KR20060044688A

KR20060044688A - 액정표시장치 및 전자기기

Info

Publication number: KR20060044688A
Application number: KR1020050024533A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 마에다
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-05-16
Also published as: JP4069900B2; TWI263843B; JP2005331745A; US20050259199A1; TW200538819A; CN1700064A

Abstract

개구율을 확보함과 함께 광각측에서 관찰한 경우에서의 표시특성을 향상시킨다.

한 쌍의 기판 (21, 22) 사이에 협지된 액정 (3) 에 대하여 상기 기판면에 대하여 평행한 전계를 인가함으로써 표시상태를 변화시키는 액정표시장치로서, 일방의 상기 기판 (21) 의 비액정측에 배치되는 위상차 필름 (4) 과, 그 위상차 필름 (4) 의 비기판측에 배치되고 또 상기 액정 (3) 의 배향방향에 대하여 평행한 투과축을 갖는 제 1 편광판 (51) 과, 타방의 상기 기판 (22) 의 비액정측에 배치되고 또 상기 액정 (3) 의 배향방향에 대하여 직교하는 투과축을 갖는 제 2 편광판 (52) 을 구비한다.

액정표시장치, 위상차 필름

Description

액정표시장치 및 전자기기{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1 은 본 발명의 일 실시형태인 액정표시장치의 개략 구성을 나타낸 단면도.

도 2 는 화소전극, 공통전극 및 액정분자를 모식적으로 나타낸 평면도이다.

도 3 은 본 발명의 일 실시형태인 액정표시장치의 동작을 설명하기 위한 도면.

도 4 는 본 발명의 검토결과에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 5 는 본 발명의 검토결과에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 6 은 본 발명의 검토결과에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 7 은 본 발명의 검토결과에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 8 은 본 발명의 검토결과에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 9 는 본 발명의 검토결과에 대하여 설명하기 위한 도면.

도 10 은 본 발명의 일 실시형태인 액정표시장치의 최상의 구성을 나타낸 단면도.

도 11 은 본 발명의 전자기기의 일례를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 액정표시장치 21, 22 : 기판

3 : 액정층 (액정) 31 : 액정분자

4 : 위상차 필름 51 : 제 1 편광판

52 : 제 2 편광판 6 : 화소전극

7 : 공통전극 81, 82 : 배향막

L1, L2 : 투과축

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평6-160878호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 평10-148826호

[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 평9-80424호

[특허문헌 4] 일본 공개특허공보 평11-133408호

[특허문헌 5] 일본 공개특허공보 2001-242462호

[특허문헌 6] 일본 공개특허공보 2002-55341호

[특허문헌 7] 일본 공개특허공보 2003-195310호

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다.

TN (Twisted Nematic) 액정을 사용한 액정표시장치에서는, 종래부터 시야각이 좁은 것이 문제시되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 액정에 대 하여 기판면과 평행한 전계 (이하 횡전계라 함) 를 인가함으로써 표시상태를 변화시키는 인플레인 스위칭 (IPS) 모드의 액정표시장치가 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조). 그러나, 이러한 IPS 모드의 액정표시장치에서도 광각측에서 관찰한 경우, 흑표시인 경우에는 광 누설이 생기고, 백표시인 경우에는 파란색이나 노란색으로 착색된다는 표시특성의 열화가 생긴다.

이러한 IPS 모드의 액정표시장치의 문제를 해결하기 위한 기술로는, 액정에 횡전계를 인가하기 위한 전극을 ＜ 모양으로 형상 설정함으로써 백표시에서의 착색을 방지하는 기술이 제안되어 있다 (특허문헌 2). 구체적으로는, 전극을 ＜ 모양으로 형상 설정함으로써 한 화소 내에서 2개의 액정동작영역을 형성하여, 일방의 액정동작영역에서의 백표시가 파란색으로 착색되게 하고, 타방의 액정동작영역에서의 백표시가 노란색으로 착색되게 한다. 파란색과 노란색은 보색 관계에 있기 때문에, 이로 인해 한 화소에서의 백표시의 착색이 방지된다.

그러나, 전극을 ＜ 모양으로 형상 설정한 경우에는, 종래의 직사각형 전극을 갖는 IPS 모드의 액정표시장치와 비교하여 전극형상이 복잡해져, 한 화소에서의 개구율 확보가 곤란해진다. 이 때문에, ＜ 모양 구조의 전극은 고정세인 화질이 요구되는 액정표시장치에서는 채용하기가 곤란해진다.

본 발명은, 상기 서술하는 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 개구율이 확보됨과 함께 광각측에서 관찰한 경우에서의 표시특성이 향상된 액정표시장치 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 액정표시장치는, 한 쌍의 기판 사이에 협지된 액정에 대하여 상기 기판면에 대하여 평행한 전계를 인가함으로써 표시상태를 변화시키는 액정표시장치로서, 일방의 상기 기판의 비액정측에 배치되는 위상차 필름과, 그 위상차 필름의 비기판측에 배치되고 또 상기 액정의 배향방향에 대하여 평행한 투과축을 갖는 제 1 편광판과, 타방의 상기 기판의 비액정측에 배치되고 또 상기 액정의 배향방향에 대하여 직교하는 투과축을 갖는 제 2 편광판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 액정표시장치에 의하면, 일방의 상기 기판의 비액정측에 배치되는 위상차 필름 위에, 그 위상차 필름의 비기판측에 배치되고 또 상기 액정의 배향방향에 대하여 평행한 투과축을 갖는 제 1 편광판이 배치된다. 즉, 본 발명의 액정표시장치에서는, 위상차 필름을 통하여 일방의 기판의 비액정측에 배치되는 제 1 편광판의 투과축 방향이 액정의 배향방향에 대하여 평행한 상태로 되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 액정표시장치에 의하면, 흑표시를 광각측에서 관찰한 경우에서의 광 누설을 억제할 수 있어, 광각측에서 본 표시특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또 본 발명의 액정표시장치에서는, 위상차 필름을 개재하여 일방의 기판의 비액정측에 배치되는 제 1 편광판의 투과축 방향을 액정의 배향방향에 대하여 평행하게 함으로써 광각측에서 본 표시특성을 향상시킬 수 있기 때문에, 전극형상을 ＜ 모양으로 형성 설정할 필요가 없다. 이 때문에, 본 발명의 액정표시장치에 의하면, 한 화소에서의 개구율을 확보하는 것이 가능해진다.

또한 본 발명의 액정표시장치는, 상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정의 배향방향이 평행하게 되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 채용함으로써, 흑표시를 광각측에서 관찰한 경우에서의 광 누설을 보다 더 억제할 수 있어, 광각측에서 본 표시특성을 보다 더 향상시키는 것이 가능해진다.

또한 본 발명의 액정표시장치는, 상기 위상차 필름을 복수 구비하는 구성을 채용할 수 있다.

이러한 구성을 채용하는 경우에도, 상기 서술한 바와 같이 본 발명의 액정표시장치에서는, 위상차 필름은 일방의 기판의 비액정측에 배치된다. 그리고, 일방의 기판의 비액정측에 복수의 위상차 필름을 배치한 경우에도, 흑표시를 광각측에서 관찰한 경우에서의 광 누설을 억제할 수 있어, 광각측에서 본 표시특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 반대로 본 발명의 액정표시장치에서는, 복수의 위상차 필름을 구비하는 경우, 어떤 위상차 필름을 일방의 기판의 비액정측에 배치하고 다른 위상차 필름을 타방의 기판측에 배치하면, 흑표시를 광각측에서 관찰한 경우에서의 광 누설을 효율적으로 억제할 수 없다. 이 때문에, 본 발명의 액정표시장치에서는, 복수의 위상차 필름을 구비하는 경우에는 일방의 기판의 비액정측에 모든 위상차 필름을 배치하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 액정표시장치에서는, 위상차 필름의 Nz 값이 0.3∼0.6 이고 또 상기 위상차 필름의 면내 위상차가 100∼250㎚ 인 것이 바람직하다. 또 Nz 값이란 하기 식 (1) 에 의해 정의되는 값이고, 면내 위상차 (R) 란 하기 식 (2) 에 의해 정의되는 것이다. 또한 하기 식 (1), (2) 에서 nx 는 위상차 필름의 면에 대하여 평행한 X 방향에서의 위상차 필름의 굴절률이고, ny 는 위상차 필름의 면에 대하여 평행하고 또 X 방향과 직교하는 Y 방향에서의 위상차 필름의 굴절률이고, nz 는 위상차 필름의 두께 방향 (Z 방향) 에서의 위상차 필름의 굴절률이고, d 는 위상차 필름의 두께이다.

Nz＝(nx-nz)/(nx-ny) (1)

R＝(nx-ny)×d (2)

이러한 위상차 필름을 사용함으로써 광각측에서 관찰한 경우에서의 흑표시의 광 누설 및 백표시의 착색을 억제할 수 있어, 광각측에서 본 표시특성을 보다 더 향상시키는 것이 가능해진다.

다음에, 본 발명의 전자기기는 본 발명의 액정표시장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 액정표시장치에 의하면, 한 화소에서의 개구율을 확보함과 함께 광각측에서 관찰한 경우에서의 표시특성이 향상된다. 이 때문에, 본 발명의 전자기기에 의하면 전자기기의 표시특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 액정표시장치 및 전자기기의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 또, 이하의 도면에서 각 부재 및 각 층을 인식 가능한 크기로 하기 위해, 각 부재 및 각 층의 축척을 적절히 변경하고 있다.

도 1 은 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 의 개략 구성도를 나타낸 단면도이다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 는 한 쌍의 기판 (21, 22) 과, 그 기판 (21, 22) 에 의해 협지되는 액정층 (3 ; 액정) 과, 기판 (21) 의 비액정층측에 배치되는 위상차 필름 (4) 과, 그 위상차 필름 (4) 의 비기판측에 배치되는 제 1 편광판 (51) 과, 기판 (22) 의 비액정층측에 배치되는 제 2 편광판 (52) 과, 화소전극 (6) 과, 공통전극 (7) 을 구비하여 구성되어 있다.

또 도 2 는, 화소전극 (6), 공통전극 (7) 및 액정분자 (31) 를 모식적으로 나타낸 평면도이고, 도 1 에 나타낸 액정표시장치 (1) 를 상면에서 본 것이다.

기판 (21, 22) 은, 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 에서는 투광성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있으며, 예를 들어 유리나 플라스틱 등에 의해 형성되어 있다.

기판 (22 ; 타방의 기판) 위에는 지면 연직방향으로 연장되는 화소전극 (6) 및 공통전극 (7) 이 형성되어 있다. 이들 화소전극 (6) 및 공통전극 (7) 은 투광성을 갖는 도전재료 (예를 들어 ITO 등) 에 의해 형성되어 있으며, 도 2 에 나타내는 바와 같이 교대로 배치되어 있다. 또, 도 2 에서는 화소전극 (6) 을 2개, 공통전극 (7) 을 3개만 도시하고 있지만, 기판 (21) 위에는 각 화소에 대응하는 수만큼 화소전극 (6) 이 배치되어 있고, 이 화소전극 (6) 을 사이에 두고 복수의 공 통전극 (7) 이 형성되어 있다. 또한 본 실시형태에서는, 각 화소에 대하여 1개의 화소전극을 대응시켜 배치하고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니며, 복수의 화소전극을 각 화소에 대응하여 배치해도 된다.

기판 (22) 아래에는 제 2 편광판 (52) 이 배치되어 있다. 이 제 2 편광판 (52) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이 화소전극 (6) 및 공통전극 (7) 의 연장방향 (L3) 에 대하여 좌회전으로 70°기울어진 투과축 (L2) 을 갖고 있고, 액정표시장치 (1) 의 하방에서 입사하는 광 중 투과축 (L2) 과 평행한 성분만을 통과하는 것이다.

또한 기판 (22) 위에는 화소전극 (6) 및 공통전극 (7) 을 덮도록 배향막 (82) 이 배치되어 있다. 이 배향막 (82) 은 폴리이미드 등의 유기박막에 의해 형성되어 있고, 도 2 에 나타내는, 투과축 (L2) 에 대하여 직교하는 방향으로 러빙 처리가 실시되어 있다.

기판 (21 ; 일방의 기판) 아래에는, 기판 (22) 위에 배치된 배향막 (82) 과 동일방향으로 러빙 처리된 배향막 (81) 이 배치되어 있다. 그리고, 액정층 (3) 은 기판 (21) 과 기판 (22) 에 의해 협지되어 있다. 즉, 액정층 (3) 은 기판 (21) 과 기판 (22) 에 의해 협지됨으로써 배향막 (81, 82) 과 접촉상태로 되어 있다.

또 기판 (21) 위에는 제 1 편광판 (51) 이 배치되어 있다. 이 제 1 편광판 (51) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이 제 2 편광판 (52) 의 투과축 (L2) 에 대하여 직교하는 투과축 (L1) 을 갖고, 액정층 (3) 을 투과한 광 중 투과축 (L1) 과 평행한 성분만을 통과하는 것이다. 또 기판 (21) 과 기판 (22) 은 도시하지 않는 시일재에 의해 접합되어 있다.

여기에서, 배향막 (81) 및 배향막 (82) 은 상기 서술한 바와 같이 투과축 (L2) 과 직교하는 방향, 즉 투과축 (L1) 과 평행한 방향으로 러빙 처리되어 있기 때문에, 액정층 (3) 의 액정분자 (31) 는 도 2 에 나타내는 바와 같이 제 1 편광판 (51) 의 투과축 (L1) 과 평행방향으로 배열된다.

즉, 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 는, 위상차 필름 (4) 을 개재하여 배치되는 제 1 편광판 (51) 의 투과축 (L1) 이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 에서, 화소전극 (6) 및 공통전극 (7) 에 의해 액정층 (3) 에 전계를 인가하면, 도 3 에 나타내는 바와 같이 전계를 따라 액정분자 (31) 가 배열된다. 이러한 경우에는, 제 2 편광판 (52) 을 통하여 액정층 (3) 에 입사한 광이 액정분자 (31) 에 의해 복굴절됨으로써 광의 편광방향이 90° 회전된다. 이 때문에, 액정층 (3) 내를 통과한 광이 위상차 필름 (4) 및 제 1 편광판 (51) 을 통하여 액정표시장치 (1) 로부터 출사되어 액정표시장치 (1) 에서 백표시를 할 수 있다.

또, 액정층 (3) 에 전계를 인가하지 않는 경우에는, 액정분자 (31) 는 도 1 에 나타내는 바와 같이 배향막 (81, 82) 의 러빙 방향을 따라 배열되어 있다. 이러한 경우에는, 제 2 편광판 (52) 을 통하여 액정층 (3) 에 입사한 광이 편광방향으로 회전되는 일없이 제 1 편광판 (51) 에 도달한다. 이 때문에, 액정층 (3) 내를 통과한 광이 제 1 편광판 (51) 에 의해 차광되어 액정표시장치 (1) 에서 흑표시를 할 수 있다.

다음에, 도 4 및 도 5 을 참조하여 IPS 모드의 액정표시장치에서의 액정분자 (31) 의 배향방향과 편광판 (51, 52) 의 투과축과 위상차 필름 (4) 의 지상축과의 관계에 대하여 검토한 결과에 관해 설명한다.

도 4 는 액정분자의 배향방향과 편광판의 투과축과 위상차 필름의 지상축의 관계에 대하여 나타낸 도면이다. 이 도면에서 (A), (B) 는 위상차 필름 (4) 을 구비하지 않는 액정표시장치이며, (A) 가 액정분자 (31) 의 배향방향과 편광판 (51) 의 투과축을 평행하게 한 구성의 액정표시장치이고, (B) 가 액정분자 (31) 의 배향방향과 편광판 (52) 의 투과축을 평행하게 한 구성의 액정표시장치이다.

또한 (a)∼(d) 는 (A) 에 나타낸 액정표시장치에 대하여 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이며, (a) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (b) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (c) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (d) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이다.

또한 (e)∼(h) 는 (B) 에 나타낸 액정표시장치에 대하여 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이며, (e) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (f) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (g) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (h) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이다.

또한 (i)∼(l) 은 (A) 에 나타낸 액정표시장치에 대하여 2장의 위상차 필름 (4) 을 배치한 액정표시장치이며, (i) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (j) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (k) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (l) 이 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이다.

또한 (m)∼(p) 는 (B) 에 나타낸 액정표시장치에 대하여 2장의 위상차 필름 (4) 을 배치한 액정표시장치이며, (m) 이 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표 시장치이고, (n) 이 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (o) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (p) 가 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이다.

또한 (q)∼(t) 는 (A) 에 나타낸 액정표시장치에 대하여 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 각각 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이며, (q) 가 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (r) 이 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (s) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치하여 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (t) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치하여 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이다.

또한 (u)∼(x) 가 (B) 에 나타낸 액정표시장치에 대하여 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 각각 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이며, (u) 가 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (v) 가 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (w) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치하여 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이고, (x) 가 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치하여 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치이다.

또, 편광판 (51) 과 편광판 (52) 의 투과축은 항상 직교하고 있으며, 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0.3 이고 면내 위상차 (R) 가 140㎚ 로 되어 있다. 또한 도 4 에서는, 기판 (21, 22), 화소전극 (6), 공통전극 (7) 및 배향막 (81, 82) 의 도시를 생략하고 있다.

도 5 는, 도 4 에 나타낸 (a)∼(x) 의 액정표시장치에서의 검토결과를 나타내는 표이다. 또, 도 5 에 나타내는 표에서는 (A), (B) 를 기준 구성의 액정표시장치로 하여, 비전계 인가시, 즉 흑표시에 있어서, 방위각 방향 25°, 극각 방향 60°(광각측) 에서 관찰한 경우에, 기준 구성의 액정표시장치보다 투과광량이 낮은 경우를 「

」, 높은 경우를 「×」로 나타내고 있다. 또, 여기에서 말하는 방위각 방향이란, 도 2(b) 에서의 지면 우측방향을 0°로 하여 좌측으로 돌면서 증가 하는 것이며, 예를 들어 도 2(b) 에서의 지면 상방향이 90°, 지면 좌측방향이 180°, 지면 하방향이 270°로 되는 것이다. 또한 여기에서 말하는 극각 방향이란 액정표시장치의 법선방향에서의 각도이고, 액정표시장치의 정면이 0°로 되는 것이다.

그리고, 이 도 5 에 나타내는 바와 같이, (a) 인 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치, (b) 인 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치, (g) 인 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치, (h) 인 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치, (i) 인 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치, (j) 인 편광판 (51) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치, (o) 인 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 직교로 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치 및 (p) 인 편광판 (52) 측에 지상축이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 된 위상차 필름 (4) 을 2장 배치한 구성을 갖는 액정표시장치가 기준이 되는 액정표시장치보다도 투과광량이 낮은 것이 확인되었다.

이 결과로부터, 위상차 필름 (4) 을 개재하여 배치되는 편광판 (51 ; 또는 52) 의 투과축 방향을 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 함으로써, 기준이 되는 액정표시장치보다도 투과광량이 낮아지는 것을 알 수 있었다. 그리고, 이와 같이 흑표시에서의 투과광량이 낮아지기 때문에 흑표시를 광각측에서 관찰한 경우에서의 광 누설이 억제되게 되어, 액정표시장치를 광각측에서 본 표시특성을 향상시키는 것이 가능해진다.

여기에서, 도 1 에 나타내는 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 는, 위상차 필름 (4) 을 개재하여 배치되는 제 1 편광판 (51) 의 투과축 (L1) 이 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 되어 있다. 따라서, 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 에 의하면, 흑표시를 광각측에서 본 경우의 표시특성을 향상시킬 수 있다.

또, 반대로 도 5 에 나타내는 결과로부터 제 2 편광판 (52) 의 투과축 (L2) 을 액정분자 (31) 의 배향방향과 평행하게 하여, 제 2 편광판 (52) 측에 위상차 필름 (4) 을 배치하는, 즉 본 발명의 일방의 기판으로서 기판 (22) 을 사용한 경우에도, 흑표시를 광각측에서 본 경우의 표시특성을 향상시킬 수 있다.

또한 도 5 에 나타내는 결과로부터, 편광판 (51) 측 및 편광판 (52) 측에 각각 위상차 필름 (4) 을 배치한 구성을 갖는 액정표시장치 (u)∼(x) 는, 기준이 되는 액정표시장치보다도 투과광량이 낮아지지 않는 것이 확인되었다. 이 때문에, 2장 (복수) 의 위상차 필름 (4) 을 구비하는 경우에는 액정분자 (31) 의 배열방향과 평행한 투과축을 갖는 편광판측 (일방의 기판의 비액정측) 에 모든 위상차 필름 (4) 을 배치하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 6 및 도 7 을 참조하여 위상차 필름 (4) 의 Nz 값 및 위상차 필 름 (4) 의 지상축 방향을 변화시킨 경우에서의 흑표시의 밝기와 위상차 필름 (4) 의 면내 위상차 (R) 의 관계에 대하여 검토한 결과에 관해 설명한다.

또, 상기 서술한 바와 같이 Nz 값은 위상차 필름 (4) 의 면에 대하여 평행한 X 방향에서의 위상차 필름 (4) 의 굴절률을 nx 로 하고, 위상차 필름 (4) 의 면에 대하여 평행하고 또 X 방향과 직교하는 Y 방향에서의 위상차 필름 (4) 의 굴절률을 ny 로 하고, 위상차 필름 (4) 의 두께 방향 (Z 방향) 에서의 위상차 필름 (4) 의 굴절률을 nz 로 한 경우에 하기 식 (1) 에 의해 정의되는 값이고, 또한 면내 위상차 (R) 는 위상차 필름 (4) 의 두께를 d 로 한 경우에 하기 식 (2) 에 의해 정의되는 값이다.

Nz＝(nx-nz)/(nx-ny) (1)

R＝(nx-ny)×d (2)

또한 본 검토에서는, 액정표시장치 (1) 를 극각 방향이 60°(광각측) 인 상태에서 4개의 방위각 방향 25°, 70°, 160°, 205°에서 관찰한 것이고, 도 6 및 도 7 에서 방위각 25°인 경우가 그래프 A, 방위각 70°인 경우가 그래프 B, 방위각 160°인 경우가 그래프 C, 방위각 205°인 경우가 그래프 D 에 의해 표시되어 있다. 또, 액정층 (3) 의 위상차값은 0.33㎛ 로 하고, 제 1 편광판 (51) 의 투과축은 액정분자 (31) 의 배열방향과 평행하게 하고 있다.

도 6 은 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향이 액정분자의 배향방향에 대하여 평행하게 된 상태에서의 결과를 나타낸 도면이고, (a) 가 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0 인 경우, (b) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.3 인 경우, (c) 가 위상차 필름 의 Nz 값이 0.6 인 경우, (d) 가 위상차 필름의 Nz 값이 1.0 인 경우를 나타내고 있다.

이 도 6 으로부터, (b) 및 (c) 에 나타내는 그래프 B 및 그래프 C 가, 위상차 필름 (4) 의 면내 위상차가 100∼250㎚ 에서 흑표시의 밝기가 낮아져 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향이 액정분자의 배향방향에 대하여 평행하게 된 상태에서 흑표시의 표시특성을 향상시키기 위해서는, 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0.3∼0.6 이고 또 위상차 필름 (4) 의 면내 위상차가 100∼250㎚ 인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.

또한 도 7 은, 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향이 액정분자의 배향방향에 대하여 직교로 된 상태에서의 결과를 나타낸 도면이고, (a) 가 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0 인 경우, (b) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.3 인 경우, (c) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.6 인 경우, (d) 가 위상차 필름의 Nz 값이 1.0 인 경우를 나타내고 있다.

이 도 7 의 (a)∼(d) 에 나타내는 그래프 A∼D 와 도 6 의 (a)∼(d) 에 나타내는 그래프 A∼D 를 비교한 경우에는, 도 6 의 (a)∼(d) 에 나타내는 그래프 A∼D 쪽이 도 7 의 (a)∼(d) 에 나타내는 그래프 A∼D 보다도 더 양호한 결과를 나타내고 있다.

따라서, 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 의 흑표시의 표시특성을 향상시키기 위해서는, 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향이 액정분자의 배열방향과 평행하게 되어 있는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

다음에, 도 8 및 도 9 를 참조하여 위상차 필름 (4) 의 Nz 값 및 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향을 변화시킨 경우에서의 백표시의 착색 (채도차(ΔC*)) 과 위상차 필름 (4) 의 면내 위상차 (R) 의 관계에 대하여 검토한 결과에 관해 설명한다. 또 본 검토에서는, 액정표시장치 (1) 를 극각방향이 60°(광각측) 인 상태에서 4개의 방위각 방향 25°, 115°, 205°, 295°에서 관찰한 것이고, 도 8 및 도 9 에서 방위각 25°인 경우가 그래프 A, 방위각 115°인 경우가 그래프 B, 방위각 205°인 경우가 그래프 C, 방위각 295°인 경우가 그래프 D 에 의해 표시되어 있다. 또 액정층 (3) 의 위상차값은 0.33㎛ 로 하고, 제 1 편광판 (51) 의 투과축은 액정분자 (31) 의 배열방향과 평행하게 되어 있다.

도 8 은 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향이 액정분자의 배향방향에 대하여 평행하게 된 상태에서의 결과를 나타낸 도면이고, (a) 가 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0 인 경우, (b) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.3 인 경우, (c) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.6 인 경우, (d) 가 위상차 필름의 Nz 값이 1.0 인 경우를 나타내고 있다. 또한 도 9 는, 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향이 액정분자의 배향방향에 대하여 직교로 된 상태에서의 결과를 나타낸 도면이고, (a) 가 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0 인 경우, (b) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.3 인 경우, (c) 가 위상차 필름의 Nz 값이 0.6 인 경우, (d) 가 위상차 필름의 Nz 값이 1.0 인 경우를 나타내고 있다.

이들 도 8 및 도 9 에서 알 수 있는 바와 같이, 위상차 필름 (4) 의 Nz 값 및 지상축 방향에 상관없이 위상차 필름 (4) 의 면내 위상차가 150∼250㎚ 인 경우 에 채도차, 즉 백표시의 착색이 적은 것이 확인되었다.

따라서, 도 6∼도 9 에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 액정표시장치 (1) 에서는 보다 좋은 표시특성을 실현하기 위해 위상차 필름 (4) 의 지상축과 액정분자 (31) 의 배열방향이 평행하게 되고, 또 위상차 필름의 Nz 값이 0.3∼0.6 이고 또한 위상차 필름의 면내 위상차가 100∼250㎚ (보다 바람직하게는 150∼250㎚) 인 것이 바람직하다는 것을 알았다.

다음에, 도 10 을 참조하여 본 발명의 액정표시장치의 최상의 구성에 대하여 설명한다.

도 10 은 본 발명의 액정표시장치의 최상의 구성을 나타낸 개략 단면도이다. 또, 이 도면에서 도 1 에 나타낸 화소전극 (6), 공통전극 (7) 및 배향막 (81, 82) 은 도시를 생략하고 있다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치의 최상의 구성은 위상차 필름 (4) 의 지상축이 액정분자의 배열방향과 평행하게 되어 있고, 그 위상차 필름 (4) 을 개새하여 배치되는 제 1 편광판 (51) 의 투과축 방향이 액정분자의 배향방향 및 위상차 필름 (4) 의 지상축 방향과 평행하게 되어 있다. 그리고, 위상차 필름 (4) 의 Nz 값이 0.3, 면내 위상차가 170㎚ 로 되어 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 액정표시장치에 의하면, 화소전극 및 공통전극을 ＜ 모양으로 형상 설정할 필요가 없기 때문에 화소의 개구율을 충분히 확보할 수 있다. 또한 위상차 필름 (4) 의 지상축과 액정분자 (31) 의 배열방향이 평행하게 되고, 위상차 필름의 Nz 값이 0.3, 위상차 필름의 면내 위상차가 170㎚ 으 로 되어 있기 때문에, 광각측에서 관찰한 경우에서의 흑표시의 밝기 및 백표시의 착색이 저감되어, 보다 양호한 표시특성을 실현하는 것이 가능해진다.

다음에, 도 11 을 참조하여 본 발명의 전자기기에 대하여 설명한다.

도 11 은 본 발명의 전자기기의 일례를 나타내는 사시도이다. 이 도면에 나타내는 휴대전화 (1300) 는 본 발명의 액정표시장치를 작은 사이즈의 표시부 (1301) 로서 구비하고, 복수의 조작버튼 (1302), 수화구 (1303) 및 송화구 (1304) 를 구비하여 구성되어 있다.

상기 각 실시형태의 표시장치는 상기 휴대전화에 한정되지 않고, 전자북, PC, 디지털 스틸 카메라, 액정 텔레비전, 뷰파인더형 또는 모니터직시형 비디오테이프 레코더, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자수첩, 전자계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 화상전화, POS 단말, 터치패널을 구비한 기기 등등의 화상표시수단으로서 바람직하게 사용할 수 있으며, 어떤 전자기기에서도 밝고 넓은 시야각의 표시가 가능하게 되어 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 액정표시장치 및 전자기기의 적합한 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 상기 서술한 예에서 나타낸 각 구성부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지에서 일탈되지 않는 범위에서 설계 요구 등에 근거하여 여러 가지 변경이 가능하다.

예를 들어, 상기 실시형태의 액정표시장치에서의 배향막 (81) 과 기판 (21) 사이에 컬러필터를 배치할 수 있다. 예를 들어, 각 화소마다 RGB 의 컬러필터 를 차례로 배치함으로써 풀 컬러 표시가 가능한 액정표시장치로 할 수 있다. 그리고, 이러한 풀 컬러 표시가 가능한 액정표시장치에 본 발명의 액정표시장치를 응용한 경우에는, 각 색을 표시할 때의 착색이 억제되고 또 흑표시할 때의 밝기가 저감된 액정표시장치로 하는 것이 가능해진다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 개구율이 확보됨과 함께 광각측에서 관찰한 경우에서의 표시특성이 향상된 액정표시장치 및 전자기기를 제공할 수 있다.

Claims

한 쌍의 기판 사이에 협지된 액정에 대하여 상기 기판면에 대하여 평행한 전계를 인가함으로써 표시상태를 변화시키는 액정표시장치로서,

일방의 상기 기판의 비액정측에 배치되는 위상차 필름,

그 위상차 필름의 비기판측에 배치되고 또 상기 액정의 배향방향에 대하여 평행한 투과축을 갖는 제 1 편광판, 및

타방의 상기 기판의 비액정측에 배치되고 또 상기 액정의 배향방향에 대하여 직교하는 투과축을 갖는 제 2 편광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 위상차 필름의 지상축과 상기 액정의 배향방향이 평행하게 되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 위상차 필름을 복수 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 위상차 필름의 Nz 값이 0.3∼0.6 이고 또 상기 위상차 필름의 면내 위 상차가 100∼250㎚ 인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 액정표시장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.