JPS60247685A - 液晶表示体装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、液晶表示体装置に関するものである。さらに
本発明は一方の基板にアクティブマトリックス基板を用
いた液晶表示体装置の液晶パネル構造に関するものであ
る。

近年、液晶表示体装置は、低電圧低電力駆動が可能であ
り、かつ見やすいディスプレイとして注目を集め、時計
を始め電車や自動車のタ゛ツシーボード用パネル等多く
の応用が実現してｌ／）る。またカラーフィルタを用い
た液晶フルカラーディスプレイも発表され、増々その位
置が確固たるものになりつつあり、ＣＲＴに置き換りつ
るディスプレイとして各社の研究開発も活発である。液
晶ノぐネルを構成する一方の基板にアクティブマ）　Ｉ
Ｊラックス板を用いたものは、リアルタイムの画像表示
甲として注目され、アクティブマトリックス基板の開発
も活発である。

〔従来技術〕

第１図はアクティブマトリックス基板として、ガラス基
板上にＴｙＴ（薄膜トランジスタ）をマトリックス状に
配置した基板を用し）だ液晶表示体装置の断面図を示す
。第１図中の１＆まガラス基板又は石英板、２はＴ］Ｉ
ＦＴのソース及びドレイン領域、６はチャンネル領域、
４はゲート酸化膜、５はゲート電極、６は絶縁膜、７は
データ信号線、８は液晶駆動電極である。また９は上側
ガラス基板、１０はカラーフィルタ層であり、１１は対
向電極である。１０のカラーフィルタ層は、カラー液晶
パネルの場合に必要であるが、白黒液晶パネルの場合に
はこの層は不要となる。１１の対向電極は透明導電膜で
あり、この場合カラーフィルタ層の全面β形成される。

１２は液晶層、１６は偏光板である。この図の如くアク
ティブマトリックス基板を用いた液晶パネルは、１００
％に近いデエーティにて液晶を駆動するために非常にコ
ントラストの高い鮮明な表示が可能となる。しかし、第
１図にて示す如く上側基板としてガラス基板を用いた液
晶パネルにおいては、ＴＦＴ基板が石英板の場合には、
基板の熱膨張係数の差によりパネルのソリが発生するこ
と。また白黒パネルにて反射型パネルの場合には、ガラ
ス基板の板厚をなるべく薄くして、液晶層と反射板との
距離を短かくし、表示のダブル像を防止しなければなら
ないが、Ｑ、１１Ｗ＋厚程度のガラス板の場合には、パ
ネル組立工程において割れてしまうという問題があり実
現が不可能でありた。

〔目的〕

本発明はかかる従来技術の諸欠点を解決するための発明
されたものであり、上側基板としてガラス基板の代りに
プラスチック基板を用し）たものである。

〔概要〕

本発明の内容は、ただ単に液晶ノぐネルを構成する２枚
の基板の一方をプラスチック基板に換えたというもので
はない。本発明の内容は以下の多くの実施例にて説明す
る様に、アクティブマトリックスタイプの液晶パネルの
表示特性の向上、コストの低減、信頼性の向上等、−数
多くの特徴を有し今後のアクティブマトリックスタイプ
の液晶ディスプレイの一つの大きな方向づけをするもの
である。また以降に説明する各実施例は、それぞれ力（
別々の特徴を有しており、別々に特許請求の範囲に持ち
上・けることが出来るものである。実施例においては、
白黒タイプの、液晶パネルの場合と、カラータイプの液
晶パネルの場合について説明子る〔実施例〕 第２図は本発明による液晶表示体装置のノぐネル断面図
を示す。本実施例の特徴は、上側ガラス基板の代りにプ
ラスチック基板を用いたところにある。図中の１４はア
クティブマトリックス素子、例えばトランジスタや非線
形素子がマトリックス状に配置されたアクティブマトリ
ックス基板である。１４はガラス基板でも石英板でもよ
く他の透明基板、例えばプラスチック基板でもよば）。

１５は液晶駆動電極である。第２図においては図面のス
ペースの関係から、アクティブ素子は省略されている。

１６はシール剤である。１７は液晶層である。さらに図
中の１８は本発明の特徴であるプラスチック基板である
。また１９はプラスチック基板の全面に形成された透明
導電膜であり、スパッタあるいは蒸着法にて形成された
工Ｔｏ又は８ｎ０２等である。プラスチック基板は、透
明な有機樹脂フィルムであればどれでもよいが、ノぐネ
ルの基板としては、耐通気性がよいこと、耐熱性がよい
こと、゛耐湿性がよいこと、旋光性がないこと等の特性
が要求される。さらに工ＴＯ等の密着性等が良いことも
必要である。またパネル組立工程にて必要となる耐溶剤
性も要求される。これらスヘての要求特性を満足するプ
ラスチックフィルムは現在では少ない。しかしそれぞれ
のプラスチックの特性を十分活かして使われるのが現状
である。プラスチックフィルムの種類としては例えば、
三酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリエーテルサ
ルフォシ、アクリル、あるいは１軸延伸ポリエステル等
がある。

プラスチックフィルム１８上の電極１９とアクティブマ
トリックス基板上の液晶駆動電極１５との間に電界が加
わり、液晶表示のＯＮ　、ＯＦＦが実行される。当然な
がら第２図における液晶パネルにおいては、パネルのギ
ャップ〔液晶層の厚さ〕を均一にするために、ギャップ
剤が散布される。本実施例は、上下に偏光板２０を配置
し透過型の白黒液晶ディスプレイとして用いられる。こ
の様なプラスチック基板を一方の基板として用いた液晶
ディスプレイの特徴は、例えばアクティブマトリックス
基板が石英板である場合には、熱膨張係数の差による基
板のソリ等がガラス基板を用いる場合には出るのに対し
、プラスチック基板を用いた場合には、ソリが出ないた
め、液晶ディスプレイの面積が大きくなった場合とか、
一度に複数個のパネルを一枚の基板から取る様な大面積
基板のパネルにおいては非常に有効である。またプラス
チック基板はコストが低いため、パネルコストの低減に
もつながり、かつ液晶パネルの信頼性（例えば熱衝撃試
験や熱サイクル試験等）も大幅に向上する。

第３図は本発明による第２の実施例を示す。図中の１４
〜２０は第２図の番号と対応している。

図中の２１は透明基板であり２２は透明基板の一平面上
に形成されたカラーフィルタ層である。カラーフィルタ
層は、ゼラチン層等の可染層をＲ。

Ｇ、Ｂに染色して形成したものでもよいし、印刷法によ
りＲ，Ｇ、Ｂのパターンを形成したものでもよい。さら
に写真感光法によりＲ，Ｇ、Ｂパターンを形成したもの
でもよい。要するに、透明基板上に、任意の方法により
、アクティブマトリックス基板の画素ピッチに対応する
Ｒ、Ｇ、Ｂパターンが形成されていればよい。本実施例
は、透過型の液晶カラーディスプレイに関するものであ
る。この様な液晶カラーディスプレイの特徴は、バック
ライトを用いても、また太陽光を用いても低電圧、低電
力のポケットタイプの小型カラーテレビを可能とする。

カラーフィルタ基板２１は、プラスチックフィルム１８
とは、全面接着してもよいし、周辺のみ接着してもよい
。いずれにしてもＴ７Ｔ基板１４上の画素と位置を合わ
せて接着することが必要である。

第４図は他の実施例を示す。図中の２６は、プラスチッ
クフィルム１８上に形成されたカラーフィルタ層である
。このカラーフィルタ層はプラスチックフィルム上に印
刷してもよいし、また写真フィルムのポジフィルムの如
くすでにカラーパターンが形成されたフィルムでもよい
。この場合には、カラーフィルタ層が液晶と接する側に
位置するパネル構造でも有効である。この実施例は、例
えばプラスチックフィルムのフィルム厚が０，１〜α２
１１１１１程度であれば、カラーフィルタ層は上側のパ
ネルでも十分広い視野が確保出来る。

第５図は、白黒の反射タイプの液晶パネルのパネル構造
図を示す。図中の２４は偏光板、２５は反射板である。

偏光板及び反射板はプラスチックフィルム１９上に接着
剤により全面接着される。

図中のプラスチックフィルム１９と偏光板２４は本実施
例では別々にて説明したが、液晶パネルを構成するプラ
スチックフィルムに偏光能なもたせておけばさらにパネ
ル構造がシンプルとなる。

第６図は、プラスチック偏光板（偏光能をもったプラス
チックフィルム）を一方のパネル基板に用いたパネルの
断面構造を示す。図中の２６がプラスチ、り偏光板であ
り図中の２７はその一表面に形成された透明導電膜であ
る。第７図は、第６図で示したパネルの上方に、カラー
フィルタ板を配置したものである。また第８図は、プラ
スチック偏光板上にカラーフィルタ層を印刷したもので
ある。

以上の本発明による多くの実施例の特徴は、非常にシン
プルなパネル構造であり、一方のパネル基板にプラスチ
ックフィルムを用いることによりパネル組立プロセスが
大きく合理化出来るところにある。第９図（α）〜（ｄ
）は本発明による液晶パネルのパネル製造プロセスの概
略図である。

図中の２８は、アクティブマトリックス基板であり、ガ
ラス又は石英板上にＴＦ’Ｉがマトリックス状に配列さ
れたパネルパターンが３Ｘ３＝９パネル分配置されてい
る。このアクティブマトリックス基板上にシール剤６１
を介してプラスチックフィルム３０が全面に接着される
。その後液晶を封入、封止し、プラスチ、クフイルム３
０は図中の３２にて示した部分でカッター等により切断
される。その後３５にて示したガラス板の部分をダイシ
ングソー等により切断し、個々のパネルに分割する。こ
の様にパネルを構成する一方の基板をプラスチックフィ
ルム基板とすることにより、多数個取りのパネル製造が
非常に効率的に実施可能となる。

一般にプラスチックフィルムは有機フィルムであるため
にガラス板と比較すると、通気性が非常に大きい。した
がって液晶パネルを構成する一方の基板として、そのま
まプラスチ、クフィルムを用いた場合には、プラスチッ
クフィルムから空気が侵入したり、水分が浸入したりし
て液晶パネルを劣化させることが考えられる。特に本発
明の如く、アクティブマトリックス液晶パネルの場合に
は、液晶層中に水分等が浸入し、液晶層の抵抗が低下す
ると、液晶の駆動電圧を高くしないと駆動しなくなるた
めに大きな問題となる。

第１０図（α）は、プラスチックフィルムの表面に無機
薄膜を形成することによりこのプラスチックフィルムの
通気性を低げ、液晶パネルの信頼性を上げるためのフィ
ルム構造を示したものである。図中の５４はグラスチッ
クフィルムである。

また５５は、液晶駆動電極であり、本発明の様なアクテ
ィブマトリックスタイプのパネルではプラスチック上に
全面に形成される。材質は工ＴＯでもよいし、ＳｎＯ，
でもよい。３６は本実施例の特徴である無機薄膜であり
Ｓｉｎ、、Ｓｉ、Ｎ４等の無機絶縁薄膜である。第１０
図Ｃｂ）と（Ｃ）は、液晶駆動電極と、無機絶縁薄膜の
位置を入れ変えたものである。例えば無機絶縁薄膜とし
てスパッタ法にて形成したＳ１０！を３０００＾。

液晶駆動電極として工Ｔｏ＠を１ｏｏｏｉ形成すると、
通気性は極端に低下し、この様なフィルムを用いた液晶
パネルの信頼性は非常に高くなる。

第１１図（α）〜ＣＣ）は、第１０図の実施例の無機絶
縁薄膜を工ＴＯ膜を形成したプラスチックフィルムの反
対側に形成したものと、プラスチック１フイルムの両面
に形成したものの断面構造図であり、この実施例の如く
無機絶縁膜をプラスチ。

クフィルムの両面（図中３（Ｓ、！１６’）に形成する
ことにより前記実施例以上の通気性の低下が得られ、よ
り液晶パネルの信頼性が向上する。

第１２図は本発明の他の実施例を示す。図中の１４〜１
８は第２図中の番号と対応している。図中の５７は薄板
ガラスであり、５８は接着剤である。本実施例はプラス
チックフィルム１８の通気性をカバーするために薄板ガ
ラスを用いたところにあり、この構造をとることによっ
てもパネルの信頼性は向上する。

〔効果〕

本発明は以上多くの実施例にて説明した如く、画素毎に
アクティブ素子が配置されたアクティブマトリックス基
板と、透明基板との間に液晶層を介在させて成る液晶表
示体装置において、透明基板として、プラスチックフィ
ルム基板を用いたことを特徴とするものであり、特に液
晶テレビ用のディスプレイとして低コスト化が容易な構
造を与えφものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアクティブマトリックスタイプの液晶パ
ネルの断面構造を説明するための説明図である。第２図
〜第１２図は本発明による液晶パネルの液晶パネル構造
の説明図である。 第３図　′′ ２丁 第５図 ）ｔ λ０ 第６図 （ａ） （Ｃ） 第９図 第１０−図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　画素毎にアクティブ素子が配置されたアクティ
   ブマトリックス基板と、透明基板との間に液晶層を介在
   させて成る液晶表示装置において、該透明基板は、プラ
   スチック基板であることを特徴とする液晶表示体装置。 （２）　プラスチック基板の液晶層に接する全面には無
   機薄膜が形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第一項記載の液晶表示体装置。 （８）　プラスチック基板の液晶層に接する全面には無
   機薄膜が、またもう片方の全面には無機薄膜か薄板ガラ
   ス層が形成されたサンドインチ構造を有していることを
   特徴とする特許請求の範囲第一項記載の液晶表示体装置
   。 （４）　プラスチック基板の液晶層と接する面の反対側
   の全面には無機薄膜もしくは薄板ガラス層が形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の液晶
   表示体装置。 （５）　プラスチック基板上には、該プラスチック基板
   の下側のアクティブマトリックス基板の各画素に合わせ
   たカラーフィルタ層が配置されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第一項記載の液晶表示体装置。 （６）　プラスチック基板上のカラーフィルタ層上には
   該プラスチック基板を完°全におおう様にガラス基板が
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の液晶表示体装置。