WO2005038520A1 - 液晶表示セル - Google Patents

液晶表示セル Download PDF

Info

Publication number
WO2005038520A1
WO2005038520A1 PCT/JP2004/015585 JP2004015585W WO2005038520A1 WO 2005038520 A1 WO2005038520 A1 WO 2005038520A1 JP 2004015585 W JP2004015585 W JP 2004015585W WO 2005038520 A1 WO2005038520 A1 WO 2005038520A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
counter electrode
display cell
filter layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/015585
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daiichi Suzuki
Kazuhiro Nishiyama
Mitsutaka Okita
Shigesumi Araki
Original Assignee
Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. filed Critical Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd.
Priority to US10/577,045 priority Critical patent/US7609340B2/en
Priority to JP2005514854A priority patent/JP5044121B2/ja
Publication of WO2005038520A1 publication Critical patent/WO2005038520A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • 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
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/13439—Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • 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
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • 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
    • 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
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • 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
    • 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
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133521—Interference filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • 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
    • G02F1/137—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/139—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
    • G02F1/1393—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 characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells
    • G02F1/1395—Optically compensated birefringence [OCB]- cells or PI- cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
    • G02F2201/121—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode common or background

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device using an OCB (Optically Compensated Birefringence) technique capable of realizing a wide viewing angle and high-speed response.
  • OCB Optically Compensated Birefringence
  • Liquid crystal display devices have been applied to various applications by taking advantage of their features of light weight, thinness, and low power consumption.
  • a twisted nematic (TN) type liquid crystal display device has a liquid crystal material having an optically positive refractive index anisotropy, which is arranged between substrates by a twist of approximately 90 °. The optical rotation of incident light is adjusted by controlling the twist arrangement.
  • this TN-type liquid crystal display device can be manufactured relatively easily, its view angle is narrow and its response speed is slow, so that it is not suitable for displaying moving images such as TV images.
  • an OCB type liquid crystal display device has been receiving attention as a device for improving a viewing angle and a response speed.
  • the OCB type liquid crystal display device has a bendable liquid crystal material sealed between the substrates.
  • the response speed is improved by one digit compared to the TN type liquid crystal display device, and the alignment state of the liquid crystal material is further improved.
  • the viewing angle is wide because it is optically self-compensated.
  • the liquid crystal molecules are aligned along the direction of the electric field (aligned in the direction normal to the substrate) by applying a high voltage, but the liquid crystal molecules near the substrate are in contact with the alignment film.
  • the light is not arranged in the normal direction due to the interaction, and the light is affected by the phase difference in a predetermined direction. Therefore, when observed from the normal direction of the substrate, the transmittance at the time of black display cannot be sufficiently reduced, and the contrast is lowered. Therefore, it is known that, for example, by combining a uniaxial retardation plate, the retardation of the liquid crystal layer at the time of black display is compensated, and the transmittance is sufficiently reduced.
  • Patent Document 1 discloses that in a general liquid crystal display device, the electrode thickness is set to 80 nm to 100 nm in order to increase the transmittance on the short wavelength side (380 nm to 480 nm).
  • Patent Document 1 JP-A-10-197862
  • Patent Document 2 JP-A-2003-195277
  • a color liquid crystal display device displays natural light with high color rendering properties, and reflects or transmits incident light from a backlight or the like, through each color filter, and displays light over the entire visible light wavelength region. Selected by wavelength passband.
  • the blue filter CF (B) has a transmission characteristic of 400 to 550 nm.
  • the pass band of the blue filter CF (B) includes a sharp peak of 435 nm, a low peak of 450 nm, a wide peak and a low peak of 490 nm of the emission spectrum of the lamp, and a sharp peak at 490 nm.
  • the image may be bluish.
  • the electrode thickness is set to 80 nm to 100 nm so that the transmittance in the blue region (380 nm to 480 nm) is maximized.
  • this electrode thickness is applied to the OCB structure, it is not possible to sufficiently suppress the occurrence of blue tint during black display.
  • An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a high response speed and an excellent color balance.
  • the present invention adjusts the color balance by reducing the internal reflection of the blue light component among the light components passing through the liquid crystal display cell, and attenuating unnecessary light leaking from the blue filter.
  • the film thickness of the transparent counter electrode disposed on the counter substrate in the liquid crystal display cell is set so that the front reflectance is minimized in the wavelength range of 38 Onm-480 nm, and corresponds to the blue filter layer of the counter electrode.
  • tB is the film thickness
  • the color filter is disposed between the counter substrate and the counter electrode.
  • the present invention provides an array substrate in which a plurality of pixel electrodes and switching elements connected to each pixel electrode are arranged in a matrix on a main surface;
  • a counter substrate in which a gap is provided between the array substrate and the counter electrode, and the counter electrode is disposed to face the array substrate;
  • Red, green, and blue filter layers formed corresponding to the pixel electrodes on one of the substrates; a color filter;
  • a liquid crystal display cell comprising the array substrate and a liquid crystal layer arranged in a bend sandwiched in a gap between the opposing substrates.
  • the liquid crystal display cell is characterized in that the film thickness is larger than the film thickness of the blue filter layer.
  • the refractive index of the counter electrode is n
  • the film thickness of a portion of the counter electrode corresponding to the blue filter layer is tB
  • the film thickness of a portion of the counter electrode corresponding to the green filter layer is tG
  • the red filter is Assuming that the film thickness of the part corresponding to the filter layer is tR
  • the refractive index of the counter electrode is n
  • the film thickness of a portion of the counter electrode corresponding to the blue filter layer is tB
  • the film thickness of a portion corresponding to the green filter layer is tG
  • the red filter is Assuming that the thickness of the part corresponding to the layer is tR,
  • the counter electrode is an indium tin oxide (ITO) film.
  • a retardation plate disposed on at least one of the liquid crystal display cells
  • a polarizing plate is provided on at least one of the liquid crystal display cells, and the polarizing plate is disposed between the liquid crystal display cell and the liquid crystal display cell with the retardation plate interposed therebetween.
  • One mode of the OCB mode liquid crystal display cell is that a matrix wiring, a TFT switching element, an interlayer insulating film, a pixel electrode, and an alignment film are stacked on an array substrate surface in a multilayer structure, and a color filter is provided on an opposing substrate surface. It has a structure in which a black matrix ( ⁇ ), a counter electrode, and an alignment film are stacked in multiple layers, and a liquid crystal layer is arranged between the substrates.Internal reflection, internal scattering, and liquid crystal by each layer while light passes through the cell Affected by light dispersion by the layer.
  • the OCB mode cell is combined with a retardation plate to control the birefringence of the liquid crystal layer, that is, to control the retardation of the liquid crystal layer.
  • a retardation plate to control the birefringence of the liquid crystal layer, that is, to control the retardation of the liquid crystal layer.
  • the layer thickness of the liquid crystal layer is constant. Assuming that the retardation of the liquid crystal layer is RD,
  • nx indicates the refractive index in the orientation direction perpendicular to the plane of the liquid crystal layer, that is, the z-axis
  • nx indicates the refractive index in the X and y-axis directions in the plane of the liquid crystal layer
  • d indicates the layer thickness of the liquid crystal layer.
  • FIG. 14 shows an array substrate GLS1, a pixel electrode Dpix, a liquid crystal layer 140 having a layer thickness d, a counter electrode Ecom, a color filter CF, and a counter substrate GLS2, which are main elements of a liquid crystal display cell.
  • light control is performed in accordance with the above equation.However, in the case of light L2 reflected once and transmitted through the liquid crystal layer 140, the liquid crystal layer 140 is controlled. Three passes, the retardation of the entire display device in this case is
  • the blue filter CF (B) has a transmission characteristic of 400-550 nm.
  • the pass band of the blue filter CF (B) contains a sharp peak at 435 nm, a wide peak at 450 nm, and a low, sharp, and peak at 490 nm in the emission spectrum of the lamp, so that light of uncontrolled wavelengths is transmitted. Images often have a blue tint immediately.
  • the present invention focuses on the electrode film, and reduces the internal reflection of the liquid crystal layer by setting the minimum value of the front reflectance of at least a part of the electrode film in the blue spectrum of 380 to 480 nm. Is what you do.
  • the front reflectance refers to the reflectance when light is incident on the film surface from a perpendicular direction.
  • the present invention reduces the internal reflection of at least the blue light component by reducing the frontal reflectance of the counter electrode of the liquid crystal display cell to a minimum value within the spectrum spectrum of 380 nm to 480 nm. It is possible to easily control the retardation of light, prevent the leakage of blue light, and eliminate the blue tint of an image generated when displaying black.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the OCB mode liquid crystal display device of the present embodiment.
  • This liquid crystal display device 1 has an aspect ratio of 16: 9 and a diagonal of 22 and includes a light-transmitting active matrix type liquid crystal panel 100 and a plurality of tubular light sources 310 (see FIG. 11).
  • a backlight 300 arranged side by side and arranged on the back of the liquid crystal panel, a scanning line driving circuit Ydrl, Ydr2 (see FIG. 4) built in the liquid crystal panel 100 and supplying a scanning signal Vg to a scanning line Yj, and a signal Signal line drive circuit 500 composed of TCP (Tape Carrier Package) that supplies signal voltage Vsig to line Xi (see Fig. 4) and counter electrode voltage Vcom to counter electrode Ecom (see Figs.
  • TCP Transmission Carrier Package
  • a common electrode driving circuit 700, a scanning line driving circuit Ydrl, Ydr2, a signal line driving circuit 500, and a control circuit 900 for controlling the common electrode driving circuit 700 are provided.
  • the liquid crystal panel 100 is sandwiched between a backlight 300 and a frame-shaped bezel 1000.
  • the liquid crystal panel 100 includes a liquid crystal display cell 110, a front hybrid retarder 200a, a front biaxial retarder 210a, a front polarizer 220a, a rear hybrid retarder 200b, and a rear hybrid It comprises an axial retardation plate 210b and a rear polarizing plate 220b.
  • the front hybrid retarder 200a, the front biaxial retarder 210a, and the front polarizer 220a are integrally formed.
  • the rear hybrid retarder 200b, the rear biaxial retarder 210b, and the rear polarizer 220b are also formed. They are integrally formed and attached to the main surface of the liquid crystal display cell 110, respectively.
  • the liquid crystal display cell 110 includes an array substrate 120 having a display pixel electrode Dpix, a counter substrate 130 in which a counter electrode Ecom is arranged to face the display pixel electrode of the array substrate, And a liquid crystal layer 140 sandwiched between the array substrate 120 and the counter substrate 130 via the alignment films 151 and 153, respectively.
  • the counter substrate 130 is further provided with a color filter CF including a blue filter layer CF (B), a green filter layer CF (G), and a red filter layer CF (R), and a light shielding film BM.
  • B blue filter layer CF
  • G green filter layer CF
  • R red filter layer CF
  • the film thickness of the counter electrode Ecom located at a position corresponding to each color filter layer is made different for each color of the filter layer. That is, assuming that the film thickness corresponding to the blue filter layer is tB, the film thickness corresponding to the green filter layer is tG, and the film thickness corresponding to the red filter layer is tR,
  • the array substrate 120 will be described with reference to FIGS.
  • the array substrate 120 is composed of a transparent glass substrate GLS1 and a plurality of signal lines Xi that are also composed of aluminum (A1) forces and a plurality of scanning lines Yj composed of molybdenum and tungsten alloy (MoW). Are arranged in a matrix through an interlayer insulating film INS2 made of silicon dioxide (SiO 2) film.
  • an auxiliary capacitance line Cj formed in the same step as the scanning line Yj is arranged in parallel with the scanning line Yj.
  • polycrystalline silicon In the vicinity of the intersection between the signal line Xi and the scanning line Yj, as a switching element, polycrystalline silicon ( A display pixel electrode Dpix made of ITO (Indium Tin Oxide) is disposed as a transparent electrode via a passivation film INS3 on a top gate thin film transistor TFT using a p-Si) film as an active layer.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • this TFT has a double gate structure to reduce off-leak current, and has a P-type source-drain region p-Si (s), p-Si (d) and a channel region p-Si (cl ), p-Si (c2), channel region p-Si (cl), connection region P-Si (i) arranged between p-Si (c2) in the p-Si film, drain region p-Si (i) Si (d) is connected to the signal line Xi via the contact hole CH1, and the source region p-Si (s) is routed by the source wiring EXT composed of A1 via the contact hole CH2, and passes through the contact hole CH3.
  • the display pixel electrode Dpix Connected to the display pixel electrode Dpix.
  • a gate insulating film INS1 made of TEOS is arranged on the p-Si film, a first gate electrode G1 extending from the scanning line Yj is arranged thereon, and a part of the scanning line Yj is arranged on the p-Si film. It is wired as the second gate electrode G2. Then, the first gate electrode G1 corresponds to the first channel region p-Si (cl), and the second gate electrode G2 corresponds to the second channel region P-Si (c2).
  • the source region p-Si (s) of the TFT includes the source region extension part p-Si (se) (FIG. 6) and extends from the auxiliary capacitance line Cj and is formed in the same process as the auxiliary capacitance line Cj. It is electrically connected via a contact hole CH4 to a second auxiliary capacitance electrode EC2 disposed on the first auxiliary capacitance electrode EC1 made of MoW via an interlayer insulating film INS2.
  • the second auxiliary capacitance electrode EC2 is composed of A1 formed in the same step as the signal line Xi.
  • a pixel electrode Tpix for phase transition formed in the same process as the pixel electrode Dpix for display is disposed on the second auxiliary capacitance electrode EC2 via the passivation film INS3, and the pixel electrode Tpix for phase transition is provided in the contact hole CH5. And is electrically connected to the second storage capacitor electrode EC2 via.
  • a storage capacitor Cs (FIG. 4) is formed between the first storage capacitor electrode EC1 and the second storage capacitor electrode EC2, and the pixel electrode Tpix for phase transition is formed on the storage capacitor Cs. Because of this arrangement, it is possible to effectively secure a large storage capacitor Cs without impairing the aperture ratio.
  • the display pixel electrode Dpix and the phase transition pixel electrode Tpix are arranged so as to straddle the scanning line Yj, and the source region p-Si (s) of the TFT is independent of the source region. Since the connection is made by the local p-Si (se), even if the storage capacitor Cs is short-circuited, the source The area extension P-Si (se) can be easily relieved by electrically separating it by means such as laser irradiation.
  • the display pixel electrode Dpix and the phase transition pixel electrode Tpix of the next horizontal line adjacent on the auxiliary capacitance line Cj are formed in a comb-like shape whose opposing edges meet each other. This is because by applying a twisted lateral electric field between the display pixel electrode Dpix and the phase transition pixel electrode Tpix, it is possible to uniformly form bend nuclei, and from the initial spray arrangement state. It is possible to uniformly lead to a bend arrangement state.
  • This comb pitch for example, can be less than 50 m, leading to a low voltage, uniform alignment.
  • both ends of the scanning line Yj are electrically connected to scanning line driving circuits Ydrl and Ydr2 integrally formed on the glass substrate GLS1, respectively. Then, the vertical scanning clock signal YCK and the vertical start signal YST are input to the scanning line driving circuits Ydrl and Ydr2, respectively.
  • Each of the storage capacitance lines Cj is connected to the connection wiring Ccs at both ends, and the storage capacitance voltage Vcs is input through the connection wiring Ccs.
  • the selection switch SEL1 connected to one of the odd signal line pairs and the selection switch SEL4 connected to one of the even signal line pairs are connected to the signal input line xk + 1 by the first selection signal Vsell.
  • the selection switch SEL3 connected to the other of the odd signal line pair and the selection switch SEL2 connected to the other of the even signal line pair are wired so as to be selected by the second selection signal Vsel2.
  • the display pixel electrode Dpix corresponding to the signal line XI is applied to the common electrode voltage Vcom.
  • the positive (+) signal voltage Vsigl is written to the display pixel electrode Dpix corresponding to the signal line X4, and the negative (-) signal voltage Vsig4 is written to the counter electrode voltage Vcom.
  • the display pixel electrode Dpix corresponding to the signal line X2 has a counter electrode voltage Vcom, and the negative (-) signal voltage Vsig2 is applied to the display corresponding to the signal line X3.
  • Pixel electrode Dpix A positive (+) signal voltage Vsig3 is written to the counter electrode voltage Vcom. Further, as shown in FIG. 8 (b), in the first half of one horizontal scanning period (1H) of the first scanning line Y1 of the next frame, the display pixel electrode Dpix corresponding to the signal line XI has a negative polarity with respect to the counter electrode voltage Vcom. The positive (+) signal voltage Vsig4 with respect to the counter electrode voltage Vcom is written to the display pixel electrode Dpix corresponding to the signal line X4.
  • the display pixel electrode Dpix corresponding to the signal line X2 has a positive (+) signal voltage Vsig2 with respect to the counter electrode voltage Vcom, and the display pixel electrode corresponding to the signal line X3 A negative (-) signal voltage Vsig3 with respect to the counter electrode voltage Vcom is written to Dpix.
  • the frame inversion drive and the dot inversion drive are performed, thereby preventing the application of an undesired DC voltage and effectively preventing the generation of a frit force. Furthermore, the number of connections between the signal line drive circuit 500 and the liquid crystal panel 100 is reduced to i / 2 with respect to the number i of the signal lines Xi, so that the number of connection steps is greatly reduced and the number of connection points is small. As a result, improvements in manufacturing yield and impact resistance are achieved. In addition, the connection pitch limit accompanying high definition can be widened, and high definition of, for example, 80 m or less can be achieved.
  • the signal voltage Vsig input from a certain signal input line is serially distributed to every other two signal lines Xi and Xi + 2 within one horizontal scanning period (1H).
  • the opposing substrate 130 includes a matrix-shaped light shielding film BM for preventing undesired leakage light on a glass substrate GLS2, and red R, green G, and blue provided corresponding to each display pixel electrode Dpix for color display.
  • Each of the B color filters CF (R), CF (G), CF (B) and a transparent counter electrode Ecom made of an indium tin oxide film ITO are provided.
  • CF (R), CF (G), and CF (B) are arranged sequentially adjacently.
  • a resin pillar spacer is disposed on the counter electrode Ecom, and thereby, a regular ratio of one pixel to a plurality of pixels is maintained so as to maintain a gap with the array substrate 110.
  • the spacer corresponding position on the array substrate is the wide area Xa on the signal line shown in FIG.
  • the counter electrode Ecom has a different film thickness corresponding to the color of the adjacent filter layer.
  • Each film thickness tB, tG, tR in this embodiment is a different film thickness corresponding to the color of the adjacent filter layer.
  • the film thickness tB of the counter electrode Ecom corresponding to the blue filter layer is set so that the minimum value in the spectroscopic spectrum of the frontal reflectance is 380 nm to 480 nm in the blue region. Furthermore, the thickness tG of the portion corresponding to the green filter layer is set so that the minimum value of the reflectance is 500 to 560 nm, and the thickness tR of the portion corresponding to the red filter layer is set so that the minimum value of the reflectance is 580 to 700 nm. .
  • the film thickness tB of the counter electrode E com corresponding to the blue filter layer is set as follows. It is better to choose lOOnm and tB ⁇ 140nm! / ⁇ .
  • the value of the reflection of the color of the counter electrode under each color filter layer becomes minimum for each color light, and multiple internal reflection of the light entering the liquid crystal layer can be reduced, and the leakage light can be reduced. It can be reduced. For this reason, it is possible to suppress an increase in black luminance and tint during black display.
  • the front reflectance of the opposing electrode portion Ecom (B) corresponding to the blue filter layer is set to the minimum within the range of 380 to 480 nm in the spectrum. It is necessary.
  • Curve A in Fig. 15 shows this characteristic when the minimum reflectance of Ecom (B) was set to 440 nm, and as a comparative example, compared to characteristic B when the minimum value was set to about 450 nm at the center of the visible light spectrum. This indicates that the reflectance in the blue region is reduced.
  • the refractive index of each part of the liquid crystal display cell is about 1.5 to 1.8 for the glass substrate 1.5, about 1.9 to 2.0 for the ITO electrode film, and about 1.5 to 1.8 for the liquid crystal layer, the orientation film and other layers.
  • the reflectance of the liquid crystal layer can be considerably reduced by reducing the reflectance of the counter electrode.
  • the film thickness tB of the counter electrode portion Ecom (B) corresponding to the blue filter layer that obtains the minimum reflectance at 440 nm of the spectrum is 116 nm.
  • the film thickness of the counter electrode portion corresponding to the other color filter layer is the same for green and red. Is also good.
  • the thickness of the counter electrode Ecom is reduced, the electric resistance increases and the current supply capability decreases, but there is room for the current supply by increasing the thickness of the portion corresponding to the green and red filter layers. There is an advantage that a film can be obtained.
  • the alignment films 151 and 153 disposed on the respective main surfaces of each array and the opposing substrates 120 and 130 have rubbing directions Ra and Rb (see FIGS. 9 and 10) that are vertically aligned on the substrates 120 and 130. Rubbing is performed in a direction substantially parallel to and in the same direction.
  • the pretilt angle ( ⁇ ) is set to approximately 10 °.
  • a liquid crystal layer 140 is sandwiched between the two substrates 120 and 130.
  • As the liquid crystal layer 140 a P-type nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy with a liquid crystal molecule in a bend arrangement when a predetermined voltage is applied to the display pixel electrode Dpix and the counter electrode Ecom is used.
  • the absorption axes Aa and Ab of the pair of polarizing plates 220a and 220b are orthogonal to each other so that a black display is obtained when the ON voltage Voflfi is applied.
  • the array is shifted by ⁇ Ra4 from the rubbing direction Ra, Rb.
  • the front hybrid retarder 200a and the rear hybrid plate 200b which are attached between the outer surfaces of the array substrate 120 and the counter substrate 130 and the polarizers 220a and 220b, It compensates for the retardation value RLCon of the liquid crystal layer 140 (for black display), for example, 80 nm, and further prevents unwanted light leakage from the front and oblique directions during black display. That is, the hybrid retardation plate 200a, discotic liquid crystal constituting the 200b is refractive Oriritsu nx and ny Hitoshi Toga signaling refractive index of the optical axis direction nz are n X, a small optical negative material der than ny Fig. 3 and Fig. 9
  • the molecular optical axis Dopt is tilted in the direction opposite to the tilt direction of the optical axis of the liquid crystal molecules 140a of the liquid crystal layer 140, and the tilt angle gradually changes in the film thickness direction. Therefore, the retardation values RD are each configured at -40 nm. Therefore, since the retardation RLCon of the liquid crystal layer 140 at the time of black display is 80 nm, the phase difference at the time of black display is canceled out, thereby preventing unwanted light leakage.
  • two-axis retardation plates 210a, 210b are arranged, respectively.
  • the biaxial retardation plates 210a and 210b prevent light leakage due to the optical rotation of the liquid crystal layer 140 in an oblique direction, and are retarded by the absorption axes Aa and Ab of the polarization plates 220a and 220b, respectively. Ad matches. Therefore, the phase difference from the front direction can be made substantially zero by the combination with the polarizing plates 220a and 220b, and only the chromatic dispersion in the oblique direction can be selectively improved practically. ⁇ Backlight Configuration>
  • the backlight 300 arranged facing the rear polarizing plate 220b will be described with reference to FIG.
  • the backlight 300 includes, for example, a plurality of tubular light sources 310 arranged side by side as shown in FIG. It comprises a resin-made reflector 320 to be housed, and an optical sheet disposed between the polarizing plate 220b (see FIG. 2) and the tubular light source 310.
  • the optical sheet is, for example, a diffusion plate 340 such as TDX manufactured by Asahi Kasei Corporation for ensuring luminance uniformity, and a plurality of prism arrays for condensing light source light emitted from the tubular light source 310 are arranged, for example, by 3M Company. It consists of prism sheets 350 and 360 such as BEFIII.
  • the tubular light source 310 is constituted by a high color rendering lamp represented by a three-wavelength cold cathode fluorescent tube, has an emission spectrum as shown by a curve A in Fig. 17 as an example, and has a peak at 610 nm. It has a dark red light region, a green light region with a peak at 540 nm, and a blue light region with a peak at 435 nm.
  • a high color rendering lamp represented by a three-wavelength cold cathode fluorescent tube
  • a peak at 610 nm It has a dark red light region, a green light region with a peak at 540 nm, and a blue light region with a peak at 435 nm.
  • xenon gas is used as the discharge gas for the lamp, Y O
  • Each of the color filter layers CF (R), CF (G), and CF (B) of the liquid crystal display cell has a transmission characteristic sharing these light wavelengths, and the red filter CF (R) has a wavelength of 580 nm or more, and the green filter has CF (G) has a transmission characteristic of 510-580 nm, and blue filter CF (B) has a transmission characteristic of 400-550 nm. That is, the pass band of the blue filter CF (B) includes a sharp peak at 435 nm, a low broad peak at 450 nm and a low, sharp! /, Peak at 490 nm in the emission spectrum of the lamp.
  • FIG. 11B shows a modification of the present embodiment, in which a side light type surface light source is used as a knock light, and a light guide plate 370 made of acrylic resin or the like is provided on a side surface of the light guide plate 370.
  • the plate 340 is further composed of a prism sheet 350 and 360 disposed thereon.
  • the blue-green light absorber 330 absorbs at least a part of the blue-green spectral region. As shown by the curve B in FIG. 16, the absorption characteristics show an absorptivity of 30% or more at a wavelength of 450 to 470 nm, and the higher the absorptivity, the more undesired light leakage can be prevented. Note that a curve C is a characteristic of the color filter of the liquid crystal panel 100, and has red CR, green CG, and blue CB filter characteristics.
  • the spectral radiance at the time of black display shows the characteristics when the absorber is formed of a blue-green light absorbing glass plate, and when there is an absorbing glass, it significantly decreases in this region. I can help you.
  • D shows the characteristics when there is absorbing glass
  • A shows the characteristics when there is no absorbing glass.
  • the bluish tint during black display can be further reduced by the absorption of light in the blue-green region by the absorber.
  • FIG. 11 (c) shows another modification of the present embodiment.
  • FIG. 11 (b) shows that the arrangement power of the blue-green light absorber 330 is changed between the tubular light source 310 and the light guide plate 370.
  • Others require a similar configuration. With such a configuration, there is an advantage that it can be formed in a smaller size than the above-described embodiment and modified examples.
  • the lamp envelope itself constituting the tubular light source 310 may be formed of blue-green light absorbing glass.
  • the light emitted from the tubular light source 310 passes through the polarizing plate 220b on the light path L as shown in FIG.
  • the polarized light that has passed through the transmission axis orthogonal to the absorption axes Aa and Ab of the polarizing plate 220b is emitted, and enters the liquid crystal display cell 110 via the rear two-axis retardation plate 210b and the rear hybrid retardation plate 200b. Is done.
  • the retardation of the liquid crystal layer 140 changes according to the voltage application state between the ON voltage and the OFF voltage, and the difference from the retardation of all the phase difference plates changes, so that the incident light emitted from the front two-axis phase difference plate 210a becomes elliptically polarized light and reaches the front polarizer 220a, where light is emitted according to the polarization state.
  • To Penetrate. By varying the applied voltage in this manner, gradation display becomes possible.
  • FIG. 12 shows a liquid crystal display cell 110 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the liquid crystal display cell 110 has the same configuration except that the configuration of the counter electrode Ecom described in FIG. 2 is different. Similar parts are shown, and description thereof is omitted.
  • the counter electrode Ecom of this embodiment has a uniform uniform film thickness regardless of the color filter layers, and has a minimum front reflectance in the blue region of 380 to 480 nm of the spectral spectrum. Is set to It goes without saying that it is better to design the optimum value at the location corresponding to the blue pixel from the viewpoint of reducing the blue tint. It is necessary to set the film thickness so as not to cause problems such as reduction.
  • the film thickness is set to 116 when the front reflectance at a spectrum of 440 nm is the minimum value.
  • the film thickness is set to be thinner, whereby the electrical resistivity of the film tends to increase.
  • the thickness is about the thickness suitable for the blue region in this embodiment.
  • FIG. 13 shows an embodiment of a reflective liquid crystal display device in the OCB mode. Note that the same symbols as in Figure 9 Reference numerals indicate the same parts, and the description is omitted.
  • the birefringence anisotropy or cell gap of the liquid crystal material is adjusted so that the retardation of the liquid crystal display cell 110 is 1Z2 in the above-described embodiment in consideration of the reflection type.
  • one polarizing plate 220 a may be disposed on the front side as the polarizing plate, while the reflecting plate 160 is disposed on the back side of the liquid crystal display cell 110.
  • Natural light incident on the polarizing plate 220a becomes linearly polarized light having a component of the transmission axis Ta of the polarizing plate 220a, passes through the biaxial phase difference plate 210a, the front hybrid phase difference plate 200a, and the liquid crystal display cell 110, and is reflected by the reflection plate 160. Then, the phase is inverted and the return path is shifted by 90 ° to return to the polarizing plate 220a.
  • the counter electrode Ecom formed on the inner surface of the counter substrate 130 has the same configuration as that of the first embodiment, and has a different thickness for each color filter layer. As a result, internal reflection in the liquid crystal display cell is reduced, and the occurrence of a bluish image during black display can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged schematic cross-sectional view of the liquid crystal display cell of Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a schematic equivalent circuit diagram of the liquid crystal display cell of Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a partial schematic front view of the array substrate of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a partial schematic front view of the array substrate of the first embodiment.
  • FIG. 7 (a) is a partial schematic cross-sectional view of the array substrate cut along line B—B in FIG. 6, and (b) is a partial schematic cross-sectional view of the array substrate cut along CC line .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a display state of the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display cell of one embodiment.
  • FIG. 10 (a), (b), and (c) are schematic diagrams illustrating the operation of one embodiment.
  • FIG. Ll] (a), (b), and (c) are schematic cross-sectional views of the backlight according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a partial schematic cross-sectional view of Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal display cell according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the operation of the present invention.
  • FIG. 15 is a curve diagram illustrating the front reflectance of the counter electrode of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a curve diagram showing the spectral radiance characteristics of a knock light lamp, the absorption characteristics of a blue-green light absorber, and the transmission characteristics of red, green, and blue filters.
  • FIG. 17 is a curve diagram showing spectral radiance characteristics during black display.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

【課題】　ＯＣＢ液晶表示装置の黒表示時の青味を低減する。 【解決手段】　対向電極Ecomを配置した対向基板130および画素電極Dpixを配置したアレイ基板120間にベンド配列される液晶層140を挟持し、前記基板の一方に赤、緑、青の各色フィルタ層を備える液晶表示セル１１において、対向電極は青色フィルタ層に対応する部分Ecom(B)の膜厚ｔＢが正面反射率の分光スペクトルにおける最小値が380ｎｍ～480ｎｍ内になるように、かつ、 　　100nm＜ｔＢ≦140nm に設定される。

Description

明 細 書
液晶表示セル
技術分野
[0001] この発明は、液晶表示装置に係り、広視野角と高速応答の実現が可能な OCB ( Optically Compensated Birefringence)技術を用いた液晶表示装置に関する。
背景技術
[0002] 液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力の特徴を生かして、各種用途に適用さ れている。
[0003] 現在、巿場で広く利用されて 、るッイステッド'ネマチック (TN)型液晶表示装置は 、光学的に正の屈折率異方性を有する液晶材料が、基板間に略 90° 捩れ配列され て構成され、その捩れ配列の制御により入射光の旋光性を調節している。この TN型 液晶表示装置は、比較的、容易に製造できるものの、その視野角は狭ぐまた応答 速度が遅いため、特に TV画像等の動画表示には不向きであった。
[0004] 一方、視野角及び応答速度を改善するものとして OCB型液晶表示装置が注目さ れている。 OCB型液晶表示装置は、基板間にベンド配列が可能な液晶材料が封入 されてなるもので、 TN型液晶表示装置に比して応答速度は一桁改善され、更に液 晶材料の配列状態力 光学的に自己補償されるため視野角が広いと言う利点がある 。そして、このような OCB型液晶表示装置を用いて画像表示を行う場合、複屈折性を 制御し偏光板との組合せによって、例えば高電圧印加状態で光を遮断 (黒表示)し、 低電圧印加状態で光を透過（白表示)させることが考えられる。
[0005] し力しながら、黒表示状態では、液晶分子は高電圧印加により電界方向に沿って 配列 (基板に対して法線方向に配列)するが、基板近傍の液晶分子は配向膜との相 互作用で法線方向に配列されず、光は所定方向に位相差の影響を受ける。このため 、基板法線方向から観察した場合、黒表示時の透過率を十分に低減させることがで きず、コントラストの低下を招く。そこで、例えば一軸性の位相差板を組み合せること で、黒表示時の液晶層の位相差を補償し、透過率を十分に低減させることが知られ ている。また、斜め方向からの観察に対しても十分に黒表示、あるいは階調特性を補 償する手法として、例えば特許文献 1に開示されるように、ハイブリッド配列した光学 負の位相差板を組み合せることも知られている。さらに、特許文献 2に一般的な液晶 表示装置において、短波長側（380nm— 480nm)の透過率を高めるために、電極 の厚さを 80nm— lOOnmにすることが開示されている。
特許文献 1：特開平 10-197862号公報
特許文献 2：特開 2003-195277号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] ところで、カラー液晶表示装置は自然光ゃ演色性の高!、バックライト等の入射光を 反射または透過させて各色フィルタを通して表示するものであり、全可視光波長領域 にわたる光を各フィルタの波長通過帯域で選択している。
[0007] TN型液晶表示装置では表示に旋光性を用いるため、基板間で光が内部反射して も表示に与える影響はほとんどない。しかし、 OCB液晶表示装置にあっては、内部 反射の回数によって液晶層を通過する入射光が受けるリタデーシヨンと位相差板のリ タデーシヨンとがずれ、これにより色味のバランスが崩れるという問題が生じる。更に、 内部反射する反射光も波長分散を持っため、色味のバランスの崩れはより一層大き くなつてしまう。特に青フィルタ CF(B)は 400— 550nmを通過特性としている。すなわ ち青フィルタ CF(B)の通過領域に、ランプの発光スペクトルの 435nmの鋭いピーク、 4 50nmの低 、幅広のピークおよび 490nmの低 、鋭!/、ピークが含まれるので、黒表示 時に画像が青味を帯びるおそれがある。特許文献 2は青色領域（380nm— 480nm )の透過率が最大になるように電極厚さを 80nm— lOOnmにしている。し力し、この 電極厚さを OCB構造に適用しても、黒表示時の青味の発生を十分に抑えることがで きないことが見出された。
[0008] この発明は、高い応答速度と共に、色味のバランスに優れた液晶表示装置を提供 することを目的としている。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明は、液晶表示セルを通過する光成分のうち、特に青色光成分のセル内部反 射を低減し、青色フィルタカゝら漏れる不要な光を減衰することにより、色バランスを調 節する。すなわち液晶表示セル内の対向基板に配置した透明対向電極の膜厚を 38 Onm— 480nmの波長光の範囲で正面反射率が最小になるように設定し、前記対向 電極の前記青色フィルタ層に対応する部分の膜厚を tBとすると、
lOOnmく tB〈≤140nm
とする。
[0010] ここに前記カラーフィルタが対向基板と前記対向電極間に配置されていることが好 ましい。
[0011] さらに、本発明は、複数の画素電極と各画素電極に接続されたスイッチング素子と を主面にマトリクス状に配置したアレイ基板と、
前記アレイ基板との間に間隙を設けて対向配置され対向電極を配置した対向基板 と、
前記基板の一方に、前記画素電極に対応して形成された赤、緑および青色フィル タ層力 カラーフィルタと、
前記アレイ基板と対向基板の間隙に挟持されたベンド配列される液晶層とを具備し てなる液晶表示セルにぉ 、て、
前記青色フィルタ層に対応する前記対向電極の部分の正面反射率の分光スぺタト ルにおける最小値力 S380nm— 480nm内にあり、かつ前記対向電極の前記赤色お よび緑色フィルタ層に対応する部分の膜厚は前記青色フィルタ層の膜厚よりも厚 、こ とを特徴とする液晶表示セルにある。
[0012] ここに、前記対向電極の屈折率を n、前記対向電極が前記青色フィルタ層に対応 する部分の膜厚を tB、前記緑色フィルタ層に対応する部分の膜厚を tG、前記赤色フ ィルタ層に対応する部分の膜厚を tRとすると、
ntB<ntG≤ntR
であることが好ましい。
[0013] さらに、前記対向電極の屈折率を n、前記対向電極が前記青色フィルタ層に対応 する部分の膜厚を tB、前記緑色フィルタ層に対応する部分の膜厚を tG、前記赤色フ ィルタ層に対応する部分の膜厚を tRとすると、
190nmく ntBく 240nm 250nmく ntGく 280nm
290nm<ntR<350nm
であることが好ましい。
[0014] また、前記対向電極が酸化インジウム錫 (ITO)膜であることが好ましい。
[0015] また、前記液晶表示セルの少なくとも一方に配置される位相差板と、
前記液晶表示セルの少なくとも一方に配置され前記液晶表示セルとの間に前記位 相差板を挟んで配置される偏光板とを具備することが好ましい。
[0016] OCBモードの液晶表示セルの一態様は、アレイ基板面上にマトリクス配線、 TFTの スイッチング素子、層間絶縁膜、画素電極および配向膜を多層に積層し、対向基板 面上にカラーフィルタ、ブラックマトリクス (ΒΜ)、対向電極および配向膜を多層に積 層し、基板間に液晶層を配置した構造を有しており、セルを光が通過する間に各層 による内部反射、内部散乱および液晶層による光分散の影響を受ける。
[0017] OCBモードのセルは位相差板と組合わせ、液晶層の複屈折率の制御、すなわち 液晶層のリタデーシヨンを制御して、位相差板のリタデーシヨンとの加算値の変化によ り偏光光の位相制御を行うものであるから、液晶層の層厚が一定であることが一要素 である。液晶層のリタデーシヨンを RDとすると、
RD = (nz-nx)d
ここに nxは液晶層の面に対して垂直な配向方向すなわち z軸の屈折率、 nxは液晶 層の面内の X, y軸方向の屈折率、 dは液晶層の層厚を示す。
[0018] 位相差板のリタデーシヨンを RD(WV)、黒表示時の液晶層のリタデーシヨンを RD0と すると、黒表示時の表示装置全体のリタデーシヨンは
RD(WV) + RD0 = 0である。
[0019] 図 14は液晶表示セルの主要素であるアレイ基板 GLS1、画素電極 Dpix,層厚 dの液 晶層 140、対向電極 Ecom、カラーフィルタ CF、対向基板 GLS2を示している。このセル 内を反射せずに透過する光 L1の場合は、上記式に合致して光制御が行われるが、 液晶層 140内で一度反射して力 透過する光 L2の場合、液晶層 140を 3度通過する ことになり、この場合の表示装置全体のリタデーシヨンは
RD(WV) + 3RD0≠O であり零にならず、光制御から外れる。
[0020] このように反射を繰り返してフィルタ CFから出射する光はリタデーシヨン補償力もず れ、画像の黒表示の黒輝度を押し上げ、黒に特定の色味がつく一因となる。特に青 フィルタ CF(B)は 400— 550nmを通過特性としている。、すなわち青フィルタ CF(B)の 通過領域に、ランプの発光スペクトルの 435nmの鋭いピーク、 450nmの低い幅広の ピークおよび 490nmの低 、鋭 、ピークが含まれるので制御外の波長光を透過しや すぐ画像に青味が生じることが多い。
[0021] 本発明は電極膜に注目し、電極膜の少なくとも一部の正面反射率の分光スぺタト ルにおける最小値を 380— 480nmの青色領域におくことにより、液晶層の内部反射 を低減するものである。ここに正面反射率とは膜面に垂直方向から光が入射したとき の反射率をいう。
発明の効果
[0022] 本発明は液晶表示セルの対向電極の正面反射率を分光スペクトルの 380nm— 4 80nm内で最小値になるようにすることにより、少なくとも青色光成分の内部反射を低 減するので、青色光のリタデーシヨン制御を容易にし、青色光の光漏れを防ぎ、黒表 示時に生じる画像の青味を解消することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明の一実施形態の液晶表示装置について、図面を参照して説明する。
[0024] (実施形態 1)
図 1は、本実施形態の OCBモード方式による液晶表示装置の概略構成図である。
[0025] この液晶表示装置 1は、アスペクト比 16 : 9、対角 22型であって、光透過型のァクテ イブマトリクスタイプの液晶パネル 100と、複数本の管状光源 310 (図 11参照）が並置 配列されて構成され液晶パネル背面に配置されるバックライト 300と、液晶パネル 100 内に内蔵され走査線 Yjに走査信号 Vgを供給する走査線駆動回路 Ydrl, Ydr2 (図 4 参照）と、信号線 Xi (図 4参照）に信号電圧 Vsigを供給する TCP (Tape Carrier Package)から構成される信号線駆動回路 500と、対向電極 Ecom (図 2、 3参照）に対 向電極電圧 Vcomを供給する共通電極駆動回路 700と、走査線駆動回路 Ydrl, Ydr2 、信号線駆動回路 500及び共通電極駆動回路 700を制御すると制御回路 900とを備 え、液晶パネル 100がバックライト 300と額縁状のべゼル 1000とに挟持されて構成され ている。
[0026] 液晶パネル 100は、図 3に示すように、液晶表示セル 110と、前面ハイブリッド位相差 板 200a、前面 2軸位相差板 210a、前面偏光板 220a、後面ハイブリッド位相差板 200b、 後面 2軸位相差板 210b、後面偏光板 220bから構成されている。尚、前面ハイブリッド 位相差板 200a、前面 2軸位相差板 210a及び前面偏光板 220aは一体的に構成され、 同様に後面ハイブリッド位相差板 200b、後面 2軸位相差板 210b及び後面偏光板 220bも一体的に構成され、液晶表示セル 110の主表面にそれぞれ貼り付けられてい る。
[0027] 図 2に示すように液晶表示セル 110は、表示用画素電極 Dpixをもつアレイ基板 120、 このアレイ基板の表示用画素電極に対向電極 Ecomを対向させて配置された対向基 板 130、及びアレイ基板 120と対向基板 130との間にそれぞれ配向膜 151、 153を介し て挟持された液晶層 140とカゝら構成されている。対向基板 130にはさらに青色フィルタ 層 CF(B)、緑色フィルタ層 CF(G)、赤色フィルタ層 CF(R)からなるカラーフィルタ CFおよ び光遮光膜 BMが設けられて 、る。後述するように各色フィルタ層に対応する位置に ある対向電極 Ecomの膜厚はフィルタ層の色別に異なる厚さにされている。すなわち 青色フィルタ層に対応する膜厚を tB、緑色フィルタ層に対応する膜厚を tG、赤色フィ ルタ層に対応する膜厚を tRとすると、
tB<tG≤tR
になっている。
[0028] くアレイ基板の構成 >
アレイ基板 120について、図 2乃至図 9を参照して説明する。
[0029] アレイ基板 120は、透明なガラス基板 GLS1上に、複数本のアルミニウム (A1)力も構 成される信号線 Xiと複数本のモリブデン .タングステン合金 (MoW)から構成される走 查線 Yjとが酸ィ匕シリコン (SiO )膜からなる層間絶縁膜 INS2を介してマトリクス状に配
2
置されている。また、走査線 Yjと並行して走査線 Yjと同一工程で作成される補助容量 線 Cjが配置されている。
[0030] 信号線 Xiと走査線 Yjとの交点近傍には、スイッチング素子として多結晶シリコン（ p-Si)膜を活性層としたトップゲート構造の薄膜トランジスタ TFT上に、パッシベーショ ン膜 INS3を介して透明電極として ITO (Indium Tin Oxide)からなる表示用画素電極 Dpixが配置されている。より詳しくは、この TFTは、オフリーク電流を低減するために ダブルゲート構造に構成され、 P型のソース'ドレイン領域 p-Si(s), p-Si(d)、チャネル 領域 p-Si(cl), p-Si(c2)、チャネル領域 p-Si(cl), p-Si(c2)間に配置される接続領域 P-Si(i)を p-Si膜中に含み、ドレイン領域 p-Si(d)はコンタクトホール CH1を介して信号線 Xiに接続され、ソース領域 p-Si(s)はコンタクトホール CH2を介して A1からなるソース配 線 EXTによって引き回され、コンタクトホール CH3を介して表示用画素電極 Dpixに接 続されている。
[0031] p-Si膜上には、 TEOSからなるゲート絶縁膜 INS1が配置され、この上に走査線 Yjから 延在した第 1ゲート電極 G1が配置され、また走査線 Yjの一部が第 2のゲート電極 G2 として配線されている。そして、第 1ゲート電極 G1が第 1チャネル領域 p-Si(cl)に対応 し、第 2ゲート電極 G2が第 2チャネル領域 P- Si(c2)に対応して 、る。
[0032] また、この TFTのソース領域 p- Si(s)はソース領域延在部 p-Si(se)(図 6)を含み、補助 容量線 Cjから伸び補助容量線 Cjと同一工程で作成される MoWからなる第 1補助容 量電極 EC 1上に層間絶縁膜 INS2を介して配置される第 2補助容量電極 EC2にコンタ タトホール CH4を介して電気的に接続している。この第 2補助容量電極 EC2は信号線 Xiと同一工程で作成される A1カゝら構成されている。更に、この第 2補助容量電極 EC2 上にパッシベーシヨン膜 INS3を介して表示用画素電極 Dpixと同一工程で作成される 相転移用画素電極 Tpixが配置され、この相転移用画素電極 Tpixはコンタクトホール CH5を介して第 2補助容量電極 EC2と電気的に接続している。
[0033] このような構成により、第 1補助容量電極 EC1と第 2補助容量電極 EC2との間で保持 容量 Cs (図 4)が形成され、この保持容量 Cs上に相転移用画素電極 Tpixが配置され るため、開口率を損なうことなく効果的に大きな保持容量 Csを確保することが可能と なる。
[0034] 更に、この実施形態では、表示用画素電極 Dpixと相転移用画素電極 Tpixとは走査 線 Yjを跨 、で配置され、 TFTのソース領域 p-Si(s)力も独立したソース領域延在部 p-Si(se)により接続されるため、仮に保持容量 Csに短絡等があつたとしても、ソース領 域延在部 P-Si(se)をレーザ照射等の手段で電気的に切り離すことで、容易に救済す ることがでさる。
[0035] また、補助容量線 Cj上で隣接する次水平ラインの表示用画素電極 Dpixと相転移用 画素電極 Tpixとは、対向する端辺が互いに嚙合う櫛歯状に構成されている。これは、 表示用画素電極 Dpixと相転移用画素電極 Tpixとの間に捩れた横方向電界を印加す る事により均一にベンドの核形成をすることが可能となり、初期のスプレイ配列状態か ら均一にベンド配列状態に導くことが可能とするものである。この櫛歯ピッチは、例え ば 50 mよりも小さくすることにより低電圧で均一な配列に導くことを可能にする。
[0036] ところで、図 4に示すように、走査線 Yjの両端は、それぞれガラス基板 GLS1上に一 体的に構成された走査線駆動回路 Ydrl, Ydr2に電気的に接続されている。そして、 走査線駆動回路 Ydrl, Ydr2には、それぞれ垂直走査クロック信号 YCK、垂直スタート 信号 YSTが入力される。補助容量線 Cjは、それぞれ両端で接続配線 Ccsに接続され 、接続配線 Ccsを介して補助容量電圧 Vcsが入力される。信号線 Xiは、選択スィッチ SELを介して信号入力線 xk (k=iZ2)に接続されている。詳しくは、信号線 Xiは奇数信 号線 Xi(i=l,3,5, ' · と偶数信号線 Xi(i=2,4,6, ' · と〖こ区分され、隣接する一対の奇数 信号線 Xi, Xi+2が選択スィッチ SELl, SEL3を介して同一の信号入力線 xkに接続され 、隣接する一対の偶数信号線 Xi+1, Xi+3が選択スィッチ SEL2, SEL4を介して同一の 信号入力線 xk+1に接続されている。そして、奇数信号線対の一方に接続される選択 スィッチ SEL1と偶数信号線対の一方に接続される選択スィッチ SEL4とが第 1選択信 号 Vsellで選択され、奇数信号線対の他方に接続される選択スィッチ SEL3と偶数信 号線対の他方に接続される選択スィッチ SEL2とが第 2選択信号 Vsel2で選択されるよ う配線されている。
[0037] 例えば、図 8 (a)に示すように、例えば第 1走査線 Y1の一水平走査期間（1H)の前 半で信号線 XIに対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電圧 Vcomに対して正極性 (+ )の信号電圧 Vsiglが、信号線 X4に対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電圧 Vcomに対して負極性 (一)の信号電圧 Vsig4が書き込まれる。そして、一水平走査期 間（1H)の後半で信号線 X2に対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電圧 Vcom〖こ 対して負極性 (-)の信号電圧 Vsig2が、信号線 X3に対応する表示画素電極 Dpixに対 向電極電圧 Vcomに対して正極性（+ )の信号電圧 Vsig3が書き込まれる。また、図 8 ( b)に示すように、次フレームの第 1走査線 Y1の一水平走査期間（1H)の前半で信号 線 XIに対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電圧 Vcomに対して負極性 (一)の信 号電圧 Vsiglが、信号線 X4に対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電圧 Vcomに対 して正極性（+ )の信号電圧 Vsig4が書き込まれる。そして、一水平走査期間（1H)の 後半で信号線 X2に対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電圧 Vcomに対して正極 性（+ )の信号電圧 Vsig2が、信号線 X3に対応する表示画素電極 Dpixに対向電極電 圧 Vcomに対して負極性 (一)の信号電圧 Vsig3が書き込まれる。
[0038] このようにして、フレーム反転駆動及びドット反転駆動が行われ、これにより不所望 な直流電圧の印加の防止と共に、フリツ力の発生が効果的に防止される。更に、信号 線駆動回路 500と液晶パネル 100との接続数は、信号線 Xiの本数 iに対して i/2に軽減 されるため、接続工程が大幅に軽減されると共に、接続個所数が少ない事により製 造歩留りの改善、耐衝撃性の向上等が達成される。また、高精細化に伴う接続ピッチ 限界を広げることができ、例えば 80 m以下の高精彩化も達成できる。
[0039] ところで、上記実施形態では、一水平走査期間（1H)内に、ある信号入力線 から 入力される信号電圧 Vsigを一つ置きの 2本の信号線 Xi, Xi+2にシリアルに振り分ける ものとしたが、 3本の信号線、あるいは 4本の信号線に振り分けることも可能であり、こ のようにすることで接続数を更に低減することができる。し力しながら、この振り分け数 を増大させる事は、各書き込み時間を短縮する事になるため、 TFTの能力等に応じ て適宜設計する必要がある。
[0040] <対向基板の構成 >
対向基板 130は、ガラス基板 GLS2上に不所望な漏れ光を阻止するマトリクス状の遮 光膜 BM、カラー表示のために各表示画素電極 Dpixに対応して設けられた赤 R、緑 G 、青 B各色のカラーフィルタ CF(R), CF(G), CF(B)および酸化インジウム錫膜 ITOから なる透明な対向電極 Ecomが設けられて構成されている。 CF(R)、 CF(G)、 CF(B)は順 次隣接して配列される。
[0041] また、図示しないが、対向電極 Ecom上には榭脂性の柱スぺーサが配置され、これ によりアレイ基板 110との間隙を維持するよう、複数画素に対して 1つの割合で規則的 に配置されている。アレイ基板上のスぺーサ対応位置は図 5に示す信号線上の幅広 エリア Xaである。
[0042] 図 2に示すように、対向電極 Ecomは隣接フィルタ層の色別に対応して膜厚が異な つている。各膜厚 tB、 tG、 tRは本実施形態において
tB<tG<tR
であり、
膜の屈折率を nとすると、
190nm<ntB<240nm
250nmく ntGく 280nm
290nm<ntR<350nm
とする。
[0043] これにより青色フィルタ層に対応する対向電極 Ecomの膜厚 tBは正面反射率の分 光スペクトルにおける最小値が青色領域 380nm— 480nmになるように設定される。 さらに、緑色フィルタ層対応部分の膜厚 tGは反射率の最小値が 500— 560nm、赤 色フィルタ層対応部分の膜厚 tRは反射率の最小値が 580— 700nmになるように設 定される。さらに緑、赤色の両フィルタ層に対応する対向電力領域の膜厚の範囲を 上記に限定せずに余裕を持たせる場合には、青色フィルタ層に対応する対向電極 E comの膜厚 tBを、 lOOnmく tB≤ 140nmになるように選ぶのがよ!/ヽ。
[0044] これにより、各色フィルタ層下の対向電極膜厚画各色光に対して反射が最小になる 値となり、液晶層内に入射した光の多重内部反射を低減することができ、漏れ光を減 らすことができる。このため、黒表示時の黒輝度の上昇や色味を抑えることが可能で める。
[0045] 特に黒表示が青味を帯びることが観察される場合、青色フィルタ層対応の対向電 極部 Ecom(B)の正面反射率を分光スペクトルにおける 380— 480nmの範囲内で最小 に設定することが必要である。図 15の曲線 Aは Ecom(B)の最小反射率を 440nmに設 定したとこの特性であり、比較例として最小値を可視光スペクトルの中心の約 450nm に設定したときの特性 Bに比べて青色領域の反射率が低減して 、ることを示して 、る [0046] 液晶表示セルの各部の屈折率はガラス基板 1.5、 ITO電極膜 1.9一 2.0、液晶層、配 向膜その他の層は約 1.5— 1.8程度であるから、 ITOの電極膜の屈折率が大きぐ光 反射に対する影響が大きい。本実施形態により対向電極の反射率を低減すること〖こ よって液晶層内の反射をかなり減らせることができる。なお、対向電極膜を ITOで形 成したときに、分光スペクトルの 440nmで最小反射率を得る青色フィルタ層対応の対 向電極部 Ecom(B)の膜厚 tBは 116nmである。
[0047] なお、黒表示時に画像が青味づく場合、膜厚 tBを上記のように設定すれば、他色 フィルタ層対応の対向電極部の膜厚は緑と赤とで同じ膜厚にしてもよい。対向電極 Ecomの膜厚を薄くすると、電気抵抗が増大し、電流供給能力が低下するが、緑、赤 色フィルタ層対応部分の膜厚を厚めにすることによって電流供給に対して余裕のあ る膜を得ることができる利点がある。
[0048] <液晶パネルの構成 >
次に、この液晶パネル 100の構成について更に説明する。
[0049] 図 3に示すように、各アレイ及び対向基板 120,130のそれぞれの主面に配置される 配向膜 151, 153はラビング方向 Ra、 Rb (図 9、図 10参照)が基板 120,130で画面上下方 向に、互いに略並行方向にかつ同方向になるようにラビング処理が施されている。そ して、プレチルト角（ Θ )はほぼ 10° に設定されている。そして、これらの両基板 120, 130間に液晶層 140が挟持されている。液晶層 140には、表示画素電極 Dpixと対 向電極 Ecomに所定の電圧が印加された状態で、その液晶分子がベンド配列になる 誘電率異方性が正の P形ネマティック液晶が用いられる。
[0050] ところで、図 10 (a)に示すように、表示画素電極 Dpixと対向電極 Ecom間に電圧が 無印加の状態では液晶層 140の液晶分子 140aはスプレイ配列状態をとる。このため、 電源投入時に、表示画素電極 Dpixと対向電極 Ecomとの間に数十 V程度の高電圧を 印加することでベンド配列状態に移行させる。この相転移を確実に行うため、高電圧 印加に際し、隣接する水平画素ライン毎に逆極性の電圧を順次書き込むことにより、 隣接する表示画素電極 Dpixと相転移用画素電極 Tpixとの間に横方向のねじれ電位 差を与えることで核形成を行い、この核を中心に相転移を行う。このような動作を略 1 秒間程度行う事によりスプレイ配列状態力 ベンド配列状態に移行させ、更に表示画 素電極 Dpixと対向電極 Ecomとの間の電位差を同電位とすることで不所望な履歴を 一度消去する。
[0051] このようにしてベンド配列状態とした後、動作中は図 10 (b)のように液晶分子 140a にベンド配列状態が維持される低 ヽオフ電圧 Voff以上の電圧が印加される。このォ フ電圧とこれよりも高い電圧のオン電圧 Vonと間で電圧を変化させることにより、同図（ b)から（c)の間で配列状態を変化させ、液晶層 140のリタデーシヨン値を λ Ζ2変化さ せ透過率を制御する。
[0052] このような動作を達成するために、図 9に示すように、オン電圧 Voflfi]加時に黒表示 となるように一対の偏光板 220a,220bの吸収軸 Aa,Abを互いに直交させ、ラビング方 向 Ra,Rbと π Ζ4ずらした配列とする。
[0053] また、アレイ基板 120及び対向基板 130の外表面と偏光板 220a,220bとの間に貼り付 けられる前面ハイブリッド位相差板 200aと後面ノ、イブリツド位相差板 200bは、オン電 圧時（黒表示時）の液晶層 140のリタデーシヨン値 RLCon例えば 80nmを補償するもの で、更に黒表示時の正面及び斜め方向からの不所望な光漏れを防止するものであ る。即ち、このハイブリッド位相差板 200a,200bを構成するディスコティック液晶は、屈 折率 nxと nyとが等しぐ光軸方向の屈折率 nzが nX,nyよりも小さい光学負の材料であ つて、図 3および図 9に示
すように分子光軸 Doptが液晶層 140の液晶分子 140aの光軸の傾斜方向とはそれぞ れ逆方向に傾斜し、その傾斜角が膜厚方向に徐々に変化して構成されるものであつ て、リタデーシヨン値 RDはそれぞれ- 40nmで構成されている。従って、黒表示時の液 晶層 140のリタデーシヨン RLConが 80nmであることから、黒表示時の位相差は相殺さ れ、これにより不所望な光漏れが防止される。
[0054] 更にハイブリッド位相差板 200a,200bと偏光板 220a,220bとの間には、 2軸位相差板 210a,210bがそれぞれ配置されている。この 2軸位相差板 210a,210bは、斜め方向に おける液晶層 140の旋光性に起因した光漏れを防止するものであって、それぞれ偏 光板 220a,220bの吸収軸 Aa,Abに遅相軸 Adを一致させている。従って、偏光板 220a,220bとの組合せによって正面方向からの位相差はほぼ零にすることができ、実 質的に斜め方向の波長分散のみを選択的に改善することができる。 [0055] <バックライトの構成 >
背面の偏光板 220bに面して配置されるバックライト 300について図 11を参照して説 明する。
[0056] このバックライト 300は、例えば同図（a)に示すように並置配列された複数本の管状 光源 310と、この管状光源 310からの光を効率よく前面に出射すると共に管状光源 310 を収納する榭脂製のリフレクタ 320と、偏光板 220b (図 2参照）と管状光源 310との間に 配置される光学シートとを備えて構成されて 、る。
[0057] 光学シートは、例えば輝度均一性を確保するための旭化成社製 TDX等の拡散板 340、管状光源 310から出射される光源光を集光する複数のプリズム列が配列された 例えば 3M社製 BEFIII等のプリズムシート 350,360から構成される。
[0058] 管状光源 310としては、 3波長冷陰極蛍光管を代表とする高演色性ランプで構成さ れ、一例として図 17の曲線 Aに示すような発光スペクトルを有しており、 610nmにピ ークのある赤色光領域、 540nmにピークをもつ緑色光領域、 435nmにピークをもつ 青色光領域を有して 、る。ランプの放電ガスにキセノンガスを用いた場合の 147nm 紫外線に励起される発光蛍光体として、赤色用に Y O
2 3： Eu蛍光体、緑色用に LaP
O： Ce, Tb蛍光体、青用に BAM螢光体が使用されるが、他の蛍光体が用いられる
4
ことも多ぐ高演色性を得るための発光スペクトルとしては大差がない。
[0059] 液晶表示セルの各色フィルタ層 CF(R),CF(G),CF(B)はこれらの光波長を分担する 通過特性を有し、赤フィルタ CF(R)は 580nm以上、緑フィルタ CF(G)は 510— 580nm、 青フィルタ CF(B)は 400— 550nmを通過特性としている。、すなわち青フィルタ CF(B) の通過領域に、ランプの発光スペクトルの 435nmの鋭いピーク、 450nmの低い幅広の ピークおよび 490nmの低 、鋭!/、ピークが含まれる。
[0060] 図 11 (b)は本実施形態の変形例で、ノ ックライトとしてサイドライト型の面光源を用 いた場合であって、アクリル榭脂等からなる導光板 370、導光板 370の側面に配置さ れる管状光源 310、管状光源 310からの光源光を効率よく導光板 370に導くリフレクタ 380、更に導光板 310の出射面上に配置される青緑光吸収体 330、この上に配置され る拡散板 340、更にこの上に配置されるプリズムシート 350,360と力 構成されて 、る。
[0061] 本実施形態の対向電極の反射率の低減に加えて、バックライトに青緑光吸収体 330 を配置するもので、青緑光吸収体 330はこの青緑の少なくとも一部の分光領域を吸収 する。図 16の曲線 Bに示すように、吸収特性は波長 450— 470nmで 30%以上の吸収 率を示しており、吸収率が高いほど、不所望な光漏れを阻止することができる。なお、 曲線 Cは液晶パネル 100の色フィルタの特性であり、赤 CR、緑 CG、青 CBのフィルタ 特性を有する。
[0062] 図 17に示すように、黒表示時の分光放射輝度は吸収体を青緑光吸収ガラス板で 形成したときの特性を示しており、吸収ガラスがある場合に、この領域で著しく低下す ることがわ力る。ここに Dは吸収ガラスがある場合、 Aは吸収ガラスがない場合の特性 を示している。この吸収体による青緑色領域の光の吸収により、黒表示時の青味づき を更に軽減することができる。
[0063] 図 11 (c)は本実施形態の他の変形例で、同図（b)とは青緑光吸収体 330の配置位 置力 管状光源 310と導光板 370との間に変更されている他は同様の構成を要してい る。このような構成とする事により、上記の実施例および変形例に比べて小型に形成 できる利点がある。
[0064] また、上記の実施例および変形例に代えて管状光源 310を構成するランプ外囲器 自体を青緑光吸収ガラスで形成することもできる。
[0065] <表示動作 >
上記の構成により、図 9に示すように管状光源 310から出射される光は光通路 L上の 偏光板 220bを透過する。ここで、偏光板 220bの吸収軸 Aa,Abと直交する透過軸を通 過した偏光光のみが出射され、後面 2軸位相差板 210b及び後面ハイブリッド位相差 板 200bを経て液晶表示セル 110に入射される。
[0066] 法線方向におけるオン電圧時の液晶層 140と全位相差板の合計のリタデーシヨンは 略零なので、偏光光はそのまま通過し、前面側の偏光板 220aに至る。偏光板
220a,220bはクロス-コル配置であるから、偏光光は前面偏光板 220aにより吸収され 遮断され黒表示が得られる。
[0067] オン電圧とオフ電圧間の電圧印加状態に応じ液晶層 140のリタデーシヨンが変化し 全位相差板のリタデーンヨンとの差が変化するため、前面 2軸位相差板 210aから出射 される入射光は楕円偏光となって前面偏光板 220aに達し、偏光状態に対応して光が 透過する。このように印加電圧可変することにより、諧調表示が可能になる。
[0068] 対向電極の反射が低減され液晶層の多重内部反射による光が少なくなり、液晶表 示セルの設定リタデーシヨン値から外れる光が減り結果として黒表示時に目立つ青 味が軽減される。
[0069] (実施形態 2)
図 12は、本発明の実施形態 2の液晶表示セル 110を示しており、図 2で説明した対 向電極 Ecomの構成が異なる他は、同様の構成を有しており、同一符号の部分は同 様な部分を示しており、これらの説明を省略する。
[0070] 本実施形態の対向電極 Ecomは各色フィルタ層に関係なく一様な均一膜厚を有し ており、分光スペクトルの青色領域である 380— 480nmに正面反射率が最小値をもつ 膜厚に設定される。青味の低減という点からは青画素に対応した場所で最適値を設 計するのが良いのは言うまでもないが、対向電極の厚みを均一な膜厚にする場合緑 画素や赤画素においてもコントラスト低下のような不具合が発生しないような膜厚に 設定する必要がある。
[0071] 具体的には、屈折率 1.9の酸化インジウム錫膜の場合の膜厚はスペクトル 440nmに於 ける正面反射率を最小値としたとき、 116應に設定することになる。反射率の最小値 のスペクトルを短波長側にシフトさせるためには、膜厚はより薄い設定とする必要があ り、これによつて膜の電気抵抗率は増大する傾向にある。し力しながら、本実施例の 青色領域に適した厚み程度ならば実用上支障はない。均一な膜厚の膜を形成する ために製造が簡単になる利点がある。
[0072] 対向電極の屈折率を n、その青色領域の膜厚を tBとすると、
100nm<tB≤140nm
に設定することが望ましい。 lOOnm以下では赤、緑色領域の光漏れが増大して、コン トラスト低下の不具合を発生させ、 140nmより大きくすると青色領域の光漏れが増大 して、黒色表示時の青味が増大する。さらに望ましくは lOOnmく tBく 130nmの範囲 に設定すると、より黒表示時の青味を軽減できるのでよい。
[0073] (実施形態 3)
図 13は OCBモードの反射型液晶表示装置の実施形態を示す。なお、図 9と同符 号の部分は同様部分を示し、説明を省略する。なお、液晶表示セル 110のリタデーシ ヨンは反射型である事を考慮して上記実施形態の 1Z2となるよう液晶材料の複屈折 異方性あるいはセルギャップが調整されて 、る。
[0074] この反射型液晶表示装置 2は、偏光板としては前面側に 1枚の偏光板 220aを配置 すればよぐ一方、液晶表示セル 110の背面側に反射板 160を配置する。偏光板 220a に入射した自然光は偏光板 220aの透過軸 Taの成分の直線偏光となり、 2軸位相差板 210a,前面ハイブリッド位相差板 200a、液晶表示セル 110を通過し、反射板 160で反 射し、位相を反転して 90° ずれて復路を戻り、再び偏光板 220aに至る。この間、各 素子により位相差を受けない場合は、直線偏光は偏光板 220aで吸収され黒表示とな る。液晶表示セル 110のリタデーシヨン可変により、位相差の影響を受け楕円偏光に なると、戻り光の一部が偏光板 220aを透過し、諧調表示が可能となる。なお、各素子 を光が 2回通過するので、それに合わせて厚み、リタデーシヨンなどを調整する必要 があることは上記した通りである。
[0075] 対向基板 130の内面に形成する対向電極 Ecomは実施形態 1と同様の構成を有し、 各色フィルタ層ごとに膜厚を異なるようにしている。これにより液晶表示セル内での内 部反射が低減し黒表示時の青味画像の発生を緩和することができる。
図面の簡単な説明
[0076] [図 1]本発明の実施形態 1の液晶表示装置の概略構成図。
[図 2]本発明の実施形態 1の一部断面略図。
[図 3]実施形態 1の液晶表示セルの一部拡大略断面図。
[図 4]実施形態 1の液晶表示セルの概略等価回路図。
[図 5]実施形態 1のアレイ基板の一部概略正面図。
[図 6]実施形態 1のアレイ基板の一部概略正面図。
[図 7] (a)は図 6中 B— B線に沿って切断したアレイ基板の一部概略断面図であり、 (b) は C C線に沿って切断したアレイ基板の一部概略断面図。
[図 8]—実施形態の表示状態を説明するための図。
[図 9]一実施形態の液晶表示セルの概略構成図。
[図 10] (a)、（b)、（c)は一実施形態の動作を説明する略図。 [図 ll](a)、（b)、（c)は実施形態 1のバックライトの略断面図。
[図 12]本発明の実施形態 2の一部略断面図。
[図 13]本発明の実施形態 3の液晶表示セルの概略構成図。
[図 14]本発明の動作を説明するための略図。
[図 15]実施形態 1の対向電極の正面反射率を説明する曲線図。
[図 16]ノ ックライトのランプの分光放射輝度特性、青緑光吸収体の吸収特性および 赤、緑、青色フィルタの通過特性を示す曲線図。
[図 17]黒表示時の分光放射輝度特性を示す曲線図。
符号の説明
110:液晶表示セル
120:アレイ基板
130:対向基板
CF(R),CF(G),CF(B):赤、緑、青色フィルタ層
140:液晶層
200a,200b：ハイブリッド位相差板
210a,210b:2軸位相差板
220a,220b:偏光板
300:バックライト
Ecom:对向電極
TFT:スイッチング素子

Claims

請求の範囲
[1] 複数の画素電極と各画素電極に接続されたスイッチング素子とを主面にマトリクス 状に配置したアレイ基板と、
前記アレイ基板との間に間隙を設けて対向配置されて対向電極を配置した対向基 板と、
前記基板の一方に、前記画素電極に対応して形成された赤、緑および青色フィル タ層力 カラーフィルタと、
前記アレイ基板と対向基板の間隙に挟持されたベンド配列される液晶層とを具備し てなる液晶表示セルにぉ 、て、
前記対向電極の少なくとも前記青色フィルタ層に対応する部分の正面反射率の分 光スペクトルにおける最小値が 380nm— 480nm内にあり、前記対向電極の前記青色 フィルタ層に対応する部分の膜厚を tBとすると、
100nm<tB≤140nm
であることを特徴とする液晶表示セル。
[2] 前記カラーフィルタが対向基板と前記対向電極間に配置されている請求項 1記載 の液晶表示セノレ。
[3] 複数の画素電極と各画素電極に接続されたスイッチング素子とを主面にマトリクス 状に配置したアレイ基板と、
前記アレイ基板との間に間隙を設けて対向配置され対向電極を配置した対向基板 と、
前記基板の一方に、前記画素電極に対応して形成された赤、緑および青色フィル タ層力 カラーフィルタと、
前記アレイ基板と対向基板の間隙に挟持されたベンド配列される液晶層とを具備し てなる液晶表示セルにぉ 、て、
前記青色フィルタ層に対応する前記対向電極の部分の正面反射率の分光スぺタト ルにおける最小値力 380nm— 480nm内にあり、かつ前記対向電極の前記赤色およ び緑色フィルタ層に対応する部分の膜厚は前記青色フィルタ層の膜厚よりも厚 ヽこと を特徴とする液晶表示セル。
[4] 前記対向電極の屈折率を n、前記対向電極が前記青色フィルタ層に対応する部分 の膜厚を tB、前記緑色フィルタ層に対応する部分の膜厚を tG、前記赤色フィルタ層 に対応する部分の膜厚を tRとすると、
ntB<ntG≤ntR
であることを特徴とする請求項 3記載の液晶表示セル。
[5] 前記対向電極の屈折率を n、前記対向電極が前記青色フィルタ層に対応する部分 の膜厚を tB、前記緑色フィルタ層に対応する部分の膜厚を tG、前記赤色フィルタ層 に対応する部分の膜厚を tRとすると、
190nm<ntB< 240nm、 250nm<ntG< 280nm、 290nm<ntR< 350nm であることを特徴とする請求項 4記載の液晶表示セル。
[6] 前記対向電極が酸化インジウム錫膜である請求項 1に記載の液晶表示セル。
[7] 前記対向電極が酸化インジウム錫膜である請求項 5に記載の液晶表示セル。
[8] 前記液晶表示セルの少なくとも一方に配置される位相差板と、
前記液晶表示セルの少なくとも一方に配置され前記液晶表示セルとの間に前記位 相差板を挟んで配置される偏光板とを具備することを特徴とする請求項 1乃至 7のい ずれかに記載の液晶表示セル。
PCT/JP2004/015585 2003-10-22 2004-10-21 液晶表示セル WO2005038520A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/577,045 US7609340B2 (en) 2003-10-22 2004-10-21 Liquid crystal display cell
JP2005514854A JP5044121B2 (ja) 2003-10-22 2004-10-21 液晶表示セル

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003362344 2003-10-22
JP2003-362344 2003-10-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005038520A1 true WO2005038520A1 (ja) 2005-04-28

Family

ID=34463509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/015585 WO2005038520A1 (ja) 2003-10-22 2004-10-21 液晶表示セル

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7609340B2 (ja)
JP (1) JP5044121B2 (ja)
KR (1) KR100762550B1 (ja)
CN (1) CN100429572C (ja)
TW (1) TWI282880B (ja)
WO (1) WO2005038520A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007004171A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置
JP2007233336A (ja) * 2006-01-31 2007-09-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2011112793A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Fujitsu Ltd 積層型表示装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4192878B2 (ja) * 2004-09-29 2008-12-10 セイコーエプソン株式会社 投射型表示装置
KR100667073B1 (ko) * 2005-04-27 2007-01-10 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치
JP4542527B2 (ja) * 2006-06-30 2010-09-15 株式会社フューチャービジョン 白色の色度差を低減した表示装置とその製造方法
JP2012108458A (ja) * 2010-10-26 2012-06-07 Seiko Epson Corp 投射型表示装置および光学ユニット
CN103728786B (zh) 2012-10-12 2016-08-31 群创光电股份有限公司 液晶显示装置及其制造方法
JP2014126674A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Japan Display Inc 液晶表示装置
CN104849925B (zh) 2015-06-11 2017-10-17 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其制造方法、显示装置
CN105759486A (zh) * 2016-05-18 2016-07-13 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置
CN118732334A (zh) * 2024-09-03 2024-10-01 惠科股份有限公司 显示面板及其制备方法、显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168173A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 Canon Inc 液晶表示装置
JPH08122803A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Casio Comput Co Ltd カラー液晶表示素子
JP2003140194A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3650499B2 (ja) 1997-01-10 2005-05-18 松下電器産業株式会社 液晶表示装置
WO2001009675A1 (fr) * 1999-07-29 2001-02-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif d'affichage a cristaux liquides et procede de fabrication
JP2001066596A (ja) * 1999-08-24 2001-03-16 Nec Corp 液晶表示装置
AU2001295943A1 (en) * 2000-10-17 2002-04-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal display and its producing method
JP2002277875A (ja) * 2001-03-23 2002-09-25 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 液晶表示装置、表示装置
JP3772092B2 (ja) * 2001-03-22 2006-05-10 株式会社東芝 カラー表示装置
JP2003014920A (ja) * 2001-04-25 2003-01-15 Toray Ind Inc カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置
JP2003195277A (ja) 2001-12-20 2003-07-09 Koninkl Philips Electronics Nv 液晶表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168173A (ja) * 1993-12-16 1995-07-04 Canon Inc 液晶表示装置
JPH08122803A (ja) * 1994-10-25 1996-05-17 Casio Comput Co Ltd カラー液晶表示素子
JP2003140194A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007004171A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示装置
JP2007233336A (ja) * 2006-01-31 2007-09-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置
JP2011112793A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Fujitsu Ltd 積層型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1871543A (zh) 2006-11-29
KR20060079246A (ko) 2006-07-05
TWI282880B (en) 2007-06-21
US20070132920A1 (en) 2007-06-14
TW200525229A (en) 2005-08-01
JP5044121B2 (ja) 2012-10-10
CN100429572C (zh) 2008-10-29
KR100762550B1 (ko) 2007-10-01
JPWO2005038520A1 (ja) 2007-11-22
US7609340B2 (en) 2009-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4836580B2 (ja) 液晶表示装置
JP5049493B2 (ja) 液晶表示装置
JP4133088B2 (ja) 液晶表示装置
US8319921B2 (en) Liquid crystal display device
JP4813164B2 (ja) 薄膜トランジスタ表示板及びこれを含む液晶表示装置
US11747689B2 (en) Display assembly and display apparatus
WO2005038520A1 (ja) 液晶表示セル
KR20040108242A (ko) 횡전계 방식의 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20020015666A (ko) 벤트 라인을 따라 스프레이 패턴과 같이 덜 배열된 액정분자를 갖는 능동 매트릭스형 액정표시장치
TWI308307B (en) Image display system
JP2003050388A (ja) 液晶表示装置
EP3040769B1 (en) Liquid crystal display device
KR100899627B1 (ko) 횡전계모드 액정표시소자
JP2006251143A (ja) 液晶表示装置
JP2005128171A (ja) 液晶表示装置
TW200407620A (en) Structure of LCD
KR20110075187A (ko) 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치
KR20110077228A (ko) 반사투과형 액정표시장치
KR20120075861A (ko) 액정표시장치
KR20110076367A (ko) 횡전계 모드 반사투과형 액정표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200480030718.X

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005514854

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020067007741

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067007741

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007132920

Country of ref document: US

Ref document number: 10577045

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10577045

Country of ref document: US