JPH0667182A - 液晶表示用スペーサ及び液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示用スペーサ及び液晶表示装置

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JPH0667182A
JPH0667182A JP22138592A JP22138592A JPH0667182A JP H0667182 A JPH0667182 A JP H0667182A JP 22138592 A JP22138592 A JP 22138592A JP 22138592 A JP22138592 A JP 22138592A JP H0667182 A JPH0667182 A JP H0667182A
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JP
Japan
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liquid crystal
spacer
crystal display
display device
dielectric constant
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JP22138592A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Hayashifuji
克彦 林藤
Masashi Nishimori
匡士 西森
Kazuo Kubota
和男 久保田
Akira Yoshimatsu
明 吉松
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Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通電時におけるスペーサまわりやスペーサ間
での液晶の配向異常を防止し均質な表示を可能とする液
晶表示用スペーサ及び液晶表示装置を提供する。 【構成】 常温における誘電率(ε)が 3.0以上である
重合性単量体又は重合性単量体混合物を重合して得られ
る重合体から構成される液晶表示用スペーサ、及びこの
スペーサを用い、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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な液晶表示用スペ
ーサ及び液晶表示装置に関するものであり、特に通電時
におけるスペーサまわり又はスペーサ間での液晶の配向
異常を防止し均質な表示を可能とする液晶表示用スペー
サ及び液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】液晶表
示装置は、図1に示されるような構造を持っている。上
下のガラス基板2の表面には、所定の形状にパターン化
された透明電極3とそれを覆う配向膜4があり、2枚の
ガラス基板2の間には液晶材料5が注入されており、ガ
ラス基板の周辺部はシール剤6で封止されている。液晶
セルの間隔を一定に保つため、液晶表示用スペーサ7
が、均一に分散配置されており、液晶セルの間隔は一般
に1〜30μm である。最後にガラス基板2の両外側に偏
光板1を配設して、液晶表示セルが完成する。
【0003】このような液晶表示装置に使用するスペー
サとしては、従来はジビニルベンゼンを主成分とする架
橋重合体微粒子が主に使用されてきた。ところで、特に
STN(スーパーツイステットネマティック)液晶パネ
ルでは、通電中に、液晶スペーサ間で液晶の配向異常の
領域が通電時間とともに拡大するという問題がある。こ
の原因は明らかにはなっていないが、この配向異常の領
域は2枚のポリイミド配向膜のラビング方向の中間の方
向に向かって成長するため、液晶分子と液晶スペーサの
電気的特性の差に起因するものと推定される。更に、保
護フィルムを除去する際に静電気が発生しやすく、これ
によりスペーサ周囲の部分で液晶分子の異常配向が発生
するという問題もしばしば発生した。これらを防止する
目的で、液晶パネル製造においては液晶パネルのいわゆ
るエージング操作が行われているが、生産効率が低下す
るなどの問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな従来技術の欠点を解決し液晶表示用スペーサまわり
又はスペーサ間での液晶の配向異常の起こらない液晶表
示用スペーサを得るべく鋭意検討を重ねた結果、液晶を
交流電圧で駆動(例えば、30V/77Hz)する液晶パネル
において、この交流電圧に対する電気的特性の差が原因
として考えられることに着目し、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、常温における誘電率(ε)
が 3.0以上である重合性単量体又は重合性単量体混合物
を重合して得られる重合体から構成される液晶表示用ス
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。
【0005】本発明の液晶表示用スペーサは、常温にお
ける誘電率(ε)が3.0 以上の重合性単量体又は重合性
単量体混合物を重合開始剤の存在下に懸濁重合、シード
重合などの方法で重合することにより得ることができ
る。本発明に用いられる重合性単量体又は重合性単量体
混合物の常温における誘電率(ε)が3.0 未満であると
通電中に、スペーサまわり又はスペーサ間で液晶の配向
異常が起こり好ましくない。本発明においては、常温に
おける誘電率が3.0 以上の単一の重合性単量体、又は単
量体混合物の誘電率が3.0 以上の2種以上の重合性単量
体混合物を用いることができる。ここで、例えば一般に
単量体の二成分混合物の誘電率は下記の式(1) で求める
ことができる。 単量体混合物の誘電率(ε)=CA ×εA +(1−CA )×εB …(1) CA=単量体Aの重量分率,εA=単量体Aの誘電率,ε
B=単量体Bの誘電率従って、重合性単量体混合物の誘
電率が 3.0以上となるためには、1)全ての単量体の誘電
率が 3.0以上、2) 3.0以下の単量体と 3.0以上の単量体
の混合物の組み合わせが可能となる。
【0006】本発明のスペーサの製造に用いることので
きる誘電率が 3.0未満の重合性単量体としては、スチレ
ン、p−メチルスチレン等のスチレン系単量体、(メ
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル等の
(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ブタジエン等を
挙げることができる。さらに、本発明のスペーサの製造
に用いることのできる誘電率が 3.0以上の重合性単量体
としては、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル系単量体
や、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル系単量体、
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、ポリオキシエチレ
ンモノ(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ポリプロピ
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)アクリレート等の多価アルコールのモ
ノ(メタ)アクリル酸エステル系単量体を用いることが
できる。
【0007】さらに主に粒子の強度の点から、架橋性単
量体を、重合性単量体中の架橋性単量体の割合が5〜70
重量%の範囲になるように用いることが好ましい。ただ
し、架橋性単量体の添加量については、前記式(1)で示
した方法で求めた誘電率を3.0以上の範囲に保つ必要が
ある。本発明に用いることのできる架橋性単量体として
は、例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、メチレンビ
スアクリルアミド、ジビニロキシブタン等の架橋性単量
体を挙げることができる。以上述べた重合性単量体と架
橋性単量体を懸濁重合、シード重合等の方法により重合
することにより本発明の液晶表示用スペーサを得ること
ができるが、これらの単量体に限定されるものではな
く、また2種以上混合して用いることが可能である。
【0008】本発明のスペーサの製造に用いることので
きる重合開始剤としては、一般に用いられる油溶性重合
開始剤が使用できる。例えば、過酸化ベンゾイル、過酸
化ラウロイル、o−クロロ過酸化ベンゾイル、o−メト
キシ過酸化ベンゾイル等の過酸化物系開始剤、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)等のアゾ系開始剤が使用できる。
【0009】さらに、これらの本発明の液晶表示用スペ
ーサとして用いられる重合体微粒子の平均粒子径は、目
的、液晶表示パネルの種類によって異なるが、通常1〜
10μm 程度である。なお、粒子径分布が広い重合体微粒
子を液晶表示パネルに組み込んだ場合には、パネル内の
2枚の透明電極の間隔を一定に保つことができず表示の
際に色むらの発生原因となるため、粒径分布の標準偏差
がその粒子径の20%以下であることが好ましい。
【0010】
【実施例】以下、本発明を合成例及び実施例により詳細
に説明するが、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。
【0011】合成例1 メタアクリロニトリル(東京化成(株)製)40部、ジビ
ニルベンゼン(純度55%)60部、重合開始剤として過酸
化ベンゾイル(日本油脂(株)製、ナイパーBW)1部を
用いて懸濁重合を行い、分級操作を施し、平均粒径6.2
μm 、標準偏差が1.5 μm である架橋重合体微粒子を得
た。尚、この時の単量体混合物の誘電率を前記式(1) よ
り算出したところ、3.70であった。得られた微粒子をイ
オン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋重合体
微粒子を得た。
【0012】合成例2 アクリロニトリル(東京化成(株)製)60部、ジビニル
ベンゼン(純度55%)40部、重合開始剤として過酸化ベ
ンゾイル(日本油脂(株)製、ナイパーBW)1部を用い
て懸濁重合を行い、分級操作を施し平均粒径6.12μm 、
標準偏差が 1.3μm である架橋重合体微粒子を得た。
尚、この時の単量体混合物の誘電率を前記式(1) より算
出したところ、3.81であった。得られた微粒子をイオン
交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して架橋重合体微粒
子を得た。
【0013】合成例3 ジビニルベンゼン(純度55%)60部、エチレングリコー
ルジメタクリレート40部、ポリエチレングリコールモノ
メタクリレート(EO付加モル数30モル)50部、重合開始
剤として過酸化ベンゾイル(日本油脂(株)製、ナイパ
ーBW)1部を用いて懸濁重合を行い、分級操作を施し平
均粒径6.16μm 、標準偏差が 1.4μm である架橋重合体
微粒子を得た。尚、この時の単量体混合物の誘電率を前
記式(1)より算出したところ、3.21であった。得られた
微粒子をイオン交換水及び溶剤で洗浄後、単離乾燥して
架橋重合体微粒子を得た。
【0014】実施例1 液晶表示用スペーサとして合成例1で得られた架橋重合
体微粒子を用いて、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成した。この表示装置に走査電圧
を印加してその表示特性を観察したところ、全面に亘っ
て表示むらのない高品位の表示が得られており、また、
スペーサまわりやスペーサ間での液晶の配向異常は認め
られなかった。
【0015】実施例2 液晶表示用スペーサとして合成例2で得られた架橋重合
体微粒子を用いた液晶表示装置の場合についても実施例
1と同様の方法で液晶表示装置を作成した。得られた表
示装置に走査電圧を印加してその表示特性を観察したと
ころ、全面に亘って表示むらのない高品位の表示が得ら
れており、また、スペーサまわりやスペーサ間での液晶
の配向異常は認められなかった。
【0016】実施例3 液晶表示用スペーサとして合成例3で得られた架橋重合
体微粒子を用いた液晶表示装置の場合についても実施例
1と同様の方法で液晶表示装置を作成した。得られた表
示装置に走査電圧を印加してその表示特性を観察したと
ころ、全面に亘って表示むらのない高品位の表示が得ら
れており、また、スペーサまわりやスペーサ間での液晶
の配向異常は認められなかった。
【0017】比較例1 スチレン50部、ジビニルベンゼン(純度55%)50部を用
いて懸濁重合を行い、分級操作を施し平均粒径 6.2μm
、標準偏差が 1.8μm である架橋重合体微粒子を得
た。尚、この時の単量体混合物の誘電率を前記式(1) よ
り算出したところ、2.50であった。得られた微粒子を用
いて実施例1と同様の方法で液晶表示装置を作成した。
得られた表示装置に走査電圧を印加してその表示特性を
観察したところ、全面に亘って液晶の配向異常が発生し
ており、表示品位の著しい低下が認められた。
【0018】
【発明の効果】上記の実施例の結果からも明らかなよう
に、本発明で得られる液晶表示用スペーサは、液晶の配
向異常の防止効果に優れており、液晶表示用スペーサと
して好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶表示装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 偏光板 2 ガラス基板 3 透明電極 4 配向膜 5 液晶材料 6 シール剤 7 スペーサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 常温における誘電率(ε)が 3.0以上で
    ある重合性単量体又は重合性単量体混合物を重合して得
    られる重合体から構成される液晶表示用スペーサ。
  2. 【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。
JP22138592A 1992-08-20 1992-08-20 液晶表示用スペーサ及び液晶表示装置 Pending JPH0667182A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06273774A (ja) * 1993-03-19 1994-09-30 Sekisui Finechem Co Ltd 液晶表示素子用スペーサーおよびそれを用いた液晶表示素子
US5726728A (en) * 1993-09-28 1998-03-10 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and a production method utilizing surface free energies for the same
JP2001290156A (ja) * 1999-04-02 2001-10-19 Sekisui Chem Co Ltd 液晶表示素子用スペーサ及び液晶表示素子
KR100479745B1 (ko) * 1996-07-25 2005-09-02 롬 앤드 하스 캄파니 스페이서-함유액정표시장치및스페이서제조방법
JP2012184420A (ja) * 2011-02-17 2012-09-27 Japan Exlan Co Ltd 表面積の大きい真球状架橋ポリアクリロニトリル系微粒子

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