JP2003043495A

JP2003043495A - ２次変形異方接着性スペーサー粒子、その製造方法及びその粒子を用いる表示デバイス。

Info

Publication number: JP2003043495A
Application number: JP2001236116A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sekiya; 敏雄関谷; Takafumi Hasui; 崇文蓮井
Original assignee: Soken Kagaku KK; Soken Chemical and Engineering Co Ltd
Current assignee: Soken Kagaku KK; Soken Chemical and Engineering Co Ltd
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】透明電極を施した対向する２枚のパネル間
に、所定の間隙を施すために、パネル面に安定に、強固
に接着する接着樹脂スペーサー粒子であって、その接着
性に優れ、パネル間隙等の設定コントロール）が容易
で、しかも、その接着スペーサーを施すことで、デバイ
スとしての生産性を著しく向上させるパネル上に強固
に、安定に接着する接着スペーサー粒子、その製造方法
及びその接着スペーサー粒子を設ける表示デバイスを提
供することである。【解決手段】対向する２枚のパネル間［１０Ａ−１０
Ｂ］に所定の間隙を施す接着性樹脂スペーサー粒子が、
パネルの加熱圧縮下に荷重方向の片側パネル面１０Ａ上
に、２次変形された粒子として、接着形状が２ａ，２
ｂ，２ｃで、その接着面が、Ｌａ，Ｌｂ、Ｌｃ等の片方
向面にのみ強固に接着する２次変形異方接着性スペーサ
ー粒子２ａ，２ｂ，２ｃ及びその製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着性樹脂スペー
サー粒子に関し、更に詳しくは、透明電極を施した対向
する２枚のパネル間に、所定の間隙（ギャップ）を施す
スペーサー粒子が、パネル面に安定に、強固に接着する
接着性樹脂スペーサー粒子であって、その接着の強度、
パネル間隙等のコントロールが容易で、デバイスとして
の生産性を著しく向上させるパネル上に強固に接着する
スペーサー粒子の製造方法及びその接着スペーサー粒子
を設ける表示デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液晶表示装置等の表示デバイ
ス（ディスプレイデバイス）には、互いに対向する２枚
のパネル間（基板間）に一定の間隙を持たせる液晶セル
厚制御用のスペーサーが設けられている。このようなパ
ネルを組立てる補助材としてのスペーサーは、パネル間
隙を均一にさることに係わって、適正な液晶層の厚みを
維持させて、表示デバイスの表示品質に大きな影響を及
ぼす重要な補助部材である。また、このスペーサーは、
２枚のパネル間隙（基板間隙）のギャップをコントロー
ルさせて、この間隙内に液晶組成物を封入させて液晶層
のセルを形成させ、表示デバイスとして適正な液晶層の
厚みを維持させるものである。

【０００３】また、液晶表示デバイスとしては、その実
用上の観点から、高速応答、高コントラス、広視覚、高
信頼性等の諸特性が求められ、特に、応答性やコントラ
ス、視覚等は液晶層の厚さに密接に係わり、例えば、あ
る種の表示モードにおいては、液晶材料の光学特性に併
せて、良好なコントラスを得るためには、表示デバイス
として適正な液晶層の厚みを維持させて、液晶層の厚さ
を高度に設定させなければならない。

【０００４】また、近年、液晶表示デバイスは、軽量
で、消費電力が小さいことから、テレビ或いはパソコン
等のディスプレイデバイスとして広く利用されている。
特に、近年のカラー表示の液晶表示デバイスは、質・量
とも急速に進展・拡大して、益々、表示品質及びその生
産性の向上が求められている。このようなモノカラー表
示、マルチカラー表示及びフルカラー表示等のカラー表
示デバイスでは、信号が画像を捜引する間、カラー画像
を保持させるため、ガラス基板の上のシリコン薄膜トラ
ンジスター（ＴＦＴ）がスイッチング素子としてマトリ
ックス状に配置されている。

【０００５】このように液晶表示デバイスにおいて、極
めて重要な機能を発揮させる接着スペーサー部材をパネ
ル間に設けるには、従来からスペーサー材を基板上に散
布する方法で行われている。その散布方法として湿式法
又は乾式法が用いられているが、前者の湿式法は、スペ
ーサー材を有機溶媒中に均一に分散させたスペーサース
ラリをスプレーガン等で圧縮気体（空気、窒素）で基板
上に散布させるものである。また、後者の乾式法は、溶
媒を用いずにスペーサー材を窒素ガス中に分散させ、圧
縮気体を用いた二流体ノズルで粉霧させて基体上に散布
する。何れの散布法によっても、均一にスペーサーを散
布することが極めて重要であり、例えば、特開昭６１−
１０７２２２号公報や、特許公報第２５１２０１４号に
はその均一性を向上させる散布方法及びその装置等が記
載されている。

【０００６】また、特開平３−１４６９２７号、特開平
４−３７７２０号及び特開平４−９３９２４号公報に
は、画素開口部以外の基板上に、フォトレジストや、カ
ラーレジスト等を用いてスペーサーとしての支柱を形成
する方法も記載されている。更には、粒子径の均一な接
着性が施されていない通常の球状スペーサー粒子を用い
て、上述するような問題を有する散布法によらず、基板
上の画素部位以外の特定部位にのみ、確実に、このスペ
ーサー粒子を選択固着させて、基板間に所定の間隙を施
し、しかも、選択された部位のみにスペーサー粒子を固
着させる方法が提案されている。すなわち、ラビング処
理を済ませたパネルの少なくとも片方全面上に、球状の
定形スペーサー粒子を含有する感光性樹脂（フォトレジ
スト）を塗布させて、露光、現像処理を介して、スペー
サー粒子下部のみに残留させた感光性樹脂を、２００℃
程度の温度でベークさせて完全硬化させる。従来のよう
にスペーサー粒子を基板上に散布する煩雑な方法を用い
ずに、しかも、選択された例えば画素部以外の基板上の
配線部位上又はブラックマトリックス部位上の所定部位
にのみ、スペーサー粒子を安定に固着させる方法であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、この接
着性樹脂スペーサー粒子に求められる機能は、表示デバ
イスのパネル間に単に間隙を施すだけではなく、その間
隙が安定に設定されることで、液晶層の厚みの制御に係
わって表示デバイスの実用上の応答速度、高コントラ
ス、広視覚、高信頼性等の諸特性に係わり、液晶材料の
光学特性に併せて、この液晶層の厚さが高度に設定され
ることで、良好なコントラス、また、特に液晶層の厚み
ムラによる表示ムラの発生を低下させ、表示画像の目視
認識の低下防止等に深く係わっているものである。

【０００８】また、特に、画像表示の高精細化（又は高
精彩化）、多画素化に伴い、益々スペーサー粒子の配置
に高い精度が求められ、しかも、スペーサー粒子が、パ
ネル上（基板上）に安定に固定されないと、パネル間隙
（基板ギャップ）の僅かなムラ・変化でも、しきい値電
圧や点灯状態の変化や干渉現象による画質の色調ムラを
起こして、表示品質の安定・均一性を著しく低下させ
る。

【０００９】そのため、必要に応じて、この基板間隙の
バラッキが±０．１μｍ以内等の高い精度が求められ、
特にガラス基板に比べてポリマーフィルムを基板とする
デバイスにおいては、スペーサーの使用量が著しく多く
なり、その散布される密度が高くなる分だけ、上記する
精度を得ることはより困難になる。

【００１０】このような精度を達成させるために、上述
する公報例や、従来から多く提案叉は検討され、接着ス
ペーサーを均一に散布、塗布させて、その間隙をより均
斉化させるとしても、そのスペーサー粒子が、パネル間
を効果的に所定の間隙を高度に維持できるように安定に
固定されなければならない。しかも、その間隙が高精度
に設定（コントロール）することが容易に達成させるた
めに、そのスペーサー粒子の接着性及びその接着のさせ
方において、未だ十分に満足されるに至っていないのが
実状である。

【００１１】以上のような状況下にあって、本発明の目
的は、通常の方法によって、スペーサー粒子を基板上に
均一厚に散布又は塗布されたパネル間隙用の接着性樹脂
スペーサー粒子が、液晶表示デバイスとして重要なパネ
ル間に施す間隙のバラツキを著しく低減させることがで
き、その結果、封入される液晶層厚が高度に均斉化され
て、画像表示ムラ、色ムラのない良好な画像表示を可能
にさせる、接着性を有し、著しく安定化させる接着形状
を有し、しかも、パネル間のギャップ制御を容易にさせ
ることを特徴とする接着スペーサー粒子及びその接着形
状、その特性を賦与させる接着スペーサー粒子の製造方
法を提供することである。

【００１２】また、本発明の他の目的は、このような接
着形状、緒特性を賦与させる接着スペーサー粒子を施し
たパネルデバイスを用いて、表示デバイスとして極めて
重要視されているパネル間間隙のバラツキを著しく低減
できて、液晶組成物を封入させた後の液晶層厚が高度に
均一で、デバイスとして表示ムラ、色ムラのない良好な
画像表示が得られることを特徴とする表示デバイスを提
供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
課題を鋭意検討した結果、接着性樹脂スペーサー粒子
が、２枚のパネル間の何れか片方のパネル面に片方向接
着に着目することで、その接着性を向上させることがで
き、しかも、より安定なパネル間のギャップ設定を容易
にさせることを見出して、本発明をするに至ったのであ
る。

【００１４】すなわち、本発明によれば、互いに対向す
る２枚のパネル間（基板間）に挟持させて所定の間隙を
施す接着性樹脂スペーサー粒子が、加熱圧縮下にその荷
重方向の片側パネル面に、その接着樹脂スペーサー粒子
が、ホットフロー挙動を伴って、２次変形しながらの接
着形状が、パネル面の片方向面にだけ、しかも、面接着
する異方接着性を有することを特徴とする２次変形異方
接着性スペーサー粒子を提供する。

【００１５】また、本発明によれば、対向する２枚のパ
ネル間に挟持する接着性樹脂スペーサー粒子が、このよ
うにパネル面の片方向面にだけ強固に面接着させること
を特徴とする２次変形異方接着性スペーサー粒子の製造
方法を提供する。すなわち、この対向する２枚のパネル
間において、接着面に対向する一方のパネル面が、ＪＩ
ＳＺ−０２３７に準拠する引剥し法による接着強度が
２ｇ／ｃｍ^２以下である非接着面にすることが第１の特
徴である。この対向するパネルの何れか片方又は両パネ
ルを所定の温度に加温させて、パネル間を所定の荷重下
に所定時間に亘って保持させることが第２の特徴であ
る。このような調製下に形成される２次変形異方接着性
スペーサー粒子、すなわち、非接着方向のパネル面とは
接触しているが、片接着方向のパネル面とは接着強度を
向上させる面接着する接着形状とすることが第３の特徴
である。これにより、両パネル面に接着する等方接着性
である従来の接着性樹脂スペーサー粒子とは、著しく異
なる片パネル面にのみ接着する異方接着性の接着スペー
サー粒子を製造することができる。

【００１６】更には、本発明によれば、このようにパネ
ルの片方向面に強固に面接着する２次変形異方接着性ス
ペーサー粒子を用いて、透明電極を施した互いに対向す
る２枚のパネル間に所定の間隙を設けていることを特徴
とする液晶表示デバイス等の表示デバイスを提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、図１〜図６を参照しなが
ら本発明による２次変形異方接着性樹脂スペーサー粒子
及びその製造方法の実施の形態について更に説明する。

【００１８】本発明による表示デバイス（叉はディスプ
レイデバイス）のパネル間に所定の間隙を施す接着スペ
ーサー粒子は、図１を参照すると、２枚のパネル間［１
０Ａ−１０Ｂ］として図示する表示デバイスのパネル間
に、所定のパネル間隙が設定されて、通常、このスペー
サー粒子１は、このパネル間［１０Ａ−１０Ｂ］の両パ
ネル面に、少なくとも点接触して封入されるか、又は、
両面が同時に接触しない程度に封入されている。この状
態で、本発明による２次変形異方接着性スペーサー粒子
は、例えば、球状の接着性樹脂スペーサー粒子２が、図
１に図示すような、パネル間の片方向のパネル面１０Ａ
上に、その接着形状が、例えば、２ａ，２ｂ，２ｃとし
て図示するような２次変形をして、それぞれが面Ｌａ，
Ｌｂ，Ｌｃとして面接着が形成されているが、一方、こ
のパネル１０Ａに対向するパネル面１０Ｂ方向には、こ
れらの接着スペーサー粒子は、単に点接触しているに過
ぎないことがよく判る。なお、このパネル間が、通常の
液晶表示デバイスであれば、図１に図示するように、両
パネル面には透明電極１１、その上には配向膜１２が設
けられている。従って、２次変形異方接着性スペーサー
粒子が面接着する面は、このパネル１０Ａ上の配向膜１
２上である。

【００１９】このように本発明による２次変形異方接着
性スペーサー粒子は、少なくともその接着している形状
（接着形状）は、上述する如くの片方向面接着であるこ
とから、従来の両方向接着とは著しく異なり接着性を著
しく向上させて、その接着を適宜安定にさせる。更に
は、接着面が片方向に異方接着性である本発明の２次変
形異方接着性スペーサー粒子と、例えば、図３（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す従来のパネル間に用いられる間隙
用の接着性樹脂スペーサー粒子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ
から明らかなように、その接着形状が、両パネル面２
０，２０に等方接着性であるのとは、著しく異なる接着
性スペーサー粒子であることがよく判る。これらの接着
挙動の相違から、例えば、両パネル間に熱的又は機械的
な、ブレ・歪が生じた場合には、従来例では、両面接着
であることから、接着面に直接作用する傾向にあるに反
して、本発明では、片面接着であることから、その作用
は接着面に略及ぼさない傾向にあると理解される。従っ
て、従来とは異なり、その接着面の安定性は格段に優れ
る傾向にあると言える。

【００２０】このような本発明による２次変形異方接着
性スペーサー粒子は、その前駆体としての接着性樹脂ス
ペーサー粒子の形状は、球状、サイコロ状、円柱状、楕
円球状等が挙げられ、特に限定されるものではないが、
通常、その取扱い性（ハンドリング）から、好ましく
は、球状の接着性樹脂スペーサー粒子が好適に使用する
ことがで、必要に応じて、その球状の粒子表面が、平滑
でも、凹凸面を有するものであってもよい。また、この
接着性樹脂スペーサー粒子の平均粒子径は、そのパネル
の表示デバイスの用途（目的）によっても異なるが、１
〜１００μｍ範囲にあるものであれば適宜使用され、好
ましくは、２〜５０μｍで、更に好ましくは、３〜２０
μｍであれば適宜好適に使用することができる。

【００２１】既に上述した如く、本発明による２次変形
異方接着性スペーサー粒子は、その前駆体である、例え
ば球状の状接着性樹脂スペーサー粒子が、２次的に変形
して片方向のパネル面に、図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）
に図示した、例えば２ａ，２ｂ，２ｃの異形の形状とし
て面接着している。そこで、その２次変形を接着性樹脂
スペーサー粒子の平均粒子径（ｄ）で表わすと［図２
（ａ）を参照］、０．１ｄ〜０．９５ｄ、好ましくは
０．２ｄ〜０．８ｄの範囲で適宜自在に好適に変形させ
ることができる。ここで、この接着性樹脂スペーサー粒
子の平均粒子径は、球状であればその直径を示し、サイ
コロ状であればその一辺の長さを示し、円柱状であれば
その円柱長さを示し、また、楕円球状であればその長手
方向径を示すものである。

【００２２】また、その面接着した２次変形異方接着性
スペーサー粒子の接着面の大きさとして接着形状を表わ
すと、その接着面の最大幅（Ｌ）が、下記（１）式で表
される関係を満足していることが好適である。その下限
のｄ／４未満では、接着面の大きさが充分でなく安定し
た接着が得られず、また、上限の３ｄを超える接着面の
大きさでは、その大きさの割には接着の安定性は増加せ
ず、反って、Ｌの大きさに対する間隙幅（Ｇ）［図２
（ａ）を参照］の変化率が小さくなって、間隙幅を効果
的に設定（コントロール）する上で好ましくない。

【００２３】

【数２】但し、式中ｄは、接着性樹脂スペーサー粒子の平均粒子
径を示す。

【００２４】そこで、本発明においては、このような特
性を発揮する２次変形異方接着性スペーサー粒子が、パ
ネル間の片方向面に安定に接着させる接着面としては、
例えば、ガラス面、金属面、セラッミクス面、プラスチ
ック面、樹脂フィルム面、透明電極面、偏光面、配向膜
面、ブラックマトリックス面等が挙げられる。特に、例
えば、そのパネル間が、液晶表示デバイスであれば、そ
の接着面が、パネル面上の選択された例えば画素部以外
の配線部位上又はブラックマトリックス部位上であるこ
とがより好ましい。

【００２５】また、本発明においては、この２次変形異
方接着性スペーサー粒子を介して、パネル間に間隙を施
された、互いに対向する２枚のパネルを装着する表示デ
バイスとして、例えば、液晶表示デバイス等のフラット
パネルディスプレイ、タッチパネルディスプレイ、各種
の看板パネルディスプレイ等が挙げられ、最近に至って
は、プロジェクター等を含めて広く用いられている。ま
た、このような表示デバイスにおける２次変形異方接着
性スペーサー粒子が接着するパネル面は、通常、図１に
示す如く、［透明基板１０Ａ，１０Ｂ−透明電極（ＩＴ
Ｏ）１１−偏向膜１２］面上が接着面であるのが一般的
であるが、本発明においては、既に上述した如く、その
接着面が、好ましくは、パネル面上の画素部位を除く、
例えば、配線部位上及び／又はブラックマトリックス部
位上のラビング処理した配向膜上に適宜好適に接着させ
ることができる。

【００２６】＜２次変形異方接着性スペーサー粒子の製
造方法＞以上から、本発明によるパネルの片方向面に強
固に面接着する２次変形異方接着性スペーサー粒子の前
駆体である各種の接着性樹脂スペーサー粒子から製造す
る方法について、図２（ａ）を参照して以下に説明す
る。図２（ａ）において、前駆体粒子である、例えば、
粒子形状が図示されているような球状である接着性樹脂
スペーサー粒子２が、互いに対向する２枚のパネル［１
０ａ−１０ｂ］間に挟持されている。このパネル［１０
ａ−１０ｂ］間に図示する如くの圧縮圧Ｐが、両パネル
方向からかける。

【００２７】このような所定の加重下に、パネル１０
ａ，１０ｂの何れかの片方又は両方を、少なくとも、そ
の樹脂粒子のガラス転移点を含み、好ましくは５０℃以
上で、その樹脂粒子の融点を超えない温度の所定温度下
に加温させて、所定時間に亘り保持させる。ここで、本
発明においては、接着パネル面１０ａに対向するパネル
面１０ｂを、予めＪＩＳＺ−０２３７に準拠する引剥
し法による接着強度が２ｇ／ｃｍ^２以下になるように、
例えば、予め離型性処理剤が塗布されている面にしてお
く。

【００２８】ここで、加熱温度は、圧縮圧及び保持時間
は、接着性樹脂スペーサー粒子によって一概に決められ
ないが、加熱温度が５０〜１８０℃、好ましくは、８０
〜１６０℃範囲で、圧縮圧が０．２〜１．５ｋｇ／ｃｍ
^２で、好ましくは、０．４〜１．２ｋｇ／ｃｍ^２で、こ
れらの圧縮圧及び加熱温度範囲において、保持時間１秒
〜２０分の範囲で、適宜間隙幅（Ｇ）［図２（ａ）を参
照］を自在に、容易に設定（コントロール）することが
できる。

【００２９】これによって、粒子径ｄである前駆体粒子
２は、既に上述した如く、パネル面１０Ａ上に、本発明
による２次変形異方接着性スペーサー粒子が、図２
（ｂ）に図示する２ａ（接着面の幅がＬａ），図２
（ｃ）に図示する２ｂ（接着面の幅がＬｂ），図２
（ｄ）に図示する２ｃ（接着面の幅がＬｃ）等の接着形
状で、接着面が面接着で、片方向の異方接着性の間隙
（Ｇ）を施す接着スペーサー粒子が得られる。従って、
既に上述した如く、２次変形を図２（ａ）に示す粒子径
ｄで表わすと、０．１ｄ〜０．９５ｄの範囲で変形しな
がら接着させることから、間隙幅（Ｇ）は、適宜自在な
範囲で設定されることがよく判る。

【００３０】また、本発明において、上述した片方向接
着面１０ａのパネル面として、例えば、ガラス面、金属
面、セラミックス面、プラスチック面、樹脂フィルム
面、透明電極面、偏光面、配向膜面、カラーフィルター
面（ブラックマトリックス面を含む）等が挙げられ、一
方、この接着面に対向する非接着面のパネル面として
は、ガラス面、金属面、カラーフィルター面（ブラック
マトリックス面を含む）、セラッミクス面、プラスチッ
ク面、樹脂フィルム面、透明電極面、偏光面、配向膜面
等を挙げることができ、特に透明なパネル面として、透
明性のガラス基板や、ポリカーボネート（ＰＣ）、非晶
質ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレートル（ＰＭ
ＭＡ）等のプラスチックが使用される。本発明では、こ
の非接着面には、予め離型性処理剤が塗布されている
か、叉は剥離フィルム等を介在させておくことができ
る。

【００３１】さらに、本発明による２次変形異方接着性
スペーサー粒子の前駆体粒子として用いる接着性樹脂ス
ペーサー粒子は、従来から公知のものであれば、特に限
定することなく使用され、好ましくは、絶縁性であっ
て、例えば、（メタ）アクリル系、スチレン系、エポキ
シ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、アイオノマ
ー系等の接着性樹脂スペーサー粒子が挙げられ、粒子サ
イズ、その粒子の形状及び粒子径の均斎度、分散密度、
弾性率、熱膨張率又は液晶材料との光学特性との係わり
等の観点から、適宜選択して使用することができる。

【００３２】そこで、これらのうち一般的に汎用されて
いる（メタ）アクリル系の代表例で、本発明において適
宜好適に用いられる接着性樹脂スペーサー粒子として、
本願出願人が既に特許出願している特開平１１−３２６
９１５号公報に記載する（メタ）アクリル系の接着性樹
脂スペーサー粒子を、本発明の２次変形異方接着性スペ
ーサー粒子の前駆体粒子として、好適に使用することが
できる。

【００３３】すなわち、この（メタ）アクリル系の接着
性樹脂スペーサー粒子は、通常、（メタ）アクリル系接
着性樹脂１００重量部当り、グリシジル（メタ）アクリ
レート１０〜６０重量部及び／又はアルコキシシラン化
合物０．１〜１０重量部を共重合させた（メタ）アクリ
ル系接着性樹脂粒子として調製され、そのＴｇは、２０
〜１８０℃の範囲にあるものが好適に使用され、また、
その平均粒子径が、１〜１００μｍ範囲で、特にそのＣ
ｖ値が、１０％以下である単分散性に優れる接着性樹脂
スペーサー粒子として適宜好適に使用されるものであ
る。

【００３４】その（メタ）アクリル系接着性樹脂として
は、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アク
リレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチ
ル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）
アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステア
リル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロヘキシル（メタ）アクリレー
ト、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシエ
チル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メ
タ）アクリレート等の少なくと１種と、スチレン、メチ
ルスチレン、ジメチルスチレン、プロピルスチレン、ブ
チルスチレンヘキシルスチレン等のアルキルスチレンそ
の他の共重合可能なスチレン系化合物や、ビニルピリジ
ン、ビニルピロリドン、酢酸ビニル、アクリロニトリル
等のビニル化合物や、共役ジエン化合物や、ハロゲン化
ビニリデンや、更には、エチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリ
レート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、
１，１，１−トリヒドロキシメチルメタントリアクリレ
ート、ジビニルベンゼンの２官能以上の化合物の何れか
との共重合体である。

【００３５】更に本発明で使用される接着性樹脂粒子の
特性を損なわせない範囲で共重合できるものとして、メ
チル（メタ）アクリル酸、α−エチル（メタ）アクリル
酸、クロトン酸、α−メチルクロトン酸、α−エチルク
ロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の付加
重合性不飽和脂肪族カルボン酸を挙げられる。このよう
な（メタ）アクリル系の接着性樹脂粒子に、グリシジル
（メタ）アクリレート１０〜６０重量部及び／又はアル
コキシシラン化合物０．１〜１０重量部を共重合させた
（メタ）アクリル系接着性樹脂粒子である。ここで用い
らるグリシジル（メタ）アクリレートは、本発明に用い
る前駆体粒子の接着性を損ねぬ範囲でグリシジルメタア
クリレートと共に、グリシジルメチル（メタ）アクリレ
ートと、グリシドキシエチル（メタ）アクリレートなど
のエポキシ化合物を使用することができる。

【００３６】更には、このグリシジル（メタ）アクリレ
ートと共に或いは、この代わりに、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、（メタ）アクリレ
ートトリメトキシシラン、（メタ）アクリレートトリエ
トキシシラン等のトリアルキルオキシビニルシラン、ビ
ニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシ
シラン等のジアルキルオキシビニルシラン、ビニルメト
キシメチルシランクロリド、ビニルエトキシメチルシラ
ンクロリド、ビニルプロポキシメチルシランクロリド等
のモノアルキルオキシビニルシラン等のアルコキシシラ
ンを用いることができる。

【００３７】このような（メタ）アクリル系接着性樹脂
粒子は、通常、ソープフリー乳化重合、分散重合、シー
ド重合等の製造方法で得られ、特にシード重合が好まし
く、何れも水生媒体系で乳化剤としての界面活性剤や高
分子分散剤が使用される。このような（メタ）アクリル
系接着性樹脂粒子のガラス転移温度は、通常、２０〜１
８０℃の範囲にあって、好ましくは４０〜１５０℃の範
囲にあり、加熱加圧接着において、例えば、ポリイミド
配向膜に対して良好な接着強度を発現すると共に、この
（メタ）アクリル系接着性樹脂粒子の熱膨張係数と被接
着物との間の熱膨張係数との差が小さくなり、これによ
って接着面の剥離が発生しにくくなる。

【００３８】また、（メタ）アクリル系接着性樹脂粒子
の平均粒子径は、通常、１〜２０μｍ、好ましくは、２
〜１５μｍ、また、その用途によっては、その平均粒子
径は２０μｍを超えて、１００μｍ以下であっても適宜
好適で、既に上述した如く、その粒子径は、可能な限り
均一で、ばらつきを示すＣｖ値は、通常、１５％以下、
好ましくは１０％以下の範囲内にある単分散性に優れて
いる。

【００３９】さらに、通常、この（メタ）アクリル系接
着性樹脂粒子は、スペーサー粒子と共に使用され、本発
明による２次変形異方接着性スペーサー粒子の特性が活
かされて、パネル間のギャップが自在にコントロールさ
れ、しかも、接着の強度、その安定性を維持させる中
で、スペーサー粒子の平均粒子径を１００％としたと
き、この２次変形異方接着性スペーサー粒子は、１０１
〜２００％、好ましくは、１２０〜１８０％の範囲内に
ある。

【００４０】また、この（メタ）アクリル系接着性樹脂
粒子は弾性を有し、加熱圧着の際に、加熱下の圧縮力に
おいて、本発明においては、従来の接着性樹脂粒子とは
著しく相違して、パネル間に挟持されているスペーサー
粒子径が圧着方向に等方点接着するまで、この２次変形
異方接着性スペーサー粒子を２次変形させて異方接着性
スペーサー粒子として、片方向接着面に面接着させて、
高い接着力で安定に強接着が維持される。

【００４１】さらに、この２次変形異方接着性スペーサ
ー粒子として好適に用いられる（メタ）アクリル系接着
性樹脂粒子は、既に上述した如く、本発明による製造方
法上の特徴として加熱圧着下においてホットフロー挙動
が充分に発揮されて本発明による接着形状を形成すると
共に、（メタ）アクリル系接着性樹脂粒子中に含まれる
グリシジル（メタ）アクリレートから誘導される成分単
位中のグリシジル基や、アルコキシシランから誘導され
る成分中のアルコキシ基は、加熱下に自己架橋により巨
大ゲル化し、低分子量のポリマーがほぼ消失し液晶に対
して安定で、液晶が、（メタ）アクリル系接着性樹脂粒
子によって影響を受けることはない。

【００４２】また、本発明において、この接着性樹脂ス
ペーサー粒子と一緒に使用される、図１に図示する、ス
ペーサー粒子１として、有機ポリマー粒子として、ポリ
エチレン粒子、ポリプロピレン粒子、ポリメチルペンテ
ン粒子、ポリビニルクロリド粒子、ポリテトラフルオラ
イド粒子、ポリジビニルベンゼン粒子、ポリスチレン架
橋粒子、ポリスチレン・イソプレン架橋粒子、ポリメチ
ルメタアクリレート架橋粒子、ポリアクリル架橋粒子等
のビニルポリマー粒子、ポリエチレンテレフタレート粒
子、ポリブチレンテレフタレート粒子、ポリアミド粒
子、ポリイミド粒子、ポリスルフォン粒子、ポリセター
ル粒子、有機シラン化合物の縮合粒子等が挙げられ、無
機粒子としては、シリカ粒子、アルミナ粒子、ガラス粒
子等が挙げられる。これらのスペーサー粒子の平均粒径
は、通常、０．１〜１００μｍ、好ましくは、０．５〜
２０μｍで、その形状は、好ましくは球状で、必要に応
じて、円柱状、楕円球状、サイコロ状であっても適宜使
用される。

【００４３】さらに、本発明においては、接着性樹脂ス
ペーサー粒子を挟持する上述した各種のパネル面は、通
常、予め有機物配向膜を形成処理されて、一般的な方法
でラビング処理されていても適宜好適に接着対処される
ものである。この有機物配向膜の形成も、基板をこの配
向剤中に浸漬させるか、又はロール塗布等で簡単に形成
されるものである。また、この配向処理の方法として
は、特に限定されるものではなく、水平配向、垂直配
向、傾斜配向処理等の方法が使用され、通常、液晶材と
表示モードにより、これらの処理方法を適宜選択、また
は２種類以上を組み合わせて処理をすることができる。
更には、この配向処理も有機物配向膜を形成させた後、
ラビング処理を行う方法が、一般的に使用されている。
この有機物配向膜の形成も、基板をこの配向剤中に浸漬
させるか、又はロール塗布等で簡単に形成されるもので
ある。また、アミノ基、カルボキシル基を有するものと
か、また、ポリイミド樹脂による配向処理では、液晶材
に対して優れた配向性を発揮される傾向がある。特に、
水平配向させる場合には、通常、配向剤を塗布しただけ
では、液晶分子を配向させることができなく、配向膜の
表面を一定方向にラビングして、液晶分子をラビングし
た方向に配列させることが必要である。従って、本発明
においては、好ましくは、パネル上（基板上）に接着ス
ペーサー粒子を設ける（固着させる）前に、ラビング処
理を施しておくことが、より好適である。

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明は、これらの実施例にいささかも限定されるもので
はない。

【００４５】（実施例１）本発明による２次変形異方接
着性スペーサー粒子を調製するため、この前駆体粒子で
ある接着性樹脂スペーサー粒子（綜研化学製の（メタ）
アクリル系球状粒子で、粒子径１５μｍ、粒子密度約２
０個／ｍｍ^２）を挟持させる互いに対向する２枚のパネ
ル面として、供試体−１［フイルム１（上側パネル面）
−ガラス２（下側パネル面）］、供試体−２［フイルム
１（上側パネル面）−フイルム２（下側パネル面）］、
供試体−３［ガラス１（上側パネル面）−ガラス２（下
側パネル面）］、供試体−４［ガラス１（上側パネル
面）−フイルム２（下側パネル面）］を用いた。この上
側パネル面は非接着面であり、フイルム１はシリコン系
離型剤で剥離処理した１００μｍ厚のＰＥＴフィルム、
ガラス１は非シリコン系の離型剤で剥離処理した１．１
ｍｍ厚の透明ガラス板である。また、下側パネル面は接
着面であり、フイルム２は１００μｍ厚のＰＥＴフィル
ムで、ガラス２は１．１ｍｍ厚の透明ガラス板である。

【００４６】

【表１】

【００４７】以上、表−１に、各種パネル供試体に挟持
された球状の接着スペーサー粒子について、そのパネル
をホットプレス機で、各種の温度、圧縮圧、保持時間の
条件で熱圧縮処理した結果を、前駆体粒子である接着ス
ペーサー粒子の下側パネル面に２次変形して異方接着し
た接着形状のそれぞれが、ＳＥＭ写真像として表示し
た。その結果、各ＳＥＭ写真像から、本発明による２次
変形異方接着性スペーサー粒子が、片方向面接着として
形成されていることがよく判る。その代表的なその接着
形状を示すと、例えば、図５（ｂ）は、図２（ｃ）に図
示する形状の接着スペーサー粒子２ｃに相当し、図６
（ｂ）、図６（ｃ）等は、図２（ｂ）に図示する形状の
接着スペーサー粒子２ｂに相当し、図４（ｃ）、図５
（ｃ）等は、図２（ｄ）に図示する形状の接着スペーサ
ー粒子２ｃに相当し、何れも指先で剥ぎ取ることができ
ないほどの接着性である。なお、本発明における非接着
性であるパネル面、すなわち、接着性樹脂スペーサー粒
子を面接着させる片側パネルに対向するパネル面の評価
基準として、粘着剤の接着強度を評価する試験方法とし
て、ＪＩＳＺ−０２３７に準拠する引剥し法による接
着強度を、このパネル面に標準粘着フィルムを、温度１
５０℃×１時間、１ｋｇ／ｃｍ^２表のホットプレス後、
標準粘着フィルムを引剥がす時の接着力が、２ｇ／ｃｍ
^２以下である面を、本発明において、非接着性であるパ
ネル面として好適に使用することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上から、本発明によれば、各種の表示
デバイス等のパネル間に所定の間隙を施す２次変形異方
接着性スペーサーは、接着形状が、面接着で、その接着
面がパネル間の片方向面のみ接着させる異方接着性であ
ることから、接着スペーサー粒子に賦与される接着性
は、パネルのブレ・歪に対して著しく安定である２次変
形異方接着性スペーサー粒子を提供することができる。

【００４９】また、このような２次変形異方接着性スペ
ーサー粒子の製造方法の特徴を生かすことで、加熱圧縮
下の温度、圧縮力、保持時間等の可変条件下に、ホット
フロー挙動を伴って粒子径が２次変形しながら強固に接
着されることから、パネル間隙等の設定（コントロー
ル）を、自在に、しかも容易に行えることから、所定間
隙を施すパネルデバイスの生産性を著しく向上させる接
着スペーサー粒子の製造方法を提供することができる。

【００５０】さらに、このような接着形状と、その接着
スペーサーの製法の特徴を生かすことから、パネル面の
画素電極以外の限られた、配線部位上上及びブラックマ
トリックス（遮光部）部位上に選択接着を可能にさせる
ことから、画素開口部が広められて、透過率を向上さ
せ、画質の表示品質を向上させる表示デバイスを提供す
ることができる。

【００５１】また、このような２次変形異方接着性スペ
ーサーを装着した表示デバイスは、その間隙が安定に高
度に設定されていることから、液晶層の厚みの制御に係
わって表示デバイスの実用上の応答速度、高コントラ
ス、広視覚、高信頼性等の諸特性、良好なコントラス、
液晶層の厚みムラによる表示ムラの発生が著しく改善さ
れる表示デバイスとして提供することができる。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】パネル面に接着させてパネル間にギャップを施
す本発明による２次変形異方接着性スペーサー粒子の概
念断面図を示す。

【図２】本発明による２次変形異方接着性スペーサー粒
子の製造を説明する図である。

【図３】パネル間にギャップを施す従来の接着性樹脂ス
ペーサーの接着形状を示す概念断面図である。

【図４】両パネル加温下に形成される本発明による２次
変形異方接着性スペーサー粒子の接着形状（叉はその粒
子構造形体）を示すＳＥＭ写真像である。

【図５】両パネル加温加に形成される本発明による２次
変形異方接着性スペーサー粒子の接着形状（叉はその粒
子構造形体）を示すＳＥＭ写真像である。

【図６】片側パネル加温下に形成される本発明による２
次変形異方接着性スペーサー粒子の接着形状（叉はその
粒子構造形体）を示すＳＥＭ写真像である。

【符号の説明】

１スペーサー粒子２接着性樹脂スペーサー粒子２ａ，２ｂ，２ｃ２次変形異方接着性スペーサー粒子１０Ａ，１０Ｂ，１０ａ，１０ｂ，２０パネル（又は
基板）３０ａ，３０ｂ，３０ｃ等方接着性スペーサー粒子ｄ接着性樹脂スペーサー粒子の粒子径Ｇパネル間隙（ギャップ）Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ面接着面の最大径Ｐ圧縮圧

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向する２枚のパネル間に所定の間
隙を施す接着性樹脂スペーサー粒子において、加熱圧縮下に荷重方向の何れか片側パネル面に、前記接
着性樹脂スペーサー粒子が、２次変形されて片側パネル
に面接着する異方接着性であることを特徴とする２次変
形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項２】前記接着性樹脂スペーサー粒子の形状が、
球状、サイコロ状、円柱状、楕円球状から選ばれる何れ
かであることを特徴とする請求項１に記載の２次変形異
方接着性スペーサー粒子。
【請求項３】前記接着性樹脂スペーサー粒子の平均粒子
径が、１〜１００μｍ範囲であることを特徴とする請求
項１又は２に記載の２次変形異方接着性スペーサー粒
子。
【請求項４】前記接着性樹脂スペーサー粒子が、（メ
タ）アクリル系、スチレン系、エポキシ系、ポリオレフ
ィン系、ポリエステル系、アイオノマー系から選ばれる
何れかであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに
記載の２次変形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項５】前記（メタ）アクリル系の接着性樹脂スペ
ーサー粒子が、（メタ）アクリル系接着性樹脂１００重
量部当り、グリシジル（メタ）アクリレート１０〜６０
重量部及び／又はアルコキシシラン化合物０．１〜１０
重量部を共重合させた（メタ）アクリル系接着性樹脂粒
子であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載
の２次変形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項６】前記（メタ）アクリル系接着性樹脂粒子の
Ｔｇが、２０〜１８０℃の範囲にあることを特徴とする
請求項５に記載の２次変形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項７】前記（メタ）アクリル系接着性樹脂粒子の
平均粒子径が、１〜１００μｍで、そのＣｖ値が、１０
％以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の
２次変形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項８】前記接着性樹脂スペーサー粒子を接着する
前記片側パネル面が、ガラス面、金属面、セラッミクス
面、プラスチック面、樹脂フィルム面、透明電極面、偏
光面、配向膜面、ブラックマトリックス面から選ばれる
何れかであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに
記載の２次変形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項９】前記２枚のパネル間が、フラットパネルデ
ィスプレイ、タッチパネルディスプレイ、看板パネルデ
ィスプレイから選ばれる何れかであることを特徴とする
請求項１〜８の何れかに記載の２次変形異方接着性スペ
ーサー粒子。
【請求項１０】前記接着性樹脂スペーサー粒子が、その
平均粒子径（ｄ）で表わして、０．１ｄ〜０．９５ｄ範
囲で２次変形することを特徴とする請求項１〜９の何れ
かに記載の２次変形異方接着性スペーサー粒子。
【請求項１１】前記接着性樹脂スペーサー粒子の接着面
の最大幅（Ｌ）が、下記（１）式で、表す関係を満足す
ることを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載の２
次変形異方接着性スペーサー粒子。【数１】［但し、ｄは接着性樹脂スペーサー粒子の平均粒子径を
示す］
【請求項１２】対向する２枚のパネル間に挟持する接着
性樹脂スペーサー粒子が、前記パネルの片側パネルに面
接着する２次変形異方接着性スペーサー粒子の製造方法
において、前記接着性樹脂スペーサー粒子を面接着させる前記片側
パネルに対向するパネル面が、ＪＩＳＺ−０２３７に
準拠する引剥し法による接着強度が２ｇ／ｃｍ ^２以下に
ある面であって、前記パネルの何れか片方又は両方を所定の温度に加温さ
せ、前記パネル間を所定の荷重下に所定時間に亘って圧
縮保持させることを特徴とする２次変形異方接着性スペ
ーサー粒子の製造方法。
【請求項１３】前記片方向面接着されるパネル面が、ガ
ラス面、金属面、セラッミクス面、プラスチック面、樹
脂フィルム面、透明電極面、偏光面、配向膜面、カラー
フィルター面から選ばれる何れかであることを特徴とす
る請求項１２に記載の２次変形異方接着性スペーサー粒
子の製造方法。
【請求項１４】前記片方向接着面に対向するパネル面
が、ガラス面、金属面、カラーフィルター面、セラッミ
クス面、プラスチック面、樹脂フィルム面、透明電極
面、偏光面、配向膜面から選ばれる何れかの面に離型性
処理剤が塗布されていることを特徴とする請求項１２又
は１３に記載の２次変形異方接着性スペーサー粒子の製
造方法。
【請求項１５】接着性樹脂スペーサー粒子が、パネルの
片方向面に強固に面接着している請求項１〜１１の何れ
かに記載する２次変形異方接着性スペーサー粒子によっ
て、透明電極を施す対向する２枚のパネル間に、所定の
間隙が設けられていることを特徴とする表示デバイス。
【請求項１６】前記２次変形異方接着性スペーサー粒子
が、前記面接着面が、前記片方向パネルに施す配線部位
上及び／又はブラックマトリックス部位上に、選択的に
面接着されていることを特徴とする請求項１５に記載の
表示デバイス。