CN105482746A

CN105482746A - 一种液晶显示器用透明保温胶黏剂及其制备方法

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Publication number: CN105482746A
Application number: CN201510878627.1A
Authority: CN
Inventors: 王璐; 王绪丰; 樊卫华; 杨斌; 吴金华; 李忠良; 张小芸
Original assignee: CETC 55 Research Institute
Current assignee: CETC 55 Research Institute
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2035-12-04
Also published as: CN105482746B

Abstract

一种液晶显示器用透明保温胶黏剂及制备方法，所述的保温胶黏剂包括纳米SiO₂气凝胶浆料、水性丙烯酸酯树脂、分散剂、引发剂和其他填料等组分，其特征在于所述的纳米SiO₂气凝胶浆料主要包括以下质量分数的组成成分：正硅酸乙酯硅溶胶65%~80%、红外遮光剂10%~15%、增强纤维7.5%~19.5%；所述的透明保温胶黏剂层厚度为0.3~0.8mm，胶黏剂各组分的质量分数为：纳米SiO₂气凝胶浆料15%~25%，水性丙烯酸酯树脂60%~75%，分散剂2%~5%，引发剂1%~5%，其他填料1%~3%；本发明实现了光学胶黏剂的保温、透明、胶黏、高弹性能四合一，不改变原有的LCD加固模块结构，不增加多余的工艺步骤，在主动加热的同时辅以被动的胶黏剂保温隔热设计，减小或阻断热量损失，提高低温环境下的加热效果，降低加热功耗。

Description

一种液晶显示器用透明保温胶黏剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示技术，尤其是一种用于提高液晶显示性能的材料技术，具体地说是一种液晶显示器用透明保温胶黏剂及其制备方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器（ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，TFT-LCD）作为军用显示器的首选显示方式，具有轻质轻薄、低压微功耗、低辐射以及抗低频磁场干扰等特点，而军用LCD要求其经过特殊的加固设计从而能够在极端环境下正常可靠地工作，其中就要求LCD具有较宽的工作温度范围（-55℃~+71℃）。一般的液晶显示屏件使用的温度范围比较窄，具有温度敏感性，温度过高时液晶态转变为液态而不能显示，温度过低时液晶响应速度明显变慢甚至冻结，无法响应。因此，对LCD加固的主要任务之一是在低温环境下对液晶屏进行加热，以扩大其工作温度范围。

现有技术主要通过安装透明玻璃加热系统来对液晶屏进行加热，多采用ITO透明加热片技术以及前屏玻璃、后置玻璃加热膜或共同加热的加热方案。目前通用的加热膜是一种具有一定的电阻率的透光、导热、导电材料，把ITO涂在透明加热片上再与LCD屏紧密贴合，通过电流时ITO玻璃温度升高从而起到对LCD屏加热的作用。实际上受到LCD屏加固系统内部结构的复杂性和ITO加热玻璃本身材质的非均匀性限制，仅通过前置或后置ITO加热玻璃的加热小功率无法达到预期的加热效果，所以相关技术人员往往会通过提高加热功率或增加组合加热的方式的例如前屏玻璃加热膜与后置加热膜共同加热，或者增加辅助加热等设计方案提高LCD模块的低温显示效果。

然而上述扩大LCD工作温度范围的方式包括加热设计等方式，能源消耗大，加热组合的功率配比调试过程繁冗复杂，加热效率低；而现有高等级LCD加固模块中为了降低反射率提高阳光可视性能和提高LCD抗振动、冲击性能所采取的光学复合粘接技术（OPTICALBONDING），光学复合粘接透明胶作为一种光学粘接材料，热导率相对较高，保温效果差，无法满足LCD加固模块保温隔热的要求。因此，探索一种工艺简单、高效节能的LCD加固模块的保温方式成为现今的一个研究热点。

发明内容

本发明的目的是针对现有的光学复合粘接透明胶存在热导率相对较高，保温效果差，无法满足LCD加固模块保温隔热的要求的问题，发明一种液晶显示器用透明保温胶黏剂，同时提供一种相应的制备方法。本发明的透明保温胶黏剂具有保温、透明、胶黏、高弹性能四合一的特点，结合光学复合工艺技术，可广泛应用于高等级LCD加固技术领域。

本发明的技术方案是：

一种液晶显示器用透明保温胶黏剂，包括纳米SiO₂气凝胶浆料、水性丙烯酸酯树脂、分散剂、引发剂和其他填料，各组份的质量百分比分别为：纳米SiO₂气凝胶浆料15%~25%，水性丙烯酸酯树脂60%~75%，分散剂2%~5%，引发剂1%~5%，其他填料1%~3%，各组份之和为100%，其特征在于所述的纳米SiO₂气凝胶浆料主要包括以下质量分数的组成成分：正硅酸乙酯硅溶胶65%~80%、红外遮光剂10%~15%、增强纤维7.5%~19.5%。

所述的胶黏剂层厚度为0.2~0.3mm；

所述的红外遮光剂是以醇为分散剂的铟锡氧化物ITO纳米醇浆料或者ITO和TiO₂的纳米复合醇浆料；所述的增强纤维为透明的石英纤维、高硅氧纤维、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的一种或多种。添加红外遮光剂是为了减少LCD模块对外红外辐射，有利于低温环境下的保温。添加增强纤维是为了调节增强复合胶体的弹性和阻尼性能，改善LCD的振动特性。

所述的水性丙烯酸树脂为丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸-β-羟基酯的全部或部分混合物；它们的重量份分别为：丙烯酸-2-乙基己酯0-30份、丙烯酸正丁酯0-40份、醋酸乙烯酯8-12份、丙烯酸0-1份，丙烯酸-β-羟基酯1-2份。

所述的分散剂是正己烷、环己烷、异丙醇、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯中的一种或多种；

所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；

所述的其他填料为用来降低胶层脆性的增塑剂或用来增加胶液初黏力的增稠剂，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯或磷酸酯，所述的增稠剂聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙二醇。

本发明的技术方案之二是：

一种液晶显示器用透明保温胶黏剂的制备方法，其特征在于包括如下的操作步骤：（1）将正硅酸乙酯与无水乙醇和蒸馏水混合，以盐酸或氨水调节PH值至8.5~9.5，充分混匀后在室温下胶凝，陈化12~24h后得到配制的硅溶胶；（2）将硅溶胶与铟锡氧化物ITO纳米醇浆料或者ITO和TiO₂的纳米复合醇浆料低速分散得到均匀的复合溶胶；（3）将得到的复合溶胶加入增强纤维和氢氟酸催化剂，超声分散至少1h后高速研磨分散2~3h，制得纳米SiO₂气凝胶浆料；（4）按设定的配比将水性丙烯酸酯树脂、纳米SiO₂气凝胶浆料、分散剂、引发剂和其他填料在分散机下均匀混合，制得液晶显示器用透明保温胶黏剂。

所述的低速分散速度为600~1800rpm，高速研磨速度为3000~10000rpm，正硅酸乙酯与无水乙醇及蒸馏水的重量比为6：1：1-2。

所述的催化剂的加入量为复合溶胶重量的0.5~2.5%。

本发明的有益效果是是：

本发明制备的液晶显示器用透明保温胶黏剂具有保温、透明、胶黏、高弹性能四合一的特点，不改变原有的LCD光学复合加固模块结构，不增加多余的工艺步骤，在主动加热的同时辅以被动的胶黏剂保温隔热设计，减小或阻断热量损失，提高加热效果，降低加热功率消耗。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

将85g正硅酸乙酯与15g无水乙醇和30g蒸馏水混合，调节PH值至8.5，充分混匀后在室温下胶凝，陈化12h后得到130g硅溶胶（占65%）；将硅溶胶与30g铟锡氧化物ITO纳米醇浆料（红外遮光剂，占15%）低速分散（速度为900rpm），得到均匀的复合溶胶；再加入39g玻璃纤维（占19.5%）和氢氟酸催化剂1g（占0.5%），超声分散1h后高速研磨（研磨速度为5000rpm）分散2h，制得200克纳米SiO₂气凝胶浆料；将200克纳米SiO₂气凝胶浆料（占15%）、1000克水性丙烯酸酯（40份丙烯酸正丁酯、8份醋酸乙烯酯和1份丙烯酸-β-羟基酯的混合物）（占75%、67克甲苯与二甲苯的混合溶液分散剂（占5%）、26.7克过氧化苯甲酰引发剂（占2%）和40克邻苯二甲酸二辛酯增塑剂（占3%）在分散机下均匀混合，制得液晶显示器用保温胶黏剂。

实施例2。

将165g正硅酸乙酯与25g无水乙醇和50g蒸馏水混合，调节PH值至9.5，充分混匀后在室温下胶凝，陈化24h后得到配制的240克硅溶胶；将硅溶胶与30gITO和TiO₂的纳米复合醇浆料低速分散（速度为1800rpm），得到均匀的复合溶胶；再加入22.5g硅酸铝纤维（占11.25%）和氢氟酸催化剂7.5g（占2.5%），超声分散1.2h后高速研磨（研磨速度为9000rpm）分散3h，制得300克纳米SiO₂气凝胶浆料；将300克纳米SiO₂气凝胶浆料（占25%）、792克水性丙烯酸酯（30份丙烯酸-2-乙基己酯、12份醋酸乙烯酯、1份丙烯酸和2份丙烯酸-β-羟基酯的混合物）（占66%）、36克乙酸乙酯与甲苯的混合溶液分散剂（占3%）、60克偶氮二异丁腈引发剂（占5%）和12克聚乙烯醇增稠剂（占1%）在分散机下均匀混合，制得液晶显示器用透明保温胶黏剂。

实施例3

将90g正硅酸乙酯与15g无水乙醇和35g蒸馏水混合，调节PH值至8.5，充分混匀后在室温下胶凝，陈化12h后得到140g硅溶胶（占70%）；将硅溶胶与23g铟锡氧化物ITO纳米醇浆料（红外遮光剂）低速分散（速度为900rpm），得到均匀的复合溶胶；再加入35g玻璃纤维和氢氟酸催化剂2g，超声分散1h后高速研磨（研磨速度为5000rpm）分散2h，制得200克纳米SiO₂气凝胶浆料；将200克纳米SiO₂气凝胶浆料（占20%）、700克水性丙烯酸酯（40份丙烯酸正丁酯、8份醋酸乙烯酯和1份丙烯酸-β-羟基酯的混合物）（占70%、35克甲苯与二甲苯的混合溶液分散剂（占3.5%）、10克过氧化苯甲酰引发剂（占1%）和10克邻苯二甲酸二辛酯增塑剂（占1%）在分散机下均匀混合，制得液晶显示器用保温胶黏剂。

实施例2

将165g正硅酸乙酯与25g无水乙醇和50g蒸馏水混合，调节PH值至9.5，充分混匀后在室温下胶凝，陈化24h后得到配制的240克硅溶胶；将硅溶胶与30gITO和TiO₂的纳米复合醇浆料低速分散（速度为1800rpm），得到均匀的复合溶胶；再加入22.5g硅酸铝纤维和氢氟酸催化剂7.5g，超声分散1.2h后高速研磨（研磨速度为9000rpm）分散3h，制得300克纳米SiO₂气凝胶浆料；将300克纳米SiO₂气凝胶浆料（占25%）、900克水性丙烯酸酯（30份丙烯酸-2-乙基己酯、12份醋酸乙烯酯、1份丙烯酸和2份丙烯酸-β-羟基酯的混合物）（占75%）、24克乙酸乙酯与甲苯的混合溶液分散剂（占2%）、12克偶氮二异丁腈引发剂（占1%）和12克聚乙烯醇增稠剂（占24%）在分散机下均匀混合，制得液晶显示器用透明保温胶黏剂。

上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种液晶显示器用透明保温胶黏剂，包括纳米SiO₂气凝胶浆料、水性丙烯酸酯树脂、分散剂、引发剂和其他填料，各组份的质量百分比分别为：纳米SiO₂气凝胶浆料15%~25%，水性丙烯酸酯树脂60%~75%，分散剂2%~5%，引发剂1%~5%，其他填料1%~3%，各组份之和为100%，其特征在于所述的纳米SiO₂气凝胶浆料主要包括以下质量分数的组成成分：正硅酸乙酯硅溶胶65%~80%、红外遮光剂10%~15%、增强纤维7.5%~19.5%。

2.根据权利要求1所述的透明保温胶黏剂，其特征在于所述的胶黏剂层厚度为0.2~0.3mm。

3.根据权利要求1所述的透明保温胶黏剂，其特征在于所述的红外遮光剂是以醇为分散剂的铟锡氧化物ITO纳米醇浆料或者ITO和TiO₂的纳米复合醇浆料；所述的增强纤维为透明的石英纤维、高硅氧纤维、硅酸铝纤维和玻璃纤维中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的透明保温胶黏剂，其特征在于所述的水性丙烯酸树脂为丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸和丙烯酸-β-羟基酯的全部或部分混合物；它们的重量份分别为：丙烯酸-2-乙基己酯0-30份、丙烯酸正丁酯0-40份、醋酸乙烯酯8-12份、丙烯酸0-1份，丙烯酸-β-羟基酯1-2份。

5.根据权利要求1所述的透明保温胶黏剂，其特征在于所述的分散剂是正己烷、环己烷、异丙醇、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的透明保温胶黏剂，其特征在于所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。

7.根据权利要求1所述的透明保温胶黏剂，其特征在于所述的其他填料为用来降低胶层脆性的增塑剂或用来增加胶液初黏力的增稠剂，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯或磷酸酯，所述的增稠剂聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙二醇。

8.一种液晶显示器用透明保温胶黏剂的制备方法，其特征在于包括如下的操作步骤：（1）将正硅酸乙酯与无水乙醇和蒸馏水混合，以盐酸或氨水调节PH值至8.5~9.5，充分混匀后在室温下胶凝，陈化12~24h后得到配制的硅溶胶；（2）将硅溶胶与铟锡氧化物ITO纳米醇浆料或者ITO和TiO₂的纳米复合醇浆料低速分散得到均匀的复合溶胶；（3）将得到的复合溶胶加入增强纤维和氢氟酸催化剂，超声分散至少1h后高速研磨分散2~3h，制得纳米SiO₂气凝胶浆料；（4）按设定的配比将水性丙烯酸酯树脂、纳米SiO₂气凝胶浆料、分散剂、引发剂和其他填料在分散机下均匀混合，制得液晶显示器用透明保温胶黏剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是所述的低速分散速度为600~1800rpm，高速研磨速度为3000~10000rpm，正硅酸乙酯与无水乙醇及蒸馏水的重量比为6：1：1-2。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征是所述的催化剂的加入量为复合溶胶重量的0.5%~2.5%。