JP6188392B2 - Conductive particles, conductive materials, and connection structures - Google Patents

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Description

本発明は、有機コア粒子と、該有機コア粒子の表面上に配置された無機シェルとを備えるコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子に関する。また、本発明は、上記有機無機ハイブリッド粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体に関する。   The present invention relates to a core-shell type organic-inorganic hybrid particle comprising an organic core particle and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core particle. The present invention also relates to conductive particles, conductive materials and connection structures using the organic-inorganic hybrid particles.

異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。   Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes and anisotropic conductive films are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in a binder resin.

上記異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板(FPC)、ガラス基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続し、接続構造体を得るために用いられている。また、上記導電性粒子として、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電層とを有する導電性粒子が用いられることがある。   The anisotropic conductive material is used to electrically connect electrodes of various connection target members such as a flexible printed circuit (FPC), a glass substrate, and a semiconductor chip to obtain a connection structure. Moreover, as the conductive particles, conductive particles having base particles and a conductive layer disposed on the surface of the base particles may be used.

上記導電性粒子に用いられる基材粒子の一例として、特許文献1では、コアが柔軟骨格である有機ポリマーであり、シェルが硬質骨格である有機ポリマーであり、コアがシェルにより被覆されている有機ポリマー粒子が開示されている。また、特許文献2では、シェルが無機化合物であり、コアが有機ポリマーであり、コアがシェルにより被覆されている有機ポリマー粒子(有機無機ハイブリッド粒子)が開示されている。また、特許文献2では、有機ポリマー粒子が導電性金属により被覆されている導電性粒子も開示されている。   As an example of the base particles used for the conductive particles, Patent Document 1 discloses an organic polymer in which the core is an organic polymer having a flexible skeleton, the shell is an organic polymer having a hard skeleton, and the core is covered with the shell. Polymer particles are disclosed. Patent Document 2 discloses organic polymer particles (organic-inorganic hybrid particles) in which the shell is an inorganic compound, the core is an organic polymer, and the core is covered with the shell. Patent Document 2 also discloses conductive particles in which organic polymer particles are coated with a conductive metal.

また、液晶表示素子は、2枚のガラス基板間に液晶が配置されて構成されている。該液晶表示素子では、2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)を均一かつ一定に保つために、ギャップ制御材としてスペーサが用いられている。該スペーサとして、樹脂粒子が一般に用いられている。   In addition, the liquid crystal display element is configured by disposing liquid crystal between two glass substrates. In the liquid crystal display element, a spacer is used as a gap control material in order to keep the distance (gap) between two glass substrates uniform and constant. As the spacer, resin particles are generally used.

特許文献1に記載の有機ポリマー粒子は、液晶表示素子のスペーサとしても用いることができる。   The organic polymer particles described in Patent Document 1 can also be used as a spacer of a liquid crystal display element.

特許4107769公報Japanese Patent No. 4107769 特開2006−156068号公報JP 2006-156068 A

上記有機無機ハイブリッド粒子の表面に導電層を形成した導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続して接続構造体を得た場合に、特許文献1に記載の有機ポリマーで構成されたコアシェル粒子では、該粒子表面の硬さが足りないために、導電性粒子が電極内部に突き刺さることで貫入した接続状態にならず、電極間を電気的に接続した接続構造体において接続抵抗が高くなる。また、特許文献2の有機無機ハイブリッド粒子において、無機シェルが薄い状態では、有機コア粒子の圧縮変形特性のみしか発現せず、該粒子表面の硬さが足りないために、導電性粒子が電極内部に突き刺さることで貫入した接続状態にならず、電極間を電気的に接続した接続構造体において接続抵抗が高くなったりする。また、無機シェルが厚い状態では、導電性粒子が電極内部に突き刺さることで貫入した接続状態は得られるが、低荷重で有機コア粒子が破壊されてしまい、該有機コア粒子が破壊された状態で接続されるので、電極間のギャップ追従性が失われ、その結果、接続信頼性が低下するという問題がある。   When the connection structure was obtained by electrically connecting the electrodes using conductive particles having a conductive layer formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles, the organic inorganic hybrid particles were composed of the organic polymer described in Patent Document 1. In the core-shell particles, the hardness of the particle surface is insufficient, so that the conductive particles do not penetrate into the inside of the electrodes, and the connection state is high in the connection structure in which the electrodes are electrically connected. Become. Further, in the organic-inorganic hybrid particle of Patent Document 2, when the inorganic shell is thin, only the compressive deformation characteristic of the organic core particle is expressed, and the particle surface is insufficient in hardness. The connection state is not increased because the electrode is not pierced, and the connection resistance is increased in the connection structure in which the electrodes are electrically connected. In addition, in a state where the inorganic shell is thick, a conductive connection state can be obtained by piercing the inside of the electrode, but the organic core particle is destroyed at a low load, and the organic core particle is destroyed. Since they are connected, gap followability between the electrodes is lost, and as a result, there is a problem that connection reliability is lowered.

特許文献2に記載のような従来の有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置して液晶表示素子を得た場合に、無機シェルが薄い状態では、有機コア粒子の圧縮変形特性のみしか発現せず、該粒子表面の硬さが足りないために、基板間の間隔(ギャップ)を一定に保つことができず、ギャップムラが発生し、光抜け等の表示不良が生じるという問題がある。一方、無機シェルが厚い状態では、該粒子表面の硬さは得られるが、無機シェルが硬すぎるため、基板が傷ついて、光抜け等の表示不良が生じるという問題がある。   When the conventional organic-inorganic hybrid particles as described in Patent Document 2 are used as spacers for a liquid crystal display element and are arranged between substrates to obtain a liquid crystal display element, the organic core particles are compressed in a thin inorganic shell. Since only the deformation characteristics are manifested and the hardness of the particle surface is insufficient, the gap (gap) between the substrates cannot be kept constant, gap unevenness occurs, and display defects such as light leakage occur. There is a problem. On the other hand, when the inorganic shell is thick, the hardness of the particle surface can be obtained. However, since the inorganic shell is too hard, there is a problem that the substrate is damaged and display defects such as light leakage occur.

そこで、本発明の目的は、表面に導電層を形成して導電性粒子として用いて、電極間を電気的に接続した場合に、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率が高く、また有機コア粒子の歪に対する圧縮変形特性も高いため、導電性粒子が、電極間の表面に貫入しながら、良好に変形し、かつ低荷重で有機コア粒子が破壊されにくい有機無機ハイブリッド粒子、並びに該有機無機ハイブリッド粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体を提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to form a conductive layer on the surface and use as conductive particles, and when the electrodes are electrically connected, the compression elastic modulus at the initial compression of the organic-inorganic hybrid particles is high, In addition, since the compressive deformation characteristics with respect to the strain of the organic core particles are also high, the conductive particles are deformed well while penetrating the surface between the electrodes, and the organic-inorganic hybrid particles that are difficult to break the organic core particles with a low load, and It is to provide conductive particles, conductive materials, and connection structures using the organic-inorganic hybrid particles.

また、液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置した場合に、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率が高く、基板の間隔(ギャップ)を一定に保つことができ、また有機無機ハイブリッド粒子の歪に対する圧縮変形特性が高いため、基板に傷がつきにくい有機無機ハイブリッド粒子(液晶表示素子用スペーサ)を提供することである。   In addition, when used as a spacer for a liquid crystal display element and disposed between substrates, the organic-inorganic hybrid particles have a high compressive elastic modulus at the time of initial compression, and can maintain a constant gap (gap) between the substrates. An object of the present invention is to provide organic / inorganic hybrid particles (liquid crystal display element spacers) that are resistant to damage to the substrate because of their high compressive deformation characteristics against strain of the inorganic hybrid particles.

本発明の広い局面によれば、有機コア粒子と、前記有機コア粒子の表面上に配置された無機シェルとを備え、前記無機シェルの比重が1.8g/cm以上、2.3g/cm以下であり、前記無機シェルの厚みの、前記有機コア粒子の半径に対する比が0.05以上、0.70以下である、有機無機ハイブリッド粒子が提供される。 According to a wide aspect of the present invention, the organic core particle and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core particle are provided, and the specific gravity of the inorganic shell is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm. 3 or less, the thickness of the inorganic shell, the ratio to the radius of the organic core particles are 0.05 or more and 0.70 or less, an organic inorganic hybrid particle is provided.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、前記有機無機ハイブリッド粒子が孔を含まないか又は含み、かつ前記有機無機ハイブリッド粒子の細孔容積が0.01cm/g以下である。 In a specific aspect of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, the organic-inorganic hybrid particle does not include or includes pores, and the pore volume of the organic-inorganic hybrid particle is 0.01 cm 3 / g or less.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、前記有機無機ハイブリッド粒子が孔を含まないか又は含み、かつ前記有機無機ハイブリッド粒子の細孔径が10nm以下である。   On the specific situation with the organic-inorganic hybrid particle | grains which concern on this invention, the said organic-inorganic hybrid particle | grain does not contain a pore or contains it, and the pore diameter of the said organic-inorganic hybrid particle | grain is 10 nm or less.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、前記有機無機ハイブリッド粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率が2000mN/mm以上、15000mN/mm以下であり、10%圧縮したときの圧縮弾性率の30%圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が1.0以上であり、前記有機無機ハイブリッド粒子が65%歪んだときに要する荷重が2.5mN以上である。 In a specific aspect of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, the organic-inorganic hybrid particle has a compressive elastic modulus at 10% compression of 2000 mN / mm 2 or more and 15000 mN / mm 2 or less, and when compressed by 10%. The ratio of the compression elastic modulus to the compression elastic modulus when compressed by 30% is 1.0 or more, and the load required when the organic-inorganic hybrid particles are distorted by 65% is 2.5 mN or more.

本発明の広い局面によれば、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電性粒子が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, there is provided a conductive particle comprising the organic-inorganic hybrid particle described above and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particle.

本発明の広い局面によれば、導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、前記導電性粒子が、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電材料が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, the conductive particles include a binder resin, and the conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles described above, and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. A conductive material is provided.

本発明の広い局面によれば、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部が、導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、前記導電性粒子が、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, and the A connection portion connecting the second connection target member, and the connection portion is formed of conductive particles or formed of a conductive material including the conductive particles and a binder resin. The conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles described above and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles, and the first electrode and the second electrode are the conductive particles. To provide a connection structure that is electrically connected.

本発明に係る有機無機ハイブリット粒子では、有機コア粒子の表面上に無機シェルが配置されており、上記無機シェルの比重が1.8g/cm以上、2.3g/cm以下であり、上記無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比が0.05以上、0.70以下であるので、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率が高く、また有機コア粒子の歪に対する圧縮変形特性も高く、低荷重で有機コア粒子が破壊されないため、表面に導電層を形成して導電性粒子として用いて、電極間を電気的に接続した場合に、導電性粒子が電極間の表面に貫入しながら、電極間のギャップ追従性が失われることなく良好に変形し、接触面積を広く保ちながら、導電性粒子を電極間の表面に配置することができる。さらに、上記導電性粒子を用いた接続構造体に衝撃が加わったときに、電極の間隔の変動に対応して、導電性粒子が十分に追従して変形しやすい。このため、電極間の接続不良が生じ難くなり、高い接続信頼性を得ることができる。 In the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, an inorganic shell is disposed on the surface of the organic core particle, and the specific gravity of the inorganic shell is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less, Since the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core particle is 0.05 or more and 0.70 or less, the organic-inorganic hybrid particle has a high compressive elastic modulus at the initial compression, and the strain of the organic core particle Since the organic core particles are not destroyed at low loads due to high compression deformation characteristics, the conductive particles are formed between the electrodes when the electrodes are electrically connected by forming a conductive layer on the surface and using them as conductive particles. It is possible to dispose the conductive particles on the surface between the electrodes while penetrating into the surface of the electrode, deforming well without losing the gap followability between the electrodes, and maintaining a wide contact area. Furthermore, when an impact is applied to the connection structure using the conductive particles, the conductive particles are sufficiently followed and deformed in response to fluctuations in the distance between the electrodes. For this reason, poor connection between the electrodes hardly occurs, and high connection reliability can be obtained.

また、液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置した場合に、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率が高く、基板の間隔(ギャップ)を一定に保つことができ、また有機無機ハイブリッド粒子の歪に対する圧縮変形特性が高いため、基板に傷がつきにくい液晶表示素子を得ることができる。   In addition, when used as a spacer for a liquid crystal display element and disposed between substrates, the organic-inorganic hybrid particles have a high compressive elastic modulus at the time of initial compression, and can maintain a constant gap (gap) between the substrates. Since the compressive deformation characteristic with respect to the strain of the inorganic hybrid particles is high, a liquid crystal display element in which the substrate is hardly damaged can be obtained.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。FIG. 4 is a front cross-sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施形態に係る有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いた液晶表示素子を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display element using the organic-inorganic hybrid particles according to one embodiment of the present invention as a spacer for a liquid crystal display element. 図6は、本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子の圧縮変形曲線の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a compression deformation curve of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

(有機無機ハイブリッド粒子)
本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子は、有機コア粒子と、該有機コア粒子の表面上に配置された無機シェルとを備える。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子の無機シェルの比重が1.8g/cm以上、2.3g/cm以下である。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子の無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比が0.05以上、0.70以下である。
(Organic inorganic hybrid particles)
The organic-inorganic hybrid particle according to the present invention includes an organic core particle and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core particle. The specific gravity of the inorganic shell of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less. The ratio of the thickness of the inorganic shell of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention to the radius of the organic core particle is 0.05 or more and 0.70 or less.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、上述した構成が備えられているので、薄くて硬い無機シェルができ、初期硬く後期柔らかく、圧縮時の歪に対する圧縮変形特性が高いため、電極間を電気的に接続した接続構造体において、良好に導電性粒子を電極間の表面に貫入させることができる。また、上記有機無機ハイブリッド粒子が初期硬く後期柔らかく、圧縮時の歪に対する圧縮変形特性が高いため、無機シェルの割れた破片が有機コア粒子に突き刺さらないため、有機コア粒子の歪に対する圧縮変形特性を高く保つことができ、有機無機ハイブリッド粒子が十分に変形するために接触面積が十分に大きくなる。このため、電極間を電気的に接続した接続構造体において接続抵抗を低くすることができる。   Since the organic-inorganic hybrid particles according to the present invention are provided with the above-described configuration, a thin and hard inorganic shell can be formed, the initial hard and soft later, and the compression deformation characteristics against strain at the time of compression are high. In the connection structure connected to, the conductive particles can be satisfactorily penetrated into the surface between the electrodes. In addition, since the organic-inorganic hybrid particles are hard initially and soft, and have high compression deformation characteristics against strain during compression, the broken pieces of the inorganic shell do not pierce the organic core particles, so compression deformation characteristics against strain of the organic core particles Can be kept high, and the contact area becomes sufficiently large because the organic-inorganic hybrid particles are sufficiently deformed. For this reason, connection resistance can be lowered in the connection structure in which the electrodes are electrically connected.

有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いる場合に、例えば、湿式散布するために、液晶表示素子用スペーサはバインダー樹脂中に添加される。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、有機コア粒子の表面上に無機シェルが配置されており、更に無機シェルの比重が1.8g/cm以上、2.3g/cm以下であり、無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比が0.05以上、0.70以下であるので、バインダー樹脂中に有機無機ハイブリッド粒子(液晶表示素子用スペーサなど)を分散させ、接続構造体を得たときに、有機無機ハイブリッド粒子の圧縮変形特性が損なわれない。すなわち、バインダー樹脂中で、有機無機ハイブリッド粒子の圧縮変形特性を高く保つことができ、初期硬くて、後期柔らかい性質を発現させることができる。従って、有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いた場合に、基板の間隔(ギャップ)を一定に保つことができ、また有機無機ハイブリッド粒子の歪に対する圧縮変形特性が高く、基板に傷がつきにくく、有機無機ハイブリッド粒子を基板の表面に配置することができる。このため、液晶表示装置において表示品質が低下し難くなる。 When the organic / inorganic hybrid particles are used as the spacer for the liquid crystal display element, the spacer for the liquid crystal display element is added to the binder resin for, for example, wet spraying. In the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, an inorganic shell is disposed on the surface of the organic core particle, and the specific gravity of the inorganic shell is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less. Since the ratio of the thickness of the shell to the radius of the organic core particles is 0.05 or more and 0.70 or less, organic / inorganic hybrid particles (such as spacers for liquid crystal display elements) are dispersed in the binder resin to obtain a connection structure. The compression deformation characteristics of the organic / inorganic hybrid particles are not impaired. That is, in the binder resin, the compression deformation characteristics of the organic-inorganic hybrid particles can be kept high, and the initial hard property and the later soft property can be expressed. Therefore, when the organic / inorganic hybrid particles are used as a spacer for a liquid crystal display element, the distance between the substrates (gap) can be kept constant, and the compression / deformation characteristics with respect to the strain of the organic / inorganic hybrid particles are high. It is difficult to stick, and organic-inorganic hybrid particles can be disposed on the surface of the substrate. For this reason, display quality is unlikely to deteriorate in the liquid crystal display device.

また、有機無機ハイブリッド粒子を導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料として用いる場合に、例えば、導電性粒子は、バインダー樹脂中に添加され、導電ペースト又は導電フィルムの形態で用いられることが多い。   Moreover, when using organic-inorganic hybrid particles as a conductive material containing conductive particles and a binder resin, for example, the conductive particles are often added to the binder resin and used in the form of a conductive paste or a conductive film. .

上記有機無機ハイブリッド粒子は、有機コア粒子の表面上に無機シェルが配置されており、更に無機シェルの比重が1.8g/cm以上、2.3g/cm以下であり、無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比が0.05以上、0.70以下であるので、バインダー樹脂中に、導電性粒子を分散させ、接続構造体としたときに、導電性粒子の圧縮変形特性を損なわず、初期硬くて、後期柔らかい性質を発現させることができる。従って、導電性粒子は、電極間の表面に貫入しながら、良好に変形し、接触面積を広く保ちながら、導電性粒子を電極間の表面に配置することができる。このため、導電材料が電極間を電気的に接続した接続構造体において接続抵抗が低くなる。更に、電極間を電気的に接続した接続構造体において、接続信頼性を高めることもできる。また、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率を高くし、歪に対する圧縮変形特性を高くする観点からは、上記有機無機ハイブリッド粒子が孔を含まないか又は含み、かつ上記有機無機ハイブリッド粒子の細孔容積は0.01cm/g以下であることが好ましい。上記有機無機ハイブリッド粒子の細孔容積が0.01cm/g以下であると、圧縮変形時の応力歪がかからず、無機シェルとして、硬さがより一層良好になる。 In the organic-inorganic hybrid particle, an inorganic shell is disposed on the surface of the organic core particle, and the specific gravity of the inorganic shell is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less, and the thickness of the inorganic shell Since the ratio of the organic core particles to the radius is 0.05 or more and 0.70 or less, when the conductive particles are dispersed in the binder resin to form a connection structure, the conductive particles are compressed and deformed. It is possible to develop properties that are initially hard and soft later without damaging the properties. Accordingly, the conductive particles can be disposed on the surface between the electrodes while being well deformed while penetrating the surface between the electrodes and maintaining a wide contact area. For this reason, connection resistance becomes low in the connection structure in which the conductive material electrically connects the electrodes. Furthermore, connection reliability can be improved in the connection structure in which the electrodes are electrically connected. Further, from the viewpoint of increasing the compression elastic modulus at the time of initial compression of the organic-inorganic hybrid particles and increasing the compressive deformation characteristics with respect to strain, the organic-inorganic hybrid particles do not include or include pores, and the organic-inorganic hybrid The pore volume of the particles is preferably 0.01 cm 3 / g or less. When the pore volume of the organic-inorganic hybrid particles is 0.01 cm 3 / g or less, stress strain at the time of compressive deformation is not applied, and the hardness is further improved as an inorganic shell.

また上記有機無機ハイブリッド粒子が孔を含まないか又は含み、かつ上記有機無機ハイブリッド粒子の細孔径は10nm以下であることが好ましい。上記有機無機ハイブリッド粒子の細孔径が10nm以下であると、圧縮変形時の応力歪がかからず、無機シェルとして、硬さがより一層良好になる。   Moreover, it is preferable that the said organic-inorganic hybrid particle does not contain a pore, or contains, and the pore diameter of the said organic-inorganic hybrid particle is 10 nm or less. When the pore diameter of the organic-inorganic hybrid particles is 10 nm or less, stress strain at the time of compressive deformation is not applied, and the hardness is further improved as an inorganic shell.

上記無機シェルの比重が上記範囲であること、かつ上記無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比が上記範囲であることで、接続構造体での有機無機ハイブリッド粒子(液晶表示素子用スペーサなど)又は導電性微粒子の好ましい圧縮変形特性として、上記有機無機ハイブリッド粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率が2000mN/mm以上、15000mN/mm以下であることが好ましく、10%圧縮したときの圧縮弾性率の30%圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が1.0以上であることが好ましく、有機無機ハイブリッド粒子が65%歪んだときに要する荷重が2.5mN以上であることが好ましい。 When the specific gravity of the inorganic shell is in the above range, and the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core particle is in the above range, the organic-inorganic hybrid particles (for liquid crystal display elements) in the connection structure As a preferable compressive deformation characteristic of the conductive fine particles or spacers), the organic-inorganic hybrid particles preferably have a compressive elastic modulus at 10% compression of 2000 mN / mm 2 or more and 15000 mN / mm 2 or less, and compressed by 10%. The ratio of the compression elastic modulus to the compression elastic modulus when compressed at 30% is preferably 1.0 or more, and the load required when the organic-inorganic hybrid particles are distorted by 65% is 2.5 mN or more. preferable.

また、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率を高くし、歪に対する圧縮変形特性を高くする観点から、上記有機無機ハイブリッド粒子は、ゾルゲル反応途中、ゾルゲル反応終了後、又は上記ゾルゲル法により得られた有機無機ハイブリッド粒子を乾燥した後に、酸処理、アルカリ処理、紫外線処理、マイクロ波加熱処理、ミリ波処理、又は乾燥を低温長時間処理すること等の後処理をすることが好ましい。上記酸処理に用いる酸としては、特に限定されないが、塩酸、酢酸、硝酸等が挙げられる。上記酸処理に用いるアルカリとして、特に限定されないが、水酸化ナトリウム及びアンモニア水等が挙げられる。上記紫外線処理に用いる光源としては、特に限定されないが、低圧水銀UVランプ、高圧水銀UVランプ、メタルハライドUVランプ及びエキシマランプ等が挙げられ、波長としては、185nm以上、400nm以下で処理することが好ましい。上記マイクロ波加熱処理としては、特に限定されないが、上記有機コア粒子の分解温度より低い温度で加熱することが好ましく、加熱時間としては、0.5時間以上、24時間以下で処理することが好ましい。上記乾燥を低温長時間処理する条件として、乾燥温度が常温から100℃以下で、乾燥時間が12時間以上、48時間以下で乾燥することが好ましい。上記後処理を行うことで、有機無機ハイブリッド粒子の無機シェルがより緻密化し、比重がより一層高い無機シェルが得られる。   Further, from the viewpoint of increasing the compression elastic modulus at the time of initial compression of the organic-inorganic hybrid particles and increasing the compressive deformation characteristics with respect to strain, the organic-inorganic hybrid particles are used during the sol-gel reaction, after the sol-gel reaction, or the sol-gel method. After drying the organic-inorganic hybrid particles obtained by the above, it is preferable to perform post-treatment such as acid treatment, alkali treatment, ultraviolet treatment, microwave heating treatment, millimeter wave treatment, or drying at low temperature for a long time. Although it does not specifically limit as an acid used for the said acid treatment, Hydrochloric acid, an acetic acid, nitric acid, etc. are mentioned. Although it does not specifically limit as an alkali used for the said acid treatment, Sodium hydroxide, ammonia water, etc. are mentioned. Although it does not specifically limit as a light source used for the said ultraviolet treatment, A low pressure mercury UV lamp, a high pressure mercury UV lamp, a metal halide UV lamp, an excimer lamp, etc. are mentioned, As a wavelength, it is preferable to process by 185 nm or more and 400 nm or less. . Although it does not specifically limit as said microwave heat processing, It is preferable to heat at the temperature lower than the decomposition temperature of the said organic core particle, As heat time, it is preferable to process for 0.5 hours or more and 24 hours or less. . As the conditions for the above-mentioned drying at low temperature for a long time, it is preferable that the drying temperature is from room temperature to 100 ° C. and the drying time is 12 hours or more and 48 hours or less. By performing the post-treatment, the inorganic shell of the organic-inorganic hybrid particles becomes denser and an inorganic shell having a higher specific gravity can be obtained.

上記有機無機ハイブリッド粒子の用途は特に限定されない。上記有機無機ハイブリッド粒子は、バインダー樹脂中に添加されて用いられる様々な用途に好適に用いられる。上記有機無機ハイブリッド粒子は、表面上に導電層が形成され、上記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられるか、又は液晶表示素子用スペーサとして用いられることが好ましい。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子の無機シェル層は比重が高いため、上記有機無機ハイブリッド粒子が初期硬く、後期柔らかい性質を有し、かつ有機コア粒子が高荷重でも破壊されないので、上記有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置したり、表面に導電層を形成して導電性粒子として用いて電極間を電気的に接続したりした場合に、液晶表示素子用スペーサ又は導電性粒子が、基板間又は電極間の表面に貫入しながら、良好に変形し、接触面積を広く保ちながら、導電性粒子を電極間の表面に配置することができる。さらに、上記液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子及び上記導電性粒子を用いた接続構造体に衝撃が加わったときに、基板又は電極の間隔の変動に対応して、液晶表示素子用スペーサ又は導電性粒子が十分に追従して変形しやすい。このため、基板間又は電極間の間隔のばらつきが生じ難く、電極間の接続不良が生じ難くなる。   The use of the organic-inorganic hybrid particles is not particularly limited. The organic-inorganic hybrid particles are suitably used for various applications that are used by being added to a binder resin. The organic-inorganic hybrid particles are preferably used for obtaining conductive particles having a conductive layer formed on the surface and having the conductive layer, or used as spacers for liquid crystal display elements. Since the inorganic shell layer of the organic / inorganic hybrid particle according to the present invention has a high specific gravity, the organic / inorganic hybrid particle has an initial hard property and a soft property at the later stage, and the organic core particle is not broken even under a high load. When the particles are disposed between the substrates using the liquid crystal display element spacers, or when the conductive layer is formed on the surface and used as the conductive particles to electrically connect the electrodes, the liquid crystal display element spacers or The conductive particles can be disposed on the surface between the electrodes while being deformed well while maintaining a large contact area while penetrating the surface between the substrates or between the electrodes. Furthermore, when an impact is applied to the liquid crystal display element using the liquid crystal display element spacer and the connection structure using the conductive particles, the spacer for the liquid crystal display element corresponds to the variation in the distance between the substrates or the electrodes. Alternatively, the conductive particles are likely to follow and deform easily. For this reason, it is hard to produce the dispersion | variation in the space | interval between board | substrates or electrodes, and it becomes difficult to produce the connection failure between electrodes.

さらに、上記有機無機ハイブリッド粒子は、無機充填材、衝撃吸収剤又は振動吸収剤としても好適に用いられる。例えば、ゴム又はバネ等の代替品として、上記有機無機ハイブリッド粒子を用いることができる。   Furthermore, the organic-inorganic hybrid particles are also suitably used as an inorganic filler, a shock absorber or a vibration absorber. For example, the organic-inorganic hybrid particles can be used as an alternative such as rubber or spring.

上記有機無機ハイブリッド粒子における上記圧縮弾性率(10%K値及び30%K値)は、以下のようにして測定できる。   The compression elastic modulus (10% K value and 30% K value) of the organic-inorganic hybrid particles can be measured as follows.

微小圧縮試験機を用いて、円柱(直径100μm、ダイヤモンド製)の平滑圧子端面で、25℃、圧縮速度0.3mN/秒、及び最大試験荷重20mNの条件下で有機無機ハイブリッド粒子を圧縮する。このときの荷重値(N)及び圧縮変位(μm)を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」等が用いられる。   Using a micro-compression tester, organic-inorganic hybrid particles are compressed on a smooth indenter end face of a cylinder (diameter 100 μm, made of diamond) under the conditions of 25 ° C., compression speed of 0.3 mN / second, and maximum test load of 20 mN. The load value (N) and compressive displacement (μm) at this time are measured. From the measured value obtained, the compression elastic modulus can be obtained by the following formula. As the micro compression tester, for example, “Fischer Scope H-100” manufactured by Fischer is used.

K値(mN/mm)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
F:有機無機ハイブリッド粒子が10%又は30%圧縮変形したときの荷重値(mN)
S:有機無機ハイブリッド粒子が10%又は30%圧縮変形したときの圧縮変位(μm)
R:有機無機ハイブリッド粒子の半径(μm)
K value (mN / mm 2 ) = (3/2 1/2 ) · F · S −3 / 2 · R −1/2
F: Load value (mN) when the organic-inorganic hybrid particles are 10% or 30% compressively deformed
S: Compression displacement (μm) when organic-inorganic hybrid particles are 10% or 30% compressively deformed
R: Radius of organic / inorganic hybrid particles (μm)

上記圧縮弾性率は、有機無機ハイブリッド粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、有機無機ハイブリッド粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。   The compression elastic modulus universally and quantitatively represents the hardness of the organic-inorganic hybrid particles. By using the compression elastic modulus, the hardness of the organic-inorganic hybrid particles can be expressed quantitatively and uniquely.

例えば、上記有機無機ハイブリッド粒子の粒子径が4.6μmの場合の圧縮変形曲線を示す。また、上記有機無機ハイブリッド粒子の粒子径が4.6μmの場合に、65%歪んだとき(有機無機ハイブリッド粒子の粒子径:4.6μm×65%=2.99μm)に要する荷重は7.5mNとなる。   For example, the compression deformation curve when the particle size of the organic-inorganic hybrid particles is 4.6 μm is shown. In addition, when the particle diameter of the organic-inorganic hybrid particles is 4.6 μm, the load required for 65% distortion (particle diameter of the organic-inorganic hybrid particles: 4.6 μm × 65% = 2.99 μm) is 7.5 mN. It becomes.

図6に、本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子の圧縮変形曲線の一例を示した。   FIG. 6 shows an example of the compression deformation curve of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention.

上記有機無機ハイブリッド粒子では、窒素ガス吸脱着によるBET法で細孔分布(細孔容積、細孔径)や比表面積を求めることができ、JIS Z 8831−2及びJIS Z 8831−3(粉体(固体)の細孔径分布及び細孔特性)に準拠して、細孔分布(細孔容積、細孔径)や比表面積を測定することができる。なお、BET法とは、粉体粒子の表面に吸着占有面積のわかったガス分子を吸着させ、その量から試料の比表面積を求めたり、ガス分子の凝縮から細孔分布を測定したりする方法である。例えば、日本ベル社製「BELSORP−mini」を用いて、前処理条件を80℃で真空脱気とし、ガスの種類を窒素とし、解析方法として、BET多点法(全細孔容積P/P0=0.98)による窒素ガス吸脱着によるBET法などを用いて測定できる。   In the organic-inorganic hybrid particles, the pore distribution (pore volume, pore diameter) and specific surface area can be determined by the BET method using nitrogen gas adsorption / desorption, and JIS Z 8831-2 and JIS Z 8831-3 (powder ( The pore distribution (pore volume, pore diameter) and specific surface area can be measured based on (solid) pore diameter distribution and pore characteristics). The BET method is a method of adsorbing gas molecules whose adsorption occupation area is known on the surface of powder particles, obtaining the specific surface area of the sample from the amount, or measuring the pore distribution from condensation of gas molecules. It is. For example, using “BELSORP-mini” manufactured by Nippon Bell Co., Ltd., the pretreatment condition is vacuum degassing at 80 ° C., the type of gas is nitrogen, and the analysis method is the BET multipoint method (total pore volume P / P0). = 0.98), and the BET method by nitrogen gas adsorption / desorption can be used.

(有機コア粒子)
上記有機コア粒子の材料としては、種々の有機物が好適に用いられる。上記有機コア粒子を形成するための材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が用いられる。エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させることにより、導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する有機無機ハイブリッド粒子を設計及び合成することが容易である。
(Organic core particles)
Various organic materials are suitably used as the material for the organic core particles. Examples of materials for forming the organic core particles include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Terephthalate, polysulfone, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, and various polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group are polymerized by one or more kinds. The resulting polymer is used. It is possible to design and synthesize organic-inorganic hybrid particles having physical properties at the time of compression suitable for conductive materials by polymerizing one or more of various polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group. Easy.

上記有機コア粒子をエチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。   When the organic core particle is obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated group, the monomer having an ethylenically unsaturated group may be a non-crosslinkable monomer or a crosslinkable monomer. And a polymer.

上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、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、セチル(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、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; oxygen such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate (Meth) acrylates; nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether; vinyl acids such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate Esters; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; Halogen-containing monomers such as trifluoromethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride and chlorostyrene Is mentioned.

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanurate, tria Rutorimeriteto, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, .gamma. (meth) acryloxy propyl trimethoxy silane, trimethoxy silyl styrene, include silane-containing monomers such as vinyltrimethoxysilane.

上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記有機コア粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。   The organic core particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.

上記有機コア粒子の分解温度は、無機シェルの形成時及び有機無機ハイブリッド粒子の使用時に有機コア粒子の変形を抑制する観点から、好ましくは200℃を超え、より好ましくは250℃を超え、より一層好ましくは300℃を超える。上記有機コア粒子の分解温度は、400℃を超えていてもよく、500℃を超えていてもよく、600℃を超えていてもよく、800℃を超えていてもよい。   The decomposition temperature of the organic core particles is preferably more than 200 ° C., more preferably more than 250 ° C., and more preferably from the viewpoint of suppressing deformation of the organic core particles during formation of the inorganic shell and use of the organic-inorganic hybrid particles. Preferably it exceeds 300 degreeC. The decomposition temperature of the organic core particles may exceed 400 ° C., may exceed 500 ° C., may exceed 600 ° C., and may exceed 800 ° C.

上記有機コア粒子の粒径は、好ましくは0.5μm以上、好ましくは500μm以下である。上記有機コア粒子の粒径が0.5μmを下回ると、上記導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が小さくなりすぎて、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成しやすくなる。上記有機コア粒子の粒径が500μmを超えると、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎて、かつ導電層が有機無機ハイブリッド粒子の表面から剥離しやすくなる。   The particle diameter of the organic core particles is preferably 0.5 μm or more, and preferably 500 μm or less. When the particle diameter of the organic core particles is less than 0.5 μm, when the electrodes are connected using the conductive particles, the contact area between the conductive particles and the electrodes becomes too small, and a conductive layer is formed. When it does, it becomes easy to form the aggregated electroconductive particle. When the particle diameter of the organic core particles exceeds 500 μm, the distance between the electrodes connected via the conductive particles becomes too large, and the conductive layer easily peels from the surface of the organic-inorganic hybrid particles.

上記有機コア粒子の粒径は、上記有機コア粒子が真球状である場合には直径を意味し、上記有機コア粒子が真球状以外の形状である場合には最大径を意味する。   The particle diameter of the organic core particle means a diameter when the organic core particle is a true sphere, and means a maximum diameter when the organic core particle is a shape other than a true sphere.

上記有機コア粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率は、好ましくは1000mN/mm以上、好ましくは10000mN/mm以下を有する有機コア粒子を用いることが好ましい。上記有機コア粒子の30%圧縮時の圧縮弾性率は、好ましくは150mN/mm以上、好ましくは500mN/mm以下を有する有機コア粒子を用いることが好ましい。 It is preferable to use organic core particles having a compressive modulus at 10% compression of the organic core particles of preferably 1000 mN / mm 2 or more, and preferably 10,000 mN / mm 2 or less. It is preferable to use organic core particles having a compression elastic modulus at 30% compression of the organic core particles of preferably 150 mN / mm 2 or more, and preferably 500 mN / mm 2 or less.

上記有機コア粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率が1000mN/mm以上であると、上記無機シェルを該有機コア粒子に被覆させた有機無機ハイブリッド粒子を圧縮変形させたときに、有機無機ハイブリッド粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率がより一層良好になる。上記有機コア粒子の30%圧縮時の圧縮弾性率が150mN/mm以上であると、上記無機シェルを該有機コア粒子に被覆させた有機無機ハイブリッド粒子を圧縮変形させたときに、有機無機ハイブリッド粒子の反発力が高くなり、電極間のギャップ追従性が高まり、接続信頼性がより一層良好になる。 When the organic core particles have a compression elastic modulus at 10% compression of 1000 mN / mm 2 or more, when the organic-inorganic hybrid particles in which the organic core particles are coated with the inorganic shell are compressed and deformed, the organic-inorganic hybrid The compression elastic modulus at 10% compression of the particles becomes even better. When the organic core particles have a compression elastic modulus at 30% compression of 150 mN / mm 2 or more, when the organic-inorganic hybrid particles in which the organic core particles are coated with the inorganic shell are compression-deformed, the organic-inorganic hybrid The repulsive force of the particles is increased, the gap followability between the electrodes is increased, and the connection reliability is further improved.

(無機シェル)
上記有機無機ハイブリッド粒子の無機シェルの具体的な作製方法としては、有機コア粒子、水やアルコール系、非プロトン系等の溶媒、界面活性剤、及びアンモニア水溶液等の触媒を含む分散液に、テトラエトキシシラン等の無機モノマーを共存させて界面ゾルゲル反応を行う方法、並びに水やアルコール系、非プロトン系等の溶媒、及びアンモニア水溶液と共存させたテトラエトキシシラン等の無機モノマーによりゾルゲル反応を行った後、有機コア粒子にゾルゲル反応物をヘテロ凝集させる方法等が挙げられる。上記ゾルゲル法において、上記金属アルコキシドは、加水分解及び重縮合することが好ましい。
(Inorganic shell)
As a specific method for preparing the inorganic shell of the organic-inorganic hybrid particle, a dispersion liquid containing an organic core particle, a solvent such as water, alcohol or aprotic solvent, a surfactant, and a catalyst such as an aqueous ammonia solution may be used. A method of performing an interfacial sol-gel reaction in the presence of an inorganic monomer such as ethoxysilane, and a sol-gel reaction with an inorganic monomer such as tetraethoxysilane coexisting with water, an alcoholic solvent, an aprotic solvent, or an aqueous ammonia solution. Thereafter, a method of heteroaggregating the sol-gel reactant on the organic core particles may be mentioned. In the sol-gel method, the metal alkoxide is preferably hydrolyzed and polycondensed.

上記ゾルゲル法では、界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤の存在下で、上記金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物にすることが好ましい。上記界面活性剤は特に限定されない。上記界面活性剤は、良好なシェル状物を形成するように適宜選択して用いられる。上記界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤等が挙げられる。なかでも、良好な無機シェルを形成できることから、カチオン性界面活性剤が好ましい。   In the sol-gel method, it is preferable to use a surfactant. In the presence of a surfactant, the metal alkoxide is preferably made into a shell by a sol-gel method. The surfactant is not particularly limited. The surfactant is appropriately selected and used so as to form a good shell. Examples of the surfactant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant. Among these, a cationic surfactant is preferable because a good inorganic shell can be formed.

上記カチオン性界面活性剤としては、4級アンモニウム塩及び4級ホスホニウム塩等が挙げられる。上記カチオン性界面活性剤の具体例としては、ヘキサデシルアンモニウムブロミド等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts. Specific examples of the cationic surfactant include hexadecyl ammonium bromide.

上記ゾルゲル法では、アルコール系、非プロトン系等の溶媒を用いることが好ましい。   In the sol-gel method, it is preferable to use a solvent such as alcohol or aprotic.

良好な無機シェルを形成する観点からは、上記ゾルゲル法に用いるアルコール系、非プロトン系等の溶媒の溶解度パラメーター(SP値)が9〜14の範囲であることが好ましい。上記アルコール系溶媒としては、特に限定されないが、エタノール(SP値12.7)、イソプロピルアルコール(SP値11.4)、1ープロピルアルコール(SP値11.9)、及び1ーブタノール(SP値10.5)等が挙げられる。上記非プロトン系溶媒としては、特に限定されないが、テトラヒドロフラン(SP値9.1)、アセトン(SP値9.9)、アセトニトリル(SP値11.9)、及びN,Nージメチルホルムアルデヒド(SP値12.1)等が挙げられる。上記ゾルゲル法に用いるアルコール系、非プロトン系等の溶媒は、適宜併用してもよい。   From the viewpoint of forming a good inorganic shell, it is preferable that the solubility parameter (SP value) of an alcohol-based solvent or a non-proton-based solvent used in the sol-gel method is in the range of 9-14. The alcohol solvent is not particularly limited, but ethanol (SP value 12.7), isopropyl alcohol (SP value 11.4), 1-propyl alcohol (SP value 11.9), and 1-butanol (SP value 10). .5) and the like. The aprotic solvent is not particularly limited, but tetrahydrofuran (SP value 9.1), acetone (SP value 9.9), acetonitrile (SP value 11.9), and N, N-dimethylformaldehyde (SP value). 12.1) and the like. Alcohol-based and aprotic solvents used in the sol-gel method may be used in combination as appropriate.

上記溶媒のなかでも、特に溶解度パラメーター(SP値)が9〜14の範囲である非プロトン系溶媒が好ましい。なかでも、アセトン(SP値9.9)、アセトニトリル(11.9)、N,Nージメチルホルムアルデヒド(SP値12.1)が特に好ましい。   Among the above solvents, an aprotic solvent having a solubility parameter (SP value) in the range of 9 to 14 is particularly preferable. Of these, acetone (SP value 9.9), acetonitrile (11.9), and N, N-dimethylformaldehyde (SP value 12.1) are particularly preferable.

なお、溶解性パラメーター(SP値ともいう)とは、沖津俊直、「接着」、高分子刊行会、40巻8号(1996)p342−350に記載された、沖津による各種原子団のΔF、Δv値を用い、下記式(X)により算出された溶解性パラメーターδを意味する。また、混合物、共重合体の場合は、下記式(Y)により算出した溶解性パラメーターδmixを意味する。 The solubility parameter (also referred to as SP value) is defined as “F, Δv of various atomic groups by Okitsu described in Toshinao Okitsu,“ Adhesion ”, Kobunshi Kyokai, Vol. 40, No. 8 (1996) p342-350. The value is used to mean the solubility parameter δ calculated by the following formula (X). In the case of a mixture or copolymer, the solubility parameter δ mix calculated by the following formula (Y) is meant.

δ=ΣΔF/ΣΔv …(X)
δmix=φδ+φδ+・・・φδ …(Y)
δ = ΣΔF / ΣΔv (X)
δ mix = φ 1 δ 1 + φ 2 δ 2 +... φ n δ n (Y)

上記式(X),(Y)中、ΔF、Δvは、それぞれ、沖津による各種原子団のΔF、モル容積Δvを表す。φは、容積分率又はモル分率を表し、φ+φ+・・・φ=1である。 In the above formulas (X) and (Y), ΔF and Δv respectively represent ΔF and molar volume Δv of various atomic groups by Okitsu. φ represents a volume fraction or a mole fraction, and φ 1 + φ 2 +... φ n = 1.

上記無機モノマーとしては、シランアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド及びアルミニウムアルコキシド等の金属アルコキシド、酢酸塩及びその他カルボン酸塩、アセチルアセトナートなどのβ−ジケトナート、硝酸塩などの一般無機塩等が挙げられる。良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドは、シランアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド又はアルミニウムアルコキシドであることが好ましく、シランアルコキシド、チタンアルコキシド又はジルコニウムアルコキシドであることがより好ましく、シランアルコキシドであることが更に好ましい。良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドにおける金属原子は、ケイ素原子、チタン原子、ジルコニウム原子又はアルミニウム原子であることが好ましく、ケイ素原子、チタン原子又はジルコニウム原子であることがより好ましく、ケイ素原子であることが更に好ましい。なお、良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであり、上記金属アルコキシドにおける金属原子はケイ素原子である。上記金属アルコキシドは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the inorganic monomer include metal alkoxides such as silane alkoxide, titanium alkoxide, zirconium alkoxide and aluminum alkoxide, acetates and other carboxylates, β-diketonates such as acetylacetonate, and general inorganic salts such as nitrate. From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is preferably silane alkoxide, titanium alkoxide, zirconium alkoxide or aluminum alkoxide, more preferably silane alkoxide, titanium alkoxide or zirconium alkoxide, and silane alkoxide. More preferably. From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal atom in the metal alkoxide is preferably a silicon atom, a titanium atom, a zirconium atom or an aluminum atom, more preferably a silicon atom, a titanium atom or a zirconium atom. More preferably, it is a silicon atom. From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is a silane alkoxide, and the metal atom in the metal alkoxide is a silicon atom. As for the said metal alkoxide, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドは、下記式(1)で表される金属アルコキシドであることが好ましい。   From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is preferably a metal alkoxide represented by the following formula (1).

M(R1)(OR2)4−n ・・・式(1) M (R1) n (OR2) 4-n (1)

上記式(1)中、Mはケイ素原子、チタン原子又はジルコニウム原子であり、R1はフェニル基、炭素数1〜30のアルキル基、重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基又はエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基を表し、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは0〜2の整数を表す。nが2であるとき、複数のR1は同一であってもよく、異なっていてもよい。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。   In said formula (1), M is a silicon atom, a titanium atom, or a zirconium atom, R1 is a phenyl group, a C1-C30 alkyl group, a C1-C30 organic group which has a polymerizable double bond, or A C1-C30 organic group which has an epoxy group is represented, R2 represents a C1-C6 alkyl group, and n represents the integer of 0-2. When n is 2, the plurality of R1s may be the same or different. Several R2 may be the same and may differ.

良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドは、下記式(1A)で表されるシランアルコキシドであることが好ましい。   From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is preferably a silane alkoxide represented by the following formula (1A).

Si(R1)(OR2)4−n ・・・式(1A) Si (R1) n (OR2) 4-n Formula (1A)

上記式(1A)中、R1はフェニル基、炭素数1〜30のアルキル基、重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基又はエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基を表し、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは0〜2の整数を表す。nが2であるとき、複数のR1は同一であってもよく、異なっていてもよい。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。   In the above formula (1A), R1 represents a phenyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond, or an organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group. R2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 2. When n is 2, the plurality of R1s may be the same or different. Several R2 may be the same and may differ.

上記R1が炭素数1〜30のアルキル基である場合、R1の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、及びn−デシル基等が挙げられる。このアルキル基の炭素数は好ましくは10以下、より好ましくは6以下である。なお、アルキル基には、シクロアルキル基が含まれる。   When R1 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, specific examples of R1 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, isobutyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-octyl group, And n-decyl group. This alkyl group preferably has 10 or less carbon atoms, more preferably 6 or less. The alkyl group includes a cycloalkyl group.

上記重合性二重結合としては、炭素−炭素二重結合が挙げられる。上記R1が重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基である場合に、R1の具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、及び(メタ)アクリロキシアルキル基等が挙げられる。上記(メタ)アクリロキシアルキル基としては、(メタ)アクリロキシメチル基、(メタ)アクリロキシエチル基及び(メタ)アクリロキシプロピル基等が挙げられる。上記重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基の炭素数は好ましくは2以上、好ましくは30以下、より好ましくは10以下である。上記「(メタ)アクリロキシ」は、メタクリロキシ又はアクリロキシを意味する。   Examples of the polymerizable double bond include a carbon-carbon double bond. When R1 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond, specific examples of R1 include a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, and a (meth) acryloxyalkyl group. Can be mentioned. Examples of the (meth) acryloxyalkyl group include a (meth) acryloxymethyl group, a (meth) acryloxyethyl group, and a (meth) acryloxypropyl group. The carbon number of the organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond is preferably 2 or more, preferably 30 or less, more preferably 10 or less. The above “(meth) acryloxy” means methacryloxy or acryloxy.

上記R1がエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基である場合、R1の具体例としては、1,2−エポキシエチル基、1,2−エポキシプロピル基、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、3−グリシドキシプロピル基、及び2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基等が挙げられる。上記エポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基の炭素数は好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。なお、上記エポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基は、炭素原子及び水素原子に加えて、エポキシ基に由来する酸素原子を含む基である。   When R1 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group, specific examples of R1 include 1,2-epoxyethyl group, 1,2-epoxypropyl group, 2,3-epoxypropyl group, Examples include 3,4-epoxybutyl group, 3-glycidoxypropyl group, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group. Carbon number of the C1-C30 organic group which has the said epoxy group becomes like this. Preferably it is 8 or less, More preferably, it is 6 or less. In addition, the C1-C30 organic group which has the said epoxy group is group containing the oxygen atom derived from an epoxy group in addition to a carbon atom and a hydrogen atom.

上記R2の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、及びイソブチル基等が挙げられる。   Specific examples of R2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group.

上記シランアルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びジイソプロピルジメトキシシラン等が挙げられる。これら以外のシランアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the silane alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxy. Examples include silane, n-hexyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and diisopropyldimethoxysilane. Silane alkoxides other than these may be used.

上記チタンアルコキシドの具体例としては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトライソプロポキシド、及びチタンテトラブトキシド等が挙げられる。これら以外のチタンアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the titanium alkoxide include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, and the like. Titanium alkoxides other than these may be used.

上記ジルコニウムアルコキシドの具体例としては、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、及びジルコニウムテトラブトキシド等が挙げられる。これら以外のジルコニウムアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the zirconium alkoxide include zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetrabutoxide and the like. Other zirconium alkoxides may be used.

上記金属アルコキシドは、金属原子に4つの酸素原子が直接結合した構造を有する金属アルコキシドを含むことが好ましい。上記金属アルコキシドは、下記式(1a)で表される金属アルコキシドを含むことが好ましい。   The metal alkoxide preferably includes a metal alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to a metal atom. The metal alkoxide preferably includes a metal alkoxide represented by the following formula (1a).

M(OR2) ・・・式(1a) M (OR2) 4 Formula (1a)

上記式(1a)中、Mはケイ素原子、チタン原子又はジルコニウム原子であり、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは0〜2の整数を表す。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。   In said formula (1a), M is a silicon atom, a titanium atom, or a zirconium atom, R2 represents a C1-C6 alkyl group, and n represents the integer of 0-2. Several R2 may be the same and may differ.

上記金属アルコキシドは、ケイ素原子に4つの酸素原子が直接結合した構造を有するシランアルコキシドを含むことが好ましい。上記金属アルコキシドは、下記式(1Aa)で表されるシランアルコキシドを含むことが好ましい。   The metal alkoxide preferably includes a silane alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to a silicon atom. The metal alkoxide preferably includes a silane alkoxide represented by the following formula (1Aa).

Si(OR2) ・・・式(1Aa) Si (OR2) 4 Formula (1Aa)

上記式(1Aa)中、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表す。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。   In said formula (1Aa), R2 represents a C1-C6 alkyl group. Several R2 may be the same and may differ.

上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率を高くし、歪に対する圧縮変形特性を高くする観点からは、上記無機シェルを形成するために用いる金属アルコキシド100モル%中、上記金属原子に4つの酸素原子が直接結合した構造を有する金属アルコキシド、上記式(1a)で表される金属アルコキシド、上記ケイ素原子に4つの酸素原子が直接結合した構造を有するシランアルコキシド、又は上記式(1Aa)で表されるシランアルコキシドの各含有量は、好ましくは20モル%以上、より好ましくは40モル%以上、更に好ましくは50モル%以上、特に好ましくは60モル%以上、100モル%以下である。上記無機シェルを形成するために用いる金属アルコキシドの全量が、上記金属原子に4つの酸素原子が直接結合した構造を有する金属アルコキシド、上記式(1a)で表される金属アルコキシド、上記ケイ素原子に4つの酸素原子が直接結合した構造を有するシランアルコキシド、又は上記式(1Aa)で表されるシランアルコキシドであってもよい。   From the viewpoint of increasing the compression elastic modulus at the time of initial compression of the organic-inorganic hybrid particles and enhancing the compressive deformation characteristics with respect to strain, 4% of the metal atoms are contained in 100 mol% of the metal alkoxide used for forming the inorganic shell. A metal alkoxide having a structure in which two oxygen atoms are directly bonded, a metal alkoxide represented by the above formula (1a), a silane alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to the silicon atom, or the above formula (1Aa) Each content of the represented silane alkoxide is preferably 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, still more preferably 50 mol% or more, and particularly preferably 60 mol% or more and 100 mol% or less. The total amount of the metal alkoxide used to form the inorganic shell is such that the metal alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to the metal atom, the metal alkoxide represented by the formula (1a), and 4 to the silicon atom. It may be a silane alkoxide having a structure in which two oxygen atoms are directly bonded, or a silane alkoxide represented by the above formula (1Aa).

また、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率を高くし、歪に対する圧縮変形特性を高くする観点からは、上記無機シェルに含まれる上記金属アルコキシドに由来する金属原子の全個数100%中、4つの酸素原子が直接結合した金属原子の個数の割合、4つの酸素原子が直接結合したケイ素原子の個数の割合はそれぞれ、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上である。   Further, from the viewpoint of increasing the compression elastic modulus at the time of initial compression of the organic-inorganic hybrid particles and enhancing the compression deformation characteristics against strain, the total number of metal atoms derived from the metal alkoxide contained in the inorganic shell is 100%. Among them, the ratio of the number of metal atoms directly bonded to four oxygen atoms is preferably the ratio of the number of silicon atoms directly bonded to four oxygen atoms is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, and still more preferably 50% or more, particularly preferably 60% or more.

また、上記有機無機ハイブリッド粒子の初期圧縮時の圧縮弾性率を高くし、歪に対する圧縮変形特性を高くする観点からは、上記無機シェルに含まれている金属原子の全個数100%中、4つの酸素原子が直接結合した金属原子の個数の割合は、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上である。10%K値を効果的に高くし、かつ30%K値を効果的に低くする観点からは、上記金属アルコキシドがシランアルコキシドであり、かつ上記無機シェルに含まれているケイ素原子の全個数100%中、4つの酸素原子が直接結合したケイ素原子の個数の割合は、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上である。   Further, from the viewpoint of increasing the compressive elastic modulus at the initial compression of the organic-inorganic hybrid particles and enhancing the compressive deformation characteristics with respect to strain, four out of 100% of the total number of metal atoms contained in the inorganic shell. The ratio of the number of metal atoms to which oxygen atoms are directly bonded is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50% or more, and particularly preferably 60% or more. From the viewpoint of effectively increasing the 10% K value and effectively decreasing the 30% K value, the metal alkoxide is a silane alkoxide and the total number of silicon atoms contained in the inorganic shell is 100. %, The ratio of the number of silicon atoms to which four oxygen atoms are directly bonded is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50% or more, and particularly preferably 60% or more.

なお、4つのケイ素原子が直接結合したケイ素原子は、例えば、下記式(11)で表される構造におけるケイ素原子である。   In addition, the silicon atom which four silicon atoms couple | bonded directly is a silicon atom in the structure represented by following formula (11), for example.

Figure 0006188392
Figure 0006188392

なお、上記式(11)における酸素原子は、一般に隣接するケイ素原子とシロキサン結合を形成している。   The oxygen atom in the above formula (11) generally forms a siloxane bond with the adjacent silicon atom.

上記無機シェルの比重は、1.8g/cm以上、2.3g/cm以下である。上記無機シェルの比重が1.8g/cmを下回ると、無機シェルが柔らかくなって、導電性粒子が電極間の表面に貫入されないことがある。上記無機シェルの比重が2.3g/cmを超えると、無機シェルが硬くなりすぎて、有機コア粒子の圧縮変形特性が発現しないことがある。 The specific gravity of the inorganic shell is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less. When the specific gravity of the inorganic shell is less than 1.8 g / cm 3 , the inorganic shell becomes soft and the conductive particles may not penetrate into the surface between the electrodes. When the specific gravity of the inorganic shell exceeds 2.3 g / cm 3 , the inorganic shell becomes too hard and the compression deformation characteristics of the organic core particles may not be exhibited.

上記無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比(無機シェルの厚み/有機コア粒子の半径)は0.05以上、0.70以下である。上記比が0.05を下回ると、無機シェルの強度が保てなくなり、導電性粒子が電極間の表面に貫入されないことがある。上記比が0.70を超えると、無機シェルの割れた破片が、有機コア粒子に突き刺さり、有機コア粒子の破壊荷重が低下してしまうことがある。   The ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core particle (the thickness of the inorganic shell / the radius of the organic core particle) is 0.05 or more and 0.70 or less. When the ratio is less than 0.05, the strength of the inorganic shell cannot be maintained, and the conductive particles may not penetrate into the surface between the electrodes. If the ratio exceeds 0.70, the broken pieces of the inorganic shell may pierce the organic core particles, and the breaking load of the organic core particles may be reduced.

上記無機シェルの比重が上記範囲内であること、かつ上記無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比が上記範囲内であることで、接続構造体での有機無機ハイブリッド粒子(液晶表示素子用スペーサなど)又は導電性微粒子の好ましい圧縮変形特性として、上記有機無機ハイブリッド粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率が2000mN/mm以上、15000mN/mm以下であり、10%圧縮したときの圧縮弾性率の30%圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が1.0以上であり、有機無機ハイブリッド粒子が65%歪んだときに要する荷重が2.5mN以上を有する有機無機ハイブリッド粒子が得られやすい。 When the specific gravity of the inorganic shell is within the above range, and the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core particle is within the above range, the organic-inorganic hybrid particles (liquid crystal display) in the connection structure As a preferable compressive deformation characteristic of the element spacer or the like or the conductive fine particles, the organic-inorganic hybrid particles have a compressive elastic modulus at 10% compression of 2000 mN / mm 2 or more and 15000 mN / mm 2 or less and 10% compression. The ratio of the compressive elastic modulus to the compressive elastic modulus when compressed at 30% is 1.0 or more, and organic-inorganic hybrid particles having a load required when the organic-inorganic hybrid particles are distorted by 65% are 2.5 mN or more. It is easy to be done.

上記無機シェルの比重は、有機コア粒子を島津製作所社製「Accupyc 1330」等の比重瓶法密度測定装置を用いて、15〜25℃及びHeガスの条件で測定し、25℃で測定した値を無機シェルの比重とする。次いで、有機無機ハイブリッド粒子の比重を上記同様に測定し、上記有機無機ハイブリッド粒子の比重から、上記有機コア粒子の比重を差し引いた値を無機シェルの比重とする。下記に算出方法を示す。   The specific gravity of the inorganic shell is a value measured at 25 ° C. by measuring the organic core particles at 15 to 25 ° C. and He gas using a specific gravity bottle method density measuring device such as “Accupyc 1330” manufactured by Shimadzu Corporation. Is the specific gravity of the inorganic shell. Next, the specific gravity of the organic-inorganic hybrid particles is measured in the same manner as described above, and the value obtained by subtracting the specific gravity of the organic core particles from the specific gravity of the organic-inorganic hybrid particles is defined as the specific gravity of the inorganic shell. The calculation method is shown below.

Figure 0006188392
Figure 0006188392

上記式(21)中、rは有機コア粒子の半径(μm)を表し、Tは無機シェルの厚みを表し、Hは有機無機ハイブリッド粒子の比重(g/cm)を表し、Cは有機コア粒子の比重(g/cm)を表す。 In the above formula (21), r represents the radius (μm) of the organic core particle, T represents the thickness of the inorganic shell, H represents the specific gravity (g / cm 3 ) of the organic-inorganic hybrid particle, and C represents the organic core. It represents the specific gravity (g / cm 3 ) of the particles.

上記有機コア粒子の半径は、上記有機コア粒子が真球状である場合には直径の半分を意味し、上記有機コア粒子が真球状以外の形状である場合には最大径の半分を意味する。また、本発明において、有機コア粒子の半径とは、有機コア粒子を走査型電子顕微鏡を用いて観察し、任意に選択した50個の有機コア粒子の粒径をノギスで測定した平均値を意味し、有機コア粒子の平均値の直径の半分とする。   The radius of the organic core particle means a half of the diameter when the organic core particle is a true sphere, and means a half of the maximum diameter when the organic core particle has a shape other than the true sphere. In the present invention, the radius of the organic core particle means an average value obtained by observing the organic core particle using a scanning electron microscope and measuring the particle diameter of 50 organic core particles arbitrarily selected with a caliper. And half the diameter of the average value of the organic core particles.

上記無機シェルの厚みは、有機無機ハイブリッド粒子を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、任意に選択した50個の有機無機ハイブリッド粒子の粒径をノギスで測定した平均値と、有機コア粒子の粒径の平均値との差の半分とする。   The thickness of the inorganic shell is determined by observing the organic-inorganic hybrid particles using a scanning electron microscope, and measuring the average particle size of 50 arbitrarily selected organic-inorganic hybrid particles with calipers, and the organic core particles. Half the difference from the average particle size.

上記無機シェルの厚みの、上記有機コア粒子の半径に対する比(無機シェルの厚み/有機コア粒子の半径)は、上記有機コア粒子の半径及び上記無機シェルの厚みの平均値とする。   The ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core particle (the thickness of the inorganic shell / the radius of the organic core particle) is an average value of the radius of the organic core particle and the thickness of the inorganic shell.

(導電性粒子)
上記導電性粒子は、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、該有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える。
(Conductive particles)
The conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles described above and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles.

図1に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 1, the electroconductive particle which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図1に示す導電性粒子1は、有機無機ハイブリッド粒子11と、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置された導電層2とを有する。導電層2は、有機無機ハイブリッド粒子11の表面を被覆している。導電性粒子1は、有機無機ハイブリッド粒子11の表面が導電層2により被覆された被覆粒子である。   A conductive particle 1 shown in FIG. 1 includes organic-inorganic hybrid particles 11 and a conductive layer 2 disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles 11. The conductive layer 2 covers the surface of the organic / inorganic hybrid particle 11. The conductive particle 1 is a coated particle in which the surface of the organic-inorganic hybrid particle 11 is coated with the conductive layer 2.

有機無機ハイブリッド粒子11は、有機コア粒子12と、有機コア粒子12の表面上に配置された無機シェル13とを備える。無機シェル13は、有機コア粒子12の表面を被覆している。導電層2は、無機シェル13の表面上に配置されている。導電層2は、無機シェル13の表面を被覆している。   The organic-inorganic hybrid particle 11 includes an organic core particle 12 and an inorganic shell 13 disposed on the surface of the organic core particle 12. The inorganic shell 13 covers the surface of the organic core particle 12. The conductive layer 2 is disposed on the surface of the inorganic shell 13. The conductive layer 2 covers the surface of the inorganic shell 13.

図2に、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 2, the electroconductive particle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図2に示す導電性粒子21は、有機無機ハイブリッド粒子11と、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置された導電層22とを有する。導電層22は、内層である第1の導電層22Aと外層である第2の導電層22Bとを有する。有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に、第1の導電層22Aが配置されている。無機シェル13の表面上に、第1の導電層22Aが配置されている。第1の導電層22Aの表面上に、第2の導電層22Bが配置されている。   The conductive particles 21 shown in FIG. 2 have organic / inorganic hybrid particles 11 and a conductive layer 22 disposed on the surface of the organic / inorganic hybrid particles 11. The conductive layer 22 includes a first conductive layer 22A that is an inner layer and a second conductive layer 22B that is an outer layer. On the surface of the organic / inorganic hybrid particle 11, the first conductive layer 22 </ b> A is disposed. On the surface of the inorganic shell 13, the first conductive layer 22A is disposed. A second conductive layer 22B is disposed on the surface of the first conductive layer 22A.

図3に、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 3, the electroconductive particle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図3に示す導電性粒子31は、有機無機ハイブリッド粒子11と、導電層32と、複数の芯物質33と、複数の絶縁性物質34とを有する。   The conductive particles 31 shown in FIG. 3 include the organic / inorganic hybrid particles 11, the conductive layer 32, a plurality of core substances 33, and a plurality of insulating substances 34.

導電層32は、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置されている。無機シェル13の表面上に導電層32が配置されている。   The conductive layer 32 is disposed on the surface of the organic / inorganic hybrid particle 11. A conductive layer 32 is disposed on the surface of the inorganic shell 13.

導電性粒子31は表面に、複数の突起31aを有する。導電層32は外表面に、複数の突起32aを有する。このように、上記導電性粒子は、導電性粒子の表面に突起を有していてもよく、導電層の外表面に突起を有していてもよい。複数の芯物質33が、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置されている。無機シェル13の表面上に、複数の芯物質33が配置されている。複数の芯物質33は導電層32内に埋め込まれている。芯物質33は、突起31a,32aの内側に配置されている。導電層32は、複数の芯物質33を被覆している。複数の芯物質33により導電層32の外表面が隆起されており、突起31a,32aが形成されている。   The conductive particles 31 have a plurality of protrusions 31a on the surface. The conductive layer 32 has a plurality of protrusions 32a on the outer surface. As described above, the conductive particles may have protrusions on the surface of the conductive particles, or may have protrusions on the outer surface of the conductive layer. A plurality of core materials 33 are disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles 11. A plurality of core materials 33 are arranged on the surface of the inorganic shell 13. The plurality of core materials 33 are embedded in the conductive layer 32. The core substance 33 is disposed inside the protrusions 31a and 32a. The conductive layer 32 covers a plurality of core materials 33. The outer surface of the conductive layer 32 is raised by the plurality of core materials 33, and protrusions 31a and 32a are formed.

導電性粒子31は、導電層32の外表面上に配置された絶縁性物質34を有する。導電層32の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質34により被覆されている。絶縁性物質34は絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁性粒子である。このように、上記導電性粒子は、導電層の外表面上に配置された絶縁性物質を有していてもよい。   The conductive particles 31 have an insulating material 34 disposed on the outer surface of the conductive layer 32. At least a part of the outer surface of the conductive layer 32 is covered with an insulating material 34. The insulating substance 34 is made of an insulating material and is an insulating particle. Thus, the said electroconductive particle may have the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of a conductive layer.

上記導電層を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。   The metal for forming the conductive layer is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, palladium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon, and these. And the like. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. Especially, since the connection resistance between electrodes can be made still lower, an alloy containing tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, and nickel or palladium is preferable.

導電性粒子1,31のように、上記導電層は、1つの層により形成されていてもよい。導電性粒子21のように、導電層は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、2層以上の積層構造を有していてもよい。導電層が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。   Like the conductive particles 1 and 31, the conductive layer may be formed of a single layer. Like the conductive particles 21, the conductive layer may be formed of a plurality of layers. That is, the conductive layer may have a stacked structure of two or more layers. When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the outermost layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, and is a gold layer. Is more preferable. When the outermost layer is these preferred conductive layers, the connection resistance between the electrodes is further reduced. Moreover, when the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.

上記有機無機ハイブリッド粒子の表面に導電層を形成する方法は特に限定されない。導電層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを有機無機ハイブリッド粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、導電層の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。   The method for forming the conductive layer on the surface of the organic-inorganic hybrid particles is not particularly limited. As a method for forming the conductive layer, for example, a method using electroless plating, a method using electroplating, a method using physical vapor deposition, and a metal powder or a paste containing a metal powder and a binder are coated on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. Methods and the like. Especially, since formation of a conductive layer is simple, the method by electroless plating is preferable. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering.

上記導電性粒子の粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、好ましくは520μm以下、より好ましくは500μm以下、より一層好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、特に好ましくは20μm以下である。導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が十分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が有機無機ハイブリッド粒子の表面から剥離し難くなる。また、導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を導電材料の用途に好適に使用可能である。   The particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 520 μm or less, more preferably 500 μm or less, still more preferably 100 μm or less, still more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 20 μm. It is as follows. When the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the contact area between the conductive particles and the electrode becomes sufficiently large when the electrodes are connected using the conductive particles, and the conductive layer When forming the conductive particles, it becomes difficult to form aggregated conductive particles. Moreover, the space | interval between the electrodes connected via the electroconductive particle does not become large too much, and it becomes difficult for a conductive layer to peel from the surface of an organic inorganic hybrid particle. Further, when the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles can be suitably used for the use of the conductive material.

上記導電性粒子の粒子径は、導電性粒子が真球状である場合には直径を意味し、導電性粒子が真球状以外の形状である場合には最大径を意味する。   The particle diameter of the conductive particles means the diameter when the conductive particles are true spherical, and means the maximum diameter when the conductive particles have a shape other than the true spherical shape.

上記導電層の厚み(導電層が多層である場合には導電層全体の厚み)は、好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下、更に好ましくは0.5μm以下、特に好ましくは0.3μm以下である。導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、十分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が十分に変形する。   The thickness of the conductive layer (when the conductive layer is a multilayer, the total thickness of the conductive layer) is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, Preferably it is 0.5 micrometer or less, Most preferably, it is 0.3 micrometer or less. When the thickness of the conductive layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, sufficient conductivity is obtained, and the conductive particles do not become too hard, and the conductive particles are sufficiently deformed when connecting the electrodes. .

上記導電層が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の厚みは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。上記最外層の導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆が均一になり、耐腐食性が十分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記最外層が金層である場合の金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。   When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the thickness of the outermost conductive layer is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 0.5 μm or less, more preferably 0. .1 μm or less. When the thickness of the outermost conductive layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the coating with the outermost conductive layer becomes uniform, the corrosion resistance becomes sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes is further increased. Lower. Further, the thinner the gold layer when the outermost layer is a gold layer, the lower the cost.

上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。   The thickness of the conductive layer can be measured by observing the cross section of the conductive particles using, for example, a transmission electron microscope (TEM).

上記導電性粒子は、上記導電層の外表面に突起を有していてもよい。該突起は複数であることが好ましい。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子の導電層とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、導電性粒子が表面に絶縁性物質を備える場合に、又は導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されて導電材料として用いられる場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁性物質又はバインダー樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。   The conductive particles may have protrusions on the outer surface of the conductive layer. It is preferable that there are a plurality of the protrusions. An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particles. When conductive particles having protrusions are used, the oxide film is effectively eliminated by the protrusions by placing the conductive particles between the electrodes and pressing them. For this reason, an electrode and the conductive layer of electroconductive particle can be contacted still more reliably, and the connection resistance between electrodes can be made low. Furthermore, when the conductive particles are provided with an insulating material on the surface, or when the conductive particles are dispersed in a binder resin and used as a conductive material, the conductive particles and the electrodes are separated by protrusions of the conductive particles. Insulating substances or binder resins in between can be effectively eliminated. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes can be improved.

上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、有機無機ハイブリッド粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに有機無機ハイブリッド粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。また、突起を形成するために、上記芯物質を用いなくてもよい。   As a method of forming protrusions on the surface of the conductive particles, a method of forming a conductive layer by electroless plating after attaching a core substance to the surface of the organic-inorganic hybrid particles, and a method of forming no protrusion on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. Examples include a method of forming a conductive layer by electrolytic plating, attaching a core substance, and further forming a conductive layer by electroless plating. In addition, the core material may not be used to form the protrusion.

上記導電性粒子は、上記導電層の外表面上に配置された絶縁性物質を備えていてもよい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁性物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。導電性粒子が上記導電層の表面に突起を有する場合には、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質をより一層容易に排除できる。上記絶縁性物質は、絶縁性樹脂層又は絶縁性粒子であることが好ましく、絶縁性粒子であることがより好ましい。上記絶縁性粒子は、絶縁性樹脂粒子であることが好ましい。   The conductive particles may include an insulating substance disposed on the outer surface of the conductive layer. In this case, when the conductive particles are used for connection between the electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other, an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes. In addition, the insulating substance between the conductive layer of an electroconductive particle and an electrode can be easily excluded by pressurizing electroconductive particle with two electrodes in the case of the connection between electrodes. When the conductive particles have protrusions on the surface of the conductive layer, the insulating substance between the conductive layer of the conductive particles and the electrode can be more easily eliminated. The insulating substance is preferably an insulating resin layer or insulating particles, and more preferably insulating particles. The insulating particles are preferably insulating resin particles.

(導電材料)
上記導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。
(Conductive material)
The conductive material includes the conductive particles described above and a binder resin. The conductive particles are preferably dispersed in a binder resin and used as a conductive material. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material.

上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, a known insulating resin is used. Examples of the binder resin include vinyl resins, thermoplastic resins, curable resins, thermoplastic block copolymers, and elastomers. As for the said binder resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。   Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin, and styrene resin. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, and polyamide resins. Examples of the curable resin include an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, and an unsaturated polyester resin. The curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a moisture curable resin. The curable resin may be used in combination with a curing agent. Examples of the thermoplastic block copolymer include a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, a hydrogenated product of a styrene-butadiene-styrene block copolymer, and a styrene-isoprene. -Hydrogenated product of a styrene block copolymer. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.

上記導電材料は、上記導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。   In addition to the conductive particles and the binder resin, the conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer. Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.

上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法としては、例えば、上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、上記導電性粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、上記バインダー樹脂中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びに上記バインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、上記導電性粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。   The method for dispersing the conductive particles in the binder resin is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method can be used. Examples of a method for dispersing the conductive particles in the binder resin include a method in which the conductive particles are added to the binder resin and then kneaded and dispersed with a planetary mixer or the like. The conductive particles are dispersed in water. Alternatively, after uniformly dispersing in an organic solvent using a homogenizer or the like, it is added to the binder resin and kneaded with a planetary mixer or the like, and the binder resin is diluted with water or an organic solvent. Then, the method of adding the said electroconductive particle, kneading with a planetary mixer etc. and disperse | distributing is mentioned.

上記導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る導電材料が、導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電ペーストは異方性導電ペーストであることが好ましい。上記導電フィルムは異方性導電フィルムであることが好ましい。   The conductive material can be used as a conductive paste and a conductive film. When the conductive material according to the present invention is a conductive film, a film that does not include conductive particles may be laminated on a conductive film that includes conductive particles. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste. The conductive film is preferably an anisotropic conductive film.

上記導電材料100重量%中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、好ましくは99.99重量%以下、より好ましくは99.9重量%以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably 99.% or more. It is 99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less. When the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles are efficiently arranged between the electrodes, and the connection reliability of the connection target member connected by the conductive material is further increased.

上記導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは40重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の接続信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the conductive particles is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, More preferably, it is 10 weight% or less. When the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the connection reliability between the electrodes is further enhanced.

(接続構造体及び液晶表示素子)
上述した導電性粒子を用いて、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
(Connection structure and liquid crystal display element)
A connection structure can be obtained by connecting the connection target members using the conductive particles described above or using a conductive material including the conductive particles described above and a binder resin.

上記接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、該接続部が上述した導電性粒子により形成されているか、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が単独で用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第1,第2の接続対象部材が導電性粒子により接続される。上記接続構造体を得るために用いられる上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。   The connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member, and the connection portion. Is preferably formed of the above-described conductive particles, or a connection structure formed of a conductive material containing the above-described conductive particles and a binder resin. When the conductive particles are used alone, the connection part itself is the conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles. The conductive material used for obtaining the connection structure is preferably an anisotropic conductive material.

上記第1の接続対象部材は、第1の電極を表面に有することが好ましい。上記第2の接続対象部材は、第2の電極を表面に有することが好ましい。上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記導電性粒子により電気的に接続されていることが好ましい。   The first connection target member preferably has a first electrode on the surface. The second connection target member preferably has a second electrode on the surface. It is preferable that the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

図4は、図1に示す導電性粒子1を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。   FIG. 4 is a front sectional view schematically showing a connection structure using the conductive particles 1 shown in FIG.

図4に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1の接続対象部材52と第2の接続対象部材53とを接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている。図4では、図示の便宜上、導電性粒子1は略図的に示されている。導電性粒子1にかえて、導電性粒子21,31などの他の導電性粒子を用いてもよい。   The connection structure 51 shown in FIG. 4 is a connection that connects the first connection target member 52, the second connection target member 53, and the first connection target member 52 and the second connection target member 53. Part 54. The connection part 54 is formed of a conductive material containing the conductive particles 1 and a binder resin. In FIG. 4, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, other conductive particles such as the conductive particles 21 and 31 may be used.

第1の接続対象部材52は表面(上面)に、複数の第1の電極52aを有する。第2の接続対象部材53は表面(下面)に、複数の第2の電極53aを有する。第1の電極52aと第2の電極53aとが、1つ又は複数の導電性粒子1により電気的に接続されている。従って、第1,第2の接続対象部材52,53が導電性粒子1により電気的に接続されている。   The first connection target member 52 has a plurality of first electrodes 52a on the surface (upper surface). The second connection target member 53 has a plurality of second electrodes 53a on the surface (lower surface). The first electrode 52 a and the second electrode 53 a are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 are electrically connected by the conductive particles 1.

上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例として、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は9.8×10〜4.9×10Pa程度である。上記加熱の温度は、120〜220℃程度である。フレキシブルプリント基板の電極、樹脂フィルム上に配置された電極及びタッチパネルの電極を接続するための上記加圧の圧力は9.8×10〜1.0×10Pa程度である。 The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of a method of manufacturing a connection structure, a method of placing the conductive material between a first connection target member and a second connection target member to obtain a laminate, and then heating and pressurizing the laminate Etc. The pressure of the said pressurization is about 9.8 * 10 < 4 > -4.9 * 10 < 6 > Pa. The temperature of the said heating is about 120-220 degreeC. The pressure of the pressurization for connecting the electrode of the flexible printed board, the electrode arranged on the resin film, and the electrode of the touch panel is about 9.8 × 10 4 to 1.0 × 10 6 Pa.

上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記導電材料は、電子部品を接続するための導電材料であることが好ましい。上記導電ペーストはペースト状の導電材料であり、ペースト状の状態で接続対象部材上に塗工されることが好ましい。   Specific examples of the connection target member include electronic components such as a semiconductor chip, a capacitor, and a diode, and circuit components such as a printed board, a flexible printed board, and a glass board. The conductive material is preferably a conductive material for connecting electronic components. The conductive paste is a paste-like conductive material, and is preferably applied on the connection target member in a paste-like state.

上記導電性粒子及び上記導電材料は、タッチパネルにも好適に用いられる。従って、上記接続対象部材は、フレキシブルプリント基板であるか、又は樹脂フィルムの表面上に電極が配置された接続対象部材であることも好ましい。上記接続対象部材は、フレキシブルプリント基板であることが好ましく、樹脂フィルムの表面上に電極が配置された接続対象部材であることが好ましい。上記フレキシブルプリント基板は、一般に電極を表面に有する。   The conductive particles and the conductive material are also suitably used for touch panels. Therefore, the connection target member is preferably a flexible printed circuit board or a connection target member in which an electrode is disposed on the surface of a resin film. The connection target member is preferably a flexible printed board, and is preferably a connection target member in which an electrode is disposed on the surface of the resin film. The flexible printed board generally has electrodes on the surface.

上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。   Examples of the electrode provided on the connection target member include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode. When the connection object member is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. In addition, when the said electrode is an aluminum electrode, the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated | stacked on the surface of the metal oxide layer may be sufficient. Examples of the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.

また、上記有機無機ハイブリッド粒子は、液晶表示素子用スペーサとして好適に用いられる。すなわち、上記有機無機ハイブリッド粒子は、液晶セルを構成する一対の基板と、該一対の基板間に封入された液晶と、上記一対の基板間に配置された液晶表示素子用スペーサとを備える液晶表示素子を得るために好適に用いられる。   Moreover, the said organic inorganic hybrid particle is used suitably as a spacer for liquid crystal display elements. That is, the organic / inorganic hybrid particle includes a pair of substrates constituting a liquid crystal cell, a liquid crystal sealed between the pair of substrates, and a liquid crystal display element spacer disposed between the pair of substrates. It is suitably used for obtaining an element.

図5に、本発明の一実施形態に係る有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いた液晶表示素子を断面図で示す。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element using the organic-inorganic hybrid particles according to one embodiment of the present invention as a spacer for a liquid crystal display element.

図5に示す液晶表示素子81は、一対の透明ガラス基板82を有する。透明ガラス基板82は、対向する面に絶縁膜(図示せず)を有する。絶縁膜の材料としては、例えば、SiO等が挙げられる。透明ガラス基板82における絶縁膜上に透明電極83が形成されている。透明電極83の材料としては、ITO等が挙げられる。透明電極83は、例えば、フォトリソグラフィーによりパターニングして形成可能である。透明ガラス基板82の表面上の透明電極83上に、配向膜84が形成されている。配向膜84の材料としては、ポリイミド等が挙げられている。 A liquid crystal display element 81 shown in FIG. 5 has a pair of transparent glass substrates 82. The transparent glass substrate 82 has an insulating film (not shown) on the opposing surface. Examples of the material for the insulating film include SiO 2 . A transparent electrode 83 is formed on the insulating film in the transparent glass substrate 82. Examples of the material of the transparent electrode 83 include ITO. The transparent electrode 83 can be formed by patterning, for example, by photolithography. An alignment film 84 is formed on the transparent electrode 83 on the surface of the transparent glass substrate 82. Examples of the material of the alignment film 84 include polyimide.

一対の透明ガラス基板82間には、液晶85が封入されている。一対の透明ガラス基板82間には、複数の有機無機ハイブリッド粒子11が配置されている。有機無機ハイブリッド粒子11は、液晶表示素子用スペーサとして用いられている。複数の有機無機ハイブリッド粒子11により、一対の透明ガラス基板82の間隔が規制されている。一対の透明ガラス基板82の縁部間には、シール剤86が配置されている。シール剤86によって、液晶85の外部への流出が防がれている。   A liquid crystal 85 is sealed between the pair of transparent glass substrates 82. A plurality of organic-inorganic hybrid particles 11 are disposed between the pair of transparent glass substrates 82. The organic / inorganic hybrid particle 11 is used as a spacer for a liquid crystal display element. The space between the pair of transparent glass substrates 82 is regulated by the plurality of organic-inorganic hybrid particles 11. A sealing agent 86 is disposed between the edges of the pair of transparent glass substrates 82. Outflow of the liquid crystal 85 to the outside is prevented by the sealing agent 86.

上記液晶表示素子において1mmあたりの液晶表示素子用スペーサの配置密度は、好ましくは10個/mm以上、好ましくは1000個/mm以下である。上記配置密度が10個/mm以上であると、セルギャップがより一層均一になる。上記配置密度が1000個/mm以下であると、液晶表示素子のコントラストがより一層良好になる。 In the liquid crystal display element, the arrangement density of spacers for liquid crystal display elements per 1 mm 2 is preferably 10 pieces / mm 2 or more, and preferably 1000 pieces / mm 2 or less. When the arrangement density is 10 pieces / mm 2 or more, the cell gap becomes even more uniform. When the arrangement density is 1000 / mm 2 or less, the contrast of the liquid crystal display element is further improved.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.

(実施例1)
(1)有機無機ハイブリッド粒子の作製
有機コア粒子として、積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア粒子100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、イソプロピルアルコール(SP値11.4)1800重量部と水200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン600重量部をイソプロピルアルコール1200重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子Aを得た。
Example 1
(1) Preparation of organic-inorganic hybrid particles “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle size of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared as organic core particles. 100 parts by weight of the organic core particles and 40 parts by weight of a surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide are dispersed in a mixed solvent of 1800 parts by weight of isopropyl alcohol (SP value 11.4) and 200 parts by weight of water. In a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 600 parts by weight of tetraethoxysilane in 1200 parts by weight of isopropyl alcohol was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles A was obtained.

得られた有機無機ハイブリッド粒子A100重量部と、塩酸1000重量部とをビーカー内に入れ、撹拌加熱式のホットスターラーを用いて60℃で9時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子Bを得た。   100 parts by weight of the obtained organic-inorganic hybrid particles A and 1000 parts by weight of hydrochloric acid were placed in a beaker and stirred at 60 ° C. for 9 hours using a stirring and heating type hot stirrer. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles B was obtained.

(実施例2)
実施例1で得られた有機無機ハイブリッド粒子A10重量部と、超純水100重量部とを適宜混合した溶液を、アクタック社製「Speed wave2」(マイクロウェーブ高速分解システム)装置内に入れ、マイクロ波の周波数2.45MHz、かつ200℃で1時間加熱した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子Cを得た。
(Example 2)
A solution obtained by appropriately mixing 10 parts by weight of the organic-inorganic hybrid particles A obtained in Example 1 and 100 parts by weight of ultrapure water was placed in a “Speed wave 2” (microwave high-speed decomposition system) apparatus manufactured by Actac Co., Ltd. It was heated for 1 hour at 200 ° C. with a wave frequency of 2.45 MHz. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles C was obtained.

(実施例3)
実施例1で得られた有機無機ハイブリッド粒子Aを、120Wの高圧水銀ランプを用いて、20cmの距離から紫外線を180秒照射することで、有機無機ハイブリッド粒子Dを得た。
(Example 3)
The organic / inorganic hybrid particles A obtained in Example 1 were irradiated with ultraviolet rays from a distance of 20 cm for 180 seconds using a 120 W high-pressure mercury lamp to obtain organic / inorganic hybrid particles D.

(実施例4)
有機コア粒子として、積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア粒子100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、アセトン(SP値9.9)1800重量部と水200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン600重量部をアセトン1200重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、アセトンを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子A1を得た。
Example 4
As the organic core particles, “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle diameter of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared. Disperse 100 parts by weight of the organic core particles and 40 parts by weight of hexadecyltrimethylammonium bromide as a surfactant in a mixed solvent of 1800 parts by weight of acetone (SP value 9.9) and 200 parts by weight of water, Placed in a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 600 parts by weight of tetraethoxysilane in 1200 parts by weight of acetone was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a PTFE (polytetrafluoroethylene) membrane filter, washed with acetone twice, dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles A1 Got.

(実施例5)
有機コア粒子として、積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア粒子100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、アセトニトリル(SP値11.9)1800重量部と水1200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン600重量部をアセトニトリル200重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、アセトニトリルを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子A2を得た。
(Example 5)
As the organic core particles, “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle diameter of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared. 100 parts by weight of the organic core particles and 40 parts by weight of hexadecyltrimethylammonium bromide as a surfactant are dispersed in a mixed solvent of 1800 parts by weight of acetonitrile (SP value 11.9) and 1200 parts by weight of water, Placed in a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 600 parts by weight of tetraethoxysilane in 200 parts by weight of acetonitrile was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a PTFE (polytetrafluoroethylene) membrane filter, washed twice with acetonitrile, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles A2 Got.

(実施例6)
有機コア粒子として、積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア粒子100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、アセトニトリル(SP値11.9)900重量部とN,Nージメチルホルムアルデヒド(SP値12.1)900重量部と水200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン600重量部をアセトニトリル600重量部とN,Nージメチルホルムアルデヒド600重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、アセトニトリルを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子A3を得た。
(Example 6)
As the organic core particles, “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle diameter of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared. 100 parts by weight of the organic core particles and 40 parts by weight of hexadecyltrimethylammonium bromide as a surfactant were mixed with 900 parts by weight of acetonitrile (SP value 11.9) and N, N-dimethylformaldehyde (SP value 12.1). ) It was dispersed in a mixed solvent of 900 parts by weight and 200 parts by weight of water and placed in a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 600 parts by weight of tetraethoxysilane in 600 parts by weight of acetonitrile and 600 parts by weight of N, N-dimethylformaldehyde was added and stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution was taken out, suction filtered through a PTFE (polytetrafluoroethylene) membrane filter, washed twice with acetonitrile, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles A3 Got.

(実施例7)
有機コア粒子として、積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア粒子100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、イソプロピルアルコール(SP値11.4)1800重量部と水200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン300重量部をイソプロピルアルコール1200重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子A4を得た。
(Example 7)
As the organic core particles, “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle diameter of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared. 100 parts by weight of the organic core particles and 40 parts by weight of a surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide are dispersed in a mixed solvent of 1800 parts by weight of isopropyl alcohol (SP value 11.4) and 200 parts by weight of water. In a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 300 parts by weight of tetraethoxysilane in 1200 parts by weight of isopropyl alcohol was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles A4 was obtained.

上記で得られた有機無機ハイブリッド粒子A4を100重量部と、塩酸1000重量部をビーカーに投入し、撹拌加熱式のホットスターラーを用いて60℃で9時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子Eを得た。   100 parts by weight of the organic-inorganic hybrid particles A4 obtained above and 1000 parts by weight of hydrochloric acid were put into a beaker and stirred at 60 ° C. for 9 hours using a stirring and heating type hot stirrer. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles E was obtained.

(実施例8)
有機コア粒子として、積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア粒子100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、イソプロピルアルコール(SP値11.4)1800重量部と水200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン900重量部をイソプロピルアルコール1200重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子A5を得た。
(Example 8)
As the organic core particles, “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle diameter of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared. 100 parts by weight of the organic core particles and 40 parts by weight of a surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide are dispersed in a mixed solvent of 1800 parts by weight of isopropyl alcohol (SP value 11.4) and 200 parts by weight of water. In a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 900 parts by weight of tetraethoxysilane in 1200 parts by weight of isopropyl alcohol was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles A5 was obtained.

上記で得られた有機無機ハイブリッド粒子A5を100重量部と、塩酸1000重量部をビーカーに投入し、撹拌加熱式のホットスターラーを用いて60℃で9時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、イソプロピルアルコールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子Fを得た。   100 parts by weight of the organic-inorganic hybrid particles A5 obtained above and 1000 parts by weight of hydrochloric acid were put into a beaker and stirred for 9 hours at 60 ° C. using a stirring and heating type hot stirrer. The reaction solution is taken out, filtered with suction through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed twice with isopropyl alcohol, then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles F was obtained.

(比較例1)
積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)を、比較例1の粒子(有機コア粒子)とした。
(Comparative Example 1)
“Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle size of 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was used as the particles of Comparative Example 1 (organic core particles).

(比較例2)
ポリエチレンテレフタレート6.5重量部に、トルエン10重量部を添加し、更にジフェニルメタンジイソシアネート1.42重量部を添加し、トルエン還流下、120℃で5時間反応を行った。その後、室温に冷却し、エチレンジアミン0.35重量部と、アミノ系シランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM−9103」)0.1重量部とを添加し、60℃で5時間反応を行った。次に、トルエンを減圧下で留去し、両末端に水酸基を有し、かつウレタン結合及びウレア結合を有するポリウレタン樹脂を得た。
(Comparative Example 2)
10 parts by weight of toluene was added to 6.5 parts by weight of polyethylene terephthalate, and further 1.42 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate was added, followed by reaction at 120 ° C. for 5 hours under reflux of toluene. Thereafter, it is cooled to room temperature, 0.35 part by weight of ethylenediamine and 0.1 part by weight of an amino silane coupling agent (“KBM-9103” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) are added, and the reaction is carried out at 60 ° C. for 5 hours. went. Next, toluene was distilled off under reduced pressure to obtain a polyurethane resin having hydroxyl groups at both ends and having a urethane bond and a urea bond.

得られたポリウレタン樹脂400重量部と、黄酸化鉄12重量部と、酢酸エチル380重量部とを混合し、混合物を得た。得られた混合物をポリビニルアルコール0.5重量%水溶液2000重量部に滴下しながら分散させ、樹脂を得た。得られた樹脂を濾紙により濾過して、水中より取り出し、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、シランカップリング剤が結合したポリウレタン微粒子1を得た。   400 parts by weight of the obtained polyurethane resin, 12 parts by weight of yellow iron oxide, and 380 parts by weight of ethyl acetate were mixed to obtain a mixture. The obtained mixture was dispersed while being dropped into 2000 parts by weight of a 0.5% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol to obtain a resin. The obtained resin was filtered through a filter paper, taken out from water, and dried for 24 hours with a vacuum dryer at 50 ° C. to obtain polyurethane fine particles 1 bound with a silane coupling agent.

得られたポリウレタン微粒子1を100重量部を1Lのフラスコ内に入れ、メタノール(SP値14.5)75重量部と、水25重量部と、テトラエトキシシラン2重量部と、25重量%アンモニア水溶液10重量部とを含むテトラエトキシシラン液を加え、2時間、攪拌下で反応させた。濾過及び洗浄後に、得られた粒子をさらにもう一度、上記テトラエトキシシラン液と同様の処理液で同じ処理を行った。反応液を取り出し、PTFE製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、エタノールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子1を得た。   100 parts by weight of the obtained polyurethane fine particles 1 are placed in a 1 L flask, 75 parts by weight of methanol (SP value 14.5), 25 parts by weight of water, 2 parts by weight of tetraethoxysilane, and 25% by weight aqueous ammonia solution. A tetraethoxysilane liquid containing 10 parts by weight was added and reacted under stirring for 2 hours. After filtration and washing, the obtained particles were again subjected to the same treatment with the same treatment liquid as the tetraethoxysilane liquid. The reaction solution was taken out, suction filtered through a PTFE membrane filter, and washed twice using ethanol, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain organic-inorganic hybrid particles 1.

(比較例3)
テトラエトキシシランの添加量を600重量部に変更したこと以外は比較例2と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子2を得た。
(Comparative Example 3)
Organic-inorganic hybrid particles 2 were obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of tetraethoxysilane added was changed to 600 parts by weight.

(比較例4)
テトラエトキシシランの添加量を900重量部に変更したこと以外は比較例2と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子3を得た。
(Comparative Example 4)
Organic-inorganic hybrid particles 3 were obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of tetraethoxysilane added was changed to 900 parts by weight.

(比較例5)
テトラエトキシシランの添加量を1800重量部に変更したこと以外は比較例2と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子4を得た。
(Comparative Example 5)
Organic-inorganic hybrid particles 4 were obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of tetraethoxysilane added was changed to 1800 parts by weight.

(導電性粒子の作製)
実施例及び比較例で得られた有機無機ハイブリッド粒子及びその他粒子を、無電解めっき法により、得られた有機無機ハイブリッド粒子及びその他粒子の表面に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは0.1μmであった。
(Preparation of conductive particles)
A nickel layer was formed on the surface of the obtained organic-inorganic hybrid particles and other particles from the organic-inorganic hybrid particles and other particles obtained in the examples and comparative examples by electroless plating to produce conductive particles. . The nickel layer had a thickness of 0.1 μm.

(評価)
(1)有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子の無機シェル比重
得られた有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子を用いて、島津製作所社製「Accupyc 1330」等の比重瓶法密度測定装置を用いて、15〜25℃及びHeガスをキャリアガスとした条件で、有機無機ハイブリッド粒子の真比重を測定した。次いで、有機コア粒子の比重を差し引いた値を無機シェル層の比重とした。
(Evaluation)
(1) Inorganic shell specific gravity of organic-inorganic hybrid particles and organic core particles Using the obtained organic-inorganic hybrid particles and organic core particles, using a density bottle method density measuring device such as “Acpyc 1330” manufactured by Shimadzu Corporation, The true specific gravity of the organic-inorganic hybrid particles was measured under conditions of 15 to 25 ° C. and He gas as a carrier gas. Next, the value obtained by subtracting the specific gravity of the organic core particles was used as the specific gravity of the inorganic shell layer.

(2)有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子の粒径、及び無機シェルの厚みの有機コア粒子の半径に対する比
得られた有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子を、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジー社製「S−3500N」)にて3000倍の粒子画像を撮影し、得られた画像中の粒子50個の粒径をノギスで測定し、個数平均を求めて有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子の粒径を求めた。
(2) Ratio of organic / inorganic hybrid particle and organic core particle diameter and inorganic shell thickness to radius of organic core particle The obtained organic / inorganic hybrid particle and organic core particle were analyzed using a scanning electron microscope (Hitachi High Technology Corporation). (“S-3500N”)), and a particle image of a magnification of 3000 is taken. The particle size of 50 particles in the obtained image is measured with a caliper, and the number average is obtained to determine the organic-inorganic hybrid particles and the organic core particles. The particle size was determined.

有機無機ハイブリッド粒子を作製する際に使用した有機コア粒子についても、上記と同様の方法により粒径を測定した。有機無機ハイブリッド粒子の粒径と有機コア粒子の粒径との差から、無機シェルの厚みを求めた。   The particle diameter of the organic core particles used when producing the organic / inorganic hybrid particles was also measured by the same method as described above. The thickness of the inorganic shell was determined from the difference between the particle size of the organic / inorganic hybrid particle and the particle size of the organic core particle.

(3)細孔容積及び細孔径
得られた有機無機ハイブリッド粒子を日本ベル社製「BELSORP−mini」を用いて、前処理条件は80℃で真空脱気とし、ガスの種類は窒素とし、解析方法として、BET多点法(全細孔容積P/P0=0.98)を用いて測定した。そのときの細孔容積、細孔径を求めた。
(3) Pore volume and pore diameter Using the "BELSORP-mini" manufactured by Nippon Bell Co., Ltd., the pretreatment conditions were vacuum degassing at 80 ° C, and the gas type was nitrogen. As a method, the BET multipoint method (total pore volume P / P0 = 0.98) was used for measurement. The pore volume and pore diameter at that time were determined.

(4)有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子の上記圧縮弾性率(10%K値及び30%K値)
得られた有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子の上記圧縮弾性率(10%K値及び30%K値)を、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定した。
(4) Compression elastic modulus (10% K value and 30% K value) of organic-inorganic hybrid particles and organic core particles
The compression elastic modulus (10% K value and 30% K value) of the obtained organic-inorganic hybrid particles and organic core particles was measured by the above-described method using a micro compression tester (Fischer Scope H-100 manufactured by Fischer). It measured using.

(5)有機無機ハイブリッド粒子及び有機コア粒子の65%歪んだ時の荷重算出方法
得られた有機無機ハイブリッド粒子を上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定し、粒子径に対して65%歪んだ時の圧縮荷重を読み取った。
(5) Load calculation method when 65% of organic / inorganic hybrid particles and organic core particles are distorted By the above-described method, the obtained organic / inorganic hybrid particles are micro-compressed tester (“Fischerscope H-100” manufactured by Fischer). , And the compressive load at 65% strain with respect to the particle diameter was read.

(6)導電材料
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「エピコート1009」)10重量部と、アクリルゴム(重量平均分子量約80万)40重量部と、メチルエチルケトン200重量部と、マイクロカプセル型硬化剤(旭化成ケミカルズ社製「HX3941HP」)50重量部と、シランカップリング剤(東レダウコーニングシリコーン社製「SH6040」)2重量部とを混合し、得られた導電性粒子を含有量が3重量%となるように添加し、分散させ、導電材料(樹脂組成物)を得た。
(6) Conductive material 10 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (“Epicoat 1009” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 40 parts by weight of acrylic rubber (weight average molecular weight of about 800,000), 200 parts by weight of methyl ethyl ketone, and microcapsule type curing 50 parts by weight of the agent (“HX3941HP” manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) and 2 parts by weight of the silane coupling agent (“SH6040” manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), and the content of the resulting conductive particles is 3%. % Was added and dispersed to obtain a conductive material (resin composition).

(7)接続抵抗
接続構造体の作製:
上記評価で得られた樹脂組成物(導電材料)(放置前)を用意した。この導電材料を25℃で1時間放置した。
(7) Connection resistance Fabrication of connection structure:
A resin composition (conductive material) (before standing) obtained by the above evaluation was prepared. This conductive material was left at 25 ° C. for 1 hour.

この放置後の導電材料を、片面が離型処理された厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムに塗布し、70℃の熱風で5分間乾燥し、異方性導電フィルム
を作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは12μmであった。
The conductive material after being left standing was applied to a PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 50 μm on which one side was released, and dried with hot air at 70 ° C. for 5 minutes to produce an anisotropic conductive film. The thickness of the obtained anisotropic conductive film was 12 μm.

得られた異方性導電フィルムを5mm×5mmの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するITO(高さ0.1μm、L/S=20μm/20μm)が設けられたPET基板(幅3cm、長さ3cm)のITO電極側のほぼ中央に貼り付けた。次いで、同じ金電極が設けられた2層フレキシブルプリント基板(幅2cm、長さ1cm)を、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このPET基板と2層フレキシブルプリント基板との積層体を、10N、180℃、及び20秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。なお、ポリイミドフィルムに銅電極が形成され、銅電極表面がAuめっきされている、2層フレキシブルプリント基板を用いた。   The obtained anisotropic conductive film was cut into a size of 5 mm × 5 mm. PET substrate (width 3 cm, length 3 cm) provided with ITO (height 0.1 μm, L / S = 20 μm / 20 μm) having a lead wire for resistance measurement on one side of the cut anisotropic conductive film Affixed to the center of the ITO electrode. Subsequently, the two-layer flexible printed circuit board (width 2cm, length 1cm) provided with the same gold electrode was bonded after aligning so that electrodes might overlap. A laminate of the PET substrate and the two-layer flexible printed circuit board was thermocompression bonded under pressure bonding conditions of 10 N, 180 ° C., and 20 seconds to obtain a connection structure. In addition, the two-layer flexible printed board by which the copper electrode was formed in the polyimide film and the copper electrode surface was Au-plated was used.

得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。接続抵抗を下記の基準で判定した。   The connection resistance between the opposing electrodes of the obtained connection structure was measured by the 4-terminal method. Connection resistance was determined according to the following criteria.

[接続抵抗の判定基準]
○○○:有機コア粒子が破壊されておらず、接続抵抗が2.0Ω以下
○○:有機コア粒子が破壊されておらず、接続抵抗が2.0Ωを超え、3.0Ω以下
○:有機コア粒子が破壊されておらず、接続抵抗が3.0Ωを超え、4.0Ω以下
△:有機コア粒子の一部が破壊されており、接続抵抗が4.0Ωを超え、5.0Ω以下
×:有機コア粒子の一部が破壊されており、接続抵抗が5.0Ωを超え、6.0Ω以下
××:有機コア粒子が破壊されており、接続抵抗が7.0Ωを超える
[Criteria for connection resistance]
○○○: Organic core particles are not destroyed, connection resistance is 2.0Ω or less ○○: Organic core particles are not destroyed, connection resistance exceeds 2.0Ω, 3.0Ω or less ○: Organic Core particle is not destroyed, connection resistance exceeds 3.0Ω, and 4.0Ω or less Δ: A part of organic core particle is destroyed, connection resistance exceeds 4.0Ω, and 5.0Ω or less × : Part of the organic core particle is destroyed, the connection resistance exceeds 5.0Ω, 6.0Ω or less XX: The organic core particle is destroyed, the connection resistance exceeds 7.0Ω

(8)接続信頼性
接続信頼性を下記の基準で判定した。上記(5)接続抵抗の評価で得られた接続構造体を、85℃、85%の雰囲気中に100時間放置した。その後、隣接する電極間が絶縁状態か導通状態かを25か所で測定した。接続信頼性を下記の基準で判定した。
(8) Connection reliability Connection reliability was determined according to the following criteria. The connection structure obtained by the above (5) evaluation of connection resistance was left in an atmosphere of 85 ° C. and 85% for 100 hours. Thereafter, it was measured at 25 locations whether the adjacent electrodes were insulative or conductive. Connection reliability was determined according to the following criteria.

[接続信頼性の判定基準]
○○○:導通状態の電極間が30か所以上
○○:導通状態の電極間が25か所以上、30か所未満
○:導通状態の電極間が20か所以上、25か所未満
△:導通状態の電極間が15か所以上、20か所未満
×:導通状態の電極間が15か所未満
[Connection reliability criteria]
○○○: 30 or more between conductive electrodes ○○: 25 or more and less than 30 between conductive electrodes ○: 20 or more and less than 25 conductive electrodes : 15 or more and less than 20 between conductive electrodes ×: Less than 15 between conductive electrodes

(9)液晶表示装置の表示品質(スペーサ特性)(液晶表示素子用スペーサとしての使用例)
STN型液晶表示素子の作製:
イソプロピルアルコール70重量部と水30重量部とを含む分散媒に、得られるスペーサ分散液100重量%中で実施例1〜8(有機無機ハイブリッド粒子)、比較例1〜5(有機コア粒子、SC剤を用いた有機無機ハイブリッド粒子)の液晶表示素子用スペーサを固形分濃度が2重量%となるように添加し、撹拌し、液晶表示素子用スペーサ分散液を得た。一対の透明ガラス板(縦50mm、横50mm、厚さ0.4mm)の一面に、CVD法によりSiO膜を蒸着した後、SiO膜の表面全体にスパッタリングによりITO膜を形成した。得られたITO膜付きガラス基板に、スピンコート法によりポリイミド配向膜組成物(日産化学社製、SE3510)を塗工し、280℃で90分間焼成することにより、ポリイミド配向膜を形成した。配向膜にラビング処理を施した後、一方の基板の配向膜側に、液晶表示素子用スペーサを1mm当たり100〜200個となるように湿式散布した。他方の基板の周辺にシール剤を形成した後、この基板とスペーサを散布した基板とをラビング方向が90°になるように対向配置させ、両者を貼り合わせた。その後、160℃で90分間処理してシール剤を硬化させて、空セル(液晶の入ってない画面)を得た。得られた空セルに、カイラル剤入りのSTN型液晶(DIC社製)を注入し、次に注入口を封止剤で塞いだ後、120℃で30分間熱処理してSTN型液晶表示素子を得た。液晶表示装置に所定の電圧を印加して、スペーサ粒子に起因する光抜け等の表示不良の有無を電子顕微鏡で観察し、下記判定基準により表示品質を評価した。
(9) Display quality (spacer characteristics) of liquid crystal display devices (examples of use as spacers for liquid crystal display elements)
Production of STN type liquid crystal display element:
In a dispersion medium containing 70 parts by weight of isopropyl alcohol and 30 parts by weight of water, Examples 1 to 8 (organic-inorganic hybrid particles) and Comparative Examples 1 to 5 (organic core particles, SC) in 100% by weight of the obtained spacer dispersion liquid. The spacer for liquid crystal display element of the organic / inorganic hybrid particles using the agent was added so that the solid content concentration was 2% by weight and stirred to obtain a spacer dispersion liquid crystal display element. An SiO 2 film was deposited on one surface of a pair of transparent glass plates (length 50 mm, width 50 mm, thickness 0.4 mm) by a CVD method, and then an ITO film was formed on the entire surface of the SiO 2 film by sputtering. A polyimide alignment film composition (SE3510, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied to the obtained glass substrate with an ITO film by spin coating, and baked at 280 ° C. for 90 minutes to form a polyimide alignment film. After the rubbing treatment was performed on the alignment film, liquid crystal display element spacers were wet-sprayed on the alignment film side of one substrate so that the number of spacers for a liquid crystal display element was 100 to 200 per 1 mm 2 . After forming a sealant around the other substrate, this substrate and the substrate on which the spacers were spread were placed opposite to each other so that the rubbing direction was 90 °, and both were bonded together. Then, it processed at 160 degreeC for 90 minute (s), the sealing agent was hardened, and the empty cell (screen which does not contain a liquid crystal) was obtained. An STN type liquid crystal containing a chiral agent (made by DIC) was injected into the obtained empty cell, and then the injection port was closed with a sealant, followed by heat treatment at 120 ° C. for 30 minutes to produce an STN type liquid crystal display element. Obtained. A predetermined voltage was applied to the liquid crystal display device, and the presence or absence of display defects such as light leakage caused by the spacer particles was observed with an electron microscope, and the display quality was evaluated according to the following criteria.

[表示品質の判定基準]
○:画素領域(表示部)に対応する領域中にスペーサ粒子はほとんど存在せず、スペーサ粒子に起因する基板の間隔(ギャップ)ムラや基板の傷つきによる光抜け等の表示不良は全く認められず、優れた表示品質であった
△:画素領域(表示部)に対応する領域中にスペーサ粒子が若干存在しており、スペーサ粒子に起因する基板の間隔(ギャップ)ムラや基板の傷つきによる光抜け等の表示不良が若干認められた
×:画素領域(表示部)に対応する領域中にスペーサ粒子が多数存在しており、スペーサ粒子に起因する基板の間隔(ギャップ)ムラや基板の傷つきによる光抜け等の表示不良が著しく認められた
[Judgment criteria for display quality]
○: Almost no spacer particles are present in the region corresponding to the pixel region (display portion), and display defects such as uneven spacing (gap) between the substrates due to the spacer particles and light leakage due to scratches on the substrate are not recognized at all. △: Excellent display quality △: Spacer particles are slightly present in the region corresponding to the pixel region (display portion), and light is lost due to unevenness (gap) of the substrate due to the spacer particles or damage to the substrate ×: Light caused by unevenness in the gap (gap) of the substrate or damage to the substrate caused by the spacer particles, in which there are many spacer particles in the region corresponding to the pixel region (display portion). Significant display defects such as missing

結果を下記の表1に示す。   The results are shown in Table 1 below.

Figure 0006188392
Figure 0006188392

1…導電性粒子
2…導電層
11…有機無機ハイブリッド粒子
12…有機コア粒子
13…無機シェル
21…導電性粒子
22…導電層
22A…第1の導電層
22B…第2の導電層
31…導電性粒子
31a…突起
32…導電層
32a…突起
33…芯物質
34…絶縁性物質
51…接続構造体
52…第1の接続対象部材
52a…第1の電極
53…第2の接続対象部材
53a…第2の電極
54…接続部
81…液晶表示素子
82…透明ガラス基板
83…透明電極
84…配向膜
85…液晶
86…シール剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 2 ... Conductive layer 11 ... Organic-inorganic hybrid particle 12 ... Organic core particle 13 ... Inorganic shell 21 ... Conductive particle 22 ... Conductive layer 22A ... 1st conductive layer 22B ... 2nd conductive layer 31 ... Conductive Conductive Particles 31a ... Protrusions 32 ... Conductive Layer 32a ... Protrusions 33 ... Core Material 34 ... Insulating Material 51 ... Connection Structure 52 ... First Connection Target Member 52a ... First Electrode 53 ... Second Connection Target Member 53a ... 2nd electrode 54 ... Connection part 81 ... Liquid crystal display element 82 ... Transparent glass substrate 83 ... Transparent electrode 84 ... Orientation film 85 ... Liquid crystal 86 ... Sealing agent

Claims (6)

有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備え、
前記有機無機ハイブリッド粒子は、有機コア粒子と、前記有機コア粒子の表面上に配置された無機シェルとを備え、
前記有機無機ハイブリッド粒子において、前記無機シェルの比重が1.8g/cm以上、2.3g/cm以下であり、かつ前記無機シェルの厚みの、前記有機コア粒子の半径に対する比が0.05以上、0.70以下である、導電性粒子
An organic-inorganic hybrid particle, and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particle,
The organic-inorganic hybrid particle includes an organic core particle and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core particle,
In the organic-inorganic hybrid particle, the specific gravity of the inorganic shell is 1.8 g / cm 3 or more and 2.3 g / cm 3 or less, and the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core particle is 0.00. The electroconductive particle which is 05 or more and 0.70 or less.
前記有機無機ハイブリッド粒子が孔を含まないか又は含み、かつ前記有機無機ハイブリッド粒子の細孔容積が0.01cm/g以下である、請求項1に記載の導電性粒子The organic-inorganic hybrid particle comprises or contains no pores, and the pore volume of the organic-inorganic hybrid particles is 0.01 cm 3 / g or less, the conductive particles of claim 1. 前記有機無機ハイブリッド粒子が孔を含まないか又は含み、かつ前記有機無機ハイブリッド粒子の細孔径が10nm以下である、請求項1又は2に記載の導電性粒子The electroconductive particle according to claim 1 or 2, wherein the organic-inorganic hybrid particle does not contain or contains pores, and the pore size of the organic-inorganic hybrid particle is 10 nm or less. 前記有機無機ハイブリッド粒子の10%圧縮時の圧縮弾性率が2000mN/mm以上、15000mN/mm以下であり、
前記有機無機ハイブリッド粒子の10%圧縮したときの圧縮弾性率の前記有機無機ハイブリッド粒子の30%圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が1.0以上であり、
前記有機無機ハイブリッド粒子が65%歪んだときに要する荷重が2.5mN以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性粒子
The compressive elastic modulus at 10% compression of the organic-inorganic hybrid particles is 2000 mN / mm 2 or more and 15000 mN / mm 2 or less,
The ratio of the compressive elastic modulus when compressed by 10% of the organic-inorganic hybrid particles to the compressive elastic modulus when compressed by 30% of the organic-inorganic hybrid particles is 1.0 or more,
The organic-inorganic hybrid particles is load required when distorted 65% is not less than 2.5 mN, the conductive particles according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性粒子と、バインダー樹脂とを含、導電材料。 Including a conductive material and conductive particles, wherein the binder resin in any one of claims 1-4. 第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、 前記接続部が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており
記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体。
A first connection object member having a first electrode on its surface;
A second connection target member having a second electrode on its surface;
It has a connection part which has connected the 1st above-mentioned connection object member and the above-mentioned 2nd connection object member, The above-mentioned connection part is formed with conductive particles given in any 1 paragraph of Claims 1-4. Is formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin ,
Before Symbol a first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles, the connection structure.
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