JPH0743728A - 樹脂被覆シリカ微粒子 - Google Patents
樹脂被覆シリカ微粒子Info
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- JPH0743728A JPH0743728A JP18850693A JP18850693A JPH0743728A JP H0743728 A JPH0743728 A JP H0743728A JP 18850693 A JP18850693 A JP 18850693A JP 18850693 A JP18850693 A JP 18850693A JP H0743728 A JPH0743728 A JP H0743728A
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Abstract
脂を、フッ素樹脂層被覆厚さ/シリカ微粒子粒径の比率
が1/100〜1/3となるような厚さで被覆してなる
ことを特徴とする樹脂被覆シリカ微粒子。 【効果】 本発明のシリカ微粒子は、スペーサの移動に
よる配向膜の損傷及びそれに起因する配向斑の発生、液
晶表示装置の低温発泡、ディスクリネーション線の発生
が抑えられるので、液晶表示装置用スペーサとして好適
に用いられる。
Description
の厚みを制御するスペーサ等に好適なシリカ微粒子に関
する。
表示装置用スペーサとしてシリカ微粒子を用いることは
知られているが、シリカ微粒子を液晶表示装置用スペー
サとして用いた場合に、次のような問題点がある。
傷、及びそれに起因する配向斑の発生 単分散球状シリカ微粒子をスペーサとして基板全面に散
布し、基板の周縁部にシール材を印刷した後、対向基板
と張り合せ、次いで液晶を注入する時、あるいは液晶を
封止したのち洗浄工程で超音波振動を与えた時、スペー
サが移動して配向膜を傷つけ、そのため配向斑を生じる
ことがある。これはシリカスペーサが無機物で硬く、著
しく圧縮変形し難いことによる。
10-5℃-1)及び基板材料のガラスの熱膨張係数(5×
10-6℃-1)に比べて著しく小さいため、室温付近で組
立てられた液晶パネルを零下数十度の低温まで冷却した
際に、液晶の収縮をシリカが妨げることになり、液晶内
に真空の気泡が生じて、表示斑が発生する。
印加時にスペーサ同士を結ぶようにして、液晶の正常配
向領域と異常配向領域の境界線(ディスクリネーション
線)が発生し、表示欠陥となる。
して用いたときに認められる上記に問題点を解決するた
めに、従来よりいくつかの試みがなされている。例えば
特開昭63−94224号公報は、シリカ微粒子の表面
をメチルメタクリレート樹脂で被覆した液晶表示装置用
スペーサを提案しており、この液晶表示装置用スペーサ
は、メチルメタクリレート樹脂被覆層の存在により、液
晶層中で移動することがなく、また表示装置の微妙な厚
さの変化にも対応できるなどの利点があることが同特許
公開公報に記載されていることから、上記問題点(1)
(スペーサの移動による配向膜の損傷及びそれに起因す
る配向斑の発生)を解消し得るものであることは明らか
である。また同特許公開公報は、上記問題点(2)(液
晶パネルの低温発泡)について言及していないが、メチ
ルメタクリレート樹脂被覆層を設けることにより、この
問題点(2)もある程度解消し得ることが予想される。
しかし同特許公報は、上記問題点(3)(液晶配向欠陥
の発生)については全く言及しておらず、この問題点
(3)を解消し得るものではない。
催)講演番号3F110(第160〜161頁)には、
スペーサを結ぶように現われるディスクリネーション線
はスペーサの表面エネルギーを低下させることにより減
少し、例えばシリカ微粒子を長鎖アルキルシランで表面
処理すると、表面エネルギーが小さくなりディスクリネ
ーション線が減少することが記載されており、この従来
文献に記載の方法は、前記問題点(3)(液晶配向欠陥
の発生)を解消するものであることは明らかである。し
かし、同文献には、上記問題点(1)(スペーサの移動
による配向膜の損傷及びそれに起因する配向斑の発生)
および問題点(2)(液晶パネルの低温発泡)について
全く言及しておらず、これらの問題を解消し得るもので
はない。
に用いられるシリカ微粒子の問題点を解消するために従
来よりいくつかの試みがなされているが、上記問題点
(1)、(2)および(3)を一挙に解決したシリカ微
粒子は未だ見い出されていない。
(1)、(2)および(3)を一挙に解決し、液晶表示
装置用スペーサとして好適に用いられるシリカ微粒子を
提供することにある。
リカ微粒子に融点200℃以上のフッ素樹脂を、フッ素
樹脂層被覆厚さ/シリカ微粒子粒径の比率が1/100
〜1/3となるような厚さで被覆してなることを特徴と
する樹脂被覆シリカ微粒子によって達成された。
フッ素樹脂で被覆されるシリカ微粒子としては、平均粒
子径が0.5〜15μm、粒子のばらつき(粒子径の標
準偏差÷平均粒子径×100(%):以下CV値とい
う)が2%以下の単分散球状シリカ微粒子を用いるのが
好ましい。この種のシリカ微粒子は、特願平3−203
44号明細書(特開平4−240112号公報)、特願
平4−204059号明細書に記載された方法により調
製することができる。
点が200℃以上のフッ素樹脂が被覆されている。本発
明の樹脂被覆シリカ微粒子においてフッ素樹脂被覆層
は、後記するフッ素樹脂層被覆厚さ/シリカ微粒子粒径
の比率が1/100〜1/3であることを条件に、スペ
ーサの粒径精度を損なわない範囲内で圧縮変形し、スペ
ーサの移動を防止するので、前記問題点(1)が解決さ
れる。またフッ素樹脂被覆層は、後記するフッ素樹脂層
被覆厚さ/シリカ微粒子粒径の比率が1/100〜1/
3であることを条件に、低温冷却時に、それ自身も収縮
して液晶の収縮を妨げず、その結果、液晶パネル内の低
温発泡を防止するので、前記問題点(2)も解消され
る。さらにフッ素樹脂被覆シリカ微粒子は、フッ素樹脂
被覆層の存在により表面エネルギーが低下しており、デ
ィスクリネーション線の発生を抑えるので、上記問題点
(3)も解消される。
0℃以上に限定した理由は、液晶表示装置作製時に用い
られるシール材として一般にエポキシ樹脂が用いられ、
エポキシ樹脂は通常160〜200℃の温度で硬化され
るので、この温度範囲で溶融するとスペーサと基板との
間の樹脂層が流出してしまい、スペーサ移動防止効果、
低温発泡防止効果などがなくなるからである。
脂として、次のものが挙げられる。ポリクロロトリフロ
ロエチレン(PCTFE)(mp212℃)、エチレン
−クロロトリフロロエチレン共重合体(ECTFE)
(mp240℃)、エチレン−テトラフロロエチレン共
重合体(ETFE)(mp260℃)、テトラフロロエ
チレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体(FEP)
(mp265℃)、テトラフロロエチレン−パーフロロ
アルコキシエチレン共重合体(PFA)(mp304
℃)。
E)(mp327℃)は融点が高く又溶融粘度が高すぎ
るため、被覆に際して高温エネルギーが必要である。
樹脂層被覆厚さ/シリカ微粒子粒径の比率を1/100
〜1/3とすることを必須要件とする。上記比率の限定
理由を述べると次のとおりである。
子の粒径に対して1/100〜1/3の範囲では、2枚
のガラス基板に荷重をかけて液晶パネルのギャップを調
節する工程において、フッ素樹脂層が圧縮されて変形
し、シリカ微粒子とガラス基板の接触部分の面積が広が
ることによって、液晶注入時もしくは洗浄工程で使用さ
れる超音波の振動によってもスペーサが移動するのを防
止できる。またシリカ微粒子とガラス基板の間に相当量
のフッ素樹脂が残るので、液晶パネルを−25℃の低温
に曝したときに、残った樹脂層が収縮して液晶とシリカ
微粒子の熱膨張率の差を吸収する緩衝層の役目を果たす
ことになり、低温発泡の防止に大きな効果をもたらす。
微粒子の径に対して1/100より小さいと、ガラス基
板に荷重をかけたときに被覆されたフッ素樹脂層がほと
んど圧縮されて、シリカ微粒子とガラス基板の間にフッ
素樹脂層が残らず、あたかも樹脂被覆されていないシリ
カ微粒子と同じ状態になり、シリカ微粒子の移動が起こ
り、また液晶パネルを−25℃の低温に保持したときに
低温発泡を生じる。またそれとは反対に、フッ素樹脂層
の被覆厚さがシリカ微粒子の径と比べて1/3より大き
くなると樹脂被覆後の粒子の粒径精度の低下が大きくな
りCV値が大きくなる。また、シリカ粒子とガラス基板
の間隙に残る樹脂層が非常に多くなり、荷重によってい
くぶん変形しやすいため、所定のギャップ間隔に調節す
ることが難しくなる。また荷重に対するフッ素樹脂層の
変形度がシリカスペーサや樹脂スペーサと比べて大きい
ので、偏荷重が生じやすく、ギャップ斑が生じやすくな
る。なおフッ素樹脂被覆層の絶対厚さは0.05μm以
上であるのが好ましい。
覆する方法としては、フッ素樹脂の微粉末をシリカ微粒
子表面に付着させ、これに衝撃力を加えて表面に付着し
たフッ素樹脂を融解させて皮膜を形成させる方法が適し
ている。衝撃力を加える方法として、密閉容器中でロー
ターを高速回転させ、高速気流に微粒子を随伴させ、微
粒子を密閉容器壁に衝突させる方法がある。
単分散シリカ微粒子25gを、融点が265℃のテトラ
フロロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体微粒
子(テフロン120−J、平均粒子径0.2μm、三井
デュポンフロロケミカル(株)製:以後FEPと略す)
の50%水懸濁液16.6ml(FEP樹脂として8.
3g含有)と混合し、超音波にて5分間処理し、シリカ
微粒子とFEP微粒子の均一懸濁液とした。次いでこの
懸濁液を凍結乾燥して、シリカ微粒子の表面にFEP微
粒子が付着した複合粒子を得た。この複合粒子33.3
gを、奈良機械製作所製表面改質装置ハイブリダイゼー
ションシステムNHS−O型により、ローター回転数を
16,200rpmとして、10分間処理し、FEP微
粒子をシリカ微粒子表面にコーティングした。この粒子
を走査電子顕微鏡にて観察したところ、シリカ微粒子の
表面にFEPが隙間なく緻密に覆われていた。このFE
P被膜の形成されたシリカ微粒子の平均粒子径、CV値
及びFEP被覆膜の平均厚みは表1に示した結果とな
り、またシリカ微粒子粒径に対するフッ素樹脂層の被覆
厚さの比は1/20であった。この粒子をアルコール系
の溶媒に分散させて液晶セルの基板ガラスの全面に湿式
散布し、液晶セルを組み立て、セルギャップの均一性を
調べて表2の結果を得た。
超音波を照射しながら洗浄する工程を経たのち点灯試験
を行い、スペーサの移動状況およびディスクリネーショ
ン線の発生の有無を観察したところ、表2に示す結果が
得られた。またこの液晶セルを−25℃までの低温下に
おき、真空気泡の発生を調べた結果を表2に示す。
イゼーションにより被覆した後のフッ素樹脂層の被覆厚
さがシリカ微粒子粒径に対して1/40及び1/7とな
るようにFEP微粒子の懸濁液の仕込量を調節した以外
は、実施例1と同様にしてFEP樹脂をコーティングし
たシリカスペーサを得た。このスペーサの平均粒子径、
CV値及びフッ素樹脂の平均被覆厚みを表1に示す。こ
のスペーサを使用して実施例1と同様の方法で液晶パネ
ルを組み立てた。超音波による液晶パネルの洗浄工程を
経た後のスペーサの移動状況、ディスクリネーション線
の発生の有無及び−25℃までの低温における真空気泡
の発生を調べた結果を表2に示す。
を被覆せずにスペーサとして用いた以外は、実施例1と
同じ条件で液晶パネルを組み立てた。超音波による液晶
パネルの洗浄後のスペーサの移動状況、ディスクリネー
ション線の発生の有無及び−25℃までの低温における
真空気泡の発生を調べた結果を表2に示す。
イゼーションにより被覆した後のフッ素樹脂層の被覆厚
さがシリカ微粒子粒径に対して本発明の限定範囲外の1
/115及び1/2となるようにFEPの懸濁液の仕込
量を調節した以外は、実施例1と同様にしてFEP樹脂
をコーティングしたシリカスペーサを得た。このスペー
サの平均粒子径、CV値及びフッ素樹脂の平均被覆厚み
を表1に示す。このスペーサを使用して実施例1と同様
の方法で液晶パネルを組み立てた。超音波による液晶パ
ネルの洗浄工程を経た後スペーサの移動状況、ディスク
リネーション線の発生の有無及び−25℃までの低温に
おける真空気泡の発生を調べた結果を表2に示す。
化ビニリデン(以下PVFと略す)微粒子(カイナー4
61:平均粒径0.2〜0.4μm、融点155−16
0℃、日本ペンウオルト(株))を使用した以外は、実
施例1と同様にシリカ微粒子の表面にフッ素樹脂をコー
ティングして液晶スペーサを作製した。このスペーサの
平均粒子径、CV値及びフッ素樹脂の平均被覆厚みを表
1に示す。このスペーサを使用して実施例1と同様の方
法で液晶パネルを組み立てた。超音波による液晶パネル
の洗浄工程を経た後のスペーサの移動状況、ディスクリ
ネーション線の発生の有無及び−25℃までの低温にお
ける真空気泡の発生を調べた結果を表2に示す。
素樹脂層の被覆厚さの比率が1/100〜1/3の範囲
内にした実施例1〜3ではスペーサの移動がなく、また
ギャップ斑もなく、さらに低温発泡も認められなかっ
た。さらにディスクリネーション線の発生も認められな
かった。
比較例1ではスペーサの移動、ギャップ斑、低温発泡、
ディスクリネーション線の発生の全てが認められた。ま
た上記比率が本発明の下限未満の1/115である比較
例2では低温発泡が、そして上記比率が本発明の上限を
超える1/2の比較例3では、ギャップ斑が認められ
た。さらにフッ素樹脂の融点が本発明の下限に満たない
155〜160℃とのフッ素樹脂を用いた比較例4では
低温発泡が認められた。
は、スペーサの移動による配向膜の損傷及びそれに起因
する配向斑の発生、液晶表示装置の低温発泡、ディスク
リネーション線の発生が抑えられるので、液晶表示装置
用スペーサとして好適に用いられる。
Claims (3)
- 【請求項1】 シリカ微粒子に融点200℃以上のフッ
素樹脂を、フッ素樹脂層被覆厚さ/シリカ微粒子粒径の
比率が1/100〜1/3となるような厚さで被覆して
なることを特徴とする樹脂被覆シリカ微粒子。 - 【請求項2】 シリカ微粒子が粒子径0.5〜15μm
の単分散球状シリカ微粒子である、請求項1に記載の樹
脂被覆シリカ微粒子。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の樹脂被覆シリ
カ微粒子からなる液晶表示装置用スペーサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18850693A JP3210783B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 樹脂被覆シリカ微粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18850693A JP3210783B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 樹脂被覆シリカ微粒子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0743728A true JPH0743728A (ja) | 1995-02-14 |
JP3210783B2 JP3210783B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=16224920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18850693A Expired - Fee Related JP3210783B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 樹脂被覆シリカ微粒子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3210783B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002280601A (ja) * | 2000-06-08 | 2002-09-27 | Showa Denko Kk | 半導体発光素子 |
JP2009263152A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Nippon Shokubai Co Ltd | 粒子およびその製造方法 |
JP2014197503A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 住友ベークライト株式会社 | 複合粒子、半導体封止材料およびリチウムイオン二次電池用電極材料 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18850693A patent/JP3210783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002280601A (ja) * | 2000-06-08 | 2002-09-27 | Showa Denko Kk | 半導体発光素子 |
JP2009263152A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Nippon Shokubai Co Ltd | 粒子およびその製造方法 |
JP2014197503A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 住友ベークライト株式会社 | 複合粒子、半導体封止材料およびリチウムイオン二次電池用電極材料 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3210783B2 (ja) | 2001-09-17 |
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