JPH07114030A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JPH07114030A
JPH07114030A JP26106893A JP26106893A JPH07114030A JP H07114030 A JPH07114030 A JP H07114030A JP 26106893 A JP26106893 A JP 26106893A JP 26106893 A JP26106893 A JP 26106893A JP H07114030 A JPH07114030 A JP H07114030A
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JP
Japan
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liquid crystal
conductive
crystal display
substrate
spacer
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Application number
JP26106893A
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English (en)
Inventor
Shinsuke Iguchi
真介 井口
Shinya Saito
伸也 斎藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hiroshima Opt Corp
Kyocera Display Corp
Original Assignee
Hiroshima Opt Corp
Kyocera Display Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶表示素子の導電性スペーサーを混入したシ
ールによる基板間導電接続の接続抵抗不良を低減する。 【構成】所望の基板間隙よりもわずかに大きい径を有し
かつ可撓性を有する導電性スペーサー5を混入したシー
ル材4の導電性スペーサーの径をX(μm)とし、その
導電性スペーサー1個を10%圧縮するに要する加重を
Y(grf)とした場合、0.2≧Y≧0.06X−
0.10を満足するような導電性スペーサーを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、可撓性を有する導電性
スペーサーをシール材中に配置し、それにより異なる基
板間の導電接続を形成した液晶表示素子に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来から液晶表示素子は、時計、電卓、
各種家電製品、計測器、OA機器、TV等多くの用途に
使用されている。これらの液晶表示素子では通常液晶層
を挟んで電極が設けられ、その電極間に電圧を印加する
ため、外部回路に接続される電極は両方の基板に分かれ
て存在している。しかし、外部回路との接続を容易にす
るためには、可能で有れば一方の基板のみから外部接続
用のリードを取り出すことが望まれている。
【0003】このため、一方の基板の電極を他方の基板
の電極に導電接続するための基板間の導電接続が必要と
される。この基板間の導電接続の代表的な例は、銀ペー
ストのような導電性接着剤を点状に印刷して硬化させて
設けることが行われている。この構造は、製造が容易で
信頼性も良いので、主にスタティック駆動や低デューテ
ィ駆動のTN型液晶表示素子等に多く用いられている。
これは、1個の液晶表示素子においての基板間の導電接
続の数が少ないためである。
【0004】デューティ数が増えてくると、1個の液晶
表示素子内での基板間の導電接続の数が増えてくること
になる。この場合、点状に導電性接着剤を印刷して基板
間の導電接続をとろうとすると、その設計が難しいとい
う問題を生じる。これは、導電性接着剤を特定の部分に
多く並べて配置すると、液晶表示素子の圧着時に、その
部分のみが圧着に対する抵抗力が大きく、基板間隙が大
きくなり、基板間隙にムラが生じる傾向が出るためであ
る。
【0005】特に、ドットマトリクス液晶表示素子の場
合には、セグメント電極はまとまっているため、コモン
電極は両端の周辺の部分に集中して基板間の導電接続を
取らざるを得ない。この場合、その周辺部のみがシール
材がつぶれにくく、基板間隙にムラを生じ易い。
【0006】このような問題を避けるために、シール材
中に混入して基板間隙を保つためのスペーサーに導電性
スペーサーを用いて、シール材自体が異方性導電接続可
能にすることが行われている。これは、導電接続は個々
の導電性スペーサーで行われ、その径が基板間隙程度と
されているため、基板間での導電接続は取れるが、横方
向には絶縁性が保持されるためである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように導電性スペ
ーサーを用いて、シール材自体で異方性導電接続するこ
とにより、点状に導電性接着剤を印刷した際に生じたよ
うな、基板間隙ムラはほとんど生じなくなった。しか
し、この構造では、圧着時の圧力を液晶表示素子全体に
均一にかつ正確にかけないと、接続抵抗が一部で上昇
し、接続不良や駆動時のコントラスト不良を生じること
があった。このため、生産時の作業許容幅が狭く、生産
性を低下させる傾向があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、電極を設けた一対の
基板間に液晶が封入され、一方の基板の電極が他方の基
板の電極にシール材内部で導電接続されてなる液晶表示
素子において、シール材が所望の基板間隙よりもわずか
に大きい径を有しかつ可撓性を有する導電性スペーサー
を含有しており、その導電性スペーサーの径をX(μm)
とし、その導電性スペーサー 1個を10%圧縮するに要す
る加重をY(grf)とした場合、0.2X≧Y ≧0.06X −0.10を
満足するような導電性スペーサーを用いることを特徴と
する液晶表示素子、及び、その導電性スペーサーがニッ
ケルを被覆した樹脂スペーサーであることを特徴とする
液晶表示素子を提供するものである。
【0009】本発明では、シール材中に混入される可撓
性を有する導電性スペーサーとして、特定の圧縮加重を
有する導電性スペーサーを用いる。これにより、圧着時
により生じ易い導電性スペーサーの接続不良を減じるこ
とができ、圧着時の作業許容幅を広く取ることができ、
生産性が向上する。
【0010】図1は、本発明のシール材における導電接
続の状態を示す液晶表示素子の断面図である。図1にお
いて、1A、1Bはガラス、プラスチック等の基板、2A、2B
はITO、SnO2等の電極、 3は基板1B上に形成された外
部接続用電極、 4はシール材、 5は導電性スペーサーを
示している。
【0011】基板1A上の電極2Aは、シール材4 中の導電
性スペーサー5 により基板1B上に形成された外部接続用
電極3 に異方性の導電接続がなされ、外部に取り出され
る。基板1B上の電極2Bは、そのまま基板1B上に形成され
た外部接続用電極に接続されている。もちろん、配線パ
ターンとの関係で、基板1B上の電極2Bが一旦基板1A上の
電極に導電接続され、再度基板1A上の電極から基板1B上
に形成された外部接続用電極に導電接続されるようにし
てもよい。
【0012】本発明で使用される基板は、ガラス、プラ
スチック等の透明基板であればよく、その内面には、I
TO(In2O3-SnO2)、SnO2等の透明導電膜による透明電
極が形成されている。なお、この透明電極には、このほ
か金属や導電ペースト等による低抵抗の導電性材料の膜
が細線状、格子状等に形成されていてもよい。外部接続
用の電極もこれら表示用の電極と同じ材料でもよいし、
異なる材料とされてもよい。通常は、同じ材料とされて
同時にパターニングされればよい。
【0013】この基板上には通常、配向制御膜が設けら
れている。この配向制御膜としては、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリビニルアルコール等の有機高分子材料、ま
たは、SiO2、TiO2、Al2O3 等の無機材料による膜をラビ
ングしたり、斜め蒸着したりした液晶を配向させる膜で
あればよい。もちろん、垂直配向をするような膜でもよ
い。さらに、必要に応じて、電極と配向制御膜との間に
基板間短絡防止のためにTiO2、SiO2、Al2O3 の絶縁膜を
設けたりしてもよい。なお、これらの絶縁性の膜は、シ
ール部分で基板間導電接続を取る部分には設けない。
【0014】シ−ル材の接着剤は、通常のエポキシ樹
脂、シリコーン樹脂等の有機接着剤でよい。本発明で
は、この有機接着剤に、所望の基板間隙よりもわずかに
大きい径を有しかつ可撓性を有する導電性スペーサーを
混入して用いる。この導電性スペーサーは、その径をX
(μm) とし、その導電性スペーサー 1個を10%圧縮す
るに要する加重をY(grf)とした場合、0.2X≧Y ≧0.06X
−0.10を満足するようにされる。
【0015】これは、Y <0.06X −0.10では、導電性ス
ペーサーがつぶれ易過ぎて、導電接続が充分取れないこ
とがあるためである。さらに、時間の経過と共に接続抵
抗が上昇することも生じ易くなる。また、0.2X<Y の場
合は、導電性スペーサーがつぶれにくく、部分的に導電
接続の接続抵抗が高くなる傾向が生じ易い。
【0016】この導電性スペーサーは、それ自体可撓性
を有する導電性スペーサーが使用される。具体的には有
機樹脂のスペーサーの表面を導電性の材料で被覆したス
ペーサーがある。この導電性の材料は金属を使用するこ
とが好ましいが、抵抗が充分に低ければ、有機や金属以
外の無機の材料でも使用できる。金属の場合には、メッ
キ、蒸着、デイップ等の方法でスペーサーの表面に被覆
層を形成すればよい。特に、導電性の材料の中でもニッ
ケルが抵抗値が低く、価格も安いので使用し易い。
【0017】この導電性スペーサーは、所望の基板間隙
よりもわずかに大きな径を有し、シール圧着時にわずか
につぶれた状態で保持されるようにすることにより、接
続抵抗が低くなり、かつ長期間保持しても接続抵抗の上
昇を生じにくくなる。具体的には、導電性スペーサー
は、所望の基板間隙よりも 2〜20%程度大きな径とされ
れば良い。この導電性スペーサーの混入量は有機接着剤
(硬化する固形分)に対して 0.2〜 5wt%程度とすれば
よい。
【0018】この導電性スペーサーを混入した有機接着
剤によるシール材は、基板にスクリーン印刷等で付与し
て、他方の基板と重ね合わせて圧着する。通常はその一
部に開口部を形成しておき、セル化して後、その開口部
から液晶を注入し、その開口部を封止する。本発明で
は、この圧着時の作業の許容幅が広いので、作業性が高
い。
【0019】即ち、本発明によれば、導電性スペーサー
を混入した有機接着剤を用いない通常のシール工程と同
等の作業条件で作業でき、それにもかかわらず基板間で
の導電接続の抵抗が低く保たれ、接続不良を生じにく
い。
【0020】このシール材は、前記の導電性スペーサー
以外に絶縁性のガラス繊維、プラスチック粒子、セラミ
ック粒子等のスペーサーを混合して用いてもよい。この
場合、絶縁性のスペーサーは所望の基板間隙とほぼ同じ
径とするか、わずかに径を大きくするようにすればよ
い。また、シール部からの光の漏れを低減するためにこ
のスペーサーの表面を暗色に着色して用いてもよい。
【0021】本発明の液晶表示素子で用いる液晶は、用
途に応じて種々の液晶が使用できる。通常のネマチック
液晶をはじめ、スーパーツイスト(STN)型液晶表示
素子に用いられる160 °〜300 °ねじれとなるようにカ
イラル物質を添加した液晶であってもよい。また、ネマ
チック液晶中には、コントラスト比を向上させるためや
色相調整のために二色性色素等の色素を添加してもよ
い。また、強誘電性液晶等でも使用できる。
【0022】本発明は、上下基板間の導電接続が 8箇所
以上ある液晶表示素子に適しており、特に同一辺の同一
部分に 8箇所以上かたまって存在している液晶表示素子
に好適である。このため、コモン電極が 8本〜 100本程
度のドットマトリクス型の液晶表示素子に好適である。
【0023】この他、本発明では、通常の液晶表示素子
で用いられる、偏光板、カラーフィルター、反射板、位
相差板、光源等を積層して用いればよい。さらに、カラ
ーフィルター層を基板の内面または外面に形成したり、
基板を偏光基板としたり、基板の外側にタッチスイッ
チ、紫外線カットフィルター、無反射フィルターを積層
したりしてもよい。また、表示領域にスペーサーを散布
したり、シールを点状に形成したりしてもよい。この
他、通常の液晶表示素子に使用される構造や製法が本発
明の効果を損しない範囲内で種々適用できる。
【0024】
【作用】本発明では、硬度が特定範囲に調整された導電
性スペーサーを用いているので、シール圧着工程におい
て精密な制御を要求されなく、通常の導電性スペーサー
を含まないシールの場合と同様に圧着を行っても、導電
接続不良を生じにくい。これは、圧着時に導電性スペー
サーがある程度変形するが、シール材の接着剤の廻り込
みによる接続不良を生じにくくするとともに、変形から
生じる復元力により低抵抗の導電接続が長期に渡り保た
れるためと思われる。
【0025】
【実施例】
実施例1 第1の基板、第2の基板として、ガラス基板上に設けら
れたITOの電極をパターニングし、シール部及び外部
接続用の端子部を除いて、蒸着法によりSiO2による短絡
防止用の絶縁膜を形成し、ポリイミドのオーバーコート
をスピンコートし、これをラビングして配向制御膜を形
成した基板を作成した。
【0026】有機接着剤として三井東圧化学社製「スト
ラクトボンド」に、導電性スペーサーとして径が7.25μ
m、硬度が0.35grf の導電性スペーサーを 1wt%混合し
て、シール印刷を行った。面内スペーサーとして、この
基板上に 6.7μmの樹脂スペーサーを散布し、他方の基
板を重ね合わせて圧着を行い液晶表示素子を製造した。
この結果、接続箇所約10万箇所の内、接続抵抗が数MΩ
のほぼ断線状態となる接続不良は全く生じなかった。
【0027】比較例1 導電性スペーサーとして径が7.25μm、硬度が0.26grf
の導電性スペーサーを1.5wt%混合して、シール印刷を
行った外は実施例1と同様にして、液晶表示素子を製造
した。この結果、接続不良を約0.55%生じた。
【0028】実施例2 導電性スペーサーとして径が7.25μm、硬度が0.38grf
の導電性スペーサーを0.5wt%混合して、シール印刷を
行った外は実施例1と同様にして、液晶表示素子を製造
した。この結果、接続不良はやはり 0%であった。
【0029】実施例3 導電性スペーサーとして径が7.25μm、硬度が0.35grf
の導電性スペーサーを0.2wt%、さらに絶縁性スペーサ
ーとして径が 7.0μmのガラス繊維製の絶縁性のスペー
サーを 1.0wt%混合して、シール印刷を行った外は実施
例1と同様にして、液晶表示素子を製造した。この結
果、接続不良はやはり 0%であった。
【0030】
【発明の効果】本発明では、硬度が特定範囲に調整され
た導電性スペーサーを混入したシール材を用いているの
で、導電接続不良を生じにくく、シール圧着工程におい
ての作業幅が広くなる。即ち、通常の導電性スペーサー
を含まないシールの場合と同様に圧着を行っても、導電
接続不良を生じにくい。
【0031】即ち、このようにすることにより、圧着時
に導電性スペーサーがある程度変形するが、柔らかすぎ
てシール材の接着剤が電極との間に廻り込みことによる
接続不良を生じにくくすることができる。また、導電性
スペーサーの変形から生じる復元力により、電極と強く
接触しており、徐々に抵抗が上昇するというような現象
を生じにくく、低抵抗の導電接続が長期に渡り保たれ
る。
【0032】本発明は、本発明の効果を損しない範囲内
で公知の液晶表示素子に使用されている種々の構成を付
加してもよく、今後種々の応用が可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示素子の断面図
【符号の説明】
1A、1B:基板 2A、2B:電極 3 :外部接続用電極 4 :シール材 5 :導電性スペーサー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電極を設けた一対の基板間に液晶が封入さ
    れ、一方の基板の電極が他方の基板の電極にシール材内
    部で導電接続されてなる液晶表示素子において、シール
    材が所望の基板間隙よりもわずかに大きい径を有しかつ
    可撓性を有する導電性スペーサーを含有しており、その
    導電性スペーサーの径をX(μm) とし、その導電性スペ
    ーサー 1個を10%圧縮するに要する加重をY(grf)とした
    場合、0.2X≧Y ≧0.06X −0.10を満足するような導電性
    スペーサーを用いることを特徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項2】請求項1の液晶表示素子において、導電性
    スペーサーがニッケルを被覆した樹脂スペーサーである
    ことを特徴とする液晶表示素子。
JP26106893A 1993-10-19 1993-10-19 液晶表示素子 Pending JPH07114030A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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