JP2533648B2 - Liquid crystal spacer and manufacturing method thereof - Google Patents
Liquid crystal spacer and manufacturing method thereofInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は液晶表示装置に用いられる液晶用スペーサ及
びその製造方法に関し,さらに詳しくは分散性が極めて
優れた液晶用スペーサ及びその製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal spacer used in a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a liquid crystal spacer having extremely excellent dispersibility and a method for manufacturing the same.
(従来の技術) 液晶用スペーサは一対のガラス基板間に配置され,一
対のガラス基板のギャップ(間隙)を一定に保つために
用いられる。そして,ギャップはガラス基板の面方向で
一定に保たれる必要があることから,液晶用スペーサは
相互に所定間隔をおいて配置されている。(Prior Art) A liquid crystal spacer is arranged between a pair of glass substrates and is used to keep a gap between the pair of glass substrates constant. Since the gap needs to be kept constant in the surface direction of the glass substrate, the liquid crystal spacers are arranged at a predetermined interval from each other.
ところが,一般に,この種の微細液晶用スペーサは相
互に凝集し易く,数個ないし10個の液晶用スペーサが凝
集して塊となり易い。このように液晶用スペーサが凝集
した状態でガラス基板間に配置されると,ギャップ精度
が低下し,特に白黒表示の透過型液晶セルにおいては,
その凝集部分は通常白く見えるので,白黒の表示コント
ラストが低下することになる。However, in general, the spacers for fine liquid crystals of this type are likely to be aggregated with each other, and several to ten spacers for liquid crystals are likely to be aggregated into a lump. When the spacers for liquid crystals are arranged between the glass substrates in such a state, the gap accuracy is reduced, and particularly in the transmissive liquid crystal cell for monochrome display,
Since the aggregated portion usually looks white, the black-and-white display contrast is reduced.
従来,液晶用スペーサの分散性を向上するために,例
えば特開昭62-195623号公報には,超音波を照射するこ
とにより分散性を向上させる方法が開示されている。し
かし,この方法は特殊な装置を必要とする上に超音波を
用いるという点で工業的に実用性が極めて低い。液晶用
スペーサ自身に加工を施して相互の凝集を防止するのが
最も直接的で効果的であり,工業的に有利であることは
自明であるが,先行技術においてこのための具体的手段
が提案されていない。Conventionally, in order to improve the dispersibility of spacers for liquid crystals, for example, JP-A-62-195623 discloses a method of improving the dispersibility by irradiating ultrasonic waves. However, this method is industrially extremely unpractical in that it requires a special device and uses ultrasonic waves. It is obvious that it is most direct and effective to prevent mutual aggregation by processing the liquid crystal spacers themselves, and it is industrially advantageous, but in the prior art, concrete means for this have been proposed. It has not been.
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記の実情に着目してなされたものであり,
液晶用スペーサの分散性を向上することにより,液晶セ
ルのギャップ精度を著しく向上させることができ,また
液晶表示のコントラストの低下が著しく小さくなり,さ
らに液晶表示画面にスペーサの凝集による微小な斑点が
出現することが全くない液晶用スペーサと,その製造方
法を提供することを目的とする。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made by paying attention to the above circumstances.
By improving the dispersibility of the spacer for liquid crystal, the gap accuracy of the liquid crystal cell can be remarkably improved, the decrease in the contrast of the liquid crystal display can be remarkably reduced, and minute spots due to the aggregation of the spacers on the liquid crystal display screen can be obtained. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal spacer that never appears and a manufacturing method thereof.
(課題を解決するための手段) 本発明の液晶用スペーサは,固体微粒子の表面に露出
した有機チタネート化合物由来のチタン酸化物層が設け
られていることを特徴とし,そのことにより上記目的が
達成される。本発明の他の液晶用スペーサは,固体微粒
子の表面にシランカップリング剤を処理して得られる被
膜が設けられ,該被膜の表面に露出した有機チタネート
化合物由来のチタン酸化物層が設けられていることを特
徴とし,そのことにより上記目的が達成される。(Means for Solving the Problem) The liquid crystal spacer of the present invention is characterized in that the titanium oxide layer derived from the organic titanate compound is provided on the surface of the solid fine particles, thereby achieving the above object. To be done. In another spacer for liquid crystal of the present invention, a coating obtained by treating a solid fine particle with a silane coupling agent is provided, and a titanium oxide layer derived from an organic titanate compound is provided on the surface of the coating. The above-mentioned object is achieved by that.
本発明の液晶用スペーサの製造方法は,固体微粒子を
シランカップリング剤で処理して被膜を形成した後,該
被膜が形成された固体微粒子を有機チタネート化合物で
処理することを特徴とし,そのことにより上記目的が達
成される。The method for producing a spacer for a liquid crystal of the present invention is characterized in that solid fine particles are treated with a silane coupling agent to form a film, and then the solid fine particles having the film formed thereon are treated with an organic titanate compound. The above object is achieved by the above.
本発明で用いられる固体微粒子の材質及び形状として
は,以下に示すものがあげられる。Examples of the material and shape of the solid fine particles used in the present invention include the following.
ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリメチルペンテ
ン,ポリ塩化ビニル,ポリテトラフルオロエチレン,ポ
リスチレン,ポリメチルメタクリレート,ポリエチレン
テレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリア
ミド,ポリイミド,ポリスルフォン,ポリフェニレンオ
キサイド,ポリアセタール等の線状または架橋高分子;
エポキシ樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,不飽和
ポリエステル樹脂,ジビニルベンゼン重合体,ジビニル
ベンゼン−スチレン共重合体,ジビニルベンゼン−アク
リル酸エステル共重合体,ジアリルフタレート重合体,
トリアリルイソシアヌレート重合体,ベンソグアナミン
重合体等の網目構造を有する樹脂。上記固体微粒子のう
ちで,特に好ましいものは,ジゼニルベンゼン共重合
体,ジビニルベンゼン−スチレン共重合体,ジビニルベ
ンゼン−アクリル酸エステル共重合体,ジアリルフタレ
ート重合体等の網目構造を有する樹脂である。Linear or crosslinked polymers such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polystyrene, polymethylmethacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polyimide, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, etc .;
Epoxy resin, phenol resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, divinylbenzene polymer, divinylbenzene-styrene copolymer, divinylbenzene-acrylic acid ester copolymer, diallylphthalate polymer,
Resins having a network structure such as triallyl isocyanurate polymer and benzoguanamine polymer. Of the above solid fine particles, particularly preferable are resins having a network structure such as a dizenylbenzene copolymer, a divinylbenzene-styrene copolymer, a divinylbenzene-acrylic acid ester copolymer and a diallylphthalate polymer.
無機材質としては,ケイ酸ガラス,ホウケイ酸ガラ
ス,鉛ガラス,ソーダ石灰ガラス,アルミナ,アルミナ
シリケート等を用いることができる。これらのうち,特
に好ましいものは,ケイ酸ガラス,ホウケイ酸ガラスで
ある。As the inorganic material, silicate glass, borosilicate glass, lead glass, soda lime glass, alumina, alumina silicate or the like can be used. Of these, silicate glass and borosilicate glass are particularly preferable.
固体微粒子の形状は,限定するものではないが,例え
ば,以下に示す寸法の真球状,楕円球状,円柱状のもの
を用いることができる。The shape of the solid fine particles is not limited, but, for example, a solid spherical shape, an elliptic spherical shape, or a cylindrical shape having the following dimensions can be used.
真球状の固体微粒子の場合,直径は0.1μm〜1000μ
mの範囲にあるのが良く,特に好ましい範囲は1μm〜
100μmである。For solid spherical solid particles, the diameter is 0.1 μm to 1000 μ
m is preferable, and a particularly preferable range is 1 μm to
It is 100 μm.
楕円球状の固体微粒子の場合,短径は0.1μm〜1000
μmの範囲であるのが良く,特に好ましい範囲は1μm
〜100μmである。長径対短径の比は1〜10の範囲であ
るのが良く,特に好ましい範囲は1〜5である。In the case of ellipsoidal solid particles, the minor axis is 0.1 μm to 1000
The range is preferably μm, and the particularly preferred range is 1 μm.
~ 100 μm. The ratio of the major axis to the minor axis is preferably in the range of 1-10, particularly preferably 1-5.
円柱状の固体微粒子の場合,直径は0.5μm〜1000μ
mの範囲にあるのが良く,特に好ましい範囲は3μm〜
100μmである。円柱の長さ対直径の比は1〜50の範囲
であるのが良く,特に好ましい範囲は1〜10の範囲であ
る。In the case of cylindrical solid particles, the diameter is 0.5μm to 1000μ
m is preferable, and a particularly preferable range is 3 μm to
It is 100 μm. The length-to-diameter ratio of the cylinders should be in the range 1-50, with a particularly preferred range being 1-10.
これらの固体微粒子を有機チタネート化合物で処理す
る操作は,例えば以下に示す方法がある。The operation of treating these solid fine particles with an organic titanate compound is, for example, the following method.
有機チタネート化合物を含む処理液中に固体微粒子を
浸漬し,処理液を濾別した後,乾燥する。Solid fine particles are immersed in a treatment liquid containing an organic titanate compound, the treatment liquid is filtered off, and then dried.
有機チタネート化合物を含む処理液を固体微粒子に噴
霧又は塗布し,次いで乾燥する。The treatment liquid containing the organic titanate compound is sprayed or applied to the solid fine particles, and then dried.
処理液の溶剤は,例えば,n−ヘキサン,ジクロルヘキ
サン,ベンゼン,トルエン,トリクレン,フレオン−13
3等があげられる。The solvent of the treatment liquid is, for example, n-hexane, dichlorohexane, benzene, toluene, trichlene, Freon-13.
3 etc.
の方法において,有機チタネート化合物を溶剤に溶
解させ,該溶剤中に固体微粒子を浸漬させ,充分に混合
しながら溶剤を蒸発させる方法が好適である。溶剤を蒸
発させた後60℃〜100℃で加熱することが好ましいが,
この加熱工程は省略しても差支えない。In the method (1), a method of dissolving the organic titanate compound in a solvent, immersing the solid fine particles in the solvent, and evaporating the solvent while sufficiently mixing is preferable. After evaporating the solvent, it is preferable to heat at 60 ℃ to 100 ℃,
This heating step may be omitted.
上記の方法においては,固体微粒子をガラス板や金
属板などの上にうすく広げておいたものに,処理液をス
プレーガンなどを用いて塗布することも可能である。塗
布した後は前述の加熱条件において加熱処理をすればよ
い。In the above method, it is also possible to apply the treatment liquid to a product obtained by thinly spreading solid fine particles on a glass plate, a metal plate or the like using a spray gun or the like. After coating, heat treatment may be performed under the above heating conditions.
本発明で使用される有機チタネート化合物としては,
例えばテトラエトキシチタンTi(OC2H5)4,テトラプロポ
キシチタンTi(OC3H7)4,テトラブトキシチタンTi(OC
4H9)4,テトラペントトキシチタンTi(OC5H11)4,テトラ
ヘキソキシチタンTi(OC6H13)4,テトラキス(2−エチ
ルヘキソキシ)チタンTi〔OCH2CH(C2H5)C4H9〕4,テト
ラドデシルアルコキシチタンTi(OC12H25)4,テトラステ
アロキシチタンTi(OC17H35)4,ジプロポキシ・ビス(ア
セチルアセトナト)チタンTi(OC3H7)2〔OC・(CH3)CHCOC
H3〕2,ジブトキシ・ビス(トリエタノールアミナト)
チタンTi(OC4H9)2〔OC2H4N(C2H4OH)2〕2,ジビドロキシ
・ビス(ラクタト)チタンTi(OH)2〔OCH(CH3)COOH〕2,
チタニウム・プロポキオシオクチレングリコレートTi
〔OCH2CH(C2H5)CH(C3H7)OH〕4等が用いられるが,上記
のうち特に好ましいものは,テトラプロキシチタン,テ
トラブトキシチタン,テトラキス(2−エチルヘキソキ
シ)チタン,ジプロポキシ・ビス(アセチルアセナト)
チタン,ジブトキシ・ビス(トリエタノールアミナト)
チタンである。The organic titanate compound used in the present invention includes:
For example, tetraethoxy titanium Ti (OC 2 H 5 ) 4 , tetrapropoxy titanium Ti (OC 3 H 7 ) 4 , tetrabutoxy titanium Ti (OC
4 H 9 ) 4 , Tetrapenttotitanium Ti (OC 5 H 11 ) 4 , Tetrahexoxy Titanium Ti (OC 6 H 13 ) 4 , Tetrakis (2-ethylhexoxy) Titanium Ti [OCH 2 CH (C 2 H 5 ) C 4 H 9] 4, tetradodecyl alkoxy titanium Ti (OC 12 H 25) 4, tetra stearoxy titanium Ti (OC 17 H 35) 4, dipropoxy-bis (acetylacetonato) titanium Ti (OC 3 H 7) 2 〔OC ・ (CH 3 ) CHCOC
H 3 ] 2 , dibutoxy bis (triethanolaminato)
Titanium Ti (OC 4 H 9 ) 2 [OC 2 H 4 N (C 2 H 4 OH) 2 ] 2 , dividroxy bis (lactato) titanium Ti (OH) 2 [OCH (CH 3 ) COOH] 2 ,
Titanium propokisiooctylene glycolate Ti
[OCH 2 CH (C 2 H 5 ) CH (C 3 H 7 ) OH] 4 and the like are used, and among them, particularly preferred are tetraproxy titanium, tetrabutoxy titanium, tetrakis (2-ethylhexoxy) titanium, Dipropoxy bis (acetylacenato)
Titanium, dibutoxy bis (triethanolaminato)
Titanium.
以上の工程により該固体微粒子の表面に処理された有
機チタネート化合物は,露出した状態で空気中の湿分と
反応し加水分解して,例えば,下記のような構造のチタ
ン酸化物層を形成するものと思われる。The organic titanate compound treated on the surface of the solid fine particles by the above steps reacts with moisture in the air in an exposed state and is hydrolyzed to form, for example, a titanium oxide layer having the following structure. It seems to be.
該固体微粒子表面に薄膜状に形成されるチタン酸化物
層の量は,チタン換算重量で,該固体微粒子の表面積1m
2あたり,0.01mg〜500mgの範囲に定めるのが好ましい。
さらに好ましいチタン酸化物層の量は0.1mg〜100mgであ
る。チタン酸化物の量がチタン換算重量で,該固体微粒
子の表面積1m2当たり0.01mgより少なすぎると,液晶用
スペーサの凝集を防止する効果が小さい。逆にチタン酸
化物層の量がチタン換算重量で,該固体微粒子の表面積
1m2当たり500mgより多すぎると,電気抵抗値が低下する
などの好ましくない結果をもたらす。 The amount of the titanium oxide layer formed in a thin film on the surface of the solid fine particles is the titanium-equivalent weight, and the surface area of the solid fine particles is 1 m.
It is preferable to set it in the range of 0.01 mg to 500 mg per 2 .
A more preferable amount of titanium oxide layer is 0.1 mg to 100 mg. If the amount of titanium oxide is less than 0.01 mg per 1 m 2 of surface area of the solid fine particles in terms of titanium, the effect of preventing aggregation of the liquid crystal spacer is small. Conversely, the amount of titanium oxide layer is the titanium equivalent weight, the surface area of the solid fine particles
If it is more than 500 mg per 1 m 2, it may cause unfavorable results such as a decrease in electric resistance.
また,本発明では,上記固体微粒子とチタン酸化物層
との接着性を上げるために,固体微粒子を予めシランカ
ップリング剤で処理して被膜を形成し,この被膜が形成
された固体微粒子を上記のように有機チタネート化合物
で処理してもよい。Further, in the present invention, in order to improve the adhesiveness between the solid fine particles and the titanium oxide layer, the solid fine particles are previously treated with a silane coupling agent to form a film, and the solid fine particles having the film formed thereon are You may treat with an organic titanate compound like this.
固体微粒子をシランカップリング剤で処理する操作は
以下のようなものである。The operation of treating the solid fine particles with the silane coupling agent is as follows.
シランカップリング剤を含む処理液中に固体微粒子を
浸漬し,処理液を濾別した後,固体微粒子を乾燥する。The solid fine particles are immersed in a treatment liquid containing a silane coupling agent, the treatment liquid is filtered, and then the solid fine particles are dried.
シランカップリング剤を含む処理液を固体微粒子に噴
霧又は塗布した後,乾燥する。The treatment liquid containing the silane coupling agent is sprayed or applied to the solid fine particles and then dried.
上記の方法において,処理液の濃度,処理温度,処
理時間等の条件は,例えば以下の通りである。固体微粒
子1重量部を適当な分散媒(後述)1〜1000重量部,好
ましくは5〜500重量部に分散させ,これにシランカッ
プリング剤0.001〜1重量部,好ましくは0.005〜0.3重
量部を加え,常温で10分〜12時間,好ましくは30分〜6
時間攪拌した後,分散媒を別し,残った固体微粒子を
40℃〜500℃,好ましくは60℃〜400℃で15分〜12時間,
好ましくは30分〜5時間加熱する。In the above method, conditions such as the concentration of the treatment liquid, the treatment temperature, the treatment time and the like are as follows, for example. 1 part by weight of solid fine particles is dispersed in 1 to 1000 parts by weight, preferably 5 to 500 parts by weight of a suitable dispersion medium (described later), and 0.001 to 1 part by weight, preferably 0.005 to 0.3 part by weight of a silane coupling agent is added thereto. In addition, 10 minutes to 12 hours at room temperature, preferably 30 minutes to 6
After stirring for an hour, the dispersion medium is separated and the remaining solid fine particles are
40 ℃ ~ 500 ℃, preferably 60 ℃ ~ 400 ℃ 15 minutes ~ 12 hours,
It is preferably heated for 30 minutes to 5 hours.
上記の方法においては,固体微粒子をガラス板や金
属板などの上にうすく広げておいたものに,処理液をス
プレーガンなどを用いて塗布することも可能である。塗
布した後は前述の加熱条件において加熱処理をすればよ
い。In the above method, it is also possible to apply the treatment liquid to a product obtained by thinly spreading solid fine particles on a glass plate, a metal plate or the like using a spray gun or the like. After coating, heat treatment may be performed under the above heating conditions.
本発明に用いるシランカップリング剤は例えば以下の
ものがあげられる。Examples of the silane coupling agent used in the present invention include the following.
ビニル系 ビニルトリエトキシシラン,ビニル−トリス(2−メト
キシエトキシ)シラン メタクリル系 ガンマ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン アミノ系 ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン,N−ベータ
−(アミノ)エチル−ガンマ−アミノプロピル−トリメ
トキシシラン,3−[N−アリル−N(2−アミノエチ
ル)]アミノプロピルトリメトキシシラン,3−(N−ア
リル−N−メタクリル)アミノプロピルトリメトキシシ
ラン,3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメ
トキシシラン アミン系 N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]ア
ミン,N,N−ビス[3−(トリメチルシリル)プロピル]
アミン,N,N−ビス[3−(メチルジメトキシシリル)プ
ロピル]エチレンジアミン アミド系 N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]メ
タクリルアミド,N,N−ビス[3−(トリメトキシシリ
ル)プロピル]メタクリルアミド グリシジル系 ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン,N−
グリシジル−N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)
プロピル]アミン メルカプト系 ガンマ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン 分散媒としては,メタノール,エタノール,イソプロ
パノールなどのアルコール類,アセトン,メチルエチル
ケトンなどのケトン類,メチルアセテート,エチルアセ
テートなどのエステル類,ジオキサン,テトラヒドロフ
ラン,メチルセロソルブ,エチルセロソルブなどのエー
テル類などの有機溶剤と水との混合物が用いられる。上
記有機溶剤と水との混合比は,有機溶剤1重量部に対し
て水0.01〜1重量部が好ましく,より好ましくは水0.05
〜0.5重量部である。Vinyl-based vinyltriethoxysilane, vinyl-tris (2-methoxyethoxy) silane Methacrylic-based gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane Amino-based gamma-aminopropyltrimethoxysilane, N-beta- (amino) ethyl-gamma-aminopropyl -Trimethoxysilane, 3- [N-allyl-N (2-aminoethyl)] aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N-allyl-N-methacryl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N, N- Diglycidyl) aminopropyltrimethoxysilane amine N, N-bis [(methyldimethoxysilyl) propyl] amine, N, N-bis [3- (trimethylsilyl) propyl]
Amine, N, N-bis [3- (methyldimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine amide N, N-bis [(methyldimethoxysilyl) propyl] methacrylamide, N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl ] Methacrylamide Amidoglycidyl Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-
Glycidyl-N, N-bis [3- (trimethoxysilyl)
Propyl] amine mercapto type gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane Dispersion media include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, dioxane, tetrahydrofuran and methyl. A mixture of water and an organic solvent such as ethers such as cellosolve and ethyl cellosolve is used. The mixing ratio of the organic solvent and water is preferably 0.01 to 1 part by weight of water, more preferably 0.05 to 1 part by weight of the organic solvent.
0.5 parts by weight.
本発明に用いるシランカップリング剤は水酸基と反応
して被膜を形成する性質を有しており,固体微粒子表面
に結合している微量の水分子の水酸基,あるいは固体微
粒子がその他の水酸基を有している場合にはそれとも反
応して,表面に被膜をつくるものと推定される。The silane coupling agent used in the present invention has a property of reacting with a hydroxyl group to form a film, and a hydroxyl group of a trace amount of water molecules bonded to the surface of solid fine particles, or a solid fine particle has other hydroxyl groups. If it is present, it is presumed that it reacts with it to form a film on the surface.
しかして,固体微粒子の表面に有機チタネート化合物
を作用させることにより,該有機チタネート化合物は空
気中の湿分と反応し加水分解されて,主としてチタン酸
化物層を形成する。そして,このチタン酸化物層には有
機チタネート化合物より由来するアルキル基も含有され
ており,該アルキル基の作用も働いて液晶用スペーサ表
面が疎水性となるものと推定される。このようにして疎
水性となった液晶用スペーサの表面は空気中の湿分の吸
着が著しく減少して乾いた状態となり,その結果,スペ
ーサ同志の凝集が極めて起りにくくなって,該スペーサ
をガラス基板上に分散させるに当ってその分散性が非常
に良好となるものと考えられる。また,固体微粒子の表
面に対する有機チタネート化合物の濡れ性は悪いために
チタン酸化物層の固体微粒子に対する接着性が劣る傾向
にあり,そのため多量の有機チタネート化合物を用いる
必要があるが,固体微粒子表面を予めシランカップリン
グ剤で処理して被膜を形成させておくと,該被膜は有機
チタネート化合物との親和性が極めて良好であるので,
上記の欠点を全て解消して液晶用スペーサ表面に堅牢な
チタン酸化物層を効率よく広い面積にわた亘って形成さ
せることが出来るのである。When the organic titanate compound is allowed to act on the surface of the solid fine particles, the organic titanate compound reacts with moisture in the air and is hydrolyzed to mainly form a titanium oxide layer. The titanium oxide layer also contains an alkyl group derived from the organic titanate compound, and it is presumed that the action of the alkyl group also acts to make the liquid crystal spacer surface hydrophobic. In this way, the surface of the liquid crystal spacer, which has become hydrophobic, has a significantly reduced adsorption of moisture in the air and is in a dry state. As a result, it is extremely difficult for the spacers to coagulate. It is considered that the dispersibility becomes extremely good when dispersed on the substrate. In addition, the wettability of the organic titanate compound to the surface of the solid fine particles is poor, so that the adhesion of the titanium oxide layer to the solid fine particles tends to be poor. Therefore, it is necessary to use a large amount of the organic titanate compound. If a film is formed in advance by treating with a silane coupling agent, the film has a very good affinity with the organic titanate compound.
It is possible to eliminate all of the above drawbacks and efficiently form a robust titanium oxide layer on the surface of the liquid crystal spacer over a large area.
(実施例) 以下,本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。(Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples.
実施例1 粒径が10μmのプラスチック微粒子(積水ファインケ
ミカル(株)製ミクロパールSP-210)10gに対し,テト
ラブトキシチタン(日本曹達(株)製B-1)0.08gを15ml
のn−ヘキサンに溶解させた溶液を加え,よく混合した
後,n−ヘキサンを蒸発させた。次いで,このものを乳鉢
にて十分にすりつぶした。Example 1 10 g of plastic fine particles having a particle size of 10 μm (Micropearl SP-210 manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) and 15 ml of 0.08 g of tetrabutoxy titanium (B-1 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
The solution of n-hexane was added and mixed well, and then n-hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子を次の方法でガラ
ス基板上に分散し,分散性の評価を行った。評価は第1
図に示す分散装置を使用した。なお,図中1は空気送入
管,2はノズル,3はスペーサ容器,4はガラス基板であり,
ノズル2の下端部よりスペーサ容器3へ向けて圧出空気
が吐き出されるようになっている。圧出空気の圧力は3k
g/cm2,装置内の温度は50℃,吐き出し時間は30秒に設
定されている。また,ガラス基板は一辺が15cmの正方形
のものを使用した。The treated fine particles thus obtained were dispersed on a glass substrate by the following method, and the dispersibility was evaluated. Evaluation is first
The dispersing device shown in the figure was used. In the figure, 1 is an air inlet pipe, 2 is a nozzle, 3 is a spacer container, 4 is a glass substrate,
Pressurized air is discharged from the lower end of the nozzle 2 toward the spacer container 3. The pressure of the compressed air is 3k
g / cm 2 , the temperature inside the device is set to 50 ° C, and the discharge time is set to 30 seconds. The glass substrate used was a square with a side of 15 cm.
処理微粒子0.1gを100mlビーカーに採取し,ノズルよ
り空気を圧出し微粒子をガラス基板上に分散させた。ガ
ラス基板上の同一面積の観察区を9個所選び,各観察区
における3個以上の微粒子が凝集している個所について
凝集微粒子の数をカウントして9観察区における合計数
をもって成績とした。結果を第1表に示す。0.1 g of treated fine particles was collected in a 100 ml beaker, and air was forced out from a nozzle to disperse the fine particles on a glass substrate. Nine observation areas having the same area on the glass substrate were selected, and the number of aggregated fine particles was counted for the areas where three or more fine particles were aggregated in each observation area. The results are shown in Table 1.
実施例2 実施例1において使用したプラスチック微粒子10gを
水100gとエタノール900gの混合液に分散させ,これにガ
ンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカ
ー(株)製A-110)0.1gを添加して常温で3時間攪拌し
た。次いで反応液を濾別して得られた微粒子を200℃で
5時間加熱処理した。Example 2 10 g of the plastic particles used in Example 1 were dispersed in a mixed solution of 100 g of water and 900 g of ethanol, and 0.1 g of gamma-aminopropyltrimethoxysilane (A-110 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) was added thereto. And stirred at room temperature for 3 hours. Then, the fine particles obtained by separating the reaction solution by filtration were heat-treated at 200 ° C. for 5 hours.
このようにして得られた処理微粒子に対しテトラブト
キシチタン(日本曹達(株)製B-1)0.08gを15mlのn−
ヘキサンに溶解させた溶液を加え,よく混合した後,n−
ヘキサンを蒸発させた。次いで,このものを乳鉢にて十
分にすりつぶした。To the treated fine particles thus obtained, 0.08 g of tetrabutoxytitanium (B-1 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was added to 15 ml of n-
Add a solution dissolved in hexane and mix well, then n-
Hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子について,実施例
1と全く同じ方法で分散性を評価したところ,第1表に
示す結果を得た。When the dispersibility of the treated fine particles thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1, the results shown in Table 1 were obtained.
比較例1 実施例1において使用したプラスチック微粒子をチタ
ネート処理しないで,実施例1と全く同様にして分散試
験を行ったところ,第1表に示す結果を得た。Comparative Example 1 A dispersion test was conducted in exactly the same manner as in Example 1, except that the plastic fine particles used in Example 1 were not treated with titanate, and the results shown in Table 1 were obtained.
実施例3 粒径が3μmのポリスチレン粒子(綜研化学製SP-3
0)10gに対しテトラブトキシチタン(日本曹達(株)製
A-1)0.15gを15mlのn−ヘキサンに溶解させた溶液を加
え,よく混合した後,n−ヘキサンを蒸発させた。次い
で,このものを乳鉢にて十分にすりつぶした。Example 3 Polystyrene particles having a particle size of 3 μm (SP-3 manufactured by Soken Kagaku)
0) 10g tetrabutoxy titanium (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.)
A-1) 0.15 g of a solution prepared by dissolving 15 ml of n-hexane was added and mixed well, and then n-hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子について,実施例
1と全く同じ方法で分散性を評価し,第1表に示す結果
を得た。The treated fine particles thus obtained were evaluated for dispersibility by the same method as in Example 1, and the results shown in Table 1 were obtained.
実施例4 実施例3において使用したポリスチレン粒子10gを,
水30gとイソプロパノール70gの混合液に分散させ,これ
にガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン(日本ユ
ニカー(株)製A-187)1gを添加して常温で1時間攪拌
した。次いで反応液を濾別して得られた微粒子を75℃で
2時間加熱処理した。Example 4 10 g of polystyrene particles used in Example 3,
The mixture was dispersed in a mixed solution of 30 g of water and 70 g of isopropanol, 1 g of gamma-aminopropyltrimethoxysilane (A-187 manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Then, the fine particles obtained by separating the reaction solution by filtration were heat-treated at 75 ° C. for 2 hours.
このようにして得られた処理微粒子に対しテトラブト
キシチタン(日本曹達(株)製A-1)0.15gを15mlのn−
ヘキサンに溶解させた溶液を加え,よく混合した後,n−
ヘキサンを蒸発させた。次いで,このものを乳鉢にて十
分にすりつぶした。To the treated fine particles thus obtained, 0.15 g of tetrabutoxytitanium (A-1 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was added to 15 ml of n-
Add a solution dissolved in hexane and mix well, then n-
Hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子について,実施例
1と全く同じ方法で分散性を評価したところ,第1表に
示す結果を得た。When the dispersibility of the treated fine particles thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1, the results shown in Table 1 were obtained.
比較例2 実施例3において使用したプラスチック微粒子をチタ
ネート処理しないで,実施例1と全く同様にして分散試
験を行ったところ,第1表に示す結果を得た。Comparative Example 2 A dispersion test was conducted in exactly the same manner as in Example 1, except that the plastic fine particles used in Example 3 were not treated with titanate, and the results shown in Table 1 were obtained.
実施例5 粒径が1μmのシリカ粒子(日本触媒化学工業(株)
製シーホスターKE-P100)10gに対しテトラキス(2−エ
チルヘキソキシ)チタン(日本曹達(株)製TOT)0.3g
を15mlのn−ヘキサンに溶解させた溶液を加え,よく混
合した後,n−ヘキサンを蒸発させた。次いで,このもの
を乳鉢にて十分にすりつぶした。Example 5 Silica particles having a particle size of 1 μm (Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Seacaster KE-P100) 10 g, tetrakis (2-ethylhexoxy) titanium (Nippon Soda Co., Ltd. TOT) 0.3 g
Was dissolved in 15 ml of n-hexane, mixed well, and then n-hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子を実施例1と全く
同じ方法で分散性を評価したところ,第2表に示す結果
を得た。The treated fine particles thus obtained were evaluated for dispersibility by the same method as in Example 1, and the results shown in Table 2 were obtained.
実施例6 実施例5において使用したシリカ粒子10gを水200gと
アセトン800gの混合液に分散させ,これにガンマ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン3gを添加して常
温で30分攪拌した。その後,反応液を濾別して得られた
微粒子を300℃で1時間加熱処理した。Example 6 10 g of the silica particles used in Example 5 were dispersed in a mixed solution of 200 g of water and 800 g of acetone, 3 g of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the fine particles obtained by filtering the reaction solution were heat-treated at 300 ° C. for 1 hour.
このようにして得られた処理微粒子に対しテトラキス
2−エチルヘキソキシ)チタン(日本曹達(株)製TO
T)0.3gを15mlのn−ヘキサンに溶解させた溶液を加
え,よく混合した後,n−ヘキサンを蒸発させた。次い
で,このものを乳鉢にて十分にすりつぶした。Tetrakis 2-ethylhexoxy) titanium (TO, manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was added to the treated fine particles thus obtained.
A solution prepared by dissolving 0.3 g of T) in 15 ml of n-hexane was added and mixed well, and then n-hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子について,実施例
1と全く同じ方法で分散性を評価したところ,第2表に
示す結果を得た。When the dispersibility of the treated fine particles thus obtained was evaluated in the same manner as in Example 1, the results shown in Table 2 were obtained.
比較例3 実施例5において使用したシリカ粒子をチタネート処
理しないで,実施例1と全く同様にして分散試験を行っ
たところ,第2表に示す結果を得た。Comparative Example 3 The silica particles used in Example 5 were subjected to a dispersion test in exactly the same manner as in Example 1 without the titanate treatment, and the results shown in Table 2 were obtained.
実施例7 粒径が8μmのプラスチック微粒子(積水ファインケ
ミカル(株)製ミクロパールSP-208)10gをエタノール4
50gの混合液に分散させ,これにN,N−ビス[3−(トリ
メトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン(東芝シ
リコーン(株)製TSL8214)1gを添加して常温で30分攪
拌した。次いで反応液を濾別して得られた微粒子を100
℃で2時間加熱処理した。Example 7 10 g of plastic fine particles having a particle size of 8 μm (Micropearl SP-208 manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.)
The mixture was dispersed in 50 g of a mixed solution, 1 g of N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine (TSL8214 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) was added thereto, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Then, the reaction solution was filtered to obtain 100
It heat-processed at 2 degreeC for 2 hours.
このようにして得られた処理微粒子に対しテトラブト
キシチタン(日本曹達(株)製B-1)0.1gを15mlのn−
ヘキサンに溶解させた溶液を加え,よく混合した後,n−
ヘキサンを蒸発させた。次いで,このものを乳鉢にて十
分にすりつぶした。To the treated fine particles thus obtained, 0.1 g of tetrabutoxytitanium (B-1 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.) was added to 15 ml of n-
Add a solution dissolved in hexane and mix well, then n-
Hexane was evaporated. Then, this was thoroughly ground in a mortar.
このようにして得られた処理微粒子のチタン含有量を
定量した。定量は試料を硫酸と硝酸で分解後,ICP発光分
光分析装置を用いて行った。その結果,該処理微粒子の
表面積1m2当りのチタン含有量は理論値に近い2.2mgであ
った。The titanium content of the treated fine particles thus obtained was quantified. The quantification was performed using an ICP emission spectrophotometer after decomposing the sample with sulfuric acid and nitric acid. As a result, the titanium content per 1 m 2 of surface area of the treated fine particles was 2.2 mg, which was close to the theoretical value.
この処理微粒子について実施例1と全く同じ方法で分
散性を評価し,第2表に示す結果を得た。The treated fine particles were evaluated for dispersibility by the same method as in Example 1, and the results shown in Table 2 were obtained.
実施例8 実施例7において,プラスチック微粒子をシランカッ
プリング剤で処理しない他は実施例7と全く同様にして
得られた処理微粒子の表面積1m2当りのチタン含有量は
理論値の12分の1の0.19mgであった。Example 8 The titanium content per 1 m 2 of surface area of treated fine particles obtained in exactly the same manner as in Example 7 except that the plastic fine particles were not treated with the silane coupling agent was 1/12 of the theoretical value. Was 0.19 mg.
この処理微粒子について実施例1と全く同じ方法で分
散性を評価し,第2表に示す結果を得た。The treated fine particles were evaluated for dispersibility by the same method as in Example 1, and the results shown in Table 2 were obtained.
(発明の効果) このようにして得られた液晶用スペーサは分散性が極
めて優れているので,次のような効果を有する。 (Effect of the Invention) Since the spacer for liquid crystal thus obtained has extremely excellent dispersibility, it has the following effects.
液晶セルのギャップ精度を著しく向上させる。The gap accuracy of the liquid crystal cell is significantly improved.
ガラス基板のギャップをコントロールする液晶用スペ
ーサは理想的には単一の粒子で分散していることが望ま
しいが,実用上は2〜3個の粒子が凝集して分散してい
ても許容できるというのが当業者の常識である。従来技
術によるスペーサは数個〜10個の粒子が凝集した塊を多
数生じて,ギャップのコントロールに問題があったが,
本発明によるスペーサはこの点が著しく改善されてい
る。Ideally, the liquid crystal spacer that controls the gap of the glass substrate should be dispersed with a single particle, but in practice it is acceptable even if a few particles are aggregated and dispersed. Is the common sense of those skilled in the art. The conventional spacer has a problem in controlling the gap, because a large number of aggregates of several to 10 particles are generated.
The spacer according to the present invention is remarkably improved in this respect.
液晶表示のコントラストの低下が著しく少くなる。The decrease in the contrast of the liquid crystal display is significantly reduced.
透過型液晶セルの場合,スペーサが多数個凝集してい
るとその部分は通常白く見えることになり,白黒表示に
おいて白い部分が表示機能と関係なく多くなっている
と,当然白黒の表示コントラストは著しく低下する。本
発明のスペーサではこのようなことが全くない。In the case of a transmissive liquid crystal cell, if a large number of spacers are aggregated, that part usually looks white, and if there are many white parts in the black and white display regardless of the display function, the display contrast of black and white is obviously remarkable. descend. This is not the case with the spacer of the present invention.
液晶表示画面のスペーサの凝集による微小な斑点が出
現することが全くない。No fine spots appear due to the aggregation of spacers on the liquid crystal display screen.
これらの効果によりギャップ精度がよく表示品質が高
いという理想的な性能をもつ液晶用スペーサが得られ
る。しかも,有機チタネート化合物で固体微粒子を処理
するだけで,上記利点を有する液晶用スペーサが得ら
れ,製造が極めて簡単であって生産性に優れている。Due to these effects, it is possible to obtain a liquid crystal spacer having an ideal performance with good gap accuracy and high display quality. Moreover, the spacer for liquid crystal having the above advantages can be obtained only by treating the solid fine particles with the organic titanate compound, and the production is extremely simple and the productivity is excellent.
特に,固体微粒子を予めシランカップリング剤で処理
してその表面に被膜を形成しておくと,この被膜を介し
て微粒子に良好に結合した有機チタネート化合物が広い
面積に亘って形成されるので,分散性に極めて優れた液
晶用スペーサを得ることができる。In particular, when solid fine particles are previously treated with a silane coupling agent to form a film on the surface, an organic titanate compound that is well bonded to the fine particles is formed over a large area through this film. It is possible to obtain a spacer for liquid crystal which is extremely excellent in dispersibility.
第1図は液晶用スペーサの分散性試験装置を示す概略図
である。 1……空気送入管,2……ノズル,3……スペーサ容器,4…
…ガラス基板。FIG. 1 is a schematic diagram showing a dispersibility test device for a liquid crystal spacer. 1 ... Air inlet pipe, 2 ... Nozzle, 3 ... Spacer container, 4 ...
… Glass substrate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−73225(JP,A) 特開 昭62−262737(JP,A) 特開 昭64−77024(JP,A) 特開 昭62−169122(JP,A) 特開 昭62−157322(JP,A) 特開 昭61−283624(JP,A) 特開 昭62−177070(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-73225 (JP, A) JP-A-62-262737 (JP, A) JP-A-64-77024 (JP, A) JP-A-62- 169122 (JP, A) JP 62-157322 (JP, A) JP 61-283624 (JP, A) JP 62-177070 (JP, A)
Claims (3)
ト化合物由来のチタン酸化物層が設けられていることを
特徴とする液晶用スペーサ。1. A liquid crystal spacer comprising a titanium oxide layer derived from an organic titanate compound exposed on the surface of solid fine particles.
を処理して得られる被膜が設けられ、該被膜の表面に露
出した有機チタネート化合物由来のチタン酸化物層が設
けられていることを特徴とする液晶用スペーサ。2. A coating obtained by treating a silane coupling agent on the surface of solid fine particles, and a titanium oxide layer derived from an organic titanate compound exposed on the surface of the coating. Liquid crystal spacer.
して被膜を形成した後、該被膜が形成された固体微粒子
を有機チタネート化合物で処理することを特徴とする液
晶用スペーサの製造方法。3. A method for producing a spacer for a liquid crystal, which comprises treating the solid fine particles with a silane coupling agent to form a coating film, and then treating the solid fine particles having the coating film with an organic titanate compound.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199546A JP2533648B2 (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Liquid crystal spacer and manufacturing method thereof |
US07/545,007 US5153068A (en) | 1989-06-29 | 1990-06-28 | Coated particle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1199546A JP2533648B2 (en) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | Liquid crystal spacer and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0363629A JPH0363629A (en) | 1991-03-19 |
JP2533648B2 true JP2533648B2 (en) | 1996-09-11 |
Family
ID=16409627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1199546A Expired - Lifetime JP2533648B2 (en) | 1989-06-29 | 1989-07-31 | Liquid crystal spacer and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2533648B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62262737A (en) * | 1986-05-07 | 1987-11-14 | Nara Kikai Seisakusho:Kk | Method for reforming surface of solid particle and its apparatus |
JPS62169122A (en) * | 1986-01-22 | 1987-07-25 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display element |
JPS6373225A (en) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | Display device |
JPS6477024A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-23 | Alps Electric Co Ltd | Liquid crystal display element |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1199546A patent/JP2533648B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0363629A (en) | 1991-03-19 |
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