WO2007114145A1

WO2007114145A1 - 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

Info

Publication number: WO2007114145A1
Application number: PCT/JP2007/056595
Authority: WO
Inventors: Yasushi Kumashiro; Naoki Maruyama; Kazunori Yamamoto
Original assignee: Hitachi Chemical Company, Ltd.
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2007-10-11
Also published as: TWI454808B; KR20090008296A; TW200804940A; EP2009489A1; CN101416103B; CN101416103A; JPWO2007114145A1; US8040486B2; JP5287238B2; EP2009489A4; US20100328599A1

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°Cにおける表面張力が２８ｍＮ／ｍ以上であり、且つ、２５°C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

液晶スぺーサ一形成用インク及びそれを用いた液晶表示装置技術分野

[0001] 本発明は、液晶スぺーサ一形成用インク及びそれを用いた液晶表示装置に関する背景技術

[0002] 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 1〜10 μ m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。

[0003] 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、表示ムラゃ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、熱可塑性榭脂粒子などのビーズをスぺーサ一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。

[0004] しかしながら、この種の粒子を用いた液晶スぺーサー（粒子状スぺーサ一）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ぺーサ一が移動して表示バラツキが生じる問題があつた。また、散布により粒子状スぺ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ぺーサ一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。

[0005] こうした粒子状スぺーサ一の移動の問題を改善するため、粒子状スぺーサ一の表面を、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。しカゝしながら、付着層を形成した粒子状スぺ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、。 [0006] 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榭脂を塗布し、乾燥した後、露光 ·現像 (フォトリソグラフィ一法)を行うことで液晶スぺ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ぺーサ一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、粒子状スぺーサ一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。

[0007] しかし、このようなフォトリソグラフィ一法では、ー且、基板全面にスぺ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つたり、現像- 剥離などの工程を含むため製造ラインが長くなつてしまうといった問題がある。また、所望の位置にスぺ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一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、スぺ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。

[0008] 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ユングできるため、フォトリソグラフィ一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

[0009] また、このインクジェット印刷装置をスぺ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ぺーサーを形成し、このスぺ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。

[0010] 特許文献 1 :特開 2003— 80694号公報

特許文献 2：特開 2001— 83524号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 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ぺーサ一の直径も小径ィ匕する必要がある。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)の小径ィ匕が可能となる。し力しながら、上記方法を用いてドットの直径を小径ィ匕する場合、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。

[0012] 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ぺーサ一のドットの直径を十分に小径ィ匕することが可能な液晶スぺ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。課題を解決するための手段

[0013] 上記目的を達成するために、本発明は、 25°Cにおける表面張力が 28mNZm以上であり、且つ、 25°Cにおける粘度が 50mPa's以下である、液晶スぺーサ一形成用インクを提供する。

[0014] 力かる液晶スぺーサ一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ぺ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ィ匕することができる。また、かかる液晶スぺーサ一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。

[0015] また、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクは、絶縁性の榭脂組成物と、 25°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa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、液晶スぺーサ一形成用インクは、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。

[0016] ここで、上記絶縁性の榭脂組成物は、熱硬化性榭脂を含むものであることが好ましい。絶縁性の榭脂組成物として熱硬化性榭脂を含むことにより、液晶スぺーサ一形成用インクは、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。

[0017] また、上記絶縁性の榭脂組成物は、エポキシ榭脂と硬化剤とを含むものであることが好ましい。絶縁性の榭脂組成物としてエポキシ榭脂と硬化剤とを含むことにより、液晶スぺーサ一形成用インクは、榭脂骨格の異なるエポキシ榭脂ゃ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。 [0018] また、上記エポキシ榭脂は、耐熱性や接着性の観点から、フエ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ィ匕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、フエノールイ匕合物とアルデヒドィ匕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ヽ。

[0019] 更に、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクは、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。カゝかる粒子を含有する場合、液晶スぺーサ一形成用インクは、液晶層の厚みを一定に保ちやすくなる。

[0020] ここで、上記粒子は、平均粒径が 1. 0-10. 0 μ m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. 0 m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。

[0021] また、上記粒子は、無機化合物力なる粒子であってもよぐ有機化合物力なる粒子であってもよい。上記粒子が無機化合物力もなる粒子である場合、耐変形性ゃ耐熱性の観点力好ましい。一方、上記粒子が有機化合物力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力も好ましい。

[0022] 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っために上記基板間に配置された液晶スぺーサ一と、を備える液晶表示装置であって、上記液晶スぺーサ一が、上記本発明の液晶スぺーサ一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。

[0023] 力かる液晶表示装置は、その液晶スぺーサ一が本発明の液晶スぺーサ一形成用インクを用いて形成されているため、液晶スぺーサ一のドットの直径を十分に小径ィ匕することができ、更なる高精細化を実現することができる。また、液晶スぺーサーを、本発明の液晶スぺーサ一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ぺーサーを効率的に形成することができる。

発明の効果

[0024] 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ぺーサ一のドットの直径を十分に小径ィ匕することが可能な液晶スぺーサ一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、上記液晶スぺーサ一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ぺ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。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]粒子を含有しない液晶スぺーサ一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ぺーサ一の一例を示す模式断面図である。

[図 2]図 1の液晶スぺーサ一の上面図である。

[図 3]粒子を含有する液晶スぺーサ一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ぺーサ一の一例を示す模式断面図である。

[図 4]図 1の液晶スぺーサ一の上面図である。

[図 5]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

[0026] 1…液晶表示装置、 2a, 2b…電極、 3a, 3b…基板部材、 5a, 5b…偏光板、 6a, 6 b…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…液晶スぺーサ一、 13· ··シール材、 17a, 17b…配向層、 18· ··液晶層、 21· ··粒子、 22· ··榭脂、 23…基板。

発明を実施するための最良の形態

[0027] 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。

[0028] 本発明の液晶スぺーサ一形成用インク (液晶表示装置用スぺーサ形成インク）は、インクジェット印刷法により液晶スぺーサーを形成するために好適に用いられるものである。

[0029] この液晶スぺーサ一形成用インクは、 25°Cにおける表面張力が 28mNZm以上であることが必要である。インクの表面張力を 28mNZm以上とすることで、インクジエツト印刷法により基板上にインクを印刷した場合に、得られる液晶スぺーサ一のドットの直径を十分に小径ィ匕することができる。また、液晶スぺーサ一形成用インクの 25°Cにおける表面張力は、液晶スぺーサ一のドットの直径をより十分に小径ィ匕できることから、 28〜80mNZmの範囲であることがより好ましい。なお、本発明の液晶スぺ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、榭脂、水などを加えることができる。

[0030] また、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクの粘度は、 25°C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、液晶スぺーサ一形成用インクの 25°C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、 3〜30m Pa' sであることが好ましい。

[0031] また、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクは、絶縁性の榭脂組成物と、 25°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa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。

[0032] 本発明の液晶スぺーサ一形成用インクにおいて、 25°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa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°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³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力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 X 10³Pa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、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクは、蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa 未満の溶剤とともに、蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa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ぐ 50質量 %以下とすることがより好ましぐ 40質量％以下とすることが更に好ましい。

[0033] 各々の溶剤は、 25°Cにおける蒸気圧が所望の範囲であり、且つ、後述する絶縁性の榭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、。 25°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa未満の溶剤として具体的には、ガンマプチ口ラタトン、シクロへキサノン、 N—メチルー 2—ピロリドン、ァ-ソール、エチレングリコールモノメチルェーテノレアセテート、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°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa以上の溶剤として具体的には、メチルェチルケトン、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。

[0034] 液晶スぺーサ一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、液晶スぺーサ一形成用インクの 25°C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、液晶スぺーサ一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。

[0035] 本発明の液晶スぺーサ一形成用インクに用いられる絶縁性の榭脂組成物は、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ぐ例えば、エポキシ榭脂、フエノール榭脂、ポリイミド榭脂、ポリアミド榭脂、ポリアミドイミド榭脂、シリコーン変性ポリアミドイミド榭脂、ポリエステル榭脂、シァネートエステル榭脂、 BTレジン、アクリル榭脂、メラミン榭脂、ウレタン榭月旨、アルキッド榭脂等を構成する、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。

[0036] 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、熱硬化性榭脂を含有する榭脂組成物を用いることが好ましぐ特にエポキシ榭脂を含有する榭脂組成物を用いることが好まし、。熱硬化性榭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榭脂の硬化を行うことで液晶スぺーサーを形成することができる。また、榭脂組成物には必要に応じて、硬化促進剤、カツプリング剤、酸化防止剤、充填剤などを配合してもよい。

[0037] 上記エポキシ榭脂としては、例えば、ビスフエノール A型エポキシ榭脂、ビスフエノール F型エポキシ榭脂、ビスフエノール S型エポキシ榭脂、ビフエノール型エポキシ榭脂、脂環式エポキシ榭脂、脂肪族鎖状エポキシ榭脂、グリシジルエステル型エポキシ榭脂、フエ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ェ一テルィ匕物等が挙げられる。

[0038] 上述した中でも、エポキシ榭脂としては、耐熱性や接着性の観点から、フエノール化合物とアルデヒドィ匕合物とを縮合反応させて得られるグリシジルエーテルィ匕物を含むものが好ましい。

[0039] 上記フエノール化合物としては、フエノール、クレゾール、アルキルフエノール、カテコール、ビスフエノール F、ビスフエノール A、ビスフエノール 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。

[0040] また、エポキシ榭脂としては、上述したもの以外に、例えば、二官能フエ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、ポリフエ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さる。

[0041] なお、上述したエポキシ榭脂の分子量は特に制限されな、。また、上述したェポキシ榭脂は、 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。

[0042] 更に、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクにおいては、上記榭脂組成物が上記エポキシ榭脂と該エポキシ榭脂を硬化する硬化剤とを含有することが好ましい。

[0043] エポキシ榭脂とともに用いられる硬化剤としては、例えば、ジエチレントリァミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレンジァミン、ジアミノジフエニルメタン、ジアミノジフエニルスルホン、 m—フエ-レンジァミン、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、へ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、メチルへ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—ェチルイミダゾール、 2—ェチルー 4 —メチルイミダゾール、 2—フエ-ルイミダゾール、 2—ゥンデシルイミダゾール、 1—ベンジルー 2—メチルイミダゾール、 2—へプタデシルイミダゾール、 4, 5—ジフエ-ルイミダゾール、 2—メチルイミダゾリン、 2—フエ-ルイミダゾリン、 2—ゥ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—フエ-ルー 4—メチルイミダゾール、 2—ェチルイミダゾリン、 2—イソプ口ピルイミダゾリン、 2, 4—ジメチルイミダゾリン、 2—フエ-ル一 4—メチルイミダゾリンなどのイミダゾール類;ィミノ基がアクリロニトリル、フエ-レンジイソシァネート、トルイジンイソシァネート、ナフタレンジイソシァネート、メチレンビスフエニノレイソシァネート、メラミンアタリレートなどでマスクされたイミダゾール類；ビスフエノール F、ビスフエノ一ル八、ビスフエノール S、ポリビュルフエノールなどのフエノール類；フエノール、タレゾーノレ、アルキルフエノール、カテコール、ビスフエノーノレ F、ビスフエノーノレ A、ビスフェノール Sなどのフエ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ァ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、フエ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。

[0044] 液晶スぺーサ一形成用インク中における絶縁性の榭脂組成物の含有割合につヽては、液晶スぺーサ一形成用インクの 25°C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、液晶スぺーサ一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。

[0045] また、本発明の液晶スぺーサ一形成用インクは、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%以下であること力り好ましぐ 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。

[0046] 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. 0 m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。

[0047] この粒子 (ビーズ)の材質としては、シリカ、ガラス、金属酸ィ匕物などの無機化合物や、ポリスチレン、ポリプロピレン、シリコーン榭脂、ジビュルベンゼン、ベンゾグァナミン、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、架橋重合体などのプラスチック力もなる有機粒子が好ま、。かカゝる粒子としては、従来、散布法などで粒子状スぺーサ一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。

[0048] 液晶スぺーサ一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、液晶スぺーサ一形成用インクの 25°C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、液晶スぺーサ一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。

[0049] また、粒子の分散性を向上させるために、榭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さる。

[0050] 図 1は、本発明の液晶スぺーサ一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ぺーサ一の一例を示す模式断面図である。また、図 2は、図 1の液晶スぺーサ一の上面図である。図 1及び 2に示したように、液晶スぺーサー 2 0は、上記液晶スぺーサ一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、榭脂で構成され、基板 23上にドット状に形成される。そして、この液晶スぺーサー 20は、上記本発明の液晶スぺーサ一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ィ匕されている。

[0051] 一方、図 3は、上記粒子を含有する場合の本発明の液晶スぺーサ一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ぺーサ一の一例を示す模式断面図である。また、図 4は、図 3の液晶スぺーサ一の上面図である。図 1及び 2 に示したように、液晶スぺーサー 20は、上記液晶スぺーサ一形成用インクを乾燥してなるものであって、粒子 21と榭脂 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、この液晶スぺーサー 20は、上記本発明の液晶スぺーサ一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ィ匕されている。また、液晶スぺーサー 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、液晶スぺーサー 20が上記液晶スぺーサ一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ぺーサー 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。

[0052] 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力なる液晶層と、上記液晶層の厚さを一定に保っために上記基板間に配置された液晶スぺーサ一と、を備える液晶表示装置である。そして、上記液晶スぺーサ一は、上記本発明の液晶スぺーサ一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、液晶スぺーサ一は、例えば、液晶スぺーサ一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、加熱処理により榭脂の硬化及び Z又は溶剤除去を行うことで形成することができる。

[0053] 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、ノックライト 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によつて挟持されている。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。

[0054] このような液晶表示装置において、図 5に示すように、液晶スぺーサー 10は液晶層 18の厚さを一定に保っために、液晶表示装置 1の所定の位置に配設される。液晶スぺーサ一 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。

[0055] また、液晶スぺーサー 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。この液晶スぺーサー 10は、本発明の液晶スぺーサ一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ィ匕することができ、特に高精細な液晶表示装置を実現することができる。

[0056] 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!/ヽる力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。

[0057] 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、力ラーフィルター 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。

実施例

[0058] 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力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ぺーサ一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 CJV5 000 (商品名）を用いて 25°Cで測定した。また、液晶スぺーサ一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°Cで測定した。

[0059] (実施例 1)

ビスフエノール Aノボラック型エポキシ榭脂（商品名： N— 865、大日本インキ化学ェ業株式会社製） 9. 68g、ビスフエノール Aノボラック榭脂（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—ェチル—4—メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製) 0. Olgをガンマプチ口ラタトン (25°Cにおける蒸気圧 2. 3 X 10²Pa) 85. Ogに溶解し、粘度 5. 8mPa' s、表面張力 44. lmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0060] (実施例 2)

実施例 1で得られた液晶スぺーサ一形成用インクに、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、ビックケミ一社製）を 0. 03gカロえ、粘度 5. 6mPa' s、表面張力 43. 8mNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。 [0061] (実施例 3)

実施例 1で得られた液晶スぺーサ一形成用インクに、ビニル系重合物（商品名：デイスバロン LHP— 90、楠本ィ匕成社製）を 0. lgカ卩え、粘度 5. 7mPa' s、表面張力 34 . OmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0062] (実施例 4)

ビスフエノール Aノボラック型エポキシ榭脂（商品名： N— 865、大日本インキ化学ェ業株式会社製） 9. 68g、ビスフエノール Aノボラック榭脂（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—ェチル—4—メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製) 0. Olgをガンマプチ口ラタトン (25°Cにおける蒸気圧 2. 3 X 10²Pa) 60. Ogに溶解し、粘度 8. 9mPa' s、表面張力 44. lmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0063] (実施例 5)

実施例 1で得られた液晶スぺーサ一形成用インクに、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. 8 m、標準偏差 5%)を 0. 6gカ卩え、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. lmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0064] (実施例 6)

実施例 1で得られた液晶スぺーサ一形成用インクに、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. 8 ^ πι,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. ImPa- s 、表面張力 44. lmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0065] (実施例 7)

ビスフエノール Aノボラック型エポキシ榭脂（商品名： N— 865、大日本インキ化学ェ業株式会社製） 9. 68g、ビスフエノール Aノボラック榭脂（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—ェチル—4—メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製) 0. Olgをガンマプチ口ラタトン (25°Cにおける蒸気圧 2. 3 X 10²Pa) 60. Ogに溶解し、榭脂溶液を得た。そこに、ジビュ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. 8 ^ πι,標準偏差 5%)を 1. Ogカ卩え、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. lmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0066] (比較例 1)

実施例 1で得られた液晶スぺーサ一形成用インクに、アクリル系重合物（商品名：デイスバロン LHP— 95、楠本ィ匕成社製）を 0. lgカ卩え、粘度 5. 7mPa' s、表面張力 25 . OmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0067] (比較例 2)

ガンマブチロラタトン 85. Ogに代えて、メチルェチルケトン（25°Cにおける蒸気圧 1 . 2 X 10⁴Pa) 85. Ogを使用した以外は実施例 1と同様にして、粘度 3. OmPa' s、表面張力 24. OmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0068] (比較例 3)

ビスフエノール Aノボラック型エポキシ榭脂（商品名： N— 865、大日本インキ化学ェ業株式会社製） 9. 68g、ビスフエノール Aノボラック榭脂（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—ェチル—4—メチルイミダゾール（東京化成工業株式会社製) 0. Olgをガンマプチ口ラタトン (25°Cにおける蒸気圧 2. 3 X 10²Pa) 22. 5gに溶解し、粘度 53. 3mPa' s、表面張力 44. lmNZmの液晶スぺーサ一形成用インクを得た。

[0069] (吐出性評価）

実施例 1〜7及び比較例 1〜3で得られた液晶スぺーサ一形成用インクを、インクジエツト印刷装置（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の液晶スぺ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の液晶スぺーサ一形成用インクでは、インクジエツトヘッドの目詰まりが生じた。これは、比較例 2の液晶スぺーサ一形成用インクでは、 25°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³以上のメチルェ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の液晶スぺーサ一形成用インクは吐出できなかった。これは、比較例 3の液晶スぺーサ一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。 [0070] (スぺーサー印刷物直径の測定）

実施例 1〜7及び比較例 1で得られた液晶スぺーサ一形成用インクを、表面自由ェネルギー 31mjZm²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°Cのォーブン中で 60分間加熱乾燥し、ドット状の液晶スぺーサーを形成した。このドットの直径を測定したところ、実施例 1〜7の液晶スぺーサ一形成用インクを用いた場合には直径 50 mであった力比較例 1の液晶スぺーサ一形成用インクを用いた場合には直径 70 μ mと大径であった。

産業上の利用可能性

[0071] 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ぺーサーを形成可能な液晶スぺーサ一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

請求の範囲

[I] 25°Cにおける表面張力が 28mNZm以上であり、且つ、 25°Cにおける粘度が 50 mPa's以下である、液晶スぺーサ一形成用インク。

[2] 絶縁性の榭脂組成物と、 25°Cにおける蒸気圧が 1. 34 X 10³Pa未満である溶剤と

、を含有する、請求項 1に記載の液晶スぺーサ一形成用インク。

[3] 前記絶縁性の榭脂組成物が、熱硬化性榭脂を含むものである、請求項 2に記載の液晶スぺーサ一形成用インク。

[4] 前記絶縁性の榭脂組成物が、エポキシ榭脂と硬化剤とを含むものである、請求項 2 又は 3に記載の液晶スぺーサ一形成用インク。

[5] 前記エポキシ榭脂が、フエ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ィ匕物である、請求項 4に記載の液晶スぺーサ一形成用インク。

[6] 前記硬化剤が、フエ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に記載の液晶スぺーサ一形成用インク。

[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ぺーサ一形成用インク。

[8] 前記粒子は、平均粒径が 1. 0〜10. 0 μ mの粒子である、請求項 7に記載の液晶スぺーサ一形成用インク。

[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に記載の液晶スぺ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に記載の液晶スぺーサー形成用インク。

[II] 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カゝらなる液晶層と、

前記液晶層の厚さを一定に保っために前記基板間に配置された液晶スぺーサーと、

を備える液晶表示装置であって、

前記液晶スぺーサ一が、請求項 1〜10のうちのいずれか一項に記載の液晶スぺ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。