液体涂布的基板上的离散液体涂层以及在形成层合物方面的用图_2

文档序号:8515350阅读:来源:国知局
开了光学透明的液体粘合剂(LOCA) 组合物。PCT国际公布No. W02012/036980中公开了使用模版将LOCA组合物的贴片涂布到 显示器基板上以确定贴片的周边的实例。除了通过使用模版所施加的定位准确性和产量限 制外,通常需要提供LOCA涂布的基板的迅速、内嵌式真空层合,以防止在各层之间包封气 泡。另外,这种真空层合可能需要在贴片周边进行初步的局部固化,以防止由于移除模版后 LOCA的自流平特性而导致LOCA塌陷或最初限定的贴片周边"渗出"。此类塌陷或"渗出"不 利地降低了基板上贴片布置的定位准确度。
[0058] 本公开描述了将液体涂布到基板上的方法,并且具体地讲,在没有至少部分地克 服这些不足中的一些或全部的印刷辅助装置(例如,筛网、掩模、模版、预固化的坝)的帮助 下,将LOCA组合物涂布到刚性基板(例如,盖玻片、铟锡氧化物(ITO)触摸传感器叠堆、偏 光片、液晶模块等等)上的方法。通常不使用模版的方法用于将精确定位的高粘度(优选 地假塑性和/或触变性)液体组合物贴片涂布到目标基板上,在施加后续层合步骤之前,基 板表面上的贴片基本上不会自流平或"渗出"。
[0059] 具体地讲,已经发现,在精确层合应用中,可以采用模涂方法以精确地且迅速地设 置光学透明的液体组合物,诸如粘合剂,并且更具体地讲LOCA组合物,所述精确层合应用 涉及基部基板(例如,显示面板)与盖基板之间的间隙填充。此类应用涉及将玻璃面板层 合到LCD显示器中的显示面板上,或将触敏面板层合到触敏电子装置中的显示面板上。
[0060] 在示例性实施例中,本发明公开的工艺可通过缩短周期时间和提高产量来使涂布 和层合工艺的生产能力显著提高。本公开的示例性方法可允许在基板表面上相对于目标位 置精确定位非自流平液体贴片,从而实现迄今为止未以一致方式获得的贴片布置的定位准 确度。本公开的一些示例性方法可用于在不使用图案或印刷辅助装置(诸如模版、筛网、掩 模或坝)的情况下,将光学透明的液体粘合剂精确地涂布到刚性基板上。
[0061] 对于以下定义术语的术语表,整个申请以这些定义为准,除非在权利要求书或说 明书中的别处提供不同的定义。
[0062] 术语表
[0063] 在整个说明书和权利要求书中采用的某些术语大部分是人们所熟知的,但可能仍 然需要作一些解释。应理解,如本文所用:
[0064] 术语"均聚物"是指当在宏观尺度下观察时仅表现出单一物质相。
[0065] 术语"光学透明的液体粘合剂组合物"是指光学透明的液体粘合剂(LOCA)或可固 化形成LOCA的前体组合物。
[0066] 关于涂布液体的术语"伪塑性"或"假塑性"是指涂布液体表现出随剪切速率的增 大而减小的粘度。
[0067] 关于涂布液体的术语"触变性"或"触变"是指涂布液体在一定的时间间隔中表现 出随剪切时间的增加而减小的粘度,在所述时间间隔期间在将涂布液体施加到基板上的过 程中涂布液体经受剪切。在停止剪切时,例如在将涂布液体施加到基板上之后,触变性涂布 流体使粘度恢复或"建立"为至少静态粘度。
[0068] 术语"触变指数"为涂布液体性质,其是指以0. 1秒η的剪切速率测量的低剪切粘 度与以100秒η测量的高剪切粘度的比率。
[0069] 术语"平衡粘度"为涂布液体性质,其是指在I. 0秒4的剪切速率下在完全放松 (即,平衡)的条件下测量的涂布流体的粘度,除非明确指出,否则不同的剪切速率与特定 的平衡粘度值相关联。
[0070] 术语"(共)聚合物"包括均聚物和共聚物,以及可例如通过共挤出法或通过反应 (包括例如,酯交换反应)以混溶共混物形式形成的均聚物或共聚物。术语"共聚物"包括 无规共聚物、嵌段共聚物和星形(例如树枝状的)共聚物。
[0071] 关于单体、低聚物的术语"(甲基)丙烯酸酯"意指形成为醇类与丙烯酸类或甲基 丙條酸的反应广物的乙條基官能烷基醋。
[0072] 术语"玻璃化转变温度"或"Tg"是指当以本体而非以薄膜形式评估时的(共)聚 合物的玻璃化转变温度。在其中(共)聚合物仅可以薄膜形式检查的情况下,块形式TrS 常可以适当的精度来评估。块形式!;值通常使用用于测定共聚物的节段性迀移率的起点和 据说共聚物可从玻璃态转变为橡胶态的拐点(通常为二级转变)的差示扫描量热法(DSC), 通过评估热流速率与温度的关系进行测定。块形式Tg值还可使用测量共聚物的模量改变 作为温度和振动频率的函数的动态力学热分析(DMTA)技术来评估。
[0073] 相对于特定层,术语"邻接"是指在某一位置与另一个层连接或附连,在该位置处, 两个层彼此靠近(即,相邻)并且直接接触彼此,或彼此邻接但不直接接触(即,两个层中 间具有一个或多个附加层)。
[0074] 通过对本发明所公开的被涂布制品中的各个元件的位置使用诸如"顶上"、"上"、 "覆盖"、"最上方"、"下面"等的方向术语,相对于水平设置的、面向上方的基板说明了元件的 相对位置。除非另外指明,否则不旨在所述基板或制品在制造期间或制造后具有任何特定 的空间方位。
[0075] 通过使用术语"外覆"来描述层相对于本公开的制品的基板或其它元件的位置,是 指层在基板或其它元件的顶上,但未必与基板或其它元件邻接。
[0076] 通过使用术语"分离"来描述层相对于其它层的位置,是指该层定位在两个其它层 之间,但未必与任一层邻接或相邻。
[0077] 提及数值或形状的术语"约"或"大约"意指该数值或特性或特征的+/_5%,但明 确地包括准确的数值。例如,"约" 1帕斯卡-秒的粘度是指0. 95帕斯卡-秒至1. 05帕斯 卡-秒的粘度,但也明确地包括恰好1帕斯卡-秒的粘度。相似地,"基本上为正方形"的周 边旨在描述具有四个侧向边缘的几何形状,其中每个侧向边缘的长度为任何其它侧向边缘 的长度的95%至105%,但也包括其中每个侧向边缘具有完全相同长度的几何形状。
[0078] 提及特性或特征的术语"基本上"意指该特性或特征表现出的程度大于该特性或 特征的相反面表现出的程度。例如,"基本上"透明的基板是指与它不能透射(例如,吸收和 反射)的辐射相比透射更多的辐射(例如,可见光)的基板。因此,透射入射到其表面上的 多余50%的可见光的基板是基本上透明的,但透射入射到其表面上的50%或更少的可见 光的基板不是基本上透明的。
[0079] 如本说明书和所附实施例中所用,单数形式"一个"、"一种"和"该/所述"包括多 个指代物,除非内容另外明确地指明。因此,例如,提及的包含"某种化合物"的细旦纤维包 括两种或多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施例中所用,一般在其意义上使用术 语"或"包括"和/或"的含义,除非该内容另外明确地指明。
[0080] 如本说明书所用,由端点表述的数值范围包括归入该范围内的所有数值(例如1 至 5 包括 1、L 5、2、2· 75、3、3· 8、4 和 5)。
[0081] 除非另外指明,否则在所有情况下,本说明书和实施例中所使用的所有表达数量 或成分、特性测量等的数值均应理解成由术语"约"所修饰。因此,除非有相反的说明,否则 上述说明书和所附实施例列表中所示的数值参数可以根据本领域技术人员利用本公开的 教导内容寻求获得的所需特性而有所变化。最低程度上说,每个数值参数并非试图限制等 同原则在受权利要求书保护的实施例的范围内的应用,应该至少根据所记录的有效数位的 数量和通过利用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
[0082] 在不脱离本公开的实质和范围的前提下,可对本公开的示例性实施例进行各种修 改和更改。因此,应当理解,本发明的实施例不受限于以下所述的示例性实施例,但受权利 要求书中提出的限制及其任何等同物的支配。
[0083] 示例件涂布工艺
[0084] 在涂布工艺的示例性实施例中,本公开描述了一种方法,所述方法包括提供第一 涂布头,所述第一涂布头具有与第一涂布液体的供应源流体连通的第一外部开口;相对于 基板定位第一涂布头以限定第一外部开口与基板之间的间隙;在第一涂布方向上产生第一 涂布头与基板之间的相对运动;以及将预定量的第一涂布液体从第一外部开口分配到基板 的至少一个主表面的至少一部分上,从而在基板的主表面的至少一部分上的预定位置形成 第一涂布液体的离散贴片。贴片具有厚度和周边。
[0085] 该方法还包括提供第二涂布头,所述第二涂布头包括与第二涂布液体的供应源流 体连通的第二外部开口;相对于基板上的贴片定位第二涂布头以限定第二外部开口与贴片 的主表面之间的间隙;在第二涂布方向上产生第二涂布头与基板之间的相对运动;以及将 预定量的第二涂布液体从第二外部开口分配到与基板相对的贴片的主表面的一部分上,从 而在贴片的主表面上形成第二涂布液体的不连续图案。
[0086] 任何上述涂布工艺还可以包括将前两个段落的步骤重复一次或多次。
[0087] 在分配时第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者(或两者)表现出至少1帕 斯卡-秒的粘度。目前优选的是,不使用筛网或模版形成离散的贴片和图案。
[0088] 在一些示例性实施例中,第一涂布液体在组成上不同于第二涂布液体。在其它另 选的实施例中,第一涂布液体在组成上与第二涂布液体相同。在任何上述示例性实施例中, 第二涂布液体可以覆盖第一涂布液体的至少一部分。
[0089] 在一些示例性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者以至少约 100 秒 '200 秒 '300 秒 '400 秒 '500 秒 '600 秒 '700 秒 '800 秒 '900 秒―1 的剪 切速率或甚至以至少约1,〇〇〇秒'2, 000秒'3, 000秒'4, 000秒'5, 000秒'10, 000 秒4或甚至更高的剪切速率进行分配。在某些此类示例性实施例中,第一涂布液体和第二 涂布液体中的至少一者以不大于约1,〇〇〇, 〇〇〇秒'750, 000秒'600, 000秒'500, 000 秒 '400, 000 秒 '300, 000 秒 '250, 000 秒 '200, 000 秒―1 或甚至 100, 000 秒―1 的剪切 速率进行分配。
[0090] 在任何上述实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者在至少约 20°C、30°C、40°C或50°C ;以及至多约100°C、90°C、80°C、70°C或甚至60°C的温度下进行分 配。
[0091] 示例件涂布液体
[0092] 在本发明优选的实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者在分配时 表现出在100秒H的剪切速率和25°C的温度下测量为至少1帕斯卡-秒(Pa-S)的粘度。 然而,在一些示例性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者可以有利地表 现出至少2Pa_s、至少3Pa_s、至少4Pa_s、至少5Pa_s、至少6Pa_s、至少7Pa_s、至少8Pa_s、 至少9Pa_s或甚至至少lOPa-s、至少15Pa_s、至少20Pa_s、至少30Pa_s、至少40Pa_s、至少 50Pa_s或甚至更高的粘度。
[0093] 在某些此类示例性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者在分 配时表现出在100秒H的剪切速率和25°C的温度下测量为不大于l,000Pa-s、不大于 500Pa_s、不大于400Pa_s、不大于300Pa_s或甚至不大于200Pa_s的粘度。
[0094] 在一些此类示例性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者在分配 时表现出在100秒H的剪切速率和25°C的温度下测量为约2Pa-s至约50Pa-s、约5Pa-s至 约 20Pa_s、约 6Pa_s 至约 19Pa_s、约 7Pa_s 至约 18Pa_s、约 8Pa_s 至约 17Pa_s、约 9Pa_s 至 约16Pa_s或甚至约IOPa-S至约15Pa_s的粘度。
[0095] 在任何上述的其它示例性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者 表现出选自触变性流变行为和假塑性流变行为中的至少一种特别的流变特性。在某些示例 性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者表现出至少为3、至少为4、至少 为5、至少为6、至少为7、至少为8、至少为9、至少为10或甚至至少为15、20或更高的触变 指数,所述触变指数被定义为在〇. 1秒η的剪切速率下测量的低剪切粘度与在100秒η的 剪切速率下测量的高剪切粘度的比率。
[0096] 在一些不例性实施例中,第一涂布液体和第二涂布液体中的至少一者表现出在1 秒4的剪切速率下在完全放松状态的涂布液体上测量的平衡粘度足够高以至于能够防止 涂布液体在基板上的自流平。在某些此类实施例中,在1秒H或〇. 01秒H的剪切速率下 测量的平衡粘度为至少 80Pa-s、150Pa-s、160Pa-s、170Pa-s、180Pa-s、190Pa-s、200Pa-s、 225Pa-s、250Pa-s、300Pa-s、400Pa-s、500Pa-s、750Pa-s 或甚至 1,OOOPa-s 或更高。
[0097] 光学诱_的液体粘合剂组合物
[0098] 特别适用于上述涂布工艺的液体组合物为LOCA组合物,诸如用于制备光学组件 的粘合剂。因此,在任何上述工艺的一些示例性实施例中,将第一涂布液体和第二涂布液体 中的至少一者(或两者)选择为光学透明的液体粘合剂(LOCA)组合物。
[0099] 在一些此类示例性实施例中,LOCA为在一定的涂布剪切速率和温度下具有至少 IPa-s的粘度的高粘性牛顿流体。
[0100] 在一些示例性实施例中,LOCA组合物以至少约100秒'200秒'300秒'400 秒' 500秒'600秒' 700秒'800秒' 900秒η的剪切速率或甚至以至少约1,000秒' 2, 000秒'3, 000秒'4, 000秒'5, 000秒' 10, 000秒η或甚至更高的剪切速率进行分 配。在某些此类示例性实施例中,LOCA组合物以不大于约1,000, 000秒'750, 000秒' 600, 000 秒 '500, 000 秒 '400, 000 秒 '300, 000 秒 '250, 000 秒 '200, 000 秒―1 或甚至 100, 000秒η的剪切速率进行分配。
[0101] 在任何上述实施例中,LOCA组合物在至少约20°C、30°C、40°C或50°C;以及最高约 100 °C、90 °C、80 °C、70 °C或甚至60 °C的温度下进行分配。
[0102] 在本发明优选的实施例中,LOCA组合物在分配时表现出在100秒η的剪切速率和 25°C的温度下测量为至少1帕斯卡-秒(Pa-s)的粘度。然而,在一些示例性实施例中,LOCA 组合物可以有利地表现出至少2Pa_s、至少3Pa_s、至少4Pa_s、至少5Pa_s、至少6Pa_s、至少 7Pa_s、至少8Pa_s、至少9Pa_s或甚至至少lOPa-s、至少15Pa_s、至少20Pa_s、至少30Pa_s、 至少40Pa_s、至少50Pa_s或甚至更高的粘度。
[0103] 在某些此类示例性实施例中,LOCA组合物在分配时表现出在100秒η的剪切速 率和25°C的温度下测量为不大于l,000Pa-s、不大于500Pa-s、不大于400Pa-s、不大于 300Pa_s或甚至不大于200Pa_s的粘度。
[0104] 在一些此类示例性实施例中,LOCA组合物在分配时表现出在100秒η的剪切速率 和25°C的温度下测量为约2Pa_s至约50Pa-s、5Pa_s至约20Pa_s、约6Pa_s至约19Pa_s、 约7Pa_s至约18Pa_s、约8Pa_s至约17Pa_s、约9Pa_s至约16Pa_s或甚至约lOPa-s至约 15Pa_s的粘度。
[0105] 在一些示例性实施例中,LOCA组合物优选地表现出假塑性和/或触变性流变行 为。此类LOCA组合物在很小乃至没有剪切的情况下表现出固体状行为(例如在Ο.ΟΙ?Γ1下 具有至少约500Pa-s的粘度),而在施加更高量的剪切时在涂布过程中可流动(例如,在约 1 - 5, OOOiT1下具有大于IPa-s但小于约500Pa-s的粘度)。假塑性LOCA组合物表现出剪切 稀化流变行为,其中粘度随着剪切速率的增大而减小,从而达到高剪切速率(例如,在大于 1,〇〇〇秒η的剪切速率下)极限粘度,然后在停止剪切时恢复重建粘度。触变性LOCA组合 物表现出时间依赖性的流变特性,粘度随着剪切持续时间增加而减小,从而达到极限粘度, 然后在停止剪切后在有限的时间范围内恢复至重建粘度。
[0106] 假塑性和/或触变性LOCA组合物在涂布过程完成后在短时间范围(例如,小于1 秒)内恢复其高粘度特性。换句话讲,涂布贴片中的LOCA组合物基本上不会自流平,从而 确保保持涂布贴片的尺寸公差。同时为假塑性和触变性的LOCA组合物可特别用于实施本 公开的示例性工艺,因为此类特性有助于确保保持涂布在基板上的贴片的所需位置和尺寸 公差。
[0107] 因此,在上述的其它示例性实施例中,LOCA组合物表现出选自触变性流变行为和 假塑性流变行为中的至少
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