JPS62229224A - 多色電気光学表示装置用電極基板 - 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〕 本発明は多色電気光学表示装置用電極基板に関する。

〔従来の技術〕

従来より液晶表示素子が、低消費電力で駆動でさる、薄
型である、収り付はスペースが小さいなどの利点を有す
ることから、時計その他種々の用途に広く利用されてい
る。又、液晶（；よる多色電気光学表示装置も開発され
ており、セグメントタイプ、単純マトリックスダイブ、
アクティブマトリックスタイプなどの種々のタイプのも
のが提案されている。

セグメントタイプは電卓、ワオッチ、パーグラフなどへ
の比較的粗な画質の表示装置（：用いられている、この
タイプの場合、基板（二所定パダーンの透明電極が設け
られ、さらに透明電極の上に着色画素が設けられて電極
基板が構成されている。

単純マトリックスタイプでは走査電極数と表示電極数を
多くし、線順次走査によっで一所望の画像を表示するの
で高密度表示が可能である。

このタイプにおいても基板に所定パターンの透明電極が
設けられ、さらに透明電極の上に着色画素が設けられて
構成された電極基板が専ら用いられている。

さらにアクティブマトリックスタイプ（一方の基板上（
ニスイツチング素子をマトリックス状に並べ、他方の基
板上に着色画素を設け、さらにその上に全面ペタ状に透
明電極を設け、前記１対の基板を液晶を介して対向させ
てなる電気光学表示装置）も提案されているが、高密度
化するために扁度の製造技術を要するため現状ではこの
タイプのものは実用例は小数である。

従って現在市販されているポケットテレビでは単純マト
リックスタイプが多く用いられてい気光学表示装置の１
例の断面図で透明ガラス等による基ｋ（１）、（７）が
平行に対向し、基板（１）上には、所定形状の透明電極
（２１が配置され、少なくとも片側の透明電極（６）上
に赤、緑、青からなる着色画素（５）が形成され、さら
に液晶の配向を行なうための配向層（８）が形成されて
いる。１対の電極基板の間には、液晶（４）が充填され
、シール樹脂により、シールされ、多色電気光学表示装
置が形成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

単純マトリックス方式を用いて、多色表示をする場合、
可能な限り表示品質を上げ、さら（−低消費電力化する
ためには着色画像において、以下の様な条件によること
が望ましい。

（１）液晶と着色画素との物理的、化学的相互作用が最
小限であること。

（２）耐光性が艮好なこと。

（３）製造プロセス時の加熱に耐えること。

（４）画質低下を招く突起、画素穴は等の画像形成不良
が無いこと。

（５）画素間の膜厚差が小さいこと。

（６１各画素が形成する静電容量が可能な限り犬である
こと。

また、この容量が色等により、ばらつきが可能な限り小
さいこと。

上記（１）〜（５）については、材料選定、着色画素形
成プロセスの条件出しを行なうことによ曇）、ある程度
満足できるが、上記１６）については、材料が有機物に
ほぼ限定されること、分光特性が優先される等の制約を
受けてきたのが現状である。

通常、カラーフィルターを用いた液晶素子のところで、
対向電極間に着色画素が存在すると、液晶への印加電圧
ｖＬｏは、ｖｔ、Ｏ＝ｏ、。や。。Ｆｖ。

（ただし、ＯＯＦは、１１１１ｉ素分の静電容量、（Ｌ
Ｏは、１画素分に相当する液晶の静電容りとなる。

１画素分に相当する液晶の静電容量ＯＬＯは液晶材料、
セルキャップ、電極の大きさが限定されて、自由度があ
まり無いため、液晶への印加電圧ＶＬＯを大きくとるた
めには、１画素分の静電容ｆｆ１ｏｏｒをできるだけ大
きくとる必要がある。

その方法として ■着色画素の膜厚を小さくする。

■着色画素の誘電率を大きくする。

ことなどが考えられる。

而して■の方法をとる場合、着色画素の膜厚は透明保護
膜なしで１〜２μ、透明保Ｓ膜を入れた場合２〜３μに
も及ぶ６Ｍ色画素の膜厚を小さくすると、色濃度、色純
度が低下する。また透明保＠膜の膜厚を小さくすると、
レベリング性の低下、耐薬品性の低下が生じる。

それに対して■の方法はより現実的な方法と思われるが
、この方法においても着色画素間で比ｖｊ誘電率異なる
という問題がある。着色画素を構成する着色層の有機バ
インダー、或はビヒクルは比誘電率にして２〜１０の値
をとり、さらに染料や顔料が各色ごとに異なるために各
画に各１［１素ごとのγ−動作特性が異なるものになる
。即ち、印加電圧をじょじょに上げていくと、ノーマル
ダークの場合、どの色の着色画素についても相対透過率
がある点まで上昇する。（図において、カーブ（９）は
赤着色画素のγ−動作特性、カーブαＯは青着色画素の
γ−動作特性、カーブαＤは緑着色画素のｒ−動作特性
な示す。）しかし、着色画素間でしきい値が異なるため
、各着色画素（二対して異なった電圧を印加しなければ
ならず、一様な駆動操作を行なうことができない。

そこで本発明が解決しようとする問題点は比誘電率が大
きく、且つ画素間での比誘電率のりがいのない電極基板
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は上記の問題点を解決すべく研究の結果、基板
上にパターン電極を設け、該パターン電極上に比誘電率
が大なる高誘電性粉末と色素及び透明樹脂よりなる着色
層を着色画素として設けることにより各画素の静電容量
の増大、及び画素間の静電容量のばらつき減少をはかる
ことができることを見いだし、かかる知見にもとづいて
不発明を完成したものである。

即ち、本発明の多色電気光学表示装置用電極基板は基板
上のパターン電極が設けられ、該パターン電極上に比誘
電率が大なる高誘電性粉末と色素及び透明樹脂からなる
着色層よりなる着色画素が設けられているものである。

夷１図は本発明の電極基板な示す。

基板（７）上にパターン電極（６）が設Ｃすられ、該パ
ターン電極（６）上に比誘電率が大なる高誘電性粉末と
色素及び透明樹脂からなる着色層よりなる着色画累卵が
設けられ、さらにその上に必要に応じて配向層（８）が
設けられている。

而して本発明において高誘電性粉末として酒石酸ナトリ
ワムカリクム、リン酸カシヮム、ニオブ酸カリウム、硫
酸アンモニクム、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタ
ン酸マグネシクム、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコ
ニクムなどを通用しりる。

高誘電性粉末の添加率は固形分比率にして５ｍ［量係以
上５０葺量係以下が望ましい。５重鍛俤以下であると色
素や透明樹脂などの成分の比誘電率のちがいの影響がで
てきて比誘電率を一様にするという効果か奏せられない
。添加率が１ｏ恵量僑以上になると各画素間の比誘電率
の差がせばまり艮好な結果が得られる。

一方５ＯＮ１１％以上１：すると着色画素の透明性が低
下し望ましくない。

次に透明樹脂としてニトロセルロース、アセデルセルロ
ース、セルロース、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエス
テル樹脂などを適用しつる。

次ニ色素として、有機顔料系ではアゾレーキ系、不溶性
アゾ系、縮合アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン
系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、アントラキ
ノン系、ペリ／　ｙ系、チオインジゴ系、ペリレン系、
無機顔料ではミロリブルー、酸化鉄、フパルト紫、マン
ガン紫、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブル
ー、ビリジアン、エメラルドグリーン、コバルトグリー
ンなどを通用しうる。

〔作　用〕

着色画素を構ｂｘする着色層中に高誘電性粉末を含有さ
せることにより画素間での比誘電率の差はせはめられ、
且つ画素の誘電率が大きくせしめられることにより、画
素間でのしきい値電圧のちがいが解消される。

〔実施例〕

２００ｆｆｌｌＸ　２００鰭サイズのソーダライムガラ
ス基板上に透明導電膜として、工Ｔｏを１００ＯＡの膜
厚にスパッタリング法により成膜後、所定形状にパター
ニングし、う明電極な作成した。

次に、チタン酸バリウムを含む着色感光性樹脂を以下の
様に作成した。純水中に重合度２０００のＰＴＡ（クラ
レ物！１１）を１ｏ恵量僑および重クロム酸アンモニワ
ムを１０１ｆｔ％加え、６０°Ｃにて充分攪拌後、０２
２μメンブランフィルタ−で濾過し、基質になる水溶性
感光樹脂を作成した。一方、三本ロールで着色顔料、チ
タン酸バリウムを細粉化し、表２の割合で混合し、さら
に非イオン系界面活性剤エパン７４（第一工業製薬■製
）を１蒐量チ加え、攪拌分散させた。これを１５００　
Ｏｒ−ｐ−ｍ−で遠心分離して、この上溌液を１μメン
ブランフィルタ−で濾過して、チタン酸バリウムを含む
着色感光性樹脂を作成した。これらに用いた固形分は表
１の通りである。

表１；着色感光性樹脂の組成 前記透明型極付のガラス基板上に、チタン酸パリツムを
含む前記着色感光性樹脂を塗布、乾燥し、この塗膜上Ｃ
；所定マスクを密着して露光し、次いで現像を行ない、
第１色目（赤色）の着色画素を得た。次に同様の工程（
二より、第２色（緑色）、第３色（青色）の着色画素を
形成した。

このようにして得られた着色画素は、　；阜１膜 μにて形成され、この時の誘電率（１０ＫＨｚ　）を測
定したところ、３色とも２１〜２２になり３色の画素と
も第３図Ｃ二おいてカーブ（至）で示すような同様なγ
動作特性を示した。またこのとさのしきい値電圧は３色
とも５．Ｏｖであった。

実施例と同様にして、但し、チタン酸バリウムを添加し
ない着色感光性樹脂を用いて赤、緑、青の着色画素を形
成し、次いで得られた画素について比誘電率、及びしき
い値電圧を求め、表２に示すような結果を得た。

表２　着色画素の誘電率としきい値電圧〔発明の効果〕 以上詳記した通り、本発明の電ａ基板は画素間でのしき
い値電圧のちがいがなく、一様な表示を行なうことがで
きるという利点を有するものである口

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多色゛心気光学表示装置用電極基板の
断面図、第２図は従来の多色電気光学表示装置用電極基
板の断面図、第３図は従来の電極基板の着色画素のγ−
動作特性及び本発明の電極基板の着色画素のｒ−動作特
性を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上にパターン電極が設けられ、該パターン電極上に
   比誘電率が大なる高誘電性粉末と色素及び透明樹脂から
   なる着色層よりなる着色画素が設けられていることを特
   徴とする多色電気光学表示装置用電極基板