JPH06208124A - 液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶セル全面のセルギャップを均一として配
線部点灯やコトラストのむらを無くす。 【構成】 表示領域１０の配線部１１にもダミー電極対
３３，３４を設けると共に、配線ぶ配線３２１，４２１
に略々同形状のダミー電極３４，４４を表示領域１０の
各電極近傍まで設け、これらダミー電極をシール部にお
いて電気的に接続する。 【効果】 上下基板に設けたダミー電極が電気的に同電
位となることにより、配線部が点灯することがなく、セ
ルギャップが全面において均一となり、コントラストが
向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子にかか
り、特にセルギャップの変動に対して特性が特に敏感
で、さらに画面内均一性が要求される大形の，所謂ＳＴ
Ｎドットマトリック型の液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のドットマトリクス型液晶表示素
子は、液晶を介して互いに対向配置された上ガラス基板
と下ガラス基板、上記上ガラス基板の液晶と当接する面
に等間隔でかつ平行に形成されたストライプ状の上透明
電極群と、上記下ガラス基板の液晶と当接される面に上
記上透明電極群に直交して等間隔にかつ平行に形成され
たストライプ状の下透明電極群とを備えてなり、液晶を
介して配置される各電極間に電圧を印加することで、上
記交叉部の液晶分子の配向方向を変化させてドットとし
て表示するものである。

【０００３】なお、この種の液晶表示素子の駆動技術に
関しては、例えば「アプライド フィジックス レタ
ー」４５，Ｎｏ．１０，１０２１，１９８４（Applied
Physics Letter,T.J.Scheffer,J.Nehring : "A new hig
hly multiplexable liquidcrystal display " ）に論じ
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の構成からなる従
来の液晶表示素子は、上基板と下基板のそれぞれに形成
された透明電極間の間隙、すなわちセルギャップが均一
でないと表示領域に局所的なムラが発生し、表示品質を
低下させてしまう。

【０００５】この問題に対処する１手段として、本出願
人の出願にかかる特願昭４−５２７５５では、セルギャ
ップ均一性を向上させるために、本来、電気的に透明電
極が必要でない部分にも、ダミーの透明電極を設けて当
該透明電極の厚さによるセルギャップの不均一性を防止
する構造を採用している。

【０００６】図６は上記従来の液晶表示素子の構成を説
明する要部平面の模式図であって、１は上基板（上ガラ
ス基板）、２は下基板（下ガラス基板）、３は上電極
（上透明導電膜）、４は下電極（下透明導電膜）、８は
シール部を構成するシール材、１０は表示領域、１１は
配線部、３１は上ダミー電極（上ダミー導電膜）、３２
は上電極端子、４１は下ダミー電極（下ダミー導電
膜）、４２は下電極端子である。

【０００７】また、図７は図６のａ−ａ線に沿って切断
した要部断面図であって、図６と同一符号は同一部分に
対応し、６は液晶、９は見切り板、５１は上配向膜、５
２は下配向膜、７１は第１のスペーサ、７２は第２のス
ペーサである。

【０００８】図６，図７において、液晶表示素子は上基
板１の内面に上電極（セグメント電極）３とこの上に被
覆された上配向膜５１およびダミー電極２１と、下基板
２の内面に下電極（コモン電極）４とこの上に被覆され
た下配向膜５２との間に第１のスペーサ７１を分散させ
た液晶６を挟持し、上基板１と下基板２の周辺部にシー
ル材８に第２のスペーサ７２を混合したシール部で封止
してなる。

【０００９】上基板１に形成された上配向膜５１と下基
板２に形成された下配向膜５２との間のセルギャップに
第１のスペーサ７１が、また上基板に形成されたダミー
電極２１と下基板２の下電極４との間のギャップには第
２のスペーサ７２が配置されている。

【００１０】上記ダミー電極２１は見切り板９よりも外
周側に設置されており、通常、見切板９との組み立て位
置裕度および厚みを持つ見切板の影の影響を排除するた
め、見切板９と表示領域との間Ｓには２〜３ｍｍの距離
を取っている。

【００１１】このため、この部分Ｓでは、液晶表示セル
の各膜構成は表示領域１０の部分と同一でなく、上電極
３の厚分だけ薄い。

【００１２】通常、液晶セルの中央部のギャップ膨みを
防ぐため、液晶材封入後のセル内圧は、大気圧より低
く、負圧の状態で封止されている。

【００１３】図８は上記従来の液晶表示素子のセルギャ
ップが大気圧で変化した状態を示す模式図であって、上
電極３の無い部分１３は、セルギャップ小となり、この
セルギャップ小の影響は表示領域の外縁部までおよぶた
め、この表示領域外縁のセルギャップ小が閾値電圧の低
下（閾値電圧小）をもたらす。

【００１４】しかし、一方の配線部電極には当然のこと
ながら、電界が加えられているため、単にダミー電極を
他方の基板に対向配置すると、表示領域しか点灯しては
ならないのにもかかわらず、上記配線部まで点灯してし
まうという問題があるため、ダミー電極を配設する位置
は、上基板１を液晶６を介して接合するシール部の内
か、または、液晶モジユールの実装時に表示有効領域よ
りも外側の部分，所謂見切板に隠れる部分のみに限られ
ていた。

【００１５】さらに、上記のダミー電極の設置位置で
は、なお表示領域との間に平面的距離があるため、セル
ギャップの均一性を向上させるためには不充分であり、
表示領域の外周縁で、セルギャップ不均一性（ギャップ
小）が起こり易く、結果的に表示領域の外周縁部での閾
値電圧の低下が発生し、表示領域の中央部に比べてその
外周縁部が額縁状にコントラストの低下する部分が発生
するという問題があった。

【００１６】また、より積極的に表示ドット部外に対向
電極を設けて、外部回路により非選択電圧を常時印加す
るという方法もあるが、表示部印加波形と同様の非選択
波形発生手段及び接続手段が必要となりコストアップと
なるという不都合があった。本発明の目的は、上記のよ
うなダミー電極を表示ドット部の電極近傍まで設けるこ
とによる不具合を回避し、また、上記非選択波形発生手
段等の外部回路の付加を要することなく電極厚さによる
セルギャップ不均一性を解消して表示品質を向上させた
液晶表示素子を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ダミーの電極を、それが対向配置されて
電界が印加されている配線部と電気的に接続することに
より、当該ダミーの透明導電膜と配線部とを常に同電位
に保つことで、上記配線部が不必要に点灯することがな
いようにしたものである。

【００１８】上記電気的接続手段としては、シール剤中
に導電性粒子を混ぜることによりシール材に厚さ方向に
は導電性があるが平面方向には導電性がないという異方
性導電機能を持たせた構成を採用するものである。

【００１９】すなわち、本発明は、液晶６を介して互い
に対向して配置される上基板１および下基板２と、上記
上基板１の液晶と対向する面に等間隔でかつ平行に形成
されたストライプ状の複数の上電極３と、上記下基板２
の液晶と対向する面に上記上電極と交叉して等間隔でか
つ平行に形成されたストライプ状の複数の下電極４と、
上記上電極３と上記下電極４のそれぞれを覆ってセルギ
ャップを持って液晶と当接対向する上配向膜５１および
下配向膜５２と、上記上基板１と上記下基板２の間に周
辺端部に介在して上記上基板と上記下基板の間に上記液
晶を上記セルギャップをもって封止するスペーサを混合
したシール材８とを少なくとも有し、上記上電極３と上
記下電極４の交叉する部分に表示領域１０を形成すると
共に上記表示領域から上記上基板と下基板の周辺に上記
上電極と上記下電極を外部接続用端子３２，４２に接続
する配線電極を形成した配線部１１とを備えた液晶表示
素子において、前記配線部１１の上配線電極と下配線電
極に、当該各基板内面と前記線部から前記表示領域近傍
の位置に、前記配線部の各配線部電極に略々同一形状の
ダミー電極対３３，４３を設けると共に、前記下電極の
配線部電極と略々同一形状で対向し、前記表示領域の近
傍まで延びるごとく設けた上ダミー電極３４と、前記上
電極の配線部電極と略々同一形状で対向し、前記表示領
域の近傍まで延びるごとく設けた下ダミー電極４４とを
設けたことを特徴とする。

【００２０】また、前記シール材８に前記セルギャップ
形成用スペーサ７２の他に導電粒子７３を混合してな
り、上記導電粒子７３により対向配置された配線用電極
と前記上基板に形成したダミー電極３４と前記下基板に
形成したダミー電極４４とを電気的に接続したことを特
徴とする。

【００２１】

【作用】上記本発明の構成において、それぞれ独立し
て、配線部の電極と対向して設けられたダミー電極は、
シール部において、その対向配線部と電気的に接続され
て、共に同一電位とされるために点灯することがない。

【００２２】これにより、ダミー電極を見切り板内側の
表示領域のすぐ近くまで配設することができ、液晶表示
セル全面を表示領域の部分と同じ厚さとすることができ
るために、液晶表示セル全面が均一なセルギャップ（均
一な液晶層厚）となり、従来技術におけるようなコント
ラストむらの発生がない。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２４】図１は本発明による液晶表示素子の一実施
例を説明する要部平面図であって、１は上基板、２は下
基板、３は上電極（セグメント電極）、４は下電極（コ
モン電極）、８はシール材、１１は配線部、３２は上電
極の電極端子、３３，４３はダミー電極対、３４は上ダ
ミー電極、４４は下ダミー電極である。

【００２５】また、図２は本発明による液晶表示素子の
一実施例を説明する図１のａ−ａ線に沿った要部断面図
であって、図１と同一符号は同一部分に対応し、９は見
切り板、１０は表示領域、５１は上配向膜、５２は下配
向膜、７１は第１のスペーサ、７２は第２のスペーサ、
７３は導電粒子である。

【００２６】図１，図２において、この液晶表示素子は
液晶６を介して互いに対向して上基板１および下基板２
とが配置され、上記上基板１の液晶と対向する面に等間
隔でかつ平行に形成されたストライプ状の多数の上電極
３と、上記下基板２の液晶と対向する面に上記上電極と
交叉して等間隔でかつ平行に形成されたストライプ状の
多数の下電極４とを有し、上記上電極３と上記下電極４
のそれぞれを覆ってセルギャップを持って液晶と当接対
向して上配向膜５１および下配向膜５２とが設けられて
いる。

【００２７】また、上記上基板１と上記下基板２の間に
周辺端部に介在して上記上基板と上記下基板の間に上記
液晶６を上記セルギャップをもってスペーサを混合した
シール材８で封止されている。

【００２８】そして、上記上電極３と上記下電極４の交
叉する部分に表示領域１０が形成されると共に、上記表
示領域１０から上記上基板１と下基板２の周辺に上記上
電極３と上記下電極４を外部接続用端子３２，４２にそ
れぞれ接続する上配線電極３２１と下配線電極４２１を
形成した配線部１１とを備えている。

【００２９】この配線部１１の上配線電極３２１と下配
線電極４２１に、当該各基板の内面と上記線部１１から
前記表示領域１０の近傍の位置に、上記配線部１１の各
配線部電極３２１，４２１に略々同一形状のダミー電極
対３３，４３を設け、さらに上記下電極２の配線部電極
４２１と略々同一形状で対向し、上記表示領域１０の近
傍まで延びるごとく設けた上ダミー電極３４と、上記上
電極３の配線部電極３２１と略々同一形状で対向し、前
記表示領域１０の近傍まで延びるごとく設けた下ダミー
電極４４とを設けてなる。

【００３０】すなわち、表示領域１０の透明導電膜から
なるセグメント電極と外部接続用端子３２，４２を結ぶ
それぞれの配線部電極３２１，４２１と略同一形状の透
明導電膜からなる上ダミー電極３４と下ダミー電極４４
をそれぞれ対向する側の基板（上基板１，下基板２）に
設けている。

【００３１】また、この上ダミー電極３４と下ダミー電
極４４は、シール材８からなるシール部から表示領域１
０の極く近くまで形成されており、シール部には液晶セ
ル内部に分散されているセルギャップ形成用の第１のス
ペーサ７１の他に、この第１のスペーサ７１と同一材質
のプラスチックビーズの表面に導電性金属をメッキ形成
した導電性の第２スペーサ７２を混ぜてある。この第２
スペーサ７２は、セルギャップ形成用の第１のスペーサ
７１のそれより約１５％程度平均粒径の大きなものを用
い、シール材８への混合量は約１００ケ／ｍｍ² 程度と
している。

【００３２】上記の様な構成としたことにより、配線部
を点灯させることなく液晶セル全面を均一な厚みとする
ことができ、従来の問題点であった表示領域の外縁部の
ギャップ小によるコントラストのむらを無くすることが
できる。

【００３３】次に、本発明による液晶表示素子を用いた
液晶表示装置の実施例について説明する。

【００３４】図３は本発明による液晶表示素子を用いた
液晶表示装置の全体構造を説明する展開斜視図であっ
て、前記液晶表示素子の実施例と同一符号は同一部分に
対応し、６０は液晶表示素子、６１は複屈折部材、６２
は上偏光板、６３は下偏光板である。

【００３５】同図において、液晶６を挟持する上基板１
と下基板２との間で液晶分子がねじれた螺旋構造を有す
るように上配向膜５１と下配向膜５２のラビング方向が
設定されている。

【００３６】配向膜５１，５２は、例えばポリイミドな
どの有機高分子樹脂シートの表面を布などで１方向に擦
って（ラビングして）配向処理される。

【００３７】上配向膜５１と下配向膜５２の配向方向
は、互いに１８０°〜３６０°の範囲で交叉され、セル
ギャップｄをもって対向配置される。シール材８は、そ
の一部に液晶注入口を有し、この液晶注入口から上電極
１と下電極２の各配向膜５１と５２の隙間に液晶を注入
し、前記したように封止される。

【００３８】このように構成された液晶表示セル６０の
上基板上に位相補償用の複屈折部材６１が配されると共
に、この液晶セル６０の上下に上偏光板６２と下偏光板
６３とが設けられて液晶表示装置が構成される。

【００３９】図４は本発明による液晶表示素子を用いて
カラー液晶表示装置を構成する場合の上基板まわりの構
成を説明する一部破断した要部斜視図であって、１０１
は上基板、３０１は上赤電極（赤セグメント電極）、３
０２は上緑電極（緑セグメント電極）、３０３は上青電
極（青セグメント電極）、５１１は上配向膜、５１２は
平滑層、５１３は赤フィルタ、５１４は緑フィルタ、５
１５は青フィルタ、５１６は遮光膜である。

【００４０】同図において、カラー表示の液晶表示装置
を構成する場合は、上電極を赤，緑，青の３原色駆動の
ための電極３０１，３０２，３０３とし、これに対応し
て赤，緑，青の３原色のフィルタ５１３，５１４，５１
５と遮光膜５１６を設けると共に、上配向膜５１１の平
滑性を確保するための平滑層５１２を設ける。

【００４１】このような構造の上基板に前記したダミー
電極を形成することにより、配線部を点灯させることな
く液晶セル全面を均一な厚みとすることができ、従来の
問題点であった表示領域の外縁部のギャップ小によるコ
ントラストのむらを無くすることができる。

【００４２】図５は本発明による液晶表示素子を用いた
液晶表示装置をモジュールとして組み立てた展開斜視図
であって、６０は前記図３で説明した液晶表示素子、６
１は液晶表示素子を駆動するＩＣ６２等を搭載したプリ
ント基板、６３は枠状体、６４は拡散板、６５は導光
板、６６は冷陰極線管（バックライト）、６７は反射板
である。

【００４３】同図において、プリント基板６１を固定し
た液晶表示素子６０は枠状体６３と表枠（見切り板）６
８とを重畳し、裏面に設けた冷陰極線管６６と導光板６
５，反射板６７および拡散板６４と共に一体化される。

【００４４】このような構造において、冷陰極線管６６
からの光は反射板６７、導光板６５および拡散板６４で
液晶表示素子方向に指向し、ＩＣ６２等で駆動されて液
晶セルの表示領域に形成された液晶分子のねじれで表側
に通過する。これにより、液晶表示領域に画像等を再生
する。

【００４５】この種の液晶表示モジュールは、パーソナ
ルコンピユータやワープロ、その他の情報機器の画像出
力手段として用いられる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶表示素子の配線部にダミー電極を配置しても、これ
を点灯させることなく液晶セル全面を均一な厚みとする
ことができ、従来の問題点であった表示ドット部外縁部
のギャップ小によるコントラストのむらの発生を回避
し、優れた品質をもつ液晶表示素子を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示素子の一実施例を説明す
る要部平面図である。

【図２】本発明による液晶表示素子の一実施例を説明す
る図１のａ−ａ線に沿った要部断面図である。

【図３】本発明による液晶表示素子を用いた液晶表示装
置の全体構造を説明する展開斜視図である。

【図４】本発明による液晶表示素子を用いてカラー液晶
表示装置を構成する場合の上基板まわりの構成を説明す
る一部破断した要部斜視図である。

【図５】本発明による液晶表示素子を用いた液晶表示装
置をモジュールとして組み立てた展開斜視図である。

【図６】従来の液晶表示素子の構成を説明する要部平面
の模式図である。

【図７】従来の液晶表示素子の構成を説明する図６のａ
−ａ線に沿って切断した要部断面図である。

【図８】従来の液晶表示素子のセルギャップが大気圧で
変化した状態を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 上基板 ２ 下基板 ３ 上電極（セグメント電極） ４ 下電極（コモン電極） ８ シール材 ９ 見切り板 １０ 表示領域 １１ 配線部 ３１ 上ダミー電極 ３２ 上電極端子 ３３，４３ ダミー電極対 ３４ 上ダミー電極 ４４ 下ダミー電極 ５１ 上配向膜 ５２ 下配向膜 ７１ 第１のスペーサ ７２ 第２のスペーサ ７３ 導電粒子。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶を介して互いに対向して配置される上
   基板および下基板と、上記上基板の液晶と対向する面に
   等間隔でかつ平行に形成されたストライプ状の複数の上
   電極と、上記下基板の液晶と対向する面に上記上電極群
   と交叉して等間隔でかつ平行に形成されたストライプ状
   の複数の下電極と、上記上電極と上記下電極のそれぞれ
   を覆ってセルギャップを持って液晶と当接対向する上配
   向膜および下配向膜と、上記上基板と上記下基板の間に
   周辺端部に介在して上記上基板と上記下基板の間に上記
   液晶を上記セルギャップをもって封止するスペーサを混
   合したシール材とを少なくとも有し、上記上電極と上記
   下電極の交叉する部分に表示領域を形成すると共に上記
   表示領域から上記上基板と下基板の周辺に上記上電極と
   上記下電極を外部接続用端子に接続する配線電極を形成
   した配線部とを備えた液晶表示素子において、 前記配線部の上配線電極と下配線電極に、当該各基板内
   面と前記線部から前記表示領域近傍の位置に、前記配線
   部の各配線部電極に略々同一形状のダミー電極対を設け
   ると共に、前記下電極の配線部電極と略々同一形状で対
   向し、前記表示領域の近傍まで延びるごとく設けた上ダ
   ミー電極と、前記上電極の配線部電極と略々同一形状で
   対向し、前記表示領域の近傍まで延びるごとく設けた下
   ダミー電極とを設けたことを特徴とする液晶表示素子。
2. 【請求項２】請求項１において、前記シール材に前記セ
   ルギャップ形成用スペーサの他に導電粒子を混合してな
   り、上記導電粒子により対向配置された配線用電極と前
   記上基板に形成したダミー電極と前記下基板に形成した
   ダミー電極とを電気的に接続したことを特徴とする液晶
   表示素子。