JP2002258291A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 コントラストの低下による表示むらの発生を
抑制し、画面品質を向上した液晶表示素子を提供する。 【解決手段】 ガラス基板１の表面に信号線電極２を形
成し、ガラス基板４の表面に走査線電極５を形成する。
信号線電極２と走査線電極５により、マトリクス状に画
素電極を形成し、表示領域とする。ガラス基板１，４の
表示領域の周囲に、液晶組成物16を挟んで両基板を接着
するエポキシ樹脂のシール剤12を形成し、ガラス基板
１，４の表示領域とシール剤12との間にアクリル樹脂の
壁体13を形成する。ガラス基板１，４間の壁体13で囲わ
れた部分に液晶組成物16を封入する。液晶組成物16がシ
ール剤12に接触しないので、液晶組成物16に不純物が溶
け込み、コントラストが低下することを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対向した２枚の基
板間に液晶組成物を封止した液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、省スペースあるいは低消費電力の
観点から、液晶表示素子がテレビやグラフィックデイス
フレイなどの表示装置として用いられている。

【０００３】液晶表示装置は、たとえば特開平５−２５
７１６６号公報に記載されているように、２枚の基板が
平行に対向して配設され、これら２枚の基板間には表示
領域が形成され、この表示領域の周囲にシール剤が設け
られて２枚の基板を接着するとともに、２枚の基板間に
配設される液晶組成物を囲っている。また、液晶表示装
置には、単純マトリクス型と、アクティブマトリクス型
がある。

【０００４】そして、これら単純マトリクス型あるいは
アクティブマトリクス型のいずれの場合にも、シール剤
は、熱硬化型あるいは紫外線硬化型などの化学変化によ
り硬化させるものを用いており、場合によっては硬化促
進剤を用いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱処理
や紫外線処理などでシール剤の硬化処理をした後、シー
ル剤に末硬化成分や余剰の硬化促進剤があると、対向す
る２枚の基板間に液晶組成物を封入した後に、シール剤
から液晶組成物内にシール剤の未硬化成分や余剰の硬化
促進剤が溶け込むおそれがある。

【０００６】そして、このように液晶組成物にシール剤
の未硬化成分や余剰の硬化促進剤が溶け込むと、液晶組
成物の比抵抗が低下することにより電圧保持率が低下
し、シール剤の近傍の表示領域でコントラスト比が低下
して表示むらが生ずるおそれがある。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、コントラストの低下による表示むらの発生を抑制
し、画面品質を向上した液晶表示素子を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、表示領域が形
成され画素電極が形成される対向する２枚の基板と、こ
の２枚の基板間に配設された液晶組成物と、前記基板の
表示領域の周囲に形成され前記対向する２枚の基板を接
着するシール剤と、前記基板の表示領域の周囲に配設さ
れ前記シール剤と液晶組成物とを遮断する位置に前記シ
ール剤とは異なる材料で形成された壁体とを具備したも
ので、シール剤と液晶組成物とを遮断する位置に、シー
ル剤とは異なる材料で形成された璧を設けることによ
り、液晶組成物とシールとが直接接触することがなくな
り、たとえばシール剤の未硬化成分あるいはシール剤に
余剰の硬化促進剤が残存していたとしても、液晶組成物
にこのような未硬化成分や余剰の硬化促進剤が溶け込む
ことを防止できるため、液晶組成物の比抵抗が低下する
ことにより電圧保持率が低下して、コントラスト比の部
分的な低下による表示むらを抑制する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示素子の一
実施の形態を図面に示す単純マトリクス型の液晶表示素
子を参照して説明する。

【００１０】図１および図２に示すように、外形寸法１
５０ｍｍ×２１０ｍｍで厚さ０．７ｍｍのガラス基板１
の表面にＩＴＯの６４０本の帯状の信号線電極２が形成
されて基板３が形成されている。

【００１１】また、同様に、外形寸法１６０ｍｍ×２２
０ｍｍで厚さ０．７ｍｍのガラス基板４の表面にＩＴＯ
の４００本の帯状の走査線電極５が形成されて基板６が
形成されている。

【００１２】そして、基板３および基板６は、信号線電
極２と走査線電極５とを直交して交差する方向に間隙を
介して対向させている。これら信号線電極２と走査線電
極５とにより、マトリクス状に画素電極が形成され、こ
の画素電極が形成された部分が表示領域７となる。

【００１３】また、ガラス基板１の信号線電極２上には
配向膜８が形成され、ガラス基板４の走査線電極５上に
は配向膜９が形成され、ガラス基板１の配向膜８とガラ
ス基板４の配向膜９とは、ラビング方向が９０°異なる
ように配設されている。

【００１４】さらに、ガラス基板１およびガラス基板４
の表示領域７の周囲には、液晶封入口11の部分が切り欠
き開口された接着剤を兼ねた熱硬化性樹脂のエポキシ接
着剤系のシール剤12が設けられている。そして、ガラス
基板１の表示領域７となる信号線電極２および配向膜８
とシール剤12との間、および、ガラス基板４の表示領域
７となる走査線電極５および配向膜９とシール剤12との
間には、シール剤12とは異なる材料のアクリル樹脂の壁
体13が形成され、この壁体13のシール剤12の液晶封入口
11に対応する部分には、同様に液晶封入口14が形成され
ている。なお、シール剤12は紫外線硬化性樹脂でもよ
い。また、シール剤12の液晶封入口11および壁体13の液
晶封入口14は、信号線電極２および走査線電極５の外部
回路と接続するための図示しない接続パッドとは反対側
の辺に設けられている。

【００１５】また、ガラス基板１の配向膜８およびガラ
ス基板４の配向膜９の間には、ミクロパール（商品名：
積水ファインケミカル社製）といわれる間隙材15が配設
されている。

【００１６】そして、ガラス基板１およびガラス基板４
の間隙で壁体13で囲われた部分には、Ｅ．メルク社製の
商品番号ＺＬｌ−４７９２の液晶組成物16が封入されて
いる。

【００１７】さらに、液晶組成物16が封入された壁体13
の液晶封入口14およびシール剤12の液晶封入口11は、紫
外線硬化樹脂の封止材17で封止されている。

【００１８】また、ガラス基板１およびガラス基板４の
それぞれの反対面には、偏光板18，19が貼着されてい
る。

【００１９】次に、上記実施の形態の製造方法について
説明する。

【００２０】まず、ガラス基板１の表面に、ＩＴＯ膜を
スパッタ法により形成し、このＩＴＯ膜をフォトエッチ
ングによりパターニングしてガラス基板１上に信号線電
極２を形成する。同様に、基板４の表面に、ＩＴＯ膜を
スパッタ法により形成し、このＩＴＯ膜をフォトエッチ
ングによりパターンニングしてガラス基板４に走査線電
極５を形成する。

【００２１】そして、ガラス基板１の信号線電極２上
に、ポリイミド薄膜にラビング処理を施して配向膜８を
形成し、ガラス基板４の走査線電極５上に、同様にポリ
イミド薄膜にラビング処理を施して配向膜９を形成して
いる。また、ガラス基板１の信号線電極２が形成されて
いない面およびガラス基板４の走査線電極５が形成され
ていない面に、偏光板18，19を貼着する。

【００２２】次に、ガラス基板１の配向膜８上にアクリ
ル樹脂の膜を形成し、このアクリル樹脂の膜をフォトエ
ッチングしてガラス基板１の表示領域７の周囲に壁体13
を形成する。なお、この壁体13には液晶封入口14を形成
しておく。

【００２３】さらに、壁体13の周囲に液晶封入口11とな
る部分を除いて必要に応じて硬化促進剤を添加したエポ
キシ接着剤を塗布するとともに、壁体13の表示領域７側
に間隙材15を配設し、配向膜８および配向膜９を９０°
異なるようにした状態でガラス基板１およびガラス基板
４を対向させ、ガラス基板１およびガラス基板４を圧着
した状態で加熱してエポキシ接着剤を熱硬化させ、ガラ
ス基板１およびガラス基板４を接着するとともにシール
剤12によりシールする。

【００２４】そして、シール剤12の液晶封入口11および
壁体13の液晶封入口14から、液晶組成物16を注入し、シ
ール剤12の液晶封入口11および壁体13の液晶封入口14
に、必要に応じて硬化促進剤を添加した紫外線硬化樹脂
を塗布し、この紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化
させて封止材17を形成してシール剤12の液晶封入口11お
よび壁体13の液晶封入口14を密封して液晶組成物16を封
止して挟持する。

【００２５】実験によれば、上述の液晶表示素子を液晶
表示装置に組み込んで作動させたところ、シール剤12の
近傍の表示領域７でもコントラスト比が低下するなどの
表示不良は発生せず良好な画像表示が実現できた。

【００２６】また、７０℃の恒温層で１０００時間の静
態での耐久実験および動作耐久実験をしたが、静態およ
び動作のいずれの耐久実験においても１０００時間経過
後でも表示不良は発生せず、十分実用に耐える耐久性能
を有している。

【００２７】これらの原因としては、液晶表示素子の製
造過程でシール剤12に熱や紫外線などのエネルギーを与
えて硬化させた際に、シール剤12あるいは封止材17に末
硬化成分が残った場合、あるいは、シール剤12あるいは
封止材17中に余剰の硬化促進剤などが残存していた甥合
などにおいても、シール剤12および封止材17の近傍の液
晶組成物16にシール剤12あるいは封止材17の未硬化成分
や余剰の硬化促進剤が溶け込まない。

【００２８】したがって、シール剤12と液晶組成物16と
の間にシール剤12と液晶組成物16とを遮断するアクリル
の壁体13を形成することにより、液晶組成物16が直接シ
ール剤12に接触することがなくなり、シール剤12の近傍
の液晶組成物16にシール剤12の未硬化成分または余剰の
硬化促進剤などが残存した不純物が溶け込むことがなく
なるため、液晶組成物16の部分的な比抵抗の低下、すな
わち電圧保持率の低下を防止し、コントラスト比の部分
的な低下により発生する表示むらを抑制できるためと考
えられる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、単純マトリク
ス方式の液晶表示素子について説明したが、ガラス基板
上に信号線電極および走査線電極を互いに直交して配設
し、これら信号線電極および走査線電極の交点に薄膜ト
ランジスタなどのスイッチング素子を配設し、このスイ
ッチング素子によりマトリクス型に配設された画素電極
を駆動するマトリクスアレイ基板と、このマトリクスア
レイ基板に対向して設けられた対向基板とを有するアク
ティブマトリクス方式でも同様の効果を得ることができ
る。特に、スイッチング素子に薄膜トランジスタを用い
た場合、電圧保持が確実になるので特に有効である。

【００３０】また、液晶表示モードはＴＮ（Twisted Ne
matic）型に限らず、横方向電界のＩＰＳ（In Play Swi
tching）やＶＡでも同様に適応できる。

【００３１】さらに、壁体13はアクリル樹脂に限らず、
ポリイミド樹脂などでも同様の効果を得ることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、シール剤と液晶組成物
とを遮断する位置に、シール剤とは異なる材料で形成さ
れた璧を設けることにより、液晶組成物とシールとが直
接接触することがなくなり、たとえばシール剤の未硬化
成分あるいはシール剤に余剰の硬化促進剤が残存してい
たとしても、液晶組成物にこのような未硬化成分や余剰
の硬化促進剤が溶け込むことを防止できるため、液晶組
成物の比抵抗が低下することにより電圧保持率が低下し
て、コントラスト比の部分的な低下による表示むらを抑
制でき、良好な画面品質にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示素子を示す断
面図である。

【図２】同上平面図である。

【符号の説明】

３，６ 基板 ７ 表示領域 12 シール剤 13 壁体 16 液晶組成物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示領域が形成され画素電極が形成され
   る対向する２枚の基板と、 この２枚の基板間に配設された液晶組成物と、 前記基板の表示領域の周囲に形成され前記対向する２枚
   の基板を接着するシール剤と、 前記基板の表示領域の周囲に配設され前記シール剤と液
   晶組成物とを遮断する位置に前記シール剤とは異なる材
   料で形成された壁体とを具備したことを特徴とする液晶
   表示素子。
2. 【請求項２】 壁体は、ポリイミド系樹脂であることを
   特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
3. 【請求項３】 璧体は、アクリル系樹脂であることを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示素子。