TW201532833A - 積層體之製造方法、積層體、及附黏著層之透明面材 - Google Patents

積層體之製造方法、積層體、及附黏著層之透明面材 Download PDF

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TW201532833A
TW201532833A TW103141018A TW103141018A TW201532833A TW 201532833 A TW201532833 A TW 201532833A TW 103141018 A TW103141018 A TW 103141018A TW 103141018 A TW103141018 A TW 103141018A TW 201532833 A TW201532833 A TW 201532833A
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TW103141018A
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Remi Kawakami
Satoshi Niiyama
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

本發明提供一種簡便且容易大量製造之積層體之製造方法。 本發明之積層體之製造方法的一態樣,具有下述步驟:準備附黏著層之透明面材的步驟,該附黏著層之透明面材具備透明面材及形成於透明面材之至少一面上的黏著層;於大氣環境下,以使黏著層與被貼合體之被貼合面接觸之狀態,積層附黏著層之透明面材與被貼合體的步驟;將經積層之附黏著層之透明面材與被貼合體配置於低於大氣壓之減壓氣體環境下的步驟;及於前述減壓氣體環境下保持預定時間後,將經積層之附黏著層之透明面材與被貼合體配置於大氣環境下的步驟。

Description

積層體之製造方法、積層體、及附黏著層之透明面材 發明領域
本發明係有關於積層體之製造方法、積層體、及附黏著層之透明面材。
發明背景
舉例來說,有一如下述顯示裝置之積層體為人所知,該顯示裝置係於顯示面板等顯示元件上貼合附黏著層之透明面材來積層透明面材與顯示元件。
作為所述積層體之製造方法,舉例來說,為人所知的有如下之方法:於減壓氣體環境下使2片基板接觸之後使真空腔室內解放成大氣環境,藉此利用基板間區域之氣壓與外部氣壓的差壓使2片基板貼合(以專利文獻1為例)。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2006-47575號公報
發明概要
但是,以前述方法來說,例如,因須於真空腔室等減壓裝置內設置用以使2片基板接觸之移動機構等設備,故會有在用以製造積層體之設備上耗費成本的問題。又,將減壓裝置內設成減壓氣體環境下之後,須藉由減壓裝置內之移動機構使2片基板進行接觸,故在積層體之製造上會費功,而有難於一次製造大量積層體的問題。
本發明之一態樣係有鑑於前述問題點而作成者,其目的之一在於提供一種簡便並且容易大量製造之積層體之製造方法及積層體。又一目的在於提供一種適於所述積層體之製造方法的附黏著層之透明面材。
本發明之積層體之製造方法的一態樣,其特徵在於具有下述步驟:準備附黏著層之透明面材的步驟,該附黏著層之透明面材具備透明面材及形成於前述透明面材之至少一面上的黏著層;於大氣環境下,以使前述黏著層與被貼合體之被貼合面接觸之狀態,積層前述附黏著層之透明面材與前述被貼合體的步驟;將經積層之前述附黏著層之透明面材與前述被貼合體配置於低於大氣壓之減壓氣體環境下的步驟;及於前述減壓氣體環境下保持預定時間後,將經積層之前述附黏著層之透明面材與前述被貼合體配置於大氣環境下的步驟。
製造方法亦可設定如下:前述黏著層具有光硬化性,且於前述配置於大氣環境下之步驟之後,更具有一對前述黏著層照射光之步驟。
製造方法亦可設定如下:前述配置於大氣環境下之步驟後,前述黏著層與前述被貼合體之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。
製造方法亦可設定如下:前述黏著層於35℃下之儲存剪切彈性模數為500Pa以上且100kPa以下。
製造方法亦可設定如下:前述被貼合體為顯示元件。
本發明之積層體之一態樣,其特徵在於具備有:透明面材;黏著層,係形成於前述透明面材之至少一面上;及被貼合體,係與前述透明面材挾著前述黏著層積層者;並且,前述黏著層與前述透明面材之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。
本發明之附黏著層之透明面材的一態樣,其特徵在於具備有:透明面材;及黏著層,係形成於前述透明面材之至少一面上;並且,於被貼合體上將前述黏著層貼合完成時,前述黏著層與前述被貼合體之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。
依據本發明之一態樣,可提供一種簡便並且容易大量製造之積層體之製造方法。又,依據本發明之一態樣,可提供適於所述積層體之製造方法的積層體、及附黏著層之透明面材。
1、4、100、110‧‧‧附黏著層之透明面材
5‧‧‧積層體
10‧‧‧保護板(透明面材)
10a‧‧‧保護板(透明面材)之上面
10b‧‧‧保護板(透明面材)之下面
12、130‧‧‧遮光印刷部
12a‧‧‧遮光印刷部之內緣
16‧‧‧保護薄膜
18、518‧‧‧黏著層
20‧‧‧堰狀部
20a‧‧‧堰狀部之內側面
33‧‧‧移動裝置
40‧‧‧模具式塗布裝置
40a‧‧‧狹縫部
41‧‧‧第1樹脂組成物
42a、42b、43‧‧‧樹脂層
44‧‧‧空隙
45‧‧‧凹部
50、180、550‧‧‧被貼合體
50a‧‧‧被貼合面
60、61‧‧‧氣泡
70‧‧‧減壓裝置
71‧‧‧腔室
72‧‧‧下定盤
73、250‧‧‧真空泵
120‧‧‧保護板
120a‧‧‧保護板之下面
120b‧‧‧保護板之上面
140‧‧‧第1黏著層(黏著層)
150‧‧‧第2黏著層(黏著層)
160‧‧‧第1保護薄膜
170‧‧‧第2保護薄膜
200‧‧‧減壓裝置
210‧‧‧本體部
220‧‧‧側板部
230‧‧‧頂板部
240‧‧‧密閉空間
300‧‧‧透明支持體
500‧‧‧支持薄膜
510‧‧‧評價片
h1‧‧‧堰狀部之厚度
h2‧‧‧黏著層之厚度
h3‧‧‧樹脂層之厚度
S1、S2、S3、S4‧‧‧步驟
W1‧‧‧被貼合體與頂板部之距離
W2‧‧‧長度
X、Y、Z‧‧‧方向
圖1係顯示本實施形態之附黏著層之透明面材之 一例的俯視圖。
圖2所示者係本實施形態之附黏著層之透明面材之一例,並為圖1之A-A截面圖。
圖3(A)、(B)所示者係本實施形態之附黏著層之透明面材之製造步驟的一例。
圖4(A)~(C)所示者係本實施形態之附黏著層之透明面材之製造步驟的一例。
圖5(A)、(B)所示者係本實施形態之附黏著層之透明面材之製造步驟的一例
圖6(A)、(B)所示者係本實施形態之附黏著層之透明面材之製造步驟的一例。
圖7係顯示本實施形態之積層體之製造方法之一例的流程圖。
圖8(A)~(D)係截面圖,顯示本實施形態之積層體之製造方法之程序的一例。
圖9(A)、(B)係俯視圖,顯示本實施形態之積層體之製造方法之程序的一例。
圖10係顯示本實施形態之附黏著層之透明面材另一例的截面圖。
圖11(A)、(B)係截面圖,顯示本實施形態之積層體之製造方法之程序的另一例。
圖12係就本實施形態中之密著力計測方法進行說明之說明圖。
圖13係顯示本實施例之結果的圖表。
用以實施發明之形態
以下,使用圖式就本發明之實施的形態予以說明。
另外,本發明之範圍並不受以下實施形態所限制,於本發明之技術思想之範圍內可任意進行變更。又,於以下圖式中,為了使各構造容易理解,有時會使各構造中之縮尺及數量等不同於實際構造。
本說明書中之「透明」係指:隔著黏著層無縫貼合了面材與顯示面板之顯示面後,可透過面材觀看未受光學性失真變形之顯示面板之顯示影像整體或一部分的樣態。所以,即使是因自顯示面板入射於面材之光的一部分經面材吸收或反射、或因光學上之相位變化等而使面材之可見光透射率低者,只要可透過面材無光學性失真變形地觀看顯示面板之顯示影像,即可稱「透明」。
於本說明書中「(甲基)丙烯酸酯」係指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
於本說明書中,「厚度」係指藉由使用了微量規(Micro Gauge)或雷射位移計等之測定方法所測出之厚度。又,「平均厚度」則為針對10處測定出之厚度的平均值。
<附黏著層之透明面材>
圖1係顯示本實施形態之附黏著層之透明面材之一例的俯視圖。圖2係圖1之A-A截面圖。
附黏著層之透明面材1如圖1及圖2所示,具有:保護板 (透明面材)10;遮光印刷部12,係形成於保護板10表面之周緣部;及黏著層18,係形成於形成有遮光印刷部12之側的保護保10表面。圖示例之附黏著層之透明面材1更具有:覆蓋黏著層18表面且可剝離之保護薄膜16;及以包圍黏著層18之方式形成之堰狀部20。堰狀部20,係於製造附黏著層之透明面材1時,例如在保護板10上塗布黏著層18形成材料時發揮作為框體之機能的構件。
[保護板]
保護板10係透明之平板。俯視下保護板10之形狀並無特別限制,可按照保護板10所黏貼之顯示面板、或設有顯示面板之顯示裝置等之形狀來適當設定。俯視下保護板10之形狀,於圖1中,譬如為矩形。
保護板10係設於顯示面板之影像顯示面側以保護顯示面板。保護板10之材質可列舉玻璃板或透明樹脂板。從對來自顯示面板之出射光及反射光呈高透明性的觀點來說當然以玻璃板為佳,且從具有耐光性、低雙折射性、高平面精確度、表面刮痕抗性及高機械強度之觀點來說,保護板10之材質亦以玻璃板為最佳。就後述讓用以使光硬化性樹脂組成物硬化的光充分透射之觀點來說,亦以玻璃板為佳。
玻璃板之材料可舉鈉鈣玻璃等之玻璃材料,並以鐵含量較低且藍感少的高透光玻璃(白板玻璃較佳。又,為了提高安全性,亦可使用強化玻璃作為表面材。特別是使用薄玻璃板的情況下,宜使用已施有化學強化之玻璃板。
透明樹脂板之材料則可舉透明性高的樹脂材料(聚碳 酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯等)。
對於保護板10,為了使其與黏著層18之界面接著力提升,可施行表面處理。表面處理之方法可列舉:以矽烷耦合劑處理保護板10表面的方法、及利用火焰燃燒器產生之氧化焰來形成氧化矽薄膜的方法等。
為了提升顯示影像之對比度,可於保護板10之與形成有黏著層18之側為相反側的表面上設置反射防止層。反射防止層可藉由下述方法設置:將無機薄膜直接形成於保護板10表面之方法、及將已設有反射防止層之透明樹脂薄膜貼合於保護板10之方法。
又,可按照目的,將保護板10之一部分或整體予以著色,或將保護板10表面的一部分或整體製成磨砂玻璃狀來使光漫射,或於保護板10表面的一部分或整體形成微細凹凸等以使透射光折射或反射。又,亦可將著色薄膜、光散射薄膜、光折射薄膜及光反射薄膜等黏貼於保護板10表面的一部分或整體上。
保護板10之厚度,從機械強度及透明性之觀點而言,若為玻璃板則通常為0.3mm~25mm。又,於屋內使用之電視接收機及PC用顯示器等之用途上,從顯示裝置輕量化的觀點而言,則宜為1mm~6mm,而在設置於屋外之公開展示用途上,則宜為3mm~20mm。使用化學強化玻璃時,玻璃之厚度以強度之觀點而言,宜為0.5mm~1.5mm左右。若為透明樹脂板,則宜為1mm~10mm。
[遮光印刷部]
遮光印刷部12係形成框狀之裝飾印刷部。遮光印刷部12作成無法自保護板10側看見顯示面板之影像顯示區域以外,以隱蔽連接於顯示面板之配線構件等。遮光印刷部12可形成於將形成黏著層18之側的保護板10之上面10a,或形成於其相反側之保護板10之下面10b。於圖1所示之例子中,遮光印刷部12係形成於上面10a。以減低遮光印刷部12與影像顯示區域之視差的觀點來說,遮光印刷部12宜形成於將形成黏著層18之側的保護板10之上面10a。保護板10為玻璃板的情況下,於遮光印刷部12使用含有黑色顏料之陶瓷印刷的話,則遮光性高因而理想。
遮光印刷部形成於將形成黏著層側之相反側的下面10b時,亦可藉由將預先設有遮光印刷部之透明薄膜貼合於保護板來形成。可在將貼合於保護板之面的透明薄膜之周緣部設置遮光印刷部,並將其背面、即顯示裝置之最表面設有反射防止層之薄膜貼合於保護板。於下述情況時,有時不於保護板形成遮光印刷部:呈無法自觀察顯示面板之側看到顯示面板之配線構件等的構造時;顯示面板之配線構件等可經顯示裝置之框體等其他構件隱蔽時;或是,貼合顯示面板以外之被貼合體與附黏著層之透明面材時。
[黏著層]
黏著層18係形成於保護板10之上面10a。
黏著層18之厚度h2,以平均厚度來說宜為0.03mm~2mm,較佳為0.1mm~0.8mm。黏著層18之厚度h2 只要在0.03mm以上,黏著層18即可有效緩衝來自保護板10側之外力所致之衝擊等,而保護顯示面板。又,於後述製造積層體時,即便被貼合體與附黏著層之透明面材1之間混入不超過黏著層18厚度h2的異物,黏著層18之厚度h2亦不會有大的變化,從而對光穿透性之影響少。只要黏著層18之厚度h2在2mm以下,則顯示裝置整體之厚度便無不必要的變厚。
黏著層18於35℃下之儲存剪切彈性模數宜為500Pa以上且100kPa以下。黏著層18之前述儲存剪切彈性模數之上限值以25kPa較佳,且12kPa更佳。只要儲存剪切彈性模數在500Pa以上,便容易維持黏著層18之形狀。又,即便於黏著層18之厚度h2較厚的情況下,黏著層整體亦可維持厚度均勻,且於貼合附黏著層之透明面材1與被貼合體時,被貼合體與黏著層18之界面難以發生空隙故為理想。
另一方面,若儲存剪切彈性模數在100kPa以下,於大氣環境下將附黏著層之透明面材1與被貼合體貼合完成時,殘存於附黏著層之透明面材1之黏著層18與被貼合體之貼合界面中的氣泡,容易藉由減壓排氣後處理而跑向外部。
[保護薄膜]
對於保護薄膜16所要求的是不會與黏著層18牢固緊密附著。因此,作為保護薄膜16宜為以聚乙烯、聚丙烯及氟系樹脂等密著性較低之基材薄膜之一面作為黏著面的自黏性保護薄膜。
保護薄膜16之黏著面的黏著力,以寬50mm之試樣對壓克力板於剝離速度300mm/分之180度剝離試驗下,宜為0.01N~0.1N,且0.02N~0.06N更佳。黏著力在0.01N以上的話,即可對支持面材黏貼,若在0.1N以下則使保護薄膜16容易自支持面材剝離。
保護薄膜16之適當厚度雖因使用之樹脂而異,但於使用聚乙烯及聚丙烯等較為柔軟之薄膜的情況時,宜為0.04mm~0.2mm,且0.06mm~0.1mm更佳。若在0.04mm以上,自黏著層18剝離保護薄膜16時,可抑制保護薄膜16之變形,若在0.2mm以下則剝離時保護薄膜16容易撓曲而容易使其剝離。
又,亦可於保護薄膜16之與黏著面為相反側的背面設置背面層,使自黏著層18剝離之動作更為容易。背面層亦宜使用聚乙烯、聚丙烯及氟系樹脂等密著性較低之薄膜。為了使剝離更容易,在不會給黏著層18帶來不良影響之範圍內,亦可塗布聚矽氧等脫模劑。又,於保護薄膜之一部分上設置障蔽層更佳,該障蔽層係防止氣體(氧氣、氮氣及水蒸氣等)從外部穿過保護薄膜16而混入黏著層18者。
本實施形態之附黏著層之透明面材1例如在已貼合於顯示面板等顯示元件上時,密著力會成為例如0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。關於密著力之計測方法之後將會進行敘述。
<附黏著層之透明面材之製造方法>
以下,就有關本發明實施形態之附黏著層之透明面材 之製造方法進行說明。
本實施形態之附黏著層之透明面材1之製造方法具有以下步驟:遮光印刷部形成步驟、堰狀部形成步驟、樹脂層形成步驟、平坦化步驟、及黏著層形成步驟。
首先,遮光印刷部形成步驟係將遮光印刷部12形成於保護板10之上面10a上之步驟。
於保護板10之上面10a的周緣部施加黑色等具有遮光性之裝飾印刷,而形成遮光印刷部12。作為裝飾印刷之方法,以保護板10為玻璃的情況為例,可使用陶瓷印刷法。
藉由該步驟可形成遮光印刷部12。
其次,堰狀部形成步驟係將堰狀部20形成於遮光印刷部12上之步驟。
堰狀部形成步驟具有以下步驟:塗布步驟,其係將作為堰狀部20形成材料的第2樹脂組成物塗布於保護板10之上面10a的周緣部;及硬化步驟,其係使已塗布之第2樹脂組成物硬化。
圖3(A)係顯示堰狀部形成步驟之程序的俯視圖,圖3(B)則為圖3(A)中之B-B截面圖。
如圖3(A)、(B)所示,以使已塗布之第2樹脂組成物之內緣位在較遮光印刷部12之內緣12a更外側之方式,將第2樹脂組成物呈框狀塗布於遮光印刷部12上。藉由該步驟可形成未硬化之堰狀部(塗布步驟)。塗布之方法並未特別限制,可選擇例如噴墨方式、模塗方式、分配器(dispenser)方式及網版印刷方式等。
[第2樹脂組成物]
以下,就堰狀部20形成用之第2樹脂組成物進行具體說明。
供塗布之第2樹脂組成物之黏度宜為500Pa.s~3000Pa.s,且800Pa.s~2500Pa.s較佳,1000Pa.s~2000Pa.s更佳。只要黏度在500Pa.s以上,即可較長時間維持未硬化之堰狀部的形狀,而可充分維持未硬化之堰狀部的厚度。只要黏度在3000Pa.s以下,則可藉由塗布形成未硬化之堰狀部。
又,即便於形成未硬化堰狀部之第2樹脂組成物在塗布時之黏度小於500Pa.s的情況下,若第2樹脂組成物為光硬化性樹脂組成物,只要塗布後立即照射光,使光照射後之第2樹脂組成物的黏度在前述之理想範圍即可。從塗布之容易度來看,第2樹脂組成物之塗布時的黏度以500Pa.s以下為佳,且200Pa.s以下更佳。
另外,本說明書中第2樹脂組成物及後述之第1樹脂組成物41之黏度係於25℃下使用E型黏度計測出的值。
構成堰狀部20之第2樹脂組成物,可為光硬化性樹脂組成物,亦可為熱硬化性樹脂組成物。而基於可於低溫下硬化且硬化速度快之觀點,以及可藉由塗布低黏度之第2樹脂組成物後立即照射光使其高黏度化來看,則以含硬化性化合物及光聚合起始劑(C)之光硬化性樹脂組成物為佳。
作為第2樹脂組成物,從容易將黏度調整至前述範圍之觀點來看,前述硬化性化合物以下述者為佳:含有 寡聚物(A)及單體(B),且單體(B)之比率於寡聚物(A)與單體(B)之合計(100質量%)中佔15質量%~50質量%,其中該寡聚物(A)具有硬化性基,且數目平均分子量為30000~100000,該寡聚物(B)具有硬化性基,且分子量為125~600。於利用塗布後立即照射光,將黏度調整成前述範圍時,前述單體(B)之比率宜於寡聚物(A)與單體(B)之合計(100質量%)中佔30質量%~70質量%。
作為寡聚物(A)之硬化性基可列舉加成聚合性之不飽和基(丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基等)、及不飽和基與硫醇基之組合等。
從硬化速度快的觀點及可製得透明性高的堰狀部的觀點來看,則以選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基之基為佳。
從樹脂組成物之硬化性及堰狀部之機械特性之觀點來看,寡聚物(A)宜為每1分子平均具有1.8~4個硬化性基者。又,作為寡聚物(A),可列舉具有胺甲酸乙酯鍵之胺甲酸乙酯寡聚物、聚氧伸烷基多元醇之聚(甲基)丙烯酸酯、及聚酯多元醇之聚(甲基)丙烯酸酯等,而從可藉由胺甲酸乙酯鏈之分子設計等大幅地調整硬化後之樹脂的機械特性、及與保護板或顯示面板之密著性等的觀點來看,則以胺甲酸乙酯寡聚物為佳。寡聚物(A)可使用1種,亦可使用2種以上。
作為單體(B)之硬化性基,可列舉加成聚合性之不飽和基(丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基等)、及不飽和基與硫醇基之組合等。而從硬化速度快的觀點及可製得透明性高的堰狀部的觀點來看,以選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯 氧基之基為佳。
從保護板或顯示面板與堰狀部之密著性及後述各種添加劑之溶解性的觀點來看,單體(B)宜含有具有羥基之單體。具體來說,宜為具有羥基數1~2且碳數3~8之羥烷基的丙烯酸羥酯,或是,甲基丙烯酸羥酯(丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸2-羥丁酯、丙烯酸4-羥丁酯、丙烯酸6-羥己酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥丁酯、甲基丙烯酸4-羥丁酯、及甲基丙烯酸6-羥己酯等),且以丙烯酸4-羥丁酯或是甲基丙烯酸2-羥丁酯特別理想。單體(B)使用1種或2種以上均可。
作為光聚合起始劑(C)可舉苯乙酮系、縮酮系、安息香或安息香醚系、膦氧化物系、二苯甲酮系、9-氧硫系及醌系等之光聚合起始劑。且可藉由併用吸收波長區不同之2種以上的聚合起始劑(C),進一步加快硬化時間或提高未硬化之堰狀部的表面硬化性。於利用塗布後立即照射光而將光硬化性樹脂組成物之黏度調整成前述之理想範圍時,尤以併用吸收波長區不同之2種以上的光聚合起始劑(C)為佳。
並且,亦可於樹脂組成物中添加非硬化性寡聚物(D)。非硬化性寡聚物(D)係於樹脂層形成用光硬化性樹脂組成物硬化時不與組成物中之硬化性化合物發生硬化反應、且每1分子具有0.8~3個羥基的寡聚物。每1分子之羥基以2~3個較佳。又,非硬化性寡聚物(D)之每1個羥基之數目平均分子量(Mn)宜為400~8000。且非硬化性寡聚物(D)可單 獨使用1種,亦可併用2種以上。
其次,使已形成框狀之未硬化的堰狀部硬化(硬化步驟)。構成未硬化堰狀部的第2樹脂組成物具有光硬化性時,藉由例如自光源(紫外線燈、高壓水銀燈及UV-LED等)照射紫外線或短波長之可見光使未硬化之堰狀部硬化。
又,構成未硬化堰狀部的第2樹脂組成物具有熱硬化性時,則藉由加熱使未硬化之堰狀部硬化。
經由以上步驟,堰狀部形成步驟結束而形成堰狀部20。
接著,樹脂層形成步驟係藉由塗布黏著層18形成材料之第1樹脂組成物41而形成樹脂層42a之步驟。
圖4(A)係顯示樹脂層形成步驟之程序的俯視圖,圖4(B)係圖4(A)中之C-C截面圖,而圖4(C)係顯示剛結束樹脂層形成步驟時之截面圖。
如圖4(A)、(B)所示,使用模具式塗布裝置40,藉由模塗方式塗布第1樹脂組成物41。
模具式塗布裝置40係配置於保護板10之上方。模具式塗布裝置40與保護板10之相對位置呈可於水平方向上移動。模具式塗布裝置40與保護板10之相對位置的移動,可移動模具式塗布裝置40,亦可移動保護板10。於本實施形態,則就使保護板10相對於模具式塗布裝置40移動的情況來進行說明。
模具式塗布裝置40,如圖4(B)所示,以截面來看,為約略5角形。俯視下模具式塗布裝置40之短方向(圖4(A)中之左右方向)之中心係設置有狹縫部40a。
狹縫部40a係沿模具式塗布裝置40之長方向(圖4(A)中之上下方向)延伸。未硬化之第1樹脂組成物41會自狹縫部40a吐出。
另外,模具式塗布裝置並不侷限於前述形態而可適當使用共知之形態。
將保護板10設置於移動裝置33上,且使保護板10於與第1樹脂組成物41之塗布方向(圖4(B)之向右方向)相反之方向(圖4(B)之向左方向)上移動。藉此,使模具式塗布裝置40之相對於保護板10的相對位置,從保護板10之長方向(圖4(B)之左右方向)之一端部附近移動至另一端部附近,而將第1樹脂組成物41塗布於保護板10上。
作為移動裝置33,於可移動保護板10之範圍內,並無特別限制,亦可使用任何共知之移動裝置。例如圖4(A)、(B)中,移動裝置33為帶式運送機。
將塗布第1樹脂組成物41之區域,係設為由堰狀部20及保護板10之上面10a所形成之凹部45的內側。如圖4(C)所示,以於堰狀部20與已形成之樹脂層42a之間形成有空隙44之方式塗布第1樹脂組成物41。換言之,係以第1樹脂組成物41不與堰狀部20接觸之方式塗布第1樹脂組成物41。空隙44係包圍樹脂層42a之外周而形成。
自模具式塗布裝置40吐出之第1樹脂組成物41的量係以下述方式調節:使所形成之樹脂層42a之剛完成塗布後之厚度h3變得大於堰狀部20之厚度h1。樹脂層42a之厚度h3可按照空隙44之寬度(樹脂層42a與堰狀部20之距離)設 定。於接下來的平坦化步驟中使樹脂層42a經平坦化完成時,後述之業經平坦化之樹脂層42b之厚度,宜如前述調節樹脂層42a之厚度h3為與堰狀部20之厚度h1約略相等,或是稍小於堰狀部20之厚度h1。
依據該步驟,可如圖4(C)所示形成由第1樹脂組成物41構成之樹脂層42a,該樹脂層42a與堰狀部20之間形成空隙44,且其厚度較堰狀部20之厚度更厚。
[第1樹脂組成物]
以下,就黏著層形成用之第1樹脂組成物41進行具體說明。
第1樹脂組成物41之黏度宜為0.05Pa.s~50Pa.s,較佳為1Pa.s~20Pa.s。只要黏度在0.05Pa.s以上,即可抑制後述之單體(B')的比率,且可抑制黏著層18之物理性質的降低。又,只要黏度在50Pa.s以下,則難以於黏著層18殘留空隙。
作為第1樹脂組成物41,於接下來的平坦化步驟中,係使用具有受熱黏性會降低之特性者。又,基於可在低溫下硬化且硬化速度快之觀點,第1樹脂組成物41宜為含硬化性化合物及光聚合起始劑(C')之光硬化性樹脂組成物。
作為第1樹脂組成物41,基於容易將黏度調整成前述範圍的觀點,前述硬化性化合物宜如下:含有1種以上之寡聚物(A')與1種以上之單體(B'),且單體(B')之比率在寡聚物(A')與單體(B')之合計(100質量%)中佔40質量%~80質量%,其中該寡聚物(A')具有硬化性基且數目平均分子量為 1000~100000,該單體(B')具有硬化性基且分子量為125~600。
作為寡聚物(A')之硬化性基,可列舉加成聚合性之不飽和基(丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基等)、及不飽和基與硫醇基之組合等,且基於硬化速度快之觀點及可製得透明性高之黏著層18的觀點,宜為選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基之基。
作為單體(B')之硬化性基,可列舉加成聚合性之不飽和基(丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基等)、及不飽和基與硫醇基之組合等,且基於硬化速度快之觀點及可製得透明性高之黏著層18的觀點,宜為選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基之基。
從第1樹脂組成物41之硬化性及黏著層18之機械特性的觀點來看,單體(B')係以每1分子具有1~3個硬化性基者為佳。
作為光聚合起始劑(C')可列舉苯乙酮系、縮酮系、安息香系或安息香醚系、膦氧化物系、二苯基酮系、9-氧硫系及醌系等之光聚合起始劑。
再者,第1樹脂組成物41亦可含有非硬化性寡聚物(D')。非硬化性寡聚物(D')係於使未硬化之第1樹脂組成物41硬化時不與組成物中之硬化性化合物發生硬化反應、且每1分子具有0.8~3個羥基的寡聚物。每1分子之羥基為2~3個較佳。又,非硬化性寡聚物(D')之每1個羥基之數目平均分子量(Mn)宜為400~8000。非硬化性寡聚物(D')可單獨使用 1種,亦可併用2種以上。
接著,平坦化步驟係藉由加熱樹脂層42a而使樹脂層42a之厚度平坦化之步驟。
圖5(A)係顯示平坦化步驟之程序的俯視圖,圖5(B)係圖5(A)之D-D截面圖。
將樹脂層42a加熱預定時間,使樹脂層42a之黏性降低。藉此,樹脂層42a會溼潤蔓延而流入空隙44。溼潤蔓延之樹脂層42a會被堰狀部20擋住,而樹脂層42a之端部形狀則變為沿著堰狀部20之內側面20a而成之形狀。又,由於樹脂層42a之黏性降低,從而樹脂層42a之厚度會均勻化。
藉由該步驟,如圖5(A)、(B)所示,空隙44會消失,且樹脂層42a會變為經平坦化之樹脂層42b。
接下來,黏著層形成步驟係形成黏著層18之步驟。
黏著層形成步驟具有半硬化步驟、保護薄膜黏貼步驟、及正式硬化步驟。
半硬化步驟係使經平坦化之樹脂層42b半硬化之步驟。
圖6(A)係顯示半硬化步驟之俯視圖,而圖6(B)係圖6(A)之E-E截面圖。
如圖6(A)、(B)所示,使經平坦化之樹脂層42b半硬化,而形成半硬化狀態之樹脂層43。使樹脂層半硬化之方法,以構成樹脂層42b之第1樹脂組成物41為光硬化性樹脂的情況為例,可選擇自光源(紫外線燈、高壓水銀燈及UV-LED等)照射紫外線或短波長之可見光之方法。具體來 說,例如藉由使照光時間較正式硬化所需時間短、及照射強度較正式硬化所用之光小的光等,使第1樹脂組成物41半硬化。
藉由該步驟予以半硬化,形成外觀形狀已受到保持且為半硬化狀態之樹脂層43。
此處所謂「半硬化」,係指將圖1及圖2所示附黏著層之透明面材1所具有之黏著層18之聚合度作為目標聚合度時,未聚合至目標聚合度之前即結束硬化處理。換言之,「半硬化」意指雖已使樹脂層42b聚合(硬化),但聚合(硬化)尚未進行至附黏著層之透明面材1所具有之黏著層18之聚合度。
假設以聚合至達到黏著層18之聚合度(目標聚合度)的情況為「正式硬化」的話,則可稱聚合之中途階段為「半硬化」的狀態,即表示聚合尚未進行至黏著層18之聚合度的層。
保護薄膜黏貼步驟,係將保護薄膜16黏貼於半硬化狀態之樹脂層43上的步驟。
保護薄膜16之黏貼方法並無特別限制。舉例來說,可選擇使用輥使保護板10移動,使已捲成捲狀之保護薄膜16黏貼於半硬化狀態之樹脂層43上。
藉由該步驟,使保護薄膜16黏貼於半硬化狀態之樹脂層43上,形成半硬化狀態之樹脂層43業經保護薄膜16覆蓋之狀態(參考圖1及圖2)。
正式硬化步驟係使半硬化狀態之樹脂層43正式 硬化之步驟。
使半硬化狀態之樹脂層43正式硬化之方法,可同於半硬化步驟中使樹脂層42b半硬化之方法。諸如照射光之時間及所照射之光的強度等條件,係採用可將半硬化狀態之樹脂層43正式硬化的條件。
藉由該步驟,半硬化狀態之樹脂層43可正式硬化。
經由以上步驟,黏著層形成步驟結束,並形成黏著層18。
依據以上所示之遮光印刷部形成步驟起至黏著層形成步驟,即可製造本實施形態之附黏著層之透明面材1。
另外,前述所說明之附黏著層之透明面材之製造方法為一例,亦可使用其他製造方法製造附黏著層之透明面材。
其他製造附黏著層之透明面材之方法,舉例來說,可選擇如下方法等:將OCA(Optically Clear Adhesive(固態透明光學膠))用途之凝膠薄片狀雙面黏著薄膜或彈性係數較一般所用OCA薄膜低(於25℃下之剪切彈性模數1×104Pa以下)之黏著薄膜等作為黏著層黏貼於保護板上,藉此製造附黏著層之透明面材;及,將第1樹脂組成物塗布於堰狀部內側之後於減壓氣體環境下使保護薄膜貼合,之後將之解放成大氣環境。
又,於使用熱硬化性樹脂作為第1樹脂組成物41時,可於照射光使未硬化之堰狀部硬化後,設定加熱步驟 使第1樹脂組成物41硬化,亦可將第1樹脂組成物41配置於常溫環境下直至其硬化為止。加熱使第1樹脂組成物41硬化時,亦可於平坦化步驟中藉由將樹脂層42a靜置預定時間,而使樹脂層42a之厚度平坦化。
<積層體之製造方法>
其次,針對將前述所說明之附黏著層之透明面材1貼合於被貼合體而製造積層體之方法進行說明。
圖7係顯示本實施形態之積層體之製造方法之一例的流程圖。圖8(A)~(D)及圖9(A)、(B)所示者係本實施形態之積層體之製造方法之一例的程序。圖8(A)~(D)係截面圖。圖9(A)、(B)係俯視圖。於圖8(A)~(D)及圖9(A)、(B)中,將遮光印刷部12及堰狀部20之圖示予以省略。
另外,於以下說明中設定XYZ座標系統,並參照該XYZ座標系統說明各構件之位置關係。此時,係將與保護板主面垂直之方向設為Z軸向,將與俯視下保護板外形之一邊平行之方向設為Y軸向(參照圖9(A)及(B)),而與Z軸向及Y軸向垂直相交之方向則設為X軸向。於本實施形態中,Z軸向為垂直方向。
本實施形態之顯示裝置之製造方法,如圖7所示,具備有準備附黏著層之透明面材步驟S1、積層步驟S2、減壓步驟S3、及解放成大氣環境步驟S4。
首先,準備附黏著層之透明面材步驟S1,如圖8(A)所示,係準備一已剝離保護薄膜之附黏著層之透明面材4的步驟。
準備上述附黏著層之透明面材1,並將保護薄膜16予以剝離。
附黏著層之透明面材1可使用上述說明之製造方法等製造,亦可準備已預先製造完成者。
藉由本步驟可製得已剝離保護薄膜16之附黏著層之透明面材4。另外,於以下之說明中,將已剝離保護薄膜16之附黏著層之透明面材4僅稱「附黏著層之透明面材4」。
其次,積層步驟S2,如圖8(B)所示,係將附黏著層之透明面材4與被貼合體50進行積層之步驟。
於大氣環境下,以黏著層18與被貼合體50之被貼合面50a接觸之狀態,積層附黏著層之透明面材4與被貼合體50。
被貼合體50並無特別限制,例如顯示面板等顯示元件。
使黏著層18及被貼合體50積層之方法,並無特別限制,舉例來說,可選擇如下方法:使附黏著層之透明面材4從被貼合體50之垂直方向上方(+Z側)朝向被貼合體50降下。
附黏著層之透明面材4與被貼合體50之積層狀態,於黏著層18與被貼合體50之被貼合面50a呈接觸狀態之範圍內,並不受特別限制,可於保護板10與被貼合體50之間施加有壓縮力,亦可不施加。
於本實施形態中,附黏著層之透明面材4與被貼合體50是呈垂直方向(Z軸向)積層,故於保護板10與被貼合體50之間施加有僅為保護板10本身重量之分量的壓縮力。
圖9(A)係顯示藉由積層步驟S2使附黏著層之透明面材4與被貼合體50積層後的附黏著層之透明面材4與被貼合體50。積層步驟S2因於大氣環境下進行,故黏著層18與被貼合面50a之間會容易有空氣進入。因此,如圖8(B)及圖9(A)所示,於黏著層18與被貼合面50a之界面會容易發生氣泡60。而氣泡60會被黏著層18與被貼合面50a密封住。
藉由本步驟,可製得呈已積層狀態的附黏著層之透明面材4與被貼合體50。
接著,減壓步驟S3,如圖8(C)所示,係將經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50配置於減壓氣體環境下之步驟。減壓步驟S3係以除去於積層步驟S2中所產生之氣泡60為目的而進行。
於本實施形態,係使用減壓裝置70形成減壓氣體環境。
減壓裝置70具備有:腔室71、設於腔室71內之下定盤72、及連接於腔室71之真空泵73。
將經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50運送至腔室71內,並將其設置於下定盤72。然後,利用真空泵73吸引腔室71內之空氣,而將腔室71之內部設為低於大氣壓之減壓氣體環境。腔室71內之減壓氣體環境之壓力,舉例來說為10Pa~100Pa。
於圖8(C)所示之例子中,是以被貼合體50於下定盤72側(-Z側)之方式來設置經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50,但並不侷限於此。於本實施形態,經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50,於可配置在減壓裝 置70內之範圍內,可以任何狀態來作配置,可配置成保護板10在下定盤72側,亦可配置成被貼合面50a平行於垂直方向。
圖9(B)係顯示已配置於減壓氣體環境下後之附黏著層之透明面材4與被貼合體50的俯視圖。
如圖9(B)所示,由於受到減壓,經積層步驟S2而產生之氣泡60於俯視下(以XY面來看)之尺寸會擴大而往黏著層18之外側移動。然後,氣泡60會變為與黏著層18之外部相通之狀態的氣泡61。此時,在積層步驟S2被密封之空氣的一部分會被排出到黏著層18之外部,剩餘之一部則作為氣泡61而呈殘留於黏著層18內之狀態。
氣泡60之擴大及移動,係由於在大氣環境下所形成之氣泡60內之壓力與減壓裝置70內之減壓氣體環境壓力的差而產生。於此處,即使黏著層18與被貼合體50之密著力愈小壓力差就愈小,氣泡60仍容易發生擴大及移動。因此,即使黏著層18與被貼合體50之密著力愈小,就愈增大減壓步驟S3中形成之減壓氣體環境之壓力,亦可將氣泡60變成與外部相通之狀態。
黏著層18與被貼合體50之密著力,不僅會因黏著層18之形成材料而變化,亦會因被貼合之被貼合體50而變化,更詳細地說亦會因被貼合體50之被貼合面50a之形成材料而變化。舉例來說,譬如欲製造之積層體為液晶顯示器時,被貼合體50為顯示面板,而被貼合面50a則為偏光板之表面。以被貼合面50a為偏光板之表面的情況而言,相較於 被貼合面50a為玻璃時,與黏著層18之密著力會變小。
又,即便為黏著層18與被貼合體50之密著力小的情況時,當黏著層18之彈性係數大,則黏著層18難以變形,從而氣泡60之擴大及移動容易受到妨礙。因此,積層時之黏著層18之彈性係數宜在500Pa~100kPa。
經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50配置於減壓氣體環境下之時間,即,減壓步驟S3之處理時間,於下述時間之範圍內即無特別限制,該時間為被密閉於黏著層18與被貼合面50a之界面中的氣泡60與外部相通之時間。減壓步驟S3之處理時間,舉例來說,為0.5分鐘~5分鐘。黏著層18與被貼合體50之密著力愈小,氣泡60擴大及移動之速度會變得愈大,故減壓步驟S3之處理時間將可縮短。
接下來,解放成大氣環境步驟S4係將經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50再配置於大氣環境下之步驟。
打開無圖示之漏洩閥(leak valve),使空氣流入腔室71內,使腔室71內回復到大氣環境。經置於減壓氣體環境下之後的經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50一旦被配置於大氣環境下的話,保護板10與被貼合體50即會因大氣環境而互推,而將與外部相通之氣泡61擠出於外部。
藉由該步驟,可排出黏著層18與被貼合體50a之間所產生之氣泡61,而使附黏著層之透明面材4與被貼合體50貼合。
經由以上步驟,本實施形態之積層體之製造方法 的製造步驟結束,而可製造一黏著層18內之氣泡已消失之積層體5。以選擇了顯示元件作為被貼合體50的情況為例,積層體5為顯示裝置。
於本實施形態,積層體5中之保護板10與被貼合體50之密著力,舉例來說為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。而關於密著力之計測方法,之後將會進行敘述。
依據本實施形態,於大氣環境下積層附黏著層之透明面材4與被貼合體50之後,將經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50配置於減壓氣體環境下。因而,於減壓裝置70內,無須設置用以使附黏著層之透明面材4與被貼合體50移動並進行積層之移動裝置等。因此,依據本實施形態,可簡化用以製造積層體5之設備,從而可減低成本。
又,依據本實施形態,只要將附黏著層之透明面材4與被貼合體50於大氣環境下進行積層即可,且積層之方法亦無特別限制。因此,依據本實施形態,則積層體之製造是簡便的。
又,依據本實施形態,於大氣環境下,使多個附黏著層之透明面材4與被貼合體50積層之後,藉由將其等集中配置於減壓氣體環境下,一次貼合多個附黏著層之透明面材4與被貼合體50,將可製造多個積層體5。因此,依據本實施形態,製造大量的積層體5是容易的。
又,依據本實施形態,係於大氣環境下進行附黏著層之透明面材4與被貼合體50之積層,故於黏著層18與被貼合體50之間混入有異物的情況、或像積層位置偏離之類 的情況下,可輕易將附黏著層之透明面材4暫時剝離並且除去異物或調整積層位置後再度重新進行積層。
又,譬如於積層體之密著力較0.4N/25mm大且在6N/25mm以下時,即便如解放成大氣環境步驟S4剛完成後於黏著層18與被貼合體50之間殘留有氣泡的情況下,氣泡於經過一定時間後亦會為黏著層18所吸收而縮小或消失。
但是,如所述氣泡會被黏著層18之內部吸收的情況下,於經長期保管或高溫保管時,被吸收於黏著層18內之氣泡恐有再發之虞。
相對於此,依據本實施形態之積層體,密著力為例如0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。於密著力在所述之數值範圍的情況下,解放成大氣環境步驟S4一完成後,即,經積層之附黏著層之透明面材4與被貼合體50一配置於大氣環境下之後,黏著層18與被貼合體50之間的氣泡60即會被排出於外部並且消失。因此,依據本實施形態,氣泡被吸收於黏著層18內的情況會受到抑制,而可抑制氣泡之再發生。
又,於密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下時,要剝離一度經貼合之被貼合體50是容易的。即,依據本實施形態之積層體,可提升再製性(reworkability)。
又,依據本實施形態之附黏著層之透明面材,其已與被貼合體貼合時之密著力會變為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。因此,依據本實施形態之附黏著層之透明面材,於使用於本實施形態之積層體之製造方法的情況 時,會如前述抑制氣泡被黏著層吸收並使氣泡消失,故可製得具有優異可靠性之積層體。
另外,於本實施形態中,亦可採用以下之製造方法。
本實施形態中,於黏著層18具有光硬化性的情況時,於解放成大氣環境步驟S4之後,亦可設一對黏著層18照射紫外線等光線的步驟。藉此,黏著層18會硬化,而可提升積層體5中之保護板10與被貼合體50之接著性。因此,依據該製造方法,可使積層體5例如於高溫保管之情況下之可靠性提升。
又,於上述說明中,係使用於一面上形成有黏著層18者作為貼合於被貼合體50之附黏著層之透明面材4,但並不侷限於此。於本實施形態之積層體之製造方法中,亦可譬如使用兩面形成有黏著層者作為附黏著層之透明面材。
圖10係顯示兩面形成有黏著層之附黏著層之透明面材100的截面圖。
附黏著層之透明面材100,舉例來說,係用於如下之用途上:使顯示面板等被貼合體以其顯示面朝向外側之方式貼合於商店之展示窗及辦公室之牆面玻璃等。
附黏著層之透明面材100,如圖10所示,具備有:保護板120;遮光印刷部130;形成於保護板120之下面120a之第1黏著層140;形成於保護板120之上面120b之第2黏著層150;黏貼於第1黏著層140之表面的第1保護薄膜160;及 黏貼於第2黏著層150之表面的第2保護薄膜170。
保護板120及遮光印刷部130,係與上述說明之實施形態之保護板10相同。而第1保護薄膜160及第2保護薄膜170係與上述說明之實施形態之保護薄膜16相同。
第1黏著層140係用以將附黏著層之透明面材100與例如展示窗等透明支持體貼合之黏著層。且第1黏著層140之形成材料可與上述說明之實施形態之黏著層18相同。
第2黏著層150係用以將附黏著層之透明面材100與例如顯示面板等被貼合體貼合之黏著層。且第2黏著層150之形成材料可與上述已說明之實施形態之黏著層18相同。
第1黏著層140之形成材料與第2黏著層150之形成材料可相同亦可相異。
以下,針對使用了附黏著層之透明面材100時本實施形態之積層體之製造方法進行說明。
圖11(A)、(B)係截面圖,用以針對使用了附黏著層之透明面材100之積層體之製造方法進行說明。於圖11(A)、(B)中,舉例而言,X軸向為垂直方向。於圖11(A)、(B)中,將遮光印刷部130、第1黏著層140及第2黏著層150之圖示予以省略。
首先,如圖11(A)所示,將附黏著層之透明面材100中之第1保護薄膜160及第2保護薄膜170予以剝離,而獲得已剝離保護薄膜之附黏著層之透明面材110(準備附黏著層之透明面材步驟)。另外,於以下說明中,將已剝離保護薄膜之附黏著層之透明面材110僅稱「附黏著層之透明面材 110」。
其次,於大氣環境下,依序積層被貼合體180、附黏著層之透明面材110及透明支持體300(積層步驟)。圖示雖省略,然被貼合體180係透過第2黏著層150而與保護板120積層,透明支持體300則透過第1黏著層140而與保護板120積層。積層方法並無特別限制。
被貼合體180例如為顯示面板等顯示元件;透明支持體300例如為展示窗等。
接著,以覆蓋附黏著層之透明面材110與被貼合體180之方式於透明支持體300上設置減壓裝置200。
減壓裝置200具備本體部210及真空泵250。
本體部210係具備側板部220及頂板部230之箱狀構件。側板部220之透明支持體300側(-Z側)之端部係透過密封構件與透明支持體300接觸。藉由本體部210與透明支持體300會形成一密閉空間240。
本體部210係設計成當密閉空間240被減壓時頂板部230會變形。此是因為若設計成當密閉空間240被減壓時頂板部230不會變形的話,透明支持體300恐因減壓而變形並致損壞。設計成頂板部230會變形之方法,可調整本體部210之形成材料之剛性,亦可調整頂板部230之厚度。
真空泵250,係透過排氣管連接本體部210之側板部220。
利用真空泵250來吸引密閉空間240內之空氣,使密閉空間240內形成小於大氣壓之減壓氣體環境(減壓步驟)。減 壓氣體環境之壓力,與上述說明之實施形態相同,例如為10Pa~100Pa。
一旦密閉空間240內減壓,便如圖11(B)所示,頂板部230會以向本體部210內側(-Z側)凹陷之方式變形,且頂板部於俯視下(以XY面來看)的中央會與被貼合體180接觸。此時,被貼合體180與頂板部230之距離W1大的話,不但頂板部230之變形量變大,連同透明支持體300亦有變形之虞,恐致減壓裝置200及透明支持體300損壞。因此,被貼合體180與頂板部230之距離W1宜設計成窄至當頂板部230向內側(-Z側)凹陷變形時會與被貼合體180接觸之程度。
將密閉空間240內於減壓氣體環境下保持例如0.5分鐘~5分鐘之後,利用無圖示之漏洩閥,使外部之空氣流入密閉空間240內,使密閉空間240內回復至大氣環境(解放成大氣環境步驟)。
依據以上,可製得貼合有透明支持體300、附黏著層之透明面材110及被貼合體180之積層體。
實施例
製造從例1至例13為止之積層體,並分別就該等,進行密著力(N/25mm)及儲存剪切彈性模數(kPa)之計測,以及氣泡消失性之評價。
另外,以下所示之實施例為一例,本發明並非僅侷限於該等實施例。
<附黏著層之透明面材>
[保護板]
保護板係使用長100mm、寬100mm且厚度1.3mm之鈉鈣玻璃。且對保護板之表面實施了高壓水洗洗淨及丙酮擦拭。
[保護薄膜]
保護薄膜係使用長130mm、寬130mm且厚度0.75mm之保護薄膜(Mitsui Chemicals Tohcello,Inc.製,Puretect VLH-9)。保護薄膜係在長100mm、寬100mm且厚度3mm之鈉鈣玻璃所構成之支持面材上,使用橡膠輥子以使保護薄膜之黏著面與支持面材相接之方式來黏貼。
[第1樹脂組成物]
將已將分子末端以環氧乙烷改質之2官能聚丙二醇(依據羥值算出之數目平均分子量:4000)與3-異氰酸基甲基-3,5,5-三甲基環己基二異氰酸酯以莫耳比4:5之比例混合,且於錫觸媒之存在下,在70℃下使發生反應而獲得預聚物。於所得之預聚物中,以莫耳比1:2之比例添加丙烯酸2-羥乙酯,且在70℃下使發生反應而獲得胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物(A-1)(以下,記為「寡聚物(A-1)」)。寡聚物(A-1)之硬化性官能基數為2個,且數目平均分子量約24000,且在25℃下之黏度約830Pa.s。
均勻混合40質量份之寡聚物(A-1)與20質量份之甲基丙烯酸2-羥丁酯(KYOEISYA CHEMICAL CO.,LTD製,LIGHT ESTER HOB)及40質量份之甲基丙烯酸正十二酯,而獲得100質量份之樹脂混合物。於100質量份之樹脂混合物中,使0.3質量份之雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦 氧化物(光聚合起始劑,Ciba Specialty Chemicals公司製,IRGACURE 819)、及0.04質量份之2,5-二-三級丁-氫醌(聚合抑制劑,東京化成工業股份有限公司製)、以及正十二硫醇(鏈轉移劑,花王公司製,THIOKALCOL 20)以表1所示之組成比均勻地溶解,而製得基底組成物P-1、P-2、P-3、P-4。基底組成物P-1~P-4個別之鏈轉移劑的含量不同。
接著,以表2之組成比均勻混合基底組成物P-1~P-4與非硬化性寡聚物(i),維持已置於容器中之狀態,並在解放狀態下設置於減壓裝置內。將減壓裝置內減壓至約20Pa且保持10分鐘而進行脫泡處理,即獲得例1~例9中之第1樹脂組成物。非硬化性寡聚物(i),係使用與合成寡聚物(A-1)時所用者相同之已將分子末端以環氧乙烷改質之2官能聚丙二醇(依據羥值算出之數目平均分子量:4000)。
例1之第1樹脂組成物係如表2所示,為經以如下比例混合者:80%之基底組成物P-1及20%之非硬化性寡聚 物。
例2之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:70%之基底組成物P-1及30%之非硬化性寡聚物。
例3之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:50%之基底組成物P-1及50%之非硬化性寡聚物。
例4之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:40%之基底組成物P-1及60%之非硬化性寡聚物。
例5之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:70%之基底組成物P-2及30%之非硬化性寡聚物。
例6之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:60%之基底組成物P-2及40%之非硬化性寡聚物。
例7之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:80%之基底組成物P-3及20%之非硬化性寡聚物。
例8之第1樹脂組成物,係基底組成物P-4設成100%者。
例9之第1樹脂組成物,係經以如下之比例混合者:90%之基底組成物P-4及10%之非硬化性寡聚物。
[第2樹脂組成物]
將已將分子末端以環氧乙烷改質之2官能聚丙二醇(依據羥值算出之數目平均分子量:4000)與六亞甲基二異氰酸酯以莫耳比6:7之比例予以混合,接著經以丙烯酸異酯(大阪有機化學工業股份有限公司製,IBXA)稀釋之後,於錫觸媒存在下,在70℃下使發生反應而獲得預聚物。於所得之預聚物,以莫耳比1:2之比例添加丙烯酸2-羥乙酯在70℃下使其發生反應,而獲得30質量%之經以丙烯酸異 酯稀釋之胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物(A’-2)(以下,將記為「寡聚物(A’-2)」)。寡聚物(A’-2)之硬化性官能基數為2個,且數目平均分子量為55000,並且在60℃之黏度為580Pa.s。
均勻混合90質量份之寡聚物(A’-2)與10質量份之丙烯酸2-羥丁酯(KYOEISYA CHEMICAL CO.,LTD製,LIGHT ESTER HOB)而獲得混合物。且將100質量份之該混合物、0.9質量份之1-羥環己基苯基酮(光聚合起始劑,Ciba Specialty Chemicals公司製,IRGACURE 184)、0.1質量份之雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物)(光聚合起始劑,Ciba Specialty Chemicals公司製,IRGACURE 819)、及0.04質量份之2,5-二-三級丁-氫醌(聚合抑制劑,東京化成工業股份有限公司製)予以均勻混合。將該混合液持維已置於容器中之狀態,在解放狀態下設置於減壓裝置內。將減壓裝置減壓至約20Pa且保持10分鐘而進行脫泡處理,即獲得第2樹脂組成物。
<附黏著層之透明面材之製造方法>
(例1~例9)
首先,涵蓋自透明面材之外周緣起約2mm的位置整周,以分配器將第2樹脂組成物塗布成框狀而使塗布寬約1mm且厚度約0.6mm。
接著,將源自化學燈(日本電氣公司製,FL15BL,尖峰波長:365nm,照射強度:2mW/cm2)之紫外線及450nm以下之可見光均勻地照射於以框狀塗布於透明面材上之第2樹脂組成物30秒。藉此第2樹脂組成物即增稠 而形成未硬化之堰狀部。
於未硬化之堰狀部之內側的區域,使用分配器將第1樹脂組成物供給於數處以使總質量成為3.6g。供給第1樹脂組成物的期間,於未硬化之堰狀部無潰決等之損壞之處,未硬化之堰狀部的形狀可被維持。
接下來,於設置有一對定盤之升降裝置之減壓裝置內的下定盤之上,將透明面材以使塗布有第1樹脂組成物的面在上之方式平置,並使用靜電夾頭使已黏貼有保護薄膜之支持面材保持於減壓裝置內之上定盤的下面。此時,係配置成支持面材之保護薄膜黏貼面與第1樹脂組成物之塗布面相對向。
將減壓裝置內設為密封狀態,且排氣至減壓裝置內之壓力成為約40Pa為止。以減壓裝置內之升降裝置使上下之定盤接近,且以2kPa之壓力透過第1樹脂組成物壓接透明面材與黏貼有保護薄膜之支持面材,保持10秒鐘而予以貼合。
貼合後,將減壓裝置內回復到大氣環境,且使用化學燈(日本電氣公司製,FL15BL,尖峰波長:365nm,照射強度:2mW/cm2),自支持面材側對未硬化之堰狀部(第2樹脂組成物)及第1樹脂組成物均勻地照射紫外線及450nm以下之可見光10分鐘。藉此,將未硬化之堰狀部及第1樹脂組成物硬化,而形成已硬化之堰狀部及黏著層。
照射強度係使用照度計(USHIO INC.製,紫外線強度計UNI METER UIT-101)作測定。黏著層之厚度係0.4mm大致 是均勻的。
之後,將支持面材自保護薄膜剝離,藉此製得已貼設保護薄膜之例1~例9之附黏著層之透明面材。
(例10、例11)
例10及例11之附黏著層之透明面材,相對於例1~例9之附黏著層之透明面材,係於下述點不同:所用之第1樹脂組成物為2液混合規格之熱硬化性聚矽氧樹脂。
於例10,係使用了Dow Corning Toray Co.,Ltd.製之樹脂組成物(商品名稱:SE1885)作為第1樹脂組成物。於例11,則係使用了Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製之樹脂組成物(商品名稱:KE-1051)作為第1樹脂組成物。
於例10之附黏著層之透明面材之製造中,在例1~例9之製造步驟,再於照射紫外線等之後增加將經貼合之透明面材與已黏貼有保護薄膜之支持面材配置於已加溫至70℃之恆溫槽中30分鐘。藉此,使第1樹脂組成物硬化,而形成了樹脂層。
於例11之附黏著層之透明面材之製造中,在例1~例9之製造步驟,再於照射紫外線等之後增加將經貼合之透明面材與已黏貼有保護薄膜之支持面材配置於室溫環境下24小時。藉此,使第1樹脂組成物硬化,而形成了樹脂層。
例10連同例11均藉由將支持面材自保護薄膜剝離,而製得已貼設保護薄膜之例10及例11之附黏著層之透明面材。
(例12、例13)
例12及例13之附黏著層之透明面材,相對於例1~例9之附黏著層之透明面材,係於下述點不同:使用了OCA(固態透明光學膠)用途之凝膠薄片狀的雙面黏著薄膜之黏著層作為黏著層。
於例12,係使用Taica Corporation製之雙面黏著薄膜(商品名稱:OPTαGEL)。於例13,則係使用3M公司製之OCA Tape(編號9483,厚度125μm)。
將凝膠薄片狀的雙面黏著薄膜切成長200mm且寬120mm,並將輕剝離側之保護薄膜予以剝離。將因剝離了保護薄膜而露出之黏著面以下述方式黏貼於與例1~例9相同之保護板上,該方式係自雙面黏著薄膜之短邊側一邊以手裱合(hand laminating)將氣泡壓出一邊均勻地黏貼。並將自保護板溢出之多餘的雙面黏著薄膜切掉。藉此,而製得已貼附保護薄膜之例12及例13之附黏著層之透明面材,即已貼附雙面黏著薄膜中重剝離側之保護薄膜之例12及例13之附黏著層之透明面材。
<積層體之製造方法>
使用依前述方式製得之例1~例13之附黏著層之透明面材製造積層體。積層體之製造方法如下:首先,自例1~例13之附黏著層之透明面材將保護薄膜剝離,且以使黏著層在垂直方向上方側之方式平置。然後,使被貼合體自黏著層之垂直方向上方10mm之高度落下,而積層附黏著層之透明面材與被貼合體。被貼合體是使用長度70mm、寬度70mm、且厚度1.1mm之鈉鈣玻璃。
其次,將經積層之附黏著層之透明面材與被貼合體平置於減壓裝置內,將減壓裝置設為密閉狀態且排氣至減壓裝置內之壓力成為10Pa之減壓氣體環境為止。於保持減壓氣體環境5分鐘之後,費時15秒將減壓裝置內回復成大氣環境。
藉此製得例1~例13之積層體。
<密著力之計測方法>
計測所得之例1~例13之積層體的密著力。
密著力之計測方法係採用如下之方式。
首先,製造計測用附黏著層之透明面材。
計測用附黏著層之透明面材係以如下之方式製出:將噴膠(3M公司製,噴膠55)均勻塗布於暫時固定面材之單面上,並且於已黏貼有支持薄膜之支持薄膜暫時固定面材中支持薄膜側的面上,形成將成為計測對象之黏著層,該黏著層與例1~例13之積層體中之黏著層相同。黏著層之形成方法係令其與前述所說明之例1~例13之附黏著層之透明面材之製造方法相同。
支持薄膜係採用長度130mm,寬度130mm且厚度0.012mm之PET製薄膜(Teijin DuPont Films股份有限公司Teijin Tetoron Film)。
暫時固定面材係採用長度100mm,寬度100mm且厚度1.7mm之鈉鈣玻璃。
其次,將計測用附黏著層之透明面材貼合於密著評價用被貼合體上,製造出密著評價用積層體。
將計測用附黏著層之透明面材與密著評價用被貼合體,於黏著層與密著評價用被貼合體接觸之狀態下,在約40Pa之減壓氣體環境下以2kPa之壓力壓接,並保持10秒。之後,將計測用附黏著層之透明面材與密著評價用被貼合體配置於大氣環境下,藉此製得密著評價用積層體,該密著評價用積層體已貼合有密著評價用被貼合體與計測用附黏著層之透明面材。
密著評價用被貼合體係製成為長度100mm,寬度100mm且厚度1.1mm之鈉鈣玻璃。
接著,剝離密著評價用積層體之暫時固定面材,並切割成長度98mm且寬度25mm而製得評價片。且使用該評價片計測密著力。
圖12係用以針對密著力之計測方法進行說明的圖。
如圖12所示,自評價片510使支持薄膜500與黏著層518之一部分剝離,且使支持薄膜500與密著評價用被貼合體550僅貼合長度W2之部分留下。長度W2係設為30mm。
然後,使用拉張強度試驗機(TENSILON,ORIENTEC Co.,Ltd)將支持薄膜500與黏著層518中已剝離側之端部,朝相對於密著評價用被貼合體550之主面90°上方拉伸,使剩餘之部分剝離。使其剝離之速度係設成50mm/分。將支持薄膜500及黏著層518與密著評價用被貼合體550剝離所需之力作為密著力。
<儲存剪切彈性模數之計測方法>
計測所製得之積層體例1~例13之儲存剪切彈性模數。
儲存剪切彈性模數係使用流變計(ANTON PAAR公司製,Physica MCR301)進行。測定頻率係設為1Hz。
於例1~例9之積層體中,係使所使用之第1樹脂組成物挾持於鈉鈣玻璃製之平台與測定用心軸(ANTON PAAR公司製,D-PP20/AL/S07)間之0.4mm的空隙中,並於氮氣環境下且35℃下利用已設置於平台下部之黑光(日本電氣公司製,FL15BL)對第1樹脂組成物照射10分鐘2mW/cm2的光。藉此而於將平台上之溫度維持在35℃之狀態下對已硬化之第1樹脂組成物施加1%之動態剪切變形(應變),並計測儲存剪切彈性模數。
於例10之積層體中,係與例1~例9同樣地使所用之第1樹脂組成物挾持於平台與測定用心軸的空隙中,並將平台溫度保持在70℃ 30分鐘。藉此而於將平台上之溫度維持在35℃之狀態下,對已硬化之第1樹脂組成物施加1%之動態剪切變形(應變),並計測儲存剪切彈性模數。
於例11之積層體中,係與例1~例9同樣地使所使用之第1樹脂組成物挾持於平台與測定用心軸之空隙中,並配置於室溫環境下24小時。藉此而於將平台上之溫度維持在35℃之狀態下,對已硬化之第1樹脂組成物施加1%之動態剪切變形(應變),並計測儲存剪切彈性模數。
於例12及例13中,係使所使用之凝膠薄片狀的雙面黏著薄膜挾持於與例1~11相同之平台與測定用心軸的空隙中。此時,平台與測定用心軸的空隙係設成各個所使用之凝膠薄片狀的雙面黏著薄膜的厚度。並於將平台上之溫 度維持在35℃之狀態下對雙面黏著薄膜施加1%之動態剪切變形(應變),並計測儲存剪切彈性模數。
<氣泡消失性之評價方法>
氣泡消失性之評價係以如下之方式進行:於製造積層體時,使減壓裝置內回復到大氣環境後黏著層與被貼合體之間的氣泡立即消失的情形評價為○;使減壓裝置內回復到大氣環境後黏著層與被貼合體之間仍殘留有氣泡的情形評價為×。
將已依據以上之計測及評價所得之結果顯示於表3及圖13。圖13中,縱軸表示儲存剪切彈性模數(kPa),橫軸則表示密著力(N/25mm)。圖13係雙對數圖。於圖13中係分開表示下述情形:解放成大氣環境後氣泡即消失的情形;解放成大氣壓環境後氣泡於12小時以內消失的情形;及解放成大氣環境後即便經過12小時仍殘留有氣泡的情形。「解放成大氣環境後氣泡即消失的情形」即為前述氣泡消失性之評價中被評價為○者,而「解放成大氣環境後氣泡於12小時以內消失的情形」及「解放成大氣環境後即便經過12小時仍殘留有氣泡的情形」則為前述氣泡消失性之評價中被評價為×者。
從表3及圖13可確認:於如積層體之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下,並且儲存剪切彈性模數小於100kPa的情況時,使用前述實施形態之積層體之製造方法,氣泡於解放成大氣環境後立即消失,而可製造具有優異可靠性之積層體。
又,從表3及圖13可確認:於如積層體之密著力大於0.4N/25mm且在6N/25mm以下,並且儲存剪切彈性模數小於100kPa的情況時,氣泡於解放成大氣環境後雖不會立即消失,但會於12小時以內消失。但是,於此情況時,氣泡會為黏著層所吸收,而恐有氣泡再發之虞。
S1、S2、S3、S4‧‧‧步驟

Claims (7)

  1. 一種積層體之製造方法,其特徵在於具有下述步驟:準備附黏著層之透明面材的步驟,該附黏著層之透明面材具備透明面材及形成於前述透明面材之至少一面上的黏著層;於大氣環境下,以使前述黏著層與被貼合體之被貼合面接觸之狀態,積層前述附黏著層之透明面材與前述被貼合體的步驟;將經積層之前述附黏著層之透明面材與前述被貼合體配置於低於大氣壓之減壓氣體環境下的步驟;及於前述減壓氣體環境下保持預定時間後,將經積層之前述附黏著層之透明面材與前述被貼合體配置於大氣環境下的步驟。
  2. 如請求項1之積層體之製造方法,其中前述黏著層具有光硬化性;且於前述配置於大氣環境下之步驟之後,更具有一對前述黏著層照射光之步驟。
  3. 如請求項1或2項之積層體之製造方法,其中前述配置於大氣環境下之步驟後,前述黏著層與前述被貼合體之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。
  4. 如請求項1至3項中任一項之積層體之製造方法,其中前述黏著層於35℃下之儲存剪切彈性模數為500Pa以上且100kPa以下。
  5. 如請求項1至4項之積層體之製造方法,其中前述被貼合體為顯示元件。
  6. 一種積層體,其特徵在於具備有:透明面材;黏著層,係形成於前述透明面材之至少一面上;及被貼合體,係與前述透明面材挾著前述黏著層積層者;並且,前述黏著層與前述透明面材之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。
  7. 一種附黏著層之透明面材,其特徵在於具備有:透明面材;及黏著層,係形成於前述透明面材之至少一面上;並且,於被貼合體上將前述黏著層貼合完成時,前述黏著層與前述被貼合體之密著力為0.05N/25mm以上且0.4N/25mm以下。
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