JPH04502066A - 隣接画像素子間の可視的間隙のない液晶表示装置 - 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】 隣接画像素子間の可視的間隙のない液晶表示装置この発明は、請求の範囲１の前 提部分の特徴にしたがった液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は可成以前から良く知られている。その構造および動作モードにつ いてはテクニッシェψアカデミ−・エッシンゲンの“コンタクト　ラント　スタ ジアム０の１６巻８゜７章に記載されている。

画像点のマトリックスを生成することが所望されるとき、透明なストリップ状電 極によって覆われた２つの基体プレートは、電極の縦軸が互いに９０度の角度で 配置されるように互いに対向して配置されている。異なる基体プレート上にある ストリップ状電極に電圧が供給されるとき、電圧が供給される２つのストリップ 状電極の交差区域に位置している液晶物質はその区域に生成される電界によって 付勢され、それによりこの物質のある種の光学的性質が液晶の方向の再配置を生 じるように変化する。これらの性質の一つは通過光の偏光方向の回転であり、し ばしば電気的手段によって光を制御するために使用される。これが行われたとき 、基体プレートの外表面に設けられた偏光層はそれぞれ画像点または素子を表す 個々の交差区域が供給された電圧により透明または不透明になることを可能にす る。

今日市販されている表示装置は画像の解像度およびコントラストの両者を低下さ せる個々の画像点間の可視的に明瞭な間隙によって特徴づけられる。これらの間 隙は電極材料により被覆されない電極ストリップを絶縁するように機能する電極 ストリップ間の区域によるものである。これらの区域は電極材料のもとの連続層 を部分的にエツチングして生成され、それ故ある最小の幅を有している。基体プ レートのこれらの被覆されていない区域に沿って電界を供給することは可能では なく、そのためこれらの部分に位置する液晶物質には何の影響も与えられない。

画像点を細かく分割すればするほど、これらの“死”区域によって覆われた区域 の表面全体に対する割合いが大きくなることが容易に認識できる。したがって画 像の解像度はコントラストの著しい減少と関連している。

この発明は、上記の形式の液晶表示装置の構造を特定して表示装置がこの形式の 既知の液晶表示装置よりも良好なコントラストおよび良好な画像解像度を有する ようにするものである。この問題は請求の範囲ｌの特徴部分に記載された特徴に より解決される。各基体プレートの連続するストリップ状電極は幾つかの重ねら れた層、例えば２つのそのような層の交互のパターンで配置され、２つの隣接す るストリップ状電極間の可視絶縁区域を生成するようにエツチングを使用する必 要がない。それ故前記ストリップ状電極は上の層の電極が常に下の層の電極の間 隙に一致するように重なった層で配置されることができる。重なった層の垂直距 離はストリップ状電極の幅の約１／１０００の大きさに過ぎず、光学的または電 気的のいずれの目的にとっても重要ではない。

そのような構造を与えることにより、コントラストの顕著な損失を生じることな くこの形式の通常の表示装置よりも高い画像点密度を有することが可能になる。

この発明による液晶表示装置のさらに開発された態様は請求の範囲２に記載され ており、ストリップ状電極との接触を特に簡単に行うように基体プレートの縁区 域を構成することが可能な構成の概要を示す。

以下添付図面を参照にしてこの発明による液晶表示装置の実施例を詳細に説明す る。

図１は、現在使用されている液晶表示装置の原理および構造を示す。

図２は、ストリップ状電極の縦方向に直角な方向の通常の液晶表示装置基体プレ ートの断面図を示す。

図３は、通常のマトリックス方液晶表示装置の制御可能な、および制御できない 区域の分布を示す。

図４はこの発明による液晶表示装置の基体プレートの断面図を示す。

図５はこの発明による液晶表示装置の制御可能な区域の分布を示す。

図６は両側に接触を有する液晶表示装置の基体プレートの接触区域を示す。

図７は一方の側のみに接触を有する液晶表示装置の基体プレートの接触区域を示 す。

図１は既知の液晶表示装置の原理および構造を示す。

液晶物質ＰＫは２つの平行で透明な基体プレート８２間に含まれ、それら基体プ レートＳＰは一般にガラスで作られ、その互いに対向する表面に光学的に透明で 、しかも導電材料である例えばインジュウム錫酸化物（ＩＴＯ）で構成された電 極Ｅを支持し、その上に大抵の場合に薄い配向層が設けられているが、図には示 されていない。液晶物質はその結晶区域の配向、それ故またその光学的特性が電 界の影響により変化する性質を有している。図示されたセルは例えば電気的に影 響を受けないとき液晶物質が光の通過するように偏光方向を回転させるが、電界 の影響下になるとそのようにはならない性質を利用している。

事実図の左側からの入射光りは第１の偏光層Ｐ１によって直線偏光される。液晶 物質を通過するときその偏光方向は電界のない区域では９０度回転される。第１ の偏光層ＰＩに対して同様に９０度回転された方向を有し、解析器として動作す る偏光層Ｐ２を通過した後、光は右方にセルを出て行く。問題とされるセルの区 域はそれ故輝いている。

しかしながら電界の影響下の区域においては（このため左側の基体プレートの電 極の１つはスイッチＳを介して電圧源Ｕに接続され、その電圧源の他方の端子は 右側の基体プレートの対向電極と接触している）、液晶物質は入射光の偏光平面 を回転しない。第１の偏光層Ｐ１において直線偏光された光はそれ故この区域Ｕ Ｂでは偏光層Ｐ２を通過することはできず、したがってこの区域ＵＢは暗くなる 。

マトリックスとして動作する液晶表示装置においては（図３）、多数のストリッ プ状電極が互いに対向して配置され、２つの基体プレートのストリップ状電極の 縦方向は通常互いに直角方向である。個々のストリップ状電極の交差区域ＢＥは 表示の画像点（画素）を形成する。各画像点はその点で交差する２つのストリッ プ状電極に電圧を供給することによって個々に制御されることができる。

図２から認められるように、通常の表示装置の基体プレートＳＰのストリップ状 電極Ｅは全て同じ平面に配置されている。ストリップ状電極は互いに電気的に絶 縁されなければならないから、もとの連続した電極層の形成に続いて間隙Ｚをエ ツチングしなければならない。感知電極層はそれから被覆材料（一般に５ｉＯｚ ）ＤＳで覆われる。

エツチングにより形成された間隙Ｚは比較的広い。完成した表示装置においては 、それらは液晶物質が電気的に影響を与えることのできない可視領域を構成する 。

図３はマトリックス状に構成された液晶表示装置中のこれらの制御不可能な区域 の分布を示している。制御可能な画像素子ＢＨに隣接して電極がガラスと対向す る区域ＥＧおよび両側に電極被覆のないガラス層が位置する区域ＧＧが存在する 。図３において上方の基体プレートのストリップ状電極ＥＯは左から右に延在し 、一方下側の基体プレートＰのストリップ状電極ＥＵは上から下に延在している 。

例えばより良好な解像度を得るために単位面積当りの画像素子の数が増加するな らば、図３の画像素子ＢＥはより小さくしなければならない。しかしながらすで に指摘したように、間隙Ｚは寸法を減少させることができず、それ放電気的に制 御不可能な区域ＥＧおよびＣＧは全体の表示表面のより大きい割合を占めるよう になり、それはコントラストを低下させる。

図４に示されるように、この発明による表示装置のストリップ状電極Ｅは異なっ たレベルの２つの層、すなわち下方層ＵＳと上方ＲＯ８として配置されており、 順次の電極は交互に下方層と上方層とに配置されでいる。上方層のストリップ状 電極は下方層、の２つのストリップ状電極間の間隙またはギャップと正確に同じ 幅を有し、それ故図５から明らかなように基体プレートが垂直方向から観察され るとき個々の画像素子間の全ての間隙が消失する。ストリップ状電極間の絶縁は 薄い被覆材料の層ＤＳによって確保される。もしもこの絶縁が不十分であれば、 絶縁を確実にするために十分な広さである非常ｌ；小さい間隙を設けることによ りストリップ状電極の幅を減少させることも可能であるが、それはエツチングに よって生成された間隙の幅よりもはるかに狭い。１　ｕの幅のそのような間隙は 光学的に認識できない。

図４にしたがって構成された表示装置のコンタクトは既知の方法で得られる。例 えば導電層と非導電層との交互の連続からなるゴムストリップである１ゼブラゴ ム′　ト呼ばれるものが使用される。図６の場合のように基体プレートが両側で 接触されるとき、フンタフ）・区域ＫＢＩは下方の電極層の形成およびエツチン グ後層構造を終端することによって一方の側に形成され、続いて反対側に沿って コンタクト区域ＫＢ２が形成され、その層構造は上方の電極層の形成およびエツ チングまで連続する。このようにして左側の下方層ＵＳのストリップ状電極およ び右側の上方層Ｏ８のストリップ状電極にコンタクトを形成することが可能であ る。

図７は基体プレートが一方の側のみでコンタクトを形成されるときコンタクト区 域ＫＢＩおよびＫＢ２がどのように配置されるかを示している。この場合に重要 なことは、表面が下側電極層ＵＳの絶縁被覆材料ＤＳによって構成された２つの 接触区域間に間隙を有し、それにより上側層のストリップ状電極と下側層のスト リップ状電極との間の短絡を避けることである。

基本的原理において、基体プレート上のストリップ状電極はまた２層よりも多い 層として配置されることができる。その場合にはさらに別のフンタクト区域の形 成が必要であり、これは図７のずらされた態様の配置にしなければならないであ ろう。

Ｆｉｇ、ム／ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．互いに間隔を隔てて配置され、少なくとも一方は透明である２個の平行平面 基体プレートを備え、それら基体プレートが液晶物質を囲み、互いに対向する表 面上にストリップ状で光学的に透明な電極を一方の基体プレートの電極の縦軸が 他方の基体プレートの電極の縦軸と角度をなし、好ましくは９０度の角度で支持 している液晶表示装置において、ストリップ状電極が交互の電極パターンを生成 するように２以上の重ねられた絶縁透明層で配置され、上方の層の電極は常に下 方の層の間隙の正確に上方に位置していることを特徴とする液晶表示装置。
2. ２．電極を支持する基体プレートの表面がストリップ状電極の縦方向を横切る方 向に延在する縁部に沿って第１のコンタクト区域を設けられ、重ねられた最も下 の絶縁層のに埋設された電極のみが自由にアクセス可能であり、重ねられた絶縁 層に埋設された電極のみが自由にアクセス可能である第２の少なくとも１つの別 のコンタクト区域が設けられ、両方のコンタクト区域が基体プレートの同じ側に 位置する場合には第２のコンタクト区域は第１のコンタクト区域と基体プレート の中央との間に位置するように変位され、被覆材料で作られた絶縁層を表面に支 持する間隙区域により第１のコンタクト区域から分離されていることを特徴とす る請求項１記載の装置。