專利名稱：一種用于氣泡消除過程的光學膠混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于氣泡消除過程的光學膠混合物，尤其是關(guān)于一種含有光可固化(photocurabIe)膠及固態(tài)支撐物粒子的光學膠混合物。
背景技術(shù)：
光學組件對于許多電子裝置而言是不可或缺的零件之一，且其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響電子裝置顯示質(zhì)量的好壞。一般而言，在光學組件的制造過程中，常涉及將光學基材結(jié)合或粘合(bonding)的過程，例如將玻璃基材與玻璃基材粘合或?qū)⒉ＡЩ呐c非玻璃(如聚合物)基材粘合的過程。硬對硬玻璃粘合(glass bonding)，合格率是獲利的關(guān)鍵因素。一般而言，在粘合過程中由于粘合設備的限制，在光學膠體中氣泡的產(chǎn)生是無法避免的現(xiàn)象，因此，為解決這一問題，需要從過程與材料特性兩方面著手；而已知的具體解決方式是過程等待，過程等待是將欲粘合的光學基材在初步粘合后，不預先固化，并在固化前先靜置等待，經(jīng)過靜置等待使光學膠中的氣泡具有足夠的時間自動消除，另外，等待所需的時間與氣泡的體積成正相關(guān)。此外，如果粘合過程所使用的光學基材上，更進一步含有邊框、商標(Logo)的印刷、柔性印刷電路(FPC, flexible printed circuit)、或金屬鍍層印刷電路,都會阻隔光線的穿透，如果單使用UV固化的光學膠，往往在過程等待期間造成未固化的光學膠體溢出或發(fā)生膠層剝離的問題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述以往 技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種新穎的光學膠混合物以解決上述局部點預固化耗費過程時間的問題和光學膠體溢出或膠層剝離的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可用于結(jié)合兩光學基材的光學膠混合物，其包括一光可固化膠以及一固態(tài)支撐物粒子，其中，該光可固化膠是可包含UV固化、力口熱固化或厭氧固化等多種固化途徑的膠體，而該固態(tài)支撐物粒子較優(yōu)選均勻分布于該光可固化膠之中。通過在光可固化膠中添加一定數(shù)量的固態(tài)支撐物粒子，在粘合時先在一片光學基材上施用該光學膠混合物，并利用其中的固態(tài)支撐物粒子來維持一定高度，而將另一片光學基材保持均勻的間隙高度覆蓋至光學膠混合物，而膠層的高度控制，視實際需求而調(diào)整。綜上所述，有別于傳統(tǒng)僅利用液態(tài)UV膠的過程，本發(fā)明的光學膠混合物可利用該固態(tài)支撐物粒子來維持光學基材間的間隙高度，減少對于固定機構(gòu)的依賴，并可避免在氣泡消除過程中等待期間發(fā)生垮膠現(xiàn)象，并縮短過程等待所需的時間；同時，若進一步利用加熱固化結(jié)合光學固化或厭氧固化等多種固化途徑，則可避免膠體溢出、或膠層剝離現(xiàn)象的發(fā)生；而利用本發(fā)明的光學膠混合物及其方法更可大幅提高傳統(tǒng)過程的產(chǎn)品合格率。
具體實施例方式為了充分說明本發(fā)明的目的、特征及功效，使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能了解本發(fā)明的內(nèi)容并可據(jù)以實施，現(xiàn)通過下述具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明如下。定義在本文中，短語“包含”、“包括”、“具有”或其任何變化均旨在涵蓋非排他性的包括。舉例而言，包含一系列要素的方法、過程、物品或裝置不一定僅限于這些要素，而是也可包含該方法、過程、物品或裝置未清楚列出或固有的其他要素。此外，“或”是指涵蓋性的“或”而非排他性的“或”。舉例而言，條件“A或B”滿足下列三種情形=A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)以及A、B均為真(或存在)。在本文中，“一”是用以描述本發(fā)明的要素及組分。此用法只是為了方便，同時提供本發(fā)明一般性的概念，且這種描述方式應包含一或至少一，且除非很明顯可知不含復數(shù)，否則單數(shù)也應包含復數(shù)。若數(shù)量、濃度或其他數(shù)值或參數(shù)是以范圍、優(yōu)選范圍或一系列上限與下限表示，則其應理解成是特定公開由任一對任何范圍的上限或優(yōu)選值與任何范圍的下限或優(yōu)選值構(gòu)成的所有范圍，不論這些范圍是否有分別公開。此外，在本文中當提到數(shù)值的范圍時，除非另有說明，否則該范圍應包括其端點以及范圍內(nèi)的所有整數(shù)與分數(shù)。在本發(fā)明中，在可實現(xiàn)發(fā)明目的的前提下，數(shù)值應理解成具有該數(shù)字有效位數(shù)的精確度。舉例來說，數(shù)字40應理解成涵蓋從35.0至44.9的范圍，而數(shù)字40.0則應理解成涵蓋從39.50至40.49的 范圍。混合物的制備在本發(fā)明中，光學膠混合物的一個實施例主要包括以下兩種成分:光可固化膠與固態(tài)支撐物粒子。其中，光可固化膠可使用目前市面上可購得的各種可透過光照進行固化的膠液，且可包括但不限于諸如聚硅氧類、丙烯酸類、甲基丙烯酸類、環(huán)氧類的光學級膠液。舉例而言，在本發(fā)明中，一種可使用的光可固化膠為SonyChemical公司的液態(tài)UV膠,其產(chǎn)品型號為SRV-1321。除此之外，光學填充膠的種類也可以是單劑型或雙劑型(即含有主劑與硬化劑)，且其固化方式可以是加熱固化、光學固化或厭氧固化等多種固化途徑，但并不以此為限，而可選用的光學填充膠包括聚硅氧類、環(huán)氧類等等。在本發(fā)明一個實施例中，光學填充膠是喬越實業(yè)有限公司的產(chǎn)品SE-1740。由于光可固化膠的特性、組成與使用方式屬于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的公知常識，因此本文中將不再詳細敘述。在本發(fā)明中，可采用的固態(tài)支撐物粒子種類一般而言并不特別限制，只要所形成的光學膠混合物符合最終產(chǎn)品的光學要求/規(guī)格即可。舉例而言，固態(tài)支撐物粒子可以是無機材料，例如玻璃，也可以是有機材料，例如有機聚合物。固態(tài)支撐物粒子的尺寸大小主要與兩片光學基材間的目標間隙高度有關(guān)，且該尺寸大小的范圍可以在大于O微米且不大于該目標間隙高度110%之間；更優(yōu)選可以在大于該目標間隙高度90%且不大于該目標間隙高度110%之間，例如:該目標間隙高度是100微米，則該尺寸大小的范圍更優(yōu)選可以在大于90微米且不大于110微米之間。
在一個具體實施例中，固態(tài)支撐物粒子包含聚合物。此外，聚合物較優(yōu)選自硬度不大于需要粘合的光學基材的至少一個，且其較優(yōu)選具有高透光率，如大于約95%。在一個具體實施例中，固態(tài)支撐物粒子的折射率與光可固化膠的折射率相同或相近，如介于該光可固化膠的折射率的95%至105%。在一個具體實施例中，固態(tài)支撐物粒子是由聚合物組成，例如PC、PMMA或PET等。由于這些材料的固態(tài)粒子在市場上可購買到，因此在此不再詳細敘述。制備本發(fā)明的光學膠混合物，可先將固態(tài)支撐物粒子進行加工，例如依照所希望實現(xiàn)的目標間隙高度、光學性質(zhì)進行精密加工，以取得符合特定篩目標準的粒子大小，之后將粒徑大致相同的粒子加入光可固化膠內(nèi)攪拌均勻即可。一般而言，單位體積的光可固化膠中所添加的固態(tài)支撐物粒子數(shù)目并不特別限定，但較優(yōu)選使所形成的光學膠混合物I毫升中含有至少50顆固態(tài)支撐物粒子，更優(yōu)選使光學膠混合物I毫升中含有至少200至1000顆固態(tài)支撐物粒子，最優(yōu)選使光學膠混合物I毫升中含有至少200至500顆固態(tài)支撐物粒子。因此，本發(fā)明通過在液態(tài)的膠液中添加固態(tài)的粒子，可使單位體積的膠液具有一定的高度與結(jié)構(gòu)強度，同時通過固態(tài)的粒子作為支撐物，可在兩片光學基材之間維持一定高度，進而克服單純使用只含液態(tài)成分的膠液所產(chǎn)生的垮膠問題。在一個具體實施例中，固態(tài)支撐物粒子的選用符合最終產(chǎn)品的光學特性要求，舉例而言，固態(tài)支撐物粒子可選自符合特定透光率或折射率的材料，該特定透光率或折射率的具體數(shù)值詳細說明如下:(I)為避免固態(tài)支撐物粒子過度阻擋光線的穿透，固態(tài)支撐物粒子可選擇具有高透光率的材料，例如透光率大于約95%的材料，較優(yōu)選透光率大于約98%的材料。(2)為避免光學膠混合物中光可固化膠與固態(tài)支撐物粒子的光折射率差異過大而對最終產(chǎn)品的光學特性造成不良影響，固態(tài)支撐物粒子較優(yōu)選具有和光可固化膠相同或相近的折射率。舉例來說 ，若光可固化膠的折射率為1.4 (空氣為1)，則較優(yōu)選用折射率介于1.3至1.6的材料作為固態(tài)支撐物粒子，或選用折射率介于光可固化膠的折射率的95%至105%的材料來作為固態(tài)支撐物粒子，更優(yōu)選用折射率介于光可固化膠的折射率的98%至102%的材料來作為固態(tài)支撐物粒子。在本發(fā)明的另一個具體實施例中，可選用具有特定硬度的材料來作為固態(tài)支撐物粒子，該特定硬度的具體數(shù)值詳細說明如下:舉例來說，可選用硬度不大于需要粘合的光學基材的材料來作為固態(tài)支撐物粒子，如此一來，則不需要擔心在粘合過程中固態(tài)支撐物粒子會刮傷光學基材，并可增加過程的可重復性。例如:兩片需要粘合的光學基材均為玻璃，其硬度為6.5 (摩氏硬度)，則可選用符合特定光學要求(如前述的折射率、透光率等)同時硬度又不大于玻璃(意即硬度不大于6.5)的材料作為固態(tài)支撐物粒子。無庸置疑地，固態(tài)支撐物粒子的材料可以與光學基材的材料相同或相似，也可以不相同或不相似。在某些實施例中，光學膠混合物除了可包含光可固化膠與固態(tài)支撐物粒子外，還可以包括其他成分，只要此類成分不會對光學膠混合物的粘合特性或光學特性造成嚴重不良影響即可。此外，應特別注意的是，本發(fā)明的光學膠混合物應理解成包含進行固化前的液態(tài)形式光學膠混合物，也包含固化后的固態(tài)形式光學膠混合物。混合物的使用利用本發(fā)明的光學膠混合物進行光學基材的粘合，可先提供兩光學基材(以下稱“第一光學基材”和“第二光學基材”)。一般而言，光學基材種類的選擇并不特別受限，且包括具有特定光學性質(zhì)(如透光率、折射率等)的種類，例如可以是鏡片、薄膜等等。此外，兩片光學基材的材料可以相同，也可以不相同。在一個具體實施例中，所選用的光學基材可以是PC、PMMA和玻璃中的任一種。在以下所述的方法步驟，公開了一種用于消除氣泡過程的具體實施例:(I)在一第一光學基材的上表面提供一用以粘合的光學膠混合物，其成分如前所述，主要包含一光可固化膠與一固態(tài)支撐物粒子。其中，該光學膠混合物的施用量取決于光學基材間的間隙高度，其具體數(shù)據(jù)詳述如下:在一個具體實施例中，任一施用處的光學膠混合物中均同時含有該光可固化膠與該固態(tài)支撐物粒子；此外，在另一個具體實施例中，該光學膠混合物的施用量可介于0.01毫升至0.1毫升之間，舉例來說，若各光學基材的粘合面積為lmm2，且這些光學基材在粘合后應相隔0.1mm(意即間隙高度為100微米)，則此時該光學膠混合物的施用量為0.1毫升。(2)在該光學膠混合物施用完畢后，即可將一第二光學基材覆蓋在該光學膠混合物上。其中，由于該光學膠混合物中含有固態(tài)成分，所以可以在兩片光學基材間維持一定的間隙高度，并支撐該第二光學基材，使其不會與該第一光學基材接觸。(3)然后，由于該光學膠混合物中的固態(tài)支撐物粒子的尺寸大小可能與目標間隙高度不一致，例如該尺寸為110微米而該目標間隙高度為100微米，此時可以另外施加一均勻的外力，該外力的數(shù)值并非本發(fā)明的限制條件，且由于施加外力的目的是將兩片光學基材壓合，使兩片光學基材達到目標間隙高度，因此施加外力的方式、數(shù)值應屬于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的公知常識，本文中不詳細敘述。此外，在另一個具體實施例中，可先利用光照的方式使液態(tài)的該光可固化膠局部點預固化，以便在兩片光學基材之間提供一定的粘合力。(4)等待在光可固化膠中產(chǎn)生的氣泡自動逸散消除。此外，在另一個具體實施例中，也可以在該光學膠混合物中添加消泡劑以加速氣泡的消除，其中，添加的該消泡劑占該光學膠重量的比例為200p pm至500ppm,而該消泡劑可以是商業(yè)上已知用于光可固化膠氣泡消除的產(chǎn)品。其中，由于該光學膠混合物中的固態(tài)成分可提供一定的機械強度，故可避免兩片光學基材間的光可固化膠體發(fā)生垮膠的現(xiàn)象。(5)最后，將該光可固化膠固化以粘合兩片光學基材。在一個具體實施例中，該光可固化膠固化方式可以是加熱固化、光學固化或厭氧固化等多種固化途徑。為了簡單明了地表示上述粘合方法所構(gòu)成的本發(fā)明實施例，以下利用表I的各實施例針對上述本發(fā)明的技術(shù)手段進行更具體的說明、整理，但本發(fā)明并不僅局限于以下實施例:表I
權(quán)利要求
1.一種用于消除氣泡過程的光學膠混合物，其包含: 一光可固化膠；及 一固態(tài)支撐物粒子， 其中，所述固態(tài)支撐物粒子的尺寸大小的范圍，在大于O微米且不大于目標間隙高度110%之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膠混合物，其中，所述固態(tài)支撐物粒子的尺寸大小的范圍，在大于目標間隙高度90%且不大于該目標間隙高度110%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膠混合物，其中，所述固態(tài)支撐物粒子均勻分布在所述光可固化膠之中，且每毫升所述光可固化膠中含有至少50顆固態(tài)支撐物粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膠混合物，其中，所述光可固化膠中每毫升中含有至少200至500顆固態(tài)支撐物粒子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膠混合物，其中，所述固態(tài)支撐物的硬度不大于需要粘合的光學基材的至少一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膠混合物，其中，所述固態(tài)支撐物粒子的透光率大于95%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學膠混合物，其中，所述固態(tài)支撐物粒子的折射率介于所述光可固化膠的折射 率的98%至102%。
8.一種用于消除氣泡過程的方法，其步驟包含: (1)提供第一光學基材與第二光學基材； (2)在所述第一光學基材的上表面提供用以粘合的光學膠混合物，其包含一光可固化膠與一固態(tài)支撐物粒子； (3)在所述光學膠混合物施用完畢后，將所述第二光學基材覆蓋在所述光學膠混合物上； (4)等待在光可固化膠中產(chǎn)生的氣泡自動逸散消除； (5)將所述光可固化膠固化以粘合兩片光學基材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，步驟(4)在兩片光學基材之間，先利用光照的方式使液態(tài)的所述光可固化膠局部點或面預固化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，步驟(4)更進一步在所述光學膠混合物中添加消泡劑，其中，添加的所述消泡劑占所述光學膠重量的比例為200ppm至500ppm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于結(jié)合兩光學基材的光學膠混合物，該光學膠混合物避免了光學組件在粘合過程中，為了等待粘合過程中該光學膠內(nèi)的氣泡消除，而造成的光學膠垮膠的情況。該光學膠混合物包括光可固化膠和固態(tài)支撐物粒子，通過在光可固化膠中添加一定數(shù)量的固態(tài)支撐物粒子，在粘合時可先在一片光學基材上施用本發(fā)明的光學膠混合物，因為其中的固態(tài)支撐物粒子可維持兩片光學基材的間距，而將另一片光學基材覆蓋在該光學膠混合物之上，在靜置等待氣泡消除的過程中，不會產(chǎn)生垮膠的現(xiàn)象。
文檔編號C09J11/08GK103102823SQ20121041839
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者洪楓昇 申請人:洪楓昇