JPH0362019A

JPH0362019A - カラー液晶表示素子

Info

Publication number: JPH0362019A
Application number: JP1198566A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Motomura; 敏郎本村; Chikaaki Mizoguchi; 親明溝口
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1989-07-31
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1991-03-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は２枚の透明基板の間にスペーサを配置して液晶
層を挟持し、しかも赤、緑、青の三原色のカラーフィル
タを形成したカラー液晶表示素子に関するものである。

〔従来技術及びその問題点〕

近時、液晶表示素子は高密度化且つ大画面化とともにカ
ラー表示化が進められ、そのカラー表示化のために赤、
緑、青の三原色の微細のカラーフィルタを組合わせた、
所謂、色分散補償型カラー液晶表示素子が提案されてい
る。

このようなカラー液晶表示素子によれば、２枚の透明基
板の間隙がわずかに変動しただけで色ムラが生じやすく
、そのため、基板間隔を厳密に設定しなくてはならない
（特開昭６４−９４２４号参照）。

かかる要求に対応するように両基板間に棒状あるいは球
状のスペーサを配置することが提案されている。

しかしながら、本発明者等が上記スペーサを配置したカ
ラー液晶表示素子を製作したところ、カラーフィルタが
形成されない画面周辺部の非画素領域においては未だ色
ムラが発生するという問題点が判明した。

第２図は上記問題点を説明する液晶表示素子の断面を表
しており、同図によれば、液晶層ｌと、核層１を挟持す
るガラス、樹脂などから戒る透明基板２．３と、シール
部４から成り、更に一方の透明基板２上にはカラーフィ
ルタ５が形成され、その形成面が表示可能な画素領域ａ
となり、そして、カラーフィルタ５とシール部４の間が
非画素領域すとなる。

また、２枚の透明基板２．３の間にはスペーサ６が介在
されている。そのスペーサ６は球状であり、同一寸法の
スペーサ６を画素領域ａ及び非画素領域すに配置するが
、その他、シール部４の内部にも所要形状のスペーサ７
を配置する場合があり、これにより、２板の透明基板２
，３の間隔を設定する。

しかしながら、上記構成のカラー液晶表示素子によれば
、２枚の透明基板２，３の間隔が６．０〜８．０μｍで
あり、これに対してカラーフィルタ５の厚みが２〜３μ
ｍにも至っており、そこで、両領域ａ、ｂに同一寸法の
球状スペーサ６を配置した場合、画素領域ａに配置した
スペーサは透明基板２，３を加圧し、これにより、基板
２．３の所定通りの間隔が損なわれ、その結果、非画素
領域すの色ムラが未だ解決されない。

従って本発明は上記事情に鑑みて案出されたものであり
、その目的は色ムラを解決したカラー液晶表示素子を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のカラー液晶表示素子は、２枚の透明基板を板面
が相対向するように配置し、両基板の間に透光性スペー
サを介在させるとともに液晶層を挟持して所定形状の画
面を構成し、また、一方の基板の内面に実質上の画素領
域と威り得るようにカラーフィルタを形成し、これによ
り、上記所定形状の画面が画素領域並びに該画素領域周
辺の非画素領域から威り、そして、非画素領域に配置し
た第１のスペーサの前記液晶層の厚み方向に亘る径が画
素領域に配置した第２のスペーサの径に比べて大きいこ
とを特徴とする。

また、本発明のカラー液晶表示素子は、上記の通りに第
１のスペーサの径を設定するに当たり、第２のスペーサ
の径とカラーフィルタの厚みを加えた間隔と実質上同一
にすることも特徴である。

更にまた、本発明においては、第１のスペーサの径が第
２のスペーサの径とカラーフィルタの厚みを加えた間隔
よりも大きくしたことも特徴である。

〔実施例〕

以下、本発明を色分散補償型カラー液晶表示素子を例に
とって詳細に説明する。

第３図はカラー液晶表示素子の断面概略図、第４図はそ
の平面概略図であり、また、第２図はその素子端部付近
を表す断面概略図である。

このカラー液晶表示素子は表示用液晶セルＡと色分散補
償型液晶セルＢとを積み重ねた構成であり、表示用液晶
セルＡによれば、ガラス、透光性樹脂などから戊る２枚
の透明基板８，９で液晶層１０を挟持し、両基板８．９
間にはその周縁にシール部１１が介在する。一方の透明
基板９の内面上には微細なカラーフィルタ１２が所望の
画素配列となるように形成され、個々のフィルタ１２（
画素）の間にはマトリックス状に光遮断膜１３が形成さ
れる。このフィルタ１２はゼラチンなどから成り、赤（
Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のいずれかの原色により染
色し、その色に対応するそれぞれのフィルタ１２Ｒ，１
２Ｇ１２Ｂを膜厚２．０〜３．０μｍで第４図に示すよ
うに配列する。また、光遮断膜１３はクロムなどの金属
を真空蒸着して形成する。

上記カラーフィルタ１２を形成した場合、透明基板９の
面上に凹凸ができる。従って、その凹凸を緩和して板面
を平坦化するために例えばアクリル系樹脂を塗布して平
坦化膜１４を形成する。次に該層１４の上にＩＴＯなど
の透明電極１５をフォトリソグラフィー技術により膜厚
５００〜２０００人で所定の形状に形成し、更に該電極
１５の上に配向膜１６を形成して液晶分子の配列が決め
られる。

この配向膜１６は例えば日産化学■製ｒｓＥ−４１１０
Ｊのポリイミド系樹脂から戒り、この樹脂を８０〜１ｏ
ｏｏ人の膜厚で塗布し、所定の方向にラビング処理して
形成する。

また、透明基板８の上にも透明電極１７及び配向膜１８
を順次積層する。

このような構成の表示用液晶セルＡに用いられる液晶層
１０には誘電率異方性が正のネマチック液晶にツイスト
方向を規定するために左旋性光学活性物質を添加する。

例えばＢＤＨ社製Ｓ−８１１を１．５重量２添加する。

色分散補償用液晶セルＢによれば、２枚の透明基板１９
，２０　、該基板１９．２０の間に介在するスペーサと
しての役割を持たせたシール部２１並びに該基板１９．
２０に挟持された液晶Ｎ２２から戒り、しかも、両基板
１９．２０のそれぞれの内面には液晶分子の配列を決定
する配向膜２３が形成される。

また、各液晶セルＡ、Ｂの一方の透明基板９，１９の上
には偏光板２４．２５が形成される。

上記構成のカラー液晶表示素子において、表示用液晶セ
ルＡにスペーサを配置した場合は第１図に示す通りとな
る。尚、第１図中第３図及び第４図と同一部位には同一
符号が付しである。

第１図によれば、透明基板９の上にカラーフィルタ１２
が形成されているが、その厚みは平坦化膜１４、透明電
極１５及び配向膜１６などの厚みに比べて極めて小さく
、それらの図示は省略されている。

従って、本発明はスペーサの径とカラーフィルタ１２の
厚みによって実質上表される。

同図においてはカラーフィルタ１５が形成された画素領
域ａ並びに該領域ａの周辺である非画素領域すにより画
面となる。

そして、画素領域ａには概ね球状であるスペーサ２４を
配置し、非画素領域すには厚み方向に亘って立設する円
柱状のスペーサ２５を配置する。また−船釣にはスペー
サ２５と同−形状且つ同一寸法のスペーサ２６をシール
部１１にも立設する。

このようなスペーサ２４，２５．２６を配置するに当た
り、次のように寸法を設定する。

即ち、本発明者等が繰り返し行った実験によれば、スペ
ーサ２５の高さ（ｄ−１）をスペーサ２４の直径（ｄ−
２）に比べて大きくした場合には透明基板８．９の歪み
が解消される傾向にあり、色ムラが減少傾向となること
を確認した。

そして、カラーフィルタ１２の厚みが（ｄ−３）である
場合、非画素領域すの面積にもよるが、（ｄ−１）＝（
ｄ−２）　＋（ｄ−３）に設定されれば、その色ムラの
解消が顕著に解決できることも確認した。

ところで、本発明者等は非画素領域すの幅が３．０〜１
０．０ｍｍの範囲内であり、しかも、（ｄ−１）が３．
０〜１０．０μｍの範囲である場合、上記領域すの幅が
大きくなったことに起因して、それに対応する透明基板
８．９のそれぞれの領域に若干歪みが出やすいことを認
めた。

そこで本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、（ｄｌ）が
（ｄ−２）　　＋（ｄ−３）に比べて大きくした方が色
ムラの解消に優位に働くことを実験上確認した。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明のカラー液晶表示素子によれば、相
対向する２枚の透明基板の間隔が板面に亘って均一とな
り、これにより、色ムラが解決できた。

【図面の簡単な説明】

第１図　は本発明カラー液晶表示素子の一部断面概略図
、第２図は従来の素子の一部断面概略図である。また、
第３図及び第４図はそれぞれ色分散補償型カラー液晶表
示素子の断面概略図及び平面概略図である。２．３，８．９　　・・・透明基板６．７，２４，２５．２６・・・スペーサａ　・・・画
素領域ｂ　・・・非画素領域

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２枚の透明基板を板面が相対向するように配置し
、両基板の間に透光性スペーサを介在させるとともに液
晶層を挟持して所定形状の画面を構成し、一方の基板の
内面に実質上の画素領域と成り得るようにカラーフィル
タを形成して上記所定形状の画面が画素領域並びに該画
素領域周辺の非画素領域から構成したカラー液晶表示素
子において、非画素領域に配置した第１のスペーサの前
記液晶層の厚み方向に亘る径が画素領域に配置した第２
スペーサの径に比べて大きいことを特徴とするカラー液
晶表示素子。
（２）前記第１のスペーサの径が第２のスペーサの径と
カラーフィルタの厚みを加えた間隔と実質上同一である
か、もしくは大きくした請求項（１）記載のカラー液晶
表示素子。