JP2837450B2 - 液晶表示素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ネガ型の液晶表示素子に関するものであ
る。

［従来の技術］ 液晶表示素子は、配向処理を施した基板をシール材に
よりシールし、この内部に液晶を注入して封止し、その
両面に偏光板を配置し、必要に応じて端子取り出し部に
ピンやフレキシブルコネクターを接続して製造されてい
る。

このような液晶表示素子の表示パターンは、通常所望
の電極に電圧を印加することにより形成されているが、
近年表示の多様性から見栄えの良いネガ型液晶表示素子
が注目されている。

このようなネガ型液晶表示素子は、通常は液晶として
ネマチック液晶に、カイラル物質を混入したものを用
い、基板上の相対向する面上にはお互いに液晶分子を直
交する方向に配向させるような配向膜が形成されてお
り、セルの両側の偏光板は通常互いに平行な偏光軸を有
し、基板上の電極に電圧を印加すると光が透過し、印加
されない状態では光が透過しないようにされる。

かかるネガ型液晶表示素子においては、その表示のコ
ントラストを向上させるため、その表示パターンに対応
するような部分だけ残し、残りの部分の基板上に遮光膜
を設けることが行なわれることがある。このようにする
と確かに点灯時のコントラストは高くなるが、ネガ型液
晶表示素子の表示パターン部は非点灯時でも、遮光膜を
設けた部分に比べると完全に暗くはないので、非点灯時
にも点灯しているかのように見えて、逆に見栄えを損ね
てしまう欠点もあるため、このような遮光膜を設けない
ネガ型液晶表示素子も同様によく用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、表示パターンが複雑化するのにともない、表示
電極からセル外の電圧印加手段等に接続する引き回しの
ための透明導電膜のパターンも複雑化してきている。し
たがって、電極の引き回しの際に両方の基板の電極が表
示パターン以外で対向した状態にならざるを得ないのが
通常である。（この状態を、以後「引き回しでの対向」
という。）前述した表示パターンに対応し形状の遮光膜
を持たないネガ型の液晶表示素子においてこのような引
き回しでの対向が表示領域内で生じると、いわゆる光抜
けとして視認され、見栄えを損ねる原因になっていた。

このような光抜けを防止するために、従来は第３図に
正面図で、及び第４図にその一部拡大図で示したように
表面電極回路と裏面電極回路との引き回しでの対向部を
シール部等の有効表示部外に酸化インジウム−酸化錫等
の透明導電膜の細線10等でつないで設置するようにする
か、或は、引き回しでの対向の部分の面積を小さくして
（75μｍ角以下）有効表示部内に設置していた。第３図
において、１は裏面電極回路、２は表面電極回路、３は
有効表示部外、４は有効表示部内、５は裏面電極回路と
表面電極回路の引き回しでの対向部である。

このような従来の方法においては、引き回しでの対向
部を有効表示部外に３に設置すると細線でつなぐことに
よる抵抗値の増大が生じる欠点があり、また、引き回し
での対向部を有効表示部内４に設置すると、引き回しで
の対向部をできるかぎり小さくしても、やはり裏面に配
した照明の光が抜けてしまう欠点を防ぐことができなか
った。特に高密度パターンを必要とする最近の表示素子
では、回路の設計自体がきわめて困難になっていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたもので
あり、電極を設けた一対の基板の基板面を相対向させ、
周辺をシール材でシールしたセルに液晶を注入してなる
ネ画がの液晶表示素子において、表示パターン部以外で
有効表示部内の引き回し電極が相対向する部分及びその
周辺部のみを覆うようにセル内面に背景色とほぼ同色の
着色膜を設けたことを特徴とする液晶表示素子を提供す
るものである。

第１図は、本発明の基本構成を示す正面図及び断面図
であり、第２図はその一部拡大図である。

図において、１〜４、８、９は第３図と同じものを示
しており、６は裏面電極回路と表面電極回路との引き回
しでの対向部であり、７は裏面電極回路と表面電極回路
との引き回しでの対向部に対応する位置に設けられた着
色膜である。

これらの基板８、９としては、ガラス、プラスチック
等の基板が使用できるが、高デューティ駆動の液晶表示
素子の場合には、ガラス基板を使用することが好まし
い。

これらの基板上にそれぞれ裏面電極回路１及び表面電
極回路２を例えば第１図のようなパターンで設ける。こ
の電極は酸化イジウム−酸化錫（ITO）や酸化錫等の透
明導電性膜をスパッタリグや蒸着等の通常の形成方法で
形成させればよい。これらの電極回路は両基板を積層し
てセル化したときに、有効表示部内に、裏面電極回路と
表面電極回路の引き回しでの対向部がくるようなパター
ンを採っているため、第３図に示したパターンにくらべ
て、細線等でつなぐ場所がなく、電気抵抗が高くなるこ
とがないうえ、パターンを簡単化することができてい
る。

本発明は、裏面電極回路と表面電極回路の引き回しで
の対向部に対応する基板上の位置に着色膜７を設けるこ
とを特徴としている。このような着色部を設けることに
より、引き回し部での対向部からの光抜けを効果的に防
止することができる。

着色膜の位置は、裏面電極回路と表面電極回路との引
き回し部での対向部を覆う位置であれば良く、電極の上
でも下でも良い。またその色は液晶表示素子の背景部と
ほぼ同色となることが好ましい。即ち背景が黒色のネガ
型液晶表示素子の場合は黒色が良い。着色膜は背景色と
できるかぎり同色とすることが好ましいが、実際には多
少色調や濃度がずれてしまうので、着色膜の形状は引き
回し部での対向部の形状とほぼ相似にして、なるべく面
積の小さなものとしたほうが良い。しかしあまり大きさ
を小さくしすぎると印刷等の精度に限界があること、着
色膜と電極との視差により、見る方向によっては光抜け
が生じてしまうことがあるので、その大きさは、電極の
引き回しによる対向部の大きさより大きいものとするこ
とが好ましく、例えば、両者の形状がほぼ相似の場合に
は、周囲に50μｍ〜100μｍ程度の余裕ができる程度の
大きさにすることが良い。

また、あまり着色膜の大きさが大きいと、周りとの色
調の違いから、着色膜部が目立ち、かえって見栄えを損
ねてしまうことから、着色膜の大きさは、1mm角以下、
好ましくは800μｍ角以下、特に好ましくは500μｍ角以
下が良い。

着色膜を設ける方法については、公知の方法が用いら
れるが、特にその簡便性、色調の制御のし易さ等から印
刷法が好ましい。さらに着色膜の厚みは印刷法で行なっ
た場合は１〜５μｍ程度になることが多いが、特に制限
はない。

この電極上に通常の液晶表示素子で設けられるように
配向層を形成する。この配向層としては、ポリイミド、
ポリアミド等の樹脂の薄膜を形成し、これをラビングし
て水平配向処理したものが通常良く知られているが、こ
の外、酸化ケイ素、酸化アルミ等を斜め蒸着して水平配
向処理したりしてもよい。配向処理の方向は両基板を積
層してセル化した際に、通常は両基板上でほぼ直交する
方向にされることが多いが、必ずしもこれに限るわけで
はない。

なお、この、基板と電極または遮光膜との間に接着性
を向上させる薄膜やアルカリ溶出防止膜を形成したり、
電極と配向層の間に絶縁層等の薄膜を形成する等しても
よい。

そして、両方の基板を第１図の断面図に示したよう
に、電極が形成された面が相対向するようにして、周辺
をシール材でシールして空セルを形成し、内部に液晶を
封入し液晶セルを形成する。

この液晶セルの両側に偏光板を設けるが、ネガ型の液
晶表示素子を形成するためには、液晶分子のねじれ角を
前述の配向処理等により、ほぼ90゜程度とし、両偏光の
偏光軸の方向をお互いに平行になるようにすることが多
い。このようにして、電極に電圧を印加したときには光
が透過して明るくなり、電極に電圧を印加しないときに
は光が透過せずに暗くなるネガ型表示が得られる。

電圧印加手段等の外部駆動回路との導電接続は、通常
の液晶表示素子で使用されている導電ゴムコネクターに
よる接続、ハンダ接続、導電異方性接着材による接続、
ヒートシールによる接続等が使用でき、必要に応じて端
子電極上にカーボンペースト、銀ペースト等の厚膜導
体、Niメッキ等の薄膜導体を付けたり、それらに駆動用
IC等を併設して用いてもよい。

本発明では、液晶表示素子の他の構成要件、即ち、配
向膜、絶縁膜、液晶材料、シール材、偏光板、反射板、
照明手段、駆動回路等は公知の液晶表示素子用の構成が
使用できる。

本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内
で、通常の液晶表示素子で使用されている種々の技術が
適用可能である。

［実施例］ １対のパターニングされたITO付きのガラス基板を、
基板を対向させてセル化したときに、表示パターン部分
以外で有効表示部内の引き回し電極が対向する部分に対
応する基板上の位置に印刷法で黒色のインクを用いて膜
厚2.5μｍの着色膜を形成し、さらにその上に膜厚0.1μ
ｍのポリイミドの膜を形成し、これをラビングして配向
膜を形成してセグメント電極基板を製造した。

また、ITO付きのガラス基板をパターニングしてその
上に膜厚0.1μｍのポリイミドの膜を形成し、これをラ
ビングして配向膜を形成してコモン電極基板を製造し
た。

このセグメント電極基板とコモン電極基板とを電極面
が相対向するように配置し、周辺をシール材でシール
し、内部にネマチック液晶を注入して液晶セルを製造し
た。さらにこの液晶セルの両面には１対の偏光板を配置
した。

この時、第１図、第２図に示したように表示パターン
外で電極が対向する部分は50μｍ角〜300μｍ角であ
り、着色膜はそれを全周100μｍ程度の余裕をとって覆
うような大きさである、250μｍ角〜500μｍ角の大きさ
で設けた。

更に、この裏側に照明手段を配置して液晶表示装置を
作成した。

このとき、一方の偏光板をその偏光軸が隣接する基板
の配向処理方向に直交するように、他方の偏光膜をその
偏光軸が隣接する基板の配向処理方向に平行するよう
に、即ち、一対の偏光膜をその偏光軸が平行するように
配置し、通常のネガ型表示の液晶表示素子の駆動と同様
に駆動した。これにより、ネガ型表示の液晶表示装置が
得らた。

得られたネガ型液晶表示装置は、表示パターン以外の
部分からの光抜け、特に電極の引き回し部分で電極が対
向する部分からの光抜けがなく、良好なコントラストを
有するものであった。

［発明の効果］ 本発明によれば、表示パターン以外の部分からの光抜
け、特に電極の引き回し部分電極が対向する部分からの
光抜けがなく、良好なコントラストを有する、見栄えの
優れた液晶表示素子を得ることができる。さらに、電極
の表示パターン以外で対向する部分を有効表示領域内に
設置することができるため、従来のように、回路の引き
回しを細長くして有効表示領域外で上記の対向を行なう
ようにする必要がないため、電極の抵抗を低く抑えるこ
とができ、コントラスト不良の問題を無くすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶表示素子の電極の引き回しの
様子と着色膜の配置を示した正面図と断面図、第２図は
その一部拡大図、第３図は従来の液晶表示素子の電極の
引き回しの様子を示す正面図、第４図はその一部拡大図
である。 1:裏面電極回路、2:表面電極回路 3:有効表示部外、4:有効表示部内 ５、6:裏面電極回路と表面電極回路の引き回しでの対向
部 7:着色膜

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極を設けた一対の基板の基板面を相対向
   させ、周辺をシール材でシールしたセルに液晶を注入し
   てなるネガ型の液晶表示素子において、表示パターン部
   以外で有効表示部内の引き回し電極が相対向する部分及
   びその周辺部のみを覆うようにセル内面に背景色とほぼ
   同色の着色膜を設けたことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】着色膜は表示パターン部以外で有効表示部
   内の引き回し電極が相対向する部分の形状に略相似な形
   状を有す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】着色膜の大きさは1mm角以下であることを
   特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶表示素
   子。