TFT偏光片壓敏膠研究開發(fā)概述

1、TFT型偏光片用壓敏膠粘劑研究概述1引言壓敏膠粘劑是一種在壓力的作用下實現(xiàn)對被粘物表面進(jìn)行粘接的膠黏劑，簡稱PSA。偏光片用壓敏膠粘劑是作為偏光片結(jié)構(gòu)中的一層膠層，用于對玻璃基板的粘合。國內(nèi)中大尺寸TFT偏光片生產(chǎn)線的建成與投產(chǎn)，將帶動TFT型偏光片用壓敏膠粘劑的迅速發(fā)展。研究壓敏膠粘劑對TFT型偏光片的產(chǎn)品制造質(zhì)量以及提高產(chǎn)品競爭力和附加值具有實用意義。2偏光片用壓敏膠粘劑的組成和特點(diǎn)偏光片的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。偏光片用壓敏膠粘劑是一種專用的光學(xué)壓敏膠，對壓敏膠粘劑的性能有特殊要求，主要表現(xiàn)在高性能的光學(xué)特性、優(yōu)異的耐濕熱性能、良好的再剝離性能、較高的剝離強(qiáng)度、恰當(dāng)?shù)某跽沉统终沉Φ?，?yīng)用的

2、主要是溶劑型聚丙烯酸酯壓敏膠。剝高摩CprotectionfilmJ正敏嬴CPSA)位相惹膜()>膠(8如,sive)偏光膜(polaiizingiilm)保護(hù)膜(protectionUlm)圖1偏光片的基本結(jié)構(gòu)Fig.1Thebasicstructureofthepolarizingfilm溶劑型聚丙烯酸酯類壓敏膠是由硬單體、軟單體、功能性單體、引發(fā)劑和有機(jī)溶劑等按照一定比例，在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下聚合制得的共聚物，并且通過添加一定比例的交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑等可提高其綜合性能。其中，軟單體主要提高初粘性能，硬單體主要提高內(nèi)聚力，功能單體主要增加內(nèi)聚強(qiáng)度和粘結(jié)性能，同時作為反應(yīng)點(diǎn)與外加交聯(lián)劑進(jìn)行交

3、聯(lián)，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高耐久性和內(nèi)聚強(qiáng)度等，偶聯(lián)劑可提高壓敏膠對剝離膜的剝離力、壓敏膠對玻璃的粘接力等1。止匕外，為提高偏光片的耐久性，部分偏光片用PSA添加少許含有機(jī)硅的助劑2。3 TFT與TN、STN型偏光片用壓敏膠粘劑的對比TN、STN型偏光片用壓敏膠TN、STN偏光片對壓敏膠的要求相對較低，目前一般要求如下：(1)對剝離膜的剝離力：50g/25mm;(2)對玻璃的粘接力：粘接力一般控制在500g/25mm1000g/25mm之間。當(dāng)壓敏膠對玻璃基板的粘接力小于500g/25mm時,會發(fā)生偏光片在玻璃屏表面粘合后自動剝離和翹曲的現(xiàn)象；當(dāng)壓敏膠對玻璃基板的粘接力大于1000g/25mm時，則

4、影響偏光片的再剝離性能。(3)耐久性：衡量偏光片用壓敏膠的耐久性的技術(shù)指標(biāo)主要有耐高溫、耐濕熱、耐低溫和耐冷熱沖擊四項，其中最重要的是耐高溫和耐濕熱指標(biāo)，這兩項指標(biāo)主要與廣品實際在溫濕度環(huán)境下會有接觸機(jī)會。這兩項指標(biāo)的具體標(biāo)準(zhǔn)如下：耐高溫性能：通用型，70CX500HR;中耐久型，80cx500HR;高耐久型，90cx500HR(85CX1000HR)。耐濕熱性能：通用型，40CX90%RHK240HR;中耐久型，60CX90%RH500HR;高耐久型，70cx95%RH500HR(60CX95%RH1000HR)以上。TN、STN型偏光片一般采用通用型或中耐久型的可靠性條件，TFT偏光片對耐

5、久性要求較高，采用中耐久型，用于車載及室外電表等要求更嚴(yán)格的產(chǎn)品需要用到高耐久型偏光片。3.1 TFT型偏光片用壓敏膠TFT型偏光片用壓敏膠比普通的TN、STN型偏光片用壓敏膠的性能要求更高更嚴(yán)格。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：(1) TFT產(chǎn)品用自動貼片機(jī)貼片，對剝離膜的剝離力比TN和STN型偏光片用的壓敏膠略小，便于自動剝離；(2) TFT型偏光片用壓敏膠的耐久性的衡量標(biāo)準(zhǔn)至少是中耐久型，車載及室外電表等產(chǎn)品還會用到高耐久型偏光片；Mura測試：有以下幾種測試Mura的方式：用肉眼觀察比較，但該方式有較多的主觀因素在內(nèi)。比較輝度值，該方式比較客觀，以面板的中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，在水平和垂直方向上平均各取

6、20點(diǎn)，量測其輝度曲線，再將其與原材料的輝度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出結(jié)論。比較相對亮度差，以面板中心的輝度為基準(zhǔn)，定為零，在偏光片的四條邊中心邊緣附近各取一點(diǎn)，再量測這幾點(diǎn)的輝度，輝度規(guī)格為0.6以下。壓敏膠在進(jìn)行高溫Mura測試時，偏光片和壓敏膠都會產(chǎn)生形變，由于壓敏膠軟硬程度不同，其形變量與偏光片不同，導(dǎo)致偏光片各點(diǎn)所產(chǎn)生的蠕變和應(yīng)力松弛程度不同。在背光源點(diǎn)亮?xí)r，偏光片邊緣將出現(xiàn)不同形狀的漏光現(xiàn)象。硬膠主要是在偏光片的四邊出現(xiàn)白色線狀的漏光現(xiàn)象；軟膠主要是在偏光片的邊緣出現(xiàn)蝴蝶狀的漏光現(xiàn)象，具體如圖2和圖3所示。圖2線狀Mura圖3蝴蝶狀MuraEi"Theli口皿MuiaFig.

7、3ThebugflyMura(4)對玻璃的粘接力：TN、STN產(chǎn)品較多采用手工貼片(節(jié)約設(shè)備成本)，包裝方式大部分采用泡沫合插裝法，對偏光片壓敏膠粘接力要求大一些。TFT產(chǎn)品由于玻璃基板很薄，返工時粘接力太大，容易損壞LCD屏；當(dāng)粘接力過小時，易發(fā)生偏光片的自動剝離和翹曲氣泡等現(xiàn)象。TFT型偏光片用壓敏膠粘接力一般控制在300gf/25mm500gf/25mm之間。(5)防靜電性能：TFT型偏光片用壓敏膠對壓敏膠的防靜電性能有要求，一般要求其靜電W109KV。靜電過大，周圍空氣中的顆粒和塵埃吸附到偏光片表面，影響產(chǎn)品的良品率。(6)離型膜帶有配向角：為了便于檢驗，TFT型偏光片用壓敏膠配套的離

8、型膜的配向角一般要求10oTFT型偏光片用壓敏膠的研究概況3.2 國外研究概況國外TFT型偏光片的生產(chǎn)、研究和應(yīng)用都比較成熟，TFT偏光片用壓敏膠的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在日本和韓國，如綜研化學(xué)、合成化學(xué)、Saiden、日本碳化學(xué)和LG化學(xué)等，目前大型的偏光片廠家也都根據(jù)各自產(chǎn)品的需要，開發(fā)配套的壓敏膠產(chǎn)品：荒井隆行、又野仁等3采用不同重均分子量的丙烯酸酯共聚物以及交聯(lián)劑，制成耐漏光性和耐久性優(yōu)異的偏光片用壓敏膠粘劑；張基碩，樸敏洙等4在壓敏粘合劑中添加壓敏粘合強(qiáng)度穩(wěn)定劑，制得具有互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的壓敏粘合劑，該膠黏劑在室溫或加熱條件下具有極佳的可除去性，在高溫和成高濕條件下可有效抑制漏光并具有極佳的可

9、加工性和耐久性。止匕外，金魯馬、河廷墳等5采用（甲基）丙烯酸系共聚物和可聚合的含光敏引發(fā)劑基團(tuán)的（甲基）丙烯酸酯單體，制得光固化壓敏膠粘劑并應(yīng)用于偏光片中，在高溫或高溫且潮濕的條件下具有優(yōu)異的粘合耐久性和極好的低漏光性，可極大提高偏光片的生產(chǎn)效率。為有效地提高TFT型偏光片產(chǎn)品的良率，研究人員開始研究具有防靜電功能的壓敏膠。如仁科貞彥、惠比根明香6等，發(fā)明了一種新型抗靜電丙烯酸系膠粘劑，該膠粘劑具有優(yōu)異的抗靜電性能，且能減小因被覆蓋物表面狀態(tài)不同和剝離速度不同導(dǎo)致的粘合力之差，剝離時帶電很少，可有效避免表面保護(hù)膜揭除時產(chǎn)生靜電吸附周圍環(huán)境中的細(xì)小顆粒塵埃等。目前，國內(nèi)對TFT型偏光片用壓敏膠的

10、研制較少，只有少部分專利和文獻(xiàn)有對其進(jìn)行相關(guān)的報道。北京化工大學(xué)的蹇銖、聶俊、何勇7對LCD偏光片用UV固化壓敏膠及其制備方法進(jìn)行了研究，并取得了發(fā)明專利。盛波光電的劉洪雷、邱韶華、鐘偉宏等8提出，偏光片用膠粘劑可由一種溶劑型丙烯酸酯壓敏膠和平均粒徑為35wm的擴(kuò)散粒子混合制得。由于LCD自身不發(fā)光，需借助擴(kuò)散膜將線光源或點(diǎn)光源分布成均勻的面光源，傳統(tǒng)的方法是采用光擴(kuò)散膜使光線均勻，有的膠粘劑具有與光擴(kuò)散膜相似的效果，將其應(yīng)用在偏光片中，使得偏光片具有光擴(kuò)散功能，且可通過調(diào)節(jié)擴(kuò)散粒子的比例實現(xiàn)不同的光擴(kuò)散效果，使得該類型的偏光片具有較好的實用價值。5展望近兩年來，國內(nèi)眾多高世代的TFT-LCD

11、生產(chǎn)線相繼建成投產(chǎn)，對中、大尺寸TFT偏光片的需求量將急劇增加，配套的TFT型偏光片市場缺口大，TFT偏光片產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，極大影響了我國TFT-LCD生產(chǎn)企業(yè)的競爭力。國內(nèi)的深圳市三利譜光電科技股份有限公司于2011年10月底建成投產(chǎn)國內(nèi)第一條1490mmTFT型偏光片生產(chǎn)線，填補(bǔ)了我國中、大尺寸TFT偏光片生產(chǎn)領(lǐng)域的空白。隨著我國大陸對寬幅TFT偏光片的制造技術(shù)的突破，開發(fā)TFT偏光片用壓敏膠有利于降低TFT偏光片的成本，提高國產(chǎn)偏光片的市場競爭力，對我國平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。參考文獻(xiàn)1楊玉昆，呂鳳亭，壓敏膠制品技術(shù)手冊M,化學(xué)工業(yè)出版社,2004:230-2612吳潮波，徐靜逸，張大德等，偏光片用壓敏膠粘劑的研究概況J,信息記錄材料，2005,6(2):13-173荒井隆行，又野仁，黑川敦史，壓敏粘合性組合物、壓敏粘合劑及壓敏粘合片P,中國，CNA,20104張基碩，樸敏洙，韓仁天，粘合劑組合物、偏振片和液晶顯木器P,中國，CNA,20095金魯