KR20180072556A - 화상 표시 장치 - Google Patents

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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

화상 표시 장치(100)에서는, 화상 표시 셀(50)의 표면에 설치된 편광판(10)상에 제1 점착 시트(21)를 통해 투명 필름 기재(25)가 접합되고, 투명 필름 기재(25)상에 제2 점착 시트(22)를 통해 전방면 투명 부재(70)의 투명 수지판(71)이 접합되어 있다. 제2 점착 시트는, 두께가 50㎛ 이상이고, 또한 제2 점착 시트의 전방면 투명 부재와 접합되어 있는 부분에 있어서의 점착제의 105℃에서의 저장 탄성률이 3×104Pa 이상이다. 제2 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률은, 제1 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률보다도 크다.

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 화상 표시 패널의 전방면에 투명판이나 터치 패널 등의 전방면 투명 부재를 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
휴대 전화, 카 내비게이션 장치, 퍼스널 컴퓨터용 모니터, 텔레비전 등의 각종 화상 표시 장치로서, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 외표면으로부터의 충격에 의한 화상 표시 패널의 파손 방지 등을 목적으로 하여 화상 표시 패널의 시인측에 전방면 투명판(「윈도우층」 등이라고도 칭해짐)이 설치되는 경우가 있다. 또한, 최근 들어, 화상 표시 패널의 시인측에 터치 패널을 구비하는 디바이스가 보급되어 있다.
화상 표시 패널의 전방면에 전방면 투명판을 배치하는 방법으로서, 화상 표시 패널의 최표면에 배치되는 편광판과, 전방면 투명판을 점착제를 통해 접합하는 「층간 충전 구조」가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 또한, 화상 표시 패널의 전방면에 터치 패널을 배치하는 경우에도, 편광판과 터치 패널을 점착제에 의해 층간 충전하는 구성이 채용되어 있다. 층간 충전 구조에서는, 화상 표시 패널과 전방면 투명 부재의 사이가 점착제로 충전되기 때문에, 계면의 굴절률 차가 감소하고, 반사나 산란에 기인한 시인성의 저하가 억제된다. 최근 들어, 옥외에서 사용되는 경우가 많은 휴대 전화나 스마트 폰 등의 모바일 디스플레이 용도로 점착제를 사용한 층간 충전 구조의 채용이 확대되고 있다.
시인성에 대한 요구의 고조로부터, 카 내비게이션 장치 등의 차량 탑재용 디스플레이에서도 화상 표시 패널과 전방면 투명 부재를 점착제에 의해 층간 충전하는 구성의 채용이 검토되고 있다. 일반적으로, 차량 탑재용 디스플레이에서는 모바일용 디스플레이에 비하여 보다 고온에서의 내구성이 요구되고, 최근에는 100℃ 이상의 고온 내구 시험 후에도 표시 성능의 열화를 발생하지 않는 것이 요구되고 있다.
점착제를 사용하여 화상 표시 패널과 전방면 투명 부재를 층간 충전한 화상 표시 장치를 차량 탑재용 디스플레이에서 필요로 하는 장시간의 고온 내구 시험에 제공한 때에 화상 표시 패널을 구성하는 편광판의 면내 중앙부의 투과율이 저하되는 경우가 있다. 편광판의 투과율의 저하는 고온 환경 하에서의 수분의 체류에 의해 편광자 보호 필름 등으로부터 유리된 산이 촉매로 되어, 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올이 탈수하여 폴리엔이 발생하는 것에 기인한다고 생각되고 있다(예를 들어 특허문헌 2).
일본 특허 공개 제2011-219665호 공보 일본 특허 공개 제2014-102353호 공보
본 발명자들은 점착제에 의한 층간 충전 구성을 갖는 화상 표시 장치에 있어서 수지제의 전방면 투명판을 사용한 경우에, 고온 환경 하에서도 편광판의 투과율의 저하를 억제할 수 있음을 알아냈다. 한편, 수지제의 전방면 투명판을 사용한 경우는, 고온에서의 가열 시험 후에, 전방면 투명판으로부터의 아웃 가스가 전방면 투명판과 점착 시트의 계면에 기포로서 체류하여 시인성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 또한, 수지제의 전방면 투명판은 온도 변화에 따른 휨이 발생하기 쉽고, 전방면 투명판의 휨에 따라 점착제의 박리가 발생되는 경우가 있다.
상기에 감안하여, 본 발명은 고온 환경에 장시간 폭로된 경우에도, 편광판의 열화가 발생되기 어렵고, 또한 편광판과 전방면 투명 부재의 접합에 사용되는 점착제에 대한 기포의 혼입이나, 휨에 의한 전방면 투명 부재의 박리가 발생되기 어려운 화상 표시 장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 화상 표시 셀의 표면에 편광판을 구비하는 화상 표시 패널과 전방면 투명 부재가 일체화된 화상 표시 장치에 관한 것이다. 화상 표시 패널의 편광판 상에 제1 점착 시트를 통해 투명 필름 기재가 접합되고, 투명 필름 기재 상에 제2 점착 시트를 통해 전방면 투명 부재가 접합되어 있다. 투명 부재는 투명 수지판을 포함하고, 투명 수지판이 제2 점착 시트에 접하고 있다. 제2 점착 시트는 두께가 50㎛ 이상이고, 또한 제2 점착 시트의 전방면 투명 부재와 접합되어 있는 부분에 있어서의 점착제의 105℃에서의 저장 탄성률이 3×104Pa 이상이다.
제2 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률은, 제1 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률보다도 크다. 제2 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률은, 1×104Pa 이상이 바람직하다. 제2 점착 시트의 105℃에서의 저장 탄성률은 2×105Pa 이하가 바람직하다.
제1 점착 시트의 두께는 5㎛ 내지 50㎛가 바람직하다. 제1 점착 시트의 두께 d1은 제2 점착 시트의 두께 d2의 0.5배 이하가 바람직하다.
본 발명의 화상 표시 장치에서는, 전방면 투명 부재로서 투명 수지판이 사용되기 때문에, 고온 환경에 장시간 폭로된 경우에도, 편광판에의 수분의 체류가 억제되고, 편광자의 폴리엔화 등에 의한 열화를 억제할 수 있다. 화상 표시 패널과 전방면 투명 부재가 투명 필름 기재의 표리에 저장 탄성률이 다른 점착 시트를 구비하는 기재를 구비한 점착 시트를 통해 접합되어 있기 때문에, 투명 수지판으로의 아웃 가스에 의한 기포의 체류나 투명 수지판의 휨이 억제된다.
도 1은 화상 표시 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 양면 점착제를 구비한 편광판의 적층 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 기재 구비 적층 점착 시트의 적층 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 1은, 본 발명의 화상 표시 장치의 일 형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 화상 표시 장치(100)는, 화상 표시 패널(60)과 전방면 투명 부재(70)를 구비한다. 화상 표시 패널(60)은 화상 표시 셀(50)의 시인측 표면에 편광판(10)을 구비한다.
화상 표시 패널(60)의 편광판(10)과 전방면 투명 부재(70) 사이에는, 투명 필름 기재(25)가 배치되어 있고, 화상 표시 패널(60)의 편광판(10)과 투명 필름 기재(25)가 제1 점착 시트(21)를 통해 접합되며, 투명 필름 기재(25)와 전방면 투명 부재(70)가 제2 점착 시트(22)를 통해 접합되어 있다. 이와 같이, 화상 표시 장치(100)에서는 투명 필름 기재(25)의 양면에 배치된 점착 시트(21, 22)에 의해, 화상 표시 패널(60)과 전방면 투명 부재(70)가 접합되어, 일체화되어 있다.
[화상 표시 패널]
(화상 표시 셀)
화상 표시 패널(60)의 화상 표시 셀(50)은, 예를 들어 액정 셀 또는 유기 EL 셀이다. 액정 표시 패널에서는, 액정 셀의 시인측에 설치된 편광판이 액정 셀을 투과한 광의 편광 상태에 따라 투과율을 조정한다. 유기 EL 패널에서는, 유기 EL 패널의 시인측에 원편광판을 설치함으로써, 유기 EL 셀의 금속 전극층에서 반사한 외광의 시인측에 대한 출사를 차폐하여 디스플레이의 시인성을 향상시킬 수 있다.
(편광판)
화상 표시 셀(50)의 시인측 표면에 설치되는 편광판(10)은 편광자(11)를 포함한다. 편광자(11)는 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 재료를 함유하는 폴리비닐알코올계 필름이다. 편광자에 적용되는 폴리비닐알코올계 필름의 재료로서는, 폴리비닐알코올 또는 그의 유도체가 사용된다. 폴리비닐알코올의 유도체로서는 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있는 것 외에도, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 등의 불포화 카르복실산 그의 알킬에스테르, 아크릴아미드 등으로 변성한 것을 들 수 있다. 폴리비닐알코올은 중합도가 1000 내지 10000 정도, 비누화도가 80 내지 100몰％ 정도인 것이 일반적으로 사용된다.
폴리비닐알코올계 필름에 2색성 재료에 의한 염색 및 연신을 실시함으로써, 편광자가 얻어진다. 편광자(11)로서, 두께가 10㎛ 이하인 박형 편광자를 사용해도 된다. 박형의 편광자로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 (소) 51-069644호 공보, 일본 특허 공개 제2000-338329호 공보, 국제 공개 제2010/100917호 팸플릿, 일본 특허 제4691205호 명세서, 일본 특허 제4751481호 명세서 등에 기재되어 있는 편광자를 들 수 있다. 이러한 박형 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지층과 연신용 수지 기재를 적층체의 상태로 연신하는 공정과, 요오드 등의 2색성 재료에 의해 염색하는 공정을 포함하는 제법에 의해 얻어진다.
편광판(10)은 편광자(11)에 인접하고, 투명 보호 필름(12, 13)을 구비하는 것이 바람직하다. 편광자(11)와 투명 보호 필름(12, 13)이란, 적당한 접착제(도시하지 않음)를 통해 접합되어 있는 것이 바람직하다. 투명 보호 필름을 구성하는 재료로서는 예를 들어 투명성, 기계 강도, 및 열 안정성이 우수한 열 가소성 수지를 들 수 있다. 이러한 열 가소성 수지의 구체예로서는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지(노르보르넨계 수지), 폴리아릴레이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 및 이들 혼합물을 들 수 있다.
편광자(11)의 양면에 투명 보호 필름(12, 13)이 설치되는 경우, 표리의 투명 보호 필름의 재료는 동일해도 되고, 상이해도 된다. 광학 보상이나 시야각 확대 등을 목적으로 편광자(11)의 화상 표시 셀(50)측에 설치되는 투명 보호 필름(13)으로서 위상차판(연신 필름) 등의 광학 이방성 필름을 사용해도 된다. 편광자(11)의 화상 표시 셀(50)측의 투명 보호 필름(13)으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 편광판(10)을 원편광판으로 하여 화상 표시 셀에 입사한 외광의 반사에 기인하는 시인성의 저하를 억제할 수 있다. 편광자(11)의 시인측에 설치되는 투명 보호 필름(12)으로서 1/4 파장판을 사용함으로써, 화상 표시 장치로부터 시인측으로의 출사광을 원편광으로 하여 편광 선글라스를 장착한 시인자에 대해서도, 적절한 화상 표시를 시인시킬 수 있다.
편광자(11)의 시인측에 설치되는 투명 보호 필름(12)은 투습도가 300g/㎡·24h 이상인 것이 바람직하고, 500g/㎡·24h 이상인 것이 보다 바람직하고, 700g/㎡·24h인 것이 더욱 바람직하다. 투명 보호 필름(12)의 투습도가 높은 경우는, 편광판(10) 내에서의 수분의 체류를 억제하고, 편광자를 구성하는 폴리비닐알코올의 폴리엔화에 기인하는 투과율의 저하를 억제할 수 있다.
예를 들어, 투명 보호 필름(12)의 재료로서 셀룰로오스계 수지를 사용함으로써, 투습도를 상기 범위로 조정할 수 있다. 셀룰로오스계 수지로서는, 예를 들어 셀룰로오스와 지방산의 에스테르를 들 수 있다. 셀룰로오스에스테르의 구체예로 서는, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 등의 아세트산셀룰로오스, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부틸레이트 등을 들 수 있다.
편광판(10)의 표면에는 하드 코팅층, 반사 방지층, 스티킹 방지층, 대전 방지층, 접착 용이층 등의 기능성 코팅층이 부가되어 있어도 된다. 단, 편광자(11)의 시인측에 설치되는 투명 보호 필름(12)은 투습도를 높게 유지하는 관점에서, 하드 코팅층이나 반사 방지층 등의 투습도를 저하시키는 기능성 코팅층이 형성되지 않은 것이 바람직하다.
(셀측 점착 시트)
화상 표시 패널(60)에 있어서, 화상 표시 셀(50)과 편광판(10)은 점착 시트(30)를 통해 접합되어 있는 것이 바람직하다. 화상 표시 셀과 편광판의 접합에 사용되는 셀측 점착 시트(30)의 두께는 3㎛ 내지 30㎛가 바람직하다. 셀측 점착 시트를 구성하는 점착제로서는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
셀측 점착 시트(30)는, 25℃에서의 저장 탄성률 G'25가 1×104Pa 내지 1×107Pa인 것이 바람직하고, 5×104Pa 내지 5.0×106Pa인 것이 보다 바람직하고, 1×105Pa 내지 1×106Pa인 것이 더욱 바람직하다. 셀측 점착 시트의 G'25가 상기 범위이면 적당한 접착성을 나타냄과 함께 점착 시트나 점착제 구비 편광판을 소정 사이즈로 커트할 때의 커트 날 등에의 점착제의 이착이나, 점착제의 균열·깨짐 등을 억제할 수 있다.
(화상 표시 패널을 구성하는 다른 부재)
화상 표시 패널(60)은, 화상 표시 셀(50)과 편광판(10) 사이에 점착 시트(30) 이외에, 광학 보상 필름, 시야각 확대 필름 등 광학 요소를 포함하고 있어도 된다. 화상 표시 셀(50)의 배면측에는 백라이트, 배면측 편광판, 휘도 향상 필름 등의 광학 요소가 배치되어 있어도 된다.
[전방면 투명 부재]
전방면 투명 부재(70)로서는 전방면 투명판(윈도우층)이나 터치 패널 등을 들 수 있다. 전방면 투명 부재(70)는 화상 표시 패널측의 면에 투명 수지판(71)을 포함하고, 투명 수지판(71)은 제2 점착 시트(22)와 접하고 있다.
전방면 투명 부재(70)가 전방면 투명판인 경우, 투명 수지판(71)을 구성하는 수지 재료로서는 아크릴계 수지나 폴리카르보네이트계 수지 등이 바람직하다. 투명성과 기계 강도를 양립하는 관점에서 다른 수지 재료를 포함하는 복수의 투명 수지판을 적층하여 사용해도 된다. 예를 들어, 아크릴계 수지판과 폴리카르보네이트계 수지판의 적층 수지판을 사용함으로써, 아크릴계 수지의 투명성을 유지하면서, 폴리카르보네이트계 수지에 의해 투명판의 기계 강도를 향상시킬 수 있다.
투명 수지판(71)의 두께는 500㎛ 이상이 바람직하고, 700㎛ 이상이 보다 바람직하고, 800㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 투명 수지판(71)의 두께를 크게 함으로써, 화상 표시 장치가 100℃ 이상의 고온 환경에 노출된 경우에도, 휨이 발생되기 어렵고, 화상 표시 패널로부터의 전방면 투명 부재의 박리를 억제할 수 있다. 온도 변화에 따른 휨을 억제하는 관점에 있어서는, 투명 수지판(71)의 두께는 클수록 바람직하다. 한편, 두께가 과도하게 크면 투명성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 투명 수지판(71)의 두께는 5㎜ 이하가 바람직하고, 4㎜ 이하가 보다 바람직하고, 3㎜ 이하가 더욱 바람직하다.
투명 수지판(71)의 표면에는, 반사 방지성, 내찰상, 방오성 등의 기능을 부여하기 위한 코팅층이 마련되어 있어도 된다. 투명 수지판(71)의 점착 시트(22)와의 접합면의 주연부에는 일반적으로는, 장식이나 광 차폐를 목적으로 한 인쇄층(76)이 마련되어 있다. 인쇄층(76)의 두께는 예를 들어 5 내지 30㎛정도이다.
전방면 투명 부재(70)는 투명 수지판(71)을 기판으로 하는 터치 패널이어도 된다. 터치 패널로서는 저항막 방식, 정전 용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등, 임의의 방식의 터치 패널이 사용된다. 저항막 방식이나 정전 용량 방식의 터치 패널에서는 투명 수지판 상에 위치 검출을 위한 전극이 설치되어 있어도 된다.
[화상 표시 패널과 전방면 투명 부재 사이의 구성]
화상 표시 장치(100)는 화상 표시 패널(60)과 전방면 투명 부재(70) 사이에 화상 표시 패널(60)측으로부터 제1 점착 시트(21), 투명 필름 기재(25) 및 제2 점착 시트(22)를 구비한다. 제1 점착 시트(21)에 의해 화상 표시 패널(60)의 편광판(10)과 투명 필름 기재(25)가 접합되고, 제2 점착 시트(22)에 의해 투명 필름 기재(25)와 전방면 투명 부재(70)가 접합되어 있다.
(투명 필름 기재)
2개의 점착 시트(21, 22) 사이에 배치되는 투명 필름 기재(25)는 전방면 투명 부재(70)의 투명 수지판(71)과 제2 점착 시트(22)의 접합 계면에 발생하는 응력을 밸런스시켜 투명 수지판의 휨을 억제하는 작용을 갖는다. 투명 필름 기재(25)는 편광판(10)으로부터의 수분을 계외로 산일시키기 위한 수분 통과로로서도 작용한다. 투명 수지판의 휨의 억제에 기여할 수 있는 굴곡 강성을 갖게 하며, 또한 필름 측면을 수분의 통과로로서 유효하게 작용시키기 위하여, 투명 필름 기재(25)의 두께는 10㎛ 이상이 바람직하고, 20㎛ 이상이 보다 바람직하다. 투명성을 유지하고, 또한 필름의 주면으로부터 수분을 산일시키고, 편광판(10) 내에서의 수분의 체류를 억제하는 관점에서, 투명 필름 기재(25)의 두께는 150㎛ 이하가 바람직하고, 100㎛ 이하가 보다 바람직하고, 80㎛ 이하가 더욱 바람직하다.
투명 필름 기재(25)를 구성하는 재료로서는, 편광자의 투명 보호 필름의 재료로서 상술한 각종 열 가소성 수지 재료가 바람직하게 사용된다. 투명 필름 기재(25)를 수분의 통과로로서 유효하게 작용시키기 위하여, 편광자(11)의 시인측에 설치되는 투명 보호 필름(12)과 마찬가지로, 투명 필름 기재(25)의 재료는 셀룰로오스계 수지가 바람직하다.
(점착 시트)
화상 표시 패널 표면의 편광판(10)과 투명 필름 기재(25) 사이에 설치되는 제1 점착 시트(21)는 투명 필름 기재(25)와 함께, 투명 수지판(71)의 접합 계면에 있어서의 응력을 완화시키고, 휨을 억제하는 작용을 갖는다. 투명 필름 기재(25)와 투명 수지판(71) 사이에 설치되는 제2 점착 시트(22)는 투명 수지판(71)으로부터의 아웃 가스의 방출 압력에 저항하여, 접합 계면에의 기포의 체류를 억제하는 작용을 갖는다. 전방면 투명 부재(70)의 주연에 인쇄층(76)이 설치되어 있는 경우, 제2 점착 시트(22)는 인쇄층의 인쇄 단차 부근에의 기포의 체류나, 인쇄 단차에 기인하는 표시 불균일을 억제하기 위한 쿠션층(단차 흡수층)으로서의 작용도 갖는다.
투명 수지판으로부터의 아웃 가스에 저항하기 위하여, 제2 점착 시트(22)는, 고온에서 적당한 경도를 가질 필요가 있다. 구체적으로는 제2 점착 시트(22)는 전방면 투명 부재(70)의 투명 수지판(71)의 접합 부분에 있어서, 105℃에서의 저장 탄성률 G'105가 3×104Pa 이상인 것이 바람직하고, 5×104Pa 이상인 것이 보다 바람직하고, 6×104Pa 이상인 것이 더욱 바람직하다.
본 명세서에서, 저장 탄성률 G'는, JIS K7244-1 「플라스틱-동적 기계 특성의 시험 방법」에 기재된 방법에 준거하여, 주파수 1Hz의 조건에서, -50 내지 150℃의 범위로 승온 속도 5℃/분으로 측정했을 때의, 소정 온도에서의 값을 판독함으로써 구해진다
제2 점착 시트(22)는 복수의 점착제층을 적층한 적층 점착 시트여도 된다. 예를 들어, 투명 수지판(71)과의 접합 부분에 위치하는 점착제층으로서 G'105가 상기 범위의 점착제를 사용하고, 상대적으로 부드러운 점착제층을 투명 필름 기재(25)측에 적층함으로써, 제2 점착 시트 전체에 쿠션성을 갖게 해도 된다. 제2 점착 시트가 단층의 점착제층을 포함하는 경우에는, 제2 점착 시트의 G'105가 상기 범위인 것이 바람직하다. 제2 점착 시트의 저장 탄성률이 과도하게 높으면, 전방면 투명 부재의 주연부 인쇄 단차에 기인하여 표시 불균일이 발생하는 경우가 있다. 그로 인하여, 제2 점착 시트의 105℃에서의 저장 탄성률 G'105는 2×105Pa 이하가 바람직하고, 1×105Pa 이하가 보다 바람직하다.
제1 점착 시트(21)로서, 상온에서의 저장 탄성률이 제2 점착 시트(22)보다도 작은 것을 사용함으로써, 투명 수지판(71)의 접합 계면에 있어서의 응력을 완화시키고, 투명 수지판(71)의 휨에 기인하는 단부의 박리를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 제2 점착 시트(22)의 25℃에서의 저장 탄성률 G'25는, 제1 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률 G'25보다도 크다. 제2 점착 시트(22)의 G'25는 제1 점착 시트(21)의 G'25보다도 5×103Pa 이상 큰 것이 바람직하고, 1×104Pa 이상 큰 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 화상 표시 장치에서는, 전방면 투명판이 수지 재료로 이루어지기 때문에, 편광판(10)에의 수분의 체류를 억제하고, 편광자(11)를 구성하는 폴리비닐알코올의 변성(폴리엔화 등)에 기인하는 투과율의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 수지제의 투명판은 유리로 만든 투명판에 비하여 강성이 작고, 가열 시의 치수 변화가 크기 때문에, 휨이 생기기 쉽다. 특히, 가열 환경으로부터 실온으로 되돌리면, 온도 변화에 따라 접합 계면에 응력이 발생함과 함께, 투명 수지판의 탄성률이 높아지기 때문에, 투명 수지판에 휨이 생기기 쉽다. 또한, 투명 수지판으로서 아크릴계 수지층과 폴리카르보네이트계 수지층의 적층판과 같이, 다른 재료를 포함하는 수지층이 적층된 적층 수지판을 사용한 경우에는 온도 변화에 의한 표리의 수지층 치수 변화량이 상이하기 때문에, 휨이 발생하기 쉬워진다. 투명 수지판에 휨이 발생하면 주연부(단면)에서 투명 수지판이 점착 시트로부터 박리되는 경우가 있다.
본 발명의 화상 표시 장치에서는 제2 점착 시트(22)의 투명 수지판(71)의 접합 부분에 있어서의 저장 탄성률이 크기 때문에, 가열 환경에 있어서의 투명 수지판(71)으로부터의 아웃 가스의 방출 압력에 저항하여 접합 계면에의 기포의 체류를 억제할 수 있다. 또한, 제2 점착 시트(22)는 상대적으로 저장 탄성률이 높기 때문에, 가열 환경으로부터 실온(25℃ 부근)으로 되돌린 때에, 투명 수지판(71)과 제2 점착 시트(22)의 접합 계면의 응력에 반작용하고, 투명 수지판의 휨을 억제할 수 있다. 또한, 제2 점착 시트(22)와 편광판(10) 사이에, 투명 필름 기재(25) 및 상대적으로 저장 탄성률이 낮은 제1 점착 시트(21)가 설치되어 있기 때문에, 투명 수지판(71)과 제2 점착 시트(22)의 접합 계면에 있어서의 응력을 흡수·산일하고, 휨을 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 화상 표시 장치에서는 전방면 투명 부재에 수지 재료를 사용함으로써 고온 환경에 있어서의 편광판의 열화를 억제 가능하다. 수지 재료에 기인하는 아웃 가스 및 휨에 대해서는, 편광판(10)과 투명 수지판(71)을 소정의 점탄 특성을 갖는 2층의 점착 시트(21, 22) 사이에 투명 필름 기재(25)를 구비하는 기재 구비 적층 점착 시트(20)를 사용하여 접합함으로써 해결할 수 있다.
점착 시트나 점착제 구비 편광판을 소정 사이즈로 커트할 때의 커트 날 등에의 점착제의 부착을 방지하고, 또한 접합 시의 초기 점착 특성을 확보하기 위하여, 제1 점착 시트(21)의 G'25는, 1×104Pa 내지 2×105Pa가 바람직하고, 5×104Pa 내지 1.5×105Pa가 보다 바람직하다. 상술한 바와 같이, 제2 점착 시트(22)의 G'25는 제1 점착 시트(21)의 G'25보다도 크고, 또한, 1×104Pa 이상인 것이 바람직하다. 제2 점착 시트(22)의 G'25는 3×104Pa 내지 8×105Pa가 바람직하고, 5×104Pa 내지 5×105Pa가 보다 바람직하고, 7×104Pa 내지 3×105Pa가 더욱 바람직하다.
제2 점착 시트(22)와 전방면 투명 부재(70)의 접합시의 가열이나 화상 표시 장치의 실사용시의 가열 환경에 있어서의 단면으로부터의 점착 시트의 비어져 나옴을 억제하는 관점에서, 제1 점착 시트(21) 및 제2 점착 시트(22) 각각은 105℃에서의 저장 탄성률 G'105가, 5×103Pa 내지 2×105Pa가 바람직하고, 8×103Pa 내지 1.5×105Pa가 보다 바람직하다.
쿠션층으로서의 작용에 의해 인쇄 단차에 대한 단차 흡수성을 갖게 하기 위하여, 제2 점착 시트(22)의 두께 d2은 50㎛ 이상이 바람직하고, 70㎛ 이상이 보다 바람직하고, 80㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 제2 점착 시트(22)의 두께 상한은 특별히 한정되지 않지만, 점착 시트의 생산성이나, 단면으로부터의 비어져 나옴 방지 등의 관점에서 500㎛ 이하가 바람직하다. 제2 점착 시트가 복수의 점착제층의 적층 시트인 경우, 투명 수지판(71)으로부터의 아웃 가스에 대한 대항력 및 휨 억제의 관점에서 투명 수지판(71)에 접하여 설치되는 점착제층의 두께는 5㎛ 이상이 바람직하고, 10㎛ 이상이 보다 바람직하고, 15㎛ 이상이 더욱 바람직하다.
제1 점착 시트(21)의 두께 d1은 3 내지 50㎛가 바람직하고, 5 내지 40㎛가 보다 바람직하고, 10 내지 30㎛가 더욱 바람직하다. 제1 점착 시트(21)의 두께는 제2 점착 시트(22)의 두께보다도 작은 것이 바람직하다. 제1 점착 시트(21)의 두께 d1과 제2 점착 시트(22)의 두께 d2의 비 d1/d2는 0.5 이하가 바람직하고, 0.3 이하가 보다 바람직하고, 0.2 이하가 더욱 바람직하다.
(점착제의 조성)
제1 점착 시트(21) 및 제2 점착 시트(22)는 상술한 각 특성을 갖고 있으면, 점착제의 조성은 특별히 한정되지 않고 아크릴계 중합체, 실리콘계 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 중합체를 베이스 중합체로 하는 점착제를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
광학적 투명성 및 접착성이 우수한 점착제로서는, 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다. 아크릴계 점착제는 점착제 조성물의 고형분 전량에 대한 아크릴계 베이스 중합체의 함유량이 50중량％ 이상인 것이 바람직하고, 70중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
아크릴계 중합체로서는 (메트)아크릴산알킬에스테르의 단량체 단위를 주골격으로 하는 것이 적합하게 사용된다. 또한, 본 명세서에서, 「(메트)아크릴」이란 아크릴 및/또는 메타크릴을 의미한다. (메트)아크릴산알킬에스테르로서는 알킬기의 탄소수가 1 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르가 적합하게 사용된다.
(메트)아크릴산알킬에스테르는 알킬기가 분지를 갖고 있어도 된다. 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르로서는 (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산이소노닐, (메트)아크릴산이소데실, (메트)아크릴산이소테트라데실, (메트)아크릴산이소옥타데실 등이 적합하게 사용된다.
아크릴계 베이스 중합체 중의 (메트)아크릴산알킬에스테르의 함유량은, 베이스 중합체를 구성하는 단량체 성분 전량에 대해 40중량％ 이상이 바람직하고, 50중량％ 이상이 보다 바람직하고, 60중량％ 이상이 더욱 바람직하다. 아크릴계 베이스 중합체는, 복수의 (메트)아크릴산알킬에스테르의 공중합체여도 되고, 직쇄 알킬(메트)아크릴산에스테르와 분지 알킬(메트)아크릴산에스테르의 공중합체여도 된다. 공중합체에 있어서의 구성 단량체 단상의 배열은 랜덤이거나, 블록이어도 된다.
아크릴계 중합체는 구성 단량체 성분으로서, 다관능 단량체 성분을 포함하고 있어도 된다. 공중합 단량체 성분으로서 다관능 단량체를 가짐으로써, 점착제의 저장 탄성률이 향상되는 경향이 있다. 다관능 단량체 성분의 종류나 함유량을 변화시킴으로써, 제1 점착 시트 및 제2 점착 시트의 저장 탄성률을 원하는 범위로 조정할 수 있다. 다관능 단량체는 (메트)아크릴로일기 또는 비닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 중합성의 관능기를 적어도 2개 갖는 단량체이다.
중합체의 분자량을 조정하기 위하여, 연쇄 이동제가 사용되어도 된다. 연쇄 이동제는 성장 중합체쇄로부터 라디칼을 수취하여 중합체의 신장을 정지시킴과 함께, 라디칼을 수취한 연쇄 이동제가 단량체를 공격하여 다시 중합을 개시시키는 작용을 갖는다. 연쇄 이동제가 사용되는 것에 의해, 반응계 중의 라디칼 농도를 저하시키지 않고 분자량의 증대를 억제할 수 있으며, 점착 시트의 저장 탄성률이 작아지는 경향이 있다. 연쇄 이동제로서는, 예를 들어 α-티오글리세롤, 라우릴머캅탄, 글리시딜머캅탄, 머캅토아세트산, 2-머캅토에탄올, 티오글리콜산, 티오글리콜 산 2-에틸헥실, 2,3-디머캅토-1-프로판올 등의 티올류가 적합하게 사용된다.
아크릴계 베이스 중합체는 공중합 성분으로서, 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 단량체 단위를 함유하고 있어도 된다. 베이스 중합체가 가교 가능한 관능기를 갖는 경우, 자외선 조사에 의한 경화를 용이하게 행할 수 있다. 가교 가능한 관능기를 갖는 아크릴계 단량체로서는 히드록시기 함유 단량체나 카르복시기 함유 단량체를 들 수 있다. 그 중에서도 제2 점착 시트를 구성하는 점착제는 베이스 중합체의 공중합 성분으로서 히드록시기 함유 단량체를 함유하는 것이 바람직하다. 베이스 중합체가 단량체 유닛으로서 히드록시기 함유 단량체를 갖는 경우, 베이스 중합체의 가교성이 향상됨과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 점착제의 백탁이 억제되는 경향이 있으며, 투명성이 높은 점착제가 얻어진다.
제2 점착 시트(22)를 구성하는 점착제는, 베이스 중합체가 상기의 (메트)아크릴산알킬에스테르 및 히드록시기 함유 단량체 유닛 이외에도 질소 함유 단량체 등의 극성이 높은 단량체 유닛을 함유하는 것이 바람직하다. 히드록시기 함유 단량체 유닛 이외에도 질소 함유 단량체 유닛 등의 고극성 단량체 유닛을 함유함으로써, 점착제가 높은 접착성과 보유 지지력을 가짐과 함께, 고온 고습 환경 하에서의 백탁이 억제되는 경향이 있다.
아크릴 베이스 중합체는 용액 중합, UV 중합, 괴상 중합, 유화 중합 등의 공지의 중합 방법에 의해 조제할 수 있다. 점착제의 투명성, 내수성, 비용 등의 면에서 용액 중합법 또는 활성 에너지선 중합법(예를 들어 UV 중합)이 바람직하다. 용액 중합의 용매로서는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등이 사용된다.
자외선 경화형 점착제의 베이스 중합체에는 가교 구조가 도입되어 있어도 된다. 가교 구조의 도입에 의해 점착 시트의 저장 탄성률이 커지는 경향이 있다. 가교 구조의 형성은 예를 들어 베이스 중합체의 중합 후에 가교제를 첨가하고, 가열함으로써 행해진다. 가교제로서는 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등의 일반적으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 또한, 베이스 중합체의 관능기와 결합 가능한 관능기와 라디칼 중합성 관능기를 갖는 라디칼 중합성 화합물을 베이스 중합체와 혼합함으로써, 베이스 중합체에 라디칼 중합성 관능기를 도입할 수 있다. 베이스 중합체의 관능기와 결합 가능한 관능기로서는 이소시아네이트기가 바람직하다. 이소시아네이트기는 베이스 중합체의 히드록시기와 우레탄 결합을 형성하기 때문에 베이스 중합체에의 라디칼 중합성 관능기의 도입을 용이하게 행할 수 있다.
점착제 조성물 중에는 접착력의 조정을 목적으로 실란 커플링제나 점착 부여제가 포함되어 있어도 된다. 또한, 점착제 조성물 중에는, 가소제, 연화제, 열화 방지제, 충전제, 착색제, 산화 방지제, 계면 활성제, 대전 방지제 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
제1 점착 시트(21) 및/또는 제2 점착 시트(22)를 구성하는 점착제는 광 경화형 또는 열경화형의 점착제여도 된다. 제2 점착 시트(22)로서, 미중합 성분을 포함하는 경화형의 점착제를 사용하면, 전방면 투명판(71)과의 접합시에는 저장 탄성률이 작고 유동성이 높기 때문에, 점착제가 단차 부근에 들어가기 쉽고, 단차 부근에의 기포의 혼입을 억제할 수 있다. 접합 후에 경화를 행하면 저장 탄성률이 증대되기 때문에 제2 점착 시트(22)에 상술한 바와 같이 아웃 가스에 대한 대항력이나 휨 억제의 작용을 갖게 할 수 있다.
전방면 투명 부재와의 접합 후의 경화가 용이한 점에서 경화형 점착제는 광 경화형인 것이 바람직하다. 광 경화의 방법으로는, 광 경화성 화합물과 광중합 개시제를 함유하는 계에 자외선 등의 활성 광선을 조사하는 방법이 바람직하다. 특히, 광 감도의 높이나 선택할 수 있는 재료가 풍부하기 때문에, 에틸렌성 불포화 화합물과 광 라디칼 발생제를 사용한 시스템이 바람직하다
제2 점착 시트(22)의 점착제가 광경화형인 경우, 광 경화성 화합물의 함유량은 점착제 조성물 전체 100중량부에 대해, 0.01 내지 50중량부가 바람직하고, 0.05 내지 30중량부가 보다 바람직하다. 경화 후의 점착제의 저장 탄성률을 적절한 범위로 하기 위하여, 점착제 조성물 중의 광 경화성의 다관능 단량체의 함유량은 점착제 조성물 전체 100중량부에 대해 5중량부 이하가 바람직하고, 3 중량부 이하가 보다 바람직하고, 2 중량부 이하가 더욱 바람직하다.
점착 시트는, 예를 들어 기재 상에 점착제 조성물을 도포하고, 필요에 따라 용매를 건조함으로써 얻어진다. 기재로서는 투명 필름 기재(25)를 사용해도 되고, 다른 기재를 사용해도 된다. 도포 방법으로는, 롤 코팅, 키스 롤 코팅, 그라비아 코팅, 리버스 코팅, 롤 브러시, 스프레이 코팅, 딥 롤 코팅, 바 코팅, 나이프 코팅, 에어나이프 코팅, 커튼 코팅, 립 코팅, 다이 코터 등에 의한 압출 코팅법 등의 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도, 다이 코터를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 파운틴 다이, 슬롯 다이를 사용하는 다이 코터를 사용하는 것이 바람직하다.
점착제 조성물의 베이스 중합체가 용액 중합 중합체인 경우, 도포 후에 용제의 건조를 행하는 것이 바람직하다. 건조 방법으로는, 목적에 따라 적절히 적절한 방법이 채용될 수 있다. 가열 건조 온도는 바람직하게는 40℃ 내지 200℃, 보다 바람직하게는 50℃ 내지 180℃, 또한 바람직하게는 70℃ 내지 170℃이다. 건조 시간은 적절히 적절한 시간이 채용될 수 있다. 건조 시간은 바람직하게는 5초 내지 20분, 보다 바람직하게는 5초 내지 15분, 더욱 바람직하게는 10초 내지 10분이다.
점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우, 기재 상으로의 도포 후에, 가열에 의한 가교가 행하여져도 된다. 가열 온도나 가열 시간은 사용하는 가교제의 종류에 따라 적절히 설정되지만, 통상 20℃ 내지 160℃의 범위로, 1분에서 7일 정도의 가열에 의해 가교가 행해진다. 도포 후의 점착제를 건조시키기 위한 가열이 가교를 위한 가열을 겸하고 있어도 된다.
점착 시트 상에는, 필요에 따라 보호 시트가 박리 가능하게 접착된다. 보호 시트는 점착제가 피착체와의 접합에 사용될 때까지의 사이, 점착제의 노출면을 보호하는 목적으로 사용된다. 점착제층의 형성(도포)시에 사용된 기재를 그대로 점착제층의 보호 시트로서 사용해도 된다.
[화상 표시 장치의 형성]
화상 표시 셀(50)의 표면에 셀측 점착 시트(30)를 통해 편광판(10)을 접합하고, 편광판(10)과 전방면 투명 부재(70)를 사이에 투명 필름 기재(25)를 통해, 제1 점착 시트(21) 및 제2 점착 시트(22)에 의해 접합함으로써 화상 표시 장치가 얻어진다.
접합의 순서는 특별히 한정되지 않는다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 편광판(10)의 한쪽 면에 셀측 점착 시트(30)가 설치되고, 다른 쪽의 면에 제1 점착 시트(21), 투명 필름 기재(25) 및 제2 점착 시트가 설치된 양면 점착제 구비 편광판을 사용하면, 화상 표시 셀의 표면에 편광판을 접합한 후, 편광판 상에 별도의 점착 시트를 부설하는 공정을 생략할 수 있고, 화상 표시 장치의 제조 공정을 간략화할 수 있다.
편광판(10) 상에 제1 점착 시트(21), 투명 필름 기재(25) 및 제2 점착 시트(22)를 설치하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 투명 필름 기재(25)의 한쪽 면에 제1 점착 시트(21)가 설치되고, 다른 쪽의 면에 제2 점착 시트(22)가 설치된 기재 구비 적층 점착 시트(20)를 미리 형성해 두고, 이 기재 구비 적층 점착 시트(20)를 편광판(10) 상에 접합하는 것이 바람직하다.
기재 구비 적층 점착 시트(20)는 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 점착 시트(21)의 표면 및 제2 점착 시트(22)의 표면 각각에 보호 시트(41, 42)가 가착되어 있는 것이 바람직하다. 제1 점착 시트(21)의 표면에 설치된 보호 시트(41)를 박리하여 편광판(10)과 접합함으로써, 편광판(10) 상에 제1 점착 시트(21), 투명 필름 기재(25) 및 제2 점착 시트(22)가 설치되고, 제2 점착 시트(22)의 표면에 보호 시트(42)가 가착된 점착제 구비 편광판이 얻어진다. 양면 점착제 구비 편광판에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이 셀측 점착 시트의 표면에 보호 시트(43)가 가착 되어 있는 것이 바람직하다.
점착 시트의 표면에 가착되는 보호 시트(41, 42, 43)의 구성 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱 필름이 바람직하게 사용된다. 보호 시트의 두께는, 통상 5 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 150㎛정도이다. 보호 시트의 점착 시트와의 부설면에 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리를 적절히 행함으로써, 점착제로부터의 박리성이 높아진다.
도 2에 나타내는 양면 점착제 구비 편광판을 사용하는 경우, 접합의 순서는 특별히 한정되지 않는다. 화상 표시 셀(50)측의 접합이 먼저 행하여져도 되고, 전방면 투명 부재(70)측의 접합이 먼저 행하여져도 된다. 또한, 양자의 접합을 동시에 행해도 된다. 접합의 작업성이나, 편광판의 축 정밀도를 높이는 관점에서는, 셀측 점착 시트(30)의 표면으로부터 보호 시트(43)을 박리한 후, 편광판(10)과 화상 표시 셀(50)이 점착 시트(30)를 통해 접합되는 셀측 접합 공정이 행하여져, 그 후에, 제2 점착 시트(22)의 표면으로부터 보호 시트(42)를 박리하고, 편광판(10)과 전방면 투명 부재(70)가 기재 구비 적층 점착 시트(20)를 통해 접합되는 시인측 접합 공정이 행하여지는 것이 바람직하다.
편광판(10)과 전방면 투명 부재(70)의 접합 후에는, 제2 점착 시트(22)와 전방면 투명 부재(70)의 계면이나, 전방면 투명 부재(70)의 인쇄층(76) 등의 비평탄부 부근의 기포를 제거하기 위한 탈포가 행하여지는 것이 바람직하다. 탈포 방법으로는 가열, 가압, 감압 등의 적절한 방법이 채용될 수 있다. 예를 들어, 감압·가열 하에서 기포의 혼입을 억제하면서 접합이 행하여져, 그 후, 딜레이 버블의 억제 등을 목적으로 오토클레이브 처리 등에 의해, 가열과 동시에 가압이 행하여지는 것이 바람직하다. 점착 시트가 광 경화형 또는 열경화형인 경우에는, 전방면 투명 부재와의 접합 및 가열 처리를 행한 후에, 점착제를 경화하는 것이 바람직하다.
<실시예>
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[점착제 조성물의 조제]
<점착제 A>
반응 용기내에 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA):65중량부, N-비닐피롤리돈(NVP):15중량부, 히드록시에틸아크릴레이트(HEA):20중량부 및 광중합 개시제로서 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(BASF제 「이르가큐어 184」):0.1중량부를 투입하여, 질소 분위기 하에서 자외선을 조사하고, 중합률 10％의 예비 중합체 조성물을 얻었다. 이 예비 중합체 조성물 100중량부에, 광중합 개시제로서 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온(BASF제 「이르가큐어 651」; IRG 651):0.2중량부, 다관능 단량체로서 1,6-헥산디올디아크릴레이트(신나카무라 가가꾸 고교제 「NK에스테르 A-HD-N」):0.3중량부 및 실란 커플링제로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(신에쓰 가가꾸제 「KBM-403」):0.3중량부를 첨가하여 균일하게 혼합하고, 점착제 조성물 A를 조제했다.
<점착제 B>
점착제 조성물 중의 다관능 단량체의 첨가량을 0.09중량부로 변경했다. 그 이외는, 점착제 조성물 A의 조제와 동일하게 하여 점착제 조성물 B를 조제했다.
<점착제 C>
연쇄 이동제로서 α-티오글리세롤(TGR) 0.2중량부를 첨가했다. 그 이외는 점착제 조성물 B의 조제와 동일하게 하여 점착제 조성물 C를 조제했다.
<점착제 D>
예비 중합체 조성물의 조제에서의 투입 단량체의 조성을 2HEA:55중량부, NVP:25중량부 및 HEA:20중량부로 변경하고, 점착제 조성물 중의 다관능 단량체의 첨가량을 0.7중량부로 변경했다. 그 이외는, 점착제 조성물 A의 조제와 동일하게 하여 점착제 조성물 D를 조제했다.
<점착제 E>
예비 중합체 조성물의 조제에서의 투입 단량체의 조성을 부틸아크릴레이트(BA):57중량부, 시클로헥실아크릴레이트(CHA):12중량부, HEA:8중량부 및 4-히드록시부틸아크릴레이트(4HBA):23중량부로 변경하고, 점착제 조성물 중에 첨가하는 다관능 단량체를 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(닛본 가야쿠제 「KAYARAD DPHA」):0.12중량부로 변경했다. 그 이외는, 점착제 조성물 A의 조제와 동일하게 하여 점착제 조성물 E를 조제했다.
<점착제 F>
반응 용기내에 단량체 성분으로서, BA:95중량부, 아크릴산(AA):4.9중량부 및 HEA:0.1중량부 및 열 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴(AIBN):0.2중량부를 아세트산에틸 233중량부와 함께 투입하고, 23℃의 질소 분위기 하에서 1시간 교반하고, 질소 치환을 행했다. 그 후, 60℃에서 5시간 반응시키고 아크릴 베이스 중합체를 얻었다. 이 아크릴 베이스 중합체 용액에 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판톨릴렌 디이소시아네이트(닛본 폴리우레탄 고교제 「코로네이트 L」):0.6중량부 및 실란 커플링제로서 KBM-403:0.3중량부를 첨가한 후, 균일하게 혼합하여 점착제 조성물 F(용액)를 조제했다.
<점착제 G(셀측 점착제)>
단량체 조성을 BA:97중량부 및 AA:3중량부로 변경하고, 점착제 조성물에 첨가하는 가교제(코로네이트 L)를 0.8중량부, 실란 커플링제(KBM-403)를 0.1중량부로 변경한 것 이외는, 상기 점착제 F의 조제와 동일하게 하여 점착제 조성물 G(용액)를 조제했다.
[단층 점착 시트의 제작]
<점착 시트 A 내지 E>
세퍼레이터(편면이 실리콘으로 이형 처리된 폴리에스테르 필름)의 이형 처리면에 상기의 점착제 조성물 A를 두께가 250㎛가 되도록 도포하여 도포층을 형성하고, 이 도포층 상에 별도의 세퍼레이터의 이형 처리면을 접합했다. 그 후, 램프 바로 아래의 조사면에 있어서의 조사 강도가 5mW/㎠이 되도록 위치 조절한 블랙 라이트에 의해, 적산 광량이 3000mJ/㎠가 될 때까지 UV 조사를 행하여 중합을 진행시키고, 양면에 세퍼레이터가 가착된 점착 시트 A1을 얻었다.
도포 두께를 20㎛로 변경한 것 이외는 상기와 동일하게 하여, 점착 시트 A2을 얻었다. 점착제 조성물의 종류 및 두께를 변경하고, 점착제 조성물 B를 사용한 점착 시트 B1(두께 250㎛), 점착제 조성물 C를 사용한 점착 시트 C1(두께 250㎛) 및 점착 시트 C2(두께 20㎛), 점착제 조성물 D를 사용한 점착 시트 D1(두께 250㎛) 및 점착제 조성물 E를 사용한 점착 시트 E1(두께 250㎛), 점착 시트 E2(두께 100㎛) 및 점착 시트 E3(두께 500㎛)을 제작했다.
<점착 시트 F>
세퍼레이터의 이형 처리면 상에 상기의 점착제 조성물 F를 건조 후의 두께가 250㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 가열하여 용매를 제거했다. 그 후, 50℃에서 48시간 가열하고, 가교 처리를 행하여 두께 250㎛의 점착 시트 F1을 얻었다.
<저장 탄성률의 측정>
점착제 조성물 A 내지 F의 각각에 대해, 두께 250㎛의 단층 점착 시트를 제작하고, 복수의 점착 시트를 적층하여 두께 약 1.5㎜로 한 것을 측정용 시료로 했다. Rheometric Scientific사제 「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」을 사용하여, 이하의 조건에 의해 동적 점탄성 측정을 행하고, 측정 결과로부터, 20℃, 50℃ 및 105℃에서의 저장 탄성률(G'25, G'50 및 G'105)을 판독했다.
(측정 조건)
변형 모드: 비틀림
측정 주파수: 1Hz
승온 속도: 5℃/분
측정 온도: -50 내지 150℃의 범위
형상: 패러렐 플레이트 8.0㎜φ
점착제 조성물 A 내지 F의 조성 및 각각의 점착 시트의 저장 탄성률의 측정 결과를 표 1에 일람으로 나타낸다.
Figure pat00001
[편면 점착제 구비 편광판의 제작]
세퍼레이터의 이형 처리면 상에 상기의 점착제 조성물 G를 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 가열하여 용매를 제거했다. 그 후, 50℃에서 48시간 가열하고, 가교 처리를 행하고 셀측 점착 시트를 얻었다.
요오드가 함침된 두께 25㎛의 연신 폴리비닐알코올 필름을 포함하는 편광자의 한쪽 면에 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 투명 보호 필름을 구비하고, 다른 쪽의 면에 두께 30㎛의 아크릴계 투명 보호 필름을 구비하는 편광판을 사용했다. 이 편광판의 아크릴계 보호 필름측의 면(셀측의 면)에 상기의 셀측 점착 시트를 롤 라미네이터를 사용하여 접합, 편광판의 한쪽 면에 점착 시트를 구비하는 편광판을 얻었다.
[실시예 1]
<기재 구비 적층 점착 시트의 제작>
편면에 하드 코팅층을 구비하는 두께 40㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름의 하드 코팅층 형성면에 상기의 점착 시트 A1을 접합하고, 다른 쪽의 면에 상기의 점착 시트 F1을 접합하고, 2층의 점착 시트의 사이에 TAC 기재 필름을 구비하는 기재 구비 적층 점착 시트를 제작했다.
<양면 점착제 구비 편광판의 제작>
상기의 편면 점착제 구비 편광판의 점착 시트를 부설하지 않은 면(TAC 투명 보호 필름측의 면)에, 상기의 기재 구비 적층 점착 시트의 점착 시트 F1측의 면을 접합하고, 양면 점착제 구비 편광판을 얻었다.
<평가용 패널의 제작>
상기의 양면 점착제 구비 편광판을 200㎜×140㎜의 사이즈로 커트한 후, 셀측 점착 시트상의 세퍼레이터를 박리하고, 0.7㎜ 두께의 유리판 중앙부에 셀측 점착 시트면을 중첩하고, 핸드 롤러를 사용하여 접합했다.
그 후, 양면 점착제 구비 편광판의 시인측의 면의 세퍼레이터를 박리하고, 흑색 잉크가 주연부에 프레임 형상으로 인쇄된 투명 수지판의 인쇄면을 점착제의 노출면(점착 시트 A1 상) 상에 적재하고, 진공 열 압착 장치로 접합을 행했다(온도 25℃, 장치내 압력 50Pa, 압력 0.3MPa, 압력 유지 시간 10초). 그 후, 오토클레이브 처리(50℃, 0.5MPa, 15분)를 행하고, 평가용 패널을 얻었다. 투명 수지판은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리카르보네이트(PC)의 적층 투명 수지판(1㎜ 두께×200㎜×140㎜)이며, PC측의 면에 흑색 잉크의 인쇄면을 갖고 있었다(잉크 인쇄 두께=10㎛, 양쪽 짧은 변(긴 변 방향)의 잉크 인자 폭: 각 15㎜, 양쪽 긴 변(짧은 변 방향)의 잉크 인자 폭: 각 5㎜).
[실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 3]
기재 구비 적층 점착 시트의 구성을 표 2에 나타낸 바와 같이 변경했다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지의 순서로 평가용 의사 화상 표시 장치를 제작했다.
[실시예 7]
전방면 투명판으로서 두께 0.7㎜의 전방면 투명판(PMMA와 PC의 적층 투명 수지판)을 사용한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지의 순서로 평가용 패널을 제작했다.
[실시예 8, 9]
전방면 투명판으로서 두께 2㎜의 투명 수지판을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 순서로 평가용 패널을 제작했다. 실시예 8에서는, 전방면 투명판으로서, PMMA와 PC의 적층 투명 수지판을 사용했다. 실시예 9에서는 전방면 투명판으로서, PMMA/PC/PMMA의 3층을 포함하는 적층 투명 수지판을 사용했다.
[비교예 4]
양면 점착제 구비 편광판의 제작에서 편광판의 시인측의 점착 시트로서, 적층 점착 시트 대신에 점착 시트 A1을 단층으로 사용했다. 그 이외는 실시예 1과 마찬가지의 순서로 평가용 패널을 제작했다.
[비교예 5]
전방면 투명판으로서 두께 0.7㎜의 유리판을 사용한 것 이외는, 비교예 4와 마찬가지의 순서로 평가용 패널을 제작했다.
[비교예 6]
전방면 투명판으로서 두께 0.7㎜의 유리판을 사용한 것 이외는, 실시예 3과 마찬가지의 순서로 평가용 패널을 제작했다.
[평가]
<기포>
평가용 패널의 흑색 잉크 인쇄층의 내측 근방을 배율 20배의 디지털 현미경으로 관찰하고, 점착 시트 중의 기포의 유무를 확인했다. 기포가 확인되지 않은 것을 OK, 기포가 확인된 것을 NG로 했다.
<가열 시험>
평가용 패널의 면내 중앙부의 단체 투과율(JlS Z8701의 2도 시야(C 광원)에 의해 시감도 보정을 행한 Y값)을 측정했다. 단체 투과율을 측정 후의 평가용 패널을, 온도 105℃의 열풍 오븐 내에 투입하고, 500 시간 후에 취출, 실온이 될 때까지 방랭한 후, 하기의 평가를 실시했다.
(투과율 변화)
평가용 패널의 면내 중앙부의 단체 투과율을 측정하고, 가열 시험 전의 단체 투과율에 대한 변화율을 산출하였다.
(점착제 박리)
평가용 패널의 긴 변 방향의 측면을 관찰하고, 단부에 있어서의 유리판과 전방면 투명판의 박리의 유무를 확인했다. 박리가 확인된 것에 대해, 단부로부터의 박리량(단부로부터의 거리)을 측정했다. 박리가 확인되지 않은 것은 박리량 0으로 했다.
(면내 기포)
전방면 투명판측에서 평가용 패널의 면내 중앙부의 외관을 눈으로 확인하고, 기포가 확인된 부분을 디지털 현미경으로 관찰했다. 기포가 확인되지 않은 것 및 확인된 기포가 모두 이물을 핵으로 하는 것 또는 직경이 300㎛ 미만이었던 것을 OK, 이물을 핵으로 하지 않는 직경 300㎛ 이상인 기포가 확인된 것을 NG로 했다.
[평가 결과]
상기 각 실시예 및 비교예에 있어서, 편광판과 전방면 투명판의 접합에 사용한 기재 구비 적층 점착 시트의 구성(단, 비교예 4, 5는 단층의 점착 시트), 각 점착 시트(단층)의 두께 및 저장 탄성률, 전방면 투명판의 재료 및 두께, 그리고 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pat00002
전방면 투명판으로서 유리판을 사용한 비교예 5에서는, 가열 시험 후에 편광판이 변색되어 있고, 패널 면내 중앙부의 투과율이 큰 폭으로 저하되어 있었다. 비교예 4에서는, 가열 시험 후의 투과율의 저하는 확인되지 않았지만, 수지판에 휨이 발생되고 있어, 패널 단부에서 수지판과 점착제의 계면이 박리되어 있었다.
편광판과 수지판의 접합에 기재 필름의 양면에 점착 시트를 구비하는 기재 구비 적층 점착 시트를 사용한 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3에서는, 가열 시험 후의 투과율의 저하는 확인되지 않고, 패널 단부에서의 수지판의 박리도 억제되어 있었다. 기재 구비 적층 점착 시트에 의해 편광판과 유리판을 접합한 비교예 6에서는, 비교예 5와 마찬가지로 가열 시험 후에 편광판의 변색에 의한 투과율의 저하가 확인되었다.
상기의 결과로부터, 전방면 투명판으로서 투명 수지판을 사용함으로써, 100℃ 이상의 가열 시험 후도 편광판의 폴리엔화 등에 의한 열화가 억제되는 것을 알 수 있었다. 투명 수지판을 사용한 경우는, 투명 수지판의 휨에 기인하는 박리가 발생하는 경우가 있지만, 기재 구비 적층 점착 시트를 사용함으로써, 휨을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.
동일한 적층 점착 시트를 사용한 실시예 1과 실시예 8 및 실시예 9를 대비하면, 수지판의 두께가 큰 실시예 8, 9에서는 휨에 의한 박리량이 작게 되어 있었다. 또한, 실시예 3과 실시예 7의 대비에서도 동일한 경향이 확인되었다. 이들의 결과로부터 수지판의 두께를 크게 함으로써, 온도 변화에 기인하는 휨을 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.
편광판과 필름 기재의 사이에 설치되는 제1 점착 시트(점착 시트 1)로서 25℃에서의 저장 탄성률 G'25가 큰 점착 시트 A2를 사용한 비교예 3에서는, 비교예 4보다는 수지판의 휨에 기인하는 박리가 작아져 있었지만, 실시예 1 내지 6보다도 박리량이 커져 있었다. 실시예 1 내지 6 및 비교예 3은 동일한 수지판을 사용하고 있다는 점에서, 점착 시트의 종류에 따라 휨에 기인하는 수지판의 박리량에 차이가 발생하고 있는 것을 알 수 있다.
구체적으로는, 제2 점착 시트의 종류가 동일해서, 제1 점착 시트의 종류가 다른 실시예 3과 비교예 3의 대비로부터, 제1 점착 시트의 G'25가 작을 경우에, 응력을 완화하고, 휨에 기인하는 박리를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 제1 점착 시트의 종류가 동일해서, 제2 점착 시트의 종류가 다른 실시예 1과 실시예 2의 대비로부터, 제2 점착 시트의 G'25가 큰 경우에, 휨에 기인하는 박리를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 이들 결과로부터, 제2 점착 시트의 G'25가 제1 점착 시트의 G'25보다도 큰 경우에, 휨에 의한 박리의 억제 효과가 높다고 할 수 있다.
수지판과 필름 기재의 사이에 설치되는 제2 점착 시트(점착 시트 2)로서 고온에서의 저장 탄성률이 작은 점착 시트 C1을 사용한 비교예 1에서는 가열 시험 후에, 점착 시트와 수지판의 계면에 기포가 확인되었다. 동일한 점착 시트를 사용하여 유리판을 접합한 비교예 6에서는 기포가 확인되지 않았기 때문에, 비교예 3에서는, 수지판의 가열에 의해 발생된 아웃 가스, 점착 시트의 계면에 체류했다고 생각된다. 실시예 1 내지 8에서는, 수지판을 사용하고 있지만, 기포의 체류는 확인되지 않았다. 이들 결과로부터, 제2 점착 시트의 고온에서의 저장 탄성률이 큰 경우에 아웃 가스의 방출 압력에 대항하여 계면에의 기포의 체류를 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 한편, 비교예 2에서는, 제2 점착 시트의 저장 탄성률이 과도하게 크기 때문에, 점착 시트의 단차 흡수성이 충분하지 않아, 투명 수지판의 인쇄 단차 부근에 기포의 체류가 보여졌다.
이상의 결과를 종합하면, 화상 표시 셀의 표면에 설치되는 전방면 투명 부재로서 수지판을 사용함으로써, 편광판의 열화에 기인하는 투과율의 저하를 억제할 수 있고, 2층의 점착 시트의 사이에 투명 필름 기재를 구비하는 기재 구비 적층 점착 시트를 통해 편광판과 수지판을 접합함으로써, 휨에 기인하는 수지판의 박리를 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 적층 점착 시트를 구성하는 점착 시트가 소정의 저장 탄성률을 가짐으로써, 수지판의 휨에 기인하는 박리를 더 억제할 수 있음과 함께, 수지판으로부터의 아웃 가스의 접합 계면에의 체류를 억제할 수 있으며, 또한 단차 흡수성에 의한 인쇄 단차 부근에의 기포의 혼입도 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.
10: 편광판
11: 편광자
12, 13: 투명 보호 필름
20: 기재 구비 적층 점착 시트
21, 22, 30: 점착 시트
25: 투명 필름 기재
41, 42, 43: 보호 시트
80: 양면 점착제 구비 편광판
50: 화상 표시 셀
60: 화상 표시 패널
70: 전방면 투명 부재
71: 투명 수지판
76: 인쇄층
100: 화상 표시 장치

Claims (5)

  1. 화상 표시 셀의 표면에 편광판을 구비하는 화상 표시 패널과, 전방면 투명 부재가 일체화된 화상 표시 장치이며,
    상기 화상 표시 패널의 편광판 상에 제1 점착 시트를 통해 투명 필름 기재가 접합되고, 상기 투명 필름 기재 상에 제2 점착 시트를 통해 전방면 투명 부재가 접합되어 있고,
    상기 전방면 투명 부재는 투명 수지판을 포함하고, 상기 투명 수지판이 상기 제2 점착 시트에 접하고 있고,
    상기 제2 점착 시트는 두께가 50㎛ 이상이고, 또한 상기 제2 점착 시트의 상기 전방면 투명 부재와 접합되어 있는 부분에 있어서의 점착제의 105℃에서의 저장 탄성률이 3×104Pa 이상이며,
    상기 제2 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률이, 상기 제1 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률보다도 큰, 화상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 점착 시트의 25℃에서의 저장 탄성률이 1×104Pa 이상인, 화상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 점착 시트의 105℃에서의 저장 탄성률이 2×105Pa이하인, 화상 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 점착 시트의 두께가 5㎛ 내지 50㎛인, 화상 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 점착 시트의 두께 d1과 상기 제2 점착 시트의 두께 d2의 비 d1/d2가 0.5이하인, 화상 표시 장치.
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