CN110128971A - 一种光学透明热熔胶膜及其应用 - Google Patents

一种光学透明热熔胶膜及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：乙烯‑醋酸乙烯共聚物30‑120份，光固化单体1‑35份，光引发剂0.1‑15份，偶联剂0.1‑15份，端异氰酸酯预聚物1‑15份。本发明所述光学透明热熔胶膜，熔点较低，不超过65℃，能在较低温度条件下进行贴合和紫外光固化，更有利于保护热敏材料。本发明所述光学透明热熔胶膜在紫外光固化完成后，继续进行湿气固化，能使光学透明热熔胶膜的边缘处，光照不到的部份也能具有好的粘接强度。另外，本发明所述的全贴合方法，操作简单，贴合成功率高，贴合后无气泡。不仅适用于小尺寸显示屏的全贴合，更为突出的是适用于大尺寸的全贴合。

Description

一种光学透明热熔胶膜及其应用
技术领域
本发明属于光学胶领域，特别涉及一种光学透明热熔胶膜及其应用。
背景技术
随着消费结构的不断升级，电视高端化、大屏化已成为主要的发展趋势。中大尺寸触摸屏的应用日益广泛，全贴合由于在提供高保真、系统集成、安全性方面的优势，已成为显示产业升级的首选。使用光学透明胶可以填充玻璃与显示面板(例如LCD，OLED显示面板)之间的空气层，从而提高显示效果，因此在高端产品中采用全贴合的比重会持续增加。
光学透明胶由于具备无色透明，光透过率在90％以上，胶结强度良好，不产生黄变，对ITO(铟锡氧化物)玻璃和光学元件粘接性好等优点，被广泛用于触摸屏行业。目前常用的光学透明胶有OCA双面胶带(用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种粘胶剂)和液态光学胶(LOCA)，前者需要覆膜和膜切，后者通常在常温或中温情况下进行紫外光固化。但是无论是OCA双面胶带还是液态光学胶，在粘接较大尺寸触摸屏(7寸以上)时，都会出现气泡难以除尽的问题，从而会影响显示效果。
因此，提供一种在贴合时能彻底消除气泡的光学胶，从而提升大尺寸触摸屏的显示效果十分有意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种光学透明热熔胶膜，所述光学透明热熔胶膜能通过紫外光和湿气进行固化，从而能很好的消除在贴合时的气泡残留问题，显著改善大尺寸触摸屏的显示效果。
一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
优选的，一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
进一步优选的，一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
所述光固化单体选自甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酯异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯中的至少一种；
优选的，所述光固化单体选自甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸月桂酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
优选的，所述聚乙二醇二丙烯酸酯为聚乙二醇二丙烯酸酯-200，甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯为甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯-350。
所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐或异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的至少一种。
优选的，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、安息香异丙醚、安息香丁醚或二苯基乙酮中的至少一种。
优选的，所述偶联剂选自有机铬络合物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸偶联剂中的一种或几种。
一种所述光学透明热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、光固化单体、光引发剂、偶联剂、端异氰酸酯预聚物按照配方量在40-100℃温度下搅拌混合20-40分钟，然后用螺杆挤出拉片机制成膜材，即制得所述光学透明热熔胶膜。
所述光学透明热熔胶膜的厚度为0.1-0.6mm。
所述光学透明热熔胶膜应用于显示屏的全贴合。
一种显示屏的全贴合方法，包括以下步骤：
(1)将用作保护层的玻璃、所述光学透明热熔胶膜和显示屏依次堆叠好，抽真空排除其中的空气(真空度范围10-50Pa)，然后加热至55-65℃使所述光学透明热熔胶膜融化，然后将玻璃和显示屏压合，压合的压力为10-30N，压合的时间为3-8分钟在一起，制得组装物A；
(2)将步骤(1)制得的组装物A用紫外光照射，紫外光的波长为250-350nm，照射的时间为10-40分钟，使光学透明热熔胶膜固化，制得组装物B；
(3)将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内在室温(例如5-30℃)下湿气固化处理10-40分钟，其中湿气的相对湿度为40-90％，即制得所述显示屏。
本发明所述光学透明热熔胶膜，由螺杆挤出拉片生产，所述光学透明热熔胶膜表面有可以排气的磨砂纹，在抽真空的情况下热熔贴合，能有效的杜绝贴合气泡的产生，同时，采用双固化(紫外光固化和湿气固化)形式，中间可光照部份采用UV(紫外光)固化，边缘光照不到的部份采用湿气固化，可有效解决边缘部份附着力不够的问题。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)本发明所述光学透明热熔胶膜，熔点较低，不超过65℃，能在较低温度条件下进行贴合和紫外光固化，更有利于保护热敏材料，如液晶显示屏等，具有更佳的贴合优势；
(2)本发明所述光学透明热熔胶膜可在贴合及紫外光固化完成后，继续在室温普通条件下进行湿气固化，能使光学透明热熔胶膜的边缘处，光照不到的部份也能具有好的粘接强度；
(3)本发明所述的全贴合方法，操作简单，贴合成功率高，贴合后无气泡，显示效果好；不仅适用于小尺寸显示屏的全贴合，更为突出的是适用于大尺寸((7寸以上))的全贴合。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明，需要指出的是以下实施例对本发明要求保护的范围不构成限制作用。
实施例1
一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
所述光固化单体为甲基丙烯酸四氢呋喃酯2份、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯5份。
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮。
一种所述光学透明热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、光固化单体、光引发剂、硅烷偶联剂、端异氰酸酯预聚物按照配方组分在40℃下搅拌混合40分钟，然后用螺杆挤出拉片机制成膜材，即制得所述光学透明热熔胶膜。
所述光学透明热熔胶膜的厚度为0.3mm。
一种显示屏的全贴合方法，包括以下步骤：
(1)将用作保护层的玻璃、所述光学透明热熔胶膜和显示屏依次堆叠好，抽真空排除其中的空气，然后加热至65℃使所述光学透明热熔胶膜融化，然后将玻璃和显示屏压合在一起，制得组装物A；
(2)将步骤(1)制得的组装物A用紫外光照射使光学透明热熔胶膜固化，制得组装物B；
(3)将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内在室温(例如5-30℃)下湿气固化处理，即制得所述显示屏。
步骤(1)中抽真空至真空度为10Pa，压合的压力为15N，压合的时间为5分钟；步骤(2)中紫外光的波长为350nm，照射的时间为20分钟。
步骤(3)中湿气的相对湿度为50％，将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内置于湿气中的时间为40分钟。
实施例2
一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
所述光固化单体选自甲基丙烯酸月桂酯5份、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯3份。
所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮。
一种所述光学透明热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、光固化单体、光引发剂、偶联剂、端异氰酸酯预聚物按照配方量在60℃下搅拌混合25时间，然后用螺杆挤出拉片机制成膜材，即制得所述光学透明热熔胶膜。
所述光学透明热熔胶膜的厚度为0.5mm。
一种显示屏的全贴合方法，包括以下步骤：
(1)将用作保护层的玻璃、所述光学透明热熔胶膜和显示屏依次堆叠好，抽真空排除其中的空气，然后加热至55℃使所述光学透明热熔胶膜融化，然后将玻璃和显示屏压合在一起，制得组装物A；
(2)将步骤(1)制得的组装物A用紫外光照射使光学透明热熔胶膜固化，制得组装物B；
(3)将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内在室温(例如5-30℃)下湿气固化处理，即制得所述显示屏。
步骤(1)中抽真空至真空度为20Pa，压合的压力为20N，压合的时间为3分钟；步骤(2)中紫外光的波长为300nm，照射的时间为15分钟。
步骤(3)中湿气的相对湿度为80％，将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内置于湿气中的时间为20分钟。
实施例3
一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
所述光固化单体为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3份、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯1份。
所述光引发剂为2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮1份、安息香异丙醚2份。
一种所述光学透明热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、光固化单体、光引发剂、偶联剂、端异氰酸酯预聚物按照配方量在80℃下搅拌混合25分钟，然后用螺杆挤出拉片机制成膜材，即制得所述光学透明热熔胶膜。
所述光学透明热熔胶膜的厚度为0.25mm。
一种显示屏的全贴合方法，包括以下步骤：
(1)将用作保护层的玻璃、所述光学透明热熔胶膜和显示屏依次堆叠好，抽真空排除其中的空气，然后加热至65℃使所述光学透明热熔胶膜融化，然后将玻璃和显示屏压合在一起，制得组装物A；
(2)将步骤(1)制得的组装物A用紫外光照射使光学透明热熔胶膜固化，制得组装物B；
(3)将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内在室温(例如5-30℃)下湿气固化处理，即制得所述显示屏。
步骤(1)中抽真空至真空度为30Pa，压合的压力为30N，压合的时间为3分钟；步骤(2)中紫外光的波长为250nm，照射的时间为10分钟。
步骤(3)中湿气的相对湿度为90％，将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内置于湿气中的时间为10分钟。
实施例4
一种光学透明热熔胶膜，按重量份数计，包括以下组分：
所述光固化单体为三丙二醇二丙烯酸酯10份、甲基丙烯酸月桂酯10份、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份。
所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮4份、1-羟基环己基苯基甲酮4份、安息香丁醚4份。
一种所述光学透明热熔胶膜的制备方法，包括以下步骤：
将乙烯-醋酸乙烯共聚物、光固化单体、光引发剂、偶联剂、端异氰酸酯预聚物按照配方量在70℃下搅拌混合30分钟，然后用螺杆挤出拉片机制成膜材，即制得所述光学透明热熔胶膜。
所述光学透明热熔胶膜的厚度为0.4mm。
一种显示屏的全贴合方法，包括以下步骤：
(1)将用作保护层的玻璃、所述光学透明热熔胶膜和显示屏依次堆叠好，抽真空排除其中的空气，然后加热至55℃使所述光学透明热熔胶膜融化，然后将玻璃和显示屏压合在一起，制得组装物A；
(2)将步骤(1)制得的组装物A用紫外光照射使光学透明热熔胶膜固化，制得组装物B；
(3)将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内在室温(例如5-30℃)下湿气固化处理，即制得所述显示屏。
步骤(1)中抽真空至真空度为12Pa，压合的压力为15N，压合的时间为8分钟；步骤(2)中紫外光的波长为280nm，照射的时间为15分钟。
步骤(3)中湿气的相对湿度为75％，将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内置于湿气中的时间为30分钟。
对比例1
与实施例1相比，对比例1中所述光学透明热熔胶膜的组分中不含有乙烯-醋酸乙烯共聚物，其余组分和制备过程与实施例1相同。
对比例2
与实施例2相比，对比例2中所述光学透明热熔胶膜的组分中乙烯-醋酸乙烯共聚物为25份，光固化单体0.5份，光引发剂20份其余组分的含量和制备过程与实施例2相同。
对比例3
与实施例3相比，对比例3中显示屏的全贴合过程中所用的紫外光光照时间为5分钟，湿气的相对湿度为30％，湿气的处理时间为50分钟。
产品性能测试
对实施例1-3，对比例1-2制备的光学透明热熔胶膜进行产品性能参数测试(其中所述光学性能包括透光率，变黄指数，雾度)，结果如表1所示。
表1：
从表1可以看出，实施例1-4制备的光学透明热熔胶膜的光学性能明显优于对比例1-2制备的光学透明热熔胶膜的光学性能。机械性能(剪切强度、拉伸断裂伸长率)实施例1-4制备的光学透明热熔胶膜的机械性能(剪切强度、拉伸断裂伸长率)也优于对比例1-2制备的光学透明热熔胶膜的机械性能。另外，经过耐候性测试(冷热冲击、高温高湿测试、水蒸煮测试、电腐蚀测试)，结果显示，实施例1-4制备的光学透明热熔胶膜的耐候性能也优于对比例1-2制备的光学透明热熔胶膜的耐候性能。
另外，对实施例3和对比例3制备得到的全贴合的显示屏进行粘接强度测试(即测试全贴合的显示屏的玻璃与显示屏之间的粘接强度，用来衡量光学透明热熔胶膜的作用)，结果为实施例3制备得到的全贴合的显示屏中显示屏与玻璃之间的附着力大小为36N，对比例3制备得到的全贴合的显示屏中显示屏与玻璃之间的附着力大小为18N。另外观察，实施例3制得的全贴合的显示屏中无气泡产生，对比例3制得的全贴合的显示屏中有少数几个小气泡。

Claims (10)

1.一种光学透明热熔胶膜，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的光学透明热熔胶膜，其特征在于，所述光固化单体选自甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酯异冰片酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的光学透明热熔胶膜，其特征在于，所述光固化单体选自甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸月桂酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光学透明热熔胶膜，其特征在于，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、二芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐或异丙苯茂铁六氟磷酸盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的光学透明热熔胶膜，其特征在于，所述光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、安息香异丙醚、安息香丁醚或二苯基乙酮中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的光学透明热熔胶膜，其特征在于，所述偶联剂选自有机铬络合物、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸偶联剂中的一种或几种。
7.一种制备权利要求1-6中任一项所述光学透明热熔胶膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取权利要求1-6中任一项所述光学透明热熔胶膜的组分，在40-100℃温度下搅拌混合20-40分钟，然后用螺杆挤出拉片机制成膜材，即制得所述光学透明热熔胶膜。
8.一种显示屏的全贴合方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将玻璃、权利要求1-6中任一项所述光学透明热熔胶膜和显示屏依次堆叠好，抽真空，加热，然后压合，制得组装物A；
(2)将步骤(1)制得的组装物A用紫外光照射，制得组装物B；
(3)将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内置于湿气中，即制得所述显示屏。
9.根据权利要求8所述的全贴合方法，其特征在于，步骤(1)中抽真空至真空度为10-50Pa，加热的温度为55-65℃，压合的压力为10-30N，压合的时间为3-8分钟；步骤(2)中紫外光的波长为250-350nm，紫外光照射的时间为10-40分钟。
10.根据权利要求8所述的全贴合方法，其特征在于，步骤(3)中湿气的相对湿度为40-90％，将步骤(2)制得的组装物B于4-48小时内置于湿气中的时间为10-40分钟。
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