(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極及びスイッチング素子を備えた一方の基板と共通電極を備えた他方の基板とをシール材を介して貼り合わせてなる液晶表示装置において、
マトリックス状に設けられた複数の前記画素電極及び複数の前記スイッチング素子上に第一オーバーコート膜が設けられ、前記第一オーバーコート膜上に設けられた複数のカラーフィルタ要素が互いに接しており、前記カラーフィルタ要素が互いに接している部分上に樹脂ブラックからなる遮光膜が設けられ、前記遮光膜及び前記カラーフィルタ要素上に上面が平坦な第二オーバーコート膜が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の発明において、前記遮光膜は樹脂中にカーボンを分散してなる樹脂ブラックからなることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来のカラー液晶表示装置の一例の一部の断面図を示したものである。このカラー液晶表示装置は、下ガラス基板１及び上ガラス基板１１を備えている。下ガラス基板１の上面の表示領域にはＩＴＯからなる画素電極２及びスイッチング素子としての薄膜トランジスタ３がマトリックス状に設けられ、その上面全体にはオーバーコート膜４が設けられ、その上面の表示領域には配向膜５が設けられている。
【０００３】
上ガラス基板１１の下面の表示領域にはクロムからなる遮光膜１２が格子状に設けられ、その下面には赤、緑、青の各カラーフィルタ要素１３が設けられ、その下面にはオーバーコート膜１４が設けられ、その下面にはＩＴＯからなる共通電極１５が設けられ、その下面には配向膜１６が設けられている。そして、下ガラス基板１と上ガラス基板１１は、いずれか一方のガラス基板の所定の面の非表示領域に印刷により形成されたシール材２１を介して、互いに貼り合わされている。また、シール材２１の内側における両ガラス基板１、１１の配向膜５、１６間には液晶２２が封入されている。
【０００４】
ところで、両ガラス基板１、１１をシール材２１を介して貼り合わせたとき、例えば図２において左右方向に数μｍ程度の位置ずれが生ずることがある。そして、この位置ずれ量に応じて、画素電極２と遮光膜１２の開口部１２ａとの位置関係が左右方向にずれることになる。しかし、このような場合でも、遮光膜１２の開口部１２ａの左右のエッジが画素電極２の左右のエッジからはみ出さないようにする必要がある。このため、遮光膜１２の開口部１２ａの左右のエッジを画素電極２の左右のエッジの内側に上述のような位置ずれを見込んである程度大きく離間する位置に配置させている。この結果、開口率が低下するという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来では、上述のように、遮光膜１２をクロムによって形成していたが、最近では、コストの低減を図るとともに、遮光膜の反射率をより小さくするために、アクリル系樹脂中にカーボンまたは黒色顔料を分散してなる樹脂ブラックによって形成することが試みられている。しかし、遮光膜１２を樹脂ブラックによって形成しても、上述のような開口率の低下という問題を解決することはできない。
この発明の課題は、遮光膜を樹脂ブラックによって形成し、かつ開口率を大きくすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、画素電極及びスイッチング素子を備えた一方の基板と共通電極を備えた他方の基板とをシール材を介して貼り合わせてなる液晶表示装置において、
マトリックス状に設けられた複数の前記画素電極及び複数の前記スイッチング素子上に第一オーバーコート膜が設けられ、前記第一オーバーコート膜上に設けられた複数のカラーフィルタ要素が互いに接しており、前記カラーフィルタ要素が互いに接している部分上に樹脂ブラックからなる遮光膜が設けられ、前記遮光膜及び前記カラーフィルタ要素上に上面が平坦な第二オーバーコート膜が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、一方の基板の画素電極及びスイッチング素子上に樹脂ブラックからなる遮光膜を設けているので、両基板をシール材を介して貼り合わせる際の位置ずれに関係なく、画素電極と遮光膜の開口部との位置関係を設定することができ、この結果遮光膜の開口部を可及的に大きくすることができ、ひいては開口率を大きくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態におけるカラー液晶表示装置の要部の断面図を示したものである。このカラー液晶表示装置も、従来の場合と同様に、下ガラス基板３１及び上ガラス基板４１を備えている。下ガラス基板１の上面の表示領域にはＩＴＯからなる画素電極３２及びスイッチング素子としての薄膜トランジスタ３３がマトリックス状に設けられ、その上面全体にはオーバーコート膜３４が設けられている。この場合、オーバーコート膜３４は、プラズマＣＶＤにより成膜された膜厚３０００〜４０００Å程度の窒化シリコン膜や酸化シリコン膜によって形成されている。
【０００９】
オーバーコート膜３４の上面の表示領域には赤、緑、青の各カラーフィルタ要素３５が互いに接して設けられている。この場合、カラーフィルタ要素３５は、顔料を含有するカラーレジストを用いた分散法により膜厚１〜３μｍ程度に形成されているが、単層染色法等によって形成してもよい。カラーフィルタ要素３５の上面には遮光膜３６が所定のパターンで例えば格子状に設けられている。この場合、遮光膜３６は、アクリル系樹脂等の樹脂中にカーボンを分散してなる樹脂ブラックによって膜厚１μｍ程度に形成されている。遮光膜３６及びカラーフィルタ要素３５の上面には配向膜３７が設けられている。
【００１０】
一方、上ガラス基板４１の下面の表示領域にはＩＴＯからなる共通電極４２が設けられ、その下面には配向膜４３が設けられている。そして、下ガラス基板３１と上ガラス基板４１は、いずれか一方のガラス基板の所定の面の非表示領域に印刷により形成されたシール材５１を介して、互いに貼り合わされている。また、シール材５１の内側における両ガラス基板３１、４１の配向膜３７、４３間には液晶５２が封入されている。
【００１１】
このように、このカラー液晶表示装置では、下ガラス基板３１のオーバーコート膜３４上にカラーフィルタ要素３５を設け、その上に樹脂ブラックからなる遮光膜３６を設けているので、両ガラス基板３１、４１をシール材５１を介して貼り合わせる際の位置ずれに関係なく、画素電極３２と遮光膜３６の開口部３６ａとの位置関係を設定することができる。この結果、遮光膜３６の開口部３６ａを可及的に大きくすることができ、ひいては開口率を大きくすることができる。
【００１２】
また、このカラー液晶表示装置では、画素電極３２及び薄膜トランジスタ３３を被っているオーバーコート膜３４上にカラーフィルタ要素３５を介して遮光膜３６が設けられている。しかも、各カラーフィルタ要素３５は互いに接して設けられている。この結果、遮光膜３６中のカーボンの電気抵抗率が小さくかつ比誘電率が大きくても、オーバーコート膜３４のほかに膜厚１〜３μｍ程度と比較的厚いカラーフィルタ要素３５が絶縁膜として機能することにより、画素電極３２と配線（図示していないが、薄膜トランジスタ３３に接続された走査ラインや信号ライン等）との間のリーク電流及びカップリング（容量増大）を低減することができる。また、このリーク電流及びカップリングの低減により、画素電極３２と配線との距離をある程度小さくすることもでき、ひいては開口率をより一層大きくすることができる。さらに、カラーフィルタ要素３５が絶縁膜として機能することにより、横電界の影響が小さくなり、ディスクリネーションを低減することもできる。
【００１３】
なお、上記実施形態では、遮光膜３６をアクリル系樹脂等の樹脂中にカーボンを分散してなる樹脂ブラックによって形成しているが、アクリル系樹脂等の樹脂中に黒色顔料を分散してなる樹脂ブラックによって形成してもよい。ただし、黒色顔料分散の樹脂ブラックの場合には、カーボン分散の樹脂ブラックと比較して、光学濃度が低いので、所定の光学濃度を得るには膜厚を３μｍ程度以上と比較的厚くしなければならない。しかるに、図１に示すように、遮光膜３６及びカラーフィルタ要素３５上に設けられた配向膜３７の上面は遮光膜３６の膜厚や配置位置等に応じて凸凹している。このため、遮光膜３６の膜厚を３μｍ程度以上と厚くすると、配向膜３７の上面の平坦性が悪くなり、液晶５２の配向不良の原因となることがある。このようなことから、遮光膜３６の材料としては、膜厚を比較的薄くしても十分な遮光効果を得ることのできるカーボン分散の樹脂ブラックを用いる方が望ましい。なお、カーボン分散または黒色顔料分散の樹脂ブラックからなる遮光膜３６及びカラーフィルタ要素３５上に上面が平坦なオーバーコート膜を設け、その上に配向膜３７を設けるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記実施形態では、カラーフィルタ要素３５を備えている場合について説明したが、カラーフィルタ要素３５を備えていないものにも適用することができる。この場合、オーバーコート膜３４の上面の表示領域に、顔料を含有しない透明なレジスト等からなる絶縁膜を膜厚１〜３μｍ程度と比較的厚く形成し、その上面にカーボン分散の樹脂ブラックからなる遮光膜を形成すると、上述のような効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、一方の基板の画素電極及びスイッチング素子上に樹脂ブラックからなる遮光膜を設けているので、両基板をシール材を介して貼り合わせる際の位置ずれに関係なく、画素電極と遮光膜の開口部との位置関係を設定することができ、この結果遮光膜の開口部を可及的に大きくすることができ、ひいては開口率を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態におけるカラー液晶表示装置の要部の断面図。
【図２】従来のカラー液晶表示装置の一例の一部の断面図。
【符号の説明】
３１  下ガラス基板
３２  画素電極
３３  薄膜トランジスタ
３５  カラーフィルタ要素
３６  遮光膜
４１  上ガラス基板
４２  共通電極
５１  シール材
５２  液晶
【図１】
0003658904.tif 000002
【図２】
0003658904.tif 000003