CN117586703A - 表面保护膜及包含其的显示面板 - Google Patents

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Abstract

如实施例所述的表面保护膜包含由特定成分的粘合剂组合物形成的有机硅类粘合剂层，从而表现出所需的粘合力、以及优异的抗冲击性、层阶贴合性、柔韧性等。因此，上述实施例所述的表面保护膜可以在显示面板的制造过程中起到有效保护面板表面的作用。

Description

表面保护膜及包含其的显示面板
技术领域
实施例涉及一种在显示面板的制造过程中保护面板表面的表面保护膜。
背景技术
各种显示面板广泛应用于智能手机、平板电脑、PDA等小型电子设备以及电视等大型电子设备中。近年来，随着对电子设备的薄型化、轻量化、柔性化等的关注度增加，需要开发轻薄型显示面板。
因此正在开发各种轻薄型显示面板，但这样开发的显示面板对外部的冲击抵抗力较弱，因此在显示面板的制造过程中使用能够保护显示面板的保护膜。具体地，应用于显示面板的表面保护膜具有能够吸收显示面板的制造过程中施加到显示面板的冲击的抗冲击性，以及能够有效控制由各种印刷图案或形状产生的层阶差的层阶贴合性(润湿性)。
所述表面保护膜根据显示面板的制造工艺条件，需要不同水平的粘合力，并且在不需要保护表面时需要将其剥离，不对被粘物造成损坏且不留下任何残留物。
已公开过所述表面保护膜为具有丙烯酸系粘合剂层或聚氨酯系粘合剂层的表面保护膜。然而，包含丙烯酸系粘合剂层的表面保护膜存在润湿性降低而导致层阶贴合性差，并在剥离时被粘物上留有残留物的问题。此外，包含聚氨酯系粘合剂层的表面保护膜也因润湿性降低而导致层阶贴合性差，并且由于粘合剂层中包含各种添加剂，因此存在经时稳定性下降并泛黄的问题。
发明内容
为了解决上述现有问题，发明人进行了各种研究的结果，得出将由特定组成的有机硅类粘合剂组合物形成的有机硅类粘合剂层导入表面保护膜，从而能够提高表面保护膜的粘合性、抗冲击性、层阶贴合性(润湿性)、柔韧性等。
特别是在显示面板制造过程中需要一种表面保护膜，其能够吸收施加到显示面板的冲击的抗冲击性，以及具有能够有效控制由各种印刷图案或形状产生的层阶差的优异的层阶贴合性，发明人已获取可以达到上述要求的表面保护膜。
因此，实施例的目的是提供一种表面保护膜以及包含其的显示面板，该表面保护膜在表现出所需的粘合力的同时，还具有抗冲击性、层阶贴合性和柔韧性等优异的物理性质。
根据解决上述课题的实施例，提供一种表面保护膜，包含：基材层；以及设置在所述基材层一侧的有机硅类粘合剂层，所述有机硅类粘合剂层由包含具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷、交联剂以及金属催化剂的粘合剂组合物形成；所述聚二甲基硅氧烷包含具有不同的重均分子量的第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷；所述交联剂的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷小于1重量份。
根据其他实施例，提供一种包含所述表面保护膜的显示面板。
如上述实施例所述的表面保护膜包含由含有不同分子量(Mw)的两种以上的聚二甲基硅氧烷和特定含量的交联剂的粘合剂组合物形成的有机硅类粘合剂层，从而在表现出所需的粘合力的同时，还具有优异的抗冲击性、层阶贴合性和柔韧性等物理性质。
因此，如上述实施例所述的表面保护膜可以有效地应用于制造显示面板的过程中的显示面板的表面、或者在制造完成之后的显示面板的表面的保护。
附图说明
图1为根据一实施例的表面保护膜的剖视图。
图2为根据另一实施例的表面保护膜的剖视图。
符号说明
10:表面保护膜
11:基材层
12:有机硅类粘合剂层
13:离型膜
具体实施方式
下面通过实施例说明本发明。其中，实施例不受限于以下公开的内容，发明主旨不变的情况下可以转换为多种形式。
本说明书中，第一和第二等术语用于说明各种构成要素，该构成要素并不受限于所述术语。该术语以将一个构成要素与另一个构成要素区分的目的来使用。
本说明书中，关于一个构成要素形成在另一构成要素的上方/下方或者彼此连接或耦合的记载包括所述构成要素之间直接或通过另一构成要素间接形成、连接或耦合的情况。此外，应当理解，对每个构成要素上方/下方的标准可根据观察对象的方向而变化。
本说明书中使用“包含”旨在具体指定特定的性质、区域、步骤、工序、构成要素和/或成分，若无确切的相反说明，不排除其他特征、区域、步骤、工序、构成要素和/或成分的存在或附加。
除非另有说明，可以理解为本说明书中的表示组分的量以及反应条件等的所有数字和记载在所有情况下均由术语“约”来修饰。
表面保护膜
在本发明的一实施例中，提供一种表面保护膜，其包含有机硅类粘合剂层，所述有机硅类粘合剂层由粘合剂组合物形成，所述粘合剂组合物含有两种具有不同分子量(Mw)的聚二甲基硅氧烷和特定含量的交联剂。参照图对此进行如下具体说明。
基材层
如本发明一实施例所述的表面保护膜10包含基材层11。所述基材层11可以是用于支撑有机硅类粘合剂层12的层。
所述基材层11可以包含聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所述基材层11的外表面(面向有机硅类粘合剂层的表面，和/或与面向有机硅类粘合剂层的表面相对的表面)可以施加选自由带电涂层和底涂层组成的组中的一种以上的涂层。通过上述处理，所述基材层11可以具有带电涂层部/基材层部，底涂层部/基材层部、基材层部/带电涂层部、基材层部/底涂层部、带电涂层部/基材层部/带电涂层部、底涂层部/基材层部/底涂层部、底涂层部/带电涂层部/基材层部、基材层部/带电涂层部/底涂层部、底涂层部/带电涂层部/基材层部/带电涂层部/底涂层部等结构。通过使所述基材层11具有上述结构(层结构)，可以提高与有机硅类粘合剂层12的结合力，并且可以赋予表面保护膜10抗静电功能。
此类基材层11的厚度可以为10～100μm、15～98μm、25～95μm、30～93μm、40～90μm、55～85μm、60～83μm或70～80μm。当所述基材层11的厚度在上述范围内时，可以灵活支撑有机硅类粘合剂层12，同时具有表面保护膜10所需范围内的厚度。
有机硅类粘合剂层
如本发明一实施例所述的表面保护膜10包含设置在基材层11的一侧的有机硅类粘合剂层12。所述有机硅类粘合剂层12由包含(A)具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷、(B)交联剂以及(C)金属催化剂的粘合剂组合物形成，对其进行如下的详细说明。
(A)具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷
所述粘合剂组合物中包含的具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷(A)用作粘合剂树脂，可以包含具有不同的重均分子量的第一聚二甲基硅氧烷(A-1)和第二聚二甲基硅氧烷(A-2)。由于所述聚二甲基硅氧烷(A)中包含的第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷的重均分子量各自不同，因此有机硅类粘合剂层12的粘合性、层阶贴合性、抗冲击性和柔韧性(弹性)等可以得到提高。
所述第一聚二甲基硅氧烷(A-1)是分子结构中具有-H2SiO-所示的结构单元，且末端具有一个以上乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其重均分子量(Mw)可为500,000～900,000、510,000～880,000、520,000～850,000、540,000～830,000、550,000～800,000、580,000～780,000、600,000～750,000、630,000～740，000，或650,000～730,000。当所述第一聚二甲基硅氧烷(A-1)的重均分子量在上述范围内时，可以提高有机硅类粘合剂层12的粘合性、抗冲击性和柔韧性(弹性)等。
所述第二聚二甲基硅氧烷(A-2)是分子结构中具有-H2SiO-所示的结构单元，且末端具有一个以上乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其重均分子量(Mw)可为30,000～200,000、35,000～180,000、38,000～170,000、40,000～150,000、43,000～130,000、45,000～100,000、48,000～100,000、50,000～99,9000，或70,000～99,000。当所述第二聚二甲基硅氧烷(A-2)的重均分子量在上述范围内时，可以提高有机硅类粘合剂层12的粘合性的调节，以及层阶贴合性等。
所述第一聚二甲基硅氧烷(A-1)与所述第二聚二甲基硅氧烷(A-2)的混合比例可为重量比40:60～60:40、重量比40:60～59:41、重量比40:60～58:42、重量比40:60～57:43、重量比40:60～55:45、重量比40:60～53:47、重量比40:60～52:48、或重量比40:60～50:50。当所述第一聚二甲基硅氧烷(A-1)和第二聚二甲基硅氧烷(A-2)的混合比例在上述范围内时，可以提高有机硅类粘合剂层12的层阶贴合性、抗冲击性和柔韧性(弹性)等。
(B)交联剂
所述粘合剂组合物中包含的交联剂(B)通过与第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷各自的分子中存在的乙烯基进行氢化硅烷化反应来起到固化第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷的作用。此类交联剂可以是能够确保第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷之间良好交联的聚甲基氢硅氧烷。具体地，所述聚甲基氢硅氧烷可以是在25℃下测量的粘度为10～40cSt、12～35cSt、15～30cSt或17～25cSt的聚甲基氢硅氧烷。
所述粘合剂组合物中包含的交联剂(B)的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷(A)小于1重量份，具体地可为0.8重量份以下、0.7重量份以下、0.6重量份以下、0.5重量份以下、0.4重量份以下、0.3重量份以下(例如，0.1～0.9重量份、0.2～0.8重量份、0.3～0.7重量份、或0.3～0.6重量份)。当所述交联剂(B)的含量在上述范围内时，可以提高有机硅类粘合剂层12的粘合性、层阶贴合性以及抗冲击性等。尤其，在一实施例中，由于所述交联剂(B)的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷(A)较少量、不足1重量份，因此粘合剂组合物经时稳定性以及有机硅类粘合剂层12的粘合性、抗冲击性等可以最大化。
(C)金属催化剂
所述粘合剂组合物中包含的金属催化剂(C)起到促进所述第一聚二甲基硅氧烷、所述第二聚二甲基硅氧烷和所述交联剂之间的交联(固化)反应的作用。金属催化剂(C)具体可以是包含选自由铂(Pt)、钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(Ir)以及钯(Pd)组成的组中的一种以上的催化剂。
优选地，所述金属催化剂(C)可以是含有铂(Pt)的催化剂，使得通过所述交联剂的交联反应能够顺利地进行。例如，含有所述铂(Pt)的催化剂可例举氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、氯铂酸与烯烃的络合物(complex)、氯铂酸与烯基硅氧烷的络合物等。
所述粘合剂组合物中包含的金属催化剂(C)的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷(A)可为0.1～3重量份、0.2～2.8重量份、0.3～2.7重量份、0.5～2.5重量份，0.6～2.3重量份，或0.8～2.0重量份。当所述金属催化剂(C)的含量在上述范围内时，可以将有机硅类粘合剂层12的粘合力和经时变化率控制在所需水平。
(D)锚固剂
一实施例所述的粘合剂组合物可以进一步包括(D)锚固剂，以提高有机硅类粘合剂层12的粘合性等。此类锚固剂(D)，具体地，可以是硅烷偶联剂、或者硅烷偶联剂与聚二甲基硅氧烷的聚合物。所述硅烷偶联剂可以是具有与分子中键合至硅原子的一个以上的烷氧基和反应性官能团的化合物。所述具有反应性的官能团可以是选自由缩水甘油基、氨基、乙烯基、异氰酸酯基、巯基和(甲基)丙烯酰基组成的组中的一种以上。
优选地，为了改善粘合剂组合物之间的相容性和有机硅类粘合剂层12的粘合性，所述锚固剂(D)可以包括由3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷以及8-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷组成的组中的一种以上。
所述粘合剂组合物中所包括的锚固剂(D)的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷(A)可为0.1～2重量份、0.2～1.8重量份、0.3～1.7重量份、0.4～1.6重量份、0.5～1.5重量份、0.6～1.4重量份、0.8～1.3重量份、或0.9～1.1重量份。当所述锚定剂(D)的含量在上述范围内时，可以改善有机硅类粘合剂层12对基材的黏着性(与基材层11的结合力)。
另外，如一实施例所述的粘合剂组合物还可包含常规固化促进剂、填充剂、消泡剂、抗氧化剂、粘度调节剂、分散剂和溶剂等其他添加剂。
由于此类有机硅类粘合剂层12由上述粘合剂组合物形成，因此包含其的表面保护膜10可具有优异的物理性能，如粘合性、抗冲击性、层阶贴合性以及柔韧性(弹性)等。特别是，如本发明的一实施例所述的表面保护膜10可以吸收在显示面板的制造过程中施加到显示面板的冲击，并且表现出在显示面板的制造过程中所需的层阶贴合性，可以有效保护显示面板的表面。
具体地，如一实施例所述的表面保护膜10中包含的用于保护显示面板表面的有机硅类粘合剂层12的压痕弹性模量(Indentation modulus)可为10～30MPa、10～28MPa、10～25MPa、11～23MPa、12～20MPa、13～18MPa、13～17MPa、14～16MPa、或14～15MPa。此外，有机硅类粘合剂层12的压痕硬度(Indentation modulus)可为0.1～0.7N/mm2、0.2～0.7N/mm2、0.3～0.6N/mm2、0.3～0.5N/mm2或0.4～0.5N/mm2。当所述有机硅类粘合剂层12的压痕弹性模量和压痕硬度在上述范围内时，其表现出优异的层阶贴合性、抗冲击性以及柔韧性(弹性)等，因此将包含其的表面保护膜10应用至显示面板时可以有效地保护面板的表面。其中，有机硅类粘合剂层12的压痕弹性模量和压痕硬度可以定义为通过根据ISO 14577标准的测试方法的纳米压痕仪的纳米膜压痕测试测得的物理性能。
另一方面，所述有机硅类粘合剂层12的厚度可为10～100μm、13～75μm、15～60μm、17～50μm、18～45μm、20～40μm、20～30μm、或25～30μm。所述有机硅类粘合剂层12的厚度在上述范围内，则可以显示对被粘物所需的粘合力的同时，确保表面保护膜10的抗冲击性和柔韧性(弹性)等。
离型膜
如本发明一实施例所述的表面保护膜10还可以包括设置在所述有机硅类粘合剂层12一侧的离型膜13(参见图2)。所述离型膜13在将有机硅类粘合剂层12粘贴至被粘物(例如，显示面板)前保护有机硅类粘合剂层12，可以是在将有机硅类粘合剂层12粘贴至被粘物上时剥离除去的层。这类离型膜13可以包括常规的无电晕处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
根据本发明的一实施例所述的表面保护膜10可以通过制备上述粘合剂组合物，将制备的粘合剂组合物涂敷至基材并干燥以形成有机硅类粘合剂层12，将离型薄膜粘贴至所形成的有机硅类粘合剂层12等过程来制备。
所述粘合剂组合物涂敷至基材的方法可具体包括凹版涂布、逗点涂布、缝模涂布、幕涂、辊涂等。
所述粘合剂组合物的干燥(固化)可以在130～150℃(具体地，135～145℃，或138～143℃)下进行2～5分钟(具体地，2～4分钟，或2～3分钟)。
表面保护膜的特性
根据本发明的一实施例所述的表面保护膜中，有机硅类粘合剂层的层阶贴合性的变化率由下式1定义时，其可以为0.5％以下。具体地，以宽度为10cm、长度为10cm、厚度为25μm的表面保护膜试样片为基准，根据下式1的有机硅类粘合剂层的层阶贴合性变化率可为0.5％以下、0.3％以下、0.1％以下、0.08％以下、0.06％以下或0.05％以下(具体为0.005～0.5％、0.008～0.3％、0.01～0.2％或0.01～0.1％)。当所述层阶贴合性变化率在上述范围内时，在显示面板的制造过程中，有机硅类粘合层均匀地附着于面板表面，从而能够有效保护面板表面。
【式1】
层阶贴合性变化率(％)＝{│PSb-PSa│/PSa}×100
所述式1中，
PSa是被粘物的表面积，
PSb是将所述表面保护膜试样片层压到被粘物并在80℃下放置30分钟后除去被粘物中存在的气泡面积的被粘物的表面积。
显示面板
如本发明的一实施例所述的显示面板包含上述表面保护膜。具体地，上述表面保护膜通过有机硅类粘合层贴附于显示面板的表面(例如显示面板的光学膜的表面)。
所述显示面板可以应用于如智能手机、平板电脑、PDA等小型电子设备、或者如电视机等大型电子设备。由于上述表面保护膜贴附于显示面板，所以即使在制造过程中外部冲击施加到显示面板时，也可以防止对面板表面的损坏。另外，在显示面板的制造过程之后，当不再需要对面板表面进行保护时，可以对面板表面不造成损坏，且不留任何残留物的情况下，将表面保护膜平滑地剥离(去除)。
实施方式
通过下述实施例更详细地说明上述内容。然而，以下实施例仅用于举例说明本实施例，并且本实施例的范围不仅限于此。
【实施例1】
1)粘合剂组合物的制备
将第一聚二甲基硅氧烷(Mw:约700,000g/mol，陶氏化学7664)40重量份，第二聚二甲基硅氧烷(Mw：约100,000g/mol、陶氏化学7646)60重量份、交联剂(陶氏化学7028)0.6重量份、锚固剂(陶氏化学9250)1重量份以及铂催化剂(陶氏化学4000)1重量份均匀混合以制备粘合剂组合物。
2)表面保护膜的制造
将制备的粘合剂组合物涂敷至厚度为75μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯基材的一侧，并在140℃下加热干燥3分钟以制备包括干燥厚度为25μm的有机硅类粘合剂层的表面保护膜。
【实施例2】
通过与实施例1相同的方法制备表面保护膜，不同之处在于交联剂的含量为0.6重量份～0.3重量份。
【实施例3】
通过与实施例1相同的方法制备表面保护膜，不同之处在于交联剂的含量为0.6重量份～0.8重量份。
【实施例4】
通过与实施例1相同的方法制备表面保护膜，不同之处在于，第一聚二甲基硅氧烷的含量为40重量份～60重量份，第二聚二甲基硅氧烷的含量为60重量份～40重量份。
【比较例1】
通过与实施例1中相同的方法制备表面保护膜，不同之处在于施加100重量份的第一聚二甲基硅氧烷而不使用第二聚二甲基硅氧烷。
【比较例2】
通过与实施例1相同的方法制备表面保护膜，不同之处在于交联剂的含量为0.6重量份～1重量份。
【试验例1】
以样品表面保护膜(宽度×长度＝10cm×10cm)的有机硅类粘合剂层面向被粘物的方式层压(lamination)，并在80℃下保存30分钟后，根据是否产生气泡，应用以下评价标准评价层阶贴合性(湿润性)。另外，根据下式1计算层阶贴合性变化率，其结果示于下表1中。此时，被粘物使用表面粗糙度Ra为0.3～0.8μm、Ry为4～10μm、Rz为1～3μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯系光学膜。
*评价标准
○：无气泡、△：有数个气泡、×：有多个气泡
【式1】
层阶贴合性变化率(％)＝{│PSb-PSa│/PSa}×100
所述式1中，
PSa是被粘物的表面积(宽度×高度)，
PSb是将样品表面保护膜试样片层压到被粘物并在80℃下放置30分钟后除去被粘物中存在的气泡面积的被粘物的表面积(以层压样品表面保护膜试样片的被粘物的表面积为基准，去除气泡的面积的被粘物的表面积)。
【试验例2】
使用纳米压痕仪(Fischer公司)测量装置评价样品表面保护膜(宽度×长度＝5cm×5cm)的有机硅类粘合剂层的压痕弹性模量(Indentation modulus)，其结果示于下表1中。具体地，将有机硅类粘合剂层的粘合面作为上表面放置，将加载力(Loading Force)设定为10mN，蠕变(creep)设定为5秒后进行评价，测定总共5个部位后，计算除最大值和最小值以外的3个部位的平均值，从而测定压痕弹性模量。
【试验例3】
通过与试验例2相同的条件和步骤(使用纳米压痕仪(Fischer公司)测量装置)评价压痕硬度，其结果示于下表1中。
【表1】
参照表1，确认了适用根据一实施例的有机硅类粘合剂层的实施例具有优异的整体物理性能。尤其是，已证实通过在适用两种类型的聚二甲基硅氧烷的同时将交联剂的含量控制在小于1重量份的范围内，显著改善了层阶贴合性，同时确保粘合性、抗冲击性和柔韧性(弹性)等物理性能。

Claims (10)

1.一种表面保护膜，包含：
基材层；以及设置在基材层一侧的有机硅类粘合剂层，
所述有机硅类粘合剂层由包含具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷、交联剂以及金属催化剂的粘合剂组合物形成，
所述聚二甲基硅氧烷包含具有不同的重均分子量的第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷，
所述交联剂的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷小于1重量份。
2.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
所述第一聚二甲基硅氧烷的重均分子量为500,000～900,000，所述第二聚二甲基硅氧烷的重均分子量为30,000～200,000。
3.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
所述聚二甲基硅氧烷由所述第一聚二甲基硅氧烷和所述第二聚二甲基硅氧烷以40:60～60:40的重量比混合而成。
4.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
所述金属催化剂的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷为0.1～3重量份。
5.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
所述粘合剂组合物还包含锚固剂。
6.如权利要求5所述的表面保护膜，其中，
所述锚固剂的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷为0.1～2重量份。
7.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
所述有机硅类粘合剂层的压痕弹性模量为10～25MPa，压痕硬度为0.1～0.7N/mm2。
8.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
以宽度为10cm、长度为10cm、厚度为25μm的表面保护膜试样片为基准，根据下式1的有机硅类粘合剂层的层阶贴合性变化率为0.5％以下，
【式1】
层阶贴合性变化率(％)＝{│PSb-PSa│/PSa}×100
所述式1中，
PSa是被粘物的表面积，
PSb是将所述表面保护膜试样片层压到被粘物并在80℃下放置30分钟后除去被粘物中存在的气泡面积的被粘物的表面积。
9.如权利要求1所述的表面保护膜，其中，
所述表面保护膜还包含设置在所述有机硅类粘合剂层的一侧的离型膜。
10.一种显示面板，包含：
基材层；以及表面保护膜，该表面保护膜包含设置在所述基材层一侧的有机硅类粘合剂层，
所述有机硅类粘合剂层由包含具有乙烯基的聚二甲基硅氧烷、交联剂和金属催化剂的粘合剂组合物形成，
所述聚二甲基硅氧烷包含具有不同的重均分子量的第一聚二甲基硅氧烷和第二聚二甲基硅氧烷，
所述交联剂的含量相对于100重量份的所述聚二甲基硅氧烷小于1重量份。
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