JPH07104509B2 - カラーフィルタ付液晶表示装置 - Google Patents
カラーフィルタ付液晶表示装置Info
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- JPH07104509B2 JPH07104509B2 JP2115708A JP11570890A JPH07104509B2 JP H07104509 B2 JPH07104509 B2 JP H07104509B2 JP 2115708 A JP2115708 A JP 2115708A JP 11570890 A JP11570890 A JP 11570890A JP H07104509 B2 JPH07104509 B2 JP H07104509B2
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- color filter
- layer
- liquid crystal
- glass substrate
- black matrix
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
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- G—PHYSICS
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーフィルタ付液晶表示装置に係り、特に入
射される光を散乱させない光吸収層を形成させたブラッ
クマトリックスを具備したカラーフィルタ付液晶表示装
置に係るものである。
射される光を散乱させない光吸収層を形成させたブラッ
クマトリックスを具備したカラーフィルタ付液晶表示装
置に係るものである。
一般に、ポケット用または携帯用カラーテレビジョンや
コンピューターディスプレーに適用されるカラーフィル
タ付液晶表示装置は、例えば第２図に示すようなカラー
フィルタと薄膜トランジスタとを組合せた液晶パネル状
とされている。
コンピューターディスプレーに適用されるカラーフィル
タ付液晶表示装置は、例えば第２図に示すようなカラー
フィルタと薄膜トランジスタとを組合せた液晶パネル状
とされている。
即ち、カラーフィルタ付液晶表示装置は多結晶または非
晶質シリコン薄膜トランジスタ20の配列を形成した透明
な下部ガラス基板10と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
のカラーフィルタ層50を形成した透明な上部ガラス基板
60との間に、液晶が封入された液晶層30が形成された構
造となっているものである。
晶質シリコン薄膜トランジスタ20の配列を形成した透明
な下部ガラス基板10と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）
のカラーフィルタ層50を形成した透明な上部ガラス基板
60との間に、液晶が封入された液晶層30が形成された構
造となっているものである。
前記カラーフィルタ層50と液晶層30が接する部分の間に
は、透明なIT0（Indium Tin Oxide）共通電極40が形成
されている。前記薄膜トランジスタ20は、具体的には液
晶パネルの各画素の薄膜トランジスタを駆動することに
より画素のON,OFFを制御するように形成されている。
は、透明なIT0（Indium Tin Oxide）共通電極40が形成
されている。前記薄膜トランジスタ20は、具体的には液
晶パネルの各画素の薄膜トランジスタを駆動することに
より画素のON,OFFを制御するように形成されている。
従来のカラーフィルタ層50を第３図により更に説明す
る。
る。
図面において、透明な上部ガラス基板60の表面に形成さ
れたカラーフィルタ層50は、各画素毎に赤、緑、青の三
原色の染料がモザイク状に配列（図面においては直線的
に配列されている）されている。即ち、公知の印刷法ま
たは感光フィルム法等によって赤、緑、青のカラーフィ
ルタ52R,52G,52Bが形成されており、そしてこれらのカ
ラーフィルタ52R,52G,52Bの間に、クロム（Cr）をコー
ティングすることによりブラックマトリックス51が形成
されている。前記ブラックマトリックス51は前記ガラス
基板60を通過した光が画素の間に入射される時に遮断す
る機能を発揮する。この光遮断機能により、製造工程上
の各赤、緑、青のカラーフィルタ52R,52G,52Bが相互に
隣接して配列される時に重なっても、ブラックマトリッ
クス51が重複部への光の入射を阻止するので、所望して
いないカラーがディスプレーされる現象が確実に防止さ
れる。
れたカラーフィルタ層50は、各画素毎に赤、緑、青の三
原色の染料がモザイク状に配列（図面においては直線的
に配列されている）されている。即ち、公知の印刷法ま
たは感光フィルム法等によって赤、緑、青のカラーフィ
ルタ52R,52G,52Bが形成されており、そしてこれらのカ
ラーフィルタ52R,52G,52Bの間に、クロム（Cr）をコー
ティングすることによりブラックマトリックス51が形成
されている。前記ブラックマトリックス51は前記ガラス
基板60を通過した光が画素の間に入射される時に遮断す
る機能を発揮する。この光遮断機能により、製造工程上
の各赤、緑、青のカラーフィルタ52R,52G,52Bが相互に
隣接して配列される時に重なっても、ブラックマトリッ
クス51が重複部への光の入射を阻止するので、所望して
いないカラーがディスプレーされる現象が確実に防止さ
れる。
従って、ガラス基板60を通じて入射される光が動作され
る画素と対応される赤、緑、青のカラーフィルタ52R,52
G,52Bを通過するときカラーが再現され、その光のうち
ブラックマトリックス51部分に入射された光は遮断され
る。
る画素と対応される赤、緑、青のカラーフィルタ52R,52
G,52Bを通過するときカラーが再現され、その光のうち
ブラックマトリックス51部分に入射された光は遮断され
る。
第３図にはクロム（Cr）で形成された従来のブラックマ
トリックス51を例示してあるが、このようなクロム層の
代りに染色体によってもブラックマトリックスを形成で
きることは公知の事実である。
トリックス51を例示してあるが、このようなクロム層の
代りに染色体によってもブラックマトリックスを形成で
きることは公知の事実である。
しかしながら、カラーフィルタ層50のブラックマトリッ
クス51は、入射される光を遮断することはできるが、光
を吸収して光が散乱されるのを防止することができな
い。
クス51は、入射される光を遮断することはできるが、光
を吸収して光が散乱されるのを防止することができな
い。
例えば、入射される光がブラックマトリックス51で完璧
に遮断されると、画素の色再現時のコントラストを高く
して解像度を改善させうるが、クロム層または染色体で
構成された従来のブラックマトリックス51は、入射され
る光をある程度遮断することはできるが、前記の材質の
特性上光の散乱を防止することはできない。
に遮断されると、画素の色再現時のコントラストを高く
して解像度を改善させうるが、クロム層または染色体で
構成された従来のブラックマトリックス51は、入射され
る光をある程度遮断することはできるが、前記の材質の
特性上光の散乱を防止することはできない。
このような、ブラックマトリックス51における入射され
る光の散乱は、カラーフィルターとして分散されてコン
トラストを低下させる要因になるという不都合があっ
た。
る光の散乱は、カラーフィルターとして分散されてコン
トラストを低下させる要因になるという不都合があっ
た。
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ブラ
ックマトリックスに光吸収層を形成して、入射される光
を吸収して散乱されないようにし、コントラストを向上
させることができ、画像の解像度が高く、鮮明な画像を
映すことのできるカラーフィルタ付液晶表示装置を提供
することを目的とする。
ックマトリックスに光吸収層を形成して、入射される光
を吸収して散乱されないようにし、コントラストを向上
させることができ、画像の解像度が高く、鮮明な画像を
映すことのできるカラーフィルタ付液晶表示装置を提供
することを目的とする。
前記目的を達成するため、請求項第１項の本発明によれ
ば、上、下部の透明なガラス基板と、下部ガラス基板上
に形成された薄膜トランジスタと、前記の上部ガラス基
板の下部ガラス基板側に、赤、緑、青の三原色の染料が
モザイク状に配列されているカラーフィルタと、互いに
隣接する各カラーフィルタの間に入射光を遮断するブラ
ックマトリックスとを具備したカラーフィルタ層および
前記の薄膜トランジスタとカラーフィルタ層との間に封
入された液晶層を有するカラーフィルタ付液晶表示装置
において、前記ブラックマトリックスが前記の上部ガラ
ス基板に窒化シリコン膜、光吸収層およびクロム層を順
に積層させた構造となっていることを特徴とする。
ば、上、下部の透明なガラス基板と、下部ガラス基板上
に形成された薄膜トランジスタと、前記の上部ガラス基
板の下部ガラス基板側に、赤、緑、青の三原色の染料が
モザイク状に配列されているカラーフィルタと、互いに
隣接する各カラーフィルタの間に入射光を遮断するブラ
ックマトリックスとを具備したカラーフィルタ層および
前記の薄膜トランジスタとカラーフィルタ層との間に封
入された液晶層を有するカラーフィルタ付液晶表示装置
において、前記ブラックマトリックスが前記の上部ガラ
ス基板に窒化シリコン膜、光吸収層およびクロム層を順
に積層させた構造となっていることを特徴とする。
また、請求項第２項によれば、前記光吸収層をSiGeで被
覆したことを特徴とする。
覆したことを特徴とする。
本発明においては、ガラス基板上に形成されるカラーフ
ィルタ層のブラックマトリックスにおいて、前記ガラス
基板上に順に形成れた窒化シリコン膜を通過した入射光
が、SiGeをその構成要素とする光吸収層で大部分吸収さ
れ、その後光吸収層を通過した余分の光がクロム層によ
って遮断されて光散乱を防止する。
ィルタ層のブラックマトリックスにおいて、前記ガラス
基板上に順に形成れた窒化シリコン膜を通過した入射光
が、SiGeをその構成要素とする光吸収層で大部分吸収さ
れ、その後光吸収層を通過した余分の光がクロム層によ
って遮断されて光散乱を防止する。
このように、クロム層または染色体のみで形成された従
来のブラックマトリックスに比べて、本発明によるブラ
ックマトリックスは光散乱を大きく減少させることがで
きるのでコントラストを改善させることができ、これに
より、液晶表示装置における画像の解像度を向上させる
ことができる。
来のブラックマトリックスに比べて、本発明によるブラ
ックマトリックスは光散乱を大きく減少させることがで
きるのでコントラストを改善させることができ、これに
より、液晶表示装置における画像の解像度を向上させる
ことができる。
以下、本発明のカラーフィルタ付液晶表示装置を第１図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第１図は本発明による液晶表示装置に配設されるカラー
フィルタ層を例示した断面図であって、カラーフィルタ
層以外の構造は前述した第２図に図示された従来の液晶
表示装置と同一である。
フィルタ層を例示した断面図であって、カラーフィルタ
層以外の構造は前述した第２図に図示された従来の液晶
表示装置と同一である。
図中の符号100は通常の液晶表示装置に適用される透明
なガラス基板であって、カラーフィルタ層110と接着さ
れる液晶表示装置の上部ガラス基板である。
なガラス基板であって、カラーフィルタ層110と接着さ
れる液晶表示装置の上部ガラス基板である。
カラーフィルタ層110の構造は、従来と同一に塗布され
た赤、緑、青のカラーフィルタ114R,114G,114Bと、ブラ
ックマトリックスとから構成されている。
た赤、緑、青のカラーフィルタ114R,114G,114Bと、ブラ
ックマトリックスとから構成されている。
前記ブラックマトリックスは透明な上部ガラス基板100
上に窒化シリコン膜111、光吸収層112およびクロム層11
3を順に積層させた構造となっており、各ブラックマト
リックスは各々の赤、緑、青のカラーフィルターの間に
形成されている。
上に窒化シリコン膜111、光吸収層112およびクロム層11
3を順に積層させた構造となっており、各ブラックマト
リックスは各々の赤、緑、青のカラーフィルターの間に
形成されている。
前記ブラックマトリックスの窒化シリコン膜111はSiNx
で形成されており、光吸収層112と前記ガラス基板100と
の接着を容易にし、また堅固にするためのものである。
光吸収層112はSiGeで塗布されているので前記ガラス基
板100および窒化シリコン膜111を通過した光を吸収する
機能を有している。
で形成されており、光吸収層112と前記ガラス基板100と
の接着を容易にし、また堅固にするためのものである。
光吸収層112はSiGeで塗布されているので前記ガラス基
板100および窒化シリコン膜111を通過した光を吸収する
機能を有している。
そして、前記光吸収層112上にクロム層113が形成されて
おり、前記光吸収層112で透過される余分の光が散乱す
ることなく遮断される。
おり、前記光吸収層112で透過される余分の光が散乱す
ることなく遮断される。
このような３重構造をもつブラックマトリックスと赤、
緑、青のカラーフィルタで構成された本発明のカラーフ
ィルタ層110は、公知の製造方法、例えば印刷法、感光
フィルム法、真空蒸着法、電着法および染色法等の方法
を利用して製造されうる。
緑、青のカラーフィルタで構成された本発明のカラーフ
ィルタ層110は、公知の製造方法、例えば印刷法、感光
フィルム法、真空蒸着法、電着法および染色法等の方法
を利用して製造されうる。
本発明においては、３重構造のブラックマトリックスを
形成するために、単一構造をもつ従来のブラックマトリ
ックスの製造工程より相対的に上昇されるコストを考慮
して、また原色再現性が優れている染色法を特に利用し
うるものである。
形成するために、単一構造をもつ従来のブラックマトリ
ックスの製造工程より相対的に上昇されるコストを考慮
して、また原色再現性が優れている染色法を特に利用し
うるものである。
前記の染色法はガラス薄膜をフォトリンググラヒの手段
で画素形状にパターニングしたのちに染色する方式で、
染料の自由度が高く、先に言及したように原色再現性が
すぐれている。
で画素形状にパターニングしたのちに染色する方式で、
染料の自由度が高く、先に言及したように原色再現性が
すぐれている。
次に、本発明の作用を説明する。
本発明によると、ガラス基板100上に形成されるカラー
フィルタ層110のブラックマトリックスにおいて、前記
ガラス基板100上に順に形成された窒化シリコン膜111を
通過した入射光が、SiGeをその構成要素とする光吸収層
112で大部分吸収され、その後光吸収層112を通過した余
分の光がクロム層113によって遮断されて光散乱を防止
する。
フィルタ層110のブラックマトリックスにおいて、前記
ガラス基板100上に順に形成された窒化シリコン膜111を
通過した入射光が、SiGeをその構成要素とする光吸収層
112で大部分吸収され、その後光吸収層112を通過した余
分の光がクロム層113によって遮断されて光散乱を防止
する。
このように、クロム層または染色体のみで形成された従
来のブラックマトリックスに比べて、本発明によるブラ
ックマトリックスは光散乱を大きく減少させることがで
きるのでコントラストを改善させることができ、これに
より、液晶表示装置における画像の解像度を向上させる
ことができる。
来のブラックマトリックスに比べて、本発明によるブラ
ックマトリックスは光散乱を大きく減少させることがで
きるのでコントラストを改善させることができ、これに
より、液晶表示装置における画像の解像度を向上させる
ことができる。
このように本発明のカラーフィルタ付液晶表示装置は構
成され作用するものであるから、ブラックマトリックス
に光吸収層を形成して、入射される光を吸収して散乱さ
れないようにし、コントラストを向上させることがで
き、画像の解像度が高く、鮮明な画像を映すことができ
る等の効果を奏する。
成され作用するものであるから、ブラックマトリックス
に光吸収層を形成して、入射される光を吸収して散乱さ
れないようにし、コントラストを向上させることがで
き、画像の解像度が高く、鮮明な画像を映すことができ
る等の効果を奏する。
第１図は本発明のカラーフィルタ付液晶表示装置に用い
られるカラーフィルタの一実施例を示す断面図、第２図
は一般的な液晶表示装置の概略的な構造を例示した断面
図、第３図は第１図のカラーフィルタ層を拡大した断面
図である。 100……透明ガラス基板、110……カラーフィルター層、
111……窒化シリコン膜（SiNx）、112……光吸収層、11
3……クロム（Cr）層。
られるカラーフィルタの一実施例を示す断面図、第２図
は一般的な液晶表示装置の概略的な構造を例示した断面
図、第３図は第１図のカラーフィルタ層を拡大した断面
図である。 100……透明ガラス基板、110……カラーフィルター層、
111……窒化シリコン膜（SiNx）、112……光吸収層、11
3……クロム（Cr）層。
Claims (2)
- 【請求項１】上、下部の透明なガラス基板と、下部ガラ
ス基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記の上部
ガラス基板の下部ガラス基板側に、赤、緑、青の三原色
の染料がモザイク状に配列されているカラーフィルタ
と、互いに隣接する各カラーフィルタの間に入射光を遮
断するブラックマトリックスとを具備したカラーフィル
タ層および前記の薄膜トランジスタとカラーフィルタ層
との間に封入された液晶層を有するカラーフィルタ付液
晶表示装置において、 前記ブラックマトリックスが前記の上部ガラス基板に窒
化シリコン膜、光吸収層およびクロム層を順に積層させ
た構造となっていることを特徴とするカラーフィルタ付
液晶表示装置。 - 【請求項２】光吸収層をSiGeで被覆させたことを特徴と
する請求項第１項記載のカラーフィルタ付液晶表示装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019890020481A KR930002921B1 (ko) | 1989-12-30 | 1989-12-30 | 액정 표시장치의 칼라필터 |
| KR20481 | 1989-12-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204617A JPH03204617A (ja) | 1991-09-06 |
| JPH07104509B2 true JPH07104509B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=19294519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115708A Expired - Lifetime JPH07104509B2 (ja) | 1989-12-30 | 1990-05-01 | カラーフィルタ付液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039204A (ja) |
| JP (1) | JPH07104509B2 (ja) |
| KR (1) | KR930002921B1 (ja) |
| GB (1) | GB2240204B (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2697922B1 (fr) * | 1992-11-12 | 1995-09-22 | Gold Star Co | Procede de fabrication d'un filtre de couleurs pour un ecran a cristaux liquides. |
| US5808714A (en) * | 1993-09-30 | 1998-09-15 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Low reflection shadow mask |
| US5539552A (en) * | 1995-04-20 | 1996-07-23 | Aerospace Display Systems | Protective member for display system having 99% UV light blocking ability and improved thermal coefficient of expansion |
| KR0171102B1 (ko) * | 1995-08-29 | 1999-03-20 | 구자홍 | 액정표시장치 구조 및 제조방법 |
| JPH0980447A (ja) | 1995-09-08 | 1997-03-28 | Toshiba Electron Eng Corp | 液晶表示素子 |
| JPH09127495A (ja) * | 1995-11-06 | 1997-05-16 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| US6117294A (en) * | 1996-01-19 | 2000-09-12 | Micron Technology, Inc. | Black matrix material and methods related thereto |
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| DE19782149B4 (de) * | 1996-12-05 | 2009-05-28 | Texas Instruments Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Dallas | Lichtdurchlässige Glasfläche mit lichtundurchlässiger Öffnungsbeschichtung |
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| JP3883244B2 (ja) * | 1997-01-23 | 2007-02-21 | エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド | 液晶表示装置 |
| FR2772141B1 (fr) | 1997-12-08 | 2001-10-05 | Commissariat Energie Atomique | Revetement absorbeur de lumiere a haut pouvoir absorbant |
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