CN105176412A - 一种封框胶及其固化方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封框胶及其固化方法、显示装置，涉及显示技术领域，用于提高封框胶的固化效果。该封框胶包括亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、交联剂和固化剂；其中，在紫外光照射的条件下，所述交联剂与所述光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物，所述交联剂与所述亚克力树脂以及所述活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；在加热的条件下，所述交联剂与所述环氧树脂、所述固化剂以及所述链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物。本发明用于粘接阵列基板和彩膜基板。

Description

一种封框胶及其固化方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种封框胶及其固化方法、显示装置。

背景技术

目前，液晶显示器是一种应用最为广泛的显示装置，液晶显示器是由阵列基板和彩膜基板通过对盒工艺形成的。在对盒工艺中，需要使用封框胶粘接阵列基板和彩膜基板，并在对盒后固化封框胶以形成密封结构。

现有技术中，封框胶主要由亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂和固化剂组成。封框胶的固化过程包括：第一步，采用紫外光照射封框胶，封框胶中的光引发剂产生活性因子，活性因子与亚克力树脂发生自由基聚合反应，使亚克力树脂形成具有一定支撑强度的链状聚合物；第二步，加热封框胶，封框胶中的环氧树脂、固化剂和第一步形成的链状聚合物发生交联反应，形成具有高支撑强度的立体架桥状高聚物，从而使得封框胶固化。

本申请的发明人发现，在上述第一步中，需要使用紫外光对封框胶进行照射以固化亚克力树脂，然而由于紫外光穿透性差和液晶显示器外围金属线路的遮挡，使得紫外光无法照射到被液晶显示器外围金属线路遮挡区域的未固化的亚克力树脂，从而使得光引发剂无法产生活性因子，进而使得该区域的亚克力树脂在紫外光照射的条件下无法固化，导致在上述第二步中，在加热使得封框胶的温度快速升高的情况下，未固化的亚克力树脂流动性快速增加，导致封框胶的固化效果不好，进而导致液晶显示器周边出现漏光、溢胶等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种封框胶及其固化方法、显示装置，用于提高封框胶的固化效果。

为达到上述目的，本发明提供的封框胶采用如下技术方案：

一种封框胶，包括亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、交联剂和固化剂；其中，在紫外光照射的条件下，所述交联剂与所述光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物，所述交联剂与所述亚克力树脂以及所述活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；在加热的条件下，所述交联剂与所述环氧树脂、所述固化剂以及所述链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物。

在本发明提供的封框胶中，由于在封框胶中加入了交联剂，从而使得在紫外光照射的条件下，交联剂和光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物，进而有效增强了对被显示装置外围金属线路遮挡区域的未固化的亚克力树脂的锚定作用，即将该区域的未固化的亚克力树脂固定在三维网状聚合物所形成的空间中，同时交联剂和亚克力树脂以及光引发剂产生的活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；在加热的条件下，交联剂和环氧树脂、固化剂、链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物，由于三维网状聚合物对未固化的亚克力树脂具有锚定作用，从而使得即使在加热导致封框胶的温度快速升高的情况下，未固化亚克力树脂的流动性也不会快速增加，从而提高了封框胶的固化效果，进而能有效防止显示装置周边出现漏光、溢胶等现象。

本发明进一步提供了一种封框胶的固化方法，用于固化如上所述的封框胶，包括：

采用紫外光照射所述封框胶，使所述封框胶中的光引发剂产生活性因子，所述活性因子与所述封框胶中的交联剂发生聚合反应，形成三维网状聚合物，所述活性因子与所述封框胶中的亚克力树脂和交联剂发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；

加热所述封框胶，使所述链状聚合物与所述封框胶中的环氧树脂、交联剂和固化剂发生交联反应，形成立体架桥状高聚物。

在本发明提供的封框胶的固化方法中，由于采用紫外光照射封框胶，使封框胶中的光引发剂产生活性因子，活性因子与封框胶中的交联剂发生聚合反应，形成三维网状聚合物，进而有效增强了对被显示装置外围金属线路遮挡区域的未固化的亚克力树脂的锚定作用，即将该区域的未固化的亚克力树脂固定在三维网状聚合物所形成的空间中，同时活性因子与封框胶中的亚克力树脂和交联剂发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；加热封框胶，使链状聚合物与封框胶中的环氧树脂、交联剂和固化剂发生交联反应，形成立体架桥状高聚物，由于三维网状聚合物对未固化的亚克力树脂具有锚定作用，从而使得即使在加热导致封框胶的温度快速升高的情况下，未固化亚克力树脂的流动性也不会快速增加，从而提高了封框胶的固化效果，进而能有效防止显示装置周边出现漏光、溢胶等现象。

此外，本发明还提供了一种显示装置，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，该显示装置还包括如上所述的封框胶，所述封框胶设置于所述阵列基板与所述彩膜基板之间，用于粘接所述阵列基板和所述彩膜基板。

由于本发明提供的显示装置包括如上所述的封框胶，因此，显示装置具有和封框胶相同的有益效果，此处不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的封框胶固化反应的示意图。

附图标记说明：

1—交联剂；2—亚克力树脂；3—环氧树脂；

4—固化剂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种封框胶，该封框胶包括亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、交联剂和固化剂；其中，如图1所示，在紫外光照射的条件下，交联剂1与光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物，交联剂1和亚克力树脂2以及光引发剂产生的活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物，该链状聚合物具有一定的支撑强度；在加热的条件下，交联剂1和环氧树脂3、固化剂4以及链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物，该立体架桥状聚合物具高的支撑强度。

需要说明的是，上述光引发剂在封框胶固化过程中具有如下作用：在紫外光照射的条件下，光引发剂产生活性因子，活性因子与交联剂1发生聚合反应，形成三维网状聚合物，活性因子和交联剂1、亚克力树脂2发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；上述固化剂4在封框胶固化过程中具有如下作用：在加热的条件下，固化剂4在环氧树脂3中的线性分子之间起架桥作用，使环氧树脂3中的线性分子相互键合交联成网状结构。

具体地，上述亚克力树脂2的分子结构式为：

环氧树脂3的分子结构式为：

光引发剂可以为烷基苯酮类，其分子结构式为：

固化剂4可以为酰胺基胺类，其分子结构式为：

链状聚合物的分子结构式为：

立体架桥状高聚物的分子结构式为：

当交联剂为顺丁烯二酸酐(分子结构式为)时，在紫外光照射的条件下，交联剂1和光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物的化学反应方程式为：

当交联剂为顺丁烯二酸酐(分子结构式为)时，在紫外光照射的条件下，交联剂1和亚克力树脂2以及光引发剂产生的活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物的化学反应方程式为：

在加热的条件下，交联剂1和环氧树脂3、固化剂4以及链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物，在该化学反应过程中，首先，环氧树脂3与交联剂1发生交联反应形成预聚物，相应的化学反应方程式为：

然后，预聚物与链状聚合物发生交联反应形成立体架桥状高聚物，相应的化学反应方程式为：

由于在封框胶中加入了交联剂，从而使得在紫外光照射的条件下，交联剂和光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物，进而有效增强了对被显示装置外围金属线路遮挡区域的未固化的亚克力树脂的锚定作用，即将该区域的未固化的亚克力树脂固定在三维网状聚合物所形成的空间中，同时交联剂和亚克力树脂以及光引发剂产生的活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；在加热的条件下，交联剂和环氧树脂、固化剂、链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物，由于三维网状聚合物对未固化的亚克力树脂具有锚定作用，从而使得即使在加热导致封框胶的温度快速升高的情况下，未固化亚克力树脂的流动性也不会快速增加，从而提高了封框胶的固化效果，进而能有效防止显示装置周边出现漏光、溢胶等现象。

现有技术中为了保证有足够的紫外光照射到封框胶上，需要将外围金属线路之间的间隙设置的较大，导致显示装置的边框较宽。本发明实施例中可以适当减小外围金属线路之间的间隙，以降低边框的宽度，这是由于本发明实施例所提供的封框胶的固化效果较好，在紫外光照射量较小的情况下，也能具有很好的固化强度和固化均匀度。

可选地，本发明实施例中，交联剂可以为顺丁烯二酸酐，或者顺丁烯二酸二甲酯及其衍生物。其中，顺丁烯二酸二甲酯的衍生物可以为顺丁烯二酸二乙酯、顺丁烯二酸二丙酯等。

由于顺丁烯二酸酐既可以通过紫外光照射固化，也可以通过加热固化，因此本发明实施例中优选将顺丁烯二酸酐作为交联剂，使得在紫外光照射后，封框胶中由于被显示装置外围金属线路遮挡而未能固化的顺丁烯二酸酐可以通过后续加热固化；另外，顺丁烯二酸酐在加热温度快速升高的情况下，物理性质稳定，流动性不会出现明显变化，因此选用顺丁烯二酸酐作为交联剂，能够保证在后续加热过程中，其流动性不会出现明显变化，进而能有效防止显示装置周边出现漏光、溢胶等现象。

此外，本申请的发明人发现，在封框胶的固化过程中，提高交联剂在封框胶中的质量百分比，能够缩短封框胶中的自由基聚合反应和交联反应所需时间，从而加快封框胶的固化速度，缩短封框胶的固化时间，进而提升产能。但需要注意的是，封框胶中交联剂的质量百分比过高会对封框胶固化后的强度产生不利影响，因此本发明实施例中优选，交联剂在封框胶中的质量百分比为10％～15％。

进一步地，本申请的发明人还发现，在加热过程中，亚克力树脂的温度快速升高，亚克力树脂的流动性快速增加，增大了亚克力树脂溢出的可能性，容易导致显示装置周边出现漏光、溢胶等现象，因此本发明实施例中可适当降低封框胶中亚克力树脂的质量百分比，封框胶中亚克力树脂的质量百分比优选的可为10％～15％，该质量百分比低于现有技术的封框胶中亚克力树脂的质量百分比(通常为20％～25％)，以进一步提高封框胶的固化效果，防止显示装置周边出现漏光、溢胶等现象。

此外，本发明实施例中的封框胶还包括均匀混合在封框胶中的颗粒添加剂，颗粒添加剂用于调节封框胶的粘度。具体地，封框胶的粘度可以通过调节颗粒添加剂在封框胶中的质量百分比进行调节，其中，颗粒添加剂在封框胶中的质量分数越高，堆积越密集，内摩擦力越大，封框胶的粘度就越高，从而可以通过在封框胶中添加一定比例的颗粒添加剂来使封框胶达到合适的粘度，进而有利于通过封框胶涂布机将封框胶均匀涂布在阵列基板或者彩膜基板的相应位置上。

由于纳米级三氧化二铝颗粒和纳米级二氧化硅颗粒化学性质稳定，不会与亚克力树脂、交联剂、环氧树脂和固化剂发生化学反应，从而不会影响封框胶的固化效果，进而不会对阵列基板和彩膜基板之间的粘接效果产生不利影响，因此本发明实施例中优选，颗粒添加剂包括纳米级三氧化二铝颗粒和纳米级二氧化硅颗粒中的至少一种。

进一步地，本申请的发明人发现，纳米级三氧化二铝颗粒和纳米级二氧化硅颗粒粒径越小，沉降速度越小，封框胶的粘度越均匀，就越有利于通过封框胶涂布机将封框胶均匀涂布在阵列基板或者彩膜基板的相应位置上，因此本发明实施例中选取粒径较小的纳米级三氧化二铝颗粒和/或纳米级二氧化硅颗粒作为颗粒添加剂，具体的，纳米级三氧化二铝颗粒的粒径可为25纳米～35纳米，纳米级二氧化硅颗粒的粒径可为15纳米～25纳米。此外，为了使颗粒添加剂可以均匀分布在封框胶中，封框胶的粘度更加均匀，可以采用混胶、搅拌和脱泡等工序，将颗粒添加剂在封框胶内混合均匀。

此外，本发明实施例还提供了一种封框胶的固化方法，如图1所示，该封框胶的固化方法包括：

采用紫外光照射所述封框胶，使封框胶中的光引发剂产生活性因子，活性因子与封框胶中的交联剂1发生聚合反应，形成三维网状聚合物，活性因子与封框胶中的亚克力树脂和交联剂发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；

加热所述封框胶，使链状聚合物与封框胶中的环氧树脂、交联剂和固化剂发生交联反应，形成立体架桥状高聚物。

由于采用紫外光照射封框胶，使封框胶中的光引发剂产生活性因子，活性因子与封框胶中的交联剂发生聚合反应，形成三维网状聚合物，进而有效增强了对被显示装置外围金属线路遮挡区域的未固化的亚克力树脂的锚定作用，即将该区域的未固化的亚克力树脂固定在三维网状聚合物所形成的空间中，同时活性因子与封框胶中的亚克力树脂和交联剂发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；加热封框胶，使链状聚合物与封框胶中的环氧树脂、交联剂和固化剂发生交联反应，形成立体架桥状高聚物，由于三维网状聚合物对未固化的亚克力树脂具有锚定作用，从而使得即使在加热导致封框胶的温度快速升高的情况下，未固化亚克力树脂的流动性也不会快速增加，从而提高了封框胶的固化效果，进而能有效防止显示装置周边出现漏光、溢胶等现象。

此外，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，该显示装置包括如上所述的封框胶，该封框胶用于粘接阵列基板和彩膜基板。该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。由于本发明实施例所提供的显示装置包括如上所述的封框胶，因此该显示装置具有和封框胶相同的有益效果，此处不再进行赘述。

示例性地，上述显示装置中的阵列基板包括第一衬底基板以及形成于第一衬底基板上的栅线、数据线、薄膜晶体管和像素电极，其中薄膜晶体管的栅极与栅线连接，薄膜晶体管的源极与数据线连接，薄膜晶体管的漏极与像素电极连接；上述显示装置中的彩膜基板包括第二衬底基板以及形成于第二衬底基板上的黑矩阵层和彩色滤光层。

进一步地，显示装置还可以包括位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶分子层。由于封框胶的作用是粘接阵列基板和彩膜基板，因此封框胶还能够起到保护两者之间的液晶分子层不受外界空气和水的影响的作用。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种封框胶，其特征在于，包括亚克力树脂、环氧树脂、光引发剂、交联剂和固化剂；其中，在紫外光照射的条件下，所述交联剂与所述光引发剂产生的活性因子发生聚合反应，形成三维网状聚合物，所述交联剂与所述亚克力树脂以及所述活性因子发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；在加热的条件下，所述交联剂与所述环氧树脂、所述固化剂以及所述链状聚合物发生交联反应，形成立体架桥状高聚物。

2.根据权利要求1所述的封框胶，其特征在于，所述交联剂为顺丁烯二酸酐，或者顺丁烯二酸二甲酯及其衍生物。

3.根据权利要求2所述的封框胶，其特征在于，所述顺丁烯二酸二甲酯的衍生物为顺丁烯二酸二乙酯、顺丁烯二酸二丙酯。

4.根据权利要求1～3任一项所述的封框胶，其特征在于，所述交联剂在所述封框胶中的质量百分比为10％～15％。

5.根据权利要求4所述的封框胶，其特征在于，所述亚克力树脂在所述封框胶中的质量百分比为10％～15％。

6.根据权利要求1所述的封框胶，其特征在于，所述封框胶还包括均匀混合在所述封框胶中的颗粒添加剂，所述颗粒添加剂用于调节所述封框胶的粘度。

7.根据权利要求6所述的封框胶，其特征在于，所述颗粒添加剂包括纳米级三氧化二铝颗粒和纳米级二氧化硅颗粒中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的封框胶，其特征在于，所述纳米级三氧化二铝颗粒的粒径为25纳米～35纳米；所述纳米级二氧化硅颗粒的粒径为15纳米～25纳米。

9.一种封框胶的固化方法，其特征在于，用于固化如权利要求1～8任一项所述的封框胶，所述封框胶的固化方法包括：

采用紫外光照射所述封框胶，使所述封框胶中的光引发剂产生活性因子，所述活性因子与所述封框胶中的交联剂发生聚合反应，形成三维网状聚合物，所述活性因子与所述封框胶中的亚克力树脂和交联剂发生自由基聚合反应，形成链状聚合物；

加热所述封框胶，使所述链状聚合物与所述封框胶中的环氧树脂、交联剂和固化剂发生交联反应，形成立体架桥状高聚物。

10.一种显示装置，包括对盒设置的阵列基板和彩膜基板，其特征在于，所述显示装置还包括如权利要求1～8任一项所述的封框胶，所述封框胶设置于所述阵列基板与所述彩膜基板之间，用于粘接所述阵列基板和所述彩膜基板。