JP2901063B2 - Color liquid crystal display device - Google Patents

Color liquid crystal display device

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JP2901063B2
JP2901063B2 JP63096856A JP9685688A JP2901063B2 JP 2901063 B2 JP2901063 B2 JP 2901063B2 JP 63096856 A JP63096856 A JP 63096856A JP 9685688 A JP9685688 A JP 9685688A JP 2901063 B2 JP2901063 B2 JP 2901063B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、カラーの高密度表示に適したカラー液晶表
示素子に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a color liquid crystal display element suitable for high-density color display.

[従来の技術] 近年、液晶表示素子の内面に遮光膜とカラーフィルタ
ーを設けたカラー液晶表示素子が注目され始めている。
[Related Art] In recent years, a color liquid crystal display device in which a light-shielding film and a color filter are provided on the inner surface of the liquid crystal display device has been receiving attention.

この一つには、液晶テレビ等で実用化されているTFT
やMIMのようなアクティブマトリックス素子を各画素毎
に設けたアクティブマトリックス液晶表示素子がある。
One of these is the TFT that has been put to practical use in LCD TVs and other devices.
There is an active matrix liquid crystal display element in which an active matrix element such as an MIM or an MIM is provided for each pixel.

このアクティブマトリックス液晶表示素子の場合に
は、各画素はスタティック駆動かこれに準じる程度の駆
動を行うため、その液晶層の間隙制御はそれほど厳密に
要求されない。
In the case of this active matrix liquid crystal display device, since each pixel performs static driving or a driving equivalent thereto, control of the gap between the liquid crystal layers is not so strictly required.

しかしこのようなアクティブマトリックス液晶表示素
子は、大型化が困難であり、小型の携帯テレビ等には好
適である反面、大型化でかつ高密度表示が要求されるパ
ーソナルコンピューター、ワードプロセッサー等のディ
スプレイには適用が困難であった。
However, such an active matrix liquid crystal display element is difficult to increase in size and is suitable for a small portable television or the like, but is not suitable for a display such as a personal computer or a word processor which requires a large and high-density display. It was difficult to apply.

一方、これらのディスプレイには、従来から用いられ
ているアクティブマトリックス素子を用いないで、ダイ
ナミック駆動を行うツイストネマチック(TN)型のドッ
トマトリックス液晶表示素子を用いることもある。
On the other hand, these displays may use a twisted nematic (TN) type dot matrix liquid crystal display element that performs dynamic driving without using a conventionally used active matrix element.

このTN型ドットマトリックス液晶表示素子は、各画素
毎にアクティブマトリックス素子を設けていないので、
大型高密度表示の素子も容易に製造できる反面、表示品
位が低下するという問題点を有していた。
Since this TN type dot matrix liquid crystal display element does not have an active matrix element for each pixel,
Although a large-sized and high-density display device can be easily manufactured, there is a problem that display quality is deteriorated.

即ち、パソコン等で通常用いられている640×400ドッ
トのような表示の場合には、駆動デューティ数は1/200
デューティにもなり、極めて狭い視野角で極めて悪いコ
ントラスト比しか得られにくい。このため、カラー表示
をしようとしてもRGBを組み合わせた8色表示がせいぜ
いで、階調表示はほとんど実用にならないものであっ
た。
That is, in the case of a display such as 640 × 400 dots commonly used in a personal computer or the like, the drive duty number is 1/200.
It also becomes a duty, and it is difficult to obtain only an extremely poor contrast ratio at an extremely narrow viewing angle. For this reason, even if an attempt is made to perform color display, at most eight-color display combining RGB is not practical.

近年、両電極間の液晶分子のねじれ角を大きくして、
鋭い電圧−透過率変化を起し、高密度のドットマトリッ
クス表示をする方法として、スーパーツイスト液晶表示
素子が実用化されてきた。
In recent years, by increasing the twist angle of liquid crystal molecules between both electrodes,
A super twist liquid crystal display device has been put to practical use as a method of causing a sharp voltage-transmittance change to display a high-density dot matrix.

しかし、この方法は用いられる液晶表示素子の液晶の
複屈折率Δnと液晶層の厚みdとの積Δn・dの値が実
質的に0.8〜1.2μmの間にあり、表示色として、黄緑色
と暗青色、青紫色と淡黄色等、特定の色相の組み合わせ
でのみ、高いコントラスト比が得られていた。
However, in this method, the value of the product Δn · d of the birefringence Δn of the liquid crystal of the liquid crystal display element used and the thickness d of the liquid crystal layer is substantially between 0.8 and 1.2 μm, and the display color is yellow-green. A high contrast ratio was obtained only by a combination of specific hues such as dark blue, blue violet and pale yellow.

このようにこの液晶表示素子では白黒表示ができなか
ったことにより、マイクロカラーフィルターと組み合わ
せて、マルチカラー又はフルカラー表示ができない欠点
があった。
As described above, the liquid crystal display element cannot perform black-and-white display, and thus has a disadvantage in that multi-color or full-color display cannot be performed in combination with a micro color filter.

これに対して、この高ねじれのドット表示用の液晶セ
ルに、複屈折補償手段として、例えば、逆ねじれの液晶
セルを積層し、ドット表示用の液晶セルで生じただ円偏
光を、逆ねじれの液晶セルで補償して、スーパーツイス
ト液晶表示素子独特の着色を消し、白黒に近い表示をす
ることが提案されている。
On the other hand, for example, a liquid crystal cell having a reverse twist is laminated as a birefringence compensating means on the liquid crystal cell for displaying a dot having a high twist, and the circularly polarized light generated in the liquid crystal cell for displaying a dot is reversely twisted. It has been proposed to compensate by a liquid crystal cell to eliminate the coloration unique to a super twisted liquid crystal display element and to perform a display close to black and white.

このため、このような複屈折補償手段を用いることに
より、ほぼ白と黒に近い表示が得られるので、これにカ
ラーフィルターを用いてカラー表示をする可能性が出て
きた。特に、このカラーフィルターに遮光膜を併用し
て、それら両者をセル内に形成することにより、位置ず
れのない見かけ上も高コントラスト比のカラー液晶表示
素子が得られる。
For this reason, by using such a birefringence compensating means, a display almost close to white and black can be obtained, and there is a possibility that a color display can be performed using a color filter. In particular, by using a light-shielding film in combination with this color filter and forming both of them in a cell, a color liquid crystal display element having an apparently high contrast ratio without positional displacement can be obtained.

[発明の解決しようとする課題] しかし、このような高ねじれ液晶セルを用いた複屈折
を利用したスーパーツイスト液晶表示素子は、複屈折を
利用しているため、わずかな液晶層の厚みのずれが色と
なって表示され、基板間隙である液晶層の厚みが極めて
均一に保たれていないと、色ムラを生じ表示が汚くな
り、表示品位が著しく低下してしまうという欠点を有し
ていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, a super twisted liquid crystal display device using such a high twist liquid crystal cell and utilizing birefringence utilizes birefringence, so that a slight shift in the thickness of the liquid crystal layer is caused. Is displayed as a color, and if the thickness of the liquid crystal layer, which is the gap between the substrates, is not kept extremely uniform, color unevenness occurs, the display becomes dirty, and the display quality is significantly reduced. .

このため、大面積の表示を行う際に基板間隙を均一に
保ちやすく、表示品位の高いカラー液晶表示素子が望ま
れていた。
For this reason, there has been a demand for a color liquid crystal display element which can easily maintain a uniform substrate gap when displaying a large area and has high display quality.

[課題を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたもので
あり、帯状の電極群が対向して備えられて画素が構成さ
れ、画素に対応して遮光膜とカラーフィルターをセル内
面に設けたドットマトリックス方式のカラー液晶表示素
子において、その電極群によって1辺に96以上の画素が
備えられ、液晶層のねじれ角が160〜300゜であり、遮光
膜とカラーフィルターとがシールの内側かつ表示を行う
表示部の外側の周辺部に額縁状に設けられてなる(シー
ルと重なる位置に、カラーフィルターが配置されたもの
を除く)ことを特徴とするカラー液晶表示素子を提供す
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a pixel is configured by providing a strip-shaped electrode group to face each other, and a light shielding film corresponding to the pixel is provided. In a dot matrix type color liquid crystal display device having a color filter provided on the inner surface of the cell, 96 or more pixels are provided on one side by the electrode group, the twist angle of the liquid crystal layer is 160 to 300 °, and the light shielding film and A color liquid crystal characterized in that a color filter is provided in a frame shape inside a seal and on a peripheral portion outside a display portion for displaying (except for a color filter disposed at a position overlapping with the seal). A display element is provided.

また、表示部の遮光膜と周辺部の遮光膜は薄膜の遮光
膜とされ、表示部のカラーフィルターと周辺部のカラー
フィルターは遮光膜より厚い厚膜のカラーフィルターと
されてなる上記のカラー液晶表示素子を提供する。
In addition, the light-shielding film of the display portion and the light-shielding film of the peripheral portion are thin film light-shielding films, and the color filter of the display portion and the color filter of the peripheral portion are thicker color filters than the light-shielding film. A display element is provided.

また、周辺部の遮光膜とカラーフィルターはそれぞれ
表示部と同一パターンで形成されてなる上記のカラー液
晶表示素子を提供する。
In addition, the present invention provides the above-mentioned color liquid crystal display device in which the light-shielding film and the color filter in the peripheral portion are formed in the same pattern as the display portion.

また、表示部の画素間に設けた遮光膜と同じ遮光膜を
周辺部の全面に設けるとともに表示部のカラーフィルタ
ーと同じ材料からなるカラーフィルターでその面積が表
示部のカラーフィルターの面積の50〜100%である周辺
部のカラーフィルターを設けてなる上記のカラー液晶表
示素子を提供する。
Further, a light-shielding film that is the same as the light-shielding film provided between the pixels of the display portion is provided on the entire peripheral portion, and the area of the color filter made of the same material as the color filter of the display portion is 50 to 50% of the area of the color filter of the display portion. The above-mentioned color liquid crystal display device provided with a 100% peripheral color filter is provided.

また、周辺部が数mm〜二十数mmの幅を有してなる上記
のカラー液晶表示素子を提供する。
Further, the present invention provides the above-mentioned color liquid crystal display element in which a peripheral portion has a width of several mm to twenty and several mm.

また、液晶層によるだ円偏光を補償する複屈折補償手
段をさらに積層した構成が設けられてなる上記のカラー
液晶表示素子を提供する。
Further, the present invention provides the above-mentioned color liquid crystal display device, which is provided with a structure in which birefringence compensating means for compensating for elliptical polarization due to a liquid crystal layer is further laminated.

本発明では、液晶表示素子の基板内面にカラーフィル
ターと遮光膜が設けられる。この表示部に設けられるカ
ラーフィルターと遮光膜の厚みによって、その表示部以
外の周辺部に設けられるカラーフィルターと遮光膜の構
成を変えることによりセル全体の液晶層の厚みをより均
一に保つことができる。
In the present invention, a color filter and a light shielding film are provided on the inner surface of the substrate of the liquid crystal display element. By changing the configuration of the color filter and the light-shielding film provided in the peripheral part other than the display part according to the thickness of the color filter and the light-shielding film provided in the display unit, the thickness of the liquid crystal layer of the entire cell can be kept more uniform. it can.

本発明に使用される液晶表示素子は、基本的には配向
処理がなされ電極が設けられた一対の基板間に、ネマチ
ック液晶、スメクチック液晶等の液晶材料が封入された
構造の液晶表示素子であって、そのセル内面にカラーフ
ィルターと遮光膜が設けられたものである。
The liquid crystal display element used in the present invention is basically a liquid crystal display element having a structure in which a liquid crystal material such as a nematic liquid crystal or a smectic liquid crystal is sealed between a pair of substrates on which alignment treatment is performed and electrodes are provided. Further, a color filter and a light shielding film are provided on the inner surface of the cell.

具体的には、一方の基板に設けられた帯状の行電極群
と、これに直交するように他方の基板に設けられた帯状
の列電極群とが対向するように配置してセルが構成さ
れ、この電極間に液晶材料が封入されたドットマトリッ
クス液晶表示素子である。
Specifically, a cell is formed by arranging a band-shaped row electrode group provided on one substrate and a band-shaped column electrode group provided on the other substrate so as to be orthogonal to the group. This is a dot matrix liquid crystal display device in which a liquid crystal material is sealed between the electrodes.

本発明に使用される液晶表示素子は、液晶層の厚みの
均一性が要求されるスーパーツイスト液晶表示素子であ
って、カラーフィルターを設けない状態で白黒表示とな
る複屈折補償手段を併用した白黒スーパーツイスト液晶
表示素子に適用するとその効果が大きい。
The liquid crystal display element used in the present invention is a super-twisted liquid crystal display element in which uniformity of the thickness of a liquid crystal layer is required. When applied to a super twist liquid crystal display element, the effect is large.

この白黒スーパーツイスト液晶表示素子は、通常のス
ーパーツイスト液晶セル、即ち、電極付き基板間に液晶
のねじれ角が160〜300゜の液晶層を挟持した表示用の液
晶セルに、基板間にこの表示用の液晶セルと逆ねじれで
あって同じ程度のねじれ角もしくはそのねじれ角から60
〜120゜ずれた液晶層を挟持した干渉用の液晶セルまた
はこれと同様な複屈折補償が可能な複屈折板からなる複
屈折補償手段を積層したものが使用できる。この表示用
の液晶セルと複屈折補償手段の外側に一対の偏光板を配
置する。この場合、ねじれ角、配向方向、偏光軸方向等
は、表示が白黒に近くなるように適宜調整すればよい。
This black-and-white super twisted liquid crystal display element is a normal super twisted liquid crystal cell, that is, a display liquid crystal cell in which a liquid crystal layer having a liquid crystal twist angle of 160 to 300 ° is sandwiched between substrates with electrodes. The same twist angle or 60 from the twist angle
A liquid crystal cell for interference in which a liquid crystal layer shifted by 120 ° is sandwiched, or a liquid crystal cell in which birefringence compensating means composed of a birefringent plate capable of compensating for birefringence similar to this is laminated can be used. A pair of polarizing plates is arranged outside the liquid crystal cell for display and the birefringence compensator. In this case, the twist angle, the orientation direction, the polarization axis direction, and the like may be appropriately adjusted so that the display is close to black and white.

このような複屈折補償手段を積層した白黒スーパーツ
イスト液晶表示素子は、複屈折補償手段により表示用液
晶セルを通過してきただ円偏光を補償し、カラーフィル
ターを設けない状態で、ほぼ白黒の表示が得られる。
A black-and-white super-twisted liquid crystal display device having such a birefringence compensator laminated thereon compensates for the elliptical polarization that has passed through the display liquid crystal cell by the birefringence compensator, and can provide almost black-and-white display without a color filter. can get.

本発明では、カラーフィルターと遮光膜は両方とも表
示用の液晶セルの内面に設けられる。このカラーフィル
ターとしては、カラー染色法、カラーインク印刷法、光
硬化性カラーインクを用いたフォトエッチング法、電着
法等の厚みが1〜数μmの厚膜カラーフィルターが使用
できる。
In the present invention, both the color filter and the light shielding film are provided on the inner surface of the liquid crystal cell for display. As the color filter, a thick film color filter having a thickness of 1 to several μm, such as a color dyeing method, a color ink printing method, a photo-etching method using a photocurable color ink, and an electrodeposition method, can be used.

遮光膜としては、黒色染色法、黒色インク印刷法、光
硬化性黒色インクを用いたフォトエッチング法、電着法
等の厚みが0.8〜数μmの厚膜遮光膜、またはニッケル
メッキ、クロム蒸着等の金属薄膜による厚みが0.5μm
以下の薄膜遮光膜の両方が使用できる。
As the light-shielding film, a black film dyeing method, a black ink printing method, a photo-etching method using a photocurable black ink, a thick film light-shielding film having a thickness of 0.8 to several μm such as an electrodeposition method, or nickel plating, chromium vapor deposition, etc. 0.5μm thick metal thin film
Both of the following thin light-shielding films can be used.

これらのカラーフィルター及び遮光膜は、基板と電極
との間に設けられてもよいし、電極と配向膜との間に設
けられてもよいし、一方は電極の下に、他方は電極の上
に設けるようにしてもよい。
The color filter and the light-shielding film may be provided between the substrate and the electrode, or may be provided between the electrode and the alignment film, one under the electrode and the other over the electrode. May be provided.

本発明では、このような遮光膜とカラーフィルターと
を、その電極群が対向して表示を行う表示部に設けると
ともに、表示部の外側であってシールの内側である周辺
部にも、遮光膜とカラーフィルターとを表示部の周辺に
額縁状に設けるものである。
In the present invention, such a light-shielding film and a color filter are provided on a display portion whose electrodes are opposed to each other to perform display, and a light-shielding film is also provided on a peripheral portion outside the display portion and inside a seal. And a color filter are provided in a frame shape around the display section.

本発明では、画素は、電極が対向して形成される。本
発明で用いるドットマトリックス型液晶表示素子では、
帯状の行電極群と、これに直交するような帯状の列電極
群とが重なった部分が画素になる。
In the present invention, the pixels are formed with electrodes facing each other. In the dot matrix type liquid crystal display device used in the present invention,
A pixel overlaps a band-shaped row electrode group and a band-shaped column electrode group orthogonal to the band-shaped row electrode group.

本発明のようなカラー液晶表示素子では、表示部の画
素部分では画素部分が充分カラーフィルターで覆われる
ようにするため、遮光膜の開口部のパターンよりもカラ
ーフィルターのパターンを大きくして、カラーフィルタ
ーの周辺部が画素間の遮光膜と重なるようにされる。こ
のため、表示部では、カラーフィルターと遮光膜とが重
なった部分ができる。
In the color liquid crystal display device of the present invention, in order to sufficiently cover the pixel portion with the color filter in the pixel portion of the display portion, the color filter pattern is made larger than the pattern of the opening portion of the light shielding film, and The periphery of the filter is made to overlap the light-shielding film between the pixels. For this reason, in the display portion, a portion where the color filter and the light shielding film overlap is formed.

もっとも、厚膜の遮光膜を用いた場合には、その遮光
膜とカラーフィルターとの重なりにより、たとえその上
に平坦化層を設けても、その厚みは不均一になる傾向が
ある。これを少しでも緩和するためには、厚膜の遮光膜
を用いた場合でも、遮光膜の厚みはカラーフィルターの
厚みよりも薄くしておくことが好ましい。
However, when a thick light-shielding film is used, the thickness of the light-shielding film tends to be non-uniform due to the overlap between the light-shielding film and the color filter, even if a flattening layer is provided thereon. In order to alleviate this, even if a thick light-shielding film is used, it is preferable that the thickness of the light-shielding film be smaller than the thickness of the color filter.

これに対して、周辺部に遮光膜のみを形成すると、表
示部に比して周辺部の膜厚が薄いこととなるため、基板
間隙がセル全面で均一に制御することが難しくなる。し
かし、本発明の構成をとることにより、周辺部も表示部
と膜厚を実質的にほぼ同等にできるため、基板間隙をセ
ル全面で均一に制御しやすくなる。
On the other hand, when only the light-shielding film is formed in the peripheral portion, the thickness of the peripheral portion is smaller than that in the display portion, and it is difficult to uniformly control the substrate gap over the entire surface of the cell. However, by adopting the structure of the present invention, the film thickness of the peripheral portion can be made substantially equal to that of the display portion, so that it becomes easy to uniformly control the substrate gap over the entire surface of the cell.

本発明は、基板と電極との間にカラーフィルターと遮
光膜とを形成したカラー液晶光学素子に好適であるが、
電極上にカラーフィルターと遮光膜とを形成したカラー
液晶光学素子にも使用できる。
The present invention is suitable for a color liquid crystal optical element in which a color filter and a light-shielding film are formed between a substrate and an electrode,
It can also be used for a color liquid crystal optical element in which a color filter and a light shielding film are formed on an electrode.

これは、電極の上に厚いカラーフィルターと遮光膜と
があると、表示品位が低下するため、電極の下にカラー
フィルターや遮光膜を設ける方が好ましいためである。
This is because if a thick color filter and a light-shielding film are provided on the electrode, the display quality is deteriorated. Therefore, it is preferable to provide a color filter and a light-shielding film below the electrode.

以下に、図面を参照してさらに詳しく本発明を説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

第1図は、薄膜の遮光膜と膜厚のカラーフィルターを
セル内面に設けたカラー液晶表示素子に適用した例の表
示部と周辺部の境界付近の遮光膜とカラーフィルターの
パターンを示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a pattern of a light-shielding film and a color filter near a boundary between a display portion and a peripheral portion in an example in which a thin light-shielding film and a color filter having a thickness are applied to a color liquid crystal display element provided on the inner surface of a cell. It is.

なお、この図においては、分りやすくするためにカラ
ー液晶表示素子の左上隅部分のみを拡大して示してお
り、実際のカラー液晶表示素子では右上隅部分、左下隅
部分、右下隅部分においても同様の構成をとっていて表
示部の周辺に周辺部が形成されている。以下の他の例に
おいても同様であり、図では左上隅部分のみを拡大して
示している。そして、周辺部の遮光膜とカラーフィルタ
ーとは額縁状に設けられて表示部を取り囲んでいる。
In this figure, only the upper left corner of the color liquid crystal display device is shown in an enlarged manner for easy understanding, and the same applies to the upper right corner, lower left corner, and lower right corner of an actual color liquid crystal display device. And a peripheral portion is formed around the display portion. The same applies to other examples below, and only the upper left corner is enlarged in the figure. The peripheral light-shielding film and the color filter are provided in a frame shape and surround the display unit.

この図において、その電極群が対向して表示を行う表
示部1においては、その画素部分2にカラーフィルター
3を設けるとともに画素間に遮光膜4を設け、その表示
部の外側の周辺部5には、表示部の画素間に設けた遮光
膜と同じ遮光膜6を全面に設けるとともに表示部の画素
部分のカラーフィルター3と同じカラーフィルターでそ
の面積が表示部の画素部分のカラーフィルター3の面積
の50〜100%であるカラーフィルター7を設ける。
In this figure, in a display section 1 in which the electrodes are opposed to each other and a display is provided, a color filter 3 is provided in the pixel portion 2 and a light shielding film 4 is provided between pixels, and a peripheral portion 5 outside the display section is provided. Is provided with a light-shielding film 6 which is the same as the light-shielding film provided between the pixels of the display section, and has the same color filter as the color filter 3 of the pixel section of the display section and the area of the color filter 3 of the pixel section of the display section. The color filter 7, which is 50 to 100% of the color filter, is provided.

このようなカラー液晶表示素子では、第4図にその断
面図を示すように、基板8の表示部の画素部分2では画
素部分が充分カラーフィルター3で覆われるようにする
ため、遮光膜4の開口部のパターンよりもカラーフィル
ター3のパターンを大きくして、カラーフィルター3の
周辺部が画素間の遮光膜と重なるようにされる。このた
め、表示部では、カラーフィルター3と遮光膜4とが重
なった部分ができる。なお、8は基板、9はカラーフィ
ルター3と遮光膜4の上に形成された平坦化層、10はさ
らにその上に形成された電極を示している。
In such a color liquid crystal display element, as shown in a sectional view of FIG. 4, in the pixel portion 2 of the display portion of the substrate 8, the pixel portion is sufficiently covered with the color filter 3 so that the light shielding film 4 The pattern of the color filter 3 is made larger than the pattern of the opening so that the periphery of the color filter 3 overlaps the light-shielding film between pixels. For this reason, in the display section, a portion where the color filter 3 and the light shielding film 4 overlap is formed. Reference numeral 8 denotes a substrate, 9 denotes a flattening layer formed on the color filter 3 and the light-shielding film 4, and 10 denotes an electrode further formed thereon.

本発明では、このような表示部の外側の周辺部5に
も、表示部の画素間に設けた遮光膜と同じ遮光膜6を全
面に設けるとともに表示部の画素部分のカラーフィルタ
ーと同じカラーフィルターでその面積が表示部の画素部
分のカラーフィルター3の面積の50〜100%であるカラ
ーフィルター7を設ける。
In the present invention, a light-shielding film 6 which is the same as a light-shielding film provided between pixels of the display unit is provided on the entire outer peripheral portion 5 of the display unit, and the same color filter as the color filter of the pixel portion of the display unit is provided. The color filter 7 whose area is 50 to 100% of the area of the color filter 3 in the pixel portion of the display section is provided.

これにより、周辺部においても、表示部と同様にカラ
ーフィルター7と遮光膜6とが部分的に積層された構造
となり、セル内面にスペーサーを配置してセル化した際
に均一な間隙制御が容易にできる。
As a result, the color filter 7 and the light-shielding film 6 are partially laminated in the peripheral portion, similarly to the display portion, and uniform gap control can be easily performed when a cell is formed by disposing a spacer on the inner surface of the cell. Can be.

このように薄膜の遮光膜と膜厚のカラーフィルターを
セル内面に設けたカラー液晶表示素子の場合には、遮光
膜がカラーフィルターに比して薄い膜厚であるため、周
辺部でのカラーフィルター7の面積は、画素部分のカラ
ーフィルター3の面積の50〜100%とされる。
In the case of a color liquid crystal display device in which a thin light-shielding film and a color filter having a film thickness are provided on the inner surface of the cell as described above, the light-shielding film is thinner than the color filter. The area of 7 is 50 to 100% of the area of the color filter 3 in the pixel portion.

特に、遮光膜の膜厚がカラーフィルターの膜厚の1/5
程度以下の場合には、周辺部でのカラーフィルター7の
面積は、画素部分のカラーフィルター3の面積と同じ面
積とされてもよいため、カラーフィルター形成用マス
ク、版等が周辺部用も表示部用と兼用でき、1つのみで
よく、生産性が良いものとなる。
In particular, the thickness of the light shielding film is 1/5 of the thickness of the color filter.
In this case, the area of the color filter 7 in the peripheral portion may be the same as the area of the color filter 3 in the pixel portion. It can also be used as a part, and only one needs to be provided, resulting in good productivity.

なお、この図においては、表示部に画素を少ししか示
していないが、本発明は1辺に96以上の画素を有するカ
ラー液晶表示素子に適用するものであって、必要に応じ
て480×96ドットとか、1920×640ドットとか適宜必要数
の画素を設ければよい。
Although only a small number of pixels are shown in the display section in this figure, the present invention is applied to a color liquid crystal display element having 96 or more pixels on one side. A necessary number of pixels, such as dots or 1920 × 640 dots, may be provided.

また、周辺部においても、上側で画素が1つ分、左側
で画素が3つ分(3色1組と見れば1組)のみが周辺部
として説明しているが、この周辺部の画素数は周辺部の
幅により適宜定めればよい。実際には、数mm程度から二
十数mm程度とされていることが多いため、数画素から数
十画素程度とされればよい。
Also, in the peripheral part, only one pixel on the upper side and three pixels on the left side (one set when viewed as one set of three colors) are described as the peripheral part. May be appropriately determined according to the width of the peripheral portion. Actually, it is often from about several mm to about twenty and several mm.

また、このような周辺部の画素に対応する部分には電
極を表示部と同様に設けておくことにより、表示部と周
辺部との厚みの差がより少なくなり好ましい。
Further, it is preferable to provide an electrode in a portion corresponding to the pixel in the peripheral portion in the same manner as the display portion, because a difference in thickness between the display portion and the peripheral portion is further reduced.

これらの点については、以下の他の例の場合も同様で
ある。
About these points, it is the same also in the case of the following other examples.

第2図は、厚膜の遮光膜と厚膜のカラーフィルターを
セル内面に設けたカラー液晶表示素子に適用した例の表
示部と周辺部の境界付近の遮光膜とカラーフィルターの
パターンを示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a pattern of a light-shielding film and a color filter near a boundary between a display portion and a peripheral portion in an example in which a thick light-shielding film and a thick-film color filter are applied to a color liquid crystal display element provided on the inner surface of a cell. FIG.

この図において、その電極群が対向して表示を行う表
示部11においては、その画素部分12にカラーフィルター
13を設けるとともに画素間に遮光膜14を設け、その表示
部の外側の周辺部15にも、表示部と同じパターンの同じ
遮光膜16と同じカラーフィルター17とを設ける。
In this figure, in a display unit 11 in which the electrode group faces each other, a pixel portion 12 has a color filter.
A light-shielding film is provided between the pixels and a pixel, and a light-shielding film having the same pattern as that of the display portion and a color filter are also provided in a peripheral portion outside the display portion.

この例においても、第1図の例と同様、表示部の画素
部分12では画素部分が充分カラーフィルター13で覆われ
るようにするため、遮光膜14の開口部のパターンよりも
カラーフィルター13のパターンを大きくして、カラーフ
ィルター13の周辺部が画素間の遮光膜と重なるようにさ
れる。このため、表示部では、カラーフィルター13と遮
光膜14とが重なった部分ができる。
In this example as well, as in the example of FIG. 1, in order to sufficiently cover the pixel portion with the color filter 13 in the pixel portion 12 of the display unit, the pattern of the color filter 13 is more than the pattern of the opening of the light shielding film 14. Is increased so that the periphery of the color filter 13 overlaps the light-shielding film between the pixels. For this reason, in the display section, a portion where the color filter 13 and the light shielding film 14 overlap is formed.

本発明では、このような表示部の外側の周辺部15に
も、表示部の画素間に設けた遮光膜14と同じ遮光膜16及
び表示部の画素部分のカラーフィルター13と同じカラー
フィルター17を同一パターンで設ける。
In the present invention, a light-shielding film 16 that is the same as the light-shielding film 14 provided between the pixels of the display unit and a color filter 17 that is the same as the color filter 13 of the pixel portion of the display unit are also provided at the peripheral portion 15 outside the display unit. Provide in the same pattern.

これにより、周辺部においても、表示部と同様にカラ
ーフィルター17と遮光膜16とが配置された構造となり、
両者がともに厚膜であって部分的に重なっていたとして
も、表示部と周辺部とが同じ構造となり、セル内面にス
ペーサーを配置してセル化した際に均一な間隙制御が容
易にできる。
Thereby, also in the peripheral portion, the color filter 17 and the light shielding film 16 are arranged similarly to the display portion,
Even if both are thick films and partially overlap each other, the display portion and the peripheral portion have the same structure, and uniform gap control can be easily performed when the cells are formed by disposing the spacers on the inner surfaces of the cells.

また、この場合も周辺部でのカラーフィルター17及び
遮光膜16のパターンは、画素部分のカラーフィルター13
及び遮光膜14のパターンと同一でよいため、カラーフィ
ルター形成用のマスク、版等が周辺部用も表示部用と兼
用でき、1つのみでよく、生産性が良いものとなる。
Also in this case, the pattern of the color filter 17 and the light shielding film 16 in the peripheral portion is
In addition, since the pattern and the pattern of the light-shielding film 14 may be the same, a mask, a plate, and the like for forming a color filter can also be used for the peripheral portion and the display portion, and only one is required, and the productivity is good.

第3図は、厚膜の遮光膜と厚膜のカラーフィルターを
セル内面に設けたカラー液晶表示素子に適用した例の表
示部と周辺部の境界付近の遮光膜とカラーフィルターの
パターンを示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a pattern of a light-shielding film and a color filter near a boundary between a display portion and a peripheral portion in an example in which a thick light-shielding film and a thick-film color filter are applied to a color liquid crystal display element provided on the inner surface of a cell. FIG.

この図において、その電極群が対向して表示を行う表
示部21においては、その画素部分22にカラーフィルター
23を設けるとともに画素間に遮光膜24を設け、その表示
部の外側の周辺部25には、表示部の画素間に設けた遮光
膜と同じ遮光膜26を全面に設けるとともに表示部の画素
部分のカラーフィルター23と同じカラーフィルターでそ
の面積が表示部の画素部分のカラーフィルター23の面積
の5〜50%であるカラーフィルター27を設ける。
In this figure, in a display section 21 in which the electrode groups face each other, a pixel section 22 has a color filter.
23 and a light-shielding film 24 between pixels, and a light-shielding film 26, which is the same as the light-shielding film provided between the pixels of the display portion, is provided on the entire outer peripheral portion 25 of the display portion. A color filter 27 having the same color filter as the color filter 23 and having an area of 5 to 50% of the area of the color filter 23 in the pixel portion of the display unit is provided.

この例においても、第1図の例と同様、表示部の画素
部分22では画素部分が充分カラーフィルター23で覆われ
るようにするため、遮光膜24の開口部のパターンよりも
カラーフィルター23のパターンを大きくして、カラーフ
ィルター23の周辺部が画素間の遮光膜と重なるようにさ
れる。このため、表示部では、カラーフィルター23と遮
光膜24とが重なった部分ができる。
Also in this example, as in the example of FIG. 1, in order to sufficiently cover the pixel portion in the pixel portion 22 of the display unit with the color filter 23, the pattern of the color filter 23 is smaller than the pattern of the opening of the light shielding film 24. Is increased so that the periphery of the color filter 23 overlaps the light-shielding film between the pixels. For this reason, in the display portion, a portion where the color filter 23 and the light shielding film 24 overlap is formed.

本発明では、このような表示部の外側の周辺部25に
も、表示部の画素間に設けた遮光膜と同じ遮光膜26を全
面に設けるとともに表示部の画素部分のカラーフィルタ
ーと同じカラーフィルターでその面積が表示部の画素部
分のカラーフィルター23の面積の5〜50%であるカラー
フィルター27を設ける。
In the present invention, the same light-shielding film 26 as the light-shielding film provided between the pixels of the display unit is provided on the entire outer peripheral portion 25 of the display unit, and the same color filter as the color filter of the pixel portion of the display unit is provided. Then, a color filter 27 whose area is 5 to 50% of the area of the color filter 23 in the pixel portion of the display unit is provided.

この例においては、カラーフィルターと遮光膜とがと
もに厚膜であるため、第1図の例と同じように周辺部で
カラーフィルター27と遮光膜26とを表示部と同じ程度の
パターンで積層してしまうと、厚膜が極めて厚くなって
しまい、表示部の基板間隙を全面にわたって均一に保つ
ことはむずかしい。
In this example, since both the color filter and the light-shielding film are thick films, the color filter 27 and the light-shielding film 26 are stacked in the peripheral portion in the same pattern as the display unit, as in the example of FIG. If this occurs, the thick film becomes extremely thick, and it is difficult to keep the substrate gap of the display unit uniform over the entire surface.

そこで、前述の如く、周辺部の遮光膜に積層されるカ
ラーフィルター27の面積を、表示部の画素部分のカラー
フィルター23の面積の5〜50%とすることにより、これ
を補正し、セル内面にスペーサーを配置してセル化した
際に均一な間隙制御が容易にできる。
Therefore, as described above, the area of the color filter 27 laminated on the light-shielding film in the peripheral portion is corrected to 5 to 50% of the area of the color filter 23 in the pixel portion of the display portion, thereby correcting the inner surface of the cell. When a cell is formed by arranging a spacer in the cell, uniform gap control can be easily performed.

このように周辺部のカラーフィルターは、画素が周辺
部においても同じように並んでいるとして同様なパター
ン配置とすればよい。前述の如く、周辺部のカラーフィ
ルターのパターンを表示部のカラーフィルターのパター
ンと同一にする場合には、表示部のカラーフィルター形
成用のマスク、版等をそのまま使用し、表示部のカラー
フィルターと同じに形成することができるため、生産性
が良い。
In this way, the peripheral color filters may have the same pattern arrangement assuming that the pixels are similarly arranged in the peripheral portion. As described above, in the case where the pattern of the color filter of the peripheral portion is the same as the pattern of the color filter of the display portion, the mask, plate, etc. for forming the color filter of the display portion are used as they are, and the color filter of the display portion is used. Since they can be formed in the same manner, productivity is good.

周辺部のカラーフィルターの面積を表示部のカラーフ
ィルターの面積に対して変える場合には、画素が周辺部
においても同じように並んでいるとして、表示部の画素
ピッチと同じピッチで配置してもよいし、第3図の例の
ように面積が小さくてよい場合には、表示部の画素ピッ
チよりもピッチを広くしてカラーフィルターを形成して
もよい。
When the area of the color filter in the peripheral portion is changed with respect to the area of the color filter in the display portion, it is assumed that the pixels are arranged in the same manner in the peripheral portion, and that the pixels are arranged at the same pitch as the pixel pitch of the display portion. Alternatively, when the area is small as in the example of FIG. 3, the pitch may be wider than the pixel pitch of the display unit to form the color filter.

本発明は、基板間隙制御が極めて厳密に要求されるス
ーパーツイスト液晶表示素子で美しいカラー表示を得る
ものである。
The present invention is intended to obtain a beautiful color display with a super-twisted liquid crystal display device in which control of the substrate gap is very strictly required.

本発明において、液晶セルを構成する基板は光学的に
等方的な透明基板であればよく、ガラス、プラスチック
等が使用可能である。
In the present invention, the substrate constituting the liquid crystal cell may be an optically isotropic transparent substrate, and glass, plastic, and the like can be used.

この基板には、電極が形成され、所望の電極間に電圧
を印加することにより液晶をオンオフして表示を行う。
この電極としては通常ITO(In2O3−SnO2)、SnO2等の透
明電極及びこれに必要に応じて組み合わされたAl、Cr、
Ti等の低抵抗リードが使用でき、所望のパターニングが
される。この代表的な例としては、多数の行列状の電極
群が形成されたドットマトリックス液晶表示素子があ
り、一方の基板に640本のストライプ状の電極が形成さ
れ、他方の基板にこれに直交するように400本のストラ
イプ状の電極が形成され、640×400ドットのような表示
がなされる。
Electrodes are formed on this substrate, and a liquid crystal is turned on / off by applying a voltage between desired electrodes to perform display.
As this electrode, a transparent electrode such as ITO (In 2 O 3 —SnO 2 ), SnO 2 and the like, and Al, Cr,
A low resistance lead such as Ti can be used, and desired patterning is performed. As a typical example of this, there is a dot matrix liquid crystal display element in which a large number of matrix-shaped electrode groups are formed, and 640 stripe-shaped electrodes are formed on one substrate and orthogonal to the other substrate. Thus, 400 stripe-shaped electrodes are formed, and a display such as 640 × 400 dots is performed.

液晶分子を配向させるための処理は、公知のラビング
法、斜め蒸着法等が使用でき、必要に応じて、電極上に
SiO2、TiO2、Al2、O3等の無機材料の膜及び/又はポリ
イミド、ポリアミド等の有機材料の膜を形成した後、配
向処理されればよい。
For the treatment for aligning the liquid crystal molecules, a known rubbing method, an oblique deposition method, or the like can be used.
After forming a film of an inorganic material such as SiO 2 , TiO 2 , Al 2 , and O 3 and / or a film of an organic material such as polyimide and polyamide, alignment treatment may be performed.

その他、スペーサー、シール材、偏光板、反射板、照
明手段、駆動回路等は公知の液晶表示素子用の構成が採
用できる。
In addition, a known configuration for a liquid crystal display element can be employed for the spacer, the sealant, the polarizing plate, the reflecting plate, the lighting means, the driving circuit, and the like.

本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内
で、通常の液晶表示素子で使用されている種々の技術が
適用可能である。
In addition, the present invention can apply various techniques used in ordinary liquid crystal display elements as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明のカラー液晶表示素子は、パーソナルコンピュ
ーター、ワードプロセッサー、ワークステーション等の
カラー表示素子として好適であるが、この外、カラー液
晶テレビ、カラー表示魚群探知器、カラー表示レーダ
ー、カラー表示オシロスコープ、カラー表示の各種民生
用ドットマトリックス表示装置等の種々の用途に使用可
能である。
The color liquid crystal display device of the present invention is suitable as a color display device for a personal computer, a word processor, a workstation, etc., in addition to the above, a color liquid crystal television, a color display fish finder, a color display radar, a color display oscilloscope, a color display It can be used for various applications such as various consumer dot matrix display devices.

[作用] 本発明では、表示部とその周辺部とでともにカラーフ
ィルターと遮光膜とが部分的に積層されて同様に形成さ
れているため、セル内面にスペーサーを配置してセル化
を行った際に、表示部とその周辺部ともにその基板間隙
をほぼ一定にすることができ、セル全面がほぼ均一の基
板間隙となる。
[Function] In the present invention, since the color filter and the light-shielding film are partially laminated and formed similarly in both the display portion and the peripheral portion, the cells are formed by arranging the spacer on the inner surface of the cell. In this case, the substrate gap can be made substantially constant in both the display portion and its peripheral portion, and the entire cell surface becomes a substantially uniform substrate gap.

即ち、カラーフィルターと遮光膜とが部分的に積層さ
れた箇所があると、セル内面にスペーサーを配置した際
に、この積層部分にも一部のスペーサーが分布すること
になり、この部分が基板間隙を厚くする働きを生じる。
That is, if there is a portion where the color filter and the light shielding film are partially laminated, when the spacers are arranged on the inner surface of the cell, some of the spacers will be distributed also in this laminated portion, and this portion will be the substrate. It acts to thicken the gap.

このため、周辺部に遮光膜のみが設けられているとす
ると、表示部ではカラーフィルターと遮光膜とが重なっ
た部分で、周辺部よりも部分的に高さの高い部分を生
じ、表示部での基板間隙が周辺部での基板間隙よりも広
くなり、この表示部と周辺部との境目付近で基板間隙が
徐々に変化する部分を生じるため、色ムラを生じやすく
なる。
Therefore, assuming that only the light-shielding film is provided in the peripheral portion, in the display portion, a portion where the color filter and the light-shielding film overlap each other has a portion that is partially higher than the peripheral portion, and the display portion has Since the substrate gap becomes wider than the substrate gap at the peripheral portion, and a portion where the substrate gap gradually changes near the boundary between the display portion and the peripheral portion, color unevenness is likely to occur.

本発明では、この周辺部においても、表示部と同じま
たはある特定の範囲に大きさのカラーフィルターと遮光
膜とを設ける。これにより、この周辺部においても、表
示部でのカラーフィルターと遮光膜とが重なった部分と
ほぼ同じ面積で重なった部分を形成し、スペーサーを散
布した場合に、周辺部の基板間隙と表示部の基板間隙と
がほぼ同等で均一になる。
In the present invention, a color filter and a light-shielding film having the same size as the display unit or a specific range are provided also in the peripheral portion. Thereby, also in this peripheral portion, a portion where the color filter and the light shielding film in the display portion overlap with almost the same area as the overlapping portion is formed, and when the spacers are sprayed, the gap between the substrate in the peripheral portion and the display portion is reduced. And the substrate gap is substantially equal and uniform.

[実施例] 次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。Example Next, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施例1 第1図に示すように、ガラス基板上にCrの薄膜遮光膜
を100nm厚に形成し、電極部の画素に相当する部分にそ
の周辺部が遮光膜と重なるように染色法によるRGB3色の
厚さ2.0μmの厚膜カラーフィルターを形成し、この上
にポリイミドによるオーバーコート膜(平坦化層)を形
成した。
Example 1 As shown in FIG. 1, a thin-film light-shielding film of Cr was formed on a glass substrate to a thickness of 100 nm, and a portion corresponding to a pixel of an electrode portion was subjected to an RGB3 by a dyeing method so that the peripheral portion overlaps the light-shielding film. A thick color filter having a color thickness of 2.0 μm was formed, and an overcoat film (flattening layer) made of polyimide was formed thereon.

このカラーフィルターと遮光膜との上に上記のように
ポリイミドのオーバーコート膜を設けて表面の平坦化を
計ったが、完全には平坦化することは困難であった。も
っとも、オーバーコート膜により、カラーフィルター上
の細かな凹凸はほとんど平坦化され、カラーフィルター
と遮光膜との重なりによる画素周辺の大きな凹凸も、オ
ーバーコート膜がない場合に比してはかなり改善され
た。
A polyimide overcoat film was provided on the color filter and the light-shielding film as described above to planarize the surface, but it was difficult to completely planarize the surface. However, due to the overcoat film, the fine irregularities on the color filter are almost flattened, and the large irregularities around the pixel due to the overlap between the color filter and the light-shielding film are significantly improved compared to the case without the overcoat film. Was.

その後、この上にITOをコートしてパターニングする
ことにより、960本のストライプ状の列電極群を形成
し、さらに全面にSiO2−TiO2の絶縁膜を100nm厚に形成
し、この上にポリイミドを厚さ70nm程度積層し、これを
ラビングして配向膜を形成して、列電極基板とした。
Thereafter, by patterning by coating the ITO thereon, to form a 960 striped column electrode group, further the insulation film of SiO 2 -TiO 2 was formed on 100nm thick on the entire surface, the polyimide on the Were stacked to a thickness of about 70 nm, and this was rubbed to form an alignment film, thereby forming a column electrode substrate.

ガラス基板上に前記列電極群と直交するように240本
のストライプ状の行電極群を形成し、全面に厚さ300nm
のSiO2−TiO2の絶縁膜を形成し、ポリイミドを厚さ70nm
程度積層し、これを前記列電極基板と組み合わせてセル
化した際に液晶分子のねじれ角が240゜となるようにラ
ビングして配向膜を形成して、行電極基板とした。
Form a row electrode group of 240 stripes on a glass substrate so as to be orthogonal to the column electrode group, and have a thickness of 300 nm over the entire surface.
SiO 2 -TiO 2 insulation film is formed, a thickness of 70nm to polyimide
When this was combined with the column electrode substrate to form a cell, rubbing was performed so that the twist angle of liquid crystal molecules was 240 ° to form an alignment film, thereby obtaining a row electrode substrate.

なお、これらの基板では、表示部以外の周辺部にも、
表示部に設けた電極と同じ電極をストライプ状に形成し
たものを使用した。
In these substrates, the peripheral parts other than the display part also
The same electrode as the electrode provided in the display portion was formed in a stripe shape.

この列電極基板と行電極基板とを液晶分子のねじれ角
が240゜となるように配置して、周辺でシールしてセル
を形成し、ネマチック液晶を注入してドットマトリック
ス液晶セルを製造した。
The column electrode substrate and the row electrode substrate were arranged so that the twist angle of the liquid crystal molecules was 240 °, sealed around the periphery to form a cell, and nematic liquid crystal was injected to produce a dot matrix liquid crystal cell.

また、ガラス基板上にポリイミドを厚さ70nm程度積層
し、これをラビングして配向膜を形成した基板を2枚準
備し、ドットマトリックス液晶セルとはねじれ方向が逆
で液晶分子のねじれ角が240゜となるように配置して、
周辺でシールしてセルを形成し、ネマチック液晶を注入
して干渉用液晶セルを製造した。
In addition, polyimide is laminated on a glass substrate to a thickness of about 70 nm, and two substrates having an alignment film formed by rubbing the polyimide are prepared. The twist direction of the liquid crystal molecules is opposite to that of the dot matrix liquid crystal cell, and the twist angle of the liquid crystal molecules is 240. Arrange so that it becomes ゜,
A cell was formed by sealing around the periphery, and a nematic liquid crystal was injected to produce a liquid crystal cell for interference.

このドットマトリックス液晶セルと、干渉用液晶セル
とを積層し、両面に一対の偏光板を配置してネガ型表示
の液晶表示素子を製造した。
The dot matrix liquid crystal cell and the interference liquid crystal cell were stacked, and a pair of polarizing plates was disposed on both sides to manufacture a negative type liquid crystal display device.

この液晶表示素子は、表示部及び周辺部に同一パター
ン(同一面積)でカラーフィルターと遮光膜を形成して
いるため、表示部及び周辺部ともに基板間隙がほぼ均一
であり、美しいカラー表示が可能であった。
In this liquid crystal display element, a color filter and a light-shielding film are formed in the same pattern (the same area) in the display portion and the peripheral portion, so that the substrate gap is almost uniform in both the display portion and the peripheral portion, and beautiful color display is possible. Met.

なお、このタイプの液晶表示素子では、液晶材料の屈
折率異方性(Δn)、配向方向と偏光軸等の関係を適宜
調整してポジ型表示の液晶表示素子としたものであって
も、画素部分以外が遮光膜で覆われているので、通常の
ネガ型表示の液晶表示素子の駆動とは逆に黒くしたいと
ころに電圧を印加して駆動することにより、ネガ型表示
の液晶表示素子として使用できる。
In this type of liquid crystal display device, a liquid crystal display device of a positive type display may be obtained by appropriately adjusting the relationship between the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material, the orientation direction and the polarization axis, etc. Since the area other than the pixels is covered with a light-shielding film, a voltage is applied to a place where black is desired to be driven, contrary to the driving of a normal negative-type liquid crystal display element. Can be used.

このため、液晶表示素子としてはネガ型表示の液晶表
示素子であっても、ポジ型表示の液晶表示素子であって
も、見かけ上はネガ型表示の液晶表示素子として使用で
きる。
Therefore, whether the liquid crystal display element is a negative type liquid crystal display element or a positive type liquid crystal display element, it can be used as an apparent negative type liquid crystal display element.

比較例1 周辺部の遮光膜上にはカラーフィルターを設けないほ
かは、実施例1と同様にして製造した液晶表示素子は、
表示部の縁の内側で幅約5mmの部分が額縁状にコントラ
ストが低下し、表示品位が悪いものであった。
Comparative Example 1 A liquid crystal display device manufactured in the same manner as in Example 1 except that no color filter was
The contrast of the portion about 5 mm wide inside the edge of the display portion was reduced like a picture frame, and the display quality was poor.

実施例2、3 実施例1の周辺部の遮光膜上のカラーフィルターの面
積を80%(実施例2)、60%(実施例3)とした液晶表
示素子を製造した。
Examples 2 and 3 A liquid crystal display device was manufactured in which the area of the color filter on the light-shielding film in the peripheral portion of Example 1 was 80% (Example 2) and 60% (Example 3).

実施例2及び実施例3の液晶表示素子はともに表示部
及び周辺部ともに基板間隙がほぼ均一であり、美しいカ
ラー表示が可能であったが、実施例3の液晶表示素子
は、実施例1または2の液晶表示素子よりも若干基板間
隙の均一性が低いものであった。
In both the liquid crystal display elements of Examples 2 and 3, the gap between the substrates was substantially uniform in both the display portion and the peripheral portion, and beautiful color display was possible. The uniformity of the substrate gap was slightly lower than that of the liquid crystal display element No. 2.

実施例4 実施例1の遮光膜の代りに、厚さが約1.2μmの染色
法による遮光膜を形成し、カラーフィルターも染色法に
よる厚さが約1.8μmのカラーフィルターとして、第2
図のように遮光膜とカラーフィルターを形成した。
Example 4 Instead of the light-shielding film of Example 1, a light-shielding film having a thickness of about 1.2 μm was formed by a dyeing method, and a color filter was formed as a color filter having a thickness of about 1.8 μm by a dyeing method.
A light-shielding film and a color filter were formed as shown in the figure.

このネガ型表示の液晶表示素子は、表示部及び周辺部
に同一パターン(同一面積)でカラーフィルターと遮光
膜とを形成しているため、表示部及び周辺部ともに基板
間隙がほぼ均一であり、美しいカラー表示が可能であっ
た。
In the negative type liquid crystal display element, the color filter and the light shielding film are formed in the same pattern (the same area) in the display portion and the peripheral portion, so that the substrate gap is substantially uniform in both the display portion and the peripheral portion. Beautiful color display was possible.

実施例5 実施例4と同じ遮光膜とカラーフィルターとを使用
し、第3図に示すように周辺部には全面に遮光膜を形成
し、部分的に(表示部のカラーフィルターの面積に対し
て約15%の面積)カラーフィルターを形成した。
Example 5 The same light-shielding film and color filter as in Example 4 were used, and a light-shielding film was formed on the entire surface as shown in FIG. (About 15% area) to form a color filter.

このネガ型表示の液晶表示素子は、周辺部の遮光膜上
に部分的にカラーフィルターを形成しているため、表示
部及び周辺部ともに基板間隙がほぼ均一であり、美しい
カラー表示が可能であった。
In the liquid crystal display element of this negative display, a color filter is partially formed on the light-shielding film in the peripheral portion, so that the substrate gap is substantially uniform in both the display portion and the peripheral portion, and a beautiful color display is possible. Was.

なお、このタイプの液晶表示素子では、実施例1の液
晶表示素子と同様に、画素部分以外が遮光膜で覆われて
いるので、液晶表示素子としてはネガ型表示の液晶表示
素子、ポジ型表示の液晶表示素子のいずれであっても、
見かけ上ネガ型表示の液晶表示素子として使用できる。
In this type of liquid crystal display device, as in the case of the liquid crystal display device of Example 1, the portions other than the pixel portion are covered with a light-shielding film. In any of the liquid crystal display elements of
It can be used as an apparently negative type liquid crystal display device.

実施例6 第1図に示すようなパターンで、ガラス基板上にITO
をコートしてパターニングすることにより960本のスト
ライプ状の列電極群を形成し、さらに全面にSiO2−TiO2
の絶縁膜を300nm厚に形成し、Crの薄膜遮光膜を100nm厚
さに形成し、次いで染色法によるRGB3色の厚さ2.0μm
の厚膜カラーフィルターを形成し、さらにこの上にポリ
イミドを厚さ70nm程度積層し、これをラビングして配向
膜を形成して、列電極基板とした。
Example 6 ITO was formed on a glass substrate in a pattern as shown in FIG.
The form the 960 striped column electrode group by patterning by coating, SiO 2 -TiO 2 further on the entire surface
A 300 nm thick insulating film, a 100 nm thick Cr light-shielding film, and then a 2.0 μm thick RGB color
Was formed, and a polyimide film was further laminated thereon to a thickness of about 70 nm, and this was rubbed to form an alignment film, thereby obtaining a column electrode substrate.

ガラス基板上に前記列電極群と直交するように240本
のストライプ状の行電極群を形成し、全面にSiO2−TiO2
の絶縁膜を300nm厚に形成し、ポリイミドを厚さ70nm程
度積層し、これを前記列電極と組み合わせてセル化した
際に液晶分子のねじれ角が240゜となるようにラビング
して配向膜を形成して、行電極基板とした。
On a glass substrate, 240 stripe-shaped row electrode groups are formed so as to be orthogonal to the column electrode groups, and SiO 2 -TiO 2
The insulating film is formed to a thickness of 300 nm, polyimide is laminated to a thickness of about 70 nm, and when this is combined with the column electrode to form a cell, rubbing is performed so that the twist angle of liquid crystal molecules is 240 ° to form an alignment film. It was formed into a row electrode substrate.

これらの列電極基板と行電極基板とを実施例1と同様
に組み立ててドットマトリックス液晶セルを製造し、こ
れに実施例1と同じ干渉用液晶セルを積層し、両面に一
対の偏光板を配置してネガ型表示の液晶表示素子を製造
した。
The column electrode substrate and the row electrode substrate were assembled in the same manner as in Example 1 to produce a dot matrix liquid crystal cell, on which the same interference liquid crystal cell as in Example 1 was laminated, and a pair of polarizing plates was arranged on both sides. Thus, a liquid crystal display element of a negative type display was manufactured.

この液晶表示素子は、比較例1に比しては、基板間隙
はかなり均一化されたが、カラーフィルターと遮光膜が
電極上にあるため、実施例1に比して表面の凹凸が大き
く、実施例1に比しては基板間隙の均一性がやや劣って
いた。また、美しいカラー表示が可能であったが、厚い
カラーフィルターが電極上に存在しているため、液晶層
に実質的に印加される実効電圧がバラつき、実施例1に
比してはコントラスト比が低く、美しさがやや低いもの
であった。
In this liquid crystal display element, the gap between the substrates was considerably uniform as compared with Comparative Example 1, but since the color filter and the light shielding film were on the electrodes, the unevenness of the surface was larger than that in Example 1, The uniformity of the substrate gap was slightly inferior to Example 1. Although a beautiful color display was possible, since a thick color filter was present on the electrode, the effective voltage substantially applied to the liquid crystal layer varied, and the contrast ratio was lower than that in Example 1. It was low and the beauty was rather low.

[発明の効果] 以上説明したように本発明は、基板間隙が均一に形成
しやすく、美しいカラー表示が可能になる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, uniform substrate gaps can be easily formed, and beautiful color display can be achieved.

特に、時分割表示特性、視野角の広さ、高コントラス
ト比等の利点を有するが基板間隙の均一性が強く要求さ
れるスーパーツイスト液晶表示素子に適用することによ
り、その効果が大きい。また、同様に強誘電性の液晶表
示素子に適用することにより、その効果が大きい。
In particular, when the present invention is applied to a super-twisted liquid crystal display element which has advantages such as time-division display characteristics, a wide viewing angle, a high contrast ratio, and the like, and in which uniformity of a substrate gap is strongly required, the effect is large. Also, by applying the present invention to a ferroelectric liquid crystal display device, the effect is large.

また、第1図及び第2図の構成をとれば、表示部も周
辺部も同じマスクや版でカラーフィルターを形成しうる
ため、生産性も良い。
1 and 2, color filters can be formed with the same mask and plate in both the display portion and the peripheral portion, so that productivity is high.

本発明は、本発明の効果を損しない範囲内で公知の液
晶表示素子に使用される種々の応用が可能なものであ
る。
The present invention can be applied to various known liquid crystal display devices within a range that does not impair the effects of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、薄膜の遮光膜と厚膜のカラーフィルターをセ
ル内面に設けた例の表示部と周辺部の境界付近の遮光膜
とカラーフィルターのパターンを示す平面図である。 第2図及び第3図は、厚膜の遮光膜と厚膜のカラーフィ
ルターをセル内面に設けた例の表示部と周辺部の境界付
近の遮光膜とカラーフィルターのパターンを示す平面図
である。 第4図は、遮光膜とカラーフィルターとを設けた基板の
断面図である。 表示部:1、11、21 画素部分:2、12、22 カラーフィルター:3、7、13、17、23、27 遮光膜:4、6、14、16、24、26 周辺部:5、15、25 基板:8 平坦化層:9 電極:10
FIG. 1 is a plan view showing a pattern of a light-shielding film and a color filter near a boundary between a display portion and a peripheral portion in an example in which a thin light-shielding film and a thick-film color filter are provided on the inner surface of a cell. 2 and 3 are plan views showing patterns of a light-shielding film and a color filter near a boundary between a display portion and a peripheral portion in an example in which a thick light-shielding film and a thick-film color filter are provided on the inner surface of a cell. . FIG. 4 is a sectional view of a substrate provided with a light shielding film and a color filter. Display: 1, 11, 21 Pixels: 2, 12, 22 Color filters: 3, 7, 13, 17, 23, 27 Light-shielding films: 4, 6, 14, 16, 24, 26 Peripherals: 5, 15 , 25 substrate: 8 planarization layer: 9 electrode: 10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】帯状の電極群が対向して備えられて画素が
構成され、画素に対応して遮光膜とカラーフィルターを
セル内面に設けたドットマトリックス方式のカラー液晶
表示素子において、その電極群によって1辺に96以上の
画素が備えられ、液晶層のねじれ角が160〜300゜であ
り、遮光膜とカラーフィルターとがシールの内側かつ表
示を行う表示部の外側の周辺部に額縁状に設けられてな
る(シールと重なる位置に、カラーフィルターが配置さ
れたものを除く)ことを特徴とするカラー液晶表示素
子。
1. A dot matrix type color liquid crystal display device in which a pixel is constituted by providing a band-shaped electrode group facing each other, and a light shielding film and a color filter are provided on the inner surface of the cell corresponding to the pixel. Each side has 96 or more pixels, the twist angle of the liquid crystal layer is 160-300 °, and the light-shielding film and the color filter are framed around the inside of the seal and the outside of the display unit for displaying. A color liquid crystal display element comprising: a color liquid crystal display element (excluding a color filter disposed at a position overlapping a seal).
【請求項2】表示部の遮光膜と周辺部の遮光膜は薄膜の
遮光膜とされ、表示部のカラーフィルターと周辺部のカ
ラーフィルターは、遮光膜より厚い厚膜のカラーフィル
ターとされてなる請求項1に記載のカラー液晶表示素
子。
2. The light-shielding film of the display part and the light-shielding film of the peripheral part are thin light-shielding films, and the color filter of the display part and the color filter of the peripheral part are thick-film color filters thicker than the light-shielding film. A color liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項3】周辺部の遮光膜とカラーフィルターはそれ
ぞれ表示部と同一パターンで形成されてなる請求項1又
は2に記載のカラー液晶表示素子。
3. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the light-shielding film and the color filter in the peripheral portion are formed in the same pattern as the display portion.
【請求項4】表示部の画素間に設けた遮光膜と同じ遮光
膜を周辺部の全面に設けるとともに表示部のカラーフィ
ルターと同じ材料からなるカラーフィルターでその面積
が表示部のカラーフィルターの面積の50〜100%である
周辺部のカラーフィルターを設けてなる請求項2に記載
のカラー液晶表示素子。
4. A light-shielding film which is the same as a light-shielding film provided between pixels of the display portion is provided on the entire peripheral portion, and the area of the color filter made of the same material as the color filter of the display portion is equal to the area of the color filter of the display portion. 3. The color liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a color filter in a peripheral portion which is 50 to 100% of the color filter.
【請求項5】周辺部が数mm〜二十数mmの幅を有してなる
請求項1〜4のいずれか1項に記載のカラー液晶表示素
子。
5. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the peripheral portion has a width of several mm to twenty and several mm.
【請求項6】液晶層によるだ円偏光を補償する複屈折補
償手段をさらに積層した構成が設けられてなる請求項1
〜5のいずれか1項に記載のカラー液晶表示素子。
6. A structure in which birefringence compensating means for compensating for elliptical polarization due to a liquid crystal layer is further provided.
6. The color liquid crystal display device according to any one of items 1 to 5.
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