TW201704398A - 光學膠帶產品及觸控顯示裝置與其貼合方法 - Google Patents

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Abstract

一種光學膠帶產品及觸控顯示裝置與其貼合方法。光學膠帶產品係由下列方法製得。首先，調合一軟單體與一硬單體，以形成一主劑。然後，添加一硬化劑於主劑，以調和成一黏著劑，其中硬化劑的重量百分比為主劑的0.08%至0.18%之間。然後，塗佈黏著劑於一第一離型膜。然後，加熱黏著劑，以固化黏著劑。然後，貼合一第二離型膜於固化後之黏著劑，其中固化後之黏著劑位於第一離型膜與第二離型膜之間。

Description

光學膠帶產品及觸控顯示裝置與其貼合方法
本發明是有關於一種光學膠帶產品及觸控顯示裝置與其貼合方法，且特別是有關於一種具有硬化劑的光學膠帶產品及觸控顯示裝置與其貼合方法。
傳統觸控顯示裝置的貼合方法是，以液態光學膠黏合觸控模組與顯示模組，然後再固化液態光學膠，以固定觸控模組與顯示模組。然而，若發現液態光學膠發生氣泡問題，由於液態光學膠已固化，因此在分離觸控模組與顯示模組後，觸控模組及顯示模組上會有殘膠。要移除此些膠需要耗去許多時間，導致重工性不佳。
因此，亟需提出一種可增加重工性的新的觸控顯示裝置的貼合機制。
因此，本發明提出一種光學膠帶產品、光學膠帶及觸控顯示裝置與其貼合方法，可增加觸控顯示裝置的重工性。
根據本發明之一實施例，提出一種光學膠帶產品。光學膠帶產品係由下列方法製得：調合一軟單體與一硬單體，以形成一主劑；添加一第一硬化劑於該主劑，以調和成一黏著劑，其中該第一硬化劑的重量百分比為該主劑的0.08%至0.18%之間；以及，塗佈該黏著劑於一第一離型膜；加熱該黏著劑，以固化該黏著劑。
根據本發明之另一實施例，提出一種觸控顯示裝置。觸控顯示裝置包括一觸控模組、一顯示模組及一黏著劑。黏著劑形成於觸控模組與顯示模組之間，以黏合該觸控模組與顯示模組。黏著劑包含一主劑及一第一硬化劑，主劑包含一軟單體及一硬單體，第一硬化劑的重量百分比為主劑的0.08%至0.18%之間。
根據本發明之另一實施例，提出一種觸控顯示裝置的貼合方法。貼合方法包括以下步驟。提供一如上所述之光學膠帶產品；將第一離型膜及第二離型膜從固化後之黏著劑上移除，以露出固化後之黏著劑；以固化後之黏著劑黏合一顯示模組與一觸控模組；以及，以光線照射固化後之黏著劑，以硬化固化後之黏著劑。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
10‧‧‧觸控顯示裝置
11‧‧‧顯示模組
12‧‧‧觸控模組
100‧‧‧化學膠帶產品
110‧‧‧黏著劑
120‧‧‧第一離型膜
130‧‧‧第二離型膜
t‧‧‧厚度
第1A至1C圖繪示依照本發明一實施例之光學膠帶產品的製造過程圖
第2A及2D圖繪示依照本發明一實施例之觸控顯示裝置的製造過程圖。
第1A至1C圖繪示依照本發明一實施例之光學膠帶產品的製造過程圖。
如第1A圖所示，調和主劑、第一硬化劑、第二硬化劑與添加劑後，形成黏著劑110。然後，將黏著劑110塗佈於第一離型膜120上。以下詳細說明主劑、第一硬化劑、第二硬化劑及添加劑。
主劑可由軟單體、硬單體、官能基單體、熱起始劑及光起始劑調和成。
軟單體可為一黏性單體。軟單體例如是可產生較低的玻璃轉移溫度(glass transition temperature,Tg)且具有初黏性能的聚合物。例如，軟單體可以是丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯或其組合。
硬單體可為一內聚單體。硬單體例如是可產生較高玻璃轉移溫度的均聚物，並可軟單體進行共聚，以改善軟單體的內聚強度，且對於耐水性與黏著強度有提升的幫助。例如，硬單體可以是乙酸乙烯酯、丙烯睛、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基苯稀酸 甲酯、丙烯酸甲酯或其組合。一實施例中，硬單體與硬單體的重量百分比可佔主劑或黏著劑約60%以上。
本發明實施例是一種雙面黏著劑，一實施例中，其主劑組成為丙烯酸共聚物，再進行聚合的激烈放熱反應時，在調節的溫度上比較困難，因此會使用一些溶劑來當傳熱介質，使熱的傳遞可得到改善，且聚合溫度容易控制。一實施例中，溶劑以重量百分比約為主劑或黏著劑的5%至~15%的甲苯和重量百分比約為主劑或黏著劑的30%至60%的低沸點的EAC溶劑尤佳，然本發明實施例不受此限。
官能基單體可與軟單體與硬單體共聚後形成具有官能基的丙聚酸共聚物，且可使共聚物進行化學交聯，提升耐熱性和耐老化性。官能基單體例如是甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基苯稀酸羟乙酯、甲基苯稀酸羟丙酯、二胺基乙基甲基苯稀酸羟丙酯。一實施例中，官能基單體可佔主劑或黏著劑的重量百分比約60%以上，然亦可少於60%。
熱起始劑例如是偶氮二異丁腈(AIBN)或過氧化苯甲醯(BPO)。此二種熱起始劑屬於熱分解性，再升溫達到分解溫度後，一個分子的起始劑將分解成各自帶一個電子的自由基分子，啟動反應。自由基它可以攻擊丙烯酸酯單體上的雙鍵，然後與其結合再生成自由基，然後在攻擊力一個丙烯酸酯類單體上的雙鍵，此種連鎖反應不斷進行，使聚合物分子量持續增加，直到單體消耗完畢，反應集終止。
光起始劑例如是有機過氧化物或偶氮化合物，較佳地為芳香族羰基化合物，利如苯基酮系化合物，如1,2-二苯基乙二酮(BenZil)、二苯甲酮(Benzophenone)、安息香(Benzoin)、及其醚類衍生物。光起始劑的重量百分比可以是主劑的0.1%至3%。
主劑調和完成後，可添加第一硬化劑於主劑，其中第一硬化劑的重量百分比為主劑的0.08%至0.18%之間。第一硬化劑例如是交聯硬化劑。第一硬化劑能在有機溶劑中溶解極佳且含高極性之N-HCO-基能濕潤被著物或形成強的氫鍵和偶極吸引力。例如，第一硬化劑例如是多異氰酸酯。第一硬化劑可選用如下所示的化學結構C1。
此外，亦可選擇性添加第二硬化劑及/或添加劑於主劑。
第二硬化劑具有壽命長、性能偏差性小、黃變性少、耐熱性佳等特性，利如，第二硬化劑為環氧化合物。第二硬化劑例如是多元胺或多元酸酐等化合物。第二硬化劑可與第一硬化劑交聯。第二硬化劑的優點是壽命長、性能偏差性小、黃變性少、耐熱性佳的環氧化合物來增加其內聚力(保持力)。第二硬化劑的添加量為第一硬化劑的0~1.5倍調配尤佳。一實施例中，第二硬化劑可選用如下所示的化學結構C2。
添加劑可以是有機矽化合物，如矽烷偶合劑，其具有獨特雙官能性，可促使有機聚合物與無機礦物表面的結合，使得複合材料在長期使用下仍保有一定強度。一實施例中，添加劑的重量百分比可以是第一硬化劑的0至1倍之間。添加劑可選用如下所示的化學結構C3。
如第1A圖所示，可塗佈黏著劑110於第一離型膜120上。黏著劑110的塗佈厚度t大致上可介於20微米至350微米之間。
如第1B圖所示，以例如是約攝氏90度加熱黏著劑110約3分鐘，以固化黏著劑110。由於上述黏著劑110的組成，固化後的黏著劑110並未完全硬化且仍具備黏性，因此可黏貼於一基板，如觸控模組及/或顯示模組。此外，固化後的黏著劑110的玻璃轉移溫度介於一適當範圍，因此具有適當黏性。進一步地說，若玻璃轉移溫度過低，則膠性過黏，可能導致塗膠後膠面不均問題；若玻璃轉移溫度過高，則膠黏著性差。本發明實施例的固化後的黏著劑110的玻璃轉移溫度介於-50℃至-40℃之間，較佳地介於-48℃至-43℃之間，因此具有適當黏性，使塗膠面均勻且具有合格黏性。
如第1C圖所示，貼合第二離型膜130於固化後的黏著劑110，使第一離型膜120、第二離型膜130及固化後的黏著劑110形成化學膠帶產品100，其中固化後的黏著劑110位於第一離型膜120與第二離型膜130之間。由於黏著劑110的相對二面分別受到第一離型膜120及第二離型膜130的保護，使黏著劑110的黏性不易受到外在環境的負面影響，如水氣或雜質。在一實施例中，第一離型膜120及第二離型膜130之材料可為聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)。
第2A及2D圖繪示依照本發明一實施例之觸控顯示裝置10 的製造過程圖。
如第2A圖所示，提供光學膠帶產品100。光學膠帶產品100包括固化後的黏著劑110、第一離型膜120及與第二離型膜130。
如第2B圖所示，將第一離型膜120及第二離型膜130從固化後的黏著劑110移除，以露出黏著劑110。
如第2C圖所示，以黏著劑110黏貼顯示模組11與觸控模組12。在一實施例中，顯示模組11及/或觸控模組12可包含一透明導電層(未顯示)，例如是一氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)及/或氧化鋁鋅(AZO)，且黏著劑110可直接接觸上述透明導電層。
本發明實施例是一種雙面黏著劑，其具有初時黏著力強，、在低溫環境下維持柔軟性及/或段差處順貼佳等特性。由於固化後的黏著劑110具有黏性，因此可固定顯示模組11與觸控模組12之間的相對位置。此外，由於固化後的黏著劑110呈固態，因此可方便觀察黏著劑110是否發生氣泡問題。此階段的黏著劑110尚未硬化，因此具有優良的重工性。詳細來說，當發現貼合不良(如黏著劑110內殘留氣泡)時，由於黏著劑110尚未硬化，因此可輕易地分離顯示模組11與觸控模組12。此外，由於黏著劑110尚未硬化，分離後的顯示模組11與觸控模組12上的殘膠甚少或甚至不會有殘膠。
如第2D圖所示，以例如是紫外光(UV)的光線照射固化後的黏著劑110，以硬化黏著劑110。經紫外光照射後的黏著劑110已硬化，因此能更穩固地黏合顯示模組11與觸控模組12。黏著劑110經UV照射後之 玻璃轉移溫度介於約-40℃至-30℃範圍之間，其中以玻璃轉移溫度介於約-35℃至-30℃尤佳。
請參照下表1-1至1-7，其列出第一硬化劑、第二硬化劑及添加劑在不同比例下的實驗結果。例如，表中第一硬化劑、第二硬化劑及添加劑的數值係主劑的重量百分比。以實驗組8來說，第一硬化劑占主劑的0.08%，第二硬化劑占主劑的0.27%，而添加劑占主劑的0.18%。此外，實驗組的主劑、第一硬化劑、第二硬化劑及添加劑分別以丙烯酸酯感壓膠、化學結構C1、C2及C3為例說明。
由實驗組1至8的結果可知，由於第一硬化劑的重量百分比為主劑的0.08%至0.18%之間，第二硬化劑的重量百分比為第一硬化劑的0至1.5倍之間，添加劑的重量百分比為第一硬化劑的0至1倍之間，因此黏著劑110的重工性、信賴信測試、初時保持力、照光後保持力(表中以”UV後保持力”表示)、初時黏著力、照光後黏著力(表中以”UV後黏著力”表示)、偏光板搭配性測試皆合格(判定以”OK”)。
以重工測試來說，將固化的黏著劑110黏貼於二玻璃之間，以2公斤的滾輪來回滾壓二次，以使黏著劑110與玻璃緊密黏合。之後，利用細線分離二玻璃之間的黏著劑110後，以EAC溶劑擦拭後觀察玻璃表面的殘膠狀程度。由於本案黏著劑110的組成，玻璃幾乎不會殘膠或殘膠量在可接受的範圍內(以”OK”表示)。
以信賴性測試來說，黏著劑110在攝氏95度經過 500小時的烘烤後，仍具有合格的光學特性(透光率大於99%且霧化程度小於0.5)、黏著劑110與基板之間無剝離現象(以”◎”表示)且無發泡現象。
以信賴性測試來說，黏著劑110在濕度80%、攝氏95度環境下，經過500小時的烘烤後，仍具有合格的光學特性(透光率大於99%且霧化程度小於0.5)、黏著劑110與基板之間無剝離現象(以”◎”表示)且無發泡現象(以”◎”表示)。
以初時保持力來說，由於黏著劑110的組成，初時保持力皆能超過20分鐘。初時保持力的測試方法係以JISZ0237的標準進行測試。
以照光後保持力來說，由於黏著劑110的組成，照光後保持力超過10000分鐘。照光後保持力的測試方法可以同初時保持力的測試方法。
以初時黏著力來說，由於黏著劑110的組成，初時黏著力可超過25牛頓(N)。初時黏著力的測試方法係以JIS Z0237的標準進行 測試。
以照光後黏著力來說，由於黏著劑110的組成，照光後黏著力超過40N。照光後黏著力的測試方法可以同初時黏著力的測試方法。
以偏光板搭配性測試來說，實際用黏著劑110黏合二偏光膜，並經過紫外光照光固化後，在攝氏90度下經過500小時的烘烤。烘烤後，觀察黏著劑110並未發泡(以”◎”表示)、未剝離(以”◎”表示)且未黃化(以”◎”表示)。
此外，如上表可知，固化後的黏著劑110(如表中的”常溫”欄位)的玻璃轉移溫度介於-50℃至-40℃之間。黏著劑110在經過照UV硬化後，玻璃轉移溫度下降至介於-40℃至-30℃之間。可見，由於本發明實施例之黏著劑110的組成，使黏著劑110在照光後確實達到硬化效果。此外，照光後變硬的效果，亦可抑制氣泡發生。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧化學膠帶產品
110‧‧‧黏著劑
120‧‧‧第一離型膜
130‧‧‧第二離型膜

Claims (16)

  1. 一種光學膠帶產品，係由下列方法製得：調合一軟單體與一硬單體，以形成一主劑；添加一第一硬化劑於該主劑，以調和成一黏著劑，其中該第一硬化劑的重量百分比為該主劑的0.08%至0.18%之間；塗佈該黏著劑於一第一離型膜；以及加熱該黏著劑，以固化該黏著劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，其中固化後之該黏著劑的玻璃轉移溫度介於-50℃至-40℃之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，更包括：貼合一第二離型膜於固化後之該黏著劑，其中固化後之該黏著劑位於該第一離型膜與該第二離型膜之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，其中該軟單體係丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，其中該硬單體係乙酸乙烯酯、丙烯睛、丙烯酰胺、苯乙烯、甲基苯稀酸甲酯、丙烯酸甲酯或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，其中該第一硬化劑係多異氰酸酯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，其中於調合該軟單體與該硬單體之步驟更包括：添加一第二硬化劑於該主劑，其中該第二硬化劑的重量百分比為該第一硬化劑的0至1.5倍之間，其中，該第二硬化劑為環氧化合物。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學膠帶產品，其中該主劑更包括：一官能基單體，其中該官能基單體係甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基苯稀酸羟乙酯、甲基苯稀酸羟丙酯或二胺基乙基甲基苯稀酸羟丙酯且/或該官能基單體可佔重量百分比60%以上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，更包括：添加一添加劑於該主劑，其中該添加劑的重量百分比為該第一硬化劑的0至1倍之間，其中該添加劑為有矽機化合物。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，更包括：添加一熱起始劑與一光起始劑之至少一者於該主劑。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品，其中於塗佈該黏著劑於該第一離型膜之步驟中，該黏著劑的塗佈厚度介於20微米至350微米之間。
  12. 一種觸控顯示裝置，包括：一觸控模組；一顯示模組；以及一黏著劑，形成於該觸控模組與該顯示模組之間，以黏合該該觸控模組與該顯示模組；其中，該黏著劑包含一主劑及一第一硬化劑，該主劑包含一軟單體及一硬單體，該第一硬化劑的重量百分比為該主劑的0.08%至0.18%之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之觸控顯示裝置，其中硬化後之該黏著劑的玻璃轉移溫度介於-40℃至-30℃之間且/或該黏著劑的厚度介於20微米至350微米之間。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之觸控顯示裝置，其中該顯示模組或該觸控模組更包括一透明導電層，且該黏著劑係直接接觸該透明導電層。
  15. 一種觸控顯示裝置的貼合方法，包括： 提供一如申請專利範圍第1項所述之光學膠帶產品；將該第一離型膜及該第二離型膜從固化後之該黏著劑上移除，以露出固化後之該黏著劑；以固化後之該黏著劑黏合一顯示模組與一觸控模組；以及以一光線照射固化後之該黏著劑，以硬化該固化後之該黏著劑。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之觸控顯示裝置的貼合方法，其中硬化後之該黏著劑的玻璃轉移溫度介於-40℃至-30℃之間。
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