JPH0627449A - バックライト一体型液晶表示装置 - Google Patents

バックライト一体型液晶表示装置

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JPH0627449A
JPH0627449A JP20716592A JP20716592A JPH0627449A JP H0627449 A JPH0627449 A JP H0627449A JP 20716592 A JP20716592 A JP 20716592A JP 20716592 A JP20716592 A JP 20716592A JP H0627449 A JPH0627449 A JP H0627449A
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JP
Japan
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liquid crystal
polymer
display device
film
layer
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JP20716592A
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English (en)
Inventor
Taketo Osada
武人 長田
Yuji Kimura
裕治 木村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、液晶部に光の利用効率が高
い分散型液晶を用い、バックライトを非常に薄いEL素
子で構成し一体化することにより明るく・薄いフラット
パネルディスプレイを提供することにある。 【構成】 ポリマーにより形成された三次元網目構造に
取り込まれるように液晶を分散させたポリマーネットワ
ーク型液晶層、あるいはポリマーマトリックス中に粒子
状の液晶を分散させたポリマー分散型液晶層および液晶
駆動用電極を有する液晶素子部(a)とEL素子(b)
とを上下1対の基板間に一体化し、挟持して構成された
バックライト一体型液晶素示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、分散型液晶を用いたフラットパ
ネルディスプレイに関する。
【0002】
【従来技術】液晶素子を用いたフラットパネルディスプ
レイは、薄い・軽いなどの特徴によりノートパソコンや
ワードプロセッサ等の出力装置に用いられている。液晶
ディスプレイには、反射板を用いた反射型とバックライ
トを用いる透過型がある。反射型ディスプレイは、ディ
スプレイ部を非常に薄く・軽くできるが画面が暗くなる
欠点がある。また、透過型ディスプレイの場合には、画
面は明るいがバックライト部が厚くなるという欠点があ
った。液晶ディスプレイ用バックライトについては、明
るく、薄く、かつ低消費電力のものが求められている。
蛍光管を用いたバックライトに関しては、直下型や導光
板を用いたサイドライト型等がある。これらは、明るさ
に関しては問題がないが、管径以上に薄くできないとい
う欠点があった。ELを用いたバックライトに関して
は、非常に薄くできるが“暗い”という欠点があるた
め、特に薄さを求められる装置でのみ用いられている。
【0003】
【目的】そこで、本発明では、液晶部に光の利用効率が
高い分散型液晶を用い、バックライトを非常に薄いEL
素子で構成し一体化することにより明るく・薄いフラッ
トパネルディスプレイを提供することを目的とする。
【0004】
【構成】本発明は、一対の基板間にEL素子よりなる発
光部と液晶部を一体化して設け、非常に薄く、かつ軽い
ことを特徴とするバックライト一体型の液晶表示装置に
関する。本発明のバックライト一体型液晶表示装置は、
一対の基板間に、ポリマーにより形成された三次元網目
構造に取り込まれるように液晶を分散させたポリマーネ
ットワーク型液晶層、あるいポリマーマトリックス中に
粒子状の液晶を分散させたポリマー分散型液晶層および
液晶駆動用電極を有する液晶素子部と、EL素子とを上
下1対の基板間に一体化し、挟持して構成される。
【0005】本発明の液晶表示装置の具体的な構成を図
面に基づいて説明する。液晶素子部には、発光EL素子
の暗い光でも高いコントラストが得られる分散型液晶を
用いる。分散型液晶としては図3に示すような高分子ポ
リマーのマトリックス11中に液晶10を分散させたポ
リマー分散型液晶や図4に示すようなポリマーの3次元
網目構造中に液晶10を分散させたポリマーネットワー
ク型液晶が考えられる。これらの液晶素子は、電圧が印
加されていないときには、液晶分子がランダムに並んで
いるため光が散乱され、電圧が印加されると液晶分子が
電界方向に並ぶため光が透過される。この2状態を制御
することにより画像データを表示する。液晶層9には色
素、特に2色性色素を含有させゲスト・ホスト型として
もよい。例えば、液晶に二色性の黒色色素を混ぜた場
合、電圧無印加時には液晶分子も色素もランダムに並
び、バックライトからの光は色素に吸収される。電圧を
印加すると液晶分子および色素は、電界方向に並ぶため
色素も電界方向に並び光は透過される(図5)。
【0006】前記分散型液晶素子に電圧を印加する方法
としては、単純マトリックス型と基板上に非線形素子
(薄膜トランジスタ;TFTあるいはMIMダイオー
ド)を形成し電圧を印加するアクティブマトリックス型
がある。単純マトリックス型の場合、上下の透明電極間
に電圧を印加するだけなので構造は簡単だが大画面の駆
動はできない(分散型液晶が、低電圧駆動ができないた
め)。図6に非線形素子としてMOS型のTFTの1構
成例を示す。逆スタガ型あるいは順スタガ型のアモール
ファスSiTFTが考えられる。図7にMIM型ダイオ
ードの1構成例を示す。駆動部に非線形素子を用いるこ
とにより大画面の駆動が可能になる。
【0007】EL素子は、図2に示すように、EL素子
下部基板1上に、好ましくは反射板を兼ねる下部電極
2、絶縁層3、発光層4、絶縁層5およびEL素子上部
透明電極6よりなる。EL素子は発光層4を構成する蛍
光体に強い電界を印加したときに生ずる発光現象を利用
するものである。電極2〜6間に電界を印加すると発光
する。発光色は、白黒表示あるいはカラー表示のことを
考えると白色が好ましく、発光層4の材料としては、S
rS:Ce,K,EuやZnS:PrF3及びSrS:
Pr,K等が考えられる。その他にも発光層4として
は、蛍光体粉末を用いる分散型ELや有機EL等があ
る。有機ELは、蛍光性の有機固体中に注入した電子と
正孔を再結合させると電界発光が起こる現象を利用した
ものである。蛍光性色素蒸着膜とキャリア注入のための
色素層をサンドイッチ状に積層している。
【0008】前記のような液晶層および液晶駆動用電極
を設けた基板よりなる液晶素子部とEL素子とを、前記
の液晶素子部の基板とEL素子の基板で構成される一対
の基板間に挟持されるように貼り合わせることにより、
図1に示すような本発明のバックライト一体型液晶表示
装置を作製することができる。このように、本発明のバ
ックライト一体型の液晶表示装置は、上下一対の基板間
で液晶素子部とEL素子が一体化して設けられているの
で、非常に薄く、かつ軽いものである。また、本発明の
液晶表示装置の液晶素子およびEL素子を構成する基板
として、プラスチック基板(以下、PFと略す。)例え
ばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテ
ルサルホン(PES)あるいはポリアリレート等があげ
られる。次に実施例を示す。
【0009】
【実施例】
実施例1 まず、薄膜ELを用いて発光素子部を作製する。下部基
板1としてパイレックス基板を用い、Al電極を蒸着法
により3000Å製膜しEL素子下部電極2を形成し、
次に絶縁層3としてAlNをスパッタ法で3000Å製
膜した。さらにEB蒸着法を用いて発光層4としてSr
S:Ce,K,Euを1μm製膜し、さらに絶縁層5と
してAlNを3000Å製膜した。上部電極6としてI
TOを800Å製膜した。絶縁膜7としてAlNを30
00Å製膜し液晶の共通電極8としてITOを1000
Å製膜し、ストライプ状にパターニングした。なお、こ
こでは薄膜ELを用いたが、後述の分散型ELでも良
い。次に液晶素子上部基板14上に非線形素子MIMダ
イオード13を作製する。画素電極12としてITOを
スパッタ法で1000Å製膜し、パターニングを行っ
た。次に下部電極16としてAlを蒸着法により150
0Å製膜後、パターニングを行った。硬質炭素膜17を
プラズマCVD法で900Å製膜後、ドライエッチング
法を用いてパターニングした。さらに、上部電極18と
してNiをEB蒸着法を用いて1500Å製膜した後パ
ターニングした(図7にその構成および図8にその作製
プロセスフローを示す)。非線形素子が形成された上部
基板14上に液晶層を形成する。液晶層としては、下記
のようなポリマー分散型液晶を用いた。エポキシ樹脂と
硬化剤を所定量混合した液に、シアノビフェニル系のネ
マテック液晶10を重量4:1の割合で混合した。これ
をホモジナイザーにて均一混合した液晶分散液を基板1
4上に塗布後80℃で加熱硬化して液晶層を作製した。
エポキシ樹脂のかわりにポリビニルアルコール、二官能
型光硬化アクリル樹脂などを用いることができる。液晶
としてはシアノビフェニル系以外にもエステル系、ピリ
ジン系などやそれらの混合物など通常のネマテック液晶
を用いることができる。液晶粒子の大きさは、10μm
以下程度が適当であり、その含有量は10〜50wt%
程度が適当である。液晶層の厚さは、2〜10μmが適
当である。なお、ここではポリマー分散型液晶を用いた
が後述のポリマーネットワーク型液晶でもよい。発光層
4が設けられた下部基板1と液晶層が設けられた上部基
板14を張り合わせ80℃で加熱硬化させ張り合わせ
た。ここでは、加熱硬化型の接着剤を用いたが光硬化型
でもよい。上部基板14上に形成された上部電極にSE
Gドライバ、下部基板に形成された共通電極8上にCO
MドライバをTAB法を用いて接続し、さらにEL素子
の上下電極間に点灯回路を接続し、バックライト一体型
の液晶表示装置を作製した。
【0010】実施例2 実施例1と同様に下部基板1上に発光層として薄膜EL
を形成し、絶縁膜を介して共通電極としてITOを製膜
しEL素子を形成する。次に非線形素子としてMOS型
TFTを作製する。上部基板14上にゲート電極24を
スパッタ法でCr;1000Å形成しパターニングす
る。次にプラズマCVD法により絶縁膜22としてSi
Nx;4000Å、半導体層21としてa−Si:H;
500Å形成しパターニングする。さらに透明電極とし
てITO;1000Å形成しパターニングして画素電極
12とする。最後にソース電極19とドレイン電極20
をa−Si;500Å,Al;7000Åの積層膜をス
パッタ法で連続製膜してパターニングしてTFT部とし
た、その上に保護膜を形成した(図9にプロセスフロー
を示す)。前記非線形素子が形成された上部基板14上
に液晶層を形成する。ポリメチルメタクリレート樹脂
(PMMA)15wt%のトルエン溶液に重量比で2
0:1の割合でシアノビフェニル系のネマティック液晶
を添加し、混合均一化した後透明電極上に塗布後加熱
し、溶媒を除去することにより、PMMA中に分散した
液晶層が作製された。このポリマーネットワーク型液晶
に用いられるポリマーとしては、アクリル樹脂、ポリス
チレン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、シ
ロキサン系、エステル系等の高分子液晶、エポキシ樹
脂、ポリアミド等通常の高分子化合物等が例示され、液
晶は前述のポリマー分散型と同様のものが例示される。
ポリマーネットワーク型液晶層の厚さは、1〜10μm
が適当である。発光層が設けられた下部基板1と液晶層
が設けられた上部基板14を張り合わせ80℃で加熱硬
化した。ここでは、加熱硬化型の接着剤を用いたが光硬
化型でもよい。上部基板14上に形成されたゲート電極
にゲートドライバ、ソース電極にソースドライバをTA
B法を用いて接続し、下部基板7上の共通電極を接続
し、さらに薄膜ELの上下電極2,6間に点灯回路を接
続し、バックライト一体型の液晶表示装置を作製した。
【0011】実施例3 実施例1と同様にしてEL素子下部電極2上に発光層を
設け、上部基板14側にMIMを設けた。上部基板側に
液晶層としてポリメチルメタクリレートと液晶と黒色の
2色性色素のクロロホルム溶液を塗布し、室温で乾燥さ
せPMMA中に分散した2色性のポリマーネットワーク
型液晶を作製した。実施例1と同様にして実装後、動作
させ無電圧印加時に黒色を表示することを確認した。
【0012】実施例4 図10に示すような、発光層として分散EL層を形成し
た、プラスチック基板を用いたバックライト一体型液晶
表示装置を次のようにして作製した。下部基板1として
ポリアリレート上に分散型EL層28を作製する。Zn
Sを母体とするEL用粉末蛍光体を硫化水素を含む雰囲
気中、900℃にて5時間焼成した。このようにして得
られた蛍光体をフッソゴムをバインダーとして蛍光体と
バインダーの混合比を体積比で6:4として電極2と絶
縁膜3が形成された下部基板1上に塗布した。両面に透
明電極3,6が形成され、液晶側がストライプ状にパタ
ーニングされたNAP基板7′で挟んだ。ポリマー基板
としては、ポリアリレート、ポリサルホン(PSF)、
ポリエーテルサルフォン(PES)及びポリエーテルエ
ーテルケルトン(PEEK)等でも良い。上部基板14
としてNAP上にSiO2を製膜し、スパッタ法を用い
て画素電極12としてITOをスパッタ法で1000Å
製膜し、パターニングを行った。次に下部電極16とし
てAlを蒸着法により1500Å製膜後、パターニング
を行った。硬質炭素膜17をプラズマCVD法で900
Å製膜後、ドライエッチング法を用いてパターニングし
た。さらに上部電極18としてNiをEB蒸着法を用い
て1500Å製膜した後パターニングした。実施例1と
同様にして液晶層を上部基板側に設け、上下基板を張り
合わせ加熱硬化後、駆動用ICとEL電極を実装した。
バックライト一体型のフレキシブル液晶ディスプレイが
できた。
【0013】
【効果】EL素子で形成された発光部とポリマー分散型
あるいはポリマーネットワーク型液晶層からなる画像表
示部を上下基板間に一体型で形成することにより、非常
に薄くて軽く、かつ明るい透過型液晶表示装置が提供出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の1例の断面構成を模式
的に示す図である。
【図2】本発明で使用する発光素子の1例の断面構成を
模式的に示す図である。
【図3】ポリマー分散型液晶層の動作原理を示す図であ
る。(a)オフ状態(散乱状態)を示す図である。
(b)オン状態(透過状態)を示す図である。
【図4】ポリマーネットワーク型液晶層の動作原理を示
す図である。
【図5】液晶層がゲスト・ホスト型のポリマー分散型液
晶層の動作原理を示す図である。(a)は無電圧時の状
態を示す図である。(b)は電圧印加時の状態を示す図
である。
【図6】本発明で使用するMOS型TFT素子の1構成
例を示す図である。
【図7】本発明で使用するMIM型ダイオード素子の1
構成例を示す図である。
【図8】実施例1で使用するMIM型TFT素子の作製
工程を示す図である。(a)Alエッチング状態を示
す。(b)硬質炭素膜およびNi膜の製膜、およびNi
膜のエッチング状態を示す。(c)硬質炭素膜エッチン
グ状態を示す。
【図9】実施例2で使用するMOS型TFT素子の作製
工程を示す図である。(a)ゲート電極形成後の状態を
示す。(b)チャネル・ストッパ形成後の状態を示す。
(c)アモーファスSi島形成後の状態を示す。(d)
オーミック層形成後の状態を示す。(e)画素電極形成
後の状態を示す。(f)ソース・ドレイン電極形成後の
状態を示す。(g)保護膜形成後の状態を示す。
【図10】発光層として、分散型EL素子を用いたバッ
クライト一体型の液晶表示装置を示す図である。
【符号の説明】
1 EL素子下部基板 1′ ポリアリレート基板 2 EL素子下部電極(反射板兼用) 3 絶縁層 4 発光層 5 絶縁層 6 EL素子上部電極 7 絶縁層 7′ ポリアリレート基板 8 液晶素子下部電極 9 液晶層 10 液晶分子 11 高分子マトリックス 11′ 三次元網目構造高分子 12 画素電極 13 MIM素子 14 液晶素子上部基板 14′ ポリアリレート基板 15 二色性色素 16 MIM素子下部電極 17 MIM素子絶縁膜(硬質炭素膜) 18 MIM素子上部電極 19 アモーファスSi−TFT素子ソース電極 20 アモーファスSi−TFT素子ドレイン電極 21 アモーファスSi−TFT素子アモーファスSi
膜 22 アモーファスSi−TFT素子SiNxゲート絶
縁膜 23 アモーファスSi−TFT素子ゲート酸化膜 24 アモーファスSi−TFT素子ゲート電極 25 アモーファスSi−TFT素子オーミック層 26 アモーファスSi−TFT素子SiNx層 27 アモーファスSi−TFT素子保護膜 28 分散EL層(発光層) 29 SiO2膜 30 保護膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリマーにより形成された三次元網目構
    造に取り込まれるように液晶を分散させたポリマーネッ
    トワーク型液晶層、あるいはポリマーマトリックス中に
    粒子状の液晶を分散させたポリマー分散型液晶層および
    液晶駆動用電極を有する液晶素子部(a)とEL素子
    (b)とを上下1対の基板間に一体化し、挟持して構成
    されたバックライト一体型液晶素示装置。
  2. 【請求項2】 各画素に対応して非線形素子を設け、該
    非線形スイッチング操作によって液晶を駆動する請求項
    1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記各基板がプラスチック基板である請
    求項1または2記載の液晶表示装置。
JP20716592A 1992-07-10 1992-07-10 バックライト一体型液晶表示装置 Pending JPH0627449A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0851713A2 (en) * 1996-12-26 1998-07-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Light-emitting elements, display unit using light-emitting elements and light-emitting element production method
JP2008135615A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Sony Corp 有機半導体素子および表示装置
US7786958B1 (en) 1999-09-24 2010-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. EL display device and electronic device
KR101019136B1 (ko) * 2003-01-15 2011-03-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정표시장치의 제조방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0851713A2 (en) * 1996-12-26 1998-07-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Light-emitting elements, display unit using light-emitting elements and light-emitting element production method
EP0851713A3 (en) * 1996-12-26 1999-02-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Light-emitting elements, display unit using light-emitting elements and light-emitting element production method
US7786958B1 (en) 1999-09-24 2010-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. EL display device and electronic device
US8436790B2 (en) 1999-09-24 2013-05-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. EL display device and electronic device
KR101019136B1 (ko) * 2003-01-15 2011-03-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 액정표시장치의 제조방법
US8040456B2 (en) 2003-01-15 2011-10-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display device and manufacturing method of liquid crystal display device
JP2008135615A (ja) * 2006-11-29 2008-06-12 Sony Corp 有機半導体素子および表示装置

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