JPH06102518A

JPH06102518A - プラスチック基板液晶表示素子

Info

Publication number: JPH06102518A
Application number: JP25473992A
Authority: JP
Inventors: Yukito Yamamoto; 幸仁山本; Hitoshi Mikoshiba; 均御子柴; Kazuhito Morisada; 和仁森貞
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】封止剤としての接着性、耐屈曲性、信頼性、耐
透湿性、耐溶剤性に優れた液晶表示素子を得る。【構成】可撓性を有するプラスチック材よりなる基板を
貼り合わせて構成したプラスチック基板液晶表示素子に
おいて、基板を貼り合わせる際の外周部の封止剤とし
て、自己粘着性を有するゴム状弾性型接着剤とエポキシ
系接着剤との混合物を用いる。さらにより好ましくは、
ゴム状弾性型接着剤が封止剤中に２０〜８０重量％含有
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可撓性を有するプラス
チック材よりなる基板を貼り合わせて構成した液晶表示
素子に関する。特に、この液晶表示素子の外周部に用い
る封止剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、所定の電極パターンを
備えた２枚の基板を向かい合わせ、基板外周部を封止剤
によってシールし、さらにその基板間に液晶物質を封入
した構造を有する。ここで封止剤としは、基板に対する
接着性や、封入された液晶物質に対する保護性、あるい
は生産性などが要求され、従来はエポキシ接着剤などが
用いられて来た。

【０００３】そして近年は、液晶表示素子に、薄型化、
軽量化、大型化、任意の形状化、曲面化、低コスト化な
どが要求されるようになって来た。このため液晶表示素
子用の基板としては、プラスチック基板を用いることが
検討され、実用化され始めている。

【０００４】図１にはプラスチック基板を用いた従来の
液晶表示素子の一例を示す。図中、１と２はプラスチッ
ク基板、３と４は透明電極、５と６は配向膜、７は液晶
表示素子の外周部をシールする封止剤、８は封入された
液晶部である。

【０００５】こうした液晶表示素子に用いるプラスチッ
ク基板には、可撓性、可視光線領域での透明性、光学的
に等方性、表面の平滑性と硬度、液晶表示素子組立など
の製造行程に耐える耐溶剤性および１００℃以上の耐熱
性、耐透湿性などが要求される。特に、長期にわたる信
頼性が要求される場合や、自動車用など過酷な条件下で
使用される場合は、さらに優れた耐透湿性や耐溶剤性が
要求される。

【０００６】そこでプラスチック基板としては、特開平
３−２５２６２５号公報などで、プラスチックフィルム
またはシートよりなる基材層上に保護層を設けた構成を
有する複合基板を用いることも提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の特開平
３−２５２６２５号公報に記載されたような基板に設け
られた保護層は、耐透湿性や耐溶剤性を付与したために
表面の活性が低い。そのため従来の封止剤では接着性が
低く、基板の貼り合わせとシールが困難であるとういう
課題を有する。また液晶表示素子用プラスチック基板は
可撓性を持つために、従来の封止剤では封止部が液晶表
示素子の屈曲に追従せず剥がれたり、封止部にクラック
が入り液晶漏れや水分の侵入が発生し、液晶表示素子の
信頼性に劣るという問題があった。

【０００８】本発明はかかる現状に鑑みなされたもの
で、封止剤としての接着性、耐屈曲性、信頼性、耐透湿
性、耐溶剤性に優れた液晶表示素子を得ることを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるプラスチ
ック基板液晶表示素子としては、可撓性を有するプラス
チック材よりなる基板を貼り合わせて構成したプラスチ
ック基板液晶表示素子において、基板を貼り合わせる際
の外周部の封止剤として、自己粘着性を有するゴム状弾
性型接着剤とエポキシ系接着剤との混合物を用いること
を特徴としている。

【００１０】従来の封止剤、例えばエポキシ系接着剤単
独では前述の様な問題点があるが、本発明の封止剤は、
自己粘着性を有するゴム状弾性型接着剤とエポキシ系接
着剤との混合物であり、かかる問題は解決される。

【００１１】すなわち、自己粘着性を有するゴム状弾性
型接着剤をエポキシ系接着剤に混合することで、ゴム状
弾性型接着剤の有する自己粘着性によって、基板表面の
活性低下により発生したエポキシ系接着剤の接着力低下
を粘着力で補助し、封止剤の接着性を向上することがで
きる。また、ゴム状弾性型接着剤とエポキシ系接着剤と
が混合されて海島構造が形成されることにより、封止剤
の可撓性を向上できる。また信頼性、耐透湿性、そして
耐溶剤性にも優れた封止剤となっている。

【００１２】さらに本発明にかかる液晶表示素子に用い
る封止剤としては、ゴム状弾性型接着剤が封止剤中に２
０〜８０重量％含有されていることが好ましい。すなわ
ちゴム状弾性型接着剤を２０重量％以上にすることで、
封止剤の耐透湿性をより高めることができる。またゴム
状弾性型接着剤を８０重量％以下にすることで、可撓性
すなわち耐屈曲性をより高めると共に、耐透湿性および
耐溶剤性も高めることができる。

【００１３】本発明で用いられる自己粘着性を有するゴ
ム状弾性型接着剤とは、硬化してもなおかつ粘着性とゴ
ム状弾性を有する接着剤、すなわちシリコーン変性型接
着剤、ブチルゴム型接着剤、ウレタンゴム型接着剤、ア
クリル変性型接着剤等の１種または２種以上の混合物
や、これらのゴム状弾性をさらに向上させるためにポリ
プロピレングリコール系樹脂をこれらに混合したものな
どを用いることができる。

【００１４】またこれらと混合されるエポキシ系接着剤
としては、未変性のエポキシ系接着剤の他に、エポキシ
−フェノーリック系、エポキシ−ポリアミド系、エポキ
シ−ナイロン系、エポキシ−ポリサルファイド系、エポ
キシ−シリコーン系、ニトリルゴム−エポキシ系等の各
種変性エポキシ系接着剤の１種、またはこれらの未変性
及び変性エポキシ系接着剤の２種以上の混合物などを用
いることができる。

【００１５】なお本発明の封止剤中には、液晶や配向膜
に悪影響を及ぼす不純物を含まないことが好ましい。

【００１６】これらの自己粘着性を有するゴム状弾性型
接着剤とエポキシ系接着剤を混合した封止剤は、プラス
チック基板の外周部に、例えばスクリーン印刷等により
塗布される。このプラスチック基板には、予め透明電極
や配向膜を形成し、さらにスペーサーを散布させてお
く。そして２枚のプラスチック基板同士を貼り合わさ、
封止剤を硬化させる。硬化温度については各材料が乾
燥、硬化、架橋するのに必要な温度で良いが、プラスチ
ック基板の変形しない温度が上限となり、１３０℃以下
が好ましい。そして基板を貼り合わせて封止剤を硬化さ
せた後、液晶を注入し、注入口をふさいでプラスチック
基板液晶表示素子を得る。

【００１７】そして本発明の効果を確認するため、後述
する実施例および比較例の封止剤による接着性、耐屈曲
性、信頼性、耐透湿性、耐溶剤性に関する評価を次のよ
うにして行った。なお評価に際して、プラスチック基板
としては帝人（株）製のアモレックス７０００を用い
た。

【００１８】まず、接着性、耐屈曲性、信頼性、そして
耐溶剤性の評価のための試料は、次のようにして製作し
た。まずプラスチック基板上に、直径１０μｍのプラス
チックスペーサーを散布する。続いてこのプラスチック
基板上に、３００メッシュのスクリーンを用いて、幅
０．５ｍｍで一辺３５ｍｍの正方形パターンに封止剤を
スクリーン印刷する。こうして用意した基板に、同形の
プラスチック基板を貼り合わせ、封止剤を乾燥硬化させ
て、評価試料とした。

【００１９】接着性は、評価試料を引っ張り試験機にか
け、Ｔ型剥離の荷重量（ｇ）を測定することで評価し
た。

【００２０】耐屈曲性は、評価試料を直径５０ｍｍの円
柱に巻き付け、基板の剥がれの有無を観測することで評
価した。

【００２１】信頼性は、評価試料を温度６０℃で湿度９
０％ＲＨの環境条件下に５００時間放置した後に、前述
の接着性と耐屈曲性の評価を行い、両性能を満足するか
どうかで評価した。

【００２２】耐溶剤性は、評価試料をイソプロピルアル
コール、アセトン、トルエン、Ｎ−メチルピロリドンの
各溶剤に浸漬させながら５分間の超音波洗浄をした後、
基板の剥がれの有無を観測することで評価した。

【００２３】また耐透湿性用には、前述の評価試料とは
別に次のような試料を用意した。まずプラスチック基板
を直径６５ｍｍの円形に切断し、さらに中央部に１ｃｍ
角の穴をあける。そして基板上に直径１０μｍのプラス
チックスペーサーを散布する。続いてこのプラスチック
基板上に、３００メッシュのスクリーンを用いて、中心
部の穴を取り囲む形で幅０．５ｍｍで一辺３５ｍｍの正
方形パターンに封止剤をスクリーン印刷する。こうして
用意した基板に、４０ｍｍ角のプラスチック基板を貼り
合わせ、封止剤を乾燥硬化させて耐透湿性評価試料とし
た。

【００２４】耐透湿性は、この耐透湿性評価試料を塩化
カルシウムを投入した直径６０ｍｍの透湿カップに取り
付け、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８に基づく透湿度試験方法を
温度６０℃で湿度９０％ＲＨの環境条件下で行い、基板
中央部にあけられた穴から封止部分の透湿量（ｇ／ｍ²
・24hr）を測定することで評価した。

【００２５】

【実施例１】封止剤には、エポキシ系接着剤として三井
東圧化学（株）製のＸＮ−５Ａ−Ｃを５０重量％と、ゴ
ム状弾性型接着剤としてセメダイン（株）製のスーパー
Ｘ８００８を５０重量％混合させた物を用いた。この封
止剤を温度１２０℃で１時間かけて乾燥硬化し、実施例
１の評価試料とした。

【００２６】この試料による評価結果は表１に示したと
おり、接着性が１５０（ｇ）で高く優れており、耐屈曲
性では基板の剥がれは観測されず、そして信頼性にも優
れており、耐透湿性は０．０１（ｇ／ｍ²・24hr）より
も小さく大変優れ、さらに耐溶剤性でも各溶剤に対して
剥がれは観測されず優れていた。

【００２７】また実施例１の封止剤を用いてプラスチッ
ク基板液晶表示素子を作製した。すなわち、基板には帝
人（株）製アモレックス７０００を用い、配向膜を形成
後にラビング処理した上で真空注入法にて液晶を注入し
て、プラスチック基板液晶表示素子を得た。このプラス
チック基板液晶表示素子を、６０℃×９０％ＲＨの環境
条件下に５００時間放置した後において観測したとこ
ろ、液晶表示素子とてしの表示特性は良好であった。

【００２８】

【実施例２】封止剤には、エポキシ系接着主剤としてチ
バガイギー社製のアラルダイトＡＷ１０６を３５重量
％、エポキシ系接着硬化剤としてチバガイギー社製のア
ラルダイトＨＶ９５３Ｕを３５重量％、そしてゴム状弾
性型接着剤としてセメダイン（株）製のスーパーＸ８０
０８を３０重量％混合させた物を用いた。この封止剤を
温度１２０℃で１時間かけて乾燥硬化し、実施例２の評
価試料とした。

【００２９】この試料による評価結果は表１に示したと
おり、接着性が１２０（ｇ）で高く優れており、耐屈曲
性では基板の剥がれは観測されず、そして信頼性にも優
れており、耐透湿性は０．０１（ｇ／ｍ²・24hr）より
も小さく大変優れ、さらに耐溶剤性でも各溶剤に対して
剥がれは観測されず優れていた。

【００３０】また実施例２の封止剤を用いてプラスチッ
ク基板液晶表示素子を作製した。すなわち、基板には帝
人（株）製アモレックス７０００を用い、配向膜を形成
後にラビング処理した上で真空注入法にて液晶を注入し
て、プラスチック基板液晶表示素子を得た。このプラス
チック基板液晶表示素子を、６０℃×９０％ＲＨの環境
条件下に５００時間放置した後において観測したとこ
ろ、液晶表示素子とてしの表示特性は良好であった。

【００３１】

【実施例３】封止剤には、エポキシ系接着主剤としてチ
バガイギー社製のアラルダイトＡＷ１０６を３５重量
％、エポキシ系接着硬化剤としてチバガイギー社製のア
ラルダイトＨＶ９５３Ｕを３５重量％、そしてゴム状弾
性型接着剤としてセメダイン（株）製のＳ−７５０を３
０重量％混合させた物を用いた。この封止剤を温度１２
０℃で１時間かけて乾燥硬化し、実施例３の評価試料と
した。

【００３２】この試料による評価結果は表１に示したと
おり、接着性が１００（ｇ）で高く優れており、耐屈曲
性では基板の剥がれは観測されず、そして信頼性にも優
れており、耐透湿性は０．０１（ｇ／ｍ²・24hr）より
も小さく大変優れ、さらに耐溶剤性でも各溶剤に対して
剥がれは観測されず優れていた。

【００３３】また実施例３の封止剤を用いてプラスチッ
ク基板液晶表示素子を作製した。すなわち、基板には帝
人（株）製アモレックス７０００を用い、配向膜を形成
後にラビング処理した上で真空注入法にて液晶を注入し
て、プラスチック基板液晶表示素子を得た。このプラス
チック基板液晶表示素子を、６０℃×９０％ＲＨの環境
条件下に５００時間放置した後において観測したとこ
ろ、液晶表示素子とてしの表示特性は良好であった。

【００３４】

【実施例４】実施例２において用いた接着剤の混合比率
を変えた以外は、実施例２と同様の方法で実施例４の評
価試料を作製した。すなわち実施例４では、エポキシ系
接着主剤を５重量％、エポキシ系接着硬化剤５重量％、
ゴム状弾性型接着剤９０重量％の混合比による封止剤を
用いた。

【００３５】この試料による評価結果は表１に示したと
おり、接着性が１２０（ｇ）で高く優れており、耐屈曲
性では基板の剥がれは観測されず、そして信頼性にも優
れており、耐透湿性は０．０３（ｇ／ｍ²・24hr）とい
う小さな値であったことから優れ、さらに耐溶剤性でも
各溶剤に対して剥がれは観測されず優れていた。

【００３６】また実施例４の封止剤を用いてプラスチッ
ク基板液晶表示素子を作製した。すなわち、基板には帝
人（株）製アモレックス７０００を用い、配向膜を形成
後にラビング処理した上で真空注入法にて液晶を注入し
て、プラスチック基板液晶表示素子を得た。このプラス
チック基板液晶表示素子を、６０℃×９０％ＲＨの環境
条件下に３００時間放置した後において観測したとこ
ろ、液晶表示素子とてしの表示特性は良好であった。し
かしこれを６０℃×９０％ＲＨの環境条件下に５００時
間放置した後では、周囲の封止部の一部が水分の侵入に
より表示をしなくなっていた。

【００３７】

【比較例１】封止剤には、実施例２で用いたエポキシ系
接着剤のみを用いた。すなわち封止剤としては、エポキ
シ系接着主剤（チバガイギー社製のアラルダイトＡＷ１
０６）５０重量％と、エポキシ系接着硬化剤（チバガイ
ギー社製のアラルダイトＨＶ９５３Ｕ）５０重量％とか
らなるものを用いた。

【００３８】これに対する評価結果は表１に示したとお
り、耐透湿性は０．０１（ｇ／ｍ²・24hr）よりも小さ
く大変優れ、さらに耐溶剤性でも各溶剤に対して剥がれ
は観測されず優れていたが、接着性は５０（ｇ）と大変
低く劣っており、耐屈曲性においては封止剤が基板の屈
曲に追従せずに剥がれを生じ悪い結果となり、もちろん
信頼性も悪いものであった。

【００３９】

【比較例２】封止剤には、実施例２で用いたゴム状弾性
型接着剤（セメダイン（株）製のスーパーＸ８００８）
のみからなるものを用いた。

【００４０】これに対する評価結果は表１に示したとお
り、接着性が１５０（ｇ）で高く優れており、耐屈曲性
では基板の剥がれは観測されず、そして信頼性にも優れ
ていたが、耐透湿性は０．８０（ｇ／ｍ²・24hr）と大
きな値で劣っていた。さらに耐溶剤性に関しては、イソ
プロピルアルコールに対しては剥がれは観測されず優れ
ていたが、アセトン、トルエン、Ｎ−メチルピロリドン
に対しては剥がれが生じて劣ったものであった。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【発明の効果】本発明のプラスチック基板を用いた液晶
表示素子は封止剤として自己粘着性を有するゴム状弾
性型接着剤とエポキシ系接着剤との混合物を用い、さら
に好ましくは封止剤中のゴム状弾性型接着剤を２０〜８
０重量％含有させることにより、封止剤としての接着
性、耐屈曲性、信頼性、耐透湿性、耐溶剤性に優れた液
晶表示素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラスチック基板液晶表示素子

【符号の説明】

１，２プラスチック基板３，４透明電極５，６配向膜７封止剤８液晶部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性を有するプラスチック材よりなる基
板を貼り合わせて構成したプラスチック基板液晶表示素
子において、基板を貼り合わせる際の外周部の封止剤と
して、自己粘着性を有するゴム状弾性型接着剤とエポキ
シ系接着剤との混合物を用いることを特徴とするプラス
チック基板液晶表示素子。
【請求項２】ゴム状弾性型接着剤が封止剤中に２０〜８
０重量％含有されていることを特徴とする請求項１記載
のプラスチック基板液晶表示素子。