JPH0545645U - プラスチツク液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】一対のプラスチック基板３と透明電極５とそれ
を保護する絶縁膜６と配向膜７および液晶９よりなる装
置において、アクリルシラン系またはエポキシシラン系
樹脂を１〜７０％（シラン重量比）またはシラン系樹脂
を分散し、２００℃以下の焼成で作製した絶縁膜よりな
る液晶表示素子。 【効果】高温焼成の必要がなく、プラスチック基板を損
傷しない。さらにコート膜が柔軟なため、基板変形によ
るクラック発生が抑制される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はプラスチック基板を用いた液晶表示素子に関するもので、主にノート 型パソコン、ワープロ、パームトップ型パソコン等のＯＡ機器用の表示素子とし て使用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】

典型的な液晶表示素子は、一対のプラスチック基板と透明電極とそれを保護す る絶縁膜と配向膜および液晶で構成されている。 絶縁膜（トップコート）は一般にオーバーコート処理と呼ばれるもので、基板 電極表面に薄い酸化ＳｉやＴｉの保護層として設けられている。 従来、透明電極にエッチング、パターン化処理後、印刷方式によりシリカコー ティング材料（例えば、東京応化工業(株)製ＭＯＦ Ｔｉ−Ｓｉ フィルム）を ７００〜１４００Åの膜厚で付着させ、硬度と絶縁性を付与している。 この時、約２００℃の低温焼成がはかれるよう、低圧水銀灯によりＵＶ光を照 射し、コーティング材料中の溶剤を揮発させている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本来、このシリカコーティング膜は２５０℃以上で焼成しなければ、トップコ ート（絶縁膜）としての硬度、絶縁性が確保できないが、この温度ではプラスチ ック基板の耐熱性能が劣化してしまう。そこで実情は加熱温度を耐熱性以下の約 ２００℃に設定し、低圧水銀灯によるＵＶ光照射でコーティング材料中の溶媒を 揮発させ、トップコート膜（絶縁膜）を形成してきた。 ところが、このＵＶ光はトップコート（絶縁膜）の低温焼成化を達成する反面 、プラスチック基板を破壊し、さらにシリカコーティング膜は硬すぎ、プラスチ ック基板変形時にクラックを発生するという問題があった。 即ち、ＵＶ光を使用せずに２００℃以下で硬化可能で、かつある程度の柔軟性 を持つコーティング材料の開発が期待されていたのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この考案は、一対のプラスチック基板と透明電極とそれを保護する絶縁膜と配向 膜および液晶よりなる装置において、アクリルシラン系またはエポキシシラン系 樹脂を１〜７０％（シラン重量比）またはシラン系樹脂を分散し、２００℃以下 の焼成で作製した絶縁膜よりなる液晶表示素子に関する。

【０００５】 上記のトップコート剤は通常のプラスチック液晶表示素子に適用できる。図１ に液晶表示素子の典型的な概略図を示した。図中の符号は１は偏光板、２と４は ハードコート、３は基板、５は透明電極、６はトップコート、７は配向膜、８は シール、９は液晶である。 偏光板（１）は特定方向に強く振動する光だけを透過するのを目的に設置され るもので、一般的な製法はＰＶＡの薄い膜を加熱しながら延伸し、ヨウ素を大量 に含有するＨインキと呼ばれる溶液に接触させる。そして、ヨウ素を吸収して偏 光をもつ膜とする。 ハードコート（２、４）はＵＶカットフィルターとしての働きをするもので、 酢酸セルローズが典型的に使用されている。 基板（３）は透明なプラスチック樹脂板で、エポキシ系またはアクリル系のプ ラスチック樹脂より作られる。 透明電極（５）は０．１−１．１ｍｍ程度の白板フロートガラス上にＮＥＳＡ 膜やＩＴＯ膜を蒸着した後、ホトエッチングやレーザ光線を用いるなどの方法に よりパターン化し、電極形状を作製する。

【０００６】 トップコート（絶縁膜 ６）は一般にオーバーコート処理と呼ばれるもので、 基板電極表面に薄い保護層として設けられている。ＴｉやＳｉの酸化物が皮膜と して利用され、例えば印刷方式によりシリカコーティング材料（例えば、東京応 化工業(株)製ＭＯＦ Ｔｉ−Ｓｉ フィルム）を７００〜１４００Åの膜厚で付 着させ、硬度と絶縁性を付与している。さらに、このＴｉやＳｉの酸化物にアク リル系樹脂を合体した皮膜が硬度、絶縁性に加えて可撓性も付加されるのが好ま しい。 また、アクリルシラン系またはエポキシシラン系樹脂を５０％（シラン重量比） またはシラン系樹脂を分散するのが好ましい。 配向膜（７）はガラス基板上の液晶分子の配向を一方向に揃えるために使用す るものであり、材料としてはシランカップリング剤やＳｉＯ_x などの無機物、ポ リイミドやＰＶＡなどの有機物が知られている。これらの中で現在工業的にはポ リイミドを一方向にラビングして用いる場合が多い。 シール（８）は熱融着によってシールするもので、材料は無機物としてはガラ ス、有機物としてはナイロン、ポリエステル、ポリイミド、熱硬化エポキシなど が使用されている。このうち、熱硬化エポキシが好ましい。 液晶（９）はネマティック、コレステリック、スメクティック液晶など多数が 提案されている。代表的なものはノナン酸コレステリンなど多数ある。

【０００７】

【作用】

アクリルシラン系またはエポキシシラン系樹脂を１〜７０％（シラン重量比） またはシラン系樹脂を分散し、２００℃以下の焼成で作製したコート膜（絶縁膜 ）は、Ｓｉおよび／またはＴｉの酸化物単体に比し高温焼成が必要なく、プラス チック基板を損傷しない。さらに、コート膜（絶縁膜）が柔軟性なため、基板変 形によるクラック発生が抑制される。

【０００８】

【実施例】

図１に示した液晶表示素子を用いて以下の実施例を行った。構成要素の内トッ プコート（絶縁膜 ６）以外については従来例をそのまま適用した。 この考案のトップコート（絶縁膜）はＳｉＯ_x をアクリル系樹脂（東京応化工 業(株)ＰＣＦ−０８０）に分散させ、この分散コーティング材料インクを凸版印 刷にてコーティングし、１５０〜２００℃にて約一時間焼成し、トップコート膜 （絶縁膜）を作製した。 この考案においては、低圧水銀灯によるＵＶ光照射でコーティング材料中の溶 媒を揮発させることはなかった。

【０００９】 比較例 比較例においては、従来法によってトップコート膜（絶縁膜）を作製した。 印刷方式によりシリカコーティング材料（東京応化工業(株)製ＭＯＦ Ｔｉ−Ｓ ｉ フィルム）を７００〜１４００Åの膜厚で付着させ、約２００℃で焼成させ た後、低圧水銀灯によるＵＶ光照射でコーティング材料中の溶媒を揮発させ、ト ップコート膜（絶縁膜）を形成した。

【００１０】 １．硬度比較 このように、ＩＴＯ導電膜つきプラスチック基板上に形成されたトップコート サンプルを図２に示す硬度評価測定系に設置する。 このシステムはサンプル上からオートグラフ荷重装置により荷重を加えていき 、その先端棒がトップコートを突き破ったとき、デジタルボルトメーターに電流 が流れ、Ｘ−Ｙレコーダ上に記録するものである。 この記録の結果、従来技術トップコートと同等の硬度が得られることを確認し た。 ２．絶縁性 同様に５０μｍの間隔をもったＩＴＯ電極パターン上に形成したトップコート の沿面測定結果も従来技術トップコートと同等の絶縁性を確認した。

【００１１】

【考案の効果】

この考案のトップコート剤はＵＶ光を使用せずに２００℃以下で硬化可能でか つ柔軟性を持つので、プラスチック基板を破壊したり、プラスチック基板変形時 にクラックを発生するという問題がなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラスチック液晶素子の断面概念図である。

【図２】プラスチック基板の硬度測定の概念図である。

【符号の説明】

１ 偏光板 ２、４ ハードコート ３ 基板 ５ 透明電極 ６ トップコート ７ 配向膜 ８ シール ９ 液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岩本 誠 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)考案者 磯畑 恭平 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のプラスチック基板と透明電極とそ
   れを保護する絶縁膜と配向膜および液晶よりなる装置に
   おいて、アクリルシラン系またはエポキシシラン系樹脂
   を１〜７０％（シラン重量比）またはシラン系樹脂を分
   散し、２００℃以下の焼成で作製した絶縁膜よりなる液
   晶表示素子。