專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，涉及使用能夠實現廣角視野和高速響應的OCB(Optically Compensated Birefringence；光學補償雙折射)技術的液晶顯示裝置。
背景技術：
液晶顯示裝置具有重量輕、體積薄、消耗電力少的特征，適用于各種用途。
現在，市場上廣泛使用的扭曲向列(TN)型液晶顯示裝置，光學上具有正折射率各向異性的液晶材料在基板間大致扭轉90°配置構成，利用該扭轉排列的控制，調節(jié)入射光的旋轉性。這種TN型液晶顯示裝置是能夠比較容易制造的裝置，但是由于其視野角狹窄，并且應答速度遲緩，特別是不適合于TV圖像等移動圖像顯示。
另一方面，作為改善視野角度以及響應速度的液晶裝置，OCB型液晶顯示裝置受到人們的注重。OCB型液晶顯示裝置是在基板間封入能夠彎曲排列的液晶材料的液晶顯示裝置，與TN型液晶顯示裝置相比響應速度改善了一個數量級，還具有因由液晶材料的配置狀態(tài)在光學地進行自我補償而使視野廣闊的優(yōu)點。而且，在使用這樣的OCB液晶顯示裝置進行圖像顯示的情況下，可以考慮控制雙折射并利用與偏振板的組合，在例如施加高電壓的狀態(tài)下遮住光(黑色顯示)，在施加低電壓的狀態(tài)下使其透過光(白色顯示)。在這種情況下，已經知道通過例如將單軸性的相位差板加以組合，補償黑色顯示時的液晶層的相位差，能夠充分降低透射率。
但是，在黑色顯示狀態(tài)中，液晶分子借助于施加高電壓沿電場方向排列(在基板的法線方向上配置)，但基板近旁的液晶分子由于與取向膜的相互作用，不在法線方向上排列，光在規(guī)定方向上受到相位差的影響。因此，在從基板法線方向(顯示畫面的正面方向)觀察的情況下，不能夠充分降低黑色顯示時的透射率，導致對比度的下降。因此對于從正面方向上、還有斜方向上進行的觀察，也充分進行黑色顯示，或作為補償灰度特性的方法，將混合排列的光學上的負相位差板加以組合，這也是已知的(參照例如專利文獻1)。
專利文獻1特開平10-197862號公報彩色液晶顯示裝置是使自然光或彩色再現性高的背后照明等入射光反射或透過，通過各濾色層進行顯示的裝置，對全部波長區(qū)域的光線用各濾色層的通過波段進行選擇。
在TN型液晶顯示裝置中，由于使用旋光性進行顯示，在基板之間即使是光線發(fā)生內部反射，對顯示也幾乎沒有影響。但是，作為OCB液晶顯示裝置，由于內部的反射次數的關系，造成接受通過液晶層的入射光的延遲值與相位差板的延遲值的發(fā)生偏差，因此會產生所謂色平衡混亂的問題。還有，由于內部反射的反射光也具有波長色散，因此色平衡混亂的問題會更大。特別是作為短波長的藍色光波長色散的影響大，在黑色顯示時候圖像會有偏藍色的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種高速響應同時色平衡優(yōu)良的液晶顯示裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明能夠使液晶顯示單元的至少在藍色用像素電極的黑色顯示時的附加電壓與其他顏色用像素電極的附加電壓不同。借助于此，特別是對從藍色濾色層漏出的不需要的光進行抑制，來調節(jié)色平衡。
在這里，分光光譜的紅色、綠色、藍色光為透過各色濾色層的波長范圍的光線，例如紅色光為580nm以上、綠色光為510-580nm、藍色光為400-550nm。
采用第1本發(fā)明，則具備液晶顯示單元，該液晶顯示單元具有在顯示畫面上將各紅色、綠色、藍色用像素電極排列為矩陣狀的陣列基板、與所述陣列基板的所述像素電極對向地配置對向電極的對向基板、在所述像素電極與所述對向電極上分別形成的取向膜、所述顯示畫面被夾在所述陣列基板與所述對向基板之間彎曲配置的液晶層、以及具有設置在所述基板的一方，由紅色、綠色、藍色濾色層構成，所述紅色濾色層對應于所述紅色用像素電極配置，所述綠色濾色層對應于所述綠色用像素電極配置，所述藍色濾色層對應于所述藍色用像素電極配置的濾色片；配置在所述液晶顯示單元的至少一方的相位差板；夾著所述液晶顯示單元與所述相位差板配置，被配置在相互交叉尼科耳棱鏡上的一對偏振片；以及在所述對向電極與所述紅色、綠色、藍色用像素電極間施加能夠得到所述顯示畫面的灰度的規(guī)定范圍的電壓、即在所述顯示畫面黑色顯示時為各最大電壓的電壓，使任意一色的像素電極的最大電壓，不同于其他像素電極的最大電壓的電壓施加部件。
該電壓施加部件最好是至少在藍色像素電極中與所述紅色、綠色用像素電極不同。
還有，最好是在各所述紅色、綠色、藍色用像素電極上施加不同的最大電壓，使得在所述顯示畫面的黑色顯示時，所述液晶單元的液晶層與所述相位差板的合計延遲值在所述各紅色、綠色、藍色用像素電極的位置上分別為0。
還有，最好是所述藍色像素上的合計延遲值在光波長小于450nm的短波長上為0。
而且，最好是使藍色用像素電極的最大施加電壓比所述合計延遲值為0的最大電壓更高。
采用第2本發(fā)明，則具備液晶顯示單元，該液晶顯示單元具有使各紅色、綠色、藍色用像素電極在顯示畫面中配置成矩陣狀的陣列基板、與所述陣列基板的所述像素電極對向地配置對向電極的對向基板、在所述像素電極與所述對向電極上分別形成的取向膜、被夾在所述陣列基板與所述對向基板之間彎曲配置的液晶層、以及具有設置在所述基板的一方，由紅色、綠色、藍色濾色層構成，所述紅色濾色層對應于所述紅色用像素電極配置，所述綠色濾色層對應于所述綠色用像素電極配置，所述藍色濾色層對應于所述藍色用像素電極配置的濾色片；配置在所述液晶顯示單元的至少一方的相位差板；夾著所述液晶顯示單元與所述相位差板配置，被配置在相互交叉尼科耳棱鏡上的一對偏振片；以及在所述顯示畫面進行黑色顯示時施加最大電壓于所述對向電極與所述紅色、綠色、藍色用像素電極之間，而且使所述最大電壓在各所述紅色、綠色、藍色用像素電極上各不相同的電壓施加部件；以及配置在所述偏振片的一側，在適合所述紅色、綠色、藍色濾波層的光波長范圍內分別具有發(fā)光峰值，并且在藍色波長范圍內以450nm為基準，在其長波長側與短波長側具有發(fā)光峰值的背后照明光源。
在這樣的液晶顯示裝置中，也最好是所述藍色像素的合計延遲值在比光波長450nm小的短波長上為0。
還有，最好是使藍色用像素電極的最大附加電壓比所述合計延遲值為0的最大電壓更高。
又，所述藍色用像素電極的最大電壓設定成在u’v’色度圖中v’值為最大的電壓，能夠取得相同的效果。
還有，所述藍色用像素電極的最大電壓設定成XYZ三刺激值中的Z值為最小的電壓，也能夠取得相同的效果。
本發(fā)明能夠抑制OCB模式液晶顯示的顯示畫面的黑色顯示時的顯示圖像的例如偏藍的情況。
本發(fā)明的OCB模式顯示是將相位差板與液晶顯示單元組合，改變這些延遲值的總和，對透過的光的相位進行控制的顯示。在使液晶顯示單元的延遲值記為Re時，以下式表示，即Re＝(ne-no)d＝Δn·d ……(1)在這里，no為液晶層的正常光折射率、ne為異常光折射率、d為液晶層的厚度。使用具有正的介電常數各向異性的p型液晶的OCB液晶層具有正延遲值，與其組合的相位差板具有負延遲值。
如圖19所示，由液晶顯示單元11、相位差板20、以及配置在交叉尼科耳棱鏡的一對偏振片22構成液晶顯示面板的情況下的光透射率(T)表示如下。
(T)∝sin2(Ret(V、λ)/λ) ……(2)Ret為液晶層與相位差板的延遲值的合計值、V為液晶層上施加的電壓、λ為光波長。
圖13表示相對于在OCB模式顯示中使用的液晶層的波長λ的Δnd/λ的一個例子。越是短波長，該值越是增加，將具有同樣趨向的相位差板加以組合也難以控制，使得因短波長光色散引起的漏光容易增加。
還有，圖14是表示在使用上述厚度均勻的液晶層單元的液晶顯示面板上進行黑色顯示時的紅色、綠色、藍色各色的輝度以顯示畫面的正面方向的藍色輝度歸一化，從正面方向向左右方向傾斜的視角(deg)上的輝度比?？芍谧笥曳较蛱貏e是在右60°，藍色輝度比與紅色、綠色輝度比背離，在斜視野中也因為短波長的光色散而使漏光容易增加。
圖15表示在u’v’色度圖中，A點(0.195，0.452)表示白色顯示時的正面、B點(0.194，0.358)表示黑色顯示時的正面、C點(0.173、0.314)表示黑色顯示時的右60°、可知黑色顯示的色度B點大大背離白色顯示的色度A點。還有，在右60°的視野角也顯示出在很大的程度上從白色顯示的色度A點偏向藍色一側。
從而，圖15中，在黑色顯示中為確保與白色顯示相等的色度，有必要將黑色顯示的色度B點移動到白色顯示的色度A點的近旁。還有，在右60°也為確保與正面方向相等的色度，有必要將右60°的C點移動到A點近旁。
圖12是使用于背后照明光源的代表性的冷陰極熒光燈的分光輻射輝度特性，在紅色、綠色、藍色各區(qū)域分別具有發(fā)光峰值，液晶顯示單元的濾色片的紅色濾色特性CR、綠色濾色特性CG、藍色濾色特性CB具有包含各發(fā)光峰值的透射率。還有，在藍色光的光譜以450nm為藍色的中心時，以此為基準在長波波長一側的490nm、短波長一側的435nm具有發(fā)光峰值。
如上述式(2)所示，含有相位差板和偏振片的液晶顯示面板的透射率(T)由于在某一波長的一點上為最小，因此隨著波長從這一點偏離的增大，透射率增加。如本發(fā)明如式(2)所示，在OCB模式中液晶層的延遲值(Re)因施加的電壓而變化，利用這種特性，使紅色、綠色、藍色用的各像素電極上所施加的電壓不同，在各顏色的發(fā)光區(qū)域中的特定波長中設定得使透射率為最小值。
但是，即使是在藍色光區(qū)域中發(fā)光光譜寬度大的的特定波長上得到最小的透射率，偏離的波長的透射率也增加。
圖16表示使藍色用像素電極的施加電壓改變，以使顯示畫面的正面方向進行黑色顯示時藍色光區(qū)域的Ret在450nm以下的短波長為0時的u’v’色度圖(CIE1976UCS色度圖)。
光源色表示在A點(0.208，0.456)上對其進行黑色顯示時的色度B因電壓而變化的情況。可知施加的電壓為例如3V～5V，隨著電壓降低為V1(4.28V)、V2(4.15V)、V3(4.03V)、V4(3.88V)，存在v’值變?yōu)樽畲蟮纳赛cBmax點(0.188，0.415)(V3)。由于該色度Bmax靠近A點，因此黑色顯示時的色平衡良好。
圖17表示以上述電壓值V1～V4作為參數的藍色區(qū)域的光譜特性。在V3背后照明光源的雙峰發(fā)光峰值中的450nm以下的透射率最受到抑制，實現因此取得平衡的黑色顯示時的色度。又，圖16表示顯示畫面正面的黑色顯示時的色度，在斜視野中也具有相同的效果。
圖18表示對于藍色用像素電壓的XYZ三刺激值中的Y和Z值(歸一化值)與v’色度值的變化。在這里，對于上述電壓值V3，v’色度為最大。相對于Y值為最小的電壓形成與v’色度的最大值不同的電壓，Z值形成為最小的電壓與形成v’色度的最大值的電壓V3幾乎相等。因此，如果將藍色用像素電極的最大電壓設定成使Z值為最小的電壓，則能夠取將藍色用像素電極的最大電壓設定成v’色度達到最大的電壓的情況幾乎相等的效果。


圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1的液晶顯示裝置的概略結構圖。
圖2是實施形態(tài)1的液晶顯示單元的一部分的概略剖視圖。
圖3是實施形態(tài)1的液晶顯示面板的一部分的放大的概略剖視圖。
圖4是實施形態(tài)1的液晶顯示單元的概略等效電路圖。
圖5是實施形態(tài)1的陣列基板的一部分的概略主視圖。
圖6是實施形態(tài)1的陣列基板的一部分的概略主視圖。
圖7(a)是沿圖6中B-B線切斷的陣列基板的一部分的概略剖視圖，(b)是沿C-C線切斷的陣列基板的一部分的概略剖視圖。
圖8(a)、(b)是說明實施形態(tài)1的顯示狀態(tài)用的說明圖。
圖9是實施形態(tài)1的液晶顯示面板的概略結構圖。
圖10(a)、(b)、(c)是說明實施形態(tài)1的動作的概略圖。
圖11是實施形態(tài)1的背后照明的概略剖視圖。
圖12是表示背后照明燈的分光輻射輝度特性以及紅色、綠色、藍色濾色層的分光透射率的曲線圖。
圖13是用于說明本發(fā)明的相對于液晶層的波長的Δnd/λ特性曲線圖。
圖14是表示說明本發(fā)明用的相對于顯示畫面正面及斜方向的視野的各色輝度比的曲線圖。
圖15是說明本發(fā)明用的u’v’色度圖。
圖16是說明本發(fā)明用的使藍色用像素電極的黑色顯示的最大電壓值變化時的u’v’色度圖。
圖17是說明本發(fā)明用的表示藍色區(qū)域的分光輝度特性的曲線圖。
圖18是說明本發(fā)明用的表示Y、Z輝度的歸一化值以及v’色度值與藍色用像素電壓的關系的曲線圖。
圖19是一般的OCB模式液晶顯示單元的概略結構圖。
標號說明110液晶顯示單元120陣列基板Dpix 像素電極dpixR紅色用像素電極dpixG綠色用像素電極dpixB藍色用像素電極130 對向基板Ecom 對向電極dB、dG、dR電極間隙距離GF(R)、CF(G)、CF(B)濾色層140液晶層200a、200b混合相位差板200a、200b偏振片300背后照明500信號線驅動電路具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的一實施形態(tài)的液晶顯示裝置進行說明。
(實施形態(tài)1)圖1是本實施形態(tài)的OCB模式方式的液晶顯示裝置的概略結構圖。該液晶顯示裝置1，其顯示畫面的高寬比為16∶9，是對角22型，具備光透射型的主動矩陣式液晶顯示面板100、多支管狀光源310(參照圖1)并列配置構成，配置在液晶顯示面板背面的背后照明光源300、內藏在晶顯示面板100內將掃描信號Vg提供給掃描線Yj的掃描線驅動電路Ydr1、Ydr2(參照圖4)、由將信號電壓Vsig提供給信號線Xi(參照圖4)的TCP(Tape Carrier Package)構成的信號線驅動電路500、將對向電極電壓Vcom提供給對向電極Ecom(參照圖2)的對向電極驅動電路700、控制掃描線驅動電路Ydr1、Ydr2、信號線驅動電路500以及對向電極驅動電路700的控制電路900，液晶顯示面板100被夾在背后照明光源300與畫框狀前蓋(ベゼル)1000中(參照圖1)。
如圖3所示，液晶顯示面板100由液晶顯示單元110、前面混合相位差板200a、前面二軸相位差板210a、前面偏振片220a、后面混合相位差板200b、后面二軸相位差板210b、后面偏振片220b構成。還有，前面混合相位差板200a、前面二軸相位差板210a以及前面偏振片220a一體化構成，同樣，后面混合相位差板200b、后面二軸相位差板210b以及后面偏振片220b也一體化構成，并分別貼附于液晶顯示單元110的主表面上。
<液晶顯示單元的結構>
如圖2所示，液晶顯示單元110，由將顯示用像素電極Dpix、即紅色用像素電極dpixR、綠色用像素電極dpixG、藍色用像素電極dpixB配置成矩陣狀的陣列基板120、將對向電極Ecom與該陣列基板的顯示用像素電極Dpix對向地配置的對向基板130、以及在陣列基板120與對向基板130之間隔著分別覆蓋于各電極Dpix、Ecom上的取向膜151、153被夾著的液晶層140構成。
在對向基板130的主面上有規(guī)則地配置遮光膜BM和紅色濾色層CF(R)、綠色濾色層CF(G)、藍色濾色層CF(B)。顯示用像素電極Dpix是以紅色用像素電極dpixR、綠色用像素電極dpixG、藍色用像素電極dpixB作為各副像素的，以3個為一組形成一個像素的電極，設置在陣列基板上。
<陣列基板的結構>
下面，參照圖4～7對陣列基板120進行說明。
陣列基板120在透明的玻璃基板GLS1上，將由鋁(Al)構成的多條信號線Xi與多條鎢鉬合金(MoW)構成的掃描線Yj隔著二氧化硅(SiO2)膜構成的層間絕緣膜INS2配置成矩陣狀。又配置與掃描線Yj并列，與掃描線Yj在同一工序中形成的輔助電容線Cj。
在信號線Xi與掃描Yj的交點近旁，在將多晶硅(p-Si)作為活性層的頂部開口結構的薄膜晶體管TFT上隔著鈍化膜INS3配置作為透明電極由ITO(銦錫氧化物；Indium Tin Oxide)構成的顯示用像素電極Dpix。更詳細地說，該TFT為減少關斷泄漏(ォフリ一ク)電流形成雙柵極結構，在p-Si膜中含有配置在P型的源極·漏極區(qū)域p-Si(s)，p-Si(d)、信道區(qū)域p-Si(c1)，p-Si(c2)、信道區(qū)域p-Si(c1)，p-Si(c2)間的連接區(qū)域p-Si(i)，漏極區(qū)域p-Si(d)通過接觸孔CH1連接于信號線Xi，源極區(qū)域p-Si(s)通過接觸孔CH2，用由Al構成的源極配線EXT繞來繞去，通過接觸孔CH3連接于顯示用像素電極Dpix。
p-Si膜上配置由TEOS構成的柵極絕緣膜ISN1，在其上配置從掃描線Yj延伸的第1柵極G1，或將掃描線Yj的一部分作為第2柵極G2配線。而且，第1柵極G1對應于第1信道區(qū)域p-Si(c1)，第2柵極G2對應于第2信道區(qū)域p-Si(c2)。
又，這種TFT的源極區(qū)域p-Si(s)含有源極區(qū)域延伸部p-Si(se)(圖6)，從輔助電容線Cj延伸，使其通過接觸孔CH4電連接于在由與輔助電容線Cj相同的工序制成的MoW構成的第1輔助電容電極EC1上隔著層間絕緣膜INS2配置的第2輔助電容電極EC2。該第2輔助電容電極EC2由以與信號線Xi相同的工序制成的Al構成。還有，在該第2輔助電容電極EC2上隔著鈍化膜INS3配置以與顯示像素電極Dpix相同的工序制成的相轉移用像素電極Tpix，該相轉移用像素電極Tpix通過接觸孔CH5與第2輔助電容電極EC2電連接。
利用這樣的結構，在第1輔助電容電極EC1與第2輔助電容電極EC2之間形成保持電容Cs(圖4)，由于在該保持電容Cs上配置相轉移用像素電極Tpix，因此能夠不影響開口率地高效率地確保大的保持電容Cs。
還有，在該實施形態(tài)中，顯示用像素電極Dpix與相轉移用像素電極Tpix跨越掃描線Yj配置，由于利用獨立于TFT的源極區(qū)域p-Si(s)的源極區(qū)域延伸部p-Si(se)進行連接，因此即使是保持電容Cs發(fā)生短路等情況，也能夠以激光照射等部件電氣上斷開源極區(qū)域延伸部p-Si(se)，容易進行救濟。
又，在輔助電容線Cj上相鄰的下一水平線的顯示用像素電極Dpix與相轉移用像素電極Tpix形成對向的端邊相互嚙合的梳齒狀。這是因為能通過在顯示用像素電極Dpix與相轉移用像素電極Tpix間施加扭曲的橫向電場，均勻地形成彎曲核心，能夠從初期的輻射狀排列狀態(tài)導向均勻的彎曲排列狀態(tài)。該梳齒間距比例如50μm小，最好是采用20～30μm，這樣就能夠將其引向以更低電壓均勻排列。
如圖4所示，掃描線Yj的兩端分別電連接于在玻璃基板GLS1上一體化構成的掃描驅動電路Ydr1、Ydr2。而且向掃描驅動電路Ydr1、Ydr2分別輸入垂直掃描時鐘脈沖信號YCK、垂直啟動信號YST。輔助電容線Cj分別在兩端連接于連接配線Ccs，通過連接配線Ccs輸入輔助電容電壓Vcs。
信號線Xi通過選擇開關SEL連接于信號輸入線xk(k＝i/2)。詳細地說，以如下所述的方式進行配線，即信號線Xi區(qū)分為奇數信號線Xi(i＝1、3、5……)和偶數信號線Xi(i＝2、4、6……)，相鄰的一對奇數信號線Xi、Xi+2通過選擇開關SEL1、SEL3連接到同一信號輸入線xk，相鄰的一對偶數信號線Xi+1、Xi+3通過選擇開關SEL2、SEL4連接到同一信號輸入線xk+1。而且，配線成連接于奇數信號線對的一方的選擇開關SEL1與連接于偶數信號線對的一方的選擇開關SEL4用第1選擇信號Vsel1進行選擇，連接于奇數信號線對的另一方的選擇開關SEL3與連接于偶數信號線對的另一方的選擇開關SEL2以第2選擇信號Vsel2進行選擇。
例如，如圖8(a)所示，在一水平掃描期間(1H)的前半段在對應于信號線X1的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為正極性(+)的信號電壓Vsig1，在對應于信號線X4的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為負極性(-)的信號電壓Vsig4。而且，在一水平掃描期間(1H)的后半段在對應于信號線X2的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極Vcom為負極性(-)的信號電壓Vsig2，在對應于信號線X3的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為正極性(+)的信號電壓Vsig3。又如圖8(b)所示，在下一幀的一水平掃描期間(1H)的前半段中在對應于信號線X1的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為負極性(-)的信號電壓Vsig1，在對應于信號線X4的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為正極性(+)的信號電壓Vsig4。而且，在一水平掃描期間(1H)的后半段中在對應于信號線X2的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為正極性(+)的信號電壓Vsig2，在對應于信號線X3的顯示像素電極Dpix中寫入相對對向電極電壓Vcom為負極性(-)的信號電壓Vsig3。
這樣，進行幀反轉驅動以及點反轉驅動，以此能夠防止施加不希望的直流電壓，同時能夠有效地防止閃爍的發(fā)生。還有，信號線驅動電路500與液晶顯示面板100的連接數相對于信號線Xi的條數減少為i/2，因此在大幅度減輕連接工序，同時由于連接的地方少，能夠有效改善制造成品率，提高耐沖擊性等。又能夠擴大伴隨高精細化的連接間距極限，實現例如80μm以下的高精彩化。
但是，在上述實施形態(tài)中，在一水平掃描期間(1H)內，將從某一信號輸入線xk輸入的信號電壓Vsig串列地分配到相隔一條的2條信號線Xi，Xi+2中，但是也可以分配到3條或4條信號線中，這樣更能夠降低連接數。而且，增大該分配數量縮短了各寫入的時間，因此有必要根據TFT的能力等進行適當的設計。
從信號驅動電路500向信號輸入線xk輸入紅色信號、綠色信號和藍色信號。
在這里，圖中是紅色信號Vsig1(R)、Vsig4(R)、綠色信號Vsig2(G)、藍色信號Vsig3(B)，信號線X1、X4是紅色(R)用的，信號線X2是綠色(G)用的，信號線X3是藍色(B)用的。
OCB模式中選擇得使黑色顯示時的信號電壓為最大電壓(導通電壓)，信號驅動電路500輸出施加在對向電極與各色像素電極間的規(guī)定范圍的信號電壓。以各施加電壓值控制灰度。并且，對于各顏色，在輸出時使最大電壓值不同。例如紅色信號最大電壓為4.70V、綠色信號最大電壓為4.47V、藍色信號最大電壓為4.03V。又，作為變形例，也可以使紅色、綠色信號的黑色顯示時的電壓相同，僅藍色信號的黑色顯示電壓不同。藍色信號的黑色顯示時的最大電壓可以改變，在將使液晶顯示單元與相位差板的合計延遲值Ret為0的光波長選擇為比450nm短的波長的情況下，調整顯示畫面正面方向的u’v’色度圖的v’值為最大值。
<對向基板的結構>
如圖2和圖3所示，對向基板130在玻璃基板GLS2上設置阻止不希望有泄漏光的矩陣狀遮光膜BM、為進行彩色顯示而作為濾色層CF對應于各顯示像素電極dpixR、dpixG、dpixB設置的紅色R、綠色G、藍色B各色濾色層CF(R)、CF(G)、CF(B)以及ITO構成的透明的對向電極Ecom構成。又，CF(R)、CF(G)、CF(B)依次相鄰配置。
又，雖未圖示，但在對向電極Ecom上配置樹脂性柱狀墊塊，借助于此保持與陣列基板110的間隙，相對于像素電極以1個的比例有規(guī)則地進行配置。陣列基板上的墊塊的對應位置為圖5所示的信號線上的寬大區(qū)域Xa。
<液晶顯示面板的結構>
下面，對該液晶顯示面板100的結構進行詳細說明。
如圖2所示，對各陣列及對向基板120、130的各主面上配置的取向膜151、153實施摩擦處理，摩擦方向Ra、Rb(參照圖9、圖10)在基板120、130中在畫面上下方向上相互大致平行且成相同方向。而且，前傾斜角θ設定成大約10°。這兩個基板120、130間夾著液晶層140。液晶層140使用在顯示像素電極Dpix與對向電極Ecom上施加規(guī)定的電壓的狀態(tài)下該液晶分子成彎曲排列的介電常數各向異性為正的p型向列型液晶。
如圖10(a)所示，在不施加電壓于顯示像素電極Dpix與對向電極Ecom間的狀態(tài)下液晶層140的液晶分子140a為放射(スプレィ)排列狀態(tài)。因此，電源接通時由于施加在顯示像素電極Dpix與對向電極Ecom間的數十V程度的高壓電而轉換為彎曲排列狀態(tài)。由于確實進行了該相轉移，在施加高壓電時，在鄰接的每一水平像素行(line)中依次寫入相反極性的電壓，以此向鄰接的顯示像素Dpix與相轉移用像素電極Tpix間提供橫方向的扭曲電位差以形成核心，以該核心為中心進行相位轉移。通過在大致1秒鐘左右進行這樣的動作將從放射排列狀態(tài)轉換到彎曲排列狀態(tài)，并使顯示像素電極Dpix與對向電極Ecom間的電位差為相同電位以一次消除不期望的履歷。
這樣，在形成彎曲排列狀態(tài)之后，在工作中如圖10(b)所示在液晶分子140上施加維持彎曲排列狀態(tài)的低的截止電壓Voff以上的電壓。使電壓在該截止電壓與比其高的導通電壓Von間變化，以此使排列狀態(tài)從該圖10(b)到(c)間變化，將液晶層140的延遲值改變λ/2，控制透射率。
為實現這樣的動作，如圖9所示，在施加導通電壓Von(最大電壓)時使一對偏振片220a、220b的吸收軸Aa、Ab相互垂直，以實現黑色顯示，采用與摩擦方向Ra、Rb偏離π/4的配置。
又，貼在陣列基板120以及對向基板130的外表面與偏振片220a、220b之間的前面的混合相位差板200a與后面的混合相位差板200b為對導通電壓時(黑色顯示)的液晶層140的延遲值RLCon、例如80nm進行補償的混合相位差板，也是防止黑色顯示時來自正面及斜方向的不希望有的漏光的混合相位差板。即，構成該混合相位差板200a、200b的非固定(ディスコティック)液晶是折射率nx與ny相等，光軸方向折射率nz比nx、ny更小的光學負材料，如圖9、圖10所示，是分子光軸Dopt與液晶層140的液晶分子140a的光軸的傾斜方向分別向相反方向傾斜，該傾斜角在膜厚方向上逐步變化構成的液晶，延遲值RD分別由-40nm構成。因此，黑色顯示時的液晶層140的延遲值RLCon為80nm，所以黑色顯示時的相位差被抵消，以此能夠防止不希望的光泄漏。
還有，在混合相位差板200a、200b與偏振片220a、220b間分別配置二軸相位差板210a、210b。該二軸相位差板210a、210b防止由斜方向的液晶層140的旋光性導致的光泄漏用的相位差板，使滯相軸Ad與各偏振片220a、220b的吸收軸Aa、Ab一致。因此，能夠利用與偏振片220a、220b的組合使與正面方向的相位差幾乎為0，并且能夠在實質上有選擇地僅改善斜方向的波長色散。
<背后照明光源的結構>
下面，參照附圖11對面對背面的偏振片220b設置的背后光源300進行說明。
這種背后照明光源300具備該圖11所示并列配置的多支管狀光源310、使來自該管狀光源310的光高效地向前面出射，同時收容管狀光源310的樹脂制反射鏡320、以及配置在偏振片220b(參照圖3)與管狀光源310之間的光學片。
光學片由例如為確保輝度均勻性用的ッジデン株式會社制造的擴散板340、以及會聚從管狀光源310出射的光源光的多個配置多個棱鏡列偏離成的例如3M公司制造的BEFIII等棱鏡片350、360構成。
管狀光源310由以3基色冷陰極熒光管為代表的高演色性燈構成，作為一個例子有如圖12的曲線A所示那樣的發(fā)光光譜，有在610nm上具有峰值的紅色光區(qū)域、在540nm上具有峰值的綠色光區(qū)域、在490nm、435nm上具有峰值的藍色光區(qū)域。作為燈的放電氣體中使用氙氣的情況下的147nm紫外線激發(fā)的熒光體，在使用于紅色時用Y2O3:Eu熒光體，使用于綠色時用LaPO4:Ce、Tb熒光體、使用藍色時用BAM熒光體，但其他的熒光體也用得很多，得到高演色用的發(fā)光光譜沒有大的差別。
液晶顯示單元的各濾色層CF(R)、CF(G)、CF(B)具有分擔這些光波長的通過特性C，紅色濾色層CF(R)像CR那樣以580nm以上為通過特性，綠色濾色層CF(G)像CG那樣以580～510nm為通過特性，藍色濾色層CF(B)像CB那樣以550～400nm為通過特性<顯示動作>
利用上述結構，如圖9所示，從管狀光源310出射的光經過光通路L透過偏振片220b。在這里，僅通過與偏振片220b的吸收軸Aa、Ab正交的透過軸的偏振光出射，經過后面的二軸相位差板210b以及后面的混合相位差板200b入射到液晶顯示單元110。
法線方向的導通電壓時的液晶層140與全位相位差板的總計延遲值大致為0，偏振光都原封不動通過，到達前面?zhèn)鹊钠衿?20。偏振片220a、220b為交叉尼科耳棱鏡配置，因此偏振光由于前面的偏振片220a的吸收而遮斷，得到黑色顯示。
相應于導通電壓與截止電壓間的電壓施加狀態(tài)，使液晶層140的延遲值發(fā)生變化，由于與全位相位差板的延遲值的差發(fā)生變化，因此從前面的二軸相位差板210a出射的入射光成為橢圓偏振光到達前面的偏振片220a，根據偏振光狀態(tài)使光線透過。這樣，能夠在規(guī)定的范圍內改變施加的電壓，借助于此能夠進行灰度顯示。
此外，雖然本發(fā)明在上述實施形態(tài)中對畫面在黑色顯示時偏藍的情況進行了說明，但在畫面偏紅的情況下可以使紅色用像素電極的最大電壓比別的更高或更低等以進行控制，設定成與其他顏色的像素電極的最大電壓不同，此外，畫面偏綠的情況下可以控制使綠色用像素電極的最大電壓比別的例如更高，可以設定成與其他顏色的像素電極的最大電壓不同。
權利要求
1.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具備液晶顯示單元，該液晶顯示單元具有在顯示畫面上將各紅色、綠色、藍色用像素電極配置成矩陣狀的陣列基板、與所述陣列基板的所述像素電極對向地配置對向電極的對向基板、在所述像素電極與所述對向電極上分別形成的取向膜、被夾在所述陣列基板與所述對向基板之間彎曲配置的液晶層、以及設置在所述基板的一方，由紅色、綠色、藍色濾色層構成，所述紅色濾色層對應于所述紅色用像素電極配置，所述綠色濾色層對應于所述綠色用像素電極配置，所述藍色濾色層對應于所述藍色用像素電極配置的濾色片；配置在所述液晶顯示單元的至少一方的相位差板；夾著所述液晶顯示單元與所述相位差板配置，被配置在相互正交尼科耳棱鏡上的一對偏振片；以及在所述對向電極與所述紅色、綠色、藍色用像素電極間施加能夠得到所述顯示畫面的灰度的規(guī)定范圍的電壓、即在所述顯示畫面進行黑色顯示時成為各最大電壓的電壓，使所述紅色、綠色、藍色用像素電極中任意一個上施加的所述最大電壓，不同于其他色用的像素電極上施加的最大電壓的電壓施加部件。
2.權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述電壓施加部件在所述藍色用電極上施加的最大電壓，不同于所述紅色、綠色用像素電極。
3.權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在各所述紅色、綠色、藍色用像素電極上施加不同的最大電壓，使得在所述顯示畫面進行黑色顯示時，所述液晶單元的液晶層與所述相位差板的合計延遲值在所述各紅色、綠色、藍色用像素電極的位置上分別為0。
4.權利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述藍色像素的合計延遲值在比光波長450nm短的波長上為0。
5.權利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，使藍色用像素電極的最大施加電壓比所述合計延遲值為0的最大電壓更高。
6.權利要求4或5所述的液晶顯示裝置，其特征在于，具備液晶顯示單元，該液晶顯示單元具有在顯示畫面上將各紅色、綠色、藍色用像素電極配置成矩陣狀的陣列基板、與所述陣列基板的所述像素電極對向地配置對向電極的對向基板、在所述像素電極與所述對向電極上分別形成的取向膜、被夾在所述陣列基板與所述對向基板間彎曲配置的液晶層、以及設置在所述基板的一方，由紅色、綠色、藍色濾色層構成，所述紅色濾色層對應于所述紅色用像素電極配置，所述綠色濾色層對應于所述綠色用像素電極配置、所述藍色濾色層對應于所述藍色用像素電極配置的濾色片；配置在所述液晶顯示單元的至少一方的相位差板；夾著所述液晶顯示單元與所述相位差板配置，被配置在相互交叉的尼科耳棱鏡上的一對偏振片；在所述顯示畫面進行黑色顯示時施加最大電壓于所述對向電極與所述紅色、綠色、藍色用像素電極之間，而且使所述最大電壓在各所述紅色、綠色、藍色用像素電極上各不相同的電壓施加部件；以及配置在所述偏振片的一側，在適合所述紅色、綠色、藍色濾波層的光波長范圍內分別具有發(fā)光峰值，并且在藍色波長范圍內以450nm為基準，在其長波長側與短波長側具有發(fā)光峰值的背后照明光源。
7.權利要求4至6中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述藍色用像素電極的最大電壓設定成在u’v’色度圖中v’值為最大的電壓。
8.權利要求4至6中任一項所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述藍色用像素電極的最大電壓設定成XYZ三刺激值中的Z值為最小的電壓。
全文摘要
消除OCB液晶顯示裝置在黑色顯示時的偏藍色。在配置對向電極Ecom的對向基板(130)、以及配置各色用像素電極dpixR、dpixG、dpixB的陣列基板(120)之間夾著彎曲排列的液晶層(140)，在所述基板的一方具備紅色、綠色、藍色的濾光層CF(R)、CF(G)、CF(B)，在顯示畫面上進行黑色顯示時施加最大電壓的液晶顯示單元(110)中，至少使向對向電極Ecom施加的藍色用像素電極dpixB的最大電壓，不同于向對向電極Ecom施加的其他顏色用像素電極的最大電壓。
文檔編號G02F1/1335GK1890599SQ20048003649
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月8日 優(yōu)先權日2003年12月11日
發(fā)明者新木盛右, 西山和廣, 沖田光隆, 鈴木大一 申請人:東芝松下顯示技術有限公司