液晶滴下工藝用密封劑、上下導通材料、及液晶顯示元件的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是分案申請，其母案申請的【申請?zhí)枴?01280017274. 0,申請日： 2012. 04. 04,發(fā)明名稱：液晶滴下工藝用密封劑、上下導通材料、及液晶顯示元件。
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及，在利用滴下工藝的液晶顯示元件的制造中，即使在涂布于被賦予疏 水性的取向膜上的情況下也不會損害粘接性、面板顯示部不會產生亮斑的液晶滴下工藝用 密封劑。此外，本發(fā)明涉及使用該液晶滴下工藝用密封劑制造的上下導通材料及液晶顯示 元件。
【背景技術】
[0003] 近年，就液晶顯示單元（cell)等液晶顯示元件的制造方法而言，從縮短節(jié)拍時 間、優(yōu)化使用液晶量等觀點考慮，正在由現(xiàn)有的真空注入方式，向例如專利文獻1中公開的 這種被稱為滴下工藝的液晶滴下方式過渡，其中在滴下工藝中，使用了含有光固化性樹脂、 光聚合引發(fā)劑、熱固化性樹脂及熱固化劑的光、熱并用固化型的密封劑。
[0004] 在滴下工藝中，首先，在2片帶有電極的透明基板的一個上，通過分配形成長方形 的密封圖案。接著，在密封劑未固化的狀態(tài)下，在透明基板的整個框內滴加液晶的微小液 滴，再立即與另一透明基板重疊，向密封部照射紫外線等光進行預固化。之后，在液晶退火 時加熱進行主固化，制作液晶顯示元件。只要在減壓下進行基板的貼合，就能以極高的效率 制造液晶顯示元件，目前該滴下工藝已成為液晶顯示元件的制造方法的主流。
[0005] 另外，在移動電話、便攜游戲機等各種帶有液晶面板的移動機器普及的現(xiàn)代，液晶 終端的小型化是最希望實現(xiàn)的課題。作為液晶末端的小型化的方法，已采用通過液晶面板 的窄邊框化來減小筐體大小的設計。例如，已采用通過將密封劑的涂布位置配置于黑色矩 陣下來減小液晶面板的邊框寬度的設計（窄邊框設計）。
[0006] 在液晶面板的像素顯示部形成有取向膜，以對液晶分子進行取向控制。在上述窄 邊框設計中，形成有取向膜的像素顯示部與密封線極為接近，從而密封線將位于取向膜上。 通常，從抑制向液晶的溶出、降低液晶污染的觀點考慮，密封劑使用親水性的物質，另一方 面，對取向膜賦予了疏水性。因此，當在賦予了疏水性的取向膜上涂布親水性的密封劑而形 成密封線時，被涂布的密封劑在取向膜上被排斥，有時密封線會發(fā)生歪斜從而密封劑與液 晶的界面擴大。此外，由于取向膜與密封劑的界面親和性低，因此，有時粘接力變得不充分。 而且，如果在取向膜上涂布密封劑，則有時面板顯示部會產生被稱為亮斑的特殊的顯示不 良。在此，亮斑是指如下的現(xiàn)象，即，面板顯示時（點亮背光顯示黑色時），面板上大量產生 背光呈點狀漏過而可見的亮點，肉眼上識別為未能順利顯示黑色的斑點。
[0007] 在先技術文獻
[0008] 專利文獻
[0009] 專利文獻1 :日本特開2001-133794號公報

【發(fā)明內容】

[0010] 發(fā)明所要解決的課題
[0011] 本發(fā)明的目的在于，提供一種在利用滴下工藝的液晶顯示元件的制造中，即使在 涂布于賦予疏水性的取向膜上的情況下也不會損害粘接性，面板顯示部不會產生亮斑的液 晶滴下工藝用密封劑。此外，本發(fā)明的目的在于，提供使用該液晶滴下工藝用密封劑制造的 上下導通材料及液晶顯示元件。
[0012] 用于解決課題的方法
[0013] 本發(fā)明是一種液晶滴下工藝用密封劑，含有固化性樹脂、無機填充劑、聚合引發(fā)劑 和/或熱固化劑，對所述無機填充劑實施疏水性的表面處理，所述無機填充劑的M值為20 以上，平均粒徑為0. 3~1. 5 y m。以下對本發(fā)明進行詳述。
[0014] 在液晶顯示元件所使用的密封劑中，通常，如專利文獻1所公開的那樣，為了提高 粘度、改善基于應力分散效果的粘接性、抑制透濕而提高高溫高濕時的可靠性故配合無機 填充劑。
[0015] 本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)面板顯示部產生亮斑的原因在于，無機填充劑從密封劑向液晶中擴 散。即，就在取向膜上形成密封線這樣的窄邊框設計而言，由于密封劑與液晶的接觸界面擴 大，因此無機填充劑變得易于向液晶中擴散，向液晶中擴散的無機填充劑擾亂了周圍的液 晶的取向而引起漏光。
[0016] 因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：通過在平均粒徑處于特定范圍內的無機填充劑中，以使M值 達到20以上的方式對該無機填充劑實施疏水性的表面處理，由此抑制無機填充劑向液晶 的擴散，亮斑得到改善。而且，發(fā)現(xiàn)通過使無機填充劑的M值達到20以上的表面處理，可以 提高密封劑相對于取向膜的粘接性，從而完成了本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明的液晶滴下工藝用密封劑含有無機填充劑。
[0018] 上述無機填充劑沒有特別限定，例如，可以列舉出：滑石、石棉、二氧化硅、硅藻土、 蒙脫石、膨潤土、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鋁、蒙脫土、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、氮化硅、硫酸鋇、石膏、硅酸鈣、絹云母活性白土、氮化鋁等。其 中，優(yōu)選二氧化硅、滑石。
[0019] 上述二氧化硅中，作為市售的二氧化硅，例如，可以列舉出：東曹Silica公司制的 NIPSIL、Admatechs公司制的Admaf ine、日本觸媒公司制的SEAHOSTAR、信越化學工業(yè)公司 制的X24系列、電氣化學工業(yè)公司制的球狀二氧化硅、Shiima電子公司制的功能性球狀二 氧化硅、扶?；瘜W工業(yè)公司制的微粉球狀二氧化硅、東亞合成公司制的功能性球狀二氧化 硅等。
[0020] 上述滑石中，作為市售的滑石，例如，可以列舉出日本滑石公司制的SG2000、NANO ACE系列等。
[0021] 在本發(fā)明的液晶滴下工藝用密封劑中，對上述無機填充劑實施疏水性的表面處 理，M值為20以上。如果上述無機填充劑的M值小于20,則所得的液晶顯示元件的面板顯 示部容易產生亮斑，或者，在密封劑的涂布面存在取向膜的情況下難以相對于取向膜獲得 充分的粘接性。上述無機填充劑的M值的優(yōu)選的下限為22,更優(yōu)選的下限為23。
[0022] 上述無機填充劑的M值的上限沒有特別限定，理論上為99. 9,優(yōu)選的上限為70,更 優(yōu)選的限為50,進一步優(yōu)選的上限為35。如果上述無機填充劑的M值超過50,則配合了無 機填充劑的密封劑的粘度、觸變指數(shù)變高，有時涂布變得困難，如果上述無機填充劑的M值 超過70,則表面處理時有時發(fā)生無機填充劑的凝集。
[0023] 需要說明的是，上述M值為表現(xiàn)粒子粉體表面的疏水性的值，當使水與甲醇的混 合液的混合比例變化時（增加甲醇比例時），上述M值為粒子粉體開始被混合液潤濕時的甲 醇的體積百分率的值。具體而言，能夠以如下方式求出：在容量300mL的燒杯中放入50mL 的水，再添加無機填充劑〇. 2g，在23°C的條件下，在使用磁力攪拌器進行攪拌的同時從滴 定管滴加甲醇直至無機填充劑發(fā)生懸濁，將無機填充劑懸濁于溶液中的時間點作為終點， 從而可以求出終點時燒杯中的液體混合物的甲醇的體積百分率的值。由于測定值根據(jù)無機 填充劑的量、溫度而改變，因此在本發(fā)明中將上述測定條件下的值用作上述M值進行應用。
[0024] 對上述無機填充劑實施化學上或物理上的表面處理，由此該無機填充劑在表面具 有疏水性基團。
[0025] 為了使上述無機填充劑的M值達到20以上，作為通過上述疏水性的表面處理對無 機填充劑的表面進行處理的官能團，例如，可以列舉出：甲基、乙基、丙基、丁基、己基、環(huán)己 基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十八烷基等碳原子數(shù)1~20的烷基；縮水甘油基、3，4-環(huán) 氧環(huán)己基等環(huán)氧基；伯氨基、仲氨基或叔氨基；含有烷氧基、乙烯基、丙烯?；?、甲基丙烯酰 基、硫釀基、疏基、異氛酸醋基、脈基、啦陡基、苯乙條基、釀鍵、醋鍵、硫醇基等的官能團。
[0026] 作為使上述無機填充劑的M值為20以上的方法，具體而言，例如可以列舉出如下 方法：通過使無機填充劑、與有機化合物或疏水性的無機物的微粉體物理性接觸，從而使有 機化合物或疏水性的無機物物理吸附于無機填充劑的表面的方法；在無機填充劑表面附近 引發(fā)聚合反應，從而在無機填充劑表面形成高分子體堆積而成的覆蓋層的方法；使有機化 合物與無機填充劑的表面化學鍵合的方法等。其中，優(yōu)選使有機化合物與無機填充劑的表 面化學鍵合的方法。
[0027] 作為使有機化合物與無機填充劑的表面化學鍵合的方法，例如可以列舉出：以無 機填充劑的表面作為基點來引發(fā)聚合反應，形成高分子覆蓋層的方法；使用具有官能團的 化合物，并與無機填充劑的表面存在的羥基等官能團進行化學鍵合的方法等。其中，優(yōu)選使 用具有官能團的化合物，并與無機填充劑的表面存在的羥基等官能團化學鍵合的方法。
[0028] 作為與上述無機填充劑的表面存在的羥基等官能團進行反應的具有官能團的化 合物（以下，也稱為疏水性表面處理劑），例如，可以列舉出：硅氮烷化合物、硅氧烷化合物、 各種硅烷偶聯(lián)劑、各種鈦偶聯(lián)劑、各種鋁系偶聯(lián)劑、酸酐、高級脂肪酸、異氰酸酯化合物、酰 氯化合物、磷酸酯系化合物、醛化合物等。其中，優(yōu)選烷氧基硅烷化合物、氯硅烷化合物等硅 烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物。
[0029] 作為利用上述硅烷偶聯(lián)劑、上述硅氮烷化合物的處理，優(yōu)選如下方法：在分散有未 處理的無機填充劑的溶劑中，使一定量的硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物溶解于水、或甲醇、乙 醇等醇類、或丙酮、醋酸乙酯、甲苯等有機溶劑，在無機填充劑的表面使硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷 化合物反應，然后除去溶劑的方法；使無機填充劑分散于硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物并進行 反應，然后清洗除去多于的硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物的方法。這些方法可以在胺類、氨、醋 酸、鹽酸等催化劑的存在下進行。
[0030] 此外，作為利用上述硅烷偶聯(lián)劑、上述硅氮烷化合物的處理，優(yōu)選在攪拌機內對未 處理的無機填充劑進行攪拌混合的同時，噴霧硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物，在這種狀態(tài)下保 持一定時間，通過氮吹洗除去未反應的處理劑的方法（以下，也稱為"干式法"）。在該方法 中，硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物可以用溶劑稀釋后再使用，也可以直接使用。該方法可以在 胺類、氨、醋酸、鹽酸等催化劑的存在下進行。
[0031] 在利用上述硅烷偶聯(lián)劑、上述硅氮烷化合物的處理中，可以通過如下方式等來抑 制無機填充劑的M值：調節(jié)使硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物稀釋于溶劑的情況下的稀釋濃度 或調節(jié)硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物的添加量；調節(jié)使硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物與無機填充 劑表面反應時的溫度、pH。此外，使硅烷偶聯(lián)劑、硅氮烷化合物稀釋于溶劑的情況下的稀釋 濃度沒有特別限定，通常為〇. 01~50重量％，優(yōu)選的下限為0. 1重量％，優(yōu)選的上限為35 重量％，更優(yōu)選的下限為3重量％，更優(yōu)選的上限為15重量％。
[0032] 此外，上述M值也可以通過表面處理前（未處理）的無機填充劑的表面的官能團 量來進行調節(jié)。這種情況下，如果是相同的處理條件，則未處理的無機填充劑的表面的官能 團越多，越是可以得到較高M值的無機填充劑。
[0033] 作為上述硅烷偶聯(lián)劑，例如，可以列舉出：甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅 烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基 三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、三氟 丙基二甲氧基硅烷等具有烷基的硅烷偶聯(lián)劑；苯基二甲氧基硅烷、苯基二乙氧基硅烷等具 有苯基的硅烷偶聯(lián)劑；3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅 烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4_環(huán)氧環(huán)己基）乙基三甲