JPH055870A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程中に帯電する静電気によって発生す
る欠陥の問題を解消して製造時の歩留まりを向上させた
構造を有する液晶表示素子を提供する。 【構成】 製造工程中に加えられる摩擦によって液晶表
示素子１のＸ基板３およびＹ基板５には静電気が発生し
局所的に帯電しようとする。しかし、この発生した静電
気は本発明に係る導電層７、１４により分散され、さら
にゆるやかに放電されるので、液晶表示素子１のＸ基板
３およびＹ基板５に局所的に帯電することはない。こう
して液晶表示素子１の各基板への静電気の局所的な帯電
が防止されるので、この静電気に起因する静電破壊によ
る欠陥が防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電気に起因する欠陥
の発生を防止する構造を具備した液晶表示素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的に用いられている液晶表示
素子は、例えば単純マトリックス駆動型の場合では、Ｘ
（横）方向の帯状のＸ電極が貼設されたＸ基板と、この
Ｘ基板上のＸ電極に対して直交方向、即ちＹ（縦）方向
の帯状のＹ電極が貼設されておりＸ基板に平行に対向し
て組み合わされるＹ基板と、を有し、これら 2枚の対向
する基板間に液晶組成物が挟持されている。そしてこれ
ら2枚の組み合わされた基板の上下からこれを挟む形で
2枚の偏光板が貼設されている。また、カラー表示を行
なう液晶表示素子の場合は、前部の表示側基板にカラー
フィルタが貼設される。

【０００３】ところで、このような構成の液晶表示素子
は、その製造工程中に、例えば各基板の洗浄作業時の洗
浄器具と基板との摩擦や、ラビング配向処理時の基板上
のＩＴＯ膜上への摩擦や、Ｘ基板とＹ基板との組み合わ
せ時の摩擦や、基板上への偏光板やカラーフィルタの貼
着時の摩擦や、工程から次工程へと基板を移送する際の
摩擦などにより静電気が発生し、これが基板を中心に液
晶表示素子に帯電および放電を繰り返して、液晶表示素
子の特定の場所の液晶組成物や配向膜や電極表面などを
局所的に劣化させ、その結果点状ないし面状の表示むら
が発生したり、あるいはＴＦＴ能動素子を用いたアクテ
ィブマトリックス型液晶表示素子の場合ではそのＴＦＴ
能動素子が静電気による異常電圧を受けて破壊され、そ
の破壊されたＴＦＴ能動素子に対応する画素が機能しな
くなる、などの不良が発生するという問題があった。

【０００４】そしてこの問題は、液晶表示素子の大型
化、画素の細密化が近年のように進むにつれて、ますま
す深刻な問題となってきた。

【０００５】そこで、このような静電気への対策とし
て、基板上の電極をショートリングと呼ばれる短絡線に
てあらかじめ短絡させておき、素子の製造工程終了時点
でその短絡を切り離す、というショートリング法や、特
開昭 61-2132号公報にて開示された、偏光板または偏光
板に貼付ける保護フィルムを導電性にする、という方法
などが知られている。

【０００６】ショートリング法は、例えばＸ−Ｙマトリ
ックス型液晶表示素子の場合では、Ｘ基板上に貼設され
たすべてのＸ電極、およびＹ基板上に貼設されたすべて
のＹ電極をそれぞれショートリングを用いてあらかじめ
短絡させておき、それらのすべてのＸ電極、およびすべ
てのＹ電極が同電位となるようにして、製造工程中の摩
擦による局所的な静電気の帯電を防止しようとするもの
である。またＴＦＴ型液晶表示素子の場合では、ＴＦＴ
能動素子が貼設されたＴＦＴ基板上に貼設された信号電
極とゲート電極とをショートリングを用いてあらかじめ
短絡させ、すべてのＴＦＴ能動素子のゲートとソースの
電位を同電位にしておくことで、製造工程中に静電気が
発生してもゲートとソースの間に異常電圧は印加され
ず、ＴＦＴ能動素子が破壊されることを防ぐことができ
る、というものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなショートリング法は、液晶表示素子が製造される
までの間はショートリングが機能しているので静電気に
よる欠陥が防止できるものの、その後工程の素子機能検
査や、駆動用ＩＣを接続してモジュール化する工程で
は、前述したようにショートリングは切り離されてしま
っているので、この間に加えられる摩擦による静電気の
影響を受けて不良が発生してしまう、という問題があ
る。

【０００８】また、特開昭 61-2132号公報にて開示され
た、偏光板または偏光板に貼付ける保護フィルムを導電
性にする、という方法では、逆に偏光板およびその導電
性保護フィルムを液晶表示素子に貼設するまでの間は静
電気から液晶表示素子を守ることはできず、また、この
導電性保護フィルムを用いる方法とショートリング法と
を併用するとしても、液晶表示素子の基板が組み立てら
れ、ショートリングが切り離されてしまってのち、偏光
板やカラーフィルタを貼設する工程までの間に静電気が
発生しその影響を受けていまう上に、ショートリング法
の処置を施しかつ導電性保護フィルムの処置を施すとい
うことは、実際問題として工程が煩雑であり製造コスト
も高価になってしまい実用的ではない、という問題があ
った。

【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、製造工程中に帯
電する静電気によって発生する欠陥の問題を解消して、
製造時の歩留まりを向上させた構造を有する液晶表示素
子を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、第１の発明の液晶表示素子は、帯状のＸ電極が貼
設されたＸ基板と、前記Ｘ基板に平行に対面して組み合
わされ前記Ｘ基板上のＸ電極に対して直交方向になるよ
うに帯状のＹ電極が貼設されたＹ基板と、前記Ｘ基板と
前記Ｙ基板との間に挟持される液晶組成物と、前記Ｘ基
板および前記Ｙ基板のうち少なくとも一方の基板の前記
液晶組成物を挟持する面とは反対側の面に貼設される導
電層と、を具備することを特徴としている。

【００１１】また、第２の発明の液晶表示素子は、アク
ティブ素子と前記アクティブ素子の入力端子に接続され
る電極と前記アクティブ素子の出力端子に接続される電
極とが貼設されたアクティブ素子アレイ基板と、前記ア
クティブ素子アレイ基板に対面して配設される対向電極
を有する対向基板と、前記アクティブ素子アレイ基板と
前記対向基板との間に挟持される液晶組成物と、前記ア
クティブ素子アレイ基板および前記対向基板のうち少な
くとも一方の基板の前記液晶組成物を挟持する面とは反
対側の面に貼設される導電層と、を具備することを特徴
としている。

【００１２】

【作用】製造工程中に加えられる摩擦によって液晶表示
素子の基板には静電気が発生し局所的に帯電しようとす
る。しかし、この発生した静電気は本発明に係る導電層
により分散され、さらにゆるやかに放電されるので、液
晶表示素子の基板に局所的に帯電することはない。こう
して液晶表示素子の基板への静電気の局所的な帯電が防
止されるので、基板が他部品などに触れたときなどにこ
の静電気が急激に放電されることがなくなり、従ってこ
れにより発生する欠陥を防止することができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を詳
細に説明する。

【００１４】（実施例１）図１は第１の実施例の液晶表
示素子の平面的な構造を示す平面図、図２はその層構造
を示す一部省略側面断面図である。

【００１５】この第１の実施例の液晶表示素子１は、Ｘ
−Ｙマトリックス型の液晶表示素子で、縦方向に帯状の
100本のＸ電極（信号電極）２が貼設されたＸ基板３
と、そのＸ電極２に直交する方向に伸びた、即ち横方向
に帯状の100本のＹ電極（走査電極）４が貼設されＸ基
板３に対向して設けられるＹ基板５と、これらのＸ基板
３およびＹ基板５に挟持される液晶組成物６と、Ｘ基板
３およびＹ基板５の液晶組成物６を挟持する面とは反対
側の面にそれぞれ貼設される導電層７、１４と、を有し
ており、Ｘ電極２とＹ電極４とが交差して10000 画素が
構成される。

【００１６】Ｘ基板３は、Ｙ基板５と対向する側の面上
に、図１（ｂ）にその平面的構成を示すように、 100本
のＸ電極（信号電極）２が貼設されている。この 100本
のＸ電極２は長手方向の中間点で上下に 2分割され、そ
の上下ごとで各々 1グループとしてまとめられて上下各
々がショートリング８、９の一本ずつに接続されて電気
的に短絡されている。

【００１７】そして図２にその層構造を示すように、そ
の上層にポリイミド薄膜を被着させ表面にラビング配向
処理を施されて配向膜１０が形成されている。そしてＸ
基板３のその反対側の外向面上を全面的に覆うような形
で、導電層７が貼設されている。この導電層７には、導
電性コーティング剤であるスタットコート（アメリカ合
衆国Ｃｈａｒｌｅｓｗａｔｅｒ社製）を用いている。

【００１８】そしてその導電層７の上には偏光板１１が
貼着されている。

【００１９】一方、Ｙ基板５は、図１（ａ）に示すよう
に、Ｘ基板３と対向する面の面上に100本のＹ電極（走
査電極）４が貼設されており、この 100本のＹ電極４は
その端部で 1本のショートリング１２に接続されて電気
的に短絡されている。そしてその上層に、ポリイミド薄
膜を被着させ表面にラビング配向処理を施して配向膜１
３が形成されている。この配向膜１３のラビング方向
は、そのＹ基板５がＸ基板３に組み合わされたときにＸ
基板側の配向膜１０のラビング方向に対して 240度の角
度を成すように配設されている。

【００２０】そしてＹ基板５の配向膜１３が貼設された
面の反対側の面上全面を覆うような形で導電層１４が貼
設されている。この導電層１４もＸ基板側の導電層７と
同様にスタットコートを用いている。そしてその導電層
１４の上には偏光板１５が貼着されている。

【００２１】このＸ基板３とＹ基板５は、Ｘ電極２とＹ
電極４とが直交する角度を成すように組み合わされ、そ
の間隙には液晶組成物６が挟持されるとともに、基板間
の距離を一定に保つために間隙材として粒径 6μｍのプ
ラスチックビーズ１６が基板の対向面全面にわたって均
一に散布されて挟持されている。液晶組成物６としては
Ｅ．メルク社製のＺＬＩ−2293にＳ− 811を0.7 ｗｔ％
添加したものを用いている。

【００２２】そして、この 2枚の基板の対向する面側の
四周は、封止材兼接着剤１７としてエポキシ系樹脂接着
剤を用いて接着される。前述の液晶組成物６を基板間に
注入する注入口は、注入後に紫外線硬化型樹脂にて密封
（図示省略）されている。

【００２３】次に、このような構成の液晶表示素子１の
製造方法を説明する。

【００２４】Ｘ基板３、Ｙ基板５それぞれの透明基板の
片面上にＩＴＯ膜を成膜しこれをパターンエッチングし
て、図１に示すようなショートリング８、９、１２によ
り端部が短絡するように接続されたＸ電極２、Ｙ電極４
を形成する。その上層にポリイミド薄膜を形成し表面に
ラビング配向処理を施して配向膜１０、１３を形成す
る。

【００２５】そしてこのＸ基板３およびＹ基板５を、そ
の電極どうしが対向するように組み合わせ、これら 2枚
の基板間の間隙に液晶組成物６を注入し、また間隙材１
６を対向面上に均一に散布して、 2枚の基板の対向する
面側の四周を封止材兼接着剤１７にて封止する。

【００２６】こうして 2枚の基板を組み合わせ、このＸ
基板３およびＹ基板５の外側の面上に前述のスタットコ
ートを塗布して導電層７および１４を形成してのち、シ
ョートリング８、９、および１２を切り離す。そして導
電層７、１４に偏光板１１、１５をそれぞれ貼着する。

【００２７】こうして組み上げられた液晶表示素子１
に、欠陥検査および性能検査を行なって、その良・不良
を確認する。

【００２８】この液晶表示素子１は、このように、Ｘ基
板３およびＹ基板５の2枚の基板が組み合わされるまで
はショートリング８、９、１２によって静電気から守ら
れ、またショートリング８、９、１２が切り離されての
ちの工程中は導電層７、１４によって静電気から守られ
ている。

【００２９】従って、このような本発明に係る液晶表示
素子は、製造工程の間中、静電気に起因する欠陥から常
に守られているので、欠陥の発生頻度を極めて低く抑え
て、歩留まりが良く、製造コストも低廉にすることがで
きる。

【００３０】（実施例２）図３は第２の実施例の液晶表
示素子の平面的な構造を示す平面図、図４はその層構造
を示す一部省略側面断面図、図５はそのＴＦＴ素子部の
構成を拡大して示す平面図である。

【００３１】この第２の実施例の液晶表示素子２０１は
アモルファスシリコンを用いたＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）アクティブマトリックス型液晶表示素子であって、
100本のＸ電極（信号電極）２０２と、そのＸ電極２０
２に直交する方向に伸びる 100本のＹ電極（走査電極）
２０３と、これらの電極から液晶駆動パルスを受けて作
動するＴＦＴ素子２０４とが貼設されたＴＦＴ基板２０
５と、このＴＦＴ基板２０５に対向して設けられる、共
通電極２０６が貼設された対向基板２０７と、ＴＦＴ基
板２０５および対向基板２０７に挟持される液晶組成物
２０８と、ＴＦＴ基板２０５の外向側の面に貼設される
導電層２０９および対向基板２０７の外向側の面に貼設
される導電層２１０と、を有している。

【００３２】ＴＦＴ基板２０５は、図３、図５にその平
面的構成を示すように、透明基板の片面上に 100本のＸ
電極（信号電極）２０２と 100本のＹ電極（走査電極）
２０３とＴＦＴ素子２０４とが貼設されて 10000画素が
構成されており、それらの電極の四周を囲むような形に
ショートリング２１０が貼設され、Ｘ電極２０２および
Ｙ電極２０３はその四周の部分でこのショートリング２
１０に接続されて電気的に短絡されている。そしてその
上層に、ポリイミド薄膜を被着させ表面にラビング配向
処理を施されて配向膜２１１が形成されている。

【００３３】またＴＦＴ基板２０５の、その配向膜２１
１が形成された面とは反対側の外向面の面上を全面的に
覆うような形で導電層２０９が貼設されている。この導
電層２０９は導電性コーティング剤であるスタットコー
ト（米国Ｃｈａｒｌｅｓｗａｔｅｒ社製）を前述のよう
に基板上に塗布して形成されている。

【００３４】そしてその導電層２０９の上には偏光板２
１２が貼着されている。

【００３５】一方、対向基板２０７は、ＴＦＴ基板２０
５に対向する側の面上にＩＴＯ製の共通電極２０６が貼
設されており、その上層にポリイミド薄膜を被着させ表
面にラビング配向処理を施して配向膜２１３が形成され
ている。この配向膜２１３のラビング方向は、これら 2
枚の基板が対向して組み合わされたときにＴＦＴ基板側
の配向膜２１１のそれに対して90度の角度を成すように
配設されている。そしてこの配向膜２１３が貼設された
面とは反対側の面上全面を覆うような形で導電層２１０
が貼設されている。この導電層２１０にも第１の実施例
と同様にスタットコートを用いている。そしてその導電
層２１０の上には偏光板２１４が貼着されている。

【００３６】このようなＴＦＴ基板２０５と対向基板２
０７とを、平行な間隙を有するように組み合わされ、そ
の間隙には液晶組成物２０８が挟持されるとともに、基
板間の距離を一定に保つために間隙材として粒径 6μｍ
のプラスチックビーズ２１５が基板の対向面に均一に散
布されて挟持されている。液晶組成物２０８としては
Ｅ．メルク社製のＺＬＩ−1565にＳ− 811を0.1 ｗｔ％
添加したものを用いている。

【００３７】この 2枚の基板の対向する面側の四周は、
エポキシ系樹脂接着剤を封止材兼接着剤２１６として用
いて接着されている。そして前述の液晶組成物２０８を
基板間に注入する注入口は、注入後に紫外線硬化型樹脂
にて密封される。

【００３８】第２の実施例の液晶表示素子２０１は、こ
のような構造を有し、ＴＦＴ基板２０５と対向基板２０
７とが組み合わされるまではショートリングによって静
電気に起因する欠陥から守られ、またショートリングが
切り離された後の工程中は導電層２０９、２１０によっ
て静電気から守られている。

【００３９】従って、このような本発明に係る液晶表示
素子は、製造工程の間中、静電気に起因する欠陥から常
に守られているので、欠陥の発生頻度が極めて低く抑え
られており、歩留まりが良く、製造コストを低廉にする
ことができる。

【００４０】そして実際に、前述したような第１の実施
例の液晶表示素子１および第２の実施例の液晶表示素子
２０１にテストパターンを表示させて、表示画像から目
視でその欠陥を確認する欠陥検査を行なったところ、表
示画像には欠陥は見受けられず、欠陥のない高品位な表
示が具現されることが確認された。

【００４１】なお、本発明において、導電層は表示に係
る電極などの導体パターンほどには高導電率を有する必
要はなく、発生した静電気の局所的な帯電を防止するこ
とができる程度の導電率を有していればよい。

【００４２】また、本発明では、導電層をショートリン
グとともに用いているが、必ずしもショートリングを用
いなくともよい。液晶表示素子の製造工程の最初の段階
から既に導電層を貼設しておき、製造工程および検査工
程等が終了するまではもちろんのこと、製品として完成
した後の実使用時まで、この導電層だけでも静電気の局
所的な帯電を防止し、液晶表示素子を静電破壊などによ
る欠陥から守ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
によれば、製造工程中に加えられる摩擦などにより発生
する静電気に起因する、液晶表示素子への局所的な異常
電圧の印加による欠陥の発生を防止して製造時の歩留ま
りを良くした構造を有する、製造コストが低廉な液晶表
示素子を提供するこができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の液晶表示素子の平面的な構造を
示す平面図。

【図２】第１の実施例の液晶表示素子の層構造を示す一
部省略側面断面図。

【図３】第２の実施例の液晶表示素子の平面的な構造を
示す平面図層構造を示す一部省略側面断面図。

【図４】第２の実施例の液晶表示素子の層構造を示す一
部省略側面断面図。

【図５】第２の実施例の液晶表示素子のＴＦＴ素子部の
構成を拡大して示す平面図。

【符号の説明】

１……液晶表示素子 ２……Ｘ電極 ３……Ｘ基板 ４……Ｙ電極 ５……Ｙ基板 ６……液晶組成物 ７、１４……導電層 ８、９、１２…ショートリング １０、１３……配向膜 １１、１５……偏光板 １６……プラスチックビーズ（間隙材） １７……封止材兼接着剤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 帯状のＸ電極が貼設されたＸ基板と、前
   記Ｘ基板に平行に対面して組み合わされ、前記Ｘ基板上
   のＸ電極に対して直交方向になるように帯状のＹ電極が
   貼設されたＹ基板と、前記Ｘ基板と前記Ｙ基板との間に
   挟持される液晶組成物と、前記Ｘ基板および前記Ｙ基板
   のうち少なくとも一方の基板の前記液晶組成物を挟持す
   る面とは反対側の面に貼設される導電層と、を具備する
   液晶表示素子。 【請求項２】 アクティブ素子と、前記アクティブ素子
   の入力端子に接続される電極と、前記アクティブ素子の
   出力端子に接続される電極と、が貼設されたアクティブ
   素子アレイ基板と、前記アクティブ素子アレイ基板に対
   面して配設される対向電極を有する対向基板と、前記ア
   クティブ素子アレイ基板と前記対向基板との間に挟持さ
   れる液晶組成物と、前記アクティブ素子アレイ基板およ
   び前記対向基板のうち少なくとも一方の基板の、前記液
   晶組成物を挟持する面とは反対側の面に貼設される導電
   層と、を具備するアクティブマトリックス型の液晶表示
   素子。