JP2000284720A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

表示装置及び表示装置の製造方法

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JP2000284720A
JP2000284720A JP11086799A JP8679999A JP2000284720A JP 2000284720 A JP2000284720 A JP 2000284720A JP 11086799 A JP11086799 A JP 11086799A JP 8679999 A JP8679999 A JP 8679999A JP 2000284720 A JP2000284720 A JP 2000284720A
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display
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Moriyuki Okamura
守之 岡村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 遮光層の反射率を低下させる。 【解決手段】 表示媒体を挟持する二枚の基板1,9
の少なくとも一方の基板に、画素領域を除く少なくとも
一部の領域に導電性の遮光層5を設け、遮光層5上に低
反射率の樹脂吸光層4を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は表示装置及びその製
造方法に係わり、特に表示媒体により表示を行う表示装
置及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は一般に少なくとも一方が
透明である一対の基板の片方に液晶表示素子を有し、対
向する基板上にはカラー表示する為の色層を各画素に対
応して設け、両基板を一定間隔に保ちながら対向させて
その外周域を接着剤でシールして形成したセルに、予め
設けておいた注入口から液晶を充填後、注入口を封口剤
にて塞ぐことで液晶パネルとしている。従来の液晶パネ
ルでは、カラーフィルタ基板において各画素間は混色表
示防止等の目的でいわゆるブラックマトリクスと呼ばれ
る遮光層で仕切られ、さらに表示領域の外周には、バッ
クライトや外光の漏れ光を遮閉する為にやはり遮光層が
施されている。一方の液晶表示素子基板(いわゆるTF
T基板)上では、複数の行電極及び複数の列電極で構成
されるマトリクス配線の各交点に非線形素子を介して画
素電極が接続されており、上記非線形素子部及び画素電
極周縁部を含むマトリクス配線上を覆うように遮光層が
設けられ、それぞれTFT動作への悪影響や、横電界と
段差形状に起因する液晶分子の配向乱れからくる画質劣
化を防止している。
【0003】上記の上下両基板上或は場合によってはい
ずれか一方の基板上に施される遮光層は、特に高精細液
晶ディスプレイの場合はフォトリソグラフィー工程を経
て、例えばCrやTi等の金属膜を高精度パターニング
して形成され、他の印刷法等による樹脂遮光手段は精度
的に劣るという理由で採用されなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記高
精細液晶パネルに用いられた遮光層では通常光に対して
高い反射率を有する金属膜が用いられた為、バックライ
ト光又は外光等の表示用光源や外界の諸光源からの入射
光を該遮光層表面で高率で反射し表示特性の劣化を招く
という欠点が有った。
【0005】一方、高反射率を有する表面の反射低減手
段として、一般的にホーニング、サンドブラストその他
の機械的粗面化やプラズマ改質法、イオンエッチング等
の物理的粗面化、或は酸、アルカリ等による化学的粗面
化による光拡散性付与が考えられるが、液晶パネル基板
上の遮光層に対しては、これらいずれの手段も拡散光に
よる2次的コントラスト低下を伴うことや、粗面化処理
の際、基板上の非遮光部分へのダメージや、そのダメー
ジ防止目的の為にはマスキング等の余分な複雑工程の追
加が必要になる等の理由で採用されなかった。遮光層の
表面反射率低減の別な手段として、光吸収性の低反射性
樹脂が考えられるが、先に述べた印刷や静電塗装等の簡
易的手段では重ね合わせ精度、パターニング精度、断面
平坦性の点で高精細液晶ディスプレイには適用困難であ
り、又フォトリソグラフィーによる高精度な樹脂遮光手
段はコスト、生産性等の面で採用が見送られて来た。
【0006】本発明の目的は、少なくとも一方が透明な
一対の基板で構成される高精細液晶ディスプレイにおい
て、カラーフィルター基板の画素間及び表示領域外周域
及び表示素子基板のマトリクス配線と非線形素子、さら
には画素電極周縁部を覆う金属遮光層表面に低反射率の
樹脂吸光層をローコストで高精度に重ね合わせること
で、表示特性を改善するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、表
示媒体を挟持する二枚の基板の少なくとも一方の基板
に、画素領域を除く少なくとも一部の領域に導電性の遮
光層を設け、該遮光層上に低反射率の樹脂吸光層を設け
たことを特徴とする。
【0008】また本発明の表示装置は、表示媒体を挟持
する二枚の基板の少なくとも一方の基板に、画素領域を
除く少なくとも一部の領域に導電性の遮光層を設け、該
遮光層を電極に利用して該遮光層上に電着法により低反
射率の樹脂吸光層を積層したことを特徴とする。
【0009】上記構成において低反射性樹脂層は該遮光
層に入射する非選択光を吸収しコントラスト低下等を防
止し表示特性向上をもたらす。
【0010】本発明に適用される低反射性樹脂層として
は、液晶表示装置に用いる場合は、100℃以上の液晶
パネル製造プロセス温度に耐えられる少なくとも一種以
上の樹脂が可能で、光吸収性の顔料等の着色剤とともに
溶媒に溶解又は分散させて、予め外部電気回路に接続さ
れた上記導電性遮光層上に電気泳動法により被着され
る。上記樹脂の具体例としては、エポキシ系、アクリル
系、メタクリル系、エステル系、フェノール系、イミド
系、アミド系、ポリアミドイミド系等のポリマー単独又
は複数の混合体が挙げられる。また着色剤としては低反
射樹脂層として反射率10%以下を示す電着用溶媒に溶
解又は分散可能な一般的な顔料その他の着色剤が適用可
能である。
【0011】本発明によれば、既成のプロセスで形成さ
れたディスプレイ基板上の金属等の導電性の遮光膜の全
部又は一部分を電着塗装用の電極に利用して電着液中に
溶解又は分散した樹脂と分散させた顔料等の黒色着色材
を電気泳動法によって被着させることで均一な樹脂吸光
層を高精度に良好な平坦性をもってローコストで形成で
きる。そしてここに形成した電着塗装面は黒色顔料分散
樹脂層として作用する為、液晶表示特性劣化に特に影響
が大だった金属遮光層の可視光反射率を1%以下に低下
できるので、液晶パネルの反射率を従来の3分の1から
1/5まで改善できる。
【0012】ここで本発明の表示装置は液晶ディスプレ
イの他に、エレクトロクロミックディスプレイにも適用
可能である。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
【0014】(第1の実施例)図1は本発明の第1の実
施例を示す断面図であり、図1(a)はカラーフィルタ
ー断面模式図で、図1(b)はTFT部分の断面模式図
である。
【0015】図1(a)において、1はガラス基板、2
はCr遮光層(ブラックマトリクス)、3はR,G,B
のカラー層、4は黒色樹脂吸光層、5は表示領域外周の
Cr遮光層、6は平坦化層、7は透明導電層(IT
O)、8は配向膜を表す。またカラーフィルターにおい
て、画素領域、カラー層3,Cr遮光層2からなる領域
は表示領域を構成する。
【0016】上記図1(a)に示す構成において、黒色
樹脂吸光層4はCr遮光層2,5を電極として、エポキ
シ系樹脂と黒色顔料が電着法を用いて該Cr遮光層2,
5上に積層された皮膜で形成されており、これにより遮
光層表面の反射率が0.5%に改善された。
【0017】次に図1(b)において、9は液晶ディス
プレイの基板、10は第1の絶縁層、11は層間絶縁
膜、12は第2の絶縁層、13は平坦化層、14は第3
の絶縁層、15はTi遮光層、16は黒色樹脂吸光層、
17は蓄積容量を構成する層、18はITOの透明電
極、19はゲート酸化膜、20はソース電極、21はド
レイン電極を表わす。
【0018】上記図1(b)に示す構成において、黒色
樹脂吸光層16はTi遮光膜15を電極として、電着法
にて該遮光層上に積層されたものであり、これによりT
i遮光層表面の反射率が0.5%程度まで低下したこと
が確認された。
【0019】本実施例を実行した場合、開口率40%の
液晶パネルのパネル反射率は従来方式のパネルに比して
1/5に低下した。
【0020】なお、本実施例の液晶表示装置の配線は後
述する図2(a)に示すものと同様である。
【0021】(第2の実施例)図2(a)はTFTを用
いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の配線模式図
であり、複数の信号線と走査線からなるマトリクス配線
の各交差点にTFTが設けられ、そのソース電極又はド
レイン電極の一方が画素電極に接続されている。図2
(b)は図2(a)のA−A′に沿って切断した断面を
対向基板を含めて示した図であり、基板1と基板9の間
に液晶22を挟持し、そのTFT基板9の側から光照射
を行う透過型として使用した場合を表している。なお、
図1と同一構成部材については同一符号を付する。
【0022】図2(b)において、この表示装置をカラ
ー表示する為、基板1側に赤(R),緑(G),青
(B)のカラーフィルター3を設けてある。尚、図中6
は平坦化層、7はITO、23は透明電極を使用した画
素電極、24は信号線電極を示し、配向膜や両基板の外
側に配置した偏光板は図示を省略してある。
【0023】本実施例では、一部画素周縁部を含むマト
リクス配線部及びTFT部を総括的にカバーするCr金
属遮光層2をカラーフィルター基板1の対向面側に予め
設置し、該金属遮光層2を電極としてイミド系樹脂と黒
色顔料カーボンブラックを金属遮光層2上に0.5ミク
ロンの厚みで電着塗装膜4を積層した後電着塗装膜4上
に高精度にアライメントされたカラーフィルターを作成
した例を示している。
【0024】本実施例においては、金属遮光層上の電着
法樹脂遮光層はカラーフィルター側のみ実施されており
TFT基板側はCr遮光層のみであるが、従来行われて
いるCr遮光層のみの場合と比較してパネル反射率が1
/3に低下したことを確認できた。
【0025】(比較例)図3は一般的なアクティブマト
リクス型液晶表示セルの断面模式図であり、図3におい
て、1及び9は透明基板でそれぞれカラーフィルター及
びTFTを搭載している。なお、図1と同一構成部材に
ついては同一符号を付する。
【0026】基板1上にはCr遮光層(ブラックマトリ
クス)2及びR,G,Bの各カラー層3や表示領域外周
のCr遮光層5、平坦化層6、透明導電層(ITO)7
が設置されている(但し、配向膜、偏光板は図示してい
ない)。一方の基板9上にはTFT部(図示せず)と信
号線電極24、画素電極(ITO)23及び信号線電極
と一部画素電極周縁部を覆う領域にTi遮光層25が配
置されている(配向膜は不図示である)。上記カラーフ
ィルター基板1と上記TFT基板9の間は適切なギャッ
プを保ちながらシール剤26で貼り合わされ、その間隙
に液晶22を挟持して液晶表示パネルを構成している。
【0027】本比較例は上記カラーフィルター基板1と
上記TFT基板9上の遮光層はそれぞれ金属Cr、金属
Tiで構成されておりその表面に何らの黒色樹脂層を持
たない液晶パネルであり開口率40%の場合のパネル反
射率は55%を示した。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対向する基板に設けられた既設の導電性遮光層を電極に
利用して、該遮光層表面上に電着法により低反射率の樹
脂吸光層を積層したことにより、 (1)パネル反射率が大幅に低下し、コントラスト比の
向上と共に表示特性の改善が得られる。
【0029】(2)アライメントや平坦性の面で遮光層
の精度低下を伴わずに表示特性が改善されるので高精細
液晶表示装置に適用できる。
【0030】(3)新規な電極パターン形成が不要なの
でローコストで高い表示性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係るTFTカラー液晶
ディスプレイのカラーフィルター及びTFT断面図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例に係るTFTカラー液晶
ディスプレイで、(a)はTFTを用いたアクティブマ
トリクス型液晶ディスプレイの配線説明図で(b)は
(a)図のA−A′に沿って切断した同液晶パネル断面
図である。
【図3】従来のTFTカラー液晶ディスプレイの断面図
である。
【符号の説明】
1 透明基板 2 Cr遮光層(ブラックマトリクス) 3 赤(R)、緑(G)、青(B)カラー層 4 電着樹脂吸光層 5 表示領域外周のCr遮光層 6 平坦化層 7 透明電極(ITO) 8 配向膜 9 透明基板 10 第1の絶縁層 11 層間絶縁膜 12 第2の絶縁層 13 平坦化層 14 第3の絶縁層 15 Ti遮光層 16 電着樹脂吸光層 17 蓄積容量 18 透明電極(ITO) 19 ゲート酸化膜 20 ソース電極 21 ドレイン電極 22 液晶 23 画素電極(ITO) 24 信号線 25 Ti遮光層 26 シール剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA34Y FB02 FB08 FB12 FC06 FD06 GA02 GA13 GA16 LA03 LA12 2H092 JA46 JB52 JB54 JB57 JB58 NA01 NA27 PA08 PA09 5C094 AA06 BA03 BA43 BA52 CA19 EA04 ED15 FB20

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示媒体を挟持する二枚の基板の少なく
    とも一方の基板に、画素領域を除く少なくとも一部の領
    域に導電性の遮光層を設け、該遮光層上に低反射率の樹
    脂吸光層を設けたことを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表示装置において、一
    方の基板には非線形素子を有し、前記遮光層および樹脂
    吸光層は該非線形素子を覆っていることを特徴とする表
    示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の表示装置において、一
    方の基板にはカラー表示のための色層を有し、前記遮光
    層および樹脂吸光層は該色層間に設けられていることを
    特徴とする表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の表示装置において、前
    記表示媒体は液晶であることを特徴とする表示装置。
  5. 【請求項5】 表示媒体を挟持する二枚の基板の少なく
    とも一方の基板に、画素領域を除く少なくとも一部の領
    域に導電性の遮光層を設け、該遮光層を電極に利用して
    該遮光層上に電着法により低反射率の樹脂吸光層を積層
    したことを特徴とする表示装置の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の表示装置の製造方法に
    おいて、一方の基板には非線形素子を有し、前記遮光層
    および樹脂吸光層は該非線形素子を覆っていることを特
    徴とする表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の表示装置の製造方法に
    おいて、一方の基板にはカラー表示のための色層を有
    し、前記遮光層および樹脂吸光層は該色層間に設けられ
    ていることを特徴とする表示装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項5に記載の表示装置の製造方法に
    おいて、前記表示媒体は液晶であることを特徴とする表
    示装置の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006098723A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Casio Comput Co Ltd ディスプレイパネル
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