(57)【要約】  被着体の傷付きを抑制し、ギャップを高精度に制御でき、かつ、応力を効果的に緩和することができるスペーサ粒子を提供する。  本発明に係るスペーサ粒子は、２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率の、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が、０．５以上０．９以下である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率の、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が、０．５以上０．９以下である、スペーサ粒子。
【請求項２】
２００℃における圧縮回復率の、２５℃における圧縮回復率に対する比が、０．４以上０．８以下である、請求項１に記載のスペーサ粒子。
【請求項３】
２００℃における圧縮回復率が、２０％以上である、請求項１又は２に記載のスペーサ粒子。
【請求項４】
接着剤を得るために用いられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスペーサ粒子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスペーサ粒子と、
接着性成分とを含む、接着剤。
【請求項６】
前記接着性成分が、熱硬化性成分を含み、
接着剤は、熱硬化性接着剤である、請求項５に記載の接着剤。
【請求項７】
前記接着性成分が、加熱により焼結可能な金属原子含有粒子を含む、請求項５又は６に記載の接着剤。
【請求項８】
第１の被着体と、
第２の被着体と、
前記第１の被着体及び前記第２の被着体を接着している接着層とを備え、
前記接着層の材料が、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスペーサ粒子を含む、接着構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好な圧縮特性を有するスペーサ粒子に関する。また、本発明は、上記スペーサ粒子を用いた接着剤及び接着構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの被着体を接着するために、様々な接着剤が用いられている。また、該接着剤により形成される接着層の厚みを均一にし、２つの被着体の間隔を制御するために、接着剤にスペーサが配合されることがある。【０００３】
また、電極間を電気的に接続する材料として、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、バインダー中に導電性粒子が分散されている。【０００４】
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、ガラスエポキシ基板及び半導体チップ等の様々な被着体の電極間を電気的に接続し、異方性導電接着構造体を得るために用いられている。得られる異方性導電接着構造体においては、上記異方性導電材料により形成される層は、接着層として機能する。このような用途に用いられる異方性導電材料においても、ギャップ制御材として、スペーサが用いられることがある。【０００５】
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枚のガラス基板を貼り合せるために、接着剤が用いられている。また、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ることがある。【０００６】
下記の特許文献１には、片面又は両面に接着層を有し、該接着層中に接着層厚みを調整するためのスペーサビーズを含有する有機被覆金属板が開示されている。上記接着層は、接着温度に加熱することにより接着力を発現する樹脂から構成される。上記接着層の厚みは、０．５μｍ〜１００μｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１２２７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
２つの被着体が接着された接着構造体を得るために、従来のスペーサを接着構造体に用いると、接着時の衝撃等により被着体が傷付くことがある。従来のスペーサでは、スペーサが被着体に十分に接触せず、十分なギャップ制御効果が得られないことがある。【０００９】
また、２つの被着体を接着する際には、熱硬化性成分を硬化させたり、金属原子含有粒子を焼結させたりするために加熱が行われることがある。加熱が行われると、熱硬化性成分等の収縮により内部応力が発生することがある。発生した内部応力は、接着層におけるクラック等の要因となるため、内部応力を緩和する必要がある。従来のスペーサでは、発生した応力を十分に緩和することは困難である。【００１０】
本発明の目的は、被着体の傷付きを抑制し、ギャップを高精度に制御でき、かつ、応力を効果的に緩和することができるスペーサ粒子を提供することである。また、本発明の目的は、上記スペーサ粒子を用いた接着剤及び接着構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の広い局面によれば、２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率の、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比が、０．５以上０．９以下である、スペーサ粒子が提供される。【００１２】
本発明に係るスペーサ粒子のある特定の局面では、２００℃における圧縮回復率の、２５℃における圧縮回復率に対する比が、０．４以上０．８以下である。【００１３】
本発明に係るスペーサ粒子のある特定の局面では、２００℃における圧縮回復率が、２０％以上である。【００１４】
本発明に係るスペーサ粒子のある特定の局面では、前記スペーサ粒子は、接着剤を得るために用いられる。【００１５】
本発明の広い局面によれば、上述したスペーサ粒子と、接着性成分とを含む、接着剤が提供される。【００１６】
本発明に係る接着剤のある特定の局面では、前記接着性成分が、熱硬化性成分を含み、接着剤は、熱硬化性接着剤である。【００１７】
本発明に係る接着剤のある特定の局面では、前記接着性成分が、加熱により焼結可能な金属原子含有粒子を含む。【００１８】
本発明の広い局面によれば、第１の被着体と、第２の被着体と、前記第１の被着体及び前記第２の被着体を接着している接着層とを備え、前記接着層の材料が、上述したスペーサ粒子を含む、接着構造体が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るスペーサ粒子では、２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率の、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比は、０．５以上０．９以下である。本発明に係るスペーサ粒子では、上記の構成が備えられているので、被着体の傷付きを抑制し、ギャップを高精度に制御でき、かつ、応力を効果的に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係るスペーサ粒子を用いた接着構造体の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係るスペーサ粒子を用いた接着構造体の他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２２】
（スペーサ粒子）
本発明に係るスペーサ粒子では、２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率の、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率に対する比は、０．５以上０．９以下である。
【００２３】
本発明に係るスペーサ粒子では、上記の構成が備えられているので、被着体の傷付きを抑制し、ギャップを高精度に制御でき、かつ、応力を効果的に緩和することができる。
【００２４】
本発明に係るスペーサ粒子では、上記の構成が備えられているので、常温（２５℃）では圧縮弾性率が比較的高く、加熱時（２００℃）では圧縮弾性率が比較的低い。例えば、本発明に係るスペーサ粒子を接着構造体を得るために用いると、加熱及び加圧条件により被着体が接着される際には、圧縮弾性率が比較的低くなるため、接着時の衝撃等による被着体の傷付きが抑制され、スペーサ粒子が被着体に十分に接触することができる。また、接着後には、スペーサ粒子の圧縮弾性率が比較的高くなるので、十分なギャップ制御効果を得ることができる。
【００２５】
また、２つの被着体を接着する接着層を形成する際には、熱硬化性成分を硬化させたり、金属原子含有粒子を焼結させたりするために加熱が行われることがある。加熱が行われると、上記熱硬化性成分等の収縮により上記接着層に内部応力が発生することがある。発生した内部応力はクラック等の原因となるため、内部応力は除去することが好ましい。内部応力を除去する方法としては、上記接着層を加熱処理する方法等が挙げられる。しかしながら、上記接着層の材料として、熱硬化性成分や金属原子含有粒子を含む接着剤等が用いられていると、加熱処理によっても十分に内部応力を除去することは困難である。本発明に係るスペーサ粒子では、上記の構成が備えられているので、加熱時（２００℃）では圧縮弾性率が比較的低い。このため、加熱により内部応力が発生したとしても、スペーサ粒子が変形することで、接着層の内部応力を効果的に緩和することができる。結果として、接着層におけるクラック等の発生を効果的に抑制することができる。
【００２６】
上記スペーサ粒子の２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５））は、好ましくは３０００Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは４０００Ｎ／ｍｍ２以上であり、好ましくは８０００Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは７０００Ｎ／ｍｍ２以下である。上記３０％Ｋ値（２５）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、ギャップをより一層高精度に制御することができる。なお、上記圧縮弾性率は、以下の方法により制御することができる。上記スペーサ粒子の材料において、反応起点となる官能基数を変える方法。上記スペーサ粒子材料において、高弾性を示すユニットと低弾性を示すユニットとの比率を変える方法。上記スペーサ粒子の作製時に、重合温度を変える方法。上記高弾性を示すユニットとしては、フェニル基及びイソボルニル基等が挙げられる。上記低弾性を示すユニットとしては、（メタ）アクリロイル基等が挙げられる。
【００２７】
上記スペーサ粒子の２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２００））は、好ましくは１５００Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２０００Ｎ／ｍｍ２以上であり、好ましくは５０００Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは４０００Ｎ／ｍｍ２以下である。上記３０％Ｋ値（２００）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、被着体の傷付きをより一層効果的に抑制することができ、応力をより一層効果的に緩和することができる。
【００２８】
本発明に係るスペーサ粒子では、２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２００））の、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５））に対する比（３０％Ｋ値（２００）／３０％Ｋ値（２５））は、０．５以上０．９以下である。具体的には、上記比（３０％Ｋ値（２００）／３０％Ｋ値（２５））は、０．５０以上０．９０以下である。上記比（３０％Ｋ値（２００）／３０％Ｋ値（２５））は、好ましくは０．８以下、より好ましくは０．７以下であり、好ましくは０．５５以上、より好ましくは０．６以上である。また、上記比（３０％Ｋ値（２００）／３０％Ｋ値（２５））は、好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．７０以下であり、好ましくは０．５５以上、より好ましくは０．６０以上である。上記比（３０％Ｋ値（２００）／３０％Ｋ値（２５））が、上記下限以上及び上記上限以下であると、被着体の傷付きをより一層抑制することができ、ギャップをより一層高精度に制御することができ、かつ、応力をより一層効果的に緩和することができる。
【００２９】
上記スペーサ粒子における上記圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５）及び３０％Ｋ値（２００））は、以下のようにして測定できる。
【００３０】
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℃又は２００℃、圧縮速度０．３ｍＮ／秒、及び最大試験荷重２０ｍＮの条件下でスペーサ粒子１個を圧縮する。このときの荷重値（Ｎ）及び圧縮変位（ｍｍ）を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５）及び３０％Ｋ値（２００））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。上記スペーサ粒子における上記圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５）及び３０％Ｋ値（２００））は、任意に選択された５０個のスペーサ粒子の上記圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５）及び３０％Ｋ値（２００））を算術平均することにより、算出することが好ましい。
【００３１】
３０％Ｋ値（２５）及び３０％Ｋ値（２００）（Ｎ／ｍｍ２）＝（３／２１／２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２
Ｆ：スペーサ粒子が３０％圧縮変形したときの荷重値（Ｎ）
Ｓ：スペーサ粒子が３０％圧縮変形したときの圧縮変位（ｍｍ）
Ｒ：スペーサ粒子の半径（ｍｍ）
【００３２】
上記圧縮弾性率は、スペーサ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、スペーサ粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。
【００３３】
上記スペーサ粒子の２５℃における圧縮回復率（圧縮回復率（２５））は、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上であり、好ましくは９０％以下、より好ましくは８０％以下である。上記圧縮回復率（２５）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、被着体の傷付きをより一層抑制することができ、ギャップをより一層高精度に制御することができる。
【００３４】
上記スペーサ粒子の２００℃における圧縮回復率（圧縮回復率（２００））は、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上であり、好ましくは７０％以下、より好ましくは６０％以下である。上記圧縮回復率（２００）が、上記下限以上及び上記上限以下であると、応力をより一層効果的に緩和することができる。
【００３５】
上記スペーサ粒子の２００℃における圧縮回復率（圧縮回復率（２００））の、上記スペーサ粒子の２５℃における圧縮回復率（圧縮回復率（２５））に対する比を、比（圧縮回復率（２００）／圧縮回復率（２５））とする。上記比（圧縮回復率（２００）／圧縮回復率（２５））は、好ましくは０．９以下、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．７以下であり、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．４以上、さらに好ましくは０．５以上である。また、上記比（圧縮回復率（２００）／圧縮回復率（２５））は、好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．８０以下、さらに好ましくは０．７０以下であり、好ましくは０．３０以上、より好ましくは０．４０以上、さらに好ましくは０．５０以上である。上記比（圧縮回復率（２００）／圧縮回復率（２５））が、上記下限以上及び上記上限以下であると、被着体の傷付きをより一層抑制することができ、ギャップをより一層高精度に制御することができ、かつ、応力をより一層効果的に緩和することができる。
【００３６】
上記スペーサ粒子の圧縮回復率は、以下のようにして測定できる。
【００３７】
試料台上にスペーサ粒子を散布する。散布されたスペーサ粒子１個について、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℃又は２００℃で、スペーサ粒子の中心方向に、スペーサ粒子が３０％圧縮変形するまで負荷（反転荷重値）を与える。その後、原点用荷重値（０．４０ｍＮ）まで除荷を行う。この間の荷重−圧縮変位を測定し、下記式から圧縮回復率を求めることができる。なお、負荷速度は０．３３ｍＮ／秒とする。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。
【００３８】
圧縮回復率（％）＝［Ｌ２／Ｌ１］×１００
Ｌ１：負荷を与えるときの原点用荷重値から反転荷重値に至るまでの圧縮変位
Ｌ２：負荷を解放するときの反転荷重値から原点用荷重値に至るまでの除荷変位
【００３９】
上記スペーサ粒子の用途は特に限定されない。上記スペーサ粒子は、様々な用途に好適に用いられる。上記スペーサ粒子は、接着剤を得るために用いられることが好ましい。上記スペーサ粒子は、スペーサとして用いられることが好ましい。上記スペーサ粒子は、上記接着剤において、スペーサとして用いられることが好ましい。上記スペーサの使用方法としては、液晶表示素子用スペーサ、ギャップ制御用スペーサ、及び応力緩和用スペーサ等が挙げられる。上記ギャップ制御用スペーサは、スタンドオフ高さ及び平坦性を確保するための積層チップのギャップ制御、並びに、ガラス面の平滑性及び接着剤層の厚みを確保するための光学部品のギャップ制御等に用いることができる。上記応力緩和用スペーサは、センサチップ等の応力緩和、及び２つの被着体を接着している接着層の応力緩和等に用いることができる。
【００４０】
上記スペーサ粒子は、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く、液晶表示素子用周辺シール剤に用いられることが好ましい。上記液晶表示素子用周辺シール剤において、上記スペーサ粒子は、スペーサとして機能することが好ましい。上記スペーサ粒子は、良好な圧縮変形特性を有するので、上記スペーサ粒子をスペーサとして用いて基板間に配置する場合に、上記スペーサ粒子が、基板間に効率的に配置される。さらに、上記スペーサ粒子では、液晶表示素子用部材等の傷付きを抑えることができるので、上記液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子において、表示不良が生じ難くなる。
【００４１】
さらに、上記スペーサ粒子は、無機充填材、トナーの添加剤、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、上記スペーサ粒子を用いることができる。
【００４２】
以下、スペーサ粒子の他の詳細を説明する。なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」は「アクリレート」と「メタクリレート」との一方又は双方を意味し、「（メタ）アクリル」は「アクリル」と「メタクリル」との一方又は双方を意味し、「（メタ）アクリロイル」は「アクリロイル」と「メタクリロイル」との一方又は双方を意味する。
【００４３】
（スペーサ粒子の他の詳細）
上記スペーサ粒子の材料は特に限定されない。上記スペーサ粒子の材料は、有機材料であってもよく、無機材料であってもよい。
【００４４】
上記有機材料としては、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樹脂；ポリメチルメタクリレート及びポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂；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、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ジビニルベンゼン重合体、並びにジビニルベンゼン共重合体等が挙げられる。上記ジビニルベンゼン共重合体等としては、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体及びジビニルベンゼン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。上記スペーサ粒子の圧縮特性を好適な範囲に容易に制御できるので、上記スペーサ粒子の材料は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体であることが好ましい。
【００４５】
上記スペーサ粒子を、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を重合させて得る場合、上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。
【００４６】
上記非架橋性の単量体としては、ビニル化合物として、スチレン、α−メチルスチレン、クロルスチレン等のスチレン単量体；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化合物；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化合物；塩化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン含有単量体；（メタ）アクリル化合物として、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）アクリレート化合物；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）アクリレート化合物；（メタ）アクリロニトリル等のニトリル含有単量体；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）アクリレート等のハロゲン含有（メタ）アクリレート化合物；α−オレフィン化合物として、ジイソブチレン、イソブチレン、リニアレン、エチレン、プロピレン等のオレフィン化合物；共役ジエン化合物として、イソプレン、ブタジエン等が挙げられる。
【００４７】
上記架橋性の単量体としては、ビニル化合物として、ジビニルベンゼン、１，４−ジビニロキシブタン、ジビニルスルホン等のビニル単量体；（メタ）アクリル化合物として、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、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グリコールジ（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）アクリレート化合物；アリル化合物として、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；シラン化合物として、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、ジメチルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のシランアルコキシド化合物；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジメトキシメチルビニルシシラン、ジメトキシエチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジエトキシエチルビニルシラン、エチルメチルジビニルシラン、メチルビニルジメトキシシラン、エチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン、エチルビニルジエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の重合性二重結合含有シランアルコキシド；デカメチルシクロペンタシロキサン等の環状シロキサン；片末端変性シリコーンオイル、両末端シリコーンオイル、側鎖型シリコーンオイル等の変性（反応性）シリコーンオイル；（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等が挙げられる。
【００４８】
上記スペーサ粒子は、上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を重合させることによって得ることができる。上記の重合方法としては特に限定されず、ラジカル重合、イオン重合、重縮合（縮合重合、縮重合）、付加縮合、リビング重合、及びリビングラジカル重合等の公知の方法が挙げられる。また、他の重合方法としては、ラジカル重合開始剤の存在下での懸濁重合が挙げられる。
【００４９】
上記無機材料としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア、カーボンブラック、ケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、ソーダ石灰ガラス及びアルミナシリケートガラス等が挙げられる。
【００５０】
上記スペーサ粒子は、上記有機材料のみにより形成されていてもよく、上記無機材料のみにより形成されていてもよく、上記有機材料と上記無機材料との双方により形成されていてもよい。上記スペーサ粒子は、上記有機材料のみにより形成されていることが好ましい。この場合には、上記スペーサ粒子の圧縮特性を好適な範囲に容易に制御することができ、上記スペーサ粒子をスペーサの用途により一層好適に使用可能になる。
【００５１】
上記スペーサ粒子は、有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。上記スペーサ粒子は、コアシェル粒子であってもよい。上記スペーサ粒子が有機無機ハイブリッド粒子である場合に、上記スペーサ粒子の材料である無機物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア及びカーボンブラック等が挙げられる。上記無機物は金属ではないことが好ましい。上記シリカにより形成されたスペーサ粒子としては特に限定されないが、加水分解性のアルコキシシリル基を２つ以上持つケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られるスペーサ粒子等が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。
【００５２】
上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。上記スペーサ粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。
【００５３】
上記有機コアの材料としては、上述した有機材料等が挙げられる。
【００５４】
上記無機シェルの材料としては、上述したスペーサ粒子の材料である無機物等が挙げられる。上記無機シェルの材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。
【００５５】
上記スペーサ粒子の粒子径は、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは３μｍ以上であり、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。上記スペーサ粒子の粒子径が、上記下限以上及び上記上限以下であると、スペーサ粒子をスペーサの用途により一層好適に使用可能になる。上記スペーサ粒子をスペーサとして用いる観点からは、上記スペーサ粒子の粒子径は、１０μｍ以上１１０μｍ以下であることが特に好ましい。
【００５６】
上記スペーサ粒子の粒子径は、上記スペーサ粒子が真球状である場合には直径を意味し、上記スペーサ粒子が真球状以外の形状である場合には、その体積相当の真球と仮定した際の直径を意味する。スペーサ粒子の粒子径は、平均粒子径であることが好ましく、数平均粒子径であることがより好ましい。スペーサ粒子の粒子径は、任意の粒度分布測定装置により測定することができる。例えば、レーザー光散乱、電気抵抗値変化、撮像後の画像解析等の原理を用いた粒度分布測定装置等を用いて測定することができる。さらに具体的には、スペーサ粒子の粒子径の測定方法として、粒度分布測定装置（ベックマンコールター社製「Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ４」）を用いて、約１０００００個のスペーサ粒子の粒子径を測定し、平均粒子径を算出する方法等が挙げられる。
【００５７】
上記スペーサ粒子の粒子径の変動係数（ＣＶ値）は、好ましくは１０％以下、より好ましくは７％以下、さらに好ましくは５％以下である。上記ＣＶ値が、上記上限以下であると、スペーサ粒子をスペーサの用途により一層好適に使用可能になる。
【００５８】
上記ＣＶ値は、下記式で表される。
【００５９】
ＣＶ値（％）＝（ρ／Ｄｎ）×１００
ρ：スペーサ粒子の粒子径の標準偏差
Ｄｎ：スペーサ粒子の粒子径の平均値
【００６０】
上記スペーサ粒子のアスペクト比は、好ましくは２以下、より好ましくは１．５以下、さらに好ましくは１．２以下である。上記アスペクト比は、長径／短径を示す。上記アスペクト比は、任意のスペーサ粒子１０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、最大径と最小径をそれぞれ長径、短径とし、各スペーサ粒子の長径／短径の平均値を算出することにより求めることが好ましい。
【００６１】
（接着剤）
本発明に係る接着剤は、上述したスペーサ粒子と、接着性成分とを含む。上記スペーサ粒子は、接着性成分中に分散されて用いられることが好ましく、接着性成分中に分散された接着剤を得るために用いられることが好ましい。
【００６２】
上記接着剤は、例えば、２つの被着体を接着可能である。上記接着剤は、２つの被着体を接着する接着層を形成するために用いられることが好ましい。さらに、上記接着剤は、上記接着層によるギャップを高精度に制御するため、又は上記接着層の応力を緩和するために用いられることが好ましい。
【００６３】
上記接着性成分としては、光硬化性成分、熱硬化性成分、及び加熱により焼結可能な金属原子含有粒子等が挙げられる。
【００６４】
上記接着性成分は、熱硬化性成分を含むことが好ましい。この場合には、熱硬化した硬化物によって、接着を行うことができる。上記接着剤は、熱硬化性接着剤であることが好ましい。
【００６５】
上記接着剤成分は、光硬化性成分を含んでいてもよい。この場合には、光硬化した硬化物によって、接着を行うことができる。上記接着剤は、光硬化性接着剤であってもよい。
【００６６】
上記接着性成分は、加熱により焼結可能な金属原子含有粒子を含むことが好ましい。この場合には、加熱によって焼結した焼結物によって、接着を行うことができる。
【００６７】
上記接着剤は、導電性粒子を含んでいてもよく、導電性粒子を含んでいなくてもよい。上記接着剤は、導電接続に用いられてもよく、導電接続に用いられなくてもよい。上記接着剤は、異方導電接続に用いられてもよく、異方導電接続に用いられなくてもよい。上記接着剤は、導電材料でなくてもよく、異方性導電材料でなくてもよい。上記接着剤は、液晶表示素子に用いられてもよく、液晶表示素子に用いられなくてもよい。
【００６８】
上記接着剤１００重量％中、上記スペーサ粒子の含有量は、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．１重量％以上であり、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下、さらに好ましくは４０重量％以下、特に好ましくは２０重量％以下、最も好ましくは１０重量％以下である。上記スペーサ粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記スペーサ粒子がスペーサとしての機能をより一層効果的に発揮することができる。
【００６９】
（熱硬化性成分）
上記熱硬化性成分は特に限定されない。上記接着剤は、上記熱硬化性成分として、熱硬化性化合物及び熱硬化剤とを含んでいてもよい。接着剤をより一層良好に硬化させるために、上記接着剤は、熱硬化性成分として、熱硬化性化合物と熱硬化剤とを含むことが好ましい。接着剤をより一層良好に硬化させるために、上記接着剤は、熱硬化性成分として硬化促進剤を含むことが好ましい。
【００７０】
（熱硬化性成分：熱硬化性化合物）
上記熱硬化性化合物は特に限定されない。上記熱硬化性化合物としては、オキセタン化合物、エポキシ化合物、エピスルフィド化合物、（メタ）アクリル化合物、フェノール化合物、アミノ化合物、不飽和ポリエステル化合物、ポリウレタン化合物、シリコーン化合物及びポリイミド化合物等が挙げられる。熱硬化性接着剤の硬化性及び粘度をより一層良好にする観点からは、上記熱硬化性化合物としては、エポキシ化合物又はエピスルフィド化合物が好ましく、エポキシ化合物がより好ましい。上記熱硬化性化合物は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。上記熱硬化性化合物は、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。
【００７１】
上記エポキシ化合物は、少なくとも１個のエポキシ基を有する化合物である。上記エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、ビスフェノールＳ型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、ビフェノール型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、フルオレン型エポキシ化合物、フェノールアラルキル型エポキシ化合物、ナフトールアラルキル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、アントラセン型エポキシ化合物、アダマンタン骨格を有するエポキシ化合物、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ化合物、ナフチレンエーテル型エポキシ化合物、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ化合物等が挙げられる。上記エポキシ化合物は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。
【００７２】
熱硬化性接着剤の硬化性及び粘度をより一層良好にする観点からは、上記熱硬化性成分はエポキシ化合物を含むことが好ましく、上記熱硬化性化合物はエポキシ化合物を含むことが好ましい。
【００７３】
上記接着剤１００重量％中、上記熱硬化性化合物の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上、さらに好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７０重量％以上であり、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。上記熱硬化性化合物の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記接着層をより一層良好に形成することができ、上記スペーサ粒子がスペーサとしての機能をより一層効果的に発揮することができる。
【００７４】
（熱硬化性成分：熱硬化剤）
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤は、上記熱硬化性化合物を熱硬化させる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤等のチオール硬化剤、酸無水物硬化剤、熱カチオン開始剤（熱カチオン硬化剤）及び熱ラジカル発生剤等が挙げられる。上記熱硬化剤は、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。
【００７５】
上記イミダゾール硬化剤は特に限定されない。上記イミダゾール硬化剤としては、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン及び２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−パラトルイル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−メタトルイル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−メタトルイル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−パラトルイル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等における１Ｈ−イミダゾールの５位の水素をヒドロキシメチル基で、かつ、２位の水素をフェニル基またはトルイル基で置換したイミダゾール化合物等が挙げられる。
【００７６】
上記チオール硬化剤は特に限定されない。上記チオール硬化剤としては、トリメチロールプロパントリス−３−メルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス−３−メルカプトプロピオネート及びジペンタエリスリトールヘキサ−３−メルカプトプロピオネート等が挙げられる。
【００７７】
上記アミン硬化剤は特に限定されない。上記アミン硬化剤としては、ヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラスピロ［５．５］ウンデカン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、メタフェニレンジアミン及びジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。
【００７８】
上記酸無水物硬化剤は特に限定されず、エポキシ化合物等の熱硬化性化合物の硬化剤として用いられる酸無水物であれば広く用いることができる。上記酸無水物硬化剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブテニルテトラヒドロ無水フタル酸、フタル酸誘導体の無水物、無水マレイン酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸、無水グルタル酸、無水コハク酸、グリセリンビス無水トリメリット酸モノアセテート、及びエチレングリコールビス無水トリメリット酸等の２官能の酸無水物硬化剤、無水トリメリット酸等の３官能の酸無水物硬化剤、並びに、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、及びポリアゼライン酸無水物等の４官能以上の酸無水物硬化剤等が挙げられる。
【００７９】
上記熱カチオン開始剤は特に限定されない。上記熱カチオン開始剤としては、ヨードニウム系カチオン硬化剤、オキソニウム系カチオン硬化剤及びスルホニウム系カチオン硬化剤等が挙げられる。上記ヨードニウム系カチオン硬化剤としては、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。上記オキソニウム系カチオン硬化剤としては、トリメチルオキソニウムテトラフルオロボラート等が挙げられる。上記スルホニウム系カチオン硬化剤としては、トリ−ｐ−トリルスルホニウムヘキサフルオロホスファート等が挙げられる。
【００８０】
上記熱ラジカル発生剤は特に限定されない。上記熱ラジカル発生剤としては、アゾ化合物及び有機過酸化物等が挙げられる。上記アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等が挙げられる。上記有機過酸化物としては、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド及びメチルエチルケトンペルオキシド等が挙げられる。
【００８１】
上記熱硬化剤の含有量は特に限定されない。上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は、好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは１重量部以上であり、好ましくは２００重量部以下、より好ましくは１００重量部以下、さらに好ましくは７５重量部以下である。熱硬化剤の含有量が、上記下限以上であると、接着剤を十分に硬化させることが容易である。熱硬化剤の含有量が、上記上限以下であると、硬化後に硬化に関与しなかった余剰の熱硬化剤が残存し難くなり、かつ硬化物の耐熱性がより一層高くなる。
【００８２】
（熱硬化性成分：硬化促進剤）
上記接着剤は硬化促進剤を含んでいてもよい。上記硬化促進剤は特に限定されない。上記硬化促進剤は、上記熱硬化性化合物と上記熱硬化剤との反応において硬化触媒として作用することが好ましい。上記硬化促進剤は、上記熱硬化性化合物の反応において硬化触媒として作用することが好ましい。上記硬化促進剤は、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。
【００８３】
上記硬化促進剤としては、ホスホニウム塩、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン、クラウンエーテル錯体、アミン錯体化合物及びホスホニウムイリド等が挙げられる。具体的には、上記硬化促進剤としては、イミダゾール化合物、イミダゾール化合物のイソシアヌル酸塩、ジシアンジアミド、ジシアンジアミドの誘導体、メラミン化合物、メラミン化合物の誘導体、ジアミノマレオニトリル、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ビス（ヘキサメチレン）トリアミン、トリエタノールアミン、ジアミノジフェニルメタン、有機酸ジヒドラジド等のアミン化合物、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデセン−７、３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素−アミン錯体化合物、並びに、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリブチルホスフィン及びメチルジフェニルホスフィン等の有機リン化合物等が挙げられる。
【００８４】
上記ホスホニウム塩は特に限定されない。上記ホスホニウム塩としては、テトラノルマルブチルホスホニウムブロマイド、テトラノルマルブチルホスホニウムＯ，Ｏ−ジエチルジチオリン酸、メチルトリブチルホスホニウムジメチルリン酸塩、テトラノルマルブチルホスホニウムベンゾトリアゾール、テトラノルマルブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、及びテトラノルマルブチルホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。
【００８５】
上記熱硬化性化合物が良好に硬化するように、上記硬化促進剤の含有量は適宜選択される。上記熱硬化性化合物１００重量部に対する上記硬化促進剤の含有量は、好ましくは０．５重量部以上、より好ましくは０．８重量部以上であり、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは８重量部以下である。上記硬化促進剤の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、上記熱硬化性化合物を良好に硬化させることができる。
【００８６】
（金属原子含有粒子）
上記接着剤は、複数の金属原子含有粒子を含むことが好ましい。上記金属原子含有粒子としては、金属粒子及び金属化合物粒子等が挙げられる。上記金属化合物粒子は、金属原子と、該金属原子以外の原子とを含む。上記金属化合物粒子の具体例としては、金属酸化物粒子、金属の炭酸塩粒子、金属のカルボン酸塩粒子及び金属の錯体粒子等が挙げられる。上記金属化合物粒子は、金属酸化物粒子であることが好ましい。例えば、上記金属酸化物粒子は、還元剤の存在下で接着時の加熱で金属粒子となった後に焼結する。上記金属酸化物粒子は、金属粒子の前駆体である。上記金属のカルボン酸塩粒子としては、金属の酢酸塩粒子等が挙げられる。
【００８７】
上記金属粒子及び上記金属酸化物粒子を構成する金属としては、銀、銅及び金等が挙げられる。銀又は銅が好ましく、銀が特に好ましい。従って、上記金属粒子は、好ましくは銀粒子又は銅粒子であり、より好ましくは銀粒子である。上記金属酸化物粒子は、好ましくは酸化銀粒子又は酸化銅粒子であり、より好ましくは酸化銀粒子である。銀粒子及び酸化銀粒子を用いた場合には、接着後に残渣が少なく、体積減少率も非常に小さい。上記酸化銀粒子における酸化銀としては、Ａｇ２Ｏ及びＡｇＯが挙げられる。
【００８８】
上記金属原子含有粒子は、４００℃未満の加熱で焼結することが好ましい。上記金属原子含有粒子が焼結する温度（焼結温度）は、より好ましくは３５０℃以下、好ましくは３００℃以上である。上記金属原子含有粒子が焼結する温度が、上記下限以上又は上記上限未満であると、焼結を効率的に行うことができ、さらに焼結に必要なエネルギーを低減し、かつ環境負荷を小さくすることができる。
【００８９】
上記スペーサ粒子がスペーサとしての機能をより一層効果的に発揮する観点からは、上記スペーサ粒子の熱分解温度が、上記金属原子含有粒子の融点よりも高いことが好ましい。上記スペーサ粒子の熱分解温度が、上記金属原子含有粒子の融点よりも、１０℃以上高いことが好ましく、３０℃以上高いことがより好ましく、５０℃以上高いことが最も好ましい。
【００９０】
上記金属原子含有粒子が金属酸化物粒子である場合に、還元剤が用いられることが好ましい。上記還元剤としては、アルコール化合物（アルコール性水酸基を有する化合物）、カルボン酸化合物（カルボキシ基を有する化合物）及びアミン化合物（アミノ基を有する化合物）等が挙げられる。上記還元剤は、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。
【００９１】
上記アルコール化合物としては、アルキルアルコールが挙げられる。上記アルコール化合物の具体例としては、例えば、エタノール、プロパノール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール及びイコシルアルコール等が挙げられる。また、上記アルコール化合物としては、１級アルコール型化合物に限られず、２級アルコール型化合物、３級アルコール型化合物、アルカンジオール及び環状構造を有するアルコール化合物も使用可能である。さらに、上記アルコール化合物として、エチレングリコール及びトリエチレングリコール等多数のアルコール基を有する化合物を用いてもよい。また、上記アルコール化合物として、クエン酸、アスコルビン酸及びグルコース等の化合物を用いてもよい。
【００９２】
上記カルボン酸化合物としては、アルキルカルボン酸等が挙げられる。上記カルボン酸化合物の具体例としては、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸、ノナデカン酸及びイコサン酸等が挙げられる。また、上記カルボン酸化合物は、１級カルボン酸型化合物に限られず、２級カルボン酸型化合物、３級カルボン酸型化合物、ジカルボン酸及び環状構造を有するカルボキシル化合物も使用可能である。
【００９３】
上記アミン化合物としては、アルキルアミン等が挙げられる。上記アミン化合物の具体例としては、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノナデシルアミン及びイコデシルアミン等が挙げられる。また、上記アミン化合物は分岐構造を有していてもよい。分岐構造を有するアミン化合物としては、２−エチルヘキシルアミン及び１，５−ジメチルヘキシルアミン等が挙げられる。上記アミン化合物は、１級アミン型化合物に限られず、２級アミン型化合物、３級アミン型化合物及び環状構造を有するアミン化合物も使用可能である。
【００９４】
上記還元剤は、アルデヒド基、エステル基、スルホニル基又はケトン基等を有する有機物であってもよく、カルボン酸金属塩等の有機物であってもよい。カルボン酸金属塩は金属粒子の前駆体としても用いられる一方で、有機物を含有しているために、金属酸化物粒子の還元剤としても用いられる。
【００９５】
上記金属酸化物粒子１００重量部に対して、上記還元剤の含有量は、好ましくは１重量部以上、より好ましくは１０重量部以上であり、好ましくは１０００重量部以下、より好ましくは５００重量部以下、さらに好ましくは１００重量部以下である。上記還元剤の含有量が、上記下限以上であると、上記金属原子含有粒子をより一層緻密に焼結させることができる。この結果、上記金属原子含有粒子の焼結体によって形成された接着層における放熱性及び耐熱性も高くなる。
【００９６】
上記金属原子含有粒子の焼結温度（接着温度）よりも低い融点を有する還元剤を用いると、接着時に凝集し、接着層にボイドが生じやすくなる傾向がある。カルボン酸金属塩の使用により、該カルボン酸金属塩は接着時の加熱により融解しないため、ボイドの発生を抑制できる。なお、カルボン酸金属塩以外にも有機物を含有する金属化合物を還元剤として用いてもよい。
【００９７】
接着強度をより一層効果的に高める観点、及び応力負荷時のクラックの発生をより一層効果的に抑制する観点からは、金属原子含有粒子を含む接着剤は、バインダーを含むことが好ましい。上記バインダーは特に限定されない。上記バインダーとしては、上述した熱硬化性成分が挙げられ、更に溶媒等が挙げられる。
【００９８】
上記溶媒としては、水及び有機溶剤等が挙げられる。溶媒の除去性をより一層高める観点からは、上記溶媒は、有機溶剤であることが好ましい。上記有機溶剤としては、エタノール等のアルコール化合物；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素化合物；セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル化合物；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル化合物；オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素化合物；並びに石油エーテル、ナフサ等の石油系溶剤等が挙げられる。
【００９９】
接着強度をより一層効果的に高める観点、及び応力負荷時のクラックの発生をより一層効果的に抑制する観点からは、上記接着剤は、エポキシ化合物を含むことが好ましい。
【０１００】
本発明のスペーサ粒子による効果がより一層効果的に発揮されるので、金属原子含有粒子を含む接着剤において、上記金属原子含有粒子の含有量は、上記スペーサ粒子の含有量よりも多いことが好ましく、１０重量％以上多いことが好ましく、２０重量％以上多いことが好ましい。
【０１０１】
金属原子含有粒子を含む接着剤１００重量％中、上記スペーサ粒子の含有量は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは１重量％以上であり、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下である。上記スペーサ粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、接着層における応力をより一層効果的に緩和することができる。上記スペーサ粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、ギャップをより一層高精度に制御することができる。
【０１０２】
金属原子含有粒子を含む接着剤１００重量％中、上記金属原子含有粒子の含有量は、好ましくは０．３重量％以上、より好ましくは３重量％以上であり、好ましくは５０重量％以下、より好ましくは４０重量％以下である。上記金属原子含有粒子の含有量が、上記下限以上及び上記上限以下であると、接着強度が効果的に高くなり、接続抵抗がより一層低くなる。
【０１０３】
（接着構造体）
上述した接着剤を用いて、被着体を接着することにより、接着構造体を得ることができる。
【０１０４】
上記接着構造体は、第１の被着体と、第２の被着体と、上記第１の被着体及び上記第２の被着体を接着している接着層とを備える。上記接着構造体では、上記接着層の材料が、上述したスペーサ粒子を含む。上記接着層の材料が、上述した接着剤であることが好ましい。上記接着層が、上述した接着剤により形成されていることが好ましい。
【０１０５】
図１は、本発明に係るスペーサ粒子を用いた接着構造体の一例を示す断面図である。
【０１０６】
図１に示す接着構造体１１は、第１の被着体１２と、第２の被着体１３と、第１の被着体１２及び第２の被着体１３を接着している接着層１４とを備える。
【０１０７】
接着層１４は、上述したスペーサ粒子１を含む。スペーサ粒子１は、第１の被着体１２と第２の被着体１３との双方に接している。スペーサ粒子１は、接着層１４のギャップを制御している。スペーサ粒子１は、ギャップ制御用スペーサとして用いられている。接着層１４は、スペーサ粒子１と粒子径のみが異なるスペーサ粒子１Ａを含む。スペーサ粒子１Ａは、第１の被着体１２と第２の被着体１３との双方に接していない。スペーサ粒子１Ａは、応力緩和用スペーサとして用いられている。図１では、図示の便宜上、スペーサ粒子１及び１Ａは略図的に示されている。
【０１０８】
接着層１４は、上述した接着剤により形成されている。接着層１４が上記熱硬化性接着剤により形成されている場合、接着層１４は、熱硬化性成分を硬化させることにより形成されており、熱硬化性成分の硬化物により形成されている。
【０１０９】
上記第１の被着体は、第１の電極を表面に有していてもよい。上記第２の被着体は、第２の電極を表面に有していてもよい。上記第１の電極と上記第２の電極とが、上記接着層に含まれる導電性粒子等により電気的に接続されていてもよい。上記接着層は、導電性粒子を含んでいてもよい。上記接着剤は、導電性粒子を含んでいてもよい。
【０１１０】
上記接着構造体の製造方法は特に限定されない。接着構造体の製造方法の一例として、第１の被着体と第２の被着体との間に上記接着剤を配置し、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９．８×１０４Ｐａ〜４．９×１０６Ｐａ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９．８×１０４Ｐａ〜１．０×１０６Ｐａ程度である。
【０１１１】
上記被着体としては、具体的には、パワー半導体素子等の電子部品等が挙げられる。上記パワー半導体素子は、整流ダイオード、パワートランジスタ、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ及びトライアック等に用いられる。上記パワートランジスタとしては、パワーＭＯＳＦＥＴ及び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等が挙げられる。上記パワー半導体素子の材料としては、Ｓｉ、ＳｉＣ及びＧａＮ等が挙げられる。上記被着体は電子部品であることが好ましい。上記第１の被着体及び上記第２の被着体の内の少なくとも一方は、パワー半導体素子であることが好ましい。上記接着構造体は、半導体装置であることが好ましい。
【０１１２】
上記接着剤は、タッチパネルにも好適に用いられる。従って、上記被着体は、フレキシブル基板であるか、又は樹脂フィルムの表面上に電極が配置された被着体であることも好ましい。上記被着体は、フレキシブル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被着体であることが好ましい。上記フレキシブル基板がフレキシブルプリント基板等である場合に、フレキシブル基板は一般に電極を表面に有する。
【０１１３】
上記被着体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、銀電極、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。上記被着体がフレキシブル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。上記被着体は、ガラス基板であってもよい。上記被着体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。
【０１１４】
また、上記スペーサ粒子は、液晶表示素子用スペーサとして好適に用いることができる。上記第１の被着体は、第１の液晶表示素子用部材であってもよい。上記第２の被着体は、第２の液晶表示素子用部材であってもよい。上記接着層は、上記第１の液晶表示素子用部材と上記第２の液晶表示素子用部材とが対向した状態で、上記第１の液晶表示素子用部材と上記第２の液晶表示素子用部材との外周をシールしているシール部であってもよい。
【０１１５】
上記スペーサ粒子は、液晶表示素子用シール剤に用いることもできる。液晶表示素子は、第１の液晶表示素子用部材と、第２の液晶表示素子用部材と、上記第１の液晶表示素子用部材と上記第２の液晶表示素子用部材とが対向した状態で、上記第１の液晶表示素子用部材と上記第２の液晶表示素子用部材との外周をシールしているシール部とを備える。液晶表示素子は、上記シール部の内側で、上記第１の液晶表示素子用部材と上記第２の液晶表示素子用部材との間に配置されている液晶を備える。この液晶表示素子では、液晶滴下工法が適用され、かつ上記シール部が、液晶滴下工法用シール剤を熱硬化させることにより形成されている。
【０１１６】
図２は、本発明に係るスペーサ粒子を用いた接着構造体の他の例を示す断面図である。
【０１１７】
図２では、接着構造体は、液晶表示素子２１である。液晶表示素子２１は、一対の透明ガラス基板２２を有する。透明ガラス基板２２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、ＳｉＯ２等が挙げられる。透明ガラス基板２２における絶縁膜上に透明電極２３が形成されている。透明電極２３の材料としては、ＩＴＯ等が挙げられる。透明電極２３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２２の表面上の透明電極２３上に、配向膜２４が形成されている。配向膜２４の材料としては、ポリイミド等が挙げられる。
【０１１８】
一対の透明ガラス基板２２間には、液晶２５が封入されている。一対の透明ガラス基板２２間には、複数のスペーサ粒子１が配置されている。スペーサ粒子１は、液晶表示素子用スペーサとして用いられている。複数のスペーサ粒子１により、一対の透明ガラス基板２２の間隔が制御されており、一定に保たれている。一対の透明ガラス基板２２の縁部間には、シール剤２６が配置されている。シール剤２６によって、液晶２５の外部への流出が防がれている。シール剤２６には、スペーサ粒子１と粒子径のみが異なるスペーサ粒子１Ａが含まれている。図２では、図示の便宜上、スペーサ粒子１及び１Ａは略図的に示されている。
【０１１９】
上記液晶表示素子において１ｍｍ２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／ｍｍ２以上であり、好ましくは１０００個／ｍｍ２以下である。上記配置密度が１０個／ｍｍ２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／ｍｍ２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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
（実施例１）
（１）スペーサ粒子の作製
種粒子として平均粒子径０．８μｍのポリスチレン粒子を用意した。上記ポリスチレン粒子３．９重量部と、イオン交換水５００重量部と、５重量％ポリビニルアルコール水溶液１２０重量部とを混合し、混合液を調製した。上記混合液を超音波により分散させた後、セパラブルフラスコに入れて、均一に撹拌した。
【０１２２】
また、ジビニルベンゼン１５０重量部に、過酸化ベンゾイル（日油社製「ナイパーＢＷ」）４重量部を添加し、ラウリル硫酸トリエタノールアミン８重量部と、エタノール１００重量部と、イオン交換水１０００重量部とをさらに添加し、乳化液を調製した。
【０１２３】
セパラブルフラスコ中の上記混合液に、上記乳化液をさらに添加し、４時間撹拌し、種粒子にモノマーを吸収させて、モノマーが膨潤した種粒子を含む懸濁液を得た。
【０１２４】
その後、５重量％ポリビニルアルコール水溶液４９０重量部を添加し、加熱を開始して９５℃で１０時間反応させ、粒子径３．０８μｍのスペーサ粒子を得た。
【０１２５】
（２）接着剤の作製
銀粒子（平均粒子径１５ｎｍ）４０重量部と、ジビニルベンゼン樹脂粒子（平均粒子径３０μｍ、ＣＶ値５％）１重量部と、上記スペーサ粒子１０重量部と、溶媒であるトルエン４０重量部とを配合し、混合して接着剤を作製した。
【０１２６】
（３）接着構造体の作製
第１の被着体として、被着面にＮｉ／Ａｕめっきが施されたパワー半導体素子を用意した。第２の被着体として、窒化アルミニウム基板を用意した。
【０１２７】
第２の被着体上に上記接着剤を約３０μｍの厚みになるように塗布し、接着剤層を形成した。その後、接着剤層上に上記第１の被着体を積層して、積層体を得た。得られた積層体を３００℃で１０分加熱することにより、接着剤層に含まれている銀粒子を焼結させて、接着構造体（パワー半導体素子デバイス）を作製した。
【０１２８】
（実施例２）
スペーサ粒子を作製する際に、ジビニルベンゼン１５０重量部をジビニルベンゼン７５重量部及びテトラメチロールメタンテトラアクリレート７５重量部に変更したこと、及びスペーサ粒子の粒子径を３．０１μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、スペーサ粒子、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１２９】
（実施例３）
スペーサ粒子を作製する際に、スペーサ粒子の粒子径を３０．５μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、スペーサ粒子、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３０】
（比較例１）
スペーサ粒子を作製する際に、ジビニルベンゼン１５０重量部をジビニルベンゼン１００重量部及びスチレン５０重量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、スペーサ粒子、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３１】
（比較例２）
スペーサ粒子を作製せず、スペーサ粒子を用いなかったこと以外は、実施例１と同様にして、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３２】
（比較例３）
スペーサ粒子として、シリカ粒子（粒子径３．００μｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３３】
（実施例４）
スペーサ粒子を作製する際に、ジビニルベンゼン１５０重量部を、イソボルニルアクリレート９０重量部と、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート３０重量部と、テトラメチロールメタンテトラアクリレート３０重量部とに変更し、かつ、スペーサ粒子の粒子径を３．００μｍに変更した。これらの変更をしたこと以外は、実施例１と同様にして、スペーサ粒子、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３４】
（実施例５）
スペーサ粒子を作製する際に、ジビニルベンゼン１５０重量部を、ジビニルベンゼン１１２．５重量部と、ＰＥＧ２００＃ジアクリレート３７．５重量部とに変更したこと、及びスペーサ粒子の粒子径を３．０２μｍに変更をしたこと以外は、実施例１と同様にして、スペーサ粒子、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３５】
（実施例６）
スペーサ粒子を作製する際に、ジビニルベンゼン１５０重量部を、ジビニルベンゼン１０５重量部と、ＰＥＧ２００＃ジアクリレート３０重量部と、テトラメトロールメタンテトラアクリレート１５重量部とに変更し、かつ、スペーサ粒子の粒子径を２．７５μｍに変更をした。これらの変更をしたこと以外は、実施例１と同様にして、スペーサ粒子、接着剤及び接着構造体を得た。
【０１３６】
（評価）
（１）スペーサ粒子の圧縮弾性率
得られたスペーサ粒子について、２５℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２５））及び２００℃における３０％圧縮したときの圧縮弾性率（３０％Ｋ値（２００））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。測定結果から、３０％Ｋ値（２５）及び３０％Ｋ値（２００）を算出した。得られた測定結果から、３０％Ｋ値（２００）の、３０％Ｋ値（２５）に対する比（３０％Ｋ値（２００）／３０％Ｋ値（２５））を算出した。
【０１３７】
（２）スペーサ粒子の圧縮回復率
得られたスペーサ粒子について、２５℃における圧縮回復率（圧縮回復率（２５））及び２００℃における圧縮回復率（圧縮回復率（２００））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。得られた測定結果から、圧縮回復率（２００）の、圧縮回復率（２５）に対する比（圧縮回復率（２００）／圧縮回復率（２５））を算出した。
【０１３８】
（３）接着層の厚みのばらつき
得られた１０個の接着構造体について断面研磨を行い、その断面の画像から接着層の厚みを走査型電子顕微鏡を用いて測定した。接着層の厚みのばらつきを以下の基準で判定した。
【０１３９】
［接着層の厚みのばらつきの判定基準］
○○：接着層の厚みの最大値に対する接着層の厚みの最小値の比（接着層の厚みの最小値／接着層の厚みの最大値）が０．９以上
○：接着層の厚みの最大値に対する接着層の厚みの最小値の比（接着層の厚みの最小値／接着層の厚みの最大値）が０．７以上０．９未満
×：接着層の厚みの最大値に対する接着層の厚みの最小値の比（接着層の厚みの最小値／接着層の厚みの最大値）が０．７未満
【０１４０】
（４）接着強度
得られた接着構造体について、マウント強度測定装置（レスカ社製「ボンディングテスターＰＴＲ−１１００」）を用いて、２６０℃での接着強度を測定した。なお、シェアスピードは０．５ｍｍ／ｓｅｃとして、第２の被着体と接着層との接着部分に水平方向の負荷をかけて測定した。接着強度を以下の基準で判定した。
【０１４１】
［接着強度の判定基準］
○○：シェア強度が１５０Ｎ／ｃｍ２以上
○：シェア強度が１００Ｎ／ｃｍ２以上１５０Ｎ／ｃｍ２未満
×：シェア強度が１００Ｎ／ｃｍ２未満
【０１４２】
（５）応力緩和特性
得られた接着構造体について断面研磨を行い、その断面の画像から接着構造体の接着層においてクラックが発生しているか否かを、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。応力緩和特性を以下の基準で判定した。
【０１４３】
［応力緩和特性の判定基準］
○○：クラックが発生していない
○：クラックが発生している（実使用上問題なし）
×：クラックが発生している
【０１４４】
結果を表１に示す。
【０１４５】
【表１】
2019230881.tif 000003
【０１４６】
なお、パワー半導体素子デバイスを作製した具体的な実施例を示した。異方性導電接続構造体及び液晶表示素子を得るために、実施例のスペーサ粒子を用いた場合にも、本発明の効果が奏される。
【符号の説明】
【０１４７】
１…スペーサ粒子
１Ａ…スペーサ粒子
１１…接着構造体
１２…第１の被着体
１３…第２の被着体
１４…接着層
２１…液晶表示素子
２２…透明ガラス基板
２３…透明電極
２４…配向膜
２５…液晶
２６…シール剤
【図１】
2019230881.tif 000004
【図２】
2019230881.tif 000005
【国際調査報告】
2019230881.tif 000006
2019230881.tif 000007
2019230881.tif 000008
2019230881.tif 000009