸（吸収軸）の方向、θは補償セル20の下
側基板21のラビング方向R21に対する表示セル10の上側
電極基板12のラビング方向のなす角度、θ１は表示セル
の下側電極基板11のラビング方向R11に対する下側偏光
板１の偏光軸の方向P1のなす角度、θ２は上側偏光板２
の偏光軸の方向P2に対する補償セルの上側基板22のラビ
ング方向R22のなす角度を表す。以下、上記角度θ、θ
１、θ２は左回りを正として示す。
電極基板11および上側電極基板12のラビング方向、R21
・R22はそれぞれ補償セル20の下側基板21および上側基
板22のラビング方向、T1は表示セル10内の液晶分子が上
から下に向かってねじれる方向とその角度、T2は補償セ
ル20内の液晶分子が上から下に向かってねじれる方向と
その角度、P1・P2はそれぞれ下側偏光板１および上側偏
光板２の偏光軸（吸収軸）の方向、θは補償セル20の下
側基板21のラビング方向R21に対する表示セル10の上側
電極基板12のラビング方向のなす角度、θ１は表示セル
の下側電極基板11のラビング方向R11に対する下側偏光
板１の偏光軸の方向P1のなす角度、θ２は上側偏光板２
の偏光軸の方向P2に対する補償セルの上側基板22のラビ
ング方向R22のなす角度を表す。以下、上記角度θ、θ
１、θ２は左回りを正として示す。
上記表示セル10と補償セル20の液晶13・23として本例
においてはＰ型ネマチック液晶が用いられており、その
具体的なミクスチャーの１つは、SS−4008（チッソ社
製）である。
においてはＰ型ネマチック液晶が用いられており、その
具体的なミクスチャーの１つは、SS−4008（チッソ社
製）である。
まだ上記第２図に示した各軸の関係については表示セ
ル10の液晶の複屈折で生じた着色を補償セルが元に戻す
関係となるようにするものとし、例えば表示セルの液晶
のねじれ角T1を約210度の左ねじれとし、液晶の屈折率
異方性Δｎとセル厚ｄとの積Δndを約0.9μｍとする。
また補償セルの液晶のねじれ角T2を約210度の右ねじれ
とし、Δndを約0.9μｍとする。更に、角度θを80度か
ら100度の範囲、角度θ２を−40度から−50度の範囲、
角度θ１を40度から50度の範囲とする。
ル10の液晶の複屈折で生じた着色を補償セルが元に戻す
関係となるようにするものとし、例えば表示セルの液晶
のねじれ角T1を約210度の左ねじれとし、液晶の屈折率
異方性Δｎとセル厚ｄとの積Δndを約0.9μｍとする。
また補償セルの液晶のねじれ角T2を約210度の右ねじれ
とし、Δndを約0.9μｍとする。更に、角度θを80度か
ら100度の範囲、角度θ２を−40度から−50度の範囲、
角度θ１を40度から50度の範囲とする。
カラーフィルタ14は、本例においては表示セル10の下
側電極基板11上にポリマー等の媒染層を設け、その上に
希望するパターンを持つマスクを被せて媒染層を選択的
に着色してからマスクを除去し、それを赤・緑・青の各
色毎に所定回数繰り返してフィルタ本体14aを形成した
もので、その色ごとの染色剤の量の違いにより段差が生
じている。そしてその段差のあるフィルタ本体14aの表
面に、物理的および化学的な保護層を兼ねてオーバーコ
ート層14bを形成することによって表示セル10の液晶層1
3の厚さが一定となるようにしたものである。
側電極基板11上にポリマー等の媒染層を設け、その上に
希望するパターンを持つマスクを被せて媒染層を選択的
に着色してからマスクを除去し、それを赤・緑・青の各
色毎に所定回数繰り返してフィルタ本体14aを形成した
もので、その色ごとの染色剤の量の違いにより段差が生
じている。そしてその段差のあるフィルタ本体14aの表
面に、物理的および化学的な保護層を兼ねてオーバーコ
ート層14bを形成することによって表示セル10の液晶層1
3の厚さが一定となるようにしたものである。
そのオーバーコート層14bは、本例においては透明で
硬質な有機薄膜材料を上記フィルタ本体14aに塗布する
ことにより透明有機薄膜層を形成したものである。その
透明有機薄膜層の具体的な作成法としては、例えば“GC
M−641"（日本合成ゴム社製）を回転数1500rpmで20秒の
スピンコートを２回繰り返した後に焼成する。あるいは
“GCM−641"を回転数1000rpmで20秒スピンコートした後
に焼成するものである。
硬質な有機薄膜材料を上記フィルタ本体14aに塗布する
ことにより透明有機薄膜層を形成したものである。その
透明有機薄膜層の具体的な作成法としては、例えば“GC
M−641"（日本合成ゴム社製）を回転数1500rpmで20秒の
スピンコートを２回繰り返した後に焼成する。あるいは
“GCM−641"を回転数1000rpmで20秒スピンコートした後
に焼成するものである。
以上のようにして表示セル10の液晶層13側にオーバー
コート層14bを有するカラーフィルタ14を備えたことに
より上記液晶層13の厚さを略一定にすることが可能とな
り、色ごとのVthやコントラスト比のバラツキのない一
様できれいな画像品位が得られるものである。
コート層14bを有するカラーフィルタ14を備えたことに
より上記液晶層13の厚さを略一定にすることが可能とな
り、色ごとのVthやコントラスト比のバラツキのない一
様できれいな画像品位が得られるものである。
なお、上記実施例において、必要に応じて前記補償セ
ル20の両基板21・22にも電極を設けてもよい。さらに光
学的異方体としては前記のような補償セル（液晶セル）
に限らず、フィルム状高分子物質等を用いることもでき
る。また光学的異方体を２層以上設けることもできる。
ル20の両基板21・22にも電極を設けてもよい。さらに光
学的異方体としては前記のような補償セル（液晶セル）
に限らず、フィルム状高分子物質等を用いることもでき
る。また光学的異方体を２層以上設けることもできる。
実施例２ 第３図は本発明の第２実施例を示す電気光学素子とし
ての液晶表示装置の概略構成の断面図であり、カラーフ
ィルタ15として表示セル10の下側電極基板11上に活性膜
層15aを形成してその活性膜層15aに染色を施し、その表
面にオーバーコート層15bを形成したものである。他の
構成は前記第１実施例の場合と同様であり同一の部材に
は同一の符号を付して再度の説明を省略する。
ての液晶表示装置の概略構成の断面図であり、カラーフ
ィルタ15として表示セル10の下側電極基板11上に活性膜
層15aを形成してその活性膜層15aに染色を施し、その表
面にオーバーコート層15bを形成したものである。他の
構成は前記第１実施例の場合と同様であり同一の部材に
は同一の符号を付して再度の説明を省略する。
上記カラーフィルタ15の製造方法および構成部材の材
質等は適宜であるが、その一例を第４図（ａ）〜（ｅ）
に示す工程説明図にもとづいて順をおって説明する。
質等は適宜であるが、その一例を第４図（ａ）〜（ｅ）
に示す工程説明図にもとづいて順をおって説明する。
活性膜層の形成 透明ガラス基板に、アルミナゾル520（日産化学社
製）をロールコートし、70℃で５分間乾燥した後、550
℃で45分間焼成して、層厚約２μｍの活性膜層を得た
（第４図（ａ））。この活性膜層は透明で、かつ微細孔
が多数形成されている。この活性膜層の層厚は0.5μｍ
〜10μｍ好ましくは1.5μｍ〜５μｍの層厚のものが望
ましい。これは活性膜層の層厚が厚すぎると、白化して
不透明になり易く、反対に薄すぎると、染料の受容性が
減少して、充分な染色濃度が得られないためである。
製）をロールコートし、70℃で５分間乾燥した後、550
℃で45分間焼成して、層厚約２μｍの活性膜層を得た
（第４図（ａ））。この活性膜層は透明で、かつ微細孔
が多数形成されている。この活性膜層の層厚は0.5μｍ
〜10μｍ好ましくは1.5μｍ〜５μｍの層厚のものが望
ましい。これは活性膜層の層厚が厚すぎると、白化して
不透明になり易く、反対に薄すぎると、染料の受容性が
減少して、充分な染色濃度が得られないためである。
転写シートの作成 昇華性あるいは熱溶融蒸気化する染料を含むインキを
シート上にスクリーン印刷し、赤・緑・青の転写シート
を得た（不図示）。インキの成分は次の通りである。
シート上にスクリーン印刷し、赤・緑・青の転写シート
を得た（不図示）。インキの成分は次の通りである。
イ）赤色インキ エチルセルロースＮ−７（ハーキュレス社製） 15wt％ エチルセルロースＮ−22（ハーキュレス社製） 5wt％ ミケトンポリエステルスカーレットRCS （三井東圧社製） 8wt％ ブチセルソルブ 22wt％ ブチセルソルブアセテート 20wt％ ソルベック150 30wt％ ロ）緑色インキ エチルセルロースＮ−７ 15wt％ エチルセルロースＮ−22 5wt％ ミケトンポリエステルイエロー4G （三井東圧社製） 6wt％ ミケトンポリエステルブリリアントブルーBG （三井東圧社製） 4wt％ ブチルセルソルブ 20wt％ ブチセルソルブアセテート 20wt％ ソルベック150 30wt％ ハ）青色インキ エチルセルロースＮ−７ 15wt％ エチルセルロースＮ−22 5wt％ ミケトンポリエステルブルー3RSF （三井東圧社製） 10wt％ ブチルセルソルブ 20wt％ ブチルセルソルブアセテート 20wt％ ソルベック150 30wt％ 転写 上記で作成した活性膜層付ガラス基板を180℃に予
熱し、青色インク用のメタルマスクＭをガラス基板11上
の所定の位置に載置し、その上に青色インキにて印刷さ
れた転写シートＳを、その印刷面がメタルマスクと接す
るように載置し、200℃に加熱されたシリコンゴムＲ
で、１分間加熱加圧した（第４図（ｂ））。
熱し、青色インク用のメタルマスクＭをガラス基板11上
の所定の位置に載置し、その上に青色インキにて印刷さ
れた転写シートＳを、その印刷面がメタルマスクと接す
るように載置し、200℃に加熱されたシリコンゴムＲ
で、１分間加熱加圧した（第４図（ｂ））。
しかる後、転写シートＳ及びメタルマスクＭを除去す
るとメタルマスクが抜けた部分の青色のドットパターン
が転写された（第４図（ｃ））。
るとメタルマスクが抜けた部分の青色のドットパターン
が転写された（第４図（ｃ））。
以上の工程を、緑色、赤色についても、同様に繰り返
すことによって、三原色のドットパターンを転写した
（第４図（ｄ））。
すことによって、三原色のドットパターンを転写した
（第４図（ｄ））。
封孔処理 上記で染色した活性膜層上に例えば透明のアクリル
樹脂（具体的には例えば日本合成ゴム社製JSS−16）を
ロールコートし、180℃で30分間乾燥してオーバーコー
ト層15bを形成した（第４図（ｅ））。そのオーバーコ
ート層はカラーフィルタ表面を平坦化するだけでなく、 ・活性膜中の微細孔中に捕捉された染料分子が、再び気
化するのを防止する ・不必要な物質により、汚染されるのを防ぐ ・後に、このカラーフィルタ上に、透明導電膜を形成す
る場合に、カラーフィルタと透明導電膜の密着性を向上
させる。
樹脂（具体的には例えば日本合成ゴム社製JSS−16）を
ロールコートし、180℃で30分間乾燥してオーバーコー
ト層15bを形成した（第４図（ｅ））。そのオーバーコ
ート層はカラーフィルタ表面を平坦化するだけでなく、 ・活性膜中の微細孔中に捕捉された染料分子が、再び気
化するのを防止する ・不必要な物質により、汚染されるのを防ぐ ・後に、このカラーフィルタ上に、透明導電膜を形成す
る場合に、カラーフィルタと透明導電膜の密着性を向上
させる。
等の役割をも果たす。
以上の工程により得られたカラーフィルタ15は平坦性
に優れ、隣合う画素間の段差は最大でも500Åより小さ
い。これはほかのカラーフィルタ作成法（ゼラチン染
色、印刷等）に比べ、一桁小さい値である。実際に測定
した結果を第５図に示す。同図中（ａ）は上記の工程に
より得られたカラーフィルタの測定結果、（ｂ）はゼラ
チン染色法により作成したカラーフィルタ（オーバーコ
ート層のない状態）の測定結果である。
に優れ、隣合う画素間の段差は最大でも500Åより小さ
い。これはほかのカラーフィルタ作成法（ゼラチン染
色、印刷等）に比べ、一桁小さい値である。実際に測定
した結果を第５図に示す。同図中（ａ）は上記の工程に
より得られたカラーフィルタの測定結果、（ｂ）はゼラ
チン染色法により作成したカラーフィルタ（オーバーコ
ート層のない状態）の測定結果である。
上記のようにして得られた平坦なカラーフィルタ15を
表示セル10に備えたことにより該セル10の液晶層13の厚
さを極力均一化することが可能となり、上記表示セル10
とは別に光学的異方体としての補償セル20を設けること
によってNTNモードに構成したことと相いまって良好な
電気光学素子としての液晶表示装置が得られるものであ
る。
表示セル10に備えたことにより該セル10の液晶層13の厚
さを極力均一化することが可能となり、上記表示セル10
とは別に光学的異方体としての補償セル20を設けること
によってNTNモードに構成したことと相いまって良好な
電気光学素子としての液晶表示装置が得られるものであ
る。
以上のように本発明はNTNモードの電気光学素子に平
坦化したカラーフィルタを用いたことに特に意義がある
もので、例えば従来公知のツイストネマチックモード
（以下、TNモードという）であって光学的異方体を設け
ない場合、カラーフィルタを平坦にすることは、むしろ
特性面で不利になる。
坦化したカラーフィルタを用いたことに特に意義がある
もので、例えば従来公知のツイストネマチックモード
（以下、TNモードという）であって光学的異方体を設け
ない場合、カラーフィルタを平坦にすることは、むしろ
特性面で不利になる。
第６図に、（ａ）NTNモード、（ｂ）TNモードの各電
気光学特性を、光の波長別（R:650nm、G:550nm、B:450n
m）にしめした。NTNモードでは、光の波長に関係なく、
電圧無印加時に暗黒になる。ところがTNモードではある
特定波長を除いては必ず漏れ光が存在する。従ってTNモ
ードではカラーフィルタが平坦だと充分なコントラスト
を取ることができない。
気光学特性を、光の波長別（R:650nm、G:550nm、B:450n
m）にしめした。NTNモードでは、光の波長に関係なく、
電圧無印加時に暗黒になる。ところがTNモードではある
特定波長を除いては必ず漏れ光が存在する。従ってTNモ
ードではカラーフィルタが平坦だと充分なコントラスト
を取ることができない。
この問題を解決したのがマルチギャップである。この
手法は、上記の漏れ光が液晶の屈折率の波長分散による
ものであることを基に、色ごとにセル厚を変化させるこ
とによって補償するものである。例えば液晶にメルク社
製ZLI−3270（Δｎ＝0.085）を用い、セル厚Ｒ＝6.4μ
ｍ、Ｇ＝5.6μｍ、Ｂ＝4.5μｍとしたとき上記第６図
（ｂ）のＲおよびＢのカーブはＧのカーブにほぼ一致す
る。従ってTNモードに用いるカラーフィルタは第７図の
ように段差があることが望ましい。
手法は、上記の漏れ光が液晶の屈折率の波長分散による
ものであることを基に、色ごとにセル厚を変化させるこ
とによって補償するものである。例えば液晶にメルク社
製ZLI−3270（Δｎ＝0.085）を用い、セル厚Ｒ＝6.4μ
ｍ、Ｇ＝5.6μｍ、Ｂ＝4.5μｍとしたとき上記第６図
（ｂ）のＲおよびＢのカーブはＧのカーブにほぼ一致す
る。従ってTNモードに用いるカラーフィルタは第７図の
ように段差があることが望ましい。
以上説明したように本発明によれば、STN型の液晶セ
ルに光学的異方体とカラーフィルタとを設けたことによ
ってSTN型の液晶セルを用いた電気光学素子にあっても
カラー表示を行わせることが可能となり、特に上記カラ
ーフィルタの液晶層側にオーバーコート層を形成してカ
ラーフィルタの各色要素に対応する液晶層の厚さｄをほ
ぼ均一にすると共に、液晶セルの複屈折で生じた着色を
前記光学的異方体によって除去し得るような前記液晶セ
ルの液晶層のねじれ角及びΔｎ・ｄの値と前記光学的異
方体の光学特性とを全ての色要素において実質的に同一
となるように設定したことによってカラーフィルタの色
要素毎にコントラスト等にバラツキのない一様できれい
な高品位のカラー表示が得られる等の効果がある。
ルに光学的異方体とカラーフィルタとを設けたことによ
ってSTN型の液晶セルを用いた電気光学素子にあっても
カラー表示を行わせることが可能となり、特に上記カラ
ーフィルタの液晶層側にオーバーコート層を形成してカ
ラーフィルタの各色要素に対応する液晶層の厚さｄをほ
ぼ均一にすると共に、液晶セルの複屈折で生じた着色を
前記光学的異方体によって除去し得るような前記液晶セ
ルの液晶層のねじれ角及びΔｎ・ｄの値と前記光学的異
方体の光学特性とを全ての色要素において実質的に同一
となるように設定したことによってカラーフィルタの色
要素毎にコントラスト等にバラツキのない一様できれい
な高品位のカラー表示が得られる等の効果がある。
第１図は本発明の第１実施例を示す電気光学素子として
の液晶表示装置の概略構成の断面図、第２図はその液晶
表示装置の各軸の関係を示す平面図、第３図は本発明の
第２実施例を示す電気光学素子としての液晶表示装置の
概略構成の断面図、第４図（ａ）〜（ｅ）はカラーフィ
ルタの製造工程の説明図、第５図（ａ）・（ｂ）は上記
の製造工程で得られたカラーフィルタと、ゼラチン染色
法により作成したカラーフィルタの段差の測定結果を示
すグラフ、第６図（ａ）・（ｂ）はNTNモードとTNモー
ドの電気光学特性図、第７図はTNモードに適する段差の
一例を示す断面図、第８図は表示セルのセル厚を異なら
せた場合における印加電圧に対する透過率曲線図、第９
図は選択時および非選択時における透過率のセル厚依存
性を示すグラフ、第10図はコントラスト比のセル厚依存
性を示すグラフ、第11図はコントラスト比を10以上に取
れる上下方向の視覚範囲を示すグラフである。 １・２は偏光板、10は液晶セル（表示セル）、11・12は
電極基板、11a・12aは電極、13は液晶、14・15はカラー
フィルタ、14b・15bはオーバーコート層、20は光学的異
方体（補償セル）。
の液晶表示装置の概略構成の断面図、第２図はその液晶
表示装置の各軸の関係を示す平面図、第３図は本発明の
第２実施例を示す電気光学素子としての液晶表示装置の
概略構成の断面図、第４図（ａ）〜（ｅ）はカラーフィ
ルタの製造工程の説明図、第５図（ａ）・（ｂ）は上記
の製造工程で得られたカラーフィルタと、ゼラチン染色
法により作成したカラーフィルタの段差の測定結果を示
すグラフ、第６図（ａ）・（ｂ）はNTNモードとTNモー
ドの電気光学特性図、第７図はTNモードに適する段差の
一例を示す断面図、第８図は表示セルのセル厚を異なら
せた場合における印加電圧に対する透過率曲線図、第９
図は選択時および非選択時における透過率のセル厚依存
性を示すグラフ、第10図はコントラスト比のセル厚依存
性を示すグラフ、第11図はコントラスト比を10以上に取
れる上下方向の視覚範囲を示すグラフである。 １・２は偏光板、10は液晶セル（表示セル）、11・12は
電極基板、11a・12aは電極、13は液晶、14・15はカラー
フィルタ、14b・15bはオーバーコート層、20は光学的異
方体（補償セル）。
Claims (1)
- 【請求項１】基板内面に電極を有する一対の基板間にST
N液晶を挟持してなる液晶セルと少なくとも一層の光学
的異方体とを一対の偏光板間に配置してなり、前記液晶
セルの一方の基板には複数の色要素からなるカラーフィ
ルタを配置すると共に、前記カラーフィルタの前記液晶
層側には該カラーフィルタを覆うオーバーコート層を形
成して前記カラーフィルタの各色要素に対応する液晶層
の厚さｄをほぼ均一にし、前記液晶セルの複屈折で生じ
た着色を前記光学的異方体によって除去し得るような前
記液晶セルの液晶層のねじれ角及びΔｎ・ｄの値と前記
光学的異方体の光学特性とを全ての色要素において実質
的に同一となるように設定したことを特徴とする電気光
学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63106193A JP2563823B2 (ja) | 1987-04-30 | 1988-04-28 | 電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10770187 | 1987-04-30 | ||
| JP62-107701 | 1987-04-30 | ||
| JP63106193A JP2563823B2 (ja) | 1987-04-30 | 1988-04-28 | 電気光学素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7130514A Division JP2650630B2 (ja) | 1987-04-30 | 1995-05-29 | 電気光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6477020A JPS6477020A (en) | 1989-03-23 |
| JP2563823B2 true JP2563823B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=26446351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63106193A Expired - Lifetime JP2563823B2 (ja) | 1987-04-30 | 1988-04-28 | 電気光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563823B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5796315A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Sharp Corp | Double-layer type liquid crystal display device |
| CH664027A5 (de) * | 1983-07-12 | 1988-01-29 | Bbc Brown Boveri & Cie | Fluessigkristallanzeige. |
| JPS6026322A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JPS6080493U (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-04 | ソニー株式会社 | 反射型液晶デイスプレイ装置 |
| JPS616624A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-13 | Sony Corp | 液晶カラ−表示素子の製造方法 |
| JPH0674285B2 (ja) * | 1985-01-30 | 1994-09-21 | 日本合成ゴム株式会社 | 重合体粒子の製造方法 |
| JPS61198131A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Sharp Corp | カラ−液晶表示装置 |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP63106193A patent/JP2563823B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6477020A (en) | 1989-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR920010016B1 (ko) | 칼라필터와 그 제조방법 및 그것을 사용한 액정표시장치 | |
| JPS63182627A (ja) | カラ−液晶素子 | |
| JP2008090317A (ja) | 液晶装置 | |
| KR0131015B1 (ko) | 액정표시 소자 | |
| US6147736A (en) | Color LCD with microcompensators | |
| US5541749A (en) | Electro-optical device | |
| JP2569585B2 (ja) | カラ−液晶表示素子 | |
| JP2563823B2 (ja) | 電気光学素子 | |
| JP2650630B2 (ja) | 電気光学素子 | |
| KR100502318B1 (ko) | 위상차 보상필름과 그를 이용한 슈퍼 트위스티드 네마틱 액정표시소자 | |
| JPS63180933A (ja) | Ｓｔｎ型液晶表示素子 | |
| JPH02123325A (ja) | カラー液晶表示装置 | |
| JP2852387B2 (ja) | 液晶電気光学装置 | |
| JP2662672B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH0519231A (ja) | Ｓｔｎ型液晶表示装置 | |
| JP2847192B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH04134322A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP2780221B2 (ja) | 電気光学装置 | |
| JP2815006B2 (ja) | 電気光学装置 | |
| JPS6360424A (ja) | 強誘電性液晶素子 | |
| JPS63101823A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH02308225A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPS63301022A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH08271900A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH03163583A (ja) | 液晶カラー表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 12 |