Композиция для получения контактного элемента жидкокристаллического индикатора

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНТАКТНОГО ЭЛЕМЕНТА ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ИНДИКАТОРА(71) Заявители Государственное научное учреждение ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ, Научно-производственное унитарное предприятие ДИСПЛЕЙ Открытого акционерного общества МНИПИ(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ, Научнопроизводственное унитарное предприятие ДИСПЛЕЙ Открытого акционерного общества МНИПИ(57) 1. Композиция для получения контактного элемента жидкокристаллического индикатора, содержащая эпоксидную смолу, отвердитель и наполнитель в виде сажи, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модификатор при следующем соотношении компонентов, мас.ч. эпоксидная смола 100 отвердитель 10 - 14 сажа 6 - 10 модификатор 0,8 - 1,2. 2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве модификатора она содержит смесь 1 аминогексаметилен-6-аминометилен-триэтоксисилана и триэтиленгликольдиметакрилата в соотношении 11. 4498 1 Изобретение относится к области получения клеевых композиций, предназначенных для получения контактных элементов жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) и может быть использовано в устройствах отображения информации. Известна композиция для получения контактного элемента жидкокристаллического индикатора, содержащая термопластичный полимер и наполнитель - токопроводящий материал в количестве свыше 10 . В качестве термопластичного полимера используют сополимер этилена с винилацетатом, найлон, полиэфир или поливинилбутираль, в качестве токопроводящего материала - порошкообразные серебро, золото или палладий 1. Однако термопластичные полимеры не обладают достаточно высокой механической прочностью и стойкостью к воздействию повышенной температуры и других климатических факторов. Кроме того, использование драгоценных металлов в составе композиции для получения контактного элемента чрезвычайно удорожает ЖКИ. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является композиция 2 для получения контактного элемента ЖКИ, содержащая термореактивную смолу, отвердитель и наполнитель в виде сажи при следующем соотношении компонентов, мас.ч. термореактивная смола 100 отвердитель 10-14 сажа 6-10. Указанная композиция служит для получения контактного элемента с токопроводящими зонами в составе ЖКИ, содержащего также контактные площадки и электроды внешнего вывода, схематически изображенного на рисунке. Формирование слоя контактного элемента толщиной 3-50 мкм осуществляется при отверждении этой композиции при 70-80 С в течение 1-2 ч. Недостатком известной композиции для получения контактного элемента является повышение числа отказов изготовленных с его применением ЖКИ в условиях повышенной влажности и изменения температуры среды от 60 до 85 С. Кроме того, исходная композиция имеет недостаточную жизнестойкость (время хранения до ее использования)30 мин. Задачей предлагаемого технического решения является создание композиции для получения контактного элемента ЖКИ, безотказно функционирующего в условиях повышенной влажности и изменения температуры среды,увеличение жизнестойкости композиции, снижение температуры ее отверждения. Для достижения этого технического результата композиция для получения контактного элемента жидкокристаллического индикатора, содержащая эпоксидную смолу, отвердитель и наполнитель в виде сажи, дополнительно содержит модификатор при следующем соотношении компонентов, мас.ч. эпоксидная смола 100 отвердитель 10-14 сажа 6-10 модификатор 0,8 -1,2. В качестве модификатора композиция содержит смесь 1-аминогексаметилен-6-аминометилен-триэтоксисилана(АГМ-3) и триэтиленгликольдиметакрилата (ТГМ-3) в соотношении 11. Признаки, отличающие предлагаемую композицию для получения контактного элемента ЖКИ от наиболее близкой к ней 2, заключаются во введении модификатора - АГМ-3 и ТГМ-3. Будучи использованными раздельно,эти вещества не дают положительного эффекта, только сочетание этих двух полифункциональных соединений позволяет получить желаемый результат. Предполагается, что при взаимодействии этих веществ с эпоксидной смолой в полимере образуется трехмерная структура, обеспечивающая более высокую прочность, термо- и влагостойкость клеевого шва. Применение АГМ-3 и ТГМ-3 позволило также повысить жизнестойкость исходной композиции до 6-90 мин и понизить температуру ее отверждения до (605) С. В качестве термореактивной смолы используется пластифицированная дибутилфталатом (4-12 ) эпоксидная смола ЭД-20, содержащая 19-22 эпоксидных групп, в качестве отвердителя - полиамин типа полиэтиленполиамина, триэтилентетрамина или диэтилентриамина. При использовании отвердителя в количестве менее 10 мас.ч. происходит неполное образование трехмерной структуры в полимере, что приводит к снижению механической прочности отверждающего слоя клеевой композиции. Избыток отвердителя в композиции (более 14 мас.ч.) также вызывает снижение механической прочности клеевого шва, что связано с наличием свободного амина, при этом ухудшаются электрические характеристики ЖКИ. Эти характеристики также ухудшаются при содержании в композиции наполнителя-сажи ДГ-100 в количестве менее 6 мас.ч., так как в этом случае в клеевом шве образуются не связанные между собой токопроводящие зоны. Увеличение содержания сажи свыше 10 мас.ч. приводит к падению сопротивления между смежными электродами или контактными площадками и, как результат, к ухудшению функционирования ЖКИ и увеличению брака. Пример. 1. а) Получение композиции. Для приготовления композиции для получения контактного элемента ЖКИ взвешивают 100 мас.ч. пластифицированной эпоксидной смолы ЭД-20, 10 мас.ч. триэтилентетрамина, 8 мас.ч. сажи ДГ-100 и 0,8 мас.ч. модификатора смеси 0,4 мас.ч. АГМ-3 и 0,4 мас.ч. ТГМ-3 и помещают на стеклянную пластину. Смесь тщательно перемешивают при комнатной температуре. 4498 1 По аналогичной методике получено несколько вариантов композиции с различным содержанием компонентов. Рецептура композиций представлена в таблице (примеры 1-5). Б) Формирование контактного элемента ЖКИ. Электроды внешнего вывода 2 (см. рисунок) совмещают с контактными площадками индикатора 3, пространство между ними заполняют слоем полученной по п. а) однородной композицией так, чтобы толщина клеевого слоя составляла 20-30 мкм, сверху укладывают стеклянную прижимную планку 1, обеспечивают прижим выводов с контактными площадками ЖКИ и помещают устройство в электрошкаф, где выдерживают его при температуре(605) С в течение 90 мин. При этом формируется контактный элемент. Изготовленные ЖКИ после визуального осмотра проходят климатические и электрические испытания со следующими параметрами. Внешний вид функционирование электрические параметры - величины переходного сопротивления между электродами внешнего вывода и контактными площадками, сопротивление изоляции, напряжение пробоя и электрической прочности между смежными электродами ЖКИ. Испытания проводят с помощью следующих приборов Тг 1.550.105 источника питания В 5-46 вольтметра В 7-40.. Воздействие повышенной температуры среды (1 час при 85 С).. Воздействие изменения температуры от -60 до 85 С.. Воздействие относительной влажности 98 при температуре 55 С в течение 4-х суток.. Воздействие растягивающей силы, выражаемой величиной адгезии в кгс/см 2. Результаты испытаний ЖКИ, содержащих контактные элементы из предлагаемой композиции, приведены в таблице. Из данных, приведенных в таблице (примеры 1-3), видно, что использование модификатора в количестве 0,81,2 мас.ч. в составе композиции для получения контактного элемента ЖКИ позволяет достигнуть более высокой его устойчивости к воздействию климатических факторов и механическому воздействию. Кроме того, введение модификатора в композицию позволяет понизить температуру отверждения композиции с 70-80 С до (605) С и увеличить жизнестойкость (время хранения до использования) композиции с 30 до 60-90 мин. Состав композиций и результаты испытаний полученных ЖКИ(АГМ-31, ТГМ-3 М 2) Состав композиции, мас.ч. Жизне- Параметры и результаты испытаний ЖКИ Пример,стойтермореак- отвердимодифика кость, нормально функционисажа тивная смола тель тор адгезия, кгс/см 2 мин рует,1 100 10 8 1 - 0,4 90 100 100 100 100 210 2 - 0,4 2 100 11 6 1 - 0,5 80 100 100 100 100 220 2 - 0,5 3 100 13 9 1 - 0,6 80 100 100 100 100 215 2 - 0,6 4 100 12 7 1 - 0,2 60 80 95 90 85 180 2 - 0,2 5 100 14 10 1 - 0,7 50 90 85 95 95 195 М 2 - 0,7 по прототипу 100 10 8 30 30 80 80 70 180 Источники информации 1.4295711 А, 1981. 2.210 С 1, 1994. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.