TWI531836B - Display panel for flat panel, manufacturing method of display panel for flat panel, and resin composition - Google Patents

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Chiaki Minari
Takashi Yoshizawa
Katsuhisa Senda
Kenta Ishino
Eishi Katakami
Tsubasa Shiine
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Sharp Kk
Kyoritsu Chemical Co Ltd
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附平面板之顯示面板、附平面板之顯示面板之製造方法及樹脂組合物
本發明係關於一種附平面板之顯示面板、附平面板之顯示面板之製造方法及樹脂組合物。更詳細而言,係關於一種設置有以保護顯示器面、防止大型顯示器面破裂、提高設計性等為目的之平面板的附平面板之顯示面板、該附平面板之顯示面板之製造方法及可實現該製造方法之樹脂組合物。
近年來,以液晶顯示面板為代表之各種顯示面板廣泛用於商業用途至一般家庭用途中,提出並實用化有自行動電話、遊戲機等小型尺寸之機種至TV(Television,電視)、室外資訊顯示器等大型尺寸之機種各種各樣者。
近年來,於該等顯示面板中,可實現一直以來之二維(2D,2-dimensional)顯示以及三維(3D,3-dimensional)顯示者、根據觀看角度而改變畫面顯示者等增加附加價值者正受到關注,逐漸可見到將具有該等功能之構件設置於先前之顯示面板之前表面側而成者。
尤其是液晶顯示面板有為了薄型化而將較薄之玻璃用作基板之情況,根據用途不同有時為了保護顯示面板之表面、防止大型顯示面板之破裂等而於前表面側設置玻璃板或透明之塑膠板。又,亦由於就設計性之觀點而言,較理想為堅硬、具有光澤且平坦之表面,故而亦有於顯示面板之前表面側設置玻璃板之模型。
先前,設置於該等液晶顯示面板之前表面側之玻璃板、塑膠板、3D面板等(以下亦稱作平面板)係於液晶顯示面板面即貼合有偏光板側之面上空出特定間隙而設置。然而,若空出間隙而進行設置,則由於在平面板之液晶顯示面板側(內側)與空氣之折射率界面上或偏光板與空氣之折射率界面上引起之表面反射,而有可觀看到雙重顯示圖像,或因映入之像而難以觀看原本之顯示等問題。由於該等問題係由介質間之折射率差所引起,故而可藉由對引起反射之各面實施抗反射用之塗佈,或利用與平面板或偏光板之折射率相近之材料置換空氣層而解決。關於此方面,例如揭示有於液晶顯示面板中,於其與平面板之間隙中埋入樹脂之例(例如參照專利文獻1),及於電漿面板中利用樹脂接著其與平面板間之例(例如參照專利文獻2)。
又,作為關於具有平面板之顯示面板之其他研究,亦研究有:為了消除藉由貼合平面板並使樹脂硬化時產生之收縮所引起之應力而於顯示器上產生之不均,而將硬化後之樹脂彈性模數設定為某特定之值以下者(例如參照專利文獻3),及於填充於平面板與液晶顯示面板間之樹脂周圍以成為障壁之方式製作導板並於其中填埋光硬化性之樹脂而貼合之液晶顯示面板(例如參照專利文獻4)。
進而,若為了將平面板貼合於顯示面板上而欲於該等之間隙中填充光硬化性樹脂組合物並進行光硬化,則例如於一部分上具有遮光部之情形時,有該遮光部妨礙光照射而使光無法充分到達並殘留未硬化之區域之情況。因此,研 究有為了使遮光部之形成區域上之光硬化性樹脂組合物確實地硬化,而自遮光部形成面之外側面側照射光進行硬化之方法(例如參照專利文獻5、6)。又,作為遮光部下之光硬化性樹脂組合物之其他硬化方法,亦研究有為了可藉由熱聚合而非光聚合進行硬化而亦預先一併添加熱聚合起始劑之方法(例如參照專利文獻7)。又,就不僅進行光聚合而且亦進行熱聚合之方面而言,亦研究有無論有無遮光部,均使用兩者進行硬化之方法(例如參照專利文獻8)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2005-55641號公報
專利文獻2:日本專利特開2007-94191號公報
專利文獻3:日本專利特開2008-282000號公報
專利文獻4:日本專利特開2008-129159號公報
專利文獻5:日本專利特開2009-186954號公報
專利文獻6:日本專利特開2009-186955號公報
專利文獻7:日本專利特開2008-281997號公報
專利文獻8:日本專利特開2010-26539號公報
如此,於對顯示面板貼合平面板時使用光硬化性樹脂之情形時,為了使光硬化性樹脂硬化,考慮使光自平面板側及自顯示面板側兩個方向進行曝光,但例如於液晶顯示面板中,液晶顯示面板本身所具有之TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)、配線、黑矩陣等成為遮光部,進而,亦由於光藉由濾色器而受限制,故而使光自液晶顯示面板側曝光欠佳。又,根據顯示面板之不同而亦存在原本便無法使光穿透者。因此,雖然必須使光自平面板側曝光,但此時平面板所具有之遮光部之存在成為問題。亦考慮如上述專利文獻5及6所記載之方法般於貼合平面板與顯示面板後,自側方照射光而使與遮光部重疊之區域之未硬化樹脂硬化,但通常而言,該部分之膜厚較薄,即便自側方照射亦不易使光充分達到全部區域,又,即便光遍及全部區域,直至硬化為止亦必需長時間之照射,故而作為製造步驟欠佳。尤其是難以對大型之顯示器使用該方法使遮光區域整體充分硬化。
另一方面,亦考慮藉由熱硬化使包含遮光部之整體硬化,但於熱硬化中,由硬化反應所產生之聚合而產生收縮應力,並且由於溫度自高溫之反應時降低而產生基於熱膨脹係數差之應力,有時對較薄之玻璃產生彎曲。尤其是於對大型顯示面板進行熱硬化處理時,該影響較為明顯,抑制此種應力之產生非常困難。進而,於特性方面,熱硬化性樹脂亦與光硬化性樹脂相比難以確保透明性,於製造步驟方面,亦於無法於常溫下處理、硬化速度之方面等遜色於光硬化性之樹脂。
若於液晶顯示面板中殘留未硬化區域,則產生以下問題。圖18及圖19係於平面板具有遮光部之情形時自平面板側進行光照射時之平面板及顯示面板之剖面示意圖。圖18 表示進行光照射前,圖19表示進行光照射後。通常之液晶顯示面板120具備將玻璃基板作為母體之一對基板(例如一者為主動矩陣基板,另一者為濾色器基板)121、122,及夾持於該一對基板121、122間之液晶層123,於一對基板121、122外側之兩面上貼附有偏光板125。於相對於液晶顯示面板120設置將透明基板111作為母體之平面板110時,於平面板110與液晶顯示面板120上之偏光板125間塗佈光硬化性樹脂131,自平面板110側照射光而使光硬化性樹脂131硬化,藉此可接著平面板110與液晶顯示面板120。又,於平面板110之液晶顯示面板120側之面上之一部分上設置有遮光層112。該遮光層112係覆蓋液晶顯示面板120之外緣者,發揮隱藏不用作顯示區域之周邊區域、提高設計性等重要作用。
然而另一方面,若對此種液晶顯示面板120自透明基板111側進行光照射,則由於遮光部112而產生光被遮斷之區域,並殘留未硬化區域116。即,於平面板110中,與遮光層112重疊之區域成為遮光部101b,不與遮光層112重疊之區域成為透光部101a。如圖18所示,於塗佈樹脂時,由於樹脂為液狀故而追隨性良好且未產生翹曲,但藉由硬化而產生硬化收縮,如圖19所示,液晶顯示面板120於中心方向受到拉伸。此時,若殘留未硬化區域116,則尤其是於表面側之玻璃(平面板之透明基板)111較厚之情形時,液晶顯示面板120相對受到拉伸而朝向樹脂側上翹。由玻璃基板之彎曲而於該等之間產生尺寸差,但液晶顯示面板120 周圍於端面附近藉由密封封件124密封,液晶顯示面板120所具有之2片玻璃基板藉由上述密封封件124而相互固定。因此,為了消除尺寸差,平面板110側之玻璃基板以於端面產生波紋之方式變形,藉此,液晶層123厚度產生變化,沿顯示區域之外緣產生條紋不均(以下亦稱作周邊條紋)。又,即便於硬化時未觀察到周邊條紋之情形時,亦有於高溫放置後不均變得明顯之情況。認為其原因在於:經熟化步驟等溫度歷程後應力分佈產生變化。圖20係由於殘留未硬化樹脂而產生條紋不均時之液晶顯示面板之照片圖。如圖20所示,沿液晶顯示面板之顯示區域之外緣,於自外緣起5~10 mm之範圍內產生黑白之條紋不均。又,由於因殘留未硬化區域而使樹脂流出至外部,或樹脂中之單體成分滲透至偏光板等構成顯示面板表面之構件而使偏光板之體積膨脹並使其性能劣化,故而亦有黑顯示中產生漏光,顯示品質下降之虞。
本發明係鑒於上述現狀而成立者,其目的在於提供一種於將於一部分上具有遮光部之構件配置於顯示面板之前表面側之情形時,對位於與遮光部重疊之區域上之硬化性樹脂亦充分地進行硬化的附平面板之顯示面板。
本發明者等人針對在形成有遮光部之區域上不殘留未硬化區域之方法進行各種研究後,著眼於不為光硬化亦非熱硬化之其他硬化方法。具體而言,將包含金屬錯合物之底塗劑配置於遮光部之背面側,另一方面,準備相對於具有 聚合性之單體成分、低聚物成分等反應性成分包含過氧化物者作為接著用之樹脂。繼而,使底塗劑與未硬化之樹脂組合物接觸,並使底塗劑分散於該樹脂組合物中而使其與過氧化物間產生自由基,藉此使上述反應性成分之聚合開始,藉由採用如上所述之機制,可不進行光照射而使遮光層下之未硬化樹脂組合物硬化。根據此種方法,由於對於未配置有遮光層之穿透部可採用利用通常之光聚合之硬化,故而可於常溫下以短時間有效地使平面板與顯示面板接著。又,上述問題不僅存在於將平面板與顯示面板直接貼附之情形,亦可同樣產生於在平面板與顯示面板間配置其他構件之情形。
作為上述其他構件,假設為觸控面板。觸控面板有電阻膜式、靜電電容式、光學式等。此處,以電阻膜式及靜電電容式為代表進行說明。於光學式之情形時,使用有具備紅外線之發光受光元件或表面波振盪器及感測器者,該等係設置於液晶顯示面板之端部,故而無法重新於平面板與顯示面板間配置成為中間構件之基材。
另一方面,電阻膜式具有將配置有加工成短條狀且包含透明導電膜之電極的複數之基材(玻璃或PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)等之膜)以各電極相互正交之方式(分別於X方向及Y方向上延伸之方式)且空出間隙而積層的構造,於使用時,藉由利用手指觸摸時產生之電阻變化而檢測手指之位置。
又,靜電電容式具有將配置有包含經圖案化之透明導電 膜之電極的複數之基材(膜等)貼附一片以上(於複數片之情形時,以各電極之延伸方向正交之方式)於基板(玻璃、塑膠等)上之構造,預先對電極施加交流電場,使用時,測定根據利用手指觸摸而產生之靜電電容之變化而流通之微弱電流,藉此檢測手指之位置。
該等於均使用一片以上具有電極之基材方面相同,但於貼附有上述基材或將其作為中間構件而配置於平面板與液晶顯示面板間時,有產生以下不良情況之可能性。
於電阻膜式之情形時,通常於各基材間設置有0.1 mm左右之間隙,但於如上所述之各基材貼附於平面板上,或配置於平面板與液晶顯示面板之間時,有如下情況:光藉由平面板所具有之遮光層(配線亦包括於其中)而遮斷,於用以貼附基材之樹脂中產生硬化部及未硬化部,產生由應力所導致之變形而使基材間之間隙之厚度部分地位移。並且藉此可產生觸控面板之感度變化,或電極彼此接觸而無法發揮功能之情況。又,於硬化部與未硬化部之邊界附近上有由變形而產生樹脂厚分佈,並使像產生變形之情況。此種不良情況較多產生於複數之基材之至少一者為柔軟之基材之情形,尤其是由於膜基材與玻璃基材相比更柔軟,故而於不僅於平面板側亦於液晶顯示面板側藉由樹脂進行膜基材之貼附之情形時,產生不良情況之概率進一步提高。
於靜電電容式之情形時,雖然通常不於基材間設置間隙,但由於使用有柔軟之PET等之膜作為配置有配線之基材,故而若藉由遮光層遮斷光而於樹脂中混合存在未硬化 部與硬化部,則有由該變形而產生樹脂厚分佈,並使像產生變形之情況。
再者,作為形成上述遮光區域之原因,除平面板所具有之遮光層及搭載於觸控面板上之FPC(Flexible Print Circuit,可撓性印刷電路板)以外,沿觸控面板之外周配置有金屬配線之情形亦可能成為形成遮光區域之原因。
繼而,對未硬化樹脂本身引起之不良情況進行說明。例如,圖21係表示於平面板與液晶顯示面板間配置觸控面板之情形時殘留未硬化樹脂時之情況的剖面示意圖。又,圖22及圖23係於平面板與液晶顯示面板間配置觸控面板時之平面示意圖。圖22表示最前表面,圖23表示取下遮光層時之面。
如圖21~23所示,觸控面板140將玻璃等透明基板141作為母體,並於端部具備周邊配線142及可撓性印刷(FPC)基板143。若如圖21所示之例之情形般殘留未硬化樹脂116,則有該未硬化樹脂116流入液晶顯示面板120與背光單元151間或背光單元151之內部之情況,可引起顯示不良。
又,根據流入之樹脂之成分,有侵害偏光板所使用之TAC(Triacetyl Cellulose,三乙醯纖維素)膜、相位差膜、光學膜等較多使用之丙烯酸系膜、環己烷膜等之情況。
進而,即便擦除流出之未硬化樹脂,亦由於光硬化性樹脂(尤其是UV硬化性樹脂)中較多使用有丙烯酸系樹脂,故而於將MEK(methyl ethyl ketone,甲基乙基酮)、MIBK(methyl isobutyl ketone,甲基異丁基酮)等用作溶劑之情 形時,同樣會侵害由丙烯酸系樹脂所構成之其他光學膜,又,亦會對作為偏光板之基材之TAC膜進行滲透,故而使用方面之制約較多。
針對於此,根據上述本發明者等人所發現之想法,對於用以貼附顯示面板與該其他構件之接著層亦可同樣地防止殘留未硬化樹脂,故而不易產生如上所述之未硬化樹脂之流入所導致之不良情況。如此,本發明者等人想到可澈底解決上述問題,從而完成本發明。
即,本發明之一態樣係一種附平面板之顯示面板,其係具備包含透光部及遮光部之平面板、顯示面板、及設置於上述平面板與上述顯示面板間之接著層者,上述接著層係由將選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分、過氧化物成分、及底塗劑作為反應成分聚合而形成之樹脂硬化體層。以下,對本發明之附平面板之顯示面板進行詳細說明。
本發明之附平面板之顯示面板具備包含透光部及遮光部之平面板及顯示面板。遮光部之位置可根據用途而適當變更,並無特別限定。平面板中包含透光部及遮光部兩者,觀察者可經由透光部視認顯示面板。作為遮光部之具體例,可列舉:為了隱藏周邊區域而沿顯示區域之外緣形成之黑色印刷膜,利用裸眼觀看之立體顯示或用以自不同位置觀看時表現不同圖像之利用條紋圖案所形成之黑色印刷膜等。即,作為上述平面板之較佳形態之一例,可列舉作 為對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板的形態。藉此,可實現三維(3D)顯示、根據觀看角度而改變畫面顯示之顯示等。
本發明之附平面板之顯示面板具備設置於上述平面板與上述顯示面板間之接著層,上述接著層係由將選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分、過氧化物成分、及底塗劑作為反應材料聚合而形成之樹脂硬化體層。上述反應性成分較佳為包含(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體全部。又,本發明中之接著層係至少與遮光部重疊之區域藉由利用過氧化物與底塗劑之反應所產生之自由基而產生反應性成分之聚合反應,並成為聚合物而形成者。再者,亦可使與遮光部重疊之區域以外之區域藉由該反應機制而硬化。
所謂上述(甲基)丙烯酸酯低聚物係指於分子末端或支鏈上具有一個以上(甲基)丙烯酸酯基之低聚物,例如可列舉:聚異丙烯(甲基)丙烯酸酯、聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯等。作為具體商品,若為聚異戊二烯(甲基)丙烯酸酯,則可列舉可樂麗公司製造之UC-1等,若為聚丁二烯(甲基)丙烯酸酯,則可列舉日本石油公司製造之TE-2000等。
作為上述具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體,例如可列 舉:(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、降烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸異酯、二羥甲基-三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯等。作為具體商品,若為丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯,則可列舉Rohm and Hass公司製造之QM-657等,若為丙烯酸異酯,則可列舉共榮社化學公司製造之Lightester IB-XA等。
作為上述具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等。作為具體商品,若為(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯,則可列舉共榮社化學公司製造之Lightester HOB-A等。
又,作為本發明中之(甲基)丙烯酸酯,更具體而言,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯醯基啉、(甲基)丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基哌啶酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯。
作為本發明中之底塗劑,只要為可於與過氧化物間形成自由基者,則並無特別限定,較佳為含有包含選自由鐵(Fe)、鋁(Al)、鈷(Co)、錳(Mn)、錫(Sn)、鋅(Zn)、釩(V)、鉻(Cr)、鋯(Zr)、銦(In)及鈦(Ti)所組成之群中之至少一種元素之金屬錯合物。
作為本發明中之過氧化物,只要為可於與底塗劑間形成自由基者,則並無特別限定,例如可列舉:過氧化酮、過氧化縮酮、過氧化氫、過氧化二烷基、過氧化二醯基、過氧化酯、過氧化二碳酸酯等。作為具體商品,若為過氧化二醯基,則可列舉日油公司製造之Peroyl L、Nyper BMT等,若為過氧酯,則可列舉日油公司製造之Perbutyl Z、PV、O等,若為過氧化氫,則可列舉日油公司製造之Percumyl H、Perocta H等。
根據本發明,可不進行光硬化及熱硬化之任一者而至少獲得遮光部下之樹脂硬化體層,故而可獲得充分之硬化特性,且不產生如先前般伴隨自側方進行光照射或加熱而產生之問題。
本發明之附平面板之顯示面板中之接著層於在平面板與顯示面板間配置其他中間構件之情形時,亦可為接著該中間構件與平面板或顯示面板者。即,作為本發明之附平面板之顯示面板之例,可列舉:(i)上述接著層為使上述平面板與上述顯示面板接著之樹脂硬化體層之形態,(ii)於上述平面板與上述顯示面板間配置有中間構件,且上述接著層為使上述顯示面板與上述中間構件接著之樹脂硬化體層 之形態。再者,中間構件之數量並無特別限定。
作為本發明之附平面板之顯示面板之構成,只要以此種構成要素為必需而形成者,則並不受其他構成要素特別限定。
以下,對本發明之附平面板之顯示面板之較佳形態進行詳細說明。
上述樹脂硬化體層中,與上述平面板之透光部重疊之部位較佳為由將上述反應性成分及光聚合起始劑作為反應材料聚合而形成者。藉由使用光聚合起始劑之光聚合,可獲得具有較高穿透率之樹脂硬化體層,且顯示面板之視認性良好。又,藉由使用光聚合起始劑之光聚合,可不同於熱聚合而於常溫下進行聚合反應,並且可以遠比接著劑更短之時間(數分鐘~數小時)進行接著,於製程時間方面有利。於本發明中,只要利用遮光部下之聚合反應為使用上述反應性成分、過氧化物成分、底塗劑之聚合反應而形成即可,故而於穿透部中,反應性、視認性方面更優異之本形態作為對附平面板之顯示面板之應用較為優異。
上述樹脂硬化體層較佳為實質上僅由將上述反應性成分、上述過氧化物成分、上述底塗劑作為反應材料聚合而形成者。尤其是於製造時間並無限制之情形時,或遮光部之面積遠大於透光部之面積等不適於進行光聚合之條件之情形時等,亦可設為此種形態。
上述樹脂硬化體層於25℃下之儲存剛性模數較佳為1.1 kPa以上。於硬化後之樹脂硬化體層之儲存剛性模數未達 1.1 kPa之情形時,有可觀察到流動性而無法充分發揮固定功能之虞,並且有產生顯示不均之可能性。因此,滿足本條件就可靠性之觀點而言較佳。
上述顯示面板較佳為具備一對基板及由上述一對基板所夾持之液晶層的液晶顯示面板。於如上所述般於遮光部下殘留未硬化區域之情形時,尤其容易於液晶顯示面板中成為顯示不均而出現。因此,本發明可較佳地對液晶顯示面板應用。
上述平面板較佳為對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示者。作為此種面板,可列舉:用於進行立體顯示者,用以於自不同位置觀看時實現不同之視覺效果者。
於進行立體顯示之情形時,有時於顯示畫面之前表面或背面配置有形成狹縫狀之遮光部之面板,藉由將遮光部構成為條紋狀,可利用一畫面分別對雙眼進行不同之複數之圖像顯示,並可實現立體顯示,故而本發明可尤佳地用於此種立體顯示面板中。即,上述平面板較佳為於顯示畫面之前表面或背面形成狹縫狀之遮光部之立體顯示面板。
藉由於顯示面板之前方配置具有複數個狹縫之遮光構件,而與上述立體顯示面板所具有之狹縫同樣地將遮光部構成為條紋狀,即便為同一面板亦可根據觀看位置而進行不同之圖像顯示。由於此種遮光構件將光遮斷而形成未曝光部,故而可較佳地使用本發明。即,上述平面板較佳為於自複數之視點觀看時實現不同顯示之面板。
上述中間構件可尤佳地用於在與上述平面板之遮光部重 疊之區域上具有遮光構件之情形。於此種情形時,即便自與平面板之遮光部相反側進行光之照射,亦有該光藉由遮光構件而遮斷,並殘留未硬化區域之可能性。然而,藉由使用上述反應性成分之方法,即便為照不到光之區域亦可硬化,故而可防止未硬化樹脂流入其他區域。作為此種中間構件之例,可列舉觸控面板。觸控面板通常於顯示區域(與平面板之透光部重疊之區域)外具備遮光性之周邊配線及FPC基板。
又,本發明亦為一種可製作此種附平面板之顯示面板之製造方法。即,本發明之另一態樣係一種附平面板之顯示面板之製造方法,其係具備包含透光部及遮光部之平面板、顯示面板、及設置於上述平面板與上述顯示面板間之接著層的附平面板之顯示面板之製造方法,且上述製造方法包括如下步驟:於平面板之遮光部與顯示面板間配置底塗劑;將包含選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分、及過氧化物成分的未硬化樹脂組合物配置於平面板與顯示面板間及底塗劑上;以及使配置於上述底塗劑上之未硬化樹脂組合物硬化而形成成為接著層之樹脂硬化體層。上述反應性成分較佳為含有(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體全部。
藉由利用底塗劑之硬化法,由於硬化之部分僅限於塗佈有底塗劑之部分附近,故而與如熱硬化般難以僅使一部分 區域硬化之方法不同,可自由地限定硬化之部分。於本發明中,即便為光無法利用自平面板之照射而到達之區域,亦可藉由底塗劑而進行硬化,故而可防止殘留未硬化區域。因此,上述樹脂硬化體層中,與上述平面板之遮光部重疊之部位較佳為藉由利用底塗劑與過氧化物成分反應所產生之自由基的聚合而形成。
又,藉由利用底塗劑之硬化法,可於室溫附近進行硬化反應,故而可不如熱硬化般內包由設為高溫而產生之新應力而使樹脂組合物硬化,並可抑制由應力所引起之不均之產生。
作為具有本發明之附平面板之顯示面板之製造方法的製造步驟,只要為必需此種製造步驟而形成者,則並不受其他製造步驟特別限定。作為本發明之製造方法所使用之各反應性成分、過氧化物成分、底塗劑等之具體例,可使用與上述本發明之附平面板之顯示面板中所說明者相同者。
於本發明之附平面板之顯示面板之製造方法中,接著層亦不限於用以貼合平面板與顯示面板者,於在平面板與顯示面板間配置有其他中間構件之情形時,亦可為接著顯示面板與中間構件者。
即,作為本發明之附平面板之顯示面板之製造方法,亦可具有如下步驟:(i)進而經由上述未硬化樹脂組合物貼合上述平面板與上述顯示面板,(ii)進而於上述平面板與上述顯示面板間配置中間構件,使上述接著層經由上述未硬化樹脂組合物而貼合上述顯示面板與上述中間構件。
以下,對本發明之附平面板之顯示面板之製造方法之較佳形態進行詳細說明。
上述製造方法較佳為於使配置於上述底塗劑上之未硬化性樹脂硬化之步驟後,進而包括經由上述平面板之透光部照射光,並形成與上述平面板之透光部重疊之樹脂硬化體層之步驟。由於顯示面板中透光部構成顯示區域,故而顯示部之大小遠大於穿透部之大小,又,於透光部中較佳為可短時間、大範圍且均質地進行處理之光照射。藉此,可實現製程時間之減少。
又,由於利用底塗劑之硬化與光硬化相比反應較慢,故而亦可晚於光硬化而逐漸硬化。因此,於由硬化而產生之兩樹脂之物性尤其是收縮相互拮抗之兩硬化之邊界區域上,追隨先硬化之光硬化區域之收縮後之形狀而硬化,故而可緩和邊界前後之伴隨收縮而產生之應力集中。
較佳為上述未硬化樹脂組合物含有光聚合起始劑,且上述樹脂硬化體層中與上述平面板之透光部重疊之部位係藉由利用對上述光聚合起始劑照射光所產生之自由基的聚合而形成。藉此,可進行迅速且充分之光聚合。
上述製造方法較佳為進而包括自平面板與顯示面板間之間隙照射光,使與上述平面板之遮光部重疊之未硬化樹脂組合物暫時硬化之步驟。由於利用底塗劑之硬化之反應速度較慢,故而藉由進行暫時硬化,可防止平面板與顯示面板產生對準偏移。
以上,對附平面板之顯示面板之製造方法之較佳形態進 行說明,此外,亦可將上述附平面板之顯示面板之較佳形態應用於上述製造方法中,並可獲得相同之效果。
進而,本發明之另一態樣係一種樹脂組合物,其係藉由對包含透光部及遮光部之基材進行塗佈而接著上述基材與其他基材者,上述樹脂組合物包含選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分及過氧化物成分,並藉由與底塗劑之化學反應而硬化。
根據本發明,於將於一部分上具有遮光部之平面板配置於顯示面板上之情形時,對位於遮光部下之硬化性樹脂亦可充分進行硬化。
以下揭示實施形態,對本發明參照圖式進而詳細地進行說明,但本發明並不僅限定於該等實施形態。
本發明係以將具有遮光部之平面板配置於顯示面板上而製成者作為對象,畫面尺寸並無特別限定。又,於本發明中,平面板無需如下述實施形態般僅由一片板(例如玻璃板、塑膠板等)構成。作為一例,可列舉為了進行立體顯示而將貼合二片以上之板而成之面板用作平面板者。
若為了保護顯示面板之前表面,則可藉由將平面板配置於顯示面板之前表面(顯示面側)而發揮效果,但例如若上述平面板為具有狹縫之立體顯示面板,且顯示面板具有穿透性,則用於立體顯示之狹縫可於顯示面板之前表面亦可 於其後表面,故而平面板亦可未必限定於顯示面板之前表面。
於本發明中,只要具備本發明所規定之接著層,則亦可於平面板與顯示面板間配置觸控面板等其他中間構件。
上述周邊條紋越大型則越明顯之情況亦較多,可用於20英吋以上之大型尺寸之裝置中,故而本發明可尤佳地用於TV、電子招牌、車站、機場之嚮導顯示板等資訊顯示器或數位標牌之大型顯示器中。又,由於顯示面板越小型化,則產生由未硬化樹脂流入面板內而導致之顯示不良之可能性越高,故而本發明亦可用於10英吋以下之小型尺寸之裝置中,例如,亦可較佳地用於行動電話、遊戲機等小型之顯示器中。
作為可應用本發明之顯示面板,可列舉:液晶顯示面板(LCD,Liquid Crystal Display Panel)、電致發光顯示面板(EL,Electroluminescence Display Panel)、電漿顯示器面板(Plasma Display Panel)等。
實施形態1
實施形態1係於液晶顯示面板之前方配置有平面板之附平面板之顯示面板。圖1係實施形態1之附平面板之顯示面板之剖面示意圖。又,圖2係實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合部之放大圖。如圖1所示,於實施形態1中,平面板10經由樹脂硬化體層33而貼附於顯示面板20上。
圖2所示,顯示面板20具備一對基板21、22及夾持於該一對基板21、22間之液晶層23。於一對基板21、22中,一 方之基板為主動矩陣基板21,另一方之基板為濾色器基板22。主動矩陣基板21係將玻璃基板等絕緣基板作為母體,於該絕緣基板上具備TFT、像素電極、包含掃描線及信號線之各種配線等用以控制液晶分子之定向之構件。另一方面,濾色器基板22亦將玻璃基板等絕緣基板作為母體,於該絕緣基板上具備濾色器、黑矩陣、共用電極等構件。於該等一對基板21、22間封入有液晶材料,於其周圍配置有密封封件24,並藉由間隔件保持基板間隔。於一對基板21、22外側之各面上分別配置有偏光板25,可選擇入射於顯示面板20之光及入射並放出至外部之光的穿透及遮斷。
平面板10將玻璃、塑膠等之透明基板11設為母體,並發揮顯示面板20之表面保護功能。又,於透明基板11之顯示面板20側之面上之一部分上設置有遮蔽光之黑色印刷物(遮光層)12。平面板10係由透光部1a與遮光部1b所構成。配置有遮光層12之區域構成遮光部1b,除此以外之區域構成透光部1a。透光部1a實質上構成顯示畫面,觀察者可視認藉由顯示面板20而顯示之影像。於實施形態1中,遮光層12係沿顯示面板20之顯示區域(穿透部)1a而設置於外緣。藉由設置遮光部1b,可隱藏周邊電路等構成顯示面板20周邊之各構件,亦使設計性提高。
樹脂硬化體層33係使選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分進行聚合反應並聚合物化而形成之層。較佳為使用該等全部成分形成樹 脂硬化體層33。關於各成分聚合前之混合比之例,可列舉含有(甲基)丙烯酸酯低聚物30~50質量份、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體30~50質量份、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體10~30質量份者。藉由於平面板10與顯示面板20間塗佈包含上述反應性成分之樹脂組合物並產生特定之聚合反應,從而使樹脂硬化體層33作為接著平面板與顯示面板之接著層而發揮功能。藉由使用(甲基)丙烯酸酯,可於聚合物化時具有較高之光穿透性,且容易使折射率與玻璃一致。
關於位於透光部1a下之樹脂硬化體層33a,其係藉由利用自平面板10側照射光而使光聚合起始劑產生自由基並使上述反應性成分進行聚合的自由基聚合反應而形成。另一方面,關於位於遮光部1b下之樹脂硬化體層33b,其係藉由使底塗劑與過氧化物反應而產生自由基並使上述反應性成分進行聚合的自由基聚合反應而形成。作為上述樹脂組合物中的自由基形成前之過氧化物之存在比之例,可列舉將上述樹脂組合物整體設為100質量%時設為0.5~5質量%之情形。由於遮光部1b中無法照射光,故而藉由此種方法,即便於平面板10上設置遮光部1b時,亦可不殘留未硬化區域而使聚合反應充分進行。又,藉由利用光照射之自由基聚合及使用底塗劑與過氧化物之自由基聚合,亦不會引起急遽之硬化收縮,故而不會於所製造之附平面板之顯示面板上產生尺寸變動而可獲得較高之可靠性。
尤其是根據實施形態1,即便於將薄型且大型之玻璃基 板用作構成液晶顯示面板之基板時,亦不存在於該玻璃基板上產生彎曲而於端面產生波紋,結果使液晶層23間之間隔變動並於顯示面板之外緣產生顯示不均之情況,故而可獲得優異之顯示特性。又,由於透光部1a下係由藉由光聚合而聚合物化之樹脂硬化體層所構成,故而可獲得優異之穿透率。
再者,關於平面板10之厚度,較佳為0.5~3 mm。又,關於遮光層12之厚度,較佳為20 μm。關於遮光層12之寬度,亦根據面板之尺寸而不同,但較佳為設為5~30 mm。再者,若遮光層12之寬度為1 mm以上,則即便自側方進行光照射亦無法使光遍及整體。關於樹脂硬化體層之厚度,較佳為設為50~150 μm。較佳為將構成液晶顯示面板之一對基板之各絕緣基板(玻璃基板等)之厚度設為0.5~1.1 mm。再者,該等數值僅為一例而並無特別限定。
以下,對實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合步驟進行詳細說明。圖3~圖5係表示實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
首先,如圖3所示,準備顯示面板20及於一部分上具有遮光層12之平面板10。於遮光層12之顯示面板20側之面上預先塗佈底塗劑13。作為底塗劑13之材料,可列舉含有鐵(Fe)、鋁(Al)、鈷(Co)、錳(Mn)、錫(Sn)、鋅(Zn)、釩(V)、鉻(Cr)、鋯(Zr)、銦(In)、鈦(Ti)等之金屬錯合物。
繼而,如圖4所示,以顯示面板20之末端與平面板10之遮光層12重疊之方式分別進行對位,於該等間配置包含上 述反應性成分31及過氧化成分32之樹脂組合物30,並使平面板10與顯示面板20重合。再者,於貼合該等之時間點上,底塗劑13擴散於樹脂組合物30內並與過氧化物32產生反應而生成自由基,故而遮光部12中之聚合反應係自貼合平面板10與顯示面板20之時間點起進行。再者,由於平面板10之透光部1a下未塗佈底塗劑,故而樹脂組合物30硬化之範圍限定於遮光部1b下附近之底塗劑13可擴散之範圍內。
又,如圖4所示,貼合平面板10與顯示面板20,同時使光自平面板10與顯示面板20貼合之部分之側方光曝光。該曝光係用於進行抑制平面板10與顯示面板20之對準偏移的暫時硬化者,只要僅使端面附近固化即可,短時間之照射即足夠。因此,並非藉此使遮光膜12下之樹脂部全部硬化。
繼而,如圖5所示,使光自透明基板11側對平面板10整體一併曝光。此為正式硬化,穿透平面板10之透光部之光照射於樹脂組合物30上而使光聚合開始並進行硬化。再者,由於光被平面板10之遮光部12遮斷,故而遮光部12下之樹脂組合物30未進行利用光照射之聚合。
如此,可製作平面板10之透光部1a下及遮光部1b下均未殘留未硬化區域之樹脂硬化體層33。
以下,對上述步驟中之聚合之機制進行詳細說明。圖6係表示將反應性成分、底塗劑、過氧化物作為反應成分之聚合反應之情況的剖面示意圖。
如圖6所示,若使樹脂組合物30接觸於塗佈有底塗劑13之部分,則底塗劑13開始擴散於樹脂組合物30中(圖中之小箭頭方向)。並且,擴散之底塗劑13與樹脂組合物30中之過氧化物32反應並產生自由基。該自由基使樹脂組合物30中之反應性成分31之聚合反應開始。藉由將底塗劑13塗佈於遮光部1b下而使遮光部1b下硬化,但由於底塗劑13未到達偏離遮光部1b下之部分,故而未進行反應。
另一方面,如圖6所示,於樹脂組合物13中包含光聚合起始劑34,藉由光之照射而使光聚合起始劑34產生自由基,並使周圍之反應性成分31之聚合反應開始。如此,於透光部1a下藉由照射光而進行光聚合,但於遮光部1b下,由於光未到達而未進行利用光照射之聚合。
再者,根據此種原理,樹脂硬化體層中,位於透光部1a下之樹脂硬化體層中之光聚合起始劑之濃度變得低於位於遮光部1b下之樹脂硬化體層之光聚合起始劑之濃度,位於透光部1a下之樹脂硬化體層中之底塗劑之濃度變得低於位於遮光部1b下之樹脂硬化體層之底塗劑之濃度。
實施形態2
實施形態2係於液晶顯示面板之前方配置有平面板之附平面板之顯示面板。圖7係實施形態2之附平面板之顯示面板之剖面示意圖。如圖7所示,平面板10經由樹脂硬化體層33而貼附於顯示面板20上。
由於實施形態2之附平面板之顯示面板之製造方法與實施形態1不同,故而於殘留於樹脂硬化體層中之成分等方 面與實施形態1不同,但其基本構成相同,並且於無論平面板之透光部1a下及遮光部1b均於樹脂硬化體層33中未殘留未硬化區域方面,及無需進行熱處理等複雜之步驟方面與實施形態1相同。
以下,對實施形態2中之平面板與顯示面板之貼合步驟進行詳細說明。圖8~圖10係表示實施形態2中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
首先,如圖8所示,準備顯示面板20及於一部分上具有遮光層12之平面板10。於實施形態2中,不僅於構成遮光部1b之區域,亦於構成透光部1a之區域對平面板10之顯示面板側之表面整體預先塗佈底塗劑13。作為底塗劑13之材料,可使用與實施形態1相同者。
繼而,如圖9所示,以顯示面板20之末端與平面板10之遮光層12重疊之方式分別進行對位,於該等間配置包含反應性成分31及過氧化物成分32之樹脂組合物30,並使平面板10與顯示面板20重合。再者,於將該等貼合之時間點上,底塗劑13分散於樹脂組合物30內,與過氧化物32產生反應而形成自由基,故而聚合反應係自平面板10與顯示面板20貼合之時間點起進行。
又,如圖9所示,貼合平面板10與顯示面板20,同時使光自平面板10與顯示面板20貼合之部分之側方光曝光。該曝光係用於進行抑制平面板10與顯示面板20之對準偏移之暫時硬化者,僅端面附近固化即可,短時間之照射即足夠。
繼而,圖10所示,可藉由放置特定時間而製作於平面板10之透光部1a下及遮光部1b下均未殘留未硬化區域之樹脂硬化體層33。再者,根據實施形態2,雖然與實施形態1之情形相比,反應速度之進行較慢,但無需另外進行光聚合及熱聚合等,可實現於常溫下之處理。
以上,對實施形態1及實施形態2進行說明,該等可適當組合而使用。即,對遮光部下之樹脂組合物之硬化於利用使用底塗劑等之聚合方面相同,但關於對透光部下之樹脂組合物之硬化,可採用於一部分區域上利用光聚合,對另一部分之區域利用使用底塗劑等之聚合的方法。
實施形態3
實施形態3係觸控面板方式之附平面板之顯示面板。圖11係實施形態3之附平面板之顯示面板之剖面示意圖。如圖11所示,於平面板10與液晶顯示面板20間配置有觸控面板(中間構件)40。觸控面板40經由樹脂硬化體層33而與液晶顯示面板20接著。樹脂硬化體層33可使用與實施形態1或2相同之方法而製作。
於圖11所示之例中示有利用與實施形態1相同之方法使樹脂組合物硬化而成者。即,關於位於透光部1a下之樹脂硬化體層33a,其係藉由利用自平面板10側之光照射而使光聚合起始劑產生自由基並使各反應性成分進行聚合的自由基聚合反應而形成。另一方面,關於位於遮光部1b下之樹脂硬化體層33b,其係藉由使底塗劑與過氧化物反應而產生自由基並使各反應性成分進行聚合的自由基聚合反應 而形成。
由於平面板之遮光部遮斷與該遮光部重疊之區域整體之光,故而於不採用實施形態3之情形時,於觸控面板與液晶顯示面板間殘留未硬化樹脂,對該等之接著產生影響。
藉由實施形態3,可不殘留未硬化樹脂,故而可防止未硬化樹脂流入液晶顯示面板20與背光單元51間或背光單元51之內部。又,可防止於進行觸控面板操作時,由手指之按壓而使未硬化樹脂滲透至顯示區域之周邊並於顯示區域之周圍產生條紋不均的情況。
實施形態4
實施形態4係於顯示面板之前方配置有對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板的附平面板之顯示面板。圖12係實施形態4之附平面板之顯示面板之立體示意圖。如圖12所示,於配置於顯示面板70之前方之平面板上配置有黑色之印刷膜(遮光層)62,於遮光層62上形成有縱方向之複數之狹縫。藉此,遮光層62具有外周部及複數之縱光柵部作為構成要素。各縱光柵部彼此之間隙亦可不為狹縫而配置有透明之構件。顯示面板70具有顯示區域91及周邊區域92,於顯示區域91內對每個像素設置有大量較細之濾色器72。作為濾色器72之色配置,係於一個方向排列同色之條紋排列,使用有紅(R)72R、綠(G)72G及藍(B)72B 3色。再者,於實施形態4中,濾色器之顏色之種類、數量及排列方法並無特別限定。
圖13係表示實現立體顯示之原理之示意圖。圖14係表示 自不同位置觀看時實現不同顯示之原理之示意圖。
如圖13及圖14所示,平面板60係由透明基板61及遮光層62所構成,遮光層62係配置於透明基板61之顯示面板側之面上。於圖14中,顯示面板70係具備一對透明基板71及位於該一對透明基板71間之液晶層的液晶顯示面板。如圖13及圖14所示,遮光層62於剖面觀察時係各自空出間隔而散佈性地配置。再者,雖然濾色器72係配置於一對透明基板71間,但關於配置於液晶層之前表面側或配置於其背面側則並無特別限定。
所謂本說明書中之「對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板」,係指如圖13及圖14所示,對顯示面板自某一方向可視認顯示面板之一部分像素,自其他某一方向則無法視認上述一部分像素的面板,可藉由將狹縫狀地配置遮光部之平面板設置於面板之前表面或背面而使用。其包括例如用以進行立體顯示之面板、自不同位置觀看顯示面板時可視認不同圖像之類型之面板(一部分亦稱作雙顯示(Dual View)面板)。
為了實現立體觀察,必須對以至少2個視點即輻輳角觀看之利用右眼用像素(R像素)之圖像與利用左眼用像素(L像素)之圖像進行設計以使各眼可識別。若利用左眼觀看右眼用圖像,或利用右眼觀看左眼用圖像,則可確認圖像為雙重像,故而立體顯示面板之遮光層及狹縫發揮使各眼可區分各像素並進行視認以避免上述情況之作用。
圖13表示自各像素發出之光如何達到各眼中,成為到達 一隻眼之圖像未到達另一隻眼之構成。圖13中,R所示之像素為右眼用像素,L所示之像素為左眼用像素。又,橫列地散佈性地排列者為縱光柵狀之遮光部。於進行立體顯示時,考慮左右眼之距離並以各眼可確認右眼用及左眼用之各圖像之方式配置狹縫及遮光層62。該情形之狹縫之間距大致為像素寬度之2倍,遮光層62之寬度相對於像素之寬度為100~150%。再者,可假定一般人類之雙眼之間隔約為60 mm。
另一方面,如圖14所示,亦可藉由以與擴大雙眼之間隔相同之要領研究狹縫之設計而製造自其他位置觀看時可觀察各自不同之圖像的顯示器。如圖14所示,藉由設置構成第一圖像之第一像素(圖14中「1」所示之像素)及構成第二圖像之第二像素(圖14中「2」所示之像素)並調節狹縫及/或遮光部之間隔,可控制可於顯示器之前方分別觀察任一者之位置。此種類型之顯示形式亦為對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板之一。該情形之狹縫之間距大致為像素寬度之2倍,遮光層62之寬度相對於像素之寬度為160~180%。
於圖14所示例中,與立體顯示不同,無需觀察者之不同之眼視認第一像素及第二像素。由於觀察者以雙眼觀看同一像素,故而可自最佳觀察位置觀察由第一像素或第二像素之像素群所形成之任一圖像。
關於上述「對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板」之位置,例如只要使用穿透型之液晶顯示面板,則 原理上可配置於顯示面板之前方亦可配置於後方。實施形態4中對兩個視點之例進行說明,但只要滿足相同之原理,則亦可為具有兩個以上之視點者。
於實施形態4中,配置於上述具有複數視點之像素之顯示面板之前方(或後方)的面板中之遮光層及狹縫發揮根據觀看位置而控制來自某像素之光之穿透或遮斷之作用。於實施形態4中,具有此種遮光層之面板係使用本發明中之樹脂組合物而對顯示面板進行貼合。此種用途之遮光層根據設計而存在占像素寬度之50%~80%左右之情況,於與遮光層重疊之區域中,即便自顯示面板之前方(或後方)照射光,亦會藉由上述遮光層而遮斷光,使樹脂組合物整體中之上述比率份成為未硬化之樹脂。
又,如圖14所示,於對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板之情形時,有時光柵部分之外周由寬度較寬之遮光部分所構成,故而藉由光使樹脂硬化之區域與用於TV之平面板之情形相比明顯容易變小。因此,根據情況亦可能產生無法獲得保持平面板之接著強度之情況。於將具有此種遮光部之平面板貼合於顯示面板或其他中間構件上之情形時,預先於遮光部下塗佈或印刷底塗劑後,如實施形態1般進行狹縫之對位,並利用光使樹脂組合物之周圍(側面)暫時硬化,最後自平面板側對顯示區域整面進行光照射,藉此可使樹脂組合物之整體硬化而貼合平面板與顯示面板或其他中間構件。
於此種情形時,雖然藉由塗佈於遮光部下之底塗劑而使 由遮光部隱藏之樹脂組合物硬化,但例如於利用40吋高畫質TV進行立體顯示之情形時,像素間距成為153 μm左右,故而狹縫寬度成為76~120 μm左右,條數成為5760。因此於此種例中,難以對每個光柵部塗佈底塗劑。雖然亦可利用遮罩等藉由印刷而塗佈,但必須經由遮罩之對位等步驟。於此種例中,亦可於包含狹縫部分之平面板之整面上塗佈底塗劑,並於貼合後硬化前實施對位。此時,較佳為預先調整底塗劑濃度及過氧化物濃度,並調整硬化時間。又,於在平面板之整面上塗佈底塗劑之情形時未必需要光照射,但光吸收劑根據其吸收波長頻帶而有於分散於樹脂中之情形時對樹脂著色之情況,故而就提高光穿透性而言,亦可對塗佈有底塗劑之位置反覆進行光照射。
圖15係表示實現立體顯示面板之其他例之顯示原理之示意圖。於圖15中,立體顯示面板80係具備一對透明基板81及位於該一對透明基板81間之液晶層的液晶顯示面板。配置於一對透明基板81間之液晶層係藉由封件84而密封。又,於一對透明基板81間配置有遮光層82,該遮光層82於剖面觀察時係以各自空出間隔之方式散佈性地配置。
於立體顯示顯示器中,有時為了進行立體顯示而如圖15所示配置有液晶顯示面板80。於該情形時,藉由以使透光部與遮光部呈現為狹縫狀之方式進行光之調節而表現立體顯示。於該情形時,於顯示區域中實際上並未配置遮光層,故而只要藉由於未以進行立體顯示之方式調節光時使樹脂組合物硬化而進行應對即可。然而,於為了進行立體 顯示而利用液晶顯示面板80之情形時,有時用以接著構成液晶顯示面板80之一對透明基板81的封件84不透明,故而於周邊部形成遮光部。於此種情形時,亦可根據本發明,藉由於封件84下之經遮光之部分上塗佈底塗劑而使成為陰影之部分硬化。再者,作為此種立體顯示顯示器,多用於行動電話、智慧型手機、平板PC(Personal Computer,個人電腦)等移動式機器,圖像顯示用之液晶顯示面板(顯示裝置)70與狹縫顯示(立體顯示)用之液晶顯示面板(平面板)80相互貼合。上述立體顯示用之液晶顯示面板80可配置於圖像顯示用之液晶顯示面板70之前方及後方任一者。再者,藉由利用如上所述之液晶顯示面板之立體顯示,可實現利用裸眼觀察立體顯示。
進而,作為此種平面板,除立體顯示用之液晶顯示面板以外,亦可為觸控面板之類之功能性裝置。又,亦可如實施形態3所示於圖像顯示用之液晶顯示面板與立體顯示用之液晶顯示面板間配置觸控面板。如此,對於包含遮光部且於該遮光部下形成陰影而可能無法光硬化者可有效地活用藉由使用本發明之樹脂的貼合方法。
評價試驗
以下關於實施形態1中之樹脂硬化體層,對實際上使用實施形態1之方法(光硬化及底塗劑硬化之併用)而製作之各樣本之成分及特性進行說明。下述表1表示實施例1~實施例7所使用之樣本之調配模式。又,下述表2表示實施例1~實施例7及比較例之各樣本之成分及特性。
於上述表1中,「%」全部表示將樹脂組合物整體設為100質量%時之質量%。又,低聚物、單體A、單體B、單體C、過氧化物A、過氧化物B及光聚合起始劑之各數值表示各質量份。
於上述表1中,低聚物為異戊二烯甲基丙烯酸酯低聚物(可樂麗公司製造之UC-1),單體A為甲基丙烯酸二環戊烯基氧基酯(Rohm and Hass公司製造之QM-657),單體B為甲基丙烯酸2-羥基丁酯(共榮社化學公司製造之Lightester HOB),單體C為甲基丙烯酸異酯(新中村化學公司製造之NK Ester IB),非反應成分為聚丁二烯塑化劑(Degussa公司製造之Poly Oil 110),過氧化物A為氫過氧化異丙苯 (Cumene hydroperoxyde)(日本化藥公司製造之Kayacumene H),過氧化物B為過氧化(2-乙基己酸)第三丁酯(tert Butyl peroxy-2-ethylhexanoate)(日油公司製造之Perbutyl O),光起始劑為1-羥基環己基苯基酮(1-Hydroxycyclohexylohexylphenylketone)(BASF公司製造之Irgacure184),添加劑為3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Silicones公司製造之KBM-503)。
於上述表2中,底塗劑所含有之成分為五氧化二釩錯合物。所謂底塗劑濃度1/1係指未稀釋之底塗劑,意指底塗劑成分(五氧化二釩錯合物)濃度相對於整體為3質量%之底塗劑(東亞合成公司製造之AT QUICKA VE3)。所謂底塗劑濃度1/2,係指將未稀釋之底塗劑稀釋成2倍者,意指底塗劑成分濃度相對於整體為1.5質量%之底塗劑。所謂底塗劑濃度1/10,係指將未稀釋之底塗劑稀釋成10倍者,意指底塗劑成分濃度相對於整體為0.3質量%之底塗劑。此處,使用乙醇作為稀釋溶劑。
於使用上述表1所示之條件之調配例之情形時,由上述 表2可知,若使用實施形態1中之製造方法,則可獲得良好之樹脂硬化體層。另一方面,於不使用底塗劑而僅藉由自平面板側之光照射進行製造之情形時(比較例),未獲得充分之硬化性而無法獲得良好之樹脂硬化體層。
圖16及圖17係表示接著強度與時間之關係之圖表,圖16表示未進行底塗劑濃度之稀釋之情形之結果,圖17表示將底塗劑濃度稀釋為1/10之情形時之結果。再者,圖16及圖17之圖表係分別基於下述表3及表5所示之資料。又,表4及表6係表示過氧化物之反應率與時間之關係之表。表4表示未進行底塗劑濃度之稀釋之情形之結果,表6表示將底塗劑濃度稀釋為1/10之情形之結果。再者,於表3~6以及圖16及17中,過氧化物之「%」表示將樹脂組合物整體設為100質量%時之質量%。
如表3及表4所示,關於接著強度相對於過氧化物之變化,於過氧化物濃度為0.3質量%以上時,接著強度於3小時內大致飽和。又,由表3及表4可知,於過氧化物濃度為1.0質量%時接著強度最高,為最佳值。認為其與底塗劑之擴散相關,於過氧化物較少時,具體而言為0.1質量%以下時,即便底塗劑擴散,過氧化物亦不足而未充分進行聚合反應。另一方面,認為於過氧化物較多時,具體而言為2.5質量%以上時,過氧化物過量地存在,故而進行聚合反應直至底塗劑充分擴散為止,會於擴散初始階段過度使用底塗劑,結果使廣泛地擴散之底塗劑相對變少。再者,此處只要接著強度為4 N/mm以上,則判斷為發揮良好之接著功能。
如表5及表6所示,於將底塗劑濃度稀釋為1/10之情形時,與未稀釋之情形相比接著強度較低。關於反應率,由於過氧化物濃度為1.0質量%以上時於6小時後超過90%,為0.3質量%以上時於12小時後為90%以上,故而認為並非由於反應不充分而是緩慢聚合者之接著強度更低。
若亦一併研究表3及表4之研究結果,則可知底塗劑濃度及過氧化物濃度與接著強度之上升存在相關性,存在適於提高接著強度之組合。於未稀釋時,只要過氧化物濃度為0.3質量%以上,則可於3小時內獲得充分之接著強度。於假設為實際之步驟時,若考慮貼合後之對準之時間、至對準步驟為止之等待時間、於對準後發現需要返工時之剝離之必要性等,則較佳為3小時後左右達到實用上之接著強度。
由此,於未進行底塗劑濃度之稀釋之情形時,過氧化物濃度2.5質量%之條件反而會出現硬化較快而無法返工之可能性。
另一方面,於底塗劑濃度較稀之情形時,具體而言於將底塗劑濃度稀釋為1/10時,必須將過氧化物濃度調整為0.3~0.5質量%,若為該範圍之濃度以外,則為了獲得充分之接著濃度而過度耗費時間,難以用於製造步驟中。
作為底塗劑之塗佈方法,考慮有刷塗、使用分注器、印刷等,由於塗佈濃度未必均勻,故而過氧化物濃度較佳為0.3~1.5質量%,若考慮稀釋至1/10,則更佳為0.3~0.5質量%。
再者,本案係以2011年1月18日提出申請之日本專利申請案2011-008175號為基礎,並基於巴黎公約或移交之國之法規而主張優先權。該申請案之內容係將其整體作為參照而併入本案中。
1a、101a‧‧‧透光部
1b、101b‧‧‧遮光部
10、110‧‧‧平面板
11、61、71、81、111‧‧‧透明基板
12、62、82、112‧‧‧遮光層
13‧‧‧底塗劑
20、70、80、120‧‧‧(液晶)顯示面板
21、121‧‧‧基板(主動矩陣基板)
22、122‧‧‧基板(濾色器基板)
23、123‧‧‧液晶層
24、84、124‧‧‧(密封)封件
25、125‧‧‧偏光板
30‧‧‧樹脂組合物
31‧‧‧反應性成分
32‧‧‧過氧化物
33‧‧‧樹脂硬化體層
33a‧‧‧樹脂硬化體層(來自光照射)
33b‧‧‧樹脂硬化體層(來自底塗劑)
33c‧‧‧樹脂硬化體層(來自光照射)
34‧‧‧光聚合起始劑
40、140‧‧‧觸控面板
41、141‧‧‧透明基板
42、142‧‧‧周邊配線
43、143‧‧‧FPC基板
51、151‧‧‧背光單元
72‧‧‧濾色器
72B‧‧‧濾色器(藍)
72G‧‧‧濾色器(綠)
72R‧‧‧濾色器(紅)
91‧‧‧顯示區域
92‧‧‧周邊區域
116‧‧‧未硬化區域
133‧‧‧樹脂硬化體層
171‧‧‧光源
圖1係實施形態1之附平面板之顯示面板之剖面示意圖。
圖2係實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合部之放大圖。
圖3係表示實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
圖4係表示實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
圖5係表示實施形態1中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
圖6係表示將反應性成分、底塗劑、及過氧化物作為反應成分之聚合反應之情況的剖面示意圖。
圖7係實施形態2之附平面板之顯示面板之剖面示意圖。
圖8係表示實施形態2中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
圖9係表示實施形態2中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
圖10係表示實施形態2中之平面板與顯示面板之貼合步驟之各階段的剖面示意圖。
圖11係實施形態3之附平面板之顯示面板之剖面示意圖。
圖12係實施形態4之附平面板之顯示面板之立體示意圖。
圖13係表示實現立體顯示面板之原理之示意圖。
圖14係表示自不同位置觀看時實現不同顯示之原理之示意圖。
圖15係表示實現立體顯示面板之其他例之顯示原理之示意圖。
圖16係表示接著強度與時間之關係之圖表,表示未進行底塗劑濃度之稀釋之情形之結果。
圖17係表示接著強度與時間之關係之圖表,表示將底塗劑濃度稀釋為1/10之情形之結果。
圖18係於平面板具有遮光部之情形時自平面板側進行光照射時之平面板及顯示面板之剖面示意圖,表示進行光照射前。
圖19係於平面板具有遮光部之情形時自平面板側進行光 照射時之平面板及顯示面板之剖面示意圖,表示進行光照射後。
圖20係由於殘留未硬化樹脂而產生條紋不均時之液晶顯示面板之照片圖。
圖21係表示於平面板與液晶顯示面板間配置觸控面板之情形時殘留未硬化樹脂時之情況的剖面示意圖。
圖22係於平面板與液晶顯示面板間配置觸控面板時之平面示意圖,表示最前表面。
圖23係於平面板與液晶顯示面板間配置觸控面板時之平面示意圖,表示取下遮光層時之面。
1a‧‧‧透光部
1b‧‧‧遮光部
10‧‧‧平面板
11‧‧‧透明基板
12‧‧‧遮光層
20‧‧‧(液晶)顯示面板
21‧‧‧基板(主動矩陣基板)
22‧‧‧基板(濾色器基板)
23‧‧‧液晶層
24‧‧‧(密封)封件
25‧‧‧偏光板
33‧‧‧樹脂硬化體層
33a‧‧‧樹脂硬化體層(來自光照射)
33b‧‧‧樹脂硬化體層(來自底塗劑)
51‧‧‧背光單元

Claims (23)

  1. 一種附平面板之顯示面板,其特徵在於:其係具備包含透光部及遮光部之平面板、顯示面板、及設置於該平面板與該顯示面板間之接著層者;該接著層係由將選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分、過氧化物成分、及底塗劑作為反應材料聚合而形成之樹脂硬化體層;該樹脂硬化體層中與該平面板之透光部重疊之部位係由將該反應性成分及光聚合起始劑作為反應材料聚合而形成者;該樹脂硬化體層中與該平面板之透光部重疊之部位之底塗劑之濃度低於與該平面板之遮光部重疊之部位的底塗劑之濃度。
  2. 如請求項1之附平面板之顯示面板,其中上述接著層係接著上述平面板與上述顯示面板之樹脂硬化體層。
  3. 如請求項1之附平面板之顯示面板,其中於上述平面板與上述顯示面板間配置有中間構件;上述接著層係接著上述顯示面板與該中間構件之樹脂硬化體層。
  4. 如請求項3之附平面板之顯示面板,其中上述中間構件為觸控面板。
  5. 如請求項1至4中任一項之附平面板之顯示面板,其中上 述底塗劑含有包含選自由鐵、鋁、鈷、錳、錫、鋅、釩、鉻、鋯、銦及鈦所組成之群中之至少一種元素之金屬錯合物。
  6. 如請求項1至4中任一項之附平面板之顯示面板,其中上述反應材料包含(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體全部之反應性成分。
  7. 如請求項1至4中任一項之附平面板之顯示面板,其中上述樹脂硬化體層中與上述平面板之透光部重疊之部位之光聚合起始劑之濃度低於與上述平面板之遮光部重疊之部位之光聚合起始劑之濃度。
  8. 如請求項1至4中任一項之附平面板之顯示面板,其中上述樹脂硬化體層於25℃下之儲存剛性模數為1.1kPa以上。
  9. 如請求項1至4中任一項之附平面板之顯示面板,其中上述顯示面板為具備一對基板與由該一對基板所夾持之液晶層的液晶顯示面板。
  10. 如請求項1至4中任一項之附平面板之顯示面板,其中上述平面板為對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板。
  11. 一種附平面板之顯示面板之製造方法,其特徵在於:其係具備包含透光部及遮光部之平面板、顯示面板、及設置於該平面板與該顯示面板間之接著層的附平面板之顯示面板之製造方法;且該製造方法包含如下步驟: 於平面板之遮光部與顯示面板間配置底塗劑;將包含選自由(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體、及具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體所組成之群中之至少一種反應性成分與過氧化物成分的未硬化樹脂組合物配置於平面板與顯示面板間及底塗劑上;及使配置於該底塗劑上之未硬化樹脂組合物硬化而形成成為接著層之樹脂硬化體層。
  12. 如請求項11之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述製造方法更包含經由上述未硬化樹脂組合物而貼合上述平面板與上述顯示面板之步驟。
  13. 如請求項11之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述製造方法更包含於上述平面板與上述顯示面板間配置中間構件,並經由上述未硬化樹脂組合物而貼合上述顯示面板與該中間構件之步驟。
  14. 如請求項13之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述中間構件為觸控面板。
  15. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述底塗劑含有包含選自由鐵、鋁、鈷、錳、錫、鋅、釩、鉻、鋯、銦及鈦所組成之群中之至少一種元素之金屬錯合物。
  16. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述反應性成分包含(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有雙環之(甲基)丙烯酸酯單體及具有羥基之(甲 基)丙烯酸酯單體全部之反應性成分。
  17. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述樹脂硬化體層中與上述平面板之遮光部重疊之部位係藉由利用上述底塗劑與上述過氧化物成分之反應所產生之自由基的聚合而形成。
  18. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述製造方法於形成與上述平面板之遮光部重疊之樹脂硬化體層之步驟之後,更具有經由上述平面板之透光部照射光而形成與上述平面板之透光部重疊之樹脂硬化體層之步驟。
  19. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述未硬化樹脂組合物包含光聚合起始劑;上述樹脂硬化體層中與上述平面板之透光部重疊之部位係藉由利用對該光聚合起始劑照射光而產生之自由基的聚合而形成。
  20. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述製造方法更包含自平面板與顯示面板間之間隙照射光而使與上述平面板之遮光部重疊之未硬化樹脂組合物暫時硬化之步驟。
  21. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述樹脂硬化體層為實質上僅由將上述反應性成分、上述過氧化物成分、及上述底塗劑作為反應成分聚合而形成者。
  22. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造 方法,其中上述顯示面板係具備一對基板、及由該一對基板所夾持之液晶層的液晶顯示面板。
  23. 如請求項11至14中任一項之附平面板之顯示面板之製造方法,其中上述平面板為對顯示面板以一畫面進行複數之圖像顯示之面板。
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