JP6662528B2 - 光学用粘接着組成物、これを多段硬化させる方法、及び画像表示装置 - Google Patents

光学用粘接着組成物、これを多段硬化させる方法、及び画像表示装置 Download PDF

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Description

光学用粘接着組成物、これを多段硬化させる方法、及び画像表示装置に関する。
テレビ、コンピュータ、モバイル等の画像表示装置において、画像表示部と保護部との間の空間に空気が満たされた空気層が存在し、このような空気層は視認性を顕著に低下させる。そこで、例えば、透明なアクリル系硬化物等を充填して視認性を向上させており、通常、画像表示部上に透明な硬化物が粘着フィルムまたは粘着シートの形態で粘着され、その次に保護部を粘着フィルムまたは粘着シート上に粘着させ、画像表示部と保護部との間に透明な硬化物を介在させている。
このような粘着フィルムまたは粘着シートは様々な構造に適用するのが容易ではなく、粘着時に気泡を除去し難いため、デコフィルム等による印刷段差を吸収できる段差吸収性が低下する。
本発明の一実現例において、優れた接着力及び優れた段差吸収性を実現し、且つ、オーバーフロー(overflow)現象が防止される光学用粘接着組成物を提供する。
本発明の他の実現例において、前記光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法を提供する。
本発明のまた他の実現例において、前記光学用粘接着組成物を多段で硬化させて形成した接着層を含む画像表示装置を提供する。
本発明の一実現例において、メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマーを含み、前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比が約1:1〜約1:10である光学用粘接着組成物を提供する。
前記メタクリレート系モノマーの含量が約1重量%〜約10重量%であってもよい。
前記アクリレート系モノマーの含量が約10重量%〜約40重量%であってもよい。
前記光学用粘接着組成物は、画像表示装置において、画像表示部及び保護部を接着させる用途として適用されてもよい。
前記粘接着組成物が前記画像表示部上に塗布された後に1次光硬化して粘着剤が形成され、その次に前記粘着剤の上部に前記保護部が粘着された後に2次光硬化して接着剤が形成され、前記画像表示部及び前記保護部を接着させてもよい。
前記粘着剤の粘度が約25℃で約2,000cps〜約40,000cpsであってもよい。
前記画像表示部が液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)であってもよい。
前記保護部がガラス基板または透明プラスチック基板であってもよい。
前記光学用粘接着組成物は、(メタ)アクリレート系オリゴマー、光開始剤、可塑剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つをさらに含んでもよい。
前記可塑剤の含量が約30重量%以下であってもよい。
本発明の他の実現例において、画像表示部の上部に前記光学用粘接着組成物を塗布するステップ、塗布された粘接着組成物を1次光硬化させて粘着剤を形成するステップ、前記粘着剤の上部に保護部を粘着させるステップ、及び前記画像表示部と前記保護部との間に介在された前記粘着剤を2次光硬化させて接着剤を形成するステップを含む光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法を提供する。
前記塗布された粘接着組成物を約100mJ/cm〜約1,000mJ/cmの光量条件で1次光硬化させてもよい。
前記粘着剤を約2,000mJ/cm〜約6,000mJ/cmの光量条件で2次光硬化させてもよい。
本発明のまた他の実現例において、画像表示部、前記光学用粘接着組成物を多段で光硬化させて形成した接着層、及び保護部を含む画像表示装置を提供する。
前記粘接着組成物が前記画像表示部上に塗布された後に1次光硬化して粘着層が形成され、その次に前記粘着層の上部に前記保護部が粘着された後に2次光硬化して接着層が形成され、前記画像表示部及び前記保護部が前記接着層を介して接着されてもよい。
前記接着層の約25℃の温度条件で前記保護部に対する接着力が約30N/cm〜約100N/cmであってもよい。
前記接着層の厚さが約50μm〜約300μmであってもよい。
前記画像表示部が液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)であってもよい。
前記保護部がガラス基板または透明プラスチック基板であってもよい。
前記光学用粘接着組成物は、優れた接着力及び優れた段差吸収性を実現し、且つ、オーバーフロー(overflow)現象が防止される。
本発明の他の実現例による光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法の概略的なフローチャートである。 本発明の他の実現例による画像表示装置の概略的な断面図である。
以下、添付図面を参考にして本発明の実現例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は色々な互いに異なる形態に実現できるものであって、ここで説明する実現例に限定されるものではない。
本発明の一実現例において、メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマーを含み、前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比が約1:1〜約1:10である光学用粘接着組成物を提供する。
通常、ディスプレイ等の画像表示装置において、画像表示部と保護部との間に透明なアクリル系硬化物が粘着フィルムまたは粘着シートの形態で介在されるが、粘着フィルムまたは粘着シートを貼り付ける過程で気泡を完全に除去するのが難しくて段差吸収性が低下し、様々な形態の構造に適用するのが容易ではない。
そこで、画像表示部と保護部との間に接着組成物を液相で満たした後に光硬化させて、気泡発生を防止して段差吸収性を向上させることができ、但し、液相の接着組成物を間に置き、画像表示部及び保護部を密着させる過程で光学用接着組成物があふれるオーバーフロー(overflow)現象が発生して原料損失率が大きく、且つ、アルコール等のような接着溶剤で除去しなければならない別途の工程が追加されなければならないため、生産性及び経済性が低下する。
また、硬化収縮率が高い場合、画像表示部及び保護部に発生する応力が増加して歪みが発生し、それにより、画像表示部上に黄変やむらが発生しうる。
本発明の一実現例では、前記光学用粘接着組成物内の前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比を約1:1〜約1:10のレベルに調節することによって前記光学用粘接着組成物が光硬化される速度を適切に調節することができるため、後述する他の実現例に記載された多段硬化させる方法を利用して、例えば、光硬化を1次及び2次の二段で行う場合、各々の硬化程度を容易に調節することができる。
具体的には、相対的に反応性の遅いメタクリレート系モノマー及び反応性の速いアクリレート系モノマーの重量比に応じて光硬化反応の速度を調節する場合、分子量が大きいオリゴマー等に応じて調節する場合に比べて、光硬化反応の速度差をより迅速に確認することができ、且つ、両モノマー間の構造的な差がメチル基の有無に過ぎず、重量比が変わっても他の化合物との相溶性が優れたレベルに維持されるため、前記光学用粘接着組成物の硬化程度をより効果的に調節することができる。
それにより、前記光学用粘接着組成物に対して多段硬化を行う場合、各々の光硬化反応による硬化程度を容易に調節することができるため、多段硬化方法を適用して硬化収縮率をより減少できるという利点がある。
その結果、前記多段硬化させる方法を通じてオーバーフロー現象を防止して原料損失率、時間及び費用が減少することによって優れた生産性及び経済性を実現すると共に、硬化収縮率が顕著に低くなって歪み現象がさらに防止されることによって均一な接着性能を長期間実現することができる。
前記メタクリレート系モノマーの含量が、例えば、約1重量%〜約20重量%であってもよい。前記範囲内の含量で含むことによって、前記光学用粘接着組成物の硬化速度を適切に調節して、前記多段硬化方法によって1次光硬化させて形成された粘着剤が適切な粘着性能を実現することができるため、画像表示部及び保護部を密着させる過程でオーバーフロー現象が防止され、且つ、前記粘着剤を2次光硬化させて形成された接着剤が優れた接着力を実現することができる。
前記アクリレート系モノマーの含量が約10重量%〜約40重量%であってもよい。
前記範囲内の含量で含むことによって、前記光学用粘接着組成物の硬化速度を適切に調節して、前記多段硬化方法によって1次光硬化させて形成された粘着剤が適切な粘着性能を実現することができるため、画像表示部及び保護部を密着させる過程でオーバーフロー現象が防止され、且つ、前記粘着剤を2次光硬化させて形成された接着剤が優れた接着力を実現することができる。
前記メタクリレート系モノマーまたは前記アクリレート系モノマーは、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシ酢酸、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル酸、4−(メタ)アクリロイルオキシブチル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチレングリコール(メタ)アクリレートまたは2−ヒドロキシプロピレングリコール(メタ)アクリレート及びこれらの組み合わせを含む群より選択された少なくとも一つを含むことができる。
一実現例において、前記光学用粘接着組成物が、画像表示装置において、画像表示部及び保護部を接着させる用途として適用されることができ、例えば、前記粘接着組成物が前記画像表示部上に塗布された後に1次光硬化して粘着剤が形成され、その次に前記粘着剤の上部に前記保護部が粘着された後に2次光硬化して接着剤が形成され、前記画像表示部及び前記保護部を接着させることができる。
前述したように、前記画像表示部と前記保護部との間に粘着フィルムまたは粘着シートの形態で適用されず液相の形態で適用されることによって気泡発生を防止することができる。
また、前記光学用粘接着組成物を1次光硬化させて粘着剤を形成した後に前記保護部を粘着させ、その次に2次光硬化させて接着剤を形成するステップ等を含む多段硬化させる方法により、オーバーフロー現象を効果的に防止し、且つ、硬化収縮率をより減少させることができ、それにより、前記画像表示部及び前記保護部に発生する応力が低くなって歪み現象がさらに防止されるため、均一な接着性能を長期間実現することができる。
前記粘着剤の粘度が、例えば、約25℃で約2,000cps〜約40,000cpsであってもよく、具体的には約3,000cps〜約20,000cpsであってもよい。前記範囲内の粘度を有することによって、前記画像表示部及び前記保護部の密着時にオーバーフローせず、且つ、これらを優れたレベルで粘着させることができる。
前記画像表示部が液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)であってもよく、例えば、前記画像表示部の最上部層が偏光フィルムであってもよいが、これらに制限されるものではない。また、前記保護部がガラス基板または透明プラスチック基板であってもよいが、これらに制限されるものではない。
そこで、前記光学用粘接着組成物が、例えば、前記偏光フィルムの上部に塗布された後に1次光硬化して層形状の粘着剤が形成され、その次に前記層形状の粘着剤の上部に前記ガラス基板または透明プラスチック基板が粘着された後に2次光硬化して層形状の接着剤が形成され、前記偏光フィルム;及び前記ガラス基板または透明プラスチック基板;を接着させることができる。
前記光学用粘接着組成物は、(メタ)アクリレート系オリゴマー、光開始剤、可塑剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つをさらに含むことができる。
前記(メタ)アクリレート系オリゴマーはウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエーテル(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン(メタ)アクリレートオリゴマー及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つを含むことができるが、これらに限定されるものではない。
前記(メタ)アクリレート系オリゴマーの重量平均分子量が約5,000g/mol〜約50,000g/molであってもよい。前記範囲内の重量平均分子量を有することによって、硬化収縮率を低いレベルに形成して歪みの発生を防止し、且つ、粘度を適切なレベルに形成して硬化速度を適切に速い速度に実現することができる。
前記光開始剤は、例えば、α−ヒドロキシケトン系化合物(例えば、IRGACURE 184、IRGACURE 500、IRGACURE 2959、DAROCUR 1173;Ciba Specialty Chemicals(社製));フェニルグリオキシレート(phenylglyoxylate)系化合物(例えば、IRGACURE 754、DAROCUR MBF;Ciba Specialty Chemicals(社製));ベンジルジメチルケタール系化合物(例えば、IRGACURE 651;Ciba Specialty Chemicals(社製));α−アミノケトン系化合物(例えば、IRGACURE 369、IRGACURE 907、IRGACURE 1300;Ciba Specialty Chemicals(社製));モノアシルホスフィン系化合物(MAPO)(例えば、DAROCUR TPO;Ciba Specialty Chemicals(社製));ビスアシルホスフィン系化合物(BAPO)(例えば、IRGACURE 819、IRGACURE 819DW;Ciba Specialty Chemicals(社製));ホスフィンオキシド系化合物(例えば、IRGACURE 2100;Ciba Specialty Chemicals(社製));メタロセン系化合物(例えば、IRGACURE 784;Ciba Specialty Chemicals(社製));ヨードニウム塩(iodonium salt)(例えば、IRGACURE 250;Ciba Specialty Chemicals(社製));及び前記のうち一つ以上の混合物(例えば、DAROCUR 4265、IRGACURE 2022、IRGACURE 1300、IRGACURE 2005、IRGACURE 2010、IRGACURE 2020;Ciba Specialty Chemicals(社製))等であってもよく、これらのみに制限されるものではない。
一実現例において、前記可塑剤の含量が、例えば、約30重量%以下であってもよく、また、例えば、約3重量%〜約20重量%であってもよく、具体的には、約3重量%〜約10重量%未満であってもよい。前記範囲内の低い含量で含むことによって、接着力の低下を防止することができ、且つ、製品への適用後に可塑剤の移動(migration)現象がさらに減少して優れた表面外観及び均一な接着性能を長期間実現することができる。
このように、前記光学用粘接着組成物は、前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比を適切に調節すると共に多段硬化させる方法を適用することによって、前記可塑剤の含量をより低いレベルに実現できるという利点がある。
一般に、硬化収縮率が高い場合には、前記可塑剤を多量で混合して硬化収縮率を緩和させる必要があるが、前記光学用粘接着組成物の場合には、硬化収縮率を低いレベルに実現することができるため、可塑剤の含量を減少させることができ、それにより、製品への適用後に時間の経過にともなって可塑剤が移動(migration)して粘着剤の剥がし跡、汚れ等が発生し接着性能が低下する現象をより低減させることができる。
前記可塑剤は本技術分野で公知の種類を全て含み、例えば、エポキシ系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、ポリブタジエン系可塑剤及びこれらの組み合わせを含む群より選択された少なくとも一つを含むことができるが、これらに制限されるものではない。
また、前記光学用粘接着組成物はその他の添加剤をさらに含むことができ、前記その他の添加剤は、例えば、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、接着促進剤、酸化防止剤、老化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤及びこれらの組み合わせを含む群より選択された少なくとも一つを含むことができる。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチル酸系、またはシアノアクリレート系紫外線吸収剤等を用いることができ、前記酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、硫黄系、またはリン系の酸化防止剤等を用いることができ、前記光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤等を用いることができるが、これらに制限されず、本技術分野で公知の種類を発明の目的及び用途に応じて適切に用いることができる。
図1は、本発明の他の実現例による光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法のフローチャートを概略的に示す。
前記光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法は、画像表示部の上部に前記光学用粘接着組成物を塗布するステップ(S1)、塗布された粘接着組成物を1次光硬化させて粘着剤を形成するステップ(S2)、前記粘着剤の上部に保護部を粘着させるステップ(S3)、及び前記画像表示部と前記保護部との間に介在された前記粘着剤を2次光硬化させて接着剤を形成するステップ(S4)を含むことができる。
前記多段硬化させる方法は、例えば、1次及び2次で硬化させる二段硬化方法であってもよい。
前述したように、相対的に反応性の遅いメタクリレート系モノマー及び反応性の速いアクリレート系モノマーの重量比に応じて光硬化反応の速度を調節する場合、分子量が大きいオリゴマー等に応じて調節する場合に比べて、光硬化反応の速度差をより迅速に確認することができ、且つ、両モノマー間の構造的な差がメチル基の有無に過ぎず、重量比が変わっても他の化合物との相溶性が優れたレベルに維持されるため、前記光学用粘接着組成物の硬化程度をより効果的に調節することができる。
それにより、前記光学用粘接着組成物に対して多段硬化を行う場合、各々の光硬化反応による硬化程度を容易に調節することができるため、多段硬化方法を適用して硬化収縮率をより減少できるという利点がある。
その結果、前記多段硬化させる方法を通じてオーバーフロー現象を防止して原料損失率、時間及び費用が減少することによって優れた生産性及び経済性を実現すると共に、硬化収縮率が顕著に低くなって歪み現象がさらに防止されることによって均一な接着性能を長時間実現することができる。
前記多段硬化させる方法において、前記画像表示部の上部に前記光学用粘接着組成物を塗布することができる。前記光学用粘接着組成物、前記画像表示部及び前記保護部は本発明の一実現例において前述したとおりである。
前記光学用粘接着組成物の塗布方法は、例えば、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、ナイフコーティング法及びバーコーティング法のうち一つを用いることができるが、これらに制限されるものではない。
次に、塗布された粘接着組成物を1次光硬化させて粘着剤を形成することができ、例えば、前記塗布された粘接着組成物を約100mJ/cm〜約1,000J/cmの光量条件で1次光硬化させることができる。前記範囲内の光量で1次光硬化させることにより、前記粘着剤の粘度を適切なレベルに調節してオーバーフロー現象を防止すると共に前記画像表示部及び前記保護部を十分に粘着させることができる。
前記多段硬化させる方法において、前記画像表示部と前記保護部との間に介在された前記粘着剤を2次光硬化させて接着剤を形成することができ、例えば、前記粘着剤を約2,000mJ/cm〜約6,000mJ/cmの光量条件で2次光硬化させることができる。前記範囲内の光量で2次光硬化させることにより、前記画像表示部及び前記保護部を優れたレベルで接着させることができ、且つ、時間及び費用が増加しない。
前述したように、前記光学用粘接着組成物は、前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比を適切に調節すると共に前記多段硬化させる方法を適用することによって硬化収縮率を減少させることができるため、可塑剤の含量をより低いレベルに実現できるという利点がある。
それにより、前記光学用粘接着組成物により形成された接着剤、接着層、または接着フィルム等は、製品への適用後に時間の経過にともなって可塑剤が移動(migration)して粘着剤の剥がし跡、汚れ等が発生し接着性能が低下する現象がより低減させることができる。
前記接着剤が、例えば、層形状の接着剤として接着層であってもよく、前記接着層は約25℃の温度条件で前記保護部に対して約30N/cm〜約100N/cmの接着力で接着されることができる。前記範囲内の接着力で接着されることによって、前記画像表示部及び前記保護部を堅固に接着して長期間優れた耐久性を実現することができる。
また、前記接着層の厚さが約50μm〜約300μmであってもよい。前記範囲内の厚さを有することによって、前記画像表示部及び前記保護部を堅固に接着させ、且つ、これらの間の空間を完全に埋めて優れた耐久性及び優れた視認性を実現することができる。
また、前記多段硬化させる方法において、例えば、LEDランプ、メタルハライドランプ(metal halide lamp)等を用いることができ、具体的には、1次光硬化の場合にはLEDランプを用い、2次光硬化の場合にはメタルハライドランプを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
図2は、本発明の他の実現例による画像表示装置100の概略的な断面図である。本発明のまた他の実現例において、画像表示部110、前記光学用粘接着組成物を多段で光硬化させて形成した接着層130、及び保護部120を含む画像表示装置100を提供する。前記光学用粘接着組成物は一実現例において前述したとおりである。
前記画像表示部110が液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)であってもよく、例えば、前記画像表示部110の最上部層が偏光フィルムであってもよいが、これらに制限されるものではない。また、前記保護部120がガラス基板または透明プラスチック基板であってもよいが、これらに制限されるものではない。前記保護部120の縁部には遮光部121が形成されることができる。
具体的には、前記粘接着組成物が前記画像表示部110上に塗布された後に1次光硬化して粘着層が形成され、その次に前記粘着層の上部に前記保護部120が粘着された後に2次光硬化して接着層130が形成され、前記画像表示部110及び前記保護部120が前記接着層130を介して接着されることができる。
このように、多段で硬化させる方法を通じてオーバーフロー現象を防止して原料損失率、時間及び費用が減少することによって優れた生産性及び経済性を実現すると共に、硬化収縮率が顕著に低くなって歪み現象がさらに防止されることによって均一な接着性能を長期間実現することができる。
前記光学用粘接着組成物の塗布方法は、例えば、ダイコーティング法、グラビアコーティング法、ナイフコーティング法及びバーコーティング法のうち一つを用いることができるが、これらに制限されるものではない。
前記接着層130の25℃の温度条件で前記保護部120に対する接着力が約30N/cm〜約100N/cmであってもよい。前記範囲内の優れたレベルの接着力を有することによって、前記画像表示部110及び前記保護部120を堅固に接着して長期間優れた耐久性を実現することができる。
また、前記接着層130の厚さが約50μm〜約300μmであってもよい。前記範囲内の厚さを有することによって、優れた接着力を実現すると共に前記画像表示部110と前記保護部120との間の間隙を十分に埋めることができる。
なお、前記画像表示装置100は前記保護部120等を固定させる固定ジグ140をさらに含むこともできる。前記固定ジグ140としては本技術分野で公知の種類を用いることができ、特に限定されるものではない。
以下、本発明の具体的な実施例を提示する。但し、下記に記載された実施例は本発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これにより本発明が制限されるものではない。
実施例1
メタクリレート系モノマーとしてラウリルメタクリレート(Lauryl methacrylate)15重量%、アクリレート系モノマーとしてラウレルアクリレート(Lauryl acrylate)30重量%、重量平均分子量が12,000g/molのポリウレタンアクリレートオリゴマー35重量%、光開始剤3重量%、ポリエステル系可塑剤8重量%、シランカップリング剤2重量%、及びその他の添加剤7重量%を混合及び攪拌して光学用粘接着組成物を製造した。
実施例2(メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマーの含量が実施例1とは互いに異なる)
ラウリルメタクリレート20重量%、ラウリルアクリレート25重量%、重量平均分子量が12,000g/molのポリウレタンアクリレートオリゴマー35重量%、光開始剤3重量%、ポリエステル系可塑剤8重量%、シランカップリング剤2重量%、及びその他の添加剤7重量%を混合及び攪拌して光学用粘接着組成物を製造した。
比較例1(メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマーの重量比が未満の場合)
ラウリルメタクリレート20重量%、ラウリルアクリレート15重量%、重量平均分子量が12,000g/molのポリウレタンアクリレートオリゴマー29重量%、光開始剤3重量%、ポリエステル系可塑剤31重量%、及びシランカップリング剤2重量%を混合及び攪拌して光学用粘接着組成物を製造した。
比較例2(メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマーの重量比が超過の場合)
ラウリルメタクリレート3重量%、ラウリルアクリレート32重量%、重量平均分子量が12,000g/molのポリウレタンアクリレートオリゴマー29重量%、光開始剤3重量%、ポリエステル系可塑剤31重量%、及びシランカップリング剤2重量%を混合及び攪拌して光学用粘接着組成物を製造した。
比較例3(メタクリレート系モノマーの含量が超過の場合)
ラウリルメタクリレート24重量%、ラウリルアクリレート5重量%、重量平均分子量が12,000g/molのポリウレタンアクリレートオリゴマー35重量%、光開始剤3重量%、ポリエステル系可塑剤31重量%、及びシランカップリング剤2重量%を混合及び攪拌して光学用粘接着組成物を製造した。
比較例4(比較例2に比べて可塑剤が少ない含量で混合された場合)
ラウリルメタクリレート3重量%、ラウリルアクリレート32重量%、重量平均分子量が12,000g/molのポリウレタンアクリレートオリゴマー35重量%、光開始剤3重量%、ポリエステル系可塑剤25重量%、及びシランカップリング剤2重量%を混合及び攪拌して光学用粘接着組成物を製造した。
実験例
前記実施例1、2及び前記比較例1〜4による光学用粘接着組成物を各々LCDの最上部層である偏光フィルム上に200μm厚さで塗布した後、LEDランプを用いて500mJ/cmで1次光硬化させて粘着剤を形成し、その次に前記粘着剤の上部にガラス基板を粘着させ、圧力を加えて密着させた後、メタルハライドランプ(Dymax、5000 EC)を用いて3,000mJ/cmで2次光硬化させて接着剤を形成し、前記LCD及び前記ガラス基板を接着させて画像表示装置を製造し、前記画像表示装置を製造する過程で、前記光学用粘接着組成物、前記各粘着剤の物性及び前記各接着剤の物性を評価して下記の表1に記載した。
前記ガラス基板の大きさは14cm×8cm×1.1mmであり、前記接着剤は層形状に形成された接着層であって、その大きさが13cm×7cm×200mmであった。
また、比較例2による光学用粘接着組成物に対しては、これをLCDの最上部層である偏光フィルム上に200μm厚さで塗布した後、塗布された光学用粘接着組成物上にガラス基板を密着させた後、メタルハライドランプ(Dymax、5000 EC)を用いて3,000mJ/cmで一度に光硬化させて接着剤を形成し、前記LCD及び前記ガラス基板を接着させて画像表示装置をさらに製造し、前記画像表示装置を製造する過程で、前記光学用粘接着組成物、前記粘着剤の物性及び前記接着剤の物性を評価して下記の表1に共に記載した。
評価方法
(オーバーフロー(overflow)現象)
測定方法:前記実施例1、2及び前記比較例1〜4による光学用粘接着組成物を1次光硬化させて形成した前記各々の粘着剤の上部に前記ガラス基板を粘着させ、密着させる過程で前記偏光フィルム及び前記ガラス基板の縁外にあふれたか否かを肉眼で観察し、オーバーフロー現象が発生した場合を「○」で示し、発生していない場合を「×」で示した。
さらに、前記比較例2による光学用粘接着組成物に対しては、前記光学用粘接着組成物上に前記ガラス基板を密着させる過程で前記偏光フィルム及び前記ガラス基板の縁外にあふれたか否かを肉眼で観察し、オーバーフロー現象が発生した場合を「○」で示し、発生していない場合を「×」で示した。
(黄変の発生有無)
測定方法:前記各々の画像表示装置が製造された時点から25℃で少なくとも3時間放置し、その次に前記各々の画像表示装置を駆動させた後、前記ガラス基板の縁部を肉眼で観測して黄色に変色した部分があるか否かを観察し、色が黄色に変色して黄変現象が発生した場合を「○」で示し、発生していない場合を「×」で示した。
(接着力)
測定方法:前記実施例1、2及び前記比較例1〜4による光学用粘接着組成物を1個のスライドガラスの間に直径2cm、厚さ200umの大きさで塗布し、LEDランプを用いて500mJ/cmで1次光硬化させて粘着剤を形成し、その次に前記粘着剤の上部に他の1個のスライドガラスを粘着させ、圧力を加えて密着させた後、メタルハライドランプ(Dymax、5000 EC)を用いて3,000mJ/cmで2次光硬化させて接着剤を形成し、2個のスライドガラスを接着させた。
その次、接着力測定機(Stable Micro Systems、TA XT−PLUS)を使って25℃で25mm/minの速度で前記各スライドガラスを180°方向に引っ張って剥離される力を測定した。
さらに、比較例1に対しては、別途の測定方法により接着力をさらに測定し、具体的には、前記比較例1による光学用粘接着組成物を2個のスライドガラスの間に直径2cm、厚さ200umの大きさで塗布し光硬化させた後、接着力測定機(Stable Micro Systems、TA XT−PLUS)を使って25℃で25mm/minの速度で前記各スライドガラスを180°方向に引っ張って剥離される力を測定した。
(表面外観及び均一な接着性能の実現可否)
測定方法:前記各画像表示装置を250時間85℃及び85%R.H.条件のオーブンに入れて放置した後、各接着剤の表面に粘着剤の剥がし跡、汚れ等が発生するか否かを肉眼で観測し、剥がし跡、汚れ等が発生せずに接着性能が均一に維持された場合を「○」で示し、剥がし跡、汚れ等が発生して接着性能が低下した場合を「×」で示した。
Figure 0006662528
実施例1及び2による光学用粘接着組成物による接着層の場合、黄変現象が発生せず、硬化収縮率がより低いことを明らかに予想することができ、多段硬化によりオーバーフロー現象が発生せず、それと共に優れた接着力、優れた表面外観及び均一な接着性能を実現したことを確認することができた。
その反面、比較例1〜3の場合、可塑剤が多量で混合され、硬化収縮率は良好であったが、接着力が低く、表面外観が劣等であり、均一な接着性能を実現することができなかった。その上、比較例2の場合、単一硬化により接着層を形成して黄変現象が発生し、それにより、二段硬化に比べて単一硬化の場合は硬化収縮率がより高く形成されることを明らかに予想することができる。
また、比較例4の場合は、可塑剤を少なめに混合して良好な表面外観及び均一な接着性能を実現したが、接着力が低く、特に黄変現象が発生し、硬化収縮率が相対的により高いことを明らかに予想することができる。
100 ・・・画像表示装置
110 ・・・画像表示部
120 ・・・保護部
121 ・・・遮光部
130 ・・・接着層
140 ・・・固定ジグ

Claims (11)

  1. 画像表示装置において、画像表示部の上部に、メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマー及び可塑剤を含み、前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比が1:1〜1:2である光学用粘接着組成物であって、前記メタクリレート系モノマーの含量が15重量%〜20重量%、前記アクリレート系モノマーの含量が30重量%〜40重量%、前記可塑剤の含量が3重量%〜8重量%である光学用粘接着組成物を塗布するステップ、
    塗布された粘接着組成物を1次光硬化させて粘着剤を形成するステップ、
    前記粘着剤の上部に保護部を粘着させるステップ、及び
    前記画像表示部と前記保護部との間に介在された前記粘着剤を2次光硬化させて接着剤を形成し、前記画像表示部及び前記保護部を接着させるステップを含む、光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法。
  2. 前記画像表示部が液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)である、請求項1に記載の光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法。
  3. 前記保護部がガラス基板または透明プラスチック基板である、請求項1に記載の光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法。
  4. (メタ)アクリレート系オリゴマー、光開始剤、可塑剤及びこれらの組み合わせからなる群より選択された少なくとも一つをさらに含む、請求項1に記載の光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法。
  5. 前記塗布された粘接着組成物を100mJ/cm〜1,000mJ/cmの光量条件で1次光硬化させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法。
  6. 前記粘着剤を2,000mJ/cm〜6,000mJ/cmの光量条件で2次光硬化させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学用粘接着組成物を多段硬化させる方法。
  7. 画像表示装置において、画像表示部の上部に、メタクリレート系モノマー及びアクリレート系モノマー及び可塑剤を含み、前記メタクリレート系モノマー及び前記アクリレート系モノマーの重量比が1:1〜1:2である光学用粘接着組成物であって、前記メタクリレート系モノマーの含量が15重量%〜20重量%、前記アクリレート系モノマーの含量が30重量%〜40重量%、前記可塑剤の含量が3重量%〜8重量%である光学用粘接着組成物を塗布するステップ、
    塗布された粘接着組成物を1次光硬化させて粘着剤を形成するステップ、
    前記粘着剤の上部に保護部を粘着させるステップ、及び
    前記画像表示部と前記保護部との間に介在された前記粘着剤を2次光硬化させて接着剤を形成し、前記画像表示部及び前記保護部を接着させて接着層を形成するステップを含む、画像表示部
    着層、及び
    保護部を含む画像表示装置の製造方法
  8. 前記接着層の25℃の温度条件で前記保護部に対する接着力が30N/cm〜100N/cmである、請求項7に記載の画像表示装置の製造方法
  9. 前記接着層の厚さが50μm〜300μmである、請求項7に記載の画像表示装置の製造方法
  10. 前記画像表示部が液晶表示装置(Liquid Crystal Display、LCD)である、請求項7に記載の画像表示装置の製造方法
  11. 前記保護部がガラス基板または透明プラスチック基板である、請求項7に記載の画像表示装置の製造方法
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