JPH08328026A - 液晶表示素子用シール材組成物、液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子 - Google Patents

液晶表示素子用シール材組成物、液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子

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JPH08328026A
JPH08328026A JP13514595A JP13514595A JPH08328026A JP H08328026 A JPH08328026 A JP H08328026A JP 13514595 A JP13514595 A JP 13514595A JP 13514595 A JP13514595 A JP 13514595A JP H08328026 A JPH08328026 A JP H08328026A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
radiation
display element
sealing material
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JP13514595A
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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】 液晶表示素子の生産性、歩留まりが向上し、
かつ液晶表示素子の信頼性に優れる液晶表示素子用シー
ル材、液晶表示素子の製造方法及びそれを用いた液晶表
示素子を提供する。 【構成】 熱硬化性樹脂、放射線および/又は光重合性
モノマー、硬化剤、無機充填材を必須成分とし、硬化反
応に関与しない溶剤類を含まない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、液晶表示素子の製造方法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
込んだ構造となっているが、中の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する必要があり、一
般にその接着剤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。
【0003】現在、この液晶シール材には広く熱硬化性
のエポキシ樹脂が用いられているが、液晶表示素子の生
産性、歩留まり向上や液晶表示素子の信頼性向上のため
により優れた液晶シール材が求められている。
【0004】例えば一般的な液晶表示素子の製造工程に
おいて、液晶シール材はスクリーン印刷あるいはディス
ペンサーにより基板の片側に塗布され、含まれている溶
剤を除去するために50℃から100℃程度の温度でプリベ
ークという加熱工程を行い、その後もう一方の基板を重
ね合わせて100℃から200℃の温度で本硬化が行われる。
しかし、溶剤を除去するためのプリベーク工程では溶剤
が完全に除去されることはなく、本硬化されたシール材
に残存する溶剤が液晶中へ溶出し、表示特性を低下させ
る原因となったりする場合がある。また、プリベーク工
程には一般的に10分から60分必要であり、この時間を短
縮することも求められている。
【0005】
【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、液晶表示素子の生産性、歩留まりが向
上し、かつ液晶表示素子の信頼性に優れる液晶表示素子
用シール材、液晶表示素子の製造方法及びそれを用いた
液晶表示素子を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱硬化性樹
脂、放射線および/又は光重合性モノマー、硬化剤、無
機充填材を必須成分とし、硬化反応に関与しない溶剤類
を含まないことを特徴とする液晶表示素子用シール材組
成物、および前記シール材組成物が液晶表示素子用基板
の片側に塗布された後、放射線および/又は光を照射す
ることにより放射線および/又は光重合性モノマーを反
応させ、その後もう一方の基板を重ね合わせて加熱硬化
により熱硬化性樹脂を反応させることを特徴とする液晶
表示素子の製造方法、および上記シール材組成物を使用
し上記製造方法にて製造された液晶表示素子についてで
ある。
【0007】本発明で使用される熱硬化性樹脂は特に限
定されるものではないが、エポキシ樹脂を使用した場合
に特に良好な特性が得られる。エポキシ樹脂としては特
に限定されることはなく、一般にビスフェノール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、アルキル置換ビスフェノールS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、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型
エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、
シリコーン変性エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹
脂、ゴム変性エポキシ樹脂等が使用される。これらは一
種または二種以上併用して使用される。
【0008】又、放射線および/又は光重合性モノマー
としても特に限定されるものではないが、重合反応がラ
ジカル重合性、あるいは放射線および/又は光によるカ
チオン開始反応による重合性モノマーが適している。そ
れらの例としては、アクリル酸、アクリル酸エステル、
メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリルアミ
ド、ビニルエステル、スチレン、エポキシ基等を分子内
に1個以上含むモノマーがあり、これらは一種または二
種以上併用して使用される。さらに、放射線および/又
は光による重合反応においては、適当な開始剤を併用す
ることができる。
【0009】又、熱硬化性樹脂の硬化剤も特に限定され
るものではないが、一般的にアミン系硬化剤、イミダゾ
ール系硬化剤、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、アミン系化合物、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。
【0010】さらに、本発明の液晶表示素子用シール材
組成物には、印刷加工性の確保や、印刷パターンの乱れ
等を防ぐ目的で、各種金属の炭酸塩、硫酸塩、シリカ、
アルミナ、酸化チタン、チタン酸カリウム等の無機充填
材が使用され、その添加量としては樹脂分100重量部に
対して2から60重量部の範囲が適当である。
【0011】又、本発明の液晶表示素子用シール材組成
物には、硬化反応に関与しない溶剤類が含まれない。そ
のため、従来の液晶シール剤でしばしば問題となる、硬
化物内に残存する溶剤が液晶中にしみだすことによる液
晶表示素子の表示不良等をおこすことがない。
【0012】さらに本発明において必須成分である前記
の熱硬化性樹脂、放射線および/又は光重合性モノマ
ー、硬化剤、無機充填剤の他に、必要に応じてカップリ
ング剤、消泡剤、レベリング剤等を添加してもよい。
【0013】本発明の液晶表示素子用シール材組成物を
使用し、液晶表示素子を製造するにあたっては、以下に
示す工程がとられる。まず、従来と同様に液晶表示素子
用のガラス、あるいはプラスチックの基板の一方に、ス
クリーン印刷法、ディスペンサー塗布法等によりシール
パターンを形成し、放射線および/又は光を照射するこ
とにより、放射線および/又は光重合性モノマーを重合
させる。この状態でシール材の流動性はほとんどなくな
るが、シール材中に含まれる熱硬化性樹脂は未反応の状
態で残存している。次に、もう一方の基板を貼り合わ
せ、加熱することにより熱硬化性樹脂を反応させ2枚の
基板を接着する。
【0014】この製造方法の特徴は、従来の溶剤を含む
液晶シール材が、シールパターン形成後のプリベークに
より溶剤をある程度揮散させることにより室温あるいは
60℃程度の温度域でタック性を発現させ、もう一方の基
板を貼り合わせた状態で2枚の基板を固定するのに対
し、本発明では、従来のプリベークによる溶剤揮散によ
るタック性の付与を放射線および/又は光重合性モノマ
ーを重合することにより行うというものである。その利
点としては、溶剤を含まないため、残存溶剤の問題が全
くないということ、放射線および/又は光による放射線
および/又は光重合性モノマーの重合が数秒から数分と
いった短時間で行えるということである。また、従来の
液晶シール材を使用する際にシール材組成物やプリベー
ク条件によってはタック性が不十分な場合があるが、そ
の解決策として、UV硬化樹脂で補強するといったことが
行われるが、本発明ではそのような工程も必要ない。
【0015】さらに、従来の溶剤を含む液晶シール材に
使用されている溶剤は一般に沸点が100℃以上の高沸点
溶剤であることから、溶剤をできるだけ揮散させるため
に、可能な限り高温でプリベークを行うことが好ましい
が、一方、高温でプリベークを行うと樹脂の硬化も進行
してしまうという問題が起こる。この問題は、より低温
でのシール材の硬化が求められるに伴い一層解決困難な
ものとなる。特に、基板にプラスチックを使用する場
合、基板の耐熱性がガラスに比べ格段に低いため大きな
問題となっている。この点で、プリベークの必要がない
本発明は、熱硬化性樹脂の硬化温度をシール材組成物の
保存性に問題がない範囲で低温にすることが容易である
という特徴も有している。
【0016】
【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。
【0017】(実施例1)熱硬化性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)100重量部、光重合性モノマーとしてエポ
キシアクリレート(昭和高分子社製、リポキシVR-60)1
5重量部、硬化剤としてジシアンジアミド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、光重合開始剤(チバガイギー社
製、イルガキュア651)2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。
【0018】次に、この接着剤組成物に直径6μmの球状
シリカスペーサーを1%混合し、以下の要領で液晶セル
を作製した。 (シール材塗布)250メッシュのステンレススクリーン
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。 (光照射)高圧水銀ランプ10秒照射(2000 mJ / cm2) (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、1kg
/cm2の圧力をかけた状態で熱風乾燥機中150℃/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。 上記要領において、シール材スクリーン印刷後の光照射
により、エポキシアクリレートの架橋反応がおこり、シ
ール材表面はタックフリーの状態であるが、もう一方の
基板を圧着することによりシールパターンがつぶれ2枚
の基板が固定された。
【0019】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2に示す通りである。
【0020】(実施例2-6)実施例1と同様な操作により
表1に示す組成でシール材組成物を調製し、実施例1と同
様な手順にて液晶セルを作製した。組成物の内容、セル
作製条件は表1、評価の結果は表2に示す通りである。
(組成物のうち、熱製硬化性樹脂、放射線および/又は
光重合性モノマー、硬化剤以外は実施例1と同様、また
セル作製条件のうち、加熱硬化工程以外は実施例1と同
様)
【0021】
【表1】
【0022】(実施例7)熱硬化性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)100重量部、放射線重合性モノマーとして
スチレン 15重量部、硬化剤としてジシアンジアミド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。
【0023】次に、この接着剤組成物に直径6μmの球状
シリカスペーサーを1%混合し、実施例1と同様の要領
で液晶セルを作製した。但し、実施例1での光照射の操
作の代わりに60Coからのγ線を 1 Gy/sの線量率で照射
した。上記要領において、シール材スクリーン印刷後の
放射線照射により、スチレンの重合反応がおこり、シー
ル材表面はタックフリーの状態となるが、もう一方の基
板を圧着することによりシールパターンがつぶれ2枚の
基板が固定された。実施例1と同様に評価を行い、その
結果を表2に示した。
【0024】(比較例1)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)80重量
部、o-クレゾールニボラック型エポキシ樹脂(住友化学
社製、ESCN195LB)20重量部、硬化剤としてジシアンジ
アミド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の球状シリカスペーサーを1%混
合し、実施例1と同様にスクリーン印刷によりシール材
を塗布した後、光照射は行わず90℃/30分プリベークを
行い、あとは実施例1と同様な操作で液晶セルを作製し
た。評価の結果は表2に示す通りである。プリベーク工
程で溶剤の揮散がどの程度であるかをGC-MSにより測定
したところ組成物に含まれていた溶剤の約50%が残存し
ていた。
【0025】(比較例2)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)80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)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。(無機充填剤として比表面積が5m2/g以上のシリ
カを含んでいない) 次に、この接着剤組成物に直径6μmの球状シリカスペー
サーを1%混合し、比較例1と同様の要領で液晶セルを
作製した。評価の結果は表2に示す通りである。比較例1
と同様にプリベーク工程後の残存溶剤量を測定したとこ
ろ約40%残存していることがわかった。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】本発明で示した液晶表示素子用シール材
および液晶表示素子の製造方法を用いた液晶表示素子
は、従来の液晶シール材および製造方法に比べ、液晶表
示素子の生産性、歩留まりが向上し、かつ信頼性に優れ
る液晶表示素子を提供する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性樹脂、放射線および/又は光重
    合性モノマー、硬化剤、無機充填材を必須成分とし、硬
    化反応に関与しない溶剤類を含まないことを特徴とする
    液晶表示素子用シール材組成物。
  2. 【請求項2】 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である請求
    項1記載の液晶表示素子用シール材組成物。
  3. 【請求項3】 放射線および/又は光重合性モノマーが
    ラジカル重合性および/又はカチオン重合性である請求
    項1記載の液晶表示素子用シール材組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1から3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が液晶表示素子用ガラス
    あるいはプラスチック基板の片側に塗布された後、放射
    線および/又は光を照射することにより放射線および/
    又は光重合性モノマーを反応させ、その後もう一方の基
    板を重ね合わせて加熱硬化により熱硬化性樹脂を反応さ
    せることを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1から3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。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の液晶表示素子の製造方法
    により製造された液晶表示素子。
JP13514595A 1995-06-01 1995-06-01 液晶表示素子用シール材組成物、液晶表示素子の製造方法及び液晶表示素子 Pending JPH08328026A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09236809A (ja) * 1995-12-27 1997-09-09 Mitsui Toatsu Chem Inc 液晶封止用樹脂組成物
JP2005232370A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Sekisui Chem Co Ltd 硬化性樹脂組成物、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
JP2009167314A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Sekisui Chem Co Ltd 液晶滴下工法用シール剤、上下導通材料、及び、液晶表示装置
JP2019532125A (ja) * 2016-11-25 2019-11-07 エルジー・ケム・リミテッド 硬化性組成物

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US11208526B2 (en) 2016-11-25 2021-12-28 Lg Chem, Ltd. Curable composition

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