封框胶及其制备方法、显示装置与流程

文档序号：14467331阅读：339来源：国知局

本发明涉及粘合剂技术领域，特别是涉及封框胶及其制备方法、显示装置。

背景技术：

液晶面板通常由阵列基板和对置基板对盒形成，封框胶则是作为粘接剂将阵列基板和对置基板粘接在一起，从而将面板盒间的液晶密封起来。

目前的成盒工艺中，通常将涂有液晶的tft阵列基板和涂覆封框胶的对置基板对盒，通过uv固化和/或热固化实现封框胶的固化，形成稳定、完整的胶体，因此，封框胶是tft-lcd制程中的关键材料。但是封框胶在真空对盒工艺中，由于液晶冲击、固化工艺管控异常等因素，容易出现封框胶破裂、气泡等，导致液晶泄露等不良。如何实现简便的检测封框胶的不良是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提供了封框胶及其制备方法、显示装置，具体技术方案如下：

根据本发明的一方面，提供了一种封框胶，包括6wt％～10wt％的热固化剂和45wt％～55wt％的环氧树脂，所述热固化剂包括二苯甲酮醇类化合物。

根据本发明的一个实施方式，所述封框胶还包括35wt％～45wt％的丙烯酸酯树脂、1wt％～3wt％的光固化剂和0wt％～5wt％的溶剂。

根据本发明的一个实施方式，所述热固化剂还包括胺类热固化剂。

本发明采用一种新型的、能够同时发射荧光和磷光的二苯甲酮醇类衍生物分子，与含有丙烯酸酯树脂、环氧树脂、胺类热固化剂等成分的传统封框胶相混合。在热固化过程中，所述新型二苯甲酮醇类衍生物部分或者全部代替胺类热固化剂，引发环氧分子开环聚合，生成具有荧/磷光双发射特性的新型封框胶。该新型封框胶，发光分子以化学键的方式接入封框胶分子链中，具有耐迁移性好、分布均一、不污染液晶等优点。

本发明中，该新型封框胶具有空气敏感性，在uv光照射时具有：空气条件发射蓝色荧光、真空条件发射蓝白色的荧光/磷光混合光、关闭uv光真空条件出现绿色磷光余辉(寿命在50ms以上)。根据uv光照射画面下封框胶的发光颜色变化，可以用来检查封框胶的胶体完整性；具有画面清晰、现象直观、发光寿命长、观测迅速、操作简便等优点，可以快速发现封框胶涂布工序中的不良，避免流片，提高良率、节约公司的时间和生产物料成本。

根据本发明的一个实施方式，所述二苯甲酮醇类化合物选自{4-[双-(2-羟基-乙基)-氨基]-苯基}-苯基-甲酮、{4-[双-(2-羟基-乙基)-氨基]-苯基}-(4-氯-苯基)-甲酮、{4-[双-(2-羟基-乙基)-氨基]-苯基}-(4-氟-苯基)-甲酮、{4-[(2-羟基-乙基)-甲基-氨基]-苯基}-苯基-甲酮、(4-氯苯基)-{4-[(2-羟乙基)-甲基-氨基]-苯基}-甲酮、(4-氟-苯基)-{4-[(2-羟基-乙基)-甲基-氨基]-苯基}-甲酮和双-{4-[(2-羟基-乙基)-甲基-氨基]-苯基}-甲酮中的一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式，所述环氧树脂选自环氧氯丙烷树脂和环氧丙烷树脂中的一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式，所述丙烯酸酯树脂选自甲基丙烯酸甲酯树脂和甲基丙烯酸丁酯树脂中的一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式，所述光固化剂选自阳离子型光固化剂和自由基型光固化剂中的一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式，所述溶剂选自丙酮、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式，所述胺类热固化剂选自己二胺、乙二胺、β-羟乙基己二胺、β-羟乙基乙二胺和羟甲基己二胺等中的一种或一种以上。

根据本发明的另一方面，提供了一种封框胶的制备方法，包括以下步骤：

将二苯甲酮醇类化合物、丙烯酸酯树脂、环氧树脂和溶剂混合并溶解；

加入光固化剂，脱泡，得到所述封框胶。

根据本发明的另一方面，提供了一种封框胶的制备方法，包括以下步骤：

将二苯甲酮醇类化合物、丙烯酸酯树脂、环氧树脂和溶剂混合并溶解；

加入光固化剂、胺类热固化剂，脱泡，得到所述封框胶。

根据本发明的另一方面，提供了一种显示装置，包括如上所述的封框胶。

本发明方法制备的封框胶使用具有光致荧光/磷光双发射的二苯甲酮醇类衍生物部分或全部取代胺类热固化剂，对空气(氧气、水)敏感，能变色且发光颜色差异明显，在用于封框胶检测时，具有操作简单、检测精度高、可视性强、灵敏度高等优点。

附图说明

图1为荧光/磷光双发射材料的发光能级示意图。其中，图1中的a是所述荧光/磷光双发射材料在空气、uv光照条件下的发光示意图；图1中的b是所述荧光/磷光双发射材料在真空、uv光照条件下的发光示意图；图1中的c是所述荧光/磷光双发射材料在真空条件、关闭uv光的瞬间的发光示意图。

图2为根据本发明的待检测薄膜在空气、uv光照条件下，n2气氛、uv光照条件下，以及n2气氛、uv灯关闭条件下的发光图。

图3为根据本发明的待检测薄膜的激发光谱，以及状态p)空气、uv光照条件下，状态q)n2气氛、uv光照条件下，状态r)n2气氛、uv灯关闭条件下的发射光谱图。

图4为比较实施例的待检测薄膜的发光图。

具体实施方式

具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本发明内容的限制，下面将结合具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。

根据本发明的一方面，提供了一种封框胶，包括6wt％～10wt％的热固化剂和45wt％～55wt％的环氧树脂，所述热固化剂包括二苯甲酮醇类化合物。

根据本发明的一个实施方式，所述二苯甲酮醇类化合物能够同时发射荧光和磷光。

根据本发明的一个实施方式，所述封框胶还包括35wt％～45wt％的丙烯酸酯树脂、1wt％～3wt％的光固化剂和0wt％～5wt％的溶剂。

根据本发明的一个实施方式，所述热固化剂还包括胺类热固化剂。

本发明制备的封框胶，采用部分或全部取代胺类热固化剂的方式，二苯甲酮醇类化合物的含量可以在大于0％至100％的范围内(按热固化剂的总重量计)任意改变。

本发明采用一种能够同时发射荧光和磷光的二苯甲酮醇类衍生物分子与含有丙烯酸酯树脂、环氧树脂、胺类热固化剂等成分的传统封框胶相混合。在热固化过程中，所述新型二苯甲酮醇类衍生物部分或者全部代替胺类热固化剂，引发环氧分子开环聚合，用化学键将双发射分子嵌入到环氧树脂分子链中，生成具有荧/磷光双发射特性的新型封框胶。该新型封框胶具有耐迁移性好、发光性能持久稳定、分布均一、不易析出、不污染液晶等优点。

本发明中，该新型封框胶对空气(例如：氧气、水分)敏感，在uv光照射时具有：空气条件发射蓝色荧光、真空条件发射蓝白色的荧光/磷光混合光、关闭uv光真空条件出现绿色磷光余辉(寿命在50ms以上)。根据uv光照射画面下封框胶的发光颜色变化，可以用来检查封框胶的胶体完整性；具有画面清晰、现象直观、发光寿命长、观测迅速、操作简便等优点，可以快速发现封框胶涂布工序中的不良，避免流片，提高良率、节约公司的时间和生产物料成本。

本发明所述双发射封框胶用于封框胶检测时还具有：检测精度高(例如，在普通水泵工作真空条件(10³-10²pa)就能同时发射荧光和磷光，产生明显的颜色变化，远远大于odf工艺中vas(vacuumalignsystem，真空贴合系统)使用的真空度(10pa左右))、可视性强、灵敏度高等优点。

根据本发明的一个实施方式，所述环氧树脂为环氧树脂类预聚物和环氧树脂单体的混合物。根据本发明的一个实施方式，所述环氧树脂中，环氧树脂类预聚物与环氧树脂单体的质量比为(2～4.5)：1。

根据本发明的一个实施方式，所述环氧树脂选自环氧氯丙烷树脂和环氧丙烷树脂中的一种或一种以上。即，环氧树脂中，环氧树脂类预聚物为环氧氯丙烷树脂预聚物，同时环氧树脂单体为环氧氯丙烷单体；或者，环氧树脂中，环氧树脂类预聚物为环氧丙烷树脂预聚物，同时环氧树脂单体为环氧丙烷单体。

根据本发明的一个实施方式，所述丙烯酸树脂为分子量1000-5000的丙烯酸酯预聚物和丙烯酸酯单体的混合物。根据本发明的一个实施方式，所述丙烯酸树脂中，丙烯酸酯预聚物与丙烯酸酯单体的质量比为(2～4.5)：1。

根据本发明的一个实施方式，所述丙烯酸酯树脂选自甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸丁酯树脂、甲基丙烯酸乙酯树脂中的一种或一种以上。即，丙烯酸酯树脂中，丙烯酸酯预聚物为甲基丙烯酸甲酯预聚物，同时丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯单体；或者，丙烯酸酯树脂中，丙烯酸酯预聚物为甲基丙烯酸丁酯预聚物，同时丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸丁酯单体。

根据本发明的一个实施方式，所述光固化剂选自阳离子型光固化剂和自由基型光固化剂中的一种或一种以上。

根据本发明的一个实施方式，所述溶剂选自丙酮、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一种或一种以上。此外，由于丙烯酸酯类单体也可以起溶剂的作用，溶解一部分物质，因此，根据本发明一个实施例的封框胶中，溶剂的含量可以为0。

根据本发明的一个实施方式，所述胺类热固化剂选自己二胺、乙二胺、β-羟乙基己二胺、β-羟乙基乙二胺和羟甲基己二胺等中的一种或一种以上。

根据本发明的二苯甲酮醇类衍生物分子的发光机理为：通过吸收uv光能将低能量的基态电子，激发为能量较高的激发单线态电子(s0→s1)；激发单线态激子通过隙间窜越可以转变为激发三线态激子(s1→t1)。激发态电子能量高、不稳定，会通过辐射跃迁或者非辐射跃迁的方式回到s0，并以发光的形式释放能量，从而产生光致发光；其中从s1→s0发射荧光，从t1→s0发射磷光。

根据本发明的二苯甲酮醇类衍生物分子在有/无空气条件下的光致发光机理不同，如图1所示。图1中的a为在空气、uv光照条件下，仅有s1→s0跃迁，发射荧光，磷光(t1→s0)寿命长，被空气中的氧气和水完全猝灭。图1中的b为在真空、uv光照条件下，激发单线态、激发三线态激子同时存在，但由于没有空气中的氧气和水对三线态激子的猝灭作用，s1→s0、t1→s0两种辐射跃迁同时存在，具有荧光磷光双发射性质，发光颜色显著变化。图1中的c为在真空、关闭uv光时，激发能量消失，由于荧光寿命短，激发单线态发光立即消失，但是磷光寿命长，激发三线态发光会继续存在一定时间，出现肉眼可见的磷光余辉。

根据本发明的另一方面，提供了一种封框胶的制备方法，包括以下步骤：

将二苯甲酮醇类化合物、丙烯酸酯树脂、环氧树脂和溶剂混合并溶解；

加入光固化剂，脱泡，得到所述封框胶。

根据本发明的另一方面，提供了一种封框胶的制备方法，包括以下步骤：

将二苯甲酮醇类化合物、丙烯酸酯树脂、环氧树脂和溶剂混合并溶解；

加入光固化剂、胺类热固化剂，脱泡，得到所述封框胶。

为了更加详细地说明本发明的封框胶，以下结合具体实施例对本发明中封框胶的制备方法进行进一步的描述。

在一个或者多个实施例中，根据本发明的封框胶的制备方法可以包括：

将封框胶各组分材料升温解冻到室温。

将7份{4-[双-(2-羟基-乙基)-氨基]-苯基}-(4-氯-苯基)-甲酮、40份甲基丙烯酸甲酯树脂(丙烯酸酯预聚物与丙烯酸酯单体的重量比为3.5:1)、46.5份环氧丙烷树脂(预聚体与单体的重量比为2:1)、以及3份乙酸丁酯充分混合、搅拌至溶解。

加入3份光固化剂、0.5份β-羟乙基乙二胺，充分混合后进行脱泡处理，得到未聚合的封框胶粗品。

经历封框胶涂布、vas成盒以及uv光固化和热固化工艺，得到包含胺类热固化剂(β-羟乙基乙二胺)与二苯甲酮醇类衍生物质量比为1：14的共聚型荧光磷光双发射封框胶的薄膜。

该薄膜中的封框胶的光致发光效果采用环境模拟的方式验证，结果如图2所示。

图2中，从右至左依次为：

1、对以下情形a进行环境模拟：封框胶完整无破损、cell盒内呈现真空条件、uv光照30s后关闭(情形a)；模拟方式为：在完全真空(n2气氛)的石英玻璃瓶中放入根据本发明的封框胶薄膜，uv光照30s后关闭；模拟结果为：在石英玻璃瓶内的封框胶薄膜出现绿色磷光余辉。

2、对以下情形b进行环境模拟：封框胶部分破裂、cell盒内有空气进入、对封框胶进行uv光照(情形b)；模拟方式为：在部分真空(一部分为n2气氛、一部分为空气)的石英玻璃瓶中放入根据本发明的封框胶薄膜，并进行uv光照；模拟结果为：在石英玻璃瓶内的封框胶薄膜同时出现荧光和磷光，呈现明亮的蓝白光。

3、对以下情形c进行环境模拟：封框胶完全断裂、cell盒内充满空气、对封框胶进行uv光照(情形c)；模拟方式为：在完全充满空气的石英玻璃瓶中放入根据本发明的封框胶薄膜，并进行uv光照；模拟结果为：在石英玻璃瓶内的封框胶薄膜在uv光照下仅发射出蓝色荧光。

在三种不同的情形下，石英玻璃瓶内的封框胶薄膜发光颜色变化明显，因此在进行封框胶检测时，能够实现高的分辨率。本模拟实验充分说明了本发明所述荧光磷光双发射封框胶在封框胶检测方面的优异性。

使用horibascientific公司生产fluormax-4型号荧光光谱仪测试该薄膜的光致发光光谱，结果如图3所示。

图3是使用荧光光谱仪在367nm激发波长下，分别测量以下三种条件下，该双发射封框胶胶体薄膜的光致发光曲线图。状态r)：封框胶完整无破损、cell盒内呈现真空条件，uv光照射30s后关闭，发射光谱最大发射峰波长为470nm；状态q)：封框胶部分破裂、cell盒内有空气进入，发射光谱最大发射峰波长为505nm；状态p)：封框胶完全断裂，cell盒内充满空气，发射光谱最大发射峰波长为445nm。三种状态下的发射光谱最大发射峰波长有明显不同。本模拟实验充分说明了本发明所述荧光磷光双发射封框胶在封框胶检测方面的优异性。

本发明方法制备的封框胶，最大吸收峰位于紫外区域，可发射明亮的蓝色荧光、绿色磷光以及蓝白色混合光，发光范围量子产率高，发光分子使用量少，成本低。

对于本发明其他制备实施例中得到的封框胶薄膜，采用与上述同样的方法进行实验并获得相应的光致发光效果图和光致发光光谱图。

在一个或者多个实施例中，根据本发明的封框胶的制备方法可以包括：

将封框胶各组分材料升温解冻到室温。

将6份{4-[双-(2-羟基-乙基)-氨基]-苯基}-苯基-甲酮、42份甲基丙烯酸丁酯树脂(丙烯酸酯预聚物与丙烯酸酯单体的重量比为3:1)、50份环氧氯丙烷树脂(预聚体与单体的重量比为4.5:1)、以及1份丙酮充分混合、搅拌至溶解。

加入1份光固化剂，充分混合后进行脱泡处理，得到未聚合的封框胶粗品。

经历封框胶涂布、vas成盒以及uv光固化和热固化工艺，得到不包含胺类热固化剂的共聚型荧光磷光双发射封框胶的薄膜。