TW201346446A - 樹脂組成物及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

在於提供一種薄型顯示裝置，不會因為顯示部的變形產生顯示不良，可達成顯示部的高亮度以及高對比顯示。本發明的顯示裝置，其具有影像顯示部2和於該影像顯示部上所配置之透光性保護部3。於顯示部2和保護部3之間夾設有樹脂硬化物層5。樹脂硬化物層5在可見光區穿透率在90%以上，在25℃時儲存彈性模數在1×107Pa以下。樹脂硬化物層5是由硬化收縮率5.0%以下之樹脂組成物形成。

Description

樹脂組成物及顯示裝置

本發明係關於一種例如行動電話等所用的液晶顯示裝置(LCD)等的影像顯示裝置，特別是關於在影像顯示部上設置透明的保護部，於影像顯示部和保護部之間夾設樹脂硬化物的影像顯示裝置。

以往，以此種顯示裝置而言，已知有例如圖4所示般的液晶顯示裝置101。此液晶顯示裝置101是於液晶顯示面板102上設置例如玻璃或塑膠所構成之透明保護部103。

這種情況下，為了保護液晶顯示面板102表面以及偏光板(未圖示)，係藉由在其與保護部103之間夾設間隔物104以於液晶顯示面板102與保護部103之間設置空隙105。

但是，由於在液晶顯示面板102與保護部103之間有空隙105存在，會引起光的散射，起因於此會造成對比或亮度降低，此外，空隙105的存在妨礙了顯示裝置的薄型化。

有鑒於這樣的問題，雖然有人提案如在液晶顯示面板和保護部之間的空隙填充樹脂(參見例如專利文獻1)，但受到樹脂硬化物硬化收縮時所產生之應力的影響，使挾持液晶顯示面板之液晶的光學玻璃板變形，成為液晶材料的配向混亂等等顯示不良的原因。

專利文獻1 特開2005-55641號公報

本發明是考慮這種習知技術的課題而成的，以目的而言，在於提供一種薄型顯示裝置，不會因為影像顯示部的變形產生顯示不良，可達成顯示部的高亮度以及高對比顯示。

為了達成上述目的，經本發明人努力研究的結果，有鑒於樹脂硬化時所累積的內部應力，跟硬化後的儲存彈性模數和硬化收縮率的乘積接近，而關於填充於顯示部和保護部之間空隙所填充的樹脂組成物，發現到硬化收縮率少、且硬化後的儲存彈性模數成為適當範圍之物，從而完成了本發明。

根據相關見解所完成的本發明，係提供一種影像顯示裝置，其具有影像顯示部和於該影像顯示部上所配置之透光性保護部，於影像顯示部和保護部之間夾設有樹脂硬化物層，樹脂硬化物層在可見光區穿透率為90%以上，在25℃時儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下。

此外本發明提供了一種樹脂硬化物層，其係夾設於影像顯示裝置的影像顯示部和透光性的保護部之間，其可見光區的穿透率在90%以上，25℃時之儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下。

再者，本發明提供了一種樹脂組成物，係用以形成在影像顯示裝置的影像顯示部與透光性保護部之間所夾設的樹脂硬化物層者，其硬化收縮率在5.0%以下，被硬化的樹脂硬化物的可見光區的穿透率在厚度100μm的情況下是90%以上，於25℃之儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下。

本發明中，影像顯示部可以用液晶顯示面板。

本發明中，保護部可以用丙烯酸樹脂所構成之物。

本發明中，保護部可以用光學玻璃所構成之物。

依據本發明的樹脂組成物，由於可將適用在影像顯示部和保護部之間而硬化時之樹脂硬化收縮所造成的應力抑制在最小限度，所以此應力對影像顯示部和保護部的影響也能抑制在最小限度。因此，使用本發明的影像顯示裝置，於影像顯示部和保護部幾乎不會發生變形。

還有，本發明的樹脂組成物形成的樹脂硬化物，其折射率跟習知在液晶顯示面板和保護部之間所設置的空隙來比較的話，接近於影像顯示部的構成面板或保護部的構成面板的折射率，抑制了在保護部和樹脂硬化物的界面或是樹脂硬化 物和影像顯示部的界面處的光反射。

結果顯示，依據本發明的影像顯示裝置，可得到無顯示不良的高亮度以及高對比顯示。

特別是當影像顯示部是液晶顯示面板的情況下，可確實防止液晶材料的配向混亂等顯示不良而進行高品質的顯示。

再者，依據本發明的影像顯示裝置，因為在影像顯示部和保護部之間夾設著樹脂硬化物，使耐衝擊性增強。

另外，依據本發明，可以提供一種比起於影像顯示部和保護部之間設有空隙的習知例更薄型的影像顯示裝置。

1、1B‧‧‧顯示裝置

2‧‧‧顯示部

3‧‧‧保護部

4‧‧‧間隔物

5‧‧‧樹脂硬化物或樹脂硬化物層

6、7‧‧‧偏光板

101‧‧‧液晶顯示裝置

102‧‧‧液晶顯示面板

103‧‧‧保護部

104‧‧‧間隔物

105‧‧‧空隙

圖1係顯示本發明顯示裝置的實施形態主要部分的剖面圖。

圖2係顯示本發明顯示裝置的實施形態主要部分的剖面圖。

圖3係顯示本發明顯示裝置的實施形態主要部分的剖面圖。

圖4係顯示習知技術顯示裝置的主要部分的剖面圖。

以下參照圖式詳細說明本發明理想的實施形態，各圖中同一個符號表示相同或者同等的構成要素。

圖1和圖2係關於本發明影像顯示裝置的一實施形態之主要部分的剖面圖。

如圖1所示，本實施形態的顯示裝置1，具有連接於未圖示之驅動電路而進行既定影像顯示的顯示部2，和與顯示部2間隔既定距離而鄰接對向配置的透光性保護部3。

此實施形態的顯示裝置1中的顯示部2，係液晶顯示裝置的液晶顯示面板。顯示部2的表面原料，可以適用光學玻璃或塑膠(丙烯酸樹脂)。

在此，液晶顯示裝置並無特別限定，可以適用許多種物 品，這種液晶顯示裝置可以是例如行動電話、掌上型電玩等等的電子機器。

再者，當顯示部2是液晶顯示面板的情況下，如圖2所示，其表側面裝設有偏光板6、7。

保護部3是由和顯示部2同程度大小的板狀構件所構成，可以適用例如光學玻璃或塑膠(丙烯酸樹脂等)。

此保護部3是透過於顯示部2的邊緣部份所設置之間隔物4設置在顯示部2上面。此間隔物4的厚度約在0.05~1.5mm程度，藉此，顯示部2與保護部3的表面間距離保持在1mm左右。

於顯示裝置1中，在顯示部2和保護部3之間設置有樹脂硬化物層5。

本發明之情況，此樹脂硬化物層5在可見光區的穿透率在90%以上，25℃時儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下，理想在1×10³Pa~1×10⁶Pa；形成樹脂硬化物層5的樹脂組成物，硬化收縮率在5.0%以下，較佳在4.5%以下，特佳在4.0%以下，最佳在0~2%。

關於本發明的影像顯示裝置，沒有如同圖1以及圖2所示實施形態的顯示裝置1般設置間隔物4，而是如圖3所示顯示裝置1B，在顯示部2上以樹脂組成物層5和保護部3的順序層積，並使得樹脂組成物硬化，藉此來省略間隔物為佳。這種情況，雖然顯示部2和保護部3之間的距離(即樹脂硬化物層5的厚度)按照樹脂組成物的黏度、密度、保護部3的重量等等決定，但通常可以設定在50~200μm，藉此，可謀求影像顯示裝置的薄型化。

本發明的情況，以樹脂硬化物層5的原料而言，雖沒有特別限定，但從生產性提升的觀點來看，使用光硬化型樹脂組成物是較佳的。

以這樣的樹脂組成物而言，例如可適用含有聚胺酯丙烯酸酯、聚異戊二烯系丙烯酸酯或其酯化物、萜烯系加氫樹脂 以及丁二烯聚合物等中1種以上的聚合物，和丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯以及甲基丙烯酸2-羥基丁酯等中1種以上之丙烯酸酯系單體，和1-羥基-環己基-苯基酮等光聚合起始劑的樹脂組成物。

再者，基於避免顯示部2受到紫外線影響的觀點，保護部3被賦予隔絕紫外線的功能的情況很多，故以光聚合起始劑而言，併用在可見光區也可以硬化的光聚合起始劑(例如商品SpeedCureTPO，日本席貝爾恩股拿有限公司所製等)是較佳的。

此樹脂組成物係以下述方式來調製，亦即，受到UV照射而硬化所得的樹脂硬化物之儲存彈性模數在(25℃)設定在1×10⁷Pa以下，較佳在1×10³Pa~1×10⁶Pa，樹脂硬化物的折射率較佳在1.45以上1.55以下，更佳在1.51以上1.52以下，再者，當樹脂硬化物的厚度在100μm的情況下的可見光區的穿透率成為在90%以上。以構成樹脂組成物的主要樹脂成分而言即使共通，但如果一起配合的樹脂成分或單體成分等不同的話，使之硬化而成的樹脂硬化物的儲存彈性模數(25℃)會有超過1×10⁷Pa的情況，這種形成樹脂硬化物的樹脂組成物，不包含在本發明的樹脂組成物中。

又，此樹脂組成物係以硬化收縮率較佳在5.0%以下、更佳在4.5%以下、特佳在4.0%以下、最佳在0~2%的方式來調製。藉此，可以減低樹脂組成物硬化時在樹脂硬化物累積的內部應力，可以防止在樹脂硬化物層5和顯示部2或是保護部3的界面發生變形。

因此，當樹脂硬化物夾設在顯示部2與保護部3之間、且使得樹脂組成物被硬化之情況，可以減低在樹脂硬化物層5與顯示部2或是保護部3的界面所產生之光的散射，提高顯示影像亮度，且可提升目視性。

再者，此樹脂組成物硬化時在樹脂硬化物累積的內部應力的程度，可以藉由把樹脂組成物滴下到平板上，從被硬化 而來的樹脂硬化物的平均表面粗度來評價。例如，只要把樹脂組成物2mg滴下到玻璃板或丙烯酸板上，對其進行UV照射以90%以上的硬化率硬化而得到的樹脂硬化物的平均表面粗度在6.0nm以下的話，則當於顯示部2與保護部3之間夾設樹脂組成物並使其硬化之情況於該等界面所產生的變形實用上可以忽略，而依據本發明的樹脂組成物，其平均表面粗度可成為6.0nm以下，較佳可成為5.0nm以下，更佳可成為1~3nm。此處，以玻璃板而言，可較佳使用做為夾住液晶胞之液晶的玻璃板或是液晶胞的保護板所使用者。又，在丙烯酸板方面，可較佳使用做為液晶胞之保護板所使用者。這些玻璃板或丙烯酸板的平均表面粗度，通常在1.0nm以下。

製作本發明的顯示裝置1的情況下，例如，在顯示部2上的邊緣部設置間隔物4與未圖示之突堤部，於此內側區域滴下既定量的上述光硬化型的樹脂組成物。

然後，在顯示部2的間隔物4上配置保護部3，於顯示部2與保護部3間的空隙以不會形成空隙的方式填充樹脂組成物。

之後，經由保護物3對樹脂組成物用紫外線照射，藉此，使得樹脂組成物硬化。如此得到所需的顯示裝置1。

還有，製作如圖3所示般省略間隔物4的顯示裝置1B的情況下，在顯示部2上塗布上述的光硬化型的樹脂組成物，其上疊合保護部3，從保護部3側面照射紫外線即可。

依據如此得到的本發明影像顯示裝置1、1B，由於可將對於顯示部2以及保護部3之樹脂硬化收縮時應力的影響抑制在最小限度，因此於顯示部2以及保護部3幾乎不會發生變形，其結果，因為製造時顯示部2不會發生變形，所以可達成無顯示不良的高亮度以及高對比顯示。

再者，依據本實施的形態，因為在顯示部2與保護部3之間有樹脂硬化物5填充，所以能夠提供耐衝力強、更薄型的顯示裝置1。

特別是，當顯示部2是液晶顯示面板的情況，可確實防止液晶材料的配向混亂等顯示不良，可提供進行高品質顯示的液晶顯示裝置。

此外，本發明雖然可以良好適用在上述的液晶顯示裝置上，但除此之外，也可適用在例如有機EL裝置、電漿顯示裝置等各種面板顯示器。

【實施例】

以下舉出實施例以及比較例來具體說明本發明，但本發明並非只限制於以下的實施例中。

<實施例1>

將聚胺酯丙烯酸酯50重量份、丙烯酸異莰酯30重量份、光重合起始劑3重量份、可見光區用光聚合起始劑1重量份，於混練機混練調製成實施例1的樹脂組成物。

<實施例2>

將由聚異戊二烯聚合物的順丁烯二酸酐加成物與甲基丙烯酸2-羥基乙酯所成的酯化物70重量份、甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯30重量份、甲基丙烯酸2-羥基丁酯10重量份、萜烯系加氫樹脂30重量份、丁二烯聚合物140重量份、光聚合起始劑4重量份、可見光區用光聚合起始劑0.5重量份，於混練機混練調製成實施例2的樹脂組成物。

<實施例3>

將由聚異戊二烯聚合物的順丁烯二酸酐加成物與甲基丙烯酸2-羥基乙酯所成的酯化物100重量份、甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯30重量份、甲基丙烯酸2-羥基丁酯10重量份、萜烯系加氫樹脂30重量份、丁二烯聚合物210重量份、光聚合起始劑7重量份、可見光區用光聚合起始劑1.5重量份，於混練機混練調製成實施例3的樹脂組成物。

<實施例4>

將由聚異戊二烯聚合物的順丁烯二酸酐加成物與甲基丙烯酸2-羥基乙酯所成的酯化物(商品名UC-203，克拉雷)70重 量份，甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯(商品名FA512M，日立化成工業)30重量份，甲基丙烯酸2-羥基丁酯(商品名輕酯HOB，共榮社化學)10重量份，萜烯系加氫樹脂(商品名克里亞侖P-85，亞斯哈拉化學)30重量份，丁二烯聚合物(商品名Polyoill10，日本謝歐)35重量份，光聚合起始劑(商品名依加修184D，千葉特用化學)5重量份，光聚合起始劑(商品名SpeedCure TPO，日本席貝爾恩股拿)2重量份，於混練機混練調製成實施例4的樹脂組成物。

<比較例1>

把聚丁二烯丙烯酸酯50重量份，甲基丙烯酸羥基乙酯20重量份，光聚合起始劑3重量份，可見光區用光聚合起始劑1重量份，於混練機混練調製成比較例1的樹脂組成物。

<比較例2>

把聚胺酯丙烯酸酯50重量份，三環十烷二甲醇丙烯酸酯30重量份，光聚合起始劑3重量份，可見光區用光聚合起始劑1重量份，於混練機混練調製成比較例2的樹脂組成物。

<比較例3>

把聚丁二烯丙烯酸酯50重量份，丙烯酸異莰酯20重量份，光聚合起始劑3重量份，可見光區用光聚合起始劑1重量份，於混練機混練調製成比較例3的樹脂組成物。

評價1

將實施例1~4、比較例1~3所調製成的樹脂組成物，以作成既定膜厚的方式滴在厚度100μm的白色玻璃板上，以UV輸送帶搬送，獲得既定厚度的樹脂硬化物，以此作為試料。

獲得的各試料的透光率、彈性模數、硬化收縮率以及表面粗度如下所示。

[透光率]

針對各試料(樹脂硬化物的厚度100μm)，藉紫外可見分光光度計(日本分光有限公司製V-560)的測定，可見光區的穿透率全都在90%以上。

[彈性模數]

針對各試料，使用黏彈性測定裝置(精工儀器有限公司製DMS6100)測得測定於頻率1Hz之(25℃)的彈性模數(Pa)，得到的結果如表1所示。

[硬化收縮率]

再者，關於硬化收縮率(%)，用電子比重計(MIRAGE公司製SD-120L)測定硬化前的樹脂液和硬化後的固體的比重，從兩者的比重差藉下面的公式算出，得到的結果如表1所示。

硬化收縮率(%)=(硬化物比重-樹脂液比重)/硬化物比重×100

[表面粗度的測定]

針對各樹脂組成物，分別以2mg滴在液晶胞用玻璃板上，受UV硬化時產生內部應力的影響而發生之玻璃板表面的既定區域(2.93mm×2.20mm)的變形(Ra：平均表面粗度)，用Zygo公司製3維非接觸表面粗度測定計測定出，得到的結果如表1所示。

從表1可明確看出，實施例1~4中彈性模數在4×10³~1×10⁶Pa，硬化收縮率在1.0~4.5%，因此，平均表面粗度為Ra=1.5~5.5nm，得到幾乎沒有變形的良好結果。

相對於此，比較例1(Ra=12.4nm)、比較例2(Ra=36.5nm)、比較例3(Ra=64.2nm)中，Ra有變大，可理解樹脂受到硬化時內部應力的影響，樹脂和玻璃板的界面有變形產生。

評價2[耐衝擊性]

在大小50mm×50mm、厚0.5mm的玻璃板(顯示部)，和大小50mm×50mm、厚0.5mm的聚碳酸酯板(保護部)之間，以實施例1中的樹脂組成物使之硬化為0.1mm之物作為實施例的面板試料。此情況下，不使用間隔物，面板試料的總厚度是1.1mm。此外，此面板試料的製作方法而言，係在玻璃板上塗布實施例1中的樹脂組成物，其上疊上聚碳酸酯板，藉UV照射聚碳酸酯板側使樹脂組成物硬化。

另一方面，做出圖4所示習知技術構成的面板。此情況下，以液晶顯示面板(顯示部)102以及保護部103而言，是使用和上述實施例的面板試料同一構件，使厚度1.0mm的間隔物夾設在顯示部與保護部之間，作成氣隙(air gap)是1.0mm、總厚度2.0mm的比較例面板試料。

針對實施例以及比較例的面板試料，係使用既定的夾具固定邊緣部份，使用直徑5mm的施壓部，對保護部表面從垂 直方向以抵壓速度1mm/秒將施壓部抵壓保護部表面來進行面板破壞試驗。

比較例的面板試料在顯示部以及保護部間有氣隙存在的情況下，面板破壞試驗的結果為1N/cm²，相對於此，實施例的面板試料的情況為1.43N/cm²。

其結果，依據實施例的面板，抵壓強度上升43%，而且和比較例的面板相比可知能得到薄型的面板。

本發明在液晶顯示裝置等影像顯示裝置中有用處。

1B‧‧‧顯示裝置

2‧‧‧顯示部

3‧‧‧保護部

5‧‧‧樹脂組成物層

Claims (15)

1. 一種影像顯示裝置，其具有影像顯示部和於該影像顯示部上所配置之透光性保護部；其特徵在於：於影像顯示部和透光性保護部之間夾設有樹脂硬化物層；樹脂硬化物層在可見光區穿透率為90%以上，在25℃時儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下，硬化收縮率為0~2%。
2. 如申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其樹脂硬化物層的儲存彈性模數在1×10³~1×10⁶Pa。
3. 如申請專利範圍第1項之影像顯示裝置，其樹脂硬化物層厚度在50~200μm。
4. 如申請專利範圍第2項之影像顯示裝置，其樹脂硬化物層厚度在50~200μm。
5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之影像顯示裝置，其中，影像顯示部是液晶顯示面板。
6. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之影像顯示裝置，其中，透光性保護部係由丙烯樹脂所構成。
7. 如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中，透光性保護部係由丙烯樹脂所構成。
8. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之影像顯示裝置，其中，透光性保護部係由光學玻璃所構成。
9. 如申請專利範圍第5項之影像顯示裝置，其中，保護部係由光學玻璃所構成。
10. 一種用於顯示裝置之樹脂組成物，係用以形成在影像顯示裝置的影像顯示部與透光性保護部之間所夾設的樹脂硬化物層者；其特徵在於，硬化收縮率為0~2%，被硬化的樹脂硬化物層的可見光區的穿透率在厚度100μm的情況下是90%以上，於25℃之儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下。
11. 如申請專利範圍第10項之用於顯示裝置之樹脂組成物，其在25℃之儲存彈性模數在1×10³~1×10⁶Pa。
12. 如申請專利範圍第10或11項之用於顯示裝置之樹脂組成物，其含有：選自聚胺酯丙烯酸酯、聚異戊二烯系丙烯酸酯或其酯化物、萜烯系加氫樹脂以及丁二烯聚合物中1種以上的聚合物，和選自丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸二環戊烯氧基乙酯以及甲基丙烯酸2-羥基丁酯中1種以上之丙烯酸酯系單體，以及光聚合起始劑。
13. 如申請專利範圍第10或11項之用於顯示裝置之樹脂組成物，其中，將樹脂組成物2mg滴在玻璃上或是丙烯酸板上，以UV照射硬化後的樹脂硬化物的平均表面粗度在6.0nm以下。
14. 如申請專利範圍第10或11項之用於顯示裝置之樹脂組成物，其中，將樹脂組成物2mg滴在玻璃上或是丙烯酸板上，以UV照射硬化後的樹脂硬化物的平均表面粗度在5.0nm以下。
15. 一種用於顯示裝置之樹脂硬化物層，其係夾設於影像顯示裝置的影像顯示部和透光性的保護部之間；其特徵在於，其可見光區的穿透率在90%以上，25℃時之儲存彈性模數在1×10⁷Pa以下，硬化收縮率為0~2%。