JPH0990346A

JPH0990346A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0990346A
Application number: JP7247585A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Fukuoka; 宏美福岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1995-09-26
Filing date: 1995-09-26
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストを下げるとともに、視野角依存性を
改善した液晶表示装置を提供する。【解決手段】ガラス基板２上に無機質層４と透明電極５
と配向層６とを順次積層し、ガラス基板３上に透明電極
７と配向層８とを順次積層し、液晶層９を介して貼り合
わせてマトリックス状に画素を配列せしめ、この液晶パ
ネルの両主面上に、それぞれ位相差フィルム１０、１２
と偏光子１１、１３とを順次配置するとともに、画素と
対をなす無機質層４の各部位毎に透明電極５を同様な階
段状に構成した液晶表示装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は視野角依存性を改善
した液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＴＮ型もしくはＳＴＮ型単純マトリック
スタイプの液晶表示装置や、ＴＮ型アクティブマトリッ
クスタイプの液晶表示装置が提案され、いずれの装置も
市場にでまわっている。たとえば、ＳＴＮ型単純マトリ
ックスタイプの液晶表示装置によれば、対向するように
配置された２枚のガラス基板のそれぞれの内面に、多く
の透明電極を平行に配列し、さらにそれら平行透明電極
群を両基板間で直交するように両ガラス基板を配し、ま
た、各平行透明電極群上に配向膜を形成し、ネマチック
型液晶分子を両ガラス基板間で１８０°〜２７０°ツイ
スト配列させた構造である。そして、両ガラス基板の外
側には偏光板と位相差板とを配置している（たとえば特
公平３−５０２４９号参照）。

【０００３】また、特開平１−１５２４４９号において
は、赤、緑、青のカラーフィルタの各画素の厚みを変え
てセルギャップの電界強度および光路長を変えたカラー
液晶表示装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、ＳＴ
Ｎ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置によれば、
ネマチック型液晶分子を両ガラス基板間で１８０°〜２
７０°ツイスト配列させた構造であるために、Δｎおよ
び厚みｄが表示画面の観察方向によって変化し、これに
伴って光路差Δｎｄも変動し、その結果、表示画面の明
るさが観察方向により変わるという視野角依存性、すな
わち（１）画面全体が白っぽい画像として認識された
り、（２）画面全体が暗くなって、画像の黒い部分で明
暗が反転する（画像反転）という問題点がある。

【０００５】この視野角依存性は、ＳＴＮ型単純マトリ
ックスタイプに限らず、ＴＮ型単純マトリックスタイプ
の液晶表示装置やＴＮ型アクティブマトリックスタイプ
など、ツイストネマチック型液晶を用いる液晶表示装置
であれば、避けられない問題点である。

【０００６】かかる視野角依存性を解決するために、Ｓ
ＴＮ型単純マトリックスタイプにおいては、位相差板の
三次元方向（厚み方向）の屈折率を調整することがおこ
なわれ、他方のＴＮ型アクティブマトリックスタイプに
おいては、分割した画素に異なる電圧−透過率特性を設
ける方法（画素分割法）、および分割した画素に異なる
配向方向を付与する方法（配向分割法）、ならびに前記
位相差板を改善することも提案されている。

【０００７】しかしながら、いずれの方法も視野角依存
性に幾分、改善がみられるものの、未だ満足できる程度
にいたっておらず、視野角依存性のさらなる改善が望ま
れている。

【０００８】また、画素分割法および配向分割法では、
それら分割に要する工程と、その分割の困難性が加わっ
て、製造コストが上がるという問題点もある。

【０００９】さらにまた、特開平１−１５２４４９号に
よれば、カラーフィルタの各画素の厚みを変えて光路長
を変えることが開示されていても、視野角依存性の改善
については、まったく記載されていない。

【００１０】したがって、本発明の目的は上記問題点を
解決して、製造工程の簡略化をはかって製造コストを下
げるとともに、視野角依存性を改善した液晶表示装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、透明基板上に透明な無機質層と透明電極と配向層と
を順次積層してなる一方透明部材と、透明基板上に透明
電極と配向層とを順次積層してなる他方透明部材とを液
晶を介して貼り合わせてマトリックス状に画素を配列せ
しめた液晶パネルの両主面上に、それぞれ位相差フィル
ムと偏光子とを順次配置するとともに、上記画素と対を
なす無機質層の各部位毎に、前記透明電極を同様な階段
状に構成したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１はＳＴＮ型単純マトリックス
タイプのモノクロ型の液晶表示装置の要部概略断面図で
あり、図２は前記無機質層の斜視図である。図４は他の
実施形態としてのカラー液晶表示装置の概略断面図であ
る。なお、図３に比較例としての液晶表示装置の要部概
略断面図を示す。

【００１３】図１のモノクロ型の液晶表示装置１のう
ち、まず前記液晶パネルについては、２はセグメント側
のガラス基板、３はコモン側のガラス基板であって、ガ
ラス基板２上には、ＳｉＯ₂もしくはＳｉＮからなる高
低差のある３種類の透明な無機質層４が配列されてい
る。さらに３種類の無機質層４を一組として、各組の無
機質層４に対して、それぞれＩＴＯからなる透明電極５
を配列し、これによって画素と対をなす無機質層４の各
部位毎に、透明電極５を同様な階段状に構成し、次いで
一定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜
６をさらに形成し、前記一方透明部材となす。

【００１４】上記無機質層４は図２に示すように各画素
ごとに厚い順に無機質層４ａ、無機質層４ｂ、無機質層
４ｃから構成され、たとえば無機質層４ａの厚みは３．
０〜２．５μｍ、無機質層４ｂの厚みは２．５〜２．０
μｍ、無機質層４ｃの厚みは２．０〜１．５μｍがよ
い。この無機質層４はフォトレジスト法とエッチィング
法とを組み合わせて形成する。

【００１５】前記他方透明部材については、ガラス基板
３上にＩＴＯからなる透明電極７を多数平行に形成した
ものであって、この透明電極７は上記透明電極５と直交
するように配列されている。そして、透明電極７上に一
定方向にラビングしたポリイミド樹脂からなる配向膜８
を形成している。また、上記のように形成した各ガラス
基板２、３をたとえば２５０°の角度でツイストされた
カイラルネマチック液晶からなる液晶層９を介して配設
している。

【００１６】上記構成の液晶パネルに対して、ポリカー
ボネイトからなる位相差フィルムとヨウ素系の偏光子と
光拡散性光学フィルムとを次のように設ける。すなわ
ち、ガラス基板２の外面上に位相差フィルム１０と偏光
子１１とを順次配置し、他方のガラス基板３の外面上に
位相差フィルム１２と偏光子１３とを順次配置する。

【００１７】上記液晶表示装置１においては、偏光子１
３の外側に配置したバックライトなどの光源装置の照射
光が、その偏光子１３を通して装置内に入射するが、さ
らに位相差フィルム１２を通過し、ついで透明電極７、
配向膜８、液晶層９、配向膜６、透明電極５、無機質層
４との順に通過し、さらに位相差フィルム１０と偏光子
１１とを順次通過し、その通過光が人の目に投光され
る。

【００１８】比較例の液晶表示装置１ａにおいては、上
記液晶表示装置１とくらべてガラス基板２上に透明電極
５と配向膜６とを配列し、無機質層４を設けていない。
なお、図１と同一部材（同一箇所）には同一符号を付
す。

【００１９】かくして上記構成の液晶表示装置１におい
ては、液晶層９の透過率が変化し始めるしきい値電圧が
透明電極５と透明電極７との電極間距離に比例するとい
う関係があるが、１画素内で無機質層４ａ〜４ｃに対応
して電極間距離が異なり、これによって各画素内で異な
ったＶ−Ｔ特性（曲線）が存在することになるので、各
画素内で異なる液晶分子の配列状態も生まれ、これによ
り、観察者の位置（方角）が相違しても、Δｎおよび光
路差Δｎｄの変動が緩和でき、その結果、比較例の液晶
表示装置１ａとくらべて視野角依存性が顕著に解消され
る。

【００２０】つぎに図４のカラー液晶表示装置１ｂを詳
述する。なお、図１の液晶表示装置１と同一部材には同
一符号を付す。

【００２１】ガラス基板２上には、多数平行に配列した
無機質層４と透明電極５と、ＳｉＯ₂からなるオーバー
コート層１４と、配向膜６とを順次形成している。ガラ
ス基板３上には、画素ごとに配したカラーフィルタ１５
と、各カラーフィルタ１５間に配したクロム金属のブラ
ックマトリックス１６とを形成している。上記カラーフ
ィルタ１５は、顔料分散方式、すなわちあらかじめ顔料
により調合された感光性レジストを基板上に塗布し、フ
ォトリソグラフィにより形成している。図中のＲ、Ｇ、
Ｂの各表示はそれぞれ赤、緑、青に着色したカラーフィ
ルタ８であることを示す。そして、その上にアクリル系
樹脂からなるオーバーコート層１７と、多数平行に配列
した透明電極７と配向膜８とを形成している。また、上
記のように形成した各ガラス基板２、３をたとえば２５
０°の角度でツイストされたカイラルネマチック液晶か
らなる液晶層９を介してシール剤１８によりはりあわせ
る。そして、両ガラス基板２、３間には、液晶層９の厚
みを一定にするためにスペーサ１９を多数個配してい
る。ただし、オーバーコート層１４とオーバーコート層
１７は、必ず形成しなくてはならないものではなく、い
ずれも不要としてもよい。

【００２２】かくして上記カラー液晶表示装置１ｂにお
いても、観察者の位置（方角）相違に起因したΔｎおよ
び光路差Δｎｄの変動が緩和できて、視野角依存性が顕
著に解消される。

【００２３】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更や改善などは何ら差し支えない。たとえば、無機質
層に３種類の段差を設けた場合を挙げたが、その他に２
種類の段差もしくは４〜６類の段差を設けてもよい。ま
た、ＳＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置以
外に、ＴＮ型単純マトリックスタイプの液晶表示装置や
ＴＮ型アクティブマトリックスタイプなどのツイストネ
マチック型液晶表示装置であっても同様な効果が得られ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、画素と
対をなす無機質層の各部位毎に透明電極を同様な階段状
に構成したことで各画素内で異なったＶ−Ｔ特性が存在
することになり、これにより、観察者の位置（方角）が
変わっても、Δｎおよび光路差Δｎｄの変動が緩和で
き、その結果、視野角依存性を改善した液晶表示装置が
提供できる。

【００２５】また本発明の液晶表示装置によれば、上記
無機質層をフォトレジスト法とエッチィング法とを組み
合わせて形成することで、その自体、液晶表示装置の製
造上特別なる工程ではなく、したがって容易に作成でき
るので、製造コストを下げるとともに、視野角依存性を
改善した液晶表示装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の要部概略断面図であ
る。

【図２】無機質層の斜視図である。

【図３】従来の液晶表示装置の要部概略断面図である。

【図４】本発明のカラー液晶表示装置の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１液晶表示装置１ｂカラー液晶表示装置２、３ガラス基板４、４ａ、４ｂ、４ｃ無機質層５、７透明電極６、８配向膜１０、１２位相差フィルム１１、１３偏光子１５カラーフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に透明な無機質層と透明電極
と配向層とを順次積層してなる一方透明部材と、透明基
板上に透明電極と配向層とを順次積層してなる他方透明
部材とを液晶を介して貼り合わせてマトリックス状に画
素を配列せしめた液晶パネルの両主面上に、それぞれ位
相差フィルムと偏光子とを順次配置するとともに、上記
画素と対をなす無機質層の各部位毎に、前記透明電極を
同様な階段状に構成したことを特徴とする液晶表示装
置。