JP2011112838A - Method for producing spacer for liquid crystal display apparatus, ink for forming spacer, the liquid crystal display apparatus, and method for producing the apparatus - Google Patents

Method for producing spacer for liquid crystal display apparatus, ink for forming spacer, the liquid crystal display apparatus, and method for producing the apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink for forming a spacer, which can control the height of the spacer, and to provide a method for producing the spacer for a liquid crystal display apparatus by using the ink for forming the spacer, the liquid crystal display apparatus, and a method for producing the liquid crystal display apparatus. <P>SOLUTION: Liquid droplets of the ink for forming the spacer, which ink contains a resin and a solvent for dissolving the resin which effectively does not contain solid particles, are dropped on a substrate by an inkjet method, and the solvent is removed from the liquid droplets landed on the substrate to form the spacer at a predetermined position on the substrate; and the ink for forming the spacer for the liquid crystal display apparatus is such that the surface free energy of the hardened resin being the spacer is in the range of 26 or greater and 30 mJ/m<SP>2</SP>or less. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置用スペーサの製造方法、スペーサ形成用インク、並びに液晶表示装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a spacer for a liquid crystal display device, a spacer forming ink, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing the same.

近年、カラーテレビやパーソナルコンピュータのモニターなどの表示装置として、液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置は、一般に、透明電極などを有する透明な1対の基板が1〜10μmのギャップを開けて対向配置され、該1対の基板間に液晶物質を封入して液晶層が形成された構成を有する。液晶層に対して電極を通じて電界を印加することにより液晶物質を配向させ、液晶物質の配向によりバックライトの光の透過・不透過をコントロールして画像を表示させる。   In recent years, a liquid crystal display device is used as a display device such as a monitor for a color television or a personal computer. In a liquid crystal display device, generally, a pair of transparent substrates having transparent electrodes and the like are arranged to face each other with a gap of 1 to 10 μm, and a liquid crystal layer is formed by enclosing a liquid crystal substance between the pair of substrates. It has a configuration. By applying an electric field to the liquid crystal layer through an electrode, the liquid crystal material is aligned, and the alignment of the liquid crystal material controls transmission / non-transmission of light from the backlight to display an image.

液晶表示装置の液晶層の厚さが不均一であると表示ムラやコントラスト異常が発生するため、基板間のギャップを一定に保って液晶層の厚さを均一にすることが必要とされる。そのため、従来、均一な粒度分布を有するシリカ粒子、金属酸化物粒子、及び熱可塑性樹脂粒子などのビーズを基板上に散布し、それらをスペーサとして基板間に配置する方法により、基板間のギャップを一定に保つ方法が用いられてきた。   If the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal display device is non-uniform, display unevenness and contrast abnormality occur. Therefore, it is necessary to keep the gap between the substrates constant and make the thickness of the liquid crystal layer uniform. Therefore, conventionally, the gap between the substrates is made by a method in which beads such as silica particles, metal oxide particles, and thermoplastic resin particles having a uniform particle size distribution are spread on the substrates and these are arranged as spacers between the substrates. A method of keeping constant has been used.

しかし、散布されたビーズをスペーサ(粒子状スペーサ)として用いる上記従来の方法の場合、ビーズが固定されていないため、液晶表示装置の振動によりビーズが移動して表示バラツキを生じる問題があった。また、散布の際にビーズを所望の位置に精度よく配置することが困難であるため、その分布にバラツキが生じやすく、場合によっては液晶表示装置の表示領域にビーズが配置されて、ビーズが表示バラツキや光抜けなどの表示不良の要因となることもあった。   However, in the above-described conventional method using dispersed beads as spacers (particulate spacers), the beads are not fixed. Therefore, there is a problem in that the beads move due to vibration of the liquid crystal display device and display variation occurs. In addition, since it is difficult to accurately place beads at a desired position when spraying, the distribution tends to vary, and in some cases, beads are placed in the display area of the liquid crystal display device, and the beads are displayed. In some cases, it may cause display defects such as variations and light loss.

そこで、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー法によって一方の基板上にスペーサを形成する方法が検討されている。この方法によれば、所望の位置にスペーサとしてのレジストパターンを高い位置精度で形成することが可能であり、また一般にレジストパターンの基板への付着力は比較的高いため、粒子状スペーサを用いる場合と比べて、配向異常やコントラスト低下などの点で改善され得ると考えられる。   Therefore, a method of forming a spacer on one substrate by a photolithography method using a photosensitive resin has been studied. According to this method, it is possible to form a resist pattern as a spacer at a desired position with high positional accuracy, and generally the adhesion force of the resist pattern to the substrate is relatively high. It can be considered that this can be improved in terms of alignment abnormality and contrast reduction.

ただし、フォトリソグラフィー法は、一旦、基板の全面にスペーサ材料として感光性樹脂を塗布した後に不要部分を取り除くために材料のロスが多く、また、現像、剥離などの複数の工程が必要であり、製造工程が複雑化してしまうといった問題を有している。また、各製品に対応するフォトリソグラフィー法用の版を準備する必要があり、この点でも工程が複雑化するという問題があった。更には、近年の液晶表示装置の大型化にともなって、スペーサ材料の均一な塗布や、対応する版の準備が困難になる傾向があった。   However, in the photolithography method, there is a lot of material loss in order to remove unnecessary portions after applying a photosensitive resin as a spacer material to the entire surface of the substrate, and multiple steps such as development and peeling are necessary. There is a problem that the manufacturing process becomes complicated. Further, it is necessary to prepare a plate for a photolithography method corresponding to each product, and there is a problem that the process is complicated in this respect as well. Furthermore, with the recent increase in size of liquid crystal display devices, uniform application of spacer materials and preparation of corresponding plates tend to be difficult.

一方、粒子状スペーサを含むインクをインクジェット法によって基板上に印刷する方法により、基板上に粒子状スペーサ(ビーズ)を配する方法が検討されている(特許文献1〜4)。インクジェット法によれば、フォトリソグラフィー法と比較して簡易な工程でスペーサを形成することが可能になる。また、粒子状スペーサを散布する方法に比べて位置精度が格段に向上することが可能であると考えられる。例えば、粒子状スペーサを溶剤に分散させたインクを、非表示領域であるカラーフィルタのブラックマトリックス部分に対してインクジェット法により局所的に印刷し、印刷されたインクから溶剤を蒸発させることにより、ブラックマトリックス上に粒子状スペーサを選択的に形成させることが可能になると期待される。   On the other hand, a method of arranging particulate spacers (beads) on a substrate by a method of printing ink containing particulate spacers on a substrate by an inkjet method has been studied (Patent Documents 1 to 4). According to the inkjet method, the spacer can be formed by a simple process as compared with the photolithography method. In addition, it is considered that the positional accuracy can be remarkably improved as compared with the method of spraying the particulate spacer. For example, an ink in which particulate spacers are dispersed in a solvent is locally printed by an ink jet method on a black matrix portion of a color filter that is a non-display area, and the solvent is evaporated from the printed ink, whereby black It is expected that it will be possible to selectively form particulate spacers on the matrix.

ただし、本発明者らによる検討によれば、インクジェット法により粒子状スペーサを基板上に配する方法であっても、高精細な液晶表示装置のスペーサを形成する場合には、必ずしも十分な位置精度が得られないことが明らかとなった。   However, according to the study by the present inventors, even when the particulate spacer is arranged on the substrate by the ink jet method, sufficient positional accuracy is not always necessary when forming a spacer of a high-definition liquid crystal display device. It became clear that was not obtained.

特開平11−316380号公報JP 11-316380 A 特開2002−333631号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-333631 特開2004−13116号公報JP 2004-13116 A 特開2003−295198号公報JP 2003-295198 A

固形粒子を実質的に含有しない、樹脂及びこれが溶解している溶剤を含有するインクからなる液滴から溶剤を除去して、液晶表示装置用スペーサを形成する場合、スペーサ高さ制御機能を有していた粒子状スペーサを含有しないため、溶剤除去後の樹脂硬化物のみでスペーサ高さを制御することが要求される。しかし、同一インクであっても基板の表面自由エネルギが異なると、インクの濡れ性が異なりスペーサ高さが変動する。このため、液晶表示装置用スペーサとして機能させるためには、任意の値(2.5〜5.0μm程度)に高さを制御する技術が必要である。   When forming a spacer for a liquid crystal display device by removing the solvent from droplets consisting of an ink containing a resin and a solvent in which the resin is dissolved substantially free of solid particles, a spacer height control function is provided. Since it does not contain the particulate spacer, the spacer height is required to be controlled only by the cured resin after removing the solvent. However, even if the same ink is used, if the surface free energy of the substrate is different, the wettability of the ink is different and the spacer height varies. For this reason, in order to function as a spacer for a liquid crystal display device, a technique for controlling the height to an arbitrary value (about 2.5 to 5.0 μm) is required.

さらに、液晶表示装置の非表示領域の範囲内にスペーサを形成するために、スペーサの直径を任意の値(5〜50μm程度)に制御する必要がある。このため、スペーサ形状として、スペーサ直径/高さの値を任意の値(1〜20)に制御する必要がある。   Furthermore, in order to form the spacer within the non-display area of the liquid crystal display device, it is necessary to control the spacer diameter to an arbitrary value (about 5 to 50 μm). For this reason, it is necessary to control the spacer diameter / height value to an arbitrary value (1 to 20) as the spacer shape.

本発明者らは、インクの表面張力と基板の表面自由エネルギの差(A)を−10〜15mJ/mの範囲内とすることにより、十分な高さを有しつつ、十分優れた位置精度で高さバラツキが抑制されたスペーサを形成できることを既に見出した。しかし、基材によってはAの値を上記範囲内に設定した場合においても、インクが濡れ広がり十分な高さを得られず、スペーサ直径/高さの値が20を超える場合があることが明らかとなった。 The inventors of the present invention have a sufficiently high position while having a sufficient height by setting the difference (A) between the surface tension of the ink and the surface free energy of the substrate within the range of −10 to 15 mJ / m 2. It has already been found that it is possible to form a spacer in which the height variation is suppressed with accuracy. However, depending on the substrate, even when the value of A is set within the above range, it is clear that the ink does not spread sufficiently and the spacer diameter / height value may exceed 20 in some cases. It became.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、固形粒子を実質的に含有しない、樹脂及びこれを溶解している溶剤を含有するインクによりスペーサを形成する製造方法において、スペーサ高さの制御を可能にするスペーサ形成用インクを提供することにある。また、本発明は係るスペーサ形成用インクを用いた、液晶表示装置用スペーサの製造方法を提供することを目的とする。更に、本発明は、係る方法によって形成される液晶表示装置用スペーサを有する液晶表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a manufacturing method for forming a spacer with an ink containing a resin and a solvent that dissolves the resin, which does not substantially contain solid particles. The present invention provides a spacer forming ink that can control the height of the spacer. Another object of the present invention is to provide a method for producing a spacer for a liquid crystal display device using the spacer forming ink. Furthermore, an object of this invention is to provide the liquid crystal display device which has the spacer for liquid crystal display devices formed by the method, and its manufacturing method.

本発明は、樹脂及びこれを溶解する溶剤を含有し固形粒子を実質的に含有しないインクからなる液滴をインクジェット法により基板上に印刷し、前記基板上の前記液滴から前記溶剤を除去して、前記基板上の所定の位置に配されたスペーサを形成させる液晶表示装置用スペーサ形成用インクにおいて、前記樹脂の硬化物の表面自由エネルギが26mJ/m以上30mJ/m以下である液晶表示装置用スペーサ形成用インクに関する。 The present invention prints droplets made of an ink containing a resin and a solvent that dissolves the resin and substantially not containing solid particles on a substrate by an inkjet method, and removes the solvent from the droplets on the substrate. And a liquid crystal display device spacer forming ink for forming spacers arranged at predetermined positions on the substrate, wherein the surface free energy of the cured resin is 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less. The present invention relates to a spacer forming ink for a display device.

上記本発明のインクは、インクジェット法で印刷できるため、容易に液晶表示装置用スペーサを形成できる。また、固形粒子を実質的に含有しないインクであるため、十分に優れた位置精度で液晶表示装置用スペーサを形成できる。さらに、スペーサの形状として、スペーサ直径/高さの値を液晶表示装置用スペーサとして好ましい範囲内に調整できる。   Since the ink of the present invention can be printed by an inkjet method, a spacer for a liquid crystal display device can be easily formed. Moreover, since the ink does not substantially contain solid particles, the spacer for a liquid crystal display device can be formed with sufficiently excellent positional accuracy. Further, as the shape of the spacer, the value of the spacer diameter / height can be adjusted within a preferable range as the spacer for the liquid crystal display device.

スペーサ直径/高さの値を液晶表示装置用スペーサとして好ましい範囲内に調整できるようになった理由は以下の通りである。すなわち、インクの基板に対する濡れ性が高すぎると、スペーサ直径/高さの値が20を超え、且つスペーサ直径が大きくなり所望の印刷領域内にスペーサを形成することが困難である。本発明者らは、インクに溶解している樹脂の硬化物の表面自由エネルギが26mJ/m以上30mJ/m以下であれば、スペーサ直径/高さの値を1〜20の範囲に調整可能であることを見出した。 The reason why the value of the spacer diameter / height can be adjusted within a preferable range as the spacer for the liquid crystal display device is as follows. That is, if the wettability of the ink with respect to the substrate is too high, the value of spacer diameter / height exceeds 20, and the spacer diameter becomes large, so that it is difficult to form a spacer in a desired printing region. The inventors adjust the spacer diameter / height value in the range of 1 to 20 when the surface free energy of the cured resin material dissolved in the ink is 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less. I found it possible.

なお、粒子状スペーサを含有するインクをインクジェット法により印刷する従来の方法の場合、インクジェットノズル先端においてインクの界面(メニスカス)形状の均一性が粒子状スペーサのような固形粒子の存在に起因して乱され、その結果、吐出された液滴の飛行曲がり及び吐出速度の不均一が生じると本発明者らは推察している。液滴の飛行曲がりや吐出速度の不均一があると、着弾位置精度が低下したり、サテライトが発生したりする。これに対して、本発明の場合、固形粒子を実質的に含有しないインクを用いるとともに、インクに溶解している樹脂の硬化物の表面自由エネルギを調整することにより、良好な高さ精度を維持可能かつスペーサ形状を制御可能になった。   In the case of the conventional method of printing ink containing particulate spacers by the inkjet method, the uniformity of the ink interface (meniscus) shape at the tip of the inkjet nozzle is due to the presence of solid particles such as particulate spacers. The present inventors have inferred that, as a result, the flight of the ejected droplets is bent and the ejection speed is uneven. If the flying curve of the droplets or the discharge speed is not uniform, the landing position accuracy is lowered and satellites are generated. On the other hand, in the case of the present invention, while maintaining the good height accuracy by using the ink substantially free of solid particles and adjusting the surface free energy of the cured product of the resin dissolved in the ink. Possible to control the spacer shape.

上記インクの25℃における表面張力は20mN/m以上であることが好ましい。また、上記インクの25℃における粘度は50mPa・s以下であることが好ましい。このような性状を有するインクを用いることにより、基板上に配された液滴の直径、ひいては形成されるスペーサのサイズを小さくすることが容易になる。スペーサを小さくすることは、特に高精細な液晶表示装置において重要である。更には、上記インクによれば、インクジェットの目詰まりの発生が抑制され、より良好な印字性を得ることができる。   The surface tension of the ink at 25 ° C. is preferably 20 mN / m or more. The viscosity of the ink at 25 ° C. is preferably 50 mPa · s or less. By using the ink having such properties, it becomes easy to reduce the diameter of the droplets arranged on the substrate, and thus the size of the spacer formed. Making the spacers small is particularly important in a high-definition liquid crystal display device. Furthermore, according to the above ink, occurrence of clogging of the ink jet is suppressed, and better printability can be obtained.

インク中の溶剤の25℃における蒸気圧は、1.34×10Pa未満であることが好ましい。これにより、溶剤の揮発によるインク粘度の上昇が十分に抑制され、インクジェットの目詰まり発生がより一層顕著に抑制される。 The vapor pressure at 25 ° C. of the solvent in the ink is preferably less than 1.34 × 10 3 Pa. Thereby, an increase in the ink viscosity due to the volatilization of the solvent is sufficiently suppressed, and the occurrence of clogging of the ink jet is further suppressed remarkably.

インク中の樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましい。硬化前の熱硬化性樹脂の粘度は比較的低いため、熱硬化性樹脂を用いることによりインクが低粘度化されて、より安定した吐出性を得ることが可能になる。この場合、液晶表示装置用スペーサは、基板上の液滴を加熱することにより液滴から溶剤を除去するとともに熱硬化性樹脂を硬化させて、形成される。   The resin in the ink is preferably a thermosetting resin. Since the viscosity of the thermosetting resin before curing is relatively low, the viscosity of the ink is reduced by using the thermosetting resin, and a more stable ejection property can be obtained. In this case, the liquid crystal display device spacer is formed by heating the droplets on the substrate to remove the solvent from the droplets and curing the thermosetting resin.

本発明では、上記熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂及びその硬化剤を含むことが好ましい。エポキシ樹脂や硬化剤の種類を適宜選択することにより、スペーサを構成する硬化物を、比較的容易に所望の物性を有するものとすることができる。エポキシ樹脂は、耐熱性や接着性の観点から、フェノール化合物とアルデヒド化合物との縮合物のグリシジルエーテル化物であることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the said thermosetting resin contains an epoxy resin and its hardening | curing agent. By appropriately selecting the type of epoxy resin or curing agent, the cured product constituting the spacer can have desired physical properties relatively easily. The epoxy resin is preferably a glycidyl etherified product of a condensate of a phenol compound and an aldehyde compound from the viewpoint of heat resistance and adhesiveness.

本発明のインクを目開き1μmのフィルタでろ過したときに、ろ別される固形分の量が前記インク質量に対して0.3質量%未満であることが好ましい。これにより、形成される液晶表示装置用スペーサの位置精度向上を一層向上することができる。   When the ink of the present invention is filtered with a filter having an opening of 1 μm, it is preferable that the solid content to be filtered is less than 0.3 mass% with respect to the ink mass. Thereby, the position accuracy improvement of the spacer for liquid crystal display devices formed can be improved further.

別の側面において、本発明は液晶表示装置用スペーサの製造方法に関する。本発明は樹脂及びこれが溶解している溶剤を含有し固形粒子を実質的に含有しないインクからなる液滴をインクジェット法により基板上に印刷し、上記基板上の液滴から溶剤を除去して、上記基板上の所定の位置に配されたスペーサを形成させる液晶表示装置用スペーサの製造方法において、上記樹脂の硬化物の表面自由エネルギが26mJ/m以上30mJ/m以下である液晶表示装置用スペーサの製造方法に関する。 In another aspect, the present invention relates to a method for manufacturing a spacer for a liquid crystal display device. The present invention prints droplets composed of an ink containing a resin and a solvent in which the resin is dissolved and substantially not containing solid particles on a substrate by an inkjet method, and removes the solvent from the droplets on the substrate, In the method of manufacturing a spacer for a liquid crystal display device in which a spacer disposed at a predetermined position on the substrate is formed, the liquid crystal display device in which the surface free energy of the cured resin is from 26 mJ / m 2 to 30 mJ / m 2 The present invention relates to a manufacturing method for a spacer.

また、本発明は液晶表示装置用スペーサの製造方法に関し、樹脂の硬化物の表面自由エネルギを26mJ/m以上、30mJ/m以下の範囲内で変化させることにより、スペーサの高さを調整する前記の液晶表示装置用スペーサの製造方法に関する。
本発明では、液晶表示装置用スペーサの高さHを、インクの乾燥後の固形分比率を変えることにより所望の高さ(2.5μm〜5.0μm)に調整することができる。インクの乾燥後の固形分比率(%)は、25℃における粘度が50mPa・s以下となる範囲で、任意の値に調整することができる。ここで、インクの固形分比率とは、下記式(1)式により導出することができる。なお、下記式(1)における乾燥後の質量は、インクを200℃、30分間の条件で乾燥した後の質量である。
固形分比率(%)=(乾燥後の質量/乾燥前のインク質量)×100 (1)
The present invention also relates to a method of manufacturing a spacer for a liquid crystal display device, and adjusts the height of the spacer by changing the surface free energy of a cured resin within a range of 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less. The present invention relates to a method for manufacturing the spacer for a liquid crystal display device.
In the present invention, the height H of the spacer for a liquid crystal display device can be adjusted to a desired height (2.5 μm to 5.0 μm) by changing the solid content ratio after the ink is dried. The solid content ratio (%) after drying of the ink can be adjusted to an arbitrary value within a range where the viscosity at 25 ° C. is 50 mPa · s or less. Here, the solid content ratio of the ink can be derived from the following equation (1). In addition, the mass after drying in following formula (1) is a mass after drying an ink on 200 degreeC and the conditions for 30 minutes.
Solid content ratio (%) = (mass after drying / ink mass before drying) × 100 (1)

また、本発明では、液晶表示装置用スペーサの高さHを、インクの液滴量を変えることにより調整することができる。インクの液滴量は、0.001〜100pLであることが好ましく、1〜80pLであることがより好ましく、1〜30pLであることがさらに好ましい。液滴量が多いほど、形成されるスペーサの直径が大きくなり印刷位置の制約が大きくなる傾向がある。   In the present invention, the height H of the spacer for a liquid crystal display device can be adjusted by changing the amount of ink droplets. The amount of ink droplets is preferably 0.001 to 100 pL, more preferably 1 to 80 pL, and even more preferably 1 to 30 pL. As the amount of droplets increases, the diameter of the formed spacer tends to increase, and the restriction on the printing position tends to increase.

更に別の側面において、本発明は、対向配置された1対の基板と、該1対の基板間に配された液晶層及び液晶表示装置用スペーサとを備える液晶表示装置の製造方法に関する。本発明に係る液晶表示装置の製造方法は、上記本発明に係る液晶表示装置用スペーサの製造(形成)方法により少なくとも一方の基板上に液晶表示装置用スペーサを形成させる工程を備える。   In still another aspect, the present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device including a pair of substrates arranged opposite to each other, a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and a spacer for a liquid crystal display device. The manufacturing method of the liquid crystal display device according to the present invention includes the step of forming the spacer for liquid crystal display device on at least one substrate by the manufacturing (forming) method of the spacer for liquid crystal display device according to the present invention.

上記本発明に係る製造方法によれば、スペーサ直径/高さの値が1〜20の範囲内、かつ十分な高さHを有する液晶表示装置用スペーサを十分優れた位置精度及び高さ精度で形成できる。また、このような液晶表示装置用スペーサを簡易な工程による形成することができる。   According to the manufacturing method of the present invention, a spacer for a liquid crystal display device having a spacer diameter / height value in the range of 1 to 20 and a sufficient height H can be obtained with sufficiently excellent positional accuracy and height accuracy. Can be formed. Moreover, such a spacer for a liquid crystal display device can be formed by a simple process.

更に別の側面において、本発明は液晶表示装置に関する。本発明に係る液晶表示装置は、対向配置された1対の基板と、該1対の基板間に配された液晶層及び液晶表示装置用スペーサと、を備える。当該液晶表示装置用スペーサは、上記本発明に係る液晶表示装置用スペーサ形成用インクを用いて形成されたものである。   In still another aspect, the present invention relates to a liquid crystal display device. A liquid crystal display device according to the present invention includes a pair of substrates disposed to face each other, a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and a spacer for a liquid crystal display device. The liquid crystal display device spacer is formed using the liquid crystal display device spacer forming ink according to the present invention.

上記本発明に係る液晶表示装置は、スペーサ直径/高さの値が1〜20の範囲内、かつ十分な高さHを有するスペーサが十分に優れた位置精度と高さ精度で配されている。このため、表示バラツキや光抜けなどの表示不良を十分に抑制することができる。   In the liquid crystal display device according to the present invention, spacers having a spacer diameter / height in the range of 1 to 20 and having a sufficient height H are arranged with sufficiently excellent positional accuracy and height accuracy. . For this reason, display defects such as display variations and light leakage can be sufficiently suppressed.

本発明によれば、スペーサ直径/高さの値が1〜20の範囲内、かつ十分な高さHを有するとともに、十分優れた位置精度と高さ精度を有する液晶表示装置用スペーサを形成することが可能な液晶表示装置用スペーサ形成用インクを提供することができる。また、本発明はかかるインクを用いた液晶表示装置用スペーサの製造方法、及びかかる製造方法によって形成される液晶表示装置用スペーサを備える液晶表示装置及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a spacer for a liquid crystal display device having a spacer diameter / height value in the range of 1 to 20 and a sufficient height H, and a sufficiently excellent positional accuracy and height accuracy is formed. An ink for forming a spacer for a liquid crystal display device can be provided. Moreover, this invention can provide the manufacturing method of the spacer for liquid crystal display devices using this ink, a liquid crystal display device provided with the spacer for liquid crystal display devices formed by this manufacturing method, and its manufacturing method.

また、任意の高さにスペーサ高さを制御可能であり、液晶表示装置用スペーサを十分に高い位置精度で簡易な工程により形成することができる。すなわち、精度良く液晶表示装置の非表示領域に選択的に所望の高さを有するスペーサを形成することが可能となるため、液晶表示装置の表示バラツキや光抜けなどの表示不良を十分に抑制することができる。   Further, the spacer height can be controlled to an arbitrary height, and the spacer for the liquid crystal display device can be formed with a sufficiently high positional accuracy by a simple process. That is, since a spacer having a desired height can be selectively formed in the non-display area of the liquid crystal display device with high accuracy, display defects such as display variations and light leakage of the liquid crystal display device are sufficiently suppressed. be able to.

また、従来の粒子状スペーサは基板と点接触するためその接触面積が小さかったのに対して、本発明の方法により形成されるスペーサは基板との接触面積が多く、また、スペーサを構成する樹脂の基板との密着性は一般に良好であることから、スペーサと基板の間の良好な密着性も得られる。   In addition, the conventional particulate spacer has a small contact area because it makes point contact with the substrate, whereas the spacer formed by the method of the present invention has a large contact area with the substrate, and the resin constituting the spacer. Since the adhesion to the substrate is generally good, good adhesion between the spacer and the substrate can also be obtained.

本発明の液晶表示装置用スペーサ形成用インクを用いて基板上に形成された液晶表示装置用スペーサの一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows one Embodiment of the spacer for liquid crystal display devices formed on the board | substrate using the ink for spacer formation for liquid crystal display devices of this invention. 本発明の液晶表示装置用スペーサ形成用インクを用いて基板上に形成された液晶表示装置用スペーサの別の実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another embodiment of the spacer for liquid crystal display devices formed on the board | substrate using the ink for spacer formation for liquid crystal display devices of this invention. 図2のスペーサの上面図である。FIG. 3 is a top view of the spacer of FIG. 2. 本発明の液晶表示装置の一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows one Embodiment of the liquid crystal display device of this invention.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

図1は、本発明の液晶表示装置用スペーサの製造方法により形成された液晶表示装置用スペーサの一実施形態を示す模式断面図である。樹脂層20からなる液晶表示装置用スペーサ11は、基板23上に設けられる。以下、本発明の液晶表示装置用スペーサ形成用インクを用いた、液晶表示装置用スペーサ11の製造方法(以下、形成方法とも表す)について説明する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a spacer for a liquid crystal display device formed by the method for manufacturing a spacer for a liquid crystal display device of the present invention. The liquid crystal display device spacer 11 made of the resin layer 20 is provided on the substrate 23. Hereinafter, a manufacturing method (hereinafter, also referred to as a forming method) of the liquid crystal display device spacer 11 using the liquid crystal display device spacer forming ink of the present invention will be described.

本実施形態の液晶表示装置用スペーサの形成方法では、まず、液晶表示装置に用いられる基板23上に、樹脂及び溶剤を含有し、固形粒子を実質的に含有しないインクをインクジェット法で印刷する。そして、例えば、加熱処理等により溶剤を除去して、樹脂層20を形成することができる。これによって、基板23上に樹脂層20からなる液晶表示装置用スペーサ11を形成することができる。スペーサ11の高さHは2.5〜5.0μm、スペーサ11の直径は5〜50μmであることが好ましい。   In the method for forming a spacer for a liquid crystal display device according to this embodiment, first, an ink containing a resin and a solvent and substantially free of solid particles is printed on a substrate 23 used in the liquid crystal display device by an ink jet method. Then, for example, the resin layer 20 can be formed by removing the solvent by heat treatment or the like. As a result, the liquid crystal display device spacer 11 made of the resin layer 20 can be formed on the substrate 23. The height H of the spacer 11 is preferably 2.5 to 5.0 μm, and the diameter of the spacer 11 is preferably 5 to 50 μm.

インクジェット法としては、例えば、ピエゾ素子の振動によって液体を吐出するピエゾ方式や、急激な加熱による液体の膨張を利用して液体を吐出させるサーマル方式等、一般的な吐出方法を使用できる。このようなインクジェット法を実施するためには、例えば、通常のインクジェット装置を用いることができる。   As the ink jet method, for example, a general discharge method such as a piezo method that discharges a liquid by vibration of a piezo element or a thermal method that discharges a liquid by utilizing expansion of the liquid by rapid heating can be used. In order to carry out such an ink jet method, for example, a normal ink jet apparatus can be used.

インクが基板23上に着弾した後に溶剤を除去する方法としては、例えば、基板を加熱したり、熱風を吹き付けたりする加熱処理方法を採用することができる。このような加熱処理は、例えば、加熱温度150〜250℃、加熱時間0.2〜1.0時間で行うことができる。なお、樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合、溶剤の除去後、または溶剤除去と同時に樹脂を硬化させることができる。   As a method for removing the solvent after the ink has landed on the substrate 23, for example, a heat treatment method in which the substrate is heated or hot air is blown can be employed. Such heat treatment can be performed, for example, at a heating temperature of 150 to 250 ° C. and a heating time of 0.2 to 1.0 hour. When a thermosetting resin is used as the resin, the resin can be cured after removing the solvent or simultaneously with removing the solvent.

図2は、本発明の液晶表示装置用スペーサの製造方法により基板上に形成された液晶表示装置用スペーサの別の実施形態を示す模式断面図である。樹脂層20及び樹脂層22がこの順で積層されてなる液晶表示装置用スペーサ12は、基板23上に設けられる。以下、液晶表示装置用スペーサ12の形成方法について説明する。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a spacer for a liquid crystal display device formed on a substrate by the method for manufacturing a spacer for a liquid crystal display device of the present invention. The spacer 12 for a liquid crystal display device in which the resin layer 20 and the resin layer 22 are laminated in this order is provided on the substrate 23. Hereinafter, a method for forming the liquid crystal display device spacer 12 will be described.

まず、図1の基板23上に形成された樹脂層20の上に、インクジェット法により樹脂及び溶剤を含有し、固形粒子を実質的に含有しないインクを印刷する。すなわち、基板23上の樹脂層20の形成位置と同じ位置に、スペーサ形成用インクを印刷する。該インクは、樹脂層20形成用に用いたインクと同一組成でも、異なる組成でもどちらでもよい。このように、樹脂層20上にインクを印刷した後、樹脂層20形成時と同様にして溶剤を除去することによって、樹脂層20の上に樹脂層22を形成することができる。これによって、図2に示すような、基板23上に、樹脂層20及び樹脂層22がこの順で積層された液晶表示装置用スペーサ12を形成することができる。   First, an ink containing a resin and a solvent and substantially free of solid particles is printed on the resin layer 20 formed on the substrate 23 of FIG. 1 by an inkjet method. That is, the spacer forming ink is printed at the same position as the position where the resin layer 20 is formed on the substrate 23. The ink may have the same composition as the ink used for forming the resin layer 20 or a different composition. As described above, the resin layer 22 can be formed on the resin layer 20 by printing the ink on the resin layer 20 and then removing the solvent in the same manner as when forming the resin layer 20. As a result, the liquid crystal display device spacer 12 in which the resin layer 20 and the resin layer 22 are laminated in this order on the substrate 23 as shown in FIG. 2 can be formed.

図3は、図2のスペーサ12の上面図である。樹脂層22は、樹脂層20を覆うように設けられる(図2)。このように、本発明のスペーサ形成用インクは、一つの形成領域に一回以上吐出することができる。これにより、広い範囲の液晶層のギャップ高さに容易に対応可能な液晶表示装置用スペーサを形成することができる。   FIG. 3 is a top view of the spacer 12 of FIG. The resin layer 22 is provided so as to cover the resin layer 20 (FIG. 2). Thus, the spacer forming ink of the present invention can be ejected one or more times in one forming region. Thereby, the spacer for liquid crystal display devices which can respond easily to the gap height of the liquid crystal layer in a wide range can be formed.

ここで、基板23は、液晶表示装置に用いられる基板であり、液晶表示装置用スペーサ11(12)が形成される面側に、例えば、電極や配向層を有するものを用いることができる。なお、スペーサ形成用インクは、液晶表示装置において対向配置される2枚の基板のうち、一方の基板表面に吐出することが好ましく、スペーサを配置する領域としては、カラーフィルタのブラックマトリックス等の非表示領域上であることが好ましい。   Here, the board | substrate 23 is a board | substrate used for a liquid crystal display device, and can use the thing which has an electrode and an orientation layer, for example in the surface side in which the spacer 11 (12) for liquid crystal display devices is formed. The spacer forming ink is preferably discharged onto the surface of one of the two substrates facing each other in the liquid crystal display device, and the region where the spacer is disposed is a non-color matrix such as a black matrix of a color filter. It is preferably on the display area.

なお、本実施形態では、基板23上にスペーサ形成用インクを印刷した後、加熱処理を行って樹脂層20を一旦形成したが、基板23上にスペーサ形成用インクを印刷した後に加熱処理を行わずに、同じ位置にスペーサ形成用インクを重ねて印刷し、その後、加熱処理等により溶剤を除去して、樹脂層20と樹脂層22とを同時に形成してもよい。また、樹脂層22上に、さらにインクジェット法により樹脂及び溶剤を含有し固形粒子を実質的に含有しないインクを印刷して溶剤を除去することにより、樹脂層22上にさらに樹脂層を形成してもよい。このように、樹脂層22上にインクを重ねて印刷し、溶剤を除去することによって、基板23上に3層以上の樹脂層からなる液晶表示装置用スペーサを形成することができる。   In this embodiment, after the spacer forming ink is printed on the substrate 23, the heat treatment is performed to once form the resin layer 20. However, after the spacer forming ink is printed on the substrate 23, the heat treatment is performed. Instead, the resin for forming the spacer may be formed simultaneously by printing the spacer forming ink on the same position and then removing the solvent by heat treatment or the like. Further, a resin layer is further formed on the resin layer 22 by printing an ink containing a resin and a solvent and containing substantially no solid particles on the resin layer 22 to remove the solvent. Also good. As described above, by printing the ink over the resin layer 22 and removing the solvent, a spacer for a liquid crystal display device composed of three or more resin layers can be formed on the substrate 23.

次に、液晶表示装置用スペーサの製造方法に用いられるスペーサ形成用インクについて、詳細に説明する。本発明の液晶表示装置用スペーサの製造方法では、樹脂及びこれが溶解している溶剤を含有し、固形粒子を実質的に含有しないインクを用いる。ここで、「実質的に含有しない」とは、常温下(25℃)において、粒径1.0μm以上の固形状粒子の含有量が、インク質量に対して、0.5質量%未満であることを意味する。なお、固形状粒子の含有量は、インク質量に対して、0.3質量%未満であることが好ましく、0.05質量%未満であることがより好ましく、0.01質量%未満であることが特に好ましい。固形状粒子の含有量を低減することによって、着弾位置精度を一層向上させることができる。   Next, the spacer forming ink used in the method for manufacturing the spacer for the liquid crystal display device will be described in detail. In the method for producing a spacer for a liquid crystal display device of the present invention, an ink containing a resin and a solvent in which the resin is dissolved and substantially free of solid particles is used. Here, “substantially does not contain” means that the content of solid particles having a particle diameter of 1.0 μm or more is less than 0.5% by mass with respect to the ink mass at room temperature (25 ° C.). Means that. The content of the solid particles is preferably less than 0.3% by mass, more preferably less than 0.05% by mass, and less than 0.01% by mass with respect to the ink mass. Is particularly preferred. By reducing the content of the solid particles, the landing position accuracy can be further improved.

本実施形態のスペーサ形成用インク、すなわちインクは、溶剤中に樹脂が均一に溶解されていることが好ましい。ここで、「樹脂が均一に溶解している」とは、インクを常温下で目開き1μmのフィルタでろ過した場合に、ろ別されるスペーサの固形分の量が、インク質量に対して0.3質量%未満であることをいう。   In the spacer forming ink of this embodiment, that is, the ink, it is preferable that the resin is uniformly dissolved in the solvent. Here, “the resin is uniformly dissolved” means that when the ink is filtered through a filter having an opening of 1 μm at room temperature, the solid content of the spacer to be filtered is 0 with respect to the ink mass. It means less than 3% by mass.

本発明の液晶表示装置用スペーサ形成用インクにおいて、インクに含まれる樹脂の硬化物の表面自由エネルギが26mJ/m以上30mJ/m以下であることを特徴としており、さらに27mJ/m以上29mJ/m以下であることが好ましい。表面自由エネルギが26mJ/m未満の場合、インクの基板上での濡れ性が増大してスペーサ径/高さ比が20を超え、液晶表示装置の表示領域(CF基板ではカラーレジスト、TFT基板ではカラーレジストに対向する領域)上にスペーサ樹脂がはみ出してしまい、表示品質が低下するという不具合のおそれが、また30mJ/mを超えると、表面自由エネルギに占める極性項比率が相対的に増大することによりインクの基板上での濡れ性が増大して、同様に表示品質が低下するという不具合のおそれがある。
表面自由エネルギは、例えば、協和界面化学株式会社製の自動接触角計(商品名:DM500)を用いて、硬化物に対する、水、ホルムアミド、グリセリンの樹脂の接触角を25℃で測定した後、Kaelble−Uy法により算出することができる。
なお、樹脂あるいは樹脂を含むインクは、例えば、加熱温度150〜250℃、加熱時間0.2〜1.0時間の条件で、硬化できる。
また、樹脂の硬化物の表面自由エネルギを、26mJ/m以上30mJ/m以下の範囲内で変化させ、液晶表示装置用スペーサの高さHを、所望の高さ(2.5μm〜5.0μm)に調整してもよい。
本発明の液晶表示装置用スペーサ形成用インクを用いて、スペーサが形成される基板は特に制限しない。スペーサが形成される基板の表面自由エネルギは、通常、20〜55mJ/mであるが、さらに20〜30mJ/mである基板を使用することにより、スペーサ直径/高さの値が1〜20の範囲内、かつ十分な高さHを有するとともに、十分優れた位置精度と高さ精度を有する液晶表示装置用スペーサを形成することが容易となり、好ましい。
In the ink for forming a spacer for a liquid crystal display device according to the present invention, the surface free energy of the cured resin contained in the ink is 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less, and further 27 mJ / m 2 or more. It is preferably 29 mJ / m 2 or less. When the surface free energy is less than 26 mJ / m 2 , the wettability of the ink on the substrate increases and the spacer diameter / height ratio exceeds 20, and the display area of the liquid crystal display device (color resist, TFT substrate in the CF substrate) In this case, the spacer resin protrudes on the area facing the color resist), and there is a risk that the display quality will deteriorate, and if it exceeds 30 mJ / m 2 , the ratio of the polar term to the surface free energy will increase relatively. As a result, the wettability of the ink on the substrate increases, and there is a possibility that the display quality is similarly lowered.
The surface free energy is measured, for example, by measuring the contact angle of water, formamide, and glycerin resin at 25 ° C. with respect to the cured product using an automatic contact angle meter (trade name: DM500) manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. It can be calculated by the Kaelble-Uy method.
The resin or the ink containing the resin can be cured, for example, under conditions of a heating temperature of 150 to 250 ° C. and a heating time of 0.2 to 1.0 hour.
Further, the surface free energy of the cured product of the resin is changed within a range of 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less, and the height H of the spacer for the liquid crystal display device is set to a desired height (2.5 μm to 5 μm 0.0 μm).
The substrate on which the spacer is formed using the ink for forming a spacer for a liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited. The surface free energy of the substrate on which the spacer is formed is usually 20 to 55 mJ / m 2 , but by using a substrate that is 20 to 30 mJ / m 2 , the spacer diameter / height value is 1 to 1. It is easy and preferable to form a spacer for a liquid crystal display device having a sufficient height H within a range of 20 and having a sufficiently excellent positional accuracy and height accuracy.

本実施形態のスペーサ形成用インクは、表面張力が20mN/m以上であることが好ましい。スペーサ形成用インクの表面張力が20mN/m未満の場合、インク液滴が基材に着弾後に濡れ広がり、液晶表示装置の狭い幅の非表示領域内に確実にスペーサを形成できない傾向がある。スペーサ形成用インクの表面張力は、20〜80mN/mの範囲であることがより好ましい。これは、インクの表面張力が80mN/mを超える場合、インクジェットノズル詰まりが発生し易くなる傾向があるためである。   The spacer forming ink of the present embodiment preferably has a surface tension of 20 mN / m or more. When the surface tension of the spacer forming ink is less than 20 mN / m, the ink droplet tends to spread after landing on the base material, and there is a tendency that the spacer cannot be reliably formed in the non-display area having a narrow width of the liquid crystal display device. The surface tension of the spacer forming ink is more preferably in the range of 20 to 80 mN / m. This is because when the surface tension of the ink exceeds 80 mN / m, the ink jet nozzles tend to be clogged.

本実施形態のスペーサ形成用インクの粘度は、25℃で50mPa・s以下であることが好ましい。スペーサ形成用インクの粘度が50mPa・s以下であれば、インクジェット印刷時の不吐出ノズルの発生や、ノズルの目詰まりの発生を一層確実に防止することができる。また、スペーサ形成用インクの粘度は、25℃で1〜30mPa・sであることがより好ましい。インク粘度を当該範囲とすることによって、液滴を小径化でき、インクの着弾径を一層小さくすることができる傾向がある。   The viscosity of the spacer forming ink of this embodiment is preferably 50 mPa · s or less at 25 ° C. If the viscosity of the spacer forming ink is 50 mPa · s or less, the occurrence of non-ejection nozzles during ink jet printing and the occurrence of nozzle clogging can be more reliably prevented. The viscosity of the spacer forming ink is more preferably 1 to 30 mPa · s at 25 ° C. By setting the ink viscosity within the above range, there is a tendency that the droplet diameter can be reduced and the landing diameter of the ink can be further reduced.

スペーサ形成用インクに含まれる溶剤の25℃での蒸気圧は、1.34×10Pa未満であることが好ましい。このような溶剤であれば、溶剤の揮発によるインク粘度の上昇を抑えることができる。例えば、蒸気圧が1.34×10Pa以上のインクを使用すると、インク液滴が乾燥しやすく、インクジェットヘッドのノズルから液滴を吐出することが困難になり、インクジェットヘッドの目詰まりが生じやすくなる傾向がある。スペーサ形成用インクに含まれる溶剤の蒸気圧を1.34×10Pa未満にすることによって、上述の不具合を回避することができる。なお、蒸気圧が1.34×10Pa未満の溶剤と、蒸気圧が1.34×10Pa以上の溶剤とを併せて用いてもよいが、その場合、蒸気圧が1.34×10Pa以上の溶剤の配合割合を、溶剤全量の質量基準で、60質量%以下とすることが好ましく、50質量%以下とすることがより好ましく、40質量%以下とすることがさらに好ましい。なお、溶剤としては、蒸気圧が所望の範囲で、かつ絶縁性の樹脂を分散又は溶解するものであれば種々のものを用いることができる。 The vapor pressure at 25 ° C. of the solvent contained in the spacer forming ink is preferably less than 1.34 × 10 3 Pa. With such a solvent, an increase in ink viscosity due to volatilization of the solvent can be suppressed. For example, when an ink having a vapor pressure of 1.34 × 10 3 Pa or more is used, the ink droplets are easily dried, and it becomes difficult to eject the droplets from the nozzles of the inkjet head, resulting in clogging of the inkjet head. It tends to be easier. By making the vapor pressure of the solvent contained in the spacer forming ink less than 1.34 × 10 3 Pa, the above-mentioned problems can be avoided. Note that a solvent having a vapor pressure of less than 1.34 × 10 3 Pa and a solvent having a vapor pressure of 1.34 × 10 3 Pa or more may be used in combination, but in that case, the vapor pressure is 1.34 × The mixing ratio of the solvent of 10 3 Pa or more is preferably 60% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and further preferably 40% by mass or less, based on the mass of the total amount of the solvent. Various solvents can be used as long as the vapor pressure is in a desired range and the insulating resin is dispersed or dissolved.

25℃における蒸気圧が1.34×10Pa未満の溶剤としては、具体的には、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン、アニソール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。また、25℃における蒸気圧が1.34×10Pa以上の溶剤として具体的には、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、イソプロピルアルコール等が挙げられる。これらの溶剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる Specific examples of the solvent having a vapor pressure of less than 1.34 × 10 3 Pa at 25 ° C. include γ-butyrolactone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, anisole, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol, Examples include ethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and tripropylene glycol dimethyl ether. Specific examples of the solvent having a vapor pressure at 25 ° C. of 1.34 × 10 3 Pa or more include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, isopropyl alcohol and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

インク中における溶剤の含有割合については、特に限定されず、インクの25℃における粘度及び表面張力が上記範囲内となるように適宜調整することが好ましいが、通常、インク質量に対して、50〜99質量%とすることが好ましい。   The content ratio of the solvent in the ink is not particularly limited, and it is preferable to appropriately adjust the ink so that the viscosity and the surface tension at 25 ° C. are within the above ranges. It is preferable to set it as 99 mass%.

インクに含まれる樹脂は、一般に電気絶縁性を示し、基材への付着性を付与できる材料であればどのようなものでも良く、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリコーン変性ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂、BTレジン、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂などが挙げられるが、特に制限するものではない。これらは一種を単独で、又は二種類以上を組み合わせて用いても良い。   The resin contained in the ink may be any material as long as it is generally a material that exhibits electrical insulation and can provide adhesion to a substrate. For example, epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin , Silicone-modified polyamideimide resin, polyester resin, cyanate ester resin, BT resin, acrylic resin, melamine resin, urethane resin, alkyd resin, and the like, but are not particularly limited. You may use these individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

樹脂として、熱硬化性樹脂を用いる場合には、モノマー、オリゴマー等を必要に応じて溶剤に溶解し、基板に印刷後、加熱処理することにより溶剤除去及び/又は樹脂硬化を行うことができる。なお、スペーサ形成用インクには、必要に応じて硬化促進剤、カップリング剤、酸化防止剤、充填剤などを配合しても良い。   When a thermosetting resin is used as the resin, it is possible to remove the solvent and / or cure the resin by dissolving a monomer, an oligomer, or the like in a solvent as necessary, printing on the substrate, and then performing heat treatment. The spacer forming ink may contain a curing accelerator, a coupling agent, an antioxidant, a filler, and the like as necessary.

熱硬化性樹脂は、耐熱性の観点から、エポキシ樹脂及びその硬化剤を含むことが好ましい。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、またはフェノール、クレゾール、アルキルフェノール、カテコール、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどのフェノール類とホルムアルデヒドやサリチルアルデヒドなどのアルデヒド類との縮合物のグリシジルエーテル化物、ポリフェノール類のグリシジルエーテル化物、及びそれらの水素添加物、ハロゲン化物などがあるが、耐熱性及び接着性の観点からフェノール類とアルデヒド類との縮合物のグリシジルエーテル化物が好ましい。これらのエポキシ樹脂の分子量はどのようなものでもよく、また何種類かを併用することができる。   It is preferable that a thermosetting resin contains an epoxy resin and its hardening | curing agent from a heat resistant viewpoint. Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, aliphatic chain epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, or Glycidyl etherified products of phenols, cresols, alkylphenols, catechol, bisphenol F, bisphenol A, bisphenol S and other phenols and aldehydes such as formaldehyde and salicylaldehyde, glycidyl etherified products of polyphenols, and hydrogenation thereof In view of heat resistance and adhesiveness, a glycidyl etherified product of a condensate of phenols and aldehydes is preferable. These epoxy resins may have any molecular weight, and several types can be used in combination.

エポキシ樹脂とともに用いられる硬化剤としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、m−フェニレンジアミン、ジシアンジアミドなどのアミン類;無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸などの酸無水物、イミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2−ウンデシルイミダゾリン、2−ヘプタデシルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾリンなどのイミダゾール類;イミノ基がアクリロニトリル、フェニレンジイソシアネート、トルイジンイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、メチレンビスフェニルイソシアネート、メラミンアクリレートなどでマスクされたイミダゾール類;ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ポリビニルフェノールなどのフェノール類;フェノール、クレゾール、アルキルフェノール、カテコール、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどのフェノール類とホルムアルデヒドやサリチルアルデヒドなどのアルデヒド類との縮合物及びこれらのハロゲン化物などが挙げられる。これらのうち、耐熱性及び接着性の観点から、フェノール類とアルデヒド類との縮合物が好ましい。これらの化合物の分子量はどのようなものでも良く、また、一種と単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of the curing agent used together with the epoxy resin include amines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaxylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, m-phenylenediamine, and dicyandiamide; phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydro Phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride and other acid anhydrides, imidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4- Methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, -Methylimidazoline, 2-phenylimidazoline, 2-undecylimidazoline, 2-heptadecylimidazoline, 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-ethylimidazoline, 2-isopropyl Imidazoles such as imidazoline, 2,4-dimethylimidazoline, 2-phenyl-4-methylimidazoline; imidazoles whose imino group is masked with acrylonitrile, phenylene diisocyanate, toluidine isocyanate, naphthalene diisocyanate, methylene bisphenyl isocyanate, melamine acrylate, etc. Phenols such as bisphenol F, bisphenol A, bisphenol S, and polyvinylphenol; phenol, cresol, Le Kill phenol, catechol, bisphenol F, bisphenol A, etc. condensates and their halides and aldehydes such as phenol with formaldehyde and salicylaldehyde, such as bisphenol S and the like. Among these, from the viewpoint of heat resistance and adhesiveness, a condensate of phenols and aldehydes is preferable. These compounds may have any molecular weight, and may be used alone or in combination of two or more.

インク中における絶縁性の樹脂の含有割合については、インクの25℃における粘度及び表面張力が上記範囲内となるように適宜調整することが好ましいが、通常、インク質量に対して1〜50質量%とすることが好ましい。   The content of the insulating resin in the ink is preferably adjusted so that the viscosity and surface tension of the ink at 25 ° C. are within the above ranges, but usually 1 to 50% by mass with respect to the ink mass. It is preferable that

次に、本発明の液晶表示装置について説明する。本発明の液晶表示装置は、対向配置された一対の基板と、上記一対の基板間に封入された液晶物質からなる液晶層と、上記液晶層の厚さを一定に保つために上記基板間に配置された液晶表示装置用スペーサと、を備える液晶表示装置である。そして、上記液晶表示装置用スペーサは、上記本発明のスペーサ形成用インクを用いてインクジェット印刷法により上記基板上の所望の位置に形成されたものである。ここで、液晶表示装置用スペーサは、例えば、スペーサ形成用インクをインクジェット印刷装置により基板上の所望の位置に塗布し、加熱処理により樹脂の硬化及び/又は溶剤除去を行うことで形成することができる。   Next, the liquid crystal display device of the present invention will be described. The liquid crystal display device according to the present invention includes a pair of substrates arranged opposite to each other, a liquid crystal layer made of a liquid crystal material sealed between the pair of substrates, and a gap between the substrates in order to keep the thickness of the liquid crystal layer constant. And a spacer for a liquid crystal display device arranged. And the said spacer for liquid crystal display devices is formed in the desired position on the said board | substrate by the inkjet printing method using the spacer forming ink of the said this invention. Here, the spacer for the liquid crystal display device can be formed, for example, by applying a spacer forming ink to a desired position on the substrate by an ink jet printing apparatus and curing the resin and / or removing the solvent by heat treatment. it can.

図4は、本発明の液晶表示装置の一実施形態を示す模式断面図である。図4に示すように、液晶表示装置1は、対向させて配設された一対の基板部材6a、6bを有している。基板部材6aは、電極2a、カラーフィルタ7、基板3a、位相差板8及び偏光板5aからなり、これらがこの順序で積層されている。また、基板部材6bは、電極2b、基板3b及び偏光板5bからなり、これらがこの順序で積層されている。また、基板部材6bにおける偏光板5bの外側には、バックライト9が配置されている。さらに、基板部材6a、6bの電極2a、2bが形成されている側には、それぞれ配向層17a、17bが積層されている。そして、液晶層18は、配向層17a,17bを介して、基板部材6a、6bによって挟持されている。そして、液晶層18の周縁部であって基板部材6a、6bの間にはシール材13が設けられており、これにより基板部材6a、6bが結合されている。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. As shown in FIG. 4, the liquid crystal display device 1 has a pair of substrate members 6 a and 6 b disposed to face each other. The substrate member 6a includes an electrode 2a, a color filter 7, a substrate 3a, a retardation plate 8, and a polarizing plate 5a, which are stacked in this order. Moreover, the board | substrate member 6b consists of the electrode 2b, the board | substrate 3b, and the polarizing plate 5b, and these are laminated | stacked in this order. Further, a backlight 9 is disposed outside the polarizing plate 5b in the substrate member 6b. Further, alignment layers 17a and 17b are laminated on the side of the substrate members 6a and 6b where the electrodes 2a and 2b are formed. The liquid crystal layer 18 is sandwiched between the substrate members 6a and 6b via the alignment layers 17a and 17b. And the sealing material 13 is provided between the board | substrate members 6a and 6b in the peripheral part of the liquid-crystal layer 18, Thereby, the board | substrate members 6a and 6b are couple | bonded.

このような液晶表示装置において、図4に示すように、液晶表示装置用スペーサ10は液晶層18の厚さを一定に保つために、液晶表示装置1の所定の位置に配設される。液晶表示装置用スペーサ10は、高品位な画像を表示する観点から、透光部である表示ドット部以外の位置に配設されることが好ましい。   In such a liquid crystal display device, as shown in FIG. 4, the liquid crystal display device spacer 10 is disposed at a predetermined position of the liquid crystal display device 1 in order to keep the thickness of the liquid crystal layer 18 constant. From the viewpoint of displaying a high-quality image, the liquid crystal display device spacer 10 is preferably disposed at a position other than the display dot portion which is a light transmitting portion.

また、液晶表示装置用スペーサ10は、画面表示全領域にわたって均等な間隔で配設されることが好ましい。この液晶表示装置用スペーサ10は、本発明のスペーサ形成用インクを用いてインクジェット印刷法により形成されているため、画面表示全領域にわたって十分に高い位置精度で配設されており、表示バラツキや光抜けなどの表示不良を十分に抑制することができる。   In addition, the liquid crystal display device spacers 10 are preferably arranged at equal intervals over the entire screen display area. Since the liquid crystal display device spacer 10 is formed by the ink jet printing method using the spacer forming ink of the present invention, the liquid crystal display device spacer 10 is disposed with sufficiently high positional accuracy over the entire area of the screen display. Display defects such as omission can be sufficiently suppressed.

このような液晶表示装置は、基板3b上に設けられた配向層17b上に、樹脂及び溶剤を含有し固形粒子を実質的に含有しないインクからなる液滴をインクジェット法により印刷し、溶剤を除去することによって液晶表示装置用スペーサ10を形成する工程を備える製造方法によって製造することができる。液晶表示装置用スペーサ10は、上述のインクをインクジェット法により2回以上重ねて印刷して形成することによって、所望の高さに調整することができる。   Such a liquid crystal display device removes the solvent by printing, on the alignment layer 17b provided on the substrate 3b, droplets made of ink containing a resin and a solvent and substantially not containing solid particles by an ink jet method. By doing so, it can be manufactured by a manufacturing method including a step of forming the spacer 10 for a liquid crystal display device. The spacer 10 for a liquid crystal display device can be adjusted to a desired height by forming the above-described ink by printing two or more times by an inkjet method.

なお、図4に示す基板部材6a、6bはそれぞれ、上述した各層が積層された構造を有しているが、必ずしもこれら全てが積層されている必要はない。また、基板部材6a、6bには、必要に応じて、さらに絶縁層、ブラックマトリックスの層、緩衝材層、TFT等が設けられていてもよい。   The substrate members 6a and 6b shown in FIG. 4 each have a structure in which the above-described layers are stacked, but it is not always necessary to stack all of them. The substrate members 6a and 6b may be further provided with an insulating layer, a black matrix layer, a buffer material layer, a TFT, and the like as necessary.

電極2a、2bとしては、スズドープ酸化インジウム(ITO)等の透明電極を用いることができる。また、基板3a、3bとしては、プラスチック板、ガラス板等を例示できる。また、カラーフィルタ7、位相差板8、偏光板5a、5b及びバックライト9としては、それぞれ公知のものを用いることができる。また、配向層17a、17bについても、公知の液晶配向剤を用いて形成することができる。   As the electrodes 2a and 2b, transparent electrodes such as tin-doped indium oxide (ITO) can be used. Moreover, as a board | substrate 3a, 3b, a plastic plate, a glass plate, etc. can be illustrated. As the color filter 7, the retardation plate 8, the polarizing plates 5 a and 5 b, and the backlight 9, known ones can be used. The alignment layers 17a and 17b can also be formed using a known liquid crystal aligning agent.

以下、本発明を実施例及び比較例によって、より具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、各実施例及び比較例のスペーサ形成用インクの粘度は、株式会社エー・アンド・ディー製の小型振動式粘度計(商品名:CJV5000)を用いて25℃で測定した。また、インクの表面張力は、Wilhelmy法(白金プレート法)による表面張力測定装置である、協和界面化学株式会社製の全自動表面張力計(商品名:CBVP−Z)を用いて25℃で測定した。また、基板の表面自由エネルギは、協和界面化学株式会社製の自動接触角計(商品名:DM500)を用いて、水、ホルムアミド、グリセリンの基板に対する接触角を25℃で測定した後、Kaelble−Uy法により算出した。また、インクをろ別したときにろ別される固形分の量は、常温下で、目開き1μmのフィルタを用いてインクをろ過し、ろ別された固形分を温度200℃で1時間乾燥した後の質量を計測して求めた。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention more concretely, this invention is not limited to a following example. In addition, the viscosity of the ink for spacer formation of each Example and Comparative Example was measured at 25 ° C. using a small vibration viscometer (trade name: CJV5000) manufactured by A & D Co., Ltd. The surface tension of the ink is measured at 25 ° C. using a fully automatic surface tension meter (trade name: CBVP-Z) manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd., which is a surface tension measuring device by the Wilhelmy method (platinum plate method). did. The surface free energy of the substrate was measured by measuring the contact angle of water, formamide, and glycerin with respect to the substrate at 25 ° C. using an automatic contact angle meter (trade name: DM500) manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. Calculated by Uy method. The amount of solid content that is filtered off when the ink is filtered is filtered at room temperature using a 1 μm aperture filter, and the filtered solid content is dried at 200 ° C. for 1 hour. The mass was measured and determined.

(インク1の調製)
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製、商品名:YDCN70)、キシレン変性フェノールノボラック樹脂(三井化学株式会社製、商品名:XLC−LL)、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、商品名:2PZ−CN)を、溶剤であるγ−ブチロラクトン(25℃における蒸気圧:2.3×10Pa)に溶解した後、シリコーン系レベリング剤(楠本化成株式会社製、商品名:ディスパロン1711)を加え、インク1を調製した。なお、インク1に含まれる各原料及び溶剤の使用比率(質量比)は、表1に示す通りである。
(Preparation of ink 1)
Cresol novolac type epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., trade name: YDCN70), xylene-modified phenol novolac resin (trade name: XLC-LL, manufactured by Mitsui Chemicals), 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole (Shikoku Chemical Industries) After a product made by Co., Ltd., trade name: 2PZ-CN) is dissolved in γ-butyrolactone (vapor pressure at 25 ° C .: 2.3 × 10 2 Pa) as a solvent, a silicone leveling agent (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) Trade name: Disparon 1711) was added to prepare ink 1. In addition, the usage ratio (mass ratio) of each raw material and the solvent contained in the ink 1 is as shown in Table 1.

調製したインク1の粘度は7.1mPa・s、表面張力は45mN/m、ろ別される固形分の量は0.001質量%であった。   The prepared ink 1 had a viscosity of 7.1 mPa · s, a surface tension of 45 mN / m, and a solid content to be filtered off was 0.001% by mass.

(インク2の調製)
インクの各原料及び溶剤の使用比率を表1のように変更したこと以外は、インク1と同様にしてインク2を調製した。
(Preparation of ink 2)
Ink 2 was prepared in the same manner as Ink 1 except that the ratios of the ink raw materials and the solvent used were changed as shown in Table 1.

調製したインク2の粘度は、7.3mPa・s、表面張力は29mN/m、ろ別される固形分の量は0.001質量%であった。   The prepared ink 2 had a viscosity of 7.3 mPa · s, a surface tension of 29 mN / m, and a solid content to be filtered off was 0.001% by mass.

(インク3の調製)
インクの各原料及び溶剤の使用比率を表1のように変更したこと以外は、インク1と同様にしてインク3を調製した。
(Preparation of ink 3)
Ink 3 was prepared in the same manner as ink 1 except that the ratios of the ink raw materials and the solvent used were changed as shown in Table 1.

調製したインク3の粘度は、7.3mPa・s、表面張力は27mN/m、ろ別される固形分の量は0.001質量%であった。   The prepared ink 3 had a viscosity of 7.3 mPa · s, a surface tension of 27 mN / m, and a solid content to be filtered off was 0.001% by mass.

(インク4の調製)
インクの各原料及び溶剤の使用比率を表1のように変更したこと以外は、インク1と同様にしてインク4を調製した。
(Preparation of ink 4)
Ink 4 was prepared in the same manner as ink 1 except that the ratios of the ink raw materials and the solvent used were changed as shown in Table 1.

調製したインク4の粘度は、7.3mPa・s、表面張力は26mN/m、ろ別される固形分の量は0.001質量%であった。   The prepared ink 4 had a viscosity of 7.3 mPa · s, a surface tension of 26 mN / m, and a solid content to be filtered off was 0.001% by mass.

(インク5の調製)
インクの各原料及び溶剤の使用比率を表1のように変更したこと以外は、インク1と同様にしてインク5を調製した。
(Preparation of ink 5)
Ink 5 was prepared in the same manner as ink 1 except that the ratios of the raw materials and the solvent used were changed as shown in Table 1.

調製したインク5の粘度は、7.2mPa・s、表面張力は26mN/m、ろ別される固形分の量は0.001質量%であった。   The prepared ink 5 had a viscosity of 7.2 mPa · s, a surface tension of 26 mN / m, and a solid content to be filtered off was 0.001% by mass.

(インク6の調製)
各原料及び溶剤の使用比率を表1に示す通りに変更し、且つ粒子状スペーサを添加したこと以外は、インク1と同様にして、インク6を調製した。
(Preparation of ink 6)
Ink 6 was prepared in the same manner as ink 1 except that the ratios of the raw materials and the solvent used were changed as shown in Table 1 and a particulate spacer was added.

調製したインク6の粘度は、12.2mP・s、表面張力は44mN/m、ろ別される固形分の量は0.51質量%であった。   The prepared ink 6 had a viscosity of 12.2 mP · s, a surface tension of 44 mN / m, and a solid content to be filtered off of 0.51% by mass.

Figure 2011112838
Figure 2011112838

(実施例1)
インク3を、1μmの目開きのメンブレンフィルタでろ過して異物を除去し、口径50μmのヘッドを搭載したピエゾ方式のインクジェット装置(株式会社マイクロジェット製、商品名:ナノプリンター1000)に供給した。
Example 1
The ink 3 was filtered through a membrane filter having an opening of 1 μm to remove foreign matters, and supplied to a piezo-type inkjet apparatus (trade name: Nano Printer 1000, manufactured by Microjet Co., Ltd.) equipped with a head having a diameter of 50 μm.

(スペーサ形成用インクの印刷、スペーサの形成)
前記のインクジェット装置を用いて、表面自由エネルギが30mJ/mであるVA液晶用配向膜(vertical alignment,垂直配向)が形成されたガラス板(基板)の配向膜が形成された表面上に、150μm間隔で、液滴容量を15pLとして、スペーサ形成用インクを印刷した。インクを1回印刷した後、当該基板を180℃に加熱したホットプレート上に速やかに移し、30分間乾燥・硬化させて、スペーサを形成した。
(Printing of spacer forming ink, formation of spacer)
Using the inkjet apparatus, on the surface on which the alignment film of the glass plate (substrate) on which the alignment film for VA liquid crystal (vertical alignment) having a surface free energy of 30 mJ / m 2 is formed, Spacer forming ink was printed at intervals of 150 μm with a droplet volume of 15 pL. After the ink was printed once, the substrate was quickly transferred onto a hot plate heated to 180 ° C. and dried and cured for 30 minutes to form a spacer.

(着弾位置精度の評価)
形成したスペーサを金属顕微鏡で観察し、1視野に8列×10点の合計80点のスペーサが含まれる状態で画像を撮影した。その後、パソコンの画面上で、この画像に予め作製した幅50μmの格子パターン画像を、任意のスペーサの中心が格子パターンの任意の交点になるようにして重ね合わせ、以下の評価基準で着弾位置精度を評価した(n=80)。評価結果は表2に示す通りであった。
(Evaluation of landing position accuracy)
The formed spacers were observed with a metallurgical microscope, and an image was taken in a state where one field of view includes a total of 80 spacers of 8 rows × 10 points. After that, the grid pattern image with a width of 50 μm previously created on this image is superimposed on the screen of a personal computer so that the center of an arbitrary spacer is an arbitrary intersection of the grid pattern. Was evaluated (n = 80). The evaluation results are as shown in Table 2.

<着弾位置精度、サテライト発生割合の評価基準>
A:格子の枠内にスペーサの中心点が位置するように配置されたスペーサの割合が98%以上
B:格子の枠内にスペーサの中心点が位置するように配置されたスペーサの割合が98%未満
<Evaluation criteria for landing position accuracy and satellite generation rate>
A: The ratio of the spacers arranged so that the center point of the spacer is located in the frame of the lattice is 98% or more. B: The ratio of the spacers arranged so that the center point of the spacer is located in the frame of the lattice is 98. %Less than

(密着性の評価)
形成したスペーサに市販のセロハンテープを強く圧着させた後、当該セロハンテープを一気に引き剥がして、スペーサの剥がれの有無を確認することにより、密着性の評価を行った。密着性の評価基準は以下の通りである。密着性の評価結果は表2に示す通りであった。
(Evaluation of adhesion)
After a commercially available cellophane tape was strongly pressure-bonded to the formed spacer, the cellophane tape was peeled off at once, and the presence or absence of the spacer was checked to evaluate the adhesion. The evaluation criteria for adhesion are as follows. The evaluation results of adhesion were as shown in Table 2.

<密着性の評価基準>
A:テープ試験によりスペーサが全く剥がれない。
B:テープ試験によりスペーサが少なくとも一部剥がれる。
<Adhesion evaluation criteria>
A: The spacer is not peeled off at all by the tape test.
B: At least a part of the spacer is peeled off by the tape test.

(スペーサ高さの評価)
形成したスペーサの高さを、株式会社菱化システム製三次元非接触表面形状計測システム(商品名:MM−3500)により測定し(n=96)、測定値の平均値及び標準偏差を求めた。
(Evaluation of spacer height)
The height of the formed spacer was measured with a three-dimensional non-contact surface shape measuring system (trade name: MM-3500) manufactured by Ryoka System Co., Ltd. (n = 96), and the average value and standard deviation of the measured values were obtained. .

(スペーサ直径の評価)
形成したスペーサの直径を、顕微鏡で観察して測定した(n=96)。
(Evaluation of spacer diameter)
The diameter of the formed spacer was measured by observing with a microscope (n = 96).

(インク硬化物(樹脂)の表面自由エネルギ)
インクに含まれる樹脂(硬化物)の表面自由エネルギは、協和界面化学株式会社製の自動接触角計(商品名:DM500)を用いて、樹脂の硬化物(スペーサ)に対する、水、ホルムアミド、グリセリンの接触角を25℃で測定した後、Kaelble−Uy法により算出した。
(Surface free energy of cured ink (resin))
The surface free energy of the resin (cured product) contained in the ink is determined by using an automatic contact angle meter (trade name: DM500) manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. The contact angle was measured at 25 ° C. and then calculated by the Kaelble-Uy method.

(実施例2)
インク3に代えて、インク4を用いた以外は、実施例1と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。評価結果は表2に示す通りであった。
(Example 2)
A spacer was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the ink 4 was used instead of the ink 3, and each evaluation was performed. The evaluation results are as shown in Table 2.

(実施例3)
ガラス板(基板)を、表面自由エネルギが25mJ/mであるVA液晶用配向膜が形成されたガラス板(基板)に代えた以外は、実施例1と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。
(Example 3)
A spacer is formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the glass plate (substrate) is replaced with a glass plate (substrate) on which an alignment film for VA liquid crystal having a surface free energy of 25 mJ / m 2 is formed. Each evaluation was performed.

(実施例4)
ガラス板(基板)を、表面自由エネルギが36mJ/mであるオーバーコート膜が形成されたガラス板(基板)に代えた以外は、実施例2と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。
Example 4
A spacer is formed on the substrate in the same manner as in Example 2 except that the glass plate (substrate) is replaced with a glass plate (substrate) on which an overcoat film having a surface free energy of 36 mJ / m 2 is formed. Each evaluation was performed.

(比較例1)
インク3に代えて、インク1を用いた以外は、実施例1と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。評価結果は表2に示す通りであった。
(Comparative Example 1)
A spacer was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the ink 1 was used instead of the ink 3, and each evaluation was performed. The evaluation results are as shown in Table 2.

(比較例2)
インク3に代えて、インク2を用いた以外は、実施例1と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。評価結果は表2に示す通りであった。
(Comparative Example 2)
A spacer was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the ink 2 was used instead of the ink 3, and each evaluation was performed. The evaluation results are as shown in Table 2.

(比較例3)
インク3に代えて、インク5を用いた以外は、実施例1と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。評価結果は表2に示す通りであった。
(Comparative Example 3)
A spacer was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the ink 5 was used instead of the ink 3, and each evaluation was performed. The evaluation results are as shown in Table 2.

(比較例4)
インク3に代えて、インク6を用いた以外は、実施例1と同様にして基板上にスペーサを形成し、各評価を行った。評価結果は表2に示す通りであった。
(Comparative Example 4)
A spacer was formed on the substrate in the same manner as in Example 1 except that the ink 6 was used instead of the ink 3, and each evaluation was performed. The evaluation results are as shown in Table 2.

Figure 2011112838
Figure 2011112838

樹脂の硬化物の表面自由エネルギが、26mJ/m以上30mJ/m以下である、実施例1〜4では、スペーサ直径/高さの値が1〜20の範囲内、スペーサ高さ平均値が2.5〜5μmの範囲内であり、着弾位置精度が良好、且つ基板との密着性も良好であった。 In Examples 1 to 4, in which the surface free energy of the cured resin is 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less, the spacer diameter / height value is in the range of 1 to 20, and the spacer height average value Was in the range of 2.5 to 5 μm, the landing position accuracy was good, and the adhesion to the substrate was also good.

一方、比較例1〜3はいずれもスペーサ直径/高さの値が20より大きく、且つスペーサ高さが2.5μm未満と低かった。また、比較例4は着弾位置精度が不良であった。   On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the spacer diameter / height value was larger than 20, and the spacer height was as low as less than 2.5 μm. In Comparative Example 4, the landing position accuracy was poor.

1…液晶表示装置、2a,2b…電極、3a,3b,23…基板、5a,5b…偏光板、6a,6b…基板部材、7…カラーフィルタ、8…位相差板、9…バックライト、10,11,12…スペーサ(液晶表示装置用スペーサ)、13…シール材、17a,17b…配向層、18…液晶層、20,22…樹脂層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display device, 2a, 2b ... Electrode, 3a, 3b, 23 ... Substrate, 5a, 5b ... Polarizing plate, 6a, 6b ... Substrate member, 7 ... Color filter, 8 ... Phase difference plate, 9 ... Backlight, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11, 12 ... Spacer (spacer for liquid crystal display devices), 13 ... Sealing material, 17a, 17b ... Orientation layer, 18 ... Liquid crystal layer, 20, 22 ... Resin layer.

Claims (11)

樹脂及びこれを溶解する溶剤を含有し固形粒子を実質的に含有しないインクからなる液滴をインクジェット法により基板上に印刷し、前記基板上の前記液滴から前記溶剤を除去して、前記基板上の所定の位置に配されたスペーサを形成させる液晶表示装置用スペーサ形成用インクにおいて、前記樹脂の硬化物の表面自由エネルギが26mJ/m以上30mJ/m以下である液晶表示装置用スペーサ形成用インク。 A droplet made of an ink containing a resin and a solvent that dissolves the resin and substantially free of solid particles is printed on a substrate by an ink jet method, and the solvent is removed from the droplet on the substrate, and the substrate A spacer for a liquid crystal display device in which the spacer free ink for forming a spacer disposed at a predetermined position on the surface has a surface free energy of 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less of a cured product of the resin. Forming ink. インクの25℃における表面張力が20mN/m以上であり、前記インクの25℃における粘度が50mPa・s以下である、請求項1記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インク。   The ink for forming a spacer for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the surface tension of the ink at 25 ° C is 20 mN / m or more, and the viscosity of the ink at 25 ° C is 50 mPa · s or less. 溶剤の25℃における蒸気圧が1.34×10Pa未満である、請求項1又は2記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インク。 The ink for forming a spacer for a liquid crystal display device according to claim 1, wherein the solvent has a vapor pressure at 25 ° C. of less than 1.34 × 10 3 Pa. 樹脂が熱硬化性樹脂であり、基板上の液滴を加熱することにより前記液滴から溶剤を除去するとともに前記熱硬化性樹脂を硬化させて前記液晶表示装置用スペーサを形成させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インク。   The resin is a thermosetting resin, the solvent is removed from the droplets by heating the droplets on the substrate, and the thermosetting resin is cured to form the liquid crystal display device spacer. The ink for spacer formation for liquid crystal display devices as described in any one of -3. 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂及びその硬化剤を含む、請求項4記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インク。   The ink for forming a spacer for a liquid crystal display device according to claim 4, wherein the thermosetting resin contains an epoxy resin and a curing agent thereof. エポキシ樹脂がフェノール化合物とアルデヒド化合物の縮合物のグリシジルエーテル化物である、請求項5記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インク。   The ink for forming a spacer for a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the epoxy resin is a glycidyl etherified product of a condensate of a phenol compound and an aldehyde compound. インクを目開き1μmのフィルタでろ過したときに、ろ別される固形分の量が前記インク質量に対して0.3質量%未満である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インク。   When the ink is filtered with a filter having a mesh size of 1 µm, the amount of solids to be filtered is less than 0.3% by mass with respect to the mass of the ink. Ink for forming spacers for liquid crystal display devices. 樹脂及びこれを溶解する溶剤を含有し固形粒子を実質的に含有しないインクからなる液滴をインクジェット法により基板上に印刷し、前記基板上の前記液滴から前記溶剤を除去して、前記基板上の所定の位置に配されたスペーサを形成させる液晶表示装置用スペーサの製造方法において、前記樹脂の硬化物の表面自由エネルギが26mJ/m以上30mJ/m以下である液晶表示装置用スペーサの製造方法。 A droplet made of an ink containing a resin and a solvent that dissolves the resin and substantially free of solid particles is printed on a substrate by an ink jet method, and the solvent is removed from the droplet on the substrate, and the substrate In the method for manufacturing a spacer for a liquid crystal display device, wherein a spacer disposed at a predetermined position is formed, the surface free energy of the cured product of the resin is 26 mJ / m 2 or more and 30 mJ / m 2 or less. Manufacturing method. 樹脂の硬化物の表面自由エネルギを26mJ/m以上30mJ/m以下の範囲内で変化させることにより、スペーサの高さを調整する請求項8記載の液晶表示装置用スペーサの製造方法。 By changing the surface free energy of the cured product of the resin in the range 26 mJ / m 2 or more 30 mJ / m 2 or less of a liquid crystal display device manufacturing method for a spacer according to claim 8, wherein adjusting the height of the spacer. 対向配置された1対の基板と、該1対の基板間に配された液晶層及び液晶表示装置用スペーサとを備える液晶表示装置の製造方法において、請求項8または9に記載の液晶表示装置用スペーサの製造方法により、少なくとも一方の前記基板上に前記液晶表示装置用スペーサを形成させる、液晶表示装置の製造方法。   10. A liquid crystal display device according to claim 8, wherein the liquid crystal display device includes a pair of substrates disposed opposite to each other, a liquid crystal layer disposed between the pair of substrates, and a spacer for a liquid crystal display device. A method for producing a liquid crystal display device, wherein the spacer for liquid crystal display device is formed on at least one of the substrates by a method for producing a spacer for a liquid crystal. 対向配置された1対の基板と、該1対の基板間に配された液晶層及び液晶表示装置用スペーサと、を備えた液晶表示装置において、前記液晶表示装置用スペーサが、請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶表示装置用スペーサ形成用インクを用いて形成されたものである、液晶表示装置。   A liquid crystal display device comprising: a pair of substrates disposed opposite to each other; and a liquid crystal layer and a liquid crystal display device spacer disposed between the pair of substrates, wherein the liquid crystal display device spacer comprises: A liquid crystal display device formed using the ink for forming a spacer for a liquid crystal display device according to claim 7.
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