JPH0667192A

JPH0667192A - マトリクス液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0667192A
Application number: JP26669092A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hoshino; 博史星野
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1994-03-11
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JP3279355B2

Abstract

(57)【要約】【目的】加湿雰囲気中に放置しても表示ムラの生じない
マトリクス液晶表示装置を得る。【構成】外部駆動回路との接続端子が、隣り合う２本の
端子間の抵抗が１０⁷ 〜１０⁹ Ωとなるように、シール
材外側の接続端子がフッ素系樹脂２で被覆されてなるこ
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】本発明はマトリクスの液晶表示装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、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。

【０００３】従来、液晶表示パネルにおいては、環境湿
度の影響を受け、高湿度中に放置することにより、表示
部分にムラが発生する現象が認められている。この現象
は水分が介在することにより発生しやすいことが知ら
れ、表示パネルを乾燥状態におくと発生しにくいことが
知られている。

【０００４】水分による表示ムラには２種類あると考え
られる。すなわち、水分が端子にリード部に付着して短
時間で発生するムラと、シール材を通して長時間を経て
発生するムラの２種類である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】短時間で発生する表示
ムラを防止するために、完成した液晶表示装置の輸送の
ための袋などには乾燥剤を入れるなどの方法が行われて
いるが、これでは十分ではなく、袋から出した時に高湿
度であると数時間で表示ムラが発生してしまうという問
題点があった。また、長期で発生するムラに対しては、
シール材の外側に各種のポリマーが塗布されているが、
従来のものでは十分な効果があるとはいえない。

【０００６】

【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、一対の基板の周辺部に
シール材を設けて内部に液晶を封入し、少なくとも一方
の基板表面の端部近傍に複数の接続端子を有するマトリ
クス液晶表示装置において、前記接続端子が、隣り合う
２本の端子間の抵抗が１０⁷ 〜１０⁹ Ωとなるようにシ
ール材外側の接続端子がフッ素系樹脂で被覆されてなる
ことを特徴とするマトリクス液晶表示装置を提供するも
のである。

【０００７】本発明を図１に基づいて説明する。図１は
液晶表示パネル端部の断面構造を示した。１はシール材
であり、３は液晶層、４は電極、５、６は基板である。
基板５の端部はシール材１の端部より通常、０．５ｍｍ
程度外側にある。したがって、シール材１の外側の空間
はガラス間隔が約１０μｍ程度で幅が０．５ｍｍ程度で
ある。

【０００８】本発明においては、隣り合う２本の接続端
子間の抵抗が１０⁷ 〜１０⁹ Ωとなるようにフッ素系樹
脂２で接続端子が被覆される。

【０００９】フッ素系樹脂としては、塗布ができるよう
に変性されたものが好ましく使用できる。そのようなも
のとしては、溶媒可溶型フッ素樹脂、液状で塗布後反応
硬化するタイプの樹脂が例示される。

【００１０】このようなフッ素系樹脂としては、例え
ば、フルオロオレフィンを共重合体成分として含む共重
合体で、例えば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリ
デン、及びフルオロオレフィン−炭化水素系モノマー共
重合体などを例として挙げることができ、架橋して用い
られることが望ましい。また、フッ素系のシーリング材
や光硬化型のものを用いることもできる。

【００１１】なかでも、塗布性能を考慮すると、フルオ
ロオレフィン−炭化水素系モノマー共重合体が好まし
い。ここで、炭化水素系モノマーとしては、ビニルエー
テル、ビニルエステル、オレフィン、アリルエーテル、
イソプロペニルエーテル等がある。上記共重合体は水酸
基、エポキシ基等の官能基を有することが好ましく、ま
た、硬化剤として、イソシアネート系硬化剤、多価アミ
ン系硬化剤を用いることが好ましい。さらに、アクリル
樹脂などの他の樹脂と混合して用いることもできる。

【００１２】最も簡単かつ確実に被覆するためには、フ
ッ素系樹脂２を上記空間に充填することが望ましい。

【００１３】充填の方法としては、パネルの一部に液状
のフッ素系樹脂を滴下し、浸透圧で周囲に浸透させ塗布
した後、硬化する方法、ディスペンサーを用いてパネル
の周囲に樹脂を塗布した後、硬化する方法等が適用でき
る。

【００１４】異方性導電ゴムなどを介して駆動回路と接
続する場合には端子の接続部分に樹脂がはみだすと接続
不良が生じやすくなるため、塗布するフッ素系樹脂のは
みだしを極力防止することが好ましい。一方ＴＡＢなど
を異方性導電膜で熱圧着する接続方式の場合には接続終
了後にＴＡＢを含めて塗布すれば樹脂のはみだしによる
接続不良の心配もなく塗布の精度が問題となることは少
なくなり、塗布自体が容易である。

【００１５】また、フッ素系樹脂としては、抵抗率を低
く制御した樹脂を用いることが好ましい。抵抗率を調整
するための添加剤の例として、金属、カーボン、酸化
錫、酸化インジウム、チタンなどを挙げることができ
る。また、プラスチックなどの非導電性粒子の表面に金
属などの導電膜被覆を付けたものでもよい。

【００１６】フッ素系樹脂の比抵抗率としては被覆厚み
等にもよるが、１０⁷ 〜１０¹⁰Ωｃｍ程度とされるのが
良い。比抵抗が低い場合には電流が増大して消費電流の
増加あるいはＩＴＯの電蝕などが生じやすくなり、比抵
抗が高すぎる場合には塗布の効果が十分に現れにくくな
る。

【００１７】なお、ここでいう比抵抗とは、フッ素系樹
脂全体で平均したものをいう。すなわち、絶縁性物質の
表面に導電性の薄膜を形成して、全体として、上記の比
抵抗に調整したものであってもよい。

【００１８】また、樹脂としては溶剤をできるだけ含ま
ないものが望ましい。これは樹脂を充填後の硬化時に体
積収縮しやすくなり、このため樹脂中に「す」が入りや
すくなるからである。

【００１９】本発明は、表示モード、駆動形式にかかわ
ることなく、通常用いられる液晶表示素子一般に適用可
能であるが端子電極の線間が、数１００μｍ以下、特に
１５０μｍ以下のマトリクス配置の液晶表示素子に適用
すると効果が大きい。

【００２０】使用する液晶層は、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
層である。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°とされる。

【００２１】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
（Ｉｎ₂ Ｏ₃ −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
応して電極群が対向したマトリクス配置しており、これ
により各ドット毎にオンオフを制御可能とされる。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。

【００２２】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、Ｔ
ＦＴ、ＭＩＭ、薄膜ダイオード等の能動素子、位相差
膜、偏光膜、反射膜、光導電膜等が形成されていてもよ
い。

【００２３】この電極付き基板の表面には表面をラビン
グされたポリイミド、ポリアミド等の膜や、斜め蒸着さ
れたＳｉＯ等の膜からなる配向制御膜が形成される。表
示モードによっては垂直配向剤を塗布する必要のある場
合もある。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。

【００２４】なお、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、Ａｌ₂ Ｏ₃ 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。

【００２５】この基板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。

【００２６】また、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。

【００２７】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。すなわ
ち、基板端部に導出した接続端子部分に、異方性導電ゴ
ムを介したり、ヒートシール、異方性導電接着剤を用い
て、フレキシブル基板等からなる外部回路基板を接続し
たり、ＴＡＢ基板を接続したりする。

【００２８】本発明では透過型でも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、これにも導
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。また、遮光膜を用いると
ともに、表示したくない部分に選択電圧を印加するよう
に、逆の駆動をすることもできる。

【００２９】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。

【００３０】

【作用】シールを通して、長時間で浸透する水分によっ
て発生するムラについては、フッ素樹脂が他のポリマー
に比べて著しく透湿性が低いために、ムラの発生が抑え
られるものと考えられる。

【００３１】また、端子リード部への吸着水が原因で発
生するムラについては、おおよそ以下のような理由で発
生が抑制されると考えられる。

【００３２】図１に示したパネルの部分の等価回路の模
式図を図２に示す。湿度が上昇するとガラス基板上には
吸着水が発生することが知られており、この吸着水が電
解質の作用をすることにより、隣り合う電極を電極とし
た電池が形成されるものと考えられる。実際に発生する
電圧をデジタルボルトメータで測定すると最大０．１Ｖ
程度の直流電圧が発生している部分があることが確認さ
れた。

【００３３】このように形成される電池には内部抵抗が
存在する。この抵抗値が高い場合には電流を流すと、電
圧降下により、実際に液晶部分にかかる電圧が低下する
ことになる。このような電池の内部抵抗は吸着した水分
の抵抗で主に決まり、吸着水の膜厚はせいぜい数１０ｎ
ｍ以下であることからすると、電池の内部抵抗はかなり
高くなっていることが予想される。

【００３４】本発明の構成によれば、電極端子間を比較
的導電率の高いフッ素系樹脂で接続するので、電池の内
部抵抗を実質的に小さくすることにより、電池によって
液晶部分に印加される電圧を減少させることができるも
のと考えられる。

【００３５】必要な電圧の減少率を測定したところ、発
生する電圧の大きさが０．０５Ｖ以下になればＶ_thムラ
が実用上発生しないことが認められた。液晶部分の等価
回路は正確には容量と抵抗の並列回路で表現できるが、
直流が印加される本発明で扱うような場合では抵抗部分
だけを考慮すればよい。液晶の直流抵抗は１０¹¹Ω程度
と高いため、必要なフッ素系樹脂の抵抗を算出するため
に液晶の抵抗はあまり考慮する必要はなく、電池により
発生する電圧０．１Ｖを半減するためにフッ素系樹脂の
抵抗値はほぼ電池の内部抵抗と同等であればよいことに
なる。

【００３６】電池の内部抵抗は不明確であるが、フッ素
系樹脂の抵抗は、電極の線間距離や、被覆厚み等による
ものの、通常の液晶表示素子の構成では余り影響は大き
くなく、接続端子間の抵抗が１０⁷ 〜１０⁹ Ω程度、す
なわち、接続端子間抵抗の２倍以上であり、液晶層の抵
抗より小さい程度でよいことが認められた。

【００３７】

【実施例】

実施例１ガラス基板上に面抵抗１５Ω程度のＩＴＯのストライプ
パターンを形成し（電極幅１５０μｍ、線間幅１５０μ
ｍ）、この上にポリイミドＬＱ１８００（商品名、日立
化成工業社製）を０．０６μｍの厚さになるように塗
布、焼成して膜形成した。

【００３８】この膜を静電植毛のナイロン糸ラビング布
を用いてラビングした。このような基板を２枚用意し
た。１枚にはスペーサーを１００個／ｍｍ² 程度散布
し、他の１枚にはセルの周辺に注入孔をのこしてシール
材（商品名ストラクトボンド、三井東圧化学社製）を印
刷して形成した。

【００３９】両基板を熱圧着してセル形成した後、液晶
ＺＬＩ−２２９３（商品名、メルク社製）を封入して液
晶パネルを作製した。

【００４０】反応硬化型フッ素樹脂であるルミフロンＬ
Ｆ２００Ｃ（商品名、旭硝子社製）１００ｇ、硬化剤と
してイソシアネート系硬化剤（日本ポリウレタン社製、
「コロネートＥＨ」）２０ｇ、導電性粒子としてアンチ
モン含有酸化錫（三菱マテリアル社製、「Ｔ−１」）を
充分混合し、パネル周囲にディスペンサーで塗布した。
このポリマーの比抵抗はおおよそ１０⁸ Ωｃｍであっ
た。これにより、隣り合う接続端子間の抵抗は、おおよ
そ５×１０⁸ Ωとなった。

【００４１】こののちに６０℃で１時間の熱硬化をさせ
た。このようにして処理したパネルを異方性導電ゴムで
導電接続を取り駆動回路を組み立てた。このようにして
作製したモジュールを３０℃、９０％の高湿度中に２時
間放置した後に点灯したところ何の異状も認められなか
った。比較のためにこのような処理をせずに組み立てた
モジュールを加湿雰囲気中に放置し、同様に点灯したと
ころ部分的に電極部分のＶ_thが異なりムラとなって見え
た。

【００４２】更に、この液晶表示装置を５０℃、９０％
ＲＨ雰囲気に１月放置した後表示させたが、ムラは認め
られなかった。

【００４３】実施例２実施例１でルミフロンＬＦ２００Ｃ及びイソシアネート
系硬化剤に代えて、溶媒可溶型フッ素樹脂であるサイト
ップＣＴＬ−８０７Ｍ（商品名、旭硝子社製）をディス
ペンサーで塗布し、これを６０℃で２時間乾燥させた。

【００４４】出来上がった液晶表示装置を５０℃、９０
％ＲＨ雰囲気に１月放置した後表示させたが、ムラは認
められなかった。

【００４５】

【発明の効果】シール材を通して侵入する水分について
は、非常に透湿性の低いフッ素ポリマーを用いることで
水分によって発生するムラを防ぐことができる。また、
導電性粒子を含有するフッ素樹脂を用いることで、１度
の塗布で２種類のムラを防ぐことができる。従来、表示
ムラを防止するのに必要な導電性を持つポリマーは、導
電性を発現するために親水性であるか、電子電導性であ
るなどの化学構造が必要となることから、その中から、
透湿性の低い材料を選定することは極めて困難であっ
た。

【００４６】また、シールの外側の空間に水分が進入す
ることを防止する作用もあるので、この部分のＩＴＯが
駆動中に電気分解の作用を受け、断線するいわゆる電蝕
も防止することができる。

【００４７】これは、本発明の構成においても端子間の
絶縁抵抗としては１０ＭΩ以上が確保されており、この
抵抗を介して流れる電流はサブマイクロアンペアオーダ
ーであるためによるものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の端子部分の断面図

【図２】液晶表示素子の隣り合う２つの端子間の模式的
な等価回路図

【符号の説明】１：シール材２：フッ素系樹脂３：液晶層４：電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置した一対の基板の周辺部にシール
材を設けて内部に液晶を封入し、少なくとも一方の基板
表面の端部近傍に複数の接続端子を有するマトリクス液
晶表示装置において、前記接続端子が、隣り合う２本の
端子間の抵抗が１０⁷ 〜１０⁹ Ωとなるようにシール材
外側の接続端子がフッ素系樹脂で被覆されてなることを
特徴とするマトリクス液晶表示装置。
【請求項２】フッ素系樹脂は導電性粒子が添加されてな
る樹脂であることを特徴とする請求項１のマトリクス液
晶表示装置。