JP2797630B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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達彦 田村
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    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液晶表示装置に関するものである。
従来の技術 近年、液晶表示装置はCRTに変わるディスプレイとし
て注目され、より高画質化に向けて改良が進められてい
る。
以下図面を参照しながら、上述した従来の液晶表示装
置の一例について説明する。第4図は、従来の液晶表示
装置の断面図を示すものである。第4図において、1は
第1の基板、2は透明基板、3は透明電極、6は第2の
基板、7は絵素スイッチ素子、8は走査線、9は絵素電
極、10は液晶層、11は遮光膜である。特に遮光膜11は、
絵素スイッチ素子7,8の走査線の上に被いかぶす様に配
置される。(たとえば、映像情報(I)、1989年9月号
23〜31ページ)、この遮光膜は従来、例えばクロム等の
金属が多様されている。この遮光膜の主な役割は大きく
分けて3つある。1つは、第1の基板1を透過して第2
の基板6に到達する光が絵素スイッチ7には当たらない
ように遮光する役目がある。絵素スイッチ素子には、例
えばアモルファスシリコン薄膜トランジスタが多用され
ておりこの素子は光の影響を受け易い。そのため必ず遮
光する必要があり遮光膜は必要である。2つ目の役割
は、走査線8と第1の基板1との間に生じる電界によっ
て液晶層10が変化するがこの影響を隠す役割である。3
つ目の役割は、隣合う絵素の境界をはっきりとさせる役
割である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、遮光膜に達した
光の多くが反射されて、その反射光が画像として現われ
たり、また別の反射光が絵素スイッチ素子に当たったり
して十分な黒レベルを創出できなくなるという問題点を
有していた。
本発明は、上記問題点10に鑑み、遮光膜からの反射光
をなくし、十分な黒レベルを創出できる液晶表示装置を
提供するものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の液晶表示装置
は、金属薄膜と、薄膜中に顔料が分散しかつ屈折率が1
以上2以下である樹脂薄膜との2層、または金属薄膜の
両側を樹脂薄膜でサンドイッチした3層で構成された遮
光膜を備えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、遮光膜に当たった光
は樹脂薄膜中の顔料によって吸収され反射光を軽減でき
る。遮光膜に当たった光はまず樹脂薄膜表面で一部が界
面反射し残りが樹脂薄膜中に透過する。樹脂薄膜の屈折
率が1以上2以下であれば前記の界面反射光を非常に小
さくできる。よって遮光膜に当たった光の大部分を樹脂
薄膜中に取り込むことができる。また樹脂薄膜中には顔
料が分散しているためこの顔料により樹脂薄膜中を通過
する光を吸収できる。よって遮光膜に当たった光はほと
んど反射しない。そのため反射光によって画像や絵素ス
イッチ素子が影響を受けることが無い。また樹脂薄膜だ
けで遮光膜を構成すると十分に遮光膜を透過する光を軽
減する事ができない。そこで金属薄膜と樹脂薄膜を併用
することで反射光も少なく透過光もない遮光膜を作るこ
とができる。
実施例 以下本発明の一実施例の液晶表示装置について、図面
を参照しながら説明する。
第1図(a)、第1(b)は本発明に第1の実施例に
おける液晶表示装置の断面図を示すものである。第1図
において、1は第1の基板、2は透明基板、3は透明電
極、4は樹脂薄膜、5は金属薄膜、6は第2の基板、7
は絵素スイッチ素子、8は走査線、9は絵素電極、10は
液晶層である。第1図(a)と第1図(b)では透明電
極3と樹脂薄膜4、金属薄膜5との位置関係が違うが同
じ効果が得られる。本実施例では、透明基板2を透過し
て樹脂薄膜4に当たった光を吸収する。第4図で示した
ような構造を持つ従来例では、クロム製の遮光膜にあた
った光のうち60〜70%の光が反射されて画像の黒レベル
に影響を及ぼしていたが、第1図に示した構成にし、例
えば樹脂薄膜4にアクリル酸/アクリル酸エステル共重
合体、顔料に炭素粉末、金属薄膜5にクロムを用いた場
合、反射光を5%程度にすることができる。本実施例は
透明基板1を透過して樹脂薄膜4に強い光が当たる場合
に有効である。
以下本発明の第2の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
第2図(a)、(b)は本発明に第2の実施例におけ
る液晶表示装置の断面図を示すものである。第2図にお
いて、1は第1の基板、2は透明基板、3は透明電極、
6は第2の基板、7は絵素スイッチ素子、8は走査線、
9は絵素電極、10は液晶層であり以上は第1図の構成と
同様なものである。第1図の構成と異なるのは金属薄膜
5の両側を樹脂薄膜4でサンドイッチした3層で構成さ
れている点である。本実施例では、透明基板2を透過し
て樹脂薄膜4に当たった光と液晶層10を透過して樹脂薄
膜4に当たった光との両方を吸収する。第2図(a)と
第2図(b)では透明電極3と樹脂薄膜4の金属薄膜5
との位置関係が違うが同じ効果が得られる。本実施例
は、透明基板1を透過して樹脂薄膜4に強い光が当たり
かつ液晶層10を透過して樹脂薄膜4に強い光が当たる場
合に有効である。
なお、第1の実施例、第2の実施例、のいずれの場合
でも同じであるが、樹脂薄膜4の屈折率が1以上2以下
であることが望ましい。屈折率の異なる膜の界面では必
ず反射が生じる。いま膜1の屈折率をn1、膜2の屈折率
をn2とすると膜1と膜2の界面における界面反射率Rは
下記の式で表わされる。
R=((n1−n2)/(n1+n2)) 即ち、界面反射率Rはn1とn2の差が少ないほど小さく
できる。一般に液晶表示装置を構成する物質の屈折率
は、1から2程度である。よって樹脂薄膜と隣合う膜の
屈折率と近い屈折率を持つ樹脂を選べば界面反射光を減
らすことができる。また屈折率は光の波長によって変わ
る。いま、吸収したい光の波長領域が可視光全部であれ
ば、400nmから700nmの波長領域において屈折率1から2
であることが望ましい。また顔料も400nmから700nmの波
長領域において高い吸収係数をもつほうがよい。また吸
収したい光の波長領域が限られていれば、その限られた
波長範囲でだけで屈折率が1から2であればよく顔料も
その限られた波長範囲でだけで高い吸収係数をもてばよ
い。
また第1図、第2図中に示す絵素電極9は透明電極で
も不透明電極でもかまわない。たとえば透明電極として
は、ITO、また不透明電極としてアルミニウムやクロム
でもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、金属薄膜と樹脂薄膜との2
層、または金属薄膜の両側を樹脂薄膜でサンドイッチし
た3層で構成された遮光膜を備えることにより十分な黒
レベルを創出できる液晶表示装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における液晶表示装置の
断面図、第2図は本発明の第2の実施例における液晶表
示装置の断面図、第3図は従来の液晶表示装置の断面図
である。 1……第1の基板、2……透明基板、3……透明電極、
4……樹脂薄膜、5……金属薄膜、6……第2の基板、
絵素スイッチ素子、8……走査線、9……絵素電極、10
……液晶層、11……遮光膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/1335 G02B 1/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可視光を透過する透明基板上に樹脂薄膜、
    金属薄膜の順に形成された遮光膜と透明電極を含む第1
    の基板と、絵素スイッチ素子と走査線と前記絵素スイッ
    チで駆動されるマトリクス状に配置された絵素電極を含
    むアクディブマトリクスアレイとが形成された第2の基
    板と、前記第1の基板と前記第2の基板との対向間隙に
    封入された液晶層とを具備して成る液晶表示装置であっ
    て、前記樹脂薄膜中には顔料が分散しておりかつ前記樹
    脂薄膜の屈折率が1以上2以下であることを特徴とする
    液晶表示装置。
  2. 【請求項2】金属薄膜がクロムあるいはニッケル、タン
    グステン、タンタルおよびそれらの合金を用いることを
    特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】金属薄膜の両側を樹脂薄膜でサンドイッチ
    した3層からなる遮光膜と可視光を透過する透明基板と
    透明電極とを含む第1の基板と、絵素スイッチ素子と走
    査線と前記絵素スイッチ素子で駆動をされるマトリクス
    状に配置された絵素電極を含むアクディブマトリクスア
    レイとが形成された第2の基板と、前記第1の基板と前
    記第2の基板との対向間隙に封入された液晶層とを具備
    して成る液晶表示装置であって、前記樹脂膜中には顔料
    が分散しておりかつ前記樹脂薄膜の屈折率が1以上2以
    下であることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】金属薄膜がクロムあるいはニッケル、タン
    グステン、タンタルおよびそれらの合金を用いることを
    特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
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