粘着剂及应用其的显示装置的制作方法

本发明涉及一种粘着剂及其应用装置，特别是有关于一种可重工(re-workable)的粘着剂及其应用装置。

背景技术：

随着科技的蓬勃发展，可携式电子装置，以行动通讯装置为例，一般都会搭配触控式荧幕。触控式荧幕包含触控面板及显示面板，且借由粘着层将贴合触控面板及显示面板。但若触控面板及显示面板粘贴不良时，则需要重工。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种先进的粘着剂及应用其的显示装置，可兼顾产品工艺中的重工效率，增进应用此一粘着剂的装置的工艺良率与耐久特性，以解决现有技术所面临的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种粘着剂，包括按重量份计算的下述组成分：100份的(甲基)丙烯酸共聚物(ethylene-(meth)acrylic acid copolymer)、0.05至1份的异氰酸酯化合物(isocyanate compound)以及0.05至1份的硅烷偶合物(silane coupling agent)。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种显示装置，包括显示面板、触控面板、光学膜片以及粘着层。触控面板位于显示面板的一侧。光学膜片位于显示面板与触控面板之间。粘着层用来将光学膜片与触控面板贴合。其中，粘着层包括按重量份计算的下述组成分：100份的(甲基)丙烯酸共聚物、0.05至1份的异氰酸酯化合物以及0.05至1份的硅烷偶合物。

本发明还提供了一种粘着剂以及应用此粘着剂的显示装置。其中，粘着剂包括100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物、0.05至1重量份的异氰酸酯化合物以及0.05至1重量份的硅烷偶合物。可以使粘着剂具有下述特性：

当粘着剂被置于温度实质介于20℃至30℃之间，相对湿度实质于低85％的常规操作环境下时，粘着剂相对于玻璃表面的粘着力实质介于15N/25mm至30N/25mm之间。当粘着剂被置于温度实质低于60℃，相对湿度实质高于85％的常温高湿操作环境下时，粘着剂相对于玻璃表面的粘着力实质小于2N/25mm。当粘着剂被置于温度实质高于60℃的高温环境之后，粘着剂相对于玻璃表面的粘着力会实质大于30N/25mm。

本发明的技术效果在于：

当将上述粘着剂应用于显示装置的工艺中时，由于粘着剂在常规操作环境下能展现良好的粘着力，有利于将光学膜片与显示装置的触控面板的贴合操作。当有需要撕除光学膜片进行重工作业的情况时，仅需要将操作环境的湿度提高，即可使粘着剂的粘着力下降至撕除光学膜片而不会毁损触控面板的玻璃基材以及位于触控感测层表面的触控感测层的程度。后续，当光学膜片再完成贴合操作之后，经过高温处理又可使光学膜片更紧密地贴合于显示装置上，不受环境湿度的影响。不仅兼顾显示装置工艺中的重工需求与效率，更进一步提升显示装置的工艺良率与耐久特性，以解决现有技术所面临的问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本说明书的一实施例的显示装置的结构剖面图；

图2为根据本说明书的另一实施例的显示装置的结构剖面图；

图3为根据本说明书的又一实施例的显示装置的结构剖面图。

其中，附图标记

100：显示装置 101：显示面板

101a：显示面板的出光面 102：触控面板

102a：玻璃基材 102a1：玻璃表面

102b：触控感测层 103：光学膜片

104：粘着层 105：框胶

106：空气间隙 200：显示装置

202：触控面板 202a：玻璃基材

202a1：玻璃表面 202a2：玻璃表面

202b：触控感测层 202c：保护层

202d：接着层 300：显示装置

302：触控面板 302a：第一玻璃基材

302a1：第一玻璃基材表面 302b：第一触控感测层

302c：第二触控感测层 302d：第二玻璃基材

302d1：第二玻璃基材表面 302e：保护玻璃

302f1：接着层 302f2：接着层

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

本说明书是提供一种粘着剂及应用此粘着剂的显示装置，可兼顾显示装置工艺中的重工需求与效率，增进显示装置的工艺良率与耐久特性。为让本发明上述的和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数种实施例详细说明。

但必须注意的是，这些特定的实施案例与方法，并非用以限定本发明。本发明仍可采用其他特征、元件、方法及参数来加以实施。较佳实施例的提出，仅用以例示本发明的技术特征，并非用以限定本发明的申请专利范围。本领域技术人员，将可根据以下说明书的描述，在不脱离本发明的精神范围内，作均等的修饰与变化。

根据本说明书的一实施例提供一种粘着剂，此粘着剂包括按重量份计算的下述组成分：100份的(甲基)丙烯酸共聚物、0.05至1份的异氰酸酯化合物以及0.05至1份的硅烷偶合物。其中，以下所述的(甲基)丙烯酸共聚物，可以是含甲基的丙烯酸共聚物、不含甲基的丙烯酸共聚物或二者的组合。

(甲基)丙烯酸共聚物包括一种单体混合物以及一种含羟基(hydroxyl group)的(甲基)丙烯酸单体。单体混合物占(甲基)丙烯酸共聚物的重量的百分比实质介于15至70之间；含羟基的(甲基)丙烯酸单体，占(甲基)丙烯酸共聚物的重量的百分比实质介于30至85之间。

单体混合物选自于(甲基)丙烯酸单体、含乙烯基(vinyl group)的单体和上述二者的组合所组成的一族群。在本说明书的一些实施例中，单体混合物可以仅包含(甲基)丙烯酸单体和含乙烯基的单体其中之一。而在另一些实施例中，单体混合物也可以同时包含(甲基)丙烯酸单体和含乙烯基的单体二者。

以下所述的(甲基)丙烯酸单体，可以是含甲基的丙烯酸单体、不含甲基的丙烯酸单体或二者的组合。例如，(甲基)丙烯酸单体选自于由(甲基)丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸丙酯(n-propyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸丁酯(butyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸正辛酯(n-octyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸异辛酯(iso-octyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯(2-ethylhexyl methacrylate)、丙烯酸甲酯(methacrylate，MA)、丙烯酸丙酯(n-propyl acrylate)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)、丙烯酸正辛酯(n-octyl methacrylate)、丙烯酸异辛酯(iso-octyl acrylate)、丙烯酸2-乙基己酯(2-ethylhexyl acrylate，2-EHA)和丙烯酸异冰片酯(iso-bornyl acrylate，IBOA)所组成的一族群。

含乙烯基的单体选自于由苯乙烯(styrene)、丙烯腈(acrylonitrile)和丙烯酰吗啉(acryloyl morpholine，ACMO)所组成的一族群。

含羟基的(甲基)丙烯酸单体选自于由(甲基)丙烯2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯(2-hydroxypropyl methacrylate)和(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯(4-hydroxybutyl acrylate)、丙烯2-羟基乙酯(2-hydroxyethyl acrylate，2-HEA)、丙烯酸2-羟基丙酯(2-hydroxypropyl acrylate)和丙烯酸4-羟基丁酯(4-hydroxybutyl acrylate)所组成的一族群。

异氰酸酯化合物选自于由脂肪族异氰酸酯(aliphatic isocyanate)、芳香族异氰酸酯(aromatic isocyanate)及二者的组合所组成的一族群。在本说明书的一实施例中，异氰酸酯化合物可以是一种脂肪族异氰酸酯，例如六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylene diisocyanate，HDI)。

硅烷偶合物选自于由环氧基硅烷偶合物(epoxysilane coupling agent)、乙烯基硅烷偶合物(vinylsilane coupling agent)、氨基硅烷偶合物(aminosilane coupling agent)、(甲基)丙烯酸硅烷偶合物、异氰酸硅烷偶合物及上述的任意组合所组成的一族群。例如在本说明书的一实施例中，硅烷偶合物包括3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)。

将前述的组成分物均匀混合后，可制成具有优良操作特性的粘着剂。以下特举出数种含有不同种类的组成物的粘着剂实施例(实施例1至12)来进行说明。含有不同种类的组成物的粘着剂的实施例表列如表一：

表一

表中不同组成物分别以简称代表：

2-EHA：丙烯酸2-乙基己酯。 MA：丙烯酸甲酯。

IBOA：丙烯酸异冰片酯。 ACMO：丙烯酰吗啉。

2-HEA：丙烯酸2-羟基乙酯。 HDI：六亚甲基二异氰酸酯。

KBM-403：3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

借由在不同操作条件下对粘着剂进行粘着力测试和耐久性测试，可以证实上述实施例所提供的粘着剂的优良操作条件。例如，将实施例1至12所提供的粘着剂置于不同操作环境中，再对粘着剂进行粘着力和耐久特性测试，并且在相同操作条件下与现有技术的粘着剂(比较例1至3)进行比较。其中比较例1至3所采用的粘着剂的组成物列示如表二：

表二

在本说明书的一些实施例中，粘着力测试是将粘着片贴附于100微米(μm)的聚对苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate，PET)基材,并裁切为25毫米(mm)×300mm的粘着测试片。将测试片以2公斤重(Kg)的滚轮贴附于玻璃上，并进行加压脱泡，在温度50℃，压力0.49MPa条件下持续20分钟(mins)后取出后静置24小时(hr)。再将测试片样品置于各条件的环测试验机，放置至预定时间后，取出测试片样品，置于拉伸试验机上以拨离角度180°，拨离速度300mm/min进行剥离力测试。

耐久性测试则是，将粘着片贴附于厚度实值为100微米的聚对苯二甲酸二乙酯基材,并裁切为100毫米×100毫米的粘着测试片。将测试片以2公斤重的滚轮贴附于玻璃上，室温静置20分钟后，将测试片样品置于各种温度与湿度条件的环测试验机中放置至预定时间后，取出测试片样品，观察其外观变化。若目视无气泡、边缘无剥离等现象，则判定耐久性符合标准(OK)；若目视有气泡、边缘有剥离等现象，则判定耐久性不符合标准(NG)。

粘着力测试和耐久性测试的测试结果详列如表三：

表三

由表三可知，当粘着剂被置于常温(25±3℃)且相对湿度实质小于60％的常规环境下时，实施例1至12相对于玻璃表面的粘着力实质介于15N/25mm至30N/25mm之间。若将环境的相对湿度调高至实质为90％，持续12小时后，被置于常温高湿环境下的实施例1至12相对于玻璃表面的粘着力全部降至实质介于小于等于2N/25mm。若将环境的温度降升至实质为60℃以上，并将相对湿度维持在实质为90％，持续12小时后，被置于高温高湿环境下的实施例1至12相对于玻璃表面的粘着力会提高至大于等于25N/25mm。而比较例1至3则无此种规律性。

相对的，若粘着剂一开始即被置于，高温环境下，例如温度实质为80℃，持续12小时后，实施例1至12相对于玻璃表面的粘着力会高于25N/25mm以上。若将环境的温度降至60℃，相对湿度调高至实质为90％，持续12小时后，被置于高温高湿环境下的实施例1至12相对于玻璃表面的粘着力仍会大于等于18N/25mm。若将环境的温度再降至常温，相对湿度维持在实质为90％，持续12小时后，被置于常温高湿环境下的实施例1至12，相对于玻璃表面的粘着力仍会大于等于20N/25mm。显示，实施例1至12在经过高温处理后，粘着力不再随着环境的相对湿度调升而下降，反而可以在温高湿环境下维持相当良好的稳定性与耐久性。而比较例1至3在温高湿环境下的稳定性与耐久性则比较差。

本发明实施例的粘着剂可用来将光学膜片贴合于触控装置的玻璃基材上。但值得注意的是，本说明书所揭露的粘着剂的用途并不以此为限，本说明书的实施例所提供的粘着剂，适用于任何将两种介面，例如为光学膜片与光学膜片之间、光学膜片与显示装置的玻璃基板之间等进行接着的操作。

请参照图1，图1为根据本说明书的一实施例绘示一种显示装置100的结构剖面图。本实施例显示粘着剂可应用于显示装置的工艺。其中，显示装置100，包括：显示面板101、触控面板102、光学膜片103以及粘着层104。触控面板102位于显示面板101的出光面101a的一侧。光学膜片位于显示面板101与触控面板102之间。粘着层104则是位于光学膜片103与触控面板102之间用来将光学膜片103与触控面板102贴合。其中，粘着层103包括前述实施例所提供的粘着剂。

在本实施例中，显示面板101可包括两玻璃基板、液晶层形成于两玻璃基板之间，以及一或多层光学片选择性的形成于两玻璃基板之上。

在本实施例中，触控面板102包括玻璃基材102a以及触控感测层102b。玻璃基材102a具有一个玻璃表面102a面对显示面板101。触控感测层102b形成于玻璃表面102a1上。其中，光学膜片103系借由粘着层104而与触控感测层102b贴合。

在一实施例中，触控面板102为一单片式的玻璃触控面板(OGS,One Glass Solution)。触控感测层102b为印制在玻璃表面102a1上的电路层。

在一实施例中，光学膜片103可采用口字贴设计，借由框胶105与显示面板101贴合，而在光学膜片103与显示面板101之间形成空气间隙(air gap)106。但显示装置100的结构并不以此为限。

光学膜片103可为一单一膜层或为一复数膜层。光学膜片103是指对光学的增益、配向、补偿、转向、直交、扩散、保护、防粘、耐刮、抗眩、反射抑制、高折射率、防碎裂飞溅等有所助益的层，可例如为具有控制视角补偿或双折射(birefraction)等特性的配向液晶层、易接合处理层、硬涂层、抗反射层、防粘层、扩散层、防眩层、防爆膜等各种表面处理层。

光学膜片103的材料可选自于由三醋酸纤维素(Triacetate Cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚丙稀(Polypropylene，PP)、环烯烃聚合物(Cyclo Olefin Polymer，COP)、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或上述的任意组合所组成的一族群。

在一实施例中，由于光学膜片103借由粘着剂104与触控感测层102b直接贴合，因此若发生贴合不良或其他瑕疵而需要撕除光学膜片103以进行重工作业时，已固着的粘着剂会使触控感测层102b连同光学膜片103被一起撕起，造成触控感测层102b的损坏，导致需要报废整个触控面板102，造成损失。

当将本发明实施例所提供的粘着剂104应用于显示装置100的工艺中时，当有需要撕除光学膜片103进行重工作业的情况时，仅需要将操作环境的湿度提高，即可使粘着剂的粘着力下降至撕除光学膜片103而不会毁损触控感测层102b的程度。后续，当光学膜片103再完成贴合操作之后，经过高温处理又可使光学膜片103更紧密的贴合于显示装置100上，不受环境湿度的影响。不仅兼顾显示装置工艺中的重工需求与效率，更进一步提升显示装置100的工艺良率与耐久特性。

例如，请参照图2，图2为根据本说明书的另一实施例绘示一种显示装置200的结构剖面图。显示装置200的结构大致与显示装置100类似，差别在于二者的触控面板102和202结构有所不同。

在本实施例中，触控面板202包括玻璃基材202a、触控感测层202b以及保护层202c。触控面板202的触控感测层202b形成于玻璃基材202a远离显示面板101的一侧的玻璃表面202a1上。保护层202c借由接着层202d贴附于触控感测层202b上。光学膜片103借由粘着层104而与玻璃基材202a面对显示面板101的一侧的玻璃表面202a2贴合。在一实施例中，保护层202c可为一玻璃或一塑化材料。

例如，请参照图3，图3为根据本说明书的又一实施例绘示一种显示装置300的结构剖面图。显示装置300的结构大致与显示装置100类似，差别在于二者的触控面板102和302结构有所不同。

在本实施例中，触控面板302包括第一玻璃基材302a、第一触控感测层302b、第二触控感测层302c、第二玻璃基材302d以及护层玻璃302e。第二玻璃基材302d位于显示面板101与第一玻璃基材302a之间。第一触控感测层302b形成于第一玻璃基材302a远离显示面板101的一侧的表面302a1上；第二触控感测层302c形成于第二玻璃基材302d远离显示面板101的一侧的表面302d1上。保护层302e是借由接着层302f1贴附于第一触控感测层302b上。第一玻璃基材302a是借由接着层302f2贴附于第二触控感测层302c。光学膜片103系借由粘着层104而与第一保护层302d贴合。在一实施例中，第一保护层302d以及第二保护层302e可为一玻璃或一塑化材料。

根据上述，本说明书的实施例提出一种粘着剂以及应用此粘着剂形成的粘着层104的显示装置。其中，粘着剂，包括100重量份的(甲基)丙烯酸共聚物、0.05至1重量份的异氰酸酯化合物以及0.05至1重量份的硅烷偶合物。可以使粘着剂具有下述特性：

当粘着剂被置于温度实质介于20℃至30℃之间，相对湿度实质于低85％的常规操作环境下时，粘着剂相对于玻璃表面的粘着力实质介于15N/25mm至30N/25mm之间。当粘着剂被置于温度实质低于60℃，相对湿度实质高于85％的常温高湿操作环境下时，粘着剂相对于玻璃表面的粘着力实质小于2N/25mm。当粘着剂被置于温度实质高于60℃的高温环境的后，粘着剂相对于玻璃表面的粘着力会实质大于30N/25mm。

当将前述实施例所提供的粘着剂应用于显示装置的工艺中时，由于粘着剂在常规操作环境下能展现良好的粘着力，有利于将光学膜片与显示装置的触控面板的贴合操作。当有需要撕除光学膜片进行重工作业的情况时，仅需要将操作环境的湿度提高，即可使粘着剂的粘着力下降至撕除光学膜片而不会毁损触控面板的玻璃基材以及位于触控感测层表面的触控感测层的程度。后续，当光学膜片再完成贴合操作之后，经过高温处理又可使光学膜片更紧密的贴合于显示装置上，不受环境湿度的影响。不仅兼顾显示装置工艺中的重工需求与效率，更进一步提升显示装置的工艺良率与耐久特性，以解决现有技术所面临的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。