液晶显示元件制造技术

一种含有在被封入在一对基板的间隙中的液晶中作为间隙保持材料的、球状的、硬度各不相同的至少二种粒子的液晶显示元件。该液晶显示元件满足下述条件：各粒子的粒径精度小于４％，高硬度粒子的粒径≥低硬度粒子的粒径、高硬度粒子与低硬度粒子的个数比为１～４，低硬度粒子与高硬度粒子的平均粒径的比率为１～１．０５，高硬度粒子与低硬度粒子的压缩弹性率为１．１４～１４．３。由此，可提高间隙的均匀性，还可防止高温时或低温时、受到冲击时间隙不匀的发生。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示元件。液晶显示元件由间隔一定距离的两片基板和被封入该两片基板间隙的液晶构成。为获得显示质量良好的液晶显示元件，以两片基板的间隙呈均匀的为佳。另外，最好液晶显示元件不要有间隙不匀。间隙不匀系因受压基板发生部分变形或高温时基板因为液晶膨胀而产生变形所引起的。因此，为获得均匀的间隙，目前一般在基板之间放置球形间隙保持材料。特公昭59—18685公报公开了一种提高液晶显示元件的间隙均匀性的方法使液晶面板内的间隙保持材料垫套的直径小于四周的密封材料的厚度，使液晶显示元件内部处于负压状态的技术。然而，使液晶显示元件处于负压下的该方法在将元件放置于低温下时，液晶中容易产生几乎真空的气泡。其原因在于元件内部在处于负压下时，基板和内部的容积变化难以跟上由低温产生的液晶体积的减少。为防止上述低温时的气泡产生，特开平1—96626号公报公开了一种将刚性粒体和含环氧基的聚合物粒子混合使用的方法。此外，作为防止高温时的间隙不匀、由挤压产生的间隙不匀的方法，特开昭63—6527号公报公开了一种使用玻璃纤维和较玻璃纤维大的塑料粒子的方法。另外，其他的方法有特开昭62—150224号公报公开的混合使用非热粘性的硬质间隙保持材料和平均粒径为硬质间隙保持材料的2倍以下的、热粘性的软质间隙保持材料。使用如上所述的粒径分布范围较大的现有的间隙保持材料时，与参与在液晶显示元件内保持间隙的上下基板接触的保持材料的量较少，基板可有某种程度的自由弯曲。因此，在运送、使用液晶显示元件时、在组装在家用电脑等制品后的使用时，若受到超过限度的冲击，可通过基板的弯曲吸收冲击。其结果，由冲击而引起间隙不匀并导致液晶显示元件质量下降的情况基本上没有。另外，由于粒径分布范围较宽，在液晶显示元件中存在着由初期开始产生的间隙不匀，即使产生由冲击引起的间隙不匀，也不易被人注意。然而，在上述玻璃纤维和塑料粒子的混合使用中、在硬质间隙保持材料和热粘性软质间隙材料的混合使用中和在刚性粒体与含环氧基的粘接性聚合物粒子的混合使用中，对以下几点内容未曾阐述。即，低硬度间隙保持材料与高硬度间隙保持材料的粒径差以及混合比例、高硬度间隙保持材料与低硬度保持材料的硬度、间隙保持材料的粒径精度未曾阐述。而且，高硬度间隙保持材料与低硬度间隙保持材料的最佳组合不明确。这几点内容是影响间隙均匀性的提高、高温、受冲击时的间隙保持特性的重要因素。例如，低硬度的间隙保持材料的硬度过小时，不能在高温或受冲击时发挥保持间隙的效果。然而，近年来，随着使用液晶显示元件的液晶面板的大面积化、轻量化，要求基板薄板化和面板特性的高对比度化，从而对液晶显示元件的间隙精度提出了更高的要求。以往，树脂系的间隙保持材料一般系使用显示粒径精度的CV值为6％左右的产品。因此，难于适应对间隙精度的要求。但是，近年来，已能制造粒径精度高的由树脂构成的球状间隙保持材料，例如，在特开平6—503180公报中公开的材料。在上述公报中，公开了单独使用粒径精度高的间隙保持材料制造液晶显示元件的例子。由于该间隙保持材料是树脂，将液晶显示元件置于低温时，可允许液晶显示元件出现对应于体积减小程度的变形，还可减小液晶显示元件的容积。因此，不会发生使用由无机材料制成的间隙保持材料时所见的真空气泡，可提高间隙的均匀性。然而，使用由上述特开平6—503180公报所示的10％压缩弹性率为214—600kg/mm2、粒径精度(CV值)小于4％的高粒径精度的树脂的间隙保持材料，虽能提高间隙精度，但由于上述间隙保持材料的粒径精度高，放置在一对基板间的间隙保持材料的绝对部分参与了上下基板间的间隙保持，从而，一对基板得到强有力的保持。因此，对基板弯曲的自由度比使用以往的粒径分布范围略宽的树脂的间隙保持材料的液晶显示元件，变得较小。一旦基板的弯曲自由度变小，则液晶显示元件的显示质量显著下降。下面就例如在将液晶显示元件置于高温、特别是将元件保持垂直时发生上述现象的原因进行说明。，此时，由于由液晶材料的热膨胀而引起的体积增加比由基板的热膨胀引起的容积增加变得更大，产生了多余量的液晶，而该增加的容积部分无法通过基板的弯曲加以吸收。因此，在基板的下部，产生液晶的积聚，引起间隙不匀。导致液晶显示元件显示质量的下降。即，若单独使用高粒径精度的间隙保持材料以谋求间隙的均匀化，则由于上述原因，存在着在受冲击时会发生如图5所示的涡流状的间隙不匀的问题。另外，还存在着由于间隙的均匀性高，受冲击时即使产生微小的间隙不匀，也会引起显著的视觉差异，从而降低液晶显示元件质量的问题。本专利技术的目的在于提供一种使用高粒径精度的间隙保持材料，既具有间隙均匀性、又能防止发生因高温状态以及冲击而引起的间隙不匀以及防止低温时产生真空气泡的液晶显示元件。为达到上述目的，本专利技术的液晶显示元件具有如下特征含有被封入对置的一对基板的间隙中的液晶，和作为在上述液晶内保持上述间隙的间隙保持材料的、球状的、硬度相互不同的、粒径精度小于4％的至少2种粒子。根据上述构成，基板的间隙由含于液晶内的球状的2种粒子加以保持。由于这些粒子具有小于4％的高粒径精度，随着基板的支持点数的增加，间隙的均匀性得到提高。另外，由于使用硬度各不相同的粒子，可在保持间隙均匀性的同时，防止在将液晶显示元件保持于高温状态时产生间隙不匀和防止在受超过限度的冲击时产生间隙不匀。即，将液晶显示元件放置于高温状态时，由于在低硬度的粒子中，粒径大的粒子也会产生变形复原，增加间隙的厚度，吸收由热膨胀引起的液晶材料的体积增加，因此，不会产生由过剩的液晶的积聚而引起的不均匀。此外，在将液晶显示元件放置于低温下时，由于在由高粒度的粒子保持间隙厚度的均匀性的同时，通过上述低硬度的粒子的变形，相应于液晶的体积减小，基板产生弯曲，因此，也可防止真空气泡的发生。还有，在对液晶显示元件施加冲击时，由于上述低硬度的粒子随着基板的弯曲，变形复原，从而吸收冲击，因此，不会发生涡流状的液晶显示元件的扭曲，即间隙不匀。其结果，可通过混合至少2种粒子这一简便方法在提高间隙均匀性的同时，获得没有间隙不匀的高质量的液晶显示元件。本专利技术的除上述以外的其他目的、特征和优点通过下列描述加以说明。此外，本专利技术的有益效果通过参照附图的下列解释加以说明。附图说明图1为表示本专利技术的液晶显示元件构成的纵截面图。图2为表示液晶显示元件中高硬度粒子的混合比例与由高温及冲击试验而产生的间隙不匀程度关系的曲线图。图3为表示低硬度粒子和高硬度粒子的粒径差与间隙均匀性关系的曲线图。图4为表示液晶显示元件中的粒径精度与间隙均匀性关系的曲线图。图5为表示在对现有的液晶显示元件施加超过限度的冲击时产生的涡流状间隙不匀的说明图。下面，结合图1至图4，说明本专利技术的实施例。本专利技术的液晶显示元件9如例如图1所示，具有下述构成一对玻璃基板1·1和封入在由这对基板形成的间隙中的液晶。在上述玻璃基板1·1的间隙侧，分别对置有透明电极2·2。而且，在透明电极2·2的上面，分别设有定向膜3·3。另一方面，在玻璃基板1·1的外侧面，分别设有偏振片8·8。另外，玻璃基板1·1的间隙侧的四周由密封材料4密封，上述液晶7被封入其中。与液晶7一起，还封入有作为在间隙内保持间隙的材料的高硬度粒子5……和低硬度粒子6……本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示元件，其特征在于，含封入在对置的一对基板间隙中的液晶和作为在上述液晶内保持上述间隙的间隙保持材料的、球状的、硬度各不相同的、粒度精度小于４％的至少二种粒子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：福谷博嗣，大西浩，上辺修一，堀田彰洋，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]