(57)【要約】【課題】  ２画面以上の画面分割駆動をする単純マトリクス液晶パネルは、第１層の配線と第２層の列電極及び絶縁膜を積層して作るためパネルが高価になる。また、第１層の配線上に第２層の列電極を形成するため間に大きな寄生容量が発生し消費電力が増加する。更に、その寄生容量により分割した画面間の電極に掛かる信号がお互いに影響しあうことで波形を歪めてしまい、表示品質を低下させるという欠点があった。【解決手段】  第１層の配線と第２層の列電極をカラーフィルタと平滑化膜で絶縁する。第１層の配線と第２層の列電極とは、ブラックマトリクスの一部にパターニングによりスルーホールを形成後に第２層の電極を形成することにより接続した。また、第１層の配線はアルミなどの金属薄膜で細く形成し第２層の列電極と重ならないようにすることにより、低抵抗で寄生容量が少なくなり、低消費電力かつ高画質表示の単純マトリクス液晶パネルを実現した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された行電極基板と列電極基板と、前記行電極基板と前記列電極基板の間に設けられた液晶層と、前記行電極基板に設けられた行電極と、前記列電極基板に設けられた列電極とからなり、前記列電極を２層で配線して多画面駆動をする液晶表示装置において、第１層の配線と第２層の列電極をカラーフィルタと平滑化膜で絶縁したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１層の配線は金属薄膜で形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１層の配線と反射板を同時に形成することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１層の配線と前記反射板は電気的に分離されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１層の配線は前記第２層の列電極の下にないことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第一層の配線と前記第２層の列電極は、ブラックマトリクスに設けたスルーホールにより電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＴＮ液晶等を用いた単純マトリクス型カラー液晶表示パネルの構造に関し、特に、画面を２つ以上に分割して駆動する液晶表示パネルの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
単純マトリクス型液晶表示パネルは、行電極基板と列電極基板との間に液晶層を保持してマトリクス状の画素を設けて構成されたものである。そして、この単純マトリクス型液晶表示パネルの駆動方法として、電圧平均化法、ＳＡ法、ＭＬＡ法等がある。
【０００３】
いずれの駆動方法を用いても、表示画面の行数が大きくなると液晶に印加される駆動電圧の実効値のＯＮ／ＯＦＦ比が小さくなり、コントラストが低下すると共に応答速度も遅くなる。この問題の解決方法として、液晶表示パネルの画面を２つ以上の画面に分割して、それぞれの部分を分割された行数で駆動することにより実効値のＯＮ／ＯＦＦ比が大きくなり高コントラスト、応答速度の速いパネルが実現できる。
【０００４】
上下２分割以上に分割する液晶表示パネルの構造としては、第１層の配線と絶縁膜を介して電気的に分離された第２層の電極の少なくとも２つの配線電極層を積層する構造によって実現できる。
【０００５】
図２に多分割駆動をしていない一般的な半透過型の単純マトリクス型カラー液晶表示パネルの構造を示す。
カラーフィルタ側の基板は、まず、ガラス基板２１に０．１５μｍ程度のアルミをスパッタで成膜後パターニングにより反射板２５を形成し、その上に顔料を分散させたアクリル系樹脂をスピンナーで塗布後パターニングを繰り返し行いカラーフィルタ２６とブラックマトリクス２７を形成し、その上にアクリル系樹脂をスピンナーで塗布し平滑化膜２８を形成する。次にＩＴＯ等をスパッタで成膜後、パターニングして液晶駆動用の透明電極を形成する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平５−３２３３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の液晶表示装置の構造では、単純マトリクス駆動方法で駆動した場合、画質を維持するには、走査電極数は約２００〜４８０が限界であった。走査電極数の増加に従い、コントラストと視角が狭まった。また、２つに画面を分けて駆動する２画面駆動方式が限界で、それ以上の分割駆動をするためには前記のような構造にする必要がある。しかしながら前記構造においては、配線と電極及び絶縁膜を積層して作るため各々に成膜とパターニング行程が必要になりパネルが高価になってしまうという欠点があった。また、前記構造では第１層の配線上に第２層の電極を形成するため、第１層の配線と第２層の電極の間に大きな寄生容量が発生してしまい、消費電力が増えてしまうという欠点があった。また、寄生容量により第１層の配線と第２層の電極に掛かる信号がお互いに影響しあい波形を歪めてしまうことにより、分割した画面間で異なった輝度になり表示品質を低下させるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、列電極を分割して多画面駆動をする場合の列電極基板の構造を２層構造とし、第１層の配線と第２層の電極をカラーフィルタと平滑化膜間で絶縁することにした。第１層の配線と第２層の電極間は、ブラックマトリクス部分の一部にパターニングによりスルーホールを形成後、第２層の電極を形成することにより接続した。
【０００８】
また、第１層の配線はアルミなどの金属薄膜で形成することにより、低抵抗で細い配線として寄生容量を少なくした。また、スルーホール部分以外は第１層の配線と第２層の電極を重ならないようにすることにより低消費電力、高画質表示を実現した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶表示パネルの構造によると、一般的なカラーフィルタの製造工程に１工程を追加するだけで、列電極を配線と電極に分離した2層構造を実現することが可能となり、パネルを分割駆動することにより低ｄｕｔｙで駆動することが出来る。従って、従来の分割駆動の配線電極と絶縁膜を積層する方法に比較して、安価にパネルを製造することが可能となり、かつ同じ画素数の通常の一層電極の高ｄｕｔｙ駆動パネルに比べ、表示品質が良く消費電力の少ない液晶表示装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図５は本発明の液晶表示装置の一例であり、一つの液晶パネルを第一の画面５３と第二の画面５４とに分割駆動している。このパネル部分の断面Ａを示したのが、図１の本発明の透過型液晶表示装置のパネルの断面図である。
【００１１】
カラーフィルタ側の基板は、先ずガラス基板１１にアルミをスパッタで成膜後パターニングにより第1層の配線１５を形成する。このとき、画素部分にアルミ薄膜を、配線電極と分離した状態で、反射板として残すと半透過型の液晶パネルになる。その上に顔料を分散させたアクリル系樹脂をスピンナーで塗布し、パターニングを繰り返し行いカラーフィルタ１６とブラックマトリクス１７を形成する。更に、その上にアクリル系樹脂をスピンナーで塗布し平滑化膜１８を形成し、次にパターニングにより平滑化膜１８とブラックマトリクス１７にスルーホール１９をあける。最後に、ＩＴＯ等をスパッタで成膜し、パターニングして第一の列電極２０と第二の列電極２１を形成する。
【００１２】
本実施例では、各膜厚をアルミが０．１５μｍ、カラーフィルタ及びブラックマトリクスが０．５μｍ、平滑化膜が１．０μｍとした。膜厚は低消費電力化には厚い方がよいが厚くなるとスルーホール加工が難しくなる。
【００１３】
上記のように、一般的なカラーフィルタの加工工程にスルーホール加工の工程を加えるだけで、列電極を分割してパネルを多画面駆動することが可能となり、低コストで表示品質の良い液晶表示装置を実現することが出来る。
図３に本発明の透過型液晶表示装置の列電極基板の上面図を、図４に本発明の半透過型液晶表示装置の列電極基板の上面図を示す。
【００１４】
図３に示した透過型液晶表示装置の列電極基板の実施例では、第二の列電極３２を端子電極と接続するための第一層の配線３５を第一の列電極３１と重ならないように配置した。しかし、配線電極が十分細く、カラーフィルタ及び平滑化膜の膜厚が十分とれるのであれば第一層の配線３５を第二層の電極３１の直下に配置してもよい。
【００１５】
また図４に示した半透過型液晶表示装置の列電極基板の実施例では、反射板４７は第二層の電極４５と同時に形成される。反射板４７と第二層の電極４５は電気的に分離され、第一層の配線４１との間に寄生容量が生じないようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の透過型液晶表示装置のパネルの断面図である。
【図２】従来の半透過型液晶表示装置のパネルの断面図である。
【図３】本発明の透過型液晶表示装置の列電極基板の上面図である。
【図４】本発明の半透過型液晶表示装置の列電極基板の上面図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の一例である。
【符号の説明】
【００１７】
１１  ガラス基板
１２  行電極
１３  液晶
１４  シール
１５、３５、４５  第1層の配線
１６、３４、４４  カラーフィルタ
１７、３３、４３  ブラックマトリクス
１８  平滑化膜
１９、３６、４６  スルーホール
２０、３１、４１  第一の列電極
２１、３２、４２  第二の列電極
２２  列電極
２５、４７  反射板
５１  Ｓｅｇ側ガラス基板
５２  Ｃｏｍ側ガラス基板
５３  第一の画面
５４  第二の画面
５５  ＳｅｇドライバＩＣ
５６  コントロールＩＣ
５７  フレキシブル基板
５８  ＩＣ間配線
５９  Ｃｏｍ配線
【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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