JPH0237325A - Liquid crystal display element - Google Patents
Liquid crystal display elementInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的1
(産業上の利用分野)
この発明は、カラーフィルターを有する液晶表示素子に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention 1 (Field of Industrial Application) This invention relates to a liquid crystal display element having a color filter.
(従来の技術)
近年、ポリシリコン、非晶質シリコン(a−8i)及び
テルル等の薄膜トランジスタ(ThinFilm Tr
ansistor、 T F T > 、或いはMIM
(Metal−Insulator−)1etal )
素子等の非線形素子をスイッチング素子として用いたア
クティブマトリックス形液晶表示素子は、TV表示等に
おいて広く使用されるようになってきている。(Prior Art) In recent years, thin film transistors made of polysilicon, amorphous silicon (a-8i), tellurium, etc.
ansistor, T F T >, or MIM
(Metal-Insulator-)1etal)
BACKGROUND ART Active matrix liquid crystal display elements using nonlinear elements such as MOS elements as switching elements have come to be widely used in TV displays and the like.
この種の液晶表示素子の一例について説明すると、これ
は一方の基板上で、信号線群と走査線群からなるマトリ
ックス配線の各交点にTPTが設けられた形になってお
り、そのソース電極或いはドレイン電極の一方が画素電
極に接続されている。An example of this type of liquid crystal display element is that a TPT is provided on one substrate at each intersection of matrix wiring consisting of a group of signal lines and a group of scanning lines, and its source electrode or One of the drain electrodes is connected to the pixel electrode.
また、他方の基板上では、画素電極に対応する領域に例
えば赤、緑及び青のカラーフィルターを配置し、残りの
格子状の領域をブラックマトリックスとしての遮光膜で
覆うとともに、続いて全面には対向電極が形成されてい
る。そして、これらの2枚の基板の間には液晶が挟持さ
れており、更に、2枚の基板の外面にはそれぞれ偏光板
が設けられている。In addition, on the other substrate, for example, red, green, and blue color filters are arranged in areas corresponding to the pixel electrodes, and the remaining grid-like area is covered with a light-shielding film as a black matrix. A counter electrode is formed. A liquid crystal is sandwiched between these two substrates, and a polarizing plate is provided on the outer surface of each of the two substrates.
ところで、この種の液晶表示素子では、画像むらを防ぐ
ために、2枚の基板をプラスチック製のスペーサー等を
用いて、高精度且つ均一なギャップを保ちながら貼り合
わせる必要がある。ここで、スペーサーはカラーフィル
ターの赤・緑・青といった染色層を損傷させる恐れがあ
るため、トップコートと呼ばれる0、5〜2.0μm程
度の膜厚のアクリル系樹脂或いはウレタン系樹脂の保護
層が更にカラーフィルター上に形成される。By the way, in this type of liquid crystal display element, in order to prevent image unevenness, it is necessary to bond two substrates together using a plastic spacer or the like while maintaining a highly precise and uniform gap. Here, since the spacer may damage the red, green, and blue dyeing layers of the color filter, a protective layer of acrylic resin or urethane resin with a thickness of about 0.5 to 2.0 μm called a top coat is used. is further formed on the color filter.
(発明が解決しようとする課題)
このうち、アクリル系樹脂からなる保護層については、
シール剤との付着力が弱いため、シール部の強度が低く
て信頼性に問題があり、最悪の場合は、シール剥れや気
泡の浸入等が生じる恐れがある。また、ウレタン系樹脂
からなる保護層については、材質が軟いためスペーサー
のめり込み旧か大きく、更に、めり込み楢が貼り合わせ
時の封着荷重の不均一の影響を受けやすいため、高精度
なギャップ形成が難しく、画像むら欠陥が生じ易かった
。(Problems to be solved by the invention) Among these, regarding the protective layer made of acrylic resin,
Since the adhesion force with the sealant is weak, the strength of the seal part is low and there is a problem with reliability, and in the worst case, there is a risk that the seal will peel off or bubbles may enter. In addition, with regard to the protective layer made of urethane resin, the material is soft, so the spacer sinks in easily and is easily affected by uneven sealing loads during bonding, making it difficult to form gaps with high precision. This was difficult, and image unevenness defects were likely to occur.
この発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたも
ので必る。This invention was made in view of such conventional circumstances.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明は、2枚の基板を互いの一生面側が対向するよ
うに周辺のシール部により組み合せ、この間隙にスペー
丈−と液晶を挟持してなり、カラーフィルターの働きに
よりカラー表示が可能な液晶表示素子についてのもので
あり、カラーフィルター用の保護層の材料としてシール
部ではウレタン系樹脂或いはポリイミド、この他の部分
例えば画素部ではアクリル系樹脂を採用している。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) This invention combines two substrates with their peripheral seals so that their surfaces face each other, and sandwiches a space length and a liquid crystal in this gap. This refers to a liquid crystal display element that can display colors through the action of a color filter, and the protective layer for the color filter is made of urethane resin or polyimide for the sealing part, and acrylic for other parts, such as the pixel part. It uses resin.
(作 用)
この発明は、アクリル系樹脂がウレタン系樹脂或いはポ
リイミドに比べ高硬度であり、また逆に、ウレタン系樹
脂或いはポリイミドがアクリル系樹脂に比ベシール剤と
の付着力が強いという特性面に着目し、カラーフィルタ
ー用の保護層の材質をシール部とこの他の部分と区別し
ている。(Function) This invention is based on the characteristics that acrylic resin has higher hardness than urethane resin or polyimide, and conversely, urethane resin or polyimide has stronger adhesion to the beseal agent than acrylic resin. Focusing on this, the material of the protective layer for color filters is differentiated between the seal part and other parts.
上述の特性については、例えば、第2図はアクリル系或
いはウレタン系樹脂における押し込み荷重とJ I S
(Japan Industrial 5tanda
rd )で規定されたヌープ硬さの関係を示す図である
。同図において、白丸○を結んだ実線はアクリル系樹脂
、黒丸・を結んだ実線はウレタン系樹脂の特性を表して
cl−>す、加えて、点線は下地にある染色層(カラー
フィルター)の特性を示している。同図かられかるよう
に、アクリル系樹脂はウレタン系樹脂や染色層に比へ高
硬度である。また、第3図はカラーフィルターのトップ
コートとしてウレタン系樹脂(同図(a))或いはアク
リル系樹脂(同図(b))を用いた液晶表示素子におい
て、6μmセルギャップに対する偏差を表した鳥観図で
あり、同図かられかるように、アクリル系樹脂を用いる
とウレタン系樹脂を用いた場合に比べ、ギャップのばら
つきが小さくなっている。Regarding the above-mentioned characteristics, for example, Fig. 2 shows the indentation load and JIS of acrylic or urethane resin.
(Japan Industrial 5tanda
rd ) is a diagram showing the relationship between Knoop hardness defined by . In the figure, the solid line connecting white circles represents the characteristics of acrylic resin, the solid line connecting black circles represents the characteristics of urethane resin, and the dotted line represents the characteristics of the underlying dye layer (color filter). It shows the characteristics. As can be seen from the figure, acrylic resin has higher hardness than urethane resin and dyed layer. In addition, Figure 3 is a bird's-eye view showing the deviation from a 6 μm cell gap in a liquid crystal display element using urethane resin ((a) in the same figure) or acrylic resin ((b) in the same figure) as the top coat of the color filter. As can be seen from the figure, when acrylic resin is used, the gap variation is smaller than when urethane resin is used.
そして、カラーフィルターのトップコートとしてアクリ
ル系樹脂或いはウレタン系樹脂を用いた液晶表示素子を
それぞれ10個ずつ作成し、2気圧・120℃で5時間
の加圧試験を行なった結果、シール部の劣化が認められ
た液晶表示素子の個数は、アクリル系樹脂を用いた液晶
表示素子では6個もおったのに対し、ウレタン系樹脂を
用いた液晶表示素子では1個しかなかった。Then, we fabricated 10 liquid crystal display elements each using acrylic resin or urethane resin as the top coat of the color filter, and conducted a pressure test at 2 atm and 120°C for 5 hours. As a result, we found that the seal portion deteriorated. The number of liquid crystal display elements in which this was observed was as many as six in the case of liquid crystal display elements using acrylic resin, but only one in the case of liquid crystal display elements using urethane resin.
なお、今まではウレタン系樹脂についてだけ述べたが、
これに代わるポリイミドもアクリル系樹脂との関係にお
いては、ウレタン系樹脂と同様の特性を有している。Up until now, we have only talked about urethane resins, but
Polyimide, which is an alternative to this, also has properties similar to those of urethane resins in relation to acrylic resins.
(実施例〉 以下、この発明の詳細を図面を参照して説明する。(Example> The details of this invention will be explained below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図である。同図
において、例えばガラスからなる基板1の一主面1a上
には、複数個の能動素子2としてのTPT及びこれに接
続された例えばITO(インジウム・チン・オキサイド
)からなる画素電極3とがそれぞれ配設され、更に、画
素電極3の周りにはゲート線及び信号線からなるマトリ
ックス状の配線4が形成されている。そして、能動素子
2ヤ配線4を覆うように、例えばポリイミドからなる配
向膜5が形成されている。一方、例えば同じくガラスか
らなる基板6の一生面6a上には、所定の開口部を有し
ていて例えばCr(クロム)からなる遮光膜7が形成さ
れ、更に、上述の開口部ごとに分離した形で所定のカラ
ーフィルター8を例えば染色法により形成する。そして
、遮光膜7及びカラーフィルター8を覆うように保護層
9が形成され、更に、この上に例えばITOかうなる共
通電極10と例えばポリイミドからなる配向膜11とが
順次形成されている。ここで、保護層9は2つの部分に
分かれて、後にシール部となる部分はウレタン系樹脂例
えば大日本印刷1木製のものからなる第1保護層9aで
おり、これ以外の部分はアクリル系樹脂例えばJSS(
日本合成ゴム■製)からなる第2保護層9bである。そ
して、2枚の基板1゜6を、互いの一主面1a、 6a
側が対向するように周辺の封着剤12により組み合わさ
れ、この間隙にはスペーサー13と液晶14が挟持され
ている。また、基板1,6の他主面1b、 6b側には
、それぞれ偏光板15.16が被着されており、基板1
,6の一方の他主面1b、 6b側から照明を行う形に
なっている。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. In the figure, on one main surface 1a of a substrate 1 made of, for example, glass, there are a plurality of TPTs as active elements 2 and a pixel electrode 3 made of, for example, ITO (indium tin oxide) connected thereto. Further, around the pixel electrode 3, a matrix-like wiring 4 consisting of a gate line and a signal line is formed. An alignment film 5 made of polyimide, for example, is formed to cover the active elements 2 and wiring 4. On the other hand, a light-shielding film 7 made of, for example, Cr (chromium) and having predetermined openings is formed on the whole surface 6a of the substrate 6, which is also made of glass, for example, and further, a light-shielding film 7 made of, for example, Cr (chromium) is formed for each of the above-mentioned openings. A predetermined color filter 8 is formed by, for example, a dyeing method. A protective layer 9 is formed to cover the light shielding film 7 and the color filter 8, and a common electrode 10 made of ITO, for example, and an alignment film 11 made of polyimide, for example, are successively formed thereon. Here, the protective layer 9 is divided into two parts, and the part that will later become a seal part is a first protective layer 9a made of urethane resin, such as Dainippon Printing 1 wood, and the other parts are made of acrylic resin. For example, JSS (
The second protective layer 9b is made of Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.). Then, the two substrates 1゜6 are placed on each other's main surfaces 1a and 6a.
They are assembled using a peripheral sealant 12 so that their sides face each other, and a spacer 13 and a liquid crystal 14 are sandwiched in this gap. Furthermore, polarizing plates 15 and 16 are attached to the other main surfaces 1b and 6b of the substrates 1 and 6, respectively.
, 6 is illuminated from the other main surface 1b, 6b side.
この実施例では、カラーフィルター8のトップコートと
しての保護層9が、封着剤12の存在するシール部にお
いてウレタン系樹脂からなる第1保ff1s9a、これ
以外の部分においてアクリル系樹脂からなる第2保護層
9bである。この結果、従来のように保護層9の材料を
ウレタン系樹脂或いはアクリル系樹脂のどちらかに統一
した場合に比べ、高精度で均一なギャップが得られ且つ
シール強度が向上したことになり、ギャップむらに起因
する画像不良及びシール部劣化による信頼性低下の両方
を防止することができる。In this embodiment, the protective layer 9 as a top coat of the color filter 8 includes a first protective layer ff1s9a made of urethane resin in the sealing part where the sealing agent 12 is present, and a second protective layer 9 made of acrylic resin in the other parts. This is the protective layer 9b. As a result, compared to the conventional case where the protective layer 9 is made of either urethane resin or acrylic resin, a highly accurate and uniform gap can be obtained, and the sealing strength is improved. It is possible to prevent both image defects caused by unevenness and decreased reliability due to deterioration of the seal portion.
なお、今までは第1保護層9aがウレタン系樹脂からな
る場合について述べたが、これはポリイミドからなって
も同様の効果を有している。Although the case where the first protective layer 9a is made of urethane resin has been described so far, the same effect can be obtained even if the first protective layer 9a is made of polyimide.
[発明の効果]
この発明はカラーフィルターのトップコートをシール部
とこれ以外の部分とで区別することにより、シール部に
あける信頼性が良好で且つ画像むらの少ない液晶表示素
子が得られる。[Effects of the Invention] By distinguishing the top coat of the color filter between the seal portion and other portions, it is possible to obtain a liquid crystal display element with good reliability in opening the seal portion and with less image unevenness.
第1図はこの発明の一実施例を示す断面図、第2図はア
クリル系或いはウレタン系樹脂における押し込む荷重と
ヌープ硬さとの関係を示す図、第3図はアクリル系或い
はウレタン系樹脂を用いた液晶表示素子に関し所定のセ
ルキャップに対する偏差を表した!局硯図である。
1.6・・・耕板
la、 6a・・・−主面
8・・・カラーフィルタ
9・・・保護層
13・・・スペーサー
14・・・液晶
代理人 弁理士 Iリ 近 憲 1右
同 竹 花 喜久男
第1図
第
図
アクリル系
第
図Figure 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the relationship between indentation load and Knoop hardness in acrylic or urethane resin, and Figure 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the invention. It shows the deviation from the specified cell cap for the liquid crystal display element that was used! It is an inkstone drawing. 1.6...Plate la, 6a...-Main surface 8...Color filter 9...Protective layer 13...Spacer 14...Liquid crystal agent Patent attorney Ken Ken 1Right Takehana Kikuo Figure 1 Figure Acrylic Figure
Claims (1)
ール部により組み合せ、この間隙にスペーサーと液晶を
挟持してなり、前記2枚の基板のうち少なくとも一方の
前記一主面側にカラーフィルター及び保護層を順次形成
してなる液晶表示素子において、前記保護層は前記シー
ル部ではウレタン系樹脂或いはポリイミド、この他の部
分ではアクリル系樹脂からなることを特徴とする液晶表
示素子。Two substrates are combined by a peripheral seal portion so that one main surface side faces each other, and a spacer and a liquid crystal are sandwiched in this gap, and at least one of the two substrates is placed on the one main surface side. 1. A liquid crystal display element comprising a color filter and a protective layer formed in sequence, wherein the protective layer is made of urethane resin or polyimide in the sealing part and acrylic resin in other parts.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63185506A JPH0237325A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Liquid crystal display element |
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JP63185506A JPH0237325A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Liquid crystal display element |
Publications (1)
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JPH0237325A true JPH0237325A (en) | 1990-02-07 |
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ID=16171973
Family Applications (1)
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JP63185506A Pending JPH0237325A (en) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | Liquid crystal display element |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0237325A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304831A (en) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Optrex Corp | Color liquid crystal display element and its production |
US6204907B1 (en) | 1995-09-27 | 2001-03-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP63185506A patent/JPH0237325A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6204907B1 (en) | 1995-09-27 | 2001-03-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
KR100346872B1 (en) * | 1995-09-27 | 2002-08-03 | 샤프 가부시키가이샤 | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
US6441879B2 (en) | 1995-09-27 | 2002-08-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device |
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