JPH09179109A - Liquid crystal display device - Google Patents
Liquid crystal display deviceInfo
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- JPH09179109A JPH09179109A JP7339471A JP33947195A JPH09179109A JP H09179109 A JPH09179109 A JP H09179109A JP 7339471 A JP7339471 A JP 7339471A JP 33947195 A JP33947195 A JP 33947195A JP H09179109 A JPH09179109 A JP H09179109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電極の上にカラーフィルタを設けたものであり
ながら、駆動電圧を下げるとともに高デューティで時分
割駆動することができる液晶表示素子を提供する。
【解決手段】液晶LCをはさんで対向する一対の基板
1,2の内面にそれぞれ電極3,4を形成するととも
に、一方の基板2の電極4の上にカラーフィルタCFを
設けた液晶表示素子において、カラーフィルタCF中に
導電性粒子10を分散させた。
(57) Abstract: A liquid crystal display element is provided which has a color filter provided on electrodes and which can be driven in a time-division manner at a high duty while lowering a drive voltage. A liquid crystal display device in which electrodes 3 and 4 are respectively formed on the inner surfaces of a pair of substrates 1 and 2 that face each other with a liquid crystal LC sandwiched between them, and a color filter CF is provided on an electrode 4 of one substrate 2. In, the conductive particles 10 were dispersed in the color filter CF.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、カラー画像を表
示する液晶表示素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device that displays a color image.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラー画像を表示する液晶表示素子は、
一般に、液晶をはさんで対向する一対の基板の内面にそ
れぞれ電極を形成するとともに、いずれか一方の基板に
カラーフィルタを設けた構成となっている。2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices for displaying color images are
In general, electrodes are formed on the inner surfaces of a pair of substrates that face each other with a liquid crystal in between, and a color filter is provided on one of the substrates.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記液晶表
示素子には、カラーフィルタを設ける基板側の電極を前
記カラーフィルタの上に形成しているものと、前記電極
を基板上に形成し、この電極の上にカラーフィルタを設
けているものとがあるが、電極の上にカラーフィルタを
設けている液晶表示素子は、高い駆動電圧で駆動しなけ
ればならないという問題をもっている。By the way, in the above-mentioned liquid crystal display device, the electrodes on the side of the substrate on which the color filters are provided are formed on the color filters, and the electrodes are formed on the substrate. Some have a color filter provided on an electrode, but a liquid crystal display element having a color filter provided on an electrode has a problem that it must be driven at a high driving voltage.
【0004】これは、両基板の電極間に印加された電圧
が、カラーフィルタのインピーダンスに応じた電圧降下
を生じて液晶に印加されるため、液晶に印加される実効
電圧が、電極間に印加される電圧に比べて、波形がなま
り、また電圧値(絶対値)が低くなった電圧となるから
である。This is because the voltage applied between the electrodes of both substrates causes a voltage drop corresponding to the impedance of the color filter to be applied to the liquid crystal, so that the effective voltage applied to the liquid crystal is applied between the electrodes. This is because the voltage is blunted and the voltage value (absolute value) is lower than that of the applied voltage.
【0005】したがって、電極の上にカラーフィルタを
設けている液晶表示素子は、しきい値電圧Vthが高く、
γ特性が悪いため、高い駆動電圧で駆動しなければなら
ないから、LSI等の駆動回路素子に、耐圧の高いもの
を使用する必要がある。Therefore, the liquid crystal display element having the color filter provided on the electrodes has a high threshold voltage Vth,
Since the γ characteristic is poor, it is necessary to drive with a high drive voltage, so it is necessary to use a drive circuit element such as an LSI having a high breakdown voltage.
【0006】しかも、この液晶表示素子は、液晶に印加
される実効電圧が、電極間に印加される電圧に比べて波
形がなまった電圧であるため、応答性が悪く、したがっ
て、高デューティでの時分割駆動が難しい。これは、特
に単純マトリックス型の液晶表示素子において問題とな
っている。Moreover, in this liquid crystal display element, since the effective voltage applied to the liquid crystal is a voltage whose waveform is distorted compared with the voltage applied between the electrodes, the responsiveness is poor, and therefore the high duty ratio is achieved. Time division drive is difficult. This is a problem particularly in a simple matrix type liquid crystal display device.
【0007】この発明は、電極の上にカラーフィルタを
設けたものでありながら、駆動電圧を下げるとともに高
デューティで時分割駆動することができる液晶表示素子
を提供することを目的としたものである。It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display element, which is provided with a color filter on an electrode and which can be driven in a time division manner with a high duty while lowering a driving voltage. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、液晶をはさ
んで対向する一対の基板の内面にそれぞれ電極を形成す
るとともに、いずれか一方の基板の電気電極の上にカラ
ーフィルタを設けた液晶表示素子において、前記カラー
フィルタ中に導電性粒子を分散させたことを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a liquid crystal in which electrodes are formed on the inner surfaces of a pair of substrates which face each other with a liquid crystal in between, and a color filter is provided on the electric electrodes of one of the substrates. In the display element, conductive particles are dispersed in the color filter.
【0009】この発明において、前記導電性粒子は、カ
ラーフィルタの厚さとほぼ同じ径の透明な粒子であって
もよく、また、カラーフィルタの厚さよりも充分に小さ
い径の微細粒子、例えば直径が0.1μm以下の粒子で
あってもよい。In the present invention, the conductive particles may be transparent particles having a diameter substantially the same as the thickness of the color filter, and fine particles having a diameter sufficiently smaller than the thickness of the color filter, for example, having a diameter of The particle size may be 0.1 μm or less.
【0010】この発明によれば、カラーフィルタに導電
性粒子を分散させているため、カラーフィルタの導電率
が見掛上増加してインピーダンスが低下し、カラーフィ
ルタによる電圧降下が小さくなるため、液晶に印加され
る実効電圧の波形のなまりや電圧値(絶対値)の低下が
少なくなる。According to the present invention, since the conductive particles are dispersed in the color filter, the conductivity of the color filter is apparently increased, the impedance is lowered, and the voltage drop due to the color filter is reduced. The rounding of the waveform of the effective voltage applied to the device and the decrease in the voltage value (absolute value) are reduced.
【0011】したがって、この発明の液晶表示素子によ
れば、電極の上にカラーフィルタを設けたものでありな
がら、しきい値電圧Vthを下げてγ特性を良くすること
ができ、したがって、駆動電圧を下げるとともに高デュ
ーティで時分割駆動することができる。Therefore, according to the liquid crystal display element of the present invention, although the color filter is provided on the electrode, the threshold voltage Vth can be lowered and the γ characteristic can be improved. It is possible to lower the value and drive with high duty in a time division manner.
【0012】また、この発明において、前記導電性粒子
をカラーフィルタの厚さとほぼ同じ径の透明な粒子と
し、この導電性粒子をカラーフィルタの下の電極に接触
させておけば、導電性粒子が対応している部分の液晶に
は、カラーフィルタによる電圧降下がほとんどない電圧
が印加され、導電性粒子が対応していない部分の液晶に
は、カラーフィルタによる電圧降下を生じた電圧が印加
されるため、電極間に電圧を印加したときの液晶分子の
立上り配向状態を各画素部において部分的に異ならせ、
画素部全体での見かけ上の視角依存性を軽減して、広い
視野角が得ることができる。In the present invention, the conductive particles may be transparent particles having a diameter substantially the same as the thickness of the color filter, and the conductive particles may be brought into contact with the electrodes below the color filter. A voltage with almost no voltage drop due to the color filter is applied to the liquid crystal in the corresponding portion, and a voltage with a voltage drop due to the color filter is applied to the liquid crystal in the portion not corresponding to the conductive particles. Therefore, the rising alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied between the electrodes is partially different in each pixel portion,
A wide viewing angle can be obtained by reducing the apparent viewing angle dependence of the entire pixel portion.
【0013】また、この発明において、前記導電性粒子
を、カラーフィルタの厚さよりも充分に小さい径の微細
粒子とすれば、カラーフィルタの導電率をフィルタ全体
にわたってほぼ均等にすることができるとともに、カラ
ーフィルタを透過する光の前記導電性粒子による散乱を
少なくして、漏光の少ない良好な表示を得ることがで
き、特に、導電性粒子の直径を0.1μm以下にすれ
ば、漏光の発生をほとんどなくすことができる。Further, in the present invention, if the conductive particles are fine particles having a diameter sufficiently smaller than the thickness of the color filter, the conductivity of the color filter can be made substantially uniform over the entire filter. It is possible to reduce the scattering of the light passing through the color filter by the conductive particles, and to obtain a good display with less light leakage. In particular, if the diameter of the conductive particles is 0.1 μm or less, the light leakage will not occur. You can almost eliminate it.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】図1〜図3はこの発明の第1の実
施例を示しており、図1は液晶表示素子の一部分の断面
図である。この実施例の液晶表示素子は、単純マトリッ
クス型のものであり、液晶LCをはさんで対向する一対
の基板1,2のうち、一方の基板(図1において下側の
基板)1の内面には、行方向(図において左右方向)に
沿う走査電極3が複数本互いに平行に形成され、他方の
基板(図1において上側の基板)2の内面には、列方向
(図において紙面に垂直な方向)に沿う信号電極4が複
数本互いに平行に形成されている。1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device. The liquid crystal display element of this example is of a simple matrix type, and is formed on the inner surface of one of the pair of substrates 1 and 2 facing each other across the liquid crystal LC (lower substrate in FIG. 1). Has a plurality of scanning electrodes 3 formed in parallel with each other in the row direction (left-right direction in the drawing), and the inner surface of the other substrate (upper substrate in FIG. 1) 2 has a column direction (perpendicular to the paper surface in the drawing). A plurality of signal electrodes 4 are formed in parallel with each other.
【0015】なお、上記一対の基板1,2は、ガラス等
からなる透明基板であり、走査電極3および信号電極4
は、酸化インジウム・スズ(ITO)等からなる透明電
極である。The pair of substrates 1 and 2 are transparent substrates made of glass or the like, and are composed of the scanning electrodes 3 and the signal electrodes 4.
Is a transparent electrode made of indium tin oxide (ITO) or the like.
【0016】また、上記一対の基板1,2のいずれかの
内面、例えば信号電極4を形成した基板2の内面には、
複数の色、例えば赤、緑、青の3色のカラーフィルタC
Fが、1μm〜2μmの厚さに設けられている。On the inner surface of one of the pair of substrates 1 and 2, for example, the inner surface of the substrate 2 on which the signal electrode 4 is formed,
Color filters C of a plurality of colors, for example, three colors of red, green and blue
F is provided in a thickness of 1 μm to 2 μm.
【0017】この各色のカラーフィルタCFはそれぞ
れ、上記信号電極4より僅かに広幅なストライプ状に形
成されており、各信号電極4の上に、赤色フィルタR,
緑色フィルタG,青色フィルタBの順に交互に並べて設
けられている。Each color filter CF of each color is formed in a stripe shape slightly wider than the signal electrode 4, and on each signal electrode 4, a red filter R,
The green filters G and the blue filters B are alternately arranged in this order.
【0018】上記カラーフィルタCFは、透明なフィル
タ基材に顔料を添加して所望の色に着色したものであ
り、各色のフィルタ中にはそれぞれ、酸化インジウム・
スズ等からなる透明な導電性粒子10が分散されてい
る。The color filter CF is obtained by adding a pigment to a transparent filter base material and coloring it in a desired color. In each color filter, indium oxide.
Transparent conductive particles 10 made of tin or the like are dispersed.
【0019】この導電性粒子10は、カラーフィルタC
Fの厚さ(1μm〜2μm)とほぼ同じ直径の球状粒子
であり、カラーフィルタ全体にわたってほぼ均等に分布
するように分散されている。The conductive particles 10 are color filters C.
The spherical particles have a diameter substantially the same as the thickness of F (1 μm to 2 μm), and are dispersed so as to be distributed almost evenly over the entire color filter.
【0020】上記カラーフィルタCFは、例えば、信号
電極4を形成した基板2上に、光硬化性樹脂からなるフ
ィルタ基材に顔料を添加したフィルタ材料に、上記導電
性粒子10を所定量混入したものを塗布し、それを所定
のパターンに露光した後、現像処理して1つの色のフィ
ルタを形成する工程を繰り返して形成されたものであ
り、フィルタ中の導電性粒子10は、基板2側の面にお
いて前記信号電極4の表面に接触している。In the color filter CF, for example, on the substrate 2 on which the signal electrode 4 is formed, a predetermined amount of the conductive particles 10 is mixed in a filter material obtained by adding a pigment to a filter base material made of a photocurable resin. It is formed by repeating the steps of applying a substance, exposing it to a predetermined pattern, and developing it to form a filter of one color. The conductive particles 10 in the filter are formed on the substrate 2 side. Is in contact with the surface of the signal electrode 4.
【0021】なお、図1では、便宜上、各色のフィルタ
R,G,Bを同じ厚さに示しているが、カラーフィルタ
の透過率には波長依存性があり、可視光帯域のうちの短
波長域の光を透過させるものほど透過率が低いため、こ
の実施例では、短波長域の光を透過させる青色フィルタ
Bの厚さを中間域の光を透過させる緑色フィルタGより
も若干薄くし、長波長域の光を透過させる赤色フィルタ
Rの厚さを前記緑色フィルタGよりも若干厚くして、各
色のフィルタR,G,Bの透過率をほぼ等しくするとと
もに、これらのフィルタR,G,B中に、その厚さとほ
ぼ同径の導電性粒子を分散させている。Note that, in FIG. 1, the filters R, G, and B of the respective colors are shown to have the same thickness for the sake of convenience, but the transmittance of the color filters has wavelength dependence, and the short wavelengths in the visible light band are short. Since the transmittance of light in the range is lower, the blue filter B for transmitting light in the short wavelength range is made slightly thinner than the green filter G for transmitting light in the intermediate range in this embodiment. The thickness of the red filter R that transmits light in the long wavelength range is made slightly thicker than that of the green filter G so that the transmittances of the filters R, G, B of the respective colors are substantially equal, and the filters R, G, In B, conductive particles having the same diameter as the thickness are dispersed.
【0022】また、上記一対の基板1,2の内面(一方
の基板1では走査電極3の上、他方の基板2ではカラー
フィルタCFの上)には、それぞれポリイミド等からな
る配向膜5,6が設けられており、これら配向膜5,6
は所定の方向に配向処理されている。On the inner surfaces of the pair of substrates 1 and 2 (on the scanning electrode 3 on one substrate 1 and on the color filter CF on the other substrate 2), alignment films 5 and 6 made of polyimide or the like, respectively. Are provided and these alignment films 5 and 6 are provided.
Are oriented in a predetermined direction.
【0023】そして、上記一対の基板1,2は、その内
面を互いに対向させて図示しない枠状のシール材を介し
て接合され、これらの基板1,2間の間隙に液晶LCが
挟持されており、この液晶LCの分子は、両基板1,2
間において、所定のツイスト角(TNモードではほぼ9
0°、STNモードでは180°〜270°)でツイス
ト配向している。The pair of substrates 1 and 2 are bonded to each other with their inner surfaces facing each other via a frame-shaped sealing material (not shown), and the liquid crystal LC is sandwiched between the substrates 1 and 2. The molecules of this liquid crystal LC are
Between the specified twist angles (approximately 9 in TN mode)
The twist orientation is 0 °, and 180 ° to 270 ° in the STN mode).
【0024】さらに、両基板1,2の外面にはそれぞれ
偏光板7,8が配置されており、これら偏光板7,8の
透過軸の向きは、液晶分子が初期のツイスト配向状態
(電圧無印加状態)にあるときに液晶表示素子の透過率
が最も低くなり、電圧の印加により液晶分子がツイスト
配向状態を保ちながら基板1,2面に対して立上がり配
向してゆくのにともなって透過率が高くなるように設定
されている。Further, polarizing plates 7 and 8 are arranged on the outer surfaces of both substrates 1 and 2, respectively, and the transmission axes of the polarizing plates 7 and 8 are oriented so that the liquid crystal molecules are in an initial twist alignment state (no voltage is applied). In addition, the transmittance of the liquid crystal display element becomes the lowest when the voltage is applied, and the transmittance increases as the liquid crystal molecules rise and align with respect to the substrates 1 and 2 while maintaining the twist alignment state. Is set to be high.
【0025】例えば、液晶分子のツイスト角がほぼ90
°である場合、一方の偏光板7は、その透過軸をこの偏
光板7が対向する基板1の近傍における液晶分子の配向
方向に対してほぼ直交するかあるいはほぼ平行にして配
置されており、他方の偏光板8は、その透過軸を前記一
方の偏光板7の透過軸とほぼ直交させて配置されてい
る。For example, the twist angle of liquid crystal molecules is approximately 90.
In the case of °, one polarizing plate 7 is arranged with its transmission axis substantially orthogonal to or substantially parallel to the alignment direction of liquid crystal molecules in the vicinity of the substrate 1 facing this polarizing plate 7, The other polarizing plate 8 is arranged with its transmission axis substantially orthogonal to the transmission axis of the one polarizing plate 7.
【0026】この液晶表示素子によれば、カラーフィル
タCFに導電性粒子10を分散させているため、カラー
フィルタCFの導電率が見掛上増加してインピーダンス
が低下し、カラーフィルタCFによる電圧降下が小さく
なるため、液晶LCに印加される実効電圧の波形のなま
りや電圧値(絶対値)の低下が少なくなる。According to this liquid crystal display element, since the conductive particles 10 are dispersed in the color filter CF, the conductivity of the color filter CF apparently increases, the impedance decreases, and the voltage drop due to the color filter CF. Is smaller, the rounding of the waveform of the effective voltage applied to the liquid crystal LC and the decrease of the voltage value (absolute value) are reduced.
【0027】すなわち、この液晶表示素子では、上記導
電性粒子10をカラーフィルタCFの厚さとほぼ同じ径
の透明な粒子とし、この導電性粒子10をカラーフィル
タCFの下の信号電極4に接触させているため、導電性
粒子10が対応している部分の液晶LCには、カラーフ
ィルタによる電圧降下がほとんどない電圧が印加され、
導電性粒子10が対応していない部分の液晶LCには、
カラーフィルタによる電圧降下を生じた電圧が印加され
る。That is, in this liquid crystal display element, the conductive particles 10 are transparent particles having a diameter substantially the same as the thickness of the color filter CF, and the conductive particles 10 are brought into contact with the signal electrode 4 below the color filter CF. Therefore, a voltage having almost no voltage drop due to the color filter is applied to the liquid crystal LC in the portion corresponding to the conductive particles 10,
In the liquid crystal LC of the part where the conductive particles 10 do not correspond,
A voltage that causes a voltage drop due to the color filter is applied.
【0028】図2は、上記液晶表示素子の1つの画素部
の等価回路図であり、図においてRLCおよびCLCは、液
晶LCの抵抗および容量を示し、RCFおよびCCFは、カ
ラーフィルタCFの抵抗および容量を示している。な
お、この等価回路は、配向膜5,6を無視した回路であ
る。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel portion of the liquid crystal display element. In the figure, RLC and CLC indicate the resistance and capacitance of the liquid crystal LC, and RCF and CCF indicate the resistance and capacitance of the color filter CF. Shows capacity. Note that this equivalent circuit is a circuit in which the alignment films 5 and 6 are ignored.
【0029】この等価回路図のように、上記液晶表示素
子の1つの画素部のうち、導電性粒子10が対応してい
ない部分は、液晶LCの抵抗RLCと容量CLCとで決まる
液晶層のインピーダンスと、カラーフィルタCFの抵抗
RCFと容量CCFとで決まるカラーフィルタのインピーダ
ンスとが直列につながった回路aと等価である。As shown in this equivalent circuit diagram, the portion of one pixel portion of the liquid crystal display element to which the conductive particles 10 do not correspond is the impedance of the liquid crystal layer determined by the resistance RLC and the capacitance CLC of the liquid crystal LC. And the impedance of the color filter determined by the resistance RCF of the color filter CF and the capacitance CCF are equivalent to the circuit a connected in series.
【0030】また、導電性粒子10が対応している部分
は、前記導電性粒子10がカラーフィルタCFを貫通す
る厚さとほぼ同じ径であって、この導電性粒子10がカ
ラーフィルタCFの下の信号電極4に接触しているた
め、液晶LCの抵抗RLCと容量CLCとで決まる液晶層の
インピーダンスだけをもった回路bと等価である。Further, the portion corresponding to the conductive particles 10 has a diameter substantially the same as the thickness of the conductive particles 10 penetrating the color filter CF, and the conductive particles 10 under the color filter CF. Since it is in contact with the signal electrode 4, it is equivalent to a circuit b having only the impedance of the liquid crystal layer determined by the resistance RLC and the capacitance CLC of the liquid crystal LC.
【0031】したがって、上記液晶表示素子の各画素部
は、それぞれ、液晶層のインピーダンスとカラーフィル
タのインピーダンスとをもった回路aと、前記液晶層の
インピーダンスだけをもった回路bとが並列につながっ
た等価回路で表わされる。Therefore, in each pixel portion of the liquid crystal display element, the circuit a having the impedance of the liquid crystal layer and the impedance of the color filter and the circuit b having only the impedance of the liquid crystal layer are connected in parallel. It is represented by an equivalent circuit.
【0032】そして、上記導電性粒子10が対応してい
ない部分では、両基板1,2の電極3,4間に印加され
た駆動電圧が、カラーフィルタCFのインピーダンスに
よる電圧降下を生じて液晶LCに印加されるため、この
部分の液晶LCに印加される実効電圧は、電極3,4間
に印加される駆動電圧に比べて、波形がなまり、また電
圧値(絶対値)が低くなった電圧となる。Then, in the portion where the conductive particles 10 do not correspond, the driving voltage applied between the electrodes 3 and 4 of the substrates 1 and 2 causes a voltage drop due to the impedance of the color filter CF, and the liquid crystal LC. Therefore, the effective voltage applied to the liquid crystal LC in this portion is a voltage whose waveform is blunt and whose voltage value (absolute value) is lower than the drive voltage applied between the electrodes 3 and 4. Becomes
【0033】一方、上記導電性粒子10が対応している
部分では、両基板1,2の電極3,4間に印加された駆
動電圧が、カラーフィルタCFのインピーダンスによる
電圧降下を生じることなく液晶LCに印加されるため、
この部分の液晶LCに印加される実効電圧の波形は、電
極3,4間に印加される駆動電圧とほとんど変わらない
し、また電圧値の低下もほとんどない。On the other hand, in the portion corresponding to the conductive particles 10, the driving voltage applied between the electrodes 3 and 4 of the substrates 1 and 2 does not cause a voltage drop due to the impedance of the color filter CF and the liquid crystal is generated. Since it is applied to LC,
The waveform of the effective voltage applied to the liquid crystal LC in this portion is almost the same as the drive voltage applied between the electrodes 3 and 4, and there is almost no decrease in the voltage value.
【0034】図3は、上記液晶表示素子の1つの画素部
の電極3,4間に印加される駆動電圧の波形と液晶LC
に印加される実効電圧の波形を示している。なお、図3
において、Ts は1フレーム中における前記画素部の選
択期間、Tf は非選択期間である。FIG. 3 shows the waveform of the driving voltage applied between the electrodes 3 and 4 of one pixel portion of the liquid crystal display element and the liquid crystal LC.
The waveform of the effective voltage applied to is shown. Note that FIG.
, Ts is a selection period of the pixel portion in one frame, and Tf is a non-selection period.
【0035】この図3のように、導電性粒子10が対応
していない部分の液晶LCに印加される実効電圧VLC-a
は、電極3,4間に印加される駆動電圧V0 に比べて、
波形がなまり、また電圧値(絶対値)が低くなった電圧
であるが、導電性粒子10が対応している部分の液晶L
Cに印加される実効電圧VLC-bは、前記駆動電圧V0と
ほとんど変わらない波形で、電圧値の低下もほとんどな
い電圧である。As shown in FIG. 3, the effective voltage VLC-a applied to the liquid crystal LC in the portion not corresponding to the conductive particles 10.
Is compared with the driving voltage V0 applied between the electrodes 3 and 4,
The voltage is a voltage with a blunted waveform and a low voltage value (absolute value), but the liquid crystal L in the portion corresponding to the conductive particles 10
The effective voltage VLC-b applied to C has a waveform that is almost the same as the drive voltage V0 and has almost no decrease in voltage value.
【0036】このため、上記画素部のうちの導電性粒子
10が対応していない部分は、しきい値電圧Vthが高
く、またγ特性も悪いが、導電性粒子10が対応してい
る部分は、しきい値電圧Vthが充分低く、またγ特性も
良好である。Therefore, a portion of the pixel portion not corresponding to the conductive particles 10 has a high threshold voltage Vth and poor γ characteristics, but a portion corresponding to the conductive particles 10 does not. The threshold voltage Vth is sufficiently low, and the γ characteristic is good.
【0037】したがって、画素部全体でのしきい値電圧
Vthは、導電性粒子10が対応していない部分のVthと
導電性粒子10が対応している部分のVthの平均値であ
り、また、γ特性もこれらの部分の特性を平均した特性
であるから、上記液晶表示素子によれば、電極4の上に
カラーフィルタCFを設けたものでありながら、しきい
値電圧Vthを下げてγ特性を良くすることができ、した
がって、駆動電圧を下げるとともに高デューティで時分
割駆動することができる。Therefore, the threshold voltage Vth in the entire pixel portion is an average value of Vth in the portion not corresponding to the conductive particles 10 and Vth in the portion corresponding to the conductive particles 10. Since the γ characteristic is also the characteristic obtained by averaging the characteristics of these portions, according to the liquid crystal display element described above, the threshold voltage Vth is lowered and the γ characteristic is provided even though the color filter CF is provided on the electrode 4. Therefore, it is possible to lower the drive voltage and perform time-division driving with high duty.
【0038】また、この実施例では、上記導電性粒子1
0をカラーフィルタCFの厚さとほぼ同じ径の透明な粒
子とし、この導電性粒子10をカラーフィルタCFの下
の電極4に接触させているため、導電性粒子10が対応
している部分の液晶LCには、カラーフィルタによる電
圧降下がほとんどない電圧が印加され、他の部分(導電
性粒子10が対応していない部分9の液晶LCには、カ
ラーフィルタによる電圧降下を生じた電圧が印加される
ため、電極3,4間に駆動電圧を印加したときの液晶分
子の立上り配向状態を各画素部において部分的に異なら
せ、画素部全体での見かけ上の視角依存性を軽減して、
広い視野角が得ることができる。In this embodiment, the conductive particles 1 are also used.
Since 0 is a transparent particle having a diameter substantially the same as the thickness of the color filter CF and the conductive particle 10 is brought into contact with the electrode 4 below the color filter CF, the liquid crystal of the portion corresponding to the conductive particle 10 is formed. A voltage having almost no voltage drop due to the color filter is applied to LC, and a voltage having a voltage drop due to the color filter is applied to the liquid crystal LC in the other part (the part 9 to which the conductive particles 10 do not correspond). Therefore, the rising alignment state of liquid crystal molecules when a driving voltage is applied between the electrodes 3 and 4 is partially different in each pixel portion, and the apparent viewing angle dependence of the entire pixel portion is reduced,
A wide viewing angle can be obtained.
【0039】すなわち、上記液晶表示素子によれば、電
圧を印加したときの液晶分子の立上り配向状態が、画素
部内の導電性粒子10が対応している部分と他の部分と
で異なり、したがって視角による見かけ上のΔn・d
(液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dとの積)の値の
変化、つまり電圧−透過率特性の視角依存性が前記各部
分で異なるから、画素全体での見かけ上の視角依存性が
軽減され、階調表示における中間調の表示の際にも広い
視野角が得られる。That is, according to the above liquid crystal display element, the rising alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied differs between the portion corresponding to the conductive particles 10 in the pixel portion and the other portion, and therefore the viewing angle is different. Apparent Δn · d by
Since the change in the value of (the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal and the liquid crystal layer thickness d), that is, the viewing angle dependence of the voltage-transmittance characteristic is different in each of the portions, the apparent viewing angle dependence of the entire pixel The property is reduced, and a wide viewing angle can be obtained even when displaying halftone in gradation display.
【0040】なお、上記カラーフィルタCFの厚さは1
μm〜2μmであり、したがって、導電性粒子10の径
がカラーフィルタCFの厚さと同じであっても、導電性
粒子10が対応している部分と他の部分は人間の目の分
解能では認識できないから、上記液晶表示素子の表示画
素は、その2つの領域の出射光の強度を平均した明るさ
の画素として認識される。The thickness of the color filter CF is 1
Therefore, even if the diameter of the conductive particles 10 is the same as the thickness of the color filter CF, the portions corresponding to the conductive particles 10 and other portions cannot be recognized by the resolution of human eyes. Therefore, the display pixel of the liquid crystal display element is recognized as a pixel having a brightness obtained by averaging the intensities of the emitted light in the two areas.
【0041】次に、この発明の第2の実施例を説明す
る。図4はこの発明の第2の実施例を示す液晶表示素子
の一部分の断面図である。この液晶表示素子は、カラー
フィルタCF中に、このカラーフィルタCFの厚さ(1
μm〜2μm)よりも充分に小さい導電性粒子11を分
散させたものであり、この実施例では、前記導電性粒子
11として、酸化インジウム・スズ等からなる、直径が
0.1μm以下の極く微細な透明粒子を用い、この粒子
11を、カラーフィルタ全体にわたってほぼ均等に分布
するように分散させている。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a sectional view of a part of a liquid crystal display device showing a second embodiment of the present invention. In this liquid crystal display element, the thickness of the color filter CF (1
conductive particles 11 which are sufficiently smaller than 1 μm to 2 μm). In this embodiment, the conductive particles 11 are made of indium tin oxide or the like and have a diameter of 0.1 μm or less. Fine transparent particles are used, and the particles 11 are dispersed so as to be distributed almost uniformly over the entire color filter.
【0042】なお、この実施例の液晶表示素子は、カラ
ーフィルタCF中に分散させた導電性粒子11が異なる
だけで、その他の構成は上述した第1の実施例の液晶表
示素子と同じであるから、重複する説明は図に同符号を
付して省略する。The liquid crystal display element of this embodiment is the same as the liquid crystal display element of the first embodiment except for the conductive particles 11 dispersed in the color filter CF. Therefore, duplicate description will be omitted by attaching the same reference numerals to the drawings.
【0043】この実施例の液晶表示素子においても、カ
ラーフィルタCFに導電性粒子11を分散させているた
め、カラーフィルタCFの導電率が見掛上増加してイン
ピーダンスが低下し、カラーフィルタCFによる電圧降
下が小さくなるため、液晶LCに印加される実効電圧の
波形のなまりや電圧値(絶対値)の低下が少なくなり、
したがって、しきい値電圧Vthを下げてγ特性を良くす
ることができるから、駆動電圧を下げるとともに高デュ
ーティで時分割駆動することができる。Also in the liquid crystal display element of this embodiment, since the conductive particles 11 are dispersed in the color filter CF, the conductivity of the color filter CF is apparently increased and the impedance is lowered. Since the voltage drop is small, the rounding of the waveform of the effective voltage applied to the liquid crystal LC and the decrease in the voltage value (absolute value) are reduced,
Therefore, since the threshold voltage Vth can be lowered to improve the γ characteristic, it is possible to lower the drive voltage and perform time division driving with high duty.
【0044】また、この液晶表示素子によれば、前記導
電性粒子11を、カラーフィルタCFの厚さよりも充分
に小さい径の微細粒子としているため、カラーフィルタ
CFの導電率をフィルタ全体にわたってほぼ均等にする
ことができるとともに、カラーフィルタCFを透過する
光の導電性粒子11による散乱を少なくして、漏光の少
ない良好な表示を得ることができる。Further, according to this liquid crystal display element, since the conductive particles 11 are fine particles having a diameter sufficiently smaller than the thickness of the color filter CF, the conductivity of the color filter CF is substantially uniform over the entire filter. In addition, it is possible to reduce the scattering of the light passing through the color filter CF by the conductive particles 11 and obtain a good display with less light leakage.
【0045】上記導電性粒子11による光の散乱を少な
くできる効果は、導電性粒子11の径が小さいほど顕著
であり、上述したように、導電性粒子11の直径を0.
1μm以下にすれば、漏光の発生をほとんどなくすこと
ができる。The effect of reducing the scattering of light by the conductive particles 11 is more remarkable as the diameter of the conductive particles 11 is smaller. As described above, the diameter of the conductive particles 11 is less than 0.
When the thickness is 1 μm or less, the generation of light leakage can be almost eliminated.
【0046】すなわち、カラーフィルタCF中に分散さ
せた導電性粒子11の径が大きいと、この導電性粒子1
1が透明な粒子であっても、カラーフィルタCFを透過
する光が、導電性粒子11とフィルタ材料との界面にお
いて屈折して散乱光となり、その光のうちの出射側の偏
光板の透過軸に沿った偏光成分の光が前記偏光板を透過
して漏れ光となるが、前記導電性粒子11の直径が0.
1μm(100nm)以下であれば、この導電性粒子1
1の径が可視光帯域の波長(約400nm〜約700n
m)よりもかなり小さいため、導電性粒子11とフィル
タ材料との界面での光の屈折はほとんど発生しない。That is, when the diameter of the conductive particles 11 dispersed in the color filter CF is large, the conductive particles 1
Even if 1 is a transparent particle, the light transmitted through the color filter CF is refracted at the interface between the conductive particles 11 and the filter material to become scattered light, and the transmission axis of the polarizing plate on the emission side of the light. The light of the polarized component along the line is transmitted through the polarizing plate to be leaked light, but the diameter of the conductive particles 11 is 0.
If the particle size is 1 μm (100 nm) or less, the conductive particles 1
The diameter of 1 is a wavelength in the visible light band (about 400 nm to about 700 n
Since it is much smaller than m), almost no refraction of light occurs at the interface between the conductive particles 11 and the filter material.
【0047】したがって、上記導電性粒子11の直径を
0.1μm以下にすれば、漏光の発生をほとんどなくす
ことができるから、漏光によるコントラストの低下をな
くして、高品質のカラー画像を表示することができる。Therefore, if the diameter of the conductive particles 11 is set to 0.1 μm or less, the generation of light leakage can be almost eliminated, so that the deterioration of the contrast due to the light leakage can be eliminated and a high quality color image can be displayed. You can
【0048】なお、この実施例では、上記導電性粒子1
1に透明なものを用いたが、この導電性粒子11は、金
属からなる微細粒子であってもよい。また、上記第1お
よび第2の実施例の液晶表示素子は単純マトリックス型
のものであるが、この発明は、アクティブマトリックス
型の液晶表示素子にも適用することができる。In this embodiment, the conductive particles 1 are
Although a transparent material is used for 1, the conductive particles 11 may be fine particles made of metal. Further, although the liquid crystal display elements of the first and second embodiments are of the simple matrix type, the present invention can be applied to the active matrix type liquid crystal display element.
【0049】[0049]
【発明の効果】この発明によれば、カラーフィルタに導
電性粒子を分散させているため、カラーフィルタの導電
率が見掛上増加してインピーダンスが低下し、カラーフ
ィルタによる電圧降下が小さくなるため、液晶に印加さ
れる実効電圧の波形のなまりや電圧値(絶対値)の低下
が少なくなるから、電極の上にカラーフィルタを設けた
ものでありながら、しきい値電圧Vthを下げてγ特性を
良くすることができ、したがって、駆動電圧を下げると
ともに高デューティで時分割駆動することができる。According to the present invention, since the conductive particles are dispersed in the color filter, the conductivity of the color filter apparently increases, the impedance decreases, and the voltage drop due to the color filter decreases. Since the rounding of the waveform of the effective voltage applied to the liquid crystal and the decrease of the voltage value (absolute value) are reduced, the threshold voltage Vth is lowered and the γ characteristic is obtained even though the color filter is provided on the electrode. Therefore, it is possible to lower the drive voltage and perform time-division driving with high duty.
【0050】また、この発明において、前記導電性粒子
をカラーフィルタの厚さとほぼ同じ径の透明な粒子と
し、この導電性粒子をカラーフィルタの下の電極に接触
させておけば、導電性粒子が対応している部分の液晶に
は、カラーフィルタによる電圧降下がほとんどない電圧
が印加され、導電性粒子が対応していない部分の液晶に
は、カラーフィルタによる電圧降下を生じた電圧が印加
されるため、電極間に電圧を印加したときの液晶分子の
立上り配向状態を各画素部において部分的に異ならせ、
画素部全体での見かけ上の視角依存性を軽減して、広い
視野角が得ることができる。In the present invention, if the conductive particles are transparent particles having a diameter substantially the same as the thickness of the color filter, and the conductive particles are brought into contact with the electrodes below the color filter, the conductive particles will be formed. A voltage with almost no voltage drop due to the color filter is applied to the liquid crystal in the corresponding portion, and a voltage with a voltage drop due to the color filter is applied to the liquid crystal in the portion not corresponding to the conductive particles. Therefore, the rising alignment state of liquid crystal molecules when a voltage is applied between the electrodes is partially different in each pixel portion,
A wide viewing angle can be obtained by reducing the apparent viewing angle dependence of the entire pixel portion.
【0051】また、この発明において、前記導電性粒子
を、カラーフィルタの厚さよりも充分に小さい径の微細
粒子とすれば、カラーフィルタの導電率をフィルタ全体
にわたってほぼ均等にすることができるとともに、カラ
ーフィルタを透過する光の前記導電性粒子による散乱を
少なくして、漏光の少ない良好な表示を得ることがで
き、特に、導電性粒子の直径を0.1μm以下にすれ
ば、漏光の発生をほとんどなくすことができる。でき
る。Further, in the present invention, if the conductive particles are fine particles having a diameter sufficiently smaller than the thickness of the color filter, the conductivity of the color filter can be made substantially uniform throughout the filter, and It is possible to reduce the scattering of the light passing through the color filter by the conductive particles, and to obtain a good display with less light leakage. In particular, if the diameter of the conductive particles is 0.1 μm or less, the light leakage will not occur. You can almost eliminate it. it can.
【図1】この発明の第1の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a part of a liquid crystal display element showing a first embodiment of the present invention.
【図2】同じく液晶表示素子の1つの画素部の等価回路
図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel portion of the liquid crystal display element.
【図3】同じく液晶表示素子の1つの画素部の電極間に
印加される駆動電圧の波形と液晶に印加される実効電圧
の波形を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a waveform of a drive voltage applied between electrodes of one pixel portion of a liquid crystal display element and a waveform of an effective voltage applied to liquid crystal.
【図4】この発明の第2の実施例を示す液晶表示素子の
一部分の断面図。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a liquid crystal display element showing a second embodiment of the present invention.
1,2…基板 3…走査電極 4…信号電極 CF…カラーフィルタ 10,11…導電性粒子 5,6…配向膜 LC…液晶 1, 2 ... Substrate 3 ... Scanning electrode 4 ... Signal electrode CF ... Color filter 10, 11 ... Conductive particles 5, 6 ... Alignment film LC ... Liquid crystal
Claims (3)
にそれぞれ電極を形成するとともに、いずれか一方の基
板の前記電極の上にカラーフィルタを設けた液晶表示素
子において、前記カラーフィルタ中に導電性粒子を分散
させたことを特徴とする液晶表示素子。1. A liquid crystal display element, wherein electrodes are formed on the inner surfaces of a pair of substrates that face each other with a liquid crystal sandwiched therebetween, and a color filter is provided on the electrodes of one of the substrates. A liquid crystal display device, characterized in that conductive particles are dispersed therein.
ぼ同じ径の透明な粒子であり、この導電性粒子が、前記
カラーフィルタの下の電極に接触していることを特徴と
する請求項1に記載の液晶表示素子。2. The conductive particle is a transparent particle having a diameter substantially the same as the thickness of the color filter, and the conductive particle is in contact with an electrode below the color filter. 1. The liquid crystal display element according to 1.
も充分に小さい径の微細粒子であることを特徴とする請
求項1に記載の液晶表示素子。3. The liquid crystal display element according to claim 1, wherein the conductive particles are fine particles having a diameter sufficiently smaller than the thickness of the color filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339471A JPH09179109A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7339471A JPH09179109A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09179109A true JPH09179109A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18327787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7339471A Pending JPH09179109A (en) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09179109A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6552765B2 (en) * | 1998-03-24 | 2003-04-22 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Color filter for reflection liquid crystal display and reflection liquid crystal display comprising the same |
| KR20030045454A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Dispersion color filter have lcd |
| FR2887641A1 (en) * | 2005-06-28 | 2006-12-29 | Lg Philips Lcd Co Ltd | CHROMATIC FILTER SUBSTRATE FOR A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| WO2013139129A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and display device comprising same |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP7339471A patent/JPH09179109A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6552765B2 (en) * | 1998-03-24 | 2003-04-22 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Color filter for reflection liquid crystal display and reflection liquid crystal display comprising the same |
| KR20030045454A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | Dispersion color filter have lcd |
| FR2887641A1 (en) * | 2005-06-28 | 2006-12-29 | Lg Philips Lcd Co Ltd | CHROMATIC FILTER SUBSTRATE FOR A LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| WO2013139129A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate and display device comprising same |
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