CN103238105B - 一种显示面板基板组件和一种形成显示面板基板组件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板基板组件和一种用于形成显示面板基板组件的装置和方法，其中所述基板组件包括第一基板和第二基板。所述第一基板和所述第二基板中的至少一者是光学透明的。所述方法包括以下步骤：将非流挂粘合剂组合物丝网印刷到所述第一基板的表面上，使所述非流挂粘合剂组合物在具有小于或等于约5000帕斯卡的压力的环境中与所述第二基板的表面接触，和使所述非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。非流挂粘合剂组合物属于固化之后是光学透明的类型。

Description

一种显示面板基板组件和一种形成显示面板基板组件的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种显示面板基板组件和一种用于形成显示面板基板组件的装置和方法。
背景技术
当前用于将例如透明光学基板(例如玻璃或透明塑料)粘结到另一个基板的层合方法可以使用丙烯酸胶带、基于丙烯酸的膜型粘合材料或基于丙烯酸的粘合剂来实现。
使用丙烯酸胶带作为固定装置的用于触摸面板器件的基板层合到基板的方法会在基板之间引入气隙。气隙不合需要地降低光学清晰度，因为空气与玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(典型光学透镜材料)之间的折射率极为不同。图16示出一个现有技术实施例，其使用丙烯酸胶带134粘附光学透镜基板132与触摸面板基板136，并将触摸面板基板136粘附到液晶显示器(LCD)基板138。气隙130设置于基板之间。
使用膜型粘合材料的层合方法往往会难以消除在层合期间形成的气泡。所述问题对于7英寸(对角量度)和更大的大尺寸基板而言尤其棘手。膜型粘合材料需要将膜材料冲切到具体尺寸以供使用的额外步骤。此外，对使用膜型粘合材料层合的产品进行重加工可能会特别困难。
使用膜型粘合材料的常规层合方法需要谨慎选择若干工艺参数。所述工艺参数包括辊(用于在膜型粘合材料上施加压力)倾斜角度、轧制速度、轧制力、膜型粘合剂厚度、层合温度等等。对于大面板基板(如对角线7英寸和更大)而言，尽管谨慎选择工艺参数，但生产产率通常不太令人满意。
此外，在使用膜型粘合材料的常规层合方法中，在层合期间不合需要地形成有气泡的层合产品或组件需要根椐气泡尺寸和气泡数而置于高压釜室中约2到5小时，以将气泡减小到人眼不可识别的尺寸。具有不同程度气泡问题的有缺陷的产品需要被分成不同批料，每个批料在高压釜室中具有不同暴露时间。在整体生产环境中，将有缺陷的产品分成不同批料是难以管理并且费时的。
使用液体型紫外线(UV)可固化粘合剂形成的显示面板基板具有大量缺点，因为使用这些粘合剂的现有技术处于起步阶段。例如，若干问题起因于使用现有液体型UV可固化粘合剂形成显示面板基板组件。一个特别普遍的问题起因于粘合剂中气泡不期望的存在，导致基板光学清晰度不良。
另外，对于当前使用的低粘度粘合剂而言，存在‘溢流’问题。这些粘合剂通常具有1000mpas到15000mpas之间的范围内的粘度值。在所述粘度值下，液体的耐流动性很弱，并且粘合剂具有溢流(即不合需要地扩散或溢出)的趋势。已经努力通过力图以精确方式非常小心地分配适量的粘合剂以施加到基板区域来解决此问题。然而，为了确保所分配的粘合剂的量对于具体层合工艺而言具有合适形状和尺寸，这存在了、实际上引入了一组新的挑战。通常，因为粘合剂分配体积的精确度不能实现小于3％误差率的合格准确性，所以无法控制粘合剂来实现粘合剂在所有边缘处的合格溢流。因此，会存在许多产品次品并且产率不良。尽管对于使用粘合剂层合的产品而言可能对有缺陷的产品进行重加工，但过程是重复并且劳动密集型的，从而导致制造过程的延迟、额外的成本和/或不太理想的产率。
在提高产率的尝试中，一些制造商使用基于时间的方法，以便为粘合剂提供时间以在使用UV辐射使粘合剂固化之前流动到层合产品或组件边缘。然而，这并未解决由于低液体粘度所致的缺乏流动控制的问题，并且实际上甚至进一步延长了层合过程。所分配的粘合剂体积仍然不能被控制在所需的溢流公差内。粘合剂流出公差根椐产品设计要求通常是0.5mm到1mm。
由于溢流的粘合剂会污染基板的环境，因此溢流是不期望的。另外，一旦溢流的粘合剂在固化之后硬化，硬化的粘合剂就能够改变层合产品的尺寸，使层合产品难以组装到完整产品(例如电子器件)的另一个部分中。
发明内容
本文所论述的方法和装置解决了至少一些上述问题。例如，根据本文所公开的技术利用所公开的用于形成显示面板基板组件的方法和装置制造的基板可以提供优于根据已知技术制造的基板的显著优点。本文所公开的方法的实施将至少缓解并且可以显著解决由于在粘合剂中存在气泡所致的不良光学清晰度的问题。另外，本文所公开的技术还提供所用粘合剂不遭受溢流的显著优点。
根据本发明的一个方面，提供一种用于形成显示面板基板组件的方法。所述基板组件包括第一基板和第二基板，其中第一基板和第二基板中的至少一者是光学透明的。所述方法包括以下步骤：将非流挂粘合剂组合物印刷到第一基板的表面上；使非流挂粘合剂组合物在具有小于或等于约5000帕斯卡的压力的环境中与第二基板的表面接触；和使非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。非流挂粘合剂组合物属于固化之后是光学透明的类型。
在一个实施例中，非流挂粘合剂组合物可以包括多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物、反应性稀释剂(包括在25℃下粘度是约4到约20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体)和增塑剂的反应产物。
在一个实施例中，使非流挂粘合剂组合物与第二基板的表面接触可以在具有小于或等于约2000帕斯卡的压力的环境中进行。
在一个实施例中，所述方法还可以包括，在使非流挂粘合剂组合物与第二基板的表面接触之后并使非流挂粘合剂组合物固化之前，使显示面板基板组件的环境中的压力升高到大于大气压力。可以使压力升高到约200,000帕斯卡与约600,000帕斯卡之间。
在一个实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：使第二基板与第一基板之间以第一速度发生相对运动以使第二基板与第一基板距彼此约0.025mm与约2mm之间的距离，随后进一步使第二基板与第一基板之间以第二速度发生相对运动以使第二基板与第一基板距彼此预定距离。第二速度比第一速度慢。
在一个实施例中，预定距离可以等于施加到第一基板上的非流挂粘合剂组合物的厚度。
在一个实施例中，第二速度可以在约0.05mm/sec到约1mm/sec的范围内。
在一个实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：基于第一基板与第二基板的尺寸公差得出预定距离。
在一个实施例中，所述方法还可以包括：在使第二基板距第一基板约0.025mm到约2mm的距离之后，使环境降低到小于或等于约5000帕斯卡的压力。
在一个实施例中，第一基板和第二基板中的至少一者可以是弯曲基板。
在一个实施例中，非流挂粘合剂组合物是通过刻版印刷而印刷到第一基板的表面上的。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于形成显示面板基板组件的装置。所述基板组件包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板中的一者是光学透明的。所述装置包括：印刷器件，其用于将非流挂粘合剂组合物施加到第一基板的表面上；室，其用于在其中在小于或等于约5000帕斯卡的压力下使非流挂粘合剂组合物与第二基板的表面接触；和固化器件，其用于使非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。非流挂粘合剂组合物属于固化之后是光学透明的类型。
在一个实施例中，第一基板可以具有第一折射率，第二基板可以具有第二折射率，并且粘合剂层可以具有在第一与第二折射率之间和与所述第一与第二折射率差距约10％内的第三折射率。
在一个实施例中，非流挂粘合剂组合物可以包含多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物、反应性稀释剂(包含在25℃下粘度是约4到约20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体)和增塑剂的反应产物。
在一个实施例中，所述装置可以包括多个可从第一基板的相对侧朝着第一基板移动的侧导板，以在使非流挂粘合剂组合物与第二基板的表面接触之前，将第一基板推到面向第二基板的表面的位点。
在一个实施例中，所述装置可以包括用于固定第一基板和第二基板的可调式固定机构，用于第一基板的固定机构是可调式的以使第一基板倾斜，使得第一基板与第二基板在使非流挂粘合剂组合物与第二基板的表面接触之前对齐。
在一个实施例中，所述固化器件可以包括反射镜，所述反射镜用于在使非流挂粘合剂组合物与第二基板的表面接触之后，将来自固化源的光朝着第一基板与第二基板之间暴露的非流挂粘合剂组合物引导。
根据本发明的另一个方面，提供一种显示面板基板组件。所述显示面板基板组件包括第一基板和第二基板，其中第一基板和第二基板中的一者是光学透明的。第一基板和第二基板用非流挂粘合剂组合物粘附在一起，所述非流挂粘合剂组合物被丝网印刷到第一基板上，并且属于在固化之后是光学透明的类型。在压力小于或等于约5000帕斯卡下的环境中使非流挂粘合剂组合物与第二基板接触。使非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。
在一个实施例中，第一基板可以具有第一折射率，第二基板可以具有第二折射率，并且粘合剂层可以具有在第一与第二折射率之间和与第一与第二折射率差距约10％内的第三折射率。
在一个实施例中，非流挂粘合剂组合物可以包含多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物、反应性稀释剂(包含在25℃下粘度是约4到约20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体)和增塑剂的反应产物。
在一个实施例中，第一基板和第二基板中的至少一者可以是弯曲基板。
在一个实施例中，第一基板和第二基板中的至少一者可以是可变形的。
在一个实施例中，印刷器件可以包括在印刷区域中从刻版的第一侧延伸到刻版的第二侧的肋，其中肋可以包括具有锥形部分的侧面。
在一个实施例中，印刷区域可以具有拐角区域。拐角区域可以具有切掉的部分。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于将粘合剂印刷到显示面板基板组件的基板上的刻版。所述刻版包括在印刷区域中从刻版的第一侧延伸到刻版的第二侧的肋，其中肋包括具有锥形部分的侧面。
在一个实施例中，印刷区域可以具有拐角区域。拐角区域可以具有切掉的部分。
附图说明
只以举例的方式并且与图结合，从以下书面说明，本领域的普通技术人员将更好地理解并且显而易知本发明的实施例，其中：
图1是用于形成面板基板组件的装置的侧视图；
图2是具有粘合剂印刷在其上的基板和位于其上的用于印刷的刻版的俯视图；
图3是具有粘合剂印刷在其上的基板和位于其上的用于印刷的刻版的俯视图；
图4展示施加有粘合剂的基板的连续俯视图以示出粘合剂流动方式；
图5示出刻版的多个肋的形状；
图5A示出刻版的肋设计实施例；
图6是具有粘合剂印刷在其上的基板和位于其上的用于印刷的刻版的俯视图；
图7是具有粘合剂印刷在其上的基板的拐角视图；
图8是使用粘合剂层合的面板基板组件的侧视图；
图9是形成面板基板组件的方法的流程图；
图10是使用粘合剂层合的面板基板组件的侧视图；
图11是用于形成面板基板组件的器件的透视图；
图12是用于弯曲基板层合的基板的侧视图；
图13是用于形成面板基板组件的装置的侧视图；
图14是用于形成面板基板组件的装置的侧视图；
图15是用于形成面板基板组件的器件的透视图；和
图16是使用丙烯酸胶带层合的现有技术面板基板组件的侧视图。
这些图不是按比例绘制，并且仅为了进行示意性的说明。
具体实施方式
本文所用的术语“印刷”是指一般意义上印刷液体粘合剂的任何工业方法，所述方法的实例包括涉及使用丝网的印刷(或者称为丝网印刷)以及涉及使用刻版的印刷(或者称为刻版印刷)。
在一些实施例中，丝网印刷可以用于印刷非流挂粘合剂组合物，其中在印刷工艺中采用丝网作为图像载体。丝网可以包括具有在整个框架上伸展的网孔的刚性框架和具有网孔上形成的所需图像的掩模。掩模可以来源于施加到网孔的一个或两个侧面的光敏乳状液。当乳状液在网孔上硬化时，它形成待印刷的图像的负片。掩模中的开口允许液体粘合剂沉积，从而形成待印刷的图像的正片。掩模在面向待印刷的表面的下侧上具有限定厚度以在丝网网孔与待印刷的基板表面之间提供间距，所述间距决定了沉积的粘合剂的量。在印刷期间，丝网与基板初始是间隔开的。待沉积的液体粘合剂被整体分配到丝网的背面上。驱使橡皮扫帚首先将丝网推到与基板接触，并且然后在一个或多个冲程中使粘合剂扩散于丝网上。当液体粘合剂扩散于丝网中的掩模开口上时，它移动穿过丝网的网孔并移动到掩模开口中以根据丝网的网孔尺寸在基板上沉积多个单独的液体粘合剂单元，所述单元随后根据由掩模所限定的图案而聚结形成连续粘合剂涂层。将一个橡皮扫帚冲程结束时剩余的多余液体粘合剂去除或用于下一印刷冲程。
在一些实施例中，刻版印刷可以用于印刷非流挂粘合剂组合物，其中刻版被置于基板上，并且非流挂粘合剂组合物是通过刷涂、喷涂或使用橡皮扫帚扫过刻版开口来印刷的。刻版框架可以由薄金属、塑料或液体粘合剂不可渗透的任何其他材料制造。在刻版印刷中，不存在丝网网孔。可以使用橡皮扫帚以获得平滑并且均一厚的粘合剂液体涂层，但在一些实施例中不需要橡皮扫帚。刻版优选地只有由金属、塑料或纸板限定的外部边界或周边，从而使刻版的内部完全无金属、塑料或纸板。可任选地，金属、塑料或纸板的内部肋或窄条可从一侧向另一侧跨越刻版的内部，用于强化刻版或防止刻版内部中的橡皮扫帚松垂。可以将粘合剂分配于刻版上，并且然后通过橡皮扫帚扩散于整个刻版上；或可以在不使用橡皮扫帚下，通过将粘合剂分配于切口棒之前并使切口棒与基板相对于彼此移动以使粘合剂以层形式扩散于基板上而使粘合剂沉积。在印刷期间，刻版可以直接坐落到基板上，同时橡皮扫帚在刻版上移动以使粘合剂扩散。随着橡皮扫帚在刻版上移动，液体粘合剂在刻版中的开口上移动并被沉积于下方的基板上。此后，从基板提起刻版，留下液体粘合剂。
虽然两者都适用，但刻版印刷或丝网印刷的选择可以取决于多种因素。在某些情况下，丝网印刷可以用于印刷复杂图像。例如，丝网中的网孔支撑件允许自由设计掩模。在某些情况下，如果待印刷的介质具有高粘度或含有会被丝网阻碍的颗粒，那么可以使用刻版印刷。刻版印刷还可以由于不存在网孔而具有更好的印刷清晰度。与使用丝网(其在厚聚合物掩模情况下将有挑战性)相比之下，刻版印刷可以进一步允许厚沉积物通过使用厚刻版而印刷。
图1展示用于形成面板基板组件的装置的实例。所述基板组件包括第一基板104和第二基板102。所述装置包括室100；和包括第一基板固定机构108和第二基板固定机构106的器件114。第一基板104具有施加到其表面上的粘合剂116。粘合剂116是在固化之后保持光学透明的非流挂粘合剂组合物(也称为液体光学透明粘合剂(LOCA))。在形成面板基板组件的方法(即层合工艺)期间，通过器件114使粘合剂与第二基板102的表面接触。使粘合剂116在具有0到5000帕斯卡的气压的环境下与第二基板102的表面接触。
除非另有说明，否则例如“第一”和“第二”的术语用于区别所述术语描述的元件。因此，这些术语未必旨在指示所述元件的时间或其他优先次序。因此，在图1的实例中，基板102可以作为另外一种选择视为“第二基板”，并且基板104可以作为另外一种选择视为具有粘合剂116丝网印刷于其表面上的“第一基板”。类似地，这同样适用于图12到14的实例。
两个基板102、104分别通过固定机构106和108固定。第二基板固定机构106被安装到经操作以使第二基板固定机构106移动的伺服压力机112上。第二基板固定机构106在竖直方向110上可移动，以将第二基板102带向第一基板104或远离它。当然，应当理解，在替代形式中，可以是第一基板104相对于第二基板102移动。或者，基板102、104两者可以朝着彼此移动。施加于2个基板上的压力是由具有可调式压力控制器的气缸112A提供的。发生层合所需的压力将取决于所用LOCA的类型和粘度、所施加的LOCA的厚度和基板的平坦度。检查压力并确保压缩不产生阈值的方法是通过连接量器(112B)。量器被固定到安装有气缸的夹具上(112B)。量器将在层合期间指示并将压缩比率与施加到位于顶部和底部基板之间的LOCA上的压力联系起来。压缩力的初始逐渐增加有助于使LOCA通过表面张力均一地扩散。引入保压时间，同时维持压缩力，使LOCA压缩流动稳定。随后，施加逐渐减小的压缩力。通过真空释放速度来控制减压，同时使顶部固定机构灭活。这是为了防止由于顶部基板可能借助于静电或剩余的真空力仍然与顶部板接触而脱层。两个基板102、104可以通过机器(如机器臂)自动地或通过手手动地置于室100中。基板102、104可以在被放置于室100中之前被布置以从生产区域中的输送机上的托盘或平台捡起。
基板中的至少一者是光学透明的，例如玻璃或透明塑料透镜。另一基板可能是有机发光二极管(OLED)基板、液晶显示屏(LCD)基板等等。在实例中，第二基板102是透明光学基板，并且第一基板104是OLED基板。布置室100，使其中的压力变化，至少达到低于大气压力的压力。在一个实施中，室100可以工作以在其中产生至少部分真空。如下文将更详细地描述，室100内的压力还可以升高到大气压力以上的压力。
固定机构106、108可以是(例如)真空卡盘、静电卡盘或机械边缘夹具。静电卡盘采用静电吸引的原则来固定基板。真空卡盘包括导管，通过所述导管抽吸(优选地是不断地或基本上不断地)空气以通过抽吸来固定基板102和/或104。然而，当经受负压或具有约0到5000帕斯卡的气压的“真空”环境时，导管开口处的抽吸或固定压力将随着环境正常化，并防止基板102和/或104稳固地固定。因此，如稍后将论述，需要此问题的解决方法。机械边缘夹具是可通过控制系统控制移动的机器爪等等。如果使用机械边缘夹具，那么优选的是基板102和/或104具有约0.8mm和更大的某一最小厚度，以使得它们将不被机械边缘夹具损坏。
粘合剂116被丝网印刷到第一和第二基板104、102中的一者的表面上。在实例中，第一基板104是施加有粘合剂116的基板。
所用粘合剂116是非流挂粘合剂组合物。合适的粘合剂116在以下更详细地论述。可以使用丝网印刷和刻版印刷两者。在一些实施例中，丝网印刷方法由于它与将粘合剂施加到基板上的其他方法(例如使用注射器分配粘合剂或涉及筒的转移印刷)相比，可以在相对较低的成本下以及较短的时间范围中提供印刷一致性而被使用。在一些实施例中，刻版印刷用于避免粘合剂溢流问题。粘合剂116属于一种类型，所述类型在上面施加有粘合剂116的基板从用于丝网印刷粘合剂116的工位向用于层合的室100转移，或从室100向用于使粘合剂固化的工位转移时充分耐受它所遭遇的力和振动。
粘合剂116属于是光学透明的(至少在固化之后)类型，并且可以具有第二基板102与第一基板104的表面的折射率范围内的折射率。这是为了防止缺乏光学清晰度，其否则的话可能在基板和粘合剂116的相应折射率的值太不同并且发生过量折射时发生。玻璃的折射率的范围是从1.43到1.74。聚碳酸酯的折射率是1.58。从而，如果第二基板102是由玻璃制成并且第一基板104是由聚碳酸酯制成，那么粘合剂的粘合剂组合物116(在下文中也称为粘合剂116)当经固化以产生设置于第一与第二基板104、102之间的粘合剂层时，将取决于玻璃的折射率而有利地具有约1.4到1.8之间或1.43-1.58或1.58-1.74之间的折射率。此外，应当理解，第一基板104可以具有第一折射率，第二基板102可以具有第二折射率，并且粘合剂层可以具有在第一与第二折射率之间和与第一与第二折射率差距10％内的第三折射率。
第一和第二基板104、102可以各自具有位于被粘结到一起的第一和第二基板104、102的相应表面上的保护层(图1中未示出)。保护层防止粉尘颗粒沉降于第一和第二基板104、102的表面上，并且保护表面免遭物理损坏(这会在其上面引起刮痕或其他不规则性)。第二基板102的保护层可以在第二基板102被放置于室100中之前或之后通过机器或通过手去除。在实例中，第二基板102的保护层是在第二基板102被放置于室100中之前去除的。
在实例中，第一基板104在放置于室100中之前用粘合剂116涂布以与第二基板102粘结。第一基板104的保护层是在第一基板104用粘合剂116涂布之前去除的。
参照图1和2，粘合剂116向第一基板104的施加通过涉及使用刻版202的印刷工艺(即刻版印刷)来实现。在实例中，刻版202由不锈钢制成，并且在形状上基本上是矩形。刻版202具有开口以允许粘合剂116扩散于第一基板104的表面上。刻版202是薄且平的金属片，其平行于由其中印刷头208在丝网印刷工艺期间行进以印刷粘合剂116的方向限定的平面定位。刻版202的开口204(即第一基板104未由刻版202覆盖的区域204)之上丝网印刷有粘合剂116。刻版202是在粘合剂116被丝网印刷到第一基板104上之后通过手手动地或通过机器自动地去除。在实例中，屏蔽印刷工艺免遭来自用于层合产品的生产区域周围的任何光源的UV光，以防止粘合剂116过早固化。
通过使用上述印刷工艺，实现粘合剂厚度的精细控制，以防止由于粘合剂的不一致或不平施加所致的外观不良，如牛顿环(Newton’sring)或“波纹”。如上述的刻版(例如刻版202)和如上述的粘合剂116的使用可以提供对已知技术的显著改良。刻版202的厚度控制印刷于第一基板104上的粘合剂116的厚度。刻版202的厚度等于印刷于第一基板104上的粘合剂厚度。印刷之后，粘合剂116可以在第一基板104上沉降并且由于它属于非流挂类型而保持其形状。
刻版202具有开口204，其形状和尺寸取决于待印刷于印刷粘合剂116的基板(在这种情况下是第一基板104)上的区域的形状和尺寸和待层合的基板(在这种情况下是基板102、104)的尺寸。
参照图2和3，取决于基板102、104的尺寸，一个或多个肋206可以被掺入到刻版202的设计中，从而得到刻版202的坚固框架，以及缓解戽取效应(这引起粘合剂116在刻版202的开口204太大时的不平扩散)。戽取效应是扩散于刻版202的开口204上的粘合剂116的量在刻版202的边缘处更厚并且朝着刻版202的中心更薄的问题。一个或多个肋206将刻版202的开口分成更小的开口以减轻会由戽取效应引起的问题。
此外，肋206中的每一者都从刻版202的第一末端302朝着刻版202的第二末端304延伸。每个肋206都从刻版202的第一末端302或第二末端304朝着第一末端302与第二末端304之间的肋的顶端306逐渐变细。在实例中，与第一末端302和第二末端304处的肋206的宽度相比，肋206的顶端306具有最薄宽度。肋206的逐渐变细有助于在层合工艺期间(即当基板(图1中的102、104)与粘合剂116粘结时)，减小气泡陷留于粘合剂116流中的发生率。在实例中，肋的宽度X从一侧302到另一侧304不同，并且肋306的末端处最厚的部分302、304具有两倍于厚度X的宽度，即2X。
参照图5A(其展示参照图2和3描述的刻版202的肋设计的几个例子)，应当理解，参照图2和3描述的每个肋206的逐渐变细可能是弯曲的(如肋506)或具有多个直边缘(如肋508和510)。顶端306的位置不需要如肋508在肋的中心处。肋510具有偏离中心的顶端。
参照图3，刻版开口204中的每一者的四个拐角都具有切掉的部分312和314，其以在拐角处提供更多粘合剂扩散的方式成形。四个切掉的部分314是分别接近于基本上矩形的刻版202的四个最外侧直角拐角定位。四个部分314中的每一个都是具有指向刻版202的相应直角拐角的锐利边缘的锥形末端(即“V”的尖末端)的V形切削。切掉的部分314的形状有利地允许在层合工艺期间使粘合剂116朝着基板104的拐角尖充分扩散。在图3中，存在位于刻版202的肋206与周边部分316的交叉处的八个相应拐角处的另外八个切掉的部分312。刻版202的周边部分316画出刻版202的四个矩形侧轮廓。肋206基本上垂直于刻版202的所述周边部分316中平行于彼此的两者。切掉的部分312各自基本上是以其中一侧基本上平行于肋206中的一者的长度的直角三角形形式成形。切掉的部分312的形状有利地在层合工艺期间提供粘合剂116的充分扩散，以覆盖由锥形肋206形成的间隙的更宽部分。
定期清洁印刷机器(例如在刻版202的下侧)对于长期使用而言是必要的。清洁刀片(图中未示出)可以用于刷刻版202的表面以清除过量粘合剂(其可能通过刻版202的开口)，以减小在于第一基板上印刷期间由残余粘合剂与第一基板104接触而发生任何问题的可能性。
图4示出如何在粘合剂116流动时防止气泡出现。在图4中，参照图1到3中的部件，存在5个连续快照406、408、410、412和414，以便示出粘合剂116在层合工艺期间的流动。在室100中，当将第二基板102按压到第一基板104上时，第一基板104上的粘合剂116将扩散于第一基板104的表面上。随着使第二基板102与第一基板更靠近，此前由刻版202覆盖的区域然后将由粘合剂116覆盖。更具体地讲，粘合剂116将“向内”流动以覆盖住其中刻版202的肋206遮蔽基板104的表面的开放表面区域，并且将扩散到第一基板104的边缘。由于肋206的锥形设计，当粘合剂116扩散于此前由肋206覆盖的区域上时，与第一基板104的中心402更靠近的粘合剂116将首先流动，并且与第一基板104的边缘404更靠近的粘合剂将最后流动。此流动顺序防止形成气泡。如果所述顺序被颠倒，即与边缘404更靠近的粘合剂将不合需要地首先流动并且与中心402更靠近的粘合剂将最后流动，从而一旦由粘合剂116形成封闭空间就导致气泡陷留到基板表面中心。
参照图5，刻版(图2中的202)所具有的肋206数将取决于所层合的基板(图1中的102、104)的尺寸。某些尺寸的基板所具有的肋数的实例展示于如下表1中。
表1
‘L’502是指基板的长度，并且‘B’504是指基板的宽度。图5中所示出的基板是基本上矩形的。
图6示出选择性区域粘合。可以进行刻版602的设计以遮蔽移动器件的基板604的区域608，以使得在印刷工艺期间粘合剂不印刷到区域608上。所覆盖的区域608可能例如是移动装置的麦克风或照相机透镜的位置。所述选择性区域粘合有利地用本文所述的粘度在16000厘泊(cps)或16000毫帕斯卡-秒(mPa.s)到50000cps或mPa.s范围内的非流挂型粘合剂进行。
图7展示图3中的刻版202的四个拐角中的一者的放大视图。图7指示方向704，当在层合工艺期间压缩粘合剂116时，呈V形切掉的部分314形式的粘合剂116将在所述方向704上扩散。粘合剂116的扩散将朝着第一基板104的拐角歪斜，甚至达到拐角尖702。
图8展示使用本文参照图1到7所论述的本发明的层合装置的实例制造的产品。光学透镜基板802通过粘合剂层804(前述图中的116)粘合到触摸面板基板806上，并且触摸面板基板806通过第二粘合剂层808(前述图中的116)粘合到液晶显示(LCD)基板810上。不同于图16中的现有技术产品，不存在安置于基板之间的气隙。光学清晰度问题可以通过确保粘合剂116具有与光学透镜基板802相同或类似的折射率而被消除。在实例中，粘合剂层804、808的厚度优选地是约0.8mm。
更详细地，本文所论述的粘合剂116的粘合剂组合物是非流挂的、光学透明的并且可固化的。在本文中，非流挂是指粘合剂116在零或接近零的剪切应力条件下展示不流动或极少流动的性质。非流挂粘合剂优选地具有高粘度(如16000到50000cps(或mPa.s))，还更优选具有触变特性。在一些实施例中，粘合剂层可以由具有触变性质的液体光学透明粘合剂形成。触变粘合剂特征在于，它们在经受剪切应力超过给定时段时粘度减小(剪切力变小)，随后当减小或去除剪切应力时，粘度恢复或部分恢复。触变性质的优点在于，由于在低剪切速率条件下粘度迅速减小，因此粘合剂组合物可以通过例如针孔分配的工艺而容易地分配。展示触变特性的粘合剂与展示高粘度的粘合剂相比的一个优点在于，高粘度粘合剂难以分配且在橡皮扫帚或轧制工艺期间引起流动，然而展示触变特性的粘合剂可以被分配并且将在剪切力下流动。可通过将颗粒加入组合物中制备触变粘合剂组合物。在一些实施例中，以约2重量％至约10重量％或约3.5重量％至约7重量％的量加入热解法二氧化硅，以赋予液体粘合剂触变性。
在一些实施例中，可以将在1到10sec-1的剪切速率下粘度不超过30Pa.s、特别是介于约2与约30Pa·s之间并且更特别是介于约5与约20Pa·s之间的任何液体光学透明粘合剂与触变剂结合，以形成适用于刻版印刷或丝网印刷的具有触变性质的光学透明粘合剂。触变剂的效率以及光学性质取决于光学透明的液体粘合剂的组成以及其与触变剂的相互作用。例如，就结合的触变胶或亲水性二氧化硅而言，高极性单体(例如丙烯酸)、含酸或羟基单体或低聚物的存在可破坏触变性或光学性能。
在一些实施例中，可在两种或更多种不同的剪切速率下控制光学透明的液体粘合剂的粘度。
本文所用的粘合剂组合物在印刷工艺期间经历如J.克维拉(J.Kevra)，“丝网和刻版工艺中轧制期间剪切速率的估计(EstimationofShearRatesDuringRollingintheScreeningandStencilingProcess)”，混合微电子学国际期刊(TheInternationalJournalforHybridMicroelectronics)，第12卷，第4期，第188-194页(1989)模拟的剪切速率的演变。例如，在粘合剂组合物被首先施加到刻版202时，粘合剂组合物可以经历零到几sec-1的剪切速率。当迫使粘合剂组合物在橡皮扫帚或轧制工艺期间通过刻版202时，发生几百到约1000sec-1的最大剪切速率。在这些高剪切速率下，粘合剂116的粘度低并且易于流过刻版202的开口204。当粘合剂组合物离开刻版202到其预期基板104上时，它经历剪切速率的迅速减小并且最终达到零剪切速率条件，此时粘度已经再次迅速增加以允许粘合剂组合物处于非流挂条件下。
已经发现的是，可能通过控制至少两个不同剪切速率下的粘合剂的粘度来获得非流挂粘合剂。更具体地讲，例如，粘合剂组合物特征在于它在1sec-1的剪切速率下具有18Pa.s到140Pa.s的粘度，并且在0.01sec-1下具有700Pa.s到4200Pa.s的粘度。当粘合剂组合物在1sec-1的剪切速率下具有18Pa.s到140Pa.s的粘度时，粘合剂组合物可以被沉积于刻版202上，并且用橡皮扫帚扫过如上述的刻版202的开口204。
此外，因为本发明的粘合剂组合物在0.01sec-1的剪切速率下具有700Pa.s到4200Pa.s的粘度，所以粘合剂116在离开刻版202的开口204到下表面基板104上之后保持其非流挂特性。
上述粘度值是在25℃下使用配备有40mm直径×1°圆锥的AR2000流变仪(由TA仪器公司(TAInstruments)制造)测定并且在0.001到100sec-1的剪切速率范围内扫描。
在一个实施例中，粘合剂层在25℃和10sec-1的剪切速率下的粘度在约2Pa·s与约30Pa·s之间并且特别是约5Pa·s与约20Pa·s之间。在一个实施例中，粘合剂层在25℃和0.01sec1的剪切速率下的粘度在约700与约10,000Pa·s之间并且特别是约1,000与约8,000Pa·s之间。在一个实施例中，粘合剂层在25℃和1sec-1的剪切速率下的粘度在约18Pa·s与约140Pa·s之间并且特别是约30Pa·s与约100Pa·s之间。
当将10Pa的应力施加到粘合剂上维持2分钟时，粘合剂组合物的位移蠕变为约0.1弧度或更小。通常，位移蠕变通过使用TAInstruments制造的AR2000型流变仪以及40mm直径×1°圆锥在25℃下测得的值，并定义为当向粘合剂施加10Pa的应力时圆锥的旋转角度。位移蠕变与极低应力条件(例如重力和表面张力)下触变粘合剂层抗流动或流挂的能力相关。
在一些实施例中，当在锥板流变仪中以1Hz的频率施加80μN.m的扭矩时，光学透明的液体粘合剂的δ为45度或更小、特别是42度或更小、特别是35度或更小以及更特别是30度或更小。δ是指向材料施加振荡力(应力)并测量所产生的位移(张力)时介于应力与张力之间的相位滞后。δ是指定的度单位。δ与极低振荡应力下触变粘合剂层的“固体”特性或其非流挂性质有关。
粘合剂层还能在从设备(例如刻版印花应用中的橡皮扫帚)下通过后在短时间内重新获得其非流挂结构。在一个实施例中，粘合剂层的恢复时间为小于约60秒、特别是小于约30秒并且更特别是小于约10秒，以在1Hz频率下施加约1000μN·m的扭矩约60秒以及紧接着在1Hz频率下施加80μN·m的扭矩后，达到δ为35度。
非流挂粘合剂组合物可以包括已知可产生触变特性的填料颗粒。根据本发明的合适的填料包括粘土、取决于颗粒尺寸和表面处理的各种形式的二氧化硅和氧化铝以及有机填料(如纤维素、蓖麻油蜡和含有聚酰胺的填料)。赋予触变性的颗粒填料包括(但不限于)：热解法二氧化硅、热解法氧化铝和粘土。合适的热解法二氧化硅的实例包括(但不限于)：AEROSIL200；和AEROSILR805(都可得自赢创工业公司(EvonicIndustries))；CAB-O-SILTS610；和CAB-O-SILT5720(都可得自卡博特公司(CabotCorp.))和可得自瓦克化学公司(WackerChemieAG)的HDKH20RH。合适的热解氧化铝的实例包括(但不限于)AEROXIDEALU130(可得自新泽西州帕西帕尼的赢创公司(Evonik，Parsippany，NJ))。合适的粘土的实例包括(但不限于)可得自南方粘土产品(SouthemClayProducts)的GARAMITE1958。热解法二氧化硅一般代表最优选的填料，但这在一定程度上取决于配方。粘合剂116可以包含约2重量％到约10重量％并且特别是约3.5重量％到约7重量％的触变材料。
在一些实施例中，粘合剂组合物包括非反应性低聚流变改性剂。不受理论的束缚，非反应性低聚流变改性剂在较低的剪切速率下通过氢键或其他自缔合机理建立起粘度。合适的非反应性低聚流变改性剂的实例包括(但不限于)：聚羟基羧酸酰胺(例如可得自德国韦塞尔的毕克化学股份有限公司(Byk-ChemieGmbH，Wesel，Germany)的BYK405)、聚羟基羧酸酯(例如可得自德国韦塞尔的毕克化学股份有限公司的BYKR-606)、改性脲(例如来自康涅狄格州诺瓦克的金氏工业公司(KingIndustries，Norwalk，CT)的DISPARLON6100、DISPARLON6200或DISPARLON6500，或来自德国韦塞尔的毕克化学股份有限公司的BYK410)、金属磺酸盐(例如来自康涅狄格州诺瓦克的金氏工业公司的K-STAY501或来自俄亥俄州克利夫兰的路博润先进材料公司(LubrizolAdvancedMaterials，Cleveland，OH)的IRCOGEL903)、丙烯酸酯化低聚胺(例如来自伊利诺斯州奥罗拉的瑞恩美国公司(RahnUSACorp，Aurora，IL)的GENOMER5275)、聚丙烯酸类(例如来自俄亥俄州克利夫兰的路博润先进材料公司的CARBOPOL1620)、改性聚氨酯(例如来自康涅狄格州诺瓦克的金氏工业公司的K-STAY740)或聚酰胺。在一些实施例中，对非反应性低聚流变改性剂进行选择，使得可与光学透明的粘合剂混溶和相容，以限制相分离并使雾度降至最低。
最佳的流变性能伴随着正确的填料分配而发生。向其他粘合剂组分中添加填料期间的混合剪切条件可以对填料进行分散。高剪切混合由于增加分配的粘合剂小珠的流挂会永久性地破坏触变颗粒的网络结构，造成形状缺失。低剪切混合可以减少此问题并且对于根据本发明制备制剂而言是优选的。
粘合剂层是通过使粘合剂组合物固化而形成于第一基板104上。粘合剂层是光学透明的。如本文所用，当参照第一或第二基板或参照粘合剂层使用时，“光学透明的”一般意思是，制品在约400nm到约720nm的范围内具有至少85％、特别是至少90％透射，并且更优选地在约400nm到约720nm的范围内具有至少92％透射。在一个实施例中，如通过分光光度计或能够测量透射百分比的其他器件所测量，粘合剂层的透射在460nm下大于约85％，在530nm下大于约90％，并且在670nm下大于90％。这些透射率特征在整个电磁波谱的可见区域提供了均匀的光透射，这对于维持全彩显示器中的色点而言是重要的。
第一和第二基板(即104、102)和或粘合剂层的透明特性的颜色部分通过其如由L*a*b*公约表示的颜色坐标限定。例如，颜色的b*分量应当为小于约1，更优选地小于约0.5。b*的这些特性提供了较低的黄度指数，这对于维持全彩显示器中的色点是重要的。
粘合剂层的透明特性的雾度部分通过粘合剂层的雾度百分比值限定，所述雾度百分比值通过雾度计(例如可得自毕克加特纳公司(BykGardner)的HazeGardPlus或可得自猎人实验室(HunterLabs)的UltraScanPro)测量。光学透明制品优选地雾度小于约5％，优选地小于约2％，最优选地小于约1％。这些雾度特性提供较低光散射，这对于维持全彩显示器中的输出质量是重要的。
通过正确选择粘合剂组分来使粘合剂组合物和所得粘合剂层是光学透明的，所述粘合剂组分包括低聚物、稀释单体、填料、增塑剂、增粘的树脂、光引发剂和有助于粘合剂的整体性质的任何其他组分。优选的是，粘合剂组分是与彼此相容的，例如它们不应在固化之前或之后相分离。此外，粘合剂组分一般应不含不溶于粘合剂制剂并且大到可以散射光且从而造成雾度的颗粒。然而，如果雾度是所需的，例如在漫射粘合剂应用中，那么这可能是合格的。另外，各种填料(例如触变材料)应充分分散，以免形成可造成透光率损失和雾度增加的相分离或光散射。此外，如果雾度是所需的，例如在漫射粘合剂应用中，那么这可能是合格的。优选的是，这些粘合剂组分不应该因为(例如)赋予颜色或增加粘合剂层的b*或黄度指数而致使颜色透明特性降低。
粘合剂层优选地具有匹配或接近匹配与其接触的基板的折射率的折射率。通过正确选择粘合剂组分，可控制粘合剂层的折射率。例如，通过掺入包含较高含量的芳族结构或包含硫或卤素(例如溴)的低聚物、稀释单体等可增加折射率。反之，通过掺入包含较高含量的脂族结构的低聚物、稀释单体等可将折射率调节到较低值。
粘合剂层可具有任何厚度。所采用的特定厚度可以由许多因素决定，例如，使用光学组件的光学器件的设计可能需要显示面板和基本上透明的基板之间具有一定间隙。在一个实施例中，粘合剂层的厚度30是约1μm到约5mm、约50μm到约1mm或约50μm到约0.2mm。
可使用光学透明的液体粘合剂或与触变胶结合的液体组合物制备粘合剂层，其中液体组合物具有适于高效制造大型光学组件的粘度。大型光学组件的面积可为约15cm2至约5m2或约15cm2至约1m2。例如，液体组合物的粘度可以是约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps，其中组合物的粘度是在25℃和1sec-1下进行测量的。液体组合物适用于多种制造方法。
粘合剂层可以包括任何液体光学透明粘合剂，所述液体光学透明粘合剂的粘度使得当与触变胶结合时，粘合剂层在1到10sec-1的剪切速率下的粘度是不超过30Pa·s，或介于约2与约30Pa·s之间，更特别是介于约5与约20Pa·s之间。在1-10sec-1下的此范围控制粘合剂层在例如刻版印花过程中使用的橡皮扫帚下进行流动的能力，使得粘合剂层不会在较高的橡皮扫帚速度下粘到橡皮扫帚上。此外，此粘度足够低，以通过液体填充刻版的腔体，而不会夹带气泡，也不会因流动性不足而不能通过液体粘合剂完全填充腔体。1-10sec-1的范围控制粘合剂层在较低速度的橡皮扫帚下流动的能力。在1sec-1的速率下，粘合剂层的粘度在约18Pa·s和约140Pa·s之间。在0.01sec-1的速率下，粘合剂层的粘度为至少700Pa.s、至少2,000Pa.s以及优选地至少10,000Pa.s。在0.01sec-1的速率下的范围限定了粘合剂层何时具有非流挂性质。
在一个实施例中，用于粘合剂层的光学透明的液体粘合剂在1-10sec-1的剪切速率下的粘度为约20Pa·s或更小。具体地讲，液体光学透明粘合剂在1-10sec-1的剪切速率下的粘度是约10Pa·s或更小，并且更具体地讲是约5Pa·s或更小。在这些范围内，粘合剂层的粘度将在添加触变胶时处于合适的范围内。
粘合剂层可以包括(例如)非吸收性金属氧化物颗粒，以改变粘合剂层的折射率或液体粘合剂组合物的粘度(如下所述)。可以使用基本上透明的非吸收性金属氧化物颗粒。例如，粘合剂层中1mm厚的非吸收性金属氧化物颗粒盘可以吸收小于约15％的入射到盘上的光。非吸收性金属氧化物颗粒的实例包括粘土、Al2O3、ZrO2、TiO2、V2O5、ZnO、SnO2、ZnS、SiO2和其混合物，以及其他足够透明的非氧化物陶瓷材料。非吸收性金属氧化物颗粒可以按产生所需效果所需的量使用，例如按粘合剂层的总重量计，量是约2重量％到约10重量％、约3.5重量％到约7重量％、约10重量％到约85重量％或约40重量％到约85重量％。非吸收性金属氧化物颗粒仅可以添加到其不会带来不期望的颜色、雾度或透射特性的程度。通常，颗粒的平均粒度可为约1nm至约100nm。可对金属氧化物颗粒进行表面处理，以改善其在粘合剂层中以及用于涂布该层的组合物中的分散性。表面处理用化学物质的实例包括：硅烷、硅氧烷、羧酸、膦酸、锆酸盐、钛酸盐、等等。施加这种表面处理化学物质的技术是已知的。还可使用有机填料，例如含纤维素、蓖麻油蜡和聚酰胺的填料。
粘合剂组合物还应在将第二基板102粘结到下表面基板104中涉及的分配、下降和层合步骤期间显示极低到不起泡。如果粘结工艺是在负压(或真空)下进行(所谓的真空层合)，那么这是特别重要的。所述真空可以在200Pa到5000Pa的范围内。在所述真空环境下，会发生粘合剂组合物的真空蒸发，导致不期望的气泡形成。粘合剂组合物的蒸汽压力在20℃下可以是小于约1mmHg(133Pa)，更优选地在20℃下是小于0.2mmHg(26.7Pa)，以便防止在真空层合工艺期间质量过量损耗或起泡。这是可通过选择添加到粘合剂116中的添加剂实现的，所述添加剂本身的蒸汽压力在20℃下小于约1mmHg(133Pa)，更优选地在20℃下小于0.2mmHg(26.7Pa)。另外，为了防止在真空层合工艺期间质量过量损耗，粘合剂116的重量损失在2000Pa和25℃下2分钟之后应是小于约0.05重量％，优选地在2000Pa和25℃下2分钟之后小于0.03重量％。
通常，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯官能团两者。
此外，粘合剂组合物可以包括以下的反应产物：多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物，和反应性稀释剂(包含在25℃下粘度是约4到约20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体)；增塑剂，和任选的增粘的树脂。
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可以包含以下任何一者或多者：多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物和多官能聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物。多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可包含在固化期间参与聚合反应的至少两个(甲基)丙烯酸酯基团，例如2至4个(甲基)丙烯酸酯基团。粘合剂层可以包含约15重量％到约50重量％或约20重量％到约45重量％的多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物。所用的特定多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物以及所用的量可取决于多种因素。例如，可对特定低聚物和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量。再如，可对特定低聚物和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到20约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量，并且所得粘合剂层的邵氏A硬度(ShoreAhardness)是小于约30、小于约20或小于约10。又如，可对特定低聚物和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可包括具有在固化期间参与聚合反应的至少2个(甲基)丙烯酸酯基团(如2至4个(甲基)丙烯酸酯基团)的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。通常，这些低聚物包含多元醇与多官能异氰酸酯反应然后用羟基官能化(甲基)丙烯酸酯封端的反应产物。例如，多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可由脂族聚酯或聚醚多元醇形成，而脂族聚酯或聚醚多元醇则由二羧酸(如己二酸或马来酸)与脂族二醇(如二甘醇或1，6-己二醇)缩合制备。例如，聚酯多元醇可以包含己二酸和二甘醇。多官能异氰酸酯可包括亚甲基二环己基异氰酸酯或1，6-六亚甲基二异氰酸酯。羟基官能化(甲基)丙烯酸酯可包括羟烷基(甲基)丙烯酸酯，例如丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸-4-羟丁酯或(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯。例如，多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可以包含聚酯多元醇、亚甲基二环己基异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的反应产物。
可用的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物包括市售产品。例如，多官能脂族氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可以包括可得自宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer，Co.，Exton，PA)的氨基甲酸酯二丙烯酸酯CN9018、CN3108和CN3211；可得自伊利诺斯州奥罗拉的瑞恩美国公司的Genomer4188/EHA(Genomer4188与丙烯酸2-乙基己酯的共混物)、Genomer4188/M22(Genomer4188与Genomer1122单体的共混物)、Genomer4256和Genomer4269/M22(Genomer4269与Genomer1122单体的共混物)；可得自日本优必佳公司(JapanU-PicaCorp.)的U-Pica8966A和U-Pica8967A；和可得自康涅狄格州托灵顿的博玛专业公司(BomarSpecialtiesCo.，Torrington，CT)的聚醚氨基甲酸酯二丙烯酸酯BR-3042、BR-3641AA、BR-3741AB和BR-344。
通常，取决于用于形成粘合剂层的其他组分以及粘合剂层的所需性质，多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可按任何量使用。粘合剂层可以包含约15重量％到约50重量％或约20重量％到约45重量％的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可包含多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物。可用的多官能聚酯丙烯酸酯低聚物包括市售产品。例如，多官能聚酯丙烯酸酯可包括得自BomarSpecialtiesCo.的BE-211以及得自SartomerCo.的CN2255。
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物可包含多官能聚醚(甲基)丙烯酸酯低聚物。可用的多官能聚醚丙烯酸酯低聚物包括市售产品。例如，多官能聚醚丙烯酸酯可包括得自RahnUSACorp.的GENOMER3414。
形成粘合剂层的反应产物由反应性稀释剂形成。反应性稀释剂包含在25℃下粘度是约4到约20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。反应性稀释剂可以包含一种以上单体，例如2-5种不同单体。这些单体的实例包括丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、烷氧基化的丙烯酸四氢糠基酯和其混合物。例如，反应性稀释剂可包含(甲基)丙烯酸四氢糠基酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯。再如，反应性稀释剂可包含烷氧基化的丙烯酸四氢糠基酯和丙烯酸异冰片酯。再如，反应性稀释剂可以包含丙烯酸月桂酯和丙烯酸异冰片酯。
通常，取决于用于形成粘合剂层的其他组分以及粘合剂层的所需性质，反应性稀释剂可按任何量使用。相对于粘合剂层的总重量，粘合剂层可以包含约15重量％到约50重量％或约20重量％到约50重量％的反应性稀释剂。
所用的特定反应性稀释剂以及所用的单体量可取决于多种因素。例如，可对特定单体和其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量。再如，可对特定单体和其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到20约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量，并且所得粘合剂层的邵氏A硬度为小于约30、小于约20或小于约10。又如，可对特定稀释剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
粘合剂层包含增加其柔软性和柔韧性的增塑剂。增塑剂是熟知的，并且通常不参与(甲基)丙烯酸酯基团的聚合。增塑剂可包含一种以上的增塑剂材料。增塑剂可包含油。合适的油包括植物油、矿物油和大豆油。粘合剂层可以包含大于5重量％到约20重量％或大于5重量％到约15重量％的增塑剂。所用的特定增塑剂以及所用的量可取决于多种因素。例如，可对所用的特定增塑剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量。再如，可对特定增塑剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量，并且所得粘合剂层的邵氏A硬度为小于约30、小于约20或小于约10。又如，可对特定增塑剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
形成粘合剂层的反应产物还可以包含具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。该具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体可包含一种以上的单体。亚烷基官能团包括乙二醇和丙二醇。二醇官能团由单元构成，单体可在任何地方具有1至10个环氧烷单元、1至8个环氧烷单元或4至6个环氧烷单元。具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体可包括以商品名BisomerPPA6得自CognisLtd.的单丙烯酸丙二醇酯。此单体具有6个丙二醇单元。具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体可包括以商品名BisomerMPEG350MA得自CognisLtd.的单甲基丙烯酸乙二醇酯。此单体平均具有7.5个乙二醇单元。
粘合剂层可以包含约5重量％到约30重量％或约10重量％到约20重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。所用的特定单体以及所用的量可取决于多种因素。例如，可对所用的特定单体以及所用的量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量。再如，可对所用的特定单体以及所用的量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到20约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量，并且所得粘合剂层的邵氏A硬度为小于约30、小于约20或小于约10。例如，可对特定单体和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
粘合剂层可包含增粘剂。增粘剂通常用于增加粘合剂的粘著性或其他性质。优选的增粘剂包括衍生自木松香、脂松香或妥尔油松香的松香树脂；由基于石油的原料制成的烃树脂；或衍生自木材或某些水果的萜烯原料的萜烯树脂。粘合剂层可以包含如0.01重量％到约30重量％、5重量％到约25重量％或10重量％到约20重量％的增粘剂。粘合剂层可以基本上不含增粘剂，如相对于粘合剂层的总重量包含0.01重量％到约5重量％或约0.01重量％到约0.5重量％的增粘剂。粘合剂层可以不含增粘剂。所用的特定增粘剂以及所用的量可取决于多种因素。可对增粘剂和/或其量进行选择，使得粘合剂在玻璃基板之间的劈裂强度为约15N/mm或更小、10N/mm或更小或6N/mm或更小。可对特定增粘剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量。再如，可对特定增粘剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂组合物是粘度为约100到140,000cps、约100到约10,000cps、约100到约5000cps、约100到约1000cps、约200到约700cps、约200到约500cps或约500到约4000cps的液体组合物，其中组合物的粘度在25℃和1sec-1下进行测量，并且所得粘合剂层的邵氏A硬度为小于约30、小于约20或小于约10。又如，可对特定增粘剂和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
在一个实施例中，粘合剂层可以包括约15重量％到约50重量％的多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物、约15重量％到约50重量％的反应性稀释剂、大于5重量％到约25重量％的增塑剂和0重量％到约10重量％的填料颗粒的反应产物。反应产物还可以包含约10重量％到约20重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。所用的特定组分以及所用的量可取决于多种因素。例如，可对这些组分和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。此粘合剂层可以具有小于约15N/mm、小于约10N/mm或小于约6N/mm的玻璃间劈裂力。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约20重量％到约60重量％的多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物、约30重量％到约60重量％的反应性稀释剂和大于5重量％到约25重量％的增塑剂的反应产物。反应产物还可以包含约10重量％到约20重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。此粘合剂层可以具有小于约15N/mm、小于约10N/mm或小于约6N/mm的玻璃间劈裂力。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约25重量％到约45重量％的多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物、约40重量％到约60重量％的反应性稀释剂、大于5重量％到约15重量％的增塑剂和0重量％到约10重量％的填料颗粒的反应产物。反应产物还可以包含约10重量％到约20重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。例如，可对这些组分和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约20重量％到约50重量％的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、约30重量％到约60重量％的反应性稀释剂、大于5重量％到约25重量％的增塑剂和0重量％到约10重量％的填料颗粒的反应产物。反应产物还可以包含约10重量％到约20重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。例如，可对这些组分和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约25重量％到约45重量％的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、约40重量％到约60重量％的反应性稀释剂、大于5重量％到约15重量％的增塑剂和0重量％到约10重量％的填料颗粒的反应产物。反应产物还可以包含约10重量％到约20重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体。例如，可对这些组分和/或其量进行选择，以使得粘合剂116的组合物是在25℃和1sec-1的剪切速率下粘度为18Pa.s到140Pa.s并且在25℃和0.01sec-1的剪切速率下粘度为700Pa.s到4200Pa.s的液体组合物。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约30重量％到约60重量％的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、约20重量％到约30重量％的反应性稀释剂、大于5重量％到约10重量％的增塑剂、约5重量％到约10重量％的具有环氧烷官能团的单官能(甲基)丙烯酸酯单体和约2重量％到约10重量％的热解法二氧化硅的反应产物。
在另一个实施例中，粘合剂116可以包括多官能橡胶基(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有含4到20个碳原子的侧烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯单体和液体橡胶的反应产物。
多官能橡胶基(甲基)丙烯酸酯低聚物可以包括以下中的任何一者或多者：多官能聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物、多官能异戊二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物和包含丁二烯和异戊二烯的共聚物的多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物。多官能橡胶基(甲基)丙烯酸酯低聚物可以包括多官能聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物。具有含4到20个碳原子的侧烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯单体可以包括具有8到20个碳原子的侧基。液体橡胶可以包括液体异戊二烯。
可用的多官能聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物包括(但不限于)可得自沙多玛公司的双官能聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物CN307和CN307。可用的多官能聚异戊二烯(甲基)丙烯酸酯低聚物包括(但不限于)可得自可乐丽美国公司(KurarayAmerica，Inc.)的甲基丙烯酸化的异戊二烯低聚物UC-102和UC-203。
具有含4到20个碳原子的侧烷基的可用单官能(甲基)丙烯酸酯单体包括(但不限于)丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸异癸酯和丙烯酸十八烷基酯。
液体橡胶可以包括(但不限于)可得自可乐丽公司的LIR-30液体异戊二烯橡胶和LIR-390液体丁二烯/异戊二烯共聚物橡胶和可得自沙多玛公司的Ricon130液体聚丁二烯橡胶。
粘合剂层还可以包括如上述的增塑剂。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约20重量％到约60重量％的多官能橡胶基(甲基)丙烯酸酯低聚物、约20重量％到约60重量％的具有含4到20个碳原子的侧烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯单体和大于5重量％到约25重量％的液体橡胶的反应产物。
在另一个实施例中，粘合剂层可以包括约20重量％到约50重量％的多官能橡胶基(甲基)丙烯酸酯低聚物、约20重量％到约50重量％的具有含4到20个碳原子的侧烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯单体、大于5重量％到约25重量％的液体橡胶和2重量％到约10重量％的填料颗粒的反应产物。
粘合剂层可以是软的，例如，该层的邵氏A硬度可为低于约30、低于约20或低于约10。粘合剂层可显示具有少量收缩或无收缩，如小于约5％，具体取决于合格量究竟是多少。在另一个实施例中，粘合剂可基于有机硅。例如，粘合剂可使用介于硅烷官能化有机硅和乙烯基或烯丙基官能化有机硅之间的加成固化化学反应制成。加成固化的有机硅在本领域中是熟知的，它们通常包含可通过热或紫外辐射而活化的铂基催化剂。同样，可将双组分有机硅液体粘合剂或凝胶形成材料用作此触变、可印刷材料的基料。这些类型的有机硅可依赖于缩合化学反应并需要加热，以加速固化机理。
当通过紫外线辐射进行固化时，可将光引发剂用于液体组合物。光引发剂包括有机过氧化物、偶氮化合物、奎宁、硝基化合物、酰卤化物、腙、巯基化合物、吡喃鎓化合物、咪唑、氯三嗪、安息香、安息香烷基醚、酮、苯基酮等等。例如，粘合剂组合物可包含以商品名LUCIRINTPO-L得自BASFCorp.的2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯或以商品名IRGACURE184得自CibaSpecialtyChemicals的1-羟基环己基苯基甲酮。按可聚合组合物中的低聚物和单体材料的重量计，光引发剂常以约0.1重量％至10重量％或0.1重量％至5重量％的浓度使用。
以上描述的液体组合物和粘合剂层可以任选地包括一种或多种添加剂，例如链转移剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、粘度改性剂、消泡剂、抗静电剂、湿润剂、着色剂(例如染料和颜料、荧光染料和颜料、磷光染料和颜料)、纤维增强剂以及织造和非织造织物。
如此前所述，粘合剂层是通过使粘合剂116固化而形成。任何形式的电磁辐射都可以用于使粘合剂116固化。例如，粘合剂116可以使用UV辐射和/或热来进行固化。也可使用电子束辐射。以上描述的液体组合物可以使用光化辐射(即导致产生光化学活性的辐射)来进行固化。例如，光化辐射可包括约250nm至约700nm的辐射。光化辐射源包括：钨卤灯、氙弧灯和汞弧灯、白炽灯、杀菌灯、荧光灯、激光器和发光二极管。可使用高强度连续发射系统提供紫外线辐射，例如使用得自FusionUVSystems的那些系统。
此外，可以将光化辐射施加到粘合剂组合物的层上，以使得组合物部分聚合。可以将粘合剂组合物设置于基板之间并且然后部分聚合。可以将粘合剂组合物设置于第一基板或第二基板上并部分聚合，然后可以将另一基板设置于部分聚合的层上。
此外，可以将光化辐射施加到粘合剂组合物的层上，以使得组合物完全或几乎完全聚合。可以将粘合剂组合物设置于基板之间并且然后完全或几乎完全聚合。可以将粘合剂组合物设置于第一基板或第二基板上并完全或几乎完全聚合，然后可以将另一基板设置于聚合的层上。
此处描述非流挂粘合剂组合物的两个示例性实例。
触变液体光学透明粘合剂是通过将表2中的组分添加到白色混合容器(来自南卡罗来纳州兰德拉姆的爱维科公司(FlackTekInc.，Landrum，SouthCarolina)的Max300(约500cm3))中来制备，并且使用来自爱维科公司的HauschildSpeedmixerTMDAC600FV在2200rpm下操作来进行混合。在混合4分钟之后，向下刮擦容器侧面，以确保所有热解法二氧化硅都被掺入，然后再将容器混合4分钟。
表2
实例1 实例2
组分 质量(克) 质量(克)
U-Pica 8967A 34.2 16.3
U-Pica 8966A 0 12.5
Joncryl 960 0 27
KE311 11.4 19.5
CD611 12.3 0
SR506A 17.1 19.5
Bisomer PPA6 9.5 0
大豆油 9.5 0
A187 0 0.2
TPO-L 1 0
Darocur 4265 0 2
Aerosil A200 5 0
Aerosil R805 0 6
实例1和2的粘度是如实例1中进行测量并且在表3中报导。如果在1sec-1的剪切速率下的粘度为18Pa.s至140Pa.s，以及在0.01sec-1下的粘度为700Pa.s至4200Pa.s，则触变性视为良好。
将实例1和2各自以约200微米的厚度夹在2″×3″的显微镜载片之间，并使用300瓦/英寸的FusionH型灯泡和3000mJ/cm2的UVA能量(如通过UVPowerPuck(弗吉尼亚州斯特林的EIT公司(EIT，Inc.，Sterling，Va.))测量)进行固化。雾度是使用HazeGardPlus(马里兰州哥伦比亚的美国毕克加特纳公司(BYK-GardnerUSA，Columbia，MD))测量的。在表3中报导雾度值。如果雾度是＜1％，那么固化粘合剂视为良好。
表3
实例1和2中所用的材料在以下表4中进行进一步说明。
表4
参照图1到8和图9，如下描述粘结第二基板102与第一基板104的本发明的层合方法的步骤的实例。
在步骤902中，通过机器自动地或通过手手动地将第一基板104放置在粘合剂施加的位置处。
在步骤904中，剥去第一基板104的保护层。可以通过手或通过机器自动地剥去保护层。
在步骤906中，通过机器自动地或通过手手动地将刻版202放置到第一基板104上。由刻版202覆盖的区域将不会印刷有粘合剂116。
在步骤908中，开始通过印刷方法将粘合剂116(或换句话讲，粘合剂116的粘合剂组合物)施加到第一基板104上。在印刷粘合剂116之后去除刻版202。所印刷的粘合剂116的厚度可以在0.025mm到2mm的范围内。
在步骤910中，通过机器自动地或通过手手动地将施加有粘合剂116的第一基板104放置到室100中的固定机构108上，其中施加有粘合剂116的表面面向上方。
在步骤914中，剥去第二基板102的保护层116。
在步骤916中，通过机器自动地或通过手手动地将第二基板102放置在用于通过固定机构106固定的位置处。待与第一基板104粘结的第二基板102的表面面向下方。
应当理解，步骤902到910和步骤914和916可以同时或依序开始。
在步骤912中，检查第一基板104和第二基板102的视觉标志。视觉标志可以是故意地标记在基板102、104上的物理标志或它们可以是基板102、104的明显特征(例如基板102、104的边缘等)，其可以由驻留在室100中的相机捕集并且易于通过成像软件识别。
在步骤918中，使第一基板104与第二基板102对齐。下文参照图11论述一种通过机动化移动的自动对齐方法。
在步骤918中调节通过在步骤912中检测视觉标志所测出的不对齐，以确保基板102、104的表面在它们在层合工艺的后续步骤中接触粘结时是对齐的。理想的是，应使待粘结的第一基板104的表面与待粘结的第二基板102的表面成平面或平行的。另外，待粘结的基板102、104的表面应准确地匹配并面向彼此。
参照图15，为了使基板102、104的表面准确地粘结，使用八个侧导板1502。将侧导板1502设置于第一基板固定机构108上围绕第一基板104的坐落位置1504的区域中。将两个侧导板1502设置于第一基板104的四侧中的每一者上。侧导板1502是可通过机器朝着第一基板104的方向移动以将第一基板推到位点处的拱台。图15展示方向1506、1508、1510和1512，侧导板1502可在所述方向上移动以用于定位第一基板104。侧导板1502可以有助于在第一基板104的定位中实现0.1到0.3mm的对齐公差。对齐公差的实际值取决于基板102、104和固定机构106和108的机器零件各自的尺寸公差。所述尺寸公差是指作为制造产品的器件组件/基板的尺寸方面的无法控制的变化。难以(如果有可能的话)在制造工艺中对于每一个制造产品而言都获得全然相同的产品尺寸。这适用于基板102、104和固定机构106和108的机器零件。
使基板102、104对齐以使待粘结的表面成平面涉及使用视觉相机来检查视觉标志和合适的软件计算法来计算基板102、104的对齐。通过使用视觉标志的对齐将提高定位准确性最多5到50μm。
图10示出基板尺寸保持在规定公差内的需要。需要层合多个基板层的产品可能在将所有层堆叠并粘附在一起之后具有不同厚度。例如，图10中的显示模块1000包括以如下由上到下顺序粘附的基板：第一偏振片基板1002、第一玻璃基板(顶部)1004、密封件1006、第二玻璃基板(底部)1008、第二偏振片基板1010和光导1012。例如，当在四个拐角(假设显示模块1000是大致矩形的)处和从显示模块1000的中心测量时，显示模块1000的总厚度1014可能不同。
由于不能保证基板厚度的绝对一致性，所以需要找到最佳对齐调节以将基板102、104拉平。例如，最佳对齐调节可能由涉及基板102、104的四个拐角处厚度的测量值的计算得出。基板102、104的中心厚度的测量值也可以包括在计算中。
如下描述涉及使用视觉相机和基板102、104的厚度的测量值以使第一基板104与第二基板102成平面的方法。
参照图11，将第二基板102视为基面或基准并且不进行调节。调节置于拉平板1106上的第一基板104以使其与第二基板102成平面。测量基板102、104中的每一者在其相应四个拐角处的厚度并保存厚度数据。视觉相机摄取基板102、104的图像以捕集它们上面的视觉标志，例如两个基准标记或其他明显标志。基板102、104的位点数据是由所捕集的视觉标志获得。
固定第一基板104的固定机构108包括拉平板1106和用于进行角调节的两个伺服马达驱动器1108和1110(即拉平板1106的纵摇和横摇)。分别围绕两个直角轴x和y调节拉平板1106的纵摇和横摇，所述直角轴x和y与拉平板1106成平面。z轴是第二基板102在它被带向第一基板104时所沿着移动的轴。
基于基板102、104的位点数据和厚度数据，执行合适的软件计算法以计算对拉平板1106进行调节的程度。第一基板104的固定机构108然后调节拉平板1106的平面的横摇和纵摇，由此拉平第一基板104与第二基板102。
回头参见图9，在步骤920中，在室100中使第二基板102垂直地向下移动到第一基板108以用于粘结。在实例中的粘结工艺期间，室100中的气压减小到负压，其低于大气压力并且在0到5000pa的范围内。在极低压力(例如真空)下，可能发生粘合剂116的真空蒸发。然而，由于粘合剂116的固有性质，因此将真空蒸发保持到最少。在于0到5000pa的范围内的压力下进行层合工艺，以使得粘附的基板102、104之间的任何不期望的陷留空气也处于减压下。因此，当使层合产品或组件回到正常压力下时，人眼将察觉不出陷留的空气。为了良好工艺产率，维持压力在小于或等于5000pa下或甚至更低在小于或等于2000pa下。
在粘结期间，不可取的是过度按压位于基板102、104之间的粘合剂116直到粘合剂116从基板102、104的边缘溢流。为了防止过度按压，伺服压力机112首先以约2mm/sec到50mm/sec的第一速度将第二基板102移动到距第一基板104预定的间距(如在0.025mm到2mm的间距处)。
在将第二基板102带到距第一基板104预定的间距之后，伺服压力机112继续以第二速度将第二基板102带向第一基板104。当被带过预定的间距时，第二基板102将最终与粘合剂116接触。粘合剂116在它被第二基板102按压时均匀地扩散开。在超过预定的间距时，从第一速度降低伺服压力机112的移动的第二速度，如第二速度可以是0.05mm/sec到1mm/sec。降低的速度允许粘合剂116在它被按压时完全流动到基板102、104的边缘。一旦达到基板102、104之间的预定距离，伺服压力机112就将停止移动第二基板102。此预定距离应足以使粘合剂116完全流动到基板102、104的边缘而不溢流。实例中的预定距离是约0.1mm。应当理解，预定距离值的范围可以是0.025到2mm。预定距离的尺寸公差优选地保持在+/-3μm下。可以基于步骤918中测量的基板102、104的尺寸公差，调节预定距离以达到接近于0.1mm。
在使用静电卡盘或机械夹具的情况下，真空室100可以在第二基板102被带向第一基板104之前减小压力。然而，如果使用真空卡盘，那么第二基板固定机构106将具有在真空环境中固定第二基板102的问题。真空卡盘的固定压力将随着真空环境正常化，从而防止第二基板102的稳固固定。所述解决方案是为了仅在使第二基板102距第一基板104接近于0.025mm到2mm的预定的间距之后减小真空室100的压力。这样，当真空卡盘的固定压力随着真空环境中的压力正常化时，第二基板102将在其中准备好通过伺服压力机112按压到第一基板104上印刷的粘合剂116上的位置处。即使第二基板102在固定压力正常化时掉落到第一基板104上，它掉落的距离也将很小并且将不会引起第一基板104上印刷的粘合剂116的布置的任何不规则性。应当理解，如果使用静电卡盘或机械夹具，那么将不需要使第二基板102掉落。在这种情况下，可以使第二基板102与第一基板104上扩散开的粘合剂116接触。
在步骤920之后，可能存在一些尺寸约0.5mm的小气泡，其低于两个基板102、104之间的粘合剂116中陷留的大气压力类型。
在步骤922中，使真空室100中的压力水平回到大气压力。可以在真空室100的机器中包括用于供应加压的空气的空气压缩机以加快使真空室100回到大气压力的时间。在使真空室100回到大气压力时，粘合剂116内的陷留的气泡(如果有的话)优选地将尺寸收缩，以使得它们对肉眼而言是不可见的。
在步骤924中，使层合组件(或更具体地讲，是设置于粘附的基板102、104之间的粘合剂116)经受正压力，即高于大气压力的压力。例如，将室100的压力升高到2到6巴(1巴是100,000帕斯卡)，抽吸到室100中持续在5到30秒的范围内的规定时间。这将进一步将粘合剂116内存在的陷留的气泡(如果有的话)的尺寸压缩到具有亚微米尺寸的不可见尺寸。步骤924是任选的，并且如果出于任何原因(如室设计的瑕疵)，在步骤922中不能将陷留的气泡减小到肉眼不可见的尺寸，那么可以被应用。
在步骤926中，用紫外(UV)光源使粘合剂固化。如果在使基板经受持久固化之前需要检测，那么实际上可以将此固化步骤视为预固化步骤。可以在层合组件在室100中时或在通过自动化机器或通过手手动地转移准备好预固化的所有层合组件的分开的位置处进行固化/预固化。进行预固化，以使得层合组件在检测期间在粘结中具有足够的强度；但不完全粘结，以使得在有需要时重加工仍然是可能的。
在步骤928中，通过自动化机器或通过手手动地将层合组件转移到另一个位置以供检测或用于进一步或完全固化。检测步骤是任选的。步骤926中的预固化也是任选的。如果跳过预固化，那么在步骤924之后将层合组件直接转移到步骤932中用于完全固化的位置。应当理解，本文提到的固化可以包括预固化和/或完全固化。
在步骤930中，进行对层合组件的检测。如果在检测期间发现任何层合组件有缺陷(如不良基板对齐、粘合剂从基板边缘过度溢流、粘合剂中可见的陷留气泡等)，那么可以将它们去除以用于重加工，即再次进行步骤902到926。
在步骤930或步骤924中检测之后，取决于是否实施任选的检测步骤，在步骤932中，通过UV光源或通过泛光使层合组件经受完全固化。可以沿着其上放置有层合组件的移动线输送机系统设置UV光源和/或泛光。
在存在黑色掩模(即层合组件的涂层或夹具，其因为阻隔UV光而防止粘合剂固化)的层合组件中，解决方案是在粘附的基板侧处提供一个或多个以约45度布置的反射镜，从而引导从顶部提供的UV光以使位于基板之间的粘合剂从粘附的基板侧固化。虽然通过所述方法可固化的距离存在极限，但固化结果是合格的。
如参照图1到9描述的本发明的装置和方法的先前实例也适用于弯曲基板层合，不同的是可能需要几处修改。如下参照图12到14描述弯曲基板层合。在图12到14中再使用图1到9中一些元件的名称以指示本实例与先前实例之间的类似性。
参照图12，待粘结到基板1204的弯曲基板1202可以是(例如)透明光学基板，例如玻璃或透明塑料透镜。基板1204当然可以具有类似构造。另外，基板中的一者可以是(例如)有机发光二极管(OLED)基板、液晶显示(LCD)基板、触摸面板等等。基板1202、1204中的一者是平的并且可变形成弯曲形状。另一基板1204或1202具有刚性弯曲形状以用于保持层合组件1208呈弯曲形状。在本实例中，第二基板1202是具有刚性弯曲形状的玻璃光学透镜，并且第一基板1204是平的并且可变形的平触摸面板。
与参照图1描述的粘合剂116类似，非流挂粘合剂1206(或换句话讲，粘合剂1206的粘合剂组合物)优选地是印刷在第一基板1204上。将粘合剂1206印刷到第一基板1204上的方法可以与参照图1描述的将粘合剂116印刷到第一基板104上的方法相同。
参照图13，在室1300中进行第一和第二基板1204、1202的粘结。对于弯曲基板层合而言，为了匹配第二基板1202的弯曲，分别用于固定第一和第二基板1204、1202的第一和第二固定机构1308和1306是弯曲形状。在本实例中，使用真空卡盘。
可以类似地在参照图1到11和15描述的装置和方法中使用侧导板并检查视觉标志来进行基板1202、1204的对齐和拉平。
与参照图1描述的基板102、104类似，通过伺服压力机1310将第二基板1202朝着第一基板1204带到距第一基板1204之0.025mm到2mm的预定的间距。此后，降低室1300中的压力。
第一固定机构1308是被构造用于固定呈变形的弯曲形状的第一基板1204直到室1300中的压力降低到约8000pa的真空卡盘。在约8000pa下，第一基板1204由于第一固定机构1308的固定压力与室1300中的真空环境正常化而返回到其初始平的形式。第二固定机构1306是被构造用于固定第二基板1202直到约5000pa的真空卡盘。
当第二固定机构1306失去其固定时，第二基板1202将从第二固定机构1306掉落以接触第一基板1204上印刷的粘合剂1206。所掉落的距离预定是约0.025到2mm。在所述距离下，第一基板1204上印刷的粘合剂1206将不会引起由掉落的第二基板1202引起的粘合剂的布置的任何不规则性。应当理解，如果使用静电卡盘，那么将不需要使第二基板1202掉落。在这种情况下，可以使第二基板1202与第一基板1204上扩散开的粘合剂1206接触。
在实例中，在室1300中的压力降低到约2000pa之后，以低速(例如0.2mm/sec到1mm/sec)移动伺服压力机1310以将第二基板1202按压到第一基板1204上印刷的粘合剂116上。一旦达到基板1202、1204之间的预定距离，伺服压力机1310就停止按压第二基板1202。此预定距离应足以使粘合剂1206完全流动到基板1202、1204的边缘而不溢流。本实例中的预定距离是约0.1mm。应当理解，预定距离值的范围可以是0.025到2mm。预定距离的尺寸公差优选地保持在+/-3μm下。可以基于步骤918中测量的基板1202、1204的尺寸公差，调节预定距离以达到接近于0.1mm。
之后按压第二基板1202，直到在基板1202、1204之间达到预定距离。室1300增加压力回到大气压力，以减小粘合剂1206中的陷留的气泡(如果有的话)的尺寸。可以使室1300中的压力进一步增加到最高6巴的正压力，以进一步减小粘合剂1206中的陷留的气泡(如果有的话)的尺寸。此进一步增加到正压力是任选的，并且如果出于任何原因(如室设计的瑕疵)，在室1300增加压力回到大气压力之后不能将陷留的气泡减小到肉眼不可见的尺寸，那么可以被应用。
UV固化和/或泛光固化可以在将室1300中的压力增加回到正常大气压力或最高6巴的正压力(即大于正常大气压力的压力)的步骤之后发生。固化也可以在使层合产品经受正压力以使得粘合剂1206中的陷留的气泡(如果有的话)最小的步骤期间发生。固化优选地是在粘结的基板1202、1204呈弯曲形状时进行。具有弯曲形状、具有弹回到其非弯曲形式的趋势的层合产品应在基板仍然以弯曲形状固定在一起时固化。
图14示出固化可如何在室1300中发生。位于第一固定机构1308中的两个光源1402发出UV光以使通过粘结基板1202、1204形成的弯曲层合组件或产品固化。
本文所述的用于形成面板基板组件的装置和方法的实例具有以下优点。
因为通过“闭环”方法得到对齐基板以供层合的调节，所以粘合剂溢流问题得到了大大减轻。“闭环”意思是装置具有反馈系统。结合参照图9描述的实例，反馈是步骤912和918中测定的每个基板的尺寸公差。待层合的基板的尺寸公差的反馈数据有助于得出在基板沿着移动以将其层合在一起的轴(即图11中的Z轴)中进行调节所需的数据。本文所述的预定距离的调节是一个所述Z轴调节。尺寸公差还有助于在层合工艺发生之前得出角调节(即基板(图1中的104)的纵摇和横摇)所需的数据(图11和伴随的描述)。所用粘合剂(图1中的粘合剂116)的非流挂性质也有助于限制粘合剂溢流的程度。
通过印刷方法施加基板(图1中的104)上的粘合剂(图1中的116)，所述方法帮助粘合剂均匀扩散，从而确保良好粘合剂厚度公差。良好粘合剂厚度公差的实例将是+/-20μm和以下。设计用于印刷方法、具有一个或多个肋的刻版(图2和3中的206)有助于防止大面积印刷中的戽取效应以及确保粘合剂在整个全部印刷区域上的均匀扩散。
在具有低于大气压力、在0到5000Pa的范围内的环境中进行层合，以使粘合剂(图1中的116)中陷留的气泡(如果有的话)的气压相应地低于大气压力(图9的步骤920)。这有助于在使基板的周围压力回到正常大气压力(图9的步骤922)之后，维持陷留在粘合剂中的任何气泡尽可能地小，优选地是肉眼不可见的。此外，在真空环境下层合的步骤之后，可以使层合组件经受高于正常大气压力的压力以进一步收缩任何气泡以努力确保它们是不可见的(图9的步骤924)。可以在加压的环境中进行粘合剂(图1中的116)的固化，以确保将粘合剂固化成其中陷留的气泡尺寸最小的形式。
对于尺寸取决于基板的尺寸而是27英寸或更小(对角地)的显示面板而言，使用参照图9描述的方法和参照图12到14描述的用于弯曲基板的类似方法形成显示面板的层合时间是约10到90秒。应当理解，这比先前已知层合方法显著更快。
选择性区域粘合剂层合因为粘合剂(图1中的116)的非流挂性质而是可能的。由于粘合剂不容易流动，因此它可以保持它被形成、施加或印刷的形状。这使得向特定区域上的精确粘合剂施加成为可能。因此，可以减少否则的话可能由粘合剂流动到故意遮挡的区域中所引起的问题。例如，在层合移动装置的覆盖面板的情况下，将遮挡用于放置相机、扬声器和麦克风的区域以防止粘合剂(图1中的116)到达那些区域。
此外，粘合剂(图12中的1206)的非流挂性质使得可能通过例如参照图12到14描述的方法的方法进行弯曲基板层合。如果粘合剂(图12中的1206)有流动的倾向，那么存在较高的粘合剂(图12中的1206)将因为重力拉引而在基板的弯曲轮廓上流动的趋势。
本领域的技术人员在理解以上描述的公开内容以及图后，可以对用于形成面板基板组件的方法和装置进行多种修改和其他实施例。因此，应当理解，用于形成面板基板组件的方法和装置不应限于本文仅含有的以上描述，以及可能的修改应包括在本发明的权利要求书中。

Claims (22)

1.一种用于形成显示面板基板组件的方法，所述基板组件包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板中的至少一者是光学透明的，所述方法包括以下步骤：
将非流挂粘合剂组合物印刷到所述第一基板的表面上，所述非流挂粘合剂组合物属于在固化之后是光学透明的类型；
使所述非流挂粘合剂组合物在具有小于或等于5000帕斯卡的压力的环境中与所述第二基板的表面接触；和
使所述非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非流挂粘合剂组合物包含以下的反应产物：
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物；
反应性稀释剂，所述反应性稀释剂包含在25℃下的粘度是4到20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体；和
增塑剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板的表面接触是在具有小于或等于2000帕斯卡的压力的环境中进行的。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板的表面接触之后并使所述非流挂粘合剂组合物固化之前，使所述显示面板基板组件的环境中的压力升高到大于大气压力。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述压力升高到200,000帕斯卡与600,000帕斯卡之间。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
使所述第二基板与所述第一基板之间以第一速度发生相对运动以使所述第二基板与所述第一基板距彼此0.025mm与2mm之间的距离，随后进一步使所述第二基板与所述第一基板之间以第二速度发生相对运动以使所述第二基板与所述第一基板距彼此预定距离，所述第二速度低于所述第一速度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述预定距离等于所述第一基板上施加的所述非流挂粘合剂组合物的厚度。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括基于所述第一基板与所述第二基板的尺寸公差得出所述预定距离。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述非流挂粘合剂组合物是通过刻版印刷而印刷到所述第一基板的表面上的。
10.一种用于形成显示面板基板组件的装置，所述基板组件包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板中的至少一者是光学透明的，所述装置包括：
印刷器件，其用于将非流挂粘合剂组合物施加到所述第一基板的表面上，所述非流挂粘合剂组合物属于在固化之后是光学透明的类型；
室，其用于在其中在小于或等于5000帕斯卡的压力下使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板的表面接触；和
固化器件，其用于使所述非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述第一基板具有第一折射率，所述第二基板具有第二折射率，并且所述粘合剂层具有在所述第一与第二折射率之间和与所述第一与第二折射率差距10％内的第三折射率。
12.根据权利要求10所述的装置，其中所述非流挂粘合剂组合物包含以下的反应产物：
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物；
反应性稀释剂，所述反应性稀释剂包含在25℃下的粘度是4到20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体；和
增塑剂。
13.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置包括多个可从所述第一基板的相对侧朝着所述第一基板移动的侧导板，以在使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板的表面接触之前，将所述第一基板推到面向所述第二基板的表面的位点。
14.根据权利要求10所述的装置，其中所述装置包括用于固定所述第一基板和所述第二基板的可调式固定机构，用于所述第一基板的所述固定机构是可调式的以使所述第一基板倾斜，使得所述第一基板与所述第二基板在使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板的表面接触之前对齐。
15.根据权利要求10所述的装置，其中所述固化器件包括反射镜，其用于在使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板的表面接触之后，将来自固化源的光朝着所述第一基板与所述第二基板之间暴露的所述非流挂粘合剂组合物引导。
16.根据权利要求10所述的装置，包括在印刷区域中从刻版的第一侧延伸到所述刻版的第二侧的肋，其中所述肋包括具有锥形部分的侧面。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述印刷区域具有拐角区域，所述拐角区域具有切掉的部分。
18.一种显示面板基板组件，所述显示面板基板组件包括：
第一基材；和
第二基材；
其中所述第一基板和所述第二基板中的至少一者是光学透明的；
其中所述第一基板和所述第二基板用非流挂粘合剂组合物粘附在一起，所述非流挂粘合剂组合物已经被丝网印刷到所述第一基板上，并且属于在固化之后是光学透明的类型；
其中在小于或等于5000帕斯卡的压力下的环境中使所述非流挂粘合剂组合物与所述第二基板接触；和
其中使所述非流挂粘合剂组合物固化以产生粘合剂层。
19.根据权利要求18所述的显示面板基板组件，其中所述第一基板具有第一折射率，所述第二基板具有第二折射率，并且所述粘合剂层具有在所述第一与第二折射率之间和与所述第一与第二折射率差距10％内的第三折射率。
20.根据权利要求18所述的显示面板基板组件，其中所述非流挂粘合剂组合物包含以下的反应产物：
多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物；
反应性稀释剂，所述反应性稀释剂包含在25℃下的粘度是4到20cps的单官能(甲基)丙烯酸酯单体；和
增塑剂。
21.根据权利要求18所述的显示面板基板组件，其中所述第一基板和所述第二基板中的至少一者是弯曲基板。
22.根据权利要求18所述的显示面板基板组件，其中所述第一基板和所述第二基板中的至少一者是可变形的。
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