JP2003183624A

JP2003183624A - 封着用組成物および封着構造体

Info

Publication number: JP2003183624A
Application number: JP2001380141A
Authority: JP
Inventors: Mizuho Suezaki; 瑞穂末崎; Yutaka Kumai; 裕熊井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスプレイ素子を製造するための、耐熱性、
気密性等が要求されるエポキシ樹脂系封着用組成物を提
供する。【解決手段】脂環含有エポキシ樹脂（ａ）、芳香族エポ
キシ樹脂（ｂ）、アミン系硬化剤（ｃ）、球状無機粒子
からなるスペーサー材（ｄ）、および、平均粒径１〜１
０μｍの無機微粒子（ｅ）を含む、所定間隔を保持して
対向された２枚の基板を封着するための封着用組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部が減圧に維持
されたディスプレイ素子などの封着構造体を形成するた
めの封着用組成物、および該封着用組成物で封着された
封着構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリカなどのフィラーを含有するエポキ
シ樹脂は、その硬化物が耐透湿性や機械的強度に優れる
ことからガラス基板間を封着する材料として液晶ディス
プレイ素子に広く利用されている。一方、ＰＤＰ（プラ
ズマディスプレイパネル）やＦＥＤ（フィールドエミッ
ションディスプレイ）などのディスプレイ素子において
は、素子内部が減圧〜真空に維持され、このため封着材
はこの減圧を維持する機能（気体のリークを防止する機
能）を必要とする。また、ＰＤＰなどの製造工程におい
ては、基板を封着した後に内部を高真空に保つ工程を必
要とする場合がある。例えば、ＰＤＰ製造において、基
板を封着した後約３００℃以上の高温下で加熱排気を行
い水分や炭素などの不純物を排出してから放電ガスを導
入する工程を行うことがある（特開２０００−２４３２
８０参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶ディスプレイ素子
に使用される樹脂系の封着材は、素子内部を減圧に保つ
機能を必要としないことに加え、通常高い耐熱性も要求
されず、この用途に使用されるエポキシ樹脂系封着材の
耐熱性は高々１５０℃程度であった。

【０００４】一般に耐熱性の高いエポキシ樹脂（例え
ば、後述の芳香族エポキシ樹脂）は粘度が高いことより
多量の充填剤の配合が困難であり、また硬化速度が速す
ぎて作業性が劣る。一方、一般に低粘度のエポキシ樹脂
（例えば、後述の脂環含有エポキシ樹脂）は耐熱性が充
分ではない。さらに、エポキシ樹脂の耐熱性を高めるた
めに併用されるマレイミド類の使用は、硬化に高温を要
し、また硬化物中にボイドを発生しやすいという欠点が
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決した下記封着用組成物およびそれを使用して得られた
封着構造体である。

【０００６】所定間隔を保持して対向された２枚の基板
の基板間周縁部が封着されその内部空間が減圧に維持さ
れた封着構造体を形成するための封着用組成物であっ
て、脂環含有エポキシ樹脂（ａ）、芳香族エポキシ樹脂
（ｂ）、アミン系硬化剤（ｃ）、球状無機粒子からなる
スペーサー材（ｄ）、および、平均粒径１〜１０μｍの
無機微粒子（ｅ）を含み、脂環含有エポキシ樹脂（ａ）
と芳香族エポキシ樹脂（ｂ）の合計に対する脂環含有エ
ポキシ樹脂（ａ）の量が３０〜７０質量％、上記成分
（ａ）〜（ｅ）の合計に対するスペーサー材（ｄ）と無
機微粒子（ｅ）の合計が２０〜７５質量％であることを
特徴とする封着用組成物。

【０００７】所定間隔を保持して対向された２枚の基板
の基板間周縁部が封着材で封着されその内部空間が減圧
に維持された封着構造体であって、該封着材が上記封着
用組成物が硬化されてなる封着材である封着構造体。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明において、エポキシ樹脂と
は、エポキシ樹脂の主剤とも呼ばれるポリエポキシド
（エポキシ基を２以上有する化合物）をいい、アミン系
硬化剤とはエポキシ基と反応しうるアミノ基を２以上有
する化合物であってエポキシ樹脂を硬化させることので
きる化合物をいう。

【０００９】本発明における脂環含有エポキシ樹脂
（ａ）は、１以上の脂環（シクロアルカン環、ジシクロ
アルカン環、トリシクロアルカン環など）と２以上のエ
ポキシ基を有する化合物であり、芳香核（ベンゼン核な
ど）を含んでいてもよい。エポキシ基はグリシジル基や
脂環と縮合したエポキシ基（エポキシシクロアルキル基
など）であってもよい。脂環と縮合したエポキシ基とし
ては３，４−エポキシシクロヘキシル基、６−メチル−
３，４−エポキシシクロヘキシル基、２，３−エポキシ
シクロペンチル基などのエポキシシクロアルキル基があ
る。エポキシ基やグリシジル基は、直接またはエーテル
結合やエステル結合などの連結基を介して、脂環に結合
していてもよく、ベンゼン環などの芳香核（この芳香核
は脂環に結合）に結合していてもよい。本発明における
脂環含有エポキシ樹脂（ａ）としては、耐熱性などの面
から、グリシジルオキシ基が結合したベンゼン環の２以
上とポリシクロアルカン環の１以上が結合した化合物が
好ましい。

【００１０】芳香族エポキシ樹脂（ｂ）は、１以上の芳
香核と２以上のエポキシ基を有する化合物であり、脂環
を有しない化合物である。芳香族エポキシ樹脂（ｂ）に
おけるエポキシ基はグリシジル基であることが好まし
い。代表的芳香族エポキシ樹脂（ｂ）は、ポリフェノー
ル類のグリシジルエーテルであり、また芳香族ポリカル
ボン酸のグリシジルエステル、芳香族アミンのグリシジ
ルアミノ化物などがある。またこれらグリシジル化合物
のオリゴマー化物もエポキシ樹脂として使用できる。具
体的芳香族エポキシ樹脂（ｂ）としては、例えば、ビス
フェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ
ジグリシジルエーテル、ノボラックポリグリシジルエー
テル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリンなどがある。

【００１１】一般的に脂環含有エポキシ樹脂（ａ）は、
耐吸湿性に優れ、特に低粘性のものは充填剤の充填性が
高く作業性に優れているが、芳香族エポキシ樹脂（ｂ）
に比べると硬化物のガラス転移温度が低く、現在入手可
能な材料ではガラス転移温度が２５０℃を超えるものは
見当たらない。エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度を
上げる方法として、ビスマレイミド類をエポキシ樹脂と
併用してアミン系硬化剤で両者を硬化させた硬化物が知
られているが、ビスマレイミド類と併用して硬化を行う
と硬化物中に気泡が生じやすいという問題がある。これ
は、ビスマレイミド類がその合成時にイミド化が不完全
なために残留した揮発性の未反応原料や不純物を含み、
これらが硬化の過程で揮発しボイドとなるものと考えら
れる。気泡の生成を防ぐためには、予めビスマレイミド
類を溶媒に溶解して粘度を下げてから揮発性物質を１５
０−１６０℃で揮発させる、または段階的にゆっくりと
温度を上げて揮発性物質を揮発させる必要がある。さら
に、ビスマレイミド類を併用した場合、ある程度の高温
度で、一般には２５０℃程度で、エポキシ樹脂の硬化を
行わないと十分にその性能が発揮されないことより、通
常の場合よりも高温で硬化を行う必要がある。このよう
に、ビスマレイミド類を併用して脂環含有エポキシ樹脂
（ａ）のガラス転移温度を上げる方法では作業性や硬化
物の物性が劣るようになる。

【００１２】一方、一般的に芳香族エポキシ樹脂（ｂ）
は硬化物のガラス転移温度が高く脂環含有エポキシ樹脂
（ａ）よりも耐熱性に優れているが、脂環含有エポキシ
樹脂に比べて粘度が高く充填剤の充填性に劣る、脂環含
有エポキシ樹脂よりも硬化速度が速くポットライフが短
い等の作業性の面で問題がある。

【００１３】脂環含有エポキシ樹脂（ａ）と芳香族エポ
キシ樹脂（ｂ）を併用することにより、硬化物のガラス
転移温度が高く、耐熱性、耐吸湿性、作業性を兼ね備え
たエポキシ樹脂を得ることができる。

【００１４】本発明において、脂環含有エポキシ樹脂
（ａ）と芳香族エポキシ樹脂（ｂ）の合計に対して脂環
含有エポキシ樹脂（ａ）を３０〜７０質量％、さらに好
ましくは４０〜６０質量％含む。脂環含有エポキシ樹脂
（ａ）の割合が３０質量％未満であると硬化時間が短く
なるため、組成物の塗布中に硬化が開始してしまい連続
作業性が悪くなる、組成物の粘度が高くなるため充填剤
充填の作業性が悪くなる等の不具合が生じる。一方、脂
環含有エポキシ樹脂（ａ）の割合が７０質量％を超える
と硬化物のガラス転移温度が低くなり３００℃以上のプ
ロセスに耐えられなくなる。

【００１５】本発明において、上記エポキシ樹脂を硬化
するための硬化剤としてアミン系硬化剤を使用する。ア
ミン系硬化剤は、窒素原子に結合した水素原子を２以上
有するアミン系化合物で、エポキシ樹脂を硬化しうるも
のをいう。アミン系硬化剤としては脂肪族アミン化合物
や芳香族アミン化合物などがあり、ガラス転移温度の高
い硬化物を与える芳香族アミン化合物が好ましい。芳香
族アミン化合物としては、芳香核に直接結合したアミノ
基を２個有する芳香族ジアミンが好ましく、例えば、フ
ェニレンジアミン、トルエンジアミン、ジアミノジフェ
ニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどがある。
特に好ましいアミン系硬化剤はジアミノジフェニルスル
ホンである。

【００１６】本発明の組成物中におけるアミン系硬化剤
の量は、組成物中のエポキシ樹脂１当量に対し０．７〜
１．０５当量が好ましい。本発明の組成物は通常アミン
系硬化剤を含まない組成物に使用時にアミン系硬化剤を
添加して製造される。本発明の組成物の可使用時間（ポ
ットライフ）はアミン系硬化剤を配合した時点以降、組
成物が高粘度となり塗布等の処理が不可能となるまでの
時間をいう。ポットライフが生じることより、本発明の
組成物の製造は、アミン系硬化剤以外の成分を混合して
混合物を製造し、使用にあたってその混合物とアミン系
硬化剤を混合して製造することが好ましい。このような
組成物の製造使用はいわゆる２液型のエポキシ樹脂の使
用に相当する。

【００１７】本発明の封着用組成物中における脂環含有
エポキシ樹脂（ａ）、芳香族エポキシ樹脂（ｂ）および
アミン系硬化剤（ｃ）の合計量は、成分（ａ）〜（ｅ）
の合計に対して２５〜８０質量％が好ましい。より好ま
しい割合は３０〜５０質量％である。

【００１８】球状無機粒子からなるスペーサー材（ｄ）
は、対向されて保持される２枚の基板間を所定間隔に保
持して内部空間を形成するために使用されるものであ
る。封着構造体は、その基材間の周縁部にスペーサー材
（ｄ）を含む封着用組成物の硬化物の少なくとも一部が
存在する。球状のスペーサー材（ｄ）の直径が基板間の
距離を規定することより、所望する基板間隔に応じた大
きさのスペーサー材（ｄ）が使用される。また、基板間
隔はスペーサー材（ｄ）の最大粒径によってによって規
定されることより、スペーサー材（ｄ）の粒径分布はで
きるだけ均一であることが好ましい。

【００１９】スペーサー材（ｄ）は所定の粒径よりも小
さい球状無機粒子を含んでいてもよいが、この球状無機
粒子はスペーサー材として機能しないことより無機微粒
子（ｅ）と同様に充填剤として機能する。ただし、無機
微粒子（ｅ）よりも粒径が大きいこのような球状無機粒
子は、本発明封着用組成物中に無機微粒子（ｅ）よりも
少ない量存在することが好ましく、特に実質的に存在し
ないことが好ましい。

【００２０】スペーサー材（ｄ）の粒径は、所望する基
板間隔によるが、ＰＤＰやＦＥＤの用途に使用される場
合は２５μｍ以上が好ましい。上限は封着構造体の用途
等により変わりうるが、通常の用途においては５００μ
ｍであることが好ましい。ＰＤＰやＦＥＤの用途に使用
される場合、その粒径は特に５０〜２００μｍであるこ
とが好ましい。

【００２１】スペーサー材（ｄ）の材質は耐熱性や物理
的強度等の要求物性より無機物からなる。特に金属酸化
物であることが好ましく、特にシリカやアルミナが好ま
しく、シリカが最も好ましい。本発明の封着用組成物中
におけるスペーサー材（ｄ）の量は、成分（ａ）〜
（ｅ）の合計に対して０．０２〜１０質量％が好まし
い。より好ましい割合は０．１〜５質量％であり、０．
５〜３質量％が最も好ましい。

【００２２】スペーサー材（ｄ）は比較的粒径が大きい
ことより、それのみをエポキシ樹脂に配合した場合、エ
ポキシ樹脂中で沈降しやすく、不均一な混合物を生じや
すい。このような混合物をディスペンサーで吐出すると
吐出量の制御が困難になる、塗布した混合物のレベリン
グ性が悪くなる、塗布面のスペーサー材（ｄ）の分布が
不均一になる等の不具合が発生する。このような問題を
解決するために、本発明組成物においては特定粒径の無
機微粒子（ｅ）を配合してスペーサー材（ｄ）の沈降を
防止し、均一で経時変化の少ない組成物とする。また、
無機微粒子（ｅ）は、封着用組成物の硬化物の熱膨張係
数を低くし、さらに、硬化物が熱分解を起こした時のガ
ス発生量を少なくする効果がある。

【００２３】無機微粒子（ｅ）の平均粒径は１〜１０μ
ｍであることが必要であり、粒径分布は狭いことが好ま
しい。特に好ましい平均粒径は２〜５μｍである。その
材質は耐熱性や物理的強度等の要求物性より無機物から
なる。特に金属酸化物であることが好ましく、特にシリ
カやアルミナが好ましく、シリカが最も好ましい。その
微粒子の形状は球状が好ましい。最も好ましい無機微粒
子（ｅ）は平均粒径は２〜５μｍの球状シリカである。

【００２４】無機微粒子（ｅ）の平均粒径が上記範囲を
超えるとスペーサー材（ｄ）を分散させる機能やエポキ
シ樹脂への充填性が劣るようになる。一方、上記範囲未
満であると微粒子の凝集が起こりやすく、これを粉砕し
て組成物中に均一に分散させることが困難となりやす
い。

【００２５】本発明の封着用組成物中における無機微粒
子（ｅ）の量は、スペーサー材（ｄ）との合計量が、上
記成分（ａ）〜（ｅ）の合計に対して２０〜７５質量％
となる量である。より好ましい割合は４０〜７５質量％
である。また、さらに無機微粒子（ｅ）単独の量として
は４０〜７０質量％が好ましく、特に５０〜７０質量％
が好ましい。

【００２６】無機微粒子（ｅ）の量が上記範囲を超える
と組成物のポットライフが短くなり、組成物の取り扱い
に難を来たすおそれがある。一方その量が上記範囲未満
であると、前記の効果が充分に発揮されなくなる。

【００２７】無機微粒子（ｅ）が比較的多量に配合する
場合などでポットライフの短縮化を抑制するためには、
無機微粒子（ｅ）をあらかじめ表面処理しておくことが
好ましい。特に、シランカップリング剤による表面処理
をあらかじめ行っておくことが好ましい。表面処理の方
法は特に限定されず、通常のシランカップリング剤によ
る表面処理方法を使用できる。例えば、シランカップリ
ング剤の溶媒溶液と無機微粒子（ｅ）を接触させ、溶媒
を乾燥除去することにより表面処理された無機微粒子
（ｅ）が得られる。

【００２８】シランカップリング剤としては、特に限定
されるものではないが、エポキシシラン系カップリング
剤やアミノシランシラン系カップリング剤が好ましい。
具体的には、例えば以下のシランカップリング剤があ
る。

【００２９】２−（３，４−エポキシシクロへキシル）
エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチ
ル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３
−アミノプロピルトリメトキシシランなど。

【００３０】本発明の封着用組成物は上記各成分以外の
他の成分を含んでいてもよい。例えば、溶媒を配合して
組成物の粘度を下げ、組成物の塗工性を向上させること
ができる。また、溶媒を使用することにより、上記各成
分を混合する際の混合性を向上できる。特に、アミン系
硬化剤（ｃ）を他の成分の混合物に混合する場合に、混
合性が良好となる。

【００３１】溶媒としては、通常の溶媒が使用できる。
例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘ
プタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、Ｎ−メチル
ピロリドン、ジエチルエーテル、エタノール、プロパノ
ール、イソブタノール、四塩化炭素、アセトン、ジメチ
ルホルムアミドなどの溶媒を用いることができる。

【００３２】本発明の封着用組成物は前記のようにアミ
ン系硬化剤（ｃ）を除く他の成分を混合した後、使用に
あたりその混合物にアミン系硬化剤（ｃ）を混合して製
造されることが好ましい。前者の混合において、その混
合手段は特に限定されず、例えば熱ニーダや熱ロールに
よる加熱混練などの加熱混合手段を採用することができ
る。後者の混合においてもアミン系硬化剤（ｃ）による
硬化が直ちに生じることのない温度条件下でこのような
加熱混合手段を採用することもできる。これらの混合に
おいて、混合中の各成分の混合物の粘度は５Ｐａｓ以下
であることが好ましい。そのために必要な温度が採用さ
れることが好ましく、場合によっては必要量の溶媒が使
用される。

【００３３】封着される基板としては、少なくとも一方
はガラス基板であることが好ましい。基板の一方は、金
属やセラミックスなどの耐熱性材料からなる基板であっ
てもよい。本発明の封着用組成物は特にガラス基板の封
着に適した組成物であり、２枚の基板はいずれもガラス
基板であることが特に好ましい。

【００３４】本発明の封着用組成物を用いて２枚の基板
間を基板を封着する方法は特に限定されない。好ましく
は、封着用組成物をディスペンサーから吐出させて２枚
の基板間周縁部に配置し、２枚の基板間を所定の間隔に
維持した状態でその組成物を硬化して封着する方法が好
ましい。具体的には、一方の基板の周縁に吐出した封着
用組成物を塗布し、次いで他方の基板を重ねで加圧して
２枚の基板間隔を所定の間隔として封着用組成物を硬化
させる方法、間隔を保って重ねた２枚の基板の周縁間隙
に封着用組成物を吐出して注入し、２枚の基板間を加圧
して間隙を所定間隔に保持して封着用組成物を硬化する
方法、などを採用できる。

【００３５】ディスペンサーのシリンジ中や吐出部にお
ける封着用組成物の粘度は１０Ｐａｓ〜７０Ｐａｓであ
ることが好ましく、そのためこれらにおける温度を１０
０℃以上に維持して吐出を行うことが好ましい。封着用
組成物の硬化温度は１５０〜２５０℃が好ましく、特に
１８０〜２２０℃であることが好ましい。この温度条件
における硬化時間としては１〜２０時間程度が好まし
い。封着用組成物の硬化物を以下封着材という。

【００３６】本発明はまた、上記封着用組成物の硬化物
である封着材で封着された封着構造体、すなわち、所定
間隔を保持して対向された２枚の基板の基板間周縁部が
上記封着材で封着されその内部空間が減圧に維持された
封着構造体である。

【００３７】本発明の封着構造体は、前記のようにして
封着された２枚の基板間の内部空間を減圧にし、減圧に
するための排気孔を閉じて得られる。また、基板間の内
部空間を減圧に維持して封着用組成物を硬化するなどの
方法でも得られる。基板間の内部空間には空気以外のガ
スが封入されていてもよい。通常ガスの封入は基板間の
内部空間から空気を充分排出した後空気以外のガスを導
入して排気孔を閉じることにより得られる。封入ガスと
しては、例えば封着構造体がＰＤＰである場合、ネオ
ン、キセノン、ヘリウム、アルゴンなどの放電ガスがあ
る。封着構造体の内部空間における減圧度は特に限定さ
れるものではなく、０．５ａｔｍ以下、特に０．１ａｔ
ｍ以下が好ましい。封入ガスが充填されている場合の減
圧度もこの範囲が好ましい。

【００３８】本発明の封着構造体は気密性が高く、空気
の浸透や封入ガスの漏出が少ないという特徴を有する。
従来液晶表示素子の液晶封入に使用されていた封着材は
高い気密性が要求されず、本発明における封着材はこれ
に比較してはるかに高い機密性を達成することができ
る。例えば、ヘリウム（Ｈｅ）リークディテクターで評
価すると、従来液晶表示素子における封着材のＨｅリー
クの値は１０^−８〜１０ ^−９［Ｐａ・ｍ^３／ｓ］程度で
あることが知られている。一方、本発明においては封着
材のＨｅリークの値を１０^−１０［Ｐａ・ｍ^３／ｓ］以
下にすることができる。

【００３９】本発明の封着用組成物は、ＰＤＰ（プラズ
マディスプレイパネル）やＦＥＤ（フィールドエミッシ
ョンディスプレイ）などの素子内部が減圧〜真空に維持
されるディスプレイ素子を製造するための封着に適して
いる。また、本発明の封着構造体としてはＰＤＰやＦＥ
Ｄなどの素子内部が減圧〜真空に維持されるディスプレ
イ素子が好ましい。本発明におけるこれらディスプレイ
素子としては特にＰＤＰが好ましい。

【００４０】

【実施例】以下に、本発明の実施例（例１〜３）および
比較例（例４〜１２）を具体的に説明する。本実施例、
比較例で使用した原材料および評価法は以下の通り。

【００４１】［原材料］樹脂Ａ：グリシジルオキシ基が結合したベンゼン環の２
以上とトリシクロデカン環（シクロペンタン環２個が縮
合した環）の１以上が結合した化合物からなる脂環含有
エポキシ樹脂（エポキシ当量；２４１ｇ／ｅｑ）、商品
名「ＸＤ−１０００」（日本化薬株式会社製）。樹脂Ｂ：グリシジルオキシ基が結合したベンゼン環を３
個有する化合物（脂環を含まない）からなる芳香族エポ
キシ樹脂（エポキシ当量；２１０ｇ／ｅｑ）、商品名
「ＴＥＣＨＭＯＲＥＶＧ３１０１」（三井化学株式会
社製）。樹脂Ｃ（マレイミド類）：ビス（４−マレイミドフェニ
ル）メタン、商品名「ＢＭＩ」（ケイ・アイ化成株式会
社製）。樹脂Ｄ（マレイミド類）：ビス（３−エチル−５−メチ
ル−４−マレイミドフェニル）メタン、商品名「ＢＭＩ
−７０」（ケイ・アイ化成株式会社製）。なお、樹脂Ｃ、Ｄは球状シリカと同様にエポキシ樹脂と
予め混合して使用。

【００４２】球状シリカＡ（スペーサー材（ｄ））：平
均粒径９５μｍ（粒度：７５〜１０５μｍ、比表面積：
４３ｍ^２/ｇ、細孔容積：０．０２ｍｌ/ｇ）。球状シリカＢ１（無機微粒子（ｅ））：平均粒径３μ
ｍ。球状シリカＢ２（無機微粒子（ｅ））：球状シリカＢを
エポキシシラン系カップリング剤［商品名「ＫＢＭ４０
３」（信越化学工業株式会社製）］で表面処理したも
の。球状シリカＢ３（無機微粒子（ｅ））：球状シリカＢを
アミノシラン系カップリング剤［商品名「ＫＢＭ９０
３」（信越化学工業株式会社製）］で表面処理したも
の。

【００４３】硬化剤Ａ：ジアミノジフェニルスルホン。なお、硬化剤は、封着用組成物の使用時に予め製造した
他の成分の混合物に配合して使用。

【００４４】［評価法］熱分解温度：ＴＧ−ＤＴＡにより、昇温速度１０℃／
分、窒素雰囲気下で測定。ガラス転移温度：ＤＭＳにより、昇温速度２℃／分で周
波数１０Ｈｚのｔａｎδピーク位置から測定。平均線張係数：ＤＩＬＡＴＯＭＥＴＥＲにより、昇温速
度１０℃／分、荷重１０ｇで測定。

【００４５】ポットライフ：樹脂が硬化する一定の所定
温度（１５０℃）で樹脂を加熱しながらその粘度を測定
し、ある粘度に到達するまでの時間を相対評価した結
果。 ○；粘度上昇開始までの時間が長い。 ×；粘度上昇開始までの時間が短い。

【００４６】気泡の有無：目視および光学顕微鏡観察に
よる評価。 ○；硬化樹脂中に気泡が無い。 ×；硬化樹脂中に気泡が存在する。

【００４７】スペーサー材の分散性：目視と光学顕微鏡
観察、および樹脂塗布時の作業性で評価。 ○；スペーサーの偏りが無い。樹脂を均一に塗布するこ
とが容易。 ×；スペーサーの偏りがある。樹脂を均一に塗布するこ
とが困難。

【００４８】気密性：図１に示す形状のソーダライムガ
ラス板３枚（下板１；１００×１００×５ｍｍ。孔３を
有する上板２；１００×１００×５ｍｍ、孔の直径５ｍ
ｍ。枠状の中板４；外形１００×１００ｍｍ、内形７０
×７０ｍｍ、厚さ５ｍｍ）を、下板１と中板４との間、
上板２と中板４との間に封着用組成物を挟んで加圧し、
図２に示す状態に積層した。この積層体を１８０℃で２
時間、２００℃で４時間、２１０℃で４時間、２２０℃
で４時間の熱硬化を行った（封着用組成物の硬化物であ
る封着材５）。その後、上板中央部の孔３から真空ポン
プを用いて脱気し、内部空間を１０^-10Ｔｏｒｒの真空
にした後、リークの有無を測定した。

【００４９】リークの有無の測定は、ＵＬＶＡＣヘリウ
ムリークディテクターＨＥＬＩＯＴを用いたフード法
で行った。最初にバックグラウンド値が１．５×１０
^−１１［Ｐａ・ｍ^３／ｓ］になるまでサンプル内を真空
排気した後、フード内にヘリウムガスを導入し、１０分
間ヘリウムガスのリークレートを測定し、ヘリウムガス
のリークレートの最大値を記録してリークの有無を確認
した。 ○；フード内にＨｅガスを投入して１０分間Ｈｅリーク
レートを観測した時その値に殆ど変動が無く、１０分後
のＨｅリークレートがバックグラウンド値以下である。 ×；フード内にＨｅガスを投入して１０分間Ｈｅリーク
レートを観測した時その値が変動し、１０分後のＨｅリ
ークレートがバックグラウンド値より高い。

【００５０】（例１）脂環含有エポキシ樹脂（樹脂Ａ）
３．０１ｇ、芳香族エポキシ樹脂（樹脂Ｂ）２．６３
ｇ、スペーサー材（球状シリカＡ）０．２９ｇおよび無
機微粒子（球状シリカＢ１）６．９０ｇを２００℃で撹
拌して混合した後、２００℃でジアミノジフェニルスル
ホン（硬化剤Ａ）１．５５ｇを加えてさらに撹拌するこ
とによりエポキシ樹脂組成物を得た。エポキシ樹脂組成
物は硬化後に行われる各種評価に対応した形状に成形し
た後、１８０℃で２時間、２００℃で４時間、２１０℃
で４時間、２２０℃で４時間の熱硬化を行った。

【００５１】硬化物の５０℃から３００℃における平均
線張係数は５７６×１０^−７／℃、Ｈｅリークレート最
大値は１．７×１０^−１１［Ｐａ・ｍ^３／ｓ］（シール
幅１５ｍｍ）であった。他の評価結果を表２に示す。

【００５２】（例２〜１２）例１と同様に硬化剤以外の
原料を２００℃で撹拌して混合した後、２００℃で硬化
剤を混合してエポキシ樹脂組成物を得た。組成割合（単
位はｇ）を例１の組成とともに表１に示す。なお、例１
〜３は実施例、例４〜１２は比較例である。

【００５３】

【表１】

【００５４】各エポキシ樹脂組成物は硬化後に行われる
各種評価に対応した形状に成形した後、１８０℃で２時
間、２００℃で４時間、２１０℃で４時間、２２０℃で
４時間の熱硬化を行った。評価結果を表２、表３に示
す。表中「−」は測定しなかったことを示す。

【００５５】なお、例４の硬化物のＨｅリークレート最
大値は２．２×１０^−１１［Ｐａ・ｍ^３／ｓ］であっ
た。また、例７〜１２で得られた組成物の硬化はアルミ
ニウム皿上で硬化させ、ガラス転移温度の測定、ポット
ライフの評価は行わなかった。さらに、例７〜１２では
硬化物に気泡が存在したことより、気密性の評価は行わ
なかった。

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】

【発明の効果】本発明により、耐熱性、気密性などに優
れた効果を有し、溶媒を使用しなくても温調機能付ディ
スペンサーを用いることにより容易に基板上に描画する
ことができる、封着用組成物が得られる。本発明の封着
用組成物は、内部が減圧に維持される必要がありかつ製
造工程等で耐熱性を要求されるディスプレイ素子を製造
するための封着用組成物として優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】試験用ガラス板３枚の平面図。

【図２】試験用ガラス板の封着後の部分断面図。

【符号の説明】

１：下板２：上板３：孔４：中板５：封着材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 29/86 Ｈ０１Ｊ 29/86 Ｚ５Ｃ０４０ 31/12 31/12 ＣＦターム(参考） 4H017 AA04 AA22 AA31 AA39 AB08 AD06 AE05 4J036 AC08 AD01 AD08 AD11 AF01 AF06 DC02 DC10 FA05 JA07 JA15 4J040 EC051 EC052 EC061 EC062 EC101 EC102 EC261 EC262 HA306 HC01 HC04 KA16 KA42 PB09 5C032 AA01 BB18 5C036 EG06 EH11 5C040 HA02 MA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隔を保持して対向された２枚の基板
の基板間周縁部が封着されその内部空間が減圧に維持さ
れた封着構造体を形成するための封着用組成物であっ
て、脂環含有エポキシ樹脂（ａ）、芳香族エポキシ樹脂
（ｂ）、アミン系硬化剤（ｃ）、球状無機粒子からなる
スペーサー材（ｄ）、および、平均粒径１〜１０μｍの
無機微粒子（ｅ）を含み、脂環含有エポキシ樹脂（ａ）
と芳香族エポキシ樹脂（ｂ）の合計に対する脂環含有エ
ポキシ樹脂（ａ）の量が３０〜７０質量％、上記成分
（ａ）〜（ｅ）の合計に対するスペーサー材（ｄ）と無
機微粒子（ｅ）の合計が２０〜７５質量％であることを
特徴とする封着用組成物。
【請求項２】アミン系硬化剤（ｃ）が芳香族ジアミン系
硬化剤である、請求項１に記載の封着用組成物。
【請求項３】スペーサー材（ｄ）が粒径２５μｍ以上の
球状シリカであり、上記成分（ａ）〜（ｅ）の合計に対
するその量が０．１〜５質量％である、請求項１または
２に記載の封着用組成物。
【請求項４】無機微粒子（ｅ）が平均粒径２〜５μｍの
球状シリカであり、上記成分（ａ）〜（ｅ）の合計に対
するその量が５０〜７０質量％である、請求項１、２ま
たは３に記載の封着用組成物。
【請求項５】所定間隔を保持して対向された２枚の基板
の基板間周縁部が封着材で封着されその内部空間が減圧
に維持された封着構造体であって、該封着材が請求項１
〜４のいずれか１項に記載の封着用組成物が硬化されて
なる封着材である封着構造体。