JP2005249863A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】表示輝度を不必要に低下させずに画素内の光抜けを確実に防止する。
【解決手段】液晶表示パネルは複数の画素電極、遮光層、およびカラーフィルタを含む第１電極基板と、第２電極基板と、第１および第２電極基板間に挟持される液晶層とを備える。遮光層は画素境界に沿って配置され画素境界ＢＤの両側で一対の隣接画素電極に部分的に重なる遮光ストライプ２を含み、遮光ストライプ２の第１端は液晶分子の配向方位Ｔが画素アレイ方向において画素境界ＢＤから第１端に向かうベクトルに対して９０°よりも大きい角度になる一方側に配置され、遮光ストライプ２の第２端は液晶分子の配向方位Ｔが画素アレイ方向において画素境界ＢＤから第２端に向かうベクトルに対して９０°よりも小さい角度になる他方側に配置され、第１端と画素境界ＢＤとの平均距離Ｗｉが第２端と画素境界ＢＤとの平均距離Ｗｏより短く設定される。
【選択図】図６

Description

本発明は、一般に複数の画素電極間に設けられた間隙のような非表示領域を遮光層によって遮光する液晶表示パネルに関し、特に複数の画素電極が遮光層を覆うカラーフィルタを下地とする液晶表示パネルに関する。

近年、液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力という特徴を有することから、関数電卓のように比較的表示情報量の少ない機器からノートパソコン、監視装置、カーナビゲーション、テレビなどのように表示情報量の多い機器までの幅広い分野に応用されている。

液晶表示装置は第１および第２電極基板間に液晶層を挟持した構造の液晶表示パネルである。表示情報量の多い機器分野では、従来、ブラウン管がディスプレイとして用いられていた。しかし、最近では、ドットマトリクス型のカラー液晶表示パネルが上述の特徴を生かすために用いられるようになってきている。このカラー液晶表示パネルでは、複数の画素電極のマトリクスアレイが第１電極基板上に配置され、共通電極が複数の画素電極のマトリクスアレイに対向して第２電極基板上に配置される。ここで、１個の画素電極、共通電極、並びにこれら画素電極および共通電極間の液晶層が１ドットの表示画素を構成する。この表示画素は、画素電極および共通電極から液晶層に印加される電圧に基づいて光変調する。

カラー液晶表示パネルでは、液晶表示モードが良好なコントラスト特性、コントラスト視角特性、および信頼性を得るための観点から適切に選定されている。現在では、ツイステッドネマティック方式(ＴＮ)、スーパーツイステッドネマティック方式(ＳＴＮ)、ホモジニアス方式(ＨＯＭＯ)、オプティカルコンペンセイテッドベンド方式(ＯＣＢ)、ハイブリッドアラインネマティック方式(ＨＡＮ)、バーティカルアライン方式(ＶＡ)等が主流となっている。例えば、ＴＮ方式では、ネマティック液晶のような液晶組成物からなる液晶層が２枚の偏光板を付加した一対の電極基板間に挟持される。ここで、少なくとも一方の電極基板は液晶分子の配向方位を基板面内で特定するプレチルトを有する液晶配向状態を得るためにラビング法などを用いて配向処理される。

また、カラー液晶表示パネルでは、不所望な光抜けを低減する方策が表示性能に大きく関わる光学的特性であるコントラスト特性を向上させるために採られている。具体的には、ブラックマトリクスのような格子状の遮光層が薄膜トランジスタまたはダイオードのような画素スイッチング素子により占有される表示画素内の非変調部および表示画素間の間隙のような非表示領域を遮光するように形成される。

非表示領域を確実に遮光して十分なコントラスト特性を得ようとすると、フォトリソグラフィを用いた遮光層のパターニング精度や第１および第２電極基板の位置合せ精度に依存する製造プロセス上のマージンを考慮する必要がある。また、上述のコントラスト特性およびコントラスト視角特性は、間隙に隣接することにより中央付近とは異なる画素電極の端部付近の電界分布にも影響されるため、遮光層は画素電極の端部付近についても遮光する必要がある。遮光層の面積率がこれらの必要性を満足するために液晶表示パネルの表示領域に対して上昇すると、これが液晶表示パネルの開口率を低下させることになり、全体の明るさを低下させることになる。

ところで、上述のカラー液晶表示パネルでは、カラーフィルタが例えば画素電極の下地として形成されることがある（例えば、特許文献１を参照）。この構造は、画素スイッチング素子を省略して複数の画素電極をストライプ電極として一体化させた単純マトリクス形式のカラー液晶表示パネルでも同様であり、カラーフィルタがストライプ電極の下地として形成される。このカラーフィルタは、例えば赤、緑、青のような色に着色されたもので各々対応画素電極に割り当てられる複数の着色層により構成される。これら着色層は、色毎に電極基板の全面を覆って形成される層をパターニングすることにより得られる。パターニングの結果としてこれら着色層間に間隙が生じた場合には、カラーフィルタが少なくともこの間隙部分で画素電極の下地となれず、画素電極の面積率、すなわち開口率を確保することが困難になる。この問題はこれら着色層を全体的に覆うような下地層をさらに設けることにより容易に解消できる。しかし、これは製造工程数の増大および透過光量の減衰を招く。
特開２００１−２８１６９７号公報

この下地層を用いずに上述の問題を解消する代替案としては、異なる色の着色層を画素境界に沿って重ねて形成することが考えられる。この場合、カラーフィルタの部分的な盛り上がりがこれら着色層の重なりによって生じることなる。この盛り上がりは画素電極間の間隙にとどまらず、画素電極の端部にも達する。このため、画素電極の端部付近では、屈折率異方性△ｎｄが画素電極の中央付近とは異なる値になったり、液晶層に対する電界が斜めになったりし、結果として表示画素内で光抜けが生じる。従来の設計においては、上述の遮光層、すなわちブラックマトリクスがカラーフィルタの部分的な盛り上がり範囲全体に対応した面積に設定され、コントラスト特性およびコントラスト視角特性の向上を図っている。しかし、この設計では、液晶表示パネルの表示輝度が不必要に低下することが認識されていない。

本発明の目的は、表示輝度を不必要に低下させずに画素内の光抜けを確実に防止できる液晶表示パネルを提供することを目的とする。

本発明によれば、直線状の画素境界を挟んで互いに隣接し画素境界に直交する画素アレイ方向に並ぶ複数の画素電極、少なくとも複数の画素電極間の間隙を遮光する遮光層、および複数の画素電極の下地となり遮光層を覆うカラーフィルタを含む第１電極基板と、複数の画素電極に対向する共通電極を含む第２電極基板と、液晶分子の配向方位が第１電極基板上で画素境界に平行しないように特定される液晶組成物を含み第１および第２電極基板間に挟持される液晶層とを備え、遮光層は画素境界に沿って配置され画素アレイ方向において一対の隣接画素電極に部分的に重なる遮光ストライプを含み、遮光ストライプは画素境界の両側に第１および第２端を有し、第１端は液晶分子の配向方位が画素アレイ方向において画素境界から第１端に向かうベクトルに対して９０°よりも大きい角度になる一方側に配置され、第２端は液晶分子の配向方位が画素アレイ方向において画素境界から第２端に向かうベクトルに対して９０°よりも小さい角度になる他方側に配置され、第１端と画素境界との平均距離が第２端と画素境界との平均距離より短く設定される液晶表示パネル。

この液晶表示パネルでは、第１端と画素境界との平均距離が第２端と画素境界との平均距離より短く設定される。カラーフィルタが一対の隣接画素電極間の間隙周辺で厚くなるような場合、遮光ストライプの第２端側に位置する画素電極の端部付近にある液晶分子がこの画素電極の中央付近にある液晶分子に対して逆向きに配向されることにより配向不良が発生する。本願発明者等は、遮光ストライプの第１端側に位置する画素電極の端部付近にある液晶分子がこの画素電極の中央付近にある液晶分子に対して逆向きに配向されないことを実験で確認した。この実験結果に基づき、画素境界から遮光ストライプの第１端までの平均距離はこの画素境界から遮光ストライプの第２端までの平均距離よりも短く設定されている。これにより、遮光層の面積が全体として低減されるため、表示輝度を不必要に低下させることなく画素内の光抜けを確実に防止することができる。

以下、本発明の第１実施形態に係るドットマトリクス型のカラー液晶表示パネルについて図面を参照して説明する。

図１はこのカラー液晶表示パネルの外観を示し、図２はカラー液晶表示パネルの回路構造を概略的に示す。

液晶表示パネルは、図１に示すように第１電極基板となるアレイ基板ＡＲと、第１電極基板に対向する第２電極基板となる対向基板ＣＴと、ネマティック液晶のような液晶組成物を含みアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴ間に挟持される液晶層ＬＱとを備える。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴは液晶層ＬＱの液晶組成物を取り囲むように設けられる外縁シール部材により貼り合わされる。また、一対の偏光板ＰＬが液晶層ＬＱとは反対側においてアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの表面にそれぞれ貼り付けられている。

この液晶表示パネルでは、アレイ基板ＡＲが互いに隣接してマトリクス状にアレイされたｍ×ｎ個の画素電極ＰＥ、これら画素電極ＰＥの行に沿って配置されたｍ本の走査線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、これら画素電極ＰＥの列に沿って配置されたｎ本の信号線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、走査線Ｙ１〜Ｙｍおよび信号線Ｘ１〜Ｘｎの交差位置近傍に配置されたｍ×ｎ個の画素スイッチング素子１、画素電極ＰＥの行に沿って配置されるｍ本の補助容量線Ｓ、走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動する走査線駆動回路ＹＤ、および信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路ＸＤを備える。走査線Ｙ１〜Ｙｍは信号線Ｘ１〜Ｘｎと略直交し、補助容量線Ｓと略平行に配置される。各補助容量線Ｓは共通電極駆動回路等から共通電位ＶＣＯＭとして得られる所定電位に設定され、対応行の画素電極ＰＥと容量結合してそれぞれ補助容量Ｃｓを構成する。走査線駆動回路ＹＤおよび信号線駆動回路ＸＤは画素電極アレイの周囲に配置される。各画素スイッチング素子１は例えばポリシリコン薄膜トランジスタからなり、対応走査線Ｙからの走査信号によって駆動されたときに信号線Ｘからの表示信号を対応画素電極ＰＥに供給する。画素電極ＰＥはＩＴＯ等の透明導電部材からなり、信号線Ｘおよび走査線Ｙは金属等の遮光性導電部材からなる。画素電極ＰＥは走査線Ｘおよび信号線Ｙによって区画される領域に広がって形成され、表示信号に対応して電界を液晶層ＬＱに印加する。

また、カラー液晶表示パネルは、図３に示すように、画素スイッチング素子１によって占有される非変調部および隣接画素電極ＰＥ間の間隙のような非表示領域を遮光する格子状の遮光層であるブラックマトリクスＢＭをさらに備える。本実施の形態においては、このブラックマトリクスＢＭは信号線Ｘおよび走査線Ｙを遮光ストライプ２として用いて構成される。

図４は図３に示すIV-IV線に沿ったカラー液晶表示パネルの断面構造を概略的に示し、図５は図３に示す領域ＲＥＦについて配向処理のラビング方向を示す。図４および図５では省略されているが、上述の画素スイッチング素子１はガラス基板などの光透過性絶縁基板３に形成され、遮光ストライプ２と同様にカラーフィルタＣＦにより覆われる。複数の画素電極ＰＥはこのカラーフィルタＣＦを下地として形成され、配向膜４により全体的に覆われる。配向膜４は、図５に示すようなラビング方向ＲＢに配向処理され、液晶分子の配向方位がアレイ基板ＡＲ上で画素電極アレイの行方向に直交する直線状の画素境界ＢＤに平行しないように特定されている。

他方、対向基板ＣＴでは、対向電極ＣＥがガラス基板などの光透過性絶縁基板５上に形成されるＩＴＯ等の透明導電部材からなり、配向膜６がこの対向電極ＣＥを覆って形成される。対向電極ＣＥは、アレイ基板ＡＲ側に配置されたｍ×ｎ個の画素電極ＰＥである画素電極アレイ全体に対向するように配置される。配向膜６は、図５に示すアレイ基板ＡＲ上でのラビング方向ＲＢに対して所定の角度を成すラビング方向にラビング処理されている。

このカラー液晶表示パネルでは、複数の表示画素の各々が１個の画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、並びにこれら画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ間の液晶層ＬＱの一部により構成され、液晶層ＬＱが画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ間の電圧に対応して光変調を行う。画素ピッチ、すなわち画素境界ＢＤの間隔は画素電極アレイの行方向において１００μｍに設定され、画素電極アレイの列方向において３００μｍに設定されている。従って、各表示画素は画素電極アレイの行方向および列方向において２本の画素境界ＢＤにより区画された１００μｍ×３００μｍの面積を有する。各画素境界ＢＤは画素電極アレイの行方向および列方向において並ぶ一対の隣接画素電極ＰＥによって挟まれた状態となる。

カラーフィルタＣＦは複数の赤着色層Ｒ、複数の緑着色層Ｇ、複数の青着色層Ｂにより構成される。赤着色層Ｒ、緑着色層Ｇ、および青着色層Ｂは画素電極アレイの列方向に伸びるストライプ状であり、画素電極アレイの行方向に繰り返し並べられる。これにより、１個のカラー表示画素が画素電極アレイの行方向に並ぶ赤着色層Ｒ、緑着色層Ｇ、および青着色層Ｂをそれぞれ下地とする３個の隣接画素電極ＰＥを用いて構成され、全体として３００μｍ×３００μｍの面積を有する。

さらに画素電極アレイの行方向では、互いに異なる色の隣接着色層ＲおよびＧ、隣接着色層ＧおよびＢ、隣接着色層ＢおよびＲが画素境界ＢＤを基準にして重ねられる。ここで、この画素境界ＢＤは隣接着色層ＲおよびＧ、隣接着色層ＧおよびＢ、隣接着色層ＢおよびＲが行方向において重なる区間を２等分する中心線となる。

上述のカラー液晶表示パネルでは、カラーフィルタＣＦが画素電極アレイの行方向に並ぶストライプ状の着色層Ｒ，Ｇ、Ｂの重なりにより盛り上がる。ちなみに、信号線Ｘは１５００Åの厚さを有し、カラーフィルタＣＦは着色層Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ全体的に形成してフォトリソグラフィによりパターニングすることにより得られる。先に着色層Ｇを形成してからこの着色層Ｇに重ねて着色層Ｂを形成した場合に、着色層Ｂの端部が着色層Ｇの端部を覆い、これにより図４に示すような盛り上がりを生じる。

このような盛り上がりに対処するため、信号線Ｘである遮光ストライプ２が図６に示すように画素境界ＢＤに対して非対称に形成される。この遮光ストライプ２は画素電極アレイの行方向において一対の隣接画素電極ＰＥに部分的に重なるもので、画素境界ＢＤの両側に第１および第２端を有する。第１端は液晶分子の配向方位（すなわち、図４に示すラビング方位ＲＢに等しいプレチルト方位Ｔ）が画素電極アレイの行方向において画素境界ＢＤから第１端に向かうベクトルに対して９０°よりも大きい角度になる一方側に配置され、第２端は液晶分子の配向方位が画素電極アレイの行方向において画素境界ＢＤから第２端に向かうベクトルに対して９０°よりも小さい角度になる他方側に配置され、第１端と画素境界ＢＤとの平均距離Ｗｉが第２端と画素境界ＢＤとの平均距離Ｗｏより短く設定される。

図６では、プレチルト方位Ｔと画素境界ＢＤとのなす角度θは例えば４５°であり、平均距離Ｗｉは６μｍであり、平均距離Ｗｏは１２μｍである。φ１はプレチルト方位が画素電極アレイの行方向において画素境界ＢＤから第２端に向かうベクトルに対して成す角度であり、φ２はプレチルト方位が画素電極アレイの行方向において画素境界ＢＤから第１端に向かうベクトルに対して成す角度である。これらは、角度φ１＜９０°＜角度φ２という関係にある。尚、平均距離Ｗｉ，Ｗｏは、各画素電極ＰＥの形状が画素スイッチング素子１や配線による占有領域に依存して決定され、画素境界ＢＤから隣接画素電極ＰＥまでの距離が一様でないことを考慮したものである。

図７は電圧印加時に液晶層ＬＱ内に生じる液晶分子配列を概念的に示す。各画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥから液晶層ＬＱに十分な電圧が印加された場合、図４に示す斜め電界がカラーフィルタＣＦの盛り上がりに起因して一対の隣接画素電極ＰＥの端部付近にかかる。このとき、液晶分子１２は図７に示すように一部を除いてこの斜め電界の影響を受けず、ほぼ垂直にチルトする。図７において、ＬＤは光の進行方向であり、１２a〜１２eは隣接画素電極ＰＥの端部付近にある液晶分子１２である。液晶分子１２a、１２bは遮光ストライプ２の第１端側にある画素電極ＰＥの***による配向膜４の傾きに伴って斜めにかかる電界により制御される。この第１端側では、配向膜４の傾きがその界面でプレチルト方位Ｔに対して逆向きに液晶分子１２を配向させることがなく、液晶分子１２ａ，１２ｂが電圧印加に伴って端部を除いた画素電極ＰＥの領域付近にある液晶分子と同様にほぼ垂直にチルトする。これに対し、液晶分子１２c、１２d、１２eは遮光ストライプ２の第２端側にある画素電極ＰＥの***による配向膜４表面の傾きに伴って斜めにかかる電界により制御される。第２端側では、この配向膜４の傾きがその界面でプレチルト方位Ｔに対して逆向きに液晶分子１２を配向させてしまい、液晶分子１２c、１２d、１２eが電圧印加に伴って端部を除いた画素電極ＰＥの領域付近にある液晶分子１２のように垂直でなかったり、逆向きにチルトしたりする。平均距離Ｗｏ（＝１２μｍ）は間隙に隣接した画素電極ＰＥの端部の電界分布および***による液晶分子１２の配向不良によって生じる光抜けの範囲にほぼ等しい。これに対して、平均距離Ｗｉ（＝６μｍ）は間隙に隣接した画素電極ＰＥの端部の電界分布による液晶分子の配向不良によって生じる光抜けの範囲にほぼ等しい。

本実施形態では、遮光ストライプ２が画素境界ＢＤの両側に配置される隣接画素電極ＰＥに部分的に重なるようにして画素境界ＢＤに対して非対称に形成される。すなわち、カラーフィルタＣＦが画素境界ＢＤに沿って盛り上がりに隣接画素電極ＰＥの端部を***させた場合でも、プレチルト方位に依存した遮光ストライプ２の第１端側では、液晶分子１２の配向不良が画素電極ＰＥの端部の***に起因して生じないため、遮光ストライプ２の第１端と画素境界ＢＤとの平均距離Ｗｉがこの遮光ストライプ２の第２端と画素境界ＢＤとの平均距離Ｗｏよりも短く設定される。これにより、遮光ストライプ２の第２端側にある画素電極ＰＥの端部の***による液晶分子１２の配向不良によって生じる光抜けを確実に防止しながら、遮光ストライプ２の全体的な幅を低減することが可能となる。従来のようにカラーフィルタＣＦの盛り上がりに対応した液晶分子１２の配向不良により生じる光抜けを防止するために平均距離Ｗｉ＝平均距離Ｗｏ＝１２μｍとして遮光ストライプ２を画素境界ＢＤに対して対称的に形成すると、遮光ストライプ２の平均的な合計幅は２４μｍとなる。しかし、上述のように平均距離Ｗｉ＝６μｍ，平均距離Ｗｏ＝１２μｍとすれば、この平均的な合計幅を１８μｍにして遮光ストライプ２の面積を全体として低減することができる。従って、画素の開口率、すなわち表示輝度を不必要に低下させることなく画素内の光抜けを確実に防止することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るドットマトリクス型のカラー液晶表示パネルについて図８を参照して説明する。このカラー液晶表示パネルの構造は画素電極パターンを除いて第１実施形態の構造と同様である。図８では、上述の実施形態と同様部分が同一参照符号で表される。

図８は電圧印加時にこのカラー液晶表示パネルの液晶層ＬＱ内に生じる液晶分子配列を概念的に示す。このカラー液晶表示パネルでは、一対の隣接画素電極ＰＥのうちで信号線Ｘである遮光ストライプ２の第１端側にある画素電極ＰＥと画素境界ＢＤとの平均距離ｗｉが３μｍに設定され、遮光ストライプ２の第２端側にある画素電極ＰＥと画素境界ＢＤとの平均距離ｗｏが９μｍに設定される。ここで、一対の隣接画素電極ＰＥと遮光ストライプ２との重なり幅はそれぞれ３μｍとなっている。

本実施形態では、第１実施形態と同様に液晶分子１２がこの配向膜４の界面でプレチルト方位Ｔに対して逆向きに配向して十分垂直にチルトしないような領域を遮光することができる。また、遮光ストライプ２、すなわち信号線Ｘの合計幅も上述の実施形態と同様に１８μｍであるため、表示画素の開口率について相違しない。本実施形態の場合、信号線Ｘと画素電極ＰＥとの重なり幅が図７と比較してわかるように小さくなっている。従って、信号線Ｘと画素電極ＰＥとの間の寄生容量が第１実施形態よりも少なくなり、クロストーク現象を低減することができる。

[製造例１]
第１実施形態のカラー液晶表示パネルを製造例１として実際に製造した。この製造では、カラー表示パネルがＸＧＡの解像度となる画素数に設定され、薄膜トランジスタおよび電極配線が通常のプロセスで成膜とパターンニングを繰り返すことにより光透過性絶縁基板３に形成される。次に、緑色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジスト（ＣＧ-２０００：富士フィルムオーリン(株)製)が薄膜トランジスタおよび電極配線を覆って光透過性絶縁基板３上にスピンナーで全面塗布され、フォトマスクを介して１００mＪ/cm^２エネルギー密度で照射される波長３６５nmの光により選択的に露光される。この露光後、アクリル樹脂レジストはＫＯＨの１％水溶液で２０秒間現像処理される。このとき、アクリル樹脂レジストの露光部分が膜厚３.２μｍの着色層Ｇとして残される。この着色層Ｇには、配線用のスルーホールが形成される。続いて、赤色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジスト（ＣＲ-２０００：富士フィルムオーリン(株)製)が同様に薄膜トランジスタおよび電極配線を覆って光透過性絶縁基板３上にスピンナーで全面塗布され、フォトマスクを介して１００mＪ/cm^２エネルギー密度で照射される波長３６５nmの光により選択的に露光される。この露光後、アクリル樹脂レジストはＫＯＨの１％水溶液で２０秒間現像処理される。このとき、アクリル樹脂レジストの露光部分が着色層Ｇに部分的に重なる膜厚３.２μｍの着色層Ｒとして残される。この着色層Ｒには、配線用のスルーホールが形成される。続いて、青色の顔料を分散させた紫外線硬化型アクリル樹脂レジスト（ＣＢ-２０００：富士フィルムオーリン(株)製)が同様に薄膜トランジスタおよび電極配線を覆って光透過性絶縁基板３上にスピンナーで全面塗布され、フォトマスクを介して１００mＪ/cm^２エネルギー密度で照射される波長３６５nmの光により選択的に露光される。この露光後、アクリル樹脂レジストはＫＯＨの１％水溶液で２０秒間現像処理される。このとき、アクリル樹脂レジストの露光部分が着色層Ｇ，Ｒに部分的に重なる膜厚３.２μｍの着色層Ｂとして残される。この着色層Ｂには、配線用のスルーホールが形成される。この後、ＩＴＯ膜が画素電極ＰＥとして１５００Åの厚さでスパッタ法によって成膜され、フォトリソグラフィ法によってパターニングされる。さらに、樹脂膜が画素電極アレイを覆って形成され、これをフォトリソグラフィ法によってパターニングすることにより画素電極アレイの外側に配置される額縁および画素電極アレイ内の非変調部に配置されるスペーサとして残される。アレイ基板ＡＲは上述のようにして形成される。

アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴが形成されると、配向膜材料（ＡＩ−３０４６：ＪＳＲ(株)製)が配向膜４，６としてこれら基板ＡＲ，ＣＴの全面に６００Åの厚さで塗布される。この後、対向基板ＣＴにおいて、外縁シール部材、すなわち基板ＡＲ，ＣＴの接着剤が液晶注入口を残すように配向膜６の周辺に沿って印刷され、電極転移材がアレイ基板ＡＲ側からの共通電位ＶＣＯＭを印加するために外縁シール部材の外側において電極転移電極として露出される共通電極ＣＥ上に形成される。次にアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴが配向膜４，６を内側にして密着され、この状態で加熱処理して接着剤を硬化させことにより貼り合わされる。次に液晶組成物（ＺＬＩ-１５６５：ＭＥＲＣＫ社製)が通常の方法により液晶注入口から注入され、この後液晶注入口が紫外線硬化樹脂で封止される。

こうして液晶層ＬＱを挟持するようにアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴを一体化させた後、液晶層ＬＱに対して反対側となるの表面に一対の偏光板ＰＬをクロスニコルとなるように配置し、画素スイッチング素子１を介して４Ｖの駆動電圧を液晶層ＬＱに印加した状態でコントラスト特性を測定した。この結果、５００:１と高い値を得た。また、コントラスト視角特性を測定したところ、コントラスト比１０:１以上の視野は左側および右側方位で±３０°、上側方位で１５°、下側方位で４０°と広い値を得た。また、電圧無印加状態で透過率を測定したところ、１０％と高い値を得た。

[製造例２]
第２実施形態のカラー液晶表示パネルを製造例２として製造例１と同様の製造プロセスを用いて実際に製造した。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの一体化後、同様に一対の偏光板ＰＬをクロスニコルとなるように配置し、画素スイッチング素子１を介して４Ｖの駆動電圧を液晶層ＬＱに印加した状態でコントラスト特性を測定した。この結果、５００:１と高い値を得た。また、コントラスト視角特性を測定したところ、コントラスト比１０:１以上の視野は左側および右側方位で±３０°、上側方位１５°、下側方位で４０°と広い値を得た。また、電圧無印加状態にて透過率を測定したところ１０％と高い値を得た。また、ブロックパターン等の表示画像を観察した結果として、クロストークが製造例１より改善されていた。

[比較例１]
比較例１として図９および図１０に示す従来のカラー液晶表示パネルを製造例１と同様の製造プロセスを用いて実際に製造した。この比較例１では、遮光ストライプ２が平均距離Ｗｉ＝６μｍ，平均距離Ｗｏ＝６μｍで画素境界ＢＤに対して対称的に形成されている。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの一体化後、同様に一対の偏光板ＰＬをクロスニコルとなるように配置し、画素スイッチング素子１を介して４Ｖの駆動電圧を液晶層ＬＱに印加した状態でコントラスト特性を測定した。この結果、５０:１と製造例１より極めて低い値だった。これは、図１０に示す配向不良領域Ｆで光抜けを生じることが原因である。ここでは、光の進行方向が矢印で示されている。また、コントラスト視角特性を測定したところ、コントラスト比１０:１以上の視野は左側および右側方位で±５°しかなかった。これも前述した理由によるものである。

[比較例２]
比較例２として図１１および図１２に示す従来のカラー液晶表示パネルを製造例１と同様の製造プロセスを用いて実際に製造した。この比較例２では、遮光ストライプ２が平均距離Ｗｉ＝１２μｍ，平均距離Ｗｏ＝１２μｍで画素境界ＢＤに対して対称的に形成されている。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの一体化後、同様に一対の偏光板ＰＬをクロスニコルとなるように配置し、画素スイッチング素子１を介して４Ｖの駆動電圧を液晶層ＬＱに印加した状態でコントラスト特性を測定した。この結果、５００:１と高い値を得た。また、コントラスト視角特性を測定したところ、コントラスト比１０:１以上の視野は左側および右側方位で±３０°、上側方位で１５°、下側方位で４０°と広い値を得たが、電圧無印加状態にて透過率を測定したところ８％と製造例１および製造例２より低い値となった。これは、信号線Ｘの幅が製造例１および製造例２よりも大きいためである。

尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変形可能である。

第１実施形態では、カラーフィルタＣＦの着色層Ｒ，Ｇ，Ｂがストライプ状に形成されている。もし、デルタ配列が画素電極アレイとして採用される場合には、着色層Ｒ，Ｇ，Ｂがデルタ配列された３個の隣接画素電極ＰＥの下地となるように区分された形状で互いに重ねて形成されることになる。この場合には、信号線Ｘだけでなく、走査線Ｙあるいは補助容量線Ｓも画素境界に対して非対称な遮光ストライプとすることが好ましい。

本発明の第１実施形態に係るカラー液晶表示パネルの外観を示す図である。 図１に示すカラー液晶表示パネルの回路構造を示す図である。 図１に示すカラー液晶表示パネルのブラックマトリクスを示す図である。 図３に示すIV-IV線に沿ってカラー表示パネルの断面構造を示す図である。 図４に示す配向膜のラビング方向を示す図である。 図４に示す遮光ストライプの平面パターンを示す図である。 図４に示す遮光ストライプと電圧印加時に得られる液晶分子の配向状態との関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るカラー液晶表示パネルの遮光ストライプと電圧印加時に得られる液晶分子の配向状態との関係を示す図である。 従来のカラー液晶表示パネルである比較例１の断面構造を示す図である。 図９に示す比較例１の遮光ストライプと電圧印加時に得られる液晶分子の配向状態との関係を示す図である。 従来のカラー液晶表示パネルである比較例２の断面構造を示す図である。 図１１に示す比較例２の遮光ストライプと電圧印加時に得られる液晶分子の配向状態との関係を示す図である。

符号の説明

ＡＲ…アレイ基板、ＢＤ…画素境界、ＢＭ…ブラックマトリクス、ＣＴ…対向基板、ＬＱ…液晶層、ＣＥ…共通電極、ＣＦ…カラーフィルタ、ＰＥ…画素電極、ＲＢ…ラビング方位、Ｓ…補助容量線、Ｔ…プレチルト方位、Ｘ…信号線、Ｙ…走査線、Ｒ…赤着色層、Ｇ…緑着色層、Ｂ…青着色層、２…遮光ストライプ、４，６…配向膜、１２，１２a〜１２e…液晶分子。

Claims (6)

1. 直線状の画素境界を挟んで互いに隣接し前記画素境界に直交する画素アレイ方向に並ぶ複数の画素電極、少なくとも前記複数の画素電極間の間隙を遮光する遮光層、および前記複数の画素電極の下地となり前記遮光層を覆うカラーフィルタを含む第１電極基板と、前記複数の画素電極に対向する共通電極を含む第２電極基板と、液晶分子の配向方位が前記第１電極基板上で前記画素境界に平行しないように特定される液晶組成物を含み前記第１および第２電極基板間に挟持される液晶層とを備え、前記遮光層は前記画素境界に沿って配置され前記画素アレイ方向において一対の隣接画素電極に部分的に重なる遮光ストライプを含み、前記遮光ストライプは前記画素境界の両側に第１および第２端を有し、前記第１端は前記液晶分子の配向方位が前記画素アレイ方向において前記画素境界から前記第１端に向かうベクトルに対して９０°よりも大きい角度になる一方側に配置され、前記第２端は前記液晶分子の配向方位が前記画素アレイ方向において前記画素境界から前記第２端に向かうベクトルに対して９０°よりも小さい角度になる他方側に配置され、前記第１端と前記画素境界との平均距離が前記第２端と前記画素境界との平均距離より短く設定されることを特徴とする液晶表示パネル。
2. 前記一対の隣接画素電極のうちで前記第１端に重なる画素電極と前記画素境界との平均距離が前記一対の隣接画素電極のうちで前記第２端に重なる画素電極と前記画素境界との平均距離よりも短く設定されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記カラーフィルタは所定種類の色に着色された複数の着色層を含み、２種類の着色層が前記画素境界に沿って互いに重なることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 前記液晶組成物は、液晶分子が各電極基板間で捻れて配列されるネマティック液晶であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
5. 前記複数の画素電極は前記画素アレイ方向に直交する方向にも並ぶことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
6. 前記遮光ストライプは前記複数の画素電極に対する配線として形成される遮光性導電部材からなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。

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