JP2003228085A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置及びその製造方法Info
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- JP2003228085A JP2003228085A JP2002029236A JP2002029236A JP2003228085A JP 2003228085 A JP2003228085 A JP 2003228085A JP 2002029236 A JP2002029236 A JP 2002029236A JP 2002029236 A JP2002029236 A JP 2002029236A JP 2003228085 A JP2003228085 A JP 2003228085A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィールドシーケンシャル駆動に対応するに
は高速応答化が必要とされ狭セルギャップ化が必要であ
るが、高精度なセルギャップを得るために樹脂で柱スペ
ーサを形成するにはプロセス、コストが増大する。 【解決手段】 液晶層５を厚さ２μｍの狭ギャップにす
ることで、ＯＣＢモード液晶の特長を生かし立ち上がり
と立ち下がりの応答時間の合計を１．５ｍｓｅｃ以下に
高速化できるとともに、ブラックマトリックス層１４一
層のプロセスでセルギャップ規制部材として機能するも
のを容易に形成できる。従って、従来の樹脂ビーズ散布
方式に比べ、ビーズを散布するプロセスを省略できるほ
か、ばらつきの少ない高精度なセルギャップの液晶パネ
ルを得ることが可能となる。また、ＯＣＢモードでは必
須であった位相差補償板を対向基板４と兼用することで
従来例のガラス基板の分だけ薄型化、軽量化が実現でき
る。
は高速応答化が必要とされ狭セルギャップ化が必要であ
るが、高精度なセルギャップを得るために樹脂で柱スペ
ーサを形成するにはプロセス、コストが増大する。 【解決手段】 液晶層５を厚さ２μｍの狭ギャップにす
ることで、ＯＣＢモード液晶の特長を生かし立ち上がり
と立ち下がりの応答時間の合計を１．５ｍｓｅｃ以下に
高速化できるとともに、ブラックマトリックス層１４一
層のプロセスでセルギャップ規制部材として機能するも
のを容易に形成できる。従って、従来の樹脂ビーズ散布
方式に比べ、ビーズを散布するプロセスを省略できるほ
か、ばらつきの少ない高精度なセルギャップの液晶パネ
ルを得ることが可能となる。また、ＯＣＢモードでは必
須であった位相差補償板を対向基板４と兼用することで
従来例のガラス基板の分だけ薄型化、軽量化が実現でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶テレビ、液晶
モニター、あるいは情報端末等に用いられるフィールド
シーケンシャルカラー表示方式の液晶装置に関するもの
である。
モニター、あるいは情報端末等に用いられるフィールド
シーケンシャルカラー表示方式の液晶装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】フィールドシーケンシャルカラー表示方
式の液晶表示装置は、カラーフィルターを必要としない
ため、高輝度化ができる、高解像度化ができる等々の利
点がある。
式の液晶表示装置は、カラーフィルターを必要としない
ため、高輝度化ができる、高解像度化ができる等々の利
点がある。
【０００３】特開平１１−１４９８８号公報では、ＯＣ
Ｂモードの液晶パネルを使ったフィールドシーケンシャ
ルカラー表示方式液晶ディスプレイが開示されている。
図４は、特開平１１−１４９８８号公報におけるフィー
ルドシーケンシャルカラー方式液晶ディスプレイに使用
される液晶パネルの概念図である。セルギャップ７μｍ
以下のベンド配向液晶セル４１の前面に位相補償板４３
を配置し、該セルと位相補償板とを直交偏光子４５で挟
んで構成した表示パネル４０と、該表示パネルを行列配
置の画素に区画して各画素を駆動するＴＦＴアクティブ
マトリックスと、表示パネルの背面にＲ、Ｇ、Ｂの３色
光を順次照射する面光源４７とを備えた液晶ディスプレ
イである。
Ｂモードの液晶パネルを使ったフィールドシーケンシャ
ルカラー表示方式液晶ディスプレイが開示されている。
図４は、特開平１１−１４９８８号公報におけるフィー
ルドシーケンシャルカラー方式液晶ディスプレイに使用
される液晶パネルの概念図である。セルギャップ７μｍ
以下のベンド配向液晶セル４１の前面に位相補償板４３
を配置し、該セルと位相補償板とを直交偏光子４５で挟
んで構成した表示パネル４０と、該表示パネルを行列配
置の画素に区画して各画素を駆動するＴＦＴアクティブ
マトリックスと、表示パネルの背面にＲ、Ｇ、Ｂの３色
光を順次照射する面光源４７とを備えた液晶ディスプレ
イである。
【０００４】すなわち、ＲＧＢを経時的に混色すること
でカラー画像表示をするため、ＲＧＢ３色分のカラーフ
ィルター層を必要としない。
でカラー画像表示をするため、ＲＧＢ３色分のカラーフ
ィルター層を必要としない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような液晶表示装置の場合、以下のような課題が残され
ていた。
ような液晶表示装置の場合、以下のような課題が残され
ていた。
【０００６】（１）フィールドシーケンシャル駆動に対
応するためには高速応答化が必要であるため、液晶層の
厚み、すなわちセルギャップを３μｍ以下に狭くする必
要があるが、従来のビーズ分散法では狭セルギャップで
ばらつきの少ない高精度を得ることが困難である。ま
た、高精度なセルギャプを得るために樹脂で柱スペーサ
を形成しようとした場合、そのためのプロセス、コスト
が増大する。
応するためには高速応答化が必要であるため、液晶層の
厚み、すなわちセルギャップを３μｍ以下に狭くする必
要があるが、従来のビーズ分散法では狭セルギャップで
ばらつきの少ない高精度を得ることが困難である。ま
た、高精度なセルギャプを得るために樹脂で柱スペーサ
を形成しようとした場合、そのためのプロセス、コスト
が増大する。
【０００７】（２）カラーフィルター層の積層方式によ
るセルギャップ規制方法は、フィールドシーケンシャル
カラー方式の液晶表示装置においては、カラーフィルタ
ー層は不要であるから適当ではない。
るセルギャップ規制方法は、フィールドシーケンシャル
カラー方式の液晶表示装置においては、カラーフィルタ
ー層は不要であるから適当ではない。
【０００８】（３）ブラックマトリックス層をセルギャ
ップ規制部材として使用しようとする場合は、一層で形
成される厚さは通常２μｍ以程度であるため、セルギャ
ップを２μｍ以下で使用するか、あるいは何層分かを積
層して４μｍないし６μｍ程度で使用することになる。
しかし、４μｍないし６μｍ程度で使用しようとする
と、立ち上がりと立ち下がりの応答時間の合計は、ＴＮ
モードで２０ｍｓｅｃ、ＯＣＢモードでも５ｍｓｅｃ程
度になってしまい、充分な書き込みができないため、フ
ィールドシーケンシャルカラー方式には適用できない。
一方、２μｍで使用する場合でも、ＴＮモードでは１０
数ｍｓｅｃと応答速度が充分でない上に変調率も小さ
く、フィールドシーケンシャルカラー方式に良好な液晶
パネルを得ることは困難である。
ップ規制部材として使用しようとする場合は、一層で形
成される厚さは通常２μｍ以程度であるため、セルギャ
ップを２μｍ以下で使用するか、あるいは何層分かを積
層して４μｍないし６μｍ程度で使用することになる。
しかし、４μｍないし６μｍ程度で使用しようとする
と、立ち上がりと立ち下がりの応答時間の合計は、ＴＮ
モードで２０ｍｓｅｃ、ＯＣＢモードでも５ｍｓｅｃ程
度になってしまい、充分な書き込みができないため、フ
ィールドシーケンシャルカラー方式には適用できない。
一方、２μｍで使用する場合でも、ＴＮモードでは１０
数ｍｓｅｃと応答速度が充分でない上に変調率も小さ
く、フィールドシーケンシャルカラー方式に良好な液晶
パネルを得ることは困難である。
【０００９】（４）対向基板にガラスを使用する限りに
おいては、液晶パネルの重量、薄さ、使用部材の削減に
限界がある。
おいては、液晶パネルの重量、薄さ、使用部材の削減に
限界がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本願の液晶表示装置は、以下の構成とした。すな
わち、 （１）液晶パネルと、液晶パネルに照射する光源と、光
源の色を時間順次で切り替え、それと同期して液晶パネ
ルの透過あるいは反射状態を制御する駆動手段を備え、
時間的な加法混色でカラー表示を行う液晶表示装置にお
いて、液晶パネルは、第一基板と、第一基板に対向して
配置された第二基板と、二枚の基板に挟持された液晶層
とを具備し、第一基板もしくは第二基板に形成するブラ
ックマトリックス層によって、液晶層の厚みを規制する
セルギャップ規制部材を形成した構成とした。
めに、本願の液晶表示装置は、以下の構成とした。すな
わち、 （１）液晶パネルと、液晶パネルに照射する光源と、光
源の色を時間順次で切り替え、それと同期して液晶パネ
ルの透過あるいは反射状態を制御する駆動手段を備え、
時間的な加法混色でカラー表示を行う液晶表示装置にお
いて、液晶パネルは、第一基板と、第一基板に対向して
配置された第二基板と、二枚の基板に挟持された液晶層
とを具備し、第一基板もしくは第二基板に形成するブラ
ックマトリックス層によって、液晶層の厚みを規制する
セルギャップ規制部材を形成した構成とした。
【００１１】（２）液晶層の位相差Δｎ・ｄ（リタデー
ション）が６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である構成と
した。
ション）が６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である構成と
した。
【００１２】（３）液晶層の厚みは３μｍ以下である構
成とした。
成とした。
【００１３】（４）液晶層の屈折率異方性Δｎは０．２
４以上である構成とした。 （５）液晶パネルと、液晶パネルに照射する光源と、光
源の色を時間順次で切り替え、それと同期して液晶パネ
ルの透過あるいは反射状態を制御する駆動手段を備え、
時間的な加法混色でカラー表示を行う液晶表示装置にお
いて、液晶パネルは、第一基板と、第一基板に対向して
配置された第二基板と、二枚の基板に挟持された液晶層
とを具備し、基板のうち少なくとも一方の基板は樹脂か
らなる構成とした。
４以上である構成とした。 （５）液晶パネルと、液晶パネルに照射する光源と、光
源の色を時間順次で切り替え、それと同期して液晶パネ
ルの透過あるいは反射状態を制御する駆動手段を備え、
時間的な加法混色でカラー表示を行う液晶表示装置にお
いて、液晶パネルは、第一基板と、第一基板に対向して
配置された第二基板と、二枚の基板に挟持された液晶層
とを具備し、基板のうち少なくとも一方の基板は樹脂か
らなる構成とした。
【００１４】（６）基板のうち、樹脂からなる基板に形
成された透明導電層は非晶質である構成とした。
成された透明導電層は非晶質である構成とした。
【００１５】（７）液晶パネルは、第一基板と、第一基
板に対向して配置された第二基板と、二枚の基板に挟持
された液晶層とを具備し、第一基板は半導体スイッチン
グ素子とブラックマトリックス層の両方を具備し、第二
基板は樹脂からなる光学部材である構成とした。
板に対向して配置された第二基板と、二枚の基板に挟持
された液晶層とを具備し、第一基板は半導体スイッチン
グ素子とブラックマトリックス層の両方を具備し、第二
基板は樹脂からなる光学部材である構成とした。
【００１６】（８）第二基板は集光プリズム部を有する
輝度向上フィルムである構成とした。
輝度向上フィルムである構成とした。
【００１７】（９）第二基板は偏光変換フィルムである
構成とした。
構成とした。
【００１８】（１０）前記第二基板は位相補償板である
構成とした。
構成とした。
【００１９】（１１）液晶パネルは、第一基板と、第一
基板に対向して配置された第二基板と、二枚の基板に挟
持された液晶層とを具備し、基板のうち少なくとも一方
の基板は樹脂からなり、液晶層の厚みを規制する規制部
材が一体して形成された構成とした。
基板に対向して配置された第二基板と、二枚の基板に挟
持された液晶層とを具備し、基板のうち少なくとも一方
の基板は樹脂からなり、液晶層の厚みを規制する規制部
材が一体して形成された構成とした。
【００２０】（１２）液晶パネルは、ベンド配向液晶の
前面に位相補償板を配設したＯＣＢモード液晶である構
成とした。
前面に位相補償板を配設したＯＣＢモード液晶である構
成とした。
【００２１】（１３）液晶パネルと、液晶パネルに照射
する光源と、光源の色を時間順次で切り替え、それと同
期して液晶パネルの透過あるいは反射状態を制御する駆
動手段を備え、時間的な加法混色でカラー表示を行う液
晶表示装置において、液晶パネルは、第一基板と、第一
基板に対向して配置された第二基板と、二枚の基板に挟
持された液晶層とを具備し、基板のうち少なくとも一方
の基板は樹脂からなり、樹脂からなる基板に形成された
透明導電層は非晶質である液晶表示装置の製造方法であ
って、透明導電膜は１００℃以下で成膜する液晶表示装
置の製造方法とした。
する光源と、光源の色を時間順次で切り替え、それと同
期して液晶パネルの透過あるいは反射状態を制御する駆
動手段を備え、時間的な加法混色でカラー表示を行う液
晶表示装置において、液晶パネルは、第一基板と、第一
基板に対向して配置された第二基板と、二枚の基板に挟
持された液晶層とを具備し、基板のうち少なくとも一方
の基板は樹脂からなり、樹脂からなる基板に形成された
透明導電層は非晶質である液晶表示装置の製造方法であ
って、透明導電膜は１００℃以下で成膜する液晶表示装
置の製造方法とした。
【００２２】（１４）Ｈ2ＯまたはＨ2を添加して透明導
電膜を無加熱成膜する液晶表示装置の製造方法とした。
電膜を無加熱成膜する液晶表示装置の製造方法とした。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２４】（実施の形態１）本発明の第１の実施形態
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００２５】図１（ａ）は本発明の第１の実施形態にお
ける液晶表示装置の構成を示す断面拡大図である。図１
（ｂ）は本発明の第１の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す画素部の拡大平面図である。
ける液晶表示装置の構成を示す断面拡大図である。図１
（ｂ）は本発明の第１の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す画素部の拡大平面図である。
【００２６】図１において、１は液晶パネル、２はバッ
クライト、３はアレイ基板、４は対向基板、５は液晶
層、６は対向電極、７は画素電極、８は画素電極７と接
続され映像信号を与える映像信号線、９は走査信号線、
１０は半導体スイッチング素子、１１は第１絶縁層、１
２は第２絶縁層、１３は第３絶縁層、１４はブラックマ
トリックス層、１５ａはアレイ基板３の内面に形成した
配向膜、１５ｂは対向基板４の内面に形成した配向膜、
１６はＬＥＤ光源、１６ａは赤色ＬＥＤ、１６ｂは緑色
ＬＥＤ、１６ｃは青色ＬＥＤ、１７は反射板、１８は導
光板である。
クライト、３はアレイ基板、４は対向基板、５は液晶
層、６は対向電極、７は画素電極、８は画素電極７と接
続され映像信号を与える映像信号線、９は走査信号線、
１０は半導体スイッチング素子、１１は第１絶縁層、１
２は第２絶縁層、１３は第３絶縁層、１４はブラックマ
トリックス層、１５ａはアレイ基板３の内面に形成した
配向膜、１５ｂは対向基板４の内面に形成した配向膜、
１６はＬＥＤ光源、１６ａは赤色ＬＥＤ、１６ｂは緑色
ＬＥＤ、１６ｃは青色ＬＥＤ、１７は反射板、１８は導
光板である。
【００２７】本第１の実施形態は、ベンド配向液晶の前
面に位相補償板を配設したＯＣＢモード液晶のフィール
ドシーケンシャルカラー駆動方式液晶表示装置であり、
従来例と大きく異なるのは、アレイ基板３側に設けたブ
ラックマトリックス層１４で液晶層５の厚みを規制する
とともに、対向基板４を位相補償板と兼用した点であ
る。以下、図１を用いてその動作について述べる。
面に位相補償板を配設したＯＣＢモード液晶のフィール
ドシーケンシャルカラー駆動方式液晶表示装置であり、
従来例と大きく異なるのは、アレイ基板３側に設けたブ
ラックマトリックス層１４で液晶層５の厚みを規制する
とともに、対向基板４を位相補償板と兼用した点であ
る。以下、図１を用いてその動作について述べる。
【００２８】まず、アレイ基板３上にＡｌ、Ｔｉ等から
なる導電体を形成し、走査信号線９を所定の形状にパタ
ーニングする。このように形成された第１電極群の上に
第１絶縁層１１を形成した後、この第１絶縁層１１の所
定部分の上にａ−Ｓｉ層とｎ＋形ａ−Ｓｉ層（ともに図
示せず）とからなる半導体スイッチング素子１０を形成
する。さらに、第１絶縁層１１及び半導体スイッチング
素子１０の所定部分の上にＡｌ、Ｔｉ等からなる導電体
を形成し、映像信号線８からなる第２電極群を所定の形
状にパターン形成する。
なる導電体を形成し、走査信号線９を所定の形状にパタ
ーニングする。このように形成された第１電極群の上に
第１絶縁層１１を形成した後、この第１絶縁層１１の所
定部分の上にａ−Ｓｉ層とｎ＋形ａ−Ｓｉ層（ともに図
示せず）とからなる半導体スイッチング素子１０を形成
する。さらに、第１絶縁層１１及び半導体スイッチング
素子１０の所定部分の上にＡｌ、Ｔｉ等からなる導電体
を形成し、映像信号線８からなる第２電極群を所定の形
状にパターン形成する。
【００２９】次に、第２電極群までが形成されたアレイ
基板３上にＳｉＮｘ等からなる第２絶縁層１２を形成す
る。第２絶縁層１２は半導体スイッチング素子１０を保
護する保護膜の役目も果たすものでもある。
基板３上にＳｉＮｘ等からなる第２絶縁層１２を形成す
る。第２絶縁層１２は半導体スイッチング素子１０を保
護する保護膜の役目も果たすものでもある。
【００３０】さらに、画素電極７を透明導電体であるＩ
ＴＯ膜で形成し、第３絶縁層１３を形成した後、ブラッ
クマトリックス層１４を形成する。本第１の実施形態に
おいては、このブラックマトリックス層１４を液晶層５
の厚みを規制するセルギャップ規制部材とした。
ＴＯ膜で形成し、第３絶縁層１３を形成した後、ブラッ
クマトリックス層１４を形成する。本第１の実施形態に
おいては、このブラックマトリックス層１４を液晶層５
の厚みを規制するセルギャップ規制部材とした。
【００３１】その後、アレイ基板３、及び対向基板４に
は、液晶層５の分子の配列を整列させるためにポリイミ
ド等からなる配向膜１５ａ、１５ｂを形成する。本願の
発明のようなＯＣＢモード液晶表示素子では、アレイ基
板３、対向基板４にラビング処理を行うが、各々の方向
が平行であるパラレル配向とする。
は、液晶層５の分子の配列を整列させるためにポリイミ
ド等からなる配向膜１５ａ、１５ｂを形成する。本願の
発明のようなＯＣＢモード液晶表示素子では、アレイ基
板３、対向基板４にラビング処理を行うが、各々の方向
が平行であるパラレル配向とする。
【００３２】対向基板４はアレイ基板３に対向して設け
る。本願の液晶表示装置はフィールドシーケンシャルカ
ラー方式であるため、対向基板４にカラーフィルター層
は必要ない。また、ブラックマトリックス層１４はアレ
イ基板３側に形成しているため、透明導電体であるＩＴ
Ｏ膜から形成された対向電極６と配向膜１５ｂが形成さ
れているのみである。
る。本願の液晶表示装置はフィールドシーケンシャルカ
ラー方式であるため、対向基板４にカラーフィルター層
は必要ない。また、ブラックマトリックス層１４はアレ
イ基板３側に形成しているため、透明導電体であるＩＴ
Ｏ膜から形成された対向電極６と配向膜１５ｂが形成さ
れているのみである。
【００３３】ＩＴＯ膜は１００℃以下の低温で成膜すれ
ば非晶質性のものを得ることができる。この時、Ｈ2Ｏ
またはＨ2を添加して無加熱成膜すれば、チャンバー中
の残留Ｈ2Ｏ分圧の低下によるＩＴＯが微結晶化するの
を防止することができ、安定した非晶質を得ることが可
能となる。ＩＴＯが非晶質であれば、表面が滑らかであ
るため、膜厚を厚くしても光散乱値が増加して透過率を
大きく低下させるということもない。
ば非晶質性のものを得ることができる。この時、Ｈ2Ｏ
またはＨ2を添加して無加熱成膜すれば、チャンバー中
の残留Ｈ2Ｏ分圧の低下によるＩＴＯが微結晶化するの
を防止することができ、安定した非晶質を得ることが可
能となる。ＩＴＯが非晶質であれば、表面が滑らかであ
るため、膜厚を厚くしても光散乱値が増加して透過率を
大きく低下させるということもない。
【００３４】したがって、１００℃以下のプロセスでＩ
ＴＯを成膜することができるので、アレイ基板３及び対
向基板４の両方あるいは一方をポリカーボネートのよう
な透明樹脂基板とすることが可能となる。したがって、
軽量な液晶表示装置を得ることが可能になるとともに、
製造時の取り扱いや運搬時に発生する基板の割れ、カケ
を低減することができる。また、使用時の落下、転倒等
の衝撃による基板の割れ、カケも低減することができ
る。
ＴＯを成膜することができるので、アレイ基板３及び対
向基板４の両方あるいは一方をポリカーボネートのよう
な透明樹脂基板とすることが可能となる。したがって、
軽量な液晶表示装置を得ることが可能になるとともに、
製造時の取り扱いや運搬時に発生する基板の割れ、カケ
を低減することができる。また、使用時の落下、転倒等
の衝撃による基板の割れ、カケも低減することができ
る。
【００３５】さらに、透明樹脂基板を使用することで従
来、対向基板の上に貼付していた樹脂製の光学部材と兼
用することができるようになる。本第１の実施形態にお
いては、位相差補償板を対向基板４と兼用した。
来、対向基板の上に貼付していた樹脂製の光学部材と兼
用することができるようになる。本第１の実施形態にお
いては、位相差補償板を対向基板４と兼用した。
【００３６】このように作製されたアレイ基板３、及び
対向基板４には、各々所定の方向に初期配向方位を形成
し、周辺部をシール剤で接着した後、液晶層５を注入し
封止する。
対向基板４には、各々所定の方向に初期配向方位を形成
し、周辺部をシール剤で接着した後、液晶層５を注入し
封止する。
【００３７】半導体スイッチング素子１０は映像信号線
８及び走査信号線９から入力される駆動信号によってオ
ン、オフ制御される。そして、半導体スイッチング素子
１０と接続された画素電極７と、対向電極６との間に印
加された電圧によって電界を発生させ、液晶層５の配向
を変化させて各画素の輝度を制御し、画像を表示する。
８及び走査信号線９から入力される駆動信号によってオ
ン、オフ制御される。そして、半導体スイッチング素子
１０と接続された画素電極７と、対向電極６との間に印
加された電圧によって電界を発生させ、液晶層５の配向
を変化させて各画素の輝度を制御し、画像を表示する。
【００３８】本願の液晶表示装置においては、初期の電
圧を印加しない状態では液晶分子がほぼ平行に並んだス
プレイ配向状態にあり、この液晶の配向を表示に用いる
ベンド配向状態に転移させる。この転移を行なうため
に、比較的大きな転移電圧、例えば２５Ｖ程度を液晶層
に印加した。
圧を印加しない状態では液晶分子がほぼ平行に並んだス
プレイ配向状態にあり、この液晶の配向を表示に用いる
ベンド配向状態に転移させる。この転移を行なうため
に、比較的大きな転移電圧、例えば２５Ｖ程度を液晶層
に印加した。
【００３９】このように、ＯＣＢモード液晶表示素子
は、基板と液晶を有し、液晶に電圧を印加することで表
示を行い、液晶の電圧を印加しないときのゼロ電圧配向
状態と、表示状態で用いる表示配向状態とが異なり、ゼ
ロ電圧配向状態から表示配向状態に転移電圧を印加する
ことによって転移させる液晶表示素子の一種であり、高
速応答でかつ広視野角な表示を実現することができる。
は、基板と液晶を有し、液晶に電圧を印加することで表
示を行い、液晶の電圧を印加しないときのゼロ電圧配向
状態と、表示状態で用いる表示配向状態とが異なり、ゼ
ロ電圧配向状態から表示配向状態に転移電圧を印加する
ことによって転移させる液晶表示素子の一種であり、高
速応答でかつ広視野角な表示を実現することができる。
【００４０】また、本第１の実施形態は、フィールドシ
ーケンシャルカラー表示方式液晶表示装置であるため、
通常のアクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装
置に不可欠なカラーフィルターは必要ない。その代わり
に、バックライト２には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の各々の色が発光できるＬＥＤ光源１６ａ、１６ｂ、１
６ｃが必要である。ＬＥＤ光源１６から出射した光は、
反射板１７で反射し、導光板１８で反射を繰り返しなが
ら液晶パネル１に入射する。このように、液晶パネル１
に照射するＲＧＢ各色のＬＥＤ光源１６ａ、１６ｂ、１
６ｃを時間順次で切り替え、それと同期して液晶パネル
１の光透過状態を制御することによって、時間的な加法
混色でカラー表示を行う。
ーケンシャルカラー表示方式液晶表示装置であるため、
通常のアクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装
置に不可欠なカラーフィルターは必要ない。その代わり
に、バックライト２には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
の各々の色が発光できるＬＥＤ光源１６ａ、１６ｂ、１
６ｃが必要である。ＬＥＤ光源１６から出射した光は、
反射板１７で反射し、導光板１８で反射を繰り返しなが
ら液晶パネル１に入射する。このように、液晶パネル１
に照射するＲＧＢ各色のＬＥＤ光源１６ａ、１６ｂ、１
６ｃを時間順次で切り替え、それと同期して液晶パネル
１の光透過状態を制御することによって、時間的な加法
混色でカラー表示を行う。
【００４１】したがって、従来のカラーフィルターを使
用する方式に比べてパネルの透過率が飛躍的に向上する
ので明るい液晶パネルを得られるばかりでなく、光源１
６に高色純度のＬＥＤを使用することで、ＮＴＳＣ比で
１００％以上と従来の方式と比べてはるかに高い色再現
性を実現することができる。すなわち、特に動画像に適
した、高速応答、広視野角、高輝度、かつ色再現性の高
い高品位の画像を得ることが可能となる。
用する方式に比べてパネルの透過率が飛躍的に向上する
ので明るい液晶パネルを得られるばかりでなく、光源１
６に高色純度のＬＥＤを使用することで、ＮＴＳＣ比で
１００％以上と従来の方式と比べてはるかに高い色再現
性を実現することができる。すなわち、特に動画像に適
した、高速応答、広視野角、高輝度、かつ色再現性の高
い高品位の画像を得ることが可能となる。
【００４２】次に、本第１の実施形態によるパネル構成
における作用と効果について説明する。本第１の実施形
態では、液晶層５の厚さを２μｍと狭ギャップにするこ
とにより、ＯＣＢモード液晶の特長を生かし、立ち上が
りと立ち下がりの応答時間の合計を１．５ｍｓｅｃ以下
に高速化することができるとともに、ブラックマトリッ
クス層１４一層のプロセスでセルギャップ規制部材とし
て機能するものを容易に形成することができる。
における作用と効果について説明する。本第１の実施形
態では、液晶層５の厚さを２μｍと狭ギャップにするこ
とにより、ＯＣＢモード液晶の特長を生かし、立ち上が
りと立ち下がりの応答時間の合計を１．５ｍｓｅｃ以下
に高速化することができるとともに、ブラックマトリッ
クス層１４一層のプロセスでセルギャップ規制部材とし
て機能するものを容易に形成することができる。
【００４３】一般に、セルギャップの規制方法として
は、ビーズ分散方式、感光性樹脂材料による柱スペーサ
方式、カラーフィルター層の積層方式、等々が提案され
ているが、ビーズ分散方式はばらつきが大きいため３μ
ｍ以下の狭ギャップの形成には不向きであり、柱スペー
サ方式は狭ギャップでも高精度が得られるものの、部材
及びプロセスが増加するというデメリットがある。
は、ビーズ分散方式、感光性樹脂材料による柱スペーサ
方式、カラーフィルター層の積層方式、等々が提案され
ているが、ビーズ分散方式はばらつきが大きいため３μ
ｍ以下の狭ギャップの形成には不向きであり、柱スペー
サ方式は狭ギャップでも高精度が得られるものの、部材
及びプロセスが増加するというデメリットがある。
【００４４】また、カラーフィルター積層方式は、フィ
ールドシーケンシャルカラー方式の液晶表示装置におい
ては、カラーフィルター層は不要であるから適当ではな
い。しかし、コントラストの低下を防止するという観点
からは、遮光のためのブラックマトリックスはある方が
好ましいため、本第１の実施形態においては、ブラック
マトリックス層１４を利用してセルギャップを規制する
こととしたわけである。
ールドシーケンシャルカラー方式の液晶表示装置におい
ては、カラーフィルター層は不要であるから適当ではな
い。しかし、コントラストの低下を防止するという観点
からは、遮光のためのブラックマトリックスはある方が
好ましいため、本第１の実施形態においては、ブラック
マトリックス層１４を利用してセルギャップを規制する
こととしたわけである。
【００４５】ブラックマトリックス層１４をセルギャッ
プ規制部材として使用しようとする場合は、一層で形成
される厚さは通常２μｍ程度であるため、セルギャップ
を２μｍ以下で使用するか、あるいは何層分かを積層し
て４μｍないし６μｍ程度で使用することになる。しか
し、４μｍないし６μｍ程度で使用しようとすると、立
ち上がりと立ち下がりの応答時間の合計は、ＴＮモード
で２０ｍｓｅｃ、ＯＣＢモードでも５ｍｓｅｃ程度にな
ってしまい、充分な書き込みができないため、フィール
ドシーケンシャルカラー方式には適用できない。一方、
２μｍで使用する場合でも、ＴＮモードでは１０数ｍｓ
ｅｃと応答速度が充分でない上に変調率も小さく、フィ
ールドシーケンシャルカラー方式に良好な液晶パネルを
得ることは困難である。
プ規制部材として使用しようとする場合は、一層で形成
される厚さは通常２μｍ程度であるため、セルギャップ
を２μｍ以下で使用するか、あるいは何層分かを積層し
て４μｍないし６μｍ程度で使用することになる。しか
し、４μｍないし６μｍ程度で使用しようとすると、立
ち上がりと立ち下がりの応答時間の合計は、ＴＮモード
で２０ｍｓｅｃ、ＯＣＢモードでも５ｍｓｅｃ程度にな
ってしまい、充分な書き込みができないため、フィール
ドシーケンシャルカラー方式には適用できない。一方、
２μｍで使用する場合でも、ＴＮモードでは１０数ｍｓ
ｅｃと応答速度が充分でない上に変調率も小さく、フィ
ールドシーケンシャルカラー方式に良好な液晶パネルを
得ることは困難である。
【００４６】したがって、本第１の実施形態ではＯＣＢ
モード液晶の特長を生かし、液晶層５の厚さを２μｍと
狭ギャップにすることにより、立ち上がりと立ち下がり
の応答時間の合計を１．５ｍｓｅｃ以下に高速化するこ
とができるとともに、ブラックマトリックス層１４一層
のプロセスでセルギャップを規制部材する構成にするこ
とができた。
モード液晶の特長を生かし、液晶層５の厚さを２μｍと
狭ギャップにすることにより、立ち上がりと立ち下がり
の応答時間の合計を１．５ｍｓｅｃ以下に高速化するこ
とができるとともに、ブラックマトリックス層１４一層
のプロセスでセルギャップを規制部材する構成にするこ
とができた。
【００４７】また、セルギャップが狭くなると変調率が
低下し液晶パネルが小さくなるが、本第１の実施形態に
おいては液晶材料に屈折率異方性Δｎが０．２４（０．
２４以上であればよい。）と大きいものを使うことで変
調率は９０％以上にすることができ、高速応答と高変調
率を実現することができた。
低下し液晶パネルが小さくなるが、本第１の実施形態に
おいては液晶材料に屈折率異方性Δｎが０．２４（０．
２４以上であればよい。）と大きいものを使うことで変
調率は９０％以上にすることができ、高速応答と高変調
率を実現することができた。
【００４８】さらに、本第１の実施形態では、ＯＣＢモ
ードでは必須であった位相差補償板を対向基板４と兼用
したので、従来例のガラス基板の分だけ薄型化、軽量化
が実現することができた。
ードでは必須であった位相差補償板を対向基板４と兼用
したので、従来例のガラス基板の分だけ薄型化、軽量化
が実現することができた。
【００４９】なお、液晶層のΔｎ・ｄ（リタデーショ
ン）としてはＯＣＢ液晶の場合には位相差板とのマッチ
ングで透過率が低くならないためように６００ｎｍ以
上、９００ｎｍ以下、さらには７００ｎｍ以上８５０ｎ
ｍ以下であることが望ましい。
ン）としてはＯＣＢ液晶の場合には位相差板とのマッチ
ングで透過率が低くならないためように６００ｎｍ以
上、９００ｎｍ以下、さらには７００ｎｍ以上８５０ｎ
ｍ以下であることが望ましい。
【００５０】以上のような構成により、プロセスの負担
やコストを増大することなく高精度な狭セルギャプによ
りフィールドシーケンシャル駆動に対応するための高速
応答化を実現し、かつ、位相補償板が対向基板を兼ねる
ことにより液晶パネルの軽量化、薄型化、使用部材の削
減をすることができた。
やコストを増大することなく高精度な狭セルギャプによ
りフィールドシーケンシャル駆動に対応するための高速
応答化を実現し、かつ、位相補償板が対向基板を兼ねる
ことにより液晶パネルの軽量化、薄型化、使用部材の削
減をすることができた。
【００５１】（実施の形態２）本発明の第２の実施形態
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００５２】図２は、本発明の第２の実施形態における
液晶表示装置の構成を示す画素部の断面拡大図である。
液晶表示装置の構成を示す画素部の断面拡大図である。
【００５３】本第２の実施形態が従来例と大きく異なる
のは、対向基板４を、集光プリズム部を有する輝度向上
フィルムで兼用した点であり、特に高輝度を有する用途
のディスプレイ、あるいは低消費電力化が必要なディス
プレイに有効である。この集光プリズム部を有する輝度
向上フィルムは、その組み合わせによりパネルの輝度を
１．２倍ないし１．５倍に向上することが知られてお
り、高輝度化には非常に有用であるがその分、コスト高
の要因となる。
のは、対向基板４を、集光プリズム部を有する輝度向上
フィルムで兼用した点であり、特に高輝度を有する用途
のディスプレイ、あるいは低消費電力化が必要なディス
プレイに有効である。この集光プリズム部を有する輝度
向上フィルムは、その組み合わせによりパネルの輝度を
１．２倍ないし１．５倍に向上することが知られてお
り、高輝度化には非常に有用であるがその分、コスト高
の要因となる。
【００５４】本第２の実施形態においては、実施の形態
１で述べたのと同じ理由により、対向基板４を樹脂製と
することができるので、金型を用いた射出成形等の方法
により、その表面をプリズム状に容易に成形することが
可能になった。
１で述べたのと同じ理由により、対向基板４を樹脂製と
することができるので、金型を用いた射出成形等の方法
により、その表面をプリズム状に容易に成形することが
可能になった。
【００５５】したがって、対向基板に必要とされる輝度
向上効果をさらにもたせることができ、高輝度化と低コ
スト化の両立を実現することができた。
向上効果をさらにもたせることができ、高輝度化と低コ
スト化の両立を実現することができた。
【００５６】なお、対向基板４を、偏光変換フィルムで
兼用した場合も同様の効果が得られることはいうまでも
ない。
兼用した場合も同様の効果が得られることはいうまでも
ない。
【００５７】（実施の形態３）本発明の第３の実施形態
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００５８】図３は、本発明の第３の実施形態における
液晶表示装置の構成を示す画素部の断面拡大図である。
図３において、４ａはセルギャップ規制部である。
液晶表示装置の構成を示す画素部の断面拡大図である。
図３において、４ａはセルギャップ規制部である。
【００５９】本第３の実施形態が従来例と大きく異なる
のは、対向基板４を、液晶層の厚みを規制する規制部材
が一体して形成された構成とした点である。本第３の実
施形態においては、実施の形態１で述べたのと同じ理由
により、対向基板４を樹脂製とすることができるので、
金型を用いた射出成形等の方法により、その表面にセル
ギャップ規制に必要な凸部（セルギャップ規制部４ａ）
を容易に成形することが可能になった。
のは、対向基板４を、液晶層の厚みを規制する規制部材
が一体して形成された構成とした点である。本第３の実
施形態においては、実施の形態１で述べたのと同じ理由
により、対向基板４を樹脂製とすることができるので、
金型を用いた射出成形等の方法により、その表面にセル
ギャップ規制に必要な凸部（セルギャップ規制部４ａ）
を容易に成形することが可能になった。
【００６０】したがって、３μｍ以上の比較的大きなセ
ルギャップを得ることにも対応ができる点で実施の形態
１と異なる。
ルギャップを得ることにも対応ができる点で実施の形態
１と異なる。
【００６１】このような構成でセルギャップを形成する
ことは、実施の形態１と同じく、従来の樹脂ビーズを散
布する方式に比べ、ビーズを散布するプロセスを省略す
ることができるばかりでなく、ばらつきの少ない高精度
なセルギャップの液晶パネルを得ることが可能となる。
ことは、実施の形態１と同じく、従来の樹脂ビーズを散
布する方式に比べ、ビーズを散布するプロセスを省略す
ることができるばかりでなく、ばらつきの少ない高精度
なセルギャップの液晶パネルを得ることが可能となる。
【００６２】なお、実施の形態２及び実施の形態３にお
いては、液晶パネルの表示モードはＯＣＢモードのみな
らず、ＴＮなど他のモードに対しても有効であることは
いうまでもない。
いては、液晶パネルの表示モードはＯＣＢモードのみな
らず、ＴＮなど他のモードに対しても有効であることは
いうまでもない。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように本発明による液晶表
示装置は、以下の作用効果を奏することができる。すな
わち、従来のカラーフィルターを使用する方式に比べ非
常に明るい液晶パネルを得られるばかりでなく、ＮＴＳ
Ｃ比で１００％以上と従来の方式と比べてはるかに高い
色再現性を実現することができるとともに、プロセスの
負担やコストを増大することなく高精度な狭セルギャプ
によりフィールドシーケンシャル駆動に対応するための
高速応答化を実現し、かつ、位相補償板が対向基板を兼
ねることにより液晶パネルの軽量化、薄型化、使用部材
の削減をすることができるので、工業的価値は極めて大
である。
示装置は、以下の作用効果を奏することができる。すな
わち、従来のカラーフィルターを使用する方式に比べ非
常に明るい液晶パネルを得られるばかりでなく、ＮＴＳ
Ｃ比で１００％以上と従来の方式と比べてはるかに高い
色再現性を実現することができるとともに、プロセスの
負担やコストを増大することなく高精度な狭セルギャプ
によりフィールドシーケンシャル駆動に対応するための
高速応答化を実現し、かつ、位相補償板が対向基板を兼
ねることにより液晶パネルの軽量化、薄型化、使用部材
の削減をすることができるので、工業的価値は極めて大
である。
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態における液晶表
示装置の構成を示す断面拡大図 （ｂ）本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の
構成を示す画素部の拡大平面図
示装置の構成を示す断面拡大図 （ｂ）本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の
構成を示す画素部の拡大平面図
【図２】本発明の第２の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す画素部の断面拡大図
の構成を示す画素部の断面拡大図
【図３】本発明の第３の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す画素部の断面拡大図
の構成を示す画素部の断面拡大図
【図４】従来技術のフィールドシーケンシャルカラー方
式液晶ディスプレイに使用される液晶パネルの概念図
式液晶ディスプレイに使用される液晶パネルの概念図
１ 液晶パネル
２ バックライト
３ アレイ基板
４ 対向基板
４ａ セルギャップ規制部
５ 液晶層
６ 対向電極
７ 画素電極
８ 映像信号線
９ 走査信号線
１０ 半導体スイッチング素子
１１ 第１絶縁層
１２ 第２絶縁層
１３ 第３絶縁層
１４ ブラックマトリックス層
１５ 配向膜
１６ ＬＥＤ光源
１６ａ 赤色ＬＥＤ
１６ｂ 緑色ＬＥＤ
１６ｃ 青色ＬＥＤ
１７ 反射板
１８ 導光板
４０ 表示パネル
４１ ベンド配向液晶セル
４２ ガラス基板
４３ 位相補償板
４４ 液晶
４５ 直交偏光子
４７ 面光源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｆ 1/1339 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1339 ５００ ２Ｈ０９３
1/1343 1/1343
Ｆターム(参考） 2H088 GA02 HA01 HA02 HA08 HA14
HA16 HA18 HA28 JA04 KA06
KA07 MA05 MA06 MA10 MA17
2H089 LA09 LA11 PA05 QA11 QA14
RA04 SA03 SA04 TA01 TA02
TA09 TA13 TA14 TA15 TA18
2H090 JA16 JA19 JB02 JB03 JD01
KA04 LA01 LA02 LA06 LA09
LA16
2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z
FA35Y FA45Z FD22 FD24
GA01 GA03 GA13 HA06 KA01
KA02 LA11 LA16
2H092 HA04 JA24 KB11 MA02 NA27
PA01 PA03 PA09 PA10 PA11
PA13 QA06
2H093 NA65 NC43 ND08 ND32 ND42
ND54 NF04
Claims (14)
- 【請求項１】 液晶パネルと、前記液晶パネルに照射す
る光源と、前記光源の色を時間順次で切り替え、それと
同期して前記液晶パネルの透過あるいは反射状態を制御
する駆動手段を備え、時間的な加法混色でカラー表示を
行う液晶表示装置において、 前記液晶パネルは、 ベンド配向液晶の前面に位相補償板を配設したＯＣＢモ
ード液晶であって、 第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基
板と、 前記二枚の基板に挟持された液晶層とを具備し、 前記第一基板もしくは前記第二基板に形成するブラック
マトリックス層によって、前記液晶層の厚みを規制する
セルギャップ規制部材を形成したことを特徴とする液晶
表示装置。 - 【請求項２】 前記液晶層の位相差Δｎ・ｄ（リタデー
ション）が６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下であることを
特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記液晶層の厚みは３μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記液晶層の屈折率異方性Δｎは０．２
４以上であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示
装置。 - 【請求項５】 液晶パネルと、前記液晶パネルに照射す
る光源と、前記光源の色を時間順次で切り替え、それと
同期して前記液晶パネルの透過あるいは反射状態を制御
する駆動手段を備え、時間的な加法混色でカラー表示を
行う液晶表示装置において、 前記液晶パネルは、 第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基
板と、 前記二枚の基板に挟持された液晶層とを具備し、 前記基板のうち少なくとも一方の基板は樹脂からなるこ
とを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記基板のうち、樹脂からなる基板に形
成された透明導電層は非晶質であることを特徴とする請
求項５記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記液晶パネルは、 第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基
板と、 前記二枚の基板に挟持された液晶層とを具備し、 前記第一基板は半導体スイッチング素子とブラックマト
リックス層の両方を具備し、前記第二基板は樹脂からな
る光学部材であることを特徴とする請求項５記載の液晶
表示装置。 - 【請求項８】 前記第二基板は集光プリズム部を有する
輝度向上フィルムであることを特徴とする請求項７記載
の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記第二基板は偏光変換フィルムである
ことを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】 前記第二基板は位相補償板であること
を特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。 - 【請求項１１】 前記液晶パネルは、ベンド配向液晶の
前面に位相補償板を配設したＯＣＢモード液晶であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置。 - 【請求項１２】 前記液晶パネルは、 第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基
板と、 前記二枚の基板に挟持された液晶層とを具備し、 前記基板のうち少なくとも一方の基板は樹脂からなり前
記液晶層の厚みを規制する規制部材が一体して形成され
たことを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。 - 【請求項１３】 液晶パネルと、前記液晶パネルに照射
する光源と、前記光源の色を時間順次で切り替え、それ
と同期して前記液晶パネルの透過あるいは反射状態を制
御する駆動手段を備え、時間的な加法混色でカラー表示
を行う液晶表示装置において、前記液晶パネルは、第一
基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基板
と、前記二枚の基板に挟持された液晶層とを具備し、前
記基板のうち少なくとも一方の基板は樹脂からなり、前
記樹脂からなる基板に形成された透明導電層は非晶質で
ある液晶表示装置の製造方法であって、前記透明導電膜
は１００℃以下で成膜することを特徴とする液晶表示装
置の製造方法。 - 【請求項１４】 Ｈ2ＯまたはＨ2を添加して透明導電膜
を無加熱成膜することを特徴とする請求項１３記載の液
晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002029236A JP2003228085A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002029236A JP2003228085A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003228085A true JP2003228085A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27750078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002029236A Pending JP2003228085A (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 液晶表示装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003228085A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 2002-02-06 JP JP2002029236A patent/JP2003228085A/ja active Pending
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