液态光学透明可光固化的粘合剂的制作方法
【专利说明】液态光学透明可光固化的粘合剂
[0001] 本发明涉及一种特定的液态光学透明可光固化的粘合剂和该粘合剂的若干用途。 本发明还涉及用液态光学透明可光固化的粘合剂粘结基材，并且还涉及包括该光学透明的 粘合剂的光学组件。
[0002] 已经发现，光学透明的粘合剂并且尤其是液态光学透明的粘合剂在光学显示方面 有广泛应用。在显示应用中光学粘结剂被用于粘结光学元件例如显示面板、玻璃面板、触摸 面板、扩散器、刚性补偿器、加热器和柔韧性薄膜如偏光器和延迟器（retarder)。尤其感兴 趣的是将该粘合剂用于粘结触摸式显示器，例如电容式触摸显示器。由于新型的电子显示 产品例如无线阅读装置的不断发展增加了对光学透明粘合剂的需求，因此光学透明的粘合 剂的重要性仍然在增长。但是仍然有一些需要掌握的挑战。关键问题是Mura。"Mura"是 用于"不均匀性"的日本术语。在一些液晶显示器（IXD)面板上可能有时会出现暗斑或斑 块。这种浑浊现象被认为是"Mura"。"Mura"用于描述在特定情况下导致屏幕不均匀一致 性的低对比、不规则图案或区域。因此Mura是显示效果并且可能由向LCD施加的应力而导 致发生。任何一种应力即使低水平的应力也可能导致LCD的Mura。由于Mura是不可修复 的，因此需要不断克服Mura。由于显示器的厚度变得越来越薄，例如智能手机，IXD/OLED显 示器和顶部透镜、触摸面板或其他支撑件之间的应力导致的Mura问题甚至变得更为关键。
[0003] 通过本发明的主题解决了 Mura问题，所述主题是液态光学透明可光固化的粘合 剂组合物，其包含：
[0004] (a)5-30重量％的聚氨酯丙烯酸酯，
[0005] (b) 30-80重量％的增塑剂，
[0006] (c)0. 02-5重量％，优选0? 2-5重量％的光引发剂，
[0007] (d) 0-30重量％，优选0. 01-20重量％的丙烯酸酯单体和/或低聚物。
[0008] 该液态光学透明可光固化的粘合剂能够粘结光学组件的部件，例如将盖板玻璃粘 结至IXD模块而没有任何Mura问题或者至少最大可能预防Mura。
[0009] 现有技术已经确立了术语"液态光学透明可光固化的粘合剂"并且为本领域技术 人员所熟知。液态光学透明的粘合剂（LOCA)广泛用于触摸面板和显示装置，以将盖板玻 璃、塑料或其他光学材料粘结至主传感器单元或者彼此粘结。液态光学透明的粘合剂一般 用于提高装置的光学性质和提高其他属性例如耐久性。液态光学透明可光固化的粘合剂一 般用于例如将触摸面板粘结至主液晶显示器，以及将任何防护盖如透镜粘结至触摸面板。 液态光学透明可光固化的粘合剂的主要应用包括电容式触摸面板、3D电视和玻璃延迟器。 尤其是该粘合剂是光学透明的，如果它显示出至少85%的光透射率。本领域技术人员知道 光透射率的测量。可根据以下优选的测试方法优选在100微米厚的样品上测量。
[0010] 用于透射率的优选的测试方法：
[0011] 将一小滴光学透明的粘合剂置于75毫米X50毫米的光面载玻片上（来自Dow Coring的载玻片，Midland，MI)，将该载玻片用异丙醇擦拭3次，然后在其两端固定两个100 微米厚的间隔胶带。用力将第二个载玻片固定在粘合剂上。然后在UV光源下彻底固化该 粘合剂。用来自Agilent的分光仪Cary 300测量波长380nm~780nm下的光透射率。一 个空白载玻片用作背景。
[0012] 本发明涉及液态光学透明可光固化的粘合剂组合物，验证其具有以下益处：显示 了超低模量以及超低硬度并且几乎没有收缩，在恶劣条件下显示优异的光学性能。由于超 低模量和硬度，该粘合剂对LCD没有施加任何Mura，同时显著提高了 LCD显示器的性能。至 少本发明能够最大可能预防Mura。各种可靠条件后，该粘合剂显示没有变黄。该粘合剂具 有长的保存期并且在层合期间显示良好的可加工性。
[0013] 本发明的粘合剂适合在不均匀表面上施用，可用于大的面板，理想用于填充间隙， 避免冷凝和起雾，可以耐受极端温度，使显示器设计非常薄。
[0014] 根据本发明的一个优选实施方案，聚氨酯丙烯酸酯应优选具有-80°c至-10°c的 Tg值，尤其是携带烷基（甲基）丙烯酸酯的UV可固化基团，并且优选在25°C、2.55 S4的剪 切速率下应当具有5, 000-500, OOOmPa的粘度，所述粘度可通过具有锥板（35毫米直径）的 HAAKE旋转流变仪测量。优选的聚氨酯丙烯酸酯为脂族聚醚聚氨酯丙烯酸酯。
[0015] Tg为玻璃化转变温度。Tg可优选通过差示扫描量热法（DSC)来测定。该技术为 本领域技术人员所熟知。在一个优选的实施方案中，通过DSC法在10°C /分钟的加热速率 下测定玻璃化转变温度。
[0016] 聚氨酯丙烯酸酯优选包含多官能聚醚（甲基）丙烯酸酯低聚物。该聚醚（甲基） 丙烯酸酯低聚物包含至少一个（甲基）丙烯酸酯基团，例如1-4个（甲基）丙烯酸酯基团。 双官能脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物是优选的。
[0017] 例如，多官能聚氨酯丙烯酸酯低聚物可由脂族聚酯多元醇或脂族聚醚多元醇形 成，所述脂族聚酯多元醇或脂族聚醚多元醇由二元酸如己二酸或马来酸和脂族二元醇如二 乙二醇或1，6-己二醇的缩合制备而成。在一个实施方案中，聚酯多元醇可包含己二酸和二 乙二醇。多官能异氰酸酯可包括亚甲基二环己基异氰酸酯或1，6-六亚甲基二异氰酸酯。羟 基官能的丙烯酸酯可包括羟基烷基丙烯酸酯如2-羟基乙基丙烯酸酯、2-羟基丙基丙烯酸 酯、4-羟基丁基丙烯酸酯或聚乙二醇丙烯酸酯。在一个实施方案中，多官能聚氨酯丙烯酸酯 低聚物可包括聚酯多元醇、亚甲基二环己基异氰酸酯和羟基乙基丙烯酸酯的反应产物。
[0018] 根据本发明可使用的合适的聚氨酯丙烯酸酯例如是脂族聚醚聚氨酯二丙烯酸酯， 尤其是购自 Bomar Specialties Co.，Torrington, CT 的 BR-3042、BR-3641AA、BR-3741AB 和 BR-344。其他优选的脂族聚氨醋丙稀酸醋例如是购自Sartomer Companry Inc，Exton，PA的 CN-9002、CN-980、CN-981、CN-9019。聚氨酯丙烯酸酯树脂例如来自 Rahn AG, Switzerland 的 Genomer 4188/EHA、Genomer 4269/M22、Genomer 4425和 Genomer 1122、Genomer 6043 也是优选的。聚氨醋丙稀酸醋低聚物例如来自Nippon Soda, Tokyo, Japan的UV-3630ID80、 UV-3630ID80、UV-NS054和UV-NS077也是优选的。双官能的脂族聚酯聚氨酯丙烯酸酯低聚 物以及双官能的脂族聚酯/聚醚聚氨酯丙烯酸酯低聚物也是优选的聚氨酯丙烯酸酯。
[0019] 根据本发明的一个优选的实施方案，增塑剂选自聚异戊二烯树脂、聚丁二烯树脂、 氢化聚丁二烯、二甲苯聚合物、羟基封端的聚丁二烯和/或羟基封端的聚烯烃。也可以使 用萜烯聚合物树脂、邻苯二甲酸酯、苯三甲酸酯、己二酸酯、苯甲酸酯、己酸酯和/或二羧酸 酯。当然还可以使用购自市场的其他特定增塑剂。
[0020] 合适的增塑剂例如聚异戊二烯树脂、聚丁二烯树脂、氢化聚丁二烯、二甲苯聚合物 等可优选具有50~50, 000的数均分子量（Mn)，以及优选0-1的官能度。这里的官能度意 指可参与丙烯酸酯的固化反应的官能团，例如丙烯酸酯双键。这里羟基不算作官能度。
[0021] 在本发明中可使用的优选的聚异戊二烯树脂和/或聚丁二烯树脂为例如购自 Sartomer Companry Inc, Exton, PA 的聚丁二稀Polybd45CT、Polybd2000CT、Polybd3000CT、 CN307。还可优选使用购自 Kuraray Co. Ltd, Tokyo, Japan 的聚异戊二烯 LI