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TW200404858A - Transformable pressure sensitive adhesive tape and use thereof in display screens - Google Patents

Transformable pressure sensitive adhesive tape and use thereof in display screens Download PDF

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Publication number
TW200404858A
TW200404858A TW092120194A TW92120194A TW200404858A TW 200404858 A TW200404858 A TW 200404858A TW 092120194 A TW092120194 A TW 092120194A TW 92120194 A TW92120194 A TW 92120194A TW 200404858 A TW200404858 A TW 200404858A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
adhesive
resin
sensitive adhesive
polymer
patent application
Prior art date
Application number
TW092120194A
Other languages
English (en)
Inventor
Ranjit Malik
Brian A Harkins
David H Williams Iii
Original Assignee
Adhesives Res Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adhesives Res Inc filed Critical Adhesives Res Inc
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    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

200404858 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案係關於一種可轉換型感壓性黏著組成物。 【先前技術】 目前於市場中需要適合多功能用途之結合材料。所需之 材料不僅結合並固定基板，且亦提供額外的優勢，例如高 機械剪切力、拉伸強度、剝離強度、耐抗化學性、耐水性、 耐增塑劑性、清潔轉化、水分障壁及氣體障壁等。 感壓性黏著膠帶按定義為軟且黏的。相較於大部分液態 黏著劑，其具有適度的負載承受能力，但提供使用之容易 性及便利性（合併快速黏住之能力）。本發明之目的係合併 化學藥劑於可視需要引發之感壓性黏著膠帶中，因此，黏 著劑之物理性質（高機械性質、耐化學性、耐水性、障壁性 質等）變得增強。 【發明内容】 本發明關於一種以兩狀態存在之可轉換型感壓性黏著 劑。於第一狀態中，其不使用機械性扣件而形成立即結合 且具有維持黏著的初期接著強度（green strength)之可轉 換型感壓性黏著劑。當暴露於適合的外部引發物時，其轉 換為第二狀態，隨後合併的化學藥劑反應，因而改變材料 之化學及物理本性，以符合上述一或更多優勢。 感壓性黏著劑效能特性中之引發轉換作用的能力擴大 應用範圍且滿足目前未實現的需求。舉例來說，當必要時 可改變模量及強度承受性質。可改變玻璃轉變溫度及軟化 5 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 點，藉以改變耐溫性。可改變折射率以便改變其光學性質。 可轉移黏附與黏著性質間之平衡。可改變耐溶劑性以及氣 體與蒸氣之滲透率。 本發明之黏著劑可用於許多應用中。就此技術而言可想 像的應用包含（但不限於）醫學診斷裝置之結合（其中不僅 需要快速固定部件，且接著亦需要承受許多化學環境）。再 者，由於黏著劑可能污染醫學裝置中之分析化學藥劑，故 適當選擇黏著劑化學性質是必要的。此技術亦適合清除模 切性（就未中斷的製造設備運轉而言，為高度需要的特性）。 為了防護大氣元件之目的，本發明黏著劑之額外應用為 用於包膠/封裝易脆的電子元件（例如光學顯示裝置）。特別 地，液晶顯示器（LCD)、有機發光顯示器（0LED)及電漿顯示 螢幕適合使用本發明之黏著劑。黏著劑可用以形成供活性 電子元件用之快速但暫時的密封料。密封料接著經引發（轉 換）且轉化為永久結合，以便防護氧氣、水分及機械破壞。 生成的密封料扮演提供用於此等裝置可接收的壽命之重要 角色。另一作為例證的應用為電致發光（E C)裝置之密封及 防護。重要地，藉使用本發明黏著劑形成撓性密封料妥善 地適用於結合撓性LCD、0LEDS及EC裝置（替代剛性玻璃基 板，其係由撓性塑膠基板組成）。 本發明黏著劑之另一應用為接合織物、非織造物及塑 料。通常使用編結法縫補此等材料。然而，基板於編結期 間變為穿孔的，此在液體、氣體及生物劑移動通過裂縫為 缺點之場合中是不想要的。 6 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 先前技藝討論多種經發現無法滿足此等用途之黏著 美國專利第4，5 5 2，6 0 4號係關於一種使用熱固性環 丙烯酸酯為基礎的感壓性黏著劑使二表面（選自金屬、 或木材）結合在一起之方法。組成物揭示廣泛範圍之丙 酯成分。硬化劑可為聚碳酸酐、二氰基二醯胺、咪唑 二氟化硼鉗合劑、芳族聚醯胺及胺與三氟化硼或三氯 之錯合物。黏著劑係於温度例如1 7 (TC下熱固1小時（ 實施例1 )。 美國專利第5，0 8 6，0 8 8號揭示一種熱固性環氧-丙火 酯為基礎的感壓性黏著劑，其丙烯酸酯成分包含3 0 j 至8 0重量％之光可引發的丙烯酸酯預聚或單體糖漿。 環氧化物成分之硬化劑為胺硬化劑，且熟化溫度例如 °C係施用2 0至4 0分鐘（請看實施例4 1 )。感壓性黏著 經揭示係用於汽車工業、於金屬表面之結構結合或用 封金屬裂縫。所揭示之感壓性熱固黏著劑受限於使用 或單體丙烯酸酯。膠布係藉光聚合法製得。如所述之 僅可藉熱及使用胺型熟化劑引發，俾引發轉換作用。 化作用需要高溫及長熟化時間。胺熟化系統亦受到有 使用壽命。 PCT申請案第W0 95/13328號揭示一種含有丙烯酸 一或多種熱固性樹脂之可聚合單體或預聚糖漿熱固的 性黏著劑。據報導黏著劑於熱熟化狀態時展現對於油 軋鋼之良好黏附性。熱固性樹脂較佳係藉胺型硬化劑 度為例如1 5 0 °C下熟化3 0分鐘（參照試驗程序D)。 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 劑。 氧/ 陶瓷 烯酸 、潛 4匕硼 請看 I酸 t 量 °/〇 用於 140 膠布 於密 預聚 材料 胺熟 限的 酯與 感壓 性冷 於溫 7 200404858 P C T申請案第W 0 9 8 / 2 1 2 8 7號揭示藉前驅物與環氧樹脂 混合物製得之熱固性黏著劑。前驅物係藉光可聚合的單體 或乙烯系不飽和成分之預聚物糖漿而製得。施用熱熟化作 用使黏著劑熱固化。本發明係利用可於溫度低於1 0 0 °C活 化之胺型硬化劑。如實施例1至4中所述硬化溫度之典型 開始溫度為7 0 °C (以最小熟化期間為3 0分鐘）。 為了使熟習本技藝之人士即刻地使基板結合在一起以 便獲致所欲之上述利益，必須使用習知的液態或熱塑膠熱 熔黏著劑。然而，此等黏著劑遇到許多缺點。 由於存在於其中之V 0 C液態黏著劑可能破壞裝置之敏感 的活性成分，黏著劑必須在基板上喷淋或滾動，維持界限 清楚的結合線及厚度是困難的，必須使用昂貴的分配設 備，必須使用機械扣件固定基板於適當位置，直到黏著劑 凝固為止，此等黏著劑通常不具撓性且具有不良的抗屈曲 性，且需要專門技術以處理材料潛在的危害物。 熱塑膠熱溶黏著劑需要昂貴的精密設備傳送熱炫體，機 械扣件對於固定基板於適當位置是必要的，材料具不良的 耐熱性，灼傷或其他危害物之可能性存在，所需之高溫可 能有害於電子裝置，且無法使用感熱性材料。 本發明之可轉換型感壓性黏著劑提供優於液態及熱熔 黏著劑之利益。有利地，黏著劑可首先以習知的感壓性黏 著劑形式使用。此代表材料具有可將基板固定在一起之快 速黏附性，同時避免使用機械扣件達延長的期間。黏著劑 可以單面、雙面（於二釋放襯墊間）或轉換薄膜（於單一釋放 8 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 襯墊上）提供，且可容易地藉手工及機械而容易及安全地施 用。此促使黏著劑之施用面積及程度可預測。黏著劑係為 黏彈性的、保留潛伏性且不會反應，直到藉外部來源（例如 u v、熱或可見光）引發為止。因此，黏著劑不會弄髒，且含 有極低含量之V 0 C (若有的話）。一旦施用時，黏著劑具有 充足的初期接著強度以維持延長期間之結合。 其次，當暴露於外部引發物時，黏著劑轉換其物理及化 學本性，俾展現機械強度、财化學性、水分及氣體滲透性（達 成以上所欲結果所必要者）。因此，本發明之可轉換型黏著 劑提供使用者獲致上述利益之能力，而不會伴隨液態及熱 炫黏著劑之缺點及危害。 除了克服以液態及熱熔黏著劑操作之先前困難性外，本 發明之可轉換型感壓性黏著劑提供優於熱可熟化的熱固性 黏著劑之優點。熱可熟化的黏著劑需要高溫及/或長熟化時 間。熱熟化系統可能花去3小時，且溫度高達3 0 0 ° F。因 此，熱熟化系統無法適用於可能會在升溫下被破壞之感熱 性基板，例如聚丙烯、HDPE、某些PET等。熱亦能破壞活 性成分。 本發明之可轉換性黏著劑極快地且於環境溫度或於稍 微升溫下反應。熟化時間可短為數秒且於室溫下發生。 於先前方法中已利用傳統感壓性黏著劑或者液態黏著 劑。感壓性黏著劑已用於結合，因為其係容易使用及產生 立即結合形成。於膠布或轉換薄膜中形成界限清楚的厚度 通常是可行的。然而，此等具有適度的負載承受及耐溫能 9 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 力。當用於密封時，其具有有限的耐溶劑性、耐液性及耐 氣性。當用於接合時，其具有適度的耐熱及耐剪切性。習 用的感壓性黏著劑不會提供在一些診斷裝置組件應用中所 需之耐化學程度。其亦造成切模弄糟，且降低生產率。於 電子裝置之預期的壽命期間，其不會提供適當的密封性。 再者，當暴露於升溫時（例如於車子中），習用的感壓性黏 著劑可能具有蠕變趨向，因而危及結合。 熱熔黏著劑及某些熱固性黏著劑，類似可轉換型感壓性 黏著劑，可製為獨立式薄膜。然而，熱熔體通常缺少立即 潤濕及黏附於基板表面所需的黏性。升溫對於結合基板而 言是必要的。再者，熱熔體通常在加熱期間需要扣件以減 輕熱結合步驟期間基板轉移之可能性。熱固性黏著劑亦可 於熱引發前發揮感壓性黏著劑之功能。然而，熱固性感壓 黏著劑與可轉換型感壓性黏著劑間之重要差異係在熟化方 法。熱固性感壓黏著劑需要熱源熟化熱固性感壓黏著劑， 以便限制使用於需要感熱性基板結合之市場中。可轉換型 感壓性黏著劑保持潛伏，且將不會反應，直到藉外部來源 (例如u v或可見光源）引發為止。 再者，感溫性基板（例如塑膠基板）需要可轉換型感壓性 黏著劑之充分低的熟化溫度，以便避免熟化反應期間破壞 基板。裝置之感溫性組成物亦容易在超過6 0 °C之熟化溫度 下遭受破壞。通常揭示於先前技藝中之熟化溫度就應用於 本發明而言是太高的。再者，用於熟化所需之最小熟化時 間為3 0分鐘，其中在較低溫度下需要較長熟化時間。因 10 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 此，有必要使可轉換型感壓性黏著劑具開始溫度（用於熟化 反應）不超過6 0 °C (熱暴露小於1 0分鐘）。較佳使用具熟化 時間小於5分鐘之”冷’’UV熟化作用。 就進一步的缺點而言，於先前技藝中所述含丙烯酸酯單 體及預聚合糖漿具低於室溫之軟化點，因而不會提供符合 所有實際需求至充足及/或所欲程度之機械性質。當以單體 及預聚合糖漿為基礎之熱固性 收縮力夠高，以便造成膠布自 障壁與結合的耐溶劑性之完整 則收縮率將愈高。取而代之地 合物開始，將造成減少的收縮 高機械強度與改良耐溶劑性及 形成。 當黏著結合亦用於淨血劑密 烯酸酯為基礎的單體及預聚合 係以障壁或耐溶劑性質而聞名 光致發光窗適當防護之適合的 根據本發明，可轉換型感壓 重量％至約8 0重量％ (較佳為2 0 大於6 0 °C之聚合物；（b )約2 0 5 0重量％至8 0重量％ )具軟化點 (c )約0 . 5重量％至約1 2重量％ 視情況可存在交聯劑，以便 膜之黏附性。典型的交聯劑包 膠布經熟化時，膠布收縮。 基板之界面分層。分層危及 性。單體及預聚含量愈高， ，以具軟化點大於6 0 °C之聚 率（當收縮時）。因此，具較 障壁性質之改良的界面結合 封以防護大氣元件時，以丙 糖漿並非最佳者。丙烯酸酯 ，因而不是用於顯示螢幕及 候選者。 性黏著組成物係由（a )約1 5 重量％至5 0重量％ )具軟化點 重量％至約8 5重量％ (較佳為 小於3 0 °C之可聚合樹脂；及 之潛引發劑以引發反應。 提高可轉換型感壓性黏著薄 含（但不限於）異氰酸酯、氮 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 11 200404858 丙啶及有機金屬化合物。熟習本技藝之人士可容易地選擇 用於本發明之適合的交聯劑。 具軟化點大於6 0 °C之聚合物可選自廣泛類型之聚合 物。適合的聚合物包含（但不限於）聚胺基甲酸酯、聚（異丁 烯）、聚（丙烯腈丁二烯）、聚亞乙烯基氯、芳族液晶聚合物、 乙烯正冰片烯之共聚物、聚（甲基）丙烯酸酯、聚碳酸酯、 聚酯、聚己内酯、聚礙、聚苯氧樹脂、驗樹脂及苯氧基樹 脂° 本發明具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹脂亦可選自廣泛 類型之樹脂。此等樹脂包含（但不限於）含以下官能度之樹 脂：環氧基、（曱基）丙烯酸酯、硫烯、羥基、羧基、乙烯 基、乙烯基醚等。視所需之交聯度及可轉換黏著劑最終物 理性質而定，可聚合樹脂可為單官能、二官能或多官能的。 此等樹脂之實例為醇類與酚類之縮水甘油基醚。雙酚A之 丙烯酸化的縮水甘油基亦適用於本發明。 可使用多種潛引發劑，含自由基及/或金翁鹽陽離子引發 劑。 有效的光引發劑可進一步地分類為自由基光引發劑及 陽離子光引發劑。引發劑之選擇將取決於黏著劑之化學性 質，其選擇係在本技藝熟知範圍内。自由基光引發劑包含 (但不限於）α清除酮族，例如苯偶姻醚、苯偶醯縮酮及苯 乙酮。亦可使用氫提取光引發劑，例如二苯曱酮、噻咕噸 酮及樟腦醌。陽離子光引發劑包含（但不限於）式Ar + MF6之 緣鹽光引發劑，其中Ar為混合芳基鎭之混合芳基獄，且Μ 12 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 為磷、砷或銻。作為例證之光引發劑包含三芳基錯合物 鹽（如美國專利第4，2 3 1，9 5 1號中揭示者）、含鹵素錯合物 離子之芳族微或錤鹽（如美國專利第4, 2 5 6, 8 2 8號中揭示 者）及第IVA族元素之芳族令翁鹽（如美國專利第4,0 5 8,4 0 1 及4，1 3 8，2 5 5號中揭示者）。一般而言，光引發劑將以含量 約0 . 2 5重量％至3 0重量％存在。 本發明之組成物可藉混合樹脂與潛引發劑於具軟化點 大於6 0 °C之聚合物中而製得。可將成分溶解於適合的溶劑 中，以促進混合。接著將混合物施用於薄膜基板（例如聚酯 板片或釋放襯墊）上。必要時，將塗覆的板片放置於烘箱 中，以便移除溶劑。高分子量聚合物與樹脂比例經調整， 以致於生成的塗層表現為感壓性黏著劑。當曝露於適合的 引發物（例如UV、可見光或熱）時，感壓性黏著劑之效能性 質可轉換。 另外，成分可混合於受熱的高剪切混合器（例如捏和機 或擠壓機）中，而不使用溶劑。 可使用填料，例如二氧化矽、木質纖維、碳酸鈣及類似 物，以便藉提供增加的剪切及拉伸強度而機械地增強黏著 組成物。鎳、鋼薄片、塗銀玻璃球、碳黑及類似物可用以 使組成物具導電性。铭、硝酸侧及類似物可用以使組成物 具導電性。素、磷酸鹽、三聚氰胺為基礎的化合物及某 些含重金屬物質（例如鈦酸鹽）可添加至黏著組成物，以便 提供阻燃薄膜。毫微顆粒級二氧化矽及毫微顆粒級蒙脫石 白土亦可用作填料，俾降低通過黏著薄膜之水分滲透性。 13 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 可使用多種含量之填料，其係受到以下考量。填料負載 可超過不會使材料表現為感壓性黏著劑之用量。舉例來 說，於高負載之碳酸鈣或木質纖維之高負載後，感壓性黏 著劑可能不再具充足的黏性。亦重要的是，填料負載不超 過促使材料太不透光之用量，以致於υν或可見光無法穿透 黏著劑，使得所需轉換作用不能出現。然而，倘若使用非 U V或可見光引發劑（例如電子束或熱），則可使用較大量之 填料負載。 可藉照射UV及可見光引發本發明感壓性黏著劑之轉 換。另外，可藉熱引發轉換。質子清除劑，含氧化嫦（例如 聚乙二醇及聚丙二醇）可添加於黏著組成物中，以便延遲陽 離子熟化的U V黏著劑之熟化作用。此提供增加的開放黏著 時間以供暴露於U V後結合。延遲的熟化系統對於結合基板 是引人注目的，因而妨礙引發物達到黏著劑。氧化烯之負 載量將取決於引發黏著劑轉換後所需的開放黏著時間量。 然而，氧化烯負載愈高，則黏著劑於轉換後更具撓性且較 不強。一般而言，氧化稀之添加量係為總固形物之1至1 0 重量％。 光敏劑，例如蔥及苣（p e r y 1 e n e )可合併於調配物中，以 便在可見光下使UV黏著劑熟化或延長熟化所需之波長範 圍。 本發明之黏著劑亦可含多種膠黏樹脂、增塑劑、黏著促 進劑及其他增強聚合物，以便調整組合物之流變輪廓，俾 促進黏著性。 14 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 黏著促進劑，例如鈦酸鹽、結酸鹽及石夕烧偶合劑、可合 併於黏著調配物中，以便改良對玻璃及金屬基板之黏著 性。此等材料通常係以0 . 2 5至3重量％ (以總固形物為基準） 添加。使用某些單官能、二官能及三官能基之丙烯酸酯及 環氧化物（例如自S a r t 〇 m e r之S R 2 0 3 )可合併於組成物 中，以便膨潤塑膠基板且改良總體黏著性。單官能、二官 能及三官能基之丙烯酸酯及環氧化物係以較鈦酸鹽、锆酸 鹽及矽烷偶合劑高含量添加。個別黏著促進劑之負載受限 於對於感壓性黏著劑性質之影響。舉例來說，S a r t 〇 m e r 2 0 3 為使黏著劑增塑之低黏度材料。於高負載時，材料可使黏 著劑增塑至使得不能再發揮感壓性黏著劑功能之程度。此 等材料之一般負載將在5至5 0重量％之範圍内（以總固形物 為基準）。 本發明將參照以下實施例而進一步說明。 【實施方式】 實施例1 UV引發的感壓性黏著膠布 藉混合具軟化點大於6 0 °C之聚合物、官能化樹脂及潛引 發劑於有機溶劑（醋酸乙酯）中而製備實施例1及2之調配 物。調整調配物中之醋酸乙酯含量以溶解組成物，俾得到 可塗覆的黏度。以約每分鐘2 3 0 0轉將樣品混合於R 〇 s s混 合器中，直到得到均勻混合物為止。使樣品於滾筒研磨器 上滾動過夜，以便使氣泡沉降出來。使用台式塗覆機（由二 個不銹鋼棒及夾鉗構成，以便控制塗層厚度）將調配物塗覆 15 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 於 5 0微米聚S旨薄 膜上 。將樣 品放在 乾燥 ：箱 中， 以 便自 樣 品 移除殘餘溶劑。 於乾 ，燥後 ，以5 0 微米 矽 酮 釋 放 襯 墊防 護 樣 品’且將樣品貯存於铭兔 袋中， 直到 測 試 為 止 〇 樣品 1 及 2之個別組成係鑑定如以 下表1 中： 表1 樣 品1及2之組成 黏 著成分 樣品1 樣1 ?口 2 G e lva 788 49, .63 0 AS 140 0 19 .79 Ep on 58005 0 29.69 Eb ecryl 3605 49, .63 49 • 79 I r gacure 184 0, ,25 0 • 25 UV I 6 9 7 6 0, .49 0 .78 蔥 0 0 • 02 註 :Ge lva 788 =具環氧基與 羥基官 能度 之 丙 嫦 酸 系 PSA AS 1 4 0 =具低環氧 基當 量之高T g丙 烤酸 系 聚 合 物 Ep on 58005 =橡膠 改質 的雙/ ^環氧低聚物 Eb ecryl 3605=環 氧化 的雙f L二丙烯酸酯 Ir gacure 184=光 引發 劑 UV I 6976 =六氣録 酸三 芳基§1陽離子引發劑 蔥 =光引發劑 使用樣品1及： 2之黏著劑 於下表 中鑑 定 之 基 板 上 製得 搭 接 剪切接合點。藉 UV , 照射使 黏著劑 硬化 〇 針 對 每 一 調配 物 測 量搭接接合點之強度，俾 展示可 轉換 型 感 壓 性 對 於各 種 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 16 200404858 基板之強度。搭接剪切強度結果摘錄於以下表2及3中 其中表2包含供比較用之許多先前技藝黏著劑。 表2 搭接剪切強度（與先前技藝比較） 基板 黏著劑 搭接剪切強度 SS/SS 3M VHB轉換薄膜 100 psi SS/SS 丙稀酸系P S A 140 psi SS/SS L〇c t i t e熱炫黏著劑 270 psi SS/SS 3 M熱活化P S A 1150 psi PET/PET 3M熱活化PSA 500 psi** SS/SS Loctite 2 part epoxy 1625 psi 玻璃/SS 樣品1 >1000 psi 玻璃/ S S 樣品2 >1000 psi 玻璃/PET 樣品2 800 psi* 註：ss =不銹 鋼 P E T =聚對酜酸伸乙酯（聚酯） * =玻璃基板 斷裂 ** =PET斷裂 表3 搭接剪切強度（本發明 ) 基板 樣品1 樣品2 玻璃/玻璃 848 psi >1000 psi 玻璃/在呂 8 10 p s i 1000 psi* 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 玻璃/鋼 896 p s i > 1 0 0 0 p s i 玻璃/丙烯酸 系 樹 脂 400 p s i 800 p s i氺 玻璃/聚碳酸 酯 360 p s i 未測 試 玻璃/ABS 360 p s i 未測 試 玻璃/聚酯 未測 試 800 p s i氺 註：*使用鉻 酸 溶 液 酸蝕刻 基板， 以便改良對 i呂、丙稀酸系 樹脂及聚酯之黏附性。搭接剪切樣品為介於玻璃與第二基 板間之0 . 5 ”x 0 . 5 ’’重疊黏著。首先使黏著劑塗覆於玻璃 側，接著靠著第二表面。於8 0 °C加熱樣品3 0秒，且UV熟 化樣品。 表2顯示本發明樣品1及2相對於數種具代表性習知黏 著劑之搭接剪切強度。如預期，關於搭接剪切強度，本發 明之可轉換型感壓性黏著劑勝過許多典型的黏著劑。當環 氧及熱活化的黏著劑亦顯示展現高搭接剪切強度時，此黏 著劑係為液態（環氧的）或者需要用於熟化之升溫。本發明 之可轉換型黏著劑避免與環氧或熱活化黏著劑有關的缺 點，因而可藉使用本發明之可轉換型黏著劑避免此等缺點。 本發明之可轉換型黏著劑係顯示於表3中，俾展現對於 多種基板（例如玻璃/玻璃、玻璃/塑料及玻璃/金屬）之極佳 的黏附性。 實施例 2 UV引發的感壓性黏著膠布 將環氧化聚（丙烯腈丁二烯）聚合物溶解於4 0 %固形物之 醋酸乙酯中。將官能化樹脂及潛引發劑添加於調配物中。 18 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 以約每分鐘2 3 0 0轉將樣品混合於R 〇 s s混合器中，直到得 到均勻混合物為止。使樣品於滾筒研磨器上滾動過夜，以 便使氣泡沉降出來。使用台式塗覆機將調配物塗覆於5 0 微米聚酯薄膜或釋放襯墊上。將樣品放在乾燥烘箱中，以 便移除溶劑。於乾燥後，以5 0微米矽酮釋放襯墊防護樣 品，且將樣品貯存於鋁箔袋中，直到測試為止。樣品3及 4所用之特殊調配物係鑑定如以下表4中： ^_4_ 樣品 3及 4之組成 黏者成分 樣品 3 樣品 4 環氧化聚（丙烯腈丁 19.76 18.94 二烯） Ε ρ ο η 8 3 4 3 9.5 2 3 7.8 8 Ε ρ ο η 8 2 8 9.8 8 9.4 7 UVI 6976 1.20 5.30 醋酸乙酯 29.64 28.41 註：環氧化聚（丙烯腈丁二烯）=環氧改質的聚合物 Epon 834 =雙Α環氧低聚物 Epon 828 =雙A環氧低聚物 I r g a c u r e 1 8 4 =光引發劑 U V I 6 9 7 6 =六氟銻酸三芳基#匕陽離子引發劑 以樣品3及4及黏著劑（藉暴露於U V輻射而熟化）產生 黏著性。關於強度及耐溶劑性之數據摘錄於以下表5中： 19 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 表5 效能結果 基板 樣品 3 樣品4
Melinex 453/Melinex 453 5 黏著劑斷裂薄膜斷裂 密耳薄膜 聚丙烯/聚丙烯2密耳電暈之 未測試 薄膜斷裂 處理薄膜 MDPE/MDPE 2密耳電暈之處理 未測試 薄膜斷裂 薄膜 MEK擦抹測試 44次擦抹 40 0 +擦抹 (沒有不合格） 搭接剪切測試 玻璃 / 玻璃 696psi 3 17.6 p s i 註：*藉著於兩薄膜間取樣UV感壓性黏著劑製備T-剝離樣 品。接著UV熟化樣品。使樣品後熟化5分鐘。於5分鐘後， 以1 2英吋/分鐘針對樣品進行Τ-剝離。ΜΕΚ擦抹樣品係藉 放置UV感壓性黏著劑於5密耳Mel inex薄膜上及UV熟化 材料而製備樣品。使樣品後熟化5分鐘。針對所有樣品進 行MEK擦抹測試。搭接剪切品為介於玻璃與玻璃間之 0 , 5 ”x 0 . 5 ”重疊黏著。首先使黏著劑塗覆於玻璃側，接著靠 著玻璃面。於8 0 °C下加熱樣品3 0秒，且U V熟化樣品。 樣品3及4之可轉換型感壓性黏著劑係設計黏著於撓性 基板。此等黏著劑之需求為適當的黏附性、黏著強度以及 耐化學、水分及氣體。可藉T -剝離試驗測定對於撓性基板 20 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 之黏附性水平，其中可轉換型感壓性黏著劑係於兩薄膜間 熟化。數值證實剝離強度超過基板強度（由薄膜斷裂而確 認）。MEK擦抹係為針對塗料耐溶劑性之試驗。甚至在4 0 0 次擦抹後，可發現樣品4毫無損傷。於玻璃/玻璃黏著中得 到3 1 7 p s i之搭接剪切力，此明顯地優於傳統的感壓性黏 著劑。總的來說，良好的性質平衡證實是存在的。 本發明之可轉換型感壓性黏著劑具有形成光學顯示裝 置（例如有機發光二極體（0LED)裝置）之特殊應用性。0LED 裝置係為整體薄膜的半導體裝置，當施電壓於裝置時發 光。簡單地來說，0LED裝置係由夾於二薄膜導體間之複數 個有機薄膜組成。此等裝置可在剛性基板（例如玻璃或矽） 或撓性基板（例如塑膠）上製得。雖然已發現此等裝置之最 近工業利用性，但重要的是裝置之壽命。暴露於水分、氧 氣及其他污染物大大地降低裝置之壽命。 為了嘗試使污染物之影響減至最少，此等裝置通常係在 所欲的基板上製得，其中裝置接著被封入或包膠於玻璃、 塑膠或金屬之覆蓋物内。覆蓋物之周圍係對裝置及保持於 裝置上方圍住空間中之惰性氣體密封。乾燥劑（或「吸收劑」） 通常放置於覆蓋物中，以作為額外防護抗化學藥劑、自習 知包膠黏著劑除去氣體及任何可找到進入裝置上方封閉空 間之水分或氧氣。亦已發現將整體塗料放置於裝置頂部對 於提供進一步防護免於任何可存在於封閉的空間中之污染 物是有效的。 覆蓋物之周圍通常係藉適合的黏著劑（例如環氧樹脂） 21 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 密封於裝置。重要的是，密封黏著劑是低排氣的，以便使 密封空間内有機污染物之存在減至最少。亦重要的是，使 黏著劑以避免破壞裝置之方式熟化。就此方面而論，針對 黏著劑使用高熟化溫度當然是需避免的。 自可能污染及減少裝置使用壽命之觀點，使用塑膠基板 造成複雜性。塑膠基板特別地適用於其中必須撓性基板之 具體例中，因為剛性玻璃基板將不適用於此目的。然而， 塑膠基板比玻璃基板更具滲透性（因而適用於作為對於水 分及污染氣體之不良障壁），因而更易受到封閉空間之污染 影響。關於使用塑膠基板所出現之額外缺點為邊緣密封材 料不黏著於塑膠及玻璃。此一玻璃障壁材料當屈曲或彎曲 裝置時亦可不會維持其密封邊緣黏著。 典型的習知0LED裝置係以斷面描述於圖1中。於圖1 中，基板1係由適合的材料（例如玻璃、矽或塑料）組成。 基板頂部形成底部導電電極3、有機堆疊5及頂部導電電 極7。接著將覆蓋物9放置於電極3、7及有機堆疊5上。 雖然圖中所示係為單層，但有機堆疊事實上將包含複數 層。舉例來說，有機堆疊將通常包含（自頂部至底部）電子 傳輸層、發光或發射層及電洞傳輸層。此等層在先前技藝 中是常見的，因而未特別地顯示於圖1及2中。個別層亦 可堆疊於裝置内（未顯示於圖中），俾使許多顏色能同時發 光。 覆蓋物亦可由任一種適合的材料（例如玻璃或塑料）組 成。覆蓋物係藉周圍密封料11 (由適合的密封材料（例如環 22 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 氧黏著劑）組成）而黏著於基板1。「吸收劑」材料1 3可放 置於密封空間内，俾移除任一種可進入密封空間之污染 物。「吸收劑」材料可放置於例如覆蓋物之角落中或沿著底 部之一部分。 於操作過程中，負電荷載體（電子）及正電荷載體（稱為 「電洞」，代表缺乏電子）係分別地自陰極及陽極注射。載 體係於電場影響下傳輸至發光層，其中彼此有關負及正電 荷載體形成「激子」。「激子」極快地衰退，以便提供具特 殊能量之光以產生顏色。取決於存在於發光層中之有機分 子，可產生及發出紅、綠或藍光。陰極或陽極中至少之一 必須對於可見的光是透明的。 然而，如上述，先前技藝已面臨與周圍密封料1 1 (未提 供針對密封空間之令人滿意的障壁以及未充分地「清潔」， 因而來自材料本身之廢氣變成污染物）有關的問題。使用塑 膠基板進一步使此議題複雜，理由為塑膠基板未如同玻璃 基板適合作為障壁。 然而，已發現所有以上問題可藉著以適合用作污染物永 久障壁、不會遭受到污染物排出氣體影響且展現充分的撓 性以便在0LED裝置中發揮功能之材料填充密閉空間而成 功地解決。已發現本發明之新穎可轉換型感壓性黏著可令 人滿意地於此一環境中發揮功能，因而成功地克服先前先 亦無法克服的問題。 於本發明範圍内，改良的0 L E D裝置將因而如圖2所述 的形成。於圖中，基板1可如前述由適合的基板（例如玻 23 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 璃、矽或塑膠）組成。基板頂部形成底部導電電極3、有機 堆疊5及頂部導電電極7。接著以圍繞方式將可轉換型感 壓性材料置於電極及有機材料1 5。實際上，0 L E D裝置之整 個内部係於覆蓋物放在裝置上且藉黏著層固定於適當位置 之前，包膠於可轉換型感壓性材料中。由於此刻裝置之整 個内部空間由黏著層佔據，故使用周圍密封料不再是必要 的。雖然不再需要「吸收劑」材料之存在，但合併「吸收 劑」材料1 3於裝置内且包膠於黏著劑内（如圖2中所示） 作為額外防護仍是可以的。 另外，吸收劑（或乾燥劑）材料可合併於黏著劑本身，以 便進一步改良0 L E D密封之效能。作為例證之吸收劑或乾燥 劑材料（消耗存在於系統中之游離水或水分之材料）包含 (但不限於）一般乾燥劑材料，例如二氧化矽、矽膠、氧化 鋁、分子篩材料、硫酸鈉及沸石，其係依賴分子之物理吸 附作用消除水分累積。另一類乾燥劑依賴與水之化學反應 消除水分。此等乾燥劑可合併於黏著劑中，且亦包含（但不 限於）烷氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、噁唑烷、異氰酸 酯、異氰酸甲苯磺醯基酯、氧化鋇、五氧化磷、氧化鈣、 金屬妈、金屬氫化物、氫化妈、驗金屬或驗土金屬及其氧 化物。此等材料可以根據先前技藝中已知技術之填料材料 相同方式合併於黏著劑中。 一旦覆蓋物放置於裝置頂部且造成黏附於黏著層時，接 著可藉施用適合的引發物（例如UV、熱或可見光）使黏著劑 「轉換」。内部黏著層接著自感壓性黏著層「轉換」至結構 24 312,/ 發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 黏著劑（係封入0 L E D裝置之官能性層且密封此等層免於受 到有害污染物之污染）。有利的是，可藉施用無害的UV或 可見光輻射轉換黏著劑，同時避免施熱至感壓性OLED裝 置。 本發明之黏著劑亦可有利地用於其他類型裝置中，例如 LCD顯示裝置、LED顯示裝置、電漿顯示裝置、電致發光裝 置及醫學診斷測試裝置。 舉例來說，LCD顯示裝置及LED顯示裝置通常使用環氧 化物為基礎之黏著劑，俾於顯示裝置附近形成周圍密封 料。然而，使用此等黏著劑不是沒有缺點的。例如，於此 一環境中之液態黏著劑遭受到以上討論之缺點。環氧化物 為基礎之黏著劑用於撓性顯示器亦太脆。因此，本發明之 黏著劑可用以替代傳統作於此等裝置周圍密封料之液態黏 著劑。就0 L E D顯示器而言，本發明之可轉換型黏著劑可沿 著裝置周圍放置，且接著藉施用UV或可見光而轉換，以便 沿著裝置周圍形成障壁密封。 本發明之黏著劑亦具有於醫學診斷測試裝置（例如塑膠 殼體及殼體中診斷測試條）之可應用性。使用黏著劑於此等 裝置中將提供增進的障壁性質，以及降低通常可於裝置製 造期間可能自習知感壓性黏著劑存在所出現的任一問題 (由於轉換後黏著劑減少的黏性）。 【圖式簡單說明】 圖1顯示習知0LED裝置的斷面圖。 圖2顯示本發明0LED裝置的斷面圖。 25 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 (元件符號說明） I 基板 3 底部導電電極 5 有機堆疊 7 頂部導電電極 9 覆蓋物 II 周圍密封料 13 吸收劑材料 15 可轉換型感壓性材料 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194

Claims (1)

  1. 200404858 拾、申請專利範圍： 1. 一種可轉換型感壓性黏著組成物，其包含 (a )約1 5至約8 0重量％具軟化點大於6 (TC之聚合物； (b )約2 0至約8 5重量％具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹 脂； (c )含量足以造成該聚合物與該樹脂間反應之潛引發 劑；及 (d )視需要選用之交聯劑。 2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該聚合物係 選自由聚胺基甲酸酯、聚（異丁烯）、聚（丙烯腈丁二烯）、 聚亞乙稀基氯、芳族液晶聚合物、乙烯正冰片烤之共聚物、 聚（曱基）丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚己内酯、聚砜、 聚苯氧樹脂、酚樹脂及苯氧基樹脂組成之群。 3 .如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該樹脂為環 氧樹脂。 4. 如申請專利範圍第3項之組成物，其中，該環氧樹脂 為醇與g分之縮水甘油基喊。 5. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該潛引發劑 為自由基團及/或fll鹽陽離子光引發劑。 6. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，更包含含量 為1至20重量％之奈米級白土。 7. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中，更包含乾燥 材料。 8 .如申請專利範圍第1項之組成物，其中，更包含至少 27 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 一種選自由膠黏樹脂、增塑劑、填料或增強聚合物組 群脂材料。 9.如申請專利範圍第1項之組成物，其中，更包含 劑。 1 0 .如申請專利範圍第9項之組成物，其中，該交勒 係選自由異氰酸酯、氮丙啶及有機金屬化合物組成之 1 1 .如申請專利範圍第1項之組成物，其中，該聚名 為丙烯酸酯。 12. —種有機發光顯示裝置，其包含基板、二電極、 於該電極間之有機堆疊及用於該裝置之覆蓋物，其中 電極及該有機堆疊係包膠於用作水分及其他污染物障 之可轉換型感壓性黏著劑中，該可轉換型感壓性黏著 以由（a )約1 5至約8 0重量％具軟化點大於6 0 °C之聚合 (b )約2 0至約8 5重量％具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹 (c )含量足以造成該聚合物與該樹脂間反應之潛引發齊 (d )視需要選用之交聯劑組成之感壓性黏著劑形式施用 該黏著劑係當施用適合的引發物時接續地轉換，俾藉 引發劑之活化作用轉換該黏著劑。 13. —種有機發光顯示裝置，其中，該裝置之周圍袋 料係由用作水分及其他污染物障壁層之可轉換型感壓 著劑組成，該可轉換型感壓性黏著劑係以由（a )約1 5 8 0重量％具軟化點大於6 0 °C之聚合物；（b )約2 0至約 重量％具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹脂；（c )含量足以 該聚合物與該樹脂間反應之潛引發劑；及（d )視需要選 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 成之 交聯 f劑 群〇 ，物 介 ，該 壁層 劑係 物； 脂； 丨J ;及 卜且 該潛 ?封 性黏 至約 85 造成 用之 28 200404858 交聯劑組成之感壓性黏著劑形式施用，且該黏著劑係當施 用適合的引發物時接續地轉換，俾藉該潛引發劑之活化作 用轉換該黏著劑。 1 4. 一種醫學診斷測試裝置，其包含塑膠殼體及該殼體 中之診斷測試條，其中，該裝置含有可轉換型感壓性黏著 劑，該可轉換型感壓性黏著劑係以由（a)約1 5至約8 0重量 %具軟化點大於6 0 °C之聚合物；（b )約2 0至約8 5重量％具 軟化點小於3 0 °C之可聚合樹脂；（c )含量足以造成該聚合 物與該樹脂間反應之潛引發劑；及（d)視需要選用之交聯劑 組成之感壓性黏著劑形式施用，且該黏著劑係當施用適合 的引發物時接續地轉換，俾藉該潛引發劑之活化作用轉換 該黏著劑。 1 5 . —種撓性或剛性L C D顯示裝置，其包含塑膠殼體及 該殼體中之診斷測試條，其中，該裝置之周圍密封料含有 可轉換型感壓性黏著劑，該可轉換型感壓性黏著劑係以由 (a )約1 5至約8 0重量％具軟化點大於6 0 °C之聚合物；（b ) 約2 0至約8 5重量％具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹脂；（c ) 含量足以造成該聚合物與該樹脂間反應之潛引發劑；及（d) 視需要選用之交聯劑組成之感壓性黏著劑形式施用，且該 黏著劑係當施用適合的引發物時接續地轉換，俾藉該潛引 發劑之活化作用轉換該黏著劑。 1 6 . —種電漿顯示裝置，其中，該裝置之周圍密封料含 有可轉換型感壓性黏著劑，該可轉換型感壓性黏著劑係以 由（a )約1 5至約8 0重量％具軟化點大於6 0 X：之聚合物；（b ) 29 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 約2 0至約8 5重量％具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹脂；（c ) 含量足以造成該聚合物與該樹脂間反應之潛引發劑；及（d ) 視需要選用交聯劑組成之感壓性黏著劑形式施用，且該黏 著劑係當施用適合的引發物時接續地轉換，俾藉該潛引發 劑之活化作用轉換該黏著劑。 1 7. —種電致發光顯示裝置，其中，該裝置之周圍密封 料含有可轉換型感壓性黏著劑，該可轉換型感壓性黏著劑 係以由（a )約1 5至約8 0重量％具軟化點大於6 0 °C之聚合 物；（b )約2 0至約8 5重量％具軟化點小於3 0 °C之可聚合樹 脂；（c )含量足以造成該聚合物與該樹脂間反應之潛引發 劑；及（d )視需要選用之交聯劑組成之感壓性黏著劑形式施 用，且該黏著劑係當施用適合的引發物時接續地轉換，俾 藉該潛引發劑之活化作用轉換該黏著劑。 1 8 .如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，該黏著劑係藉施用適合的引發物活化該潛引發劑而轉 換。 1 9.如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，該黏著劑含有乾燥材料。 2 0 .如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，更含有交聯劑。 2 1 .如申請專利範圍第2 0項之裝置，其中，該交聯劑係 選自由異氰酸S旨、I丙σ定及有機金屬化合物組成之群。 2 2 .如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，該聚合物為丙婦酸酯。 30 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194 200404858 2 3 .如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，該聚合物係選自由聚胺基甲酸酯、聚（異丁烯）、聚（丙 烯腈丁二烯）、聚亞乙烯基氯、芳族液晶聚合物、乙烯正冰 片烯、聚（曱基）丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚己内酯、 聚砜、聚苯氧樹脂、酚樹脂及苯氧基樹脂組成之群。 2 4.如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，該可聚合樹脂為環氧樹脂。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項之裝置，其中，該環氧樹脂 為醇與紛之縮水甘油基鱗。 2 6 .如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，該潛引發劑為自由基團及/或綠鹽陽離子光引發劑。 2 7.如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，更包含含量為1至20重量％之奈米級白土。 2 8 .如申請專利範圍第1 2至1 7項中任一項之裝置，其 中，更包含至少一種選自由膠黏樹脂、增塑劑、填料或增 強聚合物組成之群之材料。 31 312/發明說明書(補件)/92-10/92120194
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