(57)【要約】【課題】  カラー表示構造を備えたモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置を提供する。【解決手段】  モノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置は、第１のガラス基板と、カラーフィルター層と、第２のガラス基板と、カラーフィルター層および第２のガラス基板の間に挿入された液晶層とを備える。カラーフィルター層は、赤、緑および青の着色感材と、複数の第１の電極とを有する。着色感材は、一定の間隔で配置されている。第２のガラス基板は、カラーフィルター層の下に配置され、複数の信号電極パターンを有する。各信号電極パターンは、複数の第２の電極を有し、特定の形状を決定する。特定の形状の色は、第２の電極の上方に配置された着色感材の色に依存する。【選択図】  図１
0003147746.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の下に配置されたカラーフィルター層であって、前記カラーフィルター層の上面に一定間隔で配置された赤、緑および青の着色感材と、前記カラーフィルター層の下面に形成された複数の第１の電極とを有するカラーフィルター層と、
前記カラーフィルター層の下に配置された第２のガラス基板であって、前記第２のガラス基板上面に形成された複数の信号電極パターンを有し、各信号電極パターンは複数の第２の電極を有し、前記液晶表示装置が作動したときに表示される特定の形状を決定し、前記特定形状の色は前記第２の電極の上方に配置された前記着色感材の色に依存する第２のガラス基板と、
前記カラーフィルター層と前記第２のガラス基板との間に挿入されている液晶層とを含む、モノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置。
【請求項２】
各信号電極パターンの各第２の電極は、所定の色表示に基づき、赤の着色感材、緑の着色感材、青の着色感材、これらの任意の組合せの下に選択的に配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
各信号電極パターンの前記第２の電極は、隣り合って配置され、前記カラーフィルター層の前記着色感材の位置にそれぞれ対応し、
前記同じ着色感材に対応した各信号電極パターンの前記第２の電極は、単一の信号電極セットとして導線に接続されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
少なくとも１つの導線が前記カラーフィルター層の下面に形成され、導体を通して前記対応する信号電極セットに電気的に接続されている、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルター層の前記第１の電極は、信号電極パターンにそれぞれ対応している複数の走査電極パターンとして形成され、前記第１の電極は、前記第２の電極に形状および位置においてそれぞれ対応している、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
各第２の電極は、第１の端部および第２の端部を有し、
赤の着色感材に対応する前記第２の電極は、赤の信号電極セットとして導線により前記第１の端部に接続され、
緑の着色感材に対応する前記第２の電極は、緑の信号電極セットとして導線により前記第２の端部に接続され、
青の着色感材に対応する前記第２の電極は、導線および導体により第１または第２の端部に接続され、前記導線の一方が前記カラーフィルター層の下面に形成され、前記導体を通って導線の他方に電気的に接続されている、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記カラーフィルター層は、電極の間の隙間にそれぞれ対応した複数のブラックマトリクスを有する、請求項１、２または５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記カラーフィルター層は、電極と導線の接続部との間の隙間にそれぞれ対応した複数のブラックマトリクスを有する、請求項３、４または６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記赤、緑、および青の着色感材は、縞状の配列、三角形状の配列、行列状の配列およびモザイク状の配列のいずれか１つをなす、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記赤、緑、および青の着色感材は、縞状の配列、三角形状の配列、行列状の配列およびモザイク状の配列のいずれか１つをなす、請求項７
に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記赤、緑、および青の着色感材は、縞状の配列、三角形状の配列、行列状の配列およびモザイク状の配列のいずれか１つをなす、請求項８に記載の液晶表示装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、液晶表示装置に関し、特に、着色パターンを表示するモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置(LCDs)は、主にねじれネマチック(TN)および超ねじれネマチック(STN)液晶表示装置に分類される。前記TNまたはSTNは、単純マトリクス表示装置であり、２つの偏光フィルターフィルムと、該偏光フィルターフィルムの間に配置された２つのガラス基板と、該ガラス基板の間に配置されたネマチック液晶とを含む。前記ガラス基板の１つは、前記ガラス基板の表面に配置された複数の走査電極を有する。他のガラス基板は、前記走査電極に対向する前記ガラス基板の表面に配置された複数の信号電極を有する。前記走査および信号電極に電圧が加えられたとき、前記偏光フィルターフィルムの一つを通過した光は、前記LCDの画面の暗さまたは明るさを決定するために、前記他の偏光フィルターフィルムを通過し、または該偏光フィルターフィルムに遮られる。
【０００３】
超ねじれネマチック液晶表示装置(STN LCDs)は、さらに、カラーサポート(color support)に基づいてカラー超ねじれネマチック液晶表示装置(C-STN LSD)およびモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置(M-STN LCD)に分類される。カラーサポートを得るためにM-STN構造を使用するときは、カラーフィルター層が使用される。図１７を参照するに、カラーフィルター層６０は、第１のガラス基板に配置され、設計されたカラー表示に基づいた複数のレジストパターン６１を形成する複数の着色感材を有する。図１８を参照するに、カラーフィルター層６０は、さらに、該カラーフィルター層の下面に形成された複数の透明電極６２を有する。各透明電極６２は、各レジストパターン６１に形状および位置において対応した走査電極パターンを形成する。図１９は、複数の透明電極７１を有する第２のガラス基板７０を示す。第２のガラス基板７０は、カラーフィルター層６０の下に配置するように使用される。第２のガラス電極７０の各透明電極７１は、各レジストパターン６１に形状および位置において対応した信号電極パターンを形成する。図２０は、第２のガラス基板７０に重ね合わせたカラーフィルター層６０を示す。
【０００４】
各レジストパターン６１は、少なくとも１つの着色感材で形成される。レジストパターン６１を通過するとき、前記光は、少なくとも１つの着色感材の色によって着色される。例えば、赤が必要な色である場合、レジストパターン６１は、パターン内において１００％の赤の着色感材で形成される。黄色が必要な色である場合、レジストパターン６１は、色の混合に基づき、パターン内において５０％の赤の着色感材および５０％の緑の着色感材で形成される。紫色が必要な色である場合、レジストパターン６１は、色の混合に基づき、パターン内において５０％の赤の着色感材および５０％の青の着色感材で形成される。したがって、前記M-STN LCDは、前記カラーフィルター層の前記着色感材の形状の設計により複数の着色パターンを提供することができる。
【０００５】
しかし、前記のカラー表示の構造を使用するとき、多くの不都合が発生する。
１．前記LCDが作動していないとき、色および不揃いな形のレジストパターンの形状は、自然光の下で前記LCDの画面に容易に現れ、外観が不完全なものとなる。
２．白色光の条件下で、前記LCDは、画面の正面および側面において光漏れの深刻な問題を有し、正確なホワイトバランスを得ることができない。前記LCDが作動していないとき、前記レジストパターンの前記形状および色は、画面の正面および側面において目に見え続けており、このため前記LCDが作動しているとして安易に認識され、低コントラスト比の原因となる。したがって、使用者は、前記液晶表示装置が実際に作動しているか否かを正確に認識できない。
３．光漏れを改善するために前記LCDにおいて位相差感光材を加えることは、費用を増加させ、前記改善の効果も明白ではない。
４．光漏れを改善するために前記STNタイプをねじれ角度が約９０度であるTNタイプに変更することは、効果が低くさらに視野角が制限される。したがって、前記視野角を改善するために広い視野のフィルムを加えることは、製造の費用も増加する。
５．前記カラーフィルター層の前記レジストパターンの前記着色感材の配列は、複雑であり異なる種類の設計により標準から外れる。したがって、カラーフィルター層の前記設計費用は高くなる。さらに、前記着色感材の標準ではない配列は、異なった色における着色感材の厚さが相互の種類により異なるため前記カラーフィルター層のフィルムの厚さを制御することの難易度を増加させる。
６．異なる着色感材の形成には、赤、緑および青のレジストの各レジストパターンの設計が独自であるため、異なるフォトレジストマスクが必要とされる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案は、前記の問題点を和らげまたは取り除くためのモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案の目的は、カラー表示構造を備えたモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置を提供することである。
【０００８】
前記モノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置は、第１のガラス基板と、カラーフィルター層と、第２のガラス基板と、液晶層とを含む。
【０００９】
前記カラーフィルター層は、前記第１のガラス基板の下に配置され、赤、緑および青の着色感材と、複数の第１の電極とを有する。前記赤、緑および青の着色感材は、前記カラーフィルター層の上面に一定間隔で配置されている。前記第１の電極は、前記カラーフィルター層の下面に形成され、縞状の配列に並べられている。
【００１０】
前記第２のガラス基板は、前記カラーフィルター層の下に配置され、前記第２のガラス基板の上面に形成された複数の信号電極パターンを有する。各信号電極パターンは、複数の第２の電極を有し、前記液晶表示装置を作動したときに現れる特定の形状を決定する。前記特定の形状は、数字、記号および文字である。
【００１１】
前記液晶層は、前記カラーフィルター層と前記第２のガラス基板との間に挿入されている。
【考案の効果】
【００１２】
前記の構造は、前記液晶表示装置が作動しているときの像と作動していないときの像との間の前記コントラストをより良くし、前記液晶表示装置において位相差感光材および広い視野のフィルムをさらに配置することなく、前記広い視野角およびホワイトバランスを改善する。前記フォトレジストマスクおよび前記カラーフィルター層の設計費用は、複数の設計されたパターンとして作成される代わりに着色感材が一定間隔で配置されるため、減少する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
本考案の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付の図面に関する以下の詳細な説明からより明らかになろう。
【００１４】
図１を参照するに、本考案に係るモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置は、第１のガラス基板１０と、カラーフィルター層２０と、第２のガラス基板３０と、液晶層４０とを含む。
【００１５】
カラーフィルター層２０は、第１のガラス基板１０の下に配置され、赤、緑および青の着色感材２０１、２０２、２０３と複数の第１の電極２１とを有する。前記赤、緑および青の着色感材２０１、２０２、２０３は、通常カラーフィルター層２０の上面に配置され、図２に示したように縞状の配列をなす。または、前記赤、緑および青の着色感材２０１、２０２、２０３は、三角形状の配列、行列状の配列またはモザイク状の配列をなすようにしてもよい。図３を参照するに、第１の電極２１は、カラーフィルター層２０の下面に形成され、着色感材２０１、２０２、２０３に垂直になるように縞状の配列をなす。
【００１６】
第２のガラス基板３０は、カラーフィルター層２０の下に配置され、第２のガラス基板３０の上面に形成された複数の信号電極パターン３１を有する。図４を参照するに、各信号電極パターン３１は、複数の第２の電極３２を有し、前記液晶表示装置が作動したときに現れる特定の形状を決定する。前記特定の形状とは、数字、記号または文字である。
【００１７】
液晶層４０は、カラーフィルター層２０と第２のガラス基板３０との間に挿入されている。
【００１８】
本考案の第１の実施例において、各第２の電極３２は、所定の色表示に基づき、赤の着色感材、緑の着色感材、青の着色感材、これらの任意の組合せの下に選択的に配置されている。前記液晶表示装置が作動したとき、光は、第２の電極３２に対応する着色感材２０１、２０２または２０３を通過した後着色され、前記液晶表示装置の画面に様々な信頼できる着色パターンが示される。図５を参照するに、第２の電極３２に対応する赤の着色感材２０１および緑の着色感材２０２に注目すると、第１の電極２１および第２の電極３２に電圧が加えられたとき、前記液晶表示装置の画面は、色の混合により黄色の着色パターンが示される。図６を参照するに、第２の電極３２に対応する緑の着色感材２０２および青の着色感材２０３に注目すると、前記液晶表示装置の画面は、色の混合により青緑色(cyan)の着色パターンが示される。したがって、前記液晶表示装置は、複数の着色パターンを提供する能力がある。
【００１９】
図７および図８を参照するに、本考案の第２の実施例において、第１の電極２１は、信号電極パターン３１にそれぞれ対応した複数の走査電極パターン２２として形成され、その場所で第１の電極２１は、第２の電極３２に形状および位置においてそれぞれ対応する。図９を参照するに、第１および第２の電極２１、３２が緑の着色感材２０２および青の着色感材２０３に対応するとき、前記液晶表示装置の画面は、同じように色の混合により青緑色(cyan)の着色パターンが示される。
【００２０】
図１０を参照するに、本考案の第３の実施例として、信号電極パターン３１の第２の電極３２は、隣り合って配置され、電極３２の上方の着色感材２０１、２０２、２０３の位置においてそれぞれ対応する。同じ着色感材２０１、２０２、２０３に対応する信号電極パターン３１の第２の電極３２は、単一の信号電極セット３１１、３１２、３１３として導線に接続されている。例えば、赤の着色感材２０１に対応する第２の電極３２は、赤の信号電極セット３１１として接続されている。緑の着色感材２０２に対応する第２の電極３２は、緑の信号電極セット３１２として接続されている。青の着色感材２０３に対応する第２の電極３２は、青の信号電極セット３１３として接続されている。前記モノクロSTN LCDの動作ICは、各信号電極セット３１１、３１２、３１３に加えられた電圧を制御することにより、各着色された光の透過率を制御する。したがって前記液晶表示装置は、混合されて着色された光の異なった透過率により複数の着色パターンを提供する能力がある。
【００２１】
配線のためのより多くの空間を増大させるために、少なくとも１つの導線は、カラーフィルター層２０の下面に形成され、導体を通って前記対応する信号電極セットに電気的に接続されている。例えば、図１１、図１２および図１３を参照するに、各第２の電極３２は、第１の端部および第２の端部を有する。赤の着色感材２０１に対応する第２の電極３２は、赤の信号電極セット３１１として導線により第１の端部に接続されている。緑の着色感材２０２に対応する第２の電極３２は、緑の信号電極セット３１２として導線により第２の端部に接続されている。青の着色感材２０３に対応する第２の電極３２は、導線および導体により、第２の端部に接続され、または第１の端部に接続され、導線の一方３１３aがカラーフィルター層２０の下面に形成され、立体的な複数の導体３３を通って導線の他方に電気的に接続されている。導体３３は、異方性導電材料として実施される。
【００２２】
カラーフィルター層２０は、表示中のコントラスト比を増加させるために、隣り合った着色感材と導線の立体的な結合部との間の隙間を覆う複数のブラックマトリクスを有し、着色された光が混ざり合うことを防止する。
【００２３】
図１４を参照するに、第１のガラス基板１０と、カラーフィルター層２０と、第２のガラス基板３０とを組み合わせた上面図であり、前記液晶表示装置が黒く光っているとき、前記液晶表示装置の画面の背景色は、図１５に示すように正しいホワイトバランスを得られる。したがって、カラーフィルター層２０は、着色感材により形成されたパターンを部分的に提供する代わりに一定の間隔で交互に配置された着色感材を有し、カラーフィルター層２０を通過する自然光は均一な透過率を有し、前記液晶表示装置が作動しないとき、着色された形状は現れない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
図１６と比較するに、前記液晶表示装置が作動している間の画面の正面を示す図において、前記コントラストは、前記液晶表示装置が作動していないときも作動しているときも改善されている。使用者は、前記液晶表示装置が作動しているか否かを正確に認識できる。したがって、前記広い視野角およびホワイトバランスは、位相差感光材および広い視野のフィルムを前記液晶表示装置に追加して配置することなく改良される。さらに、フォトレジストマスクおよび前記カラーフィルター層の設計費用は、着色感材が複数の設計されたパターンとして形成される代わりに一定の間隔で配置されるため、減少する。
【００２５】
本考案の様々な特徴や利点を詳細な構造や機能とともに上記にて説明してきたが、開示は一例にすぎない。変更すること、特に形状や大きさ、部品の配置を変更することは、請求項が表現する言葉の広い解釈により定められる範囲を超えない限り可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本考案に係るモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置の第１の実施例の分解斜視図。
【図２】図１に示したカラーフィルター層に配置した着色感材の上面図。
【図３】図１に示したカラーフィルター層に配置した第１の電極の下面図。
【図４】図１に示した第２のガラス基板に配置した第２の電極の上面図。
【図５】対応する電極上の赤および緑の着色感材を通過することにより黄色に着色された光を示した斜視図。
【図６】対応する電極上の緑および青の着色感材を通過することにより青緑色(cyan)に着色された光を示した斜視図。
【図７】本考案に係るモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置の第２の実施例の分解斜視図。
【図８】図７に示したカラーフィルター層に配置した第１の電極の上面図。
【図９】対応する電極上の電極上の緑および青の着色感材を通過することにより青緑色(cyan)に着色された光を示した斜視図。
【図１０】配線実施例を示した本考案に係るモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置の第３の実施例の信号電極パターンの平面図。
【図１１】別の配線実施例を示した本考案に係るモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置の第４の実施例の分解斜視図。
【図１２】図１１におけるモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置の部分断面図。
【図１３】図１１に示した信号電極パターンの平面図。
【図１４】第２のガラス基板上にカラーフィルター層に配置された着色感材を重ね合わせて示したモノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置の画面の平面図。
【図１５】モノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置が作動していないときのホワイトバランスを示した図１４における画面の平面図。
【図１６】モノクロ超ねじれネマチック液晶表示装置が作動しているときの高コントラストパターンを示した図１４における画面の平面図。
【図１７】従来技術に係るカラーフィルター層に配置された着色感材の平面図。
【図１８】従来技術に係る走査電極の配置の平面図。
【図１９】従来技術に係る信号電極の配置の平面図。
【図２０】図１７、図１８および図１９を重ね合わせて示した平面図。
【符号の説明】
【００２７】
１０        第１のガラス基板
２０        カラーフィルター層
２１        第１の電極
２２        走査電極パターン
３０        第２のガラス基板
３１        信号電極パターン
３２        第２の電極
４０        液晶層
２０１      赤の着色感材
２０２      緑の着色感材
２０３      青の着色感材
３１１      赤の信号電極セット
３１２      緑の信号電極セット
３１３      青の信号電極セット
【図１】
0003147746.tif 000003
【図２】
0003147746.tif 000004
【図３】
0003147746.tif 000005
【図４】
0003147746.tif 000006
【図５】
0003147746.tif 000007
【図６】
0003147746.tif 000008
【図７】
0003147746.tif 000009
【図８】
0003147746.tif 000010
【図９】
0003147746.tif 000011
【図１０】
0003147746.tif 000012
【図１１】
0003147746.tif 000013
【図１２】
0003147746.tif 000014
【図１３】
0003147746.tif 000015
【図１４】
0003147746.tif 000016
【図１５】
0003147746.tif 000017
【図１６】
0003147746.tif 000018
【図１７】
0003147746.tif 000019
【図１８】
0003147746.tif 000020
【図１９】
0003147746.tif 000021
【図２０】
0003147746.tif 000022