CN109180945A - 硅基球状颗粒、框胶和液晶显示屏 - Google Patents

硅基球状颗粒、框胶和液晶显示屏 Download PDF

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    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences

Abstract

本发明提供一种硅基球状颗粒，包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。本发明中，由于具有由环氧树脂和丙烯酸树脂作为侧链的聚硅氧烷分子的空间位阻大，不容易聚集，解决了现有技术中的框胶中的球形颗粒分布不均的问题，增加了框胶的交联程度，增加其防水性，使其能适应更恶劣的环境。

Description

硅基球状颗粒、框胶和液晶显示屏
技术领域
本发明涉及电子显示屏领域，尤其涉及一种硅基球状颗粒、框胶和液晶显示屏。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD，Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay)是有源矩阵类液晶显示器的一种，是新世纪的主流产品。传统的TFT-LCD采用TFT阵列基板与对向基板对盒后灌注液晶形成。其中，对向基板可以做成传统的彩膜(CF)基板，也可以将彩膜通过COA(CF On Array，彩膜制作在阵列基板上)工艺制作在阵列基板上。对盒封装是TFT-LCD制备过程中的一个重要环节。为了保证TFT-LCD在各种环境下的正常使用，尤其是在高温高湿环境下，要避免水分子透过封装材料进入液晶盒内部，腐蚀金属线造成显示不良的缺陷。为此，采用框胶对其进行封装。采用框胶对液晶盒进行封装，要保证框胶固化后保持一定的疏水性，否则无法起到阻水的作用。
现有技术中，框胶主要包括聚硅氧烷，聚硅氧烷为球形颗粒，表面能较小，受压易移动，致使部分区域的框胶呈团状分布，间隙过大，分布不均(如图1所示)，降低使用该框胶的液晶面板的阻水性能。特别是在高温高湿可靠性要求严格的环境下，水分子易透过间隙到达液晶盒内部，对金属线造成腐蚀。
发明内容
本发明提供一种硅基球状颗粒、框胶和液晶显示屏，以解决框胶内部的球形颗粒分布不均导致使用该框胶的液晶面板的阻水性能下降的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种硅基球状颗粒，包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
根据本发明的其中一个方面，所述环氧树脂为缩水甘油类环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂其中之一。
根据本发明的其中一个方面，所述环氧树脂为非缩水甘油类环氧树脂，包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物其中之一。
根据本发明的其中一个方面，所述丙烯酸树脂为热固性丙烯酸树脂，包括由丙烯酸酯系单体交联形成的具有网格结构的丙烯酸系聚合物。
根据本发明的其中一个方面，所述聚硅氧烷聚合物的分子式为：
相应的，本发明还提供了一种框胶，包括树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒，所述硅基球状颗粒包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
根据本发明的其中一个方面，所述树脂包括能够与聚硅氧烷聚合物的侧链发生交联反应的环氧树脂和丙烯酸树脂。
根据本发明的其中一个方面，所述框胶中的环氧树脂为缩水甘油类环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂其中之一。
根据本发明的其中一个方面，所述硅基球状颗粒中的环氧树脂为非缩水甘油类环氧树脂，包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物其中之一。
相应的，本发明还提供了一种液晶显示器，包括彩膜基板、薄膜晶体管基板、夹于彩膜基板和薄膜晶体管基板之间的液晶和框胶，所述框胶包括树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒，所述硅基球状颗粒包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
本发明的有益效果为：
具有由环氧树脂和丙烯酸树脂作为侧链的聚硅氧烷分子的空间位阻大，不容易聚集，解决了现有技术中的框胶中的球形颗粒分布不均的问题；此外，环氧树脂和丙烯酸树脂与框胶本身成分类似，在脱泡过程中，可以与框胶进行小部分反应，增加分散性，进一步增加了框胶的阻水性；在固化过程中，聚硅氧烷的侧链与框胶中的树脂进一步反应，起到交联剂的作用，增加框胶的交联程度，增加其防水性，使TFT-LCD能适应更恶劣的环境。
附图说明
图1为现有技术的框胶中的球状颗粒发生聚集的示意图；
图2为现有技术的框胶中的球状颗粒的形状示意图；
图3为本发明的框胶中的球状颗粒的形状示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
首先，对现有技术进行简要说明。参考图1，图1为现有技术的框胶中的球状颗粒发生聚集的示意图。其中，框胶主要由树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒组成，所述硅基球状颗粒通常为聚硅氧烷。由于聚硅氧烷的表面能较小，其分子结构如图2所示，在框胶固化前的对盒过程中，聚硅氧烷颗粒易受压移动，从而致使部分区域团状分布，间隙过大，分布不均，使得该封框胶封合的液晶面板阻水性能达不到要求。特别是在高温高湿可靠性要求严格的环境下，水分子易透过间隙到达液晶盒内部，对金属线造成腐蚀。
为了解决上述问题，本发明提供一种硅基球状颗粒、框胶和液晶显示屏。下面，将结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
首先，本发明提供了一种硅基球状颗粒，其包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
环氧树脂是分子中至少含有两个反应性环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能，如对各种材料特别是对金属的黏着力很强、有很强的耐化学腐蚀性、力学强度很高、电绝缘性好、耐腐蚀等。此外，环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化，因此被广泛应用于涂料、胶粘剂、玻璃钢、层压板、电子浇铸、灌封、包封等领域。框胶中的树脂即包括环氧树脂。因此，在聚硅氧烷上增加环氧树脂构成的第一侧链不仅能够增大聚硅氧烷的表面能，还能够增加聚硅氧烷与框胶中的树脂的关联性，有助于聚硅氧烷颗粒在框胶中均匀分布。
具体的，所述环氧树脂为缩水甘油类环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂其中之一；同时，所述环氧树脂也可以为非缩水甘油类环氧树脂，包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物其中之一。在本实施例中所使用的环氧树脂的分子式如下所示：
根据本发明的其中一个方面，所述丙烯酸树脂为热固性丙烯酸树脂，包括由丙烯酸酯系单体交联形成的具有网格结构的丙烯酸系聚合物。热固性丙烯酸树脂相对分子量在10000～20000之间，通过高固体树脂的合成工艺，热固性丙烯酸树脂的相对分子量可低至2000，因此在施工粘度下，其固体成分可到30～70％，耐热性、耐水性、耐溶剂性都更加优良。在本实施例中所使用的丙烯酸树脂的分子式如下所示：
环氧树脂和丙烯酸树脂可通过聚合反应与聚硅氧烷形成聚硅氧烷聚合物。所述聚合反应可以是分散聚合、缩合聚合反应或枝接聚合反应。例如，本发明中，可以通过缩聚反应使环氧树脂和丙烯酸树脂聚合到聚硅氧烷上，缩聚反应是官能团间的聚合反应，缩聚物中往往留有官能团的结构特征，环氧树脂、丙烯酸树脂和聚硅氧烷可以经过经多次缩合而聚合成聚氧硅烷聚合物，具有侧链的聚氧硅烷聚合物的结构示意图如图3所示，可以看出，相比于聚氧硅烷，其表面能显著增加，彼此之间不易聚集。在本实施例中，所述聚硅氧烷聚合物的分子式为：
相应的，在本发明的另一个实施例中，提供了一种框胶，其包括树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒，所述硅基球状颗粒包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。其中，所述树脂包括能够与聚硅氧烷聚合物的侧链发生交联反应的环氧树脂和丙烯酸树脂，所述框胶中的环氧树脂为缩水甘油类环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂其中之一；而所述硅基球状颗粒中的环氧树脂为非缩水甘油类环氧树脂，包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物其中之一。
相应的，本发明还提供了，包括彩膜基板、薄膜晶体管基板、夹于彩膜基板和薄膜晶体管基板之间的液晶和框胶，所述框胶包括树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒，所述硅基球状颗粒包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
本发明的有益效果为：
具有由环氧树脂和丙烯酸树脂作为侧链的聚硅氧烷分子的空间位阻大，不容易聚集，解决了现有技术中的框胶中的球形颗粒分布不均的问题；此外，环氧树脂和丙烯酸树脂与框胶本身成分类似，在脱泡过程中，可以与框胶进行小部分反应，增加分散性，进一步增加了框胶的阻水性；在固化过程中，聚硅氧烷的侧链与框胶中的树脂进一步反应，起到交联剂的作用，增加框胶的交联程度，增加其防水性，使TFT-LCD能适应更恶劣的环境。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种硅基球状颗粒，其特征在于，包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
2.根据权利要求1所述的硅基球状颗粒，其特征在于，所述环氧树脂为缩水甘油类环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂其中之一。
3.根据权利要求1所述的硅基球状颗粒，其特征在于所述环氧树脂为非缩水甘油类环氧树脂，包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物其中之一。
4.根据权利要求1所述的硅基球状颗粒，其特征在于，所述丙烯酸树脂为热固性丙烯酸树脂，包括由丙烯酸酯系单体交联形成的具有网格结构的丙烯酸系聚合物。
5.根据权利要求1所述的硅基球状颗粒，其特征在于，所述聚硅氧烷聚合物的分子式为：
6.一种框胶，其特征在于，包括树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒，所述硅基球状颗粒包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
7.根据权利要求6所述的框胶，其特征在于，所述树脂包括能够与聚硅氧烷聚合物的侧链发生交联反应的环氧树脂和丙烯酸树脂。
8.根据权利要求7所述的框胶，其特征在于，所述框胶中的环氧树脂为缩水甘油类环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂其中之一。
9.根据权利要求7所述的框胶，其特征在于，所述硅基球状颗粒中的环氧树脂为非缩水甘油类环氧树脂，包括双(2,3-环氧基环戊基)醚、2,3-环氧基环戊基环戊基醚、乙烯基环己烯二环氧化物、二异戊二烯二环氧化物其中之一。
10.一种液晶显示屏，其特征在于，包括彩膜基板、薄膜晶体管基板、夹于彩膜基板和薄膜晶体管基板之间的液晶和框胶，所述框胶包括树脂、催化剂、溶剂和硅基球状颗粒，所述硅基球状颗粒包括聚硅氧烷聚合物，所述聚硅氧烷聚合物以聚硅氧烷为中心，具有由环氧树脂构成的第一侧链和由丙烯酸树脂构成的第二侧链。
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