JPS61130924A - 液晶表示素子 - 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】 １亙立夏 本発明は液晶表示素子に関する。

丈米五五亙 液晶表示素子は、電極パターンを設けた２枚の基板間に
液晶組成物を封入し、電極に信号型゛圧印加することに
より液晶物質を電気光学的に変調させて文字１図形など
の表示を行うものである。従来からこの基板としては無
機ガラスが用いられてきたが、薄型化、軽量化さらには
曲面表示の要請、あるいは強度や製造コストの低減など
の観点からプラスチック基板を用いた液晶表示素子が注
目されている。

液晶組成物の基板間への封入は、両基板とシール部とで
セル構造を形成するように基板間をシールすることによ
り行われる。基板としてガラスを用いる場合は、エポキ
シ樹脂などの接着剤を用いて基板にシール部を印刷して
貼り合わせたのち熱硬化することにより、信頼性の高い
液晶表示素子が得られている。しかしながら、基板とし
てプラスチックフィルムを用いる場合は、ガラス基板と
同様な接着強度は得られず、また、基板が可撓性を有す
るため、接着剤にもある程度の柔軟性がないとクラッキ
ングが発生するなどして信頼性を維持することができな
い。

接着性と柔軟性とを兼ね備えたシール材料としては、た
とえば、特開昭５７−１７８２２１号公報に示されてい
るようなシリコン系の接着剤がある。

しかし、シリコン系の接着剤を用いた場合は、液晶組成
物中の低沸点成分が接着剤層を介して系外に逃げ、表示
特性の劣化を起こす原因となる。これを防止する方法と
して、本発明者らは先に特願昭５９−３２１６号におい
て、第１のシール部とこの外周に設けた第２のシール部
との二重構造とし、第１および第２のシール部の間の空
隙にシール用の液晶組成物を封入することを提案した。

この方法により液晶素子の信頼性、特に高温時の信頼性
を向上することができた。しかし、信頼性から見ると必
ずしも未だ十分とは言えず、シール用の液晶組成物中の
蒸気圧が高い液晶成分がシール剤を通して系外に抜け、
その結果０表示部の液晶もリークして信頼性が低下する
ことがみられた。

ｌ吸ム且旌 本発明は、経時による特性の劣化を防止し、高い信頼性
を有する液晶表示素子を提供することを目的とする。

光ｊ■口１炙 本発明の液晶表示素子は、基板を離間、対向して配設し
、該基板間をシールして基板間に表示用液晶組成物を封
入した液晶表示素子において、第１のシール層とこの第
１のシール層の外側に設けられた第２のシール層との少
なくとも２層によりシール部を構成し、さらに、該第１
のシール層−と第２のシール層との間の空隙部に、蒸気
圧がｌＸｌ０−”ミリバール（１００℃）以下の液晶物
質からなる液晶組成物が封入されていることを特徴とす
る。

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）第１
図は本発明の液晶表示素子の実施例を模式的に示す平面
図、第２図はその線Ａ−Ａに沿った断面図であり、第３
図はその線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。第１の基板１
１および第２の基板１３が離間、対向して配設され、こ
の基板１１゜１３が周縁部近傍でシール部１５によりシ
ールされてセル構造が形成されている。シール部１５は
第１のシール層１７とその外側に設けられた第２のシー
ル層１９との二重構造から形成され、さらに、この第１
および第２のシール層１７．１９の間の空隙２１内にシ
ール用液晶組成物２３が充填されている。第１のシール
層１７の内側は表示部３１を形成し、第１および第２の
基板１１．１３ならびに第１のシール層１７で囲ま九た
セル空間３０内に表示用の液晶組成物３３が充填されて
いる。　３５．３７は透明電極を、　３９．４１は配向
膜を表わす、４３は封止剤であり、表示用液晶組成物３
３をセル空間３′ｏ内に、また、シール用液晶組成物２
３を第１および第２のシール層１７．１９の間の空隙２
１内に充填したのち、開口が封止剤４３により封止さ九
る。

本発明では封止用液晶組成物として、１００℃で蒸気圧
がｌＸｌ０″″２ミリバール以下の液晶物質からなるも
のが用いられる。

本発明者らが、液晶表示素子の経時劣化の原因について
鋭意研究を行った結果、シール用の各構成物質（液晶）
の蒸気圧が高いものが経時。

特に高温保存時にリーグして濃度減少を起こし、その結
果１表示用液晶組成物がシール層間にリークして表示用
液晶組成物の組成比が変化し、配向不良等が生じて、液
晶表示不良を生じることを見出した０本発明者らの研究
によれば、液晶の蒸気圧が１×１０″″″ミリバール（
１００℃）を越えた時に、液晶表示不良を生じる傾向が
著しく、蒸気圧がＩ×１０″″″ミリバール（１００℃
）以下の液晶材料をシール用液晶組成物として用いれば
、１００℃までの保存条件では殆んどの液晶セルは実用
上問題のなε１ことを見出した。

また、シール用液晶組成物のＮ−１点（ネマティック構
造から等方性液体構造に変化する温度）を１表示用液晶
組成物のＮ−１点よりも高くすれば、よりいっそうシー
ル効果を改善することができる。

蒸気圧がｌＸｌ０””ミリバール（１００℃）以下の液
晶物質としては２例えば、下記のものを挙げることがで
きる。シール用液ｍＪＩｌ成物は、このような液晶物質
を単独であるいは２種以上併用して構成され、また、よ
り好ましくはＮ−１点が表示用液晶組成物よりも高くな
るように配合される。

（ｕ）　　ｎ−Ｃ，Ｈ１□＋ＣＯＯ（トＯＣ，Ｈ。

（１２）　　ｎ−Ｃ，Ｈ，１→チＣ００（瀘ＯＣＨ。

（１３）　　ｎ−Ｃ，Ｈ，０ＣＯＯ釡Ｃ，Ｈ。

（１４）　　ｎ−Ｃ，Ｈ，（死Ｃ００（ＸＣ，Ｈ。

（ｔｓ）　　ｎ−ｃ、ＨＩ−＠）−ＣＯＯ（トＣ，Ｈ。

（１６）　　ｎ−ｃｓＨ＊％ｃｏｏ（トｃ、Ｈ１゜（１
７）　　ｎ−Ｃ，Ｈ，４ＣＮ （１ａ）　　ｎ−ｃ、Ｈｌ、％ｃＮ （１９）　　ｎ−ｃ＠Ｈｚａ　＋ＣＮ （２０）　　ｎ−Ｃ？Ｈｔｓ＋ＣＮ　　　　　　　　’
（２１）　　ｎ−Ｃ，Ｈ，、（シ（）ＣＮ（２２）　　
ｎ−Ｃ，Ｈ１Ｓ％ＣＮ （２３）　　Ｃ５Ｈ１１＋ＯＣ−Ｈｘａ（６３）　　Ｃ
，Ｈｓ＋０ｃｏ−＠）−ｃＮ（６４）　　Ｃ−Ｈｚ−＋
　ＯＣＯ＋ＣＮ（６５）　　（：５Ｈｔｓ＋ＯＣＯ舎Ｃ
Ｎ（６６）　　ｃ、Ｈｔ−＠）−ｃｏｏ−＠）−ｃ、Ｈ
。

（６））　　　　Ｃ４Ｈ９＋ＣＯＯ＋Ｃ３Ｈ９（６ｇ）
　　Ｃ，ＩＨＩＩ（トＣＯＯ＋Ｃ３Ｈ。

（６９）　　ｃ、ａｔ＋ｃｏｏ＝＠）−ｏｃＨ。

（７０）　　Ｃ，Ｈ，＋ＣＯＯ＋ＯＣ，Ｈ。

（７１）　　Ｃ，Ｈ，＋ＯＣＯ＋Ｃ，Ｈ。

（７２）　　Ｃ，ＨＡ、＋ＯＣＯ舎Ｃ，Ｈ。

（７３）　　Ｃ，Ｈ，舎０ＣＯ（瀘ＯＣ，Ｈ。

（７４）　　Ｃ，Ｈ，、＋Ｏｃｏ＋ＯＣ，Ｈ。

（７５）　　Ｃ，Ｈ，舎ＣＨ，ＣＨべ＋ｏＣ，Ｈ。

表示用液晶組成物は、通常、Ｎ−■点、粘度、閾値電圧
、急峻度、光学的異方性、弾性定数等を所望範囲に調節
するため、数種ないし子種混合して用いられる。この場
合、上記のような高蒸気圧の液晶物質の他に、ｌＸ１Ｏ
−”ミリバール（１００℃）未満の液晶物質を用いるこ
ともできる。

また、動作モードに応じて、コレステリック液晶、カイ
ラルネマチック液晶等のカイラル物質、イオン性の添加
物、二色性色素等を添加することもできる。相転移型、
ゲストホスト型。

電界複屈折効果型等一般に用いられている動作モードを
任意に用いることができる。

本発明の液晶表示素子を製造するには、配向処理を施し
た２枚のプラスチック基板に、第１および第２のシール
層に対応して、シール用接着剤層をスクリーン印刷当の
方法により形成して貼り合わせる０次いで、真空封入法
等の方法により、本発明で選定された液晶を注入し、最
後に注入用の開口を接着剤で封止する。

基板としては、ガラス、プラスチックフィルムなどが用
いられるが、本発明のシール構成は特にプラスチックフ
ィルムに有用である。プラスチックフィルムとしては、
例えば、ポリエステル、ポリエーテルサルフオン、ポリ
エーテルケトン、ポリカーボネートなどのフィルムが挙
げられる。また、シール用接着剤としては、例えば、エ
ポキシ系、ウレタン系、シリコーン系、アクリル系等の
接着剤をあげることができる。

これらのシール用接着剤は基板に応じて選択されるが、
プラスチック基板液晶表示素子の特徴である曲面表示の
特徴から柔軟性のあるものの使用が好ましい。

羞−員 本発明によれば、シール層を二重に構成し、そのシール
層間に所定の特性のシール用液晶組成物を充填すること
により、経時による表示品質の劣化、特に耐高温性、耐
高温高湿性が改善され、信頼性の高い液晶表示素子が得
られる。

実施例 透明電極ＣＩＴｏ膜）が形成された厚さｉｏｏμ■の一
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムに、フォト
リソグラフィーを用いて所望の電極パターンを形成し、
ポリイミドの高分子膜を形成し、ラビング処理を行い配
向膜とする。

この２枚の基板をラビング軸が直交するように、１０μ
ｍ粒径のギャップ材を散布して重ね合せ、外周をシリコ
ーン系接着剤（ＳＥ−１７００、東しシリコーン社製）
で第１図に示すように二重にシールした。

この空セルに真空封入法により、下記の表示用液晶組成
物を第１のシール層の内側に封入し。

開口部を接着剤により封入した。ついで、下記のシール
用液晶組成物を第１のシール層と第２のシール層との間
に同様にして封入し、ツイストネマティック型の、プラ
スチック基板液晶表示素子を作成した。

表示用液晶組成物（Ｎ−１点８６．５℃）Ｃ，Ｈ，→仝
（死ＣＮ’　　　　　　１８．９％すＩ　Ｘ　ＩＦ’ｍ
ｂａｒｒ（１００℃）の蒸気圧を示す液晶成分である。

シール用液晶組成物 比較例 実施例と同様にしてセルを作成し、シール用液晶組成物
を上記の表示用液晶組成物と同一な材料を用いて液晶表
示素子を作成した。

これらの素子について８０”Ｃの環境テストを施し、そ
の結果を以下に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示素子の実施例を示す平面図で
あり、第２図はその線Ａ−Ａに沿った断面図であり、第
３図はそのａＣ−Ｃに沿った断面図である。 １１・・・第１の基板　１３・・・第２の基板１５・・
・シ　−ル部　　１７・・・第１のシール層１９・・・
第２のシール層 ２３・・・シール用液晶組成物 ３３・・・表示用液晶組成物 拠１図 鴨３１！１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基板を離間、対向して配設し、該基板間をシールし
   て基板間に表示用液晶組成物を封入した液晶表示素子に
   おいて、第１のシール層とこの第１のシール層の外側に
   設けられた第２のシール層との少なくとも２層によりシ
   ール部を構成し、さらに、該第１のシール層と第２のシ
   ール層との間の空隙部に、蒸気圧が１×１０＾−＾２ミ
   リバール（１００℃）以下の液晶物質からなる液晶組成
   物が封入されていることを特徴とする液晶表示素子。