JPH03116026A - 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〕 本発明はクロストークがほとんどなくかつ輝度の高い液
晶表示装置に係る。

〔従来技術及びその問題点〕

液晶表示装置は、低電圧駆動が可能であり、かつ消費電
力が小さく、またＩＣによって直接駆動できるため、装
置を容易に小型にし、また薄型にできる利点を有する。

特にＴＮ型液晶は、低電圧、低消費電力の点で優れ、従
来から腕時計、電卓等に広く用いられている。

近年、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の
情報処理装置の普及に伴い、装置の可鍛性、薄型化、小
型化が求められるようになり、ＣＲＴにかわる表示素子
として、液晶表示素子が採用され始めている。上記情報
処理装置においては漢字表示をするために、腕時計、電
卓等の用途に比べその画素数は非常に多くなり、液晶表
示装置の駆動方法も通常Ｘ−Ｙ状に電極を交差させる単
純マトリクス駆動回路が用いられる。単純マトリクス駆
動方式において各画素は個々に画素電極が独立していな
いために隣接画素にも一定の電圧が印加されることとな
り、隣接画素は完全に非表示状態とはならず、いわゆる
クロストークが発生する場合がある。

このクロストークを改善するために、各画素ごとにダイ
オード、薄膜トランジスタ、バリスタ等の非線形素子を
設ける方法がある。

しかしながら、数千〜数十万画素にものぼる画素ごとに
ダイオード、薄膜トランジスタ等を、欠陥なしにあるい
は略同−特性に配設することは困難であり、特性のばら
つきが少な（、大面積に形成可能な非線形素子の作製が
望まれていた。

Ｃ本発明の目的〕 本発明者らは、主としてバリスタ粉からなる膜を非線形
素子として使用した液晶表示装置は、クロストークのほ
とんどない表示ができることを見出したが、第１の基板
上に配設されたバリスタ層の頭頂部と対向する第２の基
板上の電極とが接触あるいは極度に近接する場合には、
第１の基板上に設けられた信号電極からバリスタ層を介
して第２の基板の電極に電流が流れ易くなったり、画素
電極からバリスタ層を介して第２の基板の電極に電流が
流れ易くなったりするために、第１の基板上に形成され
た画素電極と第２の基板上の電極との間の電圧が低下し
、所望する輝度の表示が得られないという問題が発注す
る。

本発明はこのような問題を解決し、高輝度でクロストー
クの少ない液晶表示装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、画素電極と、この画素電極と間隔をもって配
設され画素電極に信号を送る信号電極と、前記画素電極
と前記信号電極とを接続するバリスタとを有する第１の
基板、前記画素電極と対向するように電極が設けられた
第２の基板、及び第１の基板と第２の基板との間に液晶
が充填された液晶表示装置において、バリスタの厚みが
画素電極と信号電極との間隔よりも短く、且つ信号電極
上のバリスタと第２の基板上の電極とが接触しないこと
を特徴とする液晶表示装置に関する。

詳しくは、バリスタの厚みが画素電極と信号電極との間
隔よりも短く、且つ液晶動作電圧下において第１の基板
のバリスタ頭頂部と第２の基板上の電極との間に電流が
流れない程度まで、バリスタ頭頂部と第２の基板上の電
極との距離を離すことを特徴とする液晶表示装置に関す
る。

バリスタ頭頂部と第２の基板上の電極との間には、液晶
自身、あるいはバリスタ部を覆うようにポリマー、有機
物、無機物等の固体状物が充填される。バリスタ頭頂部
と第２の基板上の電極との距離は、間に充填される物質
によって適宜設定される。耐電圧性の良い物質の場合に
は比較的短い距離に設定でき、一方耐電圧性の悪い物質
の場合には比較的長い距離に設定する必要がある。

以下に本発明を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の液晶表示装置１の一実施態様を示す
部分拡大樅断面図である。第２図は、第１の基板２上に
設けられた画素電極３１．信号電極４及びバリスタ５の
配設の関係を示す平面図である。

第１の基板２上には、画素電極３及び信号電極４が配設
されている。画素電極３と信号電極４とは間隔ｌＩをも
って配置されており、両者はバリスタ５で電気的に結合
されている。画素電極３と信号電極４との間隔！、は一
般に５〜４００μｍである。またバリスタ５の厚み１２
は一般に５〜４００μｍである。第２の基板６上には画
素電極３と対向するように走査電極７が配設されている
。

第１の基板２と第２の基板６との間にも液晶８が挟持さ
れている。本発明において、バリスタ５の厚み１２は、
画素電極３と信号電極４との間隔Ｐ１よりも短くなって
いる。

本図によれば、第１の基板上に配設されたバリスタ５の
頭頂部と対向する第２の基板上の走査電極との間に液晶
層が設けられているため、信号電極４とバリスタ５の頭
頂部間のバリスタ電圧が、信号電極４と画素電極３間の
バリスタ電圧よりも小さいにも拘らず、信号電極４から
バリスタ５の頭頂部を通して第２の基板上の走査電極７
に電流が流れることがない。従って、液晶とバリスタ５
との正常なマトリックス回路が形成され、各画素のコン
トラストにバラツキを生じることがない。

バリスタ５の頭頂部と対向する第２の基板上の走査電極
との間隔は、信号電極４がらバリスタ５の頭頂部を通し
て第２の基板上の走査電極７に電流が流れない程度の間
隔であればよく、その間隔は間に充填される物質の種類
によって適宜設定される。

本発明においては、バリスタを主としてバリスタ粉より
なるバリスタ膜とすれば、基板上の任意の位置及び大き
さにバリスタを作製することができる。さらに、前記バ
リスタ膜を、バリスタ粉を主成分とするペーストを用い
た印刷法によって、画素電極と信号電極との間に個別に
形成すれば、薄膜形成技術を用いる場合等と比較して、
製造方法が簡易で、安価であり、広い面積に一度に素子
を作製することが可能であり、特性のバラツキ等が少な
く安定したバリスフ素子を形成することができる。

バリスタを主としてバリスタ粉よりなるバリスタ膜とす
る場合、粒径のそろったほぼ球形のバリスタ粉を用いる
ことにより、各画素電極と信号電極間のバリスタ闇値電
圧がほぼ一定となり、きれいな表示が得られる。バリス
タ粉の粒径は一般には１〜３００μｍ、好ましくは１〜
３０μｍである。

本発明で使用する液晶としては、Ｄ　Ｓ　（Ｄｙｎａｍ
ｉｃ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）型、Ｔ　Ｎ　（Ｔｗｉｓ
ｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型、Ｅ　ＣＢ　（Ｅｌｅｃｔ
ｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒ
ｉｎｇｅｎｃｅ）型、Ｐ　Ｃ（Ｐｈａｓｅ　Ｃｈａｎｇ
ｅ）型、ゲスト・ホスト型等の液晶を挙げることができ
る。

〔実施例〕

以下、製造例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。

製造例１ 第２図に示すように、第１の基板上の所定の位置にＩＴ
Ｏ等の透明電極でできた信号電極４と画素電極３とを形
成した後、信号電極４と画素電極３との間（ギャップ３
０μｍ）に、粒径ｊ〜５μｍのバリスタ粉を主成分とす
るペーストを用いて、１０μｍ±３μｍの厚さになるよ
うに印刷法によりバリスタ５を形成した。一方、第２の
基板６（ガラス、ＰＥＴフィルム等）上にＩＴＯ等の所
定の走査電極となる電極７をパターニングして形成した
。次いで第１の基板上の画素電極３及び第２の基板上の
走査電極７に配向膜を形成した。

次に１５μｍのスペーサを間に挟んで第１の基板と第２
の基板とを所定の位置で合うように貼り合わせて基板の
回りを液晶注入口を残して接着剤でシールした。その後
、メルク社製のＺＬＩＩＩ３２等の液晶を充填し、液晶
注入口を接着剤で密閉した。次いで第１の基板と第２の
基板の外側に偏光板を貼り合わせＴＮ型の液晶表示装置
を作製した。

この液晶表示装置の信号電極４と走査電極７との間に交
流電圧±３０Ｖでマルチプレックス駆動（デユーティ比
１／４００）したところ、望みの画素部分がクロストー
クなしに明るく（コントラスト比５０以上）点灯するこ
とができた。

なお説明するに際し第２の基板上の電極を走査電極とし
たが、必ずしもこれに限定されるものではなく、駆動時
に第１の基板上の信号電極を走査してもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、信号電極からバリスタを介して走査電
極に電流が流れることがなく、液晶とバリスタとの正常
なマトリックス回路が形成され高輝度であり高コントラ
スト表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示装置の部分継断面図である。 第２図は第１の基板上の画素電極、信号電極及びバリス
タの配設関係を示す平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画素電極と、この画素電極と間隔をもって配設さ
   れ画素電極に信号を送る信号電極と、前記画素電極と前
   記信号電極とを接続するバリスタとを有する第１の基板
   、前記画素電極と対向するように電極が設けられた第２
   の基板、及び第１の基板と第２の基板との間に液晶が充
   填された液晶表示装置において、 バリスタの厚みが画素電極と信号電極との間隔よりも短
   く、且つ信号電極上のバリスタと第２の基板上の電極と
   が接触しないことを特徴とする液晶表示装置。