JPS6186783A - カラ−液晶表示素子 - 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］ 本発明はカラー液晶表示に関するもので、特にカラーフ
ィルターの特性向上及びカラー表示単位毎の電圧降下の
ムラを少なくしたカラー液晶表示素子に関するものであ
る。

［従来の技術］ 液晶ディスプレイに用いられる液晶表示パネルの中で、
多数の画素をマトリクス駆動する方式％式％ 報）は特に注目されているもので、以下この方式の概略
を説明する。

第２図は、この方式の液晶パネルを示したちので、表示
パネルを構成する基板（ガラス、プラスチックフィルム
等）が２〜１０本／ａｒｍ程度の密度で、駆動用薄膜ト
ランジスタ（丁ＦＴ；　Ｔｈ１ｎ　Ｆ目ｍＴｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ）をマトリクス配置したもので構成されている
。

ＴＰＴとしてはいくつかの構造があるが、ここでは第２
図に示す様なゲート電極が基板側に形成されたスタガー
構造を例にとり述べる。

ＴＰＴは、基板７上に形成されたゲート線１ａ（行電極
）を有し、該ゲート線上に設けたゲート電極ｌ、該ゲー
ト電極上に積層された絶縁層５、前記ゲート電極上に絶
縁層を介して形成された薄膜半導体２、該薄膜半導体の
一端に接して設けたソース線３（列電極）、及び前記薄
膜半導体２の他端に接して設けたドレイン電極４（表示
単位を構成する電極）等から構成され、行電極と列電極
は透明又は金属の薄膜導電層によって形成されている。

第３図は第２図の矢印Ｂ方向から眺めた平面図であり、
マトリクス駆動回路の一部を示している。又、第４図は
第３図のＡ−Ａ　’断面に相当する基板と、対向電極基
板とで構成される表示パネルの断面図を表わしたもので
ある。第４図に於いて、７及び？ａはガラス、プラスチ
ックフィルム等の基板、４は前述のドレイン電極、８は
対向電極である。４，８等には５ｎ０２　、　Ｉｎ２　
ｏ、、　ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）
等の金属膜が用いられる。

ｌ及び３はそれぞれゲート電極及びソース線で、ＡｆＬ
、　Ａｕ、　Ａｇ、　Ｐｔ、　Ｐｄ等の金属薄膜が用い
られる。２はアモルファスシリコン、ポリシリコン、Ｃ
ｄＳ、　ＣｄＳｅ等の薄膜半導体、９は絶縁膜、ｌＯは
シール部材、１１は液晶層、１４は偏光板である。

この様な液晶表示パネルでは、動的散乱モード（ＤＳＭ
　）　、ツィステッド・ネマティック（ＴＮ）等表示モ
ードのいずれを利用するか、或いは装置を透過型又は反
射型のいずれにするかに応じて偏光板、λ／４板、反射
板等の光学検知手段を上下基板の外側に適宜設ける必要
がある。特に表示パネルの表示モードとし°て、ツィス
テッド・ネマチックモードを用いた場合には、光学検知
手段として偏光子と検光子が用いられる。

次に、駆動方法を概説すれば、例えばゲート線１ａに画
像信号を、ソース線３には駆動用電圧を走査して印加す
ると（ゲート線に信号が入力されている間に限って）、
これ等の電極の交点のうちの選択された箇所で半導体の
ソース〜ドレイン間が導通して、ドレイン電極４と対向
電極８との間で電場が生じ、液晶層１１の液晶分子の配
列状態が変化、することにより表示が行なわれる。

かかる装置において、カラー表示を行なう手段としては
、駆動用半導体アレイが設けられた基板か、対向する対
向電極基板上のどちらか一方にカラーフィルターを形成
する方法が一般的である。

次にこのような液晶パネルに用いられるカラーフィルタ
ーの必須条件について述べる。先ず、入力光による光、
熱に対する耐久性があること、又、液晶セルを製造する
プロセスの一環としてカラーフィルターの形成を行なう
ので、非晶質シリコン光導電層の特性に影響を与えない
フィルタープロセスであること、更に凹凸のある電極面
上への高精度なフィルターパターン形成が可能であるこ
と等が挙げられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来、カラーフィルターとしては、ゼラチン、カゼイン
、グリユーあるいはポリビニルアルコールなどの親木性
高分子物質からなる媒染層を設け、その媒染層を色素で
染色して着色層を形成する染色カラーフィルターが知ら
れている。このような染色法では使用可能な染料が多く
フィルターとして要求される分光特性への対応が比較的
容易であるが、染色工程が染料を溶解した染色浴中に浸
漬するというコントロールの難しい湿式１程を採用して
おり、また各色毎に防染用の中間層を設けるといった複
雑な工程を有するため歩留りが悪く、かつ膜厚が厚くな
るので、電極間の液晶へかかる電圧が降下するといった
欠点を有している。

又、耐熱温度が１５０〜１６０℃程度までと、比較的低
く熱的処理を必要とする工程では使用が困難である。

又、湿式処理の染色プロセスは非晶質シリコンの特性へ
影響を及ぼすので好ましくなく、凹凸面上での高精度パ
ターン形成も困難である。

これに対して染料や顔料の色素薄膜を蒸着等の気相堆積
法で形成する蒸着法が知られている（特開昭５５−１４
８４０８等）。

この方法は、色材を蒸着により成膜し、レジスト（防染
済）によりマスクを形成した後、色材を選択的に溶解す
る溶剤を用いてバターニングを行なうウェット・エツチ
ングあるいは、ガス状態のプラズマ・イオン等を用いて
１色材の沃化を行なうドライエツチングで色要素を形成
する工程を透明中間保ａｌｉｌｌｌ！　（フォトセンサ
や既に形成された色要素が、エツチングされないように
設けられた保護膜）を介して必要なカラーフィルターの
色要素の色数だけ、繰返すものである。ところでエツチ
ング方法の内、ウェット・エツチング法は、レジストマ
スクに影響を与えず色材のみを溶解する溶剤の選択がむ
ずかしく、又、色材の溶解を利用するため、レジストマ
スク下部の色材への侵食を防ぐのはむずかしく、微細な
形状を得ることが困難である０以上のような欠点はドラ
イエツチング法には見うけられない。

しかし、ドライエツチングにより蒸着膜をバターニング
する際、蒸着膜と同時にレジストマスクも除去されるの
で、レジストマスクをかなり厚くしなければならず、し
たがってパターン精度の劣化を招くといった欠点がある
。又、電極自体や、既にバターニングされたカラーフィ
ルターの色要素を、ドライエツチングによって損傷させ
ないように透明中間保護膜を、−色の色要素形成ごとに
必要とし、この保護膜やレジストマスクが存在するため
、フィルターの透過率が減少し、フレアー光が増大する
といった欠点もある。更に色材膜自体は蒸着によるため
、耐熱性に優れるにもかかわらず、中間保護膜やレジス
トマスクが耐熱性に劣るため、カラーフィルター全体と
しての耐熱性も劣化する。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、カラーフィルター形成法を改善することにより、フ
ィルターとして従来の緒特性を向上させると共に、カラ
ー表示単位毎の電圧降下のムラを少なくして画質を向上
させたカラー液晶表示素子の提供を目的としている。

ｃ問題点を解決するための手段］ 液晶にかかる電圧が、各色素毎に異なるのは、各色素の
色材となる化合物が、各色毎に異なる為である０本発明
は、経験上寿た多くの実験データを元に、色素の膜厚及
び上下電極間の距離が最適となるように規制したもので
ある。すなわち第１図において赤、緑、青のカラーフィ
ルターのうちで最も厚い層の厚みをｄｌｌａ！ｌ最も薄
い層の厚みをｄｌｌｌｎとし、上下電極間の間隔をｄと
した場合ｄｒａａｘ≦０．１ｄ ｄａ＋ａｘ≧ｄｗｉｎ≧５１ ？ の関係を満足するよう、色素の膜厚と上下電極間の間隔
を制御することを特徴としている。

一方、色材は顔料を主成分とするものを用い、レジスト
としては、パターン形成法との関係からポジ型レジスト
を用いている。又カラ−フィルターの形成法としては、
蒸着色素層をリストオフ法によりパターン化する方法を
用いている。

［作　用］ 色素の膜厚及び上下電極間の間隔を、各々前記した関係
式を満足するよう所定の値に制御することによって、液
晶にかかる電圧が隣り合う各色素毎に異なるのを最小限
に抑えることができる。

又、リフトオフ法によるパターン形成法は、パターニン
グの際、色材膜のエツチング処理が不要であり、フォト
センサや、既に形成された色素層がさらに侵食されるこ
とがないため、中間保護膜を必要としない、したがって
色要素は色材膜のみとなるため、同一平面上への形成が
可能で、中間保護膜やレジストマスクによる光の吸収や
反射がなく、透過光の減少は生じない、しかも耐熱性に
劣る中間保護膜やレジストマスクを使用しないので、耐
熱性の優れたカラーフィルターが得られる。

一方、色素の元となる色材は、顔料を主成分とするため
、耐光性に優れたカラーフィルターを得ることができる
。又、色材は蒸着により成膜するため、フォトセンサの
表面が凹凸となっていても、その表面に沿って平行に色
材膜が形成される。このため、分光特性の場所的バラツ
キを生じることがない、更に、リフトオフ法に好適なポ
ジ型レジストを用いたフォトリソグラフィーによるパタ
ーン加工なので、高精度なフィルター形成も容易になる
。

［実施例］ 先ず、液晶パネル内における色素層並びに上下電極の構
成についてその具体例を説明する。第１図に示すように
、色素の膜厚及び上下電極基板間の間隔を、前記した関
係式により各々最適な値となるよう設定し、第５図に示
すように画素電極と対向電極を構成した。すなわち、第
５図においてドレイン電極４は、表示画像を形成する表
示単位となっており、この各ドレイン電極４に対応する
位置にカラーフィルター１３を、各々対向基板７偏に配
置することによって、一つのカラー表示単位を形成する
ことができる。

各カラーフィルター１３の一つは、青色、緑色及び赤色
のうちの一つの色彩を有していて、隣り合うカラーフィ
ルターの色彩をそれぞれ青色、緑色及び赤色の色彩とす
ることによってフルカラーの画像表示が得られる。

次に色材及びレジストの成分についてその具体例を述べ
る。１＆板への蒸着に用いられる色材は、昇華あるいは
蒸発可能な色素で、レジストマスクを溶解する線用いる
溶剤に不溶であるものが適宜用いられる。これらの条件
を満たす色素としては、アセトアセチックアニリド系、
ナフトール類のモノアゾ系、ポリサイクリック系、分散
系、油溶性系、インダスレン系、フタロシアニン系およ
びこれらの色素を組み合せたものなど種々のものが使用
可能である。

赤色色素の特に好適なものとしては、ペリレンテトラカ
ルボン酸誘導体が好ましく、その例としては次の様なも
のが挙げられる。

（以下■〜■の記号で示す） ■上式においてＲ８が−Ｈであるもの ■上式においてＲ８が−ｃＨ３であるもの■上式におい
てＲ１がＱｏ　Ｃ２Ｈ３であるもの もの 但し、ペリレンテトラカルボン酸誘導体は必ずしもこれ
らに限定されるものではない。

なお、この様なペリレンテトラカルボン酸誘導体として
市販されているもの（商品名）としては、次の様なもの
が挙げられる。

ペリンドマルーンＲ８４３４ （バイエル製）　　　　Ｃ，１，ＮＯ，７１１３０ノボ
パームレツドＢＬ （ヘキスト製）　　　　Ｃ，１，ＮＯ，？１１３７パリ
オゲンレツドＬ　３８７０ＨＤ （ハスク製）　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，７１１４５イル
ガジンレツドＢＰＲ （チバガイギー製）　　Ｃ，１，ＮＯ，７１１２７また
、緑色色素としてはフタロシアニン系色素及びフタロシ
アニン系色素とイソインドリノン系色素の組合せ、フタ
ロシアニン系色素とアントラキノン系色素の組合せが好
適例として挙げられる。

先ず、フタロシアニン系色素として代表的な色素の例と
しては、メタルフリーフタロシアニン、銅フタロシアニ
ン、ベリリウムフタロシアニン、マグネシウムフタロシ
アニン、亜鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニ
ン、錫フタロシアニン、鉛フタロシアニン、バナジウム
フタロシアニン、クロムフタロシアニン、モリフテンフ
タロシアニン、マンガンフタロシアニン、鉄フタロシア
ニン、コバルトフタロシアニン、ニッケルフタロシアニ
ン、パラジウムフタロシアニン、白金フタロシアニンが
挙げられる。

また、イソインドリノン系色素は、ヘテロ原子を含む芳
香族縮合多環構造を有しており、基本的には下記式のよ
うに表わすことができる。

４．５，８．７位が塩素で置換されていないものも含め
ることができるが、耐光性、耐溶剤性の点では置換型の
方が好ましい。

式中Ｒの構造によって色は黄色からオレンジ、赤かっ色
と変化するが、多彩さとそのシャープな分光特性から特
に黄色色素として優れている。

代表的なイソインドリノン系色素の例は前記式中のＲが
次のものとしてあげられる。

但しイソインドリノン系色素は必ずしもこれらに限定さ
れるものではない。

このようなイソインドリノン系色素として市販されてい
るもの（商品名）は、 イルガジン　イエロー　２ＯＬ？、２ＧＬＴＥ　、　２
ＧＬＴＮ（チバガイギー製） リオノゲン　イエロー　３ＧＸ　　（東洋インキ製）フ
ァーストゲン　スーパー　イエロー ＧＲ，ＧＲＯ、ＧＲＯＨ（大日本インキ製）イルガジン
　イエロー　２ＲＬＴ、３ＲＬＴ、　３ＲＬＴＮ（チバ
ガイキー製） リオノゲン　イエロー　ＲＸ（東洋インキ製）リソール
　ファースト　イエロー　１８４０（ＢＡＳＦ製） カヤセット　イエロー　Ｅ−２ＲＬ　、　Ｅ−３ＲＬ　
１７Ｂ（日本化薬製） クロモフタール　オレンジ　２Ｇ （チバガイギー製） などが挙げられる。

又、アントラキノン系色素とは、アントラキノンの誘導
体及び類似のキノンをいう０代表的なアントラキノン系
黄色色素の構造の一例を次に示す。

ｕｏ 但し、アントラキノン系色素としては、必ずしもこれら
に限定されるものではない。

このようなアントラキノン系色素として市販されている
ものの一例を商品名を用いて以下に挙げる。

クロモフタール　イエロー　Ａ２Ｒ （チバガイギー製）　　　　Ｃ，１，ＮＯ，７０６００
ヘリオフアースト　イエロー　Ｅ３Ｒ （バイエル製） パリオゲン　イエロー　Ｆ　１５８０ （ＢＡＳＦ製）　　　　　　　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　
６８４２０カヤセツト　イエローＥ−Ｒ （日本化薬製）　　　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　６５０４
９クロモフタール　イエローＡＧＲ （チバガイギー製） パイブラスト　イエロー　Ｅ２Ｇ （バイエル製） 二ホンスレン　イエロー　ＧＣＮ （住友化学製）　　　　　’　Ｃ，１，Ｎｏ、　Ｅｌ？
３００ミケスレン　イエロー　ＧＫ （三井東圧製）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，１３１７２
５インダンスレンプリンテイング　イエローＧＯＫ（ヘ
キスト製）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，５ｉ３１００ア
ントラゾール　イエロー　Ｖ （ヘキスト製）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，８０５３１
ミケスレン　ソリュブル　イエロー　１２Ｇ（三井東圧
製）　　　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　６０８０５ミケスレ
ン　イエロー　ＧＦ （三井東圧製）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，８８５１０
二ホンスレン　イエロー　ＧＣＦ （住人化学製）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，６５４３０
インダンスレン　イエロー　３Ｇ （バイエル酸）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，８５４０５
二ホンスレン　イエロー　４ＧＬ （住人化学製） インダンスレン　イエロー　５ＧＫ （バイエル酸）　　　　　　Ｃ，１，ＮＯ，６５４１０
パランスレン　イエロー　ＰＧＡ （［３ＡＳＦ製）　　　　　　　　　Ｃ，１，Ｎｏ、　
Ｅｉ８４００チパノン　イエロー　２Ｇ （チバガイギー製） インダンスレン　イエロー　Ｆ２Ｏ−Ｃ（ヘキスト製） アントラゾール　イエロー　ＩＧＧ （ヘキスト製） インダンスレン　イエロー　５ＣＦ （ＢＡＳＦ製） ミケスレン　イエロー　３ＧＬ （三井東圧製） インダンスレン　イエロー　ＬＧＦ （ＢＡＳＦ製） 七ノライト　イエロー　ＦＲ （ＩＣＩ製） カヤセット　イエロー　Ｅ−ＡＲ （日本化薬製） また、青色色素としては、フタロシアニン系色素及びフ
タロシアニン系色素と、キナクリドン色素の組合せが好
適例として挙げられる。フタロシアニン系色素について
は前述の如くであり、キナクリドン系色素とは、次の（
１）式で示さ、れる基本骨格をもち、それから導かれる
誘導体をも含めたものを示す。

誘導体の例としては などがあげられる。またこれらの混合物の場合もある０
分光特性的にはいずれも優れたマゼンタの特性を有して
いる。

具体的な色素としては リオノゲンマ゛ゼンタ　Ｒ （商品名：東洋インキ製） ファーストゲンスーパーマゼンタＲ，ＲＳ（商品名二大
日本インキ製） シンカシアレッドＢＲＴ、　ＹＲＴ （商品名：デュポン製） シンカシアバイオレットＢＲＴ （商品名：デュポン製） などが挙げられる。

一方、レジストマスクに使用されるレジストとしては、
後に溶解可能であればネガ型、ポジ型を問わない、しか
し、ネガ型では一般に輻射線の照射で架橋が進み、溶解
するには強い溶解力をもつ溶剤が必要となる。従って色
素層に損傷を与えたり、溶解させたりしやすいので好ま
しくはない。

この点ポジ型レジストでは、特にレジストパターン形成
後、全面に輻射線を照射すれば可溶性になるので、ネガ
型に比べて色素を溶解しにくい溶剤を選択できるので、
リフトオフには好適である。またポジ型レジストも樹脂
成分の種類が多岐にわたっており、その塗布や現像に使
用される溶剤も様々である０色素に対してよ、り作用性
の少ない溶剤の使えるポジ型レジストを選択することが
望ましく、−例として重合単位として下記構造で示され
る含フツ素メタクリレートを主体とするポジ型レジスト
が好適例として挙げられる。このレジストは、エステル
類、芳香族類、ハロゲン化炭化水素類などの溶解能が高
い良溶媒は勿論のこと、アルコール類などの溶解能が低
い貧溶媒にも良く溶解するため、色素膜に影響の少ない
溶剤を使えるためである。

このようなレジストとしては、ＦＰＭ２１０、ＦＢＭＩ
ＩＯおよびＦＢＭ１２０　（いずれも商品名でダイキン
工業製）が挙げられる。

Ｒ２−Ｃ−Ｒ１ ここで、Ｒ８およびＲ２は水素又はアルキル基、Ｒ３は
各炭素に少なくとも１個のフッ素が結合したアルキル基
である。

代表的な例としては次のものが挙げられる。

その他レジストとしては、次のような商品名で市販され
ている各種のものを適宜用いることができる。

ＡＺシリーズ：　　１１１．１１９Ａ、　１２０．３４
０．１３５０Ｂ。

１３５０Ｊ、　１３７０．１３７５．１４５０．１４５
０Ｊ、　１４７０゜１４７５、２４００．２４１５．２
４３０（以上シブレー製） Ｗａｙｃｏａｔ　ＨＰＲ−２０４，２０５，２０８，２
０７，１１８２Ｗａｙｃｏａｔ　ＭＰＲ （以上ハント製） Ｋｏｄａｋ　Ｍｉｃｒｏ　Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　Ｒｅ５ｉ
ｓｔ　　（コダック製）Ｉｓｏｆｉｎｅ　Ｐｏ５ｉｔｉ
ｖｅ　Ｒｅ５ｉｓｔ（マイクロイメージテクノロジー酸
） ＰＣ１２９，１２９ＳＦ　　（ポリクローム製）ＯＦＰ
Ｒ？？、７８，８００ ０ＥＢＲ１０００，１０１０，１０３００ＤＯＲ１００
０，１００１，１０１０，１０１３，１０１４（以上東
京応化部〕 ＥＢＲＩ、９（東し製） ＦＭＲＥｌｏｏ、　ＥＩＯＩ　　（富士薬品工業製）Ｊ
ＳＲＰｏ５ｉｔｉｖｅ　Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ　ＰＦ
Ｒ３００３（日本合成ゴム製） Ｓｅｌｅｃｔｉｌｕｘ　Ｐ　　（メルク製）などが挙げ
られる。

ここで、リフトオフ法によるパターンの形成例を述べる
。

先ず、基板上の除去すべき色素層の下部に、あらかじめ
溶解可能な物質（主にレジスト）によってレジストマス
クを形成した後、このレジストマスクに蒸着色素層を設
け、しかる後レジストマスクを溶解又は剥離することに
よって、色素層を物理的に除去し、パターンを形成する
。

次に、液晶パネルの構成及び配向材、液晶について述べ
る・ 第５図は、本発明による液晶パネルの実施例を示す斜視
図である０図において、液晶表示パネルの対向電極基板
面に、非透光性部材１２を介してスペーサ一部材が設け
られており、これらスペーサ一部材１２の厚みによって
液晶層の層厚を決めることができる。

非透光性部材１２のパターン形状は、スペーサ一部材と
同様の形状、ストライプ状、あるいはモザイク等のいず
れの形状であっても良く、少な、くとも行電極あるいは
列電極のラインに沿っていればよい、又、この非透光性
部材１２は、ＡＪＩ、Ｃｒ、　Ｎ。

等の金属薄膜あるいは着色性有機物のいずれによって形
成されてもよい、なお、この非透光性部材１２は、カラ
ーフィルター１３の各々の間に配置され、フルカラー表
示の際にはブラックストライプとして機能する。

スペーサ一部材６は、行電極１ａ（あるいは列電極３）
の上に絶縁層５を介して固着されている。

この様なｚ板の基板と接する表面は、絶縁物質でコート
されている。この際に用いられる絶縁物質としては、５
ｉＯ１Ｓｉ０２．　　ＭｇＦ２等の無機化合物あるいは
、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポ
リ−パラキシリレン等の有機化合物が用いられ、これら
の絶縁物質を適当な方法で被膜形成することによって絶
縁被膜が得られる。この絶縁被膜の表面は、これと界面
で接する液晶の分子軸を一方向に配列するための配向処
理が施される。一般的な方法としては、絶縁被膜の表面
をビロードや布等で一方向に擦するラビング法や、基板
面にＳｉＯやＳ　ｉ０２の被膜を形成する際に、基板に
対して斜めの角度から蒸着する斜方蒸着法等があり、こ
れらの被膜形成方法を用いることができる。

又１本発明においては、例えばＭ、　５ｃｈａｄｔとＷ
、　Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ”“Ｖｏ、　１Ｂ、Ｎｏ、　４　
（１９７１，２，１５）、　Ｐ、　１２？　〜１２８の
“Ｖｏｌｔａｇｅ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　０ｐｔｉｃａ
ｌ　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ａＴｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅ
ｍａｔｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ“に示され
たＴＮ　（ｔｗｉｓｔｅｄ　ｎｅｍａｔｉｃ　）型の液
晶を用いることができる。この型の液晶は、無電界状態
で正の誘電異方性をもつネマチック液晶の分子が、液晶
層厚方向で捩れた構造（ヘリカル構造）を形成し、両電
極面でこの液晶の分子が平行に配列した構造を形成して
いる。一方、電界印加状態では、正の誘電異方性をもつ
ネマチック液晶が電界方向に配列し、この結果光学変調
を起す、この様な２つの配向状態によって画像表示を行
うものである。

次に表示パネルの駆動方法の具体例を第６図に基づいて
説明する。

第６図は、薄膜トランジスタと液晶で構成される駆動回
路の等価回路を示したものである。その駆動法としては
、例えば行電極１ａに走査信号を順次印加すると、走査
信号が印加されたＴＰＴは導通状態となる。この時、こ
れと直交する列電極３に画像信号を与えると、この電圧
がドレイン電極４へ供給される。順次この走査信号を隣
接の行電極に移動させ、各行のＴＰＴがオンになった状
態でその行のドレイン電極群へ電圧が供給されて、行電
極を一周させた時、全画素に対し画像信号が供給される
。この列電極へ供給する電圧は、ドレイン電極群の実効
電圧を稼ぐためには各画素へ順次信号を送る点順次走査
でなく、線順次走査によって行うことが好ましい、即ち
、行オン状態の行のドレイン電極全部へ一時に信号を与
える方式である。

この様に、行電極に信号が入力されている間に限って、
これらの電極マトリックスの交点のうち、選択された列
電極とドレイン電極の間が導通し、ドレイン電極と対向
電極８との間に電圧が印加される。この印加電圧により
液晶分子の配列状態が変化して、表示がなされる。

なお、本発明の表示パネルでは、投影型、透過型及び反
射型のいずれの型式にしても良い。

又、その表示モードについても、動的散乱モード（ＤＳ
Ｍ　）　、　　ライスティド・ネマチック（ＴＮ）　。

相転移型、垂直−水平配向効果型（ＨＡＰ　）　、ハイ
ブリッド・ネマチック（ＲＡＭ）等のいずれの型式が選
択されても良い。

［応用例Ｊ 本発明のカラー液晶表示素子は、薄型化・コンパクト化
された表示パネルとして各種パネル・ディスプレー；例
えば、時計・計算機等の表示板、小型テレビ、ビデオカ
メラ用モニタ及び乙アインダ等に好適に応用出来る。

［発明の効果］ 色素の膜厚及び上下電極間の距離を、各々最適な値とな
るよう制御することによって、各素毎の電圧降下のムラ
を最小限に抑えることができる。

又、フィルターパターン形成の際に、顔料を色材とし、
ポジ型レジストを用いたリフトオフ法を用いることによ
って、フィルターの耐光性及び耐光性が得られると共に
、カラーフィルターとしての特性を損うことなく高精度
なパターン化が可能である。この様な２つの作用によっ
て明るくかつ画質のすぐれたカラー表示を得ることがで
きる。特に、ドレイン電極にカラーフィルターを形成し
たカラー表示の場合、各画素間が非透光性部材で仕切ら
れているので、よりシャープな画像を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念を示す素子断面図。 第２図は薄膜トランジスタを有する基板の斜視図、第３
図は第２図の矢印Ｂ方向から眺めた平面図、第４図は第
３図のＡ−Ａ　′断面に相当する基板と対向電極基板と
で構成される表示パネルの断面図、第５図は本発明によ
るカラー液晶表示素子の実施例を示す斜視図、第６図は
薄膜半導体と液晶で構成される駆動回路の等価回路であ
る。 ｌ：ゲート電極、ｌａ：ゲート線（行電極）、２：薄膜
半導体、３：ソース線（列電極）、４ニドレイン電極、
５：絶縁層、 ７．７ａ：基板、８：対向電極、１１：液晶層、１２：
非透光部材、 １３：カラーフィルター（色素層）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）上下に配置された電極基板間に液晶を挟持してな
   る液晶表示素子において、どちらか一方の電極基板の電
   極上に形成された色素層からなるカラーフィルターの各
   膜厚が、前記色素層の中で最も厚い層の厚みをｄ＿ｍ＿
   ａ＿ｘ、最も薄い層の厚みをｄ＿ｍ＿ｉ＿ｎとし、上下
   電極間の間隔をｄとした場合ｄ＿ｍ＿ａ＿ｘ≦０．１ｄ ｄ＿ｍ＿ａ＿ｘ≧ｄ＿ｍ＿ｉ＿ｎ≧ｄ＿ｍ＿ａ＿ｘ／２
   の関係から成ることを特徴とするカラー液晶表示素子。
2. （２）前記カラーフィルターの赤色色素層が、下記構造
   式（ I ）及び（II）から選ばれたペリレンテトラカル
   ボン酸誘導体であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のカラー液晶表示素（ I ）▲数式、化学式、
   表等があります▼ （II）▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲ＿１は水素、アルキル基又はアリール基である
   。
3. （３）前記カラーフィルターの緑色色素層が、フタロシ
   アニン系色素及びフタロシアニン系色素とイソインドリ
   ノン系色素の組合せ、フタロシアニン系色素とアントラ
   キノン系色素の組合せから成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のカラー液晶表示素子。
4. （４）前記カラーフィルターの青色色素層が、フタロシ
   アニン系色素及びフタロシアニン系色素とキナクリドン
   系色素の組み合せから成ることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のカラー液晶表示素子。
5. （５）前記カラーフィルターが、レジストマスクを有す
   る電極基板上に色素を蒸着後、該レジストマスクを除去
   して成るリフトオフ法によって形成されたパターン状色
   素層である特許請求の範囲第１項記載のカラー液晶表示
   素子。
6. （６）前記レジストマスクが、ポジ型レジストで形成さ
   れたものである特許請求の範囲第５項記載のカラー液晶
   表示素子。