一种具有电磁屏蔽功能的光学透明胶及制备方法

技术领域

本发明涉及光学透明胶技术领域，尤其涉及一种具有电磁屏蔽功能的光学透明胶及制备方法。

背景技术

电子设备在工作时会产生电磁辐射，电磁波的干扰会影响其他电子设备、元器件的正常工作，同时过高的电磁辐射也会给环境和人体健康带来危害。电磁屏蔽措施既可以阻止电子设备、元器件内部的电磁信号辐射，又可以阻止外部电磁信号进入产生干扰。目前，通常实现电磁屏蔽的方法就是将电磁屏蔽材料包围电磁辐射源或需要被保护的对象。

其中，高导电性材料具有大量可自由移动的载流子，在外界电磁场的作用下运动产生相反方向的电磁场，与外界电磁场相互抵消，从而达到消弱电磁辐射的作用。显示面板作为显示器件的标准配置，由于厚度较薄，电磁辐射严重，也容易受到外界电磁信号的干扰，因此屏蔽电磁辐射在显示面板上具有重要意义。现有技术中，通常采用透明导电薄膜层来实现电磁屏蔽，但这样往往会增加显示面板的整体厚度，还有可能降低透光率从而影响显示效果。

光学透明胶(OCA)具有良好的黏结能力、极高的透光率，在显示面板中用于将不同堆叠材料进行贴合连接，因而其本身是必不可少的组成部分。若制得具有高电导性的OCA材料，在显示面板的某些结构中替换传统OCA材料，就可以在不影响显示面板整体厚度、显示效果的前提下，增加电磁屏蔽的功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种具有电磁屏蔽功能的光学透明胶(OCA)，利用该光学透明胶(OCA)替换现有的OCA材料，用在显示面板等各种需要将不同堆叠材料贴合连接的电子产品中，可以在满足“贴合”连接的基本功能的情形下，提供电磁屏蔽作用，以减少电子产品对周围环境的电磁辐射或受到外部电磁信号的干扰。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种具有电磁屏蔽功能的光学透明胶，其包含用于形成光学透明胶的高分子基材和分散在该高分子基材中的离子液体。

优选地，所述离子液体是由有机阳离子和有机/无机阴离子组成的有机盐，常温下呈液态的离子化合物。

优选地，所述离子液体的有机阳离子为咪唑型、吡咯型、吡啶型、吗啉型、哌啶型、季铵型、季鏻型和胍型中的一种或几种；所述离子液体的阴离子是卤素离子(如氯离子、碘离子等)、碱离子(如氢氧根)、含氟离子、有氧酸根离子(如硫酸根、亚硫酸根、磷酸根和硝酸根等)、氨基酸根离子、酯基离子和卤化物离子中的一种或几种。

优选地，所述用于形成光学透明胶的高分子基材为聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯和有机硅中的一种。具体可为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯共聚物，或脂肪族缩水甘油醚和低分子量双酚A环氧树脂，或丙烯酸改性有机硅树脂。

优选地，在所述高分子基材中还掺入了透明导电高分子材料和金属高导电透明材料中的一种或两种，进一步提高OCA的导电性和提升电磁屏蔽效果。

优选地，在所述高分子基材中还掺入了透明电磁屏蔽材料，进一步提高OCA的电磁屏蔽效果。

透明导电高分子材料例如可为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)、聚乙炔(PA)、聚吡咯(Ppy)、聚噻吩(PYi)、聚苯胺(PAn)、聚对苯乙烯撑(PPV)等。金属高导电透明材料例如为氧化铟锡(ITO，In

第二方面，本发明还提供一种具有电磁屏蔽功能的光学透明胶的制备方法，其制备方法为：

采用溶液浇筑法、原位聚合法和浸渍溶胀法中的任一种方式将离子液体分散到用于形成光学透明胶的高分子基材中。

优选地，采用溶液浇筑法或原位聚合法，将透明导电高分子材料、金属高导电透明材料、透明电磁屏蔽材料中的至少一种共混分散到所述高分子基材中。

具体地，技术方案包括：在所述用于形成光学透明胶的高分子基材中分散有离子液体；离子液体+透明导电高分子材料；离子液体+金属高导电透明材料；离子液体+透明导电高分子材料+金属高导电透明材料；离子液体+透明导电高分子材料+金属高导电透明材料+透明电磁屏蔽材料。

其中，所述金属高导电透明材料和透明电磁屏蔽材料以粉末或短纤维的形态分散于所述高分子基材中；所述透明导电高分子材料则与所述用于形成光学透明胶的高分子基材为采用“混合溶液浇筑法或原位聚合法”共混。

当采用混合溶液浇筑法混合时，所述高分子基材与所述透明导电高分子材料互为分散基质互融为一体。当采用原位聚合法混合时，所述高分子基材的分子链将于所述透明导电高分子材料的分子链相互交叉甚至交联以形成三维网络结构。

原位聚合法是分别准备生成该高分子基材的单体及引发剂和该透明导电高分子材料的单体及引发剂，混合后进行交联聚合得到。

离子液体是一种由有机阳离子和有机或无机阴离子组成的有机盐，其在室温下一般呈液态。将离子液体与某些高分子基体材料混合可以得到离子凝胶，具有良好的力学性能、温度稳定性和高导电性的优点。利用离子凝胶的制备方法，将离子液体与OCA用高分子基材混合得到具有高导电性的OCA材料，用于替换现有OCA来贴合连接不同堆叠材料，可在显示面板中提供电磁屏蔽功能。目前为止，未见离子液体在导电性OCA材料的开发及其用于电磁屏蔽功能的报道。

(三)有益效果

本发明的技术效果在于:

本发明利用离子凝胶的制备方法，将离子液体与OCA用高分子基材混合得到具有高导电性的OCA材料，用于替换现有OCA来贴合连接不同堆叠材料，不仅具有普通OCA的黏结能力，还可在显示面板中提供电磁屏蔽功能，减少显示面板对周围环境的电磁辐射或受到外部电磁信号的干扰。由于OCA胶本身就是制备显示器等电子设备的必要组成，因此本发明具有电磁屏蔽功能的OCA材料将有助于尽可能使显示面板等多层叠合材料电子元器件的厚度更薄型化。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

OCA高分子基材为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯嵌段共聚物，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIN][NTf

本实施例采用混合溶液浇筑法制备具有电磁屏蔽功能的光学透明胶，乙酸乙酯为溶剂。具体过程为：将高分子基材溶于乙酸乙酯中形成高分子溶液，再将[BMIN][NTf

按照上述方法制作不加离子液体([BMIN][NTf2])的OCA胶。将二者的温度稳定性、黏结能力、透光率进行比较。

其中，耐高温性测试OCA胶在80℃下烘烤24小时前后的质量损失；黏结能力测试OCA胶的附着力，考察其在玻璃表面的180°剥离力值；透光率测试OCA胶在玻璃基板上的可见光透过率。

由上述表格说明，离子液体的加入不会影响OCA材料原有的耐高温性能、透光率和黏附力。

实施例2

在本实施例中，OCA高分子单体为丙烯酸丁酯(BA)，交联剂为己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(Omnirad 819)，离子液体为[BMIN][NTf

本实施例采用原位聚合法制备具有电磁屏蔽功能的光学透明胶。具体过程为：将BA单体、HDDA交联剂、Omnirad 819引发剂与离子液体[BMIN][NTf

实施例3

在本实施例中，OCA高分子单体为丙烯酸(AA)，交联剂为聚乙二醇而丙烯酸酯(PEGDA)，引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(Omnirad 1173)，离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑乙基硫酸盐[EMIN]EtSO

本实施例采用原位聚合法制备具有电磁屏蔽功能的光学透明胶。

具体过程为：将AA单体、PEGDA交联剂、Omnirad 1173引发剂、离子液体[EMIN][EtSO

按照上述方法制作不加离子液体([EMIN][EtSO

实施例4

OCA高分子基材为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯嵌段共聚物，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIN][NTf

本实施例采用混合溶液浇筑法制备具有电磁屏蔽功能的光学透明胶，乙酸乙酯为溶剂。

具体过程为：将高分子基材溶于乙酸乙酯中形成高分子溶液，再将[BMIN][NTf

实施例5

OCA高分子基材为甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯嵌段共聚物，离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIN][NTf

本实施例采用混合溶液浇筑法制备具有电磁屏蔽功能的光学透明胶，乙酸乙酯为溶剂。

具体过程为：将高分子基材溶于乙酸乙酯中形成高分子溶液，再将[BMIN][NTf

由于离子液体不会影响OCA材料原有的透光率和黏附力，其他材料如“透明导电高分子材料、金属高导电透明材料、透明电磁屏蔽材料”等，只要是透明材料，且具有高透光率，同样也不会影响最终制备的电磁屏蔽OCA材料的透光率，但非有机高分子(无机粉末)的金属高导电透明材料和透明电磁屏蔽材料加入量过高时，可能会影响OCA胶的附着力和力学性能，因此需控制这些材料占高分子基材的比例不能过高。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。