JP2000305091A - 液晶表示装置用スペーサ及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置に通常の電圧を印加した際や高
電圧を印加した後、液晶表示装置に振動、衝撃を与えた
後等に発生する異常配向現象を防止することができ、高
いコントラストを有する液晶表示装置を作製することが
できる液晶表示装置用スペーサを提供する。 【解決手段】 エチレン性不飽和基を有する単量体を重
合させることにより得られ、２個以上のエチレン性不飽
和基を有する単量体反応物を少なくとも５重量％以上含
むプラスチック微球体の表面に、式（１）；Ｒ¹ −Ｏ−
（式中、Ｒ¹ は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
す）で表される官能基団、及び／又は、式（２）；Ｒ²
−ＣＯ−（式中、Ｒ² は、炭素数が４〜２２の炭化水素
基を表す）で表される官能基団を１ｎｇ／ｍ² 以上の密
度で含む層が形成されている液晶表示装置用スペーサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置用ス
ペーサ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、一般に、配向層を形成
した透明電極基板を液晶表示装置用スペーサを介して所
定の間隔に対向配置し、周辺をシール後に液晶を注入
し、注入口を封止することにより製造される。

【０００３】上記液晶表示装置において、液晶表示装置
用スペーサは、透明電極基板の間隔を一定に保持するた
めに用いられるものであるが、最近、液晶とスペーサと
の界面で液晶分子の配向が変則的になる「異常配向現
象」が発生することにより、液晶表示装置の表示品質が
低下することが問題となっている。

【０００４】特に、近年需要の伸びているスーパーツイ
ステッドネマチック液晶（ＳＴＮ型液晶）でこのような
異常配向現象が起こり、液晶表示装置を点灯させた際
に、スペーサの周囲でバックライトからの光が透過して
しまう、いわゆる「光抜け」や、液晶画面に年輪上の模
様が現れる、いわゆる「年輪」が発生する。

【０００５】この光抜け等の現象は、特に液晶表示装置
に高電圧を印加したり、液晶表示装置の画面に強い振
動、衝撃を与えたときに生じることが多く、光抜けが画
素内に存在する多くのスペーサの周囲で発生すると、液
晶表示装置のコントラストを著しく低下させてしまう。

【０００６】このような異常配向現象は、液晶表示装置
が衝撃等を受けると、スペーサ表面と液晶とが激しく振
動し、その結果、液晶とスペーサとの界面において、液
晶分子がスペーサの主に親水性部分と吸着し、液晶の配
向が部分的に乱れることに起因していると考えられる。

【０００７】このような異常配向現象に起因する光抜け
の問題を解決する方法として、例えば、特開平９−１１
３９１５号公報には、表面に長鎖アルキル基を有する化
合物が結合した液晶表示装置用スペーサが開示されてお
り、このような化合物を用いることにより、スペーサ周
辺の異常配向現象の発生を回避することができることが
示唆されている。

【０００８】しかし、このような液晶表示装置用スペー
サを用いると、液晶表示装置に通常の電圧を印加した状
態では、異常配向現象の発生を防止することができる
が、高電圧を印加した後や振動、衝撃を与えた後に発生
する異常配向現象や光抜け現象等の防止に関しては、表
面に長鎖アルキル基を有する化合物を結合させたのみで
は、その防止効果が充分でない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、液晶表示装置に通常の電圧を印加した際や高電圧
を印加した後、液晶表示装置に振動、衝撃を与えた後等
に発生する異常配向現象を防止することができ、高いコ
ントラストを有する液晶表示装置を作製することができ
る液晶表示装置用スペーサ及びそれを用いた液晶表示装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置用
スペーサは、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合
させることにより得られ、２個以上のエチレン性不飽和
基を有する単量体反応物を少なくとも５重量％以上含む
プラスチック微球体の表面に、下記の式（１）； Ｒ¹ −Ｏ− （１） （式中、Ｒ¹ は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
す）で表される官能基団、及び／又は、下記の式
（２）； Ｒ² −ＣＯ− （２） （式中、Ｒ² は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
す）で表される官能基団を１ｎｇ／ｍ² 以上の密度で含
む層が形成されていることを特徴とする。以下に本発明
を詳述する。

【００１１】本発明の液晶表示装置用スペーサを構成す
るプラスチック微球体は、エチレン性不飽和基を有する
単量体を重合させることにより得られ、２個以上のエチ
レン性不飽和基を有する単量体反応物を少なくとも５重
量％以上含むものである。上記プラスチック微球体は、
２個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体の重合物
のみからなるものであってもよい。

【００１２】２個以上のエチレン性不飽和基を有する単
量体反応物が少なくとも５重量％未満であるときは、上
記プラスチック微球体の強度が低下して液晶表示装置用
スペーサとしての機能を果たせなくなる。

【００１３】上記２個以上のエチレン性不飽和基を有す
る単量体としては、例えば、複数のメチロール基を有す
るメチロールアルキルの一部又は全部が（メタ）アクリ
ル酸とエステルを形成しているメチロールアルキル（メ
タ）アクリレート、ポリオキシアルキレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリアリル（イソ）シアヌレー
ト、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジ
アリルフタレート及びジアリルアクリルアミド等が挙げ
られる。これらの単量体は単独で使用しても、２種以上
を併用してもよい。

【００１４】上記複数のメチロール基を有するメチロー
ルアルキルの一部又は全部が（メタ）アクリル酸とエス
テルを形成しているメチロールアルキル（メタ）アクリ
レートとしては、例えば、テトラメチロールメタンテト
ラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリ
（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンジ（メ
タ）アクリレート、テトラメチロールプロパントリ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メ
タ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレ
ート、グリセロールジ（メタ）アクリレート等が挙げら
れる。

【００１５】上記ポリオキシアルキレングリコールジ
（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレング
リコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００１６】その他のエチレン性不飽和基を有する単量
体としては、エチレン性不飽和基を有する単量体であれ
ば特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチ
レン等のスチレン系単量体、メチル（メタ）アクリレー
ト等の（メタ）アクリル酸エステル類等が挙げられる。

【００１７】上記プラスチック微球体は、上記２個以上
のエチレン性不飽和基を有する単量体を少なくとも１種
以上使用しているが、これらを２種以上併用してもよ
く、さらに、上記その他のエチレン性不飽和基を有する
単量体を１種又は２種以上併用してもよい。

【００１８】上記プラスチック微球体は、上記エチレン
性不飽和基を有する単量体の少なくとも１種以上を公知
の方法、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合
法を用いて重合させることにより製造することができる
が、最も一般的には、ラジカル重合開始剤の存在下、適
当な温度条件の下で数時間〜数十時間懸濁重合させるこ
とにより製造することができる。

【００１９】得られるプラスチック微球体の形状は特に
限定されず、対向するガラス板により狭持された際に一
定の間隔を保持することができるものであればよく、楕
円形状等の非真球形状のものであっても構わないが、真
球形状のものが好ましい。

【００２０】プラスチック微球体の形状が真球形状のも
のである場合には、その直径は、０．１〜１００μｍの
範囲が好ましく、特に１〜３０μｍの範囲が好ましい。
プラスチック微球体の形状が楕円形状のものである場合
には、その短径は、０．１〜１００μｍの範囲が好まし
く、特に１〜３０μｍの範囲が好ましい。このときの長
径に対する短径の比は、１〜１０が好ましく、１〜５が
より好ましい。

【００２１】上記プラスチック微球体は無色透明、又
は、必要に応じて、公知の方法により着色されていても
よい。着色に用いられる色素、顔料等は、市販されてい
る通常の色素や、有機顔料、無機顔料を用いることがで
きる。上記有機顔料としては、例えば、アニリンブラッ
ク、フタロシアニン系色素、アントラキノン系色素、ジ
アゾ系色素等が挙げられ、無機顔料としては、例えば、
カーボンブラック、表面修飾被覆体、金属塩類等が挙げ
られる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併
用してもよい。

【００２２】本発明の液晶表示装置用スペーサでは、上
記プラスチック微球体の表面に、下記の式（１）； Ｒ¹ −Ｏ− （１） （式中、Ｒ¹ は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
す）で表される官能基団、及び／又は、下記の式
（２）； Ｒ² −ＣＯ− （２） （式中、Ｒ² は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
す）で表される官能基団を１ｎｇ／ｍ² 以上の密度で含
む層が形成されている。

【００２３】上記液晶表示装置用スペーサは、プラスチ
ック微球体の表面に、式（１）及び／又は式（２）で表
される官能基団を単独で含む層が形成されているか、両
者を含む層が形成されていれば、上記官能基団の存在状
態は特に限定されない。従って、上記官能基団を有する
化合物がプラスチック微球体に直接結合していてもよ
く、上記官能基団を有する化合物がプラスチック微球体
に直接結合しておらず、単量体に被覆層を形成している
だけであってもよい。

【００２４】ただし、その密度は、プラスチック微球体
の単位表面積（１ｍ² ）当たり１ｎｇ以上である必要が
ある。これらの官能基団の密度が、プラスチック微球体
の単位表面積（１ｍ² ）当たり１ｎｇ未満であると、製
造した液晶表示装置用スペーサを用いて液晶表示装置を
製造した場合に、異常配向現象等に起因する光抜け現象
や年輪現象が発生してしまう。

【００２５】式（１）及び／又は式（２）で表される官
能基団の密度が大きくなるほど、異常配向現象等に起因
する光抜け現象を防止する効果は大きくなるため、物理
的に可能な範囲内の密度であれば、その上限値は特に限
定されるものではないが、１００ｎｇ／ｍ² を超える
と、スペーサのギャップ制御に影響が出てくる場合があ
るので好ましくない。

【００２６】上記Ｒ¹ 又はＲ² で表される炭素数が４〜
２２の炭化水素基は、直鎖状、分鎖状、環状のいずれで
あってもよく、飽和であっても、不飽和であってもよい
が、水酸基等の親水性の置換基を有するものは好ましく
ない。また、炭素数が４未満であったり、２２を超える
場合は、液晶表示装置を作製した際にスペーサ周囲に発
生する異常配向現象を阻止することができないので、上
記範囲に限定される。

【００２７】プラスチック微球体の表面に、上記式
（１）及び／又は式（２）で表される官能基団を含む層
を形成する方法としては特に限定されず、例えば、上記
官能基団を有する重合性単量体を重合させた重合体で上
記プラスチック微球体の表面を被覆する方法、プラスチ
ック微球体の表面にラジカルを発生させ、これを起点に
して上記官能基団を有する重合体性単量体をグラフト重
合させる方法等が挙げられる。

【００２８】上記式（１）で表される官能基団を含む重
合体性単量体としては、例えば、ｎ−ブチル（メタ）ア
クリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、イソブ
チル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、シ
クロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メ
タ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、
ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）ア
クリレート、セチル（メタ）アクリレート、ペンタデシ
ル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレ
ート、リノリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メ
タ）アクリレート、ノニルフェノキシ（メタ）アクリレ
ート等の（メタ）アクリレート等が挙げられる。これら
は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【００２９】上記式（２）で表される官能基団を含む重
合性単量体としては、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビ
ニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、ケイ
皮酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル等のビニ
ルエステル類が挙げられる。これらは、単独で用いても
よく、２種以上を併用してもよい。

【００３０】プラスチック微球体の表面に、上記式
（１）及び／又は式（２）で表される官能基団を含む層
を形成する別の方法としては、例えば、水酸基等の活性
水素を有する重合性単量体を重合させた重合体で上記プ
ラスチック微球体の表面を被覆する方法、水酸基等の活
性水素を有する重合性単量体をプラスチック微球体の表
面にグラフト重合した後、該重合体層を炭素数４〜２２
のアルデヒド、酸クロライド等と反応させる方法等が挙
げられる。

【００３１】水酸基層の活性水素を有する重合性単量体
としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、グリシジル（メタ）アクリレート、グリセロ
ール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール（メ
タ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）ア
クリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート
等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。

【００３２】前者の方法では、上記活性水素を有する重
合性単量体を重合させて被覆層を形成するが、その際、
これらの活性水素を有する重合性単量体の１種又は２種
以上と、そのほかの重合性単量体とを併用してもよい。

【００３３】後者の方法では、これらの活性水素を有す
る重合性単量体をグラフト重合させた重合体層に、炭素
数４〜２２のアルデヒド、酸クロライド等のアルキル付
加試薬、例えば、ブチルアルデヒド、ヘキシルアルデヒ
ド、シクロヘキシルアルデヒド、ラウリルアルデヒド、
ステアリルアルデヒド、ヘキサン酸クロライド、ラウリ
ン酸クロライド、ステアリン酸クロライド、リノール酸
クロライド、リノレン酸クロライド等を反応させる。こ
れらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよ
い。

【００３４】グラフト重合により形成された上記重合体
層中の水酸基等の活性水素は、全てアルキル付加するこ
とが望ましいが、全てアルキル付加していなくても、そ
の周囲に充分な密度でアルキル基が存在していればよ
い。

【００３５】上記方法により製造した液晶表示装置用ス
ペーサを用いた液晶表示装置は、実用電圧を大きく上回
る高電圧を印加しても、又は、大きな振動や衝撃を与え
ても、上記液晶表示装置用スペーサ周囲での異常配向現
象の発生を防止することができ、さらには光抜けや年輪
現象の発生を低減させることができる。

【００３６】本発明の液晶表示装置用スペーサを用いた
場合に、なぜ液晶の異常配向現象や光抜け現象等を阻止
することができるのかは、明らかでないが、およそ以下
のように考えられている。異常配向現象は、スペーサと
液晶との界面において液晶分子がスペーサに対し垂直配
向することにより消失すると考えられているが、スペー
サ表面の疎水性を強くすることでこの垂直配向を促進す
ることができることが知られている。スペーサの表面に
本発明の官能基団を含有させることにより、液晶がスペ
ーサに対し垂直に配向し、光抜けを防止することができ
るが、その密度がスペーサの表面積に対して１ｎｇ／ｍ
² 未満である場合には、振動や衝撃を与えた際に、容易
にその垂直配向が乱れて異常配向現象となり、光抜け現
象が発生する。

【００３７】すなわち、液晶表示装置に振動や衝撃を与
えると、上述したように、スペーサ表面と液晶分子との
接触状態が変化し、印加する電圧や振動、衝撃の程度が
低い場合には、スペーサ表面と液晶分子との接触は、表
面処理層の表層部分に留まり、その状態に大きな変化は
見られないが、より強いエネルギーに対しては、表面処
理層の深部まで液晶が浸透する現象が生じる。

【００３８】このため、液晶は、表面処理層の深部に存
在する親水性部分やプラスチック微球体の表面部分に接
触し、化学吸着が起こる。このような吸着現象が起こ
り、これが液晶パネル上でリング状に出現することによ
り、年輪現象が発生すると考えられる。

【００３９】一旦、このような化学吸着が起こると、吸
着状態から容易に元の状態に戻すことができない。ただ
し、例えば、液晶表示装置を加熱して液晶の転移温度以
上にすると、この化学吸着した液晶を脱離させることが
できるが、液晶の移動装置が装備された状態でこのよう
な加熱処理を施すことは望ましくない。

【００４０】しかしながら、本発明の液晶表示装置用ス
ペーサを用いて液晶表示装置を製造すると、振動等によ
り液晶分子が表面処理層の深部に達しても、深部におい
ても充分なアルキル基の密度を有しているため液晶分子
との垂直配向を維持することができ、あるいは、液晶分
子がプラスチック微球体表面まで到達することなく、こ
れらの層やプラスチック微球体表面との化学吸着が起こ
らず、液晶分子の配向状態に変化を生じさせない。その
結果、光抜け等の現象も発生しない。

【００４１】上記式（１）及び／又は式（２）で表され
る官能基団を含む層の厚みは、０．０１〜０．５μｍが
好ましく、０．０２〜０．２μｍがより好ましい。上述
したように、上記官能基団を含む単量体とそのほかの単
量体とを併用する場合もあるが、その際、上記官能基団
を含む単量体の混合比率が低いと、上記官能基団の密度
が低くなるので、上記官能基団を含む層の厚さを厚くす
る必要が生じ、一方、上記官能基団を含む単量体の混合
比率が高いと、上記官能基団の密度が高くなるので、上
記官能基団を含む層の厚さをより薄くすることができ
る。

【００４２】プラスチック微球体表面上に存在する上記
式（１）及び／又は式（２）で表される官能基団の量
は、既知の分析方法によって測定することができる。例
えば、熱分解槽を装着したガスクロマトグラフィー質量
分析計（熱分解ＧＣ−ＭＳ）を使用することにより測定
が可能である。また、既知の条件で加水分解し、生成し
た有機酸やアルコールをＧＣ−ＭＳ分析計や高速液体ク
ロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で分析する方法もある。こ
の測定の際、感度を上げるために、トリメチルシリル化
（ＴＭＳ化）や蛍光物質によるラベル化を行うことも可
能である。例えば、それぞれの定量値は、予め調製した
既知濃度の標準溶液を測定して得られた検量線から算出
される。これらの方法により得られた定量値を分析に要
したスペーサの表面積で除すると、単位面積当たりの官
能基団の量が得られる。

【００４３】上記液晶表示装置用スペーサを用いた本発
明の液晶表示装置は、例えば、以下の方法により作製す
ることができる。まず、偏光シートが一面に設けられた
２枚の透明基板の偏光シートが設けられた面と反対側の
面に、ＳｉＯ₂ 等からなる絶縁膜を形成し、絶縁膜の上
にＩＴＯ等からなる透明電極をフォトリソグラフィーに
よりパターンニングして形成する。その後、それぞれの
透明電極上に、ポリイミド等からなる配向膜を形成す
る。

【００４４】次に、例えば、２枚の基板のうちの１枚の
基板に本発明の液晶表示装置用スペーサを散布する。こ
の場合、その散布個数は、基板１ｍｍ² 当たり１０〜１
０００個が好ましく、５０〜５００個がより好ましい。
基板１ｍｍ² 当たり１０個未満であると、基板間の間隔
保持性能が低下することがあり、一方、基板１ｍｍ² 当
たり１０００個を超えると、コントラストが低下するこ
とがある。

【００４５】その後、他方の基板の周辺にシール剤を用
いて接着層を形成した後、液晶表示装置用スペーサを散
布した基板と他方の基板とを配向膜が対向するように配
置して貼り合わせ、更に液晶をこれら基板間に注入する
ことにより液晶セルを作製し、該液晶セルに配線を設け
ることにより液晶表示装置を作製する。

【００４６】このようにして作製された上記液晶表示装
置では、図１に示すように、偏光シート１１が一面に設
けられ、偏光シート１１が設けられた面と反対の面に絶
縁膜１３、透明電極１４及び配向膜１５が順次積層され
た一対の透明基板１２が、液晶表示装置用スペーサ１７
を介してその配向膜１５同士が対向するように配置さ
れ、この液晶表示装置用スペーサ１７及びシール材１８
により確保された空間に液晶１６が封入されて構成され
ている。

【００４７】本発明の液晶表示装置は、上記した液晶表
示装置用スペーサが使用されているため、液晶表示装置
に通常の電圧を印加した際や高電圧を印加した後、又
は、液晶表示装置に振動、衝撃を与えた後に発生する異
常配向現象を防止することができ、高いコントラストを
有し、高品質の表示性能を有する液晶表示装置となる。

【００４８】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００４９】実施例１ テトラメチロールメタントリアクリレート３０重量部、
ジビニルベンゼン７０重量部及び過酸化ベンゾイル３重
量部を混合し、これを濃度３重量％のポリビニルアルコ
ール水溶液５００重量部に投入してよく攪拌し、粒径が
３〜１０μｍの微粒子が水溶液中に懸濁した状態とし
た。この懸濁液を攪拌しながら、窒素雰囲気下、９０℃
で１０時間懸濁重合を行い、反応後濾過により微球体の
みを取り出して充分に水洗した後、湿式分級して透明プ
ラスチック微球体（平均粒径：６．７１μｍ、標準偏
差：０．２０μｍ）を得た。

【００５０】得られたプラスチック微球体１０ｇをトル
エン５０ｍｌに分散させた分散液に、トリエチルアミン
を１０ｇ加え、メタクリル酸クロライド５ｇを攪拌しな
がら滴下させた後、３０℃の水浴中で５時間攪拌した。
その後、得られた微粒子のみを濾過により取り出し、ト
ルエンとメタノールで充分に洗浄した後、再度、トルエ
ン５０ｍｌに分散させた。

【００５１】この懸濁液に、ステアリルメタクリレー
ト、メチルメタクリレート、メトキシポリエチレングリ
コール（＃４００）メタクリレートをそれぞれ２０ｇ添
加し、さらに過酸化ベンゾイル０．１ｇを加え、攪拌し
ながら７０℃で１０時間反応させた。

【００５２】この後、得られた微粒子のみを濾過により
取り出し、トルエンにより充分に洗浄した後、真空乾燥
器にて乾燥させることにより、液晶表示装置用スペーサ
（平均粒径：６．９５μｍ、標準偏差：０．２２μｍ、
表面処理層の厚み：約０．１２μｍ）を得た。なお、粒
径は、コールターカウンターを用いて測定した。

【００５３】得られた液晶表示装置用スペーサを熱分解
ＧＣ−ＭＳで分析したところ、官能基団（Ｃ₁₈Ｈ₃₇−Ｏ
−）は、スペーサの表面部分に２５ｎｇ／ｍ² の密度で
存在していた。このスペーサを用いて、以下に示す方法
により液晶表示装置を作製し、液晶表示装置の評価を行
った。結果を下記の表１に示した。

【００５４】液晶表示装置の作製 まず、一対の透明ガラス板（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）
の一面に、ＣＶＤ法によりＳｉＯ₂ 膜を蒸着し、次に、
ＳｉＯ₂ 膜上の全面にスパッタリングによりＩＴＯ膜を
形成し、リソグラフィーによりパターンニングを行っ
た。この上に市販のポリイミド配向膜（日産化学社製、
サンエバー ＳＥ１５０）を配置し、焼成した後、ラビ
ング処理を施し、一対の液晶表示装置用のガラス基板を
作製した。

【００５５】次に、得られた液晶表示装置用スペーサを
上記ガラス基板上に散布した後、スペーサが散布された
ガラス基板とスペーサが散布されなかったガラス基板と
を、そのラビング方向（ツイスト角）が２４０°になる
ように対向配置させ、液晶表示装置を作製した。なお、
ガラス基板周辺のシーリングは、市販のシール剤（三井
東圧社製、ストラクトボンド ＸＮ−２１−Ｓ）を用い
て行い、一対の基板を対向配置した後、加熱圧着するこ
とにより、空セルを作製した。そして、この空セルに所
定量のライカル剤を添加したＳＴＮ型液晶（メルク社
製、ＺＬＩ−２２９３）を注入し、封口入口を接着剤で
塞いで、液晶表示装置を作製した。

【００５６】液晶表示装置の性能評価 得られた液晶表示装置に４〜５Ｖの交流電圧を印加しな
がら、顕微鏡で光抜けの状態（初期状態）を観察した
後、８０Ｖの交流電圧を１０秒間印加し、再度顕微鏡で
光抜けの状態（高電圧印加後の状態）を観察した。ま
た、この液晶表示装置を、一旦、１２０℃で１時間加熱
した後、衝撃負荷を与えるべく、セルの中央を「勝沼式
打診器」にて３００回叩き、この後、光抜けの変化、液
晶表示装置全面の表示ムラ等の変化を観察した。

【００５７】実施例２ 実施例１で得られた分級後のプラスチック微球体１０ｇ
をトルエン５０ｍｌに分散させた分散液に、ジラウリン
酸−ｎ−ジブチル錫０．２ｇを添加した後、メタクリロ
イルオキシエチルイソシアネート５ｇを攪拌しながら滴
下させ、このまま３０℃の水浴中で５時間攪拌した。そ
の後、プラスチック微球体のみを濾過により取り出し、
トルエンで充分に洗浄した後、真空乾燥器で充分に乾燥
させた。

【００５８】得られた微粒子をイソプロパノール５０ｍ
ｌに分散させ、この懸濁液に２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート、メトキシポリエチレングリコール（＃４０
０）メタクリレートをそれぞれ１０ｇ添加し、さらに過
酸化ベンゾイル０．１ｇを加え、攪拌しながら７０℃で
１０時間反応させた。

【００５９】この後、得られた微粒子のみを濾過により
取り出した後、メタノールで充分に洗浄し、真空乾燥器
にて乾燥させ、さらに、微球体のみを濾過により取り出
した後、再度、トルエン５０ｍｌとトリエチルアミン１
０ｍｌの混合溶媒に分散させ、この懸濁液にステアリン
酸クロライド１０ｇを攪拌下に滴下させ、このまま３０
℃で５時間反応させた。次に、微粒子のみを濾過により
取り出し、トルエンとメタノールで充分に洗浄した後、
真空乾燥器にて乾燥させることにより、液晶表示装置用
スペーサ（平均粒径：６．８９μｍ、標準偏差：０．２
２μｍ、表面処理層の厚み：約０．０９μｍ）を得た。

【００６０】得られた液晶表示装置用スペーサを１Ｎの
ＮａＯＨを含有する５０ｖｏｌ％メタノール水溶液に添
加し、加熱して加水分解し、ＧＣ−ＭＳで分析したとこ
ろ、官能基団（Ｃ₁₇Ｈ₃₅−ＣＯ−）は、スペーサの表面
部分に１５ｎｇ／ｍ² の密度で存在していた。このスペ
ーサを用いて、実施例１記載の方法により液晶表示装置
を作製し、液晶表示装置の評価を行った。結果を下記の
表１に示した。

【００６１】実施例３ 実施例１で得られた分級後のプラスチック微球体１０ｇ
を０．１Ｎの硝酸水溶液５０ｍｌに分散させた分散液
に、硝酸セリウム（ＩＶ）１ｇを加え、２−ヒドロキシ
エチルメタクリレート１０ｇを添加した後、３０℃の水
浴中で５時間攪拌した。その後、得られた微粒子のみを
濾過により取り出し、メタノールで充分に洗浄し、真空
乾燥器で充分に乾燥させた。

【００６２】次に、微粒子をトルエン５０ｍｌとトリエ
チルアミン１０ｍｌの混合溶媒に分散させ、この懸濁液
にステアリン酸クロライド１０ｇを攪拌下に滴下させ、
このまま３０℃で５時間反応させた。次に、得られた微
粒子のみを濾過により取り出し、トルエンとメタノール
で充分に洗浄した後、真空乾燥器にて乾燥させることに
より、液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．８１μ
ｍ、標準偏差：０．２２μｍ、表面処理層の厚み：約
０．０５μｍ）を得た。

【００６３】得られた液晶表示装置用スペーサを１Ｎの
ＮａＯＨを含有する５０ｖｏｌ％メタノール水溶液に添
加し、加熱して加水分解し、ＧＣ−ＭＳで分析したとこ
ろ、官能基団（Ｃ₁₇Ｈ₃₅−ＣＯ−）は、スペーサの表面
部分に１１ｎｇ／ｍ² の密度で存在していた。このスペ
ーサを用いて、実施例１記載の液晶表示装置を作製し、
液晶表示装置の評価を行った。結果を下記の表１に示し
た。

【００６４】実施例４ ステアリルメタクリレートの代わりにラウリルアクリレ
ート２０ｇを用いた以外は、実施例１と同様に操作を行
い、液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．９７μ
ｍ、標準偏差：０．２３μｍ、表面処理層の厚み：約
０．１３μｍ）を得た。

【００６５】得られた液晶表示装置用スペーサを、熱分
解ＧＣ−ＭＳで分析したところ、官能基団（Ｃ₁₂Ｈ₂₅−
ＣＯ−）は、スペーサの表面部分に２７ｎｇ／ｍ² の密
度で存在していた。このスペーサを用いて、上記方法に
より液晶表示装置を作製し、液晶表示装置の評価を行っ
た。結果を下記の表１に示した。

【００６６】実施例５ ステアリン酸クロライドの代わりにラウリン酸クロライ
ド１０ｇを用いた以外は、実施例２と同様に操作を行
い、液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．８７μ
ｍ、標準偏差：０．２３μｍ、表面処理層の厚み：約
０．０８μｍ）を得た。

【００６７】得られた液晶表示装置用スペーサを、熱分
解ＧＣ−ＭＳで分析したところ、官能基団（Ｃ₁₂Ｈ₂₅−
ＣＯ−）は、スペーサの表面部分に１６ｎｇ／ｍ² の密
度で存在していた。このスペーサを用いて、上記方法に
より液晶表示装置を作製し、液晶表示装置の評価を行っ
た。結果を下記の表１に示した。

【００６８】実施例６ ステアリン酸クロライドの代わりにラウリン酸クロライ
ド１０ｇを用いた以外は、実施例３と同様に操作を行
い、液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．８２μ
ｍ、標準偏差：０．２３μｍ、表面処理層の厚み：約
０．０６μｍ）を得た。

【００６９】得られた液晶表示装置用スペーサを、熱分
解ＧＣ−ＭＳで分析したところ、官能基団（Ｃ₁₂Ｈ₂₅−
Ｏ−）は、スペーサの表面部分に１５ｎｇ／ｍ² の密度
で存在していた。このスペーサを用いて、実施例１記載
の方法により液晶表示装置を作製し、液晶表示装置の評
価を行った。結果を下記の表１に示した。

【００７０】実施例７ 実施例１で得られた分級後のプラスチック微球体１０ｇ
をトルエン５０ｍｌに分散させた分散液に、トリエチル
アミン１０ｇを加え、メタクリル酸クロライド５ｇを攪
拌しながら滴下させた後、このまま３０℃の水浴中で５
時間攪拌した。その後、得られた微粒子のみを濾過によ
り取り出し、トルエンとメタノールで充分に洗浄した
後、再度、トルエン５０ｍｌに分散させた。

【００７１】この懸濁液に、ステアリルメタクリレート
２ｇ、メチルメタクリレート２０ｇ、メトキシポリエチ
レングリコール（＃４００）メタクリレート２０ｇを添
加し、さらに過酸化ベンゾイル０．１ｇを加え、攪拌し
ながら７０℃で１０時間反応させた。その後、得られた
微粒子のみを濾過により取り出し、トルエンで充分に洗
浄した後、真空乾燥器で充分に乾燥させることにより、
液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．８７μｍ、標
準偏差：０．２２μｍ、表面処理層の厚み：約０．０８
μｍ）を得た。

【００７２】得られた液晶表示装置用スペーサを、熱分
解ＧＣ−ＭＳで分析したところ、官能基団（Ｃ₁₈Ｈ₃₇−
Ｏ−）は、スペーサの表面部分に１．２ｎｇ／ｍ² の密
度で存在していた。このスペーサを用いて、実施例１記
載の方法により液晶表示装置を作製し、液晶表示装置の
評価を行った。結果を下記の表１に示した。

【００７３】比較例１ 実施例１で得られたプラスチック微球体をそのまま用
い、実施例１記載の方法により液晶表示装置を作製し、
液晶表示装置の評価を行った。結果を下記の表１に示し
た。

【００７４】比較例２ 実施例１で得られたプラスチック微球体をトルエン５０
ｍｌとトリエチルアミン１０ｍｌとの混合溶媒に分散さ
せ、この懸濁液にステアリン酸クロライド１０ｇを攪拌
下に滴下させ、このまま３０℃で５時間反応させた。次
に、微粒子のみを濾過により取り出し、トルエンとメタ
ノールで充分に洗浄した後、真空乾燥器にて乾燥させる
ことにより、液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．
７３μｍ、標準偏差：０．２１μｍ、表面処理層の厚
み：約０．０１μｍ）を得た。

【００７５】得られた液晶表示装置用スペーサを１Ｎの
ＮａＯＨを含有する５０ｖｏｌ％メタノール水溶液に添
加し、加熱して加水分解し、ＧＣ−ＭＳで分析したとこ
ろ、官能基団（Ｃ₁₈Ｈ₃₇−ＣＯ−）は、スペーサの表面
部分に０．８ｎｇ／ｍ² の密度で存在していた。このス
ペーサを用いて、実施例１記載の方法により液晶表示装
置を作製し、液晶表示装置の評価を行った。結果を下記
の表１に示した。

【００７６】比較例３ ステアリルメタクリレート２ｇの代わりにステアリルメ
タクリレート１ｇを用いた以外は、実施例７と同様に操
作を行い、液晶表示装置用スペーサ（平均粒径：６．８
７μｍ、標準偏差：０．２２μｍ、表面処理層の厚み：
約０．０８μｍ）を得た。

【００７７】得られた液晶表示装置用スペーサを、熱分
解ＧＣ−ＭＳで分析したところ、官能基団（Ｃ₁₈Ｈ₃₇−
Ｏ−）は、スペーサの表面部分に０．５ｎｇ／ｍ² の密
度で存在していた。このスペーサを用いて、実施例１記
載の方法により液晶表示装置を作製し、液晶表示装置の
評価を行った。結果を下記の表１に示した。

【００７８】

【表１】

【００７９】表１に示した結果から明らかなように、比
較例１〜３で得られた液晶表示装置用スペーサを用いた
液晶表示装置に光抜け等の異常配向現象が発生している
のに対し、実施例１〜７で得られた液晶表示装置用スペ
ーサは、高電圧を印加した後や、液晶表示装置に振動、
衝撃を与えた後にも、光抜けや年輪等の液晶の異常配向
現象は発生しなかった。

【００８０】

【発明の効果】本発明の液晶表示装置用スペーサは、上
述の構成からなるので、上記スペーサを用いた液晶表示
装置に通常の電圧を印加した際や高電圧を印加した後、
液晶表示装置に振動、衝撃を与えた後等に発生する異常
配向現象を防止することができ、高いコントラストを有
する液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置用スペーサを用いた液晶
表示装置を模式的に示した断面図である。

【符号の説明】

１ 偏光シート ２ 透明基板 ３ 絶縁膜 ４ 透明電極 ５ 配向膜 ６ 液晶 ７ 液晶表示装置用スペーサ ８ シール材 １０ 液晶表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H089 LA07 MA05X QA15 RA10 4J026 AA17 AA18 AA39 AA40 AA43 AA45 AA46 AA47 AA50 AA61 AA76 AC15 AC22 AC31 AC36 BA19 BA27 BA30 BA50 BB01 BB02 CA02 CA08 DA03 DA04 DB29 DB30 EA08 FA02 FA07 GA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン性不飽和基を有する単量体を重
   合させることにより得られ、２個以上のエチレン性不飽
   和基を有する単量体反応物を少なくとも５重量％以上含
   むプラスチック微球体の表面に、下記の式（１）； Ｒ¹ −Ｏ− （１） （式中、Ｒ¹ は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
   す）で表される官能基団、及び／又は、下記の式
   （２）； Ｒ² −ＣＯ− （２） （式中、Ｒ² は、炭素数が４〜２２の炭化水素基を表
   す）で表される官能基団を１ｎｇ／ｍ² 以上の密度で含
   む層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置用
   スペーサ。
2. 【請求項２】 ２個以上のエチレン性不飽和基を有する
   単量体が、複数のメチロール基を有するメチロールアル
   キルの一部又は全部が（メタ）アクリル酸とエステルを
   形成しているメチロールアルキル（メタ）アクリレー
   ト、ポリオキシアルキレングリコールジ（メタ）アクリ
   レート、トリアリル（イソ）シアヌレート、トリアリル
   トリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレー
   ト及びジアリルアクリルアミドからなる群から選択され
   る少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載
   の液晶表示装置用スペーサ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の液晶表示装置用ス
   ペーサを用いてなることを特徴とする液晶表示装置。