JPH0368921A

JPH0368921A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0368921A
Application number: JP1203751A
Authority: JP
Inventors: Hataaki Yoshimoto; 吉本　旗秋; Katsuhiro Ito; 克博伊藤; Hiroyuki Mori; 広行森
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1989-08-08
Filing date: 1989-08-08
Publication date: 1991-03-25

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、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、装
置を容易に小型にし、また薄型にできる利点を有する。

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１．
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。上記情
報処理装置においては漢字表示をするために、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。単純マトリクス
駆動方式において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、バリ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
は略同−特性に配設することは困難であり、特性のばら
つきが少なく、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、あるいは網目状構造のポリマ
ーマトリクスの空隙部に液晶が連続相として入っている
液晶複合膜のような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ている。ポリマー分散型液晶は、
液晶層の厚さの制御が容易なため、大型表示装置の液晶
材料として好適であり、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している。

しかしながら、ＴＮ型液晶の駆動電圧が５ｖ程度である
のに対して上記のＮＣＡＰ液晶等の駆動電圧は数十〜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
電圧の高い素子の開発や駆動電圧を低減させることが望
まれていた。

本発明者らは、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ポリマー分散型液晶層からなる液晶
表示装置を特願昭６３−２４０６５８号として提案した
。上記提案の液晶表示装置は、クロストークのほとんど
ない表示ができ、また駆動電圧を低減させることができ
る。

Ｃ本発明の目的〕本出願人は上記提案の装置について研究した結果以下の
事実を究明した。すなわち、第４図に示す薄型の液晶表
示装置を形成した場合、第１の基板４１ａ上のバリスタ
膜４４の表面の部分と第２の基板４１ｂ上の走査線電極
４５とが近接するために、第１の基板４１ａ上に設けら
れた信号線４３からバリスタ膜４４を介して第２の基板
４１ｂ上に配設された走査線電極４５に電流が流れ易く
なったり、画素電極４２からバリスタ膜４４を介して走
査線を極４５に電流が流れ易くなったりするために、第
１の基板４１ａ上に形成された画素電極４２と走査ｖＡ
電極４５との間の電圧が低下し、所望する輝度の表示が
得られないという問題が発生する。この曵象は液晶Ｊｉ
４６が薄くなるにつれて顕著になる。

本発明はこのような問題を解決し、高輝度でクロストー
クの少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線と、前記画素電極と
前記信号線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液晶表示装置において
、第１の基板上に配設されたバリスタと第２の基板上に
配設された電極との間に絶縁手段を設けたことを特徴と
する液晶表示装置に関する。

以下に本発明を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明のバリスタ１２の表面に絶縁膜のよう
な絶縁手段３２を設けた場合の液晶表示装置の部分拡大
縦断面図である。第２図は、第１の基板１１上に設けら
れた画素電極１４、信号線１３及びバリスタ１２の配設
の関係を示す平面図であり、第３図は、第２の基板２１
上の電極２２を示す平面図である。

第１の基板ｌｌ上には、画素電極１４及び信号線１３が
配設されている。画素電極１４と信号線１３とは間隔を
もって配置されており、両者はバリスタ１２で電気的に
結合されている。画素電極１４と信号線１３との間隔は
一般に１０〜４００μｍである。第１図においては、第
１の基板上に形成されたバリスタ膜の表面に酸化シリコ
ン膜のような絶縁手段３２が設けられている。第２の基
板２１上には画素電極１４と対向するように走査線電極
２２が配設されている。第１の基板１１と第２の基板２
１との間にはポリマー分散型液晶層３１が挟持されてい
る。ポリマー分散型液晶層３１の厚みは、一般には５〜
５０μｍである。

前記した絶縁手段としては、例えば両基板間に絶縁膜を
配設することを挙げることができる。

絶縁膜を形成する材料としては、特に限定されず、絶縁
性を有する物質であればよい。その具体例としては、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリア
クリレート等の有機材料、酸化シリコン、酸化チタン、
酸化アルごニウム、ガラス等の無機材料を挙げることが
できる。

絶縁膜は、例えば、ポリマーを溶剤に溶解し、第１の基
板に配設されたバリスタ上に塗布するか、あるいは第２
の基板に配設された電極上のバリスタに対向する部分に
塗布することにより製造することができる。絶縁膜は、
上記した以外にも使用する材料により種々の方法により
、形成することができ、例えば（１）？８融ポリマーを
バリスタ上や走査線上に塗布することにより、（２）ポ
リイミドや酸化シリコン等のような場合には前駆体を塗
布・焼成することにより、（３）ガラスのような低融点
材料の場合には焼付けることにより、また（４）酸化ア
ルミニウムのような高匙点材料の場合にはミ蒸着あるい
はスパッタリング法により、形成することができる。透
明で絶縁効果の高い酸化シリコン、ポリイミド等の材料
を使用する場合には、基板の全面に塗布してもよい。

本発明においては、バリスタを主としてバリスタ粉より
なるバリスタ膜とすれば、基板上の任意の位置及び大き
さにバリスタを作製することができる。さらに、前記バ
リスタ膜を、バリスタ粉を主成分とするペーストを用い
た印刷法によって、画素電極と信号線との間に個別に形
成すれば、薄膜形成技術を用いる場合等と比較して、製
造方法が簡易で、安価であり、広い面積に一度に素子を
作製することが可能であり、特性のバラツキ等が少なく
安定したバリスタ素子を形成することができる。

バリスタを主としてバリスタ粉よりなるバリスタ膜とす
る場合、粒径のそろったほぼ球形のバリスタ粉を用いる
ことにより、各画素電極と信号線間のバリスタ闇値電圧
がほぼ一定となり、きれいな表示が得られる。バリスタ
粉の粒径は一般には１〜３０ａｍ、好ましくは２〜２０
μｍである。

本発明で使用するポリマー分散型液晶としては、ＮＣＡ
Ｐ液晶のようなポリマーのマトリクス中に多数のカプセ
ル状の液晶体（球状に限定されない）が分散したものを
挙げることができる。また他のポリマ２−分散型液晶と
して、７．Ｋａｊ　ｉｙａｍａらの提案によるＣｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、６７９（１９７９）に記
載されているような網目状構造のポリマー中の空隙部に
液晶が連続相として入っている液晶複合膜を挙げること
ができる。

〔実施例〕

以下、製造例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。

製造例１まず、第３図に示した透明な走査電極２２を有する基板
２１の走査電極２２側にポリビニールアルコール２ｇを
溶かした水溶液２０ｇ、液晶５ｇ、黒色二色性色素０．
２ｇからなるエマルジョンを、１００μｍのドクターブ
レードを用いて塗布、乾燥し、てポリマー分散型液晶層
（厚さ１５μｍ）　３１を形成した。

一方、第２図に示すように、透明電極でできた信号線１
３と画素電極１４との間に、印刷法によりバリスタ素子
１２　（０，５ａｎＸ０．５ｎｍ、厚さ１１μｍ±３μ
ｍ、バリスタ電圧８０Ｖ±２Ｖ）を形成した。

次いで有機ケイ素化合物からなる液を第１の基板上に形
成されたバリスタ表面に塗布し５００°Ｃにて焼威しバ
リスタ表面に約１μｍの酸化シリコン膜３２を形成した
。

次に酸化シリコン膜３２を形成した第１の基板とポリマ
ー分散型液晶層３１を形成した第２の基板とを貼り合わ
せた。

この液晶表示装置の信号線１３と走査線電極２２との間
に交流電圧±１４０Ｖでマルチプレックス駆動（デユー
ティ比１／４００）したところ、望みの画素部分がクロ
ストークなしに明るく（コントラスト比〜３０）点灯す
ることができた。

製造例２感光性ポリイミド前駆体を走査線電極２２がバターニン
グされている第２の基板上に塗布し、フォトマスクを用
いた露光、次いで現像、焼成の工程を経て、バリスタと
対向する部分に厚み２μｍのポリイミド絶縁膜を形成し
た。

次いで製造例１と同様な方法によりポリマー分散型の液
晶層を形成し、次いで第２図に示すようなバリスタが配
設された第１の基板と貼り合わせた。交流電圧±１４０
■でマルチプレックス駆動（デユーティ比１／４００）
したところ、望みの画素部分がクロストークなしに明る
く（コントラスト比〜２８）点灯することができた。

なお説明するに際し第２の基板上の信号電極を走査線電
極としたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、
駆動時に第１の基板上の信号線を走査してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、駆動電圧を低減させるためにポリマー
分散型液晶層の厚みを薄くした場合にも、信号線１３か
らバリスタ１４を介して走査線電極１５に電流が流れる
ことがなく、液晶とバリスタ１２との正常なマトリック
ス回路が形成され高輝度であり高コントラスト表示が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の部分縦断面図である。第２図は第１の基板上の画素電極、信号線及びバリスタ
の配設関係を示す平面図であり、第３図は第２の基板上
の走査線電極を示す図である。第４図は従来例の液晶表示装置の部分縦断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（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線と、前記画素電極と前記
信号線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液晶表示装置において、第
１の基板上に配設されたバリスタと第２の基板上に配設
された電極との間に絶縁手段を設けたことを特徴とする
液晶表示装置。