CN101386772A

CN101386772A - 液晶显示器用感光粘结剂

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Publication number: CN101386772A
Application number: CNA2007101542360A
Authority: CN
Inventors: 庄文斌; 陈魏素美; 郑功龙; 刘仕贤
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2027-09-11
Also published as: CN101386772B

Abstract

本发明涉及一种可挠式液晶显示器用感光粘结剂，其包含：氨基甲酸酯寡聚物；含苯基的反应性单体；以及光起始剂。该粘结剂除了具有良好的抗剪切强度和抗剥离强度之外，还可进一步降低液晶显示器的驱动电压。

Description

液晶显示器用感光粘结剂

【技术领域】

本发明涉及一种感光粘结剂，特别涉及一种液晶显示器用感光粘结剂。

【背景技术】

可挠式液晶显示器(flexible liquid crystal display)由于具备轻薄、易携带、省能源且制程简易、成本低等特性，已逐渐受到重视。此外，反射式液晶显示器因具备低耗电及轻薄的特性，成为信息工具中需求渐增的显示元件，如E-book或PDA等。因此，结合可挠式基板及反射式液晶显示器的反射式可挠式液晶显示器更是成为将来显示器发展的重点之一。

利用塑料基板(亦称为柔性基板)来形成平面显示器，除了比传统使用玻璃基板的显示器具有更轻、更薄、耐冲击、不易破碎、可曲面显示及可卷绕性等优点，还可利用连续方式(roll-to-roll)生产，故可大幅降低生产成本，因此已成为未来新一代显示器的发展趋势。然而，目前仍有许多制程条件限制仍需克服且塑料材料的性质仍需改善，才可使得塑料基板全面导入平面显示器的制程中而取代玻璃基板。

目前可挠式显示器遭遇到重大的问题之一即是没有适合的粘结剂可以使用，传统液晶显示器用的密封剂(sealant)不适合用于可挠的塑料基板，常造成可挠式显示器在挠曲时会有液晶单元间距(cell gap)不均甚至剥离的问题，导致显示器的品质受到影响，甚至无法使用。

因此，粘结剂的开发已成为可挠式显示器关键的材料及技术之一。本发明即希望经由分子结构设计，来调整可挠式基板所使用的粘结剂的组成，以期望提供一种高粘结强度(例如：包覆液晶的胶囊及基板之间的粘结强度)、低驱动电压的感光粘结剂。

【发明内容】

本发明提供一种液晶显示器所使用的感光粘结剂，该感光粘结剂经由分子结构设计、调整组成而使其与包覆液晶的胶囊及基板具有良好的粘结强度与物性，此外，通过进一步添加金属盐类或借助结构设计如导入苯环结构来降低体积电阻，进而降低驱动电压，因此非常适合用于反射式可挠式液晶显示器中，充当具有高粘结强度及低驱动电压的感光粘结剂。

依据本发明的优选实施例，该液晶显示器所使用的感光粘结剂包含：氨基甲酸酯(urethane)寡聚物；含苯基的反应性单体；以及光起始剂。

另外，依据本发明另一优选实施例，该液晶显示器所使用的感光粘结剂，包含：60至90重量百分比的氨基甲酸酯寡聚物；10至40重量百分比的含苯基的反应性单体；以及0.1至15重量百分比的光起始剂，其中该重量百分比系以氨基甲酸酯寡聚物、含苯基的反应性单体及光起始剂的总重为基准。

此外，本发明亦提供一种液晶显示器，包含：第一基板及第二基板；胶囊型液晶层，该胶囊型液晶层形成在第一及第二基板之间；以及，上述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，该感光粘结剂涂布于第一及第二基板至少之一上或涂布于胶囊型液晶层上，用以粘结胶囊型液晶层与第一及第二基板中的至少一个。

以下通过多个实施例及比较例，更进一步说明本发明的方法、特征及优点，但并非用来限制本发明的范围，本发明的范围应以所附权利要求书的范围为准。

【附图说明】

图1a至图1e未显示本发明所述的可挠式液晶显示器的制造方法。

【主要附图标记说明】

10～第一基板； 50～感光粘结涂布层；

20～电极层； 60～第二基板；

30～胶囊型液晶层； 70～UV光；

40～胶囊型液晶； 100～液晶显示器。

【具体实施方式】

本发明系提供液晶显示器用的低驱动电压感光粘结剂及包含其的液晶显示器，其中该感光粘结剂特别适用于可挠式液晶显示器。值得注意的是，该感光粘结剂分子间具有强的共聚力(cohesive strength)，且提供基板及液晶胶囊(包裹二色性染料)间强的粘结力(adhesive strength)，并使显示器在挠曲时仍保有固定的液晶单元间距(cell gap)，使得显示器品质在挠曲时不会受到影响，非常适合用于可挠式液晶显示器中。此外，本发明通过添加金属盐类及导入具有高苯环含量的感光性单体来降低体积电阻，进而降低液晶显示器的整体驱动电压。

本发明所述的感光粘结剂，包含：

60至90重量百分比的氨基甲酸酯寡聚物；

10至40重量百分比的含苯基的反应性单体；以及

0.1至15重量百分比的光起始剂，其中该重量百分比系以氨基甲酸酯寡聚物、含苯基的反应性单体、及光起始剂的总重为基准。

该氨基甲酸酯寡聚物的分子量优选大于2000，当该氨基甲酸酯寡聚物经光照与反应性单体产生聚合反应时，具有较高分子量的氨基甲酸酯寡聚物可增强感光粘结剂的强度(较高的胶材共聚力)。此外，该氨基甲酸酯寡聚物的OH值(OH value)优选大于40，因为通过OH值的提高，可大幅度增加胶材与基板或者胶材与液晶胶囊(包裹二色性染料)间的粘结强度。

该苯基的反应性单体，系为含苯基的丙烯酸酯单体。其中，当该反应性单体的苯含量增加时，该液晶显示器的驱动电压亦随之降低，当苯含量占该反应性单体的40wt％以上时，可使驱动电压比市售品低2.5～9V以上。

该光起始剂经UV光照射后可使该单体与寡聚合进行聚合反应，该光起始剂可例如为：二乙氧基苯乙酮(diethoxy acetophenone)、二苯甲酮(benzophenone)、苄基安息香异丁醚(benzyl benzoin isobutyl ether)、苄基二甲基酮缩醇(benzyl dimethyl ketal)、1-羟基环己基苯基酮(1-hydroxycyclohexylphenyl ketone)、二乙基噻吨酮(diethyl thioxanthone)、2-乙基蒽醌(2-ethylanthraquinone)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one)、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮(1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropane-1-one)、2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙烷(2-methyl-[4-(meyhylthio)phenyl]-2-morpholino-1-propane)、芳香重偶氮盐(aromatic diazonium salts)、三烯丙基锍盐(triallysulfonium salts)、二烯丙基碘盐(diallyiodonium salts)、路易斯酸与茂金属化合物的三烯丙基硒盐(triallylselenium salts of Lewis acid as well asmetallocene compounds)及其混合物。

其中，利用该感光粘结剂与胶囊型液晶结构设计与相互作用力，如极性非极性官能团、π-π相互作用(π & π interaction)、氢键(Hydrogen bonding)及粘度(viscosity)等兼容性设计，使其具有良好的可挠度与物性，另外也可添加金属盐类或由结构设计如导入苯环结构来降低体积电阻进而降低驱动电压，开发高透明、低粘度、高粘结强度、低体积电阻及低制程温度的感光粘结材料。其中，该金属盐类可例如为：锂盐、钠盐、钾盐及其混合物。

本发明亦提供一种液晶显示器，例如为可挠式液晶显示器，以下结合附图说明其制造方法。

首先，请参照图1a，提供第一基板10，该第一基板10的材质可为玻璃或是塑料基板，在本实施例中可为例如PET基板，基板上可以没有形成任何电极，亦可预先形成图案化的电极层20，如图1b所示。该电极层可为透明电极，如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌铝(AZO)或是氧化锌(ZnO)，而其形成方式可为溅射或等离子增强化学气相沉积方式。

接着，请参照图1c，在第一基板10上形成胶囊型液晶层30，其中该胶囊型液晶层30包含多个含二色性染料的胶囊型液晶40。

接着，请参照图1d，将本发明所述的感光粘结剂涂布于该胶囊型液晶层30上，形成感光粘结涂布层50。

最后，请参照图1e，将第二基板60配置在该感光粘结涂布层50之上，并利用UV光70照射该感光粘结涂布层50，使得该感光粘结涂布层50硬化，即完成本发明所述的液晶显示器100。

以下，显示一系列符合本发明所述的感光粘结剂的优选实施例与比较例，用以进一步阐明本发明的技术特征。

感光粘结剂强度测试

将感光粘结剂A、感光粘结剂B、与市售的NOA65(由Noland制造及出售)分别与10um spacer(日本触媒，Epostar L15)掺混，并涂布于PET基材上。接着，使用Instron拉力试验机测量粘结剂强度(抗剪切强度(Shearstrength)与抗剥离强度(Peel strength))，该感光粘结剂A、感光粘结剂B与NOA65的组成、OH值及结果如表1所示。值得注意的是，感光粘结剂A的OH值比市售商品高出1.6倍，对PET粘结强度不论是抗剪切强度或是抗剥离强度都远优于市售品，其中可挠式显示器较重视的抗剥离强度更比市售商品高30倍以上。

表1

液晶显示器的驱动电压测试

根据本发明上述的液晶显示器制造方法(图1a～1e所示的方法)，并搭配不同的胶材来制备一系列的液晶显示器(所使用的基板为PET基板，所使用的胶囊型液晶层为ZLI-1565(Merck公司生产)与蒽醌染料(anthraquinone dye)混合(调配的方式系将蒽醌染料以1：9的比例与ZLI-1565混合)，并测量其驱动电压(V₉₀)(穿透率变为90％的电压)，感光粘结剂的组成及结果如表2所示。

表2

SR601：

SR602：

SR348：

SR339：

由上述可知，当反性应单体的苯环含量大于40％时，可通过苯环结构的导入而使驱动电压比市售品低2.5～9V。

虽然本发明已以多个优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应可作任意更改与润饰。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求书限定的范围为准。

Claims

1.一种液晶显示器所使用的感光粘结剂，包含：

氨基甲酸酯寡聚物；

含苯基的反应性单体；以及

光起始剂。

2.如权利要求1所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该感光性氨基甲酸酯寡聚物的分子量大于20,000。

3.如权利要求1所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该感光性氨基甲酸酯寡聚物的OH值大于30。

4.如权利要求1所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该反应性单体的苯含量占该反应性单体的40wt％以上，以该反应性单体的总重为基准。

5.如权利要求1所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该含苯基的反应性单体为含苯基的丙烯酸酯单体。

6.如权利要求1所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，进一步包含：

金属盐类。

7.一种液晶显示器所使用的感光粘结剂，包含：

60至90重量百分比的氨基甲酸酯寡聚物；

10至40重量百分比的含苯基的反应性单体；以及

1至15重量百分比的光起始剂，其中该重量百分比系以氨基甲酸酯寡聚物、含苯基的反应性单体及光起始剂的总重为基准。

8.如权利要求7所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该感光性氨基甲酸酯寡聚物的分子量大于20,000。

9.如权利要求7所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该感光性氨基甲酸酯寡聚物的OH值大于30。

10.如权利要求7所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该反应性单体的苯含量占该反应性单体的40wt％以上，以该反应性单体的总重为基准。

11.如权利要求7所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，其中该含苯基的反应性单体为含苯基的丙烯酸酯单体。

12.如权利要求7所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，进一步包含：

金属盐类。

13.一种液晶显示器，包含：

第一基板及第二基板；

胶囊型液晶层，该胶囊型液晶层形成于该第一及第二基板之间；以及

如权利要求1所述的液晶显示器所使用的感光粘结剂，该感光粘结剂涂布于该第一及第二基板至少之一上或涂布于胶囊型液晶层上，用以粘结该胶囊型液晶层与第一及第二基板中的至少一个。

14.如权利要求13所述的液晶显示器，其中该胶囊型液晶层包含多个含二色性染料的胶囊型液晶。

15.如权利要求13所述的液晶显示器，其中该第一及第二基板为玻璃或塑料基板。