JPS6289930A - 液晶セルの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分解〕 本発明は、液晶セルの製造方法に係り、さらに詳しくは
、２枚の基板を一定の間隔をもってはり合せて液晶封入
部を形成する、基板の封着方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、表示装置に利用される液晶セルは、２枚のガラ
スまたはプラスチック製基板を、有機系のエポキシ樹脂
、アクリル樹脂などの封着剤により、液晶封入部を形成
するように所定の間隙を保ってはり合せることにより製
造される。

基板の封着法として、一方の基板に、封着剤をセル外周
を形成するようにスクリーン印刷法等により塗布し、ス
ペーサーを挾んで他方の基板をは・り合せた後、封着剤
を硬化させる方法が、一般に採用されている。

特殊な基板封着法として、種類の異なる２種類の封着剤
を、内、外２層に分けて使用する二層構造封着に関する
提案が、特開昭５７−９６３１７号、特開昭５′８−１
１７５２２号、特開昭５８−１２１０２３号、特開昭５
７−１８１５２７号公報などに記載されている。

従来、これらの封着剤として、常温硬化性封着剤、１液
または２液型のエポキシ系熱硬化性封着剤等が用いられ
ている。

また、前記二層構造封着法の提案においても、いずれも
熱硬化性または常温硬化性の封着剤を使用している。

近年、常温硬化性封着剤、熱硬化性封着剤の存する欠点
を改良することを目的として、光硬化性の封着剤が種々
提案されている。

現在提案されている光硬化性封着剤は、アクリルおよび
／またはメタクリル糸上ツマ−を光ラジカル重合させる
アクリル系光ラジカル重合型と、芳香族オニウム塩を重
合開始剤に使用し、光照射によりエポキシ樹脂をカチオ
ン重合させる光カチオン重合型に大別できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

熱硬化または常温硬化タイプの封着剤を使用する液晶セ
ルの一般的な製造方法においては、封着剤のいくつかは
溶剤型であり、二枚の基板をはり合わせるに当って予備
乾燥が必要であり、また、いずれも硬化時間が長い問題
点を有する。

さらにまた、先行技術文献に述べられている二層構造封
着の外側に用いられる封着剤は、いずれも本質的に耐液
晶性を示さないものが使用されている。

したがって、経時経熱などにより、内側の封着剤の接着
不良が発生した場合、液晶は外側の封着剤硬化物と接触
することになり、液晶に配向不良が発生したり、また液
晶の駆動電流値が増大する恐れがある。

光ラジカル重合型封着剤を使用する液晶セルの製造方法
においては、アクリルまたはメタクリルモノマーの重合
に伴う大きな体積収縮から硬化物に内部応力が発生する
ため、基板の接着力が不充分となり易い。

また、ラジカル重合では重合速度が速いために硬化物の
構造規則性が低く、この結果、バリアー性が不足して長
時間の耐湿経時により、液晶セル中への気泡の発生やセ
ルからの液晶の漏れが発生しやすい。

開発初期においては、光ラジカル開始剤の量と種類の不
適性から光ラジカル開始剤およびその分解物が液晶中へ
溶出し、液晶の配向を不良とさせるなどの液晶適性に欠
点を有していたが、光ラジカル開始剤の適正化によりほ
ぼ改善された。

しかしながら、接着力不足とバリアー性の低さは、依然
として大きな欠点として残っている。

一方、光カチオン重合型封着剤は、前述の光ラジカル重
合型の接着力不足をほぼ解消し、充分な接着力を有する
。

また、光ラジカル重合型に比較し、遅い重合速度と構造
規則性をもたらしやすく、原料エポキシ樹脂の寄与もあ
ってバリヤー性の高い硬化物が得られる。

さらに、長時間の液晶との接触においても、液晶に溶出
する成分が少く、従って、液晶駆動電流値の経時的増大
も問題のないレベルである。

よって、通常のキャラクタ−表示用の液晶セルには、今
後、光カチオン重合型封着剤の使用が主流になるものと
思われる。

近年、液晶テレビ用に開発されているアクティブマトリ
ックス駆動は、基板上の表示の最小単位である画素ごと
に、Ｔ　Ｐ　Ｔ　（Ｔｈ１ｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ　）を使用して、テレビの１スキヤン時間であ
る１、６ミリ秒の間液晶シャッターの開度を固定するも
のである。

この方式においては、上下基板間の液晶層を誘電体とす
るコンデンサーに電荷を蓄積し、それを利用した駆ｖＪ
方法が一般的であるが、光カチオン重合型封着剤の使用
は、封着剤硬化物の周囲の液晶の電気抵抗を低下させ、
前記コンデンサ一部分の時定数が小さくなり、テレビの
１スキヤンの間、適正な液晶シャッター開度を保持でき
ない。

その結果、この部分のコントラストが低下する現象が発
生した。

こうした理由から、アクティブマトリックス駆動におい
てもコントラストの低下がなく、高い接着強度とバリア
ー性をもたらし、かつ短時間で封着が終了する封着プロ
セスの開発が渇望されていた。

本発明は、アクティブマトリックス駆動においてもコン
トラスト低下がな（、光カチオン重合型封着剤相当の高
い接着強度とバリアー性を有する高品質の液晶セルを簡
略に、しかも短時間に製造できる封着方法を提供するこ
とを、その目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた
結果、上下基板を封着し液晶セルを製造する工程におい
て、封着を内外の二層構造とし、液晶と接触する内側の
封着剤に耐液晶性の良好なアクリル系光ラジカル重合型
封着剤を、外側の封着剤に接着性、バリアー性の良好な
光カチオン重合型封着剤を使用し、−回の光照射によっ
て双方を硬化させることにより、アクティブマトリック
ス駆動液晶セルにおいてもコントラストの低下が発生せ
ず、接着強度およびバリアー性の高い液晶セルを短時間
で得られることを見い出し、本発明を完成するに至った
。

本発明は、液晶セルを構成する２枚の基板を封着する工
程において、液晶と接触するセル内周を形成する封着剤
としてアクリル系光ラジカル重合型封着剤を、これに外
接してセル外周を形成する封着剤としてエポキシ光カチ
オン重合型封着剤を使用し、光照射により同時に双方の
封着剤を硬化させることを特徴とする液晶セルの製造方
法である。

本発明において、アクリル系光ラジカル重合型封着剤は
、アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エス
テルを主成分とし、光ラジカル開始剤およびその他の添
加剤が配合されたものであり、硬化物から液晶への溶出
物が少いものであれば、特に制限されることなく使用で
きる。

一方、エポキシ光カチオン重合型封着剤は、エポキシ樹
脂を主成分とし、光開始剤としての芳香族オニウム塩お
よびその他の添加物が配合されたものである。

これら光硬化性封着剤は、いずれも無溶剤型の、硬化に
際してプレキュア−を必要としないものが、好ましく使
用される。

封着剤の基板への塗布方法には、特に制限はないが、一
般にスクリーン印刷が使用される。

本発明の内外二層構造封着は、一方の基板にセル外周を
形成するエポキシ光カチオン重合型封着剤を印刷し、他
方の基板にセル内周を形成するアクリル系光ラジカル重
合型封着剤を印刷して双方の封着剤が接するようにはり
合せた後、光照射することにより形成される。

光照射用の光源として、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メ
タルハライドランプなどが使用される。

なお、本発明の封着プロセスは液晶セルの側面封着に用
いられるのみでなく液晶セルの液晶注入孔封止法として
も採用できる。

〔作　　　用〕

本発明は、二層構造封着を採用する液晶セルの製造方法
において、内外２層の封着剤を、共に光硬化型封着剤と
し、−回の光照射により、これらの封着剤を同時に硬化
させることにより、従来の常温硬化または熱硬化型封着
剤を使用した二層構造封着を採用する液晶セルの製造方
法に比較し、封着剤の硬化時間が大幅に短縮される。

また、液晶に接触する内周の封着剤として、アクリル系
光ラジカル重合型封着剤を採用することにより、アクテ
ィブマトリックス駆動液晶セルにおいて、エポキシ光カ
チオン重合型封着剤を液晶に接触する側に発生するコン
トラスト不良が発生しない。

さらに、外周の接着剤として、エポキシ光カチオン重合
型封着剤を採用することにより、接着強度およびバリヤ
ー性が確保される。

〔実　施　例〕

本発明を、実施例を挙げて具体的に説明する。

ただし、本発明の範囲は、下記の実施例により何等限定
されるものではない。

なお、実施例中の数量を表す部は、重量基準である。

（１）光ラジカル重合型封着剤の調製 両末端にアクリル基を有する分子量約１５００の液状１
．２−ポリブタジェン（ＴＥＡ−１０００・日本曹達０
菊の商品名）：２９部、ジグリシジルエーテルビスフェ
ノールＡアクリレートを主成分とするエポキシ＜　ｓｐ
。

１５０７・昭和高分子禅の商品名）：４０部、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート　（八−ＴＭＰＴ・新
中村化学（樽の商品名）＝１０部、光ラジカル重合開始
剤（イルガキュアー６５トチハカイギ−社の商品名）：
１部、アクリル基を有するシランカップリング剤（ＫＢ
Ｍ　５３０・信越シリコーン−〇商品名）　　：　　１
．５部および無定形シリカアエロジル（ｉ１３８０・日
本アエロジル（牟勾の商品名）：１２部をよく混合した
後、さらに三本ペイントローラーで混練して光ラジカル
重合型封着剤〔Ａ〕を得た。

（２）　　エポキシ光カチオン重合型封着剤の調製エポ
キシオキシラン酸素含量７．７％１分子量約１５００の
エポキシ化１，２−ポリブタジェン（１３Ｆ　−１００
０・アデカ・アーガス０′＠の商品名）；５０部、脂環
式エボキシ樹脂（Ｂａｋｅｌ　ｉ　ｔｅ　ＥＲＬ　−４
２９９・：３−　ニオンカーハイドコーポレーションの
商品名）＝５０部、光カチオン重合開始剤テトラフルオ
ロホウ酸トリフェニルスルホニウム（）゛ロピレンカー
ボネート５０％溶ン＆）　　：　　５部、エポキシ基を
有するシランカップリング剤（ＫＢＭ　４０３・信越シ
リコーン■の商品名）　　：　　１．５部およびアエロ
ジル＃３８０　　：１０部をよく混合し、三本ペイント
ローラーで混練し、エポキシ光カチオン重合型封着剤Ｃ
Ｂ）を得た。

（３）液晶セルおよび液晶表示体の製造試料１ 常法によりイオン拡散防止処理、透明電極および配向処
理を行った液晶セル用ガラス基板の一方に、前記製造し
た光ラジカル重合型封着剤（Ａ）を液晶セル内周を形成
するようにスクリーン印刷により塗布した。

もう一方のガラス基板に、前記製造したエポキシ光カチ
オン重合型封着剤ＣＢ）を、（Ａ）の塗布された形より
わずかに大きく、液晶セル外周を形成するように同じく
スクリーン印刷にて塗布した。

ついで、二枚のガラス基板を塗布されたＣＡ］が、ＣＢ
）の内側に接触する様にはり合せた後、高圧水銀ランプ
（８０Ｗ　／　ｃｍ　）を用い、照射距離：ｌＱｃｍに
て３．５秒間光照射を行い、封着剤を硬化させて液晶セ
ルを得た。

真空法により液晶セルに液晶を注入し、液晶注入孔を封
止材により封止して液晶表示体を得た。　同様の方法で
、ＴＰＴを搭載したアクティブマトリックス液晶表示体
を作製した。

比較試料１ 試料１と同様のガラス基板の片方に、アクリル光ラジカ
ル重合型封着剤（Ａ）を液晶セルを形成するようにスク
リーン印刷にて塗布し、一方の基板をはり合せ、高圧水
銀ランプ（８０Ｗ／ｃｍ）を用いて照射距離：１０ｃｍ
にて３．５秒間光照射を行って液晶セルを得、真空法に
よる液晶封入および封止により液晶表示体を得た。同様
にアクティブマトリックス液晶表示体を作製した。

比較試料２ 比較試料１のアクリル光ラジカル重合型封着剤（Ａ）に
代えて、エポキシ光カチオン重合型封着剤ＣＢＩを用い
た他は比較試料１と全（同様にして液晶表示体を作製し
た。

比較試料３ 比較例１のアクリル光ラジカル重合型封着剤（Ａ）に代
えて、前記製造した封着剤（Ａ）：５０部および［１３
）：５０部をよく混合し、三本ペイントローラーで混練
して得たアクリル光ラジカル、エポキシ光カチオン混合
型の封着剤（Ｃ）を用いた他は比較試料１と全く同様に
して液晶表示体を作製した。

（４）試料の評価 前記作製した試料および比較試料の液晶表示体について
、アクティブマトリックスにおける初期コントラスト性
、高温高温耐久性、高温高温経時後の液晶セル駆動電流
値変化率および耐冷熱サイクル性を評価した。

評価結果を、第１表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の液晶セルの製造方法において、第１表に示すよ
うに、従来の光硬化型封着剤の単独を使用する単層構造
封着に比較し、高品質で耐久性の高い液晶セルが製造で
きる。

また従来の熱硬化封着剤を用いた二層構造封着に比較し
、極めて短時間に硬化が終了することから液晶セル製造
工程における封着剤の硬化工程の所要時間を大幅に短縮
することができ、結果として、液晶セル製造工程を合理
化できる。

本発明は、液晶セル、特に、アクティブマトリックス駆
動液晶表示体用のセルの製造に好適な、かつ、合理化さ
れた液晶セルの製造方法を提供するものであり、その産
業上の意義は極めて大きい。

特許出願人　（４３０）日本曹達株式会社エプソン株式
会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶セルを構成する２枚の基板を封着する工程に
   おいて、液晶と接触するセル内周を形成する封着剤とし
   てアクリル系光ラジカル重合型封着剤を、これに外接し
   てセル外周を形成する封着剤としてエポキシ光カチオン
   重合型封着剤を使用し、光照射により同時に双方の封着
   剤を硬化させることを特徴とする液晶セルの製造方法。