[發明專利]陽離子固化型液晶密封劑以及液晶顯示元件

有效

• 申請號: 201080065897.6
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102822731A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 小野善之;櫻井宏子;武田博之
• 申請（專利權）人: DIC株式會社
• 主分類號: G02F1/1339
• 分類號: G02F1/1339;C08G85/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;於毓楨

技術領域

本發明涉及一種液晶密封劑，更具體來說，涉及一種光和/或熱陽離子固化型的液晶密封劑。

背景技術

液晶面板（液晶顯示元件）通常是將具有薄膜晶體管、像素電極、取向膜等的背面基板與具有濾色片、電極、取向膜等的前面基板相對，并在兩基板間封入液晶而構成的。并且，為了使2片基板粘接而使用了密封劑。

近年來，為了使液晶面板薄膜化、輕量化或者賦予其撓性，正在研究將前面基板或前背面基板這兩者的材質由以往的玻璃替換為塑料。但是，以往使用的密封劑大部分都是開發用于玻璃的，難以直接進行轉用。使用以環氧系的熱固型樹脂作為主成分的熱固化型密封劑時，大多使其在150℃固化，而在將上下基板的溫度差或熱膨脹系數不同的基板彼此粘合時，則存在有將面板冷卻至室溫時，液晶面板產生彎曲的問題。為了避免該情況，還嘗試了向環氧樹脂中添加二氧化硅等無機固體酸、水楊酸等有機酸等固化催化劑，并在40℃以下的低溫下進行固化反應的方法，但這些方法需要長時間固化，因此不實用。

另一方面，以丙烯酸酯等為主成分的光固化性密封劑，在固化時不需要熱，并且能夠在短時間內固化，因此其適合塑料基板。然而，丙烯酸酯由于固化收縮大，粘接性弱，有時會因簡單的沖擊等而剝離，因此實際使用中存在問題。此外，還已知有將光固化性成分和熱固化成分結合使用，并且開始通過光固化使其半固化，然后通過加熱（大部分是利用退火時的加熱）進行完全固化的光熱固化型密封劑，但是該密封劑對塑料基板的粘接性依然較弱，在實際使用中存在問題。

另一方面，具有并用以環氧樹脂等為主成分的光陽離子固化性和具有光自由基固化性的丙烯酸酯等的光2元固化體系的光固化性密封劑（例如，參見專利文獻1），不但在固化時不需要熱，能夠在短時間內固化，而且通過利用光開環反應，可以大幅改善基板對有機保護層和SiO_x等無機保護層的粘接性。然而，離子性的光陽離子聚合引發劑和陽離子固化時產生的酸會溶出到液晶中，因此還存在有電壓保持率下降這樣的問題。

作為使用玻璃基板的液晶面板的制造方法，其主流是在使用熱固化密封劑的真空注入方式，以及使用光固化熱固化并用型密封劑的被稱為滴下工藝的方法。在滴下工藝中，首先是通過點膠機（dispenser）在2片帶有電極的透明基板的一者上形成長方形的密封圖案。接著，在密封劑未固化的狀態下向透明基板框內整面整面滴下并涂布液晶微滴，再在減壓下重疊另一透明基板，并對密封部照射紫外線，進行臨時固化。然后，加熱使其正式固化，制作液晶面板。

作為這種滴下工藝中所用的液晶面板用密封劑，例如，在專利文獻2中公開了一種通過照射紫外線所產生的自由基使其光固化，并進一步通過所含的熱固化劑使其熱固化的光熱固化并用型密封劑。

另一方面，在專利文獻3中，作為不使用熱固化劑的密封劑，提出了一種使用陽離子聚合性化合物的密封劑。這種使用陽離子聚合性化合物的密封劑，與使用熱固化劑的密封劑相比，除了儲存穩定性好以外，還具有低溫快速固化性優異，固化所需的時間短，可以縮短制造時間等優點。

然而，在滴下工藝中，由于在其工序中未固化狀態的密封劑與液晶直接接觸，因此在采用使用了陽離子聚合性化合物的密封劑時，陽離子聚合性化合物和光陽離子聚合引發劑會溶出到液晶中，并且在所得的液晶顯示元件中，存在有液晶的取向混亂、液晶顯示元件的電壓保持率下降等問題。特別是近年來的液晶顯示元件，由于消費者的低耗電意向，因此其傾向于使用驅動電壓低的液晶（低電壓型液晶）。該低電壓型液晶，特別是由于介電常數各向異性強，因此容易引入雜質，并且液晶的取向混亂、液晶顯示元件的電壓保持率下降也很顯著。

此外，在專利文獻4中，作為光陽離子聚合引發劑，公開了一種負載引發劑，其由支持并負載鎓或有機金屬絡合物陽離子與金屬或準金屬的陰離子含鹵配體的光催化離子性鹽的分散性微小載體所形成，對陽離子聚合性化合物為不溶性，用于在不存在非反應性溶劑的情況下進行陽離子聚合性化合物的放射線活性化聚合；并且還提出了使用該光聚合引發劑的光陽離子固化性組合物。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2008－96575號公報

專利文獻2：日本特開2001－133794號公報

專利文獻3：日本特開2005－227367號公報

專利文獻4：日本特開昭61－278507號公報

發明內容

發明要解決的問題