JP2005308811A - 液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子 Download PDF

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【課題】 液晶表示素子用シール剤として滴下工法による液晶表示素子の製造に用いた場合にでも、熱硬化の際にシール部が変形したり破れたりすることがない液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、該液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなる液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子を提供する。
【解決手段】 加熱することにより硬化する液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂100重量部に対して熱硬化剤0.1〜40重量部及びゲル化剤0.1〜30重量部を含有し、E型粘度計を用いて25℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(25℃)が200〜400Pa・sであり、80℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(80℃)が20〜500Pa・sであることを特徴とする液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物。
【選択図】 なし

Description

本発明は、液晶表示素子用シール剤として滴下工法による液晶表示素子の製造に用いた場合にでも、熱硬化の際にシール部が変形したり破れたりすることがない液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、該液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなる液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子に関する。
従来、液晶表示セル等の液晶表示素子は、2枚の電極付き透明基板を、所定の間隔をおいて対向させ、その周囲を熱硬化性樹脂組成物からなるシール剤で封着してセルを形成し、その一部に設けられた液晶注入口からセル内に液晶を注入し、その液晶注入口をシール剤又は封口剤を用いて封止することにより作製されていた。
この方法では、まず、2枚の電極付き透明基板のいずれか一方に、スクリーン印刷により熱硬化性シール剤を用いた液晶注入口を設けたシールパターンを形成し、60〜100℃でプリベイクを行いシール剤中の溶剤を乾燥させる。次いで、スペーサーを挟んで2枚の基板を対向させてアライメントを行い貼り合わせ、110〜220℃で10〜90分間熱プレスを行いシール近傍のギャップを調整した後、オーブン中で110〜220℃で10〜120分間加熱しシール剤を本硬化させる。次いで、液晶注入口から液晶を注入し、最後に封口剤を用いて液晶注入口を封止して、液晶表示素子を作製していた。
しかし、この作製方法によると、熱歪により位置ズレ、ギャップのバラツキ、シール剤と基板との密着性の低下等が発生する;残留溶剤が熱膨張して気泡が発生しキャップのバラツキやシールパスが発生する;シール硬化時間が長い;プリベイクプロセスが煩雑;溶剤の揮発によりシール剤の使用可能時間が短い;液晶の注入に時間がかかる等の問題があった。とりわけ、近年の大型の液晶表示装置にあっては、液晶の注入に非常に時間がかかることが大きな問題となっていた。
これに対して、光硬化熱硬化併用型シール剤を用いた滴下工法と呼ばれる液晶表示素子の製造方法が検討されている。滴下工法では、まず、2枚の電極付き透明基板の一方に、スクリーン印刷により長方形状のシールパターンを形成する。次いで、シール剤未硬化の状態で液晶の微小滴を透明基板の枠内全面に滴下塗布し、すぐに他方の透明基板を重ねあわせた後、液晶アニール時に加熱して硬化を行い、液晶表示素子を作製する。基板の貼り合わせを減圧下で行うようにすれば、極めて高い効率で液晶表示素子を製造することができる。今後はこの滴下工法が液晶表示装置の製造方法の主流となると期待されている。
このような滴下工法に用いる従来の液晶表示素子用シール剤は、紫外線硬化の後に熱硬化を行うのが一般的であるが、紫外線による液晶や配向膜等の部材劣化の問題や、ブラックマスク(遮光部)をシール上部に配置することにより液晶パネルを狭額縁化できるといった理由から、液晶表示素子用シール剤には紫外線を照射せずに硬化するもの、つまり熱のみによって硬化するものが求められている。しかしながら、滴下工法による液晶表示素子の製造方法では、熱硬化工程において熱硬化性樹脂が完全に硬化するまでの間に若干のタイムラグが生じることから、その間は加熱により液状の熱硬化性樹脂の流動性が増大し、シール部の形状が崩れてしまったり、減圧下でシール部が決壊して液晶が漏洩してしまったりすることがあるという致命的な問題点があった。
特開2001−133794号公報
本発明は、上記現状に鑑み、液晶表示素子用シール剤として滴下工法による液晶表示素子の製造に用いた場合にでも、熱硬化の際にシール部が変形したり破れたりすることがない液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、該液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなる液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子を提供することを目的とする。
本発明は加熱することにより硬化する液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂100重量部に対して熱硬化剤0.1〜40重量部及びゲル化剤0.1〜30重量部を含有し、E型粘度計を用いて25℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(25℃)が200〜400Pa・sであり、80℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(80℃)が20〜500Pa・sである液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは鋭意検討の結果、熱硬化性樹脂100重量部に対して熱硬化剤0.1〜40重量部及びゲル化剤0.1〜30重量部を含有する液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物(以下、単に熱硬化性樹脂組成物ともいう)を液晶滴下工法用シール剤として用いれば、熱硬化前の高温状態においてもゲル化剤により熱硬化性樹脂がゲル化することによって粘度が低下することがなくなるため、シール部の形状が崩れたり、決壊して液晶が漏洩してしまったりすることがないまま熱硬化させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、E型粘度計を用いて、E型粘度計を用いて25℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(25℃)の下限が200Pa・s、上限が400Pa・sであり、80℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(80℃)の下限が20Pa・s、上限が500Pa・sである。
η1.0(25℃)が200Pa・s未満であると、液晶滴下工法用シール剤として用いた場合に、塗行する際に糸引きが生じたり、シール幅が不均一になったりし、400Pa・sを超えると作業性が著しく劣ったり、ディスペンサによる塗行が困難になったりする。好ましい下限は230Pa・s、好ましい上限は320Pa・sである。
η1.0(80℃)が20Pa・s未満であると、加熱時にシール部が決壊して液晶が漏洩してしまうおそれがあり、500Pa・sを超えると、高温下における接着性が低下する恐れがある。好ましい下限は100Pa・s、好ましい上限は450Pa・sである。
なお、本明細書において粘度とは、測定物をE型粘度計のカップ中に設置し、昇温速度5℃/minで測定温度まで昇温させて5分以上定温で放置した後、コーンプレートを所定の回転数で回転させることによって測定したときの粘度を意味する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、樹脂成分として熱硬化性樹脂を含有する。
上記熱硬化性樹脂としては、熱反応性官能基を有するものであれば特に限定されないが、本発明の熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤として用いる際に、速やかに熱硬化反応が進行し、接着性が良好であることから(メタ)アクリロイル基及び/又はエポキシ基を有するものが好適に用いられる。このような熱硬化性樹脂としては、例えば、(メタ)アクリレート、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。
なお、本明細書において(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルのことをいう。
上記(メタ)アクリレートとしては特に限定されず、例えば、ウレタン結合を有するウレタン(メタ)アクリレート、グリシジル基を有する化合物と(メタ)アクリル酸とから誘導されるエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートとしては特に限定されず、例えば、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネートと、アクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート等のイソシアネートと付加反応する反応性化合物との誘導体等が挙げられる。これらの誘導体はカプロラクトンやポリオール等で鎖延長させてもよい。市販品としては、例えば、U−122P、U−340P、U−4HA、U−1084A(以上、新中村化学工業社製);KRM7595、KRM7610、KRM7619(以上、ダイセルUCB社製)等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては特に限定されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂やプロピレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ樹脂と、(メタ)アクリル酸とから誘導されたエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、市販品としては、例えば、EA−1020、EA−6320、EA−5520(以上、新中村化学工業社製);エポキシエステル70PA、エポキシエステル3002A(以上、共栄社化学社製)等が挙げられる。
その他の(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、グリセリンジメタクリレート等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂としては、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン類等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、フェニルノボラック型エポキシ樹脂としては、NC−3000S(日本化薬社製)、トリスフェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、EPPN−501H、EPPN−501H(以上、日本化薬社製)、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂としては、NC−7000L(日本化薬社製)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、エピクロン840S、エピクロン850CRP(以上、大日本インキ化学工業社製)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、エピコート807(ジャパンエポキシレジン社製)、エピクロン830(大日本インキ化学工業社製)、2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、RE310NM(日本化薬社製)、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、エピクロン7015(大日本インキ化学工業社製)、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、エポキシエステル3002A(共栄社化学社製)、ビフェニル型エポキシ樹脂としては、エピコートYX−4000H、YL−6121H(以上、ジャパンエポキシレジン社製)、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、エピクロンHP−4032(大日本インキ化学工業社製)、レゾルシノール型エポキシ樹脂としては、デナコールEX−201(ナガセケムテックス社製)、グリシジルアミン類としては、エピクロン430(大日本インキ化学工業社製)、エピコート630(ジャパンエポキシレジン社製)等が挙げられる。
また、本発明の硬化性樹脂組成物では、熱硬化性樹脂として、1分子内に(メタ)アクリル基とエポキシ基とをそれぞれ少なくとも1つ以上有するエポキシ/(メタ)アクリル樹脂も好適に用いることができる。
上記エポキシ/(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、上記エポキシ樹脂のエポキシ基の一部分を常法に従って、塩基性触媒の存在下(メタ)アクリル酸と反応させることにより得られる化合物、2官能以上のイソシアネート1モルに水酸基を有する(メタ)アクリルモノマーを1/2モル、続いてグリシドールを1/2モル反応させて得られる化合物、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレートにグリシドールを反応させて得られる化合物等が挙げられる。上記エポキシ/(メタ)アクリル樹脂の市販品としては、例えば、UVAC1561(ダイセルUCB社製)等が挙げられる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化剤を含有する。
上記熱硬化剤は、加熱により上記熱硬化性樹脂中の熱反応官能基を反応させ、架橋させるためのものであり、硬化後の熱硬化性樹脂組成物の接着性、耐湿性を向上させる役割を有する。
上記熱硬化剤としては特に限定されないが、本発明の熱硬化性樹脂組成物を滴下工法用シール剤として用いた際に、100〜120℃の硬化温度にて硬化させるため、低温反応性に優れるアミン及び/又はチオール基を含有することが好ましい。このような熱硬化剤としては特に限定されないが、例えば1,3−ビス[ヒドラジノカルボノエチル−5−イソプロピルヒダントイン]、アジピン酸ジヒドラジド等のヒドラジド化合物;ジシアンジアミド、グアニジン誘導体、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、N−[2−(2−メチル−1−イミダゾリル)エチル]尿素、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、N,N'−ビス(2−メチル−1−イミダゾリルエチル)尿素、N,N'−(2−メチル−1−イミダゾリルエチル)−アジポアミド、2−フェニルー4−メチルー5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2−イミダゾリン−2−チオール、2−2’−チオジエタンチオール、各種アミンとエポキシ樹脂との付加生成物等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種類以上が用いられていても良い。
本発明の熱硬化性樹脂組成物中における上記熱硬化剤の配合量は、上記熱硬化性樹脂100重量部に対する下限が0.1重量部、上限が40重量部である。0.1重量部未満であると、充分な熱硬化性が付与できず、40重量部を超えると、未反応熱硬化剤が液晶相に溶出したり、耐湿信頼性等の物性に影響を及ぼしたりする。好ましい下限は3重量部、好ましい上限は20重量部である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ゲル化剤を含有する。ゲル化剤を含有することにより、加熱時における熱硬化性樹脂組成物の粘度の低下を抑えることができ、シール部の変形や破れの発生を抑制することができる。
上記ゲル化剤としては、熱硬化性樹脂組成物中で加熱によるゲル化により樹脂の流動性を低下させる性質を有するものであれば特に限定されないが、液晶に対する汚染性が低いことから、アクリル系微粒子や糖化合物誘導体の微粒子等の固体状のものが好適に用いられる。
上記アクリル系微粒子としては、例えば、メタクリル酸とアルキル化合物の共重合体等が挙げられ、このうち市販されているものとしたは、例えば、ゼオンF−320、ゼオンF−301、ゼオンF−340(以上、日本ゼオン社製)等が挙げられる。
上記糖化合物誘導体の微粒子としては、例えば、単糖類とベンズアルデヒドとの縮合物又はその誘導体等が挙げられ、具体的には例えば、ジベンジリデンソルビトール、ジトリリデンソルビトール、ビス(p−メチルベンジリデン)ソルビトール、1,3−ビス(p−カルボキシベンジリデン)ソルビトール、2,4−ビス(p−カルボキシベンジリデン)ソルビトール、1,3−ビス(p−n−ブトキシカルボニルベンジリデン)ソルビトール、2,4−ビス(p−n−ブトキシカルボニルベンジリデン)ソルビトール、ジベンジリデンキシリトール、2,4−O(3,4−ジメチルベンジリデン)−D−キシリトール、ジベンジリデン−α−D−グルコピラノシッド、メチル−4,6−O−ジベンジリデン−α−D−グルコピラノシッド、ジベンジリデン−α−D−ガラクトピラノシッド、メチル−4,6−O−ジベンジリデン−α−D−ガラクトピラノシッド、ジベンジリデン−α−D−マンノピラノシッド、メチル−4,6−O−ジベンジリデン−α−D−マンノピラノシッド等が挙げられ、このうち市販されているものとしては、例えば、ゲルオールD、ゲルオールT、ゲルオールMD(以上、新日本理化社製)等が挙げられる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物中における上記ゲル化剤の配合量は、上記熱硬化性樹脂100重量部に対する下限が0.1重量部、上限が30重量部である。0.1重量部未満であると、充分なゲル化作用が発現せず、加熱時にシール部の流動性が増大してシール部の変形や破れが生じ、30重量部を超えると、常温における粘度が上昇し、ディスペンス性が著しく低下する。好ましい下限は5重量部、好ましい上限は15重量部である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、更に、JIS R 1626に規定される気体吸着BET法により測定した比表面積が10m2/g以上であるチクソ性付与剤を含有することが好ましい。上記比表面積が10m2/g以上であるチクソ性付与剤を配合することにより、本発明の熱硬化性樹脂組成物にチクソトロピー性を付与することができ、加熱時や減圧時におけるシール部の変形や破れの発生をよりいっそう抑制することができる。
即ち、チクソ性付与剤を配合することによりチクソトロピー性が発現した本発明の熱硬化性樹脂組成物では、E型粘度計を用いて25℃において5.0rpmの条件で測定したときの粘度η5.0 (25℃)と、25℃において0.5rpmの条件で測定したときの粘度η0.5 (25℃)とのη0.5 (25℃)/η5.0 (25℃)(チクソトロピー指数)が1.2〜2.0となる。チクソトロピー指数が1.2未満であると、液晶滴下工法用シール剤として用いた場合に、減圧時にシール形状が崩れてしまったりすることがあり、2.0を超えると、塗行する際の作業性が著しく劣ることがある。より高いチクソトロピー性が発現した場合には、チクソトロピー指数が1.3〜1.6となる。
比表面積が10m2/g未満であるチクソ性付与剤を用いた場合には、熱硬化性樹脂組成物に充分なチクソトロピー性を付与することができない。
なお、BET法とは、粉体粒子表面に不活性気体分子を液体窒素の温度で吸着させ,その吸着量から試料の比表面積を求める方法である。
上記チクソ性付与剤としては特に限定はされず、例えば、タルク、微粒シリカ、極微細表面処理炭酸カルシウム、微粒アルミナ、板状アルミナ;モンモリロナイト等の層状化合物;ホウ酸アルミニウムウィスカ等の針状化合物等が挙げられる。なかでも、タルク、微粒シリカ、微粒アルミナ等が好適である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物中における上記チクソ性付与剤の配合量は、上記熱硬化性樹脂100重量部に対する好ましい下限が3重量部、好ましい上限が20重量部である。この範囲外であると、得られる液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物に充分なチクソトロピー性を付与することができないことがある。より好ましい下限は8重量部、より好ましい上限は12重量部である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、シランカップリング剤を含有していてもよい。シランカップリング剤を含有することにより、本発明の熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤として用いた場合に、シール剤と基板との接着性を向上させることができる。
上記シランカップリング剤としては特に限定されないが、基板等との接着性向上効果に優れ、熱硬化性樹脂と化学結合することにより液晶材料中への流出を防止するとができることから、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等や、スペーサー基を介してイミダゾール骨格とアルコキシシリル基とが結合した構造を有するイミダゾールシラン化合物からなるもの等が好適に用いられる。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、本発明の目的に反しない範囲において、応力分散効果による接着性の改善、線膨張率の改善等の目的でフィラーを含有してもよい。上記フィラーとしては特に限定されず、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、石膏、珪酸カルシウム、タルク、ガラスビーズ、セリサイト活性白土、ベントナイト、窒化アルミニウム、窒化珪素等の無機フィラー等が挙げられる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、熱ラジカル重合開始剤を含有してもよい。熱ラジカル重合開始剤としては、熱によって重合反応可能なラジカルを生成する化合物であれば特に限定されない。上記熱によって重合可能なラジカルを生成する化合物としては、熱により硬化性化合物成分を重合させるものであれば特に限定されないが、例えば、ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシド等の過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる
また、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、必要に応じて反応性希釈剤、スペーサー、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、重合禁止剤等の従来公知の添加剤等を含有してもよい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物を製造する方法としては特に限定されず、上記熱硬化性樹脂、熱硬化剤、ゲル化剤、及び、必要に応じて添加するチクソ性付与剤等の添加剤を、従来公知の方法により混合する方法等が挙げられる。このとき、イオン性の不純物を除去するために層状珪酸塩鉱物等のイオン吸着性固体状と接触させてもよい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、上述の構成よりなることから、液晶滴下工法用シール剤として用いた場合に、極めて作業性に優れ、また、加熱時や減圧時にシール部の形状が崩れたり、決壊して液晶が漏洩してしまったりすることがない。
本発明の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなる液晶滴下工法用シール剤もまた、本発明の1つである。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、硬化後おけるガラス転移温度の好ましい下限が80℃、好ましい上限が150℃である。80℃未満であると、本発明の液晶滴下工法用シール剤を用いて液晶表示素子を製造した場合に、耐湿性(耐高温高湿性)に劣ることがあり、150℃を超えると、剛直に過ぎ基板との密着性に劣ることがある。
なお、上記ガラス転移温度は、DMA法により昇温速度5℃/分、周波数10Hzの条件で測定した値である。ただし、DMA法によるガラス転移点温度の測定には大量の試料を要することから、少量の試料しか得られない場合にはDSC法により昇温速度10℃/分の条件で測定を行うことが好ましい。一般に、DSC法によって測定したガラス転移点温度は、DMA法によって測定したガラス転移点温度よりも30℃程度低くなる。したがって、DSC法によってガラス転移点温度を測定する場合には、本発明の液晶滴下工法用シール剤は、硬化後におけるガラス転移温度の好ましい下限が50℃、好ましい上限が120℃である。
本発明の熱硬化性樹脂組成物に、導電性微粒子を配合することにより、上下導通材料を製造することができる。このような上下導通材料を用いれば、液晶を汚染することなく透明基板の電極を導電接続することができる。
本発明の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物と、導電性微粒子とを含有する上下導通材料もまた、本発明の1つである。
上記導電性微粒子としては特に限定されず、金属ボール、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したもの等を用いることができる。なかでも、樹脂微粒子の表面に導電金属層を形成したものは、樹脂微粒子の優れた弾性により、透明基板等を損傷することなく導電接続が可能であることから好適である。
本発明の液晶滴下工法用シール剤及び/又は本発明の上下導通材料を用いてなる液晶表示素子もまた、本発明の1つである。
本発明によれば、液晶表示素子用シール剤として滴下工法による液晶表示素子の製造に用いた場合にでも、熱硬化の際にシール部が変形したり破れたりすることがない液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、該液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなる液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB3700)60重量部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピコート828EL)40重量部とを遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、固体状ゲル化剤としてメタクリル酸−アルキル共重合体微粒子(日本ゼオン社製:F−325)10重量部、シランカップリング剤(チッソ社製:S510)1重量部、球状シリカ(アドマテックス社製:SO−C2)10重量部、熱硬化剤(大塚化学社製:ADH)10重量部を配合し、遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、セラミックス3本ロールミルにて分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。この熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤とした。
(実施例2)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB3700)60重量部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピコート828EL)40重量部とを遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、固体状ゲル化剤としてメタクリル酸−アルキル共重合体微粒子(日本ゼオン社製:F−325)10重量部、シランカップリング剤(チッソ社製:S510)1重量部、球状シリカ(アドマテックス社製:SO−C2)10重量部、チクソ性付与剤としてタルク(日本タルク社製:SG−2000、比表面積35m2/g)10重量部、熱硬化剤(大塚化学社製:ADH)10重量部を配合し、遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、セラミックス3本ロールミルにて分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。この熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤とした。
(実施例3)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB3700)60重量部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピコート828EL)40重量部とを遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、固体状ゲル化剤としてジベンジリデンソルビトール (新日本理化社製:ゲルオールD)10重量部、シランカップリング剤(チッソ社製:S510)1重量部、球状シリカ(アドマテックス社製:SO−C2)10重量部、チクソ性付与剤としてタルク(日本タルク社製:SG−2000、比表面積35m2/g)10重量部、熱硬化剤(大塚化学社製:ADH)10重量部を配合し、遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、セラミックス3本ロールミルにて分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。この熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤とした。
(比較例1)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB3700)60重量部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピコート828EL)40重量部とを遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、シランカップリング剤(チッソ社製:S510)1重量部、球状シリカ(アドマテックス社製:SO−C2)10重量部、熱硬化剤(大塚化学社製:ADH)10重量部を配合し、遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、セラミックス3本ロールミルにて分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。この熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤とした。
(比較例2)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB3700)60重量部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピコート828EL)40重量部とを遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、シランカップリング剤(チッソ社製:S510)1重量部、球状シリカ(アドマテックス社製:SO−C2)10重量部、チクソ性付与剤としてタルク(日本タルク社製:SG−2000、比表面積35m2/g)10重量部、熱硬化剤(大塚化学社製:ADH)10重量部を配合し、遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、セラミックス3本ロールミルにて分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。この熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤とした。
(比較例3)
熱硬化性樹脂としてビスフェノールA型エポキシアクリレート(ダイセルUCB社製:EB3700)60重量部とビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製:エピコート828EL)40重量部とを遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、固体状ゲル化剤としてメタクリル酸−アルキル共重合体微粒子(日本ゼオン社製:F−325)40重量部、シランカップリング剤(チッソ社製:S510)1重量部、球状シリカ(アドマテックス社製:SO−C2)10重量部、熱硬化剤(大塚化学社製:ADH)2重量部を配合し、遊星式攪拌装置にて混合攪拌した後、セラミックス3本ロールミルにて分散させて熱硬化性樹脂組成物を得た。この熱硬化性樹脂組成物を液晶滴下工法用シール剤とした。
実施例1〜3及び比較例1〜3で得られた液晶滴下工法用シール剤について、以下の方法により評価を行った。結果を表1に示した。
(1)液晶滴下工法用シール剤の粘度の測定
E型粘度計を用いて、25℃において0.5、1.0、5.0rpmの条件で粘度η0.5(25℃),η1.0(25℃)及びη5.0(25℃)を測定した。同様に、E型粘度計を用いて、80℃において1.0rpmの条件の粘度η1.0(80℃)を測定した。
また、得られたη0.5(25℃)とη5.0(25℃)との値から、チクソトロピー指数を算出した。
(2)液晶滴下工法用シール剤のディスペンス性評価
得られた液晶滴下工法用シール剤をシリンジに充填・脱泡した後、ディスペンサ(SHOTMASTER300:武蔵エンジニアリング社製)にて描画速度50mm/min、吐出圧0.2MPa、ノズル径0.25mmの条件で、正方形を描くようにディスペンスし、その描画性を目視にて確認し、下記の基準により評価した。
〇:直線部とコーナー部においてシール切れがなく描画できている
×:途中でシール切れがある
(3)液晶滴下工法用シール剤の形状保持性能の評価
得られた液晶滴下工法用シール剤をシリンジに充填・脱泡した後、配向膜が塗布されたITO付きガラス基板上に正方形をディスペンサにて描くように塗布した。次いで、適量の液晶(JC−5004LA:チッソ社製)微少滴をシール枠内に滴下し、直ちにもう一方の基板を重ね合わせた後、120℃の温度にて1時間加熱することによって、シール剤の硬化を行い、液晶パネルを得た。このとき、硬化前後にシール部の形状を目視にて確認し、シール部の変形や破れの有無を観察し、下記の基準により評価した。
◎:シール部に変形や破れは全く認められない
〇:シール部に一部に変形が認められるものの、実用上全く問題ない
×:シール部に変形や破れが認められる
Figure 2005308811
本発明によれば、液晶表示素子用シール剤として滴下工法による液晶表示素子の製造に用いた場合にでも、熱硬化の際にシール部が変形したり破れたりすることがない液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物、該液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなる液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子を提供することができる。

Claims (7)

  1. 加熱することにより硬化する液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂100重量部に対して熱硬化剤0.1〜40重量部及びゲル化剤0.1〜30重量部を含有し、E型粘度計を用いて25℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(25℃)が200〜400Pa・sであり、80℃において1.0rpmの条件で測定したときの粘度η1.0(80℃)が20〜500Pa・sであることを特徴とする液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物。
  2. 更に、JIS R 1626に規定される気体吸着BET法により測定した比表面積が10m2/g以上であるチクソ性付与剤3〜20重量部を含有し、E型粘度計を用いて25℃において5.0rpmの条件で測定したときの粘度η5.0 (25℃)と、25℃において0.5rpmの条件で測定したときの粘度η0.5 (25℃)との比η0.5 (25℃)/η5.0 (25℃)が1.2〜2.0であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物。
  3. 熱硬化性樹脂は、(メタ)アクリロイル基及び/又はエポキシ基を有することを特徴とする請求項1又は2記載の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物。
  4. 熱硬化剤は、アミン及び/又はチオール基を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物。
  5. 請求項1、2、3又は4記載の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物からなることを特徴とする液晶滴下工法用シール剤。
  6. 請求項1、2、3又は4記載の液晶表示素子用熱硬化性樹脂組成物と、導電性微粒子とを含有することを特徴とする上下導通用材料。
  7. 請求項5記載の液晶滴下工法用シール剤及び/又は請求項6記載の上下導通用材料を用いてなることを特徴とする液晶表示素子。


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