JPH02284121A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクロストークがほとんどなくかつ輝度の高いポ
リマー分散型液晶を使用する液晶表示装置に係る。

〔従来技術及びその問題点〕

液晶表示装置は、薄型で低電圧駆動が可能であり、かつ
消費電力が小さく、またＩＣによって直接駆動できるた
め、容易に装置を小さく、薄型にできるという利点を存
する。特にＴＮ型液晶は、低電圧、低消費電力の点で優
れ、従来から腕時計、電卓等に広く用いられている。

近年、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の
情報処理装置の普及に伴い、装置の可搬性、薄型化、小
型化が求められるようになり、ＣＲＴにかわる表示素子
として、液晶表示素子が採用され始めている。この場合
、漢字表示を可能とするため腕時計、電卓等の用途に比
べその画素数は非常に多くなり、液晶表示装置の駆動方
法も通常Ｘ−Ｙ状に電極を交差させる単純マトリクス駆
動回路が用いられるが、この場合、各画素は個々に画素
電極が独立してい、ないために隣接画素にも一定の電圧
が印加されることとなり、隣接画素は完全に非表示状態
とはならず、いわゆるクロストークが発生する場合があ
る。

このクロストークを改善するために、各画素ごとにダイ
オード、薄膜トランジスタ等の非線形素子を設ける方法
がある。

しかしながら、数千〜数十万画素にものぼる画素ごとに
ダイオード、薄膜トランジスタ等を、欠陥なしにあるい
は路間−特性に配設することは困難であり、特性のバラ
ツキが少なく、大面積に形成可能な非線形素子の作製が
望まれていた。

一方、面積が大きい表示装置に用いられる液晶の開発が
進み、近年、ポリマーのマトリクス中に液晶の小さな球
を分散させたＮ　ＣＡ　Ｐ　（ＮｅｍａｔｉｃＣｕｒｖ
ｉｌｉｎｅａｒ　Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｐｈａｓｅ：ネマチ
ック曲線式整列相）液晶、熱可塑性樹脂中に分散含有さ
れた液晶、エポキシ樹脂等のポリマーに分散含有された
液晶等のいわゆるポリマー分散型液晶と呼ばれる新規な
液晶技術が開発され、液晶層の厚さの制御が容易なため
、大面積化が可能、応答時間が早い、偏光板を必要とし
ない、視野角が広い等の特徴を有することから、比較的
面積が大きい表示装置に好適に用いられるものと期待さ
れている。

しかしながら、ＴＮ型液晶の動作電圧が５Ｖ程度である
のに対して上記のポリマー分散型液晶の動作電圧は数十
〜数百Ｖ程度と高く、非線形素子として、薄膜素子等よ
りも耐電圧の高い素子が望まれていた。

本出願人は、主としてバリスタ粉からなる膜を非線形素
子として使用した液晶表示装置を特願昭６３−１３８８
７０号として提案した。上記提案の液晶表示装置によれ
ば、液晶として動作電圧が高いポリマー分散型液晶を使
用する場合でも、クロストークのほとんどない表示をす
ることができる。

しかしながら、第８図に示すような従来例においてはζ
一画素のサイズが小さくなり、画素電極と信号電極とを
接続するバリスタの幅が狭小になるにしたがって、各画
素電極と信号電極間のバリスタ闇値電圧のバラツキが大
きくなり、各画素のコントラストが不均一となる場合が
あった。

本発明は、このような問題を解決した高輝度でクロスト
ークのない液晶表示装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶表示装置は、画素電極と、この画素電極と
間隔をもって配設され画素電極に信号を送る信号電極と
、前記画素電極と前記信号電極とを接続するバリスタと
を存する第１の基板、前記画素電極と対向するように電
極が設けられた第２の基板、及び第１の基板と第２の基
板との間に充填されたポリマー分散型液晶層からなるア
クティブマトリックス方式の液晶表示装置において、 画素電極の端辺の長杢の少な（とも５０％と信号電極と
を覆うようにバリスタが塗布されていることを特徴とす
る液晶表示装置に関する。

特に画素サイズが数鵬程度と小さい場合には、画素電極
の端辺の長さの少なくとも８０％と信号電極とを覆うよ
うにバリスタが塗布されていることが好ましい。

本発明のポリマー分散型液晶としては、ポリマーのマト
リクス中に液晶の小さな球を分散させたＮ　ＣＡ　Ｐ　
（Ｎｅａ＋ａｔｉｃ　Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ　Ａｌｉ
ｇｎｅｄ　Ｐｈａｓｅ：ネマチック曲線式整列相）液晶
、熱可塑性樹脂中に分散含有された液晶、エポキシ樹脂
等のポリマーに分散含有された液晶等のいわゆるポリマ
ー分散型液晶、あるいは三次元網目状構造のポリマーの
連通孔に充填された液晶等を挙げることができる。

本発明で使用される液晶としては、特に限定されず、ネ
マチック液晶、スメクチック液晶等を好適に挙げること
ができる。

また本発明で媒体として使用されるポリマーとしては、
特に限定されず、ポリスチレン、ポリ塩化ビニール、ポ
リビニルアルコール、ポリカーボネート、ブタジェンゴ
ム、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレ
ート、ポリビニルピロリドン、エチルセルロース、シア
ノエチルセルロース、ポリフッ化ビニリデン、ＮＢＲに
トリルゴム）、多硫化ゴム（チオコール）等を好適に挙
げることができる。

バリスタ膜を形成するバリスタとしては公知のものを使
用することができる。透明画素電極、信号電極及び走査
電極の素材としてはインジウムと錫との複合酸化物が便
利に採用される。

以下に本発明を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明のアクティブマトリックス方式の液晶
表示装置１の一実施例の部分縦断面図である。第１の基
板２上には透明画素電極３及び信号電極４が、パタニン
グ等の公知の方法で形成されており、画電極を結合する
バリスタ膜５がスクリーン印刷等の公知の方法で形成さ
れている。

一方、第２の基板６上には走査電極７が配設され、ポリ
マー分散型液晶層８が前記基板２及び６により電極面が
対向するように挟持された構成となっている。

第２図は、第１の基板２上のこれらの配設関係を示す一
実施例の部分拡大の斜視図である。図に示されるように
、基板２上には信号電極４が画素電極３間に間隔をもっ
て挿入される突出部４ａを有するように配設されており
、該突出部４ａを利用して画素電極３と信号電極４とを
接続するバリスタ５が配設されている。

第３図は、第２図に示される第１の基板と第２の基板と
を重ねた場合の画素電極３、信号電極４゜４ａ、バリス
タ５（図中、バリスタ部に斜線を付す）、走査電極７（
図中、点線で示す）の配設関係を示す透視の平面図であ
る。バリスタと走査電極が重なる場合には、クロストー
クが起こる場合があるので、第３図に示すようにバリス
タと信号電極とが重ならないように配設することが望ま
しい。

第４図は、バリスタ５を第３図に示すような点状ではな
く、線状に塗布した場合の電極等の配設関係を示す図で
ある。

第５図は、本発明の別の実施態様を示す図であ、画素電
極の両端面を利用し、画素電極と信号電極とを覆うよう
にバリスタが塗布されている。

第６図は、本発明の別の実施Ｍ様を示す図であり、同図
において第１の基板に配設される信号電極４は、画素電
極３間に間隔をもって配設される屈曲部４ｂを有してお
り、該屈曲部４ｂを利用して画素電極３と信号電極４と
を接続するバリスタ５が配設されている。

第７図は、本発明の別の実施態様を示す図である。

本発明のアクティブマトリックス方式の液晶表示パネル
は、公知のポリマー分散型液晶を用いて例えば次のよう
な方法により製造することができる。

先ず基板２上に、画素電極３と、この画素電極３と間隔
をもって配設され、画素電極３に信号を送る突起部４ａ
を有する信号電極４とが配設された基板（ガラス、ＰＥ
Ｔフィルム等）２を作製する。電極の基板上への配設は
ＩＴＯ等を使用しパターニング法により容易に得ること
ができる。

次いで画素電極３と信号電極４とが接続するように、前
記基板２上にバリスタ粉末、ガラス粉及びバインダを混
合したペーストを印刷法により塗布した後、熱処理しバ
リスタ膜５が配設された第１の基板２を作製する。

一方、予めＩＴＯ等により所定の走査電極７をバターニ
ングした透明型極付の基板６（ガラス、ＰＥＴフィルム
等）と前記画素電極３が配設された基板２との間にポリ
マー分散型液晶層を形成することにより、本発明の液晶
表示装置を作製することができる。

〔実施例〕

以下に製造例を示し本発明を更に詳しく説明する。

製造例１ アクティブマトリックス方式の液晶表示装置１を以下の
方法により製造した。

バリスタ粉末１０ｇ、ガラス粉数ｇ、バインダ数ｇ、溶
剤数ｇをよく混合してペーストを得た。

予め、通常の方法に従い、ＩＴＯ等により第３図に示す
ような、画素電極２と突出する信号電極４ａ（両電極間
距離１００μｍ）、画素数４００（画素サイズ５　ｙｍ
　Ｘ　５　ｒｔｒｔｓ、画素電極間１舗）をパターニン
グした透明電極付のガラス基板に所定のスクリーンを通
して前記ペーストを印刷した。３００〜５００℃で熱処
理してバリスタ膜５が配設された基板２を作製した。

バリスタＯＮ電圧を測定し、バリスタ電圧のバラツキを
測定した。バリスタＯＮ電圧は１３５ｖであり、標準偏
差は３．１ｖであった。

次に、エポキシモノマー、硬化剤（計３０ｇ）、二色性
染料３ｇを溶かした液晶１００ｇをよ（混合し、これを
前記バリスタ膜５が配設された基板２上にドクターブレ
ードを用いて塗布した（厚さ１７μｍ）。次いで、予め
ＩＴＯ等により所定の走査電極７をパターニングした透
明電極付の基板６（ガラス、ＰＥＴフィルム等）とバリ
スタ膜５が配設された基板２とを所定の位置で合うよう
に貼り合わせた後、室温で２４時間放置した０次いで基
板上の電極とリード線とをハンダ付けにより接続した。

上記方法により製造された液晶表示パネル１の電極リー
ド線取出し部からフレキシブルプリント配線基板を経て
駆動回路駆動回路を接続した。この液晶表示装置を±１
８０Ｖでアクティブマトリックス駆動（デユーティ比１
／１２８）したところ、コントラスト比１０以上の鮮明
な表示ができ、また各画素のコントラドのバラツキも見
られなかった。

一方、第８図に示すような、従来例である画素電極２と
信号電極４（両電極間距離１００μｍ）とを接続するバ
リスタ膜が配設された画素数４００の基板２を作成し、
バリスタＯＮ電圧を測定し、バリスタ電圧のバラツキを
測定した。バリスタＯＮ電圧は１４３ｖであり、標準偏
差は９．５ｖと大きかった。

本方法によれば、非線形素子を使用したアクティブマト
リックス駆動方式の大画面の液晶表示装置が簡易に得ら
れ、しかも膜厚のバラツキが少なく安定した特性を有す
るため各パネル間に輝度の差がな（、大画面用の表示装
置として使用することができる。またバリスタ膜を従来
の基板全体ではなく画素電極と走査電極間のみに印刷、
焼付けを行うことにより、従来不可能であった透過型の
表示も行うことができる。なお上記説明において信号電
極４と走査電極７とを特定して説明したが、信号電極を
走査電極とし、走査電極を信号電極として駆動させても
よい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、一画素のサイズが小さくなり、画素電
極と信号電極とを接続するバリスタの幅が狭小になった
場合に、バリスタの塗布面積を太きくすることにより、
各画素電極と信号電極間のバリスタ闇値電圧のバラツキ
が小さく、各画素のコントラストが均一であり、高輝度
でクロストークのない液晶表示装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアクティブマトリックス駆動の液晶表
示装置の縦断面図であり、第２図は該液晶表示装置にお
ける基板上の信号電極、画素電極及びバリスタ膜の配設
関係を示す部分拡大斜視図である。第３図〜第７図は本
発明の液晶表示装置における基板上の信号電極、画素電
極、バリスタ膜及び走査電極の配設関係を示す平面図で
ある。 第８図は従来の液晶表示装置における基板上の信号電極
、画素電極及びバリスタ膜の配設関係を示す平面図であ
る。 １：液晶表示装置、２．６二基板、３：画素電極、４．
４ａ：信号電極、５：バリスタ膜、７：走査電極、８：
ポリマー分散型液晶層 特許出願人　　宇部興産株式会社 第 目 第 旧 第 図 第 図 察 目

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素電極と、この画素電極と間隔をもって配設さ
   れ画素電極に信号を送る信号電極と、前記画素電極と前
   記信号電極とを接続するバリスタとを有する第１の基板
   、 前記画素電極と対向するように電極が設けられた第２の
   基板、及び第１の基板と第２の基板との間に充填された
   ポリマー分散型液晶層からなるアクティブマトリックス
   方式の液晶表示装置において、 画素電極の端辺の長さの少なくとも５０％と信号電極と
   を覆うようにバリスタが塗布されていることを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. （２）前記信号電極が画素電極間に間隔をもって挿入さ
   れる突出部を有するように配設されており、該突出部を
   利用して画素電極と信号電極とを接続するバリスタが配
   設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の液晶表示装置。
3. （３）前記信号電極が画素電極間に間隔をもって配設さ
   れる屈曲部を有しており、該屈曲部を利用して画素電極
   と信号電極とを接続するバリスタが配設されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置
   。
4. （４）第２の基板上の電極が、第１の基板上に配設され
   たバリスタと対向しないように配設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表示装置。