JPH04313727A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
び液晶表示装置に関するもので、特に1.0mmt以下
の薄板基板を使用する際に発生するセルギャップムラ(
液晶層厚みの場所による変動)を改善し、均質な表示を
実現した液晶表示用スペーサ及び液晶表示装置に関する
ものである。本発明の液晶表示装置は主に、パソコン、
ワープロ等のOA機器用の表示装置として使用されるも
のである。
示装置は図1に示すように、透明電極2、配向膜3を配
備した2枚の基板1がスペーサ5を介して対向する構造
を有している。このような液晶表示装置に使用している
スペーサ5としては、従来はジビニルベンゼン等を主成
分とするプラスチックビーズが主体で、粒子直径の10
%が変位した時点の圧縮弾性率が300 〜350 k
g/mm2 、平均粒子径が3〜10μm 、粒子径標
準偏差が平均粒子径の10%以下の特性を有するものを
使用する事が一般的であった。
が変位した時点の圧縮弾性率(10%圧縮弾性率)とは
、下記方法により測定した値である。
圧縮試験機((株)島津製作所製 PCT−200)に
より、試料台上に散布した試料粒子1個について、粒子
の中心方向へ荷重をかけ、荷重−圧縮変位を測定し、1
0%変位時の荷重を求めた。これを次式に代入し、10
%圧縮弾性率を算出した。この操作を異なる3個の粒子
について行い、その平均値を粒子の10%圧縮弾性率と
した。なお、測定は室温で行った。
F ;圧縮荷重(kg)
K ;粒子のポアソン比(定数,
0.38) S ;圧縮変位(mm)
R ;粒子の半径(mm) 上記従来の
技術では、 1.1mmt 以上の厚みを有するガラス
基板を使用する場合に於いては特に問題が無いが、薄型
基板(特に1.0 mmt 以下のもの、例えば0.3
〜0.7 mmt のガラス基板、0.1 〜0.7
mmt のプラスチック基板)を使用する場合に於いて
は、スペーサの場所による介在数の差等が、セルギャッ
プムラとして発現し易い事がわかった。即ち上記セルギ
ャップムラの発生メカニズムは、基板がタワミ易いため
、減圧条件下の液晶注入工程で、スペーサの場所による
介在数の変動(例えば100 ±30ケ/mmφ)に対
応して、スペーサ介在数が多い部分(例えば130 ケ
/mmφ部)ではスペーサ変形量が小さく、スペーサ介
在数が少ない部分(例えば70ケ/mmφ部)ではスペ
ーサ変形量が大きくなり、このようにスペーサの変形量
が場所により変動する為に発生するものと思われる。
特に薄板基板使用時のセルギャップムラを解決する手段
として、変形し難いスペーサを使用することが効果的で
ある事を見い出し、本発明を完成するに到った。
した時点の圧縮弾性率が 370〜 550kg/mm
2 であることを特徴とする液晶表示用スペーサ、及び
透明電極、配向膜を配備した2枚の基板がスペーサを介
して対向する構造を有する液晶表示装置において、スペ
ーサとして上記の液晶表示用スペーサを用いることを特
徴とする液晶表示装置を提供するものである。
して圧縮弾性率が高いため、加圧により変形し難く、ス
ペーサの場所による介在数が多少変動してもセルギャッ
プムラが発生しにくくなる。しかしながら、反面におい
て、変形し難いが故に粒子径の変動がセルギャップムラ
として発現し易い傾向を有する。従って、粒径標準偏差
は小さいことが望ましく、例えば薄板基板(例えば0.
3 〜0.7 mmt のガラス基板、0.1 〜0.
7 mmt のプラスチック基板)使用時、粒径標準偏
差σは平均粒子径の10%以下に抑える事が均質セルギ
ャップを実現する為に有効である。
リエーテルスルホン(PES) 、ポリエチレンテレフ
タレート(PET) 、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、アクリル系樹脂などが適している。
より大きいスペーサ(例えばベンゾグアナミン系硬質
プラスチックビーズ)を用いると、スペーサがほとんど
変形しないので粒径標準偏差σ≒0μm に抑える必要
があり、薄型基板使用時の実用には適さない。
10%圧縮弾性率を有するものであり、その製法、組成
等は特に限定されるものではない。例えば架橋密度を高
めたビニル系プラスチックビーズが挙げられ、架橋性単
量体を多く用いたり、重合開始剤を多く用いて懸濁重合
を行うことにより製造することができる。
可能な不飽和二重結合を2個以上有する架橋性単量体で
あれば特に限定されるものでない。例えば、ジビニルベ
ンゼン、1,4 −ジビニロキシブタン、ジビニルスル
ホン等のビニル化合物;ジアリルフタレート、ジアリル
アクリルアミド、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のアリル化合物;(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) アクリレート等の
(ポリ)オキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリ
レート;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート
、ペンタエリスリトールジ(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)アクリレート及びグリ
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。これらの架橋性単
量体は単独又は2種以上混合して用いることができ、特
にジビニルベンゼンが好ましい。
造に用いられる非架橋性単量体としては、ラジカル重合
可能な、架橋性単量体以外の全ての単量体を用いること
ができるが、例えばスチレン、p−(m−)メチルスチ
レン、p−(m−) エチルスチレン、p−(m−)
クロロスチレン、p−(m−)クロロメチルスチレン、
スチレンスルホン酸、p−(m−)t−ブトキシスチレ
ン、α−メチル−p−t −アミロキシスチレン、p−
t −アミロキシスチレン等のスチレン系モノマー;(
メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸2−エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、ジメチルア
ミノエチル(メタ) アクリレート、ジエチルアミノエ
チル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ポ
リエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ブタ
ンジオールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アク
リル酸エステル系モノマー;(メタ)アクリル酸、マレ
イン酸等の不飽和カルボン酸系モノマー;メチルビニル
エーテル、エチルビニルエーテル等のアルキルビニルエ
ーテル;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル系
モノマー;N −メチル(メタ)アクリルアミド、N−
エチル(メタ)アクリルアミド等のN −アルキル置換
(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリロニトリル等
のニトリル系モノマーが挙げられる。これらの非架橋性
単量体は単独又は2種以上混合して用いることができる
。
割合は、架橋性単量体が50重量%以上、特に70重量
%以上が好ましい。前記混合割合よりも架橋性単量体が
少ない場合には充分な圧縮弾性率が得られないため好ま
しくない。
合物、過酸化物等のラジカル発生剤が挙げられるが、本
発明の目的には例えば過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロ
イル等の過酸化物系のラジカル重合開始剤が好ましい。 その使用量は重合性単量体に対して3〜10重量%、よ
り好ましくは4〜7重量%である。重合開始剤の使用量
が少なすぎても、多すぎても適当な圧縮弾性率のプラス
チックビーズが得られない。
子直径の10%が変位した時点の圧縮弾性率が 370
〜 550kg/mm2である液晶表示用スペーサを用
い、図1に示すように、表面に所定の電極パターンを有
する透明電極2及びその上を覆う配向膜3を備えた上下
2枚の透光性基板1を、スペーサ5を介して対向するよ
うに配置することにより得られる。図1において、液晶
層6はエポキシ樹脂などによるシール材4によって保持
されている。7は上下に配備された一対の偏光板である
。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、実施例中「部」は重量部を示す。
−17、ケン化度86.5〜89mol%)の3%水溶
液 800部に、ジビニルベンゼン(純度81%、新日
鐡化学(株)製DVB−810)80部、エチレングリ
コールジメタクリレート(新中村化学工業(株)製NK
−エステル1G)20部、過酸化ベンゾイル5部の混合
液を加えて微分散させ、撹拌しながら窒素気流下80℃
で15時間重合を行った。得られた微粒子をイオン交換
水及び溶剤で洗浄後、分級操作を施し、更に単離乾燥し
て平均粒子径 6.0μm、標準偏差が 0.4μm
である架橋重合体微粒子を得た。
性率(平均値)は380 kg/mm2 であった。
合成例1と同じ方法により平均粒子径 7.5μm 、
標準偏差が 0.5μm の架橋重合体微粒子を得た。
(平均値)を評価したところ 420kg/mm2 で
あった。
用いたプラスチック液晶表示装置の場合について説明す
る。図1の透光性基板1として、セルサイズ約6インチ
、厚さ0.4 mmt の、ハードコート処理を施した
PES 基板とPET 基板とを用い、セルギャップを
6.0 μm に設定した場合の例を図2及び図3に示
す。図3は従来のプラスチックビーズ(積水ファインケ
ミカル(株)製ミクロパールSP、10%圧縮弾性率が
320 kg/mm2 、平均粒子径が6.0μm、粒
子径標準偏差σが0.4μm )をスペーサとして用い
、シール部分から充分離れた所の液晶表示素子のセルギ
ャップを測定したものである。横軸の測定距離0〜10
mmに対し、縦軸にセルギャップ(μm)を取ったもの
であり、このデータでは6.00μm を中心に5.9
0μmから6.11μm の範囲に大きくばらついてい
る。一方、図2は合成例1で得られた本発明の高圧縮弾
性率のプラスチックビーズを用いた場合であり、セルギ
ャップは6.00μm を中心に5.95μm から6
.03μm の範囲に小さく分布し、本発明の高圧縮弾
性率のプラスチックビーズを用いた場合の効果が明示さ
れている。
mmt のガラス基板と0.4 mmt のプラスチ
ック基板とを用いた場合についても同様に実施し、ほぼ
同等の良い結果が得られた。
基板として0.7mmt のガラス板を用い、セルサイ
ズ対角約10インチ、ドット数640 ×480 、セ
ルギャップ 6.0μm のスーパーツイスト型液晶表
示装置を作製した。セルギャップムラのない均質な表示
品位を実現した。
基板として0.7mmt のガラス板を用い、セルサイ
ズ対角約10インチ、ドット数640 ×480 、セ
ルギャップ 7.5μm の 240度スーパーツイス
ト型液晶表示装置を作製した。セルギャップムラのない
均質な表示品位を実現した。
の要求が強くなっているが、従来技術では、薄板基板を
使用した場合、セルギャップムラが発生しやすく、均質
性の低い表示品位しか得られない問題を有していたが、
本発明により、セルギャップムラのない、均質な表示品
位の薄型液晶表示装置が実現出来る効果を有する。
る。
一例を示す図である。
例を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 粒子直径の10%が変位した時点の圧
縮弾性率が 370〜 550kg/mm2 であるこ
とを特徴とする液晶表示用スペーサ。 - 【請求項2】 透明電極、配向膜を配備した2枚の基
板がスペーサを介して対向する構造を有する液晶表示装
置において、スペーサとして請求項1記載の液晶表示用
スペーサを用いることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項3】 2枚の基板のうち、少なくとも一方が
プラスチック基板である請求項2記載の液晶表示装置。
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