液晶显示元件用的滤色器 本发明涉及液晶显示元件用的滤色器,特别是涉及一种滤色器,其结构为将由低电阻的铬构成的黑色基体及将与红、绿、蓝色滤色器分开的ITO驱动电极形成在同一平面上、从而能将黑色基体当作ITO驱动电极共同使用,使红、绿、蓝色滤色器的面积比增加并能扩大滤色器与黑色基体的开口率。
已有技术中的液晶显示元件用的滤色器如图1所示,在上部玻璃基片1a上形成红色R、绿色G、蓝色B的滤色器3,在这些滤色器之间形成黑色基体,在与上部玻璃基片1a相对的另一个下部玻璃基片1b上由ITO材料形成ITO驱动电极4以便使其与上述红、绿、蓝色滤波器对准地配置,然后将液晶注入上述上下部的玻璃基片1a、1b之间,当在两基片密封的状态将电压加到ITO驱动电极时,根据适当的液晶动作特性,能显示所希望的彩色图象。
可是,这种已有技术的滤色器由于使用在下部玻璃基片有高电阻10Ω/□值的ITO驱动电极,而现在要求更低的电阻,由于在一个基片(同一平面)上形成红、绿、蓝色滤波器和黑色基体,所以在画面上使黑色基体占的比率减小的技术变得困难,而且在平坦度问题上,由于是在红、绿、蓝色滤色器形成后形成黑色基体,即使采用与此相反工序形成红、绿、蓝色滤波器和黑色基体,如图2所示,也会产生因阶梯(边界部分)达0.6μm的程度而使平坦度恶化的问题。因而,本发明打算解决上述问题。
本发明的目的在于通过在已分离的平面上形成红、绿、蓝色滤色器和黑色基体,提高红、绿、蓝色滤色器地面积比,减少多个滤色器的间隙,使黑色基体的宽度最小,从而提供一种使滤色器和黑色基体的开口率扩大的液晶显示元件用的滤色器。
本发明的另一个目的在于通过在玻璃基片上形成由铬等低电阻金属组成的遮光用黑色基体以便使其与ITO驱动电极在同一平面上并导通该电极,使黑色基体作为ITO驱动电极而能共用,由铬的电阻值决定电阻,从而提供一种即使ITO电极的电阻稍高也能用铬的低电阻作适当处理的液晶显示元件用的滤色器。
为了达到上述目的,采用本发明的液晶显示元件用的滤色器的特征在于,使红、绿、蓝色滤色器和黑色基体在互相不同的玻璃基片分开地形成。
另外,本发明的其它特征在于,用铬等低电阻金属形成黑色基体,并使其和ITO驱动电极在同一平面上相互导通那样地形成。
图1是表示已有技术的滤色器构造的剖面图。
图2是已有技术的滤色器制造工艺的阶梯差所引起平坦度的例示图。
图3是本发明的滤色器构造的剖面图。
图4是表示图3中放大的上部玻璃基片的详细剖面图。
图5是表示本发明的滤色器和黑色基体的关系的详细剖面图。
下面结合附图详细说明本发明的液晶显示用的滤色器的一实施例。
图3是本发明滤色器构造的剖面图,如图所示,在下部玻璃基片1b上形成红、绿、蓝色滤色器3,在与上述下部玻璃基片相对的上部玻璃基片1a上,将施加外部电压用的ITO驱动电极4和遮光层的黑色基体2′并列地形成在同一平面上。这时,上述黑色基体2′形成对准红、绿、蓝色滤色器3那样地排列的结构。
图4是表示放大图3的上部玻璃基片的详细剖面图,在上部玻璃基片1a上形成的黑色基体2形成这样的结构,即用铬等的低电阻金属材料使其与ITO驱动电极4直接接触并通过在外部施加电压进行电导通。
图5是表示本发明的滤色器和黑色基体关系的详细剖面图,下部玻璃基片1b中的红色滤色器3R、绿色滤色器3G、蓝色滤色器3B最好是以这样的结构形成的,即一边使各个滤色器保持最小的间隙,一边增加其面积比;而上部玻璃基片1a的黑色基体2′最好是这样形成的,即因上述滤色器间的间隙而使其宽度最小,由于和上述滤色器之间存在空间,因两个玻璃基片1a、1b之间的间隙而使光折射引起的开口率和视场角扩大,应要以此来设定黑色基体的厚度。
下面,参考这样的结构,对本发明的液晶显示元件用的滤色器的动作进行说明。
本发明的液晶显示元件用的滤色器。由于在其下部玻璃基片1b中形成红、绿、蓝色滤色器3,在与此相对的玻璃基片1a上形成施加外部电压用的ITO驱动电极和遮光层即黑色基体2′,由于滤色器和黑色基体在相互不同的平面分开地形成,由于在红、绿、蓝色滤色器制造时面积的限制被进一步减少,面积比可以增加,由于两玻璃基片1a、1b间的密室间隙是6~7μm,滤色器和黑色基体间存在间隙,所以能增大因光折射引起的开口率和视场角。
还有,通常光是ITO驱动电极4的非电阻值2×10-4Ωcm是从实用化的水平得到的值,这时ITO驱动电极的厚度在2000的场合,面电阻值为10Ω/□,在铬的情况得到非电阻值为1×10-3Ωcm,在2000时得到面电阻值为1Ω/□,如本发明那样,上部玻璃基片1a的黑色基体2′由铬等低电阻金属材料构成,通过与ITO驱动电极直接接触并在外部施加电压,就能使黑色基体和ITO驱动电极导通,相互间在同一平面上形成时还能使黑色基体与ITO驱动电极共同,这时由于由铬的电阻值决定ITO驱动电极的电阻,即使ITO驱动电极的电阻稍高或厚度变厚,也能通过铬电阻进行相应处理。
上述黑色基体2′由于是以对准红、绿、蓝滤色器3那样地排列的结构在相对的另外玻璃基片上形成的,通过使滤色器间的间隙最小化,由于不仅也能使黑色基体的宽度最小化,而且使滤色器和黑色基体是在相互不同的玻璃基片上形成的,所以从理论上说没有阶梯差,在实际制造工艺中的误差范围也只存在0.1μm的阶梯差。
如上所述,根据本发明的液晶显示元件用的滤色器,由于使用低电阻的铬作为黑色基体,就很容易地实现ITO驱动电极的低电阻,在开口率方面也因为滤色器和黑色基体存在于分离的平面上,所以能调整黑色基体的宽度和滤色器的尺寸,也具有能解决平坦度问题的效果。