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技術 液晶表示素子

出願人 株式会社東芝
発明者 濱元千尋
出願日 1998年8月25日 (22年4ヶ月経過) 出願番号 1998-238755
公開日 2000年3月3日 (20年9ヶ月経過) 公開番号 2000-066181
状態 未査定
技術分野 液晶2(構造一般、スペーサ、注入口及び封止部材) 液晶2(構造一般、スペーサ、注入口及びシール材)
主要キーワード 間隙保持 信号線端子 柱状突起 単位当り 挟持位置 配置密度 フロントベゼル 電極基板側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2000年3月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

軽量化にかかわらず、ベゼルに挟持される位置にて液晶セルが歪むのを防止し、液晶表示素子表示品位向上を図る。

解決手段

アレイ基板12のフロントベゼル18aの足18cと接触する位置に、他の位置に設けられる第2の柱状突起24の配置密度に比し5倍の配置密度で第1の柱状突起23を形成し、フロントベゼル18aの足18cと接触する位置における液晶セル17の剛性強化する。

概要

背景

一般に液晶表示素子は、絶縁基板上に電極を有する一対の電極基板を対向して貼り合わせる事により液晶セルを形成し、その間隙液晶組成物封入して成っている。そして2枚の電極基板間の間隙を均一に保持するため、従来は、球状の樹脂ガラスを電極基板上に均一に散布したり、あるいは何れか一方の電極基板側にて配線層等と重なる位置に均一に柱状の突起を形成する等していた。

そしてこの様にして成る液晶セルをテレビパソコン表示装置に組み込むため、従来は、駆動回路インタフェース回路が設けられる液晶セルの額縁領域額縁状の2枚のベゼルで挟持して液晶セルを固定し、更にバックライトを取着する等していた。

概要

軽量化にかかわらず、ベゼルに挟持される位置にて液晶セルが歪むのを防止し、液晶表示素子の表示品位向上を図る。

アレイ基板12のフロントベゼル18aの足18cと接触する位置に、他の位置に設けられる第2の柱状突起24の配置密度に比し5倍の配置密度で第1の柱状突起23を形成し、フロントベゼル18aの足18cと接触する位置における液晶セル17の剛性強化する。

目的

そこで本発明は上記課題を除去するもので、液晶表示素子の軽量化に伴い液晶セルの剛性が小さく成ってもベゼルとの接触位置において液晶セルに歪みを生じる事無く、電極基板間の間隙を均一に保持し、良好な表示品位を得られひいては製造歩留まりの高い液晶表示素子を提供する事を目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

対向される電極基板間隙液晶組成物封入して成る液晶セルと、この液晶セルの額縁領域を挟持して前記液晶セルを固定する額縁状の固定枠とを有する液晶表示素子において、前記液晶セルの前記固定枠による挟持位置に配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第1の間隙保持手段と、前記液晶セルの前記挟持位置以外の位置に前記第1の間隙保持手段より低い配置密度で配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第2の間隙保持手段とを具備する事を特徴とする液晶表示素子。

請求項2

対向される電極基板の間隙に液晶組成物を封入して成る液晶セルと、この液晶セルの額縁領域を挟持して前記液晶セルを固定する額縁状の固定枠とを有する液晶表示素子において、前記液晶セルの前記固定枠による挟持位置に配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する複数本の柱状の第1の間隙保持手段と、前記液晶セルの前記挟持位置以外の位置に前記第1の間隙保持手段より単位面積当たりの本数が少なく配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第2の間隙保持手段とを具備する事を特徴とする液晶表示素子。

請求項3

対向される電極基板の間隙に液晶組成物を封入して成る液晶セルと、この液晶セルの額縁領域を挟持して前記液晶セルを固定する額縁状の固定枠とを有する液晶表示素子において、前記液晶セルの前記固定枠による挟持位置に配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第1の間隙保持手段と、この第1の間隙保持手段より体積が小さく前記液晶セルの前記挟持位置以外の位置に配置され前記前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第2の間隙保持手段とを具備する事を特徴とする液晶表示素子。

技術分野

0001

本発明は、対向される一対の電極基板間間隙を均一に保持して成る液晶表示素子に関する。

背景技術

0002

一般に液晶表示素子は、絶縁基板上に電極を有する一対の電極基板を対向して貼り合わせる事により液晶セルを形成し、その間隙に液晶組成物封入して成っている。そして2枚の電極基板間の間隙を均一に保持するため、従来は、球状の樹脂ガラスを電極基板上に均一に散布したり、あるいは何れか一方の電極基板側にて配線層等と重なる位置に均一に柱状の突起を形成する等していた。

0003

そしてこの様にして成る液晶セルをテレビパソコン表示装置に組み込むため、従来は、駆動回路インタフェース回路が設けられる液晶セルの額縁領域額縁状の2枚のベゼルで挟持して液晶セルを固定し、更にバックライトを取着する等していた。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら近年、液晶表示素子の軽量化の要求に応じるため電極基板は薄くされる傾向に有り、これに伴い電極基板の剛性が小さく成ってきている。このためこのような薄い電極基板からなる液晶セルを固定するため、その額縁領域をベゼルで挟持しようとすると、ベゼルとの接触位置において液晶セルに局所的に力が加わる事から、剛性の小さい液晶セルにあってはベゼルとの接触位置及びその周辺に歪みを生じ、電極基板間の間隙が不均一になり、表示領域内においてもその周囲に間隙の不均一を生じ、液晶表示素子の表示品位を低下させるという問題を有していた。

0005

そこで本発明は上記課題を除去するもので、液晶表示素子の軽量化に伴い液晶セルの剛性が小さく成ってもベゼルとの接触位置において液晶セルに歪みを生じる事無く、電極基板間の間隙を均一に保持し、良好な表示品位を得られひいては製造歩留まりの高い液晶表示素子を提供する事を目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明は上記課題を解決する為の手段として、対向される電極基板の間隙に液晶組成物を封入して成る液晶セルと、この液晶セルの額縁領域を挟持して前記液晶セルを固定する額縁状の固定枠とを有する液晶表示素子において、前記液晶セルの前記固定枠による挟持位置に配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第1の間隙保持手段と、前記液晶セルの前記挟持位置以外の位置に前記第1の間隙保持手段より低い配置密度で配置され前記電極基板の間隙を一定に保持する柱状の第2の間隙保持手段とを設けるものである。

0007

上記構成により本発明は、軽量化のために電極基板を薄くしても、液晶セルの固定枠により挟持される位置の剛性をそれ以外の位置の剛性より強化する事により、固定枠との接触位置及びその周辺にて液晶セルが歪むおそれが無く、電極基板間の間隙を均一に保持出来、表示品位を向上し製造歩留まりの向上を図るものである。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下本発明を図1乃至図3に示す第1の実施の形態を参照して説明する。10は、表示領域[A]及び額縁領域[B]からなるアクティブマトリクス型の液晶表示素子10である。液晶表示素子10は、薄膜トランジスタ(以下TFTと略称する。)11をマトリクス状に有するアレイ基板12及び対向基板13とを対向配置して成る所定の間隙に、液晶組成物14を封入して成る液晶セル17、及び液晶セル17を液晶表示装置(図示せず)に組み込むため、その額縁領域[B]を挟持固定する額縁状のフロントベゼル18a、リアベゼル18bを有している。

0009

ここでアレイ基板12は、画素領域[A]にてガラス基板16上に形成される走査線(図示せず)及び信号線(図示せず)をの交点アモルファスシリコン(a−Si)を半導体層とするTFT11をマトリクス状に配置して成っている。又アレイ基板12は、画素領域[A]にてマトリクス状にパターン形成されTFT11により駆動されるインジウム錫酸化物(以下ITOと略称する。)からなる画素電極20を有している。アレイ基板12の額縁領域[B]には、走査線及び信号線端子に接続し、TFT11を駆動するための駆動回路21やインタフェース回路22等が設けられている。

0010

更にアレイ基板12上の額縁領域[B]のうち、フロントベゼル18aの足18cと接触する位置には、第1の間隙保持手段として、感光性樹脂からなり断面20μm×20μm、所定の高さの第1の柱状突起23がフォトリソグラフィ技術により1画素当たり1個の配置密度で形成されている。又アレイ基板12上のフロントベゼル18aと接触する以外の位置には、第2の間隙保持手段として、感光性樹脂からなり断面20μm×20μm、所定の高さの第2の柱状突起24がフォトリソグラフィ技術により5画素当たり1個の配置密度で形成され、更に最上層ポリイミドからなる配向膜26aが塗布されている。

0011

対向基板13は、ガラス基板27上に、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色色材28a、28b、28cをストライプ状に配置して成るカラーフィルタ28、及びカラーフィルタ28の間隙を遮光するブラックマトリクス30、ITOからなる対向電極31、ポリイミドからなる配向膜26bが積層されている。

0012

そして配向膜26a、26bを夫々ラビング処理した後、アレイ基板12及び対向基板13を、両基板12、13の電極パッド(図示せず)が電気的に導通される様対向配置し、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化性樹脂からなり、画素領域[A]を囲繞するシール剤(図示せず)により固着し、液晶セル17を形成する。この時アレイ基板12及び対向基板13間の間隙は第1の柱状突起23及び第2の柱状突起24により均一に5μmと成るよう保持されている。この後液晶セル17のシール剤に囲繞される間隙に液晶組成物14を封入し、その外側に偏光板32、33を取着する。

0013

このようにして成る液晶セル17をベゼル18a、18bにより挟持してねじ19で止め固定するが、この時、フロントベゼル18aの足18cは、配置密度の高い第1の柱状突起23が設けられる位置にて液晶セル17と接触する。このフロントベゼル18a及びリアベゼル18bによる挟持により、液晶セル17のフロントベゼル18aの足18cとの接触位置には局所的に力が加わるが、この位置にあっては、第1の柱状突起23が第2の柱状突起24の配置密度の5倍の高い配置密度で配置されていて、液晶セル17の剛性が強化されているので、液晶セル17は歪みを防止され、両基板12、13間の間隙は5μmの高さに均一に保持される。この後、液晶セル17をベゼル18a、18bで固定して成る液晶表示素子10は、バックライト(図示せず)等と共にパソコンの表示装置等に組み込まれる。

0014

このように構成すれば、ベゼル18a、18bによる挟持位置にて液晶セル17に局所的に力が加わっても、その他の位置に比し単位当り5倍の本数で配置される配置密度の高い第1の柱状突起23により、挟持位置の剛性が強化されている事から、液晶セル17は歪みにより間隙の均一性が損なわれる事が無く、軽量で有りながら表示品位の良好な液晶表示素子を得る事が出来、その歩留まりも向上される。

0015

次に本発明を図4及び図5に示す第2の実施の形態を参照して説明する。本実施の形態は第1の実施の形態においてフロントベゼル18aの足18cと接触する位置に形成される柱状突起を太くしたものであり、第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。

0016

即ち、液晶セル36のアレイ基板37上にて、額縁領域[B]のフロントベゼル18aの足18cと接触する位置には、第1の間隙保持手段として、感光性樹脂からなり断面20μm×80μm、所定の高さの第3の柱状突起38がフォトリソグラフィ技術により5画素当たり1個の配置密度で形成されている。又アレイ基板37の、フロントベゼル18aの足18cとの接触位置以外の位置には、第2の間隙保持手段であり、感光性樹脂からなり断面20μm×20μm、所定の高さの第2の柱状突起24が5画素当たり1個の配置密度で形成されている。

0017

この様にして形成されるアレイ基板37及び対向基板13をシール剤により固着して成る液晶セル36は、第3の柱状突起38及び第2の柱状突起24により均一な5μmの間隙を保持される。そして液晶セル36をベゼル18a、18bにより挟持して固定するが、この時フロントベゼル18aの足18cは、第3の柱状突起38が設けられる位置にて液晶セル36と接触する。このフロントベゼル18a及びリアベゼル18bによる挟持により、液晶セル36のフロントベゼル18aの足18cとの接触位置には局所的に力が加わるが、この位置にあっては、第3の柱状突起38の断面積が第2の柱状突起24の4倍と太く形成され、液晶セル36の剛性が強化されているので液晶セル36は歪みを防止され、両基板37、13間の間隙は所定の高さに均一に保持される。

0018

このように構成すれば、第1の実施の形態と同様ベゼル18a、18bによる挟持位置にて液晶セル36に局所的に力が加わっても、断面積の大きい第3の柱状突起38により、挟持位置の剛性が強化されている事から、液晶セル36は歪みにより間隙の均一性が損なわれる事が無く、表示品位の良好な液晶表示素子を得る事が出来る。

0019

尚本発明は上記実施の形態に限られるものでなくその趣旨を変えない範囲での変更は可能であって、例えば液晶表示素子の表示形式は、夫々に帯状のX電極あるいはY電極を有するX基板及びY基板を対向配置して成る単純マトリクス駆動であっても良い。又、対向配置される一対の電極基板間の間隙を均一に保持するための第1の間隙保持手段あるいは第2の間隙保持手段の配置密度あるいは太さ、や断面形状等全く任意で有り、第1の間隙保持手段は、固定枠の挟持により液晶競る荷局所的に歪みを生じない配置密度や太さであれば良い。更に第1の間隙保持手段あるいは第2の間隙保持手段は、対向基板側に設けても良いし、その材質もカラーフィルタに用いる樹脂を積層して形成する等任意である。

発明の効果

0020

以上説明したように本発明によれば、液晶セル周囲を挟持する固定枠との接触位置における第1の間隙保持手段を、それ以外の位置における第2の間隙保持手段に比し高い配置密度で配置することにより、固定枠との接触位置における液晶セルの剛性を強化出来、固定枠の挟持により局所的に力が加わっても液晶セルが歪む事無く、電極基板間の間隙を均一に保持出来る。従って良好な表示品位の液晶表示素子を高い歩留まりで得られる。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明の第1の実施の形態の液晶表示素子を示す概略分散説明図である。
図2本発明の第1の実施の形態の第1及び第2の柱状突起の配置を示す概略説明図である。
図3本発明の第1の実施の形態の液晶表示素子の図2のC−C´線から見た概略断面図である。
図4本発明の第2の実施の形態の第2及び第3の柱状突起の配置を示す概略説明図である。
図5本発明の第2の実施の形態の液晶表示素子の図4のD−D´線から見た概略断面図である。

--

0022

10…液晶表示素子
11…薄膜トランジスタ
12…アレイ基板
13…対向基板
14…液晶組成物
17…液晶セル
17…画素電極
18a…フロントベゼル
18b…リアベゼル
20…画素電極
23…第1の柱状突起
24…第2の柱状突起
28…カラーフィルタ
30…ブラックマトリクス
31…対向電極

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