TWI512088B - Liquid crystal display device - Google Patents

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TWI512088B
TWI512088B TW102142611A TW102142611A TWI512088B TW I512088 B TWI512088 B TW I512088B TW 102142611 A TW102142611 A TW 102142611A TW 102142611 A TW102142611 A TW 102142611A TW I512088 B TWI512088 B TW I512088B
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Taiwan
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liquid crystal
meth
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Inventor
Yoshiyuki Ono
Jouji KAWAMURA
Yoshinori Iwashita
Hiroyuki Takeda
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
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液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置現用於以鐘錶、計算器為首之家庭用各種電氣設備、測定機器、汽車用面板、文字處理機、電子記事本、列印機、電腦、電視等。作為液晶顯示方式,具代表性者可列舉:TN(扭轉向列)型、STN(超扭轉向列)型、DS(動態光散射)型、GH(賓主)型、IPS(橫向電場效應)型、OCB(光學補償雙折射)型、ECB(電控雙折射)型、VA(垂直配向)型、CSH(彩色超垂直配向)型、或FLC鐵電液晶)等。又,作為驅動方式,一般為先前之靜態驅動至多工驅動,關於單純矩陣方式,最近利用TFT(薄膜電晶體)或TFD(薄膜二極體)等驅動之主動矩陣(AM)方式成為主流。
作為液晶顯示裝置之製造方法,使用光硬化熱硬化併用型密封劑之滴加法被廣泛使用。於滴加法中,首先利用分注器或網版印刷,於2片附電極之透明基板之一者上形成長方形狀之密封圖案。繼而,於密封劑未硬化之狀態下將液晶之微小滴滴加塗佈於透明基板之框內整面,立刻與另一片透明基板重疊,並對密封部照射紫外線而進行預硬化。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。只要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。
於滴加法中,存在未硬化之密封劑直接與液晶材料接觸之步驟,因此由該密封劑成分引起之液晶材料之污染成為大問題。又,硬化後之密封劑所含有之未反應之聚合起始劑、硬化劑等殘存物、離子性雜質亦成為問題。近年來存在液晶面板根據行動用途等之低耗電化,而使用液晶之驅動電壓較低者(低電壓型液晶)之傾向。該低電壓型液晶尤其是介電異向性較大,因此容易取入雜質,而變得容易引起配向之紊亂或電壓保持率之經時降低。即,產生如下問題:由於密封劑所含有之未反應之聚合起始劑、硬化後起始劑等殘存物、氯等離子性雜質、矽烷偶合劑溶出至液晶材料中,故引起配向之紊亂或電壓保持率之經時降低。
於此情況下,提出有為了抑制密封劑成分溶出至液晶材料中,而提高密封劑所含有之環氧樹脂之軟化點,從而避免因液晶材料與未硬化之密封劑之接觸而引起之液晶材料的污染,謀求減少顏色不均(專利文獻1)。
作為避免密封劑成分之溶出之其他方法,提出有如下方法:將密封劑設為藉由光或熱均可硬化之組成,塗佈密封劑後,暫時藉由光進行預硬化,而避免因與液晶材料之接觸而引起之污染,將2片基板貼合後,再藉由熱進行正式硬化(專利文獻2)。因此,使用使環氧樹脂與丙烯酸反應而成之丙烯酸改質環氧樹脂作為密封劑之組成。
通常,環氧樹脂具有接著力較高之特徵,但污染液晶材料之傾向較高,從而期待藉由上述丙烯酸改質可同時減少液晶材料之污染。但另一方面,有時因丙烯酸改質而使熱硬化性降低,而可見由密封劑成分之溶出引起之液晶材料之污染。因此,亦提出有為了丙烯酸成分之硬化,而添加咪唑等三級胺,藉由與同時摻合之少量環氧樹脂之相互作用而使丙烯酸樹脂熱硬化(專利文獻3)。
然而,任一提案均假定一般液晶材料,著眼於密封劑之組成,悉心鑽 研密封劑之組成而設法避免上述問題,因此於應用於各個液晶顯示元件之情形時,大多未必顯示出充分之顯示特性,尤其關於液晶顯示元件之殘影現象,未見充分之改善效果。
[專利文獻1]日本特開2006-23582號公報
[專利文獻2]日本特開2005-18022號公報
[專利文獻3]日本特開2008-116825號公報
本發明著眼於先前未獲充分研究之液晶材料之組成與密封劑的相互作用,而提出改善殘影等液晶顯示元件特性之液晶組成及密封劑組成的組合。
即,本發明提供一種藉由使用特定之液晶組成物與作為密封劑之特定之硬化性樹脂組成物之硬化物,而具有實用之液晶層溫度範圍、較大之介電異向性(△ε)之絕對值、較低之黏性及適當之折射率異向性(△n),並且防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,解決反白、配向不均、殘影等顯示不良之問題的液晶顯示裝置。
本案發明人等為解決上述課題,而對構成密封劑之硬化性樹脂組成物及構成液晶層之液晶材料之結構的組合進行努力研究,結果發現,使用有特定液晶材料之結構及使用特定硬化性樹脂組成物之硬化物之密封劑的液晶顯示裝置會防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,解決反白、配向不均、殘影等顯示不良之問題,從而完成本案發明。
即,本發明提供一種液晶顯示裝置,其係具有第一基板、第二基板、夾持於上述第一基板與第二基板之間之含有液晶組成物之液晶層、及經由藉由能量線或熱而硬化之硬化性樹脂 組成物的硬化物而將上述第一基板與第二基板接合之密封劑者,並且上述液晶組成物為含有1種或2種以上通式(I)所表示之化合物者,
(式中,R31 表示碳原子數1~10之烷基、烷氧基、碳原子數2~10之烯基或烯氧基,M31 ~M33 相互獨立表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該反式-1,4-伸環己基中之1個或2個-CH2 -亦能以氧原子不直接鄰接之方式被-O-取代,該伸苯基中之1個或2個氫原子亦可被氟原子取代,X31 及X32 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z31 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,n31 及n32 相互獨立表示0、1或2,n31 +n32 表示0、1或2,M31 及M33 於存在複數個之情形時,可相同亦可不同),上述硬化性樹脂組成物為含有1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物者。
本發明之液晶顯示裝置藉由使用特定之液晶組成物與使用特定之硬化性樹脂組成物之硬化物之密封劑,可具有實用之液晶層溫度範圍、較大之介電異向性(△ε)之絕對值、較低之黏性及適當之折射率異向性(△n),並且防止液晶層之電壓保持率(VHR)之降低,而可防止反白、配向不均、殘影等顯示不良之產生。
1‧‧‧基板
2‧‧‧密封劑
3‧‧‧液晶
4‧‧‧驅動用驅動器
5‧‧‧來自各像素電極之配線
6‧‧‧保護層
7‧‧‧像素電極或配線
8‧‧‧配向膜
圖1係本發明之液晶顯示裝置之俯視圖。
圖2係本發明之液晶顯示裝置之放大圖。
圖1係本發明之液晶顯示裝置之俯視圖。像素電極、TFT及配線等之詳細內容被省略。圖2之上圖係將上述俯視圖之一部分放大之局部圖。顯示自各像素電極延伸之配線位於密封劑之下方,到達驅動用驅動器。圖2之下圖係圖2上圖之剖面圖。密封劑接觸液晶及配向膜。於圖中並未顯示全部之情形,有根據密封劑之位置,密封劑或液晶接觸配線或保護層之情形。
(液晶層)
本發明之液晶顯示裝置中之液晶層係由含有1種或2種以上通式(I)所表示之化合物之液晶組成物所構成,
(式中,R31 表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,M31 ~M33 相互獨立表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該反式-1,4-伸環己基中之1個或2個-CH2 -亦能以氧原子不直接鄰接之方式被-O-取代,該伸苯基中之1個或2個氫原子亦可被氟原子取代,X31 及X32 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z31 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,n31 及n32 相互獨立表示0、1或2,n31 +n32 表示0、1或2,M31 及M33 於存在複數個之情形時,可相同亦可不同)。
通式(I)中,R31 於其所鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,R31 於其所鍵結之環結構為 環己烷、吡喃及二烷等飽和環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R31 較佳為烷基。又,若重視製作黏度較小、響應速度較快之液晶顯示元件,則R31 較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向相轉移溫度(Tni)較高,進一步縮短響應速度為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為以甲基作為末端存在於烯基之旁。又,若重視於低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,較佳為將R31 設為烷氧基。又,作為其他解決方案,較佳為併用多種R31 。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R31 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3及5之烷基或烯基作為R31 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3、4及5之烷基或烯基作為R31 的化合物。
M31 ~M33 較佳為
M31 較佳為 進而較佳為
M32 較佳為 更佳為 進而較佳為
M33 較佳為 更佳為 進而較佳為
X31 及X32 較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
Z31 較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X31 、X32 及Z31 之組合,於一實施形態中為X31 =F、X32 =F及Z31 =F。進而於另一實施形態中,為X31 =F、X32 =H及Z31 =F。又,進而於另一實施形態中,為X31 =F、X32 =H及Z31 =OCF3。又,進而於另一實施形態中,為X31 =F、X32 =F及Z31 =OCF3。又,進而於另一實施形態中,為X31 =H、X32 =H及Z31 =OCF3。n31 較佳為1或2,n32 較佳為0或1,進而較佳為0,n31 +n32 較佳為1或2,進而較佳為2。
通式(I)所表示之化合物更具體而言,較佳為下述通式(I-a)至通式(I-f)所表示之化合物。
(式中,R32 表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,X31 ~X38 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z31 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
通式(Ia)~通式(If)中,R32 於其所鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,R32 於其所鍵結之環結構為 環己烷、吡喃及二烷等飽和環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R31 較佳為烷基。又,若重視製作黏度較小、響應速度較快之液晶顯示元件,則R31 較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向相轉移溫度(Tni)較高,進一步縮短響應速度為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為以甲基作為末端存在於烯基之旁。又,若重視於低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,較佳為將R31 設為烷氧基。又,作為其他解決方案,較佳為併用多種R31 。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R31 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3及5之烷基或烯基作為R31 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3、4及5之烷基或烯基作為R31 的化合物。
X31 及X32 較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
Z31 較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X31 、X32 及Z31 之組合,於一實施形態中,為X31 =F、X32 =F及Z31 =F。進而於另一實施形態中,為X31 =F、X32 =H及Z31 =F。又,進而於另一實施形態中,為X31 =F、X32 =H及Z31 =OCF3。又,進而於另一實施形態中,為X31 =F、X32 =F及Z31 =OCF3。又,進而於另一實施形態中,為X31 =H、X32 =H及Z31 =OCF3。
n31 較佳為1或2,n32 較佳為0或1,進而較佳為0,n31 +n32 較佳為1或2,進而較佳為2。
X33 及X34 較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
X35 及X36 較佳為至少任一者為氟原子,兩者均為氟原子於增大△ε之情形時有效果,但就Tni、於低溫下之溶解性或製成液晶顯示元 件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
X37 及X38 較佳為至少任一者為氫原子,較佳為兩者均為氫原子。於X37 及X38 中至少任一者為氟原子之情形時,就Tni、於低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
通式(I)所表示之化合物群較佳為含有1種~8種,尤佳為含有1種~5種,其含量較佳為3~50質量%,更佳為5~40質量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物較佳為含有1種或2種以上選自由通式(II-a)至通式(II-f)所表示之化合物所組成之群中之化合物,
(式中,R19 ~R30 相互獨立表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基或碳原子數2至10之烯基,X21 表示氫原子或氟原子)。
通式(IIa)~通式(IIf)中,R19 ~R30 於其所鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,R19 ~R30 於其所鍵 結之環結構為環己烷、吡喃及二烷等飽和環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R19 ~R30 較佳為烷基。又,若重視製作黏度較小、響應速度較快之液晶顯示元件,則R19 ~R30 較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向相轉移溫度(Tni)較高,進一步縮短響應速度為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為以甲基作為末端存在於烯基之旁。又,若重視於低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,較佳為將R19 ~R30 設為烷氧基。又,作為其他解決方案,較佳為併用多種R19 ~R30 。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R19 ~R30 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3及5作為R19 ~R30 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3、4及5作為R19 ~R30 的化合物。
R19 ~R20 較佳為烷基或烷氧基,較佳為至少一者為烷氧基。更佳為R19 為烷基,R20 為烷氧基。進而較佳為R19 為碳原子數3~5之烷基,R20 為碳原子數1~2之烷氧基。
R21 ~R22 較佳為烷基或烯基,較佳為至少一者為烯基。於兩者均為烯基之情形時,可較佳地用於加快響應速度之情形,但於欲使液晶顯示元件之化學穩定性變良好之情形時欠佳。
較佳為R23 ~R24 之至少一者為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數4~5之烯基。若謀求響應速度與Tni之平衡性良好,則較佳為R23 ~R24 之至少一者為烯基,若謀求響應速度與低溫下之溶解性之平衡性良好,則較佳為R23 ~R24 之至少一者為烷氧基。
較佳為R25 ~R26 之至少一者為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數2~5之烯基。若謀求響應速度與Tni之平衡性 良好,則較佳為R25 ~R26 之至少一者為烯基,若謀求響應速度與低溫下之溶解性之平衡性良好,則較佳為R25 ~R26 之至少一者為烷氧基。更佳為R25 為烯基,R26 為烷基。又,亦較佳為R25 為烷基,R26 為烷氧基。
較佳為R27 ~R28 之至少一者為碳原子數1~5之烷基、碳原子數1~5之烷氧基或碳原子數2~5之烯基。若謀求響應速度與Tni之平衡性良好,則較佳為R27 ~R28 之至少一者為烯基,若謀求響應速度與低溫下之溶解性之平衡性良好,則較佳為R27 ~R28 之至少一者為烷氧基。更佳為R27 為烷基或烯基,R28 為烷基。又,亦較佳為R27 為烷基,R28 為烷氧基。進而,尤佳為R27 為烷基,R28 為烷基。
X21 較佳為氟原子。
較佳為R29 ~R30 之至少一者為碳原子數1~5之烷基或碳原子數4~5之烯基。若謀求響應速度與Thi之平衡性良好,則較佳為R29 ~R30 之至少一者為烯基,若謀求可靠性良好,則較佳為R29 ~R30 之至少一者為烷基。更佳為R29 為烷基或烯基,R30 為烷基或烯基。又,亦較佳為R29 為烷基,R30 為烯基。進而,亦較佳為R29 為烷基,R30 為烷基。
通式(II-a)至通式(II-f)所表示之化合物群較佳為含有1種~10種,尤佳為含有1種~8種,其含量較佳為5~80質量%,更佳為10~70質量%,尤佳為20~60質量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物層可進而含有1種或2種以上選自通式(III-a)至通式(III-f)所表示之化合物群中之化合物,
(式中,R41 表示碳原子數1~10之烷基、碳原子數1~10之烷氧基、碳原子數2~10之烯基或碳原子數2~10之烯氧基,X41 ~X48 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z41 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
通式(IIIa)~通式(IIIf)中,R41 於其所鍵結之環結構為苯基(芳香族)之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及碳原子數4~5之烯基,R41 於其所鍵結之環結構為 環己烷、吡喃及二烷等飽和環結構之情形時,較佳為直鏈狀之碳原子數1~5之烷基、直鏈狀之碳原子數1~4(或其以上)之烷氧基及直鏈狀之碳原子數2~5之烯基。
若重視對熱或光之化學穩定性良好,則R41 較佳為烷基,又,若重視製作黏度較小、響應速度較快之液晶顯示元件,則R41 較佳為烯基。進而,若以黏度較小且向列相-等向相轉移溫度(Tni)較高,進一步縮短響應速度為目的,則較佳為使用末端並非不飽和鍵之烯基,尤佳為以甲基作為末端存在於烯基之旁。又,若重視於低溫下之溶解度良好,則作為解決方案之一,較佳為將R41 設為烷氧基。又,作為其他解決方案,較佳為併用多種R41 。例如,較佳為併用具有碳原子數2、3及4之烷基或烯基作為R41 的化合物、較佳為併用具有碳原子數3及5作為R41 的化合物,較佳為併用具有碳原子數3、4及5作為R41 的化合物。
X41 及X42 較佳為至少任一者為氟原子,進而較佳為兩者均為氟原子。
Z41 較佳為氟原子或三氟甲氧基。
作為X41 、X42 及Z41 之組合,於一實施形態中為X41 =F、X42 =F及Z41 =F。進而於另一實施形態中,為X41 =F、X42 =H及Z41 =F。又,進而於另一實施形態中,為X41 =F、X42 =H及Z41 =OCF3。又,進而於另一實施形態中,為X41 =F、X42 =F及Z41 =OCF3。又,進而於另一實施形態中,為X41 =H、X42 =H及Z41 =OCF3。X43 及X44 較佳為至少任一者為氟原子,兩者均為氟原子係獲得較大之△ε,故而較佳,但反之,於使低溫下之溶解性變良好之情形時欠佳。
X45 及X46 較佳為至少任一者為氫原子,較佳為兩者均為氫原子。大量使用氟原子就Tni、於低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
X47 及X48 較佳為至少任一者為氫原子,較佳為兩者均為氫原子。於X47 及X48 中之至少任一者為氟原子之情形時,就Tni、於低溫下之溶解性或製成液晶顯示元件時之化學穩定性之觀點而言欠佳。
選自通式(III-a)至通式(III-f)所表示之化合物群中之化合物較佳為含有1種~10種,更佳為含有1種~8種,其含量較佳為5~50質量%,更佳為10~40質量%。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物層之液晶組成物於25℃的△ε較佳為+1.5以上。於以高速響應為目的之情形時,於25℃之△ε較佳為+1.5~+4.0,更佳為+1.5~+3.0。於以低電壓驅動為目的之情形時,於25℃之△ε較佳為+8.0~+18.0,更佳為+10.0~+15.0。又,於25℃之△n較佳為0.08~0.14,更佳為0.09~0.13。若進而詳述,則於對應較薄單元間隙之情形時,於25℃之△n較佳為0.10~0.13,於對應較厚單元間隙之情形時,於25℃之△n較佳為0.08~0.10。於20℃之η較佳為5~45mPa‧s,更佳為5~25mPa‧s,尤佳為10~20mPa‧s。又,Tni 較佳為60℃~120℃,更佳為70℃~100℃,尤佳為70℃~85℃。
本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物除上述化合物以外,亦可含有通常之向列型液晶、層列型液晶、膽固醇型液晶等。然而,液晶組成物內具有氯原子之化合物較佳為5%以下,較佳為3%以下,較佳為1%以下,較佳為0.5%以下,較佳為實質上不含有。所謂實質上不含有意指僅化合物製造時之作為雜質生成之化合物等未意圖含有氯原子之化合物混入液晶組成物。
於本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物中,為了製作PS模式、橫向電場型PSA模式或橫向電場型PSVA模式等之液晶顯示元件,而可含有聚合性化合物1種或2種以上。作為可使用之聚合性化合物,可列舉藉由光等能量線進行聚合之光聚合性單體等,作為結構,例如可列舉: 聯苯衍生物、聯三苯衍生物等具有複數個六員環連結之液晶骨架之聚合性化合物等。進一步具體而言,較佳為通式(V)所表示之二官能單體。
(式中,X51 及X52 分別獨立表示氫原子或甲基,Sp1 及Sp2 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基(alkylene group)或-O-(CH2 )s -(式中,s表示2至7之整數,且氧原子設為鍵結於芳香環者),Z51 表示-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2 CH2 -、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-CH2 CH2 -OCO-、-COO-CH2 -、-OCO-CH2 -、-CH2-COO-、-CH2 -OCO-、-CY1 =CY2 -(式中,Y1 及Y2 分別獨立表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵,M51 表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,且式中之全部1,4-伸苯基之任意氫原子亦可被氟原子取代)
X51 及X52 均表示氫原子之二丙烯酸酯衍生物、及均具有甲基之二甲基丙烯酸酯衍生物均較佳,亦較佳為一者表示氫原子另一者表示甲基之化合物。關於該等化合物之聚合速度,二丙烯酸酯衍生物最快,二甲基丙烯酸酯衍生物較慢,非對稱化合物於其間,可視其用途而使用較佳之態樣。於PSA顯示元件中,尤佳為二甲基丙烯酸酯衍生物。
Sp1 及Sp2 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2 )s -,於PSA顯示元件中,較佳為至少一者為單鍵,且較佳為均表示單鍵之化合物或者一者表示單鍵另一者表示碳原子數1~8之伸烷基或-O-(CH2 )s 之態樣。該情形時,較佳為碳原子數1~4之烷基,s較佳為1~4。
Z51 較佳為-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -或單鍵,更佳為-COO-、-OCO-或單鍵,尤佳為單鍵。
M51 表示任意之氫原子亦可被氟原子取代之1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,較佳為1,4-伸苯基或單鍵。於C表示單鍵以外之環結構之情形時,Z51 亦較佳為單鍵以外之連結基,於M51 為單鍵之情形時,Z51 較佳為單鍵。
就該等方面而言,於通式(V)中,Sp1 及Sp2 之間之環結構具體而言較佳為下述記載之結構。
通式(V)中,於M51 表示單鍵,且環結構由二個環形成之情形時,較佳為表示下述之式(Va-1)~式(Va-5),更佳為表示式(Va-1)~式(Va-3),尤佳為表示式(Va-1)。
(式中,設為兩端鍵結於Sp1 或Sp2 者)。
包含該等骨架之聚合性化合物之聚合後之配向控制力最適合PSA型液晶顯示元件,可獲得良好之配向狀態,因此顯示不均受到抑制,或完全未 產生。
根據以上情況,作為聚合性化合物,尤佳為通式(V-1)~通式(V-4),其中最佳為通式(V-2)。
(式中,Sp2 表示碳原子數2至5之伸烷基)。
於本發明之液晶顯示裝置中之液晶組成物中添加聚合性化合物之情形時,即便於不存在聚合起始劑之情形時亦進行聚合,但為了促進聚合,亦可含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可列舉:安息香醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮(benzil ketal)類、醯基氧化膦類等。
本發明之液晶顯示裝置中之含有聚合性化合物之液晶組成物係藉由利用紫外線照射使其所含有之聚合性化合物聚合而賦予液晶配向能力,可用於利用液晶組成物之雙折射而控制光之透過光量之液晶顯示元件。作為液晶顯示元件,可用於之AM-LCD(主動矩陣液晶顯示元件)、TN(向列型液晶顯示元件)、STN-LCD(超扭轉向列型液晶顯示元件)、OCB-LCD及IPS-LCD(橫向電場效應液晶顯示元件),尤其是可用於AM-LCD,可用於透過型或反射型之液晶顯示元件。
(硬化性樹脂組成物)
本發明之液晶顯示裝置中之密封劑係由含有1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物的硬化性樹脂組成物之硬化物構成。
作為上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物,並無特別限定,例如可列舉:(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂、胺酯(urethane)改質(甲基)丙烯酸環氧樹脂等。
(1)(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂
作為(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂,並無特別限定,例如,可藉由依據常法使(甲基)丙烯酸與環氧樹脂於鹼性觸媒之存在下進行反應而獲得。
作為(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂,例如為使酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚型環氧樹脂等部分(甲基)丙烯酸基化而成者,作為環氧樹脂,較佳為聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、三(羥苯基)烷基型環氧樹脂、四(羥苯基)烷基型環氧樹脂等。
成為用以合成上述(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂之原料之環氧化合物並無特別限定,例如可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚E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、聚氧化丙烯雙酚A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、硫化物型環氧樹脂、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、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、三苯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、萘苯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、環氧丙基酯化合物、雙酚A型環硫樹脂、脂環式環氧樹脂等。其中,較佳為雙酚A型環氧樹脂、雙酚E型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、二 苯醚型環氧樹脂。
作為成為用以合成上述環氧(甲基)丙烯酸酯之原料之環氧化合物中市售者,例如可列舉:jER828EL、jER1004(均為三菱化學公司製造)、EPICLON 850-S(DIC公司製造)等雙酚A型環氧樹脂、jER806、jER4004(均為三菱化學公司製造)等雙酚F型環氧樹脂、R-710等雙酚E型環氧樹脂、EPICLON EXA1514(DIC公司製造)等雙酚S型環氧樹脂、RE-810NM(日本化藥公司製造)等2,2'-二烯丙基雙酚A型環氧樹脂、EPICLON EXA7015(DIC公司製造)等氫化雙酚型環氧樹脂、EP-4000S(ADEKA公司製造)等環氧丙烷加成雙酚A型環氧樹脂、EX-201(Nagasechemtex公司製造)等間苯二酚型環氧樹脂、jERYX-4000H(三菱化學公司製造)等聯苯型環氧樹脂、YSLV-50TE(新日鐵化學公司製造)等硫化物型環氧樹脂、YSLV-80DE(新日鐵化學公司製造)等聯苯醚型環氧樹脂、EP-4088S(ADEKA公司製造)等二環戊二烯型環氧樹脂、EPICLON HP4032、EPICLON EX A-4700(均為DIC公司製造)等萘型環氧樹脂、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(DIC公司製造)、jER152、jER154(三菱化學公司製造)等苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、EPICLON N-670-EXP-S(DIC公司製造)等鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、EPICLON N660、EPICLON N665、EPICLON N670、EPICLON N673、EPICLON N680、EPICLON N695、EPICLON N665EXP、EPICLON N672EXP(DIC公司製造)等甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、EPICLON HP7200(DIC公司製造)等二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂、NC-3000P(日本化藥公司製造)等聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、ESN-165S(新日鐵化學公司製造)等萘苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、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)等環氧丙基胺型環氧樹脂、ZX-1542(新日鐵化學公司製造)、EPICLON 726(DIC公司製造)、Epolight 80MFA(共榮社化學公 司製造)、DENACOL EX-611、(Nagasechemtex公司製造)等烷基多元醇型環氧樹脂、YR-450、YR-207(均為新日鐵化學公司製造)、Epolead PB(Daicel公司製造)等橡膠改質型環氧樹脂、DENACOL EX-147(Nagasechemtex公司製造)等環氧丙基酯化合物、jERYL-7000(三菱化學公司製造)等雙酚A型環硫樹脂、其他YDC-1312、YSLV-80XY、YSLV-90CR(均為新日鐵化學公司製造)、XAC4151(旭化成公司製造)、jER1031、jER1032(均為三菱化學公司製造)、EX A-7120(DIC公司製造)、TEPIC(日產化學公司製造)等。又,作為脂環式環氧樹脂,並無特別限定,作為市售品,例如可列舉:Celloxide 2021、Celloxide 2080、Celloxide 3000、Epolead GT300、EHPE(均為Daicel公司製造)等。
作為上述環氧(甲基)丙烯酸酯,具體而言,例如間苯二酚型環氧丙烯酸酯可藉由針對間苯二酚型環氧樹脂(Nagasechemtex公司製造,「EX-201」)360重量份、作為聚合抑制劑之對甲氧基苯酚2重量份、作為反應觸媒之三乙胺2重量份、及丙烯酸210重量份,一面吹送空氣,一面於90℃進行回流攪拌,進行5小時反應而獲得。
又,作為上述環氧(甲基)丙烯酸酯之市售品,例如可列舉:Ebecryl 860、Ebecryl 1561、Ebecryl 3700、Ebecryl 3600、Ebecryl 3701、Ebecryl 3703、Ebecryl 3200、Ebecryl 3201、Ebecryl 3702、Ebecryl 3412、Ebecryl 860、Ebecryl RDX63182、Ebecryl 6040、Ebecryl 3800(均為Daicel Cytec公司製造)、EA-1020、EA-1010、EA-5520、EA-5323、EA-CHD、EMA-1020(均為新中村化學工業公司製造)、EPOXYESTER M-600A、EPOXYESTER 40EM、EPOXYESTER 70PA、EPOXYESTER 200PA、EPOXYESTER 80MFA、EPOXYESTER 3002M、EPOXYESTER 3002A、EPOXYESTER 1600A、EPOXYESTER 3000M、EPOXYESTER 3000A、EPOXYESTER 200EA、EPOXYESTER 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Nagasechemtex公司製造)等。
(2)胺酯改質(甲基)丙烯酸環氧樹脂
上述胺酯改質(甲基)丙烯酸環氧樹脂例如為藉由以下之方法獲得者。即,可藉由使多元醇與2官能以上之異氰酸酯反應,進而使該反應所得者與具有羥基之(甲基)丙烯酸單體及去水甘油進行反應之方法;或不使用多元醇,使2官能以上之異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸單體或去水甘油進行反應之方法;或使具有異氰酸酯基之(甲基)丙烯酸酯與去水甘油反應之方法等而製作。具體而言,例如可藉由首先使三羥甲基丙烷1莫耳與異佛爾酮二異氰酸酯3莫耳於錫系觸媒下進行反應,使殘留於獲得之化合物中之異氰酸酯基、與作為具有羥基之丙烯酸單體之丙烯酸羥基乙酯及作為具有羥基之環氧化物之去水甘油進行反應而製作。
作為上述多元醇,並無特別限定,例如可列舉:乙二醇、甘油、山梨糖醇、三羥甲基丙烷、(聚)丙二醇等。
作為上述異氰酸酯,只要為2官能以上,則無特別限定,例如可列舉:異佛爾酮二異氰酸酯、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、二苯甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、氫化MDI、聚合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、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、氫化XDI、離胺酸二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、三(異氰酸酯基苯基)硫代磷酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、1,6,10-十一烷三異氰酸酯等。
作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸單體,並無特別限定,例如作為於分子內具有1個羥基之單體,可列舉:(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯等,作為於分子內具有2個以上羥基之單體,可列舉:雙酚A改質環氧(甲基)丙烯酸酯等環氧(甲 基)丙烯酸酯。該等可單獨使用,亦可併用2種以上。
硬化性樹脂組成物之環氧基與(甲基)丙烯酸基之摻合比較佳為丙烯酸基:環氧基為40:60~95:5。若(甲基)丙烯酸基之當量比未達40,則有如下情況:光反應性降低,而即便於調整間隙後對密封劑照射光,亦無初期之暫時固定硬化,不僅如此,向液晶之溶出亦變大,若超過95,則有於接著性或透濕性之方面上變得不充分之情況。環氧基與(甲基)丙烯酸基之摻合比更佳為50:50~80:20。
為了降低與液晶之相溶性而使污染消失,並抑制反白、配向不均、殘影等顯示不良之問題,上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物較佳為具有氫鍵性基,例如較佳為具有羥基及/或胺酯鍵。
上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物較佳為具有選自聯苯骨架、萘骨架、雙酚骨架、酚醛清漆型環氧樹脂之部分(甲基)丙烯酸化物之至少1種分子骨架。藉此,本發明之硬化性樹脂組成物之耐熱性提高。
上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之數量平均分子量較佳為300以上。若未達300,則有向液晶溶出,而容易使配向紊亂之情況。又,數量平均分子量較佳為3000以下。若超過3000,則有黏度之調整變困難之情況。
於使用上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物作為硬化性樹脂之情形時,若於使第1本發明之硬化性樹脂組成物硬化後測定紅外線吸收光譜,則發現源自(甲基)丙烯酸基之羰基之吸收波峰。又,於環氧基及源自環氧基之羥基存在之情形時,亦可觀察到該吸收波峰。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基 與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物較佳為氫鍵性官能基值為3×10-3 ~5×10-3 mol/g。上述硬化性樹脂組成物於分子內形成氫鍵,因此於用作密封劑之情形時,於硬化前、硬化後均變得難以向液晶溶出,而難以引起液晶污染,而可抑制反白、配向不均、殘影等顯示不良之問題,故而較佳。
上述氫鍵係藉由含有擁有具有氫鍵性之官能基或殘基等者、例如具有-OH基、-NH2基、-NHR基(R表示芳香族、脂肪族烴或該等之衍生物)、-COOH基、-CONH2基、-NHOH基等官能基者,或者於分子內具有-NHCO-鍵、-NH-鍵、-CONHCO-鍵、-NH-NH-鍵等殘基之化合物而形成。又,所謂上述氫鍵性官能基值係於上述具有氫鍵性官能基之化合物由1種組成之情形時,藉由下述(式1)算出之值。
氫鍵性官能基值(HX)(mol/g)=(化合物X之1分子中之氫鍵性官能基數)/(化合物X之分子量)(式1)
又,上述氫鍵性官能基值於上述具有氫鍵性官能基之化合物由複數種樹脂之混合物組成的情形時,可根據各具有氫鍵性官能基之化合物之每單位重量之含量(重量分率)進行分配並算出。例如具有氫鍵性官能基之化合物由化合物A、化合物B、化合物C構成之情形之氫鍵性官能基值以下述(式2)表示。
氫鍵性官能基值(HABC )=HA PA +HB PB +HC PC (式2)
(再者,P α表示化合物α之重量分率)。
若氫鍵性官能基值未達3×10-3 mol/g,則硬化性樹脂組成物成分向液晶溶出,而變得容易使液晶之配向紊亂,若超過5×10-3 mol/g,則硬化物之透濕性變大,從而水分變得容易向液晶顯示元件內部侵入。
作為上述具有氫鍵性官能基之化合物,可為以單獨計氫鍵性官能基值處於上述範圍者,又,亦可為藉由混合2種以上而調整為上述範 圍者。即,只要使用之具有氫鍵性官能基之化合物之氫鍵性官能基值的平均值處於上述範圍即可。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物較佳為硬化後之體積電阻率為1×1013 Ω‧cm以上。若未達1×1013 Ω‧cm,則表示密封劑含有離子性之雜質,於用作密封劑之情形時於通電時離子性雜質向液晶中溶出,而成為液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度之增加,又,反白、配向不均、殘影等顯示不良之原因。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物較佳為硬化前之比電阻為1.0×106 ~1.0×1010 Ω‧cm。若未達1.0×106 Ω‧cm,則成為於用作密封劑時該等向液晶溶出之情形時,液晶層之電壓保持率(VHR)之降低、離子密度之增加,又,反白、配向不均、殘影等顯示不良之原因。若超過1.0×1010 Ω‧cm,則有與基板之密接性較差之情況。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物亦可含有具有(甲基)丙烯醯氧基之樹脂及/或具有環氧基之樹脂,可使用以下所記載之「具有(甲基)丙烯醯氧基之樹脂」及以下所記載之「具有環氧基之樹脂」所記載的樹脂。於任一種情形時,環氧基相對於(甲基)丙烯酸基與環氧基之合計量的比率之較佳上限均為40莫耳%。若超過40莫耳%,則有對液晶之溶解性變高,而使顯示特性降低之虞。
(具有(甲基)丙烯醯氧基之樹脂)
所謂具有(甲基)丙烯醯氧基之樹脂係如下述之樹脂。例如可列舉:藉由使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物、藉由使異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙 烯酸胺酯等。
(1)藉由使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物
作為上述藉由使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物,並無特別限定,作為1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)丙烯酸異莰基酯、(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)丙烯酸四氫呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙基二甘醇(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、(甲基)丙烯酸醯亞胺酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(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、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫苯二甲酸、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙基2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、磷酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙基酯等。
又,作為上述藉由使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反 應而獲得之酯化合物中2官能者,並無特別限定,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-N-丁基-2-甲基-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、聚丙二醇二(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、2-羥基-3-丙烯醯氧基丙基二(甲基)丙烯酸酯、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。
又,作為上述藉由使(甲基)丙烯酸與具有羥基之化合物反應而獲得之酯化合物中3官能以上者,並無特別限定,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)丙烯醯氧基乙酯等。
(2)藉由使異氰酸酯與具有羥基之丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺酯
作為上述藉由使異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺酯,並無特別限定,例如可藉由使具有2個異氰酸酯基之化合物1當量與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物2當量於作為觸媒之錫系化合物存在下進行反應而獲得。
作為成為上述藉由使異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺酯之原料的異氰酸酯,並無特別限定,例如可列舉:異佛爾酮二異氰酸酯、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、二苯甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、氫化MDI、聚合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、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、氫化XDI、離胺酸二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、三(異氰酸酯基苯基)硫代磷酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、1,6,10-十一烷三異氰酸酯等。
又,作為成為上述藉由使異氰酸酯與具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物反應而獲得之(甲基)丙烯酸胺酯之原料的異氰酸酯,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的反應而獲得之經鏈延長之異氰酸酯化合物。
作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸衍生物,並無特別限定,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、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改質環氧(甲基)丙烯酸酯等環氧(甲基)丙烯酸酯等。
上述(甲基)丙烯酸胺酯具體而言,例如可藉由於三羥甲基 丙烷134重量份中加入作為聚合抑制劑之BHT0.2重量份、作為反應觸媒之二月桂酸二丁基錫0.01重量份、及異佛爾酮二異氰酸酯666重量份,一面於60℃進行回流攪拌一面反應2小時,繼而,加入丙烯酸2-羥基乙酯51重量份,一面吹送空氣一面於90℃進行回流攪拌,反應2小時而獲得。
又,作為上述(甲基)丙烯酸胺酯之市售品,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、Ebecryl 270、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 Cytec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-1011、UA-306T、UA-3061等。
又,為了更為抑制本發明之液晶滴加法用密封劑於硬化前向液晶之成分溶出,上述硬化性樹脂較佳為於1分子中具有至少1個氫鍵性官能基。
作為上述氫鍵性官能基,並無特別限定,例如可列舉:-OH基、-SH基、-NHR基(R表示芳香族或脂肪族烴、及該等之衍生物)、-COOH基、-NHOH基等官能基、又,存在於分子內之-NHCO-、-NH-、-CONHCO-、-NH-NH-等殘基,其中,就導入之容易性而言,較佳為-OH基。
又,本發明之密封劑亦可含有具有環氧基之樹脂。
作為上述具有環氧基之樹脂,並無特別限定,例如可列舉:表氯醇衍生物、環式脂肪族環氧樹脂、自異氰酸酯與去水甘油之反應而獲得之化合物等。
上述具有環氧基之樹脂並無特別限定,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、硫化物型環氧樹脂、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、萘苯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、環氧丙基酯化合物、雙酚A型環硫樹脂等。
作為上述表氯醇衍生物,例如可列舉:jER828EL、jER1004(均為三菱化學公司製造)、EPICLON 850-S(DIC公司製造)等雙酚A型環氧樹脂、jER806、jER4004(均為三菱化學公司製造)等雙酚F型環氧樹脂、EPICLON EXA1514(DIC公司製造)等雙酚S型環氧樹脂、RE-810NM(日本化藥公司製造)等2,2'-二烯丙基雙酚A型環氧樹脂、EPICLON EXA7015(DIC公司製造)等氫化雙酚型環氧樹脂、EP-4000S(ADEKA公司製造)等環氧丙烷加成雙酚A型環氧樹脂、EX-201(Nagasechemtex公司製造)等間苯二酚型環氧樹脂、jERYX-4000H(三菱化學公司製造)等聯苯型環氧樹脂、YSLV-50TE(新日鐵化學公司製造)等硫化物型環氧樹脂、YSLV-80DE(新日鐵化學公司製造)等聯苯醚型環氧樹脂、EP-4088S(ADEKA公司製造)等二環戊二烯型環氧樹脂、EPICLON HP4032、EPICLON EXA-4700(均為DIC公司製造)等萘型環氧樹脂、EPICLON N-770(DIC 公司製造)等苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、EPICLON N-670-EXP-S(DIC公司製造)等鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、EPICLON HP7200(DIC公司製造)等二環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂、NC-3000P(日本化藥公司製造)等聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、ESN-165S(新日鐵化學公司製造)等萘苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、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)等環氧丙基胺型環氧樹脂、ZX-1542(新日鐵化學公司製造)、EPICLON 726(DIC公司製造)、Epolight 80MFA(共榮社化學公司製造)、DENACOL EX-611(Nagasechemtex公司製造)等烷基多元醇型環氧樹脂、YR-450、YR-207(均為新日鐵化學公司製造)、Epolead PB(Daicel公司製造)等橡膠改質型環氧樹脂、DENACOL EX-147(Nagasechemtex公司製造)等環氧丙基酯化合物、jERYL-7000(三菱化學公司製造)等雙酚A型環硫樹脂、其他YDC-1312、YSLV-80XY、YSLV-90CR(均為新日鐵化學公司製造)、XAC4151(旭化成公司製造)、jER1031、jER1032(均為三菱化學公司製造)、EX A-7120(DIC公司製造)、TEPIC(日產化學公司製造)等。
又,作為上述環式脂肪族環氧樹脂,並無特別限定,作為市售品,例如可列舉:Celloxide 2021、Celloxide 2080、Celloxide 3000、Epolead GT300、EHPE(均為Daicel公司製造)等。
作為上述自異氰酸酯與去水甘油之反應獲得之化合物,並無特別限定,例如可藉由使具有2個異氰酸酯基之化合物1當量與2當量之去水甘油於作為觸媒之錫系化合物存在下進行反應而獲得。
作為上述異氰酸酯,並無特別限定,例如可列舉:異佛爾酮二異氰酸酯、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、聚合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、苯二甲基二異氰酸酯(XDI)、氫化XDI、離胺酸二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、三(異氰酸酯基苯基)硫代磷酸酯、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的反應而獲得之經鏈延長之異氰酸酯化合物。
又,上述具有環氧基之樹脂例如亦可為於1分子中具有(甲基)丙烯醯氧基與環氧基之樹脂。作為此種化合物,例如可列舉藉由使具有2個以上環氧基之化合物之一部分環氧基與(甲基)丙烯酸反應而獲得之部分(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂等。
再者,上述硬化性樹脂亦可為僅含有上述於1分子中具有(甲基)丙烯醯氧基與環氧基之樹脂者。
上述部分(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂例如可藉由依據常法使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸於鹼性觸媒之存在下進行反應而獲得。具體而言,例如可使苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,「N-770」)190g溶解於甲苯500mL,於該溶液中加入三苯基膦0.1g而製成均勻之溶液,於回流攪拌下將丙烯酸35g向該溶液進行滴加2小時後,進而進行回流攪拌6小時,繼而去除甲苯,藉此可獲得50莫耳%之環氧基與丙烯酸反應而成之苯酚酚醛清漆型部分丙烯酸改質環氧樹脂(該情形時,50%被部分丙烯酸化)。
作為上述部分(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂中市售者,例如可列舉UVACURE1561(Daicel Cytec公司製造)。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物較佳為含有硬化劑。其中,較佳為 含有光聚合起始劑。光聚合起始劑並無特別限定,較佳為自由基型光聚合起始劑,尤其是苯烷基酮系光聚合起始劑、肟酯系光聚合起始劑、醯基氧化膦系光聚合起始劑較佳。
作為光聚合起始劑,例如可列舉:二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、苯甲醯基異丙醚、苯偶醯二甲基縮酮、1-羥基環己基苯基酮、9-氧硫、1,2-辛二酮1-[4-(苯硫基)-2-(鄰苯甲醯基肟)]。該等光聚合起始劑可單獨使用或併用2種以上。
又,亦可使用具有反應性雙鍵與光反應起始部之光聚合起始劑。其中,具有反應性雙鍵與羥基及/或胺酯鍵之安息香(醚)類化合物較佳。再者,所謂安息香(醚)類化合物表示安息香類及安息香醚類。
作為上述反應性雙鍵,可列舉烯丙基、乙烯醚基、(甲基)丙烯酸基等殘基,於用作密封劑之光聚合起始劑之情形時,就反應性較高之方面而言,(甲基)丙烯酸殘基較佳。藉由具有該反應性雙鍵,耐候性提高。
上述安息香(醚)類化合物只要具有羥基與胺酯鍵中之任一者即可,亦可具有兩者。於上述安息香(醚)類化合物不具有羥基與胺酯鍵兩者之情形時,有於摻合於密封劑時,於硬化前向液晶溶出之情況。
於上述安息香(醚)類化合物中,上述反應性雙鍵及羥基及/或胺酯鍵亦可位置於安息香(醚)骨架之任意部分,但具有下述通式(1-A)所表示之分子骨架者較佳。若使用具有該分子骨架之化合物作為光聚合起始劑,則殘存物變少,可使外部氣體之量減少。
式中,R表示氫、碳數4以下之脂肪族烴殘鏈。若R為超過碳數4之脂肪族烴殘鏈,則雖摻合光聚合起始劑時之保存穩定性增加,但有由於取代基之位阻而反應性降低之情況。
作為上述光聚合起始劑之添加量,較佳為相對於硬化性樹脂100重量份為0.1~10重量份。若未達0.1重量份,則有開始光聚合之能力不足而未獲得效果之情況,若超過10重量份,則有未反應之光聚合起始劑大量殘留,耐候性變差之情況。上述光聚合起始劑之添加量更佳為1~5重量%。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物亦較佳為含有熱硬化劑。熱硬化劑係用以藉由加熱使硬化性樹脂組成物中之環氧基及/或丙烯酸基反應並進行交聯者,具有使硬化後之硬化性樹脂組成物之接著性、耐濕性提高之作用。作為上述熱硬化劑,並無特別限定,可較佳地使用熔點為100℃以上之潛伏性熱硬化劑。若使用熔點為100℃以下之熱硬化劑,則有保存穩定性明顯變差之情況。
作為此種熱硬化劑,可列舉:1,3-雙[肼基羰乙基-5-異丙基乙內醯脲]等醯肼化合物、二氰二胺、胍衍生物、1-氰乙基-2-苯基咪唑、N-[2-(2-甲基-1-咪唑基)乙基]脲、2,4-二胺基-6-[2'-甲基咪唑基-(1')]-乙基-對稱三、N,N'-雙(2-甲基-1-咪唑基乙基)脲、N,N'-(2-甲基-1-咪唑基乙基)-己二醯胺、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑等咪唑衍生物、改質脂 肪族聚胺、四氫鄰苯二甲酸酐、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)(ethylene glycol-bis(anhydrotrimellitate))等酸酐、各種胺與環氧樹脂之加成產物等。該等可單獨使用或併用2種以上。
於使用丙烯酸改質環氧樹脂作為上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物的情形時,丙烯酸環氧樹脂之反應性相比其結構發生較大變化,於胺酯改質環氧樹脂之情形時,由於其穩定性,從而即便使用反應性較高之熱硬化劑,保存穩定性亦優異,但於(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂之情形時反應性較高,就保存穩定性之方面而言,熔點為100℃以上之反應性較低之熱硬化劑更佳。
作為上述熱硬化劑之摻合比率,相對於硬化性化合物100重量份,較佳為5~60重量份,進而較佳為10~50重量份。若為上述範圍外,則有硬化物之接著性、耐化學品性降低,於高溫高濕動作試驗中之液晶之特性劣化提前之情況。
又,作為上述熱硬化劑,較佳為下述之被覆熱硬化劑。若使用本發明之被覆熱硬化劑,則即便作為一液型亦可獲得非常高之保存穩定性。
即,使用藉由缺乏揮發性且缺乏向有機物之溶解性之微粒子被覆固體熱硬化劑之表面而成之被覆熱硬化劑,可獲得即便預先摻合硬化劑,亦具有極高保存穩定性之密封劑。
於本說明書中,所謂上述固體熱硬化劑係指於室溫下為固體,藉由加熱而熔融或軟化並開始與硬化性樹脂反應之硬化劑。作為該固體熱硬化劑,只要為熔點或軟化點為室溫以上之熱硬化劑,則無特別限定,例如可列舉:固體胺化合物、酚系化合物、酸酐等。其中,就於低溫下之反應性優異而言,較佳為固體胺化合物。
所謂上述固體胺化合物係指於分子中具有1個以上之1~3級胺基之固 體狀化合物,例如可列舉:間苯二胺、二胺基二苯甲烷等芳香族胺、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑等咪唑化合物、2-甲基咪唑啉等咪唑啉化合物、癸二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼等二醯肼化合物。作為該等固體胺化合物中市售者,例如可列舉:Amicure PN-23、Amicure MY-24、(以上,Ajinomoto Fine-Techno公司製造)等胺加成物類、二氰二胺等。
作為上述多酚系化合物,例如可列舉:多酚化合物、酚醛清漆型酚樹脂。作為該等多酚系化合物中市售者,例如可列舉:jER CURE 170、jER CURE YL6065、jER CURE MP402FPI(以上,三菱化學公司製造)等。
作為上述酸酐,例如可列舉:甘油雙(脫水偏苯三酸酯)、乙二醇-雙(脫水偏苯三酸酯)、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基四氫鄰苯二甲酸酐等。作為該等酸酐中市售者,例如可列舉:jER CURE YH-306、YH-307(以上,三菱化學公司製造)等。
作為上述固體熱硬化劑粒子之平均粒徑,並無特別限定,較佳為0.1~50μm。若未達0.1μm,則有無法藉由微粒子效率良好地被覆表面之情況,若超過50μm,則有摻合於密封劑時,於保存時硬化劑之沈澱發生,或硬化不均發生之情況。上述固體熱硬化劑粒子之平均粒徑更佳為0.5~10μm。
作為上述被覆固體熱硬化劑粒子之表面之微粒子,可列舉由Si、Al、Ti、Fe、Mn、Mg等之氧化物、氫氧化物、鹵化物或苯乙烯珠、微粒橡膠等所組成者。該等微粒子可單獨使用,亦可併用2種以上。
上述微粒子之平均粒徑較佳為0.05μm以下。若超過0.05μm,則有無法效率良好地被覆固體熱硬化劑粒子之表面之情況。上述微粒子之平均粒徑更佳為0.03μm以下。又,上述微粒子之粒徑較佳為固體熱硬化劑粒子之粒徑之10%以下。若為10%以上,則有未充分發揮反應性之控制能力之情況。
被覆熱硬化劑中之固體熱硬化劑粒子與微粒子之重量比率較佳為50:1~3:1。若固體熱硬化劑粒子之重量比率超過50,則有未充分發揮反應性之控制能力之情況,若未達3,則有微粒子過量存在,而硬化功能降低之情況。被覆熱硬化劑中之固體熱硬化劑粒子與微粒子之重量比率更佳為20:1~5:1。
作為藉由微粒子被覆固體熱硬化劑粒子之表面之方法,並無特別限定,例如可列舉:使用市售之摻合機等,將固體熱硬化劑粒子與微粒子於容器中進行混合並使均勻之方法等。
作為硬化性樹脂組成物與被覆熱硬化劑之摻合比,較佳為相對於硬化性樹脂組成物100重量份為1~100重量份。若未達1重量份,則有未充分硬化之情況,若超過100重量份,則有過量之熱硬化劑殘存,因此獲得之硬化物之韌性等各種物性降低之情況。
上述被覆熱硬化劑於摻合於硬化性樹脂組成物時,於常溫保存時固體熱硬化劑與聚合性樹脂之接觸受到表面之微粒子極力抑制,因此顯示較高之保存穩定性,於硬化時施加溫度,藉此固體熱硬化劑成為液狀,而不被微粒子抑制,從而與硬化性樹脂接觸,而迅速開始硬化反應。因此,硬化性樹脂組成物之保存穩定性提高。上述被覆熱硬化劑可不使用特殊之反應以常溫且短時間極為簡單地製造。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物亦可含有自由基聚合抑制劑。
上述自由基聚合抑制劑例如可列舉:2,6-二-三級丁基甲酚、丁基化羥基苯甲醚、2,6-二-三級丁基-4-乙基苯酚、硬脂基β-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-乙基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-硫代雙-3-甲基-6-三級丁基苯酚、4,4-亞丁基雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、 3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]、2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷、四-[亞甲基-3-(3',5'-二-三級丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、1,3,5-三(3',5'二-三級丁基-4'-羥基苄基)-對稱三-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、對苯二酚、對甲氧基苯酚等。該等自由基聚合抑制劑可單獨使用,亦可併用2種以上。
上述自由基聚合抑制劑之摻合量相對於上述硬化性樹脂組成物100重量份,下限為0.1重量份且上限為0.4重量份。若上述自由基聚合抑制劑之摻合量未達0.1重量份,則自由基聚合抑制劑被於液晶顯示元件之生產時微弱之光存在時極少產生之自由基迅速消耗,並錯誤地於並非使密封劑硬化之目的之暴露於微弱之光的情形時進行硬化。若上述自由基聚合抑制劑之摻合量超過0.4重量份,則有獲得之密封劑之紫外線硬化性明顯變低,而即便於為了使密封劑硬化而照射紫外線之情形時亦不硬化之情況。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物較佳為進而含有矽烷偶合劑。矽烷偶合劑主要具有作為用以將密封劑與液晶顯示元件基板良好地接著之接著助劑之作用。又,亦有可用於如下方法之情況,即為了提高為利用應力分散效果之接著性之改善、線膨脹率之改善等而摻合之無機、有機填料與構成密封劑之樹脂的相互作用,而利用矽烷偶合劑對填料之表面進行處理。
上述矽烷偶合劑較佳為具有下述(2-A)群所示之至少1個官能基與下述(2-B)群所示之至少1個官能基的矽烷化合物。
(2-A)-OCH3 -OC2 H5
作為上述矽烷化合物,具體而言,例如可列舉:γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷等。該等矽烷化合物可單獨使用,亦可併用2種以上。
藉由使用該結構之矽烷化合物作為矽烷偶合劑,可提高與基板之接著性,並且矽烷化合物經由1-B群所示之官能基與硬化性樹脂進行化學鍵結,藉此可防止向液晶中之流出。
上述矽烷化合物與硬化性樹脂成分摻合後進行加熱處理。藉由加熱處理,上述矽烷化合物經由1-B群所示之官能基與硬化性樹脂成分進行化學鍵結。關於上述加熱處理,為了提高反應之效率而攪拌樹脂混合物,藉此進行上述加熱處理較佳。攪拌之方法並無特別限定,例如可列舉攪拌器或利用馬達等使攪拌用之葉片旋轉等通常之方法。加熱處理之溫度較佳為30~70℃。若未達30℃,則有矽烷化合物與硬化性樹脂之反應未充分進行之情況,若超過70℃,則有利用熱之硬化開始之虞。加熱處理之溫度更佳為40~60℃。加熱處理之時間較佳為1~2小時。若未達1小時,則有矽烷化合物中之官能基全部未反應而未反應物殘留之虞。
加熱處理後之上述1-B群所示之至少1個官能基之殘存率為10%以下。若超過10%,則於保存中與樹脂成分反應而增黏,或向液晶中流出而導致污染。再者,1-B群所示之至少1個官能基之殘存率可藉由1H-NMR測定,並根據矽烷化合物中之各種官能基之峰值強度與加熱處理後之峰值強度的相對比求出。
為了調整黏度及改善利用應力分散效果之接著性,含有上述 1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物亦可添加填料。
填料並無特別限定,例如亦可使用滑石、石綿、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、矽藻土、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、氮化鋁等無機填料、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、橡膠微粒子等有機填料等。
作為上述填料之形狀,並無特別限定,可列舉:球狀、針狀、板狀等定型物或非定型物。
含有上述1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物之硬化性樹脂組成物亦可含有樹脂微粒子。
上述樹脂微粒子具有由具有橡膠彈性且玻璃轉移溫度為-10℃以下之樹脂所組成之核心粒子、與由形成於上述核心粒子之表面之玻璃轉移溫度為50~150℃之樹脂所組成的外殼層。
再者,於本說明書中,玻璃轉移溫度只要沒有特別限定,則意指藉由通常之DSC法於升溫速度10℃/min之條件下測定者。
作為上述具有橡膠彈性且玻璃轉移溫度為-10℃以下之樹脂,並無特別限定,較佳為(甲基)丙烯酸單體之聚合物。
作為上述(甲基)丙烯酸單體,例如可列舉:丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸環已酯、丙烯酸2-乙基已酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。該等(甲基)丙烯酸單體可單獨進行聚合,亦可使二種以上共聚合。
作為上述玻璃轉移溫度為50~150℃之樹脂,並無特別限定,例如可列舉:使甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸環已酯、甲 基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、4-氯苯乙烯、2-乙基苯乙烯、丙烯腈、氯乙烯等聚合而成之聚合物。該等單體可單獨使用,亦可併用2種以上。
上述樹脂微粒子之粒徑係根據使用目的進行適當選擇,較佳下限為0.01μm,較佳上限為5μm。若為該範圍內,則樹脂微粒子相對於上述光硬化性樹脂之表面積充分較大,而顯現有效之核心層之膨潤效果。進而,用作液晶顯示元件用密封劑時之基板間之間隙形成,亦可確保作業性。
作為製造上述樹脂微粒子之方法,並無特別限定,例如可列舉:僅使用構成核心之單體,藉由乳化聚合法形成核心粒子後,進而加入構成外殼之單體進行聚合,而於核心粒子之表面形成外殼層之方法等。
上述硬化性樹脂組成物中之上述樹脂微粒子之摻合量之較佳下限為相對於上述光硬化性樹脂100重量份為15重量份,較佳上限為50重量份。若未達15重量份,則有未獲得充分之接著性提高效果之情況,若超過50重量份,則有增黏至必需以上之情況。更佳上限為20重量份。
(配向膜)
於本發明之液晶顯示裝置中,由於使液晶組成物配向於第一基板與第二基板上之與液晶組成物接觸之面,故而於需要配向膜之液晶顯示裝置中將其配置於彩色濾光片與液晶層之間,即便配向膜之膜厚較厚,亦薄至100nm以下,無法完全阻斷構成彩色濾光片之顏料等之色素與構成液晶層之液晶化合物之相互作用。
又,於未使用配向膜之液晶顯示裝置中,構成彩色濾光片之顏料等之色素與構成液晶層之液晶化合物之相互作用變得更大。
作為配向膜材料,可使用聚醯亞胺、聚醯胺、BCB(benzocyclobutene polymer,苯并環丁烯聚合物)、聚乙烯醇等透明性有機材 料,尤佳為使由對苯二胺、4,4'-二胺基二苯甲烷等脂肪族或脂環族二胺等二胺、及丁烷四羧酸酐或2,3,5-三羧基環戊基乙酸酐等脂肪族或脂環式四羧酸酐、焦蜜石酸二酐等芳香族四羧酸酐合成之聚醯胺酸進行醯亞胺化而成的聚醯亞胺配向膜。該情形時之配向賦予方法通常使用摩擦,但於用於垂直配向膜等之情形時,亦可不賦予配向而使用。
作為配向膜材料,可使用化合物中含有查耳酮、肉桂酸酯、肉桂醯或偶氮基等之材料,亦可與聚醯亞胺、聚醯胺等材料組合使用,於該情形時,配向膜可使用摩擦亦可使用光配向技術。
配向膜係通常藉由旋轉塗佈法等方法於基板上塗佈上述配向膜材料而形成樹脂膜,但亦可使用單軸延伸法、朗繆爾-布羅傑特(Langmuir-Blodgett)法等。
(透明電極)
於本發明之液晶顯示裝置中,作為透明電極之材料,可使用導電性之金屬氧化物,作為金屬氧化物,可使用氧化銦(In2 O3 )、氧化錫(SnO2 )、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(In2 O3 -SnO2 )、氧化銦鋅(In2 O3 -ZnO)、添加鈮之二氧化鈦(Ti1-x Nbx O2 )、摻氟氧化錫、石墨烯奈米帶或金屬奈米線等,較佳為氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(In2 O3 -SnO2 )或氧化銦鋅(In2 O3 -ZnO)。該等透明導電膜之圖案化可使用光蝕刻法或使用遮罩之方法等。
本發明之液晶顯示裝置尤其對於主動矩陣驅動用液晶顯示裝置有用,可應用於TN模式、IPS模式、高分子穩定化IPS模式、FFS模式、OCB模式、VA模式或ECB模式用液晶顯示裝置。
將本液晶顯示裝置與背光裝置組合而用於液晶電視、電腦之監視器、行動電話、智慧型手機之顯示器、或筆記型個人電腦、行動資訊終端、數位標牌等各種用途。作為背光裝置,有冷陰極管型背光裝置、使用利用有無機材料之發光二極體或有機EL元件的二波長波峰之模擬白色背光裝置 與三波長波峰之背光裝置等
[實施例]
於以下列舉實施例而對本發明進一步詳述,但本發明並不限定於該等實施例。又,以下之實施例及比較例之組成物中之「%」意指『質量%』。
實施例中,測定之特性係如下所述。
Tni :向列相-等向性液體相轉移溫度(℃)
△n:於25℃之折射率異向性
△ε:於25℃之介電異向性
η:於20℃之黏度(mPa.s)
γ 1:於25℃之旋轉黏度(mPa.s)
VHR:於70℃之電壓保持率(%)
(將於單元厚3.5μm之單元中注入液晶組成物,並於施加5V、框時間200ms、脈衝寬度64μs之條件下進行測定時之測定電壓與初始施加電壓之比以%表示的值)
ID:於70℃之離子密度(pC/cm2 )
(於單元厚3.5μm之單元中注入液晶組成物,利用MTR-1(Toyo股份有限公司製造)於施加20V、頻率0.05Hz之條件下進行測定時之離子密度值)
配向不均:於通電狀態及非通電狀態下,利用目視,以下述之4個等級對密封劑與液晶接觸之部分所產生之配向不均的等級進行評價。
◎無配向不均
○有極少配向不均,但為可容許之等級
△有配向不均且為無法容許之等級
×有配向不均且相當惡劣
殘影:液晶顯示元件之殘影評價係於顯示區域內顯示特定之固定圖案1000小時後,利用目視以下述之4個等級對進行整個畫面均勻顯示時之固定圖案之殘影的等級進行評價。
◎無殘影
○有極少殘影,但為可容許之等級
△有殘影且為無法容許之等級
×有殘影且相當惡劣
硬化後之密封劑之體積電阻率:於鉻蒸鍍玻璃基板之鉻蒸鍍面上較薄且均勻地塗佈密封劑後,進行紫外線硬化,而形成尺寸85mm×85mm、厚度3m之紫外線硬化物,於其上使鉻蒸鍍面為紫外線硬化物側,放置鉻蒸鍍玻璃基板並施加荷重,於120℃之加熱板上進行1小時加熱壓接,而製作試驗樣品。將該試驗樣品中之密封劑之面積設為(S(cm2 )),使用定壓產生裝置(Kenwood公司製造,PA36-2A控制DC電源),對相對向之鉻蒸鍍玻璃基板之鉻蒸鍍面間施加一定之電壓(V(V)),利用電流計(Advantest公司製造,R644C數位萬用表)測定流過膜之電流(A(A))。將密封劑之膜厚設為(T(cm))時,藉由下述式求出體積電阻率(Ω‧cm)。體積電阻率(Ω‧cm)=(V‧S)/(A‧T),其中,外加電壓設為直流500V,導電時間設為1分鐘。
硬化前之密封劑之比電阻:針對硬化前之密封劑,於標準溫度濕度狀態(20℃,65%RH)下,使用比電阻測定器(Toyo公司製造,SR-6517型)與液體用電極(安藤電氣公司製造,LE-21型)進行比電阻之測定。
再者,於實施例中,關於化合物之記載,使用以下之縮寫。
(環結構)
(側鏈結構及連結結構)
[硬化性樹脂組成物之製作]
(合成例A)丙烯酸改質間苯二酚型環氧樹脂(A)之合成
使間苯二酚型環氧樹脂(Nagasechemtex公司製造EX-201)106重量份、三苯基膦0.1重量份均勻地溶解於溶劑,將丙烯酸32重量份於回流攪拌下歷經2小時滴加後,進而進行回流攪拌8小時。為了吸附反應物中之離子性雜質,利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而去除甲苯,藉此獲得50%部分丙烯酸改質間苯二酚型環氧樹脂(A)。
(合成例B)丙烯酸改質雙酚A型環氧樹脂(B)之合成
使固體之雙酚A二環氧丙基醚(DIC公司製造EXA850CRP)1280重量份、作為聚合抑制劑之對甲氧基苯酚2重量份、及作為反應觸媒之三乙胺2重量份均勻地溶解於溶劑,將丙烯酸270重量份於回流攪拌下歷經2小時滴加後,進而吹送空氣並且於110℃進行回流攪拌,反應5小時。為了吸附反 應物中之離子性雜質,利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而獲得50%部分丙烯酸改質雙酚A型環氧樹脂(H)。
(合成例C)丙烯酸改質二苯醚型環氧樹脂(C)之含成
針對二苯醚型環氧樹脂(新日鐵化學公司製造,YSLV-80DE)1000重量份、作為聚合抑制劑之對甲氧基苯酚2重量份、作為反應觸媒之三乙胺2重量份、及丙烯酸234重量份,一面吹送空氣一面於90℃進行回流攪拌,反應6小時。為了吸附反應物中之離子性雜質,利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而獲得50%部分丙烯酸改質二苯醚型環氧樹脂(C)。
(合成例D)甲基丙烯酸改質雙酚E型環氧樹脂(D)之合成
使雙酚E型環氧樹脂R-1710(Printec公司製造)163重量份溶解於溶劑,於該溶液中,針對作為聚合抑制劑之對甲氧基苯酚0.5重量份、作為反應觸媒之三乙胺0.5重量份、及甲基丙烯酸40重量份,一面吹送空氣一面於90℃進行5小時回流攪拌並進行反應。為了吸附反應物中之離子性雜質,利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而獲得50%部分甲基丙烯酸改質雙酚E型環氧樹脂(硬化性樹脂D)。
(合成例E)丙烯酸改質苯酚酚醛清漆環氧樹脂(E)之合成
針對液狀之苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(Dow Chemical公司製造:D.E.N.431)1100重量份、作為聚合抑制劑之對甲氧基苯酚2.2重量份、作為反應觸媒之三乙胺2.2重量份、及丙烯酸220重量份,一面吹送空氣一面於90℃進行回流攪拌並進行5小時反應。為了吸附反應物中之離子性雜質, 利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而獲得丙烯酸改質苯酚酚醛清漆環氧樹脂(E)(50%部分丙烯酸化物)。
(合成例F)胺酯改質丙烯酸環氧樹脂(F)之合成
添加三羥甲基丙烷1100重量份、作為聚合抑制劑之3,5-二丁基-4-羥基甲苯1.6重量份、作為反應觸媒之二月桂酸二丁基錫0.08重量份、及異佛爾酮二異氰酸酯5400重量份,於60℃進行回流攪拌並且反應2小時。繼而,添加丙烯酸2-羥基乙酯210重量份及縮水甘油910重量份,一面吹送空氣一面於90℃進行回流攪拌並且反應2小時。繼而,為了吸附反應物中之離子性雜質,利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而獲得胺酯改質丙烯酸環氧樹脂(F)。
(合成例G)胺酯改質甲基丙烯酸環氧樹脂(G)之合成
添加三羥甲基丙烷1100重量份、作為聚合抑制劑之3,5-二丁基-4-羥基甲苯1.6重量份、作為反應觸媒之二月桂酸二丁基錫0.08重量份、及二苯基甲烷二異氰酸酯6080重量份,於60℃進行回流攪拌並且反應2小時。繼而,添加甲基丙烯酸2-羥基乙酯235重量份及縮水甘油910重量份,一面吹送空氣一面於90℃進行回流攪拌並且反應2小時。繼而,為了吸附反應物中之離子性雜質,利用填充有水晶與高嶺土之天然結合物(Hoffmann Mineral公司製造,Sillitin V85)30重量份之管柱對獲得之樹脂100重量份進行過濾,而獲得胺酯改質甲基丙烯酸環氧樹脂(G)。
[密封劑之製作]
密封劑(1)
利用行星式攪拌裝置,將丙烯酸改質間苯二酚型環氧樹脂(A)85重量份、丙烯酸改質雙酚A型環氧樹脂(B)18重量份、丙烯酸改質二苯醚型 環氧樹脂(C)33重量份、作為光自由基聚合起始劑之2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮10重量份、作為潛伏性熱硬化劑之醯肼系硬化劑(Ajinomoto Fine-Techno公司製造,Amicure VDH)38重量份、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷6重量份、球狀二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-C1)30重量份、及核殼構造微粒子(日本ZEON公司製造:F-351)20重量份以成為均勻之液之方式進行混合攪拌後,利用陶瓷三輥機進行混合,進而利用行星式攪拌裝置進行脫泡、混合攪拌,而將其製成密封劑(1)。將獲得之密封劑(1)之特性示於以下。
氫鍵性官能基值:4.8×10-3
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):7.2×109
硬化後之密封劑之體積電阻率(Ω‧cm):2.6×1013
密封劑(2)
利用行星式攪拌裝置,將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製造,「N-740」)100重量份、甲基丙烯酸改質雙酚E型環氧樹脂(D)60重量份、作為光自由基聚合起始劑之1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮3重量份、作為潛伏性熱硬化劑之醯肼系硬化劑(Ajinomoto Fine-Techno公司製造,Amicure VDH)65重量份、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷3重量份、滑石6重量份、及作為抗氧化劑之二丁基羥基甲苯0.5重量份以成為均勻之液之方式進行混合攪拌後,利用陶瓷三輥機進行混合,進而利用行星式攪拌裝置進行脫泡、混合攪拌,而將其製成密封劑(2)。將獲得之密封劑(2)之特性示於以下。
氫鍵性官能基值:3.7×10-3
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):2.4×107
硬化後之密封劑之體積電阻率(Ω‧cm):1.3×1013
密封劑(3)
摻合丙烯酸改質苯酚酚醛清漆環氧樹脂(E)60重量份、胺酯改質丙烯酸環氧樹脂(F)29重量份、作為光聚合起始劑之2,2-二乙氧基苯乙酮1.5重量份、作為潛伏性熱硬化劑之醯肼系硬化劑(Ajinomoto Fine-Techno公司製造,Amicure VDH)22重量份、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷1.5重量份、及二氧化矽粒子(平均粒徑1.5μm)34重量份,並利用行星式攪拌裝置進行攪拌後,利用陶瓷三輥機進行混合,進而利用行星式攪拌裝置進行脫泡、混合攪拌,而將其製成密封劑(3)。將獲得之密封劑(3)之特性示於以下。
氫鍵性官能基值:4.3×10-3
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):2.1×109
硬化後之密封劑之體積電阻率(Ω‧cm):1.8×1013
密封劑(4)
將作為硬化性樹脂之丙烯酸改質雙酚A型環氧樹脂(B)35重量份、己內酯改質雙酚A型環氧丙烯酸酯(Daicel Cytec公司製造、「Ebecryl 3708」)30重量份、及丙烯酸改質雙酚F型環氧樹脂(Daicel Cytec公司製造、KRM8287)25重量份進行混合,進而摻合作為光聚合起始劑之2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮2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」)6重量份、作為填料之二氧化矽(Admatechs公司製造,SO-C1)25重量份、作為矽烷偶合劑之γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones公司製造,「KBM-403」)2重量份、及核殼丙烯酸酯共聚物微粒子(Ganz化成公司製造,F351)17重量份,利用行星式攪拌裝置進行攪拌後,利用陶瓷三輥機進行混合,進而利用行星式攪拌裝置進行脫泡、混合攪拌,而將其製成密封劑(4)。將獲得之密封劑(4)之特性示於以下。
氫鍵性官能基值:4.1×10-3
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):8.9×108
硬化後之密封劑之體積電阻率‧(Ω‧cm):1.7×1013
密封劑(5)
摻合甲基丙烯酸改質雙酚E型環氧樹脂(D)50重量份、胺酯改質甲基丙烯酸環氧樹脂(G)50重量份、作為光聚合起始劑之2,2-二乙氧基苯乙酮1.5重量份、作為潛伏性熱硬化劑之醯肼系硬化劑(Ajinomoto Fine-Techno公司製造,Amicure VDH)18重量份、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷1.5重量份、及二氧化矽粒子(Admatechs公司製造,SO-C1)35重量份,利用行星式攪拌裝置進行攪拌後,利用陶瓷三輥機進行混合,進而利用行星式攪拌裝置進行脫泡、混合攪拌,而將其製成密封劑(5)。將獲得之密封劑(5)之特性示於以下。
氫鍵性官能基值:3.6×10-3
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):4.1×106
硬化後之密封劑之體積電阻率(Ω‧cm):1.1×1013
比較密封劑(C1)
摻合由丙烯酸胺酯(共榮社化學公司製造,AH-600)35重量份、丙烯酸2-羥基丁酯15重量份、丙烯酸異莰酯50重量份、二苯甲酮3重量份所組成之硬化性樹脂組成物,利用行星式攪拌裝置進行攪拌後,利用陶瓷三輥機均勻地混合,而獲得光硬化型之比較密封劑(C1)。將獲得之比較密封劑(C1)之特性示於以下。
氫鍵性官能基值:2.2×10-5
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):6.0×105
硬化後之密封劑之體積電阻率(Ω‧cm):1.2×1013
比較密封劑(C2)
摻合由雙酚A環氧樹脂(三菱化學公司製造,jER828US)50重量份、 醯肼系硬化劑(JAPAN HYDRAZINE公司製造,NDH)25重量份所組成之硬化性樹脂組成物,利用行星式攪拌裝置進行攪拌後,利用陶瓷三輥機均勻地混合,而獲得比較密封劑(C2)。將獲得之比較密封劑(C2)之特性示於以下。
氫鍵性官能基価:2.7×10-7
硬化前之密封劑之比電阻(Ω‧cm):5.0×1010
硬化後之密封劑之體積電阻率(Ω‧cm):3.0×1013
(實施例1~5)
於第一基板形成透明電極,於第二基板形成黑色矩陣(BM),於各基板之對向側形成水平配向性之配向膜(AL-1051)後進行配向處理。將密封劑(1)~(5)填充於點膠用之注射器中,進行脫泡處理後,利用分注器,以繪製長方形之框之方式將各密封劑塗佈於第一基板之配向膜側。於密封劑未硬化之狀態下,將以下之液晶組成物1之微小滴滴加塗佈於第一基板之框內整面,立刻使用真空貼合裝置,於5Pa之真空下貼合第二基板。真空解除後,被壓損之密封劑之線寬為約1.2mm,以其中之0.3mm與BM重疊之方式調整繪圖條件及基板間之間隙。立刻使用高壓水銀燈,自第二基板側對密封部以100mW/cm2 照射紫外線30秒,其後,以120℃進行液晶退火1小時而進行熱硬化,而製作實施例1~5之IPS方式之液晶顯示裝置(dgap =4.0μm)。將液晶組成物1之物性值示於表2。測定獲得之液晶顯示裝置之VHR。又,進行獲得之液晶顯示裝置之配向不均及殘影評價。將其結果示於表3。
可知液晶組成物1具有作為TV用液晶組成物而言實用之75.8℃之液晶層溫度範圍,具有較大之介電異向性之絕對值,具有較低黏性及最佳之△n。
實施例1~5之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例6~15)
與實施例1同樣地夾持表4所示之液晶組成物2~3,使用密封劑(1)~(5)製作實施例6~15之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表5~6。
可知液晶組成物2、3具有作為TV用液晶組成物而言實用之液晶層溫度範圍,具有較大之介電異向性之絕對值,具有較低黏性及最佳之△n。
實施例6~15之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例16~30)
與實施例1同樣地夾持表7所示之液晶組成物4~6,使用密封劑(1)~(5)製作實施例16~30之液晶顯示裝置,測定其VHR及ID。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表8~10。
可知液晶組成物4~6具有作為TV用液晶組成物而言實用之液晶層溫度範圍,具有較大之介電異向性之絕對值,具有較低黏性及最佳之△n。
實施例16~30之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例31~45)
於第一及第二基板形成透明電極,於第二基板形成黑色矩陣(BM),於各基板之對向側形成水平配向性之配向膜(SE-7492)後進行配向處理。與實施例1同樣地夾持表11所示之液晶組成物7~9,使用密封劑(1)~(5)製作實施例31~45之TN方式之液晶顯示裝置(dgap =3.5μm),測定其VHR及ID。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表12~14。
液晶組成物7~9具有作為TV用液晶組成物而言實用之液晶層溫度範圍,具有較大之介電異向性之絕對值,具有較低黏性及最佳之△n。
實施例31~45之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例46~55)
於第一基板形成透明電極,於第二基板形成黑色矩陣(BM),於各基板之對向側形成水平配向性之配向膜(AL-1051)後進行配向處理。與實施例1同樣地夾持表15所示之液晶組成物10~11,使用密封劑(1)~(5)製作實施例46~55之FFS方式之液晶顯示裝置(dgap =4.0μm),測定其VHR及ID。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表16~17。
液晶組成物10~11具有作為TV用液晶組成物而言實用之液晶層溫度範圍,具有較大之介電異向性之絕對值,具有較低黏性及最佳 之△n。
實施例46~55之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例56~65)
與實施例46同樣地夾持表18所示之液晶組成物12~13,使用密封劑(1)~(5)製作實施例56~65之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表19~20。
液晶組成物12~13具有作為TV用液晶組成物而言實用之液晶層溫度範圍,具有較大之介電異向性之絕對值,具有較低黏性及最佳之△n。
實施例56~65之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例66~70)
於實施例46中使用之液晶組成物10中混合雙甲基丙烯酸聯苯-4,4'-二酯0.3質量%而製成液晶組成物14,與實施例31同樣地夾持該液晶組成物14,使用密封劑(1)~(5)封入。於對電極間施加驅動電壓之狀態下直接照射紫外線600秒鐘(3.0J/cm2 )而進行聚合處理,而製作實施例66~70之TN方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表21。
實施例66~70之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例71~75)
於實施例36中使用之液晶組成物8中混合雙甲基丙烯酸聯苯-4,4'-二酯0.3質量%而製成液晶組成物15,與實施例1同樣地夾持該液晶組成物15,使用密封劑(1)~(5)封入。於對電極間施加驅動電壓之狀態下直接照射紫外線600秒鐘(3.0J/cm2 )而進行聚合處理,而製作實施例71~75之IPS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表22。
實施例71~75之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(實施例76~80)
於實施例26中使用之液晶組成物6中混合雙甲基丙烯酸3-氟聯苯- 4,4'-二酯0.3質量%而製成液晶組成物16,與實施例46同樣地夾持該液晶組成物16,使用密封劑(1)~(5)封入。於對電極間施加驅動電壓之狀態下直接照射紫外線600秒鐘(3.0J/cm2 )而進行聚合處理,而製作實施例76~80之FFS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表23。
實施例76~80之液晶顯示裝置可實現較高之VHR。又,於配向不均評價中亦無配向不均,或者即便有亦極少,為可容許之等級。進而於殘影評價中亦無殘影,或者即便有亦極少,為可容許之等級。
(比較例1~5)
於實施例1中,將液晶組成物1變更為以下所示之比較液晶組成物1,除此以外,以相同方式製作比較例1~5之IPS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表25。
比較例1~5之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR變低。又,於配向不均評價中亦確認到配向不均之產生且並非可容許之等級。進而,於殘影評價中亦確認到殘影之產生且並非可容許之等級。
(比較例16~15)
將比較液晶組成物1變更為以下所示之比較液晶組成物2及3,除此以外,與比較例1同樣地製作比較例6~15之IPS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表27~28。
比較例6~15之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR變低。又,於配向不均評價中亦確認到配向不均之產生且並非可容許之等級。進而,於殘影評價中亦確認到殘影之產生且並非可容許之等級。
(比較例16~25)
將比較液晶組成物1變更為以下所示之比較液晶組成物4及5,除此以外,與比較例1同樣地製作比較例16~25之IPS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表30~31。
比較例16~25之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR變低。又,於配向不均評價中亦確認到配向不均之產生且並非可容許之等級。進而,於殘影評價中亦確認到殘影之產生且並非可容許之等級。
(比較例26~40)
將比較液晶組成物1變更為比較液晶組成物6~8,除此以外,與比較例1同樣地製作比較例26~40之IPS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表33~35。
比較例26~40之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR變低。又,於配向不均評價中亦確認到配向不均之產生且並非可容許之等級。進而,於殘影評價中亦確認到殘影之產生且並非可容許之等級。
(比較例41~55)
將比較液晶組成物1變更為比較液晶組成物9~11,除此以外,與比較例1同樣地製作比較例41~55之IPS方式之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表37~39。
比較例41~55之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR變低。又,於配向不均評價中亦確認到配向不均之產生且並非可容許之等級。進而,於殘影評價中亦確認到殘影之產生且並非可容許之等級。
(比較例56~71)
於實施例5、13、17、25、37、45、61及65中,將密封劑變更為比較密封劑(C1)及(C2),除此以外,以相同方式製作比較例56~71之液晶顯示裝置,測定其VHR。又,進行該液晶顯示裝置之配向不均評價及殘影評價。將其結果示於表40~43。
比較例56~71之液晶顯示裝置與本案發明之液晶顯示裝置相比,VHR變低。又,於配向不均評價中亦確認到配向不均之產生且並非可容許之等級。進而,於殘影評價中亦確認到殘影之產生且並非可容許之等級。

Claims (13)

  1. 一種液晶顯示裝置,具備第一基板與第二基板,且於該第一基板與第二基板之間夾持含有液晶組成物的液晶層,該第一基板與第二基板經由藉由能量線或熱而硬化之硬化性樹脂組成物的硬化物而被接合,該液晶組成物含有1種或2種以上通式(I)表示之化合物, (式中,R31 表示碳原子數1~10之烷基、烷氧基、碳原子數2~10之烯基或烯氧基,M31 ~M33 相互獨立表示反式-1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該反式-1,4-伸環己基中之1個或2個-CH2 -亦能以氧原子不直接鄰接之方式被-O-取代,該伸苯基中之1個或2個氫原子亦可被氟原子取代,X31 及X32 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z31 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基,n31 及n32 相互獨立表示0、1或2,n31 +n32 表示0、1或2,M31 及M33 於存在複數個之情形時,可相同亦可不同),並含有1種或2種以上選自由通式(II-b)至通式(II-f)表示之化合物組成之群中的化合物, (式中,R21 ~R30 相互獨立表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基或碳原子數2至10之烯基,X21 表示氫原子或氟原子),該硬化性樹脂組成物含有1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物,該硬化性樹脂組成物之氫鍵性官能基值為3×10-3 ~5×10-3 mol/g。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置,其中,該硬化性樹脂組成物含有聚合起始劑。
  3. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置,其中,該聚合起始劑為光聚合起始劑及/或熱聚合起始劑。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該硬化性樹脂組成物含有矽烷偶合劑。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該硬化性樹脂組成物含有填料。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該1分子內分別具有至少1個以上(甲基)丙烯酸基與環氧基之化合物為(甲基)丙烯酸改質環氧樹脂及/或胺酯(urethane)改質(甲基)丙烯酸環氧樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該硬化性樹脂組成物含有具有(甲基)丙烯醯氧基之樹脂及/或具有環氧基之樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該硬化性樹脂組成物之(甲基)丙烯酸基與環氧基的當量比為40:60~95:5。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該硬化性樹脂組成物含有樹脂微粒子。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,通式 (I)表示之化合物為通式(I-a)至通式(I-f)表示之化合物, (式中,R32 表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數2至10之烯基或碳原子數2至10之烯氧基,X31 ~X38 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z31 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,於該液晶組成物層中進而含有1種或2種以上選自通式(III-a)至通式(III-f) 表示之化合物群中的化合物, (式中,R41 表示碳原子數1至10之烷基、碳原子數1至10之烷氧基、碳原子數2至10之烯基或碳原子數2至10之烯氧基,X41 ~X48 相互獨立表示氫原子或氟原子,Z41 表示氟原子、三氟甲氧基或三氟甲基)。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,該液晶組成物層由聚合物構成,該聚合物係使含有1種或2種以上聚合性化合 物之液晶組成物聚合而成,該聚合性化合物具有連結有複數個六員環之液晶骨架。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之液晶顯示裝置,其中,於該液晶組成物層含有通式(V)表示之二官能單體, (式中,X1 及X2 分別獨立表示氫原子或甲基,Sp1 及Sp2 分別獨立表示單鍵、碳原子數1~8之伸烷基(alkylene group)或-O-(CH2 )s -(式中,s表示2至7之整數,使氧原子為鍵結於芳香環者),Z1 表示-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2 CH2 -、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -COO-、-CH2 CH2 -OCO-、-COO-CH2 -、-OCO-CH2 -、-CH2 -COO-、-CH2 -OCO-、-CY1 =CY2 -(式中,Y1 及Y2 分別獨立表示氟原子或氫原子)、-C≡C-或單鍵,C表示1,4-伸苯基、反式-1,4-伸環己基或單鍵,式中之全部1,4-伸苯基之任意氫原子亦可被氟原子取代)。
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