JPH01243029A - 液晶表示パネル - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示パネルに関する。

〔従来の技術〕

一般に液晶表示パネルは少な（とも一方に液晶の電気光
学効果を制御する手段を備えた一対の基板をシール部材
により接着し該シール部材により液晶組成物を密封、保
持した構造からなる。従来上記シール部材としては熱硬
化型のエポキシ接着剤が広く採用されてきた。すなわち
一方の基板上に該エポキシ接着剤を所望の形状にスクリ
ーン印刷し塗布後、所望のセル厚に達するように圧力を
加えながら加熱し接着せしめたものである。エポキシ接
着剤は他の接着剤に比べて耐水性や接着強度などの点で
優れていることが知られている。−方、最近では上記エ
ポキシ接着剤にかわり紫外線硬化型の接着剤を用い作業
性の改善を試みることが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、熱硬化型エポキシ接着剤を用いた液晶表
示パネルにおいてはパネルを製造する際シール部材の硬
化に長時間にわたる加熱工程を必要とするため温度制御
及び大量連続処理が困難となる。また加熱による基板の
熱膨張に起因する上下基板のアライメントずれ、セル厚
不良が発生し歩留を低下させている。

上述の製造上の問題点を解決するために紫外線硬化型の
シール部材を使用することが提案されているが、紫外線
硬化型樹脂においては光重合を起こす過程において液晶
組成物と反応を起こし液晶組成物の特性、特に抵抗値、
配向を劣化させてしまうため実用化に至っていない。

本発明は上述の問題点を解決するもので低温かつ大量処
理が可能でありかつ液晶の信頼性及び表示特性に悪影響
を及ぼすことないシール部材を備えた液晶表示パネルを
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の液晶表示パネルは少な（とも一方の基板上に液
晶電気光学効果を制御する手段を具備する一対の基板を
シール部材により貼り合せ該基板間に液晶組成物を保持
せしめた液晶表示パネルにおいて上記シール部材がエポ
キシ（メタ）アクリレートのプレポリマーまたはオリゴ
マーと（メタ）アクリルモノマーから選ばれた少なくと
も一種の反応性稀釈剤とラジカル発生型光重合開始剤か
らなる紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする。

〔作用〕

本発明者らは液晶表示パネルの製造を短時間に歩留良く
大量処理するために紫外線硬化型樹脂を用いた液晶表示
パネルを以下の事実を見い出すことにより発明した。す
なわち従来紫外線硬化型樹脂の使用上問題となっていた
紫外線硬化樹脂と液晶組成物との反応及び液晶組成物の
劣化が紫外線硬化型樹脂の光重合過程及び光重合するこ
とにより高分子化合物を形成する主成分の材料に強く依
存すること、更にはエポキシ（メタ）アクリレートのプ
レポリマーあるいはオリゴマーと（メタ）アクリルモノ
マーから成る反応稀釈剤とラジカル発生型光重合開始剤
の混合からなる紫外線硬化型樹脂のみが液晶組成物と何
ら反応することがなく十分な耐水性及び安定性と接着強
度を存し液晶パネルのシール部材として使用できること
を見い出したのである。

一般に紫外線硬化型樹脂には上記エポキシアクリレート
系ポリマーの他にポリウレタン変性（メタ）アクリレー
ト系ポリマーあるいはポリブタジェン変性（メタ）アク
リレート系ポリマーあるいは紫外線硬化型エポキシポリ
マーが知られている。

本発明者は上記４種類の紫外線硬化型樹脂を液晶表示パ
ネルのシール部材に使用しその実用性について詳細に調
べたところ表１のような結果を得た。

１表 ここで液晶表示パネルのシール部材として要求される基
本的な特性としては光重合硬化する過程で液晶と反応し
ないこと、液晶の比抵抗を低下させないこと、外部から
の湿気に対して十分な耐性を有すること、最後にシール
部材と接する液晶表示パネルの配線の腐食を誘発しない
ことが上げられる０表１に示されるように上記全ての項
目を満たす紫外線硬化他樹脂がエポキシ（メタ）アクリ
レートポリマーであることが判明した。ポリウレタン変
性（メタ）アクリレート系ポリマー及びポリブタジェン
変性（メタ）アクリレート系ポリマーは光重合後も樹脂
表面に未反応基が残り該未反応基が液晶組成物と反応し
液晶配向及び比抵抗を低下させる。一方芳香族エボキシ
樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂に代表
される紫外線硬化型エポキシ樹脂は紫外線を受けてルイ
ス酸を放出する第Ｖａ、第Ｖｉａ、第Ｖｉ　ｉａ族元素
のオニウム塩を光重合開始剤とするため上記ルイス酸が
液晶組成物と反応し比抵抗を低下させるとともに配線材
の腐食をも誘発する。

以上述べたように液晶表示パネルのシール部材としては
エポキシ（メタ）アクリレート系ポリマーのみが使用可
能であることが判明した。これにより初めて大■かっ歩
留り良く液晶表示パネルの製造が可能となる。上記エポ
キシ（メタ）アクリレート系ポリマーとはエポキシ（メ
タ）アクリレートのプレポリマー又はオリゴマーと（メ
タ）アクリルモノマーから選ばれた反応性稀釈剤とラジ
カル発生光重合開始剤からなる紫外線硬化型樹脂である
が、必要に応じ上記成分に粘度を調整するための充填剤
や密着を向上させる目的でシランカップリング剤あるい
は液晶表示パネルのセル厚を制御するために間隙調整物
質を添加してもシール部材として良好な結果を与え本発
明の目的を達成することができる。

〔実施例〕

本発明の液晶表示パネルの１実施例を図１を用いて説明
する。図１は本実施例の液晶パネルの断面図を示す。

透明基板１０１上に液晶電気光学効果を制御する手段と
してマトリックス状にアモルファスシリコン薄膜トラン
ジスター（ＴＰＴ）あるいはポリシリコン薄膜トランジ
スター（ＴＰＴ）等に代表されるＴＰＴスイッチング素
子１０２を作り、対向基板上１０３に該マトリック状に
配列されたＴＰＴに対応したレッド、グリーン、ブルー
の色からなる三原色カラーフィルター１０４を染色法、
印刷法あるいは蒸着法等により形成した。上記２枚の基
板の対向する面倒に有機高分子膜１０５を形成し所望の
方向に液晶組成物が配向するようにラビング処理を行っ
た。上述の一対の基板の一方にエポキシ（メタ）アクリ
レート系の紫外線硬化型樹脂１０６をスクリーン印刷法
により塗布しカラーフィルター層ＴＰＴ画素が対応する
ようにアライメントした後紫外線露光にて、上下基板を
接着せしめ液晶セルを得た。本実施例に用いた紫外線硬
化型樹脂はエポキシ（メタ）アクリレートのプレポリマ
ーとしてビスフェノールＡとエピクロルヒドリンから合
成されたエポキシ樹脂（平均分子量１０００）をアクリ
ル酸で付加開環させエポキシアクリレートとしたもの（
Ｕ−１と称する）と、反応性稀釈剤としてテトラエチレ
ングリコールジメタクリレートを用い光重合開始剤とし
て１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンヲ混合
し更に密着向上剤及び粘度調整剤、セルスペーサーを表
２に示す重量比で配合したものである。

ここでシール部材としての紫外線硬化型樹脂としてはス
クリーン印刷された該紫外線硬化型樹脂が有効画面内に
流れ込まないといった作業性から粘土が２００００〜５
００００ｃｐｓに制御されることが望ましい。

表２ 上記液晶セルにピリミジン系、フェニルシクロ、ヘキサ
ン系、ビフェニル系あるいはトラン系より成る液晶組成
物１０７を封入し液晶表示パネルを得た。

本発明の液晶表示パネルは基板貼り合せ時に従来のよう
に長時間熱処理する必要がなく、紫外線露光するだけで
液晶セルが得られるため大量連続処理が可能とない大巾
にコストが低減できる。また熱処理時による上下基板の
熱膨張が原因となる上下基板の位置ずれ、あるいはセル
厚不良が本質的に発生しないため、パネル製造の歩留が
大巾に向上した。特に上下基板の材質が異なるような液
晶表示パネル（例えば石英基板を用いたポリシリコンＴ
ＰＴ基板とフュージョンガラスを用いたカラーフィルタ
ー基板とを組み合せたセル）においてその効果は非常に
大きい。

本実施例においては表２に示すところのエポキシ（メタ
）アクリレート系紫外線硬化型樹脂を用いたがこの材料
及び組成比に限定されるものではない、すなわちエポキ
シ（メタ）アクリレートのプレポリマーまたはオリゴマ
ーとは分子中に１つ以上のエポキシ基を有するエポキシ
樹脂にエポキシ基とほぼ等量のアクリル酸またはカルボ
キシル基を有するアクリレートと多塩基酸との混合物を
反応される物質でありビスフェノールＡ型ジグリシジル
エーテル型、グリセリンジグリシジルエーテル型、ポリ
アルキレンゲリコールジグリシジルエーテル型、多塩基
酸ジグリシジルエステル型、シクロヘキセンオキサイド
型などのエポキシ化合物とアクリル酸またはカルボキシ
ル基を持つアクリレートとの付加反応物が挙げられる。

一方反応性稀釈剤としては本実施例以外に１ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート、ｌヒドロキシプロピル（
メタ）アクリレート、２ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、２ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート
、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ジシ
クロペンテニル（メタ）アクリレート、トリメチロール
プロパントリ　（メタ）アクリレート、ジエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレ−ｔ−１１，２−プロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ジグリセロールテトラ（メタ
）アクリレート、グリセリントリ　（メタ）アクリレー
ト、ジー（ペンタメチレングリコール）ジ（メタ）アク
リレート、ジ（メタ）アクリレートビス（エチレングリ
コール）フタレート、２．２−ビス（４−メタクリロキ
シジェトキシフェニル）プロパン、２．２−ビス（４−
メタクリロキシトリエトキシフェニル）プロパン、２．
２−ビス（４−メタクリロキシテトラエトキシフェニル
）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロキシペンタ
エトキシフェニル）プロパン、２．２−ビス（４−メタ
クリロキシへキサエトキシフェニル）プロパン、２．２
−ビス（４−メタクリロキシへブタエトキシフェニル）
プロパン、２．２−ビス（４−メタクリロキシオクタエ
トキシフェニル）プロパン、２．２−ビス（４−メタク
リロキシジプロポキシフェニル）プロパン、２゜２−ビ
ス（４−メタクリロキシトリプロポキシフェニル）プロ
パン、２．２−ビス（４−メタクリロキシオクタプロポ
キシフェニル）プロパン、２゜２−ビス（４−メタクリ
ロキシジブトキシフェニル）プロパン、２．２−ビス（
４−メタクリロキシトリプトキシフェニル）プロパン、
２，２−ビス（４−メタクリロキシオクタブトキフェニ
ル）プロパン、２．２−ビス（４−メタクリロキシジェ
トキシフェニル）−２−（４−メタクリロキシトリエト
キシフェニル）プロパン、　　２．２−ビス（４−α−
エチルアクリロキシジェトキシフェニル）プロパン、２
．２−ビス（４−α−プロピルアクリロキシジェトキシ
フェニル）プロパン、２−（４−メタクリロキシトリエ
トキシフェニル）−２−（４メタクリロキシトリエトキ
シフエニル）−２−（４−メタクリロキシトリエトキシ
フェニル）フロパン、２−（４−ｆｆ−エチルアクリロ
キシジェトキシフェニル’）−２−（４−メタクリロキ
シジェトキシフェニル）プロパン等から選ばれる１種ま
たは２種以上からなる（メタ）アクリレートモノマーな
どが用いられる。光重合開始剤は２．２ジエトキシアセ
トフエノン、１ヒドロキシフエニルケトン、ベンゾイン
アルキルエーテル。

ベンゾフェノン、メチルベンゾイルフォーマート等の紫
外線を照射するとラジカルを発生ずる化合物ならば本発
明に使用できるのである。

本実施例の液晶表示パネルの耐環境性を調べたところ、
高温高湿下の通電試験、高温、低温の放置試験、及びヒ
ートサイクル試験に対して十分な耐性を有することが判
明した。すなわち外部からの湿気に対して十分な耐性を
有するとともに熱応力に対してもクラッキング等を起こ
すこともなく、液晶表示パネルとして十分な信頼性を保
持しているのである。また紫外線硬化時に液晶組成物を
劣化させることもなく表示特性も優れたものであった。

［実施例２〕 実施例１と同様の方法により液晶表示パネルを得た０本
実施例では紫外線硬化型樹脂として表３に示すようなエ
ポキシ（メタ）アクリレート系ポリマーをシール部材に
用いた。エポキシ（メタ）アクリレートオリゴマーとし
て実施例１に用いたＵ−１に加え、ビスフェノールＡと
エピクロルヒドリンから合成されたエポキシ樹脂（平均
分子量４００）をアクリル酸で付加開環させて得たエポ
キシアクリレート（Ｕ−２）を加えたものである。

表３ 本実施例の液晶表示パネルにおいても実施例１と同様に
大巾に製造工程の節略化及び大量処理が可能であり、か
つ歩留も向上した。また液晶表示パネルとして十分な信
頼性及び表示特性を有することも確認された。

本実施例及び実施例１において液晶表示パネルの駆動手
段としてＴＰＴスイッチング素子を用いたが、駆動手段
としてはＭ　Ｉ　Ｍ、バックツウバックダイオード、あ
るいはＰＩＮダイオードのようなダイオード特性を使っ
た２端子素子を用いても良い。また上記アクティブデバ
イス以外にも単純マトリックス駆動パネルを用いても本
発明の目的は容易に達成される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の液晶表示パネルは液晶表示パ
ネルのシール部材にエポキシ（メタ）アクリレートのプ
レポリマーあるいはオリゴマーとアクリルモノマーから
選ばれた少なくとも一種の反応性稀釈剤とラジカル発生
型光重合開始剤より構成された紫外線硬化型樹脂を用い
ることにより耐環境性及び表示特性の優れた液晶表示パ
ネルを低温処理かつ大量連続処理が可能なプロセスにて
提供できるという効果を存する。該効果に加え、低温処
理が可能になったことにより上下基板に材質の異なるも
のを使用しても位置ずれやセル厚不良を引き起こすこと
がなくパネル組立歩留を向上できるため非常に安価に液
晶表示パネルを提供できるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における液晶表示パネルの断面
図を示す。 １０１　　透明基板（ＴＰＴ基板） １０２　　ＴＦＴスイッチング素子 １０３　透明基板（カラーフィルター基板）１０４３原
色カラーフィルター １０５　有機高分子膜 １０６　エポキシ（メタ）アクリレート系紫外線硬化型
樹脂 １０７　液晶組成物 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 ／ρ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも一方の基板上に液晶電気光学効果を制御す
   る手段を具備する一対の基板をシール部材により貼り合
   せ該基板間に液晶組成物を保持せしめた液晶表示パネル
   において上記シール部材が、エポキシ（メタ）アクリレ
   ートのプレポリマーまたはオリゴマーと（メタ）アクリ
   ルモノマーから選ばれた少なくとも一種の反応性稀剤と
   ラジカル発生型光重合開始剤より構成された紫外線硬化
   型樹脂であることを特徴とする液晶表示パネル。