JPS63289529A

JPS63289529A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPS63289529A
Application number: JP62126283A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Uno; 宇野　光宏; Sadakichi Hotta; 定吉堀田; Ikunori Kobayashi; 郁典小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1988-11-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、液晶表示装置の改良に関するものである。

従来の技術液晶表示装置に於て、良好な階調性と高速応答性を得る
ためには、液晶層の厚みを広い面積に於て薄くかつ均一
にする必要がある。

現時点においては、液晶中に一定直径のガラスファイバ
ー片や一定の粒けいスチレンピース等の不活性部材を混
入させる方法が取られている。

しかし、この方法ではこの部材が広い面積に均一に散在
しない場合、均一な液晶層の厚みを得られない場合があ
る。また、この部材によって非線形素子が破壊され点欠
陥を発生させたり１画像表示部分では配向状態を乱しコ
ントラスト比や画質が低下したりする。

そこでこれらの問題を解決するために、非線形素子がマ
トリクス上に配置された基板の画像非表示部に、この凸
部を設けることが提案されている。（特開昭５６−２５
７７’？号、特開昭５６−３８００８号）発明が解決しようとする問題点しかしながら、この様に液晶を挟持する二枚の基板の内
一方の基板だけにこの凸部を設けた場合、この部材の高
さはかなり高（なくてはならず、液晶を封入させる時等
の外部からの圧力に対して耐えられなくなって破壊され
る可能性がある。また、配向処理が、この部材により阻
害される結果となり、その様なパネルでは、表示される
画質に劣化が生ずる。

問題点を解決するための手段そこで、液晶を挟持する二枚の基板の両者に凸部を設け
、両方の凸部の高さの和によって液晶の厚みを制御する
。この凸部は、新たに形成した部材であっても良いし、
また両方の基板に既存の部材であっても良い。

作用一つの基板の凸部の高さは前記の一方の基板だけにこの
凸部を設けた場合に比べて低くてすむため、外部からの
圧力に対してより安定になり、また配向処理が、この部
材により阻害されな（なる。さらに良いことは、新たな
部材を形成しな（でも、既存の部材の高さを少し高（す
るだけで二枚の基板のギャップスペースを形成すること
もできる。

実施例第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図（ａ）、（ｂ）は、本
発明の液晶表示装置の第一の実施例で、第１図（ａ）は
液晶を挟持する二枚の基板の内、薄膜トランジスタを含
む第一の基板の一部である。

第１図（ｂ）は、透明電極およびカラーフィルタを含む
第二の基板の一部である。第２図（ａ）。

（ｂ）は、その二枚の基板を重ねあわせ液晶を封入した
後、第１図でそれぞれａ−ａ’、ｂ−ｂ’で切断し矢印
の方向からみた断面図である。

図において、１．１゛はガラス基板、２は液晶材、３．
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ１３Ｄはカラーフィルタ、４．４′は
画質のコントラスト比を向上させるための黒色の部材（
ブラックマトリクスと呼ぶ）でカラーフィルタを形成し
、さらに透明電極を形成したのち形成する。５．５′は
列配線、６は絶縁性部材（本発明とは直接的には関係な
い。

）、７．７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄは絵素電極、８．８”
は行配線、９は透明電極、１０．１０Ａ、ＩＯＢ、ｌ０
Ｃ１１０Ｄは半導体、１１．１１’、ＩＩＡ、１１Ｂ、
１１Ｃ１１１Ｄは列配線上の絶縁性部材を示す。

゛　この実施例で、第一の部材は半導体の上の列配線（
第２図　５′）が、また第二の部材はブラックマトリク
ス（第２図　４）がそれに相当する。

基板１゛上に形成された第一の部材、基板ｌに形成され
た第二の部材にてそれぞれ厚み制御のための凸部が形成
されている。

この効果として、液晶層の厚みを制御するための凸部を
液晶を挟持する両方の基板に設けるため、薄膜トランジ
スタが設けられている第一の基板だけにこの凸部を設け
た場合に比べてそれぞれの基板の凸部の高さが低（でよ
いため外力に対してより安定になる。また、配向処理も
後者の場合に比べて阻害されることが少ない。

また、ブラックマトリクスと列配線上の部材は直交して
延在しているので二枚の基板を重ね合わせたとき横方向
に多少ずれても均一なギャップスペースは維持される。

さらには、第２図（ｂ）に示す様にブラックマトリクス
を透明電極に対して液晶に接する側に設置して対向する
基板上の列配線との距離を離し、また絶縁性部材（第２
図　１１〉として誘電率の小さな材料を用いれば、透明
電極と対向する基板上の列配線間の静電容量を減らせる
。すると、列配線に流れ込む信号電流が少なくすみ、消
費電力が減らせる効果も有する。

さらにはこの場合、スペーサーとして新たな部材を形成
していないので、列配線およびブラックマトリクスを従
来に比べてやや厚（するだけで、作成工程は従来と増や
す必要がないという利点がある。

第３図（ａ）、（ｂ）及び第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
）は、本発明の液晶表示装置の第二の実施例で、第３図
（ａ）は液晶を挟持する二枚の基板の内、薄膜トランジ
スタが設けられている第一の基板の一部である。第３図
（ｂ）は、カラーフィルタ及び透明電極が設けられてい
る第二の基板の一部である。第４図（ａ）、（ｂ）は、
その二枚の基板を重ねあわせ液晶を封入した後、第３図
でそれぞれａ−ａ’、ｂ−ｂ’で切断し矢印の方向から
みた断面図である。

ここで、第一の部材は列配線上の絶縁性部材（第４図　
１１′）が、また第二の部材はブラックマトリクス（第
４図　４′）がそれに相当する。ここで絶縁性部材（第
４図　１１′）は列方向のブラックマトリクスを兼ねる
ため黒色の材料が適当である。

この効果として、前記実施例と同様に耐圧力、配向処理
、消費電力に対して利点がある。

第５図（ａ）、（ｂ）及び第６図（ａ）、（ｂ）は、本
発明の液晶表示装置の第三の実施例で、第５図（ａ）は
液晶を挟持する二枚の基板の内、薄膜トランジスタを含
む第一の基板の一部である。

第５図（ｂ）は、透明電極およびカラーフィルタを含む
第二の基板の一部である。第６図（ａ）。

（ｂ）は、その二枚の基板を重ねあわせ液晶を封入した
後、第５図でそれぞれａ−ａ′、ｂ−ｂ’で切断し矢印
の方向からみた断面図である。１１Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣ
，ＩＩＤは列配線上の絶縁性部材で、列配線と行配線が
交差する点を横切る様に非連続的に延在させる。

ここで、第一の部材は列配線上に間欠的に延在する絶縁
性部材（第６図　１１Ｄ）が、また第二の部材はブラッ
クマトリクス（第６図　４）がそれに相当する。

また、行配線方向のブラックマトリクスと列配線上の部
材は直交して延在しているので二枚の基板を重ね合わせ
たとき横方向に多少ずれても均一なギャップスペースは
維持される。

なお、第７図に示す様に前記三つの実施例に於て、用い
たブラックマトリクスは、新たに形成しなくても、赤、
青、緑色のカラーフィルタのうち二枚以上を重ね合わせ
る事によってできる黒色の凸部でも代用できる。ただし
、この場合カラーフィルタは、透明電極と列電極が短絡
しないように透明電極に対して液晶側に設置しなければ
ならない。

またなお、第一、第二の部材である絶縁性部材として列
電極及びブラックマトリクスをパターニングするための
有機材料（レジスト材）を用いれば、新たに第一、第二
の部材を形成する必要がないばかりか、列電極及びブラ
ックマトリクスを形成したあとレジスト材を除去する必
要がなく作成工程を減らせる効果がある。

発明の効果複数個の列配線及びこの列配線と直交する複数個の行配
線を備え、その各交点に非線形素子を形成した基板を持
つ液晶表示装置に於て、行及び列配線と非線形素子が形
成されている第一の基板においては、この部材をこれら
の配線の一方または両方に沿って間欠的または連続的に
延在させ、第二の基板においては、両方の基板を重ねあ
わせた時これらの一方または両方の配線が投影される位
置にこの部材が間欠的または連続的に延在されれば、表
示部の液晶の配向状態に影響を与えることがないので画
質は乱れない。

また、両方の基板の部材を直交させるように延在させれ
ば、両方の基板を重ね合わせたときに横方向に多少ずれ
ても均一なギヤプスベースは確保される。

また更に、第二の基板にカラーフィルタが形成されてい
る液晶表示装置において、第二の基板の部材を透明電極
に対して液晶に接する倒に設置し、第一の基板に形成さ
れている信号バス配線と透明電極との間の距離を広げ、
さらにこの部材の材料として誘電率の小さなものを用い
れば、両電極間の静電容量を減らせる。すると、信号バ
ス配線に流れ込む信号電流が少な（すみ、消費電力が減
らせる効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第一の実施例の液晶表示装置の
液晶を挟持する二枚の基板の内、薄膜トランジスタを含
む第一の基板の平面図、第１図（ｂ）は、透明電極およ
びカラーフィルタを含む第二の基板の平面図、第２図＜
ａ）、（ｂ）は、その二枚の基板を重ねあわせ液晶を封
入した後、第１図でそれぞれａ−ａ″、ｂ−ｂ’で切断
し矢印の方向からみた断面図、第３図（ａ）は、同第二
の実施例の液晶を挟持する二枚の基板の内、薄膜トラン
ジスタを含む第一の基板の平面図、第３図（ｂ）は、透
明電極およびブラックマトリクスを含む第二の基板の平
面図、第４図（ａ）、（ｂ）は、その二枚の基板を重ね
あわせ液晶を封入した後、第３図でそれぞれａ−、ａ’
　、　ｂ−ｂ’で切断し矢印の方向からみた断面図、第
５図（ａ）は、同第三の実施例の液晶を挟持する二枚の
基板の内、薄膜トランジスタを含む第一の基板の平面図
、第５図（ｂ）は、透明電極およびカラーフィルタを含
む第二の基板の平面図、第６図（ａ）。（ｂ）は、その二枚の基板を重ねあわせ液晶を封入した
後、第５図でそれぞれａ−ａ’　、　ｔ）−ｔ）”で切
断し矢印の方向からみた断面図、第７図は、第２５図（
ｂ）において、ブラックマトリクス（７）の代わりに二
枚のカラーフィルタを重ね合わせることによって、画質
のコントラスト比を向上させるための黒色の部材を形成
した液晶表示装置の断面図である。１．１′　・・・ガラス基板、２・・・液晶材、３．３
Ａ、３Ｂ、３Ｃ１３Ｄ・・・カラーフィルタ、４．４′
　・・・ブラックマトリクス、５．５゛　・・・列配線
、６・・・絶縁性部材、７．７Ａ、７Ｂ、７Ｃ１７Ｄ・
・・絵素電極、８．８′・・・行配線、９・・・透明電
極、１０．１０Ａ、ＩＯＢ、１０Ｃ１ＩＯＤ・・・半導
体、１１．１１’、ＩＩＡＩＩＢ、ＬＩＤ、ＬＩＤ・・
・列配線上の絶縁性部材。代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第１図第２図第３図第４図第５図；Ｎ６　　図ｇ′／′ 箔７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対向する第一、第二の基板間に液晶が挟持され、
前記基板の両方に凸部が形成され、液晶層の厚みは第一
の基板上の第一の凸部の高さと第二の基板上の第二の凸
部の高さの和によって制御されることを特徴とする液晶
表示装置。
（２）第一の基板には、複数個の列配線および前記列配
線と直交する複数個の行配線を備え、その各交点に非線
形素子及び絵素電極が形成され、第二の基板には、主面
上の一部に透明電極を具備されたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の液晶表示装置。
（３）第一の基板上の第一の凸部である第一の部材が、
行配線または列配線のどちらか一方又は両方、それとも
行配線上または列配線上のどちらか一方又は両方に設置
されたところの部材であり、第二基板上の第二の凸部で
ある第二の部材は、第一基板上の列配線または行配線の
どちらか一方又は両方が第二の基板上に投影される位置
に設けられている部材であることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の液晶表示装置。
（４）第一の部材が、行配線または列配線のどちらか一
方又は両方、それとも行配線上または列配線上のどちら
か一方又は両方に各々の配線と同程度の幅で間欠的また
は連続的に延在する部材であり、第二の部材は、第一の
基板上の行配線または列配線のどちらか一方又は両方が
第二の基板上に投影される位置に前記行配線または列配
線のどちらか一方又は両方に各々の配線と同程度の幅で
間欠的または連続的に延在する部材であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
（５）行配線または列配線、それとも行配線上または列
配線上に各々の配線と同程度の幅で連続的または間欠的
に延在する第一の部材があり、延在する第一の部材と直
交する行配線または列配線が第二の基板上に投影される
位置に連続的または間欠的に延在する第二の部材がある
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の液晶表示
装置。
（６）行配線上または列配線上のどちらか一方または両
方におのおのの配線と同程度の幅で設置され、かつ行配
線と列配線の交点を横切る様に非連続的に形成された第
一の部材があることを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の液晶表示装置。
（７）行配線または列配線のどちらか一方または両方が
第二の基板上に投影される位置に各々の配線と同程度の
幅で形成され、かつ行配線と列配線の交点が第二の基板
に投影される点を横切る様に非連続的に形成された第二
の部材があることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
載の液晶表示装置。
（８）非線形素子が薄膜トランジスタよりなる特許請求
の範囲第４項記載の液晶表示装置。
（９）第一の部材が、薄膜トランジスタの構成部材の少
なくとも一つ以上よりなる凸部であることを特徴とする
特許請求の範囲第８項記載の液晶表示装置。
（１０）第二基板上にカラーフィルタが形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の液晶表示
装置。
（１１）赤、青、緑色のカラーフィルタの少なくとも二
つ以上の重ね合わせ、または黒色の材料より形成される
凸部が第二の部材であることを特徴とする特許請求の範
囲第１０項記載の液晶表示装置。
（１２）第二基板上の透明電極に対し液晶に接する側に
前記第二の部材が設置されることを特徴とする特許請求
の範囲第１１項記載の液晶表示装置。
（１３）第一の部材または、第二の部材が有機材料であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の液晶表
示装置。