液體光學(xué)透明粘合劑將用于顯示部件

摘要

液體光學(xué)透明粘合劑（LOCA）用于在顯示部件如蓋板玻璃（cover lens）、觸控傳感器和LCD模塊中連接各個(gè)組件，還用于貼合TFT-LCD偏光片中的薄膜基板。本文將對用于觸摸屏和LCD部件的最新LOCA技術(shù)進(jìn)行全面的概述，包括材料、應(yīng)用過程和性能。還將介紹TFT-LCD偏光片技術(shù)的最近發(fā)展趨勢，以及漢高公司的具有超低粘度和優(yōu)異性能、應(yīng)用于下一代偏光板的新LOCA產(chǎn)品。

1.2 LOCA技術(shù)

光固化LOCA

漢高LOCA基于光固化丙烯酸酯或有機(jī)硅化學(xué)?；诒┧狨サ腖OCA（如樂泰3195、3196和3195LV）提供快速紫外或LED固化，以及優(yōu)異的光學(xué)性能，包括高透光率》99％、低霧度（《1％）、可靠性測試前后低變黃（b*《1）。傳統(tǒng)的可靠性測試包括高溫/高濕度老化、熱老化、冷老化、熱循環(huán)/沖擊、所需的RI（1.47-1.52）以及對各種基板的良好附著力。由于其極低的硬度和彈性模量，3196和3195LV可以大大提高顯示模塊的耐沖擊性，而不在LCD中引入斑點(diǎn)（mura）。3195LV具有較低的粘度，從而可以提高循環(huán)時(shí)間，特別是中大尺寸面板。

陰影固化LOCA

紫外光固化粘合劑具有內(nèi)在缺點(diǎn)，即需要直接暴露于光源以引發(fā)固化。曾經(jīng)嘗試過幾種方法來規(guī)避這個(gè)問題。這些方法有二次加熱、濕氣固化以及添加填料（稱為UV鏡），所述填料反射紫外線并通過樹脂“反彈”紫外線能量 ［2］。

在顯示器中，有很多的陰影區(qū)域，包括蓋板玻璃上油墨下面的區(qū)域，或ITO基板上柔性印刷電路（FPC）下面的區(qū)域等。

漢高已經(jīng)開發(fā)了兩種技術(shù)來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。第一個(gè)是UV熱雙固化丙烯酸酯化學(xué)，其可以通過暴露于紫外線光或熱而固化。可視區(qū)域內(nèi)的粘合劑經(jīng)紫外/可見光而固化，陰影下的粘合劑通過加熱（一般為80℃下1-2個(gè)小時(shí)）而固化。例如，漢高的雙固化LOCA樂泰3192可以經(jīng)總能量為3000mJ/cm2的UVA而固化，也可以在陰影區(qū)域下，在80℃下1小時(shí)而完全固化。漢高現(xiàn)在還可以提供60℃加熱固化的UV熱解決方案。

應(yīng)對陰影固化的第二個(gè)方法是紫外光-潮氣技術(shù)。漢高公司的專利有機(jī)硅技術(shù)可以提供可視區(qū)域內(nèi)的紫外光固化和陰影區(qū)域內(nèi)的潮氣固化［3，4］。與紫外光-熱技術(shù)相比，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括室溫固化（無需加熱）、常溫下貯存、超低的固化收縮率（《1％）以及較高的耐溫性。由于其在惡劣老化條件下的出色光學(xué)特性，該產(chǎn)品是用于汽車、軍事和航空航天應(yīng)用的顯示設(shè)備的明智選擇。

與真空部件的相容性

使用LOCA裝配顯示模塊的過程有兩種類型：室溫和真空。在真空裝配中，粘接過程中所用LOCA將暴露于高真空下。如果粘合劑在真空下重量損失較大，將需要更長的時(shí)間以達(dá)到所需的真空度，且由于某些成分的損失，將難以控制最終的粘合劑粘合層和粘接性能一致性。因此，在真空裝配過程中保持盡可能低的重量損失是非常重要的。漢高的LOCA產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有低重量損失。圖1顯示了樂泰3195在三種真空水平下與兩種其他市售LOCA產(chǎn)品的重量損失比較。

圖1.樂泰3195與其他市售產(chǎn)品的重量損失比較重量損失（%）

樂泰3195

2. 偏光片貼合粘合劑

偏光片是構(gòu)成各TFT-LCD設(shè)備的部件。偏光片是一個(gè)調(diào)節(jié)透光度的多層光學(xué)薄膜。一個(gè)TFT-LCD面板在LCD模塊的每一側(cè)包含偏光片。一般情況下，碘摻雜的聚乙烯醇（PVA）薄膜是整個(gè)疊層中唯一的功能膜，且夾在兩個(gè)常由TAC（三醋酸纖維素）制成的保護(hù)膜（圖2）之間。目前，水基（WB）粘合劑用于貼合兩個(gè)TAC膜之間的PVA。由于TAC膜具有優(yōu)良的水滲透性，TAC與PVA之間的粘合劑中的水可以在干燥過程中通過TAC膜而蒸發(fā)。

圖2.偏光片疊層示意圖

保護(hù)膜

保護(hù)層（TAC）

偏光片（PVA）

保護(hù)層（TAC）

PSA

釋放膜

最近，偏光片制造商一直在努力從TAC膜中探索一些新的高性能光學(xué)薄膜，如COP（環(huán)烯烴聚合物），以及低成本膜，如PMMA和PET膜。并非所有這些膜是與現(xiàn)有的WB粘合劑相容的，因此，偏光片制造商正在為該應(yīng)用尋找UV固化粘合劑。與WB粘合劑相比，UV粘合劑可以提供許多優(yōu)點(diǎn)，包括固化速度快，節(jié)能（消除水基粘合劑干燥所需的熱量），以及由于UV粘合劑的內(nèi)在良好耐水性而具有更好的可靠性。

漢高已經(jīng)為偏光片貼合應(yīng)用開發(fā)了一系列超低粘度LOCA，基于三種不同的化學(xué)：環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯和有機(jī)硅。所有這些開發(fā)的產(chǎn)品，可以完全由UV光而固化，具有良好的各種基板上的粘合強(qiáng)度、良好的耐水性以及高可靠性。下表顯示了這些粘合劑的典型特性。由于這些粘合劑的粘度非常接近現(xiàn)有的WB粘合劑，因而對現(xiàn)有生產(chǎn)線的影響非常小。唯一需要的變化可能是用UV或LED烤箱（用于固化UV粘合劑）取代現(xiàn)有的熱烘干爐。

3.結(jié)論

與OCA帶相比，LOCA具有諸多優(yōu)點(diǎn)，正在成為一個(gè)非常有吸引力的用于裝配顯示模塊的解決方案。漢高提供了許多獨(dú)特的技術(shù)，且擁有適用于顯示模塊裝配和LCD偏光片貼合的廣泛LOCA產(chǎn)品組合。