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JPS61156027A - カラ−液晶表示装置 - Google Patents

カラ−液晶表示装置

Info

Publication number
JPS61156027A
JPS61156027A JP59279619A JP27961984A JPS61156027A JP S61156027 A JPS61156027 A JP S61156027A JP 59279619 A JP59279619 A JP 59279619A JP 27961984 A JP27961984 A JP 27961984A JP S61156027 A JPS61156027 A JP S61156027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter layer
color filter
liquid crystal
crystal display
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59279619A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Takaochi
高落 実
Kenichi Masaki
正木 健一
Riyoumei Men
了明 面
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissha Printing Co Ltd
Original Assignee
Nissha Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissha Printing Co Ltd filed Critical Nissha Printing Co Ltd
Priority to JP59279619A priority Critical patent/JPS61156027A/ja
Priority to PCT/JP1985/000720 priority patent/WO1986004157A1/ja
Publication of JPS61156027A publication Critical patent/JPS61156027A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

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、マルチカラー表示が可能な液晶表示装置に関
するものである。
液晶表示装置は、電卓、電子時計、計測・計装機器、家
電・音響機器等の表示用として、多く使用されている。
そして最近は、各種機器の周辺端末表示、車載表示、テ
レビ画像表示用を中心として、この液晶表示装置のカラ
ー表示化への要望が高まりつつある。
〈従来の技術〉 従来、カラー表示が可能な液晶表示装置としては、種々
の態様のものが提案され、実用化されている。その中で
液晶表示装置の透明基板間にカラーフィルター層を配置
することによって、カラー表示を可能とする液晶表示装
置としては、次のようなものがある。即ち、 +1)染色されたゼラチンからなるカラーフィルター層
を形成したガラス基板と、薄膜トランジスタ・アレイを
集積した透明な基板との間に液晶を封入し、これを2枚
の偏光板で挟み込んでなることを特徴とするカラー液晶
表示装置(日経エレクトロニクス 1m317日経マグ
ロウヒル社発行 P、102〜P、1031983年5
月23日号参照)、(2)透明電極が形成されたガラス
基板上に、樹脂と色素と溶剤とが混合されてなるインキ
組成物を、所定のパターンに印刷してカラーフィルター
層を形成し、このカラーフィルター層を配向膜を兼ねた
カラー有機配向膜層として使用するか、あるいは、この
カラーフィルター層上に更にを機配向膜層を塗布してな
ることを特徴とするカラー液晶表示装置(特開昭58−
46325号、特開昭59−29225号公報参照)、 等がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉 前記カラー液晶表示装置は、カラーフィルター層が液晶
表示装置の透明基板間に配置されてなるものであるため
、視差の少ない正確なカラー画像が得られるという特徴
を有するものである。
しかしながら、前記カラー液晶表示装置は、何れも大き
な問題点を抱えていることが指摘されている。これを前
記(1)及び(2)のカラー液晶表示装置を例に挙げ、
図面を用いて説明する。
第3図は、前記(1)のカラーフィルター液晶表示装置
の態様を表す断面図を示す。
1はガラス基板、2は透明電極、3はゼラチンからなる
カラーフィルター層、4は液晶、5はスペーサー、6は
偏光板を各々示す。
前記(1)のカラー液晶表示装置におけるカラーフィル
ター層3は、ゼラチンに色素で染色したものを使って構
成されているものである。従って、次のような問題点が
ある。
(al透明電極の電気特性上の問題;カラーフィルター
層を構成するゼラチンが耐熱性に極めて劣るため、高温
下において前記カラーフィルター層上に透明電極を形成
することができない。そのため、透明電極は、光の透過
率が低く、導電率の低いものとならざるを得ない。
(bl透明電極のパターン化工程上の問題;カラーフィ
ルター層を構成するゼラチンが耐水性に極めて劣るため
、前記カラーフィルター層上に形成する透明電極をエツ
チングによりパターン化する際、ゼラチンが膨潤する。
そのため、透明電極を支持するカラーフィルター層の膜
強度が非常に低くなるので、パターン化の操作が困難で
ある。
(C)カラーフィルター層の染色の問題;カラーフィル
ター層の多色のパターン化の為には、−色毎に防染用の
レジスト層をフォトリソグラフィー法でW3 m I 
−fr L+h Iギfr ; fr イー  +のナ
ー、Z−41堂tご丁禾7が多くなり、高価にならざる
を得ない。
等々。
一方、第4図及び第5図は、前記(2)のカラー液晶表
示装置の二つの態様を表す断面図を示す。
lはガラス基板、2は透明電極、4は液晶、5はスペー
サー、6は偏光板、7はカラーフィルター層を兼ねた有
機配向膜層、8はカラーフィルター層、9は有機配向膜
層を各々示す 第4図及び第5図に示す前記(2)のカラー液晶表示装
置におけるカラーフィルター層は、図面から明らかなよ
うに、何れも基板1上に先ず透明電極2が形成され、更
にその上にカラーフィルター層7.8が形成されてなる
構成を採るものである。
従って、次のような問題点がある。
(alカラー液晶表示装置の駆動電圧の問題;着色材料
や樹脂バインダーを含有するカラーフィルター層が両電
極間に存在するために、相対応する電極間にかけられた
電圧が全面的に液晶の駆動に有効なものとならず、一部
、カラーフィルター層にカットされる。そのため、液晶
表示装置を駆動するために余分な電圧を必要とする。
(b)カラーフィルター層のカラー濃度・ムラの問題;
前記駆動電圧の問題があるためにカラーフィルター層を
厚くすることができない。そのため、カラーフィルター
層内の着色材料の含有量に制限があり、所望のカラー濃
度を現出することが困難である。また、薄層のカラーフ
ィルター層を均一に形成することが困難であるため色の
濃度ムラが発生し、その濃度ムラが直接表示ムラとして
再現され、表示装置としての品質が低下する。
等々。
〈発明の目的〉 本発明者らは、前記したような種々の問題点に鑑み、電
気特性に優れ、簡単な工程で、しかも所望のカラー濃度
をムラなく現出することができるカラー液晶表示装置を
得ることを目的として、種々、実験・考察を重ねた結果
、遂に本発明を完成するに至ったものである。
〈問題点を解決するための手段〉 即ち、本発明は、カラーフィルター層が液晶表示装置の
透明基板間に配置されてなるカラー液晶表示装置におい
て、 fatカラーフィルター層0ωが、少なくとも一方の透
明基板αBと透明電極(2)との間に形成されているこ
と、 (b)カラーフィルター層0φが、ポリイミド系樹脂を
主成分とするカラーインキにて形成されていること、 を特徴とするカラー液晶表示装置である。
以下、本発明を図面を用いて更に詳細に説明する。
第1図は、本発明の断面図を示す。
2は透明電極、4は液晶、5はスペーサー、6は偏光板
、9は有機配向膜層、10はポリイミド系樹脂を主成分
とするカラーフィルター層、11は透明基板である。
本発明に係る透明基板11、透明電極2、液晶4、スペ
ーサー5、偏光板6、有機配向膜層9は、一般に液晶表
示装置に用いられているものを使用するとよい。
本発明において重要なことは、本発明に係るカラー液晶
表示装置は、カラー表示を可能とするためのカラーフィ
ルター層10を、少なくとも一方の透明基板11と透明
電極2との間に形成するとともに、構成する材料として
ポリイミド系樹脂を主成分とするカラーインキにて形成
したことである。
このようにすることによって、従来のカラー液晶表示装
置が有する種々の問題点を一挙に解決したものである。
前記ポリイミド系樹脂を主成分とするインキとしては、
ポリイミド系樹脂からなるバインダーと、着色材料と、
溶剤等との混合物を用いる。
本発明に用いることができるポリイミド系樹脂とは、ポ
リイミド、ポリアミド・イミド、そしてそれらの前駆体
であるポリアミック酸等である。
着色材料としては、適宜有機顔料又は染料がら選択使用
するとよい。顔料の場合は、粒径の小さな透明性に優れ
たものを使用する。また染料としては、油溶性染料が好
適である。
溶存1と1〜では一曲貢一ボ嘗1イSト′累世日に)番
う夾g才ることができるものを適宜選択して使用する。
前記ポリイミドを主成分としたカラーフィルター層10
を形成する方法としては、前記インキを用い、オフセッ
ト印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、転写印
刷法、タコ印刷法等の印刷法、その他各種コーティング
法、ラミネート法等の手段にて所望のパターンを形成し
、その後、加熱する。
本発明に係るカラーフィルター層10は、前記したよう
な印刷手段にて形成することができるものであるから、
数種の色の異なるインキを用いて、ストライプパターン
、ドツトパターン等、任意の形状に形成することが可能
である。且つ安価な方法でもある。
前記カラーフィルター層10が形成された基板11上に
、スパッタリング法、蒸着法、CVD法により、例えば
ITOの透明電極を形成する。その際、雰囲気温度並び
に透明基板11の温度を200℃以上にすることにより
、光の透過率の高い、導電率の高いITO膜を形成する
ことができる。
なお、酸化度が低く光の透過率の低いITO膜の場合は
、空気中乃至高酸素雰囲気中で200℃以上の加熱をす
ることにより、透過率の高いTTO膜とすることができ
る。このようなITO膜の形成方法は、前記従来技術の
ひとつであるゼラチンからなるカラーフィルター層を形
成したガラス基板上には応用することができなかった。
第2図は、本発明の他の実施態様の断面図であり、カラ
ーフィルター層10が、オーバ−コー8層12にて覆わ
れたものを示す。
第2図におけるオーバーコート層12は、カラーフィル
ター層10表面の平滑性を向上させるために形成される
ものであり、これを形成することによって、封入される
液晶層の厚みを均一にすることができるため、液晶表示
装置としての電気的特性を向上させることができる。
このようなオーバーコート層12は、前記カラーフィル
ター層10と同様にポリイミドを主成分として形成する
。形成する方法としては、各種印刷法。
コーティング法等がある。
なお、第1図及び第2図に示した構成は、本発明の基本
的な実施態様を示すものであり、本発明は、図に示した
構成にのみ限定されるものでないことは云うまでもない
。例えば、一方の基板として、SO3基板に薄膜トラン
ジスタを形成してなるアクティブマトリクス基板を採用
すれば、他方の基板上に形成する透明電極のパターン化
は不要であり、また、液晶表示方式としてゲスト・ホス
ト方式を採用すれば、偏光板は1枚でよい。
〈発明の効果〉 本発明は、以上のような構成からなるものであるから、
次のような効果を有するものである。
(a)カラーフィルター層は極めて耐熱性に優れたポリ
イミド系樹脂を主成分とするカラーインキにて構成され
るものである。従って、透明電極を形成する際には、雰
囲気温度を高温にすることができ、透明基板の温度も高
温にして行うことができる。
その結果、透明電極は、非常に光の透過率の高い、導電
率の高いものを得ることができる。
(b)カラーフィルター層は、極めて耐水性に優れたポ
リイミド系樹脂を主成分とするカラーインキにて構成さ
れるものである。従って、エツチングにより透明電極を
パターン化する際には、非常に簡単な工程で行うことが
できる。
(C)カラーフィルター層は、印刷法等を用いて形成す
ることができるものである。従って、カラーフィルター
層をパターン化する際には、非常に簡単な工程で行うこ
とができる。
+d)カラーフィルター層は、液晶表示装置の一方の透
明基板と透明電極との間に形成されており、両電極間に
は存在しないものである。従って、液晶表示装置を駆動
するために、カラーフィルター層の存在による余分な電
圧を全く必要としない。
(Ill)カラーフィルター層は、必要な層厚に形成す
ることができるものである。従って、所望のカラー濃度
を現出することができ、且つ濃度ムラなく形成すること
が容易である。
ffl更に、本発明のカラーフィルター層は、前記した
ように耐熱性に極めて優れたものであるため、妨晶夷千
引1日立T理r七いアー嘉執木hn4ア!、悪影響がな
く、そのため、スペーサー5配向膜等の使用材料として
、有機の材料の中から最適な物性のものを採用すること
ができるものである。
等々。
従って、本発明は、各種機器の周辺端末表示。
車載表示、テレビ画像表示用を中心として、産業上、利
用価値の極めて高いカラー液晶表示装置である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の断面図、第2図は本発明の他の実施態
様の断面図、第3図乃至第5図は、従来のものの断面図
を各々示す。 図中、1−・−・−ガラス基板 2−・・−−−−一透明電極 3 ・・−・・・ゼラチンからなるカラーフィルター層 4−−−−−−一液晶 5−−−−−・−スペーサー 6 −−−−−−・・偏光板 7 −−−−−−一力う−フィルタ一層を兼ねた有機配
向膜層 8 −−−−−−一カラーフィルター層9 −−−−−
−一有機配向膜層 10−−−−−−−ポリイミド系樹脂を主成分とするカ
ラーフィルター層 11・・・・−・=透明基板 12−・−オーバーコート層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カラーフィルター層が液晶表示装置の透明基板間
    に配置されてなるカラー液晶表示装置において、 (a)カラーフィルター層(10)が、少なくとも一方
    の透明基板(11)と透明電極(2)との間に形成され
    ていること、 (b)カラーフィルター層(10)が、ポリイミド系樹
    脂を主成分とするカラーインキにて形成されていること
    、 を特徴とするカラー液晶表示装置。
  2. (2)カラーフィルター層(10)が、印刷法によって
    形成されたものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のカラー液晶表示装置。
  3. (3)カラーフィルター層(10)が、ストライプパタ
    ーンからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載のカラー液晶表示装置。
  4. (4)カラーフィルター層(10)が、ドットパターン
    からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載のカラー液晶表示装置。
  5. (5)カラーフィルター層(10)が、ポリイミド系樹
    脂を主成分とするオーバーコート層(12)にて覆われ
    たものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
    至第4項の何れかに記載のカラー液晶表示装置。
JP59279619A 1984-12-27 1984-12-27 カラ−液晶表示装置 Pending JPS61156027A (ja)

Priority Applications (2)

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JP59279619A JPS61156027A (ja) 1984-12-27 1984-12-27 カラ−液晶表示装置
PCT/JP1985/000720 WO1986004157A1 (en) 1984-12-27 1985-12-26 Color liquid crystal display device

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