TWI282880B - Liquid crystal display cell - Google Patents

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1282880 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，特別是關於使用可實 現廣視野角與快速應答之0CB (0ptically C〇mpensated Birefringence)技術之液晶顯示裝置。 【先前技術】 液晶顯示裝置發揮輕量、薄型 用於各種用途。 現在’市場中得以廣泛利用之扭轉向列（TN)S液晶顯示 ^置係光學性地具有正折射率異方性之液晶材料於基板間 々呈大致9G°彎曲排列而構成，且藉由該f曲排列之控制而調 即入射光線之旋光性。該7^1型液晶顯示裝置雖可比較容易 地製造’但因其視野角較窄，又，應答速度較慢，故而尤 其不適合TV圖像等之動晝顯示。 另-方面’作為改善視野角以及應答速度者，OCB型液 晶顯示裝置得以業者關注。〇CB型液晶顯示裝置係於基板 間密封有可彎曲排列之液晶材料而成者，與TN型液晶顯示 裝置相比應答速度得以改善了—位數，進而因液晶材料之 排列狀態而可光學性土士白我# # & i 予性地自我補償，故而有視野角較廣之優 X並且’使用此種⑽型液晶顯示裝置實行圖像顯示時， 折射性且與偏光板之組合，可考濾例如於高電 £施加“下遮斷光線(黑顯示)，於低電壓施加狀態下使光 線透過（白顯示）。 〜卜便九 然而’於黑顯示狀態下，液晶分子藉由高電壓施加而沿 96925.doc 1282880 电劳方向排列（相對於基板沿法線方向排列），但基板近旁之 液晶分子因與定向膜之相互作用而未沿法線方向排列，光 線於特定方向受相位弟 > 旦彡鄕 士 差之〜響。因此，自基板法線方向觀 ”守+此充刀降低黑顯示時之透過率，會造成對比率之 下h。於疋，先别所知，例如藉由組合一軸性之相位差板， 而補償黑顯示時之液晶層之相位差，從而可充分降低透過 率。又，作為對於自斜方向之觀察亦充分黑顯示或補償階 調特性之方法’眾所周知有例如於專利文⑴中揭示之組合 混合排列之光學負相位差板之方法。進而，專利文獻2中於 一般性之液晶顯示裝置中，揭示有為提高短波長侧 nm〜48〇nm)之透過率，將電極之厚度設為8〇nm〜i〇〇nm。 專利文獻1 :特開平10-197862號公報 專利文獻2 :特開2003-195277號公報 [發明所欲解決之問題] 然而，彩色液晶顯示裝置係使自然光或演色性較高之背 光等之入射光線反射或透過，通過各色濾光器而顯示者， 且將覆蓋全可視光波長區域之光線藉由各濾光器之波長通 過波段而選擇。 於TN型液晶顯示裝置中因於顯示時使用旋光性，故而基 板間即使有光線產生内部反射，亦幾乎無對於顯示之影 響。然而，對於OCB液晶顯示裝置，因内部反射之次數， 通過液晶層之入射光線所受之折射率與相位差板之折射率 產生偏移，藉此會產生顏色失去平衡之問題。進而，因内 部反射之反射光線亦具有波長分散，故而顏色會進一步失 96925.doc 1282880 衡。特別是藍色濾光器CF(B)以400〜550 nm為通過特性。 即，藍色濾光器CF(B)之通過區域中，含有燈之發光光譜之 43 5 nm的尖銳峰值、450 nm之低寬度的峰值以及490 nm之 低尖銳峰值，故而於黑顯示時圖像可能會帶有藍色。專利 文獻2以使藍色區域（380 nm〜480 nm)之透過率為最大之方 式將電極厚度設置為80 nm〜100 nm。然而發現有以下問 題：即使將該電極厚度使用於〇CB構造，亦無法充分抑制 黑顯示時之藍色之產生。 本發明之目的在於提供一種應答速度較快，且顏色之平 衡優良之液晶顯示裝置。 【發明内容】 本發明係藉由降低通過液晶顯示單元之光線成分中，特 別是藍色光成分之單元内部反射’並且減少自藍色濾光器 茂漏之無用的光線，從而調節顏色平衡。#，若將配置於 液晶顯示單元内之對向基板之透明對向電極之膜厚以於 38〇 nm〜480 nm之波長光線之範圍内正面反射率為最小之 方式設^ ’絲對應於上述對向電極之上述藍色遽光層之 部分之膜厚設為tB，則為 100 nm<tB<$ 140 nm。 此處，較好的是上述彩色渡光器配置於對向基板與上述 對向電極間。 進而，本發明係一種液晶 其將複數個像素電極與連接 面呈矩陣狀配置， 顯示單元，其具有陣列基板， 至各像素電極之開關元件於主 96925.doc 1282880 對向基板，其以與於上述陣列基板之間設有間隙之方式 對向配置且配置有對向電極， 彩色濾、光器，其於上述基板之一方，含有對應於上述像 素電極而形成之紅色、綠色以及藍色濾光層，以及 液晶層，其夾於上述陣列基板與對向基板之間隙且彎曲 排列，其特徵在於： 對應於上述藍色濾光層之上述對向電極的部分之正面反 射率之分光光譜中之最小值為380 nm〜480 nm内，且對應於 上述對向電極之上述紅色以及綠色濾光層之部分的膜厚厚 於上述藍色濾光層之膜厚。 此處，若將上述對向電極之折射率設為η，將上述對向電 極對應於上述藍色濾光層之部分之膜厚設為tB，將對應於 上述綠色濾光層之部分之膜厚設為tG，將對應於上述紅色 濾光層之部分之膜厚設為tR，則較好的是 ntB<ntG$ ntR。 進而，若將上述對向電極之折射率設為η，將上述對向電 極對應於上述藍色濾光層之部分之膜厚設為tB，將對應於 上述綠色濾光層之部分之膜厚設為tG，將對應於上述紅色 濾光層之部分之膜厚設為tR，則較好的是 190 nm<ntB<240 nm 250 nm<ntG<280 nm 290 nm<ntR<350 nm 〇 又，上述對向電極較好的是為氧化銦錫（ITO)膜。 又，較好的是具有相位差板，其配置於上述液晶顯示單 96925.doc 1282880 元之至少一方，以及 偏光板’其配置於上述液晶顯示單元之至少一方且以於 上述液晶顯示單元之間夾有上述相位差板之方式而配置。 OCB模式之液晶顯示單元的一種態樣具有於陣列基板面 上將矩陣配線、TFT之開關元件、層間絕緣膜、像素電極以 及定向膜實行多層積層，於對向基板面上將彩色濾光器、 黑色矩陣（BM)、對向電極以及定向膜實行多層積層，於基 板間配置有液晶層之構造，於光線通過單元期間，會受到 各層之内部反射、内部散射以及液晶層之光分散之影響。 OCB模式之單元係與相位差板組合，控制液晶層之複折 射率，即控制液晶層之折射率，藉由與相位差板之折射率 之加算值之變化而實行偏光光線之相位控制，故而液晶層 之層厚為特定之情形為—要素。若將液晶層之折射率設為 RD，則 RD=(nz-nx)d 此處η X表示相對於液晶層之面垂直之定向方向即z軸之 折射率，ηχ表示液晶層之面内之x、y軸方向之折射率，d 表示液晶層之層厚。 若將相位差板之折射率設為RD(WV)，將黑顯示時之液晶 層之折射率设為RD0，貝丨J里顯千味夕弓一 、J…、”、、貞不日可之顯不裝置整體之折射 率為 RD(WV)+RDO = 〇 〇 圖Η表示液晶顯示單元之主要素之陣列基板g 電極响、層厚d之液晶層⑽、對向電極細m、彩色心 96925.doc -10- 1282880 器CF、以及對向基板GLS2。對於於該單元内不反射而透過 之光線L1之情形，可與上述式一致而實行光線控制，但對 於於液晶層140内反射一次後透過之光線L2之情形，則會三 次透過液晶層140，此時顯示裝置整體之折射率為 RD(WV)+3RD0 共 0 而不為零，離開光線控制。 如此重複反射而自濾光器CF出射之光線偏離折射率補 償’增強圖像之黑顯示時之黑色亮度，成為黑色附帶有特 疋顏色之原因之一。特別是藍色濾光器CF(b)以400〜550 nm 為通過特性。即，藍色濾光器CF(B)之通過區域中，含有燈 之發光光譜之435 nm的尖銳峰值、450 nm之低寬度的峰值 以及490 nm之低尖銳峰值，故而會容易透過控制外之波長 光，從而經常於圖像中產生藍色。 本發明係關注於電極膜，藉由將電極膜之至少一部分之 正面反射率於分光光譜中之最小值置於38〇〜48〇 nm之藍色 區域，從而降低液晶層之内部反射者。此處正面反射率為 對膜面光自垂直方向入射時之反射率。 [發明之效果] 本發明因藉由使液 晶顯不單元之對向電極之正面反射率

且防止藍色光之漏光，可 故而可容易地控制藍色光之延遲， 叮肖除於黑顯示時產生之圖像之藍 【實施方式】 96925.doc • 11 - 1282880 以下，關於本發明之一實施形態之液晶顯示裝置，參照 圖式加以說明。 (實施形態1) 圖1係本實施形態之OCB模式方式之液晶顯示裝置之概 略構成圖。 該液晶顯示裝置1為縱橫比16 : 9，對角22型，其具有： · 光透過型之主動式矩陣型之液晶面板1 〇〇 ;複數個管狀光源 31 〇(參照圖11)並置排列而構成且配置於液晶面板背面之背 光3 00 ;内建於液晶面板1 〇〇内且向掃描線γ】供給掃描信號 _ Vg之掃描線驅動電路Ydrl、Ydr2(參照圖4);包含向信號線 Xi(參照圖4)供給信號電壓Vsig之TCP(Tape Carrier Package，捲帶式封裝）之信號線驅動電路“ο ;向對向電極 Ecom(蒼知圖2、3)供給對向電極電壓Vcom之共通電極驅動 電路700 ;以及控制掃描線驅動電路Ydrl、Ydr2、信號線驅 動電路500以及共通電極驅動電路7〇〇之控制電路9〇〇，且液 晶面板100夾於背光300與框緣狀之外殼1〇〇〇而構成。 g 液晶面板100如圖3所示，包含··液晶顯示單元11()、前面 混合相位差板200a、前面2軸相位差板21〇a、前面偏光板 220a、後面混合相位差板200b、後面2軸相位差板21〇b、後 面偏光板220b。又，前面混合相位差板2〇〇a、前面2軸相位 差板210a以及前面偏光板220a—體性地構成，同樣的，後 面混合相位差板200b、後面2軸相位差板21〇b以及後面偏光 板220b亦一體性地構成，且分別黏貼於液晶顯示單元11〇之 主表面。 96925.doc -12- 1282880 如圖2所不’液晶顯示單元110包含：具有顯示用像素電 極Dpix之陣列基板120、使對向電極Ecom對向於該陣列基 板之顯示用像素電極而配置之對向基板13〇、以及分別介以 定向膜151、153而夾於陣列基板12〇與對向基板13〇之間的 液晶層140。對向基板13〇進而設有包含藍色濾光層(：^(]8)、 綠色濾光層CF(G)、紅色濾光層cf(R)之彩色濾光器CF以及 光線遮光膜BM。如下所述，位於對應於各色濾光層之位置 之對向電極Ecom之膜厚按照濾光層之色別而設為不同厚 度。即，若將對應於藍色濾光層之膜厚設為tB，將對應於 綠色濾光層之膜厚設為tG，將對應於紅色濾光層之膜厚設 為tR，則 tB<tG$ tR。 <陣列基板之構成> 關於陣列基板120，參照圖2乃至圖9加以說明。 陣列基板120於透明玻璃基板(}1^1上，複數個含有鋁（A1) 之仏唬線Χι與複數個含有鉬鎢合金（M〇w)之掃描線介以 包含氧化矽膜（Si〇2)之層間絕緣膜INS2呈矩陣狀配置。又， 配置有與掃描線Yj並行且與掃描線為相同步驟作成之補 助電容線C j。 於h唬線\1與掃描線Yj之交點近旁，於作為開關元件將 多結晶矽（p-Si)膜作為活性層之頂閘極構造之薄膜晶體管 TFT上’"以鈍化膜_3配置有包含ιτ〇(ΐη^·τΐη〇χΜ6，氧 化銦錫）之顯不用像素電極Dpix作為透明電極。更詳細的 疋3 TFT之構造為降低待機洩漏電流構成為雙閘構造，將 96925.doc -13- 1282880 配置於P型之源極·閘極區域P-Si(s)、p-Si(d)、通道區域 p-Si(cl)、p-Si(c2)、通道區域p-Si(cl)、p-Si(c2)間之連接區 域p-Si(i)含於p-Si膜中，閘極區域p_Si(d)介以接觸插栓CH1 連接至彳§號線Xi ’源極區域p-Si(s)介以接觸插检CH2藉由包 含A1之源極配線EXT而得以引導，且介以接觸插栓ch3連接 至顯示用像素電極DPix。 於p-Si膜上，配置有包含TE0S之閘絕緣膜INS1，於其上 配置有自掃描線Yj延伸之第1閘電極G1，又，掃描線Yj之一 部分被作為第2閘電極G2而配線。且，第1閘電極g 1對應於 第1通道區域p-Si(cl)，第2閘電極G2對應於第2通道區域 p-Si(c2)。 又’該TFT之源極區域p-Si(s)包含源極區域延伸部 p-Si(se)(圖6)，且介以接觸插栓CH4電性連接至第2補助電 容電極EC2，該第2補助電容電極EC2介以層間絕緣膜INS2 配置於自補助電容線Cj延伸且包含於與補助電容線cj相同 之步驟作成之MoW之第1補助電容電極£〇：1上。該第2補助 電容電極EC2包含於與信號線xi相同之步驟作成之Ai。進 而’於該第2補助電容電極EC2上介以鈍化膜INS3配置有於 與顯示用像素電極Dpix相同之步驟作成之相轉移用像素電 極Tpix，該相轉移用像素電極Tpix介以接觸插栓ch5而與第 2補助電容電極e C 2電性連接。 藉由該種構造，於第1補助電容電極EC1與第2補助電容 電極EC2之間形成保持電容Cs(圖4)，因於該保持電容Cs上 配置相轉移用像素電極Tpix，故而可不損失開口率而有效 96925.doc -14- 1282880 地確保較大之保持電容Cs。 進而’於該實施形態中’顯示用像素電極Dpix與相轉移 用像素電極Tpix以跨越掃描線Yj•之方式而配置，因藉由自 TFT之源極區域p_Si⑷獨立之源極區域延伸部一㈣而連 接，故而即使保持電容Cs產生短路等，亦可藉由將源極區 域延伸部p-Si㈣使用雷射照射等方法實行電性切離，從而 可容易地補救。 又’於補助電容線Cj上鄰接之次水平線之顯示用像素電 極Dpix與相轉移用像素電極Tpixi對向之端邊相互唾合 之櫛齒狀而構成。藉此，藉由於顯示用像素電極邮與相 轉移用像素電極Tpix之間施加弯曲之橫方向電場，而可進 -：均-地實行彎曲之核形成，從而可自初期之喷射排列 狀態均-地導向彎曲排列狀態。該櫛齒間距，例如藉由使 其小於50 μιη，從而可於低電壓下導向均一之排列。 然而，如圖4所示，掃描線刃之兩端分別電性連接至於玻 ㈣基板GLS1上-體性構成之掃描線驅動電路丨、Ydr2。 並且，對掃描線驅動電路Ydrl、Ydr2，分別輸入垂直掃描 牯脈L 5虎YCK、垂直起動信號YST。補助電容線分別於 兩端連接至連接配線Ccs，且介以連接配線Ccs輸入補助電 容電塵vcs。信號線xi介以選擇開關SEL連接至信號輸入線 xk(k=i/2)。詳細的是，信號線xi區分為奇數信號線 Χι(ι = 1，3,5，’..）與偶數信號線Xi(i=2,4,6，…），鄰接之一對奇 數化唬線Xi、Xi+2介以選擇開關SEL1、SEL3而連接至同一 # 5虎輸入線xk ’鄰接之一對偶數信號線χί+1、xi+3介以選 96925.doc 1282880 擇開關SEL2、SEL4而連接至同一信號輸入線xk+1。並且， 以連接至奇數信號線對之一方之選擇開關SEL1與連接至偶 數信號線對之一方之選擇開關SEL4藉由第1選擇信號Vseli 而得以選擇，連接至奇數信號線對之另一方之選擇開關 SEL3與連接至偶數信號線對之另一方之選擇開關SEL2藉 由第2選擇信號Vse 12而得以選擇之方式配線。 例如，如圖8(a)所示，例如於第1掃描線γι之一水平掃描 期間（1 H)之前半於對應於信號線幻之顯示像素電極Dpix 寫入相對於對向電極電壓Vc〇m為正極性（+)之信號電壓

Vsigl ’於對應於信號線又4之顯示像素電極寫入相對於 對向電極電壓vcom為負極性㈠之信號電壓Vsig4。並且， 於一水平掃描期間（1 H)之後半於對應於信號線义2之顯示 像素電極Dplx寫入相對於對向電極電壓為負極性㈠ 之信號電壓Vsig2,於對應於信號線X3之顯示像素電極Dpix 寫入相對於對向電極電壓ν_為正極性㈩之信號電壓 V_。X，如圖8(b)所示，於下一訊框之第⑽描線”之 2平掃描期間（1 H)之前半於對應於信號線取顯示像 二極Dplx寫入相對於對向電極電壓v⑶㈤為負極性㈠之 ^號，於對應於信號線X4之顯示像素電極DPix :入目對於對向電極電壓Vc—正極性（+)之信號電壓 Vsig4。並且，於 ㈣之顯示像^ ㈣（1H)之後半於對應於信號 為正 ”电極Dpix寫入相對於對向電極電壓Vcom ……(+)之信號電壓Vsig2，於對；^ 像素電極Dpix窝…， 應於㈣線X3之顯示 ”、、目對於對向電極電壓Vc〇m為負極性（-) 96925.doc 16 1282880 之#7虎電壓Vsig3。 如此般’實行訊框反轉驅動以及反轉驅動，藉此可防止 施加非期望之直流電壓，且可有效地防止閃爍之產生。進 而’因k號線驅動電路500與液晶面板1〇〇之連接數相對於 h號線Xi之個數i減少至i/2，故而連接步驟得以大幅度減 輕，且連接個數較少故而可改善製造良率，並提高耐衝擊 性等。又，可擴大伴隨高精細化之連接間距界限，亦可實 現例如80 μιη以下之高精細化。 然而，對於上述實施形態，於一水平掃描期間Η)内， 將自某信號輸入線以輸入之信號電壓％4連續地分配至相 隔1個的2個信號線Xi、Xi+2，但亦可分配給3個信號線，或 4個信號線，藉此可進一步減少連接數。然而，因增大該分 配數會縮短各寫入時間，故而有必要相應於tFT之能力等而 實行適宜設計。 <對向基板之構成> 對向基板130之構成為於玻璃基板GLS2上設有阻止非期 望之漏光之呈矩陣狀之遮光膜BM、為彩色顯示而對應於各 顯示像素電極Dpix設有之紅色R、綠色G、藍色b各色之彩 色濾、光器CF(R)、CF(G)、CF(B)以及包含氧化錮錫膜ITq之 透明的對向電極Ecom。CF(R)、CF(G)、CF(B)呈依序鄰接 而排列。 又’雖未圖示，以於對向電極Ecom上配置樹脂性之柱分 隔件，藉此維持與陣列基板110之間隙之方式，對於複數像 素以一種比例規則地配置。陣列基板上之分隔件對廡位置 96925.doc -17- 1282880 為如圖5所示之信號線上之寬度區域Xa。 如圖2所示，對向電極Ecom對應於鄰接濾光層之色別而 膜厚不同。各膜厚tB、tG、tR於本實施形態中為 tB<tG<tR， 若將膜之折射率設為η，則 190 nm<ntB<240 nm 250 nm<ntG<280 nm 290 nm<ntR<350 nm 〇 藉此對應於藍色濾光層之對向電極Ecom之膜厚tB以於 正面反射率之分光光譜中之最小值成為藍色區域380 nm〜480 nm之方式而設定。進而，綠色渡光層對應部分之 膜厚tG以反射率之最小值為500〜560 nm之方式，紅色濾光 層對應部分之膜厚tR以反射率之最小值為580〜700 nm之方 式而設定。進而，於對於使對應於綠色、紅色之兩濾光層 之對向電力區域之膜厚之範圍不限定於上述數值而具有富 餘之情形時，則較好的是將對應於藍色濾光層之對向電極 Ecom之膜厚 tB 選擇為 100 nm<tB S 140 nm。 藉此，各色濾光層下之對向電極膜厚為對於各色光而反 射成為最小之值，從而可降低入射於液晶層内之光線之多 重内部反射，且可減少漏光。因此，可抑制黑顯示時之黑 色亮度之上升或顏色。

特別是於觀察到黑顯示中帶有藍色之情形時，有必要將 藍色濾、光層對應之對向電極部Ecom(B)之正面反射率於分 光光譜中之380〜480 nm之範圍内設定為最小。圖15之曲線A 96925.doc -18- 1282880 為將Ec〇m(B)之最小反射率設定為44〇ni^f之特性，作為比 較例，顯示出與將最小值設定為可視光光譜之中心之約 450 nm時之特性B相比藍色區域之反射率有所降低之情形。 液晶顯不單元之各部分之折射率為玻璃基板15，ιτ〇電 極膜1.9〜2.0，液晶層、定向膜及其他層為約15〜左右， 故而ΙΤΟ之電極膜之折射率較大，對於光線反射之影響較 大。藉由使用本貫施形態降低對向電極之反射率而可相當 大地降低液晶層Θ之反射。再者，以ΙΤ〇形成冑向電極膜 時，於分光光譜之440 nm得到最小反射率之藍色濾光層所 對應之對向電極部Ec〇m(B)之膜厚汨為116 nm。 曰 又，於黑顯不時圖像帶有藍色時，若將膜厚汨設定為如 上所述，則其他顏色之濾光層所對應之對向電極部之膜厚 亦可設為與綠色和紅色相同之膜厚。若使對向電極之 膜厚變薄，則電性電阻會增大，電流供給能力會下降，但 藉由使綠色、紅色濾光層所對應部分之膜厚變厚，則有可 獲得對於電流供給具有富餘之膜之優點。 <液晶面板之構成> 其次，關於該液晶面板1〇〇之構成實行進一步說明。 如圖3所示，配置於各陣列以及對向基板12〇、13〇之各自 之主面之定向膜151、153以摩擦方向Ra、Rb(參照圖9、圖 10)於基板120、130上於圖像上下方向為互相大致並行方向 且為同方向之方式施有摩擦處理。且，預傾角（0 )設定為大 致10°。並且，於該等之兩基板120、130間夾有液晶層14〇。 液晶層140中，以對顯示像素電極Dpix與對向電極Ec〇m施 96925.doc -19- 1282880 有特疋電壓之狀態，使該液晶分子呈彎曲排列之介電率 異方性使用正的P形向列型液晶。 、而如圖1〇(a)所示，於顯示像素電極DpiX與對向電極 間無施加電壓之狀態下液晶層14〇之液晶分子μ^為 噴射排列狀態。因Λ，於電源投入時，藉由於顯示像素電 極Dpix與對向電極Ε_之間施加數十ν左右之高電壓而使 4動為_曲排列狀態。為確實實行該相轉移，施加高電 =，藉由以鄰接之水平像素線為單位依序寫入逆極性之 私[於對鄰接之顯不像素電極Dpix與相轉移用像素電極 Τριχ之間賦予橫方向之扭曲電位差，從而實行核形成，且 以該核為中心實行相轉移。藉由將如此之動作實行大致! 秒左右而自噴射排列狀態移行為彎曲排列狀態，進而藉由 使顯示像素電極Dpix與對向電極Ec〇m之間之電位差為同 電位，從而而一度刪除非期望之記錄。 以此方式成為彎曲排列狀態後，動作中如圖i〇(b)所示於 液晶分子14〇a施加維持彎曲排列狀態之低偏㈣壓赠以 上之電壓。猎由於該偏離電壓與高於該電壓之導通電壓 之間改變電壓，而自同圖(b)至⑷之間改變排列狀態，使液 晶層140之折射率值改變λ/2而控制透過率。 為實現該類動作，如圖9所示，以於導通電麼㈣施加時 成為黑顯不之方式而使一對偏光板22〇a、22扑之吸收軸

Aa、Ab呈互相直交，成為與摩擦方向以、灿偏移^之排 列。 又，陣列基板120以及貼於對向基板！3.0之外表面舆偏光 96925.doc -20- 1282880 板220a、220b之間之前面混合相位差板2〇〇a與後面混合相 位差板200b，為補償導通電壓時（黑顯示時）之液晶層之 折射率值RLCon例如80nm，進而可防止黑顯示時之來自正 面以及斜方向之非期望之漏光者。即，包含該混合相位差 板200a、200b之碟狀介晶型液晶為折射率狀與町相等，且 光軸方向之折射率nz小於nx、ny2光學負之材料，且如圖3 以及圖9所不，其係分子光.D〇pt對於液晶層14〇之液晶分 子140a之光軸之傾斜方向分別逆向地傾斜，其傾斜角沿膜 厚方向徐徐變化而構成者，折射率值11]〇分別以_4〇 構 成。因而，黑顯示時之液晶層14〇之折射率11乙(：：〇11為8〇11111， 故而黑顯示時之相位差得以㈣，藉此可防止非期望之漏 光。 進而，混合相位差板2〇〇a、2〇〇b與偏光板220a、220b之 間分別配置有2軸相位差板2l〇a、21〇b。該2軸相位差板 210a、21 Ob係防止因斜方向之液晶層14〇之旋光性而產生之 漏光者，且分別對於偏光板22〇a、22〇b之吸收軸Aa、八^吏 遲相軸Ad—致。因而，藉由與偏光板22〇a、22〇b之組合而 可使來自正面方向之相位差大致為零，從而可實質性地僅 選擇性地改善斜方向之波長分散。 <背光之構成> 關於面向背面之偏光板220b配置之背光3 00參照圖11加 以說明。 該背光300係包含：例如如同圖（a)所示並置排列之複數個 官狀光源3 10、使自該管狀光源3丨〇之光線有效地向前面出 96925.doc -21 - 1282880 射並收納管狀光源3 10之樹脂製的反射器32〇、以及配置於 偏光板220b(參照圖2)與管狀光源31〇之間之光學薄膜而構 成。 光學薄膜包含：例如用以確保亮度均一性之旭化成社製 TDX等之擴散板340、排列有集光自管狀光源31〇出射之光 源光線之複數個稜鏡行之例如3M社製BEFIII等的稜鏡薄膜 350 > 360 ° 作為管狀光源310，包含以3波長冷陰極螢光管為代表之 咼凟色性燈’作為一例具有如圖1 7之曲線A所示之發光光 譜，具有於610 nm具有峰值之紅色光區域，於54〇 nm具有 峰值之綠色光區域’以及於43 5 nm具有峰值之藍色光區 域。作為對燈之放電氣體使用氙氣體時之經147 nm紫外線 激發之發光螢光體，對於紅色用使用y2〇3:Eu螢光體，對於 綠色用使用LaPOrCe、Tb螢光體，對於藍色用使用BAM螢 光體’但亦常使用其他螢光體，作為用以獲得高演色性之 發光光譜並無較大差別。 液晶顯示單元之各色濾光層CF(R)、CF(G)、CF(B)具有分 擔該等之光波長之通過特性，紅色濾光器CF(R)以580 nm以 上’綠色濾光器0?(0)以510〜58〇11111，藍色濾光器〇?(6)以 400〜550 nm為通過特性。即，於藍色濾光器cf(B)之通過區 域含有燈之發光光譜之43 5之尖銳峰值，450 nm之低寬度峰 值以及490 nm之低尖銳峰值。 圖11 (b)係本實施形態之變形例，其係使用側燈型之面光 源作為背光之情形，包含：包含丙烯酸樹脂等之導光板 96925.doc -22- 1282880 370、配置於導光板370之側面之管狀光源310、將來自管狀 光源310之光源光線有效地導向導光板370之反射器380、進 而配置於導光板3 10之出射面上之藍綠光吸收體330，配置 於其上之擴散板340，以及進而配置於其上之稜鏡薄膜 350 > 360 〇 除降低本實施形態之對向電極之反射率以外，因於背光 配置藍綠光吸收體330，藍綠光吸收體330吸收該藍綠色之 至少一部分之分光區域。如圖16之曲線B所示，吸收特性顯 示為於波長450〜470 nm中有30%以上之吸收率，吸收率越 高，則越可阻止非期望之漏光。再者，曲線c具有液晶面板 100之顏色濾光器之特性即紅色CR、綠色CG、藍色CB之濾 光器之特性。 如圖17所示，黑顯示時之分光放射亮度顯示將吸收體使 用藍綠光吸收玻璃板形成時之特性，可知於具有吸收玻璃

又，代替上述實施例以及變形例， Γ田琢種構成，具有與上 小型之優點。 ’亦可將構成管狀光源 3K)之燈外圍器自身使用藍綠光吸收坡璃而形成 <顯示動作> 96925.doc -23- 1282880 根據上述構成，如圖9所示自管狀光源310出射之先線透 過光通路L上之偏光板220b。此處，僅有通過與偏光板22〇b 之吸收軸Aa、Ab正交之透過軸之偏光光線出射，經過後面 2軸相位差板21 〇b以及後面混合相位差板200b入射於液晶 顯示單元110。 於法線方向之導通電壓時之液晶層14〇與全相位差板之 總和之折射率大致為零，因而偏光光線按原樣通過，到達 前面側之偏光板220a。偏光板220a、220b為直交偏光配置， 故而偏光光線藉由前面偏光板220得以吸收且遮斷，從而獲 得黑顯示。 相應導通電壓與斷開電壓間之電壓施加狀態，液晶層14〇 之折射率會改變且與全相位差板之折射率之差會改變，因 而自前面2軸相位差板21〇a出射之入射光變為橢圓偏光而 到達前面偏光板220a，對應於偏光狀態而光線得以透過。 藉由如此般使施加電壓可變，從而可實行灰階顯示。 對向電極之反射得以降低且因液晶層之多重内部反射之 光線會減少，自液晶顯示單元之設定折射率值偏移之光線 會減少，結果為可減輕於黑顯示時之醒目之藍色。 (實施形悲2 ) 圖12表tf本發明之實施形態2之液晶顯示單元ιι〇，除於 圖2中說明之對向電極^〇111之構成不同之外，具有同樣之 構成，同-符號之部分表示同樣之部分，省略該等之說明。 本實施形態之對向電極—與各色濾光層無關具有-樣之均H設定為於分光光譜之藍色區域之〜彻嫌中 96925.doc • 24 - 1282880 正面反射率具有最小值之膜厚。當'然，考慮到藍色之降低 之方面，較好的是於對應於藍色像素之區域設計最適值， 但有必要於將對向電極之厚度設為均—之膜厚之情形時將 膜厚設定為對於綠色像素或紅色像素亦不會產生對比降低 之問題之膜厚。 具體的，於折射率1.9之氧化銦錫膜之情形時之膜厚為於 光譜440 nm之正面反射率為最小值時，設定為丨^ 。為 使反射率之最小值之光譜移向短波長側，膜厚有必要設定 為更薄，藉此膜之電性電阻率有增大之傾向。然而，若大 致為適於本實施例之藍色領域之厚度，則實用上無問題。 其具有因形成均一之膜厚之膜故而製造變為簡單之優點。 若將對向電極之折射率設為n，將該藍色區域之膜厚設為 tB，則較好的是設定為 100 140 nm 〇 若為100 nm以下，則紅色、綠色區域之漏光會增大，產 生對比降低之問題，若大於140 nm，則藍色區域之漏光會 增大，黑顯示時之藍色會增大。進而較好的是若設定為1〇〇 nm<tB<13〇nm之範圍，則可進一步降低黑顯示時之藍色。 (實施形態3) 圖13表示OCB模式之反射型液晶顯示裝置之實施形態。 又9與圖9同符號之部分表示同樣的部分，省略說明。又， 考慮到液晶顯示單元110之折射率為反射型，以成為上述實 施形態之1/2之方式液晶材料之複折射異方性或液晶盒間 隙得以調整。 96925.doc -25- 1282880 該反射型液晶顯示裝置2，作為偏光板較好的是於前面側 配置一片偏光板220a，另一方面於液晶顯示單元之背面 側配置反射板160。入射於偏光板220a之自然光線成為偏光 板220a之透過軸Ta之成分之直線偏光，通過2軸相位差板 210a、前面混合相位差板200a、液晶顯示單元11〇，藉由反 射板160而反射，相位反轉且偏移90。而返回復路，再次到 達偏光板220a。此間，藉由各元件而不受相位差之情形時， 直線偏光經偏光板2 2 0 a吸收而成為黑顯示。藉由液晶顯示 單元110之折射率可變，而受相位差之影響而成為橢圓偏 光’則回光之一部为透過偏光板2 2 0 a ’從而可實現灰階顯 示。又，如上所述，因光線兩次通過各元件，故有必要與 此相應而調整厚度、折射率等。 形成於對向基板130之内面之對向電極EC0rn具有與實施 形態1同樣之構成，將每個各色濾光層之膜厚設為不同。藉 此液晶顯示單元内之内部反射會降低且可緩和黑顯示時之 藍色圖像之產生。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之貫形悲1之液晶顯示裝置之概略構成 圖。 圖2係本發明之貫施形悲1之一部分剖面概略圖。 圖3係實施形態1之液晶顯示單元之一部分擴大剖面概略 圖。 圖4係實施形態1之液晶顯示單元之概略等價電路圖。 圖5係實施形態1之陣列基板之一部分概略正面圖。 96925.doc -26- 1282880 圖ό係實施形態1之陣列基板之一部分概略正面圖。 圖7(a)係圖6中沿Β-Β線截斷之陣列基板之一部分概略剖 面圖，（b)係沿C-C線截斷之陣列基板之一部分概略剖面圖。 圖8(a)、（b)係用以說明一實施形態之顯示狀態之圖。 圖9係一實施形態之液晶顯示單元之概略構成圖。 圖10(a)、（b)、（c)係說明一實施形態之動作之概略圖。 圖11(a)、（b)、（c)係實施形態1之背光之概略剖面圖。 圖12係本發明之實施形態2之一部分概略剖面圖。 圖13係本發明之實施形態3之液晶顯示單元之概略構成 圖。 圖14係用以說明本發明之動作之概略圖。 圖15係祝明貫施形態1之對向電極之正面反射率之曲線 圖。 圖16係表示背光之燈之分光放射亮度特性、藍綠光吸收 體之吸收特性以及紅色、綠色、藍色濾光器之通過特性之 曲線圖。 圖17係表示黑顯示時之分光放射亮度特性之曲線圖。 【主要元件符號說明】 11〇 液晶顯示單元 120 陣列基板 130 對向基板 BM 黑色矩陣 CF 彩色濾光器 CF(R)，CF(G)，CF(B) 紅色、綠色、藍色濾光層 96925.doc -27- 1282880

tR，tB，tG 140 151， 153 200a，200b 210a，210b 220a, 220b 300 Ecom Ecom(B) TFT 膜厚 液晶層 定向膜 混合相位差板 2軸相位差板 偏光板 背光 對向電極 對向電極部 開關元件 96925.doc -28-

Claims (1)

1. 利申請案 一屯文申清專利範^替換本(95年12月） 十、申請專利範圍： 1· 一種液晶顯示單元，其為OCB模式之液晶顯示單元，其 含有： 陣列基板，其將複數個像素電極與連接至各像素電極 之開關元件於主面呈矩陣狀配置； 對向基板’其與上述陣列基板之間設有間隙而對向配 置且配置有對向電極；及 液晶層，其夾於上述陣列基板與對向基板之間隙間且 彎曲排列；其特徵在於： 上述對向電極之正面反射率之分光光譜中之最小值在 380 nm〜480 nm内，若將該膜厚設為tB，則於 1〇〇 nm<tB^ 140 nm 之範圍内為一樣之均勻膜厚。 2·如凊求項丨之液晶顯示單元，其中於對向基板與上述對向 電極間，配置含有對應於上述像素電極而形成之紅色、 綠色以及藍色濾光層之彩色濾光器。 3·如請求項丨之液晶顯示單元，其中上述對向電極為氧化銦 錫膜。 4_如明求項1之液晶顯示單元，其中含有相位差板，其配置 於上述液晶顯示單元之至少一者；及 偏光板，其配置於上述液晶顯示單元之至少一者，且 與上述液晶顯示單元之間夾有上述相位差板而配置。 5·如睛求項！之液晶顯示單元，其中背光係與上述陣列基板 之/、上述對向基板為相反側之主面對向而配置。 6.如請求項5之液晶顯示單元，其中上述背光係包含光源及 96925-951208.doc 1282880 藍綠光吸收體，該藍綠光吸收體係吸收源自光源之光源 光之藍綠光成分之一部分。

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