JPS5817421A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JPS5817421A
JPS5817421A JP56116739A JP11673981A JPS5817421A JP S5817421 A JPS5817421 A JP S5817421A JP 56116739 A JP56116739 A JP 56116739A JP 11673981 A JP11673981 A JP 11673981A JP S5817421 A JPS5817421 A JP S5817421A
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JP
Japan
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liquid crystal
transparent
film
thin film
color
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JP56116739A
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JPH0338574B2 (ja
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Konosuke Ikeda
宏之助 池田
Shigeyoshi Sugibuchi
杉「淵」 繁義
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanritsu Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanritsu Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • G02F1/133533Colour selective polarisers

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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】 本発明はカラー表示可能な液晶表示素子に関し、特に印
加電圧の変化による透過率の変化量が大きく、また視差
の小さ一液晶表示素子を提案するものである。
カラー表示可能な液晶表示素子の開発が活発に行わnで
おり、表示像の鮮明化1分解能の向上部に種々の提案が
行わnている。特開昭56−21182号の多色液晶表
示素子は色ずれが少く、微細パターンの表示を可能とす
るなめに[透明電極上ないしは少なくとも透明電極を含
む基板面上に有色の光透過性膜を形成」する構成きした
ものであるが、液晶を挾んで対設される電極間に上記有
色の光透過性膜、即ち色)1ルタ鳥を介在させであるた
めに電極間に印加した電圧の一部が色フィルタ層に印加
されることになる。このため液晶の透過率−電極間印加
電圧特性が緩慢な(単位電圧変化tに対する透過率の変
化量が小さい)ものとなり、即ち駆動特性が悪く、鮮明
な表示1に得るには印加電圧を高くすることが必要にな
る。ところがマトリックス表示を行わせる場合T/cハ
、高い電EE1に印加すると隣接する部分にもその影響
が現れて像が不明瞭になるという難点がある0こf′L
t−避けるために色フィルタ層を薄くする場合は十分な
色の濃度が得らnないことになる0 本発明は斯かる技術的背景の下になさnたものであって
、微細な像を視差による色ずれなく鮮明に表示し得るカ
ラー表示用の液晶表示素子を提供することを目的とする
。以下本発明分その実施例ケ示す図面に基き詳述する。
第1図に本発明に係る液晶表示素子の断面構造図であり
、ガラス等からなる透明基板l上には〕0μm厚程ポリ
着色偏光膜2が形成されている。
コ(1’)着色偏光膜2はポリビニルアルコール(PV
A)等の高分子フィルムを一方向に延伸したものを基材
として、その−面に沃素、染料等よりなる偏光性インク
にて着色したものであり、微細な幅寸法の赤色膜条21
.緑色膜条22及び青色膜条23を第2図に示すように
一方向に規則正しく配して縞模様のパターンを形成する
ようにしである。斯かるパターンを形成した着色偏光膜
の製造は、例えば特開昭55−18685号のように感
光性樹脂を利用して色の数の回数に分けて行われる0斯
かる着色偏ft幌2の上層にはその保護のためにアクリ
ル系樹脂等により数百A厚の透明薄膜3が被着形成され
ている0該蓬明薄膜3の上層にはその全面を徨うように
透明電極4が被着形成されている。この透明電極4は第
3図に示すようにマトリックス配置された透明な画素電
極Ell I E’1!・・・Bmnと対をかし、これ
らの間に介装したネマチック液晶よりなる液晶層6に対
してIt宣するためのものである。液晶層6を挾む配向
層5,7は液晶分子が相互に直交する方向に整列するよ
うに液晶層側表面が表面処理さaたものであり、公知の
ツィスティッド効果が得られるようにしている。
前記画素電極EIIIEI!・・・Emn tiガラス
等の透明基板8上に、各画素電極Ell I ”H・・
・Emnに対する選択的課電制御のための微小面積の薄
膜トラン’) スタT 11 * T1! ”・Tmn
と連接形成してあり、この画素電、極” It + ”
 It・・・Emnは第3図に示すようにその水平方向
位置が着色偏光膜2の各色の条と整合するようにn列に
配さn、垂直方向にも略同ピッチで規則正しくm行に整
列配置されている0透明基板1〜8の部分は後述するよ
うにして一体的に構成されるが、これらとけ別体とした
ニュートラル少光板9が透明基板8側に配され、着色偏
光膜2と直交ニコルを構成するようにしである○このニ
ュートラル04光板9ケ透明基板8に付着する構成とし
てもよいこさは勿論である。
第4F!?’l薄暎トランジスタTll 、 T、!−
Tmnと、画素電極En * EI2・・・Emnと全
面の透明電極番ととの結線杖態?示している。各薄膜ト
ランジスタT 11 、 T 、、 ・・−Tmnのソ
ースが画素電、極Ell # El!・・・Emnに接
続しである。水平方向の同行に配置された薄膜トランジ
スタ、例えばT11+Tll・・・Tlnのゲートσ一
括さn″′r1M′r1M極Y糾しである。また垂直方
向の同列に配置された薄膜トランジスタ、例えばTII
 * T !I・・・Tm、のドレインは一括されて、
電極x1に接続しである。従って1竹目の薄膜トランジ
スタのケートを一括接続した電極Y1と、j列目の薄膜
トランジスタのドレイン會一括接続し念電極Xj と、
透明電極4とに所定電位を与えると薄膜トランジスタT
1jがオンして画素′aL極x1jと透明電極4との間
に選択的!!電が行われ、この領域にある液晶が両電極
面に対して垂直に整列され1画素電極Xij 、!−整
合配置されている赤(緑又は青)色の膜条の1竹目の部
分が外部から視認されることになり、勢するにこの部分
が赤(緑又は青)色に表示されることになる。
次に上述の如き構FM、を有する液晶表示素子の製造方
法の一例につき説明する。まずPVAW!を2〜5倍に
延伸したものをPVA系接着剤を用いてガラス製の透明
基板]の一面に接着する。次に第5図(イ)に示すよう
に着色偏光膜2の基材となる延伸PVA#2′上には感
、光性樹脂、つまりフォトレジスト9を適厚に塗着し、
緑色膜条22.青色膜条23を形成する部分が露光する
ようにしたパターンのマスクを用いて無光して、無光部
分を硬化し、非犀光の未硬化部分を現像処理にて溶解除
去し、PTA膜2′の一部を露出させる。そして第5図
1(ロ)に示すように沃素、赤色の染料よりなる赤色偏
光インクにて露出部分を選択的に着色し、赤色膜条21
を得る。このような工程を反復することにより緑色膜条
22.青色膜条23を順次形成する。
このようにして着色偏光Wi!2を形成したあとはアク
リル系樹脂又1jPVA溶液をスピンナ塗布するか又は
ディッピングの方法により数百ス厚の透明薄膜3を形成
する。
次いで着色偏光膜2及び透明薄膜31に積層゛形成した
透明基板1ケ百数十℃に加熱しての低温スパッタリング
法又は低温蒸着法により第5図(ハ)に示すように酸化
インジウム膜を200〜800A程度の厚さに被着形成
してこt″Lヶ透明電極4とする。
このような工程においては前述のように低温スパッタリ
ング法又は低温蒸着法を用いるのでPVAからなる着色
偵光@2が熱により押傷されることがない。
次いで透明電極4上にスピンナ法又はディッピング法に
よりPVA若しくはポリイミドの膜全形成し、一方向に
ラビングすることにより配向層5とする。
一方こnに対向する画素電極E11 * E 1!・・
・Fimn@rx、、ガラス製の透明基板8上に公知の
方法にて画素電極EII v E+2・・・Emn及び
薄膜トランジスタT’+++T’tt・・・Tmn ’
に形成して、その上層に上述したところと同様の方法に
て配向層7を形成するOこのように対向電極を夫々別個
に構成した後、両者を夫々の配向層5.7が向き合い、
また画素電極Kn* Kn・・・Emnが着色偏光膜2
のパターンと整合するように位置合せして、所要のスペ
ーサC示せず)を介在させて10μm程度離隔対向させ
て周縁部をエポキシ樹脂にて封着する。使用エポキシ樹
脂としてVi120℃〜150℃程度の硬化温度を有す
るものが望ツしい。そして前記スペーサにより形成され
た間隙に、例えば透明基板8にこれを貫通させて取付け
ておいた液晶層入管から、液晶を注入し、液晶層6とす
る。
叙上の如く構成された本発明の表示素子は前述したよう
VcYi、Xjへの選択的課電により薄膜トランジスタ
Tij iオンさせて、画素電極Kijと透明電極4と
の開への選択的課電を可能として、この領#2を例えば
赤に発色表示させる。そして電極Yi、Xj+x (又
はXj−t )への選択的課電を併せて行う場合に、ト
ランジスタTi’、j++ (又にTi、j−t )も
オンして画素電極Ei、j+1(又はEi、j−+ )
と透明電極4との間へも課電が行われて、前述の赤色に
発色した領域に相隣する領域が緑色(又は青色)に発色
表示さn1見かけ上の混色表示が可能となるみ而して本
発明の液晶表示素子においては画素電極” +1 t 
Ell・・・Emnと透明11′極4との間には単色の
液晶表示素子同様、配向層と液晶層しか存在せず、印加
電圧は殆んどすべてが分子の垂直整列に関与し、鮮明な
表示を低い印加電圧で実ザ、できる。また画素電極El
lsEl!・・・Emnの夫々にスイッチ用の薄膜トラ
ンジスタを設けているのでクロストークが皆無であり鮮
明な表示が可能である。更に各画素電極J、、に□・・
・Fimnと着色偏光膜のパターンとけ整合配置させて
あり、両者の間には配向層5,7、液晶層6、透明電極
4の外には数百Aの透明薄膜3しか介在させていないの
で視差の極めて小さい色ずれのなり鮮明なカラー表示が
可能になる。
第6図は本発明の他の実施例を示している0この実施例
のものは透明基板l上に着色偏光膜2を被着し、その上
層に保農用の透明薄膜3を形成したものと、100μm
厚程度のポリエステルフィルムからなる透明基材12上
の全面に透明電極4を形成し、対向する画素電極”11
 + Ell・・・Emnとの間に配向層5.液晶層6
及び配向層7を設けてなるものとを透明なPVA系接着
剤にて画素電極E11゜EH・・・Emnと着色偏光膜
2の各色の条パターンとを整合させるように接着して一
体化してなるものである。その他81j対向側の透明基
板、9は同じく偏光板であり、薄膜トランジスタTl1
sTll・・・等第1図に示すものと・同様のものには
同符号を付しである。この実施例のものけ透明基材12
の分だけ先の実施例よりも視差が少し大となるが、その
反面、2つの部分を別途製造し、後に一体化する方法を
とるので製造上の自由度が増すという利点がある。
なお上述の実施例ではいずれも画素電極をニュートラル
偏光膜−1Illに設けたが着色偏光膜側に設けてもよ
く、この場合は視差が一層小さくなる利点がある。
また着色偏光膜2のパターンは前述の如き平行縞に限ら
ず、第7図に示すようにカラーブラウン管の3色の螢光
体の塗布パターンの如く、赤、緑。
青の3色のドツトを配置したパターンでもよい。
以上のように本発明による場合は表示のた′めの印加電
圧が低く、また表示部と非表示部との差が鮮明であり、
視差が小さく色ずれの殆んどない鮮明なカラー表示が可
能となり、課1111極に応じたカラーパターンの表示
装置が実理できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る液晶表示素子の断面構造図、第2
図V1着色偏光暎のパターン図、第3図は画素電極と着
色偏光膜との配置を示すパターン図、第4図は薄膜トラ
ンジスタと画素電極との接続図、第5図(イ)〜e→は
その製造工程の一部を示す説明図、第6図に本発明の他
の実施例を示す断面構造図、第7図は着色偏光膜の他の
パターンを示すパターン図である。 1.8・・・透明基板 2・・・着色偏光膜 3・・・
透明薄膜 4・・・透明電極 5,7・・・配向層 6
・・・液晶層9・・・偏光板 Ell + ”1!・・
・Emn・・・画素電極T++ e TH・−Tmn 
* * e薄膜トランジスタ代理人弁理士 河 野 登
 夫 答 1 回 算 2 区 尊 3 図 4 薯4図 算5目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. l・所定パターンを構成するように基板上に形成された
    着色偏光膜と、液晶層を挾んで対設した透明電極とを具
    備し、一方の透明電極は着色偏光膜のパターンと関連づ
    けた画素電極として分割形成されており、画素電極の夫
    々けこt’lに連設さn7’5薄膜トランジスタにて液
    晶層に対する課電を制御すべくなしてあり、更にいずれ
    か一方の電極と着色偏光膜との間に透明薄膜層を介在せ
    しめであることを特徴とする液晶表示素子。
JP56116739A 1981-07-24 1981-07-24 液晶表示素子 Granted JPS5817421A (ja)

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JP56116739A JPS5817421A (ja) 1981-07-24 1981-07-24 液晶表示素子

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JP56116739A JPS5817421A (ja) 1981-07-24 1981-07-24 液晶表示素子

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JPS5817421A true JPS5817421A (ja) 1983-02-01
JPH0338574B2 JPH0338574B2 (ja) 1991-06-11

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ID=14694583

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Cited By (7)

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