JPS61260218A - 液晶表示素子 - 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〕 本発明は液晶表示素子、特に電極若しくはカラーフィル
ター若しくは配向膜、さらにはそれらの内２つ以上の機
能を兼ねることができる導電性高分子の薄膜層を有した
液晶表示素子に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、液晶表示素子の電極としては、ＩＴＯ等の金属
薄膜を蒸着等の方法でガラス基板上に形成したものを用
いてきたが、これらの金属薄膜は表示素子という性質上
、可能な限シ透明である必要があった。そして形成され
た金属薄膜は所望の表示を得るためにパターンユングが
行われ、サラに金属薄膜上に液晶の良好な配向を得るた
めに、ポリイミド等の有機絶縁体を塗布しアクリル製の
布等でラビング処理が施される。

上述の如き液晶表示素子を用いてカラー表示を行うとき
、以下に挙げるような方法が知られている。

１）　第２図−（ａ）に示す如く、液晶セルの表面にカ
ラーフィルタ一層を形成する方法。

２）　第２図−（ｂ）に示す如く、液晶セルの内面にカ
ラーフィルタ一層を形成し、さらにその上に電極として
の金属薄膜層、配向のための有機絶縁層を形成する方法
。

３）　第２図−（ｅ）に示す如く、液晶セルの内面の金
属薄膜層の上にカラーフィルタ一層を形成し、さらＫそ
の上に有機絶縁層を形成する方法。

４）　第２図−（ｄ）に示す如く、液晶中に二色性色素
を添加し、その二色比によって表示を行う方法。

〔発明が解決しようとする問題点〕

現在、液晶カラー表示素子として使用されているものは
、上記の４つの方法のいずれかに依っているが、それぞ
れに種々の問題点がある。例えば１）の場合、液晶層と
カラーフィルタ一層の間にガラス基板を有しているため
、ガラスでの屈折による視差が生じ、特に絹かいパター
ンの場合には視認性に難点がある。

２）に関しては、カラーフィルター上にＩＴＯ等の金属
薄膜層を形成する場合、蒸着温度が高い（２００℃以上
）ため、カラーフィルターに色ぬけ等の悪影響が表れる
。これを避けるためＫよシ低温で蒸着すると金属薄膜の
導電率の低下によｐ液晶の駆動特性が劣化したシ、金属
薄膜層の着色が大きくなる等の問題が生ずる。

３）　Ｋ関しては、を極と液晶の間にカラーフィルタ一
層があるため、駆動電圧に対して以下に示す式で表され
る影響が生ずる。

Ｖａ：液晶セルへの印加電圧（駆動電圧）ｖＬ：液晶層
へかかる電圧 εＬ：液晶の平均的誘電率 ６０；カラーフィルターの誘電率 ｄＣ：カラーフィルタ一層の厚み ｄＬ：液晶層の厚み 上記式よシ、カラーフィルターの＠１１率と液晶層の厚
みをかなシ大きくする必要性が認められるが、カラーフ
ィルターの誘電率は通常３〜４程度であシ、また液晶層
の厚みを大きくすると液晶の応答が遅くなシ、各々限界
をもっている。

４）に関しては、カラー表示の際にカラーフィルターが
必要となシ、上述１）〜３）と同様の問題点が生ずる。

また単色表示においても、良好なコントラストが得られ
るのはネガ表示のときのみであシ、ポジ表示のときＫは
難点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

発明者等は以上のような状況を顧みて、鋭意検討を行っ
た結果、導電性高分子を用いることが有効であることを
見い出しこの発明を完成した。

即ち本発明は、液晶表示セルを構成する少なくとも一方
の基板に導電性高分子から成る層を有したことを特徴と
する液晶表示素子である。

本発明において用いられる導電性高分子としては、 〔作　用〕 本発明における液晶表示素子には、導電性高分子の薄膜
層が液晶表示セルの基板の少なくとも一方に形成されて
おシ、その薄膜層をカラーフィルターとして利用するこ
とにより、良好なコントラストと優れた動作特性を有す
る液晶表示素子が得られるのである。

〔実施例〕

以下実施例によりこの発明を具体的に説明する。

実施例１・・・第１図（ａ） 導電性高分子層１を蒸着又はスピンコード又は転写印刷
で形成し、その層に所望の表示に合うよ５にパターンニ
ングした。この層の上に配向膜４としてポリイミド等の
有機高分子材料を使用したが、ＳｉＯ等を斜蒸着するこ
とによっても配向膜は得られる。対向基板は、従来と同
様に共通電極３としてＩＴＯ等の金属薄膜を基板上に形
成し、さらＫその上に配向膜を形成する。この素子で導
電性高分子層１は電極とカラーフィルターの機能を兼ね
ておシ、製造工程において簡略化ができる。

実施例２・・・第１図（ｂ） 導電性高分子層１を共通電極側に使用するととにより、
対向基板の電極のパターンによる表示が可能となる。こ
の素子で導電性高分子層１には、共通電極としての機能
のみならず、カラーフィルター、配向Ｉｘをしての機能
が付与される。

実施例３・・・第１図（ｅ） 導電性高分子層１を金属電極上に電着によ多形成した。

電圧を印加する電極を選択するとと忙よシ種々の導電性
高分子材料を使用することができ、多色化が可能となる
。対向基板は従来の金Ｉｇ薄膜層３上に配向膜４を形成
したものである。

次に導電性高分子材料に関して、ポリ−Ｎ−メチルピロ
ールの特性を示すと、分光特性は第３図の実線で示した
ものがＢＦ４でドープされたときの分光スペクトルで緑
色を呈している。このイオンＢＦ４−を脱ドープすると
、第３図の破線の如き分光スペクトルとなシ黄色を呈す
る。ストーブされた状態での電気伝導度は２．２　Ｘ　
１０−５（Ω−ａｍ）−”　で、この値はＩＴＯ膜の電
気伝導度が６　Ｘ　１０−’〜４Ｘ１０−５（Ω・ｔｘ
）−”　であるのに比較しても高い電気伝導度を示して
いる。脱ドープした状態では７．３　Ｘ　１０”　（Ω
・ａｍ）−１とかなシミ気伝導度が低下するが、黄色の
フィルターとして使用可能である。

よシ高い電気伝導度を得たいときポリ−ビロールが用い
られるが、その電気伝導度はドープ、脱ドープにかかわ
らず６　Ｘ　１０−’　（Ω・ａｍ）−”程度とかなシ
高い値を有する。一方ボリービロールの呈色状態はポリ
−Ｎ−メチルビルールと＃′！Ｅは同様であるため、ポ
リ−ビロールを用いた素子の場合には、ドープ状態によ
って着色を変えた層を形成することもできる。

また、ポリ−チオフェンはＢＦ、−をドープした状態で
は１０２（Ω・ｃＩＬ戸１程度の高い電気伝導度を示し
、脱ドープ状態では１０−１１　（Ω・ｔｘ）−”程度
に低下する。呈色状態は、ドープされた場合５４０ｎｍ
に吸収の谷を持つ背合であるが、脱ドープされると赤色
な呈する。

さらに、ポリカルバゾールはドープした状態で緑色を呈
し、電気伝導度は１（Ω・傷）−１程度と高い値を示し
ている。

以上のように、導電性高分子材料の中には、脱↑−プし
たときに電気伝導度が低下して電極としては使用できな
いものもあるが、その場合でもカラーフィルターあるい
は配向膜としての特性は十分に備えている。

〔発明の効果〕

上記説明及び実施例から明らかなように、本発明によれ
ば、液晶表示素子内に形成された導電性高分子層にカラ
ーフィルターとしての機能を持たせることができ、又こ
の導電性高分子層の特性によシミ極あるいは配向膜を不
要にすることも可能で、プロセスの簡略化によシ安価で
高性能の液晶表示素子が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による液晶表示素子の断面図、
第２図は従来の液晶表示素子の構成を示す断面図、第３
図は導電性高分子層にポリ−Ｎ−メチルビ四−ルな用い
た場合の分光特性図である。 １・・・導電性高分子層、２・・・ガラス基板、３・・
・金ｌＩ４薄膜のｔ＆、４・・・配向膜、５・・・液晶
分子、６・・・色素分子、７・・・カラーフィルター。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 （ｂ） （Ｃ） 第２図 手続補正書（自発） 国

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶表示セルを構成する少なくとも一方の基板に
   導電性高分子から成る層を有したことを特徴とする液晶
   表示素子。
2. （２）前記導電性高分子層に特有の着色性により、カラ
   ー表示においてカラーフィルターを不要としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の液晶表示素子
   。
3. （３）基板上に金属薄膜層を設けその上にさらに導電性
   高分子を電着等の方法で積層させたことを特徴とする特
   許請求の範囲第（２）項記載の液晶表示素子。