(57)【要約】【課題】散布液を噴射して基板上の所定の位置へ散布することによりスペーサー用粒子を所定の位置へ配置して液晶表示装置を得た場合に、画質等の表示性能に優れたものを得ることができる、スペーサー用粒子と溶媒とを含む、液晶表示装置製造用粒子組成物を提供する。また、インクジェット方式により上記液晶表示装置製造用粒子組成物を散布する工程を含む液晶表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物は、液晶表示装置のスペーサー用粒子と溶媒とを含み、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、前記組成物中の含有水分量が５重量％以下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】
液晶表示装置のスペーサー用粒子と溶媒とを含み、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、
前記組成物中の含有水分量が５重量％以下である、
ことを特徴とする、液晶表示装置製造用粒子組成物。
【請求項２】
液晶表示装置のスペーサー用粒子と溶媒とを含み、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、
前記粒子の平均粒子径が２μｍ以上であり、前記組成物に含まれる粒子径１μｍ以下のダスト粒子の含有割合が１００個／ｃｍ３以下である、
ことを特徴とする、液晶表示装置製造用粒子組成物。
【請求項３】
前記粒子径１μｍ以下のダスト粒子は全個数の６０％以上が粒子径０．５μｍ以下である、請求項２に記載の液晶表示装置製造用粒子組成物。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載の粒子組成物をインクジェット方式により液晶表示装置に用いられる基板に向けて噴射して前記基板上の所定の位置に散布し、スペーサー用粒子を前記所定の位置に配置する工程を含む、液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置製造用粒子組成物に関する。また、該粒子組成物をインクジェット方式により液晶表示装置に用いられる基板上に散布する工程を含む液晶表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶表示装置の製造において、スペーサー用粒子を電極基板上へ散布する際に、スペーサー用粒子を溶媒（例えば、水／イソプロピルアルコールの混合溶媒など）中に分散させ、基板上へ散布する湿式散布が行われている。この湿式散布方法では、得られる液晶表示装置における画質等の表示性能を優れたものとするために、スペーサー用粒子の平均粒子径や粒度分布以外にスペーサー用粒子や溶媒中に含有されるイオン分の量などを厳密に管理したスペーサー用粒子や溶媒が用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、散布液を噴射して基板上の所定の位置へ散布することによりスペーサー用粒子を所定の位置へ配置する方法では、上に述べたスペーサー用粒子と溶媒とを含む粒子組成物を散布液として用いた場合、表示性能の低い液晶表示装置しか得られないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の解決しようとする課題は、散布液を噴射して基板上の所定の位置へ散布することによりスペーサー用粒子を所定の位置へ配置して液晶表示装置を得た場合に、画質等の表示性能に優れたものを得ることができる、スペーサー用粒子と溶媒とを含む、液晶表示装置製造用粒子組成物を提供すること、および、インクジェット方式により上記液晶表示装置製造用粒子組成物を散布する工程を含む液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行ったところ、液晶表示装置のスペーサー用粒子と溶媒を含む組成物（液晶表示装置製造用粒子組成物）に含まれる水分に着目し、それらの量が特定範囲内となるように管理・処理して調整することが重要であることを見出した。また、スペーサー用粒子として特定の平均粒子径を有するものを用いる場合において、特定の粒子径のダスト粒子に着目し、それらの量が特定範囲内となるように管理・処理して調整することも、同様に重要であることを見出した。従来の湿式散布方法では、液晶表示装置製造用粒子組成物を基板に向けて噴射したあと基板へ到着するまでに該組成物中の溶媒を蒸発させるのに対し、インクジェット方式などの、液晶表示装置製造用粒子組成物を噴射して基板上の所定の位置へ散布することによりスペーサー用粒子を所定の位置へ配置する方法では、該組成物中の溶媒を残存させた状態で基板上に散布する点で異なるのであるが、後者の方法を用いた場合、従来の湿式散布法では問題のないレベルであった水分量や特定の粒子径のダスト粒子の量が、得られる液晶表示装置の表示性能の低下に大きな影響を及ぼしていることが判ったのである。
【０００６】
かかる知見に基づき、含有する水分量または特定の粒子径のダスト粒子の量を特定範囲内に調整した液晶表示装置製造用粒子組成物を得、これを用いて液晶表示装置を製造したところ、上記課題を一挙に解決し得ることを確認し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明にかかる第１の液晶表示装置製造用粒子組成物は、
液晶表示装置のスペーサー用粒子と溶媒とを含み、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、前記組成物中の含有水分量が５重量％以下であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる第２の液晶表示装置製造用粒子組成物は、
液晶表示装置のスペーサー用粒子と溶媒とを含み、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、前記粒子の平均粒子径が２μｍ以上であり、前記組成物に含まれる粒子径１μｍ以下のダスト粒子の含有割合が１００個／ｃｍ３以下であることを特徴とする。
また、本発明にかかる液晶表示装置の製造方法は、
上記本発明にかかる液晶表示装置製造用粒子組成物をインクジェット方式により液晶表示装置に用いられる基板に向けて噴射して前記基板上の所定の位置に散布し、スペーサー用粒子を前記所定の位置に配置する工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる液晶表示装置製造用粒子組成物、および、液晶表示装置の製造方法について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜実施し得る。
〔液晶表示装置製造用粒子組成物〕
本発明にかかる第１の液晶表示装置製造用粒子組成物（以下、第１の液晶表示装置製造用粒子組成物と称することがある。）は、液晶表示装置のスペーサー用粒子（以下、「液晶表示装置のスペーサー用粒子」を、「スペーサー用粒子」と称する。）と溶媒とを含んでなり、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、該組成物中の含有水分量が５重量％以下であることを特徴とする。含有水分量が上記範囲を満たすことによって、前述した課題を容易に解決することができる。
【０００９】
本発明にかかる第２の液晶表示装置製造用粒子組成物（以下、第２の液晶表示装置製造用粒子組成物と称することがある。）は、スペーサー用粒子と溶媒とを含んでなり、前記装置に用いられる基板上の所定の位置へ散布して前記粒子を前記所定の位置へ配置するために用いる粒子組成物であって、上記スペーサー用粒子の平均粒子径が２μｍ以上であり、該粒子組成物中の粒子径１μｍ以下のダスト粒子の含有割合が１００個／ｃｍ３以下であることを特徴とする。上記ダスト粒子の含有割合が上記範囲を満たすことによって、前述した課題を容易に解決することができる。
【００１０】
本発明の第１および第２の液晶表示装置製造用粒子組成物（以下、単に、本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物と称することがある。）は、上記溶媒中にスペーサー用粒子が分散しているもの、あるいは、分散させることができるものであることが好ましい。
第１の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、上述のように、該組成物中の含有水分量が５重量％以下であるとするが、好ましくは３重量％以下であり、より好ましくは２重量％以下、さらにより好ましくは１重量％以下である。含有水分量が５重量％を超えると、得られた液晶表示装置においてコントラストや信頼性等の表示性能が大きく低下するおそれがある。
【００１１】
なお、液晶表示装置製造用粒子組成物中の含有水分量は、例えば、カールフィッシャー法等の方法により測定することができる。
第２の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、上述のように、用いるスペーサー用粒子の平均粒子径が２μｍ以上である場合において、該組成物中の粒子径１μｍ以下の特定のダスト粒子の含有割合が１００個／ｃｍ３以下とするが、好ましくは９０個／ｃｍ３以下であり、より好ましくは８０個／ｃｍ３以下、さらにより好ましくは７０個／ｃｍ３以下である。上記ダスト粒子の含有割合が１００個／ｃｍ３を超えると、得られた液晶表示装置においてコントラストや信頼性等の表示性能が大きく低下するおそれがある。なお、本発明でいうダスト粒子としては、スペーサー用粒子以外の不純物となり得るすべてのパーティクルを対象とするが、具体的には、例えば、空気中の埃や粉塵、スペーサー用粒子を合成する際の副生成物などを挙げることができる。さらに、本発明でいうダスト粒子は、液晶表示装置製造用粒子組成物に含まれる粒子径１μｍ以下の特定のダスト粒子を対象とするが、好ましくは０．５μｍ以下の粒子径であるものである。
【００１２】
第２の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、該組成物中に含まれる上記特定のダスト粒子は、その全個数の６０％以上が粒子径０．５μｍ以下であることが好ましく、また、その全個数の８０％以上が粒子径０．５μｍ以下であることがより好ましく、さらにより好ましくは１００％以上である。このような粒子径のダスト粒子の個数割合が上記範囲内であることによって、前述した課題をさらに容易に達成することができる。
本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、溶媒としては、スペーサー用粒子を良好に分散させ得るものであればよく、通常一般的にスペーサー用粒子の湿式散布に用いるものとして知られている有機溶剤と同様のものを挙げることができ、特に限定はされないが、具体的には、例えば、アルコール類、グリコール類、エーテル類、アセタール類、ケトン類、エステル類などを好ましく挙げることができ、なかでも、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−ペンチルアルコール、２−ペンチルアルコール、３−ペンチルアルコール、２−メチル−１−ブチルアルコール、３−メチル−２−ブチルアルコール、イソペンチルアルコール等のアルコール類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類；グリセリン；エチレングリコールメチル（またはエチル）エーテル、ジエチレングリコールメチル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等が挙げられる。これらは１種のみ用いても２種以上併用してもよい。また、必要に応じ、さらに水を含むものであってもよいが、第１の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、上記含有水分量の範囲内で可能であり、第２の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、同様の含有水分量の範囲内とすることが好ましい。
【００１３】
本発明でいうスペーサー用粒子は、液晶表示装置に使用する場合に液晶層をはさむ両電極基板間の隙間距離を決めるものであって、液晶層の厚みを均一かつ一定に保持するために必要な粒子である。
スペーサー用粒子の平均粒子径は、２μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２〜３０μｍ、さらにより好ましくは２〜２０μｍである。スペーサー用粒子の平均粒子径が上記範囲外である場合、液晶表示装置用のスペーサー用粒子としては通常用いられない領域である。
スペーサー用粒子の粒子径の変動係数（ＣＶ）は、１０％以下であることが好ましく、より好ましくは８％以下、さらにより好ましくは６％以下である。粒子径の変動係数が１０％を超えると、例えば液晶表示装置用のスペーサー用粒子として用いた場合に、液晶層の厚みを均一かつ一定に保持することが困難となり、画像ムラを起こしやすくなるおそれがあるので好ましくない。
【００１４】
なお、前記平均粒子径および前記粒子径の変動係数の定義や測定方法は、下記実施例において記載する。
スペーサー用粒子としては、特に限定されるわけではないが、具体的には、例えば、有機架橋重合体粒子、無機系粒子、有機質無機質複合体粒子などを好ましく挙げることができる。これらの中でも、有機架橋重合体粒子および／または有機質無機質複合体粒子が、電極基板、配向膜またはカラーフィルタの損傷防止や両電極基板間の隙間距離（（セル）ギャップ）の均一性を得やすいという点で好ましく、有機質無機質複合体粒子が最も好ましい。
【００１５】
スペーサー用粒子の形状は、球状、針状、板状、鱗片状、粉砕状、俵状、まゆ状、金平糖状等の任意の粒子形状でよく、特に限定されるわけではないが、両電極基板間の隙間距離を均一に一定とする上で球状が好ましい。これは、球状であると、すべてまたはほぼすべての方向について一定またはほぼ一定の粒形を有するからである。
スペーサー用粒子は、染料および／または顔料を含むことで好ましく着色されていてもよい。
上記有機架橋重合体粒子としては、特に限定されるわけではないが、例えば、ベンゾグアナミン、メラミンおよび尿素からなる群の中から選ばれた少なくとも１種のアミノ化合物とホルムアルデヒドとから縮合反応により得られるアミノ樹脂の硬化粒子（特開昭６２−０６８８１１号公報参照）；ジビニルベンゼンを単独で重合あるいは他のビニル単量体と共重合させて得られるジビニルベンゼン架橋樹脂粒子（特開平１−１４４４２９号公報参照）等を好ましく挙げることができる。
【００１６】
上記無機系粒子としては、特に限定されるわけではないが、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ等の球状微粒子等を好ましく挙げることができる。
上記有機質無機質複合体粒子は、好ましくは、有機質部分と無機質部分とを含む複合粒子である。この有機質無機質複合体粒子において、上記無機質部分の割合は、特に限定されるわけではないが、例えば、上記有機質無機質複合体粒子の重量に対して、無機酸化物換算で、１０〜９０重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは２５〜８５重量％、さらに好ましくは３０〜８０重量％である。上記無機酸化物換算とは、好ましくは、有機質無機質複合体粒子を空気中などの酸化雰囲気中で高温（たとえば１０００℃）で焼成した前後の重量を測定することにより求めた重量百分率で示される。例えば、無機質部分がポリシロキサン骨格からなる場合は、無機酸化物換算量はＳｉＯ２換算量となる。上記有機質無機質複合体粒子の上記無機質部分の割合が、無機酸化物換算で１０重量％を下回ると、上記有機質無機質複合体粒子は軟らかくなり、電極基板への散布個数密度が増えることになるので好ましくなく、また、９０重量％を上回ると、硬すぎて配向膜の損傷やＴＦＴの断線が生じやすくなるおそれがあるので好ましくない。
【００１７】
上述した有機質無機質複合体粒子としては、特に限定されるわけではないが、例えば、有機ポリマー骨格と、上記有機ポリマー骨格中の少なくとも１個の炭素原子にケイ素原子が直接化学結合した有機ケイ素を分子内に有するポリシロキサン骨格とを含み、上記ポリシロキサン骨格を構成するＳｉＯ２の量が１０重量％以上である、有機質無機質複合体粒子Ａ等を好ましく挙げることができる。有機ポリマー骨格としては、ビニル系ポリマーがギャップコントロールを制御できる高復元性を与えるため好ましい。ここで、上記有機質無機質複合体粒子Ａが、Ｇ≧１４・Ｙ１．７５（ここで、Ｇは破壊強度〔ｋｇ〕を示し；Ｙは粒子径〔ｍｍ〕を示す）を満足する破壊強度であると好ましく、１０％圧縮弾性率が３００〜２０００ｋｇ／ｍｍ２、１０％変形後の残留変位が０〜５％であるとさらに好ましい。
【００１８】
上記有機質無機質複合体粒子Ａの製造方法については、特に限定されるわけではないが、例えば、下記に示す縮合工程と重合工程と熱処理工程とを含む製造方法を好ましく挙げることができる。
上記縮合工程とは、ラジカル重合性基含有第１シリコン化合物を用いて加水分解・縮合する工程であることが好ましく、この縮合工程では、触媒としてアンモニア等の塩基性触媒を好ましく用いても良い。
ラジカル重合性基含有第１シリコン化合物は、下記一般式（１）：
【００１９】
【化１】
2004029578.tif 000002
【００２０】
（ここで、Ｒａは水素原子またはメチル基を示し；Ｒｂは、置換基を有していても良い炭素数１〜２０の２価の有機基を示し；Ｒｃは、水素原子と、炭素数１〜５のアルキル基と、炭素数２〜５のアシル基とからなる群から選ばれる少なくとも１つの１価基を示す。Ｒ１は、炭素数１〜５のアルキル基とフェニル基とからなる群から選ばれた少なくとも１種の１価の基を示す。ｌは１または２であり、ｐは０または１である。）
と、下記一般式（２）：
【００２１】
【化２】
2004029578.tif 000003
【００２２】
（ここで、Ｒｄは水素原子またはメチル基を示し；Ｒｅは、水素原子と、炭素数１〜５のアルキル基と、炭素数２〜５のアシル基とからなる群から選ばれる少なくとも１つの１価基を示す。Ｒ２は、炭素数１〜５のアルキル基とフェニル基とからなる群から選ばれた少なくとも１種の１価の基を示す。ｍは１または２であり、ｑは０または１である。）
と、下記一般式（３）：
【００２３】
【化３】
2004029578.tif 000004
【００２４】
（ここで、Ｒｆは水素原子またはメチル基を示し；Ｒｇは、置換基を有していても良い炭素数１〜２０の２価の有機基を示し；Ｒｈは、水素原子と、炭素数１〜５のアルキル基と、炭素数２〜５のアシル基とからなる群から選ばれる少なくとも１つの１価基を示す。Ｒ３は、炭素数１〜５のアルキル基とフェニル基とからなる群から選ばれた少なくとも１種の１価の基を示す。ｎは１または２であり、ｒは０または１である。）
とからなる群から選ばれる少なくとも１つの一般式で表される化合物またはその誘導体であることが好ましい。
【００２５】
上記重合工程は、上記縮合工程中および／または上記縮合工程後に、ラジカル重合性基をラジカル重合反応させて粒子を得る工程であることが好ましい。
上記熱処理工程は、上記重合工程で生成した重合体粒子を８００℃以下、より好ましくは１００〜６００℃の温度で乾燥および焼成する工程であり、たとえば、１０容量％以下の酸素濃度を有する雰囲気中や減圧下で行われることが好ましい。
上記の縮合工程、重合工程および熱処理工程から選ばれる少なくとも１つの工程中および／または後に、生成した上記スペーサー用粒子を着色する着色工程をさらに含んでいてもよく、詳しくは、上記スペーサー用粒子は染料および顔料からなる群から選ばれる少なくとも１つ等を含むことで着色されていてもよい。
【００２６】
上記の縮合工程、重合工程および熱処理工程から選ばれた少なくとも１種の工程中および／または後に、生成した上記スペーサー用粒子を表面処理する表面処理工程をさらに含んでいても良い。
上記表面処理に用いる表面処理剤としては、特に限定されないが、下記一般式（４）〜（６）から選ばれる少なくとも１種のシラン化合物が好ましい。
ＳｉＸ４　　　　　　　　　（４）
Ｒ４ＳｉＸ３　　　　　　（５）
Ｒ５Ｒ６ＳｉＸ２　　　（６）
（ここで、Ｘは塩素原子、水素原子、炭素数１〜５のアルコキシ基および炭素数２〜５のアシロキシ基から選ばれた少なくとも１種；Ｒ４およびＲ５は、いずれも、炭素数１〜２２のアルキル基および炭素数６〜２２のアリール基から選ばれる少なくとも１種であり、その基の中の１つ以上の水素原子が、アミノ基、メルカプト基、アルキレンオキシド基、エポキシ基、シアノ基、塩素原子およびフッ素原子から選ばれる少なくとも１種で置換されていても良い；Ｒ６は、炭素数１〜５のアルキル基とフェニル基とからなる群から選ばれる少なくとも１種の１価の基である。）
本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物においては、該組成物全体中、スペーサー用粒子の含有割合は０．００５〜３０重量％であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜２０重量％、さらにより好ましくは０．０５〜１０重量％である。上記スペーサー用粒子の含有割合が０．００５重量％未満であると、スペーサー用粒子が散布されない場所が増えるため、所望の散布個数密度とするにあたり散布時間がかかりすぎるおそれがあり、３０重量％を超える場合は、液晶表示装置製造用粒子組成物がスラリー状になり流動性が低下し、また、スペーサー用粒子の凝集が発生するおそれがある。
【００２７】
本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物は、スペーサー用粒子と溶媒とを含むものであるが、これら以外にも適宜必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。
〔液晶表示装置の製造方法〕
本発明にかかる液晶表示装置の製造方法（以下、本発明の製造方法と称することがある。）は、上記本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物を、インクジェット方式により液晶表示装置に用いられる基板に向けて噴射して前記基板上の所定の位置に散布し、スペーサー用粒子を前記所定の位置に配置する工程、を含む液晶表示装置の製造方法である。
【００２８】
本発明の液晶表示装置の製造方法においては、電極基板、シール材、液晶材料などについては従来と同様のものを従来と同様に材料として使用することができる。また、スペーサー用粒子は、使用する上記本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物に含まれる。よって、本発明の製造方法に用いるスペーサー用粒子としては、上記本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物に含むことのできるスペーサー用粒子として記載したものと同様のものが好ましい。
電極基板としては、特に限定はされないが、具体的には、例えば、ガラス基板、フィルム基板などの基板と、基板の表面に形成された電極とを有しており、必要に応じて、電極基板の表面に電極を覆うように形成された配向膜をさらに有する。また、カラー対応の液晶表示装置の場合、カラーフィルタを有する。
【００２９】
シール材としては、特に限定はされないが、具体的には、例えば、エポキシ樹脂接着シール材などが使用される。
液晶（液晶材料）としては、特に限定はされず、従来より用いられているものでよく、具体的には、例えば、ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、安息香酸エステル系、ターフェニル系、シクロヘキシルカルボン酸エステル系、ビフェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、ジオキサン系、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル系、シクロヘキシルエタン系、シクロヘキセン系、フッ素系などの液晶が使用できる。
【００３０】
本発明の液晶表示装置の製造方法としては、具体的には、例えば、２枚の電極基板のうちの一方の電極基板に上記本発明の液晶表示装置製造用粒子組成物を散布してスペーサー用粒子（面内スペーサー用粒子）を所定の位置に分散配置したものの上に、エポキシ樹脂等の接着シール材にシール部スペーサー用粒子を分散させたものをもう一方の電極基板の接着シール部分にスクリーン印刷などの手段により塗布したものを載せ、適度の圧力を加え、１００〜１８０℃の温度で１〜６０分間の加熱、または、照射量４０〜３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射により、接着シール材を加熱硬化させた後、液晶を注入し、注入部を封止する方法を挙げることができるが、特にこのような製法に限定されるわけではない。
【００３１】
ここで、本発明の製造方法により得られる液晶表示装置の構成について、図１を参照しながら説明するが、液晶表示装置の構成は特にこれに限定されるわけではない。すなわち、得られた液晶表示装置は、液晶材料を介在して対向配置された一対の電極基板（第１電極基板１１０と第２電極基板１２０）と、スペーサー用粒子とを備える。第１電極基板１１０は、第１基板１１と、第１基板１１の表面に形成された電極５とを有する。第２電極基板１２０は、第２基板１２と、第２基板１２の表面に形成された電極５とを有する。第１電極基板１１０と第２電極基板１２０とはその周辺部でシール材２によって接着されている。スペーサー用粒子は、前記基板間に選択的に分散配置されて、前記基板の間隔を保持するものであり、シール材２中に分散するシール部スペーサー用粒子３と、面内に分散する面内スペーサー用粒子８とが存在する。液晶材料７は、第１電極基板１１０と第２電極基板１２０との間に封入されており、第１電極基板１１０と第２電極基板１２０とシール材２とで囲まれた空間に充填されている。
【００３２】
本発明の製造方法においては、上記液晶表示装置製造用粒子組成物を噴射し所定の位置に散布する方法としては、特に限定はされないが、具体的には、インクジェット方式などを採用した機器等を用いて行うことが好ましい。インクジェット方式を採用することにより基板上の所望の位置にスペーサー用粒子を分散配置することができる。
インクジェット方式は、インクとして用いる液晶表示装置製造用粒子組成物の液滴生成原理により、連続ジェット方式とドロップ・オン・デマンド方式の２方式に分類される。本発明の製造方法では、いずれの方式も好ましく採用できる。（なお、以下、「液晶表示装置製造用粒子組成物の液滴」を、単に「液滴」と称する。）
連続ジェット方式は、液滴を連続して生成させ、記録信号に応じて液滴を選択して記録を行う方式である。連続ジェット方式では液滴の発生を定常状態で行わせるため、液滴の発生周期を短くすることができ高速記録が可能である。また、噴出した液滴の飛翔速度も速いため、ノズルと記録媒体までの間隔を離すことができるので、曲面などへの記録も可能である。連続ジェット方式には、Ｓｗｅｅｔ型、マイクロドット型、Ｈｅｒｚ型、ＩＲＩＳ型などがある。
【００３３】
Ｓｗｅｅｔ型では、外部からノズルに機械的振動を与え、その周波数を液滴の自然発生的な分裂速度と一致させ、分裂した液滴の質量が同一の質量になるように発生した液滴を利用する。具体的には、ノズル部にピエゾ圧電素子を取り付け、液晶表示装置製造用粒子組成物の分裂周期で加振し、均一な液滴を発生させる。液晶表示装置製造用粒子組成物が分裂する部分に荷電電極を設け、液滴を帯電させる。この帯電した液滴は偏向電極の間を通過する。液滴は電界により垂直方向の静電力を受けて、その軌道が変化する。このときの偏向電圧の加え方により、２値偏向型と多値偏向型がある。
【００３４】
マイクロドット型は、液滴が分裂する際に液滴の間にサテライトと呼ばれる小滴を取り出して記録を行う方式である。この方法では一対の電極の各々に異なる電圧を印加することにより、帯電と偏向の両方の動作を行わせる。
Ｈｅｒｚ型では、細いノズルから加圧した液晶表示装置製造用粒子組成物を噴出させ、液滴をリング状の電極中を通過させる。電極に電圧を印加すると液滴に帯電した電荷の反発力によって、スプレー状の細かい霧へ分裂する。分裂してスプレーとなったときは記録せず、分裂しないときの液滴を記録に用いる。
ＩＲＩＳ型は、Ｈｅｒｚ型の改良形で、ピエゾ振動子をノズルに設置することにより液滴の大きさを一定に保つようにしているのが特徴である。
【００３５】
ドロップ・オン・デマンド方式は、記録信号に応じて液晶表示装置製造用粒子組成物を噴出させる方式である。記録速度は連続ジェット方式に比べ遅いが、全体の機構としては簡単になる。ドロップ・オン・デマンド方式には、圧力パルス方式、サーマルジェット方式、ＥＲＦ方式などがある。
圧力パルス方式は、ピエゾ圧電素子などを用い、インクチャンバ内で圧力波を発生させ、液晶表示装置製造用粒子組成物を噴出させる方式であり、プリントヘッドの構造により、Ｓｔｅｍｍｅ方式、Ｇｏｕｌｄ方式、Ｋｙｓｅｒ方式などがある。
【００３６】
サーマルジェット方式は、ノズル内に発熱素子を設け、液晶表示装置製造用粒子組成物を気化させて気泡とし、この気泡により該組成物が押し出されてノズルにより噴出される。
ＥＲＦ方式は、プリントヘッドが液晶表示装置製造用粒子組成物の流路とそれを挟むように設けられた一対の電極からなり、該組成物はポンプなどにより加圧されている。電極間に電圧が印加されると液晶表示装置製造用粒子組成物に加わる見かけの圧力が０となり、該組成物はノズルから噴出されず、電極の電圧を０にすると該組成物は加圧されているのでノズルより噴出する。
【００３７】
本発明の製造方法においては、液晶表示装置製造用粒子組成物を噴射して所定の位置に散布し、スペーサー用粒子を分散配置する場合に、通常は、まず液晶表示装置の電極基板上あるいはカラーフィルタ上の、どの位置にスペーサー用粒子を配置するのか決めておく。得られる液晶表示装置のコントラスト向上や高表示品位を達成するためには、画素領域すなわち表示領域にスペーサー用粒子を分散配置するのは好ましくなく、非画素領域すなわち非表示領域にスペーサー用粒子を分散配置することが好ましい。画素領域に分散配置されるとスペーサー用粒子の存在部分が表示されず、スペーサー用粒子自身や、液晶の配向乱れによりスペーサー用粒子周囲は光抜けが発生するからである。したがって、例えば、ＴＮモードの場合には、文字や図案の周辺や間隙等、表示に直接かかわらない領域のみにスペーサー用粒子を分散配置させることが好ましい。また、例えば、ＳＴＮモードの場合には、電極基板の透明電極がストライプ状に配列されているので、それらの透明電極の間隙にスペーサー用粒子を分散配置させることが好ましい。また、例えば、ＴＦＴやＳＴＮのカラー表示の場合、カラーフィルタの画素のＲ、Ｇ、Ｂ以外の部分、すなわち、ブラックマトリクス上に分散配置させることが好ましい。また、カラーフィルタのある基板と対向させる電極基板上に分散配置する場合は、ブラックマトリクスの位置に対応する部分に分散配置させることが好ましい。
【００３８】
また、分散配置させるスペーサー用粒子の位置の数は、液晶表示装置のセルギャップが均一に保持できれば特に限定はなく、適宜設定すればよいが、少なすぎるとギャップの均一性が悪くなり、多すぎると低温発泡等が発生し易くなる。また、分散配置の数は表示領域の一つの画素の大きさによっても左右される。
ここで、分散配置されるスペーサー用粒子は、単粒子であることが好ましいが、非画素領域であれば複数個であってもよく、適宜設定すればよいが、多すぎるとギャップ均一性が悪くなり、また、表示領域に配置されるスペーサー用粒子の割合が多くなり表示品位が低下することとなるおそれがある。
【００３９】
本発明の製造方法により得られる液晶表示装置は、従来の液晶表示装置と同じ用途、例えば、テレビ、モニター、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー、カーナビゲーションシステム、ＤＶＤ、デジタルビデオカメラ、ＰＨＳ（携帯情報端末）などの画像表示装置として使用され得る。
【００４０】
【実施例】
以下に、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。なお、以下では、便宜上、「重量部」を単に「部」と、「重量％」を単に「ｗｔ％」と記すことがある。また、特に言及しない限り、「％」は「重量％」を示すものとする。
まず、本発明の実施例において記載するスペーサー用粒子、含有水分量、ダスト粒子に関する値の定義、測定方法などについて以下に示す。
〔スペーサー用粒子の平均粒子径、粒子径の変動係数〕
スペーサー用粒子の平均粒子径および粒子径の変動係数は、コールターカウンター法により、３００００個の粒子の粒子径を測定し、その平均の粒子径として求めた。また、粒子径の変動係数は、下記式に従って求めた。
【００４１】
【数１】
2004029578.tif 000005
【００４２】
〔含有水分量の測定〕
液晶表示装置製造用粒子組成物中の含有水分量は、カールフィッシャー水分計により測定した。
〔ダスト粒子の粒子径および含有割合の測定〕
液晶表示装置製造用粒子組成物中のダスト粒子の粒子径および含有割合は、液中パーティクルカウンターにより測定した。
−合成例１−
（スペーサー用粒子の調製）
冷却管、温度計、滴下口を備えた４つ口フラスコ中に、２５％アンモニア水溶液２．９ｇ、メタノール１０．１ｇ、水１４１．１ｇを混合した溶液（Ａ液）を入れ、２５±２℃に保持して撹拌しながら、このＡ液中に、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２７ｇ、メタノール５４ｇ、ラジカル重合開始剤として２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．１４ｇ、テトラエトキシシランの２〜５量体（多摩化学株式会社製、製品名：「シリケート４０」（ＳｉＯ２換算で４０ｗｔ％含有）５．０ｇを混合した溶液（Ｂ液）を、滴下口から添加して、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解・重縮合を行った。撹拌を継続しながら２０分後、窒素雰囲気下で７０±５℃に加熱し、ラジカル重合を行った。
【００４３】
２時間加熱した状態を保持した後、室温まで冷却し、重合体粒子の懸濁液を得た。この懸濁液をろ過により固液分離し、得られたケーキをメタノールによるデカンテーションで３回洗浄し、真空乾燥機中で２００℃で２時間真空乾燥して、有機質無機質複合体粒子であるスペーサー用粒子（１）を得た。
得られたスペーサー用粒子（１）は、平均粒子径４．２４μｍ、粒子径の変動係数３．８％、ポリシロキサン骨格の量（ＳｉＯ２換算）３４．７ｗｔ％であった。
−実施例１−
２−プロパノールに、合成例１で得られたスペーサー用粒子（１）が０．５ｗｔ％となるように混合し、超音波分散させ、液晶表示装置製造用粒子組成物（１）を調製した。なお、上記調製時には、クリーンルーム中、恒温恒湿下で行い、含有水分量とダスト粒子の量を管理した。
【００４４】
この液晶表示装置製造用粒子組成物（１）中の、含有水分量は０．２重量％であり、１μｍ以下のダスト粒子の数は３４個／ｃｍ３（そのうち０．５μｍ以下のダスト粒子の数は２９個／ｃｍ３）であった。
次に、１７インチＴＦＴ型液晶表示装置用の、カラーフィルタが設置された電極基板上のブラックマトリクスの位置に、従来公知のインクジェット装置を用いて、スペーサー用粒子（１）の散布個数密度が２００個／ｍｍ２となるように液晶表示装置製造用粒子組成物（１）を噴射して散布した後、１００℃で乾燥したところ、スペーサー用粒子（１）は、ブラックマトリクス上に７０μｍおきに所定の位置へ分散配置されていた。
【００４５】
さらに、以下の手順により、ＴＦＴ型液晶表示装置を作製した。ＴＦＴ素子を有する透明電極基板と、スペーサー用粒子（１）が分散配置された上記カラーフィルタを有する透明電極基板とを、接着シール材で貼り合わせ、その後、両電極基板の隙間を一旦真空にしてから大気圧に戻すことによりＴＦＴ用フッ素系ＴＮ液晶を注入し、注入部を封止した。そして、上下電極基板の外側に偏光フィルムを貼り、１７インチのＴＦＴ型液晶表示装置（１）を得た。
得られた液晶表示装置（１）は、電圧無印加時において色むらが無いものであった。所定の駆動電圧を印加したところ、液晶表示装置（１）の駆動安定性は長時間安定であり、液晶の配向特性にも優れていた。液晶表示装置（１）は、ギャップ均一性やコントラストが優れたものであり、スペーサー用粒子（１）の分散配置が高精度で行われていた。また、５０℃で５００時間後の電圧保持率を測定したところ９８％であり、電圧保持率の低下は見られなかった。
【００４６】
−実施例２−
エチルセロソルブに、合成例１で得られたスペーサー用粒子（１）が１．０ｗｔ％となるように混合し、超音波分散させ、液晶表示装置製造用粒子組成物（２）を調製した。なお、上記調製時には、クリーンルーム中、恒温恒湿下で行い、含有水分量とダスト粒子の量を管理した。
この液晶表示装置製造用粒子組成物（２）中の、含有水分量は１．８重量％であり、１μｍ以下のダスト粒子の数は４８個／ｃｍ３（そのうち０．５μｍ以下のダスト粒子の数は３２個／ｃｍ３）であった。
【００４７】
次に、１４インチＴＦＴ型液晶表示装置用の、カラーフィルタが設置された電極基板上のブラックマトリクスの位置に、従来公知のインクジェット装置を用いて、スペーサー用粒子（１）の散布個数密度が１００個／ｍｍ２となるように液晶表示装置製造用粒子組成物（２）を噴射して散布した後、１５０℃で乾燥したところ、スペーサー用粒子（１）は、ブラックマトリクス上に１００μｍおきに所定の位置へ分散配置されていた。
さらに、実施例１と同様の手順により、ＴＦＴ型液晶表示装置を作製し、１４インチのＴＦＴ型液晶表示装置（２）を得た。
【００４８】
得られた液晶表示装置（２）は、電圧無印加時における色むらが合格レベルの範囲内ではあるが僅かながら認められた。所定の駆動電圧を印加したところ、液晶表示装置（２）の駆動安定性は長時間安定であった。液晶表示装置（２）は、ギャップ均一性に優れたものであり、スペーサー用粒子（１）の分散配置が高精度で行われていた。なお、液晶表示装置（２）における液晶の配向特性やコントラストは合格レベルの範囲内ではあったが、実施例１の液晶表示装置（１）に比べると若干劣っていた。また、５０℃で５００時間後の電圧保持率を測定したところ９５％であり、電圧保持率の低下は僅かに認められたが非常に小さいものであり合格レベルの範囲内であった。
【００４９】
−比較例１−
２−プロパノールに、合成例１で得られたスペーサー用粒子（１）が０．５ｗｔ％となるように混合し、超音波分散させ、液晶表示装置製造用粒子組成物（ｃ１）を調製した。なお、上記調製時には、含有水分量やダスト粒子の量を管理する処理は特に行わなかった。この液晶表示装置製造用粒子組成物（ｃ１）中の、含有水分量は１０．３重量％であり、１μｍ以下のダスト粒子の数は１８３個／ｃｍ３（そのうち０．５μｍ以下のダスト粒子の数は９２個／ｃｍ３）であった。
次に、１７インチＴＦＴ型液晶表示装置用の、カラーフィルタが設置された電極基板上のブラックマトリクスの位置に、従来公知のインクジェット装置を用いて、スペーサー用粒子（１）の散布個数密度が２００個／ｍｍ２となるように液晶表示装置製造用粒子組成物（ｃ１）を噴射して散布した後、１００℃で乾燥したところ、スペーサー用粒子（１）は、ブラックマトリクス上に７０μｍおきに所定の位置へ分散配置されていた。
【００５０】
さらに、実施例１と同様の手順により、ＴＦＴ型液晶表示装置を作製し、１７インチのＴＦＴ型液晶表示装置（ｃ１）を得た。
得られた液晶表示装置（ｃ１）は、電圧無印加時においてパネル全体にバックライトの光抜けや色むらが認められた。また、所定の駆動電圧を印加したところ、液晶の配向特性が異なり、電圧−透過率特性が変化し、不合格レベルであった。
−参考例１−
比較例１で得られた液晶表示装置製造用粒子組成物（ｃ１）を、従来公知の湿式散布装置（チャンバー内を加熱してスペーサー用粒子が基板に到達する前に溶媒が蒸発する原理の散布装置）を用いて、１７インチＴＦＴ型液晶表示装置用の、カラーフィルタが設置された電極基板上に、スペーサー用粒子（１）の散布個数密度が２００個／ｍｍ２となるように液晶表示装置製造用粒子組成物（ｃ１）を散布したところ、スペーサー用粒子（１）は、基板上にランダムに配置されており、画素上にも多数の粒子が存在していた。
【００５１】
次に、実施例１と同様の手順により、ＴＦＴ型液晶表示装置を作製し、１７インチのＴＦＴ型液晶表示装置（ａ）を得た。
得られた液晶表示装置（ａ）は、電圧無印加時における色むらが合格レベルの範囲内ではあるが僅かながら認められた。所定の駆動電圧を印加したところ、液晶表示装置（ａ）の駆動安定性は長時間安定であった。液晶表示装置（ａ）は、ギャップ均一性に優れたものであったが、画素上に存在するスペーサーからのバックライトの光抜けが大きくコントラストは低かった。なお、所定の電圧を印加した時の液晶表示装置（ａ）における液晶の配向特性は合格レベルの範囲内であった。また、５０℃で５００時間後の電圧保持率を測定したところ９８％であり、電圧保持率の低下は認められなかった。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、散布液を噴射して基板上の所定の位置へ散布することによりスペーサー用粒子を所定の位置へ配置して液晶表示装置を得た場合に、画質等の表示性能に優れたものを得ることができる、スペーサー用粒子と溶媒とを含む、液晶表示装置製造用粒子組成物を提供すること、および、インクジェット方式により上記液晶表示装置製造用粒子組成物を散布する工程を含む液晶表示装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により得られる液晶表示装置の一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
７　　　液晶
８　　　面内スペーサー用粒子
１１０　電極基板
１１３　シール部スペーサー用粒子
１２０　電極基板
【図１】
2004029578.tif 000006