(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ショートを引き起こすおそれがなく、ＯＤＦ工法において問題なく使用できる液晶表示素子用スペーサーを提供することである。【解決手段】本発明の液晶表示素子用スペーサーは、液晶表示素子のセルギャップを調整するために用いられる略円柱状の液晶表示素子用スペーサーであって、全ての長さが直径の１．５倍〜３０μｍであることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子のセルギャップを調整するために用いられる略円柱状の液晶表示素子用スペーサーであって、全ての長さが直径の１．５倍〜３０μｍであることを特徴とする液晶表示素子用スペーサー。
【請求項２】
無機酸化物ガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子用スペーサー。
【請求項３】
直径が３〜９μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子用スペーサー。
【請求項４】
個々のアスペクト比が２〜４であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示素子用スペーサー。
【請求項５】
請求項１〜４に記載の液晶表示素子用スペーサーを使用してなることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子のセルギャップを調整するために用いられる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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像表示デバイスである液晶表示素子は、２枚の透明電極が配線されたガラス基板の間に略均一な直径のスペーサーを複数個挟み、２枚のガラス基板のギャップ（以後、セルギャップと称す）が一定となるように調節されている。セルギャップが一定でないと、画像の歪みや色彩不良などが生じ、画像表示デバイスとして充分に機能しない。そこでセルギャップを一定に保つために、スペーサー材料として、合成樹脂製微粒子（例えば，特許文献１、２参照。）、ガラスファイバーロッド（例えば、特許文献３参照。）等が利用されている。
【０００３】
合成樹脂製微粒子は、主に有効面のセルギャップを調節するために用いられるが、特許文献１にも記載されているように、粒径のばらつきが大きいため、選別工程が必要になるという問題や、特許文献２に記述されているように、長期の保存期間中に粒子同士が結合固化してしまうブロッキングが発生するという問題を有している。
【０００４】
ガラスファイバーロッド（円柱状の液晶表示素子用スペーサー）は、主にガラス基板の周辺部のセルギャップを調節するために複数個用いられる。ガラスファイバーロッドは、直径のばらつきが小さく、ノズルより引き出したガラスファイバーを所定の長さで切断することで製造できるため、比較的安価に製造することができる。
【０００５】
ガラスファイバーロッドは、切断面が鋭利であるため、透明電極やその他の部材を傷つけやすいという問題を有していた。そこで特許文献３に記載されているように切断面の面取りを行なって、各部材に損傷を与えにくいガラスファイバーロッドが提案されている。
【特許文献１】特開平６−３４９８０号公報
【特許文献２】特開平８−１０１３９４号公報
【特許文献３】特開２００４−２５２０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、液晶表示素子の高精細化が進んでおり、透明電極の間隔が狭くなってきている。その結果、従来のガラスファイバーロッドを使用した場合にショートを引き起こし、表示装置がうまく作動しないおそれがあった。
【０００７】
また、液晶パネルの製造方法も変化しており、ＯＤＦ（Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌ）工法に置き換えられつつある。
【０００８】
従来のパネル作製法では、ＣＦ基板とＴＦＴ等の対向電極基板の張り合わせとパネル内への液晶注入工程を別々に行なっており、工程が長く、高価な液晶の使用量が多いという問題を有していた。
【０００９】
これに対して、ＯＤＦ工法（液晶滴下法）は、パネルの張り合わせ工程と液晶注入工程を同時に行なうことができ、工程を簡素化し、液晶使用量も削減できる。
【００１０】
具体的には、まず、ガラス基板の周辺部にガラスファイバーロッドを含有する紫外線硬化樹脂をニードルから供給する。続いて、所定量の液晶を一方のガラス基板に滴下して、もう一方のガラス基板と張り合わせた後、紫外線を照射して周辺部を封止することにより液晶パネルを作製する。
【００１１】
この方法において、紫外線硬化樹脂をガラス基板の周辺部に供給した後、２枚のガラス基板を貼り合わせる際に、排出されたガラスファイバーロッドの複数が重なり合うことによりセルギャップを一定に保てない場合があった。
【００１２】
本発明の目的は、ショートを引き起こすおそれがなく、ＯＤＦ工法において問題なく使用できる液晶表示素子用スペーサーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、上記事情を鑑みて鋭意検討した結果、多数のガラスファイバーロッドの中に電極間をまたぐような長いものが含まれており、その長いガラスファイバーロッドが電極間でショートを引き起こしやすいことや、ガラス基板に供給する際にニードルを目詰まりさせやすいこと、封着時に複数個で重なりやすいことを見出した。
【００１４】
また、短いガラスファイバーロッドが、鉛直方向に立ちやすくセルギャップを一定に保ちにくいことも見出し、本発明として提案するものである。
【００１５】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、液晶表示素子のセルギャップを調整するために用いられる略円柱状の液晶表示素子用スペーサーであって、全ての長さが直径の１．５倍〜３０μｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、最長でも３０μｍ以下であるためショートを引き起こしにくく、ＯＤＦ工法において問題なく使用できる。
【００１７】
すなわち、液晶表示素子用スペーサーが電極間をまたぐことなく、また、ガラス基板の周辺部にニードルで供給される際に、ニードルの目詰まりを引き起こしたり複数個が重なり合ってセルギャップが一定に保てなかったりすることを防止できる。
【００１８】
また、長さが直径の１．５倍以上であるため、基板上に立ちにくく、セルギャップを一定に保ちやすい傾向がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、最長２５μｍ以下であるとより好ましく、２０μｍ以下であるとさらに好ましい。一方、１０μｍよりも小さいと円柱状に立つおそれがあるため極力含有しないことが好ましく、全本数に対する１０μｍ以下のスペーサーの本数が５．０％以下であると好ましく、３．０％以下であるとより好ましく、１．０％以下であるとさらに好ましい。
【００２０】
液晶表示素子用スペーサーは、セルギャップを１．４〜１１μｍ必要とするため、それに対応した直径が１．４〜１１μｍのものが使用されている。液晶表示素子用スペーサーは、直径でもってセルギャップを制御しているため、同時に用いる液晶表示素子用スペーサーの直径は誤差２％程度とほぼ均一である。
【００２１】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、直径が３〜９μｍであると好ましい。３μｍよりも細いと長さをそろえることが難しく、９μｍよりも太いと基板上に立ちやすい傾向がある。
【００２２】
また、本発明の液晶表示素子用スペーサーは、個々のスペーサーにおいてアスペクト比が２〜４であると好ましい。アスペクト比が２よりも小さいと、ガラス基板上に円柱状に立つおそれがあるためセルギャップを一定に保ちにくい傾向があり、４よりも大きいと複数のスペーサーが重なり合いやすい傾向があるため好ましくない。好ましいアスペクト比の平均は２．１〜３．５である。
【００２３】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、セラミックス製、樹脂製であってもよいが無機酸化物ガラスからなると、絶縁性、耐候性、耐薬品性、寸法安定性および加工性に優れるため好ましい。
【００２４】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、面取りされていると電極や光学フィルター等の部材に損傷を与えにくいため好ましい。
【００２５】
本発明の液晶表示素子用スペーサーは、以下のようにして作製される。
【００２６】
まず、ガラス溶融炉の底部に設けられたノズルより引き出してガラスファイバーを作製する。
【００２７】
次に、前記ガラスファイバーを磨り潰してμｍ単位の長さとしたあと、分級によって３０μｍよりも長いまたは直径の１．５倍よりも短いスペーサーを除去し、その残部を回収して液晶表示素子用スペーサーとする。
【００２８】
必要に応じて、ボールミルを用いて液晶表示素子用スペーサーの切断面を面取りする。
【実施例】
【００２９】
本発明の液晶表示素子用スペーサーを実施例と比較例を用いて詳細に説明する。
【００３０】
［実施例］
まず、質量％表示で、ＳｉＯ2  ５６％、Ａｌ2Ｏ3  １４％、Ｂ2Ｏ3  ７％、ＣａＯ  ２３％の組成となるようにガラス原料を調合し、白金ルツボ内で溶融し、型に流しだして直径約２０ｍｍのガラス半球を作製した。
【００３１】
次に、前記ガラス半球を紡糸器に入れて紡糸を行ない、直径５μｍのガラスファイバーを作製した。
【００３２】
続いて、前記ガラスファイバーをはさみで数ｍｍに切断した後、メノウ製の乳鉢で破砕した。
【００３３】
最後に、分級を行ない最短１０．５μｍ、最長２５μｍ、平均１４．５μｍのスペーサーを作製した。
［比較例１］
分級を行なわなかった以外は、実施例と同様の手順で作製した。スペーサーの最短は５μｍ、最長１３０μｍ、平均３８μｍであった。
［比較例２］
分級を行ない最短１２μｍ、最長６０μｍ、平均２０μｍであった以外は、実施例と同様の手順で作製した。
【００３４】
スペーサーの直径と長さは、任意に選んだ３００本のスペーサーをそれぞれ光学顕微鏡（×４００）を用いて測定した。
【００３５】
以下に示す方法でＯＤＦ工法に使用可能か判断した。
【００３６】
まず、作製したスペーサーを１０質量％含有するように紫外線硬化性エポキシ樹脂に均一に分散させた樹脂混合物を作製した。
【００３７】
次に、１００ｍＬの樹脂混合物を内径が３００μｍのニードルを通してガラス板上に重ならないように流し出し、目詰まりが生じるか否かを評価した。
【００３８】
最後にもう１枚のガラス板で樹脂混合物を挟みスペーサーの重なりの有無を評価した。
【００３９】
上記試験を行なった結果、実施例では目詰まりもファイバーロッドの重なりや立つことも生じなかったが、比較例１は、ファイバーロッドの重なりも目詰まりも発生した。また、比較例２は、目詰まりは生じなかったもののファイバーロッドの重なりが発生した。