JPH0690376B2 - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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- JPH0690376B2 JPH0690376B2 JP3257557A JP25755791A JPH0690376B2 JP H0690376 B2 JPH0690376 B2 JP H0690376B2 JP 3257557 A JP3257557 A JP 3257557A JP 25755791 A JP25755791 A JP 25755791A JP H0690376 B2 JPH0690376 B2 JP H0690376B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルタと液
晶、特にツイステッド・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，色再現性に優れたカラー液晶表示装置を提供す
るものである。
晶、特にツイステッド・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，色再現性に優れたカラー液晶表示装置を提供す
るものである。
【０００２】本発明は、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等に用いら
れる。
ラー映像表示装置あるいはコンピュータ端末等に用いら
れる。
【０００３】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄型で低電圧駆動でき
消費電力が小さいという特徴をもつことから、平面型表
示素子として最近急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流であったが、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。
消費電力が小さいという特徴をもつことから、平面型表
示素子として最近急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流であったが、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。
【０００４】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），
ツイステッド・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と略記），緑（同Ｇ），青（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。
晶のモードとしては、動的散乱（以後ＤＳＭと略記），
ツイステッド・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と略記），緑（同Ｇ），青（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。
【０００５】従来例の構成を述べる前に、本発明の基本
概念となるＴＮ液晶の光学的性質について簡単に述べ
る。
概念となるＴＮ液晶の光学的性質について簡単に述べ
る。
【０００６】図１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は各々の偏光軸が平行になる様
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。
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は各々の偏光軸が平行になる様
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。
【０００７】この時、電圧無印加では液晶セルは光を遮
断し図１（ａ）、あるしきい値（以下Ｖthと略記）以上
の電圧を印加すると図１（ｂ）、電界方向に浴うように
液晶は再配列し（液晶の誘電率異方性は正とする）、入
射した光はそのまま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、ノーマリーブラックと定
義する。
断し図１（ａ）、あるしきい値（以下Ｖthと略記）以上
の電圧を印加すると図１（ｂ）、電界方向に浴うように
液晶は再配列し（液晶の誘電率異方性は正とする）、入
射した光はそのまま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、ノーマリーブラックと定
義する。
【０００８】図１に示すような光学系、即ちノーマリー
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
分散により、セルに入射した直線偏光が楕円偏光となり
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．
Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．８，１５７５（１
９７５））で表わされている。
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
分散により、セルに入射した直線偏光が楕円偏光となり
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．
Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．８，１５７５（１
９７５））で表わされている。
【０００９】 Ｔ＝（１＋ｕ2 ）-1ｓｉｎ2 〔θ（１＋ｕ2 ）1/2 〕………………（１） ただし ｕ＝πｄΔｎ／０λ …………………………………………（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。
液晶のツイスト角、λは入射光の波長をそれぞれ表わ
す。
【００１０】一般に液晶のΔｎには波長依存性がある。
図２に液晶として（株）チッソ社製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の波長依存のデー
タに基づき、ツイスト角θが９０°のセルの分光透過特
性をＧｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）よりｄが５μｍ
と８μｍの場合について、プロットしたものが図３であ
る。
図２に液晶として（株）チッソ社製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の波長依存のデー
タに基づき、ツイスト角θが９０°のセルの分光透過特
性をＧｏｏｃｈ−Ｔａｒｒｙの式（１）よりｄが５μｍ
と８μｍの場合について、プロットしたものが図３であ
る。
【００１１】図３からもわかるように可視領域（４００
〜７００ｎｍ）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５μｍのセル
では赤紫に、８μｍでは黄色に着色して見える。ただ５
μｍでは波長５７０ｎｍ近辺、８μｍでは４４０ｎｍ近
辺の光は遮断する。
〜７００ｎｍ）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５μｍのセル
では赤紫に、８μｍでは黄色に着色して見える。ただ５
μｍでは波長５７０ｎｍ近辺、８μｍでは４４０ｎｍ近
辺の光は遮断する。
【００１２】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。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せたカラー液晶表示装置について
説明する。
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。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せたカラー液晶表示装置について
説明する。
【００１３】図４に従来のカラー液晶表示装置のセル断
面図を示す。図４において４は例えば図５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は電圧無印加時の液晶１の初期配向を制
御するための配向膜で、透明電導膜５ａ，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。
面図を示す。図４において４は例えば図５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は電圧無印加時の液晶１の初期配向を制
御するための配向膜で、透明電導膜５ａ，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。
【００１４】この時、Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタに
対応する液晶をＶth以上の適当な電圧巾で駆動すれば、
Ｒ，Ｇ，Ｂ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
分光特性の一例を図６に示す。
対応する液晶をＶth以上の適当な電圧巾で駆動すれば、
Ｒ，Ｇ，Ｂ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
分光特性の一例を図６に示す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】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。
るのが、先述した電圧無印加時の光の漏れと着色であ
る。
【００１６】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。
／（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。
【００１７】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、図３，図６からもわかる様
に、電圧無印加時、Ｇ，Ｒ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。
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、図３，図６からもわかる様
に、電圧無印加時、Ｇ，Ｒ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。
【００１８】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１０μｍ以上）電圧無印加時の透過率が小さくな
り、それ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が大きくなると、電圧ＯＮ
−ＯＦＦに対する液晶の応答時間が遅くなり、液晶パネ
ルの視野角もせまくなり、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。
（１）からもわかる通り、液晶層の厚みが大きくなると
（約１０μｍ以上）電圧無印加時の透過率が小さくな
り、それ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が大きくなると、電圧ＯＮ
−ＯＦＦに対する液晶の応答時間が遅くなり、液晶パネ
ルの視野角もせまくなり、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。
【００１９】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（４〜６μｍ）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、図４に示すような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。
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（４〜６μｍ）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、図４に示すような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。
【００２０】本発明は上述した従来例の欠点に鑑みなさ
れたもので、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。
れたもので、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。
【００２１】
【課題を解決するための手段】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し、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
もつ白色光源と前記カラーフィルタとを組合せて用いる
ことを特徴とするものであることにより、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。
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し、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
もつ白色光源と前記カラーフィルタとを組合せて用いる
ことを特徴とするものであることにより、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。
【００２２】
【作用】本発明は上記した構成により鮮明な優れた色表
示が可能となる。
示が可能となる。
【００２３】
【実施例】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。
カラー液晶表示装置を実施例として詳細に述べる。
【００２４】さて、図６で示すような分光特性をもつ
Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタに合わせて、図７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
パルック螢光燈〕を選択する。そしてＲ，Ｇ，Ｂを６１
０ｎｍ，５４５ｎｍ，４５０ｎｍの各波長で代表させる
ことにする。
Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタに合わせて、図７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
パルック螢光燈〕を選択する。そしてＲ，Ｇ，Ｂを６１
０ｎｍ，５４５ｎｍ，４５０ｎｍの各波長で代表させる
ことにする。
【００２５】光源は図７の分光放射特性を見ればわかる
ように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長に対し線スペクトルに近い
特性をもつ白色光源であり、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ＥＬ等の単色光源ではその
有効性は減じる。
ように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長に対し線スペクトルに近い
特性をもつ白色光源であり、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ＥＬ等の単色光源ではその
有効性は減じる。
【００２６】そこで先述した図１に示すようなΔｎの波
長分散をもつＬＩＸＯＮ９１５０を液晶材料として用い
るとする。（１）式に基づくと、Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長の
光は、液晶層の厚みｄに応じてノーマリーブラックで電
圧無印加時には図８に示すような透過特性を示す。図８
でグラフの左端は省略されてあるがＲ，Ｇ，Ｂの各曲線
はｄが０に近づくにつれ単調に増加し、ｄ＝０μｍです
べて１になる。
長分散をもつＬＩＸＯＮ９１５０を液晶材料として用い
るとする。（１）式に基づくと、Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長の
光は、液晶層の厚みｄに応じてノーマリーブラックで電
圧無印加時には図８に示すような透過特性を示す。図８
でグラフの左端は省略されてあるがＲ，Ｇ，Ｂの各曲線
はｄが０に近づくにつれ単調に増加し、ｄ＝０μｍです
べて１になる。
【００２７】このグラフからもわかる通り、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各波長の光に対し、液晶層の厚みが小さい方からみて
いくと、それぞれ５.4μｍ，４.8μｍ，３.7μｍの時に
Ｔ＝０となり液晶層で完全に光は遮断される。即ちＲ，
Ｇ，Ｂ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ｄＲ，ｄＧ，ｄＢとしたときｄＲ＝５.4μｍ，ｄ
Ｇ＝４.8μｍ，ｄＢ＝３.7μｍにすれば、電圧無印加
時、各フィルタ部で光を完全遮断し、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。
の各波長の光に対し、液晶層の厚みが小さい方からみて
いくと、それぞれ５.4μｍ，４.8μｍ，３.7μｍの時に
Ｔ＝０となり液晶層で完全に光は遮断される。即ちＲ，
Ｇ，Ｂ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ｄＲ，ｄＧ，ｄＢとしたときｄＲ＝５.4μｍ，ｄ
Ｇ＝４.8μｍ，ｄＢ＝３.7μｍにすれば、電圧無印加
時、各フィルタ部で光を完全遮断し、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。
【００２８】次に実際の構成ならびに製法を図９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、ｄＲ，ｄＧ，ｄＢをそれぞれ５.4μｍ，４.8μ
ｍ，３.7μｍとするために、例えばフィルタＲ部の厚さ
を１μｍとして、同Ｇが１.6μｍ，同Ｂが２.7μｍとな
るようにする。
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、ｄＲ，ｄＧ，ｄＢをそれぞれ５.4μｍ，４.8μ
ｍ，３.7μｍとするために、例えばフィルタＲ部の厚さ
を１μｍとして、同Ｇが１.6μｍ，同Ｂが２.7μｍとな
るようにする。
【００２９】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，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。
ゼラチン等を主成分とする有機物質の塗布，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。
【００３０】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 ，ＳｎＯ2 などの透明電導膜５
ｂを形成し、その上に配向膜６ｂを形成する。配向膜と
しては通常ポリイミド，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
ング処理して用いるが、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。
４の上部に、Ｉｎ2Ｏ3 ，ＳｎＯ2 などの透明電導膜５
ｂを形成し、その上に配向膜６ｂを形成する。配向膜と
しては通常ポリイミド，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
ング処理して用いるが、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。
【００３１】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３.7μｍとなるように、両透明基板２ａ，２ｂを対向
させ（このことによりｄＧ，ｄＲは各々４.8μｍ，５.4
μｍとなっている。）、この対向空間内に液晶１を封入
する。
同じ方法で透明電導膜５ａ，配向膜６ａを形成し、ｄＢ
が３.7μｍとなるように、両透明基板２ａ，２ｂを対向
させ（このことによりｄＧ，ｄＲは各々４.8μｍ，５.4
μｍとなっている。）、この対向空間内に液晶１を封入
する。
【００３２】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。
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。
【００３３】以上の説明では（１）式に於てＴ＝Ｏを与
える最小の
える最小の
【００３４】
【数１】
【００３５】の近傍、即ち図８でｄが５μｍ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。
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。
【００３６】一方図８ではｄＧ＝１０.7μｍ，ｄＲ＝１
２μｍ，ｄＢ＝１２.7μｍ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
２μｍ，ｄＢ＝１２.7μｍ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
【００３７】
【数２】
【００３８】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。
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。
【００３９】本発明の実施例では、カラーフィルタとし
てＲ，Ｇ，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、カラーフィルタは一方の基板側にだけ形成され
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ｄ
Ｒ，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。
てＲ，Ｇ，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、カラーフィルタは一方の基板側にだけ形成され
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ｄ
Ｒ，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。
【００４０】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
なマトリックス駆動のものだけでなく、一方の基板に、
ＭＯＳＦＥＴ，ＴＦＴ，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
の場合でも何ら差し支えない。
液晶表示装置全搬にわたって適用されうるもので、単純
なマトリックス駆動のものだけでなく、一方の基板に、
ＭＯＳＦＥＴ，ＴＦＴ，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
の場合でも何ら差し支えない。
【００４１】さらに本発明の説明ではノーマリーブラッ
クの場合に限ったが、電圧無印加時に明状態となるノー
マリーホワイトの場合にもそのまま活用出来る。
クの場合に限ったが、電圧無印加時に明状態となるノー
マリーホワイトの場合にもそのまま活用出来る。
【００４２】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。このことを図１０に示す。図１０は本発明に
より、各フィルタに対応する液晶層の厚みを各フィルタ
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。図１０から明らかな
ように設計中心値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、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、色調等が大巾に変化することは図８より自明であ
る。
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。このことを図１０に示す。図１０は本発明に
より、各フィルタに対応する液晶層の厚みを各フィルタ
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。図１０から明らかな
ように設計中心値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、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、色調等が大巾に変化することは図８より自明であ
る。
【００４３】
【発明の効果】以上述べた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，色再現性に優れたカラー液晶表示装置を提供出
来る。これは液晶材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、さらに視野による色ずれも
なく、表示素子としての性能は極めて良好である。
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，色再現性に優れたカラー液晶表示装置を提供出
来る。これは液晶材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、さらに視野による色ずれも
なく、表示素子としての性能は極めて良好である。
【００４４】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，Ｂ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
するといったことは起こらない。
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，Ｂ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
するといったことは起こらない。
【００４５】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。
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。
【図１】ＴＮ液晶表示素子の表示原理を示した図
【図２】液晶のΔｎの波長依存性を示した図
【図３】液晶セルの分光透過特性の一例を示した図
【図４】従来のカラー液晶表示装置のセル断面図
【図５】Ｒ，Ｇ，Ｂカラーフィルタの配置の一列を示し
た図
た図
【図６】Ｒ，Ｇ，Ｂカラーフィルタの分光透過特性を示
した図
した図
【図７】光源の分光強度を示した図
【図８】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
みに対する依存を示した図
【図９】本発明の一実施例のカラー液晶表示装置のセル
断面図
断面図
【図１０】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
さと各色光の透過率の関係を示す図
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，６ｂ 配向膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−62010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−120287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−193523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−159831（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 対向する第１の基板と第２の基板間に液
晶層を挟持し、前記基板の少な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、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前記カラーフィルタとを組合せて用
いた事を特徴とするカラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257557A JPH0690376B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257557A JPH0690376B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー液晶表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59016552A Division JPS60159823A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | カラ−液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04362919A JPH04362919A (ja) | 1992-12-15 |
| JPH0690376B2 true JPH0690376B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=17307939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3257557A Expired - Lifetime JPH0690376B2 (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690376B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1100279C (zh) | 1996-10-29 | 2003-01-29 | 日本电气株式会社 | 有源矩阵液晶显示屏 |
| JP2006292801A (ja) | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Seiko Epson Corp | 液晶装置並びに電子機器 |
| JP5200795B2 (ja) * | 2008-09-12 | 2013-06-05 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置及び電子機器 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP3257557A patent/JPH0690376B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04362919A (ja) | 1992-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |