JP2001125119A - 液晶表示素子の液晶封止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＵＶ光の照射量を低減させて液晶劣化を防止
し、なおかつ、ＵＶ硬化樹脂も十分硬化させることので
きることが可能な液晶パネルの封止方法を提供するこ
と。 【解決手段】 配向処理が施された一対の基板をシール
材により貼り合わせて一体に形成した後、この基板の内
部に注入口を介して所定の液晶を注入し、前記注入口を
封止材としてのＵＶ硬化樹脂により封止し、その後、前
記ＵＶ硬化樹脂をＵＶ光の照射により、部分硬化の状態
にした後、前記基板をネマティック−アイソトロピック
相転移温度以上の温度で加熱して液晶を再配向させる際
の熱処理により、前記ＵＶ硬化樹脂を完全硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子の注
入口を封止する際のＵＶ照射による液晶の比抵抗低下を
抑制し、液晶表示の品質を保つことができる液晶表示素
子の液晶封止方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、中間に液晶を充填した２枚の透
明基板の所定の部分に、選択的に電界を与えて特定の図
形や文字等の情報を表示するための液晶表示素子がコン
ピュータ等の表示装置として多く用いられている。

【０００３】従来、このような液晶表示素子を製造する
場合は、ガラス等の絶縁性材料からなり平面ほぼ矩形に
形成された一対の基板に配向膜を塗布、焼成した後、ラ
ビング処理を施して配向処理を行ない、続いて、これら
２枚の基板にシール材を塗布するとともに、このシール
材により囲まれた面内に各基板の間隙を調整するための
スペーサを均一に散布した状態で、各基板を貼り合わせ
て一体に形成するようになっている。

【０００４】次に、貼り合わされた基板の内部に、真空
注入法等の手段により注入口を介して所定の液晶を注入
し、前記注入口をＵＶ（紫外線）硬化樹脂により封止す
る。その後、液晶が封入された液晶セルをネマティック
−アイソトロピック相転移温度（Ｔｎｉ）以上の温度で
加熱する熱処理を行なうことにより、液晶を再配向させ
て液晶表示素子を製造するようになっている。

【０００５】そして、このように形成された液晶表示素
子に偏光膜を貼着した後、この液晶表示素子に通電し
て、点灯検査を行なうようにしている。

【０００６】前述のように、液晶表示素子の注入口をＵ
Ｖ硬化樹脂をＵＶ光の照射により硬化させて封止する場
合、ＵＶ光の照射量はＵＶ硬化樹脂が完全に硬化するＵ
Ｖ量を照射しなければならない。そして、ＵＶ照射の
際、注入口部にのみＵＶ光を照射することはきわめて困
難であり、通常は注入口を含む液晶セルの１辺にＵＶ光
が照射されるため、注入口を含む辺の一部の液晶にもＵ
Ｖが照射されてしまう部分が存在していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話
等、低消費電力向けの液晶表示素子には一般に誘電異方
性の大きな液晶が使用される。

【０００８】誘電異方性の大きな液晶は極性が大きく、
可動イオンが表示品位に大きく影響する。一般的に液晶
材料はＵＶ光の照射により劣化して稼働イオンが増加す
る。よって、前述のように、ＵＶ硬化樹脂のみならず、
その周囲の液晶にもＵＶ光が照射されることにより、液
晶表示素子内に部分的に比抵抗分布が生じ、表示むら、
部分不灯などの不具合をもたらすことがあった。

【０００９】本発明は、ＵＶ光の照射量を低減させて液
晶劣化を防止し、なおかつ、ＵＶ硬化樹脂も十分硬化さ
せることのできることが可能な液晶表示素子の封止方法
を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係る請求項１に記載の液晶表示素子の液晶封止
方法は、配向処理が施された一対の基板をシール材によ
り貼り合わせて一体に形成した後、この基板の内部に注
入口を介して所定の液晶を注入し、前記注入口を封止材
としてのＵＶ硬化樹脂により封止し、その後、前記ＵＶ
硬化樹脂をＵＶ光の照射により、部分硬化の状態にした
後、前記基板をネマティック−アイソトロピック相転移
温度以上の温度で加熱して液晶を再配向させる際の熱処
理により、前記ＵＶ硬化樹脂を完全硬化させるようにし
たことを特徴とするものである。

【００１１】この発明によれば、前記ＵＶ硬化樹脂が部
分硬化した段階でＵＶ光の照射を止めるために照射され
る前記ＵＶ光の照射量を低減させることができるので、
ＵＶ光の照射により液晶の劣化を防止することができ、
また、前記ＵＶ硬化樹脂は、液晶を再配向させるために
ネマティック−アイソトロピック相転移温度以上の温度
で加熱する際の熱処理により、液晶を劣化させずに完全
に硬化させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶表示素子の液
晶封止方法についての一実施形態の構成とその構成を採
用することによる作用効果を説明する。

【００１３】本実施形態において液晶表示素子を製造す
る場合は、まず、ガラス等の絶縁性材料からなり平面ほ
ぼ矩形に形成された一対の基板に配向膜を塗布、焼成し
た後、ラビング処理を施して配向処理を行なう。

【００１４】続いて、このような配向処理が施された２
枚の基板の一方の周辺部にシール材を塗布するととも
に、このシール材により囲まれた面内に各基板の間隙を
調整するためのスペーサを均一に散布した状態で、各基
板を貼り合わせて一体に形成する基板貼り合わせ処理を
行なう。

【００１５】次に、前記貼り合わされた基板の内部に、
真空注入法等の手段により注入口を介して所定の液晶を
注入し、前記注入口を、ＵＶ硬化樹脂からなる封止材に
より封止する。このＵＶ硬化樹脂としては、ＵＶ光の照
射により硬化することはもちろんのこと、熱によっても
硬化反応が進む、例えば、アクリル系、エポキシ系の樹
脂が採用される。

【００１６】次に、本実施形態における液晶封止方法に
おいては、前記ＵＶ硬化樹脂の硬化を２段階に分けて行
う。

【００１７】つまり、第１工程として、ＵＶ光の照射に
より前記ＵＶ硬化樹脂を部分硬化させる。このとき、本
実施形態においてはその照射量は、前記ＵＶ硬化樹脂に
若干タック性が残る程度の照射量とする。なお、部分硬
化とは、樹脂の流動性はなくなり、樹脂の表面にべたつ
き（タック性）が若干残る程度の硬化状態をいう。すな
わち、樹脂表面を指で触ったときに、触った跡が残る程
度のことをいう。具体的には、従来における照射量を１
３００ｍＪとすれば、その９０％〜４０％程度の照射
量、好ましくは７５％〜４５％程度の照射量とする。

【００１８】次に第２工程として、液晶注入後、ネマテ
ィック−アイソトロピック相転移温度以上の温度で加熱
する熱処理により、前記ＵＶ硬化樹脂を完全に硬化さ
せ、液晶の封止を完全なものとする。

【００１９】このように、液晶の封止を２つの工程を経
て行うことにより、前記ＵＶ硬化樹脂が部分硬化した状
態でＵＶ光の照射を止めるために照射される前記ＵＶ光
の照射量を低減させることができ、ＵＶ光の照射による
液晶の劣化を防止しつつ、液晶を再配向させるためにネ
マティック−アイソトロピック相転移温度以上の温度で
加熱する際の熱処理により、液晶を劣化させずに前記Ｕ
Ｖ硬化樹脂を完全に硬化させることができる。

【００２０】以下、さらに具体例を挙げて説明する。

【００２１】

【表１】

【００２２】上掲の表は、ＵＶ硬化樹脂からなる封止材
をＵＶ光の照射のみで完全に硬化させる場合（データ番
号１）およびＵＶ光の照射と熱処理との２工程で封止材
を硬化させる場合（データ番号２乃至６）のタック性と
比抵抗劣化による表示むらの確認を実験した結果を示し
ている。

【００２３】なお、タック性に関する表中の「○」はＵ
Ｖ硬化樹脂がべたつきがない硬化状態となったことを意
味し、「△」はＵＶ硬化樹脂に手で触った跡が残る程度
の硬化状態であり、本発明において、部分硬化と認識す
る範疇の硬化状態であることを意味し、更に「×」はユ
ーザーが手で触れたときにＵＶ硬化樹脂が手に付着する
ような状態であることを意味する。また、熱硬化条件を
強くするとタック性は良好となる一方で生産性が劣り、
熱による液晶劣化から可動イオンの増加を防止すること
を考慮して、本実験においては、熱硬化条件として、１
１０℃×３０分を設定した。

【００２４】データ番号１には、従来と同様にＵＶ光の
照射量を１３００ｍＪとした場合のタック性および比抵
抗劣化による表示むらの発生の有無を示す。本条件下に
おいては、ＵＶ光の照射直後のタック性は完全硬化の状
態となり、ＵＶ硬化樹脂を完全硬化させるための熱処理
は必要としない。しかし、その比抵抗劣化による表示む
らの発生を確認するものとなった。

【００２５】そこで、データ番号２に示すように、ＵＶ
光の照射量をデータ番号１のＵＶ光の照射量の約９３％
の１２００ｍＪとした場合は、タック性は完全硬化状態
ともいえない中途半端な状態となり、熱処理による硬化
工程を必要とした。それでいて、比抵抗劣化による表示
むらの発生を防止することはできなかった。

【００２６】さらに、データ番号３に示すように、ＵＶ
光の照射量をデータ番号１のＵＶ光の照射量の約７５％
の１０００ｍＪとした場合は、ＵＶ光の照射直後のタッ
ク性はある程度タックが残る程度、つまり、部分硬化の
状態となり、第２工程の熱処理を加えることでＵＶ硬化
樹脂を完全硬化させることができた。

【００２７】そして、比抵抗劣化による表示むらの発生
もなかった。さらに、注入口部分と反対側部分における
液晶比抵抗を測定してみると、液晶セルの注入口部分に
おける液晶比抵抗は６．８×１０¹⁰Ω・ｃｍとなり、基
板の注入口と反対側部分における液晶比抵抗は７．０×
１０¹⁰Ω・ｃｍとなり、ほぼ均一の液晶比抵抗が得ら
れ、比抵抗劣化の防止は満足のいくものとなった。

【００２８】また、データ番号４に示すように、ＵＶ光
の照射量をデータ番号１のＵＶ光の照射量の約４５％の
６００ｍＪとした場合、熱処理を加えてＵＶ硬化樹脂を
硬化させることとした場合も、データ番号３のときと同
様に満足の行く結果を得ることができた。

【００２９】しかしながら、データ番号５に示すよう
に、ＵＶ光の照射量をデータ番号１のＵＶ光の照射量の
約３０％の４００ｍＪとすると、第２工程の熱処理を施
してもＵＶ硬化樹脂が完全硬化の状態とならない場合が
散見され、さらに、データ番号６に示すように、ＵＶ光
の照射量をデータ番号１のＵＶ光の照射量の約２５％の
３００ｍＪとすると、第１工程のＵＶ光の照射によって
は封止材としてのＵＶ硬化樹脂を硬化させることが全く
できず、ユーザーが手で触れたときにＵＶ硬化樹脂が手
に付着するような状態のままであり、第２工程のネマテ
ィック−アイソトロピック相転移温度を越える温度によ
る熱処理により、かろうじて、部分硬化の状態になる程
度であった。

【００３０】この結果から、従来の約９０％〜４０％に
低減にした照射量のＵＶ光の照射を第１工程としてＵＶ
硬化樹脂を部分硬化の状態にし、その後、第２工程とし
て、ネマティック−アイソトロピック相転移温度を越え
る温度による熱処理を利用した前記ＵＶ硬化樹脂の硬化
を行なうことで、ＵＶ光が照射された部分はかなりの比
抵抗低下（液晶劣化）を防ぐことができ、比抵抗劣化に
よる表示むらの発生を押さえることができた。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る液晶表示
素子の液晶封止方法によれば、液晶表示素子内の比抵抗
分布を小さくすることができ、表示むらを抑えることが
できる。 また、液晶表示素子の経時的な比抵抗劣化も
小さくすることができ、より長期的に安定した表示を保
つことができるなどの効果を奏する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配向処理が施された一対の基板をシール
   材により貼り合わせて一体に形成した後、この基板の内
   部に注入口を介して所定の液晶を注入し、前記注入口を
   封止材としてのＵＶ硬化樹脂により封止し、その後、前
   記ＵＶ硬化樹脂をＵＶ光の照射により部分硬化の状態に
   した後、前記基板をネマティック−アイソトロピック相
   転移温度以上の温度で加熱して液晶を再配向させる際の
   熱処理により、前記ＵＶ硬化樹脂を完全硬化させるよう
   にしたことを特徴とする液晶表示素子の液晶封止方法。