JPWO2007114145A1 - 液晶スペーサー形成用インク及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、インクジェット印刷法により形成される液晶スペーサーのドットの直径を十分に小径化することが可能な液晶スペーサー形成用インクを提供することを目的とし、２５℃における表面張力が２８ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、２５℃における粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である、液晶スペーサー形成用インクを提供する。

Description

本発明は、液晶スペーサー形成用インク及びそれを用いた液晶表示装置に関する。

近年、カラーテレビやパーソナルコンピューター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。これらの液晶表示装置においては、透明電極などを設けたガラスなどの透明な２枚の基板間に１〜１０μｍ程度のギャップが設けられており、そのギャップに液晶物質が封入されて液晶層が形成されている。そして、この液晶層に対して電極を通じて電界を印加し、液晶物質を配向させることで、バックライトの光の透過・不透過をコントロールし、画像を表示させる。

このような液晶表示装置において、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等が発生する。そのため、従来、均一な粒度分布を有するシリカ粒子や金属酸化物粒子、熱可塑性樹脂粒子などのビーズをスペーサーとして基板間に配置し、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方法が用いられてきた。

しかしながら、この種の粒子を用いた液晶スペーサー（粒子状スペーサー）は、基板上に散布する方法で配置されているため、基板表面に固定されておらず、液晶表示装置の振動により粒子状スペーサーが移動して表示バラツキが生じる問題があった。また、散布により粒子状スペーサーを配置するため、所望の位置に配置できず分布にバラツキが生じたり、不要な部分に粒子状スペーサーが配置されるなどして、表示バラツキや光りぬけなどの表示不良が発生する場合があった。

こうした粒子状スペーサーの移動の問題を改善するため、粒子状スペーサーの表面を、低融点の合成樹脂やワックス等の付着層で被覆したものが提案されている。しかしながら、付着層を形成した粒子状スペーサーも散布により基板上に配置するため、分布バラツキの問題は避けられない。

更に、これらの問題を改善する方法として、一方の基板上に紫外線硬化型樹脂を塗布し、乾燥した後、露光・現像（フォトリソグラフィー法）を行うことで液晶スペーサーを形成する方法が提案されている。この方法によれば、所望の位置に液晶スペーサーとなるパターンを形成でき、また、一般的に基板への付着力も有するため、粒子状スペーサーと比べて配向異常やコントラスト低下などの問題を改善することが可能である。

しかし、このようなフォトリソグラフィー法では、一旦、基板全面にスペーサー材料を塗布した後に不要部分を取除く作業が必要であり、材料のロスが多くなったり、現像・剥離などの工程を含むため製造ラインが長くなってしまうといった問題がある。また、所望の位置にスペーサーを形成するためには、それぞれの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、工程を複雑にしていた。更に、近年、液晶表示装置の製造サイズの大型化が進み、スペーサー材料の均一塗布や対応する版の準備など、大型化への対応に苦慮していた。

ところで、近年プリント配線板などの配線形成手法として、下記特許文献１に記載されているようなインクジェット印刷装置の適用が提案されている。インクジェット印刷装置はＣＡＤデータなどの電子データから直接パターニングできるため、フォトリソグラフィー法のような版の準備を必要としないという利点がある。また、ヘッドから吐出される液滴量を一定にコントロールできるため、形成する膜パターンの厚みムラも起きにくい。

また、このインクジェット印刷装置をスペーサー付カラーフィルタの製造に利用することが提案されている（下記特許文献２参照）。この方法では、カラーフィルター上にインクジェット印刷法によりスペーサーを形成し、このスペーサー付カラーフィルターを、液晶を挟持する基板として使用する。

特開２００３−８０６９４号公報 特開２００１−８３５２４号公報

液晶表示装置は、年々、高精細な画像を得るために表示画素数が増加しており、それに伴い基板上に形成するスペーサーの直径も小径化する必要がある。理論上、インクジェット印刷法では、吐出液滴量を少なくすることでドットの直径（ドット径）の小径化が可能となる。しかしながら、上記方法を用いてドットの直径を小径化する場合、吐出安定性の確保が難しくなるなどの問題が生じやすい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、インクジェット印刷法により形成される液晶スペーサーのドットの直径を十分に小径化することが可能な液晶スペーサー形成用インク、及び、それを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、２５℃における表面張力が２８ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、２５℃における粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である、液晶スペーサー形成用インクを提供する。

かかる液晶スペーサー形成用インクによれば、上記範囲の表面張力及び粘度を有していることにより、インクジェット印刷法により液晶スペーサーを形成した場合に、そのドットの直径を十分に小径化することができる。また、かかる液晶スペーサー形成用インクによれば、インクジェットヘッドの目詰まりの発生を十分に抑制することができ、良好な印字性を得ることができる。

また、本発明の液晶スペーサー形成用インクは、絶縁性の樹脂組成物と、２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ未満である溶剤と、を含有することが好ましい。かかる溶剤を含有することで、液晶スペーサー形成用インクは、溶剤の揮発によるインク粘度の上昇を十分に抑えることができ、インクジェットヘッドの目詰まりの発生をより十分に抑制することが可能となる。

ここで、上記絶縁性の樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を含むものであることが好ましい。絶縁性の樹脂組成物として熱硬化性樹脂を含むことにより、液晶スペーサー形成用インクは、インクの低粘度化が可能となり、安定した吐出性を得ることができる。

また、上記絶縁性の樹脂組成物は、エポキシ樹脂と硬化剤とを含むものであることが好ましい。絶縁性の樹脂組成物としてエポキシ樹脂と硬化剤とを含むことにより、液晶スペーサー形成用インクは、樹脂骨格の異なるエポキシ樹脂や硬化剤を適宜選択して用いることにより、硬化物の物性を所望の値にコントロールすることが可能となる。

また、上記エポキシ樹脂は、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を縮合反応させて得られるグリシジルエーテル化物であることが好ましい。更に、上記硬化剤は、同様の観点から、フェノール化合物とアルデヒド化合物とを縮合反応させて得られる縮合物であることが好ましい。

更に、本発明の液晶スペーサー形成用インクは、直径の標準偏差が１０％以下である粒子を含有していてもよい。かかる粒子を含有する場合、液晶スペーサー形成用インクは、液晶層の厚みを一定に保ちやすくなる。

ここで、上記粒子は、平均粒径が１．０〜１０．０μｍの粒子であることが好ましい。粒子の平均粒径として１．０〜１０．０μｍのうちの所望の粒径を選択することにより、液晶層の厚みを適切な値で一定に保つことが可能となる。

また、上記粒子は、無機化合物からなる粒子であってもよく、有機化合物からなる粒子であってもよい。上記粒子が無機化合物からなる粒子である場合、耐変形性や耐熱性の観点から好ましい。一方、上記粒子が有機化合物からなる粒子である場合、物性の調整が容易であるなどの観点から好ましい。

本発明はまた、対向させて配置した２枚の基板と、上記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スペーサーと、を備える液晶表示装置であって、上記液晶スペーサーが、上記本発明の液晶スペーサー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、液晶表示装置を提供する。

かかる液晶表示装置は、その液晶スペーサーが本発明の液晶スペーサー形成用インクを用いて形成されているため、液晶スペーサーのドットの直径を十分に小径化することができ、更なる高精細化を実現することができる。また、液晶スペーサーを、本発明の液晶スペーサー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する場合、工程時間を短縮することができ、且つ、基板の所望の位置に液晶スペーサーを効率的に形成することができる。

本発明によれば、インクジェット印刷法により形成される液晶スペーサーのドットの直径を十分に小径化することが可能な液晶スペーサー形成用インクを提供することができる。また、本発明によれば、上記液晶スペーサー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た液晶スペーサーを有する高精細な液晶表示装置を提供することができる。

粒子を含有しない液晶スペーサー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した液晶スペーサーの一例を示す模式断面図である。 図１の液晶スペーサーの上面図である。 粒子を含有する液晶スペーサー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した液晶スペーサーの一例を示す模式断面図である。 図１の液晶スペーサーの上面図である。 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。

符号の説明

１…液晶表示装置、２ａ，２ｂ…電極、３ａ，３ｂ…基板部材、５ａ，５ｂ…偏光板、６ａ，６ｂ…基板、７…カラーフィルター、８…位相差板、９…バックライト、１０，２０…液晶スペーサー、１３…シール材、１７ａ，１７ｂ…配向層、１８…液晶層、２１…粒子、２２…樹脂、２３…基板。

以下、場合により図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本発明の液晶スペーサー形成用インク（液晶表示装置用スペーサ形成インク）は、インクジェット印刷法により液晶スペーサーを形成するために好適に用いられるものである。

この液晶スペーサー形成用インクは、２５℃における表面張力が２８ｍＮ／ｍ以上であることが必要である。インクの表面張力を２８ｍＮ／ｍ以上とすることで、インクジェット印刷法により基板上にインクを印刷した場合に、得られる液晶スペーサーのドットの直径を十分に小径化することができる。また、液晶スペーサー形成用インクの２５℃における表面張力は、液晶スペーサーのドットの直径をより十分に小径化できることから、２８〜８０ｍＮ／ｍの範囲であることがより好ましい。なお、本発明の液晶スペーサー形成用インクには、表面自由エネルギーを所望の範囲に調整するため、一般に知られた添加剤や溶剤、樹脂、水などを加えることができる。

また、本発明の液晶スペーサー形成用インクの粘度は、２５℃で５０ｍＰａ・ｓ以下であることが必要である。インクの粘度を５０ｍＰａ・ｓ以下とすることで、インクジェット印刷時の不吐出ノズルの発生や、ノズルの目詰まりを十分に防止することができ、良好な印字性を得ることができる。また、液晶スペーサー形成用インクの２５℃における粘度は、印字性をより向上できるとともに液滴の小滴化に効果的であることから、３〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。

また、本発明の液晶スペーサー形成用インクは、絶縁性の樹脂組成物と、２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ未満である溶剤と、を含有するものであることが好ましい。

本発明の液晶スペーサー形成用インクにおいて、２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ未満の溶剤を使用することで、溶剤の揮発によるインク粘度の上昇を十分に抑えることができる。例えば、２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３以上のインクを使用すると、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、更にインクジェットヘッドの目詰まりが生じやすくなる。これに対し、インクの蒸気圧を１．３４×１０^３Ｐａ未満の所望の値にすることで、上記の現象を回避することができる。なお、本発明の液晶スペーサー形成用インクは、蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ未満の溶剤とともに、蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ以上の溶剤を含んでいてもよいが、その配合割合は、溶剤全量を基準として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％以下とすることが更に好ましい。

各々の溶剤は、２５℃における蒸気圧が所望の範囲であり、且つ、後述する絶縁性の樹脂を分散又は溶解可能なものであればどのようなものでもよい。２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ未満の溶剤として具体的には、ガンマブチロラクトン、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１．３４×１０^３Ｐａ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。

液晶スペーサー形成用インク中における溶媒の含有割合については、特に限定されず、液晶スペーサー形成用インクの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、液晶スペーサー形成用インク全量を基準として５０〜９９質量％とすることが好ましい。

本発明の液晶スペーサー形成用インクに用いられる絶縁性の樹脂組成物は、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を含有するものであればどのようなものでもよく、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、アルキッド樹脂等を構成する、モノマー、オリゴマー及びポリマー等を含む組成物が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、これらの絶縁体材料を印刷配線板に用いる場合には、耐熱性、絶縁性及び接着性の観点から、熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物を用いることが好ましく、特にエポキシ樹脂を含有する樹脂組成物を用いることが好ましい。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、基板に塗布した後、加熱処理することにより溶剤除去及び樹脂の硬化を行うことで液晶スペーサーを形成することができる。また、樹脂組成物には必要に応じて、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よい。

上記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、フェノール化合物とアルデヒド化合物とを縮合反応させて得られるグリシジルエーテル化物等が挙げられる。

上述した中でも、エポキシ樹脂としては、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を縮合反応させて得られるグリシジルエーテル化物を含むものが好ましい。

上記フェノール化合物としては、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等が挙げられる。また、上記アルデヒド化合物としては、ホルムアルデヒドやサリチルアルデヒド等が挙げられる。

また、エポキシ樹脂としては、上述したもの以外に、例えば、二官能フェノール類のグリシジルエーテル化物、二官能アルコール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、並びにこれらの水素又はハロゲン化物等を用いることができる。

なお、上述したエポキシ樹脂の分子量は特に制限されない。また、上述したエポキシ樹脂は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

更に、本発明の液晶スペーサー形成用インクにおいては、上記樹脂組成物が上記エポキシ樹脂と該エポキシ樹脂を硬化する硬化剤とを含有することが好ましい。

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類；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などのフェノール化合物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化合物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。これらの中でも、硬化剤としては、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が好ましい。これらの化合物の分子量は特に制限されない。また、これらの硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

液晶スペーサー形成用インク中における絶縁性の樹脂組成物の含有割合については、液晶スペーサー形成用インクの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、液晶スペーサー形成用インク全量を基準として１〜５０質量％とすることが好ましい。

また、本発明の液晶スペーサー形成用インクは、直径の標準偏差が１０％以下の粒子を含むことが好ましい。また、上記粒子の直径の標準偏差は、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが特に好ましい。直径の標準偏差が１０％以下の粒子を用いることにより、液晶層の厚みのバラツキを抑制することができる。

粒子の直径は、所望の基板間のギャップに合わせて適宜選択することができるが、一般的には平均粒径１．０〜１０．０μｍの粒子が用いられる。上記粒子として、求める液晶層の厚みとなる直径の粒子を選択することで、液晶層の厚みを所望の値で一定に保つことが可能となる。

この粒子（ビーズ）の材質としては、シリカ、ガラス、金属酸化物などの無機化合物や、ポリスチレン、ポリプロピレン、シリコーン樹脂、ジビニルベンゼン、ベンゾグアナミン、スチレンなどのモノマーを重合あるいは架橋して得られる球状のポリマー等、上記溶剤に溶解しない架橋重合体などのプラスチックからなる有機粒子が好ましい。かかる粒子としては、従来、散布法などで粒子状スペーサーとして使用されてきた粒子や、それと同等の力学的特性や純度を有する粒子を使用することができる。また、これらの粒子は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

液晶スペーサー形成用インク中における上記粒子の含有割合については、液晶スペーサー形成用インクの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、液晶スペーサー形成用インク全量を基準として０．０１〜２５質量％とすることが好ましい。

また、粒子の分散性を向上させるために、樹脂溶液中に粒子を分散した後、又は粒子と溶剤との混合物の状態で、ホモジナイザー、ビーズミル、サンドミル等の分散機による分散処理を単独又は組み合わせて行うことが好ましい。これにより、粒子の平均分散粒径を低減することができる。また、超音波発振器を備えた装置によって粒子を分散させることもできる。分散後、得られた複合材料液中に気泡が発生した場合は、減圧下への放置、減圧下での攪拌脱泡等により複合材料液中の気泡を除去することができる。

図１は、本発明の液晶スペーサー形成用インクを用い、インクジェット印刷法により基板上に形成した液晶スペーサーの一例を示す模式断面図である。また、図２は、図１の液晶スペーサーの上面図である。図１及び２に示したように、液晶スペーサー２０は、上記液晶スペーサー形成用インクを乾燥してなるものであって、上記粒子を含有せず、樹脂で構成され、基板２３上にドット状に形成される。そして、この液晶スペーサー２０は、上記本発明の液晶スペーサー形成用インクを用いて形成されているため、そのドットの直径が十分に小径化されている。

一方、図３は、上記粒子を含有する場合の本発明の液晶スペーサー形成用インクを用い、インクジェット印刷法により基板上に形成した液晶スペーサーの一例を示す模式断面図である。また、図４は、図３の液晶スペーサーの上面図である。図１及び２に示したように、液晶スペーサー２０は、上記液晶スペーサー形成用インクを乾燥してなるものであって、粒子２１と樹脂２２とで構成され、基板２３上にドット状に形成される。そして、この液晶スペーサー２０は、上記本発明の液晶スペーサー形成用インクを用いて形成されているため、そのドットの直径が十分に小径化されている。また、液晶スペーサー２０が粒子２１を含むことにより、液晶表示装置を形成した場合に、液晶層の厚みを一定に保つ効果が大きくなる。なお、液晶スペーサー２０が上記液晶スペーサー形成用インクを用いてドット状に形成されることで、粒子２１は加熱乾燥時の液滴内の対流等により、図３及び４に示すように液晶スペーサー２０内の中央部に寄りやすい。そのため、不要な場所に粒子２１が配置されず、液晶表示装置を形成した場合に、液晶層の厚みを効果的に一定に保ちやすくなる。

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、対向させて配置した２枚の基板と、上記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スペーサーと、を備える液晶表示装置である。そして、上記液晶スペーサーは、上記本発明の液晶スペーサー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、液晶スペーサーは、例えば、液晶スペーサー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。

図５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５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、カラーフィルター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。

このような液晶表示装置において、図５に示すように、液晶スペーサー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。液晶スペーサー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。

また、液晶スペーサー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。この液晶スペーサー１０は、本発明の液晶スペーサー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均等な間隔で容易に配設することができるとともに、そのドットの直径を十分に小径化することができ、特に高精細な液晶表示装置を実現することができる。

図５に示す基板部材６ａ、ｂ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、ｂ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。

電極２ａ、ｂ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、ｂとしては、プラスチック板、ガラス板等が挙げられる。また、カラーフィルター７、位相差板８、偏光板５ａ、ｂ及びバックライト９については、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、ｂ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。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各実施例及び比較例の液晶スペーサー形成用インクの粘度は、株式会社エー・アンド・ディー社製の小型振動式粘度計ＣＪＶ５０００（商品名）を用いて２５℃で測定した。また、液晶スペーサー形成用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、協和界面化学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。

（実施例１）
ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（商品名：Ｎ−８６５、大日本インキ化学工業株式会社製）９．６８ｇ、ビスフェノールＡノボラック樹脂（商品名：ＶＨ−４１７０、大日本インキ化学工業株式会社製）５．３１ｇ、及び、２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製）０．０１ｇをガンマブチロラクトン（２５℃における蒸気圧２．３×１０^２Ｐａ）８５．０ｇに溶解し、粘度５．８ｍＰａ・ｓ、表面張力４４．１ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（実施例２）
実施例１で得られた液晶スペーサー形成用インクに、ポリエーテル変性ポリメチルアルキルシロキサン溶液（商品名：ＢＹＫ−３２０、ビックケミー社製）を０．０３ｇ加え、粘度５．６ｍＰａ・ｓ、表面張力４３．８ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（実施例３）
実施例１で得られた液晶スペーサー形成用インクに、ビニル系重合物（商品名：ディスパロンＬＨＰ−９０、楠本化成社製）を０．１ｇ加え、粘度５．７ｍＰａ・ｓ、表面張力３４．０ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（実施例４）
ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（商品名：Ｎ−８６５、大日本インキ化学工業株式会社製）９．６８ｇ、ビスフェノールＡノボラック樹脂（商品名：ＶＨ−４１７０、大日本インキ化学工業株式会社製）５．３１ｇ、及び、２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製）０．０１ｇをガンマブチロラクトン（２５℃における蒸気圧２．３×１０^２Ｐａ）６０．０ｇに溶解し、粘度８．９ｍＰａ・ｓ、表面張力４４．１ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（実施例５）
実施例１で得られた液晶スペーサー形成用インクに、ジビニルベンゼンモノマーを架橋して得られる球状の架橋重合体粒子（平均粒径３．８μｍ、標準偏差５％）を０．６ｇ加え、ホモジナイザー（回転数５，５００ｒｐｍ、時間５分）で攪拌し、粘度５．８ｍＰａ・ｓ、表面張力４４．１ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（実施例６）
実施例１で得られた液晶スペーサー形成用インクに、ジビニルベンゼンモノマーを架橋して得られる球状の架橋重合体粒子（平均粒径３．８μｍ、標準偏差５％）を１．２ｇ加え、ホモジナイザー（回転数５，５００ｒｐｍ、時間５分）で攪拌し、粘度６．１ｍＰａ・ｓ、表面張力４４．１ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（実施例７）
ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（商品名：Ｎ−８６５、大日本インキ化学工業株式会社製）９．６８ｇ、ビスフェノールＡノボラック樹脂（商品名：ＶＨ−４１７０、大日本インキ化学工業株式会社製）５．３１ｇ、及び、２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製）０．０１ｇをガンマブチロラクトン（２５℃における蒸気圧２．３×１０^２Ｐａ）６０．０ｇに溶解し、樹脂溶液を得た。そこに、ジビニルベンゼンモノマーを架橋して得られる球状の架橋重合体粒子（平均粒径３．８μｍ、標準偏差５％）を１．０ｇ加え、ホモジナイザー（回転数５，５００ｒｐｍ、時間５分）で攪拌し、粘度９．９ｍＰａ・ｓ、表面張力４４．１ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（比較例１）
実施例１で得られた液晶スペーサー形成用インクに、アクリル系重合物（商品名：ディスパロンＬＨＰ−９５、楠本化成社製）を０．１ｇ加え、粘度５．７ｍＰａ・ｓ、表面張力２５．０ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（比較例２）
ガンマブチロラクトン８５．０ｇに代えて、メチルエチルケトン（２５℃における蒸気圧１．２×１０^４Ｐａ）８５．０ｇを使用した以外は実施例１と同様にして、粘度３．０ｍＰａ・ｓ、表面張力２４．０ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（比較例３）
ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（商品名：Ｎ−８６５、大日本インキ化学工業株式会社製）９．６８ｇ、ビスフェノールＡノボラック樹脂（商品名：ＶＨ−４１７０、大日本インキ化学工業株式会社製）５．３１ｇ、及び、２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製）０．０１ｇをガンマブチロラクトン（２５℃における蒸気圧２．３×１０^２Ｐａ）２２．５ｇに溶解し、粘度５３．３ｍＰａ・ｓ、表面張力４４．１ｍＮ／ｍの液晶スペーサー形成用インクを得た。

（吐出性評価）
実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた液晶スペーサー形成用インクを、インクジェット印刷装置（商品名：ＭＪＰ−１５００Ｖ、マイクロジェット社製）を用いて吐出性（目詰まりの有無）の評価を行った。その結果、実施例１〜７及び比較例１の液晶スペーサー形成用インクでは、インクジェットヘッドの目詰まりを生じることなく良好に吐出することができた。これに対し、比較例２の液晶スペーサー形成用インクでは、インクジェットヘッドの目詰まりが生じた。これは、比較例２の液晶スペーサー形成用インクでは、２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３以上のメチルエチルケトンを使用しているためであると考えられる。また、比較例３の液晶スペーサー形成用インクは吐出できなかった。これは、比較例３の液晶スペーサー形成用インクのインク粘度が高いためであると考えられる。

（スペーサー印刷物直径の測定）
実施例１〜７及び比較例１で得られた液晶スペーサー形成用インクを、表面自由エネルギー３１ｍＪ／ｍ^２の基板上に、インクジェット印刷装置（商品名：ＭＪＰ−１５００Ｖ、マイクロジェット社製）を用いて、１滴あたり２５ｐＬで印刷した。その後、１８０℃のオーブン中で６０分間加熱乾燥し、ドット状の液晶スペーサーを形成した。このドットの直径を測定したところ、実施例１〜７の液晶スペーサー形成用インクを用いた場合には直径５０μｍであったが、比較例１の液晶スペーサー形成用インクを用いた場合には直径７０μｍと大径であった。

以上説明したように、本発明によれば、インクジェット印刷法により、液晶表示装置用のドットの直径の小さい液晶スペーサーを形成可能な液晶スペーサー形成用インク及びそれを用いた液晶表示装置を提供することができる。

Claims (11)

1. ２５℃における表面張力が２８ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、２５℃における粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である、液晶スペーサー形成用インク。
2. 絶縁性の樹脂組成物と、２５℃における蒸気圧が１．３４×１０^３Ｐａ未満である溶剤と、を含有する、請求項１に記載の液晶スペーサー形成用インク。
3. 前記絶縁性の樹脂組成物が、熱硬化性樹脂を含むものである、請求項２に記載の液晶スペーサー形成用インク。
4. 前記絶縁性の樹脂組成物が、エポキシ樹脂と硬化剤とを含むものである、請求項２又は３に記載の液晶スペーサー形成用インク。
5. 前記エポキシ樹脂が、フェノール化合物とアルデヒド化合物とを縮合反応させて得られるグリシジルエーテル化物である、請求項４に記載の液晶スペーサー形成用インク。
6. 前記硬化剤が、フェノール化合物とアルデヒド化合物とを縮合反応させて得られる縮合物である、請求項４又は５に記載の液晶スペーサー形成用インク。
7. 直径の標準偏差が１０％以下である粒子を含有する、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の液晶スペーサー形成用インク。
8. 前記粒子は、平均粒径が１．０〜１０．０μｍの粒子である、請求項７に記載の液晶スペーサー形成用インク。
9. 前記粒子は、無機化合物からなる粒子である、請求項７又は８に記載の液晶スペーサー形成用インク。
10. 前記粒子は、有機化合物からなる粒子である、請求項７又は８に記載の液晶スペーサー形成用インク。
11. 対向させて配置した２枚の基板と、
    前記基板間に封入された液晶物質からなる液晶層と、
    前記液晶層の厚さを一定に保つために前記基板間に配置された液晶スペーサーと、
    を備える液晶表示装置であって、
    前記液晶スペーサーが、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の液晶スペーサー形成用インクを用いてインクジェット印刷法により前記基板上の所望の位置に形成されたものである、液晶表示装置。

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