CN103838023A - 显示装置和显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够防止/抑制由对光固化型粘接剂进行的用于光固化的光照射的影响引起的、部件侧(偏振板等元件)的收缩等损伤的技术。在利用光固化型粘接剂(8)将显示面板与透明盖贴合的结构的显示装置的制造方法中,作为光固化型粘接剂(8)中含有的聚合引发剂(81)的按波长的吸光度的比例,在将波长365nm的吸光度设为1时,为波长365nm的吸光度:波长405nm的吸光度=1:(0.25~0.5)。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置和粘接剂等的技术。
背景技术
作为使用粘接剂将部件贴合而构成的显示装置,有很多将透明盖或触摸面板(或者也称为触摸传感器等)等的表面贴合在显示面板的表面而构成的显示装置。例如有包括液晶显示面板的液晶显示装置(简称为LCD)等。例如利用粘接剂将透明盖贴合在平的面板的显示区域的整个面。
在LCD面板的观察者侧(前面侧),大多配置有由例如强化玻璃或丙烯酸树脂等形成的透明盖。该透明盖是具有保护盖板等的作用的层。作为其他作用(功能),能够列举光学滤波器(透射率调整和反射抑制等)、静电防止等。
另外,近年来,伴随着便携式电话终端和平板型个人计算机等的高功能化,上述透明盖的层被替换为触摸面板(触摸传感器)的层的结构也很多。例如已提供很多搭载有液晶触摸面板的便携式终端。此外,作为触摸面板,有电阻膜方式、超声波方式、静电电容方式等。
作为上述部件的贴合用的粘接剂,有光固化型粘接剂、透明粘接片、将硅凝胶和硅橡胶叠层而得到的片等。特别是,最近,大多使用作为利用紫外线(UV)等光线进行固化的类型的光固化型粘接剂。
上述透明盖,根据该透明盖的规定的功能,通过粘接剂配置在距面板表面规定距离的位置。因此,有在透明盖表面与面板表面之间存在空气层的情况。在该情况下,在与空气层的界面,由于其折射率差,会产生不需要的界面反射,成为显示对比度降低等的主要原因。
在将透明盖贴合在面板表面的结构中,作为应对上述空气层的手段,使用以下结构:使用上述光固化型粘接剂或透明粘接片等透明的粘接层来调整粘接层的折射率。即,进行调整,使得粘接层的折射率与透明盖的折射率相同。
作为上述部件的贴合的手段,在使用透明粘接片、将硅凝胶和硅橡胶叠层而得到的片等片状部件的情况下,在粘接时仅有该片厚度的例如6成左右的厚度发生变形,因此,有在粘接部产生气泡的情况。例如,有以下情况:在该显示装置的模块中,在为了周边部的外观设计而实施了几百μm左右的膜厚的印刷的部分(盖),在该印刷部存在台阶。在利用上述片状的部件进行粘接的情况下,有不能完全吸收该台阶而产生气泡的制造上的问题。因此,不使用上述透明粘接片等而使用光固化型粘接剂的制造方法正在成为主流。
在使用光固化型粘接剂作为上述部件(例如LCD面板和透明盖)的贴合的手段的情况下,制造工艺(贴合工序)的概况例如成为以下那样。(1)在面板或透明盖的表面涂敷粘接剂(光固化型粘接剂)。(2)以上述粘接剂的涂敷面朝向内侧的方式将面板和透明盖相对配置,将两者逐渐靠近,进行重叠(叠层)使得成为涂敷面与另一面接触的状态。此外,在该时刻,粘接剂为非固化状态。(3)从透明盖侧,对上述叠层后的部件(面板、粘接剂、透明盖),从光源照射光线。即,通过向光固化型粘接剂照射光线使粘接剂固化而将部件彼此粘接。在该时刻,粘接剂为固化和透明状态。
作为上述光固化型粘接剂的固化用的光源和照射装置,代表性地大多使用高压水银紫外线灯(以下也适当称为“卤素灯”)和紫外线照射装置。对应的光固化型粘接剂也称为紫外线(UV)固化型粘接剂。
高压水银紫外线灯在波长365nm具有主波长(后述图7)。因此,光固化型粘接剂优选使用主要在波长365nm附近具有高的灵敏度或吸光度的光固化型粘接剂(配合有在波长365nm附近具有高的灵敏度或吸光度的聚合引发剂的光固化型粘接剂)。
另外,在使用上述光固化型粘接剂的部件重叠(叠层)的工序中,需要防止叠层以后的异常,例如气泡的残留、微小的异物的混入等,对于该异常,在粘接剂固化前发现的情况下能够处理。即,能够将面板与透明盖剥离,将包含上述异常的状态的粘接剂暂且除去。然后,再次在面板与透明盖之间涂敷粘接剂,进行重做(rework)。
关于使用上述粘接剂将部件贴合而构成的显示装置,作为现有技术的例子,有日本特开2009-93200号公报(专利文献1)、日本特开2008-216543号公报(专利文献2)等。
专利文献1(“显示装置”等)记载有“提供能够实现触摸面板的强度的提高、并且能够实现显示装置的薄型化的显示装置……”等。在专利文献1中,记载有利用树脂填充材料(对聚合性树脂组合物照射紫外线进行固化的透明树脂填充材料)将液晶显示面板和触摸面板贴合。
专利文献2(“带有输入功能的有机电致发光装置”)记载有“提供能够得到高的检测精度、高性能并且高可靠性的带有输入功能的有机EL装置……”等。另外,在专利文献2中,记载有“元件基板11和密封基板12由密封树脂13贴合。上述密封树脂13由热固化树脂或紫外线固化树脂等形成……”等。在专利文献2中也记载有触摸面板和紫外线固化树脂等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-93200号公报
专利文献2:日本特开2008-216543号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述,对于利用光固化型粘接剂将LCD等的面板的表面和透明盖或触摸面板等的层的表面贴合而构成的显示装置,在部件重叠(叠层)后的光固化型粘接剂的固化中,使用高压水银紫外线灯等作为光源和照射装置。上述卤素灯在波长365nm具有主波长。
另一方面,在显示装置为LCD的情况下,在LCD面板的前后面,设置有作为光偏振片的偏振板。偏振板例如为以下结构:将由吸附碘(I)而拉伸的聚乙烯醇(PVA)膜构成的偏振片,利用三乙酰纤维素(三醋酸纤维素)(TAC)膜从两面进行保护。即,设置有TAC膜作为保护层,保护容易由于来自外部的紫外线或湿度而收缩的作为偏振片的PVA膜。
在制造使用UV固化型粘接剂将包括上述偏振板的LCD面板和透明盖等贴合而构成的结构的模块的情况下,由于用于粘接剂固化的包含UV的光线的照射,该光线通过粘接剂也照射到偏振板。由此,偏振板自身吸收UV而收缩。特别是PVA层吸收未能由TAC层吸收/遮蔽的(透射的)UV成分而收缩。即,作为由该偏振板(主要是PVA层)的收缩引起的损伤,产生偏振片的偏振轴的偏移。由此,有导致LCD的显示品质降低的技术问题。
关于上述技术问题,图8表示对以往结构的LCD用偏振板的按波长的吸光度进行测定而得到的图。此处的吸光度是整个偏振板的值。如图所示,可知偏振板对波长400nm附近(线a)以下的光的吸收的程度高。
此外,吸光度是表示光通过物体时强度变弱的程度的无量纲量,是取透射率的常用对数并赋予负号而得到的值。吸光度:A=-log(I/Io),I:透射光强度,Io:入射光强度。
鉴于以上情况,本发明的主要目的是提供以下的技术:关于使用粘接剂将部件(显示面板和透明盖等)贴合而构成的显示装置,能够防止/抑制由对光固化型粘接剂进行的用于光固化的光照射的影响引起的、部件侧(偏振板等元件)的收缩等损伤。
用于解决技术问题的手段
为了达到上述目的,本发明中代表性的方式是使用粘接剂将部件(显示面板和透明盖等)贴合而构成的显示装置、其制造方法和粘接剂等,其特征在于具有以下所示的构成。
(1)本方式是使用粘接剂将显示面板和透明盖贴合而构成的显示装置,上述粘接剂是包含聚合引发剂的光固化型粘接剂,在用于上述粘接剂的光固化的照射光的第一波长为365nm附近、且第二波长为405nm附近的情况下,上述聚合引发剂按波长的吸光度的比例为第一波长的吸光度:第二波长的吸光度=1:(0.25~0.5)。
(2)进一步,在用于上述粘接剂的光固化的照射光的第三波长为435nm附近的情况下,上述聚合引发剂按波长的吸光度的比例为第一波长的吸光度:第三波长的吸光度=1:(0~0.1)。
(3)上述粘接剂包含由上述聚合引发剂引发而积极地聚合的单体和低聚物。
发明效果
根据本发明中的代表性的方式,关于使用粘接剂将部件(显示面板和透明盖等)贴合而构成的显示装置,能够防止/抑制由对光固化型粘接剂进行的用于光固化的光照射的影响引起的、部件侧(偏振板等元件)的收缩等损伤。由此,能够防止/抑制例如由偏振板等元件的偏振轴的偏移等引起的显示品质的劣化。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的显示装置(LCD模块)的主要部分的截面结构的图。
图2是表示图1的显示装置的各部件的粘接前(分离)的结构的图。
图3是概略地表示对本实施方式的光固化型粘接剂和偏振板(放大)进行的光线(UV)的照射的图。
图4是表示本发明的一个实施方式的显示装置的制造方法的制造工艺的图。
图5是表示本实施方式的光固化型粘接剂的组成和特性等的图。
图6是表示可见光与UV的边界区域的附近的各波长的关系等的图。
图7是表示光源的例子(高压水银紫外线灯)的光谱分布的概略情况(主波长等)的说明图。
图8是表示以往结构的LCD用偏振板的吸光度的测定数据的图。
图9是概略地表示实施方式2的显示装置的制造方法中的光照射的方式的例子的图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外,在用于对实施方式进行说明的所有附图中,对于相同部分,原则上标注相同符号并省略其重复说明。另外,在附图中,为了容易理解地进行表示,适当省略截面阴影等,强调主要部分进行表示,包括实际的尺寸、比率等不同的情况。另外,在本说明书中,用语“工序”不仅包括独立的工序的情况,而且在该工序不能与其他工序明确地区别的情况下,只要能达到该工序的预期的目标,就也包含在本用语“工序”中。此外,在说明上,将与面板画面对应的面内方向设为X-Y方向,将与其垂直的方向设为Z方向。
<概要等>
本方式的显示装置是以下的结构:使用光固化型粘接剂,将面板的面、例如作为面板的构成要素(或与面板连接的要素)的偏振板的面和透明盖等的面贴合(粘接)。另外,在本方式的显示装置的制造方法中,具有以下的制造工序:使用光固化型粘接剂,将面板的面、例如作为面板的构成要素的偏振板的面和透明盖等的面贴合。另外,上述透明盖可以为主要由玻璃或有机玻璃等形成的透明板或透明层,也可以为透明的触摸面板或触摸传感器层等。在为触摸面板层的情况下,例如包括由ITO等形成的透明电极等。
在上述结构和制造工序中,粘接剂(光固化型粘接剂)包含:聚合引发剂,关于该聚合引发剂的吸光度,在设第一波长(w1)=365nm、且第二波长(w2)=405nm时,第一波长与第二波长的吸光度的比例或比率为w1(365nm)的吸光度:w2(405nm)的吸光度=1:(0.25~0.5);和由该聚合引发剂引发而积极地聚合的单体和低聚物。
例如,上述粘接剂包含:吸光度的比例为波长365nm(w1)的吸光度:波长405nm(w2)的吸光度=1:0.5的聚合引发剂;和由该聚合引发剂引发而积极地聚合的单体和低聚物。
此外,在本说明书中,上述使用“~”如“a~b”那样表示的数值范围,表示包括在“~”的前后记载的数值(a,b)作为最小值和最大值的范围(a≤X≤b)(X为该范围的任意值)。例如在w1的吸光度:w2的吸光度=1:0.5的情况下,表示w2=405nm的吸光的程度相对于w1=365nm的吸光的程度为1/2。
上述粘接剂的条件的数值的意义如以下所述。在以往,在w1的吸光度:w2的吸光度中,w1的吸光度大,w2的吸光度小(w1的吸光度:w2的吸光度=1:(0~0.1)),但是在本发明和实施方式中,相对于w1的吸光度,使w2的吸光度增大(w1的吸光度:w2的吸光度=1:(比0.1大的值))。由此,粘接剂的固化所需要的照射时间或照射量减少。由此,照射到偏振板的(总的)照射时间或照射量减少,能够抑制收缩的损伤。
上述第一波长(w1)=365nm,是对应于粘接剂的光固化这一主要目的、对应于作为光照射的光源的卤素灯等的主波长的特性而选择的。另外,偏振板如上所述在波长约400nm以下的吸光度高,因此,通过利用粘接剂的层对波长约400nm以下的成分进行吸光,能够防止/抑制对偏振板等元件的影响。
上述第二波长(w2)=405nm,是对应于使粘接剂的光固化迅速地进行以防止/抑制由透过粘接剂的光照射成分引起的对偏振板等元件的影响这一目的、对应于光源的副波长的特性而选择的。
就上述比例的w2的吸光度的范围的下限值0.25而言,作为通过照射波长w2的光而出现光固化反应的吸光度,最低限度需要0.2以上,因此,考虑到裕度,选择0.25作为下限值。
上述比例的w2的吸光度的范围的上限值0.5,是对应于目前制造/市售的光固化型粘接剂/聚合引发剂的w2的吸光度的上限值而选择的。
另外,在上述结构和制造工序中,就粘接剂(光固化型粘接剂)而言,关于其吸光度,在设第一波长(w1)=365nm、第二波长(w2)=405nm、且第三波长(w3)=435nm时,使第三波长以上的波长的吸光度为充分小的值。例如包含第一波长与第三波长的吸光度的比例或比率为w1(365nm)的吸光度:w3(435nm)的吸光度=1:(0~0.1)的聚合引发剂。由此,使粘接剂在可见光区域反应(吸光)的程度减小,使制造工序的容易性和透明性提高。
另外,特别地,上述显示装置的制造方法具有以下的工序:在上述面板(偏振板)、光固化型粘接剂和透明盖等重叠(叠层)的状态下,对上述粘接剂照射包含紫外线的光线进行贴合。由此,粘接剂(其聚合引发剂)高效地吸收照射光中的第一波长(w1)的光,引发/促进光固化的反应。并且,粘接剂(其聚合引发剂)以与第一波长(w1)的光相比为1/4~1/2左右的比例吸收照射光中的第二波长(w2)的光。由此,粘接剂的光固化的反应进一步被促进(迅速进行),固化所需要的时间缩短,用于粘接的总的照射时间/照射量与以往相比变少。由此,未能由粘接剂吸收/遮蔽的(透射的)照射光照射到面板的偏振板等的总的照射时间/照射量减少。由此,能够抑制对面板的偏振板等的影响(由收缩引起的损伤)。即,能够防止/抑制偏振板的偏振轴的偏移等的劣化,能够确保显示品质。
<实施方式1>
使用图1~图8,对本发明的实施方式1的显示装置及其制造方法等进行说明。
[显示装置(LCD)]
图1表示作为本实施方式的显示装置的LCD(也称为LCD模块)10的截面结构,表示部件贴合后的状态。此外,作为截面形状,与以往的LCD大致同样,实际安装的各尺寸和比率等能够适当地设计。
显示装置(LCD)10为LCD面板9和透明盖7通过粘接剂(光固化型粘接剂)8粘接的结构,该LCD面板9包括偏振板4、5。LCD面板9的基本结构为:具有相对配置的第一基板1和第二基板2,以在这些基板(1、2)之间夹持、密封液晶层6的方式通过密封件3贴合的结构。第一基板1和第二基板2例如包括由玻璃或有机玻璃(丙烯酸树脂或聚碳酸酯)等构成的绝缘性的透明的基板结构体。背面侧的第一基板1是形成有TFT(薄膜晶体管)等的TFT阵列基板。前面侧的第二基板2是观察者侧,是形成有彩色滤光片(CF)等的CF基板。密封件3在平面视图(X-Y)中以包围液晶层6的方式形成在LCD面板9的显示区域(画面)的外侧的周边部(或边框部)。
在LCD面板9的前后的基板(1、2)的外侧面安装有偏振板(4、5)。即,在背面侧的第一基板1上连接有第一偏振板4,在前面侧的第二基板2上连接有第二偏振板5。透明盖7的面通过粘接剂8贴合在LCD面板9的前面侧的偏振板5的面上。
图2表示与图1对应的、本实施方式的显示装置(LCD)10的各部(LCD面板9、透明盖7、粘接剂8)的分离(粘接前)的结构。LCD面板9的偏振板5的面f1和透明盖7的面f4通过粘接剂8(连接面f2、f3)粘接。被粘接(贴合)的面f1、f4例如是与显示区域对应的整个面。
[透明盖]
透明盖7例如由玻璃或丙烯酸树脂等具有透明性(可见光透射性)的材料构成,发挥作为用于防止LCD面板9的破损的保护盖的作用、和作为整个显示装置10的色调校正板(光学滤波器)的作用等。另外,能够使其具有静电防止层等规定的功能。透明盖7的Z方向的厚度没有特别限定,例如优选为0.5~2.5mm,在本例子中为1.6mm。
作为其他实施方式,也可以为将上述的透明盖7替换为透明的触摸面板(或触摸传感器)层等的方式。
[对粘接剂和偏振板的光照射]
图3概略地表示对本实施方式的显示装置10的光固化型粘接剂8的光照射(UV照射)、和偏振板5的结构例等。照射装置300包括例如高压水银紫外线灯作为光源。在制造时,从照射装置300对LCD10的粘接剂8(图2的各部分叠层的状态的粘接剂8)照射包含UV的光线。粘接剂8利用包含UV的照射光进行光固化而粘接。包含UV的照射光不仅照射到粘接剂8,还透过粘接剂8而照射到偏振板5。
偏振板5例如为以下结构:以作为偏振片的PVA(聚乙烯醇)膜的层(PVA层52)为主体,在其前后面叠层/贴合有作为保护层的TAC(三乙酰纤维素)膜等层(TAC层51、53)。
PVA层52是由吸附碘(I)而拉伸的PVA构成的偏振片,构成与液晶显示相关的规定的偏振轴。PVA层52(特别是碘(I))容易吸收来自外部的UV、即波长约400nm以下的光线(吸光),容易受到由该吸光引起的收缩的损伤。由此,如上所述存在导致偏振轴的偏移等的劣化的技术问题(后述图6)。
TAC层(51、53)作为对上述容易由于UV或湿度而收缩的PVA层52进行保护的保护层设置。即,TAC层(51、53),与PVA层52的特性相匹配地具有将UV(波长约400nm以下)吸收或遮断等的性质。TAC层(51、53),Z方向的厚度越大,对PVA层52的保护性能越高。另一方面,有模块薄型化的要求/趋势,在与此对应而使偏振板5或其TAC层(51、53)的Z方向的厚度减小的情况下,上述保护性能降低。
此外,也有在LCD面板9中作为偏振板5的最外的保护层设置PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层的情况等,但是在本实施方式中没有设置。
[显示装置的制造方法]
图4表示实施方式1的显示装置(LCD)10的制造方法的工艺概略。S1等表示步骤或工序。此外,关于使用的粘接剂8的构成,将在后面说明。
在S1中,制造或准备图2的LCD面板9的除偏振板4、5以外的部分(1、2、3)。
在S2中,制造或准备偏振板4、5。偏振板5例如为图3的结构。
在S3中,在S1的LCD面板9的前后面安装S2的偏振板4、5。得到例如图2的LCD面板9。
在S4中,制造或准备图2的透明盖7。在代替透明盖7连接触摸面板层的情况下,制造或准备触摸面板层。
在S5中,制造或准备光固化型粘接剂8。详细情况如图5所示。此外,在S5中可以通过将2种以上的粘接剂和聚合引发剂等混合等来制作本粘接剂8。
在S10中,使用S3的LCD面板9(带有偏振板4、5)、S4的透明盖7和S5的光固化型粘接剂8,如图2那样,利用光固化型粘接剂8将LCD面板9的偏振板5的面f1和透明盖7的面f4贴合/粘接。S10的工序例如具有以下所示的、S11的第一工序、S12的第二工序、和S13的第三工序。
作为S11的第一工序,在LCD面板9和透明盖7相对配置时的成为内侧的面涂敷光固化型粘接剂8。在本例子中,具有在透明盖7的面f4(整个面)涂敷粘接剂8的工序。作为涂敷的方式,使用分配器(dispenser)、狭缝型挤压式涂敷(slot die coating)、狭缝涂敷(slitcoating)、丝网印刷等。在本例子中使用狭缝涂敷方式,在透明盖7的面f4以例如200μm的厚度均匀地呈层状涂敷粘接剂8。此外,S11也可以替换成在LCD面板9的面f1涂敷粘接剂8的工序。
作为S12的第二工序,在真空内(即真空装置内),以S11的透明盖7的粘接剂8的涂敷面(f2)朝向内侧的方式,将透明盖7的粘接剂8的涂敷面(f2)与LCD面板9的偏振板5的面f1隔开一定距离相对配置。在规定的真空度,使它们在Z方向逐渐靠近而接近,进行重叠(叠层)使得两者的面(f1、f2)成为接触的状态。此外,在该时刻,粘接剂8为非固化状态。在该叠层状态保持一定时间,然后解除保持状态,进行大气开放。此外,通过大气开放,具有防止/消除气泡的效果。将重叠/叠层有透明盖7的状态的LCD面板9取出。
作为S13的第三工序,使用上述的照射装置300(光源:高压水银紫外线灯),对S12的重叠/叠层有透明盖7的状态的LCD面板9,从透明盖7的前面侧的Z方向照射包含UV的光线,由此使粘接剂8光固化。通过照射规定的光量(例如3000mJ/cm2),使粘接剂8完全固化(粘接)。在该光量的条件下停止照射。由此得到包括透明盖7的LCD10。
[光源的特性]
图7表示本实施方式的照射装置300的光源(高压水银紫外线灯)的例子中的光谱分布(包含UV的照射光的特性)的概略情况。本照射装置300的光源(高压水银紫外线灯)在波长365nm以上具有主要的输出(光谱成分)。例如,作为主波长具有365nm(w1),作为副波长具有405nm(w2)、435nm(w3)。
与上述光源的特性对应,光固化型粘接剂8基本上优选使用主要在365(w1)附近具有高的灵敏度的光固化型粘接剂,例如配合有在波长365nm的吸光度的比例高的聚合引发剂等的光固化型粘接剂。
[光固化型粘接剂]
图5表示作为在本实施方式1(上述S5)中使用的粘接剂的光固化型粘接剂8的组成和特性等。如图5的(a)所示,光固化型粘接剂8,作为主要的组成物,具有聚合引发剂81、丙烯酸酯单体等单体82、丙烯酸酯低聚物等低聚物(oligomer)83和聚合物(polymer)84。光固化型粘接剂8的吸光度的特性主要由聚合引发剂81的特性决定。聚合引发剂81与包含UV的光发生反应(吸光),引发/促进单体82和低聚物83的聚合。另外,含有聚合物84的目的是为了在涂敷/涂布该粘接剂8时得到适当的粘度。
图5的(b)表示聚合引发剂81的吸光度的特性(各吸光波长的吸光度的比率)。w1:第一吸光波长,为365nm;w2:第二吸光波长,为405nm;w3:第三吸光波长,为435nm。它们是与图7的光源的波长的特性对应地选择的。此外,图6表示各波长的关系等,因此,希望适当参照。
以往,一般的光固化型粘接剂,为了提高在光源的主波长365nm(w1)的光固化性,大多选择例如在将365nm(w1)的吸光度设为1时,405nm(w2)以上的吸光度为0~0.1左右的聚合引发剂。即,作为以往例子的聚合引发剂的特性,为w1的吸光度:w2的吸光度=1:(0~0.1)。
另一方面,本实施方式的光固化型粘接剂8,通过提高在UV(约400nm以下)区域的光源的主波长365nm(w1)的光固化性、和位于非UV(可见光)区域或UV与可见光的边界附近的波长405nm(w2)的光固化性,抑制对偏振板5的UV(w1)的照射时间。为此,本光固化型粘接剂8中含有的聚合引发剂81为满足以下的条件A等的构成。
作为条件A,按波长的吸光度的比例(比率),在将365nm(w1)的吸光度设为1时,为w1的吸光度:w2的吸光度=1:(0.25~0.5)。w2的吸光度,采用比以往例子(0~0.1)大的值,为上述(0.25~0.5)。即,相对于以往例子(w1的吸光度:w2的吸光度=1:(0~0.1)),在条件A中,为以下结构:稍微抑制作为UV的w1(365nm)的吸光的程度,使作为非UV或UV与可见光的边界(在偏振板5的PVA层52几乎没有吸收的波长)的w2(405nm)以上的波长的吸光的程度进一步增加。
如上述条件A那样,使用含有405nm(w2)的吸光度比以往大的聚合引发剂81的粘接剂8。由此,能够缩短利用包含UV的照射光进行的粘接剂8的固化(粘接)所需要的照射时间(能够使上述S13的工序迅速地完成)。由此,能够防止/抑制由照射光引起的对偏振板5的影响(由收缩引起的损伤),能够确保显示品质。
此外,w1=365nm,如在图7也表示的那样,是与光源的主波长对应地选择的。此外,w2=405nm是与光源的副波长对应、并且与比对偏振板5产生影响(由吸光引起的收缩)的UV更长的波长(或边界区域(例如360~405nm)的上限的波长)对应地选择的。此外,w3=435nm是与比w2更长的光源的副波长对应地选择的。
上述条件A的w2的吸光度的范围的下限值0.25,选择了与以往的值(0~0.1)相比充分大的值。上述条件A的w2的吸光度的范围的上限值0.5,是与目前能够制造/取得的光固化型粘接剂(聚合引发剂)的上限值对应地选择的。
作为满足条件A的实施例a,例如,聚合引发剂81的吸光度的比例为w1的吸光度:w2的吸光度=1:0.25。作为另一个实施例b,为w1的吸光度:w2的吸光度=1:0.3。作为又一个实施例c,为w1的吸光度:w2的吸光度=1:0.4。作为再一个实施例d,为w1的吸光度:w2的吸光度=1:0.5。在任一个实施例中,均得到了上述确保显示品质的效果。特别是,在选择w1的吸光度:w2的吸光度=1:0.5制造显示装置10并对显示品质进行评价时,看不到显示品质的劣化,确认了良好的结果。
接着,作为条件B,如以下所述。越使用如上述条件A那样的w2的吸光度的比例大的聚合引发剂81,越能得到更高的效果(缩短)。但是,在作为非UV(可见光)的w2(405nm)以上的波长具有大的吸光度的聚合引发剂,材料自身大多呈浅黄色。有光固化型粘接剂和含有该光固化型粘接剂的物质的透明性由此而降低的缺点。另外,在上述聚合引发剂的情况下,在可见光区域发生反应,因此,即使在一般的荧光灯等的照明下,该粘接剂的固化也显著地变快。因此,在制造时的透明盖7与LCD面板9的贴合工序及其操作中,该粘接剂立即固化,因此,制造变得困难。例如在上述的叠层后的模块发生了异物混入等异常的情况下,难以剥离进行重做。
由于上述理由,作为条件B(以条件A为前提),就聚合引发剂81的吸光度的比例而言,使可见光区域的波长的吸光度的比例减小。特别是,使w3(435nm)以上的波长的吸光度的比例降低。特别优选使用几乎不吸收435nm(w3)以上的波长的光的聚合引发剂。作为条件B,例如为w1的吸光度:w3的吸光度=1:(0~0.1)。w3=435nm是与作为光源的副波长出现的波长435nm(图7)对应地选择的。由此,抑制在照明光的可见光区域(特别是w3)的波长的吸光,提高粘接剂8固化后的透明性。
作为光固化型粘接剂8中含有的呈现满足上述条件A、B的特性的聚合引发剂81,例如能够使用以下材料(均为BASF日本株式会社(BASF Japan Ltd.)制造):
·2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁酮-1(商品名:Irgacure369),
·2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(商品名:Irgacure379),
·双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦(商品名:Irgacure1700),
·将双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和1-羟基环己基苯基甲酮以1:3混合而得到的聚合引发剂(商品名:Irgacure1800),
·将双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和1-羟基环己基苯基甲酮以1:1混合而得到的聚合引发剂(商品名:Irgacure1850),
·将2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦以1:1混合而得到的聚合引发剂(商品名:Darocur4265)。
此外,如上所述,在S5中制造/准备的光固化型粘接剂8,可以用1种聚合引发剂制作,也可以将2种以上的聚合引发剂混合来制作。
另外,作为光固化型粘接剂8中含有的丙烯酸酯单体82、丙烯酸酯低聚物83,优选选择容易由上述聚合引发剂81促进聚合的引发/发展的单体、低聚物。
为了保持高的显示品质,光固化型粘接剂8(固化后)的折射率优选调整为与透明盖7的折射率差为0.03以下。更优选该折射率差为0.02以下。
此外,在上述条件下,对w1=365nm、w2=405nm、w3=435nm,容许±a的小误差。另外,上述波长w1、w2、w3是与光源(高压水银紫外线灯)的特性(图7)对应地选择的,但是,在根据不同的光源的使用,光源的特性不同的情况下,可以与其相匹配地调整上述条件w1、w2、w3的值。
[各波长的关系]
图6是为了理解/补充而表示本实施方式的、可见光-UV区域的各波长的关系等。横轴是光的波长[nm]。可见光区域为约400~800nm,UV(特别是近紫外线)区域为约200~400nm。作为它们的边界区域,例如为365nm~405nm。
波长约400nm以下的UV区域对偏振板5的PVA层52产生影响(由吸光引起的收缩)。对应地,TAC层(51、53)具有保护PVA层52免受波长约400nm以下的光的影响的性质。
上述的w1=波长365nm是光源的主波长(图7),与其对应地选择粘接剂8(聚合引发剂81)的主要的吸光波长。上述的w2=波长405nm是光源的副波长(图7),是UV与可见光的边界区域的上限值,是对偏振板5的PVA层52几乎没有影响的波长。与其对应地选择粘接剂8(聚合引发剂81)的次要的吸光波长。
[偏振板的吸光度]
图8表示对上述的以往结构的LCD用偏振板的按波长的吸光度进行测定的图。此处的吸光度是整个偏振板的值。如图所示,可知偏振板吸收波长400nm附近(线a)以下的光的程度高。
此外,吸光度是表示光通过物体时强度变弱的程度的无量纲量,是取透射率的常用对数并赋予负号而得到的值。波长λ的吸光度Aλ=-log(I/Io),I:透射光强度,Io:入射光强度。
[效果等]
作为相对于实施方式1(粘接剂8)的比较例,使用市售的UV固化型粘接剂SVR1100(索尼化学和信息设备公司(Sony Chemical&Information Device Corporation)),制作同样的LCD模块。即,在将与实施方式1同样的LCD面板和透明盖,利用上述UV固化型粘接剂SVR1100重叠后的状态下,从同样的光源照射包含紫外线的光线使其固化。在该情况下,作为用于该粘接剂SVR1100的固化(完全的粘接)的照射光量,需要5000mJ/cm2的累计光量。另一方面,在本实施方式1中,使用光固化型粘接剂8,以3000mJ/cm2的累计光量实现了固化(粘接)。由此,相对于比较例,能够缩短LCD面板9的偏振板5被暴露于包含波长365nm的约400nm以下的UV光的时间。通过该时间缩短,可防止/减少偏振板5的PVA层52的由收缩引起的损伤,实质上未观察到由偏振轴的偏移等引起的显示品质的劣化。即,能够在LCD10的制造时确保显示品质。
<实施方式2>
接着,使用图9对实施方式2进行说明。实施方式2的显示装置10及其制造方法中,实施方式1的显示装置10的制造方法(图4)的S13的第三工序的内容不同。在实施方式2的S13的第三工序中,作为来自照射装置300(光源)的包含紫外线的光线的照射的结构,使用用于将作为LCD面板9的偏振板5的吸收波长的约400nm以下的光遮断的滤光片(UV遮断滤光片)901。将该滤光片901设置在光源与对象LCD(10)之间。使来自光源的包含UV的光经由滤光片901向上述的S12的叠层状态的LCD(10)照射。由此,对粘接剂8照射波长405nm(w2)以上的照射光使粘接剂8固化。实施该光照射直至累计光量成为5000mJ/cm2。通过利用滤光片901将波长约400nm以下(包括w1=365nm)的UV遮断,虽然粘接剂8的固化需要照射时间(累计光量),但是,关于防止/抑制偏振板5的由吸光引起的收缩的损伤,得到更高的效果。
图9概略地表示上述S13的第三工序的光照射的方式的例子。UV照射装置300是在光源与对象LCD(10)之间设置有滤光片901的结构。将S12的叠层状态的LCD面板(10)固定在台或搬送机械900上在X、Y方向搬送,从Z方向的上侧的UV照射装置300的光源,经由上述滤光片901向下方向照射包含UV的光。由此,向对象LCD(10)的粘接剂8照射由滤光片901将波长400nm以下的光遮断后的光,使该粘接剂8固化。此外,作为其他方式,也可以采用将LCD面板(10)侧固定使光源侧移动的方式等。
[粘接剂的固化程度的测定]
此外,作为上述的实施方式的补充,对于光固化型粘接剂8的固化程度,将与粘接剂8为液体的状态相比弹性模量增加100倍以上的状态,判断为固化的状态、即粘接的状态(该时刻的累计光量为上述的值)。另外,对于上述的弹性模量,利用动态粘弹性测定装置(RS6000、哈克(HAAKE)公司),照射紫外线使累计光量变化而进行测定。
<效果等>
如以上说明的那样,根据各实施方式,在利用粘接剂8将透明盖7与LCD面板9贴合的制造工序中,使用含有按波长的吸光度的比例为365nm(w1)的吸光度:405nm(w2)的吸光度=1:(0.25~0.5)的聚合引发剂81的光固化型粘接剂8。由此,能够抑制偏振板5的由紫外线引起的收缩的损伤,确保显示装置(LCD)10的显示品质。在本实施方式中,通过对粘接剂8的各波长(w1、w2、w3)的吸光度的比例的平衡进行适当设计,实现了抑制对偏振板5的影响等效果。
以上,基于实施方式对由本发明人完成的发明进行了具体的说明,但是本发明并不限定于上述实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更,这是不言而喻的。例如,并不限于上述实施方式的LCD面板9,也能够应用于其以外的显示面板,例如使用有机EL面板的有机EL显示装置等。另外,并不限于偏振板,对于具有因UV而劣化的特性的功能层也同样能够应用。另外,例如,对于在将触摸传感器层等粘贴在面板上的情况下使用的PET膜等有机保护膜等也能够应用。
符号说明
1 第一基板(TFT阵列基板)
2 第二基板(彩色滤光片基板)
3 密封件
4、5 偏振板
6 液晶层
7 透明盖
8 粘接剂(光固化型粘接剂)
9 液晶显示面板(LCD面板)
10 显示装置(LCD)
81 聚合引发剂
82 单体
83 低聚物
84 聚合物
Claims (11)
1.一种显示装置,其是使用粘接剂将显示面板和透明盖贴合而构成的显示装置,其特征在于:
所述粘接剂是包含聚合引发剂的光固化型粘接剂,
在用于所述粘接剂的光固化的照射光的第一波长为365nm附近、且第二波长为405nm附近的情况下,
所述聚合引发剂按波长的吸光度的比例为第一波长的吸光度:第二波长的吸光度=1:(0.25~0.5)。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
在用于所述粘接剂的光固化的照射光的第三波长为435nm附近的情况下,
所述聚合引发剂按波长的吸光度的比例为第一波长的吸光度:第三波长的吸光度=1:(0~0.1)。
3.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于:
所述粘接剂包含由所述聚合引发剂引发而聚合的单体和低聚物。
4.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述透明盖主要由玻璃或有机玻璃构成。
5.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述透明盖为触摸面板层。
6.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述显示面板在使用所述粘接剂贴合所述透明盖的一侧具有偏振板,
所述偏振板与所述透明盖使用所述粘接剂贴合。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于:
所述偏振板包括:偏振片层,该偏振片层受到包括所述第一波长的紫外线的影响;和保护层,该保护层保护所述偏振片层免受包括所述第一波长的紫外线的影响。
8.一种显示装置的制造方法,其是使用粘接剂将显示面板和透明盖贴合而构成的显示装置的制造方法,其特征在于:
在使用所述粘接剂将所述显示面板和所述透明盖贴合的工序中,具有:
第一工序,在所述显示面板的面或所述透明盖的面涂敷所述粘接剂;
第二工序,使所述显示面板或透明盖的涂敷有粘接剂的面与未涂敷该粘接剂的所述显示面板或透明盖的面,以相对地接触的方式重叠;和
第三工序,使用包括光源的照射装置,对所述重叠状态的面照射用于所述粘接剂的光固化的光,由此使该粘接剂光固化,
所述粘接剂是包含聚合引发剂的光固化型粘接剂,
在用于所述粘接剂的光固化的照射光的第一波长为365nm附近、且第二波长为405nm附近的情况下,
所述聚合引发剂按波长的吸光度的比例为第一波长的吸光度:第二波长的吸光度=1:(0.25~0.5)。
9.如权利要求8所述的显示装置的制造方法,其特征在于:
在用于所述粘接剂的光固化的照射光的第三波长为435nm附近的情况下,
所述聚合引发剂按波长的吸光度的比例为第一波长的吸光度:第三波长的吸光度=1:(0~0.1)。
10.如权利要求8所述的显示装置的制造方法,其特征在于:
在所述第三工序中,作为所述光源的特性,所述第一波长为主波长,所述第二波长为副波长。
11.如权利要求8所述的显示装置的制造方法,其特征在于:
在所述第三工序中,在从所述光源对所述重叠状态的面照射光时,在所述光源与所述重叠状态的面之间,配置有将波长约400nm以下的光遮断的滤光片。
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