JP2000241799A

JP2000241799A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000241799A
Application number: JP4558199A
Authority: JP
Inventors: Masao Ogawara; 雅夫大河原
Original assignee: Hiroshima Opt Corp; Kyocera Display Corp
Current assignee: Hiroshima Opt Corp; Kyocera Display Corp
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶を用い
た非フルドット型の液晶表示装置を実現する。【解決手段】液晶パネル内面の表示パターンに対応す
る部分以外に絶縁抵抗が１０^１２Ω／□以上で、膜厚１
μｍあたりの光学密度（ＯＤ値）が２．０以上の遮光性
樹脂層からなる遮光膜を設け、表示パターンに対応する
部分には絶縁抵抗が１０^１２Ω／□以上の透光性樹脂層
が設け、さらにこれら樹脂層の上に直接駆動用の透明電
極を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、詳しくは強誘電性もしくは反強誘電性液晶を用いる
非フルドット表示型の液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶を
用いる表示素子は、その高速応答性と広視角性能を生か
すために、中型から大型のフルドットマトリックス表示
への応用が検討されてきているが、セグメント表示、キ
ャラクター表示、これらとグラフィック表示、アイコン
表示との複合型等の非フルドット型の小型表示素子とし
ての適用は検討されていなかった。

【０００３】一方、裏面にバックライトを備えた非フル
ドット型の表示素子においては、視認性を向上させるた
めにセルの内面に印刷法で遮光膜を設けることが行われ
ていた。印刷法では、ＯＤ値で２以上の十分な遮光度を
得るための膜厚が３から４μｍに達するため、表面の平
滑性が悪く、さらに印刷精度に制限されて精細な加工が
できないなどの欠点があるため、低ギャップのセルを作
製する場合にも、印刷膜厚が制約となり、せいぜい６μ
ｍ程度しか実現することができなかった。したがって、
２μｍ程度のセルギャップを必要とする強誘電性液晶あ
るいは反強誘電性液晶には適用することができなかっ
た。

【０００４】また、強誘電性液晶は、振動などの影響で
配向が乱れやすいため、対向する基板間を接着性のスペ
ーサで保持することが行われているが、視認できないよ
うな微細な大きさにしようとすると接着面積が不十分と
なり、結果として実用的な保持力を確保することができ
なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のよう
な従来の問題点を解決すべくなされたものであり、強誘
電性液晶あるいは反強誘電性液晶を用いた非フルドット
型の液晶表示装置の実現、内面に遮光度の良好な遮光膜
を有する部分着色が可能なネガタイプの表示装置の実
現、振動等による配向乱れの発生の防止、さらには、同
一表示単位で時間とともに異なる色を発色させる方式の
表示装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１項
に係る本発明の液晶表示装置の特徴は、透明電極と配向
膜をそれぞれ有し平行に配置された一対の透明基板と周
辺シール材とからなる空間に強誘電性もしくは反強誘電
性液晶層を挟持した液晶表示パネルと、その両外側に偏
光軸が直交するように添設された一対の偏光板と、背面
側の偏光板の背後に設けられた照明手段と、表示領域内
所望の透明電極に液晶層の配向方向が変化する電圧を印
加して表示パターンを表示させる駆動手段を有する液晶
表示装置において、表示パターンに対応する部分以外に
は絶縁抵抗が１０^１２Ω／□以上で、膜厚１μｍあたり
の光学密度（ＯＤ値）が２．０以上の遮光性樹脂層から
なる遮光膜が設けられ、表示パターンに対応する部分に
は絶縁抵抗が１０^１２Ω／□以上の透光性樹脂層が設け
られ、さらにこれら樹脂層の上に直接駆動用の透明電極
が設けられていること、表示パターンが非フルドット型
であること、照明手段が複数の発光色を持つ光源を独立
に制御でき、かつ、各光源の点滅を１セットとしてそれ
を１秒間に５０回セット以上切り替えられるものである
こと、および照明手段の光源の切り替えと駆動手段とが
同期されている点にある。このような構成とすること
で、強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶を用いた非フ
ルドット型の液晶表示装置が実現するとともに、内面に
遮光度の良好な遮光膜を有する部分着色が可能なネガタ
イプの表示装置が実現し、さらには、同一表示単位で時
間とともに異なる色を発色する方式の液晶表示装置が実
現する。

【０００７】請求項２に係る本発明の液晶表示装置の特
徴は、表示領域内の遮光膜の部分に支柱状のシール材が
設けられている点にある。このような構成を採用したこ
とにより、振動等による液晶の配向乱れに基づく表示不
良を防止することができる。

【０００８】請求項３に係る本発明の液晶表示装置の特
徴は、周辺シール材の下部にも遮光膜が設けられている
点にある。このような構成を採用したことにより、観察
方向からシール材が見えなくなり、有効表示領域を拡大
することができるとともに、周辺シール材および支柱状
シール材として同一のスペーサを配合したものが使用可
能となり、工程が簡略化される。

【０００９】請求項４に係る本発明の液晶表示装置の特
徴は、透光性樹脂層が、遮光膜形成後に塗布されたネガ
型の感光性樹脂を基板の塗布面の反対側から紫外線にて
露光し、現像することによって形成されている点にあ
る。このような構成を採用したことにより、遮光膜と透
光性樹脂層との境界が突き合わせ型となり、表面がより
平滑になってむらのない表示が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００１１】図１は本発明の液晶表示装置の基本構成を
示したものである。透明電極９，９と配向膜（図示せ
ず）をそれぞれ有し平行に配置された一対の透明基板
１，１と周辺シール材４とからなる空間に強誘電性もし
くは反強誘電性液晶層７が挟持された液晶表示パネルの
両外側には一対の偏光板５，５がその偏光軸が直交する
ように添設されている。背面側（図では下側）の背後に
は照明手段８が設けられ、さらに駆動手段（図示せず）
が加わって液晶表示装置が構成される。

【００１２】本発明においては、表示パターンに対応す
る部分以外には絶縁抵抗が１０^１２Ω／□以上で、膜厚
１μｍあたりの光学密度（ＯＤ値）が２．０以上の遮光
性樹脂層からなる遮光膜２が設けられ、表示パターンに
対応する部分には絶縁抵抗が１０^１２Ω／□以上の透光
性樹脂層３が設けられ、さらにこれら樹脂層の上に直接
駆動用の透明電極９が設けられていることが重要であ
る。

【００１３】遮光膜材料としては、上記の絶縁性、遮光
性に加えて、施工性、工程温度に耐える耐熱性、さらに
は透明電極パターニング時の薬液への耐性と所定の硬度
を有するものが好ましい。好適な材料としては、絶縁カ
ーボンを含むアルカリ可溶のエポキシアクリレート酸付
加体を含む樹脂組成物が重合した樹脂材料（例えば、新
日鐵化学株式会社製Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈ）が例示さ
れる。

【００１４】遮光膜の形成方法としては、例えば、シリ
カからなるアルカリ防止膜を施した基板に、スピンコー
ト法にて上記のごとき遮光膜材料を１μｍ程度の厚さに
塗布し、表示部分と周辺シール材より外側の部分が遮光
させるようなフォトマスクを用いて、紫外線露光し、現
像、乾燥、焼成する方法が例示される。

【００１５】遮光膜材料のコーティングには、ロールコ
ーター、バーコーターなどを用いることが可能である
が、膜厚ばらつきはセルギャップばらつきの原因となる
ので、スピンコートの採用が望ましい。この場合、液の
使用量を削減するために、バーコーターと併用してもよ
いし、膜厚の均一性に優れる方法なら、いずれの方法を
採用しても良い。

【００１６】本発明の液晶表示装置においては液晶層の
厚みが２μｍ程度であるため、遮光膜が厚いと表示部と
遮光膜部との段差が問題となるので、遮光膜の厚さは１
μｍ以下、特に０．５μｍ程度以下とすることが望まし
い。液晶の表示モードをノーマリブラックとすれば、電
圧無印加の部分は素子としての遮光性が発揮されるた
め、この程度の膜厚でも実用上許容できる遮光性を得る
ことが可能となる。

【００１７】透光性樹脂層も遮光膜と同様、透光性樹脂
材料（カラーレジスト）の塗布、紫外線露光、現像、感
想、焼成の工程を経ることによって、表示パターンに対
応する部分に形成することができる。

【００１８】この場合、透光性樹脂材料としてネガ型の
感光性樹脂を用い、あらかじめ遮光膜が形成された基板
面に塗布した後、基板の塗布面の反対側から紫外線を照
射して露光し、現像、乾燥、焼成することによって、遮
光膜が無い部分にのみ遮光膜と境界を接した形で透光性
樹脂層を形成することができる。全面に透明導電膜を形
成した基板を用い、遮光膜を形成した後に、露出した透
明導電膜部に透光性樹脂材料を電着させ、乾燥、焼成す
ることによっても同様の構造が形成できる。振動等によ
る液晶の配向乱れに基づく表示不良を防止する観点か
ら、表示領域内で遮光膜を形成した部分に支柱状のシー
ル材を設けることが好ましい。

【００１９】また、遮光膜は液晶パネルにした場合の周
辺シール部の下にかかるように設置することが好まし
い。こうすることで遮光膜形成基板の反対側の面（観察
方向）から見たときにシールが遮光膜に隠れるため、従
来シール部を隠すためにパネル表面に設けられていた黒
枠印刷が不要となり、その分パネルの有効表示領域を拡
大できるとともに、印刷工程は省略することができ、低
コスト化に寄与できる。また、支柱状シール材形成部と
周辺シール材形成部の間隙が同じになるので、シール材
の共通化および単一工程での施工が可能となる。これら
パネル内面の遮光膜および透光性樹脂層とパネル外部へ
の印刷あるいはカラーフィルタ貼付けを併用し、遮光度
の向上、透過光の調色を図ることも可能である。

【００２０】本発明においては、これら樹脂層の上に直
接透明電極が形成される。これらの樹脂層はともに絶縁
抵抗が１０^１２Ω／□以上の絶縁膜であることにより、
絶縁のための保護層を別個に設ける必要がない。なお、
配線間の抵抗は１０^１１Ω／□以上であれば、液晶パネ
ルとした場合のにじみ現象も生じず問題ない。

【００２１】透明電極は以下のようにして形成すること
ができる。上記のようにして樹脂層を形成した基板に２
３０℃程度の基板温度にて、スパッタ法にて透明導電膜
を形成する。面抵抗値は素子のパターン設計により定め
られる値となるものを用いるが、およそ１００Ω／□か
ら３０Ω／□前後とすることが好ましい。この基板にフ
ォトレジストを塗布したのち、表示パターンの部分に電
圧が印加されるように配線部分を遮光したフォトマスク
を用い、露光、現像を行った後、エッチング液にて不要
部分の透明導電膜を除去、さらに水酸化ナトリウム水溶
液にてレジストを剥離して、透明電極を形成させる。

【００２２】このように透明電極を樹脂層の上に形成す
ることにより、遮光膜側から観察する液晶パネルの場合
には、遮光膜が無い部分しか光が透過せず、また反射で
観察した場合にも遮光膜と基板の間には透明電極は存在
しないため、引き回しパターンが見えることもない。

【００２３】樹脂層を設けた基板に対向する基板は、ア
ルカリ防止膜、透明導電膜を順次形成し、同様に電極を
パターニングする。樹脂層を形成した基板には配向膜を
膜厚６００Å程度形成する。対向する基板にはチタニ
ア、シリカを混合した無機系の絶縁膜をゾルゲル法にて
印刷成膜を行った後に配向膜を成膜しラビング処理をす
ることが好ましい。無機膜は面間の短絡を防止するため
に有効である。

【００２４】片側の基板にはスペーサを散布し、対向す
る基板にはシール材をセル周辺部および遮光膜上の要所
に支柱となるようにスクリーン印刷法にて印刷すること
が好ましい。基板の上下の導通をとるためにシール材の
一部に導電性ビーズを混合したものを用いることができ
る。なお、導電性ビーズの混合を部分的とすることによ
り面内の支柱を対向基板に引き回し配線が行われている
場所にも設けることができる。

【００２５】これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通
して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、セル
および液晶注入のためのボートを加熱し、強誘電性液晶
もしくは反強誘電性液晶をネマチック液晶状態あるいは
等方性液体とした状態で真空注入法にて注入したのち、
徐冷し、注入口を熱硬化性エポキシ樹脂あるいはＵＶ硬
化型樹脂等により封止する。強誘電性液晶としてはたと
えばメルク株式会社製ＺＬＩ−４６５４−１００等を用
いることができ、反強誘電性液晶としては三菱ガス化学
株式会社製のＭＸ−Ｋシリーズなどを用いることができ
る。

【００２６】本発明においては、照明手段が複数の発光
色を持つ光源を独立に制御でき、かつ、各光源の点滅を
１セットとしてそれを１秒間に５０回セット以上切り替
えられるものであること、および照明手段の光源の切り
替えと駆動手段とが同期されていることが重要である。
ＣＣＴもしくはＬＥＤ等からなるＲ、Ｇ、Ｂなどの複
数の単色光源を有し高速に切り替えられる照明手段を設
け、表示部と同期させて点灯させることにより部分的に
任意の着色を行うことができる。照明手段の光源の切り
替えと駆動手段との同期はたとえば次のようにすること
で達成できる。

【００２７】フリッカーを感じない表示とするために、
例えば１秒間に６０フレーム程度の信号を書き込むこと
を行う。この場合、１回の書き込み時間は１６．６ｍｓ
となる。Ｒ，Ｇ，Ｂの３色バックライトをこの時間内に
順次点灯させると、１色あたりの書き込みは５．５ｍｓ
となる。走査線本数を１６本とし、強誘電性液晶あるい
は反強誘電性液晶の立ち上がり時間が１００μｓ以下と
なるように液晶材料および駆動電圧を設定することによ
り、１フレームの信号書き込み時間を１．６ｍｓとする
ことができる。

【００２８】したがって例えばＲのバックライトを３．
９ｍｓ点灯させ、１．６ｍｓ消灯し、その間に信号の書
き換えを行い、次の３．９ｍｓにたとえばＧを点灯さ
せ、さらに同様にＢを点灯させる。発光フレームの順番
はＲ，Ｇ、ＢでもＢ，Ｒ，Ｇでもいずれでも構わない。
これらの単色画像は、肉眼の残像現象によって混色され
ることになる。

【００２９】強誘電性あるいは反強誘電性液晶のシャッ
ターは、オン、オフの２値表示とすると、Ｒ，Ｇ，Ｂの
3色の光源を用いる場合には、白、黒を含めて８色表示
が可能となり、たとえばＲ，シアンの2色光源の場合に
は白、黒を含めて４色の表示が可能となる。

【００３０】なお、このような高速の点灯、消灯を行う
にはＬＥＤが好ましいが、走査線本数が上がり、点灯時
間を長く取れない場合には、輝度が低下する。高輝度を
得られるＣＣＴ方式においてもたとえばブライト研究所
の高速駆動回路技術「ダイナミックエキサイトドライブ
システム」および市光工業株式会社の高速超短残光３色
バックライトを用いてＬＥＤと同様な高速スイッチング
を実現することができる。走査線本数は多いほど点灯時
間が短くなり、輝度が低下するが、このようなＣＣＴ光
源を用いることにより本発明のように６４本までは大き
な問題とならない。なお、セグメントあるいはキャラク
タードットタイプあるいはこれらの混在等の非フルドッ
ト型の表示では８から１６本程度が一般的であるためＬ
ＥＤあるいはＣＣＴいずれでも輝度は十分に確保でき
る。

【００３１】

【実施例】つぎに実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。 [例１]ガラス基板にシリカのアルカリ防止膜をスパッタ
法にて約２００Åの厚さに成膜したマザー基板を用い、
８０ｍｍ×８０ｍｍの液晶パネルを複数個レイアウトし
た機種を以下の手順で製造した。すなわち、スピンコー
ト法にて新日鐵化学株式会社製の遮光膜材料Ｖ−２５９
ＫＩＳ−Ｈを約０．５μｍの厚さに塗布し、セグメント
表示の表示部分および液晶セルの周辺に設けたシール部
分より外側の部分が遮光させるようなフォトマスクを用
いて、３００ｍＪの露光を行い、現像、乾燥、焼成を行
った。この膜のＯＤ値を測定したところ１．５であっ
た。

【００３２】この基板に２３０℃の温度でスパッタ法に
て約１０００Åの透明導電膜を形成した。面抵抗値は約
３０Ω／□であった。さらにフォトレジストを塗布した
のち、セグメント表示の部分に電圧が印加されるように
配線部分を遮光したフォトマスクを用い、露光、現像を
行った後、エッチング液にて不要部分のＩＴＯを除去、
さらにＮaＯＨ水溶液にてレジストを剥離して、電極基
板を作成した。

【００３３】対向する基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯ
を順次形成し、同様に電極基板を作成した。遮光膜を形
成した基板には日産化学株式会社製の配向膜ＲＮ−１１
９９を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるよう
に成膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合
した無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて
印刷成膜を行った。そののち、同様に配向膜を形成して
焼成し、両基板を同じ方向に平行にラビングした。

【００３４】片側の基板には１．５μｍの直径を持つ触
媒化成工業株式会社製の真し球を散布し、対向する基板
には三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セル
の周辺および表示部で遮光膜に覆われている部分に支柱
状に配置するようにスクリーン印刷法にて印刷した。対
向する基板の導通を取るための電極を設けた部分には、
導電ビーズを混合したシールを印刷し、導通させた。こ
のシール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜
側からはほとんど見えない位置となっていた。

【００３５】これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通
して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、液晶
セルおよび液晶注入ボートを加熱し、反強誘電性液晶と
して用いた、等方性→ＳｍＡ→ＳｍＣＡ＊→結晶の相系
列を持ち、約６０℃から−１０℃程度までの室温付近で
反強誘電性（ＳｍＣＡ＊）を示すブレンド品を等方性状
態として真空注入法にて注入し、注入口にＵＶ硬化性の
エポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分の
ギャップのばらつきを測定したところ、最大で０．１μ
ｍ程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形
成されていた。そののち、両側に偏光軸が直交と成り、
かつ電圧無印加状態で遮光状態となるように一組の偏光
板を所定の角度にて貼り付け反強誘電性液晶表示パネル
を完成させた。

【００３６】このようにして作成したセルをメモリー性
を生かした線順次書き込み駆動で１６本駆動し、裏面に
レッドとシアンの発光が可能なＣＣＴバックライトを設
置し、１フレーム目でレッドの発光、２フレーム目でシ
アンの発光をさせるように同期させた。赤を表示したい
セグメントには１フレーム目でオンとし、２フレーム目
でオフとなるような駆動を行い、白色を表示したいセグ
メントには１フレーム、２フレームともオンとなるよう
な駆動を行って、遮光膜を形成した側から観察したとこ
ろ、カラーフィルターが無いにも関わらず、赤と白の表
示ができ、さらに視角も広く良好な視認性を示した。

【００３７】[例２]ガラス基板にシリカのアルカリ防止
膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜したマザー
基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍの液晶パネルを複数個
レイアウトした機種を以下の手順で製造した。すなわ
ち、スピンコート法にて新日鐵化学株式会社製の遮光膜
材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布
し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に
設けたシール部分より外側の部分が遮光させるようなフ
ォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行い、現像、
乾燥、焼成を行った。この膜のＯＤ値を測定したところ
３．０であった。

【００３８】こののち、遮光膜の上に透明レジストを約
１μｍ塗布し、遮光膜の側からガラス基板越しに３００
ｍＪの露光量となるように露光を行い、現像、乾燥、焼
成を行った。この状態で表面平滑性を確認したところ、
遮光膜と透明レジストが段差無く、つき合わせ構造で形
成されていることが確認できた。

【００３９】このようにして形成したカラー基板に２３
０℃の温度でスパッタ法にて約１０００Åの透明導電膜
を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基
板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の
部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォ
トマスクを用い、露光、現像を行った後、エッチング液
にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮaＯＨ水溶液に
てレジストを剥離して電極基板を作成した。対向する基
板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に電
極基板を作成した。遮光膜および透明レジストを形成し
た基板には日産化学株式会社製の配向膜ＲＮ−１１９９
を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成
膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した
無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷
成膜を行った。そののち、同様に配向膜を形成して焼成
し、両基板を同じ方向に平行にラビングした。

【００４０】片側の基板には２μｍの直径を持つ触媒化
成工業株式会社製の真し球を散布し、対向する基板には
三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セルの周
辺および表示部で遮光膜に覆われている部分に支柱状に
配置するようにスクリーン印刷法にて印刷した。対向す
る基板の導通を取るための電極を設けた部分には、導電
ビーズを混合したシールを印刷し、導通させた。このシ
ール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側か
らは、ほとんど見えない位置となっていた。

【００４１】これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通
して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、液晶
セルおよび液晶注入ボートを加熱し、メルク株式会社製
強誘電性液晶混合物であるＺＬＩ−４６５４−１００を
ネマチックあるいは等方性状態として真空注入法にて注
入し、注入口に熱硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止
した。各セグメント部分のギャップのばらつきを測定し
たところ、最大で０．１μｍ程度の偏差に収まってお
り、均一性の良好なセルが形成されていた。そののち、
両側に偏光軸が直交と成るように一組の偏光板を所定の
角度にて貼り付け強誘電性液晶表示パネルを完成させ
た。

【００４２】このようにして作成したセルをメモリー性
を生かした線順次書き込み駆動で１６本駆動し、裏面に
レッドとシアンの発光が可能なＣＣＴバックライトを設
置し、１フレーム目でレッドの発光、２フレーム目でシ
アンの発光をさせるように同期させた。赤を表示したい
セグメントには１フレーム目でオンとし、２フレーム目
でオフとなるような駆動を行い、白色を表示したいセグ
メントには１フレーム、２フレームともオンとなるよう
な駆動を行って、遮光膜を形成した側から観察したとこ
ろ、カラーフィルターが無いにも関わらず、赤と白の表
示ができ、さらに視角も広く良好な視認性を示した。

【００４３】[例３]例１と同じ液晶パネルを作製し、メ
モリー性を生かした線順次書き込み駆動で１６本駆動
し、裏面にＲＧＢの発光が可能なＬＥＤバックライトを
設置し、１フレーム目でＲの発光、２フレーム目でＧ、
３フレーム目でＢの発光をさせるように同期させた。赤
を表示したいセグメントには１フレーム目でオンとし、
２フレーム目と３フレーム目でオフとなるような駆動を
行い、白色を表示したいセグメントには全フレームとも
オンとなるような駆動を行って、遮光膜を形成した側か
ら観察したところ、カラーフィルターが無いにも関わら
ず赤と白の表示ができ、さらに視角も広く良好な視認性
を示した。

【００４４】[例４]ガラス基板にシリカのアルカリ防止
膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜しさらに面
抵抗が１５Ω／□となるような透明導電膜を形成したマ
ザー基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍの液晶パネルを複
数個レイアウトした機種を以下の手順で製造した。すな
わち、スピンコート法にて新日鐵化学株式会社製の遮光
膜材料V-259BKIS-Hを約１μｍの厚さに塗布し、セグメ
ント表示の表示部分および液晶セルの周辺に設けたシー
ル部分より外側の部分が遮光させるようなフォトマスク
を用いて、３００ｍＪの露光を行い、現像、乾燥、焼成
を行った。この膜のＯＤ値を測定したところ３．０であ
った。こののち、透明導電膜に通電し電着法にてアクリ
ル系の透明樹脂を形成した。表面平滑性を確認したとこ
ろ、遮光膜と透明レジストが段差無く、つき合わせ構造
で形成されていることが確認できた。

【００４５】このようにして形成したカラー基板に２３
０℃の温度でスパッタ法にて約１０００Åの透明導電膜
を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基
板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の
部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォ
トマスクを用い、露光、現像を行った後、エッチング液
にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮaＯＨ水溶液に
てレジストを剥離して、電極基板を作成した。対向する
基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に
電極基板を作成した。遮光膜および透明レジストを形成
した基板には日産化学株式会社製の配向膜ＲＮ１１９９
を用い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成
膜した。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した
無機系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷
成膜を行った。そののち、同様に配向膜を形成して焼成
し、両基板を同じ方向に平行にラビングした。

【００４６】片側の基板には２μｍの直径を持つ触媒化
成工業株式会社製の真し球を散布し、対向する基板には
三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セルの周
辺および表示部で遮光膜に覆われている部分に支柱状に
配置するようにスクリーン印刷法にて印刷した。対向す
る基板の導通を取るための電極を設けた部分には、導電
ビーズを混合したシールを印刷し、導通させた。このシ
ール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側か
らは、ほとんど見えない位置となっていた。

【００４７】これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通
して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、液晶
セルおよび液晶注入ボートを加熱し、メルク株式会社製
強誘電性液晶混合物であるＺＬＩ−４６５４−１００を
ネマチックあるいは等方性状態として真空注入法にて注
入し、注入口に熱硬化性のエポキシ樹脂を塗布して封止
した。各セグメント部分のギャップのばらつきを測定し
たところ、最大で０．１μｍ程度の偏差に収まってお
り、均一性の良好なセルが形成されていた。

【００４８】そののち、両側に偏光軸が直交と成るよう
に一組の偏光板を所定の角度にて貼り付け強誘電性液晶
表示パネルを完成させた。このようにして作製した液晶
表示セルに、メモリー性を生かした線順次書き込み駆動
で１６本駆動し、裏面にＲＧＢの発光が可能なＣＣＴバ
ックライトを設置し、１フレーム目でＲの発光、２フレ
ーム目でＧ、３フレーム目でＢの発光をさせるように同
期させた。赤を表示したいセグメントには１フレーム目
でオンとし、２フレーム目と３フレーム目でオフとなる
ような駆動を行い、白色を表示したいセグメントには全
フレームともオンとなるような駆動を行って、遮光膜を
形成した側から観察したところ、カラーフィルターが無
いにも関わらず、赤と白の表示ができ、さらに視角も広
く良好な視認性を示した。

【００４９】[例５]ガラス基板にシリカのアルカリ防止
膜をスパッタ法にて約２００Åの厚さに成膜したマザー
基板を用い、８０ｍｍ×８０ｍｍの液晶パネルを複数個
レイアウトした機種を以下の手順で製造した。すなわ
ち、スピンコート法にて新日鐵化学株式会社製の遮光膜
材料Ｖ−２５９ＢＫＩＳ−Ｈを約１μｍの厚さに塗布
し、セグメント表示の表示部分および液晶セルの周辺に
設けたシール部分より外側の部分が遮光させるようなフ
ォトマスクを用いて、３００ｍＪの露光を行い、現像、
乾燥、焼成を行った。この膜のＯＤ値を測定したところ
３．０であった。

【００５０】こののち、遮光膜の上に透明レジストを約
１μｍ塗布し、遮光膜の側からガラス基板越しに３００
ｍＪの露光量となるように露光を行い、現像、乾燥、焼
成を行った。この状態で表面平滑性を確認したところ、
遮光膜と透明レジストが段差無く、つき合わせ構造で形
成されていることが確認できた。

【００５１】このようにして形成したカラー基板に２３
０℃の温度でスパッタ法にて約１０００Åの透明導電膜
を形成した。面抵抗値は約３０Ω／□であった。この基
板にフォトレジストを塗布したのち、セグメント表示の
部分に電圧が印加されるように配線部分を遮光したフォ
トマスクを用い、露光、現像を行った後、エッチング液
にて不要部分のＩＴＯを除去、さらにＮaＯＨ水溶液に
てレジストを剥離して、電極基板を作成した。対向する
基板は、アルカリ防止膜、ＩＴＯを順次形成し、同様に
電極基板を作成した。

【００５２】遮光膜および透明レジストを形成した基板
には日産化学株式会社製の配向膜ＲＮ−１１９９を用
い、転写印刷法にて厚さ約６００Åとなるように成膜し
た。対向する基板にはチタニア、シリカを混合した無機
系の絶縁膜を形成するために、ゾルゲル法にて印刷成膜
を行った。そののち、同様に配向膜を形成して焼成し、
両基板を同じ方向に平行にラビングした。

【００５３】片側の基板には２μｍの直径を持つ触媒化
成工業株式会社製の真し球を散布し、対向する基板には
三井化学株式会社製のストラクトボンドを液晶セルの周
辺および表示部で遮光膜に覆われている部分に支柱状に
配置するようにスクリーン印刷法にて印刷した。対向す
る基板の導通を取るための電極を設けた部分には、導電
ビーズを混合したシールを印刷し、導通させた。このシ
ール材は遮光膜の上に形成されているため、遮光膜側か
らは、ほとんど見えない位置となっていた。

【００５４】これらの基板を対向させ、熱圧着工程を通
して硬化させ注入口、端子部等を切り出したのち、液晶
セルおよび液晶注入ボートを加熱し、三菱ガス化学株式
会社製反強誘電性液晶混合物であるＭＸ−Ｋを等方性状
態として真空注入法にて注入し、注入口に熱硬化性のエ
ポキシ樹脂を塗布して封止した。各セグメント部分のギ
ャップのばらつきを測定したところ、最大で０．１μｍ
程度の偏差に収まっており、均一性の良好なセルが形成
されていた。そののち、両側に偏光軸が直交と成るよう
に一組の偏光板を所定の角度にて貼り付け反強誘電性液
晶表示パネルを完成させた。

【００５５】このようにして作成したセルをメモリー性
を生かした線順次書き込み駆動で１６本駆動し、裏面に
レッドとシアンの発光が可能なＣＣＴバックライトを設
置し、１フレーム目でレッドの発光、２フレーム目でシ
アンの発光をさせるように同期させた。赤を表示したい
セグメントには１フレーム目でオンとし、２フレーム目
でオフとなるような駆動を行い、白色を表示したいセグ
メントには１フレーム、２フレームともオンとなるよう
な駆動を行って、遮光膜を形成した側から観察したとこ
ろ、カラーフィルターが無いにも関わらず、赤と白の表
示ができ、さらに視角も広く良好な視認性を示した。

【００５６】

【発明の効果】本発明により、従来のＴＮあるいはＳＴ
Ｎ方式でのセグメント表示では視角の広さに限界があっ
たが、強誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶を適用する
ことにより、±６０°とＴＮ表示方式を用いたＴＦＴ駆
動より優る広い視角が実現できる。ＴＮ，ＳＴＮ表示素
子は視野角の点でＶＦ、ＬＥＤ、ＥＬ等の発光型の表示
素子に劣るため、用途が限られていた。本発明により、
この点が解消されることになり、バックライトを備えた
セグメントタイプの表示素子の用途を拡大できる。内面
遮光膜および内面透光膜と組み合せた場合、ギャップの
均一性をとることが困難であった低ギャップで比較的大
型の液晶パネルにおいても、面内の遮光膜部に支柱状の
シール材を設けることにより、加圧封止を行わなくとも
セル中央部が膨らむことが無く、特性の均一性の良いセ
ルが作成できる。

【００５７】本発明では、周辺のシール部の下にも遮光
膜を設けているため、表示部からはシールが見えなく、
有効表示部分を広く取ることができるとともに、支柱を
透明電極のない部分に設けることにより、支柱に用いる
シールと周辺のシールが同一のスペーサを含有したもの
を使うことができ、支柱用のシールを新たに用意する必
要はない。

【００５８】また、支柱を設けることによってギャップ
均一性が良好となるばかりでなく、自己修復性の無い強
誘電性液晶あるいは反強誘電性液晶などの液晶表示方式
においても衝撃による配向乱れを防止することができ
る。特に振動が生じやすい車載、あるいは可搬性の装置
にこれらの表示方式を用いる場合に特に有効である。

【００５９】本発明では、高速スイッチングを生かし
て、任意の場所に任意のタイミングで着色したセグメン
トを表示できる様になり、警告表示、注意表示など、従
来ＲＧＢのマイクロカラーフィルターを設けたフルドッ
トマトリックス表示でしか実現できていなかった表示を
任意にデザインしたセグメント表示にて実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の基本構成を示す模式的
断面図。

【符号の説明】１透明基板２遮光膜３透光性樹脂層４周辺シール材５支柱シール材６偏光板７液晶８照明手段９透明電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA02 FA04 GA04 HA14 JA17 JA20 KA30 MA04 MA07 MA17 2H093 NA11 NA43 NA65 ND13 NE06 NF17 NF20 NG03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明電極と配向膜をそれぞれ有し平行に
配置された一対の透明基板と周辺シール材とからなる空
間に強誘電性もしくは反強誘電性液晶層を挟持した液晶
表示パネルと、その両外側に偏光軸が直交するように添
設された一対の偏光板と、背面側の偏光板の背後に設け
られた照明手段と、表示領域内所望の透明電極に液晶層
の配向方向が変化する電圧を印加して表示パターンを表
示させる駆動手段を有する液晶表示装置において、表示
パターンに対応する部分以外には絶縁抵抗が１０^１２Ω
／□以上で、膜厚１μｍあたりの光学密度（ＯＤ値）が
２．０以上の遮光性樹脂層からなる遮光膜が設けられ、
表示パターンに対応する部分には絶縁抵抗が１０^１２Ω
／□以上の透光性樹脂層が設けられ、さらにこれら樹脂
層の上に直接駆動用の透明電極が設けられていること、
表示パターンが非フルドット型であること、照明手段が
複数の発光色を持つ光源を独立に制御でき、かつ、各光
源の点滅を１セットとしてそれを１秒間に５０回セット
以上切り替えられるものであること、および照明手段の
光源の切り替えと駆動手段とが同期されていること特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２】表示領域内の遮光膜の部分に支柱状のシ
ール材が設けられている請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】周辺シール材の下部にも遮光膜が設けら
れている請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】透光性樹脂層が、遮光膜形成後に塗布さ
れたネガ型の感光性樹脂を基板の塗布面の反対側から紫
外線にて露光し、現像することによって形成されている
請求項１〜３のいずれか１項記載の液晶表示装置。