液晶面板ODF工艺用封框胶分析报告

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odf液晶滴下框胶uv双固化 |
分类: 胶粘复材 |
1. 概述
液晶封框胶的作用是将玻璃基板密封,阻止液晶外溢,同时阻止空气中的水汽和氧气进入液晶盒内部。其固化方法有热固化法、光热固化并用法、光固化法。三种方法特性对比见下:
框胶固化方法 |
热固化 |
UV固化 |
光热固化并用 |
特性 |
固化均匀,粘接性佳;高温易产生错位(粘度下降)和液晶渗入;热应力大。 |
阴影区不适用;自由基型固化收缩粘接强度低;阳离子型离子成分影响液晶电阻。 |
固化快,效率高; 保证粘接强度,尤其是阴影区;可能存在前二者之缺陷。 |
目前ODF制程主流采用光热固化并用型胶粘剂。由于前期采用光固化定型,可避免框胶对液晶的污染。在ODF制程中,UV胶通常是使用自由基型诱发丙烯酸树脂进行聚合反应为主。一般而言,ODF封框胶材料配方包含光引发剂、低聚物、丙烯酸单体、环氧树脂化合物、热固化剂、填料等组份。其应用过程见下图:
http://s7/mw690/001j47wazy7n6GmTe3c66&690
2.
ODF制程封框胶採用光热固化型并用的树脂搭配,而所要求的粘度适合印刷、点胶工艺,ODF封框胶需具备与面板有优越的粘接能力、材料中颗粒大小控制、低溫快速固化、高度耐久性、高純度和可靠度,以及封框胶不与液晶发生摻混等特性。以下将对各厂商所发表的封框胶专利逐一分析。
2.1 积水化学工业株式会社
(1)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂和液晶显示元件(申请号:200980145704.5)
摘要:本发明的目的在于提供一种液晶滴下工艺用密封剂,其在利用液晶滴下工艺制造液晶显示元件时,在暴露于不以使密封剂固化为目的的微弱光时也不会发生误固化,可以稳定地制造液晶显示元件。另外,本发明的目的还在于,提供使用该液晶滴下工艺用密封剂形成的液晶显示元件。本发明的液晶滴下工艺用密封剂含有固化性树脂、UV自由基引发剂和自由基聚合抑制剂,所述固化性树脂中具有(甲基)丙烯酰基的固化性树脂与具有环氧基的固化性树脂共存,所述UV自由基引发剂在乙腈中测定的350nm下的吸光系数为500ml·g-1·cm-1以上。
(2)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料以及液晶显示元件(申请号:201080003051.X )
摘要:本发明提供能够得到即使长时间放置或暴露于高温高湿条件下也可维持优良的显示品质的液晶显示元件的液晶滴下工艺用密封剂。本发明还提供使用该液晶滴下工艺用密封剂的上下导通材料及液晶显示元件。本发明的液晶滴下工艺用密封剂的特征在于,是含有固化性树脂和光聚合引发剂(二者相容性优良且引发剂熔点高)的液晶滴下工艺用密封剂,其中,所述固化性树脂含有具有甲基丙烯酰基的树脂,所述光聚合引发剂含有二苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦和/或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦。
(3)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂(申请号:201180004825.5)
摘要:本发明的目的在于提供胶粘性和固化物的耐湿性优异的、基本不会引起液晶污染的液晶滴下工艺用密封剂。本发明为一种液晶滴下工艺用密封剂,其含有固化性树脂、氟化合物以及光聚合引发剂和/或热固化剂。
(4)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料、及液晶显示元件(申请号:201180059686.6)
摘要:本发明的目的在于,提供保存稳定性优良、几乎不会引起液晶污染、在约80的低温下能够充分地固化的液晶滴下工艺用密封剂。另外,本发明的目的在于,提供使用该液晶滴下工艺用密封剂而成的上下导通材料以及液晶显示元件。本发明为一种液晶滴下工艺用密封剂,其含有固化性树脂、热自由基聚合引发剂、和热固化剂(优选高极性丙二酸二酰肼)。
摘要:本发明的目的在于,提供在利用滴下工艺的液晶显示元件的制造中,即使在涂布于被赋予疏水性的取向膜上的情况下也不会损害粘接性、面板显示部不会产生亮斑的液晶滴下工艺用密封剂。此外,本发明的目的在于,提供使用该液晶滴下工艺用密封剂制造的上下导通材料及液晶显示元件。本发明是一种液晶滴下工艺用密封剂,其含有固化性树脂、无机填充剂、聚合引发剂和/或热固化剂,对所述特定粒径的无机填充剂实施疏水性的表面处理,以获得对取向膜表面良好的粘接性。
(6)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料、以及液晶显示元件(申请号:201280013972.3 )
摘要:本发明提供一种胶粘性以及直线描绘性优良的液晶滴下工艺用密封剂。另外,提供使用该液晶滴下工艺用密封剂所制造的上下导通材料以及液晶显示元件。一种液晶滴下工艺用密封剂,其含有:包含间苯二酚型环氧(甲基)丙烯酸酯、和具有环氧基的树脂的固化性树脂,以及包含用六甲基二硅氮烷处理表面后的无机微粒、和/或、用3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷处理表面后的无机微粒。上述硅烷偶联剂提高了胶粘性。上述间苯二酚型环氧(甲基)丙烯酸酯和无机粒子的配合降低了表观粘度,因此而获得良好的描绘性。
(7)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料及液晶显示元件(申请号:201380001372.X)
摘要:本发明的目的在于提供描绘性、粘接性以及固化物的耐湿性优良的液晶滴下工艺用密封剂。另外,本发明的目的在于提供使用该液晶滴下工艺用密封剂所制造的上下导通材料及液晶显示元件。本发明为一种液晶滴下工艺用密封剂,其是含有固化性树脂、滑石的液晶滴下工艺用密封剂,其中还含有自由基聚合引发剂或热固化剂、或者还含有自由基聚合引发剂和热固化剂。在密封剂中配合使用杂质(白云石、菱镁矿)含量低的滑石作为无机填充剂,可兼顾高速描绘性和粘接性。
(8)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料、以及液晶显示元件(申请号:201480029380.X)
摘要:本发明的目的在于,提供一种粘接性优异,且能够抑制密封破裂、液晶污染(阴影区域未固化胶)的发生的液晶滴下工艺用密封剂。另外,本发明的目的在于,提供使用该液晶滴下工艺用密封剂而制造的上下导通材料及液晶显示元件。本发明为一种液晶滴下工艺用密封剂,其是利用液晶滴下工艺的液晶显示元件的制造中所使用液晶滴下工艺用密封剂,所述液晶滴下工艺用密封剂含有:固化性树脂、聚合引发剂和/或热固化剂、以及特定粒径的柔软粒子。柔软粒子为硅酮橡胶或乙烯基(丙烯酸)等种类有机物,具有防止液晶插入密封剂、以及密封剂向液晶溶出的作用。
(9)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料、液晶显示元件、以及遮光性柔软硅酮粒子(申请号:201480037955.2 )
摘要:本发明的目的在于,提供一种粘接性优异、基本不引起液晶污染且能够防止液晶显示元件的漏光(提高对比度)的液晶滴下工艺用密封剂。另外,本发明的目的在于,提供适于包含在该密封剂中的遮光性柔软硅酮粒子。本发明的液晶滴下工艺用密封剂含有固化性树脂、聚合引发剂和/或热固化剂、和遮光性柔软粒子。另外,本发明的遮光性柔软硅酮粒子在硅酮系粒子中含有遮光剂(如钛黑系材料)。
注:国内深圳华星光电公司有专利显示,其封框胶使用黑胶(见第3节积水化学产品),结合黑色矩阵形成的沟槽,通过隔离封框胶与液晶,从而消除了因框胶与液晶的接触污染造成的液晶面板周边区域亮度不均(显示器边缘漏光)的问题。
(10)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料及液晶显示元件(申请号:201480032864.X)
摘要:本发明的目的在于,提供一种粘接性优异且固化物的透湿性低的液晶滴下工艺用密封剂。另外,本发明的目的在于,提供一种使用该液晶滴下工艺用密封剂而成的上下导通材料及液晶显示元件。本发明为一种液晶滴下工艺用密封剂,其含有固化性树脂、以及自由基聚合引发剂和/或热固化剂,其中,上述固化性树脂含有环氧树脂和(甲基)丙烯酸类树脂,上述环氧树脂含有二环戊二烯酚醛型环氧树脂。
(11)发明名称:液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料及液晶显示元件(申请号:201510463891.9)
摘要:本发明提供一种光固化性优异、且能够抑制液晶污染的液晶滴下工艺用密封剂。此外,本发明提供使用该液晶滴下工艺用密封剂所制造的上下导通材料及液晶显示元件。本发明为含有固化性树脂和光聚合引发剂的液晶滴下工艺用密封剂,其中,前述光聚合引发剂含有特定结构的化合物(二苯甲酮类中的氨基会因为离子性而引起液晶污染,需要控制用量)和肟酯系化合物。
小结:积水化学公司专利多集中在光热固化并用型胶粘剂的开发上。
2.2 日本化药株式会社
(1)发明名称:液晶密封剂及使用该密封剂的液晶显示单元(申请号:201010171498.X)
(2)液晶密封剂及使用该密封剂的液晶显示单元(申请号:201180018925.3)
摘要:本发明涉及紫外线固化型液晶密封剂,其特征在于,含有:(a)不含结晶性二氧化硅的滑石(杂质很少)、(b)(甲基)丙烯酸化的环氧树脂及(c)光聚合引发剂,还含有(e)环氧树脂、(f)热固化剂、上述(a)滑石以外的其它无机填充剂(h)作为任意成份,该密封剂在间隙形成及固化时,基板上的布线断线较少、对玻璃基板胶粘性优良、液晶污染性也少,而且所形成的液晶密封也具优良的耐湿性。可适用于ODF工艺制程。
(3)发明名称:液晶密封剂及使用其的液晶显示单元(申请号:201380070029.0)
摘要:本发明提供一种由于基于热引起的反应快速、因而整个工序对液晶的污染性极低、且在操作性及保存稳定性、粘接强度等固化物特性方面优异的液晶滴下工艺用液晶密封剂。本发明的液晶滴下工艺用液晶密封剂包含:(a)热自由基聚合引发剂、(b)自由基聚合抑制剂、(c)具有(甲基)丙烯酰基的固化性树脂、以及(d)有机填料。
注:专利中提到如下问题,液晶滴下制程中若使用光/热固化密封剂,由于遮光部的存在,利用光的一次固化变得不充分,液晶密封剂中残留大量的未固化成分。当以这种状态进入利用热的二次固化工序时,会导致由于热而促进该未固化成分对向晶的溶解这一结果,从而引起密封剂附近的显示不良。若使用热固化密封剂,虽不受遮光部影响,实现均匀固化,但却面临液晶的渗入现象这一更困难的问题。所谓液晶的渗入现象是指,在热固化阶段未固化的液晶密封剂发生低粘度化,由于热膨胀的液晶会对此施加压力,因而产生液晶渗入液晶密封剂的现象。
本发明提出,将热自由基引发剂和特定的自由基聚合抑制剂以及有机填料合并使用的液晶密封剂可以兼顾上述热反应性和操作性,液晶污染性也可以得到抑制,此外,不易发生渗入现象,而且,粘接强度等固化物特性也优异。
(4)液晶密封剂及使用该液晶密封剂的液晶显示单元(申请号:201510484692.6)
摘要:本发明涉及液晶密封剂(热自由基型)和使用该液晶密封剂的液晶显示单元。本申请的目的在于提供一种以高胶粘性、高绘图性为主要特征的用于液晶滴注法的液晶密封剂。具有该特性的用于液晶滴注法的液晶密封剂即使在使液晶显示单元中的线宽变细的情况下,也能够稳定地绘图,而且不会剥离。另外,本申请发明的液晶密封剂对液晶的污染性也非常低,因此适合于液晶滴注法。含有用聚硅氧烷表面处理后的无机填料的液晶密封剂的胶粘性和绘图性优良,且低液晶污染性也优良。
小结:日本化药株式会社近两年专利集中于热固化型封框胶,主要解决课题:粘接性能、耐湿热性(耐候)、绘图性能、对液晶污染性、易操作性、保存稳定性等。早期专利也涉及光热固化并用型封框胶。
2.3 汉高公司
(1)发明名称:用于液晶滴注工艺的密封剂以及用于制造液晶显示器的方法(申请号:200910205765.8)
摘要:本发明旨在提供密封剂,所述密封剂用于具有高精度、耐久性和可靠性的液晶滴注工艺,且不会对液晶产生不利影响。本发明提供密封剂,所述密封剂用于通过液晶滴注工艺制造液晶显示器,其包含马来酰亚胺化合物、环氧树脂以及潜在的环氧硬化剂,且不含有光引发剂,该密封剂通过光辐照暂时可固化,并在光辐照后通过加热可固化为最终固化状态。马来酰亚胺化合物具有通过光辐射引发聚合并且其自身能够聚合的功能。不含光引发剂则避免了其残留成分对液晶的污染。
(2)发明名称:密封剂组合物(申请号:201180073388.2)
摘要:本发明公开了一种特别适合于塑料基材(柔性液晶显示器)的密封剂组合物。所述密封剂组合物包含:部分(甲基)丙烯酸酯化的环氧树脂、具有柔性的疏水性主链部分和至少一种与所述部分(甲基)丙烯酸酯化的环氧树脂可共固化的官能团的疏水性低聚物、和潜伏性环氧固化剂。本品能在不高于100摄氏度的情况下实现热固化,适用于ODF工艺。本发明某一实施方案中,在组合物中可以完全不使用变成污染物的光引发剂,或者可以以比以往更少的量使用。因此,也可以减少液晶的劣化。
2.4 其它
(1)三键精密化学有限公司
摘要:在现有的液晶滴注工艺用密封剂中,必须以在一个分子中具有环氧基和(甲基)丙烯酰基的化合物作为必要成分,并且通常地,混合了环氧树脂与(甲基)丙烯酸树脂的密封剂对液晶的污染性高。另外,难以使对玻璃的粘合性稳定化。因此,本发明的目的在于提供一种不使用在一个分子中具有环氧基和(甲基)丙烯酰基的化合物、液晶污染性低、并可以保持对玻璃的粘合性及其耐久性的液晶滴注工艺用密封剂。液晶滴注工艺用密封剂含有二缩水甘油基氧基二苯甲酮作为A成分,实质上不含有在一个分子中具有环氧基和(甲基)丙烯酰基的化合物,并具有热固化性和光固化性。B成分为具有异氰脲酸骨架的(甲基)丙烯酸树脂。C成分为具有双酚A骨架和/或双酚F骨架的(甲基)丙烯酸树脂。
(2)日本艾迪科株式会社 发明名称:含有光固化性树脂和热固化性树脂的液晶滴注施工法用密封剂(申请号:201080000871.3)
摘要:本发明提供一种固化温度低、粘结强度高、对液晶的污染性低的最合
适的液晶滴注施工法用密封剂,其包括:含有酰基膦类自由基引发剂作为利用了可见光的光引发剂的光固化性树脂以及含有由多胺与酸性化合物反应得到的潜在性固化剂的热固化性树脂,因此对液晶的污染性低、密封强度也高、最适合液晶显示元件。
(3)上海联浪新材料科技有限公司
摘要:本发明涉及一种纳米技术耐热改性ODF工艺LCD封框胶。其特征在于:该封装胶由单组分构成,适合ODF工艺施工,其组分由脂环族环氧树脂、固化剂、丙烯酸树脂、脂肪族烯酸酯、环氧活性稀释剂、自由基光引发剂、纳米无机填料、消泡剂以及偶联剂组成。ODF 框胶先以紫外光硬化 3 分钟(累积能量:8 千毫焦),再热固化(120,1 小时)。本LCD封框胶其特点在于:(1)不受面板大小与类型的影响,适合于大规模丝网印刷施胶生产;(2)优良的耐高低温变化性能;(3)采用脂环环氧与脂肪族丙烯酸树脂结合,采用光固化与加热固化,缩短了固化时间与封框胶对液晶的污染;(4)本发明还具有低吸湿性与优良的电绝缘性与不污染液晶,取代了进口的同类产品,在国内属首创。
(4)深圳市华星光电技术有限公司
摘要:本发明提供一种封框胶及窄边框显示装置,通过在封框胶中添加玻璃微球,在进行UV固化时利用其折射效应可以改变进入封框胶内的光线路径,使得UV光能够传导进入封框胶内被金属线遮挡的区域(解决问题:金属线下未完全固化的封框胶对液晶分子造成污染),提高该区域内封框胶的固化效果,同时使得相应的LCD面板中TFT基板上金属布线设计的可操作性加大。所述封框胶为光/热双重固化型胶粘剂。
(6)北京京东方光电科技公司
摘要:本发明实施例提供了一种封框胶及其制备方法、液晶显示面板和液晶显示器,涉及液晶显示领域,能够吸附封框胶中的杂质离子。所述封框胶由固化性树脂、阴离子交换树脂(优选苯乙烯- 二乙烯基苯结构的交联共聚物树脂)、光引发剂、热固化剂、偶联剂、有机填料、无机填料组成。封框胶中加入的阴离子交换树脂,能够很好的吸附杂质离子和小分子,在未固化的封框胶与液晶直接接触时,避免了封框胶中的杂质离子和小分子进入到液晶中对其造成的污染。适用于ODF工艺。
摘要:本发明提供一种封框胶及其制备方法,液晶显示面板,属于显示技术领域,其可解决现有的封框胶及其制备方法,液晶显示面板存在的封框胶容易污染其周围液晶的问题。本发明的封框胶及其制备方法,液晶显示面板由于封框胶包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,其中乙烯-乙酸乙烯酯共聚物是高分子聚合物,其密封性、粘结性性能好,分子量较高并且呈线性,可以形成网络结构,封框胶基础组分中的小分子单体在该网络结构中受到较强的锚定力作用,不易发生移动,从而减少封框胶基础组分中的小分子单体或其他组分对液晶的污染。
注:专利当中给出的实例,是在三井化学封框胶B02920这一基础组分改进而来。
摘要:本发明提供一种封框胶组合物、液晶显示设备及利用封框胶组合物防止液晶污染的方法,该封框胶组合物由紫外双键可聚合单体、热聚合单体、可聚合低聚物、光引发剂、热固化剂及颗粒添加剂组成,其中所述可聚合低聚物为聚乙二醇二丙烯酸酯或其衍生物。本发明通过可聚合低聚物与紫外双键可聚合单体的聚合物之间进行反应生成网状高分子聚合物,有效地增强了聚合物对周围未反应的热聚合单体的锚定作用,从而减少了封框胶对液晶的污染和黄变现象。
小结:在液晶封框胶开发领域,京东方申请的专利最多,以上仅摘取部分做简要介绍;在封框胶开发方向(技术要求)上集中于:对玻璃和PI等材质粘接性、对液晶污染性、耐湿热(候)性、涂布性能、低能耗等方面;近年开发的曲面(又名柔性)液晶显示器,使用塑胶基板代替不能弯曲的玻璃基板,其液晶盒对封框胶要求更高,具有更好的柔韧性和密封性,不易开裂。有专利对此提出的解决方案是,在其边框胶贴合的基础上,再在边框胶外围增加点胶(UV胶)点,起到进一步封固作用。
3.
3.1 积水化学
查阅积水化学官网,仅列出两种ODF工艺用封框胶产品:Photolec S和黑胶,均为光热固化并用型胶粘剂。产品性能见下表:
项目 |
条件,单位 |
Photolec S |
黑胶 |
粘度 |
@25,mPa?s |
300000 |
300000 |
触变指数 |
0.5/5rpm |
1.2 |
1.2 |
适用期 |
48h/Initial |
1.1 |
1.02 |
粘接性能 |
ITO,kgf/cm |
3.7 |
2.5 |
PI,kgf/cm |
3.3 |
- |
|
透湿性 |
6095$h,g/m2 |
35 |
43.9 |
Tg |
DMA, |
120 |
115 |
固化条件 |
UV 3000mJ/cm2 +1201h |
||
储存条件 |
-20 |
3.2 汉高
查阅汉高官网,在电子组装解决方案中,列出了液晶显示器ODF工艺用密封剂,均为光热固化并用型胶粘剂,后者专为窄边框设计,具有更高的附着力,典型产品性能见下表:
项目 |
条件,单位 |
HYSOL DS 6000 |
DS 6601 |
粘度 |
@25,mPa?s |
330000 |
330000 |
触变指数 |
0.5/5 rpm |
1.0 |
1.4 |
适用期 |
粘度增30%,days |
7 |
7 |
粘接性能 |
ITO,N/mm² |
5.5 |
7.3 |
玻璃,N/mm² |
3.5 |
8.9 |
|
透湿性 |
6095$h,g/m2 |
46 |
65 |
Tg |
TMA, |
102 |
101 |
固化条件 |
UV 20~30 seconds @ 100 mW/cm²+1201h |
||
储存条件 |
-20 6个月 |
3.3 三键化工
查阅三键官网和三键液晶显示用胶解决方案,采用的液晶显示器密封剂为光固化型,前者为光热固化型,后者为光固化型,典型产品性能见下表:
项目 |
条件,单位 |
TB3025B |
TB3025G |
粘度 |
@25,mPa?s |
40000 |
45000 |
拉伸强度 |
MPa |
- |
0.93 |
透湿性 |
4095$h,g/m2 |
6.9 |
5.0 |
Tg |
|
95 |
140 |
固化条件 |
|
1500mJ/cm2 + 90×1h |
4000mJ/cm2 |
注:TB3025B为三键公司上世纪90年代开发的液晶专用主密封剂,目前官网上只有两款光固化型液晶密封剂,并没有光热双固化型胶。
3.4 三井化学
官网仅列出LC STRUCTBOND™和UV STRUCTBOND™两种液晶密封剂,具有低污染特性、高粘接性能之特点。联系三井化学亚太区销售,邮件中提到针对不同种类的液晶面板如TN,PSA,IPS等等,以及面板尺寸,会有不同的液晶密封解决方案。
3.5 日本化药
3.6 协力化学