JPS5857083B2 - 表示用セルのシ−ル材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表示用セルのシール材に関するものであり、
更に詳しくは親規なシール材を用いることにより、シー
ル性が良好で信頼性が高（、かつ量産性に富む液晶等表
示装置の製造技術に関するものである。

一般に液晶表示装置の構造は、第１図に示すように、前
面基板１と背面基板２の互いに対向する内面にそれぞれ
表示電極３、背面電極４を形成しこの２枚の基板１，２
の周縁にスペーサ５を介設せしめ、極めて薄い間隙（例
えば５〜１０μｍ程度）をもたせて平行に接着し、その
間隙に液晶６を充填させた後、上記電極３，４間に駆動
電圧を印加し、上記液晶６の表示部分の光学的特性を変
化させて数字、文字、記号等を表示するもので、現在、
電卓、腕時計などの表示用としてその有用性が認められ
ている。

ところで、２枚の基板を接着した液晶表示装置のシール
方法として、液晶表示装置の大量生産に適した「スクリ
ーン印刷法」が既に公知の方式として提唱されている。

（特開昭４８−６０５９８）。すなわち、「スクリーン
印刷法」とは、「少なくとも一方は透明である２枚の電
極基板間に液晶を挿入してなる液晶表示装置の製造に当
って、一方の電極基板上に、スクリーン印刷によって、
所望の形状に接着剤を印刷する工程と、２枚の電極板を
印刷した接着剤をはさんで、重ね合わせる工程と、重ね
合わされた２枚の電極基板を加圧してその間隔を所定の
値にした後、上記接着剤の硬化条件を与えて、接着固定
する方法」である。

ここで用いられる接着剤としては、一般に液晶表示装置
の基板がガラスであるために、ガラス基板間のシール材
として適したエポキシ樹脂系接着剤が主として利用され
ている。

液晶表示装置のシール材として、液状のエポキシ樹脂系
接着剤を用いる場合、特に次の２つの特徴を持った接着
剤が要望されている。

すなわち、（１）上述の大量生産に適した印刷法を適用
する場合、その時の樹脂の使用温度（スクリーン印刷時
の環境温度）における可使時間（ポットライフ）が長い
こと。

このことは接着剤の調整後長時間の使用が可能であり、
生産性が向上する。

（２）シール材として、接着性、気密性、耐湿性等が優
れ、電気光学的特性（主として液晶の導電率）や液晶分
子配向性（ホモジニアス配向又はホメオトロピック配向
）の劣化がなく信頼性ある液晶表示装置をもたらすもの
。

液晶表示装置のシール材として、上述の２つの特徴をほ
ぼ完全に兼ね備えた接着剤は現在のところ皆無で、特に
、耐湿性、気密性に問題があり、従って従来より新たな
接着剤の開発が切望されていた。

本発明者らは、量産化に適した液晶表示装置の製造法に
ついて鋭意研究の結果、主剤としてフェノールノボラッ
ク系のエポキシ樹脂、硬化剤としてジアミノジフェニル
メタン（以下ＤＡＭと称す）を液晶表示装置のシール材
として用いた。

すなわち、この接着剤はポットライフが長いため量産性
に優れ、かつ表示装置の気密性、耐湿性等に対して優れ
た信頼性をもたらし、液晶表示装置の電気光学的特性や
液晶分子配向の劣化を起こさない等上述の液晶表示装置
のシール材としての２つの特徴をほぼ完全に兼ね備えた
ものである。

以下、本発明の一実施例と、信頼性に関する試験結果の
データを例示しながら詳細に説明する。

主剤として、ノボラック系エポキシ樹脂を主成分に用い
、硬化剤として芳香族アミンであるジアミノジフェニル
メタン（ＤＡＭ）を用いた接着剤使用の液晶表示装置は
、特に耐湿性に優れた特徴を有する。

このシール材料は米国ＲａｖｅｎＣｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ （１５０１５Ｈａｖｅｎ
５ｔｒｅｅｔ Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ ２４、ＭＤ）製
の２液型のスクリーンインキとして使用されているもの
（エポキシベースのスクリーンインキＰＣ４０１又はＰ
Ｃ−４０４５及びその硬化剤）が良いが、他社の材料も
上述の主剤、硬化剤をベースにしたものであれば液晶表
示装置のシール材として使用できる。

上記スクリーンインキをシール材に適用する場合スクリ
ーンインキを着色状態で実施することもできるが、必要
に応じて脱色し、無色透明状態で実施することも可能で
ある。

典型的な接着剤としての組成を主剤に関して、下記第１
表に示す。

また硬化剤の一実施例として４−４′ジアミノジフエニ
ルメタンを使用し、主剤に対する重量％で１５〜３５％
程度（本実施例ではこの値を２５％に設定した）を添加
した。

硬化剤は主剤中のフェノール・ノボラック系エポキシ樹
脂に於けるアルキル基等に作用し、所定温度に一定時間
保持した場合に架橋反応を介して主剤に接着機能を付与
する。

実際にシール材として使用する場合には粘度を適当な値
に設定してスクリーン印刷に適する状態とすることが必
要である。

また第１表に示す如く目的に応じた副成分を添加するこ
ともできる。

すなわち酢酸セルソルブ等の溶剤、エアロシール等の充
填剤を添加してチクソトロピック性を付与する構成、あ
るいはシランカップリング剤を添加してガラス基板（通
常はソーダライムガラス等が使用される）との接着性を
強化ならしめる構成等である。

シランカップリング剤は水酸基とアルキル基を有してお
り、またガラス基板は一般に水酸基を、主剤は前述した
如（アルキル基を包含しているため、シランカップリン
グ剤はガラス基板と主剤の双方に作用し、接着力が強化
される。

その他２枚の基板間の間隙を一定値（例えば６μ流、９
μｍ等）とするため、この間隙寸法と対応する粘径を有
するグラスファイバー（長手状に細かく切断したもの）
等を添加することもできる。

ＰＣ−４０１（又はＰＣ−４０４，５）と他のエポキシ
系樹脂を使用した液晶表示装置の温湿度サイクル信頼性
試験（ＭＩＬ−２０２Ｄ、温度１０°Ｃ〜＋６５°Ｃ１
９０％ＲＨ，１サイクル２４時間）の結果を第２、第３
図に示す。

製作した液晶表示装置は、ツィステッドネマティック電
界効果型液晶表示装置（ＴＮ−ＦＥＭＬＣＤ、使用液晶
ＢＤＨ社Ｅ−８、セル厚１０μｍ）で特性測定は、測定
周波数３２Ｈｚ、測定電圧５■で行なった。

第２、第３図において、曲線Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ
下記第２表に示す接着剤Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄに対応する。

第２，３図より明らかな如＜−ＰＣ−４０１又はＰＣ−
４０４５による液晶表示装置の気密性、接着性、耐湿性
は、他の樹脂に比べて群を抜いて優れていることがわが
る。

硬化剤として脂肪族アミンに比べて芳香族アミンを使用
した方が耐湿性が優れている。

このことは芳香族アミンのベンゼン環の疎水性に起因す
るものと考えられる。

尚、上記説明は液晶表示装置のセル封止構造について解
説したものであるが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、エレクトロクロミック表示セル等の液体表示セ
ルに広く適用できる。

以上詳説した如（本発明によるフェノールノボラック系
エポキシ樹脂に硬化剤としてジアミノジフェニルメタン
を使用したエポキシ系接着剤は、液晶表示装置のシール
材として優れ、特にポットライフが長く生産性が有り、
さらに気密性、耐湿性、接着性の良好な信頼性ある液晶
表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液晶表示装置の概略構成図である。 第２図及び第３図は本発明に係る液晶表示装置の温湿度
サイクル信頼性試験結果を示すデータである。 １・・・・・・前面基板、２・・・・・・背面基板、５
・・・・・−スペーサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光透過性基板と該光透過性基板に対向配置された対
   向基板との間にシール材を介在せしめ、前記光透過性基
   板と前記対向基板とを接着するとともに前記光透過性基
   板と前記対向基板間の間隙に表示用液体を封止して成る
   表示用セルに於いて、前記シール材は、主剤としてフェ
   ノールボラック系のエポキシ樹脂を主成分に、硬化剤と
   してジアミノフェニルメタンを主成分に、それぞれ含有
   していることを特徴とする表示用セルのシール材。 ２ 前記シール材は、主剤中にチクソトロピック性を与
   える溶剤と充填剤が添加されて成る特許請求の範囲第１
   項記載の表示用セルのシール材。 ３ 前記溶剤は酢酸セルソルブで、前記充填剤はエアロ
   シールでそれぞれ構成された特許請求の範囲第２項記載
   の表示用セルのシール材。 ４ 前記シール材は、主剤中に接着性を強化するシラン
   カップリング剤が添加されて成る特許請求の範囲第１項
   、第２項または第３項記載の表示用セルのシール材。 ５ 前記シール材は、主剤中に前記光透過性基板と前記
   対向基板間の間隙に対応した径を有するグラスファイバ
   ーが添加されて威る特許請求の範囲第１項、第２項、第
   ３項または第４項記載の表示用セルのシール材。 ６ 前記表示用液体は液晶物質で構成された特許請求の
   範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５項記載
   の表示用セルのシール材。