JPH10186395A

JPH10186395A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH10186395A
Application number: JP35697996A
Authority: JP
Inventors: Chikaharu Kubota; 知可治久保田; Kengo Ninomiya; 健吾二之宮; Takeshi Fukui; 毅福井
Original assignee: Hiroshima Opt Corp; Kyocera Display Corp
Current assignee: Hiroshima Opt Corp; Kyocera Display Corp
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】一方の透明基板側のトランスファ電極と他方
の透明基板側の接続電極とを電気的に確実に接続すると
ともに、シール材部分における両基板間のギャップを均
一に保つ。【解決手段】一方の透明電極基板１の表示電極１６に
連なる接続電極１６１と他方の透明電極基板２に形成さ
れているトランスファ電極２６とを電気的に接続するに
あたって、シール材３内に導電性球体３１と絶縁性球体
３２を混入するのであるが、その際、導電性球体３１の
分散係数を２〜６％、絶縁性球体３２の分散係数を０．
８〜１．５％として、導電性球体３１の平均粒径Ａと絶
縁性球体３２の平均粒径Ｂとの比（Ａ／Ｂ）を０．９７
〜１．１３の範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関
し、さらに詳しく言えば、シール材内に導電体を混入
し、その導電体により一方の透明電極基板側のトランス
ファ電極と他方の透明電極基板側の接続電極とを互いに
導通させるようにした液晶表示素子に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示素子についてであるが、
例えば特開平１−３０２２２７号公報には、透明基板上
にカラーフィルタを形成し、その上に表示電極を形成し
た第１透明電極基板と、透明基板上に表示電極を形成し
た第２透明電極基板とをそれら表示電極を対向させて配
置するとともに、その周辺部をシール材にて接着し、内
部に液晶を封入したカラー液晶表示素子において、第１
透明電極基板上の表示電極を第２透明電極基板側に形成
されているトランスファ電極（端子電極）に基板間導電
接続手段にて接続することが提案されている。

【０００３】そして、その基板間導電接続手段の具体例
として、銀ペースト、カーボンペーストなどの導電ペー
ストを接続電極上に点状に塗布（印刷）してもよいし、
もしくはシール材中にニッケルメッキなどにより導電性
とされたスペーサを混入して用いることが説明されてお
り、とりわけ高密度表示の液晶表示素子にはシール材中
に導電性スペーサを混入することが好ましいとされてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これによれば、外部駆
動回路をその片側の透明電極基板に対して接続すればよ
く、組み立て作業性を含めて種々の利点があるが、他方
において特にシール材中に導電性スペーサを混入するも
のにあっては、両透明基板を圧着する際の圧力のかけ方
が均一でないと、接続不良が生ずるという問題があっ
た。

【０００５】そこで、本出願人らは先に出願した特願平
５−２６１０６８号（特開平７−１１４０３０号公報）
において、導電性スペーサの径をＸ（μｍ）として、そ
のスペーサ１個を１０％圧縮するに要する圧力をＹ（ｇ
ｒｆ）とした場合、０．２Ｘ≧Ｙ≧０．０６Ｘ−０．１
０を満足するような導電性スペーサを用いることを提案
した。

【０００６】これによれば、圧着時に生じ易い導電性ス
ペーサの接続不良を減少させることができる。しかしな
がら、近年のより一層の高精細化および有効表示エリア
の拡大に伴なうシール部と面内の接近により、特にシー
ル部に対しては高精度のギャップ制御が要求されてい
る。このため、シール材内に導電性スペーサとともに絶
縁体スペーサとしてガラスファイバを混入させてギャッ
プを所定幅に保つようにしている。

【０００７】しかしながら、ガラスファイバは円筒状で
あるため、交叉して２段積み状に重なり合うおそれがあ
る。そして、圧着時においてそのまま圧力が掛けられる
と破断してしまい、もはやギャップ保持のスペーサとし
て機能しなくなる。また、破断しないにしてもカラーフ
ィルタのように下地が柔らかい場合には、重なり合った
状態でその一部が基板表面にめり込む現象が見られ、極
端な場合にはシール下で放電が生ずることもあり、いず
れにしても絶縁体スペーサとして円筒状のガラスファイ
バを用いることには問題があった。

【０００８】本発明は、上記した従来の問題を解決する
ためになされたもので、その目的は、一方の透明基板側
のトランスファ電極と他方の透明基板側の接続電極とを
電気的に確実に接続し得るとともに、シール材部分にお
ける両基板間のギャップを均一に保つことができるよう
にした液晶表示素子を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、透明基板の一方の面にそれぞれ表示電極
が形成された一対の透明電極基板をその表示電極同士を
所定の間隔をもって対向的に配置してそれら各透明電極
基板の周辺をシール材にて接着するとともに、一方の透
明電極基板の表示電極に連なる接続電極と他方の透明電
極基板に形成されているトランスファ電極とを接続して
なる液晶表示素子において、上記シール材には導電性球
体と絶縁性球体とが含まれており、上記導電性球体の分
散係数を２〜６％、上記絶縁性球体の分散係数を０．８
〜１．５％として、上記導電性球体の平均粒径Ａと上記
絶縁性球体の平均粒径Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が０．９７〜
１．１３の範囲であり、上記導電性球体により上記接続
電極と上記トランスファ電極とが電気的に接続されてい
ることを特徴としている。

【００１０】これによれば、ギャップ形成材としての絶
縁体が球形であるため、従来の円筒状ガラスファイバの
ように上下に重なり合うことがなく、基板圧着時の圧力
により各絶縁体が左右方向に隣り合った配置となるた
め、シール部におけるギャップ幅が期待どおり均一に保
たれる。

【００１１】また、本発明においては、導電性球体の分
散係数を２〜６％、絶縁性球体の分散係数を０．８〜
１．５％とするとともに、導電性球体と絶縁性球体の平
均粒径の比率を０．９７〜１．１３とすることにより、
絶縁性球体よりも大きい導電性球体がある割合で存在す
るようにすることが重要である。これによって、シール
部の面積が小さくともトランスファ電極と接続電極とを
安定した接続抵抗の下で電気的に確実に接続することが
できる。

【００１２】ここで、両球体の平均粒径の比率の下限値
を１以下の０．９７とした理由について説明する。本発
明で使用する絶縁性球体の粒度分布は裾の狭いシャープ
な分布（分散係数（標準偏差／平均粒径）０．８〜１．
５％）を示すのに対して、導電性球体は比較的裾の広い
緩やかな分布（分散係数２〜６％）を示す傾向にあり、
したがって両球体の平均粒径比（Ａ／Ｂ）が１以下の場
合でも、絶縁性球体よりも大きな粒径を有する導電性球
体がかなりの量存在し、良好な接触が達成されることに
なる。そして、このような分散係数を有する絶縁性球体
としては、シリカビーズが、また、導電性球体としては
金属メッキを施した樹脂ビーズが例示される。

【００１３】上記Ａ／Ｂが０．９７未満の場合には、絶
縁性球体よりも大きい導電性球体の数が少なくなり、ト
ランスファ電極と接続電極との導通不良が生じ、導通を
よくするために圧着力を増大すると、絶縁性球体が破壊
してセルギャップの均一保持ができなくなり、また、Ａ
／Ｂが１．１３を超えると、通常の圧力ではセルギャッ
プが過大となり、絶縁性球体がギャップ保持に寄与する
まで圧力を増大させると、導電性球体が破壊して導電機
能を失ってしまうので、いずれも好ましくない。

【００１４】次に、上記シール材内に含まれる粒子密度
は、その投影面積１平方ｍｍあたり導電性球体、絶縁性
球体ともに約１００〜２０００個、より好ましくは約３
００〜１０００個の範囲とされる。導電性球体について
は２０００個よりも多過ぎると線間短絡が生ずるおそれ
があり、１００個よりも少な過ぎると接触不良の懸念が
ある。一方、絶縁性球体については、２０００個よりも
多過ぎると導通不良、コストアップの原因となり、１０
０個よりも少な過ぎると基板間隙が不均一となるおそれ
があり、いずれも好ましくない。

【００１５】また、両球体の硬度については、上記導電
性球体の硬度を上記絶縁性球体の硬度よりも小さくする
ことにより、導電性球体の方が若干押し潰されて例えば
楕円状に変形するため、その分、電極との接触面積が広
くなりより良好な電気的接触が期待できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の技術的思想をより
よく理解する上で、図１を参照しながらその実施の形態
について説明する。なお、図１はカラー液晶表示素子に
ついての実施例で、その要部拡大断面図が示されてい
る。

【００１７】これによると、このカラー液晶表示素子は
第１透明電極基板１と、第２透明電極基板２とを備えて
いる。第１透明電極基板１はガラスもしくは合成樹脂か
らなる透明基板１１を有し、その一方の面にはカラーフ
ィルタ１２が所定のパターンをもって形成され、また、
そのカラーフィルタ１２間にはブラックマスク１３が設
けられている。

【００１８】カラーフィルタ１２上にはオーバーコート
層１４と例えばＳｉＯ_２からなる絶縁膜１５とが順次積
層されており、保護膜１５上に例えばＸ方向に配列され
た表示電極１６が形成されている。詳しくは図示されて
いないが、この実施例において表示電極１６はコモン側
電極としてその複数本が所定の間隔をもってストライプ
状に形成されており、この場合、その各表示電極１６に
は透明基板１１の周辺部にまで至る接続電極１６１が連
設されている。表示電極１６上には配向膜１７が形成さ
れている。

【００１９】第２透明電極基板２もガラスなどからなる
透明基板２１を有し、この透明基板２１の一方の面には
セグメント側電極としての表示電極２２が例えばＹ方向
に沿ってその複数本が所定の間隔をもってストライプ状
に形成されている。表示電極２２上には絶縁膜２４およ
び配向膜２５が順次形成されている。なお、表示電極１
６，２２は通常の液晶表示素子と同じくＩＴＯ電極であ
ってよい。

【００２０】この実施例によると、透明基板２１は対向
する第１透明電極基板１よりもその側方に突出する端子
板部２１１を備え、この端子板部２１１の一方の面には
トランスファ電極２６（線間６０μｍ、線幅１８０μ
ｍ）が形成されている。このトランスファ電極２６は第
１透明電極基板１の表示電極１６と同じ本数、同じ線
間、同じ線幅とされ、その複数本が所定の間隔をもって
Ｘ方向に配列されている。

【００２１】第１透明電極基板１と第２透明電極基板２
は、その周辺に塗布されたエポキシ樹脂やシリコン樹脂
などのシール材３を介してそれらの各表示電極１６，２
２同士が対向するように張り合わせられた後、その空セ
ル内に液晶が封入されるのであるが、この場合、シール
材３内には導電性球体３１と絶縁性球体３２とが混入さ
れている。

【００２２】なお、第１および第２透明電極基板１，２
はシール材３によりそれらの間のギャップが制御され、
通常そのギャップ幅は例えば６〜１０μｍとされるが、
カラー液晶表示素子の場合、カラーフィルタが存在する
ためその面内ギャップはシール材３によるギャップ幅よ
りも１μｍ程度薄くなる。また、必要に応じてそのギャ
ップ内に面内スペーサを入れてもよい。

【００２３】本発明によると、導電性球体３１により第
１透明電極基板１側の接続電極１６１と第２透明電極基
板２側のトランスファ電極２６とが電気的に接続され、
絶縁性球体３２により両基板１，２間のギャップが規定
される。図２（ａ）には導電性球体３１と絶縁性球体３
２とが理想的な球形として示されているが、導電性球体
３１の分散係数を２〜６％、絶縁性球体３２の分散係数
を０．８〜１．５％として、導電性球体３１の平均粒径
Ａと上記絶縁性球体の平均粒径Ｂとの比（Ａ／Ｂ）は
０．９７〜１．１３の範囲とされる。

【００２４】シール材３内に導電性球体３１と絶縁性球
体３２とを混入するにあたって、その粒子密度は両球体
３１，３２ともに、１平方ｍｍ（図２（ｂ）参照）あた
り約１００〜２０００個、好ましくは約３００〜１００
０個の範囲とされ、また、硬さについては導電性球体３
１の硬度は絶縁性球体３２のそれよりも小さくされる。
これにより接続電極１６１とトランスファ電極２６とが
確実に導通するとともに、基板１，２間のギャップも均
一となる。

【００２５】

【実施例】次に、カラー液晶表示素子についての具体的
な実施例とその比較例を説明するが、本発明はカラー液
晶表示素子に限定されるものではない。

【００２６】《実施例１》全面に透明導電膜が形成され
た透明基板を用意し、電着方式によりブラックマスクお
よびＲＧＢ３色のカラーフィルタを８００×６００ドッ
トの画素にストライプ状に形成した。次に、カラーフィ
ルタ上に平滑化の目的でアクリル系樹脂層を２μｍの厚
さに塗布した後、密着力を改善するためにシリカ層をス
パッタ法にて３００オングストロームの厚さに形成し、
さらにそのシリカ層の上に透明導電膜を３０００オング
ストロームの厚さに形成した。そして、この基板上に所
定のパターニング加工により６００本の表示電極をスト
ライプ状（線間６０μｍ、線幅１８０μｍ）に形成し、
その上に印刷法にて配向膜を形成した。

【００２７】これと並行して、エポキシ樹脂内に絶縁性
球体としてシリカビーズである触媒化成工業社製の真絲
球（平均粒径６．２μｍ、分散係数１．１％）を２ｗｔ
％混合し、また、導電性球体として金メッキ処理を施し
たプラスチックビーズである積水ファインケミカル社製
の硬質金ビーズＡｕＨ（平均粒径６．２μｍ、分散係数
５．３％）を２ｗｔ％混合してなるシール材を用意し
た。

【００２８】対向基板側にはカラーフィルタを形成する
ことなく、上記と同様の方法で８００本の表示電極をス
トライプ状に形成するとともに、その端子板部にトラン
スファ電極を形成した。そして、表示電極上に印刷法に
て配向膜を形成した後、その表示画面の周辺部に上記シ
ール材を印刷した。この対向基板の表示面内に面内スペ
ーサとして積水ファインケミカル社製のミクロパール
（商品名）を散布した後、両基板を１５０℃の熱圧着工
程で接合し、その空セル内に液晶を注入した。なお、圧
着後のシール材中の粒子密度は絶縁性球体３２８個／ｍ
ｍ^２、導電性球体２５２個／ｍｍ^２であった。

【００２９】この表示セルに位相差板および偏光板を貼
付し、ネガモードのカラー液晶表示素子を形成した。そ
して、その表示状態を観察したところ良好であり、セル
の周辺部まで色むらなどは認められなかった。

【００３０】〈比較例１〉シール材内の絶縁性スペーサ
として上記実施例１の絶縁球体に代えて直径８．６μ
ｍ、長さ３０μｍのガラスファイバを２ｗｔ％混合した
以外は上記実施例１と同様にしてカラー液晶表示素子を
形成した。これを点灯したところ、シール材周辺の一部
に光抜けが認められ、わずかに視認性を損なっていた。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、一方の透明基板上に形
成されているトランスファ電極と他方の透明基板上の接
続電極とを線間短絡や接触不良を生ずることなく、確実
に導通させることができる。また、両透明基板のギャッ
プをその周辺部分を含めて均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をカラー液晶表示素子に適用した一実施
例の要部拡大断面図。

【図２】シール材に混入される導電性球体と絶縁性球体
の平均粒径比率とその粒度密度を説明するための説明
図。

【符号の説明】

１第１透明電極基板２第２透明電極基板３シール材１１，２１透明基板１２カラーフィルタ１３ブラックマスク１４オーバーコート層１６，２２表示電極１６１接続電極１７，２５配向膜２６トランスファ電極３１導電性球体３２絶縁性球体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福井毅広島県三次市四拾貫町91番地広島オプト株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板の一方の面にそれぞれ表示電極
が形成された一対の透明電極基板をその表示電極同士を
所定の間隔をもって対向的に配置してそれら各透明電極
基板の周辺をシール材にて接着するとともに、一方の透
明電極基板の表示電極に連なる接続電極と他方の透明電
極基板に形成されているトランスファ電極とを接続して
なる液晶表示素子において、上記シール材には導電性球
体と絶縁性球体とが含まれており、上記導電性球体の分
散係数を２〜６％、上記絶縁性球体の分散係数を０．８
〜１．５％として、上記導電性球体の平均粒径Ａと上記
絶縁性球体の平均粒径Ｂとの比（Ａ／Ｂ）が０．９７〜
１．１３の範囲であり、上記導電性球体により上記接続
電極と上記トランスファ電極とが電気的に接続されてい
ることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】上記シール材内に含まれる粒子密度は、
１平方ｍｍあたり上記導電性球体、上記絶縁性球体とも
に約１００〜２０００個である請求項１に記載の液晶表
示素子。
【請求項３】上記導電性球体の硬度が上記絶縁性球体
の硬度よりも小さくされている請求項１または２に記載
の液晶表示素子。