JPH02296223A - 液晶表示素子 - Google Patents

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、ネガ型液晶表示素子に関するものである。

［従来の技術］ 近年、液晶表示素子は、低電力で大面積の表示が可能で
あるため、そのデイスプレィ装置としての利用が増加し
ている。液晶表示装置は、通常、電極を設けた基板間に
液晶層を挟持し、この液晶層の周縁部を接着剤でシール
し、かつ電極に電圧を印加する駆動装置を設ける構成を
とっているが、周辺シール用の接着剤としては、ガラス
フリットや有機系の接着剤が使用される。

このような構成の液晶表示素子において、非表示部分で
あるシール部は、通常透明又は乳白色等を呈しており、
液晶表示素子の裏側等からの光が透過して、表示部分の
コントラストを低下させるいわゆる光抜は現象が問題に
なっている。特に、最近は、自動車の計器類、或は時計
等の表示に用いられている液晶表示装置は、暗い表示面
に明るい文字、図形などの表示を行なうネガ型表示が多
く採用されるようになっており、この場合は背景が暗く
なるため、光抜は現象を押えることは非常に重要である
。

このような問題点を解決するため、有機接着剤等のシー
ル材に、カーボンブラック等の粉体や、黒色染料を混入
し、遮光性の黒色として、光抜けを防止する方法が提案
されている。

［発明の解決しようとする課題］ 上述のようにネガ型液晶表示素子において、遮光性シー
ル材を使用した場合、シール材と、基板表面に設けられ
た配向膜の境界から光が抜ける現象が、しばしば生じ、
製品不良となることがある。

これは遮光性シールを基板上に設ける位置の精度が悪く
、配向膜との間に隙間を生じてしまうことの他、配向膜
周辺の配向の不良、配向の劣化が光抜けの原因となるこ
とも多いと考えられている。

［課題を解決するための手段］ 本発明はかかる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に配向膜を形成し、配向膜面
を相対向させて周辺をシール材でシールし、内部に液晶
を封入してなる液晶セルの両側に偏光膜を設け、上記電
極への電圧印加手段を有してなるネガ型液晶表示素子に
おいて、上記シール材は遮光性シール材であり・、上記
配向膜をシール材領域にまで広げて設けてなることを特
徴とするネガ型液晶表示素子及び電極を設けた一対の基
板の少なくとも一方の表示パターン部以外に遮光膜を形
成し、該基板上に配向膜を形成し、配向膜面を相対向さ
せて周辺をシール材でシールし、内部に液晶を封入して
なる液晶セルの両側に偏光膜を設け、上記電極への電圧
印加手段を有してなるネガ型液晶表示素子において、上
記シール材は遮光性シール材であり、上記遮光膜をシー
ル材領域にまで広げて設け、それによって形成される配
向膜とシール材とが重なって配置される帯状領域を有し
、該帯状領域の幅が、シール材の幅より実質的に狭いこ
とを特徴とするネガ型液晶表示素子を提供するものであ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る実施例の１つにおいて液晶表示素
子の基板上の配向膜と、シール材の配置を示す概念図で
ある。基板３上に配向膜２が設けられている。配向膜２
はシール材ｌの存在領域まで広がって設けられており、
上から見るとシール材ｌと配向膜２が重なった領域４が
配向膜２の周縁領域に、帯状に存在する。

上記の帯状領域の幅は、シール強度の低下を小さくする
ために、シール領域の幅よりも狭くするのが良い。更に
、光抜けを十分に防止し得ることの兼ね合いから、平均
的に、好ましくはシール材幅のｌ／３０倍〜１／３倍が
、より好ましくは１７１５倍〜１７５倍が良い。また、
第２図は本発明に係る他の実施例において、液晶表示素
子の基板上で、表示パターン以外に設けられた遮光膜と
シール材の配置を示す概念図である。基板３上の、表示
パターン以外に遮光膜５が設けられており、上から見る
とシール材１と遮光膜５が重なった領域６が遮光膜５の
周縁領域に、帯状に存在する。

この帯状領域もやはり、前述の如く、配向膜をシール部
に広げて設けた場合と同様で、シール強度の低下を小さ
くするために、シール領域の幅よりも狭くするのが良い
。さらに、光抜けを十分に防止し得ることの兼ね合いか
ら、平均的に、好ましくはシール材幅の１７３０倍〜１
７３倍が、より好ましくは１／１５倍〜１７５倍が良い
。

上記の説明は、配向膜又は遮光膜をシール材領域に広げ
て設けた場合について行なったが、配向膜と遮光膜の両
方をシール材領域にまで広げて設けても同様の効果が得
られる。

本発明に係る液晶表示素子の製法については、通常用い
られるものが採用し得る。

即ち、電極を設けた一対の基板に配向膜を形成、配向処
理し、配向膜面を相対向させて周辺をシール祠でシール
し、内部に液晶を封入して液晶セルとし、その両側に偏
光膜を設け、ネガ型液晶表示素子として、駆動するよう
な電圧印加手段を設けることによる。この時、上述のよ
うに、配向膜及び／又は遮光膜はシール材の存在領域ま
で広がって設けられる。

尚、上記の製造方法は、−例であり、本発明の効果を損
することのない範囲で、他の製造方法をも採用し得るこ
とは勿論である。

この基板としては、ガラス、プラスチック等の透明基板
が使用でき、その表面にはＩＴＯ（Ｉｎ２０ａ−３ｎ０
２）　、　５ｎ０２等の透明電極が形成されている。も
ちろん、この透明電極に低抵抗の金属リードを併設した
り、透明電極の上または下にカラーフィルター、絶縁膜
等を形成してあってもよい。

本発明における遮光膜は光透過率で０．３％以下望まし
くは０．２％以下にするのが良い。これらの遮光膜は、
従来から公知の遮光膜用の膜が使用でき、薄膜であって
も厚膜であってもよい。例えば、非導電性の顔料を含有
したインク等を用いて、印刷等で形成されればよい。

液晶セル内面の遮光膜は、表示の背景部分に形成される
ものであり、通常は一方の基板にのみ形成されればよい
。もちろん両方の基板に分割して形成されてもよいが、
一方の基板に形成するほうが工程が少な（生産性がよい
。

この電極付き基板の表面には、西己向膜が形成される。

この遮光膜が電極上に設けられた場合には、その上に配
向膜が形成される。この配向制御方法としては、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール等の有機高分
子膜を印刷法やスピナー法で形成し、これをラビングす
る方法、斜め蒸着法等公知の配向制御法が使用できる。

さらに、この配向膜とセル内面の遮光膜または電極との
間の絶縁性を向上させるために、ＳｉＯ□、ＴｌＯ２等
の絶縁膜な挟持するようにしてもよい。

シール材は、通常のエポキシ樹脂、シリコン樹脂等のシ
ール材でよく、有色、好ましくは黒色の染料又は顔料を
混入して使用する。また、通常はその一部に開口部を形
成しておき、セル化して後、その開口部から液晶を注入
し、その開口部を封止すればよい。

その一対の偏光膜の偏光軸は、通常のネガ型表示の液晶
表示素子の場合と同様にほぼ平行に配置されてもよいし
、通常のポジ型表示の液晶表示素子の場合と同様にほぼ
直交するように配置されてもよい。

もっとも、直交するように配置した場合には電圧を印加
した部分が黒くなるので、通常のネガ型表示の液晶表示
素子の駆動とは逆に明る（したい画素には電圧を印加せ
ず、暗（したい画素には電圧を印加する逆の駆動法を取
る必要がある。このような液晶表示装置は、通常のネガ
型表示の液晶表示装置に比して、暗い部分の遮光度が高
いため、高コントラスト比が得られるという利点がある
。

電極に電圧を印加する駆動手段としては、通常の液晶表
示装置に使用される駆動手段が使用でき、通常しきい値
以上の交流電圧を供給できる駆動手段が用いられる。

このほか、基板を偏光膜基板としたり、基板の外面にタ
ッチスイッチ、紫外線カツトフィルター、無反射フィル
ターを積層したりしてもよ（、本発明の効果を損しない
範囲内で、通常の液晶表示装置に適用しつる技術を適用
してもよい。

本発明は、通常のネガ型表示の液晶表示装置にも使用で
きるが、前述のごとく一対の偏光膜の偏光軸を直交する
ように配置し、全体としてはネガ型表示であるが、電極
への電圧の印加はポジ型表示と同様に行う駆動手段を用
いた液晶表示装置に適用した場合にその効果が大きい。

即ち、表示部分のうち、光を透過させる画素においては
、液晶分子が立ち上るしきい値以下の電圧を印加し、遮
光画素においては、しきい値電圧以上の電圧を印加する
。なお、電圧の印加の方法については、各画素を個別駆
動してもよいし、また複数の画素を共通の信号で駆動す
るマルチプレックス駆動を用いてもよい。

駆動する電圧については、主に観察される角度で高いコ
ントラストが得られる電圧を選べばよい。一般には高い
電圧で駆動するほど高い角度（基板に垂直方向）で高い
コントラストが得られる。低い電圧で駆動すれば低角度
で高いコントラストが得られるが、電圧が低すぎる場合
には、充分なコントラストが得られない。一般的には、
垂直方向のしきい値電圧の１．５倍から６倍の範囲内で
駆動することが望ましい。

通常は、裏面の偏光膜の背後に、照明手段を設けて使用
するが、背後に反射板を設置し、正面からの光を利用し
て表示を行なってもよい。

また照明手段と、半透過半反射板を設置し、背面と正面
の両方の光を利用する装置としても本発明は適用できる
。

［作用］ 本考案において、遮光性シール材と、配向膜及び／又は
遮光膜が重なって配置されているため、その境界領域か
らの光抜けが完全に防止できる。

［実施例］ 実施例Ｉ ＩＴＯ付きのガラス基板をパターニングして表示バクー
ンに対応する部分以外にはセル内部にオフセット印刷で
黒色のインクを用いて膜厚２．５μｍの遮光膜を形成し
、さらにその上に膜厚０．ＩＩＬｍ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、周辺を遮光性シール材でシー
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。

この時、第１図に示したように配向膜と遮光性シール材
とは重なって配置されるようにしｌ　ま た。両者の重なりの帯状領域の幅のシール材領域の幅に
対する比は１：ｌＯとした。

この液晶セルの両面に１対の偏光板を配置した。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、一方の偏光膜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西装
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
られた。

得られたネガ型液晶表示装置は、シール部と配向膜部の
境界からの光抜けのない、良好なコントラストを有する
ものであった。

実施例２ 実施例１において、配向膜でなく遮光膜が遮光性シール
材と重なって配置される他は実施例１と同様に行なった
ところ、実施例１と同様にシール部と配向膜部の境界か
らの光抜けのない、良好なコントラストを有するネガ型
液晶表示装置が得られた。

実施例３ 実施例１において液晶表示装置の一対の偏光膜をその偏
光軸が隣接する基板の配向処理方向に直交するように、
即ち、一対の偏光膜をその偏光軸が直交するように配置
し、通常のネガ型表示の液晶表示素子の駆動とは逆に明
るくしたい画素には電圧を印加しなく、暗くしたい画素
には電圧を印加する逆の駆動法を採り駆動した。これに
より、表示パターンに対応する部分では、前記の通常の
ネガ型表示の液晶表示装置に比して、表示パターンに対
応する部分であって暗い部分の遮光度が高いため、背景
部分の黒さが極めて有効に作用し、高いコントラスト比
の液晶表示装置が得られた。

得られたネガ型液晶素子は実施例１と同様、シール部と
配向膜部の境界からの光抜けのない、きわめて良好なコ
ントラストを有するものであった。

実施例４ 実施例３において、配向膜でなく遮光膜が遮光性シール
材と重なって配置される他は実施例３と同様に行なった
ところ、実施例３と同様にシール部と配向膜部の境界か
らの光抜けのない、きわめて良好なコントラストを有す
るネガ型液晶表示装置が得られた。

［発明の効果］ 本発明は遮光性シールの一部を配向膜及び／又は遮光膜
に重なるようにすることで、遮光性シールと配向膜の境
目からの光抜けを防止し得る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の特徴を表わす概念図である
。 １：遮光性シール ２：配向膜 ３：基　板 ５：遮光膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極を設けた一対の基板に配向膜を形成し、配向
   膜面を相対向させて周辺をシール材でシールし、内部に
   液晶を封入してなる液晶セルの両側に偏光膜を設け、上
   記電極への電圧印加手段を有してなるネガ型液晶表示素
   子において、上記シール材は遮光性シール材であり、上
   記配向膜をシール材領域にまで広げて設けてなることを
   特徴とするネガ型液晶表示素子。
2. （２）電極を設けた一対の基板に配向膜を形成し、配向
   膜面を相対向させて周辺をシール材でシールし、内部に
   液晶を封入してなる液晶セルの両側に偏光膜を設け、上
   記電極への電圧印加手段を有してなるネガ型液晶表示素
   子において、上記シール材は遮光性シール材であり、上
   記配向膜をシール材領域にまで広げて設け、それによっ
   て形成される配向膜とシール材とが重なって配置される
   帯状領域を有し、該帯状領域の幅が、シール材の幅より
   実質的に狭いことを特徴とするネガ型液晶表示素子。
3. （３）電極を設けた一対の基板の少なくとも一方の表示
   パターン部以外に遮光膜を形成し、該基板上に配向膜を
   形成し、配向膜面を相対向させて周辺をシール材でシー
   ルし、内部に液晶を封入してなる液晶セルの両側に偏光
   膜を設け、上記電極への電圧印加手段を有してなるネガ
   型液晶表示素子において、上記シール材は遮光性シール
   材であり、上記遮光膜をシール材領域にまで広げて設け
   、それによって形成される配向膜とシール材とが重なっ
   て配置される帯状領域を有し、該帯状領域の幅 が、シール材の幅より実質的に狭いことを特徴とするネ
   ガ型液晶表示素子。