JPS61143791A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カラー液晶表示装置に関し、特に、視野角に
よる色変化の少ないカラー液晶表示装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、液晶表示パネルは、ＣＲＴなどの発光型（アク
ティブ）ディスプレイに比べて、受光型（パッシブ）で
ある故に電力消費量が少量で、低電圧で動作し、パネル
に構成し易く、大型画面が可能であるという利点を有し
ている。その中でも、多数の画素をマトリクス駆動する
方式のものはＴＶなどにも好適で、特に将来性を注目さ
れている。この方式の液晶表示パネルは、通常、　ＴＰ
Ｔ　（薄型トランジスタ）を使用し、ガラスやプラスチ
ックフィルム等の基板に、駆動用のＴＰＴを、２〜１０
木／■程度の密度でマトリクス配置した構成になってい
る。

第３図は、マトリクス方式による液晶表示パネルのスタ
ガー構造の一例を示す斜視図である。同図において、Ｔ
ＰＴは、基板Ｓ上に形成されたゲート線　１ａａ、　ｌ
ａｂ、・・・・・・からなる行電極を有し、該ゲート線
上にゲート電極１ａ、ｌｂ、１ｃ、１ｄ・・・を設け、
これらを絶縁層５で被覆した上に、前記各ゲート電極上
に薄膜半導体層２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・をそれぞ
れ形成し、それらの半導体の一端に接してソース線３ａ
、３ｂ・・・なる列電極を配置し、更に、それらの半導
体の別な一端に接してドレイン電極４ａ、４ｂ、４ｃ。

４ｄ・・・を設けて構成されている。ドレイン電極は、
表示単位を構成する電極である。また、行電極及び列電
極は、透明もしくは金属の薄膜導電層によって形成され
ている。

第４図は、第３図における矢印ＯＢ力方向ら眺めた平面
図で、マトリクス駆動回路の一部を示すものである。第
４図において、半導体２ａ、２ｃの一端はソース線３ａ
に接し、半導体２ｂ、２ｄの同一方向端はソース線３ｂ
に接し、それらの半導体の別な一端はドレイン電極４ａ
、４ｃ、４ｂ、４ｄにそれぞれ接している。

第５図は、第４図に示される線分Ａ−Ａに沿った断面構
造をもつ基板を用いた表示パネルの断面図で、従来の液
晶表示装置に使用される一例である。第５図において、
液晶表示パネルは、基板Ｓ及び基板６に挟持された層構
造に形成され、その層構造は、ゲート電極１ｃ及び１ｄ
、絶縁層５ａ及び５ｂ、半導体層２ｃ及び２ｄ、ソース
線３ａ及び３ｂ、ドレイン電極４ｃ及び４ｄ、液晶層７
、絶縁層８、対向電極９で構成され、パネルの絶縁には
シール部材１０で封止されている。液晶層７には、動的
散乱型（ＤＳＭ）やツィステッド・ネマティック（ＴＮ
）等の表示モードが用いられ、また、装置を透過型もし
くは反射型のいずれにするかにより偏光板。

入／４板１反射板等の光学検知手段を適宜に設ける必要
がある。特に、ツィステッド・ネマティック・モードの
場合には、光学検知手段として偏光子１１及び検光子１
２の双方が必要である。

上記のような液晶表示パネルにおいては、セル自体の動
作特性は液晶層の厚みに依存しがちで、液晶層の厚さを
所定の面積（例えば１０ｃｍ２　）以上の範囲に亘って
可能な限りに薄く（例えばＩＬ１１以下）かつ均一にし
なければ、表示パネル全体の表示特性は低下し、良好な
階調性も高速応答性も得られなくなる。そこで、液晶層
の厚みを所定値に保つために、液晶層中に一定の粒径の
不活性部材を混入する方法等が必要であった。

このような表示パネルによって、カラー液晶表示装置を
構成しようとすると、第６図に示されるようになる。即
ち１画像を形成する表示単位であるドレイン電極４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・に対応する位置で、対向基板６
に、カラー・フィルタ１４ａ、１４ｂ。

１４ｃ　、　１４ｄ・・・が配設されていて、ドレイン
電極とカラー・フィルタとの組合わせにより１つのカラ
ー表示単位を形成することになり、各カラー・フィルタ
の１つがＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかとし
て、隣り合うカラー・フィルタの色彩はそれぞれＲ，Ｇ
、Ｈの他のいずれかであるよう配置することによりフル
カラー表示を可能とするものである。

［発明が解決しようとする問題点１ このようなカラー液晶表示装置においては、液晶層の厚
みを薄く、しかも均一にすることは、技術的にきわめて
困難である。従って１表示特性としての視野角は非常に
狭小な値となり、良好な階調性を得られる範囲となると
、更に限定される。

このため、観察者の目視方向によっては、コントラスト
が低下し１表示色も変化してしまうという欠点があった
。

本発明は、上記に鑑みて、液晶表示パネルの視野角依存
性を問題点とし、コントラストが良く、視野角による色
変化の少ないカラー液晶表示装置を提供することを目的
とするものである。

［問題を解決するための手段］ 本発明において、上記の問題点を解決するために講じら
れた手段は、光源側基板と表示側基板との間に挟持され
た液晶層構造部へ光を透過させ、カラー画像を表示する
カラー液晶表示装置において、表示側基板の液晶層構造
部へ接する面もしくはその反対側面のいずれか又は双方
に光散乱面を形成したことである。

上記本発明において、液晶層構造部とは、通常の液晶表
示パネルにおけると同じく層状に形成される液晶及びＴ
ＰＴ（ｆＪ膜トランジスタ）のゲート電極、ソース電極
、ドレイン電極、対向電極、絶縁層、半導体層などで、
ゲート電極とソース電極にはＡ見、Ａｕ、Ａｆ、Ｐｄ等
の金属薄膜が使用され、ドレイン電極や対向電極にはＳ
ｌ２Ｏ３，Ｌｎ２Ｏ３，ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ
−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電膜、乃至Ａｕ。

Ａ文、Ｐｄ等の金属薄膜が使用される。半導体層にはア
モルファスシリコン、ポリシリコン、ＣｄＳ。

ＧｄＳｅ等の薄膜半導体が使用される。これらの層構造
部は２枚の基板に挟持されていて、片側から光を入射さ
れ、液晶により画像化された光が反対側から出射するの
を目視されるが、便宜上として、入射側の基板を光源側
基板、出射側の基板を表示側基板と呼称するものとする
。これらの基板は通常ガラスもしくはプラスティックフ
ィルムで形成される。そして、これらの基板に形成され
る光散乱面は凹凸表面で、化学的腐蝕方法もしくは機械
的研磨方法等により容易に形成できる。

［作　用］ 表示側基面に光散乱面を設けることにより、液晶層から
直接収束的に出射される場合よりも出射状態が拡大かつ
多様化し、視野角への依存性は減少する。ここで視野角
とは出射光による表示内容を目視により確認できる限界
を、出射光の中心線からの立体角で示すものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面によって詳細に説明する。

第１図は、本発明によるカラー液晶表示ノくネルの一実
施例の構造を示す縦断面図である。第１図において、カ
ラー液晶表示パネルは、基板Ｓと別な基板１５に挟持さ
れた層構造に形成され、その層構′造は基板Ｓ側から、
液晶駆動用のＴＰＴ１８、絶縁＄　１７．液晶層１８、
配向膜１９．カラー・フィルタ２０、透明電極２１で構
成されている。基板１５の透明電極２１側の表面が、本
発明による光散乱機能を有するもので、光を散乱するた
めに、基板表面に凹凸状態が設けられている。凹凸の形
成には、ガラス基板の場合であれば、フッ酸系溶液によ
る化学的腐蝕方法もしくは機械的研磨方法が一般的であ
る。本実施例では、これらの方法によりフロスト加工を
施したガラス基板を使用している。前記基板Ｓ側から照
射され、液晶層を透過した光が、この散乱面で散乱させ
られることにより、基板１５を通過した後の出射状態も
多様化し、視野角への依存性は減少する。即ち、カラー
液晶表示装置の視野角は拡大される。

第２図は、カラー液晶表示装置の視野角について、本実
施例と従来例との比較図である。測定の結果は、従来例
による視野角／ＡＯＡ　　’が約２０度であったのに対
し、本実施例による視野角／ＢＯＢ　’は約４０度で、
はぼ２倍に向上した。表示画面の明るさは、光路途中の
散乱面による若干の低下が認められたが、肉眼で問題と
なるほどではなく、これはガラス基板の屈折率１．５に
対してガラス基板に接する物質の屈折率が透明電極では
１．８、液晶では１．５５程度と、それほど大きな差で
ないためである。従って、散乱面の粗さの程度も許容範
囲が広い。

なお、第１図の実施例においては、散乱面が基板１５の
液晶側に設けられているが、基板の外方側に設けても差
支えなく、この場合、凹凸面により散乱率の小さい基板
を使用するか、基板の屈折率に近い屈折率を有する接着
剤により偏光板を散乱面に接着させるかによって、表示
画面の明るさの低下を防ぎつつ、視野角を拡大する効果
を奏することができる。

また第１図の実施例において、凹凸により基板の表面積
が増すため、その表面に透明電極やカラー・フィルタな
どを膜形成する際に、密着性や耐久性が向上するという
効果が得られる。

また、本発明は液晶層として、米国特許第４３８７９２
４号公報に記載の強誘電性液晶を用いることができる。

［発明の効果］ 以上、説明したとおり、本発明によれば、表示面側の基
板に散乱面を設けることにより、視野角を拡大し、視野
角に依存する色変化の少ないカラー液晶表示装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面−′、第２図は実施例と
従来例との視野角の比較図、第３図及び第４図はＴＰＴ
の構造を示す斜視図及び平面図、第５図は従来例の断面
図、第６図は従来例の斜視図である。 Ｓ・・・基板、ｌ・・・ゲート線及びゲート電極、２・
・・半導体、３・・・ソース線、 ４・・・ドレイン電極、５．８．１７・・・絶縁層、６
．１５・・・対向基板、　　７．１８・・・液晶層、９
・・・対向電極、ｌＯ・・・シール部材、１１・・・偏
光子、１２・・・検光子、１４．２０・・・カラー・フ
ィルタ、１Ｂ・・・ＴＦＴ、１９・・・配向膜、２１・
・・透明電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源側基板と表示側基板との間に挟持された液晶層構造
   部へ光を透過させ、カラー画像を表示するカラー液晶表
   示装置において、表示側基板の液晶層構造部へ接する面
   、もしくはその反対側面のいずれか、又は双方に光散乱
   面を形成することを特徴するカラー液晶表示装置。