JPH0333721A - カラー液晶表示装置とその製造方法 - 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】 本発明はツイストネマティック（ＴＮ）型表示方式を利
用したカラー液晶表示装置に関する。

本発明は、カラーフィルタ部を偏光部を２分割して、カ
ラーフィルム部のみ透明基板と密接させることにより視
差の発生を防止すること、及びカラーフィルム部の作成
の簡易化高精度化を図ること、さらに、カラーフィルタ
部による電界強度への影響を防止することを目的とする
ものである。

第１図は従来のＴＮ型カラー液晶表示装置を示し、１は
液晶セルで、２枚の透明なガラス基板（２）（３）、こ
の基板内面に多数マトリクス状に配列された透明電極Ｘ
ｎ　　Ｙｎ（ｎは正の整数）、液晶分子を一定方向に配
向させる液晶配向膜（４〉（５）、基板（２）（３）間
隙に封入された正の誘電異方性をもつネマティック液晶
（６）よりなり、液晶分子（６°〉（６°〉・・・は、
配向膜（４）（５）により９０゜回転したツイストネマ
ティック構造を有している。（７〉は、カラー偏光素子
で、偏光部（８〉を２枚のアクリル樹脂等の透明ガラス
基板（９）（９）で挾持してなり透明ガラス基板（２〉
の表面に接着される。　（１０）は、他方のガラス基板
（３）の表面に接着されるニュートラル偏光板でありそ
の偏光面は、カラー偏光素子（７）のそれと直角である
。カラー偏光素子〈７〉の偏光部（８）はポリビニルア
ルコール等の高分子材料を基材とし、これを一定方向に
延伸させた後、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各染料
を部分的に塗布し、透明電極Ｘｎと同一ピッチのストラ
イプ状に着色して形成される。ポリビニルアルコールは
、上記延伸及び染色により偏光機能を付与される。

このような装置では、透明電極Ｘｎ　　Ｙｎ間に電界が
印加されると、液晶分子（６’　）（６’　）・・・は
電界方向に配向し、偏光板〈１０〉を通過してきた直線
偏光は、液晶からは何ら影響を受けずそのまま出力され
、カラー偏光素子（７〉にて着色されて表示面側へ現れ
る。実際には、表示点は、極小であるから３ｇ、色が合
成されて各種の色となって表示される。一方電界の印加
されない部分では、偏光板（１０）からの直線偏光は、
９０”回転した液晶分子（６’　）（６’　）・・・に
て回転され、カラー偏光素子（７〉を透 連通して、そのまま表示側へ出射され白色背景となる。

このようにしてカラー画像表示が可能であるが、透明電
極Ｘｎとカラー偏光素子（７）の間に厚さ約１ｆｆｌｌ
ｌのガラス基板（２〉が介在するため表示面に対し、斜
め方向から見ると表示される色に隣接する色が重なって
所望の色が得られない等視差による問題が発生する。

この様な問題を解決するため、カラー偏光素子（７）を
ガラス基板（２〉内面に位置させることも提案されてい
るが、偏光素子（７〉がポリビニルアルコール等高分子
膜を延伸させ、これを染色して形成するものであるため
、基板（２）内面に被着した場合、歪を生じて透明電極
Ｘｎとめ相対位置がずれるという欠点があった。またカ
ラー偏光素子（７〉の染料は、基材となる高分子材料に
染色される材料でなければならず、その数も限られてい
るという問題がある。

本発明は、このような欠点を解消するもので以下第２図
に基いて一実施例を詳述する。　（１１）は透明ガラス
基板（２）表面に印刷により形成されたカラーフィルタ
で、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色が交互にス
トライブ状に配設されている。ここに使用される色素は
、ガラス基板（２〉に印刷されるものであるから、周知
の油性のインキが使用でき、その濃淡も簡単に制御でき
る。（１２〉は、このカラーフィルタ（１１〉上にスピ
ンナー或いはディッピングにより厚さ数１００人に形成
されたアクリル樹脂の如き透明な絶縁膜で、カラーフィ
ルタ（１１）の保護及び電極の絶縁を兼ねる。Ｘｎは、
この絶縁膜（１２〉上にカラーフィルタ（１１〉の各色
Ｒ１Ｇ、Ｂに相対して設けられた酸化インジウムＩｎ、
ｏｔ等の透明電極である。この透明電極ＸｎはＩｎ＊Ｏ
＊を絶縁膜（１２〉上に低温スパッタリングにより全面
被着した後、エツチング処理を施してストライブパター
ンに形成される。Ｙｎは透明ガラス基板（３〉の内面に
上記透明電極Ｘｎと交差するよう形成された透明電極で
、この透明電極Ｘｎとでマトリクス電極を構成している
。　（１３）（１４＞は、透明電極Ｘｎ　　Ｙｎを被覆
する液晶配向膜で、ポリイミド等有機樹脂をスピンナー
全布により形成した後、ラビング処理される。（６〉は
基板（２）（３）間々隙に封入された正の誘電異方性を
もつネマティック液晶で、黒色の２色性染料を混入する
こともできる。　（１５）は、エポキシ等有機樹脂より
なる約１０ｊａ＋厚のスペーサである。　（１０）（１
６）は、かかる構成の液晶セルを挾持する一対のニュー
トラル偏光板で、各偏光面は平行である。

これらの偏光板（１０）（１６）は、それぞれガラス基
板（２）（３）の表面に接着されている。

その動作につき説明すると、電界印加部分は、液晶分子
（６’　）（６’　）が電界方向に配列するから偏光板
〈１０〉を経て直線偏光とされた光は、そのまま液晶（
６〉を通過し、カラーフィルタ（１１〉にて着色され偏
光板（１６）を経て表示側へ出射する。したがって赤、
緑、青のそれぞれの原色或はこれらの合成色にてカラー
画像が形成される。一方電界非印加部分では、偏光板り
１０〉からの直線偏光は、液晶分子（６’）（６’）・
・・にて、９０°回転されるため、偏光板（１６〉へ到
達した光の偏光方向は、偏光板（１６）の偏光面と直交
するので、偏光は遮断される。したがって、表示面は黒
色となる。この場合、液晶（６〉に黒色の２色性染料を
混入させると、黒色背景は一層濃くなる。このようにし
て黒色背景にカラー画像表示が行なわれる。

以上のように本発明によれば、カラーフィルタと透明電
極の間には僅か数１００人の絶縁膜が介在するのみであ
るから、両者間に視差が生じる惧れはない、また相対す
る透明電極間には液晶以外の物質が存在することはない
から、印加電界の全てが液晶に加わり、液晶駆動の急峻
な閾値電圧は保持される。さらにカラーフィルタの形成
は、ガラス基板内面に油性カラーインキを塗布する従来
周知の印刷技術がそのまま適用できるため、簡単な技術
で高精度のカラーパターンが形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例断面図、第２図は本発明一実施例断面
図である。 （１〉・・・液晶セル、（２）（３）・・・透明ガラス
基板、（４＞（５）・・・液晶配向膜、〈６〉・・・液
晶、（７）・・・カラー偏光素子、（１０）（１６）・
・・ニュートラル偏光板、（１１）・・・カラーフィル
タ、（Ｘｎ）（Ｙｎ）・・・透明電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一対の平行配置された透明基板、該基板のうち一方
   の基板内面に複数の色にて所定パターンに印刷形成され
   たカラーフィルタ、該カラーフィルタ上に所定パターン
   に対応して設けられた透明電極、上記他方の基板内面に
   設けられた他の透明電極、上記両透明電極を被覆して形
   成された液晶配向膜、上記両基板間隙に封入された正の
   誘電異方性をもつネマティック液晶、上記両基板外側に
   配置された一対の偏光板を備えてなるカラー液晶表示装
   置。