JP3048506B2 - Liquid crystal display element spacer and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal display element spacer and liquid crystal display element

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JP3048506B2
JP3048506B2 JP6250566A JP25056694A JP3048506B2 JP 3048506 B2 JP3048506 B2 JP 3048506B2 JP 6250566 A JP6250566 A JP 6250566A JP 25056694 A JP25056694 A JP 25056694A JP 3048506 B2 JP3048506 B2 JP 3048506B2
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spacer
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、水分散性の優れた液
晶表示素子用スペーサー及び液晶表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spacer for a liquid crystal display device having excellent water dispersibility and a liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、二枚の電極付き透明基
板を、スペーサーを介して所定の間隙をおいて対向さ
せ、その間隙に液晶を封入して作製される。スペーサー
としては、高分子粒子や高分子繊維、ガラス粒子やガラ
ス繊維などが用いられている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device is manufactured by opposing two transparent substrates with electrodes with a predetermined gap therebetween via a spacer, and sealing liquid crystal in the gap. As the spacer, polymer particles and polymer fibers, glass particles and glass fibers are used.

【0003】この種のスペーサーは、通常、一方の基板
上に単粒子状に均一に散布され、このスペーサーが付着
した基板を用いて、上記のような液晶表示素子が作製さ
れる。スペーサーの散布は、通常、スペーサーをフレオ
ンからなる分散媒に分散させ、この分散液を基板上に塗
布し乾燥してフレオンを蒸発させることにより行われる
(例えば、特開平1−293316号公報参照)。
[0003] This type of spacer is usually uniformly dispersed in a single particle form on one substrate, and the above liquid crystal display device is manufactured using the substrate to which the spacer is attached. The dispersion of the spacers is usually performed by dispersing the spacers in a dispersion medium made of freon, applying this dispersion on a substrate, drying the dispersion, and evaporating the freon (see, for example, JP-A-1-293316). .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、フレオンに
はオゾン層破壊等の環境問題があり、近年、フレオンに
対する規制が厳しくなり、無害な水を分散媒として用い
ることが試みられている。しかし、従来の液晶表示素子
用スペーサーは、親水性が低く、水を分散媒として用い
る場合には、基板上に均一に散布することができず、そ
のため、表示の際に色むらが生じ、液晶表示素子の表示
品質が低下するという問題がある。
However, freon has environmental problems such as depletion of the ozone layer, and in recent years regulations on freon have become strict, and attempts have been made to use harmless water as a dispersion medium. However, the conventional spacer for a liquid crystal display element has low hydrophilicity, and when water is used as a dispersion medium, it cannot be uniformly dispersed on a substrate. There is a problem that the display quality of the display element is deteriorated.

【0005】この発明は、上記の問題を解決するもの
で、その目的とするところは、水分散性に優れ、水を分
散媒として基板上に均一に散布することのできる液晶表
示素子用スペーサー及びそれを用いた液晶表示素子を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide a spacer for a liquid crystal display element which has excellent water dispersibility and can be uniformly dispersed on a substrate using water as a dispersion medium. It is to provide a liquid crystal display device using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、負のゼー
タ(ζ)電位を有し、平均粒径が1〜100μm 、粒径
の変動係数が5%以下である液晶表示素子用スペーサー
を用いることにより達成することができる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a spacer for a liquid crystal display element having a negative zeta (ζ) potential, an average particle diameter of 1 to 100 μm, and a coefficient of variation of the particle diameter of 5% or less. It can be achieved by using.

【0007】請求項1記載の発明の液晶表示素子用スペ
ーサーとしては、一般に、重合体粒子が用いられ、例え
ば、ビニル系重合体をはじめ、ポリエステル系樹脂、ア
ルキッド樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂等の粒子
が挙げられる。これ等の重合体粒子は非架橋タイプであ
ってもよいが、耐熱性の良好な架橋タイプの方が好まし
い。
As the spacer for the liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention, polymer particles are generally used. Examples of the spacer include a vinyl polymer, a polyester resin, an alkyd resin, a silicon resin, and a fluorine resin. And the like. These polymer particles may be of a non-crosslinked type, but a crosslinked type having good heat resistance is preferred.

【0008】上記ビニル系重合体粒子はビニル系単量体
の重合によって得られ、非架橋タイプのビニル系重合体
粒子を得るには、例えば、スチレン、ビニルトルエン、
アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸アルキルエステ
ル、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアル
キル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、
N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメ
チルアミノアルキルアクリルアミド等のビニル系単量体
が用いられる。
The above-mentioned vinyl polymer particles are obtained by polymerization of a vinyl monomer. To obtain non-crosslinked vinyl polymer particles, for example, styrene, vinyl toluene,
Acrylonitrile, alkyl (meth) acrylate, vinyl acetate, (meth) acrylic acid, hydroxyalkyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide,
Vinyl monomers such as N-methylol (meth) acrylamide and N, N-dimethylaminoalkylacrylamide are used.

【0009】架橋タイプのビニル系重合体粒子を得るに
は、主に、下記の(1)〜(4)に挙げるビニル系単量
体が用いられる。
In order to obtain crosslinked vinyl polymer particles, the following vinyl monomers (1) to (4) are mainly used.

【0010】(1)YメチロールアルキルZ(メタ)ア
クリレート(但し、Y及びZは、Y≧Z≧2の条件を満
たす整数)で、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)アクリレート等が挙げら
れる。
(1) Y methylolalkyl Z (meth) acrylate (where Y and Z are integers satisfying the condition of Y ≧ Z ≧ 2), for example, tetramethylolmethanetetra (meth) acrylate, tetramethylolmethanetriacrylate (Meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (Meth) acrylate and the like.

【0011】(2)ポリオキシアルキレングリコールジ
(メタ)アクリレートで、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。また、
(3)トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルト
リメリテート等、(4)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。
(2) Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylates such as polyethylene glycol di (meth) acrylate and polypropylene glycol di (meth) acrylate. Also,
(3) Triallyl (iso) cyanurate, triallyl trimellitate and the like, (4) divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide and the like.

【0012】これ等の非架橋タイプ及び架橋タイプのビ
ニル系単量体は、いずれも一種或いは二種以上を混合し
て用いてもよい。また、非架橋タイプのビニル系単量体
と架橋タイプのビニル系単量体とを併用してもよい。二
種以上のビニル系単量体を混合して用いる場合は共重合
体が得られる。
These non-crosslinked and crosslinked vinyl monomers may be used alone or in combination of two or more. Further, a non-crosslinked vinyl monomer and a crosslinked vinyl monomer may be used in combination. When two or more vinyl monomers are used as a mixture, a copolymer is obtained.

【0013】請求項1記載の発明の液晶表示素子用スペ
ーサーは、負のゼータ電位(ζ)を有するものでなけれ
ばならない。従来のスペーサーのように、正のゼータ電
位(ζ)を有するものは、親水性が低く、水を分散媒と
して用いる場合には、基板上に均一に散布することがで
きない。
The liquid crystal display element spacer according to the first aspect of the present invention must have a negative zeta potential (ζ). A spacer having a positive zeta potential (ζ), such as a conventional spacer, has low hydrophilicity and cannot be uniformly dispersed on a substrate when water is used as a dispersion medium.

【0014】特に、スペーサー粒子の水分散性を高め、
基板上への均一散布及び付着性を向上させるために、−
10mV以下のゼータ電位(ζ)を有するスペーサーが
好ましく、より好ましくは−20mV以下、さらに好ま
しくは−40mV以下のゼータ電位(ζ)を有するスペ
ーサーが使用される。
In particular, the water dispersibility of the spacer particles is increased,
In order to improve uniform distribution and adhesion on the substrate,
A spacer having a zeta potential (ζ) of 10 mV or less is preferable, and a spacer having a zeta potential (ζ) of -20 mV or less, further preferably -40 mV or less is used.

【0015】スペーサー粒子のゼータ(ζ)電位とは、
互いに接している固体と液体とが相対運動をおこなった
とき、両者の界面に生ずる電位差であり、例えば、島津
製作所製の流動電位測定装置ZP−10B型を用い、ス
ペーサー粒子を濾紙上に充填した層に電解質溶液を一定
圧力を加えて押し流したとき、その両端に発生する電位
差、即ち流動電位を測定し、そして、ζ=4πηκE/
PDの式により算出することができる。ここで、ζはゼ
ータ電位、Eは流動電位、Pは溶液に加えた圧力、ηは
溶液の粘度、κは溶液の電気伝導度、Dは誘電率であ
る。
The zeta (ζ) potential of the spacer particles is as follows:
When a solid and a liquid that are in contact with each other make relative movement, the potential difference is generated at the interface between the two.For example, using a streaming potential measuring device ZP-10B manufactured by Shimadzu Corporation, spacer particles were filled on filter paper. When an electrolyte solution is flushed through the layer under a constant pressure, a potential difference generated at both ends of the layer, that is, a streaming potential is measured, and ζ = 4πηκE /
It can be calculated by the formula of PD. Here, ζ is the zeta potential, E is the streaming potential, P is the pressure applied to the solution, η is the viscosity of the solution, κ is the electrical conductivity of the solution, and D is the dielectric constant.

【0016】このようなスペーサー粒子は、前述の単量
体の中で、カルボキシル基又はヒドロキシル基を有する
ビニル系単量体、特にカルボキシル基を有するビニル系
単量体を含有するビニル系単量体を重合することによ
り、粒子のゼータ電位(ζ)を負の方向へ大きく変動さ
せることができる。なお、含窒素ビニル系単量体を含有
するビニル系単量体を用いると、ゼータ電位(ζ)が正
の方向へ変動するので、これを多量に用いるのは避ける
べきである。
Such a spacer particle is a vinyl monomer having a carboxyl group or a hydroxyl group, particularly a vinyl monomer containing a vinyl monomer having a carboxyl group among the above-mentioned monomers. By polymerizing, the zeta potential (ζ) of the particles can be largely changed in the negative direction. When a vinyl monomer containing a nitrogen-containing vinyl monomer is used, the zeta potential (ζ) fluctuates in a positive direction. Therefore, use of a large amount of the zeta potential (ζ) should be avoided.

【0017】なお、負のゼータ電位(ζ)を有していな
いスペーサー粒子であっても、表面処理を施すことによ
り負のゼータ電位(ζ)を持たせることができる。表面
処理の方法としては、例えば、シランカップリング剤等
を用い、スペーサー粒子の表面にこのシランカップリン
グ剤等由来の薄膜を形成することにより、負のゼータ電
位(ζ)を持たせる方法などが挙げられる。
Incidentally, even a spacer particle having no negative zeta potential (ζ) can be given a negative zeta potential (ζ) by performing a surface treatment. As a surface treatment method, for example, a method of using a silane coupling agent or the like and forming a thin film derived from the silane coupling agent or the like on the surface of the spacer particles to have a negative zeta potential (ζ) or the like. No.

【0018】さらに、請求項1記載の発明の液晶表示素
子用スペーサーは、平均粒径が1〜100μm 、粒径の
変動係数が5%以下である。ここで、粒径の変動係数
は、標準偏差/平均粒径の比を百分率で表わしたもので
ある。
Further, the spacer for a liquid crystal display element according to the present invention has an average particle diameter of 1 to 100 μm and a coefficient of variation of the particle diameter of 5% or less. Here, the coefficient of variation of the particle size is a ratio of standard deviation / average particle size expressed as a percentage.

【0019】スペーサーの粒径は液晶表示素子を構成す
る二枚の基板の間隙を決めるもので、平均粒径が1〜1
00μm を外れるスペーサー粒子を用いると、間隙が薄
くなりすぎるか或いは厚くなりすぎて鮮明な表示が得ら
れず、液晶表示素子の表示品質が低下する。また、粒径
の変動係数が5%を超えるスペーサー粒子を用いると、
間隙を一定に調整しにくくなり、表示の際に色むらが生
じ、液晶表示素子の表示品質が低下する。
The particle size of the spacer determines the gap between the two substrates constituting the liquid crystal display element.
When spacer particles having a size of more than 00 μm are used, the gap becomes too thin or too thick, so that a clear display cannot be obtained, and the display quality of the liquid crystal display element is deteriorated. Further, when spacer particles having a variation coefficient of particle size exceeding 5% are used,
It becomes difficult to adjust the gap to a constant value, and color unevenness occurs during display, and the display quality of the liquid crystal display element deteriorates.

【0020】請求項1記載の発明の液晶表示素子用スペ
ーサーは、以上のように構成されているが、このスペー
サーは必要に応じて着色されていてもよい。着色剤とし
ては、カーボンブラック、分散染料、酸性染料、塩基性
染料、金属酸化物等が用いられる。
The spacer for a liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention is configured as described above, but the spacer may be colored as required. As the coloring agent, carbon black, disperse dye, acid dye, basic dye, metal oxide and the like are used.

【0021】請求項1記載の発明の液晶表示素子用スペ
ーサーは、例えば、次のような方法で製造される。先
ず、前記ビニル系単量体を水性媒体中に微粒子状に懸濁
させる。水性媒体としては、一般に水が用いられる。そ
して、この水性媒体には、通常、水溶性の懸濁安定剤を
適量溶解させるか或いは難水溶性の懸濁安定剤を適量分
散させて用いる。
The spacer for a liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention is manufactured, for example, by the following method. First, the vinyl monomer is suspended in fine particles in an aqueous medium. Water is generally used as the aqueous medium. In this aqueous medium, an appropriate amount of a water-soluble suspension stabilizer is usually dissolved or an appropriate amount of a poorly water-soluble suspension stabilizer is dispersed and used.

【0022】水溶性の懸濁安定剤としては、ポリビニル
アルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ゼラ
チン、メチルセルロース、ポリメタクリルアミド、ポリ
エチレングリコール、ポリエチレンオキサイドモノステ
アレート、ソルビタンテトラオレエート、グリセリンモ
ノオレエート、ドデシルベンゼンスルホン酸等の水溶性
有機化合物が用いられる。
Examples of water-soluble suspension stabilizers include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, gelatin, methylcellulose, polymethacrylamide, polyethylene glycol, polyethylene oxide monostearate, sorbitan tetraoleate, and glycerin monooleate. And a water-soluble organic compound such as dodecylbenzenesulfonic acid.

【0023】また、難水溶性の懸濁安定剤としては、硫
酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、燐酸カルシウム、燐酸マグ
ネシウムコロイド(二燐酸ナトリウムと塩化ナトリウム
との混合物)、コロイダルシリカ、酸化アルミ等の難水
溶性の無機化合物が用いられる。
Barium sulfate, calcium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, magnesium phosphate colloid (a mixture of sodium diphosphate and sodium chloride), colloidal Insoluble inorganic compounds such as silica and aluminum oxide are used.

【0024】ビニル系単量体を水性媒体中に微粒子状に
懸濁させるには、例えば、ビニル系単量体100重量部
に対して、水性媒体を200〜1000重量部混合し、
これを攪拌羽根で攪拌する。攪拌羽根の攪拌速度や水性
媒体の粘度を変えることにより、ビニル系単量体の懸濁
粒子の粒子径や粒子径の分布を調節することができる。
In order to suspend the vinyl monomer in the form of fine particles in the aqueous medium, for example, 200 to 1000 parts by weight of the aqueous medium is mixed with 100 parts by weight of the vinyl monomer.
This is stirred with a stirring blade. By changing the stirring speed of the stirring blade and the viscosity of the aqueous medium, it is possible to adjust the particle size and the particle size distribution of the suspended particles of the vinyl monomer.

【0025】ビニル系単量体を懸濁重合させるには、上
記懸濁液にラジカル重合開始剤を予め添加しておくか、
或いは加熱の直前に添加し、これを加熱することによっ
てラジカル重合開始剤を分解させ、ビニル系単量体を重
合させる。
To carry out suspension polymerization of a vinyl monomer, a radical polymerization initiator is added to the above suspension in advance, or
Alternatively, the radical polymerization initiator is added just before heating and heated to decompose the radical polymerization initiator and polymerize the vinyl monomer.

【0026】ラジカル重合開始剤としては、アゾニトリ
ル系化合物や有機過酸化物からなる通常の油溶性ラジカ
ル重合開始剤が用いられる。アゾニトリル系化合物から
なる重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチ
ロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4’−ジメチル
バレロニトリル、2,2’−アゾビス−メチルブチロニ
トリル、2,2’−アゾビス−メチルヘプトニトリルな
どが挙げられる。
As the radical polymerization initiator, an ordinary oil-soluble radical polymerization initiator comprising an azonitrile compound or an organic peroxide is used. Examples of the polymerization initiator comprising an azonitrile compound include 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4'-dimethylvaleronitrile, and 2,2'-azobis-methylbutyronitrile. , 2,2'-azobis-methylheptonitrile and the like.

【0027】有機過酸化物からなるラジカル重合開始剤
としては、過酸化アセチル、過酸化デカノイル、過酸化
ラウロイル、過酸化ベンゾイル、過酸化p−クロロベン
ゾイル、過酸化2,4−ジクロロベンゾイル、過酸化炭
酸ジイソプロピル、過酸化炭酸ジ−2−エチルヘキシ
ル、過酸化アセチルシクロヘキシルスルフォニル、過酸
化イソ酪酸t−ブチル、過酸化ビバリン酸t−ブチル、
過酸化2−エチルヘキサン酸t−ブチル、過酸化ジt−
ブチル、過酸化t−ブチルクミル、過酸化ジクミルなど
が挙げられる。
Examples of the radical polymerization initiator composed of an organic peroxide include acetyl peroxide, decanoyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, and peroxide. Diisopropyl carbonate, di-2-ethylhexyl peroxide carbonate, acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, t-butyl isobutyrate, t-butyl peribarate,
T-butyl 2-ethylhexanoate, di-t-peroxide
Butyl, t-butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide and the like.

【0028】これ等のラジカル重合開始剤は、ビニル系
単量体100重量部に対して、一般に0.5〜15重量
部の範囲で使用される。ラジカル重合開始剤が0.5重
量部を下回ると重合率が著しく低下し、15重量部を上
回る量のラジカル重合開始剤は必要ではない。重合温度
は、使用するラジカル重合開始剤の種類により異なる
が、一般に40〜150℃程度である。また、重合時間
は、一般に30分〜15時間程度である。
These radical polymerization initiators are generally used in the range of 0.5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl monomer. When the amount of the radical polymerization initiator is less than 0.5 part by weight, the polymerization rate is remarkably reduced, and the amount of the radical polymerization initiator exceeding 15 parts by weight is not required. The polymerization temperature varies depending on the type of radical polymerization initiator used, but is generally about 40 to 150 ° C. Further, the polymerization time is generally about 30 minutes to 15 hours.

【0029】こうして、重合体粒子が生成し、この重合
体粒子は、濾過或いは遠心分離等の手段で分離され、水
等で洗浄した後加熱或いは減圧等により乾燥され、その
まま液晶表示素子用スペーサーとされる。なお、平均粒
径及び変動係数を調整する必要がある場合は、分級等の
手段によって、平均粒径及び変動係数が調整され、液晶
表示素子用スペーサーとされる。
In this way, polymer particles are formed, and the polymer particles are separated by means such as filtration or centrifugation, washed with water or the like, and then dried by heating or decompression. Is done. When it is necessary to adjust the average particle diameter and the coefficient of variation, the average particle diameter and the coefficient of variation are adjusted by means such as classification to obtain a spacer for a liquid crystal display element.

【0030】請求項2記載の液晶表示素子は、請求項1
記載の液晶表示素子用スペーサーが用いられた液晶表示
素子であり、従来より公知の方法にて作製される。
The liquid crystal display element according to the second aspect is the first aspect.
A liquid crystal display device using the spacer for a liquid crystal display device as described above, and is manufactured by a conventionally known method.

【0031】[0031]

【作用】従来の液晶表示素子用スペーサーの粒子表面は
一般に負に帯電しているが、その帯電の程度が弱いため
に負電荷同士の反発力が弱く、水中での微粒子の凝集を
妨げるには到らない。粒子のゼータ電位(ζ)を測定し
ても正の値を示す。
The particle surface of a conventional spacer for a liquid crystal display element is generally negatively charged. However, since the degree of the charge is weak, the repulsive force between the negative charges is weak, so that the aggregation of fine particles in water is prevented. I do not reach. The zeta potential (ζ) of the particles shows a positive value even when measured.

【0032】この発明のように、粒子のゼータ電位
(ζ)が負の値を示すように、粒子表面の負電荷を増や
してやると、負電荷同士の反発力が充分となり、水中で
微粒子が凝集しなくなり、水分散性が著しく改善され
る。
As in the present invention, when the negative charges on the surface of the particles are increased so that the zeta potential (ζ) of the particles shows a negative value, the repulsive force between the negative charges becomes sufficient, and the fine particles are formed in water. No aggregation occurs, and the water dispersibility is significantly improved.

【0033】更に、この発明のスペーサー粒子は粒径の
変動係数が5%以下に制御されているため、これを用い
て作製された液晶表示素子は、基板間の間隙が一定に調
整され、表示の際の色むらが解消されて表示品質が向上
する。
Further, since the variation coefficient of the particle diameter of the spacer particles of the present invention is controlled to 5% or less, the gap between the substrates is adjusted to be constant in the liquid crystal display device manufactured using the spacer particles. In this case, the color unevenness is eliminated and the display quality is improved.

【0034】[0034]

【実施例】次に、この発明を実施例及び比較例を挙げて
説明する。実施例1 液晶表示素子用スペーサーの製造 攪拌機及び還流冷却器を備えた5リットルのセパラブル
フラスコに、5%ポリビニルアルコール水溶液2.5リ
ットルを入れ、これにジビニルベンゼン625g(50
重量部)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
625g(50重量部)、ベンゾイルパーオキサイド1
8.8gを均一に溶解混合した単量体溶液を仕込み、攪
拌下で80℃に昇温して10時間重合反応を行った。次
いで、母液を分離したあと洗浄して、6〜15μm の重
合体粒子を得た。この重合体粒子を所望の粒径に分級し
て、液晶表示素子用スペーサーを得た。
Next, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. Example 1 Production of spacer for liquid crystal display element Into a 5-liter separable flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, 2.5 liter of a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol was placed, and 625 g of divinylbenzene (50 g) was added thereto.
Parts by weight), 625 g of dipentaerythritol hexaacrylate (50 parts by weight), benzoyl peroxide 1
A monomer solution in which 8.8 g was uniformly dissolved and mixed was charged, and the temperature was raised to 80 ° C. with stirring to carry out a polymerization reaction for 10 hours. Next, the mother liquor was separated and washed to obtain polymer particles of 6 to 15 μm. The polymer particles were classified into a desired particle size to obtain a spacer for a liquid crystal display element.

【0035】液晶表示素子用スペーサーの特性測定 (1)平均粒径及び変動係数の測定 上記液晶表示素子用スペーサーについて、粒度分布測定
装置(コールターカウンター:英国コールターエレクト
ロニクス社製)を用いて、平均粒径及び変動係数を測定
した。
Measurement of Characteristics of Spacer for Liquid Crystal Display Element (1) Measurement of Average Particle Size and Coefficient of Variation The average particle size of the spacer for liquid crystal display element was measured using a particle size distribution analyzer (Coulter counter, manufactured by Coulter Electronics, UK). The diameter and the coefficient of variation were measured.

【0036】(2)ゼータ(ζ)電位の測定 上記液晶表示素子用スペーサーについて、流動電位測定
装置(ZP−10B型:島津製作所)を用いて、流動電
位を測定し、前述のζ=4πηκE/PDの式により算
出した。
(2) Measurement of zeta (ζ) potential With respect to the spacer for the liquid crystal display element, the streaming potential was measured using a streaming potential measuring device (ZP-10B: Shimadzu Corporation), and the above-mentioned ζ = 4πηκE / It was calculated by the formula of PD.

【0037】(3)水分散性の測定 上記液晶表示素子用スペーサーを純水に分散させて水分
散液(スペーサー濃度1重量%)を調整し、このスペー
サーの水分散液を水分散装置を用いて面積450cm2
ガラス基板上に、120個/mm2 の散布密度で散布し乾
燥させ、ガラス基板上にスペーサー粒子を付着させ、
6.3mm2 当たり粒子5個以上が凝集した塊の数及び粒
子2個以上が凝集した塊の数を調べた。以上の結果をま
とめて表1に示す。
(3) Measurement of water dispersibility The above-mentioned spacer for a liquid crystal display element was dispersed in pure water to prepare an aqueous dispersion (spacer concentration: 1% by weight). On a glass substrate having a surface area of 450 cm 2 at a spray density of 120 particles / mm 2 and dried, and the spacer particles are adhered on the glass substrate,
The number of lumps in which 5 or more particles aggregated per 6.3 mm 2 and the number of lumps in which two or more particles aggregated were examined. Table 1 summarizes the above results.

【0038】実施例2〜5及び比較例1〜3 実施例1において、ビニル系単量体を表1のように変更
した。それ以外は実施例1と同様に行った。その結果を
まとめて表1に示す。
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 In Example 1, the vinyl monomers were changed as shown in Table 1. Other than that, it carried out similarly to Example 1. The results are summarized in Table 1.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】実施例6 2−アセトキシエチルトリクロロシラン0.3gをトル
エン50mlに溶解した溶液に、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート50重量部及びジビニルベンゼン
50重量部からなり、平均粒径6.48μm、変動係数
5.56%の架橋高分子スペーサ10gを浸漬した。こ
の混合液を55℃の水浴中で攪拌しながら1時間加温し
た後、濾過した。得られた濾過残渣を120℃の乾燥器
中で1時間加熱し、シランカップリング剤により表面処
理された液晶表示素子用スペーサーを得た。得られた液
晶表示素子用スペーサーのゼーター電位を測定したとこ
ろ、−45mVであった。
Example 6 A solution prepared by dissolving 0.3 g of 2-acetoxyethyltrichlorosilane in 50 ml of toluene was composed of 50 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate and 50 parts by weight of divinylbenzene, and had an average particle size of 6.48 μm and a coefficient of variation. 10 g of 5.56% crosslinked polymer spacer was immersed. The mixture was heated in a 55 ° C. water bath with stirring for 1 hour, and then filtered. The obtained filtration residue was heated in a dryer at 120 ° C. for 1 hour to obtain a spacer for a liquid crystal display element surface-treated with a silane coupling agent. When the zeta potential of the obtained spacer for a liquid crystal display element was measured, it was -45 mV.

【0041】実施例7 2−アセトキシエチルトリクロロシランの代わりに3−
シアノプロピルトリクロロシランを用いた以外は実施例
6と同様にして、シランカップリング剤により表面処理
された液晶表示素子用スペーサーを得た。得られた液晶
表示素子用スペーサーのゼーター電位を測定したとこ
ろ、−50mVであった。
Example 7 : Instead of 2-acetoxyethyltrichlorosilane, 3-
A liquid crystal display element spacer surface-treated with a silane coupling agent was obtained in the same manner as in Example 6 except that cyanopropyltrichlorosilane was used. When the zeta potential of the obtained spacer for a liquid crystal display element was measured, it was -50 mV.

【0042】実施例8 2−アセトキシエチルトリクロロシランの代わりにトリ
エトキシシリルプロピル−p−ニトロベンズアミドを用
いた以外は実施例6と同様にして、シランカップリング
剤により表面処理された液晶表示素子用スペーサーを得
た。得られた液晶表示素子用スペーサーのゼーター電位
を測定したところ、−40mVであった。
Example 8 A liquid crystal display element surface-treated with a silane coupling agent in the same manner as in Example 6 except that triethoxysilylpropyl-p-nitrobenzamide was used instead of 2-acetoxyethyltrichlorosilane. A spacer was obtained. When the zeta potential of the obtained spacer for a liquid crystal display element was measured, it was -40 mV.

【0043】上記実施例6〜8で得られた結果を表2に
示す。
Table 2 shows the results obtained in Examples 6 to 8 above.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】[0045]

【発明の効果】上述の通り、請求項1記載の発明の液晶
表示素子用スペーサーは、負のゼータ(ζ)電位を有
し、平均粒径が1〜100μm 、粒径の変動係数が5%
以下であり、このような液晶表示素子用スペーサーは水
分散性に優れ、液晶表示素子の製造の際に、液晶表示素
子用スペーサーの分散媒として水を用いて電極基板上に
単粒子状に均一に散布することができる。
As described above, the spacer for a liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention has a negative zeta (ζ) potential, an average particle diameter of 1 to 100 μm, and a variation coefficient of the particle diameter of 5%.
The following is such a liquid crystal display element spacer having excellent water dispersibility, and in producing a liquid crystal display element, water is used as a dispersion medium of the liquid crystal display element spacer to uniformly form a single particle on an electrode substrate. Can be sprayed.

【0046】したがって、請求項1記載の発明の液晶表
示素子用スペーサーによれば、液晶表示素子用スペーサ
ーの分散媒としてフレオンを用いる従来の液晶表示素子
用スペーサーに比べ、オゾン層破壊等の環境問題を生じ
させない。
Therefore, according to the spacer for a liquid crystal display element of the first aspect of the present invention, environmental problems such as ozone layer destruction and the like are reduced as compared with a conventional liquid crystal display element spacer using Freon as a dispersion medium of the liquid crystal display element spacer. Does not occur.

【0047】更に、請求項1記載の発明の液晶表示素子
用スペーサーは、粒径の変動係数が5%以下に制御され
ているため、これを用いて作製された請求項2記載の発
明の液晶表示素子は、基板間の間隙制度が非常に高く、
表示の際の色むらが解消されて表示品質が優れている。
Further, the spacer for a liquid crystal display element according to the first aspect of the present invention is manufactured using the spacer because the coefficient of variation of the particle diameter is controlled to 5% or less. The display element has a very high gap system between the substrates,
Color unevenness during display is eliminated and display quality is excellent.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 負のゼータ(ζ)電位を有し、平均粒径
が1〜100μm 、粒径の変動係数が5%以下であるこ
とを特徴とする液晶表示素子用スペーサー。
1. A spacer for a liquid crystal display device having a negative zeta (ζ) potential, an average particle size of 1 to 100 μm, and a coefficient of variation of the particle size of 5% or less.
【請求項2】 請求項1記載の液晶表示素子用スペーサ
が用いられていることを特徴とする液晶表示素子。
2. A spacer for a liquid crystal display element according to claim 1.
The liquid crystal display element characterized by chromatography is used.
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