TWI264591B - Liquid crystal display device - Google Patents

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TWI264591B
TWI264591B TW093138448A TW93138448A TWI264591B TW I264591 B TWI264591 B TW I264591B TW 093138448 A TW093138448 A TW 093138448A TW 93138448 A TW93138448 A TW 93138448A TW I264591 B TWI264591 B TW I264591B
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Shigesumi Araki
Kazuhiro Nishiyama
Mitsutaka Okita
Daiichi Suzuki
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Toshiba Matsushita Display Tec
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Description

1264591 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶顯示裝置，係有關一種使用可以 貫現廣視野角與高速應答之0CB (0ptically c〇mpensated
Birefnngence ;光學補償雙折射率）技術的液晶顯示裝置。 【先前技術】 液晶顯示裝置活用其輕量、薄型、低耗電之特徵而應用 於各種用途。 現在，市％上廣泛被應用之扭轉向列（TN)型液晶顯示裝 置，係具有光學性正的折射率異方性之液晶材料於基板間 約略扭轉_配置所構成，藉由該扭轉配置之控制調節入射 光之旋光性。此TN型液晶顯示裝置比較容易製造，惟因苴 視野角狹小且應答速度慢，尤其不適合”影像等之動晝顯 不 ° 另方面，作為改善視野角及應答速度者，〇cb型液晶 顯示裝置受到嘱目。⑽型液晶顯示裝置，因係於基板間 封入可曲配置之液晶材料者，故與τ_液晶顯示裝置 相較’應答速度改善了—個級數，再者由液晶材料之配置 狀態光學性自我補償，有視野角廣之優點。然後，使用如 此之〇CB型液晶顯示裝置進行影像顯示之情形，藉由枰制 雙折射性及與偏光板的組合，例如可以考慮以高電屢施加 狀悲遮斷光（黑色顯示)、以低電壓施加狀態使光穿透(白色 顯不)。此情形，已知以組合例如單轴性之相位差板，補償 黑色顯示時之液晶層之相位差，充分減低穿透率。 98235-950505.doc 1264591 J;，於黑色顯示狀態，液晶分子由於高電屋施加而沿 = '向配置（相對於基板配置於法線方向），惟由於基板附 夜曰θ刀子與配向膜之互相作用而無法配置於法線方 、、°因此光於特定方向受到相位差之影響。因此，由基板 =線方向（顯示畫面之正面方向）觀察時，無法充分減低黑色 ㉙不時之穿透率’導致對比度之降低。於是即使對於由正 面方向、再進一步由斜方向觀察也能充分地黑色顯示，或 作為補償色調特性之手法’組合混合配置之光學負相位差 板者亦為所知（例如參照專利文獻1 )。 【專利文獻1】特開平1(Μ97862號公報 【發明内容】 【發明欲解決之課題】 &然而，彩色液晶顯示裝置係反射或穿透自然光或顯色性 高之背光等之入射光而通過各色濾光層後顯示者，以各濾 光層之波長通過帶選擇遍及全光波長區域之光線。 TN型液晶顯示裝置中因使用旋光性於顯示上，故於基板 間即使光内部反射也幾乎不影響顯示。惟，〇CB液晶顯示 裝置由於内部反射之次數，通過液晶層之入射光所受之延 遲與相位差板的延遲偏差，因此產生色彩平衡失調之問 題。再者，因内部反射之反射光亦具有波長分散，而色彩 平衡失調更加嚴重。尤其係短波長之藍色光之波長分散之 影響大，故黑色顯示時有影像帶有青藍之虞。 此發明之目的，係提供高應答速度及色彩平衡優良之液 晶顯示裝置。 98235-950505.d( 1264591 【解決課題之手段】 本發明使液晶顯示胞之至少藍色用像素電極在黑色顯示 時之施加電壓與其他色用像素電極之施加電壓不同。因此 抑制特別是由藍色濾光層洩漏之不要的光，調節色平衡。 於此分光光譜之紅'綠、藍色光係穿透各色渡光層之波 ^範圍，例如紅色光為580 nm以上、綠色光為5io_58〇nm、 藍色光為400-550 nm。 根據本發明之第1，其液晶顯示裝置具備： 液晶顯示胞，其具有： 陣列基板’其將各紅、綠、藍用像素電極矩陣狀配置 於顯示畫面； 對向基板，其對向於前述陣列基板之前述像素電極而 配置對向電極； 配向膜，其分別形成於前述像素電極與前述對向電極 彎曲配置；及 遽光器’其設置於前述基板之—方，由紅、綠、薛 滤光層所構成’前述紅线光層對應前述紅色: =二前述綠色德光層對應前述綠色用像素電極 月J这i色濾光層對應前述藍色用像素電極配置； 相位產板，其配置於前述液晶顯示胞之至少—方； -對偏光板，其夹住前述液晶顯示胞與前述相位差* 98235-950505.doc 1264591 而配置，互相地正交偏光配置，·及 電壓施加手段，发位你 綠 ^ σ ;別述對向電極與前述紅、 、、、;、、鲨用像素電極之間得到 ^ m j <，，、、貝不畫面之灰度之特定 乾圍之電壓，且施加於前述顯 疋 色顯示電壓中，施力於、-面之黑色頌不時之黑 轭加於其他電極之黑顯 糸” … 相異，將電麼設定為於u，v， X圖令V值成為最大之電壓。 2 4好前㈣晶顯Μ置係於適合前述紅、綠、藍 人；二層之光波長範圍具有各自發光峰，於藍波長範圍 =45°_為基準於該長波長側與短波長側具有各自 兔光峰之背光光源。 再者，最好前述相位差板係含有混合相位差板及2軸相位 差板。 根據本發明之第2，在 - 傲.、产日 在於液曰曰顯不裝置，其特徵在㈣ 備·/夜晶顯示胞，其具有： 車歹J基板，其將各紅、綠、藍用像素電極矩 於顯示畫面； ：ϋ 對向基板，其對向於前述陣列基板之前述像素電極而 配置對向電極； 配向膜，其分別形成於前述像素電極與前述對極 上； 向基板間並 液晶層，其夾持於前述陣列基板與前述對 彎曲配置；及 濾光器，其設置於前述基板 之一方，由紅、綠、藍色 98235-950505.doc 1264591 濾、光層所構成，前述紅色濾光層對應前述紅色 二配：、二前述綠色濾光層對應前述綠色用像素電極： 則述&色濾光層對應前述藍色用像素電極配置’· 相位差板，其配置於前述液晶顯示胞之至少一方，’ 偏光板，其配置於前述液晶顯示胞之至少_方； 電虔施加手段，其係施加於前述對向電極與前述红、 f、監用像素電極之間得到前述顯示晝面之灰度之特定 靶圍之電壓，且施加於前述顯示晝面之黑色顯示時之里 色顯示電麼中’施加於藍用像素電極之黑顯示㈣係與， 施加於其他電極之黑顯示電麼相異，將輕設定成抓三刺 激值中Z值成為最小之電壓。 再者’最好前述液晶顯示裝置係於適合前述紅、綠、藍 色渡光層之光波長範圍具有各自發光峰，於藍波長範圍含 有以45〇nm為基準於該長波長側與短波長側具有各自發光 峰之背光光源。
再者，最好前述相位差梅有混合相位差板及2軸相位 差板。 用像素電極之最大電壓設定成於 最小之電壓，亦可得到相同的效 此外，將前述藍用像素電極 圖再者（，#撮齡將前述藍 XYZ三刺激值中z值成為 果0 之最大電壓設定成於u，v，色度 根據本發明之第3,在於液晶顯 液晶顯示胞，其具有： 陣列基板，其將各紅、綠、 示裝置，其特徵在於具備： 藍用像素電極矩陣狀配置 98235-950505.doc -10- 1264591 於顯示畫面； 對向基板，兑對a # , 、對向於丽述陣列A姑 乂 配置對向電極； 土反之μ述像素電極而 配向膜，其分別 上； 形成於前述像素電極與 前述對向電極 液晶層，其决牲,. 又持於w述陣列基板與 彎曲配置；及 ^ 4對向基板間並 濾、光器’其設置於前述基板之—方，由红 濾光層所構成，前述& $ 、、'、彔、監色 月j述紅色濾光層對應前述紅 極配置，前述綠色濟光声 色用像素毛 置，前述藍色濾光層對庫前、f m 豕常電極配 、 兀噌對應刖述監色用像素電極配置· 相位差板，其含有混合相 ， 示胞之至少一方； 板I配置於則述液晶顯 偏光板，其配置於前述液晶顯示胞之至少一方. —電壓施加手段’其係施加於前述對向電極與前述紅、綠、 I用像素電極之間得到前诚顧+圭、 于q則迷顯不畫面之灰度之特定範圍之 電壓’且施加於前述顯示晝面之黑色顯示時之黑色顯示電 ，中，施加於藍用像素電極之黑顯示電壓係與施加於其他 電極之黑顯示電壓相異’將電壓設定為於W色度圖中V，值 成為最大之電壓。 【發明效果】 本發明係於OCB模式液晶顯示中，可抑制顯示書 色顯示時的顯示影像之例如青藍。 關於本發明之OCB模式顯示係組合液晶顯示胞與相位差 98235-950505.doc -11 - 1264591 板，可改變此等之延遲值加總，控制穿透光之相位者。將 液晶顯示胞之延遲值設為Re，則可以下式表示·
Re= (ne-no)d = Δπ·(1...(1) 於此no係液晶層之正常光折射率、此係異常光折射率、d 係液晶層之厚度。使用具有正的介電異方性之口型液晶的 OCB液晶層具有正的延遲值，與此組合之相位差板具有負 的延遲值。 如圖19,以液晶顯示胞U、相位差板2〇、正交偏光配置 之一對偏光板22構成液晶顯示面板之情形的光穿透率（丁） 以下式表示： (T)〇cSin2(Ret(vA)a)...(2)
Ret係液晶層與相位差板之延遲值之加總值、v係液晶層 施加電壓、λ係光波長。 且說圖13係顯示在以〇CB模式顯示使用之液晶層中的 △nd/λ對波長λ之一例者。愈短波長，值愈增加，即使組合 同樣傾向之相位差板亦難以控制，短波長光之光分散所導 致之光洩漏容易增加。 再者，圖14係於使用上述均勻厚度之液晶層晶胞的液晶 顯示面板中，以顯示晝面正面方向之藍色光亮度規定黑色 顯不時之紅、綠、藍各色亮度，顯示由正面方向向左右傾 斜之視野角（度）的亮度比。左右方向尤其在右60。，藍亮度 比相對於紅、綠亮度比背離，得知即使於斜視野，短波長 之光分散所造成之光洩漏亦容易增加。 圖1 5係於u’v’色度圖中，Α點（0.195，0.452)係表示白色顯 98235-950505.d〇( -12- 1264591 不時之正面’ B點（ό μαιμο係表示黑色顯示時之正面， C點（0.1 73，0.3 14)係表示黑色顯示時之右60。，得知黑色顯 示之色度B點與白色顯示之色度a點大幅背離。再者，即使 在右60之視野角也顯示了由白色顯示之色度a點大幅偏向 藍色側。 因此於圖15中，為了在黑色顯示確保與白色顯示同等之 色度，必須將黑色顯示之色度B點移動至白色顯示之色度A 點附近。再者，在右6〇。為了確保與正面方向同等之色度， 亦必須將右60。之C點移動至a點附近。 圖12係使用於背光光源之代表性之冷陰極螢光燈之分光 放射亮度特性，於紅、#、藍色區域分別具有發光峰，液 f顯示胞之濾光器之紅色濾光特性CR、綠色濾光特性CG、 藍色濾、光特性CB具有包含各發光峰之穿透率。再者，藍色 光之光譜以450 nm為藍色之中心，則以此為基準於長波長 側之490 nm、短波長側之435 nm有發光峰。 、偏光板之液晶顯
如上述式（2)所示，為了包含相位差板 示面板的穿透率（丁)於某波長之一點成為 98235-950505.doc 1264591 圖1 6係顯示晝面正面方向為黑色顯示時，變化藍用像素 笔極之％加電壓使藍色光區域之Ret在45〇 nm以下之短波 長為零時的u，v’色度圖（CIE1976UCS色度圖）。 光源色為A點（0.208, 0.456)，表示相對於此黑色顯示時之 色度B藉由電壓變化之情形。施加電壓作為一例，為 5V，隨著將電壓降低為 V1(4.28V)、V2(415v” ν3(4·的v)、 (88V)知知存在v值為最大之色度點Bmax點（〇· 1 88, 〇.415)(V3)。因該色度Bmax靠近a點，故黑色顯示時之色平 衡佳。 圖17係顯示以上述電壓值V1〜V4作為參數之藍色區域 的光譜特性。於V3，背光光源之雙峰發光峰之中45〇 下之穿透率最被抑制，因此實現取得平衡之黑色顯示時之 色度。再者’圖16係顯示於顯示畫面正面之黑色顯示時之 色度’惟於斜視野亦有相同效果。 圖18係顯示對於藍用像素電壓之χγζ三刺激值中的γ及 ζ值（規格化值）與V色度值之變化。於此對上述電壓值ν3， ν’色度成為最大。於此相對於γ值最小之電壓係與V色度最 大值不同之電壓，ζ值最小之電壓與v，色度最大值之電^π 、力略相等日此，*③疋監用像素電極之最大電壓於Z值最 /I:之電壓，則可以得到與設定藍用像素電極之最大電壓於 V色度最大之電壓之情形約略相同的效果。 【實施方式】 以下’芩照圖面說明有關本發明之一實施型態的液晶顯 示裝置。 98235-950505.doc -14- 1264591 (貫施型態1 ) 圖1係本實施型態之OCB模式方式之液晶顯示裝置的概 略構成圖。 此液晶顯示裝置1係顯示晝面長寬比16 : 9，對角22型， 具備：光穿透型之主動陣列型的液晶顯示面板1〇〇;背光光 源300，其由複數根的管狀光源31〇 (參照圖u)並排配置所 構成並配置於液晶顯示面板背面；掃描線驅動電路工， Ydr2 (參照圖4)，其裝入液晶顯示面板1〇〇内，提供掃描訊 號Vg給掃描線Yj ;訊號線驅動電路5〇〇，其由提供訊號電壓 Vsig給訊號線Xi (參照圖 4)之TCP (Tape Carrier Package;捲 帶式封裝）所構成；對向電極驅動電路700，其提供對向電 極電壓Vcom給對向電極Ecom (參照圖2);及控制電路9〇〇， 其控制掃描線驅動電路Ydrl，Ydr2、訊號線驅動電路5〇〇及 對向電極驅動電路700 ;液晶顯示面板1 00為背光光源3 〇〇 與框架狀之槽框1〇〇〇 (參照圖1)挾持所構成。 液晶顯示面板1 00如圖3所示，係由液晶顯示胞11 〇、前面 混合相位差板200a、前面2軸相位差板210a、前面偏光板 220a、後面混合相位差板2〇〇b、後面2軸相位差板210b、後 面偏光板220b所構成。再者，前面混合相位差板2〇〇a、前 面2軸相位差板210a及前面偏光板220a係一體地構成，同樣 地後面混合相位差板200b、後面2軸相位差板2 1 Ob及後面偏 光板220b亦為一體地構成，分別貼在液晶顯示胞丨10之主表 面上。 <液晶顯示胞之構成> 98235-950505.doc -15- 1264591 如圖2所示，液晶顯示胞】1 〇包含：陣列基板丨2〇，其矩陣 狀地配置顯示用像素電極Dpix，即紅用像素電極卟匕尺、綠 用像素電極dpixG、藍用像素電極dpixB ;對向基板13〇，其 使對向電極Ecom對向於此陣列基板之顯示用像素電極 Dplx ,配向膜151、153，其於陣列基板12〇與對向基板〗％ 之間被覆於各電極Dpix、Ecom上；及液晶層14〇，其經由 此等之配向膜而被夾持。 於對向基板130之主面上規則地配置遮光膜BM、紅色濾 光層CF(R)、綠色濾光層CF(G)及藍色濾光層CF(B)。顯示用 像素電極Dpix係以將紅用像素電極dpixR、綠用像素電極 dpixG、藍用像素電極dpixB作為各副像素之三個形成i像素 的電極，設置於陣列基板上。 <陣列基板之構成> 參照圖4〜7，說明有關陣列基板12〇。 陣列基板120係由複數條的鋁（A1)所構成之訊號線幻與 由複數條的鉬•鎢合金（M〇W)所構成之掃描線yj經由由氧 化矽（Sl〇2)膜所構成之層間絕緣膜INS2矩陣狀地配置於透 月玻璃基板GLS1上。此外，配置與掃描線Yj平行並與掃描 線Yj於同一步驟作成之輔助電容線C j。 於訊號線Xi與掃描線Yj之交點附近，經由鈍化膜ms3， 作為透明電極由汀〇 (Indium Tin 〇xide;氧化銦錫）所構成 之顯示用像素電極Dpix配置於將多晶矽（p_Si)膜作為活性 層之頂部閘極構造的薄膜電晶體TFT上。更詳言之，此τρτ 係為了降低切斷洩漏電流而構成雙閘極構造，將p型之源 98235-950505.doc -16- 1264591 極•汲極區域p-Si(s)，p-Si(d)、通道區域P-Si(cl)，P-Si(c2)、 配置於通道區域p-Si(cl)，p-Si(c2)間之連接區域p-si(i)包含 於p-Si膜中’ >及極區域p — siy)係經由接觸孔CH1連接於訊號 線Xi，源極區域p-Si(s)係藉由由A1構成之源極配線EXT經由 接觸孔CH2拉轉，經由接觸孔CH3連接於顯示用像素電極 Dpix 〇 於P-Si膜上配置由TE0S構成之閘極絕緣膜INS1，於其上 配置延長自知描線Yj之第1閘極電極G1，此外掃描線γ』之一 部分配線作為第2閘極電極G2。然後，第1閘極電極g 1對應 於第1通道區*p_Si (cl)，第2閘極電極G2對應於第2通道區 域p-Si (c2)。 此外，此TFT之源極區域p-Si (s)包含源極區域延伸部卜以 (se)(圖6)，經由接觸孔CH4電性連接於第2補助電容電極 EC2，其經由層間絕緣膜INS2配置於第丄補助電容電極 EC 1，其延伸自補助電容線，與補助電容線〇以同一步驟 作成，由MoW構成。此第2補助電容電極EC2係由與訊號線
Xi以同一步驟作成，由A1構成。再者，於此第2補助電容電 極EC2上經由鈍化膜INS3配置與顯示用像素電極以同 一步驟作成之相轉移用像素電極Tpix，此相轉移用像素電 極Τρΐχ經由接觸孔CH5與第2補助電容電極ec2電性連接。 藉由如此之構成，於第1補助電容電極EC 1與第2補助電 容電極EC2間形成保持電容以（圖4)，因於此保持電容^上 配置相轉移用像素電極Tpix，故可以不損及開口率而有效 地確保大的保持電容Cs。 98235-950505.doc -17- 1264591 =於此Λ&型恶中：顯示用像素電極 極Tpix係跨過掃描軸置，因係藉由轉: ==P_Si⑷之源極區域延伸部心㈣連接，故 使保持電容Cs有短路等，以雷射照射#之手 極區域延伸部p_Si(se)，亦可容易救濟。 -離源 ^外，於補助電容線Cj上相鄰接之次水平線的顯示用像 ，、包極DP1X與相轉移用像素電極Τρίχ係對向之端邊構成互 相咬合之梳齒狀。此藉由於顯示用像素電極Dpix與相轉移 用像素電極Tpix間施加扭轉之橫方向電場，可以均勻地作 彎曲之核形成，可以由初期之噴射配置狀態均勻地導引成 彎曲配置狀態。此梳齒間距較例如5〇_小，㈣藉由作成 2〇〜30 μπι，可以以低電壓引導成均勻之配置。 且說如圖4所示，掃描線Yj之兩端分別電性連接於一體構 成於玻璃基板GLS1上之掃描線驅動電路Ydrl，Ydr2。然 後，分別輸入垂直掃描時鐘訊號YCK、垂直開始訊號YST 於掃描線驅動電路Ydrl ’ Ydr2。補助電容線Cj分別以兩端 連接於連接配線C c s，經由連接配線c c s輸入補助電容電壓 Vcs 〇 訊號線Xi係經由選擇開關SEL連接於訊號輸入線Xk (k=i/2)。詳言之，訊號線Xi區分為奇數訊號線xi (i=1，3,5，，..） 與偶數訊號線Xi (i=2,4,6，··.），相鄰之一對奇數訊號線Xi， Xi + 2經由選擇開關SEL1，SEL3連接於同一訊號輸入線Xk， 相鄰之一對偶數訊號線Xi+1，Xi + 3經由選擇開關SEL2, SEL4連接於同一訊號輸入線xk+1。然後，以連接於奇數訊 98235-950505.doc -18 - 1264591 號線對之一方的選擇開關SELi與連接於偶數訊號線對之一 方的選擇開關SEL4以第1選擇訊號％611選擇’連接於奇數 訊號線對之另一方的選擇開關SEL3與連接於偶數訊號線對 之另一方的選擇開關SEL2以第2選擇訊號vsel2選擇之方式 酉己線。 例如，如圖8(a)所示，於一水平掃描期間（丨H)之前半，相 對於對向電極電壓VeGm為纟極性（+)之訊號電壓上寫入 對應訊號線XI之顯示像素電極！^匕，相對於對向電極電壓 心⑽為負極性㈠之訊號電壓ν々4寫人對應訊號線χ4之顯 不像素電極Dpix。然後，於一水平掃描期間〇印之後，半 相對於對向電極電壓Vcom為負極性㈠之訊號電壓寫 入對應訊號線X2之顯示像素電極Dpix，相對於對向電極電 壓^com為正極性（+)之訊號電壓Vsig3寫入對應訊號線χ3之 顯示像素電極Dpix。此外，如圖8(b)所示，於下一個框之一 水平掃描期間（1H)之前半，相對於對向電極電壓ν_為負 極性㈠之訊號電壓Vsigl寫入對應訊號線幻之顯示像素電 極Dpix’相對於對向電極電麼Vc〇m為正極性（+)之訊號電壓 Vsig4寫入對應訊號線Χ4之顯示像素電極。然後，於— 水平知描期間(1H)之後半’相對於對向電極電壓Vc〇m為正 極性（+)之訊號電壓Vsig2寫入對應訊號線又2之顯示像素電 極Dpix’相對於對向電極電壓Vc〇m&負極性㈠之訊號電壓 Vsig3寫入對應訊號線X3之顯示像素電極。 如此為之，進行框反轉驅動與點反轉驅動，藉此防止不 期望之直^_電壓的施加，同時有效地防止閃燦之發生。再 98235-950505.doc -19- 1264591 者，因讯號驅動電路500與液晶顯示面板i 〇〇之連接數對訊 號線Xi之條數i減少為i/2，故大幅降低連接步驟，同時由於 連接處數目少而改善製造良率，達成耐衝擊性之提高等。 此外，可以擴大隨著咼精細化之連接間距極限，亦可以達 成例如80 μιη以下之高精細化。 且說上述實施型態中，於一水平掃描期間（1Η)内，將由 某訊號輸入線xk輸入之訊號電壓Vsig串列分開為間隔一個 之2條訊號線Xi，Xi + 2，惟亦可能分開為3條訊號線或4條訊 號線，如此為之可以再進一步降低連接數。然而，因使此 刀開數增加將短縮各寫入之時間，有必要按照Τρτ之能力等 適當設計之。 由訊號驅動電路500輸入紅色訊號、綠色訊號、藍色訊號 於訊號輸入線xk。 於此圖中，紅色訊號為Vsigl(R)，Vsig4(R)、綠色訊號為 Vsig2(G)、藍色訊號為Vsig3⑻，訊號線幻，χ4為紅色⑻ 用’訊號線Χ2為綠色（G)用，訊號線Χ3為藍色(Β)用。 於OCB模式中，選擇黑色顯示時之訊號電壓為最大電壓 (開電壓），訊號驅動電路500輸出施加於對向電極與各色像 素電極間之特定範圍之訊號電壓。以各施加電壓值控制灰 度。且輸出成每個顏色最大電壓值不同。以紅色訊號最大 電壓4.70V，綠色訊號最大電壓4·47γ，藍色訊號最大電壓 為例再者’作為變形例，亦可以使紅、綠訊號之 黑色顯不時電壓相同，僅使藍訊號之黑色顯示時電壓不 同。藍訊號之黑色顯示時最大電壓作為可變，選擇以液晶 98235-950505.doc -20 1264591 顯不胞與相位差板之加總延遲值Ret為零之光波長為較45〇 nm短波長之情形，調整成顯示畫面正面方向之色度圖之 ν’值為最大值。 <對向基板之構成> 如圖2及圖3所示，對向基板13〇係於玻璃基板GLS2上設 置阻止不期望之洩漏光之矩陣狀之遮光膜BM ;為了彩色顯 不，作為濾光器CF對應於各顯示像素電極dpixR、、 dipxB而設置之紅R、綠G、藍B各色之濾光層cf(r)、cf(g)、 CF(B)，·及由ΐτο所構成之透明對向電極]^〇1^而構成。再 者’ CF(R)，CF(G)，CF(B)係依序相鄰配置。 此外，雖未圖示，惟於對向電極Ec〇m上設置樹脂性之柱 間隔物，為了藉此維持與陣列基板11〇之間隙，對於複數像 素以1個比例規則地配置。陣列基板上之間隔物對應位置係 圖5所示之訊號線上之寬幅區域χα。 <液晶顯示面板之構成> 繼之，更加詳細說明有關此液晶顯示面板1〇〇之構成。 如圖2所示，於各陣列與對向基板12〇、13〇之各主面上 置之配向膜151、153係刷膜方向Ra、Rb (參照圖9、_) 於基板120、130上於晝面上下方向進行刷膜處理，使為互 相約略平行方向且同方向。而且，預傾角（Θ)設定為約略 Η)。。而且，於此等之兩基板12〇、13〇間失持液晶層⑽。 使用在施加特定電壓於顯示像素電極¥與對向電極 Ecom的狀態下，其液晶分子成彎曲配置之介電常數異 為正的p型向列液晶於液晶層丨4〇。 98235-950505.doc 1264591 且說如圖1〇(a)所示’無電壓施加於顯示像素電極D— 對向電極EC⑽間的狀態下，液晶層14〇之液晶分子i4〇a採取 :射配置狀態。因此’加人電源時，由於施加數十v左右之 而電壓於顯示像素電極Dpix與對向電極&麵之間而使其 轉 '夕成弓曲配置狀態。》了確實進行此相轉移，藉由於高 電壓施加時’每個相鄰之水平像素線録寫人反極性之電 壓’於相鄰之顯示像素電極Dpix與相轉移用像素電極Tpix 之間施予橫方向之扭轉電位差以進行核形成，以此核為中 心進行相轉移。藉由約略1秒左右進行如此之動作使由喷射 配置狀態轉移成彎曲配置狀態，再使顯示像素電極Dpix與 對向電極EC〇m之間之電位差成為同電位，一次消去不希望 之履歷。 如此為之呈彎曲配置狀態後，動作中如圖10(b)，施加維 持專曲配置狀怨之低關閉電壓以上之電壓於液晶分子 140a。藉由使電壓於此關閉電壓與較此為高之電壓之開電 壓V〇n之間變化，使配置狀態在同圖（b)至（c)之間變化，使 液晶層140之延遲值變化λ/2，控制穿透率。 為了達成如此之動作，如圖9所示，以開電壓ν〇η (最大 電壓）施加時呈黑色顯示之方式使一對偏光板22〇a、22〇b之 吸收轴Aa、Ab互相正交，形成與刷膜方向Ra、Rb偏離π/4 之配置。 此外’貼於陣列基板120與對向基板130之外表面及偏光 板220a ' 220b之間的前面混合相位差板2〇〇 a及後面混合相 位差板200b ’係補償開電壓時（黑色顯示時）之液晶層14〇的 98235-950505.doc -22- 1264591 延遲值RLCon例如80 nm者，更進一步係防止黑色顯示時來 自正面及斜方向的不期望之光洩漏者。亦即，構成此混合 相位差板2 00a、200b之圓盤狀液晶係折射率與叩相等， 光軸方向之折射率nz較nx、ny小之光學負材料，如圖9、圖 1〇所示，分子光軸Dopt與液晶層140之液晶分子14〇a之光軸 的傾斜方向分別向反方向傾斜，該傾斜角於膜厚方向緩慢 地變化而構成者，延遲值RD分別以-4〇 nm構成。因此，因 黑色顯示時之液晶層140的延遲nm，黑色顯 示時之相位差互相抵消，藉此防止不期望之光洩漏。 再者，混合相位差板20〇a、200b與偏光板220a、22扑之 間，分別配置2軸相位差板21〇a、21〇b。此2軸相位差板 210a、210b係防止起因於斜方向之液晶層14〇之旋光性之光 Λ漏者，使遲相軸Ad分別與偏光板22〇a、22〇b之吸收軸 Aa、Ab一致。因此，藉由與偏光板22〇a、220b之組合，來 自正面方向之相位差幾乎可以為零，可以實質地僅選擇性 改善斜方向之波長分散。 <背光光源之構成> 參力圖1 u兒明有關面對背面之偏光板22〇b配置之背光光 源 3 0 0 〇 ^ —光原300如同圖所示，包含並排配置之複數根管狀 光源310，树脂製之反射鏡320，其使來自此管狀光源31〇 之光有效射出至珂面，同時收納管狀光源3 i ;及光學片， 八配置於偏光板22Qb(參照旧）與管狀光源川之間。 光子片係由例如為了確保亮度均勻性之智積電公司製的 98235-950505.doc -23 - 1264591 擴散板340及集聚由管狀光源31 0射出之光源光之配置複數 稜鏡列的例如3Μ公司製BEFIII等之稜鏡片350、360所構成。 作為管狀光源3 1 0，以3波長冷陰極螢光管為代表之高顯 色性燈構成，作為一例，具有如圖丨2之曲線a所示之發光光 譜，具有於610 nm有峰之紅色光區域、於54〇 nm有峰之綠 色光區域、於490 nm、435 nm有峰之藍色光區域。作為被 使用氙氣體於燈泡放電氣體時之147 nm紫外線激發之發光 螢光體’於紅色用使用Y203 : Eu螢光體，於綠色用使用 LaP04 : Ce、Tb螢光體，於藍色用使用BAM螢光體，惟使 用其他螢光體也很多，作為為了得到高顯色性之發光光 譜，並無太大差異。 液晶顯示胞之各色濾光層CF(R)、CF(G)、CF(B)係具有分 擔此等之光波長的通過特性C，紅色濾光層CF(R)係如。尺將 5 8〇11111以上’綠色濾光層〇?(〇)係如〇0將5 80〜51〇11111， &色濾光層CF(B)係如CB將550〜400 nm作成通過特性。 <顯示動作> 藉由上述之構成，如圖9所示，由管狀光源31〇射出之光 經過光通路L穿透偏光板220b。於此，只射出通過與偏光板 220b之吸收軸Aa、Ab『交的穿透軸之偏光光，經過後面2 軸相位差板21〇b及後面混合相位差板2〇卟射入液晶顯示胞 110° 因於法線方向之開電壓時之液晶層140與全相位 合計之延遲接近零，故偏光光原樣通過，到達前面側之偏 98235-950505.doc -24- 1264591 光板220_a。由於偏光板22〇a、2〇〇b係正交偏光配置，故偏 光光為前面偏光板220a所吸收遮斷而得黑色顯示。 相應於開電壓與關閉電壓之電壓施加狀態，液晶層14〇 之延遲變化，與全相位差板之延遲的差變化，故由前面2 軸相位差板2 10 a射出t入射光成為橢圓偏光而彡到前面偏 光板220a，光對應偏光狀態穿透。由於如此於特定範圍施 加電壓可變，故可以灰度顯示。 ，者’本發明於上述實施型態中說明了有關晝面黑色顯 示時帶有青藍之情形’惟晝面帶有紅色之情形，可將紅色 用像素電極之最大電壓控制較其他高或低等，設定成與其 他顏色之像素電極之最大電壓不同，此外，畫面帶有綠色 ^情形，可將綠色用像素電極之最大電壓控制較其他例如 向專°又疋成與其他顏色之像素電極之最大電壓不同。 【圖式簡單說明】 囷1係本务明之實施型恶1之液晶顯示裝置的概略構成 圖。 圖2係實施型態1之液晶顯示胞的一部分概略剖面圖。 圖3係實施型態丨之液晶顯示面板的一部分擴大剖面圖。 圖4係實施型態1之液晶顯示胞的概略等效電路圖。 圖5係實施型態1之陣列基板的一部分概略正面圖。 圖6係實施型態丨之陣列基板的一部分概略正面圖。 圖7(a)係圖6中沿著B_B線切斷之陣列基板之一部分概略 98235-950505.doc -25- 1264591 剖面圖Mb)係沿著c_c線切斷之陣列基板之一部分概略剖 面圖。 圖8⑷、（b)係為了說明實施型態i之顯示狀態的圖。 囷係貝型怨1之液晶顯示面板之概略構成圖。 圖10(a)、（b)、⑷係說明實施型態1之動作的略圖。 圖1 1係貫施型態1之背光之約略剖面圖。 圖12係顯不背光之燈泡之分光放射亮度特性及紅、綠、 藍濾、光層之分光穿透率之曲線圖。 圖13係為了說明本發明之對於液晶層之波長的域入特 性曲線圖。 圖14係顯示為了說明本發明之對於顯示晝面正面與斜方 向視野的各色亮度比之曲線圖。 圖15係為了說明本發明之u，v’色度圖。 =1 6係為了說明本發明之變化藍色用像素電極之黑色顯 示日"^之最大電壓值時之u’v，色度圖。 圖P係顯示為了說明本發明之藍色區域之分光亮度特性 的曲線圖。 圖18係顯示為了說明本發明之對於藍色用像素電壓之 Y、Z之亮度之規格化值與v，色度值的曲線圖。 S 1 9係般之OCB模式液晶顯示胞之概略構成圖。 【主要元件符號說明】 110 120 98235-950505.doc 液晶顯示胞 陣列基板 -26- 1264591
Dpix 像素電極 dpixR 紅色用像素電極 dpixG 綠色用像素電極 dpixB 藍色用像素電極 130 對向基板 Ecom 對向電極 dB、dG、dR 電極間隙距離 CF(R)、CF(G)、CF(B) 濾光層 140 液晶層 151 > 153 配向膜 GLS1、GLS2 玻璃基板 200a、200b 混合相位差板 220a、220b 偏光板 300 背光 500 訊號線驅動電路 98235-950505.doc -27-

Claims (1)

1264591 、申請專利範圍： 一種液晶顯示裝置，其特徵在於具備： 液晶顯示胞，其具有： 陣列基板，其將各紅、綠、藍用 於顯示晝面； ’、n矩陣狀配置 之别述像素電極而 對向基板，其對向於前述陣列基板 配置對向電極； 電極與前述對向電極 配向膜，其分別形成於前述像素 上； 液日日層，其夾持於前述陣列基板與 彎曲配置，·及 〜/ 士向基板間孟 濾光器，其設置於前述基板之一 濾光層所構成，前述红洛、者 、、工、綠、藍色 極配置，俞冲体念* 對應刚述紅色用像素電 桎配置’别述綠色濾光層對應前述 置，前述藍色濾光層對岸前述 >、電極配 藍色用像素電極配置； 相位差板，其配置於前述 從日日顯不胞之至少一方； 一對偏光板，其夾住前述液 曰曰”、、員不胞與前述相^ I 而配置，互相地正交偏光配置；及 電壓施加手段，其係施加於 缔蘇田你主 j迷對向電極與前述紅、 、、亲、監用像素電極之間得到前述 、、 範圍之電壓，且施加於前述 &之x度之特定 色顯示電㈣，施加於藍用料=之黑色顯示時之黑 鈀加於其他電極之黑顯示電 n 1不目異，將電壓設定為於u，v， 98235-950505.doc 1264591 色度圖中V1值成為最大之電壓： 請求項1之液晶顯示裝置，其中前述液晶顯示裝置·適 二述紅、綠、藍色濾、光層之光波長範圍具有各自發光峰， H波長範圍含有以45Gnm為基準於該長波長側與短波長 上如Μ求項1之液晶顯示裝置， 其中刚述相位差板係含有混 口相位差板及2軸相位差板。 4. 一種液晶顯示裝置，其特徵在於具備： 液晶顯示胞，其具有·· 陣列基板，其將各紅、綠、 /、 '^用像素電極矩陣狀配置 於顯不晝面； 二板極其對向於―之前述像素電極而 上配向膜’其分別形成於前述像素電極與前述對向電極 液晶層，其夾持於前述陣列基板 彎曲配置丨及 义耵门&扳間亚 濾光器’其設置於前述基 皆丨赶. 汉〈万，由紅、綠、藍声 濾先層所構成，前述紅色濟 匕應尤層對應珂述紅色 極配置，前述綠色濟光声 巴用傢素电 置，前述藍色濾光層對庫前 ’、电極配 曰對應則述藍色用像素電極配置； 相位差板，其配置於前述液晶顯示胞之至少 偏絲，其配置於前述液晶顯 電壓施加手段，立总A - / 於前述對向電極與前诚、 綠、監用像素電極之間 、、、 Π仵到則述顯示晝面之灰度之特定 98235-950505.doc 1264591 範圍之電壓，且施加於前述顯示畫面之黑色顯示時之黑 色顯示電壓[施加於藍用像素電極之黑顯示電壓係與 施加於其他電極之g顧千雷殿 、 ……、、、員不電壓相異，將電壓設定成XYZ三刺 激值中Z值成為最小之電壓。 5·如請求項4之液晶顯示裝置，苴 一 罝，、中刖述液晶顯示裝置係於 適5前述紅、綠、藍色遽光層之光波長範圍具有各自發光 波長範圍含有以45Gnm為基準於該長波長側與短 波長側具有各自發光峰之背光光源。 6.如請求項4之液晶顯示裝置，盆 其中則述相位差板係含有混 合相位差板及2軸相位差板。 7· —種液晶顯示裝置，其特徵在於具備： 液晶顯示胞，其具有： 陣列基板，其將各紅、綠、誃 於顯示晝面； -用像素電極矩陣狀配置 極其對向於前述陣列基板之前述像素電極而 配向膜，其分別形成 上； …冢常電極與珂述對向電極 液晶層，其夾持於前述陣列基板與前 彎曲配置；及 π &扳間並 濾光器，其設置於前述基板之—方，由红 濾光層所構成，前述紅色濾光層對 ：、'亲、監色 極配置，前述綠色濟光芦 π色用像素電 低尤層對應則述綠色用 置，耵述藍色濾光層對應前述藍 〜極配 風巴用像素電極配置； 98235-950505.doc 1264591
相位差板，其含有混合相位差板並配置於前述液 示胞之至少一方； 偏光板，其配置於前述液晶顯示胞之至少一方； 電壓施加手段，其係施加於前述對向電極與前述紅、 綠、藍用像素電極之間得到前述顯示畫面之灰度之特定範 圍之電壓，且施加於前述顯示晝面之黑色顯示時之黑色= 不電壓中’施加於藍用像素電極之黑顯示電壓係與施加於 其他電極之黑顯示電壓相異’將電壓設定為於色度圖中 V’值成為最大之電壓。 98235-950505.doc 1264591 十一、圖式： /丄液晶顯示裝置 1000槽框
98235.doc 1264591 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（2 )圖 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： o 120 陣列基板 130 對向基板 140 液晶層 151 、 153 配向膜 GLS1、GLS2 玻璃基板 DpixR 紅色用像素電極 DpixG 綠色用像素電極 DpixB 藍色用像素電極 Ecom 對向電極 CF、CF(R)、CF(G)、CF(B) 濾光層 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 98235-950505.doc
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