液晶显示器用粘合剂组合物及其制造和使用方法
【专利摘要】本发明涉及液晶显示器用粘合剂组合物及其制造和使用方法，其中，液晶显示器用粘合剂组合物包含粘合树脂和黑色颜料，涂敷于液晶显示器的液晶面板下面的一部分区域或者背光模组的一部分区域上，以将所述液晶面板和所述背光模组接合。本发明的液晶显示器用粘合剂组合物能够将液晶面板和背光模组牢固接合，使制造出的液晶显示器更加轻量化和薄型化。而且粘合剂组合物中分散有黑色颜料，阻断从背光模组放出的光渗漏到液晶显示器模块外部，从而提高液晶面板的效率。其涂敷工艺简单，涂敷后不需追加其它工艺，从而节省成本。
【专利说明】液晶显示器用粘合剂组合物及其制造和使用方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及粘合剂组合物，具体是能够在液晶显示器的制造过程中使用的粘合剂组合物的制造技术。
【背景技术】
[0002]如今,薄型化、轻量化、低消耗战略化已成为平板显示器(Flat Panel Display)需具备的特点。其中液晶显示器(Liquid crystal display device)是因分辨率、颜色显示、画质等方面优秀而广泛应用于笔记本电脑、上网本电脑和电视机。
[0003]所述液晶显示器是以在并排的两基板之间插入液晶层接合的液晶面板(liquidcrystal panel)为所需构件,通过液晶面板内的电场改变液晶分子的排列方向而实现透射率差异。但液晶面板自身不具备发光元件，因此用透射率差异显示成图像需要另外的光源，为此在液晶面板表面装配内置有光源的背光模组(backlight unit)。
[0004]现有技术中，采用了利用顶盖装配液晶面板和背光模组的工艺。但目前要求的液晶显示器的薄型化和轻量化出现问题之外，顶盖也造成不必要的工艺成本上升。因此，已开始制造不需要顶盖的液晶显示器。所述液晶显示器为支承液晶面板的侧面而具备形成有面板侧面支承装置的侧盖。这种结构在组装液晶面板时需要弯曲液晶面板，但是因液晶面板的弯曲压力而造成液晶面板破损或者顶点部分破碎的问题。
[0005]为解决所述问题，导入了利用粘接带接合背光模组的边缘或者液晶面板的边缘的方式。但使用粘接带时，粘接带的离型纸一体地粘贴在粘接带的前面。离型纸形成在粘贴部的前面而导致光学片之间的空气排不出去。因此，为粘贴面板而放入真空室时，导致背光模组被破坏的不良现象。而且，在揭开时发生粘接带的粘贴部一起被拽动的现象。而且从背光模组发射的光通过粘接带粘贴的空间被渗漏到外部的漏光现象，从而降低液晶面板的效率。·
【发明内容】
[0006]为解决所述问题，本发明提供一种液晶显示器用粘合剂组合物，该粘合剂组合物用于粘贴液晶面板和背光模组，此外还具备遮光功能以阻止从背光模组发射的光渗漏到外部。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种可通过简单工艺涂敷，涂敷后不需再实施其它工艺的液晶显示器用粘合剂组合物。
[0008]本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物包含100重量份的粘合树脂和10至30重量份的黑色颜料，涂敷于液晶显示器的液晶面板下面的一部分区域或者背光模组一部分区域上，将所述液晶面板和所述背光模组接合。
[0009]所述粘合树脂是双组分聚氨酯树脂。
[0010]本发明另一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物包括100重量份的粘合树脂、10至30重量份的黑色颜料、10至30重量份的弹性树脂以及I至10重量份的硬化促进剂，所述液晶显示器用粘合剂组合物涂敷于液晶显示器的液晶面板下面的一部分区域或者背光模组的一部分区域上，将所述液晶面板和所述背光模组接合。
[0011]所述黑色颜料是从炭黑、氧化铁、碳纳米管和石墨中选择的至少一种黑色颜料，平均粒径是13至70nm。
[0012]还包括0.05至20重量份的从二氧化硅、氧化铝、粘土和滑石中选择的至少一种无机填充材料。
[0013]所述弹性树脂是在45°C的条件下粘度为25，000至30，OOOcPs、分子量为5，500至
6,000g/mol的环氧类树脂。
[0014]本发明另一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物的制造方法包括:准备包含异氰酸酯化合物的第一混合物的步骤；准备包含多羟基化合物、黑色颜料、弹性树脂和硬化促进剂的第二混合物的步骤；以及将所述第一混合物和所述第二混合物投入至双组份注射器内的步骤。
[0015]所述第一混合物和第二混合物的容积比是50:40至50:60。
[0016]还包括:将投入至所述双组份注射器内的第一混合物和第二混合物加压，从而在形成于所述双组份注射器末端的排出口上的混合器中混合后，从所述排出口排出的步骤。
[0017]本发明的液晶显示器用粘合剂组合物是将液晶面板和背光模组牢固地粘贴在一起，使制造出的液晶显示器更加轻量化和薄型化。而且粘合剂组合物中分散有黑色颜料，阻止从背光模组的放出的光渗漏到液晶显示器模块外部，从而提高液晶面板的效率。
[0018]此外，其涂敷工艺简单，涂敷后不需进行其它工艺而节省成本。
【具体实施方式】
[0019]下面详述本发明的液晶显示器用粘合剂组合物。但所描述的实施例是本发明一部分实施例，本发明并非限定于此。
[0020]本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物包含粘合树脂和黑色颜料，涂敷于液晶显示器的液晶面板下面的一部区域上，以将所述液晶面板和背光模组接合在一起。所述粘合树脂优选地使用双组分聚氨酯。双组分聚氨酯是指由异氰酸酯化合物和多羟基化合物混合形成的聚氨酯。在单一组分内具有氨基甲酸酯基的单组分聚氨酯是可以简单涂敷粘合，但不稳定，存放条件高，粘合力比双组分聚氨酯低。难以与黑色颜料混合使用，以达到本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物的主要特征即防止漏光。双组分聚氨酯是需要将异氰酸酯化合物和多羟基化合物混合使用，较为繁杂，但其粘合力强，也可以混合使用具有遮光效果的黑色颜料，因此优选使用双组分聚氨酯。
[0021]所述异氰酸酯化合物是可以使用二异氰酸酯化合物，如二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate:MDI )、对苯二异氰酸酯(p-phenylene diisocyanate:PPDI )、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(1，6-Hexamethylene diisocyanate:HDI)、甲苯二异氰酸酯(toluene diisocyanate:TDI)、1，5_ 萘二异氰酸酯(1，5-naphthalenediisocyanate:NDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(isoporon diisocyanate:1PDI)、二环己基甲烧二异氰酸酯(cyclohexylmethane diisocyanate:H12MDI)等。
[0022]所述MDI可以使用SR500 (锦湖三井化学公司制造)、M200 (锦湖三井化学公司制造)、C930 (Chemtura公司制造)、E530D (Chemtura公司制造)或者4，4-亚甲基二苯基二异氰酸酯(4，4’-methylenediphenyl diisocyante:TCI),所述 HDI 可以使用 5 OM-HDI (AsahiKASEI公司制造)。
[0023]所述多羟基化合物优选使用二醇化合物，可以使用1，4 丁二醇(I, 4-butanediol)。所述二醇化合物有市售的PPG200D (锦湖石油化学公司制造)、PPG400D (锦湖石油化学公司制造)、PPG1000D (锦湖石油化学公司制造)、PPG2000D (锦湖石油化学公司制造)、PPG3000D (锦湖石油化学公司制造)、PPG3322 (锦湖石油化学公司制造)、PPG5815(锦湖石油化学公司制造)等。
[0024]本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物使用的所述黑色颜料，可以使用炭黑、氧化铁、碳纳米管或石墨等呈黑色物质。所述黑色颜料的平均粒径优选为13至70nm。粒子的尺寸太小则难以在所述接合树脂内分散而导致防止漏光效果下降。相反，粒子太大，则粘合力下降。可以使用粒子尺寸相互不同的两种以上的黑色颜料，从而使所述黑色颜料在组合物内充分分散。从工艺的难易度和成本方面考虑，所述黑色颜料优选使用炭黑。优选对100重量份的所述粘合树脂，使用10至30重量份的所述黑色颜料。所述黑色颜料添加量超过30重量份时，粘合力会减少，从背光模组放出的光被粘合剂吸收反而会减少液晶面板的效率。相反，黑色颜料的添加量不足10重量份时，无法有效地防止漏光。
[0025]本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物包含粘合树脂和黑色颜料，还包含弹性树脂和硬化促进剂。所述弹性树脂可以提高本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物的粘合力，并提高延伸率。制造液晶显示器时，如果在实施工艺的过程中发生物理扭曲现象，则有可能造成液晶面板和背光模组分离的不良现象。延伸率提高，可以减少所述不良问题的发生率。或者在恶劣条件和热冲击条件下使之保持粘合力。
[0026]相对于所述100重量份的粘合树脂使用5至30重量份所述弹性树脂。所述弹性树脂添加量超过30重量份，反而会使粘合力下降。添加量不足5重量份则粘合力不足且耐久性也降低。所述弹性树脂可以是环氧类树脂。所述弹性树脂优选具有在45°C下，粘度达到25，000至30，OOOcPs,分·子量在5，500至6，000g/mol的物理性质。所述弹性树脂可以使用如聚丁二烯类、缩水甘油酯类、环氧酚醛或双酚A型。而且所述环氧类树脂可以使用市售的 PB3600 (DALCEL chemical 公司制造)、PB4700 (DALCEL chemical 公司制造)、VTBN( (CVCThermoset Specialties 公司制造)。
[0027]所述粘合树脂是由异氰酸酯化合物和多羟基化合物混合引起聚合反应之后在常温下涂敷，因此，为了使所述粘合树脂迅速硬化，添加I至10重量份的所述硬化促进剂。添加量超过10重量份时，本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物在涂敷过程中过度硬化而导致粘合力下降。添加量不足I重量份时，所述粘合剂组合物的硬化时间过长而导致工艺效率下降。所述硬化促进剂可以使用二月桂酸二丁基锡(dibutyltindiIaurate)、2_ (甲氨基)乙醇(2- (methylamino) ethanol)等。
[0028]本发明一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物还可以包含0.05至20重量份的无机填充材料。所述无机填充材料可以从二氧化硅、氧化铝、粘土和滑石等无机填充材料中选择一种或者混合两种以上使用。所述无机填充材料可以使用市售的AeiOsilR8200(EV0NIK 公司制造)或者 Aerosil R200 (EV0NIK 公司制造)。
[0029]本发明另一个实施例的液晶显示器用粘合剂组合物的制造方法包括以下实施步骤:准备包含异氰酸酯化合物的第一混合物；准备包含多羟基化合物、黑色颜料、弹性树脂和硬化促进剂的第二混合物；将所述第一混合物和所述第二混合物放入双组份注射器内；以及对放入所述双组份注射器内的所述第一混合物和所述第二混合物加压，在形成于所述双组份注射器末端的排出口的混合器内混合后排出。
[0030]本发明实施例的液晶显示器用粘合剂组合物包含的异氰酸酯化合物、多羟基化合物、黑色颜料、弹性树脂和硬化促进剂等组成成分是在上述内容中已作出说明，在此不再重复说明。
[0031]异氰酸酯化合物是用容器测量，包含多羟基化合物、黑色颜料、弹性树脂和硬化促进剂的第二混合物是用其它容器准备。以异氰酸酯化合物和多羟基化合物的添加量之和为基准进行准备。就是说，以100重量份的异氰酸酯化合物和多羟基化合物为基准，添加10至30重量份的黑色颜料、10至30重量份的弹性树脂、I至10重量份的硬化促进剂。将所述分别准备的第一混合物和所述第二混合物在常温下依次或者同时放入双组份注射器内。所述第一混合物和所述第二混合物是以50:40至50:60的容积比投入。对所述双组份注射器内的所述第一混合物和所述第二混合物加压，则从所述双组份注射器末端的排出口排出。所述排出口上形成有混合所述第一混合物和所述第二混合物的混合器。被混合的所述第一混合物和所述第二混合物产生反应而形成包含所述接合树脂的粘合剂。所述粘合剂在实施液晶显示器的制造工艺时涂敷于液晶面板的一部分区域或者背光模组的一部分区域上，从而将液晶面板和所述背光模组接合。
[0032]下面结合具体实施例对本发明进一步详细进行描述。但并不是对本发明的技术方案进行限制。
[0033]实施例1
[0034]「双组分聚氨酯粘合剂组合物的制造I
[0035]取100g的PTMEG类异氰酸酯(E530D，Chemtura公司制造)放入容器内以作为混合物A。·
[0036]在与混合物I不同的容器内准备43.14g的聚丙二醇(PPG2000D，锦湖石油化学公司制造)、19.61g的炭黑(TBK1099R，CABOT公司制造)、29.41g的聚丁二烯环氧树脂(PB3600, DALCEL chemical公司制造)、1.96g的二月桂酸二丁基锡(Aldrich公司制造)和
5.88g的气相二氧化硅(aerosi 18200，EVONIK公司制造)。
[0037]此时用RE_215U(Toki Sangyo公司)测量的混合物A和混合物B的粘度分别是38，300cPs和 46，OOOcPs。
[0038]混合物A和混合物B是以50:50的容积比放入500ml的圆筒形双组份注射器中后进行挤压。
[0039]实施例2
[0040]「双组分聚氨酯粘合剂组合物的制造I
[0041]取100g的PTMEG类异氰酸酯(E530D，Chemtura公司制造)放入容器内作为混合物A0
[0042]在与混合物A不同的容器内准备49.0Og的聚丙二醇(PPG2000D，锦湖石油化学公司制造)、22.20g的炭黑(TBK1099R，CABOT公司制造)、26.60g的聚丁二烯环氧树脂(PB3600, DALCEL chemical公司制造)、2.20g的二月桂酸二丁基锡(Aldrich公司制造)。
[0043]此时用RE-215U (Toki Sangyo)测量的混合物A和混合物B的粘度分别是38，300cPs和 6，lOOcPso
[0044]将混合物A和混合物B以50:50的容积比放入500ml的圆筒形双组份注射器中后进行挤压。
[0045]实施例3
[0046]「双组分聚氨酯粘合剂组合物的制造I
[0047]取100g的PTMEG类异氰酸酯(E530D，Chemtura公司制造)放入容器内作为混合物A0
[0048]在与混合物A不同的容器内准备45.83g的聚丙二醇(PPG2000D，锦湖石油化学公司制造)、20.84g的炭黑(TBK1099R，CAB0T公司制造)、31.25g的聚丁二烯环氧树脂(PB3600, DALCEL chemical公司制造)、2.08g的二月桂酸二丁基锡(Aldrich公司制造)。
[0049]此时用RE-215U (Toki Sangyo)测量的混合物A和混合物B的粘度分别是38，300cPs和 10，OOOcPso
[0050]将混合物A和混合物B以50:50的容积比放入500ml的圆筒形双组份注射器中后进行挤压。
[0051]比较例I
[0052]取100g的PTMEG类异氰酸酯(E530D，Chemtura公司制造)放入容器内作为混合物A0
[0053]在与混合物A不同的容器内准备59.42g的聚丙二醇(PPG2000D，锦湖石油化学公司制造)、25.64g的炭黑(TBK1099R，CAB0T公司制造)、15.38g的聚丁二烯环氧树脂(PB3600, DALCEL chemical公司制造)、2.56g的二月桂酸二丁基锡(Aldrich公司制造)。
[0054]此时用RE-215U (Toki Sangyo)测量的混合物A和混合物B的粘度分别是38，300cPs和 4，OOOcPs。
[0055]将混合物A和混合物B以50:50的容积比放入500ml的圆筒形双组份注射器中后
进行挤压。
[0056]「性能评估I
[0057]粘合性能的评估
[0058]将实施例1、2、3和比较例I中制造的粘合剂组合物以500 μ m厚度涂敷在玻璃板上。将该玻璃板与其它玻璃板或PC基板接合，经过十二个小时后用动态剪切(DynamicShear)方式和剥离(Peel Off)方式测量其粘合力。
[0059]其结果见表1。
_0] 防止漏光现象的评估
[0061]将实施例1、2、3和比较例I中制造的粘合剂组合物以500 μ m厚度涂敷在玻璃板上。经过12小时后使用UV在400-600nm波长测量其吸收率。其结果见表1。
[0062]延伸率评估
[0063]将实施例1、2、3和比较例I中制造的粘合剂组合物以500 μ m厚度和10 μ m的宽度涂敷在玻璃板上。经过12小时后用硬化试片测量延伸率。其结果见表1。
[0064]表1
[0065]
【权利要求】
1.一种液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 包括100重量份的粘合树脂和10至30重量份的黑色颜料，所述液晶显示器用粘合剂组合物涂敷于液晶显示器的液晶面板下面的一部分区域或者背光模组的一部分区域上，以接合所述液晶面板和所述背光模组。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 所述粘合树脂是双组分聚氨酯树脂。
3.一种液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 包括100重量份的粘合树脂、10至30重量份的黑色颜料、10至30重量份的弹性树脂及I至10重量份的硬化促进剂， 所述液晶显示器用粘合剂组合物涂敷于液晶显示器的液晶面板下面的一部分区域或者背光模组的一部分区域，以接合所述液晶面板和所述背光模组。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 所述粘合树脂是双组分聚氨酯树脂。
5.根据权利要求3所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 所述黑色颜料是从炭黑、氧化铁、碳纳米管和石墨中选择的至少一种颜料。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 所述黑色颜料的平均粒径`是13至70nm。
7.根据权利要求3所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 还包括0.05至20重量份的从二氧化硅、氧化铝、粘土和滑石中选择的至少一种无机填充材料。
8.根据权利要求3所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 所述弹性树脂在45°C的条件下的粘度为25，000至30，OOOcPs,分子量是5，500至6,000g/molο
9.根据权利要求8所述的液晶显示器用粘合剂组合物，其特征在于， 所述弹性树脂是环氧类树脂。
10.一种液晶显示器用粘合剂组合物的制造方法，其包括: 制备包含异氰酸酯化合物的第一混合物的步骤； 制备包含多羟基化合物、黑色颜料、弹性树脂和硬化促进剂的第二混合物的步骤；以及 将所述第一混合物和所述第二混合物投入到双组份注射器内的步骤。
11.根据权利要求10所述的液晶显示器用粘合剂组合物的制造方法，其特征在于， 所述第一混合物和第二混合物的容积比是50:40至50:60。
12.一种液晶显示器用粘合剂组合物的使用方法，其包括: 在末端具备形成有混合器的排出口的双组份注射器内，将包含异氰酸酯化合物的第一混合物和包含多羟基化合物、黑色颜料、弹性树脂、隔离剂以及硬化促进剂的第二混合物分离贮存后加压，以在形成于所述双组份注射器末端的排出口上的所述混合器中混合后，通过所述排出口排出。
【文档编号】C09J11/04GK103865463SQ201310306059
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】张尚勋, 金泰均, 张用, 金三珉 申请人:锦湖石油化学株式会社