JP2593644B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
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- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳しくは、コ
ントラストに優れた表示が可能な液晶表示装置に関する
ものである。
ントラストに優れた表示が可能な液晶表示装置に関する
ものである。
液晶表示装置は、低消費電力、低電圧動作、超薄型な
どの特徴を生かして、電卓や電子時計などにおけるディ
ジタル表示用として、さらに計測・計装機器や家電・音
響機器などにおけるアナログ表示用を含めて、その利用
が活発化している。 この液晶表示装置は、その表示原理が液晶の様々な電
気光学効果に基づくものであるから、この電気光学効果
の数に相当する種類のものが存在するが、代表的なもの
としてTN（Twisted Nematic）方式を用いた透過型液晶
表示装置を例に挙げて、以下説明する。 第３図はTN方式を用いた透過型液晶表示装置の表示例
を示し、第４図は構造概略を示す。 この液晶表示装置は、所謂ネガ型とポジ型の２つがあ
るが、何れも液晶の分子配列を、透明電極間で90゜捩
り、２個の偏光子と組み合わせ、液晶の旋光性が電界印
加で消失する現象を光の明暗に変えることによりパター
ン表示を行うものである。つまり、ネガ型の場合、上下
の偏光子を平行に置き、その間の液晶は螺旋状に配向さ
せる。表示パターン部の形状に対応させて形成した透明
電極間に、電圧を印加しない時、上部偏光子を通過した
入射光は、液晶層で90゜旋光し、上部偏光子と平行に置
いてある下部偏光子のために光が止まり暗部となる。電
圧を印加すると、透明電極間の液晶分子が立ち上がる。
これにより上部偏光子を通過した入射光は、液晶層およ
び下部偏光子を通過して透過光となり明部となる。この
明部と暗部とでパターン表示を行う。 ポジ型の場合、上下の偏光子をクロスに置き、同様な
原理で透明電極間に電圧を印加した部分が暗部となり、
電圧を印加しない部分が明部となり、これによりパター
ン表示を行う。
どの特徴を生かして、電卓や電子時計などにおけるディ
ジタル表示用として、さらに計測・計装機器や家電・音
響機器などにおけるアナログ表示用を含めて、その利用
が活発化している。 この液晶表示装置は、その表示原理が液晶の様々な電
気光学効果に基づくものであるから、この電気光学効果
の数に相当する種類のものが存在するが、代表的なもの
としてTN（Twisted Nematic）方式を用いた透過型液晶
表示装置を例に挙げて、以下説明する。 第３図はTN方式を用いた透過型液晶表示装置の表示例
を示し、第４図は構造概略を示す。 この液晶表示装置は、所謂ネガ型とポジ型の２つがあ
るが、何れも液晶の分子配列を、透明電極間で90゜捩
り、２個の偏光子と組み合わせ、液晶の旋光性が電界印
加で消失する現象を光の明暗に変えることによりパター
ン表示を行うものである。つまり、ネガ型の場合、上下
の偏光子を平行に置き、その間の液晶は螺旋状に配向さ
せる。表示パターン部の形状に対応させて形成した透明
電極間に、電圧を印加しない時、上部偏光子を通過した
入射光は、液晶層で90゜旋光し、上部偏光子と平行に置
いてある下部偏光子のために光が止まり暗部となる。電
圧を印加すると、透明電極間の液晶分子が立ち上がる。
これにより上部偏光子を通過した入射光は、液晶層およ
び下部偏光子を通過して透過光となり明部となる。この
明部と暗部とでパターン表示を行う。 ポジ型の場合、上下の偏光子をクロスに置き、同様な
原理で透明電極間に電圧を印加した部分が暗部となり、
電圧を印加しない部分が明部となり、これによりパター
ン表示を行う。
前記した液晶表示装置において、より表示品位に優れ
たものを得るために鋭意研究開発が進められているが、
そのひとつとして表示部のコントラストを向上させるこ
とを考慮して、液晶表示装置を構成する材料の透過率を
向上させる試みや液晶のブラックシャッター効果を利用
して表示パターン部と非表示パターン部とのコントラス
ト比を大きくする試みがなされている。 しかし、構成材料の透過率に限界があること、現状の
液晶のブラックシャッター効果に限界があることなどの
問題があった。 後者の問題についてさらに詳しく説明すると、現状の
液晶表示装置においては、暗部における光の透過を完全
にシャットアウトすることが困難であり、若干の光が漏
れるという問題があった。これは、たとえばネガ型の場
合、電圧非印加部において、上部偏光子を通過した入射
光を液晶層で旋光させきれず、一部入射光を透過させて
しまうためと考えられ、一方ポジ型の場合、電圧印加部
において上部偏光子を通過した入射光を液晶層で一部旋
光させ、入射光を透過させてしまうためと考えられる。 このため、表示パターン部と非表示パターン部とのコ
ントラストの点における改善が求められていた。 したがって、本発明は、上記の問題点を解消し、コン
トラストに優れた表示が可能な液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。
たものを得るために鋭意研究開発が進められているが、
そのひとつとして表示部のコントラストを向上させるこ
とを考慮して、液晶表示装置を構成する材料の透過率を
向上させる試みや液晶のブラックシャッター効果を利用
して表示パターン部と非表示パターン部とのコントラス
ト比を大きくする試みがなされている。 しかし、構成材料の透過率に限界があること、現状の
液晶のブラックシャッター効果に限界があることなどの
問題があった。 後者の問題についてさらに詳しく説明すると、現状の
液晶表示装置においては、暗部における光の透過を完全
にシャットアウトすることが困難であり、若干の光が漏
れるという問題があった。これは、たとえばネガ型の場
合、電圧非印加部において、上部偏光子を通過した入射
光を液晶層で旋光させきれず、一部入射光を透過させて
しまうためと考えられ、一方ポジ型の場合、電圧印加部
において上部偏光子を通過した入射光を液晶層で一部旋
光させ、入射光を透過させてしまうためと考えられる。 このため、表示パターン部と非表示パターン部とのコ
ントラストの点における改善が求められていた。 したがって、本発明は、上記の問題点を解消し、コン
トラストに優れた表示が可能な液晶表示装置を提供する
ことを目的とする。
本発明は、上記の目的を達成するために、液晶表示装
置を、液晶表示装置内部に、表示パターン部の形状に対
応する透明電極と非表示パターン部の形状に対応する無
機顔料を含有した合成樹脂からなる遮光層とが設けら
れ、透明電極と遮光層との間にカラーフィルターを兼ね
ている透光性絶縁層が設けられるように構成した。 また、上記の液晶表示装置において、無機顔料がカー
ボンブラック顔料により構成されるようにしてもよい。 また、上記の液晶表示装置において、無機顔料が金属
硫化物により構成されるようにしてもよい。 なお、本発明において、表示パターン部とは、液晶分
子に対して電圧印加のスイッチングを行うことによって
光をON・OFFする機能を付与する部分のことを言い、非
表示パターン部とは、前記機能を付与しない部分のこと
を言う。 以下、本発明を図面に基づいてさらに詳しく説明す
る。なお、図面は、図示を明瞭にするために、構成要素
の相対的寸法関係を無視して誇張して描いてある。 第１図および第２図は、本発明に係る液晶表示装置の
実施例を示す。 図中、１は透明基板、２は透明電極、３は絶縁層、４
は遮光層、５は配向層、６は液晶層、７は偏光子、８は
周辺封着剤をそれぞれ示す。 透明基板１としては、一般に液晶表示装置に用いられ
ているもので、通常はガラス基板を用いるとよい。 この透明基板１の上には所望の表示パターンの形状に
対応させて透明電極２が形成される。第３図の場合、数
字パターンからなる。 透明電極２による表示パターン部Ａ以外の部分には、
遮光層４が形成される。この遮光層４は、表示パターン
部Ａと非表示パターン部Ｂとのコントラストを向上させ
るために形成されるものである。したがって、この遮光
層４は、遮光機能あるいはそれに準ずる機能を有する材
料、たとえばカーボンブラック顔料あるいは金属硫化物
などを分散させた合成樹脂材料により構成する。形成す
る方法は実用上印刷法が好ましいので、この点において
カーボンブラック顔料は遮光性および印刷適性に優れる
ため、特に好ましい。 また、遮光層４を構成する材料がカーボンブラック顔
料あるいは金属硫化物などを含む場合は、遮光層４が導
電性を有するので、透明電極２と遮光層４との間を絶縁
する必要がある。そのために、透光性の絶縁材料を用い
て透明電極２と遮光層４との間に絶縁層３を介在させ
る。このような絶縁材料としては、透光性を有する非金
属酸化物、金属酸化物、金属珪酸塩、金属チタン酸塩、
金属リン酸塩、金属ホウ酸塩、あるいは合成樹脂等があ
る。さらに、絶縁層３として、着色された材料あるいは
合成樹脂を染料や顔料で着色したものを使用することに
より、カラーフィルターを兼ねることができる。 配向層５、液晶層６、偏光子７、周辺封着材８として
は、一般に液晶表示装置に用いられているものを用いる
とよい。 本発明は、以上説明した構成以外に、種々の態様が考
えられる。たとえば、透明電極２と遮光層４とが上下逆
に設けられたものでもよい（第２図参照）。すなわち、
透明基板１上に、遮光層４が設けられ、その上に絶縁層
３が設けられ、その上に透明電極２が設けられ、さらに
その上に配向層が５が設けられた構成のものなどが考え
られる。
置を、液晶表示装置内部に、表示パターン部の形状に対
応する透明電極と非表示パターン部の形状に対応する無
機顔料を含有した合成樹脂からなる遮光層とが設けら
れ、透明電極と遮光層との間にカラーフィルターを兼ね
ている透光性絶縁層が設けられるように構成した。 また、上記の液晶表示装置において、無機顔料がカー
ボンブラック顔料により構成されるようにしてもよい。 また、上記の液晶表示装置において、無機顔料が金属
硫化物により構成されるようにしてもよい。 なお、本発明において、表示パターン部とは、液晶分
子に対して電圧印加のスイッチングを行うことによって
光をON・OFFする機能を付与する部分のことを言い、非
表示パターン部とは、前記機能を付与しない部分のこと
を言う。 以下、本発明を図面に基づいてさらに詳しく説明す
る。なお、図面は、図示を明瞭にするために、構成要素
の相対的寸法関係を無視して誇張して描いてある。 第１図および第２図は、本発明に係る液晶表示装置の
実施例を示す。 図中、１は透明基板、２は透明電極、３は絶縁層、４
は遮光層、５は配向層、６は液晶層、７は偏光子、８は
周辺封着剤をそれぞれ示す。 透明基板１としては、一般に液晶表示装置に用いられ
ているもので、通常はガラス基板を用いるとよい。 この透明基板１の上には所望の表示パターンの形状に
対応させて透明電極２が形成される。第３図の場合、数
字パターンからなる。 透明電極２による表示パターン部Ａ以外の部分には、
遮光層４が形成される。この遮光層４は、表示パターン
部Ａと非表示パターン部Ｂとのコントラストを向上させ
るために形成されるものである。したがって、この遮光
層４は、遮光機能あるいはそれに準ずる機能を有する材
料、たとえばカーボンブラック顔料あるいは金属硫化物
などを分散させた合成樹脂材料により構成する。形成す
る方法は実用上印刷法が好ましいので、この点において
カーボンブラック顔料は遮光性および印刷適性に優れる
ため、特に好ましい。 また、遮光層４を構成する材料がカーボンブラック顔
料あるいは金属硫化物などを含む場合は、遮光層４が導
電性を有するので、透明電極２と遮光層４との間を絶縁
する必要がある。そのために、透光性の絶縁材料を用い
て透明電極２と遮光層４との間に絶縁層３を介在させ
る。このような絶縁材料としては、透光性を有する非金
属酸化物、金属酸化物、金属珪酸塩、金属チタン酸塩、
金属リン酸塩、金属ホウ酸塩、あるいは合成樹脂等があ
る。さらに、絶縁層３として、着色された材料あるいは
合成樹脂を染料や顔料で着色したものを使用することに
より、カラーフィルターを兼ねることができる。 配向層５、液晶層６、偏光子７、周辺封着材８として
は、一般に液晶表示装置に用いられているものを用いる
とよい。 本発明は、以上説明した構成以外に、種々の態様が考
えられる。たとえば、透明電極２と遮光層４とが上下逆
に設けられたものでもよい（第２図参照）。すなわち、
透明基板１上に、遮光層４が設けられ、その上に絶縁層
３が設けられ、その上に透明電極２が設けられ、さらに
その上に配向層が５が設けられた構成のものなどが考え
られる。
ガラス基板上に、カーボンブラック顔料を分散させた
ポリイミド樹脂溶液よりなる遮光層を、非表示パターン
部の形状にスクリーン印刷する。熱乾燥後、同じくポリ
イミド樹脂溶液にフタロシアニングリーン顔料を分散し
た絶縁層兼カラーフィルター層をスクリーン印刷法によ
り形成する。さらに、スパッタリング法によりITO透明
導電膜を形成し、その後フォトリソ法により表示パター
ン部の形状にITO透明電極を形成する。次にITO上に配向
層を形成する。 このようにして得られた基板を液晶表示装置の基板と
して用いたところ、従来のものと比較してコントラスト
に優れた表示を有する装置が得られた。
ポリイミド樹脂溶液よりなる遮光層を、非表示パターン
部の形状にスクリーン印刷する。熱乾燥後、同じくポリ
イミド樹脂溶液にフタロシアニングリーン顔料を分散し
た絶縁層兼カラーフィルター層をスクリーン印刷法によ
り形成する。さらに、スパッタリング法によりITO透明
導電膜を形成し、その後フォトリソ法により表示パター
ン部の形状にITO透明電極を形成する。次にITO上に配向
層を形成する。 このようにして得られた基板を液晶表示装置の基板と
して用いたところ、従来のものと比較してコントラスト
に優れた表示を有する装置が得られた。
本発明は、以上説明した構成からなるものであるか
ら、次のような効果を有する。すなわち、非表示部を遮
光層を用いて完全に光の透過を遮断するものであるか
ら、表示パターン部と非表示パターン部とのコントラス
トに優れた表示が可能である。また、遮光層は、液晶表
示装置の内部に設けるものであるから、規差による光漏
れや色ズレなどほとんどなく視認性に優れた表示が可能
である。 さらに、透明電極と遮光層との間にカラーフィルター
を兼ねている透光性絶縁層を有するので、遮光層が導電
性を有するものであっても、透明電極と遮光層との間で
導通が起こることがない。また、絶縁層は透光性を有
し、かつ着色されたものであるので、カラーフィルター
を兼ねることができる。 したがって、本発明は、表示品位が向上した液晶表示
装置として、産業上利用価値の極めて高いものである。
ら、次のような効果を有する。すなわち、非表示部を遮
光層を用いて完全に光の透過を遮断するものであるか
ら、表示パターン部と非表示パターン部とのコントラス
トに優れた表示が可能である。また、遮光層は、液晶表
示装置の内部に設けるものであるから、規差による光漏
れや色ズレなどほとんどなく視認性に優れた表示が可能
である。 さらに、透明電極と遮光層との間にカラーフィルター
を兼ねている透光性絶縁層を有するので、遮光層が導電
性を有するものであっても、透明電極と遮光層との間で
導通が起こることがない。また、絶縁層は透光性を有
し、かつ着色されたものであるので、カラーフィルター
を兼ねることができる。 したがって、本発明は、表示品位が向上した液晶表示
装置として、産業上利用価値の極めて高いものである。
第１図および第２図は、本発明に係る液晶表示装置の実
施例を示す断面図である。第３図は、反射形液晶表示装
置の表示例を示す平面図である。第４図は、第３図に示
す液晶表示装置の構造概略を示す断面図である。 １……透明基板 ２……透明電極 ３……絶縁層 ４……遮光層 ５……配向層 ６……液晶層 ７……偏光子 ８……周辺封着材 Ａ……表示パターン部 Ｂ……非表示パターン部
施例を示す断面図である。第３図は、反射形液晶表示装
置の表示例を示す平面図である。第４図は、第３図に示
す液晶表示装置の構造概略を示す断面図である。 １……透明基板 ２……透明電極 ３……絶縁層 ４……遮光層 ５……配向層 ６……液晶層 ７……偏光子 ８……周辺封着材 Ａ……表示パターン部 Ｂ……非表示パターン部
Claims (3)
- 【請求項１】液晶表示装置内部に、表示パターン部の形
状に対応する透明電極と非表示パターン部の形状に対応
する無機顔料を含有した合成樹脂からなる遮光層とが設
けられ、透明電極と遮光層との間にカラーフィルターを
兼ねている透光性絶縁層が設けられていることを特徴と
する液晶表示装置。 - 【請求項２】無機顔料がカーボンブラック顔料である特
許請求の範囲第１項に記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】無機顔料が金属硫化物である特許請求の範
囲第１項に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072059A JP2593644B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072059A JP2593644B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227120A JPS62227120A (ja) | 1987-10-06 |
| JP2593644B2 true JP2593644B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=13478433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61072059A Expired - Lifetime JP2593644B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593644B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051942A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 孙祥敏 | 一种黑色镂空的va显示器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0792574B2 (ja) * | 1988-12-21 | 1995-10-09 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| CN102955191A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-03-06 | 华映视讯（吴江）有限公司 | 偏光板及其触控液晶面板和触控显示器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55103225A (en) * | 1979-02-03 | 1980-08-07 | Yoshimitsu Kamata | Production of bent pipe |
| JPS58120287A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-18 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置 |
| JPS60249120A (ja) * | 1984-05-24 | 1985-12-09 | Citizen Watch Co Ltd | 液晶表示素子 |
| JPS60172131U (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-14 | ホシデン株式会社 | カラ−液晶表示器 |
| JPS61100728A (ja) * | 1984-10-23 | 1986-05-19 | Citizen Watch Co Ltd | カラ−液晶パネル |
| JPS62153902A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示体用カラ−フイルタの製造法 |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP61072059A patent/JP2593644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051942A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 孙祥敏 | 一种黑色镂空的va显示器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62227120A (ja) | 1987-10-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |