574521 A7 __B7__ 五、發明說明（丨） [技術領域] 本發明，係關於具有高速回應、廣視野之顯示性能的 液晶顯示裝置，特別是關於光學自我補償雙折射型 (Optically self-Compensated Birefringence mode)之液晶顯 示裝置，及該液晶顯示裝置之製造方法。 [習知技術] 近年來，雖著多媒體技術的蓬勃發展，而有大量的影 像資訊在流動。作爲此種影像資訊之顯示機構，液晶顯示 裝置正急速的普及當中。此係因液晶技術的發展，使得高 對比、及廣視野角的液晶顯示裝置之開發、實用化之故。 目前，液晶顯示裝置之顯示性能則已發展至與CRT顯示器 相當的程度。然而，由於液晶之回應速度不足，因此液晶 顯示裝置具有不適合進行動畫顯示的問題。亦即，雖然現 行之 NTSC(National Television System committee)中液晶需 在一訊框期間（16.7msec)進行回應，但目前的液晶顯示裝置 ，於進行多漸層顯示時漸層間之回應需100msec以上。因 此，於動畫顯示中會產生影像流動的現象。特別是在在驅 動電壓較低區域之漸層間回應會顯著的變慢，因此無法實 現良好的動畫顯示。 於是，一直以來，進行了許多液晶顯示裝置之高速回 應化的嘗試。高速回應之各種液晶顯示方式，已由吳等加 以彙整(C.S· Wu & S.T. Wu，SPIE，1665, 250(1992))，但在 目前，可期待動畫顯示所需回應特性之方式仍非常有限。 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公Θ ' ----— — — — — —-----------^ . I--1111 "^ . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ____Β7_____ 五、發明說明（> ) 現在，作爲具有適合於動畫顯示之高速回應性之液晶 顯示裝置，以具備OCB模式液晶顯示元件、強電介性液晶 顯示元件、及反強電介性液晶顯示元件者較受到期待。 其中，具有層構造之強電介性液晶顯示元件及反強電 介性液晶顯示元件，由於耐衝擊性較弱、使用溫度範圍較 窄、特性之溫度依存性較大因素，在實用上之待解決之課 題較多。因此，實際上，作爲較適合動畫顯示之液晶顯示 元件，受到注意的是採用向列液晶之OCB模式液晶顯示元 件。 此OCB模式液晶顯示元件，係於1983年由J.P. Bos 顯示了其高速回應性。之後，由於藉裝備相位差板而成爲 能同時具有廣視野角與高速回應性，因此有了各種硏究開 發。 圖24，係以示意方式顯示〇CB模式液晶顯示元件之 構成的截面圖。如圖24所示，此OCB模式液晶顯示元件 ，具備：其下面形成有透明電極2之基板1，其上面形成 有透明電極7之基板8，基板1，8間配置液晶層4。透明 電極2的下面及透明電極7的上面分別形成有配向膜3, 6 ，於該等配向膜3, 6間之空隙充塡液晶分子而形成液晶層 4。又，於配向膜3, 6，施有用以使液晶分子平行、且朝同 一方向之配向處理。又，液晶層4之層厚，係以間隔件5 加以保持。 又，於基板1的上面及基板8的下面分別設有偏光板 13及16，該等偏光板13, 16係配置成正交尼科耳(Cross 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 旬： •線- 574521 A7 _______B7 ___ 五、發明說明（）） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Nicols)。再者，該偏光板13與基板1之間設有相位補償板 17，偏光板16與基板8之間設有相位補償板18。此相位 補償板17, 18，係使用主軸爲混合排列之負的相位差板。 以上述方式配置之OCB模式液晶顯示元件，其特徵在 於，係藉由電壓之施加，使液晶之配向狀態自無規配向4a 轉移至曲配向4b，以此曲配向狀態來進行影像顯示。此種 OCB模式液晶顯示元件與扭轉向列TN(Twisted Nematic)模 式之液晶顯示元件相較，由於液晶之回應速度顯著提昇， 能實現適合於動畫顯示之液晶顯示裝置。又，藉設置相位 差板17, 18，亦能實現低電壓驅動及廣視野角。 又，上述OCB模式液晶顯示元件，爲實現彩色顯示， 可以設置3原色(紅、綠及藍)濾色片之方式構成。此處， 將對應紅、綠、藍各濾色片之像素，稱爲紅像素、綠像素 、藍像素。圖25，係顯示此種紅像素、綠像素、藍像素之 液晶層法線方向之相位差(以下，稱「前面相位差」）之波 長色散特性的圖表。又，圖25中，除該等液晶層之前面相 位差外，亦顯示了主軸爲混合排列之負的相位差板之前面 相位差。 圖25中，81，82, 83係分別代表紅像素、綠像素、藍 像素之液晶層前面相位差的波長色散特性。又，84係代表 前述負的相位差板之前面相位差的波長色散特性。 如圖25所示，於紅像素之液晶層前面相位差與前述負 的相位差板之前面相位差，係於紅色波長區域(650nm附近 )大致一致。同樣的，於綠像素之液晶層前面相位差與前述 __5_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 574521 五、發明說明（Ψ) (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 負的相位差板之前面相位差，係於綠色波長區域(550nm附 近)大致一致。相對於此’於藍像素之液晶層則面相位差與 前述負的相位差板之前面相位差，於藍色波長區域(450nm 附近)並不一致。由於此一原因，當〇CB模式液晶顯示元 件在進行黑顯示時，該顯示會產生顏色偏藍的問題。 [發明欲解決之課題] 本發明有鑑於上述情事，其目的在提供一藉由減少進 行黑顯示時之顏色的偏藍，而能進行良好之黑顯示的OCB 模式液晶顯示元件，具備該液晶顯示元件之液晶顯示裝置 ，及該液晶顯示元件之製造方法。 是以，爲達成上述目的，本發明之液晶顯示裝置，具 備液晶顯示元件，該液晶顯元件具有排列了液晶分子(進行 影像顯示時呈曲配向）之液晶層，與用以補償前述液晶層之 延遲的至少一片相位差板，根據自外部輸入之影像信號變 化液晶層之延遲，據以變化液晶顯示元件之顯示用光的穿 透率來進行顯示，其特徵在於：前述液晶顯示元件，分別 具有複數個用以顯示紅色的紅像素、用以顯示綠色的綠像 素、以及用以顯示藍色的藍像素，而前述藍像素之液晶層 厚度較前述綠像素之液晶層厚度爲大。 藉由此種構成，藍像素之液晶層的相位差與相位差板 之相位差，即於藍色之波長區域大致一致。據此，能減少 進行黑顯示時所產生之顏色偏藍。進而實現良好之黑顯示 〇 _6___ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 574521 五、發明說明（Ο 此時，可將前述藍像素之前述液晶層厚度、與前述紅 像素及/或前述綠像素之液晶層厚度之差，設定爲〇·2μιη 以上Ι.Ομπι以下。又，亦可將藍像素之前述液晶層厚度， 設爲前述紅像素及/或前述綠像素之液晶層厚度的104%以 上120%以下。 藉適當的設定藍像素之前述液晶層厚度，即能充分的 減少黑顯示中顏色之偏藍。 又，於前項發明之液晶顯示裝置中，亦可更進一步的 具備：具有分別發出紅色、綠色、及藍色之各色光之光源 的照明裝置，與前述光源分別以時間分割發出各色光之方 式控制前述照明裝置的照明裝置控制機構。據此，即使以 所謂場序彩色(field sequential color)方式亦能實現良好的 黑顯不。 又，本發明之液晶顯示裝置，具備液晶顯示元件’該 液晶顯元件具有排列了液晶分子(進行影像顯示時呈曲配向 )之液晶層，與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相位 差板，根據自外部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據 以變化液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進行顯示，其 特徵在於：前述液晶顯示元件，分別具有複數個用以顯示 紅色的紅像素、用以顯示綠色的綠像素、以及用以顯示藍 色的藍像素，而前述藍像素之前述液晶分子的配向方向， 與前述紅像素及/或前述綠像素之前述液晶分子的配向方 向不同。 藉由此種構成，即能控制藍像素之電壓-穿透率特性 ____ 7 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .- -線： 574521 A7 -____B7_ 五、發明說明（b ) 。其結果’能減少進行黑顯示時所產生之顏色偏藍。進而 實現良好之黑顯示。 此時’可使前述藍像素之前述液晶分子的配向方向， 與前述紅像素及/或前述綠像素之前述液晶分子的配向方 向，成2度以上30度以下之角度。據此，即能不使視野角 特性及亮度等之顯示特性降低，而減少進行黑顯示時顏色 之偏藍。 又，前述發明之液晶顯示裝置中，可進一步具備：具 有分別發出紅色、綠色、及藍色之各色光之光源的照明裝 置，與前述光源分別以時間分割發出各色光之方式控制前 述照明裝置的照明裝置控制機構。據此，即使以所謂場序 彩色方式亦能實現良好的黑顯示。 又’本發明之液晶顯τρ;裝置，具備液晶顯示元件，該 液晶顯元件具有排列了液晶分子(進行影像顯示時呈曲配向 )之液晶層，與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相位 差板，根據自外部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據 以變化液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進行顯示，其 特徵在於：前述液晶顯示元件，分別具有複數個用以顯示 紅色的紅像素、用以顯示綠色的綠像素、以及用以顯示藍 色的藍像素，而前述藍像素之前述液晶分子的前傾角、與 前述紅像素及前述綠像素之前述液晶分子的前傾角不同， 前述紅像素之前述液晶分子的前傾角、與前述綠像素之前 述液晶分子的前傾角大致相同。 藉由此種構成，即能控制藍像素之電壓-穿透率特性 ________ 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' ' " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - -丨線 574521 A7 B7 五、發明說明（ 。其結果，能減少進行黑顯示時所產生之顏色偏藍。進而 實現良好之黑顯示。 此時，可使前述藍像素之前述液晶分子的前傾角，較 前述紅像素及前述綠像素之前述液晶分子的前傾角爲小。 又’亦可將前述藍像素之前述液晶分子的前傾角，設爲前 述紅像素及前述綠像素之前述液晶分子前傾角的5%以上 50%以下。 又，前述發明之液晶顯示裝置中，可進一步具備：具 有分別發出紅色、綠色、及藍色之各色光之光源的照明裝 置，與前述光源分別以時間分割發出各色光之方式控制前 述照明裝置的照明裝置控制機構。據此，即使以所謂場序 彩色方式亦能實現良好的黑顯示。 又’本發明之液晶顯不裝置，具備液晶顯示元件，該 液晶顯元件具有排列了液晶分子(進行影像顯示時呈曲配向 )之液晶層，與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相位 差板，根據自外部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據 以變化液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進行顯示，其 特徵在於：前述液晶顯示元件之折射率各向異性爲0.15以 上，且前述液晶分子之折射率各向異性與前述液晶層厚度 之積爲〇·80μηι以下。 又，本發明之液晶顯示裝置，具備液晶顯示元件，該 液晶顯元件具有排列了液晶分子(進行影像顯示時呈曲配向 )之液晶層，與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相位 差板，根據自外部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾ 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 574521 __B7 _ 五、發明說明U ) 以變化液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進行顯示’其 特徵在於：前述液晶顯示元件具有負的一軸性相位差板’ 該負的一軸性相位差板，係由其三軸方向之折射率皆爲 1.45以上1.50以下之三乙醯纖維素薄膜巾⑹吻1 cellulose film)所構成。 此時，前述負的一軸性相位差板，可進一步的包含圓 盤(discotic)液晶薄膜來構成。據此，即能容易的控制負的 一軸性相位差板之波長分散特性，而接近液晶層之波長分 散特性。其結果，能減少進行黑顯示時之顏色的偏藍。 又，本發明之液晶顯示裝置，具備液晶顯示元件’該 液晶顯元件具有排列了液晶分子(進行影像顯示時呈曲配向 )之液晶層，與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相位 差板，根據自外部輸入之影像信號變化液晶層之延遲’據 以變化液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進行顯示’其 特徵在於：前述液晶顯示元件具有負的一軸性相位差板’ 該負的一軸性相位差板，係由其三軸方向之折射率皆爲 1.45以上1.50以下之三乙醯纖維素薄膜所構成。 藉由此構成，即不需設置正的一軸性相位差板，能抑 制黑顯示時斜射入光之漏光，且能降低進行黑顯示時之顏 色的偏藍。 本發明之液晶顯示裝置，具備液晶顯示元件及對該液 晶顯示元件射出光線之照明裝置，該液晶顯元件具有排列 了液晶分子（進行影像顯示時呈曲配向）之液晶層，與用以 補償前述液晶層之延遲的至少一片相位差板，根據自外部 ____10__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 --線- A7 574521 _B7______ 五、發明說明（？） 輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據以變化自前述照明 裝置射出之前述液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進行 顯示，其特徵在於：前述液晶顯示元件，分別具有複數個 用以顯示紅色的紅像素、用以顯示綠色的綠像素、以及用 以顯示藍色的藍像素；前述照明裝置，係將紅、綠及藍色 之各個波長區域之射出光的光量設爲大致相同。 此情形中，前述照明裝置，可具有發出前述射出光之 光源，以及濾光片；該濾光片，係對前述光源所射出之光 進行濾光，以使其藍色波長區域之射出光的頻譜之半値爲 300nm以下。 又，亦可使前述發明之液晶顯示裝置中，前述照明裝 置具有分別發出紅色、綠色及藍色之各色光的光源，並進 一步具備控制前述照明裝置之照明裝置控制機構，以使前 述光源分別以時間分割發出各色光。據此，即使以所謂場 序彩色方式亦能實現良好的黑顯示。 又，前述發明之液晶顯示裝置中，前述照明裝置可具 有發出前述射出光之發光二極體，又，前述照明裝置亦可 具有發出前述射出光之電激發光元件(electro luminescence) ο 又，本發明之液晶顯示裝置之製造方法，係用以製造 具備液晶單元與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相 位差板，該液晶單元係將排列了液晶分子(進行影像顯示時 呈曲配向）之液晶層挾於對向之二片基板間所構成；前述液 晶單元，分別具有複數個用以顯示紅色的紅像素、用以顯 ____11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾ ;線· A7 574521 五、發明說明（θ ) 示綠色的綠像素、以及用以顯示藍色的藍像素，根據自外 部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據以變化自前述照 明裝置射出之前述液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進 行顯示，其特徵在於，具有：於前述二片基板中之一片基 板內面，形成既定厚度之感光性光阻膜的步驟；藉由對前 述形成之感光性光阻膜中對應前述藍像素之區域進行蝕刻 ，以使對應前述藍像素之區域中的前述一片基板之厚度， 小於對應前述紅像素及/或前述綠像素之區域中的前述一 片基板之厚度的步驟；以及，藉將施加了前述蝕刻之一片 基板與另一基板對向貼合，據以將前述液晶層形成爲前述 藍像素之前述液晶層厚度大於前述紅像素及/或前述綠像 素之前述液晶層厚度的步驟。 據此，即能容易的製造與紅像素及/或綠像素之液晶 層厚度相較，藍像素之液晶層厚度較大的液晶顯示裝置。 此情形中，可將前述既定厚度設爲〇.2μπι以上Ι.Ομιη 以下。據此，即能容易的製造藍像素之液晶層厚度較紅像 素及/或綠像素之液晶層厚度大〇_2μπι以上Ι.Ομπι以下的 液晶顯示裝置。 又，本發明之液晶顯示裝置之製造方法，係用以製造 具備液晶單元與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片相 位差板，該液晶單元係將排列了液晶分子(進行影像顯示時 呈曲配向）之液晶層挾於對向之二片基板間所構成；前述液 晶單元，分別具有複數個用以顯示紅色的紅像素、用以顯 示綠色的綠像素、以及用以顯示藍色的藍像素，根據自外 12_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁) 4 ·- --線： A7 574521 五、發明說明（I丨） 部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據以變化自前述照 明裝置射出之前述液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來進 行顯示，其特徵在於：具有於基板內面形成感光性配向膜 的步驟，及對前述形成之感光性配向膜照射直線偏光據以 進行前述配向膜之配向處理的步驟；進行前述配向處理之 步驟，係藉由對對應前述紅像素及/或綠像素之區域中的 前述感光性配向膜、及對對應前述藍像素之區域中的前述 感光性配向膜，照射不同偏光方向之前述直線偏光，據以 使前述藍像素之前述液晶分子之配向方向，與前述紅像素 及/或前述綠像素之前述液晶分子之配向方向相異。 再者，本發明之液晶顯示裝置之製造方法，係用以製 造具備液晶單元與用以補償前述液晶層之延遲的至少一片 相位差板，該液晶單元係將排列了液晶分子(進行影像顯示 時呈曲配向）之液晶層挾於對向之二片基板間所構成；前述 液晶單元，分別具有複數個用以顯示紅色的紅像素、用以 顯示綠色的綠像素、以及用以顯示藍色的藍像素，根據自 外部輸入之影像信號變化液晶層之延遲，據以變化自前述 照明裝置射出之前述液晶顯示元件之顯示用光的穿透率來 進行顯示，其特徵在於，具有：於基板內面形成感光性配 向膜的步驟；對前述形成之配向膜施以硏磨處理的步驟； 以及在施以前述硏磨處理之前或之後，對前述配向膜進行 光量變化之光照射，據以使前述藍像素之前述液晶分子之 前傾角，與前述紅像素及/或前述綠像素之前述液晶分子 之前傾角相異的步驟。 _ 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾ -1線- 574521 A7 -------- B7___ 五、發明說明（p ) 本發明之上述目的、其他目的、特徵及優點，可參照 圖式，根據以下較佳實施形態之詳細說明而更爲淸楚。 [圖式之簡單說明] 圖1 ’係以示意方式顯示本發明實施形態1之液晶顯 示裝置所具備之液晶顯示元件之構成的截面圖。 圖2(a)、（b)，係以示意方式顯示本發明實施形態1之 液晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件之液晶單元構成的圖 ’（a)係該液晶單元之截面圖，（b)係該截面圖中液晶層部份 之放大圖。 圖3，係顯示本發明實施形態丨之液晶顯示裝置所具 備之液晶顯示元件所具有之各光學元件之配置方向的液晶 顯示元件的俯視圖。 圖4 ’係用以說明形成本發明實施形態1之液晶顯示 裝置所具備之液晶顯示元件所具有之凹狀構造體的步驟圖 〇 圖5，係用以形成凹部所使用之光罩的俯視圖。 圖6’係用以說明形成本發明實施形態1之液晶顯示 裝置所具備之液晶顯示元件所具有之凹部的步驟圖。 圖7,係顯示本發明實施形態1之液晶顯示裝置之構 成的方塊圖。 圖8,係顯示本發明實施形態1之液晶顯示裝置之紅 像素、綠像素、藍像素之電壓-亮度特性的圖。 圖9，係顯示進行黑顯示時，於本發明實施形態丨之 14 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' -- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) Η^τ· -線； 574521 A7 ___B7__ 五、發明說明（〇) 實施例1之液晶顯示裝置之法線方向的穿透光分光頻譜分 布的圖。 圖10，係以示意方式本發明實施形態1之液晶顯示裝 置之其他構成例之槪略的截面圖。 圖11，係顯示比較例1之液晶顯示裝置之法線方向的 穿透光分光頻譜分布的圖。。 圖12，係顯示本發明實施形態2之液晶顯示裝置所具 備之液晶顯示元件所具有之液晶單元之構成的截面圖。 圖13，係顯示本發明實施形態2之液晶顯示裝置所具 備之液晶顯示元件中，照射對應紅像素、綠像素、藍像素 等各像素之區域之紫外線光偏光方向的說明圖。 圖14，係顯示對本發明實施形態3之液晶顯示裝置所 具備之液晶顯示元件所有之配向膜進行硏磨處理時之硏磨 方向的說明圖。 圖15，係用以比較使用折射率各向異性Δη相異之液 晶材料時液晶層相位差之波長分散特性的圖。 圖16，係顯示液晶材料之折射率各向異性Δη及相位 差Δη(1之組合、與進行黑顯示時所產生之顏色偏藍間之關 係的圖。 圖17,係顯示液晶顯示元件所具備之各光學要素之波 長分散特性的圖。 圖18，係以示意方式顯示本發明實施形態5之液晶顯 示裝置所具備之液晶顯示元件所具有之液晶單元之構成的 截面圖。 —— 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 •線' A7 574521 五、發明說明（) 圖19，係以示意方式顯示本發明實施形態6之液晶顯 示裝置之構成例的截面圖。 圖20(a)、（b)，係顯示自本發明實施形態6之液晶顯 示裝置所具備之光源151所射出之光頻譜的圖，（a)係設置 干渉濾波器152時之前述分光頻譜，（b)係未設置干涉濾波 器152時之前述分光頻譜。 圖21，係以示意方式顯示本發明實施形態6之液晶顯 示裝置之其他構成例之槪略的截面圖。 圖22，係顯示本發明實施形態6之液晶顯示裝置之背 光單元所具備之光源LCD之分光頻譜的圖。 圖23，係顯示本發明實施形態6之液晶顯示裝置之背 光單元所具備之光源EL之分光頻譜的圖。 圖24，係以示意方式顯示習知之OCB模式液晶顯示 元件之構成的截面圖。 圖25，係顯示習知之OCB模式液晶顯示元件所具有 之紅像素、綠像素、藍像素之液晶層法線方向之相位差之 波長分散特性的圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · [符號說明] 1 玻璃基板 2, 7 透明電極 3, 6 配向膜 4 液晶層 10 凹部 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574521 A7 B7
五、發明說明（、< ) 12a，12b 13 14a 14b 15 16 17, 18 19 20 21 22 23 24 25 33 34 36 37 38 39 51R 51G 51B 71a，71B 負的一軸性相位差薄膜 檢光構件 相位差薄膜 負的相位差薄膜 正的一軸性相位差薄膜 偏光構件 配向處理方向 遲相軸 光阻薄膜 光罩 開口部 平行光紫外線 偏光構件16之穿透軸 檢光構件13之穿透軸 閘極驅動器 源極驅動器 閘極線 源極線 切換元件 像素電極 紅色彩色濾光片 綠色彩色濾光片 藍色彩色濾光片 二軸性相位差薄膜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574521 A7 _____Β7 五、發明說明（A ) 100 液晶顯示元件 101 液晶顯示單元 102 上側基板 103 下側基板 150 背光 151 光源 151R 紅色LED 151G 綠色LED 151B 藍色LED 152 干涉濾波器 201 液晶分子 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： [用以實施發明之最佳實施形態] 線』 以下，參照圖式詳細說明本發明之實施形態。又’以 下之各實施形態，係測定液晶顯示元件在進行黑顯示時發 線方向中顯示的色座標。此時，色座標大致爲(0.3、0.3)之 値時爲無色之最佳的無彩色顯示。因此，本發明之目的在 於’爲實現良好之黑顯示，而接近前述色座標(0.3、0.3)。 [實施例1] 本發明之實施形態1，係將用以顯示藍色之藍像素液 晶層之厚度設定得較用以分別顯示紅色、綠色之紅像素、 綠像素液晶之厚度爲大，據以在黑顯示中減少顏色偏藍的 液晶顯示裝置。 _____ 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574521 A7 __B7___ 五、發明說明（Ο ) 《實施形態1》 圖1，係以示意方式顯示本發明實施形態1之液晶顯 示裝置所具備之液晶顯示元件之構成的截面圖。圖中，爲 方便起見，係將X方向設爲液晶顯示元件的上方向。 如圖1所示，實施例1之液晶顯示裝置所具備之液晶 顯示元件100，具有後述之液晶單元101。該液晶單元101 的上面，依序層積有相位差薄膜（由具有主軸爲混合排列之 負的折射率各向異性之光學媒體所構成，簡稱爲負的相位 差薄膜）14a、負的一軸性相位差薄膜12a、正的一軸性相位 差薄膜15、檢光構件13。又液晶單元101下面，則依序層 積有負的相位差薄膜14b、負的一軸性相位差薄膜12b、偏 光構件16。 圖2,係以示意方式顯示上述液晶單元101之構成的 圖’⑷係該液晶單元1〇1之截面圖、⑻係該截面圖之液晶 層部分的放大圖。如圖2(a)所示，液晶單元1〇1，具備二 片基板，亦即具備上側基板102及下側基板1〇3。上側基 板1〇2及下側基板1〇3，係中介一間隔件(未圖示)對向配置 ’上側基板102與下側基板1〇3之間形成之間隙中，配置 有液晶層4。該液晶層4中注入有液晶分子201，前述液晶 分子201，在進行影像顯示時，係如圖2⑻所示呈曲配向 〇 上側基板102,係於玻璃基板1的下面依序層積透明 電極2及配向膜3而構成。又，該玻璃基板1與透明電極 2之間，形成有紅色彩色濾光片51R、綠色彩色濾光片 19 ------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公餐） 574521 A7 _ B7_ 五、發明說明（β ) 51G、藍色彩色濾光片51B。又，各顏色之彩色濾光片之 交界處，分別設有被稱爲黑基質(Black matrix)之遮光膜52 。以下，將分別對應該等紅色彩色濾光片51R、綠色彩色 濾光片51G、藍色彩色濾光片51B之像素稱爲紅像素、綠 像素、及藍像素。 另一方面，下側基板1〇3，係於玻璃基板8的上面依 序層積透明電極7及配向膜6而構成。該下側基板103， 於對應藍像素之位置具有凹部1〇。又，符號20係代表後 述之光阻薄膜。 圖3，係顯示上述液晶顯示元件100所具有之各光學 元件之配置方向之液晶顯示元件100的俯視圖。與圖1 一 倂參照，其中箭頭Π，18係分別顯示對上側基板1〇2、下 側基板103之配向處理方向。又，箭頭26, 27係分別顯示 負的相位差薄膜14a，14b的主軸方向。如圖3所示，負的 相位差薄膜14a，14b，係配置成其主軸方向26, 27與前述 配向處理方向17, 18爲相同方向。 又，圖3中，箭頭19係顯示正的一軸性相位差薄膜 15的遲相軸。如圖3所示，正的一軸性相位差薄膜15，係 配置成其遲相軸19相對前述配向處理方向17，18呈45度 角。 此外，圖3中，箭頭24, 25係分別代表偏光構件16、 檢光構件13之穿透軸。如圖3所示，偏光構件16，係配 置成其穿透軸24與正的一軸性相位差薄膜15之遲相軸19 爲同一方向。另一方面，檢光構件13，則係配置成其穿透 20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21G X 297公爱) " -------------% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 574521 A7 __B7___ 五、發明說明（1 ) 軸25與偏光構件16之穿透軸24正交。 本實施例中，係以下述方式製作了前述液晶顯示元件 100。圖4，係用以說明形成上述凹部之製程的圖。首先， 於玻璃基板8上面塗佈JSR股份有限公司製聚碳酸酯細光 阻材料，形成了厚度爲〇.5μιη之光阻薄膜20。其次，於此 光阻薄膜20上重疊光罩21(具有複數個如圖5所示之矩形 圖案之開口部22)，照射平行紫外線23使其曝光。將以此 方式曝光之光阻薄膜20加以顯像，洗淨後，以90°C予以 預熱，形成了如圖69所示之凹部10。 而上述光罩21所具有之開口部22,係設置在對應藍 像素之位置。因此，上述凹部10係對應藍像素而形成。 以上述方式形成複數個凹部10後，以習知方法形成了 2000A的透明電極7。然後，以旋轉塗佈法將日產化學工 業公司製配向膜塗料SE-7492分別塗佈於透明電極2的下 面、及透明電極7的上面，以180°C燒製1小時後使其硬 化，而形成了配向膜3, 6。 對以上述方式形成之配向膜3，6，沿圖3所示之配向 處理方向17, 18分別施加了硏磨處理。其次，使用積水精 密化學股份有限公司製間隔材、及三井東庄化學股份有限 公司製密封樹脂「結構膠352A(商品名）」），將紅像素及綠 像素之上側基板102與下側基板103間之間隔，亦即以液 晶層4之厚度（圖2中之53R及53G)爲5·2μιη之方式，將 上側基板102與下側基板103加以貼合。此時，藍像素之 液晶層4之厚度(圖2中之53Β)，爲該5.2μιη加上凹部1〇 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線； 574521 A7 _ _B7__ 五、發明說明（，） 之厚度0·5μιη之値，亦即爲5·7μιη。然後，以真空注入法 將液晶ΜΤ-5583(折射率各向異性△!!=)注入前述液晶層4 ，據以製作了液晶單元1〇1。 此外，本實施例中，雖如前所述，將紅像素、綠像素 之液晶層4厚度53R、53G設爲5·2μπι，藍像素之液晶層4 厚度53Β設爲5·7μιη，但本發明並不限於此。不過，若紅 像素、綠像素之液晶層4厚度53R、53G與藍像素53Β之 差過小時，即無法獲得藍像素之液晶層4之充分大的相位 差。反之，若該差過大時，藍像素之液晶層4之相位差即 會過大而無法獲得良好之顯示。因此，前述差之値，最好 是能設定在〇·2μιη以上Ι.Ομιη以下的程度。換言之，相對 於紅像素、綠像素之液晶層4厚度53R、53G，前述差最 好是在4%以上、20%以下的程度。亦即，藍像素之液晶層 4厚度53Β，最好是爲紅像素、綠像素之液晶層4厚度53R 、53G的104%以上、120%以下。 以上述方式製作液晶單元101後，於該液晶單元101 上面依序層積負的相位差薄膜14a、負的一軸性相位差薄 膜12a、正的一軸性相位差薄膜15以及檢光構件13，並在 液晶單元101下面依序層積負的相位差薄膜14b、負的一 軸性相位差薄膜12b以及偏光構件16，據以製作了液晶顯 示元件100。 以下式（1)求上述負的相位差薄膜14a、14b之面內方 向相位差Re時，爲36nm，正的一軸性相位差薄膜15之 面內方向相位差Re同爲150nm。又，上述負的一軸性相 22 $張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）~" ' ---------------------訂---------線 jjjp · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 _______B7___ 五、發明說明（V丨） 位差薄膜12a，12b之面內方向相位差Rth同爲175nm。
Re= (nx— ny)xd …⑴
Rth= ((nx—ny)/2 — nz)xd …（2) 此處’ nx、ny係代表面內方向之折射率，nz係代表厚 度方向之折射率，d則係代表液晶層之厚度。 又，本實施例中，係將以液晶層4之厚度d與液晶分 子201之折射率各向異性An之積所定義的液晶層4之相 位差Λικί，設定爲0·73μηι。 圖7，係顯示具備以上述方式製作之液晶顯示元件100 之液晶顯示裝置之構成的方塊圖。圖7中，液晶顯示裝置 1，係具備上述液晶顯示元件100、各區塊32，33，34、與 發出白色光之背光(位圖示）的TFT(Thin Film Transistor)型 者。與圖2 —倂參照，下側基板103即爲TFT基板。該 TFT基板中，閘極線36及源極線37係配置成矩陣狀，且 以該閘極線36及源極線37區劃之各像素，分別形成有像 素電極39及切換元件38。該等閘極線36、源極線37分別 以閘極驅動器33、源極驅動器34加以驅動，而閘極驅動 器33、源極驅動器34則以控制器22加以控制。 以此方式構成之液晶顯示裝置1，其控制器22係根據 從外部輸入之影像信號35，分別對閘極驅動器33及源極 驅動器34輸出控制信號。此時，閘極驅動器33係對閘極 線36輸出閘極信號來使各像素之切換元件38依序成爲0n 狀態，另一方面，源極驅動器34，配合該時序通過源極線 37將影像信號分別輸出至各像素之像素電極39。據此’液 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 _ 574521 A7 ______B7_____ 五、發明說明（〆） 晶分子201調變、自背光射出之光的穿透率產生變化’觀 看液晶顯示裝置1之使用者即顯示出對應影像信號35之影 像。 圖8，係顯不使用上述液晶顯不裝置1進彳了影像顯不 時，液晶顯示元件100之紅像素、綠像素、藍像素之電壓 一亮度特性的圖。如圖8所示’藍像素時施加電壓爲7.2V 時，紅像素及綠像素時施加電壓爲7.1V時’亮度最小。又 ，爲進行白顯示所需之電壓，係以曲配向反轉移爲無規配 向之電壓來決定。本實施例之液晶顯示元件1〇〇時，就紅 像素、綠像素、藍像素之所有像素而言，前述反轉移之電 壓皆爲2.2V。 圖9，係顯示進行黑顯示時液晶顯示元件100之法線 方向穿透光之分光頻譜分布的圖。而此時之色座標爲 (0.3120, 0.3227)。如上所述，由於色座標在大致(〇.3, 0.3) 附近時爲無顏色之最佳的無彩色顯示，因此可知本實施例 能實質良好之黑顯示。 又，如上所述，本實施例中雖係將相位差Δικί設定爲 0·73μηι，但該相位差△!!(!之値當然不僅僅限於此値。 《變形例1》 其次，說明本實形態之變形例。實施例1之液晶顯示 裝置，如前所述’係以彩色濾光片方式來實現彩色顯示者 。相對於此’變形例1之液晶顯示裝置，係以場序彩色方 式來進彳了彩色^§不者。 圖10，係以示意方式顯示變形例1之液晶顯示裝置構 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ____B7_____ 五、發明說明（A ) 成例之槪略的截面圖。如圖1〇所示，變形例1之液晶顯示 裝置所具備之液晶顯示元件100，除未設置3色之彩色濾 光片51R、51G、51B外，具有與實施例1之液晶顯示元件 100相同之構成。因此，圖10中，僅顯示變形例1之液晶 顯示裝置所具備之液晶顯示元件1〇〇所具備之液晶單元 101的構成，並賦予與實施例1相同之符號。 具有該液晶顯示元件100之液晶顯示裝置，雖與實施 例1同樣的爲TFT型者，但與實施例不同的，並非具備發 出白色光之背光，而係在液晶顯示元件100的下方具備不 同的背光150，該背光150於其全面以既定間隔塡充有3 色的發光二極體（以下，稱LED)。此處，液晶顯示元件 100與背光150，係以液晶顯示元件1〇〇之紅像素、綠像素 、藍像素與背光150之紅色的LED151R、綠色的 LED151G藍色的LED151B分別對應之方式配置。然後， 將該背光150之各色的LED，依紅、綠、藍的順序以時間 分割之方式發光，據以實現彩色顯示。 以上述方式構成之液晶顯示裝置來進行黑顯示時，亦 能與實施例1同樣的，減少顏色的偏藍。其結果，能實現 良好的黑顯示。 《比較例1》 比較例1之液晶顯示裝置所具備液晶顯示元件，係將 分別對應紅像素、綠像素、以及藍像素之液晶層厚度設爲 相同。又，由於其他構成皆與實施例1之液晶顯示元件 100相同，因此省略其說明。 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 _____B7________ 五、發明說明（ytf) 使用此種比較例1之液晶顯示裝置進行影像顯示，與 實施例同樣的，對液晶顯示元件之紅像素、綠像素、藍像 素的電壓-亮度特性進行了調查。其結果，在藍像素之場 合當施加電壓爲6.7V時、在紅像素及綠像素之場合當施加 電壓爲7.1V時，亮度爲最小。 圖11，係顯示比較例之液晶顯示裝置法線方向之穿透 光的分光頻譜分布的圖。此時之色座標爲(0.2035, 0.1607) ，可知黑顯示有偏藍的現象。 《實施形態2》 本發明之實施形態2，係顯示下述液晶顯示裝置。其 係將用以顯币藍色之藍像素的液晶分子之配向方向、與分 別用以顯示紅色、綠色之紅像素、綠像素的液晶分子之配 向方向錯開一既定角度，據以減少進行黑顯示時顏色偏藍 的液晶顯示裝置。 《實施例2》 圖12 ’係以示意方式顯示本實施形態之實施例2之液 晶顯不裝置所具備之液晶顯示元件所具有之液晶單元之構 成的截面圖。如圖12所示，該液晶單元1〇1，與實施例1 不同處在於’下側基板103不具有凹部，且紅像素、綠像 素、藍像素任一者之液晶層4其厚度相同。又，除此之外 的構成，由於與實施例1中之液晶單元1〇1相同，因此賦 予相同符號並省略其說明。又，關於液晶單元101以外之 構成，由於係與參照圖1所說明之實施例1的液晶顯示裝 置相同，因此省略其說明。 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂---------線 m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ______Β7__ 五、發明說明（〆） 以下，一邊參照圖1及圖12，一邊說明實施例2之液 晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件100之製作步驟。首先 ，以旋轉塗佈法將羅立克(Rolic)公司製聚醯亞胺配向膜塗 料LPP-JP265CP(溶劑：cyclopentanone環戊酮）分別塗佈 於透明電極2的下面及透明電極7的上面，以15(TC燒製1 小時後，使其硬化形成了配向膜3, 6。 對以上述方式形成之配向膜3, 6,自相對基板法線方 向傾斜30度照射了 10分鐘直線偏光之紫外線光(基板上之 照射能量爲0.50J/cm2)。圖13，係顯示照射於對應紅像 素、綠像素、藍像素等各像素之區域之前述紫外線光之偏 光方向的說明圖。如圖13所示，照射於配向膜3, 6中區 域55R(對應紅像素)之紫外線光之偏光方向56R，與照射於 區域558G(同樣對應綠像素)之紫外線光之偏光方向56G相 同。相對於此，照射於配向膜3, 6中區域55B(對應藍像素 )之紫外線光之偏光方向56B，則相對前述偏光方向56R及 56G成5度之角度。因此，即係紅像素與綠像素之液晶分 子201之配向方向，與藍像素之液晶分子201之配向方向 相差5度之角度。 又，藍像素之液晶分子201之配向方向越接近偏光板 16之穿透軸，則進行黑顯示時之顏色偏藍現象越減少。不 過’相反的，視野角特性及亮度等顯示特性亦降低。因此 ，偏光方向56R及偏光方向56G、與偏光方向56B所夾角 度，亦即，紅像素與綠像素之液晶分子201之配向方向、 與藍像素之液晶分子201之配向方向所夾之角度，以2度 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------— I ---訂---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 _____ _ B7_____ 五、發明說明（>) 以上30度以下程度較佳，最好是能在5度以上10度以下 之程度。 其次，使用積水精密化學股份有限公司製間隔材(未圖 示）、及三井東庄化學股份有限公司製密封樹脂「結構膠 352A」，將上側基板102與下側基板103間之間隔，亦即 以液晶層4之厚度成爲5.8μηι之方式，將上側基板102與 下側基板103加以貼合。然後，以真空注入法將液晶ΜΤ-5583(折射率各向異性△!!=〇.140)注入前述液晶層4，據以 製作了液晶單元101。又，此時於配向膜3, 6界面之液晶 分子前傾角約爲2度。 以上述方式製作液晶單元101後，如圖1所示，於該 液晶單元101上面依序層積負的相位差薄膜14a、負的一 軸性相位差薄膜12a、正的一軸性相位差薄膜15以及檢光 構件13，並在液晶單元101下面依序層積負的相位差薄膜 14b、負的一軸性相位差薄膜12b以及偏光構件16，據以 製作了液晶顯示元件100。 上述各光學要素，係配置成如圖3所示。但是，圖3 之配向處理方向17, 18,係表示對應紅像素及綠像素之區 域中的配向處理方向。對應藍像素之區域中的配向處理方 向，則參照圖13爲如前所述。 上述負的相位差薄膜14a，14b之面內方向的相位差Re ，根據前述式（1)加以計算爲39nm，正的一軸性相位差薄 膜15之面內方向的相位差Re，則爲150nm。又，上述負 的一軸性相位差薄膜12a, 12b之厚度方向的相位差Rth， 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 574521 A7 _____ B7____ 五、發明說明（4) 爲 220nm ° 又，本實施例中，係將以液晶層4之厚度d、與液晶 分子201之折射率各向異性Δη的積所定義之液晶層4之 相位差△nd ’設定爲〇·81μιη。 然後，與實施例1同樣的，使用具備以上述方式製作 之液晶顯示元件100的液晶顯示裝置，進行了影像顯示。 結果，當藍像素之施加電壓爲6.4V時，紅像素及綠像素時 施加電壓爲7.0V時，液晶顯示元件1〇〇之亮度最小。而將 該等電壓分別施加於各像素以進行黑顯示時的色座標爲 (0.2853, 0.3088)。亦即，實現了良好的黑顯示。 又，本實施例中，如所述，雖係對所有對應藍像素之 區域，在與對應紅像素及綠像素之區域的配向方向不同之 方向進行了配向處理，但亦可僅將對應藍像素之區域的一 部分作爲該對象。亦即，可僅對例如畫面中央部附近之對 應藍像素之區域，施以不同的配向處理。通常，使用者會 注視畫面中央部，但較少注意離開該中央部的周邊部。因 此，在進行黑顯示時，只要能充分降低中央部附近之顏色 偏藍的現象，在實際之應用上即已足夠。 又，本實施形態中，亦能實現與上述變形例1相同之 變形例。亦即，能藉由使用具備液晶顯示元件(除未設置彩 色濾光片外，具有與實施例2之液晶顯示元件相同之構成) 、與背光(具有發出3原色之各色光的LED)之場序方式之 液晶顯示裝置，獲得良好之黑顯示。 《實施形態3》 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------I-------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 B7___ 五、發明說明（>|) 本發明之實施形態3 ’係顯示下述液晶顯示裝置。其 係將對應用以顯示藍色之藍像素的液晶分子之前傾角、與 對應分別用以顯示紅色、綠色之紅像素、綠像素的液晶分 子之前傾角相異，據以減少進行黑顯示時顏色偏藍的液晶 顯示裝置。 《實施例3》 由於本實施形態之實施例3之液晶顯示裝置所具備之 液晶顯示元件所具有之液晶單元之構成，如圖12所示與實 施例2相同，因此省略其說明。又，關於液晶單元以外之 構成，由於亦與參照圖1所說明之實施例1的液晶顯示裝 置所具備之液晶顯示元件相同，因此省略其說明。 以下，一邊參照圖1及圖12，一邊說明實施例3之液 晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件之製作步驟。首先，以 旋轉塗佈法將JSR公司製聚醯亞胺配向膜塗料JALS-614 分別塗佈於透明電極2的下面及透明電極7的上面，以 180°C燒製1小時後，使其硬化形成了配向膜3, 6。 對以此方式形成之配向膜3, 6，使用人造纖維(rayon) 製硏磨布施以硏磨處理。圖14,係顯示此時施以硏磨處理 之方向的說明圖。如圖14所示，對配向膜3, 6中分別對 應紅像素、綠像素、藍像素之區域55R、55G、55B，於同 一方向施以硏磨處理。 又，對該配向膜3, 6，使用光罩予以曝光，據以控制 照射於分別對應紅像素、綠像素、藍像素之區域的紫外線 光光量，使該等之表面狀態變化。之後，使用積水精密化 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I 1 I I 1 訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ____Β7__ 五、發明說明（》j) 學股份有限公司製間隔材（未圖示）、及三井東庄化學股份 有限公司製密封樹脂「結構膠352A」，將上側基板102與 下側基板1〇3間之間隔，亦即以液晶層4之厚度成爲 5.4μηι之方式，將上側基板102與下側基板103加以貼合 。然後，以真空注入法將液晶ΜΤ-5583(折射率各向異性八 η=0.140)注入前述液晶層4,據以製作了液晶單元101。 此時，各紅像素、綠像素、藍像素中液晶分子之前傾角， 分別爲5.5度、5.5度、0.8度。 又，各像素中液晶分子之前傾角雖不限於前述之値， 但藍像素中液晶分子之前傾角、與紅像素及綠像素中液晶 分子之前傾角的差，若非適當之値的話，即無法保持良好 的顯示特性、降低顏色的偏藍現象。因此，應使藍像素中 液晶分子之前傾角，爲紅像素及綠像素中液晶分子之前傾 角的5%以上50%以下，最好是能成爲10%以上40%以下 〇 以上述方式製作液晶單元101後，如圖1所示，於該 液晶單元101上面依序層積負的相位差薄膜14a、負的一 軸性相位差薄膜12a、正的一軸性相位差薄膜15以及檢光 構件13，並在液晶單元101下面依序層積負的相位差薄膜 14b、負的一軸性相位差薄膜12b以及偏光構件16，據以 製作了實施例3之液晶顯示元件100。又，上述各光學要 素，係配置成如圖3所示。 上述負的相位差薄膜14a，14b之面內方向的相位差Re ，根據前述式⑴加以計算爲34nm，正的一軸性相位差薄 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------——I ^ ——---訂------1 — . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ---— _B7____ 五、發明說明（y ) 膜15之面內方向的相位差Re，則爲100ηπι。又，上述負 的一軸性相位差薄膜12a，12b之厚度方向的相位差Rth， 爲 200nm。 又’本實施例中，係將以液晶層4之厚度d、與液晶 分子201之折射率各向異性An的積所定義之相位差 ’設定爲 0·759μηι。 然後，與實施例1同樣的，使用具備以上述方式製作 之液晶顯示元件100的液晶顯示裝置，進行了影像顯示。 結果，當藍像素之施加電壓爲6.8V時，綠像素之施加電壓 爲6.9V時，紅像素之施加電壓爲7.0V時，液晶顯示元件 1〇〇之亮度最小。而將該等電壓分別施加於各像素以進行 黑顯示時的色座標爲(0_2978, 0.3013)。亦即，實現了良好 的黑顯示。 如前所述，與紅像素及綠像素相較，藍像素中之液晶 分子具有較低的_傾角。因此，在正常白模式（normally white mode)中，藍像素，與紅像素及綠像素之前傾角相同 之前傾角的情形相較，電壓-穿透率特性會移動（shift)至 局電壓側’因此在施加相同黑顯75電壓時，具有低前傾角 之藍像素中液晶分子4之相位差會變大，故其相位差成爲 與負的相位差薄膜相同程度，而能降低進行黑顯示時之顏 色偏藍現象。 又，本實施形態中，亦能實現與上述變形例丨相同之 變形例。亦即，能藉由使用具備液晶顯示元件(除未設置彩 色濾光片外，具有與實施例2之液晶顯示元件相同之構成) 32 --------訂------I--線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " 574521 A7 __B7___ 五、發明說明（；丨） 、與背光(具有發出3原色之各色光的LED)之場序方式之 液晶顯示裝置，獲得良好之黑顯示。 《實施形態4》 本發明之實施形態4，係顯示下述液晶顯示裝置。其 係採用折射率各向異性Δη較大的液晶分子，且藉由將液 晶層之相位差And設定得較小，據以減少進行黑顯示時顏 色偏藍的液晶顯示裝置。 《實施例4》 由於本實施形態之實施例4之液晶顯示裝置所具備之 液晶顯示元件所具有之液晶單元之構成，如圖12所示與實 施例2相同，因此省略其說明。又，關於液晶單元以外之 構成，由於亦與參照圖1所說明之實施例1的液晶顯示裝 置所具備之液晶顯示元件相同，因此省略其說明。 以下，一邊參照圖1及圖12，一邊說明實施例4之液 晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件1〇〇之製作步驟。首先 ，以旋轉塗佈法將日產化學工業公司製配向膜塗料SE-7492分別塗佈於透明電極2的下面及透明電極7的上面， 以180°C燒製1小時後，使其硬化形成了配向膜3, 6。 對以此方式形成之配向膜3, 6，沿圖3所示之配向處 理方向17，18實施了硏磨處理。接著’使用積水精密化學 股份有限公司製間隔材5、及三井東庄化學股份有限公司 製密封樹脂「結構膠352A」，將上側基板102與下側基板 103間之間隔，亦即以液晶層4之厚度成爲5·0μπι之方式 ，將上側基板102與下側基板103加以貼合。然後，以真 33 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 __ _B7 _ 五、發明說明（γ) 空注入法將梅路克公司製液晶材料MJ97206(折射率各向異 性^11=0.160)注入前述液晶層4，據以製作了液晶單元 101 〇 以上述方式製作液晶單元101後，如圖1所示，於該 液晶單元101上面依序層積負的相位差薄膜14a、負的〜 軸性相位差薄膜12a、正的一軸性相位差薄膜15以及檢光 構件13，並在液晶單元101下面依序層積負的相位差薄膜 14b、負的一軸性相位差薄膜12b以及偏光構件16，據以 製作了實施例4之液晶顯示元件1〇〇。又，上述各光學要 素，係配置成如圖3所示。 上述負的相位差薄膜14a，14b之面內方向的相位差Re ，根據前述式（1)加以計算爲36nm，正的一軸性相位差薄 膜15之面內方向的相位差Re，則爲150nm。又，上述負 的一軸性相位差薄膜12a，12b之厚度方向的相位差Rth， 根據前述式(2)加以計算爲220nm。 又，本實施例中，係將以液晶層4之厚度d、與液晶 分子201之折射率各向異性An的積所定義之液晶層4之 相位差Ληο!，設定爲0·80μηι。 然後，與實施例1同樣的，使用具備以上述方式製作 之液晶顯示元件1〇〇的液晶顯示裝置，進行了影像顯示。 結果，當藍像素之施加電壓爲6.8V時，綠像素之施加電壓 爲6.9V時，紅像素之施加電壓爲7.0V時，液晶顯示元件 100之亮度最小。而將該等電壓分別施加於各像素以進行 黑顯示時的色座標爲(0.2978, 0.3013)。亦即，實現了良好 34 —— — — — — II — — — — — — — —— {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574521 A7 ____B7____ 五、發明說明（4 ) 的黑顯示。 圖15，係用以比較使用折射率各向異性An不同之液 晶材料時之液晶層相位差之波長分散特性的圖。圖15中， 41係本實施例中液晶層4的相位差，亦即，係代表液晶材 料之折射率各向異性Δη爲0.160、相位差△!!(!爲〇.8〇μηι 時之液晶層4的相位差。另一方面，42係代表液晶材料之 折射率各向異性Δη爲0·140(ΜΤ-5583)、相位差Λη(1爲 0·756μιη時之液晶層4的相位差。如圖15所示，液晶材料 之折射率各向異性An大、且相位差And較小時，藍色波 長區域之波長分散特性較爲急遽。因此，由於接近負的相 位差薄膜之相位差的波長分散特性(參照圖25)，故能降低 進行黑顯示時之顏色偏藍的現象。 然而，即使如前述般，希望液晶材料之折射率各向異 性Λη大、且相位差And較小，但實際上欲判斷何種範圍 較佳是非常困難的。因此，本案發明人等，準備了複數種 液晶材料之折射率各向異性△!!與相位差And的組合，進 行了對黑顯示時之顏色偏藍究竟爲何種程度的實驗。其結 果彙整於圖16。 如圖16所示，當液晶材料之折射率各向異性在 0.1431以下時，無論相位差And之値爲何，皆確認了進行 黑顯不之顔色偏藍。同樣的，當相位差And在〇·9ΐ以上時 ’無論液晶材料之折射率各向異性An之値爲何，皆確認 了進行黑顯τκ之顏色偏藍。此外，當液晶材料之折射率各 向異性Δη在0.1502以上、相位差在〇.8μηι以下時， 35 本紙張尺度適用中國國家標準（cns)A4規格（21() χ 29?公爱） ' -- --------訂---------線* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1«:又 冉填寫士 574521 A7 ----2Z_____ 五、發明說明（W ) 幾乎未觀察到顏色偏藍，實現了良好的黑顯示。根據此結 果，可以判斷當液晶材料之折射率各向異性△!!在0.15以 上、且相位差Λικί在〇·8μιη以下時最爲理想。 又，本實施形態中，亦能實現與上述變形例1相同之 變形例。亦即，能藉由使用具備液晶顯示元件(除未設置彩 色濾光片外，具有與實施例2之液晶顯示元件相同之構成） 、與背光(具有發出3原色之各色光的LED)之場序方式之 液晶顯不裝置，獲得良好之黑顯示。 《實施形態5》 本發明之實施形態5，係顯示下述液晶顯示裝置。其 係將相位差薄膜之折射率nx、ny、nz皆設爲1.5以下，據 以減少進行黑顯示時顏色偏藍的液晶顯示裝置。 《實施例5》 由於本實施形態之實施例5之液晶顯示裝置所具備之 液晶顯示元件所具有之液晶單元之構成，如圖12所示與實 施例2相同，因此省略其說明。又，關於液晶單元以外之 構成，由於亦與參照圖1所說明之實施例1的液晶顯示裝 置所具備之液晶顯示元件相同，因此省略其說明。 以下，一邊參照圖1及圖12，一邊說明實施例5之液 晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件1〇〇之製作步驟。在與 實施例4相同之方式將上側基板102與下側基板103間之 間隔，亦即以液晶層4之厚度成爲5·0μιη之方式，將上側 基板102與下側基板103加以貼合後，以真空注入法將液 晶ΜΤ-5583(折射率各向異性△!!=0· 140)注入該等基板間之 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ^_ B7_ 五、發明說明（<) 液晶層4，據以製作了液晶單元1〇1。 以上述方式製作液晶單元101後，如圖1所示，於該 液晶單元101上面依序層積負的相位差薄膜14a、負的一 軸性相位差薄膜12a、正的一軸性相位差薄膜15以及檢光 構件13，並在液晶單元101下面依序層積負的相位差薄膜 14b、負的一軸性相位差薄膜12b以及偏光構件16，據以 製作了實施例4之液晶顯示元件1〇〇。又，上述各光學要 素，係配置成如圖3所示。 上述負的一軸性相位差薄膜12a，12b，係由三乙醯纖 維素(TAC)薄膜構成，其厚度方向之相位差Rth，根據前述 式（2)加以計算爲175nm。又，該負的一軸性相位差薄膜 12a，12b之面內方向的折射率nx、ny及厚度方向之折射率 nz 之値，爲 nx= 1.4867卜 ny= 1.48671、nz= 1.48612。 又，上述負的相位差薄膜14a，14b之面內方向的相位 差Re，根據前述式（1)加以計算爲40nm，正的一軸性相位 差薄膜15之面內方向的相位差Re，則爲150nm。 又，本實施例中，係將以液晶層4之厚度d、與液晶 分子201之折射率各向異性An的積所定義之液晶層4之 相位差And，設定爲0.73μηι。 然後，與實施例1同樣的，使用具備以上述方式製作 之液晶顯示元件100的液晶顯示裝置，進行了影像顯示。 結果，當藍像素之施加電壓爲6_0V時，綠像素之施加電壓 爲5.6V時，紅像素之施加電壓爲5.6V時，液晶顯示元件 1〇〇之亮度最小。而將該等電壓分別施加於各像素以進行 37 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — II 訂--------線 « 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " 574521 A7 _____B7_____ 五、發明說明（4 ) 黑顯示時的色座標爲(0.2878, 0.2995)。亦即，實現了良好 的黑顯示。 又，本實施例中，雖然由TAC薄膜構成之負的一軸性 相位差薄膜12a，12b之折射率nx、ny、nz分別爲1.48671 、1.48671、1.48612，但當然不僅限於此値。目前，由於 不易獲得其折射率小於1.45者，因此前述折射率之値最好 是能在1.45以上、1.5以下程式。 《比較例2》 實施例5之液晶顯示裝置所具有之液晶顯示元件，如 前所述，其負的一軸性相位差薄膜12a，12b係由TAC薄膜 所構成。相對於此，比較例2之液晶顯示元件，其負的一 軸性相位差薄膜12a，12b係由二苯甲烷系之一般的圓盤 (discotic)液晶薄膜來構成。又，比較例2之液晶顯示元件 之其餘構成，由於與實施例5相同因此省略其說明。 由上述圓盤液晶薄膜構成之負的一軸性相位差薄膜 12a，12b，以上述式(2)求其厚度方向之相位差Rth時，爲 175nm。又，此負的一軸性相位差薄膜12a，12b面內方向 之折射率nx、ny及厚度方向折射率nz之値，分別爲nx = 1.68671、ny= 1.68671、nz= 1.68612 〇 再者，藉由對各像素施加上述電壓所得之黑顯示時於 法線方向的色座標爲(0.2023, 0.2512)，可知產生了顏色偏 藍的現象。 比較上述實施例5與比較例2，可知由於負的一軸性 相位差薄膜12a，12b之差異，觀察出了產生顏色偏藍時的 38 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 •---------B7_ 五、發明說明（^ ) 差異。 《實施例6》 實施例5之液晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件所具 備之負的一軸性相位差薄膜，如前所述係由TAC薄膜構成 ’相對於此，實施例6之液晶顯示裝置所具備之液晶顯示 元件，其負的一軸性相位差薄膜係由TAC薄膜及圓盤液晶 薄膜所構成。 圖Π，係顯示各光學要素之相位差之波長分散特性的 圖。61，62係分別代表TAC薄膜之相位差之波長分散特性 、以及圓盤液晶薄膜之相位差之波長分散特性。又，63, 64係分別代表由前述TAC薄膜及前述圓盤液晶薄膜所構 成之負的一軸性相位差薄膜之相位差之波長分散特性、以 及液晶層之相位差之波長分散特性。 如圖17所示，TAC薄膜之相位差與圓盤液晶薄膜相 位差雖具有不同的波長分散特性，但組合此等薄膜之負的 一軸性相位差薄膜之相位差之波長分散特性，於藍色波長 區域中，接近液晶層之相位差之波長分散特性。由此可知 ，藉組合TAC薄膜及圓盤液晶薄膜，即能容易的控制負的 一軸性相位差薄膜之相位差之波長分散特性，能使該波長 分散特性與液晶層之相位差之波長分散特性’於藍色波長 區域中大致一致。其結果，即能降低進行黑顯示時所產生 之顏色偏藍現象。 同時參照圖1及圖12，可知實施例6之液晶顯示裝置 所具備之液晶顯示元件，具有將TAC薄膜及圓盤液晶薄膜 39 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 0 574521 A7 ______ B7____ 五、發明說明（J ) 加以層積之薄膜所構成的負的一軸性相位差薄膜12a，12b 。該負的一軸性相位差薄膜12a，12b之面內方向的相位差 Re，根據前述式（1)加以計算爲150nm，其厚度方向的相位 差Rth，根據前述式(2)加以計算爲190nm。又，負的相位 差薄膜14a，14b之面內方向的相位差Re，根據前述式（1) 加以計算爲40nm。 又，本實施例中，係將以液晶層4之厚度d、與液晶 分子201之折射率各向異性An的積所定義之相位差Ad ，設定爲〇·73μιη。 然後，與實施例1同樣的，使用具備以上述方式製作 之液晶顯示元件100的液晶顯示裝置，進行了影像顯示。 結果，當藍像素之施加電壓爲5.9V時，綠像素之施加電壓 爲6.4V時，紅像素之施加電壓爲6.3V時，液晶顯示元件 1〇〇之亮度最小。而將該等電壓分別施加於各像素以進行 黑顯示時的色座標爲(0.3133，0.3187)。亦即，實現了良好 的黑顯示。 《實施例7》 實施例5之液晶顯示裝置所具備之液晶顯示元件，參 照圖1可知，作爲相位差薄膜，其具備：負的一軸性相位 差薄膜12a，12b、負的相位差薄膜14a，14b、以及正的一 軸性相位差薄膜15。此種重疊複數層薄膜之情形，不僅構 成複雜，且會導致液晶顯示元件之高成本化。 因此，實施例7之液晶顯示裝置所具備之液晶顯示元 件，係以較少數之薄膜來構成。圖18，係以示意方式顯示 40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
574521 A7 ___B7__ 五、發明說明（：^ ) 本實施形態實施例7之液晶顯示元件之構成的截面圖。如 圖18所示，實施例7之液晶顯示裝置所具有之液晶顯示元 件100，具有液晶單元101，該液晶單元101的上面，依序 層積有負的相位差薄膜14a、二軸性相位差薄膜71a、檢光 構件13。液晶單元101的下面，則依序層積有負的相位差 薄膜14b、二軸性相位差薄膜71b、偏光構件16。又，二 軸性相位差薄膜71a，71b之遲相軸，係分別配置成與檢光 構件13、偏光構件16之穿透軸爲同一方向。 比較圖1與圖18可知，本實施例之液晶顯示裝置所具 有之液晶顯示元件100,並不具備正的一軸性相位差薄膜 15，且以二軸性相位差薄膜71a，71b來取代負的一軸性相 位差薄膜12a，12b。前述正的一軸性相位差薄膜15，雖係 爲了抑制漏拽光所必須之薄膜，但實施例7之液晶顯示元 件100，能藉由二軸性相位差薄膜71a，71b，來抑制前述漏 洩光。 該二軸性相位差薄膜71a，71b，係由TAC薄膜構成， 其面內方向的相位差Re，根據前述式（1)加以計算爲100nm ，其厚度方向的相位差Rth，根據前述式（2)加以計算爲 200nm。又，負的相位差薄膜14a，14b之面內方向的相位 差Re，根據前述式（1)加以計算爲36nm。 又，本實施例中，係將以液晶層4之厚度d、與液晶 分子201之折射率各向異性△!!的積所定義之相位差 ，設定爲〇·78μιη。 然後，與實施例1同樣的，使用具備以上述方式製作 41 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------!丨 I 訂· —------*5^ j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574521 A7 ____B7_____ 五、發明說明（旷） 之液晶顯示元件100的液晶顯示裝置，進行了影像顯示。 結果，當藍像素之施加電壓爲6.7V時，綠像素之施加電壓 爲7.1V時，紅像素之施加電壓爲7.1V時，液晶顯示元件 100之亮度最小。而將該等電壓分別施加於各像素以進行 黑顯示時的色座標爲(〇_2871，0.2947)。亦即，實現了良好 的黑顯示。 又，本實施形態中，亦能實現與上述變形例1相同之 變形例。亦即，能藉由使用具備液晶顯示元件(除未設置彩 色瀘光片外，具有與實施例2之液晶顯示元件相同之構成) 、與背光(具有發出3原色之各色光的LED)之場序方式之 液晶顯示裝置，獲得良好之黑顯示。 《實施形態6》 本發明之實施形態6，係顯示下述液晶顯示裝置。其 係於紅色、綠色、藍色之各個波長區中，藉由使自背光射 出光的光量大致相同，據以在黑顯示中減少顏色偏藍的液 晶顯示裝置。 《實施例8》 圖19，係以示意方式顯示本實施形態實施例8之液晶 顯示裝置之構成例槪略的截面圖。由於本實施例之液晶顯 示裝置所具備之液晶顯示元件1〇〇，如圖12所示與實施例 2相同，因此賦予相同符號並省略其說明。 如圖19所示，液晶顯示元件100下方所設之背光150 ，具備包含冷陰極管而構成之光源151。又，該光源151 與液晶顯示元件100之間，配置有干涉濾波器152。該干 42 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
574521 A7 —___B7_____ 五、發明說明（W ) 涉濾波器152，如圖19所示，係設於對應液晶顯示元件 1〇〇之藍像素的位置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該干涉濾波器152，係穿透光之波長爲450nm之帶通 濾波器。圖20，係顯示自光源151射出之光的頻譜的圖， (a)係設有干涉濾波器152時前述頻譜的圖、（b)係未設置干 涉濾波器152時前述頻譜的圖。如圖20(a)所示，設有干涉 濾波器152時，藍色波長區域中射出光之頻譜之半値寬爲 30nm以下。相對於此，如圖20(b)所示，未設置干涉濾波 器152時，前述半値寬之値喜較前述爲大之値。 如上述般，藉設置干涉濾波器152，能將藍色波長區 域中射出光之頻譜之半値寬降低至30nm以下，其結果， 能使紅色、綠色、藍色之各個波長區中之射出光光量大致 相同。據此，使用此液晶顯示裝置進行黑顯示時，能降低 顏色之偏藍現象。 《實施例9》 圖21，係以示意方式顯示本實施形態實施例9之液晶 顯示裝置之構成例槪略的截面圖。由於本實施例之液晶顯 示裝置所具備之液晶顯示元件100，如圖10所示與變形例 1相同，因此賦予相同符號並省略其說明。 如圖21所示，液晶顯示元件100下方所設之背光150 ，具備一光源，該光源係將發出3原色之各色光的LED以 既定間隔加以設置。圖22，係顯示上述背光15〇所具備之 光源、亦即LED之發光頻譜的圖。實施例9之液晶顯示裝 置，係使前述背光150各色的LED，依紅、綠、藍之順序 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574521 A7 ___B7 _ 五、發明說明（4V) 以時間分割方光之方式來實現彩色顯示。 以此種場序彩色方式之實施例9之液晶顯示裝置來進 行黑顯示之結果，能降低顏色的偏藍現象。 又，作爲背光150所具備之光源，亦可使用電激發光 之發光元件(以下，稱EL)來取代LED。圖23，係顯示上述 背光150所具備之光源、亦即EL之發光頻譜的圖。在此 種使用EL來作爲光源時，以同樣的方式進行黑顯示的結 果’亦同樣的能降低顏色之偏藍現象。 又’上述實施例9中，當然亦可使用發出白色光之 LED或EL，與實施例8同樣的，以彩色濾光片方式進行彩 色顯示。 如前所述，本發明之液晶顯示裝置，能降低進行黑顯 示時之顏色偏藍現象。 根據上述說明，對業者來說，能輕易的進行本發明之 多數的改良、及其他實施形態。因此，上述說明僅係一例 示，其目的係對熟知此技藝之人士提供一用以實施本發明 之最佳實施形態。其能在不脫離本發明之精神下，實質上 變更其構造或/及功能之詳細。 [產業上之可利用性] 本發明之液晶顯示裝置，適合於作爲廣視野角之液晶 電視、液晶顯示器、或行動電話之液晶顯示螢幕。又’本 發明之液晶顯示裝置之製造方法，能非常容易的製造該種 液晶顯示裝置。 44 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------訂---------線 «