(57)【要約】  本発明はシール剤及びその製造方法を提供する。前記シール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、１重量％〜５重量％のエポキシ樹脂と、０．５重量％〜１重量％の光開始剤と、５重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜１０重量％の有機粉末と、５重量％〜１０重量％の無機粉末と、１重量％〜５重量％、の安全ガスに処理される多孔ガラス微小球とを有する。前記製造方法は、（１）シール剤を構成する上述した成分を混合し、混合物を得る工程と、（２）前記混合物を混練する、（３）混練された混合物を消泡する工程と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール剤であって、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球を１重量％〜５重量％含むことを特徴とするシール剤。
【請求項２】
前記シール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、１重量％〜５重量％のエポキシ樹脂と、０．５重量％〜１重量％の光開始剤と、５重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜１０重量％の有機粉末と、５重量％〜１０重量％の無機粉末と、１重量％〜５重量％の安全ガスに処理された多孔ガラス微小球と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシール剤。
【請求項３】
前記シール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、３重量％〜５重量％のエポキシ樹脂と、０．５重量％〜１重量％の光開始剤と、８重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜８重量％の有機粉末と、７重量％〜１０重量％の無機粉末と、２重量％〜５重量％の安全ガスに処理された多孔ガラス微小球と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のシール剤。
【請求項４】
前記安全ガスに処理された多孔ガラス微小球では、ガスが多孔ガラス微小球の体積の３％〜５％を占めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシール剤。
【請求項５】
前記安全ガスは、窒素、不活性ガス、二酸化炭素又は空気であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシール剤。
【請求項６】
低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂は下記構造式Ｉを有し、室温で粘度が１００±５０Ｐａ・ｓであり、
【化１】
2016519181.tif 000007
各Ｒは同じであっても異なってもよく、Ｈ、メチル基又はエチル基をそれぞれ示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシール剤。
【請求項７】
前記シール剤は、室温で粘度が２５０±５０Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシール剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のシール剤を製造する方法であって、
（１）シール剤を構成する各成分を混合し、混合物を得る工程と、
（２）前記混合物を混練する工程と、
（３）混練された混合物を消泡する工程と、を備えることを特徴とするシール剤を製造する方法。
【請求項９】
（４）消泡された混合物の粘度を調整し、室温で粘度を２５０±５０Ｐａ・ｓにする工程をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のシール剤を製造する方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のシール剤を、基板外周のシール剤及び／又はサブ基板外周のシール剤とすることを特徴とする液晶パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシール剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シール剤は、液晶パネルのセル化工程で肝心な材料である。シール剤は、塗布位置によってその作用が異なる。図１に示すように、１はガラス基板全体の縁部を示し、２は基板の外周のシール剤（即ち、基板全体の外周に塗布されるシール剤）を示し、２’は、サブ基板の外周のシール剤（即ち、１つの基板上に接着される複数の小さい基板の外周のシール剤）を示し、基板及びサブ基板の縁部がガラス自体の重量によって湾曲して変形することを防止するものであり、３は主シール剤（即ち、液晶の外周に塗布されるシール剤）を示し、液晶パネルを封止し、外周がセル内の液晶に対する汚染を低減し、カラーフィルタ基板及びアレイ基板を接着する作用を発揮する。
【０００３】
セル工程では、一般的に、シール剤を塗布したカラーフィルタ基板（又はアレイ基板）及び液晶を充填したアレイ基板（又はカラーフィルタ基板）を真空雰囲気でセル化して、そして、紫外線の照射及び加熱によってシール剤の光硬化和熱硬化を実現し、セル化工程を完了する。また、真空雰囲気でセル化するとき、主シール剤から形成される密閉空間内にガスが残らずに液晶のみが有することを確保する必要がある。これは、基板のシール剤及びサブ基板のシール剤に開口がないため、基板の外周のシール剤２とサブ基板の外周のシール剤２’との間、及びサブ基板の外周のシール剤２’と主シール剤３との間がともに真空であるからである。紫外線を照射して加熱する前に、シール剤が硬化しないままであり、主シール剤の内側の液晶がシール剤に一定の圧力を付勢することによって、主シール剤の内側に付勢される圧力が主シール剤の外側に付勢される圧力より大きくなる。両側の圧力差によって、液晶が硬化しないままシール剤を衝撃し（液晶貫通と略称する）、シール剤が変形し、ひいては破壊され、シール剤の接着力が低下され、液晶がシール剤に汚染される等の問題が生じてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、上述した主シール剤の内・外両側に存在する圧力差の問題に対して、基板の外周のシール剤及びサブ基板外周のシール剤に開口を設計することによって、外気を該開口から主シール剤の内側以外の全ての領域に入らさせ、これによって、主シール剤の内・外両側の圧力バランスが確保され、上述した液晶貫通の問題が避けられ、又は低減される。
【０００５】
然し、エッチング液が後続の減薄型化工程でサブ基板内に入って基板を腐食することを防止するために、基板外周のシール剤及びサブ基板外周のシール剤の開口を改めて封止する必要があり、工程が複雑になってコストも向上した。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施例は、液晶パネルの液晶貫通現象を抑制し、外部がセル内の液晶に対する汚染を低減することができる、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球を含むシール剤及びその製造方法を提供する。本発明の実施例は、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球を１〜５重量％含むシール剤を提供する。
【０００７】
例えば、本発明の実施例に係るシール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度のエポキシアクリレートの光硬化樹脂と、１重量％〜５重量％のエポキシ樹脂と、０．５重量％〜１重量％の光開始剤と、５重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜１０重量％の有機粉末と、５重量％〜１０重量％の無機粉末と、１重量％〜５重量％の、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球とを含んでもよい。
【０００８】
例えば、上述したシール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、３重量％〜５重量％のエポキシ樹脂と、０．  ５重量％〜１重量％の光開始剤と、８重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜８重量％の有機粉末と、７重量％〜１０重量％の無機粉末と、２重量％〜５重量％の、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球とを含んでもよい。
【０００９】
前記安全ガスに処理された多孔ガラス微小球では、ガスが多孔ガラス微小球の体積の３％〜５％を占めてもよい。
【００１０】
前記安全ガスは、窒素、不活性ガス、二酸化炭素又は空気であってもよい。
【００１１】
前記低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂は、具体的に、下記構造式Ｉを有し、且つ室温で粘度が１００±５０Ｐａ・ｓであってもよい。
【００１２】
【化１】
2016519181.tif 000003
【００１３】
但し、各Ｒは、同じであっても異なってもよく、Ｈ、メチル基又はエチル基をそれぞれ示す。
【００１４】
本発明の実施例に係るシール剤は、室温で粘度が２５０±５０Ｐａ・ｓである。
【００１５】
本発明の他の実施例は、上述シール剤の製造方法であって、
（１）シール剤を構成する各成分を混合して混合物を得る工程と、
（２）前記混合物を混練する工程と、
（３）混練された混合物を消泡する工程と、を備える。
【００１６】
上述した製造方法は、
（４）消泡された混合物の粘度を調整し、室温で粘度を２５０±５０Ｐａ・ｓにする工程をさらに備える。
【００１７】
本発明のまた他の実施例は、液晶パネルの製造における、上述したシール剤の応用にも関する。
【００１８】
また、本発明のさらに他の実施例は、上述したシール剤を基板外周のシール剤及び／又はサブ基板外周のシール剤とする液晶パネルに関する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】基板上に、シール剤の塗布位置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施例の技術案を明確で完全に説明する。下記の実施例は、当然ながら、本発明の実施例の一部であり、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的労働をしない前提で得られる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に入る。
【００２１】
本発明は、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球を１重量％〜５重量％含むシール剤を提供する。例えば、該シール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、１重量％〜５重量％のエポキシ樹脂と、０．５重量％〜１重量％の光開始剤と、５重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜１０重量％の有機粉末と、５重量％〜１０重量％の無機粉末と、１重量％〜５重量％の、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球と、を含んでもよい。例えば、該シール剤は、６０重量％〜７０重量％の低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、３重量％〜５重量％エポキシの樹脂と、０．５重量％〜１重量％の光開始剤と、８重量％〜１０重量％の熱硬化剤と、１重量％〜２重量％のカップリング剤と、５重量％〜８重量％の有機粉末と、７重量％〜１０重量％の無機粉末と、２重量％〜５重量％の安全ガスに処理された多孔ガラス微小球と、を含んでもよい。また、本発明に係るシール剤は、室温で粘度が２５０±５０Ｐａ・ｓである。
【００２２】
本発明に係るシール剤における、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球は、本分野で既知の、シール剤に用いられるいずれの適当な多孔ガラス微小球であってもよい。ここで、前記安全ガスとは、光及び熱によってもシール剤の各成分及び液晶と反応しないガスである。例えば、前記安全ガスは、窒素、不活性ガス、二酸化炭素及び空気等であってもよい。例えば、前記安全ガスは窒素であってもよい。さらに、前記安全ガスが多孔ガラス微小球に占める体積％は３％〜５％であってもよい。安全ガスは、体積％が３％未満である場合、主シール剤の内・外両側の圧力をバランスする効果が不明確になる。安全ガスは、体積％が５％を超える場合、シール剤の塗布性を悪くする可能性があるため、安全ガスの体積％が５％を超えないものが好ましい。また、前記多孔ガラス微小球の直径は、例えば、１〜２μｍである。
【００２３】
本発明に係るシール剤における、低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂は、下記構造式Ｉ（例えば、ＣＮ１０２７６６０４７Ａを参照）を有し、室温で粘度が１００±５０Ｐａ・ｓである。
【００２４】
【化２】
2016519181.tif 000004
【００２５】
ここで、各Ｒは、同じであっても異なってもよく、Ｈ、炭素原子数が１〜４であるアルキル基、例えば、メチル基又はエチル基をそれぞれ示してもよい。
【００２６】
本発明に係るシール剤のエポキシ樹脂は、本分野で通常のエポキシ樹脂、例えば、エポキシ樹脂Ｅ−４１、Ｅ−５１であってもよいし、下記構造式ＩＩを有するエポキシ樹脂であってもよい。
【００２７】
【化３】
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【００２８】
ここで、ｎは１〜４の整数を示す。
【００２９】
また、本発明に係るシール剤に用いられる光開始剤、熱硬化剤、カップリング剤、有機粉末及び無機粉末は、それぞれ本分野で通常の物質を用いてもよい。例えば、光開始剤として、α，α−ジエトキシアセトフェノン、α−ヒドロキシルアルキル基ベンゾフェノン又はα−アミノアルキル基ベンゾフェノン等のアルキル基ベンゾフェノン系を用いて、熱硬化剤として、メチレンビスクロロアニリン等の多元脂肪族アミンを用い、カップリング剤は、シランカップリング剤ＫＨ５５０、ＫＨ５６０又はＫＨ  ５７０（アメリカのユニオンカーバイド会社に製造される）等であり、有機粉末樹脂は弾性微小球等であり、無機粉末は二酸化珪素の微小球等であってもよい。
【００３０】
本発明に係る上述したシール剤の製造方法は、
（１）シール剤を構成する各成分を混合して、混合物を得る工程と、
（２）前記混合物を混練する工程と、
（３）混練された混合物を消泡する工程と、を備える。
【００３１】
例えば、前記混合物を３０〜５０℃で２〜３回混練し、シール剤の最終重量によって混練時間を適当に決まることができる。例えば、混練時間は、約３０ｍｉｎ〜６０ｍｉｎであってもよい。また、混練された混合物に対して１回又は複数回の消泡を行ってもよい。例えば、消泡箱内の圧力が５００Ｐａ未満であり、消泡時間が約２０ｍｉｎ〜４０ｍｉｎである。
【００３２】
例えば、上述した製造方法は、
（４）消泡された混合物の粘度を調整し、室温で粘度を２５０±５０Ｐａ・ｓにする工程をさらに備えてもよい。
【００３３】
一般的に、開示されたシール剤の各成分の含量範囲内で、粘度が異なっている低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂及び有機又は無機粉末によって、消泡された混合物の粘度を微細に調整し、シール剤の粘度を所定数値にすることができる。
【００３４】
本発明は、上述したシール剤が液晶パネルを製造する場合での応用にも関する。本発明に係る液晶パネルでは、上述したシール剤を基板外周のシール剤及び／又はサブ基板外周のシール剤とする。
【００３５】
本発明のシール剤は、安全ガスに処理された多孔ガラス微小球を含有する。よって、本発明に開示されたシール剤を基板外周のシール剤及び／又はサブ基板外周のシール剤とする場合、真空セルを押圧するとき及び真空セル化してから直ちに紫外線で照射して加熱するとき、前記シール剤は、主シール剤の内側の液晶による圧力を抵抗する前記安全ガスを放出することができる。これによって、液晶パネルの液晶貫通現象が低減され、外周環境がセル内の液晶に対する汚染が低減される。
【００３６】
以下、具体的な実施例によって本発明のシール剤を説明する。前記実施例は、例示的なものであり、本発明の内容を制限するものではない。ここで、以下の百分比は、特に説明しない場合、重量％を示す。
【００３７】
実施例１
室温で、６０％の下記構造式ＩＩＩに示す低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、５％のエポキシ樹脂Ｅ−４１（江蘇揚農に製造される）と、０．５％の光開始剤としてのα，α−ジエトキシアセトフェノンと、１０％の熱硬化剤としてのメチレンビスクロロアニリンと、１．５％のシランカップリング剤ＫＨ５５０（アメリカのユニオンカーバイド会社に製造される）と、８％の有機粉末としての樹脂弾性微小球（アメリカＭＳＥ会社に製造される）と、１０％の無機粉末としての二酸化珪素微小球（アメリカの３Ｍ会社に製造される）と、５％のガス処理されたガラス微小球（アメリカ３Ｍ会社に製造され、Ｇ２００）とを混合し、最終のシール剤の総重量を２００ｇにする。上述した混合物を室温で３０〜６０分間（この実施例では約４０分間）攪拌した後、３０〜５０℃（この実施例では、約４０℃）で３０ｍｉｎ〜６０ｍｉｎ（この実施例では、約３０分間）の混練を２回する。混練された混合物を室温で２０分間消泡し、消泡箱内の圧力を５００Ｐａ未満にする。これによって、シール剤が得られる。該シール剤は、２３℃〜２５℃で粘度が２５０±５０Ｐａ・ｓである。
【００３８】
【化４】
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【００３９】
実施例２
室温で、６６％の上述した構造式ＩＩＩに示す低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂、３％のエポキシ樹脂Ｅ−４１（江蘇揚農に製造される）、１％の光開始剤としてのα，α−ジエトキシアセトフェノン、８％の熱硬化剤としてのメチレンビスクロロアニリン、２％のシランカップリング剤ＫＨ５５０と、８％の有機粉末としての樹脂弾性微小球と、７％の無機粉末としての二酸化珪素微小球と、５％のガス処理されたガラス微小球（アメリカ３Ｍ会社に製造され、Ｇ２００）と、を混合し、最終にシール剤の総重量を２００ｇにする。上述した混合物を室温で３０〜６０分間（この実施例では、約３０分間）攪拌した後、３０〜５０℃で（該実施例では、約５０℃である）３０ｍｉｎ〜６０ｍｉｎ（該実施例では、約４０分である）の混練を２回する。混練された混合物を室温で３０分間消泡し、消泡箱内の圧力を５００Ｐａ未満にする。これによって、実施例２のシール剤が得られる。該シール剤は、２３〜２５℃で粘度が２５０±５０Ｐａ・ｓである。
【００４０】
実施例３
室温で、７０％の上述した構造式ＩＩＩに示す低粘度エポキシアクリレートの光硬化樹脂と、５％のエポキシ樹脂Ｅ−４１と、１％の光開始剤としてのα，α−ジエトキシアセトフェノンと、８％の熱硬化剤としてのメチレンビスクロロアニリンと、１％のシランカップリング剤ＫＨ５５０と、５％の有機粉末としての樹脂弾性微小球と、８％の無機粉末としての二酸化珪素微小球と、２％のガス処理されたガラス微小球（アメリカ３Ｍ会社に製造され、Ｇ２００）とを混合し、最終にシール剤の総重量を２００ｇにする。上述した混合物を室温で３０〜６０分間（該実施例では、約４０分間である）攪拌した後、３０〜５０℃（該実施例では、約４０℃である）で３０ｍｉｎ〜６０ｍｉｎ（該実施例では、約３０分間である）の混練を２回する。混練された混合物を室温で２０分間消泡し、消泡箱内の圧力を５００Ｐａ未満にする。これによって、実施例３のシール剤が得られる。該シール剤は、２３〜２５℃で粘度が２５０±５０Ｐａ・ｓである。
【００４１】
貫通抵抗テスト
本発明の実施例１〜３に係るシール剤によって３．９７インチの液晶パネルを製造し、顕微鏡によって貫通状況を観察する。例えば、本発明の実施例１〜３に係るシール剤をそれぞれ基板外周のシール剤及びサブ基板外周のシール剤として、従来のシール剤ＵＲ−２９２０（日本三井化学に製造される）を主シール剤とし、１２０  ｍｍ／ｓｅｃの塗布速度で塗布し、その乾燥後の幅を０．５±０．２ｍｍにする。また、各液晶パネルの液晶量は２．５５ｍｇである。これによって、本発明の実施例に係る液晶パネル１〜３をそれぞれ製造する。
比較試験では、主シール剤、基板外周のシール剤及びサブ基板外周のシール剤は、いずれも従来のシール剤ＵＲ−２９２０を採用し、他の条件は上述したと同じである。これで比較例としての液晶パネルを製造する。
【００４２】
貫通抵抗テストの結果
本発明の実施例に係るシール剤を用いる液晶パネル１〜３では、主シール剤の内側、即ち、液晶側の縁部全体に、液晶貫通現象が発見されない。従来のシール剤ＵＲ−２９２０を基板外周のシール剤及びサブ基板外周のシール剤とする比較例としての液晶パネルでは、主シール剤の液晶側の縁部に木の枝の形状の不規則なパターンがあり、液晶貫通現象が発見された。該液晶貫通現象により、セル盒内が液晶に汚染され、スクリーンの周辺の表示が影響される。これから分かるように、本発明の実施例に係るシール剤によって、液晶貫通が効果的に防止され、液晶の表示効果が向上される。
【００４３】
当業者は、本発明の構想及び範囲内に、本発明に対して様々に改善及び変形をすることができる。このように、本発明に対するこれらの改善及び変形は、本発明の請求項及びその均等的な技術の範囲内にあると、本発明はこれらの改善及び変形を含む。
【図１】
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【国際調査報告】
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