JPH0255322A - 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、液晶の電気光学的変化を利用した表示装置に
係わり、特に応答特性の改善を目的とした液晶表示装置
に関するものである。

従来の技術 近年、表示装置は、薄型、軽量、低消費電力の要求に加
えて、さらに大きな表示容量を持ち、かつ均質で優れた
表示品位のものであることが要求されるようになった。

このような要求に対して、液晶は最も優れた表示体とし
て特に注目され、現在、平板型表示装置の主流となって
いる。

液晶表示装置は一般に、透明な電極を有する一対の透明
な基板間に液晶を挟持し、この相対向する一対の電極間
に電圧を印加して、その光学的変化を一対の偏光板を用
いて取り出し、利用する表示装置である。多くの情報を
表示するためには、多くの画素を必要とする。このため
その表示形態としては高時分割駆動で動作させるマトリ
クス型構成のものが主流となっている。

高時分割駆動でコントラストの高い視認性の良い表示を
得るためには、液晶パネルの電気光学特性、すなわち電
圧−輝度特性（闇値特性）が急峻であり、かつＯＦＦ電
圧印加時の輝度レベルが充分小さいことが重要である。

このような要求を満たすため、液晶分子の捻れ角を従来
の９０度からさらに拡大したパネル構造にすることによ
って、閾値特性の大幅な改善を図る一方、液晶層を二層
構造にして光の旋光分散現象を補償した構成により、表
示の色付きを軽減させると共に、ＯＦＦ時の輝度レベル
を低下させる施策がなされている。

このように種々の施策により現在、表示コントラストの
向上にともなってその表示容量は飛躍的に拡大されてき
た。しかしながら、一方では応答特性について未だ抜本
的な改善がされておらず、特に映像表示に適用する場合
、その応答速度の遅さが問題となっている。

従来、このような問題に対しては最も効果的な改善策と
しては、（例えば監修者：大越孝敬、編者：テレビジジ
ン学会「液晶デイスプレィ」株式会社昭晃堂）に示され
ている。即ち、応答速度は、ｒｒｅｃｄ２／Ｖ２　　・
・・・・（１）τｄｏｅｄ２　　　　　　・・・・・・
（２）τｒ：立ち上り時間 τｄ：立ち下り時間 ｄ：液晶層厚 ■：印加電圧 このように液晶層厚に依存するため、液晶層を薄くする
ことによって対処していた。

発明が解決しようとする課題 液晶層厚を薄くすることによって応答特性を改善しよう
とする従来の方法では次のような問題があった。

すなわち、たとえば、液晶分子光軸の層方向での捩れ角
を１８０°〜３００°と大きくしたパネルにおいては、
光の複屈折を利用するため液晶層厚の僅かな差異でも干
渉による色むら、すなわち表示むらとなって現れる。こ
の液晶層厚のバラツキの許容値は、液晶層厚が薄くなる
程小さく厳しくなる。このため、液晶層厚の制御が困難
となり製造歩留りが低下するという欠点がある。

また、このような構成の液晶パネルにおいて、コントラ
スト、明るさなどの表示特性を左右するパネル構成要素
の一つに、用いる液晶材料の持つ屈折率異方性Δｎと液
晶層厚ｄとの積Δｎ−ｄがあるが、捩れ角一定の時、最
も良い視認性を示す条件として、以下の式が与えられる
。

Δｎ−ｄ−ｃｏｓθ二Ｏ，８−・−・・−（３）θ：液
晶分子のプレチルト θを一定として、（３）式を満足し、かつ液晶層厚を薄
くするためには屈折率異方性の大きい液晶を用いなけれ
ばならないことになるが、Δｎの大きい液晶は一最に、
そのΔｎの温度依存性が大きい、このため、温度の変化
によってΔｎ−ｄが大きく変動し、安定した表示特性が
得られないという欠点がある。さらに、現在ではΔｎ値
としては０．０８〜０．１２程度の材料のものが多くそ
れ以上のΔｎの液晶材料゛は少ないのが実情である。こ
のため液晶材料の選択範囲が狭いという問題がある。

このように、従来の構造の液晶パネルでは視認性の良い
表示が得られないと云う致命的な欠点があった。

本発明は、液晶層厚を薄くすることなく応答特性を改善
できる構成の液晶表示装置を提供することを目的として
いる。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置にお
いては、液晶の粘性に着目し、この改善を意図したもの
である。液晶の連続体理論より得られる関係式は、液晶
層厚ｄを一定とすると、τｒｏａη／ε　　・・・・・
・（４）ｒｄｏｅ＋７／Ｋ　　　・・・・・・（５）ε
：誘電率 に：定数 となり、応答速度は粘性に依存する。

液晶材料の粘度は、温度に依存し低温で高く、高温で低
くくなる。このため、本発明の液晶表示装置は、一方の
透明基板に透明な絶縁層あるいはカラーフィルタ層を介
して、表示ｔｉと透明な面状ヒータが設けられた構成で
ある。

作用 上記構成において、面状ヒータにより液晶の粘性は常に
低粘度に保たれ、このため応答速度の速い表示が得られ
る。また、この面状ヒータは液晶パネルの内面に設けら
れているため効率良く、効果的に加熱される。従って、
液晶表示装置の動作開始時において外気温が低い場合に
も安定した視認性の良い表示が可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例について図面をもとに説明する。

実施例１ 第１図は、本発明の液晶表示装置の構成を模式的に示し
た断面図である。

１は透明なガラス基板であり、この基板ｌ上に錫を含む
酸化インジュウムの透明導電膜（以下ＩＴＯとよぶ）を
形成して面状ヒータ５を設ける。

次に、このＩＴＯ膜５の上に給電端部を残して全面にＵ
Ｖ架橋型のアクリル樹脂を形成して絶縁層６を設けた。

この絶縁層に要求されることは、液晶表示の視認性に悪
影響を及ぼさず、かつその後この上に設けられる表示電
極３とは電気的に絶縁されている必要がある。従って光
学的な偏光性がなく、光の透過率の高いものであり、さ
らに高い電気抵抗を有するものでなければならない。

このような絶縁Ｎ６としてはＳｉＯ，ＳｉＯ□、Ａｌ２
Ｏ，、ＣｅＯ２、ＭｇＯ，ＴｉＯ２。

ＺｒＯ２ＺｎＯ２，ＴｅＯ２などの無機質膜あるいはア
クリル系、エポキシ系、ポリイミド系などの有機系樹脂
層が適している。これらの内アクリル系樹脂、有機化合
物系のＳ　ｉＯ２は上記要求を満足させる特性、被膜形
成の容易さ、およびコスト面などから有望な材料である
。

その後、このようにして設けられた絶縁層６の上にはＩ
ＴＯ膜が形成され、これをパターンニングして帯状の電
極群３が設けられる。

ガラス基板Ｉに対向するもう一方のガラス基板２には、
ＩＴＯの帯状電極群４が設けられ、それぞれの電極３．
４は互いに直行するようにマトリクス状に配置され所定
の間隙を保ち、シールする。

その後、この間隙に液晶材料９が注入される。

液晶が充填された液晶パネルは、一対の偏光板間に配置
され液晶表示装置が完成される。

こるようにして完成した液晶表示装置の面状ヒータに交
流電圧を印加して液晶を３０°Ｃ〜３５°Ｃに保ち、そ
れぞれの表示電極３，４間に駆動電圧を印加してその表
示特性を評価した結果、速い映像に対しても追従し、均
質で視認性の良い高品位の表示が得られた。

実施例２ 第２図は、本発明の液晶表示装置の構成を模式的に示し
た断面図である。

ガラス基板ｌ上に、染色法により形成したカラーフィル
タ層７と同様の手法で形成したブラックマトリクスＮ８
をもうけた。ここで、カラーフィルターおよびブラック
マトリクス層は顔料タイプのものを用いても良く、また
その形成法としては、ホトリソ法、印刷などが適用でき
る。

その後、これらの層７，８上にスパッタ法によって形成
したＩＴＯ膜をパターンニングして表示電極３をもうけ
た。

その後、実施例１−＆同様の方法で液晶表示装置を完成
させ、動作させた。

その結果、速い映像に対しても追従する均質で視認性の
良い高品位のカラー表示が得られた。

発明の詳細 な説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、液
晶層厚を薄くする必要がなく、応答速度が速く、さらに
均質で視認性の良い高品位の表示を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の一実施例の構成を模式
的に示す断面図、第２図は本発明の他の実施例の構成を
模式的に示す断面図、第３図は従来の液晶表示装置の構
成を模式的に示す断面図である。 １．２・・・・・・透明基板、３．４・・・・・・表示
用電極、５・・・・・・透明面状ヒータ、６・・・・・
・透明絶縁層、７・・・・・・カラーフィルタ層、８・
・・・・・ブラックマトリクス層、９・・・・・・液晶
、ｌＯ・・・・・・シール剤。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶層を挟持する一対の透明基板の、それぞれ対
   向する面に、所定の形状で配設された透明電極を有する
   液晶表示装置であって、一方の基板の他方の基板との対
   向面に、透明な面状ヒータ、透明な電気絶縁層および前
   記透明電極とがこの順序で積層されたことを特徴とする
   液晶表示装置。
2. （２）電気絶縁層は、所定の形状で配設された複数色の
   カラーフィルタ層とブラックマトリクス層から成る請求
   項（１）記載の液晶表示装置。