(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
複数の画素からなる表示領域と、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面に、前記液晶層の中心における液晶分子の長軸方向として表される視角方向に対して平行な方向のみに、前記表示領域の一端から他端へ延在し、相互に離間するように形成された複数の遮光部と、
を備える、液晶表示パネル。
【請求項２】
前記複数の遮光部の端部は、非表示領域に配置されている請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記複数の遮光部は、前記画素間に位置するように形成されている、請求項１又は２に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記複数の遮光部の間に形成された透明樹脂膜をさらに備える、請求項１乃至３のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
単色表示のＳＴＮ型液晶表示パネルである、請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面に、前記液晶層の中心における液晶分子の長軸方向として表される視角方向と平行な方向のみにストライプ状に延在し、感光性樹脂からなる複数の遮光膜と、
前記複数の遮光膜の間及び上に形成され、感光性樹脂からなる平坦化膜と、
を備える、液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに関し、特に、基板上に遮光膜を有する液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、薄型、軽量であり、表示品質が良いことから、液晶ＴＶ、携帯型パソコン、携帯電話、携帯情報端末などの表示装置として急速に普及している。
【０００３】
液晶表示装置には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）などのスイッチ素子を各画素に備えたアクティブマトリックス型、ＴＮ（Twisted Nematic）型やＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型液晶等を用いた単純マトリックス型液晶表示装置がある。アクティブマトリックス型液晶表示装置は色彩、絵の動作速度、コントラストなど最も高品質の表示が可能であるが、透明基板上の各画素にＴＦＴやダイオードなどのスイッチ素子を形成するために、工程が複雑になり製造コストが高くなる。
【０００４】
一方、単純マトリックス型液晶表示装置は、構造が簡単であるため製造コストは安い。また、単純マトリックス型液晶表示装置は、各画素に時分割で電圧を印加して駆動するため、走査電極数が増えるとコントラストが低下するが、ＳＴＮ型液晶表示装置では、デューティー比（走査電極の本数の逆数）を１／５００程度まで可能とし、高精細な表示を可能にしている。
【０００５】
液晶表示装置は、一般に、表示用透明画素電極と配向膜等をそれぞれ積層した面が対向するように所定の間隙を隔てて２枚の透明ガラス基板を重ね合わせ、該両基板間の縁部に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに両基板の外側に偏光板を設置または貼り付けて成る液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下に配置され、液晶表示パネルに光を供給するバックライトと、液晶表示パネルの外周部の外側に配置された駆動回路基板（プリント基板）と、これらの各部材を保持するモールド成形品である枠状体と、これらの各部材を収納し、液晶表示窓があけられた金属製フレーム等を含んで構成されている。
【０００６】
図６は、従来の液晶表示パネルの上面図である。この液晶表示パネル６０は、白黒表示を行うＳＴＮ型液晶表示パネルであり、図に示すように、画素であるドット６１がマトリックス状に形成され、ドット６１の間には、格子状のブラックマスク６２が形成されている。ブラックマスク６２は、コントラストを向上するためのものであり、一般にブラックマトリックスとも呼ばれている。
【０００７】
液晶表示パネル６０は、例えば、白色表示及び黒色表示の両方の場合に、駆動電圧を印加する。観察者が視角方向から見て、白色の駆動電圧印加時は白色となり、黒色の駆動電圧印加時は黒色となる。しかしながら、黒色表示を行った場合に、視角方向に直交するブラックマスク近傍部６３で、ドメインによる光漏れが発生し白く表示されるという問題がある。
【０００８】
図７を用いて、このドメインが発生する原理を説明する。図７は、図６で示した従来の液晶表示パネル６０におけるＡ−Ａ’断面図である。液晶表示パネル６０は、図に示すように、上部ガラス基板７１、下部ガラス基板７８、上部ガラス基板７１と下部ガラス基板７８との間に液晶層７５を備えている。上部ガラス基板７１の下面には、透明樹脂膜７２、ストライプ状の透明電極７３及び配向膜７４が積層され、下部ガラス基板７８の上面には、透明電極７３と直交する方向に配列されたストライプ状の透明電極７７及び配向膜７６が積層されている。ここでは、透明電極７３と透明電極７７の交差する部分が、ドット６１となる。
【０００９】
液晶分子７５ａ、７５ｂ、７５ｃは、液晶層７５の中心付近における、液晶分子の並びを模式的に示している。尚、液晶層７５の上部及び下部における液晶分子は、所定のツイスト角θで捩れているため、実際には、図に示す方向とは異なる方向となる。液晶分子７５ａ及び７５ｂは、所定のチルト角で傾いており、駆動電圧を印加すると、傾斜している方向（矢印の方向）に立ち上がる。
【００１０】
しかし、上部ガラス基板７１に形成された透明樹脂膜７２、透明電極７３及び配向膜７４が、ブラックマスク６２の下部近傍において、平坦にならずに複数の凸部を形成し、この凸部により液晶分子の配向が異なることとなり、配向異常が生じる。よって、液晶分子７５ｃが、所定のチルト角で傾かず、ほぼ水平となってしまい、駆動電圧を印加したときに、どの方向に立ち上がるか定まらず、ほかの液晶分子と反対の方向に立ち上がることもあるため、ブラックマスク近傍部６３で、ドメインによる光漏れが発生してしまう。
【００１１】
尚、ブラックマトリックス間に透明樹脂膜を形成したカラー液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１９９１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように、従来の液晶表示パネルでは、視角方向と直交するブラックマスク近傍において、ドメインによる表示不良が発生するという問題点があった。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ドメインによる表示不良の発生を抑制する液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明にかかる液晶表示パネルは、第１の基板と、前記第１の基板と対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、複数の画素からなる表示領域と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面に、前記液晶層の厚み方向の中心における液晶分子の長軸方向に対して−４５°から＋４５°の方向のみに、前記表示領域の一端から他端へ延在し、相互に離間するように形成された複数の遮光部と、を備えるものである。これにより、ドメインによる表示不良の発生を抑制することができる。
【００１５】
上述の液晶表示パネルにおいて、前記複数の遮光部の延在する方向は、前記液晶層の中心における液晶分子の長軸方向とほぼ平行な方向であることが好ましい。これにより、ドメインによる表示不良の発生をより効率よく抑制することができる。
【００１６】
上述の液晶表示パネルにおいて、前記複数の遮光部は、前記画素間に位置するように形成されていてもよい。これにより、コントラストを向上することができる。
【００１７】
上述の液晶表示パネルにおいて、前記複数の遮光部の間に形成された透明樹脂膜をさらに備え、前記透明樹脂膜は、前記遮光部近傍において凸部を有していてもよい。これにより、遮光膜を平坦化することができる。
【００１８】
上述の液晶表示パネルは、単色表示のＳＴＮ型液晶表示パネルであってもよい。これにより、単色表示のＳＴＮ型液晶表示パネルの表示不良を防止することができる。
【００１９】
本発明にかかる液晶表示パネルは、第１の基板と、前記第１の基板と対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、前記第１の基板の前記第２の基板と対向する面に、前記液晶層の厚み方向の中心における液晶分子の長軸方向とほぼ平行な方向のみにストライプ状に延在し、感光性樹脂からなる複数の遮光膜と、前記複数の遮光膜の間及び上に形成され、前記遮光膜近傍において凸部を有する、感光性樹脂からなる平坦化膜と、を備えるものである。これにより、ドメインによる表示不良の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ドメインによる表示不良の発生を抑制する液晶表示パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
まず、図１乃至図３を用いて、本発明の実施の形態にかかる液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルの構成について説明する。図１は液晶表示パネル１０の上面図、図２は図１に示す液晶表示パネル１０のＡ−Ａ’断面図、図３は図１に示す液晶表示パネル１０のＢ−Ｂ’断面図である。尚、本明細書において、液晶表示パネルの上面あるいは上部とは、液晶表示パネルの表示画面が視認される表示面側の面あるいは部分を示し、下面あるいは下部とは、表示する側と反対側のバックライト等の光源が配設される光源側の面あるいは部分を示す。
【００２２】
図１に示すように、液晶表示パネル１０は、画素であるドット１１がマトリックス状に形成され、ブラックマスク１２が、ドット１１の間を、後述する視角方向とほぼ平行な方向に向かってストライプ状に形成されている。液晶表示パネル１０において、複数のドット１１の部分が表示領域となり、ドット１１のない液晶表示パネル１０の外周の部分が非表示領域となる。尚、図１は、液晶表示パネル１０の上面を模式的に示しており、ドットの数は任意の数でもよい。
【００２３】
液晶表示パネル１０は、白黒表示を行うＳＴＮ型液晶表示パネルであり、例えば、ノーマリーブラックモードの場合、駆動電圧を印加すると透過率が向上して白色となり、オフ電圧を印加すると光を遮断して黒色となる。
【００２４】
ブラックマスク１２は、黒色の遮光膜であり、液晶表示パネルが光遮断となった時により黒く表示し、コントラストを向上する。ブラックマスク１２は、例えば、カーボン等を含む感光性樹脂である。また、ブラックマスク１２は、金属クロムでもよい。
【００２５】
本実施形態では、黒色表示を行っても、ブラックマスク１２を視角方向にストライプ状に形成し、視角方向と垂直な方向にはブラックマスク１２を形成しないことにより、ドメインによる光漏れを防止している。尚、視角方向から見て、最も遠方となるドット１１の端部１３には、ブラックマスク１２が形成されるため、ドメインが発生し得る。このため、端部１３を、非表示領域とすることが好ましい。
【００２６】
図２に示すように、液晶表示パネル１０は、上部ガラス基板２１、下部ガラス基板２８、上部ガラス基板２１と下部ガラス基板２８との間に液晶層２５を備えている。上部ガラス基板２１の下面には、透明樹脂膜２２、ストライプ状の透明電極２３及び配向膜２４が積層され、下部ガラス基板２８の上面には、透明電極２３と直交する方向に配列されたストライプ状の透明電極２７及び配向膜２６が積層されている。また、液晶層２５内には、液晶層２５の高さ（ギャップ）を均一に保つためのスペーサ（不図示）が設けられている。
【００２７】
透明樹脂膜２２は、主に、ブラックマスク１２の間を平坦化するために設けられている。例えば、透明樹脂膜２２は、無色透明の感光性樹脂であるが、有色透明であってもよい。
【００２８】
ここでは、透明電極２３と透明電極２７の交差する部分が、ドット１１となる。液晶表示パネル１０は、単純マトリックス駆動型であり、各ドット１１に対応する透明電極２３及び透明電極２７に電圧を印加し、白色又は黒色を表示する。
【００２９】
液晶表示パネル１０において、視角方向と平行な方向に、ブラックマスク１２を形成していることから、Ａ−Ａ’断面には、ブラックマスク１２が形成されない。このため、透明樹脂膜２２、透明電極２３及び配向膜２４がほぼ平坦となり、配向膜の界面付近において、液晶分子２５ａ、２５ｂ、２５ｃが全て所定のチルト角で傾く。よって、電圧印加時に、全ての液晶分子が同じ方向に立ち上がり、ドメインによる光漏れが発生しない。尚、液晶層２５の上部及び下部における液晶分子は、所定のツイスト角θで捩れているため、実際には、図に示す方向とは異なる方向となる。
【００３０】
また、図３に示すように、液晶表示パネル１０における、視角方向と垂直な方向のＢ−Ｂ’断面には、ブラックマスク１２が形成される。このため、ブラックマスク１２の下部近傍において、透明樹脂膜２２、透明電極２３及び配向膜２４が、凸部を形成する。しかし、視角方向は、後述するように、液晶層２５の中心付近における液晶分子の長軸方向であるから、液晶分子２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、視角方向と同じ方向に向いている。よって、液晶分子が配向異常にならず、ドメインは発生しない。
【００３１】
次に、図４を用いて、本発明にかかる液晶表示パネルのブラックマスクのストライプの方向について説明する。図４において、矢印４１は液晶層２５の上部における液晶分子の配向方向、矢印４２は液晶層２５の下部における液晶分子の配向方向を示している。液晶層２５において、液晶分子は、矢印４１の方向から矢印４２の方向へと螺旋状に捩れる。ＳＴＮ型液晶表示パネルでは、このツイスト角θは１８０°〜２７０°である。視角方向は、液晶層２５の中心における液晶分子の長軸方向（配向方向）であり、ツイスト角θの中心線４３の方向となる。例えば、ツイスト角θが２４０°の場合、液晶層２５の上部あるいは下部の配向方向から１２０°の方向となる。
【００３２】
本実施形態にかかるブラックマスク１２のストライプは、視角方向に対して−４５°から＋４５°の角度であり、視角方向とほぼ平行な方向であることが好ましい。ブラックマスク１２のストライプが、視角方向とほぼ平行であれば、図３で示したように、液晶分子がブラックマスク１２により配向異常となることを防止することができる。
【００３３】
次に、図５を用いて、本発明にかかる液晶表示パネルの製造方法について説明する。まず、上部ガラス基板２１の下面に、ストライプ状のブラックマスク１２を形成する（図５（ａ））。例えば、カーボンやチタン等の黒色顔料を分散した感光性樹脂を、上部ガラス基板２１の下面に、所定の膜厚（例えば、１μｍ）となるように塗布する。そして、ストライプ状のブラックマスクを形成するようにマスクを介して露光し、現像する。
【００３４】
次いで、上部ガラス基板２１の下面に、透明樹脂膜２２を塗布し（図５（ｂ））、所定の形状となるように形成する（図５（ｃ））。例えば、透明な感光性樹脂を、所定の膜厚となるように塗布する。このとき、ブラックマスク１２の下部に凸部が形成される。そして、この凸部を取り除くように、上部ガラス基板２１の上面側から露光し、現像する。このとき、ブラックマスク１２の下部の感光性樹脂は露光されず微細な複数の凸部が形成される。この凸部の高さは、例えば、０．２μｍである。
【００３５】
次いで、透明樹脂膜２２の表面に、透明電極２３及び配向膜２４を形成する（図５（ｄ））。例えば、蒸着によりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を形成する。そして、ポリイミド配向膜を印刷法により塗布し、焼成後、ラビングする。
【００３６】
次いで、下部ガラス基板２８を貼り合わせ、液晶層２５を形成する（図５（ｅ））。例えば、上部ガラス基板２１又は下部ガラス基板２８にシール材を塗布し、予備硬化後、スペーサを散布する。そして、上部ガラス基板２１と下部ガラス基板２８を貼り合わせ、シール材を完全に硬化させ、真空注入により液晶を充填し、封止する。その後、両基板に偏光板を貼り付け、駆動回路を接続し、バックライト等とともに配置され、液晶表示装置が完成する。
【００３７】
以上のような構成により、ブラックマスクを視角方向とほぼ平行な方向にのみ、ストライプ状に形成することにより、ドメインによる光漏れを抑制し、表示不良の発生を低減することができる。
【００３８】
尚、上述の例では、ブラックマスクを感光性樹脂としたが、これに限らず、ブラックマスクを金属クロムとして、透明樹脂膜を設けない構成としてもよい。例えば、クロムの膜厚は、０．１μｍであり、上述と同様の効果を得ることができる。
【実施例１】
【００３９】
本実施例では、本発明にかかる液晶表示装置と従来の液晶表示装置を製造し、コントラスト比を測定した。
【００４０】
【表１】
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表１は、本実施例にかかる液晶表示装置の透過率とコントラスト比の測定結果を示している。表において、「ストライプ状ブラックマスク」は、図１に示した液晶表示パネル１０を用いて測定、「格子状ブラックマスク」は、図６に示した液晶表示パネル６０を用いて測定、「ブラックマスクなし」は、ブラックマスクを全く設けない液晶表示パネルを用いて測定した結果である。
【００４１】
各液晶表示パネルにおける液晶のツイスト角θは、いずれも２４０°とし、「ストライプ状ブラックマスク」では、ブラックマスクを視角方向と平行に形成した。また、測定条件は、デューティー比を１／６５、バイアス比を１／７、駆動周波数を８５Ｈｚ、温度を２５℃とし、正面方向から測定を行った。
【００４２】
白色の透過率は、「ブラックマスクなし」が最も高いが、「ストライプ状ブラックマスク」でも、「ブラックマスクなし」に近い値となった。黒色の透過率は、「ストライプ状ブラックマスク」が最も低い値となった。ここで、「格子状ブラックマスク」は、もっと低い値となるはずであるが、ドメインによる光漏れが発生しているため、「ストライプ状ブラックマスク」に近い値となった。
【００４３】
「ストライプ状ブラックマスク」は、白色では「ブラックマスクなし」と同様に高い透過率を示し、黒色では「格子状ブラックマスク」と同様に低い透過率を示しているため、最も高いコントラスト比を得ることができた。また、格子状ブラックマスクでは、ドメインが発生し、ストライプ状ブラックマスク及びブラックマスクなしでは、ドメインが発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明にかかる液晶表示パネルの上面図である。
【図２】本発明にかかる液晶表示パネルのＡ−Ａ’断面図である。
【図３】本発明にかかる液晶表示パネルのＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】本発明にかかるブラックマスクのストライプの方向を示す図である。
【図５】本発明にかかる液晶表示パネルの製造方法を示す図である。
【図６】従来の液晶表示パネルの上面図である。
【図７】従来の液晶表示パネルのＡ−Ａ’断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  液晶表示パネル
１１  ドット
１２  ブラックマスク
１３  端部
２１  上部ガラス基板
２２  透明樹脂膜
２３  透明電極
２４  配向膜
２５  液晶層
２６  配向膜
２７  透明電極
２８  下部ガラス基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004634721.tif 000008
【図７】
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