JPH09127477A - Color liquid crystal display element - Google Patents
Color liquid crystal display elementInfo
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- JPH09127477A JPH09127477A JP7302315A JP30231595A JPH09127477A JP H09127477 A JPH09127477 A JP H09127477A JP 7302315 A JP7302315 A JP 7302315A JP 30231595 A JP30231595 A JP 30231595A JP H09127477 A JPH09127477 A JP H09127477A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、フルカラー表示
が可能な液晶表示素子に関し、特に、複屈折制御型のフ
ルカラー液晶表示素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device capable of full color display, and more particularly to a birefringence control type full color liquid crystal display device.
【0002】[0002]
【従来の技術】カラー画像を表示できるカラー液晶表示
素子としては、カラーフィルタ型、複屈折制御型等が知
られている。広く使用されているカラーフィルタ型は、
カラーフィルタにより特定波長領域の光を吸収すること
により透過光を着色してカラー画像を表示するものであ
り、表示が暗く、反射型のカラー液晶表示素子として不
適当である。2. Description of the Related Art As a color liquid crystal display device capable of displaying a color image, a color filter type, a birefringence control type and the like are known. Widely used color filter type is
A color image is displayed by absorbing light in a specific wavelength region by a color filter to color transmitted light, and the display is dark, and it is unsuitable as a reflection type color liquid crystal display element.
【0003】一方、複屈折制御(ECB:electrically
controlled birefringence)型の液晶表示素子は、
液晶に電界を印加することにより液晶の分子配列を変え
させて、液晶層の複屈折効果を変化させ、この複屈折効
果の変化により一対の偏光板を透過する光のスペクトル
分布を変えて、所望の色を表示させるものである。この
方式のカラー液晶表示素子は表示が明るく、反射型のカ
ラー液晶表示素子に適している。On the other hand, birefringence control (ECB: electrically
A controlled birefringence type liquid crystal display element
By applying an electric field to the liquid crystal, the molecular alignment of the liquid crystal is changed, the birefringence effect of the liquid crystal layer is changed, and the change in the birefringence effect changes the spectral distribution of the light transmitted through the pair of polarizing plates. The color of is displayed. This type of color liquid crystal display device has a bright display and is suitable for a reflective color liquid crystal display device.
【0004】複屈折制御型液晶表示素子においては、電
極間に電圧を印加した場合に、電極の対向部分の液晶に
は所望の電圧が印加されて所望の色を表示できるが、そ
の周辺部は、印加電圧に応じて発色する部分とは異なっ
た電気光学応答を示す。このため、表示色が表示領域と
は異なり、表示画像全体として表示色の純度の低下やコ
ントラストの低下などを招く。この問題は特に、高品質
の画像を表示することができるアクティブマトリクス型
の複屈折制御型カラー液晶表示素子の場合に顕著にな
る。In the birefringence control type liquid crystal display element, when a voltage is applied between the electrodes, a desired voltage is applied to the liquid crystal in a portion facing the electrodes, and a desired color can be displayed, but its peripheral portion is , Shows an electro-optical response different from the part that develops color depending on the applied voltage. For this reason, the display color is different from that of the display area, and thus the purity of the display color and the contrast of the entire display image are deteriorated. This problem is particularly remarkable in the case of an active matrix type birefringence control type color liquid crystal display element capable of displaying a high quality image.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
め、非表示領域に遮光性の材料からなるブラックマスク
を配置し、非表示領域の表示を外部に漏らさない、即
ち、シールドすることが行われている。しかし、アクテ
ィブマトリクス液晶表示素子の共通電極側にブラックマ
スクを形成した場合、上下の基板の位置合わせずれのた
めに、ブラックマスクが画素部を覆う、即ち、対向する
基板上の電極の一部に重なってしまう。To solve this problem, a black mask made of a light-shielding material is arranged in the non-display area so that the display in the non-display area is not leaked to the outside, that is, shielded. It is being appreciated. However, when a black mask is formed on the common electrode side of the active matrix liquid crystal display element, the black mask covers the pixel portion due to misalignment of the upper and lower substrates, that is, a part of the electrodes on the opposing substrate. It will overlap.
【0006】この場合、各画素の有効な表示面積が減少
し、表示画像の明るさが低下するという問題がある。In this case, there is a problem that the effective display area of each pixel is reduced and the brightness of the display image is reduced.
【0007】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、明るい画像を表示できる複屈折制御型のカラー液
晶表示素子を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a birefringence control type color liquid crystal display element capable of displaying a bright image.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のカラー液晶表示素子は、画素電極と該画
素電極に接続されたアクティブ素子とがマトリクス状に
配置された第1の基板と、前記第1の基板に対向して配
置され、前記画素電極に対向して配置された共通電極が
形成された第2の基板と、前記第1の基板と第2の基板
の間に配置され、前記画素電極と前記共通電極の間に印
加される電圧に応じて配向状態が変化する液晶と、前記
第1の基板と第2の基板とを挟んで配置され、前記液晶
の配向状態の変化に応じた色を表示するように配置され
た一対の偏光板と、前記画素電極の間に対応する非表示
領域部分に配置された半透過性のブラックマスクと、を
備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, a color liquid crystal display element of the present invention comprises a first substrate on which pixel electrodes and active elements connected to the pixel electrodes are arranged in a matrix. A second substrate which is arranged so as to face the first substrate and has a common electrode which is arranged so as to face the pixel electrode, and is arranged between the first substrate and the second substrate. A liquid crystal whose alignment state changes according to a voltage applied between the pixel electrode and the common electrode, and a liquid crystal which is arranged with the first substrate and the second substrate sandwiched therebetween, and the alignment state of the liquid crystal changes. A pair of polarizing plates arranged so as to display a color corresponding to the above, and a semi-transmissive black mask arranged in the non-display area corresponding to the space between the pixel electrodes.
【0009】このような構成によれば、ブラックマスク
が半透過性膜から形成されているので、第1の基板と第
2の基板の位置合わせがずれた場合でも、ブラックマス
クを介して各画素の光がある程度出射する。従って、開
口率を設計値に近い値に維持することができる。According to this structure, since the black mask is formed of the semi-transmissive film, even if the first substrate and the second substrate are misaligned with each other, each pixel is exposed through the black mask. Light is emitted to some extent. Therefore, the aperture ratio can be maintained at a value close to the design value.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態にか
かる複屈折制御型液晶表示素子を図面を参照して説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A birefringence control type liquid crystal display device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】(第1の実施の形態)図1に断面図で示す
ように、複屈折制御型液晶表示素子1は、概略的には、
一対の透明基板11、12と、一対の透明基板11、1
2間にシール材SCにより封止された液晶13と、基板
12の外側に配置された2枚の位相板21、22と、一
対の透明基板11、12及び2枚の位相板21、22を
挟んで配置された一対の偏光板23、24と、偏光板2
3の外側に配置された反射板25と、から構成される。(First Embodiment) As shown in the sectional view of FIG. 1, a birefringence control type liquid crystal display element 1 is roughly
A pair of transparent substrates 11, 12 and a pair of transparent substrates 11, 1
The liquid crystal 13 sealed by the sealing material SC between the two, the two phase plates 21 and 22 arranged outside the substrate 12, the pair of transparent substrates 11 and 12 and the two phase plates 21 and 22. A pair of polarizing plates 23 and 24, which are sandwiched, and a polarizing plate 2
3 and a reflection plate 25 arranged outside.
【0012】一対の透明基板11、12は、ガラス、透
明樹脂等から構成される。下側の透明基板(TFT基
板)11には、図2に示すように、TFT14と、画素
電極15とがマトリクス状に配置され、さらに複数の画
素電極15に対向し、補助容量を形成する補助容量線C
Sが配置されている。The pair of transparent substrates 11 and 12 are made of glass, transparent resin or the like. As shown in FIG. 2, on the lower transparent substrate (TFT substrate) 11, TFTs 14 and pixel electrodes 15 are arranged in a matrix, and further, the TFTs 14 and the pixel electrodes 15 are opposed to each other to form auxiliary capacitances. Capacitance line C
S is arranged.
【0013】TFT14のゲート電極14Gは対応する
ゲートラインGLに接続され、ソース電極14Sは対応
する画素電極15に接続され、ドレイン電極14Dはデ
ータラインDLに接続されている。The gate electrode 14G of the TFT 14 is connected to the corresponding gate line GL, the source electrode 14S is connected to the corresponding pixel electrode 15, and the drain electrode 14D is connected to the data line DL.
【0014】図3にTFT基板11の1画素分の平面構
成を拡大して示し、そのA−A線、B−B線、C−C線
での断面を図4〜図6にそれぞれ示す。各TFT14
は、図4に示すように、TFT基板11上に形成された
ゲート電極14Gと、ゲート電極14Gの表面を陽極酸
化して形成されたゲート酸化膜31と、SiN等からな
る絶縁膜32と、絶縁膜32の上に形成された真性半導
体層33と、真性半導体層33の上にチャネル領域を保
護して形成されたブロッキング層34と、真性半導体層
33に接続されたn型半導体層35S,35Dと、n型
半導体層の上に配置されたクロム層36S,36Dと、
クロム層36S,36Dの上に形成されたアルミニウム
チタン(AlTi)層37S,37Dとより構成され
る。画素電極15は、絶縁膜32の上に形成され、対応
するTFT14のソース電極14S(n型半導体層35
Sとクロム層36S)に接続されている。FIG. 3 is an enlarged plan view of one pixel of the TFT substrate 11, and the cross sections taken along the lines AA, BB and CC are shown in FIGS. 4 to 6, respectively. Each TFT14
As shown in FIG. 4, a gate electrode 14G formed on the TFT substrate 11, a gate oxide film 31 formed by anodizing the surface of the gate electrode 14G, an insulating film 32 made of SiN or the like, An intrinsic semiconductor layer 33 formed on the insulating film 32, a blocking layer 34 formed on the intrinsic semiconductor layer 33 to protect the channel region, an n-type semiconductor layer 35S connected to the intrinsic semiconductor layer 33, 35D, and chromium layers 36S and 36D arranged on the n-type semiconductor layer,
It is composed of aluminum titanium (AlTi) layers 37S and 37D formed on the chromium layers 36S and 36D. The pixel electrode 15 is formed on the insulating film 32 and corresponds to the source electrode 14S (n-type semiconductor layer 35) of the TFT 14.
S and the chrome layer 36S).
【0015】TFT34と画素電極15の端部の上に
は、SiN等からなるオーバーコート層(保護層)38
が形成されている。An overcoat layer (protective layer) 38 made of SiN or the like is formed on the ends of the TFT 34 and the pixel electrode 15.
Are formed.
【0016】ゲートラインGLは、図5に拡大して示す
ように、TFT基板11上に形成されたアルミニウムチ
タンの膜等から構成されている。ゲートラインGLのの
表面は陽極酸化されて絶縁層41を構成している。ゲー
トラインGLの上にはTFT14のゲート絶縁膜として
機能する前述の絶縁膜32が形成されている。ゲートラ
インGL上には、オーバーコート層38が形成されてい
る。オーバーコート層38はゲートラインGLを保護し
てストライプ状に延存している。The gate line GL is formed of a film of aluminum titanium or the like formed on the TFT substrate 11, as shown in an enlarged view in FIG. The surface of the gate line GL is anodized to form the insulating layer 41. On the gate line GL, the above-mentioned insulating film 32 that functions as a gate insulating film of the TFT 14 is formed. An overcoat layer 38 is formed on the gate line GL. The overcoat layer 38 protects the gate line GL and extends in a stripe shape.
【0017】補助容量線CSは、図5に拡大して示すよ
うに、TFT基板11上に形成されたアルミニウムチタ
ンの膜等から形成され、その表面は陽極酸化されて絶縁
層42を構成し、絶縁膜32を介して画素電極15に対
向する。As shown in an enlarged view in FIG. 5, the auxiliary capacitance line CS is formed of a film of aluminum titanium or the like formed on the TFT substrate 11, and its surface is anodized to form an insulating layer 42. It faces the pixel electrode 15 via the insulating film 32.
【0018】データラインDLは、図6に拡大して示す
ように、TFT基板11全面上に形成された絶縁膜32
の上に形成されたクロム膜43とアルミニウムチタン膜
44の積層構造から形成される。データラインDLに
は、TFT13のドレイン電極14Dが接続されてい
る。データラインDL上には、オーバーコート層38が
形成されている。オーバーコート層38はデータライン
DLを保護してストライプ状に延存している。The data line DL is, as shown in an enlarged view in FIG. 6, an insulating film 32 formed on the entire surface of the TFT substrate 11.
It is formed of a laminated structure of a chromium film 43 and an aluminum titanium film 44 formed on the above. The drain electrode 14D of the TFT 13 is connected to the data line DL. An overcoat layer 38 is formed on the data line DL. The overcoat layer 38 protects the data lines DL and extends in stripes.
【0019】画素電極15及びオーバーコート層38の
上の全面に配向膜16が配置されている。配向膜16の
表面には、図7(D)に示すように、右下45゜の方向
16aに、ラビング等の配向処理が施されている。An alignment film 16 is arranged on the entire surface of the pixel electrode 15 and the overcoat layer 38. As shown in FIG. 7D, the surface of the alignment film 16 is subjected to an alignment treatment such as rubbing in a direction 16a at a lower right angle of 45 °.
【0020】一方、上側の透明基板(対向基板)12に
は、各画素電極15に対向する共通電極17が配置され
ている。共通電極17には、共通電圧(コモン電圧)が
印加される。On the other hand, on the upper transparent substrate (counter substrate) 12, a common electrode 17 facing each pixel electrode 15 is arranged. A common voltage is applied to the common electrode 17.
【0021】共通電極17上の、各画素電極15の間に
対応する非表示領域の部分には、図1及び図4、図5、
図6に示すように、ブラックマスクBMが形成されてい
る。この非表示領域にはオーバーコート層38が形成さ
れ、他の部分よりも液晶13の層厚が薄く、同一の電圧
を印加した場合でも他とは発色の異なる領域である。ま
た、表示用の電圧が印加されることがなく、ゲート信号
(ゲートラインGLの電圧)やデータ信号(データライ
ンDLの電圧)が印加されるため、本来表示したい画像
とは異なる画像が表示される領域でもある。そこで、こ
れらの非表示領域での発色が表示面に直接表れるのを防
止するため、ブラックマスクBMが配置されている。In the portion of the non-display area on the common electrode 17 corresponding to each of the pixel electrodes 15, FIGS.
As shown in FIG. 6, a black mask BM is formed. An overcoat layer 38 is formed in this non-display area, and the layer thickness of the liquid crystal 13 is thinner than the other portions, and is a region where the color is different from the other areas even when the same voltage is applied. Further, since the display voltage is not applied and the gate signal (voltage of the gate line GL) and the data signal (voltage of the data line DL) are applied, an image different from the image originally desired to be displayed is displayed. It is also a realm. Therefore, a black mask BM is arranged in order to prevent the coloring in these non-display areas from directly appearing on the display surface.
【0022】ブラックマスクBMは、図8に示すよう
に、ほぼ平坦な透過率−波長特性を有する半透過性膜か
ら構成されており、約30%乃至70%(望ましくは、
40乃至60%)の光を非着色で透過する。この種のブ
ラックマスクBMは、ブラックマスクBMを形成するク
ロム等の金属膜を薄く(例えば、0.1μ以下)に形成
することにより達成できる。また、黒色顔料、黒色染料
等を含む樹脂層からブラックマスクBMを形成し、顔
料、染料等の量を調整することにより達成できる。As shown in FIG. 8, the black mask BM is composed of a semi-transparent film having a substantially flat transmittance-wavelength characteristic, and is approximately 30% to 70% (preferably,
40 to 60% of the light is transmitted without coloring. This type of black mask BM can be achieved by forming a thin metal film of chromium or the like forming the black mask BM (for example, 0.1 μ or less). Further, it can be achieved by forming the black mask BM from a resin layer containing a black pigment, a black dye, etc. and adjusting the amounts of the pigment, the dye, etc.
【0023】共通電極17及びブラックマスクBM上に
は、全面に配向膜18が配置されている。配向膜18に
は、図7(D)に示す18aの方向(配向膜16の配向
処理の方向16aに対して反時計方向に90゜の方向)
に、ラビング等の配向処理が施されている。An alignment film 18 is arranged on the entire surface of the common electrode 17 and the black mask BM. The orientation film 18 has a direction 18a shown in FIG. 7D (a direction of 90 ° counterclockwise with respect to the orientation treatment direction 16a of the orientation film 16).
Is subjected to orientation treatment such as rubbing.
【0024】液晶13は、カイラル材が添加されたネマ
ティック液晶から構成され、配向膜16、18に施され
た配向処理に従って、図7(D)に示すようにTFT基
板11から対向基板12に向かって90゜ツイストして
配向している。The liquid crystal 13 is composed of nematic liquid crystal to which a chiral material is added, and is directed from the TFT substrate 11 to the counter substrate 12 as shown in FIG. 7D according to the alignment treatment applied to the alignment films 16 and 18. Twisted by 90 ° and oriented.
【0025】反射板25には、図7(F)に示す25a
の方向に、ヘアライン処理が施されている。位相板21
は、図7(C)に示すように、平面上で屈折率が最も大
きい軸(延伸軸)21aが基板の一辺と平行な水平方向
Hに対し反時計方向に113゜で交差するように配置さ
れている。位相板22は、図7(B)に示すように、平
面上で屈折率が最も大きい軸(延伸軸)22aが水平方
向Hに対し反時計方向に20゜で交差するように配置さ
れている。偏光板23の透過軸23aは、図7(E)に
示すように、水平方向Hに対し90゜で交差している。
偏光板24の透過軸24aは、図7(A)に示すよう
に、水平方向Hに対し反時計方向に72゜で交差してい
る。The reflecting plate 25 has a surface 25a shown in FIG.
Hairline treatment is applied in the direction of. Phase plate 21
Is arranged so that the axis (stretching axis) 21a having the largest refractive index on the plane intersects with the horizontal direction H parallel to one side of the substrate in the counterclockwise direction at 113 °, as shown in FIG. 7C. Has been done. As shown in FIG. 7B, the phase plate 22 is arranged such that the axis (stretching axis) 22a having the largest refractive index on the plane intersects the horizontal direction H at 20 ° counterclockwise. . The transmission axis 23a of the polarizing plate 23 intersects the horizontal direction H at 90 °, as shown in FIG. 7 (E).
The transmission axis 24a of the polarizing plate 24 intersects the horizontal direction H at 72 ° counterclockwise as shown in FIG. 7 (A).
【0026】このような構成の液晶表示素子において、
画素電極15と共通電極17間に電圧(電界)を印加す
ると、この電圧に応じて液晶分子の配列(チルト角)が
変化し、液晶13の層の複屈折性が変化する。このた
め、上側の偏光板24を通過した直線偏光は、位相板2
2、21と液晶13により、波長毎に異なる複屈折作用
を受け、液晶13の層を通過する間に互いに異なった偏
光状態(楕円偏光)となる。In the liquid crystal display device having such a structure,
When a voltage (electric field) is applied between the pixel electrode 15 and the common electrode 17, the alignment (tilt angle) of the liquid crystal molecules changes according to this voltage, and the birefringence of the layer of the liquid crystal 13 changes. For this reason, the linearly polarized light that has passed through the upper polarizing plate 24 is not reflected by the phase plate 2
2, 21 and the liquid crystal 13 are subjected to different birefringence effects for each wavelength, and have different polarization states (elliptically polarized light) while passing through the layer of the liquid crystal 13.
【0027】液晶13の層を通過した各波長の光のう
ち、偏光板23の透過軸23aと平行な偏光成分が反射
板25により反射されて、再び液晶13の層に入射し、
液晶13の層を通過する間に再び波長毎に異なった複屈
折作用を受け、さらに、位相板21、22による複屈折
作用を受ける。従って、位相板22から出射した各波長
の光の偏光状態はそれぞれ異なったものとなる。各波長
の光のうち、透過軸24aに平行な偏光成分の光のみが
偏光板24を出射する。このため、偏光板24を出射す
る光は、波長毎に異なった強度となり、その強度分布は
印加電圧に応じて変化する。従って、印加電圧に応じて
表示色を変化させることができる。Of the light of each wavelength that has passed through the layer of liquid crystal 13, the polarized component parallel to the transmission axis 23a of the polarizing plate 23 is reflected by the reflection plate 25 and enters the layer of liquid crystal 13 again.
While passing through the layer of the liquid crystal 13, it is again subjected to a birefringence action different for each wavelength, and further subjected to a birefringence action by the phase plates 21 and 22. Therefore, the polarization states of the lights of the respective wavelengths emitted from the phase plate 22 are different from each other. Of the light of each wavelength, only the light of the polarization component parallel to the transmission axis 24a exits the polarizing plate 24. Therefore, the light emitted from the polarizing plate 24 has different intensity for each wavelength, and its intensity distribution changes according to the applied voltage. Therefore, the display color can be changed according to the applied voltage.
【0028】図7に示すように光軸を設定し、位相板の
リタデーションを590nmとし、液晶13の層のΔn
・d(屈折率異方性と層の厚さdの積)を0.99に設
定した場合のCIE色度図を図9に示す。The optical axis is set as shown in FIG. 7, the retardation of the phase plate is set to 590 nm, and Δn of the layer of the liquid crystal 13 is set.
FIG. 9 shows a CIE chromaticity diagram when d (product of refractive index anisotropy and layer thickness d) is set to 0.99.
【0029】画素電極15と共通電極17が対向してい
る部分については、図9に示すように、印加電圧に応じ
た純度の高い色が表示される。しかし、各画素電極15
の間に対応するオーバーコート層38が形成された部分
は、他の部分よりも液晶13の層が薄く、画素領域(表
示領域)とは異なる光学特性を示し、同一の電圧を印加
した場合でも他とは発色の異なる領域である。また、ゲ
ート信号やデータ信号等が印加される等、本来表示した
い色とは異なる色に発色する領域である。このような非
表示領域の発色がそのまま外部に表示されると、カラー
液晶表示素子1全体として表示色の純度の低下やコント
ラストの低下を招く。In the portion where the pixel electrode 15 and the common electrode 17 face each other, as shown in FIG. 9, a high-purity color corresponding to the applied voltage is displayed. However, each pixel electrode 15
In the portion where the corresponding overcoat layer 38 is formed, the layer of the liquid crystal 13 is thinner than the other portions and shows optical characteristics different from those of the pixel region (display region), and even when the same voltage is applied. Other areas are areas with different colors. In addition, it is a region that develops a color different from the color originally desired to be displayed, such as when a gate signal or a data signal is applied. When such a color of the non-display area is displayed outside as it is, the purity of the display color and the contrast of the color liquid crystal display element 1 as a whole decrease.
【0030】このような事態を防止するため、上述のよ
うに、ブラックマスクBMが配置されている。ブラック
マスクBMが半透過性膜から形成されているため、非表
示領域の発色(光量)は減衰して観者に認識される。従
って、非表示領域の発色が表示素子1全体の表示色の純
度の低下やコントラストの低下を防止できる。In order to prevent such a situation, the black mask BM is arranged as described above. Since the black mask BM is formed of the semi-transmissive film, the color development (light amount) in the non-display area is attenuated and is recognized by the viewer. Therefore, it is possible to prevent the color development of the non-display area from lowering the purity of the display color of the entire display element 1 and the contrast.
【0031】また、TFT基板11と対向基板12を位
置合わせしてシール材SCを介して貼り合わせる際に位
置ずれが起き、ブラックマスクBMが画素部(表示部)
を覆っても、ブラックマスクBMが半透過性膜から形成
されているので、各画素部の光は減衰するが、ブラック
マスクを通過して出射する。従って、画素部の開口面積
の減少率は小さい。従って、組立の際に位置ずれが発生
しても、明るい画像を表示でき、特に、反射型の液晶表
示素子に有効である。Further, when the TFT substrate 11 and the counter substrate 12 are aligned and bonded to each other via the sealing material SC, a positional shift occurs, and the black mask BM is arranged in the pixel portion (display portion).
The black mask BM is formed of a semi-transmissive film even when it is covered, so that the light of each pixel portion is attenuated but passes through the black mask and is emitted. Therefore, the reduction rate of the opening area of the pixel portion is small. Therefore, a bright image can be displayed even if displacement occurs during assembly, which is particularly effective for a reflective liquid crystal display element.
【0032】次に、上記構成のカラー液晶表示素子1の
製造方法について説明する。先ず、TFT基板11の上
にAlTi膜を形成し、これをパターニングしてゲート
電極14G、ゲートラインGL、補助容量ラインCSを
形成する。次に、これらの表面を陽極酸化して絶縁膜3
1、41、42を形成する。続いて、CVD法等により
SiN膜を基板全面に形成する。Next, a method of manufacturing the color liquid crystal display element 1 having the above structure will be described. First, an AlTi film is formed on the TFT substrate 11 and patterned to form the gate electrode 14G, the gate line GL, and the auxiliary capacitance line CS. Next, these surfaces are anodized to form the insulating film 3
1, 41, 42 are formed. Then, a SiN film is formed on the entire surface of the substrate by the CVD method or the like.
【0033】CVD法等により、アモルファスSi等の
真性半導体を堆積し、これをパターニングして真性半導
体層33を形成する。真性半導体層33のチャネル予定
領域上にSiN等からなるブロッキング層34を形成す
る。続いて、CVD法等により、n型不純物が添加され
たアモルファスシリコン等を堆積し、電極形状にパター
ニングしてn型半導体層35S,35Dを形成する。An intrinsic semiconductor such as amorphous Si is deposited by the CVD method or the like and patterned to form an intrinsic semiconductor layer 33. A blocking layer 34 made of SiN or the like is formed on the planned channel region of the intrinsic semiconductor layer 33. Subsequently, amorphous silicon or the like to which n-type impurities have been added is deposited by a CVD method or the like, and patterned into electrode shapes to form n-type semiconductor layers 35S and 35D.
【0034】全面にITO等をスパッタリングなどによ
り堆積し、これをパターニングして画素電極15を形成
する。続いて、クロム(Cr)、アルミニウムチタン
(AlTi)層を順次堆積し、これらを同一のマスクを
用いてパターニングして、ソース電極14S及びドレイ
ン電極14Dと、データラインDLとを形成する。ITO or the like is deposited on the entire surface by sputtering or the like, and this is patterned to form the pixel electrode 15. Then, a chromium (Cr) layer and an aluminum titanium (AlTi) layer are sequentially deposited, and these are patterned using the same mask to form the source electrode 14S and the drain electrode 14D and the data line DL.
【0035】CVD法等により基板全面にSiNなどか
らなる絶縁膜を形成し、TFT14、データラインD
L、ゲートラインGLにそれぞれ対応する形状にパター
ニングすることにより、オーバーコート層38を形成す
る。An insulating film made of SiN or the like is formed on the entire surface of the substrate by the CVD method or the like, and the TFT 14 and the data line D are formed.
The overcoat layer 38 is formed by patterning into shapes corresponding to L and the gate line GL, respectively.
【0036】次に、全面にポリイミド膜からなる配向膜
16を形成し、その表面を方向16aにラビングするこ
とにより、配向処理を施す。以上で、TFT基板11側
の工程が終了する。Next, an alignment film 16 made of a polyimide film is formed on the entire surface, and the surface is rubbed in a direction 16a to perform an alignment treatment. This is the end of the process on the TFT substrate 11 side.
【0037】一方、対向基板12側については、対向基
板12全面にITO膜を堆積して、これをパターニング
して共通電極17を形成する。次に、対向基板12上に
スパッタリング等によりCr膜を薄く形成し、これをパ
ターニングすることにより、ブラックマスクBMを形成
する。なお、黒色・含量染料等を含む樹脂を基板上に塗
布し、これをパターニングすることによりブラックマス
クBMを形成することも可能である。On the other hand, on the counter substrate 12 side, an ITO film is deposited on the entire surface of the counter substrate 12 and patterned to form a common electrode 17. Next, a Cr film is thinly formed on the counter substrate 12 by sputtering or the like, and the Cr film is patterned to form a black mask BM. It is also possible to form a black mask BM by applying a resin containing a black color, a content dye or the like on a substrate and patterning the resin.
【0038】次に、共通電極17とブラックマスクBM
上に配向膜18を形成し、配向処理を施す。以上で、対
向基板12側の工程が終了する。Next, the common electrode 17 and the black mask BM
An alignment film 18 is formed on the top and an alignment treatment is performed. This is the end of the process on the counter substrate 12 side.
【0039】以上のようにして形成されたTFT基板1
1と対向基板12の一方に未硬化のシール材を塗布し、
さらに、スペーサを散布する。続いて、TFT基板11
と対向基板12を互いに位置合わせしてから貼り合わせ
る。この際、若干位置ずれが発生しても、ブラックマス
クBMが半透過性膜で形成されているので、ブラックマ
スクBMが表示領域の一部を覆っても、各画素の透過光
はこのブラックマスクを透過して出射し、開口率が大き
く低下することはない。TFT substrate 1 formed as described above
1 or the counter substrate 12 is coated with an uncured sealing material,
Further, spacers are sprinkled. Then, the TFT substrate 11
And the counter substrate 12 are aligned with each other and then bonded. At this time, even if a slight displacement occurs, the black mask BM is formed of a semi-transmissive film. Therefore, even if the black mask BM covers a part of the display area, the transmitted light of each pixel still has the black mask BM. There is no significant reduction in the aperture ratio.
【0040】シール材SCを硬化した後、真空注入法等
を用いて液晶13を両基板11、12とシール材SCで
形成される液晶セル内に充填し、液晶注入口をシールし
た後、位相板21、22、偏光板23、24、反射板2
5を貼り合わせてカラー液晶表示素子1を完成する。After the sealing material SC is hardened, the liquid crystal 13 is filled in the liquid crystal cell formed by the substrates 11 and 12 and the sealing material SC by a vacuum injection method or the like, and the liquid crystal injection port is sealed, and then the phase is set. Plates 21, 22, polarizing plates 23, 24, reflection plate 2
The color liquid crystal display element 1 is completed by bonding 5 together.
【0041】以上説明したように、両基板11、12の
相対的な位置ずれにかかわらず、適切な開口率を有する
複屈折制御型カラー液晶表示素子1が得られる。なお、
以上の説明では、ブラックマスクBMを非表示領域より
も小さく形成したが、ブラックマスクBMを非表示領域
のサイズとほぼ同一のサイズに形成してもよい。As described above, the birefringence control type color liquid crystal display element 1 having an appropriate aperture ratio can be obtained regardless of the relative displacement between the substrates 11 and 12. In addition,
Although the black mask BM is formed to be smaller than the non-display area in the above description, the black mask BM may be formed to have substantially the same size as the size of the non-display area.
【0042】(第2の実施の形態)第1の実施の形態に
おいては、対向基板12上にブラックマスクBMを配置
したが、TFT基板11上にブラックマスクBMを配置
することも可能である。図10〜図12は、TFT基板
11側にブラックマスクBMを配置した場合の、図3に
示すA−A線、B−B線、C−C線での断面構造を示
す。(Second Embodiment) In the first embodiment, the black mask BM is arranged on the counter substrate 12, but it is also possible to arrange the black mask BM on the TFT substrate 11. 10 to 12 show sectional structures taken along the line AA, the line BB, and the line CC shown in FIG. 3 when the black mask BM is arranged on the TFT substrate 11 side.
【0043】図10〜図12の構成では、ブラックマス
クBMは、オーバーコート層38の上に形成されてい
る。このような形状のブラックマスクBMは、例えば、
オーバーコート層38形成用のSiN膜を形成した後、
ブラックマスクBM形成用の半透過性膜を形成し、これ
らの膜を共通のパターニングマスクを用いてパーニング
することにより形成することができる。従って、フォト
リソ処理の工程数を低減することができる。In the structure shown in FIGS. 10 to 12, the black mask BM is formed on the overcoat layer 38. The black mask BM having such a shape is, for example,
After forming the SiN film for forming the overcoat layer 38,
It can be formed by forming a semi-transmissive film for forming the black mask BM and performing patterning on these films using a common patterning mask. Therefore, the number of steps of photolithography processing can be reduced.
【0044】なお、この発明は上記第1と第2の実施の
形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施の形態においては、TFTをアクティ
ブ素子とする複屈折制御型液晶表示素子にこの発明を適
用したが、この発明は、MIMをアクティブ素子とする
複屈折制御型液晶表示素子にも適用可能である。また、
アクティブ素子を使用しない、パッシブマトリクス型の
複屈折制御型液晶表示素子にも、適用可能である。The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications and applications are possible.
For example, although the present invention is applied to the birefringence control type liquid crystal display element using the TFT as an active element in the above embodiment, the present invention is also applied to the birefringence control type liquid crystal display element using the MIM as an active element. It is possible. Also,
The present invention is also applicable to a passive matrix type birefringence control type liquid crystal display element which does not use an active element.
【0045】また、偏光板23、24の透過軸23a,
24a及び位相板21、22の延伸軸21a,22aの
配置は、適宜変更してもよい。また、偏光板23、2
4、及び位相板21、22は、適宜省略してもよい。ま
た、上記実施の形態では、反射型の複屈折制御型カラー
液晶表示素子にこの発明を適用したが、この発明は、透
過型の複屈折制御型カラー液晶表示素子にも適用可能で
ある。Further, the transmission axes 23a of the polarizing plates 23 and 24,
The arrangement of the stretching shafts 21a and 22a of the phase plate 24a and the phase plates 21 and 22 may be appropriately changed. In addition, the polarizing plates 23, 2
4 and the phase plates 21 and 22 may be omitted as appropriate. Further, although the present invention is applied to the reflection type birefringence control type color liquid crystal display element in the above-mentioned embodiment, the present invention is also applicable to the transmission type birefringence control type color liquid crystal display element.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アクティブ素子が形成された基板側にブラックマス
クを形成する場合には、両基板の位置合わせのずれによ
る開口率の低下を防止できる。また、対向基板側にブラ
ックマスクを形成する場合には、製造工程を簡略化する
ことができる。As described above, according to the present invention, when the black mask is formed on the side of the substrate on which the active elements are formed, it is possible to prevent the aperture ratio from decreasing due to the misalignment of the two substrates. . Further, when the black mask is formed on the counter substrate side, the manufacturing process can be simplified.
【図1】この発明の第1の実施の形態にかかる複屈折制
御型カラー液晶表示素子の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a birefringence control type color liquid crystal display element according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施の形態にかかる複屈折制御型カラー
液晶表示素子のTFT基板側の構成を示す平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view showing a configuration on a TFT substrate side of a birefringence control type color liquid crystal display element according to the first embodiment.
【図3】第1の実施の形態にかかる複屈折制御型カラー
液晶表示素子のTFT基板側の構成を示す拡大平面図で
ある。FIG. 3 is an enlarged plan view showing a configuration on the TFT substrate side of the birefringence control type color liquid crystal display element according to the first embodiment.
【図4】図3のA−A線での断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
【図5】図3のB−B線での断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
【図6】図3のC−C線での断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
【図7】一対の偏光板の透過軸と、位相板の延伸軸と、
配向処理の方向との関係を示す図である。FIG. 7 shows a transmission axis of a pair of polarizing plates and a stretching axis of a phase plate,
It is a figure which shows the relationship with the direction of alignment processing.
【図8】ブラックマスクBMの波長と透過率の関係を示
すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the wavelength and the transmittance of the black mask BM.
【図9】図1〜図8に示す複屈折制御型カラー液晶表示
素子の表示色のCIE色度図である。9 is a CIE chromaticity diagram of display colors of the birefringence control type color liquid crystal display device shown in FIGS.
【図10】この発明の第2の実施の形態にかかる液晶表
示素子のA−A線での断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line AA of the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention.
【図11】この発明の第2の実施の形態にかかる液晶表
示素子のB−B線での断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line BB of the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention.
【図12】この発明の第2の実施の形態にかかる液晶表
示素子のC−C線での断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line CC of the liquid crystal display element according to the second embodiment of the present invention.
1・・・複屈折制御型液晶表示素子、11・・・TFT基板、
12・・・対向基板、13・・・液晶、14・・・TFT、15・
・・画素電極、16・・・配向膜、17・・・共通電極、18・・
・配向膜、21・・・位相板、22・・・位相板、23・・・偏光
板、24・・・偏光板、25・・・反射板、GL・・・ゲートラ
イン、DL・・・データライン、SC・・・シール材、BM・・
・ブラックマスク1 ... Birefringence control type liquid crystal display element, 11 ... TFT substrate,
12 ... Counter substrate, 13 ... Liquid crystal, 14 ... TFT, 15 ...
..Pixel electrode, 16 ... Alignment film, 17 ... Common electrode, 18 ...
-Alignment film, 21 ... Phase plate, 22 ... Phase plate, 23 ... Polarizing plate, 24 ... Polarizing plate, 25 ... Reflecting plate, GL ... Gate line, DL ... Data line, SC ... Seal material, BM ...
・ Black mask
Claims (5)
ィブ素子とがマトリクス状に配置された第1の基板と、 前記第1の基板に対向して配置され、前記画素電極に対
向して配置された共通電極が形成された第2の基板と、 前記第1の基板と第2の基板の間に配置され、前記画素
電極と前記共通電極の間に印加される電圧に応じて配向
状態が変化する液晶と、 前記第1の基板と第2の基板とを挟んで配置され、前記
液晶の配向状態の変化に応じた色を表示するように配置
された一対の偏光板と、 前記画素電極の間に対応する非表示領域部分に配置され
た半透過性のブラックマスクと、 を備えることを特徴とするカラー液晶表示素子。1. A first substrate in which pixel electrodes and active elements connected to the pixel electrodes are arranged in a matrix, the first substrate is arranged to face the first substrate, and the pixel electrodes are arranged to face the pixel electrode. A second substrate on which the common electrode is formed, and an alignment state according to a voltage applied between the pixel electrode and the common electrode, which is arranged between the first substrate and the second substrate. And a pair of polarizing plates arranged so as to sandwich the first substrate and the second substrate between the first substrate and the second substrate so as to display a color according to a change in the alignment state of the liquid crystal, and the pixel. A color liquid crystal display device, comprising: a semi-transmissive black mask disposed in a non-display area portion corresponding to between electrodes.
通電極との間に所定の電圧を印加した場合に、所望の色
を表示できない領域から構成される、ことを特徴とする
請求項1に記載のカラー液晶表示素子。2. The non-display area is composed of an area in which a desired color cannot be displayed when a predetermined voltage is applied between the pixel electrode and the common electrode. 1. The color liquid crystal display element according to 1.
れた第2の基板上の非表示領域部分に形成された遮光膜
から構成される、ことを特徴とする請求項1又は2に記
載のカラー液晶表示素子。3. The black mask comprises a light-shielding film formed in a non-display area portion on a second substrate on which a common electrode is formed, according to claim 1 or 2. Color liquid crystal display device.
に前記アクティブ素子をカバーして形成されたオーバー
コート層と、前記画素電極の間の非表示領域よりも小さ
く形成された遮光膜から構成されることを特徴とする請
求項1、2又は3に記載のカラー液晶表示素子。4. The black mask comprises an overcoat layer formed on the first substrate to cover the active element, and a light-shielding film formed to be smaller than a non-display area between the pixel electrodes. The color liquid crystal display element according to claim 1, 2 or 3, which is configured.
透過させる、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
か1つに記載のカラー液晶表示素子。5. The black mask is 30% to 70% of light.
5. The color liquid crystal display element according to claim 1, wherein the color liquid crystal display element is transparent.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7302315A JPH09127477A (en) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Color liquid crystal display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7302315A JPH09127477A (en) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Color liquid crystal display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09127477A true JPH09127477A (en) | 1997-05-16 |
Family
ID=17907477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7302315A Pending JPH09127477A (en) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | Color liquid crystal display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09127477A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015096314A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate, manufacturing method therefor, and display device |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP7302315A patent/JPH09127477A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015096314A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | Array substrate, manufacturing method therefor, and display device |
US9685460B2 (en) | 2013-12-26 | 2017-06-20 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate, method for manufacturing the same, and display device |
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