JPH0915651A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH0915651A
JPH0915651A JP8085988A JP8598896A JPH0915651A JP H0915651 A JPH0915651 A JP H0915651A JP 8085988 A JP8085988 A JP 8085988A JP 8598896 A JP8598896 A JP 8598896A JP H0915651 A JPH0915651 A JP H0915651A
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liquid crystal
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light
display device
crystal display
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Nobuki Ibaraki
伸樹 茨木
Kyozo Ide
恭三 井出
Masayuki Oba
正幸 大場
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device with which the improvement in contrast being one of display performances, is made possible by sufficiently prohibiting the so-called non-modulated light from other regions exclusive of pixel electrodes. SOLUTION: This liquid crystal display device includes a layer 8 of electrodes and optical modulation materials to be held between a first substrate 1 having pixel electrodes 4 connected via nonlinear elements TFTs to the respective intersected points of matrix wirings constituted of plural row electrodes and plural column electrodes 5 and a second substrates 2. The device particularly has an insulatable light shielding film 11 for prohibiting the transmission of the non-moldulated light and an orientation control film which is arranged on this insulatable light shielding film 11 and controls the orientation of the layer of the electrodes and optical modulation materials on the first substrate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は表示装置に係り、
特に薄膜トランジスタに代表される非線形素子をマトリ
ックス配線の交点に設けたいわゆるアクティブ・マトリ
ックス型電極構造を有し、液晶などの電気・光変調物質
を動作させてなる液晶表示装置に関する。
The present invention relates to a display device,
In particular, the present invention relates to a liquid crystal display device having a so-called active matrix type electrode structure in which a non-linear element represented by a thin film transistor is provided at an intersection of a matrix wiring and operating an electro-optical modulation material such as a liquid crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ポリシリコン、非結晶シリコ
ン、テルル等の薄膜トランジスタ(以下、TFTと略称
する)、もしくは酸化アルミニウム等を金属薄膜にてサ
ンドイッチ構造とした金属/絶縁膜/金属ダイオード等
の非線形素子を用いたアクティブ・マトリクス型液晶表
示装置は、例えば特開昭56−25714号公報、特開
昭56−25777号公報などに開示され広く知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) made of polysilicon, amorphous silicon, tellurium, or a metal / insulating film / metal diode having a sandwich structure of a metal thin film made of aluminum oxide has been used. An active matrix type liquid crystal display device using a non-linear element is disclosed and widely known, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 56-25714 and 56-25777.

【0003】この種の表示装置につき、例えばTFTを
用いた場合について、従来技術を説明する。
[0003] With respect to this type of display device, for example, a case in which a TFT is used, a conventional technique will be described.

【0004】即ち、第4図(a)はTFTを用いたアク
ティブ・マトリクス型液晶表示装置の配線線を説明する
ために、通常よく使用されるものであるが、信号線群と
走査線群からなるマトリックス配線の各交差点にTFT
が設けられ、そのソース電極もしくはドレイン電極の一
方が画素電極に接続されている。
That is, FIG. 4 (a) is commonly used to explain wiring lines of an active matrix type liquid crystal display device using TFTs. TFT at each intersection of matrix wiring
And one of the source electrode and the drain electrode is connected to the pixel electrode.

【0005】又、第4図(b)は第4図(a)のB−B
´に沿って切断した断面を対向基板をも考慮して示すも
ので、基板1と対向基板2との間に電気・光変調光とし
て液晶8を用い、そのどちらかの基板側から光照射を行
って、いわゆる透過型として使用した場合を表してい
る。この時、この表示装置をカラー表示するため、対向
基板2側に赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィ
ルタ6を設けてある。尚、図中の3は偏光板、5は信号
線電極を示す。そして、透過型として動作させる場合、
画素電極4は透明導電膜を用い、厳密にいえば液晶動作
は、この画素電極4は対向電極7の領域のみに限られ
る。
FIG. 4 (b) is a sectional view taken along line BB of FIG.
The cross section taken along ′ is shown in consideration of the counter substrate, and a liquid crystal 8 is used between the substrate 1 and the counter substrate 2 as electro-optical modulation light, and light irradiation is performed from either of the substrates. In this case, the transmission type is used. At this time, a red (R), green (G), and blue (B) color filter 6 is provided on the counter substrate 2 side in order to display the display device in color. In the figure, reference numeral 3 denotes a polarizing plate, and reference numeral 5 denotes a signal line electrode. And when operating as a transmission type,
The pixel electrode 4 uses a transparent conductive film. Strictly speaking, the liquid crystal operation is limited to only the region of the counter electrode 7.

【0006】即ち、この基板上で画素電極領域を除いた
部分の液晶8は、全く動作していないことになる。マト
リックス配線を設けた基板1上には、画素電極領域以外
に信号線の配線電極、走査線の配線電極、TFTが設け
られており、これらは多層構造配線もしくは配線の配置
により相互に電気的に絶縁されている。そのため、例え
ば電極材料に金属薄膜などの不透明材料を用いたとして
も、配線間スペース等が存在する場合が多く、この領域
は液晶8が動作しない、いわゆる非変調光が透過するこ
とになる。この非変調光は、表示装置にとっては常に漏
れ光が存在することを意味し、バック・グラウンドの増
加、即ち、コントラストを著しく低下させる。
That is, the liquid crystal 8 on the substrate except for the pixel electrode region does not operate at all. On the substrate 1 provided with the matrix wiring, wiring electrodes for signal lines, wiring electrodes for scanning lines, and TFTs are provided in addition to the pixel electrode regions, and these are electrically connected to each other by the multilayer wiring or wiring arrangement. Insulated. Therefore, for example, even when an opaque material such as a metal thin film is used as the electrode material, a space between wirings is often present, and the liquid crystal 8 does not operate in this area, so-called unmodulated light is transmitted. The unmodulated light means that there is always leakage light for the display device, and increases the background, that is, significantly lowers the contrast.

【0007】この非変調光を減少させる方法として、例
えば配向制御膜のラビング方向を直角とし基板を挟む2
枚の偏光板配置を平行にし、液晶8に電圧が印加されな
い場合に光を透過させない使い方がある。
As a method of reducing the non-modulated light, for example, the rubbing direction of the alignment control film is set to be a right angle, and
There is a method in which the polarizing plates are arranged in parallel so that light is not transmitted when no voltage is applied to the liquid crystal 8.

【0008】この場合は、信号電圧によって画素電極領
域のみ光変調されるため、原理的には非変調光は有り得
ないことになる。しかし、表示装置の製造工程を考慮し
た場合、2枚の偏光板3の偏光方向を正確に平行に合わ
せる必要があり、漏れ光によるバック・グラウンドはこ
の合わせ精度によってのみ決められることになる。実用
的な合わせ精度として、そのズレ角を1°以内として
も、これを量産時に管理することは非常に困難である。
In this case, since only the pixel electrode region is light-modulated by the signal voltage, in principle, non-modulated light cannot exist. However, when the manufacturing process of the display device is taken into consideration, the polarization directions of the two polarizing plates 3 need to be adjusted to be exactly parallel, and the background due to the leaked light is determined only by this alignment accuracy. Even if the deviation angle is within 1 ° as a practical alignment accuracy, it is very difficult to manage this during mass production.

【0009】これに対し、偏光板配置を直角にした場合
は、その角度ズレは単に透過率の若干の低下を招くだけ
で、コントラストに与える影響は少なく、量産性に富む
と言える。この時、信号電圧が印加された画素電極領域
に対応する液晶のみが光変調効果を与え、前述の非変調
光がコントラストを決定する。この解決策として従来行
われてきた方法は、対向基板側に金属薄膜で遮光スクリ
ーンを設けることである。
On the other hand, when the polarizers are arranged at right angles, the angle shift merely causes a slight decrease in the transmittance, has little effect on the contrast, and can be said to be high in mass productivity. At this time, only the liquid crystal corresponding to the pixel electrode region to which the signal voltage has been applied gives a light modulation effect, and the aforementioned unmodulated light determines the contrast. A conventional method for solving this problem is to provide a light shielding screen with a thin metal film on the counter substrate side.

【0010】即ち、第4図(c)に示すように、対向基
板2上の画素電極4に対応する領域のみに、例えばR,
G,Bのカラーフィルタ6を配し、残りの全ての領域を
金属薄膜からなる遮光スクリーン9にて覆う方法であ
る。これは、たしかに初期の目的は達成するが、この方
法にも次に述べる短所がある。
That is, as shown in FIG. 4 (c), only the R,
This is a method in which the G and B color filters 6 are arranged and all the remaining regions are covered with a light shielding screen 9 made of a metal thin film. This certainly achieves its initial purpose, but this method also has the following disadvantages.

【0011】第1に、マトリックス配線基板1と遮光ス
クリーン9を設けた対向基板2の両者を、正確な位置関
係をもって固定しなければならない点である。このよう
な液晶表示装置では、画素ピッチが数百ミクロンで設計
される場合が多く、例えば200ミクロンピッチとした
とき、所定の開口率を得るためには合わせ精度は数ミク
ロン程度となる。
First, both the matrix wiring substrate 1 and the counter substrate 2 provided with the light shielding screen 9 must be fixed in an accurate positional relationship. In such a liquid crystal display device, the pixel pitch is often designed to be several hundred microns. For example, when the pixel pitch is set to 200 microns, the alignment accuracy is about several microns in order to obtain a predetermined aperture ratio.

【0012】又、光源からの光は完全な平行光線とは言
い難く、基板に対し斜方入射する光の非変調光成分をも
考慮すると、更に開口率は小さくなる。例えば上述の2
00ミクロンピッチの場合、信号走査線電極中を10ミ
クロン、更にTFT部の面積をも考慮した場合、有効な
画素電極サイズを開口率に表すと、約50〜60%とな
る。これに合わせ精度、斜方入射光のマージンを組入れ
ると、開口率は約40〜50%に低下する。この開口率
の低下は、直接に表示装置の画質の低下を招く。
Also, the light from the light source is hardly a perfect parallel ray, and the aperture ratio is further reduced in consideration of the non-modulated light component of the light obliquely incident on the substrate. For example, the above 2
In the case of the 00 micron pitch, 10 μm in the signal scanning line electrode, and in consideration of the area of the TFT portion, the effective pixel electrode size is approximately 50 to 60% in terms of the aperture ratio. When the precision and the margin of the oblique incident light are taken into account, the aperture ratio is reduced to about 40 to 50%. This decrease in the aperture ratio directly leads to a decrease in the image quality of the display device.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来で見られる
ように、液晶表示装置の画質低下の一因である非変調光
の問題は、偏光板3の偏光方向による液晶動作状態、対
向基板上1での遮光スクリーン9等、種々工夫が行われ
ているが、夫々短所があり、又、その短所は直接に量産
時の歩留り低下を招くものである。
As seen in the above-mentioned prior art, the problem of non-modulated light, which is one of the causes of the deterioration of the image quality of the liquid crystal display device, is caused by the polarization direction of the polarizing plate 3, the liquid crystal operating state, the opposite substrate, and the like. Although various measures such as the light-shielding screen 9 in 1 have been made, they have their respective disadvantages, and the disadvantages directly lead to a decrease in yield during mass production.

【0014】この発明は、非変調光をなくすと共に、製
造工程上容易にして高歩留りを与える表示装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display device which eliminates non-modulated light and which can be easily manufactured to provide a high yield.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載される発
明は、複数の行電極及び複数の列電極から構成されるマ
トリックス配線の各交点に非線形素子を介して接続され
た画素電極を有する第1の基板と、前記第1の基板と対
向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板
との間に挟持される液晶層とを含む液晶表示装置におい
て、上記第1の基板上には、非変調光の透過を阻止する
有機樹脂からなる絶縁性遮光膜と、前記絶縁性遮光膜上
に配置され前記液晶層の配向を制御する配向制御膜とを
備えたことを特徴とする液晶表示装置にある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pixel electrode connected via a non-linear element to each intersection of a matrix wiring composed of a plurality of row electrodes and a plurality of column electrodes. A liquid crystal display device comprising a first substrate, a second substrate facing the first substrate, and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, On the first substrate, an insulating light-shielding film made of an organic resin that blocks transmission of unmodulated light, and an alignment control film that is disposed on the insulating light-shielding film and controls the alignment of the liquid crystal layer are provided. And a liquid crystal display device.

【0016】請求項2に記載される発明は、前記絶縁性
遮光膜は、スピンナー塗布されて成ることを特徴とする
請求項1記載の液晶表示装置にある。
According to a second aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first aspect, the insulating light-shielding film is formed by spinner coating.

【0017】請求項3に記載される発明は、前記絶縁性
遮光膜は、有機樹脂中に着色染料が含有され、可視域の
平均光学濃度が1.0以上に設定されて成ることを特徴
とする請求項1記載の液晶表示装置にある。
According to a third aspect of the present invention, the insulating light-shielding film is characterized in that a coloring dye is contained in an organic resin and the average optical density in the visible region is set to 1.0 or more. The liquid crystal display device according to claim 1.

【0018】請求項4に記載される発明は、前記絶縁性
遮光膜は、膜厚が2.0μm以下であることを特徴とす
る請求項1記載の液晶表示装置にある。
The invention described in claim 4 is the liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating light-shielding film has a thickness of 2.0 μm or less.

【0019】本発明における絶縁性遮光膜の材料として
は、400℃以下の温度にて硬化された有機樹脂があ
り、その成分の1つに染料を含むものが適している。こ
こに硬化とは、ポリイミド系樹脂ではその前駆体である
ポリアミド酸を加熱処理してポリイミドを生成すること
を意味し、その他の有機樹脂の場合、有機樹脂溶液から
遮光膜形成後、加熱処理して残存溶剤を除去することを
意味する。
As the material of the insulating light-shielding film in the present invention, there is an organic resin cured at a temperature of 400 ° C. or less, and a material containing a dye as one of its components is suitable. Here, curing means that in the case of a polyimide-based resin, a polyamic acid as a precursor thereof is heat-treated to form a polyimide, and in the case of other organic resins, a heat-shielding film is formed from an organic resin solution and then heat-treated. To remove residual solvent.

【0020】遮光効果としては、用いる光源のスペクト
ルにも依存するが、一般に光透過率スペクトルにおいて
可視域の平均光学濃度が1.0以上あることが望まし
く、又、配線間リーク電流等の見地から、その電気抵抗
率は10オーム・センチメートル以上が望ましい。特に
有機樹脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リエステルイミド、ポリアミド、ポリエステルアミド、
及びポリエーテルスルホンの少なくとも一種からなるポ
リマーが好ましい。
Although the light-shielding effect depends on the spectrum of the light source used, it is generally desirable that the optical transmittance spectrum has an average optical density of 1.0 or more in the visible region, and from the viewpoint of leakage current between wirings and the like. The electrical resistivity is desirably 10 ohm-cm or more. In particular, as the organic resin, polyimide, polyamide imide, polyester imide, polyamide, polyester amide,
And a polymer comprising at least one of polyether sulfone is preferable.

【0021】このような絶縁性遮光膜は、マトリックス
配線を有する基板上即ち画素電極部に直接設けられるの
で、従来例で指摘したような偏光板の角度合わせ精度の
問題、開口率の問題は除外出来、又、金属材料とは異な
り高抵抗材料であるために、電気的な短絡、層間ショー
ト等の問題も解決される。
Since such an insulating light-shielding film is provided directly on the substrate having the matrix wiring, that is, directly on the pixel electrode portion, the problems of the angle alignment accuracy and the aperture ratio of the polarizing plate as pointed out in the conventional example are excluded. In addition, since it is a high-resistance material unlike a metal material, problems such as electrical short-circuit and interlayer short-circuit can be solved.

【0022】更に、遮光効果に関しては、金属材料の場
合は容易に光学濃度4以上が得られるが、ポリマー材料
の場合、その透過スペクトルは、全ての波長域にわたっ
て一定値とはなり得ないが、少なくとも可視域で平均光
学濃度1.0以上あれば、非変調光の遮光目的は十分に
達せられる。
Further, with respect to the light-shielding effect, in the case of a metal material, an optical density of 4 or more can be easily obtained. In the case of a polymer material, its transmission spectrum cannot be constant over all wavelength ranges. If the average optical density is at least 1.0 in the visible region, the purpose of blocking unmodulated light can be sufficiently achieved.

【0023】又、製造工程の観点からは、既に完成した
マトリックス配線基板上に、既存のフォトリソグラフィ
技術を用いて容易に遮光膜が形成出来、その合わせ精度
は用いるフォトリソグラフィーの精度にて単純に決定
し、量産時においてさえ、その精度を例えば3μm以内
に納めることも容易である。
Further, from the viewpoint of the manufacturing process, a light-shielding film can be easily formed on an already completed matrix wiring substrate by using existing photolithography technology, and the alignment accuracy is simply determined by the accuracy of the photolithography used. It is easy to determine and to keep the accuracy within, for example, 3 μm even in mass production.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の一実施例を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0025】図1(a)、(b)は、この発明による表
示装置の一実施例を示したもので、従来例と同一箇所は
同一符号を付すことにすると、非線形素子としてTFT
を用いたマトリックス配線を形成した第1の基板と、カ
ラーフィルタ及び対向電極を形成した第2の基板との間
に、電気・光変調物質である液晶を狭持してなる透過型
TNモードで使用されるカラー液晶表示装置に適用した
例である。
FIGS. 1A and 1B show an embodiment of a display device according to the present invention. If the same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, a TFT as a non-linear element is used.
In a transmission type TN mode in which a liquid crystal which is an electric / light modulating material is sandwiched between a first substrate on which a matrix wiring is formed and a second substrate on which a color filter and a counter electrode are formed. This is an example applied to a color liquid crystal display device used.

【0026】即ち、図1(b)中の1及び2は、液晶8
を狭持するガラス等からなる透明な基板であり、各基板
1、2の夫々外側の表面には偏向板が設けられている。
That is, 1 and 2 in FIG.
, And a transparent plate made of glass or the like, and a deflection plate is provided on the outer surface of each of the substrates 1 and 2.

【0027】更に、基板1はマトリックス基板とも言わ
れるもので、この透明基板1の内面には、TFTのゲー
ト電極に接続された走査線及びドレイン電極もしくはソ
ース電極に接続された画素電極4等が形成されている。
Further, the substrate 1 is also called a matrix substrate. On the inner surface of the transparent substrate 1, a scanning line connected to a gate electrode of a TFT and a pixel electrode 4 connected to a drain electrode or a source electrode are provided. Is formed.

【0028】このような基板1上の画素電極4領域を除
いた他の部分、即ち、マトリックス配線やTFT等の領
域を通過する透過光を阻止するために、この発明では絶
縁性遮光膜11が設けられ、この遮光膜11上に例えば
ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等から
なる液晶配向制御膜(図示せず)がラビング処理により
形成され、液晶8に接している。
According to the present invention, the insulating light-shielding film 11 is provided to prevent light transmitted through other portions of the substrate 1 except for the pixel electrode 4 region, that is, regions such as matrix wirings and TFTs. A liquid crystal alignment control film (not shown) made of, for example, polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol, or the like is formed on the light shielding film 11 by rubbing, and is in contact with the liquid crystal 8.

【0029】一方、基板2の内面には、各画素電極4に
対応した位置にR,G,Bのカラーフィルタ6が形成さ
れ、このカラーフィルタ6上には例えばインジウム・ス
ズ酸化膜等からなる透明導電膜、更にその上にラビング
処理された液晶配向制御膜(図示せず)からなる対向電
極7が形成され、液晶8に接している。
On the other hand, on the inner surface of the substrate 2, R, G, B color filters 6 are formed at positions corresponding to the respective pixel electrodes 4. On the color filters 6, for example, an indium tin oxide film or the like is formed. A counter electrode 7 made of a transparent conductive film and a rubbed liquid crystal alignment control film (not shown) is formed thereon, and is in contact with the liquid crystal 8.

【0030】さて次に、特に具体的な実施例として、絶
縁性遮光膜11の材料に黒色染料を含有したポリマーを
用いた場合につき説明する。
Next, as a specific embodiment, a case where a polymer containing a black dye is used as the material of the insulating light-shielding film 11 will be described.

【0031】この母材となるポリマーとしては、電気絶
縁性及び耐熱性に優れ、且つ染料との相溶性が良好であ
ることが要求され、具体例としてはポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリエ
ステルアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリアリレート、ポリエーテルケトン、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ナイロン、ポリブチレンテレフ
タレート、(変性)ポリフェニレンオキサイド、ポリフ
ェニレンスルフィド、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ビスマレイミド樹脂等を挙げることが出来、こ
れらポリマーは1種もしくは2種以上の混合系で使用さ
れる。
The polymer serving as the base material is required to have excellent electrical insulation and heat resistance and good compatibility with the dye, and specific examples thereof include polyimide, polyamideimide, polyesterimide, polyamide, Polyesteramide, polysulfone, polyethersulfone,
Polyarylate, polyether ketone, polyacetal, polycarbonate, nylon, polybutylene terephthalate, (modified) polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, epoxy resin, unsaturated polyester resin, bismaleimide resin, and the like. Used in a mixture of two or more.

【0032】又、黒色染料としては、可視域即ち、少な
くとも400〜800nmの波長域において、光を吸収
するものであれば、いかなるものでも良く、具体例とし
ては、住友化学(株)製の商品名アミルブラックF−8
BL、スミライトブラックGconc、ダイレクトディ
ープブラックXA、スミフィックスブラックB、アミル
ブラックF−GL、スミカロンブラックS−BF、スピ
リットブラックNo920、ジャパノールファーストブ
ラックDconc、スミカラーブラックPR−3F−3
65、スミカラーブラックPR−8T−364、スミカ
ラーブラックPR−8T−363、オイルブラックNo
1、三井東圧化学(株)製の商品名ミツイPSブラック
EX−58、ミツイPSブラックEX−174、田岡化
学(株)製の商品名オレオゾールファーストブラックB
LN等を挙げることが出来る。
As the black dye, any dye can be used as long as it absorbs light in the visible region, that is, at least in the wavelength range of 400 to 800 nm, and specific examples thereof include products manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Name Amil Black F-8
BL, Sumilite Black Gconc, Direct Deep Black XA, Sumifix Black B, Amil Black F-GL, Sumicaron Black S-BF, Spirit Black No. 920, Japananol First Black Dconc, Sumicolor Black PR-3F-3
65, Sumicolor Black PR-8T-364, Sumicolor Black PR-8T-363, Oil Black No
1. Mitsui PS Black EX-58 and Mitsui PS Black EX-174 manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc .; Oleosol First Black B manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd.
LN and the like.

【0033】又、赤色染料、青色染料、緑色染料、黄色
染料等の着色染料を2種以上配合し、黒色化して使用す
る方法も包含するものである。
The method also includes a method in which two or more coloring dyes such as a red dye, a blue dye, a green dye, and a yellow dye are blended, and the resulting mixture is blackened.

【0034】この発明における黒色染料の使用量は、ポ
リマー100重量部に対し1〜200重量部、好ましく
は5〜150重量部の範囲である。黒色染料の使用量が
1重量部未満の場合には、光の吸収効果が劣り、一方、
200重量部を越える場合には、塗膜の形成が困難とな
る。
The amount of the black dye used in the present invention ranges from 1 to 200 parts by weight, preferably from 5 to 150 parts by weight, per 100 parts by weight of the polymer. When the amount of the black dye used is less than 1 part by weight, the light absorbing effect is poor.
If it exceeds 200 parts by weight, it becomes difficult to form a coating film.

【0035】又、この発明においては、光吸収能の効果
を向上させる目的で、赤外線吸収剤を使用することも可
能である。このとき用いる赤外線吸収剤は、700〜1
500nmの波長域において光を吸収するものであれ
ば、特に限定されず、具体例としては三井東圧化学
(株)製の商品名PA1001、PA1005、PA1
006等のPAシリーズ、保土ヶ谷化学工業(株)製の
商品名HR102、HR105−R等のHRシリーズを
挙げることが出来る。これら赤外線吸収剤の使用量は、
上記ポリマー100重量部に対し0.1〜50重量部、
好ましくは0.5〜40重量部の範囲である。
In the present invention, an infrared absorbing agent can be used for the purpose of improving the effect of the light absorbing ability. The infrared absorber used at this time is 700 to 1
There is no particular limitation as long as it absorbs light in a wavelength region of 500 nm. Specific examples include PA1001, PA1005, and PA1 manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.
HR and HR series such as HR102 and HR105-R manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd. The amount of these infrared absorbers used is
0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer,
Preferably it is in the range of 0.5 to 40 parts by weight.

【0036】次に、具体例を挙げ、更に詳しく説明す
る。
Next, a more specific example will be described in detail.

【0037】具体例1…黒色ポリマーの調整及び性能 撹拌棒、温度計及び滴下ロートを備えた反応フラスコ
(内容積500ml)にピロメリット酸二無水物13.
086g、3、3′、4、4′−ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物19.340g、及びN、N−ジメ
チルアセトアミド150gを投入し、充分に撹はんして
0℃に保持したまま、ここに1,4−ビス(4−アミノ
フェキシ)ベンゼン17.538gをN、N−ジメチル
アセトアミド130gに溶解した溶液を滴下ロートで徐
々に滴下した。滴下終了後、0〜10℃で4時間撹はん
を行い、ポリアミド酸溶液を得た。このようにして得ら
れたポリアミド酸溶液に黒色染料(住友化学(株)製の
商品名スピリットブラックのNo920)4.2g及び
赤外線吸収剤(三井東圧化学(株)製の商品名PA10
06)1.0gをN、N−ジメチルアセトアミド35g
に溶解した溶液を加え、充分に混合して黒色ポリアミド
酸溶液を得た。この溶液を石英のガラスウエハーに回転
数2000rpnにてスピンナー塗布した。次いで10
0℃で20分間、150℃で20分間、250℃で1時
間乾燥及び硬化して、膜厚1.8μmの黒色ポリイミド
膜を形成した。このようにして得られた黒色ポリイミド
膜の光透過率を測定して得られた黒色ポリイミド膜の光
透過率を測定した結果、第2図に示すように満足すべき
ものであった。
Concrete Example 1 Preparation and Performance of Black Polymer Pyromellitic dianhydride was added to a reaction flask (internal volume: 500 ml) equipped with a stir bar, thermometer and dropping funnel.
Of 0,86 g, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride and 19.40 g of N, N-dimethylacetamide were added. A solution obtained by dissolving 17.538 g of 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene in 130 g of N, N-dimethylacetamide was gradually dropped by a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 0 to 10 ° C for 4 hours to obtain a polyamic acid solution. To the polyamic acid solution thus obtained, 4.2 g of a black dye (trade name: No. 920 of Spirit Black, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and an infrared absorber (PA10, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.)
06) 35 g of N, N-dimethylacetamide was added to 1.0 g.
Was added and mixed well to obtain a black polyamic acid solution. This solution was applied to a quartz glass wafer by spinner at a rotation speed of 2000 rpn. Then 10
It was dried and cured at 0 ° C. for 20 minutes, 150 ° C. for 20 minutes, and 250 ° C. for 1 hour to form a 1.8 μm-thick black polyimide film. The light transmittance of the black polyimide film obtained by measuring the light transmittance of the black polyimide film thus obtained was satisfactory as shown in FIG.

【0038】具体例2…表示装置の製造方法及び性能 常法により走査線電極、信号線電極、水素化非結晶シリ
コンを半導体材料として用いたTFT、画素電極等を形
成したガラス製透明基板上に黒色ポリアミド酸溶液を2
000rpnにてスピンナー塗布し、次いで100℃で
30分、150℃で1時間乾燥及び硬化して膜厚2.0
μmの黒色ポリイミド膜を形成した。次いで、周知のフ
ォトリソグラフィ技術を用いて、画素電極部分の開口を
含めた所望パターンを得た。ここで、黒色ポリイミドの
エッチングには、ヒドラジン/エトレンジアミン(重量
比5:5)溶液を用いた。引き続き窒素ガスによる乾燥
を行った後、200℃で1.5時間の加熱処理をするこ
とにより、ポリアミド酸の完全硬化を行った。このよう
にして作製した基板の表面に常法に従って配向制御膜を
設け、ラビング処理し、予めカラーフィルタ及び透明対
向電極及び配向制御膜等を設けた対向電極基板とを対に
して液晶表示装置を作製した。このようにして得られた
表示装置の信号電圧に対する透過率特性の測定結果を第
3図に示す。
Concrete Example 2 Manufacturing Method and Performance of Display Device By a conventional method, a scanning line electrode, a signal line electrode, a TFT using hydrogenated amorphous silicon as a semiconductor material, a pixel electrode, etc. are formed on a glass transparent substrate. Black polyamic acid solution 2
Spinner coating at 000 rpm, then dried and cured at 100 ° C. for 30 minutes and 150 ° C. for 1 hour to give a film thickness of 2.0
A μm black polyimide film was formed. Next, using a known photolithography technique, a desired pattern including an opening in a pixel electrode portion was obtained. Here, a hydrazine / ethlenediamine (weight ratio: 5: 5) solution was used for etching the black polyimide. Subsequently, after performing drying with nitrogen gas, the polyamic acid was completely cured by performing a heat treatment at 200 ° C. for 1.5 hours. An alignment control film is provided on the surface of the substrate thus prepared in accordance with a conventional method, rubbed, and a liquid crystal display device is formed by pairing with a counter electrode substrate provided with a color filter, a transparent counter electrode, an alignment control film, and the like in advance. Produced. FIG. 3 shows the measurement results of the transmittance characteristics with respect to the signal voltage of the display device thus obtained.

【0039】この第3図から明らかなように、従来法に
よった場合はコントラスト比が10程度であったが、こ
の発明における遮光膜11の効果により、コントラスト
比が50と大幅な改善が得られた。
As apparent from FIG. 3, the contrast ratio was about 10 in the case of the conventional method, but the contrast ratio was greatly improved to 50 by the effect of the light shielding film 11 in the present invention. Was done.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上に詳述した通り、この発明の表示装
置は、画素電極が形成された基板上に、非変調光の透過
を阻止する絶縁性遮光膜が配置されるので、画素電極を
除いた他の領域からのいわゆる非変調光を充分に阻止し
得る機能があり、表示性能の一つであるコントラスト比
の向上に大きく寄与する。
As described above in detail, in the display device of the present invention, since the insulating light-shielding film that blocks the transmission of unmodulated light is arranged on the substrate on which the pixel electrode is formed, the pixel electrode is not formed. It has a function of sufficiently blocking so-called non-modulated light from other regions except the region, and greatly contributes to improvement of the contrast ratio which is one of the display performances.

【0041】又、絶縁性遮光膜材料を用いたことによ
り、構造的に電気的短絡、リーク等を考慮しなくて済
み、既存のアクティブ・マトリクス配線を用いた全ての
液晶表示装置に容易に適用出来る。
In addition, since the insulating light-shielding film material is used, it is not necessary to structurally consider an electric short circuit, a leak, and the like, and it can be easily applied to all liquid crystal display devices using existing active matrix wirings. I can do it.

【0042】特に、光の吸収が極めて大きい黒色ポリマ
ーを採用した場合、容易な工程にて製造でき、軽量、薄
型化された安価な液晶表示装置を提供することが出来
る。
In particular, when a black polymer having extremely large light absorption is employed, a light-weight, thin, and inexpensive liquid crystal display device can be provided which can be manufactured by an easy process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、この発明の一実施例の液晶表示装置に
係り、図1(a)はその平面図、図1(b)は同図
(a)のA−A′線に沿って切断し矢印方向に見た断面
図である。
FIG. 1 relates to a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a plan view thereof, and FIG. 1 (b) is taken along line AA ′ in FIG. 1 (a). It is sectional drawing cut | disconnected and seen in the arrow direction.

【図2】図2は、この発明の一実施例の液晶表示装置に
おける黒色ポリマーの透過率スペクトルを示す特性曲線
図である。
FIG. 2 is a characteristic curve diagram showing a transmittance spectrum of a black polymer in the liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図3は、この発明の一実施例の液晶表示装置に
おける透過率ー信号電圧特性を従来例と比較して示す特
性曲線図である。
FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing transmittance-signal voltage characteristics in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, as compared with a conventional example.

【図4】図4は、従来の液晶表示装置に係り、図4
(a)はその平面図、同図(b)は同図(a)のB−
B′線に沿って切断し矢印方向に見た一例の断面図、同
図(c)は同図(a)のB−B′線に沿って切断し矢印
方向に見た他の一例の断面図である。
FIG. 4 relates to a conventional liquid crystal display device.
(A) is a plan view thereof, and (b) of FIG.
Sectional view of one example cut along the line B 'and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 3C shows another section cut along the line BB' of FIG. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2…基板 3…偏向板 4…画素電極 5…信号線 6…カラーフィルタ 7…対向電極 8…液晶 11…遮光膜 1, 2 ... Substrate 3 ... Deflection plate 4 ... Pixel electrode 5 ... Signal line 6 ... Color filter 7 ... Counter electrode 8 ... Liquid crystal 11 ... Light-shielding film

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の行電極及び複数の列電極から構成
されるマトリックス配線の各交点に非線形素子を介して
接続された画素電極を有する第1の基板と、前記第1の
基板と対向する第2の基板と、前記第1の基板と前記第
2の基板との間に挟持される液晶層とを含む液晶表示装
置において、 上記第1の基板上には、非変調光の透過を阻止する有機
樹脂からなる絶縁性遮光膜と、前記絶縁性遮光膜上に配
置され前記液晶層の配向を制御する配向制御膜とを備え
たことを特徴とする液晶表示装置。
1. A first substrate having a pixel electrode connected to each intersection of a matrix wiring composed of a plurality of row electrodes and a plurality of column electrodes via a non-linear element, and facing the first substrate. A liquid crystal display device including a second substrate and a liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate, wherein the non-modulated light is blocked on the first substrate. A liquid crystal display device, comprising: an insulating light-shielding film made of an organic resin, and an alignment control film disposed on the insulating light-shielding film to control the alignment of the liquid crystal layer.
【請求項2】 前記絶縁性遮光膜は、スピンナー塗布さ
れて成ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
置。
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the insulating light-shielding film is formed by spinner coating.
【請求項3】 前記絶縁性遮光膜は、有機樹脂中に着色
染料が含有され、可視域の平均光学濃度が1.0以上に
設定されて成ることを特徴とする請求項1記載の液晶表
示装置。
3. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the insulating light-shielding film contains a coloring dye in an organic resin and has an average optical density in the visible region of 1.0 or more. apparatus.
【請求項4】 前記絶縁性遮光膜は、膜厚が2.0μm
以下であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
置。
4. The insulating light-shielding film has a thickness of 2.0 μm.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein:
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