JPH0732499A - エラストマー製パッキン材及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、機械的強度、柔軟性等に優れ、特
に、液晶表示装置の液晶表示素子と光拡散板との間のパ
ッキン材として、作業性、密閉性等に優れたエラストマ
ー製パッキン材を提供する。 【構成】 主剤と硬化剤とを混合した２液付加型シリコ
ーン樹脂をすばやく真空脱泡し、ステンレス製プレスプ
レート金型上のアルミニウム製スペーサー中に置かれた
ポリエステル繊維製織布上に注ぎ、更に上金型を置いて
１００℃に設定されたホットプレス間に挟み、０．１Ｍ
Ｐａの圧力で１時間加熱、加圧して硬化させ、パッキン
材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性が高く、強度が
大きく、且つ柔軟性も十分であって優れた気密性を有す
るパッキン材及びそれを用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶表示素子、光拡散
板及びバックライトが表面からこの順に配置されてお
り、更に、光拡散板の全面に均一に光を導くための導光
板が取り付けられることが多い。この導光板を使用しな
い直視型バックライトを有する液晶表示装置もあるが、
何れにしても、液晶表示素子と光拡散板との間に何らか
の理由で異物が入り込むと、液晶表示素子点灯時その異
物が非常に目立つという問題がある。上記問題を解決す
るため、(1) 厚さ０．２ｍｍ以下のポリエステル樹脂製
の光拡散シートを、液晶表示素子の下部偏光板に透明粘
着剤を用いて全面に貼り付けた構造のもの（特開平２−
７００２号公報）、(2) 通常の加熱加硫型シリコーンゴ
ムシートに微粘着層を設けた後、両面テープを張り合わ
せ、予め数ミリの幅にカットした帯状体を作業者が液晶
表示素子の基板ガラス面の必要箇所に貼り付け、その上
に光拡散板を固定したもの、(3) 液晶表示素子と光拡散
板とをシリコーン等からなるスペーサーを介して粘着剤
によって貼り合わせたもの（特開平４−４１３４２５号
公報）、等の方法が提案されている。

【０００３】しかし、上記(1) では、光拡散シートが液
晶表示素子の全面に直接貼着されているためその間に異
物が入り込むことはないものの、光拡散シートの裏面に
異物が存在した場合、光拡散シートは薄いものであるた
め、やはり液晶表示素子点灯時には異物が目立つという
問題が残る。上記(2) では、液晶表示素子と光拡散板と
の間にシリコーンゴムシートの厚さ分の隙間ができ、し
かも密閉されてはいないためやはり異物が入り込むこと
は避けられない。また、(3) の方法では、スペーサーに
ある程度の厚さがあり、しかも液晶表示素子と光拡散板
との間の空間は密閉状態となるため、異物が入り込むこ
とはないし、光拡散板の裏面に異物が存在する場合も目
立たなくなる。しかし、このエラストマーのみからなる
スペーサーでは強度が不十分であるため、作業者或いは
取付機によって液晶表示装置を組み立てる時に、過大な
張力によってスペーサーが伸びてしまい所要箇所からは
み出してしまったり、伸びることにより厚さが薄くなっ
てスペーサーに隙間を生じ、液晶表示素子と光拡散板と
の間の空間に異物が入り込んだりして従来と同様の問題
を生ずることとなる。加えて生じた隙間から光が外部に
漏れるという不都合をも生ずる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、液晶表示素子と光拡散板とをパッ
キン材によって貼り合わせる際に変形を生じないだけの
強度を有し、且つ、柔軟性をも併せ持ち密閉性にも優れ
たパッキン材及びそれを用いた液晶表示装置を提供する
ことを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本第１発明のパッキン材
は、耐熱性繊維からなる織布に、液状のエラストマー原
料を含浸させた材料を成形して得られることを特徴とす
る。また、第３発明の液晶表示装置は、液晶表示素子、
光拡散板及びバックライトが表面からこの順に配置さ
れ、上記光拡散板が上記液晶表示素子の裏面に、上記光
拡散板の外形を形取った形状のパッキン材を介して貼着
されている液晶表示装置において、上記パッキン材とし
て請求項１又は請求項２記載のパッキン材を用いること
を特徴とする。尚、上記「光拡散板の外形を形取った形
状」とは、パッキン材の最外形がそのような形状である
という意味であり、透光部分となるパッキン材の内部空
間部分の形状、大きさは、光拡散板の光拡散の機能が阻
害されないものであればよい。

【０００６】上記「耐熱性繊維」としては、ガラス繊
維、炭化珪素繊維等の無機繊維、ポリエステル繊維、ポ
リウレタン繊維、フッ素樹脂繊維、芳香族ポリアミド繊
維及びアクリル繊維等の合成繊維が挙げられる。これら
の繊維は耐熱性ばかりでなく機械的強度も大きく、本発
明のエラストマー製パッキン材の補強材として好まし
い。これら繊維の繊維径及び繊維長は特に限定されるも
のではなく、通常製造されているものをそのまま使用し
得る。上記「織布」は上記の耐熱性繊維からなるもので
あり、その空隙率が２０〜６０％、特に４０〜６０％の
高空隙率のものが好ましい。空隙率が２０％未満の密度
の高い織布では、得られるパッキン材の剛性が大きくな
り過ぎ、エラストマー特有の柔軟性が失われてしまって
密閉性等も劣るものとなるため好ましくない。空隙率が
６０％を越えて大きい場合は、補強材としての機能を十
分に果たすことができないため好ましくない。尚、上記
空隙率は、織布を垂直に投影した時に、全投影面積から
耐熱性繊維によって遮られる面積を減じた数値を、全投
影面積で除して１００倍した数値である。

【０００７】上記「液状のエラストマー原料」（以下、
「エラストマー原料」という）は、室温で流動可能であ
って室温或いは加熱下に硬化するものであれば特に制限
されることなく使用することができる。エラストマー原
料は、パッキン材成形時上記織布の空隙に十分浸透し、
得られるパッキン材の内部に気泡が生じない程度の高い
流動性を有することが好ましい。そのようなエラストマ
ー原料としては、多硫化ゴム系、シリコーン系、ウレタ
ン系（エーテルタイプ、エステルタイプ）及びジエン系
（ブタジエン、クロロプレン、イソプレン、ＮＢＲ等）
等の室温で流動性を有するものが挙げられる。これらエ
ラストマー原料は何れもその種類、加硫剤等の添加剤な
どにより使用時の性状及び硬化後の物性等が大きく変わ
るものであり、パッキン材の用途、目的に応じて適宜選
択すればよい。一般的には化学的及び物理的安定性或い
は非汚染性等に優れるシリコーン系が好ましい。

【０００８】上記「素材」を構成する織布とエラストマ
ー原料との割合は、第２発明のように織布５０〜０．１
重量％とエラストマー原料５０〜９９．９％の範囲が好
ましい。織布が０．１重量％未満ではその補強材として
の機能が十分得られないことがあり、５０重量％を越え
る場合は、得られるパッキン材の剛性が高過ぎ、密閉性
等が劣ったものとなることがあるため好ましくない。

【０００９】エラストマー原料を織布に「含浸」させる
方法は特に制限されず、定尺に切断した織布をエラスト
マー原料中に浸漬するバッチ方式であってもよいし、長
尺の織布を連続的に供給して含浸させる方法であっても
よい。また、パッキン材の成形方法としては、(1) 織布
にエラストマー原料を含浸させた素材を、厚さ調整用ス
ペーサーを用いて圧縮成形する方法、(2) 上記素材を、
所定間隔に調整され、所定温度に設定された２本のロー
ル間を通して成形するロールプレス方式、(3) 織布をセ
ットした所定の型の中にエラストマー原料を注入し、含
浸と成形を同時に行う方法、等の方法が挙げられる。何
れの方法であってもエラストマー原料の流動性が十分高
ければ、気泡を発生することなく高い厚み精度で成形す
ることができる。上記方法により得られる本発明のパッ
キン材の厚さは、その用途、目的により０．１〜５ｍ
ｍ、特に、０．２〜３ｍｍの範囲が好ましい。

【００１０】

【作用】本発明のパッキン材は、エラストマー層中に耐
熱性繊維からなる織布が補強材として充填されているの
で、耐熱性に優れ、機械的強度が大であり且つ十分な柔
軟性を有する。強度が大きいため成形時金型からの離型
が容易であり、また、短冊状等の所要形状に切断加工す
るときの加工性が優れている。そのため所要形状のパッ
キン材を高い収率で得ることができる。更に、織布とエ
ラストマーとのバランスにより適度な剛性と柔軟性とを
併せ持っており、成形加工時等に外力が加わっても伸び
等による寸法変化が少なく、パッキン材として所要箇所
に固定された場合優れたシール性が発揮され、これらの
優れた性能が長期間維持される。

【００１１】本発明のパッキン材は特に本発明の液晶表
示装置の液晶表示素子と光拡散板との緩衝接合材として
有用である。本発明のパッキン材は上記の数々の優れた
性質を有するため、液晶表示素子の所定位置に貼り付け
る場合に、作業者或いは取付機が少々過大な力を加えて
も伸びたり厚さが薄くなったりすることがなく高い寸法
精度を有するため、密閉性が良好であって液晶表示素子
と光拡散板との間に異物が入り込むことがない。また、
柔軟性も十分に高いため長期間液晶表示装置を使用した
後も、パッキン材の変形、寸法変化等が殆どなく良好な
密閉性が維持される。また、パッキン材は通常粘着テー
プによって貼着されるが、粘着接着をより完全なものに
するため、パッキン材の被貼着面に有機溶剤を含む粘着
剤溶液を塗布して微粘着性の層を形成することもある。
その場合シリコーン系エラストマーなど有機溶剤によっ
て膨潤し易いエラストマーを使用しても、耐熱性繊維の
耐溶剤性が高いためエラストマーの膨潤が抑えられ、寸
法変化、反り等を生ずることがない。

【００１２】

【実施例】以下に実施例及び比較例により本発明を詳し
く説明する。 実施例１ 主剤と硬化剤を混合した２液付加型シリコーン樹脂（東
芝シリコーン社製、商品名「ＴＳＥ３０３２」）をすば
やく真空脱泡し、これをステンレス製プレスプレート金
型上のアルミニウム製スペーサー（０．２ｍｍ厚）内に
置かれた大きさ３２０×３２０ｍｍのポリエステル繊維
製織布（ミノグループ社製、商品名「７０Ｓ」、マイク
ロメータにより測定した厚さ０．１２５ｍｍ）上にでき
るだけ均一に注ぎ、更に上部プレスプレート金型をこの
上に置いて１００℃にセットされたホットプレス間に挟
み、０．１ＭＰａの圧力を加え、１時間そのまま加熱、
加圧して硬化させた後取り出してパッキン材を得た。 実施例２ ポリエステル繊維製織布をガラス繊維製織布（日東紡社
製、商品名「ＷＥＡ０５Ｅ１０７Ｂ」、マイクロメータ
により測定した厚さ０．１ｍｍ）に変えた他は、実施例
１と同様にしてパッキン材を得た。

【００１３】比較例１ ポリエステル繊維製織布を用いなかった以外は実施例１
と同様にしてパッキン材を成形した。しかし、機械的強
度が小さいため離型時に引き裂かれて破断し易く、得ら
れたパッキン材は良好なものではなかった。 比較例２ 加熱加硫型シリコーン樹脂（東芝シリコーン社製、商品
名「ＴＳＥ２１１−４Ｕ」）を用い、織布は使用せず、
実施例１と同一のスペーサー、プレスプレート金型及び
ホットプレスによって、温度１７０℃、圧力２ＭＰａで
１０分間加熱、加圧した後、離型し、続いて２００℃で
４時間、２次加硫を行ってパッキン材を得た。以上の実
施例及び比較例において得られたパッキン材の物性等を
表１に示す。尚、表１中（ｘ）は経糸方向、（ｙ）は緯
糸方向の測定値である。比較例では織布を使用していな
いため（ｘ）、（ｙ）の別はない。

【００１４】

【表１】

【００１５】上記表１中の各物性等の測定方法は下記の
通りである。 (a) 厚み及び厚み精度 大きさ３２０×３２０ｍｍの試験片のほぼ全面に渡り、
略均等間隔で２５点の厚みをマイロクメータにより測定
した時の平均値を厚みとする。また、最大偏差量〔平均
値と最大或いは最小値の差〕を厚み精度とする。 (b) 厚さ方向の弾性率及び圧縮率 試験片を直径９ｍｍの石英ガラス板により上下から挟
み、熱機械特性分析装置（セイコー電子工業社製、商品
名「ＴＭＡ／ＳＳ １２０Ｃ」）により、１から１００
ｇｆの荷重を２０ｇｆ／分で加圧し、次いで１００から
１ｇｆまで同様に２０ｇｆ／分で除圧し測定した。この
加圧、除圧を３サイクル繰り返し、最後の除圧サイクル
での厚み変化の中点から弾性率を求めた。また、圧縮率
は、上記分析装置の石英製プローブの荷重が加わること
によりエラストマーが圧縮される際、その圧縮方向への
変位をトランデューサーにより感知し、これを試験片の
初期厚みで除して１００倍して求めた。 (c) 引張弾性率 ＪＩＳ Ｋ７１２７（プラスチックフィルム及びシート
の引張試験方法）によった。 (d) 引張強さ及び引裂強さ ＪＩＳ Ｋ６３０１（加硫ゴム物理試験方法）によっ
た。 (e) 膨潤率 １１０（経糸方向：ｘ）×１００（緯糸方向：ｙ）ｍｍ
の試験片を２５℃、１時間、各溶剤に浸漬した後の寸法
変化で表す（浸漬前の寸法から浸漬後の寸法を減じた数
値を、浸漬前の寸法で除して１００倍した数値）。 (f) 離型性 同一の成形条件で各５回試験片を作製し、亀裂、破れ等
を生ずることなく離型性が良好であった回数（５回：
○、４回：△、３回以下：×）で示す。

【００１６】表１の結果より以下のことが分かる。ま
た、それらの事実から以下のことが考えられる。 １）液状のエラストマー原料を用いた実施例１、実施例
２及び比較例３では、加熱加硫型シリコーン樹脂を用い
た比較例２よりも厚み精度が優れている。 ２）厚さ方向の弾性率は、織布を用いている実施例とエ
ラストマーのみの比較例とでほぼ同じである。このこと
は各実施例のパッキン材はエラストマーのみからなる比
較例のパッキン材と同程度の圧縮時ストロークで縮むこ
とを意味しており、各実施例のパッキン材はパッキン材
としての基本的な要求特性であるシール性を満足してい
るものと考えられる。 ３）実施例の引張弾性率は織布による補強効果により、
織布を使用していない比較例のそれの約２００から６０
０倍となっている。このことは液晶表示素子へのパッキ
ン材の装着作業時に加わる張力に対する形状保持抵抗性
が高いことを示しているものと考えられる。 ４）実施例の引張強さ、引裂強さも比較例１のそれに比
べ大きく改善されている。比較例２の現用の加熱加硫型
樹脂を使用した例では、引張強さ及び引裂強さは高い水
準にあり、ガラス繊維製織布を使用した実施例２と比べ
てやや悪い程度であるが、ポリエステル繊維製織布を使
用した実施例１では、比較例２に比べ２〜３倍程度の値
となっている。尚、引張弾性率は、上記３）に示す如く
比較例２の現用品も各実施例に比べて著しく劣ってい
る。 ５）実施例の膨潤率は比較例のそれに比べ非常に小さ
く、特に、トルエンにおいてその差が著しいことが分か
る。このことは特にシリコーン樹脂がトルエンによって
膨潤し易いという欠点が改善されていることを意味して
いる。 ６）実施例では、引張弾性率、引張強さ及び引裂強さ何
れも経糸方向に比べ緯糸方向の値が大きくなっており、
膨潤率は経糸方向の方が大きな値となっており、上記強
度等の傾向と一致している。但し、この傾向は使用する
織布によって変わり得るものであり、また、経緯何れか
の強度等が極端に低下しない限り、何れの織布も本発明
の目的に使用し得るものと考えられる。尚、本発明にお
いては、前記具体的実施例に示すものに限られず、目
的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例
とすることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明のパッキン材は、エラストマーの
みからなるパッキン材に比べて耐熱性、機械的強度等が
大きく改善されており、従来品に比べてパッキン材を所
要箇所に装着する際の作業性或いは成形型からのパッキ
ン材の離型性等が大きく改良されており、また、織布を
使用していても柔軟性も十分であり、密閉性等も非常に
優れている。上記のような特性に加え、耐溶剤性の高い
繊維からなる織布を使用することにより、シリコーン樹
脂が有している有機溶剤に膨潤し易いという欠点も改善
され、上記の優れた作業性、離型性とあいまって液晶表
示装置の液晶表示素子と光拡散板との間のパッキン材と
して好適である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱性繊維からなる織布に、液状のエラ
   ストマー原料を含浸させた素材を成形して得られること
   を特徴とするパッキン材。
2. 【請求項２】 上記織布の空隙率が２０〜６０％であ
   り、上記材料が、５０〜０．１重量％の織布と、５０〜
   ９９．９重量％のエラストマー原料とからなる請求項１
   記載のパッキン材。
3. 【請求項３】 液晶表示素子、光拡散板及びバックライ
   トが表面からこの順に配置され、上記光拡散板が上記液
   晶表示素子の裏面に、上記光拡散板の外形を形取った形
   状のパッキン材を介して貼着されている液晶表示装置に
   おいて、 上記パッキン材として、請求項１又は請求項２記載のパ
   ッキン材を用いることを特徴とする液晶表示装置。