JPH0682762A

JPH0682762A - 液晶装置

Info

Publication number: JPH0682762A
Application number: JP4230349A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Shigeta; 泰彦重田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【構成】二枚の基板の対峙する一主面にスイッチング
用トランジスタと画素電極を設けると共に、対峙する他
の主面に反射膜、カラーフィルター、および対向電極を
順次積層して設け、この二枚の基板間に多数の液晶ドロ
ップレットを分散させた高分子材を配設して液晶装置を
構成し、画素電極が形成された基板側から入射した光
を、他方の基板上に形成されたカラーフィルターもしく
は反射膜で反射させる。【効果】スイッチング用トランジスタと画素電極が形
成された基板側から光が入射し、他方の基板に形成され
たカラーフィルターで反射させて、スイッチング用トラ
ンジスタと画素電極が形成された基板側から取り出され
る。したがって、従来装置のように光が偏光板やカラー
フィルターを透過することがなくなり、さらにカラーフ
ィルター部分にブラックマトリクスを設ける必要が無く
なることから、光の有効効率が向上し、全体的に明るい
表示パネルになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶装置に関し、特に二
枚の基板間に多数の液晶ドロップレットを分散させた高
分子材を配設すると共に、いずれか一方の基板にカラー
フィルターを設けたポリマー分散型液晶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】従来の液晶装置は、図
２に示すように、二枚の基板１１、１２の対峙する一主
面にスイッチング用トランジスタ１３と画素電極１４を
設けると共に、対峙する他の主面にカラーフィルター１
５と対向電極１６を設け、この二枚の基板１１、１２で
液晶１７を挟持すると共に、二枚の基板１１、１２の外
表面に偏光板１８、１９を設け、画素電極１４が形成さ
れた基板１１の外表面に反射膜１８ａを設けて構成され
ていた。液晶１７は、例えばネマティック液晶などで構
成され、画素電極１４と対向電極１６間に電圧が印加さ
れないときは、この液晶１７が配向膜（不図示）のラビ
ング方向に沿って配向することにより、基板１２側から
入射した光が、液晶１７を通過して基板１１の裏面側に
形成された反射膜１８ａで反射して、再び基板１２側へ
取り出される。また、画素電極１４と対向電極１６間に
電圧が印加されたときは、液晶１７の分子が起立し、こ
の液晶１７の分子によって光の進路が妨げられる。な
お、図２中、２１はポリイミドなどから成る配向膜であ
る。

【０００３】ところが、この従来の液晶装置は、二枚の
基板１１、１２の外表面に液晶１７の分子の捩じれ角と
整合して位相角をずらして二枚の偏光板１８、１９が設
けられていることから、入射光量に対する反射光量は４
０％程度に減少し、全体的に暗い表示パネルになるとい
う問題があった。

【０００４】また、従来の液晶装置は、赤（Ｒ）、青
（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラーフィルター１５を光の入射側
の基板１２に設けていることから、光はこのカラーフィ
ルター１５を通過しなければならない。このフィルター
１５の光の透過率は、赤、緑、青の各色によって異なる
が、最も透過し易い赤色光は９０％前後透過するが、最
も透過しにくい青色光は６０％前後しか透過せず、この
フィルター１５によっても光の有効効率が低下するとい
う問題があった。

【０００５】さらに、赤、緑、青の各色のフィルター１
５の境界部分には、各色毎のフィルターの境界を明瞭に
して画面を引き締めるために、ブラックマトリクスと呼
ばれる黒色の遮光膜２０が設けられている。この遮光膜
２０のために、基板１２側の開口率が低下し、この遮光
膜２０によっても、光の有効効率が低下するという問題
があった。

【０００６】このように光の有効効率が低下するのを防
止するために、本出願人は、特願平３−３１７１３３号
で、図３に示すように、一方の基板２１にスイッチング
用トランジスタ２２に接続された画素電極２３と黒色系
の膜２４を設けると共に、この画素電極２３と対峙する
部分の他方の基板２５にカラーフィルター２６と対向電
極２７を設け、この二枚の基板２１、２５で光を透過す
る高分子材２８を挟持し、この高分子材２８中に、多数
の液晶ドロップレット２９を分散させた反射型のポリマ
ー分散型液晶装置を開示した。

【０００７】この反射型のポリマー分散型液晶装置は、
画素電極２３と対向電極２７間に電圧を印加した場合
は、液晶ドロップレット２９内の液晶が起立して配列す
ることにより、カラーフィルター２６が形成された基板
２５側から入射した光が、液晶ドロップレット２９を通
過して黒色系の膜２４に到達し、この黒色系の膜２４で
反射して再び液晶ドロップレット２９を通過して基板２
５側に至り、黒色系の膜２４とカラーフィルター２６の
色が視認される。一方、画素電極２３と対向電極２７間
に電圧を印加しない場合は、液晶ドロップレット２９内
の液晶分子は、高分子材２８の壁面に支配されて、液晶
ドロップレット２９毎にランダムに配列し、その結果基
板２５側から入射した光は、多数の液晶ドロップレット
２９によって散乱し、乳白色が視認される。

【０００８】ところが、この従来の液晶装置でも、光の
入射側の基板２５にカラーフィルター２６を設けている
ことから、このカラーフィルター２６自体とブラックマ
トリクス３０によって光の有効効率が減少し、全体とし
て暗い表示パネルになるという問題があった。

【０００９】

【問題を解決するための手段】本発明に係る液晶装置
は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その特徴とするところは、二枚の基板の対峙す
る一主面にスイッチング用トランジスタと画素電極を設
けると共に、対峙する他の主面にカラーフィルターと対
向電極を順次積層して設け、この二枚の基板間に多数の
液晶ドロップレットを分散させた高分子材を配設して液
晶装置を形成し、前記画素電極が形成された基板側から
入射して前記カラーフィルター部分で反射した光を視認
する点にある。

【００１０】

【作用】上記液晶装置では、スイッチング用トランジス
タと画素電極が形成された基板側から光が入射し、他方
の基板に形成されたカラーフィルターで反射して、スイ
ッチング用トランジスタと画素電極が形成された基板側
から取り出される。したがって、従来装置のように光が
偏光板やカラーフィルターを透過することがなくなり、
さらにカラーフィルター部分にブラックマトリクスを設
ける必要がないことから、光の有効効率が向上し、全体
的に明るい表示パネルになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳
細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る液晶装置の一実施例
を示す断面図であり、１、２はガラスや樹脂などの透光
部材から成る基板である。

【００１３】前記基板１、２のうちの一方の基板１に
は、アルミニウムなどの金属薄膜から成る反射膜３が設
けられている。なお、後述するカラーフィルター４を光
が透過しないもので構成すれば、この反射膜３は必ずし
も必要ではない。

【００１４】この反射膜３上には、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルター４が形成されて
いる。このカラーフィルター４は、後述する画素電極６
に対峙して設けられる。このカラーフィルター４は、エ
ポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリイミド樹
脂、アクリル樹脂などから成り、印刷の原理を応用した
印刷法、フォトリソグラフィーを使用する染色法と顔料
分散法、電気化学的に色素を付着する電着法などによっ
て製造される。なお、本発明では、光が入射する基板２
とは反対の基板１上に設けられることから、各色のフィ
ルター４の間には、従来装置のようなブラックマトリク
スを設ける必要はない。すなわち、光が入射する基板２
側に設けられるトランジスタ７のゲート線（データライ
ン）とソース線（バスライン）によって、フィルター４
の境界部分は隠蔽される。

【００１５】前記カラーフィルター４上には、酸化スズ
や酸化インジウム錫（ＩＴＯ）などから成る対向電極５
が形成されている。この対向電極５は、例えばスパッタ
リング法などによって形成される。

【００１６】前記他方の基板２上には、酸化インジウム
錫（ＩＴＯ）などから成る画素電極６が形成されてい
る。この画素電極６も例えばスパッタリング法などで形
成される。

【００１７】この画素電極６には、この画素電極６に選
択して電圧を印加するためのスイッチング用トランジス
タ７が設けられている。

【００１８】この二枚の基板１、２の間には、多数の液
晶ドロップレット８が分散された高分子材９が挟持され
ている。このような液晶装置は、次のような工程で製造
される。すなわち、一方の基板上に、ガラスや樹脂など
から成るスペーサ部材を散布すると共に、二枚の基板の
周縁部を袋状に封止する。この封止材としては、光硬化
型樹脂や熱硬化型樹脂などが用いられる。次に、重合前
の高分子材（プレポリマー）と液晶を６０：４０〜９
５：５程度に混合して、ダロキュア（チバガイギー社
製）などの光重合開始剤を加えて充分に攪拌して混合さ
せた材料を、二枚の基板間に注入して注入口を封止す
る。次に、第二の基板２側から高分子材９へ０．１〜１
００ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を照射して高分子材９を硬化
（重合）させる。この際、液晶８は表面張力によって凝
集し、硬化した高分子材９中に多数の液晶ドロップレッ
ト８が分散した状態になる。

【００１９】この液晶装置では、画素電極６が形成され
た基板２側から光が入射し、他方の基板１上のカラーフ
ィルター４もしくは反射膜３で反射して、基板２側から
出る。この場合、光が透過しなければならないのは、基
板２、画素電極６、および対向電極５だけであり、入射
光量に対する出射光量は、３０％程度しか減少しない。
すなわち、本発明の液晶装置では、従来装置のように、
光が偏光板とカラーフィルイターを透過することはな
い。

【００２０】また、画素電極６と対向電極５に電圧が印
加されない場合は、液晶８は、高分子材９の壁面に支配
されて、液晶ドロップレット８毎にランダムに配向する
ことから、基板２側から入射した光は、液晶ドロップレ
ット８で乱反射して乳白色に視認される。一方、画素電
極６と対向電極５に電圧が印加された場合は、液晶ドロ
ップレット８内の液晶分子は起立し、カラーフィルター
４の色が視認される。なお、前記液晶８としては、例え
ばカーボンブラックなどによって薄く黒色に染色したゲ
スト・ホスト型の液晶を用いてもよい。このように薄く
黒色に染色した液晶を用いると、画素電極６と対向電極
５間に電圧が印加された状態では、液晶８と高分子材９
の屈折率が一致することから、光の透過率は殆ど低下し
ないのに対し、画素電極６と対向電極５間に電圧が印加
されない状態では、光の散乱時に黒色の染料に光が吸収
されることから、光の透過率が低下し、全体のコントラ
ストが向上する。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液晶装置に
よれば、二枚の基板の対峙する一主面にスイッチング用
トランジスタと画素電極を設けると共に、対峙する他の
主面にカラーフィルターと対向電極を順次積層して設
け、この二枚の基板間に多数の液晶ドロップレットを分
散させた高分子材を配設して液晶装置を形成し、前記画
素電極が形成された基板側から入射して前記カラーフィ
ルター部分で反射した光を視認することから、従来装置
のように光が偏光板やカラーフィルターを透過すること
がなくなり、さらにカラーフィルター部分にブラックマ
トリクスがないことから、光の有効効率が向上し、全体
的に明るい表示パネルになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶装置の一実施例を示す断面図
である。

【図２】従来の液晶装置を示す断面図である。

【図３】従来の他の液晶装置を示す断面図である。

【符号の説明】１、２・・・基板、３・・・反射膜、４・・・カラーフ
ィルター、５・・・対向電極、６・・・画素電極、７・
・・スイッチング用トランジスタ、８・・・液晶ドロッ
プレット、９・・・高分子材。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】二枚の基板の対峙する一主面にスイッチ
ング用トランジスタと画素電極を設けると共に、対峙す
る他の主面にカラーフィルターと対向電極を順次積層し
て設け、この二枚の基板間に多数の液晶ドロップレット
を分散させた高分子材を配設して液晶装置を形成し、前
記画素電極が形成された基板側から入射して前記カラー
フィルター部分で反射した光を視認する液晶装置。