JPH0610928U - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶層の厚みを均一にし、表示画面の品質を
向上させる。さらに液晶物質とスペ−サの膨張係数の差
による気泡の発生を防止する。 【構成】 ２枚の基板間をスペ−サをもちいてギャップ
形成してなる液晶表示装置に於いて、前記スペ−サの中
心部はシリカあるいは金属を含めたシリカと同等叉は同
等以上の強度を持つ硬質部材で構成し、前記スペ−サの
表面部が非導電特性を有したプラスチック、ゴム等の軟
質材で覆った構成をなすスペ−サを用い、かつ液晶表示
装置の中央付近に於いては前記スペ−サの略弾性部の径
によってギャップ形成され、又シ−ル部に於いては前記
スペ−サの弾性部が押圧される事により中心の前記硬質
部材の径によりギャップが形成される。 【効果】 シリカあるいはそれと同等の強度部で液晶層
の厚み決定が出来、その周囲の軟質部の収縮により低温
での気泡発生が防止出来た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワープロ、携帯用パソコン、ＴＶ等の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

液晶表示装置は、２枚の基板間の液晶を保持するために基板間の内側周辺部で あるシ−ル部がシ−ル材で覆われており、２枚の基板間のギャップに注入される 液晶層の厚みにより表示がおおきくかわるため、液晶層の厚みを決めているギャ ップを一定にするためのスペ−サが用いられている。ギャップは液晶の種類、表 示モ−ドにより決定されるが、２枚のガラス基板の間にスペ−サを介在させる事 により、設定したギャップが実現できる。

【０００３】 従来はシール部のスペーサに円柱状のガラスファイバーを使用し、表示部のス ペーサーとして球形のプラスチックを使用している。しかしプラスチックは粒度 のばらつきが大きく、シ−ル部を加圧接着するときの加重のかけ方により容易に ギャップが変わっていまい、シール部の厚みと表示部の厚みとのバランスをとる ことが難しかった。又プラスチックの欠点を無くしたシリカスペーサも使用され ているが、液晶物質との線膨張係数の差が大きく低温時に気泡の発生が生じ表示 部の表示品質を非常に悪くしていた。

【０００４】 以下図面により従来技術を説明する。図３、図４は従来の液晶表示装置の液晶 物質封入前のギャップを強調した断面図でる。図３に於いて、従来シール部に円 柱状ファイバーガラス３ｃ、表示部に球状プラスチックスペーサ３ａを入れ加圧 しながらシール部の焼成をする。円柱状ファイバーガラス３ｃは適度な強度が有 るために、基本的には液晶層の厚みは前記シール部の厚みで決定される。しかし 表示部面積が大きくなって、シール部で決定された厚みを表示部全面で維持する 事は難しく、球状プラスチックスペーサ３ａを表示部に使用するようになってき たが、該球状プラスチックスペーサの粒径のばらつきが大きく、円柱状ファイバ ーガラス３ｃより小さなプラスチックスペ−サ径の時はシール部より表示部が凹 んでしまう。液晶表示装置製造工程に於いて、液晶注入後表示部を加圧し、シー ル部との厚みバランスをとり、最後の液晶層の厚み出しをするが、この時表示部 が凹んでしまっていると厚み調整が不可能となる。従ってファイバーガラス径の 最大のものの時にも、表示部が凹まないプラスチックスペーサ径の選択をする必 要となる。この選択により加圧解除したときには図３の如く球状プラスチックス ペーサ３ａの弾性により表示部のギャップがシール部のギャップより大きくなる 。このシール部と表示部の厚みの差を液晶注入後プラスチックスペーサの柔軟性 を利用し加重をかけ厚みの差を無くしていく。しかし、該厚みの差が大きすぎた り加重のかけ方が均一でないと表示部のギャップ一定にする事が非常に難しい。

【０００５】 前記プラスチックスペーサの欠点を補うために粒度分布の均一なシリカスペー サが「電子材料 １９９１年１１月号 液晶用スペーサ」で提案されている。こ の例を図４で示す。図３と同様にシール部に円柱状ガラスファイバー３ｃ、表示 部にシリカスペーサ３ａを配し上ガラス１、下ガラス２で挟み込む。シール部の ギャップと表示部のギャップとの関係は図３と同じで、液晶封入前は表示部がシ ール部の厚みより図３で説明した理由で少し厚くなるように設定する必要がある 。従ってシリカスペーサ３ａは加圧焼成時の潰れ具合はプラスチックスペーサよ り少ないため図４のごとく表示部の厚みはシリカスペーサ３ａの径で決定され、 シール部のギャップは円柱状ガラスファイバー３ｃの径より大きくなる。本シリ カスペーサの粒径分布はプラスチックスペーサより良いためシール部と表示部の 厚みの差は少なくて済み、液晶注入後の最終厚みのばらつきは非常に少なくなっ た。しかし前記シリカスペーサは硬く、強度も強いが液晶物質との線膨張係数の 差がおおきいため低温時において気泡を発生する問題を有していた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来液晶表示装置ではシール部のスペーサを円柱状ガラスファイバーとし 、表示部のスペーサを球状プラスチック、球状シリカを使用しており、又表示部 のスペーサの径をシール部スペーサの径より大きいものを使用してきたため、シ ール部と表示部のスペーサの種類を変えるとロット間の粒径のバラツキが大きく いろいろの組み合わせが生まれ、両者のバランスをとることが非常に難しかった 。又プラスチックスペーサのように粒径バラツキが大きく、しかも柔軟性も大き すぎる為安定した液晶層のギャップを出す事が難しく、シリカスペーサの様に硬 く、強度が強く表示部の液晶厚みを出す事が出来ても、液晶物質との線膨張係数 の差が大きい為低温での気泡が発生する。本考案は、シール部と表示部とも同じ 種類のスペーサを用いて、前記欠点を無くしたギャップ調整用スペーサを使用し た液晶表示装置である。さらに従来、スペ−サとして公開特許公報昭和５９−２ １８４２５が提案されているが、前記公開公報はスペ−サを熱で溶ける材質で覆 うことを特徴としており、目的とする所は液晶注入時のスペ−サの集中による画 素欠陥を防止するためにスペ−サ表面を溶解してスペ−サの移動を防止する事に ある。さらに粒子表面が溶融しては前記課題が達成できないため前記公開公報は 本考案と目的と作用が異なる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成する為の本考案の主旨は、液晶表示装置の上下２枚の基板間の ギャップ設定用に使用するスペ−サに於いて、前記スペ−サの中心部はシリカあ るいは金属を含めたシリカと同等叉は同等以上の強度を持つ硬質部材で構成し、 前記スペ−サの表面部が非導電特性を有したプラスチック、ゴム等の軟質材で覆 った構成をなすスペ−サを用い、かつ液晶表示装置の中央付近に於いては前記ス ペ−サの略弾性部の径によってギャップ形成され、又シ−ル部に於いては前記ス ペ−サの弾性部が押圧される事により中心の前記硬質部材の径によりギャップが 形成されているを特徴を有する液晶表示装置。

【０００８】

【作用】

上記スペーサをシール部、表示部に使用すると、シール焼成時は加圧をしなが ら焼成をするためにシール部のスペーサの軟質部材部が僅かに変形を起こす。こ の変形量は軟質部材の厚みに制限され、必要液晶層の厚み精度により設定される 。又基本的な厚みはシール部スペーサの硬く、強度の有る硬質部分の径で決定さ れる。シール焼成後無負荷状態になってもシール部はシール材により焼成時に近 い厚み保持をするが、表示部は軟質部材の圧力解除によりシール部より確実に厚 くなる。このシール部と表示部の厚みの差は従来より非常に小さく、液晶注入後 の最終厚み調整の条件が非常に楽となる。又低温時の気泡に付いてもスペーサに 軟質部分を保持し、しかも線膨張係数をプラスチック並にする事により低温時で の発生防止が出来る。ここで表示部に使用するスペーサは、上下基板の電極パタ ーンに直接接触する為に非導電性を保持する必要がある。

【０００９】

【実施例】

以下図面により本考案の一実施例を説明する。図１は本考案の第１の実施例を 表すスペ−サの断面図であり、図１（ａ）は正常な状態のスペ−サ断面図であり 図１（ｂ）は加圧により軟質材が変形した状態のスペ−サ断面図である。図２、 図３、図４、に於いて図１と同一要素には同一番号を付け説明を省略する。図２ に於いてシリカ、あるいはそれと同等の硬度を持つ球形部材にプラスチック、あ るいはそれと同等の軟質特性を持った部材をコーティングしたスペーサ３ｂを表 示部とシール部に形成し、上基板１と下基板２によって挟み込み加圧しながらシ ール焼成をする。焼成が終了した時点でのシール部スペーサ形状は図１（ｂ）の ３ｂ、コーティング部分を図１（ｂ）の３ｄで示す。加圧により軟質部３ｄ上下 方向の肉厚が薄くなり、シール材の硬化により該状態が維持される。一方表示部 のスペーサ３ｂは加圧時、図１（ｂ）の状態であったが加圧を除去したときには 図１（ａ）の状態となり、表示部のギャップの方がシール部よりも僅かであるが 確実に大きくなる。図２に於いては、シ−ル加圧焼成後に液晶表示装置の断面図 を図示しており、表示部のギャップの方がシ−ル部より厚くなっている。

【００１０】 液晶注入後最終ギャップ調整をするときに表示部を加圧をするが、この条件が 非常に安定する。すなわちスペ−サに被覆した軟質材３ｄの厚みに関係する範囲 での上下基板のギャップのコントロールとなるために自由度が限定され、加圧方 法、加圧力等がスペ−サの径と被覆材質、被覆厚みの範囲で決められる。

【００１１】 又低温気泡についても、液晶物質の温度に対する収縮率とスペ−サに被覆した 軟質材３ｄの温度に対する収縮率を合わせる事により気泡の防止ができる。 実施例に於いては、スペ−サの形状を球形としたがスペ−サの上を軟質材で覆う ため、球形以外の何れの形状でも良い。

【００１２】

【考案の効果】

上記の様に本考案により、液晶層の均一な厚みを確保出来ると同時に低温時に 発生する気泡の防止の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すスペ−サの断面図

【図２】本考案の一実施例を示す液晶パネル断面図

【図３】従来例を示す液晶パネル断面図

【図４】従来例を示す液晶パネル断面図

【符号の説明】

１ 上基板 ２ 下基板 ３ａ スペーサ ３ｂ スペーサ ３ｃ スペーサ ３ｄ スペーサ３ａを覆った軟質部 ４ シ−ル部 ５ 表示部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の基板間をスペ−サにてギャップ形
   成してなる液晶表示装置に於いて、前記スペ−サの中心
   部はシリカあるいは金属を含めたシリカと同等叉は同等
   以上の強度を持つ硬質部材で構成し、前記スペ−サの表
   面部が非導電特性を有したプラスチック、ゴム等の軟質
   材で覆った構成をなすスペ−サを用い、かつ液晶表示装
   置の中央付近に於いては前記スペ−サの略弾性部の径に
   よってギャップ形成され、又シ−ル部に於いては前記ス
   ペ−サの弾性部が押圧される事により中心の前記硬質部
   材の径によりギャップが形成されている事を特徴とする
   液晶表示装置。