JPH021820A - 液晶表示素子のシール用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ネマチック液晶、スメクチック液晶、コレス
テリック液晶、特にスーパーツイストネマチック液晶（
ＳＴＮ）や強誘電性液晶等を２枚の電極板間に充填して
なる液晶表示素子の製造に用いる液晶表示素子のシール
用組成物、特に、電極板間のギャップが数μｍと狭く、
しかも均一な間隔を有する液晶表示素子としてシールす
る場合に用いられる液晶表示素子のシール用組成物に関
する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来か
ら、液晶表示素子に用いられているシール用組成物は、
主剤、硬化剤、フィラー（充填剤）、スペーサー材、硬
化促進剤、溶剤、粘度調整剤等が配合されたものであり
、従来はフィラーとしてシリカ粉やアルミナ粉が用いら
れている（例えば特開昭６２　２９５０２９号公報）。

しかしながら、これらのフィラーはときとして導電性不
純物を含有することがあり、これらをそのまま液晶表示
素子のシール用組成物として用いると、対向する電極板
間の電気絶縁性を損なうことがあった・ 一方、液晶表示素子に用いられる液晶には、近年スーパ
ーツイストネマチンク液晶（ＳＴＮ）、強誘電性液晶等
が用いられており、これらの強誘電性液晶等を用いた液
晶表示素子においては、均一な液晶表示素子を製造する
上で、対向する電極板間のギャップを均一に制′４ｆｆ
Ｕすることが重要な課題となっている。

即ち、強誘電性液晶等を用いる場合には、対向する電極
板の間隔を数μｍ以下で一定の間隔に保持しなければな
らず、その間隔を保持するには従来のフィラーを用いた
シール剤では強度が低くなり、大型の液晶表示素子を製
造する際に、液晶表示素子を組立てシール剤が硬化した
後、液晶表示素子のパターンに沿って周辺を切断して取
除（工程において、その周辺をシールするシール部に大
きな力が加わり対向するｉ極板をＭｌ　Ｗｌするという
問題があった。

また、スーパーツイストネ・マチック液晶や従来からあ
るツイストネマチンク液１品を用いる場合でも、スクリ
ーン印刷性に優れ、強度が強（、対向する透明電極板間
の間隔を精度良く形成することができ、更に安定した電
気絶縁性を確保することのできる液晶表示素子のシール
用組成物が求められていた。

従って、本発明の目的は、液晶表示素子の対向電極間を
高い強度で接着することができ、しかもチキソトロピー
性に優れ、スクリーン印刷性及びバクーン保持性に優れ
、そのため透明電極板間の間隔を精度良く形成すること
のできる、液晶表示素子のシール用組成物を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、フィラーについて種々検討した結果、六
方晶窒化ホウ素を液晶表示素子のシール用組成物のフィ
ラーとして配合すると上記目的を達成し得るとの知見を
得た。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、対向配
置された２枚の透明電極板間に充填された液晶をその周
辺で封止する液晶表示素子のシール用組成物において、
主剤としてのエポキシ樹脂と、硬化剤としての潜在硬化
剤と、フィラーとしての六方晶窒化ホウ素とを配合した
ことを特徴とする液晶表示素子のシール用組成物を提供
するものである。

また、六方晶窒化ホウ素の平均粒子径が３．０μｍ以下
でかつ最大粒子径が５．０μｍ以下であることを特徴と
する上記液晶表示素子のシール用組成物、及び六方晶窒
化ホウ素の平均粒子径が３．０μｍ以下でかつ最大粒子
径が５．０μｍ以下、−成粒径が１．０μｍ以下である
ことを特徴とする上記液晶表示素子のシール用組成物を
併せて提供するものである。

以下、本発明について詳述する。

本発明の液晶表示素子のシール用組成物において主剤と
して用いられるエポキシ樹脂は、１分子中に２個以上の
エポキシ基を有するエポキシ樹脂が好ましり、該エポキ
シ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ダイマー酸のグ
リシジルエステル型エポキシ樹脂、ポリエチレングリコ
ール型エポキシ樹脂、ノボラック型フェノール樹脂のポ
リグリシジルエーテル、ポリグリシジル多官能フェノー
ル型エポキシ樹脂、ポリグリシジルアミン型エポキシ樹
脂、キレート構造を有するエポキシ樹脂等が挙げられる
。該エポキシ樹脂を用いる際には、該エポキシ樹脂単独
または２種類以上を混合して用いることが好ましく、ま
た前記エポキシ樹脂のハロゲン化物、環状脂肪族エポキ
シ樹脂、イソシアヌル酸のポリグリシジルエステル型エ
ポキシ樹脂、レゾルシノールのジグリシジルエーテル、
ヒダントイン型エポキシ樹脂を単独または、その１種類
以上を前記エポキシ樹脂に混合して用いることもできる
。

また、前記エポキシ樹脂と官能法を持つオリゴマーとの
反応生成物であってグリシジル基を２個以上持つ樹脂を
用いることもでき、その場合には前記各種エポキシ樹脂
に混合して用いることができる。上記オリゴマーとして
は、例えばカルボキシル基を末端基とする液状ゴム、ア
ミン基を末端基とする液状ゴム等が挙げられる。

本発明の液晶表示素子のシール用組成物において硬化剤
として用いられる潜在性硬化剤とは、室温下で一定期間
安定に貯蔵でき、熱、光、圧力等を受けて急速に硬化す
るような硬化剤をいい、該潜在硬化剤としては、例えば
エポキシ樹脂と混合した１液性の組成物にしたもの等が
挙げられる。

また、公知の硬化剤としては、例えばジシアンジアミド
等のグアニジン化合物・フェノールノボラック樹脂等の
フェノール樹脂、ビスフェノール系樹脂、フェノール化
合物、イミダゾール類、トリアジンｍ１）体、４．４−
ジアミノジフェニルスルホン、酸ヒドラジッド化合物、
Ｎ、Ｎ−ジアルキル尿素誘導体、三フッ化ホウ素コンプ
レックス等が挙げられ、これらの硬化剤は単独で、また
は２ｆｉｆ以上を混合して用いることができる。

上記硬化剤のうちフェノール樹脂系の硬化剤及びグアナ
ミン化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とビスフ
ェノールＡとの反応生成物で両末端基が水酸基である硬
化剤は、常温での保存安定性に優れ、接着強度が高く、
本発明の液晶表示素子のシール用組成物の硬化剤として
好ましく用いることができる。

また、その他、可視光、紫外線光で硬化する光硬化性の
硬化剤があり、光硬化性の硬化剤としては、例えば芳香
族ジアゾニウムのルイス酸塩、ジアリルヨードニウムの
ルイス酸塩、トリアリルスルホニウムのルイス酸塩等が
挙げられる。

また、前記硬化剤に配合される硬化促進剤としては、例
えば第三級アミン、イミダゾール類、芳香族アミン等が
挙げられる。

本発明の液晶表示素子のシール用組成物においてフィラ
ーとして配合される六方晶系窒化ホウ素は、絶縁性を保
持したものが好ましく、該六方晶窒化ホウ素としては、
導電性不純物は勿論のこと、吸湿性、水和反応性を示す
不純物が殆ど含有されていない高純度の微粉末であるこ
とが好ましい。

上記六方晶系窒化ホウ素は、液晶表示素子のシール用組
成物にチキソトロピー性を付与することができ、これに
よってスクリーン印刷性を向上させることができる０本
発明の液晶表示素子のシール用組成物では、該液晶表示
素子のシール用組成物にどのような形態の六方晶窒化ホ
ウ素を添加しても該液晶表示素子のシール用組成物にチ
キソトロピー性を付与することが可能である。

本発明の液晶表示素子のシール用組成物の上記主剤、硬
化剤に配合される六方晶窒化ホウ素としては平均粒径が
１０．０μｍ未満のものが好ましく、このように平均粒
子径が１０．０μｍ未満であるとチキソトロピー性を付
与する構造を取り易く、スクリーン印刷性に優れ、液晶
表示素子のシール用組成物の硬化中における流動性を小
さなものにすることができる。

また、上記大方品窒化ホウ素が、フィラーとして液晶表
示素子のシール用組成物に添加されると、液晶表示素子
のシール用組成物の強度を向上させることができる。従
って、強誘電性液晶を用いた液晶表示素子のように２枚
の透明電極板間のギャップが１〜３μｍという極めて狭
い寸法で均一に調節することが必要な場合であっても、
上記六方晶窒化ホウ素を用いることで、液晶表示素子の
シール用組成物の強度を向上させることができ、液晶表
示素子を所定のパターンに切断する工程においても前記
透明電極板がそれぞれ互いに剥離する虞れがない。

更に、液晶として強誘電性液晶を用いた液晶表示素子を
製造する場合には、六方晶窒化ホウ素の平均粒子径が３
．０μｍ以下でかつ最大粒子径が５゜０μｍ以下である
ことが好ましく、更に一次粒子径が１．０μｍ以下であ
ることがより好ましい０例えば、スーパーツイストネマ
チック液晶（ＳＴＮ）やこれ以外の液晶を液晶表示素子
の透明電極板間の内部に充填する場合には、平均粒子径
が２枚の透明電極板間に形成されるギャップ間隔に満た
ない寸法に調整されたものであればよい。

また、六方晶窒化ホウ素の液晶表示素子のシール用組成
物に対する添加量は、特に限定するものではないが、液
晶表示素子のシール用組成物の流動性を良くするために
は、主剤であるエポキシ樹脂、その硬化剤及び硬化促進
剤の重量を加算した樹脂総重量の１０ｆｆｌ１％以下で
あることが好ましい。

本発明の液晶表示素子のシール用組成物には、通常のエ
ポキシ樹脂にｍｍに用いられる前記以外の添加剤、例え
ば増粘剤、補強剤、染料、顔料、有機溶剤、増量剤、カ
ップリング剤等を本発明の効果を妨げない範囲で添加す
ることができる。

また、本発明の液晶表示素子のシール用組成物を適用す
る液晶表示素子の透明電極板を形成する透明電極板間の
材料は、特に限定されるものではないが、そのような材
料としては、例えばガラスの他、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）、ポリエーテルサルホン（、ＰＥ５）
、ポリメチルメククリル酸エステル（ＰＭＭＡ）等の透
明なプラスチックフィルムが挙げられる。

上記透明電極板は、透明電極板間に金属蒸着、スパッタ
リング、スクリーン印刷等公知の方法によって酸化イン
ジウム・スズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ□）等から
なる透明電極膜を形成させて得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を下記実施例に基づいて説明する。

尚、下記実施例で、「部」及び「％」はそれぞれ特に断
らない限り、「重量部」及び「重量％」を表す。

〔！〕液晶表示素子のシール用組成物のｔＡ！！本発明
に用いられるフィラーを配合した液晶表示素子のシール
用組成物を実施例１〜６として、また従来のフィラーを
配合した液晶表示素子のシール用組成物を比較例１〜２
として表１及び表２に示した１表１に示す実施例１〜３
及び比較例１〜２の液晶表示素子のシール用組成物は次
の如く調製した。

主剤であるエポキシ樹脂としてエピコート１００１　（
油化シェルエポキシ製、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂）６０部に、アデカレジンＥＰ−４０００（地主化製
、プロピレンオキサイド付加食核ジオールエポキシ樹脂
）４０部、硬化剤として明相フェノールノボラックＨ−
１３（明相化成、フェノールノボラック樹脂）２８部、
硬化促進剤としてキュアゾール２Ｂ−４ＭＺ　（四国化
成製、イミダゾール化合物）１部、ＫＢＭ−４０３（信
越化学製、シランカップリング剤）２部、更に表１に示
すフィラー及びメチルカルピトール（溶剤）をそれぞれ
所定量添加した後、三本ロールで混練して、エポキシ樹
脂組成物を調製した。

次に、上記エポキシ樹脂組成物とは別の組成をもつエポ
キシ樹脂組成物（実施例４〜５）を調製した。まず主剤
であるエポキシ樹脂としてエピコート８２８を７０部、
エピコー）８７１　（油化シェルエポキシ製、重合脂肪
酸ポリグリシジルエステル）３０部、硬化剤としてＤＩ
ＣＹ−７（油化シェルエポキシ製、ジシアンジアミド）
５部、硬化促進剤としてキュアゾールｌＢ２ＭＺ　（四
国化成社製、イミダゾール化合物）２部、表２に示すフ
ィラーをそれぞれ所定量添加し、更にＫＢＭ−４０３（
信越化学製、シランカップリング剤）２部及び溶剤とし
てメチルカルピトール２０部を加えた後、三本ロールで
混練して、エポキシ樹脂組成物を調製した。

次に、透明電極板間が所定厚みを確保するように所定の
粒子径に調整されたアルミナ類のスペーサーを上記各エ
ポキシ樹脂組成物に各エポキシ樹脂組成物の０．１％を
添加して、液晶表示素子のシール用＆＋１成物（実施例
１〜６及び比較例１〜２ンを調製した。

また、透明電極板としてＩＴＯを蒸着したガラス仮にポ
リイミドフィルムよりなる配向膜を形成し、その表面周
辺に、表１に示す液晶表示素子のシール用組成物をそれ
ぞれスクリーン印刷し、該液晶表示素子のシール用組成
物をスクリーン印刷後９０℃、３０分間前硬化させ、こ
れに他方の透明電極板を重ね°Ｃ圧力を付与し、１８０
’Ｃで１２０分間硬化させ、それぞれの液晶表示素子の
シール部を形成した。このようにして得られた対向する
２枚の透明電極板間に液晶（例えばＥ−４４（ＢＤＨ社
製）　、ＺＬＩ−４００３（メルク社製〕）を常法によ
り注入して封止し液晶表示素子を得た。

（■〕液晶表示素子のシール用組成物の性能テスト 上記各液晶表示素子に対して下記ギャップ形成テスト、
シール部の強度テスト及び印刷パターンの保持性テスト
を行い、それぞれのテスト結果を表３に示した。

〈ギャップ形成テスト〉 液晶表示素子の任意の５点の厚みをそれぞれ測定し、５
点共に所定の厚みを形成しておれば０．４点が所定厚み
を形成しておれば△、２点以上が所定厚みを形成してい
なければ×、としてそれぞれのギャップ形成能を評価し
た。

〈シール部強度テスト〉 液晶表示素子を所定のパターンに切断加工したｆ＆、１
２０±２℃で８時間プレッシャークツカー試験を行った
。その結果、対向透明電極に剥離がなければ○、一部に
剥離があればΔ、全体が剥離しておれば×、としてそれ
ぞれのシール部強度を評価した。

くパターン保持性テスト〉 液晶表示素子における液晶表示素子のシール用組成物の
加熱硬化前の印刷による塗布幅と加熱硬化後の塗布幅と
をそれぞれ比較し、タレがなく塗布の幅に変化のない状
態を○、一部に流れがありにじみのある状態をΔ、全体
が流れて塗布幅の形状を保持していない状態を×、とし
てそれぞれのパターン保持性を評価した。

（ＩＩＩ）結果 表３に示すギャップ形成、シール部強度及びパターン保
持性の各テストの結果から以下のことが判った。

■上記実施例１〜６に用いた液晶表示素子のシール用組
成物は、それぞれ各透明電極板間のギャップが２μｍ、
５μｍのいずれであっても、ギャップが均一に形成され
ており、それぞれのギャップ形能がよく、またシール部
の接着強度が高くて上記透明電極同士がｆｆ１ｌ＋離せ
ず、更に液晶表示素子のシール用組成物のパターン保持
性も良好である。

これに対して、比較例１．２は、上記ギャップ形成能に
劣り、更に透明電極板間に剥離を生じ、パターン保持性
も良くない。

■また、上記実施例１〜６のうち、実施例３に用いた液
晶表示素子のシール用組成物は、フィラーとしての六方
晶窒化ホウ素の最大粒子径９．０μｍ、平均粒子径５．
０μｍ１−次粒子径３．０　ｐ　ｍで、一方の透明電極
板間のギャップ２μｍよりも大きな粒子径を有している
ため、透明７ｉｔ極板間のギャップ２μｍのものについ
ては、ギャップ形成能及びシール部強度が若干劣るもの
の、比較例１．２と比較すれば依然として上記各性能は
全体的に優れている。

■また、上記実施例１〜６のうち実施例５に用いた液晶
表示素子のシール用組成物は、フィラーとしての六方晶
窒化ホウ素の最大粒子径が２０μｍで他の実施例と比較
して格段に大きいため、透明電極板間のギャップが２μ
ｍのものの液晶表示素子ではギャップ形成能、シール部
強度、パターン特性共に他の実施例よりは若干劣るもの
の、平均粒子径、−次粒子径が共に小さ（調製されてい
るため比較例１．２より上記各性能は全体的に優れてい
る。

〔発明の効果〕 本発明液晶表示素子のシール用組成吻は、液晶表示素子
の対向電極間を高い強度で接着することができ、しかも
チキソトロピー性に優れ、スクリーン印刷性及びパター
ン保持性にイ■れ、そのため透明電極板間の間隔を精度
良く形成することができる。

特許出願人　　　　宇部興産株式会社 宇部化学工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向配置された２枚の透明電極板間に充填された
   液晶をその周辺で封止する液晶表示素子のシール用組成
   物において、主剤としてのエポキシ樹脂と、硬化剤とし
   ての潜在硬化剤と、フィラーとしての六方晶窒化ホウ素
   とを配合したことを特徴とする液晶表示素子のシール用
   組成物。
2. （２）上記六方晶窒化ホウ素の平均粒子径が３．０μｍ
   以下で且つ最大粒子径が５．０μｍ以下であることを特
   徴とする請求項（１）に記載の液晶表示素子のシール用
   組成物。
3. （３）上記六方晶窒化ホウ素の一次粒子径が１．０μｍ
   以下であることを特徴とする請求項（２）に記載の液晶
   表示素子のシール用組成物。