JP2885352B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP2885352B2 JP2885352B2 JP2295625A JP29562590A JP2885352B2 JP 2885352 B2 JP2885352 B2 JP 2885352B2 JP 2295625 A JP2295625 A JP 2295625A JP 29562590 A JP29562590 A JP 29562590A JP 2885352 B2 JP2885352 B2 JP 2885352B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、２枚の基板間に液晶を封入してなる液晶表
示装置に関する。
示装置に関する。
（ロ）従来の技術 ２枚の基板間に挟まれた微小な空間に液晶を封入して
なる従来の液晶表示装置を第２図に示す。
なる従来の液晶表示装置を第２図に示す。
同図は、薄膜トランジスタ（TFT）を備えた一般的な
アクティブマトリクス型の液晶表示装置の１画素単位の
断面図であり、以下にその構造を概説する。
アクティブマトリクス型の液晶表示装置の１画素単位の
断面図であり、以下にその構造を概説する。
同図の１、及び８は画素電極基板用、及び対向電極基
板用のガラス基板、2,6はITO表示電極、3,5はポリイミ
ド配向膜であり、これらは２枚の電極基板に共通であ
る。
板用のガラス基板、2,6はITO表示電極、3,5はポリイミ
ド配向膜であり、これらは２枚の電極基板に共通であ
る。
更に、４はこれら２枚の電極基板間に封入された液晶
層（厚み:5μｍ）である。７は一方の基板（TFTアレー
をなす画素電極基板）にゲート絶縁膜として設けられた
SiNx絶縁膜である。
層（厚み:5μｍ）である。７は一方の基板（TFTアレー
をなす画素電極基板）にゲート絶縁膜として設けられた
SiNx絶縁膜である。
従って、同図の右側の表示領域Ｄでは、全体として、
ガラス/ITO/ポリイミド／液晶／ポリイミド/ITO/SiNx/
ガラスからなる積層体構成をなす。
ガラス/ITO/ポリイミド／液晶／ポリイミド/ITO/SiNx/
ガラスからなる積層体構成をなす。
一方、画素電極基板にTFTが備えられた同図の左側の
領域は、非表示領域Ｔであって、ここに図示されたTFT
は、一般的なアモルファスシリコン（ａ−Si）を用いた
ものが使用されている。
領域は、非表示領域Ｔであって、ここに図示されたTFT
は、一般的なアモルファスシリコン（ａ−Si）を用いた
ものが使用されている。
同図のTFTは、SiNxのゲート絶縁膜７、ドレイン電極1
1、ｎ＋型ａ−Siの半導体コンタクト領域12、ａ−Siの
半導体動作領域13、SiNx保護膜14、ゲート電極15、ソー
ス電極16からなる逆スタガータイプTFTである。
1、ｎ＋型ａ−Siの半導体コンタクト領域12、ａ−Siの
半導体動作領域13、SiNx保護膜14、ゲート電極15、ソー
ス電極16からなる逆スタガータイプTFTである。
上述の構成の従来の液晶表示装置の場合、表示領域Ｄ
に於ては、一般に各膜の屈折率は異なり、これらの膜を
光が通過する場合、各膜の界面で反射が生じ、これらの
反射光と透過光の干渉により出射光は強い波長依存性を
示す。
に於ては、一般に各膜の屈折率は異なり、これらの膜を
光が通過する場合、各膜の界面で反射が生じ、これらの
反射光と透過光の干渉により出射光は強い波長依存性を
示す。
この場合の干渉スペクトルは各膜の屈折率ｎ、膜厚ｄ
に依存して発生するものであって、各膜のこれらの値は
以下の通りである。
に依存して発生するものであって、各膜のこれらの値は
以下の通りである。
ガラス基板 :n＝1.5 ｄ＝1mm 表示電極（ITO） :n＝2.0 ｄ＝1000Å 配向膜（ポリイミド）:n＝1.6 ｄ＝1000Å 液晶 :n＝1.5 ｄ＝５μｍ 絶縁膜（SiNx） :n＝1.8 ｄ＝3000Å このような数値の積層膜に於ては、特に、ガラス基板
１と表示電極２との境界、及び表示電極２と配向膜３と
の境界での反射が比較的強く、又、液晶層の厚みが約５
μｍと大きいため、この反射による干渉スペクトルは可
視光の範囲において15〜20nm程度の細かいピッチで山谷
が現れる形状となる。
１と表示電極２との境界、及び表示電極２と配向膜３と
の境界での反射が比較的強く、又、液晶層の厚みが約５
μｍと大きいため、この反射による干渉スペクトルは可
視光の範囲において15〜20nm程度の細かいピッチで山谷
が現れる形状となる。
一方、液晶層の厚みは通常スペーサ（図示せず）によ
り保持されるが、この厚みの面内のばらつきは±0.1μ
ｍ程度の精度でしか制御できない。この0.1μｍの液晶
層の厚みの変化は、上記干渉スペクトルの山谷が反転す
るのに十分な変化である。そしてこの山谷の反転により
生ずる出射光量の差が表示素子の表示状態でのムラにな
る。
り保持されるが、この厚みの面内のばらつきは±0.1μ
ｍ程度の精度でしか制御できない。この0.1μｍの液晶
層の厚みの変化は、上記干渉スペクトルの山谷が反転す
るのに十分な変化である。そしてこの山谷の反転により
生ずる出射光量の差が表示素子の表示状態でのムラにな
る。
特に、光源として例えば、R,G,B三原色の３波長の輝
線スペクトルを持つ蛍光灯の如き光源を用いた場合、そ
のピーク波長における山谷の反転が出射光量の大きな変
化を与えることになる。その結果、液晶層の厚みの微小
な変化に対応した輝度ムラが生じ、液晶表示素子の表示
品位に著しく悪影響を及ぼす。
線スペクトルを持つ蛍光灯の如き光源を用いた場合、そ
のピーク波長における山谷の反転が出射光量の大きな変
化を与えることになる。その結果、液晶層の厚みの微小
な変化に対応した輝度ムラが生じ、液晶表示素子の表示
品位に著しく悪影響を及ぼす。
第３図に、液晶層の厚み（GAP）4.7μｍと4.8μｍの
従来装置に於ける干渉スペクトル［透過率と光の波長と
の関係］を示す。
従来装置に於ける干渉スペクトル［透過率と光の波長と
の関係］を示す。
同図によれば、液晶層の厚み（GAP）差がたとえ0.1μ
ｍであっても、スペクトルの山谷が完全に反転してお
り、波長547nm程度の緑色のスペクトルピーク付近、あ
るいは波長580nm程度の黄色のスペクトルピーク付近に
於ても、スペクトルの山谷、即ち透過率変化が十分に認
められる。
ｍであっても、スペクトルの山谷が完全に反転してお
り、波長547nm程度の緑色のスペクトルピーク付近、あ
るいは波長580nm程度の黄色のスペクトルピーク付近に
於ても、スペクトルの山谷、即ち透過率変化が十分に認
められる。
このような干渉スペクトルの山谷の差は主にガラス基
板１とITOからなる表示電極２との間、あるいはこの表
示電極２と配向膜３との間の反射率、つまり屈折率の差
で決まるため、もしITOからなる表示電極２の屈折率を
1.5〜1.6程度に設定できれば、干渉スペクトルの山谷の
発生は抑制できるが、通常のスパッタ法によって得られ
るITOの屈折率は、上述の如く2.0であり、これを1.5〜
1.6程度まで下げることは不可能であった。
板１とITOからなる表示電極２との間、あるいはこの表
示電極２と配向膜３との間の反射率、つまり屈折率の差
で決まるため、もしITOからなる表示電極２の屈折率を
1.5〜1.6程度に設定できれば、干渉スペクトルの山谷の
発生は抑制できるが、通常のスパッタ法によって得られ
るITOの屈折率は、上述の如く2.0であり、これを1.5〜
1.6程度まで下げることは不可能であった。
従って、ITO電極を用いた従来の液晶表示装置では、
このような干渉現象を抑制できず、その結果前述のよう
な輝度ムラの発生を解消することができなかった。
このような干渉現象を抑制できず、その結果前述のよう
な輝度ムラの発生を解消することができなかった。
（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は、斯かる問題点に鑑み、干渉現象に起因する
表示輝度ムラを抑制した液晶表示装置を提供することを
その目的とする。
表示輝度ムラを抑制した液晶表示装置を提供することを
その目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、２枚の電極基板間に液晶を封入してなり、
該両基板のそれぞれの電極構造によって画素単位を区画
し、該画素毎に液晶を駆動する液晶表示装置において、
上記電極構造で区画される各画素内の少なくとも片側の
電極の膜厚ｄを、 ｎ×ｄ×ｍ＝2800Å×ｍ …式（ａ） （ただし、ｎは表示電極の屈折率、ｄは表示電極の膜
厚、ｍは整数） を満たす値に設定したことをその要旨とする。
該両基板のそれぞれの電極構造によって画素単位を区画
し、該画素毎に液晶を駆動する液晶表示装置において、
上記電極構造で区画される各画素内の少なくとも片側の
電極の膜厚ｄを、 ｎ×ｄ×ｍ＝2800Å×ｍ …式（ａ） （ただし、ｎは表示電極の屈折率、ｄは表示電極の膜
厚、ｍは整数） を満たす値に設定したことをその要旨とする。
（ホ）作用 すなわち、電極構造で区画される各画素内の少なくと
も片側の電極の膜厚を、式（ａ）を満たす値に設定する
ことにより、光源光のピーク輝線スペクトルの波長域
で、透過光と反射光との干渉によって生じる干渉スペク
トルの振幅が小さくなる。
も片側の電極の膜厚を、式（ａ）を満たす値に設定する
ことにより、光源光のピーク輝線スペクトルの波長域
で、透過光と反射光との干渉によって生じる干渉スペク
トルの振幅が小さくなる。
（ヘ）実施例 第１図は本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示
装置に採用した場合の一実施例の装置断面図である。
装置に採用した場合の一実施例の装置断面図である。
同図の本発明実施例装置が従来装置と異なるところ
は、対向電極側のITOの膜厚が従来、各画素への電圧供
給に支障の無い範囲内で光透過率を下げないという考慮
から、600〜1000Åに決定されていたのに対し、これを
透過率の波長依存性をシミュレーション計算し干渉スペ
クトルの振幅が最小となるように1400Åとした点にあ
る。
は、対向電極側のITOの膜厚が従来、各画素への電圧供
給に支障の無い範囲内で光透過率を下げないという考慮
から、600〜1000Åに決定されていたのに対し、これを
透過率の波長依存性をシミュレーション計算し干渉スペ
クトルの振幅が最小となるように1400Åとした点にあ
る。
本実施例では、液晶プロジェクターの光源光の分光ス
ペクトルを基に以下の如く最適化を行っている。
ペクトルを基に以下の如く最適化を行っている。
即ち、光源として通常使用される３波長蛍光灯では、
Ｂ、Ｇ、Ｒの各波長の輝線スペクトルが各々、430nm、5
50nm、620nmにあって、また蛍光灯管内の水銀の発光波
長580nmにも比較的大きなピークがある。
Ｂ、Ｇ、Ｒの各波長の輝線スペクトルが各々、430nm、5
50nm、620nmにあって、また蛍光灯管内の水銀の発光波
長580nmにも比較的大きなピークがある。
このような３波長蛍光灯を対象とすると、第３図から
明らかなように一般に、B,Rのピークは比較的小さく、
さほど表示品質に影響がない点、及び比視感度がB,Rに
比べてＧ付近が強い点を考慮して、Ｇの輝線スペクトル
波長550nmと蛍光灯管内の水銀発光波長580nmとに於ける
干渉スペクトルの山谷の差をできるだけ小さくすること
が望まれる。
明らかなように一般に、B,Rのピークは比較的小さく、
さほど表示品質に影響がない点、及び比視感度がB,Rに
比べてＧ付近が強い点を考慮して、Ｇの輝線スペクトル
波長550nmと蛍光灯管内の水銀発光波長580nmとに於ける
干渉スペクトルの山谷の差をできるだけ小さくすること
が望まれる。
従って、本実施例では550〜580nmの波長域において干
渉スペクトルの山谷の差が最も小さくなるように対向電
極２の膜厚を制御しているのであり、その結果これが14
00Åに設定されている。
渉スペクトルの山谷の差が最も小さくなるように対向電
極２の膜厚を制御しているのであり、その結果これが14
00Åに設定されている。
このような本発明の液晶表示装置に於ける干渉スペク
トルを第４図に示す。第３図に示した従来構造での干渉
スペクトルと比較して、550〜580nmの波長域での干渉ス
ペクトルの山谷の差は大幅に改善されている。また、液
晶層４の厚み（GAP）を0.1μｍ変化させても山谷は反転
するがその差は小さいままである。
トルを第４図に示す。第３図に示した従来構造での干渉
スペクトルと比較して、550〜580nmの波長域での干渉ス
ペクトルの山谷の差は大幅に改善されている。また、液
晶層４の厚み（GAP）を0.1μｍ変化させても山谷は反転
するがその差は小さいままである。
第１図に示した本実施例の液晶表示装置の各膜の屈折
率ｎ、膜厚ｄを改めて以下に列挙する。
率ｎ、膜厚ｄを改めて以下に列挙する。
ガラス基板（１）:n＝1.5 ｄ＝1mm 表示電極 （２）:n＝2.0 ｄ＝1400Å 配向膜 （３）:n＝1.6 ｄ＝1400Å 液晶 （４）:n＝1.5 ｄ＝4.7〜4.8μｍ 配向膜 （５）:n＝1.6 ｄ＝1000Å 表示電極 （６）:n＝2.0 ｄ＝1400Å 絶縁膜 （７）:n＝1.8 ｄ＝4000Å ガラス基板（８）:n＝1.5 ｄ＝1mm このような膜構成の本発明装置に於ては、対向電極側
の表示電極２のITO膜厚により特定波長域において干渉
スペクトルの振幅が小さくなる。これの原因はITOの表
示電極２とガラス基板１の界面での反射による干渉スペ
クトルと、表示電極２と配向膜３の界面での反射による
干渉スペクトルの位相が特定波長域で180度ずれるため
である。つまり、ITO（２）での光路長により干渉スペ
クトルが変化することになる。
の表示電極２のITO膜厚により特定波長域において干渉
スペクトルの振幅が小さくなる。これの原因はITOの表
示電極２とガラス基板１の界面での反射による干渉スペ
クトルと、表示電極２と配向膜３の界面での反射による
干渉スペクトルの位相が特定波長域で180度ずれるため
である。つまり、ITO（２）での光路長により干渉スペ
クトルが変化することになる。
本実施例では、ITOの膜厚を1400Åとしたのは、ITOの
屈折率が2.0であるからであり、基本的には下記の干渉
の式（ａ）を満たせばよい。
屈折率が2.0であるからであり、基本的には下記の干渉
の式（ａ）を満たせばよい。
光路長＝ｎ×ｄ×ｍ＝2800Å×ｍ …式（ａ） n:ITOの屈折率、 d:ITOの膜厚、 m:1,2,3,… を満たせば任意に設定することができる。
本実施例ではITO膜による光吸収を考慮して最小の膜
厚である1400Åを選んだ。また、屈折率を変化させても
同様の効果が得られるが一般に膜厚を制御する方がはる
かに容易である。屈折率2.0以外のITO膜の場合には式
（ａ）を満たすように膜厚を設定すればよい。また、本
実施例では対向電極側のITOの膜厚を最適化したがTFT基
板側の表示電極ITO（６）の膜厚を最適化してもよい。
更に、干渉スペクトルの振幅を小さくする波長領域も任
意に設定できる。
厚である1400Åを選んだ。また、屈折率を変化させても
同様の効果が得られるが一般に膜厚を制御する方がはる
かに容易である。屈折率2.0以外のITO膜の場合には式
（ａ）を満たすように膜厚を設定すればよい。また、本
実施例では対向電極側のITOの膜厚を最適化したがTFT基
板側の表示電極ITO（６）の膜厚を最適化してもよい。
更に、干渉スペクトルの振幅を小さくする波長領域も任
意に設定できる。
（ト）発明の効果 本発明の液晶表示装置にあっては、光源光のピーク輝
線スペクトルの波長域において、透過光と反射光との干
渉によって生じる干渉スペクトルの振幅を小さく抑制し
たので、表示上の輝度ムラの発生を防止することができ
る。
線スペクトルの波長域において、透過光と反射光との干
渉によって生じる干渉スペクトルの振幅を小さく抑制し
たので、表示上の輝度ムラの発生を防止することができ
る。
第１図は本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示装
置に採用した場合の一実施例の装置断面図、第２図は従
来の液晶表示装置の断面図、第３図は従来装置に於ける
パネル透過光の干渉スペクトル図、第４図は本発明の液
晶表示装置に於けるパネル透過光の干渉スペクトル図で
ある。 1,8……ガラス基板、2,6……表示電極、3,5……配向
膜、４……液晶、７……絶縁膜。
置に採用した場合の一実施例の装置断面図、第２図は従
来の液晶表示装置の断面図、第３図は従来装置に於ける
パネル透過光の干渉スペクトル図、第４図は本発明の液
晶表示装置に於けるパネル透過光の干渉スペクトル図で
ある。 1,8……ガラス基板、2,6……表示電極、3,5……配向
膜、４……液晶、７……絶縁膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−154647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−60469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190614（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】２枚の電極基板間に液晶を封入してなり、
該両基板のそれぞれの電極構造によって画素単位を区画
し、該画素毎に液晶を駆動する液晶表示装置において、 上記電極構造で区画される各画素内の少なくとも片側の
電極の膜厚ｄを、 ｎ×ｄ×ｍ＝2800Å×ｍ …式（ａ） （ただし、ｎは表示電極の屈折率、ｄは表示電極の膜
厚、ｍは整数） を満たす値に設定したことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295625A JP2885352B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295625A JP2885352B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166915A JPH04166915A (ja) | 1992-06-12 |
| JP2885352B2 true JP2885352B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=17823060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2295625A Expired - Lifetime JP2885352B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885352B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4542527B2 (ja) | 2006-06-30 | 2010-09-15 | 株式会社フューチャービジョン | 白色の色度差を低減した表示装置とその製造方法 |
| JP2012237928A (ja) | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Fujifilm Corp | 光学フィルム、偏光板、画像表示装置及び３ｄ画像表示システム |
| JP5815492B2 (ja) | 2011-11-01 | 2015-11-17 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルム、偏光板、画像表示装置及び３ｄ画像表示システム |
| JP2014145887A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | 液晶装置、電子機器および投射型表示装置 |
| JP6299460B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2018-03-28 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960469A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示体装置 |
| JPS62190614A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-20 | セイコーエプソン株式会社 | 透明導電膜の製造方法 |
| JPH04154647A (ja) * | 1990-10-16 | 1992-05-27 | Asahi Glass Co Ltd | 透明導電性積層体 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2295625A patent/JP2885352B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04166915A (ja) | 1992-06-12 |
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