KR20160141876A - 표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 투명 수지 충전제 - Google Patents

표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 투명 수지 충전제 Download PDF

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KR20160141876A
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유키 와타나베
요시히사 신야
겐지 가미야
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데쿠세리아루즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 우수한 리워크성을 갖는 표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 투명 수지 충전제를 제공한다. 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이의 투명 수지층 (4) 의 재료로서, 수지 경화 후의 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 이하가 되는 투명 수지 충전제 (5) 를 사용한다. 이로써, 투명 수지층 (4) 에 이물질의 혼입 등의 이상이 있는 경우, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 리워크 재료를 용이하게 이동시켜, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 을 분리할 수 있다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 투명 수지 충전제{DISPLAY DEVICE, PROCESS FOR MANUFACTURING SAME, AND TRANSPARENT RESIN FILLER}
본 발명은, 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 투명 수지 충전제를 경화시킨 투명 수지층을 갖는 표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 투명 수지 충전제에 관한 것이다.
종래, 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 투명 수지 충전제를 충전하여, 경화시키는 표시 장치가 제안되어 있다. 투명 수지 충전제로는, 굴절률 정합성을 갖는 광학 탄성 수지가 사용되어, 표시 장치의 시인성 및 내충격성을 향상시키고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1, 2 참조).
수지의 충전 방법으로는, 종래, 화상 표시 패널 또는 표면 패널 중 어느 일방에 도포하고, 수지를 자중에 거스르는 일 없이 처지게 하여, 기포 혼입이 없도록 첩합(貼合)시키는 반전 방식이 사용되고 있다.
또, 화상 표시 패널 또는 표면 패널 중 어느 일방을 경사지게 하여 그 사이에 충전하는 경사 방식이나, 화상 표시 패널과 표면 패널을 소정의 Gap 량을 확보하여 평행하게 배치하고, 그 Gap 사이에 수지를 충전하는, Gap-Dispense 방식이 제안되어 있다.
그런데, 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 충전된 수지에 기포 등의 이물질의 혼입이 있는 경우, 경화 전 또는 경화 후에 화상 표시 패널과 표면 패널을 분리하는 리페어 작업이 실시된다 (예를 들어, 특허문헌 3, 4 참조). 특히, 수지 경화 후의 리페어 작업은, 화상 표시 패널과 표면 패널을 박리하는 데에 필요한 박리 강도가 커져, 화상 표시 패널이나 표면 패널에 데미지를 줄 우려가 있었다. 이 때문에, 화상 표시 패널과 표면 패널을 용이하고 또한 확실하게 박리하여, 재이용할 수 있는 박리 재이용성, 이른바 리워크성의 향상이 요망되고 있었다.
WO 2008/007800호 공보 WO 2008/126893호 공보 일본 공개특허공보 2009-186961호 일본 공개특허공보 2009-186962호
본 발명은, 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 우수한 리워크성을 갖는 표시 장치 및 그 제조 방법, 그리고 투명 수지 충전제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 여러 가지의 검토를 거듭한 결과, 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도 (응집력) 를 곱한 값이 400 이하이면, 화상 표시 패널과 표면 패널을 박리하는 데에 필요한 박리 강도가 작아져, 수지 경화 후의 리워크성을 향상시킬 수 있는 것을 알아냈다.
즉, 본 발명에 관련된 표시 장치는, 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 투명 수지 충전제를 경화시킨 투명 수지층을 갖는 화상 표시 장치로서, 투명 수지층은, 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ∼ E8/15 이고, 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 표시 장치의 제조 방법은, 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 투명 수지 충전제를 충전하는 충전 공정과, 투명 수지 충전제를 경화시켜, 투명 수지층을 형성하는 경화 공정과, 투명 수지층에 이물질의 혼입이 있는 경우, 표면 패널과 화상 표시 패널 사이에 리워크재를 이동시켜 투명 수지층을 제거하는 제거 공정을 갖고, 투명 수지층은, 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ∼ E8/15 이고, 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 투명 수지 충전제는, 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 충전하는 투명 수지 충전제로서, 경화 후의 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ∼ E8/15 이고, 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하인 것을 특징으로 한다.
여기서, 쇼어 E 로서 표현되는 경도는, 투명 수지 충전제의 경화 후의 샘플을, JIS K 6253 에 준거한 타입 E 듀로미터에 세트하고, 압침의 접촉으로부터 15 초 후에 측정함으로써 얻어진다.
또, 접착 강도는, 일방의 패널을 고정시키고, 타방의 패널의 가장자리부를 가압 지그에 의해 가압하고, 양자가 분리될 때까지 필요로 하는 응력을 측정하고, 응력을 단위 면적으로 나눔으로써 얻어진다.
본 발명에 의하면, 수지 경화물의 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도를 곱한 값이 작기 때문에, 화상 표시 패널과 표면 패널을 박리하는 데에 필요한 박리 강도도 작아져, 수지 경화 후의 리워크성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 표시 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 표시 장치의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 3 은 충전 공정에 있어서의 표시 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 경화 공정에 있어서의 표시 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 제거 공정에 있어서의 표시 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 절단 장치의 구체예 1 을 나타내는 상면도이다.
도 7 은 절단 장치의 구체예 2 를 나타내는 상면도이다.
이하, 본 발명을 적용한 구체적인 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세하게 설명한다.
1. 표시 장치
2. 표시 장치의 제조 방법
3. 실시예
＜1. 표시 장치＞
도 1 은 표시 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다. 이 표시 장치 (1) 는, 화상 표시 패널 (2) 과, 표면 패널 (3) 과, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 투명 수지 충전제를 경화시킨 투명 수지층 (4) 을 갖는다. 여기서, 표시 장치 (1) 는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 액정 표시 장치, 휴대 전화기, 휴대 게임 기기 등의 표시부를 갖는 전자 기기이다.
화상 표시 패널 (2) 은, 예를 들어, 액정 표시 패널이나, 플라즈마 패널, 유기 EL (Electroluminescence Display) 시트 등의 화상을 표시할 수 있는 패널이다. 화상 표면 패널 (2) 의 표면 소재로는, 광학 유리나 플라스틱 (아크릴 수지 등) 이 바람직하게 사용된다.
표면 패널 (3) 은, 화상 표시 패널 (2) 과 동등한 크기의 판상, 시트상 또는 필름상의 부재로 이루어진다. 부재로는, 광학 유리나 플라스틱 (폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA) 등의 아크릴 수지, 폴리카보네이트 등) 이 바람직하게 사용된다. 또, 표면 패널 (3) 의 표면 또는 이면에는, 반사 방지막, 차광막, 시야각 제어막 등의 광학층을 형성해도 된다.
투명 수지층 (4) 은, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 형성되고, 투명 수지 충전제를 경화시킨 것이다. 투명 수지 충전제의 경화에는, 가열 또는 자외선 조사 중 적어도 어느 일방을 사용하면 되는데, 화상 표시 패널 (2) 에 대한 열 데미지 방지의 관점에서, 자외선 조사를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 자외선 조사에 의해 경화시키는 자외선 경화형 투명 수지 충전제에 대해 설명한다. 투명 수지 충전제는, 폴리우레탄아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트 등의 광반응성 아크릴레이트 재료와 광중합 개시제를 주제 (主劑) 로 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리이소프렌계 아크릴레이트 또는 그 에스테르화물, 테르펜계 수소 첨가 수지, 부타디엔 중합체 등의 1 종 이상의 폴리머와, 이소보르닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 등의 1 종 이상의 아크릴레이트계 모노머와, 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤 등의 광중합 개시제를 함유하는 수지 조성물을 바람직하게 사용할 수 있다. 그 밖의 첨가제, 예를 들어, 증감제, 가소제, 투명 입자 등을 본 발명의 목적 범위에서 첨가할 수도 있다.
투명 수지 충전제의 점도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 표면 장력, 젖음 확산 속도의 관점에서, 500 ∼ 5000 mPa·s 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500 ∼ 3000 mPa·s 이다.
투명 수지 충전제를 경화시켰을 때의 굴절률은, 화상 표시 패널 (2) 이나 표면 패널 (3) 의 소재의 관계에 따라 결정된다. 예를 들어, 화상 표시 패널 (2) 의 투명 수지층 (4) 측의 표면이 광학 유리이고, 표면 패널 (3) 의 투명 수지층 (4) 측의 표면이 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴 수지인 경우, 투명 수지층 (4) 의 굴절률은, 1.51 ∼ 1.52 인 것이 바람직하다.
또, 투명 수지 충전제를 경화시켰을 때의 경화 수축률은, 2.5 % 이하이다. 이로써, 투명 수지 충전제가 경화될 때에 축적되는 내부 응력을 저감시킬 수 있어, 화상 표시 패널 (2) 또는 표면 패널 (3) 과 투명 수지층 (4) 의 계면에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 경화 수축률은, JIS K 6901 (5.12 항) 의 체적 수축률에 준하는 것이다.
또, 투명 수지 충전제를 경화시킨 투명 수지층 (4) 은, 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ∼ E8/15 이다. 이로써, 내충격성을 확보할 수 있다. 쇼어 E 로서 표현되는 경도는, 투명 수지 충전제의 경화 후의 샘플을, JIS K 6253 에 준거한 타입 E 듀로미터에 세트하고, 압침의 접촉으로부터 15 초 후에 측정함으로써 얻어진다.
또, 투명 수지층 (4) 은, 접착 강도 (응집력) 가 실온에서 20 ∼ 80 N/㎠ 이다. 이로써, 휨에 추종하지 못하여 응집 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 여기서의 접착 강도의 측정 방법으로는, 일방의 패널을 고정시키고, 타방의 패널의 가장자리부를 가압 지그에 의해 가압한다. 그리고, 이 양자의 패널이 분리될 때의 응력의 최대치를 측정하여, 단위 면적으로 나눔으로써 접착 강도로 한다.
또, 투명 수지층 (4) 은, 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도 (응집력) 를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하이다. 경도와 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 을 초과하면, 화상 표시 패널 (2) 이나 표면 패널 (3) 에 데미지를 줄 우려가 있다. 경도와 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하임으로써, 리워크재 (와이어) 가 투명 수지층 (4) 중을 이동하는 것이 용이해져, 리워크성을 향상시킬 수 있다.
＜2. 표시 장치의 제조 방법＞
다음으로, 상기 서술한 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 2 는 표시 장치의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 또, 도 3 ∼ 5 는 각각 충전 공정, 경화 공정 및 제거 공정에 있어서의 표시 장치의 주요부를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 1 에 나타내는 표시 장치 (1) 와 동일한 구성에는 동일 부호를 붙여, 설명을 생략한다.
이 표시 장치의 제조 방법은, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 투명 수지 충전제 (5) 를 충전하는 충전 공정 (단계 S1) 과, 투명 수지 충전제 (5) 를 경화시켜, 투명 수지층 (4) 을 형성하는 경화 공정 (단계 S2) 을 갖는다. 또한, 투명 수지층 (4) 에 이물질의 혼입 등이 이상이 있는지 여부를 검사하는 검사 공정 (단계 S3) 과, 투명 수지층 (4) 에 이상이 있는 경우, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 리워크재를 이동시켜 투명 수지층 (4) 을 제거하는 제거 공정 (단계 S4) 을 갖는다.
먼저, 단계 S1 의 충전 공정에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 표면 패널 (3) 과 화상 표시 패널 (2) 사이에 투명 수지 충전제 (5) 를 충전한다. 투명 수지 충전제 (5) 의 충전 방법으로는, 반전 방식, 경사 방식, Gap-Dispense 방식 등을 사용할 수 있다. 반전 방식은, 화상 표시 패널 (2) 또는 표면 패널 (3) 중 어느 일방에 도포하고, 투명 수지 충전제 (5) 를 자중에 거스르는 일 없이 처지게 하여 기포 혼입이 없도록 첩합시켜 충전하는 것이다. 또, 경사 방식은, 화상 표시 패널 (2) 또는 표면 패널 (3) 중 어느 일방을 경사지게 하여 그 사이에 투명 수지 충전제 (5) 를 충전하는 것이다. 또, Gap-Dispense 방식은, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 을 소정의 Gap 량을 확보하여 평행하게 배치하고, 그 Gap 사이에 투명 수지 충전제 (5) 를 충전하는 것이다. 이와 같은 충전 방식 중에서도, 표시 장치 (1) 의 대형화 대응의 관점에서 Gap-Dispense 방식이 바람직하게 사용된다. 또, 투명 수지 충전제 (5) 의 점도가, 500 ∼ 3000 mPa·s 인 것을 사용함으로써, 화상 표시 패널 (2) 또는 표면 패널 (3) 의 무게로 넓힐 수 있게 됨과 함께 젖음 확산 속도가 향상된다.
단계 S2 의 경화 공정에서는, 투명 수지 충전제 (5) 를 경화시켜, 투명 수지층 (4) 을 형성한다. 투명 수지 충전제 (5) 의 경화에는, 가열 또는 자외선 조사 중 적어도 어느 일방을 사용하면 되는데, 화상 표시 패널 (2) 에 대한 열 데미지 방지의 관점에서 자외선 조사가 바람직하게 사용된다. 자외선 경화형의 투명 수지 충전제 (5) 로는, 상기 서술한 폴리우레탄아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트 등의 광반응성 아크릴레이트 재료와, 광중합 개시제를 주제로 하는 것이 사용된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 자외선 (UV : Ultraviolet) 은, 소정의 두께로 유지된 투명 수지 충전제 (4) 에 대하여, 표면 패널 (3) 을 통하여 조사된다. 여기서, 수지의 균일한 경화를 더욱 달성하는 관점에서, 표면 패널 (3) 의 표면에 대해 직교하는 방향으로부터 자외선 조사를 실시하는 것이 바람직하다. 또, 동시에, 예를 들어 광파이버 등을 사용하여, 표시 장치 (1) 의 가장자리측으로부터 자외선을 조사하여, 투명 수지 충전제 (5) 의 누출을 방지하는 것이 바람직하다.
단계 S3 의 검사 공정에서는, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 형성된 투명 수지층 (4) 내에 기포, 먼지 등의 이물질의 혼입의 유무를 검사한다. 검사는, 광 조사에 의한 육안, 화상 처리 등에 의해 실시할 수 있다. 단계 S3 에 있어서, 검사 결과가 양호한 경우에는, 당해 공정을 종료한다.
한편, 단계 S3 에 있어서, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이의 투명 수지층 (4) 내에 기포 등의 이물질이 혼입되어, 이상이 있는 것으로 확인된 경우에는, 단계 S4 로 진행되어, 투명 수지층 (4) 을 제거하는 리페어 작업을 실시한다.
단계 S4 의 제거 공정에서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 와이어 (20) 등의 리워크재를 이동시켜 투명 수지층 (4) 을 절단함으로써, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 을 분리시킨다.
도 6 및 도 7 은, 투명 수지층의 절단에 바람직하게 사용되는 절단 장치의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 6 에 나타내는 구체예 1 은, 1 쌍의 풀리 (10, 11) 에 와이어 (20) 를 걸친 것이다. 이 절단 장치는, 와이어 (20) 를 도면 중 좌우 방향으로 슬라이드시키면서 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이의 투명 수지층 (4) 에 대고, 그 상태에서 표시 장치 (1) 를 와이어 (20) 와 직교하는 방향으로 이동시킨다. 이로써, 투명 수지층 (4) 을 절단하여 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 을 분리시킬 수 있다.
또, 도 7 에 나타내는 구체예 2 는, 1 쌍의 도르래를 구성하도록 배치한 복수의 풀리 (10 ∼ 13) 사이에 와이어 (20) 를 걸치고, 추가로, 풀리 (10, 11) 사이의 와이어 (20) 의 느슨해짐을 흡수하는 인장 스프링 (14, 15) 을, 도르래로서 이동하는 풀리 (12, 13) 에 각각 연결하도록 구성한 것이다. 이 절단 장치에서는, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이의 투명 수지층 (4) 을 와이어 (20) 에 대고, 그 상태에서 표시 장치 (1) 를 와이어 (20) 와 직교하는 방향으로 이동시킴으로써, 투명 수지층 (4) 을 절단하여 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 을 분리시킨다. 풀리 (10, 11) 사이의 와이어 (20) 의 느슨해짐은, 인장 스프링 (14, 15) 의 탄성력에 의해 흡수되어, 풀리 (10, 11) 사이의 와이어 (20) 는 항상 팽팽해진 상태가 된다.
와이어 (20) 로는, 탄소강에 의해 만들어진 금속선 (예를 들어 피아노선) 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 와이어 (20) 의 굵기는, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이의 투명 수지층 (4) 의 두께보다 가늘면 특별히 한정되지 않지만, 절단성의 관점에서는, 50 ㎛ ∼ 100 ㎛ 인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 절단 장치를 사용하여 투명 수지층 (4) 을 절단할 때, 상기 서술한 바와 같이 수지 경화 후의 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하가 되는 투명 수지 충전제 (5) 를 사용함으로써, 와이어 (20) 가 투명 수지층 (4) 중을 이동하는 것이 용이해져, 리워크성이 향상된다. 또, 절단에 걸리는 시간도 단축되어, 택트 타임을 향상시킬 수 있다.
투명 수지층 (4) 의 절단 후에는, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 의 표면에 남아 있는 수지 경화물을, 유기 용제를 함유하는 제거용 용액에 의해 불식 제거한다. 예를 들어, 제거용 용액을 수지 경화물 상에 적하나 스프레이법에 의해 도포하고, 5 분간 정도 실온에서 방치하여 수지 경화물을 함침 팽윤시키고, 수지 경화물 상에 도포한 제거용 용액의 유기 용제와 동일한 용제를 함침시킨 엘라스토머 등으로 이루어지는 와이프 부재를 사용하여, 수지 경화물을 불식시킨다.
제거용 용액에 함유되는 유기 용제로는, 예를 들어, 리모넨 (C6H10, 용해 파라미터 : 0.6), 톨루엔 (C7H8, 용해 파라미터 : 8.8) 을 사용할 수 있다. 이들 중, 안전성을 향상시키는 관점에서는, 유기 용제로서 리모넨을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 불식성, 휘발성을 향상시키는 관점에서, 에틸알코올, 이소프로필알코올을 첨가해도 된다.
투명 수지층 (4) (투명 수지 충전제 (5)) 을 제거한 후, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 의 불식 표면을, 예를 들어 현미경에 의한 외관 변화 관찰에 의해 검사한다. 수지 경화물의 잔류물이 없어, 표면에 변질이 발생하지 않는 경우에는, 단계 S1 로 되돌아와, 상기 서술한 최초의 공정을 반복한다.
이와 같이 수지 경화 후의 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하가 되는 투명 수지 충전제 (5) 를 사용함으로써, 투명 수지층 (4) 에 이물질의 혼입 등이 이상이 있는 경우, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 사이에 리워크재를 용이하게 이동시킬 수 있다. 즉, 투명 수지 충전제 (5) 의 경화물의 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하임으로써, 화상 표시 패널 (2) 과 표면 패널 (3) 을 용이하고 또한 확실하게 박리하여, 재이용할 수 있게 되어, 리워크성을 향상시킬 수 있다.
＜3. 실시예＞
이하, 실시예를 들어, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 이 실시예에서는 수지의 도포성, 신뢰성, 리워크성 등에 대해 평가하였다. 또한, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[수지 1]
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC102, (주) 쿠라레 제조, 분자량 12500) 40 질량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성 공업 (주) 제조) 35 질량부, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 (상품명 라이트 에스테르 HOP, 쿄에이샤 화학 (주) 제조) 3 질량부, 아크릴로모르폴린 (상품명 ACMO, (주) 코진 제조) 3 질량부, 벤질아크릴레이트 (상품명 C160, 오사카 유기 공업 (주) 제조) 15 질량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 클리어 론 P-85, 야스하라 케미컬 (주) 제조) 35 질량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온 (주) 제조) 120 질량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCure TPO, 닛폰 시이벨 헤그너 (주) 제조) 0.5 질량부, 및 광중합 개시제 (상품명 이르가큐어 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 4 질량부를 혼련기에서 혼련하여, 수지 1 을 조제하였다. 표 1 에 상기 서술한 수지 1 의 배합을 나타낸다.
[수지 2]
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC102, (주) 쿠라레 제조, 분자량 12500) 50 질량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성 공업 (주) 제조) 30 질량부, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 (상품명 라이트 에스테르 HOP, 쿄에이샤 화학 (주) 제조) 6 질량부, 벤질아크릴레이트 (상품명 C160, 오사카 유기 공업 (주) 제조) 10 질량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 클리어 론 P-85, 야스하라 케미컬 (주) 제조) 30 질량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온 (주) 제조) 130 질량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCure TPO, 닛폰 시이벨 헤그너 (주) 제조) 3.5 질량부, 및 광중합 개시제 (상품명 이르가큐어 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 0.5 질량부를 혼련기에서 혼련하여, 수지 2 를 조제하였다. 표 1 에 상기 서술한 수지 2 의 배합을 나타낸다.
[수지 3]
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC203, (주) 쿠라레 제조, 분자량 25000) 100 질량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성 공업 (주) 제조) 30 질량부, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 (상품명 라이트 에스테르 HOP, 쿄에이샤 화학 (주) 제조) 10 질량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 클리어 론 P-85, 야스하라 케미컬 (주) 제조) 30 질량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온 (주) 제조) 210 질량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCure TPO, 닛폰 시이벨 헤그너 (주) 제조) 1.5 질량부, 및 광중합 개시제 (상품명 이르가큐어 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 7 질량부를 혼련기에서 혼련하여, 수지 3 을 조제하였다. 표 1 에 상기 서술한 수지 3 의 배합을 나타낸다.
[수지 4]
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC102, (주) 쿠라레 제조, 분자량 12500) 55 질량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성 공업 (주) 제조) 33 질량부, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 (상품명 라이트 에스테르 HOP, 쿄에이샤 화학 (주) 제조) 7 질량부, 벤질아크릴레이트 (상품명 C160, 오사카 유기 공업 (주) 제조) 5 질량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 클리어 론 P-85, 야스하라 케미컬 (주) 제조) 30 질량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온 (주) 제조) 130 질량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCure TPO, 닛폰 시이벨 헤그너 (주) 제조) 0.5 질량부, 및 광중합 개시제 (상품명 이르가큐어 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 4 질량부를 혼련기에서 혼련하여, 수지 4 를 조제하였다. 표 1 에 상기 서술한 수지 4 의 배합을 나타낸다.
[수지 5]
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC102, (주) 쿠라레 제조, 분자량 12500) 50 질량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성 공업 (주) 제조) 28 질량부, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 (상품명 라이트 에스테르 HOP, 쿄에이샤 화학 (주) 제조) 7 질량부, 벤질아크릴레이트 (상품명 C160, 오사카 유기 공업 (주) 제조) 15 질량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 클리어 론 P-85, 야스하라 케미컬 (주) 제조) 56 질량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온 (주) 제조) 100 질량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCure TPO, 닛폰 시이벨 헤그너 (주) 제조) 0.5 질량부, 및 광중합 개시제 (상품명 이르가큐어 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 4 질량부를 혼련기에서 혼련하여, 수지 5 를 조제하였다. 표 1 에 상기 서술한 수지 5 의 배합을 나타낸다.
[수지 6]
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-하이드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC203, (주) 쿠라레 제조, 분자량 25000) 70 질량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성 공업 (주) 제조) 30 질량부, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 (상품명 라이트 에스테르 HOP, 쿄에이샤 화학 (주) 제조) 10 질량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 클리어 론 P-85, 야스하라 케미컬 (주) 제조) 30 질량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온 (주) 제조) 140 질량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCure TPO, 닛폰 시이벨 헤그너 (주) 제조) 0.5 질량부, 및 광중합 개시제 (상품명 이르가큐어 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈 (주) 제조) 4 질량부를 혼련기에서 혼련하여, 수지 6 을 조제하였다. 표 1 에 상기 서술한 수지 6 의 배합을 나타낸다.
Figure pat00001
이와 같이 하여 조정한 투명 수지 충전제 (수지 1 ∼ 6) 에 대하여, 각종 측정을 실시하였다. 표 2 에 각 측정 결과를 나타낸다.
Figure pat00002
[점도 측정]
경화 전의 투명 수지 충전제 (수지 1 ∼ 6) 의 점도를, E 형 점도계 (HAAK 사 제조 레오미터 PK100) 를 사용하여 실온에서 측정하였다. 그 결과, 수지 1 의 점도는 800 mPa·s, 수지 2 의 점도는 1100 mPa·s, 수지 3 의 점도는 3800 mPa·s, 수지 4 의 점도는 1200 mPa·s, 수지 5 의 점도는 1300 mPa·s, 및 수지 6 의 점도는 3500 mPa·s 였다. 여기서, 수지 1, 2, 4, 5 의 점도는, 화상 표시 패널 또는 표면 패널의 무게로 충분히 퍼지는 범위이며, 또, 수지 3, 6 의 점도는, 화상 표시 패널 또는 표면 패널을 누름으로써 충분히 퍼지는 범위였다. 즉, 수지 1 ∼ 6 은, 우수한 도포성을 갖는 것을 알 수 있었다.
[경화물 굴절률 측정]
경화 후의 투명 수지층 (수지 1 ∼ 6) 의 굴절률을, 아베 굴절률계 (나트륨 D 선 (585 ㎚), 25 ℃) 을 사용하여 측정하였다. 그 결과, 수지 1 ∼ 6 의 굴절률은 모두 1.52 였다.
[경화 수축률 측정]
경화 전의 수지와 경화 후의 수지의 비중을, 전자 비중계 (MIRAGE 사 제조 SD-120L) 를 사용하여 측정하고, 양자의 비중차에 기초하여 하기 식에 의해 경화 수축률을 산출하였다. 그 결과, 수지 1, 2, 4 ∼ 6 의 경화 수축률은 1.8 이고, 수지 3 의 경화 수축률은 1.0 이었다.
경화 수축률 (%)=(경화 후 수지 비중-경화 전 수지 비중)/경화 후 수지 비중×100
경화물 굴절률의 측정 결과 및 경화 수축률의 측정 결과로부터, 수지 1 ∼ 6 은 시인성에 관하여 우수한 신뢰성을 갖는 것을 알 수 있었다.
[접착 강도 측정]
유리 기판의 중앙부에 직경 5 ㎜ 의 투명 수지 충전제 (수지 1 ∼ 6) 를 적하하고, 0.1 ㎜ 스페이서를 개재하여 그 위에서부터 아크릴 수지 기판을 직교하도록 재치하고, 자외선에 의해 경화시켜 시험편을 제작하였다. 이 시험편의 아크릴 수지 기판을 고정시키고, 한편, 유리 기판에 있어서의 아크릴 수지 기판과 접촉하고 있지 않은 양 단부를 가압 지그 (크로스 헤드) 에 의해 가압하여, 아크릴 수지 기판과 유리 기판이 분리될 때까지 필요로 하는 응력을 실온에서 측정하였다. 가압 속도는 5 ㎜/min 이고, 얻어진 응력을 단위 면적으로 나누어 접착 강도 (응집력) 로 하였다. 그 결과, 수지 1 의 접착 강도는 28 N/㎠, 수지 2 의 접착 강도는 20 N/㎠, 수지 3 의 접착 강도는 35 N/㎠, 수지 4 의 접착 강도는 39 N/㎠, 수지 5 의 접착 강도는 60 N/㎠, 및 수지 6 의 접착 강도는 50 N/㎠ 였다.
[경도 측정]
전용 용기에 투명 수지 충전제 (수지 1 ∼ 6) 를 적당량 넣고, 자외선에 의해 경화시켰다. 경화 후의 수지 (샘플) 를, JIS K 6253 에 준거한 타입 E 듀로미터 (아스카사 제조 아스카 고무 경도계 E 형) 에 세트하고, 압침의 접촉으로부터 15 초 후에 경도를 실온에서 측정하였다. 또, 샘플의 원주부를 5 점 이상 측정하여, 평균치를 산출하였다. 그 결과, 수지 1 의 쇼어 E 로서 표현되는 경도는 E4/15, 수지 2 의 경도는 E8/15, 수지 3 의 경도는 E7/15, 수지 4 의 경도는 E8/15, 수지 5 의 경도는 E7/15, 및 수지 6 의 경도는 E10/15 였다.
[접착 강도×경도]
상기 서술한 접착 강도 (응집력) 와 쇼어 E 로서 표현되는 경도를 곱하여, 리워크성 파라미터로 하였다. 그 결과, 수지 1 은 112, 수지 2 는 160, 수지 3은 245, 수지 4 는 312, 수지 5 는 420, 및 수지 6 은 500 이 되었다.
[박리 강도 측정]
15 ㎝×26 ㎝ 의 크기의 유리 기판과 아크릴 수지 기판 사이에 투명 수지 충전제 (수지 1 ∼ 6) 를 0.1 ㎜ 두께로 충전하고, 자외선에 의해 경화시켜 시험편을 제작하였다. 이 시험편의 15 ㎝ 폭의 투명 수지층을, 와이어를 사용하여 박리(절단) 할 때에 와이어에 가해지는 강도의 최대치를 측정하였다. 그 결과, 수지 1 은 최대 35 N/15 ㎝, 수지 2 는 최대 35 N/15 ㎝, 수지 3 은 최대 40 N/15 ㎝, 수지 4 는 최대 44 N/15 ㎝, 수지 5 는 최대 55 N/15 ㎝, 및 수지 6 은 최대 55 N/15 ㎝ 박리하는 데에 필요하였다.
접착 강도 (응집력) 와 쇼어 E 로서 표현되는 경도를 곱한 값이 작아지면, 박리 강도도 작아져, 양자에는 상관성이 있는 것을 알 수 있었다. 즉, 쇼어 E 로서 표현되는 경도에 접착 강도를 곱한 값이 400 N/㎠ 이하인 수지 1 ∼ 4 에 의하면, 박리 강도도 작아져, 수지 경화 후의 리워크성을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.

Claims (10)

  1. 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 투명 수지 충전제를 경화시킨 투명 수지층을 갖는 표시 장치로서,
    상기 투명 수지층은, 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ~ E8/15 이고, 상기 투명 수지층을 아크릴 수지 기판과 유리 기판 사이에 배치한 경우에, 분리될 때까지 필요로 하는 접착 강도가 20 ~ 80 N/㎠ 이고, 그 경도에 그 접착 강도를 곱한 값이 112 ~ 320 N/㎠ 인, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제의 점도가 500 ∼ 3000 mPa·s 인, 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제를 경화시켰을 때의 경화 수축률이 2.5 % 이하인, 표시 장치.
  4. 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 투명 수지 충전제를 충전하는 충전 공정과,
    상기 투명 수지 충전제를 경화시켜, 투명 수지층을 형성하는 경화 공정과,
    상기 투명 수지층에 이물질의 혼입이 있는 경우, 상기 표면 패널과 상기 화상 표시 패널 사이에 리워크재를 이동시켜 상기 투명 수지층을 제거하는 제거 공정을 갖고,
    상기 투명 수지층은, 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ~ E8/15 이고, 상기 투명 수지층을 아크릴 수지 기판과 유리 기판 사이에 배치한 경우에, 분리될 때까지 필요로 하는 접착 강도가 20 ~ 80 N/㎠ 이고, 그 경도에 그 접착 강도를 곱한 값이 112 ~ 320 N/㎠ 인, 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제의 점도가 500 ∼ 3000 mPa·s 인, 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제를 경화시켰을 때의 경화 수축률이 2.5 % 이하인, 표시 장치의 제조 방법.
  7. 화상 표시 패널과 표면 패널 사이에 충전하는 투명 수지 충전제로서,
    경화 후의 쇼어 E 로서 표현되는 경도가 E4/15 ~ E8/15 이고, 상기 투명 수지 충전제를 경화시킨 투명 수지층을 아크릴 수지 기판과 유리 기판 사이에 배치한 경우에, 분리될 때까지 필요로 하는 접착 강도가 20 ~ 80 N/㎠ 이고, 그 경도에 그 접착 강도를 곱한 값이 112 ~ 320 N/㎠ 인, 투명 수지 충전제.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제는, 폴리우레탄아크릴레이트와, 광중합 개시제를 함유하는, 투명 수지 충전제.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제의 점도가 500 ∼ 3000 mPa·s 인, 투명 수지 충전제.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 투명 수지 충전제를 경화시켰을 때의 경화 수축률이 2.5 % 이하인, 투명 수지 충전제.
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