JP3060903B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3060903B2
JP3060903B2 JP16980795A JP16980795A JP3060903B2 JP 3060903 B2 JP3060903 B2 JP 3060903B2 JP 16980795 A JP16980795 A JP 16980795A JP 16980795 A JP16980795 A JP 16980795A JP 3060903 B2 JP3060903 B2 JP 3060903B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックフィ
ルム基板を用いた液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶を用いた表示装置は、時計、電卓、
自動車のパネル、ページャ等を始めとして様々な分野に
用いられている。図1には単純な構造の液晶表示装置
(パネル)の概略図を示した。液晶パネル1は、対向す
る2枚の基板2,2と配向膜3,3と透明電極4,4が
それぞれ積層されて形成されたセルの中に液晶組成物5
が封入されて構成されている。液晶表示装置(パネル)
の適用範囲の拡大に伴って、パネルの薄膜化、軽量化、
低コスト化の要求が高まり、最近では、基板2として従
来のガラスに代わってプラスチックフィルムが利用され
ることが多くなってきた。
【0003】基板に要求される特性としては、耐熱性、
可撓性、透明性、耐湿性、耐溶剤性等であり、これらを
満足する樹脂フィルムが基板に用いられている。しかし
ここで問題となってくるのは、プラスチックフィルムの
気体透過性である。すなわち、液晶組成物は一般的にセ
ル内に減圧で封入されるが、基板のプラスチックフィル
ムの気体透過性が大きい場合、酸素や窒素等の気体がプ
ラスチックフィルムを通過してセル内に気泡が生じてし
まうのである。
【0004】そこで、プラスチックフィルムにガスバリ
ア性を付与することが提案されている。しかし従来のガ
スバリア性フィルム、例えばエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体や芳香族系ナイロン等の気体不透過性素材
は、耐湿性が悪く、ガスバリア性に湿度依存性があるた
め不適である。またガスバリア層を別素材で設けた金属
箔ラミネートフィルムは透明性がないため液晶パネルに
は使用できず、金属蒸着フィルムは可撓性が悪いという
問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記諸問題
を考慮して、耐熱性、可撓性、透明性、耐湿性、耐溶剤
性に優れ、ガスバリア性の湿度依存性の極めて小さいガ
スバリア層をプラスチック基板に設けて、気泡の発生の
ない高性能な液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶組成物が
封入された液晶セルを挟持する基板としてプラスチック
フィルムを用いた液晶表示装置において、分子内に1級
および/または2級アミノ基を有する有機化合物
(A)、下記一般式(I)で示される有機金属化合物
(B)および/またはその加水分解縮合物、 R1 mM(OR2n …(I) (式中Mは金属元素、R1 は同一または異なっていても
よく、水素原子、低級アルキル基、アリール基、ビニル
基または炭素鎖に直結したメルカプト基、または(メ
タ)アクリロイル基を表し、R2 は同一または異なって
いてもよく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基
を表し、mは0または正の整数、nは1以上の整数でか
つm+nは金属元素Mの原子価と一致する)および溶媒
(D)を含有するガスバリア用組成物が、前記プラスチ
ックフィルムの少なくとも片面に塗布されている液晶表
示装置であるところに要旨を有する。ガスバリア用組成
物が、さらに、アミノ基と反応し得る官能基を分子内に
有する化合物(C)を含有することが好ましい。本発明
では、上記分子内に1級および/または2級アミノ基を
有する有機化合物(A)が、下記一般式(II)
【0007】
【化4】 [式中A1 はアルキレン基、R3 は水素原子、低級アル
キル基、または
【0008】
【化5】
【0009】(式中A2 は直接結合またはアルキレン基
を、R7,R8 は水素原子または低級アルキル基を示す)
で表わされる基、R4 は水素原子または低級アルキル
基、R5は同一または異なる低級アルキル基、アリール
基または不飽和脂肪族残基、R6は水素原子、低級アル
キル基またはアシル基を意味し(ただしR3,R4,R7,R
8のうち少なくとも1つが水素原子である)、wは0、
1、2のいずれか、zは1、2、3のいずれかの整数を
表わす(ただしw+z=3である)]で示される有機シ
ラン化合物(A’)および/またはその加水分解縮合物
である場合と、Si(OR6 )基(ただしR6 の意味は
上記と同じ)を持たない有機化合物(A”)である場合
の両方の実施態様を有する。特に、有機化合物(A)が
上記有機化合物(A”)である場合、該化合物(A”)
がポリエチレンイミン類であることが好ましい。また、
ガスバリア用組成物中の化合物(C)が、アミノ基と反
応し得る官能基としてエポキシ基を有する化合物である
こと、あるいは化合物(C)がさらに
【0010】
【化6】
【0011】(ただしR5,R6,w,zの意味は上記と同
じ)を有する化合物(C’)である構成も、好ましい実
施態様である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明は、液晶パネル用のプラス
チックフィルム基板にガスバリア性を付与することを目
的としてなされるものであるが、使用されるガスバリア
用組成物は、ガスバリア性と共に、液晶表示装置用途と
して必要な特性、すなわち耐熱性、可撓性、透明性、耐
湿性、耐溶剤性にも優れた塗膜を形成できなければなら
ず、この点について本発明者等が鋭意検討した結果、本
発明の構成を見出したものである。以下詳細に説明す
る。
【0013】本発明は、分子内に1級および/または2
級アミノ基を有する有機化合物(A)、下記一般式
(I)で示される有機金属化合物(B)および/または
その加水分解縮合物、 R1 mM(OR2n …(I) (ただし、M、R1 、R2 、m、nの意味は前記した通
り)および溶媒(D)を必須構成成分とするガスバリア
用組成物が、液晶組成物が封入された液晶セルを挟持す
る基板であるプラスチックフィルムの少なくとも片面に
塗布されている液晶表示装置を開示する。
【0014】本発明で用いられる分子内に1級および/
または2級アミノ基を有する有機化合物(A)とは、1
級および/または2級アミノ基をその分子内に少なくと
も1個有する化合物であればよく、低分子化合物であっ
ても高分子化合物であってもよい。本発明では、有機化
合物(A)が、上記アミノ基と共に加水分解性基を有す
る有機シラン化合物(A’)である場合と、加水分解性
基であるSi(OR6)基(ただしR6 の意味は前記し
た通り)を持たない有機化合物(A”)である場合に大
別されるが、もちろん有機シラン化合物(A’)と有機
化合物(A”)を混合して用いてもよい。有機シラン化
合物(A’)は、下記一般式(II)で示される。
【0015】
【化7】 (式中A1 、R3 、R4 、R5 、R6 、w、zの意味は
前記の通り)
【0016】上記(A’)の具体例としては、N−β−
(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−
アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、N−β−
(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリブトキシシ
ラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−
γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−β−
(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジイソプ
ロポキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミ
ノプロピルメチルジブトキシシラン、N−β−(アミノ
エチル)−γ−アミノプロピルエチルジメトキシシラ
ン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルエ
チルジエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルエチルジイソプロポキシシラン、N−
β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルエチルジブ
トキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−
β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベ
ンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリイソプ
ロポキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノ
エチル)−γ−アミノプロピルトリブトキシシラン、N
−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(N−ビ
ニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルメチ
ルジエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルア
ミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジイソプロポ
キシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジブトキシシラン、N
−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミ
ノプロピルエチルジメトキシシラン、N−β−(N−ビ
ニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルエチ
ルジエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルア
ミノエチル)−γ−アミノプロピルエチルジイソプロポ
キシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルエチルジブトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソ
プロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリブトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノ
プロピルメチルジイソプロポキシシラン、γ−アミノプ
ロピルメチルジブトキシシラン、γ−アミノプロピルエ
チルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルエチルジエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルエチルジイソプロポ
キシシラン、γ−アミノプロピルエチルジブトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリアセトキシシラン等が挙げ
られ、これらの1種または2種以上を用いることができ
る。
【0017】また有機化合物(A”)は、加水分解性基
であるSi(OR6)基(ただしR6の意味は前記した通
り)を持たず、1級および/または2級アミノ基を有す
る有機化合物である。具体的には、アリルアミン、ジア
リルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミ
ン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチ
ルアミン、2−エチルヘキシルアミン、3−エトキシプ
ロピルアミン、ジイソブチルアミン、3−ジエチルアミ
ノプロピルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ジ
ブチルアミノプロピルアミン、プロピルアミン、ジメチ
ルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルア
ミン、3−メトキシプロピルアミン、エチレンジアミ
ン、1,4−ジアミノブタン、1,2−ジアミノプロパ
ン、1,3−ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミ
ン、エタノールアミン、ジエタノールアミン等の低分子
有機化合物、ポリエチレンイミン類、例えば日本触媒社
製エポミンシリーズ(エポミンSP−003、エポミン
SP−006、エポミンSP−012、エポミンSP−
018、エポミンSP−103、エポミンSP−11
0、エポミンSP−200、エポミンSP−300、エ
ポミンSP−1000、エポミンSP−1020等)、
ポリアリルアミン類(例えば日東紡績社製PAA−L、
PAA−H等)、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等
のアミノ基含有(メタ)アクリレートのホモポリマー
や、これらのアミノ基含有(メタ)アクリレートと他の
(メタ)アクリレート類や(メタ)アクリル酸とのコポ
リマー、ポリオキシエチレンアルキルアミン類等の高分
子有機化合物が挙げられる。
【0018】特にガスバリア性に優れているのは、上記
有機シラン化合物(A’)として例示した化合物、有機
化合物(A”)の中のエタノールアミン、高分子有機化
合物である。また成膜性を良好にするためには、加水分
解性基を有する有機化合物(A’)として例示した化合
物を後述の様に予め(共)加水分解縮合させて高分子量
化して用いるか、有機化合物(A”)の中の高分子有機
化合物を用いる方が有利である。高分子有機化合物の中
では、得られる塗膜のガスバリア性やその他の特性が良
好であるポリエチレンイミン類の使用が特に好ましい。
有機化合物(A”)として高分子有機化合物を用いる場
合の好ましい分子量は250〜20万である。より好ま
しくは250〜10万の範囲である。分子量が250よ
り小さいと形成された塗膜の可撓性に劣り、逆に20万
より大きいと透明性が劣り、液晶表示パネルとして好ま
しくないためである。
【0019】本発明でガスバリア用組成物として上記有
機化合物(A)と共に必須成分として用いられる有機金
属化合物(B)は、下記一般式(I)で表されるもので
ある。 R1 mM(OR2n …(I) (ただし、M、R1 、R2 、m、nの意味は前記した通
り)
【0020】具体的には、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テト
ラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラ
ン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロ
ポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチル
ジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、
ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラ
ン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジブト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニ
ルトリブトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等
のアルコキシシラン類、チタニウムテトラエトキシド、
チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラ
ブトキシド等のチタニウムアルコキシド類、ジルコニウ
ムテトラエトキシド、ジルコニウムテトライソプロポキ
シド、ジルコニウムテトラブトキシド等のジルコニウム
アルコキシド類、アルミニウムトリエトキシド、アルミ
ニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリブトキ
シド等のアルミニウムアルコキシド類、テトラアセトキ
シシラン、メチルトリアセトキシシラン等のアシロキシ
シラン類、トリメチルシラノール等のシラノール類等が
挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることが
できる。中でも、塗膜のガスバリア性の湿度依存性を小
さくする点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキ
シシランが好ましい。
【0021】有機金属化合物(B)の使用量は、有機化
合物(A)[以下特に限定しない限り、有機化合物
(A’)および(A”)が含まれる。]に対して50〜
2000重量%であることが好ましい。有機金属化合物
(B)の使用量が50重量%より少ないと、ガスバリア
層の耐湿性が劣ったものとなるが、2000重量%を超
えて使用すると、塗膜の可撓性が悪化する。より好まし
い有機金属化合物(B)の使用量は有機化合物(A)に
対して50〜1500重量%であり、最も好ましい範囲
は80〜1500重量%である。
【0022】塗膜形成時の乾燥の際に有機金属化合物
(B)の蒸発を防ぐため、有機金属化合物(B)は予め
加水分解縮合を行うことが好ましい。前記した有機化合
物(A’)と、あるいは後述の化合物(C’)と共加水
分解縮合を行ってもよい。この(共)加水分解縮合反応
は公知の触媒を用いることができ、また後述の溶媒
(D)中で反応させるのが有利である。
【0023】本発明では、ガスバリア用組成物中に、有
機化合物(A)のアミノ基と反応し得る官能基を有する
化合物(C)を存在させることが好ましい。化合物
(C)は架橋剤として働き、より緻密でガスバリア性に
優れた塗膜を得ることができる。化合物(C)中のアミ
ノ基と反応し得る官能基とは、エポキシ基、カルボキシ
ル基、イソシアネート基、オキサゾリニル基、ヒドロキ
シル基、アルコキシシリル基等である。この官能基は、
化合物(C)中複数である方が好ましく、その場合の官
能基は同一であっても異なっていてもよい。上記官能基
中最も反応性の良いのはエポキシ基である。塗膜の耐水
性をより向上させるためには、化合物(C)が芳香環ま
たはその水素添加環を有していることが好ましい。な
お、有機化合物(A)として有機化合物(A”)を用い
る場合には、化合物(C)が、アミノ基と反応し得る上
記官能基と共に、加水分解性基
【0024】
【化8】
【0025】(ただしR5,R6,w,zの意味は前記した
通り)を有する化合物(C’)であることが好ましい。
化合物(C’)は、有機化合物(A”)中のアミノ基と
反応すると共に、単独であるいは有機金属化合物(B)
との(共)加水分解縮重合反応も起こすため、(A”)
と(C’)と(B)が結合した緻密でかつ可撓性等に優
れたガスバリア層を形成し得るためである。有機化合物
(A)が、有機シラン化合物(A’)である場合には、
有機化合物(A’)が上記加水分解性基を有しているの
で、化合物(C)が化合物(C’)である必要はなく、
有機化合物(A’)単独または有機金属化合物(B)と
の(共)加水分解縮合反応と、(A’)と化合物(C)
の架橋剤的反応によって高性能なガスバリア層を形成し
得る。もちろん化合物(C’)を併用しても構わない。
【0026】本発明で利用できる化合物(C)の具体例
としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、
ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグ
リシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジ
ルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエ
ーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グ
リセロールジグリシジルエーテル等の脂肪族ジグリシジ
ルエーテル類;グリセロールトリグリシジルエーテル、
ジグリセロールトリグリシジルエーテル、トリグリシジ
ルトリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、
トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペン
タエリスリトールテトラグリシジルエーテル等のポリグ
リシジルエーテル類;アジピン酸ジグリシジルエステ
ル、o−フタル酸ジグリシジルエステル等の脂肪族およ
び芳香族ジグリシジルエステル類;ビスフェノールAジ
グリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテ
ル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ビスフェノー
ルSジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシ
ジルエーテル、および次式で表される化合物類
【0027】
【化9】
【0028】等の芳香環またはその水素添加環(核置換
誘導体も含む)を有するグリシジル類;あるいはグリシ
ジル基を官能基として有するオリゴマー類(例えばビス
フェノールAジグリシジルエーテルオリゴマーの場合は
下式の様に表せる);
【0029】
【化10】
【0030】ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレ
ンジイソシアネート、1,4−ジフェニルメタンジイソ
シアネート、1,5−ナフタレ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、トリジンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート等のイソシアネート類;
酒石酸、アジピン酸等のジカルボン酸類;ポリアクリル
酸等の含カルボキシル基重合体;オキサゾリニル基含有
重合体等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上
を用いることができる。なお、上記例示した化合物
(C)の中でも芳香環またはその水素添加環(核置換誘
導体も含む)を有する化合物は、ガスバリア層の耐水性
を一層向上させる作用がある。
【0031】化合物(C’)の具体例としては、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキ
シシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリイソプロポキシシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメ
トキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
イソプロポキシシシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジエトキシシラン等(以下エポキシ基含有シランカッ
プリング剤と省略することがある);γ−イソシアノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアノプロピルト
リエトキシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−イソシアノプロピルメチルジエトキ
シシラン等(以下イソシアネート基含有シランカップリ
ング剤と省略することがある)が挙げられ、これらの1
種または2種以上を用いることができる。
【0032】化合物(C)[以下特に限定しない場合、
化合物(C’)も含まれる]を用いる場合には、有機化
合物(A)中のアミノ基の官能基当量(X)に対して、
化合物(C)中の官能基当量(Y)が、Y/Xとして
0.01〜1.0となる様に使用することが推奨され
る。好ましくはY/Xが0.05〜0.7の範囲、より
好ましくは0.05〜0.3である。Y/Xが0.01
より小さいと塗膜の可撓性が不充分となりやすく、Y/
Xが1.0を超えると、ガスバリア性や耐熱性が低下す
ることがある。
【0033】本発明で用いられる溶媒(D)としては特
に限定されないが、ガスバリア用組成物の構成成分を溶
解する、もしくは分散させ得る溶媒が好ましい。例え
ば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタ
ノール、エチレングリコール等のアルコール類、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭
化水素類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素
類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、その他、
テトラヒドロフラン、プロピルエーテル、水等があげら
れ、これらの1種または2種以上を混合して用いること
ができる。
【0034】本発明の液晶表示装置にガスバリア性を付
与するためのガスバリア用組成物は、以上説明した様
に、有機化合物(A)と有機金属化合物(B)、溶媒
(D)を必須成分とし、好ましくは化合物(C)を含む
ものである。有機化合物(A)が有機シラン化合物
(A’)である場合、また化合物(C)が化合物
(C’)である場合、有機金属化合物(B)と共に、こ
れらはいずれも加水分解性基を有しているので、それぞ
れ単独で、もしくはこれらの2種以上を用いて、予め
(共)加水分解縮合反応を進行させておくことが推奨さ
れる。これらの化合物を加水分解縮合によって高分子量
化しておけば、ガスバリア層の成膜性が良好になり、得
られる塗膜の均一性、平滑性がより一層向上するためで
ある。
【0035】(共)加水分解縮合反応は、空気中の水分
でも進行するが、前記溶媒(D)中で行うことが、これ
をそのままガスバリア用組成物として塗工工程に利用で
きるため好ましい。また反応触媒として公知の酸や塩基
を添加して行っても良い。
【0036】ガスバリア用組成物の調製方法は特に限定
されないが、化合物(C)を用いる場合には、有機化合
物(A)のアミノ基と化合物(C)中の官能基を反応さ
せてから、有機金属化合物(B)またはその加水分解縮
合物を添加すると、組成物の安定性が良好となる。有機
化合物(A)が(A’)であるか、化合物(C)が
(C’)であるときは、アミノ基の架橋反応の後、有機
金属化合物(B)を加える前か、加えてから加水分解縮
合反応を行うと良い。
【0037】上記ガスバリア用組成物には、本発明の効
果を損なわない範囲で、硬化触媒、濡れ性改良剤、可塑
剤、消泡剤、増粘剤等の無機・有機系各種添加剤を必要
に応じて添加してもよい。
【0038】本発明の液晶表示装置は、以上の構成のガ
スバリア用組成物が塗布されたプラスチックフィルムを
基板として用いるものである。プラスチックフィルムを
構成する樹脂素材は、特に限定されないが、例えばポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレー
ト、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレートやこれらの共重合体等のポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリサ
ルホン、ポリイミド、ポリアリレート等の耐熱性に優れ
た透明の樹脂が好ましく使用できる。
【0039】ガスバリア用組成物を上記基板に塗布する
方法は特に限定されず、例えばロールコーティング法、
ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコ
ーティング法等やこれらを組み合わせた方法を採用でき
る。中でも、ダイコーティング法は、ガスバリア用組成
物の安定性を増す理由で好ましい。なお、ガスバリア用
組成物の塗工前にウレタン樹脂等の公知のアンカーコー
ト層を設けてもよく、また塗工後に、例えば耐溶剤性を
向上させるための保護層を設けてもよい。
【0040】ガスバリア層の厚みは、乾燥後で0.1〜
10μmの範囲が適している。好ましくは0.3〜5μ
m、さらに好ましくは0.5〜3μmである。ガスバリ
ア層が0.1μmより薄いと基板のガスバリア性が不充
分となって本発明の目的を達成できない。逆に10μm
より厚いとガスバリア層にクラックが生じ、やはり優れ
たガスバリア性を基板に付与することができない。
【0041】本発明の液晶表示装置は、ガスバリア層を
設けたプラスチック基板が液晶セルを挟持しているもの
であるが、以下に一例を示す。もちろん、この図例以外
の使用例も存在する。
【0042】図2の液晶表示装置Lにおいて、プラスチ
ック基板21は、両面にガスバリア層6,6、保護コー
ト層7,7が形成されており、片面に透明電極4と配向
膜3が設けられた構成となっている。一方プラスチック
基板22は、その両面にアンカーコート層8,8、透明
電極4,4が形成された後、片面に保護コート層7、さ
らにガスバリア層6が形成された構成である。両方の基
板21,22によって作られる液晶セル中に液晶組成物
5を封入し、補償板9と偏光板10および対向基板11
で全体を挟持すれば、液晶表示装置Lとなる。
【0043】
【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。なお酸素透過度は、温
度25℃、湿度80%Rhの条件で、MOCON社製の
酸素透過率測定装置により測定した結果である。
【0044】参考例1 撹拌器、温度計、および冷却器を備えたフラスコに、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン100g、メタノ
ール80gを仕込み、70℃に昇温した後、レゾルシノ
ールジグリシジルエーテル11.4gを30分かけて滴
下した。さらに70℃で3時間熟成してから室温まで冷
却し、水2.5gとメタノール30gの混合液を加え
て、室温で1時間撹拌した後熟成し加水分解反応を進行
させた。次にテトラメトキシシラン84.9gとメタノ
ール20gの混合液を加え、ガスバリア用組成物1を得
た。
【0045】実施例1 厚み100μmのポリアリレートフィルム2枚の両面に
参考例1で得られたガスバリア用組成物1を乾燥後の厚
みが3μmになる様に塗布し、100℃で3分間乾燥し
た。得られた処理フィルムの酸素透過度は0.5cc/
2 ・24hrs・atmであった。
【0046】次に、ポリウレタン変性アクリル樹脂を上
記ガスバリア層の上に厚さ10μmとなる様に塗布し1
50℃で3分間乾燥させ、表面保護層とした。得られた
フィルムの片面に1000Å厚のITO透明導電膜をス
パッタリングによって形成させた後、透明電極のパター
ニングを行った。その後1000Åの可溶性ポリアミド
膜を塗布して120℃で3分乾燥した後、2枚のフィル
ムをエポキシ接着剤で貼り合わせ、セルギャップ6μ
m、ツイスト角230°の液晶セルを得た。
【0047】真空封入方式で液晶組成物を封入し、プラ
スチック補償板および偏光板を貼り、液晶表示装置を完
成させた。得られた液晶表示装置には、気泡等の発生は
認められなかった。
【0048】比較例1 ガスバリア用組成物1を塗布しない以外は実施例1と同
様にして、液晶表示装置を作製したが、液晶封入後に気
泡の発生が認められた。
【0049】参考例2 参考例1のテトラメトキシシランの代わりに、テトラメ
トキシシランの加水分解縮合物であるシリケートM51
(多摩化学製)65.9gを用いた以外は参考例1と同
様にして、ガスバリア用組成物2を得た。
【0050】実施例2 ガスバリア用組成物2を用いて実施例1と同様の操作を
行った。得られた処理フィルムの酸素透過度は0.4c
c/m2 ・24hrs・atmであり、液晶表示装置を
作製したときも気泡等の発生は認められなかった。
【0051】参考例3 撹拌器、温度計、および冷却器を備えたフラスコに、エ
ポミンSP−018(日本触媒製のポリエチレンイミ
ン)7.18g、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン3.25g、メタノール21.1gを仕込み、
65℃で窒素雰囲気化3時間撹拌した。室温まで冷却
し、水0.1gとメタノール5gの混合液を15分かけ
て滴下し、室温で1時間撹拌した。さらにその反応液
に、テトラメトキシシラン52.0gとメタノール1
5.4gの混合液を加えて室温で3時間撹拌し、ガスバ
リア用組成物3を得た。
【0052】実施例3 ガスバリア用組成物3を用いて実施例1と同様の操作を
行った。得られた処理フィルムの酸素透過度は0.2c
c/m2 ・24hrs・atmであり、液晶表示装置を
作製したときも気泡等の発生は認められなかった。
【0053】参考例4 参考例3のテトラメトキシシランの代わりに、テトラメ
トキシシランの加水分解縮合物であるシリケートM51
(多摩化学製)40.4gを用いた以外は参考例3と同
様にして、ガスバリア用組成物4を得た。
【0054】実施例4 ガスバリア用組成物4を用いて実施例1と同様の操作を
行った。得られた処理フィルムの酸素透過度は0.5c
c/m2 ・24hrs・atmであり、液晶表示装置を
作製したときも気泡等の発生は認められなかった。
【0055】参考例5 γ−アミノプロピルトリメトキシシラン100g、水
2.5g、メタノール110gの混合液を室温で1時間
撹拌し、次にテトラメトキシシラン84.9gとメタノ
ール20gの混合液を加え、室温で6時間撹拌し、ガス
バリア用組成物5を得た。
【0056】実施例5 ガスバリア用組成物5を用いて実施例1と同様の操作を
行った。得られた処理フィルムの酸素透過度は1.0c
c/m2 ・24hrs・atmであり、液晶表示装置を
作製したときも気泡等の発生は認められなかった。
【0057】
【発明の効果】本発明の液晶表示装置は、優れたガスバ
リア性と可撓性を有するガスバリア層をコーティングし
たプラスチック基板を用いているので、真空状態で液晶
組成物を封入しても気泡等の発生がない。また本発明で
用いられるガスバリア層は、耐熱性、可撓性、透明性、
耐湿性等の特性にも優れているので、従来用いられてい
たガラス基板と比較しても遜色なく、液晶パネルの軽量
化や小型化に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶表示装置の概略図である。
【図2】本発明の液晶表示装置の説明図である。
【符号の説明】
1 液晶パネル L 液晶表示装置 2 基板 21,22 プラスチック基板 3 配向膜 4 透明電極 5 液晶組成物 6 ガスバリア層 7 保護コート層 8 アンカーコート層 9 補償板 10 偏光板 11 対向基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−208926(JP,A) 特開 昭61−79646(JP,A) 特開 昭61−20928(JP,A) 特開 平7−20449(JP,A) 特開 平6−64105(JP,A) 特開 昭63−199318(JP,A) 特開 昭61−15128(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1333 G09F 9/30

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶組成物が封入された液晶セルを挟持
    する基板としてプラスチックフィルムを用いた液晶表示
    装置において、 分子内に1級および/または2級アミノ基を有する有機
    化合物(A)、 下記一般式(I)で示される有機金属化合物(B)およ
    び/またはその加水分解縮合物、 R1 mM(OR2n …(I) (式中Mは金属元素、R1 は同一または異なっていても
    よく、水素原子、低級アルキル基、アリール基、ビニル
    基または炭素鎖に直結したメルカプト基、または(メ
    タ)アクリロイル基を表し、R2 は同一または異なって
    いてもよく、水素原子、低級アルキル基またはアシル基
    を表し、mは0または正の整数、nは1以上の整数でか
    つm+nは金属元素Mの原子価と一致する)および溶媒
    (D)を含有するガスバリア用組成物が、 前記プラスチックフィルムの少なくとも片面に塗布され
    ていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 ガスバリア用組成物が、さらに、アミノ
    基と反応し得る官能基を分子内に有する化合物(C)を
    含有する請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 ガスバリア用組成物中の、分子内に1級
    および/または2級アミノ基を有する有機化合物(A)
    が、下記一般式(II)で示される有機シラン化合物
    (A’)および/またはその加水分解縮合物である請求
    項1または2に記載の液晶表示装置。 【化1】 [式中A1 はアルキレン基、R3 は水素原子、低級アル
    キル基、または 【化2】 (式中A2 は直接結合またはアルキレン基を、R7,R8
    は水素原子または低級アルキル基を示す)で表わされる
    基、R4 は水素原子または低級アルキル基、R5は同一
    または異なる低級アルキル基、アリール基または不飽和
    脂肪族残基、R6は水素原子、低級アルキル基またはア
    シル基を意味し(ただしR3,R4,R7,R8のうち少なく
    とも1つが水素原子である)、wは0、1、2のいずれ
    か、zは1、2、3のいずれかの整数を表わす(ただし
    w+z=3である)]。
  4. 【請求項4】 ガスバリア用組成物中の、分子内に1級
    および/または2級アミノ基を有する有機化合物(A)
    が、Si(OR6 )基(ただしR6 の意味は上記と同
    じ)を持たない有機化合物(A”)である請求項1また
    は2に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 上記有機化合物(A”)がポリエチレン
    イミン類である請求項4に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 ガスバリア用組成物中の化合物(C)
    が、アミノ基と反応し得る官能基としてエポキシ基を有
    する化合物である請求項2〜5のいずれかに記載の液晶
    表示装置。
  7. 【請求項7】 ガスバリア用組成物中の化合物(C)
    が、さらに 【化3】 (ただしR5,R6,w,zの意味は上記と同じ)を有する
    化合物(C’)である請求項2〜6のいずれかに記載の
    液晶表示装置。
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