JPS63311233A

JPS63311233A - 液晶セル

Info

Publication number: JPS63311233A
Application number: JP14747987A
Authority: JP
Inventors: Yoko Abe; 容子阿部; Yasuhiro Otsuka; 康弘大塚; Yoshiaki Kitazawa; 北沢　芳明; Koetsu Hibino; 光悦日比野; Yuko Fukuoka; 優子福岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-06-12
Filing date: 1987-06-12
Publication date: 1988-12-20

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〕本発明は液晶セルに関する。

〔従来の技術］従来の液晶セルは、第５図に示すごとく表面に透明電極
２００と配向処理膜５００とを有する２枚の基板１００
で形成されるセル中に、液晶３゜Ｏを封入して形成され
る。そこで内部空間の間隔を一定にするとか薄くする時
には、基板１００のソリや凹凸による不均一を防ぐため
ギャップ材４００が添加されている。

このギャップ材４００は通常固定された状態で保持され
ていない為、液晶セルに圧力を加えたり、振動を与えた
り、曲面状にすると液晶セル内を移動し、ギャップムラ
を生ずる。ギャップムラは液晶表示の応答速度にバラツ
キを生じたり色ムラや視角不均一を生じたりして表示品
質の劣化を来たす。

上記問題点を解決するため特開昭６１−２５８２２５号
公報には、配向膜を形成した基板上にギャップ材を浮遊
させた液体を塗布し、該液体を蒸発させてギャップ材粒
子を配向膜に付着させた後、基板を重ね合せて液晶を注
入して製造した液晶表示装置の開示がある。

また特開昭６０−１５３０２５号公報には、ギャップ材
を配向処理剤溶液中に混合して、基板に塗布することに
より配向処理膜に付着させた液晶表示素子の開示がある
。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、上記の事情に鑑み案出されたものであり、ギ
ャップ材自体が接着性を有しないために特に大型液晶セ
ルにおいては、均一な内部空間を有するセルが得られな
い。また液晶注入時にギャップ材が移動しやすい点を解
消してギャップ材に熱融着性物質を用いて基板の両面を
接着して、均一な内部空間をもつ液晶セルを提供するこ
とを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］本発明の液晶セルは、相対向づる２枚のベースプレート
と、該ベースプレート間に内部空間を形成する枠状スペ
ーサと、該内部空間に配置されたギャップ調整材と、該
内部空間に封入された液晶とからなる液晶セルにおいて
、該ギャップ調整材は、該ベースプレート間で挟持される
とともに一端が一方のベースプレートに融着する柱状ス
ペーサを有することを特徴とする。

本発明の液晶セルは、ベースプレートと枠状スペーサと
、ギャップ調整材とを構成要素とする液晶セルである。

ベースプレートは２枚の板状透明体で形成することがで
きる。板状透明体は例えば透明ガラス板、透明プラスチ
ックシート等が使用できる。２枚のベースプレートは後
で述べる枠状スペーサを介して固定される。これによっ
て枠状スペーサの内周側に液晶を封入される内部空間が
形成される。また２枚のベースプレートがそれぞれ対面
する画の表面に透明Ｍ極が形成され、さらにその上面に
は配向膜が形成されている。透明電極は液晶に電圧を印
加するものであり、配向膜は、無電界時における液晶分
子軸の配向を規定するものである・枠状スペーサは前記
２枚のベースプレート間に介Ｗ１すれ、かつ外周壁を形
成し、２枚のベースプレートを一定の距離を保って接着
、固定する。これにより液晶を封入するための内部空間
が形成される。枠状スペーサは接着剤と、スペーサ部材
とで構成することができる。例えばベースプレートの一
方の面に、後で述べる液晶を注入するための注入口を除
いた周囲に印刷、吹付、塗布等の手段で枠状に付着させ
た接着剤と、硬化前のこの接着剤上に配設されたスペー
サ部材とで構成することができる。スペーサ部材はガラ
ス製、樹ｌｉＭビーズあるいは繊維、または枠状のプラ
スチックフィルムを用いることができる。接着剤はエポ
キシ系の接着剤が使用できる。

配向膜は電極層の上面に形成され、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリイミド、
ポリエーテルサルホン、ポリアミドイミド等を溶質とす
る水または有機溶媒の溶液を塗布、スプレーあるいは浸
漬等の手段によって付着させ、乾燥熱処理したのちラビ
ング処理を行なう。

ギャップ調整材は上記ベースプレートの間隔を一定に保
つもので、上記枠状スペーサと共にベースプレート全体
の間隔を一定に保ち、部分的な間隔のバラツキをなくす
ものである。

このギャップ調整材は粒状スペーサと柱状スペーサとか
らなる。柱状スペーサはベースプレート間に挟持された
柱状スペーサとベースプレートとを接合する熱融着性物
質とからなる。

粒状スペーサの材質はアルミナ、マグネシャ、ガラス等
の無機質、またはスチレン系重合体のポリマービーズが
使用でき、粒径は５〜１００μｍのものを使用すること
ができる。

熱融着性物質はポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重
合体、ポリ塩化ビニル、共重合ポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリエステル等の樹脂であり、加熱により溶融し溶
着するものである。この熱融着性物質は上記粒状スペー
サ粒径より１０〜５゜％大きいものを用いることが好ま
しく、さらに好ましくは１５〜２５％大きいものを用い
ることができる。

熱融着性物質は熱により変形してベースプレートに融着
するために粒状スペーサ粒径より大きいことが望ましく
、その大きさが１０％以下であるとベースプレート両面
を十分な熱Ｓ着が出来ない。

また５０％を越えると大きくなりすぎギャップ調整には
好ましくない。

熱融着性物質で上記の粒状スペーサの表面を被覆したも
のをギＶツブ調製材として使用することもできる。粒状
スペーサの表面を熱融着性物質で被覆する場合は、熱融
着性物質層の厚さが粒状スペーサの径の１０〜５０％で
あり、好ましくは１５〜２５％とすることが出来る。即
ちベースプレートの両面を熱ａ着するには上記の厚さが
必要である。熱融着性物質は１００〜３００℃の温度下
でベースプレートに熱ｍ＠するものである。

この粒状スペーサに熱融着性物質を被覆したちの単独で
もギャップ１ｌｔｌ！！材として使用可能であるが粒状
スペーサと併用づることも出来る。

このような粒状スペーサ、熱融着性物質、あるいは熱！
＆着注性物質被覆スペーサ枠状スペーサ等をベースプレ
ート間に封入し、ベースプレートにより形成されたセル
を加熱加圧成形すると、熱融着性物質が融解して上下の
ベースプレートに粒状スペーサを介し、または粒状スペ
ーサを接着し、所定のセルギャップを保持した液晶セル
が得られる。この液晶セルは粒状スペーサが固定されて
いるため液晶注入や各種の環境条件変化によっても粒状
スペーサが移動せず均一にな内部空間と良好な表示状態
を維持することができる。液晶としては公知の液晶を用
いることができるｄ［発明の作用と効果］本発明は、ギャップａｍ材の成分として用いる熱融着性
物質がベースプレートの両面を熱融着により接着し、他
成分の粒状スペーサが１Ｐ隔の調整を行なう。従うて得
られる液晶セルは特定の＠隔の内部空間が保持できる。

しかもベースプレートの両面が固定されているため従来
のもののように配向膜に付着ないしは片面のみに固着し
たものと異なり、液晶注入時や各種の環境条件の変化に
よっても、粒子スペーサの移動が起きず均一な内部空間
を保持することができる。従って表示の応答速度にバラ
ツキを生じたり色ムラを生じたり、視角不均一による表
示品質の劣化を来たすことがない。

［実施例］以下、実施例により本発明を説明する。

（実施例１）本発明の液晶セルは、相対向する２枚のベースプレート
１０と、該ベースプレート間に内部空間３を形成する枠
状スペーサ６と、ギャップ調整材１１と、該内部空間に
封入された液晶８とから構成されている。

ベースプレート１０は５０Ｘ１００ｍｍで厚さ１゜１１
ＩＩ１１のソーダライムガラス基板１に膜厚２０００人
のＩＴＯ膜の電極１ｉ１２が一端面に形成されている。

上記ベースプレート１０の外周端部には枠状スペーサ６
の厚さ５０μｍのデュミランフィルム（武田薬品工業株
式会社製）が設けられている。

このベースプレート１０にギャップ調整材１１の粒状１
スペーサ４と熱融着性物質５を散布する。粒状スペーサ
４はポリスチレン系のポリマービーズで５Ｐ−２４６（
積木ファインケミカル社製）粒径４６μｍを用い、熱ｇ
ｋ＠性物質は粒径５７μｍのエチレン酢酸ビニル共重合
体である。

上記の枠状スペーサ６、ギャップ調整材１１を設けたベ
ースプレート１０に他のベースプレート１０＠−重ね合
せて液晶セルを組立てた後、真空乾燥機中で１！８の荷
重を加えつつ、１５０℃で１５分間熱処理を行なった優
、荷重を除いて冷却してセルを形成する。その後常法で
ある真空注入法を用いて液晶及び添加剤を注入した。液
晶はＺＬＩ−１６２３（メルク社製）、添加剤ＺＬＩ−
２３５（メルク社製）０．２重量％で使用、自己配向剤
ＺＬＩ−５８４（メルク社製）の混合物を用いた。別に
比較例として上記と同様にして熱融着性物質を添加しな
いで液晶セルを作成した。

比較例における内部空間のバラツキは、粒径４６μｍの
粒状スペーサを用いた場合、４６μｍ±１０μｍの内部
空間のバラツキがあったが、本実施例の場合は４６±３
μｍであった。これは、熱融着粒子が粒状スペーサ散布
後の熱処理によって溶融し上下基板を接着することによ
って内部空間を固定したことに起因する。

（実施例２）ＩＴＯ膜からなる透明電１ｉ２を形成したガラス基板１
の透明電極層上にポリイミド膜にラビングを施した配向
膜３０を有するベースプレートを作成した。

４６μｍ径の粒状スペーサ５２のポリスチレンビーズに
エチレン酢酸ビニル共重合体５１を２μｍの厚さで均一
に塗布した熱融着性物質を被覆した粒子スペーサ５０を
作製した。この被覆した粒子スペーサ５０を上記のベー
スプレート上にまんべんなく散布した。他方ベースプレ
ートの周辺部にエチレン酢酸ビニル共重合体からなる枠
状スペーサ４０を塗布した。このベースプレートに他の
ベースプレートを重ね合せた後（第３図）　、１　！！
の荷重を加えつつ１５０℃で１５分間熱処３Ｉ！！をし
て（第４図に示す）液晶セルを作製した。

その結果、ベースプレートは枠状スペーサ４０と熱融着
部を介して上下基板と粒状スペーサとが固定され得られ
た液晶セルは内部空間のバラツキが４６±３μｍと良好
であった。このセルに液晶を注入したところ色ムラ（ギ
ャップの不均一による）や白い斑点（スペーサの凝集に
よる）のない良好な表示体となった。

（比較例）実施例２において粒状スペーサを熱Ｉ！Ａ着性物性物質
覆しないで形成した液晶セルは内部空間のバラツキが４
６±１０μｍとかなり大きなバラツキを示し、液晶を注
入したところ色ムラがはげしく、かつ粒状スペーサが凝
集した白い斑点を生じていた。

（実施例３）ベースプレートにＲ１００Ｏの曲率を持ったものを使用
した他は実施例２と同じ条件でセルを作製した。

曲面を有するセルでは通常平面セルよりも内部空間のバ
ラツキは生じやすいが、この場合の例では内部空間のバ
ラツキが４６±４μｍの曲面セルが得られた。

このように本発明の熱ｍ着性物質でベースプレート両面
を接着することにより内部空間のバラツキの少ない液晶
セルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１のギャップ調整材を液晶セル中に配設
した状態を示す断面模式説明図で、第２図は第１図の液
晶セルを熱融着した断面模式説明図、第３図は実施例２
のセルギャップ調整材を液晶セル中に配設した状態を示
す断面模式説明図で、第４図は第３図の液晶セルを熱融
着した状態を示す断面模式説明図、第５図は従来の液晶
セルの断面模式図である。１・・・ガラス基板　　　２・・・電極膜３・・・内部
空間　　　　３０・・・配向膜８・・・液晶　　　　　
　４．５２・・・粒状スペーサ５．７．５１・・・熱融
着性物質６．４０・・・枠状スペーサ１０・・・ベースプレート１１．５０・・・ギャップ調整材特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　　
弁理士　大川　宏第１図第２図第５図第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相対向する２枚のベースプレートと、該ベースプ
レート間に内部空間を形成する枠状スペーサと、該内部
空間に配置されたギャップ調整材と、該内部空間に封入
された液晶とからなる液晶セルにおいて、該ギャップ調整材は、該ベースプレート間で挟持される
とともに、一端が一方のベースプレートに融着し、他端
が他方のベースプレートに融着する柱状スペーサを有す
ることを特徴とする液晶セル。
（２）柱状スペーサはベースプレート間に挟持された粒
状スペーサと該粒状スペーサとベースプレートとを接合
する熱融着性物質からなっている特許請求の範囲第１項
記載の液晶セル。
（３）熱融着性物質はポリエチレン、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体、ポリ塩化ビニル、共重合ポリアミド、ポリ
ウレタン、ポリエステルの１種である特許請求の範囲第
２項記載の液晶セル。