CN102859428A - 液晶密封剂及使用该密封剂的液晶显示单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及紫外线固化型液晶密封剂，其特征在于，含有：（a）不含结晶性二氧化硅的滑石、（b）（甲基）丙烯酸化的环氧树脂及（c）光聚合引发剂，还含有（e）环氧树脂、（f）热固化剂、上述（a）滑石以外的其它无机填充剂（h）作为任意成份，该密封剂在间隙形成及固化时，基板上的布线断线较少、对玻璃基板胶粘性优良、液晶污染性也少，而且所形成的液晶密封也具优良的耐湿性。

Description

液晶密封剂及使用该密封剂的液晶显示单元
技术领域
本发明涉及用以胶粘TFT（Thin film Transistor：薄膜晶体管）基板与CF（Color Filter：滤光片）基板，以及将液晶封入内部所使用的液晶密封剂，以及使用该密封剂的液晶显示单元。
背景技术
近年的液晶显示单元展开了在电视等大型显示画面的应用，其为多用途且需求与日俱增。因此，关于液晶面板制造，为了提高量产性，ODF（One Drop Fill）方式（也称为液晶滴下方式等）代替液晶注入方式成为主流（参考专利文献1、2、3、4）。
ODF方式为先在两枚带有电极的透明基板的一方上以涂布器形成长方形的包含未固化密封剂的密封剂图案。接着，在密封剂未固化的状态下将液晶的微滴滴下涂布到透明基板的密封剂图案的整个框内，并立即与另一的透明基板贴合，从而制作液晶单元。对该液晶单元的密封剂图案部分照射紫外线进行光固化（暂时固化）。然后，根据需要加热进行热固化（实固化）而制作液晶显示单元。
近年来随着玻璃基板尺寸的大型化，强烈要求对玻璃基板的高胶粘性，然而，以往ODF方式的密封剂与液晶注入方式所用的包含热固化型树脂组合物的密封剂相比，与玻璃基板的胶粘力弱，存在玻璃基板剥离的问题。
为解决该问题，开发了使用滑石作为填充剂的液晶密封剂（专利文献5）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭63-179323
专利文献2：日本特许2754004
专利文献3：日本特许3162179
专利文献4：日本特许3583326
专利文献5：日本特开2008-40015
发明内容
本发明人发现在使用滑石作为无机填充剂时，发生在密封剂下方的铝布线产生断线的原因不明的问题，对其原因进行各种研究时发现，在滑石中只含有极少量（通常约0.2至约0.3%）的结晶性二氧化硅会造成影响。
即，由于一般滑石为天然存在的矿石经粉碎而得，因此含有白云石、菱镁矿、结晶性二氧化硅等各种杂质。根据本发明人的研究发现，在这些杂质中，虽然结晶性二氧化硅含量极少，但由于其硬度高且具有晶体结构，在间隙形成时及固化时与玻璃基板摩擦，因此造成密封剂下方的铝布线断线，从而完成本发明。
因此，本发明的目的在于提供一种液晶密封剂及使用该液晶密封剂的液晶显示单元，所述液晶密封剂在使用滑石作为无机填充剂的同时，不存在设置于单元基板的布线因密封剂而产生的断线，液晶污染也少，对玻璃基板的胶粘性、固化后的耐湿胶粘性也优良。
本发明人经过广泛深入的研究，发现通过使用不含结晶性二氧化硅的滑石可以达成前述课题，从而完成了本发明。
即，本发明涉及以下（1）至（11）。
（1）一种紫外线固化型液晶密封剂，其特征在于，含有：（a）不含结晶性二氧化硅的滑石、（b）（甲基）丙烯酸化的环氧树脂及（c）光聚合引发剂。
（2）上述（1）所述的液晶密封剂，其中，滑石（a）的平均粒径在1μm以下。
（3）上述（1）或（2）所述的液晶密封剂，其中，含有：滑石（a），其相对于液晶密封剂总量为1至40重量%，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），其相对于液晶密封剂总量为30至90重量%，光聚合引发剂（c），其相对于100重量份的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）为0.01至20重量份。
（4）上述（1）至（3）中任一项所述的液晶密封剂，其中，滑石（a）为经（d）硅烷偶联剂进行表面处理后的滑石。
（5）上述（4）所述的液晶密封剂，其中，硅烷偶联剂（d）为环氧硅烷偶联剂。
（6）上述（1）至（4）中任一项所述的液晶密封剂，其中，还含有（e）环氧树脂及（f）热固化剂。
（7）上述（1）至（6）中任一项所述的液晶密封剂，其中，相对于液晶密封剂的总量，含有滑石（a）1至40重量%，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）30至90重量%及（e）环氧树脂3至50重量%；相对于100重量份的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），含有光聚合引发剂（c）0.01至20重量份，以及相对于100重量份的环氧树脂（e），含有热固化剂（f）10至80重量份的比例。
（8）上述（1）至（7）中任一项所述的紫外线固化型液晶密封剂，其中，在（a）不含结晶性二氧化硅的滑石中，结晶性二氧化硅含量以X光衍射测定为0.1%以下。
（9）上述（1）至（8）中任一项所述的紫外线固化型液晶密封剂，其中，含有不含结晶性二氧化硅的滑石（a）与其它无机填充剂（h），且相对于密封剂的总量，无机填充剂的总量为10至40重量%，相对于无机填充剂的总量，不含结晶性二氧化硅的滑石（a）的含量为5至90重量%，其它无机填充剂（h）的含量为10至95重量%。
（10）上述（1）至（9）中任一项所述的紫外线固化型液晶密封剂，其中，还含有（甲基）丙烯酸酯单体（g）。
（11）一种液晶显示单元，其由上述（1）至（10）中任一项所述的液晶密封剂固化而得到的固化物进行密封。
发明效果
本发明的液晶密封剂的胶粘性优良，且可以防止基板上布线的断线。另外，该液晶密封剂的液晶污染性也低，胶粘强度及耐湿胶粘强度也优良。因此，通过使用该密封剂，可以容易地制造可靠性优良的液晶显示面板。
具体实施方式
以下详细说明本发明。本发明的液晶显示元件用密封剂组合物含有：不含结晶性二氧化硅的滑石（a）、（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）、光聚合引发剂（c）作为必要成分。
滑石包含氢氧化镁和硅酸盐，并经微粉碎而得。因此，滑石通常含有作为杂质的结晶性二氧化硅。
本发明中不含结晶性二氧化硅的滑石（a）（以下，也简称为“滑石（a）”）是指，例如通过通常的X光衍射测定，结晶性二氧化硅含量在检测限以下（具体而言为0.1重量%以下）的滑石，更优选结晶性二氧化硅含量低于0.1重量%。这样的滑石一般可以由市面上获得。
滑石中的结晶性二氧化硅含量可以由在X光衍射测定中，来源于结晶性二氧化硅的衍射角26.8°的波锋面积比而求得（容许约±0.2°的误差）。该X光衍射测定的测定条件的具体例如下。
测定设备：X'Pert-PRO-MPD（スペクトリス株式会社制）
靶：Cu
扫描角度：5°至60°
扫描速度：2°/分钟
管电压：40kV
管电流：30mA
入射侧狭缝：0.04°索勒狭缝，自动可变型发散狭缝，AS1°
受光侧狭缝：0.04°
另外，由该测定条件得到的滑石中结晶性二氧化硅含有率的检测限为0.1%。
本发明所使用的滑石（a）的平均粒径优选为1μm以下。若滑石的平均粒径过大，则在液晶单元制造时，上下基板贴合形成间隙时可能会出现问题。另外，本发明所使用的滑石（a）的平均粒径下限通常为约0.3μm。
优选的滑石（a）的平均粒径为约0.3至约1μm，更优选约0.4至约0.9μm。
另外，平均粒径是指以激光衍射粒度分布测定装置（SALD-2000J岛津制作所株式会社制）所测定的中数直径。
本发明所使用的滑石（a），也可以使用预先以硅烷偶联剂进行了表面处理的滑石。通过表面处理使得与（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）的相容性变好，耐湿可靠性也提高。因此，更优选预先以硅烷偶联剂进行了表面处理的滑石（a）。
作为本发明所使用的滑石（a）的市售品，可以列举：NANOACERTMD-600F（日本タルク株式会社制）。另外，作为预先以硅烷偶联剂进行了表面处理的滑石（a）的市售品，可以列举：NANOACERTMD-600FC3BM43、NANO ACERTMD-600FC3BM63（均为日本タルク株式会社制）等。
另外，在本说明书中上标“RTM”表示注册商标。
本发明的用以对滑石（a）进行表面处理的硅烷偶联剂（d）（以下，也简称为“硅烷偶联剂（d）”），只要为可以用于无机填充剂的表面改性的硅烷偶联剂，并且不妨碍本发明的效果则可以任意使用。
作为该硅烷偶联剂（d），可以列举例如：具有环氧基的硅烷偶联剂，如3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷等；具有氨基的硅烷偶联剂，如N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-（2-氨基乙基）3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-（2-氨基乙基）3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷等；具有巯基的硅烷偶联剂，如3-巯基丙基三甲氧基硅烷等；具有乙烯基的硅烷偶联剂，如乙烯基三甲氧基硅烷、N-（2-（乙烯基苄基氨基）乙基）3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐等；具有（甲基）丙烯酰氧基的硅烷偶联剂，如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等；具有卤素原子的硅烷偶联剂，如3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等；等。这些硅烷偶联剂（d）可以单独使用也可以两种以上混合使用。这些硅烷偶联剂中优选具有氨基的硅烷偶联剂及具有环氧基的硅烷偶联剂。其中更优选具有环氧基的硅烷偶联剂，如3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷等。通过使用经该硅烷偶联剂处理过的滑石（a），可以使本发明的密封剂获得更良好的耐湿可靠性。
以硅烷偶联剂进行的滑石（a）的表面处理，可以通过对滑石（a）的粉末喷雾硅烷偶联剂等方法将硅烷偶联剂涂布于滑石（a）表面而进行。
使用上述硅烷偶联剂（d）进行滑石（a）的表面处理时，相对于100重量份的滑石（a），硅烷偶联剂（d）的使用量通常为约0.1至约10重量份，优选1至5重量份。
本发明所使用的滑石（a）在液晶密封剂中的含量通常为1至40重量%，优选3至20重量%。滑石（a）在本发明的密封剂中作为无机填充剂使用。在本发明中，作为无机填充剂可以单独使用该滑石（a）也可以与其它无机填充剂组合使用。通常优选与其它无机填充剂组合使用。作为其它无机填充剂（h），只要是液晶密封剂中一般使用的滑石以外的无机填充剂，则可以任意使用。作为这样的无机填充剂（h），可以列举例如：二氧化硅（熔融二氧化硅等）、氮化硅、氮化硼、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、云母、氧化铝、氢氧化铝、硅酸钙及硅酸铝等。在这些无机填充剂中优选二氧化硅，更优选熔融二氧化硅（非晶二氧化硅），进一步优选球状非晶二氧化硅（熔融球状二氧化硅）。
上述其它无机填充剂（h）的平均粒径优选1μm以下，更优选0.9μm以下。下限则无特别限定，通常为0.1μm以上，优选0.2μm以上。
在本发明的密封剂中，相对于密封剂的总量，含有滑石（a）的无机填充剂的含量为约5至约40重量%，优选约10至约40重量%，更优选约15至约30重量%。
当组合使用滑石（a）与其它无机填充剂（h）时，相对于无机填充剂的总量，滑石（a）的含量通常为约5至约90重量%，优选约26至约80重量%，更优选约41至约80重量%，最优选约41至约60重量%；其它无机填充剂（h）通常为约10至约95重量%，优选约20至约74重量%，更优选约20至约59重量%，最优选约40至约59重量%。
当组合使用滑石（a）与其它无机填充剂（h）时，相对于密封剂总量，滑石（a）的含量优选约3至约35重量%，更优选约3至约20重量%，进一步优选约6至约20重量%。另外，上述其它无机填充剂（h）的含量，相对于密封剂总量，通常为2至30重量%，优选5至20重量%，更优选5至15重量%。
另外，在本发明的密封剂中，当组合使用滑石（a）与其它无机填充剂（h）时，含有滑石（a）多于其它无机填充剂（h）的方式为优选的方式之一。
当滑石（a）的含量过少时，对玻璃基板的胶粘强度下降，并且耐湿可靠性也会劣化，因此吸湿后的胶粘强度也会大幅下降。另外，包括滑石（a），当无机填充剂含量过多时，液晶密封剂变得难以分散（つぶれ），变得难以形成液晶单元的间隙，会有产生树脂的强度减弱、胶粘强度下降等缺点的疑虑。
本发明所使用的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）通过环氧树脂与（甲基）丙烯酸反应而得。即，可以在环氧树脂的环氧基上开环加成（甲基）丙烯酸。作为该（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），可以为残留有部分环氧基的部分（甲基）丙烯酸化的环氧树脂，优选使（甲基）丙烯酸与全部环氧基进行开环加成而得的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（也称为环氧（甲基）丙烯酸酯）。
另外，“（甲基）丙烯酸化”或“（甲基）丙烯酸”等中“（甲基）丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”。
本发明的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）优选对液晶的污染性及溶解性低的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）。作为该（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）的原料的环氧树脂，虽无特别的限定，但优选二官能以上的环氧树脂。该环氧树脂的环氧当量并没有特别的限定，通常为约50至约1000g/eq，优选约100至约500g/eq。
作为该环氧树脂的具体例，可以列举例如：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚F酚醛清漆型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸酯型环氧树脂、具有三苯基甲烷骨架的苯酚酚醛清漆型环氧树脂、二官能酚类的二缩水甘油醚化物及二官能醇类的二缩水甘油醚化物，以及它们的卤化物或氢化物等。
这些环氧树脂中，以液晶污染性的观点来看，优选双酚型环氧树脂及酚醛清漆型环氧树脂，更优选双酚型环氧树脂（例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂及双酚S型环氧树脂等）。最优选双酚A型环氧树脂。
作为优选的该（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），为在上述优选、更优选或最优选的环氧树脂上开环加成（甲基）丙烯酸而得的环氧（甲基）丙烯酸酯。具体来说，优选双酚型环氧（甲基）丙烯酸酯或酚醛清漆型环氧（甲基）丙烯酸酯，更优选双酚型环氧（甲基）丙烯酸酯，特别优选双酚A型环氧（甲基）丙烯酸酯。
该（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）的环氧当量通常为约50至约1000g/eq，优选约100至约500g/eq。
本发明所用的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）在液晶密封剂中的含量（相对于密封剂总量的含量）为约30至约90重量%，优选约40至约80重量%，更优选约50至约80重量%。若（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）含量过少，则在液晶密封剂的热固化时，会因固化不足而产生基板剥离。
本发明所使用的光聚合引发剂（c）为通过光照射产生自由基的光自由基聚合引发剂。作为该光聚合引发剂（c）的具体例，可以列举：苄基二甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、二乙基噻吨酮、二苯甲酮、2-乙基蒽醌、2-羟基-2-甲基苯丙酮、2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮及2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦等。作为市售的光聚合引发剂（c）的具体例，可以列举：IRGACURERTM184、IRGACURERTM369、IRGACURERTM651、IRGACURERTM2959、IRGACURERTM819（均为汽巴精化株式会社制）、LucirinRTMTPO（BASF制）、ADEKARTMOPTOMERN-1414、ADEKARTM OPTOMER N-1717（均为旭电化工业株式会社制）、Esacure KIP150、Esacure KK（均为日本シ一ベルヘグナ一株式会社制）等。
这些光聚合引发剂可以单独使用或也可以两种以上组合使用。另外，相对于100重量份的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），使用量优选0.01至20重量份。若使用量过少，则有时本发明的密封剂无法充分固化。另外，若使用量过多，则存在引发剂造成的对液晶的污染、固化后树脂特性下降的问题。
本发明的液晶密封剂中，前述滑石（a）、前述（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）及前述光聚合引发剂（c）以外的其余部分为任意的添加成分，其含有量相对于液晶密封剂总量，通常为0至60重量%、优选0至40重量%。
作为任意的添加成分，可以列举：前述其它无机填充剂（h）、下述环氧树脂（e）及热固化剂（f）、后述的（甲基）丙烯酸酯单体（g）及其它的添加剂等。
为了使热固化后的胶粘强度提高，本发明的液晶密封剂也可以含有环氧树脂（e）及热固化剂（f），含有它们的方式为优选的方式之一。
本发明的液晶密封剂所使用的环氧树脂（e）（以下，也简称为“环氧树脂（e）”）只要为通常液晶密封剂可以使用的环氧树脂，则可以任意使用，优选对液晶的污染性及溶解性低的环氧树脂。作为适合的环氧树脂（e）的例子，可以列举：（i）双酚型环氧树脂，如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等；（ii）双酚酚醛清漆型环氧树脂，如双酚A酚醛清漆型环氧树脂、或双酚F酚醛清漆型环氧树脂等；（iii）酚醛清漆型环氧树脂，如苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂或具有三苯基甲烷骨架的苯酚酚醛清漆型环氧树脂等；以及（iv）其它环氧树脂，例如脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸酯型环氧树脂、二官能酚类的二缩水甘油醚化物及二官能醇类的二缩水甘油醚化物，以及它们的卤化物或氢化物等。环氧树脂（e）并不限定于这些化合物。
该环氧树脂（e）优选上述（i）至（iii）的环氧树脂，更优选双酚型环氧树脂及酚醛清漆型环氧树脂，进一步优选双酚型环氧树脂，特别优选双酚A型环氧树脂。
于本发明的液晶密封剂中使用环氧树脂（e）时，其含量相对于液晶密封剂总量，通常为1重量%以上，优选3重量%以上，通常为50重量%以下，优选25重量%以下。更优选相对于液晶密封剂总量，为3至15重量%。
若该环氧树脂（e）使用量过少，则有时无法显现胶粘强度提高的效果。另外，若使用量过多时，则存在环氧树脂（e）造成的对液晶的污染的问题。
热固化剂（f）只要为与环氧树脂（e）反应形成固化物的热固化剂，则无特别的限定，重要的是加热时液晶密封剂不会污染液晶、均匀且迅速地开始反应、以及使用时在室温下粘度随时间变化少。在液晶滴下方式的情况下，作为热固化剂（f）的热固化条件，为了使封入的液晶的特性下降为最低限度，一般要求在约120℃、约1小时的低温固化能力。鉴于以上各点，作为本发明的液晶密封剂中的热固化剂（f），优选多官能酰肼类或多元胺类。
于本发明的密封剂中使用热固化剂（f）时，其含量相对于100重量份的环氧树脂（e），优选约10至约80重量份，更优选约15至约60重量份。另外，相对于环氧树脂（e）所具有的环氧基1当量，优选使用热固化剂（f）中与环氧基反应的反应基为0.1至1.5当量的量的热固化剂（f）。若热固化剂（f）的使用量相对于环氧树脂（e）过少时，则环氧树脂无法充分固化。另外，若该使用量过多时，则密封剂的耐湿性能存在问题。
上述的多官能酰肼类在此是指分子中具有两个以上酰肼基的化合物。作为多官能酰肼类的具体例，可以列举例如：碳酰肼、乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、己二酸二酰肼、庚二酸二酰肼、辛二酸二酰肼、壬二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼、十六烷二酸二酰肼、顺丁烯二酸二酰肼、反丁烯二酸二酰肼、二甘醇酸二酰肼、酒石酸二酰肼、苹果酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、对苯二甲酸二酰肼、2,6-萘甲酸二酰肼、4,4-双苯二酰肼、1,4-萘甲酸二酰肼、2,6-吡啶二酰肼、1,2,4-苯三酰肼、1,2,4,5-均苯四酸四酰肼、1,4,5,8-萘甲酸四酰肼及1,3-双(肼基碳乙基)-5-异丙基乙内酰脲等具有缬氨酸乙内酰脲骨架的二酰肼类，但并不限定于这些化合物。
多官能酰肼类作为热固化剂（f）使用时，为了得到潜在性固化剂，优选粒径小且均匀分散。此时的平均粒径优选为约0.3至约3μm。
优选以多官能酰肼类作为热固化剂（f），多官能酰肼类中优选二酰肼。从液晶污染性的观点来看，更优选的固化剂（f）为癸二酸二酰肼、己二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼及具有缬氨酸乙内酰脲骨架的二酰肼类，特别优选癸二酸二酰肼。
另外，为了控制反应性及粘度，也可以使用（甲基）丙烯酸酯的单体（或也可以为低聚物）（g）（以下也称为（甲基）丙烯酸酯单体（g））。这些（甲基）丙烯酸酯单体（g）只要为对液晶的污染性低的（甲基）丙烯酸酯单体则无特别限制，可以举出例如：季戊四醇、二季戊四醇或己内酯改性的二季戊四醇与（甲基）丙烯酸的反应产物等。在这些化合物中，优选季戊四醇或二季戊四醇与（甲基）丙烯酸的反应产物，更具体来说，可以举出季戊四醇单至四丙烯酸酯或二季戊四醇单至六丙烯酸酯。更优选季戊四醇二至四丙烯酸酯或二季戊四醇二至六丙烯酸酯，最优选季戊四醇二至四丙烯酸酯。
（甲基）丙烯酸酯单体（g）在本发明的液晶密封剂中可以单独使用也可以两种以上组合使用。使用（甲基）丙烯酸酯单体（g）时，其含量相对于液晶密封剂总量，优选1至30重量%，更优选5至20重量%。
本发明的液晶密封剂，还可以根据需要配合有机填充剂、颜料、偶联剂、流平剂及消泡剂等其它添加剂。该其它添加剂的使用量，相对于液晶密封剂总量，为约0至约10重量%。
本发明的液晶密封剂的粘度无特别限定，以涂布性等观点来看，优选10至500Pa·s（25℃），更优选100至300Pa·s（25℃）。
本发明的液晶密封剂的优选方式如下所例示。另外“%”表示重量%，“份”表示重量份。
（Ⅰ）液晶密封剂，含有：不含结晶性二氧化硅的滑石（a）、（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）及光聚合引发剂（c）。
（Ⅱ）上述（Ⅰ）所述的液晶密封剂，其中，滑石（a）的平均粒径为0.3至1μm。
（Ⅲ）上述（Ⅰ）或（Ⅱ）所述的液晶密封剂，其中，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）含有双酚型环氧（甲基）丙烯酸酯或酚醛清漆型环氧（甲基）丙烯酸酯。
（Ⅳ）上述（Ⅰ）至（Ⅲ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，滑石（a）为经硅烷偶联剂（d）进行表面处理后的滑石。
（Ⅴ）上述（Ⅳ）所述的液晶密封剂，其中，硅烷偶联剂（d）为含有环氧基的硅烷偶联剂。
（Ⅵ）上述（Ⅰ）至（Ⅴ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，还含有环氧树脂（e）及热固化剂（f）。
（Ⅶ）上述（Ⅵ）所述的液晶密封剂，其中，环氧树脂（e）含有双酚型环氧树脂。
（Ⅷ）上述（Ⅲ）或（Ⅶ）所述的液晶密封剂，其中，双酚型环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
（Ⅸ）上述（Ⅵ）至（Ⅷ）中任一项所述的液晶密封剂，其中含有二酰肼类作为热固化剂（f）。
（Ⅹ）上述（Ⅰ）至（Ⅸ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，还含有（甲基）丙烯酸酯单体（g）。
（ⅩⅠ）上述（Ⅹ）所述的液晶密封剂，其中，含有季戊四醇、二季戊四醇或己内酯改性的二季戊四醇与（甲基）丙烯酸的反应产物作为（甲基）丙烯酸酯单体（g）。
（ⅩⅡ）上述（Ⅰ）至（ⅩⅠ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，还含有其它无机填充剂（h）。
（ⅩⅢ）上述（ⅩⅡ）所述的液晶密封剂，其中，其它无机填充剂（h）的平均粒径为0.1至1μm。
（ⅩⅣ）上述（ⅩⅡ）或（ⅩⅢ）所述的液晶密封剂，其中，无机填充剂（h）为熔融球状二氧化硅。
（ⅩⅤ）上述（Ⅰ）至（ⅩⅣ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，不含结晶性二氧化硅的滑石（a）相对于液晶密封剂总量为1至40%，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）相对于液晶密封剂总量为30至90%，相对于100份的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），含有光聚合引发剂（c）0.01至20份，其余部分为任意的添加成分。
（ⅩⅥ）上述（ⅩⅤ）所述的液晶密封剂，其中，相对于液晶密封剂总量，滑石（a）的含量为3至20%。
（ⅩⅦ）上述（ⅩⅤ）或（ⅩⅥ）所述的液晶密封剂，其中，相对于液晶密封剂总量，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）的含量为50至80%。
（ⅩⅧ）上述（ⅩⅤ）至（ⅩⅦ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，液晶密封剂还含有环氧树脂（e）及热固化剂（f），环氧树脂（e）的含量相对于液晶密封剂总量为3至50%，热固化剂（f）的含量相对于100份环氧树脂（e）为10至80份。
（ⅩⅨ）上述（ⅩⅤ）至（ⅩⅧ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，液晶密封剂还含有（甲基）丙烯酸酯单体（g），其含量相对于液晶密封剂总量为1至30%。
（ⅩⅩ）上述（ⅩⅨ）所述的液晶密封剂，其中，相对于液晶密封剂总量，含有1至30%季戊四醇、二季戊四醇或己内酯改性的二季戊四醇与（甲基）丙烯酸的反应产物作为（甲基）丙烯酸酯单体（g）。
（ⅩⅩⅠ）上述（ⅩⅩ）所述的液晶密封剂，其中，季戊四醇或二季戊四醇与（甲基）丙烯酸的反应产物为季戊四醇二至四丙烯酸酯或二季戊四醇二至六丙烯酸酯。
（ⅩⅩⅡ）上述（ⅩⅤ）至（ⅩⅩⅠ）中任一项所述的液晶密封剂，其中，液晶密封剂含有其它无机填充剂（h），包括滑石（a）的无机填充剂（h）的总量，相对于液晶密封剂总量为5至40%。
（ⅩⅩⅢ）上述（ⅩⅩⅡ）所述的液晶密封剂，其中，相对于无机填充剂总量，滑石（a）含量为41至80%。
（ⅩⅩⅣ）上述（ⅩⅩⅡ）或（ⅩⅩⅢ）所述的液晶密封剂，其中，其它无机填充剂（h）为熔融球状二氧化硅。
本发明的液晶密封剂可以通过将树脂成分（（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），根据需要的环氧树脂（e）及（甲基）丙烯酸酯单体（g））及光聚合引发剂（c）熔融混合而得树脂组合物，与无机填充剂（填料成分）（滑石（a）及根据需要的无机填充剂（h））及根据需要的热固化剂（f），以周知的混合装置，例如三辊磨机（3本ロ一ル）、混砂机、球磨机或行星式混合机等均匀地混合而制造。混合后，为了将夹杂物从液晶密封剂除去，优选实施过滤处理。
本发明的液晶显示单元是将形成有预定电极的一对基板，以分开预定间隔且互相面对的方式配置，在该基板周围以本发明的密封剂密封并在其间隙将液晶封入而制作。本发明的液晶显示单元中封入的液晶种类并无特别限定。
本发明液晶显示单元所使用的基板，只要为可以作为液晶显示单元的基板使用的基板，则可以任意使用，可以举出例如通常所使用的以玻璃、石英、塑料或硅等为原料的基板。本发明液晶显示单元所使用的一对基板中至少一者为具有透光性的基板。
本发明的液晶显示单元例如可以通过下述制法而制造。在本发明的液晶密封剂中添加玻璃纤维等间隔物（间隙控制材料）后，在该一对基板的一方上，以涂布器等将该液晶密封剂涂布成围堰状。然后在包含该液晶密封剂的围堰的内侧滴下液晶，在真空中与另一玻璃基板重合而形成间隙。间隙形成后，以紫外线照射机对液晶密封部照射紫外线使液晶密封剂光固化。此时的紫外线照射量以累积光量计通常为200mJ/cm2至6000mJ/cm2，优选500mJ/cm2至4000mJ/cm2。然后，在90至140℃、1至2小时的条件下使液晶密封剂热固化，从而可以得到本发明的液晶显示单元。
制造本发明的液晶显示单元所使用的间隔物，可以举出例如玻璃纤维、二氧化硅微珠、聚合物微珠等。其直径依液晶显示单元目的而有所不同，通常为2至8μm，优选4至7μm。其使用量相对于100份本发明的液晶密封剂，通常为约0.1至约4重量份，优选约0.5至约2重量份。
（实施例）
以下通过实施例更详细地说明本发明。并且，本发明并不限定于下述实施例。
另外，实施例及比较例的液晶密封剂的粘度以R型粘度剂（东机产业株式会社制）测定。
实施例1
将作为（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）的KAYARADRTMR-93100（日本化药株式会社制、双酚A型环氧树脂与丙烯酸反应而得到的环氧丙烯酸酯）58.4重量份、作为（甲基）丙烯酸酯单体（g）的KAYARADRTMPET-30（日本化药株式会社制、季戊四醇三丙烯酸酯）10.0重量份、作为环氧树脂（e）的YD-8125（东都化成株式会社制：环氧当量175g/eq、双酚A型环氧树脂）5.5重量份、作为光聚合引发剂（c）的IRGACURERTM2959（汽巴精化株式会社制）3.7重量份于90℃加热熔融而得树脂组合物。
将得到的树脂组合物冷却至室温后，在该树脂组合物中添加作为热固化剂（f）的SDH（商品名、日本フアインケム株式会社制：将癸二酸二酰肼以喷射式粉碎机微粉碎而得到）1.8重量份、作为其它无机填充剂（h）的SO-C2（アドマテツクス株式会社制、熔融球状二氧化硅、平均粒径0.5μm）9.6重量份、作为滑石（a）的NANOACERTMD-600FC3BM43（商品名；日本タルク株式会社制）11.0重量份。将所得树脂组合物以三辊磨机混练而得本发明的液晶密封剂。所得到的液晶密封剂的粘度（25℃）为230Pa·s。
另外，本实施例所使用的NANO ACERTMD-600FC3BM43为将NANO ACERTMD-600F（不含有结晶性二氧化硅的滑石）（商品名；日本タルク株式会社制）以相对于滑石3重量%的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理而得的平均粒径为0.6μm的硅烷偶联剂处理后的滑石。
参考合成例
上述实施例所使用的双酚A型环氧树脂的环氧丙烯酸酯（KAYARADRTMR-93100）的合成
将双酚A型环氧树脂282.5g（制品名：YD-8125、新日铁化学株式会社制）溶解于甲苯266.8g中，在其中加入作为阻聚剂的二丁基羟基甲苯0.8g，升温至60℃。然后加入环氧基的100%当量的丙烯酸117.5g，再升温至80℃，在其中加入作为反应催化剂的三甲基氯化铵0.6g，在98℃搅拌约30分钟。将所得反应液水洗，将甲苯蒸馏去除使环氧基全部丙烯酸化，即得到目标双酚A型环氧丙烯酸酯395g（R-93100）。
实施例2
使用NANO ACERTMD-600FC3BM63代替实施例1中添加的滑石（a）NANO ACERTMD-600FC3BM43，其它与实施例1完全相同，得本发明的液晶密封剂。所得到的液晶密封剂的粘度（25℃）为230Pa·s。
另外，本实施例所使用的NANO ACERTMD-600FC3BM63为将NANO ACERTMD-600F（商品名；日本タルク株式会社制）（不含有结晶性二氧化硅的滑石）以相对于滑石3重量%的N-（2-氨基乙基）3-氨基丙基三甲氧基硅烷进行表面处理而得的平均粒径为0.6μm的硅烷偶联剂处理后的滑石。
实施例3
使用NANO ACERTMD-600F（商品名；日本タルク株式会社制；未以硅烷偶联剂处理，平均粒径0.6μm，不含有结晶性二氧化硅）代替实施例1所使用的滑石（a）NANO ACERTMD-600FC3BM43，其它与实施例1完全相同，得本发明的液晶密封剂。所得到的液晶密封剂的粘度（25℃）为250Pa·s。
比较例1
使用NANO ACERTMD-600（日本タルク株式会社制；平均粒径0.6μm，含有结晶性二氧化硅0.2%）代替实施例1所使用的滑石（a）NANO ACERTMD-600FC3BM43，其它与实施例1完全相同，得到液晶密封剂。所得到的液晶密封剂的粘度（25℃）为250Pa·s。
比较例2
使用P-4（日本タルク株式会社制；平均粒径4.6μm，含有结晶性二氧化硅0.2%）代替实施例1所使用的滑石（a）NANOACERTMD-600FC3BM43，其它与实施例1完全相同，得到液晶密封剂。所得到的液晶密封剂的粘度（25℃）为220Pa·s。
比较例3
使用HTP ultra 5c（巴工业株式会社制；平均粒径0.5μm，含有结晶性二氧化硅0.3%）代替实施例1所使用的滑石（a）NANOACERTMD-600FC3BM43，其它与实施例1完全相同，得到液晶密封剂。所得到的液晶密封剂的粘度（25℃）为270Pa·s。
（评价）
对所制作的实施例1至3及比较例1至3的密封剂进行以下试验，并进行各项目的评价，表1为评价结果的总结。
（1）布线断线试验
在上述实施例1至3及比较例1至3所得到的液晶密封剂1g中添加作为间隔物的平均粒径5μm的玻璃纤维0.01g并混合搅拌。准备具有铝狭缝图案（狭缝总数500条，L/S（狭缝宽（Line）/狭缝间隔（Space））=5μm/15μm、膜厚0.1μm）的玻璃基板与不具有狭缝图案的玻璃基板。使用涂布器在该基板外围将密封剂以与狭缝垂直交叉的方式涂布成直线状。此时将密封剂涂布成涂布截面积为3800至4200μm2。在真空中将不具有狭缝图案的玻璃基板与涂布有密封剂的玻璃基板重合形成间隙。形成间隙后，以紫外线照射机在密封部以累积光量为3000mJ/cm2的紫外线进行照射，使密封剂光固化。将所得到的单元以显微镜观察，确认铝狭缝被削磨的狭缝图案条数。
实施例1中断线数为0条，实施例2中断线数为1条，实施例3中断线数为0条，比较例1中断线数为7条，比较例2中断线数为12条，比较例3中断线数为13条。
以下述的基准与比较例一同判定铝布线的断线，其结果如表1所示。
○（1条以下）
△（2至4条）
╳（5条以上）
（2）比电阻测定
在样品瓶内放入前述实施例1至3及比较例1至3所得到的液晶密封剂0.1g，以累积光量为3000mJ/cm2的紫外线照射使密封剂固化。然后，于其中加入液晶（メルク公司制，MLC-6866-100）1ml，将样品瓶于120℃烘箱放置一小时。然后将样品瓶在室温放置0.5小时。上述处理结束后从样品瓶中仅取出液晶，将液晶放入液体电极LE21（安藤电器株式会社制），以株式会社アドバンテスト制エレクトロメ-タ-R-8340通以测定电压10V的电流4分钟后测定液晶的比电阻。
实施例1中的比电阻值：3.21×1012、实施例2中的比电阻值：2.12×1012、实施例3中的比电阻值：2.85×1012、比较例1中的比电阻值：2.92×1012、比较例2中的比电阻值：1.23×1012、比较例3中的比电阻值：2.05×1012。
由比电阻的测定值，以下述的基准与比较例一同判定液晶的污染程度，其结果如表1所示。
○（1.00×1012以上）
△（5.00×1011至9.99×1011）
╳（4.99×1011以下）
（3）胶粘强度
在前述实施例1至3及比较例1至3所得到的液晶密封剂1g中添加作为间隔物的平均粒径为5μm的玻璃纤维0.01g并将其混合搅拌。将该液晶密封剂涂布在50mm×50mm的玻璃基板上，在该液晶密封剂的涂布膜上粘帖1.5mm×1.5mm的玻璃片。以UV照射机，以累积光量为3000mJ/cm2的紫外线照射玻璃基板的密封部后，将玻璃基板于120℃烘箱放置一小时使液晶密封剂固化。该玻璃片的剪切胶粘强度用バンドテスタ-SS-30WD（セイシン企业株式会社）以10mm/秒测定。
实施例1中的剪切胶粘强度：75MPa、实施例2中的剪切胶粘强度：78MPa、实施例3中的剪切胶粘强度：68MPa、比较例1中的剪切胶粘强度：68MPa、比较例2中的剪切胶粘强度：43MPa、比较例3中的剪切胶粘强度：62MPa。
由测定值以下述的基准判定各液晶密封剂的胶粘强度，与比较例一同判定，其结果如表1所示。
○（60MPa以上）
△（59MPa至40MPa）
╳（39MPa以下）
（4）耐湿胶粘强度
对于与上述（3）胶粘试验相同方式制作的胶粘试验片，以121℃、2个大气压、湿度100%、24小时的条件进行压力锅试验（Pressure CookerTest），该玻璃片的剪切胶粘强度用バンドテスタ—SS-30WD（セイシン企业株式会社）以10mm/秒测定。
实施例1中的剪切胶粘强度：55MPa、实施例2中的剪切胶粘强度：41MPa、实施例3中的剪切胶粘强度：46MPa、比较例1中的剪切胶粘强度：39MPa、比较例2中的剪切胶粘强度：32MPa、比较例3中的剪切胶粘强度：40MPa。
由测定值以下述的基准判定各液晶密封剂的胶粘强度，与比较例一同判定，其结果如表1所示。
○（50MPa以上）
△（49MPa至30MPa）
╳（29MPa以下）
表1
Figure BDA00002250792100221
如以上所示，可以确认本发明的密封剂为对玻璃基板的胶粘强度优良，且可以消除基板布线的断线的密封剂。另外，液晶污染性、胶粘剂及耐湿胶粘强度也优良，作为液晶密封剂的特性优良。另外，使用经具有环氧基的硅烷偶联剂进行表面处理后的滑石作为滑石（a）的实施例1的液晶密封剂，其耐湿胶粘强度特别优良。

Claims (11)

1.一种紫外线固化型液晶密封剂，其特征在于，含有（a）不含结晶性二氧化硅的滑石、（b）（甲基）丙烯酸化的环氧树脂及（c）光聚合引发剂。
2.如权利要求1所述的液晶密封剂，其中，滑石（a）的平均粒径在1μm以下。
3.如权利要求1所述的液晶密封剂，其中，含有：滑石（a），其相对于液晶密封剂总量为1至40重量%，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），其相对于液晶密封剂总量为30至90重量%，光聚合引发剂（c），其相对于100重量份的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）为0.01至20重量份。
4.如权利要求1所述的液晶密封剂，其中，滑石（a）为经（d）硅烷偶联剂进行表面处理后的滑石。
5.如权利要求4所述的液晶密封剂，其中，硅烷偶联剂（d）为环氧硅烷偶联剂。
6.如权利要求1所述的液晶密封剂，其中，还含有（e）环氧树脂及（f）热固化剂。
7.如权利要求1所述的液晶密封剂，其中，相对于液晶密封剂总量，含有滑石（a）1至40重量%，（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b）30至90重量%及（e）环氧树脂3至50重量%；相对于100重量份的（甲基）丙烯酸化的环氧树脂（b），含有光聚合引发剂（c）0.01至20重量份，以及相对于100重量份的环氧树脂（e），含有热固化剂（f）10至80重量份。
8.如权利要求1所述的紫外线固化型液晶密封剂，其中，在（a）不含结晶性二氧化硅的滑石中，结晶性二氧化硅含量以X光衍射测定为0.1%以下。
9.如权利要求1所述的紫外线固化型液晶密封剂，其中，含有不含结晶性二氧化硅的滑石（a）与其它无机填充剂（h），且相对于密封剂的总量，无机填充剂的总量为10至40重量%，相对于无机填充剂的总量，不含结晶性二氧化硅的滑石（a）的含量为5至90重量%，其它无机填充剂（h）的含量为10至95重量%。
10.如权利要求1或6所述的紫外线固化型液晶密封剂，其中，还含有（甲基）丙烯酸酯单体（g）。
11.一种液晶显示单元，其由权利要求1至9中任一项所述的液晶密封剂固化而得到的固化物进行密封。
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