JPH03294825A - 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、装置の可搬性、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χ−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、し）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、特性のバラ
ツキが少なく、大面積に形成可能な非線形素子の作製が
望まれていた。

一方、面積が大きい表示装置に用いられる液晶の開発が
進み、近年、ポリマーのマトリクス中に液晶の小さな球
を分散させたＮＣＡＰ　（ＮｅｍａｔｉｃＣｕｒｖｉｌ
ｉｎｅａｒ　Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｐｈａｓｅ：ネマチック
曲線式整列相）液晶、あるいは網目状構造のポリマーマ
トリクスの空隙部に液晶が連続相として入っている液晶
複合膜のようなポリマー分散型液晶と呼ばれる新規な液
晶技術が開発されている。ポリマー分散型液晶は、液晶
層の厚さの制御が容易なため、大型表示装置の液晶材料
として好適であり、応答時間が早い、偏光板を必要とし
ない、視野角が広い等の特徴を有している。

しかしながら、ＴＮ型液晶の駆動電圧が５Ｖ程度である
のに対して上記のＮＣＡＰ液晶等の駆動電圧は数十〜数
百Ｖ程度と高く、非線形素子として薄膜素子等よりも耐
電圧の高い素子の開発や駆動電圧を低減させることが望
まれていた。

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ポリマー分散型液晶層からなる液晶
表示装置を特願昭６３−１３８８７０号として提案した
。上記提案の液晶表示装置は、クロストークのほとんど
ない表示ができる。

〔本発明の目的〕

しかしながら、さらに画素を微細化した場合、バリスタ
の印刷面積の割合が増大し、画面全体に対する点灯部分
の割合を示す、いわゆる開口率が低下するという問題が
生ずる。このため、開口率を低下させないようにバリス
タの印刷面積を縮小した場合には、バリスタ電圧のバラ
ツキが起こりやすく、均一な表示が得られ難かったり、
バリスタに充分な電流が流せないことによる輝度の低下
が起こったりすることがあった。この輝度の低下は高デ
ユーテイ比になるに従い著しくなる。また、長期間駆動
した場合に、バリスタ素子の劣化が起こり易かった。

〔問題点を解決するための手段〕

バリスタ電圧の安定度はバリスタ素子の有効断面積が増
すに従い増加する。長期間駆動した場合のバリスタ素子
の劣化は、素子の有効断面積が大きいほど少ない。第６
図に示されるような同一基板２の電極３上に形成された
バリスタ素子の場合、バリスタ素子５の有効断面積は、
バリスタ素子長（ｆ）と有効バリスタ素子高（ｈ）との
積にほぼ等しく、この電極構成において、形成されたパ
リス・り素子を使った液晶表示装置にて画素を微細化し
た場合、バリスタ素子長（りが減少し、バリスタ素子の
有効断面積が減少し、前記問題点を生じさせていること
が判った。しかしながら問題点を解決するためにバリス
タ素子長（ｆ）を長くすることはバリスタ印刷面積の割
合が増大し、開口率の低下すなわち輝度の低下をもたら
し、またバリスタ素子高を高くしても有効バリスタ素子
高はある程度以上高くならず効果は見られなかった。

そこで本発明者らは、上記問題点を解決するためにさら
に鋭意検討した結果、本発明に到った。

本発明は、マトリクス状に画素電極が配設された第１の
基板、前記画素電極上に形成されたバリスタ素子、走査
電極が配設された短冊状又は開口部を有する第２の基板
、第１の基板と第２の基板との間に、互いの電極面が対
向するようにして、挟持されるポリマー分散型液晶層、
及び第２の基板の外側に配設された信号電極とからなり
、前記信号電極と前記バリスタ素子とを短冊間隙又は開
口部を通して接続することを特徴とする液晶表示装置に
関する。

以下に本発明の液晶表示装置１を図面を参照して説明す
る。

第１回は、第１の基板２の一部を画素電極面からみた概
略平面図であり、画素電極３及び画素電極３の一部にバ
リスタ素子５が配設されている。

第２図は短冊状の第２の基板６を電極面からみた概略平
面図であり、走査電極７が配設されている。

第３図は、第２の基板６の別の態様を示す概略平面図で
あり、開口部８を有する第２の基板６には走査電極７が
配設されている。

第４図は本発明の液晶表示装置１の縦断面図であり、第
５図は斜視図である。本図において、ポリマー分散型液
晶層９は第１の基板２と第２の基板６との闇に挟持され
ている。また信号電極４と画素電極３とはバリスタ素子
５により、短冊間又は開口部８を通して接続されている
。本図においてはバリスタ素子５と信号電極４とは導電
性接着剤１０により接続されている。

本発明によれば、第４図に示すようにバリスタ素子が第
１の基板の画素電極上に垂直に形成され、画素電極面側
の対面で導電性接着剤により信号電極と接続されている
。このためバリスタ素子の有効断面積を大きくすること
ができ、画素サイズを微細化しても、第６図に示す場合
に比較してバリスタ電圧が安定し、長期間駆動した場合
のバリスタ素子の劣化（電流電圧特性の低下）が少ない
。

また、信号電極の幅を広くとれるため、配線抵抗が小さ
く、大型パネルにした場合でも、明るい表示が可能であ
る。

本発明における、バリスタ素子を主としてバリスタ粉を
含むペーストを原料とするものとすれば、印刷やデイス
ペンサ等により、基板の任意の位置にバリスタを形成す
ることができ、薄膜形成技術を用いる場合等に比べ、製
造方法が簡易で、安価であり、広い面積に一度に素子を
作成することが可能であり、特性のバラツキ等が少なく
安定したバリスタ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素子と
すれば、粒径のそろったほぼ球形のバリスタ粉を用いる
ことによりバリスタ閾値電圧がほぼ一定となりきれいな
表示が得られる。

バリスタ素子は、バリスタ粉、バインダを主成分とする
ペーストをスクリーン印刷やデイスペンサにより、第１
の基板２の所定位置に所定量塗布後、バインダを硬化さ
せることにより、形成することができる。バインダとし
ては通常ポリマーやポリマー前駆体及びそれらからなる
接着剤等が用いられ、好ましくはエポキシ樹脂や、ホッ
トメルト接着剤等が用いられる。また低融点ガラスなど
の無機物をバインダに用いて熱処理しても良い。

本発明のポリマー分散型液晶層は、液晶が媒体中に分散
された媒体層からなっており、その具体例こしては、液
晶微粒滴を水溶性ポリマーでカプセル状に包含したＮ　
ＣＡ　Ｐ　（Ｎｅｍａｔｉｃ　Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ
　Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｐｈａｓｅ：ネマチック曲線式整列
相）液晶（特公表昭５８−５０１６３１号公報）、ラテ
ックス取り込み液晶（特開昭６０−２５２６８７号公報
）、液晶微小滴をエポキシ樹脂中に分散した物質（特公
表昭６１−５０２１２８号公報）、あるいは溶媒キャス
ト法により調製した網目構造の液晶複合膜（Ｐｏｌｙｍ
ｅｒ　Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、Ｊａｐａｎ　ｖｏｌ、３７
．Ｎｏ、８．２４５０（１９８８））等を挙げることが
できる。ポリマー分散型液晶層の製造は公知の方法を採
用することができる。

〔実施例］ 以下に製造例を示し、本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ 第２図に示す透明な走査電極７を有する短冊状ＰＥＴ基
板６（厚さ７５μｍ）の走査電極面に、ＰＶＡ２ｇを溶
かした水溶液２０ｇ、液晶（Ｅ−４４）５ｇ、黒色二色
性染料０．２ｇからなるエマルジョンを９０μｍドクタ
ーブレードを用いて塗布、乾燥してポリマー分散型液晶
層９（厚さ１４μｍ）を形成した。

一方、第１図に示すように、透明電極でできた画素電極
３の一部面上に、バリスタ粒子を含むペーストを印刷し
、°乾燥、焼き付けて、バリスタ素子５　（０，６ｒｔ
ｍ　Ｘ　０．３　ｉｎ、厚さ１０ａｍ±４μｍ）を形成
した。

画素電極３面にポリマー分散型液晶層９が密着するよう
、且つバリスタ素子５と走査を極７とが接触しないよう
に第１の基板２と第２の基板６とを貼り合わせた。

次に、第５図に示すように、銅線とバリスタ素子とを短
冊間隙で導電性接着剤で接続し、液晶表示装置を作製し
た。

この液晶表示装置１を±１８０■でアクティブマトリッ
クス駆動（デユーティ比１／１２Ｂ）したところ、コン
トラスト１６で、はとんど輝度のバラツキのなく、長期
に安定した表示ができた。

バリスタ電圧のばらつきも小さく標準偏差は２．１■で
あった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、画素を微細化した場合にも、バリスタ
の有効断面積を広くとることができしかも開口率も大き
くすることができるため、バリスタ電圧のバラツキが小
さく、輝度も高い。また、長期間駆動した場合のバリス
タ素子の劣化が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明を構成する各基板の平面図で
あり、第１図は、第１の基板を電極面からみた平面図で
あり、第２図及び第３図は第２の基板を電極面からみた
平面図である。 第４図は、本発明の液晶表示装置の縦断面図であり、第
５図は、本発明の液晶表示装置の斜視図である。 第６図は従来例である、同一基板の電極上に形成された
バリスタ素子を示す平面図である。 ２．６：基板、３：画素電極、４：信号電極、５：バリ
スタ、７：走査電極、８：開口部、９：ポリマー分散型
液晶層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　マトリクス状に画素電極が配設された第１の基板、前
   記画素電極上に形成されたバリスタ素子、走査電極が配
   設された短冊状又は開口部を有する第２の基板、第１の
   基板と第２の基板との間に、互いの電極面が対向するよ
   うにして、挟持されるポリマー分散型液晶層、及び第２
   の基板の外側に配設された信号電極とからなり、前記信
   号電極と前記バリスタ素子とを短冊間隙又は開口部を通
   して接続することを特徴とする液晶表示装置。