CN107209410B - 图像显示装置的制造方法、用于该方法的固化性树脂组合物、触控面板和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种在液晶显示单元上胶粘保护板而得到的图像显示装置的制造方法,液晶显示单元具备液晶显示盒、偏振板以及密封体或壳体,该制造方法包括:(A)在上述液晶显示单元或保护板上涂布第一固化性树脂组合物的工序;(B)藉由第一固化性树脂组合物将液晶显示单元和保护板贴合的工序,在工序(B)之后,包括下述工序(C‑I)~(C‑III)的工序。(C‑I)使第一固化性树脂组合物固化而将液晶显示单元与上述保护板胶粘的工序;(C‑II)在保护板、密封体或壳体的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物,以使液晶显示单元与保护板连结的工序;(C‑III)在上述工序(C‑II)之后,将第二固化性树脂组合物固化而在上述保护板、密封体或液晶显示单元壳体的外周侧面部设置固化物层的工序。
Description
技术领域
本发明涉及将具有遮光部的光学基材与其他光学基材贴合而制造图像显示装置的图像显示装置的制造方法、用于该方法的固化性树脂组合物、触控面板和图像显示装置。
背景技术
近年来,在液晶显示器、等离子体显示器、有机电致发光(EL)显示器等显示装置的显示屏幕上贴合触控面板从而能够进行屏幕输入的显示装置得到广泛利用。该触控面板具有如下结构:形成有透明电极的玻璃板或树脂制薄膜空开微小的间隙相向贴合,根据需要在其触摸面上贴合玻璃或树脂制的透明保护板。
已有在触控面板中的形成有透明电极的玻璃板或薄膜与玻璃或树脂制的透明保护板的贴合、或者触控面板与显示体单元的贴合中使用双面粘合片的技术。但是,使用双面粘合片时,存在气泡容易进入的问题。作为代替双面粘合片的技术,提出了利用具有柔软性的固化性树脂组合物进行贴合的技术。
因此,作为利用具有柔软性的紫外线固化型树脂进行贴合的方法,提出了下述技术:使用如专利文献1所记载的两种胶粘剂,利用一种胶粘剂形成阻流部(堰部),然后利用另一种具有流动性的胶粘剂在由阻流部形成的框内实施填充,使两者固化而形成固化物层,由此在显示元件上贴合光学构件。
但是,在利用上述方法制成图像显示装置的情况下,在形成固化物层后,若用手指等按压固化后的紫外线固化型树脂的堰部,则会由于对按压处局部地施加力而导致液晶盒的间隙发生变化,由此产生波纹,在按压时的可视性方面产生问题。
另一方面,如专利文献2所记载,还提出了不使用两种胶粘剂而使用单一胶粘剂的方法。但是,单一胶粘剂的情况下也确认到上述波纹的产生。因此,在上述状况下,期望开发出一种即使触摸图像显示装置屏幕上的任意部位也不会产生波纹的图像显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5451015号公报
专利文献2:国际公开第2013/111810号小册子
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供一种图像显示装置的制造方法、用于该方法的固化性树脂组合物、触控面板和图像显示装置,该制造方法能够得到即使在按压图像显示装置的任意部位的情况下也不会产生波纹、可视性优良的图像显示装置。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果完成了本发明。即,本发明涉及下述(1)~(14)。
(1)一种图像显示装置的制造方法,其为在液晶显示单元上胶粘保护板而得到的图像显示装置的制造方法,
液晶显示单元具备:液晶显示盒、配置于液晶显示盒上的偏振板、以及围绕偏振板的被覆上述液晶显示盒的密封体或通过围绕液晶显示盒的周壁部而将液晶显示单元固定的壳体,
该制造方法包括:
(A)涂布工序,在上述液晶显示单元和上述保护板中的至少一者上涂布未固化时具有流动性的第一固化性树脂组合物;
(B)贴合工序,藉由上述第一固化性树脂组合物将上述液晶显示单元和上述保护板贴合,
在上述工序(B)之后包括下述工序(C-I)~(C-III)的工序:
(C-I)第一固化性树脂组合物固化工序,使上述第一固化性树脂组合物固化而将上述液晶显示单元和上述保护板胶粘;
(C-II)涂布工序,在上述保护板、被覆上述液晶显示盒的密封体或固定液晶显示单元的壳体的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物,以使液晶显示单元与保护板连结;
(C-III)设置固化物层的工序,在上述工序(C-II)之后,使上述第二固化性树脂组合物固化而在上述保护板、被覆上述液晶显示盒的密封体或固定液晶显示单元的壳体的外周侧面部设置固化物层。
(2)如(1)所述的图像显示装置的制造方法,其中,
(A)在上述保护板的表面上涂布上述第一固化性树脂组合物而形成固化或未固化的涂布膜,
(B)将形成有上述涂布膜的保护板与液晶显示单元贴合,
(C-II)在上述液晶显示单元的上述密封体或固定液晶显示单元的壳体的外周侧面部涂布上述第二固化性组合物而形成固化或未固化的涂布膜。
(3)如(1)或(2)所述的图像显示装置的制造方法,其特征在于,上述第一固化性树脂组合物的涂布膜的平均厚度为上述第二固化性树脂组合物的涂布膜的平均厚度以下。
(4)如(1)~(3)中任一项所述的图像显示装置的制造方法,其中,上述保护板包含选自由具有遮光部的透明玻璃基板、具有遮光部的透明树脂基板、形成有遮光部和透明电极的玻璃基板、以及在具有遮光部的透明基板上贴合形成有透明电极的玻璃基板或薄膜而得到的基板的组中的一种以上。
(5)如(1)~(4)中任一项所述的图像显示装置的制造方法,其中,上述保护板为触控面板。
(6)一种固化性树脂组合物,其用于(1)~(5)中任一项所述的图像显示装置的制造方法的上述第一固化性树脂组合物或上述第二固化性树脂组合物,其含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)。
(7)如(6)所述的固化性树脂组合物,其中,(甲基)丙烯酸酯(A)为选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯单体组成的组中的一种以上。
(8)如(6)或(7)所述的固化性树脂组合物,其中,在乙腈或甲醇中测定的光聚合引发剂(B)的摩尔消光系数在302nm或313nm下为300ml/(g·cm)以上、在365nm下为100ml/(g·cm)以下。
(9)如(6)~(8)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,上述第一固化性树脂组合物为相对于照射紫外线时的固化率为80%的树脂层在25℃下的储能刚性模量,照射紫外线时的固化率为98%的树脂层的储能刚性模量为3~20倍的树脂组合物,固化率为80%时的储能刚性模量(25℃)为1×102Pa~1×105Pa。
(10)一种触控面板,其利用(1)~(5)中任一项所述的图像显示装置的制造方法而得到。
(11)一种图像显示装置,其为在液晶显示单元上胶粘保护板而得到的图像显示装置,
液晶显示单元具备:液晶显示盒、配置在液晶显示盒上的偏振板、以及围绕偏振板的被覆上述液晶显示盒的密封体或通过围绕液晶显示盒的周壁部而将液晶显示单元固定的壳体,
该图像显示装置具有:将形成于上述偏振板上的第一固化性树脂组合物固化而得到的第一固化物层、和
在上述保护板、被覆上述液晶显示盒的密封体或固定液晶显示构件的壳体的外周侧面部将连结上述液晶显示单元和保护板的第二固化性树脂组合物固化而得到的第二固化物层。
(12)如(11)所述的图像显示装置,其中,上述第一固化性树脂组合物和上述第二固化性树脂组合物为含有选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物和具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物组成的组中的至少一种(甲基)丙烯酸酯化合物以及光聚合引发剂的固化性树脂组合物。
附图说明
图1是表示本发明的制造方法的第一实施方式的工序图。
图2是液晶显示单元1的构成的示意图。
图3是保护板2的构成的示意图。
图4是表示本发明的制造方法的第二实施方式的工序图。
图5是表示本发明的制造方法的第三实施方式的工序图。
图6是表示本发明的制造方法的第四实施方式的工序图。
图7是表示通过本发明得到的光学构件的一个方式的示意图。
具体实施方式
本发明涉及一种图像显示装置的制造方法和图像显示装置,该制造方法为在液晶显示单元上胶粘保护板而得到的图像显示装置的制造方法,液晶显示单元具备:液晶显示盒、配置于液晶显示盒上的偏振板、以及围绕偏振板的被覆上述液晶显示盒的密封体或通过围绕液晶显示盒的周壁部而将液晶显示构件固定的壳体,该图像显示装置的制造方法中,通过下述[工序A]~[工序B]、[工序C-I]~[工序C-III]制造图像显示装置。并且具有下述特征:将后述的第二固化性树脂组合物固化而得到的第二固化物层层叠于上述保护板、被覆上述液晶显示盒的密封体或通过围绕液晶显示盒的周壁部而将液晶显示构件固定的壳体的外周侧面部。
[工序A]第一固化性树脂组合物的涂布工序,在上述液晶显示单元或上述保护板中的至少一者上涂布未固化时具有流动性的上述第一固化性树脂组合物。
[工序B]贴合工序,藉由上述第一固化性树脂组合物将上述液晶显示单元和上述保护板贴合。
[工序C-I]第一固化性树脂组合物固化工序,使上述第一固化性树脂组合物固化而将上述液晶显示单元和上述保护板胶粘。
[工序C-II]涂布工序,将上述第二固化性树脂组合物涂布在上述保护板、上述密封体或上述壳体的外周侧面部,以使液晶显示单元与保护板连结。
[工序C-III]第二固化性树脂组合物固化工序,在上述工序[C-II]之后,使上述第二固化性树脂组合物固化而将上述液晶显示单元和上述保护板连结。
上述[工序A]、[工序B]按照该顺序进行,而[工序C-I]~[工序C-III]可以以不同的顺序进行。但是,[工序C-III]在[工序C-II]之后进行。
以下,参照附图对本发明的制造方法和通过该方法制造的图像显示装置的方式进行说明。需要说明的是,第一实施方式~第四实施方式为具体例,并不限于这些具体例。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的图像显示装置(也称为“光学构件”)的制造工序的第一实施方式的工序图。
该方法是通过将液晶显示单元1与保护板2贴合而得到光学构件的方法。
液晶显示单元1是指在形成有电极的一对基板间封入液晶材料后的构件上具备偏振板、驱动用电路、信号输入线缆、背光单元而成的液晶显示单元。
图2是表示液晶显示单元1的一例的主要部分的截面图。如图2所示,该液晶显示单元1为如下构成:在液晶显示盒21上配置偏振板22,在液晶显示盒21上以围绕偏振板22的方式配置密封体23。在此,示出了在液晶显示盒21上直接层叠偏振板22而成的结构,但并不需要进行直接层叠,只要在液晶显示盒上配置有偏振板即可,可以在液晶显示盒与偏振板之间夹设其他功能性薄膜等光学构件。
在该状态下,在偏振板22与密封体23之间形成有最大宽度为几mm的间隙24,在间隙24的底面配置有密闭薄膜25使得液晶显示盒21的表面不露出,示出了上述示例。即,如图2的示例所示,在偏振板22上涂布第二固化性树脂组合物11之前,在偏振板22与密封体23之间的间隙24的底面、即液晶显示盒21的表面上配置具有胶粘性的密闭薄膜25,从而能够封闭间隙24的一部分。密闭薄膜25的宽度方向的一端与偏振板22相邻,另一端密合在密封体23上,因此使间隙24的底部密闭。在此,在图2中,示出了配置有密闭薄膜25的示例,但也可以不在间隙24的底面配置密闭薄膜25而使液晶显示盒21的表面露出。
作为这样的密闭薄膜25,优选以聚对苯二甲酸乙二醇酯等为薄膜基材且具有丙烯酸酯等的粘合剂层或胶粘剂层的粘合薄膜。
作为上述偏振板22,可以使用图像显示装置中使用的公知的偏振板,例如可以使用:薄膜状的吸收型偏振镜、线栅型偏振镜等。
需要说明的是,密闭薄膜25在配置时未必需要为固体,只要为不侵入液晶显示单元各构成构件间的间隙内的程度的高粘度即可。更具体而言,可以使用粘度约为65Pa·s的固化性树脂组合物。另外,从以不进入间隙的程度保持形状的方面出发,可以使用触变比约为3的胶粘剂。
液晶显示盒21中,可以在与形成有偏振板22的面相反的一侧的面上层叠背光源侧偏振板(未图示)。在此,不限于在液晶显示盒21上直接层叠背光源侧偏振板的结构,只要在液晶显示盒21上配置有偏振板22即可,可以在液晶显示盒21与背光源侧偏振板之间夹设其他功能性薄膜等光学构件。
此外,背光源侧偏振板中,可以在与配置有液晶显示盒21的面相反的一侧的面上形成背光源(未图示)。作为构成背光源的光源,可以使用例如:冷阴极管、LED(LightEmitting Diode,发光二极管)等。作为具体例,可以例示:将光源(未图示)配设在导光板(未图示)的一端,利用导光板将来自光源的线状光转换为面状光的侧光源方式。需要说明的是,背光源方式不限于侧光源方式。例如,也可以采用在漫射板的正下方配置光源的直下型方式。
为了保护液晶显示单元1,通常利用壳体26覆盖液晶显示单元1。壳体26通常使用金属制的材料,具体而言,可以使用不锈钢等合金、铁、铝、银。
壳体26内能够收纳液晶显示盒、背光源、导光板、光学薄膜。
液晶显示单元1中,以被覆液晶显示盒21的方式配置有密封体23。图2中,在偏振薄膜22的周壁部夹设有间隙24的状态下,围绕偏振薄膜而配置有密封体23。另外,图2中,在液晶显示盒21上夹着密闭薄膜25而被覆有密封体23,但也可以直接被覆于液晶显示盒21上。
密封体23被覆图像显示装置的外壁,图2中是直接被覆与液晶显示盒21的周壁部相邻配置的壳体26的示例,但并不需要特别限于该方式而进行配置。需要说明的是,虽未进行图示,但可以以下述方式进行配置:如上所述在液晶显示盒21的与形成有偏振板22的面相反的一侧的面上层叠背光源侧偏振板,进一步在背光源侧偏振板上层叠背光源,壳体26与背光源相邻且覆盖背光源,该壳体26覆盖这些构件的周壁部。并且,可以为密封体23进一步被覆壳体26的构成。
作为密封体23,通常使用有机高分子材料,具体而言,可以使用在PET等薄膜基材上具有丙烯酸系聚合物系等的粘合层或胶粘层的粘合薄膜等。
图3所示的保护板2用于保护上述液晶显示单元1。并且,保护板2是具有透明基板3和形成在透明基板3的单面表面上的遮光部4的构件。
作为保护板2中使用的透明基板3,可以列举玻璃板或透明树脂板,从对于来自显示面板的出射光、反射光的透明性高的方面出发,当然优选玻璃板,从具有耐光性、低双折射率、高平面精度、耐表面损伤性和高机械强度的方面出发,也优选玻璃板。
作为玻璃板的材料,可以列举钠钙玻璃等玻璃材料,更优选铁成分更低、蓝色少的高透射玻璃。为了提高安全性,可以使用强化玻璃作为表面材料。特别是在使用薄玻璃板的情况下,优选使用实施了化学强化的玻璃板。
作为透明树脂板的材料,可以列举:聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板、聚碳酸酯(PC)板、脂环式聚烯烃聚合物(COP)板等透明性高的树脂材料。
为了提高与树脂固化物层的界面胶粘力,可以对保护板2实施表面处理。作为表面处理的方法,可以列举:利用硅烷偶联剂对保护板2的表面进行处理的方法、利用火焰燃烧器所产生的氧化焰形成氧化硅薄膜的方法等。
保护板2中,为了提高显示图像的对比度,可以在与形成有将后述的第一固化性树脂组合物固化而得到的第一固化物层13、或将第二固化性树脂组合物固化而得到的第二固化物层14的一侧相反侧的表面上设置防反射层。防反射层可以通过在保护板2的表面上直接形成无机薄膜的方法、或将设置有防反射层的透明树脂薄膜贴合在保护板2上的方法来设置。
另外,可以根据目的将保护板2的一部分或整体着色,或者对保护板2的表面的一部分或整体进行研磨形成玻璃状而使光散射,或者在保护板2的表面的一部分或整体上形成微细的凹凸等而使透射光折射或反射。另外,也可以将着色薄膜、光散射薄膜、光折射薄膜、光反射薄膜等贴合在保护板2的表面的一部分或整体上。
保护板2的形状通常为矩形。
关于保护板2的尺寸,本发明的制造方法特别适合制造面积比较大的图像显示装置,因此在电视接收机的情况下,0.5m×0.4m以上是适当的,特别优选为0.7m×0.4m以上。保护板2的尺寸的上限多由显示面板的尺寸决定。另外,过大的图像显示装置容易导致设置等的处理变得困难。由于这些制约,保护板2的尺寸的上限通常约为2.5m×1.5m。
关于保护板2的厚度,从机械强度、透明性等方面出发,在玻璃板的情况下,通常为0.5~25mm。在室内使用的电视接收机、PC用显示器等用途中,从显示装置的轻量化的方面出发,优选为1~6mm,在设置于户外的公共显示用途中,优选为3~20mm。在使用化学强化玻璃的情况下,从强度的方面出发,玻璃的厚度优选为约0.5mm~约1.5mm。在透明树脂板的情况下,优选为2~10mm。
遮光部4用于遮蔽与显示面板连接的布线构件等,以使从保护板2侧无法看到后述的液晶显示盒的图像显示区域以外的区域。遮光部4可以形成在后述的第二固化物层14或第一固化物层13被形成的一侧的表面上,从而降低遮光部4与图像显示区域的视差。在保护板2为玻璃板的情况下,若在遮光印刷部使用含有黑色颜料的陶瓷印刷,则遮光性高,从而优选。可以将下述薄膜贴合在保护板上,该薄膜在与保护板2贴合的面上设置遮光部4,在其背面、即显示装置的最表面设置防反射层。例如通过粘贴胶带、涂布或印刷涂料等而形成遮光部4。
需要说明的是,本发明也可以应用于不具有遮光部4的情况,但在下述第一实施方式~第四实施方式的说明中,以具备遮光部4的情况为具体例进行说明。
[工序A]
接着,如图1(a)所示,将后述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第一固化性树脂组合物11涂布在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上。作为涂布的方法,可以列举狭缝涂布机、辊涂机、旋涂机、丝网印刷法等。需要说明的是,本实施方式中,例示了在保护板2上涂布第一固化性树脂组合物的方式,但也可以涂布在液晶显示单元1侧,进而也可以涂布在保护板2和液晶显示单元1的各个基板上。
在此,第一固化性树脂组合物11只要以填充图像显示装置的可视区域的方式进行涂布即可,可以在第一固化性树脂组合物11与待涂布的基板之间夹设其他光学构件。
第一固化性树脂组合物11中,将第一固化性树脂组合物11固化而得到的第一固化物层在25℃下的储能刚性模量优选为102~107Pa、更优选为102~105Pa。进一步,为了在更短时间内使贴合时的空隙消失,特别优选为102~104Pa。若储能刚性模量为103Pa以上,则容易维持第一固化物层13的形状。另外,即使在所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度比较厚的情况下,也能够均匀地维持第一固化物层13整体的厚度,在将保护板2与液晶显示单元1贴合时,不易在液晶显示单元1与第一固化物层13的界面产生空隙。若储能刚性模量为107Pa以下,则能够发挥良好的密合性。另外,由于形成的树脂材料的分子运动性比较高,因此在减压气氛下将液晶显示单元1与保护板2贴合、然后将其恢复至大气压气氛下时,利用空隙内的压力(保持减压的状态)与施加于填充材料固化物层的压力(大气压)的压差,容易减少空隙的体积,并且体积减少的空隙内的气体容易溶解于填充材料固化物层并被吸收。
第一固化性树脂组合物11的厚度优选为50~500μm、更优选为50~350μm、特别优选为100~350μm。若第一固化性树脂组合物11的厚度为50μm以上,则第一固化物层13有效地缓冲来自保护板2侧的外力所致的冲击等,能够保护液晶显示单元1。另外,本发明的图像显示装置的制造方法中,即使在液晶显示单元1与保护板2之间混入不超过第一固化物层13的厚度的异物,第一固化物层13的厚度也不会发生大的变化,对透光性能的影响小。若第一固化物层13的厚度为500μm以下,则不易在第一固化物层13中残留空隙,并且,图像显示装置整体的厚度不会不必要地增厚。
作为调整第一固化物层13的厚度的方法,可以列举:在调节后述的第二固化物层14的厚度的同时,调节供给至保护板2的表面的液态第一固化性树脂组合物11的供给量的方法。
第一固化性树脂组合物11的粘度优选为0.05~50Pa·s、更优选为1~20Pa·s。若粘度为0.05Pa·s以上,则可抑制第一固化物层13的物性的降低。另外,低沸点的成分减少,因此可抑制后述的减压气氛下的挥发,从而优选。若粘度为50Pa·s以下,则不易在第一固化物层13中残留空隙。
第一固化性树脂组合物11的粘度在25℃使用E型粘度计进行测定。
第一固化性树脂组合物11可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第一固化性树脂组合物,从能够在低温进行固化、且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
在此,可以将第一固化性树脂组合物11以未固化的状态直接用于贴合,但优选如图1(a)所记载的那样使其预固化。
具体而言,对涂布后的第一固化性树脂组合物11的涂布膜照射紫外线5,得到具有存在于涂布层的下部侧(从固化性树脂组合物来看为透明基板侧)的固化部分(图中未表示)和存在于涂布层的上部侧(与透明基板侧相反的一侧)(在大气中进行时为大气侧)的未固化部分(图中未表示)的固化物层。照射量优选为5~2000mJ/cm2、更优选为10~1000mJ/cm2、特别优选为10~500mJ/cm2。照射量过少时,有时最终贴合的光学构件的树脂的固化度不充分,照射量过多时,未固化成分减少,有时液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2的贴合不良。
本发明中,“未固化”表示在25℃环境下具有流动性的状态。另外,紫外线照射后用手指触摸树脂组合物层,在手指上附着液态成分的情况下,判断为具有未固化部分。
在通过紫外~近紫外的紫外线照射进行固化时,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或者无电极灯等。
进一步优选的是,本发明的工序1中,将对固化性树脂组合物照射的紫外线在320nm~450nm的范围内的最大照度设为100时,200~320nm的最大照度的比率(照度比)为30以下、特别优选200~320nm的照度为10以下。将320nm~450nm的范围内的最大照度设为100时,若200~320nm的最大照度的比率(照度比)高于30,则最终得到的光学构件的胶粘强度差。认为这是由于:低波长下的照度高时,工序1中的固化时固化性树脂组合物的固化过度进行,工序3中的紫外线的照射对固化时的密合性的贡献减少。需要说明的是,作为照度,通常在各波长(例如365nm)下例如为30~1000mW/cm2。
在此,关于以达到上述照度比率的方式照射紫外线的方法,例如有应用满足该照度比率的条件的灯作为照射紫外~近紫外的光线的灯的方法,或者即使在灯本身不满足该照度条件的情况下,通过使用在工序1的照射时截止短波长的紫外线的基材(例如,短波紫外线截止过滤器、玻璃板、薄膜等),也能够以这样的照度比率进行照射。作为调整紫外线的照度比率的基材没有特别限定,可以列举例如:实施了短波紫外线截止处理的玻璃板、钠钙玻璃、PET薄膜等。
在这种情况下,紫外线的照射优选通常在大气中从涂布侧的上部侧表面(从固化性树脂组合物层来看为与透明基板侧相反的一侧)(通常为大气面)进行照射。另外,也可以抽真空后一边对涂布层的上面表面喷雾固化抑制性的气体一边进行紫外线的照射。在大气中将树脂组合物固化的情况下,与液晶显示单元侧相反的一侧或与透明基板侧相反的一侧为大气侧。
紫外线照射时,通过向紫外线固化型树脂层(涂布层)表面喷吹氧或臭氧,能够调整未固化部分的状态、未固化部分的膜厚。
即,通过对涂布层的表面喷吹氧或臭氧,在其表面产生固化性树脂组合物的固化的氧阻聚,因此,能够确保其表面的未固化部分、或者使未固化部分的膜厚增厚。
在此,本说明书中,固化率表示由固化性树脂组合物的固化成分来看的固化率,表示除外软化剂等不固化的成分后计算出的固化率。需要说明的是,在本发明中,固化收缩率可以根据25℃下的固化前的液体比重和固化得到的25℃下的膜比重通过下述数学式(1)来算出。
(数学式1)
固化收缩率=(膜比重-液体比重)/膜比重×100 (1)
关于本发明中所用的第一固化性树脂组合物11,优选相对于上述[工序B]中照射紫外线时的树脂层在25℃的储能刚性模量,上述[工序C-I]或[工序C-III]中照射紫外线时的树脂层的储能刚性模量为3~20倍(优选为3~10倍)。
作为储能刚性模量的测定方法,可以利用例如下述方法进行测定。具体而言,准备两片涂布了含氟脱模剂的厚度为40μm的PET薄膜,在其中一片的脱模剂涂布面上涂布所得到的固化性树脂组合物使得固化后的膜厚为600μm。然后,将两片PET薄膜以各自的脱模剂涂布面彼此相向的方式贴合。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)透过PET薄膜进行累积光量2000mJ/cm2的紫外线照射,使该树脂组合物固化。然后,将两片PET薄膜剥离,制作出刚性模量测定用的固化物。并且,对于刚性模量,可以使用ARES(TA Instruments)在20~40℃的温度区域测定刚性模量。
[工序C-I]中的主固化时的固化率为95%以上。
本发明中所用的第一固化性树脂组合物11在上述预固化时在25℃的储能刚性模量优选为1×102Pa~1×104Pa。
储能刚性模量大于1×104Pa时,第一固化性树脂组合物11由于固化而产生收缩的力,因此第一固化性树脂组合物11不跟随基材从而产生剥离、或者基材变形、或者应力未充分缓和,由此在得到光学构件时产生显示不均。另外,在真空中贴合的情况下,通过使预固化时的储能刚性模量处于上述范围,在大气压下使其移动时不会产生不良情况,能够利用树脂填埋贴合时产生的空间。另一方面,为1×102Pa以下时,刚性模量过低,因此无法充分保持作为固化物的形状,因此无法在预固化时得到适合的固化物。在此,优选上述储能刚性模量为300~3000Pa、更优选为500~2000Pa。
作为预固化时的树脂的固化率,为60~90%,该固化率的固化物中,储能刚性模量为上述值和优选值,由此能够防止基板的变形和显示不均。
在此,后述[工序C-I]中的主固化时的固化率通常为95%以上。
本发明中,如上所述,优选使用下述树脂组合物:相对于预固化时的树脂层在25℃的储能刚性模量,后述[工序C-I]中照射紫外线时的树脂层的储能刚性模量为1.5~10倍。优选使用下述树脂组合物:以固化率表示时,相对于固化率为80%的照射紫外线时的树脂层在25℃的储能刚性模量,固化率为98%的照射紫外线时的树脂层的储能刚性模量为1.5~10倍。
如此,通过为刚性模量根据固化率而急剧变化的树脂,并将固化率低的情况下的刚性模量抑制在一定的范围,在固化率低的状态下,能够容易地胶粘在基材上,并沿着基材的翘曲进行胶粘,因而能够容易地进行胶粘。并且,会跟随基材的翘曲的变化,从而还能够防止在基材上产生应力。另一方面,在固化率高的状态下,贴合后的液晶显示单元、保护板等光学基材彼此的胶粘变为刚性,因此能够显著提高胶粘强度。此外,在所得到的固化构件中,形成保持适度的柔软性、同时耐湿热性也优良的固化物。
在此,相对于预固化时的树脂层在25℃的储能刚性模量,后述[工序C-I]或[工序C-II]中照射紫外线时的树脂层的储能刚性模量更优选为2~7倍、特别优选为2.5~5倍。以固化率表示时,相对于固化率为80%的照射紫外线时的树脂层在25℃的储能刚性模量,固化率为98%的照射紫外线时的树脂层的储能刚性模量优选为2~7倍、特别优选为2.5~5倍。
另外,本发明的方法中使用的固化性树脂组合物(以下也简称为“本发明的固化性树脂组合物”)优选上述主固化时在25℃的储能刚性模量为1×103Pa~1×106Pa。在此,通过使储能刚性模量大于1×106Pa,可降低固化性树脂组合物因固化而过于大幅收缩从而导致基材变形的可能、或者由于应力未充分缓和而在得到光学构件时产生显示不均的可能。另一方面,为1×103Pa以下时,刚性模量过低,因此胶粘强度低。在此,上述储能刚性模量优选为1.0×103~1.0×105Pa,更优选为1.0×103~3.0×104Pa。
[工序B]
接着,如图1(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物11的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。贴合可以在大气中和真空中的任一者下进行。
在此,为了易于防止贴合时产生气泡,优选在真空中进行贴合。
在此,对于第一固化性树脂组合物11而言,在得到具有固化部分和未固化部分的紫外线固化型树脂的固化物后进行贴合时,能够期待胶粘力的提高。
贴合时,通过按压等使第一固化性树脂组合物11扩展,从而在空间内充满第一固化性树脂组合物11。在真空下进行的情况下,之后暴露于高压力气氛时,形成空隙少或无空隙的第一固化物层13。
在减压气氛中进行贴合的情况下,为1kPa以下、优选为10~300Pa、更优选为15~100Pa。贴合后可以立即解除减压气氛状态。另一方面,通过使减压气氛维持规定时间(例如10分钟以内),第一固化性树脂组合物11在空间内流动,容易使液晶显示单元1与保护板2的间隔变得均匀。
[工序C-I]
接着,如图1(b)所示,从保护板2侧对将保护板2和液晶显示单元1贴合而得到的光学构件照射紫外线5,使固化性树脂组合物(涂布层)固化。
紫外线的照射量以累积光量计优选为约100mJ/cm2~约4000mJ/cm2、特别优选为约200mJ/cm2~约3000mJ/cm2、进一步极其优选为1500~3000mJ/cm2。关于通过紫外~近紫外的光线照射进行固化时使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
[工序C-II]
进一步,如图1(c)所示,将后述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第二固化性树脂组合物12在保护板2上涂布于密封体23的外周侧面部,以使液晶显示单元1与保护板连结。在此,作为具体例,示出了涂布在密封体23的外周侧面部的例子,但第二固化性树脂组合物12只要涂布在密封体23或壳体26的外周侧面部即可,只要作为结果将液晶显示单元1与保护板连结即可。另外,例示了在保护板2上涂布第二固化性树脂组合物12的例子,但也可以在保护板2与第二固化性树脂组合物12之间夹设其他光学构件。
作为在壳体26的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物的方式,具体可以列举例如在图2中仅未设置有密封体23的液晶显示单元1中涂布于壳体26的外周侧面部的方式等,但只要将第二固化性树脂组合物涂布在壳体26的外周侧面部,则液晶显示单元1的方式或涂布的方式并不特别限定于该方式。
作为涂布的方法,可以列举点胶方式等。在此,涂布在液晶显示单元1和保护板2的表面的第一固化性树脂组合物和第二固化性树脂组合物可以相同,也可以使用不同的固化性树脂组合物。
在此,本发明中,将第二固化性树脂组合物12涂布在上述密封体23或上述壳体的外周侧面部,以使液晶显示单元与保护板连结。通过如此避开液晶显示盒的投影区域在密封体23或固定液晶显示单元1的壳体26的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物12,在密封体23外周侧面部或固定液晶显示单元的壳体26的外周侧面部形成将第二固化性树脂组合物12固化而得到的第二固化物层。通过在该部位层叠第二固化物层,即使利用手指等的按压向第二固化物层14上施加压力,压力也不易传递至液晶显示盒,因此能够防止在图像显示部产生波纹。另一方面,第二固化物层14层叠在液晶显示盒的显示区域或偏振板上时,若向第二固化物层上或图像显示区域的周壁部施加压力,则会由于干涉而产生波纹。
另外,通过如此层叠第二固化物层14,能够保持保护板2与液晶显示单元1的间隔,以维持该间隔的方式保持,以使得即使利用手指等按压,也能够防止压力传递至液晶显示单元或偏振板,因此能够有效防止由于干涉而产生波纹。
需要说明的是,第二固化性树脂组合物12的涂布优选以沿着密封体23或固定液晶显示单元1的壳体26的外周侧面部的方式形成为矩形的框状。另外,可以以在第二固化物层14的一部分产生断裂部分的方式进行涂布。
第二固化性树脂组合物12的涂布厚度只要是足以将上述液晶显示单元和上述保护板连结的厚度即可,但比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚。优选比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚0.01~10mm、更优选厚0.1~5mm、更优选厚0.5~3mm。
优选第二固化性树脂组合物12固化时在25℃下的储能刚性模量大于第一固化性树脂组合物11的固化物层在25℃下的储能刚性模量。若第二固化物层14的储能刚性模量大于将第一固化性树脂组合物固化而得到的第一固化物层13的储能刚性模量,则在将液晶显示单元1与保护板2连结时,能够耐受外压所致的变形而更牢固地连结,因此能够降低第一固化性树脂层对间隙厚度的影响。
优选以第二固化性树脂组合物12固化时的收缩率大于第一固化性树脂组合物11固化时的收缩率的方式设计第二固化性树脂组合物12和第一固化性树脂组合物11。认为在将第一固化性树脂组合物11固化而成的第一固化物层13中,在第一固化物层13的厚度方向上残留有与固化时的收缩率相应的收缩应力,固化时,由于残留在层状部的厚度方向的收缩应力,导致第一固化物层13的厚度稍微减少。通过使用固化时的收缩率小于第二固化性树脂组合物12的第一固化性树脂组合物11,能够缓和显示区域内的应力,能够抑制显示不均的产生。
使第二固化性树脂组合物12固化时的收缩率大于第一固化性树脂组合物11固化时的收缩率的手段之一是使第二固化性树脂组合物12的固化性基团的数量多于第一固化性树脂组合物11的固化性基团的数量。为此,在第二固化性树脂组合物12中,(i)使分子量小的固化性化合物(单体)的含量增多、或者(ii)使分子中具有多个反应基团的多官能成分的含量增多即可。
即,使第二固化性树脂组合物12的粘度高于第一固化性树脂组合物11的粘度即可。具体而言,优选第二固化性树脂组合物12未固化时的粘度为第一固化性树脂组合物11未固化时的粘度的2倍以上、更优选为5倍以上、进一步优选为10倍以上。另外,为了通过涂布将第二固化性树脂组合物12形成在透明面材上,优选第二固化性树脂组合物12在25℃下的未固化时的粘度为3000Pa·s以下。
在此,第二固化性树脂组合物12的优选粘度具体而言为40~70Pa·s。小于40Pa·s时,第二固化性树脂组合物12无法保持形状而发生扩展,难以进行厚度的控制,而且有时会使第二固化性树脂组合物12溃散。另一方面,在粘度超过70Pa·s的情况下,有时难以从涂布器排出。
第二固化性树脂组合物12可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第二固化性树脂组合物12,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
本发明中,“未固化”表示在25℃环境下具有流动性的状态。另外,紫外线照射后用手指触摸树脂组合物层,在手指上附着液态成分的情况下,判断为具有未固化部分。
在通过紫外~近紫外的紫外线照射进行固化时,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
第一固化性树脂组合物的涂布膜11的厚度和第二固化性树脂组合物12的涂布膜的厚度可以使用激光位移计(KEYENCE公司制造、LK-H052K),测量透明基板与形成在其上的第一固化性树脂组合物11的涂布膜或第二固化性树脂组合物12的涂布膜的总厚度而求出。
另外,根据第一固化性树脂组合物11的涂布膜或第二固化性树脂组合物12的涂布膜的表面形状,也有时难以利用上述激光位移计进行厚度的测量,在该情况下,可以使用3D形状测定机(高精度形状测定系统KS-1100)等对第一固化性树脂组合物11的涂布膜的厚度和第二固化性树脂组合物12的涂布膜的厚度进行测量。
贴合时,如图1(b)所示,在减压气氛下藉由树脂组合物层将液晶显示单元1与保护板2贴合时,即使在液晶显示单元1或保护板2与固化性树脂组合物的界面处残留有独立的空隙,在将其恢复至大气压气氛下时,也可利用空隙内的压力(保持减压的状态)与施加于固化性树脂组合物的压力(大气压)的压差来减小空隙的体积,微细化的空隙通过被固化性树脂组合物吸收等而消失。
[工序C-III]
最后,如图1(d)所示,将第二固化性树脂组合物12固化而形成第二固化物层14。
作为固化的手段,可以列举热或光,但优选通过照射光而使其固化。作为光的照射的方向没有特别限定,但优选从所得到的图像显示装置的侧面部照射、或从液晶显示单元1侧照射。
紫外线的照射量以累积光量计优选为约100mJ/cm2~约4000mJ/cm2、特别优选为约200mJ/cm2~约3000mJ/cm2、进一步极其优选为1500~3000mJ/cm2。关于通过紫外~近紫外的光线照射进行固化时使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
如此,能够得到图7所表示的图像显示装置。
(第二实施方式)
图4是表示本发明的光学构件的制造工序的第二实施方式的工序图。
该方法是通过将液晶显示单元1与保护板2贴合而得到光学构件(图像显示装置)的方法。需要说明的是,对于与第一实施方式相比的变更部分以外之处,可以反映并引入上述第一实施方式的各记载的事项,省略了一部分说明重复的记载。
[工序A]
首先,如图4(a)所示,将后述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第一固化性树脂组合物11涂布在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上。作为涂布的方法,可以列举狭缝涂布机、辊涂机、旋涂机、丝网印刷法等。需要说明的是,本实施方式中,例示了在保护板2上涂布第一固化性树脂组合物的方式,但也可以涂布在液晶显示单元1侧,进而也可以涂布在保护板2和液晶显示单元1的各个基板上。
在此,第一固化性树脂组合物11只要以填充图像显示装置的可视区域的方式进行涂布即可,可以在第一固化性树脂组合物11与待涂布的基板之间夹设其他光学构件。
第一固化性树脂组合物11可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第一固化性树脂组合物,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
在此,可以将第一固化性树脂组合物11以未固化的状态直接用于贴合,但优选如图4(a)所记载的那样使其预固化。
具体而言,对涂布后的第一固化性树脂组合物11的涂布膜照射紫外线5,得到具有存在于涂布层的下部侧(从固化性树脂组合物来看为透明基板侧)的固化部分(图中未表示)和存在于涂布层的上部侧(与透明基板侧相反的一侧)(在大气中进行时为大气侧)的未固化部分(图中未表示)的固化物层。照射量优选为5~2000mJ/cm2、更优选为10~1000mJ/cm2、特别优选为10~500mJ/cm2。照射量过少时,有可能最终贴合的光学构件的树脂的固化度不充分,照射量过多时,未固化成分减少,有可能液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2的贴合不良。
本发明中,“未固化”表示在25℃环境下具有流动性的状态。另外,紫外线照射后用手指触摸树脂组合物层,在手指上附着液态成分的情况下,判断为具有未固化部分。
[工序B]
接着,如图1(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物11的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。贴合可以在大气中和真空中的任一者下进行。
在此,为了易于防止贴合时产生气泡,优选在真空中进行贴合。
在此,对于第一固化性树脂组合物11而言,在得到具有固化部分和未固化部分的紫外线固化型树脂的固化物后进行贴合时,能够期待胶粘力的提高。
贴合时,通过按压等使第一固化性树脂组合物11扩展,从而在空间内充满第一固化性树脂组合物11。在真空下进行的情况下,之后暴露于高压力气氛时,形成空隙少或无空隙的第一固化物层13。
在减压气氛中进行贴合的情况下,为1kPa以下、优选为10~300Pa、更优选为15~100Pa。贴合后可以立即解除减压气氛状态。另一方面,通过使减压气氛维持规定时间(例如10分钟以内),第一固化性树脂组合物11在空间内流动,容易使液晶显示单元1与保护板2的间隔变得均匀。
[工序C-II]
进一步,如图4(b)所示,将上述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第二固化性树脂组合物12在保护板2上涂布于密封体23的外周侧面部,以使液晶显示单元1与保护板连结。在此,作为具体例,示出了涂布在密封体23的外周侧面部的例子,但第二固化性树脂组合物12只要涂布在密封体23或壳体26的外周侧面部即可,只要作为结果将液晶显示单元1与保护板连结即可。另外,例示了在保护板2上涂布第二固化性树脂组合物12的例子,但也可以在保护板2与第二固化性树脂组合物12之间夹设其他光学构件。
作为在壳体26的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物的方式,具体可以列举例如在图2中仅未设置有密封体23的液晶显示单元1中涂布于壳体26的外周侧面部的方式等,但只要将第二固化性树脂组合物涂布在壳体26的外周侧面部,则液晶显示单元1的方式或涂布的方式并不特别限定于该方式。
作为涂布的方法,可以列举点胶方式等。在此,涂布在液晶显示单元1和保护板2的表面的第一固化性树脂组合物和第二固化性树脂组合物可以相同,也可以使用不同的固化性树脂组合物。
需要说明的是,第二固化性树脂组合物12的涂布优选以沿着密封体23或固定液晶显示单元1的壳体26的外周侧面部的方式形成为矩形的框状。另外,可以以在第二固化物层14的一部分产生断裂部分的方式进行涂布。
第二固化性树脂组合物12的涂布厚度只要是足以将上述液晶显示单元和上述保护板连结的厚度即可,但比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚。优选比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚0.01~10mm、更优选厚0.1~5mm、更优选厚0.5~3mm。
优选第二固化性树脂组合物12固化时在25℃下的储能刚性模量大于第一固化性树脂组合物11的固化物层在25℃下的储能刚性模量。若第二固化物层14的储能刚性模量大于将第一固化性树脂组合物固化而得到的第一固化物层13的储能刚性模量,则在将液晶显示单元1与保护板2连结时,能够耐受外压所致的变形而更牢固地连结,因此能够降低第一固化性树脂层对间隙厚度的影响。
第二固化性树脂组合物12可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第二固化性树脂组合物12,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
[工序C-I]和[工序C-III]
接着,如图4(c)所示,从保护板2侧对于将保护板2和液晶显示单元1贴合而得到的光学构件照射紫外线5,使固化性树脂组合物(涂布层)固化。另外,同时将第二固化性树脂组合物12固化而形成第二固化物层14。
紫外线的照射量以累积光量计优选为约100mJ/cm2~约4000mJ/cm2、特别优选为约200mJ/cm2~约3000mJ/cm2、进一步极其优选为1500~3000mJ/cm2。关于通过紫外~近紫外的光线照射进行固化时使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
如此,能够得到图7所表示的图像显示装置。
(第三实施方式)
图5是表示本发明的光学构件的制造工序的第三实施方式的工序图。
该方法是通过将液晶显示单元1与保护板2贴合而得到光学构件(图像显示装置)的方法。需要说明的是,对于与第一实施方式相比的变更部分以外之处,可以反映并引入上述第一实施方式的各记载的事项,省略了一部分说明重复的记载。
[工序A]
首先,如图5(a)所示,将后述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第一固化性树脂组合物11涂布在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上。作为涂布的方法,可以列举狭缝涂布机、辊涂机、旋涂机、丝网印刷法等。需要说明的是,本实施方式中,例示了在保护板2上涂布第一固化性树脂组合物的方式,但也可以涂布在液晶显示单元1侧,进而也可以涂布在保护板2和液晶显示单元1的各个基板上。
在此,第一固化性树脂组合物11只要以填充图像显示装置的可视区域的方式进行涂布即可,可以在第一固化性树脂组合物11与待涂布的基板之间夹设其他光学构件。
第一固化性树脂组合物11可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第一固化性树脂组合物,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
在此,可以将第一固化性树脂组合物11以未固化的状态直接用于贴合,但优选如图5(a)所记载的那样使其预固化。
具体而言,对涂布后的第一固化性树脂组合物11的涂布膜照射紫外线5,得到具有存在于涂布层的下部侧(从固化性树脂组合物来看为透明基板侧)的固化部分(图中未表示)和存在于涂布层的上部侧(与透明基板侧相反的一侧)(在大气中进行时为大气侧)的未固化部分(图中未表示)的固化物层。照射量优选为5~2000mJ/cm2、更优选为10~1000mJ/cm2、特别优选为10~500mJ/cm2。照射量过少时,有可能最终贴合的光学构件的树脂的固化度不充分,照射量过多时,未固化成分减少,有可能液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2的贴合不良。
本发明中,“未固化”表示在25℃环境下具有流动性的状态。另外,紫外线照射后用手指触摸树脂组合物层,在手指上附着液态成分的情况下,判断为具有未固化部分。
[工序B]
接着,如图5(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物11的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。贴合可以在大气中和真空中的任一者下进行。
在此,为了易于防止贴合时产生气泡,优选在真空中进行贴合。
在此,对于第一固化性树脂组合物11而言,在得到具有固化部分和未固化部分的紫外线固化型树脂的固化物后进行贴合时,能够期待胶粘力的提高。
贴合时,通过按压等使第一固化性树脂组合物11扩展,从而在空间内充满第一固化性树脂组合物11。在真空下进行的情况下,之后暴露于高压力气氛时,形成空隙少或无空隙的第一固化物层13。
在减压气氛中进行贴合的情况下,为1kPa以下、优选为10~300Pa、更优选为15~100Pa。贴合后可以立即解除减压气氛状态。另一方面,通过使减压气氛维持规定时间(例如10分钟以内),第一固化性树脂组合物11在空间内流动,容易使液晶显示单元1与保护板2的间隔变得均匀。
[工序C-II]
进一步,如图5(b)所示,将上述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第二固化性树脂组合物12在保护板2上涂布于密封体23的外周侧面部,以使液晶显示单元1与保护板连结。在此,作为具体例,示出了涂布在密封体23的外周侧面部的例子,但第二固化性树脂组合物12只要涂布在密封体23或壳体26的外周侧面部即可,只要作为结果将液晶显示单元1与保护板连结即可。另外,例示了在保护板2上涂布第二固化性树脂组合物12的例子,但也可以在保护板2与第二固化性树脂组合物12之间夹设其他光学构件。
作为在壳体26的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物的方式,具体可以列举例如在图2中仅未设置有密封体23的液晶显示单元1中涂布在壳体26的外周侧面部的方式等,但只要将第二固化性树脂组合物涂布在壳体26的外周侧面部,则液晶显示单元1的方式或涂布的方式并不特别限定于该方式。
作为涂布的方法,可以列举点胶方式等。在此,涂布在液晶显示单元1和保护板2的表面的第一固化性树脂组合物和第二固化性树脂组合物可以相同,也可以使用不同的固化性树脂组合物。
需要说明的是,第二固化性树脂组合物12的涂布优选以沿着密封体23或固定液晶显示单元1的壳体26的外周侧面部的方式形成为矩形的框状。另外,可以以在第二固化物层14的一部分产生断裂部分的方式进行涂布。
第二固化性树脂组合物12的涂布厚度只要是足以将上述液晶显示单元和上述保护板连结的厚度即可,但比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚。优选比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚0.01~10mm、更优选厚0.1~5mm、更优选厚0.5~3mm。
优选第二固化性树脂组合物12固化时在25℃下的储能刚性模量大于第一固化性树脂组合物11的固化物层在25℃下的储能刚性模量。若第二固化物层14的储能刚性模量大于将第一固化性树脂组合物固化而得到的第一固化物层13的储能刚性模量,则在将液晶显示单元1与保护板2连结时,能够耐受外压所致的变形而更牢固地连结,因此能够降低第一固化性树脂层对间隙厚度的影响。
第二固化性树脂组合物12可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第二固化性树脂组合物12,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
[工序C-III]
接着,如图5(c)所示,在将保护板2和液晶显示单元1贴合而得到的光学构件上将第二固化性树脂组合物12固化而形成第二固化物层14。
作为固化的手段,可以列举热或光,但优选通过照射光而使其固化。作为光的照射的方向没有特别限定,但优选从所得到的图像显示装置的侧面部照射、或从液晶显示单元1侧照射。
紫外线的照射量以累积光量计优选为约100mJ/cm2~约4000mJ/cm2、特别优选为约200mJ/cm2~约3000mJ/cm2、进一步极其优选为1500~3000mJ/cm2。关于通过紫外~近紫外的光线照射进行固化时使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
[工序C-I]
最后,如图5(d)所示,从保护板2侧对于将保护板2和液晶显示单元1贴合而得到的光学构件照射紫外线5,使固化性树脂组合物(涂布层)固化。
紫外线的照射量以累积光量计优选为约100mJ/cm2~4000mJ/cm2、特别优选为约200mJ/cm2~约3000mJ/cm2、进一步极其优选为1500~3000mJ/cm2。关于通过紫外~近紫外的光线照射进行固化时使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
如此,能够得到图7所表示的图像显示装置。
(第四实施方式)
图6是表示本发明的光学构件的制造工序的第四实施方式的工序图。
该方法是通过将液晶显示单元1与保护板2贴合而得到光学构件(图像显示装置)的方法。需要说明的是,对于与第一实施方式相比的变更部分以外之处,可以反映并引入上述第一实施方式的各记载的事项,省略了一部分说明重复的记载。
[工序A]
首先,如图6(a)所示,将后述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第一固化性树脂组合物11涂布在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上。作为涂布的方法,可以列举狭缝涂布机、辊涂机、旋涂机、丝网印刷法等。需要说明的是,本实施方式中,例示了在保护板2上涂布第一固化性树脂组合物的方式,但也可以涂布在液晶显示单元1侧,进而也可以涂布在保护板2和液晶显示单元1的各个基板上。
在此,第一固化性树脂组合物11只要以填充图像显示装置的可视区域的方式进行涂布即可,可以在第一固化性树脂组合物11与待涂布的基板之间夹设其他光学构件。
第一固化性树脂组合物11可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第一固化性树脂组合物,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
在此,可以将第一固化性树脂组合物11以未固化的状态直接用于贴合,但优选如图6(a)所记载的那样使其预固化。
具体而言,对涂布后的第一固化性树脂组合物11的涂布膜照射紫外线5,得到具有存在于涂布层的下部侧(从固化性树脂组合物来看为透明基板侧)的固化部分(图中未表示)和存在于涂布层的上部侧(与透明基板侧相反的一侧)(在大气中进行时为大气侧)的未固化部分(图中未表示)的固化物层。照射量优选为5~2000mJ/cm2、更优选为10~1000mJ/cm2、特别优选为10~500mJ/cm2。照射量过少时,有可能最终贴合的光学构件的树脂的固化度不充分,照射量过多时,未固化成分减少,有可能液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2的贴合不良。
本发明中,“未固化”表示在25℃环境下具有流动性的状态。另外,紫外线照射后用手指触摸树脂组合物层,在手指上附着液态成分的情况下,判断为具有未固化部分。
[工序B]
接着,如图6(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的涂布有第一固化性树脂组合物11的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。贴合可以在大气中和真空中的任一者下进行。
在此,为了易于防止贴合时产生气泡,优选在真空中进行贴合。
在此,对于第一固化性树脂组合物11而言,在得到具有固化部分和未固化部分的紫外线固化型树脂的固化物后进行贴合时,能够期待胶粘力的提高。
贴合时,通过按压等使第一固化性树脂组合物11扩展,从而在空间内充满第一固化性树脂组合物11。在真空下进行的情况下,之后暴露于高压力气氛时,形成空隙少或无空隙的第一固化物层13。
在减压气氛中进行贴合的情况下,为1kPa以下、优选为10~300Pa、更优选为15~100Pa。贴合后可以立即解除减压气氛状态。另一方面,通过使减压气氛维持规定时间(例如10分钟以内),第一固化性树脂组合物11在空间内流动,容易使液晶显示单元1与保护板2的间隔变得均匀。
[工序C-II]
进一步,如图6(b)所示,将上述的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的第二固化性树脂组合物12以围绕保护板的外周侧面部的方式涂布在液晶显示单元1的密封体23上,以使液晶显示单元1与保护板连结。在此,作为具体例,示出了涂布在保护板2的外周侧面部的例子,但第二固化性树脂组合物12只要涂布在保护板2的外周侧面部即可,只要作为结果将液晶显示单元1与保护板2连结即可。另外,例示了在密封体23上涂布第二固化性树脂组合物12的例子,但也可以在密封体23与第二固化性树脂组合物12之间夹设其他光学构件。另外,可以涂布在围绕液晶显示盒的壳体26上,也可以在密封体23或壳体26与第二固化性树脂组合物12之间夹设其他光学构件。
作为在保护板2的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物的方式,具体可以列举例如在图6中仅未设置有密封体23的液晶显示单元1中在壳体26上以围绕保护板2的方式涂布在外周侧面部的方式等,但只要将第二固化性树脂组合物涂布在保护板2的外周侧面部,则液晶显示单元1的方式或涂布的方式并不特别限定于该方式。
作为涂布的方法,可以列举点胶方式等。在此,涂布在液晶显示单元1和密封体23或壳体26的表面的第一固化性树脂组合物和第二固化性树脂组合物可以相同,也可以使用不同的固化性树脂组合物。
需要说明的是,第二固化性树脂组合物12的涂布优选以沿着保护板2的外周侧面部的方式形成为矩形的框状。另外,可以以在第二固化物层14的一部分产生断裂部分的方式进行涂布。
第二固化性树脂组合物12的涂布厚度只要是足以将上述液晶显示单元和上述保护板连结的厚度即可,但比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚。优选比所形成的第一固化性树脂组合物11的厚度厚0.01~10mm、更优选厚0.1~5mm、更优选厚0.5~3mm。
优选第二固化性树脂组合物12固化时在25℃下的储能刚性模量大于第一固化性树脂组合物11的固化物层在25℃下的储能刚性模量。若第二固化物层14的储能刚性模量大于将第一固化性树脂组合物固化而得到的第一固化物层13的储能刚性模量,则在将液晶显示单元1与保护板2连结时,能够耐受外压所致的变形而更牢固地连结,因此能够降低第一固化性树脂层对间隙厚度的影响。
第二固化性树脂组合物12可以为光固化性树脂组合物,也可以为热固化性树脂组合物。作为第二固化性树脂组合物12,从能够在低温下固化且固化速度快的方面出发,优选含有固化性化合物和光聚合引发剂的光固化性树脂组合物。
[工序C-I]和[工序C-III]
接着,如图6(c)所示,从保护板2侧对于将保护板2和液晶显示单元1贴合而得到的光学构件照射紫外线5,使固化性树脂组合物(涂布层)固化。另外,同时将第二固化性树脂组合物12固化而形成第二固化物层14。
紫外线的照射量以累积光量计优选为约100mJ/cm2~约4000mJ/cm2、特别优选为约200mJ/cm2~约3000mJ/cm2、进一步极其优选为1500~3000mJ/cm2。关于通过紫外~近紫外的光线照射进行固化时使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线的灯则不管光源如何。可以列举例如:低压汞灯、高压汞灯或超高压汞灯、金属卤化物灯、(脉冲)氙灯、LED灯或无电极灯等。
如此,能够得到图7所表示的图像显示装置。
下面示出包含上述液晶显示单元在内的、能够通过上述实施方式制造的光学构件的具体方式。
(i)如下方式:具有遮光部的光学基材是选自由具有遮光部的透明玻璃基板、具有遮光部的透明树脂基板、以及形成有遮光部和透明电极的玻璃基板组成的组中的至少一种光学基材,与其贴合的光学基材是选自由液晶显示单元、等离子体显示单元和有机EL单元组成的组中的至少一种显示体单元,所得到的光学构件是具备该具有遮光部的光学基材的显示体单元。
(ii)如下方式:一个光学基材是具有遮光部的保护板,与其贴合的另一个光学基材是触控面板或具有触控面板的显示体单元,将至少两个光学基材贴合而得到的光学构件是具备具有遮光部的保护板的触控面板或者具有该触控面板的显示体单元。
该情况下,在工序B中,优选在具有遮光部的保护板的设置有遮光部的面或触控面板的触摸面中的任意一个面或者这两个面上涂布上述固化性树脂组合物。
(iii)如下方式:一个光学基材是具有遮光部的光学基材,与其贴合的另一个光学基材是显示体单元,将至少两个光学基材贴合而得到的光学构件是具备具有遮光部的光学基材的显示体单元。
该情况下,工序1中,优选在具有遮光部的光学基材的设置有遮光部的一侧的面或显示体单元的显示面中的任意一个面或者这两个面上涂布上述固化性树脂组合物。
作为具有遮光部的光学基材的具体例,可以列举例如:具有遮光部的显示屏幕用的保护板、或者设置有具有遮光部的保护板的触控面板等。
所谓具有遮光部的光学基材的设置有遮光部的一侧的面,例如,在具有遮光部的光学基材是具有遮光部的显示屏幕用的保护板时,是指该保护板的设置有遮光部的一侧的面。另外,在具有遮光部的光学基材是具备具有遮光部的保护板的触控面板时,由于具有遮光部的保护板的具有遮光部的面与触控面板的触摸面贴合,因此,具有遮光部的光学基材的设置有遮光部的一侧的面是指与该触控面板的触摸面相反的触控面板的基材面。
具有遮光部的光学基材的遮光部可以设置于光学基材的任意部位,但通常在透明板状或片状的光学基材的周围制作成框状,其宽度优选为约0.5mm~约10mm、更优选为约1mm~约8mm、进一步优选为约2mm~约8mm。
对于可用作本发明的方法中使用的上述第一固化性树脂组合物11或上述第二固化性树脂组合物12的固化性树脂组合物进行说明。
本发明的固化性树脂组合物优选含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)。另外,可以含有在用于光学用途的固化性树脂组合物中可添加的其他成分作为任意成分。
需要说明的是,“在用于光学用途的固化性树脂组合物中可添加”是指不含有使固化物的透明性降低至不能用于光学用途的程度的添加物。
利用本发明中使用的固化性树脂组合物制作成固化后的厚度为200μm的固化物的片时,该片在400~800nm波长的光下的优选平均透射率优选至少为90%以上。
关于该固化性树脂组合物的优选组成比例,相对于该固化性树脂组合物的总量,(甲基)丙烯酸酯(A)为25~90重量%,光聚合引发剂(B)为0.2~5重量%,其他成分为余量。
本发明的固化性树脂组合物中,作为光聚合引发剂(B),通常所使用的光聚合引发剂均可以使用。
作为本发明的固化性树脂组合物中的(甲基)丙烯酸酯(A),没有特别限定,优选使用选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯单体组成的组中的任一种。更优选包含下述两者的方式:(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯中的至少任一者;以及(ii)(甲基)丙烯酸酯单体。
需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯中的任一者或两者。对于“(甲基)丙烯酸”等也是同样。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以通过使多元醇、多异氰酸酯和含羟基(甲基)丙烯酸酯反应来得到。
作为多元醇,可以列举例如:新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等碳原子数1~10的亚烷基二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等三醇、三环癸烷二甲醇、双[羟甲基]环己烷等具有环状骨架的醇等;以及通过这些多元醇与多元酸(例如,琥珀酸、邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、四氢邻苯二甲酸酐等)的反应而得到的聚酯多元醇、通过多元醇与ε-己内酯的反应而得到的己内酯醇、聚碳酸酯多元醇(例如通过1,6-己二醇与碳酸二苯酯的反应而得到的聚碳酸酯二醇等)、聚醚多元醇(例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、环氧乙烷改性双酚A等)、氢化聚丁二烯二醇等聚烯烃多元醇等。从与其他(A)成分的相容性的方面出发,作为上述多元醇,优选聚丙二醇、氢化聚丁二烯二醇,从对基材的密合性的方面出发,特别优选重均分子量为2000以上的聚丙二醇和氢化聚丁二烯二醇。此时的重均分子量的上限没有特别限定,优选为10000以下、更优选为5000以下。另外,作为氢化聚丁二烯多元醇,只要是通常的聚丁二烯多元醇的氢化还原产物就可以使用,特别是在光学用途中,优选残留双键少的多元醇,作为碘值,特别优选为20以下。另外,关于分子量,通常能够获得的分子量分布的多元醇均可以使用,特别是在取得柔软性与固化性的平衡的情况下,特别优选分子量为500~3000的多元醇。
作为有机多异氰酸酯,可以列举例如:异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或四氢二聚环戊二烯基异氰酸酯等。
另外,作为含羟基(甲基)丙烯酸酯,是在1个分子中至少分别具有一个羟基和一个(甲基)丙烯酸酯的化合物,具体而言,可以列举:(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、己二醇单(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯等二元醇的单(甲基)丙烯酸酯;
三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯单(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯等三元醇的单丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯、或将这些醇的羟基的一部分用烷基、ε-己内酯改性而得到的单(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯;
季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷六(甲基)丙烯酸酯等四元以上的醇的多官能(甲基)丙烯酸酯且具有羟基的化合物、或将这些醇的羟基的一部分用烷基、ε-己内酯改性而得到的具有羟基的多官能(甲基)丙烯酸酯;等等。
从固化性和柔软性优良的方面出发,上述具有至少一个以上羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物中,特别优选(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯。从作业性容易的方面出发,可以在反应时添加聚合性化合物。
用于得到上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的反应例如如下进行。即,在多元醇中以相对于其羟基每1当量使有机多异氰酸酯的异氰酸酯基优选为1.1~2.0当量、进一步优选为1.1~1.5当量的方式混合有机多异氰酸酯,在优选为70~90℃的反应温度下使其反应,合成氨基甲酸酯低聚物(第一反应)。接着,以相对于氨基甲酸酯低聚物的异氰酸酯基每1当量使羟基(甲基)丙烯酸酯化合物的羟基优选为1~1.5当量的方式混合羟基(甲基)丙烯酸酯化合物,在70~90℃下使其反应,从而能够得到作为目标的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(第二反应)。
上述第一反应可以在无溶剂下进行,但为了使产物的粘度高并提高作业性,优选在不具有醇羟基的溶剂中或聚合性化合物中进行。作为溶剂的具体例,可以在丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类、苯、甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烃类、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚等二醇醚类、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯、卡必醇乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、戊二酸二烷基酯、琥珀酸二烷基酯、己二酸二烷基酯等酯类、γ-丁内酯等环状酯类、石油醚、石脑油、氢化石脑油、溶剂石脑油等石油类溶剂等的单一或混合有机溶剂中进行。
反应温度通常为30~150℃、优选为50~100℃的范围。反应的终点通过异氰酸酯量的减少来确认。另外,为了缩短它们的反应时间,可以添加催化剂。作为该催化剂,可以使用碱性催化剂和酸性催化剂中的任一种。作为碱性催化剂的示例,可以列举:吡啶、吡咯、三乙胺、二乙胺、二丁胺、氨等胺类、三丁基膦、三苯基膦等膦类。另外,作为酸性催化剂的示例,可以列举:环烷酸铜、环烷酸钴、环烷酸锌、三丁氧基铝、四异丙氧基钛、四丁氧基锆、氯化铝、辛酸锡、三月桂酸辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸辛基锡等路易斯酸催化剂。这些催化剂的添加量相对于二醇化合物(多元醇+含羟基(甲基)丙烯酸酯)和多异氰酸酯化合物的总重量份100重量份通常为0.1~1重量份。
上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以通过在第一反应后使具有至少一个以上羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物继续与残留的异氰酸酯基反应(第二反应)而得到。
上述第二反应以使第一反应后得到的中间体的异氰酸酯基消失的当量关系投料。具体而言,优选相对于第一反应后得到的中间体的NCO基1.0mol,使具有至少一个以上羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的OH基为1.0~3.0mol、进一步优选为1.0~2.0mol。
上述第二反应也可以在无溶剂下进行,但为了使产物的粘度高并提高作业性,优选在上述的溶剂中和/或聚合性化合物中进行。另外,反应温度通常为30~150℃、优选为50~100℃的范围。反应的终点通过异氰酸酯量的减少来确认。为了缩短它们的反应时间,可以添加上述催化剂。
用作原料的丙烯酸酯化合物中通常已经添加有4-甲氧基苯酚等阻聚剂,但可以在反应时重新添加阻聚剂。作为这样的阻聚剂的示例,可以列举:氢醌、4-甲氧基苯酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲酚、3-羟基苯硫酚、对苯醌、2,5-二羟基对苯醌、吩噻嗪等。其用量相对于反应原料混合物为0.01~1重量%。
作为上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量,优选为约7000~约25000、更优选为约10000~约20000。重均分子量小于7000时,存在收缩增大的倾向,重均分子量大于25000时,存在固化性变差的倾向。
本发明的固化性树脂组合物中,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以使用一种或以任意的比例混合两种以上来使用。氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯在本发明的光固化型透明胶粘剂组合物中的重量比例通常优选为20~80重量%、更优选为30~70重量%。
上述具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯在聚异戊二烯分子的末端或侧链中具有(甲基)丙烯酰基。具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯可以以“UC-203”(可乐丽公司制)的方式获得。具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的按聚苯乙烯换算的数均分子量优选为1000~50000、更优选为约25000~约45000。
具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯在本发明的光固化型透明胶粘剂组合物中的重量比例通常优选为20~80重量%、更优选为30~70重量%。
上述具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯在聚丁二烯分子的末端或侧链中具有(甲基)丙烯酰基。具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯可以以“TEAI-1000(日本曹达公司制)”、“TE-2000(日本曹达公司制)”、“EMA-3000(日本曹达公司制)”、“SPBDA-S30(大阪有机化学工业公司制)”的方式获得。具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的按聚苯乙烯换算的数均分子量优选为1000~30000、更优选为约1000~约10000。
作为上述(甲基)丙烯酸酯单体,可以优选使用在分子中具有一个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯。
在此,(甲基)丙烯酸酯单体表示除了上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、下述环氧(甲基)丙烯酸酯和上述具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯以外的(甲基)丙烯酸酯。
作为在分子中具有一个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯,具体而言,可以列举:(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸异十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯等(甲基)丙烯酸碳原子数5~20烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸苯基缩水甘油酯、三环癸烷(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸二氢二聚环戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、丙烯酸-1-金刚烷基酯、丙烯酸-2-甲基-2-金刚烷基酯、丙烯酸-2-乙基-2-金刚烷基酯、甲基丙烯酸-1-金刚烷基酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸二聚环戊二烯基氧基乙酯等具有环状骨架的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸碳原子数1~5烷基酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯等聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的苯氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的丁氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯和环氧乙烷改性的辛氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选(甲基)丙烯酸碳原子数10~20烷基酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯,从树脂的柔软性的方面出发,特别优选(甲基)丙烯酸碳原子数10~20烷基酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯。
另一方面,从提高对玻璃的密合性的观点出发,优选具有羟基的(甲基)丙烯酸碳原子数1~5烷基酯、丙烯酰基吗啉,特别优选丙烯酰基吗啉。
本发明的组合物中,可以在不损害本发明的特性的范围内含有具有一个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯以外的(甲基)丙烯酸酯。可以列举例如:三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二氧杂环己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧烷改性双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯等三羟甲基C2~C10烷烃三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯等三羟甲基C2~C10烷烃聚烷氧基三(甲基)丙烯酸酯、三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等环氧烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
在本发明中,在并用的情况下,为了抑制固化收缩,优选使用单官能或双官能的(甲基)丙烯酸酯。
本发明的固化性树脂组合物中,这些(甲基)丙烯酸酯单体成分可以使用一种或以任意的比例混合两种以上来使用。(甲基)丙烯酸酯单体在本发明的光固化型透明胶粘剂组合物中的重量比例通常优选为5~70重量%、更优选为10~50重量%。少于5重量%时,存在固化性变差的倾向,多于70重量%时,存在收缩增大的倾向。
在该固化性树脂组合物中包含(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯中的至少任一者;以及(ii)(甲基)丙烯酸酯单体这两者的方式中,(i)和(ii)这两者的总含量相对于该树脂组合物的总量通常优选为25~90重量%、更优选为40~90重量%、进一步优选为40~80重量%。
在本发明的固化性树脂组合物中,可以在不损害本发明的特性的范围内使用环氧(甲基)丙烯酸酯。环氧(甲基)丙烯酸酯具有提高固化性和提高固化物的硬度、固化速度的功能。另外,作为环氧(甲基)丙烯酸酯,只要是通过使缩水甘油醚型环氧化合物与(甲基)丙烯酸反应而得到的环氧(甲基)丙烯酸酯则均可以使用,作为优选使用的用于得到环氧(甲基)丙烯酸酯的缩水甘油醚型环氧化合物,可以列举:双酚A或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、双酚F或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、氢化双酚A或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、氢化双酚F或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等。
环氧(甲基)丙烯酸酯可以通过使这些缩水甘油醚型环氧化合物和(甲基)丙烯酸在如下所述的条件下反应而得到。
以相对于缩水甘油醚型环氧化合物的环氧基1当量使(甲基)丙烯酸为0.9~1.5摩尔、更优选为0.95~1.1摩尔的比率反应。反应温度优选为80℃~120℃,反应时间为约10小时~约35小时。为了促进反应,优选使用例如三苯基膦、TAP、三乙醇胺、四乙基氯化铵等催化剂。另外,反应中,为了防止聚合,也可以使用例如对甲氧基苯酚、甲基氢醌等作为阻聚剂。
作为在本发明中可以优选使用的环氧(甲基)丙烯酸酯,为由双酚A型环氧化合物得到的双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯。作为环氧(甲基)丙烯酸酯的重均分子量,优选为500~10000。
环氧(甲基)丙烯酸酯在本发明的固化性树脂组合物中的重量比例通常为1~80重量%、优选为5~30重量%。
作为本发明的固化性树脂组合物中的(甲基)丙烯酸酯(A)的含有比例,相对于固化性树脂组合物的总量优选为25~90重量%、更优选为40~90重量%、进一步优选为40~80重量%。
在本发明的固化性树脂组合物中,优选含有选自由上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、上述具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯和上述(甲基)丙烯酸酯单体组成的组中的至少一种作为(甲基)丙烯酸酯(A)。上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的含有比例优选为20~80重量%、更优选为30~70重量%,上述具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的含有比例优选为20~80重量%、更优选为30~70重量%,上述(甲基)丙烯酸酯单体的含有比例优选为5~70重量%、更优选为10~50重量%。
在本发明的固化性树脂组合物中,进一步优选的是,含有上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯作为(甲基)丙烯酸酯(A),其含有比例为20~80重量%、优选为30~70重量%,且含有(甲基)丙烯酸酯单体,其含有比例为5~70重量%、优选为10~50重量%。
作为本发明的组合物中所含的光聚合引发剂(B),没有特别限定,可以列举例如:2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure(商品名)184;BASF制)、2-羟基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物(ESACURE(商品名)ONE;宁柏迪公司制)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgacure 2959;BASF制)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮(Irgacure 127;BASF制)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure 651;BASF制)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(Darocure(商品名)1173;BASF制)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮(Irgacure 907;BASF制)、氧代苯乙酸2-[2-氧代-2-苯基乙酰氧基乙氧基]乙酯与氧代苯乙酸2-[2-羟基乙氧基]乙酯的混合物(Irgacure 754;BASF制)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、异丙基噻吨酮等。
本发明中,关于上述光聚合引发剂(B),优选使用在乙腈或甲醇中测定的302nm或313nm下的摩尔消光系数为300ml/(g·cm)以上、在365nm下的摩尔消光系数为100ml/(g·cm)以下的光聚合引发剂。通过使用这样的光聚合引发剂,能够有助于提高胶粘强度。通过302nm或313nm下的摩尔消光系数为300ml/(g·cm)以上,工序C-I或工序C-III中的固化时的固化更为充分。另一方面,通过365nm下的摩尔消光系数为100ml/(g·cm)以下,工序B中的固化时能够适当地抑制过度的固化,能够进一步提高密合性。
作为这样的光聚合引发剂(B),可以列举例如:1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure184;BASF制)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(Darocure 1173;BASF制)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgacure 2959;BASF制)、苯基乙醛酸甲酯(Darocure MBF;BASF制)等。
在本发明的固化性树脂组合物中,这些光聚合引发剂(B)可以使用一种或以任意的比例混合两种以上来使用。光聚合引发剂(B)在本发明的光固化型树脂组合物中的重量比例通常优选为0.2~5重量%、更优选为0.3~3重量%。多于5重量%时,在得到具有固化部分和存在于与光学基材侧相反的一侧的未固化部分的固化物层时,有时不能形成未固化部分或者树脂固化物层的透明性变差。
除了上述(甲基)丙烯酸酯(A)和上述光聚合引发剂(B)以外,本发明的固化性树脂组合物可以含有下述的光聚合引发助剂、后述的具有通式(1)所表示的结构的化合物、后述的软化成分和后述的添加剂等作为其他成分。其他成分相对于本发明的固化性树脂组合物的总量的含有比例是从总量中减去上述(甲基)丙烯酸酯(A)和上述光聚合引发剂(B)的总量后的余量。具体而言,该其他成分的总量相对于本发明的固化性树脂组合物的总量优选为0重量%~74重量%、更优选为约5重量%~约70重量%。
此外,还可以将可作为光聚合引发助剂的胺类等与上述光聚合引发剂并用。作为可使用的胺类等,可以列举:苯甲酸-2-二甲基氨基乙酯、二甲基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯甲酸乙酯或对二甲基氨基苯甲酸异戊酯等。在使用该胺类等光聚合引发助剂的情况下,在本发明的胶粘用树脂组合物中的含量通常优选为0.005~5重量%、更优选为0.01~3重量%。
本发明的固化性树脂组合物可以根据需要含有具有通式(1)所示的结构的化合物。
[化1]
(式中,n表示0~40的整数,m表示10~50的整数。R1和R2可以相同,也可以不同。R1和R2是碳原子数1~18的烷基、碳原子数1~18的烯基、碳原子数1~18的炔基或碳原子数5~18的芳基。)
具有通式(1)所示的结构的化合物例如可以以日油株式会社制UNISAFE(商品名)PKA-5017(聚乙二醇-聚丙二醇烯丙基丁醚)等的方式获得。
使用具有通式(1)所示的结构的化合物时,在固化性树脂组合物中的重量比例通常优选为10~80重量%、更优选为10~70重量%。
本发明的固化性树脂组合物中可以根据需要使用软化成分。作为可使用的软化成分的具体例,可以列举:除了上述(甲基)丙烯酸酯和具有通式(1)所示的结构的化合物以外的聚合物或低聚物、邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、二醇酯类、柠檬酸酯类、脂肪族二元酸酯类、脂肪酸酯类、环氧系增塑剂、蓖麻油类、萜烯系氢化树脂等。作为上述低聚物、聚合物的示例,可以例示:具有聚异戊二烯骨架、聚丁二烯骨架、聚丁烯骨架或二甲苯骨架的低聚物或聚合物及其酯化物,根据情况优选使用具有聚丁二烯骨架的聚合物或低聚物及其酯化物。作为具有聚丁二烯骨架的聚合物或低聚物及其酯化物的具体例,可以列举:丁二烯均聚物、环氧改性聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯无规共聚物、马来酸改性聚丁二烯和末端羟基改性的液态聚丁二烯或液态氢化聚丁二烯。另外,在软化成分中,也可以混合使用上述各软化成分。
该软化成分在固化性树脂组合物中的重量比例通常优选为10~80重量%,更优选为10~70重量%。
在本发明的固化性树脂组合物中,可以根据需要添加抗氧化剂、有机溶剂、硅烷偶联剂、阻聚剂、流平剂、防静电剂、表面润滑剂、荧光增白剂、光稳定剂(例如,受阻胺化合物等)、填充剂等添加剂。
作为抗氧化剂的具体例,可以列举例如:BHT、2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、N,N-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、辛基化二苯胺、2,4-双[(辛硫基)甲基]邻甲酚、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛酯、二丁基羟基甲苯等。
作为有机溶剂的具体例,可以列举例如:甲醇、乙醇、异丙醇等醇类;二甲砜、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氧杂环己烷、甲苯、二甲苯等。
作为硅烷偶联剂的具体例,可以列举例如:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-(乙烯基苄基氨基)乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等硅烷类偶联剂;异丙基(N-乙基氨基乙基氨基)钛酸酯、异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、二(二辛基焦磷酸酯)氧乙酸钛、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯、新烷氧基三(对N-(β-氨基乙基)氨基苯基)钛酸酯等钛类偶联剂;乙酰丙酮锆、甲基丙烯酸锆、丙酸锆、新烷氧基锆酸酯、新烷氧基三新癸酰基锆酸酯、新烷氧基三(十二烷酰基)苯磺酰基锆酸酯、新烷氧基三(亚乙基二氨基乙基)锆酸酯、新烷氧基三(间氨基苯基)锆酸酯、碳酸锆铵、乙酰丙酮铝、甲基丙烯酸铝、丙酸铝等锆类偶联剂或铝类偶联剂等。
作为阻聚剂的具体例,可以列举:对甲氧基苯酚、甲基氢醌等。
作为光稳定剂的具体例,可以列举例如:1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、(甲基)丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯(艾迪科株式会社制、LA-82)、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇和3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷的混合酯化物、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、碳酸二(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、甲基丙烯酸2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、甲基丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯、[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-1-(辛氧基)-4-哌啶基)酯,1,1-二甲基乙基过氧化氢与辛烷的反应产物、N,N’,N”N”’-四(4,6-双(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)-三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸烷-1,10-二胺、二丁胺·1,3,5-三嗪·N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亚甲基二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、2,2,4,4-四甲基-20-(β-月桂基氧基羰基)乙基-7-氧杂-3,20-二氮杂二螺[5.1.11.2]二十一烷-21-酮、β-丙氨酸N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-十二烷基酯/十四烷基酯、N-乙酰基-3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮、2,2,4,4-四甲基-7-氧杂-3,20-二氮杂二螺[5.1.11.2]二十一烷-21-酮、2,2,4,4-四甲基-21-氧杂-3,20-二氮杂二环-[5.1.11.2]-二十一烷-20-丙酸十二烷基酯/十四烷基酯、丙二酸[(4-甲氧基苯基)亚甲基]双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇的高级脂肪酸酯、1,3-苯二甲酰胺,N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)等受阻胺类、奥他苯酮等二苯甲酮类化合物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯与聚乙二醇的反应产物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚等苯并三唑类化合物、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等苯甲酸酯类、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]苯酚等三嗪类化合物等,特别优选为受阻胺类化合物。
作为填充剂的具体例,可以列举例如:结晶二氧化硅、熔融二氧化硅、氧化铝、锆石、硅酸钙、碳酸钙、碳化硅、氮化硅、氮化硼、氧化锆、镁橄榄石、块滑石、尖晶石、二氧化钛、滑石等的粉体或将它们球形化而得到的珠等。
各种添加剂在光固化型透明胶粘剂组合物中的重量比例优选为0.01~3重量%、更优选为0.01~1重量%、进一步优选为0.02~0.5重量%。
本发明的固化性树脂组合物可以通过将上述各成分在常温~80℃进行混合溶解而得到,也可以根据需要通过过滤等操作除去夹杂物。考虑涂布性时,本发明的胶粘用树脂组合物优选适当调节成分的配合比使得25℃的粘度为300~15000mPa·s的范围。
本发明的固化性树脂组合物的固化物的固化收缩率优选为3.0%以下、特别优选为2.0%以下。由此,固化性树脂组合物固化时,能够减小树脂固化物内蓄积的内部应力,能够有效防止在基材与包含固化性树脂组合物的固化物的层的界面处产生应变。
另外,在玻璃等基材薄的情况下,固化收缩率大时,固化时的翘曲增大,因此对显示性能带来大的不良影响,因此,从该观点出发,也优选固化收缩率较小。
本发明的固化性树脂组合物的固化物在400nm~800nm下的透射率优选为90%以上。在透射率小于90%的情况下,光难以透射,用于显示装置时,有可能可视性会降低。
另外,固化物在400~450nm下的透射率高时,可以进一步期待可视性的提高,因此400~450nm下的透射率优选为90%以上。
作为本发明的第一固化性树脂组合物11或第二固化性树脂组合物12,优选含有(I)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、(II)(甲基)丙烯酸酯单体、以及光聚合引发剂。
并且,优选第一固化性树脂组合物11和第二固化性树脂组合物12均使用含有上述(I)成分和(II)成分的树脂组合物来得到图像显示装置。
另外,优选进一步含有上述软化成分作为软化剂,特别优选第一固化性树脂组合物11和第二固化性树脂组合物12均含有软化成分。软化成分中,优选使用萜烯系树脂(特别是固态萜烯系树脂)。
关于本发明的制造方法中使用的含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的固化性树脂组合物,下述中记载了几个优选方式。各成分的含量中的“重量%”表示相对于本发明的固化性树脂组合物的总量的含有比例。
(A1)
如上述(6)所述的固化性树脂组合物,其中,上述(甲基)丙烯酸酯(A)为选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯单体组成的组中的至少一种(甲基)丙烯酸酯。
(A2)
如上述(6)或上述(A1)所述的固化性树脂组合物,其中,
含有下述两者作为上述(甲基)丙烯酸酯(A),
(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯中的至少任一者;以及
(ii)(甲基)丙烯酸酯单体。
(A3)
如上述(6)或上述(A1)所述的固化性树脂组合物,其中,
含有下述两者作为上述(甲基)丙烯酸酯(A),
(i)通过聚C2-C4亚烷基二醇、二异氰酸酯和(甲基)丙烯酸羟基C2-C4烷基酯的反应得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯;以及
(ii)(甲基)丙烯酸酯单体。
(A4)
如上述(A1)~(A3)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为7000~25000。
(A5)
一种含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的固化性树脂组合物,其为含有酰基氧化膦化合物作为光聚合引发剂(B)的固化性树脂组合物或者含有酰基氧化膦化合物作为光聚合引发剂(B)的上述(A1)~(A4)中任一项所述的固化性树脂组合物。
(A6)
如上述(A5)所述的固化性树脂组合物,其中,酰基氧化膦化合物为选自由2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基乙氧基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦和双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦组成的组中的至少一种化合物。
(A7)
一种含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的固化性树脂组合物或上述(A1)~(A6)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,除了(A)成分和(B)成分以外,进一步含有其他成分。
(A8)
如上述(A7)所述的固化性树脂组合物,其中,(甲基)丙烯酸酯(A)为25~90重量%,光聚合引发剂(B)为0.2~5重量%,其他成分为余量。
(A9)
如上述(A8)所述的固化性树脂组合物,其中,含有(i)20~80重量%的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或聚异戊二烯(甲基)丙烯酸酯中的至少一者;以及(ii)5~70重量%的(甲基)丙烯酸酯单体作为(甲基)丙烯酸酯(A),两者的总量为40~90重量%。
(A10)
如上述(A7)~(A9)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,含有10~80重量%的通式(1)所表示的化合物作为其他成分。
(A11)
一种含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的固化性树脂组合物或上述(A1)~(A10)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,固化性树脂组合物的固化物的固化收缩率为3%以下。
(A12)
一种含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)的固化性树脂组合物或上述(A1)~(A11)中任一项所述的固化性树脂组合物,其中,在200μm厚度的固化性树脂组合物的固化物的片中,400~450nm的波长区域的平均透射率至少为90%,且400~800nm的波长区域的平均透射率至少为90%。
本发明的固化性树脂组合物可以适合作为用于通过上述[工序A]~[工序C-III]将多个光学基材贴合而制造光学构件的胶粘剂使用。
作为本发明的光学构件的制造方法中使用的光学基材,可以列举:保护板、透明板、片、触控面板和显示体单元等。
本发明中,“光学基材”是指在表面不具有遮光部的光学基材和在表面具有遮光部的光学基材这两者。本发明的光学构件的制造方法中,优选所使用的多个光学基材中的至少一个使用具有遮光部的光学基材。
上述具有遮光部的光学基材中的遮光部的位置没有特别限定。作为优选的方式,可以列举在该光学基材的周边部形成具有0.05~20mm的宽度、优选具有约0.05mm~约10mm的宽度、更优选具有约0.1mm~约6mm的宽度的带状的遮光部的情况。光学基材上的遮光部可以通过粘贴胶带、涂布或印刷涂料等来形成。
作为本发明中使用的光学基材的材质,可以使用各种材料。具体而言,可以列举:PET、PC、PMMA、PC与PMMA的复合物、玻璃、COC、COP、塑料(丙烯酸类树脂等)等树脂。作为本发明中使用的光学基材、例如透明板或片,可以使用将多个偏振板等薄膜或片层叠而得到的片或透明板;未层叠的片或透明板;以及由无机玻璃制成的透明板(无机玻璃板及其加工品,例如透镜、棱镜、ITO玻璃)等。
另外,本发明中使用的光学基材除了上述偏振板等以外还包括触控面板(触控面板输入传感器)或下述的显示单元等包含多个功能板或片的层叠体(以下,也称为“功能性层叠体”)。
作为能够用作在本发明中使用的光学基材的片,可以列举:图标片、装饰片、保护片。作为能够在本发明的光学构件的制造方法中使用的板(透明板),可以列举装饰板、保护板。作为这些片或板的材质,可以应用作为透明板的材质列举的材质。
作为能够用作在本发明中使用的光学基材的触控面板表面的材质,可以列举:玻璃、PET、PC、PMMA、PC与PMMA的复合物、COC、COP。
透明板或片等板状或片状的光学基材的厚度没有特别限制,通常为约5μm~约5cm、优选为约10μm~约10mm、更优选为约50μm~约3mm的厚度。
作为通过本发明的制造方法得到的优选的光学构件,可以列举将具有遮光部的板状或片状的透明光学基材与上述功能性层叠体用本发明的固化性树脂组合物的固化物贴合而得到的光学构件。
另外,在本发明的制造方法中,通过使用液晶显示装置等显示单元作为一个光学基材并且使用光学功能材料作为另一个光学基材,可以制造带有光学功能材料的显示体单元(以下也称为显示面板)。作为上述的显示单元,可以列举例如:在玻璃上粘贴有偏振板的LCD、EL显示器、EL照明、电子纸、等离子体显示器等显示装置。另外,作为光学功能材料,可以列举:丙烯酸类树脂板、PC板、PET板、PEN板等透明塑料板、强化玻璃、触控面板输入传感器。
在作为贴合光学基材的胶粘材料使用的情况下,为了提高可视性,固化物的折射率为1.45~1.55时,显示图像的可视性进一步提高,因此优选。
在该折射率的范围内时,能够减小与作为光学基材使用的基材的折射率之差,从而能够抑制光的漫反射而使光损耗降低。
作为通过本发明的制造方法得到的光学构件的优选方式,可以列举下述(i)~(vii)。
(i)一种光学构件,其通过使用本发明的固化性树脂组合物的固化物将具有遮光部的光学基材与上述功能性层叠体贴合而得到。
(ii)如上述(i)所述的光学构件,其中,具有遮光部的光学基材为选自由具有遮光部的透明玻璃基板、具有遮光部的透明树脂基板、以及形成有遮光物和透明电极的玻璃基板组成的组中的光学基材,功能性层叠体为显示体单元或触控面板。
(iii)如上述(ii)所述的光学构件,其中,显示体单元为液晶显示体单元、等离子体显示体单元和有机EL显示单元中的任意一种。
(iv)一种触控面板(或触控面板输入传感器),其通过使用本发明的固化性树脂组合物的固化物将具有遮光部的板状或片状的光学基材贴合在触控面板的触摸面侧的表面而得到。
(v)一种显示面板,其通过使用本发明的固化性树脂组合物的固化物将具有遮光部的板状或片状的光学基材贴合在显示体单元的显示屏幕上而得到。
(vi)如上述(v)所述的显示面板,其中,具有遮光部的板状或片状的光学基材为用于保护显示体单元的显示屏幕的保护板或触控面板。
(vii)如上述(i)~(vi)中任一项所述的光学构件、触控面板或显示面板,其中,固化性树脂组合物为上述(A1)~(A12)中任一项所述的固化性树脂组合物。
使用本发明的固化性树脂组合物,利用上述工序A~C-III中记载的方法将选自上述各光学基材中的多个光学基材贴合,由此得到本发明的光学构件。上述工序B中,固化性树脂组合物可以仅涂布在待贴合的两个光学基材中隔着固化物层相向的面中的一个面上,也可以涂布在两个面上。
例如,在上述功能性层叠体为触控面板或显示体单元的上述(ii)所述的光学构件的情况下,在工序A中,可以将该树脂组合物仅涂布在具有遮光部的保护板的任意一个面、优选设置有遮光部的面以及触控面板的触摸面或显示体单元的显示面中的任意一个面上,也可以涂布在两个面上。
另外,在将用于保护显示体单元的显示屏幕的保护板或触控面板与显示体单元贴合而得到的上述(vi)的光学构件的情况下,在工序A中,可以将该树脂组合物仅涂布在保护板的设置有遮光部的面或触控面板的与触摸面相反的基材面以及显示体单元的显示面中的任意一个面上,也可以涂布在两个面上。
通过本发明的制造方法得到的包含显示体单元和具有遮光部的光学基材的光学构件可以组装到例如电视机、小型游戏机、手机、个人电脑等电子设备中。
实施例
以下,利用实施例更具体地对本发明进行说明,但本发明不受这些实施例的任何限制。
固化性树脂组合物的制备
(第一固化性树脂组合物A的制备)
将氨基甲酸酯丙烯酸酯(氢化聚丁二烯二醇(分子量3000)、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸-2-羟基乙酯这三种成分(摩尔比1:1.2:2)的反应产物)16重量份、GI-2000(两末端含羟基的氢化聚丁二烯、日本曹达株式会社制)18重量份、日石Polybutene LV-100(液态聚丁烯、JX日矿日石能源株式会社制)13份、CLEARON(商品名)M105(芳香族改性氢化萜烯树脂、YASUHARA CHEMICAL株式会社制)16份、LA(丙烯酸月桂酯、大阪有机化学工业株式会社制)11重量份、S-1800A(丙烯酸异硬脂酯、新中村化学株式会社制)25份、Speedcure(商品名)TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、LAMBSON公司制)0.5重量份、Irgacure(商品名)184D(BASF公司制)0.5份加热混合而制备得到。25℃下的粘度为4000mPa·s。
(第一固化性树脂组合物B的制备)
将氨基甲酸酯丙烯酸酯(氢化聚丁二烯二醇(分子量3000)、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸-2-羟基乙酯这三种成分(摩尔比1:1.2:2)的反应产物)9重量份、GI-2000(两末端含羟基的氢化聚丁二烯、日本曹达株式会社制)55重量份、日石Polybutene LV-100(液态聚丁烯、JX日矿日石能源株式会社制)13份、LA(丙烯酸月桂酯、大阪有机化学工业株式会社制)15重量份、S-1800A(丙烯酸异硬脂酯、新中村化学株式会社制)3份、Speedcure(商品名)TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、LAMBSON公司制)0.25重量份、Irgacure(商品名)184D(BASF公司制)0.5份加热混合而制备得到。25℃下的粘度为3500mPa·s。
(第一固化性树脂组合物C的制备)
将氨基甲酸酯丙烯酸酯(氢化聚丁二烯二醇(分子量3000)、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸-2-羟基乙酯这三种成分(摩尔比1:1.5:2)的反应产物)80重量份、IBXA(丙烯酸异冰片酯、大阪有机化学工业株式会社制)30份、Speedcure(商品名)TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、LAMBSON公司制)1重量份、Irgacure(商品名)184D(BASF公司制)3份加热混合而制备得到。25℃下的粘度为14000mPa·s。
(第二固化性树脂组合物a的制备)
将LIR-390(异戊二烯嵌段聚合物、株式会社可乐丽公司制)20份、UC-203(反应型异戊二烯聚合物、株式会社可乐丽公司制)50份、FA-512A(丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、日立化成株式会社制)23份、A-NOD-N(壬二醇二丙烯酸酯、新中村化学株式会社制)3份、Speedcure(商品名)TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、LAMBSON公司制)0.5重量份、Irgacure(商品名)184D(BASF公司制)1份加热混合而制备得到。25℃下的粘度为65000mPa·s。
使用所得到的本发明的固化性树脂组合物进行下述评价。
实施例1
如图1(a)所示,在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上以在遮光部上也层叠第一固化性树脂组合物A的方式涂布厚度200μm的第一固化性树脂组合物A。然后,使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从大气侧照射累积光量100mJ/cm2的紫外线5,由此使其预固化。接着,如图1(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物A的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。然后,使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从保护板侧照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线5,由此进行主固化。
然后,如图1(c)所示,将第二固化性树脂组合物a在保护板2上涂布于密封体23的外周侧面部,以使液晶显示单元1与保护板连结。然后,如图1(d)所示,通过使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从保护板侧照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线5,将第二固化性树脂组合物a固化而形成第二固化物层14,由此制作出图7所示的光学构件。
实施例2
将涂布在保护板上的第一固化性树脂组合物变更为B,除此之外同样地进行,使树脂固化物层固化,制作出图7所示的光学构件。
实施例3
将涂布在保护板上的第一固化性树脂组合物变更为C,除此之外同样地进行,使树脂固化物层固化,制作出图7所示的光学构件。
实施例4
如图4(a)所示,在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上以在遮光部上也层叠第一固化性树脂组合物A的方式涂布厚度200μm的第一固化性树脂组合物A。然后,使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从大气侧照射累积光量100mJ/cm2的紫外线5,由此使其预固化。接着,如图4(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物A的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。然后,将第二固化性树脂组合物a在保护板2上涂布于密封体23的外周侧面部,以使液晶显示单元1与保护板连结。然后,如图4(c)所示,通过使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从保护板侧照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线5,将第一固化性树脂组合物A和第二固化性树脂组合物a固化而形成第二固化物层14,由此制作出图7所示的光学构件。
实施例5
如图5(a)所示,在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上以在遮光部上也层叠第一固化性树脂组合物A的方式涂布厚度200μm的第一固化性树脂组合物A。然后,使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从大气侧照射累积光量100mJ/cm2的紫外线5,由此使其预固化。接着,如图5(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物A的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。然后,将第二固化性树脂组合物a在保护板2上涂布于密封体23的外周侧面部,以使液晶显示单元1与保护板连结。然后,通过使用无电极紫外线灯(HeraeusNoblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从保护板侧照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线5,将第二固化性树脂组合物a固化而形成第二固化物层14。如图5(d)所示,使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从保护板侧照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线5,将第一固化性树脂组合物A固化而形成第一固化物层13,由此制作出图7所示的光学构件。
比较例1
在具有遮光部4的保护板2的形成有遮光部4的面的表面上以在遮光部上也层叠第一固化性树脂组合物A的方式涂布厚度200μm的第一固化性树脂组合物A。然后,使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从大气侧照射累积光量100mJ/cm2的紫外线5,由此使其预固化。接着,在液晶显示单元1上将第二固化性树脂组合物a涂布在偏振板上。接着,如图1(b)所示,以液晶显示单元1与保护板2的形成有第一固化性树脂组合物A的面相向的形式将液晶显示单元1与具有遮光部的保护板2贴合。然后,通过使用无电极紫外线灯(Heraeus Noblelight Fusion UV公司制、D灯泡)从保护板侧照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线5,进行第一固化性树脂组合物A和第二固化性树脂组合物a的主固化,由此制作出图7所示的光学构件。
[表1]
另外,使用所得到的本发明的固化性树脂组合物A、B、C进行下述评价。
(固化性)
准备两片厚度为1mm的载玻片,在其中一片上涂布所得到的固化性树脂组合物使得膜厚为200μm。在其涂布面上贴合另一片载玻片。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)透过玻璃对该树脂组合物照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线。对固化物的固化状态进行确认,结果完全固化。
(固化收缩率)
准备两片涂布有含氟脱模剂的厚度为1mm的载玻片,在其中一片的脱模剂涂布面上涂布所得到的固化性树脂组合物使得膜厚为200μm。然后,将两片载玻片以各自的脱模剂涂布面彼此相向的方式贴合。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)透过玻璃对该树脂组合物照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线,使该树脂组合物固化。然后,将两片载玻片剥离,制作出膜比重测定用的固化物。依据JIS K7112 B法测定固化物的比重(DS)。另外,在25℃下测定树脂组合物的液体比重(DL)。根据DS和DL的测定结果利用下式计算出固化收缩率,结果小于2.5%。
固化收缩率(%)=(DS-DL)÷DS×100
(耐热、耐湿胶粘性)
准备厚度为0.8mm的载玻片和厚度为0.8mm的丙烯酸类树脂板,在其中一者上涂布所得到的固化性树脂组合物使得膜厚为200μm,然后在其涂布面上贴合另一者。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)透过玻璃对该树脂组合物照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线,使该树脂组合物固化,制作出胶粘性评价用样品。将其在85℃、85%RH环境下放6666。对于该评价用样品,通过目视对树脂固化物从载玻片或丙烯酸类树脂板的剥离进行了确认,结果未剥离。
(柔软性)
使所得到的固化性树脂组合物充分固化,通过依据JIS K7215的方法,使用Durometer硬度计(E型)测定Durometer E硬度,评价柔软性。更具体而言,将固化性树脂组合物浇注到圆柱状的模具中使得膜厚为1cm,照射紫外线使该树脂组合物充分固化。使用Durometer硬度计(E型)测定所得到的固化物的硬度。其结果,测定值小于10,柔软性优良。
(透明性)
准备两片涂布了含氟脱模剂的厚度为40μm的PET薄膜,在其中一片的脱模剂涂布面上涂布所得到的固化性树脂组合物使得固化后的膜厚为600μm。然后,将两片PET薄膜以各自的脱模剂涂布面彼此相向的方式贴合。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)透过PET薄膜照射累积光量2000mJ/cm2的紫外线,使该树脂组合物固化。然后,将两片PET薄膜剥离,制作出刚性模量测定用的固化物。然后,将两片PET薄膜剥离,制作出刚性模量测定用的固化物。并且,对于刚性模量,可以使用ARES(TA Instruments),在20~40℃的温度区域中测定刚性模量。
将上述试验结果汇总于下表中。
[表2]
第一固化性组合物 | A | B | C |
固化性 | ◎ | ○ | ◎ |
收缩率(%) | 2.5 | 1.5 | 2.5 |
耐热、耐湿胶粘性 | ◎ | ○ | ◎ |
柔软性(E型) | <10 | <10 | 60 |
刚性模量(在25℃) | 12000 | 2000 | - |
关于第一固化性组合物C的刚性模量,由于储能刚性模量与损耗弹性模量的值之差增大,因此在可利用上述装置进行测定的范围之外。
参照特定的方式详细说明了本发明,但对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变更和修正。
需要说明的是,本申请基于2015年1月19日提出的日本专利申请(2015-007810),通过引用而援用其全部内容。另外,在此引用的全部参考作为整体并入本说明书中。
工业实用性
本发明的光学构件的制造方法能够得到可视性优良、不易产生按压所导致的波纹的显示体单元等光学构件。通过本发明得到的光学构件能够适合组装到液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等显示装置中。
符号说明
1液晶显示单元、2保护板、3透明基板、4遮光部、5紫外线、11第一固化性树脂组合物、12第二固化性树脂组合物、13第一固化物层、14第二固化物层、21液晶显示盒、22偏振板、23密封体、24间隙、25密闭薄膜、26壳体
Claims (11)
1.一种图像显示装置的制造方法,其为在液晶显示单元上胶粘保护板而得到的图像显示装置的制造方法,
液晶显示单元具备:液晶显示盒、配置于液晶显示盒上的偏振板、以及围绕偏振板的被覆所述液晶显示盒的密封体或通过围绕液晶显示盒的周壁部而将液晶显示单元固定的壳体,
该制造方法包括:
(A)涂布工序,在所述液晶显示单元和所述保护板中的至少一者上涂布未固化时具有流动性的第一固化性树脂组合物,使所述第一固化性树脂组合物预固化;
(B)贴合工序,藉由所述第一固化性树脂组合物将所述液晶显示单元和所述保护板贴合,
在所述工序(B)之后包括下述工序(C-I)~(C-III)的工序:
(C-I)第一固化性树脂组合物固化工序,使所述第一固化性树脂组合物固化而将所述液晶显示单元和所述保护板胶粘;
(C-II)涂布工序,在所述保护板、被覆所述液晶显示盒的密封体或固定液晶显示单元的壳体的外周侧面部涂布第二固化性树脂组合物,以使液晶显示单元与保护板连结;
(C-III)设置固化物层的工序,在所述工序(C-II)之后,使所述第二固化性树脂组合物固化而在所述保护板、被覆所述液晶显示盒的密封体或固定液晶显示单元的壳体的外周侧面部设置固化物层,
其中,所述第一固化性树脂组合物为相对于照射紫外线时的固化率为80%的树脂层在25℃下的储能刚性模量,照射紫外线时的固化率为98%的树脂层的储能刚性模量为3倍~20倍的树脂组合物,固化率为80%时的储能刚性模量在25℃为1×102Pa~1×105Pa,所述第一固化性树脂组合物含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)。
2.如权利要求1所述的图像显示装置的制造方法,其中,
(A)在所述保护板的表面上涂布所述第一固化性树脂组合物而形成预固化的涂布膜,
(B)将形成有所述涂布膜的保护板与液晶显示单元贴合,
(C-II)在所述液晶显示单元的所述密封体或固定液晶显示单元的壳体的外周侧面部涂布所述第二固化性树脂组合物而形成固化或未固化的涂布膜。
3.如权利要求2所述的图像显示装置的制造方法,其特征在于,所述第一固化性树脂组合物的涂布膜的平均厚度为所述第二固化性树脂组合物的涂布膜的平均厚度以下。
4.如权利要求1或2所述的图像显示装置的制造方法,其中,所述保护板包含选自由具有遮光部的透明玻璃基板、具有遮光部的透明树脂基板、形成有遮光部和透明电极的玻璃基板、以及在具有遮光部的透明基板上贴合形成有透明电极的玻璃基板或薄膜而得到的基板的组中的一种以上。
5.如权利要求1或2所述的图像显示装置的制造方法,其中,所述保护板为触控面板。
6.一种固化性树脂组合物,其用于权利要求1~5中任一项所述的图像显示装置的制造方法的所述第一固化性树脂组合物,其含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)以及作为软化成分的具有聚丁二烯骨架的聚合物或低聚物及其酯化物,
其中,所述第一固化性树脂组合物为相对于照射紫外线时的固化率为80%的树脂层在25℃下的储能刚性模量,照射紫外线时的固化率为98%的树脂层的储能刚性模量为3倍~20倍的树脂组合物,固化率为80%时的储能刚性模量在25℃为1×102Pa~1×105Pa。
7.如权利要求6所述的固化性树脂组合物,其中,(甲基)丙烯酸酯(A)为选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯单体组成的组中的一种以上。
8.如权利要求6或7所述的固化性树脂组合物,其中,在乙腈或甲醇中测定的光聚合引发剂(B)的摩尔消光系数在302nm或313nm下为300ml/(g·cm)以上、在365nm下为100ml/(g·cm)以下。
9.一种触控面板,其利用权利要求1~5中任一项所述的图像显示装置的制造方法而得到。
10.一种图像显示装置,其为在液晶显示单元上胶粘保护板而得到的图像显示装置,
液晶显示单元具备:液晶显示盒、配置在液晶显示盒上的偏振板、以及围绕偏振板的被覆所述液晶显示盒的密封体或通过围绕液晶显示盒的周壁部而将液晶显示单元固定的壳体,
该图像显示装置具有:将形成于所述偏振板上的第一固化性树脂组合物预固化、然后主固化而得到的第一固化物层、和
在所述保护板、被覆所述液晶显示盒的密封体或固定液晶显示构件的壳体的外周侧面部将连结所述液晶显示单元与保护板的第二固化性树脂组合物固化而得到的第二固化物层,
其中,所述第一固化性树脂组合物为相对于照射紫外线时的固化率为80%的树脂层在25℃下的储能刚性模量,照射紫外线时的固化率为98%的树脂层的储能刚性模量为3倍~20倍的树脂组合物,固化率为80%时的储能刚性模量在25℃为1×102Pa~1×105Pa,所述第一固化性树脂组合物含有(甲基)丙烯酸酯(A)和光聚合引发剂(B)。
11.如权利要求10所述的图像显示装置,其中,所述第一固化性树脂组合物和所述第二固化性树脂组合物为含有选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物和具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯化合物组成的组中的至少一种(甲基)丙烯酸酯化合物、光聚合引发剂以及作为软化成分的具有聚丁二烯骨架的聚合物或低聚物及其酯化物的固化性树脂组合物。
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