一种薄层状光学胶弹性模量测试方法及试样的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种粘接用薄层状光学胶弹性模量测试 方法及试样。
【背景技术】
[0002] 液晶显示（Liquid Crystal Display，IXD)经过几十年的发展，已经成为平板显 示的主流技术。随着以苹果手机为代表的智能手机的出现，触摸功能已经成为智能手机 或显示器的标准配置。一般采用光学胶将触摸屏粘接在液晶屏上。光学胶厚度通常是 100~300um，呈薄层状。由于光学胶处于触摸屏和液晶屏之间，光学胶的弹性模量对于触摸 特性和显示特性都有较大的影响。
[0003] 实际粘接过程中，对于某种型号的液晶屏，为了获得最好的光学效果，需要多次试 验确定光学胶厚度和固化工艺。试验中发现：（1)对于固定的液晶屏，光学胶固化工艺相同 时，改变光学胶厚度会导致绑定触摸屏后的智能手机出现光学斑点的几率大大升高；（2) 对于固定的液晶屏，光学胶厚度相同时，固化工艺变化会导致绑定触摸屏后的智能手机出 现光学斑点的几率大大升高；（3)相同的光学胶厚度和固化工艺，采用不同厂家的液晶屏 (即使液晶屏所有标称指标都相同)，绑定触摸屏后的智能手机出现光学斑点的几率大大升 高。这些都说明要保证绑定触摸屏后的智能手机的显示性能，需要严格匹配光学胶的力学 参数和液晶屏的力学参数。从上面的（1)和（2)可以看出，光学胶的厚度和固化工艺都会影 响其力学参数。故提前获知特定厚度、特定固化工艺的光学胶的力学参数(弹性模量)，分析 配合不同液晶屏时的力学特性，可以大大提高产品良率，降低生产成本。
[0004] 为进一步验证光学胶厚度的影响，在2层玻璃之间固化了厚度分别为100um、 200um、400um、800um、的光学胶，形成三层的测试试验，试样表面粘贴有应变片，固 定在拉伸机上，施加相同的拉力时，各个试样表面上的应变片的输出具有较大不同，说明不 同厚度的光学胶的弹性模量是不同的，也就是光学胶的弹性模量和厚度相关。在现有对光 学胶的理论认识中，都认为一旦光学胶固化完成，其特性(包括弹性模量、泊松比等）也就固 定了，不会随着试样的形状等改变。
[0005] 在现有的测试方法中，通常需要制作厚度为5_的试样，由此得到的弹性模量可 以用于实际中各个厚度、形状的应用中。从上面的试验可以看出，当光学胶为几百个微米的 薄层状时，其弹性模量和厚度具有较高的相关性，5_试样测得的弹性模量不可用于厚度为 几百个微米的光学胶层。故需要寻找新的能够获得厚度为几百个微米的薄层状光学胶的测 试方法。"一种软物质材料的表面粘接附能和弹性模量的测量方法"(授权号：CN 102183441 B)和"测试涂层弹性模量的方法"（【申请号】CN103528885 A)公开了针对薄层状材料的弹 性模量的测试方法。在"一种软物质材料的表面粘接附能和弹性模量的测量方法"（授权 号：CN 102183441 B)中，其被测物质能直接附着在刚性基底上，测量探头和被测物质直接 接触。在"测试涂层弹性模量的方法"（【申请号】CN103528885 A)中，被测涂层材料也是直 接喷涂在试样上，然后将具有被测涂层的试样和没有涂层的对偶试样粘接在一起，同时将2 个对偶试样粘接在一起，通过对比分析2个不同试样受到拉伸时的载荷位移曲线，获得涂 层的弹性模量。这2个专利公开的方法都无法用于薄层状光学胶弹性模量的测量上。主要 原因在于目前粘接触摸屏用的光学胶大多是A和B组分的液体，2种组分充分混合后通过 热或紫外线固化后变为具有较强粘接性能的固体。由于光学胶的弹性模量和厚度相关，故 制作试样时，必须能够控制A和B组分的液体光学胶的厚度，然后进行固化。也就是说固化 后的光学胶是固定在具有一定间隙的2层基板之间。由于无法直接接触到光学胶，上面的 2个方法都不能用于测量薄层状光学胶的弹性模量。
【发明内容】
[0006] 鉴于现有方法无法精确反映光学胶的弹性模量和厚度、固化工艺的关系，以及现 有测量方法无法精确测量厚度在1〇〇~360微米的固定厚度的光学胶的弹性模量的测试难 题，本专利提出了一种操作简单方便、可靠性好的测试方法以及样块。具体如下： 一种薄层状光学胶弹性模量测试方法，所述光学胶在日常储运时，分为A组试剂和B组 试剂，当需要使用时，将A组试剂和B组试剂混合后使用；按如下步骤进行： 步骤一、制作三层结构的试样： 1. 1清洗底层玻璃和上层玻璃； 1. 2将储运状态的光学胶A组试剂和光学胶B组试剂混合，进行充分搅拌、除泡，形成液 态光学胶； 1. 3将光学胶的厚度预设在100至360um之间； 1. 4在底层玻璃顶面的四边分别固定有胶带；所述胶带的厚度与步骤1. 3确定的光学 胶厚度相同；所述胶带围成的区域用以放置液态光学胶； 1. 5将步骤1. 2获得的液态光学胶倒在底层玻璃中心区域，并静止放置，直至液态光学 胶自由流淌且完全覆盖底层玻璃；多余的液态光学胶自胶带的顶面流出； 1.6将上层玻璃放置在覆盖有胶带和液态光学胶的底层玻璃和的顶部，形成"底层玻璃 +液态光学胶+上层玻璃"的3层结构的半成品； 1. 7将步骤1. 6获得的3层结构的半成品进行高温或紫外固化，使底层玻璃与上层玻 璃之间的液态光学胶变为光学胶层；所述光学胶层为固体的光学胶；即获得三层结构的试 样；所述三层结构的试样的结构为"底层玻璃+光学胶层+上层玻璃"； 步骤二、对三层结构的试样进行拉伸试验： 2. 1在三层结构的试样的顶面或底面的中心区域上粘接应变片，随后，将粘接应变片的 三层结构的试样竖直放置； 2. 2将粘接有应变片、且竖直放置的三层结构的试样的底部、顶部分别与拉伸机的下夹 头、上夹头固定在一起； 2. 3通过引线将应变片接入应变采集系统； 2. 4通过拉伸机，对粘接有应变片的三层结构的试样施加固定拉力F ;拉力F的范围在 50至500N之间； 2. 5记录粘接有应变片的三层结构的试样在拉力F下的应变数值ε ; 步骤三、计算三层试样的光学胶弹性模量： 根据公式
计算得到光学胶弹性模量E3， 式中：E1、E2、E3分别是底层玻璃、上层玻璃、光学胶的弹性模量，E1和E2采用普通玻璃 的弹性模量，S1、S2、S3分别是底层玻璃、上层玻璃、光学胶的受力截面积，Si=WiXDi，i=l、 2、3, Wi分别是底层玻璃、上层玻璃、光学胶的夹头所在边的宽度，Di分别是底层玻璃、上层 玻璃、光学胶的厚度，即 S1=W1XD1，S2=W2XD2, S3=W3XD3。
[0007] 采用本发明所述一种薄层状光学胶弹性模量测试方法获得的试样： 所述三层结构的试样由自下而上的底层玻璃1、光学胶层2、上层玻璃3构成；其中， (a) 当底层玻璃或上层玻璃的对角线尺寸< 264mm时： 当底层玻璃或上层玻璃的厚度> 1. 1mm时，光学胶层的厚度在250um至300um;当底层 玻璃或上层玻璃的厚度彡1. 1mm并> 〇· 7mm时，光学胶层的厚度在200um至250um ;当底层 玻璃或上层玻璃的厚度彡〇· 7mm并> 0· 3mm时，光学胶层的厚度在150um至200um ;当底层 玻璃或上层玻璃的厚度彡〇· 3mm时，光学胶层的厚度在100um至150um ; (b) 当底层玻璃或上层玻璃的对角线尺寸> 264mm并< 534mm时： 当底层玻璃或上层玻璃的厚度> 1. 1mm时，光学胶层的厚度在270um至320um;当底层 玻璃或上层玻璃的厚度彡1. 1mm并> 〇· 7mm时，光学胶层的厚度在220um至270um ;当底层 玻璃或上层玻璃的厚度彡〇· 7mm并> 0· 3mm时，光学胶层的厚度在170um至220um ;当底层 玻璃或上层玻璃的厚度彡〇· 3mm时，光学胶层