JP2014202912A - 液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料、液晶表示素子、及び、液晶表示素子の製造方法 - Google Patents

液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料、液晶表示素子、及び、液晶表示素子の製造方法 Download PDF

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【課題】保存安定性に優れ、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染を抑制できる液晶滴下工法用シール剤を提供する。また、該液晶滴下工法用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子、並びに、該液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】液晶滴下工法による液晶表示素子の製造に用いる液晶滴下工法用シール剤であって、硬化性樹脂と、硬化剤を包合したマイクロカプセルとを含有し、前記硬化剤を包合したマイクロカプセルは、平均粒子径が液晶表示素子のセルギャップの90%以上である液晶滴下工法用シール剤。【選択図】なし

Description

本発明は、保存安定性に優れ、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染を抑制できる液晶滴下工法用シール剤に関する。また、本発明は、該液晶滴下工法用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子、並びに、該液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示素子の製造方法に関する。
近年、液晶表示セル等の液晶表示素子の製造方法は、タクトタイム短縮、使用液晶量の最適化といった観点から、従来の真空注入方式から、例えば、特許文献1、特許文献2に開示されているような光硬化性樹脂、光重合開始剤、熱硬化性樹脂、及び、熱硬化剤を含有する光、熱併用硬化型のシール剤を用いた滴下工法と呼ばれる液晶滴下方式にかわりつつある。
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。
ところで、携帯電話、携帯ゲーム機等、各種液晶パネル付きモバイル機器が普及している現代において、装置の小型化は最も求められている課題である。小型化の手法として、液晶表示部の狭額縁化が挙げられ、例えば、シール部の位置をブラックマトリックス下に配置することが行われている(以下、狭額縁設計ともいう)。
しかしながら、滴下工法で狭額縁設計の液晶表示素子を製造すると、ブラックマトリックスによりシール部に光の当たらない箇所が存在するため、充分に光照射されず硬化が進行しない光硬化性樹脂の部分が生じ、仮硬化工程後に未硬化の光硬化性樹脂が溶出してしまい、液晶が汚染されるという問題があった。
そこで、シール剤を熱のみによって硬化させるために、熱硬化性樹脂と熱硬化剤とを含有するシール剤を用いることが検討されてきたが、硬化途中のシール剤が液晶に溶出し、液晶が汚染されたり、液晶がシール剤へ差し込んだりすることがあるという問題があった。また、このような熱のみによって硬化するシール剤は、保存安定性が充分でないことがあるという問題があった。
特開2001−133794号公報 国際公開第02/092718号パンフレット
本発明は、保存安定性に優れ、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染を抑制できる液晶滴下工法用シール剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該液晶滴下工法用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子、並びに、該液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、液晶滴下工法による液晶表示素子の製造に用いる液晶滴下工法用シール剤であって、硬化性樹脂と、硬化剤を包合したマイクロカプセルとを含有し、上記硬化剤を包合したマイクロカプセルは、平均粒子径が液晶表示素子のセルギャップの90%以上である液晶滴下工法用シール剤である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者は、基板を貼り合わせる際の圧力によって破壊することのできるマイクロカプセルに硬化剤を包合することにより、保存時の硬化剤と硬化性樹脂との反応を防止し、かつ、基板を貼り合わせた際に速やかに硬化性樹脂を硬化させることができることを見出した。本発明者は、このような硬化剤を包合したマイクロカプセルを用いることにより、保存安定性に優れ、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染を抑制できるシール剤を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、硬化剤を包合したマイクロカプセル(以下、「マイクロカプセル硬化剤」ともいう)を含有する。上記マイクロカプセル硬化剤は、基板を貼り合わせる際の圧力(以下、「貼り合わせ圧力」ともいう)によってマイクロカプセルが破壊されることで、該マイクロカプセルに包合されていた硬化剤がマイクロカプセルの外側に放出し、放出した硬化剤によって硬化性樹脂の硬化反応を進行させることができる。
上記マイクロカプセル硬化剤は、平均粒子径が液晶表示素子のセルギャップの90%以上である。平均粒子径が液晶表示素子のセルギャップの90%以上であることにより、貼り合わせ圧力によってマイクロカプセルを破壊し、該マイクロカプセルに包合されていた硬化剤をマイクロカプセルの外側に放出させることができる。上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径は、液晶表示素子のセルギャップより大きいことが好ましい。上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径は、液晶表示素子のセルギャップの700%以下であることが好ましい。
なお、上記液晶表示素子のセルギャップは特に限定されないが、一般的には3μm〜6μmである。
上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径は、液晶表示素子のセルギャップの90%以上であればよいが、好ましい下限は3μm、好ましい上限は20μmである。上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径が3μm未満であると、貼り合わせ圧力によってマイクロカプセルを充分に破壊することができないことがある。上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径が20μmを超えると、破壊されなかったマイクロカプセル硬化剤や破壊された後のマイクロカプセルにより、得られる液晶表示素子にギャップむらが生じることがある。上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径のより好ましい下限は3.5μm、より好ましい上限は15μmである。
なお、本明細書において上記マイクロカプセル硬化剤の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いて、1視野に約100個のマイクロカプセルが観察できる倍率で観察した時の、任意に選択した50個のマイクロカプセルの最長径の平均値を意味する。上記走査型電子顕微鏡としては、S−4300(日立ハイテクノロジーズ社製)等を用いることができる。
上記マイクロカプセル硬化剤のシェルとなるマイクロカプセルを構成する材料としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、寒天、ゼラチン等が挙げられる。なかでも、
上記マイクロカプセル硬化剤のシェルとなるマイクロカプセルは、ビニル基を有するポリマーであることが好ましく、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、及び、ポリメタクリル酸からなる群より選択される少なくとも1種からなることが好ましい。上記ビニル基を有するポリマーの重量平均分子量は特に限定されないが、5000〜10万であることが好ましい。
上記マイクロカプセルに包合される硬化剤は、反応開始温度が100℃以下であることが好ましい。反応開始温度が100℃以下である硬化剤を用いることにより、該硬化剤がマイクロカプセルの外側に放出した後、速やかに硬化性樹脂を硬化させることが可能となる。なかでも、反応開始温度が90℃以下である硬化剤がより好ましい。反応開始温度の好ましい下限は50℃である。
反応開始温度が100℃以下である硬化剤は、イミダゾール系化合物であることが好ましく、例えば、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(反応開始温度75〜80℃)、2−メチルイミダゾール(反応開始温度75〜80℃)、2−ウンデシルイミダゾール(反応開始温度85〜90℃)、2−ヘプタデシルイミダゾール(反応開始温度80〜85℃)、1,2−ジメチルイミダゾール(反応開始温度80〜85℃)、2−エチル−4−メチルイミダゾール(反応開始温度90〜95℃)、2−フェニルイミダゾール(反応開始温度95〜100℃)、2−フェニル−4−メチルイミダゾール(反応開始温度95〜100℃)、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(反応開始温度75〜80℃)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(反応開始温度90〜95℃)等が挙げられる。
上記マイクロカプセル硬化剤におけるマイクロカプセルのシェル厚みの好ましい下限は0.05μm、好ましい上限は0.8μmである。マイクロカプセルのシェル厚みが0.05μm未満であると、硬化剤の保持性が低下することがある。マイクロカプセルのシェル厚みが0.8μmを超えると、硬化剤の放出性が低下することがある。マイクロカプセルのシェル厚みのより好ましい下限は0.08μm、より好ましい上限は0.5μmである。
なお、上記「マイクロカプセルのシェル厚み」とは、下記式により算出される、マイクロカプセルの体積と内包体積比率から算出したシェルの体積を、マイクロカプセルの表面積で割ることで求められる値を意味する。
マイクロカプセルのシェル厚み={マイクロカプセルの体積−(マイクロカプセルの体積×内包体積比率)}/マイクロカプセルの表面積
上記マイクロカプセル硬化剤の内包体積比率は、好ましい下限が15体積%、好ましい上限が70体積%である。内包体積比率が15体積%未満であると、硬化剤の放出性が低下することがある。内包体積比率が70体積%を超えると、マイクロカプセルのシェルが薄くなりすぎ、硬化剤の保持性が低下することがある。内包体積比率のより好ましい下限は25体積%、より好ましい上限は50体積%である。
なお、内包体積比率は、平均粒子径を用いて算出したマイクロカプセルの体積とガスクロマトグラフィーを用いて測定した硬化剤の含有量から、下記式により算出される値を意味する。
内包体積比率(%)=(硬化剤の含有量(重量%)×硬化剤の比重(g/cm))/カプセルの体積(cm
上記マイクロカプセル硬化剤の含有量は、硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が10重量部である。上記マイクロカプセル硬化剤の含有量が0.01重量部未満であると、硬化性樹脂を充分に硬化させることができないことがある。上記マイクロカプセル硬化剤の含有量が10重量部を超えると、マイクロカプセルの外側に放出した硬化剤が液晶汚染を引き起こすことがある。上記マイクロカプセル硬化剤の含有量のより好ましい下限は0.02重量部、より好ましい上限は5重量部である。
上記マイクロカプセル硬化剤の製造方法としては、例えば、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと硬化剤とを溶解させた水性溶液を、非極性媒体に分散させて乳化液を調製する工程と、加熱及び/又は減圧することにより上記乳化液から水性溶媒を除去する工程とを有する方法等が挙げられる。
上記乳化液を調製する工程において、乳化方法の調整等により乳化液中の水性溶液からなる液滴のサイズを調整することにより、マイクロカプセル硬化剤の粒子径の制御が可能となる。
上記水性溶媒は、0〜80℃程度において水性溶媒可溶性ポリマーと硬化剤とを溶解できれば特に限定されず、水性溶媒可溶性ポリマー及び硬化剤の種類に合わせて適宜選択され、例えば、水、メタノール、水とメタノールとの混合溶媒等が挙げられる。
上記水性溶媒可溶性ポリマーは、水性溶媒に溶解できれば特に限定されず、水性溶媒に合わせて適宜選択されるが、20℃での水性溶媒への溶解度の好ましい下限が0.5重量%、好ましい上限が80重量%である。上記溶解度が0.5重量%未満であると、水性溶液中の固形分量が低くなるため、マイクロカプセル硬化剤の収量が少なくなることがある。上記溶解度が80重量%を超えると、乳化液から水性溶媒を除去する工程において、残渣として残る水性溶媒によりシェルが軟化し、マイクロカプセル硬化剤が凝集してしまうことがある。溶解度のより好ましい上限は50重量%である。
なお、水性溶媒可溶性ポリマーの20℃での水性溶媒への溶解度とは、20℃において、水性溶媒に水性溶媒可溶性ポリマーを加えたときに、溶液が不均一とならない水性溶媒可溶性ポリマーの最大量を意味する。
上記水性溶媒可溶性ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエチレングリコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、寒天、ゼラチン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記水性溶液中における硬化剤の含有量は特に限定されないが、マイクロカプセルのシェルを構成する原料100重量部に対する好ましい下限が20重量部、好ましい上限が150重量部である。硬化剤の配合量が20重量部未満であると、マイクロカプセルの内包重量比率が低下し、硬化剤の放出性が低下することがある。硬化剤の配合量が150重量部を超えると、マイクロカプセルのシェルが薄くなりすぎ、硬化剤の保持性が低下することがある。硬化剤の配合量のより好ましい下限は40重量部、より好ましい上限は100重量部である。
なお、上記「マイクロカプセルのシェルを構成する原料」とは、水性溶媒可溶性ポリマーに、必要に応じて添加される架橋剤等を合わせたものを意味する。
上記水性溶液は、水性溶媒に少なくとも水性溶媒可溶性ポリマーと硬化剤とを溶解させたものであれば、更に、水性溶媒可溶性ポリマーを架橋する架橋剤を含有していてもよい。
上記水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルアルコールを使用する場合、上記水性溶液に添加される架橋剤としては、例えば、チタンアルコキシド、チタンキレート、水溶性シランカップリング剤等が挙げられる。上記水性溶媒可溶性ポリマーとしてゼラチンを使用する場合、上記水性溶液に添加される架橋剤としては、例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、チタンアルコキシド、チタンキレート、水溶性シランカップリング剤等が挙げられる。
上記非極性媒体は特に限定されず、水性溶媒に合わせて適宜選択される。
上記水性溶媒と上記非極性媒体との関係としては、上記水性溶媒よりも非極性媒体の沸点が高く、上記水性溶媒の20℃での非極性媒体への溶解度が5重量%以下であることが好ましい。このような水性溶媒と非極性媒体とを用いることにより、安定な乳化液を調製することができるとともに、乳化液から水性溶媒を除去する工程において液滴の合一等を抑制することができるため、マイクロカプセル硬化剤の粒子径の制御が可能となる。
なお、水性溶媒の20℃での非極性媒体への溶解度とは、20℃において、非極性媒体と水性溶媒とを混合して1日撹拌した後に、非極性媒体をガスクロマトグラフィーにより分析したときの、非極性媒体中に含まれる水性溶媒の量を意味する。
上記水性溶媒が水(沸点100℃)である場合、上記非極性媒体としては、例えば、ノルパー13、ノルパー15(いずれもエクソンモービル社製)等のノルマルパラフィン系溶剤や、エクソールD30、エクソールD40(いずれもエクソンモービル社製)等のナフテン系溶剤や、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM(いずれもエクソンモービル社製)等のイソパラフィン系溶剤や、オクタン、ノナン、デカン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、水への溶解度が低いことから、アイソパーH、アイソパーMが好ましい。
上記非極性媒体には、乳化剤、分散安定剤等を添加してもよい。
上記乳化剤は特に限定されず、例えば、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンモノラウレート等が挙げられる。上記分散安定剤は特に限定されず、例えば、ポリジメチルシロキサンや、ソルスパース8000、ソルスパース13650、ソルスパース13300、ソルスパース17000、ソルスパース21000(いずれも日本ルーブリゾール社製)等が挙げられる。
上記非極性媒体には、更に、水性溶媒可溶性ポリマーを架橋する架橋剤を添加してもよい。
上記非極性媒体に添加される架橋剤は特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、油溶性シランカップリング剤、イソシアネート含有ポリマー、イソシアネート含有オリゴマー、シリコンアルコキシオリゴマー等が挙げられる。
上記水性溶液を上記非極性媒体に分散させて乳化液を調製する際には、水性溶液に非極性媒体を添加してもよく、非極性媒体に水性溶液を添加してもよい。乳化方法としては、例えば、ホモジナイザーを用いて攪拌する方法、超音波照射により乳化する方法、マイクロチャネル又はSPG膜を通過させて乳化する方法、スプレーで噴霧する方法、転相乳化法等が挙げられる。
上記水性溶液と上記非極性媒体との配合比は特に限定されないが、上記非極性媒体1000重量部に対する上記水性溶液の配合量の好ましい上限は500重量部である。上記水性溶液の配合量が500重量部を超えると、非極性媒体に対する水性溶液の体積割合が高くなりすぎて、水性溶液からなる液滴の合一又はマイクロカプセル硬化剤の凝集が生じることがある。
上記乳化液から水性溶媒を除去する工程により、水性溶媒可溶性ポリマーと硬化剤とを相分離させながら水性溶媒可溶性ポリマーを析出させ、マイクロカプセル硬化剤のコアシェル構造を形成することができる。
乳化液から水性溶媒を除去する方法としては、上記乳化液を温度20〜100℃かつ圧力0.1〜0.001MPaで加熱及び/又は減圧することで上記水性溶媒を除去する方法等が挙げられる。乳化液から水性溶媒を除去する際の温度が20℃未満であるか又は圧力が0.1MPaを超えると、水性溶媒を除去するのに時間がかかるため、硬化剤が非極性媒体中へ漏出してしまうことがある。乳化液から水性溶媒を除去する際の温度が100℃を超えるか又は圧力が0.001MPa未満であると、水性溶媒が突沸してしまい、コアシェル構造を形成することができなくなる。
得られたマイクロカプセル硬化剤は、必要に応じて更に被覆されてもよい。マイクロカプセル硬化剤を更に被覆する方法は特に限定されず、例えば、スチレン等を用いた液中乾燥法、ヘキサメチレンジイソシアネート等による界面重縮合、シランカップリング剤による重縮合反応等が挙げられる。
得られたマイクロカプセル硬化剤は、純水を用いて繰り返して洗浄された後、真空乾燥等により乾燥されてもよい。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、上記マイクロカプセル硬化剤に加えて、熱硬化剤及び/又は熱ラジカル重合開始剤を含有してもよい。上記熱硬化剤及び/又は熱ラジカル重合開始剤を含有することにより、マイクロカプセルを破壊することによって放出した硬化剤により硬化性樹脂を仮硬化させた後、加熱することで硬化性樹脂を本硬化させることができる。
上記熱硬化剤としては、例えば、有機酸ヒドラジド、イミダゾール誘導体、アミン化合物、多価フェノール系化合物、酸無水物等が挙げられる。なかでも、固形の有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記固形の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチル)−5−イソプロピルヒダントイン、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド等が挙げられ、市販されているものとしては、例えば、アミキュアVDH、アミキュアUDH(いずれも味の素ファインテクノ社製)、SDH、IDH、ADH(いずれも大塚化学社製)、MDH(日本ファインケム社製)等が挙げられる。
上記熱硬化剤の含有量は、硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.5重量部、好ましい上限が50重量部である。上記熱硬化剤の含有量が0.5重量部未満であると、硬化性樹脂を充分に熱硬化させることができないことがある。上記熱硬化剤の含有量が50重量部を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤が保存安定性に劣るものとなったり、液晶汚染が生じたりすることがある。上記熱硬化剤の含有量のより好ましい上限は30重量部である。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物、有機過酸化物等からなるものが挙げられる。なかでも、高分子アゾ化合物からなる高分子アゾ開始剤が好ましい。
なお、本明細書において高分子アゾ開始剤とは、アゾ基を有し、熱によって(メタ)アクリロイルオキシ基を硬化させることができるラジカルを生成する、数平均分子量が300以上の化合物を意味する。
上記高分子アゾ開始剤の数平均分子量の好ましい下限は1000、好ましい上限は30万である。上記高分子アゾ開始剤の数平均分子量が1000未満であると、高分子アゾ開始剤が液晶に悪影響を与えることがある。上記高分子アゾ開始剤の数平均分子量が30万を超えると、硬化性樹脂への混合が困難になることがある。上記高分子アゾ開始剤の数平均分子量のより好ましい下限は5000、より好ましい上限は10万であり、更に好ましい下限は1万、更に好ましい上限は9万である。
なお、本明細書において、上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定を行い、ポリスチレン換算により求められる値である。GPCによってポリスチレン換算による数平均分子量を測定する際のカラムとしては、例えば、Shodex LF−804(昭和電工社製)等が挙げられる。
上記高分子アゾ開始剤としては、例えば、アゾ基を介してポリアルキレンオキサイドやポリジメチルシロキサン等のユニットが複数結合した構造を有するものが挙げられる。
上記アゾ基を介してポリアルキレンオキサイド等のユニットが複数結合した構造を有する高分子アゾ開始剤としては、ポリエチレンオキサイド構造を有するものが好ましい。このような高分子アゾ開始剤としては、例えば、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)とポリアルキレングリコールの重縮合物や、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)と末端アミノ基を有するポリジメチルシロキサンの重縮合物等が挙げられ、具体的には例えば、VPE−0201、VPE−0401、VPE−0601、VPS−0501、VPS−1001、V−501(いずれも和光純薬工業社製)等が挙げられる。
上記有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
上記熱ラジカル重合開始剤の含有量は、硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が20重量部である。上記熱ラジカル重合開始剤の含有量が0.01重量部未満であると、硬化性樹脂の熱硬化が充分に進行しないことがある。上記熱ラジカル重合開始剤の含有量が20重量部を超えると、未反応の熱ラジカル重合開始剤が多く残り、得られる液晶滴下工法用シール剤の耐候性が悪くなることがある。上記熱ラジカル重合開始剤の含有量のより好ましい下限は0.02重量部、より好ましい上限は10重量部である。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、硬化性樹脂を含有する。
上記硬化性樹脂は、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
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」を意味し、「(メタ)アクリル樹脂」とは、(メタ)アクリロイル基を有する樹脂を意味し、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。
上記(メタ)アクリル樹脂としては、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エポキシ(メタ)アクリレート、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)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを意味し、上記「(メタ)アクリル樹脂」とは、(メタ)アクリロイルオキシ基を有する樹脂を意味する。また、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、上記エポキシ(メタ)アクリレートとは、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。
上記エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート等が挙げられる。
上記エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、プロピレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタジエニルジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カーボネートジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエーテルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエステルジオールジ(メタ)アクリレート、ポリカプロラクトンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリブタジエンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記エステル化合物のうち3官能以上のものとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリ(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、プロピレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド付加イソシアヌル酸トリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド付加グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応することにより得られるもの等が挙げられる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ樹脂としては、例えば、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、ビスフェノールS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、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、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、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スルフィド型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルトクレゾ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、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アルキルポリオール型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、グリシジルエステル化合物、ビスフェノールA型エピスルフィド樹脂等が挙げられる。なかでも、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、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂が好ましい。
上記ビスフェノール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、エピコート828EL、エピコート1004(いずれも三菱化学社製)、エピクロン850−S(DIC社製)等が挙げられる。
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(東都化成社製)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(東都化成社製)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(東都化成社製)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(東都化成社製)、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(いずれも東都化成社製)、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(いずれも東都化成社製)、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。
上記エポキシ(メタ)アクリレートとしては、具体的には例えば、レゾルシノール型エポキシアクリレートは、レゾルシノール型エポキシ樹脂(ナガセケムテックス社製、「EX−201」)360重量部、重合禁止剤としてp−メトキシフェノール2重量部、反応触媒としてトリエチルアミン2重量部、及び、アクリル酸210重量部を、空気を送り込みながら90℃で還流攪拌し、5時間反応させることによって得ることができる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、EBECRYL860、EBECRYL3200、EBECRYL3201、EBECRYL3412、EBECRYL3600、EBECRYL3700、EBECRYL3701、EBECRYL3702、EBECRYL3703、EBECRYL3800、EBECRYL6040、EBECRYLRDX63182(いずれもダイセル・サイテック社製)、EA−1010、EA−1020、EA−5323、EA−5520、EA−CHD、EMA−1020(いずれも新中村化学工業社製)、エポキシエステルM−600A、エポキシエステル40EM、エポキシエステル70PA、エポキシエステル200PA、エポキシエステル80MFA、エポキシエステル3002M、エポキシエステル3002A、エポキシエステル1600A、エポキシエステル3000M、エポキシエステル3000A、エポキシエステル200EA、エポキシエステル400EA(いずれも共栄社化学社製)、デナコールアクリレートDA−141、デナコールアクリレートDA−314、デナコールアクリレートDA−911(いずれもナガセケムテックス社製)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、例えば、2つのイソシアネート基を有する化合物1当量に対して水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体2当量を、触媒量のスズ系化合物存在下で反応させることによって得ることができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となるイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、水添MDI、ポリメリックMDI、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイオシアネート(XDI)、水添XDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオフォスフェート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、1,6,10−ウンデカントリイソシアネート等が挙げられる。
また、上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となるイソシアネートとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、(ポリ)プロピレングリコール、カーボネートジオール、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカプロラクトンジオール等のポリオールと過剰のイソシアネートとの反応により得られる鎖延長されたイソシアネート化合物も使用することができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートの原料となる、水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の市販品やエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ポリエチレングリコール等の二価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン等の三価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート又はジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレート等のエポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートは、具体的には例えば、トリメチロールプロパン134重量部、重合禁止剤としてBHT0.2重量部、反応触媒としてジブチル錫ジラウリレート0.01重量部、イソホロンジイソシアネート666重量部を加え、60℃で還流攪拌しながら2時間反応させ、次に、2−ヒドロキシエチルアクリレート51重量部を加え、空気を送り込みながら90℃で還流攪拌し、2時間反応させることにより得ることができる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートのうち市販されているものとしては、例えば、M−1100、M−1200、M−1210、M−1600(いずれも東亞合成社製)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL4858、EBECRYL8402、EBECRYL8804、EBECRYL8803、EBECRYL8807、EBECRYL9260、EBECRYL1290、EBECRYL5129、EBECRYL4842、EBECRYL210、EBECRYL4827、EBECRYL6700、EBECRYL220、EBECRYL2220(いずれもダイセル・サイテック社製)、アートレジンUN−9000H、アートレジンUN−9000A、アートレジンUN−7100、アートレジンUN−1255、アートレジンUN−330、アートレジンUN−3320HB、アートレジンUN−1200TPK、アートレジンSH−500B(いずれも根上工業社製)、U−2HA、U−2PHA、U−3HA、U−4HA、U−6H、U−6LPA、U−6HA、U−10H、U−15HA、U−122A、U−122P、U−108、U−108A、U−324A、U−340A、U−340P、U−1084A、U−2061BA、UA−340P、UA−4100、UA−4000、UA−4200、UA−4400、UA−5201P、UA−7100、UA−7200、UA−W2A(いずれも新中村化学工業社製)、AI−600、AH−600、AT−600、UA−101I、UA−101T、UA−306H、UA−306I、UA−306T(いずれも共栄社化学社製)等が挙げられる。
上記硬化性樹脂は、得られる液晶滴下工法用シール剤の接着性を向上させることを目的として、エポキシ樹脂を含有することが好ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、上記エポキシ(メタ)アクリレートを合成するための原料となるエポキシ樹脂や、部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂等が挙げられる。
なお、本明細書において上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂とは、1分子中にエポキシ基と(メタ)アクリロイルオキシ基とをそれぞれ1つ以上有する樹脂を意味する。
上記部分(メタ)アクリル変性エポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを、常法に従って塩基性触媒の存在下で反応することにより得られる。具体的には例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(DIC社製、「N−770」)190gをトルエン500mLに溶解させ、この溶液にトリフェニルホスフィン0.1gを加え、均一な溶液とし、この溶液にアクリル酸35gを還流撹拌下にて2時間滴下した後、更に還流撹拌を6時間行い、次に、トルエンを除去することによって50モル%のエポキシ基が(メタ)アクリル酸と反応した部分アクリル変性フェノールノボラック型エポキシ樹脂を得ることができる(この場合、50%部分アクリル化されている)。
上記部分(メタ)アクリル変性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、EBECRYL1561(ダイセル・サイテック社製)が挙げられる。
上記硬化性樹脂が上記(メタ)アクリル樹脂と上記エポキシ樹脂とを含有する場合、上記硬化性樹脂の(メタ)アクリロイル基とエポキシ基との比がモル比で50:50〜95:5になるように(メタ)アクリル樹脂とエポキシ樹脂とを配合することが好ましい。上記(メタ)アクリロイル基の比率が50%未満であると、重合が完了しても未硬化のエポキシ樹脂成分が多く存在し、液晶を汚染することがある。上記(メタ)アクリロイル基の比率が95%を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤が接着性に劣るものとなることがある。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、粘度の向上、応力分散効果による接着性の改善、線膨張率の改善、硬化物の耐湿性の更なる向上等を目的として充填剤を含有することが好ましい。
上記充填剤としては、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の無機充填剤や、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、アクリル重合体微粒子、コアシェルアクリレート共重合体微粒子等の有機充填剤等が挙げられる。これらの充填剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記充填剤の含有量は、液晶滴下工法用シール剤全体に対して、好ましい下限が10重量%、好ましい上限が70重量%である。上記充填剤の含有量が10重量%未満であると、接着性の改善等の効果が充分に発揮されないことがある。上記充填剤の含有量が70重量%を超えると、得られる液晶滴下工法用シール剤の粘度が高くなり、塗布性が悪くなることがある。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は20重量%、より好ましい上限は60重量%である。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。上記シランカップリング剤は、主にシール剤と基板等とを良好に接着するための接着助剤としての役割を有する。
上記シランカップリング剤としては、基板等との接着性を向上させる効果に優れ、硬化性樹脂と化学結合することにより液晶中への硬化性樹脂の放出を抑制することができることから、例えば、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、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、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン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いし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の液晶滴下工法用シール剤は、更に、必要に応じて、粘度調整の為の反応性希釈剤、パネルギャップ調整の為のポリマービーズ等のスペーサー、3−P−クロロフェニル−1,1−ジメチル尿素、イソシアヌルカルボン酸等の硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、重合禁止剤、その他のカップリング剤等の添加剤を含有してもよい。
本発明の液晶滴下工法用シール剤を製造する方法は特に限定されず、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリウムミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いて、硬化性樹脂と、マイクロカプセル開始剤と、必要に応じて添加する熱硬化剤及び/又は熱ラジカル重合開始剤等とを混合する方法等が挙げられる。
本発明の液晶滴下工法用シール剤における、E型粘度計を用いて25℃、1rpmの条件で測定した粘度の好ましい下限は5万Pa・s、好ましい上限は50万Pa・sである。上記粘度が5万Pa・s未満であったり、50万Pa・sを超えたりすると、液晶滴下工法用シール剤を基板等に塗布する際の作業性が悪くなることがある。上記粘度のより好ましい上限は40万Pa・sである。
本発明の液晶滴下工法用シール剤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。このような本発明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。
2枚の基板の少なくとも一方に、本発明の液晶滴下工法用シール剤を塗布して枠状のシールパターンを形成する工程1、シール剤が未硬化の状態で、液晶の微小滴を、形成したシールパターンの枠内全面に滴下塗布する工程2、及び、2枚の基板を貼り合わせてマイクロカプセルを破壊することにより、硬化性樹脂を硬化させる工程3を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法もまた、本発明の1つである。
上記工程1において、本発明の液晶滴下工法用シール剤を塗布する方法は特に限定されず、例えば、スクリーン印刷、ディスペンサー塗布、フレキソ印刷、グラビア印刷等の方法が挙げられる。
本発明の液晶滴下工法用シール剤の製造方法では、工程3の後に、更に加熱により硬化性樹脂を本硬化させる工程4を有していてもよい。上記工程4を行う場合、上記工程3におけるマイクロカプセル硬化剤による硬化を仮硬化とすることができる。また、上記工程4を行う場合、本発明の液晶滴下工法用シール剤は、上記熱硬化剤及び/又は熱ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
本発明によれば、保存安定性に優れ、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染を抑制できる液晶滴下工法用シール剤を提供することができる。また、本発明によれば、該液晶滴下工法用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子、並びに、該液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示素子の製造方法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ない。
(マイクロカプセル硬化剤Aの作製)
水性溶媒可溶性ポリマーとしてポリビニルピロリドン(第一工業製薬社製、「K−30」、20℃でのメタノールへの溶解度40重量%)3重量部と、硬化剤として1−ベンジル−2−メチルイミダゾール1重量部とを、メタノール(沸点65℃、20℃でのイソパラフィン系溶剤「アイソパーH」への溶解度0.6重量%)75重量部に溶解させて、水性溶液を得た。
この水性溶液を、非極性媒体としてイソパラフィン系溶剤(エクソンモービル社製、「アイソパーH」、沸点179℃)375重量部(乳化剤としてソルビタンセスキオレエートを1重量%含む)に加え、ホモジナイザーを用いて10000rpmで攪拌して乳化分散させた。
その後、得られた乳化液を減圧装置付反応器で30℃、0.1MPaの条件で加熱及び減圧してメタノールを除去することにより、コアシェル構造を有するマイクロカプセル硬化剤の分散液を得た。得られたマイクロカプセル硬化剤分散液中のマイクロカプセル硬化剤を、シクロヘキサンを用いて繰り返して洗浄した後、真空乾燥し、マイクロカプセル硬化剤Aを得た。
得られたマイクロカプセル硬化剤Aについて、走査型電子顕微鏡を用いて、1視野に約100個のマイクロカプセル硬化剤が観察できる倍率で観察し、任意に選択した50個のマイクロカプセル硬化剤の最長径をノギスで測定し、その平均値を平均粒子径として測定したところ、平均粒子径は5.5μmであった。
(マイクロカプセル硬化剤Bの作製)
乳化分散の工程において、ホモジナイザーの撹拌速度を15000rpmに変更した以外は全てマイクロカプセル硬化剤Aと同じ条件により、マイクロカプセル硬化剤Bを作製した。
得られたマイクロカプセル硬化剤Bについて、マイクロカプセル硬化剤Aと同様にして平均粒子径として測定したところ、平均粒子径は4.5μmであった。
(マイクロカプセル硬化剤Cの作製)
乳化分散の工程において、ホモジナイザーの撹拌速度を8000rpmに変更した以外は全てマイクロカプセル硬化剤Aと同じ条件により、マイクロカプセル硬化剤Cを作製した。
得られたマイクロカプセル硬化剤Cについて、マイクロカプセル硬化剤Aと同様にして平均粒子径として測定したところ、平均粒子径は6.0μmであった。
(マイクロカプセル硬化剤Dの作製)
乳化分散の工程において、ホモジナイザーの撹拌速度を5000rpmに変更した以外は全てマイクロカプセル硬化剤Aと同じ条件により、マイクロカプセル硬化剤Dを作製した。
得られたマイクロカプセル硬化剤Dについて、マイクロカプセル硬化剤Aと同様にして平均粒子径として測定したところ、平均粒子径は8.0μmであった。
(マイクロカプセル硬化剤Eの作製)
乳化分散の工程において、ホモジナイザーの撹拌速度を20000rpmに変更した以外は全てマイクロカプセル硬化剤Aと同じ条件により、マイクロカプセル硬化剤Eを作製した。
得られたマイクロカプセル硬化剤Eについて、マイクロカプセル硬化剤Aと同様にして平均粒子径として測定したところ、平均粒子径は4.0μmであった。
(実施例1〜8、比較例1、2)
表1に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式攪拌装置(シンキー社製、「あわとり練太郎」)にて攪拌した後、セラミック3本ロールにて均一に混合して実施例1〜8、比較例1、2の液晶滴下工法用シール剤を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得られた液晶滴下工法用シール剤について以下の評価を行った。結果を表1に示した。
(保存安定性)
各実施例及び各比較例で得られた液晶滴下工法用シール剤について、25℃で1週間保管したときの粘度と、製造直後の初期粘度とを測定し、(25℃、1週間保管後の粘度)/(初期粘度)を粘度変化率とし、粘度変化率が1.1未満であるものを「◎」、1.1以上1.3未満であるものを「○」、1.3以上1.5未満であるものを「△」、1.5を超えるものを「×」として評価した。
なお、シール剤の粘度は、E型粘度計(BROOK FIELD社製、「DV−III」)を用い、25℃において回転速度1.0rpmの条件で測定した。
(液晶表示素子の外観観察)
各実施例及び各比較例で得られた液晶滴下工法用シール剤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」、粒子径5μm)1重量部を分散させ、2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付き基板の一方にシール剤の線幅が1mmになるようにディスペンサーで塗布した。
続いて液晶(チッソ社製、「JC−5004LA」)の微小滴を透明電極付き基板のシール剤の枠内全面に滴下塗布し、すぐにもう一方の透明電極付きカラーフィルター基板を貼り合わせ、120℃で1時間加熱して液晶表示素子を得た。得られた液晶表示素子の外観を観察し、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染が観察されなかった場合を「○」、わずかに液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染が観察された場合を「△」、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染が観察された場合を「×」として評価した。
なお、実施例5で得られた液晶滴下工法用シール剤については、基板を貼り合わせた後の加熱を行わずに液晶表示素子を得た。
Figure 2014202912
本発明によれば、保存安定性に優れ、液晶によるシール剤への差し込みやシール剤による液晶汚染を抑制できる液晶滴下工法用シール剤を提供することができる。また、本発明によれば、該液晶滴下工法用シール剤を用いてなる上下導通材料及び液晶表示素子、並びに、該液晶滴下工法用シール剤を用いた液晶表示素子の製造方法を提供することができる。

Claims (9)

  1. 液晶滴下工法による液晶表示素子の製造に用いる液晶滴下工法用シール剤であって、
    硬化性樹脂と、硬化剤を包合したマイクロカプセルとを含有し、
    前記硬化剤を包合したマイクロカプセルは、平均粒子径が液晶表示素子のセルギャップの90%以上である
    ことを特徴とする液晶滴下工法用シール剤。
  2. マイクロカプセルに包合される硬化剤は、反応開始温度が100℃以下であることを特徴とする請求項1記載の液晶滴下工法用シール剤。
  3. マイクロカプセルに包合される硬化剤は、イミダゾール系化合物であることを特徴とする請求項1又は2記載の液晶滴下工法用シール剤。
  4. 硬化剤を包合したマイクロカプセルは、シェルとなるマイクロカプセルがビニル基を有するポリマーからなることを特徴とする請求項1、2又は3記載の液晶滴下工法用シール剤。
  5. 硬化剤を包合したマイクロカプセルに加えて、熱硬化剤及び/又は熱ラジカル重合開始剤を含有することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の液晶滴下工法用シール剤。
  6. 請求項1、2、3、4又は5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。
  7. 請求項1、2、3、4若しくは5記載の液晶滴下工法用シール剤及び/又は請求項6記載の上下導通材料を用いて製造されることを特徴とする液晶表示素子。
  8. 2枚の基板の少なくとも一方に、請求項1、2、3、4又は5記載の液晶滴下工法用シール剤を塗布して枠状のシールパターンを形成する工程1、
    シール剤が未硬化の状態で、液晶の微小滴を、形成したシールパターンの枠内全面に滴下塗布する工程2、及び、
    2枚の基板を貼り合わせてマイクロカプセルを破壊することにより、硬化性樹脂を硬化させる工程3
    を有することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  9. 工程3の後に、更に加熱により硬化性樹脂を本硬化させる工程4を有することを特徴とする請求項8記載の液晶表示素子の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017171745A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社スリーボンド エポキシ樹脂組成物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060044508A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Nano Loa, Inc. Liquid crystal material filling method and liquid crystal material filling apparatus
WO2012014499A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 三井化学株式会社 組成物、この組成物からなる表示デバイス端面シール剤用組成物、表示デバイス、およびその製造方法
JP2012226082A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Sekisui Chem Co Ltd 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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060044508A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Nano Loa, Inc. Liquid crystal material filling method and liquid crystal material filling apparatus
WO2012014499A1 (ja) * 2010-07-29 2012-02-02 三井化学株式会社 組成物、この組成物からなる表示デバイス端面シール剤用組成物、表示デバイス、およびその製造方法
JP2012226082A (ja) * 2011-04-19 2012-11-15 Sekisui Chem Co Ltd 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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017171745A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社スリーボンド エポキシ樹脂組成物

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