JPH08254711A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、製造が簡便であり、信頼性が高い液
晶表示装置を提供することを目的する。 【構成】電極を有する少なくとも３枚の基板を所定の間
隔をおいて積層するように配置し、前記少なくとも３枚
の基板間にそれぞれ液晶材料を挟持してなる液晶表示装
置において、前記少なくとも３枚の基板間の非画素領域
の少なくとも一部に、それぞれの基板間に挟持されてい
る液晶材料を封印するようにしてシール部が設けられて
おり、各基板間に設けられたすべてのシール部がオーバ
ーラップする領域を有することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】従来よりディスプレイと
して利用される表示装置には、広くＣＲＴが用いられて
いる。しかしながら、ＣＲＴは一つの電子銃ですべての
画素を走査するために、ディスプレイの奥行きを大きく
とる必要があり、さらに消費電力が大きく重量も重いの
で携帯用パネルとしては不適当である。また、その他の
ディスプレイとして、プラズマディスプレイ、ＥＬディ
スプレイ等が考えられるが、いずれも携帯用パネルとし
て実用化には問題がある。

【０００３】現在実用化されている唯一の携帯用表示装
置は液晶表示装置である。この液晶表示装置は、薄型
で、低電圧駆動が可能であるので、腕時計、電卓等の表
示装置として広く使用されている。特に、ＴＮ型液晶表
示装置は、ＴＦＴ等のアクティブスイッチ素子を組み込
むことにより、ＣＲＴ並の表示特性を発揮できるので、
テレビ等にも用いられるようになってきている。しかし
ながら、ＴＮ型液晶表示装置は、偏光板を用いているた
め光利用効率が低い。このため、バックライトを使用し
て光量を補充しなければならないので、消費電力が大き
くなってしまう。

【０００４】一方、液晶表示装置には、偏光板を必要と
しない、二色性染料を用いたゲスト・ホスト（ＧＨ）型
液晶表示装置がある。このＧＨ型液晶表示装置を用いて
フルカラー表示を行う場合、各サブピクセルに色の異な
る液晶材料を配置するか、色の異なる３層以上の液晶セ
ルを積層することが必要となる。しかしながら、数種類
の液晶セルを積層配置することは実質上困難であり、特
に３層以上に液晶セルを積層する場合には、セルの組
立、液晶注入、ドライバー実装等において製造上の問題
が多い。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであ
り、製造が簡便であり、信頼性が高い液晶表示装置を提
供することを目的する。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】少なくとも３
層に液晶セルを積層する場合、視差を減少させるため
に、中間に位置する基板の厚さを薄くすることが望まし
い。この場合、中間セルの画素を駆動させるＩＣを例え
ばＴＡＢ実装、ＣＯＧ実装等により行うと、薄い基板の
強度がもたずに破損してしまうことがある。本発明者ら
は、この点について鋭意検討を重ねた結果、薄い基板の
実装部分と他の基板との間の接着状態に着目し、各基板
間における接着状態を最適化することにより、実装時の
基板の破損や液晶セル作製時の基板の破損を防止できる
ことを見出だし本発明をするに至った。

【０００６】すなわち、本発明の第１の発明は、電極を
有する少なくとも３枚の基板を所定の間隔をおいて積層
するように配置し、前記少なくとも３枚の基板間にそれ
ぞれ液晶材料を挟持してなる液晶表示装置において、前
記少なくとも３枚の基板間の非画素領域の少なくとも一
部に、それぞれの基板間に挟持されている液晶材料を封
印するようにしてシール部が設けられており、各基板間
に設けられたすべてのシール部がオーバーラップする領
域を有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。

【０００７】第１の発明において、少なくとも３枚の基
板を積層して複数の液晶セルを重ね合わせる場合、中間
に位置する基板の厚さは、最上層および最下層に位置す
る基板の厚さよりも薄い方が好ましい。例えば、最上層
および最下層に位置する基板の厚さを１．１ｍｍとし、
中間に位置する基板の厚さを０．３ｍｍにする。このよ
うにすることにより、液晶セルの強度を保つことができ
る。

【０００８】第１の発明において、各基板間に設けられ
たすべてのシール部がオーバーラップするとは、各液晶
セルに設けられたシール部が厚さ方向においてすべて重
なる領域を少なくとも有することを意味する。例えば、
画素領域１１および非画素領域１２を有する１枚の基板
１、２枚の基板２，３、および１枚の基板４の合計４枚
の基板に、それぞれシールパッド１３を設けてパターニ
ングし、図１および図３に示すように、それぞれの基板
を重ねて３層構造の液晶セル（基板１および基板２でセ
ル１を構成し、基板２および基板３でセル２を構成し、
基板３および基板４でセル３を構成する）を作製した場
合に、図２（Ａ），（Ｂ）および図４（Ａ），（Ｂ）に
示すように、シールパッド１３が液晶セルの厚さ方向に
おいてすべて重なる領域を有することである。

【０００９】第１の発明のように、各基板間に設けられ
たすべてのシールパッドがオーバーラップする領域を有
することにより、見掛け上の基板強度が高くなり、液晶
セルを圧着する際に厚み方向に加わる応力（図５（Ａ）
および（Ｂ）におけるＡ部）や、表面実装、例えばＴＡ
Ｂ実装、ＣＯＧ実装等の際に基板に加わる応力（高速で
の押し付け、図６におけるＢ部）を分散させることがで
き、基板の割れ、破損の発生を防止することができる。
図５および図６におけるＡ部およびＢ部においては、基
板のいずれか一方の面にしかシールパッドが存在しない
ので、圧着時または実装時に基板のいずれか一方の面に
存在するシールパッドが支点となり応力が集中して局所
的に歪み、梃の原理によりその部分から基板の割れや破
損が起こる。特に、上述したように、基板を積層して複
数の液晶セルを重ね合わせる場合において、中間に位置
する基板の厚さを、例えば０．３ｍｍ程度に薄くすると
きには、上記応力により基板の破損の恐れがあるので効
果がある。

【００１０】第１の発明において、一つの基板上に同種
類の電極を設けることが好ましい。このような構成にす
ることにより、積層された液晶セル全体の大きさ（外形
寸法）を小さくすることができ、さらに実装する際にも
配線作業が楽になるという実質上大きな利点がある。こ
こで、同種類の電極には、同一波形を印加して駆動させ
ることが好ましく、さらに、ドライバーＩＣを共用する
ことが好ましい。このようにすることにより、ドライバ
ーＩＣの数を減少させることができ、実装工程を簡略化
できる利点がある。さらに、実装を安易に行うために、
図２（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、各基板上の
実装面（図２（Ａ）における基板１，２上、図４（Ａ）
における基板１，２，３上）を階段上に設けることが有
効である。ドライバーＩＣを共用させる場合には特に有
効である。なお、実装面の裏面には、実装部である電極
パッド領域をカバーできるようにシールパッドを太くま
たは何本も設けることが有効である。

【００１１】また、本発明の第２の発明は、画素領域お
よび非画素領域をそれぞれに有する少なくとも２枚の基
板と、前記少なくとも２枚の基板を所定の間隔をおいて
積層したときに各々の基板間に挟持された液晶材料と、
前記少なくとも２枚の基板間の非画素領域の少なくとも
一部に設けられ、それぞれの基板間に挟持されている液
晶材料を封印するシール部とを具備し、前記非画素領域
は、前記画素領域から前記基板の端面までの幅が他の領
域と比較して広い広領域を含み、前記広領域に設けられ
たシール部が前記液晶材料を注入する注入口を有するこ
とを特徴とする液晶表示装置を提供する。

【００１２】このように、広領域に液晶材料を注入する
注入口を設けることにより、注入口部分と画素領域との
間を離すことができる。これにより、注入口を後で封止
するときに、封止剤が画素領域まで達しなく、注入口か
ら発生する表示不良（封止剤による液晶汚染）を防止す
ることができる。さらに、注入口部分にシールがないこ
とによるギャップムラを低減させることができる。この
場合、各層のシール部に設けた注入口が厚さ方向におい
て重ならないようにして基板を組み合わせることが好ま
しい。このような構成にすることにより、各液晶層に注
入する液晶材料が混ざって混色することを防止すること
ができる。

【００１３】本発明においては、各基板同士の接着およ
びシールを同時に行うことが好ましい。各基板間に設け
られるシール部はシール材の役割を果たすため、このよ
うに、接着とシールとを同時に行うことができる。した
がって、新たな工程が追加されないので、工程数は通常
と変わらない。

【００１４】上述した第１の発明と第２の発明は、適宜
組み合わせて適用することができる。本発明の液晶表示
装置においては、図７および図８に示すように、少なく
とも３層の液晶セルを重ね合わせた液晶表示装置の画素
領域２１〜２３を全層にわたってずらして配置してもよ
い。このような構成にすることにより、製造が簡便とな
り、非画素領域も表示の一部として用いることができ、
見掛け上の表示品位を向上させることができる。

【００１５】従来、少なくとも３層の液晶セルを積層す
る場合、非画素領域を重ねて配置しており、その位置合
わせが大変難しい。また、表示品位においても問題が大
きかった。すなわち、少なくとも３層に積層した場合、
中間に位置する基板の厚さ分だけ視差を生じ、視認性の
低下をもたらす。これを減少させるためには、外側に配
置した２枚以外の基板を薄板にすることが有効であるが
製造上問題が多い。さらに、少なくとも３層に積層した
場合の問題点として、非画素領域をすべての層にわたっ
て重ねており、この状態ではノーマリーブラックで常に
ブラックとなるので、この領域は確実に表示に用いるこ
とができなくなる。このため、光透過率を下げる原因と
なる。

【００１６】そこで、画素領域を３層すべて重ね合わせ
るのではなく、ずらして配置することが有効であること
が分かった。画素領域を互いにずらし、非画素領域を他
の層の画素領域にかかるように配置することにより、最
初から若干のずれがあるために、視野角による色の違い
が目だたなくなる。さらに、非画素領域も表示の一部と
して用いることができるため、見掛け上の表示品位を向
上させる効果がある。この場合、液晶セル全体の光透過
率は、スペクトルの形状によって向上がみられた。ま
た、このように非画素領域をずらすことができるため
に、いままでのように非画素領域を完全に位置合わせす
る組立が必要なくなり、工程マージンを大幅に広げるこ
とができる。

【００１７】ただし、画素領域をそれぞれずらしすぎる
と、正常な色表示がてきなくなってしまうので、ずらし
量を調整する必要がある。これは、フィルターの重ね合
わせが色表示の原則になるためである。色を特定の画素
で表示しようとした場合、表示しようとする色の実際に
表示されている範囲は充分必要であり、この実際に表示
に用いる範囲は３層が正常に重ね合わされた領域であ
る。本発明者らが検討した結果、画素領域が画素面積の
５０％以上で全層共通して重なっていることが必要であ
ることが分かった。

【００１８】上記ずらす効果の特徴を発揮できるのは、
遮光部となる太い配線を必要としない場合である。ＴＦ
Ｔ等やゲート線、信号線等により完全に遮光されてしま
う領域は、液晶セルを積層する際に重ねてしまう方が透
過率を高くすることができるため、上記ずらす効果はマ
イナスにしか働かない。しかしながら、配線を透明配線
としたり、遮光される領域が狭い場合には、ずらす効果
は大きくなる。なお、非画素領域（画素として表示され
ない領域）は、ノーマリーブラックとしておくことがよ
り望ましい。

【００１９】なお、上記ずらす態様においては、画素領
域が他の液晶セルの画素領域に対し非画素領域分以上ず
らして設けられていることが好ましい。このような構成
にすることにより、視差を低減することができる。ま
た、画素領域と非画素領域の形状および面積が各液晶セ
ル間で同一であることが好ましい。このような構成にす
ることにより、コントラストを保ちながら、より効果的
に視差を低減することができる。

【００２０】また、電圧オフ状態で吸光状態であること
が好ましい。このような構成にすることにより、コント
ラストを上げることができる。この場合において、非画
素領域が全液晶セルにおいて共通した重なりをもたない
ことが好ましい。

【００２１】本発明は、ゲスト・ホスト液晶表示方式に
適用することが最も好ましい。ゲスト・ホスト液晶表示
方式としては、どのようなものでもかまわない。ただ
し、偏光板を用いず光利用効率が高いものが望ましい。
また、メモリー性を持たない液晶表示装置の場合には、
しきい値特性の急峻化によりマトリックス駆動が可能と
なる。さらに、ＴＦＴ、ＭＩＭ等ホールド素子を設ける
ことにより、コントラストが高いより良好な表示を行う
ことができる。

【００２２】本発明において、ホスト液晶材料として
は、シアノビフェニル系を代表とするネマチック液晶等
を用いることができる。ゲスト色素としては、吸収スペ
クトルが異なる二色性色素、例えばシアン、マゼンタ、
イエロー等の二色性色素を用いることができる。ただ
し、液晶中の色素の配向秩序度は、０．８以上であるこ
とが望ましい。これは、配向秩序度が０．８未満である
と、コントラストが小さくなるからである。また、色素
材料の分光特性は、重ね合わせによりブラックとなるこ
とが必要である。また、シール部の材料としては、アル
ミニウム等を用いることができる。このシール部の形成
方法としては、スパッタリング法等を採用することがで
きる。

【００２３】本発明の液晶表示装置は、透過型にも反射
型にも用いることができるが、反射型の場合には、積層
された液晶セルの裏面に散乱面か指向性反射面を設ける
ことが必要である。また、前面の基板上には反射防止膜
を設けることが望ましい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。 （実施例１）厚さ１．１ｍｍのガラス基板に厚さ２μｍ
のポリイミド膜を形成し、ポリイミド膜の表面を型押し
することによりディンプル加工した後、その上にアルミ
ニウムを厚さ１０００オングストロームで蒸着した。こ
のアルミニウム膜上に厚さ２μｍのレジスト膜を形成
し、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより、ス
トライプ状の画素電極パターンを形成した。

【００２５】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と
同様にして電極パターンを形成した。また、厚さ０．３
ｍｍのガラス基板４枚にそれぞれＩＴＯを厚さ２００オ
ングストロームで蒸着し、上記と同様にして電極パター
ンを形成した。

【００２６】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、ポリイミド（ＡＬ−１０５１：日本合成ゴム社
製、商品名）を厚さ６００オングストロームで塗布し、
オーブン内において１８０℃、６０分で焼成した。

【００２７】次いで、厚さ１．１ｍｍの基板を最上層お
よび最下層とし、厚さ０．３ｍｍの基板を中間に位置す
るようにして組み合わせ、各々スクライブした後に重ね
合わせて、各セル厚１０μｍの３層構造の液晶セルを作
製した。なお、各セルには、図１および図２（Ａ）に示
すように、それぞれのガラス基板間にシールパッド１３
を設けた。シールパッド１３が図２（Ａ）に示すように
設けられているので、すなわち各ガラス基板間に設けら
れたすべてのシールパッド１３がオーバーラップする領
域を有するように設けられているので、液晶セル作製に
おいて圧着による基板破損はなかった。

【００２８】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＳＩ−４８６：三井東圧社製、商品名）、マゼンタ
（Ｍ−６１８：三井東圧社製、商品名）、シアン（Ｍ−
４０３：三井東圧社製、商品名）の二色性染料を溶解さ
せた液晶（ＺＬＩ−１８４０：メルク社製、商品名）を
連続して注入した。

【００２９】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行った。具体的には、図２（Ａ）に示す基板
１，２上の電極パッドに実装した。このとき、各ガラス
基板間に設けられたすべてのシールパッド１３がオーバ
ーラップする領域を有するように設けられているので、
実装試料１０個において実装による基板破損はまったく
なかった。この液晶セルの３層の対向した電極間に電圧
５Ｖを印加したところ、コントラストが２：１の良好な
色表示ができた。 （実施例２）厚さ１．１ｍｍのガラス基板に酸化チタン
を厚さ１０００オングストロームで蒸着し、その上にＩ
ＴＯを厚さ１０００オングストロームで蒸着した。この
ＩＴＯ膜上に厚さ２μｍのレジスト膜を形成し、フォト
リソグラフィーおよびエッチングにより、ストライプ状
の画素電極パターンを形成した。

【００３０】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と
同様にして電極パターンを形成した。また、厚さ０．３
ｍｍのガラス基板２枚の両面にそれぞれＩＴＯを厚さ２
００オングストロームで蒸着し、上記と同様にして両面
に電極パターンを形成した。

【００３１】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、エタノール（ＯＤＳ−Ｅ：チッソ社製、商品
名）５％溶液を塗布し、オーブン内において１２０℃、
３０分で焼成した。

【００３２】次いで、厚さ１．１ｍｍの基板を最上層お
よび最下層とし、厚さ０．３ｍｍの基板を中間に位置す
るようにして組み合わせ、各々スクライブした後に重ね
合わせて、各セル厚１０μｍの３層構造の液晶セルを作
製した。なお、各セルには、図３および図４（Ａ）に示
すように、それぞれのガラス基板間にシールパッド１３
を設けた。シールパッド１３が図４（Ａ）に示すように
設けられているので、すなわち各ガラス基板間に設けら
れたすべてのシールパッド１３がオーバーラップする領
域を有するように設けられているので、液晶セル作製に
おいて圧着による基板破損はなかった。

【００３３】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＬＳＹ−１１５：三菱化学社製、商品名）、マゼンタ
（ＬＳＲ−４０１：三菱化学社製、商品名）、シアン
（ＬＳＢ−３３５：三菱化学社製、商品名）の二色性染
料を溶解させた液晶（ＺＬＩ−１８４０：メルク社製、
商品名）を連続して注入した。

【００３４】この液晶セルにＣＯＧによりドライバーＩ
Ｃの実装を行った。具体的には、図４（Ａ）に示す基板
１，２，３上の電極パッドに実装した。このとき、各ガ
ラス基板間に設けられたすべてのシールパッド１３がオ
ーバーラップする領域を有するように設けられているの
で、このとき、実装試料２０個において実装による基板
破損はまったくなかった。この液晶セルの３層の対向し
た電極間に電圧５Ｖを印加したところ、コントラストが
５：１の良好な色表示ができた。 （実施例３）表面にディンプル加工を施した厚さ１．１
ｍｍのガラス基板にアルミニウムを厚さ１０００オング
ストロームを蒸着した。このアルミニウム膜上に厚さ２
μｍのレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーおよ
びエッチングにより、ストライプ状の画素電極パターン
を形成した。

【００３５】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームでスパッタリング
し、上記と同様にして電極パターンを形成した。また、
厚さ０．１ｍｍのガラス基板２枚の両面にそれぞれＩＴ
Ｏを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と同様
にして両面に電極パターンを形成した。

【００３６】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、ポリイミド（ＳＥ−４１４０：日産化学社製、
商品名）を厚さ６００オングストロームで塗布し、オー
ブン内において２８０℃、６０分で焼成した。次いで、
厚さ０．３ｍｍのガラス基板には、その片面に保護膜と
してＰＥＴフィルムを貼り付けた。その後、それぞれの
ガラス基板のポリイミド面にラビング処理を施した。

【００３７】次いで、厚さ１．１ｍｍのガラス基板と厚
さ０．１ｍｍのガラス基板とをラビング面が対向するよ
うにして組み合わせて、図４（Ａ）に示すように、セル
１およびセル３を構成し、２つの厚さ０．１ｍｍのガラ
ス基板上の保護膜を剥離した後にポリイミド面にラビン
グ処理を施し、セル１とセル３とを重ね合わせてセル２
を構成し、スクライブして各セル厚６μｍの３層構造の
液晶セルとした。なお、各セル内におけるラビング方向
を２４０°ツイストに設定した。また、このとき、走査
線パッド部が階段状に設けられた。また、各セルには、
図３および図４（Ａ）に示すように、それぞれのガラス
基板間にシールパッド１３を設けた。シールパッド１３
が図４（Ａ）に示すように設けられているので、すなわ
ち各ガラス基板間に設けられたすべてのシールパッド１
３がオーバーラップする領域を有するように設けられて
いるので、液晶セル作製において圧着による基板破損は
なかった。

【００３８】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＳＩ−４８６：三井東圧社製、商品名）、マゼンタ
（Ｇ−２０２：日本感光色素社製、商品名）、シアン
（ＳＩ−４９７：三井東圧社製、商品名）の二色性染料
を溶解させた液晶（ＺＬＩ−２２９３：メルク社製、商
品名、ｄ／Ｐ＝０．９）を連続して注入した。なお、液
晶セル作製において圧着による基板破損はなかった。

【００３９】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行った。なお、階段状に設けた走査線パッド
部はすべて共通とした。具体的には、図４（Ａ）に示す
基板１，２，３上の電極パッドに実装した。このとき、
各ガラス基板間に設けられたすべてのシールパッド１３
がオーバーラップする領域を有するように設けられてい
るので、このとき、実装試料１５個において実装による
基板破損はまったくなかった。この液晶セルの３層の対
向した電極間に電圧５Ｖを印加したところ、コントラス
トが３：１の良好な色表示ができた。 （実施例４）厚さ１．１ｍｍの２枚のガラス基板にＴＦ
Ｔスイッチング素子を設けた画素を作り込んだ。次い
で、厚さ０．５ｍｍのガラス基板に同様にＴＦＴスイッ
チング素子を設け、さらにその裏面にＩＴＯを厚さ１０
０オングストロームで蒸着した。次いで、厚さ０．３ｍ
ｍのガラス基板の両面にＩＴＯを厚さ２００オングスト
ロームで蒸着した。

【００４０】厚さ１．１ｍｍのガラス基板に対して、厚
さ０．５ｍｍのガラス基板のＩＴＯ面を重ね合わせ、も
う一方の厚さ１．１ｍｍのガラス基板には厚さ０．３ｍ
ｍのガラス基板を重ね合わせ、図４（Ａ）に示すよう
に、各々厚さ１０μｍのセル１とセル３を構成した。こ
のセルに対して、マトリックス高分子としてDevcon 5A
・Epon 812の２種類のエポキシ樹脂を選択し、硬化剤と
してCapcure 3-800 を用いて、それぞれ１：１：２の割
合で調整し、これを液晶（Ｅ−７：メルク社製、商品
名）と１：２の割合で混合した混合液を得た。この混合
液にそれぞれイエロー（ＬＳＹ−１１５：三菱化学社
製、商品名）、マゼンタ（ＬＳＲ−４０１：三菱化学社
製、商品名）の二色性染料を溶解させ、それぞれセルに
注入して封止した。さらに、セル１とセル３とを重ねて
合わせて厚さ１０μｍのセル２を構成し、図４（Ａ）に
示す３層構造の液晶セルとした。なお、各セルには、図
３および図４（Ａ）に示すように、それぞれのガラス基
板間にシールパッド１３を設けた。シールパッド１３が
図４（Ａ）に示すように設けられているので、すなわち
各ガラス基板間に設けられたすべてのシールパッド１３
がオーバーラップする領域を有するように設けられてい
るので、液晶セル作製において圧着による基板破損はな
かった。

【００４１】このセルにも、マトリックス高分子として
Devcon 5A ・Epon 812の２種類のエポキシ樹脂を選択
し、硬化剤としてCapcure 3-800 を用いて、それぞれ
１：１：２の割合で調整し、これを液晶（Ｅ−７：メル
ク社製、商品名）と１：２の割合で混合した混合液を得
て、この混合液にシアン（ＬＳＢ−３３５：三菱化学社
製、商品名）の二色性染料を溶解させ、セル２に注入し
て封止した。さらに、この液晶セルを５０℃で２０分熱
処理した後、９０℃まで昇温し、さらに５分熱処理をし
て高分子分散型液晶表示装置を製造した。なお、液晶セ
ル作製において圧着による基板破損はなかった。

【００４２】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行った。具体的には、図４（Ａ）に示す基板
１，２，３上の電極パッドに実装した。このとき、各ガ
ラス基板間に設けられたすべてのシールパッド１３がオ
ーバーラップする領域を有するように設けられているの
で、実装試料１５個において実装による基板破損はまっ
たくなかった。この液晶セルの３層の対向した電極間に
電圧２０Ｖを印加したところ、コントラストが５：１の
良好な色表示ができた。 （比較例１）厚さ１．１ｍｍのガラス基板に厚さ２μｍ
のポリイミド膜を形成し、ポリイミド膜の表面を型押し
することによりディンプル加工した後、その上にアルミ
ニウムを厚さ１０００オングストロームで蒸着した。こ
のアルミニウム膜上に厚さ２μｍのレジスト膜を形成
し、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより、ス
トライプ状の画素電極パターンを形成した。

【００４３】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と
同様にして電極パターンを形成した。また、厚さ０．３
ｍｍのガラス基板４枚にそれぞれＩＴＯを厚さ２００オ
ングストロームで蒸着し、上記と同様にして電極パター
ンを形成した。

【００４４】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、ポリイミド（ＡＬ−１０５１：日本合成ゴム社
製、商品名）を厚さ６００オングストロームで塗布し、
オーブン内において１８０℃、６０分で焼成した。

【００４５】次いで、厚さ１．１ｍｍの基板を最上層お
よび最下層とし、厚さ０．３ｍｍの基板を中間に位置す
るようにして、図６に示すように組み合わせ、各々スク
ライブした後に重ね合わせて、各セル厚１０μｍの３層
構造の液晶セルを作製した。

【００４６】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＳＩ−４８６：三井東圧社製、商品名）、マゼンタ
（Ｍ−６１８：三井東圧社製、商品名）、シアン（Ｍ−
４０３：三井東圧社製、商品名）の二色性染料を溶解さ
せた液晶（ＺＬＩ−１８４０：メルク社製、商品名）を
連続して注入した。

【００４７】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行った。このとき、実装試料１０個において
８個は、図６に示すＢ点に応力が集中して、そこを起点
として基板破損が発生した。 （実施例５）厚さ１．１ｍｍのガラス基板に厚さ２μｍ
のポリイミド膜を形成し、ポリイミド膜の表面を型押し
することによりディンプル加工した後、その上にアルミ
ニウムを厚さ１０００オングストロームで蒸着した。こ
のアルミニウム膜上に厚さ２μｍのレジスト膜を形成
し、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより、ス
トライプ状の画素電極パターンを形成した。

【００４８】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と
同様にして電極パターンを形成した。また、厚さ０．３
ｍｍのガラス基板４枚にそれぞれＩＴＯを厚さ２００オ
ングストロームで蒸着し、上記と同様にして電極パター
ンを形成した。

【００４９】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、ポリイミド（ＡＬ−１０５１：日本合成ゴム社
製、商品名）を厚さ６００オングストロームで塗布し、
オーブン内において１８０℃、６０分で焼成した。

【００５０】次いで、厚さ１．１ｍｍの基板を最上層お
よび最下層とし、厚さ０．３ｍｍの基板を中間に位置す
るようにして、表示領域が図７に示すようになるように
組み合わせ、各々スクライブした後に重ね合わせて、各
セル厚１０μｍの３層構造の液晶セルを作製した。

【００５１】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＳＩ−４８６：三井東圧社製、商品名）、マゼンタ
（Ｍ−６１８：三井東圧社製、商品名）、シアン（Ｍ−
４０３：三井東圧社製、商品名）の二色性染料を溶解さ
せた液晶（ＺＬＩ−１８４０：メルク社製、商品名）を
連続して注入した。

【００５２】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行い、この液晶セルの３層の対向した電極間
に電圧５Ｖを印加したところ、コントラストが２：１の
良好な色表示ができた。また、３つの画素領域をずらし
て重ね合わせているので、製造工程における位置合わせ
が容易となり、しかも非画素領域を表示の一部として使
用できたので、見掛け上の表示品位が向上した。 （実施例６）厚さ１．１ｍｍのガラス基板に酸化チタン
を厚さ１０００オングストロームで蒸着し、その上にＩ
ＴＯを厚さ１０００オングストロームで蒸着した。この
ＩＴＯ膜上に厚さ２μｍのレジスト膜を形成し、フォト
リソグラフィーおよびエッチングにより、ストライプ状
の画素電極パターンを形成した。

【００５３】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と
同様にして電極パターンを形成した。また、厚さ０．３
ｍｍのガラス基板２枚の両面にそれぞれＩＴＯを厚さ２
００オングストロームで蒸着し、上記と同様にして両面
に電極パターンを形成した。

【００５４】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、エタノール（ＯＤＳ−Ｅ：チッソ社製、商品
名）５％溶液を塗布し、オーブン内において１２０℃、
３０分で焼成した。

【００５５】次いで、厚さ１．１ｍｍの基板を最上層お
よび最下層とし、厚さ０．３ｍｍの基板を中間に位置す
るようにして、表示領域が図８に示すようになるように
組み合わせ、各々スクライブした後に重ね合わせて、各
セル厚１０μｍの３層構造の液晶セルを作製した。

【００５６】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＬＳＹ−１１５：三菱化学社製、商品名）、マゼンタ
（ＬＳＲ−４０１：三菱化学社製、商品名）、シアン
（ＬＳＢ−３３５：三菱化学社製、商品名）の二色性染
料を溶解させた液晶（ＺＬＩ−１８４０：メルク社製、
商品名）を連続して注入した。

【００５７】この液晶セルにＣＯＧによりドライバーＩ
Ｃの実装を行い、この液晶セルの３層の対向した電極間
に電圧５Ｖを印加したところ、コントラストが５：１の
良好な色表示ができた。また、３つの画素領域をずらし
て重ね合わせているので、製造工程における位置合わせ
が容易となり、しかも非画素領域を表示の一部として使
用できたので、見掛け上の表示品位が向上した。 （実施例７）表面にディンプル加工を施した厚さ１．１
ｍｍのガラス基板にアルミニウムを厚さ１０００オング
ストロームを蒸着した。このアルミニウム膜上に厚さ２
μｍのレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーおよ
びエッチングにより、ストライプ状の画素電極パターン
を形成した。

【００５８】もう１枚の厚さ１．１ｍｍのガラス基板に
ＩＴＯを厚さ２００オングストロームでスパッタリング
し、上記と同様にして電極パターンを形成した。また、
厚さ０．１ｍｍのガラス基板２枚の両面にそれぞれＩＴ
Ｏを厚さ２００オングストロームで蒸着し、上記と同様
にして両面に電極パターンを形成した。

【００５９】上記のようにして作製したすべての基板表
面上に、ポリイミド（ＳＥ−４１４０：日産化学社製、
商品名）を厚さ６００オングストロームで塗布し、オー
ブン内において２８０℃、６０分で焼成した。次いで、
厚さ０．３ｍｍのガラス基板には、その片面に保護膜と
してＰＥＴフィルムを貼り付けた。その後、それぞれの
ガラス基板のポリイミド面にラビング処理を施した。

【００６０】次いで、厚さ１．１ｍｍのガラス基板と厚
さ０．１ｍｍのガラス基板とをラビング面が対向するよ
うにして組み合わせて、表示領域が図７に示すようにな
るように、セル１およびセル３を構成し、２つの厚さ
０．１ｍｍのガラス基板上の保護膜を剥離した後にポリ
イミド面にラビング処理を施し、セル１とセル３とを重
ね合わせてセル２を構成し、スクライブして各セル厚６
μｍの３層構造の液晶セルとした。なお、各セル内にお
けるラビング方向を２４０°ツイストに設定した。ま
た、このとき、走査線パッド部が階段状に設けられた。

【００６１】この液晶セルに対して、それぞれイエロー
（ＳＩ−４８６：三井東圧社製、商品名）、マゼンタ
（Ｇ−２０２：日本感光色素社製、商品名）、シアン
（ＳＩ−４９７：三井東圧社製、商品名）の二色性染料
を溶解させた液晶（ＺＬＩ−２２９３：メルク社製、商
品名、ｄ／Ｐ＝０．９）を連続して注入した。

【００６２】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行い、この液晶セルの３層の対向した電極間
に電圧３Ｖを印加したところ、コントラストが３：１の
良好な色表示ができた。また、３つの画素領域をずらし
て重ね合わせているので、製造工程における位置合わせ
が容易となり、しかも非画素領域を表示の一部として使
用できたので、見掛け上の表示品位が向上した。 （実施例８）厚さ１．１ｍｍの２枚のガラス基板にＭＩ
Ｍスイッチング素子を設けた画素を作り込んだ。次い
で、厚さ０．５ｍｍのガラス基板に同様にＭＩＭスイッ
チング素子を設け、さらにその裏面にＩＴＯを厚さ１０
０オングストロームで蒸着した。次いで、厚さ０．３ｍ
ｍのガラス基板の両面にＩＴＯを厚さ２００オングスト
ロームで蒸着した。

【００６３】厚さ１．１ｍｍのガラス基板に対して、厚
さ０．５ｍｍのガラス基板のＩＴＯ面を重ね合わせ、も
う一方の厚さ１．１ｍｍのガラス基板には厚さ０．３ｍ
ｍのガラス基板を重ね合わせ、表示領域が図８に示すよ
うになるように、各々厚さ１０μｍのセル１とセル３を
構成した。このセルに対して、マトリックス高分子とし
てDevcon 5A ・Epon 812の２種類のエポキシ樹脂を選択
し、硬化剤としてCapcure 3-800 を用いて、それぞれ
１：１：２の割合で調整し、これを液晶（Ｅ−７：メル
ク社製、商品名）と１：２の割合で混合した混合液を得
た。この混合液にそれぞれイエロー（ＬＳＹ−１１５：
三菱化学社製、商品名）、マゼンタ（ＬＳＲ−４０１：
三菱化学社製、商品名）の二色性染料を溶解させ、それ
ぞれセルに注入して封止した。さらに、セル１とセル３
とを重ねて合わせて厚さ１０μｍのセル２を構成し、図
７に示す表示領域を有する３層構造の液晶セルとした。

【００６４】このセルにも、マトリックス高分子として
Devcon 5A ・Epon 812の２種類のエポキシ樹脂を選択
し、硬化剤としてCapcure 3-800 を用いて、それぞれ
１：１：２の割合で調整し、これを液晶（Ｅ−７：メル
ク社製、商品名）と１：２の割合で混合した混合液を得
て、この混合液にシアン（ＬＳＢ−３３５：三菱化学社
製、商品名）の二色性染料を溶解させ、セル２に注入し
て封止した。さらに、この液晶セルを５０℃で２０分熱
処理した後、９０℃まで昇温し、さらに５分熱処理をし
て高分子分散型液晶表示装置を製造した。

【００６５】この液晶セルにＴＡＢによりドライバーＩ
Ｃの実装を行い、この液晶セルの３層の対向した電極間
に電圧２０Ｖを印加したところ、コントラストが５：１
の良好な色表示ができた。また、３つの画素領域をずら
して重ね合わせているので、製造工程における位置合わ
せが容易となり、しかも非画素領域を表示の一部として
使用できたので、見掛け上の表示品位が向上した。

【００６６】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の液晶表示装置
は、少なくとも３枚の基板間の非画素領域の少なくとも
一部に、それぞれの基板間に挟持されている液晶材料を
封印するようにしてパッドが設けられており、各基板間
に設けられたすべてのパッドがオーバーラップする領域
を有するので、製造が簡便であり、信頼性が高く、実用
上大きな利点がある。

【００６７】また、本発明の液晶表示装置は、画素領域
から基板の端面までの幅が比較的広い広領域を非画素領
域に有し、広領域に設けられたパッドが液晶材料を注入
する注入口を有するので、注入口部分と画素領域との間
を離すことができ、これにより、注入口を後で封止する
ときに、封止剤が画素領域まで達しなく、注入口から発
生する表示不良（封止剤による液晶汚染）を防止するこ
とができる。さらに、この液晶表示装置によれば、注入
口部分にシールがないことによるギャップムラを低減さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の各液晶セルの一例を示
す平面図。

【図２】（Ａ）および（Ｂ）は図１に示す各液晶セルの
組み合わせ構成の一例を示す概略図。

【図３】本発明の液晶表示装置の各液晶セルの他の例を
示す平面図。

【図４】（Ａ）および（Ｂ）は図１に示す各液晶セルの
組み合わせ構成の他の例を示す概略図。

【図５】積層型液晶表示装置における問題点を説明する
ための概略図。

【図６】積層型液晶表示装置における問題点を説明する
ための概略図。

【図７】各液晶セルの表示領域をずらして配置した状態
を示す概略図。

【図８】各液晶セルの表示領域をずらして配置した状態
を示す概略図。

【図９】各液晶セルの表示領域をずらして配置した場合
について説明するための図。

【図１０】各液晶セルの表示領域をずらして配置した場
合について説明するための図。

【符号の説明】

１，２，３，４…基板、１１，２１，２２，２３…画素
領域、１２…非画素領域、１３…シールパッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極を有する少なくとも３枚の基板を所定
   の間隔をおいて積層するように配置し、前記少なくとも
   ３枚の基板間にそれぞれ液晶材料を挟持してなる液晶表
   示装置において、 前記少なくとも３枚の基板間の非画素領域の少なくとも
   一部に、それぞれの基板間に挟持されている液晶材料を
   封印するようにしてシール部が設けられており、各基板
   間に設けられたすべてのシール部がオーバーラップする
   領域を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】画素領域および非画素領域をそれぞれに有
   する少なくとも２枚の基板と、 前記少なくとも２枚の基板を所定の間隔をおいて積層し
   たときに各々の基板間に挟持された液晶材料と、 前記少なくとも２枚の基板間の非画素領域の少なくとも
   一部に設けられ、それぞれの基板間に挟持されている液
   晶材料を封印するシール部と、を具備し、 前記非画素領域は、前記画素領域から前記基板の端面ま
   での幅が他の領域と比較して広い広領域を含み、前記広
   領域に設けられたシール部が前記液晶材料を注入する注
   入口を有することを特徴とする液晶表示装置。