JP3433190B2 - Fine particles, spacer for liquid crystal display element, liquid crystal display device, fine particle manufacturing apparatus and fine particle manufacturing method - Google Patents

Fine particles, spacer for liquid crystal display element, liquid crystal display device, fine particle manufacturing apparatus and fine particle manufacturing method

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JP3433190B2
JP3433190B2 JP2001025642A JP2001025642A JP3433190B2 JP 3433190 B2 JP3433190 B2 JP 3433190B2 JP 2001025642 A JP2001025642 A JP 2001025642A JP 2001025642 A JP2001025642 A JP 2001025642A JP 3433190 B2 JP3433190 B2 JP 3433190B2
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core fine
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微粒子、液晶表示
素子用スペーサ、液晶表示装置、微粒子製造装置及び微
粒子の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to fine particles, a spacer for a liquid crystal display element, a liquid crystal display device, a fine particle manufacturing apparatus, and a fine particle manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示素子は、パソコン、携帯型電子
機器等に広く用いられている。かかる液晶表示素子で
は、貼合わされた2枚の透明電極基板間の間隙を一定に
保持するため、液晶表示セル内にスペーサが配置されて
いる。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used in personal computers, portable electronic devices and the like. In such a liquid crystal display element, a spacer is arranged in the liquid crystal display cell in order to keep the gap between the two bonded transparent electrode substrates constant.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかる液晶表示素子に
おいて、液晶とスペーサとの界面で、液晶分子の配向が
変則的になり、表示品質を低下させることが知られてい
る。特に、最近盛んに用いられているスーパーツイステ
ッドネマチック液晶(STN液晶)や薄膜トランジスタ
(TFT)を用いた液晶表示素子においては、かかる液
晶の異常配向現象が問題として取り上げられることが多
い。
In such a liquid crystal display device, it is known that the alignment of liquid crystal molecules becomes irregular at the interface between the liquid crystal and the spacer, which deteriorates the display quality. In particular, in a liquid crystal display element using a super twisted nematic liquid crystal (STN liquid crystal) or a thin film transistor (TFT) which has been widely used recently, such an abnormal alignment phenomenon of the liquid crystal is often taken up as a problem.

【0004】かかる液晶の異常配向が起こると、スペー
サの周囲に光抜けと呼ばれる明るく光る領域が観察され
る。かかる光抜けの面積が大きくかつその個数が多い
と、本来黒地であるべき画面の広範な部分で、白地の光
抜けが混在してしまい、液晶表示画面のコントラストが
低下し、表示品質を著しく低下させる。
When such abnormal orientation of the liquid crystal occurs, brightly shining regions called light leakage are observed around the spacers. When the area of such light leakage is large and the number thereof is large, white light leakage is mixed in a wide area of the screen that should originally be a black background, the contrast of the liquid crystal display screen is lowered, and the display quality is significantly deteriorated. Let

【0005】また、ノーマリーブラックモードの液晶表
示素子では、電圧がOFFの状態で黒(暗)色で表示さ
れるべき部分にある、所定のスペーサが、外部からの入
射光によって光り、液晶表示画面のコントラストを低下
させてしまい、表示品質を著しく低下させることがあ
る。
Further, in a normally black mode liquid crystal display element, a predetermined spacer, which is a portion to be displayed in black (dark) color when the voltage is OFF, is illuminated by an incident light from the outside, and a liquid crystal display is displayed. This may reduce the contrast of the screen and significantly reduce the display quality.

【0006】さらに、近年、モバイル用途やタッチパネ
ル用途向けの液晶表示素子が増えている。かかる液晶表
示素子には、パネルに振動が伝わったり、大きい衝撃力
がかかったりする。この際、ガラス基板に歪みが生じ、
液晶層のギャップを均一に保つために組み込まれている
スペーサが移動してしまう。そして、液晶表示面全体に
均一に配置されていたスペーサが不均一になり、表示品
質が著しく低下する。
Further, in recent years, liquid crystal display elements for mobile applications and touch panel applications have been increasing. Vibrations are transmitted to the panel and a large impact force is applied to the liquid crystal display element. At this time, distortion occurs in the glass substrate,
The spacers incorporated to keep the gap of the liquid crystal layer uniform move. Then, the spacers, which are uniformly arranged on the entire liquid crystal display surface, become non-uniform, and the display quality is significantly deteriorated.

【0007】本発明は、かかる液晶表示素子の異状配向
を抑え、スペーサとして有用な、新規な微粒子を得るこ
とを課題とする。
An object of the present invention is to obtain novel fine particles which are useful as a spacer by suppressing the abnormal orientation of the liquid crystal display device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、コア微粒子か
ら形成されている微粒子であって、前記コア微粒子が重
合体から形成されており、前記コア微粒子の有機ガス雰
囲気中での低温プラズマ処理によって、前記コア微粒子
の表面にプラズマ合成層が形成されている、微粒子、か
かる微粒子を用いる液晶表示素子用スペーサ、かかるス
ペーサを用いる液晶表示装置及びかかる微粒子の製造方
法に係るものである。
The present invention relates to fine particles formed of core fine particles, wherein the core fine particles are formed of a polymer, and the core fine particles are subjected to a low temperature plasma treatment in an organic gas atmosphere. According to the present invention, the present invention relates to a fine particle having a plasma synthesis layer formed on the surface of the core fine particle, a spacer for a liquid crystal display element using the fine particle, a liquid crystal display device using the spacer, and a method for producing the fine particle.

【0009】また、本発明は、コア微粒子から微粒子を
形成するための微粒子製造装置であって、前記微粒子製
造装置が、反応容器と前記反応容器を回転させる回転機
と減圧機と高周波発生機とを備えており、前記コア微粒
子が前記反応容器内に投入され、前記コア微粒子が重合
体から形成されており、前記反応容器内が前記減圧機に
よって減圧にされ、前記反応容器内に有機ガスが導入さ
れ、前記高周波発生機からの高周波によって前記反応容
器内にプラズマが発生し、前記反応容器の回転による前
記コア微粒子の転動及び前記コア微粒子の前記有機ガス
雰囲気中での低温プラズマ処理によって、前記コア微粒
子の表面にプラズマ合成層が形成される、微粒子製造装
置に係るものである。
Further, the present invention is a fine particle production apparatus for forming fine particles from core fine particles, wherein the fine particle production apparatus comprises a reaction vessel, a rotating machine for rotating the reaction vessel, a decompressor and a high frequency generator. The core fine particles are charged into the reaction vessel, the core fine particles are formed of a polymer, the pressure inside the reaction vessel is reduced by the decompressor, and an organic gas is fed into the reaction vessel. Introduced, plasma is generated in the reaction vessel by the high frequency from the high frequency generator, by the rolling of the reaction vessel of the core fine particles and the low temperature plasma treatment of the core fine particles in the organic gas atmosphere, The present invention relates to a fine particle manufacturing apparatus in which a plasma synthesis layer is formed on the surface of the core fine particles.

【0010】本発明者は、液晶表示素子のスペーサとし
て有用な微粒子を得るため、種々の微粒子を試作し、検
討した。
The present inventor made various kinds of fine particles as trials and studied in order to obtain fine particles useful as a spacer for a liquid crystal display device.

【0011】その結果、本発明者は、重合体から形成さ
れたコア微粒子を、有機ガス雰囲気中で低温プラズマ処
理することにより、かかるコア微粒子の表面にプラズマ
合成層を形成した微粒子が得られることを見出した。
As a result, the inventor of the present invention can obtain fine particles in which a plasma synthesis layer is formed on the surface of such core fine particles by subjecting the core fine particles formed of the polymer to low temperature plasma treatment in an organic gas atmosphere. Found.

【0012】また、本発明者は、かかる微粒子が、液晶
表示素子の異常配向を抑え、液晶表示素子用スペーサと
して極めて有用であることを突き止め、本発明に到達し
た。
Further, the present inventor found out that such fine particles are extremely useful as a spacer for a liquid crystal display element by suppressing abnormal orientation of the liquid crystal display element, and arrived at the present invention.

【0013】本発明では、所定のコア微粒子の有機ガス
雰囲気中での低温プラズマ処理によって、かかるコア微
粒子の表面にプラズマ合成層が形成される。
In the present invention, the plasma synthesis layer is formed on the surface of the core fine particles by the low temperature plasma treatment of the predetermined core fine particles in the organic gas atmosphere.

【0014】かかるプラズマ合成層は、有機ガスの分子
が低温プラズマ処理によって励起されたりイオン化して
化学的活性種となり、かかる化学的活性種が通常の熱励
起では困難な化学反応を起こすことにより、有機ガス由
来の種々の組成で形成されるものである。
In the plasma synthesis layer, organic gas molecules are excited by a low temperature plasma treatment or ionized to become a chemically active species, and the chemically active species cause a chemical reaction which is difficult by ordinary thermal excitation. It is formed with various compositions derived from organic gas.

【0015】本発明の微粒子によれば、所定のコア微粒
子の表面に、通常の熱励起では困難な化学反応でプラズ
マ合成層が形成されるので、かかるコア微粒子とプラズ
マ合成層との密着性や、プラズマ合成層の被覆率に優れ
る。
According to the fine particles of the present invention, since the plasma synthesis layer is formed on the surface of the predetermined core fine particles by a chemical reaction which is difficult by ordinary thermal excitation, the adhesion between the core fine particles and the plasma synthesis layer is improved. And excellent coverage of the plasma synthesis layer.

【0016】また、本発明の微粒子によれば、所定のコ
ア微粒子の表面にある水酸基等の活性基が十分に被覆さ
れるほどにプラズマ合成層が形成されるので、スペーサ
として用いると、液晶表示素子の異常配向を抑えたり、
ポリイミド膜との固着性に優れる。
Further, according to the fine particles of the present invention, the plasma synthesis layer is formed so that the active groups such as hydroxyl groups on the surface of the predetermined core fine particles are sufficiently covered. Suppress abnormal orientation of the element,
Excellent adhesion to polyimide film.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。
本発明で用いるプラズマとは、原子や分子が電子とイオ
ンに電離した気体を言い、低温プラズマは、低圧下にお
ける気体の放電現象である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described.
The plasma used in the present invention is a gas in which atoms and molecules are ionized into electrons and ions, and low temperature plasma is a gas discharge phenomenon under low pressure.

【0018】低温プラズマでは、内部の気体分子はイオ
ン化や解離、あるいは励起失活を繰り返しており、イオ
ンと同数の自由電子を含み、電気的には全体として中性
になっている。
In the low temperature plasma, the gas molecules inside are repeatedly ionized, dissociated, or excited and deactivated, and contain the same number of free electrons as the ions, and are electrically neutral as a whole.

【0019】これらの化学種が衝突することにより、コ
ア微粒子の表面にさまざまな化学変化が起こる。これを
利用して、コア微粒子の表面をプラズマ処理することが
できる。低温と呼ばれるが、運動エネルギーによって定
義される自由電子の温度は、2〜3万K程度が典型的な
値である。
The collision of these chemical species causes various chemical changes on the surface of the core fine particles. By utilizing this, the surface of the core fine particles can be plasma-treated. Although called low temperature, the temperature of free electrons defined by kinetic energy is typically about 20,000 to 30,000K.

【0020】一方、イオン、ラジカル等の化学種の温度
は、これに比べると数百℃のオーダーであって、しかも
低圧力下であるので、処理物の温度は事実上常温であ
り、好ましい処理が行える。
On the other hand, since the temperature of the chemical species such as ions and radicals is on the order of several hundreds of degrees Celsius, and under a low pressure, the temperature of the processed material is practically room temperature, which is a preferable processing condition. Can be done.

【0021】本発明では、プラズマ処理を施す基になる
微粒子をコア微粒子と称する。かかるコア微粒子は、有
機質重合体微粒子又は無機質重合体微粒子を問わず用い
ることができる。
In the present invention, the fine particles which are the basis for the plasma treatment are called core fine particles. Such core fine particles can be used regardless of whether they are organic polymer fine particles or inorganic polymer fine particles.

【0022】有機質重合体のコア微粒子は、アクリル酸
エステル系重合体、スチレン系重合体、ナイロン系重合
体、ウレタン系重合体、ポリエチレン系重合体、ポリエ
ステル系重合体及びポリ酢酸ビニルエチレン系重合体か
らなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体から形成
することができる。
Core fine particles of an organic polymer include acrylic acid ester type polymers, styrene type polymers, nylon type polymers, urethane type polymers, polyethylene type polymers, polyester type polymers and polyvinyl acetate ethylene type polymers. It can be formed from at least one polymer selected from the group consisting of

【0023】これらの重合体から形成されるコア微粒子
は、3次元網目構造を有し、熱可塑性でなく、有機溶剤
に不溶である。かかるコア微粒子から形成される微粒子
は、液晶セル組み立て工程時のポリイミド焼付け(25
0℃)において、ギャップ制御性が損なわれる可能性が
低い。
The core fine particles formed from these polymers have a three-dimensional network structure, are not thermoplastic, and are insoluble in organic solvents. The fine particles formed from such core fine particles are printed by polyimide baking (25
At 0 ° C.), the gap controllability is unlikely to be impaired.

【0024】本発明ではまた、有機質重合体及び無機質
重合体の少なくとも一方の材料を用いた、コアシェル型
のハイブリッド微粒子をコア微粒子として用いることも
できる。かかる場合、コアシェル型のコア部分やシェル
部分には、有機質重合体及び無機質重合体の少なくとも
一方の材料を用いることができる。
In the present invention, core-shell type hybrid fine particles using at least one material of organic polymers and inorganic polymers can also be used as core fine particles. In such a case, at least one of an organic polymer and an inorganic polymer can be used for the core-shell type core portion or shell portion.

【0025】本発明で用いる有機ガスとしては、プラズ
マで反応を起こす物質であれば、特に限定する必要が無
い。
The organic gas used in the present invention is not particularly limited as long as it is a substance that reacts with plasma.

【0026】かかる有機ガスとしては、例えば、脂肪族
炭化水素として、ヘキサン等、芳香族炭化水素として、
トルエン、ナフタリン等、ビニル基含有のモノマーとし
て、メタクリル酸メチル、スチレン、ジビニルベンゼン
等、長鎖脂肪族系アルコールとして、ドデカノール(ラ
ウリルアルコール)等、長鎖脂肪族系フェノールとし
て、ノニルフェノール等、芳香族アミンとして、アニリ
ン等、不飽和脂肪族系炭化水素として、1−オクテン等
からなる群より選ばれる少なくとも1種の有機物のガス
を用いることができる。
Examples of the organic gas include aliphatic hydrocarbons such as hexane and aromatic hydrocarbons such as hexane.
Toluene, naphthalene, etc., vinyl group-containing monomers, methyl methacrylate, styrene, divinylbenzene, etc., long-chain aliphatic alcohols, dodecanol (lauryl alcohol), etc., long-chain aliphatic phenols, nonylphenol, etc. As the amine, aniline or the like can be used, and as the unsaturated aliphatic hydrocarbon, at least one organic gas selected from the group consisting of 1-octene and the like can be used.

【0027】本発明にかかる有機ガスは、ガス状にして
反応容器内へ送り、コア微粒子と接触させた状態で、プ
ラズマ処理される。有機物のガス化は、加熱等により、
また、減圧下で、行える。
The organic gas according to the present invention is sent into the reaction vessel in the form of gas, and is subjected to plasma treatment while being in contact with the core fine particles. Gasification of organic matter is performed by heating, etc.
It can also be performed under reduced pressure.

【0028】本発明では、特に制限されることなく、温
度、圧力等、種々の低温プラズマ条件を採用することが
できる。
In the present invention, various low temperature plasma conditions such as temperature and pressure can be adopted without particular limitation.

【0029】本発明では、コア微粒子から微粒子を形成
するために、微粒子製造装置を用いることができる。こ
の微粒子製造装置は、反応容器とこの反応容器を回転さ
せる回転機と減圧機と高周波発生機とを備えている。
In the present invention, an apparatus for producing fine particles can be used to form fine particles from core fine particles. This fine particle manufacturing apparatus includes a reaction container, a rotating machine for rotating the reaction container, a decompressor, and a high-frequency generator.

【0030】かかる微粒子製造装置では、コア微粒子が
反応容器内に投入され、反応容器内が減圧機によって減
圧にされる。また、かかる装置では、反応容器内に有機
ガスが導入され、高周波発生機からの高周波によって反
応容器内にプラズマが発生する。さらに、かかる装置で
は、反応容器の回転によるコア微粒子の転動及びコア微
粒子の有機ガス雰囲気中での低温プラズマ処理によっ
て、コア微粒子の表面にプラズマ合成層が形成され、微
粒子が製造される。
In such an apparatus for producing fine particles, core fine particles are put into a reaction vessel, and the inside of the reaction vessel is decompressed by a decompressor. Further, in such an apparatus, an organic gas is introduced into the reaction container, and plasma is generated in the reaction container by the high frequency wave from the high frequency generator. Furthermore, in such an apparatus, the core fine particles are tumbled by the rotation of the reaction vessel and the low temperature plasma treatment of the core fine particles in an organic gas atmosphere forms a plasma synthesis layer on the surface of the core fine particles to produce fine particles.

【0031】かかる装置は、ロータリーエバポレーター
を改造して作製することができる。また、かかる装置
は、反応容器をガラス製のボールミルとし、適切な減圧
機及び高周波発生機を設けることによって作製すること
ができる。
Such an apparatus can be manufactured by modifying a rotary evaporator. Further, such an apparatus can be produced by using a glass ball mill as a reaction container and providing an appropriate pressure reducer and high frequency generator.

【0032】かかる装置では、本発明にかかるコア微粒
子の有機ガス雰囲気中での低温プラズマ処理の際、コア
微粒子を転動させることができ、処理されるコア微粒子
の表面が絶えず入れ代わるので、コア微粒子の表面が均
一に低温プラズマ処理され、コア微粒子同士の合着が防
止され、コア微粒子の表面に均一なプラズマ合成層が形
成される。
In such an apparatus, the core fine particles can be tumbled during the low temperature plasma treatment of the core fine particles according to the present invention in the organic gas atmosphere, and the surfaces of the core fine particles to be treated are constantly replaced. The surface of the core is uniformly subjected to low-temperature plasma treatment, coalescence of the core particles is prevented, and a uniform plasma synthesis layer is formed on the surface of the core particles.

【0033】また、かかる装置では、13.56MHz
等の高周波でプラズマを発生させることができ、コア微
粒子にプラズマを均一に照射することができる。なお、
かかる装置のリーク量は、5×10ml/分−3(ST
P:標準状態)以下とすることができる。
Further, in such a device, 13.56 MHz
Plasma can be generated at a high frequency such as, and the core fine particles can be uniformly irradiated with plasma. In addition,
The leak rate of such a device is 5 × 10 ml / min −3 (ST
P: standard state) can be the following.

【0034】本発明では、実際のプラズマ処理による微
粒子の製造には、コア微粒子のプラズマ照射をより一層
効率よくさせるために、コア微粒子の転動及び撹拌効率
を上げた、ボールミル方式のプラズマ照射装置によって
行うのがよい。
In the present invention, in the actual production of fine particles by plasma treatment, in order to make the plasma irradiation of the core fine particles more efficient, the rolling and stirring efficiency of the core fine particles is increased, and a ball mill type plasma irradiation apparatus is used. Good to do by.

【0035】以下に、本発明にかかる低温プラズマ処理
の一例を挙げる。予め、グラフト重合装置のガラスボー
ルミル方式の反応容器内で、減圧下、乾燥窒素を流し
て、コア微粒子を乾燥状態にしておく。
An example of the low temperature plasma treatment according to the present invention will be given below. In advance, dry nitrogen is caused to flow under reduced pressure in the reaction vessel of the glass ball mill system of the graft polymerization apparatus to keep the core fine particles in a dry state.

【0036】コア微粒子は、反応容器(反応室、ボール
ミル)内で撹拌された状態に保つ。続いて、有機ガスを
加温又は減圧等の下に、蒸気にして、反応室へ導入す
る。この際、導入経路としての配管は、有機ガスの加温
温度よりも少し高めに設定し、有機ガスの凝縮を防ぐ。
かかる有機ガスは、コア微粒子の表面でプラズマ処理さ
れ、プラズマ合成層を形成し、コア微粒子の表面にプラ
ズマ合成層からなる被覆膜を形成する。
The core fine particles are kept in a stirred state in a reaction vessel (reaction chamber, ball mill). Then, the organic gas is turned into steam under heating or reduced pressure and introduced into the reaction chamber. At this time, the piping as the introduction path is set slightly higher than the heating temperature of the organic gas to prevent the organic gas from condensing.
The organic gas is plasma-treated on the surface of the core fine particles to form a plasma synthesis layer, and a coating film made of the plasma synthesis layer is formed on the surface of the core fine particles.

【0037】有機ガスを導入し、直ちにプラズマ発生装
置に電圧をかけ、反応容器内にプラズマを発光させる。
コア微粒子及び有機ガスがプラズマのエネルギーを受け
て被覆膜の合成を開始する。全てのコア微粒子が均一に
表面被覆処理されるように、一定時間、微粒子を転動及
び撹拌させながら、プラズマ発光をさせて、被覆膜の合
成を進める。
An organic gas is introduced, a voltage is immediately applied to the plasma generator, and plasma is emitted in the reaction vessel.
The core fine particles and the organic gas receive the energy of the plasma to start the synthesis of the coating film. Plasma synthesis is performed by causing plasma emission while rolling and stirring the fine particles for a certain period of time so that all core fine particles are uniformly surface-coated.

【0038】液晶表示素子での異状配向を抑えるために
は、従来のスペーサの表面に存在する水酸基等を反応性
のモノマーで化学修飾したり、水酸基を利用して、アセ
タール化、ウレタン化及びエステル化より選ばれる化学
反応により修飾したり、種々のモノマーの重合体により
被覆したりして、スペーサ表面の液晶規制力を弱め、液
晶の異常配向を防止することが考えられる。
In order to suppress the abnormal orientation in the liquid crystal display device, the hydroxyl group or the like existing on the surface of the conventional spacer is chemically modified with a reactive monomer, or the hydroxyl group is utilized to acetalize, urethanize and ester. It is conceivable that the liquid crystal regulating force on the spacer surface is weakened and the abnormal alignment of the liquid crystal is prevented by modifying it by a chemical reaction selected from the chemical formulas or by coating it with a polymer of various monomers.

【0039】しかしながら、本発明者の検討によると、
かかる技術では、スペーサの表面に存在する水酸基等の
割合を特定することが難しく、結果的に液晶の規制力が
不安定になることがわかった。
However, according to the study by the present inventor,
It has been found that with such a technique, it is difficult to specify the proportion of hydroxyl groups and the like existing on the surface of the spacer, and as a result, the regulation force of the liquid crystal becomes unstable.

【0040】すなわち、かかる技術では、水酸基は、合
成樹脂製スペーサの場合、分散媒として用いられるポリ
ビニルアルコール由来のものであったり、又はシリカ製
スペーサの場合、シラノール結合に由来するものであ
り、いずれも副次的に形成されるものであり、水酸基の
数を制御できるものではない。
That is, in such a technique, the hydroxyl group is derived from polyvinyl alcohol used as a dispersion medium in the case of a synthetic resin spacer, or is derived from a silanol bond in the case of a silica spacer. Is also formed secondarily, and the number of hydroxyl groups cannot be controlled.

【0041】本発明の微粒子及びスペーサは、従来の化
学修飾法では得ることのできない、ビニルモノマー等の
プラズマ合成層が被覆層としてコア微粒子表面に形成さ
れており、水酸基等の液晶規制力を抑制することができ
る。
In the fine particles and spacers of the present invention, a plasma synthesis layer of vinyl monomer or the like, which cannot be obtained by a conventional chemical modification method, is formed as a coating layer on the surface of the core fine particles to suppress the liquid crystal regulating force of hydroxyl groups and the like. can do.

【0042】プラズマ処理法は、以前より、繊維や特定
種の粉体の表面処理方法(例えば、カーボンブラックの
親水性を高めるためのアクリルアミド処理)として知ら
れている(例えば、色材協会誌1990年,63巻,3
号,163〜170頁,近畿大学,伊藤征司郎著)。
The plasma treatment method has long been known as a surface treatment method for fibers or powders of a specific type (for example, acrylamide treatment for increasing hydrophilicity of carbon black) (for example, Coloring Materials Association Magazine 1990). Year, 63 volumes, 3
No., pp. 163-170, Kinki University, Seijiro Ito).

【0043】しかし、本発明で用いるプラズマ処理は、
低温プラズマ処理法であり、減圧下に、コア微粒子と有
機ガスとを混合状態にし、その反応容器内に、プラズマ
を発生させ、コア微粒子表面に有機ガスのプラズマ合成
層を形成させる。
However, the plasma treatment used in the present invention is
This is a low-temperature plasma treatment method in which the core fine particles and the organic gas are mixed under reduced pressure, plasma is generated in the reaction vessel, and a plasma synthesis layer of the organic gas is formed on the surface of the core fine particles.

【0044】本発明の微粒子で、コア微粒子の表面に形
成されるプラズマ合成層は、機能性の表面被覆層(シェ
ル)として働く。
With the fine particles of the present invention, the plasma synthesis layer formed on the surface of the core fine particles functions as a functional surface coating layer (shell).

【0045】かかる機能性の表面被覆層は、従来の重合
被覆膜形成方法では得られない、高度な様々な機能性を
微粒子に付与することができ、液晶表示素子用の液晶セ
ル面内スペーサとして要求される特性として、特に大切
である。
Such a functional surface coating layer is capable of imparting to the fine particles a variety of highly functional properties which cannot be obtained by the conventional method for forming a polymerized coating film, and a liquid crystal cell in-plane spacer for a liquid crystal display device is provided. It is especially important as the required characteristics.

【0046】かかる機能性の表面被覆層は、液晶表示セ
ルの電圧印可前後に液晶の配列を乱す影響を与えないス
ペーサ表面(異常配向防止機能型の液晶セルスペー
サ)、ポリイミド膜ラビング処理面へ液晶セルスペーサ
を固着できる表面(固着機能型の液晶セルスペーサ)、
液晶表示素子がノーマリーブラックモードの時に、セル
スペーサが光抜けして光らない様にセルスペーサ表面が
暗色化している遮光性表面(遮光機能型の液晶セルスペ
ーサ)、乾式散布あるいは湿式散布等、どんな散布方式
でもスペーサが一次微粒子として散布できトラブルがな
い表面を付与することができる。
The functional surface coating layer is a spacer surface that does not disturb the alignment of the liquid crystal before and after applying a voltage to the liquid crystal display cell (a liquid crystal cell spacer of an abnormal alignment preventing function), and a liquid crystal is rubbed on the polyimide film rubbed surface. Surface to which cell spacers can be fixed (fixing function type liquid crystal cell spacers),
When the liquid crystal display element is in normally black mode, the cell spacer surface is darkened to prevent light from shining through the cell spacer. A light-shielding surface (liquid crystal cell spacer of light-shielding function), dry spraying, wet spraying, etc. With any spraying method, the spacers can be sprayed as primary fine particles to provide a trouble-free surface.

【0047】本発明では、これらの機能の1つ、あるい
は2つ以上の機能を付与するため、プラズマ処理条件、
特に、使用する有機ガス等を選択することができる。
In the present invention, in order to impart one or more of these functions, the plasma treatment conditions,
In particular, the organic gas or the like used can be selected.

【0048】本発明の微粒子は、一対の液晶表示セル内
に配置される、液晶表示素子用スペーサとして用いるこ
とができ、また、一対の基板とかかる各基板の間を所定
の間隔に維持するスペーサとかかる各基板の間に介在す
る液晶とを備える、液晶表示装置において、スペーサと
して用いることができる。
The fine particles of the present invention can be used as a spacer for a liquid crystal display element arranged in a pair of liquid crystal display cells, and a spacer for maintaining a predetermined space between the pair of substrates. It can be used as a spacer in a liquid crystal display device having a liquid crystal interposed between the respective substrates.

【0049】本発明の微粒子を、かかる液晶表示素子用
スペーサ、すなわち液晶セルスペーサとする場合、かか
る微粒子は、真球状の形状であるのがよく、また、1〜
15μmの平均粒径がよい。その理由は、薄い液晶層を
得るには、平均粒径のなるべく小さな液晶表示素子用ス
ペーサを用いるのが好ましいが、この範囲の平均粒径の
微粒子を用いると、液晶のカイラルピッチ(螺旋階段状
に360°回転するピッチ)に基づき、鮮明な画像が得
られるからである。また、更に好ましくは、かかる微粒
子の平均粒径は、3〜10μmである。
When the fine particles of the present invention are used as a spacer for a liquid crystal display element, that is, a liquid crystal cell spacer, the fine particles preferably have a spherical shape.
An average particle size of 15 μm is good. The reason is that in order to obtain a thin liquid crystal layer, it is preferable to use a spacer for a liquid crystal display element having an average particle diameter as small as possible. However, when fine particles having an average particle diameter in this range are used, the chiral pitch (spiral step shape) of the liquid crystal is used. This is because a clear image can be obtained based on the pitch of 360 ° rotation). Moreover, more preferably, the average particle diameter of the fine particles is 3 to 10 μm.

【0050】図面を参照して、本発明をより一層詳細に
説明する。本発明の微粒子は、図1に示すような微粒子
製造装置を用いて製造することができる。図1は、本発
明の一例の微粒子製造装置の概略図である。
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The fine particles of the present invention can be produced using a fine particle producing apparatus as shown in FIG. FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for producing fine particles as an example of the present invention.

【0051】本発明の一例の微粒子は、図1に示すよう
なコア微粒子1から形成される微粒子である。本発明で
は、コア微粒子1は、重合体から形成されている。本発
明の一例の微粒子は、コア微粒子1とコア微粒子1の表
面のプラズマ合成層とを有しており、コア微粒子1の有
機ガス雰囲気中での低温プラズマ処理によって、コア微
粒子1の表面にプラズマ合成層が形成されている。
The fine particles of one example of the present invention are fine particles formed from core fine particles 1 as shown in FIG. In the present invention, the core fine particles 1 are formed of a polymer. The fine particles of an example of the present invention have core fine particles 1 and a plasma synthesis layer on the surface of the core fine particles 1, and a plasma is formed on the surface of the core fine particles 1 by the low temperature plasma treatment of the core fine particles 1 in an organic gas atmosphere. A composite layer is formed.

【0052】図1に示すような微粒子製造装置2は、コ
ア微粒子1から微粒子を形成するための一例の装置であ
り、反応容器3と反応容器3を回転させる回転機4と減
圧機5と高周波発生機6とを備えている。回転機4に
は、ベアリング等の適切な回転手段を用いることができ
る。
The fine particle production apparatus 2 as shown in FIG. 1 is an example of an apparatus for forming fine particles from the core fine particles 1, and includes a reaction vessel 3, a rotating machine 4 for rotating the reaction vessel 3, a decompressor 5, a high frequency wave. And a generator 6. For the rotating machine 4, a suitable rotating means such as a bearing can be used.

【0053】微粒子製造装置2では、コア微粒子1が反
応容器3内に投入される。コア微粒子1は、重合体から
形成されている。
In the fine particle production apparatus 2, the core fine particles 1 are put into the reaction container 3. The core fine particles 1 are formed of a polymer.

【0054】反応容器3内は減圧機4によって減圧にさ
れ、反応容器3内には有機ガス7が導入される。反応容
器3内には、また、高周波発生機6からの高周波によっ
てプラズマが発生する。
The pressure inside the reaction vessel 3 is reduced by the pressure reducer 4, and the organic gas 7 is introduced into the reaction vessel 3. Plasma is also generated in the reaction vessel 3 by the high frequency from the high frequency generator 6.

【0055】コア微粒子1の表面には、反応容器3の回
転によるコア微粒子1の転動及びコア微粒子1の有機ガ
ス7の雰囲気中での低温プラズマ処理によって、プラズ
マ合成層が形成される。
A plasma synthesis layer is formed on the surface of the core fine particles 1 by rolling of the core fine particles 1 by rotation of the reaction vessel 3 and low-temperature plasma treatment of the core fine particles 1 in the atmosphere of the organic gas 7.

【0056】なお、微粒子製造装置2には、高周波発生
機6からの高周波を反応容器3内に照射するための電極
8,9,10、反応容器3内の圧力を測定する圧力計1
1、必要な場合に反応容器3に供給されるアルゴン、水
蒸気及び酸素のそれぞれの気体導入口12,13,14
が設けられている。
The fine particle production apparatus 2 includes electrodes 8, 9, 10 for irradiating the reaction container 3 with a high frequency wave from the high frequency generator 6, and a pressure gauge 1 for measuring the pressure in the reaction container 3.
1. Argon, steam and oxygen gas inlets 12, 13 and 14 respectively supplied to the reaction vessel 3 when necessary
Is provided.

【0057】[0057]

〔コア微粒子の作製〕[Preparation of core fine particles]

(コア微粒子1)ポリビニルアルコール〔日本合成化学
(株)製GH−17、ケン化度87%〕の5%水溶液8
500g中に、予めモノメトキシハイドロキノン1gと
過酸化ベンゾイル(日本油脂製、アセトンで再結晶)2
0gと、ペンタエリスリトールテトラアクリレート15
00gとを40〜43℃で空気下に十分攪拌しながら混
合した後、投入し、攪拌により微小粒子に分散させた。
(Core fine particles 1) 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol [GH-17 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., saponification degree 87%] 8
1 g of monomethoxyhydroquinone and benzoyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, recrystallized with acetone) in 500 g
0 g and pentaerythritol tetraacrylate 15
After being mixed with 00 g at 40 to 43 ° C. in the air with sufficient stirring, the mixture was added and dispersed into fine particles by stirring.

【0058】その後、これらを窒素下に、80℃で5時
間重合した。得られた重合体微粒子を十分水洗した後、
分級操作を施した。平均粒子径6.0μm、標準偏差
0.3μmの粒子を分取し、乾燥して、コア微粒子1と
した。
Thereafter, these were polymerized under nitrogen at 80 ° C. for 5 hours. After sufficiently washing the obtained polymer fine particles with water,
A classification operation was performed. Particles having an average particle diameter of 6.0 μm and a standard deviation of 0.3 μm were collected and dried to obtain core fine particles 1.

【0059】(コア微粒子2)コア微粒子1の作製に用
いたペンタエリスリトールテトラアクリレートの代わり
に、トリメチロールプロパントリメタアクリレートを用
いて、同様の操作により、平均粒子径15μm、標準偏
差0.65μmのコア微粒子2を得た。
(Core Fine Particles 2) Trimethylolpropane trimethacrylate was used in place of the pentaerythritol tetraacrylate used in the preparation of the core fine particles 1 and the average particle diameter was 15 μm and the standard deviation was 0.65 μm by the same operation. Core fine particles 2 were obtained.

【0060】(コア微粒子3)予め1℃に温度調整した
純水650gに5℃のテトラメトキシシラン75gを静
かに加え、テトラメトキシシランと純水が上下2層に分
離した状態とした。その後、上層のテトラメトキシシラ
ンの温度が1℃になるまで冷却しながら撹拌した。
(Core fine particles 3) To 650 g of pure water whose temperature had been adjusted to 1 ° C. in advance, 75 g of tetramethoxysilane at 5 ° C. was gently added to obtain a state in which tetramethoxysilane and pure water were separated into upper and lower two layers. Then, the mixture was stirred while cooling until the temperature of the upper layer tetramethoxysilane reached 1 ° C.

【0061】純水14gにブチルアルコール0.35g
と濃度28%のアンモニア水0.3gを加え、これにア
ニオン系界面活性剤(オクチルナフタレンスルフォン酸
ナトリウム)0.75gを加えて、温度を5℃に調整し
た界面活性剤混合溶液を調整した。
0.35 g of butyl alcohol in 14 g of pure water
And 0.3 g of ammonia water having a concentration of 28% were added, and 0.75 g of an anionic surfactant (sodium octylnaphthalene sulfonate) was added thereto to prepare a surfactant mixed solution whose temperature was adjusted to 5 ° C.

【0062】この界面活性剤混合溶液を、前述のテトラ
メトキシシラン溶液の上下2層に分離した下層を撹拌し
ながら、この下層に1時間かけて徐々に添加した。
This surfactant mixed solution was gradually added to this lower layer over 1 hour while stirring the lower layer separated into the upper and lower two layers of the tetramethoxysilane solution.

【0063】引続き2時間攪拌を継続し、ポリオルガノ
シロキサン粒子の分散液を調整した。次いで、得られた
粒子を濾過分離し、アルコールで洗浄し、100℃で2
時間乾燥し、平均粒子径5.6μm、粒子径変動係数
1.2%のコア微粒子3を得た。
Subsequently, stirring was continued for 2 hours to prepare a dispersion liquid of polyorganosiloxane particles. The particles obtained are then filtered off, washed with alcohol and dried at 100 ° C. for 2 hours.
After drying for an hour, core fine particles 3 having an average particle diameter of 5.6 μm and a particle diameter variation coefficient of 1.2% were obtained.

【0064】〔微粒子の作製〕 (実施例1)(異常配向防止機能型の液晶セルスペー
サ、その1) 図1に示す微粒子製造装置を用いた。なお、反応容器に
は、ガラス製ボールミルを使用した。また、高周波発生
装置(サムコ株式会社製、グラフト重合装置Model
PT−501)の高周波(13.56MHz)により
プラズマを発生させる。装置のリーク量は、5×10
−3mL/分(STP:標準状態)である。
[Production of Fine Particles] (Example 1) (Liquid Crystal Cell Spacer with Abnormal Alignment Prevention Function, Part 1) The fine particle manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was used. A glass ball mill was used as the reaction vessel. Also, a high frequency generator (Samco Co., Ltd., graft polymerization device Model)
Plasma is generated by the high frequency (13.56 MHz) of PT-501). The leak amount of the device is 5 × 10
-3 mL / min (STP: standard state).

【0065】1L容のガラス製フラスコ内に、コア微粒
子1の50gと2mmと15mmのガラスボール混合物
(混合重量比1:1)350gを入れて、反応槽内の真
空度を0.03トール(4Pa、以下1torr≒13
3Paで換算)まで減圧し、50RPMの回転速度でフ
ラスコを12時間保った。
In a 1 L glass flask, 50 g of the core fine particles 1 and 350 g of a glass ball mixture of 2 mm and 15 mm (mixing weight ratio 1: 1) were placed, and the degree of vacuum in the reaction tank was 0.03 torr ( 4 Pa, below 1 torr ≈ 13
The pressure was reduced to 3 Pa) and the flask was kept at a rotation speed of 50 RPM for 12 hours.

【0066】有機ガス供給タンクに、常温で、予めヘキ
サンを5g入れておき、バルブを開き、反応槽内の真空
度が0.2トール(27Pa)で一定になるように調整
し、プラズマ発生装置に電圧をかけ、電力値を50Wに
して60分間プラズマ処理を行った。プラズマ状態の発
光色は、白色であった。
In an organic gas supply tank, 5 g of hexane was put in advance at room temperature, the valve was opened, and the vacuum degree in the reaction tank was adjusted to be constant at 0.2 Torr (27 Pa). Then, a voltage was applied, the power value was set to 50 W, and plasma treatment was performed for 60 minutes. The emission color in the plasma state was white.

【0067】処理後、白色のコア微粒子1は、薄い黄色
に変わっていた。コールターカウンターで粒子径を測定
したところ、平均粒子径6.1μm、標準偏差0.32
μmであり、ヘキサンにより0.1μmの厚さのプラズ
マ合成層が被覆されていることが判った。
After the treatment, the white core fine particles 1 had turned pale yellow. When the particle size was measured with a Coulter counter, the average particle size was 6.1 μm and the standard deviation was 0.32.
It was found that the plasma synthesis layer having a thickness of 0.1 μm was coated with hexane.

【0068】(実施例2)(異常配向防止+固着機能型
の液晶セルスペーサ、その1) 実施例1と同様に、1L容のガラス製フラスコ内に、コ
ア微粒子1の50gと2mmと15mmのガラスボール
混合物(混合重量比1:1)350gを入れて、反応槽
内の真空度を0.03トール(4Pa)まで減圧し、5
0RPMの回転速度でフラスコを12時間保った。
(Example 2) (Liquid Crystal Cell Spacer of Abnormal Alignment Prevention + Fixing Function, Part 1) As in Example 1, 50 g, 2 mm and 15 mm of core fine particles 1 were placed in a 1 L glass flask. 350 g of a glass ball mixture (mixing weight ratio 1: 1) was added, and the degree of vacuum in the reaction tank was reduced to 0.03 torr (4 Pa).
The flask was kept at 0 RPM for 12 hours.

【0069】有機ガス供給タンクに、予めスチレンを1
0g入れ、液温を50℃に加熱し、バルブを開き、反応
槽内の真空度が0.2トール(27Pa)で一定になる
ように調整し、プラズマ発生装置に電圧をかけ、電力値
を50Wにして60分間プラズマ処理を行った。プラズ
マ状態の発光色は、ピンク色であった。
Styrene was previously added to the organic gas supply tank in advance.
0 g was charged, the liquid temperature was heated to 50 ° C., the valve was opened, the degree of vacuum in the reaction vessel was adjusted to be constant at 0.2 Torr (27 Pa), a voltage was applied to the plasma generator, and the power value was changed. Plasma treatment was performed at 50 W for 60 minutes. The emission color in the plasma state was pink.

【0070】処理後、白色のコア微粒子1は、淡黄色に
変わっていた。粒子径測定の結果、被覆処理微粒子は、
平均粒子径6.1μm、標準偏差0.31μmであり、
スチレンによるプラズマ合成層が、0.1μmの厚さで
あることが判った。
After the treatment, the white core fine particles 1 had turned pale yellow. As a result of the particle size measurement, the coated fine particles were
The average particle size is 6.1 μm and the standard deviation is 0.31 μm,
It was found that the plasma synthesis layer of styrene was 0.1 μm thick.

【0071】(実施例3)(異常配向防止機能型の液晶
セルスペーサ、その2) 実施例1と同様に、1L容のガラス製フラスコ内に、コ
ア微粒子2の50gと2mmと15mmのガラスボール
混合物(混合重量比1:1)350gを入れて、反応槽
内の真空度を0.03トール(4Pa)まで減圧し、5
0RPMの回転速度でフラスコを12時間保った。
(Example 3) (Liquid Crystal Cell Spacer of Abnormal Alignment Prevention Function, Part 2) Similar to Example 1, 50 g of core fine particles 2, 2 mm and 15 mm glass balls were placed in a 1 L glass flask. 350 g of a mixture (mixing weight ratio 1: 1) was added, and the degree of vacuum in the reaction vessel was reduced to 0.03 Torr (4 Pa).
The flask was kept at 0 RPM for 12 hours.

【0072】有機ガス供給タンクに、予めジビニルベン
ゼン〔日精化学工業(株)製、純度97%、m+p型)
を5g入れ、液温を50℃に加熱し、バルブを開き、反
応槽内の真空度が0.2トール(27Pa)で一定にな
るように調整し、プラズマ発生装置に電圧をかけ、電力
値を50Wにして60分間プラズマ処理を行った。プラ
ズマ状態の発光色は、ピンク色であった。
Divinylbenzene (manufactured by Nissei Chemical Industry Co., Ltd., purity 97%, m + p type) was previously stored in an organic gas supply tank.
5g, the liquid temperature was heated to 50 ° C., the valve was opened, the degree of vacuum in the reaction tank was adjusted to be constant at 0.2 Torr (27 Pa), a voltage was applied to the plasma generator, and the power value was changed. At 50 W for 60 minutes for plasma treatment. The emission color in the plasma state was pink.

【0073】処理後、白色のコア微粒子2は、淡黄色に
変わっていた。粒子径測定の結果、被覆処理微粒子は、
平均粒子径15.2μm、標準偏差0.65μmであ
り、ジビニルベンゼンによるプラズマ合成層が、0.2
μmの厚さであることが判った。
After the treatment, the white core fine particles 2 had turned pale yellow. As a result of the particle size measurement, the coated fine particles were
The average particle size is 15.2 μm, the standard deviation is 0.65 μm, and the plasma synthesis layer of divinylbenzene is 0.2
It was found to be μm thick.

【0074】(実施例4)(異常配向防止機能型の液晶
セルスペーサ、その3) 実施例1と同様に、1L容のガラス製フラスコ内に、コ
ア微粒子3の50gと2mmと15mmのガラスボール
混合物(混合重量比1:1)350gを入れて、反応槽
内の真空度を0.03トール(4Pa)まで減圧し、5
0RPMの回転速度でフラスコを12時間保った。
(Embodiment 4) (Liquid Crystal Cell Spacer of Abnormal Alignment Prevention Function, Part 3) In the same manner as in Embodiment 1, 50 g of core fine particles 3 and glass balls of 2 mm and 15 mm were placed in a 1 L glass flask. 350 g of a mixture (mixing weight ratio 1: 1) was added, and the degree of vacuum in the reaction vessel was reduced to 0.03 Torr (4 Pa).
The flask was kept at 0 RPM for 12 hours.

【0075】有機ガス供給タンクに、予め1−オクテン
を10g入れ、液温を80℃に加熱し、バルブを開き、
反応槽内の真空度が0.2トール(27Pa)で一定に
なるように調整し、プラズマ発生装置に電圧をかけ、電
力値を50Wにして60分間プラズマ処理を行った。プ
ラズマ状態の発光色は、白色であった。
10 g of 1-octene was placed in an organic gas supply tank in advance, the liquid temperature was heated to 80 ° C., the valve was opened,
The degree of vacuum in the reaction tank was adjusted to be constant at 0.2 Torr (27 Pa), a voltage was applied to the plasma generator, the power value was set to 50 W, and plasma treatment was performed for 60 minutes. The emission color in the plasma state was white.

【0076】処理後、白色のコア微粒子3は、淡黄色に
変わっていた。粒子径測定の結果、被覆処理微粒子は、
平均粒子径5.7μm、標準偏差0.075μmであ
り、1−オクテンによるプラズマ合成層が、0.1μm
の厚さであることが判った。
After the treatment, the white core fine particles 3 had turned pale yellow. As a result of the particle size measurement, the coated fine particles are
The average particle size is 5.7 μm, the standard deviation is 0.075 μm, and the plasma synthesis layer of 1-octene is 0.1 μm.
Was found to be thick.

【0077】(実施例5)(異常配向防止+固着機能型
の液晶セルスペーサ、その2) 実施例1と同様に、1L容のガラス製フラスコ内に、コ
ア微粒子2の50gを入れ、反応槽内の真空度を0.0
3トール(4Pa)まで減圧し、12時間保った。
(Embodiment 5) (Liquid Crystal Cell Spacer for Preventing Abnormal Alignment + Fixing Function, Part 2) In the same manner as in Embodiment 1, 50 g of the core fine particles 2 was placed in a 1 L glass flask and the reaction vessel The degree of vacuum inside is 0.0
The pressure was reduced to 3 Torr (4 Pa) and kept for 12 hours.

【0078】有機ガス供給タンクに、予めメチルメタア
クリレートを10g入れ、液温を80℃に加熱し、バル
ブを開き、反応槽内の真空度が0.2トール(27P
a)で一定になるように調整し、プラズマ発生装置に電
圧をかけ、電力値を50Wにして60分間プラズマ処理
を行った。プラズマ状態の発光色は、白色であった。
10 g of methyl methacrylate was placed in an organic gas supply tank in advance, the liquid temperature was heated to 80 ° C., the valve was opened, and the degree of vacuum in the reaction tank was 0.2 Torr (27 P).
It was adjusted to be constant in a), a voltage was applied to the plasma generator, the power value was set to 50 W, and plasma treatment was performed for 60 minutes. The emission color in the plasma state was white.

【0079】メチルメタアクリレートの処理後、白色の
微粒子は、淡黄色に変わっていた。粒子径測定の結果、
被覆処理微粒子は、平均粒子径15.2μm、標準偏差
0.31μmであり、メチルメタアクリレートによるプ
ラズマ合成層が、0.2μmの厚さであることが判っ
た。
After the treatment with methylmethacrylate, the white fine particles had turned pale yellow. As a result of particle size measurement,
It was found that the coated fine particles had an average particle diameter of 15.2 μm and a standard deviation of 0.31 μm, and the plasma synthesis layer of methyl methacrylate had a thickness of 0.2 μm.

【0080】(実施例6)(遮光性+異常配向防止機能
型の液晶セルスペーサ) 実施例1と同様に、1L容のガラス製フラスコ内に、コ
ア微粒子1の50gを入れ、反応槽内の真空度を0.0
3トール(4Pa)まで減圧し、12時間保った。
(Example 6) (Light-shielding property + liquid crystal cell spacer of abnormal alignment preventing type) As in Example 1, 50 g of the core fine particles 1 was placed in a 1 L glass flask and placed in a reaction vessel. Vacuum degree 0.0
The pressure was reduced to 3 Torr (4 Pa) and kept for 12 hours.

【0081】有機ガス供給タンクに、予めアニリンを1
0g入れ、液温を80℃に加熱し、バルブを開き、反応
槽内の真空度が0.2トール(27Pa)で一定になる
ように調整し、さらに、別配管より酸素を反応層内の真
空度が0.5トール(67Pa)になるようにバルブを
開き、プラズマ発生装置に電圧をかけ、電力値を50W
にして60分間プラズマ処理を行った。プラズマ状態の
発光色は、白色であった。
An aniline was previously added to the organic gas supply tank in an amount of 1
0 g was added, the liquid temperature was heated to 80 ° C., the valve was opened, the degree of vacuum in the reaction tank was adjusted to be constant at 0.2 Torr (27 Pa), and further oxygen was supplied from another pipe into the reaction layer. Open the valve so that the degree of vacuum is 0.5 Torr (67 Pa), apply a voltage to the plasma generator, and set the power value to 50 W.
And plasma treatment was performed for 60 minutes. The emission color in the plasma state was white.

【0082】処理後、白色の微粒子は、濃青色に変わっ
ていた。粒子径測定の結果、被覆処理微粒子は、平均粒
子径6.1μm、標準偏差0.31μmであり、アニリ
ンによるプラズマ合成層が、0.1μmの厚さであるこ
とが判った。
After the treatment, the white fine particles had turned dark blue. As a result of particle size measurement, it was found that the coated fine particles had an average particle size of 6.1 μm and a standard deviation of 0.31 μm, and the plasma synthesis layer of aniline had a thickness of 0.1 μm.

【0083】(実施例7)(異常配向防止機能型の液晶
セルスペーサ、その4) 実施例1と同様に、1L容のガラス製フラスコ内に、コ
ア微粒子3の50gを入れて、反応槽内の真空度を0.
03トール(4Pa)まで減圧し、12時間保った。
(Example 7) (Liquid Crystal Cell Spacer of Abnormal Alignment Prevention Function, Part 4) As in Example 1, 50 g of the core fine particles 3 was placed in a 1 L glass flask and placed in a reaction tank. The vacuum degree of 0.
The pressure was reduced to 03 Torr (4 Pa) and kept for 12 hours.

【0084】有機ガス供給タンクに、予めトルエンを1
0g入れ、液温を80℃に加熱し、バルブを開き、反応
槽内の真空度が0.2トール(27Pa)で一定になる
ように調整し、プラズマ発生装置に電圧をかけ、電力値
を50Wにして60分間プラズマ処理を行った。プラズ
マ状態の発光色は、白色であった。
Toluene was previously added to the organic gas supply tank in advance.
0 g was charged, the liquid temperature was heated to 80 ° C., the valve was opened, the degree of vacuum in the reaction vessel was adjusted to be constant at 0.2 Torr (27 Pa), a voltage was applied to the plasma generator, and the power value was changed. Plasma treatment was performed at 50 W for 60 minutes. The emission color in the plasma state was white.

【0085】処理後、白色の微粒子は淡黄色に変わって
いた。粒子径測定の結果、被覆処理微粒子は、平均粒子
径6.6μm、標準偏差0.06μmであり、1−オク
テンによるプラズマ合成層が、0.1μmの厚さである
ことが判った。
After the treatment, the white fine particles had turned pale yellow. As a result of measuring the particle size, it was found that the coated fine particles had an average particle size of 6.6 μm and a standard deviation of 0.06 μm, and the plasma synthesis layer of 1-octene had a thickness of 0.1 μm.

【0086】比較例1〜3 前記コア微粒子1〜3をそのまま用いた。Comparative Examples 1 to 3 The core fine particles 1 to 3 were used as they were.

【0087】〔試験例〕実施例1〜7及び比較例1〜3
で得られた微粒子について、液晶表示素子での異常配向
の発生及びポリイミド膜への固着性を評価した。各評価
方法を以下に示し、結果を表1に示す。
[Test Example] Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3
The fine particles obtained in 1. were evaluated for the occurrence of abnormal alignment in a liquid crystal display element and the adhesion to a polyimide film. Each evaluation method is shown below, and the results are shown in Table 1.

【0088】(液晶表示素子での異常配向の評価)微粒
子を用いて、基板サイズ50mm×50mm、セルギャ
ップ6.0μmのSTN型液晶表示素子を作製し、以下
のようにしてセル評価を行った。
(Evaluation of Abnormal Orientation in Liquid Crystal Display Element) Using fine particles, an STN type liquid crystal display element having a substrate size of 50 mm × 50 mm and a cell gap of 6.0 μm was prepared, and cell evaluation was performed as follows. .

【0089】まず、液晶表示素子にAC2Vの電圧を印
荷し、初期状態のセル表示特性を評価し(異常配向
1)、次いで、液晶表示素子に20Vの電圧を印荷した
後、更に2Vの電圧を印荷して、電圧印荷状態でのセル
表示特性を評価した(異常配向2)。
First, a voltage of AC2V was applied to the liquid crystal display element to evaluate the cell display characteristics in the initial state (abnormal orientation 1). Then, a voltage of 20V was applied to the liquid crystal display element, and then a further 2V was applied. The voltage was applied, and the cell display characteristics in the voltage applied state were evaluated (abnormal orientation 2).

【0090】(固着性の評価)30mm角、0.9mm
厚のITO(インジウム・錫酸化物)成膜ガラス基板に
ポリイミド成膜用の溶液(日産化学製、SE−351
0)をスピンコーターで均一に塗布し、乾燥後、250
℃で1時間焼付けをした。そのポリイミド面に、供試微
粒子の0.1重量%イソプロピルアルコール分散液をス
ポイトで滴下し、自然乾燥後、160℃、1時間の焼付
けを行って試料を作成した。
(Evaluation of adhesiveness) 30 mm square, 0.9 mm
Thick ITO (indium tin oxide) film-forming glass substrate solution for polyimide film formation (NISSAN SE-351
0) is evenly coated with a spin coater, dried and then 250
Baking was carried out at ℃ for 1 hour. A 0.1 wt% isopropyl alcohol dispersion liquid of the test fine particles was dropped on the polyimide surface with a dropper, naturally dried and then baked at 160 ° C. for 1 hour to prepare a sample.

【0091】固着性は固着率として評価し、試料に、空
気吹き付け〔空気吹き付け条件:乾燥空気4kgf/c
(392kPa、1kgf/cm≒98kPaで
換算)圧、吹き付け時間60秒、ノズル−基板間距離1
cm、吹き付け角度45°〕を行い、吹き付け前後の粒
子数の残存率を調べて表した。
The sticking property was evaluated as a sticking rate, and the sample was blown with air [air blowing conditions: dry air 4 kgf / c.
m 2 (392 kPa, 1 kgf / cm 2 ≈98 kPa) pressure, spraying time 60 seconds, nozzle-substrate distance 1
cm, spray angle 45 °], and the residual rate of the number of particles before and after spraying was examined and expressed.

【0092】[0092]

【表1】 [Table 1]

【0093】また、実施例6及び比較例1の微粒子につ
いて、図2に示す液晶表示セル内での黒色度の評価を行
った。評価方法を次に示し、結果を表2に示す。
The blackness of the fine particles of Example 6 and Comparative Example 1 in the liquid crystal display cell shown in FIG. 2 was evaluated. The evaluation methods are shown below, and the results are shown in Table 2.

【0094】(黒色度の評価)エチレングリコール中に
微粒子の1重量%を超音波洗浄器で分散させ、図2に示
すガラス製のセル内に分散液を満たして、透過濃度計M
−500〔大日本インキ製造(株)製〕により、各フィ
ルターで測定した。
(Evaluation of Blackness) 1% by weight of fine particles was dispersed in ethylene glycol with an ultrasonic cleaner, and the dispersion liquid was filled in the glass cell shown in FIG.
-500 (manufactured by Dainippon Ink Mfg. Co., Ltd.) was measured with each filter.

【0095】図2は、本発明にかかる一例の液晶表示セ
ルの断面図である。図2の液晶表示セル21では、2枚
のガラス基板22a,22bの間に、微粒子23を分散
させた分散液24を満たす。ガラス基板の厚みは0.8
mm、ガラス基板間の間隔は2mmである。
FIG. 2 is a sectional view of an example of a liquid crystal display cell according to the present invention. In the liquid crystal display cell 21 of FIG. 2, a dispersion liquid 24 in which fine particles 23 are dispersed is filled between two glass substrates 22a and 22b. The thickness of the glass substrate is 0.8
mm, the distance between the glass substrates is 2 mm.

【0096】[0096]

【表2】 [Table 2]

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明の微粒子によれば、所定のコア微
粒子の表面に、通常の熱励起では困難な化学反応でプラ
ズマ合成層が形成されるので、かかるコア微粒子とプラ
ズマ合成層との密着性や、プラズマ合成層の被覆率に優
れる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the fine particles of the present invention, a plasma synthesis layer is formed on the surface of a predetermined core fine particle by a chemical reaction that is difficult with ordinary thermal excitation. And the coverage of the plasma synthesis layer.

【0098】また、本発明の微粒子によれば、所定のコ
ア微粒子の表面にある水酸基等の活性基が十分に被覆さ
れるほどにプラズマ合成層が形成されるので、スペーサ
として用いると、液晶表示素子の異常配向を抑えたり、
ポリイミド膜との固着性に優れる。
Further, according to the fine particles of the present invention, the plasma synthesis layer is formed to such an extent that the active groups such as hydroxyl groups on the surface of the predetermined core fine particles are sufficiently covered. Suppress abnormal orientation of the element,
Excellent adhesion to polyimide film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一例の微粒子製造装置の概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for producing fine particles according to an example of the present invention.

【図2】 本発明にかかる一例の液晶表示セルの断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of an example of a liquid crystal display cell according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コア微粒子 2 微粒子製造装置 3 反応容器 4 回転機 5 減圧機 6 高周波発生機 7 有機ガス 8,9,10 電極 11 圧力計 12,13,14 気体導入口 21 液晶表示セル 22a,22b ガラス基板 23 微粒子 24 分散液 1-core fine particles 2 Fine particle manufacturing equipment 3 reaction vessels 4 rotating machines 5 pressure reducer 6 high frequency generator 7 organic gas 8, 9, 10 electrodes 11 pressure gauge 12, 13, 14 Gas inlet 21 Liquid crystal display cell 22a, 22b glass substrates 23 Fine particles 24 dispersion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 7/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08J 7/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 コア微粒子から形成されている微粒子で
あって、 前記コア微粒子が重合体から形成されており、前記コア
微粒子の有機ガス雰囲気中での低温プラズマ処理によっ
て、前記コア微粒子の表面にプラズマ合成層が形成され
ていることを特徴とする、微粒子。
1. Fine particles formed of core fine particles, wherein the core fine particles are formed of a polymer, and the core fine particles are formed on a surface of the core fine particles by low-temperature plasma treatment in an organic gas atmosphere. A fine particle characterized in that a plasma synthesis layer is formed.
【請求項2】 前記コア微粒子が、アクリル酸エステル
系重合体、スチレン系重合体、ナイロン系重合体、ウレ
タン系重合体、ポリエチレン系重合体、ポリジメチルシ
ロキサン系重合体、ポリエステル系重合体及びポリ酢酸
ビニルエチレン系重合体からなる群より選ばれる少なく
とも1種の重合体から形成されていることを特徴とす
る、請求項1記載の微粒子。
2. The core fine particles are acrylic acid ester-based polymers, styrene-based polymers, nylon-based polymers, urethane-based polymers, polyethylene-based polymers, polydimethylsiloxane-based polymers, polyester-based polymers and poly-based polymers. The fine particles according to claim 1, wherein the fine particles are formed of at least one polymer selected from the group consisting of vinyl acetate ethylene-based polymers.
【請求項3】 前記有機ガスが、ヘキサン、トルエン、
ナフタレン、メチルメタアクリレート、スチレン、ジビ
ニルベンゼン、ドデカノール、ノニルフェノール、アニ
リン及びフェニレンジアミンからなる群より選ばれる少
なくとも1種の有機物からなることを特徴とする、請求
項1又は2記載の微粒子。
3. The organic gas is hexane, toluene,
The fine particles according to claim 1 or 2, characterized by comprising at least one organic substance selected from the group consisting of naphthalene, methyl methacrylate, styrene, divinylbenzene, dodecanol, nonylphenol, aniline and phenylenediamine.
【請求項4】 液晶表示セル内に配置される、液晶表示
素子用スペーサであって、 前記液晶表示素子用スペーサが、請求項1〜3のいずれ
か一項記載の微粒子からなることを特徴とする、液晶表
示素子用スペーサ。
4. A spacer for a liquid crystal display element, which is arranged in a liquid crystal display cell, wherein the spacer for a liquid crystal display element comprises the fine particles according to any one of claims 1 to 3. A spacer for a liquid crystal display element.
【請求項5】 前記微粒子が、1〜15μmの平均粒径
を有することを特徴とする、請求項4記載の液晶表示素
子用スペーサ。
5. The spacer for a liquid crystal display device according to claim 4, wherein the fine particles have an average particle diameter of 1 to 15 μm.
【請求項6】 一対の基板と前記各基板の間を所定の間
隔に維持するスペーサと前記各基板の間に介在する液晶
とを備える、液晶表示装置であって、 前記スペーサが、請求項4又は5記載の液晶表示素子用
スペーサであることを特徴とする、液晶表示装置。
6. A liquid crystal display device, comprising: a pair of substrates; spacers for maintaining a predetermined space between the substrates; and liquid crystals interposed between the substrates, wherein the spacers are provided. Or a spacer for a liquid crystal display element as described in 5 above.
【請求項7】 コア微粒子から微粒子を形成するため
の、微粒子製造装置であって、 前記微粒子製造装置が、反応容器と前記反応容器を回転
させる回転機と減圧機と高周波発生機とを備えており、
前記コア微粒子が前記反応容器内に投入され、前記コア
微粒子が重合体から形成されており、前記反応容器内が
前記減圧機によって減圧にされ、前記反応容器内に有機
ガスが導入され、前記高周波発生機からの高周波によっ
て前記反応容器内にプラズマが発生し、前記反応容器の
回転による前記コア微粒子の転動及び前記コア微粒子の
前記有機ガス雰囲気中での低温プラズマ処理によって、
前記コア微粒子の表面にプラズマ合成層が形成されるこ
とを特徴とする、微粒子製造装置。
7. A fine particle production apparatus for forming fine particles from core fine particles, the fine particle production apparatus comprising a reaction vessel, a rotating machine for rotating the reaction vessel, a decompressor and a high frequency generator. Cage,
The core fine particles are charged into the reaction vessel, the core fine particles are formed of a polymer, the pressure inside the reaction vessel is reduced by the pressure reducer, an organic gas is introduced into the reaction vessel, the high frequency Plasma is generated in the reaction vessel by the high frequency from the generator, by the rolling of the core fine particles by the rotation of the reaction vessel and the low temperature plasma treatment of the core fine particles in the organic gas atmosphere,
A fine particle manufacturing apparatus, wherein a plasma synthesis layer is formed on the surface of the core fine particles.
【請求項8】 コア微粒子から微粒子を形成するにあた
り、 前記コア微粒子が重合体から形成されており、前記コア
微粒子を有機ガス雰囲気中で低温プラズマ処理すること
によって、前記コア微粒子の表面にプラズマ合成層を形
成することを特徴とする、微粒子の製造方法。
8. When forming fine particles from the core fine particles, the core fine particles are formed of a polymer, and the core fine particles are subjected to low-temperature plasma treatment in an organic gas atmosphere to perform plasma synthesis on the surfaces of the core fine particles. A method for producing fine particles, which comprises forming a layer.
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