CN103033957A - 贴合结构体及贴合结构体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种贴合结构体及其制造方法，在通过粘着剂贴合的工件之间，于规定区域内不会残留气泡，且良品率高。该贴合结构体包括：工件(S1)，一部分具有平坦面；密封部(3)，在工件(S1)的平坦面上的视野范围(W)周围，以从平坦面***的方式，利用粘着剂而形成；粘着剂填充部(4)，向密封部(3)围住的区域内填充粘着剂(R)；以及第2的工件(S2)，相对于密封部(3)及粘着剂填充部(4)进行贴合。从工件(S1)的平面侧观察，密封部(3)包含使密封部(3)的内缘的一部分向视野范围(W)的外侧扩展的扩张部(31)。

Description

贴合结构体及贴合结构体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种例如通过粘着剂使一对工件(work)贴合的贴合结构体及贴合结构体的制造方法。

背景技术

通常，液晶显示器是一种贴合结构体，通过将液晶模块(module)、操作用触控面板(touch panel)、保护表面的保护面板(覆盖面板(coverpanel))等叠层(laminate)而构成。作为这些液晶模块、触控面板、保护面板等的叠层对象的构件(以下称为工件)，则是组入液晶显示器的壳体。

为了将这种工件彼此贴合，存在利用粘着片(sheet)的方法和利用树脂粘着剂的方法。粘着片是在作为基体的片材(sheet)两面，涂布粘着剂并粘贴剥离纸而成。和粘着剂相比，该粘着片比较昂贵。而且，在使用粘着片时，必须进行预先将剥离纸剥离等步骤。因此，近年来因降低成本等要求，使用比较廉价且步骤能够简化的粘着剂贴合逐渐成为主流。

而且，像保护面板、或触控面板这样的工件，是以和液晶模块的显示面区域重叠的方式予以叠层。这种情况下，若各工件之间存在空气层，则会因外部光线反射，导致显示面的可见性(visibility)下降。为了应对此情况，有在贴合各工件时，利用粘着剂填入各工件之间(间隙(gap))，从而形成粘着层。该粘着层具有作为各工件间的间隔件(spacer)而保护工件的功能。

另外，近年来，应画面大型化的需求，液晶显示器也不断大型化。在大型液晶显示器的情况下，构成该液晶显示器的工件的面积也会变大，因此容易发生变形。因此，为了能够吸收变形而保护工件，粘着层所需厚度逐渐趋向增厚。例如，逐渐要求数百μm的厚度。

这样，若要确保厚度，则必要的粘着剂的量增加。如此一来，在将必要量的粘着剂供给至工件的情况下，粘着剂会流动，而容易从工件露出。因此，用作粘着剂的树脂(resin)考虑使用流动少的高粘度树脂。但是，即便在这种情况下，如果粘着剂的涂布位置等工艺(process)条件未严格调整，那么贴合时也会存在粘着剂从规定区域露出的情况。

为了应对所述情况，有预先在规定涂布区域的外周，利用树脂形成堤状的密封部的密封(seal)方式(参照专利文献1)。例如，如图20所示，在工件S1上，呈框状涂布树脂粘着剂R1，使其硬化而形成密封部。之后，向密封部内侧供给树脂粘着剂R2，如图21所示，使工件S2贴合。在该密封方式中，由于外周存在密封部，因此能够通过该密封部，防止树脂粘着剂R2在贴合时因流动引起的露出。

此外，为了消除光学漫反射(diffuse reflection)，有时候也会在工件之间填充折射率与工件的折射率差不多相同的物质(功能材料)。这种情况下，填充材料也承担起作为使工件粘着的粘着剂的功能。

而且，贴合方法有两种：一种是在大气中贴合的方法，另一种是在真空中贴合的方法。在大气中贴合的方法无需排气设备，能够廉价地实现。但是，在大气中的贴合难以实现贴合面不残留气泡的工艺条件设定。该工艺条件例如有展开树脂进行贴合时的树脂的涂布图案(pattern)、贴合压力、压力施加方法等。另一方面，在真空中贴合的方法中，只要是充分排气后的环境，则周围并无气体，因此能够比较容易地实现气泡较少的贴合。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2010-66711号公报

专利文献2：日本专利特开2008-209510号公报

专利文献3：日本专利特开2009-8851号公报

但是，即便是在真空中进行贴合，在实际生产现场，因生产时间等需要，难以进行足够长时间的排气。因此，只能在残留某种程度上的气体的状态下进行贴合，从而有可能产生气泡残留。图22表示这种残留气泡A的一例。残留气泡A的发生位置通常大多在密封部的内缘、角落等。这是因为贴合时粘着剂经过的路径所造成。即，若粘着剂在贴合时扩散，则气泡被挤压到粘着剂外缘，从而到达密封部的内缘。由此，该内缘会存在残留的气泡。另外，粘着剂是沿着密封部的内缘向角落移动，因此大多数气泡聚集在角落。

当该残留气泡A发生在液晶显示器等的用户(user)的视野范围W内时，有可能会妨碍画面的可见性。因此，图22所示的残留气泡A，优选为处于图21所示的用户的视野范围W之外。而且，残留气泡A例如是保留在构成液晶显示器的显示区域外框的外周边框(bezel)的内侧时，特别不会产生问题。

但是，应画面大型化的需求，视野范围W理想的是确保广面积。因此，显示装置的显示区域必须尽可能广地运用。即，理想的是，尽可能减少因气泡残留导致显示区域未被运用的部分、利用外框挡住残留气泡的部分。

为了防止气泡残留，还提出了一种方法，预先在密封部设置间隙，贴合时从间隙流出树脂，从而排出气泡(专利文献2、专利文献3)。但是，这种方法中，流出的树脂会从工件滴落，使周围变脏。这一点尤其在液晶面板周围所设置的驱动电路用基板的液晶模块贴合时成为问题。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而提出来的发明，其目的在于提供一种贴合结构体及该贴合结构体的制造方法，该贴合结构体在通过粘着剂贴合的工件之间，规定区域内不残留气泡，且良品率高。

为了实现所述目的，本发明的贴合结构体具备如下的技术特征。

(1)至少一部分具有平坦面的第1工件

(2)在所述第1工件的平坦面上的规定区域周围，以从所述平坦面***的方式，利用粘着剂形成的密封部

(3)在由所述密封部围住的区域内，填充粘着剂的粘着剂填充部

(4)针对所述粘着剂填充部及所述密封部而贴合的第2工件

(5)从所述第1工件的平面侧观察，所述密封部内缘的一部分向所述规定区域外侧扩大的扩张部

此外，在其他形态中，从所述第1工件的平面侧观察，所述密封部形成为矩形状，所述扩张部至少形成在所述密封部的角落。在其他形态中，从所述第1工件的平面侧观察，所述密封部形成为矩形状，且所述扩张部至少形成在所述密封部的边上。在其他形态中，所述扩张部是由所述密封部的宽度较窄的部位形成。

在其他形态中，所述扩张部的特征在于，是通过将所述密封部的一部分除去而形成。在其他形态中，从所述第1工件的平面侧观察，所述扩张部内的区域的特征在于包含宽度较窄的窄幅部、和宽度较广的宽幅部，所述窄幅部的一端连通于所述规定区域，所述窄幅部的另一端连通于所述宽幅部。而且，如上所述的贴合结构体的制造方法也是其他形态之一。

在如上所示的发明中，相对于第1工件而使第2工件贴合时，因施加于密封部内的粘着剂的压力，粘着剂向密封部内扩展。此时，利用到达密封部的扩张部的粘着剂，将气泡排出至规定区域之外。而且，即便粘着剂流入扩张部，也滞留于扩张部的内部，因此能够防止向第1工件外流出。

[发明的效果]

根据本发明，可以提供一种贴合结构体及该贴合结构体的制造方法，该贴合结构体在通过粘着剂贴合的工件之间，不会在规定区域残留气泡，且良品率高。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的贴合结构体的垂直截面图。

图2是表示图1的贴合结构体的水平截面图。

图3是表示图1的贴合结构体在即将贴合前的垂直截面图。

图4是表示图1的贴合结构体在贴合时的粘着剂的扩展的水平截面图。

图5是表示图1的贴合结构体的粘着剂流入扩张部内的状态的水平截面图。

图6是表示形成多个矩形扩张部的形态的水平截面图。

图7是表示形成多个三角波形扩张部的形态的水平截面图。

图8是表示形成多个曲线波形扩张部的形态的水平截面图。

图9是表示扩张部形成为曲线状的形态的水平截面图。

图10(a)、图10(b)是表示包含窄幅部和宽幅部的扩张部的一例的水平截面图。

图11是表示通过调整树脂的涂布量而形成扩张部的形态的水平截面图。

图12是表示通过重复涂布树脂而形成扩张部的形态的水平截面图。

图13是表示图12的其他形态的水平截面图。

图14是表示通过除去部分密封部而形成扩张部的形态的水平截面图。

图15是表示图14的扩张部的形成方法的纵截面图。

图16是表示图15的方法所使用的喷嘴(nozzle)的透视图。

图17(a)、图17(b)是表示包含窄幅部和宽幅部的扩张部的一例的水平截面图。

图18是表示涂布成多条线状的粘着剂和扩张部的位置关系的平面图。

图19是表示密封部的形状的一例的平面图。

图20是表示现有的贴合结构体在即将贴合前的垂直截面图。

图21是表示现有的贴合结构体的一例的垂直截面图。

图22是表示现有的贴合结构体的残留气泡的水平截面图。

[符号的说明]

3：密封部

4：粘着剂填充部

31：扩张部

31a：窄幅部

31b：宽幅部

A：气泡

B：粘着层

h：缺口部

M：贴合结构体

N：喷嘴

R：粘着剂

R1、R2：树脂粘着剂

S1、S2：工件

W：视野范围

Z：区域

具体实施方式

参照图式，具体说明本发明的实施方式(以下称为实施方式)。此外，各图中的密封部、粘着剂、气泡等是示意性图示，与实际的崩塌状况、流动形态等并不一定一致。

[构成]

如图1所示，本实施方式是一种贴合结构体M，通过粘着层B，将一对的工件S1、工件S2贴合。作为贴合对象的工件S1、工件S2，是具有平坦面的矩形平板。工件S1、工件S2例如可以考虑使用构成显示装置的基板、模块等。

如图2所示，粘着层B上具有密封部3及粘着剂填充部4。密封部3是以如下方式形成，即，在工件S1的平坦面上的规定区域周围，以从工件S1的表面***的方式，利用树脂粘着剂形成。在显示装置的情况下，该规定区域例如是成为视野范围W的矩形区域。粘着剂填充部4是向密封部3围住的区域内填充树脂粘着剂R的部分。

密封部3上形成着扩张部31。从工件S1的平面侧观察，扩张部31是使密封部3的内缘的一部分向规定区域外侧扩大而成的部分。例如，在图2中，矩形的扩张部31是设置在密封部3的4个角(角落)上。

[作用]

对如上所示的本实施方式的制造方法进行说明。首先，针对工件S1，形成如上所述的密封部3。例如，通过利用印刷装置的丝网印刷(screenprint)，对树脂粘着剂进行印刷，以形成包含如上述的扩张部31的密封部3。作为粘着剂，例如使用紫外线硬化树脂。

然后，利用紫外线照射装置，在大气中向印刷后的密封部3照射紫外线。由于大气中的氧会阻碍硬化进行，因此密封部3保持为暂时硬化。借此，防止密封部3的流动。

接着，如图3所示，向工件S1的密封部3内侧的区域，供给粘着剂R。例如，从粘着剂供给装置具备的分配器(dispenser)的喷嘴，滴下作为粘着剂R的紫外线硬化树脂。

然后，相对于工件S1而贴合工件S2。例如，在贴合装置中，在工作台(table)上的工件S1上，载置工件S2，并使加压滚筒(roller)在工件S2上一边按压一边移动。借此，相对于工件S1而挤压工件S2。

此时，如图4所示，因工件S2对密封部3的按压，该密封部3崩塌，并且粘着剂R也受到按压，因此粘着剂R在密封部3内不断扩展。然后，当粘着剂R到达密封部3的内周时，进一步沿着内周流动，而到达扩张部31。

如图5所示，流向扩张部31的粘着剂R在扩张部31的入口或内部停止。这种情况下，气泡A沿着密封部3的内缘聚集，深入扩张部31的内部。这样，密封部3内被粘着剂R填充，并且气泡A被挤出至扩张部31，因此视野范围W内不会残留气泡A。此外，即便是相同的工件S1，在多个扩张部31内，粘着剂R进入哪个扩张部31、是否在入口停止等形态，有时候相同，有时候不同。

这样一来，在工件S1及工件S2之间的密封部3内，就形成填充了粘着剂R的粘着剂填充部4。然后，对密封部3及粘着剂填充部4进行硬化处理。例如，在抽成真空的真空腔室内，利用紫外线照射装置照射紫外线。借此，完成包含密封部3及粘着剂填充部4经完全硬化的粘着层B的贴合结构体M。此外，在完成的贴合结构体M中，各扩张部31的粘着剂R的形态既可以相同、也可以包含如上所述的不同形态。而且，完全硬化时并不一定必须在真空中照射紫外线，也可以在大气中照射紫外线。贴合后，由于粘着剂接触大气的部分较少，因此即便在大气中照射紫外线也可以进行硬化。

[效果]

根据如上所示的本实施方式，能够防止粘着剂R向工件S1外溢出，并且能够将气泡A排出至视野范围W外。因此，能够制造视野范围W内无气泡残留的贴合结构体M，且良品率得到提高。

而且，通过形成扩张部31，预先确保粘着剂R及气泡A的排出部位。因此，即便因粘着剂R劣化引起粘度变化、溶存气体量变化等工艺条件发生变化，也能够吸收这些变化引起的流动量变动、气泡A增大等。

另外，密封部3是利用印刷而统一地形成，因此能够有效地制造。例如，用于形成密封部3的时间大幅度缩短，因该时间缩短，使得其他步骤的执行不会受到拘束。

[其他实施方式]

本发明并不限定于如上所述的实施方式。例如，如下所示的形态也包含于本发明。

(1)扩张部的位置、形状、数量等并不限定于所述实施方式的例示。例如，如图6所示，可以在密封部3上形成多个矩形扩张部31。如图7所示，可以在密封部3上形成三角波形的多个扩张部31。如图8所示，可以形成曲线波形的多个扩张部31。

若以此方式设置多个扩张部31，则难以聚集多个气泡A，进入各个扩张部31的气泡A的大小变小。因此，气泡A容易融入粘着剂，因而变得容易消失。因此，能够缩短生产时间。贴合后通过确保放置时间，也能够促进气泡A的消失。

在设置多个扩张部31的情况下，也可采用使气泡容易聚集的形状而设置在气泡容易聚集的部位。例如，如图9所示，可以在密封部3的四角落和边的中间，形成曲线状的扩张部31。借此，能够减少气泡的残留。

而且，如图10(a)、图10(b)所示，扩张部31内的区域也可以形成为视野范围W侧变成宽度较窄的窄幅部31a，与视野范围W相反侧变成宽度较广的宽幅部31b。也就是说，窄幅部31a的一端连通于对应于视野范围W的区域，窄幅部31a的另一端连通于宽幅部31b。此时，可以通过窄幅部31a，来抑制粘着剂R大量流入各扩张部31的状况，并将气泡A排出至扩张部31。借此，能够节约粘着剂R的供给量。而且，向各扩张部31的流入量的不均也变少，因此还能够减少贴合厚度的不均。此外，在粘着剂R的量过大的情况下，粘着剂R会从窄幅部31a流入宽幅部31b，从而防止漏出。

(2)密封部的形成方法并不限定于丝网印刷。例如，还可以通过版转印、激光转印等方法，形成密封部。在利用转印形成密封部时，也可以针对工件全体而统一地形成密封部。

而且，还可以利用供给树脂材料的分配器、喷墨头(ink jet head)涂布树脂，来形成密封部。借此，可以适当地选择各种各样的密封部的形成图案加以利用。从光学特性或材料污染(contamination)等观点，树脂理想的是使用与粘着剂填充部种类相同但粘度不同者，但并不限定于此。

通过重复多次地形成(印刷、转印、涂布等)密封部，还可以确保高度。此时，每次形成密封部时，通过每次或每隔规定次数进行硬化处理，能够抑制流平(leveling)。

(3)扩张部的形成方法也可以应用各种方法。例如，如图11所示，在形成密封部3时，部分调整分配器的树脂排出量，产生宽度的宽与窄。借此，可以将密封部3的宽度较窄的部位设为扩张部31。

而且，如图12所示，通过涂布树脂，形成宽度较窄的密封部3之后，在该宽度较窄的密封部3上宽幅而间断性地涂布树脂，借此可以将宽度较窄的部位设为扩张部31。如图13所示，通过使宽幅部分仅向内侧突出，还可以节约外侧所需的空间(space)。此外，也可以通过印刷、转印，而形成图11～图13的形状的密封部3。在印刷、转印的情况下，既可统一地形成，也可通过双重重叠地进行印刷、转印而形成。

此外，还可以在形成密封部后，除去密封部的一部分，而形成扩张部。例如，如图14所示，通过将密封部3内缘的一部分除去，可以形成扩张部31。作为除去方法之一，如图15、图16所示，考虑将连接于真空源的喷嘴N***至密封部3的内缘，抽吸除去部分。该喷嘴N在***密封部3的前端部形成着缺口部h，因此抽吸时空气容易从缺口部h流入，从而容易进行抽吸。此外，即便在通过除去密封部3的一部分而形成扩张部31的情况下，如图17(a)、图17(b)所示，也能够以包含窄幅部31a和宽幅部31b的方式形成扩张部31。

此外，作为除去器具、除去装置还考虑其他形态。也可以通过玻璃吸管(spuit)、刮刀、插针、小刀、针等或这些物品的组合，而除去密封部的一部分。除去器具等接触工件S1的构件理想的是不会对工件S1造成损伤的材质。例如，考虑树脂制器具或者涂敷了树脂的器具。作为树脂的一例，例如考虑聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)等。

(4)粘着剂向密封部内的供给方法也并不限定于特定方法。例如，如图18所示，也可以利用多管(multiple string)的分配器，将粘着剂R涂布成多个线状。此时，还可以通过调整粘着剂R的涂布线的宽度、间隔，使容易产生气泡的位置、与扩张部31相对应。例如，考虑在粘着剂R的涂布线之间的气泡容易产生的部位，以扩张部31相对应的方式涂布粘着剂R。借此，气泡进入至扩张部31的移动距离变短，从而能够缩短生产时间(tact time)。而且，由于聚集在各扩张部31的气泡变小，因此容易消失。

此外，可以应用各种方法，如利用滚筒涂布粘着剂的方法、利用橡胶滚轴(squeegee)涂布的方法、旋涂方法等。此外，粘着剂可以应用与密封部相同或不同的粘着剂。

(5)密封部、粘着剂填充部所使用的粘着剂的种类并不限定于紫外线硬化树脂。可以应用所有种类的树脂，如利用其他电磁波而硬化的树脂、热固性树脂(thermoset resin)等。此时，根据树脂种类，硬化处理的方法考虑应用照射电磁波、变更温度(加热、冷却)、送风等各种方法。因此，使密封部暂时硬化时的处理也根据树脂而不同。此外，密封部的暂时硬化并非必须要进行。

(6)密封部形成的线的形状并无限制。可以是方形、圆形、椭圆形、其他多边形、曲线圆形。例如，如图19所示，在工件S1上存在着不应该涂布粘着剂的区域Z的情况下，也可以避开该区域Z的方式形成密封部3。

而且，形成密封部的部位并不限定于规定粘着剂的供给区域的外周的线。例如，也可以是在圆形或圈状圆盘(disk)的边缘上规定供给区域的周线的线。也包含内侧存在非填充区域时的内周线。

(7)工件的贴合、树脂的硬化处理既可以在真空中进行，也可以在大气中进行。

(8)作为贴合对象的工件的典型例子有：覆盖面板、触控面板；液晶模块或构成液晶模块的显示面板；背光装置等。然而，作为本发明的应用对象的一对工件，只要在贴合面的至少一部分具有平坦面，且可成为一对的粘贴对象，则其大小、形状、材质等并无限制。例如，也可以应用构成显示装置的各种构件、半导体晶圆(wafer)、光盘等。不仅适用于向工件的其中一个供给粘着剂的情况，也适用于向双方供给粘着剂的情况。

Claims (10)

1.一种贴合结构体，其特征在于包括：

第1工件，至少一部分具有平坦面；

密封部，在所述第1工件的所述平坦面上的规定区域周围，以从所述平坦面***的方式，利用粘着剂而形成；

粘着剂填充部，在由所述密封部围住的区域内填充粘着剂；

第2工件，相对于所述粘着剂填充部及所述密封部进行贴合；以及

扩张部，其是从所述第1工件的平面侧观察，所述密封部的内缘的一部分向所述规定区域外侧扩展而成。

2.根据权利要求1所述的贴合结构体，其特征在于：

从所述第1工件的平面侧观察，所述密封部是形成为矩形状；

所述扩张部至少形成在所述密封部的角落。

3.根据权利要求1所述的贴合结构体，其特征在于：

从所述第1工件的平面侧观察，所述密封部是形成为矩形状；

所述扩张部至少形成在所述密封部的边上。

4.根据权利要求1所述的贴合结构体，其特征在于：

从所述第1工件的平面侧观察，所述扩张部是利用所述密封部的宽度较窄的部位而形成。

5.根据权利要求1所述的贴合结构体，其特征在于：

所述扩张部是通过将所述密封部的一部分除去而形成。

6.根据权利要求1所述的贴合结构体，其特征在于：

从所述第1工件的平面侧观察，所述扩张部内的区域包含宽度较窄的窄幅部、及宽度较广的宽幅部；

所述窄幅部的一端连通于所述规定区域；

所述窄幅部的另一端连通于所述宽幅部。

7.一种贴合结构体的制造方法，其特征在于包括：

密封部形成步骤，在第1工件的平坦面上的规定区域周围，以从所述平坦面***的方式，利用粘着剂形成密封部；

粘着剂供给步骤，向所述规定区域供给粘着剂；以及

贴合步骤，相对于供给至所述规定区域的粘着剂及所述密封部，使第2工件贴合；

所述密封部形成步骤中，与所述密封部一体地形成扩张部，所述扩张部是从所述第1工件的平面侧观察，使所述密封部的内缘的一部分向所述规定区域的外侧扩展而成。

8.根据权利要求7所述的贴合结构体的制造方法，其特征在于：

所述密封部形成步骤中，将所述密封部形成为宽度宽窄不同的连续的线状。

9.一种贴合结构体的制造方法，其特征在于包括：

密封部形成步骤，在第1工件的平坦面上的规定区域周围，以从所述平坦面***的方式，利用粘着剂形成密封部；

扩张部形成步骤，从所述第1工件的平面侧观察，形成使所述密封部的内缘的一部分向所述规定区域外侧扩展的扩张部；

粘着剂供给步骤，向所述规定区域供给粘着剂；以及

贴合步骤，相对于供给至所述规定区域的所述粘着剂及所述密封部，使第2工件贴合。

10.根据权利要求9所述的贴合结构体的制造方法，其特征在于：

所述扩张部形成步骤包含将所述密封部的一部分除去的步骤。

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