JPH04264427A - 液晶表示素子用スペーサー - Google Patents
液晶表示素子用スペーサーInfo
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- JPH04264427A JPH04264427A JP4539291A JP4539291A JPH04264427A JP H04264427 A JPH04264427 A JP H04264427A JP 4539291 A JP4539291 A JP 4539291A JP 4539291 A JP4539291 A JP 4539291A JP H04264427 A JPH04264427 A JP H04264427A
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- liquid crystal
- particles
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子を構成す
る２枚の透明板の間隙調整のために用いられ、液晶表示
のコントラストを向上させることのできる液晶表示素子
用スペーサーに関する。 【０００２】 【従来の技術】液晶表示素子は、液晶とスペーサーを挾
んだ２枚の透明板で構成されている。上記のスペーサー
は、２枚の透明板の間での液晶の配向を可能にするため
に２枚の透明板の間隙調整のために用いられている。２
枚の透明板の間隙調整を良好に行うためには上記スペー
サーは粒子径のバラツキの小さい粒子でなければならな
い。現在では、上記スペーサーとしてポリスチレンやシ
リカ等の球状粒子が用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記したポリスチレン
やシリカの球状粒子は、粒子径のバラツキが小さいため
にスペーサーとして好適に用いられている。しかしなが
ら、このようなスペーサーを用いると、液晶表示のコン
トラストが不十分であるという欠点がある。 【０００４】本発明者らは、上記のスペーサーが液晶表
示のコントラストに悪影響を与える原因について研究し
た。その結果、スペーサーの粒子表面に液晶が規則正し
く配列し、こうして配列した液晶は電圧をかけても液晶
として機能せず、このために、スペーサーの表面近傍に
は液晶として機能しない領域が発生し、この領域が広く
なるとコントラストが不良となることを見いだした。 【０００５】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
粒子径のバラツキの小さい粒子であって、しかも粒子表
面に形成される液晶の配向する領域の小さいスペーサー
を開発すべく鋭意研究を続けた結果、上記目的を達成す
ることに成功し、本発明を提案するに到った。 【０００６】即ち、本発明は、平均粒子径が１〜１０μ
ｍであり、粒子径の変動係数が５％以下であり、且つ液
晶組立て工程において溶融しない球状粒子の表面に、該
球状粒子の平均粒子径の１０％以下の平均粒子径を有し
、且つ液晶組立て工程において溶融しない粒子が多数付
着してなる複合粒子よりなる液晶表示素子用スペーサー
である。 【０００７】本発明において、球状粒子は、平均粒子径
が１〜１０μｍであり、粒子径の変動係数が５％以下で
ある。平均粒子径が１〜１０μｍの範囲外である粒子は
、２枚の透明板を液晶の配向に適した間隙に調整できな
いために液晶表示素子用スペーサーとして使用できない
。また、粒子径の変動係数が５％を越える粒子は粒子径
のバラツキが大きすぎるために液晶表示素子用スペーサ
ーとして使用できない。平均粒子径が２〜８μｍ、粒子
径の変動係数が３％以下である球状粒子は、特に液晶表
示素子用スペーサーとして良好であるために本発明にお
いて好適に用いられる。 【０００８】上記の球状粒子の形状は真球状であること
が好ましいが、必ずしも真球状である必要はなく、真球
度が０．９以上であれば、液晶表示素子用スペーサーと
して十分に使用することができる。尚、本発明における
真球度は、電子顕微鏡により観察した球状粒子の短径と
長径の比率で表される。 【０００９】上記の球状粒子の材質は、液晶組立ての封
止工程における加熱、一般には１５０〜２００℃の温度
で溶融しないものでなければならない。このような材質
としては、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン
共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、ポリテトラフルオロ
エチレン等の合成樹脂；アルミナ、シリカ、チタニア、
ジルコニア等の無機酸化物を挙げることができる。 【００１０】該球状粒子の表面には、該球状粒子の平均
粒子径の１０％以下の平均粒子径を有し、且つ液晶組立
て工程において溶融しない粒子が多数付着している。球
状粒子の表面に付着した粒子の平均粒子径は、前記の球
状粒子の平均粒子径の１０％以下でなければならない。 平均粒子径が１０％を越えるときは、本発明のスペーサ
ー表面に形成される液晶の配向する領域を小さくするこ
とができない。球状粒子の表面に付着する粒子の平均粒
子径は、球状粒子の平均粒子径の１０％以下であればよ
いが、スペーサー表面に形成される液晶の配向する領域
をより小さくする場合には、１〜５％の範囲であること
が好ましい。 【００１１】このような粒子としては、通常、０．０１
〜０．５μｍの平均粒子径を有するものが採用される。 【００１２】球状粒子の表面に付着する粒子の材質は、
球状粒子と同様に液晶組立ての封止工程において溶融し
ない材質である必要がある。したがって、粒子の材質は
上記球状粒子と同様のものが採用できる。 【００１３】球状粒子の表面に付着する粒子の形状は、
特に制限されず、任意の形状が採用される。 【００１４】球状粒子の表面に付着する粒子は、球状粒
子の表面積の被覆率で表示して８０％以上、さらに９０
％以上を覆っていることが、スペーサー表面に形成され
る液晶の配向する領域をより小さくするうえで好ましい
。上記の粒子は、球状粒子の表面に１層或いはそれ以上
の層を形成して付着していても良い。 【００１５】上記した球状粒子の表面に粒子が付着した
複合粒子は、どのような方法で合成されても良いが、好
適には次のような方法で得ることができる。 【００１６】公知の方法で合成された平均粒子径が１〜
１０μｍであり、粒子径の変動係数が５％以下である球
状粒子と、該球状粒子の平均粒子径の１０％以下の平均
粒子径を有する粒子とを混合し、それによって発生する
熱で粒子の表面を溶融させて互いの粒子を付着させる方
法、例えば、ホソカワミクロン株式会社製のメカノフュ
ージョンシステムを用いる方法、或いは、上記の粒子を
溶媒中で混合し、その後、乾燥することによって粒子同
士の凝集力を利用して付着させる方法等があげられる。 【００１７】 【効果】本発明の液晶表示素子用スペーサーは、球状粒
子の表面に付着した粒子によって液晶の配列が乱される
ために、スペーサーの表面近傍の液晶は液晶本来の機能
を発揮し、液晶として機能しない領域を狭めることがで
きる。したがって、本発明の液晶表示素子用スペーサー
を用いることにより、液晶表示のコントラストを向上さ
せることができる。 【００１８】 【実施例】本発明をさらに詳細に述べるために、以下に
実施例及び比較例を掲げるが、本発明は、これら実施例
に限定されるものではない。 【００１９】実施例１ 平均粒子径５．９μｍ、変動係数１．０％、及び真球度
１．０の黒色シリカ粒子（徳山曹達株式会社製）とゾル
ゲル法で合成した平均粒子径０．２μｍの単分散シリカ
を重量比が１０：１の割合でメカノフュージョンシステ
ム（ホソカワミクロン株式会社製）に投入し、１０００
ｒｐｍで５分間処理した。得られた粒子を電子顕微鏡で
観察した結果、黒色シリカ粒子の表面に単分散シリカが
被覆率９５％で付着していることが確認できた。 【００２０】このようにして作成した粒子を乾式散布装
置で透明電極及び配向処理ポリイミド付きのガラス基板
上に散布した。その後同じガラス基板を重ね合わせ、１
５０℃で周囲を封止し、得られたセルの中に液晶を注入
し、液晶セルを作成した。 【００２１】得られた液晶セルの評価をするために、ス
ペーサー周囲の液晶の配向している領域の広さを測定し
た。即ち、液晶セルの背面から光を照射し、液晶セルを
透過する光を顕微鏡で観察し、スペーサーの周囲での光
の透過領域をスペーサー周囲の液晶の配向している領域
とした。その結果、スペーサーの周囲での光の透過領域
はスペーサーの表面から０．１μｍ以内の範囲であった
。 【００２２】実施例２ 実施例１で使用した球状粒子及び付着粒子にかえて、表
１に示した粒子を用いた他は実施例１と同様にして、ス
ペーサー周囲の液晶の配向している領域の広さを測定し
た。その結果を表１に示した。 【００２３】 【表１】 【００２４】実施例３ 実施例１で使用した黒色シリカ及び単分散シリカを重量
比で１０：１の割合で粒子濃度が２０％になるようにフ
ロンーエタノール混合溶媒（容量比１：１）に分散させ
た後、乾燥し溶媒を蒸発させた。得られた粒子を電子顕
微鏡で観察したところ、単分散シリカによる黒色シリカ
表面の被覆率は８０％であった。 【００２５】得られた粒子を用いて実施例１と同様の測
定を行ったところ、スペーサー周囲の液晶の配向してい
る領域は、スペーサー表面から０．３μｍの範囲であっ
た。 【００２６】比較例１ 実施例１において、単分散シリカの付着していない黒色
シリカを用いた他は実施例１と同様にした。その結果、
スペーサーの周囲で液晶が配向し、スペーサーの表面か
ら１．５μｍの範囲は光が透過して白く見えた。 【００２７】比較例２ 単分散シリカにかえて平均粒子径０．２μｍのポリメチ
ルメタクリレートを用いた他は実施例１と同様にした。 １５０℃でセルを封止するまではスペーサー表面に小さ
い粒子が付着しているのが観察されたが、封止後は、封
止による熱でポリメチルメタクリレートが溶融し、スペ
ーサーの表面に小さい粒子が見当らなくなった。また、
実施例１と同様にしてスペーサー周囲の液晶の配向して
いる領域の広さを測定した結果、スペーサーの表面から
１μｍの範囲は光が透過して白く見えた。
る２枚の透明板の間隙調整のために用いられ、液晶表示
のコントラストを向上させることのできる液晶表示素子
用スペーサーに関する。 【０００２】 【従来の技術】液晶表示素子は、液晶とスペーサーを挾
んだ２枚の透明板で構成されている。上記のスペーサー
は、２枚の透明板の間での液晶の配向を可能にするため
に２枚の透明板の間隙調整のために用いられている。２
枚の透明板の間隙調整を良好に行うためには上記スペー
サーは粒子径のバラツキの小さい粒子でなければならな
い。現在では、上記スペーサーとしてポリスチレンやシ
リカ等の球状粒子が用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記したポリスチレン
やシリカの球状粒子は、粒子径のバラツキが小さいため
にスペーサーとして好適に用いられている。しかしなが
ら、このようなスペーサーを用いると、液晶表示のコン
トラストが不十分であるという欠点がある。 【０００４】本発明者らは、上記のスペーサーが液晶表
示のコントラストに悪影響を与える原因について研究し
た。その結果、スペーサーの粒子表面に液晶が規則正し
く配列し、こうして配列した液晶は電圧をかけても液晶
として機能せず、このために、スペーサーの表面近傍に
は液晶として機能しない領域が発生し、この領域が広く
なるとコントラストが不良となることを見いだした。 【０００５】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
粒子径のバラツキの小さい粒子であって、しかも粒子表
面に形成される液晶の配向する領域の小さいスペーサー
を開発すべく鋭意研究を続けた結果、上記目的を達成す
ることに成功し、本発明を提案するに到った。 【０００６】即ち、本発明は、平均粒子径が１〜１０μ
ｍであり、粒子径の変動係数が５％以下であり、且つ液
晶組立て工程において溶融しない球状粒子の表面に、該
球状粒子の平均粒子径の１０％以下の平均粒子径を有し
、且つ液晶組立て工程において溶融しない粒子が多数付
着してなる複合粒子よりなる液晶表示素子用スペーサー
である。 【０００７】本発明において、球状粒子は、平均粒子径
が１〜１０μｍであり、粒子径の変動係数が５％以下で
ある。平均粒子径が１〜１０μｍの範囲外である粒子は
、２枚の透明板を液晶の配向に適した間隙に調整できな
いために液晶表示素子用スペーサーとして使用できない
。また、粒子径の変動係数が５％を越える粒子は粒子径
のバラツキが大きすぎるために液晶表示素子用スペーサ
ーとして使用できない。平均粒子径が２〜８μｍ、粒子
径の変動係数が３％以下である球状粒子は、特に液晶表
示素子用スペーサーとして良好であるために本発明にお
いて好適に用いられる。 【０００８】上記の球状粒子の形状は真球状であること
が好ましいが、必ずしも真球状である必要はなく、真球
度が０．９以上であれば、液晶表示素子用スペーサーと
して十分に使用することができる。尚、本発明における
真球度は、電子顕微鏡により観察した球状粒子の短径と
長径の比率で表される。 【０００９】上記の球状粒子の材質は、液晶組立ての封
止工程における加熱、一般には１５０〜２００℃の温度
で溶融しないものでなければならない。このような材質
としては、ポリスチレン、スチレン−ジビニルベンゼン
共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、ポリテトラフルオロ
エチレン等の合成樹脂；アルミナ、シリカ、チタニア、
ジルコニア等の無機酸化物を挙げることができる。 【００１０】該球状粒子の表面には、該球状粒子の平均
粒子径の１０％以下の平均粒子径を有し、且つ液晶組立
て工程において溶融しない粒子が多数付着している。球
状粒子の表面に付着した粒子の平均粒子径は、前記の球
状粒子の平均粒子径の１０％以下でなければならない。 平均粒子径が１０％を越えるときは、本発明のスペーサ
ー表面に形成される液晶の配向する領域を小さくするこ
とができない。球状粒子の表面に付着する粒子の平均粒
子径は、球状粒子の平均粒子径の１０％以下であればよ
いが、スペーサー表面に形成される液晶の配向する領域
をより小さくする場合には、１〜５％の範囲であること
が好ましい。 【００１１】このような粒子としては、通常、０．０１
〜０．５μｍの平均粒子径を有するものが採用される。 【００１２】球状粒子の表面に付着する粒子の材質は、
球状粒子と同様に液晶組立ての封止工程において溶融し
ない材質である必要がある。したがって、粒子の材質は
上記球状粒子と同様のものが採用できる。 【００１３】球状粒子の表面に付着する粒子の形状は、
特に制限されず、任意の形状が採用される。 【００１４】球状粒子の表面に付着する粒子は、球状粒
子の表面積の被覆率で表示して８０％以上、さらに９０
％以上を覆っていることが、スペーサー表面に形成され
る液晶の配向する領域をより小さくするうえで好ましい
。上記の粒子は、球状粒子の表面に１層或いはそれ以上
の層を形成して付着していても良い。 【００１５】上記した球状粒子の表面に粒子が付着した
複合粒子は、どのような方法で合成されても良いが、好
適には次のような方法で得ることができる。 【００１６】公知の方法で合成された平均粒子径が１〜
１０μｍであり、粒子径の変動係数が５％以下である球
状粒子と、該球状粒子の平均粒子径の１０％以下の平均
粒子径を有する粒子とを混合し、それによって発生する
熱で粒子の表面を溶融させて互いの粒子を付着させる方
法、例えば、ホソカワミクロン株式会社製のメカノフュ
ージョンシステムを用いる方法、或いは、上記の粒子を
溶媒中で混合し、その後、乾燥することによって粒子同
士の凝集力を利用して付着させる方法等があげられる。 【００１７】 【効果】本発明の液晶表示素子用スペーサーは、球状粒
子の表面に付着した粒子によって液晶の配列が乱される
ために、スペーサーの表面近傍の液晶は液晶本来の機能
を発揮し、液晶として機能しない領域を狭めることがで
きる。したがって、本発明の液晶表示素子用スペーサー
を用いることにより、液晶表示のコントラストを向上さ
せることができる。 【００１８】 【実施例】本発明をさらに詳細に述べるために、以下に
実施例及び比較例を掲げるが、本発明は、これら実施例
に限定されるものではない。 【００１９】実施例１ 平均粒子径５．９μｍ、変動係数１．０％、及び真球度
１．０の黒色シリカ粒子（徳山曹達株式会社製）とゾル
ゲル法で合成した平均粒子径０．２μｍの単分散シリカ
を重量比が１０：１の割合でメカノフュージョンシステ
ム（ホソカワミクロン株式会社製）に投入し、１０００
ｒｐｍで５分間処理した。得られた粒子を電子顕微鏡で
観察した結果、黒色シリカ粒子の表面に単分散シリカが
被覆率９５％で付着していることが確認できた。 【００２０】このようにして作成した粒子を乾式散布装
置で透明電極及び配向処理ポリイミド付きのガラス基板
上に散布した。その後同じガラス基板を重ね合わせ、１
５０℃で周囲を封止し、得られたセルの中に液晶を注入
し、液晶セルを作成した。 【００２１】得られた液晶セルの評価をするために、ス
ペーサー周囲の液晶の配向している領域の広さを測定し
た。即ち、液晶セルの背面から光を照射し、液晶セルを
透過する光を顕微鏡で観察し、スペーサーの周囲での光
の透過領域をスペーサー周囲の液晶の配向している領域
とした。その結果、スペーサーの周囲での光の透過領域
はスペーサーの表面から０．１μｍ以内の範囲であった
。 【００２２】実施例２ 実施例１で使用した球状粒子及び付着粒子にかえて、表
１に示した粒子を用いた他は実施例１と同様にして、ス
ペーサー周囲の液晶の配向している領域の広さを測定し
た。その結果を表１に示した。 【００２３】 【表１】 【００２４】実施例３ 実施例１で使用した黒色シリカ及び単分散シリカを重量
比で１０：１の割合で粒子濃度が２０％になるようにフ
ロンーエタノール混合溶媒（容量比１：１）に分散させ
た後、乾燥し溶媒を蒸発させた。得られた粒子を電子顕
微鏡で観察したところ、単分散シリカによる黒色シリカ
表面の被覆率は８０％であった。 【００２５】得られた粒子を用いて実施例１と同様の測
定を行ったところ、スペーサー周囲の液晶の配向してい
る領域は、スペーサー表面から０．３μｍの範囲であっ
た。 【００２６】比較例１ 実施例１において、単分散シリカの付着していない黒色
シリカを用いた他は実施例１と同様にした。その結果、
スペーサーの周囲で液晶が配向し、スペーサーの表面か
ら１．５μｍの範囲は光が透過して白く見えた。 【００２７】比較例２ 単分散シリカにかえて平均粒子径０．２μｍのポリメチ
ルメタクリレートを用いた他は実施例１と同様にした。 １５０℃でセルを封止するまではスペーサー表面に小さ
い粒子が付着しているのが観察されたが、封止後は、封
止による熱でポリメチルメタクリレートが溶融し、スペ
ーサーの表面に小さい粒子が見当らなくなった。また、
実施例１と同様にしてスペーサー周囲の液晶の配向して
いる領域の広さを測定した結果、スペーサーの表面から
１μｍの範囲は光が透過して白く見えた。
Claims (1)
- 【請求項１】平均粒子径が１〜１０μｍであり、粒子径
の変動係数が５％以下であり、且つ液晶組立て工程にお
いて溶融しない球状粒子の表面に、該球状粒子の平均粒
子径の１０％以下の平均粒子径を有し、且つ液晶組立て
工程において溶融しない粒子が多数付着してなる複合粒
子よりなる液晶表示素子用スペーサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4539291A JPH04264427A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 液晶表示素子用スペーサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4539291A JPH04264427A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 液晶表示素子用スペーサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04264427A true JPH04264427A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12717996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4539291A Pending JPH04264427A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 液晶表示素子用スペーサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04264427A (ja) |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP4539291A patent/JPH04264427A/ja active Pending
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