CN108624241A - 通过坯料用于全表面连接第一和第二接合部件的反向平行的接触表面的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于全表面连接第一透明接合部件(1)和第二接合部件(1)的接触表面(1a，2a)的方法，接触表面(1a，2a)之间形成空腔(3)并且以反向平行的方式延伸，包括以下步骤：提供并布置第一接合部件(1)、第二接合部件(2)和由弹性材料制成的坯料(4)，优选粘弹性材料，使得坯料(4)设置在以反向平行的方式延伸的接触表面(1a，2a)之间形成的空腔(3)中，并且其中坯料(4)具有外部粘合剂层(4b)；通过用微波辐射和/或红外辐射(IR)照射来加热坯料(4)；固化和/或交联(UV)坯料(4)的粘合剂层，以形成第一接合部件(1)、坯料(4)和第二接合部件(3)的层结构。

Description

通过坯料用于全表面连接第一和第二接合部件的反向平行的 接触表面的方法

技术领域

本发明涉及用于连接第一和第二接合部件的相对的接触表面的方法，尤其是粘在一起， 特别是用于将作为第一接合部件的透明保护层连接至作为第二接合部件的电子像素矩阵显示 器(electronic pixel matrix display)的外层，透明保护层例如由聚碳酸酯组成，优选的是由聚 甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成。

背景技术

将两个接合部件粘在一起时，通常需要尽可能均匀且尽可能薄地将粘合剂涂布在空腔中， 空腔在接合部件之间形成并由接触表面限定，并且需要在该过程中避免夹杂空气，如果其中 一个接合部件是电子像素矩阵显示器，则尤其需要避免在该过程中形成光学干扰夹杂物。如 果一个接合部件的接触表面是非平面(non-planar)的，例如由于后者的制造过程，则该问题 具有特别的相关性。在此情况下，通常的做法是弯曲其中一个接合部件，使得接触表面弯曲 远离另一接触表面，从而，如果其中一个接触表面预先涂覆有粘合剂并且如果使接触表面靠 近直到粘合剂层与另一接触表面接触，则会发生局部的、大部分线性的润湿，然后逐渐膨胀， 从而在缓解弯曲时导致全表面润湿。虽然这种方法适用于柔性膜，但它不适用于相对较厚和 较为刚性的接合部件。由于接触表面以反向平行的方式延伸，即如果导致接合部件之间清晰 的距离沿接触表面的程度不恒定的情况，如果两个接合部件，特别是其待接合的接触表面， 形成非均匀的空腔，则是特别有挑战性的。已知的方法不能建立连接，该连接要求获得避免 空气夹杂的均匀填充的空腔。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于连接两个接合部件的两个接触表面的方法，所述两个接 触表面以彼此反向平行的的方式延伸，其中在接合部件之间相对容易地形成没有夹杂任何空 气的连续层，并获得作为整体的持久的层结构。该目的是通过根据权利要求1所述的方法来 实现的。每种情况有利的实施例是从属权利要求的主题。必须指出，专利权利要求中单独引 用的特征可以以任何技术上有意义的方式进行组合，并说明本发明的其他实施例。说明书， 特别是结合附图，描述和说明了本发明。

根据本发明，用于全面连接(full-surface connection)第一和第二接合部件的接触表面的 方法包括以下步骤，所述接触表面之间形成空腔并且相对于彼此反向平行地延伸。

在提供和布置步骤中，以这样的方式布置第一透明接合部件、第二接合部件和由弹性材 料制成的坯料(blank)，使得坯料被布置在接合部件之间形成的空腔中。例如，通过将坯料 放置在第一或第二接合部件中的其中一个的接触表面上，并且随后以这样的方式布置剩下的 接合部件，使得接合部件之间形成的空腔至少为部分由坯料填充。根据本发明，坯料具有外 部粘合剂层，即用于与第一或第二接合部件邻近布置的粘合剂层。0.05-0.15N/cm的剥离强度 理解为，在根据本发明的粘合剂层的意义上具有足够的粘合性。

根据本发明的布置，借助粘合剂层，使得坯料邻近第一接合部件的接触表面并邻近第二 接合部件的接触表面布置。在本发明的意义上，这种延伸被认为是“反向平行的”，其中由于 偏差程度，接触表面不能完全接触，并且即使在部分接触的情况下，接合部件之间仍留有空 腔。本发明意义上的“反向平行的”不应被狭义地解释；例如，在某些区域中，平行的接触 表面的延伸不应当与在本发明的意义上限定的“反向平行的”相反。例如，最大距离在 0.08-3.0mm范围内，优选在0.1-1.0mm范围内。

根据本发明，还提供了通过用微波辐射和/或红外辐射的照射来加热包括粘合剂层的坯料 的步骤，以获得更好匹配空腔的形状和/或坯料对接触表面更好的粘附性，例如，通过改变的 粘度(viscosity)和/或改变的粘合剂层的粘性(adhesiveness)。

固化和/或交联坯料的粘合剂层在随后的步骤中进行，以形成第一接合部件、坯料和第二 接合部件的层结构，由此获得层结构中持久的连接。优选地，固化和/或交联仅在粘合剂层的 区域中发生，从而保持坯料其余部分的弹性性质。

根据本发明，通过使用基本上由弹性材料制成的坯料，优选粘弹性材料，实现了完全的 无夹杂物的空腔填充，而没有填充空腔的材料从空腔中流出。例如，弹性高于第一和第二接 合部件的材料的弹性被理解为弹性的。

例如，坯料是凝胶垫。

优选地，至少在布置时，坯料具有选自500mPas-5000mPas范围的粘度。

根据一个实施例，空腔由第一接触表面和第二接触表面中至少一个凸形或凹形的接触表 面限定，优选凹形。相应接合部件的接触表面朝向其内部的弯曲度理解为凹形。相反的弯曲 度理解为凸形。

根据该方法的另一个实施例，空腔由第一接触表面和第二接触表面中平坦的(即平面的) 接触表面限定。

在一个实施例中，通过用紫外光照射坯料来实现粘合剂层的交联。优选地，穿过第一和 第二接合部件中的其中一个接合部件进行UV辐射。

优选地，坯料在被布置在空腔中前被预成形，即坯料在被引入空腔前具有适于空腔的外 轮廓。

在一个实施例中，粘合性质是坯料材料的固有性质。包含粘合剂层的坯料因此均匀地形 成。在另一个实施例中，粘合性质通过表面处理获得，例如，通过照射或润湿坯料外层中的 化学反应成分。例如，粘合剂层具有几十微米的厚度。

根据该方法一个优选的变形，在布置坯料前，在涂覆步骤中，将坯料涂覆上粘合剂层， 以增加坯料在第一和/或第二接合部件上的粘性。

根据另一个实施例，粘合剂层的粘合剂是热激活的粘合剂，并且在加热坯料的步骤中， 坯料粘合剂层的相应粘合剂被激活。需要激活以更容易实现坯件简单的预定位以及坯件在激 活前可能必要的后续定位。

因此，根据该方法优选的实施例，在加热步骤进行前，进行使第一接合部件、第二接合 部件和坯料相对对齐(relatively aligning)的步骤。

根据优选的实施例，粘合剂是辐射-固化粘合剂或由于湿气的作用而交联的粘合剂，例如 硅烷交联聚合物粘合剂。环境空气湿度超过50％的相对空气湿度被理解为湿度的作用。因此， 坯料和相应的接触表面之间持久的连接可以通过湿气的作用或通过UV辐射的作用来获得。

优选地，层结构至少在加热和/或交联步骤期间受到压力，以获得接合部件之间最小的距 离。

根据另一个实施例，至少第一接合部件和坯料被配置为半透明的，优选为透明的，最迟 在固化和/或交联之后，优选最迟在固化和/或交联期间。

根据一个优选的变形，第一接合部件是电子像素矩阵显示器。优选地，接触表面由像素 矩阵显示器的透明覆盖层限定。在此情况下，由于其弹性，坯料还具有保护像素矩阵显示器 免受由于第二接合部件上的力的影响而可能导致的损坏和/或压力相关的故障显示的功能。

优选地，在布置坯料之后，空腔受到负压，以获得用坯料的材料改善的空腔填充。

根据该方法另一个优选的变形，在布置坯料之前，用液体润湿腔体，优选用挥发性液体， 例如醇，以便于坯料的布置和对准，特别是获得通过坯料无气泡地覆盖相应的接触表面。

一个实施例规定，第二接合部件在其主表面上形成非平面，该主表面与其接触表面相对。 例如，相应的接合部件具有凸状的弯曲度。

根据一个实施例，第二接合部件由透明的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成。优选地，第二接合部件由玻璃材料制成，例如硅酸盐玻璃材料。

附图说明

参考以下附图以更详细地解释本发明。附图仅理解为作为实施例，并且仅表示优选的实 施例。在图中：

图1基本上示出了根据本发明的方法的示意性流程图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的方法用于将第一接合部件1和第二接合部件2连接，尤其是 粘在一起。参照图1a)，将解释根据本发明的方法解决的问题，该问题是由于接合部件1或2 的接触表面1a或2s彼此反向平行造成的，因此，在接触表面1a和2a之间形成的空腔3相对难以用填充材料填充同时避免夹杂物。例如，借助待引入空腔3的透明填充材料，如果作为第一接合部件1的像素矩阵显示器与作为第二接合部件2的透明覆盖层连接，则这种不含夹杂物的填充是有意的。例如，覆盖层由透明塑料或透明玻璃材料制成。作为第二接合部件， 这种覆盖层通常具有朝向操作者的凸起部分，伴随着在背向操作者的一侧上形成有凹状的弯 曲度。通过如图1中所示的根据本发明的方法的随后步骤b)至e)，均匀地填充空腔3并同 时充分且永久地连接两个接合部件1、2的问题得以解决。

为此，将基本上由透明和粘弹性的材料制成的坯料4施加到第一接合部件1上。例如， 坯料具有凝胶垫4a，如图所示。坯料4已经具有与空腔3匹配的外部轮廓，此外，还涂覆有 热激活的粘合剂，由此坯料形成外部粘合剂层4b。在施加期间，由于粘合剂层4b的粘合性 比激活状态的粘合性低，因此粘合剂层4b的热粘合剂尚未被激活，有利于坯料4的施加和对 齐，如果有必要，将坯料4在第一接合部件1上重新定位。同时，可以额外地用挥发性液体 (例如醇)润湿第一接合部件1的接触表面，以便促进坯料4的无气泡施加。

如图1c)所示，在随后的步骤中，将第二坯料2施加到坯料4上，使得坯料4基本填充第一接合部件1和第二接合部件2之间形成的空腔。由第一接合部件1和第二接合部件2组成的层结构受到如箭头P所示的压力，以获得用坯料4的材料完全填充的空腔。同时，如果需要，还可以进行第二接合部件2相对于第一接合部件1的重新定位，如双箭头S表示。

在图1d)所示的随后步骤中，在保持施加压力P的同时，通过红外照射IR对层 结构(特别是坯料4)进行热处理，一方面以激活粘合剂层4b的粘合剂，另一方面 以增加坯料4的弹性4a。加热及因此导致的粘合剂层4b的激活提供了粘合剂复合物 的形成，粘合剂复合物由第一接合部件1、第二接合部件2和坯料4组成。在随后的 步骤中，坯料4，特别是其粘合剂层4b，通过用紫外辐射UV来照射而交联。因此， 粘合剂层4b的粘合剂进行交联，并且获得由接合部件1、第二接合部件2和坯料4 组成的固体复合物。

Claims (18)

1.用于全表面连接第一透明接合部件(1)和第二接合部件(2)的接触表面(1a，2a)的方法，所述接触表面(1a，2a)之间形成空腔(3)并且以反向平行的方式延伸，包括以下步骤：

提供并布置第一接合部件(1)、第二接合部件(2)及由弹性材料制成的坯料(4)，优选粘弹性材料，使得坯料(4)设置在接触表面(1a，2a)之间形成的空腔(3)中，所述接触表面(1a，2a)以反向平行的方式延伸，并且其中所述坯料(4)具有外部粘合剂层(4b)；

通过用微波辐射和/或红外辐射(IR)照射来加热坯料(4)；

固化和/或交联(UV)坯料(4)的粘合剂层，以形成第一接合部件(1)、坯料(4)和第二接合部件(3)的层结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述空腔(3)由至少一个凹形或凸形的接触表面(2a)限定，所述接触表面(2a)选自第一接触表面(1a)和第二接触表面(2a)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述空腔由至少一个平坦的接触表面(1a)限定，所述平坦的接触表面(1a)选自第一接触表面(1a)和第二接触表面(2a)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中交联通过UV照射(UV)粘合剂层(4)来实现。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中UV照射(UV)穿过第一接合部件(1)发生。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中被布置在空腔(3)中前，坯料(4)被预先成形。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在布置之前的涂覆步骤中，用粘合剂涂覆坯料(4)，用于形成粘合剂层(4b)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中坯料(4)的粘合剂层(4b)的粘合剂在加热步骤中被激活。

9.根据前述两项权利要求中任一项所述的方法，其中粘合剂层(4b)的粘合剂是辐射固化粘合剂或由于湿气的作用而固化的粘合剂，例如硅烷交联聚合物粘合剂。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中层结构至少在加热和/或交联步骤期间受到压力(P)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在加热步骤进行前，进行使第一接合部件(1)、第二接合部件(2)和坯料(4)相对对齐(S)的步骤。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第二接合部件(2)、坯料(4)和粘合剂层(4b)在固化和/或交联后是透明的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一接合部件(1)是电子像素矩阵显示器。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在布置坯料(4)后，空腔受到负压。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在布置坯料(4)前，用液体润湿空腔(3)，优选用挥发性液体，例如醇。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中至少在布置时，坯料(4)具有选自500mPas-5000mPas的粘度。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第二接合部件(2)在其主表面上形成非平面，所述主表面与其接触表面相对。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中第二接合部件(2)由玻璃材料制成，例如硅酸盐玻璃材料。