全贴合用液态光学胶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种紫外-热双重固化全贴合用液态光学 胶。
【背景技术】
[0002] 全贴合即是以液态光学胶或光学胶带将面板与触摸屏以无缝隙的方式完全粘贴 在一起。全贴合技术分为0CA固态光学胶(Optically Clear Adhesive)全贴合和L0CA液态 光学胶(Liquid Optically Clear Adhesive)全贴合。0CA光学胶是以双面胶带的形式将上 下表面贴合，容易发生气泡、褶皱，良率不高，正被L0CA液态胶逐渐替代。目前市场上常见的 全贴合屏幕主要是以原有触控屏厂商为主导的〇GS(One Glass Solution单片式触控面板） 方案。0GS即全贴合触控技术，是将触控感测层(Touch Sensor)与保护玻璃(Cover Glass) 结合，触控模组的结构可简化成一片玻璃;然后在保护玻璃内层镀上含X及Y轴感测电极，减 少玻璃材料成本，并降低贴合程序来提高良率，缩小与薄膜式触控面板的价差。但目前该技 术面临感应线路的制程选择、兼做表面玻璃时该有的强度维持与质量稳定性、控制芯片的 调校等问题，良率提升困难使得0GS技术的应用效果和应用范围受到极大限制。
[0003] 液态光学胶粘剂是一种可紫外线固化具有光学性能的单组份胶粘剂，简称光学 胶。紫外光固化的液态光学胶(L0CA)即是一种利用紫外光固化技术而被为广为应用的胶粘 剂，其主要应用于透明光学材料的粘接。目前市场上只有日本三菱能做好全贴合的固态0CA 胶带，3Μ和LG化学公司的0CA胶带还有很多问题不能满足全贴合的要求，导致全贴合的良率 下降。市场上三菱、3M、LG化学全贴合用固态0CA单价都很高，基本上是10.1吋全贴合触摸屏 用的固态0CA单价超过10元人民币，而采用液态光学胶10.1吋大小的屏的单价不会超过6元 人民币。但目前国内液态光学胶整体生产水平与能力还远落后于发达国家，尤其是针对全 贴合用液态光学胶材料的研究国内还没有成熟的产品，固化收缩率高、折射率低和介电常 数高是液态光学胶材料需要解决的关键技术问题。
[0004] 现有液态光学胶粘结合光学显示组件，存在UV光照射不到的间隙阴影部分出现固 化不良，甚至不固化的状况，对部分材料的附着力不够的问题。为解决阴影部分、胶层较厚 或胶层颜色较深等原因造成胶粘剂无法完全固化的缺点，可采用将紫外光固化与其他固化 方式结合起来的双重固化体系。在双重固化体系中，体系的交联或聚合反应是通过两个独 立的具有不同反应原理的阶段完成的，其中一个阶段是通过紫外光固化反应，而另一个阶 段是通过暗反应进行的，暗反应包括热固化、湿气固化或厌氧固化反应等。这种双重固化体 系可以利用紫外光固化使体系快速定型或达到"表干"，利用暗反应使"阴影"部分或底层部 分固化完全，从而达到体系的完全固化。但是湿气固化和厌氧固化等暗反应方法都存在一 定的局限，如：固化物的性能较低、后固化速度较慢、适用场合有限制等;或者即便胶粘剂本 身符合上述条件一一性能较好或固化速度较快，但固化产物的透光性、折射率、雾度等光学 性能又达不到要求。
【发明内容】
[0005] 为解决现有液态光学胶双重固化存在的折射率等光学性能达不到要求的问题，本 发明提出一种全贴合用液态光学胶，其不仅能够进行紫外-热双重固化，而且固化收缩率小 于1 %，折射率为1.53-1.56，透光率达98 %以上，满足光学性能要求。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] 一种全贴合用液态光学胶，其组分按重量百分数计算包括：
[0008] 改性液体异戊二烯橡胶预聚物10%~60%、改性环氧树脂10%~60%、活性稀释 剂2.5%~15%、混杂型光引发剂15%~50%与助剂1~20%。
[0009] 进一步，还包括溶胶聚合物，按重量百分数计算，所述溶胶聚合物为2%~10%。
[0010] 进一步，所述溶胶聚合物为甲基倍半硅氧烷与笼型八聚倍半硅氧烷共交联的溶胶 聚合物。
[0011] 进一步，所述改性液体异戊二烯橡胶预聚物由丙烯酸-β-羟乙酯与液体聚异戊二 烯橡胶制备得到。
[0012] 进一步，所述改性环氧树脂为丙烯酸酯改性环氧树脂，所述丙烯酸酯改性环氧树 脂由双酸Α环氧树脂和丙烯酸制备得到。
[0013] 进一步，所述活性稀释剂选自甲基丙烯酸羟基丙酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸 月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯（ΙΒ0Α)、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯 (Ε0Ε0ΕΑ)、甲基丙烯酸异冰片酯或甲基丙烯酸羟基乙酯的一种或多种。
[0014] 进一步，所述混杂型光引发剂是自由基型光引发剂和阳离子型引发剂组成的混合 物，所述自由基型光引发剂与所述阳离子型引发剂的质量比为5:1~20:1。
[0015] 进一步，所述自由基型光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮或1-羟基环己基 苯基甲酮，所述阳离子型引发剂选自烷基碘鑰盐或异丙苯茂铁六氟磷酸盐。
[0016] 进一步，所述助剂是消泡剂、抗氧剂和流平剂中的一种或其多种的组合，所述消泡 剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧酰硅烷、r-巯基丙基三甲氧基硅烷、r-氯丙基三甲氧 基硅烷或六甲基二硅氮烷；所述抗氧剂为多效能的酚类抗氧剂，如可以选用汽巴公司的 IRGANOX 1135，IRGAN0X 245JRGAN0X 565;所述流平剂为反应性的有机改性聚硅氧烷丙烯 酸型流平剂，可以选用摩能化工的1073、1074流平剂。
[0017] 进一步，所述液态光学胶的固化收缩率为0-1 %，折射率为1.53-1.55，介电常数为 1·5_2·0 〇
[0018] -种全贴合用液态光学胶的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 1)按照重量百分数计算，称取改性液体异戊二烯橡胶预聚物10%~60%、丙烯酸 酯改性环氧树脂10 %~60%、溶胶聚合物2%~10%、活性稀释剂2.5 %~15%的单体加入 反应釜中，在室温20°C~40°C的条件下搅拌1-3小时；
[0020] 2)按照重量百分数计算，称取15 %~50 %混杂性光引发剂、0 · 5 %~10 %消泡剂、 0.25 %~5 %抗氧剂和0.25 %~5 %流平剂分别加入到步骤1)所得混合物中搅拌2-3小时， 直至混合均匀；
[0021] 3)对步骤2)所得的混合物进行真空脱泡、过滤出料，即得全贴合用液态光学胶，该 全贴合用液态光学胶粘度为2000~3000cps。
[0022] 改性液体异戊二烯橡胶预聚物的制备方法为：
[0023] 液体聚异戊二烯橡胶分子中的a-H与马来酸酐发生加成反应，反应温度为90°C，， 生成聚异戊二烯与马来酸酐的接枝物，当接枝物的质量数达到35 %时用丙烯酸-β-羟乙酯 在65°C下对其进行酯化反应，接枝物中的-C00H与丙烯酸-β-羟乙酯中的-0Η发生单酯化反 应，生成酯化产物，从而实现对液体聚异戊二烯橡胶的改性。
[0024]改性环氧树脂的制备方法为：
[0025]以丙烯酸为改性单体、对苯二酚为阻聚剂、Ν，Ν_二甲基苯胺为催化剂，采用接枝共 聚方法合成了丙烯酸改性环氧树脂。
[0026]溶胶聚合物的制备方法为：
[0027] 笼型八聚倍半硅氧烷溶胶聚合物是材料领域令人关注的一种新型结构纳米材料， 它是指所有分子结构为(RS i 03/2) η的特殊有机硅化合物，并且分子中n(0):n(Si)=3:2。笼 型六面体结构是其中最重要的品种之一(类似于二氧化硅结构），这种特殊的立体结构赋予 溶胶聚合物独特的性能（如优良的介电性能、极高的耐热性和化学稳定性等），也是一种颇 有潜力的高分子材料改性剂。在〇.3mol甲基三乙氧基硅烷中加入lmol无水乙醇和2.4mol蒸 馏水，用NaOH溶液调节pH值至8~9; 50°C恒温搅拌48h，得到白色晶体沉淀物，经过滤、洗涤 和干燥后，得到溶胶聚合物白色粉末。
[0028] 本发明还提供上述全贴合用液态光学胶在电容触摸屏中的应用，采用本发明的全 贴合用液态光学胶制作的触摸屏，具有以下优势：
[0029] ⑴更佳的显示效果:全贴合技术清除了玻璃层间的空气，能大幅降低光线反射、减 少透出光线损耗从而提升亮度，增强屏幕的显示效果。
[0030] ⑵屏幕隔绝灰尘和水汽:普通贴合方式的空气层容易受环境的粉尘和水汽污染， 影响屏幕的使用;而全贴合L0CA胶填充了空隙，液晶显示屏与触摸屏紧密贴合，粉尘和水汽 无处可入，可以长久保持屏幕的洁净度。
[0031] ⑶减少噪声干扰:触摸屏与显示面板紧密结合除能提升强度外，全贴合更能有效 降低噪声对触控讯号所造成的干扰，提升触控操作流畅感。
[0032] ⑷使机身更薄:全贴合屏有更薄的机身，触摸屏与显示屏使用光学胶贴合，通常只 增加0· lmm-〇· 15mm的厚度;较普通贴合方式薄0· lmm-〇.7mm。更薄的模块厚度为整机结构设 计提供了更大的灵活性，更薄的机身提高产品档次，彰显技术含量。
[0033] (6)简化装配:全贴合模块与整机的装配可以直接采取卡扣或者锁螺丝的方式固 定，减少了贴合偏差带来的装配问题，同时简化为组装工序，降低组装成本。全贴合模块不 用考虑防灰尘水汽，所以边框不用考虑贴合宽度，可以实现更窄边框，同时因不用考虑双面 粘贴合强度，也有助于窄边框设计，边框可以做到更