JPH0296119A - フィルム基板液晶表示装置の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フィルム基板液晶表示装置およびその製造方
法に関し、さらに詳しくは均一な間隙を設定でき、かつ
機械的強度の向上および耐久性の改善されたフィルム基
板液晶表示装置およびその製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、液晶表示装置の間隙を一定にする目的で、ガラス
ピーズ、シリカビーズ等の無機粒子および架橋ポリスチ
レンビーズ等の有機粒子がスペーサとして用いられてい
る。しかしながら、これらのスペーサを用いた場合、基
板がフィルムであるために、たわみあるいは軽い押圧に
よって容易にスペーサが移動し、色むらが発生する。

これらの問題点を解消する方法として、特開昭５８−９
７０２３号公報では、上記ビーズ状スペーサと粉末ある
いは繊維状接着剤とを用いることによって、点接着構造
を有するフィルム基板液晶表示装置が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、かかる方法においては、スペーサの移動
を抑える効果はあるものの、上下の基板が強固に接着固
定されているためにフィルム基板液晶表示装置のフレキ
シビイリテイが極端に低下し、フィルム基板が有する本
来の特長を大幅に低下させるという問題がある。

本発明は、かかる課題を解決しようとするもので必り、
均一な間隙設定と耐久性に優れ、かつ、フィルムが本来
布する特長を損なうことのないフィルム基板液晶表示装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は下記の構成を有する
。

［（１）内側に透明電極と配向膜を有する一対のフィル
ム基板を、スペーサをはさみ所定の間隙で対向配置し、
該間隙に液晶を封入してなるフィルム基板液晶表示装置
において、該スペーサが下記Ａ、Ｂから構成されている
ことを特徴とするフィルム基板液晶表示装置。

Ａ８球状ないしは繊維状の硬質の粉末。

Ｂ、円筒状ないしは半球状であり、その平面が、該一対
のフィルムのどちらか一方にのみ接着している、熱可塑
性樹脂を主成分とじてなる粉末。

（２）Ｂの粉末の成分からなる球状粒子を、一方の基板
に散布後、加熱により該粒子を接着固定し、しかる後に
もう一方の基板を密着させることを特徴とする請求項（
１）記載のフィルム基板液晶表示装置の製造方法。

（３）Ｂの粉末の成分からなる球状粒子を一方の基板に
散布し、もう一方の基板を対向密着配置させた後、加熱
加圧処理することにより所定の基板間隙まで溶融圧縮し
、雨曇板間を該粒子で接着固定し、続いて粒子とどちら
か一方のフィルム基板との接着面を剥離することを特徴
とする請求項（１）記載のフィルム基板液晶表示装置の
製造方法。」以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明に用いられるスペーサは、球状ないしは繊維状の
硬質の粉末（以下Ａ粉末という）と、円筒状ないしは半
球状でおり、その一つの平坦面のみが該フィルム基板に
接着している粉末（以下Ｂ粉末という）とからなる。

Ａ粉末としては、ガラスピーズ、シリカビーズ、アルミ
ナ粉末および架橋ポリスチレンビーズ等の球状粉末、ガ
ラス繊維あるいは炭素繊維などのカット粉末を挙げるこ
とができる。これらのＡ粉末は、硬質であり、実質的に
間隙を一定に保持する機能を有する。

Ｂ粉末は、接着能を有する粉末であり、もつ可塑性樹脂
からなるものであるが、具体的にはポリエステル、ナイ
ロン、酢酸ビニル等からなるホットメルト接着性樹脂が
挙げられる。特に、耐熱性、接着性、耐液晶性にバラン
スのとれたポリエステルが好ましい。また、円筒状とは
、平行な２つの平面と側面とからなる、例えば第２図の
２で示される形状を意味し、半球状とは、例えば第１図
の２で示される形状を意味する。

これらのＢ粉末は、次式（Ｉ）で示される寸法を満足す
る。

Ｑ＜ｒ１≦２Ｄ、　　１／４［）≦ｒ２≦２Ｄ・・・・
・・（■）式中、Ｄは液晶層の厚みであり、ｒｌおよび
ｒ２はフィルム基板との接触部の半径であり、ｒｌは非
接着部にお（プる半径、ｒ２は接着部における半径を示
す。ｒｌおよびｒ２が２Ｄを越えると、液晶セル内でそ
の存在が目立ち、画質の低下を招く恐れがあり好ましく
ない。また、基板と接着固定された平面のｒ２が１７４
Ｄ未満となると、基板との接着力が不充分となり好まし
くない。

また、一般にフィルム基板液晶表示装置の液晶層の厚み
は２〜１０μｍであり、本発明におけるＡおよびＢ粉末
は、その間隙に入り得る直径あるいは高さを有するもの
である。

本発明に用いられるスペーサは、ＡおよびＢ粉末を合わ
せて０．５〜５００個／ｍｍ２、好ましくは１０〜２０
０個／＋ｎｔｎ２の範囲で散布するのがよい。散布量が
０．５個／ｍｍ２未満ではスペーサとしての機能を充分
に発現させることができない。

また、散布量が５００個／ｍｍ２を越えると、液晶表示
セルの画質が低下し好ましくない。

ＡおよびＢ粉末の構成比率は、全スペーサ数に対しＢ粉
末が１０％以上、好ましくは２５％以上がよい。Ｂ粉末
が１０％未満となると、基板と接着している粉末が少な
くなるため、フィルム液晶表示装置の機械的強度および
耐久性が低下し好ましくない。

本発明のフィルム基板液晶表示装置のフィルム基板とし
ては、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリスルホン、ポリカーボネート等のフィルムが
好ましく用いられる。

次に、本発明のフィルム基板液晶表示装置の製造方法に
ついて述べる。

上記スペーサは、乾式および／または湿式法によって基
板上に散布される。Ａ粉末と８粒子は、混合して同時に
散布したり、それぞれ別々に同一基板上あるいは別々の
基板上に散布することが可能である。

本発明においては、どちらか一方の基板にのみ接着固定
されるＢ粉末に特徴があり、次の２つの方法によって、
片面にのみ接着固定させることができる。

まず第一の方法は、Ｂ粉末の成分からなる球状粒子（以
下８粒子という）を、一方の基板上に散布後、熱風オー
ブン、加熱炉あるいはホットプレートによって８粒子が
散布された基板ごと加熱処理して該粒子を接着固定し、
室温まで冷却した後にもう一方の基板を密着させる方法
である。

この場合、８粒子は、直径が少なくとも液晶層の厚みよ
りも大きい粒子であり、この粒子が基板とともに加熱さ
れることによって溶融し、半球状のＢｉＩ末となるので
ある。ここで、８粒子として、球状ではなく繊維状ある
いは機械的粉砕等によって得られる不定形の粉末を用い
た場合、充分な接着力を得るためには大きな粒子を必要
とし、したかって液晶表示セルの画質の低下を招くこと
になり、さらには、不定形の粉末では、分級等によって
粒子径を揃えることが困難である。

また、かかる加熱温度は、基板フィルムの耐熱性を考慮
して、１Ｂ、℃以下であることが好ましく、ざらには１
５０’Ｃ以下であることが好ましい。

この範囲で、上）ホの式（１）を満たすようにするため
に、８粒子として使用する樹脂の熱特性、即ち、ガラス
転移温度、熱流動点、軟化点、融点等を考慮して、適宜
熱処理条件を選定することが重要である。

ざらに、Ａｃｔ＞よび８粒子は、乾式および／または湿
式法によって基板上に散布される。またフィルム液晶表
示装置においては、そのフィルム基板の縁部にシール剤
がスクリーン印刷などによって塗設されるが、８粒子は
、シール剤が塗設された基板とは別の基板に散布するの
が好ましい。また、Ａ粉末は、どちらの基板に散布され
てもよく、８粒子と同じ基板に散布する場合は、８粒子
と混合して同時に散布したり、それぞれ別々に散布した
り、８粒子が加熱処理された後に散布してもよい。

次に、第二の方法は、８粒子を一方の基板に散布し、も
う一方の基板を対向密着配置した後に加熱・加圧処理し
て所定の基板間隙まで溶融圧縮することにより、同時に
雨曇板間を該粒子で接着固定し、続いて該粒子と基板の
どちらか一方の接着面を剥離させる方法である。

この場合、８粒子は、第一の方法と同様、直径が少なく
とも液晶層の厚みよりも大きい粒子であり、この粒子が
雨曇板により溶融圧縮されることにより、円筒状のＢ粉
末となるのである。

また、この方法においては、８粒子はどちらの基板に散
布してもよく、またＡ粉末もどちらの基板に散布しても
よい。

８粒子と基板のどちらか一方の接着面を剥離する方法と
しては、液晶がセル内に充填される前あるいは充填され
た後に側基板を同方向に弓状に変形させ、それぞれの接
着面に引張応力および圧縮応力を作用させる方法を挙げ
ることができる。また、液晶封入後のセルをセル厚より
も狭いギャップを形成させたゴム製ローラ（ローラとロ
ーラからなるもの、ローラと平面からなるもの、どちら
でもよい〉間に通し一種の剪断応力を作用させることに
よって一方の接着面を剥離させる方法を挙げることがで
きる。この方法は、連続処理が可能、応力を精密にコン
トロールすることが可能、再現性に優れる等の利点を有
しており、特に好ましい。

また、本発明においては、第１の方法と第２の方法を組
み合わせることにより、円筒状の８粒子および半球状の
８粒子を合わせもつフィルム基板液晶表示装置とするこ
とも可能でおる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を挙げるが、本発明はこれに限定
されるものではない。

合成例１　（８粒子の合成例） ポリエステル樹脂（商品名１ケミツトに１２９４」東し
■製）１００重量部にクロロホルム５０重量部を添加、
溶解してポリマ溶液を得た。該ポリマ溶液を室温で６０
０　ｒｔ）ｍの攪拌速度で攪拌しながら４％濃度のポリ
ビニルアルコール（商品名「ゴーセノールＥＧ−０５Ｊ
　、日本合成化学（株）製）水溶液Ｂ、重量部を５分間
で連続的に添加し、初期のＷ１０型乳化液から最終的に
Ｏ／Ｗ型乳生乳化液た。該乳化液に７０重量部の水を添
加した後、３００　ｒｌ）ＩＩＩで攪拌しながら６０′
Ｃに昇温し、クロロホルムを揮散させ、濾過、水洗浄を
３回くり返した後、水ひ分級を行ない、粒子径１１，９
μｍで粒子径変動率１２％の球状ポリエステル樹脂粒子
を得た。

実施例１ ＩＴＯ膜および配向処理されたポリイミド系配向膜が形
成されたポリエーテルスルホンフィルム基板に、合成例
１で得られた球状ポリエリステル樹脂粒子をエタノール
０．５ｗｔ％含有フレオンに分散し、湿式散布した。散
布量は、５０個／ｍｍ２であった。次に、該粒子が散布
されたフィルム基板を熱風オーブン中、１５０’ｃで４
０分間熱処理して該粒子を基板に接着固定させた。走査
型電子顕微鏡観察（３２Ｍ観察）の結果、該粒子は半球
状の形態をとり、高さ８μｍで、基板との接着面の半径
は３．９μｍであった。

次に、周縁部にシール剤がスクリーン印刷され、更に架
橋ポリスチレン粒子（粒径８μｍの単分散粒子）が５０
個／ｍｍ２となるように湿式散布された別のポリエーテ
ルスルホンフィルム基板を対向密着配置して、２００　
’；ｊ　／　ｃｍの荷重下１２０’Ｃで２時間処理して
上下の基板とシール剤を強固に接着させた。

次に、該空セルに液晶を注入し、注入口を封止すること
によって均一な液晶層の厚さを有するフイルム基板液晶
表示装置が得られた。

第１図に、実施例１のフィルム基板液晶表示装置の縦断
面図を示す。第１図中、１は架橋ポリスチレン粒子、２
はポリエステル樹脂粉末、３は液晶、４はフィルム基板
、５はシール剤を示す。

実施例２ 周縁部にシール剤がスクリーン印刷されたポリエーテル
スルホンフィルムに、架橋ポリスチレン粒子（粒径８μ
ｍの単分散粒子〉を５０個／ｍｍ２となるように湿式散
布し、次に合成例１で得られた球状ポリエステル樹脂粒
子をエタノール０．５ｗｔ％含有フレオンに分散し、５
０個／ｍｍ２となるように湿式散布した。

次に、別のポリエーテルスルホンフィルム基板を対向密
着配置して、２００　’；ｊ　／　ｃｒ？ｒの荷重下１
５０℃で２時間処理して上下の基板とポリエステル樹脂
粒子およびシール剤を接着させた。ＳＥＸ観察の結果、
球状ポリエステル樹脂粒子は、短軸の上下が平坦化した
回転楕円体の形態をとり、高さ８μｍで、上下各基板と
の接着面の半径は４．６μｍであった。

次に、該空セルに液晶を注入し、注入口を封止すること
によって均一な液晶層の厚さを有するセルを得た。さら
に該セルをクリアランスが０．１５ＭでショアＡ硬度が
６０のゴムロール間に数回通すことによって剪断応力を
加えて、一方の基板との接着面が剥離したフィルム基板
液晶表示装置を得た。

第２図に、実施例２のフィルム基板液晶表示装置の縦断
面図を示す。

比較例１ 実施例２において、球状ポリエステル樹脂粒子を用いず
、架橋スチレン粒子を１００個／ｍｍ２散布し、ゴムロ
ール間に通す処理をしなかった以外はすべて実施例２と
同様の操作を行ないフィルム基板液晶表示装置を得た。

比較例２ 実施例２において、セルをゴムロール間に通すことをし
なかった（即ち、上下両基板とポリエステル樹脂粒子が
接着固定されている）以外はすべて実施例２と同様の操
作を行ないフィルム基板液晶表示装置を得た。

実施例１，２および比較例１，２で得られたフィルム基
板液晶表示装置を用いて、基板間隙の分布（最小〜最大
）、鉛筆こすりテスト（色むらが発生して元に戻らなく
なった回数）およびセルのフレッキシビイリテイについ
て特性評価を行なった。その結果を表１に示す。

゛表１に示したように、本発明のフィルム基板液晶表示
装置は、ギャップ精度、耐久性、柔軟性に優れているこ
とがわかった。

ｎ〉　Ｑ：１００回以上 △：５０〜１００回 ×：５０回以下 ［発明の効果］ 本発明のフィルム基板液晶表示装置は、フィルムの特長
である柔軟性を損なうことなく、ギャップ精度が高く、
しかも耐久性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例１のフィルム基板液晶表示装置
の縦断面図を示す。 第２図は、本発明実施例２のフィルム基板液晶表示装置
の縦断面図を示す。 １：架橋ポリスチレン粒子、２：ポリエステル樹脂粉末
、３：液晶、４：フィルム基板、５：シール剤 第１図 特許出願人　　東　し　株　式　会　礼節２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内側に透明電極と配向膜を有する一対のフィルム
   基板を、スペーサをはさみ所定の間隙で対向配置し、該
   間隙に液晶を封入してなるフィルム基板液晶表示装置に
   おいて、該スペーサが下記Ａ、Ｂから構成されているこ
   とを特徴とするフィルム基板液晶表示装置。Ａ、球状な
   いしは繊維状の硬質の粉末。 Ｂ、円筒状ないしは半球状であり、その平面が、該一対
   のフィルムのどちらか一方にのみ接着している、熱可塑
   性樹脂を主成分とした粉末。
2. （２）Ｂの粉末が、下記（ I ）式で示される寸法を満
   足することを特徴とする請求項（ I ）記載のフィルム
   基板液晶表示装置。 Ｏ＜ｒ＿１≦２Ｄ、１／４Ｄ≦ｒ＿２≦２Ｄ・・・・・
   ・（ I ） （式中、Ｄは液晶層の厚みであり、ｒ＿１およびｒ＿２
   は該フィルム基板との接触部の半径であり、ｒ＿１は非
   接着部における半径、ｒ＿２は接着部における半径を示
   す。）
3. （３）Ｂの粉末の成分からなる球状粒子を、一方の基板
   に散布後、加熱により該粒子を接着固定し、しかる後に
   もう一方の基板を密着させることを特徴とする請求項（
   １）記載のフィルム基板液晶表示装置の製造方法。
4. （４）Ｂの粉末の成分からなる球状粒子を一方の基板に
   散布し、もう一方の基板を対向密着配置させた後、加熱
   加圧処理することにより所定の基板間隙まで溶融圧縮し
   、両基板間を該粒子で接着固定し、続いて粒子とどちら
   か一方のフィルム基板との接着面を剥離することを特徴
   とする請求項（１）記載のフィルム基板液晶表示装置の
   製造方法。