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JPH05203966A - カラー液晶電気光学装置 - Google Patents

カラー液晶電気光学装置

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Publication number
JPH05203966A
JPH05203966A JP4014261A JP1426192A JPH05203966A JP H05203966 A JPH05203966 A JP H05203966A JP 4014261 A JP4014261 A JP 4014261A JP 1426192 A JP1426192 A JP 1426192A JP H05203966 A JPH05203966 A JP H05203966A
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JP
Japan
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liquid crystal
transparent electrode
color filter
substrate
color
Prior art date
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Application number
JP4014261A
Other languages
English (en)
Inventor
Takakazu Fukuchi
高和 福地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
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Priority to US08/006,460 priority patent/US5396356A/en
Priority to EP93300637A priority patent/EP0554091B1/en
Priority to DE69318588T priority patent/DE69318588T2/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶セルのセルギャップを均一にし、画質の
向上を実現したカラー液晶表示装置。 【構成】 カラーフィルター基板と対向ガラス基板と
に、液晶駆動用電極パターンと別に、液晶シール部に透
明電極パターンをそれぞれ設けることを特徴とするカラ
ー液晶表示装置。 【効果】 色調やコントラストを均一にし、画質性能を
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タやポケットテレビ等に用いられるカラー液晶電気光学
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５を用いてカラー液晶電気光学装置の
従来技術を説明する。図５は、従来のカラー液晶電気光
学装置の断面模式図である。（ａ）と（ｂ）はそれぞれ
切断面を９０゜変えて描いたものである。このカラー液
晶電気光学装置の構成は、ガラス基板５１の表面上に予
めパターニングされた透明電極５３が配置され、その透
明電極上にカラーフィルター５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂが
順次繰り返し設けられている。この複数のカラーフィル
ター間隙には、ブラックマトリックス５７が設けられて
いる。
【０００３】さらに、カラーフィルターとブラックマト
リックスの上にはオーバーコート５８層が設けられ、こ
のオーバーコート層の表面には再びパターニングされた
透明電極５４が設けられている。次に、これまで説明し
てきたカラーフィルター基板に相対向してもう１枚の透
明基板５２があり、その透明基板５２の表面にはパター
ニングされた透明電極５５が設けられている。これら２
枚の基板は、シール材５９によって接着され、液晶６０
を封入するスペースが設けられている。
【０００４】このような構成がカラー液晶電気光学装置
の液晶セルの基本であるが、この外に、前記カラーフィ
ルター基板と透明電極基板のそれぞれ外側に偏光板を貼
り合わせ、液晶を駆動させる電源ユニット、コントロー
ラユニット、バックライトユニット等を接続させた構成
がカラー液晶電気光学装置である。補足すれば、前記カ
ラーフィルター基板のカラーフィルター５６Ｒ、５６
Ｇ、５６Ｂの下に透明電極パターン５３が設けられてい
たが、これはカラーフィルター形成に必要な場合に限っ
てのことである。たとえば、高分子電着法やミセル電解
法などのカラーフィルター製造法がこれに当たる。別
に、染色法、印刷法、顔料分散法などの製造法によるカ
ラーフィルターを用いる場合には、前記透明電極パター
ン５３は不要であり、存在していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、カラー液晶電気
光学装置に用いられる液晶セルは、電気光学特性の優れ
たＳＴＮ(Super Twisted Nematic) 方式が多用されてい
る。特にパーソナルコンピュータ等に使われるカラー液
晶電気光学装置は、大型化、高精細化が進みＳＴＮ方式
が主流となっている。
【０００６】このＳＴＮ方式の液晶セルが求められる重
要特性のひとつとして、セルギャップの均一性の課題が
ある。セルギャップとは、図５のガラス基板間に封入さ
れた液晶６０の厚さのことであり、カラーフィルター基
板５１と対向基板５２とがシール材５９や、ギャップ剤
と呼ばれる一般に球形状の微粉末によって慎重にコント
ロールされる。
【０００７】このセルギャップが要求される均一性は、
±０．１ミクロン以下である。セルギャップの均一性が
±０．１ミクロン以上になると、カラー液晶電気光学装
置の電気光学特性の不均一さ、すなわち、色調のムラや
コントラストの低下等、視認特性が問題になってくるの
が通例である。一般に、図５に示したカラー液晶電気光
学装置の液晶セルに設けられる透明電極５３、５４、５
５は、０．１０ミクロンから０．３０ミクロンの膜厚を
有している。特に、透明電極パターン５４、５５はカラ
ー液晶電気光学装置の電気光学特性の要求から低抵抗化
が進み、膜厚が厚くなることは避けられず、０．２ミク
ロン以上になっている現状である。
【０００８】ところが、従来の液晶セルの構成ではセル
ギャップをコントロールする上で重要なシール材５９が
設けられる位置にはパターニングされた透明電極５３、
５４、５５が存在する部分と存在しない部分があり、セ
ルギャップを均一にする上で大きな欠点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】したがって、カラー液晶
電気光学装置に用いられる液晶セルのセルギャップを均
一化するために、カラーフィルター基板上にシール材と
接合される位置（いわゆるシール部）に駆動電極パター
ンとは別に透明電極パターンを設ける手段を採用すれば
良いことになる。
【００１０】さらに、上記カラーフィルター基板とシー
ル材及び液晶を介して相対向する透明基板側にも同様
に、シール部に駆動電極パターンと別な透明電極パター
ンを設けた。これらのように本発明は、従来とは異なる
特別な透明電極パターンを有する一対の基板を用いたこ
とを特徴とするカラー液晶電気光学装置である。
【００１１】
【作用】上記のように、カラーフィルター基板と相対向
する透明基板上のシール部位置に透明電極パターンを配
置することにより、それぞれの基板表面において、駆動
エリアと非駆動エリア部であるシール部の表面高さが調
整され、平坦化されることになる。すなわち、カラーフ
ィルター基板側は、カラーフィルター層またはブラック
マトリックス層＋オーバーコート層＋透明電極層の和に
なり、他方の基板は透明電極層の膜厚により表面高さが
均一になる。
【００１２】このことにより、上記セルギャップを均一
にコントロールする条件が従来に比べてより一層整うこ
とになる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳細に説明す
る。 （実施例１）図１は、本発明のカラー液晶表示装置に用
いられる液晶セルの断面模式図であり、（ａ）と（ｂ）
とは液晶セルを９０゜回転させて描いた破断面である。
図２は、高分子電着法で用いられるカラーフィルターガ
ラス基板で、透明電極がパターニングされている。図３
は、そのカラーフィルターガラス基板上に形成されたカ
ラーフィルター、オーバーコート層の上に設けられた透
明電極をパターニングしたものである。図４は、カラー
フィルター基板と対向するガラス基板上に形成された透
明電極パターンであり、いずれも平面概略図である。
【００１４】本発明は、図２〜４で示した３種類の透明
電極パターンに特徴がある。図２の２３はカラーフィル
ター形成用透明電極パターンであり、２３Ｄの透明電極
パターンにはカラーフィルターは形成されず、図１
（ａ）に示したシール材１９の位置に設けた透明電極パ
ターン１３Ｄに相当する。図３の３４はカラーフィルタ
ー上の液晶駆動用の透明電極パターンで、３４Ｄは液晶
駆動に関与しない。図１の１４Ｄに相当するシール材１
９の位置に配置された透明電極パターンである。
【００１５】図４の４５は、透明電極パターン４４と直
交した形で設けられた液晶駆動用透明電極パターン、４
５Ｄは図１の１５Ｄに相当するものである。１３Ｄ、１
４Ｄ、１５Ｄの透明電極パターンをシール材１９の位置
に設けたことが本発明の特徴である。ただし、カラーフ
ィルターの製造方法が、透明電極パターン１３及び２３
を必要としない染色法、印刷法、顔料分散法等の場合に
は、透明電極パターン１３Ｄ及び２３Ｄも不要である。
【００１６】図２（ａ）に示された透明電極パターン
は、高分子電着法によるカラーフィルターが形成される
もので、膜抵抗２０Ω／□、膜厚０．１ミクロンの蒸着
成膜の透明電極（ＩＴＯ）である。２３Ｄパターンは、
２３パターンと同一マスクで同時に形成したものであ
る。図３の透明電極パターンは、スパッタ成膜により作
られた膜抵抗１０Ω／□、膜厚０．２５ミクロンの透明
電極を使用した。２４、 ２４Ｄも同時にパターニングさ
れた。
【００１７】図２（ｃ）の２５、２５Ｄの透明電極パタ
ーンは、膜抵抗１０Ω／□、膜厚０．２ミクロンのスパ
ッタ成膜を用いた。これらの透明電極パターンを用いた
カラーフィルター基板と対向ガラス基板により、グラス
ファイバ７．５ミクロン径入りのシール材１９を用い
て、図１に示した液晶セルを製作した。この液晶セルの
セルギャップは６．９±０．０４ミクロンと均一性の良
好なものであった。 （実施例２）１３及び１３Ｄの透明電極の不要の染色カ
ラーフィルターを用いて液晶セルの製作を行った。カラ
ーフィルター上の透明電極パターンは、膜抵抗１５Ω／
□、膜厚０．２５ミクロンのスパッタ成膜を採用した。
対向ガラス基板上の透明電極パターン２３及び２３Ｄに
は、膜抵抗１０Ω／□、膜厚０．１５ミクロンのプラズ
マイオンプレーティング成膜法による透明電極を採用し
た。これらの透明電極を実施例１と同様に図６に示した
透明電極パターン６４、６４Ｄ、６５、６５Ｄを配置し
た。
【００１８】これらの透明電極パターンを形成したカラ
ーフィルター基板と対向ガラス基板を用いて、図１に示
すような液晶セルを製作したところ、セルギャップは
７．２±０．０５ミクロンと均一性が良好であった。 （比較例）実施例１及び２と同一構成で、シール材１９
位置に透明電極パターンを設けない従来技術による液晶
セルのセルギャップは以下の通りであった。 （１）実施例１と同一構成 ７．０±０．１２ミクロン （２）実施例２と同一構成 ７．４±０．１４ミクロン
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上説明してきたように、液晶
セルのシール材位置にいわゆるダミー電極を設けること
により、セルギャップ均一性の改善を実現することがで
きた。このことによるこの液晶セルを用いたカラー液晶
表示装置は極めて色調とコントラストが均一であり、良
好な画質を有したものにすることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラー液晶表示装置の液晶セルの模式
断面図である。（ａ）（ｂ）は互いに９０゜回転したも
のである。
【図２】本発明の一実施例である高分子電着法によるカ
ラーフィルターを設ける透明電極パターンを設けたガラ
ス基板の模式平面図である。
【図３】カラーフィルター基板上に設けられ本発明の一
実施例を示す透明電極パターンを有するカラーフィルタ
ー基板の模式平面図である。
【図４】透明電極パターンを有する対向ガラス基板の一
実施例を示す模式平面図である。
【図５】従来技術によるカラー液晶表示装置の液晶セル
の模式断面図である。（ａ）（ｂ）は互いに９０゜回転
したものである。
【図６】（ａ）は、カラーフィルター基板上に設けられ
た本発明の別の一実施例を示す透明電極パターンを有す
るカラーフィルター基板の模式平面図である。（ｂ）
は、透明電極パターンを有する対向ガラス基板の別の一
実施例を示す模式平面図である。
【符号の説明】
11、12、21、32、35、42、51、52、53、54、62、13、13
Ｄ、14、14Ｄ、15、15Ｄ、23、23Ｄ、34、34Ｄ、45、45
Ｄ、64、64Ｄ、65、65Ｄ透明電極パターン 16Ｒ、16Ｇ、16Ｂ、56Ｒ、56Ｇ、56Ｂ カラーフィルタ
ー 17、57 ブラックマトリックス 18、58 オーバーコート 19、59 シール材 20、60 液晶

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カラーフィルター層と透明電極層が形成
    された一方のカラーフィルター基板と透明電極が形成さ
    れた他方の透明基板とを、シール部を介して相対向さ
    せ、上記両基板間に液晶を封入して成るカラー液晶電気
    光学装置において、上記一方の基板の透明電極と上記他
    方の基板の透明電極との間に、上記シール部が挟まれて
    形成される部分を有することを特徴とするカラー液晶電
    気光学装置。
JP4014261A 1992-01-29 1992-01-29 カラー液晶電気光学装置 Pending JPH05203966A (ja)

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