JP2012057029A - パネルの製造工程に用いる両面テープ - Google Patents

Abstract

【課題】適切な粘着性により載置板と光学基板を良好に貼り合わせでき、かつパネルの製造工程の後工程終了後に、光学基板から簡単に剥離できるパネルの製造工程に用いる両面テープを提供する。
【解決手段】基材と、減粘層と、シリコーン粘着層とを備える。基材の一方側の面には減粘層が設けられ、基材の他方側の面にはシリコーン粘着層が設けられる。また、減粘層は、プレポリマーと、希釈単量体と、光開始剤とを含み、熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電子ペーパーやフレキシブル（可撓性を有する）ディスプレイパネルなどのパネルの製造工程において用いる両面テープに関する。

一般的に、パネルの製造工程において製造される層構造を呈するパネルは、主に、積載用の載置板に貼り付けて用いられている。例えば、可撓性樹脂からなるフレキシブル基板を使用したパネルの製造工程においては、主に、ガラス若しくはプラスチック製の載置板を積載用の物体として用いることで、パネルの各層構造の加工作業若しくは搬送作業に利便性を与えている。通常、フレキシブル基板の表面には、載置板に貼り付けるために、シリコーン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）粘着層が用いられている。シリコーン粘着層は、シリコーンを有機溶媒に溶解させたシリコーン溶液をフレキシブル基板の表面に塗布した後、凝固液中でシリコーンを凝固再生させることによって製造される。フレキシブル基板の片面にシリコーン粘着層を形成することで、載置板との貼り合わせ作業が非常に便利となる。さらに、載置板に貼り付けたフレキシブル基板の他面には、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）、ＴＦＴアレイパネル（ＴＦＴ ａｒｒａｙ）やタッチセンサー（Ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ）などの多層構造の積層加工が行われる。
このような多層構造を積層加工する工程を後工程という。
また、載置板を使用する主要な目的は、パネル製造工程の「後工程」において載置板を積載体として使用することであり、各種の光学基板（フレキシブル基板も含む）の搬送作業に用いたり、又は後工程にて、シリコーン粘着層が剥離した時に起こる光学基板の破砕又は損傷の問題を回避することができる。

図１に、従来のフレキシブル基板の製造工程を模式的に示す。同図では、多層構造の貼り合せ及び分離に関する説明をする上で便宜的にフレキシブルパネルの製造工程の一部が示されている。尚、フレキシブル基板の製造工程自体は、本発明の趣旨とは異なるため、詳細な説明を省略する。

製造ラインにおけるパネルの加工に利便性を与えるとともに、工場内でのパネルの搬送を便利にするために、多層構造のフレキシブルパネルを製造又は組み立てる工程においては、主にシリコーン粘着層１２を介して光学基板１３を載置板１１の表面に貼り合わせて該載置板１１を積載体として使用し、次に、多層構造１４の製造工程へ進む。尚、図１において、光学基板１３の表面の多層構造１４としては、例えばカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）、ＴＦＴアレイパネル（ＴＦＴ ａｒｒａｙ）やタッチセンサー（Ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ）などが設置可能である。

カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）、ＴＦＴアレイパネル（ＴＦＴ ａｒｒａｙ）やタッチセンサー（Ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ）などが含まれる多層構造１４が、所定の手順で作製された後に、該光学基板１３と該載置板１１とを分離させる。この場合、該光学基板１３の底部のシリコーン粘着層１２の表面の微粘着性によって、埃・塵が付着してしまう問題がある。この問題を回避するため、微粘着性を有する面に対しプラスチック薄膜１５を貼り付ける。このプラスチック薄膜１５の材質として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が選択される。

上記した理由から、該光学基板１３及び該載置板１１を貼り付けるべく該シリコーン粘着層１２を選択して使用されているが、該シリコーン粘着層１２が光学基板１３に直接塗布されるため、同層１２自体が含有する有機溶媒によって、一部のフィルム材において霧化（腐食）が起こりやすくなる。さらに、該シリコーン粘着層１２を塗布又は焙焼する場合、このような作業は、高清浄度が要求される無塵室内で行われる必要があるだけではなく、焙焼時の作業温度も１５０℃以上でなければ密着性が生じない。しかし、高温の環境では、熱膨張係数がより高い一部の材質にはむしろ屈曲や湾曲などが生じてしまうことから、パネルの製造工程の環境管理が極めて困難となる。

上記製造工程における複数の環境管理を同時に行おうとした場合、設備コストは大幅に増加し、間接的には、製造コストも設備コストの増加に伴って増加する。
最終的に、該光学基板１３を該載置板１１と分離する時、シリコーン粘着層１２の接着力より大きい外力を加えない限り、光学基板１３と該載置板１１とを分離できない。しかしながら、シリコーン粘着層１２が剥離する過程において、他の層構造（例えば、ＩＴＯ層など）が脆弱化したり破裂したりして損傷を受ける虞がある。

上記課題を解決するために、本発明は、パネルの製造工程における光学基板及び載置板を相互に貼り合せるための両面テープを提案するもので、この両面テープは、基材と、減粘層と、シリコーン粘着層とを備える。該基材の一方側の面には減粘層が設けられ、該基材の他方側の面にはシリコーン粘着層が設けられる。また、該減粘層は、プレポリマーと、希釈単量体と、光開始剤とを含有し、熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有する。

該基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ,ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ,ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）及びポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ, ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）の群から選ばれる何れか１種からなることが好ましい。該シリコーン粘着層は、ポリシロキサン系感圧性接着剤からなる。該プレポリマーは、アクリル系感圧性接着剤からなる。該アクリル系感圧性接着剤は、さらにエポキシアクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル及びウレタンアクリル酸エステルの群から選ばれる何れか１種からなる。勿論、使用上の利便性及び該両面テープを保護する観点から考えれば、該パネルの製造工程に用いる両面テープの表面は、それぞれ２つの離型フィルムで覆われる。即ち、１つの離型フィルムが該減粘層の表面に設けられ、他の離型フィルムが該シリコーン粘着層の表面に設けられる。この両面テープを使用する場合は、例えば、該減粘層の表面に設けられた該離型フィルムを剥離することで、両面テープは、粘着対象である光学基板に簡単に貼り付けることができる。

斬新なパネルの製造工程に用いる両面テープを採用する本発明によれば、どんな材質に対しても優れた付着性がある。また、熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有する減粘層を活用することによって、剥離作業では、単に紫外線を予め照射するだけで、両面テープは、光学基板から簡単に剥離でき、ＩＴＯ層の脆化や破裂などの損傷を起こさず、材料損耗率を大幅に削減できる。

また、本発明によれば、パネルの製造工程において、両面テープを介して光学基板を載置板に貼り合せる時、好適な付着性及び粘着性を有する両面テープが提供される。また、分離作業においては、単に紫外線を予め照射するだけで、両面テープの粘着力が下がり、光学基板から簡単に剥離することができるし、ＩＴＯ層の脆化や破裂などの損傷が生じない。さらに、両面テープは、光学基板から剥離した場合、光学基板の表面に糊が残留する事態で埃・塵が付着することによって製造工程の歩留率に影響を与えることを回避できる。

本発明は、現在のフレキシブル基板設計における電子機器の軽量化・薄型化・小型化に対応できるパネルの製造工程において、光学基板を堅固な載置板に良好に固定する（貼り合わせる）ための両面テープを提供することができる。
そして、各層構造の製造工程を終了した後にも、両面テープは、光学基板と載置板から剥離することによって、光学基板と載置板を分離させることができる。
また、本発明の両面テープは、基材と、減粘層と、シリコーン粘着層とを備える。該基材の一方側の面には、熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有する減粘層が設けられ、この減粘層は光学基板と貼り付ける。該基材の他方側の面には、低粘着力のシリコーン感圧性接着剤を含有するシリコーン粘着層が設けられ、このシリコーン粘着層は載置板と貼り付ける。それによって、単に紫外線を予め照射するだけで、両面テープは、光学基板や載置板から簡単に剥離することができ、さらにＩＴＯ層の脆弱化や破裂などの損傷を解消でき、また材料損耗率を大幅に削減できるうえに、光学基板や載置板の表面に接着剤の糊成分が残留する事態も生じない、という効果を得ることができる。

従来のフレキシブル基板の製造工程を模式的に示す図である。 本発明に係る好ましい実施例の構造を模式的に示す図である。 本発明を使用したパネルの製造工程の流れを示す図である。 光学基板及び載置板を貼り合わせた本発明の構造を模式的に示す図である。 図４Ａに示す構造に対し製造工程の後工程を行った後の構造を模式的に示す図である。 図４Ｂに示す構造に対し紫外線を照射した後に分離した構造を模式的に示す図である。 本発明の構造に対し離型フィルムを貼り合わせた後の構造を模式的に示す図である。

本発明の内容をより完全に理解するために、以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。

図２に、本発明に係る好ましい実施例の構造を模式的に示す。
同図に示すように、本発明が提案したパネルの製造工程に用いる両面テープは、基材３０と、減粘層３１及びシリコーン粘着層３２を備える。
該基材３０の形状としては、巻き状でも帯状でもどちらでもよい、
また、基材３０の材質の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ,ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ,ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ, ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｆｏｎｅ）などが挙げられる。
ところで、一般の工業用両面テープは、主にアクリル系接着剤及びゴム系接着剤の２種類に分けられている。また、この２種類とも基材あり及び基材なしの２つの態様に分けられている。「基材あり」の工業用両面テープとは、接着剤量及び強度を増強する接着剤以外に単層構造（基材）を有する工業用両面テープを意味する。「基材なし」の工業用両面テープとは、両面テープの全体の透明度を確保するために接着剤しか有しない工業用両面テープを意味する。また、両面テープの粘着力は、接着剤物質の種類や厚さなどの要因により左右される。

それに対して、本発明が提案した両面テープは、アクリル系接着剤の基材の工業用両面テープである。該基材３０の両側面のうちの一方側の面には、減粘層３１が設けられ、他方側の面には、シリコーン粘着層３２が設けられる。
該減粘層３１は、プレポリマーと、希釈単量体と、光開始剤とを含有する。
そのうち、プレポリマーは主要材料であり、硬化後の反応生成物の主要性能を左右するキーマテリアルでもある。減粘層３１の総量に対するプレポリマーの量は、≧４０ｗｔ％、即ち、４０ｗｔ％以上である。
プレポリマーの具体例としては、エポキシアクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル及びウレタンアクリル酸エステルの群から選ばれる何れか１種からなるアクリル系感圧性接着剤である。
また、希釈単量体を添加することによって、容易に粘着力を調整することが可能となる。
また、硬化反応時には希釈単量体として作用するので、生成した硬化膜の性能にも影響を与える。
減粘層３１の総量に対する希釈単量体の量は、５〜５０ｗｔ％以上であり、希釈単量体の種類としては単官能基、二官能基若しくは多官能基などが挙げられる。
該光開始剤の主要な作用は、紫外線吸収して重合反応を開始させることである。
減粘層３１の総量に対する該光開始剤の量は、≦１０ｗｔ％であり、光開始剤の具体例としては遊離基型光開始剤又は陽イオン型光開始剤が挙げられる。勿論、異なる目的に応じるために、該減粘層３１には、例えば、消泡剤、レベリング剤や安定剤などのような助剤を材料成分として添加してもよい。

以上に述べたように、本発明の減粘層３１は、熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有する。即ち、紫外線を照射すると、該光開始剤は、紫外線のエネルギーを吸収して連鎖的に化学反応を起こす性質を有する。
この化学反応の具体例としては、該希釈単量体の重合反応の速度を加速させて減粘層３１をより速く硬化する反応が挙げられる。また、該基材３０の他方側の面に塗布された該シリコーン粘着層３２の具体例としては、ポリシロキサン系感圧性接着剤などが挙げられる。
該シリコーン粘着層３２は、該載置板１１の一方側の面のみに低粘着力の材料のみを通じて貼り付け可能となるので、該光学基板１３との間に剥離した時に何らの破裂又は損壊が生じる虞は一切必要ない。

以下に、本発明の両面テープに対して、物性、保持力及び初期粘着力の性能試験の実験結果について説明する。以下の実験結果によれば、本発明の両面テープは確実に実施可能であることが確認された。

本発明の両面テープに係る物性の測定項目については、１８０度方向に粘着力測定を中心とした実験測定を行った。
測定条件としては、ＳＵＳ（ステンレス鋼材）、Ｇｌａｓｓ（ガラス）及びＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を被着体とした。そして、ＳＵＳの表面粗度は、２８０番の耐水研磨紙を用いて縦方向より６０回を研磨して、表面粗度を０.０５ｍｍまでに仕上げた。また、両面テープの幅の広さは２５ｍｍ、引き剥がす材料は、厚みが２５ｕｍのＰＥＴ、貼り合せ条件は、手｛しゅどう｝作業で２ｋｇロールで往復一回圧着し、貼り合せ速度は３００ｍｍ／ｍｉｎとし、貼り合わせた後２４時間放置した。
試験環境条件は、２３±５°Ｃ，６０±２０％ＲＨの雰囲気で、検測速度は、引張速度で３００ｍｍ／ｍｉｎとした。その実験測定値を以下の表１にま示す。

上記の実験結果によれば、紫外線の照射後に減粘層３１を硬化させた場合には、減粘層３１の粘着力が確かに大幅に低下したことを表われておりされ、粘着力の低下につれて剥離作業は有利であることが確認できた。

本発明の両面テープに係る保持力の測定項目については、測定条件として、ＳＵＳ（３０４）を被着体とし、ＳＵＳの表面粗度は、２８０番の耐水研磨紙を用いて縦方向より６０回を研磨して、表面粗度を０.０５ｍｍまでに仕上げ、また、両面テープの貼り合せ面積は２５ｍ×２５ｍｍ、貼り合せ条件は、手作業で２ｋｇロールで往復一回圧着し、貼り合せ速度は３００ｍｍ／ｍｉｎとし、荷重は１ｋｇとする。試験環境条件と時間は、それぞれ２３±５°Ｃ，２４時間と８０±１°Ｃ，１時間である。その実験測定値を以下の表２に示す。

上記の実験結果によれば、本発明の両面テープは、高温室温のいずれの温度においてもかなり優れた粘着性／保持力を有していることが確認できた。

本発明の両面テープに係る初期粘着力の測定項目については、測定条件として、テープの幅の広さは２５ｍｍであり、試験環境条件は、２３±５°Ｃ，６０±２０％ＲＨの雰囲気であり、検測角度は３０°とし、鋼球材質はＪＩＳ Ｇ ４８０５の規定に準じる鋼材が使用され、１／３２〜３２／３２の寸法範囲内の鋼球、鋼球型番（Ｎ）は、Ｎ＝（３２／２５．４）×Ｄの算式が得られる（Ｄが、鋼球の直径で、単位がｍｍ）。その実験測定値を以下の表３に示す。

以上の通り、粘着力、保持力、及び初期粘着力のいずれの実験測定値によっても、本発明の両面テープは、確実にパネルの製造工程にとって必要な優れた物性を具備していることが判明した。

図３は、本発明の両面テープを使用したパネルの製造工程の流れを示す図であり、図４Ａは、光学基板及び載置板を貼り合せた本発明の構造を模式的に示す図であり、図４Ｂは、図４Ａに示す構造に対し製造工程の後工程を行った後の構造を模式的に示す図であり、図４Ｃは、図４Ｂに示す構造に対し紫外線を照射した後に分離した構造を模式的に示す図である。
図３及び図４Ａ〜４Ｃを合わせて参照する。図３に示すように、まず、光学基板３４及び載置板３３を提供する（Ｓ２０）。それから、本発明の両面テープを使用して該光学基板３４及び該載置板３３を貼り合わせ（Ｓ２１）、図４Ａに示すような構造が構成された。
両面テープと該光学基板３４及び該載置板３３との貼り付け方法としては、減粘層３１は、該光学基板３４と貼り付け、該シリコーン粘着層３２は、該載置板３３と貼り付ける。
そして、該光学基板３４を製造工程の後工程に進み、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ）、ＴＦＴアレイパネル（ＴＦＴ ａｒｒａｙ）やタッチセンサー（Ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ）などの多層構造３５を該光学基板３４上に形成する（Ｓ２２）。それで、図４Ｂに示すような構造が構成された。
後工程が終了した後、紫外線を該両面テープに照射して両面テープを硬化させて粘着力を下げた（Ｓ２３）。それにより、該両面テープを、該光学基板３４から剥離して、該載置板３３から剥離する(Ｓ２４)。
これにより、光学基板３４と載置板３３を簡単に分離させることができた。それで、図４Ｃに示すような構造が形成された。

図５に、本発明の構造に対し離型フィルムを貼り合わせた後の構造を模式的に示す。
図５では、使用上の利便性及び該両面テープを保護する観点から考えれば、パネルの製造工程に用いる両面テープは、２つの離型フィルム３６をさらに含んでもよい。該減粘層３１の表面（基材３０に貼り付けた面と反対の面）と該シリコーン粘着層３２の表面（基材３０に貼り付けた面と反対の面）には、それぞれ離型フィルム３６が設けられた。
両面テープを使用する場合、該離型フィルム３６を剥離すると、該減粘層３１や該シリコーン粘着層３２が現れて粘着対象である基板（光学基板、載置板など）に簡単に貼り付け可能となる。
また、該離型フィルム３６には、珪素離型フィルム、フッ素離型フィルム又は離型紙などの材質を選択して使用することがよい。
同時に、必要に応じて、例えば、超軽量離型（１〜３ｇｆ／２５ｍｍ）、軽量離型（３〜５ｇｆ／２５ｍｍ）、中量離型（５〜８ｇｆ／２５ｍｍ）、重量離型（８〜１２ｇｆ／２５ｍｍ）、及び超重量離型（１２ｇｆ／２５ｍｍ以上）などの離型力が異なるものを選択して使用してもよい。

本発明は、現在のフレキシブル基板設計における電子機器の軽量化・薄型化・小型化に対応できるパネルの製造工程において、光学基板（フレキシブル基板も含む）を堅固な載置板に良好に固定するための両面テープを提供するものである。
そして、各層構造の製造工程を終了した後にも、両面テープは、光学基板と載置板とから簡単に剥離できるよって、光学基板と載置板とを分離させることができる。
また、本発明の両面テープは、基材と、減粘層と、シリコーン粘着層とを備え、該基材の一方側の面には、熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有する減粘層が設けられ、この減粘層は光学基板と貼り合わせる。該基材の他方側の面には、低粘着力のシリコーン感圧性接着剤を含有するシリコーン粘着層が設けられ、このシリコーン粘着層は載置板と貼り合わせる。それによって、剥離作業では、単に紫外線を予め照射するだけで、両面テープは、光学基板や載置板から簡単に剥離することができるし、ＩＴＯ層の脆化や破裂などの損傷を起こさないし、材料損耗率を大幅に削減できるし、光学基板の表面に糊が残留する事態も生じない、という効果がある。

以上は、単に本発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様または実施例であり、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、当業者は、本発明の精神及び添付の特許請求の範囲内でいろいろと変更して実施することができるものである。

１１：載置板
１２：シリコーン粘着層
１３：光学基板
１４：多層構造
１５：プラスチック薄膜
Ｓ２０〜Ｓ２４：製造工程ステップ
３０：基材
３１：減粘層
３２：シリコーン粘着層
３３：載置板
３４：光学基板
３５：多層構造
３６：離型フィルム

Claims (6)

1. パネルの製造工程に用いる両面テープであって、
   基材と、
   熱硬化性及び活性エネルギー線硬化性を有し、前記基材の一方側の面に設けられた減粘層と、
   前記基材の他方側の面に設けられたシリコーン粘着層と、を備え
   前記減粘層は、プレポリマーと、希釈単量体と、光開始剤と、を含有することを特徴とする、
   パネルの製造工程に用いる両面テープ。
2. 前記基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）の群から選ばれる何れか１種からなることを特徴とする、請求項１に記載のパネルの製造工程に用いる両面テープ。
3. 前記シリコーン粘着層は、ポリシロキサン系感圧性接着剤からなることを特徴とする、請求項２に記載のパネルの製造工程に用いる両面テープ。
4. 前記プレポリマーは、アクリル系感圧性接着剤からなることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のパネルの製造工程に用いる両面テープ。
5. 前記アクリル系感圧性接着剤は、エポキシアクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル、及びウレタンアクリル酸エステルの群から選ばれる何れか１種からなることを特徴とする、請求項４に記載のパネルの製造工程に用いる両面テープ。
6. ２つの離型フィルムをさらに含み、前記２つの離型フィルムのうち、一方が前記減粘層の表面に設けられ、他方が前記シリコーン粘着層の表面に設けられたことを特徴とする、請求項４に記載のパネルの製造工程に用いる両面テープ。

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