專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在包括相互對(duì)置的內(nèi)表面上分別形成了透明電極的一對(duì)基板之間夾置液晶層的液晶顯示板的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，利用液晶進(jìn)行圖像顯示的液晶顯示裝置被廣泛使用，用于從鐘表、攜帶信息終端、攜帶電話等小型攜帶機(jī)器到電視機(jī)等比較大型的顯示裝置的廣泛領(lǐng)域。
這樣的液晶顯示裝置包括將各自在一個(gè)面上形成了透明電極的一對(duì)基板進(jìn)行貼合，以使該透明電極對(duì)置，在基板間隙中封入液晶層的液晶顯示板。
而且，在進(jìn)行顯示時(shí)，通過(guò)在其對(duì)置的透明電極間施加顯示信號(hào)而對(duì)液晶層施加電壓，通過(guò)使其光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化而在每個(gè)規(guī)定的區(qū)域中變化光的透過(guò)性、散射性、偏振性等。通過(guò)將這樣的液晶顯示板與偏振板、相位差板、反射板等的光學(xué)部件進(jìn)行組合，可以將液晶層的光學(xué)變化作為顯示的明、暗、或散射及透過(guò)來(lái)識(shí)別。而且，如果還與濾色器組合，則可進(jìn)行彩色顯示。
這樣的液晶顯示裝置因其本身不發(fā)光，所以利用通過(guò)液晶單元的光進(jìn)行顯示。
作為這種光的利用方法，例如有利用從目視識(shí)別側(cè)入射的外部光的反射型、利用與液晶顯示板的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)上設(shè)置的輔助光源的背光的透過(guò)型，還已知可利用上述兩者的半透過(guò)反射型的液晶顯示裝置。
可是，液晶顯示裝置的顯示除了通過(guò)液晶層的光學(xué)變化產(chǎn)生的明、暗、或散射及透過(guò)等變化以外，盡量均勻是優(yōu)選的。另一方面，液晶顯示裝置無(wú)論透過(guò)型還是反射型，都利用通過(guò)液晶顯示板的光進(jìn)行顯示，其顯示不但受到液晶層的影響，而且必然受到液晶顯示板內(nèi)部的光學(xué)部件的影響。
這里，作為液晶顯示板上必需的透明電極的材料，主要使用ITO(氧化銦錫Indium Tin Oxide)，但由于ITO與基板的折射率不同，所以成為對(duì)顯示產(chǎn)生影響的光學(xué)部件。例如，在玻璃基板上形成各種各樣膜厚的ITO膜并測(cè)定其著色時(shí)，如圖7的色度圖所示，根據(jù)其膜厚產(chǎn)生各種各樣的顏色的著色。因此，在膜厚不均勻的情況下，在顯示上產(chǎn)生著色不勻。再有，圖7是在玻璃基板上通過(guò)膜厚25nm的二氧化硅(SiO2)膜按10nm節(jié)距的膜厚形成膜厚0-400nm的ITO膜，將照射由接近太陽(yáng)光的白色光源的D65光源產(chǎn)生的光的情況下的透過(guò)光顏色繪制在CIE(國(guó)際照明委員會(huì)Commission Internationale deI，Eclairage)1931色度體系的色度圖上所得的圖。
但是，從必要的電阻值來(lái)看，期望這種ITO的透明電極有幾百～幾千左右的膜厚，但從成本方面來(lái)看，難以按均勻的膜厚形成這種程度膜厚的ITO膜。因此，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置中，存在透明電極產(chǎn)生的不勻著色，不能充分進(jìn)行均勻的顯示的問(wèn)題。
此外，為了進(jìn)行清楚的顯示，最好是本身不產(chǎn)生著色。特別是在使用濾色器進(jìn)行彩色顯示的情況下，如果因其他光學(xué)部件產(chǎn)生著色，則也存在不能正確地進(jìn)行濾色器的顯示色設(shè)定的問(wèn)題。
本發(fā)明用于解決這樣的問(wèn)題，其目的在于，在液晶顯示裝置中，降低著色的不勻，可均勻地進(jìn)行顯示。此外，本發(fā)明的目的在于可進(jìn)行沒(méi)有著色的顯示。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示裝置，包括在相互對(duì)置的內(nèi)表面上形成了透明電極的目視識(shí)別側(cè)的第一基板和與目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)的第二基板之間夾置液晶層的液晶顯示板，其特征在于，上述第一、第二基板上形成的上述透明電極的至少一方的膜厚設(shè)定成為，使通過(guò)該透明電極的表示最大透過(guò)率的光成為使用白色光源的CIE1931表色系的色度圖中的以x值從0.22到0.28、y值從0.21到0.31規(guī)定的區(qū)域、以及以x值從0.28到0.34、y值從0.22到0.35規(guī)定的區(qū)域的其中之一區(qū)域的顏色。
在這樣的液晶顯示裝置中，可以在上述第二基板和該第二基板上的透明電極之間設(shè)置反射膜。
而且，上述反射膜可以是半透過(guò)反射膜。
這種透過(guò)反射膜可以是交替疊層高折射率層和低折射率層而形成的電介質(zhì)多層膜。
此外，上述半透過(guò)反射膜產(chǎn)生的反射光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性大致無(wú)明暗反差。
或者，上述半透過(guò)反射膜產(chǎn)生的反射光或透過(guò)光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性可通過(guò)對(duì)上述至少一方的透明電極的透過(guò)光的色調(diào)進(jìn)行校正，大致無(wú)明暗反差。
在這樣的液晶顯示裝置中，在與上述第一基板的上述液晶層的相反側(cè)上，設(shè)置具有光學(xué)各向異性的第一光控制層，可使該第一光控制層具有校正從上述液晶顯示板射出的光的色調(diào)，使可見(jiàn)光區(qū)域中的分光特性大致無(wú)明暗反差的特性。
而且，可分別設(shè)置與上述第二基板的上述液晶層的相反側(cè)上配置的輔助光源；以及在該輔助光源和上述第二基板之間配置的具有光學(xué)各向異性的第二光控制層，上述輔助光源和上述第二光控制層的其中之一或兩者可成為具有對(duì)從光源射出的透過(guò)上述液晶顯示板和上述第一光控制層的透過(guò)光的色調(diào)進(jìn)行校正，使該透過(guò)光的可見(jiàn)光區(qū)域中的分光特性大致無(wú)明暗反差的特性。
此外，上述至少一方的透明電極可以是形成在上述第二基板上的透明電極。
而且，上述至少一方的透明電極的膜厚可為1600至2000。
或者，上述至少一方的透明電極的膜厚可為2600至3000。


圖1是示意地表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2是示意地表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖3是表示該液晶顯示裝置中的各部件的平面配置關(guān)系的圖。
圖4是表示其他部件的平面配置關(guān)系的圖。
圖5是表示該液晶顯示裝置中使用的電介質(zhì)多層膜的光分光特性的曲線圖。
圖6是表示在該電介質(zhì)多層膜上形成了ITO構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜的情況下的光分光特性的曲線圖。
圖7是將在玻璃基板上通過(guò)SiO2膜形成各種各樣膜厚的ITO膜的情況下的透過(guò)光的顏色繪制在CIE1931表色系的色度圖上所得的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
首先，說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實(shí)施方式。圖1是示意地表示該液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)的截面圖。再有，在該圖中，大幅度地放大表示各構(gòu)成部件的厚度和間隔。
如圖1所示，該液晶顯示裝置是由液晶顯示板10、其目視識(shí)別側(cè)(圖中上側(cè))配置的第一偏振板12、與液晶顯示板10的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)(圖中下側(cè))配置的第二偏振板14、與該目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)配置的反射膜16、以及第二基板2上設(shè)置的液晶驅(qū)動(dòng)用IC22構(gòu)成。而且是利用從目視識(shí)別側(cè)入射的外部光的反射型的液晶顯示裝置。
液晶顯示板10在周圍設(shè)置密封材料4來(lái)貼合分別由玻璃等透明的絕緣材料構(gòu)成的第一基板1和第二基板2，在其間隙中封入液晶層3并夾置其間。在第一、第二基板1、2的對(duì)置的內(nèi)表面上，將分別由氧化銦錫(ITO)等構(gòu)成的透明的第一、第二電極5、6以相互垂直的條紋形狀形成，該第一、第二電極5、6平面上重疊的各個(gè)部分形成像素部。
液晶層3由扭轉(zhuǎn)角90度的扭轉(zhuǎn)向列(TN)液晶構(gòu)成。而且，在液晶層3與各基板1、2和電極5、6接觸的一側(cè)，設(shè)置未圖示的取向膜，實(shí)施取向處理，以使液晶分子以規(guī)定的方向取向。
液晶顯示板10的目視識(shí)別側(cè)配置的第一偏振板12為吸收型偏振板，是透過(guò)具有與透過(guò)軸平行的方向的振動(dòng)面的直線偏振光，吸收具有與透過(guò)軸垂直的吸收軸方向的振動(dòng)面的直線偏振光的片狀部件。與液晶顯示板10的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)配置的第二偏振板14也是與第一偏振板12同樣的吸收型偏振板。這里，第一偏振板12構(gòu)成第一光控制層，第二偏振板14構(gòu)成第二光控制層。
反射膜16是由銀或鋁等金屬構(gòu)成的鏡面反射膜，在可見(jiàn)光的全波長(zhǎng)區(qū)域中，幾乎將入射光全部反射。
這里，第一偏振板12配置成為使其透過(guò)軸和液晶顯示板10的液晶層3中的目視識(shí)別側(cè)的液晶分子的長(zhǎng)軸方向平行。此外，第二偏振板14配置成為使其透過(guò)軸和與液晶顯示板10的液晶層3的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)的液晶分子的長(zhǎng)軸方向平行。因此，第一偏振板12的透過(guò)軸和第二偏振板14的透過(guò)軸垂直。
再有，圖1中的第一偏振板12和第二偏振板14內(nèi)條紋方向表示各自透過(guò)軸的方向，第一偏振板12內(nèi)的橫條紋表示平行紙面的方向，第二偏振板14內(nèi)的縱條紋表示垂直紙面的方向。
這樣構(gòu)成的液晶顯示裝置將來(lái)自液晶驅(qū)動(dòng)用IC(集成電路)22的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)未圖示的連接電極施加在第一、第二電極5、6上，通過(guò)控制對(duì)各像素部的電壓的施加、不施加，可使每個(gè)像素部中液晶層3的光學(xué)特性產(chǎn)生變化而進(jìn)行顯示。再有，從液晶驅(qū)動(dòng)用IC22到第一基板1上的第一電極5的連接通過(guò)將密封材料4的至少一部分由在絕緣性粘結(jié)劑中混入導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電粘結(jié)劑而形成，使用這種各向異性導(dǎo)電性粘結(jié)劑，可將第一基板1上形成的連接電極和第二基板2上形成的連接電極進(jìn)行電連接。
這里，說(shuō)明這種液晶顯示板的顯示原理。
該液晶顯示裝置中從目視識(shí)別側(cè)(圖中上側(cè))入射的光的其一半被第一偏振板12吸收，剩余的一半透過(guò)第一偏振板12成為具有平行紙面方向的振動(dòng)面的直線偏振光入射到液晶顯示板10。然后，通過(guò)第一基板1、第一電極5、液晶層3、第二電極6、第二基板2等部件，在第二偏振板14側(cè)射出。
這里，液晶顯示板10的液晶層3如上述那樣是其目視識(shí)別側(cè)的液晶分子的長(zhǎng)軸方向與第一偏振板12的透過(guò)軸平行的90°扭轉(zhuǎn)取向的液晶層，所以透過(guò)第一偏振板12的直線偏振光在液晶層3上沒(méi)有施加電壓的截止(OFF)狀態(tài)的部分中，使振動(dòng)面的方向在通過(guò)液晶顯示板10期間扭轉(zhuǎn)90度，變成垂直紙面的方向而入射第二偏振板14。因此，由于該直線偏振光的振動(dòng)面的方向與第二偏振板14的透過(guò)軸的方向相同，所以透過(guò)第二偏振板14，通過(guò)與其目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)的反射膜16被鏡面反射。而且，由于通過(guò)與入射時(shí)相反的路徑射出目視識(shí)別側(cè)，所以截止(OFF)狀態(tài)的部分從目視識(shí)別側(cè)被識(shí)別為鏡像(mirror)色調(diào)的顯示。
另一方面，在液晶層3上施加了電壓的導(dǎo)通(ON)狀態(tài)的部分中，液晶分子直立而失去扭轉(zhuǎn)取向，所以透過(guò)第一偏振板12的直線偏振光不扭轉(zhuǎn)地通過(guò)液晶顯示板10，振動(dòng)面的方向平行于紙面方向原封不動(dòng)地入射到第二偏振板14。因此，由于該直線偏振光的振動(dòng)面方向垂直于第二偏振板14的透過(guò)軸的方向，所以被第二偏振板14吸收。因此，反射光幾乎不射出目視識(shí)別側(cè)，導(dǎo)通狀態(tài)的部分從目視識(shí)別側(cè)被識(shí)別為黑色的顯示。
這樣，在這種液晶顯示裝置中，通過(guò)以像素為單位來(lái)控制對(duì)液晶層3的電壓施加、不施加，可以切換鏡像色調(diào)和黑色來(lái)進(jìn)行顯示。
下面，說(shuō)明作為本發(fā)明特征的電極的膜厚。
在這種液晶顯示裝置中，將第二基板2上形成的第二電極6的膜厚設(shè)定為通過(guò)該第二電極6的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色區(qū)域顏色的膜厚。
如背景技術(shù)項(xiàng)中說(shuō)明的那樣，用作第二電極6的材料的ITO與基板的折射率不同，所以如果在玻璃基板的第二基板2上形成第二電極6，則通過(guò)這些部件的光按照用作第二電極6的ITO膜的膜厚產(chǎn)生圖7所示的各種顏色的著色。再有，如上所述，圖7表示在玻璃基板上通過(guò)SiO2膜形成ITO膜的情況下的著色，但即使在玻璃基板上直接形成ITO膜的情況下，著色也不變化。
另一方面，從必要的電阻值來(lái)看，期望透明電極的膜厚為幾百～幾千左右，在以低成本形成該范圍膜厚的ITO膜的情況下，產(chǎn)生目標(biāo)膜厚以上的±10％左右的誤差。因此，為使第二電極6造成的著色均勻，即使在膜厚產(chǎn)生了這種程度的誤差的情況下，也需要在顏色變化不大的區(qū)域中設(shè)定膜厚。
這里，如果再次參照?qǐng)D7的色度圖的繪制，可知通過(guò)光的著色是目視識(shí)別度區(qū)域(可見(jiàn)光區(qū)域)中x值從0.22到0.28、y值從0.21到0.31規(guī)定的區(qū)域(藍(lán)色)、以及x值從0.28到0.34、y值從0.22到0.35規(guī)定的區(qū)域(從紫色到紅色)的其中之一的顏色的情況下，膜厚變化的情況下的著色的色調(diào)變化比較小。
特別是可知在為了通過(guò)光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域的藍(lán)色區(qū)域的顏色而以1600至2000的膜厚形成的情況下，以及在為了通過(guò)光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域的紅色區(qū)域的顏色而以2600至3000的膜厚形成的情況下，可以減小膜厚變化情況下的著色的色調(diào)變化。其中，如果電極的膜厚變厚，則僅降低透過(guò)率，顯示變暗，而換算為膜厚的情況下的制造誤差也增大，所以如果還加進(jìn)這種觀點(diǎn)，則優(yōu)選前者。
在這種液晶顯示裝置中，通過(guò)將第二電極6的膜厚設(shè)定為1800，使通過(guò)第二電極6的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色區(qū)域的顏色，降低通過(guò)第二電極6的光的著色不勻，而即使是紫色或紅色區(qū)域的顏色，也可以獲得同樣的效果。
由此，可用液晶顯示裝置的顯示區(qū)域(形成了電極的區(qū)域)的所有面均勻地進(jìn)行顯示。而且，大量制造的液晶顯示裝置的透明電極的膜厚即使因制造誤差例如產(chǎn)生±10％的變動(dòng)，采用了本發(fā)明的透明電極的色調(diào)也難以產(chǎn)生變化，可以大致一定地保持液晶顯示裝置的顯示質(zhì)量。
此外，在要除去自身著色的情況下，通過(guò)設(shè)置與第二電極6產(chǎn)生的顏色為補(bǔ)色關(guān)系的濾色器等，可以容易地除去著色。而且，在使用紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)等濾色器進(jìn)行彩色顯示的情況下，可以容易正確地進(jìn)行用于顯示任意顏色的各色濾色器的光學(xué)特性的設(shè)定。
再有，通過(guò)如上設(shè)定兩個(gè)基板上的電極的膜厚，在降低色不勻方面，可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步改善，但對(duì)于第一、第二基板1、2的一個(gè)基板上形成的電極來(lái)說(shuō)，與上述光學(xué)特性的需要相比，在顯示質(zhì)量的提高上，重視引回液晶顯示板10內(nèi)的布線的電阻值等特性來(lái)設(shè)定其膜厚是有效的。因此，在這種液晶顯示裝置中，第一電極5的膜厚重視電阻值等的特性而為2200。通過(guò)形成這樣的膜厚，可以使ITO的薄膜電阻為布線電阻上沒(méi)有問(wèn)題的等級(jí)10/sq。
這樣，通過(guò)將第一、第二基板上形成的透明電極的至少一方形成通過(guò)其透明電極的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色、紫色或紅色的區(qū)域顏色的膜厚，可充分發(fā)揮降低著色不勻的效果。
在這種液晶顯示裝置中，不用說(shuō)，即使相反地形成第一、第二電極5、6的膜厚，也可以發(fā)揮同樣的效果。此外，這里，說(shuō)明了使用兩片的吸收型偏振板12和14、使用TN液晶的液晶顯示板10以及反射膜16的反射型的液晶顯示裝置的例子，但本發(fā)明當(dāng)然可適用于設(shè)置輔助光源來(lái)取代反射膜16的透過(guò)型的液晶顯示裝置，或使用STN液晶取代TN液晶的液晶顯示裝置、使用相位差板的單偏振板型的液晶顯示裝置、使用薄膜二極管或薄膜晶體管的有源矩陣、使用散射型液晶的液晶顯示裝置等各種液晶顯示裝置。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實(shí)施方式。圖2示意地表示該液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)截面圖，圖3和圖4表示該液晶顯示裝置的各部件的平面配置關(guān)系，圖5是表示該液晶顯示裝置中使用的電介質(zhì)多層膜的光分光特性的曲線圖。再有，在圖2中，將各構(gòu)成部件的厚度和間隔大幅度地放大表示。
如圖2所示，該液晶顯示裝置由液晶顯示板10’、以其目視識(shí)別側(cè)(圖中上側(cè))順序配置的第一相位差板15、第一偏振板12、以與液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)(圖中下側(cè))順序配置的第二相位差板17和第二偏振板14及作為輔助光源的背光20、液晶顯示板10’的第二基板2上配置的液晶驅(qū)動(dòng)用IC22構(gòu)成。
液晶顯示板10’是將各自厚度0.5mm的玻璃構(gòu)成的第一基板1和第二基板2通過(guò)密封材料4貼合周圍，在其間隙中封入夾置左旋轉(zhuǎn)240°扭轉(zhuǎn)取向的超扭轉(zhuǎn)向列(STN)液晶構(gòu)成的液晶層13的結(jié)構(gòu)。
然后，在第二基板2的目視識(shí)別側(cè)的整個(gè)面上，作為反射膜，形成由交替疊層形成高折射率層和低折射率層的電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的半透過(guò)反射膜18，而且在其上直接形成第二電極6。
在第一基板1的內(nèi)表面上形成第一電極5。第一電極5和第二電極6都通過(guò)作為透明導(dǎo)電膜的氧化銦錫(ITO)膜相互垂直條紋狀地形成多個(gè)，其第一電極5和第二電極6平面重疊的各個(gè)部分形成像素部。
在包含第一基板1的內(nèi)表面的第一電極5上和包含半透過(guò)反射膜18的第二電極6上分別形成取向膜，但省略了圖示。
這里，詳細(xì)地說(shuō)明該液晶顯示裝置中設(shè)置的半透過(guò)反射膜18。
這種半透過(guò)反射膜18將折射率約2.6的TiO2膜構(gòu)成的高折射率層和折射率約1.2的SiO2膜構(gòu)成的低折射率層按表1中所示的膜厚交替疊層形成，其總膜厚為6850。
表1目視識(shí)別側(cè)

第二基板2側(cè)這樣形成的電介質(zhì)多層膜具有作為透過(guò)入射光的約30％，將其余的入射光反射的半透過(guò)反射膜的功能。而且，根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，這樣的電介質(zhì)多層膜形成在玻璃基板上的情況下的光的透過(guò)率如圖5所示，相對(duì)于光的波長(zhǎng)繪制的情況下可見(jiàn)光區(qū)域中沒(méi)有大的峰值，該透過(guò)光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性幾乎是無(wú)明暗反差的，該電介質(zhì)多層膜是無(wú)彩色的膜。由于反射光是透過(guò)光的剩余部分，所以反射光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性必然也無(wú)明暗反差，為無(wú)彩色的反射光。再有，在液晶顯示裝置中一般用于顯示的顏色為450nm至650nm波長(zhǎng)的顏色，所以在本說(shuō)明書(shū)中，可見(jiàn)光區(qū)域是該范圍。
由于這樣的電介質(zhì)多層膜是絕緣體，所以通過(guò)將電介質(zhì)多層膜用作半透過(guò)反射膜18，即使在半透過(guò)反射膜18上不通過(guò)保護(hù)膜而直接形成電極，也不產(chǎn)生電極間的短路。此外，由于化學(xué)上也穩(wěn)定，所以在形成電極和取向膜、進(jìn)行彩色顯示的情況下的濾色器等部件的情況下，可以進(jìn)行高溫和高壓條件下的處理或使用腐蝕性強(qiáng)的腐蝕劑，所以可以低價(jià)形成這些部件，可以降低裝置的成本。
但是，將這樣的電介質(zhì)多層膜用作半透過(guò)反射膜18并在其上直接形成第二電極6的情況下，如背景技術(shù)項(xiàng)和第一實(shí)施方式中說(shuō)明的那樣，特別是存在因電極的膜厚變動(dòng)造成的不勻著色的問(wèn)題。
已知這種著色是相鄰的光學(xué)部件間的折射率差越大越顯著，但如第一實(shí)施方式的情況，與將ITO膜構(gòu)成的電極直接形成在玻璃基板上的情況比較，如這種液晶顯示裝置的情況那樣，在將ITO膜構(gòu)成的電極直接形成在電介質(zhì)多層膜上的情況下，這些部件間的折射率差增大，所以著色顯著，當(dāng)然其不勻明顯。即，由于玻璃的折射率約1.5，ITO的折射率約1.7～1.8，所以這些部件間的折射率差為0.2～0.3左右，而如上述那樣，SiO2的折射率約1.2，TiO2的折射率約2.6，所以它們與ITO的折射率差為0.5～0.6或0.8～0.9左右，因而ITO的著色顯著。
此外，由于玻璃基板幾乎透過(guò)100％的光，所以通過(guò)其豐富的光量來(lái)遮擋ITO的膜厚變動(dòng)造成的著色不勻，就不太明顯。此外，在將金屬薄膜用作半透過(guò)反射膜的情況下，金屬薄膜造成的特定波長(zhǎng)的光的吸收引起的著色影響大，ITO的膜厚變動(dòng)造成的著色不勻不大明顯。
但是，這里使用的電介質(zhì)多層膜在透過(guò)時(shí)僅利用入射光的約30％，在反射時(shí)利用入射光的約70％，而可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性幾乎是無(wú)明暗反差特性，所以與上述情況不同，在顯示上極大地受到ITO的著色不勻造成的影響。因此，如該液晶顯示裝置那樣，在將電介質(zhì)多層膜用作半透過(guò)反射膜的液晶顯示裝置中，降低ITO的膜厚變動(dòng)造成的著色不勻尤其重要。
因此，與第一實(shí)施方式的情況同樣，將ITO構(gòu)成的第二電極6的膜厚設(shè)定為1800而使通過(guò)該第二電極6的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色區(qū)域的顏色，減小制造時(shí)產(chǎn)生的ITO的膜厚誤差造成的色調(diào)不勻。除此以外，通過(guò)將第二電極6的膜厚設(shè)定為第一實(shí)施方式中說(shuō)明的值，可以獲得同樣的效果。
此外，第一基板1上形成的第一電極5與第一實(shí)施方式的情況同樣，膜厚為2200。
就這方面來(lái)說(shuō)，如第一實(shí)施方式所述，第一電極5和第二電極6的至少一個(gè)重視其電阻值等的特性進(jìn)行設(shè)定，在提高顯示質(zhì)量上有效的情況居多。而且，在該液晶顯示裝置中，與玻璃基板上形成的第一電極5相比，電介質(zhì)多層膜上形成的第二電極6因膜厚變動(dòng)造成的色不勻顯著地顯現(xiàn)，所以根據(jù)光學(xué)特性的需要來(lái)確定第二電極6的膜厚，在降低作為整體的色不勻上是有效的。
但是，即使根據(jù)光學(xué)特性的需要來(lái)確定第一電極5的膜厚，也可以獲得一定的效果。
接著說(shuō)明該液晶顯示裝置的其他部件。
液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)配置的第一偏振板12和第一相位差板15用丙烯系粘結(jié)劑粘結(jié)一體化，用丙烯系粘結(jié)劑粘結(jié)在液晶顯示板10’的第一基板1的外表面上。這些第一偏振板12和第一相位差板15構(gòu)成具有光學(xué)各向異性的第一光控制層。
第一偏振板12是與第一實(shí)施方式情況同樣的吸收型偏振板。
第一相位差板15是將聚碳酸酯(PC)延長(zhǎng)的厚度約70μm的透明薄膜，波長(zhǎng)0.55μm下的相位差值R為0.39μm。作為這種第一相位差板15，在將滯相軸方向的折射率定義為nx，將與滯相軸垂直的方向的折射率定義為ny，將厚度方向的折射率定義為nz的情況下，使用具有nx＞nz＞ny關(guān)系的所謂Z式相位差板。
另一方面，與液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)上配置的第二偏振板14和第二相位差板17也用丙烯系粘結(jié)劑粘結(jié)一體化，用丙烯系粘結(jié)劑粘結(jié)在液晶顯示板10’的第二基板2的外表面上。這些第二偏振板14和第二相位差板17構(gòu)成具有光學(xué)各向異性的第二光控制層。
第二相位差板17是延長(zhǎng)聚碳酸酯的厚度約70μm的板，是波長(zhǎng)0.55μm下的相位差值F3＝0.14μm的1/4波長(zhǎng)板。
第二偏振板14是與第一實(shí)施方式情況同樣的吸收型偏振板。
背光20可使用在導(dǎo)光板上安裝熒光燈和LED的背光或場(chǎng)致發(fā)光(EL)板等，但在本實(shí)施方式中使用厚度約1mm、發(fā)光色為白色的EL板。
下面，使用圖3和圖4說(shuō)明這些構(gòu)成部件的平面配置關(guān)系。
在圖2所示的液晶顯示板10’的第一電極5和第二電極6的表面上形成取向膜(未圖示)，如圖3所示，通過(guò)將第二基板2側(cè)相對(duì)水平軸右上升30°方向上進(jìn)行研磨處理，使液晶層13中的下液晶分子取向方向13a為+30°，通過(guò)第一基板1側(cè)在右下降30°方向上進(jìn)行研磨處理，使液晶層13中的上液晶分子取向方向13b為-30°。
在構(gòu)成液晶層13的粘度20cp的向列液晶中，添加被稱為手性材料的旋轉(zhuǎn)性物質(zhì)，將扭轉(zhuǎn)節(jié)距P調(diào)整為11μm，扭轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)角為240°。
使用的向列液晶的雙折射之差Δn為0.131，成為第一基板1和第二基板2的間隙的單元間隙d為5.8μm。因此，以向列液晶的雙折射之差Δn和單元間隙d之積表示的、表示液晶顯示板10’的雙折射性的Δnd值Rs為0.76μm。
如圖4所示，第一偏振板12的吸收軸12a以水平軸為基準(zhǔn)配置為+30°。第一相位差板15的滯相軸15a以水平軸為基準(zhǔn)配置為+65°。因此，第一偏振板12的吸收軸12a和第一相位差板15的滯相軸15a的交叉角α為35°。
液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)配置的第二相位差板17的滯相軸17a如圖3所示相對(duì)于水平軸配置為+75°，第二偏振板14的吸收軸14a相對(duì)于水平軸配置為-60°，與第一偏振板12的吸收軸12a垂直。
這里，說(shuō)明本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的顯示動(dòng)作。
在該液晶顯示裝置中，與第一實(shí)施方式的情況同樣，將來(lái)自液晶驅(qū)動(dòng)用IC22的驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)未圖示的連接電極施加在第一、第二電極5、6上，并通過(guò)控制對(duì)各像素部的電壓的施加、不施加，可使液晶層3的光學(xué)特性在每個(gè)像素部中產(chǎn)生變化而進(jìn)行顯示。連接的方法與第一在該液晶顯示裝置中從目視識(shí)別側(cè)通過(guò)第一偏振板12入射的直線偏振光在沒(méi)有施加電壓的液晶層13的部分中，通過(guò)透過(guò)第一相位差板15和液晶顯示板10’的液晶層13，可見(jiàn)光區(qū)域的所有波長(zhǎng)的光成為圓偏振光。由于第二電極6和未圖示的保護(hù)層不具有雙折射性，所以偏振光狀態(tài)不變化，仍以圓偏振光到達(dá)半透過(guò)反射膜18。
被半透過(guò)反射膜18反射的圓偏振光通過(guò)再次透過(guò)液晶層13和第一相位差板15，偏振光方向旋轉(zhuǎn)90°返回直線偏振光，都被第一偏振板12吸收，所以反射率在可見(jiàn)光區(qū)域的幾乎所有區(qū)域降低，得到良好的黑色顯示。
如果在液晶層13上施加規(guī)定的電壓，則向列液晶的分子直立，液晶顯示板10’的實(shí)質(zhì)性的Δnd值減少。因此，通過(guò)第一偏振板12入射的直線偏振光即使透過(guò)第一相位差板15和液晶層13也不成為完全的圓偏振光，而成為橢圓偏振光或直線偏振光。
如果將通過(guò)施加這種電壓在液晶層13產(chǎn)生的雙折射量設(shè)定為與1/4波長(zhǎng)相當(dāng)，就會(huì)使通過(guò)第一偏振板12入射并由半透過(guò)反射膜18反射的直線偏振光不旋轉(zhuǎn)地原樣返回，因此在可見(jiàn)光區(qū)域的幾乎全部區(qū)域中，可以獲得反射率高，明亮且良好的鏡像色調(diào)的白色顯示。
另一方面，在將背光20點(diǎn)亮的透過(guò)顯示的情況下，從背光20產(chǎn)生的光通過(guò)第二偏振板14成為直線偏振光。該直線偏振光相對(duì)于第二相位差板的滯相軸17a以45°的角度入射而成為圓偏振光。而且，在半透過(guò)反射膜18中約七成的光被反射，剩余三成的光透過(guò)。
在液晶層13上沒(méi)有施加電壓的區(qū)域中，第一相位差板15和液晶顯示板10’的合成的相位差值幾乎在所有的波長(zhǎng)中為1/4波長(zhǎng)。因此，如果將各部件如該液晶顯示裝置這樣配置，則第二相位差板17產(chǎn)生的相位差與液晶顯示板10’和第一相位差板15合成的相位差相減為零，成為與第二偏振板14的透過(guò)軸平行的偏振光方向的直線偏振光，從第一相位差板15射出，入射第一偏振板12。
由于該第一偏振板12的吸收軸12a和第二偏振板14的吸收軸14a垂直(因而也與透過(guò)軸垂直)，所以該入射光不能透過(guò)第一偏振板12，成為黑色顯示。
如果在液晶層13上施加規(guī)定的電壓，則向列液晶的分子直立，液晶顯示板10’的實(shí)質(zhì)性的Δnd值減少。因此，從背光20產(chǎn)生并通過(guò)第二偏振板14入射的直線偏振光通過(guò)第二相位差板17成為圓偏振光，但透過(guò)液晶層13和第一相位差板15，成為橢圓偏振光和直線偏振光。
如果通過(guò)施加該電壓使液晶顯示板10’產(chǎn)生的相位差為1/4波長(zhǎng)，則通過(guò)第二偏振板14入射的直線偏振光再通過(guò)第一相位差板15而將該偏振光方向旋轉(zhuǎn)90°，所以透過(guò)第一偏振板12，可以獲得良好的白色顯示。
這樣，在該液晶顯示裝置中，通過(guò)以像素為單位來(lái)控制對(duì)液晶層3的電壓施加、不施加，在利用從目視識(shí)別側(cè)入射的光的情況下，在利用鏡像色調(diào)和黑色、背光20的光的情況下，可以切換白色和黑色進(jìn)行顯示。
而且，使用電介質(zhì)多層膜作為半透過(guò)反射膜18，所以如上述那樣，可以降低液晶顯示裝置的制造成本，另一方面，通過(guò)將第一電極5的膜厚設(shè)定為1800，通過(guò)第一電極5的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色區(qū)域的顏色，降低通過(guò)第一電極5的光的著色不勻，所以可在液晶顯示裝置的顯示區(qū)域(形成了電極的區(qū)域)的整個(gè)面上均勻地進(jìn)行顯示。如上所述，如該液晶顯示裝置那樣，在電介質(zhì)多層膜上直接形成透明電極的結(jié)構(gòu)中，該效果特別顯著。
與第一實(shí)施方式的情況同樣，即使通過(guò)第一電極5的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的紫色或紅色區(qū)域的顏色，也可以獲得同樣的效果，可將本發(fā)明應(yīng)用于其他各種液晶顯示裝置。
下面，說(shuō)明第二實(shí)施方式的變形例。圖6是表示在該液晶顯示裝置使用的電介質(zhì)多層膜上形成了ITO構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜的情況下的光分光特性的曲線圖。
關(guān)于上述第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置，根據(jù)發(fā)明者們的模擬，在玻璃基板上依次形成該液晶顯示裝置中使用的電介質(zhì)多層膜和膜厚1800的ITO膜，由D65光源照射光的情況下的波長(zhǎng)和透過(guò)率的關(guān)系如圖6所示。
如果將具有這樣的分光透過(guò)率特性的電介質(zhì)多層膜和ITO膜的疊層體形成在玻璃基板上，根據(jù)計(jì)算，在CIE1976表色系中呈現(xiàn)L*為54.5、a*為16.0，b*為6.72的淺紅色(在反射的情況下呈現(xiàn)其補(bǔ)色)。而且，這與實(shí)際形成的液晶顯示裝置的色調(diào)也一致。這種色調(diào)與將相同膜厚的ITO膜形成在玻璃基板上的情況不同，這是因?yàn)樵趯TO膜直接形成在電介質(zhì)多層膜上的情況下，就色調(diào)來(lái)說(shuō)，ITO膜和電介質(zhì)多層膜作為一體的多層膜顯示呈色，所以不是簡(jiǎn)單地將ITO膜產(chǎn)生的顏色和電介質(zhì)多層膜產(chǎn)生的顏色相加。
因此，為了進(jìn)行不僅沒(méi)有著色不勻，而且光分光特性無(wú)明暗反差的彩色顯示，首先就反射顯示時(shí)來(lái)說(shuō)，需要通過(guò)液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)的第一光控制層，校正由電介質(zhì)多層膜構(gòu)成的半透過(guò)反射膜18和ITO膜構(gòu)成的第二電極6等的液晶顯示板10’中的構(gòu)成部件造成的著色。
為此，例如，通過(guò)調(diào)整第一相位差板15的相位差值和滯相軸15a的配置方向，除了上述顯示時(shí)的功能以外，對(duì)從液晶顯示板10’射出的光的色調(diào)進(jìn)行校正，使可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性大致無(wú)明暗反差，即期望具有進(jìn)行無(wú)彩色的色調(diào)校正的功能。這樣的話，可以最小限度地保留設(shè)置的部件，實(shí)現(xiàn)成本降低。
或者，也可以另外設(shè)置用于色調(diào)校正的相位差板，作為第二光控制層。
此外，能夠在第一偏振板12中含有色素，并粘結(jié)濾色器而具有色調(diào)，具有色調(diào)校正的功能。
而且，如本實(shí)施方式那樣，在設(shè)置背光20進(jìn)行透過(guò)顯示的情況下，需要通過(guò)與液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)的第二光控制層，對(duì)液晶顯示板10’中的構(gòu)成部件和第一光控制層造成的透過(guò)表示時(shí)的著色進(jìn)行校正。這種校正與上述第一光控制層的情況同樣，可以通過(guò)第二相位差板17、第二偏振板14、或其他相位差板進(jìn)行，除此以外，也可以通過(guò)調(diào)整由背光20產(chǎn)生的射出光的色調(diào)來(lái)進(jìn)行。也可以將它們組合進(jìn)行。
由此，可以容易地實(shí)現(xiàn)沒(méi)有色不勻的無(wú)彩色顯示。而且，在使用紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的濾色器進(jìn)行彩色顯示的情況下，也可以容易正確地進(jìn)行用于顯示任意顏色的各色濾色器的光學(xué)特性的設(shè)定。
再有，這樣的色調(diào)的校正同樣也可以應(yīng)用于第一實(shí)施方式的液晶顯示裝置。
此外，在上述第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置中，電介質(zhì)多層膜使用無(wú)彩色的電介質(zhì)多層膜，但通過(guò)適當(dāng)調(diào)整各層的膜厚和層數(shù)，可使反射光或透過(guò)光具有任意的彩色。與作為電介質(zhì)多層膜上形成的ITO膜一體的多層膜的作用情況相同。因此，通過(guò)調(diào)整電介質(zhì)多層膜的各層的膜厚和層數(shù)，進(jìn)行上述的色調(diào)的校正，也可以實(shí)現(xiàn)光分光特性幾乎無(wú)明暗反差的無(wú)彩色的顯示。
例如，根據(jù)發(fā)明人的模擬實(shí)驗(yàn)，以2800的膜厚形成，以使通過(guò)光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域的紅色區(qū)域的顏色的情況下，如果在本實(shí)施方式中使用的表1所示結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)多層膜上形成第二電極6，則可獲得在CIE1976表色系中L*為61.9、a*為0.27、b*為18.4的幾乎無(wú)彩色的結(jié)果。
即使在以1800的膜厚形成第一電極5，以使通過(guò)光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域的藍(lán)色區(qū)域的顏色的情況下，通過(guò)調(diào)整電介質(zhì)多層膜的各層的膜厚和層數(shù)，也可以實(shí)現(xiàn)這樣的特性。
此外，在通過(guò)將目視識(shí)別側(cè)的第一基板1上形成的第一電極5的膜厚設(shè)定為合適的值而降低色不勻的情況下，該電極和電介質(zhì)多層膜不會(huì)作為一體的多層膜而發(fā)揮作用，但這種情況下，通過(guò)使ITO膜的呈現(xiàn)顏色和電介質(zhì)多層膜的呈現(xiàn)顏色為相互補(bǔ)色關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)彩色的顯示。
再有，在第二實(shí)施方式中說(shuō)明了設(shè)置了背光20的液晶顯示裝置，但其不是必要的結(jié)構(gòu)。而且，在沒(méi)有設(shè)置背光的情況下，也不需要設(shè)置與液晶顯示板10’的目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)的第二相位差板17和第二偏振板14。
此外，在以上說(shuō)明的實(shí)施方式中，說(shuō)明了由ITO構(gòu)成透明電極的例子，但在使用其他材料構(gòu)成的情況下同樣可以采用。但是，在使用與ITO的折射率極大不同的部件的情況下，最合適的膜厚與上述實(shí)施方式的情況有所不同。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，通過(guò)將第一、第二基板上形成的透明電極的至少一方形成通過(guò)該透明電極的光的顏色為目視識(shí)別度區(qū)域內(nèi)的藍(lán)色、紫色或紅色區(qū)域的顏色的膜厚，可以降低液晶顯示裝置的顯示區(qū)域中的著色不勻，在整個(gè)面上均勻地進(jìn)行顯示。由此，可以改善液晶顯示裝置的顯示質(zhì)量。
這種效果在采用直接在電介質(zhì)多層膜上形成透明電極結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置的情況下特別顯著。
此外，通過(guò)液晶顯示板的目視識(shí)別側(cè)設(shè)置的第一光控制層、在與目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)上設(shè)置的第二光控制層、或輔助光源對(duì)透明電極和半透過(guò)反射膜等造成的來(lái)自液晶顯示板的射出光的色調(diào)進(jìn)行校正，具有無(wú)彩色的特性，可以在液晶顯示裝置的顯示區(qū)域的整個(gè)面上進(jìn)行沒(méi)有色不勻的無(wú)彩色的顯示。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括在相互對(duì)置的內(nèi)表面上形成了透明電極的目視識(shí)別側(cè)的第一基板和與目視識(shí)別側(cè)的相反側(cè)的第二基板之間夾置液晶層的液晶顯示板，其特征在于，所述第一、第二基板上形成的所述透明電極的至少一方的膜厚設(shè)定成為，使通過(guò)該透明電極的表示最大透過(guò)率的光成為使用白色光源的CIE1931表色系的色度圖中的以x值從0.22到0.28、y值從0.21到0.31規(guī)定的區(qū)域、以及以x值從0.28到0.34、y值從0.22到0.35規(guī)定的區(qū)域的其中之一區(qū)域的顏色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在所述第二基板和該第二基板上的透明電極之間設(shè)置反射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述反射膜是半透過(guò)反射膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述半透過(guò)反射膜是交替疊層高折射率層和低折射率層而形成的電介質(zhì)多層膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述半透過(guò)反射膜產(chǎn)生的反射光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性大致是無(wú)明暗反差的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述半透過(guò)反射膜產(chǎn)生的反射光或透過(guò)光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性通過(guò)對(duì)所述至少一方的透明電極的透過(guò)光的色調(diào)進(jìn)行校正，大致無(wú)明暗反差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，在與所述第一基板的所述液晶層的相反側(cè)上，設(shè)置具有光學(xué)各向異性的第一光控制層，該第一光控制層具有校正從所述液晶顯示板射出的光的色調(diào)，使可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性大致無(wú)明暗反差的特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置，其特征在于，分別設(shè)置與所述第二基板的所述液晶層的相反側(cè)上配置的輔助光源；以及在該輔助光源和所述第二基板之間配置的具有光學(xué)各向異性的第二光控制層，所述輔助光源和所述第二光控制層的其中之一或兩者具有對(duì)從光源射出的透過(guò)所述液晶顯示板和所述第一光控制層的透過(guò)光的色調(diào)進(jìn)行校正，使該透過(guò)光的可見(jiàn)光區(qū)域中的光分光特性大致無(wú)明暗反差的特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一方的透明電極是形成在所述第二基板上的透明電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一方的透明電極的膜厚為1600至2000。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的液晶顯示裝置，其特征在于，所述至少一方的透明電極的膜厚為2600至3000。
全文摘要
本發(fā)明涉及降低因透明電極制造時(shí)的膜厚誤差引起的著色不勻，可進(jìn)行均勻顯示的液晶顯示裝置。在包括相互對(duì)置的內(nèi)表面上形成了透明電極(5)、(6)的基板(1)、(2)之間夾置了液晶層(3)的液晶顯示板(10)的液晶顯示裝置中，該透明電極(5)、(6)的至少一方以使通過(guò)該透明電極(5)、(6)的表示最大透過(guò)率的光成為使用白色光源的CIE1931表色系的色度圖中的以x值從0.22到0.28、y值從0.21到0.31規(guī)定的區(qū)域、以及以x值從0.28到0.34、y值從0.22到0.35規(guī)定的區(qū)域的其中之一區(qū)域的顏色的膜厚來(lái)形成。本發(fā)明可應(yīng)用于從鐘表、攜帶信息終端、攜帶電話等小型攜帶機(jī)器到電視機(jī)等比較大型的顯示裝置的廣泛領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1599880SQ0282437
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月7日
發(fā)明者星野浩一, 新井真, 岡田和廣, 吉野武 申請(qǐng)人:西鐵城時(shí)計(jì)株式會(huì)社