CN1107241C - 液晶显示器隔离体和液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及改善了染色效果和光屏蔽效果并具有最佳电学、物理、化学和光学特性的液晶显示器隔离体和使用这种隔离体的液晶显示器。即，一种包含表面包被的碳黑的液晶显示器隔离体；一种包含如下颜料组份的液晶显示器隔离体，所述的颜料组份包含表面包被的碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料；一种包含如下颜料组份的液晶显示器隔离体，所述的颜料组份包含表面包被的碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。以及使用上述液晶显示器隔离体中任何一种的液晶显示器。

Description

液晶显示器隔离体和液晶显示器
技术领域
本发明涉及改善了染色效果和光屏蔽效果的液晶显示器隔离体和使用了该隔离体的液晶显示器。
现有技术
虽然液晶显示器已经被广泛用于各种电子设备，例如个人电脑和便携式电子设备，但是其性能亟待通过提高图像的显示反差来加以改善。日本专利公开昭-57-189117公开了这样一种技术，它包括配置两个透明的携电极基片，其中的电极相互面对，并且将液晶密封在所述的基片之间，有色隔离体颗粒分散在基片靠液晶一侧的整个表面，由此防止图像显示反差的下降。
用于这类高反差液晶显示器的液晶显示器隔离体必须被染成深色。虽然迄今已经提出了多种制造这类液晶显示器隔离体的方法，但是它们可以粗略地分为先制造聚合物颗粒然后染色的技术和在制造过程中将聚合物颗粒染色的技术。
在制造前将聚合物颗粒染色的技术包括以下方法。日本专利公开平-1-144429描述了一种方法，它包括用酸处理聚合物颗粒，然后将其染色。日本专利公开平-1-207719公开了一种方法，它包括在200至700℃对聚合物颗粒进行热处理，以形成耐火的烧结颗粒。日本专利公开平-5-165033公开了一种方法，它包括将聚合物颗粒涂以例如聚炔的共轭聚合物。日本专利公开平-1-200227描述了一种方法，它包括在交联聚合物颗粒的表面设置一层金属层，并将金属氧化成金属氧化物。
日本专利公开平-4-15623公开了一种方法，它包括通过共沉淀作用使超细黑色金属氧化物颗粒进入有机聚合物颗粒的表层，而日本专利公开平-3-101713公开的方法包括将具有阴离子官能团的聚合物的颗粒分散在含有氧化剂的溶液中，从而使得氧化剂被吸收或浸润，加入选自5元杂环化合物和芳香烃组成的物质组中至少其一，令混合物发生化学氧化聚合反应。在日本专利公告平-4-27242公开的方法中，以碱性染料染色由烯键不饱和磺酸化合物或其盐聚合而得的水溶性聚合物颗粒。
此外，日本专利公开平-3-351639公开了一种方法，它包括在溶剂中，在高温下，用酸性染料染色包含氨基树脂的聚合物颗粒，而日本专利公开平-4-363331公开的方法包括将油性染料的油性溶液均匀地分散在水性介质中，将生成的染料乳液与聚合物颗粒乳液混合来染色颗粒。
但是，这种对事先制备的聚合物颗粒染色的技术不仅提高了生产成本，而且难以控制最终产品的性能和质量。
在聚合物颗粒制造过程中将其染色的技术包括以下方法等。日本专利公告昭-50-33821，日本专利公告昭-56-50883和日本专利公告平-4-89805公开的用于生产液晶显示器隔离体的技术中，利用悬浮聚合法在颜料存在下聚合可聚合单体。但是，这些方法在可以使用的可聚合单体的种类和生产规模上是有限制的，而且，加入的颜料易暴露在隔离体的表面，结果使得颜料本身在与有机溶剂之类接触后被溶解掉，或者颜料的杂质易被溶出。
日本专利公告平-4-59321公开了一种生产液晶显示器隔离体的方法，它包括将赋予了亲脂性的颜料与包含多官能乙烯基化合物和亲脂性乙烯基化合物的单体成份混合，令混合物在水性介质中进行悬浮聚合反应。该方法可以改善颜料的分散性和耐溶剂性，但是为了确保隔离体表面基本上无颜料存在，必须对乙烯基化合物进行作为后处理的悬浮聚合或乳液聚合。由于该方法包含了两阶段的聚合反应，生产成本自然很高。
日本专利公开平-7-2913描述了一种生产液晶显示器隔离体的方法，它包括将颜料与包含(甲基)丙烯腈的多官能烯键不饱和组份均匀混合，在水性介质中进行混合物的悬浮聚合反应。但是，该技术不能提供被染成深色的液晶显示器隔离体，因为，虽然它能够改善颜料的分散性和隔离体的机械强度以及耐溶剂性，但是颜料中的杂质易溶出并扩散到隔离体内而降低其电阻，因而在可以加入的颜料在比例上是有限制的。
所以，利用在聚合物颗粒制造过程中将其染色的技术仍然难以经济高效地获得具有良好染色效果和光屏蔽效果以及作为隔离体所必需的物理性能的液晶显示器隔离体。
发明概述
本发明的目的是解决上述问题，所以，本发明提供了一种改善了染色效果和光屏蔽效果，而且电学、物理、化学和光学特性令人满意的液晶显示器隔离体和使用这种隔离体的液晶显示器。
本发明内容之一涉及一种包含表面包被的碳黑的液晶显示器隔离体。这种液晶显示器隔离体尤其适用于液晶显示器。
本发明内容之二涉及一种包括如下颜料成份的液晶显示器隔离体，所述的颜料成份包含碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。这种液晶显示器隔离体尤其适用于液晶显示器。
本发明内容之三涉及一种包括如下颜料成份的液晶显示器隔离体，所述的颜料成份包含表面包被的碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。这种液晶显示器隔离体尤其适用于液晶显示器。
本发明内容之四涉及具有本发明内容之一、之二或之三所述液晶显示器隔离体的液晶显示器。
附图说明
图1是本发明液晶显示器实施方式之一的剖面图；其中的1代表透明基片，2代表透明电极，3代表调准层，4代表透明基片，5代表透明电极，6代表取向控制膜，7代表基片，8代表隔离体，9代表基片，10代表密封件，11代表向列型液晶，12代表起偏振片(polarizing sheet)，13代表起偏振片。
详细说明
本发明内容之一涉及包含表面包被的碳黑的液晶显示器隔离体。
用于本发明内容之一的碳黑具有被包被的表面，这就防止了其中杂质的溶出和扩散。使用这种表面包被的碳黑，即使提高其使用比例，也可以防止液晶显示器隔离体电阻的降低，而且，碳黑的分散性得到改善，从而只用少量的碳黑就能够获得足够黑的隔离体。包被可以通过例如使用热塑性树脂来涂施。
在本说明书中，“杂质”指不可避免地包含在常用碳黑中，而且一旦溶解并扩散到液晶显示器隔离体内会降低隔离体的电阻的污染物，例如钠离子、钾离子、氯离子、硫酸根离子等。
所述表面包被的碳黑中的碳黑不限于具体的种类，所以包括而不限于槽法碳黑、辊筒碳黑、炉法碳黑和热解碳黑(thermal black)。
热塑性树脂并不限于特殊的种类，但是包括醇酸树脂、改性醇酸树脂、酚树脂、天然树脂-改性酚树脂、马来酸树脂、天然树脂-改性马来酸树脂、富马酸树脂、松香甘油酯、松香、石油树脂、苯并呋喃树脂、茚树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、环氧树脂、苯乙烯树脂、乙烯基树脂、丙烯酸类树脂、氯化橡胶、苯并胍胺树脂、尿素树脂等。以上树脂可以单独使用，或者合用。
对于用上述热塑性树脂包被碳黑的方法没有限定。一种典型的方法包括在含有所述热塑性树脂的疏水性介质中，用例如球磨机的粉碎机将碳黑粉碎。另一种方法包括将碳黑的水性分散系与包含所述热塑性树脂的疏水性介质混合制备成乳液，然后加热去除水分。另一种方法中，含有所述热塑性树脂的疏水性介质预先被加热，然后搅拌加入碳黑的水性分散系，同时蒸馏去除水分。如此制得的表面包被的碳黑可以通过将体系与例如乙醇或异丙醇的低级醇混合来沉淀(所述的醇可与疏水性介质混溶)然后通过过滤或倾析来回收。
本发明内容之一的液晶显示器隔离体可以通过将所述的表面包被的碳黑均匀分散在可聚合单体中，然后进行分散系的聚合反应来制备。这种聚合反应不限于特定的方法。所以，可以使用例如悬浮聚合法和乳液聚合法。为了提供颜色均匀的液晶显示器隔离体，特别优选的是悬浮聚合法。
悬浮聚合反应的进行是通过将所述的表面包被的碳黑均匀分散在所述的可聚合单体中，然后在水性介质中，在聚合反应引发剂存在下，令分散系发生聚合反应。
对于可以使用的可聚合单体没有特殊的限制，所以，这类单体包括不饱和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸、衣康酸等；丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十八烷酯等；甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸β-羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基甲酯等；苯乙烯类单体，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯等；二烯类单体，例如丁二烯、异戊二烯等；乙烯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、羟甲基丙烯酰胺、硬脂酸乙烯酯、乙酸丙烯酯、己二酸二烯丙酯、衣康酸二甲酯、马来酸二乙酯、烯丙醇、1，1-二氯乙烯、乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、  N-羟基丙烯酰胺、  2-乙烯基-2-噁唑啉、  2-异丙烯基-2噁唑啉、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、富马酸单甲酯等。以上单体可以单独使用，也可以合用，对于合用的单体的种类没有特殊的限制。
除了上述可聚合单体之外，还可以可选性地使用-种或多种其它交联化合物。这类可选性单体有芳香族二乙烯基化合物，例如二乙烯基苯、二乙烯基萘及其衍生物；二烯或三烯不饱和羧酸酯，例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯等；二乙烯基化合物，例如N，N-二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚、二乙烯基砜等；含有至少3个乙烯基的化合物。这类交联化合物的比例以交联化合物和可聚合单体总量的0.005至100重量百分比(wt％)为宜。
所述可聚合单体的比例以每100重量份水性介质1至200重量份为宜。如果该比例低于1重量份，制造过程无法有效进行。另一方面，如果超过上限200重量份，将难以去除聚合热。
表面包被的碳黑的比例以相对于每100重量份可聚合单体的0.1至200重量份为宜。如果该比例低于0.1重量份，隔离体难以染成深色。另一方面，如果超过上限200重量份，将影响到液晶显示器隔离体产品的机械强度。
为了使表面包被的碳黑能够均匀地分散在所述的可聚合单体中，可以使用例如球磨机、珠磨机、砂磨机、超微磨碎机、砂磨机、超微粉碎机等机械设备。在这类操作中，可以使用分散剂来提高表面包被的碳黑的分散性。
对可以使用的分散剂的种类没有特殊的限制。所以，它可以是任何水溶性聚合物例如聚乙烯醇、淀粉、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚(甲基丙烯酸钠)等；硫酸钡、硫酸钙、硫酸铝、碳酸钙、磷酸钙、滑石粉、粘土、硅藻土、金属氧化物粉末等。
所述分散剂的比例以可聚合单体组份的0.01至20wt％为宜。
对于可以使用的水性介质的种类没有特殊的限制，可以是例如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、明胶、甲基纤维素、聚甲基丙烯酰胺、聚乙二醇、聚环氧乙烷单硬脂酸酯、四油酸脱水山梨醇酯、单油酸甘油酯、十二烷基苯磺酸等水溶性有机化合物的水溶液，以及水。
将表面包被的碳黑在所述可聚合单体中形成的均匀分散系以微精方式悬浮在上述水性介质中。悬浮操作可以用均质器之类来进行。
所述悬浮聚合反应的温度较好的是20至100℃。如果温度低于20℃，聚合反应的速度太慢。另一方面，如果反应温度超过100℃，聚合反应将难以控制。
悬浮聚合反应的时间以1至50小时为宜。如果反应时间少于1小时，聚合度太低。另一方面，没有必要将反应延长至50小时以上。
由上述悬浮聚合反应得到的液晶显示器隔离体可以通过过滤、离心或其它已知方法来分离。分离出的液晶显示器隔离体用水等冲洗，利用加热或在真空中干燥。
对于可以用在所述悬浮聚合反应中的聚合反应引发剂没有特殊限制，所以包括但不限于偶氮化合物，例如2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二-2，4’-二甲基戊腈、2，2’-偶氮二-甲基丁腈、2，2’-偶氮二-甲基庚腈、2，2’-偶氮二-2，3-二甲基丁腈、2，2’-偶氮二-2，3，3-三甲基丁腈、2，2’-偶氮二-2-异丙基丁腈、4，4-偶氮二-4-氰基戊酸、二甲基-2，2’-偶氮二-异丁酸等；有机过氧化物，例如过氧化乙酰、过氧化癸酰、过氧化月桂酰、过氧苯甲酸酰、过氧化辛酰、过氧化邻甲氧基苯甲酰、过氧化对氯苯甲酰、过氧化2，4-二氯苯甲酰、过氧碳酸二异丙酯、2-乙基己基过氧碳酸氢酯、过氧化乙酰基环己烷磺酰、过氧异丁酸叔丁酯、过氧新戊酸叔丁酯、过氧2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二叔丁基、过氧化叔丁基·枯基、过氧化二枯基、过氧化甲基·乙基酮、氢过氧化枯烯、氢过氧化叔丁基等。
所述聚合反应引发剂的量以每100重量份可聚合单体0.01至30重量份为宜。如果比例低于0.01重量份，聚合反应的速度太慢。另一方面，没有必要加入超过30重量份的引发剂。优选范围是0.1至10重量份。
较好的本发明内容之一所述的液晶显示器隔离体具有0.5至500微米的平均颗粒直径。如果平均颗粒直径小于0.5微米，颗粒易凝聚而不能实际应用。平均颗粒直径超过500微米的液晶显示器隔离体几乎是没有用的。优选范围是1至300微米。
本发明内容之一所述的液晶显示器隔离体的颗粒大小的偏差系数以不超过20％为宜。如果偏差系数超过20％，颗粒大小分布会过宽而影响隔离体的性能。更好的是，偏差系数不超过10％。要获得更好的结果，偏差系数不宜超过5％。
为了防止杂质等(包括颜料本身)的溶解和扩散并对液晶显示器隔离体的表面赋予界面化学改性作用，必要时可以用例如硅烷偶合剂之类的涂料包被隔离体的表面。涂覆剂最好涂成单分子层或薄的聚合物膜。
对于上述可以使用的硅烷偶合剂没有特殊的限定，所以包括但不限于氨基硅烷偶合剂，例如γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-[N-烯丙基-N-(2-氨基乙基)]氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(N-烯丙基-N-缩水甘油基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(N-烯丙基-N-甲基丙烯酰基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(N，N-二缩水甘油基)氨基丙基三甲氧基硅烷等；酰胺硅烷偶合剂，例如N，N-二[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、N，N-二[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、N，N-二[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N，N-二[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺、N-缩水甘油基-N，N-二[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]胺、N-缩水甘油基-N，N-二[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]胺等；乙烯基硅烷偶合剂，例如乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷等；甲基丙烯酸硅烷偶合剂，例如γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷等；缩水甘油基硅烷偶合剂，例如γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷等；巯基硅烷偶合剂，例如γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等。
对于用所述涂覆剂包被液晶显示器隔离体表面的方法没有特殊的限制。一种典型的方法包括在例如水的无机溶剂或例如乙醇的有机溶剂中将涂覆剂与液晶显示器隔离体混合，边搅拌边加热混合物，然后通过例如倾析法分离出液晶显示器隔离体，最后真空干燥去除溶剂。另一种方法包括直接将涂覆剂与液晶显示器隔离体混合并加热混合物。
本发明内容之一所述的液晶显示器隔离体包含表面包被的碳黑，所以不会发生碳黑中杂质的溶出和扩散，由此不仅可以获得均匀的深黑色，而且可以获得高耐溶剂性。而且，与非包被的碳黑比较，表面包被碳黑的电阻损失减少，而分散性提高，因此，它分散均匀，使液晶显示器隔离体的黑度更高。
本发明内容之二涉及包含如下颜料的液晶显示器隔离体，所述的颜料包含碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。
对于可以使用的碳黑没有特殊的限制，所以包括但不限于乙炔黑、槽法碳黑和炉法碳黑。在本发明内容之二中，为了改善碳黑的分散性可以使用例如Microlith(Ciba-Geigy)的表面处理过的碳黑。
关于所述的一组不同颜色的非碳黑有机颜料，宜采用那些透明度较高而且耐热性、耐侯性、耐溶剂性均较高的有机颜料。尤其好的是一组混合后基本上呈黑色的有机颜料。在本发明的内容之二中，至少使用一组这样的有机颜料。
构成所述不同颜色的非碳黑有机颜料组的颜料不限于特定的种类，但是可以选自例如偶氮或缩合偶氮有机颜料，例如亮洋红BS、色淀洋红FB、亮坚牢猩红、色淀红4R、永久红R、坚牢红FGR、甲苯胺栗、双偶氮黄、坚牢黄G、双偶氮橙、硫磺橙、吡唑啉酮红等；酞菁系列有机颜料，例如酞菁蓝、坚牢天蓝、酞菁绿等；色淀系列有机颜料，例如色淀黄、色淀玫瑰红、色淀紫、色淀蓝、色淀绿等；噁嗪系列有机颜料；喹酞酮系列有机颜料；等。
关于所述的一组不同颜色的非碳黑有机颜料，可以选择性地使用其中的两种或两种以上。
构成所述的一组不同颜色的非碳黑有机颜料的所述有机颜料的组合最好是这样的，即当所述的至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料与所述碳黑合用时，本发明内容之二所述的液晶显示器隔离体在从约400纳米至约700纳米的整个可见光波长范围内的最大分光透射率低于3％，而整个可见光波长区域内的总透光率为0.1％至2.5％。更好的组合是最大分光透射率低于2.7％而总透光率为0.2％至2.0％。
对于这种组合没有特殊的限制。例如，蓝色与紫色颜料组合，红色与蓝色颜料组合，黄色、蓝色和紫色颜料组合、绿色、蓝色和紫色颜料组合、以及红色、蓝色和紫色颜料组合都可以。
从光学透射率和薄膜表面均匀性的角度看，有机颜料的颗粒直径不宜超过1微米。
在颜料组份中，所述碳黑的优选比例是5至60wt％，所述的至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料的优选比例是95至40wt％。如果所述碳黑的比例低于5wt％而所述至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料的比例超过95wt％，过量的所述至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料易降低本发明内容之二所述液晶显示器隔离体的机械强度。
如果所述碳黑的比例超过60wt％而所述至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料的比例低于40wt％，过量的碳黑会扩大杂质从碳黑中溶出并扩散的影响，造成本发明内容之二所述液晶显示器隔离体的电阻下降。更好的是，所述碳黑的比例为10至40wt％，而所述至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料的比例为90至60wt％。
如果颜料仅由所述的至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料组成，即使所述的颜料组成可提供足够黑度的最佳组合，所述有机颜料组用量的增加也会降低液晶显示器隔离体的机械强度。
由于本发明内容之二所述液晶显示器隔离体的颜料组份包含碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料，碳黑的必需量可以较少，由此减少了杂质的溶出和扩散。而且，还可以防止电阻的下降，同时，可以确保足够的黑度和令人满意的物理特性。
本发明内容之二所述的液晶显示器隔离体可以如下制得：将包含所述碳黑和所述至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料的颜料组份均匀分散在可聚合单体中，令混合物发生聚合反应。对于聚合方法没有特殊的限定。所以，可以使用例如悬浮聚合法和乳液聚合法，但是为了获得颜色均匀的液晶显示器隔离体，最好使用悬浮聚合法。
悬浮聚合法包括将所述颜料组份均匀分散在所述可聚合单体中，在水性介质中，在聚合引发剂存在下令混合物聚合。
可以使用的可聚合单体包括相同于就本发明内容之一所述的那些单体。
可以将一种或多种合适的交联化合物与所述的可聚合单体合用。交联化合物的种类及其比例与就本发明内容之一所述的相似。
所述颜料组份的比例以每100重量份所述可聚合单体1至180重量份为宜。如果该比例低于1重量份，隔离体难以染成深色，但是如果颜料组份超过180重量份，隔离体的机械强度会受到影响。特别好的范围是3至160重量份。
为了将所述的颜料组份均匀分散在所述可聚合单体中，可以使用就本发明内容之一所述的机器。
为了提高所述颜料组份的分散性可以加入分散剂。分散剂的种类及其用量与就本发明内容之一所述的相似。
水性介质也可以与就本发明内容之一所述的相同。
颜料组份在可聚合单体中形成的均匀分散系被以微精方式悬浮在所述的水性介质中。该悬浮操作可以利用均质器之类来进行。
悬浮聚合反应的温度可以与就本发明内容之一所述的相似。
悬浮聚合反应的反应时间可以与就本发明内容之一所述的相似。
由上述悬浮聚合法得到的液晶显示器隔离体可以通过例如过滤或离心来分离。分离出的隔离体用水等冲洗，然后加热或在真空中干燥。
聚合引发剂及其用量可以与就本发明内容之一所述的相似。
本发明内容之二所述的液晶显示器隔离体的平均颗粒直径和颗粒大小偏差系数与就本发明内容之一所述的相似。
必要的时候，本发明内容之二所述的液晶显示器隔离体可以是用例如硅烷偶合剂的涂覆剂表面涂覆过的。硅烷偶合剂可以选自就本发明内容之一所述的那些。
由于本发明内容之二所述的液晶显示器隔离体含包含碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料的颜料组份，尽管颜料组份比例很少，它却不仅具有深的黑色，而且具有令人满意的电阻。而且，因颜料组份而对液晶造成污染的机会被尽可能地减小了。
本发明内容之三是包含如下颜料组份的液晶显示器隔离体，所述的颜料组份包含表面包被的碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。
本发明内容之三所用的碳黑是为了防止杂质的溶解和扩散而经过了表面包被的。所述的表面包被的碳黑可以选自就本发明内容之一所述的那些种类。
上述不同颜色的非碳黑有机颜料组及其比例与就本发明内容之二所述的相似。
本发明内容之三所述的液晶显示器隔离体的生产，除了使用的是表面包被的碳黑之外，可以使用与制造本发明内容之二所述的液晶显示器隔离体相同的方法。
本发明内容之三所述的液晶显示器隔离体的平均颗粒直径及颗粒大小偏差系数与就本发明内容之一所述的相似。
必要时，本发明内容之三所述的液晶显示器隔离体可以是用例如硅烷偶合剂的涂覆剂表面涂覆过的。硅烷偶合剂可以选自就本发明内容之一所述的那些。
由于本发明内容之三所述的液晶显示器隔离体包含表面包被的碳黑，所以几乎没有杂质溶出和扩散到隔离体中。该结果加上同时使用至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料产生的效果，使得即使碳黑的用量少于本发明内容之一和至二所述，仍能够形成黑色，而且确保具有高耐溶剂性、高电阻和高机械强度。
本发明内容之四是包含据本发明内容之一、之二和之三所述液晶显示器隔离体的液晶显示器。
本发明内容之四所述的液晶显示器具有优良的显象反差，但是隔离体不会以图像暗区或黑区内光点的形式而被看出。
现在参照附图对本发明内容之四所述的液晶显示器的实施方式进行说明。
如图1所示，液晶显示器A包括一对基片7和9，隔离体8，密封件10，相列型液晶11和起偏振片12、13。
隔离体8位于所述成对的基片7和9之间，其目的是保持基片7与9之间有预定大小的空隙。密封件10环绕成对基片7和9放置。相列型液晶线部分11被密封在所述基片7和9之间的空间内。起偏振片12和13分别联结在基片7和9的表面。
基片7和9各自包括透明玻璃基片1或4(各自具有以不同式样形成于其上的透明电极2或5)以及涂覆在透明电极(2或5)-透明基片(1或4)组合件表面的调准层3或6。调准层3或6经打磨处理来控制对准。
隔离体8是本发明内容之一、之二或之三所述的液晶显示器隔离体。
本发明最佳实施方式
以下实施例是为了更具体地说明本发明，绝不应该理解成是对本发明范围的限定。
液晶显示器隔离体的制备
在60重量份四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、20重量份二乙烯基苯和20重量份丙烯腈组成的均匀混合物中加入12重量份以聚乙烯包被的碳黑，利用珠磨机均匀分散碳黑48小时。
该分散有所述表面包被的碳黑的染色可聚合单体混合物与2重量份过氧化苯甲酰均匀混合，然后将混合物倒入850重量份3wt％的聚乙烯醇水溶液中。充分搅拌之后，用均质器悬浮该混合物，使得染色可聚合单体液滴的直径约为3至10微米，形成悬浮液。
将该悬浮液转移到配备了温度计、搅拌器和回流冷凝器的2升可分式烧瓶中，在氮气氛下加热至85℃并不断搅拌。该聚合反应进行7小时，在最后将温度升高至90℃，反应混合物在此温度保温3小时以令聚合反应进行完全。将聚合反应混合物冷却，过滤回收生成的染色颗粒，用水彻底冲洗，干燥后得120重量份包含分散性颜料的染色颗粒，其大小在3至10微米之间。然后对这些染色颗粒进行分选，提供平均颗粒直径为5.55微米、颗粒大小偏差系数为2.48％的液晶显示器隔离体。
利用以下方法对由此获得的液晶显示器隔离体的黑度(透光率)、隔离体内的杂质浓度和隔离体的电阻进行了鉴定。结果列于表1。鉴定方法(1)黑度
将组成与上述液晶显示器隔离体相同的可聚合单体与颜料组份形成的混合物聚合制备成1毫米厚的小薄片。在400至700纳米的整个可见波长范围内用分光光度计测定小薄片的分光透射率，以最大值作为液晶显示器隔离体的黑度。(2)液晶显示器隔离体内杂质的浓度
将10克制得的液晶显示器隔离体搅拌加入330毫升混合溶剂(水/异丙醇＝7/3，v/v)中，混合物在室温下放置1周(每日搅拌一次)。在最后的2天不加搅拌而将混合物静置，以使液晶显示器隔离体沉淀。用滤纸(0.2微米厚)回收上清液，浓缩至30毫升后进行分析。用Jarrell-Ash SPQ 8000原子吸收分光光度计进行钠离子和钾离子的分析。用Dionex 2010I离子色谱分析仪进行氯离子和硫酸根离子的分析。(3)液晶显示器隔离体的电阻
使用Toa Dempa Ultra Megohmmeter SM-8210，将液晶显示器隔离体加入配置的液体样品电极中，按照液体样品测试说明书测定液晶显示器隔离体的电阻。
TN液晶显示器的制造
为了鉴定使用了制得的液晶显示器隔离体的液晶显示器的性能，制造一普通黑显模式(normally black display mode)的TN液晶显示器，它可以方便对隔离体光屏蔽效果的测定。利用这种试验液晶显示器评定的隔离体的光屏蔽效果或对形成显示器间隔空隙的影响可以转化成用STN或其它液晶显示器获得的效果，所以，鉴定的结果不仅对TN液晶显示器有效，而且对各种液晶显示器都有效。
利用低温喷涂技术在0.7毫米厚的玻璃片上形成一厚约500埃的氧化铟-氧化锡透明导电薄膜，利用照相平板印刷术形成预定的电极样式。然后，在表面涂以调准材料，加热后得调准层。将该玻璃片切割成5cm×12.5cm，以提供用于液晶显示器的玻璃基片。
然后利用丝网印刷技术在制得的玻璃基片的周边印刷一圈1毫米厚的混合有玻璃纤维隔离体的环氧胶粘剂。
将所述的玻璃基片水平放置，然后借助于加压氮气流将液晶显示器隔离体散布在基片上，令其均匀散落于其上。调整散布时间，使得玻璃基片上液晶显示器隔离体颗粒的密度约为150个颗粒/平方毫米。
将另一片玻璃基片叠置在散布了液晶显示器隔离体的玻璃基片上，然后用压机在整个玻璃基片上均匀施加1公斤/平方厘米的重力。同时，将组合件在160℃加热20分钟以固化周边的环氧胶粘剂。
将制造的显示器内部抽成真空，通过在周边密封的某处钻孔注入液晶，在低于大气压的0.6大气压内压下封闭注射孔。然后为了进行液晶的重新调准，将显示器加热到预定的温度，形成液晶显示器成品。
该液晶显示器上下基片之间的空隙经测定为5.38微米。鉴定方法(1)TN液晶显示器颜色的不均匀性
在液晶显示器的两表面上都装上起偏振片，使得投射到TN液晶显示器上的光线的反射光呈橄榄色。橄榄色完全一致，没有不均匀的现象。
以下是使用的鉴定标准。◎：颜色完全均匀○：颜色的不均匀性就实用而言可以接受×：颜色的不均匀性就实用而言不可接受(2)显示器隔离体在TN液晶显示器内的光屏蔽效果
将与液晶显示器联结的起偏振片设定为普通黑显模式，在放大200倍的透射显微镜下观察组合件。
关闭推进电压，由10名鉴定员组成的鉴定组目测比较隔离体中部的黑度和无隔离体液晶区的黑度。
当认为隔离体中部的黑色较深或两者黑度相当的鉴定员人数至少占鉴定小组的80％时，鉴定为◎，上述人数占70至80％时，鉴定为○，当所述人数占50至70％时，鉴定为△，当所述人数占50％以下时，鉴定为×。
平均显示器空隙值和颜色均匀性以及光屏蔽效果的鉴定结果列于表1。
实施例2至4
除了使用表1所示的组成之外，按照实施例1所示的方式制造和鉴定液晶显示器隔离体和显示器。结果列于表1。比较实施例1
除了使用非包被的碳黑和表1所示的组成之外，按照实施例1的方式制造和鉴定液晶显示器隔离体和液晶显示器。结果列于表1。比较实施例2
除了使用表1所示的组成和不使用碳黑之外，按照实施例1的方式制造和鉴定液晶显示器隔离体和液晶显示器。结果列于表1。表1
                实施例     比较实施例
  1   2   3   4   1   2
组成(重量份数) 可聚合单体 四羟甲基甲烷三丙烯酸酯   60   60   60   -   60   60
二乙烯基苯   20   20   20   50   20   20
丙烯腈   20   20   20   -   20   20
二甲基丙烯酸乙二醇酯   -   -   -   50   -   -
  碳黑 表面包被的碳黑   12   6   18   12   -   -
碳黑   -   -   -   -   30   -
  质量和性能参数 隔离体质量 平均颗粒大小           (μm)   5.55   3.59   7.42   4.55   6.05   5.78
颗粒大小偏差系数        (％)   2.48   2.66   2.85   2.89   3.71   4.11
黑度(分光透射率)        (％)   2.6   3.0   2.2   2.5   1.5   75.7
电阻                (Ω·cm)   1014   1014   1013   1014   ＜109   1014
杂质含量 钠离子                 (ppm)   0.02   0.01   0.03   0.02   0.1   0.03
钾离子                 (ppm)   0.04   0.03   0.05   0.03   0.1   0.05
氯离子                 (ppm)   0.1   0.1   0.2   0.1   0.9   0.3
硫酸根离子             (ppm)   0.5   0.4   0.7   0.6   1.5   0.5
显示器质量 平均显示器空隙         (μm)   5.38   3.38   7.03   4.00   5.63   5.65
颜色均匀性   ◎   ◎   ◎   ◎   ×   ◎
光屏蔽效果   ◎   ○   ◎   ◎   ×   ×
实施例5液晶显示器隔离体的制备
在由60重量份四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、20重量份二乙烯基苯和20重量份丙烯腈组成的均匀混合物中加入作为黑色颜料组份的12重量份碳黑、6重量份酞菁蓝(蓝色颜料)和6重量份二噁烷紫(紫色颜料)，利用珠磨机将黑色颜料组份均匀分散48小时。
均匀分散有黑色颜料组份的染色可聚合单体混合物与2重量份过氧化苯甲酰均匀混合，将混合物倒入850重量份3wt％的聚乙烯醇水溶液。充分搅拌，然后用均质器悬浮该混合物，使得染色单体的液滴直径约为3至10微米，由此形成悬浮液。
将该悬浮液转移到配有温度计、搅拌器和回流冷凝器的2L可分式烧瓶中，在氮气氛下加热到85℃并不断搅拌。该聚合反应进行7小时，在最后将温度升高至90℃，将反应混合物在此温度保温3小时使聚合反应进行完全。将聚合反应混合物冷却，过滤回收生成的染色颗粒，用水彻底冲洗，干燥后得到120重量份大小范围在3至10微米的含有分散性颜料的染色颗粒。对由此制得的染色颗粒进行分选，由此提供平均颗粒直径为6.45微米，颗粒大小偏差系数为2.88％的液晶显示器隔离体。
由此制得的液晶显示器隔离体按照实施例1的方式接受鉴定，按照实施例1的方式制造并鉴定液晶显示器。实施例6至8和比较实施例3和4
除了使用的是表2所示的组成外，按照相同于实施例5的方式制造和鉴定液晶显示器隔离体和液晶显示器。结果列于表2。表2
                实施例     比较实施例
  5   6   7   8   3   4
组成(重量份数) 可聚合单体 四羟甲基甲烷三丙烯酸酯   60   60   60   -   60   60
二乙烯基苯   20   20   20   50   20   20
丙烯腈   20   20   20   -   20   20
二甲基丙烯酸乙二醇酯   -   -   -   50   -   -
  碳黑 表面包被的碳黑   -   -   -   -   -   -
碳黑   12   10   20   25   30   -
颜料 酞菁蓝   6   10   5   10   -   15
二噁嗪紫   6   10   5   10   -   5
异二氢氮杂茚黄   -   10    -   -   -   -
二氢喹吖啶二酮红   -   -   15   -   -   20
质量和性能参数 隔离体质量 平均颗粒大小         (μm)   6.45   4.17   8.63   5.29   7.03   6.72
颗粒大小偏差系数      (％)   2.88   3.10   2.75   2.58   3.54   4.05
黑度(分光透射率)      (％)   2.5   2.8   2.0   1.7   1.6   76.4
电阻              (Ω·cm)   1014   1014   1014   1013   ＜1011   1013
杂质含量 钠离子               (ppm)   0.02   0.02   0.03   0.02   0.1   0.03
钾离子               (ppm)   0.05   0.02   0.03   0.02   0.1   0.03
氯离子               (ppm)   0.1   0.2   0.2   0.2   0.8   0.3
硫酸根离子           (ppm)   0.5   0.3   0.3   0.4   1.2   0.4
显示器质量 平均显示器空隙       (μm)   6 04   3.61   8.22   4.87   6.81   6.32
颜色均匀性   ◎   ◎   ○   ○   ×   ×
光屏蔽效果   ◎   ◎   ◎   ○   △   ×
实施例9和10
除了使用的是实施例1的表面包被的碳黑和表3所示的组成之外，按照相同于实施例5的方式制造和鉴定液晶显示器隔离体和液晶显示器。结果列于表3。表3
          实施例
    9     10
组成(重量份数) 可聚合单体 四羟甲基甲烷三丙烯酸酯     50     50
二乙烯基苯     30     30
丙烯腈     10     10
  碳黑 表面包被的碳黑     6     10
碳黑     -     -
颜料 酞菁蓝     7     15
二噁嗪紫     7     5
异二氢氮杂茚黄     7     5
二氢喹吖啶二酮红     7     20
质量和性能参数 隔离体质量 平均颗粒大小         (μm)     6.8     4.9
颗粒大小偏差系数      (％)     2.94     3.6
黑度(分光透射率)      (％)     2.9     2.7
电阻              (Ω·cm)     1014     1014
杂质含量 钠离子               (ppm)     0.02     0.03
钾离子               (ppm)     0.02     0.01
氯离子               (ppm)     0.2     0.2
硫酸根离子           (ppm)     0.4     0.5
显示器质量 平均显示器空隙       (μm)     6.49     4.66
颜色均匀性     ○     ○
光屏蔽效果     ○     ○
                          工业使用性
根据以上描述的本发明液晶显示器隔离体的结构，它在染色效果和光屏蔽效果方面十分令人满意，而且具有最佳的电学、物理、化学和光学特性。使用这种液晶显示器隔离体的液晶显示器表现出优良的显象反差，而隔离体并不会以图像暗区内光点的形式被看到。

Claims (4)

1.一种液晶显示器隔离体，其特征在于它包含均匀分散的表面包被的碳黑。
2.一种液晶显示器隔离体，其特征在于它包含如下颜料组份，所述的颜料组份包含碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。
3.一种液晶显示器隔离体，其特征在于它包含如下颜料组份，所述的颜料组份包含表面包被的碳黑和至少一组不同颜色的非碳黑有机颜料。
4.一种液晶显示器，其特征在于它包括根据权利要求1、2或3所述的液晶显示器隔离体。
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