(57)【要約】【課題】プラスチックフィルムなど可撓性のある基板を使った可撓性液晶素子において、シール材を通って液晶層に浸入するガスを阻止しながら、工程増を招かない構造を提供する。【解決手段】２枚の可撓性基板がシール材１２を介して積層し、可撓性基板とシール材１２から形成された空間に液晶が注入された可撓性液晶素子において、シール材１２の内部に、シール材の配置位置に沿って壁状部材１３を設けたことを特徴とする。また、可撓性基板の少なくとも液晶層に接する面にはガスバリアーが設けられ、壁状部材１３はホトリソゲラフィで形成されるスペーサと同じ材料である。【選択図】図１
2008242032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の可撓性基板がシール材を介して積層し、前記可撓性基板と前記シール材から形成された空間に液晶が注入された可撓性液晶素子において、
各々の前記可撓性基板の少なくとも前記液晶と接する面に、ガスバリアー層を設け、前記シール材の内部の位置に、前記シール材の配置位置に沿って壁状部材を設けたことを特徴とする可撓性液晶素子。
【請求項２】
前記壁状部材が、前記液晶を注入するための注入孔には形成されていないことを特徴とする請求項１に記載の可撓性液晶素子。
【請求項３】
前記壁状部材が、ホトリソグラフィーで形成されたスペーサであることを特徴とする請求項１に記載の可撓性液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板を用いた液晶素子に関するものであり、シール材から液晶層に浸入するガスを阻止するため構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルム基板からなる可撓性液晶素子は、軽量で薄いという性質を活かし表示パネルとして実用化されたことがある。最近では、割れにくい、曲げられる、平面形状の自由度が高い、という特徴にも注目が集まるようになり、様々な応用製品が提案されるようになった。
【０００３】
プラスチックのように可撓性材料からなる基板は、ガラスと違い、ガス或いは水蒸気透過性があるため、常温常圧下でガスあるいは水蒸気が透過する。もし仮に可撓性材料だけを使った基板で液晶表示素子を作成すると、ガスが基板を通して液晶内に溶け込み、液晶内に溶け込んだガスが飽和状態に達していると、落下等の衝撃により液晶素子内に気泡が発生してしまう。そこで基板表面にガスが透過し難い無機物ないし有機物からなるガスバリアー層を設ける必要がある。ガスバリアー層は、基板の両面に設けられる場合もあるが、製造工程を簡略化させるため基板の片側の面だけに設ける場合もある。
【０００４】
ガスバリアー層を有する液晶表示素子は、平面的にはガスの浸入を押さえ込んでいるが、基板の切断によって生じた側面（以下端面と称する）は基板支持材がむき出しになっているので、ここから基板内を通して液晶層にガスが浸入することがある。この結果、柔軟性はあるがガス透過度の高い有機物からなるガスバリアー層を使った場合、ガスバリアー層を基板の両面に形成しても、長期的にはガスが基板端面から液晶層に浸入する(例えば文献１）。
【０００５】
この対策として文献１に示された従来例（文献１中では実施例１）では、シールを含めた液晶表示素子の側面にエポキシ接着剤を塗布し、側面からのガスの浸入を防いでいる。この断面図を図３に示す。液晶表示素子は、図の下から、反射板３８、偏光板３７、基板３１、透明電極３２、配向膜３３、スペーサ３４が混入した液晶層３６、配向膜３３、透明電極３２、基板３１、偏光板３７が積層している。ここで基板３１は、ポリカーボネートフィルムを基板支持材とし、両面にＥＶＡ（エチレンと酢酸ビニルの共重合体）とフェノキシ樹脂からなる２層のガスバリアー層を有している。表示素子の側面部では、シール３５と２枚の基板３１の端面とにエポキシ接着剤３９が塗布されている。なお文献１の記述にあわせて基板３１は基板支持材とガスバリアー層から成るものとした（以下同様）。
【０００６】
この他文献１には、液晶セル全体をエポキシ接着剤に浸潤してから偏光板を貼り付ける例、偏光板まで含めた液晶表示素子の側面にエポキシ接着剤を塗布する例、基板端面にのみエポキシ接着剤を塗布する例などが示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２２１９９８号（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
文献１のように側面に接着剤を塗布する方法では、工程が増える上、接着剤が垂れてしまい塗布後の形状が一定にならない。出来れば基板端面に何も設けないことが工程上望ましい。
【０００９】
また、本発明者は種々実験した結果、「ガスが基板側面から基板支持材に浸入しガスバリア層を通って液晶に溶け込む」という経路よりも、シール周辺に発生する気泡は「ガスがシール材を通って液晶に溶け込む」という経路の方が影響が大きいという結果が得られた。プラスチック上に形成するシール材は、密着力を高めるため柔軟性のある材料を使用しなければならないという理由から、材料に隙間が多くなり、シール幅が１．０ｍｍ程度あるにもかかわらずガス透過性が高くなっていた。
【００１０】
そこで本発明の目的は、プラスチックフィルムなど可撓性のある基板支持材を設けた基板を使った可撓性液晶素子において、シールを通って液晶層に浸入するガスを阻止する構造の提供と、この際に工程増を招かない液晶素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目標を達成するため、本発明は２枚の可撓性基板がシール材を介して積層し、可撓性基板とシール材から形成された空間に液晶が注入された可撓性液晶素子において、各々の可撓性基板の少なくとも液晶と接する面に、ガスバリアー層を設け、シール材の内部の位置に、シール材の配置位置に沿って壁状部材を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、壁状部材が、液晶を注入するための注入孔には形成されていないことを特徴とする。また、壁状部材が、ホトリソグラフィーで形成されたスペーサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように、可撓性基板にはガスバリアー層を設け、可撓性液晶素子の外周を取り囲むシール材の内部で、シール材に沿うようにガス透過性の低い材料で壁を構成することにより、可撓性基板から進入しようとするガスはガスバリアー層で遮断し、外部からシール材を通って液晶層に浸入しようとするガスは壁状部材で阻止することができる。
【００１４】
また、シールの注入孔の周辺部では壁状部材が開口しているので、従来から使われている真空注入法により液晶を基板間に充填できる。さらに、可撓性液晶素子の表示部でも用いられているホトリソグラフィーで形成したスペーサと同材料、同工程で壁状部材を形成することができるので、形成工程を増やすことなく、壁状部材を作成することができる。
【００１５】
以上の説明から明らかなように本発明の可撓性液晶素子は、壁状部材によってシールを通って液晶層に浸入するガスを阻止する構造となるうえ、壁上部材の開口やホトリソスペーサ材料の流用で工程増を招かない、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の平面図である。図２は図１のＡ−Ａ´線における断面図である。なお縮尺は適宜変更している。
【００１７】
図１において、長方形の可撓性液晶素子における外形１１のすぐ内側の周辺部に、帯状のシール材１２を配置している。シール材１２の帯の内部中央には、太い黒線で示した壁状部材１３をシール材の配置位置に沿って配置している。またシール材１２は液晶の注入孔１４を有しており、注入孔１４では壁状部材１３は配置されておらず開口している。シール材１２は１２０℃程度の低温で硬化したあとでも柔軟性を保持するように調整されたエポキシ系接着剤であり、幅は１．０ｍｍである。壁状部材１３は、硬質のアクリル系樹脂からなり、幅が０．１ｍｍで、シール材１２で取り囲まれた領域に存在するスペーサ（図示せず）と同じ材料からなっている。なお、このスペーサはホトリソグラフィーで作成されたもので、可撓性基板に接着固定されている。
【００１８】
図２は図１のＡ−Ａ´断面図で本発明の可撓性液晶素子の断面図を示す。図２により部材の積層構造を説明する。なお図１と同じ部材は同一の符号で示している。図の下から、下側の偏光板２１、下側の可撓性基板２５、液晶層２４、上側の可撓性基板２５、上側の偏光板２１が積層している。ここで偏光板２１と基板２５間の間の糊や液晶層２４側の基板２５面にある電極や配向膜は省略した。可撓性基板２５は基板支持材２３の両面にガスバリアー層２２が設けられている。液晶層２４の外周側にあるシール材１２は上下の基板２５を接着している。シール材１２の中央内部には壁状部材１３ある。なお図中、壁上部材１３が下側の基板２５上にホトリソグラフィーで形成されたことを明示するため、その断面を台形で示した。
【００１９】
基板支持材２３は厚さが０．１ｍｍのポリカーボネイトからなり、ガスバリアー層２２は厚さが０．０３μｍの酸化シリコンＳｉＯｘでスパッタ法により形成されたものである。基板支持材２３はポリカーボネイトの他に、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタレートなどが使用できる。液晶層２４は液晶分子が９０°ツイストしたツイストネマティック液晶からなり厚さが７μｍである。壁状部材１３は下側の可撓性基板２５に塗布したアクリル系樹脂からホトリソグラフィー工程を経て作成されたもので、低温の焼結で硬化している。シール材１２の加圧焼成（１２０°程度の低温）により壁状部材１３の上側は上側の可撓性基板２５に密着する。
【００２０】
ガスバリアー層２２は無機物なので液晶層側だけでも十分なほどガス透過性が小さいことが知られている。このため基板支持材２３から液晶層２４へのガスの進入は大きくない。一方、前述したようにシール材１２自体は変形の際にも強い密着力を維持するため柔軟な材料からなり隙間が多くガス透過性が高い。一方壁状部材１３は硬質なホトリソスペーサ材料であるため、ガス透過率は、シール材の数十分の１になる。また、シール材１２で壁状部材１３を挟み込むような構成としたので、よりガス透過率を低くすることができた。シール１２の密着力の確保とガスバリアー性の確保を両立させるには、シール１２の幅に対しホトリソスペーサ材からなる壁状部材１３の幅を１／１０から１／５程度にするのが好ましい。そこでシール１２の幅が１．０ｍｍであったので、壁状部材１３の幅を０．２ｍｍとした。
【００２１】
なお本実施例ではガスバリアー層２２に無機物を使用したが、従来例にあるような有機物を使用してもシールからのガス浸入を防げる。この場合、基板支持材の両面にガスバリアー層を設けたり、基板端面にガスバリアー部材を塗布することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１          可撓性基板の外形
１２，３５    シール材
１３          壁状部材
１４          注入孔
２１，３７    偏光板
２２          ガスバリアー層
２３          基板支持材
２４，３６    液晶層
２５，３１    可撓性基板
３２          透明電極
３３          配向膜
３４          スペーサ
３８          反射板
３９          エポキシ接着剤
【図１】
2008242032.tif 000003
【図２】
2008242032.tif 000004
【図３】
2008242032.tif 000005