JPH02284116A - 電気光学装置 - Google Patents
電気光学装置Info
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- JPH02284116A JPH02284116A JP10679289A JP10679289A JPH02284116A JP H02284116 A JPH02284116 A JP H02284116A JP 10679289 A JP10679289 A JP 10679289A JP 10679289 A JP10679289 A JP 10679289A JP H02284116 A JPH02284116 A JP H02284116A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は小型あるいは大型の画像表示、コンピュータ端
末、光学シャッターなどに利用される液晶を用いた電気
光学装置に関する。
末、光学シャッターなどに利用される液晶を用いた電気
光学装置に関する。
本発明は液晶を使った電気光学装置において、液晶中に
吸水性のポリマーを入れることにより水分による電気光
学装置の特性劣化を防止するようにしたものである。
吸水性のポリマーを入れることにより水分による電気光
学装置の特性劣化を防止するようにしたものである。
時計や電卓などの表示用として登場した液晶表示装置は
、低消費電力、薄型などの特徴を生かして様々な分野に
普及した。更に最近ではＳＴＮなどの新方式や基板上の
各画素にスイッチング素子を作り込んだアクティブマト
リックス型などが開発されたことにより画面の大型化や
画質の向上が図られ、コンピュータ端末や光シヤツター
など表示以外の用途も含めた広い分野で電気光学装置と
して使われるようになってきた。
、低消費電力、薄型などの特徴を生かして様々な分野に
普及した。更に最近ではＳＴＮなどの新方式や基板上の
各画素にスイッチング素子を作り込んだアクティブマト
リックス型などが開発されたことにより画面の大型化や
画質の向上が図られ、コンピュータ端末や光シヤツター
など表示以外の用途も含めた広い分野で電気光学装置と
して使われるようになってきた。
従来の液晶を使った電気光学装置の基本的な構造を第２
図を使って説明する。第２図は従来の典型的な電気光学
装置の断面図である。第２図において、１は上基板、２
は下基板、３は電極、４は液晶、５は接着剤層、６はス
ペーサーである。上基板１と下基板２は通常ガラスが、
電極３はＩＴ０や５ｎ０２などの透明な導伝材料が用い
られる。
図を使って説明する。第２図は従来の典型的な電気光学
装置の断面図である。第２図において、１は上基板、２
は下基板、３は電極、４は液晶、５は接着剤層、６はス
ペーサーである。上基板１と下基板２は通常ガラスが、
電極３はＩＴ０や５ｎ０２などの透明な導伝材料が用い
られる。
上基板１と下基板２の液晶４と接する面は液晶分子を一
方向に規則正しく並べるために表面処理（配向処理と呼
ぶ）が施されており液晶４はそれに従って配列している
。接着剤層５は有機の熱硬化型あるいはＵＶ硬化型接着
剤で上基板１と下基板２を接着するとともに液晶４を外
気から遮断する働きを持っている。スペーサー６は液晶
層４の厚さを一定に保つ働きをしており、材質はガラス
、アルミナなどの無機材料から成るものと樹脂の両方が
ある。
方向に規則正しく並べるために表面処理（配向処理と呼
ぶ）が施されており液晶４はそれに従って配列している
。接着剤層５は有機の熱硬化型あるいはＵＶ硬化型接着
剤で上基板１と下基板２を接着するとともに液晶４を外
気から遮断する働きを持っている。スペーサー６は液晶
層４の厚さを一定に保つ働きをしており、材質はガラス
、アルミナなどの無機材料から成るものと樹脂の両方が
ある。
次に動作について説明する。上基板１上の電極３と下基
板２上の電極３の間に電圧を印加するとその電極に挾ま
れた部分の液晶４は光学的性質が変化する。例えば表示
用の電気光学装置であれば偏光板を通してその部分の色
や明るさの変化を見ることにより画像情報が伝えられる
。従って電極３の形状により任意の情報を光学的に伝え
ることができる。例えば上基板１上の電極３をｍ本の細
かいストライブ状とし、下基板２上の電極３を同じよう
に０本のストライブ状にして上下の電極３同志が互いに
直交するように組み合わせればｍｘｎ画素のマトリック
ス型電気光学装置となる。
板２上の電極３の間に電圧を印加するとその電極に挾ま
れた部分の液晶４は光学的性質が変化する。例えば表示
用の電気光学装置であれば偏光板を通してその部分の色
や明るさの変化を見ることにより画像情報が伝えられる
。従って電極３の形状により任意の情報を光学的に伝え
ることができる。例えば上基板１上の電極３をｍ本の細
かいストライブ状とし、下基板２上の電極３を同じよう
に０本のストライブ状にして上下の電極３同志が互いに
直交するように組み合わせればｍｘｎ画素のマトリック
ス型電気光学装置となる。
マトリックス型電気光学装置の中でも各画素毎にスイッ
チング素子を作り込んだものをアクティブマトリックス
型電気光学装置と呼ぶ。一般の液晶を使った電気光学装
置と異なりアクティブマトリックス型の場合には電極の
画素部のみにＩＴＯを使い、スイッチング素子を通して
画素同志を接続する部分には電極の抵抗を下げるために
金属を使うことが多い。そのため構造や作製プロセスは
複雑になるが特性は格段に向上する。
チング素子を作り込んだものをアクティブマトリックス
型電気光学装置と呼ぶ。一般の液晶を使った電気光学装
置と異なりアクティブマトリックス型の場合には電極の
画素部のみにＩＴＯを使い、スイッチング素子を通して
画素同志を接続する部分には電極の抵抗を下げるために
金属を使うことが多い。そのため構造や作製プロセスは
複雑になるが特性は格段に向上する。
ところで液晶を使った電気光学装置は一般的に液晶中の
水分が原因となって不良になることがしばしばある。液
晶中に一定量以上の水分が存在すると部分的な液晶の抵
抗値低下などにより動作特性が劣化し消費電流も増大す
る。特にアクティブマトリックス型電気光学装置の場合
は電極の一部に金属を使っているため水分の影響を受は
易い。
水分が原因となって不良になることがしばしばある。液
晶中に一定量以上の水分が存在すると部分的な液晶の抵
抗値低下などにより動作特性が劣化し消費電流も増大す
る。特にアクティブマトリックス型電気光学装置の場合
は電極の一部に金属を使っているため水分の影響を受は
易い。
水分が存在する状態で電極に電圧を印加し続けていると
金属の部分が水と化学的に反応し最終的には電極の断線
などを引き起こしてしまう。
金属の部分が水と化学的に反応し最終的には電極の断線
などを引き起こしてしまう。
上記の現象を防止するために電気光学装置の製造工程で
は極力水分が液晶内に侵入しないように各種の工夫がな
されている。しかし液晶自体が本来持っている水分、及
び実際の使用時に接着剤とガラスの界面から徐々に侵入
してくる水分を完全になくすことは難しい。水分が原因
となる不良は特に実使用状態で経時的に発生するので、
これが液晶を使った電気光学装置の信頼性の優劣や寿命
を決める大きな要素となっている。
は極力水分が液晶内に侵入しないように各種の工夫がな
されている。しかし液晶自体が本来持っている水分、及
び実際の使用時に接着剤とガラスの界面から徐々に侵入
してくる水分を完全になくすことは難しい。水分が原因
となる不良は特に実使用状態で経時的に発生するので、
これが液晶を使った電気光学装置の信頼性の優劣や寿命
を決める大きな要素となっている。
本発明は上記の問題点を解決するために成されたもので
あり、液晶内に多少の水分が侵入しても特性が劣化せず
極めて信頼性の高い電気光学装置を提供することを目的
とする。
あり、液晶内に多少の水分が侵入しても特性が劣化せず
極めて信頼性の高い電気光学装置を提供することを目的
とする。
本発明は電気光学装置の液晶内に吸水性のポリマーを混
ぜることにより水分が原因となつて発生する様々な不良
を防止するようにした。
ぜることにより水分が原因となつて発生する様々な不良
を防止するようにした。
吸水性のポリマーを液晶中に混ぜておくことにより、液
晶内に当初から含まれてる水分および経時的に基板と接
着剤の界面から侵入してくる水分のほとんどはこのポリ
マーに吸収されてしまう。
晶内に当初から含まれてる水分および経時的に基板と接
着剤の界面から侵入してくる水分のほとんどはこのポリ
マーに吸収されてしまう。
従って水分による経時的な特性の劣化や金属電極の断線
などの発生を抑えることが可能となり電気光学装置の信
頼性を飛躍的に向上させることができる。
などの発生を抑えることが可能となり電気光学装置の信
頼性を飛躍的に向上させることができる。
以下、実施例に基づいて本発明を詳述する。
（実施例１）
第１図は本発明を実施した電気光学装置の断面図である
。第１図において、１は上基板、２は下基板、３は電極
、４は液晶、５は接着剤層、６はスペーサー、７は吸水
性ポリマーである。吸水性ポリマー７が液晶４の中に分
散されている以外は前述の従来の電気光学装置（第２図
）と同じ構造である。
。第１図において、１は上基板、２は下基板、３は電極
、４は液晶、５は接着剤層、６はスペーサー、７は吸水
性ポリマーである。吸水性ポリマー７が液晶４の中に分
散されている以外は前述の従来の電気光学装置（第２図
）と同じ構造である。
吸水性ポリマーとしてはアクリロニトリルグラフトボリ
マーやアクリル酸系ポリマーなどが考えられるが、具体
的な例としては製鉄化学工業■の吸水性樹脂アクアキー
プがある。このポリマーはアクリル系の重合体であり吸
水性や保水性に優れている上に形状が白色粉末であり液
晶の中でも比較的安定であることから本発明に用いるの
に好適な吸水性ポリマーである。
マーやアクリル酸系ポリマーなどが考えられるが、具体
的な例としては製鉄化学工業■の吸水性樹脂アクアキー
プがある。このポリマーはアクリル系の重合体であり吸
水性や保水性に優れている上に形状が白色粉末であり液
晶の中でも比較的安定であることから本発明に用いるの
に好適な吸水性ポリマーである。
次に第１図の電気光学装置の製造方法の概略を説明する
。
。
（１）上基板１と下基板２に蒸着あるいはスパッタリン
グ法でＩＴＯを製膜し、所望の形状にパタニングして電
極３を作る。
グ法でＩＴＯを製膜し、所望の形状にパタニングして電
極３を作る。
（２）電極３が形成された面を配向処理する。
（３）どちらか一方の基板上にスペーサー６と吸水性ポ
リマー７を散布する。この際吸水性ポリマー７の粒径は
スペーサー６の径とほぼ同じか小さいものを使う。
リマー７を散布する。この際吸水性ポリマー７の粒径は
スペーサー６の径とほぼ同じか小さいものを使う。
（４）接着剤により上基板１と下基板２を接着する。
（５）接着した基板間に液晶４を封入する。
（６）駆動用回路を接続する。
上記の工程の説明からもわかるように、従来のスペーサ
ーを散布していた工程においてスペーサー６と吸水性ポ
リマー７を混合したものを散布するか、あるいはスペー
サー６と吸水性ポリマー７を順次散布するだけで本発明
の電気光学装置を作製することができる。すなわち製造
工程の大幅な変更は全く必要がない。
ーを散布していた工程においてスペーサー６と吸水性ポ
リマー７を混合したものを散布するか、あるいはスペー
サー６と吸水性ポリマー７を順次散布するだけで本発明
の電気光学装置を作製することができる。すなわち製造
工程の大幅な変更は全く必要がない。
本発明の電気光学装置と第２図の従来の電気光学装置を
各々高温高湿度状態において連続駆動テストさせたとこ
ろ、本発明の電気光学装置は水分によるものと考えられ
る動作特性の劣化や消費電流の増大などはほとんど発生
せず従来の電気光学装置に比べて極めて高い信頼性を示
した。
各々高温高湿度状態において連続駆動テストさせたとこ
ろ、本発明の電気光学装置は水分によるものと考えられ
る動作特性の劣化や消費電流の増大などはほとんど発生
せず従来の電気光学装置に比べて極めて高い信頼性を示
した。
（実施例２）
次に本発明をアクティブマトリックス型電気光学装置に
応用した場合の実施例について説明する。
応用した場合の実施例について説明する。
第３図（ａ）は本発明によるアクティブマトリックス型
電気光学装置の断面図、第３図（ｂ）は（ａ）の下基板
面の平面図である。第３図（ａ）（ｂ）において、１は
上基板、２は下基板、３はストライブ状にバターニング
された電極、４は液晶、５は接着剤層、６はスペーサー
、７は吸水性ポリマー、８は金属製電極、９は画素電極
である。
電気光学装置の断面図、第３図（ｂ）は（ａ）の下基板
面の平面図である。第３図（ａ）（ｂ）において、１は
上基板、２は下基板、３はストライブ状にバターニング
された電極、４は液晶、５は接着剤層、６はスペーサー
、７は吸水性ポリマー、８は金属製電極、９は画素電極
である。
金属製電極８と画素電極９の交差している部分にはＳｉ
ＮｘやＳｉＯｘなどの電気抵抗が非線形な膜が挟まれて
おり全体としてスイッチング素子を形成している。第３
図の電気光学装置は一般に二端子型のアクティブマトリ
ックスと呼ばれる。
ＮｘやＳｉＯｘなどの電気抵抗が非線形な膜が挟まれて
おり全体としてスイッチング素子を形成している。第３
図の電気光学装置は一般に二端子型のアクティブマトリ
ックスと呼ばれる。
アクティブマトリックス型電気光学装置においては水分
の影響は極めて重大である。例えば金属製電極８の材料
としてＣ「を使った場合を考えてみる。Ｃｒと水分（Ｈ
２Ｏ）と印加される電圧のために次のような反応が徐々
に進行する。
の影響は極めて重大である。例えば金属製電極８の材料
としてＣ「を使った場合を考えてみる。Ｃｒと水分（Ｈ
２Ｏ）と印加される電圧のために次のような反応が徐々
に進行する。
２Ｃｒ＋７Ｈ２０＝Ｈ２Ｃｒ２ ｏ７＋６Ｈ２２Ｃｒ＋
３０．＋Ｈ２Ｏ−６Ｈ，Ｃｒ２０７これらの反応が進む
につれて金属製電極８は次第に溶解し最終的には断線を
引き起こす。従ってアクティブマトリックス型電気光学
装置の液晶４に吸水性ポリマー７を混ぜ、液晶中に初め
から含まれていたり外部から侵入してくる水分をポリマ
ー中に閉じ込めてしまうことは信頼性の向上に絶大な効
果がある。
３０．＋Ｈ２Ｏ−６Ｈ，Ｃｒ２０７これらの反応が進む
につれて金属製電極８は次第に溶解し最終的には断線を
引き起こす。従ってアクティブマトリックス型電気光学
装置の液晶４に吸水性ポリマー７を混ぜ、液晶中に初め
から含まれていたり外部から侵入してくる水分をポリマ
ー中に閉じ込めてしまうことは信頼性の向上に絶大な効
果がある。
第３図の電気光学装置の連続駆動テストを行ったところ
実使用時間内では水分が原因と思われる不良は全く発生
しなかった。
実使用時間内では水分が原因と思われる不良は全く発生
しなかった。
尚、本実施例では非線形素子を使った二端子型のアクテ
ィブマトリックスについて説明したが、ＴＰＴ （薄膜
トランジスター）などの三端子型のアクティブマトリッ
クス型電気光学装置でも本発明がほとんどそのまま適用
できることは言うまでもない。
ィブマトリックスについて説明したが、ＴＰＴ （薄膜
トランジスター）などの三端子型のアクティブマトリッ
クス型電気光学装置でも本発明がほとんどそのまま適用
できることは言うまでもない。
以上詳述したように、本発明によれば水分が原因となる
電気光学装置の初期的および経時的不良を簡単に防止で
き信頼性を飛躍的に向上させることができる。特にアク
ティブマトリックス型電気光学装置において本発明は有
効である。
電気光学装置の初期的および経時的不良を簡単に防止で
き信頼性を飛躍的に向上させることができる。特にアク
ティブマトリックス型電気光学装置において本発明は有
効である。
第１図は本発明の電気光学装置の断面図、第２図は従来
の電気光学装置の断面図、第３図（ａ）は本発明を適用
したアクティブマトリックス型電気光学装置の断面図、
第３図（ｂ）は（ａ）の下基板面の平面図である。 ・・上基板 ・・下基板 ・・電極 ・・液晶 φ・接着剤層 拳拳スペーサー ・・吸水性ポリマー ・・金属製電極 ・・画素電極 以 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助ｆ−化明の電気
り幣東業の釘面図 第１図 従来の！１気り幣昶償の町面図 第２図
の電気光学装置の断面図、第３図（ａ）は本発明を適用
したアクティブマトリックス型電気光学装置の断面図、
第３図（ｂ）は（ａ）の下基板面の平面図である。 ・・上基板 ・・下基板 ・・電極 ・・液晶 φ・接着剤層 拳拳スペーサー ・・吸水性ポリマー ・・金属製電極 ・・画素電極 以 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士 林 敬 之 助ｆ−化明の電気
り幣東業の釘面図 第１図 従来の！１気り幣昶償の町面図 第２図
Claims (2)
- （１）複数の基板間に液晶が封入され、各々の基板の内
面には液晶に電圧を印加するための電極が形成されてい
る電気光学装置において、前記液晶中に吸水性ポリマー
を混ぜたことを特徴とする電気光学装置。 - （２）どちらか一方の基板の内面には複数のスイッチン
グ素子が形成されている特許請求の範囲第一項記載の電
気光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679289A JPH02284116A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 電気光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679289A JPH02284116A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 電気光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02284116A true JPH02284116A (ja) | 1990-11-21 |
Family
ID=14442745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10679289A Pending JPH02284116A (ja) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | 電気光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02284116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001079920A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-10-25 | Honeywell Inc. | Method of utilizing absorbing means in coupling substrates |
| JP2020055284A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP10679289A patent/JPH02284116A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6642991B2 (en) | 1999-09-30 | 2003-11-04 | Honeywell International Inc. | Method of utilizing absorbing means in coupling substrate |
| WO2001079920A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-10-25 | Honeywell Inc. | Method of utilizing absorbing means in coupling substrates |
| JP2020055284A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 |
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