專利名稱:液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置。特別涉及使用OCB模式(Optically Self-Compensated Birefringence Mode:光學(xué)自補(bǔ)償雙折射模式)的液晶 顯示裝置。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,與CRT (Cathode Ray Tube:陰極射線管)相比更 薄更輕,且具有能夠以低電壓驅(qū)動的消耗電力小的優(yōu)點(diǎn)的液晶顯示裝 置被使用于電視機(jī)、筆記本型PC (Personal Computer:個(gè)人計(jì)算機(jī))、 桌面型PC、 PDA (Personal Digital Assistant:便攜式終端)和移動電話
等多種電子設(shè)備。
特別是使用TFT (Thin Film Transister:薄膜晶體管)元件的液晶 顯示裝置,因?yàn)樗械南袼鼐ㄟ^各個(gè)TFT元件被驅(qū)動,所以能夠?qū)?現(xiàn)高的顯示品質(zhì)。
另一方面,在電視接收機(jī)等中通過液晶顯示裝置進(jìn)行活動圖像顯 示正在迅速普及,必須使液晶顯示裝置中的液晶顯示面板的響應(yīng)速度 為更高速、實(shí)現(xiàn)良好的活動圖像顯示。
在此,最近特別受到關(guān)注的是使用OCB模式的液晶顯示裝置。 (OCB面板的結(jié)構(gòu))
使用上述OCB模式的液晶顯示裝置具有如下結(jié)構(gòu),§卩,液晶分子 被夾持在施加了使該液晶分子平行且在同一方向取向的取向處理的2 個(gè)基板間的結(jié)構(gòu)。而且,在上述各個(gè)基板表面,設(shè)有相位差板,進(jìn)一 步,偏光板以成為正交尼科耳(CrossNicol)的方式配置。而且,相位 差板使用主軸為混合排列的負(fù)的相位差板等。
基于圖16和圖17,對使用OCB模式的液晶顯示面板1的結(jié)構(gòu)和 液晶分子的取向進(jìn)行具體的說明。圖16和圖17是示意地表示使用OCB 模式的液晶顯示裝置1的概略結(jié)構(gòu)的截面圖,圖16表示未施加電壓時(shí)的液晶分子52的取向狀態(tài),圖17表示施加電壓時(shí)的液晶分子52的取向狀態(tài)。
上述液晶顯示裝置1中的液晶顯示面板5,如圖16和圖17所示,具備作為TFT基板(有源矩陣基板)的第一基板IO和作為對置基板的第二基板20,該第一基板10在第一玻璃基板11上設(shè)有包括TFT(ThinFilm Transistor:薄膜晶體管)元件等的配線層13、絕緣層15、像素電極17和第一取向膜19形成,該第二基板20在第二玻璃基板21上設(shè)有彩色濾光片23、對置電極27和第二取向膜29。此外,包含液晶分子52的液晶層50具有被該第一基板10和第二基板20夾持的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步,在上述第一玻璃基板11的設(shè)有上述配線層13的面的相反面上,設(shè)有第一光學(xué)補(bǔ)償膜(相位差板)41和第一偏光板43,另一方面,在上述第二玻璃基板21的設(shè)有上述彩色濾光片23的面的相反面上,設(shè)有第二光學(xué)補(bǔ)償膜(相位差板)45和第二偏光板47。
此外,在上述液晶顯示面板5的背面設(shè)有背光源70。
更詳細(xì)而言,通過摩擦對上述第一取向膜19和第二取向膜29實(shí)施取向處理(摩擦取向處理)。該取向處理如下所述那樣進(jìn)行在相同的方向上對2個(gè)相對的基板(TFT基板和對置基板)的表面進(jìn)行摩擦,使得液晶分子52在未施加電壓時(shí)為展曲取向(splay alignment),另一方面在施加電壓時(shí)為彎曲取向(bend alignment)。
此外,分別粘貼在上述兩基板的表面的偏光板(第一偏光板43、第二偏光板47)配置成,偏光板的光軸相對于各基板表面的液晶分子52的取向方向,換言之相對于上述摩擦取向處理的方向,成45度和135度方向(正交尼科耳)。
此外,構(gòu)成上述液晶層50的液晶分子52 —般使用其介電常數(shù)各向異性為正的液晶分子52。在此,上述的所謂的介電常數(shù)各向異性為正的液晶分子52是指具有如下性質(zhì)的液晶分子52, g卩,在向液晶分子52施加電壓時(shí),液晶分子52的長軸方向以相對于電場平行的方式取向。
此外,在上述液晶顯示裝置l中,為了對液晶層50進(jìn)行有源矩陣驅(qū)動而設(shè)置有TFT元件,該TFT元件設(shè)置在各像素,并且在各TFT元件,連接有設(shè)置于第一玻璃基板的未圖示的柵極總線、源極總線。
6此外,上述第一玻璃基板11和第二玻璃基板21通過未圖示的球狀隔離物、柱狀隔離物保持期望的間隔被貼合。(液晶分子的取向)
接著對OCB模式的液晶分子52的取向進(jìn)行具體的說明。在使用OCB模式的液晶顯示裝置1中,液晶分子52在未施加電壓的狀態(tài)下成為圖16所示的展曲取向,在施加電壓時(shí),轉(zhuǎn)變至圖17所示的彎曲取向(展曲-彎曲轉(zhuǎn)變)。于是,在該彎曲取向的狀態(tài)下,通過使液晶分子52的傾斜角度變化而進(jìn)行顯示。
更具體而言,如圖16所示,剛被注入的液晶分子52成為與第一基板10大致平行的展曲取向(初始取向)。而且, 一般通過向液晶分子52施加電壓而使該展曲取向的液晶分子52向彎曲取向轉(zhuǎn)變。艮P,當(dāng)向展曲取向的液晶分子52施加例如25V等比較高的電壓時(shí),發(fā)生向彎曲取向的取向轉(zhuǎn)變,顯示面內(nèi)的液晶分子52依次向圖17所示的彎曲取向變化。
而且,如上所述,在OCB模式的液晶顯示裝置1,因?yàn)閷?shí)際的顯示是在彎曲取向狀態(tài)下進(jìn)行,所以每當(dāng)液晶顯示裝置1的電源被導(dǎo)通時(shí),必須進(jìn)行上述展曲-彎曲轉(zhuǎn)變(形變)。(實(shí)際的顯示)
如上所述,實(shí)際的顯示在上述展曲-彎曲轉(zhuǎn)變結(jié)束后,即在彎曲取向的狀態(tài)下進(jìn)行。具體而言,例如,實(shí)際的顯示如下所述那樣進(jìn)行。
艮P,當(dāng)向彎曲取向的液晶分子52施加通常的顯示用的電壓(顯示電壓)的導(dǎo)通(ON)電壓時(shí),與施加顯示電壓的斷開(OFF)電壓時(shí)相比,液晶分子52相對于上述兩基板更在垂直的方向上取向。換言之,使液晶分子52的角度相對于兩基板更加接近垂直。
而且,均通過彎曲取向的狀態(tài)下的上述液晶分子52的角度的變化,進(jìn)行黑白的顯示。
此外,為了驅(qū)動該液晶顯示裝置,必須向液晶分子施加一定范圍的電壓。而且,在上述液晶顯示裝置為OCB模式的情況下,為了使液晶分子從展曲取向轉(zhuǎn)變至彎曲取向, 一般設(shè)置在最初施加非常高的電壓、例如25V左右的電壓的機(jī)構(gòu)。
此外,除去這樣高的電壓,令用于顯示的電壓范圍中的最低的電壓為斷開(OFF)電壓,最高電壓為導(dǎo)通(ON)電壓。在常白的情況下以斷開電壓顯示白色,以導(dǎo)通電壓顯示黑色。(光學(xué)補(bǔ)償膜)
此外,在OCB模式的液晶顯示裝置l中, 一般使用光學(xué)補(bǔ)償膜。
使用光學(xué)補(bǔ)償膜的一個(gè)目的是為了得到寬的視角。具體而言,例如專利文獻(xiàn)1中所記載的那樣,利用相位差補(bǔ)償膜(光學(xué)補(bǔ)償膜)校正從彎曲取向的單元的XZ面以外的2個(gè)平面產(chǎn)生的相位差,使從上述2個(gè)平面產(chǎn)生的相位差為0。在此,X、 Y、 Z軸以下述方式定義XY面成為液晶顯示裝置的顯示面,Z軸成為相對于顯示面垂直的方向。
此外,使用光學(xué)補(bǔ)償膜的其他的目的是,例如用于在常白方式下提高黑顯示的品質(zhì)。在下面進(jìn)行說明。(殘留延遲(retardation))
例如,在常白方式下顯示黑色時(shí),由于上述導(dǎo)通電壓的施加,大量(bulk)(離開基板的區(qū)域)的液晶分子52相對于上述基板容易垂直取向,與此相對,基板表面附近的液晶分子52,詳細(xì)而言,各取向膜(第一取向膜19、第二取向膜29)附近的液晶分子52因受到來自上述取向膜的取向限制力而難于垂直取向。
艮口,基板表面的液晶分子52,通過與取向膜接觸而具有一定的預(yù)傾斜角,因此即使施加電壓,基板附近的液晶分子的指向矢(director)仍殘存有與基板平行的方向的成分。
其結(jié)果是,即使向液晶層50施加上述導(dǎo)通電壓,液晶層50全體的延遲也不完全消失。這是因?yàn)榫哂信c上述基板平行的方向的指向矢成分的液晶分子引起的延遲殘存(殘留延遲)。
而且,當(dāng)存在上述殘留延遲時(shí),如果僅利用配置成上述正交尼科爾的偏光板(第一偏光板43、第二偏光板47),則會發(fā)生光泄漏,不能夠得到充分的黑顯示。
于是,為了抵消上述殘留延遲,提案有使用光學(xué)補(bǔ)償膜的技術(shù)。例如,在專利文獻(xiàn)2中,作為在黑顯示時(shí)抑制光泄漏的方法,記載有插入光學(xué)補(bǔ)償膜而對光進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br>
在該使用光學(xué)補(bǔ)償膜的方法中,例如,在偏光板和液晶顯示面板之間,光學(xué)補(bǔ)償膜以其滯相軸與液晶的取向方向垂直的方式配置,與
8液晶層的延遲抵消而實(shí)現(xiàn)黑顯示。g卩,通過使用光學(xué)補(bǔ)償膜,在黑顯 示時(shí),使液晶層的延遲和相位差層(光學(xué)補(bǔ)償膜)的延遲的總合大致 為0,使光泄漏減少。
此外,在上述說明中,以施加高電壓時(shí)為黑、施加低電壓時(shí)為白
的常白方式(稱為NW方式)為前提進(jìn)行了說明,但通過改變偏光板、
光學(xué)補(bǔ)償膜的設(shè)計(jì),能夠形成為施加高電壓時(shí)為白、施加低電壓時(shí)為
黑的常黑方式(NB方式)。
進(jìn)一步,在專利文獻(xiàn)3中,記載有如下技術(shù)該技術(shù)以提高正面
對比度為目的,對用于液晶顯示面板的前表面的光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲、 和用于液晶顯示面板的背面的光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲的值進(jìn)行調(diào)整。
專利文獻(xiàn)1:日本國公開專利公報(bào)"特開平9-230332號公報(bào)(公 開日1997年9月5日)"
專利文獻(xiàn)2:日本國公開專利公報(bào)"特開2002-357827號公報(bào)(公 開日2002年12月13日)"
專利文獻(xiàn)3:日本國公開專利公報(bào)"特開2003-156743號公報(bào)(公 開日2003年5月30日)"
但是,在上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中,因?yàn)闆]有考慮不良(不合格)像素 的透過率,所以存在不良像素容易引人注意的問題。
艮P,例如在TFT (Thin Film Transistor)元件作為像素的開關(guān)元件 使用的液晶顯示裝置的情況下,由于1個(gè)TFT元件的不良、或像素的 電極的上下短路而使得完全不能夠驅(qū)動1個(gè)像素。于是,這樣的像素 存在作為不良像素引人注意的情況。在下面進(jìn)行說明。
一般來說,液晶顯示裝置至少具有幾萬個(gè)像素,在近來的大型液 晶顯示裝置中具有一千萬個(gè)左右的像素。于是,在針對各個(gè)像素設(shè)有 作為開關(guān)元件的TFT元件的TFT液晶顯示裝置中,設(shè)置在1個(gè)液晶顯 示裝置中的TFT元件的數(shù)量也與上述的像素相同。
于是,當(dāng)TFT元件的數(shù)量成為上述那樣的巨大的數(shù)量時(shí),有在1 個(gè)液晶顯示裝置中存在多個(gè)TFT元件不良,進(jìn)而產(chǎn)生TFT元件不良像 素的情況。
此外,即使TFT元件是正常的,也存在由于混入異物等而使上下 基板電短路的情況。于是,不能向TFT元件為不良(TFT元件不良)的像素(TFT元 件不良像素)、或上下基板短路(上下短路)的像素(短路像素)的液 晶分子施加電壓。
其結(jié)果是,在液晶顯示裝置為常白(NW)方式的情況下,由于不 能向液晶分子施加電壓,使得上述TFT元件不良像素或短路像素作為 亮點(diǎn)被固定。由此,特別是在整個(gè)畫面為黑顯示時(shí),作為亮點(diǎn)不良容 易被認(rèn)識到。
于是,例如即使在數(shù)百萬個(gè)中存在1個(gè)或數(shù)個(gè)該亮點(diǎn)不良,在整 體為黑時(shí),即使其中有1點(diǎn)是亮點(diǎn),則液晶顯示裝置的觀看者也多能 夠容易地認(rèn)識到該亮點(diǎn)不良。
另一方面,在液晶顯示裝置為常黑(NW)方式的情況下,上述 TFT元件不良像素、短路像素作為黑點(diǎn)被固定。于是,特別在整個(gè)畫 面進(jìn)行白顯示時(shí),作為黑點(diǎn)不良被認(rèn)識到。
雖然不是上述常白方式中的亮點(diǎn)的程度,但在全體為白之中存在 小的黑點(diǎn)的情況下,液晶顯示裝置的觀看者容易認(rèn)識到該黑點(diǎn)不良。
關(guān)于上述不良,在OCB模式下,在為常白方式的情況下,當(dāng)然難 以使上述TFT元件不良像素、短路像素在顯示中不引人矚目,即使在 常黑方式下,也難以使上述TFT元件不良像素、短路像素在顯示中不 引人矚目。
(施加電壓和透過率)
以下,使用圖18,對OCB模式下的施加電壓和透過率的關(guān)系進(jìn)行 更具體的說明。圖18是在施加電壓時(shí)進(jìn)行彎曲取向的相同的液晶顯示 面板上粘貼不同的光學(xué)補(bǔ)償膜的情況下的電壓-透過率特性的一例。在 此,透過率和亮度(Luminance (a.u.))是平行(parallel)的關(guān)系。艮口, 對通過使光學(xué)補(bǔ)償膜不同而制成的、常白方式的液晶顯示裝置和常黑 方式的液晶顯示裝置,表示其光學(xué)特性。
其中,圖18的橫軸表示向液晶層施加的施加電壓的大小,縱軸表 示透過率。此外,圖18中的圓形標(biāo)記表示常白方式的透過率,另一方 面,三角形標(biāo)記表示常黑方式的透過率。
如圖18所示,能夠使用相同的液晶顯示面板,實(shí)現(xiàn)常白方式和常 黑方式這2個(gè)方式。g卩,通過改變光學(xué)補(bǔ)償膜、偏光板的貼合角度,能夠?qū)⑾嗤囊壕姘逵糜诔0追绞胶统:诜绞竭@兩種方式。
此外,如表示黑亮度的單元厚度依賴性的圖19所示,不管是在常
白方式下,還是在常黑方式下,均能夠進(jìn)行大體相同的黑顯示。
而且,不管是在常白方式下,還是在常黑方式下,在1.8V附近電
壓-透過率特性變得不連續(xù)。這是因?yàn)?,?.8V為界限,在1.8V以上 時(shí)從展曲取向朝彎曲取向變化。
如上所述,在OCB模式下,在比上述界限更高的高電壓側(cè)進(jìn)行實(shí) 際的顯示,與此相對,未被施加電壓的像素位于比上述界限低的低電
、此外,例如在常白方式下,未施加電壓時(shí)的透過率大致為0.22, 可知在未向液晶分子施加電壓的情況下,能夠成為亮點(diǎn)不良。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而完成的,其目的是提供一種液晶顯示 裝置,該液晶顯示裝置在OCB模式下,能夠抑制不良像素在顯示中顯 眼的情況。
詳細(xì)而言,能夠提供一種液晶顯示裝置,該液晶顯示裝置在采用 常白的方式時(shí),能夠抑制問題亮點(diǎn)缺陷顯眼的情況。
為了解決上述問題,本發(fā)明的液晶顯示裝置是OCB模式的液晶顯 示裝置,該液晶顯示裝置包括相互相對地配置的第一基板和第二基 板;夾持在上述第一基板和上述第二基板之間的液晶層;在上述第一 基板和第二基板的面對上述液晶層的面的相反面分別設(shè)置的偏光板; 以及在上述第一基板和第二基板中的至少一方的基板與對應(yīng)的上述偏 光板之間設(shè)置的、至少一片光學(xué)補(bǔ)償膜,上述液晶層所包含的液晶分 子,在未向上述液晶層施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行展曲取向,通過向上述 液晶層施加電壓而從上述展曲取向朝彎曲取向進(jìn)行取向轉(zhuǎn)變,該液晶 顯示裝置的特征在于未向上述液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為, 在上述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上主波長的自然數(shù)倍而得到的值的士 (上述主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),未向液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在 光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲(在使用多片光學(xué)補(bǔ)償膜時(shí)為各個(gè)延遲的總和)
ii上加上主波長的自然數(shù)倍而得到的值的±10%的范圍內(nèi)。因此,透過未 施加電壓的液晶層的光的偏光狀態(tài),不易因透過光學(xué)補(bǔ)償膜而改變。 其中,在未向液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲與在光學(xué)補(bǔ)償膜的總 延遲上加上主波長的自然數(shù)倍而得到的值一致的情況下,透過未施加 電壓的液晶層的光的偏光狀態(tài),不因透過光學(xué)補(bǔ)償膜而改變。
其結(jié)果是,在以使得來自未施加電壓的液晶層的光的透過率為最 小(極值)的方式設(shè)定液晶層的延遲的情況下,來自液晶層的光即使 透過光學(xué)補(bǔ)償膜,其透過率也難以變化。
其結(jié)果是,即使在使用光學(xué)補(bǔ)償膜的液晶顯示裝置中,例如也能
夠使來自與上述TFT元件為不良的像素、上述上下基板短路的像素對 應(yīng)的液晶層、即未被施加電壓的液晶層的光為極小。
因而,本發(fā)明的液晶顯示裝置是OCB模式的液晶顯示裝置,能夠 抑制在未施加電壓的液晶層的區(qū)域中不良像素在顯示中顯眼的情況。
此外,所謂使來自未施加電壓的液晶層的光極小,是指在液晶顯 示裝置為常白方式時(shí),能夠使上述不良像素不顯眼(不引人注目)。
艮口,在常白方式下,因?yàn)橥高^未施加電壓的液晶層的光在整個(gè)面 上被施加導(dǎo)通電壓的情況下作為暗畫面中的亮點(diǎn)被認(rèn)識到,所以優(yōu)選 未施加電壓的液晶層的透過率取最小的極值。
此外,上述主波長,例如優(yōu)選為與人的眼睛對光的感應(yīng)最強(qiáng)的綠 色對應(yīng)的波長,具體而言,優(yōu)選為542nm或546.1nm。
此外,因?yàn)樯鲜鲅舆t是液晶分子的折射率各向異性和液晶層的厚 度的積,所以所希望的延遲能夠通過優(yōu)化液晶材料、或優(yōu)化液晶層的 厚度而實(shí)現(xiàn)。
此外,關(guān)于液晶層的延遲,之所以使其范圍具有士 (主波長的十 分之一的值)的幅度,是因?yàn)樵谝壕э@示裝置的制造中,單元厚度可 能有士0.3um左右的變化,即使有這種程度的變化,也能夠得到本發(fā) 明的效果。
艮卩,當(dāng)單元厚度變化士0.3um時(shí),延遲會發(fā)生主波長的十分之一 左右的變化,但即使發(fā)生這樣的延遲變化,也能夠達(dá)到本發(fā)明的目的。
此外,在本發(fā)明的液晶顯示裝置中,上述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲能 夠?yàn)橄蛞壕邮┘语@示時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)的液晶層的延遲的±10%的范圍內(nèi)。
利用上述的結(jié)構(gòu),因?yàn)楣鈱W(xué)補(bǔ)償膜的總延遲為向液晶層施加顯示 時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)的液晶層的延遲、即殘留延遲的±10%的范圍內(nèi),所以 能夠抑制常白方式下的光泄漏n
此外,上述殘留延遲,如前面所說明的那樣,意思是在向液晶層 施加電壓的情況下,由于基板表面的液晶分子不向由電壓產(chǎn)生的電場 方向取向而產(chǎn)生的延遲。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置,在上述第一基板和第二基板中的 至少一方的基板上,設(shè)有至少具備綠色濾光片的彩色濾光片,在與上 述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層,未向該液晶層施加電壓時(shí)的 液晶層的延遲能夠?yàn)椋谏鲜龉鈱W(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透過上述綠 色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的士 (透過上述綠色濾 光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),例如在透過人眼對光感覺最強(qiáng)烈的綠色的光的 區(qū)域中,能夠容易地使未施加電壓時(shí)的透過率為最大或最小(極值)。
因而,能夠進(jìn)一步抑制未施加電壓的液晶層的區(qū)域中的不良像素 引人注目的情況。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置,在上述第一基板和第二基板中的 至少一方的基板上,設(shè)有具備紅色濾光片、綠色濾光片、和藍(lán)色濾光 片的彩色濾光片,在與上述紅色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層中, 未向該液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在上述光學(xué)補(bǔ)償膜的總 延遲上加上透過上述紅色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值 的± (透過上述紅色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi), 在與上述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層中,未向該液晶層施加 電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在上述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透過上 述綠色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的士 (透過上述綠 色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi),在與上述藍(lán)色濾 光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層中,未向該液晶層施加電壓時(shí)的液晶層 的延遲能夠?yàn)?,在上述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透過上述藍(lán)色濾光 片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的士 (透過上述藍(lán)色濾光片的 光的主波長的十分之一)的范圍內(nèi)。
13根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),不僅在透過綠色的光的區(qū)域,即使在透過所謂3 原色的剩余的2種顏色、即紅色和藍(lán)色的光的區(qū)域中,也能夠容易地 使未施加電壓時(shí)的透過率為最大或最小(極值)。
因而,能夠進(jìn)一步抑制在未施加電壓的液晶層的區(qū)域中不良像素 在顯示中引人注目的情況。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置,能夠使液晶層的厚度在與上述紅 色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層、與上述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶 層、以及與上述藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層中不同。
如前面所說明的那樣,延遲是液晶分子的折射率各向異性和液晶 層的厚度的積。
因此,利用上述的結(jié)構(gòu),通過使液晶層的厚度不同,能夠容易地 實(shí)現(xiàn)所期望的延遲。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置,在上述第一基板和第二基板中的 至少一方的基板上,設(shè)有具備紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片 的彩色濾光片,與上述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層的厚度被設(shè)定 為,使得未向該液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在上述光學(xué)補(bǔ) 償膜的總延遲上加上透過上述綠色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而 得到的值的士 (透過上述綠色濾光片的光的主波長的十分之一的值) 的范圍內(nèi),與上述紅色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層的厚度為,將 向該液晶層施加顯示時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)該液晶層的透過率為極值的液晶
層的厚度與對應(yīng)于上述綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度的差的2倍 的值、加在與上述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層的厚度上而得到的 值的± (透過上述紅色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍 內(nèi),與上述藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層的厚度能夠?yàn)椋瑢⑾?該液晶層施加顯示時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)該液晶層的透過率為極值的液晶層 的厚度與對應(yīng)于上述綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度的差的2倍的 值、從與上述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層的厚度減去而得到的值 的± (透過上述藍(lán)色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。 根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),液晶層的厚度相對于綠色的光被設(shè)定為,如上 所述未施加電壓時(shí)的透過率為極值,與此相對,相對于紅色的光和藍(lán) 色的光,考慮使施加實(shí)際顯示用的電壓的導(dǎo)通電壓時(shí)(例如常白方式下的黑電壓施加時(shí))的透過率更降低的情況而進(jìn)行液晶層的厚度的設(shè) 定。
具體而言,與紅色濾光片和藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的上述液晶層 的厚度被設(shè)定為,各自大致維持相對于綠色被優(yōu)化后的多間隙
(multi-gap)(液晶側(cè)的厚度在與紅色濾光片、綠色濾光片、藍(lán)色濾光 片對應(yīng)的區(qū)域中全部均一)的情況下的導(dǎo)通電壓施加時(shí)的低透過率, 并且未施加電壓時(shí)的不良更加不引人注目的厚度。
因此,即使在以相同的電壓驅(qū)動與紅色濾光片、綠色濾光片、藍(lán) 色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層(例如紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素) 的情況下,也能夠抑制對比度的降低,并且能夠抑制不良像素在顯示 中引人注目的情況。
此外,在本發(fā)明的液晶顯示裝置中,上述各偏光板能夠以其光軸 相互正交的方式設(shè)置。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),在由于未被施加電壓的液晶層的區(qū)域成為暗畫 面中的亮點(diǎn)不良而使得不良像素在顯示時(shí)更容易引人注目的常白方式 中,能夠使不良像素不引人注目。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠通過與上述紅色濾光片對應(yīng)的 區(qū)域的液晶層、與上述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層、和與上述藍(lán) 色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層構(gòu)成1個(gè)顯示單位。
利用上述的結(jié)構(gòu),因?yàn)?個(gè)顯示單位由所謂的3原色構(gòu)成,所以 能夠容易地實(shí)現(xiàn)全彩色顯示。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠令上述主波長在542nm±10% 的范圍內(nèi)。
利用上述結(jié)構(gòu),上述主波長因?yàn)槭侨说难劬庾钊菀讖?qiáng)烈感覺 到的范圍的波長,所以能夠令顯示不良更加難以引人注目。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠令透過上述綠色濾光片的光的 主波長在542 nm± 10%的范圍內(nèi)。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠令透過上述紅色濾光片的光的 主波長在609nm± 10%的范圍內(nèi)。
此外,本發(fā)明的液晶顯示裝置能夠令透過上述藍(lán)色濾光片的光的 主波長在506nm土10o/。的范圍內(nèi)。
15如上所述,在本發(fā)明的液晶顯示裝置中,未向液晶層施加電壓時(shí) 的液晶層的延遲為,在上述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上主波長的自然 數(shù)倍而得到的值的士 (上述主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。
因此,能夠發(fā)揮獲得一種液晶顯示裝置的效果,該液晶顯示裝置 是OCB模式的液晶顯示裝置,能夠抑制不良像素在顯示中引人注目的 情況。
圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式,是表示液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的 框圖。
圖2表示本發(fā)明的實(shí)施方式,是表示彩色濾光片的透過率的波長 依賴性的圖。
圖3是表示未施加電壓時(shí)的、單元厚度和整個(gè)可見光區(qū)域的透過 率的關(guān)系的圖。
圖4是表示未施加電壓時(shí)的、單元厚度和與紅色、綠色、藍(lán)色的 光對應(yīng)的透過率的關(guān)系的圖。
圖5是表示未施加電壓時(shí)的相對于綠色的光的透過率、和施加有 電壓時(shí)的相對于藍(lán)色的光的透過率的關(guān)系的圖。
圖6表示本發(fā)明的實(shí)施方式,是表示單元厚度為3.9 u m的情況下 的、電壓和透過率的關(guān)系的圖。
圖7表示本發(fā)明的實(shí)施方式,是表示單元厚度為7.2 y m的情況下 的、電壓和透過率的關(guān)系的圖。
圖8是針對從綠色像素射出的光和波長為542nm的單色光,表示 單元厚度和透過率的關(guān)系的圖。
圖9表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式,是示意地表示液晶顯示裝置的 概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖IO是表示多間隙結(jié)構(gòu)中的、施加電壓和各顏色的像素的透過率 的關(guān)系的圖。
圖ll表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式,是表示多間隙結(jié)構(gòu)中的、施加 電壓和各顏色的像素的透過率的關(guān)系的圖。
圖12是表示綠色像素的未施加電壓時(shí)和施加黑電壓時(shí)的透過率的單元厚度依賴性的圖。
圖13是表示紅色像素的未施加電壓時(shí)和施加黑電壓時(shí)的透過率的單元厚度依賴性的圖。
圖14是表示藍(lán)色像素的未施加電壓時(shí)和施加黑電壓時(shí)的透過率的
單元厚度依賴性的圖。
圖15表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式,是表示多間隙結(jié)構(gòu)中的、施加電壓和各顏色的像素的透過率的關(guān)系的圖。
圖16是示意地表示使用OCB模式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的
截面圖。
圖17是示意地表示使用OCB模式的液晶顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖18是表示在使用OCB模式的液晶顯示裝置中,常白方式和常黑方式的、所施加的電壓和透過率的關(guān)系的圖。
圖19是表示在使用OCB模式的液晶顯示裝置中,單元厚度和黑顯示中的透過率的關(guān)系的圖。
符號的說明
1液晶顯示裝置
5液晶顯示面板
10第一基板
11第一玻璃基板
13配線層
15絕緣層
17像素電極
19第一取向膜
20第二基板
21第二玻璃基板
23彩色濾光片
23R紅色濾光片
23G綠色濾光片
23B藍(lán)色濾光片
27對置電極
1729第二取向膜
30像素
30R紅色像素30G綠色像素30B;藍(lán)色像素
32柵極總線
34源極總線
36TFT元件
41第一光學(xué)補(bǔ)償膜(光學(xué)補(bǔ)償膜)
43第一偏光板(偏光板)
45第二光學(xué)補(bǔ)償膜(光學(xué)補(bǔ)償膜)
47第二偏光板(偏光板)
50液晶層
52液晶分子
60顯示控制電路
62柵極驅(qū)動器
64源極驅(qū)動器
66灰度等級電壓源
68對置電極驅(qū)動電源
70背光源
Re(1) 液晶層的延遲
Re(f) 光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲
Re(r) 殘留延遲
入d主波長
具體實(shí)施例方式
基于圖1 圖10,對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行下面的說明。
(液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu))
首先,針對本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu),基于圖1進(jìn)行說明。在此,圖1是表示液晶顯示裝置1的概略結(jié)構(gòu)的框圖。在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中設(shè)置有作為掃描信號線驅(qū)動電路的柵極驅(qū)動器62、作為數(shù)據(jù)信號線驅(qū)動電路的源極驅(qū)動器64、用
于控制柵極驅(qū)動器62和源極驅(qū)動器64的顯示控制電路60、灰度等級電壓源66、用于驅(qū)動對置電極27的對置電極驅(qū)動電源68、以及有源矩陣類型的液晶顯示面板5。
進(jìn)一步,在上述液晶顯示裝置1中的液晶顯示面板5設(shè)有多根(m根)作為掃描信號線的柵極總線32 (GLl GLm)、分別與這些柵極總線32 (GLl GLm)交叉的多根(n根)作為數(shù)據(jù)信號線的源極總線34 (SLl SLn)、以及與這些柵極總線32 (GLl GLm)和源極總線34 (SLl SLn)的交叉點(diǎn)分別對應(yīng)地形成的多個(gè)(mXn個(gè))像素30。進(jìn)一步,在與上述柵極總線32相同的層,設(shè)置有與上述柵極總線32平行、且能夠從外部獨(dú)立地供給任意的電位的共用電極(未圖示)。
這些像素30以矩陣狀配置而構(gòu)成像素陣列,在各像素30設(shè)置有作為開關(guān)元件的TFT元件36、與該TFT元件36的漏極端子連接的像素電極17、和液晶層50。
此外,上述TFT元件36的柵極端子與通過對應(yīng)的上述交叉點(diǎn)的柵極總線32連接,并且上述TFT元件36的源極端子與通過該交叉點(diǎn)的漏極總線34連接。而且,通過像素電極17和對置電極27形成的液晶電容等,構(gòu)成像素電容Cp。(液晶顯示裝置的驅(qū)動)
此外,液晶顯示裝置1以如下方式被驅(qū)動。即,通過柵極驅(qū)動器62和源極驅(qū)動器64,向上述各像素30的像素電極17施加與將要顯示的圖像相應(yīng)的電位。由此,向液晶層50 (液晶分子52)施加與像素電極17和對置電極27之間的電位差相應(yīng)的電壓,通過該電壓施加控制液晶層50中的光的透過量,由此進(jìn)行顯示。
此外,在圖1中,DA表示數(shù)字圖像信號,SSP表示源極開始脈沖信號,SCK表示源極時(shí)鐘信號,GCK表示柵極時(shí)鐘信號,GSP表示柵極開始脈沖信號,GOE表示柵極驅(qū)動器輸出控制信號,Dv表示數(shù)字視頻信號,HSY表示水平同步信號,VSY表示垂直同步信號,Dc表示控制信號,Vcs表示電容電極施加電壓。(液晶顯示面板的結(jié)構(gòu))
19接著,對本實(shí)施方式的液晶顯示面板5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實(shí)施
方式的液晶顯示面板5具有與之前基于圖16和圖17進(jìn)行了說明的液晶顯示面板5同樣的結(jié)構(gòu)。
艮P,具有在第一玻璃基板11上設(shè)置配線層13、絕緣層15、像素電極17和第一取向膜19而形成的第一基板10;在第二玻璃基板21上設(shè)置彩色濾光片23、對置電極27和第二取向膜29而形成的第二基板20;以及由這兩個(gè)基板夾著的液晶層50。
此外,上述液晶層50所包含的液晶分子的折射率各向異性An為0.16,作為第一玻璃基板11和第二玻璃基板21之間的間隔的單元厚度為例如3.9nm或7.2um。在此,上述液晶層50的厚度與上述單元厚度大致相等。
(彩色濾光片)
此外,詳細(xì)而言,在上述彩色濾光片23中設(shè)置有紅色、綠色、藍(lán)色的3色濾光片。而且,在上述像素30中,與上述各個(gè)顏色的濾光片(紅色濾光片、綠色濾光片、藍(lán)色濾光片)對應(yīng),包括顯示紅色的像素(紅色像素)、顯示綠色的像素(綠色像素)、和顯示藍(lán)色的像素(藍(lán)色像素)這3種像素。
在此,從上述紅色像素射出的光(紅色的光)、從綠色像素射出的光(綠色的光)、從藍(lán)色像素射出的光(藍(lán)色的光)的波長特性,依賴于彩色濾光片23的光學(xué)特性(透過率的波長依賴性)。圖2表示本實(shí)施方式的彩色濾光片23的透過率的波長依賴性的一例。如圖2所示,來自紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片的透過光,均不是單色光,透過一定的波長區(qū)域的光。(其他部分的結(jié)構(gòu))
此外,上述第一取向膜19和第二取向膜29均是水平取向膜。
進(jìn)一步,在第一玻璃基板11的不面對液晶層50的面,依次貼合有第一光學(xué)補(bǔ)償膜41和第一偏光板43,另一方面,在第二玻璃基板21的不面對液晶層50的面,依次貼合有第二光學(xué)補(bǔ)償膜45和第二偏光板47。上述各光學(xué)補(bǔ)償膜優(yōu)選以其滯相軸與液晶分子的取向方向垂直的方式配置。
此外,在本實(shí)施方式中,上述2片偏光板、即第一偏光板43和第二偏光板47,在光軸相互正交的方向上被貼合,以所謂的常白
(Normally White: NW)方式進(jìn)行顯示。 (展曲-彎曲轉(zhuǎn)變)
此外,本實(shí)施方式的液晶顯示面板5為OCB模式的液晶顯示面板 5,如上所述,在液晶顯示裝置1的電源被斷開的期間,液晶分子52 進(jìn)行圖16所示那樣的展曲取向。因此,當(dāng)液晶顯示裝置1的電源被導(dǎo) 通時(shí),必須使液晶分子52從展曲取向朝彎曲取向進(jìn)行取向轉(zhuǎn)變(展曲 -彎曲轉(zhuǎn)變)。該展曲-彎曲轉(zhuǎn)變一般通過將與通常的驅(qū)動電壓不同的轉(zhuǎn) 變電壓、例如25V等的高電壓施加至液晶層50而進(jìn)行。 (OCB模式下的延遲)
接著,對本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中的液晶層50的延遲和各 光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45進(jìn)行說明。
在OCB模式的液晶顯示裝置1中,如上所述,液晶分子52在未 施加電壓時(shí)為展曲取向(參照圖16),另一方面,在進(jìn)行驅(qū)動時(shí)(進(jìn)行 通常的顯示的期間)為彎曲取向(參照圖17)。
此外,如圖16所示,在展曲取向中,液晶分子52的指向矢(液 晶分子52的長軸方向)在液晶層50的單元厚度方向上的中央附近部、 換言之在液晶顯示面板截面方向中央部,相對于各基板(第一基板10、 第二基板20)面大致為平行方向。與此相對,在彎曲取向中,如圖17 所示,上述液晶分子52的指向矢相對于各基板面大致為垂直方向。
如上所述,在OCB模式的液晶顯示裝置1中,未施加電壓時(shí)和施 加顯示電壓(在通常的進(jìn)行顯示的期間施加的電壓)時(shí),液晶分子52 的角度有很大不同。其結(jié)果是,液晶層50的延遲顯著不同。
因此,抑制未施加電壓時(shí)的透過率,且在施加顯示電壓時(shí)得到所 期望的光學(xué)特性的設(shè)計(jì)成為可能。
艮P,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,對液晶層和光學(xué)補(bǔ)償膜 的延遲進(jìn)行設(shè)計(jì),使得作為OCB模式保持顯示,并且將未施加電壓時(shí)、 換言之進(jìn)行展曲取向時(shí)的透過率抑制為最小。在下面進(jìn)行說明。 (展曲取向時(shí)的透過率(全波長))
在此,首先,根據(jù)圖3,對在OCB模式的液晶顯示裝置l中,未 向液晶層50施加電壓的狀態(tài)下,換言之,液晶分子52為展曲取向的狀態(tài)下的透過率的單元厚度依賴性進(jìn)行說明。
圖3是表示在OCB模式的液晶顯示裝置1中,未向液晶層50施
加電壓的狀態(tài)下、即展曲取向狀態(tài)下的單元厚度和透過率的關(guān)系的圖。 在此,因?yàn)檠舆t是單元厚度和液晶分子折射率各向異性的積,所以如
果使單元厚度變化,則延遲也隨之發(fā)生變化。因此,也能夠說圖3表 示液晶層50的延遲和透過率的關(guān)系。
該圖3表示的透過率是將從上述顯示紅色的像素、顯示綠色的像 素、顯示藍(lán)色的像素射出的光合在一起的透過率。即,表示大致整個(gè) 可見光區(qū)域的光的透過率。其中,上述透過率為主靈敏度校正后的值。 此外,在圖3表示透過率的液晶顯示裝置1中,使用了光學(xué)補(bǔ)償膜(第 一光學(xué)補(bǔ)償膜41、第二光學(xué)補(bǔ)償膜45)。
如圖3所示,當(dāng)單元厚度發(fā)生變化時(shí),隨之透過率也發(fā)生變化。 即,透過率隨著延遲的變化而變化,該透過率在一定的單元厚度處為 極小。
因此,如果以上述展曲取向時(shí)的透過率為極小的單元厚度設(shè)計(jì)液 晶顯示面板5,則即使因像素30的TFT元件不良、或上下基板短路等 而存在不能向液晶層50施加電壓的像素(TFT元件不良像素、短路像 素等不良像素)30,也能夠使其存在難以引人注目。這是因?yàn)槟軌蚴?展曲取向時(shí)的透過率降低。
(展曲取向時(shí)的透過率(各顏色))
在此, 一般,在液晶顯示裝置l中,將具有紅色濾光片23R的像 素30(紅色像素30R)、具有綠色濾光片23G的像素30(綠色像素30G)、 具有藍(lán)色濾光片23B的像素30 (藍(lán)色像素30B)這3個(gè)像素30作為1 個(gè)圖像元素表現(xiàn)顏色。因此,TFT元件36的不良、或上下短路的不良 多看起來是紅色、綠色或藍(lán)色的1點(diǎn)點(diǎn)亮。
因此,通過在設(shè)定上述單元厚度時(shí)考慮人對顏色的視覺認(rèn)知特性, 能夠進(jìn)一步使上述不良像素的存在難以引人注目。
艮口,人眼根據(jù)顏色的不同感覺的光的強(qiáng)度不同,對綠色的光感覺 最強(qiáng)。因此,通過針對射出綠色的光的綠色像素,使未施加電壓時(shí)的 透過率較低,能夠使得更難以識別到像素不良。
于是,針對上述紅色的光、綠色的光、藍(lán)色的光,換言之,針對
22射出上述各顏色的光的像素30即紅色像素30R、綠色像素30G、藍(lán)色 像素30B,分別對透過率和單元厚度的關(guān)系進(jìn)行了測定。其結(jié)果如圖4 所示。
圖4是表示在OCB模式的液晶顯示裝置1中,針對上述顯示紅色 的像素、顯示綠色的像素、顯示藍(lán)色的像素的各像素,未向液晶層50 施加電壓的狀態(tài)下,換言之,液晶分子52為展曲取向的狀態(tài)下的、透 過率的單元厚度依賴性的圖。其中,透過率為主靈敏度校正后的值。 (綠基準(zhǔn)的單元厚度設(shè)定)
如圖4所示,透過率為最小值的單元厚度,根據(jù)色、即波長而不 同。具體而言,例如相對于人眼對光感覺最強(qiáng)的綠色的光,在單元厚 度0.6um、 3.9 um、 7.2 u m等的附近取極小值。
于是,將單元厚度設(shè)定為上述值,對于射出綠色的光的綠色像素 30G,使未施加電壓時(shí)的透過率降低,能夠最有效地使得難以視認(rèn)像素 不良。
艮P,如果以上述展曲取向時(shí)的透過率為極小的單元厚度設(shè)計(jì)液晶 顯示面板5,則即使因像素30的TFT元件不良、或上下基板短路等而 存在不能向液晶層50施加電壓的像素(TFT元件不良像素、短路像素 等不良像素)30,也能夠使其存在難以引人注目。
由此,因?yàn)椴荒軌驅(qū)㈦妷菏┘又料袼?0,所以在常白方式下歷來 作為亮點(diǎn)被視認(rèn)(視覺認(rèn)知)的像素30的透過率變小,換言之,亮點(diǎn) 的亮度下降,不良像素難以被視認(rèn)。 (帶光學(xué)補(bǔ)償膜的結(jié)構(gòu))
在此,在0CB模式的液晶顯示裝置1中,如上所述,為了擴(kuò)展視 角或補(bǔ)償殘留延遲, 一般使用光學(xué)補(bǔ)償膜。
因此,如上所述,在偏光板-液晶層-偏光板的結(jié)構(gòu)中,即使以使得 不良像素的透過率變低的方式設(shè)計(jì)液晶顯示面板5,在實(shí)際的結(jié)構(gòu),即
作為使用光學(xué)補(bǔ)償膜的結(jié)構(gòu)的偏光板-光學(xué)補(bǔ)償膜-液晶層-光學(xué)補(bǔ)償膜-偏光板的結(jié)構(gòu)中,也存在不良像素的透過率不降低的情況。
這是因?yàn)?,相對于透過不良像素的光,上述光學(xué)補(bǔ)償膜所具有的 延遲被添加,偏光狀態(tài)發(fā)生了變化。因此,由于偏光狀態(tài)發(fā)生變化, 存在不能出現(xiàn)與偏光板-液晶層-偏光板的結(jié)構(gòu)的情況同樣的透過率降
23低的情況。
(單元厚度和光學(xué)補(bǔ)償膜)
因此,即使在為了實(shí)現(xiàn)寬視角、殘留延遲補(bǔ)償而使用光學(xué)補(bǔ)償膜 的情況下,也必須采用維持上述不良像素的透過率的降低的結(jié)構(gòu)。
換言之,在使用光學(xué)補(bǔ)償膜的結(jié)構(gòu)中,必須使展曲取向狀態(tài)下的 低透過率和彎曲取向狀態(tài)下的實(shí)際顯示的對比度雙方并存。
于是,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,關(guān)于液晶層50的延遲
和光學(xué)補(bǔ)償膜(第一光學(xué)補(bǔ)償膜41和第二光學(xué)補(bǔ)償膜45)的延遲,液 晶層的延遲(Re (l))]被設(shè)定為成為上述光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45的延遲 Re (f)的自然數(shù)倍。在此,光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45的延遲Re (f),在僅 使用一片光學(xué)補(bǔ)償膜的情況下指該光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲,在使用多片光 學(xué)補(bǔ)償膜的情況下指這些光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲的總和。
在光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45和液晶層50關(guān)于延遲具有上述的關(guān)系的情 況下,僅透過與不良像素對應(yīng)的液晶層50的光的偏光狀態(tài),不會由于 透過光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45而發(fā)生變化。
其結(jié)果是,如果將液晶層50的延遲,具體而言,將液晶層50的 厚度設(shè)定為使透過率為圖3或圖4所示的極小值的厚度,則即使在液 晶顯示裝置1中使用光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45的情況下,也能夠降低不良像 素的透過率。
(針對綠色的優(yōu)化)
下面,對相對于上述綠色的光優(yōu)化單元厚度的實(shí)施方式例進(jìn)行說明。
圖5表示未向綠色像素30G施加電壓時(shí)的透過率的單元厚度依賴 性。此外,圖5的虛線表示藍(lán)色像素30B點(diǎn)亮(施加實(shí)際顯示中的斷 開電壓)時(shí)的透過率。
如圖5所示,未施加電壓時(shí)的透過率相對于從綠色像素30G射出 的光,在單元厚度0.6um、 3.9um、 7.2um、 ll.O"m處取極小值。 即,存在透過率為極小值的單元厚度。 (液晶顯示面板的設(shè)計(jì))
在此,關(guān)于顯示不良,如果其亮度為與藍(lán)色像素點(diǎn)亮?xí)r相同程度 的亮度,則基本不會引人注目。因而,以令未施加電壓時(shí)的綠色像素的透過率為藍(lán)色像素點(diǎn)亮?xí)r的透過率以下的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
艮P,在圖5所示的實(shí)施方式中,在綠色像素的透過率為極小的單
元厚度0.6um、 3.9 um、 7.2 lim、 10.5 Pm中,單元厚度為10.5 um 的情況下,因?yàn)榫G色像素的未施加電壓時(shí)的亮度高于藍(lán)色像素點(diǎn)亮?xí)r (實(shí)際顯示時(shí))的透過率,所以不適合。
此外,單元厚度為o.6^m時(shí),因?yàn)樵趯?shí)際顯示時(shí)(彎曲取向時(shí))
幾乎不透過光,所以不適合。
于是,單元厚度為3.91im和7.2um時(shí),由于能夠解決問題,因 此能夠說是合適的單元厚度。
下面,基于圖6和圖7,對令單元厚度為3.9um的情況和為7.2 p m的情況進(jìn)行說明。圖6是表示令單元厚度為3.9 p m的情況下的單 元厚度和透過率的關(guān)系的圖,圖7是表示令單元厚度為7.2 u m的情況 下的單元厚度和透過率的關(guān)系的圖。此外,圖6和圖7中的紅色(R)、 綠色(G)、藍(lán)色(B)分別表示相對于紅色、綠色、藍(lán)色的光的透過 率。
(單元厚度3.9li m的結(jié)構(gòu))
在此,在令單元厚度為3.9um的情況下,未施加電壓時(shí)的液晶層 的延遲Re (1)為624nm (液晶分子的折射率各向異性△ n為0.16), 光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲Re (f)(第一光學(xué)補(bǔ)償膜41和第二光學(xué)補(bǔ)償膜45 的延遲的和)為54.7nm。
在此情況下,未施加電壓時(shí)的液晶層的延遲Re (1)和光學(xué)補(bǔ)償膜 的延遲Re (f)滿足
Re (1) =Re (f) +主波長X (d) Xn式(1) 的關(guān)系。在此,?i (d)表示主波長,n表示自然數(shù)。
具體而言,在單元厚度為3.9um的實(shí)施方式中,與來自綠色像素 的透過光對應(yīng)地令主波長為542nm, n為l。 (單元厚度7.2um的結(jié)構(gòu))
此外,在令單元厚度為7.2um的情況下,未施加電壓時(shí)的液晶層 的延遲Re (1)成為1152nm (液晶分子的折射率各向異性An為0.16), 光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲Re (f)(第一光學(xué)補(bǔ)償膜41和第二光學(xué)補(bǔ)償膜45 的延遲的和)為跳9nm。在此情況下,主波長為542nm, n為2。如圖6和圖7所示,不論是在單元厚度為3.9um的情況下,還是 在單元厚度為7.2um的情況下,對于紅色、藍(lán)色、綠色的所有顏色的 光,能夠令未施加電壓時(shí)的透過率為彎曲取向狀態(tài)下的實(shí)際顯示時(shí)(施 加電壓時(shí))的藍(lán)色的光的透過率以下,能夠令TFT元件不良、上下短 路弓!起的顯示不良不引人注目。此外,在令單元厚度為3.9um的情況下,如圖6所示,未施加電 壓時(shí)的透過率紅色、綠色、藍(lán)色全部顏色的光中為0.02以下。另一方面,在令單元厚度為7.2lim的情況下,如圖7所示,未施 加電壓時(shí)的透過率為約0.05以下,與上述單元厚度為3.9um的情況相 比,透過率的降低變小。但是,能夠抑制在上述單元厚度為3.9um時(shí) 觀察到的、1.8V (彎曲取向的邊界附近的電壓)附近的透過率的降低。如上所述,將單元厚度設(shè)定為未施加電壓時(shí)的透過率為極小的值, 并且以使得液晶層50的延遲Re (1)成為上述光學(xué)補(bǔ)償膜41、 45的延 遲Re(f)的自然數(shù)倍的方式進(jìn)行設(shè)定,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)液晶顯示裝置 1,該液晶顯示裝置1能夠滿足彎曲取向時(shí)(狀態(tài)下)的實(shí)際顯示和不 良像素處的透過率的抑制這兩方面的特性。進(jìn)一步,通過改變單元厚 度,例如還能夠選擇優(yōu)先彎曲取向的實(shí)際顯示的結(jié)構(gòu)(單元厚度=7.2 Pm)、或優(yōu)先不良像素處的透過率抑制的結(jié)構(gòu)(單元厚度=3.911111)。 (單元厚度的計(jì)算)此外,上述透過率為極小的單元厚度也能夠通過運(yùn)算式算出。在此,如根據(jù)上述圖2所說明的那樣,各顏色的彩色濾光片均不 是單色光(透過一定的波長區(qū)域的光),但能夠考慮置換成單波長。以下,基于圖8,以綠色的光為例進(jìn)行說明。在此,圖8是針對從 綠色像素30G射出的光(透過綠色濾光片23G的光)和波長為542nm (主波長)的單色光,表示單元厚度和透過率的關(guān)系的圖。如圖8所示,對于從綠色像素30G射出的光,未施加電壓時(shí)的透 過率為極小的單元厚度,與波長為542nm的單色光的未施加電壓時(shí)的 透過率為極小的單元厚度相同。艮P,在令單色光的波長為主波長^ (m)、未施加殘留電壓時(shí)的液 晶層的延遲為Re (1),殘留延遲為Re (r), X (d)為542nm, n為自26然數(shù)的情況下,以滿足Re (1) =Re (r) (d) Xn式(2) 的關(guān)系的方式設(shè)計(jì)單元厚度時(shí),透過率,換言之Luminance (a.u.)為 極小,在圖8中表示上述的情況。因此,關(guān)于滿足上述式(2)的單元厚度及其附近的單元厚度,以 使得未施加電壓時(shí)的透過率為一定的值以下的方式?jīng)Q定單元厚度即可。如上所述,通過基于單光色的波長進(jìn)行運(yùn)算,能夠選擇在彎曲取 向狀態(tài)獲得規(guī)定的光學(xué)特性、且未施加電壓時(shí)透過率為最小的延遲進(jìn) 行液晶顯示面板的設(shè)計(jì)(決定單元厚度)。[實(shí)施方式2]下面基于圖9 圖11對本發(fā)明的其他實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,在 本實(shí)施方式中進(jìn)行說明的以外的結(jié)構(gòu),與上述實(shí)施方式l相同。此外, 為了便于說明,對于具有與上述實(shí)施方式1的附圖所示的部件相同的 功能的部件,標(biāo)注相同的符號,省略其說明。在上述實(shí)施方式1中,對液晶顯示面板5進(jìn)行了設(shè)計(jì),使得來自 不良像素中的綠色像素(射出綠色的光的像素)的出射光,與通常點(diǎn) 亮?xí)r(實(shí)際顯示時(shí))的從藍(lán)色像素(射出藍(lán)色的光的像素)射出的光 為相同程度或其以下的亮度。即,以綠色像素為中心進(jìn)行了設(shè)計(jì)。與此相對,本實(shí)施方式的液晶顯示面板5的特征在于,不僅是綠 色像素,對于藍(lán)色像素和紅色像素(射出紅色的光的像素)也進(jìn)行考 慮而進(jìn)行液晶顯示面板5的設(shè)計(jì)。在下面進(jìn)行說明。如上述圖4所示,未施加電壓時(shí),紅色的光和藍(lán)色的光的透過率 整體上低于綠色的光的透過率。在本實(shí)施方式中,利用此特性,不僅 針對綠色像素降低透過率,而且針對藍(lán)色像素和紅色像素也降低透過 率,由此能夠在整體上使不良像素更難以引人注目。具體而言,對于 綠色、藍(lán)色、紅色,分別設(shè)定各自的單元厚度,針對各個(gè)顏色,使來 自不良像素的透過率(不良像素的亮度)下降。 (多間隙結(jié)構(gòu))在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,為了實(shí)現(xiàn)上述特性,液晶顯 示面板5具有多間隙結(jié)構(gòu)。在此,多間隙結(jié)構(gòu)是指在各顏色像素(紅色像素30R、綠色像素 30G、藍(lán)色像素30B)中單元厚度不同的結(jié)構(gòu)。在下面進(jìn)行說明。
圖9是示意地表示具有多間隙結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置1的概略結(jié)構(gòu) 的截面圖。
如圖9所示,具有多間隙結(jié)構(gòu)的液晶顯示面板5中,由于在各顏 色像素30 (紅色像素30R、綠色像素30G、藍(lán)色像素30B)中單元厚 度分別被優(yōu)化,因此在液晶顯示面板5內(nèi)單元厚度不同。
于是,通常,如OCB模式那樣,在利用液晶分子所具有的雙折射 的顯示模式中,上述多間隙結(jié)構(gòu)用于對紅色像素30R、綠色像素30G、 藍(lán)色像素30B的黑亮度(施加實(shí)際顯示中的導(dǎo)通電壓時(shí)的亮度)進(jìn)行 校正,改善對比度。
與此相對,在本實(shí)施方式的多間隙結(jié)構(gòu)中,考慮未施加電壓時(shí)的 透過率特性,設(shè)定各個(gè)單元厚度。以下,基于圖10等,進(jìn)一步具體地 進(jìn)行說明。
圖IO是表示多間隙結(jié)構(gòu)的施加電壓和各顏色的像素的透過率的關(guān) 系的圖。圖10中表示光學(xué)特性的液晶顯示面板5利用優(yōu)先綠色像素30G 的特性的多間隙方法(決定多間隙結(jié)構(gòu)中的各單元厚度的方法),設(shè)定 其單元厚度。
艮P,首先針對綠色像素30G,以使得未施加電壓時(shí)的透過率為最 小的方式?jīng)Q定單元厚度。接著,針對紅色像素30R和藍(lán)色像素30B, 以使得施加黑電壓(實(shí)際顯示時(shí)的導(dǎo)通電壓)時(shí)透過率為最小的方式 決定單元厚度。
其結(jié)果是,單元厚度為,紅色像素的單元厚度變厚,藍(lán)色像素的 單元厚度變薄,具體而言,紅色像素30R的單元厚度為7.5Pm,綠色 像素30G的單元厚度為7.2 u m,藍(lán)色像素30B的單元厚度為7.0 u m。 (單間隙結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的多間隙結(jié)構(gòu))
針對具有這樣的單元厚度的液晶顯示裝置1的光學(xué)特性,特別是 未施加電壓時(shí)的透過率,與上述圖7所示的液晶顯示裝置1的光學(xué)特 性進(jìn)行比較并進(jìn)行說明。在此,圖7所示的液晶顯示裝置1具有針對 綠色的光進(jìn)行優(yōu)化后的單間隙結(jié)構(gòu)(在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像 素單元厚度不變化,為相同的單元厚度)。如圖10所示,可知在多間隙結(jié)構(gòu)中,與針對綠色的光進(jìn)行優(yōu)化后的單間隙結(jié)構(gòu)(單元厚度7.2um,參照圖7)相比,未施加電壓的紅 色的光的透過率和藍(lán)色的光的透過率降低。艮P,在單間隙結(jié)構(gòu)中,紅色像素30R、綠色像素30G、藍(lán)色像素 30B的透過率分別約為0.042、 0.028、 0.020 (參照圖7),與此相對, 在現(xiàn)有的多間隙結(jié)構(gòu)中,分別約為0,030、 0.030、 0.017,在圖10所示 的液晶顯示裝置1中,3種顏色的透過率均降低。但是,在基于上述的多間隙方法設(shè)定單元厚度而得到的上述圖10 所示的液晶顯示裝置1中,對藍(lán)色像素30B的改善(未施加電壓時(shí)的 透過率的降低)很少。S卩,對紅色像素30R的透過率的降低為0.012, 與此相對,對藍(lán)色像素30B的透過率的降低僅為0.003。這是因?yàn)?,?上述的多間隙方法中,對于未施加電壓時(shí)的透過率,在沒有考慮綠色 以外的顏色的情況下進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 (本實(shí)施方式的多間隙結(jié)構(gòu))在此,對不僅考慮綠色,而且考慮紅色和藍(lán)色的未施加電壓時(shí)的 透過率,具體而言以使得透過率為極小的方式設(shè)定單元厚度的本實(shí)施 方式的液晶顯示裝置1進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,各顏色的像素30的單元厚度 與基于現(xiàn)有技術(shù)的多間隙方法的多間隙結(jié)構(gòu)相同,紅色像素30R變厚, 藍(lán)色像素30B變薄。其原因不僅在于未施加電壓時(shí)的透過率,也為了 使在本來顯示中使用的彎曲取向時(shí)的顯示特性不劣化。其中,分別被優(yōu)化后的單元厚度不同。在下面進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,在決定各顏色的像素30 (紅 色像素30R、綠色像素30G、藍(lán)色像素30B)的單元厚度時(shí),針對各顏 色,采用未施加電壓時(shí)的透過率為極小值的值,或其附近的值。具體而言,如上述圖4所示,根據(jù)未施加電壓時(shí)的單元厚度與紅 色、綠色、藍(lán)色的光的透過率的關(guān)系,決定各單元厚度。S卩,選擇各 顏色的未施加電壓時(shí)的透過率為極小值的多個(gè)單元厚度中的、各顏色 的單元厚度差不大的組合,決定各顏色的單元厚度。以下,對紅色像素30R的單元厚度為8.4ixm,綠色像素30G的單 元厚度為7.2 " m,藍(lán)色像素30B的單元厚度為6.5 n m的情況進(jìn)行說明。在上述各單元厚度下,各個(gè)顏色的像素的透過率為極小值、并且 各個(gè)單元厚度的值為接近的組合。
圖11表示利用上述方法決定單元厚度的液晶顯示裝置1中的、施
加電壓和透過率的關(guān)系。即,是表示針對紅色像素30R、綠色像素30G、 藍(lán)色像素30B,以使得各自未施加電壓時(shí)的透過率為最小的方式,換 言之,以使得相對于紅色的光、綠色的光、藍(lán)色的光的透過率分別為 最小的方式設(shè)定單元厚度的液晶顯示面板5中,各個(gè)像素30 (紅色像 素30R、綠色像素30G、藍(lán)色像素30B)的透過率。
在此,在圖11所示的液晶顯示裝置1中,紅色像素30R的單元厚 度為8.4um,綠色像素30G的單元厚度為7.2iim,藍(lán)色像素30B的 單元厚度為6.5iim。
此外,光學(xué)補(bǔ)償膜的延遲Re (f)(第一光學(xué)補(bǔ)償膜41和第二光學(xué) 補(bǔ)償膜45的延遲的和)為跳9nm。
在此情況下,未施加電壓時(shí)的液晶層的延遲Re (1)和光學(xué)補(bǔ)償膜 的延遲Re (f),滿足
Re (1) =Re (f) +主波長人(d) Xn式(1) 的關(guān)系。在此,X (d)表示主波長,n表示自然數(shù)。
具體而言,在紅色像素30R中相對于主波長609nm, n為3,在綠 色像素30G中相對于主波長542nm, n為3,在藍(lán)色像素30B中相對 于主波長506nm, n為3。
如圖11所示,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,能夠在大致維 持彎曲取向時(shí)的顯示特性的同時(shí)將未施加電壓時(shí)的透過率抑制為極 小。具體而言,與之前的僅考慮未施加電壓時(shí)的綠色進(jìn)行設(shè)計(jì)的多間 隙結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置1 (參照圖10)相比,紅色像素30R的透過率 大致從0.030降低至0.006,藍(lán)色像素30B的透過率大致從0.017降低 至0.009。
于是,在紅色像素30R和藍(lán)色像素30B的透過率降低至上述的值 的情況下,觀看者對于紅色像素30R和藍(lán)色像素30B幾乎不會作為不 良像素視覺認(rèn)知。因此,在產(chǎn)生不良像素的情況下,該不良像素也僅 在其為綠色像素30G的情況下才被觀看者視覺認(rèn)知。因此,事實(shí)上能 夠?qū)@示不良減低至1/3的程度。此外,在本實(shí)施方式中,因?yàn)槭箚卧穸却蠓儎樱源嬖谑?加黑電壓時(shí)的透過率上升若干的情況。作為其對策,能夠考慮以與綠
色像素30G不同的電壓對紅色像素30R和藍(lán)色像素30B進(jìn)行驅(qū)動等, 利用不同的電壓驅(qū)動各顏色像素30的方法。 [實(shí)施方式3]
對本發(fā)明的另一實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,在本實(shí)施方式中進(jìn)行
說明的以外的結(jié)構(gòu)與上述各實(shí)施方式相同。此外,為了便于說明,對 于具有與上述各實(shí)施方式的圖面所示的部件相同的功能的部件,標(biāo)注
相同的符號,省略其說明。
在上述實(shí)施方式2中,將分別與紅色像素30R、綠色像素30G、 藍(lán)色像素30B對應(yīng)的單元厚度設(shè)定為,對于任一個(gè)像素(任一顏色), 未施加電壓時(shí)的透過率均為最小。
與此相對,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,對于綠色像素30G, 與上述實(shí)施方式2同樣地以使得未施加電壓時(shí)的透過率為最小的方式 設(shè)定其單元厚度,與此相對,對于紅色像素30R和藍(lán)色像素30B,還 考慮使施加黑電壓時(shí)(實(shí)際顯示用的電壓中的導(dǎo)通電壓)的透過率進(jìn) 一步降低,以與綠色像素30G不同的方法設(shè)定其單元厚度。即,能夠 構(gòu)成如下方式,該方式即使在用相同的電壓對紅色像素30R、綠色像 素30G、藍(lán)色像素30B這3種顏色的像素進(jìn)行驅(qū)動的情況下,也能夠 抑制對比度的降低,并使未施加電壓時(shí)的透過率極力降低。在下面, 基于圖12 圖15進(jìn)行說明。
在此,圖12至圖14是分別表示綠色像素30G、紅色像素30R、 藍(lán)色像素30B的未施加電壓時(shí)和施加黑電壓時(shí)的透過率的單元厚度依 賴性的圖。此外,在圖12至圖14中,左側(cè)的縱軸與未施加電壓時(shí)的 透過率對應(yīng),右側(cè)的縱軸與施加黑電壓時(shí)的透過率對應(yīng)。 (綠色像素的單元厚度)
首先,基于圖12,對綠色像素30G的單元厚度進(jìn)行說明。綠色像 素30G的單元厚度的設(shè)定方法與上述實(shí)施方式2相同。
艮P,如圖15所示,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,對于綠色 像素30G,以使得未施加電壓時(shí)的透過率為最小或極小的單元厚度、 與施加黑電壓時(shí)的透過率為最小或極小的單元厚度一致的方式,設(shè)計(jì)
31光學(xué)補(bǔ)償膜(第一光學(xué)補(bǔ)償膜41、第二光學(xué)補(bǔ)償膜)。具體而言,上述
單元厚度設(shè)定為7.2um。
于是,如上所述,因?yàn)槲词┘与妷簳r(shí)的透過率為最小或極小的單 元厚度、與施加黑電壓時(shí)的透過率為最小或極小的單元厚度一致,所 以單元厚度為7.2nm時(shí)施加黑電壓時(shí)的透過率為最小或極小。 (紅色像素的單兀厚度)
接著,基于圖13,對紅色像素30R的單元厚度進(jìn)行說明。如圖13 所示,對于紅色像素30R,未施加電壓時(shí)的透過率為極小時(shí)的單元厚 度約為8.4um。
與此相對,施加黑電壓時(shí)的透過率為極小時(shí)的單元厚度為7.5 U m, 單元厚度偏離7.5nm時(shí),施加黑電壓時(shí)的透過率變大。
這是由于,關(guān)于紅色像素30R,與上述綠色像素30G不同,未施 加電壓時(shí)的透過率為最小或極小的單元厚度,與施加黑電壓時(shí)的透過 率為最小或極小的單元厚度不一致。
于是,當(dāng)施加黑電壓時(shí)的透過率增大時(shí),在黑顯示中產(chǎn)生泛白, 對比度降低。
因此,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,即使在以相同電壓對 紅色像素30R、綠色像素30G、藍(lán)色像素30B這3色的像素進(jìn)行驅(qū)動 的情況下,也以使得上述泛白減輕的方式設(shè)定單元厚度。
具體而言,采用如下設(shè)計(jì),即,確保與單間隙結(jié)構(gòu)中施加黑電壓 時(shí)的紅色像素30R的透過率相同或其以下的透過率,并且使未施加電 壓時(shí)的透過率比上述單間隙結(jié)構(gòu)中的透過率更低。
基于圖13進(jìn)行說明,首先,施加黑電壓時(shí)的透過率如上所述在7.5 U m處為極小,施加黑電壓時(shí)的透過率隨著單元厚度偏離上述7.5 u m, 不論是在單元厚度減少的方向還是在單元厚度增加的方向,均以大致 相同的比例增加。S卩,表示單元厚度和施加黑電壓時(shí)的透過率的關(guān)系 的曲線圖,以單元厚度7.5um為中心,具有大致線對稱的形狀。
因此,例如為了得到與針對綠色像素30G優(yōu)化后的單元厚度為7.2 n m的單間隙結(jié)構(gòu)中施加黑電壓時(shí)的透過率相同或其以下的透過率, 優(yōu)選單元厚度在以7.5 P m為中心,從7.2 u m至與7.2 " m對稱的單元 厚度即7.8um的范圍內(nèi)。
32另一方面,未施加電壓時(shí)的透過率,如上所述,在單元厚度為8.4
um處為極小值,隨著單元厚度偏離8.4um而上升。
因此,在關(guān)于上述施加黑電壓時(shí)的透過率作為優(yōu)選的單元厚度的
范圍的從7.2um到7.8um的范圍中,隨著單元厚度增加,未施加電
壓時(shí)的透過率減少。
于是,從令施加黑電壓時(shí)的透過率和未施加電壓時(shí)的透過率均為
較低的值的觀點(diǎn)出發(fā),能夠說紅色像素30R的單元厚度為上述未施加
電壓時(shí)的透過率為極小值的8.4 ym以下,且接近該值的7.8 u m較適當(dāng)。
(藍(lán)色像素的單元厚度)
接著,基于圖14,對藍(lán)色像素30B的單元厚度進(jìn)行說明。對藍(lán)色 像素30B進(jìn)行單元厚度設(shè)定的考慮方法,與對上述紅色像素30R進(jìn)行 單元厚度設(shè)定的考慮方法大致相同。下面,以與上述紅色像素30R的 情況不同的部分為中心進(jìn)行說明。
首先,如圖14所示,關(guān)于藍(lán)色像素30B,未施加電壓時(shí)的透過率 為極小時(shí)的單元厚度大致為6.5 P m。
與此相對,施加黑電壓時(shí)的透過率為極小(時(shí))的單元厚度為7.0 um,當(dāng)單元厚度偏離7.0um時(shí),施加黑電壓時(shí)的透過率變大。
這是因?yàn)?,關(guān)于藍(lán)色像素30B,與上述紅色像素30R相同,未施 加電壓時(shí)的透過率為最小或極小的單元厚度,與施加黑電壓時(shí)的透過 率為最小或極小的單元厚度不一致。
于是,當(dāng)施加黑電壓時(shí)的透過率變大時(shí),在黑顯示中產(chǎn)生泛白, 對比度降低。
因此,采用如下設(shè)計(jì),即,確保與單間隙結(jié)構(gòu)中施加黑電壓時(shí)的 藍(lán)色像素30B的透過率相同或其以下的透過率,并且使未施加電壓時(shí) 的透過率比單間隙結(jié)構(gòu)中的透過率更低。
基于圖14進(jìn)行說明,首先,如上所述,施加黑電壓時(shí)的透過率在 7.0ixm為極小值,表示單元厚度和施加黑電壓時(shí)的透過率的關(guān)系的曲 線圖具有以單元厚度7.0nm為中心,大致線對稱的形狀。
因此,例如為了得到與對于綠色像素30G優(yōu)化后的單元厚度為7.2 um的單間隙結(jié)構(gòu)中的施加黑電壓時(shí)的透過率相同或其以下的透過
33率,優(yōu)選單元厚度為以7.0um為中心,從7.2um至與7.2um對稱的 單元厚度即6.8um的范圍內(nèi)。
另一方面,如上所述,未施加電壓時(shí)的透過率在單元厚度為6.5u m處取極小值,隨著單元厚度偏離6.5um而上升。
因此,關(guān)于上述施加黑電壓時(shí)的透過率,在作為優(yōu)選的單元厚度 的范圍的從6.8um到7.2um的范圍中,隨著單元厚度的增加,未施 加電壓時(shí)的透過率增加。
因此,從令施加黑電壓時(shí)的透過率和未施加電壓時(shí)的透過率均為 較低的值的觀點(diǎn)出發(fā),能夠說藍(lán)色像素30B的單元厚度為未施加電壓 時(shí)的透過率為極小值的單元厚度6.5 um以上、且接近該值的6.8 um 較適當(dāng)。
(光學(xué)特性)
接著,基于圖15,對如上所述那樣設(shè)定各顏色的像素30的單元厚 度的液晶顯示裝置1的光學(xué)特性進(jìn)行說明。
圖15是針對紅色像素30R的單元厚度為7.8 um,綠色像素30G 的單元厚度為7.2 ym,藍(lán)色像素30B的單元厚度為6.8um的液晶顯 示裝置1,表示與各顏色相關(guān)的施加電壓和透過率的關(guān)系的圖。
如圖15所示,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,施加黑電壓時(shí) 的透過率較低,因此能夠與具有單間隙結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置(單元厚 度在紅色像素、綠色像素、藍(lán)色像素相同的情況下)大致相同地保持 對比度。
進(jìn)一步,在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置1中,與具有單間隙結(jié)構(gòu) 的液晶顯示裝置相比,能夠使未施加電壓時(shí)的透過率較小。因此,能 夠抑制不良像素在顯示時(shí)引人注目的情況。 (其他的結(jié)構(gòu))
此外,本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施方式,在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠 進(jìn)行多種的變更。
例如,在上述圖13所示的例子中,對于紅色像素30R維持對比度 的單元厚度(施加黑電壓時(shí)的透過率為所期望的低的程度的單元厚 度),比不施加電壓時(shí)(未施加電壓時(shí))透過率為最小的單元厚度更小, 并且施加黑電壓時(shí)的透過率為所期望的低的程度的單元厚度,比綠色像素30G的單元厚度等的基準(zhǔn)單元厚度更大。
與此相對,在施加黑電壓時(shí)的透過率為所期望的低的程度的單元
厚度,與上述說明的情況相反,位于比綠色像素30G的單元厚度等的
基準(zhǔn)單元厚度小的范圍內(nèi)的情況下,將單元厚度設(shè)定為施加黑電壓時(shí) 透過率為最低的值即可。
此外,對于藍(lán)色像素30B也能夠考慮同樣的情況。即,在上述圖 14所示的例子中,對藍(lán)色像素30B維持對比度的單元厚度(施加黑電 壓時(shí)的透過率為所期望的低的程度的單元厚度),比不施加電壓時(shí)(未 施加電壓時(shí))透過率為最小的單元厚度大,并且,施加黑電壓時(shí)的透 過率為所期望的低的程度的單元厚度比綠色像素30G的單元厚度等的 基準(zhǔn)單元厚度小。
與此相對,在施加黑電壓時(shí)的透過率為所期望的低的程度的單元 厚度,與上述說明的情況相反,位于比綠色像素30G的單元厚度等的 基準(zhǔn)單元厚度大的范圍內(nèi)的情況下,將單元厚度設(shè)定為施加黑電壓時(shí) 透過率為最低的值即可。
本發(fā)明不僅限于上述的各實(shí)施方式,在權(quán)利要求項(xiàng)所示的范圍內(nèi) 能夠進(jìn)行多種變更,將在不同的實(shí)施方式中分別公開的技術(shù)的特征適 當(dāng)?shù)亟M合而得到的實(shí)施方式也包括在本發(fā)明的技術(shù)的范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
本發(fā)明的液晶顯示裝置因?yàn)椴涣枷袼卦陲@示時(shí)不易引人注目,所 以在像素?cái)?shù)多的大畫面、光精細(xì)液晶顯示裝置中能夠適當(dāng)?shù)乩谩?br>
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置,其是OCB模式的液晶顯示裝置,該液晶顯示裝置包括相互相對地配置的第一基板和第二基板;夾持在所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層;在所述第一基板和第二基板的面對所述液晶層的面的相反面分別設(shè)置的偏光板;以及在所述第一基板和第二基板中的至少一方的基板與對應(yīng)的所述偏光板之間設(shè)置的、至少一片光學(xué)補(bǔ)償膜,包含在所述液晶層中的液晶分子在未向所述液晶層施加電壓的狀態(tài)下進(jìn)行展曲取向,通過向所述液晶層施加電壓而從所述展曲取向朝彎曲取向進(jìn)行取向轉(zhuǎn)變,該液晶顯示裝置的特征在于未向所述液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上主波長的自然數(shù)倍而得到的值的±(所述主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲在向液晶層施加顯示時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)的液晶層的延遲的±10%的范圍內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置,其特征在于在所述第一基板和第二基板中的至少一方的基板上,設(shè)有至少具備綠色濾光片的彩色濾光片,在與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的所述液晶層中,未向該液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透過所述綠色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的± (透過所述綠色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置,其特征在于在所述第一基板和第二基板中的至少一方的基板上,設(shè)有具備紅色濾光片、綠色濾光片、和藍(lán)色濾光片的彩色濾光片,在與所述紅色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的所述液晶層中,未向該液晶層 施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透 過所述紅色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的士(透過所 述紅色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi),在與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的所述液晶層中,未向該液晶層 施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透 過所述綠色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的土(透過所 述綠色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi),在與所述藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的所述液晶層中,未向該液晶層 施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上透 過所述藍(lán)色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的土(透過所 述藍(lán)色濾光片的光的主波長的十分之一)的范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置,其特征在于 在與所述紅色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層、與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層、以及與所述藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層中, 液晶層的厚度不同。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置,其特征在于 在所述第一基板和第二基板中的至少一方的基板上,設(shè)有具備紅色濾光片、綠色濾光片和藍(lán)色濾光片的彩色濾光片,與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層的厚度被設(shè)定為,使得未 向該液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在所述光學(xué)補(bǔ)償膜的總延 遲上加上透過所述綠色濾光片的光的主波長的自然數(shù)倍而得到的值的 ± (透過所述綠色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi),與所述紅色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的所述液晶層的厚度為,將向該液 晶層施加顯示時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)該液晶層的透過率為極值的液晶層的厚 度與對應(yīng)于所述綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度的差的2倍的值、 加在與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層的厚度上而得到的值的土 (透過所述紅色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi),與所述藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的所述液晶層的厚度為,將向該液晶層施加顯示時(shí)的導(dǎo)通電壓時(shí)該液晶層的透過率為極值的液晶層的厚度與對應(yīng)于所述綠色濾光片的區(qū)域的液晶層的厚度的差的2倍的值、從與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層的厚度減去而得到的值的土(透過所述藍(lán)色濾光片的光的主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的液晶顯示裝置,其特征在于:所述各偏光板以其光軸相互正交的方式設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求4或6所述的液晶顯示裝置,其特征在于利用與所述紅色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層、與所述綠色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層、和與所述藍(lán)色濾光片對應(yīng)的區(qū)域的液晶層構(gòu)成1個(gè)顯示單位。
9. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置,其特征在于所述主波長在542nrn士 10%的范圍內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求3、 4、和6中任一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置,其特征在于透過所述綠色濾光片的光的主波長在542 nm士 10%的范圍內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求4或6所述的液晶顯示裝置,其特征在于透過所述紅色濾光片的光的主波長在609nm土10o/。的范圍內(nèi)。
12. 如權(quán)利要求4或6所述的液晶顯示裝置,其特征在于透過所述藍(lán)色濾光片的光的主波長在506nm士10。/。的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置,在該液晶顯示裝置中,未向液晶層施加電壓時(shí)的液晶層的延遲為,在光學(xué)補(bǔ)償膜的總延遲上加上主波長的自然數(shù)倍而得到的值的±(主波長的十分之一的值)的范圍內(nèi)。因此,能夠抑制未施加電壓時(shí)的透過率。
文檔編號G02F1/139GK101681063SQ20088001999
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者仲西洋平 申請人:夏普株式會社