JPH10219222A

JPH10219222A - 液晶表示パネル基板の接着用のマイクロカプセル型接着性粒子

Info

Publication number: JPH10219222A
Application number: JP2550397A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Takashima; 芳計高島; Yoshiyuki Mimura; 義行三村
Original assignee: NISSEI TEKUNIKA KK
Current assignee: NISSEI TEKUNIKA KK
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 1998-08-18

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネル用の基板２枚を接着するのに
有利に利用できる新しい型の接着剤を提供することを目
的とする。【解決手段】エポキシ樹脂系接着剤と、弾性強化剤
と、加熱活性化型の潜在性硬化剤との均質な混合物より
なるマイクロカプセル芯物質が60〜 120℃の範囲のガラ
ス転移温度を有する樹脂製の壁材膜で包被されてなる球
形マイクロカプセルの形で構成されてある接着性粒子で
あって、しかも前記のマイクロカプセル壁材膜の膜厚が
0.005μｍ〜１μｍの範囲内であり且つ該マイクロカプ
セルの平均粒径が 1.5μｍ〜10μｍの範囲内であること
を特徴とする、液晶表示パネル基板の接着用のマイクロ
カプセル型接着性粒子が提供された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル基
板の２枚を均一な微小間隔で接着固定するのに用いるマ
イクロカプセル型の加熱接着性粒子に関する。また、本
発明はかかる基板の接合方法にも関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは、２枚のガラス板又は
プラスチック板よりなる基板の間に形成された平らなセ
ル中に液晶が封入され、そのガラス板又はプラスチック
板よりなる基板の内面に電極膜が設置されてセル内の液
晶の配向を制御する構造を有するのが普通である。その
ような２枚の基板の間の間隔は、封入された液晶層の厚
さに相当する。パネル全面に渡って液晶層の厚さが均一
になるようにセルが形成されていない場合は、液晶の配
向不良により液晶の応答速度のバラツキと、表示画面の
不鮮明、不均一が発生して不都合を生ずる。

【０００３】特に液晶が強誘電性液晶（ＦＬＣ）の場合
には液晶層の厚さが 1.2μ程度であり、また超ネジレネ
マテック液晶（ＳＴＮ）の場合には液晶層の厚さが５μ
程度であることが必要であり、パネル基板の間隔は通
例、１〜８μｍの範囲にあるように非常に狭くする必要
がある。このため、上記のように基板間隔の均一性の確
保が液晶パネルで大きな課題となっている。更に液晶パ
ネル面が10インチ、等の大画面である場合には、基板間
隔の均一性のみでなく、前面基板と背面基板との相互の
堅固な固定性の確保も重要な課題となっている。

【０００４】このような課題を解決するために、従来い
くつかの提案がなされている。例えば、特公平４−2637
号公報には、主成分が少なくともエポキシ樹脂からなる
球状粒子状接着剤であって、該エポキシ樹脂は潜在型硬
化剤を粒子内部に含み、かつ水溶性アミン系硬化剤で部
分硬化されてなることを特徴とするエポキシ系球状粒子
状接着剤が提案されてある。この球状粒子状接着剤の平
均粒径が0.3〜500μｍであるのがよいとされる。このよ
うなマイクロスフェア状粒子形の接着剤は、液晶パネル
基板の上に、確定した粒径をもつシリカ又は他の無機質
のスペーサー粒子と共に散布され、別の基板を更に重ね
合わせた後に加圧下に加熱して両方の基板を一定の間隔
で接着及び固定するように使用できる。

【０００５】特公平４−2637号の粒子状接着剤の製造
は、エポキシ樹脂のエマルジョン形成後に、水溶性アミ
ン硬化剤でエポキシ樹脂粒子の表面及び内部の一部を部
分硬化させることを必要とするから、煩雑であり、しか
も製造に実際上は１ケ月以上を要し、大量生産には適さ
ず且つコスト高となる欠点を有している。また、特公平
４−2637号の粒子状接着剤は、その部分硬化後でも粘着
性が強いから、粒子が単分散し難い。

【０００６】従って、それら粒子は散布時には凝集し団
子状となる。そこで、更に粒子状接着剤の部分硬化を強
めると、粒子内部で硬化剤などの諸成分の偏析や分離が
発生し、良好な接着性、弾性、分散性、配向性を有した
接着剤が得られなかった。

【０００７】また、特開昭57−29031号公報には、マイ
クロカプセル化された接着剤を液晶表示パネルの前面基
板と背面基板との間にスペーサー粒子と共に散在させて
から、両方の基板の加圧及び加熱で封着した構造を有す
る液晶表示パネルが記載される。

【０００８】特開昭57−29031号公報に提案されたマイ
クロカプセル化した接着剤は、マイクロカプセルの壁膜
材としてゼラチン、ウレタン又はエポキシ樹脂を用い且
つ芯物質の接着剤としてエポキシ樹脂系接着剤を用いる
ことが提案された記載がなされているが、ここに提案さ
れたマイクロカプセル化した接着剤の具体的に製造され
た実施例は特開昭57−29031号公報には開示されてな
い。

【０００９】本発明者らが特開昭57-29031号公報に開示
されたマイクロカプセル化した接着剤を追試して検討し
たところによれば、マイクロカプセル壁膜材としてゼラ
チンを用いる場合には、ゼラチンは、一般に、相分離法
によりマイクロカプセルを作る方法を要するので、ゼラ
チン壁の膜厚がどうしても厚くなりすぎる。壁膜をゼラ
チンから作ったマイクロカプセルは、加熱、加圧しても
カプセルがつぶれず、実際上はほとんど接着力を示さな
いことが認められた。またゼラチンはコラーゲンを主体
とした物質であってイオン性が高いため、液晶、特にＦ
ＬＣ又はＳＴＮ液晶に対しても悪影響を与えて好ましく
ない。一方、マイクロカプセル壁膜材としてウレタンを
用いた場合、ウレタンはガラス転移温度が 150℃以上と
高い熱硬化性樹脂であるため、加圧、加熱しても壁材膜
が強固であって破壊せず、内部のエポキシ樹脂系接着剤
が基板との接触界面に流出することができず、全く接着
力を発揮しない欠陥があるのが実情であった。

【００１０】さらに、上記のウレタン樹脂に代えて、エ
ポキシ樹脂を壁膜材として用いた場合、エポキシ樹脂系
の接着剤である芯物質を包被する壁材膜として有効であ
る程度にエポキシ樹脂を硬化させた時には、そのエポキ
シ樹脂製の壁材膜はウレタン樹脂である場合と同様な欠
陥を示すことが認められた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で提案
された液晶パネル基板の接着に用いられる前記の公開公
報の接着剤粒子又はマイクロカプセル化した接着剤が有
する実用上の欠点を解消して、液晶表示パネル基板の接
着用に満足に利用できる新規な粒子状の接着剤又は接着
性粒子を創製するために、本発明者らは種々研究を重ね
た。その結果、マイクロカプセル化された接着剤に新ら
たな改良を加えることが良策であると認めて、マイクロ
カプセルの壁膜材と壁厚、ならびに芯物質の接着剤の組
成、およびマイクロカプセル直径等々の要因について検
討した。そして本発明者らは、下記の新規な液晶表示パ
ネル基板の接着用のマイクロカプセル型接着性粒子を考
案した。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、第１の本発明
においてはエポキシ樹脂系接着剤と、弾性強化剤と、加
熱活性化型の潜在性硬化剤との均質な混合物よりなるマ
イクロカプセル芯物質が60〜120℃の範囲のガラス転移
温度を有する樹脂製の壁材膜で包被されてなる球形マイ
クロカプセルの形で構成されてある接着性粒子であっ
て、しかも前記のマイクロカプセル壁材膜の膜厚が0.00
5μｍ〜１μｍの範囲内であり且つ該マイクロカプセル
の平均粒径が1.5μｍ〜10μｍの範囲内であることを特
徴とする、液晶表示パネル基板の接着用のマイクロカプ
セル型接着性粒子が提供される。

【００１３】第１の本発明によるマイクロカプセル型接
着性粒子は、液晶表示パネル基板の２枚の間に一定粒径
のスペーサー粒子と共に散在させられ、次いで、基板間
を加圧下に加熱して接着性粒子を融着固定することによ
り、均一な厚さの液晶層を形成するのに適した均一な微
小間隔を基板全面に渡って確保しながら前面基板と背面
基板をしっかりと固着接合するように使用できるもので
ある。

【００１４】次に、第１の本発明のマイクロカプセル型
の接着性粒子を液晶表示パネル基板の接合用に用いる場
合の具体的な使用法を説明すると共に、これと関連し
て、本発明の接着性粒子の構成ならびに作用効果も説明
する。

【００１５】すなわち、本発明のマイクロカプセル型の
接着性粒子を使用するに当っては、これをスペーサー粒
子と共に液状分散媒、例えばイソプロピルアルコールに
分散して分散液を調製する。この分散液をパネル基板の
電極面上に均一に塗布してから、分散媒を蒸散させる
と、基板上に本発明の接着性粒子とスペーサー粒子が散
在される。この場合、一般に、スペーサー粒子の粒径に
比して本発明の接着性粒子の粒径が大きくしたものを用
いる。次いで、第２の基板を重ね合わせて２枚の基板間
に圧力を加え、加熱することにより接着性粒子を両方の
基板に融着する。本発明の接着性粒子は、その中に含む
弾性強化剤に由り弾性ひずみを増すことができるため、
加圧下でも基板間でスペーサー粒子は破損されずに基板
間隔がスペーサー粒子の直径の長さに統一された状態で
基板どうしが接着固定される。基板間に散在された本発
明の接着性粒子は、基板を介しての加圧と加熱によりマ
イクロカプセル壁材膜の一部が基板との接触界面の所で
選択的に破壊し、内部のエポキシ樹脂接着剤と潜在性硬
化剤が基板接触界面に流出する必要がある。しかし一般
に、マイクロカプセルの直径が 1.5〜10μｍと非常に小
さい範囲のものである場合、マイクロカプセルの機械的
な破壊には 300〜1000kg／cm² の圧力を加えることが必
要であるが、平坦なガラス基板とそのようなマイクロカ
プセルが接触している時には、一点に圧力集中できない
ためマイクロカプセルの機械的破壊が大変難かしく、場
合によってはガラス基板自体が破壊する。

【００１６】本発明の接着性粒子では、マイクロカプセ
ル壁材膜を60〜120℃のガラス転移温度を有する樹脂製
のものと選定することにより、加圧、加熱下に溶融破壊
できるように工夫された。本発明のマイクロカプセルが
ガラス基板と接する界面領域では熱伝導により最も強く
熱エネルギーを得て軟化すると共に、伸びの圧力も集中
するから、該領域でマイクロカプセル型接着性粒子の壁
材膜が溶融および破壊される。

【００１７】更に、本発明の接着性粒子は、マイクロカ
プセルの形態であり、前記の樹脂製のマイクロカプセル
壁材膜で包被されるから、常温近辺では、固形を保ち、
そして接着性粒子どうしの凝集を防止し、イソプロピル
アルコール又はその他の液体に分散した分散液中でマイ
クロカプセルの高分散性を保ち、基板上には単一粒子と
して単分散して散布できる利点を有する。

【００１８】また、本発明の接着性粒子のマイクロカプ
セル壁材膜は、基板に散布後の基板への加圧・加熱での
処理温度120〜150℃で基板との接触界面領域の所で軟化
ないし溶融して破壊する必要があるけれども、更にマイ
クロカプセル中の潜在性硬化剤とエポキシ接着剤の接着
硬化反応後は、再び常温に冷却されるので一定の硬さを
維持するとともに、液晶とも接触するので液晶との両立
性がよく、液晶の配向性を阻害しないような樹脂から作
らねばならない。

【００１９】上記の諸条件を満たし得るマイクロカプセ
ル壁膜材として、本発明ではガラス転移温度（Ｔ_G ）が
60℃以上であって、しかも120〜150℃の上記の加圧・加
熱温度よりも低い120℃より以下である樹脂が選定され
たのである。該樹脂のＴ_G が60℃より以下のものである
と、マイクロカプセルの表面が常温近辺で軟化、粘着し
てマイクロカプセルが凝集しやすくて不適切である。

【００２０】一方、該樹脂のＴ_Gが120℃より以上であ
ると、加熱処理温度より高いためマイクロカプセル壁が
基板接着に当って十分軟化せずに破壊しないから、接着
力を発揮できなくなる。

【００２１】本発明によるマイクロカプセル型の接着性
粒子において、マイクロカプセルに芯物質として封入さ
れる接着剤としては、エポキシ樹脂を主成分とした公知
の接着剤が用いられる。このエポキシ系接着剤は、ビス
フェノールＡ型−ジグリジルエーテル系エポキシ樹脂又
は縮合ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル系エポ
キシ樹脂、あるいはフェノールノボラック型合物のポリ
グリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリ
シジルエーテル、ビスフェノールＦ系ジグリシジルエー
テル又はグリシジルアミン系の樹脂等々が適している。

【００２２】また、本発明のマイクロカプセルの芯物質
をなすエポキシ樹脂系接着剤と混和されている潜在性硬
化剤は常温では安定であって硬化作用を示さないが、加
熱されると活性化して120〜150℃で硬化反応を起こすも
のが好ましい。このような硬化剤は、具体的には、ポリ
アミン塩（例えばフェニホスホン酸とｏ−フェニレンジ
アミンとの塩、あるいはフェニルリン酸とｐ−フェニレ
ンジアミンの塩）、メラミンとその誘導体（例えばジア
リルメラミン）、ジアミノマレオニトリルとその誘導
体、ＢＦ₃−モノエチルアミン錯体、あるいはフェノー
ル系化合物（例えばフェノールノボラック類のジグリシ
ジルエーテル又はその縮合体とビスフェノール類との付
加物）及びその類似物質が適している。

【００２３】本発明のマイクロカプセル型接着性粒子に
おいては、上記のエポキシ樹脂系接着剤と硬化剤とのみ
の混合物で芯物質を構成すると、加圧・加熱時の機械的
な強度が不足し、またパネルの耐衝撃性も十分でないか
ら、芯物質には弾性強化剤が追加配合される必要があ
る。このような弾性強化剤は、低弾性率をもつエポキシ
樹脂、具体的にはダイマー酸型エポキシ樹脂（ジグリシ
ジルエステル型）、ポリプロピレングリコール型エポキ
シ樹脂、あるいはビスフェノール側鎖型エポキシ樹脂
〔ビスフェノールＡにプロピレンオキサイドを付加した
含核ポリオールをエポキシ化した樹脂〕の少くとも一つ
である。なお、前記のダイマー酸とは、油脂の加水分解
で得られた長鎖不飽和脂肪酸を加熱して２量化したもの
を指す。主成分のエポキシ樹脂接着剤について弾性強化
剤は重量で２〜30％添加するのが好ましい。これにより
本発明の接着性粒子のマイクロカプセルの弾性率が20〜
35mgf／μｍ²となり、優れた耐衝撃性を与える。

【００２４】本発明の接着性粒子のマイクロカプセル壁
材膜をなす樹脂は、前述したように種々な効果を得るた
めに60〜120℃のガラス転移温度を有するものであるこ
とを必要とするが、その壁材膜用の樹脂としては、ポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、ポ
リアミド、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニ
ルクロライド（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥＴ）及び
ポリプロピレン等が適している。この壁材膜は材質が異
なる２層又はそれ以上の多層より成る複合壁膜であるこ
とができる。

【００２５】又、熱硬化性樹脂と普通は見られているも
のでも、その合成条件を工夫することにより、三次元網
状化しないで、線状構造をとる高分子として、ガラス転
移が60〜120℃の樹脂を製造できることは公知であり、
このような樹脂を本発明ではマイクロカプセル壁膜材と
して使用できる。

【００２６】本発明の接着性粒子においては、マイクロ
カプセルの壁材膜をなす樹脂の好ましい例は、ユレア及
びメラミンの混合物とホルムアルデヒドとを、該混合物
の１部あたりにホルムアルデヒドの1.2〜1.7部である範
囲の重量比で配合してなる配合物を部分縮合して生成さ
れたプレポリマーを用い、しかも該プレポリマーをマイ
クロカプセル作成時に酸性条件下でin situ重合法で重
合させて生成されたガラス転移温度が60〜120℃である
線状ユレア−メラミン−ホルムアルデヒド樹脂である。

【００２７】本発明の接着性粒子であるマイクロカプセ
ルの壁材膜の膜厚は、0.005μｍ〜１μｍの範囲内であ
る。１μｍより厚いと直径が1.5μｍ〜10μｍのマイク
ロカプセルの場合、カプセルが破壊しにくい。また、破
壊したとしても、芯物質をなすエポキシ樹脂接着剤含有
の混合物と壁材膜との付着が弱くなり剥離して、その破
片が発生するから液晶に悪影響を与えて不都合である。

【００２８】一方、その膜厚が0.005μｍより薄いと、
マイクロカプセル内の芯物質が常温近辺で流動性を持つ
エポキシ樹脂を含む場合、造粒固体化の機能が不足し、
粒子形態を保ちにくくなり、粒子間の凝集も非常に多く
なり、粒子の分散性が悪くなり、基板間の接着が不均一
になるとともに固定性が悪く、液晶パネル画像にムラを
生ずるばかりでなく、パネル寿命も短いものになってし
まう。

【００２９】さらに、本発明の接着性粒子マイクロカプ
セルの平均直径は、1.5〜10μｍの範囲内であり、好ま
しくは２〜８μｍの範囲のものがよい。これは、液晶の
種類によって液晶の配向性を考慮した上で決まる液晶層
の厚さ、即ちスペーサー粒子の粒径よりやや大き目の値
が選択される。例えば、ＦＬＣ液晶の場合、スペーサー
粒子の粒径が1.2μｍであるので、本発明の接着性粒子
のマイクロカプセル粒径は４μｍ程度が好ましい。また
ＳＴＮ液晶の場合は、スペーサー粒子の粒径が５μｍな
ので、本発明の接着性粒子のマイクロカプセル粒径は８
μｍ程度のものが適している。

【００３０】本発明において、個々のマイクロカプセル
の直径の変動幅は平均粒径について±25％以内である
か、あるいは個々のマイクロカプセルの直径の個数基準
累積分布でみてマイクロカプセルの80％以上の個数がメ
ジアン平均粒径の±25％以内に入る直径を有するもので
あるのが好ましい。

【００３１】個々のマイクロカプセルの粒径の変動幅が
上記の値より大きくなると、例えばスペーサー粒子より
小さい径のものが多いと、基板間で粒子を圧接狭持でき
なくなり、液晶中を浮遊する接着性粒子を生ずるから好
ましくない。又、径が大きいと、肉眼でもパネル面の白
色ニゴリ、にじみ等として接着性粒子の影響が検知され
る。

【００３２】更に、本発明の接着性粒子のマイクロカプ
セル個々の直径の変動幅が大きいと、カプセルの破壊が
不均一になり、パネル位置間での接着力の大小の差が生
じ、パネル接合体としても基板間の接着力が不充分なも
のとなる。

【００３３】本発明によるマイクロカプセル型接着性粒
子は、周知のマイクロカプセル製造技術を利用して製造
できる。すなわち、前記した接着剤、硬化剤及び弾性強
化剤の均質な混合物をマイクロカプセル化されるべき芯
物質として用い、またマイクロカプセル壁材膜の生成用
に前記の種類の樹脂を用いて周知の手法で界面重合法、
界面沈殿法、in situ法、スプレイドライ法、液中、気
中硬化法、コアセルベーション又はその他の方法により
本発明のマイクロカプセル型接着性粒子は作成できる。

【００３４】界面重合法によるマイクロカプセル作成の
場合には、一般的には疎水性モノマーと親水性モノマー
が組み合わされて使用され、それら両種のモノマーを水
中で重合させる際にその界面反応により疎水性モノマー
からマイクロカプセル壁が形成される。例えば、本発明
のマイクロカプセル作成の場合、芯物質として樹脂接着
剤形成用のモノマー、硬化剤及び弾性強化剤形成用のモ
ノマーの混合物を用い、多塩基酸ハライドを油溶性モノ
マーとして用い且つ水溶性モノマーとしてポリアミンを
用いて、これらを水中で重合させながら界面反応させる
ことにより、芯物質の樹脂を包被するポリアミド壁膜を
有するマイクロカプセルが得られる。

【００３５】In situ法は、互に混り合わない２相、例
えば油性相と水性相とのどちらか一方の相に壁材膜の形
成用のモノマー又はプレポリマーと触媒を溶解してお
き、両方の相を強制攪拌してエマルジョンを作り、該モ
ノマー又はプレポリマーが界面で重合反応を起すように
させ、これで芯物質よりなる微粒子の表面に均一な壁材
膜を形成する方法である。

【００３６】例えば、芯物質を形成するエポキシ樹脂、
潜在性硬化剤、弾性強化剤の混合物を油相として用い且
つメラミン−尿素プレポリマーと酸性触媒を含む水溶液
を水相として用い、これら２つの相を混合して攪拌下に
加熱反応させる手法を用いると、芯物質微粒子の表面に
壁材膜として尿素−メラミン−ホルムアルデヒド縮合物
の膜が形成される。

【００３７】また、スチレン壁材膜を作成したい場合
は、分散剤としてアラビアゴムを含む水溶液を攪拌しな
がら、この水溶液に対して重合開始触媒(過酸化ウラロ
イル等)とスチレンモノマー、エポキシ樹脂、潜在性硬
化剤、弾性強化剤、ジビニルベンゼンを加え、窒素雰囲
気下に反応させることにより得られる。同様にして、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）よりなる壁材膜も
作成できる。

【００３８】界面沈殿法は、２次エマルジョン法とも呼
ばれる方法であり、予め重合した高分子を（Ｗ／Ｏ）Ｗ
又は（Ｏ／Ｗ）Ｏ型のエマルジョンを利用しカプセル壁
化する方法である。ポリスチレン、スチレンマレイン酸
誘導体でマイクロカプセル壁膜を形成できる。

【００３９】スプレイドライ法は、芯物質のエマルジョ
ンと、壁物質のエマルジョンとを同時に噴霧してこれを
熱風と接触させ、揮発分を蒸発させ乾燥しマイクロカプ
セルを得る方法である。予めIN SITU 法、界面重合法、
界面沈殿法、あるいはコアセルベーション法で作成され
たマイクロカプセル化を含むエマルジョンを、噴霧させ
る原液として用いてもよい。直接にマイクロカプセル化
を行う場合は、三重式ノズルを用い、中央ノズルより芯
物質のエマルジョンを、その外側ノズルより壁物質のエ
マルジョンを、更に最外部ノズルより圧縮乾燥空気を同
時に噴霧し、乾燥してマイクロカプセル化する方法であ
る。マイクロカプセルでＰＭＭＡ、ポリスチレン壁を形
成できる。

【００４０】本発明のマイクロカプセル作成に当って、
上記のマイクロカプセル化の諸方法において、マイクロ
カプセルの壁厚は、芯物質と壁材の濃度比又は配合比、
あるいは反応液に対する芯物質と壁物質の濃度、あるい
は諸種の反応条件（触媒量、ｐＨ、温度、時間等々）を
厳密に選定して制御することにより所定の壁厚が得られ
る。

【００４１】マイクロカプセルの粒径の調整のために
は、上記条件に加え、反応系の攪拌スピードの強弱、反
応槽の形状、噴霧ノズル径、圧力等々を厳密に選定して
制御することにより所定の粒径のマイクロカプセルが得
られる。

【００４２】芯物質をエマルジョンの形で用いてマイク
ロカプセル化する場合は、界面活性剤の種類、量、エマ
ルジョン化温度、反応槽の回転速度、等を制御すること
により所定の粒径を達成できる。

【００４３】このようにして作成されたマイクロカプセ
ルは、必要ならば水ヒ法、遠心分離法等による湿式分級
法を用いて、あるいはサイクロン法、ターボジェット法
等の乾式分級法を用いて粒径別に分級し、所定の粒度の
マイクロカプセル接着性粒子を得ることが出来る。

【００４４】次に、第１の本発明によるマイクロカプセ
ル型接着性粒子の使用法を添付図面の図１、図２、図３
について説明する。

【００４５】図１は、液晶表示パネルの製造に用いる電
極層２を設置された前面基板１の上に、本発明のマイク
ロカプセル型接着性粒子３、ならびにスペーサー粒子４
を散在させ、次いで、電極層２′を設置された背面基板
１′を重ね合わせた時の配置を示す。各個のマイクロカ
プセル粒子１は、芯物質５とマイクロカプセル壁材膜６
を有する。なお、先づ背面基板の上にマイクロカプセル
型接着性粒子とスペーサー粒子を散在させてから、前面
基板を重ね合わせることも可能である。

【００４６】図２は、基板１及び１′を加圧して基板間
の間隔がスペーサー粒子４の粒径と一致し、マイクロカ
プセル粒子３が多少とも偏平化されている状態である時
の配置を示す。

【００４７】図３は、基板１及び１′の間でマイクロカ
プセル粒子３の壁材膜６が基板との接触界面の領域で破
断し、芯物質５が基板内面に流出し接着している時の配
置を示す。

【００４８】本発明によるマイクロカプセル型接着性粒
子は、液晶表示パネル基板を接合するに際して、基板と
の接触界面の領域の所でのみ選択的にマイクロカプセル
壁材膜が破断して、内部の接着剤含有の芯物質を流出し
て基板内面と接触させた状態を作り、そして接着反応が
進行して完結するように独特に作動する。

【００４９】従って、第２の本発明においては、液晶表
示パネルの製造に用いられる電極層を内側面に設置され
た第１のパネル基板の電極層側の表面に対して、請求項
１に記載の前記のマイクロカプセル型接着性粒子、なら
びに粒径1.2μ〜５μの範囲の確定した粒径をもつスペ
ーサー粒子を散布して付着させ、次いで電極層及び導電
膜を内側面に設置された同様な構造の第２のパネル基板
を、これの電極層が内向きになる方向で平行な位置で第
１のパネル基板上に重ね合わせて保持し、さらに重ね合
わせた両方の基板を外方から加圧下に押し合わせながら
加熱し、該マイクロカプセル型接着性粒子がパネル基板
の間で圧縮されて偏平化した形態になるが但し両方のパ
ネル基板の間の間隔の長さがスペーサー粒子の粒径と一
致した位置にある状態を保ちながら、パネル基板内面に
接触している領域の所でのみマイクロカプセル型接着性
粒子の壁材膜の部分を加圧及び加熱の作用下に軟化及び
破断し、これにより前記の接触している領域でマイクロ
カプセルの芯物質を直接に基板内面に対して接触させ、
しかも前記の接触領域以外の場所では、マイクロカプセ
ル壁材膜を破断しない状態で残し、さらに該芯物質とこ
れに接する基板内面との間で接着剤の硬化接着反応が完
了するまで加圧下に加熱を続け、これにより前記の両方
の基板を均一な且つ微小な間隔を保って前記の接着性粒
子で点接着により接合及び固定することから成る、液晶
表示パネルの基板の接合方法が提供される。

【００５０】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例について具
体的に説明する。

【００５１】実施例１ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂（接着剤）の90重量部と、市販のダイマー酸グリシジ
ルエステル型エポキシ樹脂(弾性強化剤)の10重量部と、
フェニルホスホン酸とＯ−フェニレンジアミンの１：１
混合物（潜在性硬化剤）の20重量部との均質な混合物を
調製した。この混合物をポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル（界面活性剤）の10重量部と共に純水に
分散することによって、マイクロカプセル芯物質の形成
用のエマルジョンを調製した。

【００５２】他方、メチルメタクリレートを過酸化ベン
ゾイル重合触媒の存在下で懸濁重合させることによっ
て、約800の重合度をもつポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）の分散粒子を44％（重量）の量で含む水性
懸濁液をマイクロカプセル壁材膜の形成用のサスペンジ
ョンとして調製した。

【００５３】スプレイドライ法によるマイクロカプセル
作成用に常用される三重式ノズルを用い、この三重式ノ
ズルの中心管を通して前記の芯物質形成用のエマルジョ
ンを噴霧した。同時に、三重式ノズルの第２管を通して
上記のＰＭＭＡサスペンジョンを噴霧し且つ該ノズルの
最外側の第３管を通して加熱空気（空気のゲージ圧１kg
／cm² の加圧下）を噴出させた。前記のエマルジョンと
サスペンジョンの送液速度を20ml／分に調整し、また噴
霧された液粒の表面乾燥温度が80℃であるように調整し
た。

【００５４】このようにして、芯物質が上記の接着剤樹
脂、弾性強化剤樹脂及び硬化剤の均質な混合物であり且
つ壁材膜がＰＭＭＡであるマイクロカプセル型の接着性
粒子が作成された。

【００５５】このマイクロカプセルの物性を評価したと
ころ、マイクロカプセル壁膜のガラス転移点は105℃で
あり、壁厚が0.05μｍで、メジアン平均粒径(個数基準、
Ｄ₅₀)が８μｍ、マイクロカプセルの直径変動幅が±23
％であった。

【００５６】上記のマイクロカプセルを本発明の接着性
粒子として用いて、５％（重量／容量）の量でイソプロ
ピルアルコールに粒径５μｍのシリカ・スペーサー粒子
と共に分散して分散液を得た。10インチの大きさの液晶
表示パネル用の電極層を具えたガラス基板上に、換算25
mgの量の接着性粒子（マイクロカプセル）が均一に散布
されるように前記の分散液を散布して塗着した。加熱に
より塗膜からイソプロピルアルコールを蒸発させて乾燥
した。第２の基板を重ね合わせて、加圧下に 130℃、２
時間加熱して基板の接着法を行った。

【００５７】得られた基板接合体は、それの基板間の間
隔が均一に５μｍの長さであり、接着強度が40kgとすぐ
れており、またそれの弾性率は 25mgf／μｍ² であって
耐衝撃性にすぐれた。

【００５８】更に、上記の作成された基板接合体の基板
間のセル内部にＳＴＮ液晶を封入して液晶表示パネルを
作製した。このパネルの配向性テストを行なった所、優
れた性能を示して非常に鮮明な画像を与えることが認め
られた。

【００５９】実施例２市販の縮合ビスフェノールＡ(縮合ビスフェノール部分
の分子量が1100のもの)−ジグリシジルエーテル型エポ
キシ樹脂（接着剤）の85重量部と、ポリプロピレングリ
コール型エポキシ樹脂(弾性強化剤）の15重量部と、ジ
アリルメラミン(潜在性硬化剤）の15重量部との均質な
混合物を調製し、次にこれをポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル（界面活性剤）の５重量部と共に純
水とエタノールの混液に分散させることにより、マイク
ロカプセル芯物質の形成用の水性エマルジョンを調製し
た。

【００６０】該水性エマルジョンを、ポリスチレンを45
％（重量）の量で塩化メチンに溶解して得たポリスチレ
ンの有機溶液中に投入した。得られた混合物を、直ちに
30秒間瞬間的に 1200rpmで強制攪拌して分散した。得ら
れた分散液を、ポリビニルアルコールの３％水溶液に入
れ70℃で10時間反応させた。その反応液から塩化メチレ
ンを脱気して除去した。これによって、界面沈殿法でポ
リスチレン層とポリビニルアルコール層よりなる複合壁
膜を有した本発明のマイクロカプセル型接着性粒子を得
た。

【００６１】上記のマイクロカプセルを乾式分級した後
に物性評価したところ、マイクロカプセル壁膜のガラス
転移点が 100℃、壁厚が0.07μｍ、メジアン平均粒径
（個数基準，Ｄ₅₀）が5.0μｍ、直径変動幅が±25％で
あった。

【００６２】さらに、実施例１と同様にパネル基板の接
着テストを行い、基板接合体の接着力評価をしたとこ
ろ、35kgと優れた接着強度を示し且つ弾性率は 35mgf／
μｍ²となり、良好な耐衝撃性を示した。

【００６３】また、このように作製された基板接合体の
セルにＦＬＣ液晶を封入して作られた液晶パネルは、優
れた液晶配向性を示すと認められた。

【００６４】実施例３ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂（接着剤）の97重量部と、含核ポリオール型エポキシ
樹脂としての、ビスフェノールＡにプロピレンオキサイ
ドを付加してなる含核ポリオールをエポキシ化した樹脂
（弾性強化剤）の３重量部と、フェノール系潜在性硬化
剤としての縮合ビスフェノールＡのジグリシジルエーテ
ルとビスフェノールＡとの付加物の15重量部との均質な
混合物を調製した。この混合物をポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル（界面活性剤）の７重量部と共
に純水に分散することによって、マイクロカプセル芯物
質の形成用のエマルジョンを調製した。

【００６５】他方、ユレアとメラミンとの（１：１）混
合物の１重量部にホルムアルデヒドの1.5重量部を配合
し、得られた液状配合物をpH8.5のアルカリ条件下、600
rpm，65℃で攪拌下に反応を２時間行うことによりマイ
クロカプセル壁材膜の形成用のプレポリマーを調製し
た。このプレポリマーを、純水で10倍希釈した後にその
希釈液へ前記の芯物質形成用のエマルジョンを加え、15
00rpm，45℃，pH4.0の酸性条件下で24時間にわたり重合
反応させることにより、 in situ法によってマイクロカ
プセルを作成した。さらに洗滌及び脱水して分離するこ
とにより本発明のマイクロカプセル型接着性粒子を得
た。このマイクロカプセルの物性評価したところ、マイ
クロカプセルは壁膜のガラス転移点が110℃、壁厚が0.1
μｍ、メジアン平均粒径（個数基準，Ｄ₅₀）が4.0μ
ｍ、マイクロカプセルの直径変動幅が±20％であった。

【００６６】マイクロカプセルをイソプロピルアルコー
ルに５％（重量／容量）の量で加えて分散液とし、これ
を実施例１と同様に基板に散布し、第２の基板を重ねて
加圧・加熱(120℃，２時間)して基板を接着させた。得
られた基板接合体は、45kgである非常に高い接着強度を
示した。一方、基板接合体の弾性率は、30mgf／μｍ²と
耐衝撃性の非常に優れた値を示した。

【００６７】更に、この基板接合体を用いてＦＬＣ液晶
を封入したパネルを作製し、そして液晶の配向性を観察
した所、非常に鮮明な画像を与えるとが分かった。

【００６８】

【発明の効果】本発明の接着性粒子は、そのマイクロカ
プセル芯物質として、粘稠なエポキシ系樹脂を含むが壁
材膜により包被されているため、粒子どうしが粘着及び
凝集しないので粒子の分散性が優れて単分散し易いもの
である。

【００６９】また、マイクロカプセルの壁膜材、粒径、
変動幅ならびに芯物質組成を良く選定したものとしてい
るため、基板の接着に使用する際に加圧、加熱によりマ
イクロカプセル壁材膜の一部が溶融破壊して内部の芯物
質が基板との接触界面に流出し、硬化して接着反応をす
る。35〜50kgの非常に高い接着力を基板接合体で発揮で
きる。また、その基板接合体の耐衝撃性が非常に高いも
のが得られる。

【００７０】更に、液晶を阻害せずに液晶になじみのよ
いマイクロカプセル壁材膜用の樹脂を選定できるので、
本発明の接着性粒子で接着された基板を用いると、液晶
の配向性の優れたパネルが得られる。

【００７１】本発明のマイクロカプセル型接着性粒子
は、その製造には２〜３日程度を要するのみで短時間に
製造できて大幅なコストダウンが可能である。本発明の
マイクロカプセル内部に黒色着色剤の混入が可能であ
り、液晶パネルの表示画像のコントラスト向上がはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示パネル用の電極層付き基板上に本発明
のマイクロカプセル型接着性粒子とスペーサー粒子が散
在され且つ、第２の基板を重ねる配置を図解的に示す概
略図である。

【図２】図１に示された基板２枚の間の接着性粒子が偏
平化された状態になるまで基板２枚が加圧された時の配
置を図解的に示す概要図である。

【図３】図２に示された基板２枚の間の接着性粒子のマ
イクロカプセル壁材膜が基板との接触界面で破断して、
芯物質が流出して直接に基板との接着部を形成している
配置を図解的に示す概要図である。

【符号の説明】

１前面基板１′ 背面基板２電極層２′ 電極層３マイクロカプセル型接着性粒子４スペーサー粒子５マイクロカプセル芯物質６マイクロカプセル壁材膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシ樹脂系接着剤と、弾性強化剤
と、加熱活性化型の潜在性硬化剤との均質な混合物より
なるマイクロカプセル芯物質が60〜120℃の範囲のガラ
ス転移温度を有する樹脂製の壁材膜で包被されてなる球
形マイクロカプセルの形で構成されてある接着性粒子で
あって、しかも前記のマイクロカプセル壁材膜の膜厚が
0.005μｍ〜１μｍの範囲内であり且つ該マイクロカプ
セルの平均粒径が1.5μｍ〜10μｍの範囲内であること
を特徴とする、液晶表示パネル基板の接着用のマイクロ
カプセル型接着性粒子。
【請求項２】弾性強化剤がダイマー酸グリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エ
ポキシ樹脂及び含核ポリオール型エポキシ樹脂の少なく
とも一つからなるものである請求項１に記載の接着性粒
子。
【請求項３】マイクロカプセルの壁材膜をなす樹脂
は、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリア
ミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、
ポリエチレン及びポリプロピレンの少なくとも一つから
成る請求項１に記載の接着性粒子。
【請求項４】マイクロカプセルの壁材膜をなす樹脂
は、ユレア及びメラミンの混合物とホルムアルデヒドと
を、該混合物の１部あたりにホルムアルデヒドの1.2〜
1.7部である範囲の重量比で配合してなる配合物を部分
縮合して生成されたプレポリマーを用い、しかも該プレ
ポリマーをマイクロカプセル作成時に酸性条件下でin s
itu重合法で重合させて生成されたガラス転移温度が60
〜120℃である線状ユレア−メラミン−ホルムアルデヒ
ド樹脂である請求項１に記載の接着性粒子。
【請求項５】個々のマイクロカプセルの直径の変動幅
は平均粒径について±25％以内であるか、あるいは個々
のマイクロカプセルの直径の個数基準累積分布でみてマ
イクロカプセルの80％以上の個数が平均粒径の±25％以
内に入る直径を有するものである請求項１に記載の接着
性粒子。
【請求項６】液晶表示パネルの製造に用いられる電極
層を内側面に設置された第１のパネル基板の電極層側の
表面に対して、請求項１に記載の前記のマイクロカプセ
ル型接着性粒子、ならびに粒径 1.2μ〜５μの範囲の確
定した粒径をもつスペーサー粒子を散布して付着させ、
次いで電極層及び導電膜を内側面に設置された同様な構
造の第２のパネル基板を、これの電極層が内向きになる
方向で平行な位置で第１のパネル基板上に重ね合わせて
保持し、さらに重ね合わせた両方の基板を外方から加圧
下に押し合わせながら加熱し、該マイクロカプセル型接
着性粒子がパネル基板の間で圧縮されて偏平化した形態
になるが但し両方のパネル基板の間の間隔の長さがスペ
ーサー粒子の粒径と一致した位置にある状態を保ちなが
ら、パネル基板内面に接触している領域の所でのみマイ
クロカプセル型接着性粒子の壁材膜の部分を加圧及び加
熱の作用下に軟化及び破断し、これにより前記の接触し
ている領域でマイクロカプセルの芯物質を直接に基板内
面に対して接触させ、しかも前記の接触領域以外の場所
では、マイクロカプセル壁材膜を破断しない状態で残
し、さらに該芯物質とこれに接する基板内面との間で接
着剤の硬化接着反応が完了するまで加圧下に加熱を続
け、これにより前記の両方の基板を均一な且つ微小な間
隔を保って前記の接着性粒子で点接着により接合及び固
定することから成る、液晶表示パネルの基板の接合方
法。