JPS6180190A - Liquid crystal display element - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示素子に関し、特に家電製品、自動車、
事務機器、医療機器等におけるインジケータとしてのバ
ーグラフ表示に好適な液晶表示素子に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a liquid crystal display element, particularly for home appliances, automobiles,
The present invention relates to a liquid crystal display element suitable for bar graph display as an indicator in office equipment, medical equipment, etc.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、液晶を用いた表示素子は、クロック・ラジオ、ス
テレオ、ＶＴＲ、クーラー等の家電製品をはじめ、自動
車の燃料タンク、エンジンオイル等のレベルゲージ、温
度ゲージ、方向指示器、また電卓等の事務機器、更には
血圧計、体温計等の医ｇｉ機器等に幅広く採用されてい
る。なかでも、インジケータとしての用途が多く、レベ
ルメータ、レベルゲージのセグメント表示等に多用され
ている。In recent years, display elements using liquid crystals have been used not only in home appliances such as clock radios, stereos, VTRs, and air conditioners, but also in automobile fuel tanks, engine oil level gauges, temperature gauges, direction indicators, and office work such as calculators. It is widely used in medical devices such as blood pressure monitors and thermometers. Among these, it is often used as an indicator, and is often used for segment displays on level meters and level gauges.

この液晶表示素子は、基本的には配向膜および透明電極
が配設された２枚の透明基板間に、電界により光学的特
性の変化する物質（液晶）を封入したものである。This liquid crystal display element basically has a substance (liquid crystal) whose optical characteristics change depending on an electric field sealed between two transparent substrates on which an alignment film and a transparent electrode are provided.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

液晶表示素子を上記各種製品に用いてセグメント表示を
行う場合、従来は、例えばセグメント電極を設けた電極
基板と、コモン電極を設けた電極基板を、およそ数〜１
０μｍ離して対向させ、これら２枚の電極基板の周辺部
をシールして空のセル容器を組み立てた後、予め用意し
た液晶注入孔から電極基板の間に液晶材料を注入し、あ
とで液品性入孔を封止した液晶表示素子を用いていた（
「液晶の最新技術」、株式会社　工業調査会、１９８３
・５・２５刊、Ｐ９３）。When performing segment display using a liquid crystal display element in the various products mentioned above, conventionally, for example, an electrode substrate provided with segment electrodes and an electrode substrate provided with a common electrode are used.
After assembling an empty cell container by placing these two electrode substrates facing each other with a distance of 0 μm and sealing the peripheries, liquid crystal material is injected between the electrode substrates from the liquid crystal injection hole prepared in advance, and later the liquid It used a liquid crystal display element with sealed holes (
"Latest Technology of Liquid Crystals", Industrial Research Association Co., Ltd., 1983
・May 25th issue, p.93).

ところで、セグメント表示を行う場合には、透明電極の
分割パターニング、Ａ／Ｄ変換回路、セグメントごとの
駆動回路が必要となる。By the way, when performing segment display, segmented patterning of transparent electrodes, an A/D conversion circuit, and a drive circuit for each segment are required.

このため、液晶表示素子の構成が非常に複雑になるばか
りか、１セグメントでも作動不良になると、特にハーグ
ラフ等の連続的な表示においては欠損部が目立ち、外観
上の品質を低下させるという問題があった。For this reason, not only does the structure of the liquid crystal display element become extremely complicated, but if even one segment malfunctions, the defect becomes noticeable, especially in continuous displays such as heart graphs, and the quality of the appearance deteriorates. there were.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明は上記問題を解決す′るためになされたもので、
本発明の目的は、液晶セルの構造を工夫して電位勾配を
付与することにより、回路構成が単純でセグメント分割
することなくバーグラフ表示を可能とすることにある。The present invention has been made to solve the above problems.
An object of the present invention is to provide a simple circuit configuration and a bar graph display without segment division by devising the structure of a liquid crystal cell and imparting a potential gradient.

かかる目的は、次に述べる液晶表示素子によって達成さ
れる。This object is achieved by the liquid crystal display element described below.

即ち、本発明の液晶表示素子は、配向膜および透明電極
が配設された２枚の透明基板間に液晶が封入された液晶
表示素子であって、 前記透明電極は略細長い矩形状に設けられており、この
透明電極の短辺側の一端近傍には、その短辺に沿って良
導電性部が形成され、この良導電性部近傍の透明電極か
ら一対のリード線が取り出されていることを特徴として
いる。That is, the liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element in which liquid crystal is sealed between two transparent substrates on which an alignment film and a transparent electrode are disposed, and the transparent electrode is provided in a substantially elongated rectangular shape. A good conductive part is formed along the short side near one end of the short side of this transparent electrode, and a pair of lead wires are taken out from the transparent electrode near this good conductive part. It is characterized by

本発明において、透明基板としては白色フロートガラス
等の透明ガラスまたはポリエステルフィルム等の高分子
フィルムを用いることができる。In the present invention, a transparent glass such as white float glass or a polymer film such as a polyester film can be used as the transparent substrate.

この透明基板上には、酸化インジウム（Ｉｎ２０、）を
主成分とするＩＴＯ膜またはＮＥＳＡ膜からなる透明電
極が形成される。この透明電極は通常真空蒸着法、スパ
ッタリング法等により形成され、厚さは数百〜数千人と
される。A transparent electrode made of an ITO film or a NESA film whose main component is indium oxide (In20) is formed on this transparent substrate. This transparent electrode is usually formed by a vacuum evaporation method, a sputtering method, etc., and has a thickness of several hundred to several thousand layers.

この透明電極の上には配向膜が形成される。この配向膜
は、ポリイミド、シランカンプリング剤、カルボン酸ク
ロム錯体等により形成される。この配向膜は、例えば、
ポリイミド等の有機物質からなる場合には、ポリイミド
溶液等にディッピングまたはポリイミド溶液等をスプレ
ーしてポリイミド等からなる層を形成した後、ラビング
処理することによって得られる。An alignment film is formed on this transparent electrode. This alignment film is formed from polyimide, a silane camping agent, a chromium carboxylic acid complex, or the like. This alignment film is, for example,
When it is made of an organic material such as polyimide, it can be obtained by dipping or spraying a polyimide solution or the like to form a layer made of polyimide or the like, and then subjecting it to a rubbing treatment.

２枚の透明基板は一定の間隔をもってシール剤によりシ
ールされる。このシール剤としては、エポキシ樹脂、低
融点ガラス等が用いられる。The two transparent substrates are sealed with a sealant at a constant interval. As this sealant, epoxy resin, low melting point glass, etc. are used.

上記透明基板とシール剤により郭定され、る空間には液
晶とスペーサが介在される。液晶としては、ネマチック
液晶を用いる。スペーサとしてはガラス、プラスチック
、セラミックス等からなる球状粒子またはファイバが用
いられる。A liquid crystal and a spacer are interposed in the space defined by the transparent substrate and the sealant. A nematic liquid crystal is used as the liquid crystal. As the spacer, spherical particles or fibers made of glass, plastic, ceramics, etc. are used.

本発明の特徴は、上記透明電極が細長い矩形状とされ、
この透明電極の短辺側の一端近傍に、その短辺に沿って
良導電性部を形成したことにある。The present invention is characterized in that the transparent electrode has an elongated rectangular shape,
This is because a highly conductive portion is formed near one end of the short side of the transparent electrode along the short side.

この良導電性部は、例えば銀ペースト等を被着させるこ
とにより得られる。This highly conductive portion can be obtained, for example, by depositing silver paste or the like.

そして、この良導電性部近傍の透明電極から一対のリー
ド線が取り出される。Then, a pair of lead wires are taken out from the transparent electrode near this highly conductive portion.

〔作用〕[Effect]

本発明の液晶表示素子によれば、液晶駆動回路を作動さ
せて電圧を印加すると、電流は抵抗の小さい良導電性部
を優先して流れる。そして、電圧を上げるにつれ、良導
電性部から透明電極の反対側（対辺側）に向かって段階
的に電位差（電界の差）が生じ、この電位差に応じた液
晶の色がスペクトル状に表れる。According to the liquid crystal display element of the present invention, when the liquid crystal drive circuit is activated and a voltage is applied, current flows preferentially through the highly conductive portion with low resistance. Then, as the voltage is increased, a potential difference (difference in electric field) is generated stepwise from the highly conductive part toward the opposite side of the transparent electrode (opposite side), and the color of the liquid crystal appears in a spectrum according to this potential difference.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上より、本発明の液晶表示素子によれば、以下の効果
を奏する。As described above, the liquid crystal display element of the present invention provides the following effects.

（イ）レベルメータ、レベルゲージ等のハーグラフ状の
セグメント表示を、透明電極のバターニングを施さずに
、またＡ／Ｄ変換回路、セグメント駆動回路を用いずに
行うことができ、製造工程の簡略化、構成の単純化が図
れ、コストが低減し、製品の信頼性が向上する。(a) Half-graph segment displays on level meters, level gauges, etc. can be performed without patterning transparent electrodes, and without using A/D conversion circuits or segment drive circuits, simplifying the manufacturing process. This reduces costs and improves product reliability.

（ロ）従来のように、セグメント分割したときに生して
いた部分的表示欠損等の不具合がなくなり、製品の品質
が向上する。(b) Problems such as partial display defects that occur when segmenting as in the past are eliminated, and the quality of the product is improved.

（ハ）多色カラー表示ができるため、色相により。(c) Multicolor display is possible, depending on the hue.

寒暖、冷熱、高低等のフィーリングを表１ことができる
。You can record the feeling of temperature, heat, cold, height, etc. in Table 1.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施例は、本発明をＤＡＰ　（Ｄｅｆｏｒｍａｔｉ
ｏｎｏｆ　　ｖｅｒｔｉｃａｌ　　Ａｌｅｉｇｎｅｄ　
　Ｐｈａｓｅｓ）型液晶表示素子に通用した例を示す。This example demonstrates the present invention in DAP (Deformati
onof vertically aligned
An example applicable to a Phases type liquid crystal display element is shown below.

ここで、第１図は本発明の実施例に係る液晶表示素子を
示す断面図、第２図と第３図は本発明の実施例に係る液
晶表示素子の作動を示す説明図である。Here, FIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are explanatory views showing the operation of the liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.

透明基板としての透明平板ガラス１　（縦６０ｗｎａ、
横１２０ｆｌ、厚さ１．１ｍｍ）をアセトン、イソプロ
ピルアルコール、蒸留水で十分に洗浄、乾燥した後、こ
の透明平板ガラス１上に透明電極としての［ＴＯＯ２０
（酸化インジウム−酸化錫）を真空蒸着法により約１２
００人の厚さに形成する。このときのＩＴＯ膜２のシー
ト抵抗は約４００Ω／口である。次に、ＩＴＯ膜２の短
辺側より５ｆｌ内側に導電性銀ペーストを塗布、境付し
て良導電性部３を形成する。次いで、垂直配向処理する
ためシランカップリング剤に１０分間浸漬し、引き上げ
た後、１３０°Ｃで１５分間乾燥して配向膜４を形成す
る。上記の如く処理した透明平板ガラス１を２枚用意し
、一方にスペーサとして直径約１μｍのプラスチックビ
ーズを散布し、他方にはソール剤としてエポキシ系接着
剤５をスクリーン印刷した後、ＩＴＯ膜２を対向させた
状態で２枚の透明平板ガラス１を重ね合わせて液晶セル
とする。そして、予め用意した液晶注入孔から負の誘電
異方性をもつネマティック液晶６を注入し、注入後液晶
注入孔を２液性接着剤で封止する。最後に、作成した液
晶セルの両面に直交するように偏光板７を張りつけると
共に、良導電性部３近傍のＩＴＯ膜２から一対のリード
線を引き出す。この結果、第１図に示すような液晶表示
素子が得られた。Transparent flat glass 1 as a transparent substrate (vertical 60wna,
After thoroughly washing and drying a glass (width 120 fl, thickness 1.1 mm) with acetone, isopropyl alcohol, and distilled water, a [TOO20
(indium oxide-tin oxide) by vacuum evaporation method.
Formed to a thickness of 0.00 people. The sheet resistance of the ITO film 2 at this time is about 400Ω/hole. Next, a conductive silver paste is applied and bordered 5 fl from the short side of the ITO film 2 to form a highly conductive part 3. Next, for vertical alignment treatment, it is immersed in a silane coupling agent for 10 minutes, pulled up, and then dried at 130° C. for 15 minutes to form an alignment film 4. Two sheets of transparent flat glass 1 treated as described above are prepared, plastic beads with a diameter of approximately 1 μm are sprinkled on one side as a spacer, and an epoxy adhesive 5 is screen printed on the other side as a sole agent, and then an ITO film 2 is applied. A liquid crystal cell is formed by overlapping two transparent flat glasses 1 in a state where they face each other. Then, nematic liquid crystal 6 having negative dielectric anisotropy is injected through a liquid crystal injection hole prepared in advance, and after injection, the liquid crystal injection hole is sealed with a two-component adhesive. Finally, polarizing plates 7 are attached perpendicularly to both surfaces of the liquid crystal cell thus created, and a pair of lead wires are drawn out from the ITO film 2 near the highly conductive portion 3. As a result, a liquid crystal display element as shown in FIG. 1 was obtained.

次に、本実施例の液晶表示素子を用い、その変化を観察
した。即ち、６４Ｈｚの矩形波を発生するファンクシタ
ンジェネレータ８を接続し、裏面から図示しない冷陰極
管で照明をあて、印加電圧を順次０■から高くしていっ
たときの変化をみた。Next, the changes were observed using the liquid crystal display element of this example. That is, a fungus tan generator 8 that generates a 64 Hz rectangular wave was connected, illumination was applied from the back side with a cold cathode tube (not shown), and changes were observed when the applied voltage was increased sequentially from 0.

すると、印加電圧がＯ■のときは、液晶分子が垂直に配
向しており、かつ偏光板７が直交ニコルになっているた
め、全体に暗い青色９を呈している。電圧を加えていき
４．５■を越えると、銀ペーストで形成した良導電性部
３近傍より鮮やかな青色ＩＯに変化しく第２図参照）、
更に電圧を高くしていくと、青色の帯が対辺に向かって
移動し、青色の次に緑１１、黄１２、赤１３、紫１４と
スペクトル状に色が表れてくる。電圧を１０．５　Ｖま
で上げると、青色の帯は対辺に到達し、液晶セル−面に
青１０、緑１１、黄１２、赤１３、紫１４と鮮やかなカ
ラー表示が得られた。なお、説明の便宜上、第２図、第
３図において、色が異なるごとにハツチングを変えて示
した。Then, when the applied voltage is O2, the liquid crystal molecules are vertically aligned and the polarizing plates 7 are crossed Nicols, so the entire display exhibits a dark blue color 9. As the voltage is applied and the voltage exceeds 4.5cm, the color changes to a brighter blue color near the highly conductive area 3 formed with silver paste (see Figure 2).
As the voltage is further increased, the blue band moves toward the opposite side, and colors appear in a spectral manner: green 11, yellow 12, red 13, and violet 14 after blue. When the voltage was increased to 10.5 V, the blue band reached the opposite side, and a bright color display of blue 10, green 11, yellow 12, red 13, and purple 14 was obtained on the liquid crystal cell surface. In addition, for convenience of explanation, hatching is changed for each different color in FIGS. 2 and 3.

本実施例の液晶表示素子によれば、レベルメータ、レベ
ルメータ等のハーグラフ状のセグメント表示を、透明電
極のパターニングを施さずに、またＡ／Ｄ変換回路、セ
グメント駆動回路を用いずに行うことができる。このた
め、製造工程の簡略化、構成の単純化が図れ、コストが
低減し、製品の信頼性が向上するという優れた効果を奏
する。According to the liquid crystal display element of this embodiment, a half-graph segment display of a level meter, etc. can be performed without patterning a transparent electrode, and without using an A/D conversion circuit or a segment drive circuit. Can be done. Therefore, the manufacturing process can be simplified, the configuration can be simplified, costs can be reduced, and product reliability can be improved, which are excellent effects.

また、従来のように、セグメント分割したときに生じて
いた部分的表示欠損等の不具合がなくなり、製品の品質
が向上する。Furthermore, problems such as partial display defects that occur when dividing into segments, as in the past, are eliminated, and the quality of the product is improved.

更に、スペクトル状の多色カラー表示ができるため、色
相により、寒暖、冷熱、高低等のフィーリングを表すこ
とができ、人の感覚に合ったハーグラフ表示ができる。Furthermore, since a spectral multicolor display is possible, it is possible to express feelings such as cold/warmth, cold/hot, high/low, etc. by hue, and a half-graph display that suits human senses is possible.

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and includes various embodiments within the scope of the claims. .

例えば、本実施例ではホメオトロピ１．り配向（両面と
も垂直配向）のＤＡＰ型セルを用いているが、ハイブリ
ッド配向（一方が垂直配向で他方が水平配向）のＨＡＮ
型セルでも同様に適用できるまた、実施例では偏光板を
直交して設けた例を示したが、この偏光板は平行に設け
てもよく、この場合は直交させた場合と補色関係にある
色相を呈する。For example, in this example, homeotropy 1. A DAP type cell with a hybrid orientation (vertical orientation on one side and horizontal orientation on the other) is used, but a HAN cell with a hybrid orientation (vertical orientation on one side and horizontal orientation on the other side) is used.
In addition, although the example shows an example in which the polarizing plates are arranged orthogonally to each other, the polarizing plates may also be arranged in parallel. exhibits.

また、ＴＴＯ膜のシート抵抗がセル間抵抗に比べて十分
に低くセル全体に電界が一様にかかってしまう場合は、
ＩＴＯ膜の厚さを小さくしてシート抵抗を高くしたり、
液晶中に４級アンモニウム塩などをごく微量添加して、
セル抵抗を下げればよい。In addition, if the sheet resistance of the TTO film is sufficiently low compared to the intercell resistance that the electric field is uniformly applied to the entire cell,
By reducing the thickness of the ITO film and increasing the sheet resistance,
By adding a very small amount of quaternary ammonium salt to the liquid crystal,
All you have to do is lower the cell resistance.

また、第４図に示すように、液晶表示素子の表示面上に
、マスキングやフィルタを付けることにより、ディジタ
ル感を出すことができる。Furthermore, as shown in FIG. 4, a digital feel can be created by applying masking or a filter to the display surface of the liquid crystal display element.

更に、液晶セルのセル間ギャップ、配向処理、偏光板の
配置等を変えることにより、呈色域の幅、色相が異なる
種々のバーグラフ表示が得られる。Furthermore, by changing the inter-cell gap of the liquid crystal cell, alignment treatment, arrangement of polarizing plates, etc., various bar graph displays with different color gamut widths and hues can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の実施例に係る液晶表示素子を示す断面
図、 第２図と第３図は本発明の実施例に係る液晶表示素子の
作動を示す説明図であり、第３図は第２図の場合より印
加電圧を上げた場合を示しており、第４図は本発明の実
施例に係る液晶表示素子にマスキングを設けた状態を示
す説明図である。 １・・−・透明平板ガラス（透明基板）２・−・・・Ｉ
ＴＯ膜 ３・−・−良導電性部 ４−−−−−一配向膜 ５−・・〜接着剤（シール剤） ６−・・・−ネマティック液晶 ７・・・・・−偏光板 ８−・−ジェネレータ １５・−−−−−マスキングFIG. 1 is a sectional view showing a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are explanatory views showing the operation of a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention, and FIG. This shows a case in which the applied voltage is higher than in the case of FIG. 2, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state where masking is provided on the liquid crystal display element according to the embodiment of the present invention. 1.--Transparent flat glass (transparent substrate) 2.--I
TO film 3 --- Good conductive part 4 --- One alignment film 5 --- Adhesive (sealant) 6 --- Nematic liquid crystal 7 --- Polarizing plate 8 --・-Generator 15・----Masking

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）配向膜および透明電極が配設された２枚の透明基
板間に液晶が封入された液晶表示素子であって、 前記透明電極は略細長い矩形状に設けられており、この
透明電極の短辺側の一端近傍には、その短辺に沿って良
導電性部が形成され、この良導電性部近傍の透明電極か
ら一対のリード線が取り出されていることを特徴とする
液晶表示素子。(1) A liquid crystal display element in which a liquid crystal is sealed between two transparent substrates on which an alignment film and a transparent electrode are arranged, the transparent electrode being provided in a substantially elongated rectangular shape, and the transparent electrode A liquid crystal display element characterized in that a good conductive part is formed along one end of the short side, and a pair of lead wires are taken out from a transparent electrode near the good conductive part. .