KR20120091126A - 시일부 형성용 경화성 수지 조성물, 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents

시일부 형성용 경화성 수지 조성물, 적층체 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20120091126A
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사토시 니이야마
히로시게 이토
나오코 아오키
요시노부 가도와키
유키오 츠게
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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

연속된 시일부를 간이하게 형성할 수 있고, 또한 미경화 시일부를 형성한 직후부터 시일부로 둘러싸인 영역에 액상물을 공급하여 시일부를 경화시킬 때까지의 동안에 시일부의 형상을 유지할 수 있는 시일부 형성용 경화성 수지 조성물, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층을 두껍게 할 수 있고, 또한 결함이 적은 적층체, 및 그 제조 방법을 제공한다.
제 1 면재 (표시 디바이스 (50)) 와 제 2 면재 (투명 면재 (10)) 사이에 협지되는 액상물 (수지층 형성용 경화성 수지 조성물 (14)) 의 주위를 둘러싸는 미경화 시일부 (12) 를 형성하기 위한 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로서, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 500 ∼ 3000 ㎩ㆍs 인 것을 사용한다.

Description

시일부 형성용 경화성 수지 조성물, 적층체 및 그 제조 방법{CURABLE RESIN COMPOSITION FOR SEALING PORTION FORMATION, LAMINATE, AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}
본 발명은 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을, 그 주위를 시일부로 둘러싼 상태로 경화시켜 적층체 (합판 유리, 표시 장치, 태양 전지 모듈 등) 를 제조할 때에, 그 시일부를 형성하기 위해서 바람직하게 사용되는 경화성 수지 조성물, 그 경화성 수지 조성물로 이루어지는 시일부를 갖는 적층체, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
2 장의 투명 면재 사이에 수지층이 끼인, 합판 유리 등의 투명 적층체의 제조 방법으로는, 하기 방법이 제안되어 있다.
(a) 일방의 투명 면재의 표면의 주연부 (周緣部) 에 시일부를 형성하는 공정과,
(b) 시일부로 둘러싸인 영역에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급하는 공정과,
(c) 감압 분위기 하에서 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 위에 타방의 투명 면재를 중첩하고, 2 장의 투명 면재 및 시일부로 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층물을 얻는 공정과,
(d) 대기압 하에 적층물을 둔 상태에서, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시키는 공정을 갖는 투명 적층체의 제조 방법 (특허문헌 1, 2 참조).
그리고, 시일부의 형성 방법으로는, 하기 방법이 예시되어 있다.
(1) 일방의 투명 면재의 주연부를 따라서 양면 접착 테이프를 첩착 (貼着) 하는 방법.
(2) 일방의 투명 면재의 주연부를 따라서 양면 접착 테이프를 첩착하고, 그 상면에 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하는 방법.
(3) 일방의 투명 면재의 주연부를 따라서 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하는 방법.
(4) 일방의 투명 면재의 주연부를 따라서 스페이서 입자를 혼합한 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하는 방법.
그러나, (1), (2) 의 방법에서는, 투명 면재의 주연부의 코너부에 있어서 시일부를 90°방향으로 구부릴 때에 양면 접착 테이프를 절단할 필요가 있어, 연속된 시일부를 형성할 수 없다. 그 때문에, 시일부의 간극로부터 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 새어 나가는 등의 결함이 생긴다.
또한, (2) 의 방법에서는, 시일부의 형성에 복수의 공정이 필요하게 되어 번잡하다.
(3) 의 방법에서는, 시일부를 간이하게 형성할 수 있지만, 시일부를 개재하여 2 장의 투명 면재를 간극없이 첩합 (貼合) 하기 위해서는, 타방의 투명 면재를 중첩한 후, 즉 공정 (c) 이후에 시일부를 경화시킬 필요가 있다. 그 때문에, 공정 (b) 동안에, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물이 시일부의 폭 방향으로 퍼져, 미경화 시일부의 형상이 변형될 우려가 있기 때문에, 시일부의 높이를 충분히 유지할 수 없다. 그 때문에, 시일부로 둘러싸인 영역에 공급되는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 및 이것을 경화시켜 이루어지는 수지층을 두껍게 하기 어렵다.
(4) 의 방법에서는, 스페이서 입자에 의해 시일부의 높이를 유지할 수 있지만, 두꺼운 수지층이 필요한 경우, 스페이서 입자를 크게 할 필요가 있어, 큰 스페이서 입자를 포함하는 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 디스펜서 등으로 도포하면 그 도출부 (塗出部) 에서 스페이서의 막힘이 발생하기 쉬워 양호하게 도포할 수 없을 우려가 있다. 또한, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물이 스페이서 사이로부터 흘러나가, 시일부에 간극이 생김으로써 시일부의 간극으로부터 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 새어 나가는 등의 결함이 생길 우려도 있다.
국제 공개 제2008/081838호 팜플렛 국제 공개 제2009/016943호 팜플렛
본 발명은 연속된 시일부를 간이하게 형성할 수 있고, 또한 미경화 시일부를 형성한 직후부터 시일부로 둘러싸인 영역에 액상물을 공급하여 시일부를 경화시킬 때까지의 동안에 시일부의 형상을 유지할 수 있는 시일부 형성용 경화성 수지 조성물, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층의 두께를 두껍게 할 수 있고, 또한 결함이 적은 적층체, 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지되는 액상물로 이루어지는 층의 주위를 둘러싸는 시일부를 형성하기 위한 경화성 수지 조성물로서, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 500 ∼ 3000 ㎩ㆍs 인 것을 특징으로 한다.
액상물은 수지층 형성용 경화성 수지 조성물인 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을, 그 주위를 시일부로 둘러싼 상태로 경화시켜 적층체를 제조할 때에, 그 시일부를 형성하기 위해서 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 경화성기를 갖고, 또한 수평균 분자량이 30000 ∼ 100000 인 올리고머 (A) 의 1 종 이상과, 경화성기를 갖고, 또한 분자량이 125 ∼ 600 인 모노머 (B) 의 1 종 이상을 함유하고, 모노머 (B) 의 비율이 올리고머 (A) 와 모노머 (B) 의 합계 (100 질량％) 중 15 ∼ 50 질량％ 인 것이 바람직하다.
또, 여기서 모노머 (B) 란, 모노머로서 시일부 형성용 경화성 수지 조성물에 함유되는 저분자량의 경화성 화합물로서, 그 모노머 (B) 에는, 하기의 올리고머 (A1) 의 합성에 사용하여 프레폴리머의 이소시아네이트기와 반응한 모노머 (B2) 는 포함되지 않고, 미반응으로 잔존하는 모노머 (B2) 는 포함된다.
경화성기는 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기인 것이 바람직하다.
올리고머 (A) 의 경화성기는 아크릴로일옥시기인 것이 보다 바람직하고, 모노머 (B) 의 경화성기는 메타크릴로일옥시기인 것이 보다 바람직하다.
올리고머 (A) 는 우레탄 올리고머 (A1) 인 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은, 모노머 (B) 로서, 이소시아네이트기와 반응하는 기를 갖지 않는 모노머 (B1) 을 함유하고, 우레탄 올리고머 (A1) 이, 모노머 (B1) 의 존재 하에서, 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트기를 갖는 프레폴리머를 얻은 후, 그 프레폴리머의 이소시아네이트기에, 이소시아네이트기와 반응하는 기 및 경화성기를 갖는 모노머 (B2) 를 반응시켜 얻어진 것인 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은, 모노머 (B) 로서, 수산기를 갖는 모노머 (B3) 을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 광중합 개시제 (C) 를 함유하는 광경화성 수지 조성물인 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은, 광중합 개시제 (C) 로서, 흡수 파장이 상이한 2 종 이상의 광중합 개시제를 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 적층체는 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 적층체로서, 시일부가 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적층체의 시일부의 폭은 0.3 ∼ 3 ㎜ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체의 시일부의 두께는 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 적층체는 양방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 투명 적층체이어도 된다.
본 발명의 적층체는 일방이 투명 면재이고, 타방이 표시 디바이스인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 표시 장치이어도 된다.
본 발명의 적층체는 적어도 일방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 제 1 면재 및 제 2 면재 중 적어도 일방의 면재의 수지층측의 표면에 형성된 박막계 태양 전지 디바이스와, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 태양 전지 모듈이어도 된다.
본 발명의 적층체의 제조 방법은 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 적층체를 제조하는 방법으로서, 하기 공정 (a) ∼ (d) 를 갖는 것을 특징으로 한다.
(a) 제 1 면재의 표면의 주연부에, 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부를 형성하는 공정,
(b) 미경화 시일부로 둘러싸인 영역에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급하는 공정,
(c) 100 ㎩ 이하의 감압 분위기 하에서, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 위에 제 2 면재를 중첩하고, 제 1 면재, 제 2 면재 및 미경화 시일부로 상기 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층물을 얻는 공정,
(d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기 하에 적층물을 둔 상태에서, 미경화 시일부 및 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시키는 공정.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 (c) 공정에서 얻어진 적층물은 제 1 면재, 제 2 면재 및 미경화 시일부에 의해 밀봉된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 아직 경화되어 있지 않은 것으로, 이것을 적층체 전구체로 부르는 경우도 있지만, 이 경화되어 있지 않은 상태의 것, 상기 (d) 공정을 거쳐, 수지층 형성용 조성물이 경화된 것도 포함하여 적층물이라고도 부른다.
본 발명의 적층체의 제조 방법에 있어서는, 공정 (c) 에서 얻어진 적층물에 있어서의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 두께는 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물에 의하면, 연속된 시일부를 간이하게 형성할 수 있고, 또한 미경화 시일부를 형성한 직후부터 시일부로 둘러싸인 영역에 액상물을 공급하여 시일부를 경화시킬 때까지의 동안에 시일부의 형상을 유지할 수 있다.
본 발명의 적층체는 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층의 두께를 두껍게 할 수 있고, 또한 결함이 적다.
본 발명의 적층체의 제조 방법에 의하면, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층을 두껍게 할 수 있고, 또한 결함이 적은 적층체를 제조할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 투명 적층체의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 표시 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 적층체 제조 방법의 공정 (a) 의 모습의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 7 은 본 발명의 적층체 제조 방법의 공정 (a) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 적층체 제조 방법의 공정 (b) 의 모습의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 9 는 본 발명의 적층체 제조 방법의 공정 (b) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 적층체 제조 방법의 공정 (c) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 있어서는, 하기와 같이 정의한다.
합판 유리 등의 투명 적층체에 있어서는, 양방의 면재를 「표면재」라고 한다.
표시 장치에 있어서는, 표시 디바이스의 보호판이 되는 투명 면재를 「표면재」, 표시 디바이스를 「이면재」라고 한다.
태양 전지 모듈에 있어서는, 태양광 입사측의 면재를 「표면재」, 다른 면재를 「이면재」라고 한다.
표면재 및 이면재를 총칭하여 「면재」라고 한다.
그 면재 중, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 주연부에 시일부가 형성되고, 또한 시일부로 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물이 공급되는 면재를 「제 1 면재」라고 하고, 그 경화성 수지 조성물 위에 중첩되는 면재를 「제 2 면재」라고 한다.
광투과성을 갖는 면재를 「투명 면재」라고 한다.
유리로 이루어지는 투명 면재를 「유리판」이라고 한다.
수지로 이루어지는 투명 면재를 「투명 수지판」이라고 한다.
표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 면재를 「기판」이라고 하여, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 면재와 구별한다.
표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 투명 면재를, 하기하는 유리 기판, 투명 수지 기판을 포함시켜 「투명 기판」이라고 하여, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 투명 면재와 구별한다.
표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 유리판을 「유리 기판」이라고 하여, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 유리판과 구별한다.
표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 투명 수지판을 「투명 수지 기판」이라고 하여, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 투명 수지 기판과 구별한다.
표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 비투명한 면재를 「비투명 기판」이라고 한다.
<시일부 형성용 경화성 수지 조성물>
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지되는 액상물로 이루어지는 층의 주위를 둘러싸는 시일부를 형성하기 위한 경화성 수지 조성물이고, 또한 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지되는 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 주위를 둘러싸는 시일부를 형성하기 위해서 바람직한 것이며, 또 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을, 그 주위를 시일부로 둘러싼 상태로 경화시켜 적층체를 제조할 때에, 그 시일부를 형성하기 위해 보다 바람직하게 사용된다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 점도는, 25 ℃ 에 있어서, 500 ∼ 3000 ㎩ㆍs 이고, 800 ∼ 2500 ㎩ㆍs 가 바람직하고, 1000 ∼ 2000 ㎩ㆍs 가 보다 바람직하다. 점도가 500 ㎩ㆍs 이상이면, 미경화 시일부의 형상을 비교적 장시간 유지할 수 있어, 시일부의 높이를 충분히 유지할 수 있다. 점도가 3000 ㎩ㆍs 이하이면, 시일부를 도포에 의해 형성할 수 있다.
시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 점도는 25 ℃ 에 있어서 E 형 점도계를 사용하여 측정한다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로는, 점도를 상기 범위로 조정하기 쉬운 점에서, 경화성기를 갖고, 또한 수평균 분자량이 30000 ∼ 100000 인 올리고머 (A) 의 1 종 이상과, 경화성기를 갖고, 또한 분자량이 125 ∼ 600 인 모노머 (B) 의 1 종 이상을 함유하고, 모노머 (B) 의 비율이 올리고머 (A) 와 모노머 (B) 의 합계 (100 질량％) 중 15 ∼ 50 질량％ 인 것이 바람직하다.
(올리고머 (A))
올리고머 (A) 의 수평균 분자량은 30000 ∼ 100000 이고, 40000 ∼ 80000 이 바람직하고, 50000 ∼ 65000 이 보다 바람직하다. 올리고머 (A) 의 수평균 분자량이 그 범위이면, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 점도를 상기 범위로 조정하기 쉽다.
올리고머 (A) 의 수평균 분자량은, GPC 측정에 의해서 얻어진, 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량이다. 또, GPC 측정에 있어서, 미반응의 저분자량 성분 (모노머 등) 의 피크가 나타나는 경우에는, 그 피크를 제외하고 수평균 분자량을 구한다.
올리고머 (A) 의 경화성기로는, 광경화성의 경우에는, 부가 중합성의 불포화기 (아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등), 불포화기와 티올기의 조합 등을 들 수 있고, 열경화성의 경우에는, 에폭시기 등을 들 수 있고, 경화 속도가 빠른 점 및 투명성이 높은 시일부가 얻어지는 점에서, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기가 바람직하다. 또한, 비교적 고분자량의 올리고머 (A) 에 있어서의 경화성기는, 비교적 저분자량의 모노머 (B) 에 있어서의 경화성기보다 반응성이 낮아지기 쉽기 때문에, 모노머 (B) 의 경화가 먼저 진행되어 급격하게 조성물 전체의 점성이 높아져 경화 반응이 불균질해질 우려가 있다. 양자의 경화성기의 반응성의 차이를 작게 하여 균질한 시일부를 얻기 위해서, 올리고머 (A) 의 경화성기를 비교적 반응성이 높은 아크릴로일옥시기로 하고, 모노머 (B) 의 경화성기를 비교적 반응성이 낮은 메타크릴로일옥시기로 하는 것이 보다 바람직하다.
올리고머 (A) 로는, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 시일부의 기계적 특성 면에서, 경화성기를 1 분자당 평균 1.8 ∼ 4 개 갖는 것이 바람직하다.
올리고머 (A) 로는, 우레탄 결합을 갖는 우레탄 올리고머, 폴리옥시알킬렌 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 우레탄 사슬의 분자 설계 등에 의해서 경화 후의 수지의 기계적 특성, 면재와의 밀착성 등을 폭넓게 조정할 수 있다는 점에서, 우레탄 올리고머 (A1) 이 바람직하다.
수평균 분자량이 30000 ∼ 100000 인 우레탄 올리고머 (A1) 은 고점도가 되기 때문에 통상적인 방법으로는 합성이 어렵고, 합성할 수 있었다고 하더라도 모노머 (B) 와의 혼합이 어렵다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 우레탄 올리고머 (A1) 을 하기의 합성 방법으로 합성한 후, 얻어진 생성물을 그대로 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로서 사용하거나, 또는 얻어진 생성물을 추가로 후술하는 모노머 (B) (모노머 (B1), 모노머 (B3) 등) 로 희석하여 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로서 사용하는 것이 바람직하다.
(우레탄 올리고머 (A1) 의 합성 방법)
희석제로서, 후술하는 모노머 (B) 의 1 종인 이소시아네이트기와 반응하는 기를 갖지 않는 모노머 (B1) 의 존재 하에서, 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트기를 갖는 프레폴리머를 얻은 후, 그 프레폴리머의 이소시아네이트기에, 이소시아네이트기와 반응하는 기 및 경화성기를 갖는 모노머 (B2) 를 반응시키는 방법을 우레탄 올리고머 (A1) 의 합성 방법으로서 들 수 있다.
폴리올, 폴리이소시아네이트로는 공지된 화합물, 예를 들어, 국제 공개 제2009/016943호 팜플렛 (본 출원에 참작됨) 에 기재된 우레탄계 올리고머 (a) 의 원료로서 기재된 폴리올 (i), 디이소시아네이트 (ii) 등을 들 수 있다.
이소시아네이트기와 반응하는 기를 갖지 않는 모노머 (B1) 로는, 탄소수 8 ∼ 22 의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 (n-도데실(메트)아크릴레이트, n-옥타데실(메트)아크릴레이트, n-베헤닐(메트)아크릴레이트 등), 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴레이트 (이소보르닐(메트)아크릴레이트, 아다만틸(메트)아크릴레이트 등) 를 들 수 있다.
이소시아네이트기와 반응하는 기 및 경화성기를 갖는 모노머 (B2) 로는, 활성 수소 (수산기기, 아미노기 등) 및 경화성기를 갖는 모노머를 들 수 있고, 구체적으로는, 탄소수 2 ∼ 6 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 (2-하이드록시메틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트 등), 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트) 등을 들 수 있고, 탄소수 2 ∼ 4 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬아크릴레이트가 바람직하다.
(모노머 (B))
모노머 (B) 의 분자량은 125 ∼ 600 이고, 140 ∼ 400 이 바람직하고, 150 ∼ 350 이 보다 바람직하다. 모노머 (B) 의 분자량이 125 이상이면, 후술하는 감압 적층 방법에 의해서 적층체를 제조할 때의 모노머 (B) 의 휘발이 억제된다. 모노머 (B) 의 분자량이 600 이하이면, 고분자량의 올리고머 (A) 에 대한 모노머 (B) 의 용해성을 높일 수 있어, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로서의 점도 조정을 바람직하게 실시할 수 있다.
모노머 (B) 의 경화성기로는, 광경화성의 경우에는, 부가 중합성의 불포화기 (아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등), 불포화기와 티올기의 조합 등을 들 수 있고, 열경화성의 경우에는, 에폭시기 등을 들 수 있고, 경화 속도가 빠른 점 및 투명성이 높은 시일부가 얻어지는 점에서, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기가 바람직하다. 또한, 비교적 저분자량의 모노머 (B) 에 있어서의 경화성기는, 비교적 고분자량의 올리고머 (A) 에 있어서의 경화성기보다 반응성이 높아지기 쉽기 때문에, 모노머 (B) 의 경화가 먼저 진행되어 급격하게 조성물 전체의 점성이 높아져 경화 반응이 불균질해질 우려가 있다. 균질한 시일부를 얻기 위해서, 모노머 (B) 의 경화성기를 비교적 반응성이 낮은 메타크릴로일옥시기로 하고, 올리고머 (A) 의 경화성기를 비교적 반응성이 높은 아크릴로일옥시기로 하는 것이 보다 바람직하다.
모노머 (B) 로는, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 시일부의 기계적 특성 면에서, 경화성기를 1 분자당 1 ∼ 3 개 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은, 모노머 (B) 로서, 상기 서술한 우레탄 올리고머 (A1) 의 합성 방법에서 희석제로서 사용한 모노머 (B1) 을 함유하고 있어도 된다. 또, 모노머 (B) 로서, 상기 서술한 우레탄 올리고머 (A1) 의 합성 방법에 사용한 미반응 모노머 (B2) 를 함유하고 있어도 된다.
모노머 (B) 는, 면재와 시일부의 밀착성이나 후술하는 각종 첨가제의 용해성 면에서, 수산기를 갖는 모노머 (B3) 을 포함하는 것이 바람직하다.
수산기를 갖는 모노머 (B3) 으로는, 수산기수 1 ∼ 2, 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시메타아크릴레이트 (2-하이드록시프로필메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸메타크릴레이트, 6-하이드록시헥실메타크릴레이트 등) 가 바람직하고, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트가 특히 바람직하다.
모노머 (B) 의 비율은 올리고머 (A) 와 모노머 (B) 의 합계 (100 질량％) 중 15 ∼ 50 질량％ 이고, 20 ∼ 45 질량％ 가 바람직하며, 25 ∼ 40 질량％ 가 보다 바람직하다. 모노머 (B) 의 비율이 15 질량％ 이상이면, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 면재와 시일부의 밀착성이 양호해진다. 모노머 (B) 의 비율이 50 질량％ 이하이면, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 점도를 500 ㎩ㆍs 이상으로 조정하기 쉽다.
(광중합 개시제 (C))
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 광경화성 수지 조성물이어도 되고, 열경화성 수지 조성물이어도 된다. 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로는, 저온에서 경화 가능하고, 또한 경화 속도가 빠른 점에서, 광중합 개시제 (C) 를 함유하는 광경화성 수지 조성물이 바람직하다.
광중합 개시제 (C) 로는, 아세토페논계, 케탈계, 벤조인 또는 벤조인에테르계, 포스핀옥사이드계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 퀴논계 등의 광중합 개시제를 들 수 있고, 아세토페논계 또는 포스핀옥사이드계 광중합 개시제가 바람직하다. 단파장의 가시광에 의한 경화를 실시하는 경우에는, 흡수 파장영역 면에서, 포스핀옥사이드계 광중합 개시제가 보다 바람직하다. 흡수 파장영역이 상이한 2 종 이상의 광중합 개시제 (C) 를 병용함으로써, 경화 시간을 더욱 빠르게 하거나, 시일부에 있어서의 표면 경화성을 높일 수 있다.
광중합 개시제 (C) 의 양은 올리고머 (A) 와 모노머 (B) 의 합계 100 질량부에 대하여 0.01 ∼ 10 질량부가 바람직하고, 0.1 ∼ 2.5 질량부가 보다 바람직하다.
(각종 첨가제)
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라 중합 금지제, 광경화 촉진제, 연쇄 이동제, 광안정제 (자외선 흡수제, 라디칼 포획제 등), 산화 방지제, 난연화제, 접착성 향상제 (실란 커플링제 등), 안료, 염료 등의 각종첨가제를 함유하고 있어도 되고, 중합 금지제, 광안정제를 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 중합 금지제를 중합 개시제보다 적은 양 함유함으로써, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 안정성을 개선할 수 있고, 경화 후의 수지층의 분자량도 조정할 수 있다.
중합 금지제로는, 하이드로퀴논계 (2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 등), 카테콜계 (p-t-부틸카테콜 등), 안트라퀴논계, 페노티아진계, 하이드록시톨루엔계 등의 중합 금지제를 들 수 있다.
광안정제로는, 자외선 흡수제 (벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실레이트계 등), 라디칼 포획제 (힌더드 아민계) 등을 들 수 있다.
산화 방지제로는, 인계, 황계의 화합물을 들 수 있다.
각종 첨가제의 합계량은 올리고머 (A) 와 모노머 (B) 의 합계 100 질량부에 대하여 10 질량부 이하가 바람직하고, 5 질량부 이하가 보다 바람직하다.
(작용 효과)
이상 설명한 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물에 있어서는, 점도가 500 ㎩ㆍs 이상이기 때문에, 미경화 시일부를 형성한 직후부터 시일부로 둘러싸인 영역 내에 액상물을 공급하여 시일부를 경화시킬 때까지의 일정 시간 계속해서 시일부의 형상을 유지할 수 있다. 그 때문에, 시일부의 높이를 충분히 유지할 수 있어, 시일부로 둘러싸인 영역에 공급되는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 양 및 이것을 경화시켜 이루어지는 수지층의 두께를 일정치로 할 수 있다. 또한, 시일부는 액상물이 공급되어 경화될 때까지의 일정 시간 그 액정물의 둑의 역할을 할 수 있다. 또한, 수지층의 두께를 비교적 두껍게 (구체적으로는 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 정도) 하는 것도 가능하다.
또한, 점도가 3000 ㎩ㆍs 이하이기 때문에, 도포에 의한 시일부의 형성이 가능하다. 그 때문에, 연속된 시일부를 효율적으로 형성할 수 있다.
<적층체>
본 발명의 적층체는 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 적층체로서, 시일부가 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것이다.
본 발명의 적층체로는, 예를 들어, 하기의 것을 들 수 있다.
투명 적층체 : 양방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는다.
표시 장치 : 일방이 투명 면재이고, 타방이 표시 디바이스인, 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는다.
태양 전지 모듈 : 적어도 일방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 제 1 면재 및 제 2 면재 중 적어도 일방의 면재의 수지층측 표면에 형성된 박막계 태양 전지 디바이스와, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는다.
투명 적층체로는, 구체적으로는 하기의 것을 들 수 있다.
(α) 2 장의 「투명 면재」가 표면재인, 합판 유리, 투명 패널 등의 투명 적층체 (제 1 실시형태).
표시 장치로는, 구체적으로는 하기의 것을 들 수 있다.
(β) 표시 디바이스의 보호판이 되는 「투명 면재」가 표면재이고, 「표시 디바이스」가 이면재인, 투명 면재에 의해서 표시 디바이스가 보호된 표시 장치 (제 2 실시형태).
태양 전지 모듈로는, 구체적으로는 하기의 3 가지의 것을 들 수 있다.
(γ) 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 「투명 기판」이 표면재이고, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 「면재」가 이면재인, 1 층의 박막계 태양 전지 디바이스를 갖는 태양 전지 모듈 (제 3 실시형태).
(δ) 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 「투명 면재」가 표면재이고, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 「기판」이 이면재인, 1 층의 박막계 태양 전지 디바이스를 갖는 태양 전지 모듈 (제 4 실시형태).
(ε) 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 「투명 기판」이 표면재이고, 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 「기판」이 이면재인, 2 층의 박막계 태양 전지 디바이스를 갖는 태양 전지 모듈 (제 5 실시형태).
[제 1 실시형태]
도 1 은 본 발명의 투명 적층체의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
투명 적층체 (1) 는 표면재인 2 장의 투명 면재 (10) (제 1 면재 및 제 2 면재) 와, 2 장의 투명 면재 (10) 사이에 끼인 수지층 (40) 과, 수지층 (40) 의 주위를 둘러싸는 시일부 (42) 를 갖는다.
(표면재)
표면재는 광을 투과하는 투명 면재이다.
투명 면재로는 유리판 또는 투명 수지판을 들 수 있다. 유리판을 사용한 경우, 합판 유리가 되고, 투명 수지판을 사용한 경우, 투명 패널이라고 한다. 유리판과 투명 수지판을 조합하여 사용해도 된다.
또한, 투명 면재의 일부 또는 전체가 착색되어 있거나, 불투명 유리상으로 광을 산란, 또는 표면의 미세한 요철 등에 의해 투과시의 광을 굴절시키거나, 반사시키도록 해 두는 것도 가능하다. 또한, 상기한 바와 같은 양태를 나타내는 광학 필름, 편광 필름 등의 광학 변조를 실시하는 광학 필름 등을 투명 면재에 첩합한 것을 일체물로 하여 투명 면재로서 사용할 수도 있다.
유리판의 재료로는, 소다 라임 유리 등의 유리 재료를 들 수 있다.
투명 수지판의 재료로는, 투명성이 높은 수지 재료 (폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등) 를 들 수 있다.
투명 면재의 두께는, 기계적 강도, 투명성 면에서, 유리판의 경우에는 통상적으로 0.3 ∼ 6 ㎜ 가 바람직하고, 1 ∼ 6 ㎜ 가 보다 바람직하다. 특히, 두께가 얇은 투명 적층체가 요구되는 경우에는, 유리판의 두께는 0.3 ∼ 1.5 ㎜ 가 바람직하고, 0.3 ∼ 1 ㎜ 가 바람직하다. 또한, 투명 수지판의 경우의 두께는 통상적으로 0.1 ∼ 3 ㎜ 이다.
(수지층)
수지층은 적층된 표면재와 이면재를 접합하는 역할을 하는 층으로서, 후술하는 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 층이다.
수지층의 두께는 0.2 ∼ 3 ㎜ 가 바람직하다. 수지층의 두께가 0.2 ㎜ 이상이면, 투명 적층체의 기계적 강도가 양호해진다. 특히, 수지층의 두께는 0.2 ∼ 1.5 ㎜ 가 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 경화에 의해 수지층의 두께는 얇아지기 때문에, 도포시에는, 수지층의 두께는 경화 후 두께의 1.2 ∼ 2 배 정도인 것이 바람직하다.
수지층의 두께를 조정하는 방법으로는, 후술하는 시일부의 두께를 조정하는 방법을 들 수 있다. 미경화 시일부에 소정 입자직경의 스페이서 입자를 배치해 두어도 된다.
(시일부)
시일부는 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시켜 이루어지는 것이다. 투명 적층체의 경우, 시일부의 폭은 0.3 ∼ 3 ㎜ 가 바람직하고, 특히 0.5 ∼ 2 ㎜ 가 보다 바람직하다. 또한, 시일부의 두께는 0.3 ∼ 3.2 ㎜ 가 바람직하고, 특히 0.3 ∼ 1.6 ㎜ 가 보다 바람직하다.
(형상)
투명 적층체의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 300 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 600 ㎜ 이상의 변을 적어도 1 개 갖는 투명 기판이면, 건축용이나 차량용 개구부에 설치하는 투명 부재로서 널리 이용할 수 있다. 통상적인 용도에 있어서는, 4 ㎡ 이하의 크기가 적당하다.
[제 2 실시형태]
도 2 는 본 발명의 표시 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
표시 장치 (2) 는 표면재인 투명 면재 (10) 와, 이면재인 표시 디바이스 (50) 와, 투명 면재 (10) 및 표시 디바이스 (50) 사이에 끼인 수지층 (40) 과, 수지층 (40) 의 주위를 둘러싸는 시일부 (42) 와, 표시 디바이스 (50) 에 접속된 표시 디바이스 (50) 를 동작시키는 구동 IC 를 탑재한 플렉시블 프린트 배선판 (54) (FPC) 과, 투명 면재 (10) 의 주연부에 형성된 차광 인쇄부 (55) 를 갖는다. 또, 상기 표면재인 투명 면재 (10) 가 제 2 면재가 되는 경우에는, 이면재인 표시 디바이스 (50) 가 제 1 면재가 되고, 또한 상기 표면재인 투명 면재 (10) 가 제 1 면재가 되는 경우에는, 이면재인 표시 디바이스 (50) 가 제 2 면재가 된다.
(표면재)
표면재는 표시 디바이스의 표시 화상을 투과하는 투명 면재이다.
투명 면재로는 유리판 또는 투명 수지판을 들 수 있고, 표시 디바이스로부터의 출사광이나 반사광에 대하여 투명성이 높은 점은 물론, 내광성, 저복굴절성, 높은 평면 정밀도, 내표면 스크래치성, 높은 기계적 강도를 갖는 점에서도 유리판이 가장 바람직하다. 광경화성 수지 조성물의 경화를 위한 광을 투과시키는 점에서도 투명 면재가 바람직하다.
유리판의 재료로는, 소다 라임 유리 등의 유리 재료를 들 수 있고, 철분이 보다 낮고, 청색기가 적은 고투과 유리 (백판 유리) 가 보다 바람직하다. 안전성을 높이기 위해서 표면재로서 강화 유리를 사용해도 된다.
투명 수지판의 재료로는, 투명성이 높은 수지 재료 (폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등) 를 들 수 있다.
투명 면재에는, 수지층과의 계면 접착력을 향상시키기 위해, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 투명 면재의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
투명 면재에는, 표시 화상의 콘트라스트를 높이기 위해, 수지층과의 접합면의 이면에 반사 방지층을 형성해도 된다. 반사 방지층은 투명 면재의 표면에 무기 박막을 직접 형성하는 방법, 반사 방지층을 형성한 투명 수지 필름을 투명 면재에 첩합하는 방법에 의해서 형성할 수 있다.
또한, 화상 표시의 목적에 따라서, 제 1 실시형태와 동일하게, 투명 면재의 일부 또는 전체가 착색되어 있거나, 불투명 유리상으로 광을 산란, 또는 표면의 미세한 요철 등에 의해 투과시의 광을 굴절시키거나, 반사시키도록 해 두는 것도 가능하다. 또한, 상기한 바와 같은 양태를 나타내는 광학 필름, 편광 필름 등의 광학 변조를 실시하는 광학 필름 등을 투명 면재에 첩합한 것을 일체물로 하여 투명 면재로서 사용할 수도 있다.
투명 면재의 두께는, 기계적 강도, 투명성 면에서, 유리판의 경우에는 통상적으로 0.5 ∼ 25 ㎜ 이다. 옥내에서 사용하는 텔레비젼 수상기, PC 용 디스플레이 등의 용도에서는, 표시 장치 경량화 면에서 1 ∼ 6 ㎜ 가 바람직하고, 옥외에 설치하는 공중 표시 용도에서는 3 ∼ 20 ㎜ 가 바람직하다. 투명 수지판의 경우에는, 2 ∼ 10 ㎜ 가 바람직하다.
(이면재)
이면재는 표시 디바이스이다.
도시예의 표시 디바이스 (50) 는 컬러 필터를 형성한 투명 면재 (52) 와 TFT 를 형성한 투명 면재 (53) 를 액정층을 개재하여 양 면재의 주연부에서 첩합하고, 이것을 한 쌍의 편광판 (51) 사이에 끼운 구성의 액정 표시 디바이스의 일례인데, 본 발명에 있어서의 표시 디바이스는 도시예의 것에 한정되지 않는다.
표시 디바이스는, 적어도 일방이 투명 전극인 한 쌍의 전극에, 외부의 전기 신호에 의해서 광학 양태가 변화하는 표시재를 협지한 것이다. 표시재의 종류에 따라 액정 표시 디바이스, EL 표시 디바이스, 플라즈마 표시 디바이스, 전자 잉크형 표시 디바이스 등이 있다. 또한, 표시 디바이스는 적어도 일방이 투명 면재인 한 쌍의 면재를 첩합한 구조를 갖고 있으며, 투명 면재측이 수지층과 접하도록 배치한다. 이 때, 일부의 표시 디바이스에 있어서는, 수지층과 접하는 측의 투명 면재의 최외층측에 편광판, 위상차판 등의 광학 필름이 설치되어 있는 경우가 있다. 이 경우, 수지층은 표시 디바이스 상의 광학 필름과 표면재를 접합하는 양태가 된다.
표시 디바이스의 수지층과의 접합면에는, 시일부와의 계면 접착력을 향상시키기 위해, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리는 주연부만이어도 되고, 면재의 표면 전체이어도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 저온 가공 가능한 접착용 프라이머 등으로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
표시 디바이스의 두께는 TFT 에 의해서 동작시키는 액정 표시 디바이스의 경우에는 통상적으로 0.4 ∼ 4 ㎜ 이고, EL 표시 디바이스의 경우에는 통상적으로 0.2 ∼ 3 ㎜ 이다.
(수지층)
수지층은 적층된 표면재와 이면재를 접합하는 역할을 하는 층으로서, 후술하는 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 층이다. 표시 장치에 있어서는, 다른 실시형태와 비교하여, 경화 후의 수지의 탄성률이 낮아지는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 바람직하다. 수지의 탄성률이 크면, 수지의 경화시에 있어서, 경화 수축 등에 의해 발생하는 응력이 표시 디바이스의 표시 성능에 대해 악영향을 미칠 우려가 있다.
수지층의 두께는 0.03 ∼ 2 ㎜ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 0.8 ㎜ 가 보다 바람직하다. 수지층의 두께가 0.03 ㎜ 이상이면, 투명 면재측으로부터의 외력에 의한 충격 등을 수지층이 효과적으로 완충하여, 표시 디바이스를 보호할 수 있다. 또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 투명 면재와 표시 디바이스 사이에 수지층의 두께를 초과하는 이물질이 혼입되어도 수지층의 두께가 크게 변화하지 않아, 광투과 성능에 대한 영향이 적다. 수지층의 두께가 2 ㎜ 이하이면, 수지층에 기포가 잔류하기 어렵고, 또한 표시 장치의 전체의 두께가 불필요하게 두꺼워지지 않는다.
수지층의 두께를 조정하는 방법으로는, 후술하는 시일부의 두께를 조절함과 함께, 제 1 면재에 공급되는 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 공급량을 조절하는 방법을 들 수 있다.
(시일부)
시일부는 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시켜 이루어지는 것이다. 표시 디바이스의 화상 표시 영역의 외측 영역이 비교적 좁기 때문에, 시일부의 폭은 좁게 하는 것이 바람직하다. 시일부의 폭은 0.3 ∼ 3 ㎜, 특히 0.5 ∼ 2 ㎜ 가 바람직하다. 또한, 시일부의 두께는 0.1 ∼ 2.2 ㎜ 가 바람직하고, 특히 0.2 ∼ 0.9 ㎜ 가 보다 바람직하다.
(차광 인쇄부)
차광 인쇄부는, 표시 디바이스의 화상 표시 영역 이외가 투명 면재측에서부터 시인할 수 없도록 하여, 표시 디바이스에 접속되어 있는 배선 부재 등을 은폐하는 것이다. 차광 인쇄부는 투명 면재의 수지층과의 접합면 또는 그 이면에 형성할 수 있고, 차광 인쇄부와 화상 표시 영역의 시차를 저감시키는 점에서는, 투명 면재의 수지층과의 접합면에 설치하는 것이 바람직하다. 투명 면재가 유리판인 경우, 차광 인쇄부에 흑색 안료를 포함하는 세라믹 인쇄를 사용하면 차광성이 높아 바람직하다.
(형상)
표시 장치의 형상은 통상적으로 직사각형이다.
표시 장치의 크기는, 본 발명의 제조 방법이 비교적 대면적의 표시 장치의 제조에 특히 적합하다는 점에서, 액정 표시 디바이스를 사용한 텔레비젼 수상기의 경우, 0.5 m × 0.4 m 이상이 적당하고, 0.7 m × 0.4 m 이상이 특히 바람직하다. 표시 장치의 크기의 상한은 표시 디바이스의 크기로 결정되는 경우가 많다. 또한, 지나치게 큰 표시 장치는 설치 등에 있어서의 취급이 곤란해지기 쉽다. 표시 장치의 크기의 상한은 이들 제약 때문에 통상적으로 2.5 m × 1.5 m 정도이다.
보호판이 되는 투명 면재와 표시 디바이스의 치수는 거의 동일해도 되지만, 표시 장치를 수납하는 다른 케이싱과의 관계 때문에, 투명 면재가 표시 디바이스보다 한층 커지는 경우도 많다. 또한 반대로, 다른 케이싱의 구조에 따라서는 투명 면재를 표시 디바이스보다 약간 작게 해도 된다.
[제 3 실시형태]
도 3 은 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
태양 전지 모듈 (3) 은 표면재인 유리 기판 (16) 과, 이면재인 투명 면재 (10) 와, 유리 기판 (16) 및 투명 면재 (10) 사이에 끼인 수지층 (40) 과, 유리 기판 (16) 의 수지층 (40) 측의 표면에 형성되어 있는 박막계 태양 전지 디바이스 (17) 와, 수지층 (40) 의 주위를 둘러싸는 시일부 (42) 와, 박막계 태양 전지 디바이스 (17) 에 접속하고, 시일부 (42) 를 통과하여 외부로 연장되는 전선 (44) 을 갖는다. 또, 상기 표면재인 유리 기판 (16) 이 제 2 면재가 되는 경우에는, 이면재인 투명 면재 (10) 가 제 1 면재가 되고, 또한 상기 표면재인 유리 기판 (16) 이 제 1 면재가 되는 경우에는, 이면재인 투명 면재 (10) 가 제 2 면재가 된다.
(표면재)
표면재는 태양광을 투과하는 투명 기판이다.
투명 기판에는, 표면의 주연부를 제외한 영역에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있다.
투명 기판에는, 시일부와의 계면 접착력을 향상시키기 위해, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리는 주연부만이어도 되고, 면재의 표면 전체이어도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 투명 면재의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
제 1 실시형태와 동일하게, 투명 면재의 일부 또는 전체가 착색되어 있거나, 불투명 유리상으로 광을 산란, 또는 표면의 미세한 요철 등에 의해 투과시의 광을 굴절시키거나, 반사시키도록 해 두는 것도 가능하다. 또한, 상기한 바와 같은 양태를 나타내는 광학 필름, 파장 변환 필름 등의 광학 변조를 실시하는 광학 필름 등을 투명 면재에 첩합한 것을 일체물로 하여 투명 면재로서 사용할 수도 있다.
투명 기판으로는, 도시예의 유리 기판 (16), 또는 투명 수지 기판을 들 수 있고, 태양광에 대하여 투명성이 높은 점은 물론, 내열성 등의 박막계 태양 전지 디바이스의 생산 프로세스에 대한 내성, 내광성, 내후성, 내식성, 내표면 스크래치성, 높은 기계적 강도를 갖는 점에서도 유리 기판이 가장 바람직하다.
유리 기판의 재료로는, 소다 라임 유리 등의 유리 재료를 들 수 있다.
투명 수지 기판의 재료로는, 투명성이 높은 수지 재료 (폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등) 를 들 수 있다. 투명 수지 기판을 사용한 경우에는, 투명 수지 기판의 내열 온도 이하에서 박막계 태양 전지 디바이스를 기판면에 형성할 것이 요구된다.
박막계 태양 전지 디바이스의 두께를 포함하는 투명 기판의 두께는, 유리 기판의 경우에는 통상적으로 0.7 ∼ 6 ㎜ 이고, 투명 수지 기판의 경우에는 통상적으로 0.1 ∼ 3 ㎜ 이다. 그 중 박막계 태양 전지 디바이스의 두께는 통상적으로 10 ㎛ 이하이다.
본 발명에 있어서의 유리 기판으로는, 시장에서 유통되는 박막계 태양 전지 디바이스를 갖는 유리 기판을 입수하여 사용해도 된다.
(박막계 태양 전지 디바이스)
박막계 태양 전지 디바이스는 투명 기판의 표면의 주연부를 제외한 영역에 형성되어 있다. 또한, 박막계 태양 전지 디바이스로부터 전력을 취출하는 배선의 단자반이 투명 기판의 표면의 주연부에 형성되어 있다. 후술하는 시일부는 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 투명 기판의 주연부에 형성되어, 배선의 표면의 일부 또는 단자반의 표면의 일부와 겹친다.
박막계 태양 전지 디바이스는 투명 면재의 표면에 투명 전극층, 광전 변환층, 이면 전극층의 각 층을 막형성할 때마다 패터닝함으로써 형성된다.
투명 전극층의 재료로는, 산화인듐주석, 산화주석 등을 들 수 있다.
광전 변환층은 박막 반도체로 이루어지는 층이다. 박막 반도체로는, 아모르퍼스 실리콘계 반도체, 미결정 규소계 반도체, 화합물 반도체 (칼코파이라이트계 반도체, CdTe 계 반도체 등), 유기계 반도체 등을 들 수 있다.
이면 전극층의 재료로는, 광투과성을 갖지 않는 재료 (은, 알루미늄 등), 광투과성을 갖는 재료 (산화인듐주석, 산화주석, 산화아연 등) 를 들 수 있다.
박막계 태양 전지 디바이스로는, 광전 변환층을 투명 전극층 위에 형성하여 표면재로부터의 입사광에 의해 발전시키는 경우에는, 박막 반도체가 아모르퍼스 실리콘계 반도체인 박막 실리콘 태양 전지 디바이스가 바람직하다.
(이면재)
이면재로는, 광경화성 수지 조성물의 경화를 위한 광을 투과시키는 점에서, 도시예의 투명 면재 (10) 가 바람직하다. 단, 박막계 태양 전지 디바이스가 광투과성을 갖는 경우 (즉, 이면 전극층의 재료가 광투과성을 갖는 산화인듐주석, 산화주석 등인 경우), 표면재측으로부터 광경화성 수지 조성물의 경화를 위한 광을 투과할 수 있기 때문에, 이면재는 비투명 면재 (금속판, 세라믹판 등) 이어도 된다.
투명 면재는, 광경화성 수지 조성물의 경화를 위해 광을 투과시키는 경우에는, 광을 투과시키기에 충분한 투명성을 가지면 된다. 또한, 투명 면재는 이면재에 요구되는 내후성, 내식성, 높은 기계적 강도 등을 가지면 된다. 이러한 투명 면재로는 유리판 또는 투명 수지판을 들 수 있고, 기체 투과성이 낮고, 높은 기계 강도를 갖는 점에서, 유리판이 바람직하다.
유리판의 재료로는, 상기 서술한 유리 기판의 재료와 동일한 것을 들 수 있다.
투명 수지판의 재료는 광경화성 수지 조성물의 경화를 위한 광을 투과하는 수지 재료이면 되고, 상기 서술한 투명성이 높은 수지 재료 이외에, 자외선 및 450 ㎚ 이하의 가시광 이외의 광에 대하여 투명성이 낮은 수지 재료이어도 된다.
투명 면재에는, 수지층과의 계면 접착력을 향상시키기 위해서, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 유리판의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
투명 면재의 두께는, 기계적 강도, 투명성 면에서, 유리판의 경우에는 통상적으로 0.7 ∼ 6 ㎜이고, 투명 수지판의 경우에는 통상적으로 0.1 ∼ 3 ㎜ 이다.
(수지층)
수지층은 적층된 표면재와 이면재를 접합하는 역할을 하는 층으로서, 후술하는 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 층이다.
수지층의 두께는 0.01 ∼ 2 ㎜ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 0.8 ㎜ 가 특히 바람직하다.
수지층의 두께를 조정하는 방법으로는, 후술하는 시일부의 두께를 조정하는 방법을 들 수 있다. 수지층은 투명성이 우수한 것이 바람직하다.
(시일부)
시일부는 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하고, 경화시켜 이루어지는 것이다. 상기한 태양 전지 모듈의 경우, 시일부의 폭은 0.3 ∼ 3 ㎜ 가 바람직하고, 특히 0.5 ∼ 2 ㎜ 가 보다 바람직하다. 또한, 시일부의 두께는 0.1 ∼ 2.2 ㎜ 가 바람직하고, 특히 0.2 ∼ 0.9 ㎜ 가 보다 바람직하다.
(형상)
태양 전지 모듈의 형상은 통상적으로 직사각형이다.
태양 전지 모듈의 크기는 본 발명의 제조 방법이 대면적의 태양 전지 모듈의 제조에 특히 적합하기 때문에, 0.6 m × 0.6 m 이상이 적당하고, 0.8 m × 0.8 m 이상이 바람직하다. 태양 전지 모듈의 크기의 상한은 감압 장치 등의 제조 장치의 크기의 제약으로 결정되는 경우가 많다. 또한, 지나치게 큰 태양 전지 모듈은 설치 등에 있어서의 취급이 곤란해지기 쉽다. 태양 전지 모듈의 크기의 상한은 이들 제약 때문에 통상적으로 3 m × 3 m 정도이다.
표면재 및 이면재의 형상이나 크기는 태양 전지 모듈의 형상이나 크기와 거의 동등하고, 표면재 및 이면재의 형상이나 크기는 다소 상이해도 된다.
[제 4 실시형태]
도 4 는 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
태양 전지 모듈 (4) 은 표면재인 투명 면재 (10) 와, 이면재인 유리 기판 (16) 과, 투명 면재 (10) 및 유리 기판 (16) 사이에 끼인 수지층 (40) 과, 유리 기판 (16) 의 수지층 (40) 측의 표면에 형성된 박막계 태양 전지 디바이스 (17) 와, 수지층 (40) 의 주위를 둘러싸는 시일부 (42) 와, 박막계 태양 전지 디바이스 (17) 에 접속하고, 시일부 (42) 를 통과하여 외부로 연장되는 전선 (44) 을 갖는다. 또, 상기 표면재인 투명 면재 (10) 가 제 2 면재가 되는 경우에는, 이면재인 유리 기판 (16) 이 제 1 면재가 되고, 또한 상기 표면재인 투명 면재 (10) 가 제 1 면재가 되는 경우에는, 이면재인 유리 기판 (16) 이 제 2 면재가 된다.
제 4 실시형태에 있어서, 제 3 실시형태와 동일한 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
(표면재)
표면재는 태양광을 투과하는 투명 면재이다.
투명 면재로는 유리판 또는 투명 수지판을 들 수 있고, 태양광에 대하여 투명성이 높은 점은 물론, 내광성, 내후성, 내식성, 내표면 스크래치성, 높은 기계적 강도를 갖는 점에서도, 유리판이 가장 바람직하다. 광경화성 수지 조성물의 경화를 위한 광을 투과시키는 점에서도 투명 면재가 바람직하다.
유리판의 재료로는, 소다 라임 유리 등의 유리 재료를 들 수 있고, 철분이 보다 낮고, 푸른빛이 작은 고투과 유리 (백판 유리) 가 보다 바람직하다. 안전성을 높이기 위해서 표면재로서 강화 유리를 사용해도 된다.
투명 수지판의 재료로는, 투명성이 높은 수지 재료 (폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등) 를 들 수 있다.
투명 면재에는, 수지층과의 계면 접착력을 향상시키기 위해서, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 유리판의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
투명 면재의 두께는, 기계적 강도, 투명성 면에서, 유리판의 경우에는 통상적으로 1 ∼ 6 ㎜ 이고, 투명 수지판의 경우에는 통상적으로 0.1 ∼ 3 ㎜ 이다.
(이면재)
이면재로는, 그 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 것이 바람직한 점에서, 유리 기판이 보다 바람직하다. 단, 화합물 반도체를 포함하는 잉크를 도포하는 등, 박막계 태양 전지 디바이스를 수지판의 내열 온도보다 낮은 온도에서 형성할 수 있는 경우에는, 수지 기판을 사용할 수도 있고, 또한 비투명 기판 (예를 들어, 절연층을 형성한 스테인리스 등의 금속판, 세라믹판 등의 표면에 태양 전지 디바이스가 형성되어 기판) 이어도 된다.
투명 기판은 이면재에 요구되는 내후성, 내식성, 높은 기계적 강도 등을 가지면 된다. 이러한 투명 기판으로는, 소다 라임 유리 등의 유리판을 사용한 유리 기판이 바람직하다.
유리 기판의 유리판의 재료로는, 상기 서술한 유리판의 재료와 동일한 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 유리 기판으로는, 시장에서 유통되는 박막계 태양 전지 디바이스를 갖는 유리 기판을 입수하여 사용해도 된다.
투명 기판에는, 표면의 주연부를 제외한 영역에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있다.
투명 기판에는, 시일부와의 계면 접착력을 향상시키기 위해서, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리는 주연부만이어도 되고, 면재의 표면 전체이어도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 투명 면재의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
박막계 태양 전지 디바이스의 두께를 포함하는 투명 기판의 두께는 유리 기판의 경우에는 통상적으로 1 ∼ 6 ㎜ 이고, 투명 수지 기판이나 절연층을 형성한 금속판을 사용한 비투명 기판의 경우에는 통상적으로 0.1 ∼ 3 ㎜ 이다. 그 중 박막계 태양 전지 디바이스의 두께는 통상적으로 10 ㎛ 이하이다.
(박막계 태양 전지 디바이스)
박막계 태양 전지 디바이스는 투명 면재의 표면에 이면 전극층, 광전 변환층, 투명 전극층의 각 층을 막형성할 때마다 패터닝함으로써 형성된다. 필요에 따라 광전 변환층과 투명 전극층 사이에 버퍼층을 형성해도 된다. 최상층의 투명 전극층으로부터의 입사광에 의해 발전하는 박막계 태양 전지 디바이스로서, 칼코파이라이트계나 CdTe 계 등의 화합물 반도체 태양 전지 디바이스가 바람직하다. 칼코파이라이트계 반도체가 CuInGaSe2 인 경우에는, 버퍼층으로서 CdS 나 ZnO 를 사용할 수 있다.
[제 5 실시형태]
도 5 는 본 발명의 태양 전지 모듈의 실시형태의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
태양 전지 모듈 (5) 은 표면재인 유리 기판 (16) 과, 이면재인 유리 기판 (16) 과, 2 장의 유리 기판 사이에 끼인 수지층 (40) 과, 각 유리 기판 (16) 의 수지층 (40) 측의 표면에 형성된 합계로 2 층인 박막계 태양 전지 디바이스 (17) 와, 수지층 (40) 의 주위를 둘러싸는 시일부 (42) 와, 박막계 태양 전지 디바이스 (17) 에 접속하여, 시일부 (42) 를 통과하여 외부로 연장되는 전선 (44) 을 갖는다. 또, 상기 표면재인 유리 기판 (16) 이 제 2 면재가 되는 경우에는, 이면재인 유리 기판 (16) 이 제 1 면재가 되고, 또한 상기 표면재인 유리 기판 (16) 이 제 1 면재가 되는 경우에는, 이면재인 유리 기판 (16) 이 제 2 면재가 된다.
본 발명에 있어서의 유리 기판으로는, 시장에서 유통되는 박막계 태양 전지 디바이스를 갖는 유리 기판을 입수하여 사용해도 된다.
제 5 실시형태에 있어서, 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태와 동일한 구성에 관해서는 설명을 생략한다.
(면재)
표면재로는, 제 1 실시형태의 표면재와 동일한 투명 기판을 사용할 수 있고, 도시예의 유리 기판 (16) 이 가장 바람직하다.
이면재로는, 제 2 실시형태의 이면재와 동일한 기판 (투명 기판 또는 비투명 기판) 을 사용할 수 있고, 투명 기판이 바람직하며, 도시예의 유리 기판 (16) 이 보다 바람직하다.
(박막계 태양 전지 디바이스)
표면재측의 박막계 태양 전지 디바이스는 투명 면재의 표면에 투명 전극층, 광전 변환층, 이면 전극층의 각 층을 막형성할 때마다 패터닝함으로써 형성된다.
이면 전극층의 재료로는, 이면재측의 박막계 태양 전지 디바이스까지 적어도 일부의 태양광을 투과시키기 위해서, 광투과성을 갖는 재료 (산화인듐주석, 산화주석 등) 를 사용할 필요가 있다. 이 경우, 박막 반도체는 아모르퍼스 실리콘계 반도체인 박막 실리콘 태양 전지 디바이스가 바람직하다.
이면재측의 박막계 태양 전지 디바이스는 투명 면재의 표면에 이면 전극층, 광전 변환층, 투명 전극층의 각 층을 막형성할 때마다 패터닝함으로써 형성된다. 투명 전극층으로부터의 입사광을 이용하는 면에서, 박막 반도체로서 칼코파이라이트계나 CdTe 계 등의 화합물 반도체 태양 전지 디바이스가 바람직하다.
이면 전극층의 재료로는, 이면재측으로부터 광경화성 수지 조성물의 경화를 위한 광을 투과시키는 경우에는, 광투과성을 갖는 재료 (산화인듐주석, 산화주석 등) 를 사용한다.
또한, 이면재에 표면재와 동일한 투명 기판을 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 표면재 및 이면재로부터의 입사광을 발전에 이용할 수 있다.
(작용 효과)
이상 설명한 본 발명의 적층체에 있어서는, 시일부가 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지기 때문에, 시일부의 높이가 충분히 유지되어 있다. 그 때문에, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층의 두께를 두껍게 할 수 있다. 구체적으로는 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 의 두께로 할 수 있다. 또한, 시일부가 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지기 때문에, 시일부가 연속되어 간극이 없다. 그 때문에, 수지층의 원료인 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 제조시에 새어 나가는 등의 결함이 생기기 어렵다.
<적층체의 제조 방법>
본 발명의 적층체의 제조 방법은 하기의 공정 (a) ∼ (d) 를 갖는 방법이다.
(a) 제 1 면재의 표면의 주연부에, 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부를 형성하는 공정 (단, 제 1 면재의 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 측의 표면에, 또한 제 1 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상 표시되는 측의 표면에 시일부를 형성한다). 또, 상기한 제 1 면재는 이면재가 되는 경우도 있고, 또는 표면재가 되는 경우도 있다.
(b) 미경화 시일부로 둘러싸인 영역에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급하는 공정.
(c) 100 ㎩ 이하의 감압 분위기 하에서, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 위에 제 2 면재를 중첩하고, 제 1 면재, 제 2 면재 및 미경화 시일부로 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층물을 얻는 공정 (단, 제 2 면재의 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 측의 표면이, 또한 제 2 면재의 표면에 반사 방지막이 형성되어 있는 경우에는, 그 이면측의 표면이, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 접하도록 중첩한다. 또한, 제 2 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상 표시되는 측이, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 접하도록 중첩한다). 또, 상기한 제 2 면재는 표면재가 되는 경우도 있고, 또는 이면재가 되는 경우도 있다.
(d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기 하에 적층물을 둔 상태에서, 미경화 시일부 및 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시키는 공정.
본 발명의 제조 방법은 감압 분위기 하에서 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 가두고, 이어서 대기압 분위기 하 등의 높은 압력 분위기 하에서 가두어져 있는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시켜 수지층을 형성하는 방법이다. 감압 하에 있어서의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 가두는 것은 제 1 면재와 제 2 면재의 간극의 좁고 넓은 공간에 수지층 형성용 경화성 수지를 주입하는 방법이 아니라, 제 1 면재의 거의 전체면에 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급하고, 그 후, 제 2 면재를 중첩하여 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 가두는 방법이다.
감압 하에 있어서의 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 가둠, 및 대기압 하에 있어서의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화에 의한 적층체의 제조 방법으로는, 예를 들어, 국제 공개 제2008/81838호 팜플렛, 국제 공개 제2009/16943호 팜플렛 (본원에 참작됨) 에 투명 적층체의 제조 방법 및 그 제조 방법에 사용되는 광경화성 수지 조성물을 참조할 수 있다.
(공정 (a))
먼저, 제 1 면재의 일방의 표면의 주변부를 따라 미경화 시일부를 형성한다. 제 1 면재로서 이면재를 사용할지 표면재를 사용할지는 임의이다.
제 1 면재가 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있지 않은 「면재」나, 표시 디바이스의 보호판이 되는 「투명 면재」인 경우, 미경화 시일부를 형성하는 면은 2 개 표면 중 어느 임의이다. 2 개의 표면의 성상이 상이하거나 한 경우에는 필요한 일방의 표면을 선택한다. 예를 들어, 일방의 표면에 수지층과의 계면 접착력을 향상시키는 표면 처리를 실시한 경우, 그 표면에 미경화 시일부를 형성한다. 또한, 일방의 표면에 반사 방지층이 형성되어 있는 경우, 그 이면에 미경화 시일부를 형성한다.
제 1 면재가 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 「기판」인 경우, 미경화 시일부를 형성하는 면은 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 측의 표면이다. 제 1 면재가 표시 디바이스인 경우, 미경화 시일부를 형성하는 면은 화상 표시되는 측의 표면이다.
미경화 시일부는, 후술하는 공정 (c) 에 있어서, 미경화 시일부와 제 1 면재의 계면, 및 미경화 시일부와 제 2 면재의 계면으로부터 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 새어 나가지 않는 정도 이상의 계면 접착력, 및 형상을 유지할 수 있을 정도의 단단함이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 미경화 시일부는 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 사용하여 인쇄, 디스펜스 등에 의해 도포하여 형성한다.
또한, 제 1 면재와 제 2 면재의 간격을 유지하기 위해서, 소정 입자직경의 스페이서 입자를 시일부 형성용 경화성 수지 조성물에 배합해도 된다.
(공정 (b))
공정 (a) 후에, 미경화 시일부로 둘러싸인 영역에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급한다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 공급량은 시일부, 제 1 면재 및 제 2 면재에 의해서 형성되는 공간이 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 의해 충전되고, 또한 제 1 면재와 제 2 면재 사이를 소정의 간격으로 할 (즉, 수지층을 소정의 두께로 할) 만큼의 분량으로 미리 설정한다. 이 때, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화 수축에 의한 체적 감소를 미리 고려하는 것이 바람직하다. 따라서, 그 분량은 수지층의 소정 두께보다 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 두께가 약간 두꺼워지는 양이 바람직하다.
공급 방법으로는, 제 1 면재를 평평하게 두고, 디스펜서, 다이 코터 등의 공급 수단에 의해서 점상, 선상 또는 면상으로 공급하는 방법을 들 수 있다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 점도는 0.05 ∼ 50 ㎩ㆍs 가 바람직하고, 1 ∼ 20 ㎩ㆍs 가 보다 바람직하다. 점도가 0.05 ㎩ㆍs 이상이면, 후술하는 모노머 (B') 의 비율을 억제할 수 있어, 수지층의 물성의 저하가 억제된다. 또한, 저비점의 성분이 적어지기 때문에, 후술하는 감압 적층 방법에 바람직하게 된다. 점도가 50 ㎩ㆍs 이하이면, 수지층에 기포가 잔류하기 어렵다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 점도는 25 ℃ 에 있어서 E 형 점도계를 사용하여 측정한다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물로는, 점도를 상기 범위로 조정하기 쉬운 점에서, 경화성기를 갖고, 또한 수평균 분자량이 1000 ∼ 100000 인 올리고머 (A') 의 1 종 이상과, 경화성기를 갖고, 또한 분자량이 125 ∼ 600 인 모노머 (B') 의 1 종 이상을 함유하고, 모노머 (B') 의 비율이 올리고머 (A') 와 모노머 (B') 의 합계 (100 질량％) 중 40 ∼ 80 질량％ 인 것이 바람직하다.
올리고머 (A') 의 수평균 분자량은 1000 ∼ 100000 이 바람직하고, 10000 ∼ 70000 이 보다 바람직하다. 올리고머 (A') 의 수평균 분자량이 그 범위이면, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 점도를 상기 범위로 조정하기 쉽다.
올리고머 (A') 의 수평균 분자량은, GPC 측정에 의해서 얻어진, 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량이다. 또, GPC 측정에 있어서, 미반응의 저분자량 성분 (모노머 등) 의 피크가 나타나는 경우에는, 그 피크를 제외하고 수평균 분자량을 구한다.
올리고머 (A') 의 경화성기로는, 광경화성의 경우에는, 부가 중합성의 불포화기 (아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등), 불포화기와 티올기의 조합 등을 들 수 있고, 열경화성의 경우에는, 에폭시기 등을 들 수 있고, 경화 속도가 빠른 점 및 투명성이 높은 수지층이 얻어지는 점에서, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기가 바람직하다. 또한, 비교적 고분자량의 올리고머 (A') 에 있어서의 경화성기는, 비교적 저분자량의 모노머 (B') 에 있어서의 경화성기보다 반응성이 낮아지기 쉽기 때문에, 모노머 (B') 의 경화가 먼저 진행되어 급격하게 조성물 전체의 점성이 높아져 경화 반응이 불균질해질 우려가 있다. 균질한 수지층을 얻기 위해서, 올리고머 (A') 의 경화성기를 비교적 반응성이 높은 아크릴로일옥시기로 하고, 모노머 (B') 의 경화성기를 비교적 반응성이 낮은 메타크릴로일옥시기로 하는 것이 보다 바람직하다.
올리고머 (A') 로는, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 수지층의 기계적 특성 면에서, 경화성기를 1 것이 바람직하다.
올리고머 (A') 로는, 우레탄 결합을 갖는 우레탄 올리고머, 폴리옥시알킬렌 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 폴리올의 폴리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 우레탄 사슬의 분자 설계 등에 의해서 경화 후 수지의 기계적 특성, 면재와의 밀착성 등을 폭넓게 조정할 수 있는 점에서, 우레탄 올리고머가 바람직하다.
올리고머 (A') 의 비율은 올리고머 (A') 와 모노머 (B') 의 합계 (100 질량％) 중 20 ∼ 60 질량％ 가 바람직하고, 30 ∼ 50 질량％ 가 보다 바람직하다. 올리고머 (A') 의 비율이 20 질량％ 이상이면, 수지층의 내열성이 양호해진다. 올리고머 (A') 의 비율이 60 질량％ 이하이면, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 면재와 수지층의 밀착성이 양호해진다.
모노머 (B') 의 분자량은 125 ∼ 600 이 바람직하고, 140 ∼ 400 이 보다 바람직하다. 모노머 (B') 의 분자량이 125 이상이면, 후술하는 감압 적층 방법에 의해 적층체를 제조할 때의 모노머의 휘발이 억제된다. 모노머 (B') 의 분자량이 600 이하이면, 면재와 수지층의 밀착성이 양호해진다.
모노머 (B') 의 경화성기로는, 광경화성의 경우에는, 부가 중합성의 불포화기 (아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등), 불포화기와 티올기의 조합 등을 들 수 있고, 열경화성의 경우에는, 에폭시기 등을 들 수 있고, 경화 속도가 빠른 점 및 투명성이 높은 수지층이 얻어지는 점에서, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기에서 선택되는 기가 바람직하다. 또한, 비교적 저분자량의 모노머 (B') 에 있어서의 경화성기는, 비교적 고분자량의 올리고머 (A') 에 있어서의 경화성기보다 반응성이 높아지기 쉽기 때문에, 모노머 (B') 의 경화가 먼저 진행되어 급격하게 조성물 전체의 점성이 높아져 경화 반응이 불균질해질 우려가 있다. 균질한 수지층을 얻기 위해서, 모노머 (B') 의 경화성기를 비교적 반응성이 낮은 메타크릴로일옥시기로 하고, 올리고머 (A') 의 경화성기를 비교적 반응성이 높은 아크릴로일옥시기로 하는 것이 보다 바람직하다.
모노머 (B') 로는, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 수지층의 기계적 특성 면에서, 경화성기를 1 분자당 1 ∼ 3 개 갖는 것이 바람직하다.
모노머 (B') 는, 면재와 수지층의 밀착성 면에서, 수산기를 갖는 모노머 (B3) 을 함유하는 것이 바람직하다.
수산기를 갖는 모노머 (B3) 으로는, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물에 있어서의 모노머 (B3) 과 동일한 것을 들 수 있고, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트가 특히 바람직하다.
모노머 (B3) 의 비율은 올리고머 (A') 와 모노머 (B') 의 합계 (100 질량％) 중 15 ∼ 70 질량％ 가 바람직하고, 20 ∼ 50 질량％ 가 보다 바람직하다. 모노머 (B3) 의 비율이 15 질량％ 이상이면, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화성, 면재와 수지층의 밀착성이 양호해진다.
모노머 (B') 는, 수지층의 기계적 특성 면에서, 하기 모노머 (B4) 를 함유하는 것이 바람직하다.
모노머 (B4) : 탄소수 8 ∼ 22 의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트.
모노머 (B4) 로는, n-도데실메타크릴레이트, n-옥타데실메타크릴레이트, n-베헤닐메타크릴레이트 등을 들 수 있고, n-도데실메타크릴레이트, n-옥타데실메타크릴레이트가 바람직하다.
모노머 (B4) 의 비율은 올리고머 (A') 와 모노머 (B') 의 합계 (100 질량％) 중 5 ∼ 50 질량％ 가 바람직하고, 15 ∼ 40 질량％ 가 보다 바람직하다. 모노머 (B4) 의 비율이 5 질량％ 이상이면, 수지층의 유연성이 양호해진다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물은 광경화성 수지 조성물이어도 되고, 열경화성 수지 조성물이어도 된다. 수지층 형성용 경화성 수지 조성물로는, 저온에서 경화시킬 수 있고, 또한 경화 속도가 빠른 점에서, 광중합 개시제 (C) 를 함유하는 광경화성 수지 조성물이 바람직하다.
광중합 개시제 (C) 로는, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물에 있어서의 광중합 개시제 (C) 와 동일한 것을 들 수 있다.
광중합 개시제 (C) 의 양은 올리고머 (A') 와 모노머 (B') 의 합계 100 질량부에 대하여 0.01 ∼ 10 질량부가 바람직하고, 0.1 ∼ 2.5 질량부가 보다 바람직하다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물은 필요에 따라 중합 금지제, 광경화 촉진제, 연쇄 이동제, 광안정제 (자외선 흡수제, 라디칼 포획제 등), 산화 방지제, 난연화제, 접착성 향상제 (실란 커플링제 등), 안료, 염료 등의 각종 첨가제를 함유하고 있어도 되고, 중합 금지제, 광안정제를 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 중합 금지제를 중합 개시제보다 적은 양 함유함으로써, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 안정성을 개선할 수 있고, 경화 후 수지층의 분자량도 조정할 수 있다.
(공정 (c))
공정 (b) 후, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 공급된 제 1 면재를 감압 장치에 넣고, 감압 장치 내의 고정 지지반 위에 경화성 수지 조성물의 면이 위가 되도록 제 1 면재를 평평하게 둔다.
감압 장치 내의 상부에는, 상하 방향으로 이동 가능한 이동 지지 기구가 형성되고, 이동 지지 기구에 제 2 면재가 장착된다. 제 2 면재의 표면에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우, 박막계 태양 전지 디바이스가 형성된 측의 표면을, 또한 제 2 면재가 표시 디바이스인 경우, 화상을 표시하는 측의 표면을 밑을 향하게 한다. 제 2 면재의 표면에 반사 방지층이 형성되어 있는 경우, 반사 방지층이 형성되어 있지 않은 측의 표면을 밑을 향하게 한다.
제 2 면재는 제 1 면재의 상방 또한 수지층 형성용 경화성 수지 조성물과 접하지 않는 위치에 둔다. 즉, 제 1 면재 위의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물과 제 2 면재 (박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스) 를 접촉시키지 않고 대향시킨다.
또, 상하 방향으로 이동 가능한 이동 지지 기구를 감압 장치 내의 하부에 형성하고, 이동 지지 기구 위에 경화성 수지 조성물이 공급된 제 1 면재를 두어도 된다. 이 경우, 제 2 면재는 감압 장치 내의 상부에 형성된 고정 지지반에 장착하여, 제 1 면재와 제 2 면재를 대향시킨다.
또한, 제 1 면재 및 제 2 면재의 양방을, 감압 장치 내의 상하에 형성한 이동 지지 기구로 지지해도 된다.
제 1 면재 및 제 2 면재를 소정의 위치에 배치한 후, 감압 장치의 내부를 감압하여 소정의 감압 분위기로 한다. 가능하면, 감압 조작 중 또는 소정의 감압 분위기로 한 후에, 감압 장치 내에서 제 1 면재 및 제 2 면재를 소정의 위치에 위치시켜도 된다.
감압 장치의 내부가 소정의 감압 분위기가 된 후, 이동 지지 기구로 지지된 제 2 면재를 아래쪽으로 이동시켜, 제 1 면재 위의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 위에 제 2 면재를 중첩한다.
중첩에 의해 제 1 면재의 표면 (제 1 면재에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스의 표면, 표시 디바이스인 경우에는, 제 1 면재의 화상 표시하는 측의 표면), 제 2 면재의 표면 (제 2 면재에 박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스의 표면, 표시 디바이스인 경우에는, 제 2 면재에 화상 표시하는 측의 표면), 및 미경화 시일부로 둘러싸인 공간 내에 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀봉된다.
중첩시, 제 2 면재의 자중 (自重), 이동 지지 기구로부터의 가압 등에 의해서, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 눌려서 퍼져, 상기 공간 내에 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 충만되고, 그 후, 공정 (d) 에 있어서 높은 압력 분위기에 노출시켰을 때에 기포가 적거나 또는 기포가 없는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 층이 형성된다. 이하, 적층물을 「적층 전구체」라고도 기재한다.
중첩시의 감압 분위기는 100 ㎩ 이하이고, 10 ㎩ 이상이 바람직하다. 감압 분위기가 지나치게 저압이면, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 함유되는 각 성분 (경화성 화합물, 광중합 개시제, 중합 금지제, 광안정제 등) 에 악영향을 미칠 우려가 있다. 예를 들어, 감압 분위기가 지나치게 저압이면, 각 성분이 기화될 우려가 있고, 또한, 감압 분위기를 제공하기 위해서 시간이 걸리는 경우가 있다. 감압 분위기의 압력은 15 ∼ 40 ㎩ 가 보다 바람직하다.
제 1 면재와 제 2 면재를 중첩한 시점에서부터 감압 분위기를 해제할 때까지의 시간은 특별히 한정되지 않고, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 밀봉 후에 바로 감압 분위기를 해제해도 되고, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 밀봉 후, 감압 상태를 소정 시간 유지해도 된다. 감압 상태를 소정 시간 유지함으로써, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀폐 공간 내를 흘러 제 1 면재와 제 2 면재사이의 간격이 균일해져, 분위기 압력을 높여도 밀봉 상태를 유지하기 쉬워진다. 감압 상태를 유지하는 시간은 수 시간 이상의 장시간이어도 되고, 생산 효율 면에서 1 시간 이내가 바람직하며, 10 분 이내가 보다 바람직하다.
본 발명의 제조 방법에 있어서는, 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부를 형성하고 있기 때문에, 공정 (c) 에서 얻어진 적층 전구체에 있어서의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 두께를 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 로 비교적 두껍게 할 수 있다.
(공정 (d))
공정 (c) 에 있어서 감압 분위기를 해제한 후, 적층 전구체를 분위기 압력이 50 ㎪ 이상인 압력 분위기 하에 둔다.
적층 전구체를 50 ㎪ 이상의 압력 분위기 하에 두면, 상승한 압력에 의해 제 1 면재와 제 2 면재가 밀착되는 방향으로 가압되기 때문에, 적층 전구체 내의 밀폐 공간에 기포가 존재하면, 기포로 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 유동되어 가, 밀폐 공간 전체가 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 의해 균일하게 충전된다.
압력 분위기는 통상적으로 80 k ∼ 120 ㎪ 이다. 압력 분위기는 대기압 분위기이어도 되고, 그보다 높은 압력이어도 된다. 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화 등의 조작을 특별한 설비를 필요로 하지 않고 실시할 수 있는 점에서, 대기압 분위기가 가장 바람직하다.
적층 전구체를 50 ㎪ 이상의 압력 분위기 하에 둔 시점에서부터 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화를 시작할 때까지의 시간 (이하, 고압 유지 시간이라고 기재한다) 은 특별히 한정되지 않는다. 적층 전구체를 감압 장치로부터 꺼내어 경화 장치로 이동시켜 경화를 시작할 때까지의 프로세스를 대기압 분위기 하에서 실시하는 경우에는, 그 프로세스에 필요로 하는 시간이 고압 유지 시간이 된다. 따라서, 대기압 분위기 하에 둔 시점에서 이미 적층 전구체의 밀폐 공간 내에 기포가 존재하지 않는 경우, 또는 그 프로세스 사이에 기포가 소실된 경우에는, 바로 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시킬 수 있다. 기포가 소실될 때까지 시간을 필요로 하는 경우에는, 적층 전구체를 기포가 소실될 때까지 50 ㎪ 이상의 압력의 분위기 하에서 유지한다. 또한, 고압 유지 시간이 길어져도 통상적으로 지장은 발생하지 않는 점에서, 프로세스 상의 다른 필요성 때문에 고압 유지 시간을 길게 해도 된다. 고압 유지 시간은 1 일 이상의 장시간이어도 되지만, 생산 효율 면에서 6 시간 이내가 바람직하고, 1 시간 이내가 보다 바람직하고, 더욱 생산 효율이 높아지는 점에서 10 분 이내가 특히 바람직하다.
이어서, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써, 태양 전지 모듈의 밀봉재인 수지층이나 표시 장치의 표시 디바이스와 보호판을 접합하는 수지층이 형성되어 적층체가 제조된다. 이 때, 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로 형성되는 미경화 시일부는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화와 동시에 경화시켜도 되고, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화 전에 미리 경화시켜도 된다.
수지층 형성용 경화성 수지 조성물 및 시일부 형성용 경화성 수지 조성물이 광경화성 수지 조성물인 경우, 적층 전구체 중의 광경화성 수지 조성물에 광을 조사하여 경화시킨다. 예를 들어, 광원 (자외선 램프, 고압 수은등 등) 으로부터 자외선 또는 단파장의 가시광을 조사하여, 광경화성 수지 조성물을 경화시킨다.
광은 제 1 면재 (박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스도 포함시킨다) 및 제 2 면재 (박막계 태양 전지 디바이스가 형성되어 있는 경우에는, 박막계 태양 전지 디바이스도 포함시킨다) 중, 광투과성을 갖는 측으로부터 조사한다. 양방이 광투과성을 갖는 경우, 양측에서 조사해도 된다.
표시 장치의 경우에는, 투과형의 표시 디바이스를 동작시킴으로써 광투과성을 얻을 수는 있지만, 동작시키지 않는 상태에서는 광투과성을 갖지 않는 것이 많기 때문에, 보호판이 되는 투명 면재로부터 경화시키는 광을 조사한다. 비동작시에 투명 상태를 나타내는 투과-산란형의 표시 디바이스를 사용하는 경우에는, 표시 디바이스측으로부터의 광을 이용할 수도 있다.
광으로는 자외선 또는 450 ㎚ 이하의 가시광이 바람직하다. 특히, 투명 면재에 반사 방지층이 형성되어, 반사 방지층 또는 반사 방지층을 형성한 투명 수지 필름이 자외선을 투과하지 않는 경우에는, 가시광에 의한 경화가 필요해진다.
투명 면재의 주변부에 인쇄 차광부가 형성되어 있어, 인쇄 차광부와 표시 디바이스에 협지되는 영역에 미경화 시일부나 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 존재하는 경우에는, 투명 면재의 인쇄 차광부 이외의 개구부로부터의 광만으로는 충분히 경화시킬 수 없을 우려가 있다. 이 경우, 표시 디바이스의 측면으로부터 자외선 또는 450 ㎚ 이하의 가시광을 조사하여 미경화 시일부 및 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시키는 것이 바람직하다. 측면으로부터의 광 조사의 광원으로는, 투명 면재측으로부터의 광 조사에 사용하는 광원을 사용해도 되며, 자외선 또는 450 ㎚ 이하의 가시광을 발광하는 LED 를 사용하는 것이 광원의 배치 스페이스 면에서 바람직하다. 광 조사의 단계로는, 투명 면재로부터의 광 조사 후에 표시 디바이스의 측면으로부터 광 조사해도 되지만, 그 반대로 또는 동시에 광 조사해도 되지만, 인쇄 차광부에 있어서의 미경화 시일부나 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 광경화를 보다 촉진하기 위해서는, 먼저 측면으로부터 광을 조사하거나, 측면과 동시에 투명 면재측으로부터 광 조사하는 것이 바람직하다.
상기한 공정 (d) 는, 공정 (c) 가 행해진 감압 장치에 있어서, 감압 장치의 감압실의 감압을 해제하여, 당해 감압실을 80 k ∼ 120 ㎪ 의 압력으로 조정하고, 예를 들어 대기압으로 하여, 이 압력 분위기 하에서 상기 적층 전구체의 미경화 시일부 및 상기 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시키는 처리를 실시해도 되고, 또는 또 공정 (c) 가 행해진 감압 장치로부터 별도의 경화 처리 장치로 옮기고, 이 경화 처리 장치 내를 80 k ∼ 120 ㎪ 의 압력으로 조정하고, 이 압력 분위기 하에서 상기 적층 전구체의 미경화 시일부 및 상기 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시키는 처리를 실시해도 된다.
[구체예]
본 발명의 제조 방법에 있어서, 제 1 면재로서 이면재를 사용할지 표면재를 사용할지는 임의이다. 따라서, 제 2 실시형태의 표시 장치, 및 제 3 ∼ 5 실시형태의 태양 전지 모듈 (도시예) 의 경우에는, 제 1 면재의 선택에 따라 각각 이하의 2 종류의 방법에 의해 제조할 수 있다.
제 2 실시형태에 관해서 :
(β-1) 제 1 면재로서 표시 디바이스 (이면재) 를 사용하고, 제 2 면재로서 보호판이 되는 투명 면재 (10) (표면재) 를 사용하는 방법.
(β-2) 제 1 면재로서 보호판이 되는 투명 면재 (10) (표면재) 를 사용하고, 제 2 면재로서 표시 디바이스 (이면재) 를 사용하는 방법.
제 3 실시형태에 관해서 :
(γ-1) 제 1 면재로서 투명 면재 (10) (이면재) 를 사용하고, 제 2 면재로서 유리 기판 (16) (표면재) 을 사용하는 방법.
(γ-2) 제 1 면재로서 유리 기판 (16) (표면재) 을 사용하고, 제 2 면재로서 투명 면재 (10) (이면재) 를 사용하는 방법.
제 4 실시형태에 관해서 :
(δ-1) 제 1 면재로서 유리 기판 (16) (이면재) 을 사용하고, 제 2 면재로서 투명 면재 (10) (표면재) 를 사용하는 방법.
(δ-2) 제 1 면재로서 투명 면재 (10) (표면재) 를 사용하고, 제 2 면재로서 유리 기판 (16) (이면재) 을 사용하는 방법.
제 5 실시형태에 관해서 :
(ε-1) 제 1 면재로서 유리 기판 (16) (이면재) 을 사용하고, 제 2 면재로서 유리 기판 (16) (표면재) 을 사용하는 방법.
(ε-2) 제 1 면재로서 유리 기판 (16) (표면재) 을 사용하고, 제 2 면재로서 유리 기판 (16) (이면재) 을 사용하는 방법.
이하, 방법 (β-1) 의 경우를 예로 들어, 표시 장치로서 사용되는 제 2 실시형태의 적층체의 제조 방법을 도면을 사용하여 구체적으로 설명한다.
(공정 (a))
도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) (제 1 면재) 의 주연부를 따라서 디스펜서 (도시 생략) 등에 의해 본 발명의 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부 (12) 를 형성한다.
표시 디바이스의 외주부에는, 표시 디바이스를 동작시키기 위한 전기 신호를 전달하는 FPC 등의 배선 부재가 설치되어 있는 경우가 있다. 본 발명의 제조 방법에 있어서 각 면재를 유지할 때에, 배선 부재의 배치를 용이하게 하는 점에서는, 표시 디바이스를 제 1 면재로서 하측에 배치하는 것이 바람직하다.
(공정 (b))
이어서, 도 8, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) 의 미경화 시일부 (12) 에 둘러싸인 직사각 형상의 영역 (13) 에 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 을 공급한다. 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 의 공급량은 미경화 시일부 (12) 와 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10) (도 9 참조) 에 의해 밀폐되는 공간이 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 에 의해서 충전될 만큼의 양으로 미리 설정되어 있다.
수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 의 공급은, 도 8, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) 를 하정반 (18) 에 평평하게 두고, 수평 방향으로 이동하는 디스펜서 (20) 에 의해서 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 을 선상, 띠상 또는 점상으로 공급함으로써 실시된다.
디스펜서 (20) 는, 한 쌍의 송출 나사 (22) 와, 송출 나사 (22) 에 직교하는 송출 나사 (24) 로 이루어지는 공지된 수평 이동 기구에 의해서, 영역 (13) 의 전체 범위에 있어서 수평 이동 가능하게 되어 있다. 또, 디스펜서 (20) 대신에 다이 코터를 사용해도 된다.
(공정 (c))
이어서, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) (제 1 면재) 와 투명 면재 (10) (제 2 면재) 를 감압 장치 (26) 내에 반입한다. 감압 장치 (26) 내의 상부에는 복수의 흡착 패드 (32) 를 갖는 상정반 (30) 이 배치되고, 하부에는 하정반 (31) 이 형성되어 있다. 상정반 (30) 은 에어 실린더 (34) 에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
투명 면재 (10) 는 흡착 패드 (32) 에 장착된다. 표시 디바이스 (50) 는 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 이 공급된 면을 위로 하여 하정반 (31) 위에 고정된다.
이어서, 감압 장치 (26) 내의 공기를 진공 펌프 (28) 에 의해서 흡인한다. 감압 장치 (26) 내의 분위기 압력이, 예를 들어 15 ∼ 40 ㎩ 의 감압 분위기에 도달한 후, 투명 면재 (10) 를 상정반 (30) 의 흡착 패드 (32) 에 의해서 흡착 유지한 상태로, 밑에서 대기하고 있는 표시 디바이스 (50) 를 향하여 에어 실린더 (34) 를 동작시켜 하강시킨다. 그리고, 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10) 를, 미경화 시일부 (12) 를 사이에 두고 중첩하여 적층 전구체를 구성하고, 감압 분위기 하에서 소정 시간 적층 전구체를 유지한다.
또, 하정반 (31) 에 대한 표시 디바이스 (50) 의 장착 위치, 흡착 패드 (32) 의 갯수, 상정반 (30) 에 대한 투명 면재 (10) 의 장착 위치 등은 표시 디바이스 (50) 및 투명 면재 (10) 의 사이즈, 형상 등에 따라 적절히 조정한다.
(공정 (d))
이어서, 감압 장치 (26) 의 내부를 예를 들어 대기압으로 한 후, 적층 전구체를 감압 장치 (26) 로부터 꺼낸다. 적층 전구체를 대기압 분위기 하에 두면, 적층 전구체의 표시 디바이스 (50) 측 표면과 투명 면재 (10) 측 표면이 대기압에 의해 가압되어, 밀폐 공간 내의 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 이 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10) 에 의해 가압된다. 이 압력에 의해서, 밀폐 공간 내의 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 이 유동하여, 밀폐 공간 전체가 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 에 의해서 균일하게 충전된다. 이 후, 적층 전구체의 측면 및 투명 면재 (10) 측으로부터 자외선을 조사하여, 적층 전구체 내부의 미경화 시일부 (12) 및 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 (14) 을 경화시킴으로써, 표시 장치 (2) 가 제조된다.
이상, 방법 (β-1) 의 경우를 예로 하여 본 발명의 적층체의 제조 방법을 구체적으로 설명했지만, 다른 방법 (β-2, γ-1, γ-2, δ-1, δ-2, ε-1, ε-2) 의 경우, 그리고 실시형태 1 의 투명 적층체 (α) 의 경우에도 동일하게 하여 적층체를 제조할 수 있다.
(작용 효과)
이상 설명한 본 발명의 적층체의 제조 방법에 있어서는, 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부를 형성하기 때문에, 미경화 시일부의 높이가 충분히 유지되어 있다. 그 때문에, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층을 형성용 경화성 수지 조성물의 두께를 두껍게 할 수 있다. 구체적으로는, 이 두께를 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부를 형성하기 때문에, 미경화 시일부가 연속되어 간극이 없다. 그 때문에, 수지층의 원료인 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 제조시에 새어 나가는 등의 결함이 생기기 어렵다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 비교적 대면적의 태양 전지 모듈, 및 표시 장치를 수지층 중에 기포를 발생시키지 않고 제조할 수 있다. 가령, 감압 하에서 밀봉한 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 중에 기포가 잔존하여도, 경화 전의 높은 압력 분위기 하에서는 밀봉한 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에도 그 압력이 가해져, 그 기포의 체적이 감소하여 기포가 용이하게 소실된다. 예를 들어, 100 ㎩ 하에서 밀봉한 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 중의 기포 중의 기체의 체적은 100 ㎪ 하에서는 1/1000 이 될 것으로 생각된다. 기체는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 용해되는 경우도 있기 때문에, 미소 체적의 기포 중의 기체는 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 빠르게 용해되어 소실된다.
또한, 밀봉 후의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 대기압 등이 압력이 가해져도, 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물은 유동성의 조성물인 점에서, 박막계 태양 전지 디바이스의 표면에 그 압력은 균일하게 분포하여, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물에 접한 박막계 태양 전지 디바이스의 표면의 일부에 그 이상의 응력이 가해지는 경우는 없어, 박막계 태양 전지 디바이스 또는 표시 디바이스의 손상의 우려가 적다. 또한, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 광경화성 조성물인 경우, 경화에는 높은 온도를 필요로 하지 않는 점에서, 고온에 의한 박막계 태양 전지 디바이스 또는 표시 디바이스의 손상의 우려도 적다.
또한, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화에 의한 수지층과 박막계 태양 전지 디바이스나 면재, 또는 표시 디바이스나 투명 면재의 계면 접착력은 열 융착성 수지의 융착에 의한 계면 접착력보다 높다. 게다가, 유동성의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 가압하여 박막계 태양 전지 디바이스나 면재의 표면, 또는 표시 디바이스나 투명 면재의 표면에 밀착시키고, 그 상태로 경화시키기 때문에, 보다 높은 계면 접착력이 얻어짐과 함께, 박막계 태양 전지 디바이스나 면재의 표면, 또는 표시 디바이스나 투명 면재의 표면에 대하여 균일한 접착이 얻어져, 부분적으로 계면 접착력이 낮아지는 경우가 적다. 따라서, 수지층의 표면에서 박리가 발생할 우려가 낮고, 또한 계면 접착력이 불충분한 부분으로부터 수분이나 부식성 가스가 침입할 우려도 적다.
그리고 또한, 2 장의 면재 사이의 좁고 또한 넓은 면적의 공간으로 유동성의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 주입하는 방법 (주입법) 과 비교하면, 기포의 발생이 적고 또한 단시간에 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 충전할 수 있다. 게다가, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 점도의 제약이 적어, 고점도의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 용이하게 충전할 수 있다. 따라서, 수지층의 강도가 높아지는 비교적 고분자량의 경화성 화합물을 함유하는 고점도의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 사용할 수 있다.
실시예
이하에, 본 발명의 유효성을 확인하기 위해서 실시한 예에 관하여 나타낸다. 예 1 이 실시예이고, 예 2, 3 이 비교예이다.
(수평균 분자량)
올리고머의 수평균 분자량은 GPC 장치 (TOSOH 사 제조, HLC-8020) 를 사용하여 구하였다.
(점도)
광경화성 수지 조성물의 점도는 E 형 점도계 (토키 산업사 제조, RE-85U) 로 측정하였다.
(겔 분율)
경화물의 경화 정도의 지표로서, 하기 방법으로 겔 분율을 구하였다.
경화물의 0.4 g 을 채취하여, 100 ㎖ 의 톨루엔에 25 ℃ 에서 24 시간 침지한 후, 톨루엔을 여과 분리하고, 잔류 고형분을 100 ℃ 에서 1 시간 건조시켜, 건조 질량을 측정하여, 하기 식으로부터 겔 분율을 산출하였다.
겔 분율 (％) = 침지 후의 건조 질량 (g)/0.4 (g) × 100.
(헤이즈값)
헤이즈값은 토요 정기 제작소사 제조의 헤이즈가드 II 를 사용하여, ASTM D1003 에 준한 측정에 의해 구하였다.
[예 1]
(표시 디바이스)
시판되는 32 형 액정 텔레비젼 수상기 (피시 데포 코포레이션사 제조, HDV-32WX2D-V) 로부터 액정 표시 디바이스를 꺼냈다. 액정 표시 디바이스는 길이 712 ㎜, 폭 412 ㎜, 두께 약 2 ㎜ 였다. 액정 표시 디바이스의 양면에는 편광판이 첩합되어 있고, 장변의 편측에는 구동용 FPC 가 6 장 접합되어 있고 FPC 의 단부에는 프린트 배선판이 접합되어 있었다. 화상 표시 영역은 길이 696 ㎜, 폭 390 ㎜ 였다. 그 액정 표시 디바이스를 표시 디바이스 A 로 하였다.
(유리판)
길이 794 ㎜, 폭 479 ㎜, 두께 3 ㎜ 의 소다 라임 유리의 일방의 표면의 주연부에, 개구부가 길이 698 ㎜, 폭 392 ㎜ 가 되도록 흑색 안료를 함유하는 세라믹 인쇄에 의해 액자상으로 인쇄 차광부를 형성하였다. 이어서, 인쇄 차광부의 이면의 전체면에 반사 방지 필름 (닛폰 유지사 제조, 리어룩 X4001) 을, 보호 필름을 개재하여 붙인 상태로 첩합하여, 보호판이 되는 유리판 B 를 제작하였다.
(시일부 형성용 광경화성 수지 조성물)
분자 말단을 에틸렌옥사이드로 변성시킨 2 관능의 폴리프로필렌글리콜 (수산기가로부터 산출한 수평균 분자량 : 4000) 과 헥사메틸렌디이소시아네이트를, 6 대 7 이 되는 몰비로 혼합하고, 이어서 이소보르닐아크릴레이트 (오사카 유기 화학 공업사 제조, IBXA) 로 희석한 후, 주석 화합물의 촉매 존재 하 70 ℃ 에서 반응시켜 얻어진 프레폴리머에, 2-하이드록시에틸아크릴레이트를 거의 1 대 2 가 되는 몰비로 첨가하고 70 ℃ 에서 반응시킴으로써, 30 질량％ 의 이소보르닐아크릴레이트로 희석된 우레탄아크릴레이트 올리고머 (이하, 올리고머 (A). UC-1 이라고 기재한다) 용액을 얻었다. UC-1 의 경화성기의 수는 2 이고, 수평균 분자량은 약 55000 이었다. UC-1 용액의 60 ℃ 에 있어서의 점도는 약 580 ㎩ㆍs 였다.
UC-1 용액의 90 질량부 및 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 (쿄에이샤 화학사 제조, 라이트 에스테르 HOB) 의 10 질량부를 균일하게 혼합하여 혼합물 (이렇게 해서 제작된 혼합물의 분자량 125 ∼ 600 인 모노머 (B) 의 비율 : 37 질량％) 을 얻었다. 그 혼합물의 100 질량부, 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤 (광중합 개시제, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 184) 의 1 질량부, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (광중합 개시제, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 819) 의 0.1 질량부, 2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 (중합 금지제) 의 0.04 질량부, 및 자외선 흡수제 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, TINUVIN 109) 의 0.3 질량부를 균일하게 혼합하여, 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 C 를 얻었다.
시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 C 를 용기에 넣은 채로 개방 상태에서 감압 장치 내에 설치하고, 감압 장치 내를 약 20 ㎩ 로 감압하여 10 분 유지함으로써 탈포 처리를 실시하였다. 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 C 의 25 ℃ 에 있어서의 점도를 측정한 결과, 약 1400 ㎩ㆍs 였다.
이어서, 한 쌍의 소다 라임 유리 (100 × 100 ㎜, 두께 2 ㎜) 에, 두께가 약 1 ㎜ 가 되도록 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 C 를 협지하고, 케미컬 램프로부터 365 ㎚ 의 광강도가 2 mW/㎠ 인 자외선을 조사하여 경화물을 얻었다. 경화물의 겔 분율을 구한 결과, 91 ％ 이고, 경화성은 양호하였다.
(수지층 형성용 광경화성 수지 조성물)
분자 말단을 에틸렌옥사이드로 변성시킨 2 관능의 폴리프로필렌글리콜 (수산기가로부터 산출한 수평균 분자량 : 4000) 과 이소포론디이소시아네이트를, 4 대 5 가 되는 몰비로 혼합하고, 주석 화합물의 촉매 존재 하에서 70 ℃ 에서 반응시켜 얻어진 프레폴리머에, 2-하이드록시에틸아크릴레이트를 거의 1 대 2 가 되는 몰비로 첨가하여 70 ℃ 에서 반응시킴으로써, 우레탄아크릴레이트 올리고머 (이하, UA-2 라고 기재한다) 를 얻었다. UA-2 의 경화성기의 수는 2 이고, 수평균 분자량은 약 24000 이고, 25 ℃ 에 있어서의 점도는 약 830 ㎩ㆍs 였다.
UA-2 의 40 질량부, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 (쿄에이샤 화학사 제조, 라이트에스테르 HOB) 의 24 질량부, n-도데실메타크릴레이트의 36 질량부를 균일하게 혼합하고, 그 혼합물의 100 질량부에, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (광중합 개시제, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 819) 의 0.2 질량부, 2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 (중합 금지제) 의 0.04 질량부, 1,4-비스(3-메르캅토부티릴옥시)부탄 (연쇄 이동제, 쇼와 전공사 제조, 카렌즈 MT BD-1) 의 1 질량부, 자외선 흡수제 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, TINUVIN 109) 의 0.3 질량부를 균일하게 용해시켜, 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 를 얻었다.
수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 를 용기에 넣은 채로 개방 상태에서 감압 장치 내에 설치하고, 감압 장치 내를 약 20 ㎩ 로 감압하여 10 분 유지함으로써 탈포 처리를 실시하였다. 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 의 25 ℃ 에 있어서의 점도를 측정한 결과, 1.7 ㎩ㆍs 였다.
(공정 (a))
제 2 면재로서의 표시 디바이스 A 의 화상 표시 영역의 외측의 약 5 ㎜ 위치의 전체 둘레에 걸쳐, 폭 약 1 ㎜, 도포 두께 약 0.6 ㎜ 가 되도록 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 C 를 디스펜서로 도포하여 미경화 시일부를 형성하였다.
(공정 (b))
표시 디바이스 A 의 화상 표시 영역의 외주에 도포된 미경화 시일부의 내측의 영역에, 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 를 디스펜서를 사용하여 총질량이 125 g 이 되도록 복수 지점에 공급하였다.
수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 를 공급하는 동안, 미경화 시일부의 형상은 유지되어 있었다.
(공정 (c))
표시 디바이스 A 를, 한 쌍의 정반의 승강 장치가 설치되어 있는 감압 장치 내의 하정반의 상면에, 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 의 면이 위가 되도록 평평하게 두었다.
제 1 면재로서의 유리판 B 를, 인쇄 차광부가 형성된 측의 표면이 표시 디바이스 A 에 대향하도록, 감압 장치 내의 승강 장치의 상정반의 하면에 정전 척을 사용하여 유지시켰다. 유지 위치는, 상면에서부터 본 경우에 유리판 B 의 인쇄 차광부가 없는 개구부와 표시 디바이스 A 의 화상 표시 영역이 약 1 ㎜ 의 마진을 가지고 동일한 위치가 되도록, 수직 방향에서는 표시 디바이스 A 와의 거리가 30 ㎜ 가 되도록 하였다.
감압 장치를 밀봉 상태로 하여 감압 장치 내의 압력이 약 15 ㎩ 가 될 때까지 배기하였다. 감압 장치 내의 승강 장치로 상하의 정반을 접근시켜, 표시 디바이스 A 와 유리판 B 를 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 를 개재하여 2 ㎪ 의 압력으로 압착하고, 1 분간 유지시켰다. 정전 척을 제전하여 상정반으로부터 유리판 H 를 이간시키고, 약 15 초 동안 감압 장치 내를 대기압으로 되돌려, 표시 디바이스 A, 유리판 B 및 미경화 시일부로 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 가 밀봉된 적층 전구체 E 를 얻었다.
적층 전구체 E 에 있어서 미경화 시일부의 형상은 거의 초기 상태대로 유지되어 있었다.
(공정 (d))
적층 전구체 E 의 표시 디바이스 A 의 주연부에 형성된 미경화 시일부 (시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 C) 에, 표시 디바이스 A 의 측방으로부터, 발광 주파장이 약 390 ㎚ 인 자외선 LED 를 선상으로 배치한 자외선 광원을 사용하여, 미경화 시일부의 전체 둘레에 걸쳐 약 10 분간 광을 조사하여 시일부를 경화시키고, 적층 전구체 E 를 수평으로 유지하여 약 10 분 가만히 정지시켰다.
적층 전구체 E 의 유리판 B 측의 면으로부터, 케미컬 램프로부터의 자외선 및 450 ㎚ 이하의 가시광을 균일하게 조사하여, 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물 D 를 경화시킴으로써 수지층을 형성하여 표시 장치 F 를 얻었다. 표시 장치 F 는, 종래의 주입법에 의한 제조시에 필요로 하는 기포 제거의 공정이 불필요함에도 불구하고, 수지층 중에 잔류하는 기포 등의 결함은 확인되지 않았다. 또한, 시일부로부터의 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물의 새어나감 등의 결함도 확인되지 않았다. 또한, 수지층의 두께는 목표로 하는 두께 (약 0.4 ㎜) 및 폭 (약 1 ㎜) 으로 되어 있었다.
표시 디바이스 A 를 대신하여 거의 동일한 사이즈의 유리판을 사용해서 동일하게 투명 적층체를 제작하고, 인쇄 차광부가 없는 부분에서의 헤이즈값을 측정한 결과 1 ％ 이하이고, 투명도가 높은 양호한 것이었다.
표시 장치 F 를 액정 표시 디바이스를 꺼낸 액정 텔레비젼 수상기의 케이싱로 되돌리고, 배선을 재접합하여 전원을 연결한 결과, 당초보다 표시 콘트라스트가 높은 화상이 얻어졌다. 화상 표시면을 손가락으로 강하게 눌러도 화상이 흐트러지는 일 없이, 유리판 B 가 표시 디바이스 A 를 효과적으로 보호하고 있었다.
[예 2]
(시일부 형성용 광경화성 수지 조성물)
분자 말단을 에틸렌옥사이드로 변성시킨 2 관능 폴리프로필렌글리콜 (수산기가로부터 산출한 수평균 분자량 : 4000) 과 헥사메틸렌디이소시아네이트를, 6 대 7 이 되는 몰비로 혼합하고, 이어서 n-도데실메타크릴레이트로 희석한 후, 주석 화합물의 촉매 존재 하에서 70 ℃ 에서 반응시켜 얻어진 프레폴리머에, 2-하이드록시에틸아크릴레이트를 거의 1 대 2 가 되는 몰비로 첨가하여 70 ℃ 에서 반응시킴으로써, 10 질량％ 의 n-도데실메타크릴레이트로 희석된 우레탄아크릴레이트 올리고머 (이하, UC-3 으로 기재한다) 용액을 얻었다. UC-3 의 경화성기의 수는 2 이고, 수평균 분자량은 약 45000 이었다. UC-3 용액의 60 ℃ 에 있어서의 점도는 약 650 ㎩ㆍs 였다.
UC-3 용액의 96 질량부 및 n-도데실메타크릴레이트의 4 질량부를 균일하게 혼합하여 혼합물 (분자량 125 ∼ 600 인 모노머 (B) 의 비율 : 13.6 질량％) 을 얻었다. 그 혼합물의 100 질량부, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (광중합 개시제, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 819) 의 0.1 질량부, 2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 (중합 금지제) 의 0.04 질량부 및 자외선 흡수제 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, TINUVIN 109) 의 0.3 질량부를 균일하게 혼합하여, 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 G 를 얻었다.
시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 G 를 용기에 넣은 채로 개방 상태에서 감압 장치 내에 설치하고, 감압 장치 내를 약 20 ㎩ 로 감압하여 10 분 유지함으로써 탈포 처리를 실시하였다. 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 G 의 25 ℃ 에 있어서의 점도를 측정한 결과, 약 1300 ㎩ㆍs 였다.
이어서, 한 쌍의 소다 라임 유리 (100 × 100 ㎜, 두께 2 ㎜) 에, 두께가 약 1 ㎜ 가 되도록 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 G 를 협지하고, 케미컬 램프로부터 365 ㎚ 의 광강도가 2 mW/㎠ 인 자외선을 조사하여 경화물을 얻었다. 경화물의 겔 분율을 구한 결과, 66 ％ 이고, 경화성은 충분하지 않았다.
[예 3]
(시일부 형성용 광경화성 수지 조성물)
예 1 에서 사용한 UA-2 의 80 질량부, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 (쿄에이샤 화학사 제조, 라이트에스테르 HOB) 의 10 질량부, n-도데실메타크릴레이트의 10 질량부를 균일하게 혼합하고, 그 혼합물의 100 질량부에, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (광중합 개시제, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 819) 의 0.2 질량부, 2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 (중합 금지제) 의 0.04 질량부, 자외선 흡수제 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, TINUVIN 109) 의 0.3 질량부를 균일하게 용해시켜, 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 H 를 얻었다.
시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 H 를 용기에 넣은 채로 개방 상태에서 감압 장치 내에 설치하고, 감압 장치 내를 약 20 ㎩ 로 감압하여 10 분 유지함으로써 탈포 처리를 실시하였다. 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 H 의 25 ℃ 에 있어서의 점도를 측정한 결과, 400 ㎩ㆍs 로 바람직한 점도를 하회하였다.
(공정 (a))
표시 디바이스 A 의 화상 표시 영역의 외측의 약 5 ㎜ 위치의 전체 둘레에 걸쳐, 폭 약 1 ㎜, 도포 두께 약 0.6 ㎜ 가 되도록 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 H 를 디스펜서로 도포하여 미경화 시일부를 형성하였다.
그러나, 불과 2 분 후에 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 H 가 시일부의 폭 방향으로 퍼지기 시작하여, 미경화 시일부의 형상을 유지할 수 없었다.
또한, 다른 시일부 형성용 광경화성 수지 조성물 (25 ℃ 에 있어서의 점도 : 3200 ㎩ㆍs) 에서는, 시일부를 균일하게 도포할 수 없다.
산업상 이용가능성
본 발명의 시일부 형성용 경화성 수지 조성물은 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을, 그 주위를 시일부로 둘러싼 상태에서 경화시켜 적층체 (적층 유리, 표시 장치, 태양 전지 모듈 등) 를 제조할 때에, 그 시일부를 형성하기 위한 재료로서 유용하다.
또, 2009년 10월 30일에 출원된 일본특허출원 2009-250335호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 개시로서 받아들인다.
1 … 투명 적층체
2 … 표시 장치
3 … 태양 전지 모듈
4 … 태양 전지 모듈
5 … 태양 전지 모듈
10 … 투명 면재
12 … 미경화 시일부
13 … 영역
14 … 수지층 형성용 광경화성 수지 조성물
16 … 유리 기판
17 … 박막계 태양 전지 디바이스
40 … 수지층
42 … 시일부
50 … 표시 디바이스

Claims (20)

  1. 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지되는 액상물로 이루어지는 층의 주위를 둘러싸는 시일부를 형성하기 위한 경화성 수지 조성물로서,
    25 ℃ 에 있어서의 점도가 500 ∼ 3000 ㎩ㆍs 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    액상물이 수지층 형성용 경화성 수지 조성물인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 면재와 제 2 면재 사이에 협지된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을, 그 주위를 시일부로 둘러싼 상태로 경화시켜 적층체를 제조할 때에, 그 시일부를 형성하기 위해서 사용되는 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    경화성기를 갖고, 또한 수평균 분자량이 30000 ∼ 100000 인 올리고머 (A) 의 1 종 이상과,
    경화성기를 갖고, 또한 분자량이 125 ∼ 600 인 모노머 (B) 의 1 종 이상을 함유하고,
    모노머 (B) 의 비율이 올리고머 (A) 와 모노머 (B) 의 합계 (100 질량％) 중 15 ∼ 50 질량％ 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    경화성기가 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    올리고머 (A) 의 경화성기가 아크릴로일옥시기이고,
    모노머 (B) 의 경화성기가 메타크릴로일옥시기인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    올리고머 (A) 가 우레탄 올리고머 (A1) 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    모노머 (B) 로서, 이소시아네이트기와 반응하는 기를 갖지 않는 모노머 (B1) 을 함유하고,
    우레탄 올리고머 (A1) 이, 모노머 (B1) 의 존재 하에서, 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트기를 갖는 프레폴리머를 얻은 후, 그 프레폴리머의 이소시아네이트기에, 이소시아네이트기와 반응하는 기 및 경화성기를 갖는 모노머 (B2) 를 반응시켜 얻어진 것인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모노머 (B) 로서, 수산기를 갖는 모노머 (B3) 을 함유하는 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  10. 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광중합 개시제 (C) 를 함유하는 광경화성 수지 조성물인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서,
    광중합 개시제 (C) 로서, 흡수 파장영역이 상이한 2 종 이상의 광중합 개시제를 함유하는 시일부 형성용 경화성 수지 조성물.
  12. 제 1 면재 및 제 2 면재와,
    상기 제 1 면재 및 상기 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과,
    상기 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 적층체로서,
    상기 시일부가, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 500 ∼ 3000 ㎩ㆍs 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 적층체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 시일부의 폭이 0.3 ∼ 3 ㎜ 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 적층체.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 시일부의 두께가 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 적층체.
  15. 제 12 항에 있어서,
    양방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 투명 적층체인 적층체.
  16. 제 12 항에 있어서,
    일방이 투명 면재이고, 타방이 표시 디바이스인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 표시 장치인 적층체.
  17. 제 12 항에 있어서,
    적어도 일방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 제 1 면재 및 제 2 면재 중 적어도 일방의 면재의 수지층측의 표면에 형성된 박막계 태양 전지 디바이스와, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 태양 전지 모듈인 적층체.
  18. 제 12 항에 있어서,
    적어도 일방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 제 1 면재 및 제 2 면재 중 적어도 일방의 면재의 수지층측의 표면에 형성된 표시 디바이스와, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 표시 장치인 적층체.
  19. (a) 제 1 면재의 표면의 주연부에, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 500 ∼ 3000 ㎩ㆍs 인 시일부 형성용 경화성 수지 조성물을 도포하여 미경화 시일부를 형성하고,
    (b) 상기 미경화 시일부로 둘러싸인 영역에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급하고,
    (c) 100 ㎩ 이하의 감압 분위기 하에서, 상기 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 위에 제 2 면재를 중첩하고, 상기 제 1 면재, 상기 제 2 면재 및 상기 미경화 시일부로 상기 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층물을 얻고,
    (d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기 하에 상기 적층물을 둔 상태에서, 상기 미경화 시일부 및 상기 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시킴으로써,
    상기 제 1 면재 및 상기 제 2 면재와, 상기 제 1 면재 및 상기 상기 제 2 면재 사이에 끼인 수지층과, 상기 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 적층체를 제조하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    공정 (c) 에서 얻어진 적층물에 있어서의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 두께가 10 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 적층체의 제조 방법.
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