JP2007264308A - 板状体の積層方法 - Google Patents

Abstract

【課題】仮止め材を利用して、接着剤によって二つの板状体を積層する場合に、接着剤が仮止め材の配設個所に到達する前に確実に仮止め材を硬化させる。
【解決手段】下層の板状体１の端部に仮止め材５が配設される。下層の板状体１と上層の板状体２とは、接着剤３で固着される。仮止め材５としてＵＶ硬化性樹脂を使用する。また、接着剤３として熱硬化性の接着剤を使用する。仮止め材５には、柱材（スペーサ）６があらかじめ添加されている。接着剤３には、スペーサ材４があらかじめ添加されている。柱材６の径は、スペーサ材４の径よりも大きい。
【選択図】図２

Description

本発明は、二つの板状体を接着によって積層する板状体の積層方法に関する。

液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等の表示パネルは、ガラス基板や偏光板等の板状体を有している。そして、二つの板状体が積層された構造を有する。また、二つ以上の液晶表示パネルが積層されて液晶表示装置が形成されることもある。さらに、表示パネルに、タッチセンサパネル、面状ヒータ、保護基板等が積層されることもある。

表示パネルにおいて二つの板状体を積層する積層方法として、ディスペンサ方式がある。ディスペンサ方式による積層方法では、一方の板状体に対してディスペンサから吐出された接着剤を塗布し、接着剤が塗布された部分の上部に他方の板状体を載置してからその板状体で接着剤を押し広げ、その後、接着剤を硬化させる（例えば、特許文献１参照。）。

ところが、特許文献１に記載された積層方法を用いた場合、二つの板状体の間隔を均一にならず、また、位置ずれが生ずる可能性がある。そこで、二つの板状体の間隔を均一にしつつ位置ずれを防止するために、仮止め材によって仮止めを行うことがある。例えば、一方の板状体の中央部に接着剤を塗布するとともに、端部（板状体の平面における板状体の縁の近傍）における複数箇所に仮止め材を塗布する。そして、接着剤上に他方の板状体を載置し、他方の板状体を、一方の板状体が存在する方向に押し付ける。すると、接着剤が中央部から端部に向かって延びていき、二つの板状体の間のほぼ全域に接着剤がいきわたる。その状態で接着剤を硬化させると、二つの板状体が接着剤によって固着される。

仮止め材として、硬化速度が速い紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂が用いられる。板状体が液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等の表示パネルそのものや表示パネルにおける構成物である場合には、接着剤として熱硬化性の接着剤（熱硬化性透明樹脂）が用いられる。接着剤としてＵＶ硬化性樹脂を用いると、紫外線照射によって液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルが劣化するおそれがあるからである。

仮止め材として、硬化速度が速いＵＶ硬化性樹脂を用いるのは、できるだけ速く端部の仮止め材を硬化させたいからである。仮止め材の硬化が完了するまでの時間が長いと、仮止め材が硬化する前に接着剤が端部に到達することがある。すると、接着剤が仮止め材と混ざり合って仮止め材での固定ができなくなることがある。その理由は、接着剤が仮止め材のＵＶ硬化反応を阻害しているか、または仮止め材と板状体の界面に接着剤が侵入して仮止め材と板状体とが接着されていないと考えられる。

また、接着剤の延び方の相違等によって、複数箇所の仮止め材の高さが揃わないことがある。図６に示すように、高さにばらつきが生じた場合には、一方の板状体と他方の板状体との間隔が均一にならない。すなわち、一方の板状体の表面を基準とした他方の板状体の高さが均一にならない。高さが高い方の部分Ｐでは接着剤の延びが足りず、接着不良が生ずる。さらに、部分Ｐでは、接着剤が不足して接着剤に空気泡が包含されやすくなる。接着剤に泡が包含されると、接着層において屈折率が異なる箇所が生じて表示の視認性、美粧性を下げる可能性がある。また、高さが低い方の部分Ｑでは接着剤が延び過ぎて仮止め箇所の間から接着剤が漏れたり、逆に、接着剤が行き詰まって接着不良が生ずることがある。さらに、接着剤が接着面に均一に塗布されないことから、空気泡が包含され、表示の視認性を下げる可能性がある。

そこで、複数箇所の仮止め材の高さを均一にして一方の板状体と他方の板状体との間隔を全面に亘って均一にするために、仮止め材に柱材（スペーサ）を添加する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−７５３０６号公報（段落００８１、図１５） 特開２００４−４３５５号公報（段落００１３、図１）

特許文献２に記載されている方法を使用すれば、仮止め材の高さを均一にして二枚の板状体の間隔を均一にすることができ、接着剤を接着面に均一に充填することができる。その結果、接着不良および表示不良の発生が防止される。

しかし、特許文献２に記載されている方法を使用した場合でも、仮止め材が硬化する前に接着剤が端部にまで到達する可能性がある。仮止め材が硬化する前に接着剤が端部にまで到達すると、上記のように、接着剤が仮止め材と混ざり合って仮止め材での固定ができなくなる。

そこで、本発明は、仮止め材を利用して、接着剤によって二つの板状体を積層する場合に、複数箇所に配設された仮止め材の高さを均一にしつつ、接着剤が仮止め材の配設個所に到達する前に確実に仮止め材を硬化させることができる板状体の積層方法を提供することを目的とする。

本発明による板状体の積層方法は、二枚の板状体を接着剤を用いて積層する板状体の積層方法であって、粒状のスペーサ材が含有された接着剤を一方の板状体の表面に塗布するとともに、その板状体の表面の端部に、径がスペーサ材の径よりも大きい粒状のスペーサが含有された紫外線硬化性の仮止め材を塗布し、他方の板状体を接着剤に接触させて、その板状体に、一方の板状体に向かう方向の力を加え、仮止め材を紫外線硬化させた後、接着剤を硬化させることを特徴とする。

紫外線硬化性の仮止め材として、弾性を有する仮止め材を用いることが好ましい。

仮止め材に含有されるスペーサとして、弾性を有するスペーサを用いることがより好ましい。

本発明によれば、複数箇所に配設された仮止め材の高さを均一にしつつ、接着剤が仮止め材の配設個所に到達する前に確実に仮止め材を硬化させることができ、仮止め材での固定ができなくなるという事態が生ずることを防止することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による板状体の積層方法を示すフローチャートである。図２は、一方の板状体（下層の板状体）と他方の板状体（上層の板状体）とが積層された状態の一部を示す断面図である。図３および図４は、それぞれ、板状体の積層方法を説明するための説明図である。

図２に示すように、下層の板状体１の端部に仮止め材５が配設される。下層の板状体１と上層の板状体２とは、接着剤３で固着される。本実施の形態では、仮止め材５として、ＵＶ硬化性樹脂を使用する。また、接着剤３として熱硬化性の接着剤（具体的には、熱硬化性透明樹脂）を使用する。

仮止め材５には、柱材（スペーサ）６があらかじめ添加されている。すなわち、柱材６が含有された仮止め材５が、下層の板状体１の端部に塗布される。また、仮止め材５の配設位置としては、上層の板状体２が均一に仮止め材５で保持されるように、２個は対向辺に位置させ、１個は対向辺以外の辺に位置させるように配置させる３点支持とする。好ましくは、板状体１の外周に均一に分散させて配置させる。さらに、板状体１の外周に沿って点状に配設してもよいし、板状体１の外周に沿って帯状に配設してもよい。

柱材６は粒状であって、柱材６の形状は略球状（真の球状も含む。）である。また、接着剤３には、スペーサ材４があらかじめ添加されている。すなわち、スペーサ材４が含有された接着剤３が、下層の板状体１の表面の中央部に塗布される。スペーサ材４は粒状であって、スペーサ材４の形状は略球状（真の球状も含む。）である。

本実施の形態において特徴的なことは、柱材６の径がスペーサ材４の径よりも大きいことである。例えば、柱材６の径は、スペーサ材４の径よりも、１０〜５０％程度大きい値に選定される。柱材６の径がスペーサ材４の径よりも大きいことから、下層の板状体１に塗布された接着剤３に対して上層の板状体２を押し付けると、下層の板状体１と上層の板状体２との間隔は、柱材６の径でほぼ規制される。

次に、図１のフローチャートを参照して、板状体の積層方法の各工程を説明する。ここでは、下層の板状体１と上層の板状体２とのうちの一方が液晶表示パネルまたは有機ＥＬ表示パネル（以下、表示パネルという。）であって、他方が、表示パネル以外の板状体である場合を想定するが、本発明の適用範囲は、二枚の板状体の組み合わせが、表示パネルとそれ以外とである場合に限定されない。なお、下層の板状体１と上層の板状体２とのうちの一方が表示パネルである場合には、仮止め材５が配設される部分は、表示領域の外であることが好ましい。

図１に示すように、まず、接着剤３の塗布量を決定する（ステップＳ１）。例えば、下層の板状体１全面に対して、柱材６の径に相当する高さの分の接着剤３が塗布されることを想定して接着剤３の塗布量を算出する。

そして、下層の板状体１の中央部に、算出された塗布量の接着剤３としての熱硬化性透明樹脂をディスペンサから吐出させることによって、下層の板状体１の中央部に接着剤３を塗布する（ステップＳ２）。接着剤３には、あらかじめスペーサ材４が含有されている。

また、下層の板状体１の端部における複数箇所にディスペンサから仮止め材５としてのＵＶ硬化性樹脂を吐出させることによって、下層の板状体１に仮止め材５を配設する（ステップＳ３）。下層の板状体１および上層の板状体２の平面形状が矩形である場合には、例えば、４箇所の角部に仮止め材５を配設する。仮止め材５には、あらかじめ柱材６が含有されている。例えば、撹拌装置に、ＵＶ硬化性樹脂と柱材６（例えば、球状ガラスや球状透明プラスチック）とを混入させ、撹拌装置でそれらを攪拌することによって、柱材６が含有された仮止め材５が得られる。

ステップＳ３の処理がなされると、図３（Ａ）および図４（Ａ）に例示するように、下層の板状体１の表面における中央部に接着剤３が塗布され、下層の板状体１の表面における端部の複数箇所（図４（Ａ）に示す例では４つの角部）に仮止め材５が配設された状態になる。なお、ステップＳ２の処理とステップＳ３の処理の実行順を逆にしてもよい。

次いで、上層の板状体２を、接着剤３の上に重ねる（ステップＳ４）。そして、下層の板状体１を固定した状態で、上層の板状体２を押し下げる（ステップＳ５）。上層の板状体２を押し下げるときに、少なくとも、仮止め材５の配設位置を均一に押し下げるようにしている。好ましくは板状体２全面を均一に押し下げる。上層の板状体２は、下層の板状体１と上層の板状体２との間隔が、仮止め材５に含有されている柱材６の径に相当する値になるような位置で止まる。そして、図３（Ｂ）に例示するように、ＵＶ照射装置１０から仮止め材５に紫外線を照射して仮止め材５を硬化させる（ステップＳ６）。ステップＳ５，Ｓ６の処理がなされている間、下層の板状体１の中央部に塗布された接着剤３は、下層の板状体１の端部に向かって延びていく。

本実施の形態では、仮止め材５が硬化するときに、下層の板状体１と上層の板状体２との間隔は、各々の端部（例えば四隅）に配設されている仮止め材５のそれぞれに含有されている柱材６の径で規制される。従って、上層の板状体２に加圧したときに、すなわち、上層の板状体２に、下層の板状体１に向かう方向の力を加えたときに、各々の端部において間隔が柱材６の径よりも小さくなることはなく、下層の板状体１の表面を基準とした上層の板状体２の高さを均一にすることができる。その結果、接着不良等の発生が防止される。

また、本実施の形態では、柱材６の径は、スペーサ材４の径よりも大きい。柱材６の径とスペーサ材４の径とが同じ場合、または柱材６の径よりもスペーサ材４の径の方が大きい場合を考える。その場合を参考例と呼ぶことにする。参考例では、上層の板状体２に加圧したときに、下層の板状体１と上層の板状体２との間隔は、スペーサ材４の径で規制される。つまり、上層の板状体２は、スペーサ材４の径に相当する高さにまで押し下げられる。

それに対して、本実施の形態では、上層の板状体２は、スペーサ材４の径に相当する高さよりも高い位置で止まる。参考例のように上層の板状体２がスペーサ材４の径に相当する高さにまで押し下げられたということは、柱材６の径で規制される仮止め材５の高さを基準にすると、参考例の方が本実施の形態の場合に比べて上層の板状体２がより多く押し下げられることになる。すると、参考例の方が、下層の板状体１の中央部に塗布された接着剤３がより速く仮止め材５が配設されている位置に到達する。換言すれば、本実施の形態の方が、接着剤３が仮止め材５が配設されている位置に到達するまでの時間的余裕が大きい。すなわち、ＵＶ硬化性樹脂による仮止め材５が硬化するまでに、接着剤３が仮止め材５が配設されている位置まで到達してしない可能性が低減する。

本実施の形態では、仮止め材５の硬化が完了したときに、図４（Ｂ）に例示するように、接着剤３は、下層の板状体１の端部近くまで到達するが、仮止め材５が配設されている箇所には到達しない。その後、毛細管現象によって、接着剤３は、さらに外側に延びていく。

仮止め材５が硬化した後、下層の板状体１と上層の板状体２との間に接着剤３が挟み込まれ状態で、かつ、仮止め材５で下層の板状体１と上層の板状体２とが仮止めされた状態の積層物を加熱槽に入れ加熱する（ステップＳ７）。接着剤３が硬化するまでの所定時間の加熱が完了すると、下層の板状体１と上層の板状体２とが接着層で固着された積層物が得られる。

以上に説明したように、本実施の形態では、仮止め材５に柱材６が含有されているので、複数箇所の仮止め材の高さを均一にすることができる。さらに、柱材６の径がスペーサ材４の径よりも大きいことにもとづいて、接着剤３が仮止め材５の配設個所に到達する前に確実に仮止め材５を硬化させることができる。

（実施の形態２）
図１に示すステップＳ１〜Ｓ７の処理が終了すると、下層の板状体１と上層の板状体２とは端部において仮止め材５で固着され、また、端部以外の部分では、接着剤３によって強固に固着される。そして、接着剤３に含有されているスペーサ材４は、下層の板状体１と上層の板状体２との間の間隔がスペーサ材４の径よりも小さくならないように規制している。ところが、上記のように、接着剤３に含有されているスペーサ材４の径は、仮止め材５の高さを規制している柱材６の径よりも小さい。

すると、接着剤３が硬化するときに、柱材６による高さの規制の影響が小さくなる積層物の中央部では、図５に例示するように、下層の板状体１と上層の板状体２との間の間隔が、柱材６の径に相当する値よりも小さくなることがある。すなわち、積層物が撓むことがある。

撓みの程度は小さいことが好ましい。撓みの程度を小さくするには、中央部において下層の板状体１と上層の板状体２との間の間隔が小さくなることに追従して仮止め材５の高さが小さくなるようにすればよい。そのようにするために、仮止め材５の材質は、ゴムのように弾性を有することが好ましい。例えば、紫外線硬化性のシリコーンゴムやアクリルニトリル−ブタジエン共重合体を挙げることができる。

また、上記の実施の形態では、柱材６として球状ガラスや球状透明プラスチックを用いた。しかし、仮止め材５として弾性を有するものを用いた場合に、さらに、仮止め材５に含有されている柱材６として弾性を有するものを用いると、下層の板状体１と上層の板状体２との間の間隔が小さくなることに追従して仮止め材５の高さを小さくする性能を上げることができるので、より好ましい。特に、柱材６としては、スチレン−ブタジエン共重合体等のプラスチック性の弾性体が好ましい。

径が６０μｍのスペーサ材４を含有する接着剤３、および径が８０μｍの柱材６を含有する仮止め材５を用いて、第１の実施の形態（実施の形態１）の積層方法を実施した。すなわち、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行した。

ステップＳ５では、上層の板状体２に、下層の板状体１と上層の板状体２との間隔が８０μｍになるような位置まで、下層の板状体１に向かう方向の力を加えた。仮止め材５が硬化した時点では、図４（Ｂ）に例示したように、接着剤３は、仮止め材５が配設された位置にまで到達しなかった。

本発明は、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等の表示パネルと、タッチセンサパネル、面状ヒータ、保護基板等の板状体とを積層するときなど、二つの板状体を積層する用途に好適に適用される。

本発明による板状体の積層方法を示すフローチャート。 下層の板状体と上層の板状体とが積層された状態の一部を示す断面図。 板状体の積層方法を説明するための説明図。 板状体の積層方法を説明するための説明図。 積層物の撓みを示す説明図。 従来の板状体の積層方法を説明するための説明図。

符号の説明

１ 下層の板状体（一方の板状体）
２ 上層の板状体（他方の板状体）
３ 接着剤
４ スペーサ材
５ 仮止め材
６ 柱材（スペーサ）
１０ ＵＶ照射装置

Claims (3)

1. 二枚の板状体を接着剤を用いて積層する板状体の積層方法において、
   粒状のスペーサ材が含有された接着剤を一方の板状体の表面に塗布するとともに、その板状体の表面の端部に、径が前記スペーサ材の径よりも大きい粒状のスペーサが含有された紫外線硬化性の仮止め材を塗布し、
   他方の板状体を前記接着剤に接触させて、その板状体に、一方の板状体に向かう方向の力を加え、
   前記仮止め材を紫外線硬化させた後、前記接着剤を硬化させる
   ことを特徴とする板状体の積層方法。
2. 紫外線硬化性の仮止め材として、弾性を有する仮止め材を用いる
   請求項１記載の板状体の積層方法。
3. 仮止め材に含有されるスペーサとして、弾性を有するスペーサを用いる
   請求項２記載の板状体の積層方法。

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