用于柔性显示器的组件层制造技术

本发明专利技术为用于柔性装置的组件层。在介于约‑30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在介于约50kPa和约500kPa之间的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于柔性显示器的组件层
本专利技术整体涉及组件层领域。具体地讲，本专利技术涉及用于柔性装置诸如柔性电子显示器和柔性光伏材料的柔性组件层。
技术介绍
压敏粘合剂在当前行业中的常见应用是制造各种显示器，诸如计算机监视器、电视机、移动电话和小型显示器(汽车、家用电器、可穿戴产品、电子设备等)。其中显示器可以自由地弯曲但不断裂或破裂的柔性电子显示器，是使用例如柔性的塑性基板制备电子装置的快速新兴
该技术允许将电子功能集成到非平面物体中，适形于期望的设计，以及使用期间的灵活性，这可产生大量新应用。随着柔性电子显示器的出现，对用作介于外覆盖透镜或片(基于玻璃、PET、PC、PMMA、聚酰亚胺、PEN、环烯烃共聚物等)和电子显示器组件的下面显示模块之间的组件层或间隙填充层的粘合剂，并且具体地讲对于光学透明的粘合剂(OCA)的需求日益增加。OCA的存在通过增加亮度和对比度来改善显示器的性能，同时还向组件提供结构支撑。在柔性组件中，OCA还将用于组件层处，其除了典型的OCA功能之外，还可吸收大部分折叠引起的应力以防止对显示面板的易碎组件的损坏并保护电子组件免受折叠应力下的破裂。OCA层还可用于将中性弯曲轴定位并保持在或至少在显示器的易碎组件(诸如例如有机发光显示器(OLED)的阻挡层、驱动电极或薄膜晶体管)附近。如果在显示器的可视区或光伏组件的光活性区的外侧使用，则柔性组件层不必要为光学透明的。实际上，此类物质仍然可用作例如组件周边处的密封剂以允许基板运动，同时保持足够的粘附性以密封装置。典型的OCA在本质上是粘弹性的并且意在在一系列环境暴露条件和高频负载下提供耐久性。在此类情况下，维持高水平的粘附性和粘弹性的一些平衡以实现良好的压敏行为并将阻尼特性结合到OCA中。然而，这些特性不完全足以实现可折叠的或耐久的显示器。由于对柔性显示器组件的显著不同的机械要求，需要开发应用于该新
的新型粘合剂。连同常规性能属性，诸如光学透明度、粘附性、和耐久性一起，这些OCA需要满足一组新的具有挑战性的要求，诸如可弯曲性和可恢复性但不具有缺陷和分层。
技术实现思路
在一个实施方案中，本专利技术为用于柔性装置的组件层。在介于约-30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在介于约50kPa和约500kPa之间的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10-61/Pa，以及在去除所施加的剪切应力之后约1分钟内在约5kPa至约500kPa范围内的所施加的剪切应力的至少一个点处的应变恢复为至少约50％。在另一实施方案中，本专利技术为层合物，其包括第一柔性基板、第二柔性基板和定位在所述第一柔性基板和第二柔性基板之间并与所述第一柔性基板和第二柔性基板接触的组件层。在介于约-30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在介于约50kPa和约500kPa之间的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10-61/Pa，以及在去除所述施加的剪切应力之后约1分钟内在约5kPa至约500kPa范围内的所施加的剪切应力的至少一个点处的应变恢复为至少约50％。在另一实施方案中，本专利技术为一种粘附第一基板和第二基板的方法，其中所述第一基板和第二基板均是柔性的。所述方法包括将组件层定位在所述第一基板和所述第二基板之间并且施用压力和/或热以形成层合物。在介于约-30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在约50kPa和约500kPa内的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10-61/Pa，以及在去除所施加的剪切应力之后约1分钟内在约5kPa至约500kPa范围内的施加的剪切应力的至少一个点处的应变恢复为至少约50％。具体实施方式本专利技术是可用于例如柔性装置，诸如电子显示器、柔性光伏电池或太阳能电池板、和可穿戴电子产品中的组件层。如本文所用，术语“组件层”是指具有以下特性的层：(1)对至少两个柔性基板的粘附性和(2)在重复挠曲期间保持在被粘物上以通过耐久性测试的足够的能力。如本文所用，“柔性装置”被定义为可以低至200mm、100mm、50mm、20mm、10mm、5mm或甚至小于2mm的弯曲半径经历重复挠曲或卷起活动的装置。组件层是软的，主要是弹性的并且具有对塑性膜或其它柔性基板如玻璃的良好粘附性，并且具有对剪切负载的高耐受性。此外，组件层具有相对低模量、中等应力下的高百分比柔量、低玻璃化转变温度、在折叠期间产生最小峰值应力、和施用并去除应力之后的良好应变恢复，使得其由于承受重复折叠和展开的能力而适用于柔性组件。在多层结构的重复挠曲和卷绕下，粘合剂层上的剪切负载变得非常显著并且任何形式的应力不仅可导致机械缺陷(分层、一个或多个层的弯曲、粘合剂中的空泡等)而且可导致光学缺陷或彩晕。不同于特征主要为粘弹性的传统粘合剂，本专利技术的组件层主要在使用条件下是弹性的，但保持足够的粘附性以通过一系列耐久性要求。在一个实施方案中，组件层为光学透明的并且表现出低浊度、高可见光透明度、抗白化行为和环境耐久性。本专利技术的组件层由选择的组合物制备并且以不同水平交联以提供一系列弹性，同时一般仍然满足所有光学透明的要求。例如，可获得用于折叠半径低至5mm或更小的层合物内的组件层但不导致层合物的分层或弯曲或粘合剂起泡。合适的组件层组合物的示例包括下列中的至少一种但不限于：丙烯酸类树脂、丙烯酸类嵌段共聚物、物理交联的有机硅弹性体、共价交联的有机硅弹性体、形成离子交联的有机硅弹性体试剂的混合物、聚氨酯、包含基于有机硅的部分的共价交联的聚氨酯、聚异戊二烯、聚丁二烯、烯烃嵌段共聚物、聚异丁烯和高级烷基聚烯烃。在一个实施方案中，组件层组合物是基于丙烯酸的并衍生自前体，所述前体包含在烷基基团中具有介于约1至约24个碳原子的至少一个(甲基)丙烯酸烷基酯和自由基生成引发剂。在一些实施方案中，前体混合物包含极性可共聚单体和交联剂。在一个实施方案中，组件层组合物为基于丙烯酸类嵌段共聚物的。如本文所用，术语“丙烯酸类树脂”与“(甲基)丙烯酸酯”同义，并且是指由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或它们的衍生物制成的聚合物材料。如本文所用，术语“聚合物”是指为均聚物或共聚物的聚合物材料。如本文所用，术语“均聚物”是指为一种单体的反应产物的聚合物材料。如本文所用，术语“共聚物”是指为至少两种不同的单体的反应产物的聚合物材料。如本文所用，术语“嵌段共聚物”是指通过至少两种不同的聚合物嵌段互相共价键合而形成的共聚物，但其不具有梳状结构。所述两种不同的聚合物嵌段被称为A嵌段和B嵌段。在一个实施方案中，本专利技术的组件层包含至少一种多嵌段共聚物(例如，ABA或星形嵌段(AB)n，其中n表示星形嵌段中的臂的数目)和任选的双嵌段(AB)共聚物。此类嵌段共聚物是物理交联的，这是由于硬A嵌段和软B嵌段的相分离。附加的交联可通过共价交联机制引入(即，热诱导或使用紫外线辐照、高能辐照诸如电子束或离子交联)。此类附加交联可在硬嵌段A、软嵌段B或上述两者中进行。在另一个实施方案中，丙烯酸类嵌段共聚物组件层基于至少一种多嵌段共聚物，所述多嵌段共聚物具有例如聚甲基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柔性装置的组件层，所述组件层包含：粘合剂组合物，其中在介于约‑30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在介于约50kPa和约500kPa之间的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.03 US 62/170,5191.一种用于柔性装置的组件层，所述组件层包含：粘合剂组合物，其中在介于约-30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在介于约50kPa和约500kPa之间的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10-61/Pa，以及在去除所施加的剪切应力之后的约1分钟内在约5kPa至约500kPa范围内的所施加的剪切应力的至少一个点处的应变恢复为至少约50％。2.根据权利要求1所述的组件层，其中所述组件层为光学透明的。3.根据权利要求1所述的组件层，其中所述柔性装置为电子显示器装置。4.根据权利要求1所述的组件层，其中所述组件层包含下列中的至少一种：丙烯酸类树脂、丙烯酸类嵌段共聚物、物理交联的有机硅弹性体、形成共价交联有机硅弹性体试剂的混合物、形成离子交联有机硅弹性体试剂的混合物、聚氨酯、聚异戊二烯、聚丁二烯、烯烃嵌段共聚物、聚异丁烯和高级烷基聚烯烃。5.根据权利要求1所述的组件层，其中所述组件层具有高达约10℃的玻璃化转变温度。6.根据权利要求1所述的组件层，其中所述粘合剂组合物包含基于氨基甲酸酯的有机硅共聚物，其中所述基于氨基甲酸酯的有机硅共聚物包含下式的单元：其中RISO为二异氰酸酯的残基并且RDIOL为二醇的残基，其中RDIOL包含下式的单元，a)-R2-，其中R2为直链、支链或环状亚烷基或氧化烯，b)式-Q-(R1)2SiO-(Si(R1)2O)n-Si(R1)2-Q-的基于有机硅的单元，其中R1独立地为烷基或芳基，并且其中Q为2价以上的连接基团，并且n＝5-200，以及单元c)、d)、e)和f)中的至少一个，其中c)包含式-R2-(A)b-Q-(A)b-R2-的单元的丙烯酸酯，并且A为(甲基)丙烯酰官能团X-C(O)C(R4)＝CH2，其中X选自O-或NR3，其中R3为H或1-4个碳原子的烷基，其中R4为1-4个碳原子的烷基，并且其中b为1-3，并且Q和R2如上定义，d)包含式-R2-Q-(CO2H)b-R2-的单元的羧酸，其中-R2-、b和Q如上定义，以及e)包含式-R2-Q-(SO3M)b-R2-的单元的磺酸盐，其中-R2-、b和Q如上定义，并且M为Na或Li，f)式-R2-Q-(N(R5)3+X-)b-R2-的季铵盐单元，其中-R2-、b和Q如上定义，并且R5独立地为烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、亚烷基、亚芳基、亚芳烷基或亚烷芳基，并且X-为抗衡离子。7.一种层合物，所述层合物包括：第一柔性基板；第二柔性基板；和组件层，所述组件层定位在所述第一柔性基板和所述第二柔性基板之间并与所述第一柔性基板和所述第二柔性基板接触，其中在介于约-30℃至约90℃之间的温度范围内，所述组件层在1Hz的频率下的剪切储能模量不超过约2MPa，在介于约50kPa和约500kPa之间的施加的剪切应力下在5秒时测量的剪切蠕变柔量(J)为至少约6×10-61/Pa，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝尔马·埃尔多安奥格，艾伯特·I·埃费拉茨，大卫·S·海斯，大卫·J·欣宁，马里亚·A·阿佩亚宁，罗斯·E·贝林，杰森·D·克拉珀，马里·阿洛西那·埃普·勒叙夫勒尔，元钟燮，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US