JPH05303067A

JPH05303067A - 液晶パネルの製造法

Info

Publication number: JPH05303067A
Application number: JP10653792A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ozawa; 鉄男尾澤; Noriyuki Okabe; 憲幸岡部
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】大面積で均一な液晶パネルを製造する。【構成】導電性基板１１，１５は、少なくとも１枚の
可撓性導電膜を有しており、公知の透明電極と称される
ものよりなる。一方の導電性基板１１の電極側にエアー
ブラシ１２等でフロン等揮発性の高い溶媒に混合したス
ペーサーを噴霧する。このスペーサーを噴霧した導電性
基板１１、もしくはもう１枚の導電性基板１５の電極側
にディスペンサー１３、あるいはスクリーン印刷等で外
周シール材１４を塗布する。これらシール材を塗布した
後、もう一枚の導電性基板１５を重ねてローラー１６等
でシール材を展開し使用したシール材に応じて接着を行
う（例えば紫外線ランプ１７により紫外線を照射して光
重合させる。）ことによりセルを得る。セル２１の注入
口２２から液晶物質とモノマーとの混合液を圧入又は自
重で流入させる。その後、モノマーを重合させると共
に、注入口３２を接着剤３１等で封止し、電極３２を取
り付けて液晶パネルを作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶パネルの製造法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルとしては、透明導電膜（透明
電極）をつけたガラス等の透明基板によって液晶層を挟
持し、さらにその両外側に偏光板を付したツイスト−ネ
マチック方式（ＴＮ方式）のものが多く用いられてい
る。このような液晶パネルは、高価な偏光板を必要と
し、また性能面でも素子の明るさや、視野角が不十分で
あるという欠点があった。

【０００３】こうした問題点に対して、偏光板が不用
で、かつ液晶物質の複屈折性を利用し、透明または白濁
状態を電気的にコントロールする方式が提案されてい
る。この方式の液晶パネルは、基本的には、導電性基板
間に介在された液晶分子滴がポリマー中に均一に分散さ
れてなる液晶層を導電性基板で挟持し、液晶分子の常光
屈折率と支持媒体（ポリマー）の屈折率とを一致させた
ものである。この方式の液晶パネルにあっては、導電性
基板に電圧を印加すると、液晶分子の配向がそろうこと
により透明状態となる。また、電圧無印加時には、液晶
分子の配向の乱れにより光散乱状態（不透明状態）とな
る。

【０００４】このような液晶分子と支持媒体との混合薄
層を形成する方法として、液晶物質と、ポリマーとして
のポリビニルアルコールとを混合して基板上に塗り広げ
て乾燥し、液晶物質滴の分散したポリマー層を得るキャ
スト法がある（特許公表昭和５８年第５０１６３１号、
特許公開昭和５９年第２２６３２２号明細書）。しか
し、このキャスト法では乾燥時にムラを生じ易く大面積
にわたって均一な液晶物質滴の分散したポリマー層を得
ることは困難であった。

【０００５】また、液晶とポリマーとの混合薄層を形成
する別の方法として、エポキシ樹脂またはアクリル系紫
外線硬化型樹脂などの重合性モノマー中に液晶物質を溶
解させ、重合反応の進行に伴って液晶物質滴を析出させ
る重合法がある（特許公開昭和６２年第２２３１号、米
国特許第４６８８９００号）。この重合法においては、
前述のキャスト法における困難はなく、大面積で均一で
あり、また優れた電気光学特性を持つ液晶物質滴の分散
したポリマー層を得ることができる。

【０００６】この技術を用いた液晶パネルの製造法にお
いては、既存の液晶用ガラスセル等に減圧下で液晶物質
と重合性モノマーの混合物を封入し、該重合性モノマー
を重合させる。この重合法では液晶物質、または重合性
モノマーが揮発成分を含む際には、減圧により揮発現象
を生じ、成分組成の変化のため膜質、電気工学特性等に
変化を生じることがあった。また、この方法では大面積
化は困難であった。

【０００７】また他の製造法としては、片側の導電性基
板上に外周シール材とその内側に液晶物質と重合性モノ
マーの混合物を塗布し、もう１枚の導電性基板を重ねな
がらローラー等で外周シール材とその内側の液晶物質と
重合性モノマーの混合物を押し広げ、その後該重合性モ
ノマーを重合させる方法がある。

【０００８】しかしながら、このシール材と液晶物質を
溶解させた重合性モノマーとを同時に塗布して張り合わ
せる工程を含む方法では、シール材と液晶物質を溶解さ
せた重合性モノマーとが混合し、液晶パネルの外観、性
能を低下させる要因となっていた。例えば、シール材と
して、紫外線硬化型シール材（アクリレート系、ウレタ
ンアクリレート系、エポキシ系等）を用い、液晶物質を
溶解させた重合性モノマーと同時に塗布しもう１枚の導
電性基板を重ねながらローラー等で展開し光重合を行う
方法では、上記シール材と重合性モノマーの混合が生
じ、重合後に、シール材と液晶層の境界付近の外観が特
に損なわれていた。また上記シール材の代わりにホット
メルトタイプのシール材を用いた場合では、シール材を
所定の厚さにするために加熱によりシール材を融解させ
ねばならず、その際にシール材と液晶物質を溶解させた
重合性モノマーの混合を生じていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶層がシ
ール材を介して導電性基板を重ね合わせ、この導電性基
板同志の間に液晶層を供給するようにした液晶パネルの
製造法において、シール材と液晶層の混合をなくすこと
を目的とする。また、本発明は、大面積でかつ、均一な
外観と良好な動作特性を保ち、実用上好ましい液晶パネ
ルの製造を行うための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】請求項１の液晶パネルの
製造法は、透明導電膜を有する少なくとも２枚の導電性
基板と、該導電性基板同志の間に挟持された液晶層と、
該導電性基板間に挟持され、かつ前記液晶層の外周を取
り囲むシール材とを備えてなり、前記液晶層が、液晶物
質と、該液晶物質に接触して該液晶物質を保持する高分
子とを有してなる液晶パネルの製造法において、前記導
電性基板及びシール材から構成されるセルを作製し、該
セルの内部に重合性モノマーと前記液晶物質との混合物
を圧入するか又は該混合物の自重によって流入させ、そ
の後、該重合性モノマーを重合させることにより前記液
晶層を作製するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】請求項２の液晶パネルの製造法は、請求項
１において、前記導電性基板及びシール材を備えてなる
セルを作製するに際し、少なくとも１枚の導電性基板上
にスペーサーを供給し、その後、導電性基板同志の間に
該スペーサーが挟まれるように前記シール材を介して導
電性基板同志を重ね合わせて接合するようにしたことを
特徴とするものである。

【００１２】

【作用】セルを作製し、このセル内に重合性モノマーと
液晶物質との混合物を自重によって流入させる（以下、
重力流入ということがある。）か、又は圧入すると、こ
の混合物からの揮発成分の揮発量がきわめて少ない。従
って、この混合物のセル内への供給に際し成分組成の変
動がなく、電気光学特性等が一定化する。また、大面積
化も容易である。

【００１３】本発明方法では、予め作製されたセル内に
上記混合物を流入させるため、該セルを構成する導電性
基板間のシール材とこの混合物との混和がない。従っ
て、この混和によって招来される液晶パネルの性能や外
観の低下がない。

【００１４】導電性基板間にスペーサーを介在させる
と、導電性基板同志を平行に、且つ導電性基板間の間隔
を所定範囲にすることが容易となる。

【００１５】以下本発明についてさらに詳細に説明す
る。

【００１６】本発明における液晶パネルの製造工程は、（１）少なくとも２枚の導電性基板と、その導電性基
板に挟持され、液晶層の外周をシールするシール材とに
よりセルを作製する工程と（２）液晶物質を溶解させた重合性モノマーを圧入又
は重力流入し、必要に応じローラー等で展開した後、重
合性モノマーの重合を行う工程とに分かれる。

【００１７】まず工程（１）についてであるが、その１
例を第１図を用いて説明する。導電性基板１１，１５
は、少なくとも１枚の可撓性透明導電膜を有している。
一方の導電性基板１１の電極側にエアーブラシ１２等で
フロン等揮発性の高い溶媒に混合したスペーサーを噴霧
する。スペーサーを混合する溶媒としては揮発性が高
く、かつスペーサー、導電性基板を侵さないもので、毒
性、環境汚染等のないものが望ましい。

【００１８】スペーサーは、ガラス繊維、ポリマービー
ズ等を用いることができ、その径としては液晶層に要求
される膜厚と同程度であることが好ましく、径１μｍか
ら１００μｍのものが使用でき、より好ましくは５μｍ
から３０μｍのものが使用できる。噴霧する量に関して
は、電極基板の間隔が保たれる程度でよく、多すぎると
電界印加時の透明性が悪くなる。

【００１９】このスペーサーを噴霧した導電性基板１
１、もしくはもう１枚の導電性基板１５の電極側にディ
スペンサー１３、あるいはスクリーン印刷等で外周シー
ル材１４を塗布する。シール材としては、各種接着剤、
紫外線硬化型モノマー、ホットメルト型接着剤が使用で
きる。紫外線硬化型モノマーとしては、アクリル系、ウ
レタンアクリレート系、エポキシ系モノマー等が使用で
きる。ホットメルト型接着剤としては、エポキシ系、シ
リコン系、ウレタン系、アクリル系、シアノアクリレー
ト系等が使用できる。

【００２０】これら接着剤には、塗布性、印刷性、耐水
性、耐熱性、耐紫外線性を向上させるための各種添加物
を使用してもよいし、シール材の膜厚を一定にするため
にスペーサーを混合してもよい。また、スペーサーを塗
布する工程と、シール材を塗布する工程はその順番が入
れ替わってもよい。

【００２１】これらシール材を塗布した後、もう一枚の
導電性基板１５を重ねてローラー１６等でシール材を展
開し、次いで使用したシール材に応じて接着を行う（第
１図では紫外線ランプ１７により紫外線を照射して光重
合させる。）ことによりセルを得る。

【００２２】なお、セルを作製するには、第４図の如
く、剛直な導電性基板１９にスペーサーの噴霧を行った
後、外周シール材１４を塗付し、次いでもう一枚の導電
性基板１１を重ねてその外周部をヒーター、超音波、高
周波又はレーザー等で加熱して電極基板１１、１９を融
着させてもよい。

【００２３】（２）液晶物質と重合性モノマーとの混合
物（液晶物質を重合性モノマーに溶解させたものも含
む。）を注入し、必要に応じローラー等で展開した後、
重合性モノマーの重合を行う工程について第２図を参照
して説明する。完成したセル２１に注入口２２を開け
（この注入口についてはセルを作製する際にシール材の
一部を拭き取ることにより作製してもよいし、また完成
したセルの一部を切断することによってもよいし、セル
を作製する前にあらかじめ片側の電極基板に穴をあけて
おくことによってもよい）、液晶物質と重合性モノマー
２４との混合物を注入する。

【００２４】この混合物は、減圧をもちいないで注入さ
れる。具体的には、注入口が上位になるようにセルの一
端側を持ち上げ、該混合物をその自重で流入させるか、
あるいは、マイクロシリンダー、注射器、ディスペンサ
ー２３等で圧力を掛けながら注入する。このとき、該混
合物を圧入させる圧力としては、１０ｋｇ／ｃｍ² 以下
とするのが好ましい。

【００２５】その後、好ましくは注入した重合性モノマ
ーをローラー２５等で均一に押し広げた後、使用した重
合性モノマーに適合した重合法により重合を行い、液晶
物質滴を保持する高分子を形成する。２６は外周シール
材である。

【００２６】その後、第３図の如く、注入口２２を各種
接着剤３１、紫外線硬化型モノマー、ホットメルト型接
着剤、粘着シート等で封止し、電極３２を取り付けて液
晶パネルを作製する。

【００２７】この液晶パネルの製造において、透明導電
性基板に、紫外線カットフィルター、赤外線反射フィル
ム、カラーフィルターを張り付けてもよいし、また紫外
線吸収剤等を塗布する工程を含んでもよい。また重合性
モノマー、あるいは液晶物質にカイラル剤、色素、２色
性色素、紫外線吸収剤、光安定剤、誘電率低下あるいは
向上剤、界面活性剤、可塑剤、等を含んでもよい。

【００２８】

【実施例】ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）透明導電膜
を全面に形成したポリエチレンテレフタレート（以下Ｐ
ＥＴと略称する。）シート基板に、液晶物質を溶解させ
た重合性モノマーを注入するための直径３ｍｍほどの穴
をあけておき、その電極側に、フロン溶媒（ダイキン工
業社製ダイフロンソルベント）に混合した直径１４μｍ
のスペーサー（積水ファインケミカル（株）社製ミクロ
パールＳＰ−２１４）をエアーブラシで噴霧した。

【００２９】このスペーサーを噴霧したＩＴＯ透明導電
膜付きＰＥＴシートにディスペンサー装置、またはスク
リーン印刷法を用いて外周シール材を塗布した。シール
材を塗布するのはスペーサーを塗布した方のＩＴＯ透明
電極付きＰＥＴシートでもよいし、もう１枚のＩＴＯ透
明導電膜付きＰＥＴシートでもよいのであるが、本実施
例では、スペーサーを塗布した方のＩＴＯ透明導電膜付
きＰＥＴシートにディスペンサー装置を用いてシール材
を塗布した。塗布したシール材は、紫外線硬化型のウレ
タンアクリレート系モノマー（東亜合成（株）アロニッ
クスＭ−１２００）に、ｎ−ブチルアクリレートを２：
１（重量比）で混合し、上記スペーサーを１．５ｗｔ
％、重合開始材（メルク社製ダロキュアー４２６３）を
５．０ｗｔ％混合したものを用いた。

【００３０】シール材を塗布し終わったら、もう１枚の
ＩＴＯ透明導電膜付きＰＥＴシートをその導電膜が内側
になるように、また上記の液晶物質を溶解させた重合性
モノマーの注入口が外周シール材の内側にくるように張
り合わせ、加圧ローラーでシール材を展開した。加圧ロ
ーラーの圧は噴霧したスペーサーが壊れず、また塗布し
たシール材がよく展開する程度がよく、ここでは０．５
ｋｇ／ｃｍ² で行った。

【００３１】シール材を展開し終わったら直ちにメタル
ハライドランプにて光照射（４００ｍＪ）を行いセルを
作製した。

【００３２】完成したセルは、スペーサーを噴霧せずに
作製したセルに見られたニュートンリング状の島模様が
見えず、ＩＴＯ透明導電膜付きＰＥＴシート間の間隔が
保たれていた。

【００３３】このセルの上記注入口から、ネマティック
液晶（メルク社製Ｅ−８）０．７ｇと紫外線硬化型アク
リレート系モノマー、トリメチロールプロパントリアク
リレート０．１ｇ、ｎ−ブチルアクリレート０．２ｇ、
上記スペーサー０．０１ｇ及び重合開始材（メルク社製
ダロキュアー４２６３）を０．００６ｇを混合したサン
プル液を圧空（約０．０５ｋｇ／ｃｍ² ）を用いて注入
し、ローラーで均一に展開し、直ちにメタルハライドラ
ンプにて光照射（４００ｍＪ）を行い、重合性モノマー
を重合させ液晶層を形成した。

【００３４】その後、該注入口をエポキシ系接着剤で封
止し、電極をとりつけて液晶パネルを得た。

【００３５】この方法で作製した液晶パネルは液晶層と
シール材の境界がきれいにでており、また液晶層も均一
でムラがなく、非常に良好な外観を持ちまたその動作特
性も良好であった。

【００３６】

【発明の効果】本発明の液晶パネルの製造法により、液
晶層とシール材の間の混合がなく、良好な外観をもち、
均一でかつ大面積の液晶パネルを製造することができ
る。

【００３７】本発明の製造法による液晶パネルは表示用
素子として、従来の液晶表示装置の用途の多くに利用す
ることができる。

【００３８】また、この液晶パネルは大型化が容易であ
り、また電界のＯＮ，ＯＦＦにより光透過状態（透明状
態）と、光散乱状態（不透明状態）とを制御できるため
窓、扉、壁、間仕切り、自動車サンルーフなどに調光素
子として利用することができる。

【００３９】なお、請求項２の液晶パネルの製造法によ
ると、導電性基板同志が平行になると共に、導電性基板
間の間隔が所定範囲になり、特性が均一になると共に、
ニュートンリング状の島模様も発生せず、高品質のもの
を確実に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶パネルの製造法において外周
シール材を用いてセルを作製する工程を模式的に示す断
面図である。

【図２】本発明において、液晶層を形成する工程を示す
模式図である。

【図３】完成した液晶パネルの外観を示す模式図であ
る。

【図４】異なるセル作製法を示す模式的な断面図であ
る。

【符号の説明】

１１，１５導電性基板１２エアーブラシ１３，２３ディスペンサー１４外周シール材１６ローラー１７紫外線ランプ１８カッター１９剛直な電極基板２１セル２２液晶物質を溶解させた重合性モノマーを注入する
ための注入口２４液晶物質を溶解させた重合性モノマー２５ローラー２６外周シール材３１封止材３２電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明導電膜を有する少なくとも２枚の導
電性基板と、該導電性基板同志の間に挟持された液晶層
と、該導電性基板間に挟持され、かつ前記液晶層の外周
を取り囲むシール材とを備えてなり、前記液晶層が、液
晶物質と、該液晶物質に接触して該液晶物質を保持する
高分子とを有してなる液晶パネルの製造法において、前
記導電性基板及びシール材から構成されるセルを作製
し、該セルの内部に重合性モノマーと前記液晶物質との
混合物を圧入するか又は該混合物の自重によって流入さ
せ、その後、該重合性モノマーを重合させることにより
前記液晶層を作製するようにしたことを特徴とする液晶
パネルの製造法。
【請求項２】請求項１において、前記導電性基板及び
シール材を備えてなるセルを作製するに際し、少なくと
も１枚の導電性基板上にスペーサーを供給し、その後、
導電性基板同志の間に該スペーサーが挟まれるように前
記シール材を介して導電性基板同志を重ね合わせて接合
するようにしたことを特徴とする液晶パネルの製造法。