JP2013101411A - 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
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Abstract
【解決手段】硬化性樹脂と、無機充填剤と、重合開始剤及び/又は熱硬化剤とを含有する液晶滴下工法用シール剤であって、前記無機充填剤は、疎水性の表面処理がされており、M値が20以上であり、平均粒子径が0.3〜1.5μmである液晶滴下工法用シール剤。
【選択図】 なし
Description
滴下工法では、まず、2枚の電極付き透明基板の一方に、ディスペンスにより長方形状のシールパターンを形成する。次いで、シール剤が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し、すぐに他方の透明基板を重ねあわせ、シール部に紫外線等の光を照射して仮硬化を行う。その後、液晶アニール時に加熱して本硬化を行い、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、現在この滴下工法が液晶表示素子の製造方法の主流となっている。
液晶パネルの画素表示部には液晶分子を配向制御するために配向膜が形成されている。上記狭額縁設計においては、配向膜が形成された画素表示部とシールラインとが極めて近接し、シールラインが配向膜上に位置するようになってきた。通常、液晶への溶出を抑制し液晶汚染を低減する観点から、シール剤には親水性であるものが用いられており、一方、配向膜には疎水性が付与されている。そのため、疎水性が付与された配向膜上に親水性のシール剤を塗布してシールラインを形成すると、塗布されたシール剤が配向膜上ではじかれ、シール剤と液晶との界面が拡大するようにシールラインにゆがみが生じることがある。また、配向膜とシール剤との界面親和性が低いため、接着力が不充分となることがある。更に、シール剤が配向膜上に塗布されると、パネル表示部に輝点ムラと呼ばれる特殊な表示不良が発生することがある。ここで、輝点ムラとは、パネル表示の際(バックライトを点灯し黒表示する際)、パネル上でバックライト光が点状に抜けて見える輝点が多数発生し、肉眼において黒表示が甘くなったムラが認識される現象を言う。
本発明者は、パネル表示部に発生する輝点ムラの原因が、シール剤から液晶中に拡散した無機充填剤によるものであることを見出した。即ち、配向膜上にシールラインが形成されるような狭額縁設計では、シール剤と液晶との接触界面が拡大することで、無機充填剤が液晶中に拡散しやすくなり、液晶中に広がった無機充填剤が周囲の液晶の配向を乱し光り抜けを起こす。
そこで本発明者は、平均粒子径が特定の範囲内である無機充填剤において、M値が20以上となるように該無機充填剤に疎水性の表面処理を施すことにより、無機充填剤の液晶への拡散を抑え、輝点ムラが改善されることを見出した。更に、無機充填剤のM値を20以上とする表面処理により、配向膜に対するシール剤の接着性を向上させることもできることを見出し、本発明を完成させるに至った。
上記無機充填剤は特に限定されず、例えば、タルク、石綿、シリカ、珪藻土、スメクタイト、ベントナイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、モンモリロナイト、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、ガラスビーズ、窒化珪素、硫酸バリウム、石膏、珪酸カルシウム、セリサイト活性白土、窒化アルミニウム等が挙げられる。なかでも、シリカ、タルクが好適である。
上記タルクのうち市販されているものとしては、例えば、日本タルク社製のSG2000、NANO ACEシリーズ等が挙げられる。
上記無機充填剤のM値の上限は特に限定されず、理論的には99.9であるが、好ましい上限は70、より好ましい上限は50、更に好ましい上限は35である。上記無機充填剤のM値が50を超えると、無機充填剤を配合したシール剤の粘度やチクソトロピックインデックスが高くなって塗布が困難となることがあり、上記無機充填剤のM値が70を超えると、表面処理の際に無機充填剤の凝集が発生することがある。
なお、上記M値は粒子粉体表面の疎水性を表現する値であり、水とメタノールの混合液の混合比率を変化させた際(メタノール比率を増やしていった際)に、粒子粉体が混合液に濡れはじめる時のメタノールの体積百分率の値である。具体的には、容量300mLのビーカー中に50mLの水を入れ、更に無機充填剤0.2gを添加し、23℃の条件下においてマグネチックスターラーで撹拌しながらビュレットからメタノールを無機充填剤が懸濁するまで滴下して、無機充填剤が溶液中に懸濁された時点を終点とし、終点におけるビーカー中の液体混合物のメタノールの体積百分率の値として求めることができる。測定値は無機充填剤の量や温度によって変わるため、本発明においては上記測定条件の下での値を上記M値として適用する。
上記無機充填剤のM値が20以上となるようにするため、上記疎水性の表面処理により無機充填剤の表面に処理する官能基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ラウリル基、ステアリル基等の炭素数が1〜20のアルキル基や、グリシジル基、3、4−エポキシシクロヘキシル基等のエポキシ基や、1級、2級、又は、3級のアミノ基や、アルコキシル基、ビニル基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、スルフィド基、メルカプト基、イソシアネート基、ウレイド基、ピリジル基、スチリル基、エーテル結合、エステル結合、チオール基等を含む官能基等が挙げられる。
無機充填剤の表面に有機化合物を化学結合させる方法としては、例えば、無機充填剤の表面を基点として重合反応を起こして高分子被覆層を形成する方法や、官能基を有する化合物を用いて無機充填剤の表面に存在する水酸基等の官能基と化学結合させる方法等が挙げられる。なかでも、官能基を有する化合物を用いて無機充填剤の表面に存在する水酸基等の官能基と化学結合させる方法が好ましい。
また、上記M値は、表面処理前(未処理)の無機充填剤の表面の官能基量によっても調整できる。この場合、同じ処理条件であれば未処理の無機充填剤の表面の官能基が多いものほど高いM値の無機充填剤が得られる。
上記シラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジシラザン等が挙げられる。
これらのシランカップリング剤やシラザン化合物は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
なお、本明細書において上記無機充填剤の平均粒子径とは、本発明の液晶滴下工法用シール剤中に分散された状態の粒子の粒度分布におけるD50値のことであり、後述する粒度分布計を用いて測定することができる。
なお、上記無機充填剤の平均粒子径及びCV値は、無機充填剤が分散しやすい溶媒中に無機充填剤を分散させ、粒度分布計(例えば、Particle Sizing Systems社製)を用いて測定することができる。
上記有機充填剤としては、例えば、ポリエステル微粒子、ポリウレタン微粒子、ビニル重合体微粒子、(メタ)アクリル重合体微粒子等やコアシェル粒子等が挙げられる。
上記硬化性樹脂は、不飽和二重結合を有する樹脂と、エポキシ基を有する樹脂とを含有することが好ましい。不飽和二重結合を有する樹脂としては、(メタ)アクリロイル基を有する樹脂、アリル基を有する樹脂、ビニル基を有する樹脂等が挙げられる。なかでも(メタ)アクリロイル基を有する樹脂が好ましく使用される。
上記(メタ)アクリロイル基を有する樹脂は特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸に水酸基を有する化合物を反応させることにより得られるエステル化合物、(メタ)アクリル酸とエポキシ化合物とを反応させることにより得られる完全(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂、イソシアネートに水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を反応させることにより得られるウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、本明細書において上記(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を意味し、上記(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味し、上記(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。また、本明細書において上記完全(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とは、エポキシ樹脂中の全てのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを表す。
上記ビスフェノールF型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、エピコート806、エピコート4004(いずれも三菱化学社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールS型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、エピクロンEXA1514(DIC社製)等が挙げられる。
上記2,2’−ジアリルビスフェノールA型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、RE−810NM(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記水添ビスフェノール型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、エピクロンEXA7015(DIC社製)等が挙げられる。
上記プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、EP−4000S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記レゾルシノール型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、EX−201(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビフェニル型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、エピコートYX−4000H(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記スルフィド型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、YSLV−50TE(新日鐵化学社製)等が挙げられる。
上記ジフェニルエーテル型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、YSLV−80DE(新日鐵化学社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエン型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、EP−4088S(ADEKA社製)等が挙げられる。
上記ナフタレン型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、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれもDIC社製)等が挙げられる。
上記フェノールノボラック型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、エピクロンN−770(DIC社製)等が挙げられる。
上記オルトクレゾールノボラック型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、エピクロンN−670−EXP−S(DIC社製)等が挙げられる。
上記ジシクロペンタジエンノボラック型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、エピクロンHP7200(DIC社製)等が挙げられる。
上記ビフェニルノボラック型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、NC−3000P(日本化薬社製)等が挙げられる。
上記ナフタレンフェノールノボラック型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、ESN−165S(新日鐵化学社製)等が挙げられる。
上記グリシジルアミン型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、エピコート630(三菱化学社製)、エピクロン430(DIC社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
上記アルキルポリオール型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、ZX−1542(新日鐵化学社製)、エピクロン726(DIC社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ゴム変性型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、YR−450、YR−207(いずれも新日鐵化学社製)、エポリードPB(ダイセル化学工業社製)等が挙げられる。
上記グリシジルエステル化合物のうち市販されているものとしては、例えば、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等が挙げられる。
上記ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂のうち市販されているものとしては、例えば、エピコートYL−7000(三菱化学社製)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂のうちその他に市販されているものとしては、例えば、YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも新日鐵化学社製)、XAC4151(旭化成社製)、エピコート1031、エピコート1032(いずれも三菱化学社製)、EXA−7120(DIC社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。
上記1分子中に少なくとも1つのOH基を有する化合物としては、合成の容易さ等の観点から、完全(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂が特に好ましい。
また、上記(メタ)アクリロイル基を有する樹脂は、反応性の高さ等の観点から、分子中に(メタ)アクロイルオキシ基を2〜3個有するものが好ましい。
なお、上記硬化性樹脂は、上記1分子中に(メタ)アクリロイル基とエポキシ基とを有する樹脂のみを含有するものであってもよい。
上記重合開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤は特に限定されず、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等を好適に用いることができる。
また、上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACUREOXE01、ルシリンTPO(いずれもBASF Japan社製)、ベンソインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル(以上、いずれも東京化成工業社製)等が挙げられる。なかでも吸収波長域が広いことから、IRGACURE651、IRGACURE907、ベンゾインイソプロピルエーテル、及び、ルシリンTPOが好適である。これらの光ラジカル重合開始剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記熱ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、V−30、V−501、V−601、VPE−0201(いずれも和光純薬工業社製)、パーブチルO、パーヘキシルO、パーブチルPV(いずれも日油社製)等が挙げられる。
上記光カチオン重合開始剤は、光照射によりプロトン酸又はルイス酸を発生するものであれば特に限定されず、イオン性光酸発生型であってもよいし、非イオン性光酸発生型であってもよい。具体的には、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩類や、鉄−アレン錯体、チタノセン錯体、アリールシラノール−アルミニウム錯体等の有機金属錯体類等が挙げられる。これらの光カチオン重合開始剤は単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
上記シランカップリング剤は特に限定されないが、例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。
なお、本明細書において上記「チクソトロピックインデックス」とは、E型粘度計を用いて25℃において0.5rpmの条件で測定した粘度を、E型粘度計を用いて25℃において5.0rpmの条件で測定した粘度で除した値を意味する。
(無機充填剤の表面処理)
無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−30」、平均粒子径0.3μm、M値0)10重量部を、メチルトリエトキシシラン5重量部を溶解したエタノール100重量部に分散させてエタノールの還流下で1時間反応させメチル処理シリカ(M値34)を得た。
部分アクリル変性エポキシ樹脂(ダイセルサイテック社製、「EBECRYL1561」)20重量部、完全アクリル変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂(ダイセルサイテック社製、「EBECRYL3700」)40重量部、光ラジカル重合開始剤(BASF Japan社製、「IRGACURE651」)1重量部を配合し、80℃に加熱溶解させた後、遊星式撹拌装置を用いて撹拌し混合物を得た。
次に、無機充填剤として、得られたメチル処理シリカ6重量部、熱硬化剤としてアジピン酸ジヒドラジド(日本ファインケム社製、「ADH」)5重量部、及び、シランカップリング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン1重量部を配合し、遊星式撹拌装置にて撹拌した後、セラミック3本ロールにて分散させ、シール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−50」、平均粒子径0.5μm、M値0)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、メチル処理シリカ(M値31)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理シリカ7重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−100」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、メチル処理シリカ(M値30)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
実施例3において、熱硬化剤とともに、熱ラジカル重合開始剤として高分子アゾ化合物(和光純薬工業社製、「VPE0201」)5重量部を配合したこと以外は、実施例3と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−150」、平均粒子径1.5μm、M値0)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、メチル処理シリカ(M値26)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−100」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシランに代えて3−アミノプロピルトリメトキシシランを用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、アミノ処理シリカ(M値23)を得た。
無機充填剤として、得られたアミノ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−100」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシラン5重量部に代えて、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3.5重量部を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理シリカ(M値20)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−100」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシランに代えて3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理シリカ(M値25)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
エポキシ処理シリカの配合量を2重量部に変えたこと以外は、実施例8と同様にしてシール剤を得た。
エポキシ処理シリカの配合量を30重量部に変えたこと以外は、実施例8と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてタルク粒子(日本タルク社製、「SG−2000」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシランに代えて3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理タルク(M値24)を得た。
エポキシ処理シリカの配合量を10重量部に変え、無機充填剤として、更に、作製したエポキシ処理タルクを5重量部配合したこと以外は、実施例8と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子「アドマフィンSO−E3」(アドマテックス社製、平均粒子径1.0μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシラン5重量部に代えて3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10重量部を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理シリカ(M値25)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を10重量部に変えたこと以外は、実施例7と同様にして、エポキシ処理シリカ(M値34)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を30重量部に変えたこと以外は、実施例7と同様にして、エポキシ処理シリカ(M値57)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてタルク粒子(日本タルク社製、「D−600」、平均粒子径0.6μm、M値0)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、メチル処理タルク(M値29)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてタルク粒子(日本タルク社製、「SG−2000」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、メチル処理タルク(M値25)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤及び液晶表示素子を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてタルク粒子(日本タルク社製、「SG−2000」、平均粒子径1.0μm、M値0)を用い、ヘンシェルミキサーに該タルク粒子100重量部を入れ、150℃で加熱しながら、水5重量部とヘキサメチルジシラザン10重量部の混合物を噴霧しながら撹拌してメチル処理を行い、メチル処理タルク(M値40)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量5重量部を、4重量部に変えたこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、エポキシ処理タルク(M値20)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
無機充填剤として、実施例11と同様の操作を行って得られたエポキシ処理タルク(M値24)10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
エポキシ処理タルクの配合量を2重量部に変えたこと以外は、実施例19と同様にしてシール剤を得た。
エポキシ処理タルクの配合量を30重量部に変えたこと以外は、実施例19と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を10重量部に変えたこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、エポキシ処理タルク(M値30)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を30重量部に変えたこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、エポキシ処理タルク(M値75)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに代えて3−アミノプロピルトリメトキシシランを用いたこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、アミノ処理タルク(M値23)を得た。
無機充填剤として、得られたアミノ処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子(日本触媒社製、「KEP−250」、平均粒子径2.5μm、M値0)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、メチル処理シリカ(M値24)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
無機充填剤として、メチル処理シリカ(信越化学工業社製、「X24−9163A」、平均粒子径0.08μm、M値38)5重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
メチル処理シリカの配合量を10重量部に変えたこと以外は、比較例2と同様にしてシール剤を得た。
無機充填剤として、未処理の「KEP−50」7重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
無機充填剤として、未処理の「KEP−100」15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子「HPS1000(東亞合成社製、平均粒子径1.0μm、M値0)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、メチル処理シリカ(M値15)を得た。
無機充填剤として、得られたメチル処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を1重量部に変えたこと以外は、実施例7と同様にして、エポキシ処理シリカ(M値13)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を5重量部に変えたこと以外は、実施例12と同様にして、エポキシ処理シリカ(M値17)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ15重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子「アドマフィンSO−C1」(アドマテックス社製、平均粒子径0.25μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシラン5重量部に代えて3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.2重量部を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理シリカ(M値3)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ5重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子「アドマフィンSO−25H」(アドマテックス社製、平均粒子径0.5μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシラン5重量部に代えて3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン10重量部を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理シリカ(M値15)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ7重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
「(無機充填剤の表面処理)」において、無機充填剤としてシリカ粒子「アドマフィンSO−C2」(アドマテックス社製、平均粒子径0.5μm、M値0)を用い、メチルトリエトキシシラン5重量部に代えて3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.2重量部を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、エポキシ処理シリカ(M値5)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理シリカ7重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの配合量を1重量部に変えたこと以外は、実施例11と同様の操作を行い、エポキシ処理タルク(M値14)を得た。
無機充填剤として、得られたエポキシ処理タルク10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
無機充填剤として、未処理の「SG−2000」10重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にしてシール剤を得た。
23℃の雰囲気下で容量300mLのビーカーに無機充填剤0.2gと50mLのイオン交換水を入れた。ビーカー内の溶液をマグネチックスターラーで撹拌しながら、ビュレットからメタノールを無機充填剤が懸濁するまで滴下した。この際、目視で無機充填剤が溶液中に懸濁された状態になった時点を終点とし、終点におけるビーカー中の液体混合物のメタノール体積百分率の値をM値とした。
各実施例及び各比較例で得られたシール剤について以下の評価を行った。結果を表1〜3に示した。
各実施例及び各比較例で得られたシール剤について、E型粘度計(ブルックフィールド社製、「DV−III」)を用いて25℃、1.0rpmの条件における粘度を測定した。
また、同様にして25℃、0.5rpmの条件における粘度と25℃、5.0rpmの条件における粘度とを測定し、25℃、0.5rpmの条件で測定した粘度を、25℃、5.0rpmの条件で測定した粘度で除してチクソトロピックインデックスを導出した。
各実施例及び各比較例で得られたシール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI−H050」、5.0μm)1重量部を分散させ、シリンジに充填して脱泡を行い、2枚ガラス基板の一方に、貼り合わせ後のシール剤の線幅が1mmになるようにディスペンサーで塗布した。
塗布後のシール剤を光学顕微鏡にて確認し、塗布速度100mm/secでシール切れやシール細りがなかった場合を「◎」、塗布速度60mm/secでシール切れやシール細りがなく、100mm/secではシール切れの発生はないものの一部にシール細りが認められた場合を「○」、塗布速度60mm/secで一部にシール細りが認められるがシール切れの発生はなかった場合を「△」、塗布速度60mm/secでシール切れの発生があった場合を「×」として、シール剤の塗布性を評価した。
各実施例及び各比較例で得られたシール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSP205」、5.0μm)3重量部を分散させた。スペーサ微粒子を分散させたシール剤の極微量を、表面に透明電極(ITO)を形成したコーニングガラス1737(20mm×50mm×1.1mmt)の中央部に取った。シール剤の量は同型のガラスをその上に重ね合わせて押し広げて約3mmΦになる量とした。貼り合わせたガラス基板に、350nm以下の光をカットするフィルター付き高圧水銀ランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射して、シール剤を硬化させた。その後、120℃で1時間加熱を行い、接着試験片を得た。得られた接着試験片についてテンションゲージを用いて平面引っ張り試験法により接着強度を測定した。
また、上記のコーニングガラス1737にイミド樹脂(日産化学社製、「#7492」)をスピンコートで塗布し、80℃でプリベイク後、230℃焼成して配向膜を形成した基板を用いて上記と同様にして接着試験片を作製し、同様にして接着強度を測定した。
0.7mm厚の無アルカリガラス上に幅50μmのアルミニウム配線が100本配置されたパターンを有するガラス基板と、配線を配置していない0.7mm厚の無アルカリガラスからなるガラス基板とを準備した。
アルミニウム配線を配置したガラス基板の配線上に、各実施例及び各比較例で得られたシール剤を、アルミニウム配線の方向と直角方向になり、圧着後のシール幅が1mmになるように塗布し、配線を配置していないガラス基板を貼り合わせ、0.5MPaの圧力で圧着した。その後、シール剤部分に350nm以下の光をカットするフィルター付き高圧水銀ランプを用いて100mW/cm2の紫外線を30秒照射してから、120℃で1時間加熱を行い、シール剤を硬化させた。
シール剤を硬化させた後の、各アルミニウム配線の導通性を測定し断線率(100本中の断線した配線の割合)を評価した。
各実施例及び各比較例で得られたシール剤100重量部にスペーサ微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSP205」、5.0μm)3重量部を分散させた。スペーサ微粒子を分散させたシール剤を、ラビング処理した配向膜及びITO電極を形成した2枚の無アルカリガラス基板の一方に、長方形の枠を描く様にディスペンサーで塗布した。次に、液晶(メルク社製、「ZLI−4792」)を滴下し、もう一方の基板を貼り合わせ、350nm以下の光をカットするフィルターをつけた高圧水銀ランプを100mW/cm2で30秒間照射してシール剤を硬化させ、更に、120℃で1時間加熱して、液晶表示素子を作製した。
得られた液晶表示素子をモジュール化して、黒表示させた上でバックライトによって裏面から光を当て、目視し、液晶表示素子のパネルの前面にわたり輝点ムラが確認されなかった場合を「◎」、パネル周辺のシール剤近傍にわずかに輝点ムラが確認されたが実用上は問題ないレベルであったものを「○」、パネルの表示部に広く輝点ムラが確認され、実用に耐えないレベルであったものを「×」として、輝点ムラを評価した。
「(5)輝点ムラ」と同様にして得られた液晶表示素子について、目視によりギャップ不良に起因するムラの評価を行った。また、パネルギャップを測定し、パネル中央とシール剤付近のギャップ差を評価した。パネル前面にわたり狙い通りのギャップが得られており、ギャップムラが認められなかったものを「○」、パネル周辺部が中央部のギャップより高く、それに起因するギャップムラが目視で確認できたものを「×」として、ギャップムラを評価した。
「(5)輝点ムラ」と同様にして得られた液晶表示素子を、60℃、95%RHの環境下にて、300時間、500時間、及び、1000時間放置し、シール部周辺の液晶に生じる色ムラを目視で観察し、1000時間放置後にも液晶パネルの全面にわたり色ムラが全くなかった場合を「◎」、500時間放置後には液晶パネルの全面にわたり色ムラがないが、1000時間後にはわずかなムラが認められた場合を「○」、300時間放置後には液晶パネルの全面にわたり色ムラがないが、500時間後にはわずかなムラが認められた場合を「△」、300時間後に色ムラが認められた場合を「×」として、色ムラを評価した。
Claims (3)
- 硬化性樹脂と、無機充填剤と、重合開始剤及び/又は熱硬化剤とを含有する液晶滴下工法用シール剤であって、
前記無機充填剤は、疎水性の表面処理がされており、M値が20以上であり、平均粒子径が0.3〜1.5μmである
ことを特徴とする液晶滴下工法用シール剤。 - 請求項1記載の液晶滴下工法用シール剤と、導電性微粒子とを含有することを特徴とする上下導通材料。
- 請求項1記載の液晶滴下工法用シール剤及び/又は請求項2記載の上下導通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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