JPH0358023A - 液晶表示素子及びその製造方法 - 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、周辺シールの内側に固定表示部分を有するネ
ガ型の液晶表示素子に関するちのである。

［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、必要に応じて偏光板上にまたはセ
ル上に外部印刷を行ったり、端子取り出し部にビンやフ
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ヒにより形成されているが、近
年表示の多様性から明るいもしくは暗い固定表示パター
ンが要求されてきている。このような固定表示パターン
は、液晶セル内または液晶セル外で構成される。

固定表示パターンを液晶セル内で構成する場合には、基
本的には、部分的に配向処理を変えて表示する方法、シ
ール材で光を透過させる方法、遮光膜で光を遮光する方
法及びそれらを組み合わせた方法等がある。

固定表示パターンを液晶セル外で構成する場合には、基
板もしくは偏光板上に外部印刷する方法、外部に特定表
示パターンのフィルターを配置する方法、部分的に偏光
機能が異なる偏光板を用いる方法等がある。

これらの固定表示パターン表示は、ネガ型表示またはボ
ジ型表示の液晶表示素子に対応できる。この内、最近美
しい表示が可能な方式として特に注目されてきているネ
ガ型表示の液晶表示素子においては、光が透過する状態
の固定表示が必要となる。

［発明の解決しようとする課題］ このためには、遮光による固定表示方法は使用できない
ため、光が透過する固定表示方法が必要となる。この代
表的な方法としては、配向膜を一定方向にラビングによ
り配向処理し、続いてその上に特定形状のマスクを配置
して前のラビング方向とは異なる方向にラビングにょり
配向処理しする所謂マスクラビング法が多く採用されて
いる。

しかし、最近では、ネガ型表示で固定表示パターンの大
きいものや複雑なものが要求されるようになり、マスク
ラビング法では限界にきていた。

マスクラビング法では、通常のラビングをかけた後に、
固定表示したい部分を開口したメタルマスクを使用して
、前とは異なる方向にラビングして固定表示を形成して
いる。

このメタルマスクの厚みが厚いと、ラビングがかかりに
くく、固定表示部とそれ以外の部分との境界の配向が乱
れ、視認性が悪いものどなる。このため、メタルマスク
はできる限り、その厚みを薄くする必要がある。しかし
、一方、メタルマスクを薄くしすぎると、ラビング工程
中にめくりあがったり、反ったりすることを生じやすく
なり、均一な配向処理が困難となってきている。

また、固定表示パターンが大きくなったり、複雑になる
と、メタルマスクを薄くした場合と同様に、ラビング中
にめくりあがったり、反ったりして、配向不良部分を生
じやすくなるという問題点も有していた。このため、メ
タルマスク開口部に支柱を入れて、改善を計ったりして
いる。しかし、これでも完全にはなりにくく、しかも支
柱は固定表示部のデザインを制限し、視認性を悪くする
ため、表示パターン設計上の大きな問題点となっていた
。このため、特に、大型で複雑な固定表示パターンをマ
スクラビングで形或することは、その歩留まりを大きく
低下させ、生産性を悪くするものであった。

また、このマスクラビング法の代りに、固定表示パター
ンを形成したい部分を垂直配向処理して液晶の旋光性を
無くす方法も提案されているが、これも大面積や複雑な
パターンで均一な配向を得ることが困難であり、信頼性
上からも問題点を残していた。

また、固定表示パターンを周辺シールよりも内側の領域
に設けられた表示域内シール材で形成する方法も知られ
ている。

このシール材を使用して固定表示する方法では、時計の
時分の間のコロンのような円状や短い直線状のパターン
は比較的に容易に可能であった。しかし、長い直線のパ
ターン等の大きな固定表示パターンはシールの直線性が
悪く、視認性が低下して見栄えが悪くなったり、液晶の
注入に時間がかかるというような問題点を有していた。

また、固定表示部分にも全て電極を設けて、電極に電圧
を印加して駆動することも考えられたが、固定表示パタ
ーンのデザインに制限を生じ、かつ、複雑なファインバ
ターニングや２層配線が必要となったりして、生産性を
低下させるという問題点を有していた。さらに、この方
式は消費電力も増えることとなり、低消費電力という液
晶表示素子の特長をなくすという欠点も有していた。

［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間に液晶層を挟持するとと
もに周辺をシール材でシールしてなり、周辺シールの内
側に固定表示を有するネガ型の液晶表示素子において、
周辺シールの内側に設けられた表示域内シールにより、
前記固定表示を形成するとともに、固定表示の輪郭を少
なくとも一方の基板上に設けられた着色膜によって形成
してなることを特徴とする液晶表示素子を提供するもの
である。さらに、周辺シールの内側に固定表示を有する
ネガ型の液晶表示素子を製造する方法であって、一対の
基板に電極を形成するとともに、少なくとも一方の基板
上であって固定表示部分以外には、固定表示部分の輪郭
をその輪郭の少なくとも一部で形成するように着色膜層
を形成し、少なくとも一方の基板上の電極周辺及び固定
表示部分にシール材を設け、該シール材を介して両基板
を積層、圧着するとともにその内部に液晶を封入して液
晶セルとし、次いで該液晶セルをネガ型駆動する駆動手
段を設けることを特徴とする液晶表示素子の製造方法を
提供するものである。

本発明では、周辺シールの内側に固定表示を有するもの
において、少なくとも一方の基板表面には上記固定表示
の輪郭を形成するカラーフィルター層や遮光膜層等の着
色層が設けられており、上記固定表示の部分には、シー
ル材が上記一対の基板間で圧着されて形成されるもので
ある。

これにより、ネガ型で直線性が高く複雑な固定表示パタ
ーンを有する液晶表示素子を生産性良く製造することが
可能となる。

本発明を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、本発明の液晶表示素子のセルの例を示す断面
図である。第１図において、ＩＡ，ＩＢは基板であり、
２はその周辺をシールする周辺シール材であり、３は表
示域内シール材による固定表示部分であり、４は固定表
示部となるシール材のパターン形或を行なうための輪郭
を形或する着色膜であり、５Ａ，５Ｂは電極であり、６
は配向膜であり、７は液晶層であり、８Ａ，８Ｂは偏光
板である。

即ち、この例においては、着色膜４で固定表示の輪郭を
直線性良く形成し、着色膜４と表示域内シール材３をオ
ーバーラップさせることにより９の部分が輪郭の直線性
の良いシャープな固定表示パターンとなる。着色膜４は
表示域内シール材３が圧着により広がっていく過程でダ
ムの役割も行うので厚みとしては２μｍ以上とすること
が好ましく、液晶層７の厚み制御を阻害しない範囲で厚
くても良い。

本発明のような固定表示は、ネガ型の液晶表示素子に好
適であるので、着色膜としては黒色が好ましいが、もっ
とも背景色としては、青，？，緑等にしても良い。

本発明で使用する電極を設けた一対の基板としては、酸
化インジウム錫（ＩＴＯ）、Ｓ　ｎ　Ｏ　ｚ等の透明導
電膜を設けたガラス・プラスチック等の基板が使用でき
る。この透明導電膜には低抵抗のクロム，チタン，アル
ミ等のリードを併用してもよい。この電極表面の一方に
は、固定表示の輪郭となる着色膜（遮光膜を含む）が印
刷等により帯状に形或されるが、その印刷幅は固定表示
となるシール材のはみ出しを防ぐために０．５ｍｍ以上
が望ましい。特に、ネガ表示の背景色と違和感がないこ
とが表示品位を高めることになるので、着色膜は一般的
には黒色の遮光膜で良いが、背景色と違和感のない色の
着色膜を選択することによりその印刷幅は基板のギヤッ
プムラを生じさせない範囲でさらに大きくすることが可
能である。この基板の表面には、ポリイミド，ボリアミ
ド等の樹脂やＳｉＯ■，　Ａ１．Ｏ．等の無機物の配向
膜が形成され、ラビング等による配向処理がなされる。

このような基板の周辺及び表示域内にシール材を印刷し
、配向膜面を相対向させて圧着し、シールを硬化させる
。この表示域内のシール材は固定表示部分を越えて着色
膜とオーバーラップさせる必要があり、もし一部オーバ
ーラップしない部分が発生すると、その部分に液晶が入
り込み固定表示とはならない。したがってこのシール材
形状は、着色膜の輪郭部とほぼ同じ形状でシール材の圧
着後の伸び率も考慮して設計することが望ましい。また
、固定表示部が光透過状態となるので圧着後透過率ので
きるだけ高いシール材が良く、エボキシ材が良く、エボ
キシ系、シリコン系の無色系シール材が望ましい。もち
ろん、背景色と異なる色調とすることもできる。

次いで注入孔から液晶を注入して、注入孔を封止してセ
ルを完成させる。この液晶セルの両面には、通常一対の
偏光板が配置され、その偏光軸はネガ型表示の場合には
ほぼ平行にされる。

［実施例］ 実施例１ ＩＴＯ付きのガラス基板のＩＴＯをフォトエッチング法
でバターニングし、裏電極基板の上に黒色の着色膜とし
て厚さ３μｍ、巾０．５ｍ．ｍのブラックマスク（遮光
膜）１０を第２図のような輪郭パターンに印刷して固定
表示用輪郭部を形成し、さらに表・裏電極基板の上に５
０ｎｍのポリイミドの配向膜用のオーバーコート層を形
成し、全体を斜め４５°の方向にラビングし、次いで周
辺と表示域内の固定表示用輪郭部に一致する第３図のシ
ール材印刷パターンで表電極基板にエボキシ樹脂による
シール材１１を印刷し、ｌＯμｍのスペーサーを散布し
て２枚の電極基板な配向膜面が相対向する様に配置して
圧着し、空セルを形成した。

第２図の輪郭パターンは０．５ｍｍ幅で１ｍｍの中抜き
とし、この輪郭に入る第３図のシール材は０．８ｍｍの
印刷幅で圧着後２倍に延びるようにしたので、シール材
とブラックマスクのオーバーラップは０．３ｍｍ程度と
なり、ブラックマスクからはみだすこともなく輪郭内に
シール材が均一につまり、直線性の高い固定表示パター
ンが得られた。

次いで、注入孔からネマチック液晶を注入して、注入孔
を封止して液晶セルを製造した。この液晶セルの両面に
一対の偏光板を、一方の基板ではその偏光軸が近接する
液晶分子の配向方向と直交するように、他方の基板では
その偏光軸が近接する液晶分の配向方向と平行になるよ
うに（偏光軸が互いに平行状態となるように）配置した
。

この液晶表示素子は第４図に示すような、ネガ型の表示
であり、黒い背景に白い固定表示部分と、駆動により表
示が変わる白い表示部分とを有するものであり、第４図
のような固定表示の外観を有するものであった。

この結果、固定表示部分は、ブラックマスクにより輪郭
で形或された表示域内シール材による固定表示部分が鮮
明に形成でき、ネガ型の場合目立ちやすい色ムラも目立
たなく、違和感のない視認性のよいものであった。ブラ
ックマスク部は多少浮き出て見えるものの、ネガ表示部
との色調が同じため、光透過部とのコントラストをあげ
る効果があった。また、液晶の注入時間が長くなるとレ
Ｙうような生産性の低下もほとんどなかった。

実施例２ 実施例１の着色膜を青色の着色膜に代え、一方の偏光膜
を青色偏光膜としたほかは実施例１と同様にして液晶表
示素子を作成した。

この液晶表示素子は青色の背景に白色の表示及び固定表
示を有し、きわめて見栄えの良いものであった。

実施例３ 実施例１の表示域内シール材を黄色のものとし、一方の
偏光膜を緑色偏光膜としたほかは実施例１と同様にして
液晶表示素子を作或した。

この液晶表示素子は緑色の背景に黒色の輪郭を有する黄
色の固定表示を有し、きわめて見栄えの良いものであっ
た。

［発明の効果］ 本発明にかかる液晶表示素子及びその製造方法によれば
、マスクラビング法を用いずに固定表示を形成している
ので、マスクラビング法で難しかった。複雑なパターン
の固定表示がネガ型で形或できるようになり、しかもマ
スクラビング法につきもののラビング工程に起因する配
向不良がなくなり歩留の向上及び生産性の向上が可能で
ある。また、単にシール材のみによる固定表示とは異な
り、直線性の高い輪郭のものが得られるため、きわめて
美しいものとなる。

【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断面図である。第
２図は本発明の一実施例におけるブラックマスクパター
ンの正面図、第３図はシール材印刷パターンの正面図、
第４図は本発明の一実施例におけるセル化後の正面図で
ある。 ＬＡ，ＩＢは基板、２は周辺シール材、３は固定表示部
となる表示域内シール材、４は着色膜、　５Ａ，５Ｂは
電極、 ６は配向膜、　　７は液晶層、 ８Ａ，８Ｂは偏光板、　９は固定表示部、１０はブラッ
クマスク、１ｌはシール材である。 摺 ｌ 碩 第 ２ 圀 給３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極を設けた一対の基板間に液晶層を挟持すると
   ともに周辺をシール材でシールしてなり、周辺シールの
   内側に固定表示を有するネガ型の液晶表示素子において
   、周辺シールの内側に設けられた表示域内シールにより
   、前記固定表示を形成するとともに、固定表示の輪郭を
   少なくとも一方の基板上に設けられた着色膜によって形
   成してなることを特徴とする液晶表示素子。
2. （２）周辺シールの内側に固定表示を有するネガ型の液
   晶表示素子を製造する方法であって、一対の基板に電極
   を形成するとともに、少なくとも一方の基板上であって
   固定表示部分以外には、固定表示部分の輪郭をその輪郭
   の少なくとも一部で形成するように着色膜層を形成し、
   少なくとも一方の基板上の電極周辺及び固定表示部分に
   シール材を設け、該シール材を介して両基板を積層、圧
   着するとともにその内部に液晶を封入して液晶セルとし
   、次いで該液晶セルをネガ型駆動する駆動手段を設ける
   ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。