JP2000321582A

JP2000321582A - 液晶表示素子用スペーサ及び液晶表示素子

Info

Publication number: JP2000321582A
Application number: JP11129082A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ochitani; 幸雄落谷; Masahiro Takechi; 昌裕武智; Kazuyuki Ito; 和志伊藤
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-10
Also published as: JP3947323B2

Abstract

(57)【要約】【課題】散布性、特に湿式散布性に優れ、液晶の配向
を乱す等、液晶に悪影響を与えることがなく、高品位な
表示性能を有する液晶表示素子を高い歩留りで作製する
ことが可能な液晶表示素子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、炭素数が８〜２２のア
ルキル基と、一般式（１）；（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアルキル基、Ｒ²
は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を
表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１〜１６の整数
を表す。）で表される官能基団とを含む層が形成されて
いる液晶表示素子用スペーサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子用ス
ペーサ及びそれを用いた液晶表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、一般に、配向層を形成
した透明電極基板を液晶表示素子用スペーサを介して所
定の間隔に対向配置し、周辺をシールした後に液晶を注
入し、注入口を封止することにより製造される。

【０００３】上記液晶表示素子において、この液晶表示
素子用スペーサは、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り、液晶中において、安定
かつ液晶の配向を乱すことなく存在することが望まれ
る。

【０００４】しかしながら、最近、液晶表示素子が電気
的又は物理的な衝撃を受けた後、又は、その他の事由が
発生することにより、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」が発生し、液
晶表示素子の表示品質が低下することが問題となってい
る。

【０００５】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
異常配向現象が発生し、液晶表示素子を点灯させた際
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、液晶画面に年輪状の模
様が現れる、いわゆる「年輪」が発生する。

【０００６】この光抜け等の現象は、特に液晶表示素子
に高電圧を印加したり、液晶表示素子の画面に強い振
動、衝撃を与えたときに発生することが多く、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、
液晶表示素子のコントラストを著しく低下させてしま
う。

【０００７】このような異常配向現象に対しては、スペ
ーサ界面において、液晶分子に充分な垂直配向性を持た
せることにより異常配向現象を阻止することができると
言われており、例えば、特開平４−２７９１７号公報に
は、架橋重合体微粒子の表面に長鎖アルキル基を有する
化合物が結合したスペーサが提案されている。

【０００８】このような表面に長鎖アルキル基を有する
スペーサを液晶表示素子に使用した際、液晶分子に充分
な垂直配向性を持たせるためには、スペーサ表面の長鎖
アルキル基の存在量を多くする必要がある。

【０００９】しかしながら、長鎖アルキル基の存在量を
多くすればするほど、光抜け等を防止する効果は高くな
るが、他方、液晶表示素子の製造プロセスにおける基板
へのスペーサの散布工程で散布不良に起因する不良製品
が発生しやすかった。

【００１０】すなわち、スペーサを散布する方法には、
スペーサを粉体状態のまま散布する乾式散布法と、スペ
ーサを予め水とアルコールとの混合分散媒等に分散させ
てから散布する湿式散布法とがある。そして、長鎖アル
キル基の存在量の多いスペーサを使用すると、乾式散布
法で散布する場合には、接触帯電による凝集が生じやす
く、また、湿式散布法で散布する場合には、水系分散媒
への分散性が低下することによる凝集塊が生じやすかっ
た。

【００１１】従って、長鎖アルキル基の存在量の多いス
ペーサを、このような方法で散布した基板を用いて液晶
表示素子を作製すると、基板の間隙（ギャップ）が目標
とする間隔よりも広くなったり、又は、肉眼でも観察す
ることができる程度にシミ状のムラが発生し、液晶表示
素子の表示品位を損ない、結果的に製品の歩留りを低下
させるという問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、散布性、特に湿式散布性に優れ、液晶の配向を乱
す等、液晶に悪影響を与えることがなく、高品位な表示
性能を有する液晶表示素子を高い歩留りで作製すること
が可能な液晶表示素子用スペーサ、及び、それを用いた
液晶表示素子を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示素子用
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、炭素数が８〜２２のアル
キル基と、下記の式（１）；

【００１４】

【化５】

【００１５】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアル
キル基、Ｒ² は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基を表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１
〜１６の整数を表す。）で表される官能基団とを含む層
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。

【００１６】本発明の液晶表示素子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。従って、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。

【００１７】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素子用スペーサと
しての機能を果たせなくなるので、上記範囲に限定され
る。

【００１８】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、多官能（メタ）アクリレー
ト類、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、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よく、２種以上を併用しても
よい。

【００１９】上記多官能（メタ）アクリレート類として
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、トリ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、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。

【００２０】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）アクリレート等が挙げられる。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】得られるプラスチック微球体の平均粒径
は、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、特に１〜１
００μｍの範囲が好ましい。上記プラスチック微球体は
無色透明であってもよく、必要に応じて、公知の方法に
より着色されていてもよい。

【００２４】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。

【００２５】本発明の液晶表示素子用スペーサでは、上
記プラスチック微球体の表面に、炭素数が８〜２２のア
ルキル基と、下記の一般式（１）；

【００２６】

【化６】

【００２７】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアル
キル基、Ｒ² は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基を表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１
〜１６の整数を表す。）で表される官能基団とを含む層
が形成されている。

【００２８】上記炭素数が８〜２２のアルキル基に関
し、上記アルキル基の炭素数が８未満であると、液晶表
示素子用スペーサとして使用した場合に、液晶分子に充
分な垂直配向性を持たせることができず、一方、炭素数
が２２を超えると、散布する際に帯電しやすくなるため
に凝集が生じやすく、また、微粉末を取り扱う際のハン
ドリング性が低下する。

【００２９】上記炭素数が８〜２２のアルキル基として
は、例えば、エチルヘキシル基、ラウリル基、ｉ−デシ
ル基、トリデシル基、セチル基、ペンタデシル基、ステ
アリル基、ｉ−ステアリル基、ベヘニル基、ノニル基等
が挙げられる。

【００３０】上記一般式（１）で表される官能基団を有
するものとしては、（ポリ）アルキレングリコールモノ
エーテルの末端基を変換したもの等が挙げられる。

【００３１】上記官能基団に関し、Ｒ¹ で表されるアル
キル基の炭素数が２２を超えると、得られるスペーサが
帯電しやすくなり、また、湿式分散を行う場合には、水
系分散媒への分散性が低下して凝集塊を生じやすくな
る。Ｒ² で表されるアルキレン基の炭素数が４を超える
と、水系分散媒への分散性が低下する。ｍが１００を超
えると、液晶に浸漬した場合に垂直配向性が低下するた
めに好ましくない。

【００３２】上記一般式（１）で表される官能基団の具
体例としては、下記の化学式（３）で表されるものが挙
げられる。

【００３３】

【化７】

【００３４】プラスチック微球体の表面に、炭素数が８
〜２２のアルキル基と、一般式（１）で表される官能基
団とを含む層を形成する方法としては、少なくとも１個
のイソシアネート基とエチレン性不飽和基とを有する重
合性単量体を、予めプラスチック微球体の表面に反応さ
せておいてから、炭素数が８〜２２のアルキル基を有す
る単量体と、上記一般式（１）で表される官能基団を有
する重合性単量体とをグラフト重合させる方法が挙げら
れる。

【００３５】具体的には、まず、１個のイソシアネート
基とエチレン性不飽和基とを有する重合性単量体とし
て、例えば、メタクリロイルオキシエチルイソシアネー
ト等を使用し、水酸基等を有するプラスチック微球体の
表面にイソシアネート基を介してメタクリロイルオキシ
エチルイソシアネート等を結合させ、これによりプラス
チック微球体の表面を構成する物質にエチレン性不飽和
基を持たせる。

【００３６】次に、このエチレン性不飽和基と反応可能
な単量体、例えば、（メタ）アクリロイル基を有すると
ともに炭素数が８〜２２のアルキル基を有する単量体、
及び、（メタ）アクリロイル基を有するとともに一般式
（１）で表される官能基団を有する単量体を反応させ、
プラスチック微球体の表面に、炭素数が８〜２２のアル
キル基、及び、上記一般式（１）で表される官能基団を
含む層を形成する。

【００３７】上記炭素数が８〜２２のアルキル基を有す
る単量体としては、例えば、２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ｉ
−デシル（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、ｉ−ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル
（メタ）アクリレート、ノニル（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。

【００３８】上記一般式（１）で表される官能基団を有
する単量体としては、例えば、下記の化学式（４）で表
されるメタ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。

【００３９】

【化８】

【００４０】プラスチック微球体の表面に形成された層
中の炭素数が８〜２２のアルキル基や上記一般式（１）
で表される官能基団の密度等を直接測定するのは難しい
が、反応系に投入したプラスチック微球体の量（表面
積）と反応に使用した炭素数が８〜２２のアルキル基を
含む単量体等の濃度や反応率との関係から、プラスチッ
ク微球体の表面に存在する炭素数が８〜２２のアルキル
基等の量を推定することができる。

【００４１】従って、これらの量と散布性や異常配向現
象防止の効果等の関係を検討し、これらの効果が発揮さ
れる量となるようにプラスチック微球体の表面に炭素数
が８〜２２のアルキル基等を有する層を形成すればよ
い。また、上記単量体以外にも、本発明の効果を損なわ
ない程度に、その他のエチレン性不飽和単量体を反応さ
せ、炭素数が８〜２２のアルキル基等を有する層中にこ
れら単量体反応物を存在させてもよい。以下、上記発明
を本発明１とする。

【００４２】本発明２の液晶表示素子用スペーサは、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、炭素数が８〜２２のアルキル基と、下記
の一般式（２）；

【００４３】

【化９】

【００４４】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアル
キル基、Ｒ² は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のア
ルキレン基を表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１
〜１６の整数を表す。）で表される官能基団とを含む層
が形成されていることを特徴とする。

【００４５】本発明２の液晶表示素子用スペーサを構成
するプラスチック微球体としては、本発明１で使用した
ものと同様のものを使用することができる。

【００４６】上記プラスチック微球体の表面に形成され
ている炭素数が８〜２２のアルキル基に関し、アルキル
基の炭素数が８未満であると、液晶表示素子用スペーサ
を液晶中に浸漬した際、液晶分子に充分な垂直配向性を
持たせることができず、一方、炭素数が２２を超える
と、散布する際に帯電しやすくなるために凝集が生じや
すく、また、微粉末を取り扱う際のハンドリング性が低
下する。

【００４７】上記炭素数が８〜２２のアルキル基として
は、例えば、本発明１で使用されるものと同様のものが
挙げられる。上記一般式（２）で表される官能基団を有
するものとしては、例えば、（ポリ）アルキレングリコ
ールモノエステルの末端基を変換したもの等が挙げられ
る。

【００４８】上記官能基団に関し、Ｒ¹ で表されるアル
キル基の炭素数が２２を超えると、得られるスペーサが
帯電しやすくなり、また、湿式分散を行う場合には、水
系分散媒への分散性が低下して凝集塊を生じやすくな
る。Ｒ² で表されるアルキレン基の炭素数が４を超える
と、水系分散媒への分散性が低下する。ｍが１００を超
えると、液晶に浸漬した場合に垂直配向性が低下するた
めに好ましくない。

【００４９】上記一般式（２）で表される官能基団の具
体例としては、下記の化学式（５）で表されるものが挙
げられる。

【００５０】

【化１０】

【００５１】上記プラスチック微球体の表面に、炭素数
が８〜２２のアルキル基と、一般式（２）で表される官
能基団とを含む層を形成する方法については、上記一般
式（１）で表される官能基団を有する重合性単量体を用
いる代わりに、一般式（２）で表される官能基団を有す
る重合性単量体を用いるほかは、本発明１で説明した方
法と同様の方法を採用することができる。

【００５２】具体的には、まず、１個のイソシアネート
基とエチレン性不飽和基とを有する重合性単量体とし
て、例えば、メタクリロイルオキシエチルイソシアネー
ト等を使用し、水酸基等を有するプラスチック微球体の
表面にイソシアネート基を介してメタクリロイルオキシ
エチルイソシアネート等を結合させ、これによりプラス
チック微球体の表面を構成する物質にエチレン性不飽和
基を持たせる。

【００５３】次に、このエチレン性不飽和基と反応可能
な単量体、例えば、（メタ）アクリロイル基を有すると
ともに、上記した炭素数が８〜２２のアルキル基を有す
る単量体、及び、一般式（２）で表される官能基団を有
する単量体を反応させ、プラスチック微球体の表面に、
炭素数が８〜２２のアルキル基、及び、一般式（２）で
表される官能基団を含む層を形成する。

【００５４】上記炭素数が８〜２２のアルキル基を有す
る単量体としては、例えば、本発明１で使用されるもの
が挙げられる。

【００５５】上記一般式（２）で表される官能基団を有
する単量体としては、例えば、下記の一般式（６）で表
されるメタクリレートが挙げられる。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。

【００５６】

【化１１】

【００５７】本発明２の液晶表示素子用スペーサにおい
ても、本発明１の液晶表示素子用スペーサと同様に、散
布性や異常配向現象防止の効果が発揮される量となるよ
うにプラスチック微球体の表面に炭素数が８〜２２のア
ルキル基等を有する層を形成すればよい。また、上記単
量体以外にも、本発明２の効果を損なわない程度に、そ
の他のエチレン性不飽和単量体を併用してもよい。

【００５８】本発明３の液晶表示素子用スペーサは、上
記プラスチック微球体の表面に、炭素数が８〜２２のア
ルキル基と、一般式（１）で表される官能基団と、一般
式（２）で表される官能基団とを含む層が形成されてい
ることを特徴とする。

【００５９】本発明３の液晶表示素子用スペーサを構成
するプラスチック微球体として、本発明１で使用したも
のと同様のものを使用することができる。

【００６０】上記プラスチック微球体の表面に形成され
ている炭素数が８〜２２のアルキル基としては、例え
ば、本発明１で使用されるものと同様のものが挙げられ
る。上記一般式（１）で表される官能基団及び上記一般
式（２）で表される官能基団としては、本発明１及び本
発明２で使用したものと同様のものが挙げられる。

【００６１】上記プラスチック微球体の表面に、炭素数
が８〜２２のアルキル基と、一般式（１）で表される官
能基団と、一般式（２）で表される官能基団とを含む層
を形成する方法については、一般式（１）で表される官
能基団を有する重合性単量体を用いる代わりに、一般式
（１）で表される官能基団を有する重合性単量体及び一
般式（２）で表される官能基団を有する重合性単量体を
用いるほかは、本発明１で説明した方法と同様の方法を
採用することができる。

【００６２】本発明３の液晶表示素子用スペーサにおい
ても、本発明１の液晶表示素子用スペーサと同様に、散
布性や異常配向現象防止の効果が発揮される量となるよ
うにプラスチック微球体の表面に炭素数が８〜２２のア
ルキル基等を有する層を形成すればよい。また、上記単
量体以外にも、本発明３の効果を損なわない程度に、そ
の他のエチレン性不飽和単量体を併用してもよい。

【００６３】本発明１、本発明２及び本発明３の液晶表
示素子用スペーサ（以下、単に本発明の液晶表示素子用
スペーサという）を用いた場合、上記プラスチック微球
体の表面に炭素数が８〜２２のアルキル基等を含む層が
形成されているので、スペーサと液晶との界面において
液晶分子をスペーサに対し垂直配向させることができ、
異常配向現象を防止することができる。また、本発明で
は、プラスチック微球体の表面を被覆する層中に一般式
（１）又は一般式（２）で表される官能基団が含まれて
いるので、水性溶媒等にスペーサを分散させた場合に
も、分散性が改善され、液晶表示素子用基板への散布
性、特に湿式散布性が改善される。

【００６４】上記液晶表示素子用スペーサを用いた本発
明の液晶表示素子は、例えば、以下の方法により作製す
ることができる。まず、２枚の透明基板の一面に、Ｓｉ
Ｏ₂ 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。なお、絶
縁膜等が設けられた面と反対側の面に偏光シートを設置
するが、この偏向シートの設置は、液晶セルを組み立て
る前に行ってもよく、液晶セルを組み立てた後に行って
もよい。

【００６５】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素子用スペーサを上記湿式分散
法又は上記乾式分散法により散布する。この場合、その
散布個数は、基板１ｍｍ² 当たり１０〜１０００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。

【００６６】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、液晶表示素子用スペーサを散
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、この基板間に液晶を注入することに
より液晶セルを作製し、該液晶セルに配線を設けること
により液晶表示素子を作製する。

【００６７】このようにして作製された上記液晶表示素
子では、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、液晶表示素子用スペーサ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、この液晶表示素子用スペーサ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。

【００６８】本発明の液晶表示素子は、上記した本発明
の液晶表示素子用スペーサが使用されているため、透明
基板上に液晶表示素子用スペーサが適正な密度で均一に
分散されており、液晶表示素子に通常の電圧を印加した
際や高電圧を印加した後においても、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素子となる。

【００６９】

【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。

【００７０】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（ＰＶＡ）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、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、湿式分級してプラスチック
微球体Ａ（平均粒径：６．０１μｍ、標準偏差：０．１
７μｍ）を得た。このプラスチック微球体の表面を、飛
行時間型二次イオン質量分析機（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）に
より表面分析を行うことにより、プラスチック微球体の
表面にＰＶＡに由来するＯＨ基が存在することが確認さ
れた。

【００７１】得られたプラスチック微球体Ａ１０ｇをト
ルエン５０ｍｌに分散させた分散液に、攪拌下、ジラウ
リン酸ジ−ｎ−ブチル錫０．１ｇを溶解させた。続い
て、別途、トルエン３０ｍｌにメタクリロイルオキシエ
チルイソシアネート５．０ｇを溶解させた溶液を、攪拌
下、上記ジラウリン酸ジ−ｎ−ブチル錫を溶解させた溶
液に滴下した。

【００７２】得られた溶液を攪拌しながら、８０℃の水
浴中で５時間反応させ、トルエンを留去し、洗浄、乾燥
を行うことにより、表面のＯＨ基に重合性官能基を有す
るイソシアネート化合物が反応した微粒子Ｂを得た。

【００７３】得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍ
ｌに分散させた分散液に、ステアリルメタクリレート２
４ｇと上記式（４）で表されるメタクリレート６ｇを溶
解させた後、過酸化ベンゾイル０．３ｇを添加した。

【００７４】この後、窒素気流下、溶液の温度を６０℃
まで昇温させた後４時間その温度を保持しながら攪拌
し、さらに、７５℃まで昇温させた後、その温度を保持
しながら４時間攪拌した。反応終了後、得られた微粒子
をトルエンでよく洗浄した後、濾過により微粒子を取り
出した。そして、取り出した微粒子を５０℃の乾燥器中
で３時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサ
を得た。この液晶表示素子用スペーサを用いて、以下に
示す方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素
子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液
晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表１に示し
た。

【００７５】評価方法（１）湿式散布法による液晶表示素子用スペーサの散布
性の評価得られた液晶表示素子用スペーサ１．５ｇを、水／イソ
プロパノール（容量比）＝８５／１５の割合で混合した
分散媒５０ｍｌに１０分間超音波分散させた後、散布割
合が１５０〜１８０個／ｍｍ² になるように、ガラス基
板（１００ｍｍ×１００ｍｍ）上に、スプレー散布し
た。このときのエアー圧力は、３ｋｇ／ｃｍ ² であっ
た。

【００７６】スペーサが散布されたガラス基板の任意の
５か所につき、散布されたスペーサの単粒子率の平均値
を評価した。なお、単粒子率は、下記の計算式（１）に
基づいて算出した。単粒子数＝（分散個数／全分散粒子数）×１００（％）・・・（１）ただし、凝集塊も１個の分散粒子としてカウントした。

【００７７】（２）液晶表示素子用スペーサを用いて作
製した液晶表示素子の性能評価（ｉ）液晶表示素子の作製まず、一対の透明ガラス板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の一
面に、ＣＶＤ法によりＳｉＯ₂ 膜を蒸着し、次に、Ｓｉ
Ｏ₂ 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、一対の液晶表示素子用ガラス基板を作製し
た。

【００７８】次に、得られた液晶表示素子用スペーサを
上記ガラス基板上に１５０〜１８０個／ｍｍ² の割合で
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、ガラス基板間に液晶を注入して液晶表示素子を作製
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カイラル剤を添加したＳＴＮ型液晶
（メルク社製、ＺＬＩ−２２９３）を注入し、注入口を
接着剤で塞いで、液晶表示素子を作製した。

【００７９】(ii)配向異常の観察得られた液晶表示素子に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。

【００８０】実施例２実施例１で得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍｌ
に分散させた分散液に、ラウリルメタクリレート２４ｇ
と下記化学式（７）で表されるメタクリレート６ｇを溶
解させた後、過酸化ベンゾイル０．３ｇを添加した。な
お、化学式（７）で表されるメタクリレートにおいて、
ｍの平均値は、２２．３であった。

【００８１】

【化１２】

【００８２】この後、実施例１と同様の反応を行い、反
応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄し、濾過
により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を５０
℃の乾燥器中で３時間乾燥することにより、液晶表示素
子用スペーサを得た。この液晶表示素子用スペーサを用
いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶
表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した
後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表１
に示した。

【００８３】実施例３実施例１で得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍｌ
に分散させた分散液に、ステアリルメタクリレート２４
ｇと前記化学式（６）で表されるメタクリレート６ｇを
溶解させた後、過酸化ベンゾイル０．３ｇを添加した。

【００８４】この後、実施例１と同様の反応を行い、反
応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄し、濾過
により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を５０
℃の乾燥器中で３時間乾燥することにより、液晶表示素
子用スペーサを得た。この液晶表示素子用スペーサを用
いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶
表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した
後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表１
に示した。

【００８５】実施例４実施例１で得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍｌ
に分散させた分散液に、ラウリルメタクリレート２４ｇ
と下記化学式（８）で表されるメタクリレート６ｇを溶
解させた後、過酸化ベンゾイル０．３ｇを添加した。な
お、化学式（８）で表されるメタクリレートにおいて、
ｍの平均値は、２２．３であった。

【００８６】

【化１３】

【００８７】この後、実施例１と同様の反応を行い、反
応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄した後、
濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を
５０℃の乾燥器中で３時間乾燥することにより、液晶表
示素子用スペーサを得た。この液晶表示素子用スペーサ
を用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この
液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製し
た後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表
１に示した。

【００８８】比較例１実施例１で得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍｌ
に分散させた分散液に、ステアリルメタクリレート３０
ｇを溶解させた後、過酸化ベンゾイル０．３ｇを添加し
た。この後、実施例１と同様の反応を行い、反応が終了
した後、微粒子をトルエンでよく洗浄した後、濾過によ
り微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を５０℃の
乾燥器中で３時間乾燥することにより、液晶表示素子用
スペーサを得た。この液晶表示素子用スペーサを用い
て、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表
示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、
該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表１に示
した。

【００８９】比較例２実施例１で得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍｌ
に分散させた分散液に、前記化学式（７）で表されるメ
タクリレート３０ｇを溶解させた後、過酸化ベンゾイル
０．３ｇを添加した。この後、実施例１と同様の反応を
行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄
した後、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した
微粒子を５０℃の乾燥器中で３時間乾燥することによ
り、液晶表示素子用スペーサを得た。この液晶表示素子
用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、
更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素
子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果
を下記の表１に示した。

【００９０】比較例３実施例１で得られた微粒子Ｂ１０ｇをトルエン６０ｍｌ
に分散させた分散液に、上記化学式（８）で表されるメ
タクリレート３０ｇを溶解させた後、過酸化ベンゾイル
０．３ｇを添加した。この後、実施例１と同様の反応を
行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄
した後、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した
微粒子を５０℃の乾燥器中で３時間乾燥することによ
り、液晶表示素子用スペーサを得た。この液晶表示素子
用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、
更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素
子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果
を下記の表１に示した。

【００９１】

【表１】

【００９２】表１に示した結果から明らかなように、比
較例１で得られた液晶表示素子用スペーサは、湿式散布
した際に散布性が不良で、単粒子率が低く、また、比較
例２〜３で得られた液晶表示素子用スペーサを用いた液
晶表示素子に光抜け等の異常配向現象が発生したのに対
し、実施例１〜４で得られた液晶表示素子用スペーサ
は、散布性が良好で単粒子率も高く、これらの液晶表示
素子用スペーサを用いた液晶表示素子に高電圧を印加し
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。

【００９３】

【発明の効果】本発明の液晶表示素子用スペーサは、上
述の構成からなるので、散布性、特に湿式散布性に優
れ、上記スペーサを用いた液晶表示素子に高電圧を印加
した後であっても、液晶の配向を乱す等、液晶に悪影響
を与えることがない。従って、本発明の液晶表示素子用
スペーサを用いることにより、高品位な表示性能を有す
る液晶表示素子を高い歩留りで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

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

【符号の説明】

１１偏光シート１２透明基板１３絶縁膜１４透明電極１５配向膜１６液晶１７液晶表示素子用スペーサ１８シール材１０液晶表示素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 MA04X MA05X QA15 4J027 AA02 AA07 AA08 AC02 AC03 AC04 AC06 AC08 AC09 AJ08 BA07 BA10 BA12 BA19 CB03 CD00

Claims

【特許請求の範囲】

【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、炭素数が８〜２２のア
ルキル基と、下記の一般式（１）；【化１】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアルキル基、Ｒ²
は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を
表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１〜１６の整数
を表す。）で表される官能基団とを含む層が形成されて
いることを特徴とする液晶表示素子用スペーサ。
【請求項２】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、炭素数が８〜２２のア
ルキル基と、下記の一般式（２）；【化２】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアルキル基、Ｒ²
は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を
表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１〜１６の整数
を表す。）で表される官能基団とを含む層が形成されて
いることを特徴とする液晶表示素子用スペーサ。
【請求項３】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、炭素数が８〜２２のア
ルキル基と、下記の一般式（１）；【化３】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアルキル基、Ｒ²
は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を
表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１〜１６の整数
を表す。）で表される官能基団と、下記の一般式
（２）；【化４】（式中、Ｒ¹ は、炭素数が１〜２２のアルキル基、Ｒ²
は、炭素数２〜４の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を
表し、ｍは、１〜１００の整数、ｎは、１〜１６の整数
を表す。）で表される官能基団とを含む層が形成されて
いることを特徴とする液晶表示素子用スペーサ。
【請求項４】２個以上のエチレン性不飽和基を有する
単量体が、多官能（メタ）アクリレート類、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、２又は３記載の液晶表
示素子用スペーサ。
【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の液晶表示
素子用スペーサを用いてなることを特徴とする液晶表示
素子。