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JPH06273743A - Color liquid crystal electrooptic device - Google Patents

Color liquid crystal electrooptic device

Info

Publication number
JPH06273743A
JPH06273743A JP6052793A JP6052793A JPH06273743A JP H06273743 A JPH06273743 A JP H06273743A JP 6052793 A JP6052793 A JP 6052793A JP 6052793 A JP6052793 A JP 6052793A JP H06273743 A JPH06273743 A JP H06273743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
color filter
gap
black matrix
transparent electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6052793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Motte
俊一 物袋
Kazuo Shimada
和夫 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP6052793A priority Critical patent/JPH06273743A/en
Publication of JPH06273743A publication Critical patent/JPH06273743A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the cell gap uniformity in a seal part and a display part by providing the seal part, of a color liquid crystal cell with a black matrix layer, too. CONSTITUTION:A transparent electrode 3 patterned into a prescribed shape is arranged on a glass substrate 1, and red, green, and blue color filter layers 2R, 2G, and 2B are successively and repeatedly formed on this electrode 3 by the electrodeposition method. Spaces among color filter layers and the seal part are provided with black matrix layers 4 and 12, respectively. A top coat layer 5 is provided on color filter layers 2R, 2G, and 2B and black matrix layers 4 and 12, and a patterned transparent electrode 6 is provided on this layer 5. Meanwhile, a transparent electrode 8 patterned into a prescribed shape is arranged on the other glass substrate 7 facing the glass substrate 1, and liquid crystal 10 is enclosed and hermetically sealed by a seal part 9 provided in the outer peripheral parts of two glass substrates 1 and 7.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タやポケットテレビ等に用いられるカラー液晶電気光学
装置に関する。 【0002】 【従来の技術】図2は、従来のカラー液晶電気光学装置
の断面模式図を示す。(a)、(b)はそれぞれ切断面
を90度変えて描いたものである。この従来例のカラー
液晶電気光学装置の構成は、透明基板であるガラス基板
1上に所定の形状にパターニングされた透明電極3が配
置され、その透明電極3上に赤、緑、青のカラーフィル
ター層2R,2G,2Bが順次繰り返し約1.4μmの
厚さで設けられている。上記カラーフィルター層の隙間
には、ブラックマトリクス層4が約1.4μmの厚さで
設けられている。 【0003】さらにカラーフィルター層2R,2G,2
Bとブラックマトリクス層4の上には、トップコート層
5が約4μmの厚みで設けられている。このトップコー
ト層5の上には、再びパターニングされた透明電極6が
設けられカラーフィルター基板が形成されている。 【0004】一方、相対向するもう一方の基板は、透明
基板であるガラス基板7上に所定の形状でパターニング
された透明電極8が、配置されている。これら2枚のガ
ラス基板1、7は両基板の外周部に設けられたシール部
9によって気密密封した構造に形成され、液晶10が封
入されている。 【0005】両基板間のギャップの設定は、表示部を形
成する透明電極間に表示部スペーサー11を分散配置す
るとともに、シール部9中に、そのギャップに見合う粒
径のシ−ル部スペーサーを混入することにより行われて
いる。このような構成が、カラー液晶電気光学装置の液
晶セルの基本である。この他に、前記カラーフィルター
基板と相対向するもう一方の基板のそれぞれの外側に偏
光板を貼り合わせ液晶を駆動させる電源回路、コントロ
ーラ回路、バックライト等を接続させた構成がカラー液
晶電気光学装置である。 【0006】また、本従来例のカラーフィルター基板は
カラーフィルター層2R,2G,2B下部に透明電極3
が設けられているが。これは、カラーフィルター形成に
必要な場合に限ってのことである。例えば高分子電着法
等のカラーフィルター製造法がこれである。 【0007】他の染色法、印刷法、顔料分散法等の製造
法によるカラーフィルターを用いる場合は、前記透明電
極3は、不要である。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】カラー液晶電気光学装
置に用いられる液晶セルは、電気光学特性の優れたST
N(Super Twisted Nematic)方
式が多用されている。このSTN方式の液晶セルに求め
られる重要特性の一つとしてセルギャップの均一性の課
題がある。 【0009】セルギャップとは図2に示す両基板間の隙
間hのことであり、表示部スペーサー11とシール部9
の中に含まれるシール部スペーサーでコントロールされ
る。このセルギャップに要求される均一性は、±0.1
μm以下である。セルギャップが±0.1μm以上にな
ると、カラー液晶電気光学装置の電気光学特性の不均一
さ、すなわち色調のムラやコントラストの低下等、視認
性が問題になってくる。 【0010】図2に示すようにセルギャップの隙間hと
シール部の隙間kがカラーフィルタ−やブラックマトリ
クスの厚み分異なるため、特にシール部近傍のセルギャ
ップのコントロールが難しく、液晶セル全体のギャップ
をコントロールすることが非常に困難であった。 【0011】 【課題を解決するための手段】従って、カラー液晶電気
光学装置に用いられる液晶セルのセルギャップを均一化
するために、カラーフィルターの隙間に形成されるブラ
ックマトリクス層をシール部にも設けることにより、液
晶セルのシール部の隙間とセルギャップの隙間を同一の
構造にする。 【0012】 【作用】上記のように、カラーフィルターの隙間に形成
されるブラックマトリクス層をシール部にも設けること
により、液晶セルのシール部の隙間とセルギャップの隙
間が同一になり、上記課題が解決され液晶セル全体のギ
ャップをコントロールすることが容易になる。 【0013】 【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は、本発明のカラー液晶電気光学装置に用いら
れる断面模式図であり、(a)、(b)はそれぞれ切断
面を90度変えて描いたものである。ガラス基板1上に
所定の形状にパターニングされた透明電極3が配置さ
れ、その透明電極3上に、赤、緑、青のカラーフィルタ
ー層2R,2G,2Bが順次繰り返し電着法により約
1.4μmの厚さで形成されている。上記カラーフィル
ター層の隙間とシール部にはそれぞれブラックマトリク
ス層4、12が約1.4μmの厚さで設けられている。
ブラックマトリクス層の形成方法は、例えば黒色の顔料
を分散したネガ型感光性樹脂を印刷等で塗布してガラス
基板1の裏面より露光して形成される。さらにカラーフ
ィルター層2R,2G,2Bとブラックマトリクス層
4、12の上には、スピンコーター等によりトップコー
ト層5が約4μmの厚みで設けられている。このトップ
コート層5の上には、再びパターニングされた透明電極
6が設けられている。 【0014】一方、相対向するもう一方の基板は、ガラ
ス基板7上に所定の形状でパターニングされた透明電極
8が配置されている。これら2枚のガラス基板1、7の
外周部に設けられたシール部9によって気密密封され、
液晶10が封入されている。 【0015】両基板間のシール部9と隙間kと表示部を
形成するセルギャップの隙間hがほぼ等しい。したがっ
て、シール部9中に混入されるスペーサーの粒径と表示
部スペーサー11の粒径はほぼ等しいものを使用され
る。例えば、シール部スペサーは6.0μmのグラスフ
ァイバー粉末を2.0Wt%の比率で含んだエポキシ系
シール剤をスクリーン印刷にて約30μmの厚さに塗布
し、表示部スペーサー11として6.0μmのプラスチ
ックスペーサーを分散配置した後、0.4Kg/cの圧
力で加圧、圧着して貼り合わせた。その結果、この液晶
セルのギャップは±0.4μmの均一性の良好なもので
あり、シール部近傍のギャップのコントロールも容易に
なった。 【0016】なお、グラスファイバーの混合比や圧着条
件や基板の状態によっては多少粒径の大きさを変えた方
がよい。また、本実施例では電着法によりカラーフィル
ターを形成した構造について説明しているが、他の方法
の場合も有効である。 【0017】 【発明の効果】本発明は以上説明したように、カラー液
晶セルのシール部にもブラックマトリクス層を設けるこ
とにより、シール部及び表示部のセルギャップ均一性の
改善を実現することができた。 【0018】これよりこのカラー液晶セルを用いたカラ
ー液晶電気光学装置は色調やコントラストの均一な画質
を得ることができた。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal electro-optical device used in personal computers, pocket televisions and the like. FIG. 2 is a schematic sectional view of a conventional color liquid crystal electro-optical device. (A) and (b) are drawn by changing the cut surface by 90 degrees. In the configuration of the color liquid crystal electro-optical device of this conventional example, a transparent electrode 3 patterned in a predetermined shape is arranged on a glass substrate 1 which is a transparent substrate, and red, green and blue color filters are provided on the transparent electrode 3. Layers 2R, 2G and 2B are sequentially and repeatedly provided with a thickness of about 1.4 μm. A black matrix layer 4 having a thickness of about 1.4 μm is provided in the gap between the color filter layers. Further, color filter layers 2R, 2G, 2
A top coat layer 5 having a thickness of about 4 μm is provided on B and the black matrix layer 4. On this top coat layer 5, a transparent electrode 6 which has been patterned again is provided to form a color filter substrate. On the other hand, the other substrate facing each other has a transparent electrode 8 patterned in a predetermined shape on a glass substrate 7 which is a transparent substrate. These two glass substrates 1 and 7 are hermetically sealed by a seal portion 9 provided on the outer peripheral portions of both substrates, and a liquid crystal 10 is enclosed therein. To set the gap between the two substrates, the display spacers 11 are dispersedly arranged between the transparent electrodes forming the display, and the seal spacer 9 having a grain size corresponding to the gap is provided in the seal 9. It is done by mixing. Such a configuration is the basis of the liquid crystal cell of the color liquid crystal electro-optical device. In addition, a color liquid crystal electro-optical device has a structure in which a polarizing plate is attached to the outside of the other substrate facing the color filter substrate and a power supply circuit for driving liquid crystal, a controller circuit, a backlight, etc. are connected. Is. Further, the color filter substrate of this conventional example has a transparent electrode 3 under the color filter layers 2R, 2G and 2B.
Is provided. This is only when it is necessary to form a color filter. This is a color filter manufacturing method such as a polymer electrodeposition method. The transparent electrode 3 is unnecessary when a color filter manufactured by another manufacturing method such as a dyeing method, a printing method or a pigment dispersion method is used. A liquid crystal cell used in a color liquid crystal electro-optical device is a ST having excellent electro-optical characteristics.
The N (Super Twisted Nematic) method is often used. One of the important characteristics required for this STN type liquid crystal cell is the problem of cell gap uniformity. The cell gap is the gap h between the two substrates shown in FIG. 2, and includes the display portion spacer 11 and the seal portion 9.
It is controlled by the seal spacer included in the. The uniformity required for this cell gap is ± 0.1
μm or less. When the cell gap is ± 0.1 μm or more, the visibility becomes a problem because the electro-optical characteristics of the color liquid crystal electro-optical device are non-uniform, that is, the color tone is uneven and the contrast is lowered. As shown in FIG. 2, since the gap h of the cell gap and the gap k of the seal portion differ by the thickness of the color filter and the black matrix, it is difficult to control the cell gap particularly near the seal portion, and the gap of the entire liquid crystal cell is large. Was very difficult to control. Therefore, in order to make the cell gap of the liquid crystal cell used in the color liquid crystal electro-optical device uniform, the black matrix layer formed in the gap of the color filter is also used in the seal portion. By providing the same, the gap of the seal portion of the liquid crystal cell and the gap of the cell gap have the same structure. As described above, by providing the black matrix layer formed in the gap of the color filter also in the seal part, the gap of the seal part of the liquid crystal cell and the gap of the cell gap become the same. Is solved and it becomes easy to control the gap of the entire liquid crystal cell. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view used in the color liquid crystal electro-optical device of the present invention, and FIGS. 1 (a) and 1 (b) respectively show the cut surfaces changed by 90 degrees. A transparent electrode 3 patterned in a predetermined shape is arranged on a glass substrate 1, and red, green, and blue color filter layers 2R, 2G, and 2B are sequentially and repeatedly deposited on the transparent electrode 3 by about 1. It is formed with a thickness of 4 μm. Black matrix layers 4 and 12 having a thickness of about 1.4 μm are provided in the gaps and the seal portions of the color filter layer.
As a method of forming the black matrix layer, for example, a negative photosensitive resin in which a black pigment is dispersed is applied by printing or the like and exposed from the back surface of the glass substrate 1. Further, a top coat layer 5 having a thickness of about 4 μm is provided on the color filter layers 2R, 2G, 2B and the black matrix layers 4, 12 by a spin coater or the like. On this top coat layer 5, a transparent electrode 6 which is patterned again is provided. On the other hand, the other substrate facing each other has a transparent electrode 8 patterned on a glass substrate 7 in a predetermined shape. These two glass substrates 1 and 7 are hermetically sealed by a seal portion 9 provided on the outer peripheral portion,
Liquid crystal 10 is enclosed. The seal portion 9 and the gap k between the two substrates and the gap h of the cell gap forming the display portion are substantially equal. Therefore, the particle size of the spacer mixed in the seal part 9 and the particle size of the display part spacer 11 are substantially equal to each other. For example, the seal part spacer applies an epoxy type sealant containing 6.0 μm of glass fiber powder at a ratio of 2.0 Wt% by screen printing to a thickness of about 30 μm, and the display part spacer 11 has a thickness of 6.0 μm. After disposing the plastic spacers in a dispersed manner, they were pressed and pressed under a pressure of 0.4 Kg / c for bonding. As a result, the gap of this liquid crystal cell was ± 0.4 μm with good uniformity, and it became easy to control the gap near the seal portion. The particle size may be slightly changed depending on the mixing ratio of the glass fibers, the pressure bonding conditions and the state of the substrate. Further, in this embodiment, the structure in which the color filter is formed by the electrodeposition method is described, but other methods are also effective. As described above, according to the present invention, by providing the black matrix layer also in the seal part of the color liquid crystal cell, it is possible to improve the cell gap uniformity of the seal part and the display part. did it. As a result, the color liquid crystal electro-optical device using this color liquid crystal cell was able to obtain an image with uniform color tone and contrast.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のカラー液晶電気光学装置の液晶セルの
模式断面図である。(a)、(b)は互いに90度回転
したものである。 【図2】従来のカラー液晶電気光学装置の液晶セルの模
式断面図である。(a)、(b)は互いに90度回転し
たものである。 【符号の説明】 1、7 ガラス基板 3、6、8 透明電極 2R,2G,2B カラーフィルター層 4、12 ブラックマトリクス層 5 トップコート層 9 シール部 10 液晶 11 表示部スペーサー h セルギャップの隙間 k シール部の隙間
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal cell of a color liquid crystal electro-optical device of the present invention. (A) and (b) are rotated by 90 degrees with respect to each other. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal cell of a conventional color liquid crystal electro-optical device. (A) and (b) are rotated by 90 degrees with respect to each other. [Description of Reference Signs] 1, 7 Glass substrate 3, 6, 8 Transparent electrode 2R, 2G, 2B Color filter layer 4, 12 Black matrix layer 5 Top coat layer 9 Seal part 10 Liquid crystal 11 Display part spacer h Cell gap gap k Gap between seals

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【 請求項1】 少なくともカラーフィルター層とブラ
ックマトリクス層を有するカラーフィルター基板と透明
電極が形成された他方の基板とをシール部を介して対向
させて、上記両基板間に液晶を封入して成るカラー液晶
電気光学装置において、少なくともカラーフィルター基
板のブラックマトリクス層が、シール部にも形成されて
いる事を特徴とするカラー液晶電気光学装置。
Claim: What is claimed is: 1. A color filter substrate having at least a color filter layer and a black matrix layer and the other substrate on which a transparent electrode is formed are opposed to each other with a seal portion interposed between the two substrates. A color liquid crystal electro-optical device comprising a liquid crystal sealed therein, wherein at least a black matrix layer of a color filter substrate is also formed on a seal portion.
JP6052793A 1993-03-19 1993-03-19 Color liquid crystal electrooptic device Pending JPH06273743A (en)

Priority Applications (1)

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JP6052793A JPH06273743A (en) 1993-03-19 1993-03-19 Color liquid crystal electrooptic device

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JP6052793A JPH06273743A (en) 1993-03-19 1993-03-19 Color liquid crystal electrooptic device

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ID=13144878

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JP6052793A Pending JPH06273743A (en) 1993-03-19 1993-03-19 Color liquid crystal electrooptic device

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