JPH07333595A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH07333595A
JPH07333595A JP13171294A JP13171294A JPH07333595A JP H07333595 A JPH07333595 A JP H07333595A JP 13171294 A JP13171294 A JP 13171294A JP 13171294 A JP13171294 A JP 13171294A JP H07333595 A JPH07333595 A JP H07333595A
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liquid crystal
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crystal display
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Akio Haneda
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示装置に関するものであり、軽量、薄
型で、しかも、低コストな大画面のカラー表示が可能な
るようにする改良である。 【構成】 薄膜トランジスタ2や画素電極3が形成され
た透明ガラス基板1と対向共通電極8が形成された透明
フィルム基板7とを有し、薄膜トランジスタ2や画素電
極3の上に、カラーフィルター層5が接着層4を介して
転写されている液晶表示装置であって、カラーフィルタ
ー層5と接着層4とのそれぞれに強誘電率物質が分散さ
れている液晶表示装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関す
る。特に、軽量、薄型で、しかも、低コストな大画面の
カラー表示が可能なるようにする改良に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、液晶表示装置は至るところに実用
されているが、小型TVやビデオカメラまたはコンピュ
ータ等の表示装置として市場が広がると共に市場の要求
も拡大し、モノクロ画像からカラー画像へ、小画面から
大画面へと急進展している。この液晶表示装置は、透明
導電膜で形成された対向共通電極を有する透明基板と透
明導電膜で形成された画素電極を有する透明基板とをそ
れぞれの電極が対向するように配置し、この2枚の透明
基板の間に液晶を密封して板状体となし、この板状体の
両側に偏光板を配置した透過型か、または、片側に偏光
板を反対側に反射板を配置した反射型の構成としてい
る。いずれの場合も、対向共通電極と画素電極との間の
電圧を液晶の閾値電圧以上にオンオフさせると、液晶分
子の配向が変化し、画素電極に対応する画素を通過する
光は遮断あるいは透過され、液晶表示装置は光のスイッ
チ素子の集合体として機能する。そこで、必要な画素電
極のみに電圧を印加することにより、必要な文字情報や
画像情報を表示することができる。このとき、対向共通
電極と画素電極との間に印加される駆動電圧は通常交番
電圧である。そして、各画素をオンオフ駆動するための
薄膜トランジスタ(TFTと云う。)が、各画素電極毎
に透明基板上に形成されている。また、カラー画像を表
示するには、対向共通電極側にカラーフィルター層を形
成し、各画素毎にR(赤)か、B(青)か、G(緑)か
のカラーフィルターを挿入することにより実現してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】液晶表示装置に対する
大画面化の要求に伴い、大画面化と同時に軽量化と薄型
化と低コスト化が要求される。その解決策として、TF
Tや画素電極を有する透明基板はガラス基板とし、TF
T形成のために要求される基板の耐熱性を確保するが、
対向共通電極を有する透明基板は軽量・薄型の透明フィ
ルム基板とする案が出されている。この場合、カラーフ
ィルター層は透明フィルム基板との接着性が悪いので、
TFTや画素電極が形成された上にカラーフィルター層
を形成することになる。その方法として、接着剤を介し
てカラーフィルター層をTFTや画素電極の上に転写す
るという自動化や大量生産に有利な方法が考えられる。
ところで、この方法は画素電極上に接着層とカラーフィ
ルター層とが形成されるため、画素電極と対向共通電極
との間に印加される駆動電圧は接着層とカラーフィルタ
ー層とにより電圧降下し、肝心の液晶層に印加される電
圧が大幅に低下する。このような液晶表示装置を駆動す
るには、駆動電圧を高くし、高電圧をオンオフできるよ
うにする必要が生じ、透明フィルム基板や転写法による
カラーフィルター層の採用による利益を損なうことにな
る。
【0004】本発明の目的は、この問題を解消すること
にあり、画素電極と対向共通電極との間に印加される駆
動電圧の大半が液晶層に印加され、軽量・薄型で低コス
トの液晶表示装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、薄膜トラ
ンジスタ(2)や画素電極(3)が形成された透明ガラ
ス基板(1)と対向共通電極(8)が形成された透明フ
ィルム基板(7)とを有し、前記の薄膜トランジスタ
(2)や前記の画素電極(3)の上に、カラーフィルタ
ー層(5)が接着層(4)を介して転写されている液晶
表示装置であって、前記のカラーフィルター層(5)と
前記の接着層(4)とのそれぞれに強誘電率物質が分散
されている液晶表示装置によって達成される。
【0006】そして、前記の強誘電率物質はチタン酸バ
リウムまたはチタン酸塩であると誘電率が高く光学的に
も問題にならないようにできるので都合がよい。
【0007】
【作用】本発明に係る液晶表示装置は、カラーフィルタ
ー層5と接着層4とのそれぞれにチタン酸バリウムまた
はチタン酸塩等の強誘電率物質が分散されている。この
ため、カラーフィルター層5と接着層4とのそれぞれの
静電容量は、強誘電率物質が分散されていない場合に比
較して、増大することになる。
【0008】図2参照 図2は液晶表示装置の画素の等価回路である。図2にお
いて、Vは画素電極と対向共通電極との間に印加される
駆動電圧であり、CCFはカラーフィルター層5の静電容
量と接着層4の静電容量との直列回路の合成した静電容
量であり、CLCは液晶層の静電容量である。液晶層に印
加される電圧VLCは、図2の等価回路より、
【0009】
【数1】VLC=CCF・V/(CCF+CLC) となり、カラーフィルター層5と接着層4とのそれぞれ
の静電容量が増大すると、液晶層に印加される電圧の割
合も増大する。静電容量に関係する重要な要因である誘
電率は、カラーフィルター層5と接着層4では1桁程度
であるのに対し、チタン酸バリウムでは約1700であ
り、チタン酸塩では約500と十分高い。そして、強誘
電率物質の配合率もカラーフィルター層5では20重量
%程度、接着層4では20〜90重量%としているの
で、画素電極と対向共通電極との間に印加される駆動電
圧の殆どが液晶層に印加され、駆動電圧Vは高電圧を必
要とせず、通常のTFTによって十分駆動できることが
判った。
【0010】また、強誘電率物質の粒径を可視光波長よ
り短い0.3μm以下としておけば、可視光線の透過を
妨げることがなく、良好な透明性を保持することができ
る。
【0011】このため、透明フィルム基板や転写法によ
るカラーフィルター層を採用することができるので、軽
量・薄型で低コストの液晶表示装置とすることができ
る。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の1実施例に
係る液晶表示装置についてさらに詳細に説明する。
【0013】図1参照 図1は本発明の1実施例に係る液晶表示装置の断面の要
部を示す図である。図1において、1は米国コーニング
社のガラス7059等からなる透明ガラス基板であり、
2は透明ガラス基板1上に水素化アモルファスシリコン
を使用して形成されたTFTであり、同時にTFT2へ
の配線(図示せず)も形成する。3はTFT2を形成し
た透明ガラス基板1上に透明導電膜(ITO)でマトリ
ックス状に形成された画素電極である。10は透明ガラ
ス基板1とTFT2と画素電極3とからなる画素電極形
成基板である。
【0014】4は画素電極形成基板10の上に形成され
た接着層であり、5は接着層4の上に形成されたカラー
フィルター層である。これらは以下に示す転写法により
製作される。
【0015】先ず、転写基板のベースとなるポリエステ
ルフィルム上に、20重量%のチタン酸バリウムを含有
する厚さ1μm程度のR、G、Bの着色パターンからな
るカラーフィルター層5を画素電極3と同一ピッチで形
成し、その上に、50重量%のチタン酸バリウムを含有
する光と熱との併用硬化のアクリル系接着剤を1〜2μ
mの厚さで塗布して接着層4を形成し、カラーフィルタ
ー転写基板を製作する。分散するチタン酸バリウムはそ
の90重量%以上が粒径0.3μm以下になるようにし
ている。粒径を可視光波長より短い0.3μm以下とし
ているので可視光線の透過を妨げることなく良好な透明
性を保持できる。次に、画素電極形成基板10上の所定
の位置にカラーフィルター転写基板を位置決めし、80
℃の雰囲気中で両面から紫外線を照射する。これによ
り、接着層4は画素電極形成基板10に接着され、転写
基板のベースとなるポリエステルフィルムは容易に剥離
することができ、カラーフィルター層5の転写が完了す
る。
【0016】20は、厚さ0.1mmのポリエーテルス
ルフォン、ポリカーボネイト、ポリアリレート、ポリエ
ステル等のプラスチックフィルムからなる透明フィルム
基板7の上に、対向共通電極8を透明導電膜により形成
した共通電極基板である。
【0017】画素電極形成基板10と共通電極基板20
とはそれぞれ所定の配向処理が行われた後、シール部9
を介してシールされる。6は液晶であり、画素電極形成
基板10と共通電極基板20との間に封入される。さら
に、図示していない偏光板と必要に応じ反射板とを配置
して液晶表示装置が完成する。
【0018】なお、接着層4は、強誘電率物質の含有量
が20〜90重量%であれば実用上問題がない。また、
接着層4を形成する塗布液の組成の一例としてビスコー
トUV727(大阪有機化学工業(株)製)紫外光・熱
硬化型接着剤を50重量%とチタン酸バリウムを50重
量%との混合剤とすることができる。さらに、接着層4
の形成条件として、膜厚1〜3μmに塗布し、高圧水銀
灯により80〜150mJ/cm2 を照射し、その後、
100〜110℃/20〜30分のポストベークを行う
とよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
表示装置によれば、カラーフィルター層と接着層との強
誘電率物質を分散させているので、カラーフィルター層
と接着層との静電容量が増大する。このため、画素電極
と対向共通電極との間にカラーフィルター層と接着層と
を配置しても、カラーフィルター層と接着層とにおける
電圧降下は僅少であり、画素電極と対向共通電極との間
に印加される駆動電圧の殆どが液晶に印加されるので、
駆動電圧を高くする必要がなく、通常のTFTが使用で
きる。すなわち、画素電極と対向共通電極との間にカラ
ーフィルター層と接着層とを配置できることから、カラ
ーフィルター層は透明ガラス基板のある画素電極形成基
板に転写し、共通電極基板に透明フィルム基板を使用で
きる。
【0020】このように、透明フィルム基板や転写法に
よるカラーフィルター層の形成を採用することができる
ので、軽量・薄型で低コストの液晶表示装置とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る液晶表示装置の断面図である。
【図2】本発明に係る液晶表示装置の等価回路である。
【符号の説明】 1 透明ガラス基板 2 薄膜トランジスタ 3 画素電極 4 接着層 5 カラーフィルター層 6 液晶 7 透明フィルム基板 8 対向共通電極 9 シール部 10 画素電極形成基板 20 共通電極基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄膜トランジスタ(2)や画素電極
    (3)が形成された透明ガラス基板(1)と対向共通電
    極(8)が形成された透明フィルム基板(7)とを有
    し、前記薄膜トランジスタ(2)や前記画素電極(3)
    の上に、カラーフィルター層(5)が接着層(4)を介
    して転写されてなる液晶表示装置であって、 前記カラーフィルター層(5)と前記接着層(4)との
    それぞれに強誘電率物質が分散されてなることを特徴と
    する液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記強誘電率物質はチタン酸バリウムま
    たはチタン酸塩であることを特徴とする請求項1記載の
    液晶表示装置。
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