TWI522237B - And a translucent hard substrate laminating apparatus - Google Patents

And a translucent hard substrate laminating apparatus Download PDF

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TWI522237B
TWI522237B TW100102357A TW100102357A TWI522237B TW I522237 B TWI522237 B TW I522237B TW 100102357 A TW100102357 A TW 100102357A TW 100102357 A TW100102357 A TW 100102357A TW I522237 B TWI522237 B TW I522237B
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Hiroyuki Kurimura
Hayato Miyazaki
Gosuke Nakajima
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Denka Company Ltd
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Description

透光性硬質基板積層體之製造方法及透光性硬質基板貼合裝置
本發明係關於透光性硬質基板積層體之製造方法及透光性硬質基板貼合裝置,尤其是用以製造顯示元件之保護玻璃的板玻璃積層體之製造方法及顯示元件之保護玻璃之製造步驟中使用的板玻璃貼合裝置。
所謂電視、筆記型電腦、車輛導航系統、電子計算機、行動電話、電子記事本、及PDA(個人數位助理(Personal Digital Assistant))的各種電子機器之顯示裝置已使用液晶顯示器(LCD)、有機EL顯示器(OELD)、電致發光顯示器(ELD)、場發射顯示器(FED)、及電漿顯示器(PDP)等之顯示元件。而且,為了保護顯示元件,一般係與顯示元件對向而設置保護用之板玻璃製品。
此板玻璃製品:係將板玻璃加工至適合各顯示裝置的大小及形狀作加工者,但為了因應市場上所要求的價格水準,一直有以高生產效率加工大量之板玻璃製品的需求。
因而,日本專利公開2009-256125號公報(專利文獻1)已提出提高板玻璃製品之生產效率的方法。具體而言,已提出「一種板玻璃之加工方法,其特徵為積層多數之素材板玻璃(1)的同時,形成素材玻璃塊(A),該素材玻璃塊(A)係將各素材板玻璃(1)藉由於各素材板玻璃(1)之間介隔存在之可剝離的固著材(2)一體固著而成;之後將該素材玻璃塊(A)於面方向分割而形成小面積之分割玻璃塊(B),將該分割玻璃塊(B)之至少外周加工而形成為俯視製品形狀的製品玻璃塊(C),將該製品玻璃塊(C)端面加工後,將該製品玻璃塊(C)個別分離者」(申請專利範圍第1項)。藉此,「於將多數之素材板玻璃堆疊的狀態下,以進行分割、外形加工、及端面加工的方式,因此可以少數的步驟獲得多數之板玻璃製品,而具高生產性」(段落0007)已被記載。
又,專利文獻1中已記載「存在於各素材板玻璃(1)之間的固著材(2),係用做經照射紫外線會硬化,且經昇溫時,該硬化狀態會進行軟化的光硬化性之液狀固著材」(申請專利範圍第4項)。藉此,已記載「上下之素材板玻璃之間介隔著光硬化性之液狀固著劑而於上下方向加壓時,該液狀固著劑於上下之素材板玻璃之間綿延至整面而為均等厚之擴展狀,此狀態下一旦照射紅外線,前述擴展成膜狀的液狀固著劑會硬化而將上下之各板玻璃一體性地固著。因此,多數之素材板玻璃會迅速且高精確度地堆疊而可一體性地固著。又,最終加工(端面加工)後,將製品玻璃塊收容於熱水等中使昇溫後,各板玻璃之間已硬化的固著劑會軟化,成為薄膜狀而分離。因此,在不會發生環境污染的狀況下,固著劑之回收及處理變得容易。」(段落0007)。
專利文獻1之「用以實施發明之最佳實施形態」之段落中記載,各素材板玻璃之間介隔著光硬化性之液狀固著劑而同時積層20片素材板玻璃,接著,自經積層的素材板玻璃之上面照射紫外線(UV光)而使固著劑硬化,上下之各素材板玻璃形成一體性固著的素材玻璃塊(段落0010至0011)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-256125號公報
依據專利文獻1記載之板玻璃之加工方法,能夠以高生產效率製造指定形狀之板玻璃製品。然而,隨著電子機器不同,亦有要求於板玻璃形成所期望印刷圖案(例如,行動電話之顯示畫面的設計)的情形,此時對於印刷圖案則會要求高位置精確度(例如容許誤差為10至30μm左右)。
專利文獻1記載之方法係於各素材板玻璃之間一邊介隔著光硬化性之液狀固著劑一邊將20片素材板玻璃堆疊,其次,由經堆疊的素材板玻璃的上面照射紫外線(UV光)而使固著劑硬化,以形成上下之各素材板玻璃會一體性地固著的素材玻璃塊。然而,以如此順序堆疊素材板玻璃時,因固著劑未硬化,且玻璃面彼此之間容易產生些微的位置偏移,並不適合於高精確度之位置對合。即,以專利文獻1記載之方法難以獲得高位置精確度。
又,專利文獻1雖揭示貼合玻璃的方法之發明,但是並未記載實現此發明的裝置。為了工業上量產,係期望可提供貼合玻璃的裝置。
因此,本發明的課題為提供可實現位置精確度提升的透光性硬質基板積層體之製造方法。又,本發明的另一課題為提供利用了該透光性硬質基板積層體製造方法的板狀製品之製造方法。又,本發明的再另一課題進一步提供有助於同時提高板狀製品之生產效率與位置精確度的透光性硬質基板貼合裝置。
本發明者為了解決上述課題專心研究後的結果發現,介隔有光硬化性之固著劑且以指定的位置關係貼合透光性硬質基板彼此時,每當貼合透光性硬質基板時,使兩透光性硬質基板間所夾而擴展的固著劑全體硬化,係為有效。每當貼合透光性硬質基板時將固著劑硬化,因透光性硬質基板彼此被強固地黏結,即使增加積層片數亦不擔心產生位置偏移。
又,發現採用使貼合結束的透光性硬質基板積層體於上方待機,接著自下方供給經積層的透光性硬質基板,且向下側之透光性硬質基板自下方照射光的構成,可使透光性硬質基板積層體之構成片數有效率地增加。
以上述知識為基礎而完成的本發明之一態樣,係一種透光性硬質基板積層體之製造方法,其係包括:
1)準備第一透光性硬質基板的步驟;
2)準備第二透光性硬質基板的步驟;
3)於第一透光性硬質基板之第一面及/或第二透光性硬質基板之第一面上塗布光硬化性之固著劑的步驟;
4)使在第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面以預定的面方向之位置關係呈對向且兩面為平行的步驟;
5)一邊維持前述位置關係,一邊對第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面施加指定的壓力,以使兩透光性硬質基板貼合的步驟;
6)一邊施加指定壓力,一邊照射用以使兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑全體硬化的光,而形成透光性硬質基板積層體的步驟;
7)將前述透光性硬質基板積層體視為第一透光性硬質基板,重複步驟1)至6)至少1次,而形成貼合至少3片透光性硬質基板之透光性硬質基板積層體的步驟。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之一實施形態,步驟6)係經由向第二透光性硬質基板之表面照射光來進行。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之一實施形態,較佳為步驟5)及步驟6)之間,進一步包括下者:
5’)將較步驟6)低能量的光照射兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑之全體或一部份,而形成暫時固定的透光性硬質基板積層體的步驟。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之另一實施形態,包含先於各透光性硬質基板之表面附加對合位置用的標記,步驟4)係一邊以攝影裝置攝影此標記,一邊進行位置調整。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之另一實施形態,於各透光性硬質基板之表面附加用以完成板狀製品之功能之一的指定之印刷圖案及/或電鍍圖案。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之再另一實施形態,前述固著劑含有粒狀物質。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之再另一實施形態,以使用365nm之受光器的累積照度計測定,光的照射量為30mJ/cm2至4000mJ/cm2之範圍。
關於本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之再另一實施形態,其中透光性硬質基板為板玻璃。
關於本發明之另一態樣,為板狀製品之製造方法,其係包括:
8)將使用上述之透光性硬質基板積層體之製造方法所獲得的透光性硬質基板積層體於厚度方向分割,而形成所期望數目之經分割的透光性硬質基板積層體的步驟;
9)對各自經分割的透光性硬質基板積層體進行所期望之形狀加工的步驟;
10)將形狀加工後之透光性硬質基板積層體加熱而使貼合的透光性硬質基板彼此剝離,而形成複數之板狀製品的步驟。
關於本發明相關之板狀製品製造方法之一實施形態,其進一步包括:於步驟8)與步驟9)之間,於使各透光性硬質基板所夾固著劑外緣之露出部分之接著力降低所必要的溫度及時間條件下,使經分割的透光性硬質基板積層體與剝離劑接觸的步驟。
關於本發明相關之板狀製品製造方法之另一實施形態,其中剝離劑含有選自溶劑、氧化劑、及界面活性劑之一者或二者以上。
關於本發明相關之板狀製品之製造方法之再另一實施形態,其中剝離劑含有選自水、醇類、氧化劑、及界面活性劑之一者或二者以上。
關於本發明相關之板狀製品之製造方法之再另一實施形態,其中剝離劑係含有質量比為30至50:30至50:5至20的水、醇類及界面活性劑。
關於本發明相關之板狀製品之製造方法之再另一實施形態,其中剝離劑含有苄醇。
關於本發明相關之板狀製品之製造方法之再另一實施形態,其中剝離劑含有陰離子系界面活性劑。
關於本發明相關之板狀製品之製造方法之再另一實施形態,其中剝離劑含有磺酸型界面活性劑。
關於本發明相關之板狀製品之製造方法之再另一實施形態,其中剝離劑之液溫為20℃至40℃,與剝離劑接觸的時間為1至20分鐘。
關於本發明之另一態樣,係一種透光性硬質基板貼合裝置,其係具備:具有用以將上側之透光性硬質基板作真空吸附的吸引孔,且用以保持上側之透光性硬質基板的上側載物台;可使上側載物台於Z軸方向移動的加壓單元;賦予該吸引孔吸引力的吸引單元;用以保持下側之透光性硬質基板之下側載物台;使下側載物台於X軸方向、Y軸方向及θ軸方向移動的手段;用以在上側之透光性硬質基板之下面及下側之透光性硬質基板之上面之任一者或兩者上塗布光硬化性之固著劑之手段;用以向下側之透光性硬質基板全面由下方照射光用之光照射部。
關於與本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置之一實施形態,進一步具備攝影上側及下側之透光性硬質基板之表面所設的對準標記的攝影單元、基於攝影結果檢測上側及下側之表面所設的對準標記之位置偏移程度的影像處理單元、基於檢測的位置偏移程度而控制前述下側載物台移動手段的控制單元。
藉由使用攝影單元而微調整透光性硬質基板彼此之位置關係,可以更高的位置精確度來積層基板。因此,亦可應付於透光性硬質基板表面賦予印刷圖案或電鍍圖案的場合等要求高位置精確度的情形。
關於本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置之另一實施形態,於上側載物台及/或下側載物台被保持的透光性硬質基板為2片以上之透光性硬質基板之積層體。
藉由將本發明中之經貼合的上側及/或下側之透光性硬質基板作成2片以上之透光性硬質基板而成的積層體,可製造3片以上之基板積層體。
關於本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置之再另一實施形態,用以塗布固著劑之手段係塗布含有粒狀物質的固著劑。
固著劑含有粒狀物質,因可將固著劑之厚度作成一定值,而提升加工精確度。又,經由固著劑成分與粒狀物質之線膨脹係數之差異,亦提升其後剝離時之剝離性。
關於本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置之再另一實施形態,其中透光性硬質基板為板玻璃。
依據本發明,可以高位置精確度製造透光性硬質基板積層體。藉此,可以高尺寸精確度在工業上量產板狀製品。本發明可適合使用於例如量產顯示元件之保護玻璃的方法。
[用以實施發明之形態]
<第一實施形態>
關於與本發明相關之透光性硬質基板積層體之製造方法之第一實施形態,係實施:
1)準備第一透光性硬質基板的步驟;
2)準備第二透光性硬質基板的步驟;
3)於第一透光性硬質基板之第一面及/或第二透光性硬質基板之第一面上塗布光硬化性之固著劑的步驟;
4)使在第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面以預定的面方向之位置關係呈對向且兩面為平行的步驟;
5)一邊維持前述位置關係,一邊對第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面施加指定的壓力,以使兩透光性硬質基板貼合的步驟;
6)在維持該壓力下,照射用以使兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑全體硬化的光,而形成透光性硬質基板積層體的步驟;
7)將前述透光性硬質基板積層體視為第一透光性硬質基板,重複步驟1)至6)至少1次,而形成貼合至少3片透光性硬質基板之透光性硬質基板積層體的步驟。
於步驟(1)及步驟(2)準備做為加工對象的透光性硬質基板。做為透光性硬質基板,並未特別限制,可舉例板玻璃(素材板玻璃、附透明導電膜的玻璃基板、形成電極或電路的玻璃基板等)、藍寶石基板、石英基板、塑膠基板、氟化鎂基板等。做為玻璃,亦可舉例強化玻璃。透光性硬質基板之大小並未特別限制,具代表性者具有10000至250000mm2左右之面積,且具有0.1至2mm左右之厚度。各透光性硬質基板通常係為相同大小。雖未限定,但各透光性硬質基板之表面上可附有用以發揮板狀製品之功能之一者之指定印刷圖案或電鍍圖案。做為印刷圖案之例,可舉例行動電話之顯示畫面之設計,做為電鍍圖案之例,可舉例施予鍍鉻圖案的旋轉編碼器。
步驟(3)中係於第一透光性硬質基板之第一面及/或第二透光性硬質基板之第一面上塗布光硬化性之固著劑。光硬化性之固著劑係藉著照射紫外線等之光而硬化,且於高溫加熱時會軟化的固著劑,已知有各種之固著劑。做為本發明中使用的光硬化性之固著劑,可使用任意之廣為人知者而未特別限制。只要光硬化性之固著劑塗布於透光性硬質基板之任一貼合面即可,但由提升接著性之觀點,較佳為塗布於透光性硬質基板之兩貼合面者。
做為本發明中較適用的光硬化性之固著劑,例如可舉例如WO2008/018252記載之含有(A)多官能(甲基)丙烯酸酯、(B)單官能(甲基)丙烯酸酯、及(C)光聚合起始劑之接著性組成物。
做為(A)多官能(甲基)丙烯酸酯,可使用寡聚物/聚合物末端或側鏈上具有2個以上經(甲基)丙烯醯基化的多官能(甲基)丙烯酸酯寡聚物/聚合物,或具有2個以上之(甲基)丙烯醯基的多官能(甲基)丙烯酸酯單體。例如,做為多官能(甲基)丙烯酸酯寡聚物/聚合物,可舉例1,2-聚丁二烯末端胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如,日本曹達公司製「TE-2000」、「TEA-1000」)、其氫化物(例如,日本曹達公司製「TEAI-1000」)、1,4-聚丁二烯末端胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如,大阪有機化學公司製「BAC-45」)、聚異戊二烯末端(甲基)丙烯酸酯、聚酯系胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如,日本合成化學公司製「UV-2000B」、「UV-3000B」、「UV-7000B」、根上工業公司製「KHP-11」、「KHP-17」)、聚醚系胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如,日本合成化學公司製「UV-3700B」、「UV-6100B」)、或雙酚A型環氧基(甲基)丙烯酸酯等。
做為2官能(甲基)丙烯酸酯單體,可舉例1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊烷基二(甲基)丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改質三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸改質季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基丙氧基苯基)丙烷、或2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基四乙氧基苯基)丙烷等。做為3官能(甲基)丙烯酸酯單體,可舉例三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、参[(甲基)丙烯醯氧基乙基]異氰酸酯等。做為4官能以上之(甲基)丙烯酸酯單體,可舉例二羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
做為(B)單官能(甲基)丙烯酸酯單體,可舉例(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環庚烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸甲氧基化環癸三烯酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸己內酯改質四氫糠酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基羰基甲酯、酚環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸酯、酚(環氧乙烷2莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、酚(環氧乙烷4莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、對茴香基酚環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸酯、壬基酚環氧乙烷改質(甲基)丙烯酸酯、壬基酚(環氧乙烷4莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、壬基酚(環氧乙烷8莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、壬基酚(環氧丙烷2.5莫耳改質)(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇(carbitol)(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質苯二甲酸(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質琥珀酸(甲基)丙烯酸酯、三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、苯二甲酸單羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二聚物、β-(甲基)丙烯醯基氧基乙基氫琥珀酸酯、n-(甲基)丙烯醯基氧基烷基六氫苯二甲醯亞胺、2-(1,2-環己烷甲醯亞胺)乙基(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯等。
做為(A)多官能(甲基)丙烯酸酯與(B)單官能(甲基)丙烯酸酯之摻合比,較佳為(A):(B)=5:95至95:5(質量份)。若為5質量份以上,則不怕初期之接著性降低,若為95質量份以下,則可確保剝離性。硬化的固著劑浸漬於溫水會剝離成薄膜狀。(A)及(B)之合計量100質量份中,(B)單官能(甲基)丙烯酸酯之含量更佳為40至80質量份。
(C)光聚合起始劑係為了藉由可見光或紫外線之活性光線增感而促進樹脂組成物之光硬化所摻合者,可使用廣為人知之各種光聚合起始劑。具體而言,可舉例二苯甲酮或其衍生物;二苯基乙二酮或其衍生物;蒽醌或其衍生物;苯偶因;苯偶因甲基醚、苯偶因乙基醚、苯偶因丙基醚、苯偶因異丁基醚、苄基二甲基縮酮等之苯偶因衍生物;二乙氧基苯乙酮、4-第三丁基三氯苯乙酮等之苯乙酮衍生物;2-二甲基胺基乙基苯甲酸酯;p-二甲基胺基乙基苯甲酸酯;二苯基二硫醚;噻吨酮或其衍生物;樟腦醌;7,7-二甲基-2,3-二側氧基雙環[2.2.1]庚-1-甲酸、7,7-二甲基-2,3-二側氧基雙環[2.2.1]庚烷-1-羧基-2-溴乙基酯、7,7-二甲基-2,3-二側氧基雙環[2.2.1]庚烷-1-羧基-2-甲基酯、7,7-二甲基-2,3-二側氧基雙環[2.2.1]庚烷-1-羧酸氯化物等之樟腦醌衍生物;2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1等之α-胺基苯烷基酮衍生物;苄醯基二苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苄醯基二苯基膦氧化物、苄醯基二乙氧基膦氧化物、2,4,6-三甲基苄醯基二甲氧基苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苄醯基二乙氧基苯基膦氧化物等之醯基膦氧化物衍生物、氧基-苯基-乙酸2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙基酯及/或氧基-苯基-乙酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯等。光聚合起始劑可組合1種或2種以上使用。此等中,以效果大的觀點,較佳為選自1苄基二甲基縮酮、氧基-苯基-乙酸2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙基酯及氧基-苯基-乙酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯構成群組中之1種或2種以上者。
相對於(A)及(B)之合計100質量份,(C)光聚合起始劑之含量較佳為0.1至20質量份,更佳為0.5至10質量份。若0.1質量份以上,可確實獲得硬化促進之效果,20質量份以下則可獲得充分的硬化速度。添加1質量份以上之(C)成分時,可不依存光照射量而硬化,進而組成物之硬化體之交聯度變高,以切削加工時不產生位置偏移等的觀點或剝離性提高的觀點來看為更佳。
光硬化性固著劑以含有不溶解於固著劑之成分(A)、(B)及(C)的粒狀物質(D)者為較佳。藉此,因硬化後之組成物可保持一定厚度,而提升加工精確度。進而由於接著性組成物之硬化體與粒狀物質(D)之線膨脹係數相異,提升了使用前述接著劑組成物而將透光性硬質基板貼合後剝離之際之剝離性。
做為粒狀物質(D)之材質,一般使用的有機粒子或無機粒子皆不拘。具體而言,做為有機粒子,可舉例聚乙烯粒子、聚丙烯粒子、交聯聚甲基丙烯酸甲酯粒子、交聯聚苯乙烯粒子等。做為無機粒子,可舉例玻璃、矽石、氧化鋁、鈦等陶瓷粒子。
由加工精確度之提升,即接著劑之膜厚之控制之觀點,粒狀物質(D)較佳為球狀。粒狀物質(D)由雷射法之平均粒徑為20至200μm之範圍者較佳。前述粒狀物質之平均粒徑低於20μm時剝離性差,超過200μm則暫時固定的構件之加工時容易產生偏移,於尺寸精確度方面為差。由剝離性與尺寸精確度之觀點,較佳之平均粒徑(D50)為35μm至150μm,更佳為50μm至120μm。粒徑分布藉由雷射繞射式粒度分布測定裝置來測定。
粒狀物質(D)之使用量,由接著性、加工精確度、剝離性之觀點,相對於(A)及(B)之合計量100質量份,較佳為0.1至20質量份,更佳為0.2至10質量份,最佳為0.2至6質量份。
為了提升儲存安定性,於光硬化性固著劑中可添加聚合抑制劑(E)。做為聚合抑制劑,可舉例甲基氫醌、氫醌、2,2-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基酚)、兒茶酚、氫醌單甲基醚、單第三丁基氫醌、2,5-二(第三丁基)氫醌、p-苯醌、2,5-二苯基-p-苯醌、2,5-二(第三丁基)-p-苯醌、苦味酸、檸檬酸、啡噻嗪、第三丁基兒茶酚、2-丁基-4-羥基苯甲醚及2,6-二(第三丁基)-p-甲酚等。
相對於(A)及(B)之合計量100質量份,聚合抑制劑(E)之使用量較佳為0.001至3質量份,更佳為0.01至2質量份。若為0.001質量份以上,會確保儲存安定性,若為3質量份以下,可獲得良好接著性,且不會發生未硬化之情形。
於步驟(4),使第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面以預定的面方向之位置關係呈對向且兩面為平行。一般而言,於面方向上兩透光性硬質基板係以緊密重疊的方式成為對向。做為實施此等之手段,可考慮利用限制透光性硬質基板之移動方向並使於一定位置上移動之導軌或框者。於要求較高精確度位置指定的情況時,藉由具有位置指定機構的貼合裝置進行者較佳。為了高精確度之定位,於各透光性硬質基板之表面上附加對合位置用的標記,使用可將此以攝影裝置一邊攝影一邊進行位置調整的貼合裝置為更佳。貼合兩透光性硬質基板後進行位置偏移之修正時,由於有固著劑自貼合面漏出、或基板表面上有傷痕之虞,故期望位置偏移之修正係於貼合前實行。
於步驟(5),一邊維持於步驟(4)之指定位置關係,一邊於第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面施加指定壓力,同時以使固著劑於貼合面上擴展的方式貼合。由積層精確度之觀點,固著劑於貼合面上以一定厚度下全面性擴展者較佳。
一旦塗布的固著劑之量過少則固著劑不會於貼合面全面性地擴展,會成為貼合面上發生氣泡的原因。一旦氣泡發生則會降低位置精確度。塗布的固著劑之量過多時,固著劑會自貼合面之間隙漏出。即使固著劑發生若干漏出,只要擦拭,則無大問題,但其量多時會浪費固著劑。
貼合之際之壓力亦與固著劑之擴展有關係。因此,除了固著劑之量,亦期望適當調整貼合壓力。做為實現此之手段,可考慮使用在透光性硬質基板彼此貼合時,附有控制壓力之功能的貼合裝置。貼合時之壓力可在考慮上述情況下,進行適當設定,例如為5g/cm2至50g/cm2,具代表性者可為10g/cm2至30g/cm2
再者,亦考慮控制固著劑之厚度本身。做為厚度之控制方法,可舉例如前述方式將粒狀物質混合於固著劑中的方法,此外可考慮使用在透光性硬質基板彼此貼合時,附有控制透光性硬質基板之高度的功能之貼合裝置的方法。
由步驟(5)移行至步驟(6)為止有等待時間的情形,或步驟(6)係於遠離步驟(5)之實施場所處進行時,可考慮將透光性硬質基板於指所定保管場所保管、或搬運至照射裝置。如此場合,則期望可防止搬運中之基板之位置偏移、或保管中之固著劑之漏出。因此,於步驟(5)及步驟(6)之間,亦可實施對兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑照射較步驟(6)低能量之光於固著劑之全體或一部份,而形成暫時固定的透光性硬質基板積層體的步驟(5’)。步驟(5’)中若固著劑之厚度被控制,則施加壓力或不施加壓力均可。
為了暫時固定所必要的光之能量與步驟(6)之際所必要的光比較因特別小,即使黑光或LED燈等之簡便照明裝置亦足夠。藉此,考慮作業者之安全同時亦可提高積層精確度。不僅達成貼合的透光性硬質基板不會容易地產生位置偏移的目的,步驟(6)之前藉由照射較步驟(6)低能量之光於固著劑之全體或一部份,固著劑之硬化歪斜被抑制。此結果,可抑制該固著部分之基板歪斜。
照射暫時固定用的光之波長,可按照使用的固著劑之特性而做適宜變更,例如可照射微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線、電子束等。由可簡便地使用,且具有比較高的能量而言,一般來說照射光為紫外線。如此,於本發明,光不僅為可見光,亦指包含廣範圍波長領域的電磁波(能量束)。
照射暫時固定用的光係將透光性硬質基板以暫時固定所必要的程度之照射量為宜,以使用365nm之受光器的累積照度計測量,一般而言,可為1至500mJ/cm2,具代表性者為3至300mJ/cm2,更具代表性者可為5至200mJ/cm2。就照射時間而言,一般為1至120秒,具代表性者為2至60秒左右,較佳為2.5秒至20秒左右。
步驟(6)中,一邊施加指定壓力一邊照射使兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑全體硬化的光而形成透光性硬質基板積層體。藉由於固著劑全體照射光可將兩透光性硬質基板強力貼合,不僅於積層透光性硬質基板之際發揮防止位置偏移之功能,亦可抑制該部分之基板歪斜。
步驟(6)中的壓力雖係一邊考慮上述事項,一邊適當設定即可,但例如可為5g/cm2至50g/cm2,具代表性者為10g/cm2至30g/cm2
照射光之波長可因應使用的固著劑之特性而適宜變更,例如可照射微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線、電子束等。由可簡便地使用,且具有比較高的能量而言,一般來說照射光為紫外線。如此,於本發明中,光不僅為可見光,亦指包含廣範圍波長領域的電磁波(能量束)。
照射光之照射量係以使用365nm之受光器的累積照度計測量,一般而言,為30至4000mJ/cm2,具代表性者為100至3000mJ/cm2,更具代表性者為300至2500mJ/cm2,較佳為1000至2000mJ/cm2。就照射時間而言,一般為0.1至120秒,具代表性者為1至30秒,更具代表性者為10至20秒左右。藉由於在維持貼合之壓力下來實行照光,可抑制硬化歪斜而控制固著劑之厚度,且可提高透光性硬質基板之積層精確度。
步驟(7),將步驟(6)所得到的透光性硬質基板積層體視為第一透光性硬質基板而重複步驟(1)至(6)至少1次。藉此,獲得貼合至少3片透光性硬質基板的透光性硬質基板積層體。由提高板狀製品之生產效率的觀點來看,希望製造10片以上之透光性硬質基板,具代表性者為製造積層10至30片之透光性硬質基板的透光性硬質基板積層體。
照射的光因被固著劑吸收,積層片數變多時,遠離照射源的層中固著劑變得難以硬化。又,照射光的方向無秩序地決定時,透光性硬質基板積層體內部之固著劑所受的光照射履歴會不均,層間或同一層內中的固著劑之硬化度會產生變化。固著劑經由光之照射而硬化,但隨著光之照射量增加,而之後會逐漸軟化。此時,起因於硬化歪斜之不同,恐有透光性硬質基板不會以均一厚度積層而有以歪斜狀態積層之虞。
因而,期望對透光性硬質基板積層體之層間存在的固著劑之光照射履歴加以均一化。做為用以減輕不均之方法,有自新的貼合透光性硬質基板側隨時照射光的方法。換言之,於步驟(6),向第二透光性硬質基板之表面照射光。步驟(6)包含經由步驟(7)而重複的步驟(6)。
經由調整照射光之強度,可進一步減輕不均。例如,照射光之強度與固著劑之厚度之關係,可考慮設定為不透過未硬化之固著劑所存在的新貼合面的程度。做為具體的條件,可舉例以使用365nm之受光器的累積照度計測量時,光之強度為100mW/cm2以下,考慮生產性時為10至100mW/cm2,較佳為50至100mW/cm2,固著劑之厚度為75μm以上,於防止透光性硬質基板積層體加工時之尺寸偏差的點為75至120μm,較佳為75至110μm。依據如此條件,因存在於既存之貼合面的固著劑幾乎不會受到進一步的照射,存在於全部貼合面的固著劑實質上具有相同之照射履歴。
<板狀製品之製造>
可自藉由上述之透光性硬質基板積層體之製造方法所獲得的透光性硬質基板積層體製造板狀製品。
首先,於步驟(8),將透光性硬質基板積層體於厚度方向分割,形成所期望之數目之經分割的透光性硬質基板積層體。分割方法並未特別限制,可舉例各自單獨使用或組合使用以下各者而分割成同樣大小之直方體形狀的方法:圓板切割器(鑽石圓盤、超硬合金圓盤)、固定研磨粒式或游離研磨粒式線鋸、雷射束、蝕刻(例如:使用氫氟酸或硫酸等的化學蝕刻或電解蝕刻)、及紅熱帶(鎳鉻合金線)。蝕刻亦可用於分割後之切斷面之表面處理。
其次,於步驟(9),各自對經分割的透光性硬質基板積層體進行所期望之形狀加工。以此步驟,因可將每個經分割的透光性硬質基板積層體一體加工為目標的透光性硬質基板製品形狀,因此具有將透光性硬質基板製品之生產速度顯著提高的優點。形狀加工只要經由廣為人知之任意手段進行者即可,可舉例經回轉磨刀石之研削、藉由超音波振動鑽孔機之開孔、藉由回轉刷子之端面加工、經蝕刻之開孔、經蝕刻之端面加工、經蝕刻之外形加工、使用燃燒器的火焰加工等。加工方法各自可單獨或組合使用。蝕刻亦可用於形狀加工後之表面處理。
步驟(10)係將形狀加工後之透光性硬質基板積層體加熱,藉以將經貼合的透光性硬質基板彼此剝離,而形成複數之透光性硬質基板製品。做為加熱方法並未特別限制,但為了將固著劑軟化為膜狀以順利從各透光性硬質基板製品分離,較佳為於溫水形狀加工後,浸漬透光性硬質基板積層體的方法。適合的溫水溫度係依採用的固著劑而異,通常為60至95℃左右,較佳為80至90℃。
在此,經步驟(8)分割的透光性硬質基板積層體之端面係藉由透光性硬質基板31與固著劑32形成平坦面。將此端面以回轉刷子33等加工時,固著劑成為障礙而各透光性硬質基板之角部不會被倒角,相反地,因中心部被削掉許多(圖14),透光性硬質基板之耐衝撃強度變得不充分。因此,較佳為端面加工時先將透光性硬質基板積層體之端面露出的固著劑外緣之接著力減弱,該透光性硬質基板積層體係經分割而使各透光性硬質基板被倒角。
做為具體的方法,可舉例於步驟(8)與步驟(9)之間,將經分割的透光性硬質基板積層體在使各透光性硬質基板所夾的固著劑外緣之露出部分之接著力降低所必要的溫度及時間條件下,使其與剝離劑接觸(例如:浸漬、噴霧、塗布等)的方法(圖15)。
自外緣向內側僅為1mm以下左右的領域必須使接著力降低,故要求將溫度及時間調節至貼合面全體之接著力不會降低的程度。亦依使用的剝離劑,液溫一般為50℃以下,具代表性者為20℃至40℃。接觸時間一般通常為30分鐘以下,具代表性者為1至20分鐘。剝離劑之液溫過高、或接觸時間過長時,容易連貼合面內部之接著力亦降低,,故須注意。
剝離劑只要是可使固著劑之接著力降低的液體,則並無特別限制,可視使用的固著劑之特性適宜地選擇,但一般而言為含有選自溶劑、氧化劑、及界面活性劑之一種或二種以上者。
使用溶劑及/或界面活性劑做為剝離劑時,與剝離劑接觸的固著劑會膨潤而與基板之界面會發生歪斜,因此接著力會降低。較佳為將膨潤的固著劑以切割器等物理的手段切斷(將切割部送入),之後乾燥。因此,膨潤的固著劑會收縮,故藉由刷子等之端面加工變得更容易。使用氧化劑做為剝離劑時,藉由將固著劑碳化而脆化,接著力會低下。因此,於溶劑及/或界面活性劑之外,進一步併用氧化劑時,可使接著力相乘地降低。
無機溶劑、有機溶劑任一者皆可做為溶劑,例如,可舉例,水、氫氟酸、鹽酸、醇類(例如:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、苄醇)、酯類(例如:乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正丙酯、乳酸乙酯、苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯)、酮類(例如:甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)、丙酮)、氯系溶劑(例如:二氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯)、氟系溶劑(例如:氫氯氟烴(HCFC)、氫氟烴(HFC))、二醇醚類(例如:乙二醇單甲基醚(Methyl CELLOSOLVE)、乙二醇單乙基醚(Ethyl CELLOSOLVE)、乙二醇單丁基醚(Butyl CELLOSOLVE)、丁基卡必醇(butyl carbitol)、乙二醇單-第三丁基醚(ETB)、丙二醇單甲基醚(PGME)、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(MMB))、胺系溶劑(例如:N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基甲醯胺(DMF)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAC))、醚類(例如:乙基乙氧基丙酸酯(EEP)、四氫呋喃(THF))、二甲基亞碸(DMSO)。
溶劑之中具代表性者可使用醇,較佳可使用苄醇。
做為氧化劑,可舉例硫酸、硝酸、過氧化氫、過硫酸銨、醯基過氧化物、苄醯基過氧化物、第三丁基過氧化物、氫過氧化物、臭氧水、過氯酸、次氯酸等。
界面活性劑亦可使用陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、及非離子性界面活性劑任一者。
做為陰離子性界面活性劑,可舉例羧酸型(例如:脂肪酸鹽、聚氧乙烯烷基醚羧酸鹽、N-醯基肌胺酸鹽、N-醯基麩胺酸鹽)、硫酸酯型(例如:烷基硫酸酯鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、醇乙氧基硫酸酯、油脂硫酸酯鹽)、磺酸型(例如:烷基苯磺酸鹽、烷磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、二烷基磺基琥珀酸酯、萘磺酸鹽-甲醛縮合物、烷基萘磺酸鹽、N-甲基-N-醯基牛磺酸鹽)、磷酸酯型(例如:烷基磷酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸鹽)等。
做為陽離子性界面活性劑,可舉例胺鹽型(例如:烷基胺乙酸鹽)、4級銨鹽型(例如:單烷基鍍鹽、二烷基銨鹽、乙氧基化鍍鹽)。
做為兩性界面活性劑,可舉例甜菜鹼型(例如:烷基二甲基胺基乙酸甜菜鹼、烷基醯胺丙基甜菜鹼、烷基羥基磺基甜菜鹼、烷基羥基磺基甜菜鹼)、烷基二甲基胺氧化物等。
做為非離子性界面活性劑,可舉例酯型(例如:甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯)、醚型(例如:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚)、醚酯型(例如:聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、烷基甘油基醚)、烷基烷醇醯胺型(脂肪酸烷醇醯胺、脂肪酸醯胺伸烷基氧化物加成物)、烷基多糖苷。
界面活性劑之中具代表性者可使用陰離子性界面活性劑,較佳可使用磺酸型之陰離子性界面活性劑。
由安全面或環境面的觀點,剝離劑較佳含有選自水、醇類、氧化劑、及界面活性劑之一種或二種以上,由安全面之理由,則以含有水、醇類、及界面活性劑之三種類者更佳。此情形下,剝離劑較佳為含有30至50:30至50:5至20之質量比之水、醇類及界面活性劑,例如含有30至40:40至50:10至20之質量比。剝離劑亦可僅由此等三種類所構成。
做為其一例,係將水:苄醇:磺酸型之陰離子性界面活性劑=35:50:15之質量比混合而調製剝離劑。又,做為固著劑,使用後述實施例中所述的固著劑(I)而使用本發明之方法來製造由板玻璃20片所構成的板玻璃積層體。將此板玻璃積層體於35℃之該剝離劑浸漬5分鐘,之後,以回轉刷子加工端面。加工後之端面以顯微鏡觀察後,各板玻璃之角部被倒角為圓形。另一方面,未浸漬於剝離劑而進行端面加工的情形,各板玻璃之角部未被倒角。
同樣地,使用本發明之方法製造由12片板玻璃所構成的板玻璃積層體。將此板玻璃積層體於35℃浸漬於該剝離劑5分鐘,之後,以回轉刷子加工端面。加工後之端面以顯微鏡觀察後,各板玻璃之角部被倒角為圓形。另一方面,未浸漬於剝離劑而進行端面加工的情形,各板玻璃之角部未被倒角。
<裝置構成例>
說明本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置之例。本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置係被用以同時實施基板之貼合與接著。進一步貼合基板於使用本發明所獲得的透光性硬質基板積層體時,可製造由多數之透光性硬質基板構成的透光性硬質基板積層體。此透光性硬質基板積層體於厚度方向分割,可形成所期望數目之經分割的透光性硬質基板積層體。對各自經分割的透光性硬質基板積層體進行所期望之形狀加工,對形狀加工後之透光性硬質基板積層體予以加熱(例如:溫水浸漬)而使貼合的透光性硬質基板彼此剝離,可形成複數之板狀製品。
貼合的透光性硬質基板彼此各自可為由1片之透光性硬質基板,亦可為2片以上之透光性硬質基板而成的積層體。透光性硬質基板之積層體可為藉由本發明相關透光性硬質基板貼合裝置而被製造的透光性硬質基板積層體。一般而言,係藉由使用本發明有關的透光性硬質基板貼合裝置,期望製造10至30片左右之透光性硬質基板所積層的透光性硬質基板積層體。
圖1係顯示本發明相關之透光性硬質基板貼合裝置之第一例的模式圖。透光性硬質基板貼合裝置10具備架台11、上側載物台12、按壓單元13、吸引單元14、吸引孔15、紫外線照射單元16、下側載物台17、下側載物台移動手段18、側扣19、下側基板用塗布單元20、上側基板用塗布單元21、攝影單元22、及電裝單元23。
架台11係為搭載透光性硬質基板貼合裝置10之各構成機器的基礎部分,內部配置有電裝單元23。電裝單元23係經由PLC(可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller))進行各構成機器之順序控制。
上側載物台12係藉由真空吸附而保持上側之透光性硬質基板25。因此,上側載物台12之下面有複數個吸引孔15開孔,吸引孔15以配管連結吸引單元14。圖2係上側載物台12之下面之模式圖,顯示吸引孔15之配置排列例。做為吸引單元14,可使用真空泵、真空噴射器等。
於上側載物台12之上部連結按壓單元13,該按壓單元13係用以使上側之透光性硬質基板25一邊對下側之透光性硬質基板24押壓一邊貼合。按壓單元13具有可使上側載物台12於Z方向(垂直方向)移動的昇降汽缸(未圖示),藉由伺服電動機,可控制加壓力、移動速度、加壓時間、高度。
下側載物台17係保持下側之透光性硬質基板24,並且於按壓時阻擋來自上側載物台12之壓力。下側載物台17係以紫外線透過性之素材而作成,做為素材,例如,可舉例石英玻璃、氟化鎂、氟化鈣、甲基丙烯酸樹脂等之透明塑膠。下側載物台17經由下側載物台移動手段18可於X軸方向、Y軸方向及θ軸方向移動。下側載物台移動手段18係由可於水平方向旋轉的θ台、可水平移動的X台及Y台所構成。此等台以電動機驅動。下側載物台17之上面設有用以決定載置的透光性硬質基板之位置之可於X軸方向及Y軸方向移動的電動機驅動之側扣19。下側載物台移動手段18係以不妨礙自下方照射的紫外線之前進路線的位置被配置。亦可將透光性硬質基板載置於指定位置用的位置決定制動器設於下側載物台17之上面以取代側扣19。此情形會變成藉由制動器,以手作業將透光性硬質基板載置在透光性硬質基板被固定的位置。又,為了防止透光性硬質基板之位置偏移,與上側載物台12同樣地,下側之透光性硬質基板24亦可藉由真空吸附來保持。
下側載物台17之下方設置用以向下側透光性硬質基板24之下面照射固著劑硬化用之紫外線的紫外線照射單元16。紫外線照射單元16設有用以均勻照射保持於下側載物台17的下側透光性硬質基板24全體的反射板16a。
紫外線照射單元16可具備抑制硬化歪斜用的冷卻機構。做為冷卻機構,可舉例冷光鏡、冷過濾器(cold filter)、及冷卻用風扇。對透光性硬質基板之紫外線照射時間之控制係以快門之開關來進行。照射的光係使固著劑硬化所必要的照射量,以使用365nm之受光器的累積照度計測量,一般為30至4000mJ/cm2,具代表性者為100至3000mJ/cm2,更具代表性者為300至2500mJ/cm2,較佳為1000至2000mJ/cm2。做為照射時間,一般為0.1至120秒,具代表性者為1至30秒,更具代表性者為10至20秒左右。
下側基板用塗布單元20具備光硬化性固著劑之分配器20a,以及與此連結之可於X軸、Y軸及Z軸方向移動的電動機驅動之自動儀器20b,下側之透光性硬質基板24之上面可以任意圖案塗布固著劑。固著劑被填塞於注射器,並以自動定量排出。塗布量係以數位壓力計及塗布速度來控制。
上側基板用塗布單元21係上側之透光性硬質基板25被保持於上側之載物台12的狀態下,朝向上側之透光性硬質基板25之下面自動塗布光硬化性固著劑。塗布量係藉由壓力量規及塗布時間來控制。
上側基板用塗布單元21係於上側及下側載物台之側邊水平方向具備具有可回轉的回轉軸的電動機驅動之自動儀器21b,塗布時,前端之旋轉噴嘴21a被配置於上側載物台12之中央附近之下方,竊自噴嘴21a前端塗布固著劑。塗布結束時,被收納於上側及下側載物台之側邊使其不妨礙透光性硬質基板之貼合。
攝影單元22係將上側之透光性硬質基板25與下側之透光性硬質基板24之各表面所設的位置對合用的對準標記,以於臂之前端部分之上下2處所裝載的數位相機22a攝影。電裝單元23係基於所攝影的影像情報,檢測出上側之透光性硬質基板25與下側之透光性硬質基板24之相對的位置偏移狀態。基於檢測結果,下側載物台17之位置係藉由下側載物台移動手段18於X軸方向、Y軸方向及θ軸方向作微調整,實行修正位置偏移的動作。位置偏移修正後,進行兩透光性硬質基板之貼合。做為相機,除了使用將CCD或CMOS用於攝影元件的數位相機之外,亦可使用類比相機,但由高解析度的觀點,以數位相機為較佳。
攝影單元22具備經由X軸、Y軸方向之電動機驅動的移動手段22b,攝影時,數位相機22a會向對準標記進入視野的指定位置移動。攝影結束時,數位相機22a以不會妨礙透光性硬質基板之貼合的方式移動。
一邊參照圖3至13一邊説明使用與第一例相關的透光性硬質基板貼合裝置10的透光性硬質基板之貼合順序。
首先,將第一片透光性硬質基板26載置於下側載物台17,以側扣19(未圖示)固定於指定位置(圖3)。透光性硬質基板26之向下側載物台17之載置可藉由手動作業進行,但亦可收納於多數個透光性硬質基板26的專用盒,而自動地被載置於下側載物台17。經載置的透光性硬質基板26藉由下側載物台移動手段18(未圖示)於上側載物台12之正下方移動(圖4)。其次,上側載物台12藉由按壓單元13而下降。透光性硬質基板26以自吸引孔15(未圖示)之吸引力加以真空吸附(圖5)。吸附的透光性硬質基板26一邊被保持一邊與上側載物台12一起上昇,等待第二片基板(圖6)。
其次,將第二片之透光性硬質基板27載置於下側載物台17,以側扣19(未圖示)固定於指定位置(圖7)。於第二片之透光性硬質基板27之上面,自下側基板用塗布單元20以指定圖案塗布固著劑28(圖8)。塗布結束後,載置於下側載物台17的第二片透光性硬質基板27於上側載物台12的正下方移動時,以裝配於攝影單元22之臂前端的相機拍下對準標記,視攝影結果,將下側載物台17之位置作微調整,並進行兩透光性硬質基板(26、27)之位置調整(圖9)。
位置調整後,裝置於上側基板用塗布單元21之臂前端的噴嘴21a於被保持於上側載物台12的第一片之基板26之中央附近移動,自噴嘴21a將固著劑29塗布於第一片之透光性硬質基板26之下面(圖10)。於上側及下側之透光性硬質基板(26、27)塗布固著劑(28、29)後,上側載物台12藉由按壓單元13下降而將二片透光性硬質基板(26、27)加壓貼合時,上側及下側之透光性硬質基板所夾的固著劑(28、29)藉由加壓於透光性硬質基板會全面性地擴展。一邊維持加壓狀態,一邊自紫外線照射單元16向固著劑照射紫外線(圖11)。藉此,固著劑會硬化使二枚透光性硬質基板(26、27)接著。
紫外線照射後,解除對上側基板26的吸附,僅上側載物台12會上昇(圖12)。被貼合的透光性硬質基板藉由下側載物台17運送,而回到原來的位置(圖13)。藉由以上步驟,結束透光性硬質基板之貼合。
[實施例]
做為依據本發明之一實施例,使用後述之圖1記載之透光性硬質基板貼合裝置,以下述條件實施步驟(1)至(10)(包括步驟(5’)),將透光性硬質基板積層體剝離後,固著劑會軟化為膜狀而與各板狀製品順利地分離。
使用下述板玻璃做為透光性硬質基板。板玻璃係使用每1片的尺寸為橫530mm×縱420mm×厚0.7mm之附有電鍍圖案的板玻璃。光硬化性之固著劑(I)係將下述之(A)至(E)之成分混合而製作光硬化性之固著劑(I)。
做為(A)多官能(甲基)丙烯酸酯,日本合成公司製「UV-3000B」(胺基甲酸酯丙烯酸酯,以下簡稱為「UV-3000B」)20質量份、二環戊烷二丙烯酸酯(日本化藥公司製「KAYARAD R-684」,以下簡稱為「R-684」)15質量份,做為(B)單官能(甲基)丙烯酸酯,2-(1,2-環己甲醯亞胺)乙基丙烯酸酯(東亞合成公司製「ARONIX M-140」,以下簡稱為「M-140」)50質量份、酚環氧乙烷2莫耳合成丙烯酸酯(東亞合成公司製「ARONIX M-101A」)15質量份,做為(C)光聚合起始劑,苄基二甲基縮酮(BASF公司製「IRGACURE651」,以下簡稱為「BDK」)8質量份,做為(D)粒狀物質,平均粒徑100μm之球狀交聯聚苯乙烯粒子(Ganz化成公司製「GS-100S」)1質量份,做為(E)聚合抑制劑,2,2-亞甲基-雙(4-甲基-6-第三丁基酚)(住友化學公司製「Sumilizer MDP-S」,以下簡稱為「MDP」)0.1質量份於步驟(3),將各40g固著劑(I)塗布於板玻璃之兩貼合面。
步驟(5),貼合時之壓力設為20g/cm2。步驟(5’)中藉由紫外線照射單元16,使上述光硬化性接著劑硬化時,UV照射量為160mJ/cm2(經由365nm之受光器的累積照度計測定),一邊施加20g/cm2之壓力一邊UV照射之時間為2秒,而加以暫時固定。於步驟(6),一邊施加20g/cm2之壓力一邊使上述光硬化性接著劑硬化時,UV照射量為2000mJ/cm2(藉由365nm之受光器的累積照度計而測定),UV照射時間為20秒。於步驟(7),使用固著劑(I)做為固著劑而使用本發明之方法製造由12片板玻璃而成的板玻璃積層體。於步驟(8),使用圓板切割器(鑽石圓盤),分割為長方體形狀(橫100mm×縱55mm×厚9.6mm)。於步驟(9),依序經由回轉磨刀石研削,經由超音波振動鑽孔機開孔,經由回轉刷子進行端面加工,加以形狀加工。於步驟(10),將此板玻璃積層體浸漬於85℃之溫水而加以剝離。
以上,一邊參照圖式一邊說明了本發明之實施形態,但本發明並未限於此等之實施形態,而能夠有各種變化。
10...透光性硬質基板貼合裝置
11...架台
12...上側載物台
13...按壓單元
14...吸引單元
15...吸引孔
16...紫外線照射單元
16a...反射板
17...下側載物台
18...下側載物台移動手段
19...側扣
20...下側基板用塗布單元
20a...分配器
20b...自動儀器
21...上側基板用塗布單元
21a...旋轉噴嘴
21b...自動儀器
22...攝影單元
22a...數位相機
22b...移動手段
23...電裝單元
24...下側基板
25...上側基板
26...透光性硬質基板
27...透光性硬質基板
28...固著劑
29...固著劑
30...固著劑
31...透光性硬質基板
32...固著劑
33...回轉刷子
圖1係顯示可使用於本發明之實施的透光性硬質基板貼合裝置之第一例的模式圖。
圖2係顯示上側載物台之下面之例的模式圖。
圖3係顯示將第一片基板載置於下側載物台的狀態的圖。
圖4係顯示將載置於下側載物台的第一片基板搬送至上側載物台之正下方的狀態的圖。
圖5係顯示令上側載物台下降而將第一片基板進行真空吸附之狀態的圖。
圖6係顯示一邊保持吸附的第一片基板一邊使上側載物台上昇的狀態的圖。
圖7係顯示將第二片基板載置於下側載物台的狀態的圖。
圖8係顯示於第二片基板之上面塗布有固著劑的狀態的圖。
圖9係顯示將載置於下側載物台的第二片基板搬送至上側載物台之正下方,以相機拍下於兩基板之表面所附的對準標記的狀態的圖。
圖10係顯示將保持於上側載物台的第一片基板之下面塗布有固著劑的狀態的圖。
圖11係顯示使上側載物台下降而將二片基板貼合,並自下方加以UV照射的狀態的圖。
圖12係顯示UV照射後使上側載物台上昇的狀態的圖。
圖13係顯示貼合的基板以下側載物台被搬送,而回到原來的位置的狀態的圖。
圖14係顯示將基板積層體端面加工之際,固著劑成為妨礙,而使基板未受到倒角的狀態的模式圖。
圖15係顯示將基板積層體端面加工之際,使固著劑外緣之露出部分之接著力降低,藉以使各基板受到倒角的狀態的模式圖。
10...透光性硬質基板貼合裝置
11...架台
12...上側載物台
13...按壓單元
14...吸引單元
15...吸引孔
16...紫外線照射單元
16a...反射板
17...下側載物台
18...下側載物台移動手段
19...側扣
20...下側基板用塗布單元
20a...分配器
20b...自動儀器
21...上側基板用塗布單元
21a...旋轉噴嘴
21b...自動儀器
22...攝影單元
22a...數位相機
22b...移動手段
23...電裝單元
24...下側基板
25...上側基板

Claims (22)

  1. 一種透光性硬質基板積層體之製造方法,其係包括以下步驟:1)準備第一透光性硬質基板的步驟;2)準備第二透光性硬質基板的步驟;3)於第一透光性硬質基板之第一面及/或第二透光性硬質基板之第一面上塗布光硬化性之固著劑的步驟;4)使在第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面以預定的面方向之位置關係呈對向且兩面為平行的步驟;5)一邊維持前述位置關係,一邊對第一透光性硬質基板之第一面與第二透光性硬質基板之第一面施加指定的壓力,以使兩透光性硬質基板貼合的步驟;6)一邊施加指定壓力一邊照射用以使於兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑全體硬化的光,而形成透光性硬質基板積層體的步驟;7)將前述透光性硬質基板積層體視為第一透光性硬質基板,重複至少1次步驟1)至6),形成使至少3片透光性硬質基板貼合的透光性硬質基板積層體的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其中步驟6)係經由向第二透光性硬質基板之表面照射光而進行。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其係在步驟5)與步驟6)之間,實施5’)步驟,該步驟係對兩透光性硬質基板所夾而擴展的固著劑之全體或一部份照射較步驟6)更低能量的光,而形成暫時固定的透光性硬質基板積層體的步驟。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其中包括於各透光性硬質基板之表面上附加有用以對合位置之標記,於步驟4)將此標記以攝影裝置一邊攝影一邊進行位置調整。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其中於各透光性硬質基板之表面附加有指定印刷圖案及/或電鍍圖案,以產生透光性硬質基板製品之功能。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其中該固著劑係含有粒狀物質。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其中以使用365nm之受光器的累積照度計測量,步驟6)中的光照射量係為30mJ/cm2至4000mJ/cm2之範圍。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之透光性硬質基板積層體之製造方法,其中透光性硬質基板為板玻璃。
  9. 一種板狀製品之製造方法,其係包括:8)將使用如申請專利範圍第1至8項中任一項之方法所得到的透光性硬質基板積層體於厚度方向分割,形成所期望數目之經分割的透光性硬質基板積層體的步驟;9)各自對經分割的透光性硬質基板積層體進行所期望形狀加工的步驟;及10)將形狀加工後之透光性硬質基板積層體加熱,藉以將已貼合的透光性硬質基板彼此剝離,而形成複數之板狀製品的步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項之板狀製品之製造方法,其係在步驟8)與步驟9)之間,進一步包括在使各透光性硬質基板所夾的固著劑外緣之露出部分之接著力降低所必要的溫度及時間條件下,將經分割的透光性硬質基板積層體與剝離劑接觸的步驟。
  11. 如申請專利範圍第10項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑係含有選自溶劑、氧化劑、及界面活性劑之一種或二種以上。
  12. 如申請專利範圍第10項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑係含有選自水、醇類、氧化劑、及界面活性劑之一種或二種以上。
  13. 如申請專利範圍第10項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑係含有30至50:30至50:5至20之質量比的水、醇類及界面活性劑。
  14. 如申請專利範圍第10項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑係含有苄醇。
  15. 如申請專利範圍第10項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑係含有陰離子系界面活性劑。
  16. 如申請專利範圍第15項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑係含有磺酸型界面活性劑。
  17. 如申請專利範圍第10至16項中任一項之板狀製品之製造方法,其中剝離劑之液溫為20℃至40℃,與剝離劑接觸的時間為1至20分鐘。
  18. 一種透光性硬質基板貼合裝置,其係具備:具有用以將上側之透光性硬質基板作真空吸附的吸引孔,且用以保持上側之透光性硬質基板的上側載物台;可使上側載物台於Z軸方向移動的加壓單元;賦予該吸引孔吸引力的吸引單元;用以保持下側之透光性硬質基板之下側載物台;使下側載物台於X軸方向、Y軸方向及θ軸方向移動的手段;用以在上側之透光性硬質基板之下面及下側之透光性硬質基板之上面之任一者或兩者上塗布光硬化性之固著劑的手段;用以向下側之透光性硬質基板全面由下方照射光之光照射部。
  19. 如申請專利範圍第18項之透光性硬質基板貼合裝置,其係進一步具備:對上側及下側之透光性硬質基板之表面上設置的對準標記予以攝影的攝影單元;基於攝影結果,檢測上側及下側之表面上設置的對準標記之位置偏移程度的影像處理單元;基於檢測後的位置偏移程度,控制該下側載物台移動手段的控制單元。
  20. 如申請專利範圍第18或19項之透光性硬質基板貼合裝置,其中於上側載物台及/或下側載物台上被保持的透光性硬質基板為2片以上之透光性硬質基板之積層體。
  21. 如申請專利範圍第18或19項之透光性硬質基板貼合裝置,其中用以塗布固著劑之手段係塗布含有粒狀物質的固著劑。
  22. 如申請專利範圍第18或19項之透光性硬質基板貼合裝置,其中透光性硬質基板為板玻璃。
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