JPH04212128A

JPH04212128A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPH04212128A
Application number: JP1359791A
Authority: JP
Inventors: Chisato Kajiyama; 千里梶山; Toru Kashiwagi; 亨柏木; Mitsuo Nakajima; 光夫中島
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1992-08-03

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＴＶや一般ＯＡ機器用の
液晶表示装置等に使用される液晶表示素子に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示素子は、数μｍの間隔に
固定した、一対の透明電極板の間に液晶材料を注入する
ことによって形成されていた。しかしながら、上記構成
では、大面積のデイスプレイの作製が困難であり、また
液晶を封入した一対の透明電極板には、それぞれ、偏光
軸が互いに直交した偏光板を取付ける必要があるため、
画面の明るさ、視野角等が不充分であった。

【０００３】近時、マトリックス高分子と液晶材料とを
溶剤中に溶解した溶液を、透明電極板等の板状の支持体
上に流延塗布し、乾燥させて高分子／液晶複合膜を形成
した後、この高分子／液晶複合膜上にもう１枚の板状の
支持体を重ね合わせた液晶表示素子が提案された［Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ　Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ　Ｖｏｌ
．３７，（８）　，２４５０（１９８８）］。

【０００４】上記液晶表示素子においては、高分子／液
晶複合膜が、スポンジ構造になったマトリックス高分子
の孔を液晶で充填した構造を有しており、無電圧時には
、孔内の液晶分子がランダムな状態にあるため、入射光
が散乱されて不透明な状態になっている。そして、上記
高分子／液晶複合膜に電圧が印加されると、Δε＞０［
但し、Δεは誘電率異方性であって、式：

【０００５】

【数１】

【０００６】で表される（なお、

【０００７】

【外１】

【０００８】は分子軸方向の誘電率、

【０００９】

【外２】

【００１０】は分子軸に対して直交方向の誘電率を示す
）］のとき、電気光学効果によって液晶分子が電場方向
に配向して、入射光が散乱されずに通過できるようにな
り、高分子／液晶複合膜が透明な状態に転換する。また
、ポリマーの骨格鎖に、フレキシブルな炭素骨格等を介
して、液晶化合物に相当する部分を結合した側鎖を設け
た側鎖型高分子液晶と、通常の低分子量の液晶材料とを
溶剤中に溶解した溶液を、上記と同様にして、透明電極
板等の板状の支持体上に流延塗布し、乾燥させて高分子
液晶／低分子液晶混合膜を形成した後、この高分子液晶
／低分子液晶混合膜上にもう１枚の支持体を重ね合わせ
た液晶表示素子も提案された［Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｐｒｅ
ｐｒｉｎｔｓ，Ｊａｐａｎ　Ｖｏｌ．３７，（８）　，
２４５３（１９８８）］。

【００１１】上記液晶表示素子においては、高分子液晶
／低分子液晶混合膜に低周波または直流の電場を印加す
ると、当該膜内で周波数に付随して電荷が移動するため
に乱流を生じて、入射光を強く散乱するようになり、不
透明な状態となる。一方、高周波の電場を印加すると、
高分子液晶／低分子液晶混合膜内の液晶分子が電場方向
にホメオトロピック配向して、入射光が散乱されずに通
過できるようになり、透明な状態に転換する。また、こ
の液晶表示素子においては、上記両状態にて電場を除去
した際に、光の散乱状態または非散乱状態を安定に保持
するメモリー性がある。

【００１２】上記構成からなる液晶表示素子においては
、マトリックス高分子と液晶材料とを含有する溶液、ま
たは、高分子液晶と低分子量の液晶材料とを含有する溶
液を塗布、乾燥させるだけで、上述した高分子／液晶複
合膜や高分子液晶／低分子液晶混合膜等の、液晶表示機
能を有する液晶膜を形成し得るため、液晶表示素子の大
面積化が容易である。しかも、マトリックス高分子や高
分子液晶の選択により、液晶膜に可撓性を付与できる上
、表面に透明導電膜を形成する等して導電性を付与した
可撓性の透明フィルム等を支持体として使用できるため
、液晶表示素子への可撓性の付与が可能になるという利
点がある。

【００１３】なお、これに類似した液晶表示素子として
、タリック（Ｔａｌｉｑ　）社が製造する「ＮＣＡＰ液
晶」が市販されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような液晶膜を
使用した液晶表示素子では、当該液晶膜が一対の支持体
間に挾まれているだけであるため、支持体の位置がずれ
たり、あるいは剥がれたりするという問題があり、液晶
表示素子のフレキシブル化や大面積化を図るうえで大き
な障害になっていた。上記剥離は、液晶表示素子の周辺
部から起ることが多い。

【００１５】そこで、このような問題を解消するために
は、例えば、図４〜図６に示すように、液晶膜９１を一
対の支持体９２，９３で挾着した後、剥離が起りやすい
素子の周縁部を、封止樹脂９４によって封止する等の手
段が考えられる。しかし、封止樹脂９４は、支持体の端
面に塗布されるので、支持体との接触面積が小さく、十
分な密着強度が得られない。また、封止樹脂９４は、図
４、図６に示すように、素子の周囲に突出しているため
、取扱時等に他部材と接触する機会が多く、他部材との
接触によって外力を受けて剥がれ易いという問題がある
。このため、上記のような手段では支持体の剥離防止に
十分ではなかった。

【００１６】本発明は、以上の問題に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、液晶膜を挾着す
る支持体の、周縁部からの剥離や位置ずれを防止した液
晶表示素子を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の液晶表示素子は、液晶膜を挾着する一対の
支持体のうち少なくとも一方の支持体の、液晶膜の周縁
に沿う端部が、素子の面方向内方から外方へ向けて、対
向する支持体間の間隔が順次大きくなるように傾斜され
た傾斜面になっており、この傾斜面によって液晶膜の縁
部近傍に形成された凹部に、当該液晶膜の周囲を封止す
る封止樹脂が充填されていることを特徴としている。

【００１８】以下、図面に基づいて本発明の液晶表示素
子を説明する。図１は本発明の液晶表示素子の一例を示
す平面図、図２、図３はその断面図である。これらの図
に示すように、液晶表示素子は、一対の支持体としての
矩形状の透明電極１，２と、これら一対の透明電極１，
２で挾着された矩形状の液晶膜３とを備えている。なお
、支持体としては、上記透明電極の他に、例えば、光照
射によって導電性が変化する光導電性材料等の種々の機
能を有する半導体材料からなる支持体を使用することが
できる。

【００１９】前記透明電極１，２としては、例えば通常
の液晶パネルに用いられる透明導電ガラスや透明導電フ
ィルムが使用できる。上記透明導電ガラスや透明導電フ
ィルムは、図２、図３に示すように、透明基材１ａ，２
ａと、それらの内面側に設けた導電層１ｂ，２ｂとから
なる。上記透明基材１ａ，２ａとしては、ガラス、プラ
スチックフィルム（例えばポリエチレンテレフタレート
、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ））等の透明支持体が
挙げられる。また、導電層１ｂ，２ｂとしては、ＩＴＯ
（インジウムチンオキサイド）やＳｎＯ２　等が挙げら
れ、蒸着やスパッタリング等で透明基材１ａ，２ａの片
面に形成される。上記透明電極１，２は、挾着する液晶
膜３の左右に、上記導電層１ｂ，２ｂの一部を端子接続
部として露出させるための突出部分１ｃ，２ｃを備えて
いる。

【００２０】上記透明電極１，２は、上記突出部分１ｃ
，２ｃ側の短辺を除く、液晶膜３の周縁に沿う３辺の端
部が、図２、図３に示すように、それぞれ、素子の面方
向内方から外方へ向けて、対向する支持体間の間隔が順
次大きくなるように傾斜された傾斜面Ｓ，Ｓ…になって
いる。そして、透明電極１，２の長辺側においては、図
３に示すように、相対向する傾斜面Ｓ，Ｓによって、封
止樹脂Ｐが充填される凹部Ｈが形成されている。また、
透明電極１，２の短辺側においては、図２に示すように
、傾斜面Ｓと、それに対向する透明電極１または２の表
面とで、封止樹脂Ｐが充填される凹部Ｈが形成されてい
る。

【００２１】上記凹部Ｈ内に充填される封止樹脂Ｐとし
ては、一般に封止用にいられる接着剤がいずれも採用可
能である。また、溶媒に溶解して塗布する方式の接着剤
を使用する場合は、先に形成した液晶膜３の膜性状が、
使用する溶媒によって悪影響を受ないように、例えば悪
影響を与えない溶媒を選定したり、それらの間にバリア
ー層を設ける等の工夫が必要である。

【００２２】液晶膜３としては、マトリックス高分子と
液晶材料とを含有する高分子／液晶複合膜、および、高
分子液晶と低分子量の液晶材料とを含有する高分子液晶
／低分子液晶混合膜の何れを使用することもできる。液
晶膜３の膜厚は、光散乱方式の液晶表示素子とするため
に、可視光の波長以上である必要がある。ただし、あま
りに厚みが大なるときは、液晶の駆動電圧が高くなりす
ぎるという問題があるため、実際上は１０〜３０μｍ程
度であるのが適当である。

【００２３】本発明において使用される液晶材料として
は、通常の液晶表示素子に用いられるＴＮ（Ｔｗｉｓｔ
ｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）系等のネマティック液晶が好適
に使用される。また、液晶材料としては、特に限定され
ないが、誘電率異方性Δεが大きいものを使用するのが
、良好な特性を得るうえで好ましい。なお、マトリック
ス高分子を使用する高分子／液晶複合膜においては、マ
トリクス高分子の一部または全部に接着性または粘着性
高分子を使用してもよい。

【００２４】本発明の液晶表示素子の製造にあたっては
、従来と同様にマトリックス高分子と液晶材料、あるい
は、高分子液晶と低分子量の液晶材料を溶媒に溶解させ
たのち、バーコート法等により直接一方の透明電極２上
に流延塗布して液晶膜３を形成する。ついで、液晶膜３
の上面に他方の透明電極１を重ね合わせる。そして、液
晶膜３の周囲に形成された凹部Ｈに封止樹脂Ｐを充填し
て、この封止樹脂Ｐの熱硬化処理等を行うようにすれば
良い。

【００２５】

【作用】上記構成からなる本発明によれば、支持体の端
部が傾斜面になっている分だけ、封止樹脂と支持体の端
部との接触面積が増加する。また、封止樹脂は、上記傾
斜面によって液晶膜の縁部近傍に形成された凹部内に充
填されているため、取扱時等に他部材と接触する機会が
減少する。

【００２６】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明する。なお、本発明は以下の実施例のみに限定される
ものではない。実施例１表面にＩＴＯ膜が形成された、縦３ｃｍ，横４ｃｍ，厚
み１ｍｍの透明導電ガラスの２つの長辺と１つの短辺と
を研磨して、上記各辺の端部に、４５°の傾斜面を形成
した。次に、液晶（メルクジャパン社製）と、ポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）（旭化成工業社製の登録商標「
デルペット」）と、粘着性高分子（アクリル系、帝国化
学社製）とを混合し、溶媒（クロロホルム）に全体で１
５重量％となるように溶解させて溶液を作製し、上記透
明導電ガラス上にバーコート法で塗布し、乾燥して、液
晶膜としての、厚み２０μｍの高分子／液晶複合膜を得
た。

【００２７】ついで、上記高分子／液晶複合膜の上面に
、前記と同じ透明導電ガラスを重ね合わせて、８０℃で
１０分間熱処理した。最後に、高分子／液晶複合膜の周
囲に形成された凹部に、エポキシ樹脂（油化シェルエポ
キシ社製の商品名「エピコート８２８」）１００重量部
と、硬化剤としてのジエチレントリアミン８重量部とを
混合した封止樹脂を充填し、５０℃で５時間硬化させて
、液晶表示素子を得た。

【００２８】比較例１端部に傾斜面を設けていない透明導電ガラスを使用した
こと以外は、上記実施例１と同様にして、液晶表示素子
を得た。実施例２エポキシ樹脂に代えて、ホットメルト接着剤（ポリプロ
ピレン系、住友スリーエム社製の型番「３７４８」）を
使用し、ハンドガンを用いて凹部内に充填（加熱温度１
８０℃）したこと以外は、上記実施例１と同様にして、
液晶表示素子を得た。

【００２９】比較例２端部に傾斜面を設けていない透明導電ガラスを使用した
こと以外は、上記実施例２と同様にして、液晶表示素子
を得た。実施例３表面にＩＴＯ膜が形成された、縦３ｃｍ，横４ｃｍ，厚
み１ｍｍの透明導電ガラスの２つの長辺と１つの短辺と
を研磨して、上記各辺の端部に、４５°の傾斜面を形成
した。次に、高分子液晶［ポリ（４−シアノフェニル−４´−
ヘキシロキシベンゾエートメチルシロキサン］６０重量
部と、低分子液晶（メルクジャパン社製の型番「Ｅ６３
」）４０重量部と、微量のテトラエチルアンモニウムブ
ロミドとを混合し、アセトン／ジクロロエタン混合溶媒
に全体で１５重量％となるように溶解させて溶液を作製
し、上記透明導電ガラス上にバーコート法で塗布し、乾
燥して、液晶膜としての、厚み２０μｍの高分子液晶／
低分子液晶混合膜を得た。

【００３０】ついで、上記高分子液晶／低分子液晶混合
膜の上面に、前記と同じ透明導電ガラスを重ね合わせて
、５０℃で１０分間熱処理した。最後に、高分子液晶／
低分子液晶混合膜の周囲に形成された凹部に、封止樹脂
としての一液型ＲＴＶゴム（信越化学工業社製の型番「
ＫＥ４８９８Ｔ」）を充填し、室温で一昼夜硬化させて
、液晶表示素子を得た。

【００３１】上記実施例並びに比較例の液晶表示素子に
ついて、以下に示す方法で、支持体の剥離強度を測定し
た。すなわち、図７に示すように、液晶表示素子の一方
の支持体Ｉに、縦１ｃｍ，横１ｃｍ，厚み１ｍｍで、中
央に掛け金具が固定された金属板６を、エポキシ樹脂系
接着剤（日本チバガイギー社製の商品名「アラルダイト
」）８によって接着した。次に、上記液晶表示素子の他
方の支持体ＩＩを台盤５上に置き、図中黒矢印で示すよ
うに、台盤５の方向に押さえながら、金属板６の掛け金
具に取り付けたバネ秤７を、図中白矢印で示す方向に引
っ張って、最大荷重を記録した。

【００３２】その結果、比較例１は６ｋｇで支持体Ｉ，
ＩＩ間が剥離し、比較例２では５ｋｇで支持体Ｉ，ＩＩ
間が剥離した。これに対して、実施例１は１０ｋｇで支
持体Ｉ，ＩＩ間が剥離し、実施例２では９ｋｇで支持体
Ｉ，ＩＩ間が剥離し、実施例３では８ｋｇで支持体Ｉ，
ＩＩ間が剥離した。以上の試験結果から、実施例１〜３
で得た液晶表示素子は、透明電極の周縁部からの剥離や
位置ずれを有効に防止できることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子は、以上のように
構成されており、支持体の端部が傾斜面になっている分
だけ、封止樹脂と支持体の端部との接触面積が増加し、
また、封止樹脂は、上記傾斜面により、液晶膜の縁部近
傍に形成された凹部内に充填されているため、取扱時等
に他部材と接触する機会が減少する。したがって、本発
明の液晶表示素子によれば、液晶膜を挾着する支持体の
周縁部からの剥離や位置ずれを確実に防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示素子の一例を示す平面図であ
る。

【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図３】図１のＣ−Ｃ線断面図である。

【図４】従来の液晶表示素子の一例を示す平面図である
。

【図５】図４のｂ−ｂ線断面図である。

【図６】図４のｃ−ｃ線断面図である。

【図７】実施例並びに比較例における剥離強度試験方法
を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　透明電極（支持体）２　　透明電極（支持体）３　　液晶膜Ｈ　　凹部Ｐ　　封止樹脂Ｓ　　傾斜面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶材料を含有し、液晶表示機能を有する
液晶膜が、一対の板状の支持体で挾着された液晶表示素
子において、上記一対の支持体のうち少なくとも一方の
支持体の、液晶膜の周縁に沿う端部が、素子の面方向内
方から外方へ向けて、対向する支持体間の間隔が順次大
きくなるように傾斜された傾斜面になっており、この傾
斜面によって液晶膜の縁部近傍に形成された凹部に、当
該液晶膜の周囲を封止する封止樹脂が充填されているこ
とを特徴とする液晶表示素子。