JP5577403B2 - 液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル - Google Patents
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Description
この問題を解決するため、充填剤としてタルクを使用した液晶シール剤が開発されている(特許文献5)。
即ち、一般的にタルクは天然に存在する鉱石を粉砕して得られるため、ドロマイト、マグネサイト、結晶性シリカ等の種々の不純物を含有する。本発明者らの検討によれば、これらの不純物の中で、含量としては極わずかであるが、結晶性シリカは硬度が高く、且つ、結晶構造を有することから、ギャップ形成時や硬化時に、ガラス基板との摩擦で、シール剤の下にあるアルミ配線を断線することを見出し、本発明を完成した。
従って、本発明は、タルクを無機充填剤として使用しながら、セル基板に設けられた配線のシール剤での断線を無くし、液晶汚染も少なく、ガラス基板に対する接着性、硬化後の耐湿接着性にも優れる液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セルを提供することを目的とする。
即ち本発明は、次の(1)〜(11)に関するものである。
(1)(a)結晶性シリカ非含有タルク、(b)(メタ)アクリル化エポキシ樹脂及び(c)光重合開始剤を含有することを特徴とする紫外線硬化型液晶シール剤。
(2)タルク(a)の平均粒径が1μm以下であることを特徴とする上記(1)に記載の液晶シール剤。
(3)タルク(a)を液晶シール剤の総量に対して1〜40重量%、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)を液晶シール剤の総量に対して30〜90重量%、光重合開始剤(c)を(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)100重量部に対して0.01〜20重量部含有する上記(1)又は(2)に記載の液晶シール剤。
(4)タルク(a)が、(d)シランカップリング剤により表面処理されたタルクである上記(1)乃至(3)のいずれか一項に記載の液晶シール剤。
(5)シランカップリング剤(d)がエポキシシランカップリング剤である上記(4)に記載の液晶シール剤。
(6)更に、(e)エポキシ樹脂及び(f)熱硬化剤を含有することを特徴とする上記(1)乃至(4)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(8)(a)結晶性シリカ非含有タルクにおける結晶性シリカ含量がX線回折測定で0.1%以下である上記(1)乃至(7)のいずれか一項に記載の紫外線硬化型液晶シール剤。
(9)結晶性シリカ非含有タルク(a)と共に他の無機充填剤(h)を含み、無機充填剤の総量がシール剤の総量に対して、10〜40重量%であり、無機充填剤の総量に対して、結晶性シリカ非含有タルク(a)の含量が5〜90重量%であり、他の無機充填剤(h)の含量が10〜95重量%である上記(1)乃至(8)のいずれか一項に記載の紫外線硬化型液晶シール剤。
(10)更に、(メタ)アクリレートモノマー(g)を含む上記(1)乃至(9)のいずれか一項に記載の紫外線硬化型液晶シール剤。
(11)上記(1)乃至(10)の何れか一項に記載の液晶シール剤を硬化して得られる硬化物でシールされた液晶表示セル。
本発明における結晶性シリカ非含有タルク(a)(以下、単に「タルク(a)」とも言う)とは、例えば通常のX線回折測定で、結晶性シリカの含有量が検出限界以下(具体的には0.1重量%以下)のタルクを言い、より好ましくは、結晶性シリカの含有量が0.1重量%未満のタルクである。このようなタルクは、一般に市場から入手可能である。
タルク中の結晶性シリカ含有量は、X線回折測定において、結晶性シリカ由来の回折角26.8°のピークの面積比から求められる(±0.2°程度の誤差は許容されるものとする)。該X線回折測定の測定条件の具体例は次の通りである。
測定機器:X’Pert−PRO−MPD(スペクトリス株式会社製)
ターゲット:Cu
走査角度:5°〜60°
走査速度:2°/分
管電圧:40kV
管電流:30mA
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受光側スリット;0.04°
なお、この測定条件によるタルク中の結晶性シリカの含有率の検出限界は、0.1%である。
好ましいタルク(a)の平均粒径は、0.3〜1μm程度であり、より好ましくは0.4〜0.9μm程度である。
なお、平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定装置(SALD−2000J 島津製作所株式会社製)によって測定されるメディアン径を意味する。
本発明で用いられるタルク(a)の市販品としては、NANO ACERTMD−600F(日本タルク株式会社製)が挙げられる。また、予めシランカップリング剤で表面処理されたタルク(a)の市販品としては、NANO ACERTMD−600FC3BM43、NANO ACERTMD−600FC3BM63(いずれも日本タルク株式会社製)等が挙げられる。
なお、本明細書において上付きの「RTM」は、登録商標であることを示す。
該シランカップリング剤(d)としては、例えば、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(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等のエポキシ基を有するシランカップリング剤;N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)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エトキシシラン等のアミノ基を有するシランカップリング剤;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するシランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、N−(2−(ビニルベンジルアミノ)エチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩等のビニル基を有するシランカップリング剤;3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシ基を有するシランカップリング剤;3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等の等のハロゲン原子を有するシランカップリング剤等が挙げられる。これらシランカップリング剤(d)は単独で用いても良いし、2種以上を混合して用いても良い。これらのうちアミノ基を有するシランカップリング剤及びエポキシ基を有するシランカップリング剤が好ましい。なかでも3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(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等のエポキシ基を有するシランカップリング剤はより好ましい。該シランカップリング剤で処理されたタルク(a)を用いることにより、本発明のシール剤はより良好な耐湿信頼性を得ることができる。
タルク(a)のシランカップリング剤での表面処理は、タルク(a)の粉末に、シランカップリング剤を噴霧するなどの方法で、タルク(a)の表面をシランカップリング剤でコーティングすることにより行われる。
上記シランカップリング剤(d)を使用してタルク(a)の表面処理を行う場合、シランカップリング剤(d)の使用量は、タルク(a)100重量部に対して、通常0.1〜10重量部程度であり、好ましくは1〜5重量部である。
上記他の無機充填剤(h)の平均粒径は1μm以下が好ましく、より好ましくは0.9μm以下が好ましい。下限は特に限定されないが、通常0.1μm以上であり、好ましくは0.2μm以上である。
本発明のシール剤において、タルク(a)を含めた無機充填剤の含量は、シール剤の総量に対して、5〜40重量%程度であり、好ましくは10〜40重量%程度であり、より好ましくは15〜30重量%程度である。
また、本発明のシール剤において、タルク(a)と他の無機充填剤(h)を併用する場合、タルク(a)を、他の無機充填剤(h)よりも多く含有する態様はより好ましい態様の1つである。
タルク(a)の含有量が少なすぎる場合、ガラス基板に対する接着強度が低下し、また耐湿信頼性も劣るために、吸湿後の接着強度の低下も大きくなる。又、タルク(a)を含め、無機充填剤の含有量が多すぎる場合、液晶シール剤がつぶれにくくなって、液晶セルのギャップ形成が困難になったり、樹脂強度が弱くなり、接着強度が低下する等の不都合が生じるおそれがある。
なお、「(メタ)アクリル化」又は「(メタ)アクリル酸」等における「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」を意味する。
本発明の(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)は、液晶に対する汚染性及び溶解性が低いものが好ましい。該(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)の原料となるエポキシ樹脂としては、特に限定されるものではないが、2官能以上のエポキシ樹脂が好ましい。該エポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されるものではないが、通常50〜1000g/eq程度、好ましくは100〜500g/eq程度である。
該エポキシ樹脂の具体例としては、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、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、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン骨格を有するフェノールノボラック型エポキシ樹脂、二官能フェノール類のジグリシジルエーテル化物、及び、二官能アルコール類のジグリシジルエーテル化物、並びに、それらのハロゲン化物又は水素添加物などが挙げられる。
これらのうち、液晶汚染性の観点から好ましいものは、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂であり、より好ましくはビスフェノール型エポキシ樹脂(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型エポキシ樹脂及びビスフェノールS型エポキシ樹脂等)である。最も好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ樹脂である。
該(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)のエポキシ当量は通常50〜1000g/eq程度、好ましくは100〜500g/eq程度である。
本発明で用いる(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)の液晶シール剤中の含有量(シール剤総量に対する含有量)は、30〜90重量%、好ましくは40〜80重量%、更に好ましくは50〜80重量%程度である。(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)の含有量が少なすぎると、液晶シール剤の熱硬化時に、硬化不足による基板剥がれが生じることがある。
これらは、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。また使用量としては、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)100重量部に対して0.01〜20重量部が好ましい。使用量が少なすぎると本発明のシール剤を十分に硬化できないことがある。又、使用量が多すぎると開始剤由来の液晶に対する汚染や硬化後の樹脂特性の低下が問題となる。
任意の添加成分としては、前記他の無機充填剤(h)、下記のエポキシ樹脂(e)及び熱硬化剤(f)、後記する(メタ)アクリレートモノマー(g)及びその他の添加剤等を挙げることが出来る。
本発明の液晶シール剤は、熱硬化後の接着強度向上のために、エポキシ樹脂(e)及び熱硬化剤(f)を含有していても良く、これらを含む態様は好ましい態様の1つである。
該エポキシ樹脂(e)としては、上記(i)〜(iii)のものが好ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂およびノボラック型エポキシ樹脂がより好ましく、ビスフェノール型エポキシ樹脂が更に好ましく、ビスフェノールA型エポキシ樹脂が特に好ましい。
本発明の液晶シール剤にエポキシ樹脂(e)を使用する場合の含有量は、液晶シール剤総量に対して通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上であって、通常50重量%以下、好ましくは25重量%以下である。更に好ましくは、液晶シール剤総量に対して、3〜15重量%である。
該エポキシ樹脂(e)の使用量が少なすぎると接着強度向上の効果が現れないことがある。又、使用量が多すぎるとエポキシ樹脂(e)由来の液晶に対する汚染が問題となる。
本発明の液晶シール剤に熱硬化剤(f)を使用する場合の含有量は、エポキシ樹脂(e)100重量部に対して10〜80重量部程度が好ましく、より好ましくは15〜60重量部程度である。また、エポキシ樹脂(e)の有するエポキシ基1当量に対して、熱硬化剤(f)におけるエポキシ基に対する反応基が0.1〜1.5当量となる量の熱硬化剤(f)を使用するのも好ましい。エポキシ樹脂(e)に対する熱硬化剤(f)の使用量が少なすぎるとエポキシ樹脂を十分に硬化できないことがある。又、該使用量が多すぎるとシール剤の耐湿性能が問題となる。
多官能ヒドラジド類を熱硬化剤(f)として使用する場合には、潜在性硬化剤とするために、粒径を小さくして均一に分散することが好ましい。このときの平均粒径は0.3〜3μm程度であるのが好ましい。
熱硬化剤(f)としては多官能ヒドラジド類が好ましく、多官能ヒドラジド類のうち、好ましいのはジヒドラジドである。液晶汚染性の観点から、熱硬化剤(f)としてはセバシン酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド及びバリンヒダントイン骨格を有するジヒドラジド類がより好ましく、セバシン酸ジヒドラジドが特に好ましい。
(メタ)アクリレートモノマー(g)は、本発明の液晶シール剤において単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。(メタ)アクリレートモノマー(g)を使用するときの含有量は、液晶シール剤の総量に対して、1〜30重量%が好ましく、5〜20重量%がより好ましい。
本発明の液晶シール剤の粘度は特に限定されないが、ディスペンス性等の観点から、10〜500Pa・s(25℃)が好ましく、100〜300Pa・s(25℃)がより好ましい。
(I)結晶性シリカ非含有タルク(a)、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)及び光重合開始剤(c)を含有する液晶シール剤。
(II)タルク(a)の平均粒径が0.3〜1μmである上記(I)に記載の液晶シール剤。
(III)(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)として、ビスフェノール型エポキシ(メタ)アクリレート又はノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートを含有する上記(I)又は(II)に記載の液晶シール剤。
(IV)タルク(a)が、シランカップリング剤(d)により表面処理されたタルクである上記(I)〜(III)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(V)シランカップリング剤(d)が、エポキシ基を含有するシランカップリング剤である上記(IV)に記載の液晶シール剤。
(VII)エポキシ樹脂(e)として、ビスフェノール型エポキシ樹脂を含有する上記(VI)に記載の液晶シール剤。
(VIII)ビスフェノール型エポキシ樹脂がビスフェノールA型エポキシ樹脂である上記(III)又は(VII)に記載の液晶シール剤。
(IX)熱硬化剤(f)として、ジヒドラジド類を含有する上記(VI)〜(VIII)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(X)さらに(メタ)アクリレートモノマー(g)を含有する上記(I)〜(IX)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(XI)(メタ)アクリレートモノマー(g)として、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール又はカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールの(メタ)アクリル酸との反応物を含有する上記(X)に記載の液晶シール剤。
(XIII)他の無機充填剤(h)の平均粒径が0.1〜1μmである上記(XII)に記載の液晶シール剤。
(XIV)無機充填剤(h)が溶融球状シリカである上記(XII)又は(XIII)に記載の液晶シール剤。
(XV)結晶性シリカ非含有タルク(a)を液晶シール剤の総量に対して1〜40%、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)を液晶シール剤の総量に対して30〜90%、光重合開始剤(c)を(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)100部に対して0.01〜20部含有し、残部が任意の添加成分である上記(I)〜(XIV)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(XVI)タルク(a)の含量が液晶シール剤の総量に対して3〜20%である上記(XV)に記載の液晶シール剤。
(XVIII)液晶シール剤が、更にエポキシ樹脂(e)及び熱硬化剤(f)を含有し、エポキシ樹脂(e)の含有量が液晶シール剤の総量に対して3〜50%であり、熱硬化剤(f)の含有量がエポキシ樹脂(e)100部に対して10〜80部である上記(XV)〜(XVII)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(XIX)液晶シール剤が、更に、(メタ)アクリレートモノマー(g)を含有し、その含有量が液晶シール剤の総量に対して1〜30%である上記(XV)〜(XVIII)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(XX)(メタ)アクリレートモノマー(g)として、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール又はカプロラクトン変性ジペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸との反応物を、液晶シール剤の総量に対して1〜30%含有する上記(XIX)に記載の液晶シール剤。
(XXII)液晶シール剤が他の無機充填剤(h)を含有し、タルク(a)を含めた無機充填剤の総量が、液晶シール剤の総量に対して5〜40%である上記(XV)〜(XXI)の何れか一項に記載の液晶シール剤。
(XXIII)無機充填剤の総量に対するタルク(a)の含量が41〜80%である上記(XXII)に記載の液晶シール剤。
(XXIV)他の無機充填剤(h)が溶融球状シリカである上記(XXII)又は(XXIII)に記載の液晶シール剤。
本発明の液晶表示セルに使用される基板は、液晶表示セルの基板として使用可能であれば何れも使用でき、例えば通常使用されているガラス、石英、プラスチック又はシリコン等を原料とする基板を挙げることができる。本発明の液晶表示セルに使用される一対の基板のうち少なくとも一方は、光透過性を有する基板である。
本発明の液晶表示セルは、例えば下記の製法により製造することができる。本発明の液晶シール剤に、グラスファイバー等のスペーサー(間隙制御材)を添加した後、該一対の基板の一方にディスペンサー等により該液晶シール剤を堰状に塗布する。その後、該液晶シール剤からなる堰の内側に液晶を滴下し、真空中にてもう一方のガラス基板を重ね合わせ、ギャップを形成する。ギャップを形成した後、紫外線照射機により液晶シール部に紫外線を照射させて液晶シール剤を光硬化させる。このときの紫外線照射量は、積算光量で、通常200mJ/cm2〜6000mJ/cm2、好ましくは500mJ/cm2〜4000mJ/cm2である。その後、90〜140℃で1〜2時間の条件で液晶シール剤を熱硬化することにより、本発明の液晶表示セルを得ることができる。
本発明の液晶表示セルの製造に用いるスペーサーとしては、例えばグラスファイバー、シリカビーズ、ポリマービーズ等が挙げられる。その直径は、液晶表示セルの目的に応じ異なるが、通常2〜8μm、好ましくは4〜7μmである。その使用量は、本発明の液晶シール剤100重量部に対し、通常0.1〜4重量部、好ましくは0.5〜2重量部程度である。
なお実施例及び比較例の液晶シール剤の粘度はR型粘度計(東機産業株式会社製)により測定した。
(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)としてKAYARADRTMR−93100(日本化薬株式会社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂とアクリル酸との反応により得られるエポキシアクリレート)を58.4重量部、(メタ)アクリレートモノマー(g)としてKAYARADRTMPET−30(日本化薬株式会社製、ペンタエリスリトールトリアクリレート)を10.0重量部、エポキシ樹脂(e)としてYD−8125(東都化成株式会社製:エポキシ当量175g/eq、ビスフェノールA型エポキシ樹脂)5.5重量部、光重合開始剤(c)としてイルガキュアーRTM2959(チバ・スペシャリティーケミカルズ社製)3.7重量部を90℃で加熱溶解し、樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を室温に冷却した後、該樹脂組成物に、熱硬化剤(f)としてSDH(商品名、日本ファインケム株式会社製:セバシン酸ジヒドラジドをジェットミルで微粉砕したもの)1.8重量部、他の無機充填剤(h)としてSO−C2(株式会社アドマテックス製、溶融球状シリカ、平均粒径0.5μm)9.6重量部、タルク(a)としてNANO ACERTMD−600FC3BM43(商品名:日本タルク株式会社製)を11.0重量部を添加した。得られた樹脂組成物を3本ロールにより混練して、本発明の液晶シール剤を得た。得られた液晶シール剤の粘度(25℃)は230Pa・sであった。
なお、本実施例で使用したNANO ACERTMD−600FC3BM43はNANO ACERTMD−600F(結晶性シリカを含有しないタルク)(商品名:日本タルク株式会社製)を、タルクに対して3重量%の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランで表面処理して得られた平均粒径0.6μmのシランカップリング剤処理タルクである。
上記実施例で使用したビスフェノールA型エポキシ樹脂のエポキシアクリレート(KAYARADRTMR−93100)の合成
ビスフェノールA型エポキシ樹脂282.5g(製品名:YD−8125、新日鉄化学株式会社製)をトルエン266.8gに溶解し、これに重合禁止剤としてジブチルヒドロキシトルエン0.8gを加え、60℃まで昇温した。その後、エポキシ基の100%当量のアクリル酸117.5gを加え更に80℃まで昇温し、これに反応触媒であるトリメチルアンモニウムクロライド0.6gを添加して、98℃で約30時間攪拌した。得られた反応液を水洗し、トルエンを留去することにより、エポキシ基が全てアクリレート化された、目的のビスフェノールA型エポキシアクリレート395gを得た(R−93100)。
実施例1で添加したタルク(a)NANO ACERTMD−600FC3BM43の代わりに、NANO ACERTMD−600FC3BM63を用いたこと以外は実施例1と全く同様にして、本発明の液晶シール剤を得た。得られた液晶シール剤の粘度(25℃)は230Pa・sであった。
なお、本実施例で使用したNANO ACERTMD−600FC3BM63は、NANO ACERTMD−600F(日本タルク株式会社製)(結晶性シリカを含有しないタルク)を、タルクに対して3重量%のN−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシランで表面処理して得られた平均粒径0.6μmのシランカップリング剤処理タルクである。
実施例1で用いたタルク(a)NANO ACERTMD−600FC3BM43の代わりに、NANO ACERTMD−600F(商品名、日本タルク株式会社製;シランカップリング剤無処理、平均粒径0.6μm、結晶性シリカを含有しない)を用いたこと以外は実施例1と全く同様にして、本発明の液晶シール剤を得た。得られた液晶シール剤の粘度(25℃)は250Pa・sであった。
実施例1で用いたタルク(a)NANO ACERTMD−600FC3BM43の代わりに、NANO ACERTMD−600(日本タルク株式会社製;平均粒径0.6μm、結晶性シリカ0.2%含有)を用いたこと以外は実施例1と全く同様にして、液晶シール剤を得た。得られた液晶シール剤の粘度(25℃)は250Pa・sであった。
実施例1で用いたタルク(a)NANO ACERTMD−600FC3BM43の代わりに、P−4(日本タルク株式会社製;平均粒径4.6μm、結晶性シリカ0.2%含有)を用いたこと以外は実施例1と全く同様にして、液晶シール剤を得た。得られた液晶シール剤の粘度(25℃)は220Pa・sであった。
実施例1で用いたタルク(a)NANO ACERTMD−600FC3BM43の代わりに、HTP ultra 5c(巴工業株式会社製;平均粒径0.5μm、結晶性シリカ0.3%含有)を用いたこと以外は実施例1と全く同様にして、液晶シール剤を得た。得られた液晶シール剤の粘度(25℃)は270Pa・sであった。
作製した実施例1〜3及び比較例1〜3のシール剤について以下の試験を行い、各項目について評価を行った。表1に評価の結果を纏める。
上記実施例1〜3及び比較例1〜3で得られた液晶シール剤1gに、スペーサーとして平均粒径5μmのグラスファイバー0.01gを添加して、それらを混合攪拌した。アルミのスリットパターン(スリット総数500本、L/S(スリット幅(Line)/スリット間隔(Space))=5μm/15μm、膜厚0.1μm)を備えたガラス基板と、スリットパターンを有さないガラス基板を用意した。ディスペンサーを使用して、該基板の外周においてシール剤とスリットとが垂直に交差するように、直線状に、シール剤を塗布した。このとき、塗布断面積が3800〜4200μm2となるようにシール剤を塗布した。真空中で、スリットパターンを有さないガラス基板をシール剤を塗布したガラス基板に重ね合わせ、ギャップ形成を行った。ギャップ形成後、紫外線照射機によりシール部に積算光量3000mJ/cm2の紫外線を照射して、シール剤を光硬化させた。得られたセルを顕微鏡にて観察し、アルミのスリットが削られているスリットパターンの本数を確認した。
実施例1のものは断線数0本、実施例2のものは断線数1本、実施例3のものは断線数0本、比較例1のものは断線数7本、比較例2のものは断線数12本、比較例3のものは断線数13本であった。
下記の基準によりアルミ配線の断線について比較例のものと共に判定し、その結果を表1に示した。
○(1本以下)
△(2本〜4本)
×(5本以上)
サンプル瓶に前記実施例1〜3及び比較例1〜3で得られたシール剤0.1gを入れ、積算光量3000mJ/cm2の紫外線を照射し、シール剤を硬化した。その後、そこに液晶(メルク社製、MLC−6866−100)1mlを加え、サンプル瓶を120℃のオーブンに1時間置いた。その後、0.5時間、室温にてサンプル瓶を放置した。上記の処理が終わったサンプル瓶から液晶のみを取り出し、液体電極LE21(安藤電気株式会社製)に液晶を入れて、株式会社アドバンテスト製エレクトロメーターR−8340により、測定電圧10Vの電流を流してから4分後の液晶の比抵抗を測定した。
実施例1のものの比抵抗値:3.21×1012、実施例2のものの比抵抗値:2.12×1012、実施例3のものの比抵抗値:2.85×1012、比較例1のものの比抵抗値2.92×1012、比較例2のものの比抵抗値1.23×1012、比較例3のものの比抵抗値2.05×1012、であった。
比抵抗の測定値から、下記基準により液晶の汚染の程度を比較例のものと共に判定し、その結果を表1に示した。
○(1.00×1012以上)
△(5.00×1011〜9.99×1011)
×(4.99×1011以下)
前記実施例1〜3及び比較例1〜3で得られたシール剤1gに、スペーサーとして平均粒径5μmのグラスファイバー0.01gを添加して、それらを混合撹拌した。この液晶シール剤を50mm×50mmのガラス基板上に塗布し、その液晶シール剤の塗布膜上に1.5mm×1.5mmのガラス片を貼り合わせた。UV照射機により、積算光量3000mJ/cm2の紫外線をガラス基板のシール部に照射した後、ガラス基板を120℃のオーブンに1時置いて、液晶シール剤を硬化させた。そのガラス片のせん断接着強度をボンドテスターSS−30WD(セイシン企業株式会社製)により10mm/secで測定した。
実施例1のもののせん断接着強度:75MPa、実施例2のもののせん断接着強度:78MPa、実施例3のもののせん断接着強度:68MPa、比較例1のもののせん断接着強度:68MPa、比較例2のもののせん断接着強度:43MPa、比較例3のもののせん断接着強度:62MPaであった。
測定値から、各液晶シール剤の接着強度を下記基準により判定し、比較例のものと共に判定し、その結果を表1に示した。
○(60MPa以上)
△(59MPa〜40MPa)
×(39MPa以下)
上記の(3)接着試験と同様にして作製した接着試験片について、121℃、2気圧、湿度100%、24時間の条件で、プレッシャークッカーテストを行い、そのガラス片のせん断接着強度をボンドテスターSS−30WD(セイシン企業株式会社製)により10mm/secで測定した。
実施例1のもののせん断接着強度:55MPa、実施例2のもののせん断接着強度:41MPa、実施例3のもののせん断接着強度:46MPa、比較例1のもののせん断接着強度:39MPa、比較例2のもののせん断接着強度:32MPa、比較例3のもののせん断接着強度:40MPaであった。
測定値から、各液晶シール剤の接着強度を下記基準により判定し、比較例のものと共に判定し、その結果を表1に示した。
○(50MPa以上)
△(49MPa〜30MPa)
×(29MPa以下)
Claims (11)
- (a)結晶性シリカ非含有タルク、(b)(メタ)アクリル化エポキシ樹脂及び(c)光重合開始剤を含有することを特徴とする紫外線硬化型液晶シール剤。
- タルク(a)の平均粒径が1μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の液晶シール剤。
- タルク(a)を液晶シール剤の総量に対して1〜40重量%、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)を液晶シール剤の総量に対して30〜90重量%、光重合開始剤(c)を(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)100重量部に対して0.01〜20重量部含有する請求項1に記載の液晶シール剤。
- タルク(a)が、(d)シランカップリング剤により表面処理されたタルクである請求項1に記載の液晶シール剤。
- シランカップリング剤(d)がエポキシシランカップリング剤である請求項4に記載の液晶シール剤。
- 更に、(e)エポキシ樹脂及び(f)熱硬化剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の液晶シール剤。
- 液晶シール剤の総量に対して、タルク(a)を1〜40重量%、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)を30〜90重量%及び(e)エポキシ樹脂を3〜50重量%を含み、(メタ)アクリル化エポキシ樹脂(b)100重量部に対して、光重合開始剤(c)を0.01〜20重量部及びエポキシ樹脂(e)100重量部に対して、熱硬化剤(f)を10〜80重量部の割合で含有する請求項1に記載の液晶シール剤。
- (a)結晶性シリカ非含有タルクにおける結晶性シリカ含量がX線回折測定で0.1%以下である請求項1に記載の紫外線硬化型液晶シール剤。
- 結晶性シリカ非含有タルク(a)と共に他の無機充填剤(h)を含み、無機充填剤の総量がシール剤の総量に対して、10〜40重量%であり、無機充填剤の総量に対して、結晶性シリカ非含有タルク(a)の含量が5〜90重量%であり、他の無機充填剤(h)の含量が10〜95重量%である請求項1に記載の紫外線硬化型液晶シール剤。
- 更に、(メタ)アクリレートモノマー(g)を含む請求項1又は請求項6に記載の紫外線硬化型液晶シール剤。
- 請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の液晶シール剤を硬化して得られる硬化物でシールされた液晶表示セル。
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