CN115287028A - 一种压敏uv绝缘胶液及其制备方法和应用 - Google Patents

一种压敏uv绝缘胶液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于LED玻璃光显示基板技术领域，公开了一种压敏UV绝缘胶液及其制备方法和应用，且所述压敏UV绝缘胶液的制备原料由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂15～65份、脂环族固态环氧树脂10～35份、光引发剂0.3～8份、光促进剂2～6份、氮化铝76～324份。本发明制备的压敏绝缘UV胶，具有优异的粘接性能，作为连接铜箔和玻璃基板的粘结剂制备LED玻璃光显示基板时，压敏绝缘UV胶膜中的光引发剂在受紫外光照射后，吸收紫外光的波长能量，产生阳离子H+，引发环氧树脂环氧基开环聚合，达到固化交联，具有优异的粘接性能，有效解决了传统工艺方法中基板与铜箔的粘接问题。

Description

一种压敏UV绝缘胶液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及LED玻璃光显示基板技术领域，尤其涉及一种压敏UV绝缘胶液及其制备方法和应用。
背景技术
随着科技的创新发展，智能化时代的普及，LED的应用越来越丰富，LED玻璃光显示基板具有平整度高，刚性好的优势，同时其良好的透光性在保证采光的同时，增加了观赏性，被广泛的应用在户外广告和装饰、室内会议厅和家庭大屏幕显示以及Min LED等领域。其中，玻璃光显示基板不仅具有透明性高、控制线、受热不易发生曲折和膨胀等优点，还有着质量轻、价格低、易于运输和安装等特点，相比于传统的LED显示屏，更有进一步的应用价值。
玻璃表面具有结合力低、附着力差、强度高的特点。现有技术中，LED玻璃光显示基板的主流制作工艺是：对玻璃表面高温处理后，用ITO导电薄膜涂覆，薄膜厚度约为300～500um之间，再利用激光，使得需要被加工的区域照射部分瞬间气化，在沟槽中进行填充或者其他处理达到刻蚀加工的目的。一般情况下，线路占总面积的10％，ITO涂覆后，线路部分保留，其余部分刻蚀掉，ITO导电薄膜制备成本大，大尺寸制作困难，方电阻大等缺点，真正发光显示使用效率低，这加重了整体的制造成本价格，使得玻璃显示屏难以普及和被大众接受。另外电镀线路时，其电阻大、导热性差、容易爆板、且使用寿命短，镀铜层的表面形变量大于25％，导致整体截面积面大，从而电阻大，工作过程中释放大量热的热能，致使光电转换效率低。
因此，需要一种LED玻璃光显示基板来取代使用ITO制造玻璃基板的新工艺，使其加工效率、产品厚度和生产成本都优于传统的制造方式，使得玻璃光显示基板得到普及化应用。
然而，现有技术中通常采用热固化的胶液制备LED玻璃光显示基板，胶液固化时胶层会发生膨胀，使得胶液会溢出，不利于制备玻璃光显示基板；且其固化工艺需要分阶段进行，时间长，定性难度大，使得制备的LED玻璃光显示基板性能不佳等。
为此，本发明提供一种压敏UV绝缘胶液及其制备方法和应用。
发明内容
为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种压敏UV绝缘胶液及其制备方法和应用。
本发明的一种压敏UV绝缘胶液及其制备方法和应用是通过以下技术方案实现的：
本发明的第一个目的是提供一种压敏UV绝缘胶液，由以下重量份组分组成：
脂环族液态环氧树脂15～65份、脂环族固态环氧树脂10～35份、光引发剂0.3～8份、光促进剂2～6份、氮化铝76～324份。
进一步地，所述光引发剂为阳离子光引发剂250；
所述光促进剂为Easepi 1176，Easepi 1176属三芳基六氟锑酸硫鐓盐类，采用碳酸丙烯酯作为稀释剂。
本发明的第二个目的是提供一种上述压敏UV绝缘胶液的制备方法，包括以下步骤：
S1，按照上述制备原料的配比，分别称取相应质量的各个制备原料，备用；
S2，将称取好的脂环族固态环氧树脂和脂环族液态环氧树脂混合均匀，随后在搅拌作用下，加入光引发剂和光促进剂，混合均匀后，脱泡处理，即获得所述压敏绝缘UV胶。
本发明的第三个目的是提供一种上述压敏UV绝缘胶液在制备LED玻璃光显示基板中的应用。
进一步地，通过以下步骤制备LED玻璃光显示基板：
步骤1，将压敏绝缘UV胶液均匀涂覆于铜箔背面，形成背胶铜箔；
步骤2，将背胶铜箔涂覆有压敏绝缘UV胶液的一侧与玻璃板贴合，随后，采用UV光将压敏绝缘UV胶液固化，获得复合材料；
步骤3，采用刻蚀技术，对铜箔进行线路刻蚀，去除导电通路多余的铜箔，即获得所述LED玻璃光显示基板。
进一步地，在室温且避光的条件下，将所述压敏绝缘UV胶液均匀涂覆于铜箔背面。
进一步地，所述压敏绝缘UV胶液的涂覆厚度为20～50μm。
进一步地，所述背胶铜箔的厚度为50～300μm。
进一步地，步骤2中，所述固化处理的工艺为：UV光从透明玻璃面进行辐射，且辐照时间为10～50s。
进一步地，所述玻璃板的材质可选为中铝玻璃。
进一步地，采用覆膜机在50℃～70℃，0.5～0.7kg/cm2下，从而实现通过热敷贴合的方式将背胶铜箔的胶面与玻璃板贴合在一起。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明制备的压敏绝缘UV胶，具有优异的粘接性能，制备得到的透明线路板剥离强度可达1.42N/mm，导热系数达0.5W/m·K，透明玻璃线路板透光率可达到86％。
本发明采用的压敏绝缘UV胶膜作为连接铜箔和玻璃基板的粘结剂，压敏绝缘UV胶膜中的光引发剂在受紫外光照射后，吸收紫外光的波长能量，产生阳离子H+，引发环氧树脂环氧基开环聚合，达到固化交联，具有优异的粘接性能，有效解决了传统工艺方法中基板与铜箔的粘接问题。本发明制备得到的线路板，铜箔电路图形和玻璃基板之间的剥离强度得到大幅度提高。
本发明提供的LED玻璃光显示基板的制备方法，对玻璃覆铜基板通过刻蚀技术得到的电路图形具有很好的尺寸稳定性和表面外观性；同时刻蚀技术的高精度为微小电路、Min LED提供了精度支持；在具体应用中可制作任意尺寸的电路，避免了普通基板应用中的拼凑问题，提高了产品的完整性和可靠性，同时完成了工业自动化流水线生产操作，克服了传统工艺的间歇性生产效率低问题。且本发明的制备方法，采用紫外(UV)灯快速固化的方法，取消了传统的真空高温高压压机，从而降低了生产条件的苛刻性，提升了工作效率。
本发明的LED玻璃光显示基板的制备方法，与传统化学制造胶膜工艺相比，无需经过真空高温高压工艺处理，避免了生产过程中无有毒有害挥发性产物的产生，解决了污染严重的问题，并且能耗大大降低，同时加工设备少，设备投资少，易于实现产业化。
本发明的LED玻璃光显示基板的制备方法，刻蚀后的铜箔余料便于回收(铜液的提纯处理)，原料的再使用率提高，节省了原材料和能耗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的试验数据，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，本发明对比例中使用的有机硅改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂购自日本信越公司。
实施例1
本实施例提供一种压敏绝缘UV胶液，本发明的压敏绝缘UV胶液具有压敏性，能够在外力作用下使得玻璃和背胶铜箔面之间产生初粘力，在室温下将透明玻璃基板与背胶铜箔进行贴合，并且在紫外光照射下能够固化即可。
本实施例中的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂15份、脂环族固态环氧树脂10份、光引发剂0.5份、光促进剂2份、氮化铝82.5份。
且本实施例的压敏绝缘UV胶液的制备方法如下：
按照上述各制备原料的配比，分别称取相应质量的各制备原料，并将称取好的脂环族固态环氧树脂和脂环族液态环氧树脂混合均匀，然后加入阳离子光引发剂和光促进剂，并以50rad/min的转速搅拌10min，使其均匀分散后进行脱泡处理，即获得所述压敏绝缘UV胶。
需要说明的是，本发明不限制光引发剂和光促进剂的具体类型，只要能够引发反应进行即可，本实施例可选的采用阳离子光引发剂250作为光引发剂，采用Easepi 1176作为光促进剂。
本发明不限制UV光照射的波长范围和光照强度的具体参数，只要能够将压敏绝缘UV胶液固化，使其与铜箔和玻璃界面产生强大作用力，形成覆铜玻璃基板即可。本实施例中可选的采用光强度为90mw2/cm2且波长为300nm的UV光由透明玻璃面进行辐射30s实现将压敏绝缘UV胶液固化，进而获得覆铜玻璃基板。
本发明不限制脱泡处理的具体方式，只要将胶液中的气泡排出即可。本实施例可选的采用抽真空脱泡机进行抽真空脱泡6min，从而实现对气泡的排除，抽真空脱泡的具体操作为现有技术，故在此不再赘述，本领域技术人员应当知晓。
本实施例还提供一种基于上述压敏UV绝缘胶液的LED玻璃光显示基板，且其制备方法如下：
步骤1，取一片厚度为40μm的铜箔，将压敏绝缘UV胶液均匀涂覆于铜箔背面，形成背胶铜箔；
需要说明的是，本实施例不限制压敏绝缘UV胶液具体的涂覆方式，是要能够将压敏绝缘UV胶液均匀涂覆于铜箔背面即可。本实施例中，可选的采用涂布机，将铜箔的正面靠近平铺于涂布机工作台面上，在室温且避光的条件下，将压敏绝缘UV胶液均匀涂布在铜箔的背面，形成背胶铜箔。本实施例中避光涂覆是为了避免压敏绝缘UV胶液意外收到光照后，可能提前固化导致后续与玻璃板无法进行良好的结合，进而影响制备的LED玻璃光显示基板性能的情况发生。
还需要说明的是，本发明不限制压敏绝缘UV胶液具体的涂覆厚度，但是，发明人发现，胶液的涂覆厚度对制备的LED玻璃光显示基板的性能有一定影响，涂覆厚度若超过50μm，会对LED玻璃光显示基板热量的散发影响较大；而涂覆厚度若太薄，易被电压击穿，引起金属芯与元件引线短路，所以，本发明中将胶液的涂覆厚度选择为20～50μm，本实施例中优选为30μm。
步骤2，将背胶铜箔的胶面与玻璃板进行贴合在一起，用UV光照射对压敏绝缘UV胶进行固化处理；
需要说明的是，本发明不限制背胶铜箔与玻璃板贴合的具体方式，只要能够使得背胶铜箔的胶面在外力作用下，能够通过胶面的压敏性使得玻璃和背胶铜箔面之间产生初粘力，在室温下将透明玻璃基板与背胶铜箔进行贴合即可。本实施例中，可选的采用覆膜机，在60℃、0.56kg/cm2的条件下，使得背胶铜箔的胶面与玻璃板贴合在一起。
本发明不限制玻璃板的具体材质，只要能够具有高化学稳定性、高电绝缘性、高机械强度以及较低的热膨胀系数即可。本实施例中可选的采用中铝玻璃作为玻璃板。
步骤3，采用刻蚀技术对铜箔进行线路切割，去除导电通路多余的铜箔，即获得所述LED玻璃光显示基板。
需要说明的是，本发明不限制刻蚀技术的具体方式，只要将导电通路多余的铜箔除去即可。本实施例中，优选湿法光刻技术进行刻蚀，湿法光刻技术的具体操作为现有技术，故在此不再赘述，本领域技术人员应当知晓。
实施例2
本实施例提供提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂25份、脂环族固态环氧树脂15份、光引发剂1份、光促进剂2.5份、氮化铝130.5份。
实施例3
本实施例提供提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例中，采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂35份、脂环族固态环氧树脂20份、光引发剂2份、光促进剂3份、氮化铝180份。
实施例4
本实施例提供提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例中，采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂45份、脂环族固态环氧树脂25份、光引发剂3份、光促进剂4份、氮化铝231份。
实施例5
本实施例提供提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例中，采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂55份、脂环族固态环氧树脂30份、光引发剂5份、光促进剂5份、氮化铝285份。
实施例6
本实施例提供提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例中，采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂65份、脂环族固态环氧树脂35份、光引发剂7份、光促进剂6份、氮化铝339份。
实施例7
本实施例提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂15份、脂环族固态环氧树脂10份、光引发剂0.3份、光促进剂2份、氮化铝76份。
本实施例在压敏绝缘UV胶液时，以20rad/min的转速搅拌20min，将光引发剂和光促进剂均匀分散。
本实施例在制备压敏绝缘UV胶液时，可选的采用光强度为70mw2/cm2且波长为200nm的UV光由透明玻璃面进行辐射50s实现将压敏绝缘UV胶液固化，进而获得覆铜玻璃基板。
本实施例在制备压敏绝缘UV胶液时，不限制脱泡处理的具体方式，只要将胶液中的气泡排出即可。本实施例可选的采用抽真空脱泡机进行抽真空脱泡3min，从而实现对气泡的排除。
且采用本实施例的压敏绝缘UV胶液制备LED玻璃光显示基板时，其制备方法与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例中，铜箔的厚度为35μm。
本实施例中，胶液的涂覆厚度为20μm。
本实施例中，采用覆膜机，在50℃、0.5kg/cm2的条件下，使得背胶铜箔的胶面与玻璃板贴合在一起。
实施例8
本实施例提供一种压敏绝缘UV胶液，且本实施例与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例采用的压敏绝缘UV胶液由以下重量份组分组成：脂环族液态环氧树脂65份、脂环族固态环氧树脂35份、光引发剂8份、光促进剂6份、氮化铝324份。
本实施例在压敏绝缘UV胶液时，以80rad/min的转速搅拌5min，将光引发剂和光促进剂均匀分散。
本实施例在制备压敏绝缘UV胶液时，可选的采用光强度为100mw2/cm2且波长为400nm的UV光由透明玻璃面进行辐射10s实现将压敏绝缘UV胶液固化，进而获得覆铜玻璃基板。
本实施例在制备压敏绝缘UV胶液时，不限制脱泡处理的具体方式，只要将胶液中的气泡排出即可。本实施例可选的采用抽真空脱泡机进行抽真空脱泡10min，从而实现对气泡的排除。
且采用本实施例的压敏绝缘UV胶液制备LED玻璃光显示基板时，其制备方法与实施例1相比的区别仅在于：
本实施例中，铜箔的厚度为50μm。
本实施例中，胶液的涂覆厚度为50μm。
本实施例中，采用覆膜机，在70℃、0.7kg/cm2的条件下，使得背胶铜箔的胶面与玻璃板贴合在一起。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于：
压敏绝缘UV胶液中不含氮化铝。
对比例2
本对比例与实施例3的区别仅在于：
用有机硅改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂分别替换脂环族液态环氧树脂、脂环族固态环氧树脂，用量不变。
试验部分
(一)剥离强度测试
本发明按照GB/T 2790-95中的测试方法，分别对实施例1-6以及对比例1-2制备的LED玻璃光显示基板的剥离强度进行测试，其测试结果如表1所示。
(二)导热系数测试
本发明按照ASTMD5470中的测试方法，分别对实施例1-6以及对比例1-2制备的LED玻璃光显示基板的导热系数进行测试，其测试结果如表1所示。
(三)耐浸焊性测试
本发明按照GB/T4722-1992中的测试方法，分别对实施例1-6以及对比例1-2制备的LED玻璃光显示基板的热应力进行测试，其测试结果如表1所示。
(四)透光率测试
本发明按照GB/T 2410-2008中的测试方法，分别对实施例1-6以及对比例1-2制备的LED玻璃光显示基板的透光率进行测试，其测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
Figure BDA0003728932560000111
由实验数据可以看出：
对比例1的压敏导热绝缘胶膜不包含氮化铝粉，其导热系数比实施例1小，说明氮化铝粉的加入能改变材料的导热系数，加入氮化铝粉后其耐热性会提高，胶膜的粘度密度就越低，剥离强度就越小。
将有机硅改性环氧树脂与聚氨酯改性环氧树脂替换为等量的环氧树脂后，线路板的剥离强度和导热系数明显降低，聚氨酯改性的环氧树脂主要增加材料的韧性，有机硅改性的环氧树脂改善了材料的耐候性，从而增加其整体稳定性。
显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种压敏UV绝缘胶液，其特征在于，其制备原料由以下重量份组分组成：
脂环族液态环氧树脂15～65份、脂环族固态环氧树脂10～35份、光引发剂0.3～8份、光促进剂2～6份、氮化铝76～324份。
2.如权利要求1所述的压敏UV绝缘胶液，其特征在于，所述光引发剂为阳离子光引发剂250；
所述光促进剂为Easepi1176。
3.一种权利要求1或2所述的压敏UV绝缘胶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，按照上述制备原料的配比，分别称取相应质量的各个制备原料，备用；
S2，将称取好的脂环族固态环氧树脂和脂环族液态环氧树脂混合均匀，随后在搅拌作用下，加入光引发剂和光促进剂，混合均匀后，脱泡处理，即获得所述压敏绝缘UV胶。
4.一种权利要求1或2所述的压敏UV绝缘胶液在制备LED玻璃光显示基板中的应用。
5.如权利要求4的应用，其特征在于，通过以下步骤制备LED玻璃光显示基板：
步骤1，将压敏绝缘UV胶液均匀涂覆于铜箔背面，形成背胶铜箔；
步骤2，将背胶铜箔涂覆有压敏绝缘UV胶液的一侧与玻璃板贴合，随后，采用UV光将压敏绝缘UV胶液固化，获得复合材料；
步骤3，采用刻蚀技术，对铜箔进行线路刻蚀，去除导电通路多余的铜箔，即获得所述LED玻璃光显示基板。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤1中，在室温且避光的条件下，将所述压敏绝缘UV胶液均匀涂覆于铜箔背面。
7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述压敏绝缘UV胶液的涂覆厚度为20～50μm。
8.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述背胶铜箔的厚度为50～300μm。
9.如权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤2中，所述固化处理的工艺为：UV光从透明玻璃面进行辐射至胶膜表干，且辐照时间为10～50s。
10.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述玻璃板的材质为中铝玻璃。
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