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1、第28卷第1期延边大学学报(自然科学版)Vol.28No.12002年3月JournalofYanbianUniversity(NaturalScience)Mar.2002文章编号:100424353(2002)0120037204LCD用UV固化光敏胶的研制张南哲,柳乐仙,杜春梅(延边大学理工学院化工系,吉林延吉133002)摘要:研制了UV固化光敏胶,该光敏胶具有光敏性强、固化后的粘接力强以及耐腐蚀、耐热冲击性能好等特点,可代替国外进口专用光敏胶用于LCD的制作.关键词:液晶显示器;紫外光固化;光敏胶中图分类号:TQ43文献标识码:A0引言液晶显示器(LCD)是20世纪60年代末研制出的
2、一种新型平板显示器.近40余年来,LCD的研究及其生产技术得到了惊人的发展,目前被公认为跨入21世纪的信息产业高新技术.LCD用光敏胶,目前在国内主要使用国外进口UV光敏胶,如美国乐泰公司的350、352、183等粘合剂和日本三建公司的166、3052等粘合剂.这些国外进口UV固化粘合剂各项性能良好,已符合LCD制作的技术要求[1].在国内有一些单位曾研究并申请了有关专利,如深圳天马微电子公司申请的CN1049370A号专利,化工部海洋涂料研究所申请的CN1199075号专利等.但是与国外产品相比较还有一定差距,完全替代进口UV固化光敏胶用于规模生产尚受到限制.因此深入开展LCD用UV固化光敏
3、胶的研究,对我国LCD制作工业的发展具有深远的现实意义.本文对用于LCD的上料口密封和金属接脚固定的UV固化光敏胶进行了研究.1实验原理UV固化光敏胶由光敏树脂、光敏引发剂、光敏交联剂和助剂等组成.1.1光敏树脂光敏树脂通常是在分子一端或两端具有可光交联的不饱和双键的聚合型低聚物.可作UV固化光敏树脂的聚合型低聚物有聚酯类、氨基甲酸酯类、丙稀酸酯树脂类、聚醚类、环氧树脂类、环氧酚醛树脂类等[2].考虑它们的抗腐蚀性、耐水性、耐候性、粘接力以及价格、粘度、固化后的硬度、塑性等诸因素,本实验选取环氧树脂类.这种树脂既具有环氧树脂的优异性能,如粘接性能好、粘接力强以及耐腐蚀、耐候性、耐湿性强、固化物
4、的硬韧性适中等,又具收稿日期:2001-12-20作者简介:张南哲(1964-),男(朝鲜族),吉林龙井人,延边大学理工学院化工系副教授,硕士生导师.38延边大学学报(自然科学版)第28卷有丙稀酸酯的良好工艺性,如可用UV固化、粘度较小、流平性能好以及各种理化性能较好等[3].因此非常适合制作UV固化的LCD封口胶和封脚胶.该树脂由E-51树脂和α-甲基丙稀酸反应而成,其反应式如下:1.2光敏引发剂UV固化光敏引发剂通常使用安息香类和二苯酮类.其中安息香类固化速度快,但是表面氧阻聚现象严重而不易固化;二苯酮类则固化速度慢[4].因此本实验使用复合型光敏引发剂,即以两种引发剂为主,辅助使用光敏增
5、感剂.同时合理配合使用两个波长段的光源,提高了表面光固化性能.1.3光敏交联剂光敏交联剂又称光敏活性稀释剂.它不仅是光固化交联剂,而且是作为稀释剂稀释较大粘度的光敏树脂,使其适合制备粘合剂.考虑LCD用UV固化光敏胶应具备的粘度、光敏性和固化后的粘接力以及理化性能,本实验使用含羟基的单官能团交联剂和三官能团交联剂,并且合理配合使它们实现最佳交联状态.2结果与讨论为了增加光敏胶固化后的柔韧性和贮存稳定性,制备光敏胶时还适当配入增塑剂和阻聚剂.UV固化光敏胶的配方见表1.表1UV固化光敏胶的配方表单位:g组成E-51环氧-α-甲基丙烯酸酯树脂光敏引发剂光敏交联剂助剂含量1006.580.31.52
6、.1光敏性所制备的光敏胶在λ=365nm的一支400W高压水银灯和λ=250nm的两支20W医用杀菌灯管下固化.光照射距离是15cm.试验使用8mm厚的两块玻璃粘接,并且单面照射固化.胶层的厚度是0.08～0.1mm.其胶接面以及UV胶的表面、深度的固化时间见表2.第1期张南哲,等:LCD用UV固化光敏胶的研制39表2胶接面以及UV胶的表面、深度的固化时间试验项目两块玻璃粘接表面固化深度固化(约1mm)光固化时间3.8s13min2min10s从表2的数据可以看出,当两块玻璃粘接时,单面照射固化时间很短(4s<),1mm深度的光固化时间也较短,而表面固化时间较长.表面固化时间长,主要原因是因为
7、照射光源的功率小.进口光敏胶的标准UV光源功率大于1000W,在365,250nm波段光源的光密度分别达到100mW/cm2.而在本试验中,因各种原因,没能备齐这种标准光源,只是使用在365nm波段光密度为30mW/cm2、250nm波段光密度为10mW/cm2的光源.UV光源使用365nm波段的主光源和250nm波段的辅助光源,主要是为了降低UV光敏胶的表面氧阻聚现象.2.2理化性能测定理化性能
