JP2003029644A - 画像表示装置、画像表示装置用積層板及び画像表示装置のパネルに用いる透明粘着シート - Google Patents

画像表示装置、画像表示装置用積層板及び画像表示装置のパネルに用いる透明粘着シート

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JP2003029644A
JP2003029644A JP2001220145A JP2001220145A JP2003029644A JP 2003029644 A JP2003029644 A JP 2003029644A JP 2001220145 A JP2001220145 A JP 2001220145A JP 2001220145 A JP2001220145 A JP 2001220145A JP 2003029644 A JP2003029644 A JP 2003029644A
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transparent adhesive
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Makoto Inanaga
誠 稲永
Saori Sugie
さおり 杉江
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Mitsubishi Plastics Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐衝撃性、視認性に優れた画像表示装置、画
像表示装置用積層板及び画像表示装置のパネルに用いる
透明粘着シートを提供する。 【解決手段】 表示パネル10と保護パネル30とを少なく
とも1層以上の透明粘着材20を介して密着する。透明粘
着材20の厚みと周波数分散で測定した動的粘弾性特性の
関係が下記式の範囲にある。 K=d×2πf×√(ρ/3G’)≧0.5 d :透明粘着材の厚み(m) f :tanδピーク値の周波数(Hz) ρ :透明粘着材の密度(kg/m3 ) G’:tanδピーク値の貯蔵弾性率(Pa)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐衝撃性、視認性
に優れた液晶表示装置(LCD)、プラズマ発光表示装
置(PDP)、有機エレクトロルミネッセンス(EL)
等の画像表示装置、画像表示装置用積層板及び画像表示
装置のパネルに用いる透明粘着シートに関する。
【0002】
【従来の技術】LCDやPDP等の画像表示装置では、
その表面に何らかの衝撃が加わった場合にその衝撃が画
像表示パネルに伝わって表示パネルが破損しないように
表面に保護パネルが組み合わされている。従来、表示パ
ネルと保護パネルとの間には一定厚みの空気層を形成
し、保護パネルと空気層で衝撃を分散・吸収させて表示
パネルの破損を防止する方法が一般的である。
【0003】さらに、より耐衝撃性の高い強化ガラス
板、ポリカーボネート(PC)板あるいはアクリル板を
保護パネルに使用することによって保護パネル自身の破
損も防ぎ、画像表示装置の耐久性を向上するようにして
いる。
【0004】ところが、上記のように表示パネルと保護
パネルの間に空気層を形成した構成では空気層と保護パ
ネルとの屈折率差に起因する光の反射が大きく、二重写
りやコントラストの低下などで良好な視認性が得られに
くいという問題があった。また、表示パネルが破損しな
いための一定厚みの空気層が必要なことにより画像表示
装置の薄型化が制約されるという問題点があった。
【0005】これらの点に鑑み、表示パネルと保護パネ
ルの間に液状樹脂を注入した後、室温で硬化させる方
法、ホットメルト接着剤で加熱溶融して接着処理する方
法、市販の硬質な透明粘着シートを用いて圧着処理する
方法等が提案されつつある。
【0006】しかしながら、室温硬化型液状樹脂では気
泡や硬化収縮による表示パネルの歪みが生じやすい、ホ
ットメルト接着剤では加熱による表示パネルの機能低下
を招きやすい、市販の硬質な透明粘着シートでは粘着シ
ートの厚みムラやパネルの表面凹凸により気泡が生じや
すいといった問題があり、良好な視認性が得られにくか
った。また、高価な表示パネルを破損から守るための充
分な耐衝撃性が得られにくいといった問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
考慮してなされたもので、耐衝撃性、視認性に優れた画
像表示装置、画像表示装置用積層板及び画像表示装置の
パネルに用いる透明粘着シートを提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】(1) 表示パネルと保護パ
ネルとを少なくとも1層以上の透明粘着材を介して密着
してなる画像表示装置である。 (2) 前記透明粘着材の厚みと周波数分散で測定した動的
粘弾性特性の関係が下記式の範囲にあることを特徴とす
る請求項1に記載の画像表示装置である。 K=d×2πf×√(ρ/3G’)≧0.5 d :透明粘着材の厚み(m) f :tanδピーク値の周波数(Hz) ρ :透明粘着材の密度(kg/m3 ) G’:tanδピーク値の貯蔵弾性率(Pa)
【0009】(3) 前記透明粘着材が下記(a)及び
(b)の弾性率の範囲にあることを特徴とする請求項2
に記載の画像表示装置である。 (a)測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
G’(1Hz)が5×10 3 〜5×105 Pa。 (b)基準温度20℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾性
率G’(10-7Hz)が5×101 〜5×103 Pa。
【0010】(4) 好ましくは、接着剤層を介することな
く表示パネルと保護パネルとを密着してなる。 (5) 前記透明粘着材がアクリル系樹脂、エポキシ系樹
脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂の
いずれかからなるシート状であることを特徴とする。 (6) 前記保護パネルに反射防止、近赤外線カット、色調
補正、電磁波カット、表面硬度向上、ガスバリヤー、タ
ッチパネルのいずれか一つ以上の機能を付与したことを
特徴とする。 (7) 前記保護パネルがアクリル系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂及びガラスのい
ずれかからなる。 (8) 画像表示装置の画面の大きさが32〜100インチ
であり、保護パネルの厚みが1.0〜10.0mmであ
る。
【0011】(9) 請求項1〜8のいずれかに記載の画像
表示装置に用いられる積層板であって、シート状をなす
透明粘着材の一方の面を保護パネルに圧着し、透明粘着
材の他方の面に離型フィルムを設けてなる画像表示装置
用積層板である。 (10)請求項1〜8のいずれかに記載の画像表示装置に用
いられる、シート状をなす透明粘着材であって、該透明
粘着材の両面に離型フィルムを設けてなり、画像表示装
置の表示パネルと保護パネルとの間に介在させて両パネ
ルを密着させて使用する画像表示装置のパネルに用いる
透明粘着シートである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明をプラズマ
発光表示装置(PDP)として構成した画像表示装置1
の構造の概略を示す縦断面図である。
【0013】画像表示装置1の筐体2内には、プラズマ
発光表示装置(PDP)本体をなす表示パネル10が設
けられ、表示パネル10の裏面側には駆動制御部4が設
けられている。表示パネル10及び駆動制御部4の構成
は特に限定されるものではなく、公知の構成を採用し得
る。表示パネル10の最表面は通常、ガラス板により形
成される。
【0014】表示パネル10の表面には、透明粘着材2
0が密着され、さらにその外側に保護パネル30が密着
積層されている。すなわち、表示パネル10と保護パネ
ル30とは、透明粘着材20を介して密着されている。
透明粘着材20は一層で形成するか、あるいは複数層に
形成されていてもよい。
【0015】透明粘着材20は、粘弾性を有する比較的
軟質な素材からなる。該透明粘着材の厚みと周波数分散
で測定した動的粘弾性特性の関係は下記式の範囲にある
ものが好ましい。
【0016】 K=d×2πf×√(ρ/3G’)≧0.5 d :透明粘着材の厚み(m) f :tanδピーク値の周波数(Hz) ρ :透明粘着材の密度(kg/m3 ) G’:tanδピーク値の貯蔵弾性率(Pa)
【0017】上記のtanδは、後述する粘弾性測定装
置で測定して得られたマスターカーブから読みとった。
上記式により求められるK値が≧0.5となる透明粘着
材20を表示パネル10と保護パネル30との間に設け
て構成することにより、優れた耐衝撃性を有する画像表
示装置が得られることを、本発明者は、種々検討の結
果、見出したものである。
【0018】また、透明粘着材20は、下記(a)及び
(b)の弾性率の範囲にあるものが好ましい。 (a)測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
G’(1Hz)が5×10 3 〜5×105 Pa。 (b)基準温度20℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾性
率G’(10-7Hz)が5×101 〜5×103 Pa。
【0019】上記の弾性率は、レオメトリックス社製の
粘弾性測定装置ダイナミックアナライザーRDAIIを
用いて以下の条件で測定する。 ・温度:20〜150℃ ・角振動数:ω=0.005〜500rad/sec ・パラレルプレート:25mmφ ・歪み量:3%
【0020】上記のRDAIIで20℃を基準温度とし
て温度−時間換算のマスターカーブを作成し、周波数f
値はf(Hz)=ω/2πにより算出し、それぞれ貯蔵
弾性率G’、損失弾性率G”及びG”/G’=tanδ
を読みとる。
【0021】上記(a)について、周波数1Hzでの貯
蔵弾性率G’(1Hz)が5×10 3 Pa未満である
と、透明粘着材を密着処理した後の形状保持が難しくな
る場合があり、5×105 Paを超えると、保護パネル
との界面あるいは表示パネルとの界面の濡れ性が劣り、
充分な接着力を確保できない場合がある。
【0022】また、上記(b)について、周波数10-7
Hzでの貯蔵弾性率G’(10-7Hz)が5×101
a未満であると、流動しすぎて保護パネルと表示パネル
を密着処理した後、透明粘着材がはみ出したり、パネル
がずれるという問題を生じる場合があり、5×103
aを超えると、密着処理時、硬すぎて透明粘着材の僅か
な厚みの凹凸により、凹部に気泡が発生するという問題
を生じる場合がある。上記のような理由から(a)
(b)の範囲とすることが好ましい。
【0023】透明粘着材20は、例えば、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹
脂、ゴム系樹脂のいずれかから選択することができる
が、耐候性及び透明性の良いアクリル系樹脂を用いるの
が好ましい。アクリル系樹脂としては、エチレンとα,
β不飽和カルボン酸を含有した(メタ)アクリル酸エス
テル共重合体に金属化合物等を添加して金属イオン架橋
したアイオノマー樹脂がある。金属化合物としては、亜
鉛イオン、ナトリウムイオン等を有するアセチルアセト
ン金属錯体、金属酸化物、脂肪酸金属塩等を用いる。ア
イオノマー樹脂は既にイオン架橋したものを使用しても
よいが、製造時に共重合体へ金属化合物を添加してイオ
ン架橋させたものの方が好ましい。また、透明粘着材2
0は、シート状である感圧性のものが製造しやすい点等
から好ましい。
【0024】また、好ましくは、接着剤層を介すること
なく表示パネル10と保護パネル30とを、透明粘着材
20を介して直に密着処理する。これにより、接着剤層
を介することにより生じる気泡の発生その他の視認性の
低下を防ぐことができる。
【0025】保護パネル30は、表示パネル10の表面
を保護する役目をもつもので、透明粘着材20と同様、
透明性を有し、表示パネル10に表示される文字、図形
等を明瞭に目視できるものである必要がある。例えば、
アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、脂環式ポリ
オレフィン系樹脂及びガラスのいずれかから選択するこ
とができる。
【0026】保護パネル30は、板状体を単数層の他、
複数層によって構成してもよいし、また、フィルム又は
シートによって構成してもよい。また、画像表示装置の
特性等に応じて、保護パネル30に反射防止、近赤外線
カット、色調補正、電磁波カット、表面硬度向上、ガス
バリヤー、タッチパネルのいずれか一つ以上の機能を付
与することができる。保護パネル30の厚みとしては、
PDP等の表示画面の大きさにもよるが、表示画面が3
2〜100インチの場合、1.0〜10.0mmとすれ
ばよい。
【0027】本発明において、透明粘着材20と表示パ
ネル10及び保護パネル30との密着方法は特に限定さ
れるものではない。例えば、表示パネル10又は保護パ
ネル30のどちらか一方に予めシート状をなす透明粘着
材20を貼っておき、残りのパネルを真空プレスやオー
トクレーブ等の適宜手段を用いて接着する方法が挙げら
れる。
【0028】図2は、本発明に係る画像表示装置用積層
板の構成例を示すものである。この画像表示装置用積層
板は、上記したような画像表示装置に用いられるもの
で、シート状をなす透明粘着材20の一方の面が保護パ
ネル30に圧着積層されている。透明粘着材20は既に
説明した構成からなるものとすることができる。表示パ
ネルへの密着面となる、透明粘着材20の他方の面に
は、ポリエチレンテレフタレートからなる離型フィルム
40が貼着されている。離型フィルム40を剥がしてそ
の面を画像表示装置の表示パネルに圧着することによ
り、簡単に本発明の画像表示装置が得られる。保護パネ
ル30としては、例えば、機械的強度、耐熱性、光沢性
等に優れたポリカーボネート板が適している。
【0029】図3は、本発明に係る画像表示装置のパネ
ルに用いる透明粘着シートを示すものである。離型フィ
ルム40間に透明性粘着材20を挟みこんで一体に成形
し、透明粘着材20の両面に離型フィルム40を形成し
てなり、前記した画像表示装置の表示パネル10と保護
パネル30との間に介在させて両パネルを密着させて使
用するものである。一方の面の離型フィルム40を剥が
してその面を画像表示装置の表示パネル10あるいは保
護パネル30に圧着し、次いで他方の面の離型フィルム
40を剥がして残りのパネル面と圧着することにより、
簡単に本発明の画像表示装置が得られる。
【0030】なお、画像表示装置をプラズマ発光表示装
置(PDP)として構成した例を示して説明したが、本
発明は、液晶表示装置(LCD)、有機エレクトロルミ
ネッセンス(EL)その他の画像表示装置として構成す
ることもできる。
【0031】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲で種々の変形、付加等が可能であ
る。
【0032】
【実施例】<実施例1>ポリカーボネート(PC)製の
厚さ2.0mmの保護パネル(100mm×100m
m)に、アクリル酸エステル共重合体を金属化合物で架
橋させてなる厚さ2.0mmの透明粘着材(シート)を
ロール圧着した後、画像表示パネル用の厚さ3.0mm
のフロートガラス製パネル(100mm×100mm)
に透明粘着材(シート)が密着するように、真空下、面
圧0.1MPa(パスカル) でプレスすることによって
サンプル片を得た。
【0033】なお、前記アクリル酸エステル共重合体
は、n−ブチルアクリレート:78.4重量%、2−エ
チルヘキシルアクリレート:19.6重量%及びアクリ
ル酸:2.0重量%を共重合させたもので、アクリル酸
エステル共重合体をGPC(ゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー)で測定した分子量及び分子量分布は、
重量平均分子量(MW):2.27×106 、重量平均
分子量(MW)/数平均分子量(MN):3.6であっ
た。
【0034】また、前記透明粘着材は、アクリル酸エス
テル共重合体100重量部に対して、金属化合物として
アセチルアセトンアルミ塩:0.7重量部を溶融攪拌し
た後、離型フィルム間に所定厚み(2mm)でシート状
に成形して得たものを用いた。
【0035】<実施例2>ポリカーボネート(PC)製
の厚さ2.0mmの保護パネル(100mm×100m
m)に、アクリル酸エステル共重合体を金属化合物で架
橋させてなる厚さ1.0mmの透明粘着材(シート)を
ロール圧着した後、画像表示パネル用の厚さ3.0mm
のフロートガラス製パネル(100mm×100mm)
に透明粘着材(シート)が密着するように、真空下、面
圧0.1MPa(パスカル) でプレスすることによって
サンプル片を得た。なお、アクリル酸エステル共重合体
及び透明粘着材は、実施例1と同様の方法で作製した。
【0036】<比較例1>ポリカーボネート(PC)製
の厚さ2.0mmの保護パネル(100mm×100m
m)に、アクリル酸エステル共重合体を金属化合物で架
橋させてなる厚さ0.5mmの透明粘着材(シート)を
ロール圧着した後、画像表示パネル用の厚さ3.0mm
のフロートガラス製パネル(100mm×100mm)
に透明粘着材(シート)が密着するように、真空下、面
圧0.1MPa(パスカル) でプレスすることによって
サンプル片を得た。なお、アクリル酸エステル共重合体
及び透明粘着材は、実施例1と同様の方法で作製した。
【0037】<比較例2>ポリカーボネート(PC)製
の厚さ2.0mmの保護パネル(100mm×100m
m)に市販のアクリル系透明粘着シート(住友3M社
製、商品名:Y−4910J)をロールで2回重ねて圧
着させて厚さ2.0mmにした後、画像表示パネル代用
の厚さ3.0mmのフロートガラス製パネル(100m
m×100mm)に粘着シートが密着するように、真空
下、面圧0.1MPa( パスカル) でプレスすることに
よってサンプル片を得た。
【0038】上述した各実施例及び比較例により得られ
たサンプル片について、次の試験方法による耐衝撃試験
を行った。また、次の評価方法で観察し、評価した。そ
の結果を、表1に示す。
【0039】〔耐衝撃試験方法(図4参照)〕:固定し
た円筒形金属製支持具(外径60mm/内径50mm/
高さ40mm) に図4のようにガラス台(厚さ3mm×
100mm角) を置き、その上に、#1200サンドペ
ーパー(100mm角) 、厚さ3.0mmの画像表示装
置用フロートガラス製表示パネル(100mm角) 、各
サンプル片、PC(ポリカーボネート)保護パネルを順
次載せ、重さ95gfの鋼球を0.5mの高さからPC
(ポリカーボネート)保護パネル上に自由落下させた。
この時の衝撃値(0.5J)で画像表示装置用フロート
ガラス製表示パネルの破壊しなかったものを○、破壊し
たものを×とした。
【0040】〔外観評価方法〕:保護パネルと画像表示
パネル用のフロートガラス製パネルとを透明粘着材によ
って貼り合わせた後、40℃にて3日間放置し、気泡の
有無を肉眼で観察した。気泡の発生が見られなかったも
のを○、気泡の発生が見られたものを×とした。
【0041】
【表1】
【0042】表1の結果から明らかなとおり、本発明の
定めるK値を備えたサンプル片は耐衝撃性に優れている
ことがわかった。また、透明粘着材が本発明の規定する
(a)及び(b)の弾性率の範囲にある実施例のサンプ
ル片は、この弾性率の範囲外にある比較例のサンプル片
に比べて、気泡の発生もなく、視認性に優れたものであ
った。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示パネルと保護パネルとの間に設けられる透明粘着材
によって、画像表示装置に加わる外力に対する緩衝機能
が奏され、優れた耐衝撃性が発揮される。また、透明粘
着材が被着体であるパネルの表面によく馴染み、気泡の
発生のない、視認性、外観に優れた画像表示装置が得ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像表示装置1の概略を示す縦断
面図である。
【図2】本発明に係る画像表示装置用積層板の断面図で
ある。
【図3】本発明に係る画像表示装置のパネルに用いる透
明粘着シートの断面図である。
【図4】実施例における耐衝撃試験方法の説明図であ
る。
【符号の説明】 1 画像表示装置 10 表示パネル 20 透明粘着材 30 保護パネル 40 離型フィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H089 HA40 JA10 QA03 QA05 QA16 SA17 TA06 4J004 AA05 AA10 AA11 AA13 AA14 AB01 BA02 DB03 FA08 FA10 5G435 AA09 BB05 BB06 BB12 EE12 GG43

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示パネルと保護パネルとを少なくとも
    1層以上の透明粘着材を介して密着したことを特徴とす
    る画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記透明粘着材の厚みと周波数分散で測
    定した動的粘弾性特性の関係が下記式の範囲にあること
    を特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 K=d×2πf×√(ρ/3G’)≧0.5 d :透明粘着材の厚み(m) f :tanδピーク値の周波数(Hz) ρ :透明粘着材の密度(kg/m3 ) G’:tanδピーク値の貯蔵弾性率(Pa)
  3. 【請求項3】 前記透明粘着材が下記(a)及び(b)
    の弾性率の範囲にあることを特徴とする請求項2に記載
    の画像表示装置。 (a)測定温度20℃、周波数1Hzでの貯蔵弾性率
    G’(1Hz)が5×10 3 〜5×105 Pa。 (b)基準温度20℃、周波数10-7Hzでの貯蔵弾性
    率G’(10-7Hz)が5×101 〜5×103 Pa。
  4. 【請求項4】 接着剤層を介することなく表示パネルと
    保護パネルとを密着してなる請求項1〜3のいずれかに
    記載の画像表示装置。
  5. 【請求項5】 前記透明粘着材がアクリル系樹脂、エポ
    キシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム
    系樹脂のいずれかからなるシート状であることを特徴と
    する請求項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置。
  6. 【請求項6】 前記保護パネルに反射防止、近赤外線カ
    ット、色調補正、電磁波カット、表面硬度向上、ガスバ
    リヤー、タッチパネルのいずれか一つ以上の機能を付与
    したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
    画像表示装置。
  7. 【請求項7】 前記保護パネルがアクリル系樹脂、ポリ
    カーボネート系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂及び
    ガラスのいずれかからなる請求項1〜6のいずれかに記
    載の画像表示装置。
  8. 【請求項8】 画像表示装置の画面の大きさが32〜1
    00インチであり、保護パネルの厚みが1.0〜10.
    0mmである請求項1〜7のいずれかに記載の画像表示
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の画像表
    示装置に用いられる積層板であって、シート状をなす透
    明粘着材の一方の面を保護パネルに圧着し、透明粘着材
    の他方の面に離型フィルムを設けてなる画像表示装置用
    積層板。
  10. 【請求項10】 請求項1〜8のいずれかに記載の画像
    表示装置に用いられる、シート状をなす透明粘着材であ
    って、該透明粘着材の両面に離型フィルムを設けてな
    り、画像表示装置の表示パネルと保護パネルとの間に介
    在させて両パネルを密着させて使用する画像表示装置の
    パネルに用いる透明粘着シート。
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Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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