[发明专利]光学透明的热熔性粘合剂及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及用于电子设备的具有压敏粘合剂(PSA)性质的热熔性粘合剂。本发明进一步涉及可UV固化的光学透明的粘合剂(UV OCA)膜。所述光学透明的粘合剂膜在电子设备的组装过程期间可再加工和/或可移除。所述粘合剂和膜特别适合作为用于LCD显示器、LED显示器、触摸屏和柔性薄膜光伏模块的封装剂(encapsulant)。

背景技术

电子设备和电路通常由设置在基板/背板(以下可互换使用)和盖板/前板(以下可交换使用)之间的发光单元的活性层或组件、电荷转移层、墨水、汇流条等组成，且所述基板和盖板用增强光透射和光学效应的封装粘合剂或层压粘合剂膜粘合在一起。所述基板和盖板之一或两者由光学透明的材料制成。电子设备中的活性层和/或组件有时容易被湿气和氧气降解。层压粘合剂膜可以限制氧气和水蒸气的传输，并且防止活性层降解。

在电子设备中使用层压粘合剂膜和/或封装剂(以下可交换使用)相对于液体粘合剂改进了制造效率。然而，与膜有关的缺点包括在组装过程中由于膜的粘弹性导致的不良的基板润湿和不良的空隙填充。对于含有诸如电极、汇流条、墨水阶梯(ink steps)、集成电路等组件的基板，由于它们的不规则表面，增大空隙形成的可能性，该问题加剧。WO2009148722和WO2011062932公开了使用基于高重均分子量(Mw)(通常大于300,000g/mol)的聚异丁烯系粘合剂。此类粘合剂具有高粘度，因而在有机电子设备中容易产生空隙或气泡。为了获得更好的润湿，更多墨水填充，更少气泡/空隙，在热层压下将未固化的粘合剂膜施加到基板上。然而，许多活性有机和电子组件对高于60℃的热敏感，并且长时间暴露于热导致对聚合物和组件的不利影响。JP2012057065公开了具有压敏粘合剂性质的不可固化的粘合剂。为了适当地润湿基板和使空隙形成最小化，将粘合剂膜的粘度保持在120℃下低于1,000,000cps或低于200,000g/mol的粘均分子量(Mv)；然而，未固化的热塑性粘合剂在设备寿命期间在应变下显示出冷流。

CN 103820042公开了使用SIS和SBS嵌段共聚物制造用于热熔光学透明的粘合剂(TOCA)的可热固化的热熔性粘合剂。然而，本领域中众所周知的是，SIS和SBS嵌段共聚物的软嵌段中的不饱和C＝C官能键在空气中在UV光或高温下容易氧化，并且粘合剂膜将随时间变成黄色或棕色。

光学透明的粘合剂膜(LOCA、OCA或UV OCA)对电子设备如显示面板、玻璃板、触摸面板、扩散器、刚性补偿器、加热器和柔性起偏器的组装过程提出了另一个可再加工性问题。WO201429062描述了当用可UV固化的液体光学透明的粘合剂(LOCA)形成电子设备时再加工过程的挑战。在再加工过程期间，通过手或线切割分离盖板和LCD面板，然后移除盖板和基板上的LOCA残留物，并用有机溶剂清洗。有机溶剂通常用于除去粘合剂残留物，且这存在环境、健康和安全顾虑。如果在UV固化之后进行再加工过程，则粘合剂膜通常会破碎成许多小的固体块，并且除去所有这些块可能是耗时的。

WO2013173976A1公开了光学设备的另一挑战，其包括在LCD面板上出现暗点和斑点，也称为"Mura"。Mura描述低对比、不规则图案或区域的显示效果，这通常是由不均匀的屏幕均匀性或局部应力所引起的。Mura的一种来源是来自光学透明的粘合剂。显示器内部的任何种类的应力，即使在低水平下，也可能导致Mura，且其是不可修复的缺陷。如果在固化且形成软的粘合剂膜后，光学透明的粘合剂膜具有～0％的收缩率，则能够使Mura最小化。

美国专利号5,559,165和6,448,303公开了用作水凝胶的热熔性压敏粘合剂。它们是软的(肖氏OO<30)，并且在从硬基板上移除时不留下油残留物。其它类似的水凝胶状软粘合剂通过在冷却后交联或固化得到，如在EP175562中描述的可电子束固化的丙烯酸系的情况。类似地，美国专利号5,262,468描述了使用高粘度橡胶(在甲苯中25wt％时为40,000cp)得到凝胶状热塑性组合物，但是这些组合物通常缺乏粘合抓力且实质上不存在粘合性。

在本领域中需要可固化的光学透明压敏粘合剂，其可用作电子设备的层压粘合剂或封装剂，并且允许良好的基板润湿和可再加工性。本发明满足该需求。

发明概述