CN108753242A - 用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光固化胶粘剂组合物,基于100重量份的粘合剂组合物,主要包含:组分A:25‑70重量份的一种或多种聚氨酯丙烯酸酯预聚物,玻璃化温度大于0℃,重均分子量800到30000;组分B:18‑65重量份的一种或多种丙烯酸酯单体,单体玻璃化温度高于‑20℃;组分C:0.5‑6重量份的一种或多种硅烷偶联剂;组分D:0.05‑3.0重量份的一种或多种有机染料;和组分E:0.5‑12重量份的二种或以上裂解型光引发剂。另外,本发明还涉及上述粘合剂组合物在显示模组柔性线路板和芯片粘结应用,胶水固化速度极快,固化后胶水在保持优异耐水性情况下,表面不发粘,非常有利于显示模组大规模组装应用。
Description
技术领域
本发明涉及可光固化的粘合剂组合物技术领域,特别涉及用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物。
背景技术
触控技术的发展极大推动了电子行业,显示模组一般分为LCD液晶模组或OLED模组。无论哪一种设计,均需要有柔性线路设计和关键芯片。柔性线路是通过胶粘剂产品粘接在显示玻璃上,芯片则通过胶粘剂附在柔性线路或调光玻璃上,分别称为COG(chip onglass)和COF(chip on flex)技术(见图1-2)。
胶粘剂产品对此类关键件的粘结至关重要。胶水需要伴随显示模组经受各种老化测试条件,如80℃高温,65℃、90%相对湿度500小时老化,胶水无气泡不脱胶。胶水需要具备快速固化特性,固化后胶水容易重工等。可光固化胶粘剂产品成为目前开发的重点,由于表面氧阻聚问题,胶水固化后表面非常容易发粘,给电子组装带来生产困难且很容易产生二次污染,急需特殊配方的可光固化产品能兼顾反应速度和表面发粘问题。
公开(公告)号:CN207264052U的专利公开了一种FPC和液晶显示模组,采用粘结物点涂在芯片两侧的焊盘与FPC本体连接处,增加连接处的连接强度;公开(公告)号:CN102010673A的专利公开了一种FPC领域用高性能改性丙烯酸酯胶粘剂,通过以下制备方法可制得:①制备稳定的丙烯酸酯共聚水乳液作为反应组合物1;②常温下将带有烯丙基的有机硅单体和带有烯丙基的改性苯并噁嗪及无机填料、抗氧剂、催化剂、蒸馏水混合均匀作为反应组合物2;③常温下将反应组合物1和2在胶体磨中混合,所得的溶液混合处理2-3次,每次10分钟左右,最后静置消泡,得到粘度为14-18秒左右的稳定乳液;其用于FPC粘结时需要高温烘烤,工艺过程极其复杂,不利于大规模电子化生产;且乳液的配方产品的耐水性一般,远差于光固化100%固含量有机体系。
本发明涉及一种可光固化的粘合剂组合物,用于显示模组柔性线路板和芯片粘结。柔性线路板和芯片在显示模组的粘结技术主要有三种,一是溶剂型胶粘剂,但是不环保,生产效率低下;二是光固化有机硅胶粘剂并常带有湿气固化功能,但是光固化效率低下,且胶水重工性很差,同时由于有机硅玻璃化温度极低常导致表面发粘,极大影响电子组装;三是本专利涉及的光固化丙烯酸技术,需要特殊配方设计解决表面发粘问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明提供用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物。
为了实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,包括A组分、B组分、C组分、D组分和E组分,所述A组分包括一种或多种聚氨酯丙烯酸酯预聚物,所述B组分包括一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体,所述C组分为一种或多种硅烷偶联剂,所述D组分为一种或多种有机染料,所述E组分包括二种或以上裂解型光引发剂;原料各组分按重量份计为,A组分:25-70份;B组分:15-65份;C组分:0.5-6份;D组分:0.05-3份;E组分:0.5-12份。
优选的,所述A组分衍生自衍生自脂肪族、芳香族的聚酯或聚醚类中的一种或多种共聚物,重均分子量800到30000之间,玻璃化温度Tg大于0℃,所述A组分断裂伸长率≥50%,A组分中(甲基)丙烯酸酯平均的官能度为1-2,所述(甲基)丙烯酸酯基团在聚合物分子链上的任何位置。
优选的,所述A组分玻璃化温度Tg大于10℃,所述(甲基)丙烯酸酯基团在聚合物分子链上的末端位置。
优选的,所述B组分为一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体,其玻璃化温度Tg>-20℃,所述B组分为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、丙烯酸二环戊二烯基酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、吗啉丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、二丙烯酸己二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酸苯酯、丙烯酸己内酯和它们的任意组合。
优选的,所述B组分的玻璃化温度Tg>-20℃,所述B组分为含有杂环、环状或苯环结构丙烯酸酯单体。
优选的,所述C组分为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷等和它们的任意组合。
优选的,所述E组分至少含有一种长波长裂解型光引发剂,其吸收波长大于410nm;且至少含有一种吸收波长小于390nm的裂解型光引发剂。
优选的,所述C组分的重量份为0.8-3份,所述D组分的重量份为0.1-0.8份,所述E组分的重量份为2-8份。
优选的,可光固化的粘合剂组合物可以加入抗氧化剂,消泡剂或流平剂等。
优选的,所述可光固化粘合剂组合物的性能指标为如下:
粘结强度(65℃,90%相对湿度,120H)≥0.15MPa,胶水无气泡、不开裂;
所述胶水固化后光密度及粘结强度的测试厚度为100μm。
优选的,所述可光固化粘合剂组合物的性能指标为如下:
粘结强度(65℃,90%相对湿度,120H)≥0.2MPa,胶水无气泡、不开裂;
所述胶水固化后光密度及粘结强度的测试厚度为100μm。
用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物的制备方法,包括以下步骤:将总重量份为100份的A组分、B组分、C组分、D组分和E组分依次加入可容纳150份原料的塑料桶中混合均匀,后放入高速搅拌机内,在2500转/分钟的转速下,高速分散10分钟。
本发明所带来的有益效果是:一种新型可光固化丙烯酸胶粘剂,有别于有机硅光固化体系的低反应速度和强烈的氧阻聚导致的表面发粘,可以采用点胶或喷胶的方式应用于电子组装中:
a.可光固化的胶水可以瞬间实现胶水对柔性线路和芯片的粘结,固化速度快,配方设计上所有可光固化基团为丙烯酸酯结构而非甲基丙烯酸酯;
b.胶水具有优异的耐温和耐水性能,80℃高温,65℃、90%相对湿度500小时老化,胶水无气泡不脱胶;
c.胶水配方设计上,树脂选择玻璃化温度高的聚氨酯丙烯酸酯预聚物,保留了聚氨酯丙烯酸酯的高反应活性,改善了固化后胶水发粘问题;
d.胶水中添加有机染料,便于应用点胶或喷胶时辨识;
e.配方技术选用合适的引发剂体系,进一步改善表面发粘问题;
f.可光固化胶水为单组份的无溶剂产品,环保健康,便于施工和客户使用。
附图说明
图1为背景技术中COG结构示意图。
图2为背景技术中COF结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一:
按照如下配方配制粘合剂组合物:
58.0份Sartomer公司CN996NS;
20.0份Sartomer公司SR506,丙烯酸异冰片基酯;
18.0份大阪有机化学的DMAA,N,N-二甲基丙烯酰胺;
1.2份Momentive的Silquest A 187,3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;
0.5份Omnirad TPO,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦;
1.0份Omnirad 819,[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦];
1.0份Omnirad 907,[2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1];
0.3份有机染料,Dupont Oil Blue A;
所有份数是重量份,基于100重量份的粘合剂组合物;
具体制备方法:
将上述组分(总计100g)依次加入容量为150g的塑料桶中,放入FlackTech Inc公司生产的SpeedMixerTM mixer中,在2500转/分钟下,高速分散混合10分钟。
实施例二:
按照如下配方配制粘合剂组合物:
45.5份Sartomer公司CN959NS;
48.0份Sartomer公司SR506,丙烯酸异冰片基酯;
1.8份Momentive的Silquest A 187,3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;
0.5份Omnirad TPO,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦;
1.0份Omnirad 819:[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦];
1.0份Omnirad 907:[2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1];
2.0份Omnirad 651:安息香双甲醚;
0.2份有机染料,Clariant的Blue Slovent 35;
所有份数是重量份,基于100重量份的粘合剂组合物;
具体制备方法:
将上述组分(总计100g)依次加入容量为150g的塑料桶中,放入FlackTech Inc公司生产的SpeedMixerTM mixer中,在2500转/分钟下,高速分散混合10分钟。
实施例三:
按照如下配方配制粘合剂组合物:
58.5份Sartomer公司CN959NS;
20.0份Sartomer公司SR506,丙烯酸异冰片基酯;
15.0份大阪有机化学的DMAA,N,N-二甲基丙烯酰胺;
1.8份Shin-Etsu的KBM-5103,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
0.5份Omnirad TPO,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦;
1.0份Omnirad 819:[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦];
1.0份Omnirad 907:[2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1];
2.0份Omnirad 651:安息香双甲醚;
0.2份有机染料,Clariant的Blue Slovent 35;
所有份数是重量份,基于100重量份的粘合剂组合物;
具体制备方法:
将上述组分(总计100g)依次加入容量为150g的塑料桶中,放入FlackTech Inc公司生产的SpeedMixerTM mixer中,在2500转/分钟下,高速分散混合10分钟。
对比例一:
按照如下配方配制粘合剂组合物:
58.0份Sartomer公司CN9014HV NS,Tg约-60℃;
20.0份Sartomer公司SR506,丙烯酸异冰片基酯;
18.0份大阪有机化学的DMAA,N,N-二甲基丙烯酰胺;
1.2份Momentive的Silquest A 187,3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;
0.5份Omnirad TPO,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦;
1.0份Omnirad 819:[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦];
1.0份Omnirad 907:[2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1];
0.3份有机染料,Dupont Oil Blue A;
所有份数是重量份,基于100重量份的粘合剂组合物。
采用上述原料合成粘合剂,具体制备方法与实施例一相同。
对比例二:
按照如下配方配制粘合剂组合物:
45.5份Sartomer公司CN959NS;
48.0份Sartomer公司SR395IDA,丙烯酸异癸酯,Tg约-60C;
1.8份Momentive的Silquest A 187,3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷;
0.5份Omnirad TPO,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦;
1.0份Omnirad 819:[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦];
1.0份Omnirad 907:[2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉丙酮-1];
2.0份Omnirad 651:安息香双甲醚;
0.2份有机染料,Clariant的Blue Slovent 35;
所有份数是重量份,基于100重量份的粘合剂组合物。
采用上述原料合成粘合剂,具体制备方法与实施例二相同。
性能测试方法:
1)粘度测试
指布鲁克菲尔德粘度(Brookfield),测试采用ASTM D1084,测试温度为25℃。
2)粘合拉伸强度测试
在室温下,将前面得到的粘合剂组合物涂布到玻璃片与玻璃片(25mm*40mm*4mm)之间,涂布厚度为100微米。采用覆盖200nm-400nm紫外光波段的紫外光源(生产厂家:Loctite公司,型号:UVALOC1000)对得到的玻璃片/粘合剂组合物/玻璃板试样进行照射,辐照能量为约2000mJ/cm2,辐射功率为约150mW/cm2,照射时间为约14秒。
采用万能拉力机(生产厂家:Instron公司,型号:Instron 5540),对于上面经过紫外光固化试验的试样,在与玻璃片表面垂直的方向,将玻璃片与玻璃片沿相反方向拉开,进行粘接拉伸强度测试,拉伸速度10mm每分钟,载荷为500N。所得到的力值除以玻璃片与玻璃片搭接面积即可得粘接强度(单位:MPa)。
3)硬度测试
在150mm*150mm*4mm的玻璃片上,放置一均匀厚度为0.18mm聚氯乙烯膜,上面铺垫2mm厚的不锈钢边框,放入约30g的液态胶水,上面再次放置一均匀厚度为0.18mm的聚氯乙烯膜,并另用一块150mm*150mm*4mm的玻璃片覆盖。将样品放入上述紫外光下充分固化30秒(正反面各一分钟,UVA强度为150mW/cm2)
硬度测试时,裁取三片同样大小,厚度为2mm的胶膜,用硬度计量取6mm厚度时的硬度值。
4)光密度测试用固化:
在40mm*60mm*1.5mm的玻璃片上,用直径为0.1mm的不锈钢丝控制厚度,在玻璃片中央均匀放置约0.25g胶水,用另外一40mm*60mm*1.5mm的玻璃片覆盖,轻轻用力使胶水流平为环状,放置放入紫外光下充分固化14秒(UVA强度为150mW/cm2)。用实验设备HunterLab台式分光测色仪测试玻璃片的光透过率,从而换算得到光密度。
5)胶水表面干爽性测试
胶水用刮刀在玻璃上刮取100微米厚度,40mm宽,60mm长的条状,用光强为150mW/cm2的365nm LED光源曝光10秒钟,若冷却后手感表面干爽度为优,若冷却后手感表面发粘,干爽度较差。
实施例一~三和对比例一、二制备的粘结剂组合物的性能测试结果如表1所示:
表1 粘结剂组合物性能测试结果
由上述实验数据可知,本发明可光固化的粘合剂组合物用于显示模组柔性线路板和芯片粘结,很好的改善了胶水表面发粘的问题。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (9)
1.用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,包括A组分、B组分、C组分、D组分和E组分,所述A组分包括一种或多种聚氨酯丙烯酸酯预聚物,所述B组分包括一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体,所述C组分为一种或多种硅烷偶联剂,所述D组分为一种或多种有机染料,所述E组分包括二种或以上裂解型光引发剂;原料各组分按重量份计为,A组分:25-70份;B组分:15-65份;C组分:0.5-6份;D组分:0.05-3份;E组分:0.5-12份。
2.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述A组分衍生自衍生自脂肪族、芳香族的聚酯或聚醚类中的一种或多种共聚物,重均分子量800到30000之间,玻璃化温度Tg大于0℃,所述A组分断裂伸长率≥50%,所述(甲基)丙烯酸酯基团在聚合物分子链上的任何位置;
所述B组分为一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体,其玻璃化温度Tg>-20℃,所述B组分为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、丙烯酸二环戊二烯基酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、吗啉丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、二丙烯酸己二醇酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酸苯酯、丙烯酸己内酯和它们的任意组合。
3.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述A组分玻璃化温度Tg大于10℃,所述A组分(甲基)丙烯酸酯平均的官能度1-2,所述(甲基)丙烯酸酯基团在聚合物分子链上的末端位置;
所述B组分的玻璃化温度Tg>-20℃,所述B组分为含有杂环、环状或苯环结构丙烯酸酯单体。
4.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述C组分为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷等和它们的任意组合。
5.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述E组分至少含有一种长波长裂解型光引发剂,其吸收波长大于410nm;且至少含有一种吸收波长小于390nm的裂解型光引发剂。
6.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述C组分的重量份为0.8-3份,所述D组分的重量份为0.1-0.8份,所述E组分的重量份为2-8份。
7.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述可光固化粘合剂组合物的性能指标为如下:
所述胶水固化后光密度及粘结强度的测试厚度为100μm。
8.根据权利要求1所述的用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物,其特征在于,所述可光固化粘合剂组合物的性能指标为如下:
所述胶水固化后光密度及粘结强度的测试厚度为100μm。
9.用于显示模组柔性线路板和芯片粘结的光固化粘合剂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将总重量份为100份的A组分、B组分、C组分、D组分和E组分依次加入可容纳150份原料的塑料桶中混合均匀,后放入高速搅拌机内,在2500转/分钟的转速下,高速分散10分钟。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181106 |