CN107828359A - 框胶组合物与显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种框胶组合物与显示装置。本发明的框胶组合物包括：环氧系低聚物、聚丙烯酸酯类低聚物、光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂、填料及添加剂，是一种能够在紫外光、加热及湿气三种条件下固化的框胶组合物；由本发明的框胶组合物形成的框胶在干燥环境中能保持较好的机械强度，在潮湿环境中湿气固化引发剂产生作用，引发未完全聚合的环氧系低聚物发生聚合反应，使得框胶反应更充分，能够提升框胶的机械强度，使框胶的信赖性更高。本发明的框胶组合物尤其适用于窄边框显示装置，在聚酰亚胺配向膜与框胶重叠的位置，由本发明的框胶组合物形成的框胶能有效改善因界面湿气带来的框胶机械强度问题，提高产品使用寿命。

Description

框胶组合物与显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种框胶组合物与显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄、无辐射等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括壳体、设于壳体内的液晶显示面板及设于壳体内的背光模组(Backlight module)。
液晶盒(cell)是液晶显示面板的基本部件，其包括彩膜基板(Color FilterSubstrate，CF)、薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFTArray Substrate)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管阵列基板之间的液晶、及密封连接彩膜基板与薄膜晶体管阵列基板的框胶(sealant)。
液晶盒的框胶起到封合液晶盒的作用，并为液晶盒提供一定的盒厚及机械强度。通常框胶是由环氧树脂低聚物、丙烯酸树脂低聚物、光引发剂、热引发剂、填充材料、添加剂等组成的混合物。液晶盒常规的封合制程是在薄膜晶体管阵列基板或彩膜基板上涂布框胶，将上下基板贴合，然后对框胶进行紫外光(UV)照射使框胶进行光固化，随后在一定的高温制程下使框胶进一步进行热固化，使框胶具有较好的粘合性能。然而，这种紫外&热固化型的传统框胶存在种种弊端：随着液晶显示面板使用时间的增加，框胶与阵列基板和彩膜基板的接触界面之间易有水汽渗入，会造成界面间的黏着力不足，这种情况在窄边框显示装置中变得更加严重。
如图1所示，现有的窄边框显示装置中通常存在框胶100与聚酰亚胺(PI)配向膜200重叠(overlap)的情况；在涂布框胶100前通常会对聚酰亚胺配向膜200进行清洗与去水(AK&IR)处理，但该操作难以完全去除聚酰亚胺配向膜200表面的极性水分子；并且，由于聚酰亚胺的自身特性，框胶100与聚酰亚胺配向膜200的接触界面300比框胶100与其它结构层的接触界面更容易吸附水汽；因此框胶100与聚酰亚胺配向膜200之间的黏附力比框胶与其它结构层之间的黏附力差很多，使得在框胶100与聚酰亚胺配向膜200的重叠位置框胶100更容易脱落(peeling)，从而降低窄边框显示装置的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种框胶组合物，在潮湿环境中反应更充分，能够提升框胶的机械强度，使框胶的信赖性更高。
本发明的目的还在于提供一种显示装置，含有由上述框胶组合物形成的框胶，在潮湿环境中框胶的机械强度能够得到进一步提升，从而延长产品使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供一种框胶组合物，包括：环氧系低聚物、聚丙烯酸酯类低聚物、光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂、填料及添加剂。
所述环氧系低聚物的质量百分比为5％～50％；所述聚丙烯酸酯类低聚物的质量百分比为5％～50％；所述光固化引发剂的质量百分比为1％～4％；所述热固化引发剂的质量百分比为1％～4％；所述湿气固化引发剂的质量百分比为0.1％～0.5％；所述填料的质量百分比为5％～20％；所述添加剂的质量百分比为0.2％～3％。
所述环氧系低聚物的结构式为：
其中，5<n<20，R选自以下基团中的一种或多种：
所述光固化引发剂包括二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种或多种。
所述热固化引发剂包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种或多种。
所述湿气固化引发剂为路易斯酸类引发剂，所述路易斯酸类引发剂包括TiCl4、TiBr2、AlCl3、AlBr3、SnCl4、ZnCl2中的一种或多种。
所述填料包括碳酸钙粉体、高岭土粉、玻璃纤维、玻璃粉、氧化铝粉、尼龙粉及植物纤维中的一种或多种；
所述添加剂包括增塑剂、硅烷偶联剂及阻聚剂中的一种或多种；所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、乙二酸酯类及葵二酸酯类中的一种或多种；所述阻聚剂包括对苯二酚、蒽醌及对甲氧基苯酚中的一种或多种。
所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
本发明还提供一种显示装置，包括相对设置的第一基板与第二基板、及设于第一基板与第二基板之间的第一框胶，所述第一框胶的材料采用上述框胶组合物。
所述显示装置还包括设于所述第一基板与第二基板之间的第二框胶；所述第二框胶的材料与第一框胶的材料不同，所述第一框胶设于所述第二框胶的内侧。
本发明的有益效果：本发明的框胶组合物是一种能够在紫外光、加热及湿气三种条件下固化的框胶组合物，其中含有可以湿气固化的环氧系低聚物与湿气固化引发剂；由本发明的框胶组合物形成的框胶在干燥环境中能保持较好的机械强度，在潮湿环境中湿气固化引发剂产生作用，引发未完全聚合的环氧系低聚物发生聚合反应，使得框胶反应更充分，能够提升框胶的机械强度，使框胶的信赖性更高。本发明的框胶组合物尤其适用于窄边框显示装置，在聚酰亚胺配向膜与框胶重叠的位置，由本发明的框胶组合物形成的框胶能有效改善因界面湿气带来的框胶机械强度问题，提高产品使用寿命。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有的窄边框显示装置中框胶与聚酰亚胺配向膜重叠设置的示意图；
图2为本发明的显示装置的第一实施例的剖视示意图；
图3为本发明的显示装置的第一实施例的俯视示意图；
图4为本发明的显示装置的第二实施例的剖视示意图；
图5为本发明的显示装置的第二实施例的俯视示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
本发明首先提供一种框胶组合物，包括：环氧系低聚物、聚丙烯酸酯类低聚物、光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂(moisture cured initiator)、填料及添加剂。
具体的，所述环氧系低聚物的质量百分比(wt％)为5％～50％，优选为5％～35％；
所述聚丙烯酸酯类低聚物的质量百分比为5％～50％，优选为5％～35％；
所述光固化引发剂的质量百分比为1％～4％；
所述热固化引发剂的质量百分比为1％～4％；
所述湿气固化引发剂的质量百分比为0.1％～0.5％；
所述填料的质量百分比为5％～20％；
所述添加剂的质量百分比为0.2％～3％。
具体的，所述环氧系低聚物既能实现湿气固化又能实现热固化，所述环氧系低聚物具有官能团
优选的，所述环氧系低聚物的结构式为：
其中，5<n<20，R选自以下基团中的一种或多种：
由于所述环氧系低聚物能够实现热固化与湿气固化，所述聚丙烯酸酯类低聚物能够实现光固化，因此本发明的框胶组合物能够通过以下方式实现三重固化：
1)首先对框胶组合物进行紫外光(UV)照射固化的过程中，聚丙烯酸酯类低聚物发生固化反应，绝大部分聚丙烯酸酯类低聚物在此阶段反应交联；
2)此后对框胶组合物进行热固化的过程中，热固化引发剂促使大部分环氧系低聚物发生聚合；
3)由于环氧系低聚物需要长时间高温固化，在热固化过程中，会有小部分环氧系低聚物反应不完全，在热固化过程之后，随着框胶界面水汽的积累，湿气固化引发剂开始发生作用，使框胶组合物中未反应完全的环氧系低聚物继续反应，框胶黏附力增强。
由于湿气固化消耗了材料界面(尤其是框胶(seal)与聚酰亚胺配向膜(PI)的接触界面)可能吸收的水分，将这种威胁材料性能的物质(即水分)转废为宝，在一定程度解决了水对框胶机械强度的影响。
所述湿气固化需要在低温及微量水的条件下进行，而UV固化过程会吸收能量，热固化过程需要高温条件，故在UV固化与热固化过程中或者在环境中存在过量水时，湿气固化引发剂均不会引发反应，所述湿气固化一定是发生在UV固化与热固化之后，如显示装置使用期间，能够消耗使用期间侵入的水汽，减少水汽对使用寿命的影响，并进一步提高框胶的黏附性能及机械强度。由于湿气固化的发生只是提高框胶的黏附性能及机械强度，因此若湿气固化的反应程度低或未发生反应，也不会影响框胶本身的正常使用。
本发明的框胶组合物在传统框胶的紫外光与加热双重固化的基础上添加了可湿气固化功能，能够提高框胶的信赖性。
具体的，所述光固化引发剂包括二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种或多种。
具体的，所述热固化引发剂包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种或多种。
具体的，所述湿气固化引发剂为路易斯酸类引发剂，所述路易斯酸类引发剂包括TiCl4、TiBr2、AlCl3、AlBr3、SnCl4、ZnCl2及其他路易斯酸中的一种或多种。
具体的，所述填料包括碳酸钙粉体、高岭土粉、玻璃纤维、玻璃粉、氧化铝粉、尼龙粉及植物纤维中的一种或多种。
具体的，所述添加剂包括增塑剂、硅烷偶联剂及阻聚剂中的一种或多种；所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、乙二酸酯类及葵二酸酯类中的一种或多种；所述阻聚剂包括对苯二酚、蒽醌及对甲氧基苯酚中的一种或多种。
具体的，本发明的框胶组合物中，所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比(molar ratio)为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
以下为本发明的框胶组合物的五个优选实施例：
实施例1：所述光固化引发剂为二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种；所述热固化引发剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种；所述湿气固化引发剂为TiCl4或TiBr2；所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
实施例2：所述光固化引发剂为二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种；所述热固化引发剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种；所述湿气固化引发剂为AlCl3或AlBr3；所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
实施例3：所述光固化引发剂为二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种；所述热固化引发剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种；所述湿气固化引发剂为SnCl4；所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
实施例4：所述光固化引发剂为二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种；所述热固化引发剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种；所述湿气固化引发剂为ZnCl2；所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
实施例5：所述光固化引发剂为二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种；所述热固化引发剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种；所述湿气固化引发剂为其他路易斯酸；所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
请参阅图2至图5，基于上述框胶组合物，本发明还提供一种显示装置，包括相对设置的第一基板10与第二基板20、及设于第一基板10与第二基板20之间的第一框胶31，所述第一框胶31的材料采用上述框胶组合物。
具体的，该显示装置为液晶显示装置，所述第一基板10与第二基板20分别为薄膜晶体管阵列(TFT)基板与彩膜(CF)基板。
图2为本发明的显示装置的第一实施例的剖视示意图，图3为本发明的显示装置的第一实施例的俯视示意图，如图2与图3所示，该第一实施例中，所述第一基板10与第二基板20之间仅设有一种框胶即第一框胶31，所述第一框胶31设置于传统框胶的位置。
图4为本发明的显示装置的第二实施例的剖视示意图，图5为本发明的显示装置的第二实施例的俯视示意图，如图4与图5所示，该第二实施例中，所述显示装置还包括设于所述第一基板10与第二基板20之间的第二框胶32；所述第二框胶32的材料与第一框胶31的材料不同，所述第二框胶32为传统框胶，所述第一框胶31设于所述第二框胶32的内侧。这种混合使用的方式可以减少传统框胶的用量，提升封装效果。
本发明的显示装置通过在框胶中添加可以湿气固化的成分来消耗外来渗入的湿气，能够延缓或改善框胶在后期使用中因水汽带来的副作用，提升产品使用寿命。
综上所述，本发明提供一种框胶组合物与显示装置。本发明的框胶组合物是一种能够在紫外光、加热及湿气三种条件下固化的框胶组合物，其中含有可以湿气固化的环氧系低聚物与湿气固化引发剂；由本发明的框胶组合物形成的框胶在干燥环境中能保持较好的机械强度，在潮湿环境中湿气固化引发剂产生作用，引发未完全聚合的环氧系低聚物发生聚合反应，使得框胶反应更充分，能够提升框胶的机械强度，使框胶的信赖性更高，其使用寿命得到延长，品质得到保障。本发明的框胶组合物尤其适用于窄边框(narrow bezel)显示装置，在聚酰亚胺配向膜(PI)与框胶重叠(overlap)的位置，由本发明的框胶组合物形成的框胶能有效改善因界面湿气带来的框胶机械强度问题，提高产品使用寿命。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种框胶组合物，其特征在于，包括：环氧系低聚物、聚丙烯酸酯类低聚物、光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂、填料及添加剂。
2.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述环氧系低聚物的质量百分比为5％～50％；所述聚丙烯酸酯类低聚物的质量百分比为5％～50％；所述光固化引发剂的质量百分比为1％～4％；所述热固化引发剂的质量百分比为1％～4％；所述湿气固化引发剂的质量百分比为0.1％～0.5％；所述填料的质量百分比为5％～20％；所述添加剂的质量百分比为0.2％～3％。
3.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述环氧系低聚物的结构式为：
其中，5<n<20，R选自以下基团中的一种或多种：
4.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述光固化引发剂包括二苯甲酮、苯乙酮、α-羟基酮、α-氨基酮中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述热固化引发剂包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二胺、芳香族多元胺中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述湿气固化引发剂为路易斯酸类引发剂，所述路易斯酸类引发剂包括TiCl4、TiBr2、AlCl3、AlBr3、SnCl4、ZnCl2中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述填料包括碳酸钙粉体、高岭土粉、玻璃纤维、玻璃粉、氧化铝粉、尼龙粉及植物纤维中的一种或多种；
所述添加剂包括增塑剂、硅烷偶联剂及阻聚剂中的一种或多种；所述增塑剂包括邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、乙二酸酯类及葵二酸酯类中的一种或多种；所述阻聚剂包括对苯二酚、蒽醌及对甲氧基苯酚中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的框胶组合物，其特征在于，所述光固化引发剂、热固化引发剂、湿气固化引发剂的摩尔比为光固化引发剂：热固化引发剂：湿气固化引发剂＝4.5-5.6：4.3-4.5：0.1-1。
9.一种显示装置，其特征在于，包括相对设置的第一基板(10)与第二基板(20)、及设于第一基板(10)与第二基板(20)之间的第一框胶(31)，所述第一框胶(31)的材料采用如权利要求1所述的框胶组合物。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，还包括设于所述第一基板(10)与第二基板之间的第二框胶(32)；所述第二框胶(32)的材料与第一框胶(31)的材料不同，所述第一框胶(31)设于所述第二框胶(32)的内侧。
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