(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極を設けた一対のパネル基板の少なくとも一方の表示パターン部以外に遮光膜が設けられた液晶パネルとその外側に配設された面光源とを有する液晶表示装置において、
前記遮光膜が黒色遮光膜と、黒色を除く色のカラー遮光膜とからなり、
前記カラー遮光膜は、前記黒色遮光膜を透過する前記面光源の微小透過光の発光スペクトル分布と視感度を補正することができることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記カラー遮光膜の色が紫色であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記カラー遮光膜を、パネル基板のうちの前記面光源と反対側に位置するパネル基板側から視認可能に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示品位に優れた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として液晶表示装置が知られており、このような液晶表示装置の表示部として２枚のパネル基板の間に液晶が密封された液晶パネルが用いられている。
【０００３】
図３は従来からある液晶表示装置の表示部である液晶パネルの一例を示すものであり、従来の液晶パネル１は、一対のパネル基板２Ｆ，２Ｂを有している。これらのパネル基板２Ｆ，２Ｂは、ガラスなどにより形成された透明の基板３Ｆ，３Ｂをそれぞれ有している。これらの基板３Ｆ，３Ｂの相互に対向する内側表面には、表示画素を形成する所定パターンの酸化インジウムなどからなる透明電極４Ｆ，４Ｂがそれぞれ積層形成されている。また、図３上方に示す一方の基板３Ｆの内側表面（下面）のうちの表示画素となる透明電極４Ｆの形成部位を除く部位には、表示品位の向上を図るためのブラックマスクと称される黒色遮光膜５が配設されている。つまり、黒色遮光膜５の開口部位が表示パターン部となり、透明電極４Ｆが形成されている。この黒色遮光膜５は、一般的な黒色インキを印刷法あるいはスピンコートを用いたフォトリソ法でパターニングすることにより形成されている。
【０００４】
前記基板３Ｆ上に形成された透明電極４Ｆおよび黒色遮光膜５の表面には、相互に対向する透明電極４Ｆ，４Ｂ間で液晶分子を一定の形態に配列させるために、ポリイミドなどの高分子からなる配向膜６Ｆが積層形成されている。また、基板３Ｂ上に形成された透明電極４Ｂの表面にも、配向膜６Ｂが積層形成されている。これらの配向膜６Ｆ，６Ｂの表面は、ラビング布と称される布を巻いたローラなどで一方向にこすることなどによる配向処理が施されており、こすった方向に液晶分子が配列するようになされている。このような配向処理が施された２枚のパネル基板２Ｆ，２Ｂは、相互間の間隔（セルギャップ）が図示しないスペーサによって数μｍ程度に保持されている。また、２枚のパネル基板２Ｆ，２Ｂは、接着剤を兼ねたシール材（図示せず）を介して貼り合わされており、貼り合わせの際に、予め設けられた図示しない注入口から液晶７が注入され、その後注入口を封止することで、２枚のパネル基板２Ｆ，２Ｂの間に液晶７が密封されている。
【０００５】
前記２枚のパネル基板２Ｆ，２Ｂのうちの図３下方に示すパネル基板２Ｂ側には、バックライトと称される面光源９が配設されている。図３に示すように、この面光源９と液晶パネル１との間にカラーフィルタ８を設ける場合もあるが、カラーフィルタ８をパネル基板２Ｂの内面に設ける場合もある。そして、面光源９から照射された光は、カラーフィルタ８を介して図３下方に示すパネル基板２Ｂの透明電極４Ｂ、および、図３上方に示すパネル基板２Ｆの透明電極４Ｆをこの順に透過するようになっている。
【０００６】
なお、図４に示すように、図４下方に示す基板３Ｂの内側表面（上面）に黒色遮光膜５を配設した液晶表示パネル１Ａも知られている。
【０００７】
これら液晶パネル１，１Ａの両外側には一対の偏光板（図示せず）が配設される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の膜液晶パネル１，１Ａを有する液晶表示装置においては、黒色遮光膜５の遮光性が良くないという問題点があった。
【０００９】
すなわち、印刷法による黒色遮光膜５は、赤、黄、青の３色の顔料を混合した一般的な黒色インキにより厚さ３．３μｍ程度に形成していた。この厚さ３．３μｍ程度の厚さの黒色遮光膜５の遮光度合いは、ＯＤ値＝３．０である。ここでＯＤ値とは、透過光の遮蔽度合いを示すものであり、光の透過量が１／１０の時にＯＤ値＝１．０となり、光の透過量が１／１０2 の時にＯＤ値＝２．０となり、光の透過量が１／１０3 の時にＯＤ値＝３．０となる。
【００１０】
前述した厚さが３．３μｍ程度でＯＤ値が３．０程度の黒色遮光膜５の場合、面光源９から照射されてカラーフィルタ８を透過した赤および緑のスペクトルが黒色遮光膜５を透過し、この黒色遮光膜５を透過した微少透過光は人の視感度で増幅されるので、結果として表示品位が低下するという問題点があった。
【００１１】
また、スピンコートを用いたフォトリソ法による黒色遮光膜５は、カーボンブラックを主顔料とする一般的な黒色インキを厚さ１．１μｍ程度（ＯＤ値＝３．０）に形成されているものの、やはり、面光源９から照射されてカラーフィルタ８を透過した赤および緑のスペクトルが黒色遮光膜５を透過し、この黒色遮光膜５を透過した微少透過光は人の視感度で増幅され、結果として表示品位が低下するという問題点があった。
【００１２】
つまり、一般的な３波長域発光型蛍光体を用いた蛍光ランプの光を導光・拡散させて面光源化した面光源９の発光スペクトルは緑が強く、また、赤、黄、青の３色の顔料を混合した一般的な黒色インキは、緑の透過率が特に高いので、黒色遮光膜５を透過した微少透過光に緑の成分が多く含まれて、液晶パネル１，１Ａを発光スペクトルの赤および緑、特に緑が多く抜けてくるので、全体の光の透過量がＯＤ値＝３．０と小さいにもかかわらず、黒色遮光膜５の形成部位が黄緑がかって見えることになる。
【００１３】
したがって、従来の液晶パネル１，１Ａにおいては、微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正が行われておらず、表示品位があまりよくないのが現状である。
【００１４】
このような問題点に対処するには、光の透過量がより少なくなるように黒色遮光膜５の膜厚を、印刷法においては例えば５μｍ程度（ＯＤ値＝４．５程度）、スピンコートを用いたフォトリソ法においては例えば１．６μｍ程度（ＯＤ値＝４．５程度）と厚くすればよいが、黒色遮光膜５の膜厚を厚くすると、透明電極４Ｆとの段差が大きくなることで液晶パネル１，１Ａのギャップ制御が困難となり、セルギャップのばらつきによる表示むらが発生しやすくなる。
【００１５】
そこで、黒色遮光膜の膜厚を厚くせずに、微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を行うことのできる表示品位に優れた液晶表示装置が望まれている。
【００１６】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、黒色遮光膜の膜厚を厚くせずに、微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を行うことのできる表示品位に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明の液晶表示装置の特徴は、遮光膜が黒色遮光膜と、黒色を除く色のカラー遮光膜とからなり、カラー遮光膜は、黒色遮光膜を透過する面光源の微小透過光の発光スペクトル分布と視感度を補正することができる点にある。そして、このような構成を採用したことにより、遮光膜を形成するカラー遮光膜は、黒色遮光膜を透過する微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を容易に行うことができる。すなわち、遮光膜として、黒色遮光膜とカラー遮光膜とを重ねることで、黒色遮光膜を形成する黒色インクの色味に透過時の品位が依存しなくなる。このことは、黒色遮光膜とカラー遮光膜とを重ねた際の総合ＯＤ値を従来より小さくしても良好な表示品位を容易に得ることができる。したがって、黒色遮光膜の膜厚を厚くせずに、微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を行うことのできる表示品位に優れたものを容易に得ることができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の本発明の液晶表示装置の特徴は、請求項１において、カラー遮光膜の色が紫色である点にある。そして、このような構成を採用したことにより、紫色のカラー遮光膜は、黒色遮光膜を形成する黒色インクの色味にかかわらず、面光源の発光スペクトル分布のうちの赤と緑のスペクトルの透過を容易に抑えることができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の本発明の液晶表示装置の特徴は、請求項１または請求項２において、カラー遮光膜を、パネル基板のうちの面光源と反対側に位置するパネル基板側から視認可能に形成した点にある。そして、このような構成を採用したことにより、黒色以外の従来とは異なる色の反射色を得ることができ、その結果、製品の差別化を容易に図ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００２１】
図１は本発明に係る液晶表示装置の第１実施形態の要部の断面構成を示す構造図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態における液晶パネル２１は、一対のパネル基板２２Ｆ，２２Ｂを有している。これらのパネル基板２２Ｆ，２２Ｂは、ガラスなどにより形成された透明の基板２３Ｆ，２３Ｂをそれぞれ有している。これらの基板２３Ｆ，２３Ｂの相互に対向する内側表面には、表示画素を形成する所定パターンの酸化インジウムなどからなる透明電極２４Ｆ，２４Ｂがそれぞれ積層形成されている。また、図１上方に示す一方の基板２３Ｆの内側表面（下面）のうちの表示画素となる透明電極２４Ｆの形成部位を除く部位には、表示品位の向上を図るための遮光膜２５が形成されている。つまり、遮光膜２５の開口部位が表示パターン部となり、透明電極２４Ｆが形成されている。
【００２３】
本実施形態における遮光膜２５は、ブラックマスクと称される黒色インキを用いた黒色遮光膜２５Ａと、この黒色遮光膜２５Ａの表面に積層形成された紫色のインキを用いたカラー遮光膜２５Ｂとを基板２３Ｆの内側表面にこの順に積層形成することにより２層に形成されている。
【００２４】
前記黒色遮光膜２５Ａおよびカラー遮光膜２５Ｂは、所定のインキを印刷法あるいはスピンコートを用いたフォトリソ法でパターニングすることにより形成されており、具体的には、黒色遮光膜２５Ａおよびカラー遮光膜２５Ｂのそれぞれの厚さは、印刷法による場合にはそれぞれ厚さ１．９μｍ程度に形成され、スピンコートを用いたフォトリソ法による場合にはそれぞれ厚さ０．６μｍ程度に形成されており、黒色遮光膜２５ＡのＯＤ値が両者ともに２．０程度となるように形成されている。
【００２５】
すなわち、本実施形態の遮光膜２５は、印刷法においては黒色遮光膜２５Ａおよびカラー遮光膜２５Ｂのそれぞれの厚さが１．９μｍ程度（総厚３．８μｍ程度）で総合ＯＤ値が２．５程度となるように形成され、スピンコートを用いたフォトリソ法においては黒色遮光膜２５Ａおよびカラー遮光膜２５Ｂのそれぞれの厚さが０．６μｍ程度（総厚１．２μｍ程度）で総合ＯＤ値が２．５程度となるように形成されている。
【００２６】
なお、カラー遮光膜２５Ｂの色としては、後述する面光源２９の発光スペクトル分布に応じた黒色を除く色であればよい。すなわち、面光源２９の発光スペクトル分布が緑が強い場合には紫色のカラー遮光膜２５Ｂとし、面光源２９の発光スペクトル分布が青が強い場合には赤色のカラー遮光膜２５Ｂとし、面光源２９の発光スペクトル分布が赤が強い場合には紫色のカラー遮光膜２５Ｂとすることが微少透過光の発光スペクトル分布をフラットにし、視感度の補正を行ううえで好ましい。
【００２７】
また、遮光膜２５の構成としては、基板２３Ｆの内側表面に、カラー遮光膜２５Ｂと、黒色遮光膜２５Ａとをこの順に積層形成する構成としてもよい。すなわち、黒色遮光膜２５Ａの裏面にカラー遮光膜２５Ｂを形成した構成の遮光膜２５であってもよい。
【００２８】
前記基板２３Ｆ上に形成された透明電極２４Ｆおよび遮光膜２５の表面には、相互に対向する透明電極２４Ｆ，２４Ｂ間で液晶分子を一定の形態に配列させるために、ポリイミドなどの高分子からなる配向膜２６Ｆが積層形成されている。また、透明電極２４Ｆは遮光膜２５の上に形成されていてもよい。そして、基板２３Ｂ上に形成された透明電極２４Ｂの表面にも、配向膜２６Ｂが積層形成されている。これらの配向膜２６Ｆ，２６Ｂの表面は、ラビング布と称される布を巻いたローラなどで一方向にこすることなどによる配向処理が施されており、こすった方向に液晶分子が配列するようになされている。
【００２９】
このような配向処理が施された２枚のパネル基板２２Ｆ，２２Ｂは、相互間の間隔（セルギャップ）が図示しないスペーサによって数μｍ程度に保持されている。また、２枚のパネル基板２２Ｆ，２２Ｂは、接着剤を兼ねたシール材（図示せず）を介して貼り合わされており、貼り合わせの際に、予め設けられた図示しない注入口から液晶２７が注入され、その後注入口を封止することで、２枚のパネル基板２２Ｆ，２２Ｂの間に液晶２７が密封されている。
【００３０】
前記２枚のパネル基板２２Ｆ，２２Ｂのうちの図１下方に示すパネル基板２２Ｂ側には、カラーフィルタ２８およびバックライトと称される面光源２９がこの順に配設されている。なお、カラーフィルタ２８は、パネル基板２２Ｂの内面に形成されていてもよい。
【００３１】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００３２】
本実施形態における液晶パネル２１によれば、ＯＤ値が２．０程度の黒色遮光膜２５Ａに紫色のカラー遮光膜２５Ｂを重ねたトータルのＯＤ値が２．５程度の遮光膜２５とすることにより、遮光性が向上し、優れた表示品位を得ることができた。すなわち、遮光膜２５の一部を形成するカラー遮光膜２５Ｂは、黒色遮光膜２５Ａを透過する微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を容易に行うことができる。さらに詳しくは、遮光膜２５として、黒色遮光膜２５Ａとカラー遮光膜２５Ｂとを重ねることで、黒色遮光膜２５Ａを形成する黒色インクの色味に透過時の品位が依存しなくなる。このことは、黒色遮光膜２５Ａとカラー遮光膜２５Ｂとを重ねた際の総合ＯＤ値を従来より小さくしても良好な表示品位を容易に得ることができるということになる。
【００３３】
また、本実施形態における液晶パネル２１によれば、遮光膜２５の厚さは、従来黒色遮光膜５の厚さとほぼ同等なので、液晶パネル２１のギャップ制御に対する阻害要因とはならない。
【００３４】
さらに、本実施形態における液晶パネル２１によれば、紫色のカラー遮光膜２５Ｂは、黒色遮光膜２５Ａを形成する黒色インクの色味にかかわらず、面光源２９の発光スペクトル分布のうちの赤と緑のスペクトルの透過を容易に抑えることができる。
【００３５】
したがって、本実施形態における液晶パネル２１によれば、黒色遮光膜２５Ａの膜厚を厚くせずに、微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を行うことのできる表示品位に優れたものを容易に得ることができる。
【００３６】
図２は本発明に係る液晶表示装置の第２実施形態を示すものであり、本実施形態における液晶パネル２１Ａは、カラー遮光膜２５Ｂを、パネル基板２２Ｆ，２２Ｂのうちの面光源２９と反対側に位置するパネル基板２２Ｆ側から視認可能に形成したものである。すなわち、本実施形態の液晶パネル２１Ａは、図２下方に示す基板２３Ｂの内側表面（上面）のうちの表示画素となる透明電極２４Ｂの形成部位を除く部位（表示パターン部）に、黒色遮光膜２５Ａとカラー遮光膜２５Ｂとをこの順に積層形成した遮光膜２５を配設したものである。したがって、黒色遮光膜２５Ａの表面にカラー遮光膜２５Ｂが配設されている。その他の構成は前述した第１実施形態における液晶パネル２１と同様とされている。
【００３７】
このような構成の本実施形態における液晶パネル２１Ａによれば、前述した第１実施形態における液晶パネル２１と同様の効果を奏することができるとともに、遮光膜２５の一部を形成するカラー遮光膜２５Ｂが、各パネル基板２２Ｆ，２２Ｂのうちの面光源２９と反対側に位置する図２上方に位置するパネル基板２２Ｆ側から視認可能とされているので、黒色以外の従来とは異なる色の反射色を得ることができ、その結果、製品の差別化を容易に図ることができる。
【００３８】
なお、カラー遮光膜２５Ｂを、パネル基板２２Ｆ，２２Ｂのうちの面光源２９と反対側に位置するパネル基板２２Ｆ側から視認可能に形成する他の構成としては、前述した第１実施形態における液晶パネル２１において、基板２３Ｆの内側表面に、カラー遮光膜２５Ｂと、黒色遮光膜２５Ａとをこの順に積層形成する構成、すなわち、前述した第１実施形態において黒色遮光膜２５Ａの裏面にカラー遮光膜２５Ｂを配設した構成であってもよい。
【００３９】
また、本実施形態における液晶パネル２１Ａにおいて、黒色遮光膜２５Ａとカラー遮光膜２５Ｂとを逆に重ねた場合には、黒色以外の従来とは異なる色の反射色を得ることができないが、前述した第１実施形態における液晶パネル２１と同様の効果を奏することができる。
【００４０】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の本発明の液晶表示装置によれば、黒色遮光膜の膜厚を厚くせずに、微少透過光のスペクトル分布と視感度の補正を行うことのできる表示品位に優れたものを容易に得ることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４２】
また、請求項２に記載の本発明の液晶表示装置によれば、請求項１に記載の効果に加えて、紫色のカラー遮光膜は、黒色遮光膜を形成する黒色インクの色味にかかわらず、面光源の発光スペクトル分布のうちの赤と緑のスペクトルの透過を容易に抑えることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４３】
また、請求項３に記載の本発明の液晶表示装置によれば、請求項１または請求項２に記載の効果に加えて、黒色以外の従来とは異なる色の反射色を得ることができ、その結果、製品の差別化を容易に図ることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る液晶表示装置の第１実施形態の要部の断面構成を示す構造図
【図２】  本発明に係る液晶表示装置の第２実施形態の要部の断面構成を示す図１と同様の図
【図３】  従来の液晶表示装置の表示部である液晶パネルの一例の要部の断面構成を示す構造断面図
【図４】  従来の液晶表示装置の表示部である液晶パネルの他例の要部の断面構成を示す図３と同様の図
【符号の説明】
２１、２１Ａ  （液晶表示装置の）液晶パネル
２２Ｆ、２２Ｂ  パネル基板
２３Ｆ、２３Ｂ  基板
２４Ｆ、２４Ｂ  透明電極
２５  遮光膜
２５Ａ  黒色遮光膜
２５Ｂ  カラー遮光膜
２６Ｆ、２６Ｂ  配向膜
２７  液晶
２８  カラーフィルタ
２９  面光源
【図１】
0003762842.tif 000002
【図２】
0003762842.tif 000003
【図３】
0003762842.tif 000004
【図４】
0003762842.tif 000005