TFT 偏光片压敏胶研究开发概述

TFT型偏光片用压敏胶粘剂研究概述

1 引 言

压敏胶粘剂是一种在压力的作用下实现对被粘物表面进行粘接的胶黏剂，简称PSA。偏光片用压敏胶粘剂是作为偏光片结构中的一层胶层，用于对玻璃基板的粘合。国内中大尺寸TFT偏光片生产线的建成与投产，将带动TFT型偏光片用压敏胶粘剂的迅速发展。研究压敏胶粘剂对TFT型偏光片的产品制造质量以及提高产品竞争力和附加值具有实用意义。

2 偏光片用压敏胶粘剂的组成和特点

偏光片的基本结构如图1所示。偏光片用压敏胶粘剂是一种专用的光学压敏胶，对压敏胶粘剂的性能有特殊要求，主要表现在高性能的光学特性、优异的耐湿热性能、良好的再剥离性能、较高的剥离强度、恰当的初粘力和持粘力等，应用的主要是溶剂型聚丙烯酸酯压敏胶。

图1 偏光片的基本结构

Fig.1 The basic structure of the polarizing film

溶剂型聚丙烯酸酯类压敏胶是由硬单体、软单体、功能性单体、引发剂和有机溶剂等按照一定比例，在适当的工艺条件下聚合制得的共聚物，并且通过添加一定比例的交联剂、偶联剂等可提高其综合性能。其中，软单体主要提高初粘性能，硬单体主要提高内聚力，功能单体主要增加内聚强度和粘结性能，同时作为反应点与外加交联剂进行交联，形成网络结构，提高耐久性和内聚强度等，偶联剂可提高压敏胶对剥离膜的剥离力、压敏胶对玻璃的粘接力等[1]。此外，为提高偏光片的耐久性，部分偏光片用PSA添加少许含有机硅的助剂 [2]。

3 TFT与TN、STN型偏光片用压敏胶粘剂的对比 3.1 TN、STN型偏光片用压敏胶

TN、STN偏光片对压敏胶的要求相对较低，目前一般要求如下： （1）对剥离膜的剥离力：＜50 g/25mm；

（2）对玻璃的粘接力：粘接力一般控制在500 g/25mm ~ 1000 g/25mm之间。当压敏胶对玻璃基板的粘接力小于500 g/25mm时，会发生偏光片在玻璃屏表面粘合后自动剥离和翘曲的现象；当压敏胶对玻璃基板的粘接力大于1000 g/25mm时，则影响偏光片的再剥离性能。

（3）耐久性：衡量偏光片用压敏胶的耐久性的技术指标主要有耐高温、耐湿热、耐低温和耐冷热冲击四项，其中最重要的是耐高温和耐湿热指标，这两项指标主要与产品实际在温湿度环境下会有接触机会。这两项指标的具体标准如下：①耐高温性能：通用型，70℃×500HR；中耐久型，80℃×500HR；高耐久型，90℃×500HR（85℃

×1000HR）。②耐湿热性能：通用型，40℃×90%RH×240HR；中耐久型，60℃×90%RH×500HR；高耐久型，70℃×95%RH×500HR（60℃×95%RH×1000HR）以上。

TN、STN型偏光片一般采用通用型或中耐久型的可靠性条件，TFT偏光片对耐久性要求较高，采用中耐久型，用于车载及室外电表等要求更严格的产品需要用到高耐久型偏光片。

3.2 TFT型偏光片用压敏胶

TFT型偏光片用压敏胶比普通的TN、STN型偏光片用压敏胶的性能要求更高更严格。具体表现在以下几个方面：

（1）TFT产品用自动贴片机贴片，对剥离膜的剥离力比TN和STN型偏光片用的压敏胶略小，便于自动剥离；

（2）TFT型偏光片用压敏胶的耐久性的衡量标准至少是中耐久型，车载及室外电表等产品还会用到高耐久型偏光片；

（3）Mura测试：有以下几种测试Mura的方式：①用肉眼观察比较，但该方式有较多的主观因素在内。②比较辉度值，该方式比较客观，以面板的中心点为基准，在水平和垂直方向上平均各取20点，量测其辉度曲线，再将其与原材料的辉度分布数据进行比较，得出结论。③比较相对亮度差，以面板中心的辉度为基准，定为零，在偏光片的四条边中心边缘附近各取一点，再量测这几点的辉度，辉度规格为0.6以下。

压敏胶在进行高温Mura测试时，偏光片和压敏胶都会产生形变，由于压敏胶软硬程度不同，其形变量与偏光片不同，导致偏光片各点

所产生的蠕变和应力松弛程度不同。在背光源点亮时，偏光片边缘将出现不同形状的漏光现象。硬胶主要是在偏光片的四边出现白色线状的漏光现象；软胶主要是在偏光片的边缘出现蝴蝶状的漏光现象，具体如图2和图3所示。

（4）对玻璃的粘接力：TN、STN产品较多采用手工贴片（节约设备成本），包装方式大部分采用泡沫合插装法，对偏光片压敏胶粘接力要求大一些。TFT产品由于玻璃基板很薄，返工时粘接力太大，容易损坏LCD屏；当粘接力过小时，易发生偏光片的自动剥离和翘曲气泡等现象。TFT型偏光片用压敏胶粘接力一般控制在300 gf/25mm ~ 500 gf/25mm之间。

（5）防静电性能：TFT型偏光片用压敏胶对压敏胶的防静电性能有要求，一般要求其静电≤10-9KV。静电过大，周围空气中的颗粒和尘埃吸附到偏光片表面，影响产品的良品率。

（6）离型膜带有配向角：为了便于检验，TFT型偏光片用压敏胶配套的离型膜的配向角一般要求＜10°。

4 TFT型偏光片用压敏胶的研究概况 4.1 国外研究概况

国外TFT型偏光片的生产、研究和应用都比较成熟，TFT偏光片用压敏胶的生产企业主要集中在日本和韩国，如综研化学、合成化学、Saiden、日本碳化学和LG化学等，目前大型的偏光片厂家也都根据各自产品的需要，开发配套的压敏胶产品：

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联剂，制成耐漏光性和耐久性优异的偏光片用压敏胶粘剂；张基硕，朴敏洙等[4]在压敏粘合剂中添加压敏粘合强度稳定剂，制得具有互穿网络结构的压敏粘合剂，该胶黏剂在室温或加热条件下具有极佳的可除去性，在高温和/或高湿条件下可有效抑制漏光并具有极佳的可加工性和耐久性。此外，金鲁马、河廷玟等[5]采用（甲基）丙烯酸系共聚物和可聚合的含光敏引发剂基团的（甲基）丙烯酸酯单体，制得光固化压敏胶粘剂并应用于偏光片中，在高温或高温且潮湿的条件下具有优异的粘合耐久性和极好的低漏光性，可极大提高偏光片的生产效率。

为有效地提高TFT型偏光片产品的良率，研究人员开始研究具有防静电功能的压敏胶。如仁科贞彦、惠比根明香[6]等，发明了一种新型抗静电丙烯酸系胶粘剂，该胶粘剂具有优异的抗静电性能，且能减小因被覆盖物表面状态不同和剥离速度不同导致的粘合力之差，剥离时带电很少，可有效避免表面保护膜揭除时产生静电吸附周围环境中的细小颗粒尘埃等。

4.2 国内研究概况

目前，国内对TFT型偏光片用压敏胶的研制较少，只有少部分专利和文献有对其进行相关的报道。北京化工大学的蹇钰、聂俊、何勇[7]对LCD偏光片用UV固化压敏胶及其制备方法进行了研究，并取得了发明专利。盛波光电的刘洪雷、邱韶华、钟伟宏等[8]提出，偏光片用胶粘剂可由一种溶剂型丙烯酸酯压敏胶和平均粒径为3~5 μm的扩散粒子混合制得。由于LCD自身不发光，需借助扩散膜将线光源或点光源分布成均匀的面光源，传统的方法是采用光扩散膜使光线均匀，有的胶粘剂具有与光扩散膜相似的效果，将其应用在偏光片中，使得偏光片具有光扩散功能，且可通过调节扩散粒子的比例实现不同的光扩散效果，使得该类型的偏光片具有较好的实用价值。

5 展 望

近两年来，国内众多高世代的TFT-LCD生产线相继建成投产，对中、大尺寸TFT偏光片的需求量将急剧增加，配套的TFT型偏光片市场缺口大，TFT偏光片产品主要依赖进口，极大影响了我国TFT-LCD生产企业的竞争力。国内的深圳市三利谱光电科技股份有限公司于2011年10月底建成投产国内第一条1490mm TFT型偏光片生产线，填补了我国中、大尺寸TFT偏光片生产领域的空白。随着我国大陆对宽幅TFT偏光片的制造技术的突破，开发TFT偏光片用压敏胶有利于降低TFT偏光片的成本，提高国产偏光片的市场竞争力，对我国平板显示产业的发展具有重要的意义。

参考文献

[1] 杨玉昆，吕凤亭，压敏胶制品技术手册[M]，化学工业出版社，2004: 230-261

[2] 吴潮波，徐静逸，张大德等，偏光片用压敏胶粘剂的研究概况[J]，信息记录材料，2005，6(2): 13-17

[3] 荒井隆行，又野仁，黑川敦史，压敏粘合性组合物、压敏粘合剂及压敏粘合片[P]，中国，CN 102108272A，2010

[4] 张基硕，朴敏洙，韩仁天，粘合剂组合物、偏振片和液晶显示器[P]，中国，CN 102076804A， 2009

[5] 金鲁马，河廷玟，张锡基等，含有光敏引发剂基团的用于偏振片的丙烯酸压敏粘合剂组合物[P]，中国，CN 101535438A，2007

[6] 仁科贞彦，惠比根明香，坂口和宏，粘合剂组合物以及粘合片材[P]，中国，CN 101553548A，2007

[7] 何勇，蹇钰，聂俊，LCD偏光片用UV固化压敏胶及其制备方法[P]，中国，CN 102010672A，2010

[8] 刘洪雷，邱韶华，钟伟宏等，偏光片用胶粘剂及使用该胶粘剂的偏光片[P]，中国，CN 101831260A，2010

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/x9z5.html