JPH01243028A - 液晶表示素子用スペーサ剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶表示素子の上下基板間の間隙を均一にとる
ためのスペーサ剤に関するものである。

（従来の技術） 液晶表示素子用スペーサは従来からガラス繊維、ポリマ
ービーズが用いられていたが、どれもそれ自身に接着性
は無く、基板を圧縮する力に対しては抵抗を示し効果は
あるが、ギャップの厚みを広げる方向の力に対しては全
く効果が無かった。そのためガラス基板の大面積の液晶
表示素子や、プラスチックフィルム基板の液晶表示素子
を作成すると第３図に示すように上下の基板が反ってい
た場合、５のスペーサ剤は基板の反りのために間隙が生
じ役に立たない。図中の１、及び２はガラスあるいはプ
ラスチックフィルム基板、３はシール剤、４及び５はス
ペーサ剤、６は液晶である。また空セル容器を真空脱気
した後に外圧との差圧により液晶を注入する方法におい
ては、基板のたわみにより液晶が余分に入り第３図の様
に液晶表示素子がふくらむという現象が見られ、応答速
度の低下を引き起こしたり、表示め不均一を生じたりし
ている。

またこれらの従来からあるスペーサ剤ではそれ自身に接
着性が無いために液晶中を移動することが容易であり、
偏光板を貼り合せたりする工程や、その後指で押えたり
することによる基板を圧縮する作用でスペーサ剤が１ケ
所に集まり液晶表示素子の間隙が不均一になり、色ムラ
、応答ムラ等の欠点を引き起こし、表示品位の低下につ
ながっていた。

これらに対して接着性を有するスペーサ剤（例えば特開
昭８１−８３５２０号公報）も考案されているが、基板
の接若面となるポリイミド配向膜との接着性が劣るため
に多量のスペーサ剤を封入せねばその効果を発揮せず、
液晶のディスクリネーション（配向欠陥）の原因になっ
たり、コントラストの低下につながったりし今一つ実用
化に至っていない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は従来液晶表示素子、特にプラスチ・ンクフィル
ムのような剛性の小なる基板を用いた液晶表示素子のセ
ルギャップを均一にし、色ムラのない均一な応答性を示
すフィルム基板液晶表示素子を得るために上下の基板を
接着できるようなスペーサ剤を得んとして研究した結果
、従来のポリマービーズのスペーサ剤の表面にポリイミ
ドとの接着性の良好なアミノ変性ポリエステル樹脂をメ
カノケミカル的な手法又は界面反応法でコーティングす
ることにより強固な接着性を持ったスペーサ剤が得られ
るとの知見を得、更にこの知見に基づき種々研究を進め
て本発明を完成するに至ったものである。

（課厘を解決するための手段） 本発明はポリマービーズの表面に半硬化性の接着性を有
するアミノ変性ポリエステル樹脂のコーティング層を有
することを特徴とする液晶表示素子用スペーサ剤である
。

本発明で接着剤として用いられるアミノ変性ポリエステ
ル樹脂はテレフタル酸とエチレングリコールおよび／又
はテトラメチレングリコールとの組み合わせを主成分と
し、さらにイソフタル酸および／又はセバシン酸、ポリ
テトラメチレンエーテルグリコールを５〜５０重量％共
重合させた末端カルボン酸ポリエステル組成物に多官能
アジリジン化合物を硬化剤として添加した接着剤組成物
である。この組成の他に多官能エポキシ化合物、多官能
シアン酸エステル化合物等を添加することもできる。

このようにして得られたアミノ変性ポリエステル樹脂を
ポリマービーズの表面にコーティングする方法であるが
、第１にメカノケミカル的な手法で表面改質を行なった
。

まずこの接着剤のＢステージの微粒子、好ましくは粒径
２趣〜０．１−の微粒子を作成する。この手法について
は、接着剤を乾燥炉中で乾燥した後にミル等で粉砕して
得ても良いし、あるいは噴霧乾燥、高速撹拌等の手法で
造粒あるいは両方の混合手法を用いても良い。

この接着剤微粒子を母体となる粒径の均一な１０節前後
の径のポリマービーズ、例えばベンゾグアナミン樹脂球
、架橋ポリスチレン樹脂球等のような熱硬化性のポリマ
ービーズに混合分散作用によりまぶしつけオーダードミ
クスチャー状態を形成し、衝撃による機械的熱的エネル
ギーをこの粒子に与えることにより成膜処理し、アミノ
変性ポリエステル樹脂の接着剤層を得る。

成膜処理後の粒子の粒径分布が広くて使用に耐えない場
合は湿式または乾式分級により粒径分布を揃えることも
可能である。

以上のようにして本発明のスペーサ剤は得られるが、そ
のコーティング方法として以下に示すような界面反応法
を用いても可能である。

この界面反応法については未硬化の接着剤エマルジョン
に水溶性の硬化剤を加えるとともに、ポリマービーズを
加えてこのポリマービーズの表面に接着剤を得るという
方法である。

詳しくは未硬化のアミノ変性ポリエステル樹脂を乳化剤
を用いて水とともにエマルジョン化する。

エマルジョン化する為には乳化剤を含む未硬化アミノ変
性ポリエステル樹脂を加熱しながら高速撹拌し、そこへ
徐々に水を加えてエマルジョンにする。そこへ上記の硬
化剤を加えるとともに、核となる粒径の均一な１０−前
後の径の硬化樹脂球、例えばベンゾグアナミン樹脂球、
架橋ポリスチレン樹脂球等のような熱硬化性のポリマー
ビーズを加えてエマルジョン粒子を核となる母体粒子の
表面に硬化せしめ、これをン濾過、遠心分離等を用いて
水から分離する。乾燥後、本発明のアミノ変性ポリエス
テル樹脂のコーティング層を有するスペーサ剤を得る。

以上により得られたスペーサ剤の断面図を第２図に示す
。

これをガラスあるいはフィルム基板上、実際にはラビン
グ処理されたポリイミド配向膜上に散布し、上基板を重
ね合わせて熱圧着し、スペーサ剤の表面の接着層を硬化
させる。できた空隙に液晶を充填することによって液晶
表示素子が得られる。

〈実施例１〉 酸性分としてテレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸
をモル比４　：　３　：　３、グリコール成分としてエ
チレングリコール、テトラメチレングリコールをモル比
１：１から成る平均分子ｆｆ１１０．０００の末端カル
ボン酸ポリエステル樹脂に２０％ジオキサン溶液１００
重量部に対しトリメチロールプロパン−トリーβ、アジ
リジニルプロピオン酸エステルを２重量部加えてアミノ
変性ポリエステル樹脂接着剤を得た。これを８０℃で噴
霧乾燥器で乾燥させ、その後ジェットミルにて粉砕し、
分級して平均粒径１−程度のＢステージ微粒子にした。

これを平均粒径１０−の球形ベンゾグアナミン樹脂粒子
にハイブリダイゼーションシステム（■奈良機械製作所
）にて膜厚が１虜になるように混合比を調整しコーティ
ングを行なった。

これにより得られたスペーサ剤を液晶表示素子用透明プ
ラスチックフィルム基板にＩＣ−あたり約２００個均−
に散布し、上基板を重ね１５０℃で熱圧着し、ＴＮ　（
ツイスト・ネマティック）モードの液晶表示素子を作成
したところ、液晶注入時の基板のふくらみもなく全体に
わたり均一なギャップ厚が得られ、液晶を駆動させたと
ころ良好な表示が得られた。

〈実施例２〉 実施例１と同様にして アミノ変性ポリエステル樹脂接着剤を得た。

これにエーテル型あるいはエステル型の非イオン界面活
性剤を乳化剤として加え、加熱高速撹拌しながら水を少
しずつ加えていきＷ１０型エマルジョンを形成した。さ
らに水を加えていくことによりＯＺＷ型エマルジョンへ
転相させる。この際高速撹拌を続けて粒子の微小化、均
一化をはかり、そこへアジリジン化合物の硬化剤を加え
るとともに、平均粒径ｌＯ−の球形ベンゾグアナミン樹
脂粒子を母体となるように加えた。このようにして核と
なる球形ベンゾグアナミン樹脂の表面にアミノ変性ポリ
エステル樹脂の接着剤層を形成した。

これにより得られたスペーサ剤を液晶表示素子用透明フ
ィルム基板に１ｃｄあたり約２００個均−に散布し、上
基板を重ね、１５０℃で熱圧着しＴＮ（ツイスト・ネマ
ティック）モードの液晶表示素子を作成したところ、液
晶注入時の基板のふくらみもなく、全体にわたり均一な
ギャップ厚が得られ、液晶を駆動させたところ良好な表
示が得られた。

く比　較　例〉 Ｂステージエポキシ樹脂粒子（平均粒径１３ＩＥｎ）と
平均粒径１０節の球形ベンゾグアナミン樹脂粒子を透明
プラスチックフィルム基板にＩＣ−あたり約２００側温
合分散し、上基板を重ね１５０℃で熱圧着したところ上
下基板は接着されなかった。

そこで分散個数を１ｃｄあたり３００〜４００個散布し
たところかろうじて接着したが、液晶を注入したところ
激しいディスクリネーションが発生した。

（発明の効果） 本発明方法により得られたスペーサ剤を用いて作成した
液晶表示素子の断面図を第１図に示す。

１、及び２はガラスあるいはプラスチックフィルム基板
、３はシール剤、４、及び５はポリマービーズのスペー
サ、６は液晶、７はアミノ変性ポリエステル樹脂の接着
剤である。このスペーサ剤を用いることにより、 （ａ）スペーサ剤の表面コーティング層の接着剤がポリ
イミド配向膜と強固に接着しているため上下の基板がふ
くらみもへこみもせず大面積のガラスあるいはフィルム
基板においても均一なギャップが得られており、液晶に
悪影響を与えることもなく、色ムラのない、均一な応答
速度を示す大面積の液晶表示素子を得ることができた。

（ｂ）また従来の接着剤粒子ではそれ単独を用いたので
はギャップ厚の精度が出ないため、ポリマービーズとと
もに用いていたため、その量がかなりの多数であったの
でコントラストの低下を引き起こしたり、ディスクリネ
ーションの発生を引き起こす等の欠陥があったが、本発
明のスペーサ剤ではこの２つが一体となっており、かつ
接着力が高いため散布量が少全ですみかかる欠点が解消
された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により得られたスペーサ剤を用いた液晶
表示素子の断面図。第２図は本発明にて得られたスペー
サ剤の断面図。第３図は従来の液晶表示素子を示す断面
図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリマービーズの表面に半硬化性の接着性を有す
   るアミノ変性ポリエステル樹脂のコーティング層を有す
   ることを特徴とする液晶表示素子用スペーサ剤。
2. （２）アミノ変性ポリエステル樹脂をメカノケミカル法
   を用いてコーティングすることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の液晶表示素子用スペーサ剤の製造方法
   。
3. （３）アミノ変性ポリエステル樹脂を界面反応法を用い
   てコーティングすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の液晶表示素子用スペーサ剤の製造方法。