[发明专利]液晶显示元件

说明书

本发明涉及液晶显示元件。

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。