用于使两个底基相结合的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于使两个底基（1，2）相结合的方法，该方法包括以下步骤：将结合剂（4）施加到第一底基（1）上；使所述结合剂（4）部分硬化；将第二底基（2）施加到结合剂（4）上，其中，在所述结合剂（4）完全硬化之前将第二底基（2）施加到所述结合剂（4）上。
【专利说明】用于使两个底基相结合的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于使两个底基/衬底相结合的方法。本发明还涉及一种在制造显示装置时的中间产品和显示装置。
【背景技术】
[0002]由现有技术已知的是，为了连接两个光学的底基采用UV-硬化的粘接剂。在此，将两个要相互连接的底基与粘接剂压紧。在此，可能形成压力位置。此外，在将粘接剂施加到第一底基上之后，相对第二底基的粘接性能经常变差。这一点将同样通过所述方法得以防止。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是，改进用于使两个底基相结合的方法。
[0004]该目的通过权利要求1的特征得以实现。
[0005]本发明的核心在于，在被设置用于连接两个底基的结合剂完全硬化之前将两个底基并合在一起。换句话说，在结合剂还是流态(fliissig)的时候,将两个底基并合在一起。在将两个底基并合在一起时，结合剂特别是至少部分地、特别是至少局部地是流态的。因此可以补偿可能存在的不平度。结合剂尤其形成一非常均匀的层。 [0006]术语“结合剂”在此尤其理解为连接剂，特别是粘合剂。术语“结合”在此尤其理解为连接，特别是粘接。
[0007]按照本发明，将结合剂施加到第一底基上。第一底基尤其是不敏感的底基。不敏感的底基尤其是一盖件。该盖件例如可以由玻璃或塑料制成。盖件可以是无源或有源的。盖件尤其可以由触敏的屏(触摸传感器或触摸模块)形成。尤其将敏感的底基用作第二底基。其可以理解为显示装置(显示器)，尤其是液晶显示装置(液晶显示器，LCD)或其它显示器。
[0008]原则上也可以是:第一底基是敏感的底基，而第二底基是不敏感的、也就是不灵敏的底基。也可以两个底基都是敏感的或不敏感的底基。
[0009]按照本发明的一个有利的方面，结合剂在施加到底基上之后的一预定时刻形成一具有均匀表面的层。结合剂尤其形成一扁平的层，尤其是连续的层。
[0010]“均匀表面”理解为可通过一个平面来描绘的表面。所述层尤其形成一与一平面偏差最多100 μ m、尤其是最多10 μ m、尤其是最多I μ m的表面。层片厚度、也就是所述层的厚度尤其在0.01mm至Imm的范围内。所述层尤其具有小于层片厚度的+/_20%、尤其是小于层片厚度的+/-10%的表面粗糙度。
[0011]结合剂层的表面与一平面尤其是偏差层厚度的最多20%，尤其是最多10%。该层优选具有均匀的厚度。层的厚度在其侧向伸展上变化了尤其是最大ΙΟΟμπι，尤其是最大10 μ m0
[0012]按照本发明的一个有利的方面，结合剂在施加到底基上时是流态的。由此可以补偿底基的不平度。该结合剂尤其具有最高104mPas的粘度，尤其是最高3000mPas、尤其是最高2000mPas、尤其是最高1200mPas、尤其是最高800mPas、尤其是最高400mPas、尤其是最高200mPas的粘度。
[0013]按照第一种备选方案，在结合剂被施加到底基上之前就开始结合剂的硬化过程。这尤其可以由下述方式实现，即，在结合剂被施加到底基上之前，使结合剂的两种组分相互混合。在此结合剂是所谓的双组分-结合剂。
[0014]按照另一种备选方案，结合剂首先被施加到底基上，然后开始硬化过程。例如可以通过电磁辐射——尤其是紫外线辐射——的照射、通过加热或通过其它激活剂来开始硬化过程。
[0015]为了施加结合剂，可以将底基设置在承载件(Carrier (载体))上。承载件尤其是可升温，特别是可被加热。按照本发明的另一方面，将加热板用作为用于底基的承载件。
[0016]按照本发明的另一方面，时间空间地控制结合剂的硬化。为此，尤其设置产生预定的温度场、尤其是温度梯度。该温度梯度尤其指向其上施加有结合剂的底基的面法线的方向。优选可在时间上控制温度场。温度场、尤其是温度梯度尤其在硬化过程中变化。例如加热板的功率可以在预定的时刻改变，尤其是接通和/或断开。时间上的控制与层片厚度有关。所述层越薄，硬化所需的时间就越短。此外，硬化的控制还与制造时希望的生产量有关。高生产量要求较高的温度,并因此要求承载件上的较短的时间。硬化的总持续时间尤其在I秒至20分钟的范围内，尤其在3秒至15分钟的范围内。
[0017]按照本发明的另一方面，结合剂从第一底基起升温。尤其通过升温，结合剂从第一底基起朝向垂直于底基表面的方向固化，尤其是硬化。
[0018]结合剂的升温可以通过其上设置有底基的承载件来控制。结合剂尤其定向地硬化。定向的硬化也称为不均匀的硬化。在此，不`均匀性尤其涉及结合剂在垂直于底基表面的方向上的硬化。平行于底基的表面，结合剂的硬化特别均匀，也就是有规律。结合剂尤其这样硬化，即，结合剂在每个平行于底基表面的平面内分别具有一均匀的固化状态、尤其是均匀的粘度。
[0019]尤其设计为，结合剂从下方起、也就是从底基起固化，其中，随着与底基的间距的增加，也保持更大程度的流态。在此，尤其可以在表面上保持流态。也可能的是，结合剂在其自由表面的区域中硬化，使得其形成一外皮/膜，在该外皮下保留一流态结合剂层。
[0020]结合剂的硬化过程可以通过针对性的温度控制、尤其是通过温度场的时间控制的变化来影响。原则上可以通过热量来加速硬化过程。
[0021]按照本发明的另一个方面，在结合剂还没有完全硬化时，也就是说在结合剂还至少局部是流态的、尤其是具有小于104mPas、尤其是小于3000mPas、尤其是小于2000mPas、尤其是小于1000mPas的粘度时，将第二底基施加到结合剂上。优选地，在第二底基施加到结合剂上时，结合剂在其自由表面的区域中的粘度比结合剂的原始粘度、也就是结合剂施加到第一底基上时的粘度高最多50%、尤其是最多30%、尤其是最多10%。由此可以补偿第二底基下侧上的不平度。尤其可以设计为，在结合剂尤其朝向表面完全硬化之前，将第二底基施加到结合剂上。在施加第二底基时，结合剂尤其在表面是流态的。结合剂也可以具有表面外皮，该外皮覆盖还是流态的层。结合剂的流态表面的另一优点是，结合剂在这种状态下具有最闻的粘合力。
[0022]在施加第二底基时，结合剂在第二底基的下侧上施加一致的压力。这避免了可能导致第二底基损坏的不希望的压力峰值。在底基的不同区域中所述压力与平均压力的差尤其最大为5%，尤其是最大1%，尤其是最大0.1%，尤其是最大0.01%。
[0023]按照本发明的另一个方面，最晚在将第二底基施加到结合剂上之后结束第一底基的升温。也可以在此之前就已经结束对第一底基的加热。当底基以及用于形成层片的结合剂一起必须进入另一设备时，尤其可以这样设置。不再对底基和施加在其上的结合剂另外进行加热。结合剂从上方冷却，也就是说从第二底基起冷却。
[0024]在一种有利的实施形式中，可以通过对第一底基和第二底基之间的温度场的针对性的控制来控制冷却。
[0025]两个底基连同设置在它们之间的结合剂形成三明治结构/夹层结构。
[0026]在结合剂冷却之后，使三明治结构经历后续处理。尤其可以通过采用压力室或压热器来连接还没有完全连接的表面部分。
[0027]本发明的另一目的在于，改进在制造显示装置时的中间产品。该目的通过权利要求12的特征来实现。本发明的核心在于，用于连接第一底基和第二底基的结合剂层在该中间产品中还没有完全硬化。该结合剂层尤其具有还是流态的区域。还没有硬化的、流态的区域优选在结合剂层的侧向伸展的至少90%上、尤其是在整个结合剂层上延伸。侧向伸展在此理解为沿垂直于底基面法线的方向的伸展。
[0028]基于没有完全硬化的、流态的层，可以补偿底基可能存在的不平度。此外，由此避免压力峰值。
[0029]本发明的另一目的在于，改进显示装置。该目的通过权利要求13的特征来实现。由前述说明得出优点。按本发明制造的显示装置的突出之处在于特别规则的图像。通过本发明的制造方法，尤其避免`了形成压力位置(所述压力位置会导致显示器图像中的不规则)。显示装置尤其是液晶显示装置(LCD装置)。该装置尤其可以包括LCD或触摸屏(触摸传感器)。该装置尤其是用于移动电话、平板电脑或输入屏的显示装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]本发明其它的特征和细节由参照附图对实施例的描述得出。在附图中示出:
[0031]图1是底基连同设置在其上的结合剂层的示意图；
[0032]图2是按图1的视图，其中底基设置在承载件上；
[0033]图3是按图2的视图，其中底基从承载件起升温；
[0034]图4是按图3的视图，其中升温一直推进到结合剂层；
[0035]图5是按图4的视图，其中第二底基施加到结合剂层上；
[0036]图6是在结合剂冷却过程中的按图5的视图；
[0037]图7是在结合剂完全冷却后的按图6的视图；
[0038]图8是按本发明的方法的示意流程图；以及
[0039]图9是用于使两个底基相结合的本发明方法的另一示意图和此时得到的中间产
品O
【具体实施方式】
[0040]下面描述用于使两个底基1、2相结合的方法。第一底基I尤其是不敏感的底基。由玻璃或塑料制成的底基被称为不敏感的底基。不敏感的底基可以是盖件或者触摸屏(触摸传感器)。在此不敏感意味着，在过程中提高的压力或温度或者不均匀的压力在过程之后不会改变底基的特性。因此不敏感的底基是不灵敏的底基。
[0041]第一底基I尤其具有一基本上平整/平坦的表面。底基I尤其具有两个相互对置的、平整的、平行的表面。可将如ITO或类似的功能层埋入到底基中，或者在表面上存在有如彩印的设计元素。
[0042]第二底基2尤其是敏感的底基。尤其是显示装置(显示器)称为敏感的底基。显示装置尤其是液晶显示装置(液晶显示器，LCD)。
[0043]在两个底基1、2互换时同样可以应用以下描述的方法。也可以使两个不敏感的底基或两个敏感的底基相互连接。然而，当第一底基I是不敏感的底基，而第二底基2是敏感的底基时，达到最佳效果。
[0044]底基1、2的准备也被称为准备步骤3。此外，在准备步骤3中准备结合剂4。结合剂4尤其是双组分结合剂。其尤其是可硬化的结合剂。硬化过程可以通过两种组分的纯混合或通过例如UV光来激发。
[0045]结合剂4在初始状态是流态的。该结合剂尤其具有最高104mPas的粘度，尤其是最高3000mPas、尤其是最高2000mPas、尤其是最高1200mPas、尤其是最高800mPas、尤其是最高400mPas、尤其是最高200mPas的粘度。
[0046]在施加步骤5中将结合剂4施加到第一底基I上。结合剂4以流体状态被施加到第一底基I上。由此补偿 第一底基I上可能存在的不平度。关于施加步骤5的细节请参考US2008/0230177A1和DE102012217850.3。结合剂4尤其通过喷嘴或借助于丝网印刷或刮刀施加在第一底基I上。在施加到第一底基I上之后，结合剂4形成具有均匀表面7的层6。
[0047]结合剂4在流体状态下具有最强的粘合力。因此，结合剂4在施加到底基I上时具有最强的粘合力。
[0048]为了限制第一底基I上应施加结合剂4的范围，可以设置限制阻挡件8。关于限制阻挡件8的细节及其在第一底基I上的施加可以参考DE102011005379A1和DE102011005380A1。
[0049]在施加到第一底基I上之后，结合剂I形成具有均匀表面的层6。层6的表面与完全平面的表面的偏差小于预定的最大值。该偏差的最大值尤其可以是最大I μ m，尤其是最大500nm，尤其是最大lOOnm。也可以相对于层6的厚度预先给定该偏差的最大值。其尤其可以是层6厚度的最高10%，尤其是最高1%，尤其是最高0.1%，尤其是0.01%。
[0050]可以在施加步骤5中就已经开始结合剂4的硬化过程。换句话说，结合剂4的硬化过程可以在施加步骤5之前开始。同样也可以，结合剂4的硬化过程在结合剂4施加到第一底基I上之后才开始。硬化过程例如可以通过在将结合剂4施加到第一底基I上之前混合两种组分而开始。也可以通过用电磁辐射、尤其是用紫外线辐射照射结合剂4或通过其它激活剂来开始硬化过程。
[0051]在将结合剂4施加到第一底基I上之后，可以将该底基设置在承载件9上。也可能的是，在施加结合剂4之前就已将第一底基I布置在承载件9上了。承载件9尤其设计为平整的。承载件尤其具有平整的表面。承载件至少与第一底基I 一样大。承载件尤其适于从下方均匀地使第一底基I升温。承载件9也可以具有抽吸装置。借助该抽吸装置，底基I可以被吸附在承载件9上。由此可以防止底基I的弯曲(“翘曲变形”)。
[0052]承载件9形成一加热板。该加热板可以主动/有源或被动/无源地加热。承载件9尤其可加热到一位于30°C至300°C的范围——尤其是40°C至100°C的范围、尤其是50°C至70°C的范围——内的温度上。尤其可以确保，承载件9的温度不超过预给定的最大温度。该预给定的最大温度例如可以是80°C。
[0053]在升温步骤10中，第一底基从承载件9出发被升温。因此，从与结合剂4相对的一侧起使第一底基升温。
[0054]借助于承载件9，在第一底基I和施加在其上的结合剂4的区域中产生了温度场、尤其是温度梯度11。该温度梯度11在图3和4中用箭头示出。在此，箭头分别示出了温度降低的方向。
[0055]由于温度梯度11，首先第一底基I升温，然后从该第一底基出发使结合剂4的层6升温。因此，结合剂4从下方起、也就是从第一底基I起朝向与其表面垂直的方向固化。所述结合剂4尤其从第一底基I起定向固化。所述结合剂4尤其从第一底基I起硬化。结合剂随着与第一底基I的间距增大而更加呈流态，也就是说随着与第一底基I的间距增大，结合剂具有更小的粘度。
[0056]温度梯度11尤其平行于第一底基I的面法线12取向。
[0057]结合剂4的层6此时在其自由表面7首先保持流态。
[0058]在一种备选的实施形式中，也可以是，层6在其自由表面7的区域中硬化。结合剂4的层6尤其可以这样硬化，使`得在其表面7的区域内形成薄的外皮。该外皮尤其覆盖一层还没有硬化的、也就是流态的结合剂4。
[0059]在升温步骤10中，结合剂4的层6仅被部分硬化。剩余有至少一个流态的或至少没有完全硬化的结合剂4的层。尤其设计为，在时间与空间上控制结合剂4的硬化。这可以通过在时间与空间上控制温度场、尤其是温度梯度11来实现。
[0060]在另一个施加步骤13 (该施加步骤也被称为连接步骤13)中，第二底基2被施加到仅部分硬化的结合剂4上。因此第二底基2在结合剂完全硬化之前被施加到结合剂4上。施加步骤13可以、但不是必须在真空下进行。
[0061]在第二施加步骤13中，也就是将第二底基2放到结合剂4上时，结合剂在其表面7的区域中还是流态的。由此，不仅补偿了第二底基2下侧的可能存在的不规则性，而且也补偿了表面7区域中可能在施加到第一底基I上时产生的自有的不规则性。此外由于表面7还是流态的，还提供了最闻的粘合力。
[0062]然而按照一种备选的实施形式，结合剂4的层6也可以在第二施加步骤13中在其表面7的区域内具有薄的外皮。
[0063]在将第二底基2放到结合剂4上之后，两个底基1、2和设置在它们之间的结合剂4的层6形成三明治结构15。在结合剂4还没有完全硬化期间，三明治结构15是在制造显示装置17时的中间产品。
[0064]在将第二底基2施加到结合剂4上之后开始冷却步骤14。尤其在不再对第一底基I进一步加热的情况下进行该冷却步骤。第一底基I和结合剂4的层6被冷却。结合剂尤其从上方起冷却，也就是说从第二底基2起冷却。[0065]通过对尤其是结合剂4的层6的区域中的温度场随时间的变化进行控制，可以针对性地影响、尤其是控制结合剂4的硬化过程。在此可以有利地将由两个底基1、2和设置在它们之间的结合剂4的层6组成的三明治结构15放置在温度室16中。温度室16尤其可以是完全封闭的。温度室可以设计成气密的。温度室尤其可以这样构造，使得在其内部空间中不仅具有确定的温度、尤其是确定的温度场，而且也有确定的氛围，即尤其是预先确定的气体成分和/或预先确定的压力和/或预先确定的湿度。
[0066]在结合剂4完全硬化后和/或在冷却步骤14结束之后，可将三明治结构15从承载件9移除。也可能的是，在此之前就已将三明治结构15从承载件9移除。但是，结合剂4在从承载件取下之前可以不必完全硬化。在室温、也就是20°C的情况下，正常硬化过程的持续时间是24小时。
[0067]然而，三明治结构15也可以在没过完24小时之前就被取下、检测并且必要时包装。然而，在发货之前其必须经过24小时的安全存放/仓储。
[0068]假如需要的话，三明治结构15可以经过再处理步骤18。在这种再处理步骤18中，可以通过使用压力室或压热器来连接可能还没有完全连接的表面部分。
[0069]再处理可以在温度室16中进行。完工的显示装置17包括两个底基1、2，这两个底基借助于结合剂4的层6相互连接。显示装置的突出之处在于两个底基1、2的完全均匀的粘接。这导致改进的光学品质。尤其避免了可能导致显示装置17的图像中的不规则的压力位置。
[0070]下面参照附图9描述本发明的其它方面和细节。在图9中示例性地示出了用于借助结合剂4结合底基I和2的方法，该结合剂尤其是形成粘合剂。尤其在图9的左半部分示出了该方法的中间产物。在图9的右半部分示意示出了结合剂4的粘度在厚度上的变化。所示出的粘度变化图是示例性的，应定性地理解。出于该原因，在X轴上没有标示出具体的值。层6的厚度从自由的表面7出发直至底基I为止在y轴上示出为O到I。
[0071]在将结合剂4施加到底`基I上之后，结合剂具有均匀的粘度Vi。结合剂4的粘度尤其在施加到底基I上时为最高104mPas、尤其最高3000mPas、尤其最高2000mPa、尤其最高1200mPas、尤其最高800mPas、尤其最高400mPas、尤其最高200mPas。
[0072]所述结合剂4然后从第一底基I起定向硬化。定向的硬化也称为不均匀的硬化。然而，结合剂4在平行于底基I表面的方向上具有均匀的硬化，尤其是均匀的粘度。
[0073]结合剂4的粘度尤其从底基I的表面出发在朝向结合剂4的层6的表面7的方向上单调地、尤其是严格单调地降低。
[0074]结合剂4从底基I出发随着与底基I间距的增大而具有减小的交联(度)。
[0075]在将第二底基2施加到结合剂4的层6上的时刻，结合剂4在其表面7的区域中尤其还是流态的。结合剂尤其还具有初始的粘度Vi。也可能的是，结合剂4在施加第二底基2的时刻在其表面7的区域中具有粘度V' >Vi。
[0076]在此时刻，结合剂4可以在与底基I邻接的区域中就已经具有最终的的粘度Vf。也可以，在施加第二底基2的时刻，结合剂4在与底基I邻接的区域中还没有完全硬化。
[0077]在将第二底基2放到结合剂4上之后，继续硬化过程(“固化过程”)，直至结合剂4在其整个厚度上、也就是在第一底基I与第二底基2之间的整个区域内具有均匀的最终粘度Vf。[0078] 结合剂4尤其可以是含硅的。结合剂尤其可以由有机硅组成。
【权利要求】
1.一种用于使两个底基(1，2)相结合的方法，该方法包括以下步骤: -将结合剂(4)施加到第一底基(I)上， -使所述结合剂(4)部分硬化， -将第二底基(2)施加到结合剂(4)上， -其中，在所述结合剂(4 )完全硬化之前将第二底基(2 )施加到所述结合剂(4 )上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合剂(4)在施加之后形成一具有均匀表面(7)的层(6)。
3.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述结合剂(4)在施加时是流态的。
4.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在时间与空间上控制所述结合剂(4)的硬化。
5.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了硬化，从第一底基(I)起使结合齐? (4)升温。
6.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，从第一底基(I)起定向地固化所述结合剂(4)。
7.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将所述第一底基(I)设置在承载件(9)上。
8.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在将第二底基(2)施加到结合剂(4)上时，结合剂(4)向第二底基(2)施加一致的压力。
9.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在施加第二底基(2)之后受控制地冷却所述结合剂(4)。
10.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在温度室(16)、压力室或压热器中进行额外的后续处理。
11.一种在制造显示装置(17)时的中间产品，该中间产品包括: a)第一底基(I)和 b)第二底基(2)， c)其中，第一底基(I)和第二底基(2)借助于结合剂(4)的层(6)相互连接， d)其中，结合剂(4)在与第二底基(2)邻接的区域内是流态的。
12.—种按权利要求1至10之一的方法制造的显示装置(17)，该显示装置包括 a)第一底基(I)和 b)第二底基(2)， c)其中，第一底基(I)和第二底基(2)借助于结合剂(4)相互连接。
【文档编号】C09J5/00GK103820041SQ201310573093
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】J·艾希纳 申请人:威亚光电子有限公司