JP2002148640A

JP2002148640A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JP2002148640A
Application number: JP2000342704A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Takano; 敦史高野; Shigemitsu Haga; 重光芳賀
Original assignee: Nanox Corp
Current assignee: Nanox Corp
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-05-22
Also published as: CN1353327A; CN1169013C

Abstract

(57)【要約】【課題】表示部の有効面積を大きく見込むことのでき
る液晶表示素子構造を提供する。【解決手段】補強材１６・・・を、メインシール１３の
内面１７より液晶室１４へ所定寸法ｄ１入った位置から
メインシール１３の外面１８位置までに設けたことを特
徴とする。【効果】ｄ１だけ突出した部分がガラス板の端部に作
用するモーメントを打ち消す引張り材として作用し、ガ
ラス板の膨出を効果的に抑える。膨出が起こらないの
で、表示部の有効面積を十分に拡張することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子の液晶
封入口の構造改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる携帯電話（表示部付き小型電話
機）の普及に伴なって、それの表示部として液晶表示素
子の需要が増加している。この様な液晶表示素子の構造
的発明には、例えば特開２０００−２０６５４６号公報
「液晶表示素子」が知られている。同公報の図１によれ
ば、液晶注入口１３ａ（符号は公報記載のものを流用す
る。）に大バッファ１２ａ及び小バッファ１２ｂを設け
ることでセルギャップを一定に保つようにしたことを特
徴とする。

【０００３】そして、上記公報の図１から明らかなよう
に、大バッファ１２ａ及び小バッファ１２ｂはシール材
層１１の幅に収められている。これは、表示部１４の有
効面積を最大にするための当然の配慮であると思われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶は、今
まで主として低粘度のネマティック液晶が使用されてき
たが、このネマティック液晶はメモリー特性が無いとい
う性質を有する。メモリーが必要と時には、コレテリッ
ク液晶が用いられる。ただし、コレテリック液晶は高粘
度であるため、液晶封入口を大きくする必要がある。

【０００５】そこで、本発明者らは高粘度の液晶を効果
的に封入するため液晶封入口を大きくしたところ、次の
様な課題が認められた。図６は従来の液晶表示素子の原
理図であり、この液晶表示素子１００は、図面表裏方向
に離して配置した一対のガラス板１０１，１０２間にメ
インシール１０３を介在させて液晶室１０４を形成し、
この液晶室１０４に液晶封入口１０５を設けておくと共
にこの液晶封入口１０５におけるギャップを適正に保つ
ために補強材１０６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ）
を一対のガラス板１０１，１０２に掛け渡した構造のも
のである。補強材１０６・・・は上記公報のバッファと同
様にメインシール１０３の内面１０７から液晶室１０４
へ突出してはいない。１０８，１０９は端子部である。

【０００６】図７は図６の７−７線断面図及び作用図で
ある。（ａ）は液晶注入前の断面を示し、メインシール
１０３及び補強材１０６を一対のガラス板１０１，１０
２で挟んだ構造を示す。補強材１０６はメインシール１
０３の内面１０７より液晶室１０４へ突出してはいな
い。

【０００７】（ｂ）において、液晶室１０４へ液晶を注
入し、次に封止剤１１２で開口を塞ぐ。封止剤１１２は
例えば紫外線硬化型樹脂であり、硬化の過程で縮む性質
を有する。

【０００８】（ｃ）は封止剤１１２の作用を説明する図
であり、封止剤１１２が縮むことでｆ１，ｆ１の力が発
生し、この力ｆ１，ｆ１により、モーメントＭ１，Ｍ１
が発生し、結果、メインシールの内面１０７より液晶室
１０４中央側が局部的に膨出することが判明した。な
お、膨出した部分１１３は誇張して示した。

【０００９】補強材１０６は引張り並びに圧縮に耐える
ため（ｂ）で見る限りはそのような現象は起こらないよ
うに見えるが、図６において、補強材１０６・・・は液晶
封入口１０５のごく一部にしか入っていないため、むし
ろ近傍のメインシール１０７が回転支点の役割を果た
し、このためにガラス板１０１，１０２が局部的に膨出
することになったと推定できる。

【００１０】図７（ｃ）に戻って、ガラス板１０１，１
０２の大部分は、所定のギャップＧ１であるが、膨出し
た部分１１３のギャップはＧ２に広がる。ギャップが大
きくなると表示に要する電圧が高くなるので膨出した部
分を高駆動電圧部１１３とよぶ。従って、高駆動電圧部
１１３は他の部分と特性が異なるため、表示部としては
使用できないことになり、表示部の有効面積が減少する
という問題が起こる。

【００１１】そこで、本発明の目的は封止剤の影響を排
除でき、表示部の有効面積を大きく見込むことのできる
液晶表示素子構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、一対のガラス板間にメインシールを介在
させて液晶室を形成し、この液晶室に液晶封入口を設け
ておくと共にこの液晶封入口におけるギャップを適正に
保つために補強材を一対のガラス板に掛け渡しておき、
補強材で補強した液晶封入口を通じて液晶を液晶室へ注
入し、次に液晶封入口を封止剤で塞ぐ構造の液晶表示素
子において、補強材は、メインシールの内面より液晶室
へ所定寸法入った位置からメインシールの外面まで若し
くは外面から外へ所定寸法出た位置までに設けたことを
特徴とする。

【００１３】液晶封入口に設ける補強材を、少なくとも
メインシールの内面から液晶室へ所定寸法突出した。こ
の突出した部分がガラス板の端部に作用するモーメント
を打ち消す引張り材として作用し、ガラス板の膨出を効
果的に抑える。膨出が起こらないので、表示部の有効面
積を十分に拡張することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図１は本発明に係る液晶表示素
子の原理図であり、この液晶表示素子１０は、図面表裏
方向に離して配置した一対のガラス板１１，１２間にメ
インシール１３を介在させて液晶室１４を形成し、この
液晶室１４に液晶封入口１５を設けておくと共にこの液
晶封入口１５におけるギャップを適正に保つために補強
材１６・・・を一対のガラス板１１，１２に掛け渡し、こ
のときの補強材１６・・・を、メインシール１３の内面１
７より液晶室１４へ所定寸法ｄ１入った位置からメイン
シール１３の外面１８まで若しくは外面１８から外へ所
定寸法ｄ２（図３で説明する。）出た位置までに設けた
ことを特徴とする。２１，２２は端子部である。

【００１５】図２は図１の２−２線断面図及び作用図で
ある。（ａ）は液晶注入前の断面を示し、メインシール
１３及び補強材１６を一対のガラス板１１，１２で挟ん
だ構造を示す。補強材１６はメインシール１３の内面１
７より液晶室１４へ寸法ｄ１だけ突出している。

【００１６】（ｂ）において、液晶室１４に液晶を注入
し、次に封止剤２４で開口を塞ぐ。封止剤２４は例えば
紫外線硬化型樹脂であり、硬化の過程で縮む性質を有す
る。

【００１７】（ｃ）は封止剤２４の作用を説明する図で
あり、封止剤２４が縮むことでｆ１，ｆ１の力が発生
し、この力ｆ１，ｆ１により、モーメントＭ２，Ｍ２が
発生する。しかし、メインシールの内面１７から突出し
た補強材１６の寸法ｄ１の部分が引張り材としての作用
を発揮して引張り力ｆ２，ｆ２を実質的に発生する。こ
の結果、力ｆ１，ｆ１は力ｆ２，ｆ２で相殺され、結果
的にモーメントＭ２，Ｍ２はごく小さいものとなる。モ
ーメントＭ２，Ｍ２が小さければガラス板１１，１２に
有害な膨出は発生しない。膨出現象がなければ、表示部
の有効面積は、図１のメインシール１３の内面１７で囲
った面積に近似し、最大値に近づく。

【００１８】上記構造の液晶表示素子１０を具体的数値
などを用いて補足説明をする。図１において、メインシ
ール１３の内寸法を５０ｍｍ×５０ｍｍ、メインシール
１３の幅を１．０ｍｍ、メインシール１３の材質をエポ
キシ樹脂とし、液晶封入口１５を３５ｍｍ、補強材１６
の数を５個、補強材１６・・・の突出寸法ｄ１を３ｍｍ、
ガラス板１１，１２間のギャップを５．０μｍとした。
次に、液晶室１４を真空にしてから高粘度のカイラルネ
マチック液晶を液晶封入口１５を通じて注入する。注入
所要時間は０．５〜１時間であった。その後、紫外線効
果型樹脂を液晶封入口１５に塗り、紫外線を照射するこ
とで封止を完了した。完成品を計測したところ、液晶封
入口１５近傍におけるギャップは５．１μｍであった。
この主の液晶表示素子１０では、基準ギャップ５．０μ
ｍの場合、許容できるギャップは４．９〜５．２μｍと
されている。そこで、上記の５．１μｍは十分に許容で
きるものである。

【００１９】なお、突出寸法ｄ１は大きいほどガラス板
の膨出を抑えることができる。反面、表示部の有効面積
が小さくなる。そこで、発明者らは寸法ｄ１を種々変更
して実験を行ったところ、上記数値（メインシールの幅
１．０ｍｍ）の液晶表示素子１０では、１ｍｍ〜３ｍｍ
の範囲からｄ１を選択することが望ましいことが分かっ
た。１ｍｍ未満であれば図２（ｃ）で示した力ｆ２，ｆ
２が小さくなり過ぎる。また、３ｍｍを超える表示部の
有効面積が狭くなり、好ましくない。

【００２０】そして、液晶表示素子１０が大きくなるほ
ど、メインシール幅が大きくなり、ｄ１を大きく見込む
ことができる。そこで一般化して、突出寸法ｄ１＝
（１．０〜３．０）×（メインシール幅）とすることが
できる。

【００２１】本発明に係る寸法ｄ２及び補強材の形状を
補足説明する。図３は本発明に係る補強材の説明図であ
り、メインシール１３を単純にカットした形態で液晶封
入口１５を設けた場合は、補強材１６・・・の一端をメイ
ンシール１３の内面１７から寸法ｄ１だけ突出させると
共に、補強材１６・・・の他端をメインシール１３の外面
１８から寸法ｄ２だけ突出させる。従って、補強材１６
・・・の他端は、図３の様にメインシール１３の外面１８
から寸法ｄ２だけ突出させること、若しくは図１の様に
メインシール１３（Ｌ字に折曲げた部分を含む。）の外
面１８に合せることの何れでもよいと言える。

【００２２】図４（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る補強材
の各種形状を示す図である。（ａ）の補強材１６は、細
長い帯状の補強材である。（ｂ）の補強材１６は、長円
状の補強材である。（ｃ）の補強材１６は、楕円状の補
強材である。（ｄ）の補強材１６は、細長い三角柱状の
補強材である。（ｄ）の補強材１６，１６は、分割した
補強材からなる。

【００２３】図５（ａ），（ｂ）は本発明の補強材の配
置例を示す図である。（ａ）は、補強材１６・・・の間に
ピン状補強材２５・・・を介在させたものである。ピン状
補強材２５・・・を介在させることにより、補強材１６・・・
の数を減らすことができる。（ｂ）は、小さな三角柱状
の補強材１６・・・を千鳥配列したものである。

【００２４】これらの例から明らかな如く、本発明は細
長い補強材１６・・・、分割した補強材１６・・・を問わず、
メインシール１３の内面１７より液晶室へ所定寸法ｄ１
入った位置からメインシール１３の外面１８まで若しく
は外面１８から外へ所定寸法ｄ２（図３参照）出た位置
までに設ければよい。なお、所定寸法ｄ１は引張り作用
を発揮させる上で必要であり、所定寸法ｄ２は、圧縮材
の機能を発揮させる上で必要である。

【００２５】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１では、液晶封入口に設ける補強材を、少
なくともメインシールの内面から液晶室へ所定寸法突出
した。この突出した部分がガラス板の端部に作用するモ
ーメントを打ち消す引張り材として作用し、ガラス板の
膨出を効果的に抑える。膨出が起こらないので、表示部
の有効面積を十分に拡張することができる。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶表示素子の原理図

【図２】図１の２−２線断面図及び作用図

【図３】本発明に係る補強材の説明図

【図４】本発明に係る補強材の各種形状を示す図

【図５】本発明の補強材の配置例を示す図

【図６】従来の液晶表示素子の原理図

【図７】図６の７−７線断面図及び作用図

【符号の説明】

１０…液晶表示素子、１１，１２…ガラス板、１３…メ
インシール、１４…液晶室、１５…液晶封入口、１６…
補強材、１７…メインシールの内面、１８…メインシー
ルの外面、２３…液晶、２４…封止剤、ｄ１，ｄ２…補
強材の突出寸法。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のガラス板間にメインシールを介在
させて液晶室を形成し、この液晶室に液晶封入口を設け
ておくと共にこの液晶封入口におけるギャップを適正に
保つために補強材を一対のガラス板に掛け渡しておき、
補強材で補強した液晶封入口を通じて液晶を液晶室へ注
入し、次に液晶封入口を封止剤で塞ぐ構造の液晶表示素
子において、前記補強材は、メインシールの内面より液晶室へ所定寸
法入った位置からメインシールの外面まで若しくは外面
から外へ所定寸法出た位置までに設けたことを特徴とす
る液晶表示素子。