JPH08240809A - 液晶表示素子用シール材組成物及びそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子用シール材組成物及びそれを用いた液晶表示素子

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JPH08240809A
JPH08240809A JP4312395A JP4312395A JPH08240809A JP H08240809 A JPH08240809 A JP H08240809A JP 4312395 A JP4312395 A JP 4312395A JP 4312395 A JP4312395 A JP 4312395A JP H08240809 A JPH08240809 A JP H08240809A
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JP
Japan
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epoxy resin
liquid crystal
crystal display
sealing material
weight
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JP4312395A
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English (en)
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Sumitoshi Asakuma
純俊 朝隈
Tetsuya Mori
哲也 森
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の液晶シール材に比べ、液晶表示素子の
信頼性を向上させる液晶表示素子用シール材及びそれを
用いた液晶表示素子を提供する。 【構成】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、溶剤を
主成分とする1液型接着剤組成物において、エポキシ樹
脂として、分子中にナフタレン骨格を有し、かつグリシ
ジル基を2個以上有するエポキシ樹脂を必須成分とする
ことを特徴とする液晶表示素子用シール材組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子用シール材
組成物及びそれを用いた液晶表示素子に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、軽量、薄型、低消費電力等の特徴
から液晶表示素子が広く普及している。液晶表示素子
は、ガラス、あるいはプラスチックの基板で液晶を挟み
込んだ構造をしており、液晶が外部に漏れださないよう
に周囲を接着剤により封止しており、一般にこれを液晶
表示素子用シール材(略して液晶シール材)と呼んでい
る。現在、この液晶シール材には広くエポキシ樹脂が用
いられているが、液晶表示素子の信頼性、例えば耐湿熱
性等の向上のためにより優れた液晶シール材が求められ
ている。
【0003】エポキシ樹脂を液晶表示素子用シール材と
して用いたものとして特公昭64-5630号公報、特公平3-3
4787号公報等があるが、これらに記載されたエポキシ樹
脂を液晶表示素子用シール材として用いた場合、硬化物
の耐熱性、耐湿性が不十分であるため、液晶表示素子と
しての信頼性が不十分である。具体的には、長期の使用
に際して、シール部からの透湿等により表示不良等が発
生することがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の液晶
シール材に比べ、液晶表示素子の信頼性を向上させる液
晶表示素子用シール材及びそれを用いた液晶表示素子を
提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹
脂、硬化剤、無機充填材、溶剤を主成分とする1液型接
着剤組成物において、エポキシ樹脂として、分子中にナ
フタレン骨格を有し、かつグリシジル基を2個以上有す
るエポキシ樹脂を必須成分とすることを特徴とする液晶
表示素子用シール材組成物である。
【0006】本発明で必須成分として使用される分子中
にナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂は、半導体の封
止材料等には従来より使用されていることは周知である
が、2枚のガラス基板を1〜10μm程度のギャップで貼
り合わせる液晶表示素子のシール材として使用した場合
にも優れた特性が得られることを見いだし本発明に至っ
た。
【0007】つまり、液晶表示素子のシール材に要求さ
れる特性としては、まず第一に2枚のガラス基板間には
さまれた液晶が種々の条件下で外に漏れださないこと、
そして第二に外界から、例えば水分等が侵入し表示異常
をおこさないこと、があげられる。いずれの要求特性に
対しても、シール材としては種々の条件下でのガラスに
対する良好な接着性が求められる。特に、2枚のガラス
基板のギャップが1〜10μm程度と狭いためにシール材
及び接着部における温度変化等に起因するガラス基材と
の熱膨張係数の差によって発生する応力を剥離、クラッ
クの発生を起こすことなく吸収することが重要となる。
このような観点から、従来の液晶表示素子用シール材は
もっぱらシリコーン成分のような弾性率を低下させる成
分を加えることが行われてきた(例えば、特公平4-5063
号公報、特開平6-73164号公報、特開平6-75231号公
報)。しかしながら、このような弾性率を低下させる成
分を加えることは、シール材自体の耐熱性を低下させ、
また接着性をも低下させることになるため根本的な解決
にはならない。つまり、耐熱性を有したまま応力に対す
る靱性を付与することが最良の対策となる。
【0008】このような点から本発明者らが鋭意検討し
た結果、エポキシ樹脂として分子中にナフタレン骨格を
有し、かつグリシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂
を必須成分とすることで、液晶表示素子用シール材とし
て十分に高い耐熱性を有し、かつ液晶表示素子の製造プ
ロセスや使用条件で考えられ得る温度条件、温度変化等
により発生する応力に十分耐え得る靱性を有することを
見いだした。
【0009】分子中にナフタレン骨格を有し、かつグリ
シジル基を2個以上有するエポキシ樹脂の全エポキシ樹
脂に対する含有量としては特に限定はないが、液晶表示
素子の信頼性の点から20重量%以上であることが好まし
い。また、それらは一種あるいは二種以上併用して使用
することができる。
【0010】さらに、分子中にナフタレン骨格を有し、
かつグリシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂として
は、固形、あるいは半固形状のもので、エポキシ当量が
250以下のものを使用した際に特に良好な特性を示す。
エポキシ当量が250より大きくなると、応力に対する耐
性が低下する傾向にあり、あまり好ましくない。
【0011】さらに上記分子中にナフタレン骨格を有
し、グリシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂以外に
他のエポキシ樹脂も併用され得るが、特にそれらは限定
されず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ア
ルキル置換ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールF型エポキシ樹脂、アルキル置換ビスフェノール
F型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、
グリシジルアミン型エポキシ樹脂、フェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ウレタン変性エポ
キシ樹脂等がある。
【0012】又、硬化剤として使用されるものは特に限
定されず、エポキシ樹脂硬化剤として一般に使用される
アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化材、ジシアンジア
ミド、ヒドラジッド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェ
ノール系硬化剤等が使用可能であり、さらには保存性を
向上させるためにこれらのマイクロカプセル化硬化剤、
アダクト型硬化剤等が使用可能であり、さらにこれらに
硬化促進剤を併用することもできる。硬化促進剤として
は、リン系化合物、イミダゾール系化合物、尿素系化合
物等が一般に使用される。
【0013】又、無機充填材としては、例えば、各種金
属の炭酸塩、硫酸塩、アルミナ、シリカ、酸化チタン等
があげられ、これらの中で、種々の点からアルミナ、シ
リカを一種または二種以上併用して使用されることが好
ましい。さらに無機充填材の添加量としては、印刷性等
の作業性の点から全組成物のうち5〜50重量%とするこ
とが好ましい。
【0014】又、シール剤組成物の粘度調整、各成分の
均一混合の目的で使用される溶剤についても特に限定は
されないが、例えば、n-ヘキサン、n-デカン、シクロヘ
キサン等の炭化水素系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素系溶剤、ブチルアセテート、ベ
ンジルアセテート等のエステル系溶剤、メチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカ
ルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブア
セテート、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ジグライム等の多価アルコール系及びその誘導体等
が一種あるいは二種以上併用されて使用される。溶剤の
添加量は印刷性等の点から全組成物のうち2〜50重量%
とすることが好ましい。
【0015】又、本発明において必須成分である前記の
エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、溶剤の他にカップ
リング剤、消泡剤、レベリング剤等を添加してもよい。
本発明の液晶表示素子用シール材組成物を調整する際
は、各成分を均一に混合させるために3本ロール等を用
いて混練することが好ましい。
【0016】本発明の液晶表示素子用シール材組成物を
用いて液晶表示素子を製造する方法としては、一般に以
下のような方法が用いられる。まず、液晶配向層を形成
したガラス基板の一方に、スクリーン印刷等の工程によ
りシール材パターンを形成し、乾燥炉等で予備乾燥させ
た後、もう一方の基板をかぶせ、必要により加圧して、
さらに乾燥炉等で加熱硬化させる。予備乾燥は通常50〜
120℃で5〜60分、加熱硬化は通常100〜200℃で15〜180
分程度が適当である。又、二枚の基板のギャップを保持
するために、シール材に所定の直径の球状、ロッド状ス
ペーサーを含有させてもよい。この貼り合わせた基板に
液晶を注入し、注入口をUV硬化樹脂等で封じて液晶表示
素子とする。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例によってなんら限定されるものではな
い。
【0018】(実施例1)エポキシ樹脂としてナフタレ
ン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、HP-403
2)40重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化
シェルエポキシ社製、エピコート828)50重量部、o-ク
レゾールノボラック型エポキシ樹脂(住友化学社製、ES
CN195LB)10重量部、硬化剤としてアジピン酸ジヒドラ
ジッド20重量部、無機充填剤として微細シリカ(日本ア
エロジル社製、アエロジルR972)5重量部、球状シリカ
(アドマテックス社製、SO-C4)15重量部、溶剤として
メチルカルビトール10重量部を攪拌混合し、さらに3本
ロールにて混練して接着剤組成物を得た。次に、この接
着剤組成物に直径6μmのガラスファイバーロッドを1
%混合し、以下の要領で液晶セルを作製した。
【0019】(スクリーン印刷)250メッシュの版を用
いて配向膜を形成させたITO付きガラス基板上(1辺3cm
の正方形)に線幅0.3mmの正方形のパターンをスクリー
ン印刷した。 (予備乾燥)熱風乾燥機中、90℃/30分予備乾燥した。 (貼り合わせ、加熱硬化)配向膜を形成させたITO付き
ガラス基板を、配向方向がシール材を印刷した 基板の
配向処理方向に対して90度になるように貼り合わせ、1k
g/cm2の圧力をかけた状態で熱風乾燥機中170℃/120分
加熱硬化させた。 (液晶注入、封口)シアノ系液晶(メルク社製、ZLI-11
32)を注入し、注入口をアクリル系UV硬化樹脂で封口
した。
【0020】評価は以下に示す項目を行った。 (1)加熱硬化後の接着力(ナイフによるガラス基板の
引きはがし)。 (2)プレッシャークッカーテスト(液晶セルを125℃/
100%RH/2.3気圧下24時間処理した後、±3Vの矩形波を
印加し表示のムラを評価) 評価の結果は表1に示す通りである。
【0021】(実施例2)エポキシ樹脂としてナフタレ
ン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、HP-403
2H)30重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化
シェルエポキシ社製、エピコート828)40重量部、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社
製、エピコート604)20重量部、o-クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂(住友化学社製、ESCN195LB)10重量
部、硬化剤としてアジピン酸ジヒドラジッド20重量部、
無機充填剤として微細シリカ(日本アエロジル社製、ア
エロジルR972)5重量部、球状シリカ(アドマテックス
社製、SO-C4)15重量部、溶剤としてメチルカルビトー
ル10重量部を攪拌混合し、さらに3本ロールにて混練し
て接着剤組成物を得た。次に、この接着剤組成物に直径
6μmのガラスファイバーロッドを1%混合し、実施例
1の要領で液晶セルを作製した。評価の結果は表1に示
す通りである。
【0022】(実施例3)エポキシ樹脂としてナフタレ
ン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EXA-47
50)30重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化
シェルエポキシ社製、エピコート828)50重量部、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社
製、エピコート604)20重量部、硬化剤としてアジピン
酸ジヒドラジッド20重量部、無機充填剤として微細シリ
カ(日本アエロジル社製、アエロジルR972)5重量部、
球状シリカ(アドマテックス社製、SO-C4)15重量部、
溶剤としてメチルカルビトール10重量部を攪拌混合し、
さらに3本ロールにて混練して接着剤組成物を得た。次
に、この接着剤組成物に直径6μmのガラスファイバー
ロッドを1%混合し、実施例1の要領で液晶セルを作製
した。評価の結果は表1に示す通りである。
【0023】(実施例4)エポキシ樹脂としてナフタレ
ン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製、EXA-47
00)30重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(油化
シェルエポキシ社製、エピコート828)50重量部、グリ
シジルアミン型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社
製、エピコート604)20重量部、硬化剤としてアジピン
酸ジヒドラジッド20重量部、無機充填剤として微細シリ
カ(日本アエロジル社製、アエロジルR972)5重量部、
球状シリカ(アドマテックス社製、SO-C4)15重量部、
溶剤としてメチルカルビトール10重量部を攪拌混合し、
さらに3本ロールにて混練して接着剤組成物を得た。次
に、この接着剤組成物に直径6μmのガラスファイバー
ロッドを1%混合し、実施例1の要領で液晶セルを作製
した。評価の結果は表1に示す通りである。
【0024】(比較例1)エポキシ樹脂としてビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、エ
ピコート828)30重量部、ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(油化シェルエポキシ社製、エピコート1001)70重
量部、硬化剤としてアジピン酸ジヒドラジッド15重量
部、無機充填剤として微細シリカ(日本アエロジル社
製、アエロジルR972)5重量部、球状シリカ(アドマテ
ックス社製、SO-C4)15重量部、溶剤としてメチルカル
ビトール10重量部を攪拌混合し、さらに3本ロールにて
混練して接着剤組成物を得た。次に、この接着剤組成物
に直径6μmのガラスファイバーロッドを1%混合し、
実施例1と同様の要領で液晶セルを作製した。評価の結
果は表1に示す通りである。
【0025】(比較例2)エポキシ樹脂としてビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、エ
ピコート828)50重量部、o-クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂(住友化学社製、ESCN195LB)50重量部、硬
化剤としてアジピン酸ジヒドラジッド20重量部、無機充
填剤として比表面積が5m2/gのシリカ(アドマテック
ス社製、SO-C4)25重量部、溶剤としてメチルカルビト
ール10重量部を攪拌混合し、さらに3本ロールにて混練
して接着剤組成物を得た。次に、この接着剤組成物に直
径6μmのガラスファイバーロッドを1%混合し、実施
例1と同様の要領で液晶セルを作製した。評価の結果は
表1に示す通りである。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明の液晶表示素子用シール材は良好
な接着性を示し、かつ耐湿熱性に優れていることから、
液晶表示素子に適用することによって信頼性に優れた液
晶表示素子を提供することができる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材、溶
    剤を主成分とする1液型接着剤組成物において、エポキ
    シ樹脂として、分子中にナフタレン骨格を有し、かつグ
    リシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂を必須成分と
    することを特徴とする液晶表示素子用シール材組成物。
  2. 【請求項2】 分子中にナフタレン骨格を有し、かつグ
    リシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂が全エポキシ
    樹脂に対して20重量%以上含まれる請求項1記載の液
    晶表示素子用シール材組成物。
  3. 【請求項3】 分子中にナフタレン骨格を有し、かつグ
    リシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂が固形、ある
    いは半固形状である請求項1記載の液晶表示素子用シー
    ル材組成物。
  4. 【請求項4】 分子中にナフタレン骨格を有し、かつグ
    リシジル基を2個以上有するエポキシ樹脂のエポキシ当
    量が250以下である請求項1記載の液晶表示素子用シー
    ル材組成物。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の
    液晶表示素子用シール材組成物を用いた液晶表示素子。
JP4312395A 1995-03-02 1995-03-02 液晶表示素子用シール材組成物及びそれを用いた液晶表示素子 Pending JPH08240809A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015034844A (ja) * 2013-08-07 2015-02-19 積水化学工業株式会社 液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示素子
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