JPH0690379B2

JPH0690379B2 - プラスチツクフイルム液晶素子用シ−ル剤

Info

Publication number: JPH0690379B2
Application number: JP60157045A
Authority: JP
Inventors: 澄男鴨井; ゆみ松木; 善次郎奥野; 康之滝口; 冬彦松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1985-07-18
Publication date: 1994-11-14
Anticipated expiration: 2009-11-14
Also published as: JPS6218523A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、プラスチックフィルム基板を使用する液晶表
示素子に用いられるシール剤に関する。

従来の技術液晶表示素子の基板としては、従来から主としてガラス
基板が用いられたが、近年、軽量化、大型化、強度の改
善あるいは曲面表示などの観点から、可撓性を有するプ
ラスチックフィルムを基板とした液晶表示素子が注目さ
れている。ガラス基板を用いた液晶表示素子において
は、イミダゾール型硬化剤を用いたエポキシ系シール
剤、低融点ガラス等の無機系シール剤が使用されてお
り、満足のいくシール特性が得られている。

しかし、これらのシール剤は高温処理を必要とするた
め、プラスチックフィルム基板に適用した場合には、基
板が処理温度に耐えることができず変形してしまうとい
う問題がある。また、硬化物が非常に硬く柔軟性に欠
け、プラスチックフィルムに対して十分な接着強度が得
られないという問題もある。

そこで、プラスチックフィルム基板液晶表示素子用のシ
ール剤として、付加重合タイプのシリコーン系シール剤
が提案されている。このシリコーン系シール剤は、プラ
スチックフィルムに対する接着性に優れ、また、ゴム状
硬化物が得られるためフレキシビリティーの高い液晶パ
ネルを実現できる。しかしながら、シリコーン系材料
は、ガスや水蒸気をよく通す性質があるため、高蒸気圧
の液晶成分を透過し、特に高温信頼性に問題がある。

また、特開昭60−26081号公報には、ウレタン結合を有
するエポキシと、分子中に水酸基を有するエポキシ樹脂
と、イソシアネート化合物と、極性溶媒および吸湿性の
少ない溶媒の混合溶媒とからなるプラスチック液晶表示
素子用シール剤が提案されているが、極性溶媒の吸湿性
のために作業環境に制約があり、また、溶媒を蒸発させ
てから貼合せる必要があることから工程数が増加すると
いう問題がある。

発明の目的本発明は、プラスチックフィルム基板に対する接着強度
に優れ、しかも、液晶の非透過性に優れ、配向特性に悪
影響を与えないたシール剤を提供するものである。

発明の構成本発明のプラスチックフィルム液晶表示素子用シール剤
は、両末端にを有し分子中にＲ−Ｏ_n基（但し、Ｒはアルキレン
基を示す）を少なくとも１つ以上有するエポキシ化ポリ
エーテルグリコールを主成分とすることを特徴とする。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

液晶表示素子用シール剤として要求される性質には次の
ものがある。

（１）基板との接着性がよいこと。

（２）耐液晶性が良好で、液晶の純度の低下やインピー
ダンスの低下を起こさず、液晶によっても膨潤しないこ
と。

（３）対配向性が良好で、ツイストドメイン等の配向欠
陥が発生しないこと。

（４）スクリーン印刷が可能なこと。

（５）120℃以下の温度で硬化すること。

（６）液晶を透過させないこと。

従来、用いられたシリコーン系シール剤は、上記（１）
〜（５）までの条件はほぼ満足するが、（６）の点で大
きな問題が残る。即ち、80℃あるいは80℃−90％RHの環
境保存テストで、高蒸気圧成分の液晶がシール部を通し
て透過し、セル内に気泡が混入して、表示品質が著しく
損なわれてしまう。また、液晶の種類によってはシール
剤の膨潤やツイストドメインの発生も起こる、いわゆる
液晶選択性があり、上記（２）および（３）の点でもよ
りいっそうの改善が待たれていた。

ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルのような通常
のエポキシ化合物をイミダゾールで硬化させたシール剤
は、上記（１），（５）を除いて全て満足するが、プラ
スチックフィルム基板に対してほとんど接着せず、セル
作成工程においてシール部が剥離してしまう。

本発明者らは、エポキシ樹脂硬化物に可撓性を付与し、
上記（２）〜（６）の性能を損なうことなく、（１）の
特性を満足する可撓性エポキシ樹脂について鋭意検討し
た結果、エポキシ化ポリエーテルがこれらの要求をすべ
て満たすことを見出し、本発明を完成するに至った。

エポキシ樹脂硬化物に可撓性を付与するためには、主剤のエポキシ化合物を変性して可撓性を付与する、可撓性を与える硬化剤を用いる、可塑剤を添加する、の３つが考えられる。の変性エポキシ化合物を用いる
方法としては、本発明のエポキシ化ポリエーテルグリコ
ールの他にも、ウレタン変性エポキシ化合物、ブタジエ
ン変性エポキシ化合物、ニトリルゴム変性化合物、エポ
キシ化チオールを用いる方法があるが、これらの他の変
性エポキシ化合物では接着性は改善しうるものの、耐液
晶性、対配向性の点で劣り、プラスチックフィルム基板
液晶表示素子用のシール剤としては満足できるものでは
ない。

の可撓性を与える硬化剤は、最近多種類のものが市場
にでてきているが、主剤として一般のエポキシ化合物を
使う限りポリエステルフィルムに対して十分な接着力が
得られず、また、十分な可撓性を付与することもできな
い。

の可塑剤を添加する方法としては、有機酸のエチレン
グリコールエステルを添加する方法が一般的であるが、
可塑剤はエポキシ化合物および硬化剤のいずれとも反応
せず遊離の状態で残っているために、可塑剤が徐々に浸
出して液晶を汚染する欠点がある。

以上の結果をまとめたのが第１表であり、エポキシ化ポ
リエーテルグリコールを主剤として用いることによりプ
ラスチックフィルム基板液晶表示素子のシール剤として
の優れた特性が得られることが判る。

なお、第１表中のシール剤特性の評価は次のようにして
行った。

（ｉ）接着性：第１図に示したように、100μｍ厚のポ
リエチレンテレフタレートフィルム11,13を、10μｍ厚
でシール剤15により接着し、20mm/minの速度で左右に引
っ張ってピール強度を測定した。

○:200g/cm以上 △:100〜200g/cm ×:100g/cm以下（ii）耐液晶性：膨潤度、Ｎ−Ｉ点、消費電流値が全て
下記の条件を満足するものを○とし、いずれか１つでも
満足しないものを×とした。

膨潤度：液晶中の浸漬テストでシール剤の重量変化が10
wt％以内。

Ｎ−Ｉ点：液晶中の浸漬テストで、液晶のＮ−Ｉ点変化
が３％以内。

消費電流値:80℃−90％RHの環境保存テストを100時間実
施後、消費電流値が初期間の1.5倍以内。

（iii）対配向性：セルを作成し、シール部近傍のツイ
ストドメインを評価し、５個/mm^φ以内を○とした。

（iv）印刷性：適当なフィラーを添加することにより、
連続印刷性が良好なものを○とする。

（ｖ）硬化温度 ○:120℃以下、２時間以内 △:120℃以下、２時間以上 ×:120℃以上（vi）液晶の非透過性：セルを作成し、80℃の環境保存
テスト100時間で、液晶の組成変化が初期値の10％以内
の変動率の場合を○とする。

本発明でエポキシ樹脂の主剤として用いられるエポキシ
化ポリエーテルグリコールは、両末端にを有し、分子中にＲ−Ｏ_nを少なくとも１つ以上有
するものである。アルキレン基としては炭素数１〜５の
もが好ましく、また、繰返し数ｎは１〜25が好ましく、
より好ましくはｎ＝２〜７である。

エポキシ化ポリエーテルグリコールを硬化する硬化剤と
しては、ポリアミドアミン、メタキシレンジアミンおよ
び異環型アミンが優れている。

このような硬化剤を用いることにより、プラスチックフ
ィルム、特にポリエステルフィルムに対しても大きな接
着力を有し、耐液晶性、対配向性においても優れたシー
ル剤が得られる。異環型アミンは、イミダゾール、ピリ
ジン等に代表され、第２アミン基をもつものであればい
ずれもが用いられる。この中でもイミダゾール環を有
し、側鎖にアルキル基R¹を有するものが好ましい。アル
キル基R¹としては炭素数３〜10のものが好ましい。

一般によく用いられる脂肪族ポリアミンは、得られる硬
化物の架橋密度が低く耐液晶性がイミダゾール等に比較
して十分に得られない。また、可使用時間も短く作業性
に制約を受けることが多い。

芳香族ポリアミンは、一般に固形の材料が多くエポキシ
化合物中に溶解する必要が生じる。また、耐熱温度が高
くプラスチックフィルムの耐熱性限界温度（PETの場合
は120℃）を越えることが多い。

酸無水物も芳香族ポリアミンと同様に硬化温度が高い。
これは第３級アミン、イミダゾール類などの硬化促進剤
を加えることで低下させることも可能であるが、酸無水
物により得られる硬化物は硬く脆くなる傾向があり、ポ
リエステルフィルムに対しても十分な接着性が得られな
い。

本発明のシール剤中には、印刷特性等を改善するため
に、炭酸カルシウム、シリカゲルなどのフイラーを添加
することもできる。

発明の効果本発明によれば、エポキシ樹脂の主剤としてエポキシ化
ポリエーテルグリコールを用いることにより、接着の困
難なポリエチレンテレフタレートフィルムに対しても十
分な接着力を示し、しかも、高温、高湿の環境テストで
気泡混入、配向欠陥の発生等の外観上の表示品質の劣化
も少なく、作業性も良好な高品質、高信頼性のプラスチ
ックフィルム液晶表示素子用シール剤が得られる。

このシール剤は、ポリエチレンテレフタレートに代表さ
れるポリエステルをはじめポリサルホン、ポリエーテル
サルホン、ポリカーボネート等、フッ素樹脂系以外のす
べてのプラスチックフィルムに対して、前処理を必要と
することなくそのまま適用することができる。

少なくとも１枚がプラスチックフィルムからなる複数の
基板を離間、対向して配設し、これら基板間を本発明の
シール剤で封止してシール部を形成し、その内部に液晶
を充填することにより、液晶表示素子が得られる。

実施例１上記組成のシール剤を用いて液晶セルを作成し、そのシ
ール特性を評価した。ITO透明電極の形成されたポリエ
チレンテレフタレート（PET）フィルム基板を、ポリイ
ミド系配向剤を用いて配向処理し、その外周部にシール
剤をシール部パターンに印刷した。ついで、この基板に
同様に配向処理したPETフィルム基板をギャップ剤を介
して重ね合わせ、120℃−２時間加熱してシール剤を硬
化せしめて両基板を接着し、液晶としてLixon 6220
（チッソ（株）製）およびZLI−1565（メルク社製）
（カイラルネマチック液晶Ｃ−15,0.5wt％含有）を封入
して液晶セルを作成した。この液晶セルに対して、80℃
および80℃−90％RHの環境保存テストを実施したとこ
ろ、500時間経過後も、耐液晶性、耐配向性に全く異常
はなかった。

またPETフィルムを用い、第１図で説明したようにピー
ル強度を、接着後および80℃−90％RHの環境保存テスト
100時間に測定し、その結果を従来の実施例および比較
例とともに後記第２表に示した。

実施例２上記組成のシール剤を用い、実施例１と同様にして空セ
ルを作成した。このセルに液晶としてLixon 6200（チ
ッソ（株）製）およびZLI−1800,000（メルク社製）
（カイラルネマチック液晶Ｃ−15,0.5wt％含有）を封入
して液晶セルを得た。

この液晶セルに対して、80℃および80℃−90％RHの環境
保存テストを500時間行ったところ、その経過後も耐液
晶性、対配向性は良好であった。

また、実施例１と同様にしてピール強度を測定した。

実施例３上記組成のシール剤を用い実施例１と同様に液晶セルを
作成して、80℃および80℃−90％RHの環境保存テストを
行ったところ、500時間経過後も、耐液晶性、対配向性
は良好であった。

また、実施例と同様にしてピール強度を測定した。

比較例１上記組成のシール剤を用いて実施例１と同様に液晶セル
を作成したところ、PETフィルムに対してほとんど接着
性を示さなかった。

比較例２シリコーン系シール剤SE−1700（東レシリコーン）（付加重合型ポリジメチルシロキサン）主剤 100重量部硬化剤 10重量部上記シール剤を用いて実施例１と同様に空セルを作成
し、液晶としてLixon 6220（チッソ（株）製）（カイ
ラルネマチックＣ−15,0.5wt％含有）を封入して液晶セ
ルを作成した。この液晶セルに対して80℃および80℃−
90％RHの環境保存テストを行ったところ、100時間でツ
イストドメインが発生し、シール剤が液晶によって膨潤
し、また、液晶の高蒸気圧成分がシール部より気化して
セル内に気泡が発生してしまった。

実施例１と同様にピール強度を測定した。

シリコーン系シール剤は、PETフィルムに対する接着強
度の点では本発明シール剤よりもむしろ優れているが、
耐液晶性、対配向性の点でエポキシ系接着剤と比較する
と劣り、用いる液晶によっては膨潤率が大きく、ツイス
トドメインが発生する。しかし、ZLI−1132（メルク社
製）のような液晶ではこのような問題は発生しない。す
なわちシリコーン系シール剤は液晶選択性があって、用
いる液晶に制約を受けることがあり、液晶表示素子用の
シール剤としては未だ十分なものではない。

これに対し、本発明のシール剤は、液晶表示素子用のシ
ール剤として十分な接着強度を有し、しかも、耐液晶
性、対配向性のように液晶表示素子用シール剤として必
要な特性の点で優れていることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ピール強度の測定方法について説明するため
の図である。 11,13……ポリエチレンテレフタレートフィルム 15……シール剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者滝口康之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者松本冬彦東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開昭57−58125（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−74117（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両末端にを有し、分子中にＲ−Ｏ_n基（但し、Ｒはアルキレ
ン基を示す）を少なくとも１つ以上有するエポキシ化ポ
リエーテルグリコールを主成分とすることを特徴とする
プラスチックフィルム液晶表示素子用シール剤。