JP6772369B2 - 画像表示装置の製造方法および画像表示装置 - Google Patents
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Description
1つの実施形態においては、上記封止部の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、上記切断後の封止部の厚みは10μm〜500μmである。
1つの実施形態においては、上記封止部の透湿度は300g/m2/24hr以下である。
1つの実施形態においては、上記製造方法は、上記封止部を形成する前に上記偏光板の外側に表面保護フィルムを仮着すること;および、該封止部の切断後に該表面保護フィルムを剥離すること、をさらに含む。
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、表示セルと、該表示セルの少なくとも一方の側に配置された偏光板と、を備える画像表示パネルと;該画像表示パネルの周囲端面を覆う封止部と;を備える。
1つの実施形態においては、上記画像表示装置は、85℃および85%RH環境下で120時間保持した後の色抜け量が100μm以下である。
本発明の画像表示装置の製造方法は、表示セルと、該表示セルの少なくとも一方の側に配置された偏光板と、を備える画像表示パネルを準備すること;該画像表示パネルの周囲端面を覆う封止部を形成すること;および、該画像表示パネルの周囲端から所定の厚みを残して該封止部を切断すること;を含む。画像表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置、量子ドット表示装置が挙げられる。以下、図面を参照して、本発明の画像表示装置の製造方法の一例である液晶表示装置の製造方法を説明する。図示例では表示セルの両側に偏光板が配置されている実施形態を説明するが、表示セルの片側に偏光板が配置された画像表示装置にも本発明が適用され得ることは当業者に自明である。例えば、有機EL表示装置の製造方法においては、偏光板は、表示セルの視認側のみに配置され得る。
最初に、図1(a)に示すように、画像表示パネル(本実施形態では、液晶表示パネル)を準備する、画像表示パネルは、代表的には、表示セル(液晶セル)100と、表示セルの両側に配置された偏光板11、12とを備える。上記のとおり、画像表示装置の種類や構成に応じて、偏光板の一方は省略されてもよい。例えば、画像表示装置が反射型液晶表示装置、有機EL表示装置、量子ドット表示装置である場合には、背面側の偏光板12は省略され得る。実用的には、偏光板11、12の外側にはそれぞれ、表面保護フィルム21、22があらかじめ仮着されている。これにより、後述の封止部の形成および当該封止部の所定厚みへの切断において、偏光板が適切に保護され得る。表面保護フィルムは、画像表示装置の最終的な使用時には剥離除去される。表面保護フィルムの剥離除去は、封止部の形成および所定厚みへの切断後の任意の適切なタイミングで行われ得る。
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。
次に、図1(b)に示すように、画像表示パネル(液晶表示パネル)の周囲端面を覆う封止部30を形成する。封止部で画像表示パネル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)および表示セル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。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、偏光膜および表示セル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および表示セル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)に示すように封止部30を切断し、図1(d)に示すように所定の厚みを有する封止部40を形成する。このような切断を行うことにより、端面の凹凸を小さくし、および/または、所望の寸法に対する寸法精度を上げることができるという利点がある。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)
本発明は、上記のようにして製造された画像表示装置も包含する。本発明の実施形態による画像表示装置は、表示セルと、該表示セルの少なくとも一方の側に配置された偏光板と、を備える画像表示パネルと;該画像表示パネルの周囲端面を覆う封止部と;を備える。本明細書に記載した以外の画像表示装置の構成は業界で周知であるので、詳細な説明は省略する。
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視認側偏光板および背面側偏光板から、延伸方向に直交する方向および延伸方向をそれぞれ対向する二辺とする試験片(50mm×50mm)をそれぞれ切り出した。粘着剤で試験片を同じサイズの無アルカリガラス板の両面にそれぞれ貼り合わせ、視認側試験片/ガラス板/背面側試験片の積層体の周囲端面に封止部を形成し、当該封止部にレーザー光を照射して所定の厚みとなるように切断し、画像表示装置代替品とした。これを85℃および85%RHのオーブン内で120時間放置して加湿し、加湿後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。なお、実施例3については、視認側偏光板のみを貼り合わせたものを画像表示装置代替品とし、加湿後の画像表示装置代替品を標準偏光板とクロスニコルの状態に配置した時の色抜け量を調べた。
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(58W/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、平均重合度:1200、ケン化度:98.5モル%以上、アセトアセチル化度:5%)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140℃で2.4倍に延伸した(空中補助延伸)。
次いで、積層体を液温30℃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3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30℃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3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。
次いで、当該粘着剤にレーザー光を照射し、液晶パネルの周囲端から100μmを残すようにして当該粘着剤を切断し、最終的な封止部を形成した。得られた封止部の透湿度は20g/m2/24hrであった。レーザー光の照射は、GCC社製「LaserPro Spirit」を用いて行った。
このようにして得られた液晶パネルを元の液晶表示装置に組み込み、本実施例の液晶表示装置を得た。
透湿度が40g/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と同様にして液晶表示装置および代替品を作製した。上記(3)の画像表示装置代替品を実施例1と同様に色抜け量の評価に供した。結果を表1に示す。
反射防止用途として偏光板が用いられている三星無線社製のスマートフォン(Galaxy−S5)を分解して有機EL表示装置を取り出した。この有機EL表示装置に貼り付けられていた偏光板および位相差板を剥離除去し、当該除去面を洗浄した。当該除去面に実施例1と同様にして視認側偏光板を貼り合わせ、有機ELパネルを得た。以下の手順は実施例1と同様にして、有機ELパネルの周囲端面を覆う封止部(透湿度:20g/m2/24hr、厚み:100μm)を形成した。このようにして得られた有機ELパネルを元の有機EL表示装置に組み込み、本実施例の有機EL表示装置を得た。上記(3)の画像表示装置代替品を実施例1と同様に色抜け量の評価に供した。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と同様にして液晶表示装置および代替品を作製した。上記(3)の画像表示装置代替品を実施例1と同様に色抜け量の評価に供した。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、液晶表示装置および代替品を作製した。上記(3)の画像表示装置代替品を実施例1と同様に色抜け量の評価に供した。結果を表1に示す。
12 偏光板
21 表面保護フィルム
22 表面保護フィルム
30 封止部
40 封止部(最終)
100 表示セル
Claims (7)
- 表示セルと、該表示セルの少なくとも一方の側に配置された偏光板と、を備える画像表示パネルを準備すること、
該画像表示パネルの周囲端面にシート状の粘着剤を貼り合わせて、該周囲端面を覆う封止部を形成すること、および
該画像表示パネルの周囲端から所定の厚みを残して該封止部を切断すること、
を含む、画像表示装置の製造方法。 - 前記封止部の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に記載の製造方法。
- 前記切断後の封止部の厚みが10μm〜500μmである、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記封止部の透湿度が300g/m2/24hr以下である、請求項3に記載の製造方法。
- 前記封止部を形成する前に前記偏光板の外側に表面保護フィルムを仮着すること、および、該封止部の切断後に該表面保護フィルムを剥離すること、をさらに含む、請求項1から4のいずれかに記載の製造方法。
- 表示セルと、該表示セルの少なくとも一方の側に配置された偏光板と、を備える画像表示パネルと、
該画像表示パネルの周囲端面を覆う封止部と、
を備える、画像表示装置。 - 85℃および85%RH環境下で120時間保持した後の色抜け量が100μm以下である、請求項6に記載の画像表示装置。
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