JP2000111924A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2000111924A
JP2000111924A JP10286116A JP28611698A JP2000111924A JP 2000111924 A JP2000111924 A JP 2000111924A JP 10286116 A JP10286116 A JP 10286116A JP 28611698 A JP28611698 A JP 28611698A JP 2000111924 A JP2000111924 A JP 2000111924A
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JP
Japan
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resin
conductive resin
liquid crystal
spacer
crystal display
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JP10286116A
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Satoshi Yamada
聡 山田
Takashi Goto
任 後藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下の基板の導通性が良好で表示品位が高
く、また衝撃に対する信頼性が高い液晶表示装置を得
る。 【解決手段】 互いの間に液晶14を封入した一対の基
板1,2どうしを、紫外線硬化型樹脂12に金属被覆し
たスペーサ13を混入してなる導電樹脂19を介して電
気導通させることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器の表示
装置として用いることのできる液晶表示装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】MIM(metal insulator metal )等の
2端子の非線形素子、およびTFT(thin film transi
stor)等の3端子の能動素子といったスイッチング素子
を用いた液晶表示では、スイッチング素子を形成した基
板に対向する基板の電位をグランド状態にするために、
導電樹脂を任意の位置に形成し前記2枚の基板の電気導
通を図っている。
【0003】この導通が不安定であれば、基板間の液晶
に印加する実効値電圧にばらつきが生じ、液晶表示装置
を点灯した際に、輝度ムラやクロストークといった表示
不良が発生する。
【0004】一般に、この導電樹脂は、カーボン等の導
電性フィラー材を混入したものを、ディスペンサー等の
液体吐出装置を使用して任意の位置に形成し、乾燥させ
ることにより硬化させて使用している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように上下基板の
電気導通を図るための導電樹脂は、液晶表示装置の表示
品位に大きな影響を与える。この原因となるのが形成さ
れた導電樹脂の比抵抗にある。
【0006】この比抵抗を決定する因子に、形成された
樹脂の面積と高さがある。また、パネル作成時の加圧条
件にも依存し、加圧することにより樹脂中のフィラー材
が押しつぶされフィラー材間での導通がとれることによ
り比抵抗を下げることができる。
【0007】現在使用している導電樹脂では、溶剤を3
0%程度含んでおり、この溶剤を乾燥することにより硬
化している。この溶剤は、導電樹脂を塗布する際の粘度
低下にも寄与している。こうした樹脂は溶剤が揮発する
ことにより粘度が変化し、ディスペンサーで基板に塗布
する際も吐出量が不安定となる。したがって、仕上がり
時の導電樹脂のサイズも不安定となる。また、粘度によ
り加圧時の導電樹脂の潰れ具合いも異なり、樹脂中のフ
ィラー間の接触も変化する。さらに、周辺の液晶パネル
のギャップにも影響を与え、この導電樹脂を形成した箇
所で不均一なギャップとなり、表示品位が低下する。
【0008】この発明は、上下の基板の導通性が良好で
表示品位が高く、また衝撃に対する信頼性が高い液晶表
示装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、互いの間に液晶を封入した一対の基板どうしを、紫
外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂に金属被覆したスペ
ーサを混入してなる導電樹脂を介して電気導通させるこ
とを特徴とするものである。
【0010】なお、金属被覆したスペーサは、平均粒径
の異なる2種類以上からなるものや、弾性率の異なる2
種類以上からなるものでもよい。また、導電樹脂中のス
ペーサの配合比は3wt%以上6wt%以下とする。
【0011】この発明の液晶表示装置によると、一対の
基板どうしを、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂に
金属被覆したスペーサを混入してなる導電樹脂にて電気
導通させることで、ギャップ精度、および上下の基板間
の電気抵抗の安定性を図ることができる。また、紫外線
硬化型樹脂または熱硬化型樹脂中に混入するスペーサの
平均粒径もしくは弾性率を2種類以上とすることによ
り、熱衝撃や外部からの物理的衝撃に対して強くなる。
さらに、導電樹脂中のスペーサの配合比を3wt%以上
とすることで、電気抵抗のばらつきが大きくなるといっ
た不具合を回避でき、かつ6wt%以下とすることで、
樹脂の粘度が増加することにより潰れが悪くなるのを回
避できる。
【0012】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態 この発明の第1の実施の形態に係る液晶表示装置につい
て図1を用いて説明する。
【0013】図1は、液晶表示装置である液晶パネルの
断面図を示している。1,2はガラス基板であり、ガラ
ス基板1には電極3,スィッチング素子となるTFT4
が形成されている。また、ガラス基板2にはブラックマ
トリクス5,カラーフィルタ6,平坦化膜7,電極8が
形成されている。そして、ガラス基板1,2間にスペー
サ9,シール材10を介して積層し、樹脂14を封入す
る。なお、11はガラス繊維である。
【0014】また、シール材10の外側に導電樹脂19
を配置し、上下のガラス基板1,2の電気導通を図って
いる。例えば、ガラス基板1に実装したTCP(Tape C
arrier Package)から信号線を通してガラス基板1の画
素電極に画素電極電圧を加える共に、TCPから導電樹
脂19を通してガラス基板2に共通電極電圧を加える。
導電樹脂19は、アクリル系の紫外線硬化型樹脂12中
に金メッキされたスペーサ13を3wt%混入してな
る。金メッキスペーサ13は、樹脂14中のスペーサ9
の径に対し、ブラックマトリクス5およびカラーフィル
タ6の厚み分だけ加算した径を有する。今回、樹脂14
中のスペーサ9の径が4.7μmで、導電樹脂19中の
金メッキスペーサ13の径を6.0μmとした。このと
きのガラス基板1,2間の電気抵抗と、導電樹脂19部
分のギャップのばらつきを、従来から使用している溶剤
型の導電樹脂(比較例)と比較して、それぞれ表1,表
2に示す。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】 表1,表2より、従来から使用している溶剤型導電樹脂
に比べ、本実施の形態の金メッキスペーサ13を使用し
た導電樹脂19の方が、電気抵抗が低く、ばらつきも少
なくなる。さらに、導電樹脂19部分のギャップも小さ
く、安定したものになる。
【0017】したがって、本実施の形態の導電樹脂19
を使用することにより、クロストークやギャップムラの
無い表示品位の高い液晶表示装置を提供できる。
【0018】第2の実施の形態 この発明の第2の実施の形態に係る液晶表示装置につい
て図2および図3を用いて説明する。図2および図3
は、それぞれ液晶表示装置である液晶パネルの断面図を
示しており、図1と同一部分は同一符号を付してその説
明を省略する。
【0019】図2の液晶パネルは、紫外線硬化型樹脂1
2中に平均粒径の異なる2種類の金メッキスペーサ1
5,16を混入してなる導電樹脂20を用いて、上下の
ガラス基板1,2の電気導通を図るものである。すなわ
ち、平均粒径6.0μmの金メッキスペーサ15と、平
均粒径6.3μmの金メッキスペーサ16を、それぞれ
2.0wt%の配合比で混入する。
【0020】図3の液晶パネルは、紫外線硬化型樹脂1
2中に粒径は同じで弾性率が異なる2種類の金メッキス
ペーサ17,18を混入してなる導電樹脂21を用い
て、上下のガラス基板1,2の電気導通を図るものであ
る。すなわち、弾性率が1200kg/mm2 の金メッ
キスペーサ17と、弾性率が1000kg/mm2 の金
メッキスペーサ18を、それぞれ2.0wt%の配合比
で混入する。
【0021】これら2種類の平均粒径または弾性率のス
ペーサを混入した液晶パネルと、前記第1の実施の形態
における1種類のスペーサを混入した液晶パネルと、従
来からある溶剤型導電樹脂を使用した比較例における液
晶パネルについて、−40℃から70℃のヒートショッ
クを100サイクル行ったときの上下のガラス基板1,
2の電気抵抗の平均値と、導電樹脂部分のギャップの平
均値の変化をそれぞれ表3,表4に示す。
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】 表3,表4から、2種類の平均粒径の金メッキスペーサ
15,16を混入した導電樹脂20を使用した場合、ヒ
ートショック試験後のギャップ変化は−0.2μmとな
り、比較例と同等のレベルとなる。しかも、電気抵抗の
変化はない。これは、第1に2種類の粒径のスペーサ1
5,16を混合することにより、粒度分布の広いスペー
サとなること、第2に通常よりも大きい平均粒径のスペ
ーサ16を2.0wt%配合すること、この2つの効果
により初期のギャップは高くなるが、ヒートショック後
の変化は軽減することができるためである。また、ギャ
ップが低下しても粒径の小さい金メッキスペーサ15が
あるので、上下のガラス基板1,2間の電気抵抗の変化
が無いためである。
【0024】また、2種類の弾性率の金メッキスペーサ
17,18を混入した導電樹脂21を使用した場合、試
験後のギャップ変化は−0.1μmと小さくなり、上下
基板の電気導通は低下する。ここで、弾性率が低い金メ
ッキスペーサだけを使用した場合は、初期の導電樹脂部
分のギャップのばらつきが大きくなる。したがって、初
期のギャップを形成するために硬い金メッキスペーサを
配合する必要がある。そして、ヒートショックや外部か
らの圧力による基板間のギャップが変化したときに弾性
率の低いスペーサが支持することによりギャップが維持
される。初期の電気抵抗が低いのは、スペーサの配合が
多いことから接触抵抗が小さくなったためである。した
がって、ヒートショック後、電気抵抗が増加したのは、
この電極と接しているのが主に弾性率の低いスペーサだ
けとなり接触抵抗が大きくなるためである。
【0025】なお、表3,表4から、粒径,弾性率とも
に1種類の金メッキスペーサを混入した導電樹脂では、
ヒートショック後のギャップの低下が著しく、しかも上
下の基板間の電気抵抗が大きくなる。すなわち、導電樹
脂を形成する基板の表面にカラーフィルターや平坦化膜
といった柔らかい膜が形成されている場合、熱衝撃や物
理的衝撃によって基板間のギャップが変化し、スペーサ
が基板中に陥没し復元しないため、ギャップの低下や、
カラーフィルター側基板の電極との接触抵抗の低下によ
って上下の基板間の電気抵抗が増加する。しかし、比較
例に比べると電気抵抗は低く、導通性に優れる。
【0026】このように、金メッキスペーサの平均粒径
が2種類以上、もしくは弾性率が2種類以上のものを配
合した導電樹脂20,21を使用することにより、熱衝
撃試験後も従来の導電樹脂以上の電気抵抗とギャップ均
一性を維持することができる。したがって、表示品位が
高く、衝撃に対し信頼性の高い液晶表示装置を提供でき
る。
【0027】なお、導電スペーサとして今回金メッキス
ペーサ13,15,16,17,18を使用したが、金
メッキに限るものではなく、例えばニッケルや銅など電
気伝導が高い金属で被覆したものであればよい。さら
に、配合するスペーサの粒径や弾性率は、使用する基板
の性質や設計等により適宜選択することが可能である。
ただし、配合比が6wt%以上となると、樹脂の粘度が
増加することにより潰れが悪くなり、配合比が3wt%
以下となると電気抵抗のばらつきが大きくなるといった
不具合が生じるため、導電樹脂中のスペーサの配合比は
3wt%以上6wt%以下が望ましい。
【0028】また、第2の実施の形態では、2種類の平
均粒径または弾性率の金メッキスペーサを混入した導電
樹脂20,21を用いたが、3種類以上の平均粒径また
は弾性率のスペーサを混入した導電樹脂でもよい。さら
に、導電樹脂19,20,21の紫外線硬化型樹脂12
の代わりに熱硬化型樹脂を用いてもよい。
【0029】
【発明の効果】この発明の液晶表示装置によると、一対
の基板どうしを、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂
に金属被覆したスペーサを混入してなる導電樹脂にて電
気導通させることで、ギャップ精度、および上下の基板
間の電気抵抗の安定性を図ることができ、クロストーク
や周辺ギャップむらの無い表示品位の高い液晶表示装置
を提供できる。
【0030】また、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹
脂中に混入するスペーサの平均粒径もしくは弾性率を2
種類以上とすることにより、熱衝撃や外部からの物理的
衝撃に対して強い信頼性の高い液晶表示装置を提供でき
る。
【0031】さらに、導電樹脂中のスペーサの配合比を
3wt%以上とすることで、電気抵抗のばらつきが大き
くなるといった不具合を回避でき、かつ6wt%以下と
することで、樹脂の粘度が増加することにより潰れが悪
くなるのを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態における液晶表示
装置の断面図である。
【図2】この発明の第2の実施の形態における液晶表示
装置の断面図である。
【図3】この発明の第2の実施の形態における液晶表示
装置の断面図である。
【符号の説明】
1,2 ガラス基板 3,8 電極 4 TFT 5 ブラックマトリクス 6 カラーフィルタ 7 平坦化膜 9 スペーサ 10 シール材 11 ガラス繊維 12 紫外線硬化型樹脂 13 金メッキスペーサ 14 樹脂 15 粒径の小さい金メッキスペーサ 16 粒径の大きい金メッキスペーサ 17 弾性率の高い金メッキスペーサ 18 弾性率の低い金メッキスペーサ 19,20,21 導電樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 LA03 LA05 LA07 LA20 MA06X QA03 QA16 5C094 AA03 AA36 AA43 AA45 AA48 AA55 BA03 BA43 CA19 CA24 DA07 DA12 DB05 EA02 EA10 EC01 EC02 FA02 FB01 FB06 GB01 JA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いの間に液晶を封入した一対の基板ど
    うしを、紫外線硬化型樹脂または熱硬化型樹脂に金属被
    覆したスペーサを混入してなる導電樹脂を介して電気導
    通させることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 金属被覆したスペーサが平均粒径の異な
    る2種類以上からなることを特徴とする請求項1記載の
    液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 金属被覆したスペーサが弾性率の異なる
    2種類以上からなることを特徴とする請求項1記載の液
    晶表示装置。
  4. 【請求項4】 導電樹脂中のスペーサの配合比が3wt
    %以上6wt%以下であることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2または請求項3記載記載の液晶表示装置。
JP10286116A 1998-10-08 1998-10-08 液晶表示装置 Pending JP2000111924A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101840092A (zh) * 2009-03-13 2010-09-22 卡西欧计算机株式会社 保护板一体型显示装置
KR101147123B1 (ko) 2004-11-30 2012-05-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자

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KR101147123B1 (ko) 2004-11-30 2012-05-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040224