JPS6167830A

JPS6167830A - 液晶表示素子

Info

Publication number: JPS6167830A
Application number: JP19003784A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yoshimizu; 敏幸吉水
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1984-09-11
Filing date: 1984-09-11
Publication date: 1986-04-08

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）本発明は基板にプラスチックフィルムを用いた液晶表示
素子に関する。

（従来の技術）液晶表示素子は、透明導電膜と配向膜とを積層した２枚
のガラス基板をスペーサを介して対向させ、これらガラ
ス基板の間隙に液晶を注入し周辺部をシール材にて封止
するとともに、これらガラス基板の外側に偏光板を配設
したものである。

ところで、近年、液晶表示素子は益々軽量・小型・薄型
化される傾向にあるが、上記のような基板にガラスを用
いた液晶表示素子では９機械的強度や製造上の制約条件
等からおのずと限界があり。

そのような傾向に十分対応することができない。

また、ガラスは耐衝撃性に劣るため破損事故のおそれが
あるといった欠点もある。

そこで、ガラスに替わるものとしてプラスチ。

クフィルムを基板に用いた液晶表示素子が提案されてい
る。その−例を第２図に示す。

プラスチックフィルムからなる基板（以下プラスチック
基板という。）ａ、ａは、その内面にアンカ一層す、ｂ
、透明導電膜ｃ、ｃおよび配向膜ｄ、ｄ−１）＜順次積
層されており、このようになるプラスチック基板ａ、ａ
はスペーサｅ・・・を介してシール材「により周縁部が
貼り合わせられ９両プラスチック基板ａ、ａ間に液晶ｇ
が注入されている。

また、プラスチック基板ａ、ａの外面にはガスバリヤ一
層り、ｈおよび偏光板ｉ、ｉが設けられている。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、プラスチック基板はガラス基板に比べて基板
自体のフレキシビリティが高いため２次のような問題が
ある。

すなわち、スペーサを介して２枚のプラスチック基板を
貼り合わせたとき、プラスチック基板間の間隙（以下セ
ル厚という。）が均一であっても液晶を注入するとセル
厚が設定値以上となり、スペーサを散布した場合にはス
ペーサが移動したり一部に凝集したりして表示品位上好
ましくないことになる。また、外力の影響を受は易く２
例えば措で液晶表示素子の表面を擦ると、散布したスペ
ーサの場合には、スペーサが移動して一部に凝集してし
まう。さらに指で強く擦ると、スペーサが分布しない部
分が生じ、このため、その部分で上下のプラスチック基
板同士が接触し、内面に設けられた配向膜が損傷して液
晶の配向規則が乱れ。

さらには透明導電膜が損傷して断線に至るといった著し
い問題がある。

そこで、スペーサの使用を止めるか、あるいはスペーサ
の使用量を非常に少なくすることにより上記問題を解決
しようとする試みがなされている。

しかしながら、全くスペーサを使用しないとなると、セ
ル厚の均一化が困難となり表示品位上好ましくない。ま
た、外力によって配向膜が容易に損傷したり、液晶の注
入時に液晶が入りに（（なるといった問題が生じる。ま
た、スペーサの使用量を少なくするとなると、スペーサ
の凝集は防止できるものの、スペーサの移動やセル厚の
均一化。

外力による配向膜の損傷といった点でなお問題がある。

従って上記いずれの方法も望ましい解決手段とはいえな
い。

さらに、プラスチック基板は上記したような問題の他に
次のような問題も有している。

すなわち、プラスチック基板は、ガラス基板に比べてガ
ス透過性、水蒸気透過性が著しく大きいため、液晶表示
素子を高温高湿雰囲気中に放置すると、プラスチック基
板の熱膨張とともに液晶表示素子内が一時的に減圧状態
となり、空気中のガスあるいは水蒸気がプラスチック基
板を透過し。

液晶表示素子内に侵入１Ｍ積されるといったことが起こ
る。このとき、外力あるいは熱衝撃が印加されると液晶
表示素子内に蓄積されたガス等が気泡となって現れ、こ
の気泡が表示品位に著しい悪影響を及ぼすといった問題
がある。このような問題を解決するには、上記現象がス
ペーサの直径とセル厚とが同一のとき顕著にみられるこ
とから。

スペーサの直径をセル厚より小さくして減圧状態を緩和
することが望ましいが、スペーサの直径をセル厚より小
さくすると、散布したスペーサの場合は、スペーサ自体
がプラスチック基板間に固定。

保持されず、スペーサの移動、凝集が容易に生じ。

その結果、配向膜の損傷等前述したような様々な問題が
生じる。

（問題点を解決するための手段）本発明の液晶表示素子は、スペーサを、有機絶縁材料か
ら形成するとともにその直径をプラスチック基板の間隙
より小さくなし１０個／　ｔｍ２ｍ２以上６０龍／龍の
範囲で配向膜中に均一に分散、固定したものである。

（作用）スペーサを有機絶縁材料で形成したことにより。

スペーサと配向膜の前駆体溶液とのなじみ性が良好とな
り、スペーサが配向膜からの離脱、移動。

凝集したりすることが防止される。また、スペーサの直
径をセル厚より小さくなしたことにより。

高温高湿雰囲気中における液晶表示素子内の減圧状態が
緩和され、気泡の発生が防止される。また。

スペーサをｌＯ個／ｍｍ２以上６０個／１ｍ２未満の範
囲で配向膜中に均一に分散、固定したことにより。

セル厚の均一性が保たれるとともに外力による配向膜の
損傷が防止され、かつ誘起ドメインの形成が防止される
。

（実施例）第１図に本発明の液晶表示素子の実施例を示す。

プラスチック基板１．■の外面にそれぞれガスバリヤ一
層２，２を設ける一方、内面にはプラスチック基板１．
１と透明導電膜との密着性を上げるためのアンカーＮ３
，３を形成した。

上記プラスチック基板１．１としては１次の一般式で表
される厚み１００１１ｍのポリエーテルサルフォンフィ
ルムを用いた。

なお、プラスチック基板１，１に用いるプラスチックフ
ィルムとしては、上記したものに限らず。

例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム。

ポリカーボネートフィルム、ポリサルフォノフィルム。

ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリフェノキシ
エーテルフィルム、ボリアリレートフィルム等を用いて
もよい。

次に、上記アンカ一層３．３の上に、透明導電膜を形成
した後、エツチングにより所望の雪掻パターン４・・・
、４・・・を形成した。

上記透明導電膜としては、少量のスズを配合した酸化イ
ンジウム（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）を用い
た。

続いて、有機高分子配向膜の前駆体溶液中に。

有機絶縁材料からなるスペーサ６・・・を添加、撹拌し
、これをプラスチック基板１．１の内面上に塗布した後
、焼成して配向膜５，５を形成した。ここで２スペーサ
６・・・の直径は、後述する液晶注入後のプラス千ツク
基板１．１間の間隙よりも小さいものを用いた。

上記有機高分子配向膜としては、ポリイミド系有機高分
子配向膜を用いた。また、スペーサとしては、ポリマー
ビーズ（積水ファインケミカル株式会社製：製品名「ミ
クロパール５ＰＪ）を用い。

その添加量は、上記配向膜の前駆体溶液に対して１１１
℃％〜５４％の範囲とした。また、上記焼成は１８０℃
で１時間行った。

ところで、配向膜前駆体溶液中に添加するスペーサの量
を上記した範囲で変えることにより、配向膜５中に分散
、固定させるスペーサ６・・・の数を後記する第１表に
示すように変えることができた。

そして、何れの分布の場合もスペーサ６・・・が均一に
分散、固定しており、綿布で数回強く擦っても配向膜５
から脱落せず、その密着は強固なものであった。これに
対し、スペーサに、上記ポリマービーズに替えて酸化ア
ルミナ粉末を用いたところ。

数回綿布で擦っただけで容易に脱落してしまった。

これは、有機高分子配向膜と有機絶縁材料とのなじみ性
に起因する密着性の違いによるものと考えられる。

次に、上記のようにして配向膜５，５を形成した後、液
晶分子を一定の方向に配列させるための配向処理を行っ
た。

そして、一方のプラスチック基板の内面にシール剤７を
、また他方の基板の内面にコモン転移材を塗布した後、
これら２枚のプラスチック基板１゜１を貼り合わせた。

このとき、２枚のプラスチック基板１．１間のセル厚は
、前記スペーサ６・・・の直径と同一であった。

次に、プラスチ・ツク基板１．１間に液晶８を注入した
後、樹脂で封止するとともに、プラスチック基板１．１
の外面に設けた前記ガスバリヤ一層２．２の上にそれぞ
れ偏光板９，９を設は第１図に示す液晶表示素子とした
。

以上のようにしてスペーサの分布を第１表に示すような
範囲とした各種液晶表示素子を作成し。

それぞれについてセル厚の均一性、誘起ドメインの有無
および加圧試験による配向膜の損傷の有無について調べ
た。

その結果を第１表に示す。

この表からも明らかなように、配向膜中に分散。

固定させるスペーサの量が１０（１１ｆｌ／＃以上６０
ｆ円／　＊＊２未満の範囲にあるとき、セル厚の均一性
、誘起ドメインの有無および加圧試験での配向膜の損傷
の有無のいずれについても良好な液晶表示素子が得られ
た。

次に、スペーサを４０個／Ｊ以上５（Ｂ固／顧♂の範囲
で配向膜中に分散、固定した液晶表示素子につき、スペ
ーサがセル厚より小さい直径のものと。

セル厚と同一の直径のものとについて外力印加および熱
衝撃印加による加速試験を行い、それによる気泡の発生
時間を稠べた。

その結果を第２表に示す。

い直径のスペーサを用いたとき、液晶表示素子内での気
泡の発生は無かった。また、スペーサの直径がセル厚よ
り小さくでも、前述したようにスペーサが配向膜中に強
固に固定、保持されているためスペーサの移動、凝集が
無かった。

（発明の効果）本発明によれば、スペーサの離脱、移動、凝集の発生を
無くすことができ、また、外力による配向膜の損傷や透
明導電膜の断線を防止することができる。さらに、高温
高湿雰囲気中における気泡の発生を防止することができ
、高品位、高信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶表示素子の一実施例を示す断面図
、第２図はプラスチックフィルムを基板に用いた従来の
液晶表示素子を示す断面図である。１・・・基板、５・・・配向膜、６・・・スペーサ８・
・・液晶ほか１名

Claims

【特許請求の範囲】１）透明導電膜と配向膜とを積層したプラスチックフィ
ルムからなる一対の基板をスペーサを介して対向させ、
これら基板の間隙に液晶を封入してなる液晶表示素子に
おいて、前記スペーサを、有機絶縁材料から形成するとともにその直径を基板の間隙より小さくなし１０個
／ｍｍ＾２以上６０個／ｍｍ＾２未満の範囲で前記配向
膜中に均一に分散、固定したことを特徴とする液晶表示
素子。