JPH0922017A - 液晶表示器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造容易で広い表示面積をもった液晶表示器
を提供する。 【構成】 ２枚の基板と、基板の周辺部を貼付するシー
ル剤と、基板とシール剤により形成された空間に収納さ
れた液晶とを有する液晶表示器において、シール剤はフ
ィルム状接着剤と接着剤によって構成する。フィルム状
接着剤は配向膜に対向する溝もしくは透孔を設ける。ま
たこの様なシール剤は、転写し接着剤を塗布し基板を加
圧し硬化させることで製造する。また本発明にあって
は、シール剤を有機高分子材料からなる基部と、基部と
基板を一体化する接着部とで構成し、その基部には電極
の延在方向に応じて設けられた異なる大きさの複数の透
孔を設け、その基部の透孔に接着剤を充填する。 【効果】 均一な基板間隔を容易に形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシール剤で基板周辺を貼
付した液晶表示器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より液晶表示器にあっては、特開昭
６０−１７５０２６号公報等に示されるように、内面に
電極と配向膜とを有し対向して配置された２枚の基板
を、基板周辺形状に略対応した形状をなしたシール剤で
貼付していわゆる液晶セルを形成し、その液晶セル内、
即ち基板の間に液晶を収納していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な構成のうちシ
ール剤に関しては、古くマイラーフィルムなどを用いて
いたのに対してスクリーン印刷技術等の印刷技術の発達
と接着剤の技術進歩によって上述のような簡素な構造と
成されてきたが、近年は液晶セルとして広い面積にわた
って薄い空間を効率よく確保する必要が高くなってき
た。つまり、複屈折を利用したいわゆるスーパーネマテ
ィック液晶表示器や強誘電性液晶を利用した液晶表示器
においては、１〜７μｍの所定の厚みで４００〜１００
０ｃｍ² の面積の表示面を有するが、液晶の厚みムラは
応答特性のバラ付きや色ムラとなって表示品位を低下さ
せるにこととなった。液晶セルの基本的な厚みはシール
剤で基板を貼付した時に略定まり、この時シール剤の中
に間隔子を分散する程度では、スペーサ粒子の分布が均
一にならなかったり、シール剤の印刷だれによってシー
ル剤硬化時の圧力が不均一になったりして、とりわけ大
量生産する場合には厚みムラ即ち基板間隔の不均一性が
解消しなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は前述のシール剤
として、フィルム状接着剤を接着剤によって基板に貼付
したものであり、更には内面に電極と配向膜とを有し対
向して配置された２枚の基板と、その基板の周辺形状に
略対応した形状をなし基板に対向する溝もしくは透孔を
有するフィルム状接着剤とそのフィルム状接着剤の溝も
しくは透孔に充填された接着剤とからなるシール剤と、
基板の間に収納された液晶とを有する液晶表示器であ
る。

【０００５】また本発明は内面に電極と配向膜とを有し
た基板に、その基板の周辺形状に略対応した形状をなし
溝と透孔を有するフィルム状接着剤を転写し、そのフィ
ルム状接着剤の溝もしくは透孔に接着剤を塗布し、内面
に電極と配向膜とを有した基板をその基板に対向させて
フィルム状接着剤に積層し、基板を加圧するとともにフ
ィルム状接着剤と接着剤とを硬化させて両基板を貼付
し、それら基板の間に液晶を充填する液晶表示器の製造
方法である。

【０００６】そして本発明は、２枚の基板と、その基板
の周辺部を貼付するシール剤と、その基板とシール剤に
より形成された空間に収納された液晶とを有する液晶表
示器において、そのシール剤は、有機高分子材料からな
る基部と、その基部と基板を一体化する接着部とからな
るものであり、さらには２枚の基板と、その基板の周辺
部に位置し電極の延在方向に応じて設けられた異なる大
きさの複数の透孔を有する有機高分子材料からなる基部
とその基部の透孔に充填された接着剤とからなるシール
剤と、その基板とシール剤により形成された空間に収納
された液晶とを有する液晶表示器である。

【０００７】また本発明は、内面に電極と配向膜とを有
した２枚の基板の対向面の周辺部にフィルム状のポリイ
ミドシートを配置し、該ポリイミドシートを紫外線硬化
型の接着剤で前記基板に接着し、それら基板の間に液晶
を充填する液晶表示器の製造方法である。

【０００８】

【作用】これらにより、基板間隔は基本的にフィルム状
の芯部分で確保されるので、製造容易で広い表示面積に
対して均一な基板間隔を得られる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明一実施例の液晶表示器の断面図
で、２枚の基板１と、その基板１の周辺部を貼付するシ
ール剤２と、基板１とシール剤２により形成された空間
に収納された液晶３とを有し、シール剤２は、フィルム
状接着剤２１を接着剤２２によって基板１に貼付するこ
とで構成されている。基板の外側には必要に応じて位相
板や偏光板が設けられている。

【００１０】基板１は、板ガラスなどからなるが、液晶
セルの厚みを広い範囲にわたって均一に保つためにはプ
ラスチック等よりもホウケイ酸低アルカリ硝子などが好
ましく、また基板の内面に透明電極１１と配向膜１２が
設けられ、好ましくはシール部分には配向膜１２が設け
られていない。フィルム状接着剤２１は例えばエポキシ
樹脂からなり、基板と対向する面には微細な凹凸が設け
られ、表面が完全硬化しない状態で基板に用いられるこ
とで接着性若しくはタック性を有し、必要に応じて間隔
子となる無機粒子等が混練されている。接着剤２２は、
例えばエポキシ系のものであり、硝子表面と親和性の高
いものがよい。液晶３は、ネマティック液晶とかカイラ
ルスメクティック液晶など、表示モードに合わせて選択
され、例えば液晶分子が２６０度ねじられた螺旋構造を
なしており、必要に応じて偏光板を液晶セルの上下に配
置している。

【００１１】このようにシール主剤をあらかじめフィル
ム状とすることで、一定の厚みに管理することができ
る。また、フィルム状接着剤を接着するので、基板を露
出させずに配向膜の上からシール剤を用いてもよい。

【００１２】シール剤の条件は好ましくは、単に２枚の
基板を張り合わせるというものではなく、液晶そのもの
に対する影響がなく、基板間隔を一定に保ち、気密に基
板を貼付するものがよい。従って、液晶を劣化させない
ばかりか配向の乱れを生じさせないために直鎖高分子を
用いるのがより好ましい。具体的には、内面に電極とポ
リイミド樹脂系の配向膜とを有した２枚の基板の対向面
の周辺部にフィルム状のポリイミド樹脂系のシートを配
置し、そのポリイミドシートを紫外線硬化型の接着剤で
基板に接着し、それら基板の間に液晶を充填するとよ
い。この場合フィルム状のポリイミドシートは、例えば
芯の厚さを５μｍに成形することができ、他方紫外線硬
化型の接着剤はアクリル系若しくはエポキシ系がよい。
塩化ビニル接着剤や酢酸ビニル接着剤は、液晶注入後に
気密性が損なわれたり、配向不良（ドメイン）が発生し
たので好ましくない。またフィルム状のポリイミドシー
トには、スペーサを少量混入するのが好ましい。例えば
６μｍの樹脂ビーズと平均粒径４μｍのシリカ粒子とを
混合して粒子をステアリン酸化合物溶液で洗浄して分散
性を高め、５〜１０００個／ｍｍ²の所定の密度になる
ようにポリイミドシートに混練して、Ａ４版の大きさの
ガラス基板を加圧貼付し、これを光学干渉系で基板間隔
測定したところ所定の範囲に収まっていた。

【００１３】液晶セルとして好ましくは、内面に電極と
配向膜とを有し対向して配置された２枚の基板と、図２
に示すようにその基板１０の周辺形状に略対応した、例
えば一部液晶注入用の切欠を持つ略ロ字状の形状をな
し、基板１０の面に対向する溝もしくは透孔を有するフ
ィルム状接着剤（図３の図番４参照）とフィルム状接着
剤の溝もしくは透孔に充填された接着剤とからなるシー
ル剤２と、基板の間に収納された液晶とで構成する。こ
の場合の溝や透孔の例としては、図３に示すように基板
に対向した円形または楕円形の透孔４２と、基板に対向
する放射状の溝４１が設けられ、透孔４２は基板の電極
が位置する場合には楕円などの長孔、電極がない場合に
は円形等の小孔とするのがよい。溝４１によりフィルム
状接着剤は変形し易くなるので、溝４１が届いていない
中心部分を芯４０と呼び、この厚みで基板間隔の最小値
を定めることもできる。具体的には、例えば基板間隔を
７μｍにしたい場合、幅１〜２ｍｍ、厚み８μｍのエポ
キシ系フィルム状接着剤４の溝４１を上下から１．５μ
ｍ形成して芯４０の厚みを５μｍとすればよい。プレ硬
化の程度や混練粒子にもよるが、一般にポリイミドシー
トの場合には芯４０の厚みがもう少し厚いほうが好まし
い。

【００１４】またフィルム状接着剤の取扱いに当って
は、いわゆる転写を行うと作業性がよい。カラー表示器
を例に取ると、一方の基板は、例えば必要に応じて表面
に下地層等（図示せず）を有したガラス基台の表面に、
カラーフィルターとなる着色層と、その上の保護膜と透
明電極と液晶分子を配向させる配向膜とを順次積層した
ものからなる。保護膜は有機絶縁膜若しくは有機絶縁膜
と無機絶縁膜の積層体からなり、着色層を保護するとと
もに着色層から液晶に影響する物質が染み出すことを防
ぐもので、場合によっては着色層によって生じた凹凸を
緩和するための平坦化膜の役目も兼用する。透明電極は
他方の基板の電極とマトリクスを形成するために配置さ
れたもので、いずれかの電極には必要に応じて画素毎に
非線形素子やスイッチング素子が設けられていてもよ
い。いわゆる単純マトリクスの場合、いずれの基板の電
極も平行に設けられたストライプ状透明電極（ＩＴＯ
膜）が上下の基板で互いに直交するように配置されてい
ればよい。配向膜は有機高分子膜からなり、液晶の液晶
分子を特定の方向に配向させるものであるが、液晶がポ
リマネットワークのようなものであれば液晶界面を保護
するためだけのものであってもよく、その意味では透明
電極や着色層を実質的に覆うものであればよい。斯る基
板に配向処理を施す。

【００１５】一方シール剤のフィルム状のシートは所定
の型に溶剤として流し込み、プレ硬化させるに当って厚
さ５μｍ程度のポリエチレンテレフタレートからなる保
持シートを密着させプレ硬化が終わったら型から剥離さ
せる。これにより図４に示すように帯状の保持シート５
に連続してフィルム状接着剤６が形成されることにな
る。別の方法としては保持シートに直接溶剤を塗布し、
硬化に当ってエッチングなどでパターニングさせる方法
があり、この場合透孔は形成できるが溝は形成し難い。
そこで片面のみに溝を設けるか、透孔の大きさをあらか
じめ接着に必要な大きさとし透孔のみとしてもよい。ま
たフィルム状接着剤を成形して成形後に保持シートに載
せてもよい。いずれにしてもフィルム状接着剤６は基板
の周辺形状に略対応した形状をなし、少なくとも透孔ま
たは溝を有し、保持シートに支持される。

【００１６】次いでフィルム状接着剤６を先の基板に転
写し、フィルム状接着剤６の溝もしくは透孔に接着剤を
塗布し、内面に電極と配向膜とを有した基板をその基板
に対向させてフィルム状接着剤６に積層し、基板を加圧
するとともにフィルム状接着剤と接着剤とを硬化させて
両基板を貼付し、それら基板の間に液晶を充填し、注入
口を封止する。

【００１７】転写に当っては、フィルム状接着剤は空気
・泡を巻き込まないようにファンデルワールス力などで
基板表面に密着すること、所定の厚みを確保しながら形
も大きく崩れないことが必要である。溝は接着剤を硬化
まで保持させるので肩崩れ防止には極めて効果がある。
このようなフィルム状接着剤６は、保持シート５の上に
薄くて均一な厚みに形成されなければならず、そのため
には従来と異なり、保持シートに密着性を上げるための
凹凸などは形成しない方が好ましい。そして保持シート
に対する接着性やタック性はほとんど必要でなく、むし
ろ保持シートの延展性で均一な厚みに保持する。このよ
うに保持シートに形成された膜を、プレヒートされ、よ
り好ましくはプラズマ処理された基板上に５〜５００ｇ
／ｃｍ²の過熱ローラで加圧し転写する。

【００１８】この様な転写に当って、フィルム状接着剤
そのもので基板を貼付する必要は必ずしもなく、基板表
面と親和性が高く密着する程度でもよい。この意味から
は、シール剤は、有機高分子材料からなる基部と、その
基部と基板を一体化する接着部とで構成すればよい。図
３の説明に対応させると、上述した芯４０が基部であ
り、溝４１を含むフィルム状接着剤の表面とそこに充填
される接着剤が接着部ということになる。

【００１９】その後ディスペンサを用いたり印刷により
粘度の低い接着剤をフィルム状接着剤の透孔に注入す
る。接着剤は透孔からあふれて溝に広がる程度が好まし
い。そして、基板を平板などで加圧し、波長３８０ｎｍ
前後の紫外線を用いてパターン露光し、母材の樹脂を架
橋させる。

【００２０】接着剤は基板の上に流れ出さず又電極の有
無に対応して接着力と気密性とを確保するので、２枚の
基板に対してその周辺部に位置し電極の延在方向に応じ
て設けられた異なる大きさの複数の透孔を有する有機高
分子材料からなる基部とその基部の透孔に充填された接
着剤とによってシール剤を構成し、シールするのが好ま
しい。

【００２１】

【発明の効果】以上の如くシールをフィルム状に整形し
て接着するので、広い面積を支える場合であっての基板
間隔を一定にすることができ、又転写方法を利用できる
ので生産性もよい。また接着剤を接着部の溝等で支持す
るので機密性の高い接着が行え、シール剤にスペーサを
分散させたとしても分散させ乍ら基板上に印刷するなど
複合作業をしないので分散状態を把握管理でき、又その
分散もフィルム状の基部を中心に分散させることができ
るので、広い表示面積をもった液晶表示器であっても基
板間隔が一定に保持しやすい。従って、この様な液晶セ
ルに液晶を注入して得られた液晶表示器は、液晶層の厚
みが一定し応答特性のバラ付きや色ムラが少なく、表示
品位を低下させるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の液晶表示器の断面図である。

【図２】液晶セルの平面図である。

【図３】図２のＡ、Ｂ、Ｃ部分におけるシール剤の平面
図Ａ、Ｂ、Ｃ及び要部シール剤の斜視図Ｄである。

【図４】転写用のフィルム状接着剤の斜視図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ シール剤 ２１ フィルム状接着剤 ２２ 接着剤 ３ 液晶 ４ フィルム状接着剤 ４１ 溝 ４２ 透孔 ５ 保持シート ６ フィルム状接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宅間 増治 鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥取 三洋電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の基板と、該基板の周辺部を貼付す
   るシール剤と、前記基板とシール剤により形成された基
   板間に収納された液晶とを有する液晶表示器において、
   前記シール剤は、フィルム状接着剤を用いたことを特徴
   とする液晶表示器。
2. 【請求項２】 内面に電極と配向膜とを有し対向して配
   置された２枚の基板と、該基板の周辺形状に略対応した
   形状をなし基板に対向する溝もしくは透孔を有するフィ
   ルム状接着剤と該フィルム状接着剤の溝もしくは透孔に
   充填された接着剤とからなるシール剤と、前記基板の間
   に収納された液晶とを有する液晶表示器。
3. 【請求項３】 内面に電極と配向膜とを有した基板に、
   該基板の周辺形状に略対応した形状をなし溝と透孔を有
   するフィルム状接着剤を転写し、前記フィルム状接着剤
   の溝もしくは透孔に接着剤を塗布し、内面に電極と配向
   膜とを有した基板を前記基板に対向させてフィルム状接
   着剤に積層し、基板を加圧するとともにフィルム状接着
   剤と接着剤とを硬化させて両基板を貼付し、それら基板
   の間に液晶を充填することを特徴とする液晶表示器の製
   造方法。
4. 【請求項４】 ２枚の基板と、該基板の周辺部を貼付す
   るシール剤と、前記基板とシール剤により形成された空
   間に収納された液晶とを有する液晶表示器において、前
   記シール剤は、有機高分子材料からなる基部と、該基部
   と基板を一体化する接着部とからなることを特徴とする
   液晶表示器。
5. 【請求項５】 ２枚の基板と、該基板の周辺部に位置し
   電極の延在方向に応じて設けられた異なる大きさの複数
   の透孔を有する有機高分子材料からなる基部とその基部
   の透孔に充填された接着剤とからなるシール剤と、前記
   基板とシール剤により形成された空間に収納された液晶
   とを有する液晶表示器。
6. 【請求項６】 内面に電極と配向膜とを有した２枚の基
   板の対向面の周辺部にフィルム状のポリイミドシートを
   配置し、該ポリイミドシートを紫外線硬化型の接着剤で
   前記基板に接着し、それら基板の間に液晶を充填するこ
   とを特徴とする液晶表示器の製造方法。