透明粘合剂组合物、透明粘合剂层及包括其的显示装置相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年12月30日在韩国提交的韩国专利申请10-2015-0189813的权
益，其在此通过引用并入。
技术领域
本公开涉及显示装置，并且更具体地涉及具有提高的粘合性能和光学性能的透明
粘合剂组合物、透明粘合剂层以及包括所述透明粘合剂层的显示装置。
背景技术
由于信息技术和移动通信技术已经得到发展，所以还已开发了能够显示可视图像
的显示装置。开发了平板显示装置例如液晶显示(LCD)装置和OLED装置用于替代阴极射线
管(CRT)。
为了防止由外部冲击对显示装置的损害，显示装置在显示表面上包括盖玻璃。
图1是相关技术的显示装置的示意图。
如图1中所示，显示装置10包括显示面板20、设置在显示面板20的显示表面上方的
盖玻璃30、以及在盖玻璃30和显示面板20之间的透明粘合剂层40。盖玻璃30和显示面板20
通过透明粘合剂层40附接。
显示面板20可以是液晶面板或发光二极管面板。
例如，作为液晶面板的显示面板20可包括彼此面对的第一基板和第二基板、产生
电场的像素电极和公共电极、在第一基板和第二基板之间的液晶层、以及在第一基板和第
二基板中的每一个的外侧的第一偏振板和第二偏振板。
在这种情况下，盖玻璃30可使用粘合剂层40附接在第二基板外侧的第二偏振板
上。由此，通过盖玻璃30保护显示面板20使得对显示面板20的损害最小化。
例如，透明粘合剂层40可由氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物形成。然而，氨基甲酸酯丙
烯酸酯化合物的透明粘合剂层40在高温和湿度条件下非常弱。
在高温条件(例如约105℃)下，可产生透明粘合剂层40的发黄问题。另外，在高温
和湿度条件(约85℃，85％)下，透明粘合剂层40的雾度值可增大并且透明粘合剂层40可部
分熔融。
即，当在高温和湿度条件下使用氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物的透明粘合剂层40
时，自由体积强烈或迅速地增大，使得水分渗透入自由体积中。结果，透明粘合剂层40的光
学性能、化学性能和物理性能劣化。
另一方面，为了克服氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物的弱的耐热性能，提出使用硅丙
烯酸酯化合物的透明粘合剂层。由于硅丙烯酸酯化合物中Si-O的键合能大于氨基甲酸酯丙
烯酸酯化合物中C-C和O-O的键合能，因此硅丙烯酸酯化合物具有比氨基甲酸酯丙烯酸酯化
合物更佳的耐热性能。
然而，硅丙烯酸酯化合物的透明粘合剂层的粘合性能(或强度)小于氨基甲酸酯丙
烯酸酯化合物的透明粘合剂层。因此，可产生盖玻璃30的剥离问题。
发明内容
因此，本发明涉及透明粘合剂组合物、透明粘合剂层和包括所述透明粘合剂层的
显示装置，其基本上消除了由相关技术的限制和缺点引起的一个或更多个问题。
本发明的另外特征和优点将在下文的说明书中进行阐述，并且将由说明书部分地
显见或者可通过实施本发明而知悉。本发明的目的和其他优势将通过说明书及其权利要求
书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
提供了透明粘合剂组合物，其包含：硅丙烯酸酯单体、硅烷醇(silanol，硅醇)化合
物、烷氧基硅烷化合物和光学引发剂。
还提供了透明粘合剂层，其包含：硅丙烯酸酯的聚合物基体、分散在该聚合物基体
中的硅烷醇化合物、以及结合至该聚合物基体的烷氧基硅烷部分。
还提供了透明粘合剂层，其包含：硅烷醇化合物和烷氧基硅烷部分，其中在暴露于
约50℃至85℃的温度条件和约50％至85％的湿度条件下超过约250小时的时间之后的雾度
值小于初始雾度值的1.5倍。
还提供了显示装置，其包括显示面板、在显示面板上方的盖玻璃、以及在显示面板
和盖玻璃之间的透明粘合剂层，其中所述透明粘合剂层包含：硅丙烯酸酯的聚合物基体、分
散在该聚合物基体中的硅烷醇化合物、以及结合至该聚合物基体的烷氧基硅烷部分。
还提供了显示装置，其包括显示面板、在显示面板上方的盖玻璃、以及在显示面板
和盖玻璃之间的透明粘合剂层，其中所述透明粘合剂层包含硅烷醇化合物和烷氧基硅烷部
分，其中所述透明粘合剂层在暴露于约50℃至85℃的温度条件和约50％至85％的湿度条件
下超过约250小时的时间之后的雾度值小于初始雾度值的1.5倍。
应理解，前面的一般性描述和下文的详细描述均是示例性和说明性的，并且旨在
进一步说明所要求保护的主题。
附图说明
本申请包括附图以提供本公开的进一步理解，附图并入在本说明书中且构成本说
明书的一部分，附图示出了本公开的一些实施方案并且与说明书一起用于解释本公开的原
理。
图1是相关技术的显示装置的示意图。
图2是示出根据本发明的第一实施方案的透明粘合剂层的示意图。
图3是示出根据本发明的第二实施方案的透明粘合剂层的示意图。
图4是示出透明粘合剂层防止水分渗透的示意图。
图5是根据本发明的第三实施方案的显示装置的示意性截面图。
图6A和图6B分别是显示面板的实例的示意性截面图。
具体实施方式
现在将详细参考实施方案，其实例在附图中进行了示出。
图2是示出根据本发明的第一实施方案的透明粘合剂层的示意图。
如图2中所示，透明粘合剂层(100，透明粘合剂膜)包含：硅丙烯酸酯的聚合物基体
110和分散在该聚合物基体110中的增粘剂120。
增粘剂120可以是硅烷醇化合物。作为增粘剂120的硅烷醇化合物中的羟基(-OH)
通过氢键与附接透明粘合剂层100的目标物中的羟基结合使得提高或增强透明粘合剂层和
目标物之间的粘合性能(或强度)。
例如，增粘剂120可由式1表示。
[式1]
在式1中，R1和R2中的每一个可为C1至C10烷基。
例如，增粘剂120可由式2表示。
[式2]
相对于硅丙烯酸酯化合物，增粘剂120可具有约5至10的重量％，使得不降低透明
粘合剂层100的光学性能并且提高透明粘合剂层100的粘合性能。
然而，增粘剂120中未与目标物结合的残余羟基可与水分子即H2O反应。即，由于在
高湿度条件下增粘剂120中的残余羟基与水分子反应，所以透明粘合剂层100的雾度值增
大。
特别地，由于硅丙烯酸酯化合物具有弱范德华力，因此硅化合物固有地具有较大
的自由体积。即，与其他化合物例如氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物相比，有很多水分渗透的间
隙。
进入烯酸硅化合物的透明粘合剂层100中的水分渗透增加，并且用于增强透明粘
合剂层100的粘合强度的硅醇增粘剂120中的残余羟基与渗透到粘合剂层100中的水分中的
水分子反应。结果，透明粘合剂层100中的雾度值增大问题进一步严重。另外，在高温条件
下，透明粘合剂层100的粘合强度显著降低。
图3是示出根据本发明的第二实施方案的透明粘合剂层的示意图。
如图3中所示，根据本发明第二实施方案的透明粘合剂层(200，透明粘合剂膜)包
含：硅丙烯酸酯聚合物基体210、分散在该聚合物基体210中的增粘剂220、以及具有疏水性
能的烷氧基硅烷部分230。
增粘剂220可以是硅烷醇化合物。作为增粘剂220的硅烷醇化合物中的羟基(-OH)
通过氢键与附接透明粘合剂层200的目标物中的羟基结合使得提高或增强透明粘合剂层和
目标物之间的粘合性能(或强度)。
例如，增粘剂220可由上式1表示。
由式3表示的烷氧基硅烷化合物在UV照射下与聚合物基体210反应，使得将烷氧基
硅烷部分230提供在透明粘合剂层200中。
[式3]
在式3中，R3可为C1至C20烷基。由于增加烷氧基硅烷化合物中碳原子的数目，透明
粘合剂层200中的自由体积可增大使得水分渗透可增加。因此，优选地，R3中碳原子的数目
可小于10。另外，由于烷氧基硅烷化合物中碳原子的数目减小，透明粘合剂层200可变脆。因
此，优选地，R3中碳原子的数目可大于2。即，优选地，式3中的R3可为C2至C10烷基。
在式3中，R4可以是乙烯基或丙烯酸酯基团。即，式3中的烷氧基硅烷化合物可通过
R4与聚合物基体210结合。
例如，烷氧基硅烷化合物可由式4表示。
[式4]
与聚合物基体210结合的烷氧基硅烷部分230可由式5表示。
[式5]
烷氧基硅烷部分230由于烷氧基部分而具有疏水性能，使得透明粘合剂层200可具
有耐湿(耐水)性能。即，可防止水分渗透入透明粘合剂层200中或者使其最小化。因此，防止
由增粘剂220中的残余羟基与水分子反应引起的雾度值增大问题或者使该问题最小化。
即，参考图4，其是示出透明粘合剂层防止水分渗透的示意图：透明粘合剂层200中
具有疏水性能的烷氧基硅烷部分防止水分(或水分)渗透。
在根据本发明第二实施方案的透明粘合剂层200中，通过烷氧基硅烷部分230，由
增粘剂220以及硅丙烯酸酯化合物中的自由体积引起的雾度值增大问题得以防止。
另外，由于烷氧基硅烷化合物，不仅透明粘合剂层200的室温粘合强度增大，而且
其高温粘合强度也增大。
因此，本发明提供了具有优异耐热性能和粘合性能且不具有雾度问题的透明粘合
剂层200。
透明粘合剂组合物
涂覆包含硅基单体、光学引发剂、硅醇增粘剂和烷氧基硅烷化合物的透明粘合剂
组合物，并照射UV以固化透明粘合剂组合物。结果，提供了透明粘合剂层。
例如，所述硅基单体可包含乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷和硫醇封端的聚二甲基
硅氧烷中的至少一种。所述光学引发剂可包含2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮和2,4,6-
三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦中的至少一种。
所述硅醇增粘剂可以是二甲基硅烷二醇，以及所述烷氧基硅烷化合物可以是乙烯
基三乙氧基硅烷。
相对于硅基单体，光学引发剂可具有约10至15的重量％，以及硅醇增粘剂和烷氧
基硅烷化合物各自可具有约5至10的重量％。
粘合强度测试
测试了玻璃基底和透明粘合剂层之间的粘合强度，并且列于表1中。
制备以下透明粘合剂层：由包含：硅丙烯酸酯化合物、上式2的硅醇增粘剂(1重
量％)和上式4的烷氧基硅烷化合物(1重量％)的透明粘合剂组合物形成的透明粘合剂层
(实施例1)；由包含：硅丙烯酸酯化合物、上式2的硅醇增粘剂(5重量％)和上式4的烷氧基硅
烷化合物(5重量％)的透明粘合剂组合物形成的透明粘合剂层(实施例2)；来自实施例2的
不具有烷氧基硅烷化合物的透明粘合剂层(实施例3)；以及来自实施例2的不具有烷氧基硅
烷化合物和硅烷增粘剂的透明粘合剂层(实施例4)。
表1
如表1中所示，与实施例4的透明粘合剂层相比，玻璃基底和由还包含硅醇增粘剂
的粘合剂组合物形成的实施例3的透明粘合剂层之间的室温粘合强度增大，而玻璃基底与
实施例3的透明粘合剂层之间的高温粘合强度未增大。
然而，玻璃基底与由还包含硅醇增粘剂和烷氧基硅烷化合物的粘合剂组合物形成
的实施例1和2的透明粘合剂层之间的室温粘合强度和高温粘合强度二者均增大。
光学性能测试
测试了实施例1至4的透明粘合剂层的光学性能例如黄度指数(YI)和雾度值并且
列于表2中。
表2
如表2中所示，实施例4的透明粘合剂层不具有期望的黄度指数(<1)和期望的雾度
值(<1)。在高温和高湿度条件下，实施例3的透明粘合剂层的黄度指数和雾度值显著增大。
然而，作为本发明的第二实施方案，由包含硅醇增粘剂和烷氧基硅烷化合物的透
明粘合剂组合物形成的实施例1和2的透明粘合剂层具有期望的黄度指数和雾度值。
另一方面，当硅醇增粘剂和烷氧基硅烷化合物各自相对于透明粘合剂组合物的重
量％大于约5时，透明粘合剂层不具有期望的雾度值(<1)。
根据本发明第二实施方案的透明粘合剂层200包含硅烷醇化合物和烷氧基硅烷部
分二者并且在高温(约50℃至85℃)和高湿度(约50％至85％)条件下具有等于或小于约1的
雾度值。另外，在高温和高湿度条件下的雾度值增大量小于初始雾度值的50％(约250小时
之后)。因此，透明粘合剂层200不会使显示装置的光学性能劣化。
图5是根据本发明的第三实施方案的显示装置的示意性截面图。
如图5中所示，根据本发明第三实施方案的显示装置300包括显示面板310、设置在
显示面板310的显示表面侧上的盖玻璃320、以及在盖玻璃320和显示面板310之间的透明粘
合剂层330。盖玻璃320和显示面板310通过透明粘合剂层330附接。
图6A和6B分别是显示面板的实例的示意性截面图。
如图6A中所示，显示面板310可以是发光二极管面板。
例如，显示面板310可包括基板340、设置在基板340上或上方的薄膜晶体管(TFT)
Tr、在基板340上方并且与TFT Tr连接的发光二极管D、以及覆盖发光二极管D的封装膜380。
基板340可以是玻璃基板或者金属或塑料的柔性基板。例如，基板340可以是聚酰
亚胺基板。
聚酰亚胺基板340不适于显示面板310的元件如TFT Tr的制造工艺。因此，使用连
接到载体基板(例如玻璃基板)上的聚酰亚胺基板340，可在聚酰亚胺基板340上或上方形成
TFT Tr。然后，可分离或者从载体基板释放聚酰亚胺基板340，使得可提供显示面板310。
在基板340上形成缓冲层342，并且在缓冲层342上形成薄膜晶体管(TFT)Tr。缓冲
层342可由无机绝缘材料例如硅氧化物或硅氮化物形成。缓冲层142可省略。缓冲层342可省
略。
在缓冲层342上形成半导体层344。半导体层344可包含氧化物半导体材料或多晶
硅。
当半导体层344包含氧化物半导体材料时，可在半导体层344下形成光屏蔽图案
(未示出)。至半导体层344的光被光屏蔽图案屏蔽或阻挡，使得可防止半导体层344的热降
解。另一方面，当半导体层344包含多晶硅时，可将杂质掺杂到半导体层344的两侧中。
在半导体层344上形成栅极绝缘层346。栅极绝缘层346可由无机绝缘材料例如硅
氧化物或硅氮化物形成。
在栅极绝缘层346上对应于半导体层344的中心形成由导电材料例如金属形成的
栅电极350。
在图6A中，栅极绝缘层346形成在基板340的整个表面上。或者，栅极绝缘层346可
被图案化成与栅电极350具有相同的形状。
在包括栅电极350的基板340的整个表面上形成由绝缘材料形成的层间绝缘层
352。层间绝缘层352可由无机绝缘材料如硅氧化物或硅氮化物或者有机绝缘材料如苯并环
丁烯或光丙烯酸类物质(photo-acryl)形成。
层间绝缘层352包括使半导体层344的两侧露出的第一和第二接触孔354和356。第
一和第二接触孔354和356位于栅电极350的两侧以与栅电极350间隔开。
在图6A中，第一和第二接触孔354和356延伸到栅极绝缘层346中。或者，当将栅极
绝缘层346图案化成与栅电极350具有相同的形状时，栅极绝缘层346中可不存在第一和第
二接触孔354和356。
在层间绝缘层352上形成由导电材料例如金属形成的源电极360和漏电极362。源
电极360和漏电极362相对于栅电极350彼此间隔开并且分别通过第一和第二接触孔354和
356接触半导体层344的两侧。
半导体层344、栅电极350、源电极360和漏电极362构成TFT Tr，并且TFT Tr用作驱
动元件。
在图6A中，栅电极350、源电极360和漏电极362位于半导体层344的上方，即TFT Tr
具有共面结构。
或者，在TFT Tr中，栅电极可位于半导体层之下并且源电极和漏电极可位于半导
体层上方，使得TFT Tr可具有反向交错的结构。在这种情况下，半导体层可包含非晶硅。
尽管未示出，但是可在基板340上或上方设置栅极线和数据线，并且其彼此交叉以
限定像素区。另外，可在基板340上设置与栅极线和数据线电连接的开关元件。开关元件与
作为驱动元件的TFT Tr电连接。
另外，可在基板340上或上方形成与栅极线或数据线平行并且间隔开的电源线。此
外，还可在基板340上形成用于在一帧期间维持TFT Tr的栅电极350的电压的存储电容器。
形成钝化层364以覆盖TFT Tr，钝化层364包括使TFT Tr的漏电极362露出的漏极
接触孔366。
在每个像素区中单独地形成第一电极370，第一电极370通过漏极接触孔366与TFT
Tr的漏电极362连接。第一电极370可以是阳极并且可由具有相对高功函数的导电材料形
成。例如，第一电极370可由透明的导电材料例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形
成。
在钝化层364上形成覆盖第一电极370边缘的堤层376。通过堤层376的开口露出像
素区中的第一电极370的中心。
在第一电极370上形成有机发光层372。有机发光层372可具有由发光材料形成的
发光材料层的单层结构。或者，为了提高发光效率，有机发光层372可具有包括顺序堆叠在
第一电极370上的空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层和电子注入层的多层
结构。
在包括有机发光层372的基板340上方形成第二电极374。第二电极374设置在显示
区的整个表面上。第二电极374可以是阴极并且可由具有相对低功函数的导电材料形成。例
如，第二电极374可由铝(Al)、镁(Mg)或Al-Mg合金形成。
第一电极370、机发光层372和第二电极374构成发光二极管D。
在发光二极管D上形成封装膜380以防止水分渗透到发光二极管D中。
封装膜380可具有第一无机层382、有机层384和第二无机层386的三层结构。然而，
其不限于此。
可在封装膜380上设置偏振板390以降低环境光反射。偏振板390可以是圆形的偏
振膜。然而，偏振板390可忽略。
另一方面，如图6B中所示，液晶面板410可用于显示面板310(图5)。
液晶面板410包括彼此相对的第一基板412和第二基板450，以及在它们之间的包
含液晶分子462的液晶层460。
在第一基板412上形成第一缓冲层420，并且在第一缓冲层420上形成TFT Tr。第一
缓冲层420可省略。
在第一缓冲层420上形成栅电极422，并且在栅电极422上形成栅极绝缘层424。此
外，在第一缓冲层420上形成与栅电极422连接的栅极线(未示出)。
在栅极绝缘层424上形成对应于栅电极422的半导体层426。半导体层426可包含氧
化物半导体材料。或者，半导体层426可包括本征非晶硅的有源层和杂质掺杂非晶硅的欧姆
接触层。
在半导体层426上形成彼此分开的源电极430和漏电极432。此外，形成与源电极
430连接并与栅极线交叉以限定像素区的数据线(未示出)。
栅电极422、半导体层426、源电极430和漏电极432构成TFT Tr。
在TFT Tr上形成钝化层434，其包括露出漏电极432的漏极接触孔436。
在钝化层434上形成通过漏极接触孔436与漏电极432连接的像素电极440、以及与
像素电极440交替设置的公共电极442。
在第二基板450上形成第二缓冲层452和遮蔽非显示区例如TFT Tr、栅极线和数据
线的黑矩阵454。此外，在第二缓冲层452上形成对应于像素区的滤色器层456。第二缓冲层
452和黑矩阵454可省略。
第一基板412和第二基板450与它们之间的液晶层460附接。液晶层460中的液晶分
子462由像素电极440和公共电极442之间的电场驱动。
具有垂直透射轴的第一偏振板462和第二偏振板464可附接至第一基板412和第二
基板450中的每一个的外侧。
虽然未示出，但是可在第一基板412和第二基板450的上方相邻于液晶层460形成
第一取向层和第二取向层。此外，在第一基板412的下方可设置背光单元以提供光。
通过透明粘合剂层330在显示面板310的显示表面上附接盖玻璃320。
例如，当显示面板310是图6A中的发光二极管面板310时，透明粘合剂层330接触偏
振板390并且使盖玻璃320附接到发光二极管面板310上。
当显示面板310是图6B中所示的液晶面板410时，透明粘合剂层330接触第二偏振
板464并且使盖玻璃320附接到液晶面板410上。
尽管未示出，当在显示面板310和盖玻璃320之间可设置触摸面板时，透明粘合剂
层330可接触触摸面板并且使盖玻璃320附接到触摸面板上。
透明粘合剂层330包含：硅丙烯酸酯的聚合物基体(未示出)、硅醇增粘剂322和烷
氧基硅烷部分334。
硅丙烯酸酯的聚合物基体提高透明粘合剂层330的耐热性能并且硅醇增粘剂332
提高其粘合性能。另外，由于烷氧基硅烷部分334，防止透明粘合剂层330的雾度问题，并且
进一步提高透明粘合剂层330的粘合性能。
因此，本发明的透明粘合剂层330具有优异的耐热性能和粘合性能且不具有雾度
问题。在包括透明粘合剂层330的显示装置300中，提供高质量图像，并且不损害显示面板
310且不具有盖玻璃320的剥离问题。
对于本领域的技术人员显见的是，可在不脱离所附权利要求书的精神或范围内对
实施方案做出各种修改和变化。因此，实施方案不是限制性的并且涵盖修改和变化，只要这
些修改和变化落入所附权利要求及其等同范围内即可。