光学透明的导电粘合剂及由其制得的制品的制作方法

光学透明的导电粘合剂及由其制得的制品的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种导电光学透明粘合剂，所述导电光学透明粘合剂包括光学透明粘合剂层和设置在所述光学透明粘合剂层上方的互连导电网层。所述导电光学透明粘合剂的电导率为在约0.5ohm/sq和约1000ohm/sq之间，雾度为小于约10%，并且透射比为至少约80%。
【专利说明】光学透明的导电粘合剂及由其制得的制品
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求于2011年8月12日提交的美国临时申请序列号61/522，969的优先权，该专利的全部公开内容以引用方式并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明整体涉及一种光学透明的粘合剂。具体地讲，本发明涉及可用作透明的电导体的导电光学透明粘合剂。
【背景技术】
[0004]光学透明的粘合剂广泛地用于电子显示器中，以将电子显示器的多个组件和层粘附在一起。例如，电子显示器的主要组件包括:玻璃盖板、触摸屏、防反射层、空气间隙和液晶显示器(IXD)。在包括IXD的电子显示器中，IXD可发出电噪声并干涉易受IXD形成的电场影响的例如触摸屏的其它组件。一个解决方案是通过引入空气间隙或一层厚的光学透明粘合剂(0CA)将触摸传感器设置成远离IXD。另一解决方案是将透明的电磁干涉(EMI)层设置在LCD与触摸屏之间以防止与触摸屏的不期望的电磁干涉作用。然而，这两个方案均增加了电子显示器的总厚度和光学损失。因为消费者要求越来越薄的电子显示器，所以希望提供具有防止不期望的电磁干涉作用的装置而不增加另一层的电子显示器。

【发明内容】

[0005]在一个实施例中，本发明是一种导电光学透明粘合剂。所述导电光学透明粘合剂包括光学透明粘合剂层和设置在光学透明粘合剂层上方的互连导电网层。所述导电光学透明粘合剂具有在约0.5和约1000欧姆/平方之间的电导率，小于约10%的雾度，和至少约80%透射比。
[0006]在另一个实施例中，本发明是一种导电光学透明粘合剂，所述粘合剂包括光学透明粘合剂层、设置在光学透明粘合剂层上方的导电性纳米线网层和设置在导电性纳米线网层上方的光学透明粘合剂层表涂层。所述导电性纳米线网层有助于控制电磁干涉作用。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是本发明的导电光学透明粘合剂的第一实施例的剖视图。
[0008]图2是图1的导电光学透明粘合剂的第一实施例的剖视图，所述粘合剂包括导电油墨的周边和导电插片。
[0009]图3是导电油墨的周边和连接插片的X/Y平面视图。
[0010]图4是本发明的导电光学透明粘合剂的第二实施例的剖视图。
[0011]图5是图4的导电光学透明粘合剂的第二实施例的剖视图，所述粘合剂包括导电油墨的周边和导电插片。`
[0012]图6是设置在电子显示器内的本发明的导电光学透明粘合剂的第一实施例的剖视图。
【具体实施方式】
[0013]图1示出了本发明的导电光学透明粘合剂(C0CA)10的剖视图，并包括涂布有互连的导电网层14的光学透明粘合剂(0CA)层12。光学透明粘合剂表涂层16可以作为表涂层可选地涂布或层合在互连的导电网层14上方，以形成0CA-互连的导电网涂层-0CA的多层结构。第一释放基底18设置为与光学透明粘合剂层12相邻，并且第二释放基底20设置为与光学透明粘合剂表涂层16相邻。这种多层结构可随后用于电子显示装置中，以向电子显示器的两个组件既提供附着性、又提供防止电子显示器的两个组件彼此干涉的电磁防护罩。
[0014]如本说明书中所用，术语“光学透明的”是指一种在可见光光谱(约400至约700纳米)的至少一部分上具有高透光率并具有低雾度的粘合剂或制品。可利用例如ASTM-D1003-95的方法确定透光率和雾度这两者。
[0015]C0CA10具有足以允许用户分辨任何图像或字迹的足够低的雾度水平。在一个实施例中，C0CA10具有约10%的雾度或更小，特别是约5%的雾度或更小，并且更特别是约2%的
雾度或更小。
[0016]COCA 10的透射比水平足够高以允许用户获得可见度。在一个实施例中，C0CA10具有大于约80%的透射比，特别是大于约85%的透射比，并且更特别是大于约88%的透射比。
[0017]在一个实施例中，C0CA10无双折射。
[0018]在一个实施例中，C0CA10的厚度为至少约1微米、至少约5微米、至少约10微米、至少约15微米或至少20微米。该厚度通常为不大于约500微米、不大于约300微米、不大于约150微米或不大于约125微米。例如，所述厚度可为约1至约200微米、约5至约100微米、约10至约50微米、约20至约50微米或约1至约15微米。
[0019]光学透明的粘合剂
[0020]0CA层12或在聚合反应时形成粘合剂的反应性混合物可涂布到表面上以形成粘合剂层。在此所用的术语“粘合剂”是指可用于将两个粘附体粘附在一起的聚合物型组合物。多种粘合剂适用于形成本发明的粘合剂层或粘合剂表涂层。合适的粘合剂包括例如热活化粘合剂和压敏粘合剂。压敏粘合剂是尤其合适的。所用粘合剂选为具有适用于所需应用的性质。在一些实施例中，0CA层12、16可为拉伸释放粘合剂。
[0021]热活化粘合剂在室温下不发粘，但在高温下变得发粘并能够粘合至基底。这些粘合剂的Tg或熔点(Tm)通常高于室温。当温度升高为高于所述Tg或Tm时，储能模量通常降低，并且粘合剂变得发粘。
[0022]压敏粘合剂组合物是本领域技术人员熟知的，在室温下具有包括以下各项的性质:(1)有力和持久的粘着性；(2)用不超过指压的压力即可粘附；(3)具有足够固定在粘合体上的能力；以及(4)足够的粘合强度，以便能够从粘合体上干净地移除。已经发现可以良好地用作PSA的材料是这样的聚合物，这种聚合物被设计和调配为具有必要的粘弹性，从而获得粘着性、剥离粘着力和剪切保持力的所需平衡。获得性质的适当平衡不是简单的处理。
[0023]如上所述，可选`的0CA表涂层16可涂布到互连的导电网层14上。0CA表涂层16可涂布到互连的导电网层14上，以便提高互连的导电网层14的粘着性。然而，如果互连的导电网层14是粘合剂，则不需要OCA表涂层16。如果OCA表涂层16掺入到粘合剂中，则其可为厚的或薄的、绝缘或不绝缘、均匀或不连续以及相均匀或相分离。
[0024]0CA层12和0CA表涂层16可为相同的0CA或不同的OCA。0CA层12和0CA表涂层16可为不同的，以便确保与相邻基底的相容性。在一个实施例中，0CA层12和0CA表涂层16的厚度为在约1纳米(nm)至约500微米之间。
[0025]适用于本发明的光学透明粘合剂包括例如基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙烯酸嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚烯烃和聚(甲基)丙烯酸酯的那些。术语(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者。
[0026]一种特别合适的类别的光学透明粘合剂是基于(甲基)丙烯酸酯的粘合剂，并且可包括酸性或碱性共聚物。在一些实施例中，基于(甲基)丙烯酸酯的粘合剂是酸性共聚物。酸性共聚物可包含一种或多种类型的酸性单体。一般来讲，随着在制备酸性共聚物时所用的酸性单体的比例增加，所得粘合剂的粘合强度增加。通常根椐存在于本发明的粘合剂共混物中的酸性共聚物的比例来调整酸性单体的比例。
[0027]在一些实施例中，粘合剂是一种光学透明的压敏粘合剂。为了实现压敏粘合剂的特性，对应的共聚物可受到调控，以使所得的玻璃化转变温度(Tg)为小于约0°C。特别合适的压敏粘合剂共聚物是(甲基)丙烯酸酯共聚物。这种共聚物通常衍生自这样的单体，所述单体包含约40重量％至约98重量％、通常至少70重量％或至少85重量％或甚至约90重量％的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯单体，所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体作为均聚物具有小于约0°C的Tg。
[0028]这种(甲基)丙烯酸烷基酯单体的实例是其中烷基具有约4个碳原子至约12个碳原子的那些，并且包括但不限于丙烯酸酯正丁、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯以及它们的混合物。任选地是，作为均聚物的其它乙烯基单体和(甲基)丙烯酸烷基酯单体的Tg为大于0°C，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等等可与`低Tg(甲基)丙烯酸烷基酯单体和可共聚碱性或酸性单体中的一种或多种结合使用，前提条件是所得的(甲基)丙烯酸酯共聚物的Tg为小于约0°C。
[0029]在一些实施例中，希望使用不含烷氧基的(甲基)丙烯酸酯单体。本领域技术人员知道烷氧基。
[0030]当使用可用作压敏粘合剂基质的碱性(甲基)丙烯酸酯共聚物时，其通常衍生自这样的碱性单体，这种碱性单体包含约2重量％至约50重量％或约5重量％至约30重量％的可共聚碱性单体。示例性碱性单体包括N，N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMAm)、Ν, N- 二乙基氨丙基甲基丙烯酰胺(DEAPMAm)、N，N- 二甲基氨乙基丙烯酸酯(DMAEA)、N，N-二乙基氨乙基丙烯酸酯(DEAEA)、N，N-二甲基氨丙基丙烯酸酯(DMAPA)、N，N_ 二乙基氨丙基丙烯酸酯(DEAPA)、Ν, N- 二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、Ν, N- 二乙基氨乙基甲基丙烯酸酯(DEAEMA)、Ν, N- 二甲基氨乙基丙烯酰胺(DMAEAm)、Ν, N- 二甲基氨乙基甲基丙烯酰胺(DMAEMAm)、Ν, N-二乙基氨乙基丙烯酰胺(DEAEAm)、Ν, N-二乙基氨乙基甲基丙烯酰胺(DEAEMAm)、Ν, N- 二甲基氨乙基乙烯基醚(DMAEVE )、Ν, N- 二乙基氨乙基乙烯基醚(DEAEVE )、以及它们的混合物。其它可用的碱性单体包括乙烯基吡唆、乙烯基咪唑、叔氨基-官能化苯乙烯(如，4-(N，N-二甲基氨基)-苯乙烯(DMAS)、4-(N，N-二乙基氨基)-苯乙烯(DEAS))、N-乙烯基吡咯烷酮、Ν-乙烯基己内酰胺、丙烯腈、Ν-乙烯基甲酰胺、(甲基)丙烯酰胺、以及它们的混合物。
[0031]当酸性(甲基)丙烯酸酯共聚物用于形成压敏粘合剂基质时，这种共聚物通常衍生自这样的酸性单体，这种酸性单体包含约2重量％至约30重量％或约2重量％至约15重量％ 的可共聚酸性单体。可用的酸性单体包括(但不限于)选自烯键式不饱和羧酸、烯键式不饱和磺酸、烯键式不饱和膦酸以及它们的混合物的那些。这种化合物的实例包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸、巴豆酸、柠康酸、马来酸、油酸、丙烯酸β -羧乙酯、甲基丙烯酸2-磺乙酯、苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯基膦酸等以及它们的混合物的那些。由于它们的可用性，通常使用烯键式不饱和羧酸。
[0032]在某些实施例中，聚(甲基)丙烯酸压敏粘合剂基质衍生自约1重量％和约20重量％之间的丙烯酸和约99重量％和约80重量％之间的丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯中的至少一种。在一些实施例中，压敏粘合剂基质衍生自约2重量％和约10重量％之间的丙烯酸和约90重量％和约98重量％之间的丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯中的至少一种。
[0033]另一可用类别的光学透明的基于(甲基)丙烯酸酯的粘合剂是作为(甲基)丙烯酸嵌段共聚物的那些。这种共聚物可仅包含(甲基)丙烯酸酯单体或可包含例如苯乙烯的其它共单体。这种粘合剂的实例在例如美国专利N0.7，255，920 (Everaerts等人)中有所描述。
[0034]粘合剂可为固有发粘的。如果需要，可将增粘剂添加至基材以形成压敏粘合剂。可用的增粘剂包括例如松香酯树脂、芳香烃树脂、脂族烃类树脂和萜烯树脂。可针对特定目的添加其它材料，包括例如油、增塑剂、抗氧化剂、紫外线(“UV”)稳定剂、加氢丁基橡胶、颜料、固化齐?、聚合物添加剂、增稠齐?、链转移剂和其它添加剂，前提条件是它们不会显著降低压敏粘合剂的光学清晰度。
[0035]在一些实施例中，粘合剂组合物含有交联剂是理想的。交联剂的选择基于聚合物或共聚物中希望交联的那一个的实质。以有效量使用交联剂，有效量意味着足以引起压敏粘合剂交联从而获得足够大的粘合强度的量，以使关注的基底产生所需最终粘合力性质。一般来讲，当使用交联剂时，以粘合剂组合物的单体和/或聚合物的总量计，所述交联剂以约0.1重量份至约10重量份的量使用。
[0036]一类可用的交联剂包括多官能(甲基)丙烯酸酯物质。多官能(甲基)丙烯酸酯包括三(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯(即，包含三个或两个(甲基)丙烯酸酯基团的化合物)。通常，使用二(甲基)丙烯酸酯交联剂(即，具有两个(甲基)丙烯酸酯基团的化合物)。可用的二(甲基)丙烯酸酯包括例如二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化1，6_己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚Α 二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸酯二(甲基)丙烯酸酯。可用的三(甲基)丙烯酸酯包括例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯。
[0037]另一类可用的交联剂含有可与丙烯酸共聚物上的羧酸基团反应的官能团。这种交联剂的实例包括多官能氮丙啶、异氰酸酯、环氧树脂和碳二亚胺化合物。氮丙啶型交联剂的实例包括例如1，4-双(乙撑亚胺基羰基氨基)苯、4，4’ -双(乙撑亚胺基羰基氨基)二苯甲烷、1，8-双(乙撑亚胺基羰基氨基)辛烷和1，1’ - (1，3-亚苯基二羰基)-双-(2-甲基氮丙啶)。本文中称为“双酰胺”的氮丙啶交联剂1，1’ _(1，3-亚苯基二羰基)-双-(2-甲基氮丙啶)(CAS N0.7652-64-4)是特别有用的。通用多官能异氰酸酯交联剂包括例如三羟甲基丙烷甲苯二异氰酸酯、甲代亚苯基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯。
[0038]0CA用于消费者移动设备中，以用于提高用户的观赏性、设备的美观和外观、以及用于触摸传感器粘合。通过消除多种透明的基底可发生的泛黄，用于0CA的设计考虑和需求包括优秀的粘合力和透明度。0CA还允许电子器件工业中的批量生产所需的高速层合。其它特征包括光学清晰度、>99%的透光率、<1%的雾度水平、无双折射、无膜载体、折射率、设计和制造为消除包括气泡、污物和凝胶的通用粘合剂的可视缺陷、耐用粘合力、用于将多数透明的膜基底可靠地粘合至玻璃的高内聚和剥离强度、高温、湿度和UV光抵抗力、长期耐用而不泛黄、去层合或降解。商业上合适和可用的0CA的实例包括但不限于可得自美国明尼苏达州圣保罗的 3M公司(3M Company, St.Paul, MN)的 3M?0ptically Clear Adhesive(3M?光学透明粘合剂)和3M?Contrast Enhancement Film (3M?对比度增强膜)。
[0039]设计用于COCA的0CA组件的步骤还可包括针对多种性能标准和用途的可能范围的粘合剂选择。0CA的特征还可以是导热粘合剂、可去除粘合剂、高或低粘性粘合剂、压敏粘合剂、热或光或水分固化粘合剂、基于环氧树脂或丙烯酸或硅或橡胶或氨基甲酸酯的粘合剂、热固性粘合剂、自润湿粘合剂，结构化粘合剂、拉伸释放粘合剂、导电粘合剂、高或低介电常数粘合剂、高或低折射率粘合剂、放气粘合剂、热熔融粘合剂等。例如，对于层合在0LED显示器上的C0CA，可能理想的是，粘合剂是导热的以允许从0LED装置较好地进行热耗散。专用的粘合剂可能需要对本领域的技术人员而言是已知的某些配方和工艺。由AlphonsusV.Pocius 编写的标题为 Adhesion and Adhesives Technology:An Introduction(2002)(粘合力和粘合剂技术:引言)(2002年)一书是对粘合剂技术的良好介绍。
[0040]诱明的互连导电网层
[0041]互连的导电网层14是透明的并用作电磁干涉(EMI)防护罩，使得C0CA10具有EMI屏蔽性质。这允许在宽泛的应用范围内应用透明的互连导电网层14。示例性应用包括(但不限于):NIR控制窗、低发射率窗、用于太阳能电池的透明电极、显示面板、电致变色显示器/窗、透光触摸传感器、透明电磁防护罩、透明电路和透明天线。
[0042]互连导电网层14可包括纳米线、网片状或图案方式的导电网或敞开/不连续的导电涂层。在此所用的术语“纳米线”(除非个别上下文特别暗示不是这样)通常会是指具体几何形状可能变化的线和线团的有效直径或平均直径可以纳米级测量(即，小于约100纳米)。透明的互连导电网层14可包括纳米线、网片状或图案方式的导电网或敞开/不连续的液体介质形式的导电涂层。所述液体介质可包括例如水、醇(例如甲醇、乙醇、异丙醇)、酮(例如丙酮或甲基乙基酮)、酯(例如乙酸乙酯)或它们的组合。还可包括表面活性剂以改变液体介质的润湿性。
[0043]可能需要以光学透明性为目标进行光学设计。这种设计可为多层金属/介质层的叠堆设计，或在电性能平衡的条件下优化光学透明性的图案、网片构造或开口结构构造。当为网片构造、网或开口构造时，不透明材料或较不透明材料可为高度透明的。透明的导体设计可利用图案、网片构造或开口结构构造的概念，以在电性能或其它性能标准平衡的条件下优化光学透明性。一个重要的参数是图案可见度。低图案可见度图案化透明导体的设计和讨论可见于PCT国际公开N0.W02010099132中。
[0044]可利用多种材料和方法制备透明的互连导电网层14。示例性材料包括(但不限于):锡、铟、锌和镉的半导体氧化物；银、金和钛；导电性聚合物；和例如碳纳米管、石墨烯、金属纳米线和半导体纳米线的导电性纳米结构材料。在一个实施例中，互连的导电网层14包括银纳米线，例如可从加利福尼亚州桑尼维尔的Cambrios技术公司(CambriosTechnologies Corporation, Sunnyvale, CA)或加利福尼亚州史考特谷的Seashell技术有限公司(Seashell Technology LLC, Scotts Valley, CA)商购获得的那些。
[0045]能够制造透明的互连导电网层的工艺涵盖以下方法:物理方法，例如溅射和蒸镀；化学方法，例如溶胶凝胶和电镀；溶液方法，例如纳米线/纳米管溶液涂布；和机械方法，例如石墨烯褶边。
[0046]利用物理沉积的沉积透明的互连导电网层的更多细节可见于PCT国际公布 N0.W02011/017039, W02009/149032, W02009/05860 和 W000/26973 中。以机械方式沉积透明的互连导电网层的另一方法示于美国专利N0.6，511，701和PCT国际公布N0.W02001/085361中。该方法可用于将碳纳米管、金属纳米线、石墨烯和其它导电性材料沉积到支承幅材上。
[0047]在没有大的资本投资的情况下，基于溶液处理的导电涂层可提供可能的低成本制备方法。与导电氧化物相比，溶液处理的金属纳米线网片状导电涂层能够实现至少等同的电性能和光学性能，并且 在弯曲和折叠时可更加耐用。基于纳米线和纳米结构的分散体可通过多种涂布方法涂布，包括(但不限于):印刷、丝网印刷、微接触印刷、喷涂、浸涂、旋涂和卷对卷涂布。卷对卷涂布方法是优选的，并包括(但不限于):刮涂、柔版涂布、帘式涂布、凹版印刷涂布和狭缝挤压涂布。
[0048]分散体还可调配为将官能团添加至透明的互连导电网层。示例性添加剂包括(但不限于):化学染料、表面活性剂、粘结剂、粘合剂、单体、防腐剂、交联剂、药剂等。可能需要对这种基于纳米结构的导电涂层进行额外处理，从而得到稳定性和可靠性，并提高性能。包括快速热退火的退火处理或压延处理还可提高涂层的电导率。包括屏蔽涂布、封装、保护层涂布、化学钝化的防腐蚀处理可提高透明的互连导电网层的可靠性。
[0049]可通过涂布、层叠的方法将透明的互连导电网层14施加至0CA层12或0CA表涂层16上，或直接将透明的互连导电网层14施加至0CA层12或0CA表涂层16上。透明的互连导电网层14可通过直接涂覆至释放基底18、20上随后转移至0CA层12或0CA表涂层16来施加。
[0050]以约lnm至约lOOOnrn之间(特别是约100和约300nm之间)的厚度施加互连导电网层14。当使用纳米线时，纳米线层的厚度为在约10和约lOOOnrn之间。
[0051]释放基底
[0052]0CA层12和表涂层16分别接触可为任何附着性基底的释放基底18和20。释放基底18、20可为任何合适的释放基底(例如隔离衬片)或含有释放表面的基底。当粘附至粘合剂层时，释放基底仅轻轻地粘附并且容易去除。释放基底可为单层(仅具有基础层)或其可为多层构造(具有一个或多个涂层或除基础层之外的附加层)。释放基底还可含有例如微结构的结构。
[0053]含有释放表面的合适的基底包括板、片和膜基底。例如，含有释放表面的基底的实例包括例如TEFLON基底和聚烯烃基底(例如聚丙烯或聚乙烯)的含有低表面能表面的基底，或含有释放涂层(例如硅树脂、烯属的长烷基链或含氟化合物涂层)的基底。
[0054]0CA层12和0CA表涂层16可施加至膜或片材产品(如光学、装饰性、反射性、和图形)、标签、带材背衬、隔离衬片等。释放基底18、20可为根椐所需应用的任何合适类型的材料。在一个实施例中，释放基底18、20是隔离衬片。示例性隔离衬片包括由纸(如牛皮纸)或聚合物型材料(如，例如聚乙烯或聚丙烯的聚烯烃、乙烯乙酸乙烯酯、聚氨酯、例如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯等)制备的那些。至少一些隔离衬片涂布有一层脱模剂，例如含有硅树脂的材料或含有碳氟化合物的材料。示例性隔离衬片包括(但不限于)可从美国田纳西州金斯波特的伊士曼化学公司(Eastman Chemicals Company (Kingsport, TN.))以商品名“T-30”和“T-10”(在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上具有硅树脂释放涂层)商购获得的衬片。隔离衬片具有在其表面上的赋予粘合剂的微结构，以在粘合剂层的表面上形成微结构。随后可去除衬片以暴露出具有微结构化的表面的粘合剂层。
[0055]透明的互连导电网层14可涂布到释放基底18、20上，并且随后转移至光学透明的粘合剂。如果利用这种方法施加，则释放基底18、20必须在用于透明的互连导电网层14的沉积的工艺条件下能够继续存在。在一些实施例中，基于含氟化合物的释放基底可用作用于通过物理沉积方法沉积的金属涂层或导电氧化物涂层的释放基底。在一些实施例中，非硅衬片可以是理想的。某些基于溶液的导电层可以溶液形式涂布到释放基底上。在某些应用中，可用中间层涂布或处理释放基底，所述中间层例如用作用于导电层制造的缓冲层的薄涂层。例如，如果某些释放基底不能在直接通过溅射方法的金属沉积下继续存在，则可在金属沉积之前将薄丙烯酸层涂布到释放基底上。这种缓冲层也可用作加强层或粘合剂层。
[0056]针对特定电光学设计目的，可通过例如蚀刻、清除或图案化进一步处理释放基底上的透明的互连导电网层。在一个实施例中，针对特定设计或目的，透明的互连导电网层可按照预定图案印刷到释放基底上。还可将释放基底结构化、微结构化或图案化以使得仅选择的图案或无规则图案可转移至光学透明的粘合剂。相似地，可将光学透明的粘合剂结构化、改性或图案化，以使得透明的互连导电网层可仅转移至光学透明的粘合剂的选择的或无规则区域上。
[0057]导电油墨周访
[0058]可以利用传统的印刷工艺可选地施加不透明导电油墨周边22作为图像。图2示出了具有不透明导电油墨周边22的C0CA10。在一个实施例中，通过利用导电性油墨丝网印刷边界来处理不透明导电油墨周边22。导电性油墨可由粘结树脂、溶剂和例如银或炭黑的导电粒子组成。虽然特别提出了银和炭黑，但是可使用任何导电性粒子。在一些实施例中，导电性油墨是不透明的。市售的油墨的实例包括(但不限于)可得自美国新罕布什尔州伦敦德里的导电性化合物公司(Conductive Compounds Inc., Londonderry, NH)的 AG-500导电性填充银墨。
[0059]在一个实施例中，`用60硬度测验器橡皮扫帚在128目PET丝网上施加导电性油墨，其中丝网上被阻挡的聚合物图像形成非印刷区域。油墨在空气中干燥，或在约100°c下干燥，直至油墨没有粘性。可将导电性油墨直接施加至透明的互连导电网层14。如果需要，可通过以下方法将OCA粘合剂的下一层在导电插片区域24中隔离:通过与导电油墨周边22的导电插片区域24大小相似的一片PET膜或通过施用至导电插片区域24的例如聚乙烯醇的释放聚合物或其它含有释放表面的聚合物涂层，从而允许导电性油墨周边22容易地与OCA分离，以用于电接地的目的。例如，聚合物涂层的实例包括例如TEFLON基底和聚烯烃基底(例如聚丙烯或聚乙烯)的含有低表面能表面的基底，或含有释放涂层(例如硅树脂、烯属的长烷基链或含氟化合物涂层)的基底。这导致了更有效的EMI防护罩。虽然图2示出了导电性油墨周边22与透明的互连导电网层14对准，但是导电性油墨周边22也可与透明的互连导电网层14交搭，或者印刷在透明的互连导电网层14下方，只要紧密接触即可。导电性油墨周边22具有在约0.1和约5ohm/sq之间的表面电阻率，具体基于油墨配方和油墨厚度。
[0060]在一个实施例中，导电性油墨周边的厚度为在约3和约25微米之间，特别是在约4和约10微米之间，并且更特别为约6微米。
[0061]图3示出了导电油墨的导电油墨周边22和连接插片24的X/Y平面视图。
_2] 加强层
[0063]图4示出了本发明的导电光学透明粘合剂100的第二实施例的剖视图。导电0CA100的第二实施例与导电0CA10的第一实施例相似，并包括在0CA层102和0CA表涂层106之间的互连导电网层104。如第一实施例中一样，0CA表涂层106是可选的。第一释放基底108和第二释放基底110设置为分别与0CA层102和0CA表涂层106相邻。
[0064]第一和第二实施例之间的唯一差别是导电0CA100的第二实施例包括设置在0CA层102与互连导电网层104之间的例如丙烯酸层的加强层112。加强层112的增加增加了导电0CA100的稳定性。在一个实施例中，加`强层112的厚度为在约10nm和约250微米之间。
[0065]根椐具体理想的设计，加强层112旨在提高某些性质。通过例如增加透明的互连导电网层的柔性耐久性可增强的加强层112机械性质。在另一个实施例中，针对其中透明的互连导电网层可直接设置在释放基底或光学透明的粘合剂上的特定工艺，加强层112可有助于透明的互连导电网层的制造处理。在另一个实施例中，针对例如为在光学方面和在电力方面ΙΤ0沉积位于硬质涂膜层上可优于在释放基底上的特定工艺，加强层112有助于提高透明的互连导电网层的光学性质或电性质。或者，在某些工艺中，在透明的互连导电网层沉积之前，要求对支承基底进行表面处理，例如为电晕处理。
[0066]加强层112可为产品或设计(机械、光学、电学、化学)的一部分。在一个实施例中，加强层112是拉伸加强层，例如用于拉伸释放粘合剂的拉伸释放层。在另一个实施例中，加强层12是偏振层、彩色层、吸收层或化学吸收层。加强层112可由聚合物或无机层构成。加强层112可为连续的、不连续的、网、多孔的、非多孔的、刚性的、柔性的、结构化的、图案化的或非图案化的。
[0067]加强层还可为化学阻挡层。例如，COCA可设计为在任一表面上具有两种粘合剂，其中一种粘合剂可不与另一种粘合剂或导电性材料在化学上相容。加强层可在两种粘合剂之间或粘合剂和导电层之间用作化学阻挡层。可利用加强层，从而得到与导电层的稳固和耐用的电连接。例如，印刷在由聚酯膜制成的加强层上的银可用于与COCA中的导电层接触，从而在需要之处得到可靠性增加的电连接。
[0068]图5示出了具有不透明导电油墨周边114的C0CA100。不透明导电油墨周边114与C0CA10的不透明导电油墨周边22的功能相似。然而，如图5所示，不透明导电油墨周边114可应用于加强层112。
[0069]虽然图1、2、4和5示出的C0CA10、100包括0CA层12、102、互连的导电网层14、104和0CA表涂层16、106，但是可考虑在不脱离本发明的预期范围的多种其它构造。例如，在一个实施例中，C0CA10、100可仅包括0CA层12、102和互连的导电网层14、104。在该实施例中，C0CA10U00包括能够电接地的一表面。
[0070]在另一个实施例中，PET膜可设置在0CA层与互连的导电网层之间。该构造产生具有强化导电性膜的双面粘合剂。
[0071]一般来讲，期望导电光学透明粘合剂10、100的电导率较强，或者表面电阻率或电阻较低。在一个实施例中，导电光学透明粘合剂10、100具有在约0.5和约1000欧姆/平方(ohm/sq)之间，特别是在约1和约500ohm/sq之间，更特别是在约20和约200ohm/sq之间，并且更特别是在约30和约150ohm/Sq之间的表面电阻率。导电光学透明粘合剂10、100的表面电阻率应该在甚至暴露于增加湿度和温度之后也保持相对稳定。
[0072]图6是设置在电子显示器200中的导电光学透明粘合剂10的第一实施例的剖视图。导电光学透明粘合剂10可用于其中需要具有导电率的光学透明粘合剂的任何制品中。例如，导电光学透明粘合剂可用于触摸传感器组件中，或层合至防反射膜上。当用于触摸传感器组件中时，导电光学 透明粘合剂通过例如导电垫圈而电接地。
[0073]由图6可见，液晶显示器(IXD)202设置为与0CA层12相邻，并且触摸传感器204设置为与0CA表涂层16相邻。透镜通过光学透明的粘合剂208层合至触摸传感器204。
[0074]因为网涂层14导电，所以其可用作电磁干涉(EMI)防护罩，使得C0CA10具有EMI屏蔽性。随后，在包括C0CA10的任何电子显示器中不需要EMI屏蔽层或者空气间隙。包括C0CA10的任何所得的电子显示器200将因此比必须包括EMI屏蔽层或空气间隙的电子显示器更薄，以防止LCD干扰触摸屏。
[0075]制备方法
[0076]可通过连续的或间歇式工艺形成粘合剂层中的每一个。间歇式工艺的实例是将粘合剂的一部分设置在膜或涂层将要粘附于其上的基底与能够释放粘合剂膜或涂层的表面之间，以形成复合结构。复合结构可随后在足够的温度和压力下压缩，以在冷却之后形成期望厚度的粘合剂层。或者，粘合剂可在两个释放表面之间被压缩，并冷却以形成可用于层合应用中的粘合剂转移胶带。
[0077]连续形成方法包括将粘合剂从膜模头中拉延出和随后将拉延出的粘合剂与移动的塑性幅材或其它合适的基底接触。相关的连续方法包括从膜模头挤出粘合剂和共挤出背衬材料，以及冷却层叠的产品以形成粘合带。其它连续形成方法包括将粘合剂与快速移动的塑性幅材或其它合适的预形成基底直接接触。利用这种方法，利用具有柔性的模唇的模头(例如旋转杆模头)将粘合剂施加至移动的预形成幅材。在通过这些连续方法中的任何者形成之后，通过利用直接方法(例如，冷却辊或水浴)和间接方法(例如，空气或气体喷射)这两者进行骤冷的步骤可将粘合剂膜或层硬化。[0078]还可利用基于溶剂的方法涂布粘合剂。例如，可利用以下方法涂布粘合剂，例如刮涂、辊涂、凹版印刷涂布、棒涂、帘式涂布、模具涂布和气刀涂布。还可通过已知方法(例如丝网印刷或喷墨印刷)印刷粘合剂混合物。随后使涂布的基于溶剂的粘合剂干燥以去除溶剂。通常，涂布的基于溶剂的粘合剂受到高温(例如烘箱提供的那些)，以加速粘合剂的干燥和/或固化。
[0079]在一个实施例中，0CA层首先涂布到第一释放基底上。在一个实施例中，利用模具涂布法或狭槽送进刮涂法涂布0CA层。随后在三个连续烘箱中将0CA层干燥和/或固化。在一个实施例中，烘箱分别设为约122 °F、176 °?和230 °F。在一个实施例中，在卷绕之前，第二隔离衬片可层合在粘合剂涂层上方。
[0080]随后将互连导电网层涂布在0CA层上方。互连导电网层必须以足够大的流量涂布到0CA层上，以允许针对COCA的足够网连接，以获得和保持特定电导率或表面电阻。在一个实施例中，表面电阻率为在约0.5至约1000ohm/sq之间，特别是在约1和约500ohm/sq之间，更特别是在约20和约200ohm/sq之间，并且甚至更特别是在约30和约150ohm/sq之间。在一个实施例中，表面电导率在65°C和90%相对湿度环境下保持至少约72小时。根椐材料浓度，流量可变化。在一个实施例中，以至少约20cc/min,特别是至少约32cc/min并且更特别是至少约35cc/min的流量涂布互连导电网层。在一个实施例中，利用模具涂布法涂布互连导电网层。在一个实施例中，以约15和约45cc/min之间，特别是约18和约42cc/min之间，更特别是约20和约40cc/min之间并且更特别是约30和约40cc/min之间的流量涂布互连导电网层。如果存在第二隔离衬片，则就在将互连导电网层涂布在0CA层上方之前将在0CA层上的第二隔离衬片从储料辊上去除。通过三个连续烘箱在线干燥涂层。在一个实施例中，烘箱分别设为约122°F、176°F和230 T。在卷绕之前，可将释放基底层合在导电网层上。
[0081]随后在清除释放基底(如果存在)之后将0CA表涂层涂布在0CA层上的互连导电网层上。在一个实施例中，利用模具涂布法从压力罐溶液递送系统涂布0CA表涂层溶液。在涂布之前，过滤涂布溶液。在涂布之后，随后通过三个连续的长烘箱在线干燥表涂层。在一个实施例中，烘箱分别设为约122 T、176 T和230 T。在卷绕之前，可将释放基底层合在粘合剂涂层上。
[0082]当加强层112，例如丙烯酸涂层，掺入到导电光学透明粘合剂中时，在为加强层涂布互连导电网层之前，可将加强层涂布在上0CA层上。在一个实施例中，加强层可被电晕处理。随后将互连导电网层涂布在丙烯酸层上，并且层合0CA表涂层。
[0083]在另一个实施例中，此前涂布在加强层上的一片互连导电网层层合至0CA表涂层，以使得0CA层合至暴露的互连导电网层。随后将加强层的暴露的表面与第二 0CA层层合，从而形成双面涂布的导电光学透明粘合剂。在一个实施例中，加强层可被电晕处理。
[0084]在一些实施例中，C0CA被电连接。根椐具体C0CA的设计，C0CA的特征可为导电粘合剂表面和电连接。例如，C0CA可简单地为将C0CA的导电性表面层合至金属地平面。如果制备的金属表面不 含任何污物，则可改进接地或接触电阻。然而，由于天然氧化物，不锈钢可不呈现良好表面状态，因此去除氧化物可有帮助。可考虑例如镀金或金涂布的表面或银涂布或银墨印刷表面的高导电性表面。例如，针对其它C0CA设计构造，当使用其上银导体被印刷为与导电层接触的加强层时，可针对加强层形成与C0CA的电连接。在一些应用中，不要求接地或电连接。
[0085]实Μ
[0086]在以下仅用于说明的实例中更加具体地描述本发明，这是由于本发明范围内的许多修改和变形对于本领域技术人员而言将显而易见。除非另有说明，否则以下实例中报告的所有份数、百分比和比率是基于重量的。
[0087]
[00 88]
【权利要求】
1.一种导电光学透明粘合剂，包括:光学透明粘合剂层；和互连导电网层，所述互连导电网层设置在所述光学透明粘合剂层上方；其中所述导电光学透明粘合剂具有在约0.5ohm/sq和约1000ohm/sq之间的表面电阻率，小于约10%的雾度，和至少约80%的透射比。
2.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其中所述互连导电网层包括纳米线。
3.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其中所述互连导电网层包括非连续导电层。
4.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其中所述互连导电网层具有导电性图案。
5.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其中所述互连导电网层包括导电性网片。
6.根据权利要求2所述的导电光学透明粘合剂，其中所述纳米线是银。
7.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，还包括光学透明粘合剂层表涂层，所述光学透明粘合剂层表涂层设置在所述互连导电网层上方。
8.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，还包括加强层，所述加强层设置在所述光学透明粘合剂层与所述互连导电网层之间。
9.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其具有在约20ohm/sq和约200ohm/sq之间的表面电阻率。
10.根据权利要求9所述的导电光学透明粘合剂，其具有在约30ohm/sq和约150ohm/sq之间的表面电阻率。
11.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其具有小于约5%的雾度。
12.根据权利要求11所述的导电光学透明粘合剂，其具有小于约2%的雾度。
13.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其具有大于约85%的透射比。
14.根据权利要求13所述的导电光学透明粘合剂，其具有大于约88%的透射比。
15.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其中所述导电光学透明粘合剂是透明的电导体。
16.根据权利要求1所述的导电光学透明粘合剂，其中所述互连导电网层能够电接地至地平面。
17.一种导电光学透明粘合剂，包括:光学透明粘合剂层；导电性纳米线网层，所述导电性纳米线网层设置在所述光学透明粘合剂层上方，其中所述导电性纳米线网层有助于控制电磁干涉作用；和光学透明粘合剂层表涂层，所述光学透明粘合剂层表涂层设置在所述导电性纳米线网层上方。
18.根据权利要求17所述的导电光学透明粘合剂，其具有小于约20密耳的厚度。
19.根据权利要求17所述的导电光学透明粘合剂，其中所述粘合剂无双折射。
20.根据权利要求17所述的导电光学透明粘合剂，其中所述光学透明粘合剂层是压敏粘合剂。
【文档编号】H01R4/04GK103732709SQ201280039225
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年7月30日 优先权日:2011年8月12日
【发明者】N·T·罗托, J·D·李, R·C·菲茨尔 申请人:3M创新有限公司