JPS6024520A - 表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表示パネル１詳しくは駆動用半導体アレイを
一体化したマトリックス基板を用いたマトリックス屋液
晶表示パネルに関するものである。

液晶による表示パネルは、次の利点をもっている。すな
わち、 １、受光型（パッシブ）ディスプレーで、低電力消費で
あること： ２、低電圧で動作出来ること： ６、ハネル型の構成にし易〜１こと； ４、大型表示も可能であるとと： が利点として挙げられる。

これらの利点は、発光屋（アクティブ）ディスプレーに
は見られないものである。

この様な液晶表示パネルの中でも、特開昭５０−１７５
９９号公報に開示された多数の画素をマトリックス駆動
する方式は、特に注目されている。

この液晶表示パネルは、一般に駆動用半導体アレイとド
ツト電極を有するガラス基板と対向電極を有するガラス
基板の間の周辺部を液晶注入口となる個所を除いてシー
リングしてセルを形成し、この注入口か・ら所定の方法
でシーリングされた一対の電極基板間に液晶が注入され
てから、その注入口を接着剤で封口する方法が採用され
ている。

しかし、本発明者らの検討によれば、前述の方法で作成
された液晶表示パネルでは、液晶注入口の封口されてい
る個所から液晶が次第に着色（にじみ）あるいは液晶の
特性変化（立ち上がり応答速度の変化）を生じ、この現
象が放置時間を長くするに従って表示パネルの有効表示
部の中心部に向けて拡がっていく欠点が見い出された。

本発明者らは、前述の如き液晶表示パネルにとって好ま
しくない現象を防止すべく鋭意実験を繰り返し行ったと
ころ、かかる現象が液晶注入口を封口するために使用し
た接着剤が原因となっていることが推定された。特に１
接着剤中に含有されているジアミン化合物などの硬化剤
あるいは有機溶剤が液晶中に浸み出し、これによって液
晶が淡い着色あるいはにじみを発生させ、しかも立ち上
がシ応答速度変化を生じさせることになっていることが
推定された。

従って、本発明の目的は、前述の液晶表示パネルの封口
部付近から有効表示部に゛向けて生じていた液晶の着色
あるいはＫじみ又は立ち上がシ応答速度変化を防止し九
表示パネルを提供することにある。

本発明の別の目的は、耐久安定性が改善された表示パネ
ルを提供することにある。

本発明のかかる目的は、一対の電極基板間の周辺部に液
状の電気光学変調物質を注入する注入口となる個所を除
いて形成したシール部材を有する表示パネルにおいて、
前記注入口からシール部材でシーリングされた一対の電
極基板間罠液状の電気光学変調物質が注入される間に注
入路を設けた表示パネルによって達成される。かかる液
状の電気光学変調物質としては、液晶が最もよく知られ
ておシ、本発明では液晶が最も好ましい例である。

特に液晶としてはネマチック液晶を用いることができ、
この他にコレステリック液晶ある＼１はスメクチック液
晶を用いることもできる。ネマチック液晶としては正の
誘電異方性を有するネマチック液晶又値負！ｆ）ｉＩ［
Ｊ％方性を有するネマチック液晶を用いることができる
。

正の誘電異方性を有するネマチック液晶は、例えにファ
ーガソンとアロアの米国特許第３７３１９８６号公報、
ヘルフリツヒとシャットのカナダ特許第１０１０１５６
号公報で明らかにされているねじれ構造の配向を採用す
ることが好ましい。負の誘電異方性を有するネマチック
液晶は、例えばバイルマイヤー、ザノン、ボートン共有
のＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇ　ｏｆＩＢＦＪ　、　ＶＯＡ’
、５６　、　Ｐ　１１６２　（１９６８年）に開示され
た動的散乱モード（ＤＳＭ）Ｋ利用することができる。

又１本発明ではスメクチック液晶として、例えばモード
も利用することができる。この他に、液状の電気光学変
調物質としては、エレクトロクロミズム物質などが用い
られる。

以下、本発明を図面に従って説明する。

本発明の液晶表示パネルは、例えば第１図（ａ）に示す
様な構成となっている。

即ち、表示パネルを構成する基板（ガラス、プものて構
成されている。

、ＴＰＴとしてはいくつかの構造があるが、ここでは第
１図（ａ）に示す様なゲート電極が基板側に形成された
スタガー構造を例にとり述べる。

ＴＰＴは基板Ｓ上に形成されたゲート＃ｉ１ａ。

ｉａ’、ｉａ“、すｏ＃（行電極）を有し、該ゲート線
上に設けたゲート電極１．１’、１“９丁“、・・・・
・１該ゲート電極上に積層された絶縁層５、前記ゲート
電極上に絶縁層を介して形成された薄膜半導体層２．２
’、２“、　２／／／、・・・・・、半導体の一端に接
して設けたソース線５．３’、・・・・・（列電極）、
及び半導体の他端に接して設げたドレインと電気的に接
続するドツト電極４．４’、４“、４′、・１１１１・
・（表示電極）等から構成され、行電極と列電極は透明
又娘金属の薄膜導電層によって形成されている。

ナ構造の６種類についても同様の構成−要素があり、層
構成順序が異なるのみである。

この様な表示パネルでは、セルの動作特性は、液晶層の
厚みに対する依存性が高く、表示パネル全体の表示特性
が低下し易く、このため良好な階調性あるいは高速応答
性を得る為には、液晶層の厚さを一定面積以上（例えば
１０ｃｌｌ１以上の範囲）に亘り、出来る限り薄く（例
えば数ｇｈ〜１０μｍ）且つ均一にすることが好ましい
。

第２図は、前述の注入路を設けた表示パネルの斜視図で
ある。第６図は半導体駆動回路基板の平面図、第４図は
その部分平面図で、第５図は半導体駆動回路基板を用い
た表示パネルの断面図である。第２図〜第５図の基板Ｓ
の上には第１図に示すスタガー構造を有する半導体駆動
回路が設けられておシ、さらにこの半導体駆動回路を構
成するゲート線１ａ又はソース線３に沿って形成した複
数の微細なスペーサ６が設けられている。こ５した表示
パネルの有効表示面を形成する部分の周囲には、注入口
１２となる個所を除いて第１のシール部材１０が枠状忙
形成されており、この第１のシール部材１０の内側には
注入路１３を形成するために第２のシール部材１１と１
１′が設けられている。この注入路１３は注入口３２か
ら液晶の有効表示部までの距離をできるだけ長く設定す
ることが望まし〜・。シール部材１０．１１及び１１′
トスペーサ６は〜同一のフォトレジスト材で作成するこ
とができる。これは、半導体駆動回路を設けた基板Ｓ上
にフォトレジストを塗布し、レジスト膜を形成した後、
スペーサ６１とシール部材１０゜１１および１１’に対
応したマスクを通した露光を付与してから、所定の現像
液でスペーサ６とシール部材１０，１１および１１’を
除いてレジスト膜を除去することによって、スペーサ６
とシール部材１０．１１および１１′を同時に作成する
ことができる。この際に用いることができるフォトレジ
ストとしては１大日本インキ（株）製の［ユニディツク
１７８２４Ｊ％束亜ペイント（株）製の［デルボマツク
スー５５５　ＸＪ、東京応化（鉛製の「０ＤＵＲＪ系フ
オトレジストなどが挙げられる。

本発明の表示パネルでは、半導体駆動回路を設けた基板
Ｓに対向させて基板１４が設けられ、この基板１４の上
には対向電極１５と絶縁膜１６が設けられている。シー
ル部材１０，１１および１１’でシーリングされた相対
向する基板Ｓと１４の間に液晶１７が注入され、所定の
表示モード忙配向させることができる。

液晶１７の注入に際して、セルを真空装置内に配置して
から真空装置内を減圧して真空状態となした後、注入口
１２に液晶を配置してから真空装液晶をセル内に注入さ
せることができる。しかる後、エポキシ樹脂と硬化剤を
含有した接着剤で注入口１２を覆って塗布して、この接
着剤を所定の硬化条件下で硬化させて注入口１２が封口
される。

第６図は、本発明の表示パネルで用いる注入路の別の具
体例を表わしている。第６図においては、注入口１２付
近のシール部材１８をくし歯状とし、とのくし歯を交互
に配置することによって注入路１３を形成した態様を示
している。

前述の表示パネルで用いたドツト電極４　（４’　。

４“、４″′、・・・・つと対向電極１６にはＩｎ２Ｏ
５，８ｎ０２やＩＴＱ　（Ｔｉｎ　−Ｉｎｄｉｓｎｎ　
０ｘｉｄｅ　）　などの透明導電膜で形成されるが、ド
ツト電極４（４，４’、４“１４”＃・・・・・）には
Ａｎ　、　ＡＪ　、　Ｐｄ　などの金属薄膜で形成する
こともできる。ドツト電極４を金属薄膜で形成した際に
は、その表面を微細な凹凸構造（拡散反射面）とするこ
とが好ましい。

ゲート電極１　（１，１’、１’、・・・・・）とソー
ス電極５（！１．３’、３“、・・・・・）はＪｕｌ　
、　Ａｎ　、　Ａｇ　、　Ｐｄ　などの金属薄膜が好適
に用いられる。

絶縁膜５としては、ゲート電極１と薄膜半導体２０間を
十分に絶縁することができる物質と膜厚を選択すること
が必要で、一般にはチツ化シリコン、フッ化マグネシウ
ム、　ＳｉＯ、ＳｉＯ２など無機絶縁性物質あるいはポ
リアミド、ポリイミド、ポリビニルアルコールやアルキ
ッド樹脂などのポリマー類を５００人、〜５０００　）
を程度の膜厚で形成することによって得られる。又、絶
縁膜１６は、絶縁性に対する機能をもつ他に前述のねじ
れ構造にネマチック液晶を配向させる配向制御膜として
機能子ることができる。好ま−しい配向制御膜としては
ポリバラキシリレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリビ
ニルアルコールなどのポリマー類あるいはＳｉｎ。

ＳｉＯ２，ＴｉＯ２などの無機絶縁性物質を用いること
ができる。又、この配向制御膜は半導体駆動回路を構成
するＴＰＴ上にも同様に設けることができる。

薄膜半導体２（２，２’、２“、・・・・・）は、アモ
ルファスシリコン、ポリシリコン、　Ｃｄ８　、　Ｃｄ
ＳｅヤＴｅヲフイルム形成することによって得られるが
、本発明の表示パネルではグロー放電によってフィルム
形成したアモルファスシリコンフィルムが好ましい。

本発明の表示パネルては、図示していないが前述のねじ
れ構造忙配向させた正の誘電異方性をもつネマチック液
晶を用いた際には基板１４と８の両側に一対の偏光板を
クロスニコル又はパラレルニコル状態で配置される。

本発明の表示パネルにおける駆動方法は、例えばゲート
線に画像信号を、ソース線には駆動用電圧を走査して印
加すると（ゲート線に信号が入力されている間に限って
）、これらの電極の交点の５ちの選択された箇所でソー
ス−ドレイン（ドツト電極）間が導通して、ドレイン電
極と対向電極との間で電場が生じ、液晶層の液晶分子の
配列状態が変化することにより表示が行われる。

本発明の表示パネルは、薄型化・コンパクト化された表
示パネルとして各種パネル・ディスプレー；例えば、時
計・計算機等の表示板、小型テレビ、ビデオカメラ用モ
ニタ及びファインダ等に好適に応用出来る。

以下、本発明を実施例に従って説明する。

実施例１ １ＴＯの透明導電膜が設けられているガラス板の上に配
向制御膜として１０００　Ａのポリビニルアルコール膜
を形成した。この際、ポリビニルアルコールとしては、
ポリビニルアルコールの５チ水溶液に重クロム酸アンモ
ニウムとグリオキザール１クロム酸アンモニウム：グリ
オキザール＝１：１）をポリビニルアルコールの固形分
に対して５重量−の割合で添加したものを使用した。

このガラス板を２枚用意し、一方のガラス板を布で一方
向にラビング処理し、他方のガラス板をセル組みした特
売のラビング方向と直交する方向にラビング処理した。

この２枚のガラス板のうち、一方のガラス基板の周辺部
に！３図に示す形状でガラスファイバー人シのエポキシ
系接着剤をスクリーン印刷した後、２枚つガラス板を重
ね合わせてから、エポキシ系接着剤を加熱硬化させてセ
ルを作成した。

次いで、セルを真空装置内に配置してから、真空装置内
を真空状態とした後、セルに設けた注入口を正の誘電異
方性をもつネマチック液晶（西独メルク社製「ｚ　Ｌ　
ｌ−１２５３４）の液溜めに浸け、しかる後真空装置内
を常圧に戻してセル内に液晶を注入した。この後にセル
に設）すた注入口にチッソ＠）製の変性脂肪族ポリアミ
ン系接着剤である［ニクソンボンド１００２Ａ／Ｂ　Ｊ
を塗布し、硬化させて液晶素子を作成した。

こうして作成した液晶素子を温度９０℃、相対湿度９０
チの条件下で連続して動作させたところ、１０００　時
間経過した時点でも液晶素子の有効表示面では何らの変
化を生じていないことが判明し九又、注入口から注入路
付近にかけて液晶ににじみが発生していることが確認で
きた。

又、比較液晶素子として前述の液晶素子で用いていた注
入路の使用を省略したほかは、全く同様の方法で作成し
、耐久試験を行ったところ１封口材を設けてから約２時
間後に封口部付近の液晶が変色しはじめているのが認め
られ、この比較用液晶セルをこれから直ちに耐久試験機
に導入すると、約１００時間経過すると液晶セルの有効
表示部の約１４の面積をしめる液晶が変色していた。

実施例２ 前述の実施例１の液晶素子で用いた電極板に代えてアモ
／Ｌ′７アスシリコン薄膜半導体を用いたＴＰＴ基板を
用いたはかは、同様の方法で液晶素子を作成し、耐久試
験を行ったが、実施例１と同様の結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示パネルで用いるＴＰＴ基の部分拡
大平面図で、第５図はその断面図である。 第６図は本発明の別の具体例における平面図である。 Ｓ；基板 １０．１１．１１’；シール部材 １２；注入口 １５；注入路 特許出願人　キャノン株式会社 第５霞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の電極基板間の周辺部に液状の電気光学変調物質を
   注入する注入口となる個所を除いて形成したシール部材
   を有する表示パネルにおいて１前記注入口からシール部
   材でシーリングされた一対の電極基板間忙液状の電気光
   学変調物質が注入される間に注入路を通して注入された
   ことを特徴とする表示パネル。