发明名称 彩色液晶显示装置
摘要 一种使用有彩色过滤器之液晶显示装置(device:元件),在任何一方之基板之内面使对应到图素区域之彩色过滤器之面积小于上述图素区域之面积,用来形成非着色光射出区域,利用未通过彩色过滤器之非着色光和透过上述彩色过滤器之着色光,用来显示彩色图素。因为利用该等着色光和非着色显示高亮度之彩色图素,所以可以使画面更加明亮。另外,该液晶显示元件具有反射构件用来将从元件前方射入和透过液晶层之外来光反射向前面方向。另外,该液晶显示元件在上述表侧基板之内面设有反射膜对应到各个图素区域之图素间区域,用来将来自元件前方之射入光反射向前方,所以各个图素区域之间之部份变亮,可以使画面全体之亮度变为更高。
申请公布号 TW440741 申请公布日期 2001.06.16
申请号 TW086119352 申请日期 1997.12.19
申请人 尾计算机股份有限公司 发明人 宫下崇;吉田哲志;赤尾英俊;丰岛刚;武井寿郎
分类号 G02F1/133 主分类号 G02F1/133
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种液晶显示装置,其特征是具备有:一对之基板,被配置成互相面对;多个第1电极,形成在上述一对之基板之互相面对之面之一方;至少为1个之第2电极,形成在上述面对之面之另外一方成为与上述多个第1电极互相面对,用来形成以与上述第1电极面对之区域所界定之多个图素区域;着色膜,被设在上述一对基板之内面之任何一方,对应到上述之图素区域,所具有之面积小于上述图素区域之面积;和液晶层,被包夹在上述一对基板之间。2.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之着色膜由面积小于上述图素区之彩色过滤器所形;对应到该彩色过滤器之区域形成着色光射出区域,用来对射入光进行着色和射出;和未对应到该彩色过滤器之区域形成非着色光射出区域,不对射入光进行着色,直接将其射出。3.如申请专利范围第2项之液晶显示装置,其中彩色过滤器被配置在上述图素区域之除了周缘部外之中央部,上述之图素区域由形成在其周缘部之非着色光射出区域和形成在其中央部份之着色光射出区域所构成。4.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之着色膜由对应到各个图素区域之不同色之多个彩色过滤器所形成,以等间隔被排列成对应到各个图素区域。5.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之着色膜在与基板面平行之面上形成长条形状,当从正面看液晶显示元件时,其沿着水平方向之横宽小于与该水平方向正交之方向之宽度。6.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之多个图素区域被排列成隔开指定之间隔,在多个图素区域之间之图素间区域形成经常射出光之亮显示区域。7.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之非着色光射出区域在与基板面平行之面上形成长条形状,当从正面看液晶显示元件时,其与水平方向正交之纵向较长。8.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中分别形成在多个图素区域之多个上述非着色光射出区域,在与基板面平行之面上被配置成当从正面看液晶显示元件时位于与水平方向正交之纵向之延伸实质线上。9.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之图素区域具备有着色光射出区域,在与基板面平行之面上具有多个着色膜,当从正面看液晶显示元件时被配置成沿着水平方向之横方向分割成多个。10.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之图素区域具备有着色光射出区域,在与基板面平行之面上具有多个着色膜,当从正面看液晶显示元件时被配置成沿着水平方向之正交之纵向分割成多个。11.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之图素区域形成着色光射出区域,具有四角形以外之形状之上述着色膜。12.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中被配置在上述图素内之上述着色膜,相对于从正面看液晶显示元件时之水平方向邻接之图素区域内之不同色之着色膜,在各个色被配置成位于水平方向之正交方向之偏移位置。13.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之图素区域之构成包含有:着色光射出区域,具有上述之着色膜被配置在其周缘近傍部份;和非着色光射出区域,形成在上述图素区域之中央部份。14.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中更具备有反射构件用来反射透过上述液晶层之光。15.如申请专利范围第14项之液晶显示装置,其中上述之反射构件被配置在光之射入侧之相反侧之基板之外面。16.如申请专利范围第15项之液晶显示装置,其中上述之反射构件是反射板,具有指向性用来使从广角度范围射入之光,以狭角度范围依指定方向射出。17.如申请专利范围第14项之液晶显示装置,其中上述之反射构件被设置在位于光之射入侧之相反侧之背面侧基板之内面。18.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中更具备有第2反射膜,被配置在上述多个图素区域间,用来反射射入到上述图素区域之间之光。19.如申请专利范围第18项之液晶显示装置,其中上述之反射膜被配置在光之射入侧之基板之内面。20.如申请专利范围第18项之液晶显示装置,其中上述之反射膜被配置在光之射入侧基板之面对之基板之内面。21.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中在上述之一对基板之任何一个之内面,更具备有侧面反射装置设有反射膜用来反射该光其方式是至少在侧面使从基板射出之射出角变小。22.如申请专利范围第21项之液晶显示装置,其中上述之侧面反射装置被配置成沿着液晶显示元件之左右方向。23.如申请专利范围第21项之液晶显示装置,其中上述之侧面反射装置被配置成包围上述图素区域之周围之方向。24.如申请专利范围第21项之液晶显示装置,其中上述之侧面反射装置被配置成横切非着色光射出区域之一部份。25.如申请专利范围第21项之液晶显示装置,其中上述之侧面反射装置由形成线状之反射膜所构成。26.如申请专利范围第21项之液晶显示装置,其中上述之侧面反射装置之构成是配置多个点状之反射膜。27.如申请专利范围第21项之液晶显示装置,其中上述之侧面反射装置由高折射率材料和低折射率材料之积层膜所构成,上述之折射率材料之层被配置成邻接基板。28.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中被配置在上述图素区域内之着色膜由能让不同色之光透过之彩色过滤器所构成,在各个色该彩色过滤器对上述之图素区域具有不同之面积率。29.如申请专利范围第28项之液晶显示装置,其中上述之各个彩色过滤器是至少用以让可视光区域之短波长侧之光透过之彩色过滤器其面积小于上述之图素区域,当与用以让上述长波长之光透过之彩色过滤器比较时,用以让短波长之光透过之彩色过滤器其面积率较小。30.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之着色膜之构成包含有用以让可视光区域中之中间波长区域之光透过之着色膜,用以让长波长区域之光透过之着色膜,和用以让短波长区域之光透过之着色膜,所具有之膜厚是其各个依照上述之顺序变厚,和使各色着色膜之色座标所包围之色范围(color gamut)成为最大。31.如申请专利范围第30项之液晶显示装置,其中上述之着色膜是红,绿,蓝之3色(primary color)之彩色过滤器。32.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中上述各色之彩色过滤器所具有之膜厚是使该彩色过滤器之上述色范围(color gamut)之面积在CIE 1976 L*a*b* color system之a*b*面上成为750以上。33.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中上述各色之彩色过滤器之膜厚是使透过上述各色之彩色过滤器之着色光之混合光(color mixing)之色度(white chroma)在CIE 1976 L*a*b* color system之a*b*面上成为1.5以下之値。34.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中上述各色之彩色过滤器由使用有颜料分散材料之红色,绿色,和蓝色之彩色过滤器所构成,红色过滤器之膜厚为0.9-1.2m,绿色过滤器之膜厚为0.8-1.1m,和蓝色过滤器之膜厚为1.1-1.4m。35.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中上述各色之彩色过滤器分别具有不同之面积率,和其各个对图素区域之面积率是依照用以让中间波长区域之光透过之着色膜,用以让短波长区域之光透过之着色膜,和用以让长波长区域之光透过之着色膜之顺序,顺序的变大。36.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中至少绿色过滤器和蓝色过滤器所具有之面积小于上述之图素区域,上述图素区域中之未对应到上述彩色过滤器之区域形成非着色光之射出区域。37.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中上述各色之彩色过滤器分别具有红色为0.9-1.2m,绿色为0.8-1.1m,和蓝色为1.1-1.4m之膜厚,和对上述图素区域分别具有红色为90-95%,缘色为60-65%,和蓝色为75-80%之面积率。38.如申请专利范围第31项之液晶显示装置,其中上述之液晶层被设定成在对应到形成有上述彩色过滤器之区域具有第1液晶层厚d1,和在对应到形成有上述彩色过滤器之域区以外之其他区域具有第2液晶层厚d2,该等液晶层厚d1,d2和上述液晶层之折射率异方性n之积之値nd1和And2被设定使透过具有上述积之値nd1之液晶元件之光和透过具有上述积之値nd2之液晶元件之光各个之分光透过率分布合成后之分光透过率分布,在可视光波长区域实质上成为平坦之値。39.如申请专利范围第30项之液晶显示装置,其中上述之一对基板所包夹之上述液晶层使射入光之前面侧之基板近傍之液晶分子以该前面侧基板之左右方向作为基准,在左转0-45之范围内进行定向,朝向面对前面侧基板之背面侧之基板,以右转90之扭转角进行扭转定向。40.如申请专利范围第1项之液晶显示装置,其中上述之液晶层被设定成在对应到形成有上述着色膜之区域具有第1液晶层厚d1,和在对应到形成有上述着色膜之区域以外之其他区域具有第2液晶层厚d2,该等液晶层厚d1,d2和上述液晶层之折射率异方性n之积之値nd1和nd2被设定成使透过具有上述积之値nd1之液晶元件之光和透过具有上述积之値nd2之液晶元件之光之各个之分光透过率分布合成后之分光透过率分布,在可视光波长区域实质上成为平坦之値。41.如申请专利范围第40项之液晶显示装置,其中具有上述着色膜之区域之上述液晶层之上述积之値nd1,和未具有上述着色膜之区域之上述液晶层之上述积之値nd2,在具有折射率异方式n和层厚d之液晶元件中,使液晶层之nd之値进行变化,以d0表示透过率为最大値之液晶层厚时,则可以满足nd1<nd0<nd2之关系。42.如申请专利范围第40项之液晶显示装置,其中更形成有平坦化膜,在配置有上述着色膜之基板上经由形成平坦化膜用来使由于形成上述着色膜而产生之凹凸变为平坦。43.如申请专利范围第40项之液晶显示装置,其中上述之着色膜由透过波长区域互不相同之多个彩色过滤器所构成,该等彩色过滤器之膜厚被设定成在可视光区域中,依照用以让中间波长区域之光透过之彩色过滤器,用以让长波长区域之光透过之彩色过滤器,和用以让短波长区域之光透过之彩色过滤器之顺序,顺序的变厚,和使各个彩色过滤器之色座标所包围之色范围(color gamut)成为最大。44.如申请专利范围第40项之液晶显示装置,其中更具备有第1和第2定向膜,分别设在上述之一对基板之内面;和一对之偏极光板,被配置在上述一对基板之外侧,形成包夹该等基板;设在光射入侧之前面侧基板之第1定向膜,在从正面看液晶显示元件时之以水平方向作为基准在转0-45之范围内,被施加定向处理,设在与上述前面侧基板面对之背面侧之基板之第2定向膜,依照对上述第1定向膜之定向处理方向形成90之交叉方向,被施加定向处理。45.如申请专利范围第44项之液晶显示装置,其中上述液晶层之上述背面侧基板近傍之液晶分子,在从上述前面侧基板看时对水平方向左转5-30之角度范围内之方向被定向。46.如申请专利范围第44项之液晶显示装置,其中上述液晶层之上述背面侧基板近傍之液晶分子,在从上述前面侧基板看时对水平方向左转大约10-大约25之角度范围内之方向被定向。47.如申请专利范围第44项之液晶显示装置,其中上述之液晶层被设定成在对应到形成有上述彩色过滤器之区域具有第1液晶层厚d1,和在对应到形成有上述彩色过滤器之区域以外之其他区域其有第2液晶层厚d2,该等液晶层厚d1,d2和上述液晶层之折射率异方性n之値之nd1和nd2被设定成使透过具有上述积之値nd1之液晶元件之光和透过具有上述积之値nd2之液晶元件之光之各个之分光透过率分布合成后之分光透过率分布,在可视光波长区域实质上成为平坦之値。48.如申请专利范围第44项之液晶显示装置,其中上述之着色膜之膜厚被设定成在可视光区域中,依照用以让中间波长区域之光透过之着色膜,用以让长波区域之光透过之着色膜,和用以让短波长区域之光透过之着色膜之顺序,顺序的变厚,和使各个着色膜之色座标所包围之色范围(color gamut)成为最大。图式简单说明:第一图是平面图,用来表示本发明之第1实施例之液晶显示元件。第二图是沿着第一图之II-II线之剖面图。第三图是沿着第一图之III-III线之剖面图。第四图是剖面图,用来表示第1实施例之液晶显示元件之图素和彩色过滤器之排列。第五图表示第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之膜厚和色度(chroma)之关系。第六图表示第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之膜厚和色范围(color gamut)之关系。第七图表示第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之膜厚和混合光之chroma之关系。第八图表示第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之膜厚和亮度(lightness)之关系。第九图是第1实施例之液晶显示元件在CIE 1976 L*a*b*color system上之特性图。第十图A-第十图C是色特性图,分别用来表示色范围,色度,和亮度与第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之膜厚之关系。第十一图A-第十一图C是色特性图,分别用来表示色范围,色度,和亮度与第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之面积率之关系。第十二图A-第十二图C是色特性图,分别用来表示色范围,色度,和亮度与第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之膜厚之关系。第十三图A-第十三图C是色特性图,分别用来表示色范围,色度,和亮度与第1实施例之液晶显示元件之彩色过滤器之面积率之关系。第十四图表示第1实施例之液晶显示元件之nd和透过率之关系。第十五图扩大显示第十四图之一部份之扩大图。第十六图表示分别透过第1实施例之液晶显示元件之有过滤器区域和无过滤器区域之光之分光透过率分布。第十七图表示第1实施例之液晶显示元件之光透过率分布。第十八图是斜视图,用来分解的显示第1实施例之液晶显示元件之概略构造。第十九图是斜视图,用来分解的显示第1实施例之液晶显示元件之概略构造。第二十图是平面图,用来表示第2实施例之液晶显示元件之图素和彩色过滤器之排列。第二十一图是平面图,用来表示第2实施例之液晶显示元件之变化例中之图素和彩色过滤器之排列。第二十二图是平面图,用来表示第2实施例之液晶显示元件之变化例中之图素和彩色过滤器之排列。第二十三图是剖面图,用来表示第3实施例之液晶显示元件。第二十四图是剖面图,用来表示第4实施例之液晶显示元件。第二十五图是剖面图,用来表示第5实施例之液晶显示元件。第二十六图是平面图,用来表示第6实施例之液晶显示元件之图素和彩色过滤器之排列。第二十七图是剖面图,用来表示第7实施例之液晶显示元件。第二十八图表示习知技术之彩色过滤器之膜厚变化与分光透过率之关系。
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