JP2018101117A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(画像表示セル)
画像表示パネル60の画像表示セル50は、例えば液晶セルまたは有機ELセルである。液晶表示パネルでは、液晶セルの視認側に設けられた偏光板が液晶セルを透過した光の偏光状態に応じて透過率を調整する。有機ELパネルでは、有機ELパネルの視認側に円偏光板を設けることにより、有機ELセルの金属電極層で反射した外光の視認側への出射を遮蔽してディスプレイの視認性を向上できる。
画像表示セル50の視認側表面に設けられる偏光板10は、偏光子11を含む。偏光子11は、ヨウ素や二色性染料等の二色性材料を含有するポリビニルアルコール系フィルムである。偏光子に適用されるポリビニルアルコール系フィルムの材料としては、ポリビニルアルコールまたはその誘導体が用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等が挙げられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものが挙げられる。ポリビニルアルコールは、重合度が1000〜10000程度、ケン化度が80〜100モル%程度のものが一般に用いられる。
画像表示パネル60において、画像表示セル50と偏光板10は、粘着シート30を介して貼り合わせられていることが好ましい。画像表示セルと偏光板との貼り合わせに用いられるセル側粘着シート30の厚みは、3μm〜30μmが好ましい。セル側粘着シートを構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤が好ましく用いられる。
画像表示パネル60は、画像表示セル50と偏光板10との間に、粘着シート30以外に、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等光学要素を含んでいてもよい。画像表示セル50の背面側には、バックライト、背面側偏光板、輝度向上フィルム等の光学要素が配置されていてもよい。
前面透明部材70としては、前面透明板(ウインドウ層)やタッチパネル等が挙げられる。前面透明部材70は、画像表示パネル側の面に透明樹脂板71を含み、透明樹脂板71は第二粘着シート22と接している。
画像表示装置100は、画像表示パネル60と前面透明部材70との間に、画像表示パネル60側から、第一粘着シート21、透明フィルム基材25、および第二粘着シート22を備える。第一粘着シート21により、画像表示パネル60の偏光板10と透明フィルム基材25とが貼り合わせられ、第二粘着シート22により、透明フィルム基材25と前面透明部材70とが貼り合わせられている。
2つの粘着シート21,22の間に配置される透明フィルム基材25は、前面透明部材70の透明樹脂板71と第二粘着シート22との貼り合わせ界面に生じる応力をバランスさせて、透明樹脂板の反りを抑制する作用を有する。透明フィルム基材25は、偏光板10からの水分を系外に散逸させるための水分の通り道としても作用する。透明樹脂板の反りの抑制に寄与し得る曲げ剛性を持たせ、かつフィルム側面を水分の通り道として有効に作用させるために、透明フィルム基材25の厚みは10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。透明性を維持し、かつフィルムの主面から水分を散逸させ、偏光板10内での水分の滞留を抑制する観点から、透明フィルム基材25の厚みは、150μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましく、80μm以下がさらに好ましい。
画像表示パネル表面の偏光板10と透明フィルム基材25との間に設けられる第一粘着シート21は、透明フィルム基材25とともに、透明樹脂板71の貼り合わせ界面における応力を緩和させ、反りを抑制する作用を有する。透明フィルム基材25と透明樹脂板71との間に設けられる第二粘着シート22は、透明樹脂板71からのアウトガスの放出圧力に抗して、貼り合わせ界面への気泡の滞留を抑制する作用を有する。前面透明部材70の周縁に印刷層76が設けられている場合、第二粘着シート22は、印刷層の印刷段差付近への気泡の滞留や、印刷段差に起因する表示ムラを抑制するためのクッション層(段差吸収層)としての作用も有する。
第一粘着シート21および第二粘着シート22は、前述の各特性を有していれば、粘着剤の組成は特に限定されず、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系等のポリマーをベースポリマーとする粘着剤を適宜に選択して用いることができる。
画像表示セル50の表面にセル側粘着シート30を介して偏光板10を貼り合わせ、偏光板10と前面透明部材70とを、間に透明フィルム基材25を介して、第一粘着シート21および第二粘着シート22により貼り合わせることにより画像表示装置が得られる。
<粘着剤A>
反応容器内に、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA):65重量部、N−ビニルピロリドン(NVP):15重量部、ヒドロキシエチルアクリレート(HEA):20重量部、および光重合開始剤として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF製「イルガキュア184」):0.1重量部を投入し、窒素雰囲気下で紫外線を照射して、重合率10%のプレポリマー組成物を得た。このプレポリマー組成物100重量部に、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(BASF製「イルガキュア651」;IRG651):0.2重量部、多官能モノマーとして1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(新中村化学工業製「NKエステル A−HD−N」):0.3重量部、およびシランカップリング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学製「KBM−403」):0.3重量部を添加して、均一に混合して、粘着剤組成物Aを調製した。
粘着剤組成物中の多官能モノマーの添加量を0.09重量部に変更した。それ以外は、粘着剤組成物Aの調製と同様にして粘着剤組成物Bを調製した。
連鎖移動剤としてα−チオグリセロール(TGR)0.2重量部を添加した。それ以外は粘着剤組成物Bの調製と同様にして粘着剤組成物Cを調製した。
プレポリマー組成物の調製における仕込みモノマーの組成を、2HEA:55重量部、NVP:25重量部、およびHEA:20重量部に変更し、粘着剤組成物中の多官能モノマーの添加量を0.7重量部に変更した。それ以外は、粘着剤組成物Aの調製と同様にして粘着剤組成物Dを調製した。
プレポリマー組成物の調製における仕込みモノマーの組成を、ブチルアクリレート(BA):57重量部、シクロヘキシルアクリレート(CHA):12重量部、HEA:8重量部、および4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA):23重量部に変更し、粘着剤組成物中に添加する多官能モノマーをジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬製「KAYARAD DPHA」):0.12重量部に変更した。それ以外は、粘着剤組成物Aの調製と同様にして粘着剤組成物Eを調製した。
反応容器内に、モノマー成分として、BA:95重量部、アクリル酸(AA):4.9重量部、およびHEA:0.1重量部、ならびに熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN):0.2重量部を、酢酸エチル233重量部とともに投入し、23℃の窒素雰囲気下で1時間撹拌し、窒素置換を行った。その後、60℃で5時間反応させアクリルベースポリマーを得た。このアクリルベースポリマー溶液に、イソシアネート系架橋剤としてトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業製「コロネートL」):0.6重量部、およびシランカップリング剤としてKBM−403:0.3重量部を添加した後、均一に混合して粘着剤組成物F(溶液)を調製した。
モノマー組成を、BA:97重量部およびAA:3重量部に変更し、粘着剤組成物に添加する架橋剤(コロネートL)を0.8重量部、シランカップリング剤(KBM−403)を0.1重量部に変更したこと以外は、上記粘着剤Fの調製と同様にして粘着剤組成物G(溶液)を調製した。
<粘着シートA〜E>
セパレータ(片面がシリコーンで離型処理されたポリエステルフィルム)の離型処理面に、上記の粘着剤組成物Aを、厚みが250μmとなるように塗布して塗布層を形成し、この塗布層上に、別のセパレータの離型処理面を貼り合わせた。その後、ランプ直下の照射面における照射強度が5mW/cm2になるように位置調節したブラックライトにより、積算光量が3000mJ/cm2となるまでUV照射を行って重合を進行させ、両面にセパレータが仮着された粘着シートA1を得た。
セパレータの離型処理面上に、上記の粘着剤組成物Fを乾燥後の厚みが250μmとなるように塗布し、100℃で加熱して溶媒を除去した。その後、50℃で48時間加熱して、架橋処理を行い、厚み250μmの粘着シートF1を得た。
粘着剤組成物A〜Fのそれぞれについて、厚み250μmの単層粘着シートを作製し、複数の粘着シートを積層して厚さ約1.5mmとしたものを測定用試料とした。Rheometric Scientific社製「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」を用いて、以下の条件により動的粘弾性測定を行い、測定結果から、20℃、50℃および105℃における貯蔵弾性率(G’25、G’50およびG’105)を読み取った。
(測定条件)
変形モード:ねじり
測定周波数:1Hz
昇温速度:5℃/分
測定温度:−50〜150℃の範囲
形状:パラレルプレート 8.0mmφ
セパレータの離型処理面上に、上記の粘着剤組成物Gを乾燥後の厚みが20μmとなるように塗布し、100℃で加熱して溶媒を除去した。その後、50℃で48時間加熱して、架橋処理を行い、セル側粘着シートを得た。
<基材付き積層粘着シートの作製>
片面にハードコート層を備える厚み40μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムのハードコート層形成面に上記の粘着シートA1を貼り合わせ、他方の面に上記の粘着シートF1を貼り合わせ、2層の粘着シートの間にTAC基材フィルムを備える基材付き積層粘着シートを作製した。
上記の片面粘着剤付き偏光板の粘着シートを付設していない面(TAC透明保護フィルム側の面)に、上記の基材付き積層粘着シートの粘着シートF1側の面を貼り合わせて、両面粘着剤付き偏光板を得た。
上記の両面粘着剤付き偏光板を200mm×140mmのサイズにカットした後、セル側粘着シート上のセパレータを剥離し、0.7mm厚のガラス板の中央部にセル側粘着シート面を重ね合わせ、ハンドローラーを用いて貼り合わせた。
基材付き積層粘着シートの構成を表2に示すように変更した。それ以外は実施例1と同様の手順で、評価用疑似画像表示装置を作製した。
前面透明板として厚み0.7mmの前面透明板(PMMAとPCの積層透明樹脂板)を用いたこと以外は、実施例3と同様の手順で評価用パネルを作製した。
前面透明板として厚み2mmの透明樹脂板を用いたこと以外は、実施例1と同様の手順で評価用パネルを作製した。実施例8では、前面透明板として、PMMAとPCの積層透明樹脂板を用いた。実施例9では、前面透明板として、PMMA/PC/PMMAの3層からなる積層透明樹脂板を用いた。
両面粘着剤付き偏光板の作製において、偏光板の視認側の粘着シートとして、積層粘着シートに代えて粘着シートA1を単層で用いた。それ以外は実施例1と同様の手順で評価用パネルを作製した。
前面透明板として厚さ0.7mmのガラス板を用いたこと以外は、比較例4と同様の手順で評価用パネルを作製した。
前面透明板として厚さ0.7mmのガラス板を用いたこと以外は、実施例3と同様の手順で評価用パネルを作製した。
<気泡>
評価用パネルの黒色インク印刷層の内側近傍を倍率20倍のデジタルマイクロスコープで観察し、粘着シート中の気泡の有無を確認した。気泡が確認されなかったものをOK,気泡が確認されたものをNGとした。
評価用パネルの面内中央部の単体透過率(JlS Z8701の2度視野(C光源)により視感度補正を行ったY値)を測定した。単体透過率を測定後の評価用パネルを、温度105℃の熱風オーブン内に投入して、500時間後に取り出し、室温になるまで放冷した後、下記の評価を実施した。
評価用パネルの面内中央部の単体透過率を測定し、加熱試験前の単体透過率に対する変化率を算出した。
評価用パネルの長辺方向の側面を観察し、端部におけるガラス板と前面透明板との剥がれの有無を確認した。剥がれが確認されたものについて、端部からの剥がれ量(端部からの距離)を測定した。剥がれが確認されなかったものは剥がれ量0とした。
前面透明板側から評価用パネルの面内中央部の外観を目視確認し、気泡が確認された部分をデジタルマイクロスコープで観察した。気泡が確認されなかったもの、および確認された気泡がいずれも異物を核とするものまたは直径が300μm未満であったものをOK、異物を核としない直径300μm以上の気泡が確認されたものをNGとした。
上記各実施例および比較例において、偏光板と前面透明板との貼り合わせに用いた基材付き積層粘着シートの構成(ただし、比較例4,5は単層の粘着シート)、各粘着シート(単層)の厚みおよび貯蔵弾性率、前面透明板の材料および厚み、ならびに評価結果を表2に示す。
11 偏光子
12,13 透明保護フィルム
20 基材付き積層粘着シート
21,22,30 粘着シート
25 透明フィルム基材
41,42,43 保護シート
80 両面粘着剤付き偏光板
50 画像表示セル
60 画像表示パネル
70 前面透明部材
71 透明樹脂板
76 印刷層
100 画像表示装置
Claims (5)
- 画像表示セルの表面に偏光板を備える画像表示パネルと、前面透明部材と、が一体化された画像表示装置であって、
前記画像表示パネルの偏光板上に第一粘着シートを介して透明フィルム基材が貼り合わせられ、前記透明フィルム基材上に第二粘着シートを介して前面透明部材が貼り合わせられており、
前記前面透明部材は透明樹脂板を含み、前記透明樹脂板が前記第二粘着シートに接しており、
前記第二粘着シートは、厚みが50μm以上であり、かつ前記第二粘着シートの前記前面透明部材と貼り合わせられている部分における粘着剤の105℃における貯蔵弾性率が3×104Pa以上であり、
前記第二粘着シートの25℃における貯蔵弾性率が、前記第一粘着シートの25℃における貯蔵弾性率よりも大きい、画像表示装置。 - 前記第二粘着シートの25℃における貯蔵弾性率が1×104Pa以上である、請求項1における画像表示装置。
- 前記第二粘着シートの105℃における貯蔵弾性率が2×105Pa以下である、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記第一粘着シートの厚みが5μm〜50μmである、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記第一粘着シートの厚みd1と前記第二粘着シートの厚みd2の比d1/d2が、0.5以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
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