JPS60159830A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents
カラ−液晶表示装置Info
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- JPS60159830A JPS60159830A JP59016554A JP1655484A JPS60159830A JP S60159830 A JPS60159830 A JP S60159830A JP 59016554 A JP59016554 A JP 59016554A JP 1655484 A JP1655484 A JP 1655484A JP S60159830 A JPS60159830 A JP S60159830A
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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
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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-
- 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
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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】
デッド・ネマティック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ｆ：提供するものである
。
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ｆ：提供するものである
。
本発明は、テレビやビデオモニター舌のカラー映像表示
装置あるいはコンピュータ端末等に用いられる。
装置あるいはコンピュータ端末等に用いられる。
従来例の付４成とその問題点
液晶表示装置は、薄型で低電圧駆動でき消費電力が小さ
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寸ってきている。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。
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寸ってきている。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 ） ＋ −７’；（同
Ｂ）のカラーフィルタを絹み合ぜて構成さノ］。
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 ） ＋ −７’；（同
Ｂ）のカラーフィルタを絹み合ぜて構成さノ］。
るカ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ｔノ↓についてｆ？ｆ’＋中に述べる
。
Ｎ液晶の光学的性ｔノ↓についてｆ？ｆ’＋中に述べる
。
第１図１ｌ−Ｊ：透過型のＴＮ液晶表示素子の表示原ν
１】を示す。液晶１、透明基板２ａ、、２ｂが液晶セル
を構成（２、偏九板３ａ 、３ｂは各々の偏光軸が・１
７−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。
１】を示す。液晶１、透明基板２ａ、、２ｂが液晶セル
を構成（２、偏九板３ａ 、３ｂは各々の偏光軸が・１
７−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〔第１図
（ｄ）〕、あるしきい値（以下ｖｔｈと略記）以−にの
電圧を印加すると〔第１図（ｂ） ：］ 、’ｔｉｔ、
界力回に沿うように液晶は阿配列しく液晶の誘電率５ｖ
力性はＩＦとする）。入射した光はその寸ま液晶セルを
通過する。これにより明暗のコントラストを形成出来る
。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。
（ｄ）〕、あるしきい値（以下ｖｔｈと略記）以−にの
電圧を印加すると〔第１図（ｂ） ：］ 、’ｔｉｔ、
界力回に沿うように液晶は阿配列しく液晶の誘電率５ｖ
力性はＩＦとする）。入射した光はその寸ま液晶セルを
通過する。これにより明暗のコントラストを形成出来る
。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、即ちノーマリ−ブラックで
市、圧熱印加時の透過率Ｔは、理憩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ｙｔ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０この通過する光の透過率ＴはＣ，Ｈ，Ｇ
ｏｏｃｈ 、！： Ｈ，Ａ、Ｔａｒｒｙにより次式（Ｊ
、Ｐｈｙｓ、Ｄ：Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、８．１５７５（
１９７５） ）で表わされている。
市、圧熱印加時の透過率Ｔは、理憩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ｙｔ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０この通過する光の透過率ＴはＣ，Ｈ，Ｇ
ｏｏｃｈ 、！： Ｈ，Ａ、Ｔａｒｒｙにより次式（Ｊ
、Ｐｈｙｓ、Ｄ：Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、８．１５７５（
１９７５） ）で表わされている。
Ｔ ＝ （１＋ｕ２）−” ｓｉ口２〔θ Ｈ＋ｕ２）
’：］ ＝−−（１）たたし Ｕ＝πｄΔｎ／θλ ・・・ （２） ここでｄは液晶層のｊワみ、Δｎは液晶の複ｈ−Ｉ折、
θはＴＮ液晶のツイスト角、λは入射光の波長をそノ１
．それ表わす。
’：］ ＝−−（１）たたし Ｕ＝πｄΔｎ／θλ ・・・ （２） ここでｄは液晶層のｊワみ、Δｎは液晶の複ｈ−Ｉ折、
θはＴＮ液晶のツイスト角、λは入射光の波長をそノ１
．それ表わす。
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■チノン社製ＬＩＸＯＮ９１５０を例にとり（以
下この液晶全モデルに詰不： 、ｉｆＣ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、
Ｇｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）に」：つてｄが５／
１ｍと８μｍ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■チノン社製ＬＩＸＯＮ９１５０を例にとり（以
下この液晶全モデルに詰不： 、ｉｆＣ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、
Ｇｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）に」：つてｄが５／
１ｍと８μｍ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ｕＪ視領領域４ｏＯ〜７００
ｎｍ ）でピ一つては１０％セｒ黒の透過率會示し、
電圧無印加時でも完全には光を遮断しない。
ｎｍ ）でピ一つては１０％セｒ黒の透過率會示し、
電圧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５／
１ｍのセルでは赤紫に、８１１ｍでは黄色に着色して見
える。ただ５７ｕｎでは波長５７０ｎｍ近辺、Ｂｌｔｍ
では４４０ ｎｍ近辺の光は遮断する。
１ｍのセルでは赤紫に、８１１ｍでは黄色に着色して見
える。ただ５７ｕｎでは波長５７０ｎｍ近辺、Ｂｌｔｍ
では４４０ ｎｍ近辺の光は遮断する。
従ってＴＮモードの液晶を用いれば、重圧ｄ７Ｈｒ、印
加時の暗状態での光のｆ）４れならびにＶ’ｉ色という
問題が存在する。モノカラーの？≧示を行なう場合には
、これはそれほど大きな間：１°〔１とならないが、カ
ラー表示を行なうｊ場合には大へな障害となる。これら
をもとに従来のカラーフィルタと糾み合せたカラー液晶
表示装置について説、明する。
加時の暗状態での光のｆ）４れならびにＶ’ｉ色という
問題が存在する。モノカラーの？≧示を行なう場合には
、これはそれほど大きな間：１°〔１とならないが、カ
ラー表示を行なうｊ場合には大へな障害となる。これら
をもとに従来のカラーフィルタと糾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１υ１配向を制御す
るための配向膜で、透明電導膜６ａ、６ｂ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１υ１配向を制御す
るための配向膜で、透明電導膜６ａ、６ｂ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。
この時、Ｒ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対応する液晶
をｖｔｈ以上の適当な電圧中で１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。
をｖｔｈ以上の適当な電圧中で１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が、先述した■１電圧無印加の
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、従来の構成では電圧無印加
時即ち暗状態での光の漏れが、コントラスト比を下げる
という間頴があった。
光透過率）で定義されるが、従来の構成では電圧無印加
時即ち暗状態での光の漏れが、コントラスト比を下げる
という間頴があった。
捷だ従来の構成では液晶層の厚みｄがＲ、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
＝５７１ｍのＪ、ｊｉｊ、合には、柁３図、第６図から
もわかる様に、電圧無印加時、Ｇ、Ｈのカラーフィルタ
部でに１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１全体として−すでに青もしくは
紫色に着色するという間５η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。
＝５７１ｍのＪ、ｊｉｊ、合には、柁３図、第６図から
もわかる様に、電圧無印加時、Ｇ、Ｈのカラーフィルタ
部でに１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１全体として−すでに青もしくは
紫色に着色するという間５η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。
［７かるにＧｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）からもわ
かる５巾り、液晶層の厚みが大きくなると（はぼ１１０
７ｚ以上）、電圧無印加時の透過率か小さくなり、それ
に伴い着色も比較的小さくなり、」二記２つの問題は緩
和される。しかし、ｄが大きくなると、届、圧０Ｎ−Ｏ
ＦＦ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」−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。
かる５巾り、液晶層の厚みが大きくなると（はぼ１１０
７ｚ以上）、電圧無印加時の透過率か小さくなり、それ
に伴い着色も比較的小さくなり、」二記２つの問題は緩
和される。しかし、ｄが大きくなると、届、圧０Ｎ−Ｏ
ＦＦ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」−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
応答時間、視野角２色ずれの問題にも企１１：１み、比
較的小さな液晶層の厚み（４〜６７ｚｍ）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
ｄ５、第４図に示すよりなＲ，Ｇ。
応答時間、視野角２色ずれの問題にも企１１：１み、比
較的小さな液晶層の厚み（４〜６７ｚｍ）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
ｄ５、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ｉ′ｉＪ能である。
不ｉ′ｉＪ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Ｉｇｌ−無印加時の液晶セルの光の漏れと着色ｋ
ＴＴ’Ｚ小眼におさえ、コントラストが高く色「［Ｊ
現にＬに優れたカラー液晶表示装置を４是供することを
目的とする。
で、電Ｉｇｌ−無印加時の液晶セルの光の漏れと着色ｋ
ＴＴ’Ｚ小眼におさえ、コントラストが高く色「［Ｊ
現にＬに優れたカラー液晶表示装置を４是供することを
目的とする。
発明の構成
本発明は、Ｔ Ｎモードの液晶およびカラーフィルタ、
透明膜を用いる装置において、Ｒ，Ｇ、Ｂの各カラー）
ｆルタ（／ｃ対応する液晶層のｊｌｖみをそ）］、ぞれ
光学的に量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。
透明膜を用いる装置において、Ｒ，Ｇ、Ｂの各カラー）
ｆルタ（／ｃ対応する液晶層のｊｌｖみをそ）］、ぞれ
光学的に量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。
実施例の説１明
ここでｉＪ： Ｔ Ｎモードの液晶を用いた透過型のカ
ラー液晶表示装置を実施例と見て詳細に述べる。
ラー液晶表示装置を実施例と見て詳細に述べる。
−＞−ｔ−Ａｆｔ’ｒ：ｈ”１ｌＩｂｔ−７＝１−ｈｌ
−Ａｆ−１コ、Ｊ、Ｉｋｌ二Ｊｔ←ｆ＋＋１−一）Ｔｒ
１’：！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〔１１０松ド電子工業
傅パルノワ螢光燈〕を選択する。そしてＲ，Ｇ。
−Ａｆ−１コ、Ｊ、Ｉｋｌ二Ｊｔ←ｆ＋＋１−一）Ｔｒ
１’：！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〔１１０松ド電子工業
傅パルノワ螢光燈〕を選択する。そしてＲ，Ｇ。
Ｂを６１．Ｏｎｍ、５４５ｎｍ、４５０ｎｍの各θＵ長
で代浸させることにする。光源は第７ハ１の分光透過ｑ
１」生を見れはわかるように、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長にｋ
・１シ線スペクトルに近い！１”！ｉ性をもつｒロム光
ｄ皇であり、このことが本発明の実施例に対し非常に有
効で、例えは白熱電灯の」：うな連続スペクトルをもつ
もの、或いばＥＬ等の１１１１色光源で←１、有効ｆノ
ｌば７１ｉ１くしる。
で代浸させることにする。光源は第７ハ１の分光透過ｑ
１」生を見れはわかるように、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長にｋ
・１シ線スペクトルに近い！１”！ｉ性をもつｒロム光
ｄ皇であり、このことが本発明の実施例に対し非常に有
効で、例えは白熱電灯の」：うな連続スペクトルをもつ
もの、或いばＥＬ等の１１１１色光源で←１、有効ｆノ
ｌば７１ｉ１くしる。
そこで先述した第１図に示ずようなΔｎの彼長う）故を
もつＬ Ｉ Ｘ ＯＮ ９１６０を液晶層′Ａ：１とし
て用ハるとする。（１）式に基つくとＲ，Ｇ、Ｂの各波
長つ光は、液晶層のＩ＋、！みｄに応じてノー７リーフ
ラツクで電圧無印加１１Ｊｊには第８１′ｙ、１に示す
、１、うなＩａ ；Ｉ’１持＋１１を示す。第８図でグ
ラフの左、、ｔｉ、ｊは省略され′ＣあるがＲ，Ｇ、Ｂ
の各曲線はｄが○に近つくにつれ単調に増加し、ｄ ＝
＝ ０７．＋ｍですべて１になる。
もつＬ Ｉ Ｘ ＯＮ ９１６０を液晶層′Ａ：１とし
て用ハるとする。（１）式に基つくとＲ，Ｇ、Ｂの各波
長つ光は、液晶層のＩ＋、！みｄに応じてノー７リーフ
ラツクで電圧無印加１１Ｊｊには第８１′ｙ、１に示す
、１、うなＩａ ；Ｉ’１持＋１１を示す。第８図でグ
ラフの左、、ｔｉ、ｊは省略され′ＣあるがＲ，Ｇ、Ｂ
の各曲線はｄが○に近つくにつれ単調に増加し、ｄ ＝
＝ ０７．＋ｍですべて１になる。
このグラフからもわかる通り− Ｒ，Ｇ、Ｈの各波長の
光に対し、液晶層の厚みがｄの小さい方からみていくと
そＪ］それ５．４７＋ｍ 、 ４．Ｂｌｒｍ 、 ３．
７７１ｍの時にＴ ＝ｏとなり、液晶層で完全に光は遮
断される。即ちＲ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対応す
る７１を界層のｊ〒みをそノ″１それｄＨ，ｄ（、；、
ｄＢとし／こときｃｌＨ’−５，４ｐｍ 、 ｄＧコ４
．８μｍ 、 ｄＢ ＝ ３．７１ｔｍにずれは、電圧
ツ１１（印加時、各フィルタ部で光を完全に；度量し、
液晶パネル全曲にわたって光は遮断され、Ｉ”、述した
首色の問題も却こり１８ ’／：ｒい。
光に対し、液晶層の厚みがｄの小さい方からみていくと
そＪ］それ５．４７＋ｍ 、 ４．Ｂｌｒｍ 、 ３．
７７１ｍの時にＴ ＝ｏとなり、液晶層で完全に光は遮
断される。即ちＲ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対応す
る７１を界層のｊ〒みをそノ″１それｄＨ，ｄ（、；、
ｄＢとし／こときｃｌＨ’−５，４ｐｍ 、 ｄＧコ４
．８μｍ 、 ｄＢ ＝ ３．７１ｔｍにずれは、電圧
ツ１１（印加時、各フィルタ部で光を完全に；度量し、
液晶パネル全曲にわたって光は遮断され、Ｉ”、述した
首色の問題も却こり１８ ’／：ｒい。
次に実際の構成ならひに製／）：を第９〜１２図を用い
て説１明する。
て説１明する。
第９図て、ます透明基板２ｂ−１−にＲ，Ｇ、Ｂのカラ
ーフィルタ４を形成する。ノＪラ−フィルタ４の形成の
方法としては、セラチンを」−成分とする有機物質の塗
布１選択除去、染色を３回繰り返すことによりなされる
が、他にスクリーン印刷、色素の蒸着、電着塗装等の方
法にＪ：り可能である。
ーフィルタ４を形成する。ノＪラ−フィルタ４の形成の
方法としては、セラチンを」−成分とする有機物質の塗
布１選択除去、染色を３回繰り返すことによりなされる
が、他にスクリーン印刷、色素の蒸着、電着塗装等の方
法にＪ：り可能である。
このようにして形成された一様な厚みを有するカラーフ
ィルタ４のうち、Ｇ、Ｂの−１一部に透明膜７を厚みを
変えて形成する。先に述べたように、ｄＲ７ｄＧ、ｄＢ
がそノ１−それ６．４ｔｔｍ 、 ４．８７１ｍ 、
３．７／、ｆ ｍとなる／こめに例えはＧの＋の透明膜
７（ｄ：０．６７ｚｍ 、 Ｂの」−１の透明膜７ｉ１
、’＋、７μｍとなるようにする。）２５明膜了の月＋
２ｉｙとしては、１り祝領域（４００〜７００ｎｍ）で
、できるたけ透過率が１１’、’＋ ＜、かつ分光透過
４．＋ｊ性のフラットな旧材を選び、４１機・フ１１（
磯を問わない、、 ４：ｄネ１に応してスピンナ塗布、
印刷。
ィルタ４のうち、Ｇ、Ｂの−１一部に透明膜７を厚みを
変えて形成する。先に述べたように、ｄＲ７ｄＧ、ｄＢ
がそノ１−それ６．４ｔｔｍ 、 ４．８７１ｍ 、
３．７／、ｆ ｍとなる／こめに例えはＧの＋の透明膜
７（ｄ：０．６７ｚｍ 、 Ｂの」−１の透明膜７ｉ１
、’＋、７μｍとなるようにする。）２５明膜了の月＋
２ｉｙとしては、１り祝領域（４００〜７００ｎｍ）で
、できるたけ透過率が１１’、’＋ ＜、かつ分光透過
４．＋ｊ性のフラットな旧材を選び、４１機・フ１１（
磯を問わない、、 ４：ｄネ１に応してスピンナ塗布、
印刷。
蒸ｒ１．スパックリング等の方法で形成後、不・皮部を
選択除去し、これらを繰り返すことに−１，す、ＩＭＬ
所定膜ｊν、の透明膜を形成する。
選択除去し、これらを繰り返すことに−１，す、ＩＭＬ
所定膜ｊν、の透明膜を形成する。
この吻明膜７は７（り部層の厚みを最適値にｊｌｉ制御
する機能を果だすもので、第１０図に示す如＜Ｇ。
する機能を果だすもので、第１０図に示す如＜Ｇ。
Ｂのカラーフィルタ４の下部に予め設けらＪＬ−Ｃいて
もよい。又、第１１．１２図に示すようにＲ９Ｇ、Ｂす
べてのカラーフィルタの」一部もし１１、ド部に設けら
れてもよい。この肥ｊ（第１１ ％２図の場合）のＲ，
Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対応する透明膜の膜厚は例
えはＲて０．１７１ｍ、Ｇて０．７１１ｍ 、 Ｂて１
．８７１ｍとする。第９〜１２図いずノ１の場合でもｄ
Ｒ９ｄＧ、ｄＢが常に５．４μｍ 、 ４．８７．＋ｍ
。
もよい。又、第１１．１２図に示すようにＲ９Ｇ、Ｂす
べてのカラーフィルタの」一部もし１１、ド部に設けら
れてもよい。この肥ｊ（第１１ ％２図の場合）のＲ，
Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対応する透明膜の膜厚は例
えはＲて０．１７１ｍ、Ｇて０．７１１ｍ 、 Ｂて１
．８７１ｍとする。第９〜１２図いずノ１の場合でもｄ
Ｒ９ｄＧ、ｄＢが常に５．４μｍ 、 ４．８７．＋ｍ
。
３．７μｍとなっていることが重要なことである。
なお、カラーフィルタと透明膜は独立に形する必要性は
なく、第１０図や第１２図に示す構造では先に凸凹のあ
る透明膜を形成したのち、址ずＧとＢに当たる部分の透
明膜をマスクしてＲを染色、次に今染色したＲと、Ｂに
当たる部分の透明膜をマスクしてＧを染色、最後にＲと
ＧをマスクしてＢを染色してＲ，Ｇ、Ｈのカラーフィル
タ層を形成してもよい。この時の透明膜としてはセラチ
ンを主成分とする有機膜を選択するのが適当である。
なく、第１０図や第１２図に示す構造では先に凸凹のあ
る透明膜を形成したのち、址ずＧとＢに当たる部分の透
明膜をマスクしてＲを染色、次に今染色したＲと、Ｂに
当たる部分の透明膜をマスクしてＧを染色、最後にＲと
ＧをマスクしてＢを染色してＲ，Ｇ、Ｈのカラーフィル
タ層を形成してもよい。この時の透明膜としてはセラチ
ンを主成分とする有機膜を選択するのが適当である。
このようにして形成したカラーフィルタ、透明膜の１一
部に、工ｎ２０３．ＳｎＯ２なとノ透ＢＩ′１電導膜５
６を形成し、その」−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と
の有機旧材をスピンナ、印刷なとにより塗布し、表面を
ラビング処理して用いるが、ＳｉＯ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。
部に、工ｎ２０３．ＳｎＯ２なとノ透ＢＩ′１電導膜５
６を形成し、その」−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と
の有機旧材をスピンナ、印刷なとにより塗布し、表面を
ラビング処理して用いるが、ＳｉＯ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が３．７
μｍとなるように、両透明基板２ａ、２ｂを対向させ（
このことによりｄＧ、ｄＲは各々４．８μｍ、５．４７
１ｍとなっている。）、この対向空間内に液晶１を封入
する。
μｍとなるように、両透明基板２ａ、２ｂを対向させ（
このことによりｄＧ、ｄＲは各々４．８μｍ、５．４７
１ｍ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
。
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、Ｈ
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［ｆＪ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
は無り、１・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、
ｄｓ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［ｆＪ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
は無り、１・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、
ｄｓが光学的に最適化された値になっていれば問題ない
。
以」二の説、明では（１）式に於てＴ＝ｏｆ与える最小
のｕ（ｕ＝３）の近傍、即ち第８図でｄが５７＋ｍの近
傍に於て光学的経路差（ｄ・Δｎ／λ）を補正す一方第
８図ではｄに ＝ １０．７ｐｍ 、 ｄＲ−１２μｍ
。
のｕ（ｕ＝３）の近傍、即ち第８図でｄが５７＋ｍの近
傍に於て光学的経路差（ｄ・Δｎ／λ）を補正す一方第
８図ではｄに ＝ １０．７ｐｍ 、 ｄＲ−１２μｍ
。
ｄＢ ＝ １２．７７＋ｍに於ても各色の透過光は零と
なり、且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＝ ｉ’＋ Ｐｉ・・−）に対
しても適用てきる。そして上記の組合ぜで補正する場合
には、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色フィルタに対応する液晶層の厚さ
の大小関係は、前記実施例とはｎなって来る０ 本発明の思想は、ＴＮ液晶を用い／Ｃ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、弔純なマトリク
ス駆動のものだけでなく、−力の基板に、ＭＯＳＦＥＴ
、ＴＰＴ、ＭＩＭ などの非線形素子が絹みこ寸れてい
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０さらに本発明の説明では、ノーマリ
−ブラックの場合（（限ったが、電圧無印加１痔ＫＢＡ
状態となるノーマリ−ホワイトの場合にもその寸１活用
出来る。
なり、且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＝ ｉ’＋ Ｐｉ・・−）に対
しても適用てきる。そして上記の組合ぜで補正する場合
には、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色フィルタに対応する液晶層の厚さ
の大小関係は、前記実施例とはｎなって来る０ 本発明の思想は、ＴＮ液晶を用い／Ｃ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、弔純なマトリク
ス駆動のものだけでなく、−力の基板に、ＭＯＳＦＥＴ
、ＴＰＴ、ＭＩＭ などの非線形素子が絹みこ寸れてい
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０さらに本発明の説明では、ノーマリ
−ブラックの場合（（限ったが、電圧無印加１痔ＫＢＡ
状態となるノーマリ−ホワイトの場合にもその寸１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橙めて小さくなる。こ
のことを第１３図に示す０第１３図は本発明により、各
フィルタに対応する液晶層の厚みを各フィルタごとに適
市化した後、組立て誤差により液晶層の厚みが設計仙よ
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１３図から明らかなように
設言１中心値ｄ ＝４．８μｍでは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曜１合Ｒ，Ｇ、Ｂ
各色光とも透過率はほぼ均等に増加する。この為液晶セ
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ｑ；が犬［ＩＪに変化することは第８図より自明
である。
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橙めて小さくなる。こ
のことを第１３図に示す０第１３図は本発明により、各
フィルタに対応する液晶層の厚みを各フィルタごとに適
市化した後、組立て誤差により液晶層の厚みが設計仙よ
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１３図から明らかなように
設言１中心値ｄ ＝４．８μｍでは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曜１合Ｒ，Ｇ、Ｂ
各色光とも透過率はほぼ均等に増加する。この為液晶セ
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ｑ；が犬［ＩＪに変化することは第８図より自明
である。
発明の効果
以ト述べてきた構成にすることにより、′１げ： ＩＴ
ｊＩＨ「印加時の光の漏れならびに着色をなくシ、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。これは液晶月別を適尚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で、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は極めて良好である。
ｊＩＨ「印加時の光の漏れならびに着色をなくシ、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。これは液晶月別を適尚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で、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は極めて良好である。
又、別の観点からみると、たとえ液晶セル組み立て時に
７＋１晶層の厚みが僅かにずれたとしても、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の各カラーフィルタ部の液晶層の厚みの最適設言１値か
らの僅かのずれとなるだけで、このことにより、急激に
電圧無印加時の光の漏れが大きくなったり、所ｍ１１ホ
ワイト・バランスが狂って液晶セルが着色したりすると
いったことは起こらない。
７＋１晶層の厚みが僅かにずれたとしても、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の各カラーフィルタ部の液晶層の厚みの最適設言１値か
らの僅かのずれとなるだけで、このことにより、急激に
電圧無印加時の光の漏れが大きくなったり、所ｍ１１ホ
ワイト・バランスが狂って液晶セルが着色したりすると
いったことは起こらない。
本発明はＴＮ液晶を用いたカラー液晶表示装置：の基本
設削に関わる非常に重要なもので、その応用分野は極め
て広い。
設削に関わる非常に重要なもので、その応用分野は極め
て広い。
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
た図、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りの配置の一列
を示した図、第６図はＲ，Ｇ、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￥ｒ−示
した図、第８図ｉ−１：Ｒ，Ｇ。 Ｂ各波長の分光透過特性の液晶相の厚みに対１−る必隼 依存を示した図、第「ζ２図は本発明の名実が（１例の
カラー液晶表示装置のセル断面図、第１３図は本発明の
装置の緑色フィルタ部の、ｌＩ７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、６ａ、６ｂ・・・・配向
膜、７・・・透明膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名記
１ 図 （す（ｂ〕 ８ １賢 剰噺 を 日 第４図 第 ５ 図 ＠−升 区 派 区 綜 − 第 第 ８ 図 液晶層の屑みＬ ９図 第１１図 第１２図 図 意噌耀ト
理を示した図、第２図は液晶のΔｎの波長依存性を示し
た図、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りの配置の一列
を示した図、第６図はＲ，Ｇ、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￥ｒ−示
した図、第８図ｉ−１：Ｒ，Ｇ。 Ｂ各波長の分光透過特性の液晶相の厚みに対１−る必隼 依存を示した図、第「ζ２図は本発明の名実が（１例の
カラー液晶表示装置のセル断面図、第１３図は本発明の
装置の緑色フィルタ部の、ｌＩ７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、６ａ、６ｂ・・・・配向
膜、７・・・透明膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名記
１ 図 （す（ｂ〕 ８ １賢 剰噺 を 日 第４図 第 ５ 図 ＠−升 区 派 区 綜 − 第 第 ８ 図 液晶層の屑みＬ ９図 第１１図 第１２図 図 意噌耀ト
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し、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特定種あるいは全種に沖なる
ようにして透明膜を配置し、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
厚みを変化させたこと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、宵の光を主として透
過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。 （３）赤、緑、青の光を主として透過する分光透過特性
を示すカラーフィルタに対応する液晶層の厚みが、赤で
大きく、宵で小さく、緑では両省の中間の値をとること
を特徴とするｑ′Ｉ胎請求のＱｉΣ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
も一方の前記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項記載のカラー
液晶表示装置。 （６） カラーフィルタの液晶層を挾持する側の工面に
透明電導膜が設置されてい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。 （６）透明膜は、緑、宵の光を主として透過する分光透
過特性を示すカラーフィルタに重ねて配置され、前記透
明膜の厚みが緑と冑で異な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。 （η 透明膜は、赤、緑、青の光を王として透過する分
光透過特性を示すカラーフィルタに重ねて配置され、前
記透明膜の厚みが赤、緑、青で異な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。 （８）赤、緑、宵の各波長に対して線スペクトルに近い
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
特徴とする峙π「８青求の範囲第１項、第２項、第３Ｊ
Ａ、第４項、第５拍、第６項または第７項記載のカラー
液晶表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016554A JPS60159830A (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 |
|---|---|---|---|
| JP59016554A JPS60159830A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159830A true JPS60159830A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH0548888B2 JPH0548888B2 (ja) | 1993-07-22 |
Family
ID=11919494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59016554A Granted JPS60159830A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159830A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159827A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Citizen Watch Co Ltd | カラ−液晶表示パネル |
| JPS63213817A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶素子とその製造法 |
| JPS6417528U (ja) * | 1987-07-21 | 1989-01-27 | ||
| US4810060A (en) * | 1987-01-22 | 1989-03-07 | Hosiden Electronics Co. Ltd. | Active color liquid crystal display element compensating for differing voltage-transmission curves of the primary colors |
| US4929060A (en) * | 1987-05-06 | 1990-05-29 | Casio Computer Co., Ltd. | Color liquid crystal display device |
| JPH04366813A (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 薄膜トランジスタ型液晶表示装置 |
| US5623353A (en) * | 1990-10-26 | 1997-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Color liquid crystal device having thickness controlling layers disposed at pixel portions |
| JP2002236371A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-08-23 | Dainippon Printing Co Ltd | 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ |
| KR20030081905A (ko) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 수직배향형 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 색 필터 기판 |
| EP1429175A2 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-16 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate |
| JP2010224569A (ja) * | 2000-12-05 | 2010-10-07 | Dainippon Printing Co Ltd | 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916552A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | 株式会社ハイテク研究所 | 文書細断機 |
| JPS5916553A (ja) * | 1982-07-17 | 1984-01-27 | 井口 富之 | 冷凍餌料砕氷機 |
| JPS60159827A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Citizen Watch Co Ltd | カラ−液晶表示パネル |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP59016554A patent/JPS60159830A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS60159827A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Citizen Watch Co Ltd | カラ−液晶表示パネル |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159827A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Citizen Watch Co Ltd | カラ−液晶表示パネル |
| JPH0558168B2 (ja) * | 1984-01-31 | 1993-08-25 | Citizen Watch Co Ltd | |
| US4810060A (en) * | 1987-01-22 | 1989-03-07 | Hosiden Electronics Co. Ltd. | Active color liquid crystal display element compensating for differing voltage-transmission curves of the primary colors |
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| JP2010224569A (ja) * | 2000-12-05 | 2010-10-07 | Dainippon Printing Co Ltd | 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ |
| JP4633297B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2011-02-16 | 大日本印刷株式会社 | 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ |
| JP4633858B2 (ja) * | 2000-12-05 | 2011-02-16 | 大日本印刷株式会社 | 凹凸パターン層の製造方法、およびこの方法を用いて製造される液晶ディスプレイおよびカラーフィルタ |
| KR20030081905A (ko) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 수직배향형 액정 표시 장치 및 그에 사용되는 색 필터 기판 |
| EP1429175A2 (en) * | 2002-12-10 | 2004-06-16 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate |
| EP1429175A3 (en) * | 2002-12-10 | 2004-09-15 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate |
| US7088407B2 (en) | 2002-12-10 | 2006-08-08 | Seiko Epson Corporation | Color filter substrate, method of manufacturing color filter substrate, electro-optical device, method of manufacturing electro-optical device, and electronic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548888B2 (ja) | 1993-07-22 |
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| JPH06160800A (ja) | 液晶表示素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |