JPH0239086A

JPH0239086A - カラー液晶表示素子

Info

Publication number: JPH0239086A
Application number: JP63189135A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Motomura; 敏郎本村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1990-02-08

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】〔産業の利用分野〕本発明はカラーフィルターを液晶表示素子の基板内面に
配設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〕

最近、液晶表示素子は、情報の多様化に対応すべく高密
度化、大画面化と同時にカラー表示化が進められている
。

従来の液晶表示素子のカラー表示の一つとして、カラー
フィルターを一方の基板の内面に配置したカラー液晶表
示素子が既に知られている。

第３図は、従来のカラー液晶表示素子の一例である。

二枚の基板２１．２２が一定間隔で配置され、その基板
２１．２２の内面には透明電極２０．２１が所定形状に
形成され、一方の基板、例えば２２の透明電極２４にＲ
，Ｇ、Ｂ　（赤、緑、青）の三原色からなるカラーフィ
ルター２９Ｒ，２９Ｇ。

２９Ｂが染色法、スクリーン印刷法で形成されている。

さらに、液晶層９と接する面上には配向膜２５．２６が
形成されている。そして、二枚の基板２１．２２の周端
部には、スペーサとしての機能を併せもつシール材８が
形成されている。また、二枚の基板２１．２２のの外面
には、互いの偏光軸を所定角度で設定され、偏光板２７
．２８が配置されている。

このように構成されたカラー液晶表示素子は、対向する
透明電極２３．２４の交差部分（画素、）に電圧が印加
されると、液晶層９の液晶分子の配列が変化し、光学特
性が変化する。これによってカラーフィルター２９Ｒ，
２９Ｇ、２９Ｂを通して所定カラー表示が可能となる。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上述のように１画素に３色の内の１色の
カラーフィルター、例えば２９Ｒを形成するような構造
では、液晶表示素子が高密度化するに伴い、微細にカラ
ーフィルターにＲ，Ｇ、Ｂの色分けしなければならず、
液晶表示素子の歩留を大きく低下させていた。例えば、
カラー化を行った高密度の液晶表示素子形成した場合、
１画素の大きさは、１００〜２００μｍ角になり、カラ
ーフィルター２９Ｒ１２９Ｇ、２９Ｂを夫々の画素に対
応して形成しなくてはならない。

また、製造方法においても、上述のように微細加工する
には、安価なスクリーン印刷法が通用が困難であり、製
造コストが高くなるという問題があった。

〔本発明の目的〕

本発明は、上述の問題点に鑑みて案出したものであり、
その目的は、高密度化、低コストに対応することが可能
なカラー液晶表示素子を提供するものである。

〔目的を達成するための手段〕

本発明が上述の目的を達成するために行った具体的な手
段は、少なくとも１枚の基板が透明な２枚の基板の間隙
に液晶を封止し、前記基板の内面に透明電極、配向膜お
よび平面視形状がイエローマゼンタ、シアン色の領域を
有するカラーフィルターが形成されるとともに、該一方
の基板のカラーフィルターは、対向する他方の異なる色
のカラーフィルターの一部と重なりあうカラー液晶表示
素子である。

〔作用〕

上述のように、二枚の基板の上のイエロー、マゼンタ、
シアン色のカラーフィルターで、対向する側のカラーフ
ィルターのイエロー、マゼンタ、シアン色の異なった色
同志を重なり合うように形成する。即ち、一方の基板の
カラーフィルターのイエローと他方の基板のカラーフィ
ルターのマゼンタ色、同シアンと同イエロー、同マゼン
タと同シアンが一部の領域が重なり合う。これにより、
液晶表示素子全体でみると、一方の基板のカラーフィル
ターのイエローと他方の基板のカラーフィルターのマゼ
ンタ色が重なり合う領域は赤色（Ｒ）カラーフィルター
に、同シアンと同イエロー色が重なり合う領域は緑色（
Ｇ）カラーフィルターに、同マゼンタと同シアン色が重
なり合う領域は青色（Ｂ）カラーフィルターに相当し、
認識される。これを利用して、一方の基板の透明電極と
、他方の基板の透明電極との交差によって形成される画
素に、ＲＧＢのいづれかのカラーフィルターを形成すに
ために、イエロー、マゼンタ、シアンからなるカラーフ
ィルターを隣接する画素を含んで、従来の倍の幅で形成
でき、カラーフィルターの染色制御が簡単に達成できる
スクリーン印刷法が適用できる。

〔実施例〕

以下、本発明のカラー液晶表示素子を図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明に係るカラー液晶表示素子の構造を示す
断面図である。

本発明のカラー液晶表示素子は、イエロー、マゼンタ、
シアン７Ｙ、７Ｃ１７Ｍがら成るカラーフィルター７ａ
、７ｂ、透明電極３，４および配向膜５，６が被着され
た二枚の透明基板１．　２で液晶材料７を挟持して構成
されている。

透明基板１，２は、ガラス、透光性樹脂などが用いられ
、必要に応じてガラスの成分であるアルカリ成分が析出
されないように酸化シリコンなどのアンダーコートが形
成されている。

透明電極３，４は、前記液晶材料の液晶層７に電界を与
えるためのもので、膜厚８００〜２０００人で、酸化錫
（Ｓ　ｎ　Ｏｚ　）を５％添加した酸化インジウム（Ｉ
ｎｚＯｚ）からなり、フォトリソグラフィー技術により
、パターンニングされている。

次に、透明電極３．４の内面に、イエロー７Ｙ、マゼン
タ７Ｍ、シアン７Ｃから成るカラーフィルター７ａ、７
ｂがスクリーン印刷法で所定パターンに形成されている
。具体的には、対向するカラーフィルター７ａ、７ｂが
重なり合って、１画素に対応してＲＧＢのカラーフィル
ターとなるため、一方の基板、例えば基板ｌのカラーフ
ィルター７ａのイエロー７Ｙ、マゼンタ７Ｍ、シアン７
Ｃの夫々は２画素に対応する大きさで　形成されること
になる。カラーフィルター７ａ、７ｂのイエロー７Ｙ、
マゼンタ７Ｍ、シアン７Ｃの膜厚は、２．６μｍ、２．
４μｍ、２．７μｍで均一である。

上記カラーフィルター７ａ、７ｂのイエロー７Ｙ、マゼ
ンタ７Ｍ、シアン７Ｃの色素としては、有機顔料物質、
例えばイエロー７Ｙはアゾ系、イソインドリノン系の顔
料、マゼンタ７Ｍはキナクリドン系の顔料、シアン７Ｃ
はフタロシアニン系の顔料が適用される。

配向膜５，６は、透明基板１，２のカラーフィルター７
ａ、７ｂ上に形成され、液晶層７の液晶分子の分子配列
を規定するものである。配向膜５゜６は、透明基板１．
２の内面に酸化シリコン（ＳｉＯ）等の無機物質或いは
、ポリイミド系樹脂等の有機物質で、膜厚８００〜１０
００人で形成されている。そして、液晶分子の捩じれ角
が９０゜になるようにラビング処理される。尚、カラー
フィルター７ａ、７ｂのイエロー７Ｙ、マゼンタ７Ｍ、
シアン７Ｃの膜厚の違いを補償し、色素の析出を防止す
るために、カラーフィルター７ａ、７ｂ上に、保護膜を
形成してもよい。

透明基板１．２は、エポキシ樹脂のシール材８をスクリ
ーン印刷法で、その周端部に形成した後、加熱硬化され
、互いに接着されている。

そして、２枚の透明基板１．２の間隙には、液晶材料が
封止される。

液晶層９は誘電率異方性が正のネマチック液晶にツイス
ト方向を規定するために左旋性の光学活性物質である、
例えばＳ−８１１が約０．９５ｗｔ％程度添加されてい
る。

さらに、２枚の透明基板１．２の外面には、偏光板１５
．１６が貼付され、透過型の液晶表示素子が得られる。

図において、一方の透明基板１の透明電極３と他方の透
明基板２の透明電極４（図では、６本の透明電極４１，
４２，４３．４４，４５．４６）との交差によって形成
される画素ｄｉ　、　ｄ２．　ｄ３．　ｄ４．　ｄ５．
　ｄ６について説明する。

画素ｄ１に対応する透明電極３上にマゼンタ７Ｍの、画
素ｄ２．ｄ３に対応する透明電極３上にシアン７Ｃの、
画素ｄ４．ｄ５に対応する透明電極３上にイエロー７Ｙ
の、画素ｄ６に対応する透明電極３上にマゼンタ７Ｍの
カラーフィルターが夫々形成され、また、透明電極４１
．４２上にイエロー７Ｙの、透明電極４３．４４上にマ
ゼンタ化の、透明電極４５．４６上にシアン７Ｃのカラ
ーフィルターが夫々形成されている。

これにより、液晶分子の配列が光透過のとき、画素ｄ１
は透明基板１側のマゼンタ７Ｍと透明基板２例のイエロ
ー７Ｙとが作用して赤色のカラーフィルターに、画素ｄ
２は透明基板１例のシアン７Ｃと透明基板２例のイエロ
ー７Ｙとが作用して緑色のカラーフィルターに、画素ｄ
３は透明基板１例のシアン７Ｃと透明基板２側のマゼン
タ７Ｍとが作用して青色のカラーフィルターに、同様に
、画素ｄ４はイエロー７Ｙとマゼンタ７Ｍとが作用して
赤色のカラーフィルターに、画素ｄ５はイエロー７Ｙと
シアン７ｃとが作用して緑色のカラーフィルターに、画
素ｄ６は−マゼンタ７Ｍとシアン７Ｃとが作用して青色
のカラーフィルターに認識されることになる。

このように構成された本発明のカラー液晶表示素子は、
液晶層９に所定以上の電圧を印加しない状態では、均一
の暗状態かえられ、透明電極３．４を介して液晶層９に
所定以上の電圧を印加すると、透明電極３．４の交差す
る画素部分が２枚の透明基板１．２のカラーフィルター
７ａ、７ｂのイエロー７Ｙ、マゼンタ７Ｍ、シアン７Ｃ
の重なり合って合成された鮮明なＲＧＢのいずれかのカ
ラー表示が得られる。

このとき、カラーフィルター７ａ、７ｂのイエロー７Ｙ
、マゼンタ７Ｍ、シアン７Ｃの形成領域は、従来のよう
にＲＧＢのカラーフィルターが各画素に一対一で対応し
ていたものに比べ、形成精度が極めて容易になり、１５
０μｍ程度の精度まで形成可能なスクリーン印刷法が適
用できることになる。

第２図は本発明に係るカラー液晶表示素子の他の実施例
の断面図である。

本実施例のカラー液晶表示素子は、二枚の透明基板１１
．１２の内面上に各々イエロー７Ｙ、マゼンタ７Ｍ、シ
アン７Ｃからなるカラーフィルター１７ａ、１７ｂが直
接形成され、さらに平滑材としての機能を併せもつ保護
膜１８ａ、１８ｂを介してその面上に所定形状の透明電
極１３．１４が形成された構成となっている。

前記保護膜１８ａ、１８ｂとしては、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂が通用にできる。上記以外の各構成要素は、
実施例と同様である。

このようにして、構成されたカラー液晶表示素子は電圧
を印加しない状態では、均一な暗状態が得られ、一方透
明電極１３．１４を介して液晶層９に所定以上の電圧を
印加すると、透明電極１３．１４の交差する画素部分が
２枚の透明基板１１．１２のカラー７４　／Ｌ／ター１
７ａ、１７ｂのイエロー７Ｙ、マゼンタ７Ｍ、シアン７
Ｃの重なり合って合成された鮮明なＲＧＢのいずれかの
カラー表示が得られる。

尚、上述の実施例では、透過型液晶表示素子で説明した
が、一方の基板の外面に反射板が貼付された反射型液晶
表示素子でも構わない。また、２枚の基板で構成される
液晶表示素子に限定されることもなく、２枚の基板で液
晶材料を封止したセルを、２セル積層した液晶表示素子
にも適用される。

〔発明の効果〕

で、且つ低コストの形成法であるスクリーン印刷法の適
用範囲が広くなり、安価で高密度のカラー液晶表示素子
が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカラー液晶表示素子の構造を示す
断面図であり、第２図は本発明の他の実施例の係るカラ
ー液晶表示素子の構造を示す断面図である。第３図は従来のカラー・液晶表示素子の構造を示す断面
図である。１．２．１１．１２・　・３．４．１３．１４・　・８　・　・　・　・　・　・　・　・９　・　・　・　・　・　・　・　・７ａ、７ｂ、１７ａ　、　１７ｂ７Ｙ・　・　・　・　・　・　・７Ｍ・　・　・　・　・　・　・７Ｃ・　・　・　・　・　・　・１５．１６・　・　・　・　・　・・透明基板・透明電極・シール材・液晶層ラーフィルター・イエロー・マゼンタ・シアン・偏光板

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも１枚の基板が透明な２枚の基板の間隙に液晶
を封止し、前記基板のそれぞれの内面に透明電極、配向
膜および平面視形状がイエロー、マゼンタ、シアン色の
領域を有するカラーフィルターが形成されるとともに、
該一方の基板のカラーフィルターは、対向する他方の異
なる色のカラーフィルターの一部と重なり、表示画素を
形成することを特徴とするカラー液晶表示素子。