用于显示应用的液态光学透明的可光固化的粘合剂的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及特定的液态光学透明的可光固化的粘合剂以及该粘合剂的若干种用途。本发明还涉及用液态光学透明的可光固化的粘合剂粘结基材，并且本发明还涉及包含此类光学透明的粘合剂的光学组合件。此外，本发明还涉及用于对光学组合件进行再加工的方法。
【背景技术】
[0002]光学透明的粘合剂，特别是液态光学透明的粘合剂广泛地应用于光学显示器中。在显示应用中，光学粘结用于粘结光学元件，例如显示面板、玻璃板、触控面板、扩散器、刚性补偿器、加热器以及柔性膜例如起偏器和延迟器。特别是对于在触控显示器，例如电容式触控显示器中使用此类粘合剂进行粘结存在很大的兴趣。光学透明的粘合剂的重要性仍在增长，因为新型电子显示器产品，例如无线阅读装置的不断发展增加了对于光学透明的粘合剂的需求。但仍有一些挑战有待解决。
[0003]用该类型的光学组合件的一项重要挑战是在层压完成后，但发现存在缺陷时如何对LCD或其它昂贵的部件进行再加工。例如，终端客户可能会退回有缺陷的显示器进行质保维修。对于这些情况，显示器制造商必须将显示器拆开，除去粘合剂残留物，并且重新使用昂贵的功能组件，例如LCD模块。对于传统的液态光学透明的可光固化的粘合剂，在拆卸显示器后，粘合剂残留物会破碎成粘性小片而粘在组件上。使用有机溶剂清洗掉残留物不仅非常耗时，而且具有严重的环境问题，并且也影响职业健康和安全。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的在于，使已经用液态光学透明的可光固化的粘合剂胶合的光学组合件的再加工更容易和更实用。这个问题由本发明的主题解决。
【具体实施方式】
[0005]本发明的主题是液态光学透明的可光固化的粘合剂，其包含:
[0006](a) 10-50重量％的聚氨酯丙烯酸酯，
[0007](b) 30-70重量％，优选35-70重量％，特别是40_50重量％的增塑剂，
[0008](c)0.002-5重量％，优选0.02-3.5重量％的光引发剂，
[0009](d) 1-30重量％的丙烯酸酯单体。
[0010]本发明的光学透明的粘合剂具有突出的成膜能力。它在其通过辐射完全固化后形成光学透明的膜。已经用本发明的液态光学透明的可光固化的粘合剂胶合的光学组合件的再加工非常容易和实用。在再加工期间，仅需要视情况而定在加热到50°C -100°C后，将粘结的组件拆开，并剥离通常停留在胶合的组件一侧上的粘合剂膜。因此，粘合剂膜可容易地从粘结的组件除去，而根本不会在光学组合件上留下任何残留物。粘合剂膜优选可作为仅一个单片剥离。固化的粘合剂也具有非常低的弹性模量、非常低的硬度、非常低的固化收缩率，并且表现出高的伸长率。
[0011]本发明的另一个优点是，本发明的液态光学透明的可光固化的粘合剂能够实现光学组合件的部件的粘结，例如，将盖板(cover lens)粘结到LCD模块，而没有任何Mura问题。固化的粘合剂可以通过苛刻的可靠性测试，而不会给LCD带来Mura，例如在85°C下暴露1000小时或在-40°C下暴露1000小时。通常，Mura是重要的问题。“Mura”是日语中表示“不均匀”的术语。暗斑点或斑块可能会偶尔出现在一些液晶显示器(IXD)面板上。这种发混现象被认为是“Mura”。“Mura”用来描述在某些条件下导致屏幕均匀度不均匀的低对比度的不规则的图案或区域。因此，Mura是显示效果，并且可以由施加至LCD的应力造成。任何种类的应力，甚至在低水平下，也可能会给LCD导致Mura。本发明提供对Mura的尽可能最佳的预防。
[0012]术语“液态光学透明的可光固化的粘合剂”在本领域中是公认的，并且为本领域技术人员所熟知。液态光学透明的粘合剂(LOCA)在触控面板和显示装置中广泛地用于将盖板、塑料或其它光学材料粘合到主传感器单元或使其彼此粘合。液态光学透明的粘合剂通常用来改善装置的光学特性，以及改善例如耐久性的其它属性。液态光学透明的可光固化的粘合剂通常用于例如将触控面板粘结到主液晶显示器，以及将任何保护性覆盖物(例如透镜)粘结到触控面板。液态光学透明的可光固化的粘合剂的主要应用包括电容式触控面板、3D电视和玻璃延迟器。具体地，如果粘合剂显示出优选至少85%的透光率，则所述粘合剂是光学透明的。透光率的测量对于本领域技术人员而言是已知的。其优选可根据以下优选测试方法在100 μπι厚的样品上进行测量。
[0013]透光率的优选测试方法:
[0014]将一小滴光学透明的粘合剂置于75mmX50mm的普通显微镜载玻片(plain microslide)(来自Dow Corning, Midland, MI的载玻片)上，所述载玻片已用异丙醇擦拭三次并且在其两端上附着两条ΙΟΟμπι厚的间隔带。将第二载玻片在力的作用下附着到所述粘合剂上。然后，使所述粘合剂在UV源下完全固化。用来自Agilent的分光计Cary 300从波长380nm到780nm测量透光率。使用一个空白载玻片作为背景。
[0015]本发明的粘合剂即使在苛刻的可靠性条件下也表现出优异的光学性能。所述粘合剂在不同的可靠性条件后未表现出发黄。所述粘合剂具有长的贮存寿命，并且在层压期间表现出良好的可加工性。
[0016]本发明的粘合剂适合应用在不平坦的表面上，可以用在大型面板中，对于填充间隙而言是理想的，避免了冷凝和雾化，耐极端温度，能够实现非常薄的显示器设计。
[0017]聚氨酯丙烯酸酯为本领域技术人员所熟知，它们可以例如通过二异氰酸酯，优选脂族二异氰酸酯与羟基丙烯酸酯的反应而获得，或者可以例如通过二异氰酸酯，优选脂族二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯和多元醇的反应而获得。
[0018]聚氨酯丙烯酸酯优选包括多官能的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。所述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物优选包含至少一个(甲基)丙烯酸酯基团，例如，1-4个(甲基)丙烯酸酯基团。多官能的，特别是二官能的脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物是优选的聚氨酯丙稀fe醋O
[0019]例如，多官能的聚氨酯丙烯酸酯低聚物可以由从二羧酸，例如己二酸或马来酸和脂族二醇，例如二甘醇或1，6-己二醇的缩合制备的脂族聚酯或聚醚多元醇形成。在一个实施方案中，聚酯多元醇可以包含己二酸和二甘醇。多官能的异氰酸酯可以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。羟基官能化的丙烯酸酯可以包括丙烯酸羟烷基酯，例如丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯或聚乙二醇丙烯酸酯。在一个实施方案中，多官能的聚氨酯丙烯酸酯低聚物可以包括聚酯多元醇、亚甲基二环己基异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的反应产物。
[0020]可根据本发明使用的合适的聚氨酯丙烯酸酯是例如脂族聚醚型聚氨酯二丙烯酸醋，特别是购自 Bomar Specialties 公司，Torrington, CT 的 BR-3042、BR-3641AA、BR-3741AB和BR-344。其它优选的脂族聚氨醋丙稀酸醋是例如购自Sartomer Companry公司，Exton, PA 的 CN8004、CN-9002、CN-980、CN-981、CN9014、CN-9019、CN9021。还优选的是购自 Rahn AG，Switzerland 的例如 Genomer 4188/EHA、Genomer 4269/M22、Genomer 4425和Genomerl 122、Genomer 6043的聚氨醋丙稀酸醋树脂。聚氨醋丙稀酸醋低聚物也是优选的，例如购自 NIPPON GOHSEI, Japan 的 UV-3000B、UV-3630ID80、UV-3630ID80、UV-NS054、UV7000B和UV-NS077，以及购自Kuraray公司的UC-203、UC-102。还优选的是购自DOUBLEBOND CHEMICAL IND.有限公司的脂族聚氨酯丙烯酸酯低聚物，例如Doublemer 5222、Doublemer5220、Doublemer 5700、Doublemer 5400、Doublemer 5500。二官能的脂族聚醋型聚氨酯丙烯酸酯低聚物以及二官能的脂族聚酯/聚醚型聚氨酯丙烯酸酯低聚物也是优选的聚氨酯丙烯酸酯。
[0021]根据本发明的优选实施方案，增塑剂包括聚异戊二烯树脂、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、偏苯三酸酯、己二酸酯、苯甲酸酯、己酸酯和/或二羧酸酯。当然，也可以使用可以在市场上购得的其它特制增塑剂。
[0022]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、二甲苯聚合物等优选可具有50-50，000的数均分子量(Mn)和优选0-1的官能度。官能度在这里是指可以参与丙烯酸酯的固化反应中的官能团，例如丙烯酸酯双键。在这种情况下，羟基不作为官能度计算在内。
[0023]可以在本发明中使用的优选的聚异戊二烯树脂和/或聚丁二烯树脂是例如购自 Sartomer Companry 公司，Exton, PA 的聚丁二稀 Polybd45CT、Polybd2000CT、Polybd3000CT、CN307。也可以优选使用购自Kuraray有限公司，Tokyo，Japan的聚异戊二烯 LIR-30、LIR-50、LIR-290。也可以优选使用购自 Nippon Soda 有限公司，Tokyo，Japan的聚丁二烯 TEA-1000、TE2000、G1-1000、G1-2000、G1-3000、B1-2000、B1-3000