JPS60159823A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents
カラ−液晶表示装置Info
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- JPS60159823A JPS60159823A JP59016552A JP1655284A JPS60159823A JP S60159823 A JPS60159823 A JP S60159823A JP 59016552 A JP59016552 A JP 59016552A JP 1655284 A JP1655284 A JP 1655284A JP S60159823 A JPS60159823 A JP S60159823A
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- 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
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- 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
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- 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
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- G02F1/133371—Cells with varying thickness of the liquid crystal layer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、カラーフィルタと液晶、特にツィステッド・
ネマティック液晶とを組み合せて構成されるカラー液晶
表示装置の改善に係り、コントラスト、色画現性に優れ
たカシ−液晶表示装置を提供するものである。
ネマティック液晶とを組み合せて構成されるカラー液晶
表示装置の改善に係り、コントラスト、色画現性に優れ
たカシ−液晶表示装置を提供するものである。
不発１男は、テレビやビデオモニター等のカラー映像表
示装置あるいはコンピュータ端末舌に用いられる。
示装置あるいはコンピュータ端末舌に用いられる。
従来例の構成とその問題点
液晶表示装置は、薄型で低電圧駆動でき消費電力か小さ
いという特徴をもつことから、平面型表示素子として最
近烏、速に市場のニーズが高まってきている。従来モノ
カラーのものが主ｂｌｔであったが、カラーフィルタを
用いたカラー液晶表示装置も商品化されようとしている
。
いという特徴をもつことから、平面型表示素子として最
近烏、速に市場のニーズが高まってきている。従来モノ
カラーのものが主ｂｌｔであったが、カラーフィルタを
用いたカラー液晶表示装置も商品化されようとしている
。
この様なカラー液晶表示装置に使われる液晶のモードと
しては、動的散乱（以後ＤＳＭと略記）。
しては、動的散乱（以後ＤＳＭと略記）。
ツィステッド・ネマティック（同ＴＮ）、ゲスト・ホス
ト（同ＧＨ）などが考えられるが、ここではＴＮ液晶と
赤（以後Ｒと略言己）、緑（同ｑ）、宵（同Ｂ）のカラ
ーフィルタを組み合せて構成されるカラー液晶表示装置
を従来例として説明する。
ト（同ＧＨ）などが考えられるが、ここではＴＮ液晶と
赤（以後Ｒと略言己）、緑（同ｑ）、宵（同Ｂ）のカラ
ーフィルタを組み合せて構成されるカラー液晶表示装置
を従来例として説明する。
従来例の構成を述べる前に、本発明の基本概念となるＴ
Ｎ液晶の光学的性質について簡Ｊｌ′Ｉに述べる。
Ｎ液晶の光学的性質について簡Ｊｌ′Ｉに述べる。
第１図は透過型のＴＮ液晶表示素子の表示原理を示す。
液晶１．透明基板２ａ、２ｂが液晶セルを構成し、偏光
板３ａ、３ｂは各々の偏光軸が３ｒ行になる様に配置さ
れている。図中の矢印は入射光の進行方向ならびに偏波
面を表わす。
板３ａ、３ｂは各々の偏光軸が３ｒ行になる様に配置さ
れている。図中の矢印は入射光の進行方向ならびに偏波
面を表わす。
この時、電圧無印加では液晶セルは光を遮断し〔第１図
（ａ）〕、あるしきい値（以下ｖｔｈと略記）以上の電
圧を印加すると〔第１図（ｂ）Ｌ電界方向に浴うように
液晶は再配列しく液晶の誘′屯率異方性は正とする）、
入射した光はそのま捷液晶セルを通過する。これにより
明暗のコントラストを形成出来る。上に述べたような電
圧無印加時に暗状態となるのを、ノーマリ−ブラックと
定義する。
（ａ）〕、あるしきい値（以下ｖｔｈと略記）以上の電
圧を印加すると〔第１図（ｂ）Ｌ電界方向に浴うように
液晶は再配列しく液晶の誘′屯率異方性は正とする）、
入射した光はそのま捷液晶セルを通過する。これにより
明暗のコントラストを形成出来る。上に述べたような電
圧無印加時に暗状態となるのを、ノーマリ−ブラックと
定義する。
第１図に示すような光学系、即ちノーマリ−ブラックで
電圧無印加時の透過率Ｔ（は、理想的には零となると考
えられるのであるが、実際にはＴＮ液晶の旋光分散によ
シ、セルに入射した１μ線偏ｙＬが楕円偏光となり一部
セルを通過する。この通過する光の透過率ＴはＣ，Ｈ，
ＧｏｏｃｈとＨ，Ａ、Ｔａｒｒｙにより次式（Ｊ、Ｐｈ
ｙｓ、Ｄ：Ａｐｐｌ 、Ｐｈｙｇ、８．１５７５（１９
７５））で表わされている。
電圧無印加時の透過率Ｔ（は、理想的には零となると考
えられるのであるが、実際にはＴＮ液晶の旋光分散によ
シ、セルに入射した１μ線偏ｙＬが楕円偏光となり一部
セルを通過する。この通過する光の透過率ＴはＣ，Ｈ，
ＧｏｏｃｈとＨ，Ａ、Ｔａｒｒｙにより次式（Ｊ、Ｐｈ
ｙｓ、Ｄ：Ａｐｐｌ 、Ｐｈｙｇ、８．１５７５（１９
７５））で表わされている。
Ｔ ＝ （１＋ｕ２）−’５ｉｎ２［：０（１＋ｕ２）
”’：］ −１曲−（１）だだし Ｕ−πｄΔｎ１０λ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（２）ここでｄは液晶層の厚み、Δｎは液晶の複
屈折θはＴＮ液晶のツイスト角、λは入射光の波長をそ
れぞれ表わす。
”’：］ −１曲−（１）だだし Ｕ−πｄΔｎ１０λ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（２）ここでｄは液晶層の厚み、Δｎは液晶の複
屈折θはＴＮ液晶のツイスト角、λは入射光の波長をそ
れぞれ表わす。
一般に液晶のΔｎには波長依存性がある。第２図に液晶
として（株）チノン社製ＬＩＸＯＮ９１５０を例にとり
、（以下この液晶をモデルに話を進める）そのΔｎの波
長依存性を示す。このΔｎの波−二 長依存アータに基づき、ツイスト角θが９０５セルの分
光透過特性をＧｏｏｃｈ −Ｔａｒｒｙの式（１）より
ｄカ５１１ｍ 、！：８μｍの場合について、プロソト
シたものが第３図である。
として（株）チノン社製ＬＩＸＯＮ９１５０を例にとり
、（以下この液晶をモデルに話を進める）そのΔｎの波
長依存性を示す。このΔｎの波−二 長依存アータに基づき、ツイスト角θが９０５セルの分
光透過特性をＧｏｏｃｈ −Ｔａｒｒｙの式（１）より
ｄカ５１１ｍ 、！：８μｍの場合について、プロソト
シたものが第３図である。
第３図からもわかるように可視領域（４００〜７００ｎ
ｍ）でピークでは１０％程度の透過率を示し、電圧無印
加時でも完全には光を遮断しない。
ｍ）でピークでは１０％程度の透過率を示し、電圧無印
加時でも完全には光を遮断しない。
さらに同図の様な分光透過特性を示すため、ｄが６μｍ
のセルでは赤紫に、８μｍでは黄色に着色して見える。
のセルでは赤紫に、８μｍでは黄色に着色して見える。
だだ５７ｔｍでは波長５７０ｎｍ近辺、８７１ｍ ｆは
４４０ ｎ ｍ近辺の光は遮断する。
４４０ ｎ ｍ近辺の光は遮断する。
従ってＴＮモードの液晶を用いれば、電圧無印加時の暗
状態での光の漏れならびに着色という問題が存在する。
状態での光の漏れならびに着色という問題が存在する。
モノカラーの表示を行なう場合には、これはそれほど大
きな問題とならないが、カラー表示を行なう場合には大
きな障害となる。これらをもとに従来のカラーフィルタ
と組み合ぜたカラー液晶表示装置について説明する。
きな問題とならないが、カラー表示を行なう場合には大
きな障害となる。これらをもとに従来のカラーフィルタ
と組み合ぜたカラー液晶表示装置について説明する。
第４図に従来のカラー液晶表示装置のセル断１７Ｊｉ図
を示す。第４図において４は例えば第６図に示すような
マトリクス状に配置されたＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ
、６ａ、６ｂは′１Ｌ圧無印加時の液晶１の初期配向を
制御するための配向膜で、透明電導膜６ａ、５ｂ間に電
圧を印加すれば、液晶１の分子配列を変化させ、液晶セ
ルを通過する光を変調する。
を示す。第４図において４は例えば第６図に示すような
マトリクス状に配置されたＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ
、６ａ、６ｂは′１Ｌ圧無印加時の液晶１の初期配向を
制御するための配向膜で、透明電導膜６ａ、５ｂ間に電
圧を印加すれば、液晶１の分子配列を変化させ、液晶セ
ルを通過する光を変調する。
この時、Ｒ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタに対応する液晶
を■ｔｈ以上の適当な電圧中で駆動すれば、Ｒ，Ｇ、Ｈ
の加法混色によりフルカラー表示することが出来る訳で
ある。なおＲ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタの分光特性の
一例を第６図に示す。
を■ｔｈ以上の適当な電圧中で駆動すれば、Ｒ，Ｇ、Ｈ
の加法混色によりフルカラー表示することが出来る訳で
ある。なおＲ，Ｇ、Ｂの各カラーフィルタの分光特性の
一例を第６図に示す。
そこで問題となってくるのが、先述した電圧無印加時の
光の漏れと着色である。
光の漏れと着色である。
コントラスト比は、（明状態の光透過率）／（暗状態の
光透過率）で定義されるが、従来の構成では電圧無印加
時即ち暗状態での光の漏れが、コントラスト比を下げる
という問題があった。
光透過率）で定義されるが、従来の構成では電圧無印加
時即ち暗状態での光の漏れが、コントラスト比を下げる
という問題があった。
また従来の構成では液晶層の厚みｄがＲ，Ｇ。
Ｂどのカラーフィルタ部でも均一であるため、例えばｄ
−５μｍの場合には、第３図、第６図からもわかる様に
、電圧無印加時、Ｇ、Ｈのカラーフィルタ部では光を遮
断するが、Ｂのフィルタ部では光を遮断せず、電圧無印
加時に、全体としてすでに青もしくは紫色に着色すると
いう問題があった。これはフルカラー表示する上で非常
に大きな妨げとなるものである。
−５μｍの場合には、第３図、第６図からもわかる様に
、電圧無印加時、Ｇ、Ｈのカラーフィルタ部では光を遮
断するが、Ｂのフィルタ部では光を遮断せず、電圧無印
加時に、全体としてすでに青もしくは紫色に着色すると
いう問題があった。これはフルカラー表示する上で非常
に大きな妨げとなるものである。
しかるにＧｏｏｃｈ −Ｔａｒｒｙ の式（１）からも
わかる通り、液晶層の厚みが大きくなると（約１０１１
ｍ以上）電圧無印加時の透過率が小さくなり、そ′Ｉ＋
。
わかる通り、液晶層の厚みが大きくなると（約１０１１
ｍ以上）電圧無印加時の透過率が小さくなり、そ′Ｉ＋
。
に伴い着色も比較的小さくなり、上記２つの問題は緩和
される。しかし、ｄが犬きくなると、電圧０Ｎ−ＯＦＦ
に対する液晶の応答時間が遅くなり、液晶パネルの視野
角もせ捷くなり、視差による色ずれも起こる。したがっ
てカラー液晶表示装置の性能としては全く劣悪なものと
なる。
される。しかし、ｄが犬きくなると、電圧０Ｎ−ＯＦＦ
に対する液晶の応答時間が遅くなり、液晶パネルの視野
角もせ捷くなり、視差による色ずれも起こる。したがっ
てカラー液晶表示装置の性能としては全く劣悪なものと
なる。
ＴＮモードの液晶を使うカラー液晶表示において、上記
応答時間、視野角、色ずれの問題にも鑑み、比較的小さ
な液晶層の厚み（４〜６７＋ｍ）で、電圧無印加時の光
の漏れ、着色という２つの問題を解決することは、第４
図に示すよりなＲ，Ｇ。
応答時間、視野角、色ずれの問題にも鑑み、比較的小さ
な液晶層の厚み（４〜６７＋ｍ）で、電圧無印加時の光
の漏れ、着色という２つの問題を解決することは、第４
図に示すよりなＲ，Ｇ。
Ｂ部で液晶層の厚みが均一である従来の構成をとる限り
不可能である。
不可能である。
発明の目的
本発明は上述した従来例の欠点に鑑みなさ！したもので
、電圧無印加時の液晶セルの光の漏れと着色を最小限に
おさえ、コントラストが高く色再現性に優れたカラー液
晶表示装置を提供することを目的とする。
、電圧無印加時の液晶セルの光の漏れと着色を最小限に
おさえ、コントラストが高く色再現性に優れたカラー液
晶表示装置を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、ＴＮモードの液晶を用い、Ｒ、Ｇ。
Ｂ等の各カラーフィルタに対応する液晶層の厚みをそれ
ぞれ光学的に最適化することにより、優れた性能のカラ
ー液晶表示装置を提供するものである。
ぞれ光学的に最適化することにより、優れた性能のカラ
ー液晶表示装置を提供するものである。
実施例の説明
ここではＴＮモードの液晶を用いた透過型のカラー液晶
表示装置を実施例として詳細に述べる。
表示装置を実施例として詳細に述べる。
さて第６図で示すような分光特性をもっＲ、Ｇ。
Ｂの各カラーフィルタに合わせて、第７図に示すような
分光強度をもつ白色光源〔（株）松下電子工業製パルツ
ク螢光燈〕を選択する。そしてＲ，Ｇ、Ｂを６１０ｎｍ
、５４６ｎｍ、４５０ｎｍの各波長で代表させることに
する。
分光強度をもつ白色光源〔（株）松下電子工業製パルツ
ク螢光燈〕を選択する。そしてＲ，Ｇ、Ｂを６１０ｎｍ
、５４６ｎｍ、４５０ｎｍの各波長で代表させることに
する。
光源は第７図の分光透過特性を見ればわかるように、Ｒ
，Ｇ、Ｈの各波長に対し線スペクトルに近い特性をも一
２白色光源であり、このことが本発明の実施例に対し非
常に有効で、例えば白熱電灯のような連続スペクトルを
もつもの、あるいはＥ’Ｌ等の単色光源ではその有効性
は減じる。
，Ｇ、Ｈの各波長に対し線スペクトルに近い特性をも一
２白色光源であり、このことが本発明の実施例に対し非
常に有効で、例えば白熱電灯のような連続スペクトルを
もつもの、あるいはＥ’Ｌ等の単色光源ではその有効性
は減じる。
そこで先述した第１図に示すようなΔｎの波長分散をも
つＬ ｌＸ０Ｎ ９１５０を液晶制料として用いるとす
る。（１）式に基づくと、Ｒ，Ｇ、Ｈの各波長の光は、
液晶層の厚みｄに応じてノーマリ−ブラックで電圧無印
加時には第８図に示すような透過特性を示す。第８図で
グラフの左端は省略されであるがＲ，Ｇ、Ｂの各曲線は
ｄが。に近づくにつれ単調に増加し、ｄ−０μｍですべ
て１になる。
つＬ ｌＸ０Ｎ ９１５０を液晶制料として用いるとす
る。（１）式に基づくと、Ｒ，Ｇ、Ｈの各波長の光は、
液晶層の厚みｄに応じてノーマリ−ブラックで電圧無印
加時には第８図に示すような透過特性を示す。第８図で
グラフの左端は省略されであるがＲ，Ｇ、Ｂの各曲線は
ｄが。に近づくにつれ単調に増加し、ｄ−０μｍですべ
て１になる。
このグラフからもわがる通り、Ｒ，Ｇ、Ｂの各波長の光
に対し、液晶層の厚みがｄが小さい方からみていくと、
それぞれ５．４ μｍ 、 ４．Ｂｌｔｍ 、３．７／
１ｍの時にＴ−＝ｏとなり液晶層で完全に光はｇｌＱｉ
される。即ちＲ，Ｇ、Ｈの各カラーフィルタに対応する
液晶層の厚みをそれぞれｄＲ２ｄＧ、ｄＢとしたときｄ
Ｈ＝ ５．４μｍ 、’ ｄＧ＝ ４．８μｍ 、 ｄ
Ｂ＝＝３．７７１ｍにすれば、電圧無印加時、各フィル
タ部で光を完全に遮断し、液晶パネル全面にわたって光
は遮断され、上述した着色の問題も起こり得ない。
に対し、液晶層の厚みがｄが小さい方からみていくと、
それぞれ５．４ μｍ 、 ４．Ｂｌｔｍ 、３．７／
１ｍの時にＴ−＝ｏとなり液晶層で完全に光はｇｌＱｉ
される。即ちＲ，Ｇ、Ｈの各カラーフィルタに対応する
液晶層の厚みをそれぞれｄＲ２ｄＧ、ｄＢとしたときｄ
Ｈ＝ ５．４μｍ 、’ ｄＧ＝ ４．８μｍ 、 ｄ
Ｂ＝＝３．７７１ｍにすれば、電圧無印加時、各フィル
タ部で光を完全に遮断し、液晶パネル全面にわたって光
は遮断され、上述した着色の問題も起こり得ない。
次に実際の構成ならびに製法を第９図を用いて説明する
。
。
まず透明基板２ｂの上にＲ，Ｇ、Ｂの厚みを変えてカラ
ーフィルタ層４を形成する。先に述べたように、ａＲ，
ｄＧ、 ｄＢをそれぞれ６．４７１ｍ 、 ４．８１１
ｍ。
ーフィルタ層４を形成する。先に述べたように、ａＲ，
ｄＧ、 ｄＢをそれぞれ６．４７１ｍ 、 ４．８１１
ｍ。
３．７７１ｍとするために、例えばフィルタＲ部の厚さ
を１７ｘｍとして、同Ｇが１，６７１ｍ、同Ｂが２．７
μｍとなるようにする。
を１７ｘｍとして、同Ｇが１，６７１ｍ、同Ｂが２．７
μｍとなるようにする。
カラーフィルタ４の形成の方法としては、ゼラチン等を
主成分とする有機物質の塗布１選択除去。
主成分とする有機物質の塗布１選択除去。
染色を３回繰り返すことによりなされるが、他にスクリ
ーン印刷、色素の蒸着、電着塗装等の方法によっても可
能である。
ーン印刷、色素の蒸着、電着塗装等の方法によっても可
能である。
このようにして形成されたカラーフィルタ４の上部に、
Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２などの透明電導膜５４ｋを形成し
、その上に配向膜６ｂを形成する。配向膜としては通常
ボ・リイミド、ポリビニルアルコールなどの有機材料を
スピンナ、印刷などにより塗布し、表面をラビング処理
して用Ｇヒ、ＳｉＯを一定角度で塗め蒸着しても同様に
配向膜としての機能を果たす。
Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２などの透明電導膜５４ｋを形成し
、その上に配向膜６ｂを形成する。配向膜としては通常
ボ・リイミド、ポリビニルアルコールなどの有機材料を
スピンナ、印刷などにより塗布し、表面をラビング処理
して用Ｇヒ、ＳｉＯを一定角度で塗め蒸着しても同様に
配向膜としての機能を果たす。
もう一方の透明基板２ａにも先述したのと同じ方法で、
透明電導膜５ａ、配向膜６ａを形成し、ｄＢが３．７１
ｔｍとなるように、両透明基板２ａ。
透明電導膜５ａ、配向膜６ａを形成し、ｄＢが３．７１
ｔｍとなるように、両透明基板２ａ。
２ｂを対向させ（このことによＩ） ｄに 、 ｄＢは
各々４．８μｍ ＋、 ５．４μｍとなっている。）、
この対向空間内に液晶１を封入する。
各々４．８μｍ ＋、 ５．４μｍとなっている。）、
この対向空間内に液晶１を封入する。
偏光板３ａ、３ｂは各々の偏光軸が平行になるように、
配向膜のラビング方向に平行もしくは垂直に設置される
。
配向膜のラビング方向に平行もしくは垂直に設置される
。
以上の説明でｔｄ ＜１）式に於てＴ＝ＯをＪうえる最
小のｕ（ｕ＝Ｖｓ）の近傍、即ち第８図でｄが５７１ｍ
の近傍に於て光学的経路差（ｄ・Δｎ／λ）を補正する
場合の実施例を述べた。
小のｕ（ｕ＝Ｖｓ）の近傍、即ち第８図でｄが５７１ｍ
の近傍に於て光学的経路差（ｄ・Δｎ／λ）を補正する
場合の実施例を述べた。
一方第８図ではｄＧ＝１０．７７、ｚｍ、 ｄＲ＝１２
１ｔｍ。
１ｔｍ。
ｄＢ−１２、７／、Ｚｍに於ても各色の透過光は零とな
り、かつこれらの液晶膜厚差は小さい。本発明はこの様
なＵの大きい領域（ｕ＝五習、Ｆ；・・・・・）に対し
ても適用できる。そして上記の組合せで補正する場合に
は、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色フィルタに対応する液晶層の厚さの
大小関係は、前記実施例とは異なって来る。
り、かつこれらの液晶膜厚差は小さい。本発明はこの様
なＵの大きい領域（ｕ＝五習、Ｆ；・・・・・）に対し
ても適用できる。そして上記の組合せで補正する場合に
は、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色フィルタに対応する液晶層の厚さの
大小関係は、前記実施例とは異なって来る。
本発明の実施例では、カラーフィルタとしてＲ７Ｇ、Ｂ
の３種に限って説明したが、他の色が混じって４種以上
の場合にも、同様に本発明が適用可能である。又、カラ
ーフィル１．夕は一方の基板側にたけ形成される必然性
は無く、上下両方の基板に形成されてもよいし、一部の
色は一方の基板に。
の３種に限って説明したが、他の色が混じって４種以上
の場合にも、同様に本発明が適用可能である。又、カラ
ーフィル１．夕は一方の基板側にたけ形成される必然性
は無く、上下両方の基板に形成されてもよいし、一部の
色は一方の基板に。
他の色は他方の基板にというふうに形成されても構わな
い。何れの場合でもｄＨ、ｄＧ、 ｄＢが光学的に最適
化された値になっていれば問題ない。
い。何れの場合でもｄＨ、ｄＧ、 ｄＢが光学的に最適
化された値になっていれば問題ない。
本発明の思想は、ＴＮ液晶を用いたカラー液晶表示装置
全搬にわたって適用されうるもので、単純なマトリクス
駆動のものだけでなく、一方の基板に、ＭＯＳＦＥＴ、
ＴＰＴ、ＭＩＭ などの非線形素子が組みこまれている
場合、又、透過型の場合だけでなく反射型の場合でも側
ら差し支えない。
全搬にわたって適用されうるもので、単純なマトリクス
駆動のものだけでなく、一方の基板に、ＭＯＳＦＥＴ、
ＴＰＴ、ＭＩＭ などの非線形素子が組みこまれている
場合、又、透過型の場合だけでなく反射型の場合でも側
ら差し支えない。
さらに本発明の説明ではノーマリ−ブラックの場合に瞑
ったが、電圧無印加時に明状態となるノーマリ−ホワイ
トの場合にもその寸ま活用出来る。
ったが、電圧無印加時に明状態となるノーマリ−ホワイ
トの場合にもその寸ま活用出来る。
一方他の観点から見ると、本発明の構成をとることによ
り、液晶セル組立時の液晶層の厚みの誤差による色調の
変化・ホワイトバランスのずれが極めて小さくなる。こ
のことを第１０図に示す。
り、液晶セル組立時の液晶層の厚みの誤差による色調の
変化・ホワイトバランスのずれが極めて小さくなる。こ
のことを第１０図に示す。
第１０図は本発明により、各フィルタに対応する液晶層
の厚み全各フィルタごとに適正化した後、組立て誤差に
より液晶層の厚みが設計値より変化した場合の各色の透
過率を緑色フィルタ上の液晶層の厚みとの関係で示す。
の厚み全各フィルタごとに適正化した後、組立て誤差に
より液晶層の厚みが設計値より変化した場合の各色の透
過率を緑色フィルタ上の液晶層の厚みとの関係で示す。
第１ｏ図から明らかなように役割中心値ｄ＝４．８μｍ
では各色光とも透過は零となる。一方ｄがこの値より変
化した場合、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色光とも透過率はほぼ均等に
増加する。この為液晶セルのホワイトバランスは保たれ
。
では各色光とも透過は零となる。一方ｄがこの値より変
化した場合、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色光とも透過率はほぼ均等に
増加する。この為液晶セルのホワイトバランスは保たれ
。
表示色調の変化も小さい。他方従来のセル構成をとれば
、セル厚の変化により、色調等が犬１］に変化すること
は第８図より自明である。
、セル厚の変化により、色調等が犬１］に変化すること
は第８図より自明である。
発明の効果
以上述べてきた構成にすることにより、電圧無印加時の
光の漏れならびに着色をなくし、コントラスト、色町現
住に優れたカラー液晶表示装置を提供出来る。これは液
晶制料を適当に選択することにより、比較的小さな液晶
層の厚みで実現出来るので、液晶の応答時間も速く、視
野角も広く、さらに視差による色ずれもなく、表示素子
としての性能は極めて良好である。
光の漏れならびに着色をなくし、コントラスト、色町現
住に優れたカラー液晶表示装置を提供出来る。これは液
晶制料を適当に選択することにより、比較的小さな液晶
層の厚みで実現出来るので、液晶の応答時間も速く、視
野角も広く、さらに視差による色ずれもなく、表示素子
としての性能は極めて良好である。
又、別の観点からみると、たとえ液晶セル組み立て時に
液晶層の厚みが僅かにずれたとしても、Ｒ，Ｇ、Ｈの各
カラーフィルタ部の液晶層の厚みの最適設計値からの僅
かのずれとなるだけで、このことにより、急激に電圧無
印加時の光の漏れが大きくなったり、所謂ホワイト・バ
ランスが狂って液晶セルが着色したりするといっだこと
は起こらない。
液晶層の厚みが僅かにずれたとしても、Ｒ，Ｇ、Ｈの各
カラーフィルタ部の液晶層の厚みの最適設計値からの僅
かのずれとなるだけで、このことにより、急激に電圧無
印加時の光の漏れが大きくなったり、所謂ホワイト・バ
ランスが狂って液晶セルが着色したりするといっだこと
は起こらない。
本発明はＴＮ液晶を用いたカラー液晶表示装置の基本設
計に関わる非常に重要なもので、その応用分野は極めて
広い。
計に関わる非常に重要なもので、その応用分野は極めて
広い。
第１図（ａ） 、 （ｂ）はＴＮ液晶表示素子の表示原
理を示した図、第２図は液晶のΔｎの波長依存性を示し
た図、第３図は液晶セルの分光透過特性の一例を示した
図、第４図は従来のカラー液晶表示装置のセル断面図、
第５図はＲ，Ｇ、’Ｂカシーフィルタの配置の一列を示
した図、第６図はＲ，Ｇ、Ｂカラーフィルタの分光透過
特性を示した図、第７図は光源の分光強度を示した図、
第８図はＲ、Ｇ。 Ｂ各波長の分光透過特性の液晶相の厚みに対する依存を
示した図、第９図は本発明の一実施例のカラー液晶表示
装置のセル断面図、第１０図は本発明の装置の緑色フィ
ルタ部の液晶層の厚さと各色光の透過率の関係を示す図
である。 １・・・・・液晶、２ａ、２ｂ・・・・・・透明基板、
３ａ。 ３ｂ・・・・・偏光板、４・・・・・・カラーフィルタ
、５ａ。 ５ｂ・・ 透明電導膜、６ａ 、 ｅｂ・・・・・・配
向膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （（Ｌ） （ｂ） 撃 喫 其 傾＠１ 医 第４図 第５図 豹制チ 凶 第８図 液晶層の厚みＬ 第９図
理を示した図、第２図は液晶のΔｎの波長依存性を示し
た図、第３図は液晶セルの分光透過特性の一例を示した
図、第４図は従来のカラー液晶表示装置のセル断面図、
第５図はＲ，Ｇ、’Ｂカシーフィルタの配置の一列を示
した図、第６図はＲ，Ｇ、Ｂカラーフィルタの分光透過
特性を示した図、第７図は光源の分光強度を示した図、
第８図はＲ、Ｇ。 Ｂ各波長の分光透過特性の液晶相の厚みに対する依存を
示した図、第９図は本発明の一実施例のカラー液晶表示
装置のセル断面図、第１０図は本発明の装置の緑色フィ
ルタ部の液晶層の厚さと各色光の透過率の関係を示す図
である。 １・・・・・液晶、２ａ、２ｂ・・・・・・透明基板、
３ａ。 ３ｂ・・・・・偏光板、４・・・・・・カラーフィルタ
、５ａ。 ５ｂ・・ 透明電導膜、６ａ 、 ｅｂ・・・・・・配
向膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （（Ｌ） （ｂ） 撃 喫 其 傾＠１ 医 第４図 第５図 豹制チ 凶 第８図 液晶層の厚みＬ 第９図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）対向する第１の基板と第２の基板間に液晶層を挾
持し、前記基板の少くとも一方に分光透過特性の異なる
複数種のカラーフィルタを多数配置し、前記液晶層に電
圧を印加し光変調せしめる手段を有するとともに、前記
カラーフィルタの分光透過特性に応じて各カラーフィル
タに対応する液晶層の厚みを変化させた事を特徴とする
カラー液晶表示装置。 （２） カラーフィルタが赤、緑、青の光を主として透
過する分光透過特性を示す３種からなることを、 特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のカラー液晶表示装置
。 （３）赤、緑、青の光を主として透過する分光透過特性
を示すカラーフィルタに対応する液晶層の厚みが、赤で
大きく、青で小さく、緑では両者の中間の値をとること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラー液晶表
示装置。 （４） カラーフィルタが、第１．第２の基板の少くと
も一方の液晶層を挾持する側の主面に配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー液晶
表示装置。 （６） カラーフィルタの液晶層を挾持する側の主面に
透明電導膜が設置されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のカラー液晶表示装置。 伸） カラーフィルタの厚みが、赤、緑、青で異なるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のカラー液晶
表示装置。 （７）赤、緑、青の各波長に対して線スペクトルに近い
分光放射特性をもつ白色光源と組み合せて用いることを
特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
４項、第５項または第６項記載のカラー液晶表示装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016552A JPS60159823A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
| US06/696,170 US4632514A (en) | 1984-01-31 | 1985-01-29 | Color liquid crystal display apparatus |
| EP85100951A EP0152827B1 (en) | 1984-01-31 | 1985-01-30 | Liquid crystal color display apparatus |
| DE8585100951T DE3573842D1 (en) | 1984-01-31 | 1985-01-30 | Liquid crystal color display apparatus |
| KR2019910000169U KR920006145Y1 (ko) | 1984-01-31 | 1991-01-09 | 컬러액정 표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59016552A JPS60159823A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3257557A Division JPH0690376B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159823A true JPS60159823A (ja) | 1985-08-21 |
| JPH0519687B2 JPH0519687B2 (ja) | 1993-03-17 |
Family
ID=11919437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59016552A Granted JPS60159823A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159823A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6434618U (ja) * | 1987-08-25 | 1989-03-02 | ||
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| US7876407B2 (en) | 2004-05-21 | 2011-01-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device and color liquid crystal display device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916554A (ja) * | 1982-06-07 | 1984-01-27 | クレツクネル−フムボルト−ドイツ・アクチエンゲゼルシヤフト | 石炭或いはその他の鉱物を選鉱するための湿式選鉱機のための逆止め弁 |
| JPS5916553A (ja) * | 1982-07-17 | 1984-01-27 | 井口 富之 | 冷凍餌料砕氷機 |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP59016552A patent/JPS60159823A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6842207B2 (en) | 1996-10-29 | 2005-01-11 | Nec Corporation | Active matrix liquid crystal display panel |
| US7139054B2 (en) | 1996-10-29 | 2006-11-21 | Nec Corporation | Active matrix liquid crystal display panel having particular optical compensation layer |
| US7405785B2 (en) | 1996-10-29 | 2008-07-29 | Nec Corporation | Transverse electric field active matrix liquid crystal display panel having particular optical compensation layer |
| US7352419B2 (en) | 2003-12-10 | 2008-04-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display having a control factor for reducing a chromaticity difference between displayed white and displayed black |
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| US7876407B2 (en) | 2004-05-21 | 2011-01-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device and color liquid crystal display device |
| JP2011191795A (ja) * | 2004-05-21 | 2011-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 半透過型液晶表示装置 |
| US8089596B2 (en) | 2004-05-21 | 2012-01-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device and color liquid crystal display device |
| US8345198B2 (en) | 2004-05-21 | 2013-01-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device and color liquid crystal display device |
| US8537316B2 (en) | 2004-05-21 | 2013-09-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Transflective liquid crystal display device and color liquid crystal display device |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519687B2 (ja) | 1993-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |