JPH04199028A - 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〕 本発明は液晶表示装置に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来の
単純マトリクスタイプのＴＮ型液晶表示は、応答速度が
遅いため大容量表示に制約があった。

この問題を解決し、大型・大容量の要求を満たす方式と
して、現在は５ＴＮ（ＳＵＰＥＲＴＷＩＳＴＥＤ　ＮＥ
ＭＡＴＩＣ）方式の液晶表示が主流となり、ラップトツ
ブ型パソコン、携帯ワープロなど多くの機器に用いられ
ている。しかし、ＳＴＮ方式は、液晶分子の複屈折性を
利用した表示方式のため、液晶の屈折率異方性（Δｎ）
とセルギャップ（ｄ）との積であるリターデーション（
Δｎ−ｄ）により表示色の均一性が規定される。このた
め、セルギャップｄとしては、±０．１鴻以下の精度が
要求される。

ところで、近年、液晶表示装置のより薄型化、軽量化が
強く要求されて来ており、これを実現する一手段として
基板に可撓性ポリマーフィルムを用いた液晶表示素子の
開発が行なわれている。上記ポリマーフィルム上に表示
電極とすべき透明導電膜を形成する方法としては、真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法等
の物理的手段があり、透明導電膜としては、酸化インジ
ウム（Ｉｎ２０３　）、酸化スズを少量ドープした酸化
インジウム（ＩＴＯ）、または銀合金などの金属膜が用
いられる。ところが、１／２００デユーティ−駆動さら
に１／４００デユーティ−駆動など大型表示用に要求さ
れる電極膜特性としては、通常可視光（５５０ｎｍ）の
透過率が少なくとも７５％であり、且つ表面抵抗が１．
／２００デユーティー駆動で１００Ω／口以下、１／４
００デユーティ−駆動では３０Ω／口以下好ましくは２
０Ω／口以下が必要となり、しかもパターン化のために
エツチング特性も良好なものが要求される。

この点で現在ＩＴＯ膜または、金属薄膜を下地層、ＩＴ
Ｏ膜をトップ層とした二層膜または上下のＩＴＯ層間に
金属薄膜をサンドインチした積層膜が好適である。

しかしながら、ポリマーフィルム上に上記低抵抗透明導
電膜を形成するには、少なくとも２００℃以下好ましく
は１５０℃以下の低温で成膜する必要があるため、ガラ
ス基板上に高温で成膜された結晶化度の良好な、従って
膜厚がそればと厚くなくても低抵抗化が実現できる場合
と異なり、膜厚をより厚くして低抵抗化を計らざるを得
ない。

従って、上記の様に、ポリマーフィルム基板を用いて大
型表示装置を形成する場合、表示用マトリクス電極を形
成する透明導電膜の膜厚が一般に１０００Å以上となる
ため、表示領域内でマトリクス電極形成領域（卵動表示
領域）とそれ以外の非駈動領域とで上下基板間にギャッ
プの差が発生し、これが色ムラとなり、良好な表示素子
が得られないという欠点が生じる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
液晶セル全面にわたって均一なセル厚を得、セル厚不良
からくる色ムラを解消し、表示品質の優れた液晶表示装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明によれば、互いに対向
する面に所定の電極および配向膜層を順次形成した上下
２枚の基板間に液晶を挟持し、該上下２枚の基板の電極
によって構成されるマトリクス状の表示電極を持つ液晶
表示装置において、該配向層が、シール部材で囲まれた
液晶注入領域内に対応した開基板表面に対して形成され
た第１の部分と、該上下基板面の電極により形成される
マトリクス電極領域外に対応した開基板表面に対して形
成された第２の部分とからなることを特徴とする液晶表
示装置が提供される。

〔作　用〕

本発明では、配向膜を上記の如く２つの部分で形成した
ことにより、両差間の段差をほとんどなくすことができ
、構成基板としてポリマーフィルムを用いた場合でも色
ムラのない、表示品質の良好な液晶表示装置の提供が可
能となる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。

先ず、従来の液晶表示装置について説明する。

第４図は従来の液晶表示装置の一例における断面構成図
である。上基板１と下基板２が対向配置され、３．４の
表示用電極がそれぞれの基板表面に形成される。さらに
上記３．４の電極上には、液晶を所定の方向に配向すべ
き配向膜５．６が塗布形成される。

上記の様に構成された基板間には、液晶８が注入され、
さらに開基板間のギャップを均一に保持するための球状
スペーサー９が分散される。なお１０は液晶注入口（第
３図１３）を除き上下基板を接合するためのシール部材
である。

上記のように構成された従来の液晶表示装置においては
、上下基板１，２は通常ガラス基板より構成されるため
、表示用電極３．４は大型表示を実現する場合において
も、比較的薄い膜であっても低抵抗化が実現できる。ま
た、電卓表示など比較的小型の表示装置の場合にはさほ
ど低抵抗化する必要がなく、１０００Å以下の非常に薄
い膜であっても液晶駆動には問題がなかった。これは、
基板にポリマーフィルムを採用した場合にも同様である
。

従って、上記の様に形成された表示用電極３．４上に、
スピナー法または印刷法により、表示電極膜厚とほぼ同
じ膜厚（８００−１０００人）で塗布して配向膜５．６
を形成した後では、マトリクス電極を形成する（ａ）領
域と非駆動部となる（ｂ）領域では、上下基板間に大き
なギャップの差は発生せず、微小なギャップ変化が影響
するＳＴＮ方式の表示でも特に問題とはならなかった。

しかし、ポリマーフィルム基板を用いて、大型のＳＴＮ
表示装置を形成する場合には、表示用電極３．４、の低
抵抗化のために表示電極３，４の膜厚が１０００Å以上
と厚くなるため、マトリクス電極領域（ａ）と非駆動領
域（ｂ）とで、上下基板間のギャップ差が増大し、面領
域での非点灯時の表示色が大きく異なり、均一な表示が
得られない。特に、領域（ａ）の最外電極４−１と領域
（ｂ）の境界部分では急激な段差が生じるため大きな色
ムラとなる。

第１図は上記欠点を解決するための本発明による液晶表
示装置の一実施例の構成を示す断面図であり、基板１．
２は、１．　ＯＯｐＸｒＩ厚のポリマーフィルムを用い
た。表示用電極３．４は、１／２００デユーティ−また
は１．／　４００デユーティ−駆動の大型表示を実現す
るためにシート抵抗が１００Ω／口以下でかつ膜厚が１
ｏｏｏ〜５０００人の範囲である高透過率の金属酸化物
膜または金属薄膜と金属酸化物膜との積層構造膜より形
成されているのが望ましく、本実施例では膜厚を約２５
００人と厚くし、低抵抗化を計ったＩＴＯ膜（シート抵
抗２０Ω／口）、を用いた。また、上記電極３．４上に
は、液晶駆動電圧、応答速度、表示性能の点および基板
の耐熱特性の点から、低温焼成（１５０℃以下）が可能
な高チルト配向剤をフレキソ版を用いた凹版印刷により
約１ｏｏｏ人厚に印刷し、８０℃で約１分間プレキュア
−し、５．６を形成した。その後、同様の配向剤を用い
、同様の方法にて（ｂ）領域に印刷形成後、１２０℃、
６０分の焼成を行ない７および６の配向膜を形成した。

７を形成する過程で配向剤の濃度を調整し、領域（ａ）
と領域（ｂ）の基板面からの膜厚差が１０００Å以下と
なるようにした。また、配向膜５上の７に対応する領域
も同様に第２層目の配向膜を形成した。第３図は上記配
向印刷を行なうべき領域を示すため表示素子の平面図を
示したもので、シール部材１０で囲まれた領域が第１回
の印刷領域を示し、上下の電極により構成されるマトリ
クス電極部（ａ）以外の外周領域（ｂ）が第２回の印刷
領域である。

また、第２図は本発明の他の実施例を示した図で配向膜
以外の各要素の構成は第１図と同様である。第２図の実
施例においては、上下基板の（ｂ）領域に対応した部分
に濃度調整した配向剤を第１図と同様に印刷形成した後
、同様のプレキュア−を施し７を形成後、再び所定の濃
度の配向剤をシール内全面に渡って印刷形成し、８０℃
、１分のプレキュア−後、１２０℃、６０分の焼成を行
ない、７．６および７に対応した基板１上の領域と５を
形成した。

上記の工程後、引き続き所定の工程を経て、ＳＴＮ型の
大型液晶表示装置を作製したところ、第１図、第２図、
第３図の（ｂ）領域に従来通り第１層だけの配向膜を形
成したものに比へ、表示画面全面にわたって均一な色ム
ラのない液晶表示装置を得ることが可能となった。

さらに、第１層のみの配向膜形成の場合には、第３図の
（ｂ）−１に示した液晶注入口近傍領域で、液晶注入時
に、基板間のギャップ制御のために分散された球状スペ
ーサーが移動し、スペーサー移動による大きな色ムラが
発生した。ガラス基板を用いて液晶表示装置を形成する
場合には、上下基板の貼り合せ時に荷重をかけ、スペー
サーの基板面と接触する部分が変形するまでおしつぶさ
れ、上下基板によりしっかりと固定されるため上記のよ
うな欠点は生じにくい。ところが、ポリマーフィルム基
板の場合には、基板自体に柔軟性があるためスペーサー
は所定の貼り合せ荷重では変化するまでには到らず、こ
のため（ｂ）領域に存在するスペーサーは、（ａ）領域
に比べ、両基板間でギャップがより大きくなることから
、より移動し易い状態にあり、スペーサー移動による色
ムラが発生する。

第１図及び第２図の実施例によれば、（ａ）、（ｂ）領
域の基板面からの膜厚差がほとんどなくなるため（ｂ）
−１領域（第３図）での注入時のスペーサー移動による
色ムラも同時に解決され、より均一な表示が可能となっ
た。

また、上記実施例では、ＳＴＮ型の大型液晶表示装置を
例にとって説明したが、本発明はこれらに適用が限定さ
れるものではなく、上基板１と偏光板１１との間、また
は上下両基板１．２と偏光板１．１．　＋１２間のそれ
ぞれに光学位相板を設けた白黒液晶表示装置を実現する
場合、または表示用電極４の下層あるいは上層に表示ド
ツトに対応したＲ、　Ｇ、　Ｂのカラーフィルターを設
けたカラー液晶表示装置を実現する場合にも適用できる
。

〔発明の効果〕

以上詳説した様に、本発明によれば前記構成としたので
、全面に渡って均一なセル厚の液晶セルが得られ、表示
電極を形成する透明導電膜の膜厚が、大型表示を実現す
る低抵抗化のため厚くなった場合でも、表示画面全体に
渡って均一な表示が可能で１色ムラのない表示品質の優
れた大型液晶表示装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の液晶表示装置の構成を
示す部分断面図、第２図は配向印刷を行なうべき領域を
示すための液晶表示素子の平面図２第３図は本発明によ
る別の実施例の液晶表示装置の構成を示す部分断面図、
第４図は従来の液晶表示装置の構成を示す部分断面図で
ある。 １．２・・・基板　　　　　　３．４・・・表示用電極
５．６．７・・・配向膜　　　８・・液晶９・・・スペ
ーサー　　　　１０・・・シール部材１１．１２・・・
偏光板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向する面に所定の電極および配向膜層を
   順次形成した上下２枚の基板間に液晶を挟持し、該上下
   ２枚の基板の電極によって構成されるマトリクス状の表
   示電極を持つ液晶表示装置において、該配向層が、シー
   ル部材で囲まれた液晶注入領域内に対応した両基板表面
   に対して形成された第１の部分と、該上下基板面の電極
   により形成されるマトリクス電極領域外に対応した両基
   板表面に対して形成された第２の部分とからなることを
   特徴とする液晶表示装置。
2. （２）前記上下２枚の基板が可撓性ポリマーフィルム基
   板よりなり、該ポリマーフィルム基板表面に形成された
   表示用透明電極が、シート抵抗１００Ω／口以下であり
   かつ膜厚が１０００〜５０００Åの範囲である高透過率
   の金属酸化物膜または金属薄膜と金属酸化物質との積層
   構造膜より形成されていることを特徴とする請求項１に
   記載の液晶表示装置。