JPH0728043A - 液晶表示素子用透明樹脂基板 - Google Patents

液晶表示素子用透明樹脂基板

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JPH0728043A
JPH0728043A JP4696394A JP4696394A JPH0728043A JP H0728043 A JPH0728043 A JP H0728043A JP 4696394 A JP4696394 A JP 4696394A JP 4696394 A JP4696394 A JP 4696394A JP H0728043 A JPH0728043 A JP H0728043A
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JP
Japan
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epoxy resin
acid anhydride
liquid crystal
crystal display
transparent resin
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JP4696394A
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Yutaka Aoki
豊 青木
Yoshio Yamaguchi
美穂 山口
Katsumi Shimada
克実 嶋田
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量で耐熱性のある液晶表示素子用樹脂基板
を提供するものである。 【構成】 エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤およびリン
系硬化触媒を含む構成をとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量で耐熱性のある液
晶表示素子用透明樹脂基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子用透明基板には耐熱性、耐
薬品性、表面硬度、光学的等方性および低吸水性などが
要求されるため、従来、ガラス基板が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
は一般に割れやすく、重いという欠点がある。この欠点
を改良するため薄型で且つ軽量の透明樹脂基板が提案さ
れているが、ところが従来の透明樹脂基板を用いても液
晶表示素子製造工程におけるITO電極膜蒸着での熱雰
囲気に耐えがたいという欠点を有している。
【0004】そのため、耐熱性の優れる透明樹脂基板が
強く要望されている。透明樹脂基板は、例えば、特開昭
63−144041、特開平2−169620および特
開平3−161716に提案されている。
【0005】しかしながら、従来のエポキシ樹脂基板は
耐熱性が低かったり、樹脂の強度も弱かったりする。従
って十分な機械的強度を得るために、エポキシ樹脂基板
の厚みが、0.5mm以上必要であり、液晶表示素子の
薄型化、軽量化にとっては好ましくない。
【0006】また、o−クレゾ−ルノボラック型エポキ
シ樹脂と脂環式エポキシ樹脂を95/5〜5/95の重
量割合で混合した樹脂を酸無水物で硬化した樹脂基板も
提案されているが、これは第三級アミンで硬化している
ため熱による黄変が生じやすいといった欠点を有する。
【0007】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、軽量で耐熱性のある液晶表示素子用樹脂基板
の提供をその目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の液晶表示素子用透明樹脂基板は、下記の
(A)〜(C)を含むエポキシ樹脂組成物を硬化して得
られる。 (A)エポキシ樹脂。 (B)酸無水物系硬化剤。 (C)リン系硬化触媒。
【0009】(A)成分のエポキシ樹脂としては、ビス
フェノ−ル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹
脂、脂環式エポキシ樹脂または多官能エポキシ樹脂など
特に限定しないが、液晶表示素子用透明基板の透明樹脂
としては、脂環式エポキシ樹脂あるいは多官能エポキシ
樹脂が好ましい。上記脂環式エポキシ樹脂としては、下
記の構造式〔化3〕〜〔化9〕、多官能エポキシ樹脂と
しては、トリグリシジルイソシアヌレ−ト〔化10〕の
ものが挙げられる。
【0010】
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【0011】(B)成分の酸無水物系の硬化剤として
は、一官能酸無水物として、無水フタル酸、3.6エン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸お
よび無水マレイン酸、好ましくはヘキサヒドロ無水フタ
ル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ
無水フタル酸およびメチルテトラヒドロ無水フタル酸な
どの無色ないし淡黄色の酸無水物が挙げられる。また多
官能酸無水物として、脂肪族テトラカルボン酸二無水
物、芳香族テトラカルボン酸二無水物および脂環族テト
ラカルボン酸二無水物などが挙げられ、具体的には、以
下の構造式〔化11〕〜〔化16〕に示す酸無水物が好
ましい。
【0012】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【0013】また上記酸無水物系硬化剤は、一官能酸無
水物に多官能酸無水物を混合させて使用しても良い。混
合比は、特に限定しないが重量割合で多官能酸無水物/
一官能酸無水物が95/5〜5/95が好ましい。酸無
水物系硬化剤の配合量は、上記エポキシ樹脂の1当量に
対して、0.5〜1.3当量の範囲に設定することが好
ましい。
【0014】(C)成分のリン系硬化触媒としては、ア
ルキルホスフィン類、ホスフィンオキサイド類およびホ
スホニウム塩類などが挙げられる。
【0015】アルキルホスフィン類としては、一般式
〔化17〕で示されるものである。
【化17】 具体的にはトリエチルホスフィン、トリ−n−プロピル
ホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリ−n−
ヘキシルホスフィン、トリ−n−オクチルホスフィン、
トリシクロヘキシルホスフィン、トリベンジルホスフィ
ン、トリフェニルホスフィン及びトリ−p−トリルホス
フィン等が挙げられる。あるいは一般式〔化18〕で示
されるものである。
【化18】 具体的には、ビスジフェニルホスフィノエタン、ビスジ
フェニルホスフィノブタンあるいはトリス(3−ヒドロ
キシプロピル)ホスフィンなどのヒドロキシアルキルホ
スフィンが挙げられる。
【0016】ホスフィンオキサイド類としては、一般式
〔化19〕で示されるものである。
【化19】 具体的には、トリエチルホスフィンオキサイド、トリ−
n−プロピルホスフィンオキサイド、トリ−n−ブチル
ホスフィンオキサイド、トリ−n−ヘキシルホスフィン
オキサイド、トリ−n−オクチルホスフィンオキサイ
ド、トリフェニルホスフィンオキサイドあるいはトリス
(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキサイドなど
のヒドロキシアルキルホスフィンオキサイドが挙げられ
る。
【0017】ホスホニウム塩類としては、一般式〔化2
0〕で示されるものである。
【化20】 具体的にはテトラエチルエチルホスホニウムブロマイ
ド、トリエチルベンジルホスホニウムクロライド、テト
ラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド、テトラ−n−
ブチルホスホニウムクロライド、テトラ−n−ブチルホ
スホニウムヨ−ダイド、トリ−n−ブチルメチルホスホ
ニウムヨ−ダイド、トリ−n−ブチルオクチルホスホニ
ウムブロマイド、トリ−n−ブチルヘキサデシルホスホ
ニウムブロマイド、トリ−n−ブチルアリルホスホニウ
ムブロマイド、トリ−n−ブチルベンジルホスホニウム
クロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、
テトラ−n−ブチルホスホニウム−o,o−ジエチルホ
スホロジチオエ−ト、トリ−n−オクチルエチルホスホ
ニウムブロマイド、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホ
スホニウムサルフェ−ト、エチルトリフェニルホスホニ
ウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムテトラフ
ェニルボレ−トまたはトリフェニルホスホニウムトリフ
ェニルボレ−トが挙げられる。
【0018】その他のリン系硬化触媒としては、ビスジ
フェニルホスフィノフェロセン、トリ−n−ブチルホス
フィンサルファイドが挙げられる。
【0019】リン系硬化触媒として、好ましくは、上記
ホスホニウム塩類が良く、特にテトラ−n−ブチルホス
ホニウム−o,o−ジエチルホスホロジチオエ−ト〔化
21〕が好ましい。
【化21】
【0020】また、上記リン系硬化触媒の配合量は、酸
無水物系硬化剤100重量部に対して、0.2〜10重
量部が好ましく、さらに好ましくは、0.5〜4重量部
である。
【0021】上記組み合わせからなるエポキシ樹脂組成
物の硬化体は、高温放置試験において着色度が少なく、
透明で強靱であり、液晶表示素子用透明樹脂基板として
優れる。
【0022】なお、本発明に用いるエポキシ樹脂組成物
には、(A)〜(C)成分以外に必要に応じて染料、変
成剤、変色防止剤、離型剤および反応性ないし非反応性
の希釈剤など透明性を損なわない範囲で添加剤を適宜配
合することができる。
【0023】上記(A)〜(C)成分を含むエポキシ樹
脂組成物を硬化して、基板にする方法としては注型、ト
ランスファ−成形、流延、射出成形、ロ−ル塗工、キャ
スティングおよび反応射出成形(RIM)など公知の成
形方法が挙げられる。
【0024】また液晶表示用透明樹脂基板は、耐熱性が
必要であるため、Tgが150℃、好ましくは180℃
以上になるよう前記エポキシ樹脂、酸無水物系硬化剤お
よびリン系硬化触媒を任意に選択することができる。こ
の系では、十分な強度を有するため基板の厚みは1mm
以下、好ましくは0.5mm未満での使用が可能とな
る。それによって、液晶表示素子は薄型化および軽量化
される。なお、本発明において基板の透明性とは以下に
定義される値である。分光光度計により、厚さ0.4m
mの基板を、600nmの波長の光透過率が60%以
上、好ましくは80%以上をいう。
【0025】
【発明の効果】本発明の透明エポキシ樹脂基板に従来の
ガラス基板と同様に透明導電膜を形成したものを電極基
板として作製した液晶表示素子は、従来のガラス基板の
場合と同等の画質が得られ、ガラス基板の液晶表示素子
に比較して、約60%の軽量化ができるとともに耐衝撃
性に優れている。
【0026】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を説明する。 実施例1〜11 〔表1〕および〔表2〕に示した配合の組成物を型に注
型し、先ず100℃で2時間の硬化を行い、次に170
℃で16時間の硬化を行い、厚み0.4mmの液晶表示
素子用透明樹脂基板を得た。得られた透明樹脂基板は
〔表1〕および〔表2〕に示したように、ガラス転移温
度Tgが高いため、ITO透明電極膜を蒸着する際に
も、基板が熱変形しない。
【表1】
【表2】 なおガラス転移温度Tgは熱機械分析装置(TMA)に
より昇温速度2℃/minで測定、光透過率は分光光度
計により測定を行った。また実施例中の脂環式エポキシ
樹脂としては下記に示される〔化22〕を用いた。
【化22】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の(A)〜(C)成分を含むエポキ
    シ樹脂組成物を硬化して得られる硬化体よりなる液晶表
    示素子用透明樹脂基板。 (A)エポキシ樹脂。 (B)酸無水物系硬化剤。 (C)リン系硬化触媒。
  2. 【請求項2】 エポキシ樹脂としてトリグリシジルイソ
    シアヌレ−トおよび脂環式エポキシ樹脂より選ばれる少
    なくとも一種を用いる請求項1記載の液晶表示素子用透
    明樹脂基板。
  3. 【請求項3】 酸無水物系硬化剤が多官能酸無水物系硬
    化剤である請求項1または請求項2記載の液晶表示素子
    用透明樹脂基板。
  4. 【請求項4】 酸無水物系硬化剤が多官能酸無水物と一
    官能酸無水物の混合物である請求項1または請求項2記
    載の液晶表示素子用透明樹脂基板。
  5. 【請求項5】 多官能酸無水物系硬化剤がグリセロ−ル
    ビス(アンヒドロトリメリテ−ト)モノアセテ−ト〔化
    1〕である請求項3または請求項4記載の液晶表示素子
    用透明樹脂基板。 【化1】
  6. 【請求項6】 リン系硬化触媒が一般式〔化2〕で示さ
    れるホスホニウム塩である請求項1〜5いずれか記載の
    液晶表示素子用透明樹脂基板。 【化2】
  7. 【請求項7】 ガラス転移点Tgが180℃以上であり
    光透過率が90%以上である請求項1〜6いずれか記載
    の液晶表示素子用透明樹脂基板。
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