JP3947323B2 - 液晶表示素子用スペーサ及び液晶表示素子 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子用スペーサ及びそれを用いた液晶表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示素子は、一般に、配向層を形成した透明電極基板を液晶表示素子用スペーサを介して所定の間隔に対向配置し、周辺をシールした後に液晶を注入し、注入口を封止することにより製造される。
【0003】
上記液晶表示素子において、この液晶表示素子用スペーサは、透明電極基板の間隔を一定に保持するために用いられるものであり、液晶中において、安定かつ液晶の配向を乱すことなく存在することが望まれる。
【0004】
しかしながら、最近、液晶表示素子が電気的又は物理的な衝撃を受けた後、又は、その他の事由が発生することにより、液晶とスペーサとの界面で液晶分子の配向が変則的になる「異常配向現象」が発生し、液晶表示素子の表示品質が低下することが問題となっている。
【0005】
特に、近年需要の伸びているスーパーツイステッドネマチック液晶(STN型液晶)でこのような異常配向現象が発生し、液晶表示素子を点灯させた際に、スペーサの周囲でバックライトからの光が透過してしまう、いわゆる「光抜け」や、液晶画面に年輪状の模様が現れる、いわゆる「年輪」が発生する。
【0006】
この光抜け等の現象は、特に液晶表示素子に高電圧を印加したり、液晶表示素子の画面に強い振動、衝撃を与えたときに発生することが多く、光抜けが画素内に存在する多くのスペーサの周囲で発生すると、液晶表示素子のコントラストを著しく低下させてしまう。
【0007】
このような異常配向現象に対しては、スペーサ界面において、液晶分子に充分な垂直配向性を持たせることにより異常配向現象を阻止することができると言われており、例えば、特開平4−27917号公報には、架橋重合体微粒子の表面に長鎖アルキル基を有する化合物が結合したスペーサが提案されている。
【0008】
このような表面に長鎖アルキル基を有するスペーサを液晶表示素子に使用した際、液晶分子に充分な垂直配向性を持たせるためには、スペーサ表面の長鎖アルキル基の存在量を多くする必要がある。
【0009】
しかしながら、長鎖アルキル基の存在量を多くすればするほど、光抜け等を防止する効果は高くなるが、他方、液晶表示素子の製造プロセスにおける基板へのスペーサの散布工程で散布不良に起因する不良製品が発生しやすかった。
【0010】
すなわち、スペーサを散布する方法には、スペーサを粉体状態のまま散布する乾式散布法と、スペーサを予め水とアルコールとの混合分散媒等に分散させてから散布する湿式散布法とがある。そして、長鎖アルキル基の存在量の多いスペーサを使用すると、乾式散布法で散布する場合には、接触帯電による凝集が生じやすく、また、湿式散布法で散布する場合には、水系分散媒への分散性が低下することによる凝集塊が生じやすかった。
【0011】
従って、長鎖アルキル基の存在量の多いスペーサを、このような方法で散布した基板を用いて液晶表示素子を作製すると、基板の間隙(ギャップ)が目標とする間隔よりも広くなったり、又は、肉眼でも観察することができる程度にシミ状のムラが発生し、液晶表示素子の表示品位を損ない、結果的に製品の歩留りを低下させるという問題があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記現状に鑑み、散布性、特に湿式散布性に優れ、液晶の配向を乱す等、液晶に悪影響を与えることがなく、高品位な表示性能を有する液晶表示素子を高い歩留りで作製することが可能な液晶表示素子用スペーサ、及び、それを用いた液晶表示素子を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示素子用スペーサは、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させることにより得られ、2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体反応物を少なくとも5重量%以上含むプラスチック微球体の表面に、
炭素数が8〜22のアルキル基と、
下記の式(1);
【0014】
【化5】
【0015】
(式中、R1 は、炭素数が1〜22のアルキル基、R2 は、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、mは、1〜100の整数、nは、1〜16の整数を表す。)で表される官能基団とを含む層が形成されていることを特徴とする。
以下に本発明を詳述する。
【0016】
本発明の液晶表示素子用スペーサを構成するプラスチック微球体は、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させることにより得られ、2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体反応物を少なくとも5重量%以上含むものである。
従って、上記プラスチック微球体は、2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体の重合物のみからなるものであってもよい。
【0017】
2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体反応物が5重量%未満であるときは、上記プラスチック微球体の強度が低下して液晶表示素子用スペーサとしての機能を果たせなくなるので、上記範囲に限定される。
【0018】
上記2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体としては、例えば、多官能(メタ)アクリレート類、トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド等が挙げられる。これらの単量体は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0019】
上記多官能(メタ)アクリレート類としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0020】
その他のエチレン性不飽和基を有する単量体としては、エチレン性不飽和基を有する単量体であれば特に限定されず、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;メチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0021】
上記プラスチック微球体は、上記2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体を少なくとも1種以上使用しているが、これらを2種以上併用してもよく、さらに、上記その他のエチレン性不飽和基を有する単量体を1種又は2種以上併用してもよい。
【0022】
上記プラスチック微球体は、上記エチレン性不飽和基を有する単量体の少なくとも1種以上を公知の方法、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法を用いて重合させることにより製造することができるが、最も一般的には、ラジカル重合開始剤の存在下、適当な温度条件の下で数時間〜数十時間懸濁重合させることにより製造することができる。
【0023】
得られるプラスチック微球体の平均粒径は、0.1〜100μmの範囲が好ましく、特に1〜100μmの範囲が好ましい。
上記プラスチック微球体は無色透明であってもよく、必要に応じて、公知の方法により着色されていてもよい。
【0024】
着色に用いられる色素、顔料等は、市販されている通常の色素や、有機顔料、無機顔料を用いることができる。上記有機顔料としては、例えば、アニリンブラック、フタロシアニン系色素、アントラキノン系色素、ジアゾ系色素等が挙げられ、無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、表面修飾被覆体、金属塩類等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0025】
本発明の液晶表示素子用スペーサでは、上記プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基と、下記の一般式(1);
【0026】
【化6】
【0027】
(式中、R1 は、炭素数が1〜22のアルキル基、R2 は、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、mは、1〜100の整数、nは、1〜16の整数を表す。)で表される官能基団とを含む層が形成されている。
【0028】
上記炭素数が8〜22のアルキル基に関し、上記アルキル基の炭素数が8未満であると、液晶表示素子用スペーサとして使用した場合に、液晶分子に充分な垂直配向性を持たせることができず、一方、炭素数が22を超えると、散布する際に帯電しやすくなるために凝集が生じやすく、また、微粉末を取り扱う際のハンドリング性が低下する。
【0029】
上記炭素数が8〜22のアルキル基としては、例えば、エチルヘキシル基、ラウリル基、i−デシル基、トリデシル基、セチル基、ペンタデシル基、ステアリル基、i−ステアリル基、ベヘニル基、ノニル基等が挙げられる。
【0030】
上記一般式(1)で表される官能基団を有するものとしては、(ポリ)アルキレングリコールモノエーテルの末端基を変換したもの等が挙げられる。
【0031】
上記官能基団に関し、R1 で表されるアルキル基の炭素数が22を超えると、得られるスペーサが帯電しやすくなり、また、湿式分散を行う場合には、水系分散媒への分散性が低下して凝集塊を生じやすくなる。R2 で表されるアルキレン基の炭素数が4を超えると、水系分散媒への分散性が低下する。mが100を超えると、液晶に浸漬した場合に垂直配向性が低下するために好ましくない。
【0032】
上記一般式(1)で表される官能基団の具体例としては、下記の化学式(3)で表されるものが挙げられる。
【0033】
【化7】
【0034】
プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基と、一般式(1)で表される官能基団とを含む層を形成する方法としては、少なくとも1個のイソシアネート基とエチレン性不飽和基とを有する重合性単量体を、予めプラスチック微球体の表面に反応させておいてから、炭素数が8〜22のアルキル基を有する単量体と、上記一般式(1)で表される官能基団を有する重合性単量体とをグラフト重合させる方法が挙げられる。
【0035】
具体的には、まず、1個のイソシアネート基とエチレン性不飽和基とを有する重合性単量体として、例えば、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等を使用し、水酸基等を有するプラスチック微球体の表面にイソシアネート基を介してメタクリロイルオキシエチルイソシアネート等を結合させ、これによりプラスチック微球体の表面を構成する物質にエチレン性不飽和基を持たせる。
【0036】
次に、このエチレン性不飽和基と反応可能な単量体、例えば、(メタ)アクリロイル基を有するとともに炭素数が8〜22のアルキル基を有する単量体、及び、(メタ)アクリロイル基を有するとともに一般式(1)で表される官能基団を有する単量体を反応させ、プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基、及び、上記一般式(1)で表される官能基団を含む層を形成する。
【0037】
上記炭素数が8〜22のアルキル基を有する単量体としては、例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、i−デシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、i−ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0038】
上記一般式(1)で表される官能基団を有する単量体としては、例えば、下記の化学式(4)で表されるメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0039】
【化8】
【0040】
プラスチック微球体の表面に形成された層中の炭素数が8〜22のアルキル基や上記一般式(1)で表される官能基団の密度等を直接測定するのは難しいが、反応系に投入したプラスチック微球体の量(表面積)と反応に使用した炭素数が8〜22のアルキル基を含む単量体等の濃度や反応率との関係から、プラスチック微球体の表面に存在する炭素数が8〜22のアルキル基等の量を推定することができる。
【0041】
従って、これらの量と散布性や異常配向現象防止の効果等の関係を検討し、これらの効果が発揮される量となるようにプラスチック微球体の表面に炭素数が8〜22のアルキル基等を有する層を形成すればよい。
また、上記単量体以外にも、本発明の効果を損なわない程度に、その他のエチレン性不飽和単量体を反応させ、炭素数が8〜22のアルキル基等を有する層中にこれら単量体反応物を存在させてもよい。
以下、上記発明を本発明1とする。
【0042】
本発明2の液晶表示素子用スペーサは、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させることにより得られ、2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体反応物を少なくとも5重量%以上含むプラスチック微球体の表面に、
炭素数が8〜22のアルキル基と、
下記の一般式(2);
【0043】
【化9】
【0044】
(式中、R1 は、炭素数が1〜22のアルキル基、R2 は、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し、mは、1〜100の整数、nは、1〜16の整数を表す。)で表される官能基団とを含む層が形成されていることを特徴とする。
【0045】
本発明2の液晶表示素子用スペーサを構成するプラスチック微球体としては、本発明1で使用したものと同様のものを使用することができる。
【0046】
上記プラスチック微球体の表面に形成されている炭素数が8〜22のアルキル基に関し、アルキル基の炭素数が8未満であると、液晶表示素子用スペーサを液晶中に浸漬した際、液晶分子に充分な垂直配向性を持たせることができず、一方、炭素数が22を超えると、散布する際に帯電しやすくなるために凝集が生じやすく、また、微粉末を取り扱う際のハンドリング性が低下する。
【0047】
上記炭素数が8〜22のアルキル基としては、例えば、本発明1で使用されるものと同様のものが挙げられる。
上記一般式(2)で表される官能基団を有するものとしては、例えば、(ポリ)アルキレングリコールモノエステルの末端基を変換したもの等が挙げられる。
【0048】
上記官能基団に関し、R1 で表されるアルキル基の炭素数が22を超えると、得られるスペーサが帯電しやすくなり、また、湿式分散を行う場合には、水系分散媒への分散性が低下して凝集塊を生じやすくなる。R2 で表されるアルキレン基の炭素数が4を超えると、水系分散媒への分散性が低下する。mが100を超えると、液晶に浸漬した場合に垂直配向性が低下するために好ましくない。
【0049】
上記一般式(2)で表される官能基団の具体例としては、下記の化学式(5)で表されるものが挙げられる。
【0050】
【化10】
【0051】
上記プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基と、一般式(2)で表される官能基団とを含む層を形成する方法については、上記一般式(1)で表される官能基団を有する重合性単量体を用いる代わりに、一般式(2)で表される官能基団を有する重合性単量体を用いるほかは、本発明1で説明した方法と同様の方法を採用することができる。
【0052】
具体的には、まず、1個のイソシアネート基とエチレン性不飽和基とを有する重合性単量体として、例えば、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等を使用し、水酸基等を有するプラスチック微球体の表面にイソシアネート基を介してメタクリロイルオキシエチルイソシアネート等を結合させ、これによりプラスチック微球体の表面を構成する物質にエチレン性不飽和基を持たせる。
【0053】
次に、このエチレン性不飽和基と反応可能な単量体、例えば、(メタ)アクリロイル基を有するとともに、上記した炭素数が8〜22のアルキル基を有する単量体、及び、一般式(2)で表される官能基団を有する単量体を反応させ、プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基、及び、一般式(2)で表される官能基団を含む層を形成する。
【0054】
上記炭素数が8〜22のアルキル基を有する単量体としては、例えば、本発明1で使用されるものが挙げられる。
【0055】
上記一般式(2)で表される官能基団を有する単量体としては、例えば、下記の一般式(6)で表されるメタクリレートが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0056】
【化11】
【0057】
本発明2の液晶表示素子用スペーサにおいても、本発明1の液晶表示素子用スペーサと同様に、散布性や異常配向現象防止の効果が発揮される量となるようにプラスチック微球体の表面に炭素数が8〜22のアルキル基等を有する層を形成すればよい。
また、上記単量体以外にも、本発明2の効果を損なわない程度に、その他のエチレン性不飽和単量体を併用してもよい。
【0058】
本発明3の液晶表示素子用スペーサは、上記プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基と、一般式(1)で表される官能基団と、一般式(2)で表される官能基団とを含む層が形成されていることを特徴とする。
【0059】
本発明3の液晶表示素子用スペーサを構成するプラスチック微球体として、本発明1で使用したものと同様のものを使用することができる。
【0060】
上記プラスチック微球体の表面に形成されている炭素数が8〜22のアルキル基としては、例えば、本発明1で使用されるものと同様のものが挙げられる。
上記一般式(1)で表される官能基団及び上記一般式(2)で表される官能基団としては、本発明1及び本発明2で使用したものと同様のものが挙げられる。
【0061】
上記プラスチック微球体の表面に、炭素数が8〜22のアルキル基と、一般式(1)で表される官能基団と、一般式(2)で表される官能基団とを含む層を形成する方法については、一般式(1)で表される官能基団を有する重合性単量体を用いる代わりに、一般式(1)で表される官能基団を有する重合性単量体及び一般式(2)で表される官能基団を有する重合性単量体を用いるほかは、本発明1で説明した方法と同様の方法を採用することができる。
【0062】
本発明3の液晶表示素子用スペーサにおいても、本発明1の液晶表示素子用スペーサと同様に、散布性や異常配向現象防止の効果が発揮される量となるようにプラスチック微球体の表面に炭素数が8〜22のアルキル基等を有する層を形成すればよい。
また、上記単量体以外にも、本発明3の効果を損なわない程度に、その他のエチレン性不飽和単量体を併用してもよい。
【0063】
本発明1、本発明2及び本発明3の液晶表示素子用スペーサ(以下、単に本発明の液晶表示素子用スペーサという)を用いた場合、上記プラスチック微球体の表面に炭素数が8〜22のアルキル基等を含む層が形成されているので、スペーサと液晶との界面において液晶分子をスペーサに対し垂直配向させることができ、異常配向現象を防止することができる。
また、本発明では、プラスチック微球体の表面を被覆する層中に一般式(1)又は一般式(2)で表される官能基団が含まれているので、水性溶媒等にスペーサを分散させた場合にも、分散性が改善され、液晶表示素子用基板への散布性、特に湿式散布性が改善される。
【0064】
上記液晶表示素子用スペーサを用いた本発明の液晶表示素子は、例えば、以下の方法により作製することができる。
まず、2枚の透明基板の一面に、SiO2 等からなる絶縁膜を形成し、絶縁膜の上にITO等からなる透明電極をフォトリソグラフィーによりパターンニングして形成する。その後、それぞれの透明電極上に、ポリイミド等からなる配向膜を形成する。なお、絶縁膜等が設けられた面と反対側の面に偏光シートを設置するが、この偏向シートの設置は、液晶セルを組み立てる前に行ってもよく、液晶セルを組み立てた後に行ってもよい。
【0065】
次に、例えば、2枚の基板のうちの1枚の基板に本発明の液晶表示素子用スペーサを上記湿式分散法又は上記乾式分散法により散布する。この場合、その散布個数は、基板1mm2 当たり10〜1000個が好ましく、50〜500個がより好ましい。基板1mm2 当たり10個未満であると、基板間の間隔保持性能が低下することがあり、一方、基板1mm2 当たり1000個を超えると、コントラストが低下することがある。
【0066】
その後、他方の基板の周辺にシール剤を用いて接着層を形成した後、液晶表示素子用スペーサを散布した基板と他方の基板とを配向膜が対向するように配置して貼り合わせ、この基板間に液晶を注入することにより液晶セルを作製し、該液晶セルに配線を設けることにより液晶表示素子を作製する。
【0067】
このようにして作製された上記液晶表示素子では、図1に示すように、偏光シート11が一面に設けられ、偏光シート11が設けられた面と反対の面に絶縁膜13、透明電極14及び配向膜15が順次積層された一対の透明基板12が、液晶表示素子用スペーサ17を介してその配向膜15同士が対向するように配置され、この液晶表示素子用スペーサ17及びシール材18により確保された空間に液晶16が封入されて構成されている。
【0068】
本発明の液晶表示素子は、上記した本発明の液晶表示素子用スペーサが使用されているため、透明基板上に液晶表示素子用スペーサが適正な密度で均一に分散されており、液晶表示素子に通常の電圧を印加した際や高電圧を印加した後においても、異常配向現象を防止することができ、高いコントラストを有し、高品質の表示性能を有する液晶表示素子となる。
【0069】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【0070】
実施例1
テトラメチロールメタントリアクリレート30重量部、ジビニルベンゼン70重量部及び過酸化ベンゾイル3重量部を混合し、これを濃度3重量%のポリビニルアルコール(PVA)水溶液500重量部に投入してよく攪拌し、粒径が3〜10μmの微粒子が水溶液中に懸濁した状態とした。
この懸濁液を攪拌しながら、窒素雰囲気下、懸濁重合を行い、反応後濾過により微球体のみを取り出して充分に水洗した後、湿式分級してプラスチック微球体A(平均粒径:6.01μm、標準偏差:0.17μm)を得た。
このプラスチック微球体の表面を、飛行時間型二次イオン質量分析機(TOF−SIMS)により表面分析を行うことにより、プラスチック微球体の表面にPVAに由来するOH基が存在することが確認された。
【0071】
得られたプラスチック微球体A10gをトルエン50mlに分散させた分散液に、攪拌下、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫0.1gを溶解させた。続いて、別途、トルエン30mlにメタクリロイルオキシエチルイソシアネート5.0gを溶解させた溶液を、攪拌下、上記ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫を溶解させた溶液に滴下した。
【0072】
得られた溶液を攪拌しながら、80℃の水浴中で5時間反応させ、トルエンを留去し、洗浄、乾燥を行うことにより、表面のOH基に重合性官能基を有するイソシアネート化合物が反応した微粒子Bを得た。
【0073】
得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、ステアリルメタクリレート24gと上記式(4)で表されるメタクリレート6gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。
【0074】
この後、窒素気流下、溶液の温度を60℃まで昇温させた後4時間その温度を保持しながら攪拌し、さらに、75℃まで昇温させた後、その温度を保持しながら4時間攪拌した。
反応終了後、得られた微粒子をトルエンでよく洗浄した後、濾過により微粒子を取り出した。そして、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、以下に示す方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0075】
評価方法
(1)湿式散布法による液晶表示素子用スペーサの散布性の評価
得られた液晶表示素子用スペーサ1.5gを、水/イソプロパノール(容量比)=85/15の割合で混合した分散媒50mlに10分間超音波分散させた後、散布割合が150〜180個/mm2 になるように、ガラス基板(100mm×100mm)上に、スプレー散布した。このときのエアー圧力は、3kg/cm2 であった。
【0076】
スペーサが散布されたガラス基板の任意の5か所につき、散布されたスペーサの単粒子率の平均値を評価した。なお、単粒子率は、下記の計算式(1)に基づいて算出した。
単粒子数=(分散個数/全分散粒子数)×100 (%)・・・(1)
ただし、凝集塊も1個の分散粒子としてカウントした。
【0077】
(2)液晶表示素子用スペーサを用いて作製した液晶表示素子の性能評価
(i)液晶表示素子の作製
まず、一対の透明ガラス板(50mm×50mm)の一面に、CVD法によりSiO2 膜を蒸着し、次に、SiO2 膜上の全面にスパッタリングによりITO膜を形成し、リソグラフィーによりパターンニングを行った。この上に市販のポリイミド配向膜(日産化学社製、サンエバー SE150)を配置し、焼成した後、ラビング処理を施し、一対の液晶表示素子用ガラス基板を作製した。
【0078】
次に、得られた液晶表示素子用スペーサを上記ガラス基板上に150〜180個/mm2 の割合で散布した後、スペーサが散布されたガラス基板とスペーサが散布されなかったガラス基板とを、そのラビング方向(ツイスト角)が240°になるように対向配置させ、ガラス基板間に液晶を注入して液晶表示素子を作製した。
なお、ガラス基板周辺のシーリングは、市販のシール剤(三井東圧社製、ストラクトボンド XN−21−S)を用いて行い、一対の基板を対向配置した後、加熱圧着することにより、空セルを作製した。そして、この空セルに所定量のカイラル剤を添加したSTN型液晶(メルク社製、ZLI−2293)を注入し、注入口を接着剤で塞いで、液晶表示素子を作製した。
【0079】
(ii)配向異常の観察
得られた液晶表示素子に4〜5Vの交流電圧を印加しながら、顕微鏡で光抜けの状態(初期状態)を観察した後、80Vの交流電圧を10秒間印加し、再度顕微鏡で光抜けの状態(高電圧印加後の状態)を観察した。
【0080】
実施例2
実施例1で得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、ラウリルメタクリレート24gと下記化学式(7)で表されるメタクリレート6gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。なお、化学式(7)で表されるメタクリレートにおいて、mの平均値は、22.3であった。
【0081】
【化12】
【0082】
この後、実施例1と同様の反応を行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄し、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0083】
実施例3
実施例1で得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、ステアリルメタクリレート24gと前記化学式(6)で表されるメタクリレート6gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。
【0084】
この後、実施例1と同様の反応を行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄し、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0085】
実施例4
実施例1で得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、ラウリルメタクリレート24gと下記化学式(8)で表されるメタクリレート6gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。なお、化学式(8)で表されるメタクリレートにおいて、mの平均値は、22.3であった。
【0086】
【化13】
【0087】
この後、実施例1と同様の反応を行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄した後、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0088】
比較例1
実施例1で得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、ステアリルメタクリレート30gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。
この後、実施例1と同様の反応を行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄した後、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0089】
比較例2
実施例1で得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、前記化学式(7)で表されるメタクリレート30gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。
この後、実施例1と同様の反応を行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄した後、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0090】
比較例3
実施例1で得られた微粒子B10gをトルエン60mlに分散させた分散液に、上記化学式(8)で表されるメタクリレート30gを溶解させた後、過酸化ベンゾイル0.3gを添加した。
この後、実施例1と同様の反応を行い、反応が終了した後、微粒子をトルエンでよく洗浄した後、濾過により微粒子のみを取り出し、取り出した微粒子を50℃の乾燥器中で3時間乾燥することにより、液晶表示素子用スペーサを得た。
この液晶表示素子用スペーサを用いて、上記方法により散布性を評価し、更に、この液晶表示素子用スペーサを用いて液晶表示素子を作製した後、該液晶表示素子の評価を行った。結果を下記の表1に示した。
【0091】
【表1】
【0092】
表1に示した結果から明らかなように、比較例1で得られた液晶表示素子用スペーサは、湿式散布した際に散布性が不良で、単粒子率が低く、また、比較例2〜3で得られた液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子に光抜け等の異常配向現象が発生したのに対し、実施例1〜4で得られた液晶表示素子用スペーサは、散布性が良好で単粒子率も高く、これらの液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子に高電圧を印加した後にも、光抜けや年輪等の液晶の異常配向現象は発生しなかった。
【0093】
【発明の効果】
本発明の液晶表示素子用スペーサは、上述の構成からなるので、散布性、特に湿式散布性に優れ、上記スペーサを用いた液晶表示素子に高電圧を印加した後であっても、液晶の配向を乱す等、液晶に悪影響を与えることがない。
従って、本発明の液晶表示素子用スペーサを用いることにより、高品位な表示性能を有する液晶表示素子を高い歩留りで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
11 偏光シート
12 透明基板
13 絶縁膜
14 透明電極
15 配向膜
16 液晶
17 液晶表示素子用スペーサ
18 シール材
10 液晶表示素子
Claims (5)
- エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させることにより得られ、2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体反応物を少なくとも5重量%以上含むプラスチック微球体の表面に、
炭素数が8〜22のアルキル基と、
下記の一般式(1);
下記の一般式(2);
- 2個以上のエチレン性不飽和基を有する単量体が、多官能(メタ)アクリレート類、トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート及びジアリルアクリルアミドからなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の液晶表示素子用スペーサ。
- 請求項1、2、3又は4記載の液晶表示素子用スペーサを用いてなることを特徴とする液晶表示素子。
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