JP2000338505A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置およびその製造方法

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JP2000338505A
JP2000338505A JP11145139A JP14513999A JP2000338505A JP 2000338505 A JP2000338505 A JP 2000338505A JP 11145139 A JP11145139 A JP 11145139A JP 14513999 A JP14513999 A JP 14513999A JP 2000338505 A JP2000338505 A JP 2000338505A
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JP
Japan
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liquid crystal
ion
adsorbing substance
display device
crystal display
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JP11145139A
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Kazuhiro Inoue
和弘 井上
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラストを低下させることなく、イオン
性物質に起因する表示不良を防止すること。 【解決手段】 イオン吸着性物質8を、シール樹脂4中
及び非表示領域7に選択配置し、イオン性不純物を吸着
する構造とする。さらに、表示領域9の周囲に段差13
を設け、イオン吸着性物質8が、表示領域9に移動しな
い構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
びその製造方法に関し、詳しくは、表示不良の原因とな
るイオン性不純物を吸着することにより、表示品位の向
上を図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置では、液晶セルを
構成する一対の基板は、例えば熱硬化型のエポキシ系高
分子樹脂からなるシール樹脂により、接着される。ま
た、液晶が封入された後、例えば紫外線硬化性のアクリ
ル系高分子樹脂からなる封止樹脂により、封止される。
【0003】ところが、これらの高分子樹脂中には、イ
オン性を有する未硬化成分や含有不純物が存在するた
め、これらが液晶中に溶出し、表示に影響を及ぼす。す
なわち、シール樹脂や封止樹脂に比較的近い表示領域の
周辺部、および注入口付近では、液晶配向の乱れや保持
率低下などの表示不良が発生するという問題があった。
【0004】このような問題を解決する手段として、液
晶セル内にイオン吸着性物質を分散配置する技術が、特
開平6−110064号公報、特開平7−287238
号公報に開示されている。
【0005】すなわち、ギャップ制御用のスペーサとと
ともに、イオン吸着性物質を散布して液晶セルを作製
し、イオン吸着性物質のイオン性不純物吸着効果によっ
て表示不良を防止するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、ス
ペーサと同時に散布配置されたイオン吸着性物質は、表
示領域を含む液晶セル中の任意の場所に存在することに
なるが、スペーサやイオン吸着性物質の近傍では、液晶
が所定の方向に配向せず、光漏れが発生する。このた
め、イオン吸着性物質が存在しない場合と比較すると、
光漏れが増加するため、コントラストが低下するという
問題がある。
【0007】本発明は、液晶表示装置およびその製造方
法に関し、斯かる問題点を解消するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、対向して配置される1対の基板を、スペーサ及びシ
ール樹脂を介して貼り合わせ、前記基板間に液晶を封入
した液晶表示装置であって、イオン吸着性物質が、非表
示領域に選択配置されることを、その要旨とする。
【0009】この場合、非表示領域に選択配置されたイ
オン吸着性物質が、シール樹脂や封止樹脂から溶出する
イオン性不純物を吸着するため、イオン性不純物に起因
する液晶配向の乱れや保持率低下などの表示不良を、防
止することができる。
【0010】また、表示領域に、イオン吸着性物質が存
在しない(すなわち、イオン吸着性物質が、非表示領域
に選択配置される)ため、コントラストの低下が生じる
ことはない。
【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の液晶表示装置であって、一方の基板における表示領域
と非表示領域の境界に、表示領域における液晶層の厚み
が、非表示領域における液晶層の厚みよりも小さくなる
ように、段差が設けられることを、その要旨とする。
【0012】この場合、液晶注入や外部衝撃などに伴い
液晶の移動が生じても、前記段差により、イオン吸着性
物質の表示領域への移動が阻止される。このため、イオ
ン吸着性物質の表示領域への移動による、コントラスト
の低下は生じない。
【0013】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の液晶表示装置であって、前記シール樹脂中にも
イオン吸着性物質が配置され、その直径が、前記段差と
スペーサ径の和に等しいことを、その要旨とする。
【0014】この場合、液晶中に溶出するおそれのある
シール樹脂内のイオン性不純物を低減できるため、イオ
ン性不純物に起因する液晶配向の乱れや保持率低下など
の表示不良を、より一層効果的に防止することができ
る。
【0015】さらには、シール樹脂中のイオン吸着性物
質の直径が、段差とスペーサ径の和であるために、イオ
ン吸着性物質がギャップ制御に対し補助的な役割を果た
すことになり、セルギャップの高精度化を図ることが可
能となる。
【0016】請求項4に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の液晶表示装置であって、非表示領域に配置され
た前記イオン吸着性物質の直径が、前記段差とスペーサ
径の和に等しいことを、その要旨とする。
【0017】この場合、非表示領域に配置されるイオン
吸着性物質が、ギャップ制御に対し補助的な役割を果た
すため、請求項3の発明と同様、セルギャップの高精度
化を図ることが可能となる。
【0018】請求項5に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の液晶表示装置であって、非表示領域に配置され
た前記イオン吸着性物質の直径が、前記段差とスペーサ
径の和よりも小さく、且つ前記表示領域における液晶層
の厚みよりも大きいことを、その要旨とする。
【0019】請求項6に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の液晶表示装置を製造する方法であって、表示領
域にマスクを施して前記イオン吸着性物質を散布し、イ
オン吸着性物質を、非表示領域に選択配置することを、
その要旨とする。
【0020】請求項7に記載の発明は、請求項5に記載
の液晶表示装置を製造する方法であって、前記イオン吸
着性物質を液晶中に混合し、この混合体を前記基板間に
封入することにより、前記イオン吸着性物質を、非表示
領域に選択配置することを、その要旨とする。
【0021】この場合、イオン吸着性物質と液晶との混
合工程を除き、従来の液晶表示装置の製造方法と全く同
様のプロセスで、イオン吸着性物質の選択配置が可能と
なる。
【0022】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明を具体
化した第1の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0023】図1は、本第1の実施形態におけるアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【0024】同図において、液晶表示装置1は、一対の
基板2、3を、シール樹脂4及びスペーサ5を介して貼
り合わせ、基板2、3の間にネマティック液晶6を封入
することにより、構成されている。シール樹脂4には熱
硬化性エポキシ系高分子樹脂を使用し、スペーサ5には
直径4.5μmのビーズ状シリカを使用している。シー
ル樹脂4中および非表示領域7には、イオン吸着性物質
8が含有されている。イオン吸着性物質8は、強酸性陽
イオン交換樹脂および強塩基性陰イオン交換樹脂からな
る、直径5.5μmのビーズ形状粒子である。
【0025】一方の基板2上には、表示領域9のみに透
明膜10(SiO2、1μm)が形成され、さらに、図
示しないブラックマトリクス(Cr、1000Å)、透
明電極11(ITO、1000Å)、配向膜12(ポリ
イミド、500Å)が形成された後、ラビング処理が施
されている。ここで、基板2においては、表示領域9の
みに透明膜10を形成することにより、表示領域の境界
に、1μmの段差13が形成されている。段差13の役
割は、非表示領域7に選択配置されたイオン吸着性物質
8が、表示領域9へと移動することを、防止することで
ある。
【0026】他方の基板3上には、図示しないTFT及
び透明画素電極14(ITO、1000Å)、配向膜1
5(ポリイミド、500Å)が形成され、ラビング処理
が施されている。
【0027】次に、第1の実施形態において、イオン吸
着性物質8を非表示領域7に選択配置する方法を、図2
に示す工程断面図に従って説明する。
【0028】基板2の表示領域9をマスク16で隠した
状態で、イオン吸着性物質8を、乾式散布法を用いて散
布する。この方法により、非表示領域7のみにイオン吸
着性物質8が配置される。
【0029】また、図2には図示しないが、他方の基板
3には、スペーサ5が、乾式散布法によって均一に散布
される。
【0030】その後、イオン吸着性物質8が混合された
シール樹脂4を介して、基板2と基板3を貼り合わせ、
熱処理(150℃、1時間)によりシール樹脂4を硬化
させ、液晶を注入し、図示しない封止樹脂で封止を行
い、液晶表示装置1が形成される。
【0031】以上の通り形成された第1の実施形態によ
る液晶表示装置1は、図1に示す通り、イオン吸着性物
質8が、シール樹脂4中及び非表示領域7に選択配置さ
れており、イオン性不純物を吸着する構造となってい
る。また、イオン吸着性物質8の直径は、スペーサ5の
直径、即ち、表示領域9における液晶層の厚みよりも大
きいため、段差13に阻まれ、表示領域9に移動するこ
とはない。
【0032】この液晶表示装置1の電圧保持率を測定し
たところ、イオン吸着性物質8を全く配置しないものと
比較して、表示領域9の中央部で1%、表示領域9の周
辺部と注入口付近で3%の向上が認められた。これよ
り、シール樹脂4と封止樹脂の近傍部、およびシール樹
脂4中に存在するイオン性不純物を、イオン吸着性物質
8によって吸着する効果を確認した。
【0033】また、表示領域9には、イオン吸着性物質
8の存在は認められず、段差13を形成した効果を確認
した。このため、コントラストは300であり、イオン
吸着性物質8を全く配置しないものと同値であることを
確認した。
【0034】またイオン吸着性物質8の直径は、段差1
3とスペーサ5の直径の和となっているため、イオン吸
着性物質8は、イオン性不純物を吸着するだけでなく、
セルギャップ制御の補助的な役割を果たすことになる。
本実施形態の液晶表示装置1のセルギャップ測定を実施
したところ、イオン吸着性物質8を配置しないものと比
較して、セル内でのセルギャップのばらつきが改善さ
れ、色ムラが低減されることを確認した。 (第2の実施形態)本発明を具体化した第2の実施形態
を図面に基づいて説明する。尚、第1の実施形態と同様
の構成には、同じ符号を用い、その詳細な説明を省略す
る。
【0035】図3は、本第2の実施形態におけるアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の断面図である。
【0036】本発明における第2の実施形態では、マス
ク16を施してイオン吸着性物質8を散布するかわり
に、基板2と基板3を貼り合せた後にイオン吸着性物質
18と液晶6の混合体を封入することで、イオン吸着性
物質18を非表示領域7に選択配置する。ここで、イオ
ン吸着性物質18の直径は、段差19と、スペーサ5の
直径の和よりも小さく、且つ、スペーサ5の直径よりも
大きく設定されている。本第2の実施形態によって製造
された液晶表示装置17を、図3に示す断面図に従って
説明する。
【0037】表示領域9上の透明膜10(SiO2)の
膜厚を2μmとすることにより、表示領域9の境界に
は、2μmの段差19が形成される。段差19の役割
は、非表示領域7に選択配置されたイオン吸着性物質1
8が、表示領域9へと移動することを、防止することで
ある。ここでは、スペーサ5(シリカ)の直径を4.5
μm、液晶6に混合するイオン吸着性物質18の直径を
5.5μmに設定している。また、シール樹脂4中のイ
オン吸着性物質20の直径を、6.5μmに設定してい
る。
【0038】イオン吸着性物質18の直径は、段差19
とスペーサ5の直径との和よりも小さいため、液晶注入
時に液晶セル内に導入される。しかし、イオン吸着性物
質18の直径は、スペーサ5の直径、即ち表示領域9の
液晶層の厚みよりも大きいため、段差19に阻まれ、表
示領域9に移動することはない。
【0039】以上の通り形成された第2の実施形態によ
る液晶表示装置17は、図3に示す通り、イオン吸着性
物質18、20が非表示領域7及びシール樹脂4中に配
置されており、イオン性不純物を吸着する構造となって
いる。
【0040】この液晶表示装置17の電圧保持率を測定
したところ、イオン吸着性物質18、20を全く配置し
ないものと比較して、表示領域9の中央部で1%、表示
領域9の周辺部と注入口付近で3%の向上が認められ
た。これより、シール樹脂4と封止樹脂の近傍部に存在
するイオン性不純物を、イオン吸着性物質18によって
吸着し、シール樹脂4中に存在するイオン性不純物を、
イオン吸着性物質20によって吸着する効果を確認し
た。
【0041】また、表示領域9には、イオン吸着性物質
18の存在は認められず、段差19を形成した効果を確
認した。このため、コントラストは300であり、イオ
ン吸着性物質18、20を全く配置しないものと同値で
あることを確認した。
【0042】またイオン吸着性物質20の直径は、段差
19と、スペーサ5の直径との和となっているため、イ
オン性不純物を吸着するだけでなく、セルギャップ制御
の補助的な役割を果たすことになる。本実施形態の液晶
表示装置17のセルギャップ測定を実施したところ、イ
オン吸着性物質を配置しないものと比較して、セル内で
のセルギャップのばらつきが改善され、色ムラが低減さ
れることを確認した。
【0043】尚、本発明は、以上の実施形態に限定され
るものではなく、例えば、単純マトリクス型の液晶表示
装置に対しても十分に適応できるものである。
【0044】
【発明の効果】本発明にあっては、イオン吸着性物質
を、非表示領域に選択配置するため、表示領域において
コントラスト低下を引き起こすことなく、イオン性不純
物に起因する液晶の配向乱れや保持率低下などの表示不
良を、効果的に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における液晶表示装置
の断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態における液晶表示装置
において、イオン吸着性物質を選択配置する方法を示す
図である。
【図3】本発明の第2の実施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…液晶表示装置 2…基板 3…基板 4…シール樹脂 5…スペーサ 6…液晶 7…非表示領域 8…イオン吸着性物質 9…表示領域 10…透明膜 11…透明電極 12…配向膜 13…段差 14…透明電極 15…配向膜 16…マスク 17…液晶表示装置 18…イオン吸着性物質 19…段差 20…イオン吸着性物質

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向して配置される1対の基板を、スペ
    ーサ及びシール樹脂を介して貼り合わせ、前記基板間に
    液晶を封入した液晶表示装置であって、イオン吸着性物
    質を、非表示領域に選択配置することを特徴とした液晶
    表示装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の液晶表示装置であっ
    て、 一方の基板における表示領域と非表示領域の境界に、表
    示領域における液晶層の厚みが、非表示領域における液
    晶層の厚みよりも小さくなるように、段差を設けること
    を特徴とした液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の液晶表示装置で
    あって、 前記シール樹脂中にもイオン吸着性物質を配置し、その
    直径が、前記段差とスペーサ径の和に等しいことを特徴
    とした液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2に記載の液晶表示装置で
    あって、 前記非表示領域に配置された前記イオン吸着性物質の直
    径が、前記段差とスペーサ径の和に等しいことを特徴と
    した液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 請求項1又は2に記載の液晶表示装置で
    あって、 前記非表示領域に配置された前記イオン吸着性物質の直
    径が、前記段差とスペーサ径の和よりも小さく、且つ前
    記表示領域における液晶層の厚みよりも大きいことを特
    徴とした液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 請求項1又は2に記載の液晶表示装置を
    製造する方法であって、 表示領域にマスクを施して前記イオン吸着性物質を散布
    し、前記イオン吸着性物質を、前記非表示領域に選択配
    置することを特徴とした液晶表示装置の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の液晶表示装置を製造す
    る方法であって、 前記イオン吸着性物質を液晶中に混合し、この混合体を
    前記基板間に封入することにより、前記イオン吸着性物
    質を、前記非表示領域に選択配置することを特徴とした
    液晶表示装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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