[发明专利]可热固化的密封剂组合物及其用途

说明书

本发明涉及热固化密封剂组合物、其固化产物及通过使用所述热固化密封剂组合物制造液晶的方法。所述热固化密封剂组合物用于通过滴下式注入法密封液晶。

技术领域

本发明一般涉及用于液晶显示装置的热固化密封剂组合物领域。具体而言，本发明涉及通过滴下式注入(ODF)法密封液晶的可热固化的密封剂组合物、其固化产物和制造使用所述密封剂组合物的液晶的方法。

背景技术

具有轻质和高清晰度特性的液晶显示器(LCD)面板已被广泛用作包括手机和电视在内的各种设备的显示面板。传统用于制造LCD面板的方法称为“真空注入”法，其包括：在具有电极的玻璃基板上施加可热固化的密封剂组合物，将相对的玻璃基板彼此接合，热压并固化所得物以形成一个单元，在真空下将液晶注入所述单元中，并在注入后密封入口。

然而，由于过去几年中对包括用于手机的小尺寸LCD面板和用于电视机的大尺寸LCD面板的需求的不断增加，注意到传统的真空注入工艺非常耗时，这对于大批量生产是不利的，为了提高生产率，需要短的加工时间。

已经提出了滴下式注入(ODF)方法作为解决上述问题的方法。其包括以下步骤：1)在真空条件下在具有电极图案和取向膜的基板上施加密封剂，2)将液晶滴在其上施加有密封剂的基板上，3)在真空下将彼此相对的基板接合，和4)随后释放真空并进行紫外(UV)照射或UV和加热以固化所述密封剂，从而制备LCD单元。

在ODF方法中使用的密封剂通常是UV固化型或UV和热固化型，如在JP2001133794A和JP 200623580A中所公开的。所述UV固化型使用UV固化的丙烯酸类树脂作为主要成分，而UV和热固化型通常使用部分丙烯酸酯化或部分甲基丙烯酸酯化的环氧树脂作为主要成分。在使用UV和热固化型密封剂时，在第一步骤中进行UV照射以允许基板的快速固定，随后进行热固化以完全固化所述密封剂。这类密封剂被认为比UV固化型具有更高的可靠性，因此，其在近年来一直是LCD面板的主要制造方法。

然而，在具有电极图案的玻璃基板上，通常存在与密封剂图案重叠的复杂的金属布线，其会导致一些阴影区域。这可能会导致UV和热处理的问题，即在阴影区域中，未固化的密封剂组合物会在后热固化过程中污染液晶，其导致LCD显示质量的降低。在开发具有纤细边框(或窄边框)设计的LCD时，会使用窄的密封宽度，这在阴影区域中产生更大的挑战，其中密封剂需要提供良好的可固化性、高粘合强度和可靠性。

UV光固化过程的另一个问题是UV光对液晶和取向膜的损伤。特别是对UV敏感型液晶的损伤，如在Switching of polymer-stabilized vertical alignment liquidcrystal cell,Chi-Yen Huang,Wen-Yi Jhuang,and Chia-Ting Hsieh,Optics Express,第16卷，第6期，第3859-3864页(2008)所描述的PSVA(聚合物稳定的垂直取向)液晶。通常，在生产过程中使用荫罩来保护液晶免受UV光照射，然而产率仍然降低。由于玻璃基板尺寸的增加，UV照射装置的运行成本增加，这也已经成了问题。

用于通过ODF法密封液晶的可热固化的密封剂，在不需要使用UV照射设备的情况下，被认为可解决上述问题，如阴影区域中的良好可固化性及不存在因UV光而造成的对液晶和取向膜的损坏。

对通过ODF法密封液晶的热密封剂组合物已有几个方案。例如，JP3955038B2提出了用于液晶显示器的热固化密封剂组合物，相对于100重量份的每个分子中具有3.5×10^-3或更多氢键官能团和两个或更多个(甲基)丙烯酸基团的可固化树脂，其含有3-40重量份的热固化剂。据称这该组合物降低液晶的污染。然而，在仅具有热固化的ODF方法中，由于液晶在加热下的热膨胀和密封胶粘度在升高的温度下降低，所得液晶单元容易断裂并导致液晶泄漏。此外，当粘度下降到较低水平时，密封剂组合物可以容易地迁移到液晶中，并因此导致液晶的污染。