JPH065467B2 - カラ−液晶表示装置 - Google Patents
カラ−液晶表示装置Info
- Publication number
- JPH065467B2 JPH065467B2 JP59188308A JP18830884A JPH065467B2 JP H065467 B2 JPH065467 B2 JP H065467B2 JP 59188308 A JP59188308 A JP 59188308A JP 18830884 A JP18830884 A JP 18830884A JP H065467 B2 JPH065467 B2 JP H065467B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- color
- layer
- display device
- crystal display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラーフィルタと液晶、特にツイステッド・
ネマティック液晶(以下TN液晶と略す)とを組み合せ
て構成されるカラー液晶表示装置に関するものである。
ネマティック液晶(以下TN液晶と略す)とを組み合せ
て構成されるカラー液晶表示装置に関するものである。
本発明は、テレビやビデオモニター等のカラー映像表示
装置あるいはコンピュータ端末等に用いられる。
装置あるいはコンピュータ端末等に用いられる。
従来例の構成とその問題点 液晶表示装置は、薄型で低電圧駆動・低消費電力という
特徴をもつことから、平板ディスプレイとして最近急速
に市場のニーズが高まってきている。従来モノカラーの
ものが主流であったが、赤,緑,青(以下R,G,Bと
略す)のカラーフィルタを用い、フルカラー表示可能な
カラー液晶表示装置も商品化されようとしている。また
駆動の面からは、ディスプレイとして解像度を上げるた
めに走査線数を増やしても、コントラスト,視覚依存性
に優れた画像表示が可能なことから、TFT(薄膜トラ
ンジスタ)などのスイッチング素子を組み込み液晶を駆
動するアクティブ・マトリクス方式が併せ用いられよう
としている。
特徴をもつことから、平板ディスプレイとして最近急速
に市場のニーズが高まってきている。従来モノカラーの
ものが主流であったが、赤,緑,青(以下R,G,Bと
略す)のカラーフィルタを用い、フルカラー表示可能な
カラー液晶表示装置も商品化されようとしている。また
駆動の面からは、ディスプレイとして解像度を上げるた
めに走査線数を増やしても、コントラスト,視覚依存性
に優れた画像表示が可能なことから、TFT(薄膜トラ
ンジスタ)などのスイッチング素子を組み込み液晶を駆
動するアクティブ・マトリクス方式が併せ用いられよう
としている。
以下にTFTで液晶を駆動する従来のカラー液晶表示装
置について図面をもとに説明する。
置について図面をもとに説明する。
第1図は従来のカラー液晶表示装置のパネル部断面図で
あり、1はTN液晶、2a,2bは電圧無印加時のTN
液晶1の初期配向を制御するための配向膜、3a,3b
は透明電極である。透明電極3bは絵素電極に相当して
おり、後述するTFTのドレイン電極10bに電気的に
接続されている。10bはソース、10bはドレイン電
極、9は半導体、8はゲート、7は絶縁膜で、これらに
よりTFTは構成される。絶縁膜7はTFTのゲート絶
縁層、ソースとゲートの絶縁層としての役割を果たす。
あり、1はTN液晶、2a,2bは電圧無印加時のTN
液晶1の初期配向を制御するための配向膜、3a,3b
は透明電極である。透明電極3bは絵素電極に相当して
おり、後述するTFTのドレイン電極10bに電気的に
接続されている。10bはソース、10bはドレイン電
極、9は半導体、8はゲート、7は絶縁膜で、これらに
よりTFTは構成される。絶縁膜7はTFTのゲート絶
縁層、ソースとゲートの絶縁層としての役割を果たす。
4a,4b,4cは各々R,G,Bのカラーフィルタ、
5a,5bは透明基板、6はカラーフィルタ4a,4
b,4cを区画するブラックストライプである。
5a,5bは透明基板、6はカラーフィルタ4a,4
b,4cを区画するブラックストライプである。
以上のように構成された従来のカラー液晶表示装置につ
いて、以下その動作を説明する。
いて、以下その動作を説明する。
まずゲート8に走査信号が加わるとTFTがオンとな
り、ソース10a,ドレイン電極10b間が導通し、ソ
ース10aから加えられた映像信号が液晶層を充電す
る。走査信号が消滅しても、TFTはオフとなるので透
明電極3a,3b間の液晶層には電圧が与え続けられ
る。液晶層を通加する光透過量は液晶層に印加される電
圧によって変化するので、映像信号電圧によって光透過
量を制御することが可能である。液晶層に与えられた電
荷は次なる走査信号がゲートに印加されTFTがオンと
なり次の映像信号が与えられるまではTFTのオフ抵抗
及び液晶層の抵抗を通じてリークしていくが、TFT,
液晶とも十分大きな抵抗であれば、リークは僅かであ
る。
り、ソース10a,ドレイン電極10b間が導通し、ソ
ース10aから加えられた映像信号が液晶層を充電す
る。走査信号が消滅しても、TFTはオフとなるので透
明電極3a,3b間の液晶層には電圧が与え続けられ
る。液晶層を通加する光透過量は液晶層に印加される電
圧によって変化するので、映像信号電圧によって光透過
量を制御することが可能である。液晶層に与えられた電
荷は次なる走査信号がゲートに印加されTFTがオンと
なり次の映像信号が与えられるまではTFTのオフ抵抗
及び液晶層の抵抗を通じてリークしていくが、TFT,
液晶とも十分大きな抵抗であれば、リークは僅かであ
る。
絵素電極とそれに接続するTFTはマトリクス状に配列
されており、ゲート8に加える走査信号により横方向に
TFT群を一斉にオンさせて、ソース10aから映像信
号を絵素に書き込み、縦方向に順次走査することによっ
て画像を表示することが可能である。
されており、ゲート8に加える走査信号により横方向に
TFT群を一斉にオンさせて、ソース10aから映像信
号を絵素に書き込み、縦方向に順次走査することによっ
て画像を表示することが可能である。
R,G,Bのカラーフィルタ4a,4b,4cは各々絵
素電極に対応して設置されており、R,G,Bの各絵素
を通過する光透過量は印加電圧で任意に制御出来るの
で、R,G,Bの加法混色によりフルカラー表示可能と
なる訳である。
素電極に対応して設置されており、R,G,Bの各絵素
を通過する光透過量は印加電圧で任意に制御出来るの
で、R,G,Bの加法混色によりフルカラー表示可能と
なる訳である。
しかるに、従来の方法では、カラーフィルタを形成する
効程とは別に、R,G,Bのカラーフィルタを区画する
ブラックストライプ6を形成する工程が必要であった。
ブラックストライプ6は通常、黒化したクロム(クロム
+酸化クロム)、あるいは黒色染料等で形成されるわけ
であるが、このために、コストが上昇し、歩留りが低下
するという欠点があった。
効程とは別に、R,G,Bのカラーフィルタを区画する
ブラックストライプ6を形成する工程が必要であった。
ブラックストライプ6は通常、黒化したクロム(クロム
+酸化クロム)、あるいは黒色染料等で形成されるわけ
であるが、このために、コストが上昇し、歩留りが低下
するという欠点があった。
発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、カラーフ
ィルタを区画するブラックストライプを形成する工程を
簡略化し、歩留り良く製造可能なカラー液晶表示装置を
提供することを目的とする。またこのような構成を、
R,G,Bで液晶層の厚みが異なる液晶表示装置に積極
的に採用することにより、コントラスト,色再現性に優
れたカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
ィルタを区画するブラックストライプを形成する工程を
簡略化し、歩留り良く製造可能なカラー液晶表示装置を
提供することを目的とする。またこのような構成を、
R,G,Bで液晶層の厚みが異なる液晶表示装置に積極
的に採用することにより、コントラスト,色再現性に優
れたカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。
発明の構成 本発明は、R,G,Bのカラーフィルタを区画するブラ
ックストライプを、赤着色層及びイエロー着色層及び青
着色層を重ね合せた3層構造にすることにより、カラー
フィルタを形成するのと同一の工程でブラックストライ
プを形成し、工程を簡略化するものである。その際、各
着色層の厚みを適当に調節することにより、R,G,B
の各カラーフィルタに対応する液晶層の厚みを各々光学
的に最適化されたものにする。そうすることによりTN
液晶の旋光分散を補償しコントラスト及び色再現性の大
巾な向上を図るものである。
ックストライプを、赤着色層及びイエロー着色層及び青
着色層を重ね合せた3層構造にすることにより、カラー
フィルタを形成するのと同一の工程でブラックストライ
プを形成し、工程を簡略化するものである。その際、各
着色層の厚みを適当に調節することにより、R,G,B
の各カラーフィルタに対応する液晶層の厚みを各々光学
的に最適化されたものにする。そうすることによりTN
液晶の旋光分散を補償しコントラスト及び色再現性の大
巾な向上を図るものである。
実施例の説明 以下に本発明の実施例について図面をもとに説明する。
第2図は、本発明のカラー液晶表示装置に用いるR,
G,Bのカラーフィルタの構成例示図である。第2図か
らわかる通り、Rのカラーフィルタは、赤(図ではRと
略記)の染料又は顔料による着色層からなり、Gのカラ
ーフィルタは、シアン(図ではCyと略記)の染料又は顔
料による着色層とイエロー(図ではYeと略記)の染料又
は顔料による着色層の2層からなり、Bのカラーフィル
タは、シアンの染料又は顔料による着色層と青(図では
Bと略記)の染料又は顔料による着色層の2層からな
る。
G,Bのカラーフィルタの構成例示図である。第2図か
らわかる通り、Rのカラーフィルタは、赤(図ではRと
略記)の染料又は顔料による着色層からなり、Gのカラ
ーフィルタは、シアン(図ではCyと略記)の染料又は顔
料による着色層とイエロー(図ではYeと略記)の染料又
は顔料による着色層の2層からなり、Bのカラーフィル
タは、シアンの染料又は顔料による着色層と青(図では
Bと略記)の染料又は顔料による着色層の2層からな
る。
第3図は、上記の様にして構成されるR,G,Bのカラ
ーフィルタの分光透過特性図である。
ーフィルタの分光透過特性図である。
第4図は、本発明のカラー液晶表示装置のパネル部断面
図であり、4dが赤着色層、4lがシアン着色層、4f
がイエロー着色層、4gが青着色層である以外各部の番
号は従来例と同一である。その動作については従来例と
同じであるので説明は省略する。
図であり、4dが赤着色層、4lがシアン着色層、4f
がイエロー着色層、4gが青着色層である以外各部の番
号は従来例と同一である。その動作については従来例と
同じであるので説明は省略する。
第4図で注目すべきは、従来のブラックストライプに相
当する部分が、赤着色着,イエロー着色層,青着色層の
3層構造により形成されていることである。第5図は上
記R,Ye,Bの3層の重ね合せ部の分光透過特性図でそ
の光透過率は可視光全域にわたり0.5%以下と極めて光
遮断性に優れていることがわかる。
当する部分が、赤着色着,イエロー着色層,青着色層の
3層構造により形成されていることである。第5図は上
記R,Ye,Bの3層の重ね合せ部の分光透過特性図でそ
の光透過率は可視光全域にわたり0.5%以下と極めて光
遮断性に優れていることがわかる。
形成方法としては、まず、従来のRに相当する絵素の部
分とブラックストライプに相当する部分にRの着色層を
選選択形成する。次に従来のGとBに相当する絵素の部
分にCyの着色層を選択形成する。それから従来のGに相
当する絵素の部分とブラックストライプに相当する部分
にYeの着色層を選択形成し、最後に従来のBに相当する
絵素の部分とブラックストライプに相当する部分にBの
着色層を選択形成する。これにより従来のブラックスト
ライプに相当する部分が、R,Ye,Bの着色層の重ね合
せられた構造になる訳である。なおBの絵素部分はシア
ンの代わりに透明層を用いてもよい。この時、R,G,
Bの各々のカラーフィルタに対応する液晶層の厚みみ
dR,dG,dBが第4図に示すように各カラーフィルタの分
光透過特性に応じて最適化された値になるよう各着色層
の膜層は調節されなければならない。これは特願昭59
−16552号で述べたごとく、TN液晶の旋光分散を
補償するためである。
分とブラックストライプに相当する部分にRの着色層を
選選択形成する。次に従来のGとBに相当する絵素の部
分にCyの着色層を選択形成する。それから従来のGに相
当する絵素の部分とブラックストライプに相当する部分
にYeの着色層を選択形成し、最後に従来のBに相当する
絵素の部分とブラックストライプに相当する部分にBの
着色層を選択形成する。これにより従来のブラックスト
ライプに相当する部分が、R,Ye,Bの着色層の重ね合
せられた構造になる訳である。なおBの絵素部分はシア
ンの代わりに透明層を用いてもよい。この時、R,G,
Bの各々のカラーフィルタに対応する液晶層の厚みみ
dR,dG,dBが第4図に示すように各カラーフィルタの分
光透過特性に応じて最適化された値になるよう各着色層
の膜層は調節されなければならない。これは特願昭59
−16552号で述べたごとく、TN液晶の旋光分散を
補償するためである。
先述したように、R,Ye,Bの3層重ね合せたものは、
ほぼ可視光(λ=400〜700nm)全域にわたって光
を吸収し、これにより構成されるストライプはブラック
ストライプとしての機能を十分に果たすといえる。又、
本発明の光吸収性ストライプは単に色分離を良くしコン
トラストを上げるためだけでなく、TFTに対する遮光
層としての役割をも十分果たしうるもので、光導電効果
によるTFTのスイッチング機能の低下を防止し、良好
な表示性能を保証することを可能ならしめる。
ほぼ可視光(λ=400〜700nm)全域にわたって光
を吸収し、これにより構成されるストライプはブラック
ストライプとしての機能を十分に果たすといえる。又、
本発明の光吸収性ストライプは単に色分離を良くしコン
トラストを上げるためだけでなく、TFTに対する遮光
層としての役割をも十分果たしうるもので、光導電効果
によるTFTのスイッチング機能の低下を防止し、良好
な表示性能を保証することを可能ならしめる。
なおここでは、TFTと組み合せてカラー液晶表示装置
についてのみ説明したが、所謂、単純マトリクスの場
合、MOS−FET,MIM,バリスクなどの非線形素
子と組み合せた場合にも適用可能である。又、透過型,
反射型を問わずカラーフィルタと液晶を組み合せてなる
カラー液晶表示装置については本範中に含まれる。
についてのみ説明したが、所謂、単純マトリクスの場
合、MOS−FET,MIM,バリスクなどの非線形素
子と組み合せた場合にも適用可能である。又、透過型,
反射型を問わずカラーフィルタと液晶を組み合せてなる
カラー液晶表示装置については本範中に含まれる。
発明の効果 本発明はR,G,Bのカラーフィルタを区画するブラッ
クストライプを、R,G,Bのカラーフィルタを形成す
るのと同一の工程で形成し、工程を簡略化し、コストの
増加を少くし、歩留りの低下を抑えることができるとい
う効果がある。その際ブラックストライプ部はRとYeと
Bの着色層の3層構造にすることにより、可視光全域に
わたって光吸収特性に優れているため、通常の色分離を
良くし、コントラストを良くするというブラックストラ
イプ本来の機能だけでなく、TFTと組み合せた液晶表
示装置においては、このブラックストライプによりTF
Tを遮光し、光導電効果によるTFTのスイッチング機
能の低下を防止し、良好な表示性能を確保するという効
果がある。
クストライプを、R,G,Bのカラーフィルタを形成す
るのと同一の工程で形成し、工程を簡略化し、コストの
増加を少くし、歩留りの低下を抑えることができるとい
う効果がある。その際ブラックストライプ部はRとYeと
Bの着色層の3層構造にすることにより、可視光全域に
わたって光吸収特性に優れているため、通常の色分離を
良くし、コントラストを良くするというブラックストラ
イプ本来の機能だけでなく、TFTと組み合せた液晶表
示装置においては、このブラックストライプによりTF
Tを遮光し、光導電効果によるTFTのスイッチング機
能の低下を防止し、良好な表示性能を確保するという効
果がある。
さらに、このような構成で、着色層の膜厚を適当に調節
することにより、R,G,Bの各カラーフィルタに対応
する液晶層の厚みを光学的最適値にし、TN液晶の旋光
分散を補償し、コントラスト、色再現性に優れたカラー
液晶表示装置を提供するという効果をもつ。
することにより、R,G,Bの各カラーフィルタに対応
する液晶層の厚みを光学的最適値にし、TN液晶の旋光
分散を補償し、コントラスト、色再現性に優れたカラー
液晶表示装置を提供するという効果をもつ。
第1図は従来のカラー液晶表示装置のパネル部断面図、
第2図はR,G,Bのカラーフィルタの構成図、第3図
はR,G,Bのカラーフィルタの分光透過特性図、第4
図は本発明の一実施例のカラー液晶表示装置のパネル部
断面図、第5図はR,Ye,Bの3層の重ね合せ部の分光
透過特性図である。 1……液晶、2a,2b……配向膜、3a,3b……透
明電極、4d……R着色層、4e……Cy着色層、4f…
…Ye着色層、4g……B着色層、5a,5b……透明基
板、7……絶縁膜、8……ゲート、9……半導体、10
a……ソース、10b……ドレイン電極。
第2図はR,G,Bのカラーフィルタの構成図、第3図
はR,G,Bのカラーフィルタの分光透過特性図、第4
図は本発明の一実施例のカラー液晶表示装置のパネル部
断面図、第5図はR,Ye,Bの3層の重ね合せ部の分光
透過特性図である。 1……液晶、2a,2b……配向膜、3a,3b……透
明電極、4d……R着色層、4e……Cy着色層、4f…
…Ye着色層、4g……B着色層、5a,5b……透明基
板、7……絶縁膜、8……ゲート、9……半導体、10
a……ソース、10b……ドレイン電極。
Claims (2)
- 【請求項1】対向する第1の基板と第2の基板間に液晶
層を挟持し、前記基板の少なくとも一方の対向内面に
赤,緑,青の3種のカラーフィルタを所定の配列で多数
配置し、前記赤のカラーフィルタは赤の着色層を有し、
前記緑のカラーフィルタはシアンの着色層とイエローの
着色層を有し、前記青のカラーフィルタは青の着色層を
有し、前記赤,緑,青の3種のカラーフィルタの各々は
赤の着色層とイエローの着色層と青の着色層からなる3
層の光吸収性のストライプで区画されたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。 - 【請求項2】赤,緑,青の3種のカラーフィルタの厚み
を前記各カラーフィルタの分光透過特性に応じて異なら
せることにより、前記各カラーフィルタに対応する液晶
層の厚みを変化させたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のカラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59188308A JPH065467B2 (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | カラ−液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59188308A JPH065467B2 (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | カラ−液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6165289A JPS6165289A (ja) | 1986-04-03 |
JPH065467B2 true JPH065467B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=16221333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59188308A Expired - Lifetime JPH065467B2 (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | カラ−液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH065467B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0658473B2 (ja) * | 1985-04-12 | 1994-08-03 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示素子とその製造方法 |
JPS62262827A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Stanley Electric Co Ltd | ポジ型カラ−液晶素子の形成方法 |
JP3674581B2 (ja) | 2001-12-07 | 2005-07-20 | セイコーエプソン株式会社 | カラーフィルタ基板、その製造方法、液晶表示パネルおよび電子機器 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP59188308A patent/JPH065467B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6165289A (ja) | 1986-04-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |