JPH01277283A - Color liquid crystal display element - Google Patents

Color liquid crystal display element

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Publication number
JPH01277283A
JPH01277283A JP63106539A JP10653988A JPH01277283A JP H01277283 A JPH01277283 A JP H01277283A JP 63106539 A JP63106539 A JP 63106539A JP 10653988 A JP10653988 A JP 10653988A JP H01277283 A JPH01277283 A JP H01277283A
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JP
Japan
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color
liquid crystal
electrodes
crystal display
display element
Prior art date
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Pending
Application number
JP63106539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
Tadahisa Toyama
忠久 当山
Naoshige Sugimoto
杉本 直繁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US07/190,100 priority patent/US4929060A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable almost perfect black to be displayed on multiplex-driven color liquid crystal display element by forming the layer thickness of a liquid crystal corresponding to the dot of each color at a value in which a transmission factor shows the minimum value for light transmitting the filter of each color at the time of impressing a bias voltage by multiplex driving between confronting electrodes. CONSTITUTION:The layer thickness of the layer of the liquid crystal 16 of each color interposed between first and second electrodes 13 and 14 corresponding to each color of color filters 17 is formed at the value in which the transmission factor shows the minimum value for the wavelength light of each color transmitting the dot part of each color in a state where the bias voltage of a signal for time divisional driving is impressed between the first and second electrodes 13 and 14. In other words, the layer thickness(gap) dR, dB, and dG of the liquid crystal at parts corresponding to the color filters of R, G, and B are set at thickness in which the transmission factor shows the minimum value for the light of respective wavelength transmitting the part in the state where the bias voltage is impressed. In such a way, an almost dark state can be obtained in the state where the bias voltage is impressed, that is, in an OFF state.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーテレビ等に用いられる表示装、  置
に係り、特に三原色のカラーフィルタを備えた1  カ
ラー液晶表示素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to display devices and devices used in color televisions and the like, and particularly to a one-color liquid crystal display element equipped with color filters of three primary colors.

〔従来技術〕[Prior art]

カラー液晶表示素子かテレビジョン等のmm表示装置に
使用され【いる。このカラー液晶表示素子は、複数の透
明な走査電極が形成された一方の基板と、前記走査電極
に対向する複数の透明な信号電極か形成された他方の基
板と、これらの基板、  の関に介在する液晶と、前記
基板の外側に配置された一対の偏光板と、及び複数の前
記71!査電極に対応して設けられ、赤、緑、及び青か
らなる三原色に着色されたカラーフィルタとを備えてい
る。
Color liquid crystal display elements are used in mm display devices such as televisions. This color liquid crystal display element includes: one substrate on which a plurality of transparent scanning electrodes are formed; the other substrate on which a plurality of transparent signal electrodes facing the scanning electrodes are formed; and the relationship between these substrates. an intervening liquid crystal, a pair of polarizing plates disposed outside the substrate, and a plurality of the 71! A color filter is provided corresponding to the scanning electrode and colored in three primary colors of red, green, and blue.

そして、前記走査電極と信号電極とが父老する部分で1
つのドツト部が形成され、前記三原色フィルタをそれぞ
れ備えた隣接する3つのドツト部によって1つの一累力
1形成され、カラー画像は複数の前記画素によって形成
される。
Then, at the part where the scanning electrode and the signal electrode are separated, 1
Three dot portions are formed, one cumulative force is formed by three adjacent dot portions each having the three primary color filters, and a color image is formed by a plurality of the pixels.

この様なカラー液晶表示素子は、画素数が多く、高時分
割駆動されるため、高速応答、高コントラストか要求さ
れ【いる。゛ 応答速度を速くするには、液晶のΔεの値を大ぎくする
こと、及び電界即ち、液晶層厚dの値が小さいことか望
ましい。そして、コントラストを高くするには、入射光
の波長を559mとすると、液晶の屈折率異方性Δnと
液晶層厚d(μm)との積、Δn−dの値が1,1の条
件を満せは良いことが報肯されている。
Such color liquid crystal display elements have a large number of pixels and are driven in high time divisions, so they are required to have high-speed response and high contrast. ``In order to increase the response speed, it is desirable to increase the value of Δε of the liquid crystal and to decrease the value of the electric field, that is, the liquid crystal layer thickness d. In order to increase the contrast, if the wavelength of the incident light is 559 m, the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the liquid crystal layer thickness d (μm), Δn-d, must have a value of 1.1. It is acknowledged that satisfaction is good.

また上述したカラー液晶表示素子は、色バランスが良い
ことか要求され【いる。ところか、一対の偏光板をそり
偏光軸か互いに平行となるように配置した液晶表示素子
は、単一の電源電圧によって各色のドツト部を駆動する
場合、3色それぞれのドツト部を透過する光の透過率が
異なってしまう。これは各波長光ごとの屈折率異方性(
以下Δnという)が異なっているからであり、透過率は
△nと液晶層厚dとの積、の値、Δn−dによって決ま
るからである。その結果、液晶表示素子を透過した光は
着色してみえる。つまり、各色フィルタを透過すべき各
波長の光に対して、各波長光の透過率か異なるため、液
晶表示素子の画面全体が特定の色に片寄ってみえる。例
えは、単純マトリックス型の液晶表示素子では、赤色光
の透過率か高いため、全体的に赤つほく、即ち、セピア
色の表示になってしまう。
Furthermore, the above-mentioned color liquid crystal display element is required to have good color balance. However, in a liquid crystal display element in which a pair of polarizing plates are arranged so that the polarization axes are parallel to each other, when the dots of each color are driven by a single power supply voltage, the light that passes through the dots of each of the three colors is The transmittance will be different. This is the refractive index anisotropy (
This is because Δn (hereinafter referred to as Δn) is different, and the transmittance is determined by Δn−d, the product of Δn and the liquid crystal layer thickness d. As a result, the light transmitted through the liquid crystal display element appears colored. In other words, since the transmittance of each wavelength of light that should be transmitted through each color filter is different, the entire screen of the liquid crystal display element appears to be biased toward a specific color. For example, in a simple matrix type liquid crystal display element, the transmittance of red light is high, resulting in an overall reddish, or sepia-colored display.

上述した問題を解決するため、単純マ) IJソックス
の液晶表示素子は、透過率の波長依存性か小さく、且つ
上述した条件を満是するように、例えば液晶の△nの値
が0.157である場合、液晶層厚を7μm程度に設定
していた。
In order to solve the above-mentioned problem, the liquid crystal display element of the IJ socks has a simple structure in which the wavelength dependence of the transmittance is small and the value of Δn of the liquid crystal is 0.157, for example, so that the above-mentioned conditions are satisfied. In this case, the liquid crystal layer thickness was set to about 7 μm.

一方、各ドツト部を構成する表示電極ごとに薄膜トラン
ジスタ(TFT)等の能動素子が接続されたアクティブ
マ) IJラックスの液晶表示素子では、各色のカラー
フィルタに対応する部分ごとに液晶層厚を変えることが
提案されている。この様な構造は、例えば、特開昭60
−159823公報、60−159830公報、60−
159827公報%60−159831公報、61−9
8330公報、61−121033公報にそれぞれ開示
されている。これらの出御に一示された各部の液晶層厚
は、その赤(R)、緑(G)、青(B)、フィルタに対
応する部分ごとに液晶の層厚かそれぞれ異なっている。
On the other hand, in IJ Lux's liquid crystal display element, the thickness of the liquid crystal layer is changed for each part corresponding to the color filter of each color. It is proposed that. Such a structure is, for example, disclosed in JP-A-60
-159823 publication, 60-159830 publication, 60-
159827 publication%60-159831 publication, 61-9
These are disclosed in JP 8330 and JP 61-121033, respectively. The liquid crystal layer thickness of each part shown in these outputs is different for each part corresponding to red (R), green (G), blue (B), and filters.

この層厚は、R,G%Bフィルタを透過する光ごとのΔ
n−dに対する透過率を示した第15図の様に、各色光
り透過率曲WjAB、 G、 Rで示される透過率が最
初に極小値を示す点(α1、”* s ”l )のΔn
−dに、各色フィルタか形成された部分のΔn・dの値
か一致する様設定されている。この様に、アクティブマ
トリックス型の液晶表示素子では各色フィルタに対応す
る部分の液晶層厚を異ならすことによって、色バランス
が良くなる。何故ならば、アクティブマトリックス型の
液晶表示素子では、その液晶は與質的にスタティック的
な電圧が印加されるため、各ドツト部は、電圧に対する
透過率特性を示す第16図の最も暗い状態が得られる電
圧vaと最も明い状態か得られる電圧■bでオフ、オイ
動作し、オフ状態では液晶分子の配列によ擾Δnodの
値が初期配向状態のΔn−dの値と5s質的に等しいか
らである。
This layer thickness is Δ for each light transmitted through the R, G%B filter.
As shown in Fig. 15, which shows the transmittance for n-d, Δn at the point (α1, ``*s''l) where the transmittance shown by the light transmittance curves WjAB, G, and R of each color first shows the minimum value.
-d is set to match the value of Δn·d of the portion where each color filter is formed. In this manner, in an active matrix type liquid crystal display element, color balance is improved by varying the thickness of the liquid crystal layer in the portions corresponding to each color filter. This is because in an active matrix type liquid crystal display element, a static voltage is essentially applied to the liquid crystal. At the voltage va obtained and the voltage b obtained in the brightest state, it operates off, and in the off state, the value of Δnod, which is disturbed by the arrangement of liquid crystal molecules, is qualitatively 5s different from the value of Δn-d in the initial alignment state. This is because they are equal.

〔発明か解決しようとする課題〕[Invention or problem to be solved]

しかしながら、単純マ) Vツクス型の液晶表示素子で
は、応答速度を速くするために液晶層厚を小さくすると
、Δn−dの値も小さくなるので透過率の波長依存性が
大とくなり着色が著しい。逆に、Δn−dの値を大きく
すると、視野角特性が悪化するという欠点かある。また
、単純マ) IJツクス温の液晶表示素子では、各ドツ
ト部がマルチプレックス駆動されるため、オフ状態のド
ツト部の対向する電機間にもバイアス電圧が印加されて
いる。即ち、第16図においてオフ状態で■88、オン
状態でVb、の電圧が印加される。そのため、オフ状態
のドツト部に対応する液晶は、バイアス電圧により配向
か変化しており、前述したアクティブマトリックス型の
様に初期状態におけるΔn・dの値か、各色フィルタに
対応するドツト部ごとに第15図のα8、α7、α3の
値に設定することによっては、色バランスを合わせるこ
とができない。
However, in a simple matrix type liquid crystal display element, when the liquid crystal layer thickness is reduced in order to increase the response speed, the value of Δn-d also becomes smaller, which increases the wavelength dependence of the transmittance and causes significant coloring. . Conversely, increasing the value of Δn-d has the disadvantage that viewing angle characteristics deteriorate. Furthermore, in a simple matrix liquid crystal display element, each dot section is driven in a multiplex manner, so that a bias voltage is also applied between the opposing electric machines of the dot sections that are in the OFF state. That is, in FIG. 16, a voltage of 188 is applied in the off state, and a voltage of Vb is applied in the on state. Therefore, the orientation of the liquid crystal corresponding to the dot part in the off state changes depending on the bias voltage, and the value of Δn·d in the initial state as in the active matrix type described above or the value of Δn·d for each dot part corresponding to each color filter changes. By setting the values of α8, α7, and α3 shown in FIG. 15, it is not possible to match the color balance.

この様に従来の単純マ) IJソックスの液晶表示素子
は、色バランスの調整か困難であった。
As described above, it was difficult to adjust the color balance of the conventional simple liquid crystal display device (IJ socks).

本発明は、上述した実情に亀みてなされたものであって
、その目的は、色バランスか良く、応答速度の速い単純
マトリックス型のカラー液晶表示素子を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its object is to provide a simple matrix color liquid crystal display element with good color balance and fast response speed.

(IN!鎖を解決するための手段〕 本発明は、上述した目的を達成するため、対向する一対
の基板の内面そ扛それに互いに5t、差させて配置され
た複数の第1、及び第2の11L極と、前記第1、第2
の電極のうち、少なくとも一方の電極に対応させ【形成
され、少なくとも赤、緑、青の三原色にそれぞれ着色さ
れた複数のカラーフィルタと、前記第1、第2の電極間
に介在された液晶とを備え、前記第1.第2の電極に順
次電圧を印加することにより、前記第1、第2の電極が
交差する部分に形成される複数のドット部が順次時分割
駆動されるカラー液晶表示装置において、前前記第1.
第2の電極間に゛時分割駆動用の信号のバイアス電圧が
印加された状態で前記各色のドツト部を透過する各色の
波長光に対して透過率か最小値を示す層厚に形成したも
のである。
(Means for solving the IN! chain) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of first and second 11L pole, and the first and second
a plurality of color filters formed corresponding to at least one of the electrodes and colored in at least three primary colors of red, green, and blue; and a liquid crystal interposed between the first and second electrodes. The above-mentioned No. 1. In a color liquid crystal display device in which a plurality of dot portions formed at the intersection of the first and second electrodes are sequentially time-divisionally driven by sequentially applying a voltage to the second electrode, the first and second electrodes ..
The layer thickness is formed to have a minimum value of the transmittance for the wavelength light of each color that passes through the dot portion of each color while the bias voltage of the time-division drive signal is applied between the second electrodes. It is.

〔作用〕[Effect]

本発明は、時分割駆動される単純マトリックス型のカラ
ー液晶表示素子において、各色のフィルタに対応する部
分の准晶は、七〇層厚が以下のようにして設定されてい
る。
In the present invention, in a time-divisionally driven simple matrix type color liquid crystal display element, the quasi-crystals in the portions corresponding to the filters of each color have a thickness of 70 layers set as follows.

第3図に示した様な屈折率異方性Δnの波長依存性を有
する液晶を用い、対向する電極間に電圧を印加しない状
v14(無電界)のvoと、順次高くなる電圧v1〜■
1を印加した場合について、液晶層厚(ギャップ)に対
する透過率の変化なwc4図、第5図及び第6図に示す
。ここで第4図は、赤(λ= 61 Qnm)の光に、
対して、第5図は緑(J=540nm)の光に対して、
第6図は青(λ=460nm)の九番・こ対して、それ
ぞれギャップ(μm)と透過率の関係を示している。こ
れらの第1図〜第2図K オイテ、V、(OFF)、V
、(OFF)、Vs(OFF)は、ドツト部を光遮断状
態(OFF)K制御するための電圧であり、これは即ち
、バイアス電圧に相当する。第4図に示す様に赤(λ=
610nm)の光に対しては、無電界でギャップdRが
約4.6Jimのとき、透過率Tか極小値を示し、−圧
の上昇と共に透過率Tの極小値を示すギャップdRの値
か大ぎくなる。また第5図に示す様に緑(λ=540n
m)の光に対しては、無電界でギャップd0か約3.9
smのとき透過率Tか極小値を示し、電圧の上昇と共に
透過率Tの極小値を示すギャップdoの値が大きくなる
。さらに第6図に示す様に、青(λ= 460nm)の
光に対しては、無電界でギャップd、が約3.1amの
とぎ、透過率が極小値を示し、電圧の上昇と共に透過率
Tの極小値を示すギャップd、の値が大ぎくなる。
Using a liquid crystal with wavelength dependence of refractive index anisotropy Δn as shown in FIG.
WC4, FIG. 5, and FIG. 6 show the change in transmittance with respect to the liquid crystal layer thickness (gap) when 1 is applied. Here, Figure 4 shows that for red (λ = 61 Qnm) light,
On the other hand, in Figure 5, for green (J = 540 nm) light,
FIG. 6 shows the relationship between the gap (μm) and the transmittance for blue (λ=460 nm) No. 9. These figures 1 to 2 K Oite, V, (OFF), V
, (OFF), and Vs (OFF) are voltages for controlling the dot portion to a light blocking state (OFF), which corresponds to a bias voltage. As shown in Figure 4, red (λ=
610 nm), when there is no electric field and the gap dR is about 4.6 Jim, the transmittance T shows a minimum value, and as the pressure increases, the transmittance T shows a minimum value.The value of the gap dR increases. I feel nervous. Also, as shown in Figure 5, green (λ=540n
m), the gap d0 is approximately 3.9 without an electric field.
When sm, the transmittance T shows a minimum value, and as the voltage increases, the value of the gap do, which shows the minimum value of the transmittance T, increases. Furthermore, as shown in Figure 6, for blue (λ = 460 nm) light, the transmittance shows a minimum value when the gap d is approximately 3.1 am without an electric field, and as the voltage increases, the transmittance decreases. The value of the gap d, which indicates the minimum value of T, becomes large.

本発明のカラー液晶表示装置はマルチプレックス駆動さ
れるので、光遮断状態(オフ状Th)K制御されるドラ
)Bにもバイアス電圧が印加されている。そのため、R
,B%G各色のフィルタに対応する部分の液晶層厚、(
ギャップ)dR%d1、dGは、前記バイアス電圧が印
加された状態で、その部分を透過する各波兼の光に対し
て、透過率が極小値を示す厚さに設定されている。例え
は第4図〜第6図におい【、バイアス°電圧かv3であ
れは、dRは約5.3 m m、 d Gは約4.7 
mm%d Bは約3.7jmである。この様な構成によ
り、本発明のカラー液晶表示素子は、前記バイアス電圧
が印加された状態、即ちオフ状態でほぼ完全な暗状態に
なる。また液晶層厚が小さく、液晶に印加される電界が
強い。
Since the color liquid crystal display device of the present invention is multiplex driven, a bias voltage is also applied to the light-blocking state (off state Th) (K controlled driver) B. Therefore, R
,B%GThe thickness of the liquid crystal layer in the part corresponding to each color filter, (
Gap) dR% d1 and dG are set to thicknesses that exhibit a minimum transmittance for each wave of light that passes through that portion when the bias voltage is applied. For example, in Figures 4 to 6, if the bias voltage is v3, dR is about 5.3 mm, and dG is about 4.7.
mm%dB is approximately 3.7jm. With this configuration, the color liquid crystal display element of the present invention is in an almost completely dark state when the bias voltage is applied, that is, in the off state. Furthermore, the liquid crystal layer thickness is small and the electric field applied to the liquid crystal is strong.

〔実施例〕〔Example〕

以下に、本発明を用いた一実施例について第1図〜第2
図な参照して詳細に説明する。
Below, an example using the present invention will be described in Figures 1 to 2.
This will be explained in detail with reference to the figures.

下側基板11、上側基板12は一対の造明なガラス叡で
ある。この一対の下@and上側基板11.12は互い
に対向配置され、枠状のシール材15により所定の間隔
を保って接着されている。
The lower substrate 11 and the upper substrate 12 are a pair of well-structured glass substrates. The pair of lower and upper substrates 11 and 12 are arranged to face each other and are bonded together with a frame-shaped sealing material 15 at a predetermined distance.

これら一対の基板11.12のうち、下側基板11の上
面にはゼラチン、カゼイン等のタンパク質を1 am前
後の庫さに形成し、これをパターニングした後、所定の
染料で染色されたカラーフィルタ17が配列形成されて
いる。
Of these pair of substrates 11 and 12, proteins such as gelatin and casein are formed on the upper surface of the lower substrate 11 at a temperature of about 1 am, and after patterning, a color filter is dyed with a predetermined dye. 17 are formed in an array.

このカラーフィルタ17は、赤、緑、青の波長の光を透
過するそれぞれのフィルタ17R117G、17Bから
なり、これらのフィルタ17R117G、17Bか繰返
えし配列され、第2図上で上下方向のストライプを形成
している。そして、フィルタ17 R,17G、  1
7 Bはこれらのフィルタ17R,17G、17Bに対
応する部分の液晶層厚が、それぞれ異なる層厚d3、d
、、dBとなるように、それぞれ異なる膜厚に形成され
ている。このカラーフィルタ17の上には、2層構造の
透明な保@[18か形成されている。この保護膜18は
カラーフィルタ17に密着され、厚さが約0.3〜0.
4μm程度の樹脂層18aと、酸アルカリ等で侵されず
、しかもこれらが浸透しない厚さが約150OA@程度
の絶縁層18bとからなっている。樹脂層18aはアク
リル系エポキシ樹脂(例えは、日本合成ゴムJSS−1
6)’lkスピンコードして焼成された。膜であり、ま
た絶縁層18bは酸化シリコン(Sin、)をスパッタ
リングして形成したものである。そして、この保護膜1
8上には複数の信号電極13がカラーフィルタ1γの各
色のフィルタ17R,1’7G、17Bとそれぞれ対応
して縦方向に多数配列形成され1いる。
This color filter 17 consists of filters 17R, 117G, and 17B that transmit light of red, green, and blue wavelengths, and these filters 17R, 117G, and 17B are arranged repeatedly to form vertical stripes in FIG. is formed. And filters 17R, 17G, 1
7B, the liquid crystal layer thicknesses of the portions corresponding to these filters 17R, 17G, and 17B are different layer thicknesses d3 and d, respectively.
, dB, and are formed to have different film thicknesses. On top of this color filter 17, a transparent filter 18 having a two-layer structure is formed. This protective film 18 is closely attached to the color filter 17 and has a thickness of approximately 0.3 to 0.0 mm.
It consists of a resin layer 18a with a thickness of about 4 μm and an insulating layer 18b with a thickness of about 150 OA@, which is not attacked by acids and alkalis and does not penetrate therethrough. The resin layer 18a is made of acrylic epoxy resin (for example, Japan Synthetic Rubber JSS-1
6)'lk spin coded and fired. The insulating layer 18b is formed by sputtering silicon oxide (Sin). And this protective film 1
A plurality of signal electrodes 13 are arranged in a vertical direction on the color filter 1γ in correspondence with the filters 17R, 1'7G, and 17B of each color of the color filter 1γ.

この信号電極13はITOからなる透明な電極である。This signal electrode 13 is a transparent electrode made of ITO.

さらに、この信号電極13の上をポリイミド樹脂からな
る配向膜19か覆っている。
Further, the signal electrode 13 is covered with an alignment film 19 made of polyimide resin.

一方、上側の基板12の前記下−jの基板11と対向す
る面にはITOからなる透明な走査電極14が第2図に
示すように信号電極13と直父する横方向に多数配列形
成されている。この走査電極14の表面はポリイミド樹
脂からなる配向111!20で覆われている。上述した
各配向膜19.20はそれぞれ、その表面が所定方向に
2ピング処理されている。そして、前記各配向膜19.
20と及び前記シール材15によって囲まれた領域に液
晶16が封入されている。また、各電極13.14はそ
れぞれ、リード部13a、14aがシール材15を横切
って各電極基板11.12の端部に導出され、各電極端
子13b、14bに接続されている。
On the other hand, on the surface of the upper substrate 12 facing the lower -j substrate 11, a large number of transparent scanning electrodes 14 made of ITO are arranged in a horizontal direction directly opposite to the signal electrodes 13, as shown in FIG. ing. The surface of this scanning electrode 14 is covered with a layer 111!20 made of polyimide resin. The surfaces of each of the above-mentioned alignment films 19 and 20 are subjected to two-ping processing in a predetermined direction. Each of the alignment films 19.
20 and a region surrounded by the sealing material 15, a liquid crystal 16 is sealed. Further, each electrode 13.14 has a lead portion 13a, 14a extending across the sealing material 15 to an end of each electrode substrate 11.12, and is connected to each electrode terminal 13b, 14b.

さ′らに、前記下側の基板11と上側の基板12の外側
には、偏光軸を、互いに平行圧した一対の偏光板21.
21か配置され、これによりTN型の液晶素子を構成し
ている。
Further, on the outside of the lower substrate 11 and the upper substrate 12, a pair of polarizing plates 21 are provided with polarizing axes parallel to each other.
21 are arranged, thereby forming a TN type liquid crystal element.

そして、液晶の前記dR,d、%d、は、各ドツト部が
マルチプレックス駆動されるときのバイアス電圧が前記
各ドツト部の液晶に印加されたとぎに各色フィルタを透
過する波長に対して、その光の透過率か実質的に極小値
を示す様な厚さに設定されている。
The dR, d, %d of the liquid crystal is determined by the wavelength transmitted through each color filter when a bias voltage is applied to the liquid crystal of each dot part when each dot part is multiplex driven. The thickness is set so that the transmittance of light exhibits a substantially minimum value.

この様な構造のカラー液晶表示素子は、カラーフィルタ
17の各色のフィルタ17R,17G、17Bに対応す
る3つの信号電極13、・・・と1つの走査電極14と
が交差する複数の部分がそれぞれ各色のドラ)fffi
を形成し、各色1つずつのドット部がらなる3つのドツ
ト部によって1つの画素が構成され、このlI!ll1
gがマトリックス状に多数配列されている。そして、こ
の力2−液晶表示素子は、マルチプレックス駆動され、
前述した多数の画素の色調及び透過光強度を制御するこ
とによって、テレビジョン画像等の情報をカラー表示す
る。
In a color liquid crystal display element having such a structure, a plurality of portions where one scanning electrode 14 intersects with three signal electrodes 13, . Dora of each color) fffi
One pixel is formed by three dots, one for each color, and this lI! ll1
A large number of g are arranged in a matrix. Then, this force 2-liquid crystal display element is multiplex driven,
Information such as television images is displayed in color by controlling the color tone and transmitted light intensity of the large number of pixels described above.

この様にして各ギャップdR%d、、dBを設定した場
合のオン及びオフ状態°における分光透過特性を第7図
〜第10図に示す。第7図及び第8図は、dR,do、
dBがそれぞれ4.7月L4.2声m、3.8μmであ
り、このとぎのオフ状態の印加電圧は2.9■である。
The spectral transmission characteristics in the on and off states when each gap dR%d, dB is set in this way are shown in FIGS. 7 to 10. 7 and 8 show dR, do,
The dB is 4.7 m, 4.2 m, and 3.8 μm, respectively, and the applied voltage in the off state is 2.9 μm.

第9図及び第10図は、dRld、%d、がそれぞれ5
.3Bm、4.7 sm、4.0 amであり、このと
きのオフ状態の印加電圧は、3.1Vである。第8図及
び第10図に示す様に、赤色フィルタに対応する部分の
液晶層厚dRに設定したドツト部の分光透過率曲線Rは
、波長λが600nm近辺で最少値を示し、緑色フィル
タに対応する部分の液晶層厚d。に設定したドツト部の
分光透過率曲線Gは、波長スが540 nm近辺で最少
値を示し、また、青色フィルタに対応する部分の液晶層
厚dBKJ定したドツト部の分光透過率曲線Bは、波長
が450mm近辺で最少値を示しているO これらの分光特性図から明らかな如く、この実施例の液
晶表示素子は、バイアス電圧が印加された状態でほとん
ど完全な暗状態が得られ、色バランスも良好である。
In Figures 9 and 10, dRld and %d are each 5.
.. 3Bm, 4.7 sm, and 4.0 am, and the applied voltage in the off state at this time is 3.1V. As shown in Figs. 8 and 10, the spectral transmittance curve R of the dot part set to the liquid crystal layer thickness dR of the part corresponding to the red filter shows the minimum value when the wavelength λ is around 600 nm, and The liquid crystal layer thickness d of the corresponding part. The spectral transmittance curve G of the dot part set to 100 nm shows the minimum value at a wavelength of around 540 nm, and the spectral transmittance curve B of the dot part with the liquid crystal layer thickness dBKJ of the part corresponding to the blue filter determined as follows. As is clear from these spectral characteristic diagrams, the liquid crystal display element of this example can obtain an almost complete dark state when a bias voltage is applied, and has a good color balance. is also good.

また、赤(λ=610nm)に対してdRを4.7am
及び5.3μmに設定した場合の印加電圧に対する透過
率特性を第11図に、線(λ= 545 n m )K
対して、doを4.2am及び4.7amK設定した場
合の印加電圧に対する透過率特性を第12図に、青(λ
=460 nm)に対し′cdBを3.8mm及び4.
0μmに設定した場合の印加電圧に対する透過率特性を
第13図に示した。ここで、駆動信号は、1156du
tyの信号を用い、素子温度が30℃である。第11図
〜第13図に示されている様に、d R” 4.7 u
rn  d G ”” 4.2 am  d B ” 
3.8 srnを選択した場合及び、dR=5.3μm
m、do=4.2am。
In addition, the dR for red (λ = 610 nm) is 4.7 am.
Figure 11 shows the transmittance characteristics with respect to the applied voltage when set to 5.3 μm and 5.3 μm.
On the other hand, Figure 12 shows the transmittance characteristics with respect to the applied voltage when do is set at 4.2 am and 4.7 amK.
= 460 nm) with 'cdB of 3.8 mm and 4.
FIG. 13 shows transmittance characteristics with respect to applied voltage when set to 0 μm. Here, the drive signal is 1156du
ty signal is used, and the element temperature is 30°C. As shown in FIGS. 11 to 13, d R” 4.7 u
rn d G ”” 4.2 am d B ”
When selecting 3.8 srn and dR=5.3μm
m, do=4.2 am.

d B =4− Op mを選定した場合は、いずれも
それぞれV = 2.9 V、V=3.IVでほぼ完全
な暗状態が得られるが、前者は、コントラスト比が小さ
く、後者はコントラスト比、が大ぎい。したがって、液
晶表示素子としては、後者の方が望ましい。
When dB = 4- Op m is selected, V = 2.9 V and V = 3. Although an almost complete dark state can be obtained with IV, the contrast ratio of the former is small, and the contrast ratio of the latter is too large. Therefore, the latter is more desirable as a liquid crystal display element.

さらに、上述した実施例と同様にしてdRを55−8a
、dgを4.2am、及びdBを4.8amに設定した
場合にも、上述した実施例と同様の効果が得られる。こ
の場合、コントラスト比が22.4と極めて高い。
Furthermore, dR was adjusted to 55-8a in the same manner as in the above-mentioned example.
, dg are set to 4.2 am, and dB is set to 4.8 am, the same effects as in the above embodiment can be obtained. In this case, the contrast ratio is extremely high at 22.4.

以上述べた!I!施例においては、液晶の屈折率異方性
Δnと液晶層厚dとの槓Δn−ctの値か0.4以下で
あると視角特性が恐くなり、また、Δn・dの値が0.
9以上であると、液晶層厚dを大きくしなければならず
、液晶に印加される電界強度か弱(なって応答速度が遅
くなる。したがって、この実施例では、Δn−dの値か
0.45〜0.8の範囲にあることが望ましい。
That's all I said! I! In the example, if the value of Δn-ct between the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the liquid crystal layer thickness d is less than 0.4, the viewing angle characteristics will be poor, and if the value of Δn·d is 0.4 or less, the viewing angle characteristics will be poor.
If it is 9 or more, the liquid crystal layer thickness d must be increased, and the electric field strength applied to the liquid crystal becomes weak (resulting in a slow response speed. Therefore, in this example, the value of Δn-d is 0. It is desirable that it be in the range of .45 to 0.8.

第14図は、上述した実施例の変形例を示しており、第
1図に示した実施例と同様の構成要素には同一の符号を
付して示し、説明を省略する。この第14図に示す様に
カラーフィルタ117は各色のフィルタ117B、11
7o、117mが互いにすぎまなく隣接して形成されて
いる。この変形例においても、カラーフィルタ117の
各フィルタ117B、117G、117Rの膜厚を変え
、液晶層厚dR,do、dBを上述した実施例と同様に
設定することにより、同様の効果が得られる。
FIG. 14 shows a modified example of the embodiment described above, and the same components as in the embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 14, the color filter 117 includes filters 117B and 11 of each color.
7o and 117m are formed adjacent to each other. In this modification, the same effect can be obtained by changing the film thickness of each of the filters 117B, 117G, and 117R of the color filter 117 and setting the liquid crystal layer thicknesses dR, do, and dB in the same manner as in the above-described embodiment. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のカラー液晶表示素子は、各色のドツトに対応す
る液晶の層厚がマルチプレックス駆動によるバイアス電
圧を対向する電極間に印加したときの各色のフィルタを
透過する光に対し【透過率が最小値を示す値に形成され
ているので、マルチプレックス駆動されるカラー液晶表
示素子において、はぼ完全な黒を表示することかでき、
カラーバランスも良くなる。また、液晶層厚が小さいの
で液晶に印加される電界強度が大きく応答速度が速い。
In the color liquid crystal display element of the present invention, the layer thickness of the liquid crystal corresponding to the dots of each color is such that the thickness of the liquid crystal layer corresponding to the dots of each color has a [minimum transmittance] with respect to the light transmitted through the filter of each color when a bias voltage by multiplex drive is applied between opposing electrodes. Since it is formed to a value that indicates the value, it is possible to display almost complete black in a multiplex-driven color liquid crystal display element.
The color balance will also be better. Furthermore, since the liquid crystal layer thickness is small, the electric field strength applied to the liquid crystal is large and the response speed is fast.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示し、第2図のvt −
vt線で切断して示す断面口、第2図は、本発明の一実
施例を示す平面図、第3図は、本発明に用いる液晶に関
する屈折率異方性の波長依存性を示すグラフ、第4図は
、赤色ft、に関して、液晶層厚dRK対する透過率を
、対向する電極間に印加される異なる電圧ごとに示した
グラフ、第5図は、緑色光に関し工、液晶層厚d゛。に
対する透過率を、対向する電極間に印加される異なる電
圧ごとに示したグラフ、第6図は青色光に関して、液晶
層厚dBに対する透過率を、対向する電極間に目」加さ
れる異なる電圧ととに示したグラフ、第7図及び第8図
は、それぞれ本発明を用いた液晶表示素子のオン状態及
びオフ状1fiKおける各色フィルタに対応する部分ご
との液晶表示素子自体の透過率を示す分光特性図、第9
図及び第10図は、それぞれ本発明を用いた液晶表示素
子のオン及びオフ状態における各色フィルタに対応する
部分ごとの液 ・晶表示素子自体の透過率を示す分光特
性図、第11因、第12図、第13図は、それぞれ本発
明を用いた一冥施例について、目j加電圧に対する透過
率を赤、緑、胃の各色光についてそれぞれ示した動作特
性図、第14図は本発明の変形例を示す部分断面図、第
15図は、赤、縁、青の各波長の光について液晶素子の
Δnodの値に対する透過率を示した透過特性図、第1
6図は、液晶に印加された電圧に対する透過率を示す動
作特性図である。 11・・・下基板、12・・・上基板、13・・・信号
電極、14・・・足置電極、15・・・シール材、16
・・・液晶、17・・・カラーフィルタ、17R・・・
赤色のフィルタ、17G・・・緑色のフィルタ、17B
・・・青色のフィルタ、18・・・保WJIIJj1.
.19.20・・・配向膜、21・・・偏光似、dR・
・・赤色フィルタ一部の液晶層厚、d、・・・緑色フィ
ルタ一部の液晶層厚、dB・・・青色フィルタ一部の液
晶層厚。 特許出御入 カシオ計算機株式会社 (八) 第3図
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a plan view showing an embodiment of the present invention; FIG. 3 is a graph showing the wavelength dependence of refractive index anisotropy regarding the liquid crystal used in the present invention; FIG. 4 is a graph showing the transmittance versus liquid crystal layer thickness dRK for red light, for each different voltage applied between opposing electrodes. FIG. . Figure 6 is a graph showing the transmittance for each different voltage applied between opposing electrodes for blue light. The graphs shown in Figures 7 and 8 show the transmittance of the liquid crystal display element itself for each part corresponding to each color filter in the on state and off state 1fiK of the liquid crystal display element using the present invention, respectively. Spectral characteristic diagram, No. 9
Figures 1 and 10 are spectral characteristic diagrams showing the transmittance of the liquid crystal display element itself for each part corresponding to each color filter in the on and off states of the liquid crystal display element using the present invention, the 11th factor, and the 11th factor, respectively. Figures 12 and 13 are operational characteristic diagrams showing the transmittance for red, green, and stomach color light, respectively, with respect to the voltage applied to the eye, and Figure 14 is an operation characteristic diagram of the present invention. FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing a modified example of , and FIG.
FIG. 6 is an operating characteristic diagram showing the transmittance with respect to the voltage applied to the liquid crystal. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Lower substrate, 12... Upper substrate, 13... Signal electrode, 14... Footrest electrode, 15... Sealing material, 16
...Liquid crystal, 17...Color filter, 17R...
Red filter, 17G... Green filter, 17B
...Blue filter, 18...HoWJIIJj1.
.. 19.20...Alignment film, 21...Polarized light-like, dR・
...Thickness of the liquid crystal layer in a portion of the red filter, d...Thickness of the liquid crystal layer in a portion of the green filter, dB...Thickness of the liquid crystal layer in a portion of the blue filter. Patent issued and issued by Casio Computer Co., Ltd. (8) Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)対向する一対の基板の内面とそれぞれに互いに交
差させて配置された複数の第1、及び第2の電極と、前
記第1、第2の電極のうち、少なくとも1方の電極に対
応させて形成され、少なくとも赤、緑、青の三原色にそ
れぞれ着色された複数のカラーフィルタと、前記第1、
第2の電極間に介在された液晶とを備え、前記第1、第
2の電極間に順次電圧を印加することにより、前記第1
、第2の電極が交差する部分に形成される複数のドット
部が順次時分割駆動されるカラー液晶表示装置において
、前記カラーフィルタの各色それぞれに対応した第1、
第2の電極間に介在される各色ごとの液晶層は、前記第
1、第2の電極間に時分割駆動用の信号のバイアス電圧
が印加された状態で前記各色のドット部を透過する各色
の波長光に対して透過率が最小値を示す層厚にそれぞれ
形成されていることを特徴とするカラー液晶表示素子。
(1) A plurality of first and second electrodes arranged intersecting each other on the inner surfaces of a pair of opposing substrates, and corresponding to at least one of the first and second electrodes. a plurality of color filters each colored in at least three primary colors of red, green, and blue;
a liquid crystal interposed between second electrodes, and by sequentially applying a voltage between the first and second electrodes, the first
, in a color liquid crystal display device in which a plurality of dot portions formed at intersections of second electrodes are sequentially driven in a time-division manner, a first dot portion corresponding to each color of the color filter;
The liquid crystal layer for each color interposed between the second electrodes is arranged such that each color is transmitted through the dot portion of each color while a bias voltage of a signal for time division driving is applied between the first and second electrodes. 1. A color liquid crystal display element, characterized in that each layer is formed to have a layer thickness that exhibits a minimum value of transmittance for light of a wavelength of .
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