WO2019225473A1 - 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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秀幸 林
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Sekisui Chemical Co Ltd
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • 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 is excellent in adhesion to a flexible substrate, moisture permeation prevention, and low liquid crystal contamination. 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 photothermal combined curing type seal as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is used from the viewpoint of shortening tact time and optimizing the amount of liquid crystal used.
  • a liquid crystal dropping method called a dropping method using an agent is used. In the dropping method, first, a frame-shaped seal pattern is formed on one of the two transparent substrates with electrodes by dispensing. Next, a liquid crystal micro-droplet is dropped on the entire surface of the transparent substrate frame with the sealant being uncured, and the other transparent substrate is immediately bonded together, and the seal portion is irradiated with light such as ultraviolet rays for temporary curing. .
  • glass substrates have been mainly used as substrates for liquid crystal display elements, but in recent years, flexible substrates using polyethylene terephthalate, polyimide, triacetylcellulose, and the like have attracted attention.
  • the conventional sealing agent has a problem that it cannot be sufficiently bonded when such a flexible substrate is used. Further, in recent years, a curved display obtained by bending a panel has been attracting attention.
  • the conventional sealing agent has a problem that the sealing agent cannot follow when the substrate is bent, and display defects are likely to occur.
  • the present invention includes a curable resin, a thermoplastic resin, and a polymerization initiator, and the curable resin includes a monofunctional (meth) acrylic compound having a cyclic ether skeleton of five or more members, and a polyfunctional (meth).
  • a sealing agent for a liquid crystal display element comprising an acrylic compound.
  • the inventor of the present invention studied to add a thermoplastic resin to the sealing agent in order to make the sealing agent for liquid crystal display elements correspond to the flexible substrate.
  • the obtained sealing agent is particularly effective for improving the adhesion to a substrate composed of polyethylene terephthalate (PET) or the like, but in particular, polyimide (PI) or triacetyl cellulose (TAC). Adhesiveness was not sufficient for the substrate constituted by Therefore, the present inventor further examined the use of a combination of a monofunctional (meth) acrylic compound having a specific structure and a polyfunctional (meth) acrylic compound as the curable resin.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements having excellent adhesion to a flexible substrate can be obtained, and the present invention has been completed.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements of the present invention can be excellent in moisture permeability prevention and low liquid crystal contamination.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention contains curable resin.
  • the curable resin includes a monofunctional (meth) acrylic compound having a cyclic ether skeleton having 5 or more members (hereinafter also referred to as “monofunctional (meth) acrylic compound according to the invention”).
  • monofunctional (meth) acrylic compound according to the invention By including the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention as the curable resin and including the thermoplastic resin described later, the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention has excellent adhesion to a flexible substrate. Even when the substrate is bent, a sufficient adhesive force can be maintained.
  • the “(meth) acryl” means acryl or methacryl
  • the “(meth) acryl compound” means a compound having a (meth) acryloyl group
  • the “monofunctional (meth) acrylic compound” means a compound having one (meth) acryloyl group in one molecule
  • the “polyfunctional (meth) acrylic compound” means 2 in one molecule. It means a compound having at least one (meth) acryloyl group.
  • the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention has a cyclic ether skeleton having 5 or more members (hereinafter also simply referred to as “cyclic ether skeleton”).
  • the cyclic ether skeleton is preferably a cyclic ether skeleton having 4 or more carbon atoms. There is no particular upper limit on the number of carbon atoms in the cyclic ether skeleton, but a substantial upper limit is 6.
  • the cyclic ether skeleton is preferably at least one selected from the group consisting of a tetrahydrofuran skeleton, a 1,3-dioxane skeleton, a 1,4-dioxane skeleton, a 1,2-oxathiolane skeleton, and a morpholine skeleton.
  • the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention may have one or more of the above cyclic ether skeletons in one molecule, and may have two or more. It is preferable to have one per molecule. Moreover, it is preferable that the monofunctional (meth) acryl compound concerning this invention has the said cyclic ether skeleton at the terminal of a molecular chain.
  • monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention examples include tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, a compound represented by the following formula (1), 5-ethyl-5-((meth) acryloyl) And oxymethyl) -1,3-dioxane.
  • n is an integer of 1-6.
  • the preferred lower limit of the content of the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention in a total of 100 parts by weight of the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention and the polyfunctional (meth) acrylic compound described later is 3 parts by weight.
  • the preferred upper limit is 95 parts by weight.
  • the content of the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention is 3 parts by weight or more, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in adhesion to a flexible substrate.
  • the content of the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention is 95 parts by weight or less, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in moisture permeability prevention and low liquid crystal contamination.
  • the more preferred lower limit of the content of the monofunctional (meth) acrylic compound according to the present invention is 8 parts by weight, the more preferred upper limit is 80 parts by weight, the still more preferred lower limit is 20 parts by weight, and the still more preferred upper limit is 65 parts by weight. Is 60 parts by weight.
  • the curable resin contains a polyfunctional (meth) acrylic compound.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is excellent in moisture permeation preventing property and low liquid crystal contamination.
  • polyfunctional (meth) acrylic compound examples include polyfunctional (meth) acrylic acid ester compounds, polyfunctional epoxy (meth) acrylates, polyfunctional urethane (meth) acrylates, and the like.
  • polyfunctional epoxy (meth) acrylate is preferable.
  • the “(meth) acrylate” means acrylate or methacrylate
  • the “epoxy (meth) acrylate” reacts with (meth) acrylic acid at least one epoxy group in the epoxy compound. Means the compound.
  • examples of bifunctional compounds include 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, and 1,6-hexane.
  • polyfunctional (meth) acrylic acid ester compound having three or more functional groups examples include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide-added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and propylene oxide-added trimethylolpropane.
  • polyfunctional epoxy (meth) acrylate examples include those obtained by reacting a polyfunctional epoxy compound and (meth) acrylic acid in the presence of a basic catalyst according to a conventional method.
  • Examples of the epoxy compound used as a raw material for synthesizing the polyfunctional epoxy (meth) acrylate include, for example, a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a bisphenol S type epoxy compound, and a 2,2′-diallyl bisphenol A type.
  • Epoxy compounds hydrogenated bisphenol type epoxy compounds, propylene oxide added bisphenol A type epoxy compounds, resorcinol type epoxy compounds, biphenyl type epoxy compounds, sulfide type epoxy compounds, diphenyl ether type epoxy compounds, dicyclopentadiene type epoxy compounds, naphthalene type epoxy compounds , Phenol novolac type epoxy compound, orthocresol novolac type epoxy compound, dicyclopentadiene novolac type epoxy compound, biff Nirunoborakku type epoxy compounds, naphthalene phenol novolac-type epoxy compounds, glycidyl amine type epoxy compounds, alkyl polyol type epoxy compound, a rubber-modified epoxy compounds, glycidyl ester compounds.
  • the polyfunctional urethane (meth) acrylate can be obtained, for example, by reacting a polyfunctional isocyanate compound with a (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group in the presence of a catalytic amount of a tin compound.
  • polyfunctional isocyanate compound examples include isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI), Hydrogenated MDI, polymeric MDI, 1,5-naphthalene diisocyanate, norbornane diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated XDI, lysine diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatophenyl) thiophosphate, tetramethyl Examples include xylylene diisocyanate and 1,6,11-undecane triisocyanate.
  • polyfunctional isocyanate compound a chain-extended polyfunctional isocyanate compound obtained by a reaction between a polyol and an excess polyfunctional isocyanate compound can also be used.
  • the polyol include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, sorbitol, trimethylolpropane, carbonate diol, polyether diol, polyester diol, and polycaprolactone diol.
  • Examples of the (meth) acrylic acid derivative having a hydroxyl group include hydroxyalkyl mono (meth) acrylate, mono (meth) acrylate of divalent alcohol, mono (meth) acrylate or di (meth) acrylate of trivalent alcohol. And epoxy (meth) acrylate.
  • Examples of the hydroxyalkyl mono (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
  • Examples of the divalent alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and polyethylene glycol.
  • Examples of the trivalent alcohol include trimethylolethane, trimethylolpropane, and glycerin.
  • Examples of the epoxy (meth) acrylate include bisphenol A type epoxy acrylate.
  • the polyfunctional (meth) acrylic compound preferably has a lactone ring-opening structure.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is more excellent in adhesion to a flexible substrate.
  • examples of the lactone include ⁇ -undecalactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -decalactone, ⁇ -dodecalactone, ⁇ -nonalactone, ⁇ - Nonanolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -propiolactone, ⁇ -hexanolactone, 7-butyl-2-oxepanone and the like can be mentioned.
  • the polyfunctional (meth) acrylic compound may have a ring-opening structure of one kind of lactone, or may have a ring-opening structure of two or more kinds of lactones.
  • the lactone ring-opening structure may be only one in one molecule or may have a repeating structure.
  • the preferable upper limit of the number of repetitions is 5.
  • those having a lactone ring-opening structure are preferably those in which a lactone ring-opening structure is introduced into the skeleton of the polyfunctional epoxy (meth) acrylate.
  • (Meth) acrylate is more preferable, and caprolactone-modified bisphenol A type epoxy (meth) acrylate is more preferable.
  • the said polyfunctional (meth) acryl compound may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • the preferable lower limit of the weight average molecular weight of the polyfunctional (meth) acrylic compound is 800, and the preferable upper limit is 2000.
  • the weight average molecular weight of the polyfunctional (meth) acrylic compound is in this range, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is excellent in adhesion to a flexible substrate, applicability, and moisture permeation prevention.
  • the said weight average molecular weight is a value calculated
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention is not limited to the purpose of the present invention, and other curable resins. It may contain.
  • other curable resin other monofunctional (meth) acrylic compounds other than the monofunctional (meth) acrylic compound concerning this invention, an epoxy compound, etc. are mentioned, for example.
  • Examples of the other monofunctional (meth) acrylic compounds include monofunctional (meth) acrylic acid ester compounds and monofunctional (meth) acrylamide compounds.
  • Examples of the monofunctional (meth) acrylic acid ester compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and t-butyl.
  • Examples of the monofunctional (meth) acrylamide compound include diethyl (meth) acrylamide.
  • the sealing agent for liquid crystal display elements of this invention contains a thermoplastic resin.
  • the sealing agent for a liquid crystal display element of the present invention has excellent adhesion to a flexible substrate, Even when bent, a sufficient adhesive force can be maintained.
  • the thermoplastic resin preferably has a glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tg”) of 30 ° C. or less.
  • Tg glass transition temperature
  • the more preferable upper limit of Tg of the thermoplastic resin is 25 ° C
  • the more preferable upper limit is 21 ° C
  • the still more preferable upper limit is 10 ° C
  • the particularly preferable upper limit is 7 ° C
  • the most preferable upper limit is 4 ° C.
  • the preferred lower limit of Tg of the thermoplastic resin is ⁇ 30 ° C.
  • the said glass transition temperature means the value measured by the differential scanning calorimetry (DSC) based on "the plastics transition temperature measuring method" of JISK7121.
  • the minimum with a preferable weight average molecular weight of the said thermoplastic resin is 5000, and a preferable upper limit is 100,000.
  • the weight average molecular weight of the thermoplastic resin is 5000 or more, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is excellent in moisture permeation prevention. Since the thermoplastic resin has a weight average molecular weight of 100,000 or less, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is excellent in applicability and adhesion to a flexible substrate.
  • the minimum with a more preferable weight average molecular weight of the said thermoplastic resin is 20,000, and a more preferable upper limit is 80,000.
  • thermoplastic resin examples include polyolefin, polyester, (meth) acrylic resin, polyamide, polyurethane, ABS resin, AES resin, AAS resin, MBS resin, anion / styrene copolymer, and styrene / methyl (meth) acrylate.
  • examples thereof include a polymer, polystyrene, polycarbonate, polyphenylene oxide, and phenoxy resin.
  • examples of the polyolefin include polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid copolymer, ethylene / (meth) acrylic acid methyl copolymer, and ethylene / (meth) acrylic acid ethyl ester.
  • thermoplastic resin examples include copolymers, ethylene / vinyl alcohol copolymers, ethylene / ethyl (meth) acrylate / maleic anhydride copolymers, and the like.
  • examples of the (meth) acrylic resin include polymethyl (meth) acrylate.
  • polyester and (meth) acrylic resin are preferable, polyester is more preferable, copolymerized polyester is more preferable, and saturated polyester resin and saturated copolymerized polyester resin are particularly preferable. These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermoplastic resin is preferably a non-crystalline resin because the cured product of the obtained sealant for liquid crystal display elements is superior in flexibility and toughness, and the obtained sealant for liquid crystal display elements is An amorphous polyester is more preferable because it is more excellent in adhesion to the flexible substrate.
  • amorphous polyesters include Byron 300 (Tg 7 ° C., weight average molecular weight of about 55000), Byron 500 (Tg 4 ° C., weight average molecular weight of about 55000), Byron 550 (Tg ⁇ 15 ° C.).
  • non-crystalline means that a clear melting point peak is not recognized by differential scanning calorimetry (DSC) based on “Method for measuring transition temperature of plastics” in JIS K 7121. means.
  • the minimum with preferable content of the said thermoplastic resin in the total 100 weight part of the said curable resin and the said thermoplastic resin is 10 weight part, and a preferable upper limit is 70 weight part.
  • the content of the thermoplastic resin is 10 parts by weight or more, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in adhesion to the flexible substrate.
  • the content of the thermoplastic resin is 70 parts by weight or less, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is more excellent in applicability and moisture permeability prevention.
  • the minimum with more preferable content of the said thermoplastic resin 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 contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator include a photo radical polymerization initiator that generates radicals by light irradiation, and a thermal radical polymerization initiator that generates radicals by heating.
  • 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.
  • Specific examples of the photo radical polymerization initiator include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone, and 1,2- (dimethylamino).
  • thermal radical polymerization initiator what is comprised with an azo compound, an organic peroxide, etc. is mentioned, for example.
  • an initiator composed of an azo compound hereinafter also referred to as “azo initiator”
  • an initiator composed of a polymer azo compound hereinafter referred to as “polymer azo”.
  • azo initiator an initiator composed of an azo compound
  • polymer azo an initiator composed of a polymer azo compound
  • Also referred to as “initiator” is more preferred.
  • the said thermal radical polymerization initiator may be used independently, and 2 or more types may be used in combination.
  • the “polymer azo compound” means a compound having an azo group and generating a radical capable of curing a (meth) acryloyl group by heat and having a number average molecular weight of 300 or more. To do.
  • the preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymer azo compound is 1000, and the preferable upper limit is 300,000.
  • the more preferable lower limit of the number average molecular weight of the polymer azo compound 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
  • Examples of the polymer azo compound include those having a structure in which a plurality of units such as polyalkylene oxide and polydimethylsiloxane are bonded via an azo group.
  • the polymer azo compound 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.
  • Specific examples of the polymer azo compound include, for example, a polycondensate of 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid) and polyalkylene glycol, and 4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid). And a polycondensate of polydimethylsiloxane having a terminal amino group.
  • Examples of commercially available polymer azo initiators include VPE-0201, VPE-0401, VPE-0601, VPS-0501, VPS-1001 (all manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Can be mentioned.
  • Examples of the azo initiator that is not a polymer include V-65 and V-501 (both manufactured by FUJIFILM 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 0.01 parts by weight and preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin. When the content of the polymerization initiator is within this range, the obtained sealing agent for liquid crystal display elements is excellent in storage stability and curability while suppressing liquid crystal contamination.
  • the minimum with more preferable content of the said polymerization initiator is 0.1 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 thermosetting agent.
  • the thermosetting agent include organic acid hydrazides, imidazole derivatives, amine compounds, polyhydric phenol compounds, acid anhydrides, and the like. Of these, organic acid hydrazide is preferably used.
  • the said thermosetting agent may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • Examples of the organic acid hydrazide include sebacic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, and the like.
  • Examples of commercially available organic acid hydrazides include organic acid hydrazides manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., organic acid hydrazides manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., and the like.
  • Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. include SDH and ADH.
  • Examples of the organic acid hydrazide manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co. include Amicure VDH, Amicure VDH-J, Amicure UDH, Amicure UDH-J, and the like.
  • the content of the thermosetting agent is preferably 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin, and 50 parts by weight with respect to the preferable upper limit.
  • 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 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.
  • an inorganic filler or an organic filler can be used as the filler.
  • the inorganic filler include silica, talc, glass beads, asbestos, gypsum, diatomaceous earth, smectite, bentonite, montmorillonite, sericite, activated clay, alumina, zinc oxide, iron oxide, magnesium oxide, tin oxide, and titanium oxide.
  • the organic filler include polyester fine particles, polyurethane fine particles, vinyl polymer fine particles, and acrylic polymer fine particles. The said filler may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • 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.
  • 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 may contain a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent mainly has a role as an adhesion assistant for favorably bonding the sealing agent and the substrate.
  • silane coupling agent for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane and the like are preferably used. These are excellent in the effect of improving the adhesion to a substrate or the like, and can suppress the outflow of the curable resin into the liquid crystal by chemically bonding with the curable resin.
  • the said silane coupling agent may be used independently and 2 or more types may be used in combination.
  • 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 higher transmittance for light in the vicinity of the ultraviolet region, particularly for light with a wavelength of 370 nm to 450 nm, compared to the average transmittance for light with a wavelength of 300 nm 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.
  • a shading agent is a substance having higher transmittance for light in the vicinity of the ultraviolet region, particularly for light with a wavelength of 370 nm to 450 nm, compared to the average transmittance for light with a wavelength of 300 nm 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
  • the photo radical polymerization initiator or the photo cationic polymerization initiator that can start the reaction with light having a wavelength (370 nm or more and 450 nm or less) that increases the transmittance of the titanium black.
  • 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 titanium black preferably has an optical density (OD value) per ⁇ m of 3 or more, more preferably 4 or more. The higher the light-shielding property of the titanium black, the better.
  • the OD value of the titanium black is not particularly limited, but is usually 5 or less.
  • 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.
  • Examples of commercially available titanium black include titanium black manufactured by Mitsubishi Materials Corporation and titanium black manufactured by Ako Kasei Co., Ltd. Examples of the titanium black manufactured by Mitsubishi Materials include 12S, 13M, 13M-C, 13R-N, and 14M-C. Examples of the titanium black manufactured by Ako Kasei Co., Ltd. include Tilac D.
  • 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 said light-shielding agent will not be specifically limited if it is below the distance between the board
  • 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 by using NICOMP 380ZLS (manufactured by PARTICS SIZING SYSTEMS) and dispersing the light shielding agent in a solvent (water, organic solvent, etc.).
  • 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 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 is further added with a stress relaxation agent, reactive diluent, thixotropic agent, spacer, curing accelerator, antifoaming agent, leveling agent, polymerization inhibitor, etc., if necessary.
  • An agent may be contained.
  • Examples of the method for producing the sealing agent for liquid crystal display elements of the present invention include a curable resin, a thermoplastic resin, a polymerization initiator, and a silane coupling agent used as necessary using a mixer. And the like, and the like.
  • Examples of the mixer include a homodisper, a homomixer, a universal mixer, a planetary mixer, a kneader, and a three roll.
  • 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 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.
  • Examples of the method for producing the liquid crystal display element of the present invention by the liquid crystal dropping method include the following methods. First, the liquid crystal display element sealant of the present invention is applied to the substrate by screen printing, dispenser application, or the like to form a frame-shaped seal pattern. Next, in a state where the sealant for the liquid crystal display element of the present invention is uncured, a droplet of liquid crystal is dropped on the entire surface of the frame of the seal pattern, and another substrate is immediately superimposed.
  • a liquid crystal display element can be obtained by a method in which the seal pattern portion is irradiated with light such as ultraviolet rays to perform photocuring of the sealant.
  • a step of heating and curing the sealing agent may be performed.
  • a flexible substrate is suitable.
  • the flexible substrate include substrates composed of polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), triacetyl cellulose (TAC), polyester, poly (meth) acrylate, polycarbonate, polyether sulfone, and the like.
  • the sealant for a liquid crystal display element of the present invention has excellent adhesiveness particularly to a flexible substrate composed of polyimide (PI) or triacetyl cellulose (TAC).
  • the sealing compound for liquid crystal display elements of this invention may be used when adhere
  • the substrate is usually formed with a transparent electrode made of indium oxide or the like, an alignment film made of polyimide or the like, an inorganic ion shielding film, or the like.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which is excellent in the adhesiveness with respect to a flexible substrate, moisture permeation prevention property, and low liquid-crystal contamination 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.
  • Each of the sealing agents for liquid crystal display elements obtained in Examples and Comparative Examples is 25 mm in width and 40 ⁇ m in thickness on a 25 mm ⁇ 60 mm triacetyl cellulose (TAC) film (manufactured by Fuji Film, “TD80UL”).
  • TAC triacetyl cellulose
  • a test piece was prepared by coating the film. About the obtained test piece, 180 degree peel strength was measured on 25 degreeC and the conditions of 300 mm / min of peeling speeds using the tensile tester (the Shimadzu Corporation make, "EZ Graph").
  • a liquid crystal display element with an evaluation of “ ⁇ ” is a level at which there is no problem in practical use, and a liquid crystal display element with a “ ⁇ ” level is a level that may cause a problem depending on the display design.
  • a display element is a level which cannot endure practical use.
  • the sealing compound for liquid crystal display elements which is excellent in the adhesiveness with respect to a flexible substrate, moisture permeation prevention property, and low liquid-crystal contamination 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、フレキシブル基板に対する接着性、透湿防止性、及び、低液晶汚染性に優れ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、硬化性樹脂と熱可塑性樹脂と重合開始剤とを含有し、前記硬化性樹脂は、5員環以上の環状エーテル骨格を有する単官能(メタ)アクリル化合物と、多官能(メタ)アクリル化合物とを含む液晶表示素子用シール剤である。

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、フレキシブル基板に対する接着性、透湿防止性、及び、低液晶汚染性に優れ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、液晶表示セル等の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の枠内全面に滴下し、すぐに他方の透明基板を貼り合わせ、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、液晶アニール時に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ようにすれば、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。
従来、液晶表示素子の基板としては、主にガラス基板が用いられていたが、近年、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等を用いたフレキシブル基板が注目されている。しかしながら、従来のシール剤では、このようなフレキシブル基板を用いた場合に充分に接着させることができないという問題があった。また、近年、パネルを曲げてなる曲面ディスプレイが注目されているが、従来のシール剤では、基板を曲げた際にシール剤が追従できずに表示不良が生じやすいという問題があった。
特開2001-133794号公報 特開平5-295087号公報
本発明は、フレキシブル基板に対する接着性、透湿防止性、及び、低液晶汚染性に優れ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、硬化性樹脂と熱可塑性樹脂と重合開始剤とを含有し、前記硬化性樹脂は、5員環以上の環状エーテル骨格を有する単官能(メタ)アクリル化合物と、多官能(メタ)アクリル化合物とを含む液晶表示素子用シール剤である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者は、液晶表示素子用シール剤をフレキシブル基板に対応させるため、シール剤に熱可塑性樹脂を配合することを検討した。しかしながら、得られたシール剤は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で構成される基板に対してはある程度の接着性の向上の効果は見られたものの、特にポリイミド(PI)やトリアセチルセルロース(TAC)で構成される基板に対しては接着性が充分ではなかった。そこで本発明者は、更に、硬化性樹脂として特定の構造を有する単官能(メタ)アクリル化合物と多官能(メタ)アクリル化合物とを組み合わせて用いることを検討した。その結果、フレキシブル基板に対する接着性に優れる液晶表示素子用シール剤を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
また、本発明の液晶表示素子用シール剤は、透湿防止性及び低液晶汚染性にも優れるものとすることができる。
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、5員環以上の環状エーテル骨格を有する単官能(メタ)アクリル化合物(以下、「本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物」ともいう)を含む。上記硬化性樹脂として本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物を含み、かつ、後述する熱可塑性樹脂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、フレキシブル基板に対する接着性に優れ、基板を曲げた際でも充分な接着力を保持できるものとなる。
なお、本明細書において上記「(メタ)アクリル」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」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」は、アクリロイル又はメタクリロイルを意味する。また、上記「単官能(メタ)アクリル化合物」は、1分子中に1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を意味し、上記「多官能(メタ)アクリル化合物」は、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を意味する。
本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物は、5員環以上の環状エーテル骨格(以下、単に「環状エーテル骨格」ともいう)を有する。上記環状エーテル骨格は、炭素数4以上の環状エーテル骨格であることが好ましい。上記環状エーテル骨格の炭素数の上限は特にないが、実質的な上限は6である。
上記環状エーテル骨格は、テトラヒドロフラン骨格、1,3-ジオキサン骨格、1,4-ジオキサン骨格、1,2-オキサチオラン骨格、及び、モルホリン骨格からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物は、上記環状エーテル骨格を1分子中に1個有するものであってもよいし、2個以上有するものであってもよいが、上記環状エーテル骨格を1分子中に1個有するものであることが好ましい。
また、本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物は、上記環状エーテル骨格を分子鎖の末端に有することが好ましい。
本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物としては、具体的には例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、下記式(1)で表される化合物、5-エチル-5-((メタ)アクリロイルオキシメチル)-1,3-ジオキサン等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
式(1)中、nは、1以上6以下の整数である。
本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物と後述する多官能(メタ)アクリル化合物との合計100重量部中における本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物の含有量の好ましい下限は3重量部、好ましい上限は95重量部である。本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物の含有量が3重量部以上であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤がフレキシブル基板に対する接着性により優れるものとなる。本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物の含有量が95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透湿防止性及び低液晶汚染性により優れるものとなる。本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物の含有量のより好ましい下限は8重量部、より好ましい上限は80重量部、更に好ましい下限は20重量部、更に好ましい上限は65重量部、特に好ましい上限は60重量部である。
上記硬化性樹脂は、多官能(メタ)アクリル化合物を含む。上記多官能(メタ)アクリル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、透湿防止性及び低液晶汚染性に優れるものとなる。
上記多官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば、多官能(メタ)アクリル酸エステル化合物、多官能エポキシ(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、多官能エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。
なお、本明細書において、上記「(メタ)アクリレート」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」は、エポキシ化合物中の少なくとも1つのエポキシ基を(メタ)アクリル酸と反応させた化合物のことを意味する。
上記多官能(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、上記多官能(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。
上記多官能エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、多官能エポキシ化合物と(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。
上記多官能エポキシ(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、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。
上記多官能ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多官能イソシアネート化合物に対して水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体を、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。
上記多官能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、上記多官能イソシアネート化合物としては、ポリオールと過剰の多官能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多官能イソシアネート化合物も使用することができる。
上記ポリオールとしては、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が挙げられる。
上記水酸基を有する(メタ)アクリル酸誘導体としては、例えば、ヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレート、二価のアルコールのモノ(メタ)アクリレート、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、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記ヒドロキシアルキルモノ(メタ)アクリレートとしては、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)アクリレート等が挙げられる。
上記二価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、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が挙げられる。
上記三価のアルコールとしては、例えば、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、ビスフェノールA型エポキシアクリレート等が挙げられる。
また、上記多官能(メタ)アクリル化合物は、ラクトンの開環構造を有することが好ましい。上記多官能(メタ)アクリル化合物がラクトンの開環構造を有することにより、本発明の液晶表示素子用シール剤がフレキシブル基板に対する接着性により優れるものとなる。
上記多官能(メタ)アクリル化合物がラクトンの開環構造を有する場合、該ラクトンとしては、例えば、γ-ウンデカラクトン、ε-カプロラクトン、γ-デカラクトン、σ-ドデカラクトン、γ-ノナラクトン、γ-ノナノラクトン、γ-バレロラクトン、σ-バレロラクトン、β-ブチロラクトン、γ-ブチロラクトン、β-プロピオラクトン、σ-ヘキサノラクトン、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5~7となるものが好ましく、ε-カプロラクトンがより好ましい。上記多官能(メタ)アクリル化合物は、これらのうち、1種のラクトンの開環構造を有していてもよいし、2種以上のラクトンの開環構造を有していてもよい。
また、上記多官能(メタ)アクリル化合物がラクトンの開環構造を有する場合、該ラクトンの開環構造は、1分子中に1つのみであってもよいし、繰り返し構造となっていてもよい。上記ラクトンの開環構造が繰り返し構造となっている場合、繰り返し数の好ましい上限は5である。
上記多官能(メタ)アクリル化合物のうち、ラクトンの開環構造を有するものとしては、上記多官能エポキシ(メタ)アクリレートの骨格中にラクトンの開環構造を導入したものが好ましく、カプロラクトン変性エポキシ(メタ)アクリレートがより好ましく、カプロラクトン変性ビスフェノールA型エポキシ(メタ)アクリレートが更に好ましい。
上記多官能(メタ)アクリル化合物は、単独で用いてられもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記多官能(メタ)アクリル化合物の重量平均分子量の好ましい下限は800、好ましい上限は2000である。上記多官能(メタ)アクリル化合物の重量平均分子量がこの範囲にあることにより、得られる液晶表示素子用シール剤がフレキシブル基板に対する接着性、塗布性、及び、透湿防止性により優れるものとなる。
なお、本明細書において、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で溶媒としてテトラヒドロフランを用いて測定を行い、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。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、本発明の目的を阻害しない範囲において、本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物及び上記多官能(メタ)アクリル化合物に加えて、他の硬化性樹脂を含有してもよい。
上記他の硬化性樹脂としては、例えば、本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物以外の他の単官能(メタ)アクリル化合物や、エポキシ化合物等が挙げられる。
上記他の単官能(メタ)アクリル化合物としては、例えば、単官能(メタ)アクリル酸エステル化合物、単官能(メタ)アクリルアミド化合物等が挙げられる。
上記単官能(メタ)アクリル酸エステル化合物としては、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。
上記単官能(メタ)アクリルアミド化合物としては、例えば、ジエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
上記他の硬化性樹脂であるエポキシ化合物としては、上記多官能エポキシ(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同様のものが挙げられる。
本発明の液晶表示素子用シール剤は、熱可塑性樹脂を含有する。
上記硬化性樹脂として本発明にかかる単官能(メタ)アクリル化合物を含み、かつ、上記熱可塑性樹脂を用いることにより、本発明の液晶表示素子用シール剤は、フレキシブル基板に対する接着性に優れ、基板を曲げた際でも充分な接着力を保持できるものとなる。
上記熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度(以下、「Tg」ともいう)が30℃以下であることが好ましい。上記熱可塑性樹脂のTgが30℃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フレキシブル基板に対する接着性により優れるものとなる。上記熱可塑性樹脂のTgのより好ましい上限は、25℃、更に好ましい上限は21℃、更により好ましい上限は10℃、特に好ましい上限は7℃、最も好ましい上限は4℃である。
また、上記熱可塑性樹脂のTgの好ましい下限は-30℃である。
なお、本明細書において、上記ガラス転移温度は、JIS K 7121の「プラスチックスの転移温度測定方法」に基づいた示差走査熱量測定(DSC)により測定される値を意味する。
上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量の好ましい下限は5000、好ましい上限は10万である。上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量が5000以上であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤が透湿防止性により優れるものとなる。上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量が10万以下であることより、得られる液晶表示素子用シール剤が塗布性及びフレキシブル基板に対する接着性により優れるものとなる。上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量のより好ましい下限は2万、より好ましい上限は8万である。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、(メタ)アクリル樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、MBS樹脂、アニオン/スチレン共重合体、スチレン/メチル(メタ)アクリレート共重合体、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、フェノキシ樹脂等が挙げられる。
上記ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/酢酸ビニル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン/ビニルアルコール共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸エチル/無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、なかでも、ポリエステル、(メタ)アクリル樹脂が好ましく、ポリエステルがより好ましく、共重合ポリエステルが更に好ましく、飽和ポリエステル樹脂、飽和共重合ポリエステル樹脂が特に好ましい。
これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いられてもよいし、2種類以上が組み合わせて用られてもよい。
上記熱可塑性樹脂は、得られる液晶表示素子用シール剤の硬化物が、柔軟性及び強靭性により優れるものとなるため、非結晶性樹脂であることが好ましく、得られる液晶表示素子用シール剤がフレキシブル基板に対する接着性により優れるものとなることから、非結晶性ポリエステルであることがより好ましい。
上記非結晶性ポリエステルのうち市販されているものとしては、例えば、バイロン300(Tg7℃、重量平均分子量約55000)、バイロン500(Tg4℃、重量平均分子量約55000)、バイロン550(Tg-15℃、重量平均分子量約60000)、バイロン560(Tg7℃、重量平均分子量約40000)、バイロン630(Tg7℃、重量平均分子量約55000)、バイロン650(Tg10℃、重量平均分子量約55000)、バイロン670(Tg7℃、重量平均分子量約80000)(いずれも東洋紡績社製)等が挙げられる。
なお、本明細書において、上記「非結晶性」とは、JIS K 7121の「プラスチックスの転移温度測定方法」に基づいた示差走査熱量測定(DSC)により明確な融点ピークが認められないことを意味する。
上記硬化性樹脂と上記記熱可塑性樹脂との合計100重量部中における上記熱可塑性樹脂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。上記熱可塑性樹脂の含有量が10重量部以上であることにより、得られる液晶表示素子用シール剤がフレキシブル基板に対する接着性により優れるものとなる。上記熱可塑性樹脂の含有量が70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塗布性及び透湿防止性により優れるものとなる。上記熱可塑性樹脂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、重合開始剤を含有する。
上記重合開始剤としては、例えば、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や、加熱によりラジカルを発生する熱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としては、具体的には例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)ブタノン、1,2-(ジメチルアミノ)-2-((4-メチルフェニル)メチル)-1-(4-(4-モルホリニル)フェニル)-1-ブタノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、1-(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、1-(4-(フェニルチオ)フェニル)-1,2-オクタンジオン2-(O-ベンゾイルオキシム)、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物や有機過酸化物等で構成されるものが挙げられる。なかでも、液晶汚染を抑制する観点から、アゾ化合物で構成される開始剤(以下、「アゾ開始剤」ともいう)が好ましく、高分子アゾ化合物で構成される開始剤(以下、「高分子アゾ開始剤」ともいう)がより好ましい。
上記熱ラジカル重合開始剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
なお、本明細書において上記「高分子アゾ化合物」とは、アゾ基を有し、熱によって(メタ)アクリロイル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。
上記高分子アゾ化合物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。上記高分子アゾ化合物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。上記高分子アゾ化合物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)で溶媒としてテトラヒドロフランを用いて測定を行い、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。
上記高分子アゾ化合物としては、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化合物としては、ポリエチレンオキサイド構造を有するものが好ましい。
上記高分子アゾ化合物としては、具体的には例えば、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る。
上記高分子アゾ開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601、VPS-0501、VPS-1001(いずれも富士フイルム和光純薬社製)等が挙げられる。
また、高分子ではないアゾ開始剤としては、例えば、V-65、V-501(いずれも富士フイルム和光純薬社製)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、上記硬化性樹脂100重量部に対して、好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が10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液晶汚染を抑制しつつ、保存安定性や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0.1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、熱硬化剤を含有してもよい。
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、有機酸ヒドラジドが好適に用いられる。
上記熱硬化剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
上記有機酸ヒドラジドとしては、例えば、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る。
上記有機酸ヒドラジドのうち市販されているものとしては、例えば、大塚化学社製の有機酸ヒドラジド、味の素ファインテクノ社製の有機酸ヒドラジド等が挙げられる。
上記大塚化学社製の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、SDH、ADH等が挙げられる。
上記味の素ファインテクノ社製の有機酸ヒドラジドとしては、例えば、アミキュアVDH、アミキュアVDH-J、アミキュアUDH、アミキュアUDH-J等が挙げられる。
上記熱硬化剤の含有量は、上記硬化性樹脂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の塗布性等を悪化させることなく、熱硬化性により優れるものとすることができる。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、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、無機充填剤や有機充填剤を用いることができる。
上記無機充填剤としては、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、珪酸カルシウム等が挙げられる。
上記有機充填剤としては、例えば、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が挙げられる。
上記充填剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
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、塗布性等を悪化させることなく、接着性の改善等の効果により優れるものとなる。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、シランカップリング剤を含有してもよい。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、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。これらは、基板等との接着性を向上させる効果に優れ、硬化性樹脂と化学結合することにより液晶中への硬化性樹脂の流出を抑制することができる。
上記シランカップリング剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。
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により優れるものとなる。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300nm以上800nm以下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370nm以上450nm以下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。従って、上記光ラジカル重合開始剤又は上記光カチオン重合開始剤として、上記チタンブラックの透過率の高くなる波長(370nm以上450nm以下)の光によって反応を開始可能なものを用いることで、本発明の液晶表示素子用シール剤の光硬化性をより増大させることができる。また一方で、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、1μmあたりの光学濃度(OD値)が、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。上記チタンブラックの遮光性は高ければ高いほどよく、上記チタンブラックのOD値に好ましい上限は特にないが、通常は5以下となる。
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配合した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、三菱マテリアル社製のチタンブラック、赤穂化成社製のチタンブラック等が挙げられる。
上記三菱マテリアル社製のチタンブラックとしては、例えば、12S、13M、13M-C、13R-N、14M-C等が挙げられる。
上記赤穂化成社製のチタンブラックとしては、例えば、ティラックD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5000nm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塗布性等を悪化させることなく遮光性により優れるものとすることができる。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、NICOMP 380ZLS(PARTICLE SIZING SYSTEMS社製)を用いて、上記遮光剤を溶媒(水、有機溶媒等)に分散させ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、描画性を大きく低下させることなく、より優れた遮光性を発揮することができる。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、重合禁止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、混合機を用いて、硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、重合開始剤と、必要に応じて用いられ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。上記混合機としては、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本ロール等が挙げられる。
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、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、例えば、以下の方法等が挙げられる。
まず、基板に本発明の液晶表示素子用シール剤をスクリーン印刷、ディスペンサー塗布等により塗布し、枠状のシールパターンを形成する工程を行う。次いで、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シールパターン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を行う。その後、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光硬化させる工程を行う方法により、液晶表示素子を得ることができる。また、シール剤を光硬化させる工程に加えてシール剤を加熱して硬化させる工程を行ってもよい。
上記基板としては、フレキシブル基板が好適である。
上記フレキシブル基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド(PI)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン等で構成される基板が挙げられる。本発明の液晶表示素子用シール剤は、特に、ポリイミド(PI)やトリアセチルセルロース(TAC)で構成されるフレキシブル基板に対しても優れた接着性を有する。
また、本発明の液晶表示素子用シール剤は、通常のガラス基板を接着する際に用いられてもよい。
上記基板には、通常、酸化インジウム等で構成される透明電極、ポリイミド等で構成される配向膜、無機質イオン遮蔽膜等が形成される。
本発明によれば、フレキシブル基板に対する接着性、透湿防止性、及び、低液晶汚染性に優れ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。
(実施例1~13、比較例1~4)
表1、2に記載された配合比に従い、各材料を遊星式撹拌機(シンキー社製、「あわとり練太郎」)を用いて混合した後、更に3本ロールを用いて混合することにより実施例1~13及び比較例1~4の液晶表示素子用シール剤を調製した。
<評価>
実施例及び比較例で得られた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、2に示した。
(PET基板に対する接着性)
25mm×60mmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(リンテック社製、「PET5011」)に、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25mmの幅で、厚み40μmとなるように塗布して試験片を作製した。得られた試験片について、引張試験機(島津製作所社製、「EZ Graph」)を用いて、25℃、剥離速度300mm/minの条件で180度剥離強度を測定した。
180度剥離強度が10N/cm以上であったものを「◎」、5N/cm以上10N/cm未満であったものを「○」、2N/cm以上5N/cm未満であったものを「△」、2N/cm未満であったものを「×」としてPET基板に対する接着性を評価した。
(TAC基板に対する接着性)
25mm×60mmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フイルム社製、「TD80UL」)に、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25mmの幅で、厚み40μmとなるように塗布して試験片を作製した。得られた試験片について、引張試験機(島津製作所社製、「EZ Graph」)を用いて、25℃、剥離速度300mm/minの条件で180度剥離強度を測定した。
180度剥離強度が10N/cm以上であったものを「◎」、5N/cm以上10N/cm未満であったものを「○」、2N/cm以上5N/cm未満であったものを「△」、2N/cm未満であったものを「×」としてTAC基板に対する接着性を評価した。
(透湿防止性)
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、平滑な離型フィルム上にコーターを用いて厚さ200~300μmとなるように塗布した。次いで、メタルハライドランプを用いて100mW/cmの紫外線を30秒照射することによって透湿度測定用フィルムを得た。JIS Z 0208の防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)に準じた方法で透湿度試験用カップを作製し、得られた透湿度測定用フィルムを取り付け、60℃、90%RHの恒温恒湿オーブンに投入して透湿度を測定した。得られた透湿度の値が、500g/m・24hr未満であった場合を「○」、500g/m・24hr以上800g/m・24hr未満であった場合を「△」、800g/m・24hr以上であった場合を「×」として透湿防止性を評価した。
(低液晶汚染性)
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重量部にスペーサー微粒子(積水化学工業社製、「ミクロパールSI-H050」)1重量部を分散させた。次いで、スペーサー微粒子を分散させたシール剤をディスペンス用のシリンジ(武蔵エンジニアリング社製、「PSY-10E」)に充填し、脱泡処理を行った。脱泡処理後のシール剤をディスペンサー(武蔵エンジニアリング社製、「SHOTMASTER300」)にて、2枚のラビング済み配向膜及び透明電極付きのTACフィルム(富士フイルム社製、「TD80UL」)の一方に線幅が1mmになるように塗布した。
続いて液晶(チッソ社製、「JC-5004LA」)の微小滴をTACフィルムのシール剤の枠内全面に滴下塗布し、すぐにもう一方のTACフィルムを貼り合わせた。その後、シール剤部分にメタルハライドランプを用いて100mW/cmの紫外線を30秒照射して液晶表示素子を得た。
得られた液晶表示素子について、60℃、90%RHの環境下で24時間電圧印加状態とした後のシール剤付近の液晶配向乱れ(表示むら)を目視にて確認した。
液晶表示素子に表示むらが全く見られなかった場合を「○」、液晶表示素子のシール剤付近(周辺部)に表示むらが見えた場合を「△」、表示むらが周辺部のみではなく、中央部まで広がっていた場合を「×」として低液晶汚染性を評価した。
なお、評価が「○」の液晶表示素子は実用に全く問題のないレベルであり、「△」の液晶表示素子は表示設計によっては問題になる可能性があるレベルであり、「×」の液晶表示素子は実用に耐えないレベルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
本発明によれば、フレキシブル基板に対する接着性、透湿防止性、及び、低液晶汚染性に優れ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 (9)

  1. 硬化性樹脂と熱可塑性樹脂と重合開始剤とを含有し、
    前記硬化性樹脂は、5員環以上の環状エーテル骨格を有する単官能(メタ)アクリル化合物と、多官能(メタ)アクリル化合物とを含む
    ことを特徴とする液晶表示素子用シール剤。
  2. 前記5員環以上の環状エーテル骨格は、テトラヒドロフラン骨格、1,3-ジオキサン骨格、1,4-ジオキサン骨格、1,2-オキサチオラン骨格、及び、モルホリン骨格からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載の液晶表示素子用シール剤。
  3. 前記5員環以上の環状エーテル骨格は、炭素数4以上の環状エーテル骨格である請求項1又は2記載の液晶表示素子用シール剤。
  4. 前記5員環以上の環状エーテル骨格を有する単官能(メタ)アクリル化合物と前記多官能(メタ)アクリル化合物との合計100重量部中における前記5員環以上の環状エーテル骨格を有する単官能(メタ)アクリル化合物の含有量が3重量部以上95重量部以下である請求項1、2又は3記載の液晶表示素子用シール剤。
  5. 前記多官能(メタ)アクリル化合物は、ラクトンの開環構造を有する請求項1、2、3又は4記載の液晶表示素子用シール剤。
  6. 前記熱可塑性樹脂は、非結晶性ポリエステルである請求項1、2、3、4又は5記載の液晶表示素子用シール剤。
  7. 前記硬化性樹脂と前記熱可塑性樹脂との合計100重量部中における前記熱可塑性樹脂の含有量が10重量部以上70重量部以下である請求項1、2、3、4、5又は6記載の液晶表示素子用シール剤。
  8. 請求項1、2、3、4、5、6又は7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上下導通材料。
  9. 請求項1、2、3、4、5、6若しくは7記載の液晶表示素子用シール剤又は請求項8記載の上下導通材料を用いてなる液晶表示素子。
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