JP6770646B2 - 画像表示装置の製造方法および該製造方法により得られた画像表示装置 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記基板はガラス板である。別の実施形態においては、上記基板は樹脂フィルムである。
1つの実施形態においては、上記製造方法は、上記基板が上記偏光板の外周を構成する4辺すべてから延出するようにして、該基板と該偏光板とを積層する。
1つの実施形態においては、上記基板は、液晶表示装置、有機EL表示装置および量子ドット表示装置から選択される画像表示装置の表示セル基板である。
1つの実施形態においては、上記切断はレーザー光を照射することにより行われる。
1つの実施形態においては、上記切断後の上記封止部の延出部分の長さは10μm〜500μmである。
1つの実施形態においては、上記切断後の封止部の透湿度は300g/m2/24hr以下である。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、偏光板と、該偏光板の周囲端から所定長さの延出部分を有する基板と、該延出部分に形成され該偏光板の周囲端面を覆う封止部と、を有する。
本発明の画像表示装置の製造方法は、偏光板と該偏光板より大きいサイズを有する基板とを準備すること;該基板が該偏光板の外周から延出するようにして、該基板と該偏光板とを積層すること;該偏光板の周囲端面を覆う封止部を形成すること;および、該偏光板の周囲端から所定長さの延出部分を残して該基板および該封止部を切断し、所定のサイズとすること;を含む。
最初に、図1(a)に示すように、偏光板10および基板20を準備する。以下、偏光板および基板について具体的に説明する。
偏光板は、偏光膜と、偏光膜の少なくとも片側に配置された保護フィルムと、を有する。本発明の実施形態においては、偏光膜はヨウ素を含むポリビニルアルコール系樹脂(以下、「PVA系樹脂」と称する)フィルムで構成されている。偏光膜がヨウ素を含む場合に、封止部を設ける効果が顕著となる。偏光膜の厚みは、代表的には8μm以下である。偏光膜がヨウ素を含み、かつ、その厚みがこのように非常に薄い場合には、偏光膜中のヨウ素密度が高くなり、加湿によるヨウ素の安定性が低下しやすくなるため、封止部を設ける効果がさらに顕著となる。保護フィルムは、偏光膜の片側に配置されてもよく、両側に配置されてもよい。保護フィルムが偏光膜の片側に配置される場合、表示セル側に配置されてもよく、表示セルと反対側に配置されてもよい。実用的には、偏光板の表示セル側最外層として粘着剤層が設けられ、偏光板は当該粘着剤層を介して表示セルに貼り合わせられる。なお、本明細書において単に保護フィルムというときは、このような偏光膜を保護するフィルム(偏光板の構成要素)を意味し、上記の表面保護フィルム(作業時に偏光板を一時的に保護するフィルム)とは異なるものである。
偏光膜は、上記のとおり、ヨウ素を含むPVA系樹脂フィルムから構成される。偏光膜は、単層の樹脂フィルムから形成されてもよく、二層以上の積層体から形成されてもよい。
保護フィルムは、偏光膜の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで構成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、(メタ)アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、(メタ)アクリル系、ウレタン系、(メタ)アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
基板としては、任意の適切な構成が採用され得る。例えば、基板は、ガラス板であってもよく、樹脂フィルムであってもよい。基板は、偏光板よりも大きいサイズを有する。基板は、偏光板と積層した場合に、好ましくは偏光板の外周から所定の長さ延出するようなサイズを有し、より好ましくは偏光板の外周を構成する4辺すべてから所定の長さ延出するようなサイズを有する。
次に、図1(a)に示すように、偏光板10と基板20とを積層する。偏光板10と基板20とは、代表的には、任意の適切な粘着剤層(図示せず)を介して積層され得る。積層は、図1(a)に示すように基板が偏光板の外周から延出するようにして行われ、好ましくは基板が偏光板の外周を構成する4辺すべてから延出するようにして行われる。
次に、図1(b)に示すように、偏光板10の周囲端面を覆う封止部30を形成する。封止部で偏光板の周囲端面を覆うことにより、加湿環境下においても偏光板(偏光膜)の光学特性を維持し、結果として、画像表示装置の耐久性を向上させることができる。したがって、封止部は、バリア機能を有することが好ましい。本明細書において「バリア機能を有する」とは、偏光膜に侵入する酸素および/または水蒸気の透過量を制御して偏光膜をこれらから実質的に遮断することを意味する。
次に、図1(c)に示すように、偏光板の周囲端から所定長さの延出部分を残して封止部30および基板20を切断する。その結果、図1(d)に示すように、所定の厚みを有する封止部40が形成される。切断後の封止部40の厚みは、好ましくは10μm〜500μmであり、より好ましくは20μm〜300μmである。
E=(e×M)/(V×p)
e:パルスエネルギー(J)
M:繰り返し周波数(Hz)
V:スキャン速度(mm/秒)
p:スキャンピッチ(mm)
本実施形態においては、上記のようにして得られた基板付偏光板を表示セル基板として用いることにより、画像表示装置を得ることができる。液晶表示装置を作製する場合には、一例として以下のような手順を採用することができる:(1)一対の基板付偏光板を用意し;(2)一方の基板付偏光板の基板表面にスイッチング素子(例えば、TFT)を設け、他方の基板付偏光板の基板表面にカラーフィルターを設け;(3)それぞれの基板表面に配向膜を形成して当該配向膜に配向処理を施し;(4)それぞれの基板が対向するようにして(偏光板が外側に配置されるようにして)、スペーサーを介して基板付偏光板を貼り合わせ;(5)液晶を基板間に封入する。このようにして、画像表示装置が作製され得る。
ここまで基板付偏光板を表示セル基板として用いる実施形態について説明してきたが、上記のとおり、本発明の製造方法は、表示セルを作製し、当該表示セルの基板に偏光板を積層し、次いで封止部を形成することにより、画像表示装置を得ることができる。本実施形態においては、一例として以下のような手順を採用することができる:
(a−1)一対の基板を用意し;(a−2)一方の基板表面にスイッチング素子(例えば、TFT)を設け、他方の基板表面にカラーフィルターを設け;(a−3)それぞれの基板表面に配向膜を形成して当該配向膜に配向処理を施し;(a−4)スペーサーを介して基板を貼り合わせ;(a−5)液晶を基板間に封入して表示セルを作製し;
(b)表示セルが偏光板の外周から延出するようにして(好ましくは、表示セルが偏光板の外周を構成する4辺すべてから延出するようにして)、表示セルのそれぞれの基板の外側に偏光板を積層し;
(c)偏光板の周囲端面を覆う封止部を形成し;
(d)偏光板の周囲端から所定長さの延出部分を残して封止部および表示セル周縁部を切断する。
このようにして、画像表示装置が作製され得る。なお、工程(b)〜(d)の詳細は、上記A−2項〜A−4項に記載したとおりである。また、表示セル周縁部は、切断による悪影響がないよう切断用マージンが確保されている。
本発明の画像表示装置は、上記A項に記載の製造方法により得られる。したがって、画像表示装置は、代表的には図1(d)に示すような構造を含む。具体的には、画像表示装置は、偏光板と、該偏光板の周囲端から所定長さの延出部分を有する基板と、該延出部分に形成され該偏光板の周囲端面を覆う封止部と、を有する。
デジタルマイクロメーター(アンリツ社製KC−351C)を用いて測定した。
(2)透湿度
実施例および比較例で調製した粘着剤組成物を用いて、剥離ライナー/粘着剤層(実施例または比較例の厚みを有する)/剥離ライナーの構成を有する粘着シートを形成した。粘着シートの一方の剥離ライナーを剥がして粘着面を露出させ、該粘着面を介して、粘着シートをトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム、厚み:25μm、コニカミノルタ(株)製)に貼り合わせ、10cmΦの円状に切り出した。最後に、もう一方の剥離ライナーを剥がして、測定用サンプルを得た。得られた測定用サンプルについて、透湿度試験方法(カップ法、JIS Z 0208に準じる)により、透湿度(水蒸気透過率)を測定した。なお、測定条件は下記のとおりであった。また、測定の際には恒温恒湿槽を使用した。
測定温度:40℃
相対湿度:92%
測定時間:24時間
(3)色抜け量
実施例および比較例で得られた基板付偏光板を画像表示装置代替品として85℃および85%RHのオーブン内で120時間放置して加湿した後、標準偏光板とクロスニコルの状態に配置した時の、偏光膜の端部の色抜け状態を顕微鏡により調べた。具体的には、偏光膜端部からの色抜けの大きさ(色抜け量:μm)を測定した。顕微鏡としてOlympus社製、MX61Lを用い、倍率10倍で撮影した画像から色抜け量を測定した。図2に示すように、延伸方向の端部からの色抜け量aおよび延伸方向と直交する方向の端部からの色抜け量bのうち、大きい方を色抜け量とした。
樹脂基材として、厚み100μm、Tg75℃のイソフタル酸ユニットを7モル%有するアモルファスのポリエチレンテレフタレート(IPA共重合PET)フィルムを用意した。このフィルムの表面にコロナ処理(55W/m2/min)を施した。
アセトアセチル変性PVA(日本合成化学工業社製、商品名:ゴーセファイマー(登録商標)Z200)と、PVA(平均重合度:4200、ケン化度:99.2モル%)とを1:9の割合で含むPVA系樹脂を用意し、該PVA系樹脂100重量部に対してヨウ化カリウム13重量部を添加してPVA系樹脂水溶液を調製した(PVA系樹脂濃度:5.5重量%)。この水溶液を乾燥後の膜厚が13μmになるように樹脂基材のコロナ処理面に塗布し、60℃の雰囲気下において熱風乾燥により10分間乾燥して、樹脂基材上に厚み9μmのPVA系樹脂層を形成した。このようにして、積層体を作製した。
得られた積層体を空気中120℃で2.4倍に延伸した(空中補助延伸)。
次いで、積層体を液温40℃のホウ酸水溶液に30秒間浸漬してPVA系樹脂層を不溶化させた。本工程のホウ酸水溶液は、ホウ酸含有量を水100重量部に対して4重量部とした。
次いで、積層体を液温30℃のヨウ素およびヨウ化カリウムを含む染色液に、得られる偏光膜の単体透過率が42〜45%程度になるように任意の時間、浸漬し染色した。染色液は、水を溶媒とし、ヨウ素濃度を0.1〜0.4重量%の範囲内とし、ヨウ化カリウム濃度を0.7〜2.8重量%の範囲内とし、ヨウ素とヨウ化カリウムの濃度の比は1:7とした。
次いで、積層体を40℃のホウ酸水溶液に60秒間浸漬して、ヨウ素を吸着させたPVA樹脂層に架橋処理を施した。本工程のホウ酸水溶液は、ホウ酸含有量を水100重量部に対して5重量部とし、ヨウ化カリウム含有量を水100重量部に対して3重量部とした。
さらに、積層体をホウ酸水溶液中で延伸温度70℃として、先の空中補助延伸と同様の方向に2.3倍に延伸した(最終的な延伸倍率5.50倍)。本工程のホウ酸水溶液は、ホウ酸含有量を水100重量部に対して3.5重量部とし、ヨウ化カリウム含有量を水100重量部に対して5重量部とした。
次に、ヨウ化カリウム含有量が水100重量部に対して4重量部とした水溶液で積層体を洗浄し、60℃の温風により乾燥し、樹脂基材上に厚み5μmの偏光膜を得た。
実施例1と同様にして得られた樹脂基材/偏光膜の積層体の偏光膜表面に、実施例1と同様にしてシクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、ZF−12、13μm)を貼り合わせた。次いで、樹脂基材を剥離して、当該剥離面に粘着剤(12μm)を介して反射型偏光子(3M社製、APF−V3)を貼り合わせ、シクロオレフィン系フィルムZF−12(保護フィルム)/偏光膜/反射型偏光子の構成を有する偏光板を得た。なお、反射型偏光子は、その透過軸と偏光膜の透過軸とが0°の角度をなすようにして貼り合わせた。この偏光板は、例えば背面側偏光板として用いられ得る。
実施例1と同様にして得られた樹脂基材/偏光膜の積層体の偏光膜表面に、実施例1と同様にしてシクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン社製、ZF−12、13μm)を貼り合わせた。次いで、樹脂基材を剥離して、シクロオレフィン系フィルムZF−12(保護フィルム)/偏光膜の構成を有する偏光板を得た。以下の手順は実施例1と同様にして基板付偏光板を作製した。なお、偏光板と基板とは、偏光膜が基板側に配置されるようにして積層した。得られた基板付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
透湿度が24g/m2/24hrである封止部(厚み50μm)を形成したこと以外は実施例1と同様にして基板付偏光板を作製した。得られた基板付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
透湿度が24g/m2/24hrである封止部(厚み50μm)を形成したこと以外は実施例2と同様にして基板付偏光板を作製した。得られた基板付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
透湿度が24g/m2/24hrである封止部(厚み50μm)を形成したこと以外は実施例3と同様にして基板付偏光板を作製した。得られた基板付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
封止部を形成しなかったこと以外は実施例1と同様にして基板付偏光板を作製した。得られた基板付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。さらに、色抜けの状態を図4に示す。
通常のアクリル系粘着剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして封止部(透湿度:1000g/m2/24hrを超える、厚み:25μm)を形成し、基板付偏光板を作製した。得られた基板付偏光板を実施例1と同様の評価に供した。結果を表1に示す。
20 基板
30 封止部
40 封止部(最終)
100 基板付偏光板
Claims (7)
- 偏光板と該偏光板より大きいサイズを有する基板とを準備すること、
該基板が該偏光板の外周から延出するようにして、該基板と該偏光板とを積層すること、
該偏光板の周囲端面を覆う封止部を形成すること、および
該偏光板の周囲端から所定長さの延出部分を残して該基板および該封止部を切断し、所定のサイズとすること
を含み、
該基板が、液晶表示装置、有機EL表示装置および量子ドット表示装置から選択される画像表示装置の表示セル基板である、
画像表示装置の製造方法。 - 前記基板がガラス板である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記基板が樹脂フィルムである、請求項1に記載の製造方法。
- 前記基板が前記偏光板の外周を構成する4辺すべてから延出するようにして、該基板と該偏光板とを積層する、請求項1から3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記切断がレーザー光を照射することにより行われる、請求項1から4のいずれかに記載の製造方法。
- 前記切断後の前記封止部の延出部分の長さが10μm〜500μmである、請求項1から5のいずれかに記載の製造方法。
- 前記切断後の封止部の透湿度が300g/m2/24hr以下である、請求項1から6のいずれかに記載の製造方法。
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