JPH0868994A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上画面と下画面とが個別に駆動される２画面
駆動方式のカラー液晶表示装置に関し、表示用信号電極
の上下２分割部分の白抜け表示を阻止することを目的と
する。 【構成】 カラーフィルタ用電極、カラーフィルタ、遮
光膜、保護膜、表示用走査電極およびこの表示用走査電
極上に形成された配向膜が積層された第１の基板と、表
示用走査電極と直交する方向に配され画面上で上下に２
分割配置された表示用信号電極および配向膜が積層され
た第２の基板と、第１の基板の配向膜および第２の基板
の配向膜によって挟持された液晶層とを備え、カラーフ
ィルタの形状を表示用信号電極の形状と同様に上下に２
分割した形状とし、このカラーフィルタの分割部間に遮
光膜を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表示画面の上画面と下
画面とが個別に駆動される２画面駆動方式のカラー液晶
表示装置に関し、とくに長尺状に形成された電着用電極
上に電着法によりカラーフィルタが形成された単純マト
リクス方式のカラー液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー液晶表示装置において
は、上下２分割２画面駆動方式が主流となってきた。こ
の方式は、上画面用の表示用信号電極と下画面用の表示
用信号電極とがそれぞれ別個に設けられ、画面中央部を
境にして上下対称に配置され、図４に示すように、上画
面用の信号電極および走査電極と、下画面用の信号電極
および走査電極とが、それぞれ別のＬＳＩ（大規模集積
回路）を介して独立に駆動されるもので、一画面構成の
表示装置に比較して良好なコントラストが得られるとい
う利点を有している。

【０００３】このカラー液晶表示装置を構成するカラー
フィルタの形成に当たっては、例えば、長尺状に形成さ
れた複数の導電性透明薄膜からなる電極に選択的に電圧
を印加し、電着塗装を繰り返すことによって電極上にカ
ラーフィルタを形成するものである（例えば、特開昭５
９ー９０８１８号参照）。

【０００４】このような技術を用いたカラー液晶表示装
置の構造を図５に示す。このカラー液晶表示装置は第１
および第２の基板１ａおよび１ｂを備え、第１の基板１
ａには、長尺短冊形状の電着型カラーフィルタ用電極
２、このカラーフィルタ用電極２上に同一形状で配した
カラーフィルタ３、このカラーフィルタ３の隣接間を埋
める遮光膜４、カラーフィルタ３上に形成された保護膜
５、カラーフィルタ３の長尺方向と直交する方向に向け
て配列された表示用走査電極６およびこの表示用走査電
極６上に形成された配向膜７がそれらの順に積層されて
いる。

【０００５】また、第２の基板１ｂには、画面を上下方
向に２分割して対称配列された短冊状の表示用信号電極
８およびこの表示用信号電極８上に形成された配向膜９
がそれらの順に積層されており、配向膜７と配向膜９と
で液晶層１０を挟持した構造となっている。

【０００６】この表示装置における遮光膜４の形成方法
は、カラーフィルタ３を電着法によって形成硬化させた
後、例えばセルフアライメント法によってカラーフィル
タ３を含めた第１の基板１ａ上に光硬化性を有する遮光
膜３を塗布し、基板１ａの背面から露光することによっ
てカラーフィルタ３の周辺部の遮光膜４のみを硬化さ
せ、他の不要な部分を除去することによってカラーフィ
ルタ３間のみに遮光膜４を形成するようにしている（特
開昭６２−２４７３３１号参照）。

【０００７】また、図６に示すように、ドット状のカラ
ーフィルタ３を有する表示装置においては、第１の基板
１ａ上に短冊状の電着型カラーフィルタ用電極２を形成
した後に、このカラーフィルタ用電極２を含めた第１の
基板１ａ上に図示しないレジストを塗布し、露光し、現
像することによって画素パターン以外の部分にレジスト
を形成する。そして、その上から電着法によりカラーフ
ィルタ３を形成すれば、レジスト部にはカラーフィルタ
が形成されず、レジストを剥離した後の基板１ａ上にカ
ラーフィルタ３がドット状に形成されることになる（特
開平４−３０１１８号参照）。

【０００８】その後、前述したセルフアライメント法な
どによって遮光膜４を形成することにより、マトリック
ス状の遮光膜４を得ることができる。次いで、保護膜
５、表示用走査電極６、配向膜７を積層し、表示用信号
電極８および配向膜９を成層した第２の基板１ｂを配し
て液晶層４を挟持することによりカラー表示装置とする
ことが出来る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す従来例によれば、第２の基板１ｂに設けた表示用信
号電極８は画面上で上下に分割されており、図７に示す
ように、この分割部１１は何も無い空間部分となってい
る。しかも、第１の基板１ａ上の表示用走査電極６につ
いてもこの分割部に対応する部分は走査電極６間の隙間
となっており電極は何も存在していない。

【００１０】したがって、図７のＡ−Ａ矢視断面図であ
る図８に最も良く示されているように、信号電極８か走
査電極６の少なくとも一方が存在する部分の液晶層１０
の寸法Ｄａに比べ、分割部の液晶層１０の寸法Ｄｂが大
きくなってしまい、この部分の液晶の光学補償がずれて
しまう。

【００１１】このため、表示装置の画面の分割部相当部
分が白く抜けてしまい、図９に示すように、画面中央部
の分割部に沿って白線１２が表示されてしまう。また、
図６に示す従来例では、第２の基板１ｂ上の表示用信号
電極８の上下２分割部分に対応した第１の基板１ａ上に
遮光膜４が形成される場合があり、その場合には分割部
の白抜けは見えなくなる。しかし、この従来例の場合、
レジストを塗布し、露光し、現像し、除去する工程が必
要となり、設備が大掛かりになるばかりか工数が増えて
しまい、工程が複雑化するため採用されていなかった。

【００１２】そこで、本発明は、製造設備や製造工数を
増大することなしにカラー液晶表示装置の表示用信号電
極の上下２分割部分の白抜け表示を阻止することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によるカラー液晶
表示装置は、長尺形状のカラーフィルタ用電極、このカ
ラーフィルタ用電極上に配された長尺形状のカラーフィ
ルタ、カラーフィルタ間に配された遮光膜、カラーフィ
ルタ上に形成された保護膜、カラーフィルタの長尺方向
と直交する方向に配された表示用走査電極およびこの表
示用走査電極上に形成された配向膜が積層された第１の
基板と、表示用走査電極と直交する方向に配され画面上
で上下に２分割配置された表示用信号電極およびこの表
示用信号電極上に形成された配向膜が積層された第２の
基板と、第１の基板の配向膜および第２の基板の配向膜
によって挟持された液晶層とを備え、第１の基板のカラ
ーフィルタの形状を、第２の基板の表示用信号電極の形
状と同様に上下に２分割した形状とし、カラーフィルタ
の分割部間に遮光膜を形成した構成とする。この場合、
カラーフィルタの分割部間の距離を、表示用信号電極の
分割部間の距離よりも大となるように構成することがで
きる。

【００１４】

【作用】本発明の構成によれば、製造設備や工数を増大
させることなく第１の基板上の表示用信号電極の分割部
対応場所にカラーフィルタ端部で区画された空間が形成
され、そこに遮光膜を正確に設けることができ、その結
果、電極分割部に光が到来せず、画面上の白抜け表示が
阻止される。また、カラーフィルタの分割部端間の距離
を表示用信号電極の分割部間距離よりも大にすることに
より、カラーフィルタ部で光りが漏れたとしても画面上
に漏れる確率が小さくなる。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明によるカラー液晶表示装置の
一実施例を示す模式的断面図で、図５に示す構成要素と
同一構成要素には同一符号を付して説明する。同図にお
いて、第１の基板１ａ上には上下２分割構造のカラーフ
ィルタ用電極２、同様な構成のカラーフィルタ３、遮光
膜４、保護膜５、表示用走査電極６および配向膜７が積
層され、その上に液晶層１０が、上下２分割配置された
表示用信号電極８および配向膜９の積層された第２の基
板１ｂによって挟持されている。

【００１６】このようなカラー液晶表示装置を形成する
ため、透明な第１の基板１ａ上に電着用ＩＴＯ（錫添加
酸化インジュウム）膜をスパッタ方式により表面抵抗が
単位面積当たり１２Ω／□程度になるように形成し、Ｉ
ＴＯ膜を所定のフォトプロセスおよびエッチング工程に
より、例えば、図２に示すように、一面取り（図ａ）、
または二面取り（図ｂ）などのストライプパターンのＩ
ＴＯ透明電極２０を形成する。このとき、各ストライプ
パターンは表示画面を上下に２分するように分割形成
し、そのストライプ幅は７５μｍ、隣接間距離は２５μ
ｍ、上下分割部間隔は１５μｍに選択する。

【００１７】その後、電着用ＩＴＯ電極２０の上下部に
ある電圧印加用端子２１に電圧を印加し、所定の方法で
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各カラーフィル
タを順次着色してゆき、水洗、仮焼成（８０℃：１０
分）、本焼成（２８０℃：１時間）の各工程を経てカラ
ーフィルタ３を形成する。

【００１８】次いで、カラーフィルタ３上、およびその
上下分割部間を含む透明な第１の基板１ａ上に、スクリ
ーン印刷、ロールコート、スピンコート、オフセット印
刷等の所定の印刷手段によって遮光性薄膜を塗布し、１
００℃で１０分間仮焼成した後、第１の基板１ａの下方
から全面露光して感光部を硬化させ、非感光部であるカ
ラーフィルタ３上の遮光性薄膜材料のみを硬化させない
でおく。ここで、遮光性材料として、黒色になるような
顔料及び染料を分散させた主に紫外線領域の光線で硬化
反応するアクリル系遮光性薄膜材料を用いた。

【００１９】次いで、第１の基板１ａ上の未硬化遮光性
材料を現像して剥離除去し、その後基板１ａ上に残され
た遮光性材料を本焼成（２５０℃で１時間過熱）して遮
光膜４を完成させる。この状態で、画面中央部の２画面
分割部に対応するカラーフィルタ分割部間にも遮光膜４
が形成されていることになる。かくして遮光膜４の形成
された第１の基板１ａ上に、所定の方法で保護膜５、表
示用走査電極６、配向膜７をそれらの順に形成する。

【００２０】第２の基板１ｂにも同様にして表示用信号
電極８および配向膜９を積層する。この際、表示用信号
電極８のストライプ幅を８５μｍ、隣接間間隔を１５μ
ｍ、上下分割部間間隔を１０μｍとなるように形成し
た。その結果、第１の基板１ａ上のカラーフィルタ３の
分割部間隔と第２の基板１ｂ上の表示用信号電極８の分
割部間隔との関係は、図３に示す状態となり、カラーフ
ィルタ部からの画面上への漏洩光の確率は小さなものと
なる。

【００２１】最後に第１の基板１ａと第２の基板１ｂと
で液晶層１０を挟持させてカラー液晶表示装置を完成さ
せた。完成したカラー液晶表示装置を点灯させたとこ
ろ、画面中央部の白抜け表示は見られなかった。

【００２２】なお、前述の実施例ではマトリックス状電
極を用いた例、一面取りあるいは二面取りの工程の例な
どが示されているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、任意の配列の電極を用いたり、三面以上の他面
取り工程を採用するなど選択は自由である。また、前述
の実施例では示さなかった任意のトップコート膜を電極
と配向膜との間などに施すこともできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、第１の基板上のカラー
フィルタを、第２の基板上の表示用信号電極と同様に上
下二分割構造としたため、カラーフィルタの分割部間に
正確に遮光層を形成することができ、それによって画面
中央部の表示用信号電極分割部に相当する部分での白抜
け表示が無くなるばかりか、カラーフィルタの色ストラ
イプを鮮明に出来るため、光学特性の極めて優れたカラ
ー液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー液晶表示装置の構成図であ
る。

【図２】カラーフィルタ用電極の配列例を示す平面図で
ある。

【図３】画面中央部の部材配列を説明する断面図であ
る。

【図４】上下２分割２画面駆動方式のカラー液晶表示装
置の模式的概念図である。

【図５】従来のカラー液晶表示装置の構造図である。

【図６】従来のカラー液晶表示装置の他の構造図であ
る。

【図７】２画面駆動のカラー液晶表示装置の中央部の電
極配置例を示す図である。

【図８】図７のＡ−Ａ矢視断面図で画面中央部の部材配
列を説明する断面図である。

【図９】２画面駆動カラー液晶表示装置の白抜け表示を
説明する平面図である。

【符号の説明】

１ａ 第１の基板 １ｂ 第２の基板 ２ 電着型カラーフィルタ用電極 ３ カラーフィルタ ４ 遮光膜 ５ 保護膜 ６ 表示用走査電極 ７，９ 配向膜 ８ 表示用信号電極 １０ 液晶膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺形状のカラーフィルタ用電極、この
   カラーフィルタ用電極上に配された長尺形状のカラーフ
   ィルタ、前記カラーフィルタ間に配された遮光膜、前記
   カラーフィルタ上に形成された保護膜、前記カラーフィ
   ルタの長尺方向と直交する方向に配された表示用走査電
   極およびこの表示用走査電極上に形成された配向膜が積
   層された第１の基板と、 前記表示用走査電極と直交する方向に配され画面上で上
   下に２分割配置された表示用信号電極およびこの表示用
   信号電極上に形成された配向膜が積層された第２の基板
   と、 前記第１の基板の配向膜および前記第２の基板の配向膜
   によって挟持された液晶層とを備え、 前記第１の基板の前記カラーフィルタの形状を、前記第
   ２の基板の前記表示用信号電極の形状と同様に上下に２
   分割した形状とし、前記カラーフィルタの分割部間に前
   記遮光膜を形成したことを特徴とするカラー液晶表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記カラーフィルタの分割部間の距離
   を、前記表示用信号電極の分割部間の距離よりも大とし
   たことを特徴とする請求項１記載のカラー液晶表示装
   置。