技术领域
[0001] 本
发明属于OCA光学胶技术领域，具体涉及一种低折射率OCA光学胶及其使用方法。
背景技术
[0002] 显示屏可以分为两大类：LCD和LED。这两种基本技术经过优化，分别发展出了OLED和IPS等。前者代表“
有源矩阵有机发光二极管”，后者意为“共面转换
液晶显示”。
[0003] OLED也被称之为第三代显示技术。OLED不仅更轻薄、能耗低、
亮度高、发光率好、可以显示纯黑色，并且还可以做到弯曲，如当今的曲屏电视和手机等。当今国际各大厂商都争相恐后的加强了对OLED技术的研发投入，使得OLED技术在当今电视、电脑(显示器)、手机、平板等领域灵应用愈加广泛。
[0004] IPS显示屏运用LCD显示原理，使用
背光源，光线穿过偏振滤光镜、液晶矩阵和彩色滤光片。当加上
电压后，液晶会旋转，从而影响能透过的光线的
频率。液晶会根据施加的电压不同而旋转不同
角度，一个集成
电路网格，通过向特定行、列发送
电流来控制每个
像素。色彩是通过使用红、绿、蓝滤光片(被称作子像素)实现的，不同比例的子像素混合成不同的色彩。
[0005] OLED和IPS各具优点，而以目前的趋势来看，尤其在手机屏和超薄屏领域，OLED更有可能成为未来的发展潮流。
[0006] 无论是OLED和IPS屏幕，都需要多层复合，为了获得好的显示效果，在盖板下方需要增加，导光板、反射板(偏光板)等多个辅助
片层来使屏幕整体的出光更加均匀，通透感更好。每两层之间的粘合就需要用到OCA光学胶，一般而言，OCA光学胶的折射率应与玻璃盖板的折射率尽量接近为佳。OCA光学胶还要满足遮蔽、防
水、防震、抗起翘、耐化学
腐蚀等多方面的要求，
[0007] 另外，显示屏的屏幕越做越薄是当今显示屏技术的趋势，OLED想要确立跟其他屏幕的竞争优势，也必须要做的更薄。当前推出的壁纸电视、超薄手机等都对OLED屏幕的厚度提出了更高的要求。
[0008] 以OLED屏幕为主攻方向，我司先后多次的试验，在玻璃盖板和基片(不含导光板等)间采用不同折射率的OCA光学胶，从合成后的屏幕四边或其中三边处打光，对屏幕的变现进行综合比较，结果如下：
[0009] 采用折射率为1.47的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕上明显的亮度不均匀，而采用折射率为1.40的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕上的亮度有较好的渐变过渡，但仍不均匀；采用折射率为1.40的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕上的亮度有较好的渐变过渡；但仍不均匀，采用折射率为1.38的OCA光学胶，从四边打光，可以观察到屏幕有较好的通透性表现且十分均匀，亮度过渡表现良好。
[0010] 如采用折射率为1.47和折射率为1.40的OCA光学胶，要产出良品，避免屏幕产生
眩光，则需要在玻璃盖板和基片间添加导光板或反射片(偏光片)等，而采用折射率为1.38的OCA光学胶(日本产：HPC-OCA热
相变光学胶膜)，即便在玻璃盖板和基片间添不设置导光板或反射片，屏幕整体仍显得较为通透均匀，可应用于屏幕品质要求较低的的低端超薄电视、超薄显示器上。
[0011] 如果进一步采用折射率更低的OCA光学胶，玻璃盖板和基片间无需多余的片层设置，则可获得更为通透均匀的屏幕，这将较大程度的减少屏幕生产工艺流程，降低成本，使屏幕可以做到更薄的同时提高成品率。
[0012] 我国在低折射率OCA光学胶领域的发展起步较晚，目前，该领域市场大部分被日本企业所占领，国内的光学胶产品中，尚未公开有以聚四氟乙烯主要原料生产的，聚四氟乙烯的折射率为1.37，具有较低的折射率特性，是制备低折射率OCA光学胶的优选材料，但由于聚四氟乙烯的疏水特性，具有很好的不沾特性，必须通过表面改性来增加其粘着性，表面改性的方法很多，如化学处理法、高温熔融法、
辐射接枝法、离子束注入改性等方法。
[0013] 以HPC-OCA热相变光学胶膜为例，其通过PTFE(聚四氟乙烯)与光学级热相变聚乙烯通过PVD共聚方法形成低折射率OCA光学胶膜，其
固化温度在200℃以上，具有较好的粘结性，但在使用中我们发现，该低折射率OCA光学胶膜的粘结性在部分情况下仍然不足，且该低折射率OCA光学胶膜无法满足更低的折射率需求。
发明内容
[0014] 本发明的目的是提供一种低折射率的OCA光学胶及其制作方法。
[0015] 本发明的另一个目的是提供一种具有较高粘结性的OCA光学胶及其制作和应用方法。
[0016] 为了解决上述技术问题，本发明公开了一种低折射率OCA光学胶，主要制作原料包括：水性分散体粘料20-30份，
硅溶胶15-25份，聚四氟乙烯悬浮液10-30份，稀释剂2-8份，助剂和pH调节剂适量；
[0017] 所述助剂包括
偶联剂0.2-1份，增透剂0.1-1份；
[0018] 所述硅溶胶内含有球状胶体
二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体
二氧化硅粒子，其中，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子含量比为1:0.8-1.2；
[0019] 所述球状胶体二氧化硅粒子通过动态光散射法测定的平均粒径D1为30-100nm；
[0020] 所述细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的动态光散射法所测粒径D2和氮气
吸附法所测粒径D3之比大于5，D1为40-120nm；
[0021] 所述低折射率OCA光学胶的制作方法包括如下步骤：
[0022] S1.反应釜中，将稀释剂分2-3次加入聚四氟乙烯悬浮液中，加入偶联剂，搅拌混匀，形成
混合液A；
[0023] S2.将增透剂与水性分散体粘料搅拌混匀，形成混合液B；
[0024] S3.将硅溶胶缓缓投入A中，搅拌混匀，加入pH调节剂，调节混合物pH值为7-9，搅拌10-20min，再加入全部的混合液B，继续低速搅拌20-30min，并缓慢加热至80-100℃，预干燥
20-60min，再逐渐升温至100-120℃，
真空干燥1min以上，形成透明、半固体状的混合物C；
[0025] S4.采用切片、压延或挤出方法将混合物C制成厚度50-250μm的片状胶膜，迅速冷却，然后采用
离型膜包装。
[0026] 优选的是，所述S4中胶膜为水份含量不超过15％的湿性膜。
[0027] 优选的是，所述聚四氟乙烯悬浮液包括高透明度的改性聚四氟乙烯浓缩悬浮液。
[0028] 优选的是，所述水性分散体粘料选自不含乳化剂，固化后透明度高、折射率低的材料，优选水性聚
氨酯分散体。
[0029] 优选的是，所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂包括经过
硼酸改性的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0030] 优选的是，所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的改性方法为：按照
质量配比γ-氨丙基三乙氧基硅烷：硼酸＝1:4-6混合，加入适量
乙醇溶解，回流反应30-60min，得到改性的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0031] 优选的是，所述S4中迅速冷却手段包括水冷或
风冷。
[0032] 优选的是，所述稀释剂包括蒸馏水或浓度小于70％的酒精。
[0033] 一种低折射率OCA光学胶的使用方法，用于面板行业的光学玻璃，如玻璃盖板和
基板的粘合时，先将玻璃盖板进行等离子活化处理，将胶膜贴于玻璃盖板表面，加热至170-185℃，真空干燥10-30s，然后将基板覆于玻璃盖板上，真空条件下，170-185℃
热压5-20s，迅速冷却至120℃以下，真空排气3-5min，然后自然冷却；冷却后，胶膜内水分含量控制在1-
3.5％。
[0034] 优选的是，所述胶膜在贴于玻璃盖板表面过程中，须避免使胶膜发生过度弯折。
[0035] 本发明的低折射率OCA光学胶，至少具有以下优点：
[0036] 1.本发明的低折射率OCA光学胶折射率在170℃以上干燥成膜后，折射率在1.20-1.40之间；本发明具有较好的应用前景，可满足超薄屏幕面板的OCA光学胶需求。
[0037] 2.采用水性聚氨酯分散体作为主要原料，保证本发明的低折射率OCA光学胶有较好的粘着性；采用折射率低、耐候性强的聚四氟乙烯作为辅料，通过添加经过硼酸改性的γ-氨丙基三乙氧基硅烷来增强其成膜性和抗卡拉强度，本发明可用于OLED面板、
阴极射线管等的层间粘合。
[0038] 3.通过硅溶胶内含有的球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子聚四氟乙烯之间的适当配比，容易在胶膜内部产生适当的空孔，显示出很低折射率，并且，二氧化硅粒子还可以增加胶膜的耐候性。
具体实施方式
[0039] 下面通过
实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0040] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0041] 实施例1
[0042] 一种低折射率OCA光学胶，主要制作原料包括：水性聚氨酯分散体25份，硅溶胶20份，聚四氟乙烯悬浮液14份，稀释剂3份，偶联剂0.5份，增透剂0.4份，pH调节剂适量；pH调节剂优选易挥发物质，如
氨水等。
[0043] 水性聚氨酯分散体是较优选择：常将不含有乳化剂的聚氨酯分散体叫水性聚氨酯分散体，或聚氨酯分散液，水性聚氨酯胶粘剂固化后有着较低的折射率；大多数水性聚氨酯胶粘剂中不含NCO基团，因而主要是靠分子内极性基团产生内聚
力和粘附力进行固化。乳化剂会影响成膜的透明度，因此应尽量降低乳化剂的含量。
[0044] 所述硅溶胶内含有球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子，其中，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子含量比为1:0.8-1.2；其可由两种不同的硅溶胶混合配比而制得；合适配比下的球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子在混合均匀后，两种不同形状，大小接近的粒子交错排列，所制成的胶膜内会形成较为均匀的空孔，使胶膜显示出很低的折射率。
[0045] 所述球状胶体二氧化硅粒子通过动态光散射法测定的平均粒径D1为30-100nm；
[0046] 所述细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的动态光散射法所测粒径D2和氮气吸附法所测粒径D3之比大于5，D1为40-120nm；
[0047] 含细长的非晶型胶体二氧化硅粒子的硅溶胶是日产化学工业株式会社的
专利技术，球状胶体二氧化硅粒子和细长形非晶体胶体二氧化硅粒子粒径过大会导致胶膜的雾度增加，D1和D3应以尽量接近为宜，以使膜内形成较为均匀的空孔。
[0048] 所述低折射率OCA光学胶的制作方法包括如下步骤：
[0049] S1.反应釜中，将稀释剂分3次加入聚四氟乙烯悬浮液中，加入偶联剂，搅拌混匀，形成混合液A；对于反应釜的选择，可选用
铝合金材料的反应釜，或表面有惰性保护层的不锈
钢反应釜，避免
铁质材料和胶体原料直接
接触，以防止制得的胶膜黄化。稀释剂的加入是为了聚四氟乙烯悬浮液能更好的与其他组分融合。
[0050] S2.将增透剂与水性聚氨酯分散体搅拌混匀，形成混合液B；增透剂主要为了增加胶膜透光率，可选用异佛尔
酮二异氰酸酯等。
[0051] S3.将硅溶胶缓缓投入A中，搅拌混匀，加入pH调节剂，调节混合物pH值为7-9，搅拌10min，再加入全部的混合液B，继续低速搅拌30min，并缓慢加热至90℃，预干燥40min，再逐渐升温至120℃，真空干燥5min，形成透明、半固体状的混合物C；合适的pH值有利于提高水性聚氨酯分散体的透明度，从而使制得胶膜的透光率更高。
[0052] S4.采用切片、压延或挤出方法将混合物C制成厚度50-250μm的片状胶膜，迅速冷却，然后采用离型膜包装。
[0053] 此方法制得的胶膜为水份含量不超过15％、呈半固体或固体状、有一定粘性和较低可弯曲性的湿性膜，该胶膜内胶料等未发生固化或只有部分固化，须经170℃以上干燥处理后方能形成固化的低折射率膜。本实施例中，制得胶膜水份含量11％，通过压片机制成厚度150μm的膜。
[0054] 所述聚四氟乙烯悬浮液包括高透明度的改性聚四氟乙烯浓缩悬浮液。常用的聚四氟乙烯浓缩分散液是含非离子表面活性稳定剂的聚四氟乙烯水相分散液，是在聚合过程中加入微量改性共聚
单体的改性聚四氟乙烯水相分散液，它们外观呈乳白色或微黄色，在本发明中，若采用常用的聚四氟乙烯浓缩分散液，制成的胶膜呈半透明状，透明度和雾度均不达标，无法作为OCA光学胶使用，因此，需采用高透明度的改性聚四氟乙烯悬浮液或由高透明度的干聚四氟乙烯基料现场配制成的聚四氟乙烯悬浮液。
[0055] 所述水性聚氨酯分散体和聚四氟乙烯悬浮液内不含乳化剂。乳化剂会降低胶膜的透明度，因此，为了减少聚四氟乙烯悬浮液的沉淀和结
块，聚四氟乙烯悬浮液应尽量新鲜或现场制作。
[0056] 所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述硅烷偶联剂包括经过硼酸改性的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
[0057] 所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷的改性方法为：按照质量配比γ-氨丙基三乙氧基硅烷：硼酸＝1:4-6混合，加入适量乙醇溶解，回流反应30-60min，得到改性的γ-氨丙基三乙氧基硅烷。经过硼酸改性的γ-氨丙基三乙氧基硅烷可增强聚四氟乙烯颗与二氧化硅粒子、聚氨酯颗粒的连接，对胶膜的成膜性和
抗拉强度有较大改善效果，并可降低胶膜的收缩率，其原理大致为：硼可提供空轨道，与提供未共用
电子对的氟
原子形成配位键，氨基同时提供氢原子，以形成氢键，这样既可以在聚四氟乙烯表面发生配位键合，又能与胶粘剂分子形成配位键，可增加聚四氟乙烯成膜性和胶膜整体的粘着性。
[0058] 所述S4中迅速冷却手段包括水冷或风冷。
[0059] 所述稀释剂包括蒸馏水或浓度小于70％的酒精。水性聚氨酯分散体中颗粒和聚四氟乙烯悬浮液里的颗粒较难浸润，加入稀释剂有利于混合液更加均匀。就稀释而言，加蒸馏水好，因为较高浓度的乙醇可能会让聚四氟乙烯悬浮液里的颗粒团聚，降低均匀效果。
[0060] 实施例2
[0061] 一种低折射率OCA光学胶的使用方法，用于面板行业的光学玻璃，如玻璃盖板和基板的粘合时，先将玻璃盖板进行等离子活化处理，将胶膜贴于玻璃盖板表面，加热至170-185℃，真空干燥10-30s，然后将基板覆于玻璃盖板上，真空条件下，170-185℃热压5-20s，迅速冷却至120℃以下，真空排气3-5min，然后自然冷却；冷却后，胶膜内水分含量控制在1-
3.5％。若水份的比例低于0.5-1％的下限值，则折射率不会充分下降，而若超过3.5-4％的上限值则胶膜的雾度增大。
[0062] 170℃以上时，胶膜中聚氨酯颗粒开始融化，在压力下与其他胶膜组分一起进入玻璃盖板和基板之间的空隙内，起到良好的粘结效果；迅速冷却使胶膜的内的聚氨酯颗粒重新开始结晶且结晶颗粒较小，透明度进一步提高。
[0063] 另外，高温真空干燥的过程中，胶膜内的二氧化硅粒子相互交联固化，
烧结成膜，将玻璃盖板和基板粘结，并不再具有塑性，这也是为何要先制成湿性膜再加工到玻璃盖板上的原因。
[0064] 所述胶膜在贴于玻璃盖板表面过程中，须避免使胶膜发生过度弯折。过度弯折可能会影响弯折处胶膜在最终的170℃以上干燥后的分子或颗粒交联结构，从而导致胶膜的出光效果不均匀。
[0065] 对比例1
[0066] 以成品厚度150微米的胶膜为例；采用实施例1-2中的配比和方法，采用单一变量原则，以硅溶胶内组分比为单一变量进行对比测试，对最终形成胶膜的各特性进行测定，结果如下表：
[0067]
[0068] 对比例2
[0069] 以硅溶胶用量为单一变量进行对比测试，对最终形成胶膜的各特性进行测定，结果如下表：
[0070]
[0071] 对比例3
[0072] 以聚四氟乙烯悬浮液用量为单一变量进行对比测试，对最终形成胶膜的各特性进行测定，结果如下表：
[0073]
[0074]
[0075] 由此可见，硅溶胶中球状胶体二氧化硅粒子：细长形非晶体胶体二氧化硅粒子的比例对最终形成胶膜的折射率、雾度等有一定影响。
[0076] 硅溶胶和聚四氟乙烯悬浮液对最终形成胶膜的折射率有较大影响，适当配比下的硅溶胶和聚四氟乙烯悬浮液，形成胶膜的折射率还会更低。
[0077] 随着聚四氟乙烯悬浮液用量增加，最终形成胶膜的雾度有增长的趋势，对此应加以控制。
[0078] 另外，实验中所测本发明胶膜固化后的全光线透过率在90-92％，HAZE(雾度)为1.0-1.2％，最低可达0.9％，水汽透过率(6090)0.04-0.06gms/m2/day，氧气透过率(25℃)
11-14cc/m2/day，抗拉强度不小于1.6MPa,具有较好的综合性能，而日本产HPC-OCA热相变光学胶膜的全光线透过率为93％，这是本发明相较于其他高透过率的OCA光学胶略为逊色的一点，但微小的差异并不影响本发明低折射率OCA光学胶在超薄
显示面板上的应用。
[0079] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。
