JP3072829B2 - カラー液晶パネル - Google Patents
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- 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
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ膜
並びに遮光パターンを備えたカラー液晶パネルに関す
る。
並びに遮光パターンを備えたカラー液晶パネルに関す
る。
【0002】
【従来の技術】基材上にレッド(R)、グリーン
(G)、及びブルー(B)の色フィルタ部分を配置した
カラーフィルタ基板、夫々に対応した光スイッチとして
の電極及び液晶を具備したカラー液晶パネルは、近年C
RTの代替となるフラットパネルディスプレイとして注
目を浴びている。
(G)、及びブルー(B)の色フィルタ部分を配置した
カラーフィルタ基板、夫々に対応した光スイッチとして
の電極及び液晶を具備したカラー液晶パネルは、近年C
RTの代替となるフラットパネルディスプレイとして注
目を浴びている。
【0003】かかる液晶パネルにおいて、カラー表示の
性能を向上させるべく、特に上述したカラーフィルタ周
辺に関して、従来より種々の技術が開発されている。
性能を向上させるべく、特に上述したカラーフィルタ周
辺に関して、従来より種々の技術が開発されている。
【0004】例えば、特公平2−1311には、液晶表
示装置において、カラー表示の画質を向上させるべく、
色フィルタ膜間に光学的に黒である金属膜を該色フィル
タ膜と接するように配置した遮光パターンを有するカラ
ーフィルタを設け、色間に進入する光を遮断して混色を
防止し、コントラスト等の表示品位を向上させることが
開示されている。上記液晶表示装置の断面構造につい
て、図9(A)及び(B)を参照して詳述する。尚、同
図(A)は当該装置のカラーフィルタ部分における平面
図、及び(B)は(A)におけるC−C′線に沿った全
体の断面図である。
示装置において、カラー表示の画質を向上させるべく、
色フィルタ膜間に光学的に黒である金属膜を該色フィル
タ膜と接するように配置した遮光パターンを有するカラ
ーフィルタを設け、色間に進入する光を遮断して混色を
防止し、コントラスト等の表示品位を向上させることが
開示されている。上記液晶表示装置の断面構造につい
て、図9(A)及び(B)を参照して詳述する。尚、同
図(A)は当該装置のカラーフィルタ部分における平面
図、及び(B)は(A)におけるC−C′線に沿った全
体の断面図である。
【0005】同図に示す液晶表示装置は、基板101及
び基板102の間に液晶103が挟持された構造となっ
ている。一方の基板101上には、複数の色フィルタ膜
104(R:104−1、G:104−2、B:104
−3)が形成され、更に各色フィルタ膜間には遮光層
(パターン)として、色フィルタ膜に接する形で黒色の
金属膜105が設けられカラーフィルタを構成してい
る。更にこれら色フィルタ膜及び遮光層上には透明膜1
06を介して帯状の透明電極107が、各色フィルタ膜
に対応するように設けられている。対向する基板102
にも、透明電極107に直交するように帯状の透明電極
107が設けられている。尚、111は観察者、112
はバックライト光源である。
び基板102の間に液晶103が挟持された構造となっ
ている。一方の基板101上には、複数の色フィルタ膜
104(R:104−1、G:104−2、B:104
−3)が形成され、更に各色フィルタ膜間には遮光層
(パターン)として、色フィルタ膜に接する形で黒色の
金属膜105が設けられカラーフィルタを構成してい
る。更にこれら色フィルタ膜及び遮光層上には透明膜1
06を介して帯状の透明電極107が、各色フィルタ膜
に対応するように設けられている。対向する基板102
にも、透明電極107に直交するように帯状の透明電極
107が設けられている。尚、111は観察者、112
はバックライト光源である。
【0006】かかる構造になる装置では、カラーフィル
タにおいて、色フィルタ膜間での光が遮断され、混色が
防止されている。
タにおいて、色フィルタ膜間での光が遮断され、混色が
防止されている。
【0007】しかしながら、上記装置では、遮光層(パ
ターン)がCr等の金属薄膜で構成されており、基板に
対する密着性、並びに遮光性等には優れる反面、表示面
において鏡面となり反射光が強く、表示上の問題となっ
ている。例えば、当該カラーフィルターが観察者側に存
在する場合、表示面に光源や人物が映り、画面が見辛く
なる恐れがある。
ターン)がCr等の金属薄膜で構成されており、基板に
対する密着性、並びに遮光性等には優れる反面、表示面
において鏡面となり反射光が強く、表示上の問題となっ
ている。例えば、当該カラーフィルターが観察者側に存
在する場合、表示面に光源や人物が映り、画面が見辛く
なる恐れがある。
【0008】このような点に鑑みて、低反射性の遮光層
パターンを有するカラーフィルタが要望されている。
パターンを有するカラーフィルタが要望されている。
【0009】その施策としては、例えば、特開平2−1
44525号公報において、金属酸化膜及び金属膜の多
層構造(金属酸化膜/金属膜/金属酸化膜の3層構造)
の遮光層(パターン)を設けた液晶表示装置が提案され
ている。この他、黒色樹脂等の低反射率材料からなる遮
光層(パターン)も提案されている。
44525号公報において、金属酸化膜及び金属膜の多
層構造(金属酸化膜/金属膜/金属酸化膜の3層構造)
の遮光層(パターン)を設けた液晶表示装置が提案され
ている。この他、黒色樹脂等の低反射率材料からなる遮
光層(パターン)も提案されている。
【0010】しかしながら、これら遮光層では、金属膜
からなる遮光層に比べて、反射率が低減されている反
面、金属酸化物といった材料的な要因から基板に対する
密着性が充分ではなく、また遮光性が不充分であり、総
合的には金属膜からなる遮光層に匹敵する性能が得られ
ていない。また、上記多層構造の遮光層については、そ
の製造工程が煩雑になり、歩留りの低下やコストアップ
といった問題がある。
からなる遮光層に比べて、反射率が低減されている反
面、金属酸化物といった材料的な要因から基板に対する
密着性が充分ではなく、また遮光性が不充分であり、総
合的には金属膜からなる遮光層に匹敵する性能が得られ
ていない。また、上記多層構造の遮光層については、そ
の製造工程が煩雑になり、歩留りの低下やコストアップ
といった問題がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
考慮してなされたものであり、その課題とするところは
色フィルタ膜を有するカラー表示パネルであって、色間
における遮光性が高く、色間の混色が充分に防止され、
また表示面において外光等に対する反射率が低減された
遮光層を有し、優れたカラー表示品位を示すカラー液晶
表示パネルを提供することである。
考慮してなされたものであり、その課題とするところは
色フィルタ膜を有するカラー表示パネルであって、色間
における遮光性が高く、色間の混色が充分に防止され、
また表示面において外光等に対する反射率が低減された
遮光層を有し、優れたカラー表示品位を示すカラー液晶
表示パネルを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の上記課
題は、表示画素に対応した複数の樹脂からなるカラーフ
ィルタ膜及び透明電極を有する第一の基板、及び透明電
極を有する第二の基板間に液晶を挟持してなるカラー液
晶パネルであって、前記第一の基板において、該カラー
フィルタ膜と同一層内又は該カラーフィルタ膜より基板
側の層内に、該カラーフィルタ膜とは接触しないように
設けられた金属又は金属酸化物からなる第一の遮光層
と、該カラーフィルタ膜より液晶層側の層に設けられた
第二の遮光層が形成され、該カラーフィルタ膜間は、前
記第一の遮光層及び/又は前記第二の遮光層によって完
全に遮光されていることを特徴とするカラー液晶パネ
ル、によって解決される。
題は、表示画素に対応した複数の樹脂からなるカラーフ
ィルタ膜及び透明電極を有する第一の基板、及び透明電
極を有する第二の基板間に液晶を挟持してなるカラー液
晶パネルであって、前記第一の基板において、該カラー
フィルタ膜と同一層内又は該カラーフィルタ膜より基板
側の層内に、該カラーフィルタ膜とは接触しないように
設けられた金属又は金属酸化物からなる第一の遮光層
と、該カラーフィルタ膜より液晶層側の層に設けられた
第二の遮光層が形成され、該カラーフィルタ膜間は、前
記第一の遮光層及び/又は前記第二の遮光層によって完
全に遮光されていることを特徴とするカラー液晶パネ
ル、によって解決される。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明のカラー液晶パネルでは、
好ましくは、カラーフィルタ膜を有する第一の基板を、
パネル表示面、即ち観察者に配置するような形態をとり
得る。
好ましくは、カラーフィルタ膜を有する第一の基板を、
パネル表示面、即ち観察者に配置するような形態をとり
得る。
【0014】本発明のカラー液晶パネルによれば、カラ
ーフィルタ膜間の遮光を、異なる面内(層内)に存在す
る第一の遮光層及び第二の遮光層のいずれか一方、ある
いは両方組み合わせて行う。このため、第一及び第二の
遮光層の材質や面積、遮光比率等を適宜選択することに
よって、遮光性、反射率、その他遮光層と基板や他の層
との密着性をいずれもバランス良く向上させることがで
きる。
ーフィルタ膜間の遮光を、異なる面内(層内)に存在す
る第一の遮光層及び第二の遮光層のいずれか一方、ある
いは両方組み合わせて行う。このため、第一及び第二の
遮光層の材質や面積、遮光比率等を適宜選択することに
よって、遮光性、反射率、その他遮光層と基板や他の層
との密着性をいずれもバランス良く向上させることがで
きる。
【0015】例えば、第一の遮光層を金属材料によっ
て、カラーフィルタ膜間の距離に比べて小さい幅でこれ
と接しないように形成し、カラーフィルタ膜間を、第一
及び第二の遮光層の両方で完全に遮光するような構成と
する。この場合、より表示面側に存在し得る第一の遮光
層は、金属膜で形成されているが、従来のカラーフィル
タ膜に接する形に比べて表示面における占有面積がより
小さくなっており、反射を抑制することができる。更
に、第一の遮光層は面積が縮小されているためカラーフ
ィルタ膜間における遮光性が面積的に低減されるが、か
かる部分については、より基板側に存在し得る第二の遮
光層によって遮光され、全体としてカラーフィルタ膜間
は完全に、低反射率及び充分な遮光性を兼備した状態で
遮光され得る。
て、カラーフィルタ膜間の距離に比べて小さい幅でこれ
と接しないように形成し、カラーフィルタ膜間を、第一
及び第二の遮光層の両方で完全に遮光するような構成と
する。この場合、より表示面側に存在し得る第一の遮光
層は、金属膜で形成されているが、従来のカラーフィル
タ膜に接する形に比べて表示面における占有面積がより
小さくなっており、反射を抑制することができる。更
に、第一の遮光層は面積が縮小されているためカラーフ
ィルタ膜間における遮光性が面積的に低減されるが、か
かる部分については、より基板側に存在し得る第二の遮
光層によって遮光され、全体としてカラーフィルタ膜間
は完全に、低反射率及び充分な遮光性を兼備した状態で
遮光され得る。
【0016】本発明では、上述したような設定に限定さ
れるものではないが、互いに異なる層に2種の遮光層を
設け、更にその設計を適宜定めることによって、色間の
遮光が充分になされ混色が低減され、過度の反射のな
い、優れたカラー表示品位を有するカラー表示パネルが
構成される。
れるものではないが、互いに異なる層に2種の遮光層を
設け、更にその設計を適宜定めることによって、色間の
遮光が充分になされ混色が低減され、過度の反射のな
い、優れたカラー表示品位を有するカラー表示パネルが
構成される。
【0017】本発明の液晶パネルにおいて、上述した第
一及び第二の遮光層の材料としては、例えば、Cr、M
o等の金属、それらの酸化物、あるいは非金属材料、黒
色樹脂、即ち樹脂に黒色等の顔料を分散したもの、感光
性樹脂をはじめとする有機系材料であって、好ましくは
光学的に黒色の材料が適宜選択して用いられ得る。尚、
顔料を分散させる樹脂系材料では、遮光性をより改善す
べく複数の顔料を分散させることが好ましい。
一及び第二の遮光層の材料としては、例えば、Cr、M
o等の金属、それらの酸化物、あるいは非金属材料、黒
色樹脂、即ち樹脂に黒色等の顔料を分散したもの、感光
性樹脂をはじめとする有機系材料であって、好ましくは
光学的に黒色の材料が適宜選択して用いられ得る。尚、
顔料を分散させる樹脂系材料では、遮光性をより改善す
べく複数の顔料を分散させることが好ましい。
【0018】また、カラーフィルタ膜は、前述したよう
なR、G、又はBの分光透過率を示すもの、加えてWの
透明膜等が必要に応じて設計され得る。
なR、G、又はBの分光透過率を示すもの、加えてWの
透明膜等が必要に応じて設計され得る。
【0019】以下、本発明を図面を参照し具体的な態様
に沿って更に詳細に説明する。
に沿って更に詳細に説明する。
【0020】図1に、第一の実施態様にかかるカラー液
晶パネルの構造(断面構造)の例を示す。
晶パネルの構造(断面構造)の例を示す。
【0021】同図に於いて11は観察者、12はバック
ライト光源である。カラー液晶パネルのカラーフィルタ
膜4(赤色用カラーフィルターR:4−1、緑色用カラ
ーフィルターG:4−2、青色用カラーフィルターB:
4−3、白色(透明)カラーフィルターW:4−4(図
示せず))を具備した基板1が観察者11側、他方の基
板2がバックライト光源12側に配置され、これら両基
板間に液晶3が挟持されている。カラーフィルター膜4
において、W4−4は、R.G.Bにより形成される色
に組み合わせて中間色を形成し、あるいはR.G.Bに
対する輝度をより向上させる目的で必要に応じて設けら
れる。これらカラーフィルター膜4−1〜4−4に対応
する領域におけるON−OFF、即ち点灯及び非点灯を
制御して、カラー表示がなされる上記構成は例えば、
R.G.B.Wの4つの各カラーフィルター膜に対応す
る領域を一単位として一画素を構成する。基板1にはカ
ラーフィルタ膜4と同一面(層)内にこれと接しないよ
うに配置された例えばCr等からなる第一の遮光層パタ
ーン5とカラーフィルタ膜を保護し、またフィルタ間の
段差を是正するパッシベーション膜6がコートされてい
る。更にパッシベーション膜6の上層面に走査側の帯状
の透明電極7が形成されている。該透明電極7上には、
下層のカラーフィルタ膜4間に対応するような配置で第
二の遮光層パターン9−1、9−2が形成されている。
他方の基板2には、透明電極7とほぼ直交するように帯
状の透明電極8が設けられている。また、両基板の透明
電極7、8上には、必要に応じて液晶デバイスにおける
諸特性、例えば基板間のショート防止や、液晶の配向特
性を改善すべく種々の有機材料や無機材料からなる絶縁
層、液晶配向制御層が形成される(図示せず)。
ライト光源である。カラー液晶パネルのカラーフィルタ
膜4(赤色用カラーフィルターR:4−1、緑色用カラ
ーフィルターG:4−2、青色用カラーフィルターB:
4−3、白色(透明)カラーフィルターW:4−4(図
示せず))を具備した基板1が観察者11側、他方の基
板2がバックライト光源12側に配置され、これら両基
板間に液晶3が挟持されている。カラーフィルター膜4
において、W4−4は、R.G.Bにより形成される色
に組み合わせて中間色を形成し、あるいはR.G.Bに
対する輝度をより向上させる目的で必要に応じて設けら
れる。これらカラーフィルター膜4−1〜4−4に対応
する領域におけるON−OFF、即ち点灯及び非点灯を
制御して、カラー表示がなされる上記構成は例えば、
R.G.B.Wの4つの各カラーフィルター膜に対応す
る領域を一単位として一画素を構成する。基板1にはカ
ラーフィルタ膜4と同一面(層)内にこれと接しないよ
うに配置された例えばCr等からなる第一の遮光層パタ
ーン5とカラーフィルタ膜を保護し、またフィルタ間の
段差を是正するパッシベーション膜6がコートされてい
る。更にパッシベーション膜6の上層面に走査側の帯状
の透明電極7が形成されている。該透明電極7上には、
下層のカラーフィルタ膜4間に対応するような配置で第
二の遮光層パターン9−1、9−2が形成されている。
他方の基板2には、透明電極7とほぼ直交するように帯
状の透明電極8が設けられている。また、両基板の透明
電極7、8上には、必要に応じて液晶デバイスにおける
諸特性、例えば基板間のショート防止や、液晶の配向特
性を改善すべく種々の有機材料や無機材料からなる絶縁
層、液晶配向制御層が形成される(図示せず)。
【0022】図2に、上記構成の液晶パネルにおける基
板1側のカラーフィルタ部分の平面構造(A)及び断面
構造(B)の対応関係を示す。尚、同(B)は、同図
(A)のC−C′線に沿った断面図(液晶側から見た
図)である。
板1側のカラーフィルタ部分の平面構造(A)及び断面
構造(B)の対応関係を示す。尚、同(B)は、同図
(A)のC−C′線に沿った断面図(液晶側から見た
図)である。
【0023】かかる構成になる液晶パネルの一断面で
は、例えば、隣の画素間のカラーフィルタ膜4−3
(B)及び4−2(G)の間は、カラーフィルタ膜間の
幅より小さい幅となる第一の遮光層5、及び第一の遮光
層5より上層(液晶側)に配置された第二の遮光層9−
1によって全体として完全に遮光されている。また、同
一画素内のカラーフィルタ膜4−2(G)及び4−3
(B)の間の領域は、第二の遮光層9−2によってのみ
完全に遮光されている。
は、例えば、隣の画素間のカラーフィルタ膜4−3
(B)及び4−2(G)の間は、カラーフィルタ膜間の
幅より小さい幅となる第一の遮光層5、及び第一の遮光
層5より上層(液晶側)に配置された第二の遮光層9−
1によって全体として完全に遮光されている。また、同
一画素内のカラーフィルタ膜4−2(G)及び4−3
(B)の間の領域は、第二の遮光層9−2によってのみ
完全に遮光されている。
【0024】従って、表示面側である第一の遮光層とし
て金属膜を適用した場合、第一の遮光層がカラーフィル
タ膜に接しないこと、加えて全てのカラーフィルタ膜間
に形成されていないことに起因して、例えば図10に示
す構成に比較して、表示面に対する遮光層としての金属
膜の占有面積が小さくなり、表示側面における過度の反
射が抑制される。更に、各カラーフィルタ膜間は第一の
遮光層の機能を補充するべく第二の遮光膜を組み合わせ
て、あるいは第二の遮光層のみで完全に遮光されている
ため、両遮光層の材料、配置を適宜選択して設定するこ
とによって、低反射率と共に充分な遮光性が実現され
る。
て金属膜を適用した場合、第一の遮光層がカラーフィル
タ膜に接しないこと、加えて全てのカラーフィルタ膜間
に形成されていないことに起因して、例えば図10に示
す構成に比較して、表示面に対する遮光層としての金属
膜の占有面積が小さくなり、表示側面における過度の反
射が抑制される。更に、各カラーフィルタ膜間は第一の
遮光層の機能を補充するべく第二の遮光膜を組み合わせ
て、あるいは第二の遮光層のみで完全に遮光されている
ため、両遮光層の材料、配置を適宜選択して設定するこ
とによって、低反射率と共に充分な遮光性が実現され
る。
【0025】また、上記構成では、第二の遮光層9−1
及び9−2として金属膜を用い、透明電極7上で補助配
線電極として兼用することができ、駆動電極である透明
電極の抵抗を低下させ、大面積パネルでの駆動時におけ
る電圧印加に起因する画質の低下を防止することが可能
となる。尚、上記構成では図2(A)に示すように例え
ばカラーフィルター膜4−1〜4−4に対応する領域を
除いて第二の遮光層9−1及び9−2が一体化して、透
明電極7上に窓わく状に形成されている。即ち、カラー
フィルター膜4−1〜4−4上が窓わく状に遮光され、
実際に有効に光学変調をなす、各色の色領域(ドット)
が形成される。ここで、R.G.Bに対する色領域につ
いては形状は互いに異なっていてもよいが面積は同様で
あることが好ましい。但し、白色(W)に対する色領域
は人間の目に対する他の色領域に比べて視認性を考慮し
て面積が小さいことが好ましい。ここで、反射率をより
低減させるべく第一の遮光層5を、金属酸化物をはじめ
とする非金属材料によって形成することも好ましい。
及び9−2として金属膜を用い、透明電極7上で補助配
線電極として兼用することができ、駆動電極である透明
電極の抵抗を低下させ、大面積パネルでの駆動時におけ
る電圧印加に起因する画質の低下を防止することが可能
となる。尚、上記構成では図2(A)に示すように例え
ばカラーフィルター膜4−1〜4−4に対応する領域を
除いて第二の遮光層9−1及び9−2が一体化して、透
明電極7上に窓わく状に形成されている。即ち、カラー
フィルター膜4−1〜4−4上が窓わく状に遮光され、
実際に有効に光学変調をなす、各色の色領域(ドット)
が形成される。ここで、R.G.Bに対する色領域につ
いては形状は互いに異なっていてもよいが面積は同様で
あることが好ましい。但し、白色(W)に対する色領域
は人間の目に対する他の色領域に比べて視認性を考慮し
て面積が小さいことが好ましい。ここで、反射率をより
低減させるべく第一の遮光層5を、金属酸化物をはじめ
とする非金属材料によって形成することも好ましい。
【0026】加えて、上記構成では、第一の遮光層がカ
ラーフィルタ膜に接触せず、基板表面上にのみ接して形
成されるため、従来の構成において、カラーフィルタ膜
と遮光層、及びカラーフィルタ膜と基板の夫々の界面に
おける密着性の差に起因して生じていた、カラーフィル
タ膜の部分剥れ、部分残渣の発生といった不良も低減さ
れる。特に、第一の遮光層に金属膜を用い、カラーフィ
ルタ膜のベース材料として樹脂材料を用いた場合、これ
らが接触しないため、遮光層及びカラーフィルタ膜夫々
の密着性がより改善され、遮光層の特性向上がなされ、
並びにカラーフィルタ膜の不良が著しく低減され得る。
ラーフィルタ膜に接触せず、基板表面上にのみ接して形
成されるため、従来の構成において、カラーフィルタ膜
と遮光層、及びカラーフィルタ膜と基板の夫々の界面に
おける密着性の差に起因して生じていた、カラーフィル
タ膜の部分剥れ、部分残渣の発生といった不良も低減さ
れる。特に、第一の遮光層に金属膜を用い、カラーフィ
ルタ膜のベース材料として樹脂材料を用いた場合、これ
らが接触しないため、遮光層及びカラーフィルタ膜夫々
の密着性がより改善され、遮光層の特性向上がなされ、
並びにカラーフィルタ膜の不良が著しく低減され得る。
【0027】尚、上記構成において、カラーフィルター
膜4−1〜4−4の配置は特に限定されない。例えば、
図3示すような配置としてもよい。
膜4−1〜4−4の配置は特に限定されない。例えば、
図3示すような配置としてもよい。
【0028】(実験例1)以下、第一の態様の構成にな
る液晶パネルについて、実験例を説明する。
る液晶パネルについて、実験例を説明する。
【0029】本実施態様の構成に従った配置で、洗浄及
び乾燥したガラス基板上に、スパッタ及びフォトリソグ
ラフィによってパターニングして第一の遮光層としての
Cr膜(膜厚1000Å)を、フォトリソグラフィでの
パターニングによって膜厚1.5μmのカラーフィルタ
膜(R、G、B共)を、コーティングによって、パッシ
ベーション膜(DA−1000C、宇部興産社製:膜厚
1.5μm)を、透明電極としてのITO膜(ストライ
プ状、膜厚1500Å)を、スパッタ及びフォトリソグ
ラフィによってパターニングして第二の遮光層としての
Al膜(膜厚1000Å)を順次形成し、更に同様に基
板上にITO透明電極を設けた基板を対向させて、液晶
を注入し、バックライト光源を設けて液晶パネルを作製
した。
び乾燥したガラス基板上に、スパッタ及びフォトリソグ
ラフィによってパターニングして第一の遮光層としての
Cr膜(膜厚1000Å)を、フォトリソグラフィでの
パターニングによって膜厚1.5μmのカラーフィルタ
膜(R、G、B共)を、コーティングによって、パッシ
ベーション膜(DA−1000C、宇部興産社製:膜厚
1.5μm)を、透明電極としてのITO膜(ストライ
プ状、膜厚1500Å)を、スパッタ及びフォトリソグ
ラフィによってパターニングして第二の遮光層としての
Al膜(膜厚1000Å)を順次形成し、更に同様に基
板上にITO透明電極を設けた基板を対向させて、液晶
を注入し、バックライト光源を設けて液晶パネルを作製
した。
【0030】一方、図9に示す従来の構成になる液晶パ
ネルを、膜厚1.5μmのカラーフィルタ膜(R、G、
B共)、遮光層としてのCr膜(膜厚1000Å)、パ
ッシベーション膜(DA−1000C、宇部興産社製:
膜厚1.5μm)、透明電極としてのITO膜(膜厚1
500Å)を順次形成し、更にバックライト光源を設け
て作製した。
ネルを、膜厚1.5μmのカラーフィルタ膜(R、G、
B共)、遮光層としてのCr膜(膜厚1000Å)、パ
ッシベーション膜(DA−1000C、宇部興産社製:
膜厚1.5μm)、透明電極としてのITO膜(膜厚1
500Å)を順次形成し、更にバックライト光源を設け
て作製した。
【0031】これら液晶パネルについて、光源の大きさ
を変化させ、表示面側(観察者)における表面反射率を
評価した。
を変化させ、表示面側(観察者)における表面反射率を
評価した。
【0032】即ち、液晶パネルの表示面における測定点
に対し、光の入射角10°となるような位置(測定点か
らの距離50cm)に光源を、また当該測定点に対して
反射角10°での光を測定するような位置(測定点から
の距離50cm)に輝度計(トプコン社製 BM−7)
を、配置し、光源の大きさを変化させて液晶パネル表示
面の鏡面反射輝度を測定した。一方、同様の光源に対
し、距離100cmを隔てて輝度計を正対させて配置
し、光源輝度を測定した。こうして、得られた2つの値
より液晶パネルの表面反射率を式 鏡面反射率(%)=(鏡面反射輝度/光源輝度)×100 に従って算出した。尚、光源の大きさは液晶パネルの測
定点から見た距離50cmの位置における視角で1°、
3°、5°、7°、10°の夫々となるような5条件と
した。光源自体は、輝度約11,000cd/cm2の
均一なボール型の白色蛍光灯を用い、光源の直前に種々
の形状のアパーチャを配置することによって光源の大き
さを調整した。また、輝度計における、輝度測定対象物
に対する測定角は、用いる光源の大きさが視角1°、3
°及び5°の場合で0.2°、7°及び10°の場合で
2°とした。測定結果を図4に示す。
に対し、光の入射角10°となるような位置(測定点か
らの距離50cm)に光源を、また当該測定点に対して
反射角10°での光を測定するような位置(測定点から
の距離50cm)に輝度計(トプコン社製 BM−7)
を、配置し、光源の大きさを変化させて液晶パネル表示
面の鏡面反射輝度を測定した。一方、同様の光源に対
し、距離100cmを隔てて輝度計を正対させて配置
し、光源輝度を測定した。こうして、得られた2つの値
より液晶パネルの表面反射率を式 鏡面反射率(%)=(鏡面反射輝度/光源輝度)×100 に従って算出した。尚、光源の大きさは液晶パネルの測
定点から見た距離50cmの位置における視角で1°、
3°、5°、7°、10°の夫々となるような5条件と
した。光源自体は、輝度約11,000cd/cm2の
均一なボール型の白色蛍光灯を用い、光源の直前に種々
の形状のアパーチャを配置することによって光源の大き
さを調整した。また、輝度計における、輝度測定対象物
に対する測定角は、用いる光源の大きさが視角1°、3
°及び5°の場合で0.2°、7°及び10°の場合で
2°とした。測定結果を図4に示す。
【0033】同図に示す結果より、本発明の構成に相当
するパネルの方が、図1に示す構成になるパネルに比べ
て表面反射率が1/4程度の低減されていることが認め
られ、本発明の構成では液晶パネルにおける表示面での
反射が抑制されることが判る。
するパネルの方が、図1に示す構成になるパネルに比べ
て表面反射率が1/4程度の低減されていることが認め
られ、本発明の構成では液晶パネルにおける表示面での
反射が抑制されることが判る。
【0034】図5に、本発明の第二の実施態様にかかる
液晶パネルにおける、カラーフィルタ側基板の平面構造
(A)及び断面構造(B)を示す。尚、同(B)は、同
図(A)のC−C′線に沿った断面図である。同図にお
ける略号のうち、図1及び図3(第一の態様)と同一の
符号は、これらと同一の部材を示す。
液晶パネルにおける、カラーフィルタ側基板の平面構造
(A)及び断面構造(B)を示す。尚、同(B)は、同
図(A)のC−C′線に沿った断面図である。同図にお
ける略号のうち、図1及び図3(第一の態様)と同一の
符号は、これらと同一の部材を示す。
【0035】同図に示す構成では、基板1上に第一の遮
光層パターン5が所定の色フィルタ膜間に対応するべく
配置されている。その上層にオーバーコート膜10を形
成した後、カラーフィルタ膜4(R:4−1、G:4−
2、B:4−3、W:4−4)及びパッシベーション6
が実施例1と同様に形成されている。その上層に透明電
極7、該透明電極の7の上層にカラーフィルタ膜間に対
応し、第一の遮光層5に対応する位置は除いて遮光層パ
ターン9(9−2)が形成されている。
光層パターン5が所定の色フィルタ膜間に対応するべく
配置されている。その上層にオーバーコート膜10を形
成した後、カラーフィルタ膜4(R:4−1、G:4−
2、B:4−3、W:4−4)及びパッシベーション6
が実施例1と同様に形成されている。その上層に透明電
極7、該透明電極の7の上層にカラーフィルタ膜間に対
応し、第一の遮光層5に対応する位置は除いて遮光層パ
ターン9(9−2)が形成されている。
【0036】かかる構成になる液晶パネルの一断面で
は、例えば、カラーフィルタ膜4−1(R)及び4−2
(G)の間は、カラーフィルタ膜より下層(オーバーコ
ート膜10)に配置された第一の遮光層5のみによって
完全に遮光されている。また、カラーフィルタ膜4−2
(G)及び4−3(B)の間は、実質的に第二の遮光層
9−2によって完全に遮光されている。即ち、第一の遮
光層及び第二の遮光層によって、カラーフィルター4−
1〜4−4に対応する各色の色領域が規定され得る。
は、例えば、カラーフィルタ膜4−1(R)及び4−2
(G)の間は、カラーフィルタ膜より下層(オーバーコ
ート膜10)に配置された第一の遮光層5のみによって
完全に遮光されている。また、カラーフィルタ膜4−2
(G)及び4−3(B)の間は、実質的に第二の遮光層
9−2によって完全に遮光されている。即ち、第一の遮
光層及び第二の遮光層によって、カラーフィルター4−
1〜4−4に対応する各色の色領域が規定され得る。
【0037】従って、表示面側である第一の遮光層とし
て金属膜を適用した場合でも、第一の遮光層が全てのカ
ラーフィルタ膜間に形成されていないことに起因して、
(前述した図9に示す構成に比較して)、表示面に対す
る遮光層としての金属膜の占有面積が小さくなり、表示
面における過度の反射が抑制される。更に、第一の遮光
層が設けられていないカラーフィルタ膜間は第二の遮光
層のみで完全に遮光されているため、遮光層の配置、材
料、更に、第一の遮光層及び第二の遮光層の面積比率を
適宜選択して設定することによって、低反射率と共に充
分な遮光性が実現される。
て金属膜を適用した場合でも、第一の遮光層が全てのカ
ラーフィルタ膜間に形成されていないことに起因して、
(前述した図9に示す構成に比較して)、表示面に対す
る遮光層としての金属膜の占有面積が小さくなり、表示
面における過度の反射が抑制される。更に、第一の遮光
層が設けられていないカラーフィルタ膜間は第二の遮光
層のみで完全に遮光されているため、遮光層の配置、材
料、更に、第一の遮光層及び第二の遮光層の面積比率を
適宜選択して設定することによって、低反射率と共に充
分な遮光性が実現される。
【0038】特に、本実施態様の場合、第二の遮光層9
−2は、例えばカラーフィルタ膜間ではG(4−2)−
B(4−3)の方向に枝分かれした構造となる。即ち、
C−C′線の方向に分岐してカラーフィルター膜に対応
する部分間を遮光するような構造である。この場合、液
晶品質上での段差が低減される。
−2は、例えばカラーフィルタ膜間ではG(4−2)−
B(4−3)の方向に枝分かれした構造となる。即ち、
C−C′線の方向に分岐してカラーフィルター膜に対応
する部分間を遮光するような構造である。この場合、液
晶品質上での段差が低減される。
【0039】加えて、上記構成では、第一の実施態様と
同様に第一の遮光層がカラーフィルタ膜と異なる層に配
置されカラーフィルタ膜に接触せず、基板表面上のみに
接して形成されるため、実施例1との構成同様に、従来
の構成に比べて、カラーフィルタ膜の部分剥れ、部分残
渣の発生といった不良も低減される。特に、第一の遮光
層に金属膜を用い、カラーフィルタ膜のベース材料とし
て樹脂材料を用いた場合、これらが接触しないため、遮
光層及びカラーフィルタ膜夫々の密着性がより改善さ
れ、遮光層の特性向上がなされ、並びにカラーフィルタ
膜の不良が著しく低減され得る。
同様に第一の遮光層がカラーフィルタ膜と異なる層に配
置されカラーフィルタ膜に接触せず、基板表面上のみに
接して形成されるため、実施例1との構成同様に、従来
の構成に比べて、カラーフィルタ膜の部分剥れ、部分残
渣の発生といった不良も低減される。特に、第一の遮光
層に金属膜を用い、カラーフィルタ膜のベース材料とし
て樹脂材料を用いた場合、これらが接触しないため、遮
光層及びカラーフィルタ膜夫々の密着性がより改善さ
れ、遮光層の特性向上がなされ、並びにカラーフィルタ
膜の不良が著しく低減され得る。
【0040】尚、当該構成においても、カラーフィルタ
ー膜4−1〜4−4の配置は特に限定されない。
ー膜4−1〜4−4の配置は特に限定されない。
【0041】(実験例2)以下、上記実施態様の構成に
なる液晶パネルについて、実験例を説明する。
なる液晶パネルについて、実験例を説明する。
【0042】本実施態様の構成に従った配置で、ガラス
基板上に、第一の遮光層としてのCr膜(膜厚1000
Å)を、オーバーコート膜としてスパッタ法によりSi
O2膜(膜厚2000Å)を、その他は実験例1と同様
に、カラーフィルタ膜(膜厚1.5μm)、パッシベー
ション膜(1.5μm)、透明電極としてのITO膜
(膜厚1500Å)、第二の遮光層としてのAl膜(膜
厚1000Å)を夫々形成した。更に同様に基板上にI
TO透明電極を設けた基板を対向させて、液晶を注入
し、バックライト光源を設けて液晶パネルを作製した。
基板上に、第一の遮光層としてのCr膜(膜厚1000
Å)を、オーバーコート膜としてスパッタ法によりSi
O2膜(膜厚2000Å)を、その他は実験例1と同様
に、カラーフィルタ膜(膜厚1.5μm)、パッシベー
ション膜(1.5μm)、透明電極としてのITO膜
(膜厚1500Å)、第二の遮光層としてのAl膜(膜
厚1000Å)を夫々形成した。更に同様に基板上にI
TO透明電極を設けた基板を対向させて、液晶を注入
し、バックライト光源を設けて液晶パネルを作製した。
【0043】尚、上記プロセスにおいて、第一の遮光層
及び第二の遮光層の形成条件を変化させ、これら両層の
面積比率の異なる5種の液晶パネルを作製した。
及び第二の遮光層の形成条件を変化させ、これら両層の
面積比率の異なる5種の液晶パネルを作製した。
【0044】これら第二の態様の構成をとり、第一及び
第二の遮光層の面積比率の異なる5種の液晶パネルにつ
いて、実施例1と同様に表示面側の表面反射率を評価し
た。結果を下記表に示す。
第二の遮光層の面積比率の異なる5種の液晶パネルにつ
いて、実施例1と同様に表示面側の表面反射率を評価し
た。結果を下記表に示す。
【0045】
【表1】
【0046】上表に示す結果より、第二の態様の構成に
なる液晶パネルでは、上表に示す結果より、カラーフィ
ルタ膜より下層の表示側に設けられた第一の遮光層の面
積比率を低下させることによって表面反射率も低減され
ることが認められる。例えば、第1の遮光層:第2の遮
光層の面積比率が1:1(各遮光層の面積比率50%)
及びこれ以下の場合では、目視のレベルにおいても表示
面での反射が特に充分に抑制されていることが確認され
た。
なる液晶パネルでは、上表に示す結果より、カラーフィ
ルタ膜より下層の表示側に設けられた第一の遮光層の面
積比率を低下させることによって表面反射率も低減され
ることが認められる。例えば、第1の遮光層:第2の遮
光層の面積比率が1:1(各遮光層の面積比率50%)
及びこれ以下の場合では、目視のレベルにおいても表示
面での反射が特に充分に抑制されていることが確認され
た。
【0047】実際には、遮光性、特に隣接する色間の混
色の状態と反射のバランスを考慮して、最適な第一及び
第二の遮光層の面積比率を設定することが好ましい。
色の状態と反射のバランスを考慮して、最適な第一及び
第二の遮光層の面積比率を設定することが好ましい。
【0048】図6に、本実施態様にかかるカラー液晶パ
ネルの構造(断面構造)を示す。同図における略号のう
ち、図1及び図2(第一の実施態様)と同一の符号は、
これらと同一の部材を示す。
ネルの構造(断面構造)を示す。同図における略号のう
ち、図1及び図2(第一の実施態様)と同一の符号は、
これらと同一の部材を示す。
【0049】同図に示す構成では、カラーフィルタ膜4
(R:4−1、G:4−2、B:4−3、W:4−4
(図示せず))、第一の遮光層5、第二の遮光層9(9
−1、9−2)等の部材の配置に関して、第二の遮光層
9が透明電極7に被覆されるように配置されていること
を除いて基本的に第一の実施態様に示す構成と類似して
いる。
(R:4−1、G:4−2、B:4−3、W:4−4
(図示せず))、第一の遮光層5、第二の遮光層9(9
−1、9−2)等の部材の配置に関して、第二の遮光層
9が透明電極7に被覆されるように配置されていること
を除いて基本的に第一の実施態様に示す構成と類似して
いる。
【0050】即ち、かかる構成になる液晶パネルの一断
面では、例えば、カラーフィルタ膜4−1(R)及び4
−2(G)の間は、カラーフィルタ膜間の幅より小さい
幅となる第一の遮光層5、及び第一の遮光層5より上層
に配置された第二の遮光層9−1によって全体で遮光さ
れている。また、カラーフィルタ膜4−2(G)及び4
−3(B)の間の領域は、第二の遮光層9−2によって
のみ完全に遮光されている。
面では、例えば、カラーフィルタ膜4−1(R)及び4
−2(G)の間は、カラーフィルタ膜間の幅より小さい
幅となる第一の遮光層5、及び第一の遮光層5より上層
に配置された第二の遮光層9−1によって全体で遮光さ
れている。また、カラーフィルタ膜4−2(G)及び4
−3(B)の間の領域は、第二の遮光層9−2によって
のみ完全に遮光されている。
【0051】従って、本実施態様の構成になる液晶パネ
ルでは、前述した第一の実施態様と同様の要因で、表示
面における過度の反射が抑制され、更に、各カラーフィ
ルタ膜間は第一の遮光層の機能を補充するべく第二の遮
光膜を組み合わせて、あるいは第二の遮光層のみで完全
に遮光されているため、遮光層の材料、配置を適宜選択
して設定することによって、低反射率と共に充分な遮光
性が実現される。加えて、カラーフィルタ膜の部分剥
れ、部分残渣の発生といった不良も低減され、遮光層の
特性向上がなされ、並びにカラーフィルタ膜の不良が著
しく低減され得る。
ルでは、前述した第一の実施態様と同様の要因で、表示
面における過度の反射が抑制され、更に、各カラーフィ
ルタ膜間は第一の遮光層の機能を補充するべく第二の遮
光膜を組み合わせて、あるいは第二の遮光層のみで完全
に遮光されているため、遮光層の材料、配置を適宜選択
して設定することによって、低反射率と共に充分な遮光
性が実現される。加えて、カラーフィルタ膜の部分剥
れ、部分残渣の発生といった不良も低減され、遮光層の
特性向上がなされ、並びにカラーフィルタ膜の不良が著
しく低減され得る。
【0052】(実験例3)以下、本実施態様の構成にな
る液晶パネルについて、実験例を説明する。
る液晶パネルについて、実験例を説明する。
【0053】本実施例の構成に従った配置とすることを
除いて実験例1と同様に、ガラス基板上に、第一の遮光
層としてのCr膜(膜厚1000Å)を、カラーフィル
タ膜(膜厚1.5μm)、パッシベーション膜(膜厚
1.5μm)、透明電極としてのITO膜(膜厚150
0Å)、第二の遮光層としてのCr膜(膜厚1000
Å)を夫々形成した。更に同様に基板上にITO透明電
極を設けた基板を対向させて、液晶を注入し、バックラ
イト光源を設けて液晶パネルを作製した。
除いて実験例1と同様に、ガラス基板上に、第一の遮光
層としてのCr膜(膜厚1000Å)を、カラーフィル
タ膜(膜厚1.5μm)、パッシベーション膜(膜厚
1.5μm)、透明電極としてのITO膜(膜厚150
0Å)、第二の遮光層としてのCr膜(膜厚1000
Å)を夫々形成した。更に同様に基板上にITO透明電
極を設けた基板を対向させて、液晶を注入し、バックラ
イト光源を設けて液晶パネルを作製した。
【0054】一方、図9に示す構成になる液晶パネル
を、前記同様に作製した。
を、前記同様に作製した。
【0055】これら液晶パネルについて、表示面側(観
察者)における表面反射率を評価したところ、本実施態
様のパネルの方が、従来の構成になるパネルに比べて表
面反射率が1/4程度の低減されていることが確認さ
れ、本発明の構成では液晶パネルにおける表示面での反
射が抑制されることが判る。
察者)における表面反射率を評価したところ、本実施態
様のパネルの方が、従来の構成になるパネルに比べて表
面反射率が1/4程度の低減されていることが確認さ
れ、本発明の構成では液晶パネルにおける表示面での反
射が抑制されることが判る。
【0056】図7に、本発明の第4の実施態様にかかる
液晶パネルの構造(断面構造)を示す。同図(A)は当
該装置のカラーフィルタ部分における平面図(液晶側か
ら見た図)、及び(B)は(A)におけるC−C′線に
沿った全体の断面図である。同図における略号のうち、
図1及び図2と同一の符号は、これらと同一の部材を示
す。
液晶パネルの構造(断面構造)を示す。同図(A)は当
該装置のカラーフィルタ部分における平面図(液晶側か
ら見た図)、及び(B)は(A)におけるC−C′線に
沿った全体の断面図である。同図における略号のうち、
図1及び図2と同一の符号は、これらと同一の部材を示
す。
【0057】かかる構成になる液晶パネルでは、カラー
フィルタ膜(4−1、4−2、4−3)の一列と透明電
極パターン7と即ち、透明電極7のパターンと一つのカ
ラーフィルター膜4−1の列とは1:1で対応し、一断
面において全てのカラーフィルタ膜間の透明電極方向
は、夫々第一の遮光層及び第二の遮光層の両方で完全に
遮光されている。
フィルタ膜(4−1、4−2、4−3)の一列と透明電
極パターン7と即ち、透明電極7のパターンと一つのカ
ラーフィルター膜4−1の列とは1:1で対応し、一断
面において全てのカラーフィルタ膜間の透明電極方向
は、夫々第一の遮光層及び第二の遮光層の両方で完全に
遮光されている。
【0058】詳述すれば、透明電極パターンに垂直な方
向(即ち、図8(A)のC−C′に対して垂直方向)の
一断面において、カラーフィルタ膜4−1(R)及び4
−2(G)の間、並びにカラーフィルタ膜4−2(G)
及び4−3(B)の間のいずれもが、カラーフィルタ膜
間の幅より小さい幅となる第一の遮光層5、及び第一の
遮光層5より上層に配置された第二の遮光層9−1によ
って全体として完全に遮光されている。従って、本実施
態様の構成になる液晶パネルでは、第一の実施態様と同
様の要因で、表示面における過度の反射が抑制され、更
に、各カラーフィルタ膜間は第一の遮光層の機能を補充
するべく第二の遮光膜を組み合わせて、あるいは第二の
遮光層のみで完全に遮光されているため、遮光層の材
料、配置を適宜選択して設定することによって、低反射
率と共に充分な遮光性が実現される。加えて、カラーフ
ィルタ膜の部分剥れ、部分残渣の発生といった不良も低
減され、遮光層の特性向上がなされ、並びにカラーフィ
ルタ膜の不良が著しく低減され得る。
向(即ち、図8(A)のC−C′に対して垂直方向)の
一断面において、カラーフィルタ膜4−1(R)及び4
−2(G)の間、並びにカラーフィルタ膜4−2(G)
及び4−3(B)の間のいずれもが、カラーフィルタ膜
間の幅より小さい幅となる第一の遮光層5、及び第一の
遮光層5より上層に配置された第二の遮光層9−1によ
って全体として完全に遮光されている。従って、本実施
態様の構成になる液晶パネルでは、第一の実施態様と同
様の要因で、表示面における過度の反射が抑制され、更
に、各カラーフィルタ膜間は第一の遮光層の機能を補充
するべく第二の遮光膜を組み合わせて、あるいは第二の
遮光層のみで完全に遮光されているため、遮光層の材
料、配置を適宜選択して設定することによって、低反射
率と共に充分な遮光性が実現される。加えて、カラーフ
ィルタ膜の部分剥れ、部分残渣の発生といった不良も低
減され、遮光層の特性向上がなされ、並びにカラーフィ
ルタ膜の不良が著しく低減され得る。
【0059】本実施態様のパネルにおいて、前述の第一
の実施態様と同様に、表面反射をより抑制するべく、よ
り表示側に近い第一の遮光層を酸化物等の材料、非金属
材料で形成し、更にカラーフィルタ膜からより液晶側の
第二の遮光層を金属で形成することも好ましい。この場
合、第二の遮光層は、前述したように透明電極の補助配
線電極としても機能することができ、大面積パネルでの
駆動時における電圧印加に起因する画質の低下を防止す
ることが可能となる。更にこの場合、第一の遮光層より
第二の遮光層の面積を大きく設定して、表示面での反射
を抑制し、且つ基板上における第一の遮光層、即ち、金
属酸化物をはじめとする非金属材料の接触面積を小さく
し、金属からなる第一の遮光層と比較して低下する密着
性を維持することが好ましい。
の実施態様と同様に、表面反射をより抑制するべく、よ
り表示側に近い第一の遮光層を酸化物等の材料、非金属
材料で形成し、更にカラーフィルタ膜からより液晶側の
第二の遮光層を金属で形成することも好ましい。この場
合、第二の遮光層は、前述したように透明電極の補助配
線電極としても機能することができ、大面積パネルでの
駆動時における電圧印加に起因する画質の低下を防止す
ることが可能となる。更にこの場合、第一の遮光層より
第二の遮光層の面積を大きく設定して、表示面での反射
を抑制し、且つ基板上における第一の遮光層、即ち、金
属酸化物をはじめとする非金属材料の接触面積を小さく
し、金属からなる第一の遮光層と比較して低下する密着
性を維持することが好ましい。
【0060】以下、本実施態様の構成になる液晶パネル
について、実験例を説明する。
について、実験例を説明する。
【0061】(実験例4−1)本実施例の構成に従った
配置で、洗浄及び乾燥したガラス基板上に、スパッタ及
びフォトリソグラフィによってパターニングして第一の
遮光層としてのCr2O3 膜(膜厚1000Å)を、フ
ォトリソグラフィでのパターニングによって膜厚1.5
μmのカラーフィルタ膜(R、G、B共)を、コーティ
ングによってパッシベーション膜(膜厚1.5μm)
を、透明電極としてのITO膜(ストライプ状、膜厚8
00Å)を、該透明電極上にスパッタ及びフォトリソグ
ラフィでのパターニングによって第二の遮光層としての
Al膜(1500Å)を順次形成し、更に同様に基板上
にITO透明電極を設けた基板を対向させて、液晶を注
入し、バックライト光源を設けて液晶パネルを作製し
た。
配置で、洗浄及び乾燥したガラス基板上に、スパッタ及
びフォトリソグラフィによってパターニングして第一の
遮光層としてのCr2O3 膜(膜厚1000Å)を、フ
ォトリソグラフィでのパターニングによって膜厚1.5
μmのカラーフィルタ膜(R、G、B共)を、コーティ
ングによってパッシベーション膜(膜厚1.5μm)
を、透明電極としてのITO膜(ストライプ状、膜厚8
00Å)を、該透明電極上にスパッタ及びフォトリソグ
ラフィでのパターニングによって第二の遮光層としての
Al膜(1500Å)を順次形成し、更に同様に基板上
にITO透明電極を設けた基板を対向させて、液晶を注
入し、バックライト光源を設けて液晶パネルを作製し
た。
【0062】尚、第一の遮光層の面積を第二の遮光層の
面積に比べて小さく設定し、第二の遮光層は透明電極の
補助配線電極として機能する。
面積に比べて小さく設定し、第二の遮光層は透明電極の
補助配線電極として機能する。
【0063】かかる液晶パネルについて、表示面側(観
察者)における表面反射率を評価したところ、6%であ
り、反射が低減され、視認性も良好であった。また、第
一の遮光層であるCr2 O3 の面積が小さいことで、遮
光層の膜剥れによる欠陥も現象していた。
察者)における表面反射率を評価したところ、6%であ
り、反射が低減され、視認性も良好であった。また、第
一の遮光層であるCr2 O3 の面積が小さいことで、遮
光層の膜剥れによる欠陥も現象していた。
【0064】(実験例4−2)第一の遮光層として黒色
樹脂(樹脂の黒色顔料を分散させたもの)層を印刷する
ことによって形成することを除いて、実験例4−1と同
様に液晶パネルを作製し、同様に表示性能について評価
した。
樹脂(樹脂の黒色顔料を分散させたもの)層を印刷する
ことによって形成することを除いて、実験例4−1と同
様に液晶パネルを作製し、同様に表示性能について評価
した。
【0065】その結果、反射率は7%であり、映り込み
が少なく、視認性も良好であった。また、面積の小さい
第一の遮光層を印刷により形成するため、プロセス中に
おける材料の消耗も低減された。
が少なく、視認性も良好であった。また、面積の小さい
第一の遮光層を印刷により形成するため、プロセス中に
おける材料の消耗も低減された。
【0066】尚、図9に示す構成になる液晶パネルを、
膜厚1.5μmのカラーフィルタ膜(R、G、B共)、
遮光層としてのCr膜(膜厚800Å)、パッシベーシ
ョン膜(膜厚1.5μm)、透明電極としてのITO膜
(膜厚800Å)を順次形成し、更にバックライト光源
を設けて作製した。
膜厚1.5μmのカラーフィルタ膜(R、G、B共)、
遮光層としてのCr膜(膜厚800Å)、パッシベーシ
ョン膜(膜厚1.5μm)、透明電極としてのITO膜
(膜厚800Å)を順次形成し、更にバックライト光源
を設けて作製した。
【0067】かかる液晶パネルについて実験例4−1と
同様に表示性能について評価した。
同様に表示性能について評価した。
【0068】その結果、反射率は25%であり、観察
者、光源等がパネル表示面にある程度明瞭に映り、表示
が幾分見辛い状態であった。
者、光源等がパネル表示面にある程度明瞭に映り、表示
が幾分見辛い状態であった。
【0069】次に、図8を参照して本発明の第五の実施
態様にかかる液晶パネルにおける、カラーフィルタ側基
板の平面構造(A)及び(B)を示す。尚、同図(B)
は、同図(A)のC−C′線に沿った断面図である。同
図における略号のうち、図2及び図3(第一の態様)と
同一の符号はこれらと同一の部材を示す。
態様にかかる液晶パネルにおける、カラーフィルタ側基
板の平面構造(A)及び(B)を示す。尚、同図(B)
は、同図(A)のC−C′線に沿った断面図である。同
図における略号のうち、図2及び図3(第一の態様)と
同一の符号はこれらと同一の部材を示す。
【0070】かかる実施態様の構成は、基本的には、図
1及び図2に示す第一の実施態様と同様であるが、白色
(透明)カラーフィルターのかわりに、カラーフィルタ
ー膜4−1、4−2、4−3と同色でカラーフィルター
膜4−1′、4−2′、4−3′を配列して、これらを
同時により面積の小さなON−OFF即ち点灯または非
点灯して白色表示するように電極及び配線構造を設定
し、白色(透明)の色領域4−4′を形成している点で
特徴的である。
1及び図2に示す第一の実施態様と同様であるが、白色
(透明)カラーフィルターのかわりに、カラーフィルタ
ー膜4−1、4−2、4−3と同色でカラーフィルター
膜4−1′、4−2′、4−3′を配列して、これらを
同時により面積の小さなON−OFF即ち点灯または非
点灯して白色表示するように電極及び配線構造を設定
し、白色(透明)の色領域4−4′を形成している点で
特徴的である。
【0071】かかる実施態様では、図2に示した様な白
色カラーフィルター膜(W)4−4を形成するための、
白色フィルタ膜の形成及びフォトリソグラフィによるパ
ターニング等の工程のかわりに、微細なフィルタ膜4−
1′、4−2′、4−3′は、夫々赤色フィルター膜4
−1、緑色フィルター膜4−2、青色フィルター膜4−
3と同時にパターン形成が可能となり、カラーフィルタ
ー膜形成のプロセス全体が簡素化される。また、前述し
た第一の態様では白色フィルタ膜4−4は、パターニン
グ後ドット毎に厚みのバラツキが生じることがあり、他
の色フィルタ膜4−1〜4−3と膜厚の均一化が不充分
である場合もあるが、本実施態様では白色領域を構成す
る微細なフィルタ4−1′、4−2′、4−3′は、夫
々他の色フィルター膜4−1〜4−3と同様にパターン
形成されたもので、フィルタ膜間の厚みのバラツキはよ
り低減され得る。こうして、かかる実施態様のパネルで
は、カラーフィルタ側基板におけるカラーフィルタ膜
面、更には種々の層を形成した後の液晶と接する表面の
平滑性が向上し、使用する液晶の配向状態の均一化をも
もたらす。
色カラーフィルター膜(W)4−4を形成するための、
白色フィルタ膜の形成及びフォトリソグラフィによるパ
ターニング等の工程のかわりに、微細なフィルタ膜4−
1′、4−2′、4−3′は、夫々赤色フィルター膜4
−1、緑色フィルター膜4−2、青色フィルター膜4−
3と同時にパターン形成が可能となり、カラーフィルタ
ー膜形成のプロセス全体が簡素化される。また、前述し
た第一の態様では白色フィルタ膜4−4は、パターニン
グ後ドット毎に厚みのバラツキが生じることがあり、他
の色フィルタ膜4−1〜4−3と膜厚の均一化が不充分
である場合もあるが、本実施態様では白色領域を構成す
る微細なフィルタ4−1′、4−2′、4−3′は、夫
々他の色フィルター膜4−1〜4−3と同様にパターン
形成されたもので、フィルタ膜間の厚みのバラツキはよ
り低減され得る。こうして、かかる実施態様のパネルで
は、カラーフィルタ側基板におけるカラーフィルタ膜
面、更には種々の層を形成した後の液晶と接する表面の
平滑性が向上し、使用する液晶の配向状態の均一化をも
もたらす。
【0072】尚、白色領域4−4′を構成する微細なフ
ィルタ膜4−1′、4−2′、4−3′はその配置につ
いては特に限定されない。例えば、フィルタ膜R4−
1′、G4−2′、B4−3′のストライプの向きを任
意に設定してもよく、またこれら3種のフィルタ膜を互
いに隣接させてもよい。フィルタ膜4−1′、4−
2′、4−3′の間隙の大きさを適切に設定して、白色
領域の光の透過率を制御し、画素そしてパネル全体の輝
度を最適にすることが好ましい。
ィルタ膜4−1′、4−2′、4−3′はその配置につ
いては特に限定されない。例えば、フィルタ膜R4−
1′、G4−2′、B4−3′のストライプの向きを任
意に設定してもよく、またこれら3種のフィルタ膜を互
いに隣接させてもよい。フィルタ膜4−1′、4−
2′、4−3′の間隙の大きさを適切に設定して、白色
領域の光の透過率を制御し、画素そしてパネル全体の輝
度を最適にすることが好ましい。
【0073】尚、上述した本発明の液晶パネルの全ての
実施態様における共通の各部材の好ましい構成について
説明する。
実施態様における共通の各部材の好ましい構成について
説明する。
【0074】まず、第一の基板1のカラーフィルター膜
R4−1、G4−2、B4−3、等は、所定の色の着色
成分を含有する感光性の有機高分子膜、例えばポリアミ
ドやポリイミド膜をフォトリソグラフィ法によりパター
ニングすることにより形成され得る。
R4−1、G4−2、B4−3、等は、所定の色の着色
成分を含有する感光性の有機高分子膜、例えばポリアミ
ドやポリイミド膜をフォトリソグラフィ法によりパター
ニングすることにより形成され得る。
【0075】パッシベーション膜6としては、カラーフ
ィルター膜間における段差を是正し、また後工程におい
てカラーフィルターを保護し、耐熱性、耐薬品性を有す
るものであればよく例えばポリアミド、エポキシ樹脂、
有機シラン樹脂が用いられる。
ィルター膜間における段差を是正し、また後工程におい
てカラーフィルターを保護し、耐熱性、耐薬品性を有す
るものであればよく例えばポリアミド、エポキシ樹脂、
有機シラン樹脂が用いられる。
【0076】続いて、第二の遮光層9−1、9−2とし
ては前述したように透明電極の抵抗を低下させる、補助
電極、透明電極44上に所定のパターンでとして形成さ
れ得る。かかる第二の遮光層(補助電極)のパターンに
より、光透過する領域が規定され得る。透明電極上にお
ける第二の遮光層において、補助電極4として機能し得
る材料としては、例えばCr、Mo、Alあるいはそれ
らの合金といった金属材料が使用され得る。
ては前述したように透明電極の抵抗を低下させる、補助
電極、透明電極44上に所定のパターンでとして形成さ
れ得る。かかる第二の遮光層(補助電極)のパターンに
より、光透過する領域が規定され得る。透明電極上にお
ける第二の遮光層において、補助電極4として機能し得
る材料としては、例えばCr、Mo、Alあるいはそれ
らの合金といった金属材料が使用され得る。
【0077】透明電極7や第二の遮光層9−1、9−2
(補助電極)5上には、必要に応じて対向基板側とのシ
ョート防止やあるいは他の素子機能を向上するための層
を介して液晶の配向状態を制御するための配向制御層が
形成される。配向制御層46としては、種々のポリイミ
ド、ポリアミド等の有機高分子膜や無機膜であって、必
要に応じてラビング等の一軸配向処理がなされたものが
適用される。
(補助電極)5上には、必要に応じて対向基板側とのシ
ョート防止やあるいは他の素子機能を向上するための層
を介して液晶の配向状態を制御するための配向制御層が
形成される。配向制御層46としては、種々のポリイミ
ド、ポリアミド等の有機高分子膜や無機膜であって、必
要に応じてラビング等の一軸配向処理がなされたものが
適用される。
【0078】他方、第二の基板2上にも、透明電極54
を介して配向制御層が形成され得る。
を介して配向制御層が形成され得る。
【0079】これら、第一の基板1及び第二の基板2が
所定形状のスペーサーや接着性材料を介して(図示せ
ず)対向して配置され、その間隙に液晶3が注入されて
いる。
所定形状のスペーサーや接着性材料を介して(図示せ
ず)対向して配置され、その間隙に液晶3が注入されて
いる。
【0080】液晶材料3としては、強誘電性を示すカイ
ラルスメクチック液晶その他、ツイストネマチック(T
N)、スーパーツイストネマチック(STN)系の液晶
材料を用いることができる。
ラルスメクチック液晶その他、ツイストネマチック(T
N)、スーパーツイストネマチック(STN)系の液晶
材料を用いることができる。
【0081】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
色間における遮光性が高く、色間の混色が充分に防止さ
れ、また表示面において外光等に対する反射率が低減さ
れ、良好な視認性を有し、優れたカラー表示品位を示す
カラー液晶表示パネルが提供される。更に、かかるパネ
ルでは、遮光層及びカラーフィルタ膜が、密着性等が改
良され膜剥れ等の不良発生が少なく、大面積パネルとし
て歩留り良く均一に形成され、優れた性能が維持され得
る。
色間における遮光性が高く、色間の混色が充分に防止さ
れ、また表示面において外光等に対する反射率が低減さ
れ、良好な視認性を有し、優れたカラー表示品位を示す
カラー液晶表示パネルが提供される。更に、かかるパネ
ルでは、遮光層及びカラーフィルタ膜が、密着性等が改
良され膜剥れ等の不良発生が少なく、大面積パネルとし
て歩留り良く均一に形成され、優れた性能が維持され得
る。
【図1】本発明の第一実施態様になるカラー液晶パネル
の構造を示す断面図。
の構造を示す断面図。
【図2】(A)本発明の第一実施態様になるカラー液晶
パネルの基板の構造を示す平面図、(B)(A)におけ
るC−C′線に沿った断面図。
パネルの基板の構造を示す平面図、(B)(A)におけ
るC−C′線に沿った断面図。
【図3】本発明の第一実施態様になるカラーフィルター
基板の変形例を示す平面図。
基板の変形例を示す平面図。
【図4】本発明の第二実施態様になる液晶パネル及び従
来のカラー液晶パネルの夫々における、光源と表示面に
おける反射率の関係を示す線図。
来のカラー液晶パネルの夫々における、光源と表示面に
おける反射率の関係を示す線図。
【図5】(A)本発明の第二実施態様になるカラー液晶
パネルにおけるカラーフィルター基板の構造を示す平面
図、(B)(A)におけるC−C′線に沿った断面図。
パネルにおけるカラーフィルター基板の構造を示す平面
図、(B)(A)におけるC−C′線に沿った断面図。
【図6】本発明の第三実施態様になるカラー液晶パネル
の構造を示す断面図。
の構造を示す断面図。
【図7】(A)本発明の第四実施態様になるカラー液晶
パネルの構造を示す平面図、(B)(A)におけるC−
C′線に沿った断面図。
パネルの構造を示す平面図、(B)(A)におけるC−
C′線に沿った断面図。
【図8】(A)本発明の第五の実施態様になるカラー液
晶パネルの構造を示す平面図、(B)(A)におけるC
−C′線に沿った断面図。
晶パネルの構造を示す平面図、(B)(A)におけるC
−C′線に沿った断面図。
【図9】(A)従来のカラー液晶パネル(液晶表示装
置)の構造を示す平面図、(B)(A)におけるC−
C′線に沿った断面図。
置)の構造を示す平面図、(B)(A)におけるC−
C′線に沿った断面図。
1、2 基板 3 液晶 4−1、4−2、4−3、4−4、4−1′、4−
2′、4−3′ カラーフィルター膜 5 第一の遮光層 6 パッシベーション膜 7、8 透明電極 9−1、9−2 第二の遮光層 10 オーバーコート膜
2′、4−3′ カラーフィルター膜 5 第一の遮光層 6 パッシベーション膜 7、8 透明電極 9−1、9−2 第二の遮光層 10 オーバーコート膜
フロントページの続き (72)発明者 横山 優子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 虻川 浩太郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田中 登志満 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−324207(JP,A) 特開 平3−146926(JP,A) 特開 平6−337307(JP,A) 特開 平7−56160(JP,A) 実開 平4−28622(JP,U) 実開 平6−54035(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 G02B 5/20 101
Claims (12)
- 【請求項1】 表示画素に対応した複数の樹脂からなる
カラーフィルタ膜及び透明電極を有する第一の基板、及
び透明電極を有する第二の基板間に液晶を挟持してなる
カラー液晶パネルであって、前記第一の基板において、
該カラーフィルタ膜と同一層内又は該カラーフィルタ膜
より基板側の層内に、該カラーフィルタ膜とは接触しな
いように設けられた金属又は金属酸化物からなる第一の
遮光層と、該カラーフィルタ膜より液晶層側の層に設け
られた第二の遮光層が形成され、該カラーフィルタ膜間
は、前記第一の遮光層及び/又は前記第二の遮光層によ
って完全に遮光されていることを特徴とするカラー液晶
パネル。 - 【請求項2】 前記第一の遮光層がカラーフィルタ膜と
同一層内に配置され、前記カラーフィルタ膜間は、前記
第一の遮光層及び前記第二の遮光層、或いは前記第二の
遮光層のみによって完全に遮光されていることを特徴と
する請求項1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項3】 前記第一の遮光層がカラーフィルタ膜が
配置される層とは異なるより基板側の層内に配置され、
前記カラーフィルタ膜間は、前記第一の遮光層、或いは
前記第二の遮光層のいずれか一方のみによって遮光され
ていることを特徴とする請求項1記載のカラー液晶パネ
ル。 - 【請求項4】 前記第一の遮光層と第二の遮光層の面積
比が1以下であることを特徴とする請求項1記載のカラ
ー液晶パネル。 - 【請求項5】 所定の一列に配されたカラーフィルタ膜
の夫々が、当該列の両側で、前記第一の遮光層及び前記
第二の遮光層によって完全に遮光されていることを特徴
とする請求項1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項6】 前記第一の遮光層が金属からなる請求項
1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項7】 前記第一の遮光層が非金属材料からな
り、且つ前記第二の遮光層が金属からなる請求項1記載
のカラー液晶パネル。 - 【請求項8】 前記第一の遮光層より、前記第二の遮光
層の面積が大きい請求項1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項9】 前記カラーフィルター膜として、赤色カ
ラーフィルター、緑色カラーフィルター、及び青色カラ
ーフィルターの少なくとも3種が設けられている請求項
1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項10】 前記カラーフィルター膜として、赤色
フィルター、緑色カラーフィルター、青色カラーフィル
ター及び白色フィルターの少なくとも4種を有し、少な
くともこれらフィルターの各1種ずつ4ドットが一画素
を構成する請求項1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項11】 前記カラーフィルター膜として、第一
の赤色フィルター、第一の緑色フィルター、第一の青色
フィルター、第一の赤色フィルターより面積の小さい第
二の赤色フィルター、第一の緑色フィルターより面積の
小さな第二の緑色フィルター、第一の青色フィルターよ
り面積の小さい第二の青色フィルターが設けられ、前記
第二の赤色フィルター、第二の緑色フィルター、第二の
青色フィルターの夫々に対応する領域が同時点灯されて
白色表示を行う請求項1記載のカラー液晶パネル。 - 【請求項12】 表示画素に対応した樹脂からなる赤色
カラーフィルタ膜、樹脂からなる緑色カラーフィルター
膜、樹脂からなる青色カラーフィルター膜及び透明電極
を有する第一の基板、及び透明電極を有する第二の基板
間に液晶を挟持してなるカラー液晶パネルであって、前
記第一の基板において、カラーフィルタ膜と同一層内
に、カラーフィルタ膜とは接触しないように設けられた
金属又は金属酸化物からなる第一の遮光層と、カラーフ
ィルタ膜より液晶層側の層に設けられた第二の遮光層が
形成され、前記カラーフィルタ膜間は、前記第一の遮光
層及び前記第二の遮光層によってあるいは前記第二の遮
光層によって完全に遮光されていることを特徴とするカ
ラー液晶パネル。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33036095A JP3072829B2 (ja) | 1994-12-27 | 1995-12-19 | カラー液晶パネル |
US08/575,543 US5757452A (en) | 1994-12-27 | 1995-12-20 | Color liquid crystal panel with light shielding layer sections formed between color filter films without contacting said color filter films |
DE69526192T DE69526192T2 (de) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Flüssigkristall-Farbanzeigetafel |
EP95309430A EP0720039B1 (en) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Color liquid crystal panel |
KR1019950056933A KR100231290B1 (ko) | 1994-12-27 | 1995-12-26 | 칼라 액정 패널 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6-325094 | 1994-12-27 | ||
JP32509494 | 1994-12-27 | ||
JP33036095A JP3072829B2 (ja) | 1994-12-27 | 1995-12-19 | カラー液晶パネル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08234187A JPH08234187A (ja) | 1996-09-13 |
JP3072829B2 true JP3072829B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=26571722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33036095A Expired - Fee Related JP3072829B2 (ja) | 1994-12-27 | 1995-12-19 | カラー液晶パネル |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5757452A (ja) |
EP (1) | EP0720039B1 (ja) |
JP (1) | JP3072829B2 (ja) |
KR (1) | KR100231290B1 (ja) |
DE (1) | DE69526192T2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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