專利名稱：多色液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用借助電解沉淀形成的濾色片的多色液晶顯示器件，并涉及制造這種在由降低了的驅(qū)動電壓驅(qū)動時具有高耐久性的多色液晶顯示器件的方法。
圖2顯示一般的采用電解沉淀濾色片的多色液晶顯示器件的一個實例。圖2中，該器件包括一透明的玻璃襯底、一些由透明的導(dǎo)電薄膜制成的形成所要求的圖形的電極12，和一些通過電解沉淀包含可電解沉淀的聚合物和彩色材料的混合物制成的濾色片13。濾色片13的各部分與電極12的相應(yīng)部分的圖形重疊對準(zhǔn)并著以不同色調(diào)的顏色。日本專利申請NO.233933/1982公開了制造濾色片的方法，該方法提供了方便地制造高分辨能力濾色片的有效工藝。
在濾色片上形成有用銦-錫氧化物(ITO)制成的透明電極薄膜14，該透明電極薄膜形成的圖形與電極12的各部分對齊。電極薄膜14上疊放有聚酰亞胺構(gòu)成的定向?qū)?5。第二個透明襯底16與第二個透明電極17及另一個定向?qū)?8一起形成。夾在一對襯底11和16的之間空間充有液晶10，構(gòu)成一個液晶片。
往液晶片上加驅(qū)動電壓。在通過夾在液晶片之間的偏振器和分析器觀察液晶片時，處于透明狀態(tài)的一部分液晶片顯示出濾色片的色調(diào)，另一部分液晶片不讓入射光通過，因而顯示出黑色色調(diào)。就是說，在采用液晶片作為光閘的情況下，多色液晶顯示器件顯示出濾色片的不同色調(diào)。
在這類多色液晶顯示器件中，透明導(dǎo)電薄膜14系用作驅(qū)動電極，電極薄膜14上不覆蓋有象濾色片之類的絕緣薄膜，因而不存在這類濾色片所引起的電壓降，所以可以降低驅(qū)動電壓。
但圖2所示的彩色液晶顯示器件，從可靠性和壽命來看，在濾色片與透明驅(qū)動導(dǎo)電層之間的界面強度方面有問題。當(dāng)例如由于熱等原因外部應(yīng)力集中在該界面上時，則會引起透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜剝落和產(chǎn)生裂紋等問題。舉例說，由電解沉淀聚脂-蜜胺樹脂形成的濾色片的熱膨脹系數(shù)約為10-4的數(shù)量級，而在其上形成的ITO透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜的熱膨脹系數(shù)約為10-7的數(shù)量級。這種熱變形程度上的不同可能會因象溫度變化之類的外界因素而在濾色片與ITO薄膜之間的界面上產(chǎn)生相當(dāng)大的應(yīng)力，從而降低器件的可靠性。
除上面所說的以外，有人提出另一種傳統(tǒng)的多色液晶顯示器件，例如美國專利4，779，957中所公開的就是一種，其中濾色片是形成在設(shè)在襯底上的基極電極上，且覆蓋有保護(hù)層。保護(hù)層上配置有一定向?qū)?，以便借助于介在之間設(shè)置的保護(hù)層吸收濾色片與定向?qū)又g的應(yīng)力。
因此本發(fā)明的目的是提高在電解沉淀的濾色片上的透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜的可靠性。在本發(fā)明中，在濾色片與透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜之間形成有具有緩沖效應(yīng)且對濾色片和薄膜都有粘性的保護(hù)層，從而吸收可能加到在所述兩者之間的界面部分的應(yīng)力，由此提供多色液晶顯示器件。
根據(jù)本發(fā)明，由熱等所引起的應(yīng)力系分布到濾色片與保護(hù)薄膜之間的界面，也分布到保護(hù)薄膜與透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜之間的另一界面，且分布入保護(hù)薄膜中，從而避免應(yīng)力集中到個別區(qū)域上。就是說，濾色片中所產(chǎn)生的變形被傳遞到透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜的邊界處，同時在保護(hù)薄膜中被緩沖。因此應(yīng)力基本上被阻擋住不致影響最脆弱的透明驅(qū)動導(dǎo)電薄膜，從而使含有保護(hù)層或緩沖層的多層結(jié)構(gòu)有效地實現(xiàn)高度的可靠性。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的多色液晶顯示器件的剖視圖。
圖2是采用電解沉淀濾色片的一般多色顯示器件的剖視圖。
下面結(jié)合


本發(fā)明的內(nèi)容。
實施例1圖1是根據(jù)本發(fā)明的多色液晶顯示器件的一個實施例的剖視圖。該器件包括一玻璃襯底1、形成在襯底1內(nèi)表面上的多個ITO基極電極2和多個濾色薄膜3，各濾色薄膜3由聚脂-蜜胺樹脂和諸如綠、藍(lán)或紅之類的不同色調(diào)的彩色材料組成，且個個都電解沉淀在相應(yīng)的ITO基極電極2上。在多個濾色薄膜或部分3的上方設(shè)置有多個保護(hù)薄膜層4。在濾色薄膜上涂上含丙烯?；鶚渲琂SS-16(日本合成橡膠公司出品)的經(jīng)環(huán)氧樹脂改性或環(huán)氧基的溶液，然后在200℃下固化以形成保護(hù)層4。在保護(hù)層4上形成多個透明的驅(qū)動電極5，具體作法是濺射ITO材料，此時使襯底保持200℃的溫度，然后局部有選擇地進(jìn)行蝕刻，使各驅(qū)動電極5對準(zhǔn)相應(yīng)的濾色片部分。在此階段，沒有觀察到ITO驅(qū)動電極5的剝落和產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象。驅(qū)動電極5上方敷有一層聚酰亞胺樹脂的定向薄膜6，這種薄膜對液晶分子具有有效的定向或取向作用。
位于對面的副襯底7是這樣制備的，即在其上依次形成透明的副驅(qū)動電極8和另一定向薄膜9。位于對面的副襯底7與襯底1間隔開配置，以便在其與襯底1之間夾持一液晶層10，從而構(gòu)成多色液晶顯示器件。這種多色液晶顯示器件在80℃下運行1000小時之后仍然保持良好的顯示質(zhì)量和高度的可靠性。
透明驅(qū)動電極5可以配置得個個與濾色薄膜3成直角。在這種情況下，多個透明的在對面的副驅(qū)動電極8系在副襯底上設(shè)置得使各副驅(qū)動電極與相應(yīng)的濾色片部分對準(zhǔn)。
實施例2在本實施例中，保護(hù)薄膜4是通過涂敷含硅樹脂化合物的涂料液JHR-3034(日本合成橡膠公司出品)然后在200℃下加以固化形成的。結(jié)果獲得與實施例1同樣的緩沖效應(yīng)。
對比實例為了與圖1的多色液晶顯示器件的多層結(jié)構(gòu)比較，將保護(hù)層除去以構(gòu)成對比實例。在此情況下，盡管直接在濾色薄膜上形成ITO驅(qū)動電極，但由于可能存在的熱應(yīng)力，ITO電極還是產(chǎn)生剝落和裂紋情況。得出的顯示器件一開始就沒有顯示出良好的質(zhì)量。
如上面所詳細(xì)談到的那樣，根據(jù)本發(fā)明，多色顯示器件設(shè)有在濾色片上形成的保護(hù)層，且在保護(hù)層上疊放著透明的導(dǎo)電薄膜，這樣有效地緩沖了濾色片的熱變形，從而減少了因采用濾色片而引起的熱應(yīng)力集中現(xiàn)象，進(jìn)而大大提高了濾色片上定向?qū)雍透黩?qū)動電極的可靠性或耐久性。此外在采用電解沉淀的濾色片和降低加到多色顯示器件的驅(qū)動電壓的情況下，可提高顯示器件的總的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種液晶光學(xué)器件，其特征在于，該器件包括一液晶層；用以夾持液晶層，以便對液晶層的分子進(jìn)行定向的一對襯底；設(shè)置在其中一個襯底的一個內(nèi)表面上的多個基極電極，電解沉淀在各相應(yīng)的基極電極上且具有不同的色調(diào)的多個濾色薄膜；用以向液晶層加驅(qū)動電壓的多個驅(qū)動電極和；介于濾色薄膜與各驅(qū)動電極之間，以便緩沖在其之間產(chǎn)生的熱應(yīng)力的保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于所述保護(hù)層由含環(huán)氧基的聚合物材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于，所述保護(hù)層由含硅化合物的聚合物材料構(gòu)成。
4.一種液晶光學(xué)器件，其特征在于，該器件包括一液晶層;用以夾持液晶層以便對液晶層的分子進(jìn)行定向的一對襯底;設(shè)置在其中一個襯底的內(nèi)表面上的多個第一導(dǎo)電層;電解沉淀在相應(yīng)的第一導(dǎo)電層上的多個濾色薄膜;和通過一保護(hù)層設(shè)置在濾色薄膜上的多個第二導(dǎo)電層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于，第二導(dǎo)電層形成得使各第二導(dǎo)電層與相應(yīng)的濾色片部分對準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于，第二導(dǎo)電層形成得使各第二導(dǎo)電層與濾色薄膜成直角。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶光學(xué)器件，其特征在于，所述保護(hù)層由含環(huán)氧基的聚合物材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的液晶光學(xué)器件，其特征在于，所述保護(hù)層由含硅化合物的聚合物材料構(gòu)成。
9.一種制造采用濾色片部分的多色液晶顯示器件的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟在一襯底上形成多個彼此絕緣的導(dǎo)電薄膜;順次在含分散的可電解沉淀的聚合物和彩色材料的溶液中往導(dǎo)電薄膜上進(jìn)行有選擇的電解沉淀，以便在導(dǎo)電薄膜上形成濾色片部分;以及在其上依次疊放一保護(hù)層和一透明的導(dǎo)電層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的保護(hù)層是通過涂敷含環(huán)氧基的聚合物材料形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述的保護(hù)層是通過涂敷含硅化合物的聚合物材料形成的。
全文摘要
一種液晶光學(xué)器件，包括一液晶層和一對襯底，該對襯底用以夾持液晶層以便對液晶層的分子進(jìn)行定向。其中一個襯底的內(nèi)表面上設(shè)置有多個基極電極。相應(yīng)的基極電極上電解沉淀有多個色調(diào)不同的濾色薄膜。各濾色薄膜上設(shè)置有多個驅(qū)動電極，以向往液晶層上加驅(qū)動電壓。濾色薄膜與驅(qū)動電極之間設(shè)置有有一保護(hù)層，供緩沖其之間所產(chǎn)生的熱應(yīng)力之用。
文檔編號G02B5/20GK1040871SQ8910657
公開日1990年3月28日 申請日期1989年8月18日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月19日
發(fā)明者杉野谷充, 釜森鈞 申請人:精工電子工業(yè)株式會社