JPH08194231A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラストを向上させたカラー液晶表示パ
ネルを提供すること。 【構成】 複数の第１の電極を有する一方の電極基板
と、前記複数の第１の電極に直交する複数の第２の電極
を有する他方の電極基板と、前記一方の電極基板と他方
の電極基板との間に注入封止される液晶層とを有し、前
記一方の電極基板が、一方の電極基板上に形成される第
１の遮光膜および第１の遮光膜の間に配置されるカラー
フィルタを有し、前記複数の第１の電極が、前記第１の
遮光膜およびカラーフィルタ層の上に形成されてなる液
晶表示パネルにおいて、前記他方の電極基板が、他方の
電極基板上に形成される第２の遮光膜を有し、前記複数
の第２の電極が、前記第２の遮光膜の上に形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係わ
り、特に、コントラストを向上させた液晶表示パネルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の単純マトリックス形カラ
ー液晶表示装置に使用されるカラー液晶表示パネルの概
略構成を示す斜視図である。

【０００３】図３は、図２に示すカラー液晶表示パネル
を図中Ｂ−Ｂ’線で切断した断面図である。

【０００４】図２、図３において、１はセグメント電極
基板、２はコモン電極基板、３は遮光膜、４，５，６は
それぞれＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色の
カラーフィルタ、７は保護膜、８はコモン電極、９はセ
グメント電極、１０は絶縁膜、１１は配向膜、１２はス
ぺーサ、１３は液晶層、１４はシール材である。

【０００５】コモン電極基板２はガラス等から構成さ
れ、コモン電極基板２上にカラーフィルタ（４，５，
６）および遮光膜３が形成され、前記カラーフィルタ
（４，５，６）および遮光膜３の上に保護膜７が形成さ
れる。

【０００６】さらに、前記保護膜７の上に帯状の透明電
極（ＩＴＯ）からなる複数のコモン電極８が形成され
る。

【０００７】また、セグメント電極基板１は、同じくガ
ラス等から構成され、セグメント電極基板１の上に帯状
の透明電極（ＩＴＯ）からなるセグメント電極９が形成
される。

【０００８】さらに、前記セグメント電極９とコモン電
極８の上には、それぞれ絶縁膜１０と配向膜１１とが形
成される。

【０００９】図２に示すカラー液晶表示パネルは、シー
ル材１４を介して前記セグメント電極基板１とコモン電
極基板２とのを重ね合わせ、シール材の開口部（図示せ
ず）から液晶層１３を注入し、開口部をエポキシ樹脂等
で封止して組み立てられる。

【００１０】また、図３に示すように、液晶層１３には
スペーサ１２が封入される。

【００１１】なお、図２に示すカラー液晶表示パネル
は、セグメント電極基板１側からバックライト光（Ｊ）
が照射される。

【００１２】図４は、図３に示すカラー液晶表示パネル
のコモン電極８とセグメント電極９との配置関係を示す
図であり、図２に示すＡの部分の、コモン電極８とセグ
メント電極９の配置関係を示している。

【００１３】図４に示すように、コモン電極８とセグメ
ント電極９とは、互いに直交しており、また、セグメン
ト電極９は、それぞれＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青
色）用のセグメント電極（９ａ，９ｂ，９ｃ）から構成
される。

【００１４】コモン電極８と、Ｒ・Ｇ・Ｂ用のセグメン
ト電極（９ａ，９ｂ，９ｃ）との交点が１画素を構成し
ており、また、Ｒ・Ｇ・Ｂ用のセグメント電極（９ａ，
９ｂ，９ｃ）で１画素を構成するため、セグメント電極
９の幅（Ｔ２）は、コモン電極８の幅（Ｔ１）のほぼ１
／３のとなっている。

【００１５】図２に示す例では、画素数が４８０×６４
０で、１画素の大きさが、３００μｍ×３００μｍであ
り、したがって、セグメント電極９の幅（Ｔ２）および
コモン電極８の幅（Ｔ１）は、Ｔ１＝７０μｍ、Ｔ２＝
２７０μｍである。

【００１６】図５は、図３に示すカラー液晶表示パネル
のカラーフィルタ（４，５，６）および遮光膜３の配置
関係を説明するための図であり、図２に示すＡの部分
の、カラーフィルタ（４，５，６）および遮光膜３の配
置関係を示している。

【００１７】カラーフィルタ（４，５，６）の幅方向
は、図４に示すＲ・Ｇ・Ｂ用のセグメント電極（９ａ，
９ｂ，９ｃ）の幅と対向するように配置され、また、カ
ラーフィルタ（４，５，６）の長さ方向は、図４に示す
コモン電極８の幅と対向するように配置される。

【００１８】さらに、カラーフィルタ（４，５，６）を
取り巻くように、格子状の遮光膜３が形成されており、
したがって、格子状の遮光膜３は、コモン電極８の間、
および、セグメント電極９の間に対向する位置に配置さ
れる。

【００１９】前記図４から理解できるように、コモン電
極基板２とセグメント電極基板１とを重ね合わせてカラ
ー液晶表示パネルを構成する際に、Ｒ・Ｇ・Ｂ用のセグ
メント電極（９ａ，９ｂ，９ｃ）とコモン電極８とが重
ならない部分が形成され、その部分に接する液晶層１３
には、カラー液晶表示パネルに画像を表示するための駆
動電圧が印加されない。

【００２０】そのため、前記セグメント電極９とコモン
電極８とが重なり合わない部分からバックライト光が透
過してカラー液晶表示パネルの表面に漏れだし、カラー
液晶表示パネルのコントラストが低下する。

【００２１】これを防止するために、格子状の遮光膜３
が、カラーフィルタ（４，５，６）を取り巻くように形
成される。

【００２２】カラーフィルタ（４，５，６）の幅（Ｔ
３）、長さ（Ｔ４）、および、遮光膜３の幅（Ｔ５）
は、コモン電極８の幅（Ｔ１）、セグメント電極幅９の
幅（Ｔ２）により決定されるが、コモン電極８の幅（Ｔ
１）、セグメント電極幅９の幅（Ｔ２）が、図２に示す
例では、Ｔ１＝７０μｍ、Ｔ２＝２７０μｍであり、Ｔ
３＝７０μｍ、Ｔ４＝Ｔ２、Ｔ５＝３０μｍとなる。

【００２３】図５に示す遮光膜３の材料としては、酸化
クロム等の金属酸化膜、あるいは、カーボン等の黒色顔
料を分散した合成樹脂膜が使用されている。

【００２４】遮光膜３の材料として、前者の金属酸化膜
を使用すると、高い遮光率が得られるが、反面表面反射
による表示品質が劣化し、また、製造コストが高くなる
といる問題点を有している。

【００２５】また、遮光膜３の材料として、後者の黒色
顔料を分散した合成樹脂膜を使用すると、製造コストが
安価になり、表面反射も少なく表示品質の劣化もない
が、反面遮光率の低さから、前者の金属酸化膜に比べて
約１０倍以上の厚さが必要である。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
液晶表示パネルの遮光膜３の材料として、酸化クロム等
の金属酸化膜、あるいは、カーボン等の黒色顔料を分散
した合成樹脂膜を使用したとしても、バックライト光を
完全遮光することはできない。

【００２７】そのため、図２に示すように、セグメント
電極基板１側のバックライト光（Ｊ）の一部が、前記遮
光膜３を透過して、カラー液晶表示パネルの表面に漏洩
光（ｋ）として漏れだしてくる。

【００２８】前記漏洩光（ｋ）は、その周囲の画素が非
点灯時（黒表示）の時に揮度を上昇させる原因となる。

【００２９】そして、カラー液晶表示パネルのコントラ
ストは、点灯時と非点灯時の揮度比により決定されるた
め、前記漏洩光（ｋ）は、カラー液晶表示パネルのコン
トラストを低下させるという問題点があった。

【００３０】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表
示パネルにおいて、コントラストを向上させることが可
能となる技術を提供することにある。

【００３１】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な特徴は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００３３】（１）複数の第１の電極を有する一方の電
極基板と、前記複数の第１の電極に直交する複数の第２
の電極を有する他方の電極基板と、前記一方の電極基板
と他方の電極基板との間に注入封止される液晶層とを有
し、前記一方の電極基板が、一方の電極基板上に形成さ
れる第１の遮光膜および第１の遮光膜の間に配置される
カラーフィルタを有し、前記複数の第１の電極が、前記
第１の遮光膜およびカラーフィルタ層の上に形成されて
なるカラー液晶表示パネルにおいて、前記他方の電極基
板が、他方の電極基板上に形成される第２の遮光膜を有
し、前記複数の第２の電極が、前記第２の遮光膜の上に
形成されてなることを特徴とする。

【００３４】（２）前記（１）の手段において、前記第
１および第２の遮光膜が、黒色顔料を分散した合成樹脂
膜から構成されることを特徴とする。

【００３５】

【作用】前記手段によれば、カラー液晶表示パネルを構
成する１対の電極基板の双方に、遮光膜を形成するよう
にしたので、カラー液晶表示パネルを照射するバックラ
イト光は、２つの電極基板に形成された双方の遮光膜に
より遮光され、バックライト光が、従来のように遮光膜
を透過してカラー液晶表示パネルの表面に漏れだしてく
ることはほとんどない。

【００３６】これにより、カラー液晶表示パネルのコン
トラストを向上させることが可能となる。

【００３７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３８】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００３９】図１は、本発明の一実施例であるカラー液
晶表示パネルの概略構成を示す図である。

【００４０】図１において、１はセグメント電極基板、
２はコモン電極基板、３，３１は遮光膜、４，５，６は
それぞれＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色の
カラーフィルタ、７，３７は保護膜、８はコモン電極、
９はセグメント電極、１３は液晶層である。

【００４１】なお、図１では、前記図３に示す絶縁膜１
０、配向膜１１、スぺーサ１２は省略している。

【００４２】本実施例においても、前記図３に示す従来
例と同様、コモン電極基板２はガラス等から構成され、
コモン電極基板２上にカラーフィルタ（４，５，６）、
遮光膜３、保護膜７、コモン電極８が形成される。

【００４３】また、セグメント電極基板１は、前記図２
に示す従来例と同様、ガラス等から構成され、セグメン
ト電極基板１の上に帯状の透明電極（ＩＴＯ）からなる
セグメント電極９が形成される。

【００４４】また、コモン電極８、セグメント電極９、
カラーフィルタ（４，５，６）および遮光膜３の配置関
係も、前記図４、５と同じである。

【００４５】本実施例では、セグメント電極基板１の上
に、コモン電極基板１の上に形成された遮光膜３と対抗
する位置に遮光膜３１を形成し、さらに、遮光膜３１の
上に保護層３７を形成するようにした点で、前記図２に
示す従来例と相違している。

【００４６】なお、保護層３７は、遮光膜３１の剥がれ
を防止するために形成しており、また、本実施例の遮光
膜３の材料としては、酸化クロム等の金属酸化膜、ある
いは、カーボン等の黒色顔料を分散した合成樹脂膜でも
よい。

【００４７】これにより、本実施例では、バックライト
光（Ｊ）が２つの遮光膜（３，３１）により、２重に遮
光されることになり、バックライト光（Ｊ）が遮光膜
（３，３１）を透過して液晶パネルの表面に漏れだすこ
とがほとんどなくなる。

【００４８】したがって、カラー液晶表示パネルのコン
トラストを向上させることが可能となる。

【００４９】また、従来のカラー液晶表示パネルにおい
ては、遮光膜と３として、カーボン等の黒色顔料を分散
した合成樹脂膜を使用した場合に、通常１μｍ以上の膜
厚が必要される。

【００５０】この上にカラーフィルタ（３，４，５）を
形成する場合、光漏れ防止等の理由により、遮光膜３と
カラーフィルタ（３，４，５）を重ね合わせるようにし
ており、遮光膜３とカラーフィルタ（３，４，５）を重
ね合わせた部分では段差が生じることになる。

【００５１】この場合、保護膜７により平坦化を行うこ
とになるが、遮光膜３とカラーフィルタ（３，４，５）
を重ね合わせた部分の段差は１μｍ以上であり、保護膜
により平坦化をおこなったとしても、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅ
ｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶で必要とさ
れる０．０５μｍ以下の平坦度を得ることは困難であ
り、それにより、画素部の平坦度が悪化し、コモン電極
基板２とセグメント電極基板１との間に注入封止される
液晶層１３のギャップ長のばらつきとなる。

【００５２】そして、ＳＴＮ型液晶表示パネルにおける
光の透過率は、液晶層の厚さに依存するため、前記ギャ
ップ長のばらつきにより色むら等が生じ、カラー液晶表
示パネルの表示品質を低下させるという問題点があっ
た。

【００５３】しかしながら、本実施例によれば、セグメ
ント電極基板１とコモン電極基板２に、それぞれ遮光膜
（３，３１）を形成するようにしたので、セグメント電
極基板１あるいはコモン電極基板２に形成する遮光膜
（３，３１）厚さを、従来例のようにコモン電極２にの
み遮光膜３形成する場合に比べて薄くすることが可能で
ある。

【００５４】したがって、遮光膜（３，３１）として、
カーボン等の黒色顔料を分散した合成樹脂膜を使用し、
また、液晶層として、ＳＴＮ型液晶を使用した場合であ
っても、遮光膜３の膜厚を薄くすることができ、それに
よりＳＴＮ型液晶で必要とされる０．０５μｍ以下の平
坦度で、液晶層１３の厚さを均一にすることが可能であ
り、カラー液晶表示パネルの表示品質が低下するのを防
止することが可能となる。

【００５５】なお、本実施例では、遮光膜３を格子状に
形成したが、コモン電極８の間のみに対向する位置、あ
るいは、セグメント電極９の間のみに対向する位置に配
置するようにしてもよい。

【００５６】また、コモン電極８あるいはセグメント電
極９を２つに分割、例えば、上下方向、あるいは、左右
方向に分割することも可能である以上、本発明を実施例
に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更し得ることは言うまでもない。

【００５７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００５８】（１）本発明によれば、カラー液晶表示パ
ネルを構成する１対の電極基板の双方に、遮光膜を形成
するようにしたので、カラー液晶表示パネルを照射する
バックライト光は、２つの電極基板に形成された双方の
遮光膜により遮光され、バックライト光が、従来のよう
に遮光膜を透過してカラー液晶表示パネルの表面に漏れ
だしてくることがほとんどなくなる。

【００５９】これにより、液晶表示パネルのコントラス
トを向上させることが可能となる。

【００６０】（２）本発明によれば、遮光膜として、カ
ーボン等の黒色顔料を分散した合成樹脂膜を使用し、液
晶層として、ＳＴＮ型液晶を使用した場合であっても、
ＳＴＮ型液晶で必要とされる０．０５μｍ以下の平坦度
で、液晶層の厚さを均一にすることが可能であり、カラ
ー液晶表示パネルの表示品質が低下するのを防止するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるカラー液晶表示パネル
の概略構成を示す図である。

【図２】従来の単純マトリックス形カラー液晶表示装置
に使用されるカラー液晶表示パネルの概略構成を示す斜
視図である。

【図３】図２に示すカラー液晶表示パネルを図中Ｂ−
Ｂ’線で切断した断面図である。

【図４】図３に示すカラー液晶表示パネルのコモン電極
８とセグメント電極９との配置関係を示す図である。

【図５】図３に示すカラー液晶表示パネルのカラーフィ
ルタ（４，５，６）および遮光膜３の配置関係を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１…セグメント電極基板、２…コモン電極基板、３，３
１…遮光膜、４，５，６…Ｒ（赤色），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の３色のカラーフィルタ、７，３７…保護膜、８
…コモン電極、９…セグメント電極、１０…絶縁膜、１
１…配向膜、１２…スぺーサ、１３…液晶層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の第１の電極を有する一方の電極基
   板と、前記複数の第１の電極に直交する複数の第２の電
   極を有する他方の電極基板と、前記一方の電極基板と他
   方の電極基板との間に注入封止される液晶層とを有し、
   前記一方の電極基板が、一方の電極基板上に形成される
   第１の遮光膜および第１の遮光膜の間に配置されるカラ
   ーフィルタを有し、前記複数の第１の電極が、前記第１
   の遮光膜およびカラーフィルタ層の上に形成されてなる
   液晶表示パネルにおいて、前記他方の電極基板が、他方
   の電極基板上に形成される第２の遮光膜を有し、前記複
   数の第２の電極が、前記第２の遮光膜の上に形成されて
   なることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 【請求項２】 前記第１および第２の遮光膜が、黒色顔
   料を分散した合成樹脂膜から構成されることを特徴とす
   る請求項１に記載された液晶表示パネル。