JPS60159824A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents
カラ−液晶表示装置Info
- Publication number
- JPS60159824A JPS60159824A JP59016553A JP1655384A JPS60159824A JP S60159824 A JPS60159824 A JP S60159824A JP 59016553 A JP59016553 A JP 59016553A JP 1655384 A JP1655384 A JP 1655384A JP S60159824 A JPS60159824 A JP S60159824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- color
- display device
- crystal display
- crystal layer
- 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.)
- Granted
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
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
-
- 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
- G02F1/133371—Cells with varying thickness of the liquid crystal layer
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、カラーフィルタと液晶、特にツィステッド・
ネマティッ、り液晶とを組み合せて構成されるカラー液
晶表示装置の改善に係り、コントラスト、色再現性に優
れたカラー液晶表示装置を提供するものである。
ネマティッ、り液晶とを組み合せて構成されるカラー液
晶表示装置の改善に係り、コントラスト、色再現性に優
れたカラー液晶表示装置を提供するものである。
本発明は、テレビやビデオモニター等のカラー映像表示
装置あるいはコンピュータ端末等に周込られる。
装置あるいはコンピュータ端末等に周込られる。
従来例の構成とその問題点
液晶表示装置は、薄型で低電圧駆動でき／Ａ費電力が小
さいという特徴をもつことから、平面型表示素子として
最近急速に市場のニーズが高まってきている。従来モノ
カラーのものが主流であったが、カラーフィルタを用い
たカラー液晶表示装置も商品化されようとしている。
さいという特徴をもつことから、平面型表示素子として
最近急速に市場のニーズが高まってきている。従来モノ
カラーのものが主流であったが、カラーフィルタを用い
たカラー液晶表示装置も商品化されようとしている。
この様なカラー液晶表示装置に使われる液晶のモードと
しては、動的散乱（以後ＤＳＭと略記）。
しては、動的散乱（以後ＤＳＭと略記）。
ツィステッド・ネマティック（同ＴＮ）、ゲスト・ホス
ト（同ＧＨ）などが考えられるが、ここではＴＮ液晶と
赤（以後Ｒと略記）、緑（同Ｇ）。
ト（同ＧＨ）などが考えられるが、ここではＴＮ液晶と
赤（以後Ｒと略記）、緑（同Ｇ）。
青（同Ｂ）のカラーフィルタを組み合せて構成されるカ
ラー液晶表示装置を従来例として説明する。
ラー液晶表示装置を従来例として説明する。
従来例の構成を述べる前に、本発明の基本概念となるＴ
Ｎ液晶の光学的性質について簡単に述べる。
Ｎ液晶の光学的性質について簡単に述べる。
第１図は透過型のＴＮ液晶表示素子の表示原理を示す。
液晶１．透明基板２ａ、２ｂが液晶セルを構成し、偏光
板３ａ、３ｂは各々の偏光軸が平行になる様に配置され
ている。図中の矢印は入射光の進行方向ならびに偏波面
を表わす。
板３ａ、３ｂは各々の偏光軸が平行になる様に配置され
ている。図中の矢印は入射光の進行方向ならびに偏波面
を表わす。
この時、電圧無印加では液晶セルは光を遮断しく第１図
（ａ））、あるしきい値（以下ｖｔｈと略記）以上の電
圧を印加すると（第１図（ｂ） ） 、電界方向に沿う
ように液晶は再配列しく液晶の誘電率異方性は正とする
）、入射した光はそのまま液晶セルを通過する。これに
より明暗のコントンストヲ形成出来る。上に述べたよう
な電圧無印加時に暗状態となるのを、ノーマリ−ブラッ
クと定義する。
（ａ））、あるしきい値（以下ｖｔｈと略記）以上の電
圧を印加すると（第１図（ｂ） ） 、電界方向に沿う
ように液晶は再配列しく液晶の誘電率異方性は正とする
）、入射した光はそのまま液晶セルを通過する。これに
より明暗のコントンストヲ形成出来る。上に述べたよう
な電圧無印加時に暗状態となるのを、ノーマリ−ブラッ
クと定義する。
第１図に示すような光学系、ａちノーマリ−プラックで
電圧無印加時の透過率Ｔは、理想的には零となると考え
られるのであるが、実際にはＴＮ液晶の旋光分散により
、セルに入射した直線偏光が楕円偏光となり一部セルを
通過する。この通過する元の？’Ｊ率Ｔ ／ｆ Ｃ，）
ｆ、ＧｏｏｃｈとＦｉ、Ａ、Ｔａｒｒｙにより次式（Ｊ
、 Ｐｈｙｓ 、Ｄ：Ａｐｐ ｌ 、 ＰｈＦｓ、８
．１６７６（１９７５））で表わされている。
電圧無印加時の透過率Ｔは、理想的には零となると考え
られるのであるが、実際にはＴＮ液晶の旋光分散により
、セルに入射した直線偏光が楕円偏光となり一部セルを
通過する。この通過する元の？’Ｊ率Ｔ ／ｆ Ｃ，）
ｆ、ＧｏｏｃｈとＦｉ、Ａ、Ｔａｒｒｙにより次式（Ｊ
、 Ｐｈｙｓ 、Ｄ：Ａｐｐ ｌ 、 ＰｈＦｓ、８
．１６７６（１９７５））で表わされている。
Ｔ＝（１＋ｕ２）−’５ｉｎ２ｃθ（１＋ｕ２）％〕・
・・・画・ｏ）／ζだし Ｕ；πｄΔｎ／θλ ・・・・・・・・・・・印・・・
・・・・・・・（２）ここでｄは液晶層の厚み、Δｎは
液晶の複屈折、θはＴＮ液晶のツイスト角、λは入射光
の波長をそれぞれ表わす。
・・・画・ｏ）／ζだし Ｕ；πｄΔｎ／θλ ・・・・・・・・・・・印・・・
・・・・・・・（２）ここでｄは液晶層の厚み、Δｎは
液晶の複屈折、θはＴＮ液晶のツイスト角、λは入射光
の波長をそれぞれ表わす。
一般に液晶のΔｎには波長依存性がある。第２図に液晶
として■チッソ社製ＬＩＸＯＮ９１５０を例にとシ（以
下この液晶をモデルに話を進める）、そのΔｎの波長依
存性を示す。このΔｎの波長依存のデータに基づき、ツ
イスト角θが９０° のセルの分光透過特性を、Ｇｏｏ
ａｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）ヨシ、ｄが５μｍ と ８
μｔｅｌの場合についてプロットしたものが第３図であ
る。
として■チッソ社製ＬＩＸＯＮ９１５０を例にとシ（以
下この液晶をモデルに話を進める）、そのΔｎの波長依
存性を示す。このΔｎの波長依存のデータに基づき、ツ
イスト角θが９０° のセルの分光透過特性を、Ｇｏｏ
ａｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）ヨシ、ｄが５μｍ と ８
μｔｅｌの場合についてプロットしたものが第３図であ
る。
第３図からもわかるように可視領域（４０Ｑ〜７００
ｎｍ ）でピークでＩ′ｉ１ｏ％程度の透過率を示し、
電／ＪＥ無印加時でも完全には光を遮断しない。
ｎｍ ）でピークでＩ′ｉ１ｏ％程度の透過率を示し、
電／ＪＥ無印加時でも完全には光を遮断しない。
さらに同図の様な分光透過特性を示す／こめ、ｄが６μ
ＩＩＩ のセルでは赤紫に、８μ７１１では黄色に着色
して見える。ただ６１ｒｒａでは波長５７０ｎｍ近辺、
８μηｌでは４４０ｎｍ近辺の光は遮１祈する。
ＩＩＩ のセルでは赤紫に、８μ７１１では黄色に着色
して見える。ただ６１ｒｒａでは波長５７０ｎｍ近辺、
８μηｌでは４４０ｎｍ近辺の光は遮１祈する。
従ってＴＮモードの液晶を用いれば、′電圧無印加時の
暗状態での光の漏れならびに着色という問題が存在する
。モノ男う−の表示を行なう場合には、こればそれはど
大きな問題とならないが、カラー表示を行なう場合には
大きな障害となる。これらをもとに従来のカラーフィル
タと組み合せたカラー液晶表示装置について説明する。
暗状態での光の漏れならびに着色という問題が存在する
。モノ男う−の表示を行なう場合には、こればそれはど
大きな問題とならないが、カラー表示を行なう場合には
大きな障害となる。これらをもとに従来のカラーフィル
タと組み合せたカラー液晶表示装置について説明する。
第４図に従来のカラー液晶表示装置のセル断面図を示す
。第４図において４は例えば第５図に示すようなマトリ
クス状に配置されたＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ、６ａ
、６ｂは電圧無印加時の液晶１の初期配向を制御するた
めの配向膜で、透明准導膜６ａ、５ｂ間に電圧を印加す
れば、液晶１の分子配列を変化させ、液晶セルを通過す
る光を変調する。
。第４図において４は例えば第５図に示すようなマトリ
クス状に配置されたＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ、６ａ
、６ｂは電圧無印加時の液晶１の初期配向を制御するた
めの配向膜で、透明准導膜６ａ、５ｂ間に電圧を印加す
れば、液晶１の分子配列を変化させ、液晶セルを通過す
る光を変調する。
ヒの時、Ｒ，Ｇ、ｆ３の各カラーフィルタに対応する液
晶をｖｔｈ以ヨー ゛六当な電圧中で駆動すれば、Ｒ，
Ｇ、Ｂの加法混色によりフルカラー表示することが出来
る訳である。なおＲ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタの分光
特性の一例を第６図に示す。
晶をｖｔｈ以ヨー ゛六当な電圧中で駆動すれば、Ｒ，
Ｇ、Ｂの加法混色によりフルカラー表示することが出来
る訳である。なおＲ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタの分光
特性の一例を第６図に示す。
そこで問題となってくるのが、先述した電圧無印加時の
光の漏れと着色である。
光の漏れと着色である。
コントラスト比は、（明状態の光透過率）／（暗状態の
光透過率）で定義されるが、従来の構成では電も無印加
時即ち暗状態での光の漏れがコントラスト比を下げると
いう問題があった。
光透過率）で定義されるが、従来の構成では電も無印加
時即ち暗状態での光の漏れがコントラスト比を下げると
いう問題があった。
また従来の構成では液晶層の厚みｄが１（、Ｇ。
Ｂどのカラーフィルタ部でも均一であるため、例えばｄ
”＝ ５ ／Ｊ ＋ｒｒの場合には、第１８図、第６
図からもわかる様に、′電圧無印加時、Ｇ、Ｒのカラー
フィルタ部では光を遮断するが、Ｂのフィルタ部では光
を遮断せず、電圧無印加時に全体としてすでに宵もしく
は紫色に着色するという問題があった。
”＝ ５ ／Ｊ ＋ｒｒの場合には、第１８図、第６
図からもわかる様に、′電圧無印加時、Ｇ、Ｒのカラー
フィルタ部では光を遮断するが、Ｂのフィルタ部では光
を遮断せず、電圧無印加時に全体としてすでに宵もしく
は紫色に着色するという問題があった。
これはフルカラー表示する上で非常に大きな妨げとなる
ものである。
ものである。
しかる［Ｇｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）からもわか
る通り、液晶層の厚みが大きくなると（約１０ ／Ｊ
Ｒ１以上）、電圧無印加時の透過率が小さくなり、それ
に伴い着色も比較的小さくなり、上記２つの問題は緩和
される。しかし、ｄが大きくなると、電圧０Ｎ−ＯＦＦ
に対する液晶の応答時間が遅くなり、液晶パネルの視野
角もせまくなり、視差による色ずれも起こる。したがっ
てカラー液晶表示装置の性能としては全く劣悪なものと
なる。
る通り、液晶層の厚みが大きくなると（約１０ ／Ｊ
Ｒ１以上）、電圧無印加時の透過率が小さくなり、それ
に伴い着色も比較的小さくなり、上記２つの問題は緩和
される。しかし、ｄが大きくなると、電圧０Ｎ−ＯＦＦ
に対する液晶の応答時間が遅くなり、液晶パネルの視野
角もせまくなり、視差による色ずれも起こる。したがっ
てカラー液晶表示装置の性能としては全く劣悪なものと
なる。
ＴＮモードの液晶を使うカラー液晶表示において、上記
応答晴間、視野角、色ずれの問題にも鑑み、比較的小さ
な液晶層の厚み（４〜６μｍ）で、電圧無印加時の光の
漏れ、着色という２つの問題を解決することは、第４図
に示すよりなＲ，Ｇ。
応答晴間、視野角、色ずれの問題にも鑑み、比較的小さ
な液晶層の厚み（４〜６μｍ）で、電圧無印加時の光の
漏れ、着色という２つの問題を解決することは、第４図
に示すよりなＲ，Ｇ。
Ｂ部で液晶層の厚みが均一である従来の構成をとる限り
不可能である。
不可能である。
発明の目的
本発明は上述した従来例の欠点に鑑みなされたもので、
電圧無印加時の液晶セルの光の漏れと着色を最小限にお
さえ、コントラストが高く色再現性に優れたカラー液晶
表示装置を提供することを目的とする。
電圧無印加時の液晶セルの光の漏れと着色を最小限にお
さえ、コントラストが高く色再現性に優れたカラー液晶
表示装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、ＴＮモードの液晶を用い、基板に凹凸を設け
ることによりＲ，Ｃｉ、Ｂの各カラーフィルタに対応す
る液晶層の厚みをそれぞれ光学的に最適化することによ
り、優れた性能のカラー液晶表示装置を提供するもので
ある。
ることによりＲ，Ｃｉ、Ｂの各カラーフィルタに対応す
る液晶層の厚みをそれぞれ光学的に最適化することによ
り、優れた性能のカラー液晶表示装置を提供するもので
ある。
さて第６図で示すような分光特性をもつＲ，Ｇ。
Ｂの各カラーフィルタに合わせて、第７図に示すような
分光強度をもつ白色光′源（■松下電子工業製パルツク
螢光燈）ｆ：選択する。そしてＲ，Ｇ、Ｂを６１０ｎｍ
、５４６ｎｍ、４５０ｎｍの各波長で代表させることに
する。
分光強度をもつ白色光′源（■松下電子工業製パルツク
螢光燈）ｆ：選択する。そしてＲ，Ｇ、Ｂを６１０ｎｍ
、５４６ｎｍ、４５０ｎｍの各波長で代表させることに
する。
光源は第７図の分光透過特性を見ればわかるように、Ｒ
，Ｇ、Ｂの各波長に対し線スペクトルに近い特性をもつ
白色光源であシ、このことが本発明の実施例に対し非常
例有効で、例えば白熱電灯のような連続スペクトルをも
つもの、あるいはＥＬ等の単色光源では、その有効性は
減じる。
，Ｇ、Ｂの各波長に対し線スペクトルに近い特性をもつ
白色光源であシ、このことが本発明の実施例に対し非常
例有効で、例えば白熱電灯のような連続スペクトルをも
つもの、あるいはＥＬ等の単色光源では、その有効性は
減じる。
そこで先述した第１図に示すようなΔｎの波長分散をも
つＬ Ｉ Ｘ０Ｎ９１６０を液晶制料として用いるとす
る。（１）式に基づくと、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長の光は、
液晶層の厚みｄに応じてノーマリ−プラックで電圧無印
加時には第８図に示すような透過特性を示す。第８図で
グラフの左端は省略されであるがＲ，Ｇ、Ｂの各曲線は
ｄが０に近づくにっこのグラフからもわかる通り、Ｒ，
Ｇ、Ｂの各波長の光に対し、液晶層の厚みがｄが小さい
方からみていくと、それぞれ６．４１ｔｍ、 ４ 、
Ｂ１１ｖ＋ｚ 、 ３．７μ＊＋の時にＴ−〇となり液
晶層で完全に光は遮断される。即ちｆＬ、Ｇ、Ｅの各カ
ラーフィルタに対応する液晶層の厚みをそれぞれｄＲ２
ｄｏ、ｄＢとしたときｄＲ＝＝ｓ、 ４７１＋＋＋、、
ｄＧ＝４ 、Ｂμｎｔ、 ｄＢ＝＝３ 、７ｐｍにす
れば、電圧無印加時、各フィルタ部で光を完全に遮断し
、液晶パネル全面にわたって光は遮断され上述した着色
の問題も起こり得ない。
つＬ Ｉ Ｘ０Ｎ９１６０を液晶制料として用いるとす
る。（１）式に基づくと、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長の光は、
液晶層の厚みｄに応じてノーマリ−プラックで電圧無印
加時には第８図に示すような透過特性を示す。第８図で
グラフの左端は省略されであるがＲ，Ｇ、Ｂの各曲線は
ｄが０に近づくにっこのグラフからもわかる通り、Ｒ，
Ｇ、Ｂの各波長の光に対し、液晶層の厚みがｄが小さい
方からみていくと、それぞれ６．４１ｔｍ、 ４ 、
Ｂ１１ｖ＋ｚ 、 ３．７μ＊＋の時にＴ−〇となり液
晶層で完全に光は遮断される。即ちｆＬ、Ｇ、Ｅの各カ
ラーフィルタに対応する液晶層の厚みをそれぞれｄＲ２
ｄｏ、ｄＢとしたときｄＲ＝＝ｓ、 ４７１＋＋＋、、
ｄＧ＝４ 、Ｂμｎｔ、 ｄＢ＝＝３ 、７ｐｍにす
れば、電圧無印加時、各フィルタ部で光を完全に遮断し
、液晶パネル全面にわたって光は遮断され上述した着色
の問題も起こり得ない。
次に実際の本発明の実施例の液晶表示装置の構成ならび
に製法を第９〜１１図を用いて説明する。
に製法を第９〜１１図を用いて説明する。
まず一方の面に所定の繰り返しで３段階の凸凹のある透
明基板２ｂを用意する。その全体斜視図を第９図に、第
９図の円内の拡大図を第１０図に示す。この透明基板２
ｂはプラスチックス或いはガラスなどの成型又はエツチ
ングにて製作する。
明基板２ｂを用意する。その全体斜視図を第９図に、第
９図の円内の拡大図を第１０図に示す。この透明基板２
ｂはプラスチックス或いはガラスなどの成型又はエツチ
ングにて製作する。
この上にＲ，Ｇ、Ｂのカラーフィルタを形成す。る訳で
あるが、第１０図の斜線部の面積に一種のカラーフィル
タが設置される。それで同図中のイ部にはＢ１口部には
Ｇ、ノ・部にはＨのカラーフィルタが対応する。その配
置例は第５図に示す如くである。力２−フィルタ形成の
方法としては、ゼラチン等を主成分とする有機物質の塗
布、選択除去、染色を３回縁シ返すことによシなされる
が、他に印刷２色素の蒸着、電着塗装等の方法によって
も可能である。また第１０図では透明ノ１チ板の凸凹が
誇張して＠Ｆかれであるためかなり急、激に見えるが、
後で述べるように凸凹がせいぜい１〜２μ１１１秤度で
あるのに対し、斜線部の各辺の長さは通常その１００〜
１，０００倍程度とするので、カラーフィルタの形成や
この而と間接的に接する液晶の配向制御に何ら支障を与
えるものではない。
あるが、第１０図の斜線部の面積に一種のカラーフィル
タが設置される。それで同図中のイ部にはＢ１口部には
Ｇ、ノ・部にはＨのカラーフィルタが対応する。その配
置例は第５図に示す如くである。力２−フィルタ形成の
方法としては、ゼラチン等を主成分とする有機物質の塗
布、選択除去、染色を３回縁シ返すことによシなされる
が、他に印刷２色素の蒸着、電着塗装等の方法によって
も可能である。また第１０図では透明ノ１チ板の凸凹が
誇張して＠Ｆかれであるためかなり急、激に見えるが、
後で述べるように凸凹がせいぜい１〜２μ１１１秤度で
あるのに対し、斜線部の各辺の長さは通常その１００〜
１，０００倍程度とするので、カラーフィルタの形成や
この而と間接的に接する液晶の配向制御に何ら支障を与
えるものではない。
この透明基板２ｂと別の透明基板２ａとの間に液晶を挾
持するのであるが、その構成は第１１図に示す。第１１
図は本発明のカラー液晶表示装置のセル断面図である。
持するのであるが、その構成は第１１図に示す。第１１
図は本発明のカラー液晶表示装置のセル断面図である。
先程触れなかったが、第１１図におけるＲ、Ｇ、、８の
各カラーフィルタ４に対応する液晶層の厚みｄＲ，ｄＧ
、ｄＢはそれぞれ５Ａ１ｔｍ、４．８μｔｎ、３．７μ
ｍとならなければならないので、第１０図のｙｌ を０
．６７１ｍ、ｙ２を１．１μｍとなる様に予め透明基板
２ｂ上の凸凹がつくられている。
各カラーフィルタ４に対応する液晶層の厚みｄＲ，ｄＧ
、ｄＢはそれぞれ５Ａ１ｔｍ、４．８μｔｎ、３．７μ
ｍとならなければならないので、第１０図のｙｌ を０
．６７１ｍ、ｙ２を１．１μｍとなる様に予め透明基板
２ｂ上の凸凹がつくられている。
この時各カラーフィルタ層の厚みは一定とする。
又各カラーフィルタ層の厚みが異なる場合はこれに応じ
てＹ１＊Ｙ２を変化させれば良い。
てＹ１＊Ｙ２を変化させれば良い。
上記のようにして形成されたカラーフィルタ４の上部に
、工ｎ２０３．ＳｎＯ２などの透明電導膜５ｂを形成し
、そΩ上に配向膜６ｂを形成する。配向膜としては通常
、ポリイミド、ポリビニルアルコールなどの有機材料を
スピンナ、印刷などにより塗布し、表面を一定方向にラ
ビング処理して用いるが、ＳｉＯ等を一定角度で塗め蒸
着しても同様に配向膜としての機能を果たす。
、工ｎ２０３．ＳｎＯ２などの透明電導膜５ｂを形成し
、そΩ上に配向膜６ｂを形成する。配向膜としては通常
、ポリイミド、ポリビニルアルコールなどの有機材料を
スピンナ、印刷などにより塗布し、表面を一定方向にラ
ビング処理して用いるが、ＳｉＯ等を一定角度で塗め蒸
着しても同様に配向膜としての機能を果たす。
もう一方の透明基板２ａにも先述したのと同じ方法で、
透明電導膜５ａ、配向膜６ａを形成し、ｄＢが３．７μ
ηＬとなるように、両透明基板２ａ。
透明電導膜５ａ、配向膜６ａを形成し、ｄＢが３．７μ
ηＬとなるように、両透明基板２ａ。
−２ｂを対向させ（このことによｆｉｄ。、ｄＲは各々
４．８μｙｎ 、 ５．４μｍとなっている。）、この
対向空間内に液晶１を封入する。
４．８μｙｎ 、 ５．４μｍとなっている。）、この
対向空間内に液晶１を封入する。
偏光板３ａ 、 ３ｂは各々の偏光軸が平行になるよう
に、配向膜のラビング方向に平行もしくは垂直に設置さ
れる。
に、配向膜のラビング方向に平行もしくは垂直に設置さ
れる。
本発明の実施例では、カラーフィルタとしてＲ２Ｇ、Ｅ
の３種に限って説明したが、他の色が混じって４種以上
の場合にも、同様に本発明が適用５丁能である。又、カ
ラーフィルタは一方の基板側にだけ形成される必然性は
無く、上下両方の基板に形成されてもよいし、一部の色
は一方の基板に他の色は他方の基板にというふうに形成
されても構わない。何れの場合でもｄＲ２ｄＧ、ｄＢが
光学的に最適化された値になっていれば問題ない。
の３種に限って説明したが、他の色が混じって４種以上
の場合にも、同様に本発明が適用５丁能である。又、カ
ラーフィルタは一方の基板側にだけ形成される必然性は
無く、上下両方の基板に形成されてもよいし、一部の色
は一方の基板に他の色は他方の基板にというふうに形成
されても構わない。何れの場合でもｄＲ２ｄＧ、ｄＢが
光学的に最適化された値になっていれば問題ない。
又透明基板−ヒに設けられている凸凹も上下両方の基板
に形成されてもよい。
に形成されてもよい。
以上の説明では（２）式に於てＴ−Ｏを与える最小のｕ
（ｕ＝ｌ’３ ）の近傍、即ち第８図でｄが６１ｔ
Ｉｌｌの近傍、に於て光学的経路差（ｄ・Δｎ／λ）を
補正する場合の実施例を述べた。
（ｕ＝ｌ’３ ）の近傍、即ち第８図でｄが６１ｔ
Ｉｌｌの近傍、に於て光学的経路差（ｄ・Δｎ／λ）を
補正する場合の実施例を述べた。
一方第８図ではｄＧ＝１ｏ、７ｐｍ、ｄＨ＝１２μｍ。
ｄＢ＝１２．７μｍに於ても各色の透過光は零となり、
かつこれらの液晶膜厚差は小さい。本発明はこの様なＵ
の大きい領域（ｕ＝ｌ’１５ 、 ｌ’３５・・・ ）
に対しても適用できる。そして上記の組合せで補正する
場合には、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色フィルターに対応する液晶層
の厚さの大小関係は、前記実施例とは異なって来る。
かつこれらの液晶膜厚差は小さい。本発明はこの様なＵ
の大きい領域（ｕ＝ｌ’１５ 、 ｌ’３５・・・ ）
に対しても適用できる。そして上記の組合せで補正する
場合には、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色フィルターに対応する液晶層
の厚さの大小関係は、前記実施例とは異なって来る。
本発明の思想は、Ｔ Ｎ液晶を用いたカラー液晶表示装
置全搬にわたって適用されうるもので、単純なマトリク
ス駆動のものたけでなく、一方の基板に、ＭＯＳＦＥＴ
、 ＴＰＴ 、ＭＩＭなどの非線形素子が組みこまれ
ている場合、又、透過型の場合だけでなく反射型の場合
でも何ら差し支えない。
置全搬にわたって適用されうるもので、単純なマトリク
ス駆動のものたけでなく、一方の基板に、ＭＯＳＦＥＴ
、 ＴＰＴ 、ＭＩＭなどの非線形素子が組みこまれ
ている場合、又、透過型の場合だけでなく反射型の場合
でも何ら差し支えない。
さらに本発明の説明ではノーマリ−ブラックの巳
場合に限ったが、電圧無印加時に明状態となるノーマリ
−ホワイトの場合にもその１ま活用出来る。
−ホワイトの場合にもその１ま活用出来る。
一方他の観点から見ると、本発明の構成をとることによ
り、液晶セル組立時の液晶層の厚みの誤差による色調の
変化、ホワイトバランスのずれが極めて小さくなる。こ
のことを第１２図に示す。
り、液晶セル組立時の液晶層の厚みの誤差による色調の
変化、ホワイトバランスのずれが極めて小さくなる。こ
のことを第１２図に示す。
第１２図は本発明により、各フイランに対応する液晶層
の厚みを各フィルタごとに適正化した後、組立て誤差に
よシ液晶層の厚みが設計値より変化した場合の各色の透
過率を緑色フィルタ上の液晶層の厚みとの関係で示す。
の厚みを各フィルタごとに適正化した後、組立て誤差に
よシ液晶層の厚みが設計値より変化した場合の各色の透
過率を緑色フィルタ上の液晶層の厚みとの関係で示す。
第１２図から明らかなように設計中心値ｄ ＝ ４ 、
８ ／Ｊ ｍでば各色光とも透過は零となる。一方ｄが
この値より変化した」場合、第８図とは異なりＲ，、Ｇ
、Ｂ各色光とも透過率はほぼ均等に増加する。このため
液晶セルのホワイトバランスは保たれ、表示色調の変化
も小さい。
８ ／Ｊ ｍでば各色光とも透過は零となる。一方ｄが
この値より変化した」場合、第８図とは異なりＲ，、Ｇ
、Ｂ各色光とも透過率はほぼ均等に増加する。このため
液晶セルのホワイトバランスは保たれ、表示色調の変化
も小さい。
他方従来のセル構成をとれば、セル厚の変化により、色
調等が大巾に変化することは第８図より自明である。
調等が大巾に変化することは第８図より自明である。
発明の効果
以上述べてきた本発明の構成にすることにより、電圧無
印加時の光の凋れならひに着色をなくし、コントラスト
、色再現性に優れたカラー液晶表示装置を提供出来る。
印加時の光の凋れならひに着色をなくし、コントラスト
、色再現性に優れたカラー液晶表示装置を提供出来る。
これは液晶材才１を適当に選択することにより、比較的
小さな液晶層の厚みで実現出来るのて、液晶の応答時間
も速く、視野角も広く、さらに視差による色ずれもなく
、表示素子としての性能にｔ極めて良好である。
小さな液晶層の厚みで実現出来るのて、液晶の応答時間
も速く、視野角も広く、さらに視差による色ずれもなく
、表示素子としての性能にｔ極めて良好である。
本発明はＴＮ液晶を用いたカラー液晶表示装置の基本役
割に関わる非常に重要なもので、その応用分野は栖めて
広い。
割に関わる非常に重要なもので、その応用分野は栖めて
広い。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、 （ｂ）はＴＮ液晶表示素子の表示原理
を示した図、第２図は液晶のΔｎの波長依存性を示しだ
図、第３図は液晶セルの分光透過特性の一例を示した図
、第４図は従来のカラー液晶表示装置のセル断面図、第
５図はＲ，Ｇ、Ｂカラーフィルタの配置の一列を示した
図、第６図はｌ’ｌ、Ｃｉ、Ｂカラーフィルタの分光透
過特性を示した図、第７図は光源の分光強度を示した図
、第８図はＲ、Ｇ。 Ｂ各波長の分光透過特性の液晶相の厚みに対する依存を
示した図、第９図は予め凸凹の設けられた透明基板の斜
視図、第１０図は第９図に示す透明基板中央部（円内）
の拡大図、第１１図は本発明のカラー液晶表示装置のセ
ル断面図、第１２図は本発明のカラー液晶表示装置の緑
色フィルタ部の液晶層の厚さと各色光の透過率の関係を
示す図である。 １・・・・・液晶、２ａ、２ｂ・・・・・・透明基板、
３ａ。 ３ｂ・・・・・・偏光板、４・・・・・・カラーフィル
タ、５ａ。 ５ｂ・・・・・・透明電導膜、ｅａ、ｅｂ・・・・・・
配向膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （αン （ｂ） 図 、、、 邪回 剪 囮 領 嘲什 紘 第 ４ 図 第５図 。 ０瞥 ゝ 罪せや七頻揶 ＠ 帽井 口
を示した図、第２図は液晶のΔｎの波長依存性を示しだ
図、第３図は液晶セルの分光透過特性の一例を示した図
、第４図は従来のカラー液晶表示装置のセル断面図、第
５図はＲ，Ｇ、Ｂカラーフィルタの配置の一列を示した
図、第６図はｌ’ｌ、Ｃｉ、Ｂカラーフィルタの分光透
過特性を示した図、第７図は光源の分光強度を示した図
、第８図はＲ、Ｇ。 Ｂ各波長の分光透過特性の液晶相の厚みに対する依存を
示した図、第９図は予め凸凹の設けられた透明基板の斜
視図、第１０図は第９図に示す透明基板中央部（円内）
の拡大図、第１１図は本発明のカラー液晶表示装置のセ
ル断面図、第１２図は本発明のカラー液晶表示装置の緑
色フィルタ部の液晶層の厚さと各色光の透過率の関係を
示す図である。 １・・・・・液晶、２ａ、２ｂ・・・・・・透明基板、
３ａ。 ３ｂ・・・・・・偏光板、４・・・・・・カラーフィル
タ、５ａ。 ５ｂ・・・・・・透明電導膜、ｅａ、ｅｂ・・・・・・
配向膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （αン （ｂ） 図 、、、 邪回 剪 囮 領 嘲什 紘 第 ４ 図 第５図 。 ０瞥 ゝ 罪せや七頻揶 ＠ 帽井 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）対向する第１の基板と第２の基板間に液晶層を挾
持し、前記基板のうち少くとも一方には所定の繰り返し
で多数の凸凹が設けられており、前記基板の少くとも一
方に分光透過特性の異なる複数種のカラーフィルタを多
数配置し、前記カラーフィルタの分光透過特性に応じて
各カラーフィルタに対応する液晶層の厚みを変化させ、
前記液晶層に電圧を印加し液晶層を通過する光を変調せ
しめる手段を有する事を特徴とするカラー液晶表示装置
。 （２） カラーフィルタが赤、緑、青の光を主として透
１１φする分光透過特性を示す３種からなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のカラー液晶表示装置
。 り３）赤、緑、青の光を主として透過する分光透過みが
、赤で大きく、青で小さく、緑では両者の中間の値をと
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラー
液晶表示装置。 （４） カラーフィルタが、第１．第２の基板の少くと
も一方の液晶層を挾持する側の主面に配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項。 第２項または第３項記載のカラー液晶表示装置。 （５） カラー７゜・ルタの液晶層を挾持する側の主面
に透明導電膜が設置されていることを特徴とする特許請
梁。範囲第１項記載、よ、第。４えは第４項記載のカラ
ー液晶表示装置。 （６）凸凹の各々に；赤、緑、青の光を主として透過す
る分光透過特性を示す３種のカラーフィルタが所定の繰
シ返しで配置されることを特徴とする特許請求の範囲第
２項、第３項、第４項、まだは第６項記載のカラー液晶
表示装置。 （′７）凸凹の各々の深さが、赤、緑、青で異なること
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載のカラー液晶表
示装置。 近５分光放射特性をもつ白色光源と組み合せて用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
、第４項、第６項捷たは第７項記載のカラー液晶表示装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016553A JPS60159824A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
| US06/696,170 US4632514A (en) | 1984-01-31 | 1985-01-29 | Color liquid crystal display apparatus |
| DE8585100951T DE3573842D1 (en) | 1984-01-31 | 1985-01-30 | Liquid crystal color display apparatus |
| EP85100951A EP0152827B1 (en) | 1984-01-31 | 1985-01-30 | Liquid crystal color display apparatus |
| KR2019910000169U KR920006145Y1 (ko) | 1984-01-31 | 1991-01-09 | 컬러액정 표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016553A JPS60159824A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159824A true JPS60159824A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH0330126B2 JPH0330126B2 (ja) | 1991-04-26 |
Family
ID=11919465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59016553A Granted JPS60159824A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159824A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS632019A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示体用複合フイルタの製造法 |
| JPS6417528U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
| JPH01156715A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Sharp Corp | 立体映像再生システム |
| JPH01302376A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像情報処理装置及び画像情報記録装置 |
| US4929060A (en) * | 1987-05-06 | 1990-05-29 | Casio Computer Co., Ltd. | Color liquid crystal display device |
| US5012768A (en) * | 1990-04-19 | 1991-05-07 | Kloeckner-Humboldt-Deutz Ag | Cooling system |
| US5237437A (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-17 | Honeywell Inc. | Apparatus and method for a high contrast, wide angle, color, flat panel, liquid crystal display |
| US5757524A (en) * | 1994-04-12 | 1998-05-26 | Rockwell International | Normally white multigap twisted nematic liquid crystal display with reduced hue variation over viewing angle |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP59016553A patent/JPS60159824A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS632019A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示体用複合フイルタの製造法 |
| US4929060A (en) * | 1987-05-06 | 1990-05-29 | Casio Computer Co., Ltd. | Color liquid crystal display device |
| JPS6417528U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
| JPH01156715A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Sharp Corp | 立体映像再生システム |
| JPH01302376A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 画像情報処理装置及び画像情報記録装置 |
| US5237437A (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-17 | Honeywell Inc. | Apparatus and method for a high contrast, wide angle, color, flat panel, liquid crystal display |
| US5012768A (en) * | 1990-04-19 | 1991-05-07 | Kloeckner-Humboldt-Deutz Ag | Cooling system |
| US5757524A (en) * | 1994-04-12 | 1998-05-26 | Rockwell International | Normally white multigap twisted nematic liquid crystal display with reduced hue variation over viewing angle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0330126B2 (ja) | 1991-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3112393B2 (ja) | カラー表示装置 | |
| US5179457A (en) | Liquid crystal display device with birefringent film between the substrates of the liquid crystal | |
| JP3339334B2 (ja) | 反射型液晶表示素子 | |
| JP3362758B2 (ja) | 反射型カラー表示装置 | |
| US6295113B1 (en) | Twisted nematic color liquid crystal display | |
| US4929060A (en) | Color liquid crystal display device | |
| JPH0215047B2 (ja) | ||
| US5048933A (en) | Transmission type liquid crystal display device | |
| KR100385691B1 (ko) | 반사형 액정표시소자 | |
| JPS60159823A (ja) | カラ−液晶表示装置 | |
| JPS60159824A (ja) | カラ−液晶表示装置 | |
| JPH0548888B2 (ja) | ||
| JPS60202423A (ja) | カラ−液晶表示装置 | |
| JPH03200122A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH1164837A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH04362919A (ja) | カラー液晶表示装置 | |
| JPH10115704A (ja) | 反射型カラーフィルタおよび液晶表示装置 | |
| JPH1078575A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3289391B2 (ja) | カラー液晶表示装置 | |
| JP3580994B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH086009A (ja) | カラー液晶表示素子 | |
| JP2819602B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH04188113A (ja) | 液晶表示パネル | |
| JP3000669B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH03259221A (ja) | 液晶素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |