[发明专利]液晶密封剂以及使用该密封剂的液晶显示单元

说明书

技术领域

本发明涉及液晶密封剂和使用该密封剂的液晶显示单元。本发明尤其涉及适用于通过液晶滴落法制造液晶显示单元的液晶密封剂，以及使用该液晶密封剂制造的液晶显示单元。

发明背景

近年来，随着液晶显示单元的大型化，具有更高生产率的所谓液晶滴落法(dropping process)已经作为液晶显示单元的制造方法而普遍采用。在液晶滴落方法中，在一基板上形成的液晶密封剂堰壁内滴入液晶、然后在其上层压另一基板而形成其中密封有液晶的液晶显示单元。然而，在液晶滴落法中，因为未固化的液晶密封剂与液晶直接接触，因而存在以下问题：液晶密封剂的一些组分被萃取到液晶中，污染液晶的显示区域，因而从改善液晶显示单元的可靠性方面考虑，需要污染更少的密封剂。

在液晶滴落方法中，有三种方法可以作为液晶密封剂的固化方法：热固法、光固法、以及光固和热固结合的方法。热固法的问题在于，由于密封剂的粘度在加热时降低因而密封的形状难以保持，并且由于未固化的液晶密封剂与液晶在加热时直接接触而使得液晶容易受到污染。

另一方面，用于光固化法的液晶密封剂包括两种，根据光聚合引发剂的种类，它们分别为阳离子聚合型和自由基聚合型。由于光固化产生的阳离子组分污染液晶并且降低液晶的比电阻，因而阳离子聚合型液晶密封剂具有可靠性差的缺陷。此外，由于自由基聚合型液晶密封剂在光固化时具有很大的固化收缩，因此其问题是粘合强度不足。此外，阳离子聚合型和自由基聚合型光固化法同时具有的问题包括：液晶显示单元阵列基板的金属布线部分和滤色器基板的黑底部分在液晶密封剂中形成光线无法进入的光屏蔽部分，使得光屏蔽部分不发生固化。

热固化法和光固化法因而具有这样的各种问题，实际上人们认为结合的光-热固化法是最实用的固化方法。结合的光-热固化法的特征是，用光辐射夹在基板之间的液晶密封剂，使其发生初次固化，然后进行加热，使其二次固化(参见专利文献1)。热固化的优点包括粘合强度和耐湿可靠性的明显改善，即使光屏蔽部分也发生热固化，等等。用于结合的光-热固化法的液晶密封剂所需的重要特征包括：在光辐射和热固化之前和之后的所有过程中，液晶密封剂都不污染液晶。此外，从可加工性的角度考虑，希望液晶密封剂在室温下使用的过程中粘度变化非常小，并且具有有利的适用期，并且从密封的液晶的性质和成本方面考虑，希望液晶密封剂能够在低于130℃的低温下在1小时内固化。

用于液晶密封剂的通过结合的光-热固化方法固化的固化树脂体系通常使用同时含有以下两种活性基团的固化树脂体系：具有热固化能力的环氧基团和具有光固化能力的(甲基)丙烯酰基基团。在这种固化树脂体系中，使用环氧树脂和环氧(甲基)丙烯酸酯树脂或部分(甲基)丙烯酰基化的环氧树脂的混合树脂体系。这种固化树脂体系基本上还含有用于光固化(甲基)丙烯酰基的光聚合引发剂组分和用于热固化环氧基团的固化剂组分。常使用的固化剂组分是酰肼化合物，例如己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼和Amicure VDH(具有缬氨酸乙内酰脲结构的二酰肼，由AFT有限公司(Ajinomoto Fine-Techno Co.，Inc.)制造)。但是，酰肼化合物适用于固化光屏蔽部分，这是因为它们不仅与环氧基团反应，而且也与(甲基)丙烯酰基反应，但是它们导致在室温下粘度随时间变化等问题。因此，固化剂的选择是非常重要的因素，对污染液晶的可能性和液晶密封剂的可加工性(例如适用期)有很大影响。在酰肼中，使用己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼、十二烷二酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼等的密封剂是较佳的，但是其保存稳定性不够，因而需要具有更长适用期和稳定可加工性的密封剂。

如上所述，需要一种用于液晶滴落法的液晶密封剂，该密封剂污染液晶的可能性低，在室温下具有极佳的适用期，能够低温固化，等等。

同时，关于使用酰肼化合物的树脂组合物，专利文献2揭示了与本发明相关的酰肼化合物三(2-肼基羰基乙基)异氰酸酯，并且主张将其用作环氧树脂固化剂。但是，该专利文献没有描述该环氧树脂组合物的保存稳定性、固化性质等，也没有描述用作液晶密封剂的固化剂的可能性。专利文献3揭示到，在环氧树脂和酰肼固化剂的固化体系中，多羧酸可以有效地作为固化促进剂，但是也没有描述应用于液晶密封剂的可能性。

专利文献1：日本专利第2846842号

专利文献2：日本专利申请特许公开(KOKAI)第2002-371069号

专利文献3：日本专利申请特许公开(KOKAI)第62-172014号