JP2001100225A - 液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子

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JP2001100225A
JP2001100225A JP27745299A JP27745299A JP2001100225A JP 2001100225 A JP2001100225 A JP 2001100225A JP 27745299 A JP27745299 A JP 27745299A JP 27745299 A JP27745299 A JP 27745299A JP 2001100225 A JP2001100225 A JP 2001100225A
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JP
Japan
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liquid crystal
substrates
substrate
crystal material
crystal display
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JP27745299A
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Tatsuo Saishiyu
達夫 最首
Naozumi Hiroyasu
直純 廣保
Yasushi Kawada
靖 川田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶材料への不純物の混入を少なくする。 【解決手段】 一対の透明基板1a、1bを貼り合わせ
て液晶セルを構成する際、シールを用いずに基板1a、
1b同士を接触部6で直に貼り合わせ、液晶材料2を封
印する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示素子を図1に示す。
【0003】この液晶表示素子は、スクリーン印刷やデ
ィスペンサーによる塗布などで透明基板11の一方にシ
ール剤からなるシール部14を形成し、その後、透明基
板11a、11bを貼り合わせて空の液晶セルを形成し
た後、図示せぬ注入口から真空注入によって液晶材料1
2を充填し、注入口を封止剤によって封止することによ
り作製される。尚、13は基板間隔を一定に保持するた
めのスペーサーである。
【0004】また、図1のような液晶表示素子に対し
て、液晶をシール部と同様に予め基板上に印刷しておい
て、基板を貼り合わせることでセルを構成する方法も提
案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示素子を
作製する方法のうち、空の液晶セルへ液晶材料を真空注
入した後に封止する方法では、シール部あるいは封止剤
から液晶材料中へ不純物が混入しやすく、これが保持率
低下の原因となっていた。また、シール部と液晶材料を
印刷により形成した後貼り合わせてセルを形成する方法
では、基板を貼り合わせる際に液晶材料と未硬化のシー
ル剤が混合するため、液晶材料中への不純物の混入によ
る保持率の低下や、シール硬化工程における液晶材料の
劣化などの問題、あるいはシール部への液晶材料の付着
によりシール強度が低下するなどの問題が避けられなか
った。
【0006】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、混入されている不純物が少なく、その結果、
保持率の低下が少ない液晶表示素子を提供することを目
的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は請求項1の発明として、所定の間隔を持っ
て対向するよう配置された一対の透明基板と、この一対
の基板の互いに対向する主面に形成された透明電極と、
前記基板間に挟持された液晶材料と、前記基板間隔を一
定に保持するスペーサーと、前記基板同士が接触するこ
とで前記液晶材料を封印している接触部とを備えたこと
を特徴とする液晶表示素子を提供する。
【0008】また請求項2の発明として、前記一対の基
板のうち少なくとも一方が可撓性の基板であることを特
徴とする請求項1記載の液晶表示素子を提供する。さら
に請求項3の発明として、前記基板間に形成されたシー
ル部を備え、前記接触部により前記シール部と前記液晶
材料とが隔離されていることを特徴とする請求項1、2
記載の液晶表示素子を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しつつ
詳細に説明する。
【0010】本発明の骨子は、一対の透明基板同士が接
触する接触部を設け、この接触部により液晶材料を封印
するというものである。
【0011】接触部の意味するところを図2および図3
により説明する。
【0012】図2は本発明の液晶表示素子の一例を示す
概略断面図である。図2の液晶表示素子は、一対の透明
な基板1a、1が接触部6において直接接触し、この接
触部6により液晶材料2が封印されるような構成となっ
ている。接触部6は、基板1aを途中で折り曲げて、基
板1bと貼り合わせ接触させることにより形成する。ま
た接触部6近辺以外では、基板1a、1b間の間隔はス
ペーサー3により一定の間隔に保持されている。なお、
基板1a、1bの互いに対向する主面には図示せぬ電極
が形成されており、これらの電極間に電圧を印加するこ
とにより、素子の表示領域における表示が行なわれる。
【0013】基板1aを折り曲げるためには、基板1a
が可撓性のプラスチック基板であることが望ましい。ま
た、基板1bはガラス基板、可撓性のプラスチック基板
のどちらを用いても良い。これらの基板は、最低限、少
なくとも一方が透明または半透明であることが望まし
い。
【0014】また一対の基板の双方にガラス基板を用い
る場合には、例えば図3のように液晶表示素子を構成す
れば良い。図3は本発明の液晶表示素子の他の一例を示
す図であり、図3(a)はその一部概略斜視図、図3
(b)は概略断面図である。
【0015】図3の場合、基板1aに所望のセルギャッ
プ深さの穴を設け、この穴の中に液晶材料2およびスペ
ーサー3を入れることにより液晶表示素子を構成する。
この場合、基板1aの穴を設けない部分とこれに対応す
る基板1bの部分とが接触部を形成している。
【0016】このように、一方のガラス基板は、貼り合
わせ時に両基板が接するように、平板の基板に表示領域
としての画素領域を含む所定の領域を、所望のセルギャ
ップだけフッ酸などでエッチングしたものを用いること
が望ましい。またこのとき、基板の撓みによりギャップ
が不均一になるのを抑制するため、一部をエッチングせ
ずに残しておくことが望ましい。
【0017】また、図2の液晶表示素子で用いる可撓性
のプラスチック基板としては、例えば一軸または二軸延
伸ポリエチレンテレフタレートなどの結晶性ポリマー、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどの非結晶性ポ
リマー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレ
フィン、ポリカーボネート、ナイロンなどのポリアミド
などを用いることができ、これらのうち、配向膜焼成時
の耐熱性などの観点から好適な材料を選ぶことができ
る。さらに、これらの基板にプレス加工やエッチングな
どの方法で、表示領域を含む所定の領域にセルギャップ
の分だけ段差を作り込むこともできる。
【0018】基板に形成する電極としては、液晶表示素
子に通常用いられている透明または半透明の材料を使用
することができる。具体的には、例えばNESA膜やI
TO膜などを用いることが可能である。この電極のパタ
ーンとしては、必要とする表示方式に応じて、ドットマ
トリクス表示用のストライプ状のパターンや、セグメン
ト表示用のパターンなど、求める方式に応じたパターン
を形成すれば良い。また、これらのパターンを混在させ
ても良い。
【0019】液晶材料としては、強誘電性あるいは反強
誘電性の液晶やネマチック液晶など公知の様々な材料を
用いることができる。また、これらの液晶材料の中に高
分子を混合したものや、高分子液晶、あるいはこれらの
混合物などを用いることもできる。必要に応じて接着剤
や減粘剤、非液晶カイラル化合物、色素などを含ませて
も良い。液晶材料により構成される液晶層の厚さは特に
制限されないが、1〜10μm程度とするのが好まし
い。
【0020】これらの液晶材料を基板上に形成する方法
としては、次のような方法を用いることができる。液晶
材料を溶媒で溶かしたり加熱したりすることにより流動
性を高め、これをスリットコート、ブレードコート、ワ
イヤーバーコード、マイクログラビアコート、ダイレク
トグラビアコート、リバースグラビアコートなどによ
り、電極付き基板の電極側の表面に均一な膜厚で液晶材
料を塗布する。また、特開平2−10322号公報に記
載されているような、流動性を高めた液晶材料を岩石部
分に含浸させ、この含浸部材を電極付き基板の電極側の
表面に押し当て、移動しながら塗布する含浸塗布法も好
適である。
【0021】次いで基板同士を貼り合わせる。基板の貼
り合わせ工程では、形成された液晶層と表示側基板(図
2においては基板1a)の電極側表面とが接するように
重ね合わせる。そして、重ね合わせる基板と液晶層との
間に気泡が入らないように上下基板を重ね合わせて貼り
合わせ、基板上に散布されたスペーサーにより所望のギ
ャップを得る。より具体的には、一対の基板の双方にガ
ラス基板を用いたときには真空圧着法を、少なくとも一
方に可撓性を有するプラスチック基板を用いたときには
真空ラミネート法を用いて、接触部を形成することによ
り基板同士を貼り合わせることが望ましい。また貼り合
わせの際には、液晶の流動性を高めてギャップを均一化
するために、液晶材料を印刷した側の基板を液晶材料が
等方相となる温度以上で加熱することが望ましい。
【0022】スペーサーとしては、非固着性のスペーサ
ーを散布あるいは液晶材料中に混合させておく方法が考
えられるが、貼り合わせ時の液晶の流動性を考慮して、
基板に固定されるタイプのスペーサーを用いることが望
ましい。具体的には、スペーサー表面に熱硬化性の樹脂
をコートしたものを用い、透明基板上に散布した後、基
板を加熱して固着させる方法が考えられる。また、予め
透明基板上にレジストで柱状構造を設けることも考えら
れる。
【0023】以上のようにして液晶表示素子が作製され
る。このようにして作製した液晶表示素子は、シール部
が設けられてなく、また注入口が必要ないため封入剤も
なく、このためシール部や封入剤由来の液晶材料中へ混
入する不純物がない。したがって液晶材料に混入されて
いる不純物が少なく、よって保持率の低下が少ない液晶
表示素子を得ることができる。
【0024】尚、本発明ではシール部を設けても良い。
この場合、液晶材料とシール部とが接触部によって隔離
されるように構成すれば、シール部から液晶材料に不純
物が混入するのを防ぐことができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0026】(実施例1)図4(a)の概略斜視図に示
すように、基板1a、1bとして、図示せぬITO電極
の蒸着された幅100mm、長さ100mm、厚さ10
0μmのPESフィルム(住友ベークライト社製)を用
い、ポリイミド(日本合成ゴム製AL−1051)を希
釈溶液で薄めたものを基板1a、1bのITO電極を形
成した側に印刷した後、150℃で焼成を行い膜厚50
nmの図示せぬ配向膜を得た。この後、配向膜にラビン
グ処理を施し、基板1aに反強誘電性の液晶材料(チッ
ソ社製CS−4001)2を、70mm×80mmの表
示領域に厚さ2μmとなるようにグラビアコートした。
基板1aの表示領域に対応する部分にマスクをかぶせた
後、平均粒径2μmの固着性のスペーサー(宇部日東化
成社製)3を200個/mmの密度になるように散布
し、加熱処理により基板1bに固着させた。次いで図4
(b)の断面図に示すように、基板1a、1bを液晶材
料のSmC −Iso相転移温度以上で加熱しながら、
スペーサー3と液晶材料2が重なるように位置合わせを
して真空ラミネート法により接触部6で貼り合わせ、外
周部をシリコーン樹脂の補強部5で簡単に補強した。
【0027】スペーサー3の配置された部分はセルギャ
ップが保たれると同時に液晶材料2が充填され、スペー
サー3が散布されていない領域で基板同士が密着してい
るため、液晶材料2の漏れ出しや気泡の混入は見られ
ず、またシール部や注入口を封止する封止剤が設けられ
ていないため、液晶材料2に混入する不純物も少なく、
よって素子駆動時の保持率は98%と高い値であった。
【0028】(実施例2)基板、配向膜、液晶、スペー
サーとも実施例1と同様のものを用いた。
【0029】図5(a)の概略斜視図に示すように、一
方の基板1a上に液晶材料2をグラビア印刷し、もう一
方の基板1b上にスペーサー3を散布した後、表示領域
以外の部分を拭き取った。スペーサー3を散布した基板
1bに、硬化温度が液晶材料2のSmC−Iso相転
移温度以下であるドライラミネート用シール剤(大日本
インキ社製)を、液晶材料2を印刷した領域にかからな
いようにディスペンサーで塗布してシール部4を形成し
た。
【0030】次いで図5(b)の概略断面図に示すよう
に、液晶材料2を印刷した基板1aを液晶材料2のSm
−Iso相転移温度以上で加熱しながら液晶材料2
とスペーサー3との位置合わせをして、液晶材料2とシ
ール部4とが接触部によって隔離されるよう真空ラミネ
ート法を用いて基板1a、1bを貼り合わせた。
【0031】スペーサー3の配置された部分はセルギャ
ップが保たれると同時に液晶材料2が充填され、シール
部4で基板1a、1b間の剥がれを防ぐと同時に、液晶
材料2を充填した領域とシール部4との間の領域で上下
基板1a、1bが密着することで、液晶と接着剤との混
合を防いでいる。
【0032】液晶材料2の漏れ出しや気泡の混入は見ら
れず、また液晶材料2に混入する不純物も少なく、素子
駆動時の保持率は実施例1と同様な値が得られた。以
上、発明の実施の形態および実施例によって具体例を説
明したが、本発明は上述の具体例に限定されるものでは
ない。その要旨を超えない範囲で種々の変形が可能であ
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、混
入されている不純物が少なく、その結果、保持率の低下
が少ない液晶表示素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の液晶表示素子の概略断面図。
【図2】 本発明の液晶表示素子の一例を示す概略断面
図。
【図3】 本発明の液晶表示素子の他の一例を示す図。
【図4】 本発明の実施例1に係る液晶表示素子を示す
図。
【図5】 本発明の実施例2に係る液晶表示素子を示す
図。
【符号の説明】
1…基板 2…液晶材料 3…スペーサー 4…シール部 5…補強部 6…接触部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 靖 埼玉県深谷市幡羅町一丁目9番地2号 株 式会社東芝深谷工場内 Fターム(参考) 2H089 LA03 LA09 LA12 LA14 LA20 LA44 LA45 NA22 NA30 NA45 NA49 NA58 2H090 HA14 HA15 HB08Y HC06 JB03 JC03 JC12 JC17 LA02 LA03 MB01 5C094 AA00 AA31 AA36 AA54 BA43 CA19 DA07 DA11 EA04 EA05 EB02 EC03 FA01 FA02 GB01 5G435 AA14 BB12 EE09 EE10 KK02 KK05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の間隔を持って対向するよう配置さ
    れた一対の基板と、 この一対の基板の互いに対向する主面に形成された電極
    と、 前記基板間に挟持された液晶材料と、 前記基板間隔を一定に保持するスペーサーと、 前記基板同士が接触することで前記液晶材料を封印して
    いる接触部とを備えたことを特徴とする液晶表示素子。
  2. 【請求項2】 前記一対の基板のうち少なくとも一方が
    可撓性の基板であることを特徴とする請求項1記載の液
    晶表示素子。
  3. 【請求項3】 前記基板間に形成されたシール部を備
    え、前記接触部により前記シール部と前記液晶材料とが
    隔離されていることを特徴とする請求項1、2記載の液
    晶表示素子。
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