JPWO2010090085A1 - 偏光子付き積層体、支持体付き表示装置用パネル、表示装置用パネル、表示装置およびこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この課題に対応するために、表示装置に用いるデバイス基板自体の板厚をさらに薄くすることが望まれている。ガラス基板の場合は板厚を薄くする一般的な方法として、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成する前または形成した後に、フッ酸等を用いてガラス基板をエッチング処理し、必要に応じてさらに物理研磨して薄くする方法が行われる。
また、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成した後にエッチング処理等をしてガラス基板の板厚を薄くすると、表示装置用部材をガラス基板の表面に形成する過程において、ガラス基板の表面に形成された微細な傷が顕在化する問題、すなわちエッチピット(etchpit)の発生という問題が生じる。
例えば特許文献2には、液晶表示装置の基板と支持体との端部をガラスフリット系の接着剤を用いて接着して、その後、電極パターン等を形成する液晶表示装置の製造方法が記載されている。
例えば特許文献3には、2枚のガラス基板の少なくとも周縁部の端面近傍にレーザー光を照射して、前記2枚のガラス基板を融合させる工程を有する表示装置用基板の製造方法が記載されている。
例えば特許文献5には、液晶表示素子用電極基板を紫外線硬化型粘着剤が支持体上に設けられた治具を用いて、液晶表示素子用電極基板に所定の加工を施した後、紫外線硬化型粘着剤に紫外線を照射することにより、前記紫外線硬化型粘着剤の粘着力を低下させ、前記液晶表示素子用電極基板を前記治具から剥離することを特徴とする液晶表示素子の製造方法が記載されている。
例えば特許文献6には、粘着材によって薄板を支持板に仮固定し、前記粘着材の周縁部をシール材によって封止し、薄板を仮固定した支持板を搬送する搬送方法が記載されている。
(1)第1主面および第2主面を有するデバイス基板、第1主面および第2主面を有する支持基板、ならびに前記デバイス基板の第1主面と前記支持基板の第1主面の間に存在する樹脂層を有する偏光子付き積層体であって、前記デバイス基板の第1主面に反射型偏光子が存在し、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に接する前記樹脂層の表面が剥離性を有する偏光子付き積層体。
(2)前記反射型偏光子がワイヤグリッド型偏光子である、(1)に記載の偏光子付き積層体。
(3)前記ワイヤグリッド型偏光子の金属細線のピッチ(Pm)が50〜200nmであり、金属細線の幅(Dm)とピッチ(Pm)の比(Dm/Pm)が0.1〜0.6である、(2)に記載の偏光子付き積層体。
(4)前記樹脂層を形成する樹脂が、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂およびシリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1つである、(1)〜(3)のいずれかに記載の偏光子付き積層体。
(5)前記樹脂層の厚さが5〜50μmである、(1)〜(4)のいずれかに記載の偏光子付き積層体。
(6)前記デバイス基板と前記支持基板とが同じ材料からなり、該デバイス基板と該支持基板との線膨張係数の差が150×10−7/℃以下である、(1)〜(5)のいずれかに記載の偏光子付き積層体。
(7)前記デバイス基板と前記支持基板とが異なる材料からなり、該デバイス基板と該支持基板との線膨張係数の差が700×10−7/℃以下である、(1)〜(5)のいずれかに記載の偏光子付き積層体。
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の偏光子付き積層体における前記デバイス基板の第2主面に表示装置用部材を有する、支持体付き表示装置用パネル。
(9)前記(8)に記載の支持体付き表示装置用パネルを用いて形成される表示装置用パネル。
(10)前記(9)に記載の表示装置用パネルを有する表示装置。
(11)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の偏光子付き積層体の製造方法であって、前記デバイス基板の第1主面に反射型偏光子を形成する偏光子形成工程と、前記支持基板の第1主面上に剥離性表面を有する樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記反射型偏光子付デバイス基板と前記樹脂層付支持基板とを積層して、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に前記樹脂層の剥離性表面を密着させる密着工程と、を具備する、偏光子付き積層体の製造方法。
(12)前記(11)に記載の製造方法、および、得られた偏光子付き積層体における前記デバイス基板の第2主面に、表示装置用部材を形成する工程を具備する、支持体付き表示装置用パネルの製造方法。
(13)前記(12)に記載の製造方法、および、得られた支持体付き表示装置用パネルにおける前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面と前記樹脂層の剥離性表面とを、剥離する剥離工程を具備する、表示装置用パネルの製造方法。
(14)前記(13)に記載の製造方法、および、得られた表示装置用パネルを用いて表示装置を得る工程を具備する、表示装置の製造方法。
加えて、前記のような偏光子付き積層体を、デバイス基板と支持基板間に気泡や塵芥等の異物を存在させず、簡易かつ経済的に製造することできる方法を提供することができる。
また、このような偏光子付き積層体を含む支持体付き表示装置用パネルを提供することを目的とする。
また、このような支持体付き表示装置用パネルを用いて形成される表示装置用パネルおよび表示装置を提供することができる。
さらに、このような支持体付き表示装置用パネル、表示装置用パネルおよび表示装置を製造する方法を提供することができる。
図2は、本実施形態のデバイス基板の第2主面側から俯瞰した概略正面図である。ただし、図2は理解を容易にするために、デバイス基板の第1主面、支持基板の第1主面および反射型偏光子のみを記している。
本実施形態の積層体10は、デバイス基板12、支持基板13、樹脂層14を有し、樹脂層14はデバイス基板12の第1主面12aと支持基板13の第1主面13aの間に存在する。また、デバイス基板12の第1主面12aに反射型偏光子11が存在する。
樹脂層14は支持基板13の第1主面13aに固定されており、デバイス基板12の反射型偏光子11が存在する面に密着している。また、樹脂層14はデバイス基板12の反射型偏光子11が存在する面に対して剥離性を具備している。ここで、デバイス基板12が有する2つの主面のうちの支持基板13の側(樹脂層14の側)の主面が第1主面12aであり、反対側の主面が第2主面12bである。また、支持基板13が有する2つの主面のうちのデバイス基板12の側(樹脂層14が存在する側)の主面が第1主面13aであり、反対側の主面が第2主面13bである。
次に、本発明の積層体が有するデバイス基板、支持基板、樹脂層およびデバイス基板の第1主面に存在する反射型偏光子の各々について説明する。
デバイス基板の厚さ、形状、大きさ、物性(熱収縮率、表面形状、耐薬品性等)、組成等は特に制限されず、例えば従来の表示装置用のガラス基板と同様であってよい。また、樹脂製の基板であっても良い。
ただし、デバイス基板の熱収縮率は小さいことが好ましい。具体的には熱収縮率の指標である線膨張係数が、デバイス基板がガラスであれば、150×10−7/℃以下であるものを用いることが好ましく、100×10−7/℃以下であることがより好ましく、45×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。デバイス基板が合成樹脂であれば、700×10−7/℃以下であるものを用いることが好ましく、650×10−7/℃以下であることがより好ましく、500×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。その理由は熱収縮率が大きいと高精細な表示装置を作り難くなるためである。また、デバイス基板の線膨張係数は、デバイス基板がガラスの場合および合成樹脂である場合ともに、5×10−7/℃以上であることが好ましい。
一方、樹脂製基板の場合、透明性を有する樹脂であれば特に制限は無い。しかし、本発明の積層体が好ましく適用される用途としては、液晶表示デバイスである。そこで、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリ(シクロ)オレフィン等の熱可塑性樹脂、またはエポキシ、透明ポリイミド、アクリル等の熱硬化性樹脂からなる樹脂であって、光学的等方性を有する樹脂を用いることが好ましい。
支持基板は樹脂層を介してデバイス基板を支持し、デバイス基板の強度を補強する。
支持基板の厚さは特に制限されないが、本発明の積層体を現行の表示装置用パネルの製造ラインで処理できる厚さであることが必要である。
例えば0.1〜1.1mmの厚さであることが好ましく、0.3〜0.8mmであることがより好ましく、0.4〜0.7mmであることがさらに好ましい。
例えば、現行の製造ラインが厚さ0.5mmの基板を処理するように設計されたものであって、デバイス基板の厚さが0.1mmである場合、支持基板の厚さと樹脂層の厚さとの和を0.4mmとする。また、現行の製造ラインは厚さが0.7mmのガラス基板を処理するように設計されているものが最も一般的であるが、例えばデバイス基板の厚さが0.4mmならば、支持基板の厚さと樹脂層の厚さとの和を0.3mmとする。
ここで縦とは、図2において、デバイス基板の短辺方向であって矢印Xaの方向であり、横とは、図2において、デバイス基板の長辺方向であって矢印Xbの方向であることを意味する。
デバイス基板と支持基板とが同じ材料からなり、該デバイス基板と該支持基板との線膨張係数の差は150×10−7/℃以下であることが好ましく、100×10−7/℃以下であることがより好ましく、50×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。
デバイス基板と支持基板とが異なる材料からなり、該デバイス基板と該支持基板との線膨張係数の差は700×10−7/℃以下であることが好ましく、650×10−7/℃以下であることがより好ましく、500×10−7/℃以下であることがさらに好ましい。
支持基板の材料としてガラスを採用する場合、その組成は、例えばアルカリ金属酸化物を含有するガラス、無アルカリガラスと同様であってよい。中でも、熱収縮率が小さいことから無アルカリガラスであることが好ましい。
支持基板の材料としてプラスチック(合成樹脂)を採用する場合、その種類は特に制限されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ(シクロ)オレフィン樹脂ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、各種液晶ポリマー樹脂、シリコーン樹脂などが例示される。
支持基板の材料として金属を採用する場合、その種類は特に制限されず、例えば、ステンレス鋼、銅などが例示される。
本発明の積層体において樹脂層は、前記支持基板の第1主面に固定されている。そして、樹脂層は、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に密着しているが、容易に剥離することができる。すなわち樹脂層は反射型偏光子が存在する面に対してある程度の結合力で結合しているが、剥離に際しては反射型偏光子に好ましくない影響を与えることなく、容易に剥離できる程度の結合力で結合している。例えば、剥離に際して、反射型偏光子の構造を損傷することがなく、また、反射型偏光子表面に樹脂残りが生じることなく、剥離できる。本発明では、樹脂層表面の容易に剥離できる性質を剥離性という。
本発明の積層体において、デバイス基板の反射型偏光子が存在する面と樹脂層とは粘着剤が有するような粘着力によっては付いておらず、固体分子間におけるファンデルワールス力に起因する力、すなわち、密着力によって付いていることが好ましい。
一方、樹脂層の前記支持基板の第1主面に対する結合力は、反射型偏光子が存在する面に対する結合力よりも相対的に高い。本発明ではデバイス基板の反射型偏光子が存在する面に対する結合を密着といい、支持基板の第1主面に対する結合を固定という。なお、以下、デバイス基板の反射型偏光子が存在する面を、単に、デバイス基板表面、またはデバイス基板の第1主面ともいう。
また、樹脂層が2層以上からなる場合は、各々の層を形成する樹脂の種類が異なってもよい。
また、樹脂層はガラス転移点が室温(25℃程度)よりも低い、またはガラス転移点を有しない材料からなることが好ましい。非粘着性の樹脂層となり、より高い剥離性を有し、より容易にデバイス基板表面と剥離することができ、同時にデバイス基板表面との密着も十分になるからである。
また、樹脂層は耐熱性を有していることが好ましい。例えば前記デバイス基板の第2主面上に表示装置用部材を形成する場合に、本発明の積層体を熱処理に供し得るからである。
また、樹脂層の弾性率が高すぎると、デバイス基板表面との密着性が低くなる傾向にあるので好ましくない。また弾性率が低すぎると剥離性が低くなる。
なお、KNS−320A、KS−847およびTPR6700は、あらかじめ主剤と架橋剤とを含有しているシリコーンである。
偏光子は液晶表示装置、リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクター等の画像表示装置に必須で用いられる、可視光領域で偏光分離能を示す素子である。偏光子(偏光分離素子ともいう。)には、吸収型偏光子および反射型偏光子がある。
一方、反射型偏光子は、偏光子に入射せずに反射した光を偏光子に再入射させることにより、光の利用効率を上げることができる特徴を有する。そのため、LCD等の高輝度化を目的として、反射型偏光子のニーズが高まっている。
可視光領域で偏光分離能を示すワイヤグリッド型偏光子としては、図3に示すような、デバイス基板32の第1主面32aに、所定の幅、ピッチおよび長さで金属細線35が形成されたワイヤグリッド型偏光子、図4に示すような、デバイス基板42の第1主面42aに、所定の幅、ピッチ、高さ、長さで形成された複数の凸条46の上部が、金属材料からなる膜47で被覆されて、金属細線を成しているワイヤグリッド型偏光子、およびデバイス基板の第1主面に、所定の幅、ピッチおよび高さで金属細線および低反射率部材(SiO2等)が形成されたワイヤグリッド型偏光子などが挙げられる。
金属細線の幅Dmは、10〜120nmであることがさらに好ましく、さらに凸条の上部に、蒸着によって金属層の形成を行う場合の容易さを考慮すると30〜100nmが特に好ましい。
なお、金属細線はデバイス基板の第1主面上に直接形成してもよいし、金属酸化物等の下地層を介してもよい。また、前記のように、デバイス基板の第1主面上に形成した樹脂等の材料からなる凸条形成層の凸条表面に形成してもよい。
表示装置用部材とは、従来の液晶表示装置用のデバイス基板が、その表面に有する保護層、TFTアレイ(以下、単に「アレイ」という。)、カラーフィルタ、液晶、酸化インジウムスズ(ITO)や酸化亜鉛などからなる透明電極、各種回路パターン等を意味する。
本発明の支持体付き表示装置用パネルには、例えば、アレイがデバイス基板の第2主面に形成された本発明の支持体付き表示装置用パネルのアレイ形成面と、カラーフィルタがデバイス基板の第2主面に形成された他の本発明の支持体付き表示装置用パネルのカラーフィルタ形成面とを、シール材等を介して貼り合わされた形態も含まれる。
本発明の積層体の製造方法は特に制限されないが、前記デバイス基板の第1主面に反射型偏光子を形成する偏光子形成工程と、前記支持基板の第1主面に剥離性表面を有する樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記反射型偏光子付デバイス基板と前記樹脂層付支持基板とを積層して、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に前記樹脂層の剥離性表面を密着させる密着工程と、を具備する積層体の製造方法であることが好ましい。このような製造方法を、以下では「本発明の製造方法」ともいう。
ワイヤグリッド型偏光子のデバイス基板上への形成方法としては、特に制限されない。例えば次に挙げる2種類の方法の採用が可能である。一つは金属薄膜をデバイス基板上に形成した後、フォトリソグラフィー法を用いて金属細線を形成する方法である。そして、もう一つはデバイス基板上に凸条を有する樹脂層を形成し、その凸条の上部に蒸着やCVD等の方法で金属層を形成し、金属細線を形成する方法である。
(A)光硬化性組成物をデバイス基板の第1主面に塗布する工程。
(B)複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成されたモールドを、溝が光硬化性組成物に接するように、光硬化性組成物に押しつける工程。
(C)モールドを光硬化性組成物に押しつけた状態で放射線(紫外線、電子線等)を照射して光硬化性組成物を硬化させて、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する樹脂層を作製する工程。
(D)複数の凸条を有する樹脂層からモールドを剥離する工程。
(E)デバイス基板の第1主面に熱可塑性樹脂の被転写膜を形成する工程、または熱可塑性樹脂の被転写フィルムを作製する工程。
(F)複数の溝が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールドを、溝が被転写膜または被転写フィルムに接するように、熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)または融点(Tm)以上に加熱した被転写膜または被転写フィルムに押しつけ、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する樹脂層を作製する工程。
(G)複数の凸条を有する樹脂層をTgまたはTmより低い温度に冷却してモールドから基材を剥離する工程。
そして、次に連続蒸着装置の送り出し部に前記巻き取りロールをセットし、前記デバイス基板を連続的に送り出し、凸条の上部に金属材料を蒸着する。上記工程によって、デバイス基板の第1主面にワイヤグリッド型偏光子が連続的に形成される。最後に、ワイヤグリッド型偏光子が連続的に形成されたデバイス基板を適宜切断し、枚葉化することで、非常に高い生産性を持ってワイヤグリッド型偏光子付きデバイス基板を製造できる。
また、このようなグラビアロール54の材質としては、金属製または樹脂製が好ましい。
グラビアロール54の曲面には、離型処理を施すことが好ましい。このように、グラビアロール54の曲面に離型処理を施すことにより、微細凹凸パターンの形状を良好に維持できる。離型処理としては、公知の各種方法、例えば、フッ素樹脂によるコーティング処理が採用できる。なお、グラビアロール54には駆動手段が設けられていることが好ましい。
なお、偏光子用樹脂硬化手段55により偏光子用樹脂層の温度が上昇するような場合には、グラビアロール54に冷却手段を設ける構成も採用できる。
なお、微細凹凸パターンの形成方法は、円柱状ロールの曲面に微細凹凸パターンが形成されたグラビアロールを用いる方法のみならず、エンドレスベルト等のベルト状体の表面に微細凹凸パターンが形成されたものを用いる方法も含む。このようなベルト状体を用いる形成方法であっても、円柱状グラビアロールによる形成方法と同様の作用および効果が得られる。
支持基板の表面(第1主面)に樹脂層を形成する方法も特に制限されない。例えばフィルム状の樹脂を支持基板の表面に接着する方法が挙げられる。具体的にはフィルムの表面と高い接着力を付与するために、支持基板の表面に表面改質処理(プライミング処理)を行い、支持基板の第1主面に接着する方法が挙げられる。例えば、シランカップリング剤のような化学的に密着力を向上させる化学的方法(プライマー処理)や、フレーム(火炎)処理のように表面活性基を増加させる物理的方法、サンドブラスト処理のように表面の粗度を増加させることにより、引っかかりを増加させる機械的処理方法などが例示される。
例えば、無溶剤型の剥離紙用シリコーンを樹脂組成物として用いた場合、ダイコート法、スピンコート法またはスクリーン印刷法が好ましい。
上記のような反応温度および反応時間であると、シリコーン樹脂層中に未反応のシリコーン成分が残らないようにすることができるので好ましい。上記した反応時間よりも長すぎたり反応温度が高すぎる場合には、シリコーン樹脂の酸化分解が同時に起こり低分子量のシリコーン成分が生成して、シリコーン移行性が高くなる可能性がある。シリコーン樹脂層中に未反応のシリコーン成分が残らないように硬化反応をできるだけ進行させることは、加熱処理後の剥離性を良好にするためにも好ましい。
密着工程は、前記反射型偏光子付デバイス基板と前記樹脂層付支持基板とを積層して、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に前記樹脂層の剥離性表面を密着させる工程である。デバイス基板の反射型偏光子が存在する面と樹脂層の剥離性表面とは、非常に近接した、相対する固体分子間におけるファンデルワールス力に起因する力、すなわち、密着力によって結合させることが好ましい。この場合、支持基板とデバイス基板とは、樹脂層を介して積層させた状態に保持することができる。なお、偏光子の凸条の高さは100nmに満たず、一方で樹脂層の厚さは5μm以上であるため、樹脂層の変形で凸条形状に追従する事が十分可能である。
ここで表示装置用部材は特に制限されない。例えば液晶表示装置が有するアレイやカラーフィルタが挙げられる。
例えば表示装置としてTFT−LCDを製造する場合、従来公知のガラス基板上にアレイを形成する工程、カラーフィルタを形成する工程、アレイが形成されたガラス基板とカラーフィルタが形成されたガラス基板とをシール材等を介して貼り合わせる工程(アレイ・カラーフィルタ貼り合わせ工程)等の各種工程と同様であってよい。より具体的には、これらの工程で実施される処理として、例えば純水洗浄、乾燥、成膜、レジスト塗布、露光、現像、エッチングおよびレジスト除去が挙げられる。さらに、アレイ・カラーフィルタ貼り合わせ工程を実施した後に行われる工程として、液晶注入工程および該処理の実施後に行われる注入口の封止工程があり、これらの工程で実施される処理が挙げられる。
初めに縦170mm、横100mm、板厚0.3mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス製デバイス基板(旭硝子株式会社製、AN100、無アルカリガラス基板)を用意し、純水洗浄、UV洗浄して表面を清浄化した。
その後、前記デバイス基板の第1主面に、0.9×10−5 torr、 10Å/secでアルミニウム(Al)を蒸着し、厚さ200nmのAl層を作成した。次に、Al層の上に厚さ100nmのレジスト(日本ゼオン社製、ZEP520A)をスピンコート法により塗布した。電子線描画装置(日立ハイテクノロジー社製、HL800D(50keV))を用いて、EB露光、現像を行い、複数の溝(幅:100nm)が互いに平行にかつ所定のピッチ(200nm)で形成されたレジスト膜を形成した。
次に、プラズマエッチング装置(サムコ株式会社製、RIE−140iPC)を用い、SF6によりエッチングを行い、余分なAlを除去し、サイズ(ピッチPm:200nm、幅Dm:100nm、高さHm:200nm)のAl製金属細線のワイヤグリッド型偏光子がデバイス基板の第1主面に形成され、ワイヤグリッド型偏光子付きデバイス基板を得た。
その後、前記支持基板の第1主面に、無溶剤付加反応型剥離紙用シリコーン100質量部と、白金系触媒2質量部との混合物を、縦178mm、横108mmの大きさで、スクリーン印刷機にて塗工した(塗工量30g/m2)。そして、180℃にて30分間大気中で加熱硬化して厚さ20μmのシリコーン樹脂層を得た。
撹拌機および冷却管を装着した1000mLの4つ口フラスコに、単量体1(新中村化学工業社製、NK エステル A−DPH、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)の60g、単量体2(新中村化学工業社製、NK エステル A−NPG、ネオペンチルグリコールジアクリレート)の40g、光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製、IRGACURE907)の4.0g、含フッ素界面活性剤(旭硝子社製、フルオロアクリレート(CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)8F)とブチルアクリレートとのコオリゴマー、フッ素含有量:約30質量%、質量平均分子量:約3000)の0.1g、重合禁止剤(和光純薬社製、Q1301)の1.0g、および、シクロヘキサノンの65.0gを入れた。
フラスコ内を常温および遮光にした状態で、1時間撹拌して均一化した。次に、フラスコ内を撹拌しながら、コロイド状シリカの100g(固形分:30g)をゆっくりと加え、さらにフラスコ内を常温および遮光にした状態で1時間撹拌して均一化した。次に、シクロヘキサノンの340gを加え、フラスコ内を常温および遮光にした状態で1時間撹拌して光硬化性組成物の溶液を得た。
続いて、縦500mm、横400mm、板厚0.3mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス製デバイス基板(旭硝子株式会社製、AN100、無アルカリガラス基板)の第1主面上に、光硬化性組成物をスピンコート法により塗布し、厚さ1μmの光硬化性組成物から成る偏光子用樹脂層を形成した。
この状態を保持したまま、石英製モールドの裏面側(微細凹凸パターン形成面の反対側)から高圧水銀灯(周波数:1.5kHz〜2.0kHz、主波長光:255nm、315nmおよび365nmにおける照射エネルギー:1000mJ/cm2)の光を15秒間照射し、偏光子用樹脂層を硬化させて、石英製モールドの溝に対応する複数の凸条を有する偏光子用樹脂層(凸条のピッチ:150nm、凸条の幅:50nm、凸条の高さ:100nm)を作製した。そして、デバイス基板から石英製モールドをゆっくり剥離した。
線膨張係数38×10−7/℃、厚さ0.1mm、幅400mmのガラス製デバイス基板(旭硝子社製、AN100、無アルカリガラス基板)をフュージョン法で連続して成形し、徐冷後、デバイス基板の両主面に厚さ30μmのポリエチレン製フィルムを熱融着した。その後、コア径200mmのボビンに長さ50mの前記デバイス基板を巻き取り、ロール状にした。次に、東芝機械社製の連続WEBコーターのデバイス基板送り出し部に、ロール状の前記デバイス基板をセットし、後に第1主面となる側のポリエチレン製フィルムをヒートロールで再加熱しながら第1主面とポリエチレン製フィルム表面とを連続的に剥離し、続いて偏光子用樹脂塗布手段にて前記光硬化性組成物から成る偏光子用樹脂をデバイス基板の第1主面(ポリエチレン製フィルムが存在しない面)に塗布した。
クロムメッキを施した金属ロール(幅450mm、直径250mm)上に、複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成された、厚さ0.2mmのニッケル製モールド(モールド面積:150mm×400mm、パターン面積:120mm×170mm、パターン個数:2個、パターンエリア間隔:20mm、溝のピッチ:150nm、溝の幅:50nm、溝の深さ:100nm、溝の長さ:120mm、溝の断面形状:矩形)を金属ロールの曲面上に61mm間隔で3枚貼りつけて、グラビアロールを作製した。前記グラビアロールの曲面上の溝が、デバイス基板の第1主面に形成された偏光子用樹脂層に接するように、ニップロールを用いてデバイス基板をグラビアロール方向に押し付けた。押し付け時の雰囲気温度は25℃であった。
光硬化性組成物を耐熱性シリコーン樹脂(アデカ社製 FX-V550)に変えた以外は実施例2と同様にして、デバイス基板の第1主面に凸条が形成されていない隙間10mm間隔にて、縦3ヵ所、横3ヵ所、計9か所に凸条を形成した。
さらに、実施例2と同様にして、デバイス基板と支持基板とを貼り合わせ、積層体D(本発明の積層体)を得た。
このような実施例4に係る積層体Dにおいて、偏光子付きデバイス基板および支持基板は、シリコーン樹脂層と気泡を発生することなく密着しており、凸状欠点もなく平滑性も良好であった。
本例では、実施例2、4で得た積層体B、Dを用いて液晶表示装置を製造する。
積層体Dを準備して、アレイ形成工程に供してデバイス基板の第2主面にアレイを形成する。一方、積層体Bはカラーフィルタ形成工程に供してデバイス基板の第2主面にカラーフィルタを形成する。アレイが形成された積層体Dと、カラーフィルタが形成された積層体Bとをシール材を介して貼り合わせ、支持体付き表示装置用パネルを得る。なお、積層体D、積層体Bの偏光子の偏光軸は適切な組み合わせとなるよう、予め設計しておく。そして、支持体付き表示装置用パネルの両主面に固定されている支持体(支持基板)を剥離する。剥離方法は、前記両主面を片面ずつ、樹脂層と薄板積層体との境界に圧縮空気と水の混合流体を吹きつけた上で、支持基板を剥離した。剥離後のデバイス基板の表面には強度低下につながるような傷は見られない。また、偏光子にも、表示性能低下につながる傷は見られない。
続いて、支持基板を剥離したデバイス基板を、縦51mm×横38mmの54個のセルに分断した後、液晶注入工程および注入口の封止工程を実施して液晶セルを形成する。続いてモジュール形成工程を実施して液晶表示装置を得る。こうして得られる液晶表示装置に特性上問題は生じない。
本例では、実施例3で得た積層体Cを用いて、極薄の液晶表示装置を製造する。
2枚の積層体Cを準備して、1枚はアレイ形成工程に供してデバイス基板の第2主面にアレイを形成する。残りの1枚はカラーフィルタ形成工程に供してデバイス基板の第2主面にカラーフィルタを形成する。アレイが形成された積層体と、カラーフィルタが形成された積層体とを偏光子の偏光軸の向きを合わせた上で、シール材を介して貼り合わせ、支持体付き表示装置用パネルを得る。その後、支持体付き表示パネルの両主面に付いている支持体(支持基板)を剥離する。剥離方法は、前記両主面を片面ずつ、樹脂層と薄板積層体との境界に圧縮空気と水の混合流体を吹きつけた上で、支持基板を剥離する。剥離後のデバイス基板の表面には強度低下につながるような傷は見られない。また、偏光子にも、表示性能低下につながる傷は見られない。
その後、支持基板を剥離したデバイス基板を切断し、縦51mm×横38mmの64個のセルに分断した後、液晶注入工程および注入口の封止工程を実施して液晶セルを形成する。続いてモジュール形成工程を実施して極薄の液晶表示装置を得る。こうして得られる極薄の液晶表示装置に特性上問題は生じない。
本例では、実施例1で得た積層体Aを用いて液晶表示装置を製造する。
2枚の積層体Aを準備して、1枚はアレイ形成工程に供してデバイス基板の第2主面上にアレイを形成する。一方、もう1枚の積層体Aはカラーフィルタ形成工程に供してデバイス基板の第2主面上にカラーフィルタを形成する。アレイが形成された積層体と、カラーフィルタが形成された積層体とを偏光子の偏光軸の向きを合わせた上で、シール材を介して貼り合わせ、支持体付き表示装置用パネルを得る。その後、支持体付き表示パネルの両主面に付いている支持体(支持基板)を剥離する。剥離方法は、前記両主面を片面ずつ、樹脂層と薄板積層体との境界に圧縮空気と水の混合流体を吹きつけた上で、支持基板を剥離する。剥離後のデバイス基板の表面には強度低下につながるような傷は見られない。また、偏光子にも、表示性能低下につながる傷は見られない。
デバイス基板として線膨張係数700×10−7/℃、厚さ0.1mm、幅400mmのシクロオレフィンポリマー(日本ゼオン(株)製ZEONOR Film ZF14)のフィルム基材を用いて、このフィルム基材のロールを東芝機械社製の連続WEBコーターのデバイス基板送り出し部にセットし、偏光子用樹脂塗布手段にて前記光硬化性組成物から成る偏光子用樹脂を薄板ガラス基板の第1主面に塗布した。
本例では、実施例8で得た積層体Eを用いて、極薄の液晶表示装置を製造する。
2枚の積層体Eを準備して、1枚はアレイ形成工程に供してデバイス基板の第2主面にアレイを形成する。残りの1枚はカラーフィルタ形成工程に供してデバイス基板の第2主面にカラーフィルタを形成する。アレイが形成された積層体と、カラーフィルタが形成された積層体とを偏光子の偏光軸の向きを合わせた上で、シール材を介して貼り合わせ、支持体付き表示装置用パネルを得る。その後、支持体付き表示パネルの両主面に付いている支持体(支持基板)を剥離する。剥離方法は、前記両主面を片面ずつ、樹脂層と薄板積層体との境界に圧縮空気と水の混合流体を吹きつけた上で、支持基板を剥離する。剥離後のデバイス基板の表面には強度低下につながるような傷は見られない。また、偏光子にも、表示性能低下につながる傷は見られない。
その後、支持基板を剥離したデバイス基板を切断し、縦51mm×横38mmの64個のセルに分断した後、液晶注入工程および注入口の封止工程を実施して液晶セルを形成する。続いてモジュール形成工程を実施して極薄の液晶表示装置を得る。こうして得られる極薄の液晶表示装置に特性上問題は生じない。
縦170mm、横100mm、板厚0.7mm、線膨張係数38×10−7/℃のガラス製デバイス基板(旭硝子株式会社製、AN100、無アルカリガラス基板)を用いて、実施例1と同様の手法でサイズ(ピッチPm:200nm、幅Dm:100nm、高さHm:200nm)のAl製金属細線のワイヤグリッド型偏光子が形成されたデバイス基板を得た。
このワイヤグリッド型偏光子が形成された板厚0.7mmのデバイス基板を2枚用いて、1枚はアレイ形成工程に供して、ワイヤグリッドが形成されていないデバイス基板の主面にアレイを形成した。残りの1枚もカラーフィルタ形成工程に供して、ワイヤグリッドが形成されていないデバイス基板の主面にカラーフィルタを形成した。アレイが形成されたデバイス基板と、カラーフィルタが形成されたデバイス基板とを偏光子の偏光軸の向きを合わせた上で、シール材を介して貼り合わせ、支持体付き表示装置用パネルを得た。前記パネルの表面には、アレイ形成工程およびカラーフィルタ形成工程において、搬送コロや金属トレイと接触したことによるヘイズ値(曇価)上昇箇所が散見された。これは、ワイヤグリッド型偏光子に傷が付いたために起こる現象であり、表示装置に用いた場合、明らかな表示不良につながる欠点である。
本出願は、2009年2月5日出願の日本特許出願2009−025025に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
11 反射型偏光子
12、32、42、72 デバイス基板
12a、32a、42a、62a デバイス基板第1主面
12b デバイス基板第2主面
13 支持基板
13a 支持基板第1主面
13b 支持基板第2主面
14 樹脂層
35 金属細線
46、61、76 凸条
47 金属材料からなる膜
51 デバイス基板供給手段
51a デバイス基板送り出しロール
51b 保護フィルム剥離ロール
51c 保護フィルム巻き取りロール
52 偏光子用樹脂塗布手段
52a 偏光子用樹脂供給源
52b 塗布ヘッド
52c コーティングローラ
52d 配管
52e ポンプ
53 ニップロール
54 グラビアロール
55 偏光子用樹脂硬化手段
56 剥離ロール
57 巻き取り手段
76a 凸条の第1の側面
76b 凸条の第2の側面
Dm 金属細線の幅
Pm 金属細線のピッチ
Hm 金属細線の高さ
Lm 金属細線の長さ
V1、V2 蒸着方向
Wp 隙間
Xa 縦方向矢印
Xb 横方向矢印
Claims (14)
- 第1主面および第2主面を有するデバイス基板、
第1主面および第2主面を有する支持基板、ならびに
前記デバイス基板の第1主面と前記支持基板の第1主面の間に存在する樹脂層、
を有する偏光子付き積層体であって、
前記デバイス基板の第1主面に反射型偏光子が存在し、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に接する前記樹脂層の表面が剥離性を有する偏光子付き積層体。 - 前記反射型偏光子がワイヤグリッド型偏光子である、請求項1に記載の偏光子付き積層体。
- 前記ワイヤグリッド型偏光子の金属細線のピッチ(Pm)が50〜200nmであり、前記金属細線の幅(Dm)とピッチ(Pm)の比(Dm/Pm)が0.1〜0.6である、請求項2に記載の偏光子付き積層体。
- 前記樹脂層を形成する樹脂が、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂およびシリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1つである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の偏光子付き積層体。
- 前記樹脂層の厚さが5〜50μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の偏光子付き積層体。
- 前記デバイス基板と前記支持基板とが同じ材料からなり、該デバイス基板と該支持基板との線膨張係数の差が150×10−7/℃以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の偏光子付き積層体。
- 前記デバイス基板と前記支持基板とが異なる材料からなり、該デバイス基板と該支持基板との線膨張係数の差が700×10−7/℃以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の偏光子付き積層体。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の偏光子付き積層体における前記デバイス基板の第2主面に表示装置用部材を有する、支持体付き表示装置用パネル。
- 請求項8に記載の支持体付き表示装置用パネルを用いて形成される表示装置用パネル。
- 請求項9に記載の表示装置用パネルを用いて形成される表示装置。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の偏光子付き積層体の製造方法であって、前記デバイス基板の第1主面に反射型偏光子を形成する偏光子形成工程と、前記支持基板の第1主面上に剥離性表面を有する樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、前記反射型偏光子付デバイス基板と前記樹脂層付支持基板とを積層して、前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面に前記樹脂層の剥離性表面を密着させる密着工程と、を具備する、偏光子付き積層体の製造方法。
- 請求項11に記載の製造方法、および、得られた偏光子付き積層体における前記デバイス基板の第2主面に、表示装置用部材を形成する工程を具備する、支持体付き表示装置用パネルの製造方法。
- 請求項12に記載の製造方法、および、得られた支持体付き表示装置用パネルにおける前記デバイス基板の反射型偏光子が存在する面と前記樹脂層の剥離性表面とを、剥離する剥離工程を具備する、表示装置用パネルの製造方法。
- 請求項13に記載の製造方法、および、得られた表示装置用パネルを用いて表示装置を得る工程を具備する、表示装置の製造方法。
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