JP4217839B2 - Adhesive composition for touch panel integrated display device, adhesive film, touch panel integrated display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチパネルとＣＲＴ（カソードレイチューブ−陰極管）、ＬＣＤ（液晶）等の表示部が一体となった構造のタッチパネル一体型表示装置の上記タッチパネルと表示部とを接着する接着剤組成物及び接着剤フィルム、並びにこの接着剤組成物乃至は接着剤フィルムを用いて得たタッチパネル一体型表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
最近において、タッチパネルとＣＲＴ，ＬＣＤ等の表示部が一体となった構造のタッチパネル一体型表示装置が、銀行のＡＴＭやＣＤ、駅の券売機、携帯情報端末等、広く用いられるようになってきた。
【０００３】
このタッチパネル一体型表示装置は、一般に、図２に示すように、タッチパネル１とＬＣＤ等の表示部２との間にスペーサ３が介装されて、タッチパネル１と表示部２との間に０．４ｍｍ程度の一定の空隙４を設けた構成とされている。これは、タッチパネル１と表示部２とを直接接触させると、タッチパネル１をタッチした場合、表示部２に圧力が直接かかり、画面がにじむためであり、特にこの傾向は表示部がＬＣＤの場合、液晶層がひずむため画面がにじみやすい。
【０００４】
しかし、このようにタッチパネルと表示部との間に空隙があると、光の反射散乱と吸収が起こり、ディスプレイとして重要なコントラストが１／２程度に低下し、また、視認性の低下、入力時の視差感、表示の影等の問題が生じている。
【０００５】
このため、タッチパネルと表示部とを直接貼り合わせ、空隙を設けないようにすることが要望されているが、従来はこの貼り合わせに用いる有効な接着剤がなく、例えばエポキシ樹脂系接着剤を使用すると、接着層が硬いので、タッチパネルを押圧した場合にその押圧力がそのまま直接的に表示部に伝達されてしまい、にじみが生じやすいものである。また、エポキシ樹脂系接着剤等では濡れ性に劣り、均一な接着層が得られ難い。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、タッチパネルと表示部とを直接接合した場合、適度な弾性乃至緩衝性を有し、タッチパネル一体型表示装置としての良好な表示性を与え、透明性、接着性、耐久性に優れた接着層を形成し得るタッチパネル一体型表示装置用接着剤組成物及び接着剤フィルム、並びにタッチパネル一体型表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明は、上記目的を達成するため、下記のタッチパネル一体型表示装置用接着剤組成物及び接着剤フィルム並びにタッチパネル一体型表示装置及びその製造方法を提供する。
請求項１：
タッチパネルと表示部とが一体化された表示装置の上記タッチパネルと表示部とを接着する熱及び／又は光硬化性接着剤組成物であって、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し、有機過酸化物を０．１〜１０重量部及び／又は光増感剤を０．１〜１０重量部、シランカップリング剤を０．０１〜５重量部、アクリロキシ基含有化合物、メタクリロキシ基含有化合物及びアリル基含有化合物のうち少なくとも１つを０．１〜５０重量部添加してなることを特徴とするタッチパネル一体型表示装置用接着剤組成物。
請求項２：
上記共重合体１００重量部に対し、炭化水素樹脂を１〜２００重量部添加してなる請求項１記載の接着剤組成物。
請求項３：
上記共重合体１００重量部に対し、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテルから選ばれる１種又は２種以上のエポキシ基含有化合物を０．１〜２０重量部添加してなる請求項１又は２記載の接着剤組成物。
請求項４：
エチレン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニル含有率が１０〜５０重量％である請求項１、２又は３記載の接着剤組成物。
請求項５：
請求項１乃至４のいずれか１項記載の接着剤組成物をフィルム状に形成してなり、かつその片面又は両面に平均粗さＲａが０．１〜２０μｍのエンボス加工を施してなることを特徴とするタッチパネル一体型表示装置用接着剤フィルム。
請求項６：
タッチパネルと表示部とが、請求項１乃至４のいずれか１項記載の接着剤組成物の熱及び／又は光硬化層にて接着されてなることを特徴とするタッチパネル一体型表示装置。
請求項７：
タッチパネルと表示部との間に請求項１乃至４のいずれか１項記載の接着剤組成物の層を介在させ、次いでこの組成物を熱及び／又は光によって硬化することを特徴とするタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
請求項８：
タッチパネルと表示部との間に請求項５記載の接着剤フィルムを挟み、次いで減圧下で加熱して該フィルムを溶融させると共に、硬化させることを特徴とするタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
請求項９：
タッチパネルと表示部との間に請求項５記載の接着剤フィルムを挟み、次いで加圧下に加熱して該フィルムを溶融させると共に、硬化させることを特徴とするタッチパネル一体型表示装置の製造方法。
【０００８】
本発明のタッチパネル一体型表示装置用接着剤組成物（以下、単に接着剤という）及び接着剤フィルムは、熱及び／又は光硬化性であり、この接着剤は、フィルム状とすることができるので、タッチパネル及び表示装置と容易かつ高精度で貼り合わせることができ、また本発明で用いる接着剤は自着性（表面タック）を有するので、タッチパネルや表示装置との貼り合わせも容易であり、室温〜８０℃程度の比較的低温で貼り合わせが可能である。更に、上記のようにこの接着剤は自着性を有するので、貼り合わせ後にズレや剥離がなく、硬化までに自由にハンドリングができる。また、上記接着剤はその硬化後の弾性率が低く、可撓性に富むものである。
【０００９】
そして、この接着剤乃至接着剤フィルムを用いてタッチパネルと表示部とを直接貼り合わせて得たタッチパネル一体型表示装置は、タッチパネルと表示部との間に空隙を設けなくてもよいので、上述したコントラストの低下の問題や、視認性の低下、入力時の視差感、表示の影等の問題が解消され、また適度な弾性乃至緩衝性を有するため、タッチパネルと表示部とが直接接合されていても、にじみの問題もなく、良好な表示性を有し、またこの硬化性接着剤乃至接着剤フィルムによる接着層は透明性、接着性、耐久性に優れたもので、堅牢な表示装置を形成し得る。
【００１０】
また、上記接着剤フィルム、特にエンボス加工が施された請求項５の接着剤フィルムは、請求項８又は９の製造方法に用いられ、このエンボス加工により、タッチパネルと表示部との間に介装する際に表面タックがないのでズレ等が生じても位置合わせを容易にやり直すことができ、位置合わせが行いやすい上、減圧又は加工によりフィルムとタッチパネルや表示部との間に介在する空気を抜きやすく、空気留り等の不良のない均一な接着層を確実に形成でき、タッチパネルと表示部とを密着して接合できる。
【００１１】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の接着剤は、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分とする熱及び／又は光によって硬化する硬化性接着剤である。
【００１２】
ここで、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、硬化時の反応性、硬化後の可撓性や耐久性の点から酢酸ビニル含有率が１０〜５０重量％であることが好ましく、更に好ましくは１５〜４５重量％である。
【００１３】
本発明の接着剤の硬化のためには、有機過酸化物又は光増感剤を用いることができるが、硬化性接着剤が熱硬化性接着剤である場合には、通常、有機過酸化物が用いられ、硬化性接着剤が光硬化性接着剤である場合には、通常、光増感剤が用いられる。
【００１４】
本発明の接着剤の硬化のために添加される有機過酸化物としては、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものであればいずれも使用可能であるが、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが好ましく、接着剤の調製条件、製膜温度、硬化（貼り合わせ）条件、接着剤の貯蔵安定性等を考慮して選択される。
【００１５】
使用可能な過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロキシパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３；ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド；ｔ−ブチルクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート；２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシアセテート；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；メチルエチルケトンパーオキサイド；ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド；ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド；ヒドロキシヘプチルパーオキサイド；クロルヘキサノンパーオキサイド；オクタノイルパーオキサイド；デカノイルパーオキサイド；ラウロイルパーオキサイド；クミルパーオキシオクトエート；サクシニックアシッドパーオキサイド；アセチルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエート）；ｍ−トルオイルパーオキサイド；ベンゾイルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート；２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどが挙げられる。
【００１６】
有機過酸化物としては、これらのうちの１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができ、その添加量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し０．１〜１０重量部で十分である。
【００１７】
一方、上記接着剤を光硬化させる場合は、光増感剤を添加することができる。光増感剤としてはラジカル光重合開始剤が好適に用いられる。
【００１８】
ラジカル光重合開始剤のうち水素引き抜き型開始剤としては、ベンゾフェノン、オルソベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−４−（ジエチルアミノ）−ベンゾエート等が用いられる。ラジカル光重合開始剤のうち分子内開裂型開始剤としては、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタールなど、α−ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンなどが使用できる。更に、α−アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モリフォリノフェニル）−ブタノン−１などが、またアシルフォスフィンオキサイドなどが用いられる。
【００１９】
光増感剤としては、これらのうち少なくとも１種を単独で又は２種以上を混合して、前記共重合体１００重量部に対し０．１〜１０重量部添加して用いられる。
【００２０】
なお、本発明の接着剤では、上記光増感剤と有機過酸化物とを併用してもよく、これによって光硬化と共に熱硬化を併用することができる。
【００２１】
また、本発明の接着剤には、接着促進剤としてシランカップリング剤を添加することができる。このシランカップリング剤としてはビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどがあり、これらの１種を単独で又は２種以上を混合して用いることができる。これらシランカップリング剤の添加量は、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し通常０．０１〜５重量部で十分である。
【００２２】
更に、本発明の接着剤には、同様に接着性及び硬化を促進する目的でエポキシ基含有化合物を添加することができる。エポキシ基含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート；ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル；１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル；アクリルグリシジルエーテル；２−エチルヘキシルグリシジルエーテル；フェニルグリシジルエーテル；フェノールグリシジルエーテル；ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル；アジピン酸ジグリシジルエステル；ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル；グリシジルメタクリレート；ブチルグリシジルエーテル等が挙げられる。また、エポキシ基を含有した分子量が数百から数千のオリゴマーや重量平均分子量が数千から数十万のポリマーを添加することによっても同様の効果が得られる。これらエポキシ基含有化合物の添加量はエチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し０．１〜２０重量部で十分で、上記エポキシ基含有化合物の少なくとも１種を単独で又は混合して添加することができる。
【００２３】
また、本発明の接着剤の諸物性（接着性、機械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性など）を更に向上させる或いは接着剤の硬化を促進する目的で、アクリロキシ基、メタクリロキシ基又はアリル基含有化合物を添加することができる。
【００２４】
この目的に供せられる化合物としては、アクリル酸或いはメタアクリル酸誘導体、例えばそのエステルやアミドが最も一般的である。この場合、エステル残基としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基の他に、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。また、アクリル酸又はメタクリル酸とエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いられる。アミドとしては、アクリルアミドが代表的である。また、アリル基含有化合物としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が挙げられ、これらの１種又は２種以上の混合物が、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対し０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部用いられる。０．１重量部未満であると耐熱性、機械的強度向上という改良効果を低下させることがあり、５０重量部を超えると接着剤の調製時の作業性や製膜性を低下させることがある。
【００２５】
なおまた、本発明の接着剤には、加工性や貼り合わせ等の加工性向上の目的で炭化水素樹脂を添加することができる。この場合、添加される炭化水素樹脂は天然樹脂系、合成樹脂系のいずれでも差支えない。天然樹脂系ではロジン、ロジン誘導体、テルペン系樹脂が好適に用いられる。ロジンではガム系樹脂、トール油系樹脂、ウッド系樹脂を用いることができる。ロジン誘導体としてはロジンをそれぞれ水素化、不均一化、重合、エステル化、金属塩化したものを用いることができる。テルペン系樹脂ではα−ピネン、β−ピネンなどのテルペン系樹脂のほか、テルペンフェノール樹脂を用いることができる。また、その他の天然樹脂としてダンマル、コーバル、シェラックを用いても差支えない。一方、合成樹脂系では石油系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂が好適に用いられる。石油系樹脂では脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、水素化石油樹脂、純モノマー系石油樹脂、クマロンインデン樹脂を用いることができる。フェノール系樹脂ではアルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂を用いることができる。キシレン系樹脂ではキシレン樹脂、変性キシレン樹脂を用いることができる。
【００２６】
上記炭化水素樹脂の添加量は適宜選択されるが、エチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部に対して１〜２００重量部が好ましく、より好ましくは５〜１５０重量部である。
【００２７】
更に、本発明においてはその目的を損わない範囲内で、前記以外の接着促進剤、老化防止剤（重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など）、その他無機又は有機の充填剤等を添加してもよい。また、無機系、ハロゲン系、リン系の従来公知の難燃剤を有効量添加することができる。無機系難燃剤としては、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジン、リン酸グアニール尿素、水酸化マグネシウム、ハロゲン系難燃剤としては、塩素化パラフィン、テトラブロモビスフェノールＡ、デカブロモジフェニルオキサイド、ヘキサブロモシクロドデカン、オクタブロモジフェニルエーテル、１，２−ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、エチレンビステトラブロモフタルイミド、ペンタブロモベンジルポリアクリレート、トリス（２，３−ジブロモプロピル−１）イソシアヌレート、リン系難燃剤としては、トリフェニルホスフェート、レオフォストリアリルホスフェート、オクチルクレジルジフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェートなどが挙げられる。
【００２８】
本発明の接着剤は、前記共重合体と上述の添加剤とを均一に混合し、押出機、ロール等で混練した後、カレンダー、ロール、Ｔダイ押出、インフレーション等の製膜法によりフィルム状に製膜して用いることができる。なお、製膜に際してはタッチパネルや表示部との圧着時の脱気を容易にするため、エンボス加工を施してもよい。エンボス加工の方法としては公知の手法が採用でき、例えばエンボスロールでの型付け、離型性を有するエンボスフィルムでの転写法が好適に採用される。
【００２９】
この場合、フィルムの厚さは適宜選定されるが、５０〜１０００μｍ、特に５０〜５００μｍとすることが好ましい。また、エンボス加工を施し、表面に微細な凹凸（エンボス）を形成する場合、その平均粗さＲａは０．１〜２０μｍ、特に１〜１５μｍとすることが好ましい。０．１μｍより細かいと、フィルムとタッチパネルや表示部との間に介在する空気を真空ポンプ等を用いて減圧下であるいは加圧によって除去する場合、空気の抜け道がふさがれ、空気残りが生じるおそれがあり、また作業性に劣る。一方、粗すぎると、フィルムを加熱溶融する際、接着剤の流動性が低い場合にエンボスの消え残りが生じるおそれがあり、透明性が低下したり接着層の均一性が損なわれるおそれがあるが、Ｒａを０．１〜２０μｍとすることで、脱気しやすく、また密着性が良好で、透明性、光透過性が良好なものとなる。
【００３０】
本発明の接着剤の硬化条件としては、有機過酸化物を使用して熱硬化する場合は、用いる有機過酸化物の種類に依存するが、７０〜１７０℃、特に７０〜１５０℃で２〜６０分、特に５〜３０分とすることが好ましい。この場合、硬化は好ましくは０．０１〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2、特に０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ2の加圧下で行うことが推奨される。
【００３１】
また、光増感剤を用いる光硬化の場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザー光等が挙げられる。照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、数十秒〜数十分程度である。
【００３２】
本発明のタッチパネル一体型表示装置は、図１に示すように、タッチパネル１と表示部２との間に、上記接着剤乃至接着剤フィルム１０を介在させ、これを硬化して得るものである。
【００３３】
ここで、タッチパネルの構成としては、従来公知のものとすることができ、また、表示部としても、ＣＲＴ、ＬＣＤ等の公知の構成のものを用いることができる。
【００３４】
本発明において、タッチパネル一体型表示装置を製造する場合は、接着剤フィルムを用いることが好ましいが、必要により、エチレン−酢酸ビニル共重合体と上述の添加剤とをタッチパネル、表示部に何ら影響を及ぼさない溶媒に均一に溶解させ、溶液タイプの接着剤として用いることもでき、タッチパネル及び／又は表示部の表面に均一に塗布し、仮圧着した後、加熱して接着硬化させることができる。
【００３５】
接着剤フィルムを用いる場合、接着剤フィルムとしては、上記エンボス加工を施した表面粗さＲａが０．１〜２０μｍの微細凹凸を有する接着剤フィルムを用いることが、位置決め等の作業性、フィルムと部材（タッチパネル、表示部）との間の空気除去の容易性などの点から好ましい。
【００３６】
この接着剤フィルムを用いてタッチパネル一体型表示装置を製造する場合は、接着剤フィルムをタッチパネルや表示部のサイズに合わせてカットし、両者の間に挟み込む。次いで、この積層体を真空室内に入れ、この内部を減圧にしてフィルムと部材との間に存在する空気を除去する。この場合、例えば密閉性の高い可撓性を有する袋内に上記積層体を挿入し、次いで真空ポンプで袋内の空気を吸い出し脱気する方法を採用することができ、これにより袋内部の積層体に袋が密着し、積層体全体が袋により加圧される状態となる。
【００３７】
このようにフィルムと部材との間の空気を除去した後、熱風循環炉等の加熱炉を用いて５０〜１００℃程度に加熱し、フィルム（接着剤）を溶融させると共に硬化させることで、フィルムを介した部材の貼り合わせが完了する。この場合、必要に応じてオートクレーブ等の加圧加熱のできる装置を用いて１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度の圧力で加圧することができるが、上記した袋を用いた場合、積層体は袋内が真空で、袋によって押さえられた状態にあるので、必ずしも加圧を必要としない。
【００３８】
あるいは、フィルムを部材間に介装した後、積層体をそのまま熱風循環炉等の加熱炉内に投入し、タッチパネル自体の重量でフィルムと部材とを密着させると共に、５０〜１００℃程度に加熱して、フィルムを溶融させて仮圧着させ、この後、オートクレーブ等の加圧加熱のできる装置を用いて１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ2程度の圧力で５０〜１００℃程度にて加圧加熱することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、良好な表示性を有するタッチパネル一体型表示装置を簡単かつ確実に得ることができる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４１】
〔実施例１〕
表１に示す配合物をトルエンに溶解し、エンボス加工（Ｒａ＝２．５μｍ）及び離型処理を施したＰＥＴフィルム上に乾燥厚みが１００μｍになるように塗工した。乾燥後、別の同様のＰＥＴフィルムと図３のようにラミネートし、接着剤フィルム積層品を得た。なお、図３において、１１はエンボス加工及び離型処理を施したＰＥＴフィルムである。
【００４２】
次に、上記積層品をタッチパネルの大きさにカットした後、両側のＰＥＴフィルムを剥離除去し、両面にエンボスを有する接着剤フィルムをタッチパネルとＬＣＤとの間に挟み、次いでこれを可撓性密閉袋内に投入し、真空ポンプにて袋内の空気を吸い出した後、８０℃で１時間熱処理することにより、タッチパネルとＬＣＤとが一体になった表示装置を得た。
【００４３】
【表１】
〔実施例２〕
実施例１と同じ配合物をカレンダーによりシーティング後、エンボスロールにより両面にエンボス加工を施し、乾燥厚み１００μｍで両面にＲａ＝１０．０μｍのエンボスを有する接着剤フィルムを得た。
【００４５】
これをタッチパネルと同じ大きさにカットした後、実施例１と同様にタッチパネルとＬＣＤとの間に挟み込み、この積層体を８０℃の熱風循環炉に３０分間投入した。次いで、このように仮圧着したものをオートクレーブ中で８０℃，５ｋｇｆ／ｃｍ2の条件下で３０分間加熱、加圧することにより、タッチパネルとＬＣＤとが一体となった表示装置を得た。
【００４６】
上記実施例の表示装置は、いずれも従来のタッチパネルとＬＣＤとの間に空隙を持つ表示装置に比べてコントラストが向上し、また視差も感じられないものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタッチパネル一体型表示装置の一実施例を示す断面図である。
【図２】従来のタッチパネル一体型表示装置の断面図である。
【図３】エンボスを有する接着剤フィルムを得る方法の一例を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ タッチパネル
２ 表示部
１０ 接着剤乃至接着剤フィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an adhesive composition for bonding the touch panel and the display unit of a touch panel integrated display device having a structure in which a display unit such as a touch panel and a CRT (cathode ray tube-cathode tube) or LCD (liquid crystal) is integrated. The present invention relates to an adhesive film, a touch panel integrated display device obtained by using the adhesive composition or the adhesive film, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Recently, a touch panel integrated display device having a structure in which a touch panel and a display unit such as a CRT or LCD are integrated has been widely used for bank ATMs, CDs, station ticket machines, portable information terminals, and the like. .
[0003]
In this touch panel integrated display device, generally, as shown in FIG. 2, a
[0004]
However, if there is a gap between the touch panel and the display unit in this manner, light reflection and scattering occur and the contrast, which is important as a display, is reduced to about 1/2. There are problems such as parallax feeling and display shadows.
[0005]
For this reason, it is desired to directly bond the touch panel and the display unit so as not to provide a gap, but conventionally there is no effective adhesive used for this bonding, for example, an epoxy resin adhesive is used. Then, since the adhesive layer is hard, when the touch panel is pressed, the pressing force is directly transmitted to the display unit as it is, and bleeding is likely to occur. Further, an epoxy resin adhesive or the like is inferior in wettability, and it is difficult to obtain a uniform adhesive layer.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the touch panel and the display unit are directly joined, has an appropriate elasticity or buffering property, gives a good display property as a touch panel integrated display device, transparency, An object of the present invention is to provide an adhesive composition and an adhesive film for a touch panel integrated display device capable of forming an adhesive layer having excellent adhesion and durability, a touch panel integrated display device, and a method for producing the same.
[0007]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
In order to achieve the above object, the present invention provides the following adhesive composition and adhesive film for a touch panel integrated display device, a touch panel integrated display device and a method for producing the same.
Claim 1:
A heat and / or photocurable adhesive composition for bonding the touch panel and the display unit of the display device in which the touch panel and the display unit are integrated, with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer, 0.1 to 10 parts by weight of organic peroxide and / or 0.1 to 10 parts by weight of photosensitizer, 0.01 to 5 parts by weight of silane coupling agent, acryloxy group-containing compound, methacryloxy group-containing compound And 0.1 to 50 parts by weight of at least one of the allyl group-containing compounds, and an adhesive composition for a touch panel integrated display device.
Claim 2:
The adhesive composition according to claim 1, wherein 1 to 200 parts by weight of a hydrocarbon resin is added to 100 parts by weight of the copolymer.
Claim 3:
Triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, acrylic glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl with respect to 100 parts by weight of the copolymer One or more epoxy group-containing compounds selected from glycidyl ether, phenol glycidyl ether, pt-butylphenyl glycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, o-phthalic acid diglycidyl ester, glycidyl methacrylate, and butyl glycidyl ether The adhesive composition according to claim 1 or 2, wherein 0.1 to 20 parts by weight is added.
Claim 4:
The adhesive composition according to
Claim 5:
It is formed by forming the adhesive composition according to any one of claims 1 to 4 into a film shape, and embossing with an average roughness Ra of 0.1 to 20 µm on one side or both sides thereof. An adhesive film for a display device integrated with a touch panel.
Claim 6:
5. A touch panel integrated display device, wherein the touch panel and the display unit are bonded with a heat and / or photocured layer of the adhesive composition according to any one of claims 1 to 4.
Claim 7:
A touch panel comprising a layer of the adhesive composition according to any one of claims 1 to 4 interposed between a touch panel and a display unit, and then curing the composition by heat and / or light. Manufacturing method of body type display device.
Claim 8:
A method for manufacturing a touch panel integrated display device, wherein the adhesive film according to claim 5 is sandwiched between a touch panel and a display portion, and then the film is melted and cured by heating under reduced pressure.
Claim 9:
A method for manufacturing a touch panel integrated display device, wherein the adhesive film according to claim 5 is sandwiched between a touch panel and a display portion, and then the film is melted and cured by heating under pressure.
[0008]
The adhesive composition for a touch panel integrated display device of the present invention (hereinafter simply referred to as an adhesive) and an adhesive film are heat and / or photo-curable, and the adhesive can be formed into a film. The adhesive used in the present invention has a self-adhesive property (surface tack) and can be easily attached to the touch panel and the display device at room temperature. Bonding is possible at a relatively low temperature of about ~ 80 ° C. Furthermore, since the adhesive has self-adhesive properties as described above, there is no deviation or peeling after bonding, and it can be handled freely before curing. The adhesive has a low elastic modulus after curing and is highly flexible.
[0009]
The touch panel integrated display device obtained by directly bonding the touch panel and the display unit using the adhesive or the adhesive film does not need to provide a gap between the touch panel and the display unit. The touch panel and the display unit are directly joined to solve problems such as low contrast, low visibility, parallax at the time of input, display shadows, etc. However, there is no problem of blurring, it has good display properties, and the adhesive layer of this curable adhesive or adhesive film is excellent in transparency, adhesiveness, and durability, and forms a robust display device. Can do.
[0010]
In addition, the adhesive film, particularly the adhesive film according to claim 5 , which has been embossed, is used in the manufacturing method according to claim 8 or 9 , and the embossing interposes between the touch panel and the display unit. Since there is no surface tack when positioning, it can be easily repositioned even if misalignment occurs, and it is easy to align, and air intervening between the film and the touch panel or display part is removed by decompression or processing. It is easy to form a uniform adhesive layer without defects such as air retention, and the touch panel and the display unit can be bonded closely.
[0011]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The adhesive of the present invention is a curable adhesive that is cured by heat and / or light mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer.
[0012]
Here, the ethylene-vinyl acetate copolymer preferably has a vinyl acetate content of 10 to 50% by weight, more preferably 15 from the viewpoints of reactivity at curing, flexibility after curing, and durability. ~ 45 wt%.
[0013]
For curing the adhesive of the present invention, an organic peroxide or a photosensitizer can be used. However, when the curable adhesive is a thermosetting adhesive, the organic peroxide is usually used. Is used, and a photosensitizer is usually used when the curable adhesive is a photocurable adhesive.
[0014]
Any organic peroxide added for curing the adhesive of the present invention can be used as long as it decomposes at a temperature of 70 ° C. or higher to generate radicals, but has a half-life of 10 hours. The one having a decomposition temperature of 50 ° C. or higher is preferable, and is selected in consideration of adhesive preparation conditions, film forming temperature, curing (bonding) conditions, adhesive storage stability, and the like.
[0015]
Examples of peroxides that can be used include 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroxyperoxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3; t-butyl peroxide; t-butyl cumyl peroxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane; dicumyl peroxide; α, α'-bis (t-butylperoxy) Isopropyl) benzene; n-butyl-4,4-bis- (t-butylperoxy) valerate; 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane; t-butylperoxybenzoate; benzoyl peroxide; 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane; 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane; methyl ethyl ketone peroxide; t-butyl hydroper P-menthane hydroperoxide; hydroxyheptyl peroxide; chlorhexanone peroxide; octanoyl peroxide; decanoyl peroxide; lauroyl peroxide; cumyl peroxy octoate; succinic acid peroxide; acetyl peroxide; -Butyl peroxy (2-ethylhexanoate); m-toluoyl peroxide; benzoyl peroxide; t-butyl peroxyisobutyrate; 2,4-dichlorobenzoyl -Oxides and the like.
[0016]
As the organic peroxide, one of these can be used alone or in admixture of two or more, and the amount added is 0.1 to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer. 10 parts by weight is sufficient.
[0017]
On the other hand, when photocuring the adhesive, a photosensitizer can be added. A radical photopolymerization initiator is preferably used as the photosensitizer.
[0018]
Among radical photopolymerization initiators, hydrogen abstraction type initiators include benzophenone, methyl orthobenzoylbenzoate, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, ethyl-4- (diethylamino) -benzoate, and the like. Is used. Among the radical photopolymerization initiators, examples of the intramolecular cleavage type initiator include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one such as benzoin ether and benzyldimethyl ketal, such as α-hydroxyalkylphenone type. -Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, alkylphenylglyoxylate, diethoxyacetophenone and the like can be used. Further, as α-aminoalkylphenone type, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholino) Nophenyl) -butanone-1 and acylphosphine oxide.
[0019]
As the photosensitizer, at least one of these may be used alone or in combination of two or more, and 0.1 to 10 parts by weight may be added to 100 parts by weight of the copolymer.
[0020]
In the adhesive of the present invention, the photosensitizer and the organic peroxide may be used in combination, and thereby, thermosetting can be used together with photocuring.
[0021]
Moreover, a silane coupling agent can be added to the adhesive of the present invention as an adhesion promoter. As this silane coupling agent, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxy Propyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethoxysilane, vinyltrichlorosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β There are (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like, and one of these can be used alone or two or more of them can be used in combination. The amount of these silane coupling agents added is usually 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer.
[0022]
Furthermore, an epoxy group-containing compound can be added to the adhesive of the present invention in the same manner for the purpose of promoting adhesion and curing. Examples of the epoxy group-containing compound include triglycidyl tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate; neopentyl glycol diglycidyl ether; 1,6-hexanediol diglycidyl ether; acrylic glycidyl ether; 2-ethylhexyl glycidyl ether; Examples thereof include phenol glycidyl ether; pt-butylphenyl glycidyl ether; adipic acid diglycidyl ester; o-phthalic acid diglycidyl ester; glycidyl methacrylate; Further, the same effect can be obtained by adding an oligomer containing an epoxy group having a molecular weight of several hundred to several thousand or a polymer having a weight average molecular weight of several thousand to several hundred thousand. The addition amount of these epoxy group-containing compounds is 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylene-vinyl acetate copolymer, and at least one of the above epoxy group-containing compounds is added alone or in combination. be able to.
[0023]
In addition, for the purpose of further improving various physical properties (adhesiveness, mechanical strength, heat resistance, moist heat resistance, weather resistance, etc.) of the adhesive of the present invention or accelerating the curing of the adhesive, an acryloxy group, a methacryloxy group, or allyl. Group-containing compounds can be added.
[0024]
The most common compounds used for this purpose are acrylic acid or methacrylic acid derivatives, such as esters and amides thereof. In this case, as an ester residue, in addition to an alkyl group such as methyl, ethyl, dodecyl, stearyl, and lauryl, a cyclohexyl group, a tetrahydrofurfuryl group, an aminoethyl group, a 2-hydroethyl group, a 3-hydroxypropyl group, A 3-chloro-2-hydroxypropyl group and the like can be mentioned. In addition, esters of acrylic acid or methacrylic acid with polyfunctional alcohols such as ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol are also used. A typical amide is acrylamide. Examples of the allyl group-containing compound include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl maleate, and the like, and one or a mixture of two or more thereof is ethylene-acetic acid. 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight is used with respect to 100 parts by weight of the vinyl copolymer. If it is less than 0.1 part by weight, the improvement effect of improving heat resistance and mechanical strength may be reduced, and if it exceeds 50 parts by weight, workability and film forming property at the time of preparation of the adhesive may be reduced. .
[0025]
In addition, a hydrocarbon resin can be added to the adhesive of the present invention for the purpose of improving workability such as workability and bonding. In this case, the added hydrocarbon resin may be either a natural resin type or a synthetic resin type. In natural resin systems, rosin, rosin derivatives, and terpene resins are preferably used. For rosin, gum-based resins, tall oil-based resins, and wood-based resins can be used. As the rosin derivative, rosin obtained by hydrogenation, heterogeneity, polymerization, esterification, or metal chloride can be used. As the terpene resin, a terpene phenol resin can be used in addition to a terpene resin such as α-pinene and β-pinene. In addition, dammar, corbal and shellac may be used as other natural resins. On the other hand, in the synthetic resin system, petroleum resin, phenol resin, and xylene resin are preferably used. As the petroleum resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, alicyclic petroleum resin, copolymer petroleum resin, hydrogenated petroleum resin, pure monomer petroleum resin, and coumarone indene resin can be used. As the phenol resin, an alkyl phenol resin or a modified phenol resin can be used. As the xylene-based resin, a xylene resin or a modified xylene resin can be used.
[0026]
Although the addition amount of the said hydrocarbon resin is suitably selected, 1-200 weight part is preferable with respect to 100 weight part of ethylene-vinyl acetate copolymers, More preferably, it is 5-150 weight part.
[0027]
Further, in the present invention, other than the above-mentioned adhesion promoter, anti-aging agent (polymerization inhibitor, antioxidant, ultraviolet absorber, etc.), other inorganic or organic fillers, etc. It may be added. In addition, an effective amount of conventionally known flame retardants such as inorganic, halogen and phosphorous can be added. Inorganic flame retardants include aluminum hydroxide, antimony trioxide, antimony pentoxide, guanidine sulfamate, guanidine phosphate, guanine phosphate phosphate, magnesium hydroxide, and halogenated flame retardants include chlorinated paraffin and tetrabromobisphenol. A, decabromodiphenyl oxide, hexabromocyclododecane, octabromodiphenyl ether, 1,2-bis (tribromophenoxy) ethane, ethylenebistetrabromophthalimide, pentabromobenzyl polyacrylate, tris (2,3-dibromopropyl-1 ) Examples of isocyanurates and phosphorus flame retardants include triphenyl phosphate, reophostriallyl phosphate, octyl cresyl diphenyl phosphate, and tricresyl phosphate. .
[0028]
The adhesive of the present invention is obtained by uniformly mixing the copolymer and the above-mentioned additive, kneading with an extruder, a roll, etc., and then forming a film by a film forming method such as a calendar, roll, T-die extrusion, inflation, etc. It can be used after being formed into a film. In forming the film, embossing may be performed in order to facilitate deaeration during pressure bonding with the touch panel or the display unit. As a method for embossing, a known method can be adopted. For example, a mold method using an emboss roll and a transfer method using an emboss film having releasability are suitably employed.
[0029]
In this case, the thickness of the film is appropriately selected, but is preferably 50 to 1000 μm, particularly preferably 50 to 500 μm. Moreover, when embossing is performed and fine unevenness | corrugation (embossing) is formed on the surface, it is preferable that the average roughness Ra shall be 0.1-20 micrometers, especially 1-15 micrometers. If it is finer than 0.1 μm, when the air intervening between the film and the touch panel or the display part is removed under reduced pressure or under pressure using a vacuum pump or the like, the air passageway may be blocked and air remaining may occur. There is also inferior workability. On the other hand, if the film is too rough, when the film is heated and melted, if the fluidity of the adhesive is low, the embossing may remain undissolved, and the transparency may be lowered or the uniformity of the adhesive layer may be impaired. When Ra is 0.1 to 20 μm, it is easy to deaerate, has good adhesion, and has good transparency and light transmittance.
[0030]
As curing conditions for the adhesive of the present invention, when thermosetting using an organic peroxide, it depends on the type of organic peroxide used, but it is 70 to 170 ° C., particularly 70 to 150 ° C. It is preferably 60 minutes, particularly 5 to 30 minutes. In this case, curing is preferably performed under a pressure of 0.01 to 50 kgf / cm 2 , particularly 0.1 to 20 kgf / cm 2 .
[0031]
In the case of photocuring using a photosensitizer, many light sources that emit light in the ultraviolet to visible region can be used as the light source, for example, ultrahigh pressure, high pressure, low pressure mercury lamp, chemical lamp, xenon lamp, halogen lamp, mercury lamp. A lamp, a carbon arc lamp, an incandescent lamp, a laser beam, etc. are mentioned. The irradiation time cannot be determined unconditionally depending on the type of lamp and the intensity of the light source, but it is about several tens of seconds to several tens of minutes.
[0032]
As shown in FIG. 1, the touch panel integrated display device of the present invention is obtained by interposing the adhesive or
[0033]
Here, the configuration of the touch panel can be a conventionally known one, and the display unit can also be a known configuration such as a CRT or LCD.
[0034]
In the present invention, when producing a touch panel integrated display device, it is preferable to use an adhesive film. However, if necessary, the ethylene-vinyl acetate copolymer and the above-mentioned additive may affect the touch panel and the display unit. It can be uniformly dissolved in a solvent that does not reach and can be used as a solution-type adhesive. It can be uniformly applied to the surface of the touch panel and / or the display portion, and after temporarily press-bonded, it can be heated and bonded and cured.
[0035]
When using an adhesive film, as the adhesive film, it is possible to use an adhesive film having fine irregularities with a surface roughness Ra of 0.1 to 20 μm subjected to the embossing, workability such as positioning, This is preferable from the viewpoint of ease of air removal between members (touch panel, display unit).
[0036]
When a touch panel integrated display device is manufactured using this adhesive film, the adhesive film is cut in accordance with the size of the touch panel or the display unit and sandwiched between the two. Subsequently, this laminated body is put in a vacuum chamber, and the inside thereof is decompressed to remove air existing between the film and the member. In this case, for example, it is possible to adopt a method in which the laminate is inserted into a flexible bag having a high sealing property, and then the air in the bag is sucked and degassed by a vacuum pump. The bag comes into close contact with the body, and the entire laminate is pressed by the bag.
[0037]
After removing air between the film and the member in this way, the film (adhesive) is melted and cured while being heated to about 50 to 100 ° C. using a heating furnace such as a hot air circulating furnace. The bonding of the members through the is completed. In this case, if necessary, it can be pressurized at a pressure of about 1 to 10 kgf / cm 2 using an apparatus capable of heating and heating such as an autoclave. It is not necessarily required to pressurize because it is in a state of being pressed by a bag under vacuum.
[0038]
Alternatively, after interposing the film between the members, the laminate is put into a heating furnace such as a hot air circulating furnace as it is, and the film and the member are brought into close contact with the weight of the touch panel itself and heated to about 50 to 100 ° C. Then, the film is melted and temporarily press-bonded, and then heated under a pressure of about 1 to 10 kgf / cm 2 and a pressure of about 50 to 100 ° C. using an apparatus capable of pressure heating such as an autoclave. .
[0039]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the touchscreen integrated display apparatus which has favorable display property can be obtained easily and reliably.
[0040]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[0041]
[Example 1]
The formulations shown in Table 1 were dissolved in toluene, and coated on an embossed (Ra = 2.5 μm) and release-treated PET film so that the dry thickness was 100 μm. After drying, it was laminated with another similar PET film as shown in FIG. 3 to obtain an adhesive film laminate. In FIG. 3,
[0042]
Next, after cutting the laminated product to the size of the touch panel, the PET film on both sides is peeled and removed, and an adhesive film having embossed on both sides is sandwiched between the touch panel and the LCD, which is then sealed in a flexible manner After putting in the bag and sucking out air in the bag with a vacuum pump, heat treatment was performed at 80 ° C. for 1 hour to obtain a display device in which the touch panel and the LCD were integrated.
[0043]
[Table 1]
[Example 2]
The same composition as in Example 1 was sheeted with a calender and then embossed on both sides with an embossing roll to obtain an adhesive film having a dry thickness of 100 μm and an embossment of Ra = 10.0 μm on both sides.
[0045]
After cutting this into the same size as the touch panel, it was sandwiched between the touch panel and the LCD in the same manner as in Example 1, and this laminate was put into a hot air circulating furnace at 80 ° C. for 30 minutes. Next, the temporary press-bonded product was heated and pressurized in an autoclave at 80 ° C. and 5 kgf / cm 2 for 30 minutes to obtain a display device in which the touch panel and the LCD were integrated.
[0046]
All of the display devices of the above-described embodiments were improved in contrast as compared with a conventional display device having a gap between the touch panel and the LCD, and no parallax was felt.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a touch panel integrated display device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional touch panel integrated display device.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a method for obtaining an adhesive film having an emboss.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
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