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        UV膠及在LCD、手機按鍵制造中的應用

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        UV膠及在LCD、手機按鍵制造中的應用

        發布日期:2018-02-07 作者:SJMAEA 點擊:

        UV膠及在 LCD、手機按鍵制造中的應用

        摘要 :簡述了 LCD (液晶顯示器 )和手機按鍵種類 、結構及其生產中所使用的 UV固化膠粘劑品種 ; LCD組裝所 使用的 UV封口膠粘劑及管腳膠粘劑的性能要求和測試方法 ;手機按鍵的材料種類及粘接的工藝、技術要求 、測試 方法 ; UV膠粘劑的配方研究中必須解決的技術關鍵 。介紹了一些重要齊聚體的化學結構式和單體、引發劑 、助劑 的選用原則 ,以及幾種 HT系列 UV固化膠粘劑的性能指標 。

        關鍵詞 :液晶顯示器 (LCD) ;手機按鍵 ; UV固化膠粘劑

        紫外 (UV)固化技術是一項節能環保技術 ,從 1968年德 國拜耳開發了第 1代紫外固化木器涂料 ,紫外固化技術已大 量應用于膠粘劑、涂料 、油墨、印刷版材 、微細加工和快速成 型等許多領域。隨著世界電子工業的發展 , UV 固化膠粘劑 在歐美、日本等地區得到了廣泛的應用。中國大陸從 20世 紀 70年代開始從事紫外固化材料的研究 ,主要集中在涂料、 油墨及原材料等方面 , 90年代中期因為世界電子制造區域的 轉移 ,開始接觸和使用 UV膠粘劑 ,產品主要依賴于進口 。近年來 ,大陸部分膠粘劑生產廠家開始 UV固化膠粘劑的研究、 生產 ,并且發展迅速 。中國輻射固化行業協會統計的 2003 年 UV固化膠粘劑產量為 76 t、2004年為 242 t。但是應用于 電子制造方面的 UV固化膠粘劑 ,因為技術和原材料的 限制 ,進展并不是很迅速。

        從 2000年開始研發 HT 系列 UV固化膠粘劑 ,目前在 LCD、手機按鍵制造領域已獲得 較好應用。

        1 LCD 組裝用 UV固化膠粘劑

        在過去的幾年 , LCD產業以大于 30%的年增長率堪稱全球的明星產業。2005年市場達到 476億美元的規模 ,其成長 速度不亞于半導體產業早期的高速發展。中國大陸從上世 紀 70年代開始發展 LCD 產業 ,目前已成為全球大的 TN / STN型 LCD生產國和產值排名世界第四的 LCD 產業區域。 在 TN /STN /CSTN型 LCD 模塊的生產中 , UV 固化膠粘劑已 成為關鍵材料 , LCD產業的發展極大地帶動了 UV 固化膠粘 劑的發展和應用。與 LCD 迅速發展相比 , UV 固化膠粘劑在 大陸的發展相對比較緩慢。


        UV膠水固化


        LCD主要用膠點在液晶灌注口的密封和金屬管腳的固 定 ,見圖 1。液晶模塊是由 2塊 ITO玻璃通過邊緣粘接而成 , 留一個小口形成一個小口袋 ,通過真空 、低溫等方式將液晶灌注到形成的玻璃夾層中 ,灌注口需要使用膠水進行密封 , 防止液晶的泄露以及外界環境的影響 。施膠時采用對玻璃 模塊冷凍的方式 ,將膠粘劑滲入到灌注口中 ,然后進行 UV固 化 ,完成密封工序 ,制成玻璃模塊。用于液晶口密封的 UV膠 粘劑稱為封口膠。

        玻璃模塊制成后 ,需要在模塊上固定適當的金屬管腳 , 形成通路 ,通過膠粘劑對管腳進行固定 。早期采用雙組分環 氧膠粘劑 ,流水線生產時需要大量的空間和加熱設備來存放 ,等待膠粘劑的固化 ?,F在使用 UV 固化膠粘劑數分鐘即 可完成。用于管腳固定的 UV固化膠粘劑稱為管腳固定膠 。

         1 Module configura tion fo r LCD 圖 1 LCD 模塊構造

        1. 1 LCD 組裝用 UV固化膠粘劑的技術要求及關鍵點

        1. 1. 1 封口膠的要求

        ⑴膠粘劑直接與液晶接觸 ,不能與液晶材料反應 ; ⑵深度固化性能 ;

        ⑶密封性能及耐濕熱性能 ;

        ⑷高潔凈度。

        1. 1. 2 管腳固定膠的要求

        ⑴盡量降低膠粘劑的收縮率 ,避免因收縮率過大帶來的框膠彩紋 ;

        ⑵固定的膠層比較厚 ,膠粘劑具有良好的深度固化和表 干性 ;

        ⑶與玻璃和金屬有優異的粘接性 ,同時對玻璃上的導電 應用技術層及管腳無腐蝕性 ;

        ⑷膠層固化后具有優異的耐濕熱性。

        1. 2 UV固化膠粘劑的組成 UV固化膠粘劑主要是丙烯酸酯體系 , HT系列 UV 膠的 配方主體成分是低聚物、單體、助劑 、光引發劑。合理選擇配單體主要為甲基丙烯酸酯單體 ,如乙氧基化甲基丙烯酸 羥烷基酯、甲基丙烯酸異冰片酯 、甲基丙烯酸雙環戊二烯酯 等 。

        光引發劑主要為 Ciba公司的商品名為 D

        2助劑主要為光穩定劑、觸變劑、附著力促進劑等。

        1. 3 封口膠的研發 丙烯酸酯單體或膠液體系中的有些成分或雜質會與液 晶接觸發生明顯反應 ,表現為封口處的液晶與封口膠的接觸面有很清晰的黑色界面現象 ,影響產品的質量。為了解決封口膠與液晶接觸后的反應問題 ,根據實踐經驗 ,在配方中應 盡可能少用或不用帶環狀的單體或低聚物 ,選用純度高的單 體及在制膠過程中進行潔凈化操作。

        為了提高 UV固化膠粘劑固化后的耐濕熱性能 ,選用合適 的低聚物很重要。在合成甲基丙烯酸聚氨酯低聚物時 ,選用 不同結構的 R3 進行試驗 ,表現較好的有聚酯、聚碳酸酯基等。 同時在膠液配方中加入一定量的助劑如二氧化硅是有效的。

        為了提高深度固化性能 ,采用了合成較高分子質量的低 聚物和增加其用量、減少小分子單體的用量 、降低雙鍵密度 的方式 ,同時對引發體系進行篩選 ,找出了既滿足表干性又 可深度固化的復合引發體系。




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