JPS60217337A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents
カラ−液晶表示装置Info
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- JPS60217337A JPS60217337A JP59074027A JP7402784A JPS60217337A JP S60217337 A JPS60217337 A JP S60217337A JP 59074027 A JP59074027 A JP 59074027A JP 7402784 A JP7402784 A JP 7402784A JP S60217337 A JPS60217337 A JP S60217337A
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- 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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- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
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- 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
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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】
産業上の利用分野
本発明は、カラーフィルタと液晶、とりわけツィステッ
ド・ネマティック液晶（以下ＴＮ液晶と略す）とを組み
合せ、薄膜電界効果トランジスタ（以下ＴＰＴと略す）
などのスイッチング素子に近年、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色をも
つことから。
ド・ネマティック液晶（以下ＴＮ液晶と略す）とを組み
合せ、薄膜電界効果トランジスタ（以下ＴＰＴと略す）
などのスイッチング素子に近年、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色をも
つことから。
フラット・ディスプレイとして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、赤、緑、青（以下各々Ｒ，Ｇ。
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、赤、緑、青（以下各々Ｒ，Ｇ。
Ｂと略す）等のカラーフィルタを用いフルカラー表示可
能なカラー液晶表示装置も商品化されようとしている。
能なカラー液晶表示装置も商品化されようとしている。
また駆動の面からは、走査線数の多い画像表示が可能な
どといったことから％ＴＰＴなどのスイッチング素子で
液晶を駆動する方式が併せ用いられようとしている。例
えば特開昭６６−２５７７７号公報、特開昭５６−２５
７１４号公報等には以下に述べるようなカラー液晶表示
装置が提案されている。
どといったことから％ＴＰＴなどのスイッチング素子で
液晶を駆動する方式が併せ用いられようとしている。例
えば特開昭６６−２５７７７号公報、特開昭５６−２５
７１４号公報等には以下に述べるようなカラー液晶表示
装置が提案されている。
以下に従来のカラー液晶表示装置について図面を用いて
説明する。
説明する。
第１図は従来のカラー液晶表示装置のパネル部断面図で
あり、１はＴＮ液晶、２ａ、２ｂは電圧６ページ 無印加時のＴＮ液晶１の初期配向を制御するための配向
膜、３ａ、３ｂ、３０は透明電極である。
あり、１はＴＮ液晶、２ａ、２ｂは電圧６ページ 無印加時のＴＮ液晶１の初期配向を制御するための配向
膜、３ａ、３ｂ、３０は透明電極である。
透明電極３ｂは絵素電極に相当しており、後述するＴＰ
Ｔのドレイン電極１０ｂに電気的に接続されている。又
、透明電極３ｂ、３ｃは対をなしていて、絶縁膜７を誘
電体層としてコンデンサを形成している。１０＆はソー
ス、１０ｂはドレイン電極、９は半導体％８はゲート、
７は絶縁膜で、これらがＴＰＴを構成する。絶縁膜７は
先述したコンデンサの誘電体層としての機能の他％ＴＰ
Ｔのゲート絶縁層、ソースとゲートの絶縁層としての役
割も果たす。１１は絶縁性で液晶層の厚みを制御し、Ｔ
ＰＴに対する光速い効果をもつ光吸収、性のスペーサ％
４Ｌ、ａｂ、ａｏは各々、Ｒ，Ｇ。
Ｔのドレイン電極１０ｂに電気的に接続されている。又
、透明電極３ｂ、３ｃは対をなしていて、絶縁膜７を誘
電体層としてコンデンサを形成している。１０＆はソー
ス、１０ｂはドレイン電極、９は半導体％８はゲート、
７は絶縁膜で、これらがＴＰＴを構成する。絶縁膜７は
先述したコンデンサの誘電体層としての機能の他％ＴＰ
Ｔのゲート絶縁層、ソースとゲートの絶縁層としての役
割も果たす。１１は絶縁性で液晶層の厚みを制御し、Ｔ
ＰＴに対する光速い効果をもつ光吸収、性のスペーサ％
４Ｌ、ａｂ、ａｏは各々、Ｒ，Ｇ。
Ｂのカラーフィルタ、５１Ｌ、５ｂは透明基板である。
ｅａ、ｅｂは偏光板で、その偏光軸は互いに平行に配置
されており、この配置を吉れば電圧無印加時には液晶層
で光が遮断され暗状態となるので、これをノーマリ−・
ブラックと呼ぶ。又、偏光板の配置が互いに直交する場
合には、電圧無印６“″を 加持に液晶層を光が通過するので、これをノーマリ−・
ホワイトと呼ぶ。
されており、この配置を吉れば電圧無印加時には液晶層
で光が遮断され暗状態となるので、これをノーマリ−・
ブラックと呼ぶ。又、偏光板の配置が互いに直交する場
合には、電圧無印６“″を 加持に液晶層を光が通過するので、これをノーマリ−・
ホワイトと呼ぶ。
以上のように構成された従来のカラー液晶表示装置につ
いて、以下その動作を説明する。
いて、以下その動作を説明する。
まずゲート８に走査信号が加わるとＴＰＴがオンとなり
、ソース１０ａ、ドレイン電極１０ｂ間が導通し、ソー
ス１ＱｔＬから加えられた映像信号がコンデンサを充電
する。走査信号が消滅しても。
、ソース１０ａ、ドレイン電極１０ｂ間が導通し、ソー
ス１ＱｔＬから加えられた映像信号がコンデンサを充電
する。走査信号が消滅しても。
コンデンサに貯えられた電荷が透明電極３ａ、３ｂ間の
液晶層に電圧を与え続ける。液晶層を通過する光透過量
は液晶層に印加される電圧によって変化するので、映像
信号電圧によって光透過量は制御することが可能である
。コンデンサに貯えられた電荷は次なる走査信号がゲー
トに印加されるまではＴＰＴのオフ抵抗及び液晶層の抵
抗分を通じでリークしていく。
液晶層に電圧を与え続ける。液晶層を通過する光透過量
は液晶層に印加される電圧によって変化するので、映像
信号電圧によって光透過量は制御することが可能である
。コンデンサに貯えられた電荷は次なる走査信号がゲー
トに印加されるまではＴＰＴのオフ抵抗及び液晶層の抵
抗分を通じでリークしていく。
通常、絵素電極とそれに接続するＴＰＴ（ｄマトリクス
状に配列されており、ゲート８に加える走 □査信号に
より横方向にＴＰＴ群を一斉にオンさせて、ソースＩＱ
＆から映像信号をコンデンサ群に７＜７゛ 書き込ませ、縦方向に順次走査することによって画像を
表示することが可能である。又、Ｆｔ、Ｇ。
状に配列されており、ゲート８に加える走 □査信号に
より横方向にＴＰＴ群を一斉にオンさせて、ソースＩＱ
＆から映像信号をコンデンサ群に７＜７゛ 書き込ませ、縦方向に順次走査することによって画像を
表示することが可能である。又、Ｆｔ、Ｇ。
Ｂのカラーフィルタ４ａ、４ｂ、４ｃは各々の絵素電極
に対応して設置されているので、Ｒ，Ｇ。
に対応して設置されているので、Ｒ，Ｇ。
Ｂの加色混合によりプルカラー表示出来る訳である。
しかしながら上記従来の構成では、ノーマリ−・ブラッ
クで電圧無印加時に液晶層を通過する光が完全には遮断
されず、その漏れる光が波長依存をもつために着色して
おり、このことがカラー液晶表示装置のコントラストを
低下させ、色再現性を劣化させるという問題点を有して
いた。
クで電圧無印加時に液晶層を通過する光が完全には遮断
されず、その漏れる光が波長依存をもつために着色して
おり、このことがカラー液晶表示装置のコントラストを
低下させ、色再現性を劣化させるという問題点を有して
いた。
このことをもう少し詳しく述べると次の様になる。ＴＩ
液晶に対し２枚の偏光板の偏光軸を互いに平行に配置し
たような光学系、即ちノーマリ−・ブラックで電圧無印
加時の光の透過率は、理想的には零になると考えられる
。しかし実際にはＴＮ液晶の旋光分散により、液晶層に
入射した直線偏光が楕円偏光となり一部液晶層を通過す
る。又、入射した光が自然光ないしは白色光の場合、こ
の漏れて出る光は波長依存を示すため着色してみえる。
液晶に対し２枚の偏光板の偏光軸を互いに平行に配置し
たような光学系、即ちノーマリ−・ブラックで電圧無印
加時の光の透過率は、理想的には零になると考えられる
。しかし実際にはＴＮ液晶の旋光分散により、液晶層に
入射した直線偏光が楕円偏光となり一部液晶層を通過す
る。又、入射した光が自然光ないしは白色光の場合、こ
の漏れて出る光は波長依存を示すため着色してみえる。
この影響は電圧無印加時のみならず、液晶を駆動する電
圧中の比較的低電圧の領域でも顕著である。しかるに、
この電圧無印加時の光の漏れと着色は、液晶層の厚みが
大きくなれば比較的緩和される。しかし液晶層の厚みが
犬きぐなれば、液晶層に印加される電圧のオン・オフに
対する液晶の応答速度が遅くなり、液晶パネルの視野角
も狭くなる。又、視差による色ずれも起こり、カラー液
晶表示装置の性能としてはさらに劣悪なものとなる。
圧中の比較的低電圧の領域でも顕著である。しかるに、
この電圧無印加時の光の漏れと着色は、液晶層の厚みが
大きくなれば比較的緩和される。しかし液晶層の厚みが
犬きぐなれば、液晶層に印加される電圧のオン・オフに
対する液晶の応答速度が遅くなり、液晶パネルの視野角
も狭くなる。又、視差による色ずれも起こり、カラー液
晶表示装置の性能としてはさらに劣悪なものとなる。
ところで、ある波長λの中色光が液晶層に入射したとき
、液晶層を通過する光透過量は液晶層の厚みによって変
化するが、ある厚みでは零となる。
、液晶層を通過する光透過量は液晶層の厚みによって変
化するが、ある厚みでは零となる。
そして零となる厚みは入射光の波長が変れば変化する。
このことを従来例の構成に当てはめて考えてみると、液
晶パネルに自然光あるいは白色光を入射した場合第１図
に示すが如く、Ｒ，Ｇ、Ｈの各カラーフィルタに対応す
る液晶層の暉みｄＲ！ ｄＧ １ｄＢ が一定であるた
めに、仮にＲのフィルタ部で９ページ゛ 光を遮断したとしても、この液晶層の厚みではＧとＢの
フィルタ部は光は通過し、結局全体として青色っぽく着
色して見える訳である。同じ理由でＧかあるいはＢのフ
ィルタ部で光を遮断するような液晶層の厚みであったと
しても、それぞれ同じことが起こる。
晶パネルに自然光あるいは白色光を入射した場合第１図
に示すが如く、Ｒ，Ｇ、Ｈの各カラーフィルタに対応す
る液晶層の暉みｄＲ！ ｄＧ １ｄＢ が一定であるた
めに、仮にＲのフィルタ部で９ページ゛ 光を遮断したとしても、この液晶層の厚みではＧとＢの
フィルタ部は光は通過し、結局全体として青色っぽく着
色して見える訳である。同じ理由でＧかあるいはＢのフ
ィルタ部で光を遮断するような液晶層の厚みであったと
しても、それぞれ同じことが起こる。
ＴＮモードの液晶を用いるカラー液晶表示装置において
、上記応答速度、視野角１色ずれの問題にも鑑み、比較
的小さな液晶層の厚み（３〜６μｍ）で、電圧無印加時
の光の漏れ、着色という問題を解決することは、第１図
に示すよりなＲ，Ｇ、Ｂ部で液晶層の厚みが一定である
従来の構成をとる限り不可能である。
、上記応答速度、視野角１色ずれの問題にも鑑み、比較
的小さな液晶層の厚み（３〜６μｍ）で、電圧無印加時
の光の漏れ、着色という問題を解決することは、第１図
に示すよりなＲ，Ｇ、Ｂ部で液晶層の厚みが一定である
従来の構成をとる限り不可能である。
本発明者らは上述したような観点から、 Ｒ，Ｇ。
Ｂの各フィルタ部に対応する液晶層の厚みを、それぞれ
Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長に対して光透過量が零となるような
値にすれば、電圧無印加時にパネル全面にわたって光が
遮断され、それ故不自然に着色したりするようなことは
ないというとと゛を見い出した。又これは、液晶材料を
適当に選択すると１（ｌ） とにより比較的小さな液晶層の厚みで実現出来るし、又
スペーサを工夫することにより液晶層の厚みを精度良ぐ
制菌出来る。具体的方法については後述する。
Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長に対して光透過量が零となるような
値にすれば、電圧無印加時にパネル全面にわたって光が
遮断され、それ故不自然に着色したりするようなことは
ないというとと゛を見い出した。又これは、液晶材料を
適当に選択すると１（ｌ） とにより比較的小さな液晶層の厚みで実現出来るし、又
スペーサを工夫することにより液晶層の厚みを精度良ぐ
制菌出来る。具体的方法については後述する。
上記のような改良を加えることにより、カラー液晶表示
装置のコントラスト、色再現性が飛曜的に向上すること
が判明した。
装置のコントラスト、色再現性が飛曜的に向上すること
が判明した。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので。
電圧無印加時の液晶パネルの光の漏れと着色を最小限に
押え、コントラスト、色再現性に優れたカラー液晶表示
装置を提供することを目的とする。
押え、コントラスト、色再現性に優れたカラー液晶表示
装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明の第１の目的は、ＴＮ液晶を用い＆ＲＩＧ、Ｈ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カラー液晶表示装置のコン
トラスト及び色再現性の向上を図□るものである。
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カラー液晶表示装置のコン
トラスト及び色再現性の向上を図□るものである。
また本発明の第２．第３の目的は、第１と第２の基板の
間隔を、カラーフィルタとＴＰＴとの間１１ベノ に形成された光吸収性のスペーサで制御することにより
、液晶層の厚みを極めて精度良く再現し、かつスペーサ
ーによりＴＰＴを遮光しＴＰＴの光導電特性によるスイ
ッチング機能の低下を防いで。
間隔を、カラーフィルタとＴＰＴとの間１１ベノ に形成された光吸収性のスペーサで制御することにより
、液晶層の厚みを極めて精度良く再現し、かつスペーサ
ーによりＴＰＴを遮光しＴＰＴの光導電特性によるスイ
ッチング機能の低下を防いで。
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
。
。
実施例の説明
以丁に本発明の実施例について図面をもとに説明する。
第２図は後述する本発明の３つの実施例に共通し、第１
の基板と第２の基板の重なりの様子を示した図であり、
構成要素の番号は第１図で示した従来例と共通である。
の基板と第２の基板の重なりの様子を示した図であり、
構成要素の番号は第１図で示した従来例と共通である。
第２図において−で示す横線を付した領域はＲのカラー
フィルタ、口で示す斜線を付した領域はＧのカラーフィ
ルタ％国で示す斜線を付した領域はＢのカラーフィルタ
にそれぞれ対応する。第２図では図を見易くするために
、ハツチングを入れて表したカラーフィルタは一部しか
配置されていないように書かれているが、実際には１絵
素毎に例えばＲ，Ｇ、Ｂの記号で第２図に示したような
配置で形成されている。
フィルタ、口で示す斜線を付した領域はＧのカラーフィ
ルタ％国で示す斜線を付した領域はＢのカラーフィルタ
にそれぞれ対応する。第２図では図を見易くするために
、ハツチングを入れて表したカラーフィルタは一部しか
配置されていないように書かれているが、実際には１絵
素毎に例えばＲ，Ｇ、Ｂの記号で第２図に示したような
配置で形成されている。
なおここでいう絵素とは第２図のゲート８とソース１０
ａで囲まれた領域で、各絵素にＴＰＴが１素子ずつつい
ている。
ａで囲まれた領域で、各絵素にＴＰＴが１素子ずつつい
ている。
ところである液晶材料を選択すれば、その材料定数（屈
折率異方性Δｎ）によって、 Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長に対
し光を透過しないような液晶層の厚みがある。これは適
当な大きさのΔｎの液晶材料を選ぶことにより、Ｒ，（
１，、Ｈの各々に対し３〜６μｍ程度の値が定まる。そ
の大小関係は、Ｈのカラーフィルタに対する液晶層の厚
みが最も大きく、Ｂでは最も小さく、Ｇでは両者の中間
の値となる。これを実現するために、第１図の従来例で
示したように透明基板の上に形成するカラーフィルタの
膜厚をＲ，Ｇ、Ｂで一定にするのではなく１本発明の実
施例ではＨのカラーフィルタの膜厚を最も薄く％Ｂのカ
ラーフィルタの膜厚を最も厚く。
折率異方性Δｎ）によって、 Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長に対
し光を透過しないような液晶層の厚みがある。これは適
当な大きさのΔｎの液晶材料を選ぶことにより、Ｒ，（
１，、Ｈの各々に対し３〜６μｍ程度の値が定まる。そ
の大小関係は、Ｈのカラーフィルタに対する液晶層の厚
みが最も大きく、Ｂでは最も小さく、Ｇでは両者の中間
の値となる。これを実現するために、第１図の従来例で
示したように透明基板の上に形成するカラーフィルタの
膜厚をＲ，Ｇ、Ｂで一定にするのではなく１本発明の実
施例ではＨのカラーフィルタの膜厚を最も薄く％Ｂのカ
ラーフィルタの膜厚を最も厚く。
Ｇでは両者の中間の膜厚とする。そうすることにより、
液晶層の厚みは相対的に、Ｒで太き（、Ｂで小さく、Ｇ
では両者の中間の値となる。この時、１３ページ 各カラーフィルタの形状は第２図に示す如（、Ｂのカラ
ーフィルタは、Ｂに対応するＴＰＴだけでなく、隣接す
る２絵素のＴＰＴをもおおうような形状にし、ＲとＧは
絵素電極に対応するような形状にする。何故なら、Ｒ，
Ｇ、Ｂのカラーフィルタの膜厚を変化させた本実施例で
は、カラーフィルタ側の第１の基板と、ＴＦＴ側の第２
の基板との間隔は、ＢのカラーフィルタとＴＰＴとの間
で最も小さくなる。したがってスペーサはこの間に形成
されるのが望ましい。それ故、本発明中のスペーサがＴ
ＰＴの光じゃへい効果と、第１の基板と第２の基板の間
隔制御の役割を果たすことを糾酌すれば、スペーサが全
ＴＰＴ素子の上に同一膜厚で形成でき、両基板間間隔保
持の為の荷重も各ＴＰＴに均等に分散される本実施例の
構成が優れていると考えられるからである。
液晶層の厚みは相対的に、Ｒで太き（、Ｂで小さく、Ｇ
では両者の中間の値となる。この時、１３ページ 各カラーフィルタの形状は第２図に示す如（、Ｂのカラ
ーフィルタは、Ｂに対応するＴＰＴだけでなく、隣接す
る２絵素のＴＰＴをもおおうような形状にし、ＲとＧは
絵素電極に対応するような形状にする。何故なら、Ｒ，
Ｇ、Ｂのカラーフィルタの膜厚を変化させた本実施例で
は、カラーフィルタ側の第１の基板と、ＴＦＴ側の第２
の基板との間隔は、ＢのカラーフィルタとＴＰＴとの間
で最も小さくなる。したがってスペーサはこの間に形成
されるのが望ましい。それ故、本発明中のスペーサがＴ
ＰＴの光じゃへい効果と、第１の基板と第２の基板の間
隔制御の役割を果たすことを糾酌すれば、スペーサが全
ＴＰＴ素子の上に同一膜厚で形成でき、両基板間間隔保
持の為の荷重も各ＴＰＴに均等に分散される本実施例の
構成が優れていると考えられるからである。
第３図は本発明の第１の実施例におけるカラー液晶表示
装置のパネル部断面図で、第２図におけるｘ−ｘ’面で
の断面に相当している。構成要素の番号は第１図で示し
た従来例と共通である。その１４・＝］ 動作に関しても従来例で述べた通りである。
装置のパネル部断面図で、第２図におけるｘ−ｘ’面で
の断面に相当している。構成要素の番号は第１図で示し
た従来例と共通である。その１４・＝］ 動作に関しても従来例で述べた通りである。
第３図において、 Ｒ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対
応する液晶層の厚みｄＲ９ｄＧ、ｄＢはそれぞれ最適化
された値になっており、これにより電圧無印加時の光の
漏れ、着色といった問題は解決される。スペーサは各Ｔ
ＰＴ素子のチャンネル部をおおうような形状でＴＰＴの
上に直接形成されており％ＴＰＴの光導電特性によるス
イッチング機能低下を防ぐために光吸収性のあるものを
用いる。
応する液晶層の厚みｄＲ９ｄＧ、ｄＢはそれぞれ最適化
された値になっており、これにより電圧無印加時の光の
漏れ、着色といった問題は解決される。スペーサは各Ｔ
ＰＴ素子のチャンネル部をおおうような形状でＴＰＴの
上に直接形成されており％ＴＰＴの光導電特性によるス
イッチング機能低下を防ぐために光吸収性のあるものを
用いる。
スペーサ１１の材料としては当然ながら、ソース１０２
Ｌ、ドレイン電極１０ｂの短絡防止の為、絶縁物で１例
えば黒化有機膜、或いは、光吸収性の無機絶縁膜、金属
酸化物等が望ましい。ＴＰＴ素子の上には全てスペーサ
１１がＢのフィルタに接して形成されており、第１の基
板と第２の基板間隔保持の為の荷重も各ＴＰＴに均等に
分散される。
Ｌ、ドレイン電極１０ｂの短絡防止の為、絶縁物で１例
えば黒化有機膜、或いは、光吸収性の無機絶縁膜、金属
酸化物等が望ましい。ＴＰＴ素子の上には全てスペーサ
１１がＢのフィルタに接して形成されており、第１の基
板と第２の基板間隔保持の為の荷重も各ＴＰＴに均等に
分散される。
この時スペーサ１１は面支持でカラーフィルタ及びＴＰ
Ｔに接するため、単位面積当たりの荷重は非常に小さく
、ＴＰＴ素子を破壊する恐れもない。
Ｔに接するため、単位面積当たりの荷重は非常に小さく
、ＴＰＴ素子を破壊する恐れもない。
第４図、第５図はそれぞれ本発明の第２．第３１５〈
： の実施例におけるカラー液晶表示装置のパネル部断面図
で、第２図におけるｘ−ｘ’面での断面に和尚している
。第１の実施例と同じく、構成要素の番号、その動作に
関しては従来例で述べた通りである。第１の実施例では
スペーサ１１はＴＰＴ側の基板に形成されるが、第２．
第３の実施例ではスペーサ１１はカラーフィルタ側の基
板に形成されていて、透明基板５ａ上に第２の実施例で
はカラーフィルタ、スペーサ、透明電極の順に、第３の
実施例ではカラーフィルタ、透明電極、スペーサの順に
形成される。何れの場合もスペーサ１１は、各ＴＰＴ素
子のチャンネル部をおおうような形状である。その他の
説明については第１の実施例と同じであるが、歩留まり
等を考慮すると第２゜第３の実施例の方が第１の実施例
より有利と云えるかもしれない。
： の実施例におけるカラー液晶表示装置のパネル部断面図
で、第２図におけるｘ−ｘ’面での断面に和尚している
。第１の実施例と同じく、構成要素の番号、その動作に
関しては従来例で述べた通りである。第１の実施例では
スペーサ１１はＴＰＴ側の基板に形成されるが、第２．
第３の実施例ではスペーサ１１はカラーフィルタ側の基
板に形成されていて、透明基板５ａ上に第２の実施例で
はカラーフィルタ、スペーサ、透明電極の順に、第３の
実施例ではカラーフィルタ、透明電極、スペーサの順に
形成される。何れの場合もスペーサ１１は、各ＴＰＴ素
子のチャンネル部をおおうような形状である。その他の
説明については第１の実施例と同じであるが、歩留まり
等を考慮すると第２゜第３の実施例の方が第１の実施例
より有利と云えるかもしれない。
なお、本発明の各実施例に対して次のようなことが云え
る。
る。
本発明の実施例は、 Ｒ，Ｇ、Ｈの各カラーフィルタの
分光透過特性のピーク波長に合ったＲ、Ｇ。
分光透過特性のピーク波長に合ったＲ、Ｇ。
Ｂの線スペクトルに近い分光放射特性をもつ白色光源（
例えば机下電子工業■製の三波長域形螢光灯、商品名パ
ルツク螢光灯）をバックライトとして用いると非常に有
効であるが、白熱電灯のような連続スペクトルをもつも
のの場合にも有効であることは勿論である。
例えば机下電子工業■製の三波長域形螢光灯、商品名パ
ルツク螢光灯）をバックライトとして用いると非常に有
効であるが、白熱電灯のような連続スペクトルをもつも
のの場合にも有効であることは勿論である。
又、第２図において、本来、光の通過する部分は、ソー
ス、ゲート、ＴＰＴを除いた絵素電極の部分であるので
、Ｒ，Ｇ、Ｂのカラーフィルタは少くともその部分に形
成されていればよく、それ以外は黒色の光吸収体、黒化
金属等のブラックストライプであっても何ら差し支えな
い。
ス、ゲート、ＴＰＴを除いた絵素電極の部分であるので
、Ｒ，Ｇ、Ｂのカラーフィルタは少くともその部分に形
成されていればよく、それ以外は黒色の光吸収体、黒化
金属等のブラックストライプであっても何ら差し支えな
い。
さらに本発明の実施例では、カラーフィルタとしてＲ，
Ｇ、Ｂの３種類に限って説明したが、他の色が混じって
４種以上の場合にも本発明が適用可能である。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な
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。
Ｇ、Ｂの３種類に限って説明したが、他の色が混じって
４種以上の場合にも本発明が適用可能である。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な
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。
その他の色は他方の基板にというふうに形成されてもか
まわない。何れの場合でもカラーフィルタ１７ページ に対応する液晶層の厚みが光学的に最適化された値にな
っていれば問題ない。そして液晶層のｑみを変える具体
的方法としてカラーフィルタの厚みを変える場合に限っ
たが、透明膜とカラーフィルタの組み合せ、予め段差の
設けである透明基板を用いるなどといった方法によって
も可能であることは云うまでもない。
まわない。何れの場合でもカラーフィルタ１７ページ に対応する液晶層の厚みが光学的に最適化された値にな
っていれば問題ない。そして液晶層のｑみを変える具体
的方法としてカラーフィルタの厚みを変える場合に限っ
たが、透明膜とカラーフィルタの組み合せ、予め段差の
設けである透明基板を用いるなどといった方法によって
も可能であることは云うまでもない。
それから本発明の説明ではノーマリ−・ブラックの場合
に限ったが、電圧無印加時に明状態となるノーマリ−・
ホワイトの得合にもそのまま活用出来、その効果も大で
ある。
に限ったが、電圧無印加時に明状態となるノーマリ−・
ホワイトの得合にもそのまま活用出来、その効果も大で
ある。
発明の効果
本発明は、各カラーフィル゛り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光学的に
最適化することにより、電圧−印力ｉ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実現出来るものである。これは液晶
材料を適尚に選択することにより、比較的小さな液晶層
の厚みで実現できるので、液晶の応答速度も速く、視野
角も１８々ノ 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なものとなる。
、各カラーフィルタに対応する液晶層の厚みを光学的に
最適化することにより、電圧−印力ｉ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実現出来るものである。これは液晶
材料を適尚に選択することにより、比較的小さな液晶層
の厚みで実現できるので、液晶の応答速度も速く、視野
角も１８々ノ 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なものとなる。
又、これを別の観点からみると、たとえ液晶パネル組み
立て時に液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計値
からの微小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、所謂ホワ
イト・バランスが狂ってパネルが着色したりするといっ
たことはおこらない。
立て時に液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計値
からの微小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、所謂ホワ
イト・バランスが狂ってパネルが着色したりするといっ
たことはおこらない。
さらに本発明は、第１と第２の基板の間隔を、カラーフ
ィルタとＴＰＴとの間に形成された光吸収性のスペーサ
で制御することにより、液晶層の厚みを極めて精度良く
再現し１面支持で単位面積当たりのＴＰＴ素子にかかる
荷重も小さいことがらＴＰＴ素子を破損する恐れもなく
、かつスペーサによりＴＰＴを遮光し光導電特性による
スイッチング機能の低下を防いで、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。
ィルタとＴＰＴとの間に形成された光吸収性のスペーサ
で制御することにより、液晶層の厚みを極めて精度良く
再現し１面支持で単位面積当たりのＴＰＴ素子にかかる
荷重も小さいことがらＴＰＴ素子を破損する恐れもなく
、かつスペーサによりＴＰＴを遮光し光導電特性による
スイッチング機能の低下を防いで、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。
１９ペ シ
第１図は従来のカラー液晶表示装置のパネル部断面図、
第２図は本発明の実施例に共通するカラーフィルタ側の
基板とＴＦＴ側の基板の重なりを示した図、第３図は本
発明の第１の実施例におけるカラー液晶表示装置のパネ
ル部断面図、第４図は本発明の第２の実施例におけるカ
ラー液晶表示装置のパネル部所面図、第５図は本発明の
第３の実施例におけるカラー液晶表示装置のパネル部断
面図である。 １・・・・・・ＴＮ液晶、２・・・・・・配向膜、３１
Ｌ、３ｂ＋３０・・・・・・透明電極、４ａ、ａｂ、４
ｃ・・・・・・カラーフィルタ、６ａ、５ｂ・・・・・
・透明基板、６＆、６ｂ・・・・・・偏光板、７・・・
・・・絶縁膜、８・・・・・・ゲート、９・・・・・・
半導体、１０＆・・・・・・ソース、１０ｍ）・・・・
・・ドレイン電極％１１・・・・・・スペーサ。
第２図は本発明の実施例に共通するカラーフィルタ側の
基板とＴＦＴ側の基板の重なりを示した図、第３図は本
発明の第１の実施例におけるカラー液晶表示装置のパネ
ル部断面図、第４図は本発明の第２の実施例におけるカ
ラー液晶表示装置のパネル部所面図、第５図は本発明の
第３の実施例におけるカラー液晶表示装置のパネル部断
面図である。 １・・・・・・ＴＮ液晶、２・・・・・・配向膜、３１
Ｌ、３ｂ＋３０・・・・・・透明電極、４ａ、ａｂ、４
ｃ・・・・・・カラーフィルタ、６ａ、５ｂ・・・・・
・透明基板、６＆、６ｂ・・・・・・偏光板、７・・・
・・・絶縁膜、８・・・・・・ゲート、９・・・・・・
半導体、１０＆・・・・・・ソース、１０ｍ）・・・・
・・ドレイン電極％１１・・・・・・スペーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）１主面上に単数又は複数の透明電極が形成された
第１の基板と、１主面上に絵素電極に和尚する透明電極
群及び前記絵素電極の駆動のために各絵素電極毎に設け
られた突起状のスイッチング素子群が形成された第２の
基板とを、前記電極が形成された主面が対向内面となる
ように対向させ、その対向空間内に液晶層を挾持し。 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前記絵素電極に１種ずつ対応して形
成し、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が異なり、前記第
１と第２の基板の間隔が前記カラーフィルタと前記スイ
ッチング素子の突起部との間に形成されたスペーサによ
り定められ、前記スペーサが光吸収部材であることを特
徴とするカラー液晶表示装置。 ２ぐ 、ｔ し）第１と第２の基板の間隔が液晶層の厚みが最も小と
なる絵素に対応するカラーフィルタと前記スイッチング
素子の突起部との間に形成されたスペーサにより定めら
れ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）複数種のカラーフィルタのうち、液晶層の厚みの
最も小となる絵素に対応するカラーフィルタが他に比べ
面積が大きい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種からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載のカラ
ー液晶表示装置。 、＠）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、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４項記載のカラー液晶表
示装置。 （６）カラーフィルタが、第１の基板の液晶層を挾３２
− 持する側の主面に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、第２項、第３項。 第４項又は第６項記載のカラー液晶表示装置。 （７） カラーフィルタの液晶層を挾持する側の主面に
透明電極が設置されてい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。 （８）赤、緑、青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をバックライトとして用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５項記
載のカラー液晶表示装置。 （９）スペーサが黒化有機膜又は光吸収性の無機絶縁物
であ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074027A JPS60217337A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | カラ−液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59074027A JPS60217337A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | カラ−液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217337A true JPS60217337A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13535235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59074027A Pending JPS60217337A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | カラ−液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217337A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424231A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Alps Electric Co Ltd | Thin film transistor |
| US4917471A (en) * | 1986-08-30 | 1990-04-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device |
| US4929060A (en) * | 1987-05-06 | 1990-05-29 | Casio Computer Co., Ltd. | Color liquid crystal display device |
| JPH043018A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-08 | Stanley Electric Co Ltd | フルカラー液晶表示装置 |
| JPH04127128A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Sharp Corp | アクティブマトリクス表示装置 |
| US5117224A (en) * | 1988-02-16 | 1992-05-26 | Casio Computer, Ltd. | Color liquid crystal display apparatus |
| US5181132A (en) * | 1990-05-31 | 1993-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal device and method for producing the same with metal spacer in hole of thin film device's insulator |
| 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 |
| JPH09325342A (ja) * | 1996-05-31 | 1997-12-16 | Toshiba Corp | 液晶表示素子及びその製造方法 |
| JP2002023170A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-23 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2004233989A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-19 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 |
| JP2009230152A (ja) * | 2009-06-04 | 2009-10-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置の作製方法 |
| JP2011103001A (ja) * | 2011-01-05 | 2011-05-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US8045125B2 (en) | 1997-05-22 | 2011-10-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device having a gap retaining member made of resin formed directly over the driver circuit |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59074027A patent/JPS60217337A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8854593B2 (en) | 1997-05-22 | 2014-10-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device |
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| JP2004233989A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-19 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法 |
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