DE19942101B4

DE19942101B4 - Zellsubstrat und Flüssigkristallanzeige

Info

Publication number: DE19942101B4
Application number: DE19942101A
Authority: DE
Inventors: Kiichi Ibaraki Shimodaira; Masayuki Ibaraki Satake; Toshiyuki Ibaraki Umehara; Hiroshi Ibaraki Sugawa
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2019-09-04
Also published as: DE19942101A1; JP2000081514A; KR100833084B1; US6208397B1; KR20000022872A; TW419595B

Abstract

Zellsubstrat, welches aufweist:
– ein Harzsubstrat,
– ein optisches Bauteil, welches ein optisches Material und eine Klebeschicht, die auf zumindest einer Oberfläche des optischen Materials vorgesehen ist, umfasst, wobei
die Klebeschicht aus einem wärmebeständigen Klebemittel des Acryl-Typs geformt ist,
die Klebeschicht vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g/25 mm und nicht mehr als 1000 g/25 mm nach der Erwärmung auf 70 °C über 5 Stunden aufweist,
wobei die Haftkraft auf der Grundlage einer Abschälung um 90° von einem Harzsubstrat bei Zimmertemperatur gemessen wird, indem ein Gewicht von mindestens 400 g und höchstens 1000 g und das an dem optischen Material mit 25 mm Breite angebracht ist, eine Abschälrate von 300 mm/Minute aufweist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellsubstrat, umfassend ein Optikbauteil, bei welchem zusätzlich eine Klebeschicht vorgesehen ist, und das abgeschält werden kann, ohne irgendeine Beschädigung bei einer Flüssigkristallzelle durchzuführen, wenn eine fehlerhafte Klebeverbindung und dergleichen erfolgt ist, und welches eine hervorragende Dauerhaftigkeit des Klebezustands aufweist, und zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige eingesetzt werden kann, und betrifft weiterhin eine zugehörige Flüssigkristallanzeige.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein optisches Material wie beispielsweise eine Polarisatorplatte, eine Phasendifferenzplatte, eine elliptisch polarisierende Platte, die durch Zusammenlaminieren ausgebildet wird, welches in einer Flüssigkristallanzeige (LCD) verwendet wird, stellt ein wesentliches Bauteil der LCD dar. Ein Verfahren zur Klebeverbindung des optischen Materials mit einer Flüssigkristallzelle in einem Zustand eines optischen Bauteils, bei welchem eine Klebeschicht eines Acrylklebers vorher bei dem optischen Material vorgesehen wird, wird zu dem Zweck eingesetzt, Qualitätsänderungen zu verhindern, den Wirkungsgrad beim Zusammenbau der LCD zu verbessern.
Wenn in diesem Zusammenhang Fremdkörper, beispielsweise Verunreinigungen oder Luftblasen in einen Abschnitt eingemischt werden, wenn das optische Bauteil durch Kleben mit der Flüssigkristallzelle verbunden wird, tritt bei diesem Abschnitt ein Ausfall der Sichtbarkeit auf. Daher muss das optische Bauteil von der Flüssigkristallzelle abgeschält oder abgetrennt werden, infolge der fehlerhaften Klebeverbindung, damit die Flüssigkristallzelle recycelt werden kann. Die fehlerhafte Klebeverbindung wird normalerweise bei Untersuchungsschritten in einem Vorgang aufgefunden, der auf die Klebeverbindung des optischen Bauteils folgt. Daher wird im allgemeinen das optische Bauteil von der Flüssigkristallzelle abgeschält oder getrennt, wenn seit der Klebeverbindung zumindest einige Stunden vergangen sind. In einigen Fällen wird das optische Bauteil von der Flüssigkristallzelle abgeschält oder abgetrennt, wenn ein Monat oder mehr vergangen ist.
Bei dem optischen Bauteil nach dem Stand der Technik trat das Problem auf, dass Variationen von Zellenspalten und Beschädigungen, beispielsweise die Beschädigung eines Zellensubstrats, durch die Flexibilität des Zellensubstrats hervorgerufen wurden, wenn das optische Bauteil von der Flüssigkristallzelle abgeschält oder abgetrennt wurde, bei welcher ein Harzsubstrat als Zellsubstrat verwendet wurde. Wenn die Haftkraft verringert wird, so dass sich eine gute Abtrennbarkeit ergibt, tritt ein weiteres Problem auf, nämlich dass ein Abschälen oder Aufwölben in dem optischen Bauteil auftritt, oder durch Aufschäumen hervorgerufene Markierungen in der durch Kleben verbundenen Grenzfläche auftreten, infolge des Einflusses von Feuchtigkeit und Wärme, wenn das optische Bauteil in der Praxis bei einer LCD eingesetzt wird.
DE 34 35 132 C2 betrifft eine Flüssigkristallanzeige-Kunststoffzellenstruktur mit zwei Zellsubstraten, von denen jedes eine polarisierende Platte aufweist, die jeweils aus einem Polarisator besteht, auf dessen beide Oberflächen ein einachsig gestreckter Film auflaminiert ist, wobei die polarisierenden Platten mit senkrecht zueinander verlaufenden Polarisationsachsen angeordnet sind, sowie mit einem Elektrodenmuster auf den einander zugewandten Oberflächen und einer zwischen den zwei Zellsubstraten eingeschlossenen Flüssigkristallmaterialschicht, wobei bei einer der Polarisatorplatten die Polarisationsachse parallel zu der Reckungsachse des auflaminierten Filmes und bei der anderen Polarisatorplatte die Polarisationsachse senkrecht zu der Reckungsachse des auflaminierten Filmes verläuft, so dass die Reckungsachse des Filmes bei der einen Polarisatorplatte parallel zu der Reckungsachse des Filmes bei der anderen Polarisatorplatte verläuft.
US Patent US 4 802 7 A offenbart eine Flüssigkristall-Elektrodenplatte mit einer transparenten Elektrode auf mindestens einer Seite davon, wobei die Platte eine Substratschicht umfasst, enthaltend einen optisch transparenten Film mit einem Rückhaltevermögen von nicht mehr als 30 nm, geformt aus einem Polycarbonatharz, eine Verankerungsschicht auf mindestens einer Seite der Substratschicht, sowie ein oder mehrere Schutzschichten aus einem Gas-undurchlässigen Harz und/oder einem gehärteten vernetzbaren Harz.
DE 195 08 502 A1 offenbart eine Substratträger-Spanneinrichtung, die ein Substrat eines LCD-Elements hält und durch Prozesse zu dessen Herstellung transportiert wir, gekennzeichnet durch:

– einen Träger und
– eine klebrige Schicht, die auf dem Träger vorhanden ist und an der das Substrat mit einer Oberfläche derselben befestigt werden kann;
– wobei die klebrige Schicht so ausgebildet ist, dass ihr Haftvermögen bei wiederholtem Gebrauch im wesentlichen konstant bleibt.

DE 197 00 400 A1 offenbart einen optischen Film mit einem optischen Basisfilm, der an einer oder an beiden seiner Oberflächen Mehrfachschichten aus druckempfindlichen Haftschichten aufweist, wobei die Mehrfachschichten eine Kombination von druckempfindlichen Haftschichten umfassen, beispielsweise druckempfindliche Acrylhaftstoffe, die jeweils eine unterschiedliche Spannungsrelaxationszeit aufweisen, wobei die druckempfindliche Haftschicht mit der längsten Spannungsrelaxation an der äußersten Position angeordnet ist, und wobei die druckempfindliche Haftschicht mit der längsten Spannungsrelaxationszeit eine Dicke von 80% oder weniger der gesamten Dicke der druckempfindlichen Haftschichten aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zellsubstrat zur Verfügung zu stellen, umfassend ein optisches Bauteil, welches abgeschält werden kann, ohne irgendwelche Beschädigungen bei einer Flüssigkristallzelle hervorzurufen, die ein Harzsubstrat als Zellsubstrat verwendet, und ohne irgendwelche Beschädigungen des Zellsubstrats zum Zeitpunkt einer fehlerhafte Klebeverbindung hervorzurufen, wodurch es ermöglicht wird, die Flüssigkristallzelle zu recyceln, und welches stabile Hafteigenschaften in einem Haftverbindungszustand aufweist, um hierdurch das Auftreten von Defekten wie etwa Abschälung, Rufwölbung und Aufschäumen in einem Fall zu verhindern, in welchem die Flüssigkristallzelle dünn ist oder große Abmessungen aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zellsubstrat, welches aufweist:

– ein Harzsubstrat,
– ein optisches Bauteil, welches ein optisches Material und eine Klebeschicht, die auf zumindest einer Oberfläche des optischen Materials vorgesehen ist, umfasst, wobei die Klebeschicht aus einem wärmebeständigen Klebemittel des Acryl-Typs geformt ist, die Klebeschicht vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g/25 mm und nicht mehr als 1000 g/25 mm nach der Erwärmung auf 70 °C über 5 Stunden aufweist,

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Flüssigkristallanzeige, welche aufweist:

(1) ein optisches Bauteil, welches ein optisches Material und eine Klebeschicht, die auf zumindest einer Oberfläche des optischen Materials vorgesehen ist, umfasst, wobei – die Klebeschicht aus einem wärmebeständigen Klebemittel des Acryl-Typs geformt ist, – die Klebeschicht vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g/25 mm und nicht mehr als 1000 g/25 mm nach der Erwärmung auf 70 °C über 5 Stunden aufweist, wobei die Haftkraft auf der Grundlage einer Abschälung um 90° von einem Harzsubstrat bei Zimmertemperatur gemessen wird, indem ein Gewicht von mindestens 400g (bzw höchstens 1000g), das an dem optischen Material mit 25 mm Breite angebracht ist, eine Abschälrate von 300 mm/Minute aufweist; und
(2) eine Flüssigkristallzelle mit einem Zellsubstrat, welches aufweist: ein Harzsubstrat, das vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Haftkraft hat, die auf der Grundlage einer Abschälung um 90° bei Zimmertemperatur gemessen wird, indem ein Gewicht von mindestens 400g (bzw höchstens 1000g), das an dem optischen Material mit 25 mm Breite angebracht ist, eine Abschälrate von 300 mm/Minute aufweist, wobei das optische Bauteil durch Kleben zumindest einer Oberfläche der Flüssigkristallschicht durch die Klebeschicht des optischen Bauteils verbunden ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Zellsubstrat des Harztyps zu erhalten, bei welchen selbst dann, wenn die Flüssigkristallzelle, die ein Harzsubstrat als Zellensubstrat verwendet, dünn ist oder große Abmessungen aufweist, die Haftkraft mäßig ist, so dass das optische Bauteil einfach abgeschält oder abgetrennt werden kann, ohne irgendwelche Beschädigungen der Flüssigkristallzelle hervorzurufen, und ohne irgendwelche Beschädigungen des Harzsubstrats zum Zeitpunkt einer fehlerhaften Klebeverbindung hervorzurufen. Daher kann die Flüssigkristallzelle recycelt werden. Darüber hinaus zeigt das optische Bauteil stabile Hafteigenschaften in einem Haftverbindungszustand, so dass kaum jemals Fehler wie Abschälen, Aufwölben, und Aufschäumen auftreten. Daher ist es möglich, ein Zellsubstrat des Harztyps hierfür zu erhalten; sowie eine Flüssigkristallanzeige, die eine hervorragende Qualität und Dauerhaftigkeit aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Schnittansicht eines Beispiels für ein optisches Bauteil;
2 eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels für das optische Bauteil;
3 eine Schnittansicht eines Beispiels für ein Zellensubstrat;
4 eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels für das Zellensubstrat; und
5 eine Schnittansicht eines Beispiels für eine Flüssigkristallanzeige.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Ein optisches Bauteil wird durch ein optisches Material gebildet, bei welchem dessen eine Oberfläche oder dessen beiden Oberflächen mit einer Klebeschicht beschichtet ist bzw. sind, die eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g pro 25 mm auf der Grundlage einer Abschälung von 90 ° von einem Harzsubstrat aufweist, und eine Haftkraft von nicht mehr als 1000 g pro 25 mm nach Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden aufweist. Die 1 und 2 zeigen Beispiele für das optische Bauteil. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein optisches Material, und 3 eine Klebeschicht. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 21 eine Polarisatorplatte, und 22 eine Phasendifferenzplatte. Die Polarisatorplatte 21 und die Phasendifferenzplatte 22 sind über eine Klebeschicht 31 zusammenlaminiert, um so eine elliptisch polarisierende Platte als optisches Material 2 auszubilden. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Schutzfilm, und 4 eine Trenneinrichtung.
Als das optische Material wird ein optisches Material verwendet wie beispielsweise eine Polarisatorplatte, eine Phasendifferenzplatte, eine elliptisch polarisierende Platte, die durch Zusammenlaminieren einer Polarisatorplatte und einer Phasendifferenzplatte gebildet wird, eine Polarisatorplatte des Reflexionstyps, eine elliptisch polarisierende Platte, welche eine Polarisatorplatte des Reflexionstyps verwendet, die zur Ausbildung einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird. Die Art des optischen Materials ist nicht speziell beschränkt. Im Falle eines zusammenlaminierten optischen Materials, beispielsweise einer elliptisch polarisierenden Platte, kann zum Laminieren jede geeignete Klebeverbindungsvorrichtung verwendet werden, beispielsweise eine Klebeschicht, und andere Klebeschichten.
Spezifische Beispiele für die Polarisatorplatte umfassen: gezogene hydrophyle makromolekulare Filme, beispielsweise Filme des Polyvinylalkoholtyps, teilweise formierte Filme des Polyvinylalkoholtyps, und teilweise saponierte Filme des Ethylenvinylacetatcopolymertyps, auf welchen Jod und/oder ein dichromatischer Farbstoff absorbiert ist; und orientiere Filme aus Polyen, etwa Polyvinylalkoholdehydrate und Polyvinylchloriddehydrochlorinate. Die Dicke der Polarisatorplatte, die aus einem derartigen Film hergestellt wird, liegt im allgemeinen im Bereich von 5 μm bis 80 μm, ist herauf jedoch nicht beschränkt.
Die Polarisatorplatte des Reflexionstyps wird zur Ausbildung einer Flüssigkristallanzeige jener Art verwendet, welche Einfallslicht von der Sichtseite (Anzeigeseite) reflektiert, um eine Anzeige zu ermöglichen. Die Polarisatorplatte des Reflexionstyps weist den Vorteil auf, dass eine eingebaute Lichtquelle für die Rückwärtsbeleuchtung weggelassen werden kann, so dass sich einfach eine Verringerung der Dicke der Flüssigkristallanzeige erzielen läßt.
Die Ausbildung der Polarisatorplatte des Reflexionstyps kann durch jedes geeignete Verfahren erfolgen, beispielsweise ein Verfahren, bei welchem zusätzlich eine Reflexionsschicht aus Metall auf einer einzigen Oberfläche einer Polarisatorplatte über einer transparenten Harzschicht ausgebildet wird, je nach Erfordernis. Die voranstehend geschilderte Polarisatorplatte, insbesondere die transparente Harzschicht, die auf einer oder beiden der entgegengesetzten Oberflächen des Polarisatorfilms je nach Erfordernis vorgesehen wird, kann so ausgebildet werden, dass der Schutzfilm 1 auch als die transparente Harzschicht dient, wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist.
Ein spezifisches Beispiel für die Polarisatorplatte des Reflexionstyps ist eine Polarisatorplatte, bei welcher eine Reflexionsschicht, die durch Vorsehen einer Folie oder eines Dampfablagerungsfilms aus einem reflektierenden Metall wie Aluminium ausgebildet wird, auf einer einzigen Oberfläche einer transparenten Harzschicht eines Schutzfilms vorhanden und je nach Erfordernis mattiert ist. Ein weiteres Beispiel ist eine Polarisatorplatte, die eine Reflexionsschicht mit einem feinen/rauhen Aufbau auf einer Oberfläche mit einem feinen/rauhen Aufbau aufweist, die aus der voranstehend geschilderten transparenten Harzschicht hergestellt wird, welches feine Teilchen enthält. Die Verwendung in einem Zustand, in welchem die reflektierende Oberfläche mit einer transparenten Harzschicht, oder einer Polarisatorplatte beschichtet ist, ist vorzuziehen, wenn angestrebt wird, eine Verringerung des Reflexionsfaktors infolge von Oxidation zu verhindern, den ursprünglichen Reflexionsfaktor über lange Zeiträume aufrechtzuerhalten, zu vermeiden, dass zusätzlich getrennt eine Schutzschicht vorgesehen werden muß.
Die voranstehend geschilderte Reflexionsschicht mit einem fein/rauhen Aufbau weist den Vorteil auf, dass Einfallslicht durch diffuse Reflexion diffus ausgebildet wird, so dass sowohl eine Richtwirkung als auch Blenderscheinungen verhindert werden können, und ungleichmäßiges Licht und Schatten unterdrückt werden können. Weiterhin weist die feine Teilchen enthaltende transparente Harzschicht den Vorteil auf, dass Einfallslicht und reflektierendes Licht infolge Reflexion des Einfallslicht diffus ausgebildet werden, wenn das Licht durch die transparente Harzschicht hindurchgeht, so dass Ungleichmäßigkeiten des Lichts und des Schattens unterdrückt werden können. Die Ausbildung der Reflexionsschicht mit einem fein/rauhen Aufbau, die durch die Oberfläche mit einem fein/rauhen Aufbau der transparenten Harzschicht beeinflußt wird, kann dadurch durchgeführt werden, dass direkt ein Metall auf eine Oberfläche der transparenten Harzschicht aufgebracht wird, und zwar durch ein geeignetes Verfahren unter Dampfablagerungs- und Plattierungsverfahren, beispielsweise ein Vakuumdampfablagerungsverfahren, ein Ionenplattierungsverfahren, oder ein Sputterverfahren.
Hierbei wird vorzugsweise ein Polymer, welches eine hervorragende Transparenz, mechanische Festigkeit, Wärmestabilität, und Wasserabschirmeigenschaften aufweist, zur Ausbildung des Schutzfilms oder der transparenten Schutzschicht verwendet. Beispiele für das Polymer umfassen Harze des Polyestertyps, Harze des Acetattyps, Harze des Polyethersulfontyps, Harze des Polycarbonattyps, Harze des Polyamidtyps, Harze des Polyimidtyps, Harze des Polyolefintyps, Harze des Acryltyps, durch Wärme oder Ultraviolettbestrahlung aushärtende Harze des Acryltyps, durch Wärme oder Ultraviolettbestrahlung aushärtbare Harze des Urethantyps, durch Wärme oder Ultraviolettbestrahlung aushärtbare Harze des Acrylurethantyps, durch Wärme oder Ultraviolettbestrahlung aushärtbare Harze des Epoxytyps, durch Wärme oder Ultraviolettbestrahlung aushärtbare Harze des Silikontyps.
Die transparente Schutzschicht kann durch jedes geeignete Verfahren hergestellt werden, beispielsweise ein Verfahren zum Aufbringen eines Polymers, oder ein Verfahren zum Laminieren von als Filme vorliegenden Polymeren. Die Dicke der transparenten Schutzschicht kann geeignet festgelegt werden. Die Dicke der transparenten Schutzschicht wird im allgemeinen so gewählt, dass sie nicht größer als 500 μm ist, vorzugsweise im Bereich von 1 μm bis 300 μm liegt, und besonders bevorzugt im Bereich von 5 μm bis 200 μm. Hierbei werden transparente feine Teilchen, beispielsweise anorganische feine Teilchen aus Silikat, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid, Zinnoxid, Indiumoxid, oder Cadmiumoxid, Antimonoxid mit beispielsweise einer mittleren Teilchengröße von 0,5 μm bis 20 μm, und organische feine Teilchen aus kreuzvernetzten oder nicht-kreuzvernetzten Polymeren als die feinen Teilchen verwendet, die zur Ausbildung der transparenten Harzschicht verwendet werden, welche eine Oberfläche mit einer fein/rauhen Struktur aufweist. Die anorganischen feinen Teilchen können elektrisch leitfähig sein. Das Ausmaß des Einsatzes der feinen Teilchen liegt im allgemeinen zwischen 2 Gewichtsteilen bis 25 Gewichtsteilen, insbesondere zwischen 5 Gewichtsteilen bis 20 Gewichtsteilen, und bis zu 100 Gewichtsteilen des transparenten Harzes.
Andererseits umfassen spezielle Beispiele für die Phasendifferenzplatte als eines der voranstehend geschilderten optischen Materialien: einen doppelbrechenden Film, der durch Ziehen eines Films aus einem geeigneten Polymer hergestellt wird, beispielsweise Polycarbonat, Polyvinylalkohol, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polypropylen, andere Polyolefine, Polyallylat, Polyamid; und einen orientierten Film aus einem Flüssigkristallpolymer. Die Phasendifferenzplatte kann durch Zusammenlaminieren zweier oder mehrerer Arten von Phasendifferenzschichten hergestellt werden, um so die optischen Eigenschaften zu steuern, beispielsweise die Phasendifferenz.
Weiterhin wird die elliptisch polarisierende Platte oder die elliptisch polarisierende Platte des Reflexionstyps als eines der voranstehend geschilderten optischen Materialien durch Zusammenlaminieren einer geeigneten Kombination aus Polarisatorplatten oder reflektierenden Polarisatorplatten und Phasendifferenzplatten hergestellt. Obwohl die elliptisch polarisierende Platte dadurch hergestellt werden kann, dass Polarisatorplatten (des Reflexionstyps) und Phasendifferenzplatten aufeinanderfolgend getrennt zusammenlaminiert werden, in einem Herstellungsverfahren für eine Flüssigkristallanzeige, um eine entsprechende Kombination zu erhalten, ist die elliptisch polarisierende Platte, die vorher auf die voranstehend geschilderte Art und Weise hergestellt wird, hervorragend in Bezug auf die Stabilität der Qualität, dem Laminierwirkungsgrad, und weist so den Vorteil auf, dass der Herstellungswirkungsgrad für die Flüssigkristallanzeige verbessert werden kann.
Die Klebeschicht, die entweder auf einer oder auf beiden Oberflächen des optischen Materials vorgesehen wird, weist eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g pro 25 mm auf der Grundlage einer Abschälung um 90 ° auf (unter den Bedingungen von Zimmertemperatur und einer Abschälrate von 300 mm/Minute, die nachstehend gelten), von dem Harzsubstrat, und weist eine Haftkraft von nicht mehr als 1000 g pro 25 mm nach Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden auf.
Aus den voranstehend geschilderten Gründen kann das optische Teil leicht abgeschält oder gelöst werden, ohne irgendeine Beschädigung bei einer Flüssigkristallzelle hervorzurufen, und ohne irgendeine Beschädigung eines Harzsubstrats als Zellensubstrat der Flüssigkristallzelle zum Zeitpunkt einer fehlerhaften Klebeverbindung hervorzurufen, so dass die Flüssigkristallzelle recycelt werden kann. Darüber hinaus kann das optische Bauteil stabile Hafteigenschaften in einem Haftverbindungszustand zeigen, so dass Fehler wie eine Abschälung, eine Rufwölbung, und Aufschäumen praktisch nicht auftreten, selbst nicht in einem Fall, in welchem die Flüssigkristallzelle dünn ist oder große Abmessungen aufweist.
Wenn die Anfangshaftkraft kleiner als 400 g pro 25 mm, werden die stabilen Hafteigenschaften im Haftverbindungszustand schlecht, so dass bei der Verwendung in der Praxis leicht Fehler wie Abschälung, Rufwölbung, und Aufschäumen auftreten. Wenn die Haftkraft nach der Erwärmung größer ist als 1000 g pro 25 mm, wird die Flüssigkristallzelle oder deren Zellsubstrat leicht beschädigt, wenn das optische Bauteil abgeschält oder abgetrennt wird.
Die Klebeschicht, die in Bezug auf einen Ausgleich der Eigenschaften in Bezug auf die Verhinderung einer Zellenbeschädigung zum Zeitpunkt der Abtrennung oder Freigabe, leichte Bearbeitbarkeit, und stabile Hafteigenschaften im Haftverbindungszustand zu bevorzugen ist, weist eine Anfangshaftkraft von nicht mehr als 900 g pro 25 mm auf, vorzugsweise im Bereich von 450 bis 800 g pro 25 mm, insbesondere im Bereich von 500 bis 750 g pro 25 mm, und weist eine Haftkraft von nicht mehr als 950 g pro 25 mm auf, vorzugsweise nicht mehr als 900 g pro 25 mm, insbesondere nicht höher als 850 g pro 25 mm, nach einer Erwärmung bei 70 °C über einen Zeitraum von 5 Stunden.
Eine klebende Substanz oder ein Klebemittel, welche bzw. welches ein Polymer des Acryltyps enthält, wird zur Ausbildung der Klebeschicht verwendet. Es wird ein Material wie ein Klebemittel des Acryltyps verwendet, welches eine hervorragende optische Transparenz aufweist, eine mäßige Klebekraft bei Nässe, Kohäsionsvermögen und Haftvermögen, und hervorragend wetterbeständig und wärmebeständig ist.
Eine Klebeschicht, die einen niedrigen Feuchtigkeitsabsorptionskoeffizienten aufweist, und eine hervorragende Wärmebeständigkeit, zusätzlich zu den voranstehenden Eigenschaften, ist in Bezug daraufhin vorzuziehen, ein Aufschäumen und Abschäleffekte zu verhindern, die durch Absorption von Feuchtigkeit hervorgerufen werden, eine Verschlechterung der optischen Eigenschaften zu verhindern, eine Wellenbildung bei einer Flüssigkristallzelle, die durch Wärmeausdehnung hervorgerufen wird, und in Bezug auf die Ausbildung einer Flüssigkristallanzeige, die eine hervorragende Qualität und Standfestigkeit aufweist.
Die Klebeschicht kann geeignete Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Füllmittel, Pigmente, Färbemittel, Antioxidantien, die beispielsweise aus natürlichen Harzen oder Kunstharzen ausgewählt sind, insbesondere Klebeharzen, Glasfasern, Glasperlen, Metallpulvermaterialien und anderen Materialien aus anorganischem Pulver, wenn die Zusatzstoffe der Klebeschicht hinzugefügt werden können. Die Klebeschicht kann weiterhin feine Teilchen enthalten, so dass sie das Licht diffus streut.
Das zusätzliche Vorsehen der Klebeschicht auf einer oder beiden Oberflächen des optischen Materials kann durch ein geeignetes Verfahren durchgeführt werden. Beispiele für ein derartiges Verfahren umfassen: ein Verfahren, bei welchem eine Klebesubstanz oder eine entsprechende Zusammensetzung in einem geeigneten einzigen Lösungsmittel gelöst oder dispergiert wird, beispielsweise Toluol oder Ethylacetat, oder in einer entsprechenden Lösungsmittelmischung, so dass etwa 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% einer Klebemittellösung hergestellt wird, und dann die Klebemittellösung direkt auf das optische Material durch eine geeignete Auftragsvorrichtung aufgebracht wird, beispielsweise eine Flußauftragsvorrichtung, eine Beschichtungsvorrichtung; ein Verfahren, bei welchem eine Klebeschicht auf einer Trennvorrichtung nach dem voranstehend geschilderten Verfahren hergestellt wird, und dann auf das optische Material übertragen wird.
Die Klebeschicht kann als Überlagerungsschicht zur Verfügung gestellt werden, die aus unterschiedlichen Zusammensetzungen oder Arten besteht, so dass die Überlagerungsschicht auf einer Oberfläche oder beiden Oberflächen des optischen Materials vorhanden ist. Wenn Klebeschichten auf beiden Oberflächen des optischen Materials vorhanden sein sollen, können die Klebeschichten, welche unterschiedliche Zusammensetzungen oder Arten darstellen, auf der vorderen bzw. rückwärtigen Oberfläche des optischen Materials vorgesehen werden. Die Dicke der Klebeschicht kann auf geeignete Weise entsprechend dem Einsatzzweck festgelegt werden, und liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 500 μm. Wenn die Klebeschicht zu einer Oberfläche hin freiliegt, ist es vorzuziehen, dass die Oberfläche mit einer Trennvorrichtung 4 beschichtet wird, um wie in den Zeichnungen gezeigt geschützt zu werden, bis das optische Material eingesetzt wird.
Jede der Schichten zur Ausbildung des optischen Bauteils, beispielsweise eine Polarisatorplatte, eine Phasendifferenzplatte, ein Schutzfilm, eine transparente Schutzschicht, eine Klebeschicht, kann so ausgebildet werden, dass sie Ultraviolettabsorptionseigenschaften aufweist, und zwar durch ein geeignetes Verfahren, beispielsweise ein Verfahren zum Behandeln der Schicht mit einem Ultraviolettabsorptionsmittel, beispielsweise einer Verbindung des Salicylsäureestertyps, einer Verbindung des Benzophenoltyps, einer Verbindung des Benzotriazoltyps, einer Verbindung des Cyanoacrylattyps, und einer Verbindung des Nickelkomplexsalztyps.
Das optische Bauteil kann durch Kleben mit einem geeigneten Gerät verbunden werden, beispielsweise einer Flüssigkristallzelle. Insbesondere kann das optische Bauteil vorteilhaft eingesetzt werden, wenn das optische Bauteil durch Kleben mit einer Flüssigkristallzelle verbunden wird, welche als Zellsubstrat ein Harzsubstrat aufweist, welches eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g pro 25 mm auf der Grundlage einer Abschälung um 90 ° von einer Klebeschicht aufweist, die auf einem optischen Material vorgesehen ist, und eine Haftkraft von nicht mehr als 1000 g pro 25 mm nach einer Erwärmung auf 70 °C über 5 Stunden aufweist.
Das voranstehend geschilderte Harzsubstrat kann aus einem geeigneten Harz hergestellt werden, beispielsweise einem thermoplastischen Harz, einem durch Wärmeeinwirkung aushärtbaren Harz. Das Harzsubstrat, welches vorzugsweise unter Berücksichtigung der Wärmebeständigkeit zum Zeitpunkt der Bereitstellung eines transparenten, elektrisch leitfähigen Films eingesetzt wird, wird aus einem Harz hergestellt, welches eine Glasübergangstemperatur von nicht als 130 °C aufweist, bevorzugt nicht weniger als 150 °C, bevorzugt nicht weniger als 160 °C.
Darüber hinaus weist das Harzsubstrat bevorzugt hervorragende Eigenschaften in Bezug auf die Transparenz und die Stoßfestigkeit auf, und insbesondere weist das Harzsubstrat eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80 auf. Darüber hinaus hat das Harzsubstrat vorzugsweise hervorragende Eigenschaften in Bezug auf die Beständigkeit gegenüber Chemikalien, die optische Isotropie, geringe Wasserabsorptionseigenschaften, eine geringe Feuchtigkeitspermeabilität, und Gassperreigenschaften in Bezug auf Sauerstoff auf, um eine Verschlechterung der Eigenschaften eines Flüssigkristalls zu verhindern, die Standfestigkeit beim Einsatz bei einer Flüssigkristallzelle zu erhöhen. Darüber hinaus ist in Bezug auf die Abschälfestigkeit des optischen Bauteils zur Vermeidung der Abschälung ein Harzsubstrat vorzuziehen, welches einen elastischen Zugmodul in einem Bereich von 3 × 10⁴ kg/cm² bis 5 × 10⁴ kg/cm² aufweist.
Beispiele für das Harz zur Ausbildung des Harzsubstrats umfassen: thermoplastische Harze, wie beispielsweise Polycarbonat, Polyarylat, Polyethersulfon, Polyester, Polysulfon, Polymethylmethacryalt, Polyetherimid, Polyamid; unter Wärmeeinwirkung aushärtbare Harze wie beispielsweise ein Harz des Epoxytyps, ungesättigtes Polyester, Polydiallylphthalat und Polyisobornylmethacrylat. Jedes dieser Harze kann einzeln eingesetzt werden, oder es können zwei oder mehr Arten dieser Harze in Kombination verwendet werden. Jedes dieser Harze kann als Copolymer mit einem anderen Bestandteil verwendet werden, in einer Mischung mit einem anderen Bestandteil.
Angesichts der voranstehend geschilderten Eigenschaften wird das zu verwendende Harzsubstrat besonders bevorzugt aus einem ausgehärteten Material einer Zusammensetzung des Epoxytyps hergestellt, die ein Harz des Epoxytyps enthält, insbesondere ein alicyklisches Epoxyharz, ein Härtemittel des Säureanhydridtyps, und einen Aushärtekatalysator des Phosphortyps. Als alicyklisches Epoxyharz kann jedes geeignete Harz, welches unter verschiedenen alicyclischen Epoxyharzen ausgewählt wird, ohne bestimmte Einschränkungen verwendet werden.
Beispiele für das Säureanhydrid-Härtemittel umfassen Phthalsäureanhydrid, 3,6-Endo-Methylen-Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Succinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Methyl-Hexahydrophthalsäureanhydrid, und Methyl-Tetrahydrophthalsäureanhydrid. Insbesondere werden bevorzugt farblose oder leicht gelbe Säureanhydride eingesetzt, beispielsweise Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Methyl-Hexahydrophthalsäureanhydrid und Methyl-Tetrahydrophthalsäureanhydrid. Die Menge an hinzugefügtem Säureanhydrid-Härtemittel liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1,3 Äquivalenten pro einem Epoxyäquivalent in dem Epoxyharz.
Beispiele für den Aushärtekatalysator des Phosphortyps umfassen Alcylphosphine, Phosphinoxide und Phosphoniumsalze. Die Mengen an hinzugefügtem Aushärtekatalysator des Phosphortyps liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-%, bis zu 100 Gew.-%, des Härtemittels des Säureanhydridtyps.
Die Ausbildung des Harzsubstrats kann durch jedes geeignete Verfahren erfolgen, beispielsweise ein Gußformverfahren, ein Fließgußformverfahren, ein Spritzgußverfahren, ein Rollbeschichtungsformverfahren, ein Extrusionsformverfahren, ein Übertragungsformverfahren, und ein Reaktionseinspritzgußverfahren (RIM). Zum Zeitpunkt der Ausbildung des Harzsubstrats können geeignete Zusatzstoffe je nach Bedürfnis hinzugefügt werden, so weit die Transparenz nicht beeinträchtigt wird, beispielsweise ein Farbstoff, ein Denaturierungsmittel, ein Antiverfärbungsmittel, ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolettabsorptionsmittel, ein Trennmittel, ein reaktives Verdünnungsmittel, und ein nicht-reaktives Verdünnungsmittel.
Die Dicke des Harzsubstrats ist vorzugsweise nicht größer als 1 mm, insbesondere nicht größer als 0,8 mm, und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm, unter Berücksichtigung einer Verringerung der Dicke und des Gewichts, unter Berücksichtigung der Festigkeit, und einer Verhinderung der Denaturierung. Hierbei kann das Harzsubstrat als Einzelschichtsubstanz oder als Laminat ausgebildet werden. Die Dicke des Harzsubstrats kann daher durch Einsatz eines Laminats aus zwei oder mehr Schichten ausgebildet werden, die aus einer Art von Harz oder aus mehreren Arten von Harzen bestehen.
Je nach Erfordernis kann eine Gassperrschicht auf dem Harzsubstrat vorgesehen werden, um Wasser und Sauerstoff abzuschirmen, die dazu führen, dass das Substrat gekrümmt wird oder der Flüssigkristall denaturiert. Die Gassperrschicht wird im allgemeinen aus einem markomolekularen Beschichtungsfilm hergestellt, um eine ausreichende Dauerhaftigkeit, und gute Verformbarkeit zu erzielen. Als das Makromolekül kann bevorzugt ein Polymer verwendet werden, welches einen kleinen Sauerstoffpermeabilitätskoeffizienten aufweist, etwa Polyvinylalkohol, teilweise saponierter Polyvinylalkohol, ein Ethylen-Vinylalkoholcopolymer, Polyacrylonitril, und Polyvinylidenchlorid. Insbesondere zu bevorzugen ist ein Polymer des Vinylalkoholtyps, in Bezug auf die Gassperreigenschaften, Wasserdiffusionseigenschaften und die Gleichförmigkeit der Wasserabsorption.
Die Ausbildung der Gassperrschicht kann mit einem Verteilungsverfahren für eine makromolekulare Lösung durchgeführt werden, unter Verwendung eines geeigneten Beschichtungsverfahrens, beispielsweise eines Gussverfahrens und eines Schleuderbeschichtungsverfahrens.
Die Dicke der Gassperrschicht ist vorzugsweise nicht größer als 15 μm, und liegt bevorzugt im Bereich zwischen 1 und 10 μm, unter Berücksichtigung derartiger Eigenschaften wie Transparenz, Verhinderung einer Verfärbung, Gassperreigenschaften in Bezug auf Sauerstoff und Wasserdampf.
Je nach Erfordernis kann eine Beschichtungsschicht auf einer Oberfläche der Anhaftung des Harzsubstrats an der Klebeschicht vorgesehen sein, um die Abriebfestigkeit zu verbessern, auf der Grundlage der Steuerung der Haftkraft an der Klebeschicht und der Aushärtung der Oberfläche. Wenn das Harzsubstrat die voranstehend geschilderte Gassperrschicht aufweist, ist die Beschichtungsschicht auf der Gassperrschicht vorgesehen. Die Beschichtungsschicht kann aus einem kreuzvernetzbaren Harz hergestellt werden, welches zur Ausbildung eines transparenten, harten Films geeignet ist. Insbesondere kann bevorzugt ein durch Ultraviolettbestrahlung aushärtbares Harz verwendet werden, beispielsweise ein Harz des Urethanacrylattyps oder ein Harz des Epoxytyps, unter Verwendung eines multifunktionalen Monomers, welches über einen Photokatalysator dreidimensional mittels Ultraviolettbestrahlung kreuzvernetzt werden kann.
Die Ausbildung der Beschichtungsschicht kann durch ein Verfahren erfolgen, bei welchem eine Harzlösung auf ein Harzsubstrat, eine Gassperrschicht aufgebracht wird, durch irgendein geeignetes Beschichtungssystem, beispielsweise ein Gußsystem, ein Schleuderbeschichtungssystem und ein Eintauchsystem, und dann kreuzvernetzt wird. Die Dicke der Beschichtungsschicht kann geeignet festgelegt werden, und ist üblicherweise nicht größer als 200 μm, insbesondere nicht größer als 100 μm, und besonders bevorzugt liegt sie in einem Bereich von 10 μm bis 50 μm.
Je nach Erfordernis kann eine anorganische Oxidschicht auf dem Harzsubstrat auf der Seite des transparenten, elektrisch leitfähigen Films gegenüberliegend der Beschichtungsschichtbereitstellungsseite vorgesehen sein, um die Adhäsion des transparenten, elektrisch leitfähigen Films zu verbessern. Die anorganische Oxidschicht kann aus einem bekannten anorganischen Oxid zur Ausbildung einer transparenten Schicht hergestellt werden. Insbesondere wird die anorganische Oxidschicht bevorzugt aus einem hydrolytischen Kondensationspolymer eines Metallalcoxids hergestellt, unter Berücksichtigung der voranstehend geschilderten Adhäsion.
Als das Metallalcoxid kann irgendeine der folgenden Substanzen verwendet werden, beispielsweise Alkoxysilan, Alkoxyaluminium, Alkoxytitan, Alkoxyantimon oder Alkoxyzirconium, die zur Ausbildung eines transparenten anorganischen Oxids durch hydrolytische Kondensationspolymerisation geeignet sind. Das Metallalcoxid, welches bevorzugt angesichts einer einfachen Reaktion verwendet wird, ist Alkoxysilan.
Spezifische Beispiele für das Alkoxysilan umfassen: Tetraalkoxysilan, beispielsweise Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Tetra-n-Propoxysilan, Tetraisopropoxysilan, Tetra-n-Butoxysilan, Tetra-sec-Butoxysilan, und Tetra-Tert-Butoxysilan; Monoalkyltrialkoxysilane, beispielsweise Methyltrimethoxysilane, Methyltriethyoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, n-Propyltrimethoxysilan, Isopropyltrimethoxysilan, Isopropyltriethoxysilan, λ-Chloropropyltrimethoxysilan, λ-Chloropropyltriethoxysilan, Methyltriisopropoxysilan, Ethyltriisopropoxysilan, Isopropyltriisopropoxysilan, n-Propyltriisopropoxysilan, Methyltri-n-Propoxysilan, Ethyltri-n-Propoxysilan, Isopropyltri-n-Propoxysilan, n-Propyltri-n-Propoxysilan, λ-Chloropropyltriisopropoxysilan, λ-Chloropropyltri-n- Propoxysilan, Methyldimethoxyisopropoxysilan, Methylmethoxydiisopropoxysilan, Ethyldiethoxyisopropoxysilan, Ethylethoxydiisopropoxysilan, Methyldiethyxyisopropoxysilan, und Methylethoxydiisorpotoxysilan.
Die Ausbildung der anorganischen Oxidschicht kann durch ein Verfahren durchgeführt werden, bei welchem eine Lösung aus einem Metallalcoxid und Wasser, gelöst in einem geeigneten hydrophilen Lösungsmittel wie beispielsweise Alkohol, auf eine vorbestimmte Oberfläche des Harzsubstrats durch irgendein geeignetes Beschichtungssystem aufgebracht wird, beispielsweise ein Gußsystem, ein Schleuderbeschichtungssystem oder ein Eintauchsystem, und eine Erhitzung je nach Erfordernis erfolgt, so dass eine hydrolytische Kondensationspolymerisation des Metallalcoxids erfolgt, während sowohl Wasser als auch Lösungsmittel verdampft werden, um so ein anorganisches Oxid zu bilden. Die Dicke der so hergestellten anorganischen Oxidschicht kann entsprechend dem Verwendungszweck festgelegt werden, und beträgt im allgemeinen nicht mehr als 50 μm, insbesondere nicht mehr als 20 μm, und liegt besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 μm bis 5 μm.
Zwei oder mehrere Arten an Metallalcoxid können zur Herstellung der voranstehend geschilderten Beschichtungslösung verwendet werden. Weiterhin ist vorzuziehen, dass der pH-Wert der Beschichtungslösung auf den Bereich zwischen 2 und 5 eingestellt wird, unter Berücksichtigung der Beschleunigung der hydrolytischen Kondensationspolymerisationsreaktion. Jede geeignete Lösung wie beispielsweise Salpetersäure, Salzsäure, oder Essigsäure kann für die Einstellung eingesetzt werden. An sich kann die hydrolytische Kondensationspolymerisationsreaktion des Metallalcoxids bei Zimmertemperatur erfolgen. Es ist allerdings vorzuziehen, dass das Metallalcoxid auf eine Temperatur von 80 °C bis 200 °C über einen Zeitraum von 30 Minuten bis 120 Minuten erhitzt wird, um die Reaktion zu beschleunigen.
Weiterhin können anorganische Oxidteilchen in der anorganischen Oxidschicht dispergiert werden und enthalten sein, zum Zwecke der weiteren Erhöhung der Haftkraft des transparenten elektrisch leitfähigen Films, hervorgerufen durch einen Verankerungseffekt auf der Grundlage einer rauhen Struktur. Beispiele für die anorganischen Oxidteilchen umfassen geeignete Teilchen, die in der anorganischen Oxidschicht transparent sind, beispielsweise Silikatteilchen, Aluminiumoxidteilchen, Titanoxidteilchen, Antimonoxidteilchen, und Zirkonoxidteilchen. Insbesondere sind Aluminiumoxidteilchen vorzuziehen.
Die 3 und 4 zeigen Beispiele für das Zellensubstrat, das aus dem Harzsubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Harzsubstrat; 51 eine Gassperrschicht, die je nach Erfordernis vorgesehen wird; 52 eine Beschichtungsschicht, die je nach Erfordernis vorgesehen wird; und 53 eine anorganische Oxidschicht, die je nach Erfordernis vorgesehen wird. Weiterhin bezeichnet in 4 das Bezugszeichen 54 eine Schicht aus SiO_x; und 55 einen transparenten, elektrisch leitfähigen Film.
Das Zellensubstrat gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise zur Ausbildung einer Flüssigkristallanzeige verwendet werden, insbesondere einer Flüssigkristallzelle. Insbesondere wird zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle vorzugsweise das Zellensubstrat verwendet, welches transparent ist, so dass die mit einem Spektrophotometer in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 600 nm gemessene Permeabilität nicht niedriger ist als 60 insbesondere nicht niedriger als 80 %, wenn das Zellensubstrat 0,4 mm dick ist.
Für die Ausbildung der Flüssigkristallzelle kann das Zellensubstrat zur Verwendung in der Praxis als überlagertes Substrat mit verschiedenen Funktionsschichten eingesetzt werden, beispielsweise einer Phasendifferenzplatte, einer Polarisatorplatte, und einem transparenten, elektrisch leitfähigen Film. 4 zeigt ein Beispiel für das überlagerte Substrat mit einem transparenten, elektrisch leitfähigen Film 55. Bei diesem Beispiel ist der transparente, elektrisch leitfähige Film 55 durch die Schicht 54 aus SiO_x vorgesehen, zum Zweck der Verbesserung der Haftkraft.
Jedes geeignete Material, das unter Indiumoxid, Zinnoxid, Indium-Zinn-Mischoxid, Gold, Platin, Palladium, einer transparenten, elektrisch leitfähigen Farbe ausgesucht ist, kann eingesetzt werden, und jede unter bekannten Substanzen kann zur Ausbildung des transparenten, elektrisch leitfähigen Films verwendet werden. Darüber hinaus kann die Herstellung des transparenten, elektrisch leitfähigen Films mit einem Verfahren nach dem Stand der Technik erfolgen, beispielsweise einem Verfahren, bei welchem zusätzlich der transparente, elektrisch leitfähige Film mit Hilfe einer Vakuumdampfablagerung oder Sputtern, hergestellt wird, ein Verfahren, bei welchem eine transparente, elektrisch leitfähige Farbe aufgebracht wird. Entsprechend kann der transparente, elektrisch leitfähige Film direkt in Form eines vorbestimmten Musters ausgebildet werden.
Der transparente, elektrisch leitfähige Film, der in der Hinsicht vorzuziehen ist, eine Krümmung des Zellensubstrats zu verhindern, ist bei der vorliegenden Erfindung ein Film, der Indium-Zinn-Mischoxid als Hauptbestandteil enthält, und durch die SiO_x-Schicht zur Verfügung gestellt wird. Hierbei kann die Ausbildung der SiO_x-Schicht durch ein Verfahren entsprechend dem voranstehend geschilderten Herstellungsverfahren für den transparenten, elektrisch leitfähigen Film erfolgen.
Die Ausbildung der Flüssigkristallzelle kann durch ein Verfahren erfolgen, bei welchen Zellensubstrate, die jeweils den voranstehend geschilderten, transparenten, elektrisch leitfähigen Film aufweisen, der als eine Elektrode mit einem Muster versehen ist, einander gegenüberliegend angeordnet werden, so dass Flüssigkristall zwischen den Zellensubstraten eingeschlossen ist. 5 zeigt ein entsprechendes Beispiel. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Flüssigkristallzelle, und 6 eine Flüssigkristallschicht dieser Zelle. Ein orientierter Film für die Flüssigkristallanordnung, der je nach Erfordernis auf dem transparenten, elektrisch leitfähigen Film vorgesehen ist, kann ebenfalls durch ein Verfahren nach dem Stand der Technik hergestellt werden. Die so hergestellte Flüssigkristallzelle ist von jedem geeigneten Typ, beispielsweise vom TN-Typ, vom STN-Typ, vom TFT-Typ, vom Typ eines ferroelektrischen Flüssigkristalls. In Bezug auf das Zellensubstrat kann das optische Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung durch Kleben mit einem Harzsubstrat über die Klebeschicht vorher verbunden werden, so dass das optische Bauteil zur Herstellung einer Flüssigkristallzelle verwendet werden kann.
Die Flüssigkristallanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Anordnung hergestellt werden, bei welcher das optische Bauteil durch die Klebeschicht durch Kleben mit einer oder beiden der Oberflächen einer Flüssigkristallzelle verbunden ist, die unter Verwendung des Zellsubstrats gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. 5 zeigt ein entsprechendes Beispiel. Die in 5 dargestellte Flüssigkristallanzeige ist eine Anzeige des Reflexionstyps, bei welchem eine Polarisatorplatte 21, die eine Reflexionsschicht 23 aufweist, auf der sichtbaren Rückseite der Flüssigkristallzelle 7 vorgesehen ist.
Das optische Bauteil kann durch Kleben mit dem Zellensubstrat verbunden werden, bevor die Flüssigkristallanzeige hergestellt wird, oder es kann das optische Bauteil nach der Herstellung der Flüssigkristallzelle durch Kleben mit der Flüssigkristallzelle verbunden werden. Die Klebeverbindung wird so durchgeführt, dass die Polarisatorplatte, die Phasendifferenzplatte an vorbestimmten Anordnungspositionen liegen. Die Anordnungspositionen können entsprechend dem Stand der Technik festgelegt werden.
Wenn das optische Material aus einem Polymerfilm hergestellt wird, ist das optische Bauteil gemäß der vorliegenden Erfindung flexibel, so dass es leicht auf eine gekrümmte Oberfläche, oder eine Oberfläche mit großer Fläche aufgebracht werden kann. Beispielsweise kann das optische Bauteil auf alle geeigneten Arten von Flüssigkristallzellen aufgebracht werden, beispielsweise eine Flüssigkristallzelle des Aktivmatrixtreibertyps, die durch eine Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallzelle repräsentiert wird, eine einfache Matrixtreiber-Flüssigkristallzelle, die durch eine Flüssigkristallzelle des TN-Typs repräsentiert wird, oder eine Flüssigkristallzelle des STN-Typs, so dass verschiedene Flüssigkristallanzeigen ausgebildet werden können.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
In einem Glaskolben mit vier Hälsen wurden 100 Teile (Gewichtsteile, was nachstehend durchgehend gilt) aus Isooctylacrylat, 2 Teilen 6-Hydroxyhexylacrylat, und 0,5 Teile 2,5-Azobisisobutyronitril zu 200 Teilen Ethylacetat hinzugefügt, um eine Reaktion bei etwa 60 °C unter Rühren hervorzurufen, um so eine Polymerlösung zu erhalten. In die Polymerlösung wurden 0,5 Teile einer Isocyanattyp-Kreuzvernetzungssubstanz pro 100 Teile des Feststoffgehalts der Polymerlösung eingemischt, um hierdurch ein Klebemittel des Acryltyps zu erhalten. Das Klebemittel des Acryltyps wurde auf einen Separator einer Polyesterfilmoberfläche aufgebracht, die mit einem Trennmittel des Silicontyps beschichtet war, und wurde bei 150 °C 5 Minuten lang erhitzt, um hierdurch eine klebrige Schicht mit einer Dicke von 25 μm zu erzeugen. Dann wurde das Trennmittel durch Kleben mit einer einzigen Oberfläche eines Polarisatorfilms verbunden, um hierdurch ein optisches Bauteil zu erhalten.
Andererseits wurde eine Mischung, die aus 100 Teilen eines alyzyclischen Epoxyharzes gemäß der nachstehenden Formel, 125 Teilen aus Methylhexahydrophthalsäureanhydrid und 1 Teil Tri-n-Butyloctylphosphoniumbromid bestand, in eine Form eingespritzt, und bei 120 °C 2 Stunden lang ausgehärtet, um hierdurch ein Harzsubstrat mit einer Dicke von 0,4 mm zu erhalten.
Dann wurde ein Harz des Urethanacelattyps, gemäß nachstehender Formel, auf eine einzige Oberfläche des voranstehend geschilderten Harzsubstrats durch ein Spinnbeschichtungsverfahren aufgebracht, und durch Ultraviolettbestrahlung kreuzvernetzt, um hierdurch eine Beschichtungsschicht mit einer Dicke von 5 μm auszubilden. Auf diese Weise wurde ein Zellensubstrat erhalten.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Ein Klebemittel des Acryltyps wurde auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 mit Ausnahme der Tatsache erzeugt, dass 5 Teile eines Kreuzvernetzungsmittels des Isocyanattyps zu einer Mischung aus 100 Teilen Butylacrylat und 5 Teilen Acrylsäure hinzugefügt wurden, die das Isooctylacrylat und 6-Hydroxyhexylacrylat ersetzten. Ansonsten wurde ein optisches Bauteil auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform 1 erhalten.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Ein optisches Bauteil wurde auf dieselbe Weise wie beim Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, mit Ausnahme der Tatsache, dass die Dicke der klebrigen Schicht auf 5 μm eingestellt wurde.
BEWERTUNGSVERSUCH
Anfangshaftkraft und thermische Haftkraft Jedes der 25 mm breiten optischen Bauteile, die bei der Ausführungsform und den Vergleichsbeispielen erhalten wurden, wurde unter Druck mit einer Beschichtungsoberfläche des bei der Ausführungsform 1 erhaltenen Harzsubstrats verbunden, über dessen Klebeschicht, wobei eine Gummirolle von 2 kg vorwärts und rückwärts bewegt wurde. Nachdem das Harzsubstrat in einem Autoklaven bei 50 °C unter einem Druck von 5 Atmosphären 15 Minuten aufbewahrt wurde, so dass sich der Klebeverbindungszustand des optischen Bauteils ausbildete, ließ man das Harzsubstrat auf Zimmertemperatur abkühlen. Hierbei wurde als Anfangshaftkraft die Haftkraft des optischen Bauteils auf der Grundlage einer Abschälung um 90 ° untersucht (unter den Bedingungen einer Abschälrate von 300 mm pro Minute und 25 °C, was nachstehend durchgehend gilt). Nachdem sich der Klebeverbindungszustand in dem Autoklaven auf die voranstehend geschilderte Art und Weise ausgebildet hatte, wurde das Harzsubstrat 5 Stunden lang auf 70 °C erwärmt, und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt. Hierbei wurde die Haftkraft des optischen Bauteils auf der Grundlage einer Abschälung um 90 ° als thermische Haftkraft untersucht.
LÖSBARKEIT
Jedes optischen Bauteile mit Abmessungen von 12 Zoll (1 Zoll: 25,4 mm), die bei der Ausführungsform und den Vergleichsbeispielen erhalten wurde, wurde durch Kleben mit einer Beschichtungsoberfläche des bei der Ausführungsform 1 erhaltenen Harzsubstrates verbunden, über dessen Klebeschicht mit Hilfe einer Laminierrolle. Nachdem man das Harzsubstrat in einem Autoklaven bei 60 °C unter einem Druck von 5 Atmosphären 15 Minuten lang behandelt hatte, wurde das Harzsubstrat auf Zimmertemperatur abgekühlt. Zu diesem Zeitpunkt wurde das optische Bauteil abgeschält oder abgelöst, und zwar von Hand durch einen Arbeiter, um hierdurch zu untersuchen, ob irgendein Bruch des Harzsubstrats aufgetreten war oder nicht.
STANDFESTIGKEIT
Nachdem das Harzsubstrat in einem Autoklaven 15 Minuten lang aufbewahrt wurde, und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde, ebenso wie bei dem Lösbarkeitsversuch, wurde das Harzsubstrat in eine Luftfeuchtigkeitsvorrichtung mit konstanter Temperatur unter den Bedingungen von 60 °C und 90 relativer Feuchte über 500 Stunden gebracht, und dann herausgenommen. Dann wurde das optische Bauteil dahingehend untersucht, ob irgendein Fehler aufgetreten war oder nicht, beispielsweise Abschälung, Ablösung, oder Schaumbildung in einer Klebegrenzfläche. Das optische Bauteil wurde auf der Grundlage der folgenden Kriterien bewertet.

Gut: Kein sich auf die Sichtbarkeit auswirkender Fehler war vorhanden
Schlecht: Es trat irgendein Fehler auf, der sich auf die Sichtbarkeit auswirkte.

Die Ergebnisse der voranstehend geschilderten Versuche sind in der nachstehenden Tabelle angegeben. In der Tabelle bedeuten die Bezeichnungen 0/5 und 3/5 in der Spalte "Bruchrate des Harzsubstrats", dass entsprechend häufig ein Bruch bei fünf Versuchsstücken aufgetreten ist.

	Lösehaftkraft (g pro 25 mm)		Bruchrate des Harzsubstrats	Standfestigkeit
	Anfangs	Nach der Erhitzung
Ausführungsform 1	630	842	0/5	Gut
Vergleichsbeisoiel 1	1040	1175	3/5	Gut
Vergleichsbeispiel 2	166	188	0/5	Schlecht

Claims

Zellsubstrat, welches aufweist: – ein Harzsubstrat, – ein optisches Bauteil, welches ein optisches Material und eine Klebeschicht, die auf zumindest einer Oberfläche des optischen Materials vorgesehen ist, umfasst, wobei die Klebeschicht aus einem wärmebeständigen Klebemittel des Acryl-Typs geformt ist, die Klebeschicht vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g/25 mm und nicht mehr als 1000 g/25 mm nach der Erwärmung auf 70 °C über 5 Stunden aufweist, wobei die Haftkraft auf der Grundlage einer Abschälung um 90° von einem Harzsubstrat bei Zimmertemperatur gemessen wird, indem ein Gewicht von mindestens 400 g und höchstens 1000 g und das an dem optischen Material mit 25 mm Breite angebracht ist, eine Abschälrate von 300 mm/Minute aufweist.
Zellsubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsubstrat eine Oberfläche aufweist, die durch Kleben mit der Klebeschicht verbunden ist, wobei die Oberfläche mit einem ausgehärteten Harz des Urethanacrylattyps beschichtet ist.
Zellsubstrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsubstrat ein Harz des Epoxytyps aufweist.
Zellsubstrat nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellsubstrat einen Zugmodul der Elastizität im Bereich von 29,4 × 10⁸ N/m² bis 49,1 × 10⁸ aufweist.
Flüssigkristallanzeige, welche aufweist: (1) ein optisches Bauteil, welches ein optisches Material und eine Klebeschicht, die auf zumindest einer Oberfläche des optischen Materials vorgesehen ist, umfasst, wobei – die Klebeschicht aus einem wärmebeständigen Klebemittel des Acryl-Typs geformt ist, – die Klebeschicht vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Anfangshaftkraft von nicht weniger als 400 g/25 mm und nicht mehr als 1000 g/25 mm nach der Erwärmung auf 70 °C über 5 Stunden aufweist, wobei die Haftkraft auf der Grundlage einer Abschälung um 90° von einem Harzsubstrat bei Zimmertemperatur gemessen wird, indem ein Gewicht von mindestens 400 g und höchstens 1000 g und, das an dem optischen Material mit 25 mm Breite angebracht ist, eine Abschälrate von 300 mm/Minute aufweist; und (2) eine Flüssigkristallzelle mit einem Zellsubstrat, welches aufweist: ein Harzsubstrat, das vor einer Erwärmung bei 70 °C über 5 Stunden eine Haftkraft hat, die auf der Grundlage einer Abschälung um 90° bei Zimmertemperatur gemessen wird, indem ein Gewicht von mindestens 400 g höchstens 1000 g und, das an dem optischen Material mit 25 mm Breite angebracht ist, eine Abschälrate von 300 mm/Minute aufweist, wobei das optische Bauteil durch Kleben zumindest einer Oberfläche der Flüssigkristallschicht durch die Klebeschicht des optischen Bauteils verbunden ist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Material aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus einer Polarisatorplatte des Reflexionstyps, einer Polarisatorplatte, einer Phasendifferenzplatte, und einer elliptisch polarisierten Platte besteht.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsubstrat eine Oberfläche aufweist, die durch Kleben mit der Klebeschicht verbunden werden soll, wobei die Oberfläche mit einem ausgehärteten Harz des Urethanacrylattyps beschichtet ist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Harzsubstrat ein Harz des Epoxytyps aufweist.
Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellsubstrat einen Zugmodul der Elastizität im Bereich von 29,4 × 10⁸ N/m² bis 49,1 × 10⁸ N/m² aufweist.