JPH05134240A - ネガ型液晶表示素子 - Google Patents

ネガ型液晶表示素子

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JPH05134240A
JPH05134240A JP3327141A JP32714191A JPH05134240A JP H05134240 A JPH05134240 A JP H05134240A JP 3327141 A JP3327141 A JP 3327141A JP 32714191 A JP32714191 A JP 32714191A JP H05134240 A JPH05134240 A JP H05134240A
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    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136204Arrangements to prevent high voltage or static electricity failures

Abstract

(57)【要約】 【目的】コントラストが高いと同時に耐静電性に優れた
ネガ型液晶表示素子を得る。 【構成】液晶パネル2の少なくも一方の表面に着色導電
性インクによる被膜1が形成されていることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は静電気対策をしたネガ型
液晶表示素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、いわゆるスーパーツイ
ステッドネマチック(STN)モードや薄膜トランジス
ター駆動のツイステッドネマチックモード(TN)の開
発の進展により、例えば、ワープロやパソコンの表示部
品として必要欠くべからざるものになっている。特に、
背景は光透過せず、電圧を印加した表示部分について光
透過性となるネガ型表示はその表示の鮮明さから、車載
用、オーディオ用をはじめ、種々の用途に用いられるよ
うになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の液晶表
示素子には使用中の静電気によって配向異常による表示
むらや短絡が生じるという問題があった。この対策とし
てドーパント液晶(不純物添加量を増加させた液晶)を
使用することは知られているが、液晶に添加された不純
物により液晶中に比較的大きな電流が流れるため、液晶
表示素子の劣化が早いという問題点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するものであり、一対の基板間に液晶層を挟持してな
るネガ型液晶表示素子において、液晶表示素子の少なく
とも一方の表面に着色導電性インクによる被膜が形成さ
れている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。
【0005】本発明の導電性被膜の色は、コントラスト
を向上するため、暗色、特に黒色であることが好ましい
が、特異な印象を得るためその他の色で使用しても構わ
ない。
【0006】本発明に使用する着色導電性被膜の好まし
い例として、着色されたインク等を印刷等の手法により
素子表面に形成したものがある。特に、ネガ型液晶表示
素子において従来、シール部からの光抜け防止として素
子表面に遮光マスク(黒枠)印刷を施してコントラスト
を向上させることは一般に行われているが、この黒枠印
刷のインクに導電性粒子を分散混合することによりイン
クに導電性を持たせることが簡便で、かつ構造上も簡素
となり好ましい。
【0007】導電性粒子としては、金属粒子でも良いが
粒子径が1μm以下のカーボン粒子等を使用できる。こ
れらは、直接、あるいはフェノール樹脂溶液等のビヒク
ルに分散して、通常の黒色インクに混入して導電性とし
て用いられれば良い。
【0008】かかる被膜形成は素子表面の少なくとも一
方の面に行われれば良いが、両面に行うことも可能であ
る。また、静電気除去の効果を十分に得るためには、素
子の表面(例えば表示セルを構成する基板表面に偏光膜
板が配置されている場合は偏光板上)に被膜形成するこ
とが最も望ましいが、偏光膜と表示セルの間に設けても
本発明の効果を得ることができる。
【0009】導電性被膜の厚みは特に限定されないが、
5〜30μm程度が通常である。また、静電気除去効果
を十分に得るためには、被膜の面抵抗が10kΩ/cm
2 以下、好ましくは1kΩ/cm2 以下であることが良
い。例えば、約1.5mm幅で、厚み20〜30μm程
度に枠状に被膜形成する場合で、形成後に抵抗がおおよ
そ5kΩ/cm以下であることが好ましい。
【0010】以上は、印刷によりパターン化された着色
導電性被膜を設ける例について述べたが、スピンコータ
ー等の他の塗布手段によったり、マスクを設けた後に塗
布してパターニングするなどの方法を用いても構わない
ことはもちろんである。
【0011】本発明は一対の基板間に液晶層を挟持して
なるネガ型液晶表示素子一般に適用可能である。また、
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。
【0012】即ち、電極を設けた一対の基板に、必要に
応じて表示部以外には遮光膜、ついで、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材で
シールし、内部に液晶を封入して液晶セルとし、その両
側に偏光板を設け、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。
【0013】本発明に用いる液晶層は、従来のツイステ
ッドネマチック液晶表示素子、スーパーツイステッド液
晶表示素子、その他の液晶表示素子の液晶層と同じ構成
の液晶層であり、例えばスーパーツイステッド液晶表示
素子の場合、具体的には、ほぼ平行に配置された一対の
透明電極基板間に旋光性物質を含有した誘電異方性が正
のネマチック液晶を挟持し、両電極間での液晶分子のね
じれ角を160〜300°とすればよい。
【0014】上記液晶層を挟持した液晶セルの基本構成
は以下のようになる。プラスチック、ガラス等の基板の
表面に、所望のパターンでパターニングされたITO
(In2O3-SnO2)、SnO2等の透明電極が設けられて電極付
きの基板とされる。電極層は、表示に対応してパターニ
ングされていてもよいし、共通電極として用いられる場
合などにはベタ電極とされてもよい。電極層の形成方法
としては、特にこれに限るものではないが、層厚を均一
にする見地からは、蒸着法、スパッタ法等が好ましく用
いられる。
【0015】また本発明においては、必要に応じて電極
の上もしくは下にSiO2、TiO2等の絶縁膜、TFT、MI
M、薄膜ダイオード等の能動素子、位相差膜、偏光膜等
が形成されていてもよい。
【0016】コントラスト向上のため、電極の上もしく
は下に遮光膜が形成されても良い。この遮光膜は、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
程が少なく生産性がよい。
【0017】この電極付き基板の表面には、配向膜が形
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。この配向膜形成方法とし
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。2枚の上記基板が準備されて、前記した液
晶層を挟持するようにされる。
【0018】この際、電極と配向制御膜との間に基板間
短絡防止のためにTiO2、SiO2、Al2O3等の絶縁膜を設けた
り、透明電極にAl、Cr、Ti等の低抵抗のリード電極を併設
したり、カラーフィルターを電極の上もしくは下に積層
してもよい。
【0019】シール材は、通常のエポキシ樹脂、シリコ
ー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しても良い。液晶をシール
内に封入するには、通常はシール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。
【0020】セルの両外側に一対の偏光板を配置する。
この偏光板自体もセルを構成する基板の外側に配置する
ことが一般的であるが、性能が許せば、基板自体を偏光
板で構成したり、基板と電極との間に偏光層として設け
てもよい。ツイステッドネマチック液晶表示素子の場合
は、ネガ型表示をするために一対の偏光板の偏光軸は互
いに平行方向とされるのが一般的である。また、偏光軸
が互いに直交するように配置するとともに、遮光膜を用
い、表示したくない部分に選択電圧を印加するような逆
の駆動をすることもできる。
【0021】本発明では主に透過型で使用することが多
いが、反射型でも適用可能であり、その応用範囲が広
い。なお、透過型で使用する場合には裏側に光源を配置
する。もちろん、光源にも導光体、カラーフィルターを
併用してもよい。さらに、透過型で使用する場合、画素
以外の背景部分を印刷等による遮光膜で覆うこともでき
る。
【0022】また、本発明では、カラーフィルターを併
用することも可能である。このカラーフィルターは、セ
ル内面に形成することにより、視角によるズレを生じな
く、より精密なカラー表示が可能となる。具体的には、
電極の下側に形成されてもよいし、電極の上側に形成さ
れてもよい。また、色を補正するためのカラーフィルタ
ーや、カラー偏光板を併用したり、液晶中に色素を添加
したり、あるいは特定の波長分布を有する照明を用いた
りしてもよい。
【0023】本発明では、このような構成の液晶セルの
電極に電圧を印加するための駆動手段を接続し、駆動を
行う。
【0024】本発明は、この外、本発明の効果を損なわ
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。
【0025】
【実施例】ITO付きのガラス基板をパターニングして
表示パタ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遮光膜を形成し、さら
にその上に膜厚0.7μm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。
【0026】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0.7μm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。
【0027】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、周辺をエポキシ
系シール材でシールし、内部に90度ツイストのネマチ
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1対の偏光膜を配置して液晶表示素子と
した。
【0028】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
になるように、即ち、一対の偏光膜をその偏光軸が平行
になるように配置した。
【0029】この液晶表示素子の表面に導電性粒子を分
散させた顔料分散インク(帝国インキ製造(株)製セリ
コール5マット091墨と日本黒鉛(株)製エブリオー
ム101Pを1:1に調合したもの)で黒色枠印刷をス
クリーン印刷法で施した。その2種類の態様を斜視図と
して図1及び図2に示す。図で1は導電性被膜たる黒枠
印刷、2は液晶セルである。図1は、液晶セル2の表面
に印刷したもの、図2は液晶セル2の裏面に印刷したも
のである。印刷幅は約3mm厚み18μmで、また印刷
された状態で面抵抗は500kΩ/cm2 、黒枠の抵抗
はおおよそ3kΩ/cmであった。
【0030】これを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。静電気による表示むらや短絡の
ない液晶表示素子が得られた。
【0031】比較例として、実施例で顔料分散インクと
して従来用いていたインク(帝国インキ製造(株)製セ
リコール5マット091墨)を用いる以外は同様に形成
した。印刷された状態で、面抵抗は7MΩ/cm2 以上
でほぼ絶縁体であった。この表示素子によっては静電気
の発生を十分に押えることができず、実施例に比べると
表示むらの多いものであった。
【0032】
【発明の効果】本発明において、着色導電性被膜を設け
ることにより、ネガ型液晶表示素子のコントラストを向
上させるだけではなく、それと同時にキズ、ヨゴレ防止
のため表示素子裏表の面に貼付けてある粘着性フィルム
を剥す際等の、フィルムと表示素子間に発生する静電気
を除去、同電位化させることができる。
【0033】また、外部より加わる静電気も導電性被膜
部分で拡散放電させる効果もある。
【0034】すなわち、本発明は着色導電性被膜を液晶
表示素子に施すことにより、コントラストの向上と同時
に耐静電性に優れた効果を有し、表示素子の寿命も格段
に長い液晶表示素子が得られるという効果がある。
【0035】また、静電気の発生が抑えられるため、ゴ
ミ、異物の吸着も減少するという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す斜視図
【図2】本発明の他の実施例を示す斜視図
【符号の説明】
1 黒枠印刷 2 液晶セル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の基板間に液晶層を挟持してなるネガ
    型液晶表示素子において、液晶表示素子の少なくとも一
    方の表面に着色導電性インクによる被膜が形成されてい
    ることを特徴とするネガ型液晶表示素子。
  2. 【請求項2】被膜の面抵抗が10kΩ/cm2 以下であ
    ることを特徴とする請求項1のネガ型液晶表示素子。
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