TWI620812B - 液晶滴下法用密封劑、上下導通材料及液晶顯示元件 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於提供一種接著性優異且可抑制密封斷裂或液晶污染之產生的液晶滴下法用密封劑。又,本發明之目的在於提供一種使用該液晶滴下法用密封劑所製造之上下導通材料及液晶顯示元件。
本發明之液晶滴下法用密封劑係藉由液晶滴下法製造液晶顯示元件時所使用者,其含有硬化性樹脂、聚合起始劑及/或熱硬化劑、及最大粒徑為上述液晶顯示元件之單元間隙之100%以上的柔軟粒子。
Description
本發明係關於一種接著性優異且可抑制密封斷裂(seal break)或液晶污染之產生的液晶滴下法用密封劑。又,本發明係關於一種使用該液晶滴下法用密封劑所製造之上下導通材料及液晶顯示元件。
近年來,關於液晶顯示單元等液晶顯示元件之製造方法,就縮短工站時間(takt time)、使用液晶量之最佳化等觀點而言,正自先前之真空注入方式轉變為例如專利文獻1、專利文獻2所揭示之使用有含有光硬化性樹脂、光聚合起始劑、熱硬化性樹脂及熱硬化劑之光、熱併用硬化型密封劑的稱為滴下法之液晶滴下方式。
於滴下法中,首先於2塊附帶電極之透明基板之一者上藉由滴塗而形成長方形之密封圖案。繼而,於密封劑未硬化之狀態下將液晶之微小滴滴下至透明基板之框內整個面上,立即重疊另一透明基板,對密封部照射紫外線等光而進行暫時硬化。其後,於液晶退火時進行加熱而進行正式硬化,從而製作液晶顯示元件。若於減壓下進行基板之貼合,則可以極高效率製造液晶顯示元件,目前該滴下法成為液晶顯示元件之製造方法之主流。
且說,於行動電話、可攜式遊戲機等各種附帶液晶面板之移動式機器普及之現代,裝置之小型化係最為謀求之課題。作為小型化之方法,可列舉液晶顯示部之窄框化,例如進行將密封部之位置配置於黑色矩陣下之操作(以下,亦稱為「窄框設計」)。
然而,若藉由滴下法而製造窄框設計之液晶顯示元件,則因黑色矩陣而於密封部存在光照不到之部位,因此產生由於未充分地受到光照射而未進行硬化之光硬化性樹脂之部分,未硬化之密封劑會與液晶接觸,因此存在如下問題:液晶***至密封劑中,而產生密封斷裂,導致液晶漏出;或於暫時硬化步驟後,未硬化之光硬化性樹脂溶出而污染液晶。
專利文獻1:日本特開2001-133794號公報
專利文獻2:國際公開第02/092718號
本發明之目的在於提供一種接著性優異且可抑制密封斷裂或液晶污染之產生的液晶滴下法用密封劑。又,本發明目的在於提供一種使用該液晶滴下法用密封劑所製造之上下導通材料及液晶顯示元件。
本發明係一種液晶滴下法用密封劑,其係藉由液晶滴下法製造液晶顯示元件時所使用者,其特徵在於:含有硬化性樹脂、聚合起始劑及/或熱硬化劑、及最大粒徑為上述液晶顯示元件之單元間隙之100%以上的柔軟粒子。
以下,對本發明進行詳細說明。
本發明人發現,藉由摻合最大粒徑為液晶顯示元件之單元間隙之100%以上之柔軟粒子,於貼合液晶顯示元件之基板時,該柔軟粒子成為其他密封劑成分與液晶之間之障壁,而可抑制由液狀之密封劑成分流動引起之密封斷裂或液晶污染之產生,從而完成本發明。
本發明之液晶滴下法用密封劑係用於藉由液晶滴下法所進行之液晶顯示元件之製造。
本發明之液晶滴下法用密封劑含有最大粒徑為液晶顯示元件之單元間隙之100%以上的柔軟粒子(以下,亦簡稱為「柔軟粒子」)。上述柔軟粒子於製造液晶顯示元件時成為其他密封劑成分與液晶之間之障壁,具有防止液晶***至密封劑中及密封劑於液晶中溶出之作用。又,藉由摻合上述柔軟粒子,可防止貼合基板後至密封劑硬化為止之基板之偏移。
液晶顯示元件之單元間隙根據顯示元件而異,因此並不限定,通常之液晶顯示元件之單元間隙為2μm~10μm。
上述柔軟粒子之最大粒徑為液晶顯示元件之單元間隙之100%以上。若上述柔軟粒子之最大粒徑未達液晶顯示元件之單元間隙之100%,則變得無法充分地抑制密封斷裂或液晶污染。上述柔軟粒子之最大粒徑為液晶顯示元件之單元間隙之100%以上,且較佳為5μm以上。
又,上述柔軟粒子之最大粒徑之較佳之上限為20μm。若上述柔軟粒子之最大粒徑超過20μm,則存在引起回彈(spring back),導致所獲得之液晶滴下法用密封劑成為接著性較差者,或所獲得之液晶顯示元件產生間隙不良之情況。上述柔軟粒子之最大粒徑之更佳之上限為15μm。
進而,上述柔軟粒子之最大粒徑較佳為單元間隙之2.6倍以下。若上述
柔軟粒子之最大粒徑超過單元間隙之2.6倍,則存在引起回彈,導致所獲得之液晶滴下法用密封劑成為接著性較差者,或所獲得之液晶顯示元件產生間隙不良的情況。上述柔軟粒子之最大粒徑之更佳之上限為單元間隙之2.2倍,進而較佳之上限為單元間隙之1.7倍。
再者,於本說明書中,上述柔軟粒子之最大粒徑及下述平均粒徑意指藉由使用雷射繞射式粒度分布測定裝置對摻合至密封劑中之前之粒子進行測定而獲得之值。作為上述雷射繞射式分布測定裝置,可使用Mastersizer 2000(Malvern公司製造)等。
關於上述柔軟粒子,較佳為於藉由上述雷射繞射式分布測定裝置所測得之柔軟粒子之粒度分布中粒徑為5μm以上之粒子之含有比率以體積頻度計為60%以上。若粒徑為5μm以上之粒子之含有比率以體積頻度計未達60%,則存在無法充分地抑制密封斷裂或液晶污染之情況。粒徑為5μm以上之粒子之含有比率更佳為80%以上。
就進一步發揮抑制密封斷裂或液晶污染之產生的效果之觀點而言,上述柔軟粒子較佳為含有全部柔軟粒子之粒度分布之70%以上的液晶顯示元件之單元間隙之100%以上之粒子,更佳為僅由液晶顯示元件之單元間隙之100%以上之粒子構成。
上述柔軟粒子之平均粒徑之較佳之下限為2μm,較佳之上限為15μm。若上述柔軟粒子之平均粒徑未達2μm,則存在無法充分地抑制密封劑向液晶中之溶出之情況。若上述柔軟粒子之平均粒徑超過15μm,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑成為接著性較差者,或所獲得之液晶顯示元件產生間隙不良之情況。上述柔軟粒子之平均粒徑之更佳之下
限為4μm,更佳之上限為12μm。
作為上述柔軟粒子,只要全部柔軟粒子之最大粒徑為上述範圍,則亦可將最大粒徑不同2種以上之柔軟粒子混合使用。即,亦可將最大粒徑未達液晶顯示元件之單元間隙之100%之柔軟粒子、與最大粒徑為液晶顯示元件之單元間隙之100%以上之柔軟粒子混合使用。
上述柔軟粒子之粒徑的變異係數(以下,亦稱為「CV值」)較佳為30%以下。若上述柔軟粒子之粒徑的CV值超過30%,則有引起單元間隙不良之情況。上述柔軟粒子之粒徑的CV值更佳為28%以下。
再者,於本說明書中,所謂粒徑之CV值,係指根據下述式所求出之數值。
粒徑之CV值(%)=(粒徑之標準偏差/平均粒徑)×100
上述柔軟粒子即便為最大粒徑或平均粒徑或CV值超出上述範圍者,亦可藉由分級,而使最大粒徑或平均粒徑或CV值成為上述範圍內。又,粒徑未達液晶顯示元件之單元間隙之100%的柔軟粒子無助於抑制密封斷裂或液晶污染之產生,若摻合至密封劑中,則存在使觸變值上升之情況,因此較佳為藉由分級而去除。
作為將上述柔軟粒子分級之方法,例如可列舉:濕式分級、乾式分級等方法。其中,較佳為濕式分級,更佳為濕式篩分級。
對於上述柔軟粒子,將施加負載時之原點用荷重值至反轉荷重值的壓縮位移設為L1,將解除負載時之反轉荷重值至原點用荷重值的卸載位移設為L2時,以百分率表示L2/L1之恢復率較佳為80%以下。若上述柔軟粒子之恢復率超過80%,則存在成為障壁而防止密封劑溶出至液晶
中之功能下降之情況。上述柔軟粒子之恢復率之更佳之上限為70%,進而較佳之上限為60%。
再者,上述柔軟粒子之恢復率可藉由使用微小壓縮試驗機對1個粒子施加固定負載(1g),並解析去除該負載後之恢復行為而導出。
對於上述柔軟粒子,將施加1g之負載時之壓縮位移設為L3,將粒徑設為Dn時,以百分率表示L3/Dn之應變較佳為30%以上。若上述柔軟粒子之1g應變未達30%,則存在成為障壁而防止密封劑溶出至液晶中之功能下降之情況。上述柔軟粒子之1g應變之更佳之下限為40%。
再者,上述柔軟粒子之1g應變可藉由使用微小壓縮試驗機對1個粒子施加1g負載並測定此時之位移量而導出。
對於上述柔軟粒子,將粒子破壞時之壓縮位移設為L4,將粒徑設為Dn時,以百分率表示L4/Dn之破壞應變較佳為50%以上。若上述柔軟粒子之破壞應變未達50%,則存在成為障壁而防止密封劑溶出至液晶中之功能下降之情況。上述柔軟粒子之破壞應變之更佳之下限為60%。
再者,上述柔軟粒子之破壞應變可藉由使用微小壓縮試驗機對1個粒子施加負載,並測定該粒子破壞之位移量而導出。上述壓縮位移L4係將於負載荷重下位移量不連續地增大之時刻設為粒子破壞之時刻而算出。認為於即便增大負載荷重亦僅發生變形而不破壞之情形時,破壞應變為100%以上。
上述柔軟粒子之玻璃轉移溫度之較佳之下限為-200℃,較佳之上限為40℃。上述柔軟粒子之玻璃轉移溫度越低,針對密封斷裂或液晶污染性越良好,但若未達-200℃,則存在如下情況:作為粒子之操作性
產生問題,或於加熱過程中密封劑容易崩解,硬化過程中之密封劑與液晶發生接觸而產生液晶污染。若上述柔軟粒子之玻璃轉移溫度超過40℃,則存在發生間隙不良之情況。上述柔軟粒子之玻璃轉移溫度之更佳之下限為-150℃,更佳之上限為35℃。
再者,上述柔軟粒子之玻璃轉移溫度表示藉由基於JIS K 7121之「塑膠之轉移溫度測定方法」的示差掃描熱量測定(DSC)所測得之值。
作為上述柔軟粒子,例如可列舉:聚矽氧系粒子、乙烯基系粒子、胺酯(urethane)系粒子、氟系粒子、腈系粒子等。其中,較佳為聚矽氧系粒子、乙烯基系粒子。
就向樹脂中之分散性之觀點而言,上述聚矽氧系粒子較佳為聚矽氧橡膠粒子。
作為上述聚矽氧系粒子中之市售者,例如可列舉:KMP-594、KMP-597、KMP-598、KMP-600、KMP-601、KMP-602(Shin-Etsu Silicones公司製造)、TORAYFIL E-506S、EP-9215(Dow Corning Toray公司製造)等,可將該等分級而使用。上述聚矽氧系粒子可單獨使用,亦可將2種以上併用。
作為上述乙烯基系粒子,可適宜地使用(甲基)丙烯酸粒子。
上述(甲基)丙烯酸粒子可藉由利用公知之方法使成為原料之單體聚合而獲得。具體而言,例如可列舉:於自由基聚合起始劑之存在下將單體懸浮聚合之方法;於自由基聚合起始劑之存在下藉由使非交聯之種粒子吸收單體,使種粒子膨潤而進行種聚合之方法等。
再者,於本說明書中,上述所謂「(甲基)丙烯酸」,意指丙烯酸或甲
基丙烯酸。
作為成為用以形成上述(甲基)丙烯酸粒子之原料的單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類;或(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯等含氧原子之(甲基)丙烯酸酯類;或(甲基)丙烯腈等含腈之單體;或(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯等含氟之(甲基)丙烯酸酯類等單官能單體。其中,因均聚物之Tg較低且可增大施加1g荷重時之變形量,較佳為(甲基)丙烯酸烷基酯類。
再者,於本說明書中,上述所謂「(甲基)丙烯酸酯」,意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
又,由於具有交聯結構,故而亦可使用四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亞甲基二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、異三聚氰酸骨架三(甲基)丙烯酸酯等多官能單體。其中,因交聯點間分子量較大且可增
大施加1g荷重時之變形量,較佳為(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亞甲基二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯。
上述交聯性單體之使用量於全部單體中較佳之下限為1重量%,較佳之上限為90重量%。藉由使上述交聯性單體之使用量為1重量%以上,耐溶劑性提高,於與各種密封劑原料混練時不會引起膨潤等問題,容易均勻地分散。藉由使上述交聯性單體之使用量為90重量%以下,可降低恢復率,變得不易引起回彈等問題。上述交聯性單體之使用量之更佳之下限為3重量%,更佳之上限為80重量%。
進而,除該等丙烯酸系之單體以外,亦可使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體;或甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚類;或乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯類;或乙烯、丙烯、異戊二烯、丁二烯等不飽和烴;或氯乙烯、氟乙烯、氯苯乙烯等含鹵素之單體;(異)三聚氰酸三烯丙酯、1,2,4-苯三甲酸三烯丙酯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯醯胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、三甲氧基矽基苯乙烯、乙烯基三甲氧基矽烷等單體。
又,作為上述乙烯基系粒子,例如亦可使用聚二乙烯基苯粒子、聚氯丁二烯粒子、丁二烯橡膠粒子等。
作為上述胺酯系粒子中之市售者,例如可列舉Art-pearl(根上工業公司製造)、DAIMIC BEAZ(大日精化工業公司製造)等,可將該等分級而使用。
上述柔軟粒子之硬度之較佳之下限為10,較佳之上限為50。若上述柔軟粒子之硬度超過50,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑成為接著性較差者,或所獲得之液晶顯示元件產生間隙不良之情況。上述柔軟粒子之硬度之更佳之下限為20,更佳之上限為40。
再者,於本說明書中上述柔軟粒子之硬度意指藉由依據JIS K 6253之方法所測得之硬度計A硬度。
關於上述柔軟粒子之含量,相對於硬化性樹脂100重量份,較佳之下限為3重量份,較佳之上限為70重量份。若上述柔軟粒子之含量未達3重量份,則存在無法充分地防止密封劑向液晶中之溶出之情況。若上述柔軟粒子之含量超過70重量份,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑成為接著性較差者之情況。上述柔軟粒子之含量之更佳之下限為5重量份,更佳之上限為60重量份,進而較佳之下限為10重量份,進而較佳之上限為50重量份。
本發明之液晶滴下法用密封劑含有硬化性樹脂。
上述硬化性樹脂較佳為含有(甲基)丙烯酸樹脂。
本發明之液晶滴下法用密封劑中,為了可使之迅速硬化,較佳為含有(甲基)丙烯酸樹脂作為硬化性樹脂,且含有下述自由基聚合起始劑作為聚合起始劑,由於可僅利用加熱而使本發明之液晶滴下法用密封劑迅速硬化,即便為窄框設計之液晶顯示元件,亦可充分抑制液晶污染之產生,更佳為含有(甲基)丙烯酸樹脂與下述熱自由基聚合起始劑。
上述硬化性樹脂更佳為含有環氧(甲基)丙烯酸酯。
再者,於本說明書中,上述所謂「(甲基)丙烯酸樹脂」,意指具有(甲
基)丙烯醯基之樹脂,上述所謂「(甲基)丙烯醯基」,意指丙烯醯基或甲基丙烯醯基。又,上述所謂「環氧(甲基)丙烯酸酯」,意指使環氧樹脂中之全部環氧基與(甲基)丙烯酸反應所獲得之化合物。
作為成為用以合成上述環氧(甲基)丙烯酸酯之原料的環氧樹脂,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、2,2'-二烯丙基雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚型環氧樹脂、環氧丙烷加成雙酚A型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、硫醚型環氧樹脂、二苯醚型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、環氧丙基胺型環氧樹脂、烷基多元醇型環氧樹脂、橡膠改質型環氧樹脂、環氧丙酯化合物、雙酚A型環硫醚(episulfide)樹脂等。
作為上述雙酚A型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:jER828EL、jER1001、jER1004(均為三菱化學公司製造)、EPICLON 850-S(DIC公司製造)等。
作為上述雙酚F型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:jER806、jER4004(均為三菱化學公司製造)等。
作為上述雙酚S型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:EPICLON EXA1514(DIC公司製造)等。
作為上述2,2'-二烯丙基雙酚A型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉RE-810NM(日本化藥公司製造)等。
作為上述氫化雙酚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EPICLON
EXA7015(DIC公司製造)等。
作為上述環氧丙烷加成雙酚A型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EP-4000S(ADEKA公司製造)等。
作為上述間苯二酚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EX-201(Nagase Chemtex公司製造)等。
作為上述聯苯型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉jERYX-4000H(三菱化學公司製造)等。
作為上述硫醚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉YSLV-50TE(新日鐵住金化學公司製造)等。
作為上述二苯醚型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉YSLV-80DE(新日鐵住金化學公司製造)等。
作為上述二環戊二烯型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EP-4088S(ADEKA公司製造)等。
作為上述萘型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EPICLON HP4032、EPICLON EXA-4700(均為DIC公司製造)等。
作為上述苯酚酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EPICLON N-770(DIC公司製造)等。
作為上述鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EPICLON N-670-EXP-S(DIC公司製造)等。
作為上述二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉EPICLON HP7200(DIC公司製造)等。
作為上述聯苯酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉NC-3000P
(日本化藥公司製造)等。
作為上述萘酚系酚醛清漆型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉ESN-165S(新日鐵住金化學公司製造)等。
作為上述環氧丙基胺型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:jER630(三菱化學公司製造)、EPICLON 430(DIC公司製造)、TETRAD-X(三菱瓦斯化學公司製造)等。
作為上述烷基多元醇型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:ZX-1542(新日鐵住金化學公司製造)、EPICLON 726(DIC公司製造)、Epolight 80MFA(共榮社化學公司製造)、DENACOL EX-611(Nagase Chemtex公司製造)等。
作為上述橡膠改質型環氧樹脂中之市售者,例如可列舉:YR-450、YR-207(均為新日鐵住金化學公司製造)、Epolead PB(Daicel公司製造)等。
作為上述環氧丙酯化合物中之市售者,例如可列舉DENACOL EX-147(Nagase Chemtex公司製造)等。
作為上述雙酚A型環硫醚樹脂中之市售者,例如可列舉jERYL-7000(三菱化學公司製造)等。
作為上述環氧樹脂中之其他市售者,例如可列舉:YDC-1312、YSLV-80XY、YSLV-90CR(均為新日鐵住金化學公司製造)、XAC4151(旭化成公司製造)、jER1031、jER1032(均為三菱化學公司製造)、EXA-7120(DIC公司製造)、TEPIC(日產化學公司製造)等。
作為上述環氧(甲基)丙烯酸酯中之市售者,例如可列舉:
EBECRYL 860、EBECRYL 3200、EBECRYL 3201、EBECRYL 3412、EBECRYL 3600、EBECRYL 3700、EBECRYL 3701、EBECRYL 3702、EBECRYL 3703、EBECRYL 3800、EBECRYL 6040、EBECRYL RDX63182(均為Daicel-ALLNEX公司製造)、EA-1010、EA-1020、EA-5323、EA-5520、EA-CHD、EMA-1020(均為新中村化學工業公司製造)、Epoxy Ester M-600A、Epoxy Ester 40EM、Epoxy Ester 70PA、Epoxy Ester 200PA、Epoxy Ester 80MFA、Epoxy Ester 3002M、Epoxy Ester 3002A、Epoxy Ester 1600A、Epoxy Ester 3000M、Epoxy Ester 3000A、Epoxy Ester 200EA、Epoxy Ester 400EA(均為共榮社化學公司製造)、Denacol Acrylate DA-141、Denacol Acrylate DA-314、Denacol Acrylate DA-911(均為Nagase chemtex公司製造)等。
作為除上述環氧(甲基)丙烯酸酯以外之其他(甲基)丙烯酸樹脂,例如可列舉使具有羥基之化合物與(甲基)丙烯酸反應所獲得之酯化合物、使具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物與異氰酸酯反應所獲得之胺酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)等。
作為使具有羥基之化合物與上述(甲基)丙烯酸反應所獲得之酯化合物中之單官能者,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)
丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、醯亞胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、磷酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯等。
作為上述酯化合物中之2官能者,例如可列舉:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二
(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質異三聚氰酸二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、碳酸酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚醚二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚己內酯二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述酯化合物中之3官能以上者,例如可列舉:新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成異三聚氰酸三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷加成甘油三(甲基)丙烯酸酯、磷酸三((甲基)丙烯醯氧基乙基)酯等。
上述胺酯(甲基)丙烯酸酯例如可藉由使具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物2當量在觸媒量之錫系化合物存在下與具有2個異氰酸酯基之化合物1當量反應而獲得。
作為成為上述胺酯(甲基)丙烯酸酯之原料的異氰酸酯,例如可列舉:異佛酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、氫化MDI、聚MDI、1,5-萘二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、伸茬基二異氰酸酯(XDI)、氫化XDI、離胺酸二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、硫代磷酸三(異氰酸酯基苯基)酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、1,6,10-十一烷三異氰酸酯等。
又,作為上述異氰酸酯,例如亦可使用:藉由乙二醇、甘油、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、(聚)丙二醇、碳酸酯二醇、聚醚二醇、聚酯二醇、聚己內酯二醇等多元醇與過量之異氰酸酯之反應而獲得之經鏈延長之異氰酸酯化合物。
作為成為上述胺酯(甲基)丙烯酸酯之原料的具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯等市售品,或乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、聚乙二醇等二元醇之單(甲基)丙烯酸酯,三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油等三元醇之單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯,雙酚A型環氧丙烯酸酯等環氧(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述胺酯(甲基)丙烯酸酯中之市售者,例如可列舉:M-1100、M-1200、M-1210、M-1600(均為東亞合成公司製造)、EBECRYL 230、EBEORYL270、EBECRYL 4858、EBECRYL 8402、EBECRYL 8804、EBECRYL 8803、EBECRYL 8807、EBECRYL 9260、EBECRYL 1290、EBECRYL 5129、EBECRYL 4842、EBECRYL 210、EBECRYL 4827、EBECRYL 6700、EBECRYL 220、EBECRYL 2220(均為DAICEL-ALLNEX公司製造)、Artresin UN-9000H、Artresin UN-9000A、Artresin UN-7100、Artresin UN-1255、Artresin UN-330、Artresin UN-3320HB、Artresin UN-1200TPK、Artresin SH-500B(均為根上工業公司製造)、U-122P、U-108A、U-340P、U-4HA、U-6HA、U-324A、U-15HA、UA-5201P、UA-W2A、U-1084A、U-6LPA、U-2HA、U-2PHA、UA-4100、UA-7100、UA-4200、UA
-4400、UA-340P、U-3HA、UA-7200、U-2061BA、U-10H、U-122A、U-340A、U-108、U-6H、UA-4000(均為新中村化學工業公司製造)、AH-600、AT-600、UA-306H、AI-600、UA-101T、UA-101I、UA-306T、UA-306I(均為共榮社化學公司製造)等。
就抑制對液晶之不良影響之方面而言,上述(甲基)丙烯酸樹脂較佳為具有-OH基、-NH-基、-NH2基等氫鍵結性單元者。
又,就反應性之高低而言,上述(甲基)丙烯酸樹脂較佳為分子中具有2~3個(甲基)丙烯醯基者。
為了提高所獲得之液晶滴下法用密封劑之接著性,上述硬化性樹脂亦可進而含有環氧樹脂。
作為上述環氧樹脂,例如可列舉成為用以合成上述環氧(甲基)丙烯酸酯之原料的環氧樹脂、或部分(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂等。
再者,於本說明書中,上述所謂部分(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂,意指於1分子中分別具有1個以上之環氧基與1個以上之(甲基)丙烯醯基的樹脂,例如可藉由使具有2個以上之環氧基之樹脂之一部分環氧基與(甲基)丙烯酸反應而獲得。
作為上述部分(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂中之市售者,例如可列舉UVAGURE 1561(DAICEL-ALLNEX公司製造)等。
於含有上述環氧樹脂作為上述硬化性樹脂之情形時,環氧基相對於上述硬化性樹脂整體中之(甲基)丙烯醯基與環氧基之合計量的比率之較佳之上限為50莫耳%。若上述環氧基之比率超過50莫耳%,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑向液晶中之溶解性變高,而引起液晶污染,
導致所獲得之液晶顯示元件成為顯示性能較差者之情況。上述環氧基之比率之更佳之上限為20莫耳%。
本發明之液晶滴下法用密封劑含有聚合起始劑及/或熱硬化劑。
其中,較佳為含有自由基聚合起始劑作為聚合起始劑。回彈不僅受上述柔軟粒子之最大粒徑所影響,而且受密封劑之硬化速度影響。上述自由基聚合起始劑與熱硬化劑相比可顯著加快硬化速度,因此藉由與上述柔軟粒子組合使用,可製成抑制因上述柔軟粒子而容易產生之回彈之產生的效果進而優異者。
作為上述自由基聚合起始劑,可列舉藉由加熱而產生自由基之熱自由基聚合起始劑、藉由光照射而產生自由基之光自由基聚合起始劑等。
如上所述,上述自由基聚合起始劑與熱硬化劑相比硬化速度顯著較快,因此藉由使用自由基聚合起始劑,可抑制密封斷裂或液晶污染之產生,亦可抑制因上述柔軟粒子而容易產生之回彈。
其中,由於可藉由熱使所獲得之液晶滴下法用密封劑迅速硬化,較佳為上述自由基聚合起始劑含有熱自由基聚合起始劑。
作為上述熱自由基聚合起始劑,例如可列舉由偶氮化合物、有機過氧化物等所構成者。其中,較佳為由高分子偶氮化合物所構成之高分子偶氮起始劑。
再者,於本說明書中,所謂高分子偶氮起始劑,意指具有偶氮基且藉由熱而生成可使(甲基)丙烯醯氧基硬化之自由基的數量平均分子量為300
以上之化合物。
上述高分子偶氮起始劑之數量平均分子量之較佳之下限為1000,較佳之上限為30萬。若上述高分子偶氮起始劑之數量平均分子量未達1000,則存在高分子偶氮起始劑對液晶造成不良影響之情況。若上述高分子偶氮起始劑之數量平均分子量超過30萬,則存在變得難以混合至硬化性樹脂中之情況。上述高分子偶氮起始劑之數量平均分子量之更佳之下限為5000,更佳之上限為10萬,進而較佳之下限為1萬,進而較佳之上限為9萬。
再者,於本說明書中,上述數量平均分子量係藉由凝膠滲透層析(GPC)進行測定並藉由聚苯乙烯換算而求出之值。作為藉由GPC測定聚苯乙烯換算之數量平均分子量時之管柱,例如可列舉Shodex LF-804(昭和電工公司製造)等。
作為上述高分子偶氮起始劑,例如可列舉具有經由偶氮基將複數個聚環氧烷(polyalkylene oxide)或聚二甲基矽氧烷等單元鍵結而成之結構者。
作為上述具有經由偶氮基將複數個聚環氧烷等單元鍵結而成之結構的高分子偶氮起始劑,較佳為具有聚環氧乙烷結構者。作為此種高分子偶氮起始劑,例如可列舉:4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)與聚伸烷基二醇之縮聚物、或4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)與末端具有胺基之聚二甲基矽氧烷之縮聚物等,具體而言,例如可列舉VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601、VPS-0501、VPS-1001、V-501(均為和光純藥工業公司製造)等。
作為上述有機過氧化物,例如可列舉:過氧化酮、過氧縮酮、
氫過氧化物、二烷基過氧化物、過氧化酯、過氧化二醯基、過氧化二碳酸酯等。
作為上述光自由基聚合起始劑,例如可列舉:二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、醯基氧化膦系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香醚系化合物、9-氧硫等。
作為上述光自由基聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:IRGACURE 184、IRGACURE 369、IRGACURE 379、IRGACURE 651、IRGACURE 819、IRGACURE 907、IRGACURE 2959、IRGACURE OXE01、DAROCUR TPO、Lucirin TPO(均為BASF Japan公司製造)、安息香甲醚、安息香***、安息香異丙醚(均為東京化成工業公司製造)等。
作為上述陽離子聚合起始劑,可適宜地使用光陽離子聚合起始劑。上述光陽離子聚合起始劑只要為藉由光照射而產生質子酸或路易士酸者,則無特別限定,可為離子性光酸產生型,亦可為非離子性光酸產生型。
作為上述光陽離子聚合起始劑,例如可列舉:芳香族二偶氮鎓鹽、芳香族鹵鎓鹽、芳香族鋶鹽等鎓鹽類,鐵-芳烴錯合物、二茂鈦錯合物、芳基矽烷醇-鋁錯合物等有機金屬錯合物類等。
作為上述光陽離子聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:Adeka Optomer SP-150、Adeka Optomer SP-170(均為ADEKA公司製造)等。
關於上述聚合起始劑之含量,相對於上述硬化性樹脂100重量份,較佳之下限為0.1重量份,較佳之上限為30重量份。若上述聚合
起始劑之含量未達0.1重量份,則存在無法使所獲得之液晶滴下法用密封劑充分硬化之情況。若上述聚合起始劑之含量超過30重量份,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑之儲藏穩定性下降之情況。上述聚合起始劑之含量之更佳之下限為1重量份,更佳之上限為10重量份,進而較佳之上限為5重量份。
作為上述熱硬化劑,例如可列舉:有機酸醯肼、咪唑衍生物、胺化合物、多酚系化合物、酸酐等。其中,可適宜地使用固形之有機酸醯肼。
作為上述固形之有機酸醯肼,例如可列舉:1,3-雙(肼基羰乙基)-5-異丙基乙內醯脲、癸二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼、己二酸二醯肼、丙二酸二醯肼等,作為市售者,例如可列舉:Amicure VDH、Amicure UDH(均為Ajinomoto Fine-Techno公司製造)、SDH、IDH、ADH(均為大塚化學公司製造)、MDH(JAPAN FINECHEM公司製造)等。
關於上述熱硬化劑之含量,相對於上述硬化性樹脂100重量份,較佳之下限為1重量份,較佳之上限為50重量份。若上述熱硬化劑之含量未達1重量份,則存在無法使所獲得之液晶滴下法用密封劑充分熱硬化之情況。若上述熱硬化劑之含量超過50重量份,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑之黏度變得過高,塗布性變差之情況。上述熱硬化劑之含量之更佳之上限為30重量份。
本發明之液晶滴下法用密封劑較佳為含有硬化促進劑。藉由使用上述硬化促進劑,即便不於高溫下加熱亦可使密封劑充分硬化。
作為上述硬化促進劑,例如可列舉具有異三聚氰酸環骨架之
多元羧酸或環氧樹脂胺加成物等,具體而言,例如可列舉:異三聚氰酸三(2-羧基甲基)酯、異三聚氰酸三(2-羧基乙基)酯、異三聚氰酸三(3-羧基丙基)酯、異三聚氰酸雙(2-羧基乙基)酯等。
關於上述硬化促進劑之含量,相對於上述硬化性樹脂100重量份,較佳之下限為0.1重量份,較佳之上限為10重量份。若上述硬化促進劑之含量未達0.1重量份,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑未充分硬化,或為了使之硬化而需要高溫下之加熱之情況。若上述硬化促進劑之含量超過10重量份,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑成為接著性較差者之情況。
為了提高黏度、改善由應力分散效果所產生之接著性、改善線膨脹率、提高硬化物之耐濕性等,本發明之液晶滴下法用密封劑較佳為含有填充劑。
作為上述填充劑,例如可列舉:滑石、石棉、二氧化矽、矽藻土、膨潤石、膨潤土、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鋁、蒙脫石、氧化鋅、氧化鐵、氧化鎂、氧化錫、氧化鈦、氫氧化鎂、氫氧化鋁、玻璃珠、氮化矽、硫酸鋇、石膏、矽酸鈣、絹雲母活性白土、氮化鋁等無機填充劑,或聚酯微粒子、聚胺酯微粒子、乙烯基聚合物微粒子、丙烯酸聚合物微粒子、核殼丙烯酸酯共聚物微粒子等有機填充劑等。該等填充劑可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
關於上述填充劑之含量,相對於液晶滴下法用密封劑整體,較佳之下限為10重量%,較佳之上限為70重量%。若上述填充劑之含量未達10重量%,則存在無法充分發揮改善接著性等效果之情況。若上述填充
劑之含量超過70重量%,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑之黏度增高,塗布性變差之情況。上述填充劑之含量之更佳之下限為20重量%,更佳之上限為60重量%。
本發明之液晶滴下法用密封劑較佳為含有矽烷偶合劑。上述矽烷偶合劑具有作為主要用以將密封劑與基板等良好地接著之接著助劑之功能。
作為上述矽烷偶合劑,由於使與基板等之接著性提高之效果優異,且可藉由與硬化性樹脂化學鍵結而抑制硬化性樹脂流出至液晶中,例如可適宜地使用N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷等。該等矽烷偶合劑可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
關於上述矽烷偶合劑之含量,相對於液晶滴下法用密封劑整體,較佳之下限為0.1重量%,較佳之上限為20重量%。若上述矽烷偶合劑之含量未達0.1重量%,則存在無法充分發揮藉由摻合矽烷偶合劑而產生之效果之情況。若上述矽烷偶合劑之含量超過20重量%,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑污染液晶之情況。上述矽烷偶合劑之含量之更佳之下限為0.5重量%,更佳之上限為10重量%。
本發明之液晶滴下法用密封劑亦可含有遮光劑。藉由含有上述遮光劑,本發明之液晶滴下法用密封劑可適宜地用作遮光密封劑。
作為上述遮光劑,例如可列舉:氧化鐵、鈦黑、苯胺黑、花青黑、富勒烯、碳黑、樹脂被覆型碳黑等。其中,較佳為鈦黑。
上述鈦黑係對紫外線區域附近、尤其是波長370~450nm之光之透過率高於對波長300~800nm之光之平均透過率的物質。即,上述鈦黑係具有如下性質之遮光劑:藉由充分遮蔽可見光區域之波長之光,而對本發明之液晶滴下法用密封劑賦予遮光性,另一方面,具有使紫外線區域附近之波長之光透過。作為本發明之液晶滴下法用密封劑所含之遮光劑,較佳為絕緣性高之物質,作為絕緣性高之遮光劑,亦較佳為鈦黑。
上述鈦黑較佳為每1μm之光學濃度(OD值)為3以上,更佳為4以上。上述鈦黑之遮光性越高越好,上述鈦黑之OD值並無特別之較佳之上限,通常為5以下。
上述鈦黑即便為未經表面處理者亦發揮充分之效果,但可使用:表面經偶合劑等有機成分處理者,或表面經氧化矽、氧化鈦、氧化鍺、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂等無機成分被覆者等經表面處理之鈦黑。其中,就可進一步提高絕緣性之方面而言,較佳為經有機成分處理者。
又,使用含有上述鈦黑作為遮光劑之本發明之液晶滴下法用密封劑所製造之液晶顯示元件具有充分之遮光性,因此可實現無光之漏出,具有高對比度,具有優異之圖像顯示品質的液晶顯示元件。
作為上述鈦黑中之市售者,例如可列舉:12S、13M、13M-C、13R-N、14M-C(均為Mitsubishi Materials公司製造)、Tilack D(赤穗化成公司製造)等。
上述鈦黑之比表面積之較佳之下限為13m2/g,較佳之上限為30m2/g,更佳之下限為15m2/g,更佳之上限為25m2/g。
又,上述鈦黑之體積電阻之較佳之下限為0.5Ω.cm,較佳之上限為3Ω.
cm,更佳之下限為1Ω.cm,更佳之上限為2.5Ω.cm。
上述遮光劑之一次粒徑只要為液晶顯示元件之基板間之距離以下,則並無特別限定,較佳之下限為1nm,較佳之上限為5μm。若上述遮光劑之一次粒徑未達1nm,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑之黏度或搖變性大幅度增大,作業性變差之情況。若上述遮光劑之一次粒徑超過5μm,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑向基板上之塗布性變差之情況。上述遮光劑之一次粒徑之更佳之下限為5nm,更佳之上限為200nm,進而較佳之下限為10nm,進而較佳之上限為100nm。
關於上述遮光劑之含量,相對於液晶滴下法用密封劑整體,較佳之下限為5重量%,較佳之上限為80重量%。若上述遮光劑之含量未達5重量%,則存在無法獲得充分之遮光性之情況。若上述遮光劑之含量超過80重量%,則存在所獲得之液晶滴下法用密封劑對基板之密接性或硬化後之強度下降,或描繪性下降之情況。上述遮光劑之含量之更佳之下限為10重量%,更佳之上限為70重量%,進而較佳之下限為30重量%,進而較佳之上限為60重量%。
本發明之液晶滴下法用密封劑視需要亦可進而含有用以調整黏度之反應性稀釋劑、用以調整面板間隙之聚合物珠粒等間隔件、消泡劑、調平劑、聚合抑制劑、其他偶合劑等添加劑。
製造本發明之液晶滴下法用密封劑之方法並無特別限定,例如可列舉:使用勻相分散機、均勻混合器、萬能混合器、行星式混合器、捏合機、三輥研磨機等混合機,將硬化性樹脂、聚合起始劑及/或熱硬化劑、柔軟粒子、及視需要添加之矽烷偶合劑等添加劑加以混合的方法等。
本發明之液晶滴下法用密封劑之使用E型黏度計於25℃、1rpm之條件下所測得之黏度之較佳之下限為5萬Pa.s,較佳之上限為50萬Pa.s。若上述黏度未達5萬Pa.s或超過50萬Pa.s,則存在將液晶滴下法用密封劑塗布於基板等上時之作業性變差之情況。上述黏度之更佳之上限為40萬Pa.s。
藉由向本發明之液晶滴下法用密封劑中摻合導電性微粒子,可製造上下導通材料。又,此種含有本發明之液晶滴下法用密封劑與導電性微粒子之上下導通材料亦為本發明之一。
上述導電性微粒子並無特別限定,可使用金屬球、於樹脂微粒子之表面形成有導電金屬層者等。其中,於樹脂微粒子之表面形成有導電金屬層者藉由樹脂微粒子之優異之彈性,而可於不損傷透明基板等之情況下進行導電連接,故而較佳。
又,使用本發明之液晶滴下法用密封劑或本發明之上下導通材料而成之液晶顯示元件亦為本發明之一。
作為製造本發明之液晶顯示元件之方法,例如可列舉具有如下步驟之方法等:於附帶ITO薄膜等電極之玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二酯基板等兩塊透明基板之一者上,將本發明之液晶滴下法用密封劑等藉由網版印刷、分注器塗布等而形成長方形之密封圖案的步驟;於本發明之液晶滴下法用密封劑等尚未硬化之狀態下,將液晶之微小滴滴下塗布至透明基板之框內整個面上,並立即重疊另一基板的步驟;及加熱本發明之液晶滴下法用密封劑而使之硬化的步驟。又,於加熱本發明之液晶滴下法用密封劑而使之硬化之步驟之前,亦可進行對密封圖案部分照射紫外線等光而
使密封劑暫時硬化之步驟。
根據本發明,可提供接著性優異且可抑制密封斷裂或液晶污染之產生之液晶滴下法用密封劑。又,根據本發明,可提供使用該液晶滴下法用密封劑所製造之上下導通材料及液晶顯示元件。
以下,列舉實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不僅限於該等實施例。
(聚合物粒子A之製作)
將聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯750g、苯乙烯250g、過氧化苯甲醯40g加以混合,使之均勻地溶解而獲得單體混合液。將所獲得之單體混合液投入至加入有聚乙烯醇1重量%水溶液之反應釜中並攪拌2~4小時,藉此進行粒徑調整,以使單體之液滴成為特定粒徑。繼而,於85℃之氮環境下反應9小時,而獲得聚合物粒子A。利用熱水將所獲得之粒子洗淨數次。其後,進行利用篩之分級作業而分離特定粒徑以上之大粒子後,進行乾燥。
所獲得之聚合物粒子A之最大粒徑為11.4μm,平均粒徑為7.8μm,粒徑之CV值為26.9%,玻璃轉移溫度(Tg)為33℃。又,使用微小壓縮試驗器(島津製作所公司製造,「PCT-200」)於金剛石製之直徑50μm之圓柱平滑端面以壓縮速度0.28mN/sec、原點荷重值1.0mN、反轉荷重值10mN
之條件對微粒子進行測定而獲得之聚合物粒子A之恢復率為76%,1g應變為36%,破壞應變為65%。
(聚合物粒子B之製作)
將聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯600g、甲基丙烯酸乙基己酯400g及過氧化苯甲醯40g加以混合,使之均勻地溶解而獲得單體混合液。將所獲得之單體混合液投入至加入有聚乙烯醇1重量%水溶液之反應釜中並攪拌2~4小時,藉此進行粒徑調整,以使單體之液滴成為特定粒徑。繼而,於85℃之氮環境下反應9小時,而獲得聚合物粒子B。利用熱水將所獲得之粒子洗淨數次。其後,進行利用篩之分級作業而分離特定粒徑以上之大粒子後,進行乾燥。
所獲得之聚合物粒子B之最大粒徑為11.7μm,平均粒徑為8.2μm,粒徑之CV值為25.9%,玻璃轉移溫度(Tg)為15℃。又,以與聚合物粒子A相同之方式所測得之聚合物粒子B之恢復率為70%,1g應變為42%,破壞應變為58%。
(聚合物粒子C之製作)
將聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯400g、苯乙烯600g及過氧化苯甲醯40g加以混合,使之均勻地溶解而獲得單體混合液。將所獲得之單體混合液投入至加入有5kg之聚乙烯醇1重量%水溶液之反應釜中並攪拌2~4小時,藉此進行粒徑調整,以使單體之液滴成為特定粒徑。繼而,於85℃之氮環境下反應9小時,而獲得聚合物粒子C。利用熱水將所獲得之粒子洗淨數次。其後,進行利用篩之分級作業而分離特定粒徑以上之大粒子後,進行乾燥。
所獲得之聚合物粒子C之最大粒徑為12.2μm,平均粒徑為8.0μm,粒徑之CV值為27.0%,玻璃轉移溫度(Tg)為62℃。又,以與聚合物粒子A相同之方式所測得之聚合物粒子C之恢復率為78%,1g應變為32%,破壞應變為55%。
(聚合物粒子D之製作)
將聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯500g、苯乙烯450g、二乙烯基苯50g及過氧化苯甲醯40g加以混合,使之均勻地溶解而獲得單體混合液。將所獲得之單體混合液投入至加入有聚乙烯醇1重量%水溶液之反應釜中並攪拌2~4小時,藉此進行粒徑調整,以使單體之液滴成為特定粒徑。繼而,於85℃之氮環境下反應9小時,而獲得聚合物粒子D。利用熱水將所獲得之粒子洗淨數次。其後,進行利用篩之分級作業而分離特定粒徑以上之大粒子後,進行乾燥。
所獲得之聚合物粒子D之最大粒徑為11.5μm,平均粒徑為8.1μm,粒徑之CV值為28.1%,玻璃轉移溫度(Tg)為25℃。又,以與聚合物粒子A相同之方式所測得之聚合物粒子D之恢復率為76%,1g應變為28%,破壞應變為55%。
(聚合物粒子E之製作)
將聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯300g、丙烯酸正辛酯700g及過氧化苯甲醯40g加以混合,使之均勻地溶解而獲得單體混合液。將所獲得之單體混合液投入至加入有聚乙烯醇1重量%水溶液之反應釜中並攪拌2~4小時,藉此進行粒徑調整,以使單體之液滴成為特定粒徑。繼而,於85℃之氮環境下反應9小時,而獲得聚合物粒子E。利用熱水將所獲得之粒子洗淨
數次。其後,進行利用篩之分級作業而分離特定粒徑以上之大粒子後,進行乾燥。
所獲得之聚合物粒子E之最大粒徑為11.5μm,平均粒徑為8.1μm,粒徑之CV值為28.1%,玻璃轉移溫度(Tg)為-60℃。又,以與聚合物粒子A相同之方式所測得之聚合物粒子E之恢復率為40%,1g應變為52%,破壞應變為62%。
(聚合物粒子F之製作)
藉由與聚合物粒子E相同之操作而製作聚合物粒子。藉由反應時之粒徑之調整、沖洗後之利用篩所進行之分級作業,而獲得粒徑與E不同之聚合物粒子F。
聚合物粒子F之最大粒徑為8.0μm,平均粒徑為5.5μm,粒徑之CV值為29.1%,玻璃轉移溫度(Tg)為-60℃。又,以與聚合物粒子A相同之方式所測得之聚合物粒子F之恢復率為40%,1g應變為60%,破壞應變為62%。
(聚合物粒子G之製作)
藉由與聚合物粒子A相同之操作而製作聚合物粒子。藉由反應時之粒徑之調整、沖洗後之利用篩所進行之分級作業而獲得粒徑與A不同之聚合物粒子G。
聚合物粒子G之最大粒徑為4.5μm,平均粒徑為3.1μm,粒徑之CV值為29.0%,玻璃轉移溫度(Tg)為35℃。又,以與聚合物粒子A相同之方式所測得之聚合物粒子G之恢復率為42%,1g應變為50%,破壞應變為52%。
(實施例1)
將作為硬化性樹脂之雙酚A型環氧丙烯酸酯(DAICEL-ALLNEX公司製造,「EBECRYL 3700」)70重量份及雙酚F型環氧樹脂(三菱化學公司製造,「jER806」)30重量份、作為熱自由基聚合起始劑之高分子偶氮起始劑(和光純藥工業公司製造,「VPE-0201」)7重量份、作為熱硬化劑之癸二酸二醯肼(大塚化學公司製造,「SDH」)8重量份、作為柔軟粒子之聚合物粒子A30重量份、作為填充劑之二氧化矽(Admatechs公司製造,「Admafine SO-C2」)10重量份、及作為矽烷偶合劑之3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones公司製造,「KBM-403」)1重量份加以摻合,利用行星式攪拌裝置(Thinky公司製造,「脫泡練太郎」)進行攪拌後,利用陶瓷三輥研磨機使之均勻地混合,而獲得液晶滴下法用密封劑。
(實施例2~15、比較例1、2)
依據表1所記載之摻合比,以與實施例1相同之方式使用行星式攪拌機(Thinky公司製造之「脫泡練太郎」)將各材料混合後,進而使用三輥研磨機進行混合,藉此製備實施例2~15、比較例1、2之液晶滴下法用密封劑。
<評價>
對實施例及比較例中獲得之各液晶滴下法用密封劑進行以下之評價。將結果示於表1。
(接著性)
相對於實施例及比較例中獲得之各液晶滴下法用密封劑100重量份,將平均粒徑5μm之間隔粒子(積水化學工業公司製造,「Micropearl SP-
2050」)1重量份利用行星式攪拌裝置均勻地分散,取極微量置於康寧玻璃1737(20mm×50mm×厚度0.7mm)之中央部,於其上重疊同型之玻璃,使液晶滴下法用密封劑攤開,於120℃下加熱1小時使密封劑熱硬化,而獲得接著試驗片。
使用張力計對所獲得之接著試驗片測定接著強度。將接著強度為270N/cm2以上之情形設為「○」,將接著強度為250N/cm2以上且未達270N/cm2之情形設為「△」,將接著強度未達250N/cm2之情形設為「×」而評價接著性。
(液晶污染性)
相對於實施例及比較例中獲得之各液晶滴下法用密封劑100重量份,將平均粒徑5μm之間隔粒子(積水化學工業公司製造,「Micropearl SP-2050」)1重量份利用行星式攪拌裝置均勻地分散,將所獲得之密封劑填充至滴塗用之注射器(Musashi Engineering公司製造,「PSY-10E」)中,進行脫泡處理後,利用分注器(Musashi Engineering公司製造,「SHOTMASTER 300」)以於附帶ITO薄膜之透明電極基板上描繪長方形之框之方式塗布密封劑。繼而,利用液晶滴下裝置而滴下塗布TN液晶(Chisso公司,「JC-5001LA」)之微小滴,利用真空貼合裝置於5Pa之真空下貼合另一個透明基板。於120℃下對貼合後之單元加熱1小時,使密封劑熱硬化,而獲得液晶顯示元件(單元間隙5μm)。
以目視對所獲得之液晶顯示元件觀察密封部周邊之液晶(尤其是角隅部)所產生之顯示不均,將完全無顯示不均之情形設為「○○」,將大致無顯示不均之情形設為「○」,將極少產生顯示不均之情形設為「△」,將於
一部分產生顯示不均之情形設為「△×」,將確認到顯示不均之情形設為「×」,將確認到嚴重之顯示不均之情形設為「××」而評價液晶污染性。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可提供接著性優異且可抑制密封斷裂或液晶污染之產生的液晶滴下法用密封劑。又,根據本發明,可提供使用該液晶滴下法用密封劑所製造之上下導通材料及液晶顯示元件。
Claims (9)
- 一種液晶滴下法用密封劑,其係藉由液晶滴下法製造液晶顯示元件時所使用者,其特徵在於:含有硬化性樹脂、聚合起始劑及/或熱硬化劑、及最大粒徑為該液晶顯示元件之單元間隙之100%以上、2.6倍以下的柔軟粒子,對於該柔軟粒子,將施加負載時之原點用荷重值至反轉荷重值的壓縮位移設為L1,將解除負載時之反轉荷重值至原點用荷重值的卸載位移設為L2時,以百分率表示L2/L1之恢復率為80%以下。
- 如申請專利範圍第1項之液晶滴下法用密封劑,其中,柔軟粒子之含量相對於該硬化性樹脂100重量份,為3~70重量份。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶滴下法用密封劑,其中,對於柔軟粒子,將施加1g負載時之壓縮位移設為L3,將粒徑設為Dn時,以百分率表示L3/Dn之1g應變,為30%以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶滴下法用密封劑,其中,柔軟粒子之玻璃轉移溫度為-200~40℃。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶滴下法用密封劑,其中,對於柔軟粒子,將粒子破壞時之壓縮位移設為L4,將粒徑設為Dn時,以百分率表示L4/Dn之破壞應變,為50%以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶滴下法用密封劑,其中,柔軟粒子之粒徑的變異係數為30%以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶滴下法用密封劑,其含有遮光劑。
- 一種上下導通材料,含有申請專利範圍第1、2、3、4、5、6或7項之 液晶滴下法用密封劑及導電性微粒子。
- 一種液晶顯示元件,係使用申請專利範圍第1、2、3、4、5、6或7項之液晶滴下法用密封劑或者申請專利範圍第8項之上下導通材料而製造。
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