JP3212946B2 - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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- 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
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- 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
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
- G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特に、パネル基板表面に平行な成分の電界で液晶を
駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装置に関す
る。
し、特に、パネル基板表面に平行な成分の電界で液晶を
駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置において、液晶に電界を印
加する方式の一つとして、各電極にそれぞれ定常的に一
定電圧信号を供給するスタティック駆動方式がある。し
かし、大容量表示をする場合、スタティック駆動方式で
は信号線数が膨大な数となる。そこで、大容量表示をす
る場合、時分割して信号電圧を供給するマルチプレック
ス駆動方式が採用される。
加する方式の一つとして、各電極にそれぞれ定常的に一
定電圧信号を供給するスタティック駆動方式がある。し
かし、大容量表示をする場合、スタティック駆動方式で
は信号線数が膨大な数となる。そこで、大容量表示をす
る場合、時分割して信号電圧を供給するマルチプレック
ス駆動方式が採用される。
【０００３】マルチプレックス駆動方式の中でも、電極
に与えた電荷が次フレームを表示するまで保持されるア
クティブマトリクス方式は、高品位の表示を行うことが
できる。
に与えた電荷が次フレームを表示するまで保持されるア
クティブマトリクス方式は、高品位の表示を行うことが
できる。
【０００４】さらに、液晶に印加する電界の方向に関し
て、パネル基板表面に垂直な成分の電界を液晶に印加す
る方式と、パネル基板表面に平行な成分の電界を液晶に
印加する方式（In-Plane Switching方式、以下「ＩＰ
Ｓ方式」という）があり、ＩＰＳ方式は広い視野角が得
られるため大型モニター用途に適している。
て、パネル基板表面に垂直な成分の電界を液晶に印加す
る方式と、パネル基板表面に平行な成分の電界を液晶に
印加する方式（In-Plane Switching方式、以下「ＩＰ
Ｓ方式」という）があり、ＩＰＳ方式は広い視野角が得
られるため大型モニター用途に適している。
【０００５】特開平７−２２５３８８号公報には、後者
のＩＰＳ方式の液晶表示装置が提案され、さらに、液晶
組成物層のリタデーションを０．２１μｍ以上０．３６
μｍ以下とすることが提案されている。なお、液晶組成
物層のリタデーションとは、液晶の屈折率異方性△ｎと
液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄの積（△ｎ・ｄ）のこ
とである。
のＩＰＳ方式の液晶表示装置が提案され、さらに、液晶
組成物層のリタデーションを０．２１μｍ以上０．３６
μｍ以下とすることが提案されている。なお、液晶組成
物層のリタデーションとは、液晶の屈折率異方性△ｎと
液晶層の厚さ（セルギャップ）ｄの積（△ｎ・ｄ）のこ
とである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＩＰＳ方式の液晶表示装置によれば、比較的大きな見込
角θで（厳しい斜め視野から）画面を眺めると、液晶分
子の屈折率異方性により青色ついたり黄色ついたりする
（「カラーティント」という）現象が見られる。特に黄
色つく方向は程度が甚だしく、正面からの色を再現する
ことが困難である。
ＩＰＳ方式の液晶表示装置によれば、比較的大きな見込
角θで（厳しい斜め視野から）画面を眺めると、液晶分
子の屈折率異方性により青色ついたり黄色ついたりする
（「カラーティント」という）現象が見られる。特に黄
色つく方向は程度が甚だしく、正面からの色を再現する
ことが困難である。
【０００７】本発明は、色再現性が視野角によらず良好
であるアクティブマトリクス型液晶表示装置、特に、Ｉ
ＰＳ方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供
することを課題とする。
であるアクティブマトリクス型液晶表示装置、特に、Ｉ
ＰＳ方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を提供
することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の液晶表示装置は、パネル基板表面に平行な成分の電
界で液晶を駆動するＩＰＳ方式のアクティブマトリクス
型液晶表示装置であって、前記液晶の屈折率異方性Δｎ
と液晶層の厚さｄの積「Δｎ・ｄ」を、０．１５±０．
０３μｍの範囲としたものである。以下にＩＰＳ方式及
び本発明の原理を説明する。図８は、ＩＰＳ方式の表示
メカニズムを説明するための図であり、ここでは誘電率
異方性が正の液晶を用いた場合を例にその表示メカニズ
ムを説明する。
明の液晶表示装置は、パネル基板表面に平行な成分の電
界で液晶を駆動するＩＰＳ方式のアクティブマトリクス
型液晶表示装置であって、前記液晶の屈折率異方性Δｎ
と液晶層の厚さｄの積「Δｎ・ｄ」を、０．１５±０．
０３μｍの範囲としたものである。以下にＩＰＳ方式及
び本発明の原理を説明する。図８は、ＩＰＳ方式の表示
メカニズムを説明するための図であり、ここでは誘電率
異方性が正の液晶を用いた場合を例にその表示メカニズ
ムを説明する。
【０００９】図８を参照して、電界を印加しない状態で
は、液晶分子の初期配向方向はＴＦＴ側基板のラビング
方向によって決定され、ＴＦＴ側偏光板の偏光軸方向に
直交して整列している。このときＴＦＴ側偏光板により
偏光された入射光は、液晶分子により偏光されないため
対向側偏光板によりほぼ完全に遮られる。すなわち、画
面は黒表示状態である。
は、液晶分子の初期配向方向はＴＦＴ側基板のラビング
方向によって決定され、ＴＦＴ側偏光板の偏光軸方向に
直交して整列している。このときＴＦＴ側偏光板により
偏光された入射光は、液晶分子により偏光されないため
対向側偏光板によりほぼ完全に遮られる。すなわち、画
面は黒表示状態である。
【００１０】この液晶分子に、画素電極と共通電極間に
発生する、パネル基板表面に平行な成分の電界（横方向
電界）が印加されると、液晶分子はその誘電率異方性
と、周囲電界の相互作用により回転する。これによっ
て、パネル基板入射光は、液晶分子の屈折率異方性によ
り対向側偏光板を透過する直前では、一般的に楕円偏光
となる。この楕円偏光の対向側偏光板の透過軸方向成分
が表示パネルから出射し、出射光強度の時間平均を人間
の目が感じる。楕円偏光の形状は、図８に示した液晶分
子の配向方向とその初期配向方向とのなす角Ψにより変
化し、そのときの規格化した液晶表示パネルの透過率Ｔ
／Ｔ0は、式（１）のように近似できる。
発生する、パネル基板表面に平行な成分の電界（横方向
電界）が印加されると、液晶分子はその誘電率異方性
と、周囲電界の相互作用により回転する。これによっ
て、パネル基板入射光は、液晶分子の屈折率異方性によ
り対向側偏光板を透過する直前では、一般的に楕円偏光
となる。この楕円偏光の対向側偏光板の透過軸方向成分
が表示パネルから出射し、出射光強度の時間平均を人間
の目が感じる。楕円偏光の形状は、図８に示した液晶分
子の配向方向とその初期配向方向とのなす角Ψにより変
化し、そのときの規格化した液晶表示パネルの透過率Ｔ
／Ｔ0は、式（１）のように近似できる。
【００１１】 Ｔ/Ｔ0=sin2(２Ψ)sin2{(Δｎ・ｄ)/λ×π)} ・・・(１) Ψ：平均的な液晶配向方向と初期配向方向のなす角 △ｎ：液晶の屈折率異方性 ｄ：液晶層の厚さ（セルギャップ） λ：透過光波長
【００１２】式（１）より分かるように、Ψ＝０°のと
きに透過率が最小となり、Ψ＝４５°のときに透過率が
最大となる。また、ある波長の光を最大に透過させるに
は、式（１）より、下記の式（２）の条件が満たされれ
ばよい。
きに透過率が最小となり、Ψ＝４５°のときに透過率が
最大となる。また、ある波長の光を最大に透過させるに
は、式（１）より、下記の式（２）の条件が満たされれ
ばよい。
【００１３】(Δｎ・ｄ)/λ＝１/２ ・・・(２)
【００１４】人間の目が最も明るく感じる緑付近の波長
（５００ｎｍ）を最大限透過させる場合には、λ＝５０
０ｎｍを式（２）に代入して、リタデーションΔｎ・ｄ
を、△ｎ・ｄ＝０．２５０μｍとすればよい。
（５００ｎｍ）を最大限透過させる場合には、λ＝５０
０ｎｍを式（２）に代入して、リタデーションΔｎ・ｄ
を、△ｎ・ｄ＝０．２５０μｍとすればよい。
【００１５】従来の液晶表示装置においては、比較的大
きな見込角θ（厳しい斜め視野）で液晶表示装置を眺め
ると、液晶分子の屈折率異方性により青色ついたり黄色
ついたりする現象（「カラーティント」という）が見ら
れる。特に黄色つく方向は程度が甚だしく、正面からの
色を再現することが困難である。なお、図１０に、見込
角θ及び方位角φの定義を示す。図１０中、ｘ−ｙ平面
が表示パネル平面を示し、ｚ軸は表示パネル平面に垂直
な軸を示す。
きな見込角θ（厳しい斜め視野）で液晶表示装置を眺め
ると、液晶分子の屈折率異方性により青色ついたり黄色
ついたりする現象（「カラーティント」という）が見ら
れる。特に黄色つく方向は程度が甚だしく、正面からの
色を再現することが困難である。なお、図１０に、見込
角θ及び方位角φの定義を示す。図１０中、ｘ−ｙ平面
が表示パネル平面を示し、ｚ軸は表示パネル平面に垂直
な軸を示す。
【００１６】次に、黄色シフトのような色付き現象が生
じる理由を説明する。図９は、色付き現象の説明図であ
って、液晶分子に対する視野方向によって色付きが異な
ることを示している。液晶分子は屈折率異方性を有する
ため、図９に示したように、液晶分子を長軸方向から眺
めた場合に青色つき、短軸方向から眺めた場合に黄色つ
いて見える。
じる理由を説明する。図９は、色付き現象の説明図であ
って、液晶分子に対する視野方向によって色付きが異な
ることを示している。液晶分子は屈折率異方性を有する
ため、図９に示したように、液晶分子を長軸方向から眺
めた場合に青色つき、短軸方向から眺めた場合に黄色つ
いて見える。
【００１７】このような色付き現象の発生メカニズムを
説明する。表１に、液晶分子を見込角θで長軸方向、短
軸方向からそれぞれ眺めた場合の、屈折率異方性の実効
値△ｎ’及び液晶層の厚さ実効値ｄ’を求めるための理
論式を示す。
説明する。表１に、液晶分子を見込角θで長軸方向、短
軸方向からそれぞれ眺めた場合の、屈折率異方性の実効
値△ｎ’及び液晶層の厚さ実効値ｄ’を求めるための理
論式を示す。
【００１８】
【表１】 ｎe：液晶の長軸方向の屈折率 ｎ0：液晶の短軸方向の屈折率 Δｎ＝ｎe−ｎ0又はｎ0−ｎe ｄ ：液晶層の厚さ（セルギャップ）
【００１９】ここで、（１） Δｎ・ｄ＝０．１５μｍ
（本発明の範囲）の場合と、（２）Δｎ・ｄ＝０．２５
μｍ（比較例）の場合について、それぞれ表１に示した
理論式を用いて、長軸、短軸各方向から液晶分子を眺め
た場合のリターデーション実効値をそれぞれ求めた。図
７は、この計算結果を示すグラフであって、長軸、短軸
各方向から液晶分子を眺めた場合のリターデーション実
効値（△ｎ’・ｄ’）の見込角θ依存性をそれぞれ示し
ている。
（本発明の範囲）の場合と、（２）Δｎ・ｄ＝０．２５
μｍ（比較例）の場合について、それぞれ表１に示した
理論式を用いて、長軸、短軸各方向から液晶分子を眺め
た場合のリターデーション実効値をそれぞれ求めた。図
７は、この計算結果を示すグラフであって、長軸、短軸
各方向から液晶分子を眺めた場合のリターデーション実
効値（△ｎ’・ｄ’）の見込角θ依存性をそれぞれ示し
ている。
【００２０】図７より、液晶分子をその短軸方向から眺
めると、見込角θが大きくなるにつれて、短軸方向のリ
タデーション実効値が急に高くなることが分かる。ま
た、上述の式（２）よりリタデーション値と最大透過光
波長の関係は正比例している。よって、短軸方向では、
見込角θが大きくなるにつれてリタデーション実効値が
大きくなることにより、最大透過波長が黄色側にシフト
することが分かる。
めると、見込角θが大きくなるにつれて、短軸方向のリ
タデーション実効値が急に高くなることが分かる。ま
た、上述の式（２）よりリタデーション値と最大透過光
波長の関係は正比例している。よって、短軸方向では、
見込角θが大きくなるにつれてリタデーション実効値が
大きくなることにより、最大透過波長が黄色側にシフト
することが分かる。
【００２１】一方、液晶分子をその長軸方向から眺める
と、見込角θが大きくなるにつれてリタデーション実効
値は小さくなり、最大透過波長が青色側にシフトするこ
とが分かる。
と、見込角θが大きくなるにつれてリタデーション実効
値は小さくなり、最大透過波長が青色側にシフトするこ
とが分かる。
【００２２】ゆえに、液晶分子をその長軸方向から眺め
ると、リタデーション実効値が小さくなるので表示が青
つき、その短軸方向から眺めるとリタデーション実効値
が大きくなるので表示が黄色つくことが分かる。特に、
短軸方向から眺めた場合、見込角が大きくなるにつれて
表示が黄色つく方向に急激にシフトする。
ると、リタデーション実効値が小さくなるので表示が青
つき、その短軸方向から眺めるとリタデーション実効値
が大きくなるので表示が黄色つくことが分かる。特に、
短軸方向から眺めた場合、見込角が大きくなるにつれて
表示が黄色つく方向に急激にシフトする。
【００２３】再度図７を参照して、Δｎ・ｄ＝０．２５
μｍとした場合（比較例）、見込角θ＝６０゜で短軸方
向のリタデーション実効値が約０．５μｍとなる。これ
に対し、Δｎ・ｄ＝０．１５μｍとした場合（本発明の
範囲）、リタデーション実効値が約０．５μｍを超える
のは、見込角θ＝７０゜以降である。リタデーション実
効値０．５μｍ以下では、黄色い波長の光の透過率が低
いため（前述の式（１）及び（２）参照）、Δｎ・ｄ＝
０．１５μｍとすることによって、厳しい斜め視野から
液晶表示パネルを眺めたときの黄色つきを抑制できるこ
とが分かる。
μｍとした場合（比較例）、見込角θ＝６０゜で短軸方
向のリタデーション実効値が約０．５μｍとなる。これ
に対し、Δｎ・ｄ＝０．１５μｍとした場合（本発明の
範囲）、リタデーション実効値が約０．５μｍを超える
のは、見込角θ＝７０゜以降である。リタデーション実
効値０．５μｍ以下では、黄色い波長の光の透過率が低
いため（前述の式（１）及び（２）参照）、Δｎ・ｄ＝
０．１５μｍとすることによって、厳しい斜め視野から
液晶表示パネルを眺めたときの黄色つきを抑制できるこ
とが分かる。
【００２４】なお、青色は視感度が低く、黄色は視感度
が高いから、視感度が高い黄色方向への色付きを抑制す
ることによって、表示品位が高められる。
が高いから、視感度が高い黄色方向への色付きを抑制す
ることによって、表示品位が高められる。
【００２５】本発明によるパネル基板表面に平行な成分
の電界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表
示装置は、第１の視点において、液晶の屈折率異方性Δ
ｎと液晶層の厚さｄの積Δｎ・ｄを、０．１５±０．０
３μｍの範囲とする。
の電界で液晶を駆動するアクティブマトリクス型液晶表
示装置は、第１の視点において、液晶の屈折率異方性Δ
ｎと液晶層の厚さｄの積Δｎ・ｄを、０．１５±０．０
３μｍの範囲とする。
【００２６】本発明によれば、液晶パネルを最大透過す
る波長が青よりにシフトし、厳しい斜めからの視野から
表示画面を眺めても黄色つかず、全視野角全方位での色
変化が小さくなり、色再現性が視野角によらず良好であ
る。
る波長が青よりにシフトし、厳しい斜めからの視野から
表示画面を眺めても黄色つかず、全視野角全方位での色
変化が小さくなり、色再現性が視野角によらず良好であ
る。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を説
明する。本発明において、リタデーションΔｎ・ｄは
０．１５μｍを中心値として、正負方向に所定幅の裕度
が許容される。表２に、本発明に適用可能な液晶材料を
例示する。これらの液晶を単独又は一種以上を混合して
用いることができる。
明する。本発明において、リタデーションΔｎ・ｄは
０．１５μｍを中心値として、正負方向に所定幅の裕度
が許容される。表２に、本発明に適用可能な液晶材料を
例示する。これらの液晶を単独又は一種以上を混合して
用いることができる。
【００２８】
【表２】
【００２９】液晶材料としては、△ｎが比較的小さなも
のが好ましく、Δｎ＝０．０４〜０．０７の範囲、さら
には表２に示したような△ｎ＝０．０６〜０．０７の範
囲の液晶を用いることが好ましい。
のが好ましく、Δｎ＝０．０４〜０．０７の範囲、さら
には表２に示したような△ｎ＝０．０６〜０．０７の範
囲の液晶を用いることが好ましい。
【００３０】液晶層の厚さは、液晶が封入されるセルの
ギャップによって規定され、液晶が封入されるセルのギ
ャップは、対向する一対の基板間に挿入されたスペーサ
によって規定することができる。表示特性上好ましく
は、液晶層の厚さ（液晶セルのギャップ）を２〜２．５
μｍの範囲とする。
ギャップによって規定され、液晶が封入されるセルのギ
ャップは、対向する一対の基板間に挿入されたスペーサ
によって規定することができる。表示特性上好ましく
は、液晶層の厚さ（液晶セルのギャップ）を２〜２．５
μｍの範囲とする。
【００３１】本発明の好ましい実施の形態では、中間調
白表示時、見込角７０゜で表示パネルを眺めた場合、全
方位角における色度表示が、ＣＩＥ色度図においてｘ座
標が０．３５以下かつｙ座標が０．３５以下となり、厳
しい斜め視野から表示パネルを眺めた場合でも、表示パ
ネルの黄色つきが抑制される。
白表示時、見込角７０゜で表示パネルを眺めた場合、全
方位角における色度表示が、ＣＩＥ色度図においてｘ座
標が０．３５以下かつｙ座標が０．３５以下となり、厳
しい斜め視野から表示パネルを眺めた場合でも、表示パ
ネルの黄色つきが抑制される。
【００３２】また、本発明の別の好ましい実施の形態で
は、中間調白表示時、見込角７０゜で表示パネルを眺め
た場合、全方位角における色度表示が、ＣＩＥ（Commis
sionInternationale d'Eclairage）色度図において、
ｘ座標が０．２以上０．３５以下かつｙ座標が０．２
（さらに好ましくは０．２５）以上０．３５以下の範囲
となり、厳しい斜め視野から表示パネルを眺めた場合で
も全方位で色の再現性が良く、斜め視野と正面で色度の
差が小さい。
は、中間調白表示時、見込角７０゜で表示パネルを眺め
た場合、全方位角における色度表示が、ＣＩＥ（Commis
sionInternationale d'Eclairage）色度図において、
ｘ座標が０．２以上０．３５以下かつｙ座標が０．２
（さらに好ましくは０．２５）以上０．３５以下の範囲
となり、厳しい斜め視野から表示パネルを眺めた場合で
も全方位で色の再現性が良く、斜め視野と正面で色度の
差が小さい。
【００３３】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係るＩＰＳ方式のＴＦＴ（薄膜トランジスタ駆動）液晶
表示装置を説明する。図１は本発明の一実施例に係る液
晶表示装置の断面図（図２中の矢線Ａ−Ａ‘で示す断面
に相当する）、図２は図１に示した単位画素の平面図、
図３は液晶表示装置全体の概略構成を示す図である。図
４は、図２中の要部拡大図であって、液晶分子の動作を
説明するための図である。
係るＩＰＳ方式のＴＦＴ（薄膜トランジスタ駆動）液晶
表示装置を説明する。図１は本発明の一実施例に係る液
晶表示装置の断面図（図２中の矢線Ａ−Ａ‘で示す断面
に相当する）、図２は図１に示した単位画素の平面図、
図３は液晶表示装置全体の概略構成を示す図である。図
４は、図２中の要部拡大図であって、液晶分子の動作を
説明するための図である。
【００３４】まず、液晶表示装置全体の概略構成を説明
する。図３を参照して、液晶表示パネル３００は、バッ
クライト４００の上に設置され、液晶表示パネル３００
が備える薄膜トランジスタを駆動する液晶駆動回路５０
０に接続される。
する。図３を参照して、液晶表示パネル３００は、バッ
クライト４００の上に設置され、液晶表示パネル３００
が備える薄膜トランジスタを駆動する液晶駆動回路５０
０に接続される。
【００３５】次に、液晶表示パネル３００の表示画素の
構造を説明する。図２を参照して、各々の表示画素は、
駆動回路５００と接続される走査線１０８、信号線１０
２、共通電極１０３、スイッチング素子である薄膜トラ
ンジスタ１０９、及び櫛状の画素電極１０４から構成さ
れる。
構造を説明する。図２を参照して、各々の表示画素は、
駆動回路５００と接続される走査線１０８、信号線１０
２、共通電極１０３、スイッチング素子である薄膜トラ
ンジスタ１０９、及び櫛状の画素電極１０４から構成さ
れる。
【００３６】さらに、液晶表示パネル３００の全体構成
を説明する。図１を参照して、ＴＦＴ側基板１００と対
向側ガラス基板２００の間のセルギャップに液晶（液晶
層）３０１が挟持され、ＴＦＴ側基板１００側に形成さ
れた共通電極１０３、画素電極１０４によってパネル基
板に平行な成分の電界（横電界）が形成される。
を説明する。図１を参照して、ＴＦＴ側基板１００と対
向側ガラス基板２００の間のセルギャップに液晶（液晶
層）３０１が挟持され、ＴＦＴ側基板１００側に形成さ
れた共通電極１０３、画素電極１０４によってパネル基
板に平行な成分の電界（横電界）が形成される。
【００３７】ＴＦＴ側基板１００の構造を説明する。Ｔ
ＦＴ側ガラス基板１０１の内側には、共通電極１０３が
形成され、共通電極１０３は層間絶縁膜１０５に被覆さ
れている。層間絶縁膜１０５上に、信号線１０２及び信
号線１０２に電気的に接続する画素電極１０４が形成さ
れている。共通電極１０３と画素電極１０４は層平面方
向に沿って交互に配置されている。共通電極１０３及び
画素電極１０４は保護絶縁膜１０６で被覆されている。
保護絶縁膜１０６上には、液晶３０１を配向させるため
に、ラビング処理されたＴＦＴ側配向膜１０７が形成さ
れている。
ＦＴ側ガラス基板１０１の内側には、共通電極１０３が
形成され、共通電極１０３は層間絶縁膜１０５に被覆さ
れている。層間絶縁膜１０５上に、信号線１０２及び信
号線１０２に電気的に接続する画素電極１０４が形成さ
れている。共通電極１０３と画素電極１０４は層平面方
向に沿って交互に配置されている。共通電極１０３及び
画素電極１０４は保護絶縁膜１０６で被覆されている。
保護絶縁膜１０６上には、液晶３０１を配向させるため
に、ラビング処理されたＴＦＴ側配向膜１０７が形成さ
れている。
【００３８】対向側基板２００の構造を説明する。対向
側ガラス基板２０１の内側には、遮光膜２０３がマトリ
クス状に形成されている。遮光膜２０３上には、色表示
をするために色層２０４が形成されている。色層２０４
上には、対向側ガラス基板２０１の面を平坦化するため
に、平坦化膜２０２が形成されている。平坦化膜２０２
上には、液晶３０１を配向させるために、ラビング処理
された対向側配向膜２０７が形成されている。ラビング
方向はＴＦＴ側配向膜１０７に施した方向と逆方向であ
る。
側ガラス基板２０１の内側には、遮光膜２０３がマトリ
クス状に形成されている。遮光膜２０３上には、色表示
をするために色層２０４が形成されている。色層２０４
上には、対向側ガラス基板２０１の面を平坦化するため
に、平坦化膜２０２が形成されている。平坦化膜２０２
上には、液晶３０１を配向させるために、ラビング処理
された対向側配向膜２０７が形成されている。ラビング
方向はＴＦＴ側配向膜１０７に施した方向と逆方向であ
る。
【００３９】ＴＦＴ側基板１００と対向側基板２００と
は、スペーサ３０２を介して貼り合わされ、両基板１０
０，２００の間にセルギャップが形成され、このセルギ
ャップに液晶３０１が封入される。両基板１００，２０
０間のセルギャップ（液晶層の厚さｄ）はスペーサ３０
２の直径により決定される。
は、スペーサ３０２を介して貼り合わされ、両基板１０
０，２００の間にセルギャップが形成され、このセルギ
ャップに液晶３０１が封入される。両基板１００，２０
０間のセルギャップ（液晶層の厚さｄ）はスペーサ３０
２の直径により決定される。
【００４０】最後に、ＴＦＴ側ガラス基板１０１の電極
パターンを形成しない面にはＴＦＴ側偏光板１１０がラ
ビング方向に透過軸が直交するよう貼着され、対向側ガ
ラス基板２０１の各種パターンが存在しない側には対向
側偏光板２０５が、透過軸がＴＦＴ側偏光板１１０の透
過軸方向と直交するように貼着される。以上により、液
晶表示パネル３００が完成する。
パターンを形成しない面にはＴＦＴ側偏光板１１０がラ
ビング方向に透過軸が直交するよう貼着され、対向側ガ
ラス基板２０１の各種パターンが存在しない側には対向
側偏光板２０５が、透過軸がＴＦＴ側偏光板１１０の透
過軸方向と直交するように貼着される。以上により、液
晶表示パネル３００が完成する。
【００４１】以上説明した液晶表示装置の動作について
説明する。
説明する。
【００４２】図１及び図２を参照して、共通電極１０３
と同層で設けられた走査線１０８のＯＮ／ＯＦＦ信号に
より、薄膜トランジスタ１０９がスイッチングし、薄膜
トランジスタ１０９がＯＮであるときは信号線１０２か
ら電荷が画素電極１０４に流れ込み、ＯＦＦした後は電
荷を保持しある一定の電位を保つ。共通電極１０３には
常時一定の直流電圧が印加されている。走査線１０８、
信号線１０２、共通電極１０３への信号は駆動回路５０
０（図３参照）より供給される。これらの信号により生
ずる画素電極１０４と共通電極１０３との電位差によ
り、ＴＦＴ側ガラス基板１０１及び対向側ガラス基板２
０１に平行な横電界が生じる。
と同層で設けられた走査線１０８のＯＮ／ＯＦＦ信号に
より、薄膜トランジスタ１０９がスイッチングし、薄膜
トランジスタ１０９がＯＮであるときは信号線１０２か
ら電荷が画素電極１０４に流れ込み、ＯＦＦした後は電
荷を保持しある一定の電位を保つ。共通電極１０３には
常時一定の直流電圧が印加されている。走査線１０８、
信号線１０２、共通電極１０３への信号は駆動回路５０
０（図３参照）より供給される。これらの信号により生
ずる画素電極１０４と共通電極１０３との電位差によ
り、ＴＦＴ側ガラス基板１０１及び対向側ガラス基板２
０１に平行な横電界が生じる。
【００４３】斯くして、図４に示すように液晶分子３０
３は液晶のもつ誘電率異方性と周囲電界との作用によっ
て回転することにより（図４は液晶の誘電率異方性が正
の場合を示す、負の場合は逆回転）リターデーション変
化が生じ、遮光膜２０３、画素電極１０４、共通電極１
０３、走査線１０８、薄膜トランジスタ１０９が設置さ
れていない部位で、バックライト４００（図３参照）か
ら出射された光のパネル透過量が変化する。
３は液晶のもつ誘電率異方性と周囲電界との作用によっ
て回転することにより（図４は液晶の誘電率異方性が正
の場合を示す、負の場合は逆回転）リターデーション変
化が生じ、遮光膜２０３、画素電極１０４、共通電極１
０３、走査線１０８、薄膜トランジスタ１０９が設置さ
れていない部位で、バックライト４００（図３参照）か
ら出射された光のパネル透過量が変化する。
【００４４】次に、以上説明した本実施例に係る液晶表
示装置を用いた測定結果を説明する。この測定において
は、Δｎ・ｄ＝０．１５μｍとし、中間調白を表示して
いる液晶表示パネルを見込角θ＝７０°で観察した。さ
らに、比較例として、Δｎ・ｄ＝０．３０２μｍとした
以外は、本実施例に係る装置と同様な装置を作製し、同
様に観察した。なお、図１０に、見込角θ及び方位角φ
の定義を示した。
示装置を用いた測定結果を説明する。この測定において
は、Δｎ・ｄ＝０．１５μｍとし、中間調白を表示して
いる液晶表示パネルを見込角θ＝７０°で観察した。さ
らに、比較例として、Δｎ・ｄ＝０．３０２μｍとした
以外は、本実施例に係る装置と同様な装置を作製し、同
様に観察した。なお、図１０に、見込角θ及び方位角φ
の定義を示した。
【００４５】図５は、比較例の測定結果を示すＣＩＥ
（Commission Internationale d'Eclairage）色度図
であって、中間調白表示時、見込角θ＝７０°、方位角
φ＝０〜３６０°におけるｘ-ｙ色度変化を示す。図５
中、矢印は正面から見たときの色度座標を示している。
図５より、比較例によれば、斜め視野の場合、黄色シフ
トが大きいことが読みとれる。
（Commission Internationale d'Eclairage）色度図
であって、中間調白表示時、見込角θ＝７０°、方位角
φ＝０〜３６０°におけるｘ-ｙ色度変化を示す。図５
中、矢印は正面から見たときの色度座標を示している。
図５より、比較例によれば、斜め視野の場合、黄色シフ
トが大きいことが読みとれる。
【００４６】図６は、実施例の測定結果を示すＣＩＥ色
度図であって、中間調白表示時、見込角θ＝７０°、方
位角φ＝０〜３６０°におけるｘ-ｙ色度変化を示す。
図６中、矢印は正面から眺めた色度座標を示している。
図６を参照して、正面（見込角θ＝０°）から液晶表示
パネルを眺めると、うっすら青いが、見込角が大きくな
っても黄色つきは目立たず、また全視野角での色度シフ
トは比較例と比べて小さくなる。詳細には、方位角φ＝
０〜３６０°において、色度座標（ｘ，ｙ）は、ｘが
０．３以下かつｙが０．３５以下となっている。そし
て、色度分布は、ｘ座標が０．２以上０．３５以下かつ
ｙ座標が０．２以上０．３５以下の狭い範囲にある。
度図であって、中間調白表示時、見込角θ＝７０°、方
位角φ＝０〜３６０°におけるｘ-ｙ色度変化を示す。
図６中、矢印は正面から眺めた色度座標を示している。
図６を参照して、正面（見込角θ＝０°）から液晶表示
パネルを眺めると、うっすら青いが、見込角が大きくな
っても黄色つきは目立たず、また全視野角での色度シフ
トは比較例と比べて小さくなる。詳細には、方位角φ＝
０〜３６０°において、色度座標（ｘ，ｙ）は、ｘが
０．３以下かつｙが０．３５以下となっている。そし
て、色度分布は、ｘ座標が０．２以上０．３５以下かつ
ｙ座標が０．２以上０．３５以下の狭い範囲にある。
【００４７】しかも、全体的に表示パネルが青みかかる
影響は、青色自体の視感度が低いため人間の目には問題
にならず、視感度が高い黄色の色付きが抑えられる効果
の方が大きい。
影響は、青色自体の視感度が低いため人間の目には問題
にならず、視感度が高い黄色の色付きが抑えられる効果
の方が大きい。
【００４８】このような効果が得られる理由を、再度表
１及び図７を参照して説明する。見込角θ＝７０°にお
いて、Δｎ・ｄ＝０．３０２μｍの場合（比較例）、表
１に示した理論式を用いて計算すると、液晶分子の短軸
方向（黄色づく方向）のリタデーション実効値が０．８
８μｍとなる。これに対し、Δｎ・ｄ＝０．１５μｍと
した場合（実施例）、同じ見込角で短軸方向のリタデー
ション実効値が約０．４５μｍとなる。リタデーション
実効値０．４５μｍ付近では、黄色い波長の光の透過率
は低いため、表示の黄色付きが防止される（上述の式
（１）及び（２）参照）。すなわち、見込角θ＝７０°
のような厳しい斜め視野から液晶表示パネルを眺めたと
きの黄色つきを抑制できることが分かる。
１及び図７を参照して説明する。見込角θ＝７０°にお
いて、Δｎ・ｄ＝０．３０２μｍの場合（比較例）、表
１に示した理論式を用いて計算すると、液晶分子の短軸
方向（黄色づく方向）のリタデーション実効値が０．８
８μｍとなる。これに対し、Δｎ・ｄ＝０．１５μｍと
した場合（実施例）、同じ見込角で短軸方向のリタデー
ション実効値が約０．４５μｍとなる。リタデーション
実効値０．４５μｍ付近では、黄色い波長の光の透過率
は低いため、表示の黄色付きが防止される（上述の式
（１）及び（２）参照）。すなわち、見込角θ＝７０°
のような厳しい斜め視野から液晶表示パネルを眺めたと
きの黄色つきを抑制できることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、全視野角において色度
のシフト、特に黄色方向へのシフトが抑制される。ま
た、本発明によれば、中間調白表示時に、液晶表示パネ
ルが青みかかる場合があるが、青色の視感度が低いた
め、視感度の高い黄色方向へのシフトが抑制される効果
の方が大である。
のシフト、特に黄色方向へのシフトが抑制される。ま
た、本発明によれば、中間調白表示時に、液晶表示パネ
ルが青みかかる場合があるが、青色の視感度が低いた
め、視感度の高い黄色方向へのシフトが抑制される効果
の方が大である。
【図１】 本発明の一実施例に係る液晶表示装置の断
面図である。
面図である。
【図２】 図１に示した単位画素の平面図である。
【図３】 図１に示した液晶表示装置全体の概略構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】 ＩＰＳ方式の液晶表示装置において液晶分
子の動作を示す図である。
子の動作を示す図である。
【図５】 比較例の測定結果を示すＣＩＥ色度図であ
る。
る。
【図６】 実施例の測定結果を示すＣＩＥ色度図であ
る。
る。
【図７】 リターデーション実効値の見込角依存性を
示す。
示す。
【図８】 一般的なＩＰＳ方式の表示メカニズムの説
明図である。
明図である。
【図９】 色付き現象の説明図である。
【図１０】 方位角、見込角の定義を説明するための
図である。
図である。
１００：ＴＦＴ側基板 １０１：ＴＦＴ側ガラス基板 １０２：信号線 １０３：共通電極 １０４：画素電極 １０５：層間絶縁膜 １０６：保護絶縁膜 １０７：ＴＦＴ側配向膜 １０８：走査線 １０９：薄膜トランジスタ １１０：ＴＦＴ側偏光板 ２００：対向側基板 ２０１：対向側ガラス基板 ２０２：平坦化膜 ２０３：遮光膜 ２０４：色層 ２０５：対向側偏光板 ３００：液晶パネル ３０１：液晶 ３０２：スペーサ ３０３：液晶分子 ４００：バックライト ｄ：液晶層の厚さ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−55001（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−170939（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−206897（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/137 G09F 9/35
Claims (4)
- 【請求項１】パネル基板表面に平行な成分の電界で液晶
を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装置であっ
て、前記液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの積
「Δｎ・ｄ」が、０．１５±０．０３μｍの範囲であ
り、中間調白表示時、見込角７０゜で表示パネルを眺め
た場合、全方位角における色度表示は、ＣＩＥ（Commis
sion Internationale d'Eclairage）色度図において
ｘ座標が０．３５以下かつｙ座標が０．３５以下の範囲
であることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置。 - 【請求項２】パネル基板表面に平行な成分の電界で液晶
を駆動するアクティブマトリクス型液晶表示装置であっ
て、前記液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層の厚さｄの積
「Δｎ・ｄ」が、０．１５±０．０３μｍの範囲であ
り、中間調白表示時、見込角７０゜で表示パネルを眺め
た場合、全方位角における色度表示は、ＣＩＥ（Commis
sion Internationale d'Eclairage）色度図におい
て、ｘ座標が０．２以上０．３５以下かつｙ座標が０．
２以上０．３５以下の範囲であることを特徴とするアク
ティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項３】前記液晶の屈折率異方性Δｎが、０．０４
〜０．０７の範囲であることを特徴とする請求項１又は
２に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項４】前記液晶層の厚さが、２〜２．５μｍの範
囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のアク
ティブマトリクス型液晶表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15328998A JP3212946B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
| US09/321,248 US6421036B1 (en) | 1998-06-02 | 1999-05-27 | Active matrix type liquid crystal display |
| TW088109165A TW556015B (en) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | Active matrix type liquid crystal display |
| KR1019990019905A KR100321950B1 (ko) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | 액티브 매트릭스형 액정 디스플레이 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15328998A JP3212946B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344729A JPH11344729A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3212946B2 true JP3212946B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=15559231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15328998A Expired - Lifetime JP3212946B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6421036B1 (ja) |
| JP (1) | JP3212946B2 (ja) |
| KR (1) | KR100321950B1 (ja) |
| TW (1) | TW556015B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3678974B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2005-08-03 | 富士通ディスプレイテクノロジーズ株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
| KR20030003770A (ko) * | 2001-04-03 | 2003-01-14 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 프린지 필드 구동 액정표시장치 |
| JP6223158B2 (ja) * | 2013-12-09 | 2017-11-01 | 三菱電機株式会社 | 液晶表示装置 |
| KR102370488B1 (ko) | 2016-03-15 | 2022-03-04 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치, 모듈, 및 전자 기기 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3782916D1 (de) | 1986-10-24 | 1993-01-14 | Hoffmann La Roche | Fluessigkristallanzeigezelle. |
| US5576867A (en) | 1990-01-09 | 1996-11-19 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Liquid crystal switching elements having a parallel electric field and βo which is not 0° or 90° |
| JPH04265948A (ja) | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| JP2916331B2 (ja) * | 1991-11-08 | 1999-07-05 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| JP3130682B2 (ja) | 1992-10-22 | 2001-01-31 | 株式会社東芝 | 液晶表示素子 |
| JP3543351B2 (ja) | 1994-02-14 | 2004-07-14 | 株式会社日立製作所 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
| JPH08286176A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-01 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH08313896A (ja) | 1995-05-16 | 1996-11-29 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH095701A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH0980436A (ja) * | 1995-09-08 | 1997-03-28 | Hosiden Corp | 液晶表示素子 |
| JPH103076A (ja) * | 1996-06-17 | 1998-01-06 | Furontetsuku:Kk | 液晶表示素子 |
| JP2801591B2 (ja) | 1997-06-13 | 1998-09-21 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| JP2804261B2 (ja) | 1998-01-13 | 1998-09-24 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示装置 |
| JPH10206897A (ja) | 1998-01-29 | 1998-08-07 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15328998A patent/JP3212946B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-05-27 US US09/321,248 patent/US6421036B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-01 KR KR1019990019905A patent/KR100321950B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-06-01 TW TW088109165A patent/TW556015B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100321950B1 (ko) | 2002-02-04 |
| US20020105488A1 (en) | 2002-08-08 |
| TW556015B (en) | 2003-10-01 |
| KR20000005771A (ko) | 2000-01-25 |
| JPH11344729A (ja) | 1999-12-14 |
| US6421036B1 (en) | 2002-07-16 |
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