(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺シール材を介して対向的に貼り合わされ、表示領域の表示形態がフルドット表示である一対の透明電極基板を含み、上記一方の透明電極基板の表示領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラー要素を行電極もしくは列電極の一方に対応してストライプ状に形成してなるカラーフィルタが設けられているとともに、上記表示領域の周りの非表示領域には、上記カラーフィルタとほぼ同厚のブラックマスクが形成されており、上記透明電極基板間に挟持される液晶層がネマチック液晶で、基板間のねじれ角が１８０〜２７０度であるスーパーツイステッドネマチック方式のカラー液晶表示素子において、
上記表示領域の各カラー要素間にはブラックストライプがなく直接重なった重なり部分が存在し、かつ、上記非表示領域内の上記ブラックマスク上には、上記各カラー要素の重なり部分と同幅かつ同一突出高さを持つリブが上記各カラー要素とほぼ平行に形成されていることを特徴とするカラー液晶表示素子。
【請求項２】
上記各カラー要素のストライプ方向両端側に位置する上記ブラックマスク上においては、上記リブが上記各カラー要素のセンターの延長線上に配置されている請求項１に記載のカラー液晶表示素子。
【請求項３】
上記リブは上記各カラー要素の端縁から約１画素分離されている請求項２に記載のカラー液晶表示素子。
【請求項４】
上記リブが上記各カラー要素と同じ材料からなる請求項１，２，または３に記載のカラー液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー液晶表示素子に関し、さらに詳しく言えば、非表示領域に内面ブラックマスク（遮光膜）を備えたカラー液晶表示素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３を参照して、カラー液晶表示素子は基本的な構成として、周辺シール材３を介して対向的に貼り合わされる一対の透明電極基板１，２を備えているが、Ｒ板と称される裏面側の透明電極基板１に反射型の場合には図示しない光反射膜が、また、半透過反射型の場合には同じく半透過反射膜がそれぞれ形成され、その上にカラーフィルタ４が設けられる。
【０００３】
透明電極基板１，２間に挟持される液晶層Ｌが、基板間のねじれが角１８０〜２７０度のスーパーツイステッドネマチック（ＳＴＮ）である場合、カラーフィルタ４の上にＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）を成膜して透明電極６をパターニングするため、また、セルギャップの許容範囲が特に狭いため、カラーフィルタ４と透明電極６との間に、カラーフィルタ４の保護および平滑化を目的として平滑化層５が設けられる。
【０００４】
Ｆ板と称される表示観察面側の透明電極基板２には、透明電極６の対向電極として透明電極８が形成されるが、透明電極６，８およびカラーフィルタ４は、パネル面内の表示領域ＶＡ内に設けられ、表示領域ＶＡの周りは透明電極６，８の引き回し配線などを形成するための非表示領域ＶＢとされている。
【０００５】
非表示領域ＶＢは本来表示に関与しない部分であるが、表示領域ＶＡと非表示領域ＶＢとでセルギャップが異なると、すなわちリターデーションΔｎ・ｄが異なると、表示領域ＶＡの周辺部分で表示むらが発生する。
【０００６】
これを防止するには、表示領域ＶＡおよび非表示領域ＶＢの全範囲にわたってセルギャップを均一化すればよい。その一つの方法として、非表示領域ＶＢにも表示領域ＶＡと同じ画素構成のカラーフィルタ４を形成することが考えられるが、その遮光度不足のために、透過型、反射型および半透過反射型のいずれの場合にも、表示領域ＶＡの周辺部分で輝度むらが生じてしまうという問題があり、この方法は採用することができない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、従来においては、非表示領域ＶＢにカラーフィルタ４とほぼ同じ厚みを有するブラックマスク９を形成して、表示領域ＶＡおよび非表示領域ＶＢの全範囲にわたってセルギャップを均一化するようにしているが、これには次のような課題があった。
【０００８】
カラーフィルタ４はＢ，Ｒ，Ｇの各カラー要素を含み、フォトリソ技術に基づく顔料分散法、染色法、印刷法、電着法などにより形成される。代表例として、顔料分散法によれば、ネガ型カラーフォトレジスト液の塗布→プリベーク→パターン露光→現像→ポストベークをＢ，Ｒ，Ｇ３色について繰り返し行なうことにより、Ｂ，Ｒ，Ｇ３色のカラーフィルタが形成される。
【０００９】
現在のフォトリソ技術は１〜２μｍオーダーの高精細度を有しているが、Ｂ，Ｒ，Ｇの各カラー要素を隙間なく形成する場合、版の精度、露光時の版および基板の熱膨張により、図３に示されているように、隣接するカラー要素間で畝状の重なり部分４ａができてしまう。
【００１０】
表示領域ＶＡ内に、このような重なり部分４ａが存在すると、表示領域ＶＡ内のセルギャップと非表示領域ＶＢ内のセルギャップとが平均的に見て異なることになり、依然として表示領域ＶＡの周辺部分で表示むらが発生することになる。ちなみに、ＳＴＮ方式の場合、セルギャップが０．１μｍ異なっても表示むらが発生する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、非表示領域にカラーフィルタとほぼ同厚のブラックマスクを形成してなるカラー液晶表示素子において、表示領域および非表示領域の全範囲にわたってセルギャップを均一化することができる。
【００１２】
すなわち、本発明は、周辺シール材を介して対向的に貼り合わされ、表示領域の表示形態がフルドット表示である一対の透明電極基板を含み、上記一方の透明電極基板の表示領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各カラー要素を行電極もしくは列電極の一方に対応してストライプ状に形成してなるカラーフィルタが設けられているとともに、上記表示領域の周りの非表示領域には、上記カラーフィルタと同厚のブラックマスクが形成されており、上記透明電極基板間に挟持される液晶層がネマチック液晶で、基板間のねじれ角が１８０〜２７０度であるスーパーツイステッドネマチック方式のカラー液晶表示素子において、上記表示領域の各カラー要素間にはブラックストライプがなく直接重なった重なり部分が存在し、かつ、上記非表示領域内の上記ブラックマスク上には、上記各カラー要素の重なり部分と同幅かつ同一突出高さを持つリブが上記各カラー要素とほぼ平行に形成されていることを特徴としている。
【００１３】
この場合、上記各カラー要素のストライプ方向両端側に位置する上記ブラックマスク上においては、上記リブが上記各カラー要素のセンターの延長線上に配置されることがセルギャップの均一化の面から好ましく、さらには上記リブと上記各カラー要素の端縁との間に約１画素分の間隔が置かれるとよい。一方、製造面から言えば、上記リブが上記各カラー要素と同じ材料から形成されることが工程数および版数の削減の観点で好ましい。
【００１４】
本発明は半透過反射型カラー液晶表示素子に好ましく適用可能である。すなわち、この型の表示素子の必須構成要素である半透過反射膜は、通常、視差防止の観点から液晶セルの面内に設けられるが、その形成に位置精度が不十分なマスクスパッタ法のような手段を用い、セル面内に半透過反射膜のない領域が生じると、膜がある領域との透過率および反射率の差に基づき著しい輝度むらが発生する。この透過率および反射率の差が非表示領域に設けられたブラックマスクにより隠蔽されて輝度むらの発生が効果的に防止されるとともに、表示領域内にブラックマスクがないので開口率が高くなり、高輝度の表示が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図１の断面図および図２の模式的要部拡大平面図を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態において、先に説明した図３の従来例と同一もしくは同一と見なされてよい構成要素には、それと同じ参照符号を用いている。
【００１６】
まず、本発明によるカラー液晶表示素子の表示形態はフルドット表示である。すなわち、裏面側の透明電極基板（Ｒ板）１側に形成されている透明電極６が例えばストライプ状の行電極（Ｘ電極）であるとすると、表示観察面側の透明電極基板（Ｆ板）２側に形成されている透明電極８は行電極と直交するストライプ状の列電極（Ｙ電極）である。
【００１７】
この実施形態において、素子は半透過反射型とされ、Ｒ板に設けた半透過反射膜上にカラーフィルタ４の各カラー要素Ｂ，Ｒ，Ｇが、列電極である透明電極８側に沿うようにストライプ状に形成されている。カラーフィルタ４は、例えば顔料分散法により形成され、その隣接するカラー要素間にはブラックストライプがなく、カラー要素同士が直接重なり合った畝状の重なり部分４ａが存在している。重なり部分４ａの幅は約１０μｍである。
【００１８】
非表示領域ＶＢには、カラーフィルタ４の厚さとほぼ同じ厚さでブラックマスク９が形成されており、上記半透過反射膜の周縁はブラックマスク９の下に位置するようにされている。このブラックマスク９と、これに隣接するカラー要素との間にも重なり部分４ａが存在している。
【００１９】
この重なり部分４ａによる表示部分ＶＡと非表示部分ＶＢのセルギャップの不均一化を解消するため、本発明では、非表示部分ＶＢにも重なり部分４ａと同様なリブ１１，１２が設けられる。
【００２０】
図２に示すように、非表示部分ＶＢ内でも、各カラー要素Ｂ，Ｒ，Ｇが隣接して並べられる方向の両側（図２で左右両側）に位置する非表示部分ＶＢ１と、各カラー要素Ｂ，Ｒ，Ｇのストライプ方向両端側（図２で上下両側）に位置する非表示部分ＶＢ２とではリブの配置の仕方が異なっている。
【００２１】
すなわち、非表示部分ＶＢ１のブラックマスク９上には、複数本のリブ１１が各カラー要素Ｂ，Ｒ，Ｇと平行かつ同じ配列ピッチで配置されている。これに対して、非表示部分ＶＢ２のブラックマスク９上には、複数本のリブ１２が各カラー要素Ｂ，Ｒ，Ｇのセンターの延長線上に配置されている。
【００２２】
この実施形態において、リブ１１，１２ともに、カラーフィルタ４の形成時にそれと同じネガ型カラーフォトレジストにより、カラーフィルタ４の重なり部分４ａと同幅（約１０μｍ）かつ同一突出高さ（約１μｍ）で形成される。なお、非表示部分ＶＢ２側のリブ１２については、その面積分布を補正するために、リブ１２と各カラー要素Ｂ，Ｒ，Ｇの端縁との間に約１画素分の間隔Ｗ（例えば、７０μｍ）が置かれる。
【００２３】
カラーフィルタ４およびブラックマスク９上に平滑化層５が設けられ、その上に透明電極６が形成されるが、ブラックマスク９上にも、カラーフィルタ４の重なり部分４ａに相当するリブ１１，１２が存在しているため、表示領域ＶＡおよび非表示領域ＶＢの全範囲にわたってセルギャップの均一化が図れ、表示領域ＶＡ周辺での表示むらが解消される。
【００２４】
なお、カラーフィルタ４の重なり部分４ａ（カラー要素同士の重なり部分およびカラー要素とブラックマスクとの重なり部分を含む）の幅が現像精度のばらつきの影響を受けにくくするには、その幅を１０μｍ程度と比較的広くすることが好ましい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、非表示領域にカラーフィルタとほぼ同厚のブラックマスクを形成してなるカラー液晶表示素子において、非表示領域内のブラックマスク上に、各カラー要素の重なり部分と同幅かつ同一突出高さを持つリブを各カラー要素とほぼ平行に形成したことにより、表示領域および非表示領域の全範囲にわたってセルギャップを均一化することができる。また、表示領域内にブラックストライプがないので開口率が高くなり、高輝度の表示が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー液晶表示素子の一部分を示した断面図。
【図２】本発明の要部を拡大した模式的平面図。
【図３】従来例に係るカラー液晶表示素子の一部分を示した断面図。
【符号の説明】
１，２  透明電極基板
３  周辺シール材
４  カラーフィルタ
４ａ  重なり部分
５  平滑化層
６，８  透明電極
９  ブラックマスク
１１，１２  リブ
Ｌ  液晶層
ＶＡ  表示領域
ＶＢ  非表示領域
Ｒ，Ｇ，Ｂ  カラー要素
【図１】
0004733263.tif 000002
【図２】
0004733263.tif 000003
【図３】
0004733263.tif 000004