WO2017199905A1 - 液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子 Download PDF

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    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells

Definitions

  • the present invention relates to a sealant for a liquid crystal display element that can provide a liquid crystal display element that has excellent adhesion, low liquid crystal contamination, and excellent display performance. Moreover, this invention relates to the vertical conduction material and liquid crystal display element which use this sealing compound for liquid crystal display elements.
  • a frame-shaped seal pattern is formed on one of the two transparent substrates with electrodes by dispensing.
  • a liquid crystal micro-droplet is dropped on the entire surface of the sealant frame on the transparent substrate while the sealant is uncured. Temporary curing is performed. Thereafter, heating is performed to perform main curing, and a liquid crystal display element is manufactured.
  • a liquid crystal display element can be manufactured with extremely high efficiency by bonding the substrates under a reduced pressure, and this dropping method is currently the mainstream method for manufacturing liquid crystal display elements.
  • the position of the seal portion is arranged under the black matrix (hereinafter also referred to as a narrow frame design).
  • the sealant is placed directly under the black matrix, so when the dripping method is used, the light irradiated when photocuring the sealant is blocked and the light does not reach the inside of the sealant. There was a problem that the curing was insufficient. As described above, when the sealant is insufficiently cured, there is a problem in that the uncured sealant component is eluted in the liquid crystal and easily causes liquid crystal contamination.
  • liquid crystal display elements are increasingly required to have durability against impact tests, drop tests, and the like.
  • moisture resistance reliability is required for driving in a high temperature and high humidity environment, and the sealing agent is further required to have the ability to prevent water from entering from the outside. That is, it is necessary to improve the adhesion between the sealing agent and the substrate from the viewpoint of improving the impact resistance and moisture resistance reliability of the liquid crystal display element.
  • the present invention is a sealant for a liquid crystal display element containing a curable resin and a polymerization initiator and / or a thermosetting agent, wherein the curable resin comprises a compound represented by the following formula (1), 1 A compound having two or more epoxy groups in the molecule, and the content of the compound having two or more epoxy groups in one molecule in 100 parts by weight of the curable resin is 5 parts by weight or more and 25 parts by weight or less. It is a sealing agent for liquid crystal display elements whose adhesive strength with respect to the glass substrate of hardened
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 2 represents a group represented by the following formula (2-1) or (2-2)
  • R 3 represents a structure derived from an acid anhydride
  • R 4 represents a structure derived from an epoxy compound
  • X represents a ring-opening structure of a lactone
  • n represents an integer of 1 to 6
  • a represents an integer of 1 to 4.
  • This inventor examined obtaining the sealing agent which is excellent in the adhesiveness of the sealing compound for liquid crystal display elements, and has low liquid-contamination property by using the compound represented by said Formula (1) as curable resin. did.
  • the obtained sealing agent is used, there is a problem that an afterimage may occur, contrast may be lowered, and response speed may be lowered particularly in a high-definition liquid crystal display element.
  • the inventor found that the cause of an afterimage or the like generated in the display element is that the compound represented by the above formula (1) remaining in the cured product of the sealant precipitates and adheres to the alignment film. I thought it was causing a decline.
  • the portion of the sealing agent disposed under the wirings becomes large, and the light does not reach the sealing agent sufficiently by the wirings, so that there is no reaction. It was considered that the compound represented by the above formula (1) was easily precipitated. Therefore, as a result of further intensive studies, the inventor used a combination of the compound represented by the above formula (1) and a compound having two or more epoxy groups in one molecule, and two or more in one molecule. By setting the content of the compound having an epoxy group in a specific range, a sealing agent for a liquid crystal display element capable of obtaining a liquid crystal display element having excellent adhesiveness, low liquid crystal contamination, and excellent display performance can be obtained. As a result, the present invention has been completed.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention contains curable resin.
  • the said curable resin contains the compound represented by the said Formula (1).
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention has excellent adhesiveness and low liquid crystal contamination.
  • R 2 represents a group represented by the above formula (2-1) or (2-2).
  • R 2 is a chemical formula (2-2) in which b is 1 to 4, c is 0, and d is 0.
  • a linear oxyalkylene group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
  • R 3 is represents a structure derived from an acid anhydride.
  • the acid anhydride include phthalic anhydride, maleic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, and the like. Of these, phthalic anhydride is preferable.
  • R 4 represents a structure derived from epoxy compounds.
  • said epoxy compound the thing similar to the compound which has a 2 or more epoxy group in 1 molecule mentioned later is used suitably.
  • X represents a lactone ring-opening structure.
  • the lactone include ⁇ -propiolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -heptalactone, ⁇ -nonalactone, ⁇ -decalactone, ⁇ - Examples include decalactone, ⁇ -dodecalactone, ⁇ -dodecalactone, ⁇ -undecalactone, ⁇ -undecalactone, and 7-butyl-2-oxepanone. Among them, those in which the straight chain portion of the main skeleton has 3 to 7 carbon atoms when ring-opened are preferable.
  • n represents an integer of 1 to 6.
  • n is preferably an integer of 1 to 5 from the viewpoint of the adhesiveness of the obtained sealant for liquid crystal display elements and the flexibility of the cured product.
  • a represents an integer of 1 to 4.
  • a is preferably an integer of 2 to 4 from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured product of the sealant for liquid crystal display elements to be obtained, and more preferably 2 from the viewpoint of storage stability. preferable.
  • the preferable lower limit of the molecular weight of the compound represented by the above formula (1) is 700, and the preferable upper limit is 2100.
  • the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in adhesion and low liquid crystal contamination.
  • the preferable lower limit of the content of the compound represented by the formula (1) in 100 parts by weight of the curable resin is 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 50 parts by weight.
  • the content of the compound represented by the above formula (1) is within this range, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in adhesion and low liquid crystal contamination.
  • the upper limit with more preferable content of the compound represented by the said Formula (1) is 30 weight part.
  • the curable resin contains a compound having two or more epoxy groups in one molecule (hereinafter also referred to as “polyfunctional epoxy compound”). Since the polyfunctional epoxy compound tends to cause liquid crystal contamination, it is usually preferable to reduce the blending amount within a range that does not affect the adhesiveness. On the other hand, in the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention, the content of the polyfunctional epoxy compound is not limited to the purpose of making both adhesiveness and liquid crystal contamination compatible, but to be a range described later. . As a result, even when the compound represented by the above formula (1) is used, it is possible to suppress the precipitation of the compound represented by the above formula (1) from the cured product, and the obtained liquid crystal display element is an afterimage. Occurrence and the like are suppressed, and the display performance is excellent.
  • polyfunctional epoxy compound examples include, for example, bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, bisphenol S type epoxy compound, 2,2′-diallyl bisphenol A type epoxy compound, hydrogenated bisphenol type epoxy compound, propylene Oxide-added bisphenol A type epoxy compound, resorcinol type epoxy compound, biphenyl type epoxy compound, sulfide type epoxy compound, diphenyl ether type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound, naphthalene type epoxy compound, phenol novolak type epoxy compound, orthocresol novolak type Epoxy compounds, dicyclopentadiene novolac epoxy compounds, biphenyl novolac epoxy compounds, naphthalene Nord novolak epoxy compound, glycidyl amine type epoxy compounds, alkyl polyol type epoxy compound, a rubber-modified epoxy compounds, glycidyl ester compounds.
  • the lower limit of the content of the polyfunctional epoxy compound in 100 parts by weight of the curable resin is 5 parts by weight, and the upper limit is 25 parts by weight.
  • the content of the polyfunctional epoxy compound is 5 parts by weight or more, it is excellent in the effect of suppressing the precipitation of the compound represented by the formula (1), and the obtained liquid crystal display element suppresses the occurrence of afterimages and the like. be able to.
  • the content of the polyfunctional epoxy compound is 25 parts by weight or less, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is excellent in low liquid crystal contamination.
  • the preferable lower limit of the content of the polyfunctional epoxy compound is 7 parts by weight, the preferable upper limit is 23 parts by weight, the more preferable lower limit is 10 parts by weight, and the more preferable upper limit is 20 parts by weight.
  • the said curable resin may contain other curable resin in addition to the compound represented by Formula (1) and the said polyfunctional epoxy compound.
  • Examples of the other curable resins include other (meth) acrylic compounds other than the compound represented by the formula (1), and compounds having one epoxy group in one molecule (hereinafter referred to as “monofunctional epoxy compound”). Or the like).
  • the “(meth) acryl” means acryl or methacryl
  • the “(meth) acryl compound” means a compound having a (meth) acryloyl group.
  • “Meth) acryloyl” means acryloyl or methacryloyl.
  • (meth) acrylic acid ester compound obtained by making the compound which has a hydroxyl group react with (meth) acrylic acid for example, and (meth) acrylic acid and an epoxy compound are made to react.
  • Epoxy (meth) acrylate obtained by this, urethane (meth) acrylate obtained by making the isocyanate compound react with the (meth) acrylic acid derivative which has a hydroxyl group, etc. are mentioned.
  • epoxy (meth) acrylate is preferable.
  • the (meth) acrylic compound preferably has two or more (meth) acryloyl groups in one molecule from the viewpoint of reactivity.
  • the “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate
  • the “epoxy (meth) acrylate” refers to all the epoxy groups in the epoxy compound and (meth) acrylic acid. It represents the reacted compound.
  • Examples of the monofunctional compounds among the (meth) acrylic acid ester compounds include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, and isobutyl (meth) acrylate.
  • Examples of the bifunctional compound among the (meth) acrylic acid ester compounds include 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, and 1,6-hexane.
  • those having three or more functions include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide-added trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, caprolactone-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added isocyanuric acid tri (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, propylene oxide-added glycerin tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Tris (meth) acryloyloxyethyl phosphate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra Meth) acrylate, dipentaerythritol pen
  • Examples of the epoxy (meth) acrylate include those obtained by reacting an epoxy compound and (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method.
  • Examples of commercially available epoxy (meth) acrylates include EBECRYL860, EBECRYL3200, EBECRYL3201, EBECRYL3412, EBECRYL3600, EBECRYL3700, EBECRYL3701, EBECRYL3702, EBECRY370R ), EA-1010, EA-1020, EA-5323, EA-5520, EA-CHD, EMA-1020 (all manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), epoxy ester M-600A, epoxy ester 40EM, epoxy ester 70PA, Epoxy ester 200PA, Epoxy ester 80MF Epoxy ester 3002M, Epoxy ester 3002A, Epoxy ester 1600A, Epoxy ester 3000M, Epoxy ester 3000A, Epoxy ester 200EA, Epoxy ester 400EA (all manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Denacol acrylate DA-141, Denacol acrylate DA-3
  • Examples of the urethane (meth) acrylate obtained by reacting a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid derivative with the isocyanate compound include, for example, (meth) acrylic having a hydroxyl group with respect to 1 equivalent of an isocyanate compound having two isocyanate groups. Two equivalents of the acid derivative can be obtained by reacting in the presence of a catalytic amount of a tin-based compound.
  • isocyanate compound used as the raw material for the urethane (meth) acrylate examples include isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, and diphenylmethane-4,4.
  • MDI '-Diisocyanate
  • hydrogenated MDI polymeric MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, norbornane diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated XDI, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanate) Phenyl) thiophosphate, tetramethylxylylene diisocyanate, 1,6,11-undecantrie Cyanate, and the like.
  • MDI '-Diisocyanate
  • XDI xylylene diisocyanate
  • XDI hydrogenated XDI
  • lysine diisocyanate triphenylmethane triisocyanate
  • tris (isocyanate) Phenyl) thiophosphate tetramethylxylylene diisocyanate, 1,6,11-und
  • Examples of the isocyanate compound that is a raw material for the urethane (meth) acrylate include, for example, polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, carbonate diol, polyether diol, polyester diol, and polycaprolactone diol. Chain-extended isocyanate compounds obtained by reaction with excess isocyanate compounds can also be used.
  • Examples of the (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group as a raw material for the urethane (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth).
  • Hydroxyalkyl mono (meth) acrylates such as acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, polyethylene glycol Mono (meth) acrylates of dihydric alcohols such as mono (meth) acrylates or di (meth) acrylates of trivalent alcohols such as trimethylolethane, trimethylolpropane and glycerin, and bisphenol A type epoxy Epoxy (meth) acrylates such as acrylate and the like.
  • Examples of commercially available urethane (meth) acrylates include M-1100, M-1200, M-1210, M-1600 (all manufactured by Toagosei Co., Ltd.), EBECRYL210, EBECRYL220, EBECRYL230, EBECRYL270, EBECRYL1290, EBECRYL2220, EBECRYL4827, EBECRYL4842, EBECRYL4858, EBECRYL5129, EBECRYL6700, EBECRYL8402, EBECRYL8803, EBECRYL8804, EBECRYL8804 , Art resin N-1255, Art Resin UN-3320HB, Art Resin UN-7100, Art Resin UN-9000A, Art Resin UN-9000H (all manufactured by Negami Industrial Co., Ltd.), U-2HA, U-2PHA, U-3HA, U- 4HA, U-6H, U-6HA, U-6LPA, U-10H, U-15HA, U
  • the partial (meth) acryl-modified epoxy resin means a compound having one epoxy group and one or more (meth) acryloyl groups in one molecule. It can be obtained by reacting a part of the epoxy group of the epoxy compound with (meth) acrylic acid.
  • the other curable resin preferably has a hydrogen bonding unit such as —OH group, —NH— group, and —NH 2 group from the viewpoint of suppressing liquid crystal contamination.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention contains a polymerization initiator and / or a thermosetting agent.
  • a polymerization initiator a radical polymerization initiator is preferably used.
  • radical polymerization initiator examples include a thermal radical polymerization initiator that generates radicals by heating, a photo radical polymerization initiator that generates radicals by light irradiation, and the like.
  • photo radical polymerization initiator examples include benzophenone compounds, acetophenone compounds, acylphosphine oxide compounds, titanocene compounds, oxime ester compounds, benzoin ether compounds, thioxanthones, and the like.
  • Examples of commercially available photo radical polymerization initiators include IRGACURE 184, IRGACURE 369, IRGACURE 379, IRGACURE 651, IRGACURE 819, IRGACURE 907, IRGACURE 2959, IRGACURE OXE01, and Lucin TPO (both benzoin methyl ether, benzoin methyl ether) Examples include ethyl ether, benzoin isopropyl ether (all manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), KR-02 (manufactured by Light Chemical Co., Ltd.), and the like.
  • thermal radical polymerization initiator what consists of an azo compound, an organic peroxide, etc. is mentioned, for example.
  • a polymer azo initiator composed of a polymer azo compound is preferable.
  • the polymer azo initiator means a compound having an azo group and generating a radical capable of curing a (meth) acryloyloxy group by heat and having a number average molecular weight of 300 or more. .
  • the preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymeric azo initiator is 1000, and the preferable upper limit is 300,000.
  • the more preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymeric azo initiator is 5000, the more preferable upper limit is 100,000, the still more preferable lower limit is 10,000, and the still more preferable upper limit is 90,000.
  • the said number average molecular weight is a value calculated
  • polymer azo initiator examples include those having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide and polydimethylsiloxane are bonded via an azo group.
  • polymer azo initiator having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide are bonded via the azo group those having a polyethylene oxide structure are preferable.
  • Examples of such a polymer azo initiator include polycondensates of 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid) and polyalkylene glycol, and 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid) Examples thereof include polycondensates of polydimethylsiloxane having a terminal amino group, such as VPE-0201, VPE-0401, VPE-0601, VPS-0501, VPS-1001 (all of which are Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Manufactured) and the like.
  • Examples of azo compounds that are not polymers include V-65 and V-501 (both manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
  • organic peroxide examples include ketone peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, peroxyester, diacyl peroxide, and peroxydicarbonate.
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.1 parts by weight and preferably 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire curable resin. When the content of the polymerization initiator is within this range, the resulting sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in curability while maintaining excellent storage stability.
  • a more preferable lower limit of the content of the polymerization initiator is 1 part by weight, a more preferable upper limit is 10 parts by weight, and a still more preferable upper limit is 5 parts by weight.
  • thermosetting agent examples include organic acid hydrazides, imidazole derivatives, amine compounds, polyhydric phenol compounds, acid anhydrides, and the like. Among these, solid organic acid hydrazide is preferably used.
  • Examples of the solid organic acid hydrazide include 1,3-bis (hydrazinocarboethyl-5-isopropylhydantoin), sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, and the like.
  • Examples thereof include SDH, ADH (manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.), MDH (manufactured by Nippon Finechem Co., Ltd.), Amicure VDH, Amicure VDH-J, Amicure UDH (all manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) and the like.
  • thermosetting agent As for content of the said thermosetting agent, a preferable minimum is 1 weight part and a preferable upper limit is 50 weight part with respect to 100 weight part of whole curable resin. When the content of the thermosetting agent is within this range, the obtained sealing agent for a liquid crystal display element is more excellent in curability while maintaining excellent coating properties and storage stability.
  • the upper limit with more preferable content of the said thermosetting agent is 30 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention preferably contains a polymerization inhibitor from the viewpoint of improving storage stability.
  • polymerization inhibitor examples include 2,6-di-t-butylcresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl ⁇ - (3,5-di- t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4 '-Thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis (1,1-dimethyl-2- ( ⁇ - ( 3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy) ethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, tetraki Su- (methylene-3- (3 ′, 5′-d
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.005 parts by weight and preferably 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin. When the content of the polymerization inhibitor is within this range, effects such as improvement in storage stability can be exhibited while maintaining excellent curability of the obtained sealing agent for liquid crystal display elements.
  • the minimum with more preferable content of the said polymerization inhibitor is 0.007 weight part, and a more preferable upper limit is 0.18 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention may contain a filler for the purpose of improving the viscosity, further improving the adhesion due to the stress dispersion effect, improving the linear expansion coefficient, improving the moisture resistance of the cured product, and the like. preferable.
  • the filler examples include silica, talc, glass beads, asbestos, gypsum, diatomaceous earth, smectite, bentonite, montmorillonite, sericite, activated clay, alumina, zinc oxide, iron oxide, magnesium oxide, tin oxide, titanium oxide,
  • Organic fillers such as calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum nitride, silicon nitride, barium sulfate, and calcium silicate, and organic materials such as polyester fine particles, polyurethane fine particles, vinyl polymer fine particles, and acrylic polymer fine particles A filler is mentioned.
  • the preferable lower limit of the content of the filler in 100 parts by weight of the sealant for liquid crystal display elements of the present invention is 10 parts by weight, and the preferable upper limit is 70 parts by weight.
  • content of the said filler is this range, effects, such as an adhesive improvement, can be exhibited more, suppressing deterioration, such as applicability
  • the minimum with more preferable content of the said filler is 20 weight part, and a more preferable upper limit is 60 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention preferably contains a silane coupling agent for the purpose of further improving the adhesiveness.
  • the silane coupling agent mainly has a role as an adhesion assistant for favorably bonding the sealing agent and the substrate.
  • the silane coupling agent for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and the like are preferably used.
  • the minimum with preferable content of the said silane coupling agent in 100 weight part of sealing compounds for liquid crystal display elements of this invention is 0.1 weight part, and a preferable upper limit is 10 weight part.
  • a preferable upper limit is 10 weight part.
  • the minimum with more preferable content of the said silane coupling agent is 0.3 weight part, and a more preferable upper limit is 5 weight part.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention may contain a light shielding agent.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements of this invention can be used suitably as a light shielding sealing agent.
  • Examples of the light-shielding agent include iron oxide, titanium black, aniline black, cyanine black, fullerene, carbon black, and resin-coated carbon black. Of these, titanium black is preferable.
  • Titanium black is a substance having a higher transmittance in the vicinity of the ultraviolet region, particularly for light having a wavelength of 370 to 450 nm, compared to the average transmittance for light having a wavelength of 300 to 800 nm. That is, the above-described titanium black sufficiently shields light having a wavelength in the visible light region, thereby providing a light shielding property to the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention, while transmitting light having a wavelength in the vicinity of the ultraviolet region.
  • the light shielding agent contained in the liquid crystal display element sealant of the present invention is preferably a highly insulating material, and titanium black is also preferred as the highly insulating light shielding agent.
  • the above-mentioned titanium black exhibits a sufficient effect even if it is not surface-treated, but the surface is treated with an organic component such as a coupling agent, silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, oxidized Surface-treated titanium black such as those coated with an inorganic component such as zirconium or magnesium oxide can also be used. Especially, what is processed with the organic component is preferable at the point which can improve insulation more.
  • the liquid crystal display element produced using the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention containing the above-described titanium black as a light-shielding agent has sufficient light-shielding properties, and therefore has high contrast without light leakage A liquid crystal display element having excellent image display quality can be realized.
  • titanium black examples include 12S, 13M, 13M-C, 13R-N, 14M-C (all manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Tilak D (manufactured by Ako Kasei Co., Ltd.), and the like. Can be mentioned.
  • the preferable lower limit of the specific surface area of the titanium black is 13 m 2 / g, the preferable upper limit is 30 m 2 / g, the more preferable lower limit is 15 m 2 / g, and the more preferable upper limit is 25 m 2 / g.
  • the preferred lower limit of the volume resistance of the titanium black is 0.5 ⁇ ⁇ cm, the preferred upper limit is 3 ⁇ ⁇ cm, the more preferred lower limit is 1 ⁇ ⁇ cm, and the more preferred upper limit is 2.5 ⁇ ⁇ cm.
  • the primary particle diameter of the light-shielding agent is not particularly limited as long as it is not more than the distance between the substrates of the liquid crystal display element, but the preferred lower limit is 1 nm and the preferred upper limit is 5 ⁇ m. When the primary particle diameter of the light-shielding agent is within this range, the viscosity and thixotropy of the obtained sealing agent for liquid crystal display elements are not greatly increased, and the coating property is excellent.
  • the more preferable lower limit of the primary particle diameter of the light shielding agent is 5 nm
  • the more preferable upper limit is 200 nm
  • the still more preferable lower limit is 10 nm
  • the still more preferable upper limit is 100 nm.
  • the primary particle size of the light-shielding agent can be measured using a particle size distribution meter (for example, “NICOMP 380ZLS” manufactured by PARTICLE SIZING SYSTEMS).
  • the preferable lower limit of the content of the light-shielding agent in 100 parts by weight of the sealant for liquid crystal display elements of the present invention is 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 80 parts by weight.
  • the content of the light-shielding agent is within this range, the effect of improving the light-shielding property is exhibited without lowering the adhesiveness, strength after curing, and drawing property of the obtained sealing agent for liquid crystal display elements. it can.
  • the more preferable lower limit of the content of the light shielding agent is 10 parts by weight, the more preferable upper limit is 70 parts by weight, the still more preferable lower limit is 30 parts by weight, and the still more preferable upper limit is 60 parts by weight.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention further contains additives such as a stress relieving agent, a reactive diluent, a thixotropic agent, a spacer, a curing accelerator, an antifoaming agent, and a leveling agent as necessary. May be.
  • a method for producing the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention for example, using a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, a three roll, a curable resin, and a polymerization
  • a mixer such as a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, a three roll, a curable resin, and a polymerization
  • examples thereof include a method of mixing an initiator and / or a thermosetting agent and an additive such as a silane coupling agent added as necessary.
  • cured material is 290 N / cm ⁇ 2 >.
  • the adhesive strength is 290 N / cm 2 or more, the obtained liquid crystal display element has excellent impact resistance.
  • Preferred lower limit to the adhesion strength 310N / cm 2 and more preferable lower limit is 330N / cm 2. The higher the adhesive strength, the better. There is no preferred upper limit, but the substantial upper limit is 400 N / cm 2 .
  • cured material can be measured with the following method.
  • a liquid crystal display element sealant is applied to a glass substrate, and another glass substrate is overlaid on the glass substrate to spread the liquid crystal display element sealant, which is irradiated with 100 mW / cm 2 of ultraviolet rays for 30 seconds.
  • An adhesion test piece is produced by heating at 0 ° C. for 1 hour. Subsequently, about the obtained adhesion test piece, the adhesive strength with respect to the glass substrate of the said hardened
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is suitable for curing at a high temperature, preferably cured at 100 ° C. or higher, and more preferably cured at 110 ° C. or higher.
  • a vertical conducting material can be produced by blending conductive fine particles with the liquid crystal display element sealant of the present invention.
  • the vertical conduction material containing the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention and conductive fine particles is also one aspect of the present invention.
  • the conductive fine particles a metal ball, a resin fine particle formed with a conductive metal layer on the surface, or the like can be used.
  • the one in which the conductive metal layer is formed on the surface of the resin fine particles is preferable because the conductive connection is possible without damaging the transparent substrate due to the excellent elasticity of the resin fine particles.
  • the liquid crystal display element using the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention or the vertical conduction material of this invention is also one of this invention.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention suppresses generation of afterimages and the like, and exhibits excellent display performance even when the opening ratio of the sealing agent in the obtained liquid crystal display element is low. It is suitably used for a liquid crystal display element having a low aperture ratio of the agent.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention is preferably used for a liquid crystal display element having an opening ratio of the sealing agent of 50% or less, and more preferably for a liquid crystal display element having an opening ratio of the sealing agent of 30% or less. Used for.
  • the “opening ratio of the sealing agent” means a ratio of a portion where the sealing agent is not hidden by the wiring or the like, and by observing the shape of the metal wiring disposed on the upper portion of the sealing agent using an optical microscope. Can be measured.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention can be used suitably for manufacture of the liquid crystal display element by a liquid crystal dropping method.
  • a method for producing the liquid crystal display element of the present invention by the liquid crystal dropping method specifically, for example, a frame-shaped seal pattern is formed on the substrate by screen printing, dispenser application, etc. of the liquid crystal display element sealant of the present invention.
  • Examples of the method include a step of irradiating a seal pattern portion such as a sealing agent for liquid crystal display elements with light such as ultraviolet rays to temporarily cure the sealing agent, and a step of heating and temporarily curing the temporarily cured sealing agent. It is done.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which can obtain the liquid crystal display element which is excellent in adhesiveness, is low in liquid crystal contamination, and is excellent in display performance can be provided.
  • the vertical conduction material and liquid crystal display element which use this sealing compound for liquid crystal display elements can be provided.
  • * represents a bonding position
  • * represents a bonding position
  • curable resin B was obtained in the same manner as in “(Preparation of curable resin A)” except that the blending amount of ⁇ -propiolactone was changed to 360 parts by weight.
  • curable resin C was obtained in the same manner as in the above “(Preparation of curable resin A)” except that 200 parts by weight of ⁇ -valerolactone was added instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • * represents a bonding position
  • curable resin D was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 500 parts by weight of ⁇ -valerolactone was added instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • the curable resin D is a compound represented by the above formula (1)
  • R 1 is a hydrogen atom
  • R 2 is the above formula (2-2).
  • R 3 is a structure derived from phthalic anhydride represented by the above formula (3)
  • curable resin E was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 114 parts by weight of ⁇ -caprolactone was used instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • * represents a bonding position
  • curable resin F was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 228 parts by weight of ⁇ -caprolactone was added instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • curable resin G was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 342 parts by weight of ⁇ -caprolactone was added instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • curable resin H was obtained in the same manner as in “(Preparation of curable resin A)” except that 456 parts by weight of ⁇ -caprolactone was used instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • curable resin I A curable resin I was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 570 parts by weight of ⁇ -caprolactone was added instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • curable resin J was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 684 parts by weight of ⁇ -caprolactone was used instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • curable resin K was obtained in the same manner as “(Preparation of curable resin A)” except that 256 parts by weight of ⁇ -heptalactone was blended in place of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • * represents a bonding position
  • curable resin L was obtained in the same manner as in “(Preparation of curable resin A)” except that 640 parts by weight of ⁇ -heptalactone was blended in place of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone.
  • the curable resin L is a compound represented by the above formula (1)
  • R 1 is a hydrogen atom
  • R 2 is the above formula (2-2).
  • R 3 is a structure derived from phthalic anhydride represented by the above formula (3)
  • curable resin M 342 parts by weight of ⁇ -caprolactone was blended instead of 114 parts by weight of ⁇ -propiolactone, and 230 parts by weight of tris (p-hydroxyphenyl) methane diglycidyl ether was blended instead of 170 parts by weight of bisphenol A diglycidyl ether. Except for the above, a curable resin M was obtained in the same manner as in the above-mentioned “(Preparation of curable resin A)”. According to 1 H-NMR, 13 C-NMR, and FT-IR analysis, the curable resin M is a compound represented by the above formula (1) (R 1 is a hydrogen atom, R 2 is the above formula (2-2).
  • R 3 is a structure derived from phthalic anhydride represented by the above formula (3)
  • Examples 1 to 17, Comparative Examples 1 to 5 In accordance with the blending ratios described in Tables 1 to 3, each material was stirred with a planetary stirrer (“Shinky Co., Ltd.”, “Awatori Netaro”), and then mixed uniformly with a ceramic three roll. Sealants for liquid crystal display elements of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 5 were obtained.
  • the vacuum was released, the display portion was masked, and 100 mW / cm 2 of ultraviolet rays were irradiated for 30 seconds, and then the sealant was cured by heating at 120 ° C. for 1 hour to form a liquid crystal display element (opening ratio 20 of the sealant). %).
  • the sealant periphery of the display part was confirmed using the polarizing microscope. As a result, the display performance of the liquid crystal display element is indicated by “ ⁇ ” when no display unevenness is confirmed, “ ⁇ ” when slight display unevenness is confirmed, and “ ⁇ ” when severe display unevenness is confirmed. (Low liquid crystal contamination) was evaluated.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which can obtain the liquid crystal display element which is excellent in adhesiveness, is low in liquid crystal contamination, and is excellent in display performance can be provided.
  • the vertical conduction material and liquid crystal display element which use this sealing compound for liquid crystal display elements can be provided.

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Abstract

本発明は、接着性に優れ、液晶汚染性が低く、表示性能に優れる液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子用シール剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該液晶表示素子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を提供することを目的とする。 本発明は、硬化性樹脂と重合開始剤及び/又は熱硬化剤とを含有する液晶表示素子用シール剤であって、前記硬化性樹脂は、下記式(1)で表される化合物と、1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物とを含有し、硬化性樹脂100重量部中における1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物の含有量が5重量部以上25重量部以下であり、硬化物のガラス基板に対する接着強度が290N/cm以上である液晶表示素子用シール剤である。 式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは下記式(2-1)又は(2-2)で表される基を表し、Rは酸無水物由来の構造を表し、Rはエポキシ化合物由来の構造を表し、Xはラクトンの開環構造を表し、nは1~6の整数を表し、aは1~4の整数を表す。 式(2-1)中、*は結合位置を表す。 式(2-2)中、bは0~8の整数を表し、cは0~3の整数を表し、dは0~8の整数を表し、eは0~8の整数を表し、b、c、dのいずれか1つは1以上であり、*は結合位置を表す。

Description

液晶表示素子用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子
本発明は、接着性に優れ、液晶汚染性が低く、表示性能に優れる液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子用シール剤に関する。また、本発明は、該液晶表示素子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に関する。
近年、液晶表示素子の製造方法としては、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、特許文献1、特許文献2に開示されているような、硬化性樹脂と光重合開始剤と熱硬化剤と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が用いられている。
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枠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上のシール剤の枠内全面に滴下し、すぐに他方の透明基板を重ね合わせ、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、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ことで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。装置の小型化の手法としては、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、狭額縁設計ではシール剤がブラックマトリックスの直下に配置されるため、滴下工法を行うと、シール剤を光硬化させる際に照射した光が遮られ、シール剤の内部まで光が到達せず硬化が不充分となるという問題があった。このようにシール剤の硬化が不充分となると、未硬化のシール剤成分が液晶中に溶出して液晶汚染を発生させやすくなるという問題があった。
タブレット端末や携帯端末の普及に伴い、液晶表示素子には衝撃試験、落下試験等に対する耐久性がますます要求されている。また、狭額縁設計に伴い、高温高湿環境下での駆動等における耐湿信頼性が求められており、シール剤には外部からの水の浸入を防止する性能が一層求められている。即ち、液晶表示素子の耐衝撃性、耐湿信頼性を向上させる観点で、シール剤と基板等との接着性を向上させる必要がある。しかしながら、接着性に優れ、かつ、液晶汚染性の低い(低液晶汚染性に優れる)シール剤を作製することは困難であった。
特開2001-133794号公報 特開平5-295087号公報
本発明は、接着性に優れ、液晶汚染性が低く、表示性能に優れる液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子用シール剤に関する。また、本発明は、該液晶表示素子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を提供することを目的とする。
本発明は、硬化性樹脂と重合開始剤及び/又は熱硬化剤とを含有する液晶表示素子用シール剤であって、上記硬化性樹脂は、下記式(1)で表される化合物と、1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物とを含有し、硬化性樹脂100重量部中における1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物の含有量が5重量部以上25重量部以下であり、硬化物のガラス基板に対する接着強度が290N/cm以上である液晶表示素子用シール剤である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは下記式(2-1)又は(2-2)で表される基を表し、Rは酸無水物由来の構造を表し、Rはエポキシ化合物由来の構造を表し、Xはラクトンの開環構造を表し、nは1~6の整数を表し、aは1~4の整数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
式(2-1)中、*は結合位置を表す。
式(2-2)中、bは0~8の整数を表し、cは0~3の整数を表し、dは0~8の整数を表し、eは0~8の整数を表し、b、c、dのいずれか1つは1以上であり、*は結合位置を表す。
以下に本発明を詳述する。
本発明者は、硬化性樹脂として上記式(1)で表される化合物を用いることにより、液晶表示素子用シール剤の接着性に優れ、かつ、液晶汚染性の低いシール剤を得ることを検討した。しかしながら、得られたシール剤を用いた場合、特に高精細液晶表示素子において、残像が生じたり、コントラストが低下したり、応答速度が低下したりすることがあるという問題があった。
本発明者は、表示素子に生じた残像等の原因が、シール剤の硬化物中に残った上記式(1)で表される化合物が析出して配向膜上に付着し、配向規制力の低下を引き起こしていることであると考えた。即ち、画素密度が高いため配線の数が多い高精細液晶表示素子では、配線の下に配置されるシール剤の部分が大きくなり、該配線によってシール剤に光が充分に届かず、未反応の上記式(1)で表される化合物が析出し易くなっていると考えた。
そこで本発明者は更に鋭意検討した結果、上記式(1)で表される化合物と1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物とを組み合わせて用い、該1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物の含有量を特定の範囲とすることにより、接着性に優れ、液晶汚染性が低く、表示性能に優れる液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子用シール剤が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、硬化性樹脂を含有する。
上記硬化性樹脂は、上記式(1)で表される化合物を含有する。上記式(1)で表される化合物を含有することにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、接着性に優れ、液晶汚染性が低いものとなる。
上記式(1)中、Rは、上記式(2-1)又は(2-2)で表される基を表す。なかでも、得られる液晶表示素子用シール剤の接着性や硬化物の柔軟性の観点から、上記Rは、bが1~4、cが0、dが0である化学式(2-2)で表される基(炭素数1~4の直鎖状のオキシアルキレン基)であることが好ましい。
上記式(1)中、Rは、酸無水物由来の構造を表す。
上記酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。なかでも、無水フタル酸が好ましい。
上記式(1)中、Rは、エポキシ化合物由来の構造を表す。
上記エポキシ化合物としては、後述する1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物と同様のものが好適に用いられる。
上記式(1)中、Xは、ラクトンの開環構造を表す。
上記ラクトンとしては、例えば、β-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、γ-ヘプタラクトン、γ-ノナラクトン、γ-デカラクトン、δ-デカラクトン、γ-ドデカラクトン、δ-ドデカラクトン、γ-ウンデカラクトン、δ-ウンデカラクトン、7-ブチル-2-オキセパノン等が挙げられる。なかでも、開環したときに主骨格の直鎖部分の炭素数が3~7となるものが好ましい。
上記式(1)中、nは1~6の整数を表す。なかでも、得られる液晶表示素子用シール剤の接着性や硬化物の柔軟性の観点から、上記nは1~5の整数であることが好ましい。
上記式(1)中、aは1~4の整数を表す。なかでも、得られる液晶表示素子用シール剤の硬化物の耐熱性を向上させる観点から、上記aは2~4の整数であることが好ましく、保存安定性の観点から、2であることがより好ましい。
上記式(1)で表される化合物の分子量の好ましい下限は700、好ましい上限は2100である。上記式(1)で表される化合物の分子量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が接着性及び低液晶汚染性により優れるものとなる。
上記硬化性樹脂100重量部中における上記式(1)で表される化合物の含有量の好ましい下限は5重量部、好ましい上限は50重量部である。上記式(1)で表される化合物の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が接着性及び低液晶汚染性により優れるものとなる。上記式(1)で表される化合物の含有量のより好ましい上限は30重量部である。
上記硬化性樹脂は、1分子中に2以上のエポキシ基を有する化合物(以下、「多官能エポキシ化合物」ともいう)を含有する。上記多官能エポキシ化合物は、液晶汚染の原因となりやすいため、通常は接着性に影響を与えない範囲で配合量を少なくすることが好ましいとされる。一方、本発明の液晶表示素子用シール剤では、上記多官能エポキシ化合物の含有量を、単に接着性と液晶汚染性とを両立させることを目的としたのみの範囲ではなく、後述する範囲とする。その結果、上記式(1)で表される化合物を用いていても硬化物から上記式(1)で表される化合物が析出することを抑制することができ、得られる液晶表示素子が残像の発生等を抑制して表示性能に優れるものとなる。
上記多官能エポキシ化合物としては、例えば、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、2,2’-ジアリルビスフェノールA型エポキシ化合物、水添ビスフェノール型エポキシ化合物、プロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ化合物、レゾルシノール型エポキシ化合物、ビフェニル型エポキシ化合物、スルフィド型エポキシ化合物、ジフェニルエーテル型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、ナフタレン型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、オルトクレゾールノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ化合物、ビフェニルノボラック型エポキシ化合物、ナフタレンフェノールノボラック型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、アルキルポリオール型エポキシ化合物、ゴム変性型エポキシ化合物、グリシジルエステル化合物等が挙げられる。
上記硬化性樹脂100重量部中における上記多官能エポキシ化合物の含有量の下限は5重量部、上限は25重量部である。上記多官能エポキシ化合物の含有量が5重量部以上であることにより、上記式(1)で表される化合物の析出を抑制する効果に優れ、得られる液晶表示素子が残像の発生等を抑制することができる。上記多官能エポキシ化合物の含有量が25重量部以下であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が低液晶汚染性に優れるものとなる。上記多官能エポキシ化合物の含有量の好ましい下限は7重量部、好ましい上限は23重量部、より好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は20重量部である。
上記硬化性樹脂は、本発明の目的を阻害しない範囲において、式(1)で表される化合物及び上記多官能エポキシ化合物に加えて、その他の硬化性樹脂を含有してもよい。
上記その他の硬化性樹脂としては、例えば、式(1)で表される化合物以外のその他の(メタ)アクリル化合物や、1分子中に1つのエポキシ基を有する化合物(以下、「単官能エポキシ化合物」ともいう)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)アクリル化合物」とは、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を意味し、上記「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル又はメタクリロイルを意味する。
上記その他の(メタ)アクリル化合物としては、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(メタ)アクリル酸エステル化合物、(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、イソシアネート化合物に水酸基を有する(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。なかでも、エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。また、上記(メタ)アクリル化合物は、反応性の観点から、1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有するものが好ましい。
なお、本明細書において、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、エポキシ化合物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(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち単官能のものとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(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、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、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、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、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、2-ヒドロキシブチル(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(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、ベンジル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(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、メトキシ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、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、テトラヒドロフルフリル(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、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、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、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、2-(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリル酸エステル化合物のうち2官能のものとしては、例えば、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-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、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、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、エチレンオキシド付加ビスフェノールA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、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。
また、上記(メタ)アクリル酸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、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、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、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、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、ペンタエリスリトールトリ(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、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、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、エポキシ化合物と(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化合物としては、上述した多官能エポキシ化合物と同様のものを用いることができる。
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、EBECRYL RDX63182(いずれもダイセル・オルネクス社製)、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。
上記イソシアネート化合物に水酸基を有する(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)アクリレートとしては、例えば、2つのイソシアネート基を有するイソシアネート化合物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化合物としては、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(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、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,6,11-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化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、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化合物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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートや、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)アクリレートや、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)アクリレートや、ビスフェノールA型エポキシ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)、EBECRYL210、EBECRYL220、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL1290、EBECRYL2220、EBECRYL4827、EBECRYL4842、EBECRYL4858、EBECRYL5129、EBECRYL6700、EBECRYL8402、EBECRYL8803、EBECRYL8804、EBECRYL8807、EBECRYL9260(いずれもダイセル・オルネクス社製)、アートレジンUN-330、アートレジンSH-500B、アートレジンUN-1200TPK、アートレジンUN-1255、アートレジンUN-3320HB、アートレジンUN-7100、アートレジンUN-9000A、アートレジンUN-9000H(いずれも根上工業社製)、U-2HA、U-2PHA、U-3HA、U-4HA、U-6H、U-6HA、U-6LPA、U-10H、U-15HA、U-108、U-108A、U-122A、U-122P、U-324A、U-340A、U-340P、U-1084A、U-2061BA、UA-340P、UA-4000、UA-4100、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)、AH-600、AI-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。
上記単官能エポキシ化合物としては、例えば、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1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基とを有する化合物を意味し、例えば、上述した多官能エポキシ化合物の一部分のエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させることによって得ることができる。
上記その他の硬化性樹脂は、液晶汚染を抑制する観点から、-OH基、-NH-基、-NH基等の水素結合性のユニットを有するものが好ましい。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、重合開始剤及び/又は熱硬化剤を含有する。
上記重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が好適に用いられる。
上記ラジカル重合開始剤としては、加熱によりラジカルを発生する熱ラジカル重合開始剤、光照射によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、ルシリンTPO(いずれもBASF社製)、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル(いずれも東京化成工業社製)、KR-02(ライトケミカル社製)等が挙げられる。
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この範囲であることにより、液晶への悪影響を防止しつつ、硬化性樹脂へ容易に混合することができる。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(いずれも和光純薬工業社製)等が挙げられる。
また、高分子ではないアゾ化合物の例としては、V-65、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。
上記重合開始剤の含有量は、硬化性樹脂全体100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が30重量部である。上記重合開始剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が優れた保存安定性を維持したまま、硬化性により優れるものとなる。上記重合開始剤の含有量のより好ましい下限は1重量部、より好ましい上限は10重量部であり、更に好ましい上限は5重量部である。
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、SDH、ADH(大塚化学社製)、MDH(日本ファインケム社製)、アミキュアVDH、アミキュアVDH-J、アミキュアUDH(いずれも味の素ファインテクノ社製)等が挙げられる。
上記熱硬化剤の含有量は、硬化性樹脂全体100重量部に対して、好ましい下限が1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この範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が優れた塗布性や保存安定性を維持したまま、硬化性により優れるものとなる。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。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、保存安定性を向上させる等の観点から、重合禁止剤を含有することが好ましい。
上記重合禁止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチルクレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、ステアリルβ-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4-ブチリデンンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、3,9-ビス(1,1-ジメチル-2-(β-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ)エチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、テトラキス-(メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート)メタン、1,3,5-トリス(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシベンジル)-sec-トリアジン-2,4,6-(1H,3H,5H)トリオン、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール等が挙げられる。
上記重合禁止剤の含有量は、硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.005重量部、好ましい上限が0.2重量部である。上記重合禁止剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の優れた硬化性を維持したまま、保存安定性の向上等の効果をより発揮することができる。上記重合禁止剤の含有量のより好ましい下限は0.007重量部、より好ましい上限は0.18重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、粘度の向上、応力分散効果による更なる接着性の向上、線膨張率の改善、硬化物の耐湿性の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、シリカ、タルク、ガラスビーズ、石綿、石膏、珪藻土、スメクタイト、ベントナイト、モンモリロナイト、セリサイト、活性白土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、硫酸バリウム、珪酸カルシ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等の有機充填剤が挙げられる。
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記充填剤の含有量の好ましい下限は10重量部、好ましい上限は70重量部である。上記充填剤の含有量がこの範囲であることにより、塗布性等の悪化を抑制しつつ、接着性の向上等の効果をより発揮することができる。上記充填剤の含有量のより好ましい下限は20重量部、より好ましい上限は60重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、接着性を更に向上させることを目的として、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、例えば、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等が好適に用いられる。
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記シランカップリング剤の含有量の好ましい下限は0.1重量部、好ましい上限は10重量部である。上記シランカップリング剤の含有量がこの範囲であることにより、液晶汚染の発生を抑制しつつ、接着性を向上させる効果をより発揮することができる。上記シランカップリング剤の含有量のより好ましい下限は0.3重量部、より好ましい上限は5重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、遮光剤を含有してもよい。上記遮光剤を含有することにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、遮光シール剤として好適に用いることができる。
上記遮光剤としては、例えば、酸化鉄、チタンブラック、アニリンブラック、シアニンブラック、フラーレン、カーボンブラック、樹脂被覆型カーボンブラック等が挙げられる。なかでも、チタンブラックが好ましい。
上記チタンブラックは、波長300~800nmの光に対する平均透過率と比較して、紫外線領域付近、特に波長370~450nmの光に対する透過率が高くなる物質である。即ち、上記チタンブラックは、可視光領域の波長の光を充分に遮蔽することで本発明の液晶表示素子用シール剤に遮光性を付与する一方、紫外線領域付近の波長の光は透過させる性質を有する遮光剤である。本発明の液晶表示素子用シール剤に含有される遮光剤としては、絶縁性の高い物質が好ましく、絶縁性の高い遮光剤としてもチタンブラックが好適である。
上記チタンブラックは、表面処理されていないものでも充分な効果を発揮するが、表面がカップリング剤等の有機成分で処理されているものや、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム等の無機成分で被覆されているもの等、表面処理されたチタンブラックを用いることもできる。なかでも、有機成分で処理されているものは、より絶縁性を向上できる点で好ましい。
また、遮光剤として上記チタンブラックを含有する本発明の液晶表示素子用シール剤を用いて製造した液晶表示素子は、充分な遮光性を有するため、光の漏れ出しがなく高いコントラストを有し、優れた画像表示品質を有する液晶表示素子を実現することができる。
上記チタンブラックのうち市販されているものとしては、例えば、12S、13M、13M-C、13R-N、14M-C(いずれも三菱マテリアル社製)、ティラックD(赤穂化成社製)等が挙げられる。
上記チタンブラックの比表面積の好ましい下限は13m/g、好ましい上限は30m/gであり、より好ましい下限は15m/g、より好ましい上限は25m/gである。
また、上記チタンブラックの体積抵抗の好ましい下限は0.5Ω・cm、好ましい上限は3Ω・cmであり、より好ましい下限は1Ω・cm、より好ましい上限は2.5Ω・cmである。
上記遮光剤の一次粒子径は、液晶表示素子の基板間の距離以下であれば特に限定されないが、好ましい下限は1nm、好ましい上限は5μmである。上記遮光剤の一次粒子径がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の粘度やチクソトロピーが大きく増大することなく、塗布性により優れるものとなる。上記遮光剤の一次粒子径のより好ましい下限は5nm、より好ましい上限は200nm、更に好ましい下限は10nm、更に好ましい上限は100nmである。
なお、上記遮光剤の一次粒子径は、粒度分布計(例えば、PARTICLE SIZING SYSTEMS社製、「NICOMP 380ZLS」)を用いて測定することができる。
本発明の液晶表示素子用シール剤100重量部中における上記遮光剤の含有量の好ましい下限は5重量部、好ましい上限は80重量部である。上記遮光剤の含有量がこの範囲であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤の接着性、硬化後の強度、及び、描画性が低下することなく、遮光性を向上させる効果をより発揮できる。上記遮光剤の含有量のより好ましい下限は10重量部、より好ましい上限は70重量部であり、更に好ましい下限は30重量部、更に好ましい上限は60重量部である。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、更に、必要に応じて、応力緩和剤、反応性希釈剤、揺変剤、スペーサー、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤等の添加剤を含有してもよい。
本発明の液晶表示素子用シール剤を製造する方法としては、例えば、ホモディスパー、ホモミキサー、万能ミキサー、プラネタリーミキサー、ニーダー、3本ロール等の混合機を用いて、硬化性樹脂と、重合開始剤及び/又は熱硬化剤と、必要に応じて添加するシランカップリング剤等の添加剤とを混合する方法等が挙げられる。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、硬化物のガラス基板に対する接着強度の下限が290N/cmである。上記接着強度が290N/cm以上であることにより、得られる液晶表示素子が耐衝撃性に優れるものとなる。上記接着強度の好ましい下限は310N/cm、より好ましい下限は330N/cmである。
上記接着強度は高いほどよく、好ましい上限はないが、実質的な上限は400N/cmである。
なお、上記硬化物のガラス基板に対する接着強度は、以下の方法で測定できる。
まず、液晶表示素子用シール剤をガラス基板に塗布し、別のガラス基板をその上に重ね合わせて液晶表示素子用シール剤を押し広げ、100mW/cmの紫外線を30秒照射した後、120℃で1時間加熱を行うことにより接着試験片を作製する。次いで、得られた接着試験片について、テンションゲージを用いることにより、上記硬化物のガラス基板に対する接着強度を測定することができる。
本発明の液晶表示素子用シール剤は高温での硬化に適しており、100℃以上で硬化させて用いることが好ましく、110℃以上で硬化させて用いることがより好ましい。
本発明の液晶表示素子用シール剤に、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。本発明の液晶表示素子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。
上記導電性微粒子としては、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。
本発明の液晶表示素子用シール剤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。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、得られる液晶表示素子におけるシール剤の開口率が低い場合でも、残像の発生等を抑制して該液晶表示素子が表示性能に優れるものとなるため、シール剤の開口率の低い液晶表示素子に好適に用いられる。具体的には、本発明の液晶表示素子用シール剤は、シール剤の開口率が50%以下の液晶表示素子に好適に用いられ、シール剤の開口率が30%以下の液晶表示素子により好適に用いられる。
なお、上記「シール剤の開口率」は、シール剤が配線等によって隠れていない部分の割合を意味し、光学顕微鏡を用いてシール剤の上部に配置される金属配線の形状を観察することにより測定することができる。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、液晶滴下工法による液晶表示素子の製造に好適に用いることができる。
液晶滴下工法によって本発明の液晶表示素子を製造する方法としては、具体的には例えば、基板に本発明の液晶表示素子用シール剤等をスクリーン印刷、ディスペンサー塗布等により枠状のシールパターンを形成する工程、本発明の液晶表示素子用シール剤等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塗布し、すぐに別の基板を重ね合わせる工程、及び、本発明の液晶表示素子用シール剤等のシールパターン部分に紫外線等の光を照射してシール剤を仮硬化させる工程、及び、仮硬化させたシール剤を加熱して本硬化させる工程を有する方法等が挙げられる。
本発明によれば、接着性に優れ、液晶汚染性が低く、表示性能に優れる液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子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、該液晶表示素子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。
(硬化性樹脂Aの作製)
反応フラスコに、2-ヒドロキシエチルアクリレート116重量部と、β-プロピオラクトン114重量部と、重合禁止剤としてハイドロキノン0.3重量部とを加え、マントルヒーターを用いて90℃で5時間撹拌した後、無水フタル酸148重量部を加えて更に5時間撹拌した。次いで、得られた反応物にビスフェノールAジグリシジルエーテル170重量部を加え、90℃で5時間撹拌することにより、硬化性樹脂Aを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Aは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが下記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが下記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが下記式(5)で表されるβ-プロピオラクトンの開環構造、n=2、a=2)であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
式(3)中、*は結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
式(4)中、*は結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
式(5)中、*は結合位置を表す。
(硬化性樹脂Bの作製)
β-プロピオラクトンの配合量を360重量部に変更したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Bを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Bは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(5)で表されるβ-プロピオラクトンの開環構造、n=5、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Cの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてγ-バレロラクトン200重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Cを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Cは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが下記式(6)で表されるγ-バレロラクトンの開環構造、n=2、a=2)であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
式(6)中、*は結合位置を表す。
(硬化性樹脂Dの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてγ-バレロラクトン500重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Dを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Dは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(6)で表されるγ-バレロラクトンの開環構造、n=5、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Eの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン114重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Eを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Eは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが下記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=1、a=2)であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
式(7)中、*は結合位置を表す。
(硬化性樹脂Fの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン228重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Fを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Fは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=2、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Gの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン342重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Gを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Gは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=3、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Hの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン456重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Hを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Hは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=4、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Iの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン570重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Iを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Iは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=5、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Jの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン684重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Jを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Jは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=6、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Kの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてγ-ヘプタラクトン256重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Kを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Kは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが下記式(8)で表されるγ-ヘプタラクトンの開環構造、n=2、a=2)であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
式(8)中、*は結合位置を表す。
(硬化性樹脂Lの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてγ-ヘプタラクトン640重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Lを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Lは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが上記式(4)で表されるビスフェノールAジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(8)で表されるγ-ヘプタラクトンの開環構造、n=5、a=2)であることを確認した。
(硬化性樹脂Mの作製)
β-プロピオラクトン114重量部に代えてε-カプロラクトン342重量部を配合し、ビスフェノールAジグリシジルエーテル170重量部に代えてトリス(p-ヒドロキシフェニル)メタンジグリシジルエーテル230重量部を配合したこと以外は、上記「(硬化性樹脂Aの作製)」と同様にして硬化性樹脂Mを得た。
H-NMR、13C-NMR、及び、FT-IR分析により、硬化性樹脂Mは、上記式(1)で表される化合物(Rが水素原子、Rが上記式(2-2)で表される基(b=2、c=0、d=0)、Rが上記式(3)で表される無水フタル酸由来の構造、Rが下記式(9)で表されるトリス(p-ヒドロキシフェニル)メタンジグリシジルエーテル由来の構造、Xが上記式(7)で表されるε-カプロラクトンの開環構造、n=3、a=2)であることを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
式(9)中、*は結合位置を表す。
(部分アクリル変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂の作製)
ビスフェノールFジグリシジルエーテル312重量部をトルエン600mLに溶解させ、この溶液にトリフェニルホスフィン0.2gを加え、均一な溶液とした。得られた溶液にアクリル酸72重量部を還流撹拌下において2時間かけて滴下した後、更に還流撹拌を6時間行った。次に、トルエンを除去することによって、下記式(10)で表される部分アクリル変性ビスフェノールF型エポキシ樹脂を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(実施例1~17、比較例1~5)
表1~3に記載された配合比に従い、各材料を、遊星式撹拌装置(シンキー社製、「あわとり練太郎」)にて撹拌した後、セラミック3本ロールにて均一に混合して実施例1~17、比較例1~5の液晶表示素子用シール剤を得た。
<評価>
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤について以下の評価を行った。結果を表1~3に示した。
(保存安定性)
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤をシリンジに入れ、真空脱泡装置(シンキー社製、「ARV-200」)で、1500rpm、3torrの条件で10分間真空脱泡し、温度23℃、湿度50%RHの環境下に2週間放置した後、少量をスパチュラで取り出しガラス基板に手作業で塗布し、シール剤のゲル化が進んでいないかを調べた。
ゲル化せず、容易にガラス基板に塗布できたものを「○」、ゲル化して塗布性が悪化したものを「△」、塗布できなかったものを「×」として保存安定性を評価した。
(接着性)
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤100重量部に対して平均粒径5μmのポリマービーズ(積水化学工業社製、「ミクロパールSP」)3重量部を遊星式撹拌装置によって分散させ均一な液とした。得られた液の極微量をガラス基板(20mm×50mm×1.1mmt)の中央部に取り、同型のガラス基板をその上に重ね合わせて液晶表示素子用シール剤を押し広げた。その状態で100mW/cmの紫外線を30秒照射した後、120℃で1時間加熱を行い、接着試験片を得た。
得られた接着試験片について、テンションゲージを用いて接着強度を測定した。
(液晶表示素子の表示性能(残像防止性))
サンプル瓶に液晶(チッソ社製、「JC-5001LA」)0.5gを入れ、実施例及び比較例で得られた各液晶滴下工法用シール剤0.1gを加えて振とうした後、120℃で1時間加熱し、室温(25℃)に戻した。
透明電極と配向膜(日産化学社製、「SE7492」)とを有するガラス基板の配向膜上に、実施例及び比較例で得られた各液晶滴下工法用シール剤を正方形の枠を描くようにディスペンサーで塗布した。続いて、上記サンプル瓶から取り出した液晶の微小滴を基板上の枠内全面に滴下塗布し、真空中にて別のガラス基板を重ね合わせた。真空を解除し、100mW/cmの紫外線を30秒照射した後、120℃で1時間加熱することによりシール剤を硬化させて液晶表示素子(シール剤の開口率20%)を得た。
得られた液晶表示素子について、1.5Vの交流電圧を印加しながら1Vの直流電圧を印加した際の残像の発生具合を目視にて確認した。その結果、残像が全く確認されなかった場合を「○」、わずかに残像が確認された場合を「△」、酷い残像が確認された場合を「×」として液晶表示素子の表示性能(残像防止性)を評価した。
(液晶表示素子の表示性能(低液晶汚染性))
透明電極と配向膜(日産化学社製、「SE7492」)とを有するガラス基板の配向膜上に、実施例及び比較例で得られた各液晶滴下工法用シール剤を正方形の枠を描く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-5001LA」)の微小滴を基板上の枠内全面に滴下塗布し、真空中にて別のガラス基板を重ね合わせた。真空を解除し、表示部にマスクをして100mW/cmの紫外線を30秒照射した後、120℃で1時間加熱することによりシール剤を硬化させて液晶表示素子(シール剤の開口率20%)を得た。得られた液晶表示素子について、偏光顕微鏡を用いて表示部のシール剤周辺を確認した。その結果、表示ムラが全く確認されなかった場合を「○」、わずかに表示ムラが確認された場合を「△」、酷い表示ムラが確認された場合を「×」として液晶表示素子の表示性能(低液晶汚染性)を評価した。
(液晶表示素子の耐衝撃性)
実施例及び比較例で得られた各液晶表示素子用シール剤について、上記「(液晶表示素子の表示性能(低液晶汚染性))」と同様にして液晶表示素子をそれぞれ10セルずつ作製した。
各液晶表示素子を2mの高さから落下させる落下試験を行い、落下試験後、全てのセルに剥がれや割れによる液晶漏れがなかった場合を「○」、1セル以上9セル以下の液晶表示素子に液晶漏れがあった場合を「△」、全ての液晶表示素子に液晶漏れがあった場合を「×」として液晶表示素子の耐衝撃性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
本発明によれば、接着性に優れ、液晶汚染性が低く、表示性能に優れる液晶表示素子を得ることができる液晶表示素子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、該液晶表示素子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を提供することができる。

Claims (6)

  1. 硬化性樹脂と重合開始剤及び/又は熱硬化剤とを含有する液晶表示素子用シール剤であって、
    前記硬化性樹脂は、下記式(1)で表される化合物と、1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物とを含有し、
    硬化性樹脂100重量部中における1分子中に2つ以上のエポキシ基を有する化合物の含有量が5重量部以上25重量部以下であり、
    硬化物のガラス基板に対する接着強度が290N/cm以上である
    ことを特徴とする液晶表示素子用シール剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    式(1)中、Rは水素原子又はメチル基を表し、Rは下記式(2-1)又は(2-2)で表される基を表し、Rは酸無水物由来の構造を表し、Rはエポキシ化合物由来の構造を表し、Xはラクトンの開環構造を表し、nは1~6の整数を表し、aは1~4の整数を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    式(2-1)中、*は結合位置を表す。
    式(2-2)中、bは0~8の整数を表し、cは0~3の整数を表し、dは0~8の整数を表し、eは0~8の整数を表し、b、c、dのいずれか1つは1以上であり、*は結合位置を表す。
  2. 硬化性樹脂100重量部中における式(1)で表される化合物の含有量が5~50重量部であることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子用シール剤。
  3. 重合禁止剤を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の液晶表示素子用シール剤。
  4. 遮光剤を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の液晶表示素子用シール剤。
  5. 請求項1、2、3又は4記載の液晶表示素子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。
  6. 請求項1、2、3若しくは4記載の液晶表示素子用シール剤又は請求項5記載の上下導通材料を用いてなることを特徴とする液晶表示素子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020087774A (ja) * 2018-11-28 2020-06-04 東洋インキScホールディングス株式会社 ディスプレイ
JPWO2021177111A1 (ja) * 2020-03-02 2021-09-10
WO2023182245A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用シール剤及び液晶表示素子

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6650151B2 (ja) * 2018-04-03 2020-02-19 協立化学産業株式会社 硬化性組成物、液晶パネル、及び液晶パネルの製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041559A (ja) * 2005-07-06 2007-02-15 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
JP2008088167A (ja) * 2006-09-07 2008-04-17 Mitsui Chemicals Inc (メタ)アクリロイル基およびグリシジル基を含有する化合物、当該化合物を含む重合性組成物、ならびに当該化合物の製造方法に関する。
WO2012137749A1 (ja) * 2011-04-05 2012-10-11 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用遮光シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子
JP2013025177A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Nippon Kayaku Co Ltd 液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル
WO2016013214A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 三井化学株式会社 液晶シール剤、および液晶表示パネルの製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3162179B2 (ja) 1992-04-17 2001-04-25 協立化学産業株式会社 液晶表示装置の枠シール剤組成物
JP3583326B2 (ja) 1999-11-01 2004-11-04 協立化学産業株式会社 Lcdパネルの滴下工法用シール剤
JP2004361854A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Sekisui Chem Co Ltd 液晶表示素子
WO2004108790A1 (ja) * 2003-06-04 2004-12-16 Sekisui Chemical Co., Ltd. 硬化性樹脂組成物、液晶表示素子用シール剤及び液晶表示素子
KR100926926B1 (ko) * 2005-05-09 2009-11-17 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 액정 적하 공법용 시일제, 상하 도통 재료 및 액정 표시소자
JP5508001B2 (ja) * 2008-03-26 2014-05-28 積水化学工業株式会社 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
JP5238910B1 (ja) * 2011-08-17 2013-07-17 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用シール剤及び液晶表示素子
CN105283803B (zh) * 2013-06-11 2017-08-01 积水化学工业株式会社 液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料及液晶显示元件
JP6539160B2 (ja) * 2014-09-04 2019-07-03 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用シール剤及び上下導通材料
CN106415381B (zh) * 2014-09-24 2020-09-25 积水化学工业株式会社 液晶显示元件用密封剂、上下导通材料及液晶显示元件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007041559A (ja) * 2005-07-06 2007-02-15 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
JP2008088167A (ja) * 2006-09-07 2008-04-17 Mitsui Chemicals Inc (メタ)アクリロイル基およびグリシジル基を含有する化合物、当該化合物を含む重合性組成物、ならびに当該化合物の製造方法に関する。
WO2012137749A1 (ja) * 2011-04-05 2012-10-11 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用遮光シール剤、上下導通材料及び液晶表示素子
JP2013025177A (ja) * 2011-07-22 2013-02-04 Nippon Kayaku Co Ltd 液晶シール剤及びそれを用いた液晶表示セル
WO2016013214A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 三井化学株式会社 液晶シール剤、および液晶表示パネルの製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020087774A (ja) * 2018-11-28 2020-06-04 東洋インキScホールディングス株式会社 ディスプレイ
JPWO2021177111A1 (ja) * 2020-03-02 2021-09-10
WO2021177111A1 (ja) * 2020-03-02 2021-09-10 三井化学株式会社 液晶滴下工法用シール剤および液晶表示パネルの製造方法
JP7490747B2 (ja) 2020-03-02 2024-05-27 三井化学株式会社 液晶滴下工法用シール剤および液晶表示パネルの製造方法
WO2023182245A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用シール剤及び液晶表示素子
JP7421691B1 (ja) * 2022-03-25 2024-01-24 積水化学工業株式会社 液晶表示素子用シール剤及び液晶表示素子

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