CN105965872B - 激光接合中间部件及接合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光接合中间部件。该激光接合中间部件(40)对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上。将激光接合中间部件(40)与第二部件(20)摞起来以后再照射激光。之后,将设置有激光非透过性图案层的第一部件(10)和激光接合中间部件(40)摞起来以后,再朝着图案层(30)照射激光。因此,能够边避免图案层(30)熔化和分解,边充分地提高部件的接合强度且确保接合部分的防水性,并且在接合部分将来自背光用光源的光遮住。

Description

激光接合中间部件及接合方法
技术领域
本发明涉及一种利用激光对各种部件进行接合的激光接合中间部件及接合方法。
背景技术
到目前为止,在对各种部件进行接合时使用激光。在利用激光对部件进行接合的情况下,一般做法是:让一部件为激光透过性部件,让另一部件为激光非透过性部件。例如专利文献1中所公开的方法如下:将激光接合中间部件设置在与具有激光非透过性的图案层相邻的位置,朝着图案层照射用于将图案层加热到规定温度的激光,利用因照射激光而发热了的图案层的热将激光接合中间部件加热,而经激光接合中间部件将第一部件和第二部件接合起来。其中,所述规定温度不超过该图案层的熔化或者分解温度。
例如专利文献2中公开的方法如下:先进行第一激光照射,将激光接合中间部件和第二部件摞起来以后再照射激光,将激光接合中间部件加热而将激光接合中间部件与第二部件接合起来;再进行第二激光照射,将第一部件和激光接合中间部件摞起来以后,再朝着图案层照射用于将图案层加热到规定温度的激光,利用图案层的热将激光接合中间部件加热来将第一部件和第二部件接合起来。其中,所述规定温度不超过图案层的熔化与分解温度。
专利文献1:日本公开专利公报特开2011-156858号公报
专利文献2:日本公开专利公报特开2013-180526号公报
发明内容
―发明要解决的技术问题―
像上述专利文献1所公开的那样,通过在图案层不熔化或者不分解的温度范围内将图案层加热,则能够避免图案层熔化或者分解而导致产品的外观美观性恶化。
但是,因为无法增大图案层的发热量,所以在某些情况下,会出现对激光接合中间部件加热不够的情况。特别是有可能出现以下情况:激光接合中间部件中的与图案层相反一侧之部分温度难以上升,甚至会无法充分地确保两个部件的接合强度。
相对于此,根据专利文献2所公开的技术内容,将激光接合中间部件和第二部件摞起来以后再照射激光,将激光接合中间部件加热而将激光接合中间部件与第二部件接合起来以后,再将激光接合中间部件和第一部件摞起来,并朝着图案层照射将图案层加热到规定温度的激光,因此而能够将第一部件和第二部件可靠地接合起来。其中,所述规定温度不超过图案层的熔化与分解温度。
特别是,在进行用于将激光接合中间部件和第二部件接合起来的第一激光照射之际,在激光接合中间部件透明的情况下有以下优点:借助第二部件发热而能够将激光接合中间部件和第二部件牢固地接合起来。
然而,在产品为例如像移动设备、智能手机那样的具有显示面板的情况下,是利用激光接合中间部件将显示面板和机身接合起来的。但是,如果激光接合中间部件透明,则会出现以下情况:从显示面板的背光用光源照射来的光会从显示面板和机身的接合部分漏出来,而导致显示面板的显示性能下降。
针对该问题能够想到以下做法:通过使激光接合中间部件具有激光非光透过性,而做到不让来自背光用光源的光从显示面板和机身的接合部分透过。但是,如果使激光接合中间部件具有激光非光透过性,那么在照射激光之际,就只有激光接合中间部件的表面部分被加热,激光接合中间部件的表面部分会由于该热而损坏,激光就不会到达激光接合中间部件和机身的界面处,更有甚者,显示面板与机身的接合强度会下降。而且,因为仅有激光接合中间部件的表面部分被激光加热,所以存在激光接合中间部件被烧焦这样的危险性。
于是,又能够想到使激光接合中间部件的光吸收率在50%左右这样的方法。这样做以后,激光在一定程度上到达机身,但是激光接合中间部件中的靠机身一侧的部分则无法被充分地加热。因此,显示面板与机身的接合强度变低,并且也无法充分地确保防水性,对来自背光用光源的光的遮光性也不完全。而且,激光的照射条件被限制得非常窄,而难以对激光的输出进行控制。
本发明正是鉴于上述问题而完成的。其目的在于:在让图案层存在于第一部件和第二部件之间的情况下,既避免图案层熔化和分解,又充分地提高两个部件的接合强度来确保接合部分的防水性,并且在接合部分将来自背光用光源的光遮住。
―用以解决技术问题的技术方案―
为达成上述目的,在本发明中激光接合中间部件的具体情况如下:一边通过由激光接合中间部件吸收或者反射可见光来防止来自背光用光源等的光从接合部分漏出,一边让波长在800nm以上且1500nm以下的激光透过而既能够获得足够的第一部件和第二部件的粘接性,又能够获得第一部件和第二部件的接合部分的足够的防水性。
第一方面的发明是一种激光接合中间部件,其利用激光将对波长在800nm以上且1500nm以下的激光具有激光透过性的第一部件、和具有激光非透过性的第二部件接合起来。
所述激光接合中间部件对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上,将该激光接合中间部件和所述第二部件摞起来以后,照射波长在800nm以上且1500nm以下的激光,通过所述第二部件发热将该激光接合中间部件加热,而将该激光接合中间部件与所述第二部件接合起来,并且,将该激光接合中间部件与设置有激光非透过性图案层的所述第一部件摞起来以后,再朝着所述图案层照射用于将该图案层加热到规定温度的所述激光,利用该图案层的热将该激光接合中间部件加热,而将所述第一部件和所述第二部件接合起来。其中,所述规定温度不超过图案层的熔化和分解温度。
根据本发明,激光接合中间部件吸收或者反射波长在400nm以上且小于800nm的可见光,从而对该带域的可见光的光透过率就在30%以下,因此,在第一部件和第二部件的接合部分所述波长的可见光就被有效地遮住。结果是,例如来自背光光源等的光就难以从第一部件和第二部件的接合部分漏到外部。
另一方面,如果照射波长在800nm以上且1500nm以下的用于接合的激光,该激光就会透过激光接合中间部件,因此激光会充分地到达具有激光非透过性的第二部件。于是,第二部件就会由于激光而充分地发热,激光接合中间部件和第二部件的界面因该热而被充分地加热,激光接合中间部件的靠第二部件一侧熔化或者软化,因此激光接合中间部件和第二部件就能够获得足够的接合强度和紧密贴合性。
之后,如果将激光接合中间部件和第一部件摞起来以后,再朝着图案层照射用于将该图案层加热到规定温度的激光,该图案层就会发热,其中,所述规定温度不超过该图案层的熔化与分解温度。利用该图案层的热就能够将激光接合中间部件充分地加热。因此,通过利用激光接合中间部件对第一部件和第二部件进行接合,第一部件和第二部件的接合强度就会充分地提高,并且在接合部分也能够获得足够的防水性。
第二方面的发明的特征在于:在第一方面的发明中,所述激光接合中间部件含有有机颜料、无机颜料以及染料中的至少一种。
根据该构成,因为含有有机颜料、无机颜料以及染料中的至少一种的激光接合中间部件有效地吸收或者反射可见光,所以激光接合中间部件将可见光遮住的遮光性优良。另一方面,因为激光接合中间部件让波长在800nm以上且1500nm以下的激光透过,所以能够获得激光接合中间部件与第二部件的足够大的接合强度,并且在接合部分能够获得足够的防水性。
第三方面的发明的特征在于:在第一方面的发明中,激光接合中间部件的至少一面具有粘合性。
根据该构成,通过将激光接合中间部件贴在第二部件上,很简单地就能够完成暂时固定。
第四方面的发明的特征在于:第一方面的发明中,所述激光接合中间部件含有热塑性弹性体、非硫化橡胶以及增粘剂中的至少一种。
根据该构成,因为激光接合中间部件的凝聚力增大,伸展性提高,所以即使用手指来剥离激光接合中间部件,该剥离也是非常容易的,且不会损坏激光接合中间部件。结果是,适宜再加工。
激光接合中间部件因为含有非硫化橡胶而具有粘弹性,所以即使让激光接合中间部件产生变形的外力作用于该激光接合中间部件,该激光接合中间部件也不会马上变形。因此,当第一部件和第二部件接合好后又掉下来等而对它们施加了冲击时,第一部件和第二部件也不会剥离。
第五方面的发明是一种接合方法,在该接合方法下,利用激光将对波长在800nm以上且1500nm以下的激光具有激光透过性的第一部件、和具有激光非透过性的第二部件接合起来,
以图案出现在该第一部件的表面一侧的方式将激光非透过性图案层设置在所述第一部件上,
先进行第一激光照射,将激光接合中间部件和所述第二部件摞起来以后再照射激光,通过所述第二部件发热将激光接合中间部件加热,而将所述激光接合中间部件和所述第二部件接合起来,其中,所述激光接合中间部件对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上;再进行第二激光照射,将所述第一部件和所述激光接合中间部件摞起来以后,再朝着所述图案层照射用于将该图案层加热到规定温度的激光,利用该图案层的热将该激光接合中间部件加热,来将所述第一部件和所述第二部件接合起来,其中,所述规定温度不超过该图案层的熔化和分解温度。
如果使用该方法,那么,在第一部件和第二部件的接合部分,可见光就会被有效地遮住。因此,例如来自背光光源等的光就难以从第一部件和第二部件的接合部分漏到外部。
另一方面,因为波长在800nm以上且1500nm以下的接合用激光透过激光接合中间部件,所以激光会充分地到达具有激光非透过性的第二部件。因此,激光接合中间部件和第二部件能够获得足够的接合强度和紧密贴合性。之后,如果将激光接合中间部件和第一部件摞起来以后,再朝着图案层照射激光,那么,利用该图案层的热就能够将激光接合中间部件充分地加热。因此,通过利用激光接合中间部件对第一部件和第二部件进行接合,第一部件和第二部件的接合强度就充分地提高,并且在接合部分能够获得足够的防水性。
―发明的效果―
根据第一方面的发明,能够边避免图案层熔化和分解,边充分地提高第一部件和第二部件的接合强度,也能够确保防水性。并且能够在接合部分遮住来自例如背光用光源的光。
根据第二方面的发明,能够有效地吸收或反射可见光,在接合部分光被遮光。
根据第三方面的发明,因为激光接合中间部件的至少一面具有粘合性,所以通过将激光接合中间部件贴在第二部件上,很简单地就能够完成暂时固定。
根据第四方面的发明,能够使激光接合中间部件对第一部件、第二部件的形状的追随性提高,凝聚力增大,伸展性提高。因此能够进行再加工。而且,因为对变形的追随性较高,所以即使受到冲击也不会剥离。
根据第五方面的发明,与第一方面的发明一样,能够充分地提高第一部件和第二部件的接合强度,也能够确保防水性,并且能够在接合部分遮住来自例如背光用光源的光。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的接合件的立体图。
图2是第一实施方式所涉及的激光接合中间部件的剖视图。
图3是表示使激光接合中间部件与背面侧部件接合的制造工序的图。
图4是表示使激光接合中间部件与透光部件接合的制造工序的图。
图5是第二实施方式所涉及的相当于图3的图。
图6是第二实施方式所涉及的相当于图4的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式做详细的说明。需要说明的是,以下优选实施方式不过是从本质上说明本发明的示例而已,并无意图限制本发明、本发明的适用对象或者本发明的用途。
(第一实施方式)
图1示出了本发明的第一实施方式所涉及的、在利用激光进行接合的接合方法下而接合好的接合件1。该接合件1例如作为化妆品盒、住宅设备用或者电器产品用外装部件、移动终端、手机、智能手机等使用。将接合件1的构成表面一侧的透光部件(第一部件)10和构成背面一侧的背面侧部件(第二部件)20摞起来即构成该接合件1。以图案出现在表面一侧的方式将图案层30设置在透光部件10的背面上,该图案层30构成透光部件10的一部分。透光部件10和背面侧部件20通过激光接合中间部件40接合起来。需要说明的是,在透光部件10上设置有由液晶显示面板等构成的显示画面,但未图示。而且,在接合件1的内部设置有光源。能够列举出的光源例如有:用于液晶显示面板的背光光源、从背面一侧对设置在透光部件10的一部分上的操作键进行透过照明的光源等。但除此以外,还可以设置上述光源以外的光源。
背面侧部件20为板状部件,由具有激光非透过性的材料形成,该激光非透过性指的是不让波长在800nm以上且1500nm以下的激光通过。这里,激光透过性指的是让上述波长的激光透过的性质,也就是让作为加热源的激光透过15%以上的性质,还包括让上述波长的激光全部透过的情况。作为具有上述性质的材料例如有:塑料、玻璃以及ITO等形成薄金属氧化物皮膜的材料等。相反,激光非透过性指的是吸收或者反射上述波长的激光的激光非透过性。也就是说,即使让作为加热源的上述波长的激光的一部分透过以及/或者对作为加热源的上述波长的激光的一部分进行反射,剩余的激光也会被吸收的性质,还包括将激光全部吸收的情况。作为具有上述性质的材料,除了金属、陶瓷等以外,还能够列举如下:将有机颜料、无机颜料、染料、补强玻璃纤维等混合到树脂或橡胶中而形成的材料。在本实施方式中,背面侧部件20由含有着色颜料和补强玻璃纤维的树脂材料形成。需要说明的是,在该实施方式的说明中,将波长在800nm以上且1500nm以下的激光也称为红外线区激光。
透光部件10是无色透明的板状部件,由具有让上述波长的激光透过的激光透过性材料形成。也就是说,透光部件10具有以下性质:几乎不反射也不吸收作为加热源的、上述波长的激光,而是让上述波长的激光透过这样的性质。或者,即使吸收了或者反射了上述波长的激光的一部分,该透光部件10也不会熔化,而能够让剩余的激光透过这样的性质。而且,作为该透光部件10的性质还可以让上述波长的激光全部透过。
透光部件10能够由例如热塑性树脂形成。具体能够列举出的热塑性树脂如下:聚乙烯(HDPE、LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、UHDPE、Polyethylene)、聚丙烯(PP Co-Polymer、PPHomo-Polymer、PP Ter-Polymer)、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、苯乙烯丙烯腈树脂(SAN)、K-树脂、SBS树脂(SBS block co-polymer)、PVDC树脂、EVA树脂、丙烯酸树脂、丁醛树脂、硅树脂、聚酰胺(PA、PA6、PA66、PA46、PA610、PA612、PA6/66、PA6/12、PA6T、PA12、PA1212、PAMXD6)、乙烯-四氟乙烯共聚物、液晶聚合物、聚萘二甲酸丁二酯、聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮、聚乙烯萘、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚缩醛、聚酰胺-酰亚胺、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、硫代乙基砜、聚四氟乙烯、聚醚砜以及聚醚酰亚胺等。
除此以外,透光部件10还含有极性官能团化学键合的改性树脂。具体能够列举出的改性树脂如下:丙烯酸改性烯烃树脂、马来酸改性烯烃树脂、氯化改性烯烃树脂(CPP、CPE)、硅烷改性烯烃树脂、离聚物树脂、尼龙改性烯烃树脂、环氧改性树脂、乙烯-乙烯醇树脂(EVOH)、乙烯醋酸乙烯酯树脂、热熔粘接树脂等,还可以是这些树脂与上述热塑性树脂的混合物或者组成物。
透光部件10可以由热塑性弹性体形成。具体能够列举出的热塑性弹性体如下:苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯类弹性体、氯乙烯弹性体、聚酰胺类弹性体、聚丁二烯类弹性体、异戊二烯类弹性体、离子簇和非晶态PE类弹性体(商品例:三井杜邦聚合化学品制HIMILAN)、氯化PE和非晶态PE类弹性体(商品例:三菱化学制MILAPLAIN)、氟类弹性体、聚氨酯类弹性体、丙烯酸类弹性体等。
透光部件10还可以由热固性树脂形成。具体能够列举出的热固性树脂如下:酚树脂、树脂脲、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。
还可以用将补强材、充填材等混合到上述热塑性树脂或者热固性树脂中而形成的复合树脂形成透光部件10。
还可以例如将从由热稳定剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、导电剂、成核剂、脱模剂、阻燃剂、抗静电剂、加工调和剂、着色以及功能性颜料或染料、交联剂、增塑剂以及硫化剂构成的组中选出的至少一种物质混合到上述树脂、弹性体中。在混合着色颜料或染料的情况下,让着色颜料或染料的量为能够确保规定的激光透过性那么多。
透光部件10除了可以由上述树脂形成以外,还可以由例如钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅玻璃等形成。而且,还可以是强化玻璃、高安全性玻璃(safety glass)、叠层玻璃等。需要说明的是,透光部件10并不限于无色,还可以将透光部件10薄薄地着色。透光部件10只要具有从它的表面一侧能够看到图案层30的透光性即可。
背面侧部件20和透光部件10的厚度根据接合件1的种类等而不同,但大约在0.1mm到3mm左右。
以图案出现在透光部件10的表面一侧的方式,将图案层30设置在透光部件10的背面即透光部件10的靠背面侧部件20一侧的面上。该图案层30由印刷涂膜构成,该印刷涂膜是通过让含有染料或颜料的油墨附着在透光部件10的背面上而形成的。例如在智能手机、平板电脑或液晶电视是接合件1的情况下,该图案层30像面板的用于提高显示画面的美观性的框部那样,呈从透光部件10的表面一侧能够看到的框状。
能够列举出的形成图案层30的油墨中所含有的固化化合物例如有:丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、羧基改性的环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂、共聚物类丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、脂环族环氧树脂、缩水甘油醚环氧树脂、乙烯基醚化合物、氧杂环丁烷化合物等。
能够列举出的含有固化化合物的油墨例如有:自然干燥固化型油墨、烘烤干燥热固化型油墨、使用固化剂的二液型反应固化型油墨、利用紫外线或电子束等固化的放射光固化型油墨以及漆等。只要是融点以下的激光照射条件,该油墨是热塑性的也没有问题。而且,作为染料只要对上述波长的激光具有非透过性即可,例如天然染料、合成染料、荧光染料等,对种类没有限制。天然染料例如有茜、红花等;合成染料例如有反应染料、硫化染料、萘酚染料。作为颜料只要对上述波长的激光具有非透过性即可,能够列举出的颜料例如有无机颜料和有机颜料。其中,无机颜料有碳黑或者复合氧化物类颜料等;有机染料有酞菁类颜料、偶氮类颜料、色淀颜料、多环类颜料等。可以使用对所述波长的激光具有非透过性的各种颜料。通过用印刷涂膜形成图案层30,则能够得到精致的图案。可以使用各种印刷方法,例如有:凸版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、胶版印刷、丝网印刷、照相凹版印刷、激光印刷、喷墨印刷等。
由图案层30形成的图案各种各样,例如线、文字、图形、记号、图画、灰度图案、单色涂黑或者它们的结合等。图案层30的厚度例如在1μm以上且50μm以下,但并不限于该范围。作为图案层30的激光非透过性,例如优选对上述波长的激光的透过率小于15%,更优选对波长800nm以上且1500nm以下的激光的透过率小于15%。
需要说明的是,图案层30除了可以如上所述用印刷涂膜形成以外,例如还可以用蒸镀膜形成,也可以通过贴薄膜、涂布底层等方法来形成。在用蒸镀膜形成的情况下,图案层30会极薄。而且,无需整个图案层30具有激光非透过性,仅仅是与背面侧部件20和透光部件10的接合部分相对应的那一部分图案层30具有激光非透过性即可。
在背面侧部件20的表面即背面侧部件20的靠近透光部件10一侧的面上,设置有激光接合中间部件40,该激光接合中间部件40与图案层30相邻。
在制造激光接合中间部件40的情况下,能够采用让激光接合中间部件40中的成分溶解于溶剂的方法。在采用该方法的情况下,让激光接合中间部件40中的成分溶解于合适的溶剂中,将作为着色剂的色料也添加到溶剂中并让它溶解于溶剂或者分散于溶剂中,再将它涂布到例如脱模片(mold releasing film)或板材等上,并让溶剂蒸发,即能够获得激光接合中间部件40。
还有其它的制造激光接合中间部件40的方法。例如下述方法:用双螺杆挤出机对染料或颜料与激光接合中间部件40中的成分进行混炼,将得到的混合物挤压成薄膜状,来获得激光接合中间部件40。
在将溶液或分散液涂布到脱模片或者板材等上而获得薄膜状激光接合中间部件40的情况下,干燥涂膜厚度的极限值为100μm左右,即使将它们摞起来,厚度的极限值也是200μm左右。但是,在使用双螺杆挤出机的情况下能够对厚度进行适当的设定,因此在例如需要比200μm还厚的激光接合中间部件40的情况下,优选使用双螺杆挤出机。
既可以让所述聚氨酯或者橡胶热固化,又可以将所述聚氨酯或者橡胶硫化。能够列举出的固化剂如下:异氰酸酯、过氧化物、离子等。将所述聚氨酯或者橡胶适当地加到溶剂中,再让染料或颜料溶解于或者分散于溶剂中,并将所获得的物质涂布在例如脱模片或板材等上以获得激光接合中间部件40,或者使用双螺杆挤出机获得激光接合中间部件40,然后再连续地将该激光接合中间部件40固化或硫化。或者,然后在暂时将激光接合中间部件40卷起来的状态下将该激光接合中间部件40热固化或者硫化。
激光接合中间部件40的表面侧接合层42与透光部件10接合,另一方面,背面侧接合层43与背面侧部件20接合。
在将表面侧接合层42和背面侧接合层43摞起来使用的情况下,表面侧接合层42和背面侧接合层43的材料既可以相同,也可以不同。还有,表面侧接合层42和背面侧接合层43的厚度都被设定为100μm,但是厚度并不限于此。还可以将厚度设定在例如50μm以上且1000μm以下。而且,还可以使表面侧接合层42和背面侧接合层43的厚度彼此不同。
下面,对表面侧接合层42做详细的说明。表面侧接合层42由热熔材料形成,该热熔材料靠被所述波长的激光加热的图案层30的热而熔化,优选在常温附近表现出橡胶弹性的高分子物质(增粘剂、橡胶以及弹性体)中的具有热塑性的物质作为热熔材料。也就是说,可以使用从所述增粘剂、热塑性弹性体、非交联橡胶等中任选出来的物质作为激光接合中间部件40的表面侧接合层42的材料,并没有特别的限制。但是,能够列举出的增粘剂有:橡胶类、丙烯酸、聚氨酯类、有机硅类等。能够列举出的热塑性弹性体例如有:苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、聚酯类弹性体、氯乙烯弹性体、聚酰胺类弹性体、聚丁二烯弹性体、异戊二烯类弹性体、由离子簇和非晶态PE类弹性体形成的弹性体(商品例:三井杜邦聚合化学品制HIMILAN)、氯化PE和非晶态PE类弹性体(商品例:三菱化学制MILAPLAIN)、氟类弹性体、聚氨酯类弹性体、丙烯酸类弹性体等。
热塑性弹性体或非硫化橡胶常常作为橡胶类增粘剂的底材(base)使用,并无特别的限制。但是,通过在热塑性弹性体或非硫化橡胶中配合上增粘剂、油或液状低聚物等,则能够获得增粘剂。
还能够使用非硫化橡胶作为表面侧接合层42的材料。例如天然橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、异戊二烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶等。
具体能够列举出的增粘剂,除了未改性松香(生松香)和改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香以外,其它的化学改性了的松香等)以外,还有各种松香衍生体等。其中,所述未改性松香例如有松香类增粘树脂即松香、木松香、浮油松香等;所述改性松香通过将这些未改性松香氢化、歧化、聚合等而被改性。能够列举出的所述松香衍生体例如有:由醇类将未改性松香酯化了的松香的酯化合物、由醇类将氢化松香、歧化松香、聚合松香等改性松香酯化了的改性松香的酯化合物等松香酯类;用不饱和脂肪酸将未改性松香或改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)改性了的不饱和脂肪酸改性松香类;用不饱和脂肪酸将松香酯类改性了的不饱和脂肪酸改性松香酯类;未改性松香、改性松香(氢化松香、歧化松香、聚合松香等)不饱和脂肪酸改性松香类、饱和脂肪酸改性松香酯类中的对羧基进行了还原处理的松香醇类;未改性松香、改性松香、各种松香衍生体等松香类(特别是松香酯类)的金属盐等。而且,作为松香衍生体,还能够使用将苯酚添加到松香类(未改性松香、改性松香、各种松香衍生体等)中并用酸催化剂进行热聚合而得到的松香苯酚树脂等。
能够列举出的萜烯增粘树脂例如有:α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、双戊烯聚合物等萜烯树脂,或者,将这些萜烯类树脂改性(苯酚改性、芳香族改性、加氢改性、烃改性等)了的改性萜烯类树脂(例如:萜烯-酚醛树脂、苯乙烯改性萜烯树脂、芳香族改性萜烯树脂、氢化萜烯树脂等)等。
能够列举出的作为增粘剂之一例的烃类增粘树脂例如有:脂肪族类烯烃树脂[碳个数4-5的烯烃、二烯(丁烯1、异丁烯、戊烯1等烯烃;丁二烯、1,3-戊二烯、异戊二烯等二烯等)等脂肪族烯烃的聚合物等];芳香族类烯烃树脂[碳个数为8-10的含乙烯基的芳香族类烯烃(苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、茚、甲基茚等)的聚合物等];脂肪族类环状烯烃树脂[将所谓的“C4石油馏分”、“C5石油馏分”环化二聚化体后再使其聚合而得到的脂环式烯烃类树脂;环状二烯化合物(环戊二烯、二环戊二烯、亚乙基降冰片、二戊烯等)的聚合物或者其氢化产物;将芳香族类烯烃树脂或脂肪族芳香族类石油树脂的芳香环氢化后的脂环式烯烃类树脂等];脂肪族芳香族类石油树脂(苯乙烯烯烃类共聚合物等);脂肪族脂环族类石油树脂;氢化烃树脂、古马隆类树脂、古马隆茚类树脂等各种烯烃类树脂。油从被大致分类的石蜡类、环烷类、芳族类中选择即可。
液状低聚物从丙烯酸类、苯乙烯类、聚异戊二烯、丁二烯等橡胶类、聚酯类、其它分子量为几百到几千左右的高粘度聚合物中选择。此外,优选根据需要使用由热稳定剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、导电剂、成核剂、脱模剂、阻燃剂、抗静电剂、加工调和剂、增塑剂以及硫化剂组成的组中选出的至少之一。
让以下材料分散或者溶解于表面侧接合层42和背面侧接合层43的材料中来单独使用或者混合使用,即可实现激光接合中间部件40的对波长在400nm以上且小于800nm的可见光具有吸收性的黑色化。
作为能够获得对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长从800nm到1500nm的激光的光透过率在60%以上的激光接合中间部件40的有机颜料,可列举如下:双苯并呋喃酮类颜料、偶氮甲碱颜料、苝颜料等,它们都是红外线能够透过的黑色颜料。其中,双苯并呋喃酮类颜料为最优选。而且,作为获得对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上的激光接合中间部件40的着色有机颜料,可列举如下:C.I.颜料橙2、5、13、16、31、34等;C.I.颜料红1、2、3、4、5等;C.I.颜料绿7、10、36、37、58等;C.I.颜料紫1、19、23、27、32等;C.I.颜料蓝1、2、15、16、22等。将两种以上的上述着色有机颜料及其衍生体混合后,即可作为黑色颜料使用。
作为能够获得对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长从800nm到1500nm的激光的光透过率在60%以上的激光接合中间部件40的黑色染料,可列举如下:酸性染料中的酸性黑1、2、24、48等。
作为能够获得对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长从800nm到1500nm的激光的光透过率在60%以上的激光接合中间部件40的着色染料,可列举如下:吡唑偶氮(Pyrazole azo)类染料、苯胺偶氮(anilino azo)类染料、三苯甲烷类染料、蒽醌类染料、蒽吡啶酮类染料、亚苄基类、呋喃(oxole)类染料、吡唑并三唑偶氮类染料、吡啶酮偶氮类染料、花青类染料、吩噻嗪类染料、吡咯并吡甲亚胺类染料、呫吨染料类、酞菁类染料、苯并吡喃类染料、靛蓝类染料、吡咯甲川类染料、三芳甲烷类染料、甲亚胺类染料、苝类染料、紫环类染料、quaterrylene类染料、喹啉酮类染料等。将两种以上的酸性染料、直接染料、碱性染料、媒染染料(mordant dye)、酸性媒染染料、冰染染料、分散染料、油溶染料、食品染料及其衍生体混合后,即可作为黑色染料使用。
因为所述波长的红外线激光的波长较长,所以红外线容易受到瑞利散射、米氏散射的影响。为了使红外线难以接受瑞利散射、米氏散射,就添加粒径为100nm-500nm的硫化铋粉体、或者由粒径5nm-50nm的银或锡或其合金形成的纳米粒子,而能够使激光接合中间部件40为黑色。而且,也能够将有机颜料和染料同时使用,还能够使激光接合中间部件40含有无机颜料、有机颜料以及染料中的至少之一来获得所述激光接合中间部件40。
通过让以下材料分散或者溶解于表面侧接合层42和背面侧接合层43的材料中来单独使用或者混合使用,则能够实现激光接合中间部件40的白色化,该白色化即为激光接合中间部件40对可见光具有反射性。
作为能够获得对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上的激光接合中间部件40的白色无机颜料,可列举如下:对400nm以上且小于800nm的可见光进行反射的无机颜料,亦即含有粒径即直径为100nm-400nm的二氧化钛颗粒、氧化镁颗粒、硫酸钡颗粒、盐基碳酸铅颗粒、氧化锌颗粒等的无机颜料,采用这些无机颜料都是为了使红外线难以接受瑞利散射、米氏散射。其中,上述100nm-400nm为红外线波长的1/2以下。能够将这些无机颜料添加到溶剂中并让这些无机颜料分散于溶剂中而将激光接合中间部件40白色化。
激光接合中间部件40具有不让可见光透过的性质,亦即具有可见光非透过性。优选,激光接合中间部件40对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的透过率在30%以下,更优选在20%以下。如果激光接合中间部件40对可见光的透过率比30%高,那么,来自接合件1内部的背光光源的光就会从透光部件10和背面侧部件20的接合部分漏出来,液晶显示面板等的显示质量会下降,属于非优选情况。
激光接合中间部件40具有让红外线激光透过的性质,亦即激光透过性。优选,激光接合中间部件40对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的激光透过率在60%以上,更优选在80%以上。如果小于60%,大部分激光都会被激光接合中间部件40吸收,在进行后述的接合时,激光就不会充分地到达第二部件20,第二部件20的发热量就较少,与第二部件20接触的那一部分激光接合中间部件40不会充分地熔化或者软化,属于非优选情况。
可以使用普通的珠磨机、三根辊磨机、胶体磨机、高速旋转磨机等,以让有机或者无机颜料颗粒分散到激光接合中间部件40的材料中。特别是,为了使红外线难以接受瑞利散射、米氏散射,则需要尽可能地让粒径较小的颗粒单独分散在溶剂中。为了帮助颗粒分散而获得稳定的分散状态,可以将表面活性剂或者高分子树脂等作为保护胶体使用。而且,在使用染料的情况下,能够让染料溶解于合适的溶剂中来使用。
颜料或染料的添加量因色材而异,但是只要能够调节到以下状态即可,即:对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上。
激光接合中间部件40的表面侧接合层42的熔化温度被设定为比图案层30的熔化温度和分解温度低。
需要说明的是,在用粘合剂或非硫化橡胶作激光接合中间部件40的表面侧接合层42的材料的情况下,出于避免激光引起粘接性下降这样的理由,优选该激光接合中间部件40的表面侧接合层42的材料具有热塑性。
激光接合中间部件40的表面侧接合层42和背面侧接合层43都含有增粘剂。以下三种情况皆可:只有表面侧接合层42含有增粘剂;只有背面侧接合层43含有增粘剂;或者,表面侧接合层42和背面侧接合层43双方都含有增粘剂。增粘剂为前面列举出来的那些。
通过让背面侧接合层43含有增粘剂,激光接合中间部件40的靠近背面侧部件20一侧的面就具有粘合性。通过让表面侧接合层42含有增粘剂,激光接合中间部件40的靠近透光部件10一侧的面就具有粘合性。因此,激光接合中间部件40就会粘合在背面侧部件20和透光部件10上。激光接合中间部件40的粘合力是根据JIS Z0237的10.4测量的、以180度的角度对SUS304板进行剥离时的粘合力,其值在0.1N/25mm以上。
激光接合中间部件40的表面侧接合层42和图案层30中的树脂成分的SP值(溶解性参数)越接近,其相溶性就越好,二者的接合强度就越高,因此属于优选情况。而且,背面侧接合层43和背面侧部件20中的树脂成分的SP值越接近,其相溶性就越好,二者的接合强度就越高,因此属于优选情况。
接下来,说明所述接合件1的制造工序。首先,在透光部件10的背面形成图案层30。在该工序中,利用印刷机等让含有颜料的着色油墨附着在透光部件10的背面上。
需要说明的是,在让图案层30为蒸镀膜的情况下,利用蒸镀装置将金属等蒸镀物蒸镀到透光部件10的背面上;在让图案层30为薄膜的情况下,将薄膜贴到透光部件10的背面上;在让图案层30为底胶(primer)的情况下,将底胶涂布到透光部件10的背面上。
上述工序是这样的一种工序,以图案出现在透光部件10的表面一侧的方式,将具有激光非透过性的图案层30设置在透光部件10上。
可以对背面侧部件20照射例如UV(紫外线)、EB(电子束)、臭氧等。这样做以后,背面侧部件20的表面就被进一步活性化,从而能够提高照射激光以后,激光接合中间部件40的粘接力。
如图3所示,以激光接合中间部件40的背面侧接合层43与背面侧部件20的表面一侧相重合的方式,将激光接合中间部件40摞在背面侧部件20上。此时,因为激光接合中间部件40的背面侧接合层43具有粘合性,所以成为激光接合中间部件40暂时固定在背面侧部件20上的一种状态,从而能够抑制激光接合中间部件40错位。
之后,如图3所示,用带隔膜的透明玻璃100等对激光接合中间部件40施加压力,从激光接合中间部件40的表面侧接合层42一侧对激光接合中间部件40照射激光L。这是第一激光照射。照射该激光L的装置可以使用公知的装置。激光L的种类例如可以为:气体激光、固体激光、半导体激光等中之任意一种,激光L的种类没有限制,但是需要激光的波长在800nm以上且1500nm以下的红外线区内。激光L的种类可以根据背面侧部件20的材料、厚度等适当地选择。而且,激光L既可以是具有一个波长的激光,还可以具有两个以上波长的激光。
因为激光接合中间部件40对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上,所以大部分激光L会透过激光接合中间部件40到达背面侧部件20并被该背面侧部件20吸收。吸收了激光的背面侧部件20就发热。
与背面侧部件20相邻的背面侧接合层43接受该背面侧部件20的热而最被加热,从而熔化或者软化,由此而沿着背面侧部件20的表面变形并与背面侧部件20的表面紧密接触,激光接合中间部件40便与背面侧部件20接合。图3中空白圆圈表示的部分是主要被激光L加热的部分。
因为背面侧部件20上无图案层30而不会出现图案层30熔化、分解的情况,所以能够将进行第一激光照射时激光L的输出设定得较强。这样一来,就能够使背面侧接合层43可靠地熔化或者软化。
之后,将带隔膜的透明玻璃100从激光接合中间部件40上揭下来,如图4所示,将透光部件10摞在激光接合中间部件40的表面侧接合层42上。此时,因为激光接合中间部件40的表面侧接合层42具有粘合性,所以即使不将透光部件10和背面侧部件20夹紧,也能够抑制二者错位。
需要说明的是,可以沿着厚度方向将透光部件10和背面侧部件20夹紧。通过夹紧,则能够抑制透光部件10、背面侧部件20由于照射激光L时的发热而膨胀,还能够抑制由于照射激光L时的发热而在透光部件10、背面侧部件20之间产生气泡。结果是,能够进一步提高接合的可靠性。
之后,如图4所示,从透光部件10一侧朝着图案层30照射激光L。这是第二激光照射。能够用与第一激光照射一样的装置进行第二激光照射。第二激光照射下的激光L的输出比进行第一激光照射时的激光L的输出低。例如,优选将第二激光照射下的激光L的输出设定在几瓦左右。进行该第二激光照射时的激光L的输出只要能够保证图案层30不会因为透过透光部件10到达图案层30的激光L而熔化或者分解那么大即可。而且,还将激光L的扫描速率设定为不会导致图案层30熔化或者分解那么大。在接合范围大于激光L的焦点直径的情况下,可以边根据需要移动激光光源或者被接合物(背面侧部件20、中间部件40以及透光部件10)边照射激光L。还能够将激光L的焦点直径设定得较大而使接合范围较宽。
照射来的激光L透过透光部件10到达图案层30。到达图案层30的激光L被图案层30吸收,图案层30即被加热。因为如上所述将激光L的输出设定得比较低,所以图案层30的温度不会超过图案层30的熔化或者分解温度。图4中白色圆圈表示的部分是主要被激光L加热的部分。
图案层30的热传递给相邻的激光接合中间部件40。激光接合中间部件40的表面侧接合层42被加热到熔化温度而熔化,或者被加热到软化温度而软化。表面侧接合层42熔化或者软化以后,就会与透光部件10的图案层30紧密接触以实现接合。此时,因为按如上所述设定了激光L的输出,所以图案层30不会熔化或者分解。
会出现激光L的一部分(照射来的激光L中的百分之几)到达背面侧部件20的情况。透过图案层30的很少的激光L到达激光接合中间部件40。因为背面侧部件20发热,所以激光接合中间部件40整体熔化或者软化并与透光部件10和背面侧部件20进一步紧密接触而能够有效地利用激光L。
如上所述,根据本第一实施方式所涉及的接合方法,因为进行第二激光照射时的激光L为几瓦左右的低输出就足够了,所以能够抑制透光部件10因热而损坏(烧焦或者变形)。因此本接合方法用途广泛。
在结束了激光L照射以后,对激光接合中间部件40进行冷却。激光接合中间部件40由此而固化,背面侧部件20和透光部件10被接合起来而得到接合件1。当从透光部件10的表面一侧观看该接合件1时,能够透过透光部件10看到图案层30的图案的深处而使得图案具有深度。因为该图案层30未溶解,所以美观性良好。
在通过照射激光L而对透光部件10和背面侧部件20进行接合之际,要经历加热后再冷却这样的热循环。此时,会出现以下情况:即由于透光部件10和背面侧部件20的线性膨胀系数不同等而在接合界面产生应力。相对于此,因为激光接合中间部件40含有粘合剂、橡胶、弹性体等,所以能够靠变形来减轻接合界面的应力。这样一来,便能够防止接合强度下降或剥离等。而且,在接合件1掉下来等受到冲击的情况下该透光部件10也不会剥离。
已得到的接合件1会出现以下情况:因为在使用该接合件1时施加了热应力或机械力等,所以会在透光部件10和背面侧部件20的接合界面产生应力。但是这样的应力也会因为激光接合中间部件40的存在而减轻。因此,即使长期使用接合件1,也能够维持规定的接合强度。而且,因为激光接合中间部件40对可见光的遮光性较高,所以即使接合件1的内部有光源,也能够既实现较窄的框又没有光从接合部分漏出来。
如上所述,根据该第一实施方式所涉及的接合方法,在利用第一激光照射将激光接合中间部件40与背面侧部件20接合起来以后,再将透光部件10摞在激光接合中间部件40上,进行第二激光照射,将图案层30加热到规定温度而将激光接合中间部件40和透光部件10接合起来。其中,上述规定温度不超过该图案层30熔化和分解的温度。这样一来,在让图案层30位于透光部件10和背面侧部件20之间的情况下,既能够避免图案层30熔化和分解,又能够充分地提高透光部件10和背面侧部件20的接合强度。
因为在照射激光L以前就让激光接合中间部件40与透光部件10或者背面侧部件20粘接好,所以在暂时固定等困难的情况下,也能够将透光部件10和背面侧部件20可靠地接合起来。
因为用热熔材料形成了激光接合中间部件40,所以在照射激光L时,该激光接合中间部件40会充分地与图案层30和背面侧部件20相匹配而获得较高的粘接强度。
还可以这样做:不是利用图案层30的热让激光接合中间部件40熔化或者分解,而是利用图案层30的热仅让激光接合中间部件40软化。通过改变激光的输出或激光接合中间部件40的材料等即可做到仅让激光接合中间部件40软化。因为即使让激光接合中间部件40软化,也能够让中间部件40与背面侧部件20和透光部件10紧密接触,所以接合可靠。
激光接合中间部件40可以由胶带构成。在该情况下,通过让中间部件40软化而能够让中间部件40与背面侧部件20和透光部件10紧密接触,因此就能够抑制在接合部分存在气泡这一不良现象,从而气密性和水密性提高。特别是,在用宽度较窄的胶带实现窄框的情况下,气密性和水密性提高这一效果会非常显著地发挥出来。
而且,就是在接合件1内部具有例如来自背光光源等的光的情况下,光也不会从接合部分漏出来,从而能够获得图案性较高的接合件1。
可以使激光接合中间部件40为例如双层构造或者单层构造。
(第二实施方式)
图5和图6涉及本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中,让激光接合中间部件40为单层构造这一点与上述第一实施方式不同,透光部件10和背面侧部件20与第一实施方式一样。
第二实施方式中的激光接合中间部件40用与第一实施方式中的激光接合中间部件40一样的材料形成。可以将激光接合中间部件40的厚度设定在例如50μm以上且200μm以下。
接下来,对第二实施方式所涉及的制造工序做说明。
首先,和第一实施方式一样,以激光接合中间部件40的背面一侧与背面侧部件20的表面一侧相重合的方式,将激光接合中间部件40摞在背面侧部件20上(参照图6)。此时,在激光接合中间部件40具有粘合性的情况下,则成为激光接合中间部件40暂时被固定在背面侧部件20上的一种状态,从而能够抑制激光接合中间部件40错位。
之后,从激光接合中间部件40的表面一侧对激光接合中间部件40照射激光L。这是第一激光照射。
激光被背面侧部件20表面吸收。吸收了激光L的背面侧部件20发热。
因此,激光接合中间部件40熔化或者软化,而沿着背面侧部件20的表面变形且与背面侧部件20的表面紧密接触,激光接合中间部件40便与背面侧部件20接合起来。图5中,白色圆圈表示的部分是主要被激光L加热的部分。
因为背面侧部件20上无图案层30而不会出现图案层30熔化、分解的情况,所以能够将进行第一激光照射时的激光L的输出设定得较强。这样一来,就能够使背面侧接合层43可靠地熔化或者软化。
之后,将带隔膜的透明玻璃100揭下来,如图6所示,将透光部件10摞在激光接合中间部件40的表面一侧。此时,在激光接合中间部件40具有粘合性的情况下,即使不将透光部件10和背面侧部件20夹紧,也能够抑制二者错位。
之后,从透光部件10一侧朝着图案层30照射激光L。这是第二激光照射。
照射来的激光L透过透光部件10到达图案层30。到达图案层30的激光L被图案层30吸收,图案层30即被加热。图6中,白色圆圈表示的部分是主要被激光L加热的部分。
图案层30的热传递给相邻的激光接合中间部件40。激光接合中间部件40的表面侧接合层42被加热到熔化温度而熔化,或者被加热到软化温度而软化。这样一来,激光接合中间部件40就会与透光部件10的图案层30紧密接触而接合起来。
如上所述,与第一实施方式一样,根据本第二实施方式所涉及的接合方法,能够抑制透光部件10因热而损坏(烧焦或者变形)。
结束激光L照射以后,对激光接合中间部件40进行冷却。激光接合中间部件40由此而固化,背面侧部件20和透光部件10接合起来而得到接合件1。当从透光部件10的表面一侧观看该接合件1时,能够透过透光部件10而看到图案层30的图案的深处,而使得图案具有深度。因为该图案层30未溶解,所以美观性良好。而且,就是在接合件1内部具有例如背光光源等而产生光的情况下,光也不会从接合部分漏出来,从而能够获得图案性较高的接合件1。
如上所述,与第一实施方式一样,根据该第二实施方式所涉及的接合方法,既能够避免图案层30熔化和分解,又能够充分地提高透光部件10和背面侧部件20的接合强度。
本发明所涉及的接合方法,除了适用化妆品盒、住宅设备用或智能手机、移动设备、液晶电视等电器产品用外装部件以外,对于制造各种接合件的情况也适用。
【实施例】
下面,对本发明的实施例做说明。但是本发明并不限于实施例所解释的内容。
A.粘合剂组合物溶液的制备
将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SBS(Kraton制D-1118)56重量份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(JSR公司制TR2601)44重量份、作为增粘剂的萜苯酚树脂(YASUHARACHEMICAL公司制YS Polyster T-115)50重量份、油(kuraray公司制LBR-305)10重量份、抗氧化剂(BASF公司制IRGANOX 1010)1重量份溶解于甲苯中,而制备出了固体成分为40重量%的粘合剂组合物溶液。
(实施例1)
向在A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加0.7重量%的Service ChemicalINc.公司制染料“酸性黑2”并使其充分溶解,而得到了黑色的粘合剂组合物溶液。
用涂药(applicator)将黑色的粘合剂组合物溶液涂布在经过了脱模处理的38μm的PET(聚对苯二甲酸)薄膜(隔膜)上而得到了粘合薄膜,且使粘合薄膜干燥后的膜厚为100μm。
制作了两张粘合薄膜,将两张粘合薄膜的粘合面彼此贴合在一起,而得到了被隔膜夹住的厚度为200μm的激光接合中间部件。将它与作为智能手机面板的图案层即所谓的框部的外周对齐,以0.5mm的宽度进行了修边(die cut)。
接下来,再将一个隔膜揭下来,将激光接合中间部件摞在黑色智能手机的机身上后贴好。然后,一边用大小与隔膜相等的玻璃板从隔膜上朝着机身推压激光接合中间部件,一边以输出为5.0W、速度为10mm/s这样的条件从激光接合中间部件上照射了波长为940nm、焦点直径为1.6mm的半导体激光。激光接合中间部件没有出现烧焦、起泡等变化,激光接合中间部件和机身得到了足够大的粘接力。这是因为红外线激光透过光接合用中间部件到达机身表面,机身表面充分地发热,与机身接触的激光接合中间部件表面软化或者熔化而无缝隙地与机身表面紧密接触之故。
接下来,将剩下的隔膜揭下来,以激光接合中间部件和额缘部重合的方式将面板固定在其上。然后,一边用大小与面板相等的玻璃板推压该面板,一边和以3.0W、10mm/s这样的条件对面板的额缘部照射与上述一样的激光,而得到了智能手机。激光接合中间部件和面板获得了足够大的粘接力。就是在1m的水深中进行30分钟的浸水试验,水也没有渗进智能手机中。
这是因为额缘部即图案层吸收激光而发热,与面板接触的激光接合中间部件表面软化或者熔化,而无间隙地与面板的图案层紧密接触之故。
接下来,在暗室中打开智能手机的电源,观察了有无光漏出来。没观察到来自背光光源等的光从面板和机身之间的间隙中漏出来,智能手机的画面良好。这是因为激光接合中间部件中所含的染料选择性地吸收了可见光之故。
(实施例2)
与实施例1一样,制备了用染料着色了的粘合剂组合物溶液。不过,按照以下比例(重量比)将日本触媒株式会社制IR-12、住化彩色株式会社制OPT-NIR-840S、三菱化学株式会社制Diaresin Blue H3G、德国的Bayer AG公司制Macrolex Violet 3R混合后而得到的物质作为染料使用,向在上述A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加该物质1.0重量%并使其溶解,而得到了深紫色的粘合剂组合物溶液。
IR-12/OPT-NIR-840S/DiaresiN Blue H3G/Macrolex Violet 3R=3/3/5/5
在与实施例1一样的条件下制作了智能手机。其结果是,无论是与机身的接合,还是与面板的接合,在任一情况下照射激光时,激光接合中间部件都没有发生烧焦、起泡等变化,激光接合中间部件和机身、激光接合中间部件和面板分别都获得了足够大的接合强度。而且,即使在1m的水深中进行30分钟的浸水试验,水也没有渗进智能手机中。这是因为红外线激光透过光接合用中间部件到达机身表面,机身表面充分地发热,与机身接触的激光接合中间部件表面软化或者熔化而无缝隙地与机身表面紧密接触之故。
接下来,在暗室中打开智能手机的电源,观察了有无光漏出来。没观察到来自背光光源等的光从面板和机身之间的间隙中漏出来,智能手机的画面良好。这是因为激光接合中间部件中所含的染料选择性地吸收了可见光之故。
(实施例3)
向在A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加2.0重量%的黑色颜料(BASF制IRGAPOR BK)并用手将它分散以后,用珠磨机(寿工业株式会社制Ultra Apex Mill UAM-015)充分地进行了精密分散,而得到了黑色的分散溶液。
在与实施例1一样的条件下制作了智能手机。其结果是,无论是与机身的接合,还是与面板的接合,在任一情况下照射激光时,激光接合中间部件都没有发生烧焦、起泡等变化,激光接合中间部件和机身、激光接合中间部件和面板分别都获得了足够大的接合强度。而且,即使在1m的水深中进行30分钟的浸水试验,水也没有渗进智能手机中。这是因为红外线激光透过光接合用中间部件到达机身表面,机身表面充分地发热,与机身接触的激光接合中间部件表面软化或者熔化而无缝隙地与机身表面紧密接触之故。
接下来,在暗室中打开智能手机的电源,观察了有无光漏出来。没观察到来自背光光源等的光从面板和机身之间的间隙中漏出来,智能手机的画面良好。这是因为激光接合中间部件中所含的颜料选择性地吸收了可见光之故。
(实施例4)
向在A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加了10.0重量%的白色颜料(石原产业株式会社制CR-58金红石型二氧化钛粒径0.28μm),并用手将它分散以后,用珠磨机充分地进行了精密分散,而得到了白色的分散溶液。
在与实施例1一样的条件下制作了智能手机。其结果是,无论是与机身的接合,还是与面板的接合,在任一情况下照射激光时,激光接合中间部件都没有发生烧焦、起泡等变化,激光接合中间部件和机身、激光接合中间部件和面板分别都获得了足够大的接合强度。而且,即使在1m的水深中进行30分钟的浸水试验,水也没有渗进智能手机中。这是因为红外线激光的波长比白色颜料的粒径长很多,所以不会受瑞利散射、米氏散射的影响,不会被二氧化钛反射,而是会到达机身表面,机身表面充分地发热,与机身接触的激光接合中间部件表面软化或者熔化而无缝隙地与机身表面紧密接触之故。
接下来,在暗室中打开智能手机的电源,观察了有无光漏出来。没观察到来自背光光源等的光从面板和机身之间的间隙中漏出来,智能手机的画面良好。这是因为粒径小于可见光波长的1/2的二氧化钛均匀地分散于激光接合中间部件中,利用瑞利散射、米氏散射选择性地仅反射可见光之故。
(比较例1)
不向在A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加色材(颜料和染料),直接使用该粘合剂组合物溶液,在与实施例1一样的条件下制作了智能手机。其结果是,无论是与机身的接合,还是与面板的接合,在任一情况下照射激光时,激光接合中间部件都没有发生烧焦、起泡等变化,激光接合中间部件和机身、激光接合中间部件和面板分别都获得了足够大的粘接力。
接下来,在暗室中打开智能手机的电源,观察了有无光漏出来。来自背光光源等的光从面板和机身之间的间隙中漏出来的现象很严重,作为智能手机的画面质量显著下降。这是因激光接合中间部件透明,来自背光光源等的光透过了该激光接合中间部件之故。
(比较例2)
向在A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加了0.8重量%的黑色颜料(三菱碳黑株式会社制#2650)并用手将它分散以后,用珠磨机充分地进行了精密分散,得到了黑色的分散溶液。
与实施例1一样,将激光接合中间部件贴到机身上并照射了激光,此时,吸收了激光而烧焦的仅是隔膜一侧的激光接合中间部件表面。而且,激光接合中间部件和机身的粘接力也较弱。
这是因为激光接合中间部件的表面将红外线激光全部吸收,该激光的能量过强,而导致激光接合中间部件损坏,激光没有到达机身表面之故。因此,没能够制成智能手机。
(比较例3)
向在A中制备出来的粘合剂组合物溶液中添加了0.07重量%的黑色颜料(三菱碳黑株式会社制#2650)并用手将它分散以后,用珠磨机充分地进行了精密分散,而得到了黑色的分散溶液。
在与实施例1一样的条件下制成了智能手机,但无论是与机身的接合,还是与面板的接合,在任一情况下照射激光时,激光接合中间部件都没有发生烧焦、起泡等变化,激光接合中间部件和机身、激光接合中间部件和面板获得了足够大的粘接力。
接下来,在暗室中打开智能手机的电源,观察了有无光漏出来。存在来自背光光源等的光从面板和机身之间的间隙中漏出来这样的现象,作为智能手机,其画面质量不能满足要求。这是因为激光接合中间部件对可见光的吸收不足之故。
B.透过率的测量结果
【表1】
表1中示出了上述实施例1-4和比较例1-3中的光透过率以及有无背光漏出来。分别对波长为460nm、540nm、630nm、940nm的光测量了光透过率。测量时使用了分光光度计(岛津制作所制UV-3600)。比较例2中,没能够将机身和面板接合起来,也就没能够制作出智能手机,因此无法判断来自背光光源的光有无漏光。
实施例1-4中,使用了对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下、对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上的激光接合中间部件,所以来自背光光源的光没有漏出来。而且,如上所述,接合状况良好。
―产业实用性―
综上所述,本发明例如对制造智能手机等情况适用。
―符号说明―
1 接合件
10 透光部件(第一部件)
20 背面侧部件(第二部件)
30 图案层
40 激光接合中间部件
42 表面侧接合层
43 背面侧接合层
L 激光

Claims (5)

1.一种激光接合中间部件,其用于利用激光将构成接合件的第一部件和第二部件接合起来,所述接合件的内部设置有光源,所述第一部件对波长800nm以上且1500nm以下的激光具有激光透过性,所述第二部件具有激光非透过性,其特征在于:
所述激光接合中间部件对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上,将该激光接合中间部件和所述第二部件摞起来以后,照射波长在800nm以上且1500nm以下的激光,通过所述第二部件发热将该激光接合中间部件加热,而将该激光接合中间部件与所述第二部件接合起来,并且,将该激光接合中间部件和设置有激光非透过性图案层的所述第一部件摞起来以后,再朝着所述图案层照射用于将该图案层加热到规定温度的所述激光,利用该图案层的热将该激光接合中间部件加热,而将所述第一部件和所述第二部件接合起来,其中,所述规定温度不超过该图案层的熔化和分解温度。
2.根据权利要求1所述的激光接合中间部件,其特征在于:
所述激光接合中间部件含有有机颜料、无机颜料以及染料中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的激光接合中间部件,其特征在于:
所述激光接合中间部件的至少一面具有粘合性。
4.根据权利要求1所述的激光接合中间部件,其特征在于:
所述激光接合中间部件含有热塑性弹性体、非硫化橡胶以及增粘剂中的至少一种。
5.一种接合方法,在该接合方法下,利用激光将构成接合件的第一部件和第二部件接合起来,所述接合件的内部设置有光源,所述第一部件对波长在800nm以上且1500nm以下的激光具有激光透过性,所述第二部件具有激光非透过性,其特征在于:
以图案出现在所述第一部件的表面一侧的方式将激光非透过性图案层设置在所述第一部件上,
先进行第一激光照射,将激光接合中间部件和所述第二部件摞起来以后再照射激光,通过所述第二部件发热将激光接合中间部件加热,而将所述激光接合中间部件和所述第二部件接合起来,其中,所述激光接合中间部件对波长在400nm以上且小于800nm的可见光的光透过率在30%以下,对波长在800nm以上且1500nm以下的激光的光透过率在60%以上;再进行第二激光照射,将所述第一部件和所述激光接合中间部件摞起来以后,再朝着所述图案层照射用于将该图案层加热到规定温度的激光,利用该图案层的热将该激光接合中间部件加热,来将所述第一部件和所述第二部件接合起来,其中,所述规定温度不超过该图案层的熔化和分解温度。
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