JP2006227058A - 表示装置用樹脂フィルム及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 十分な耐熱性有し、リターデーションが小さく、鉛筆硬度が高く、耐油性に優れた樹脂フィルム及び表示装置を提供する。
【解決手段】 ディスプレイの表示画面の前面板における樹脂フィルム層のうちで最表面の樹脂フィルムをエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムで構成する。

Description

本発明は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、タッチパネルディスプレイ等に用いられる樹脂フィルム及び表示装置に関するものである。

液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等に代表される画像表示装置は、テレビやコンピュータをはじめとして様々な分野で繁用されており、目覚ましい発展を遂げている。

このような表示装置は、ユーザーが使用する際に、表面において、指紋、皮脂、汗、化粧品等の汚れが付着したり、又は、擦過等による傷が生じるため、表示画面が認識し難くなったり、外観が著しく劣化してしまうという問題を有している。そのため、通常の表示装置には、表示画面の前面板に保護フィルムが設けられており、この保護フィルムとしては、一般的にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂フィルムが用いられている。保護フィルムは、低リターデーション、耐熱性、低吸湿性、高機械強度、表面平滑性、粘着剤や接着剤との密着性などの性能が要求されているが、ＴＡＣフィルムは、低リターデーションと表面平滑性に優れているものの、高温高湿下での耐久性、耐熱性及び密着性が優れているとは言い難く、特に、高湿度下で寸法変化が激しいという問題を有している。そのため、大型のディスプレイ表面に使用された場合には、その寸法変化による表示画像にムラが発生するという問題がある。また、ＰＥＴフィルムは、ＴＡＣフィルムと比較して耐湿性は良好であるものの、低リターデーション等の光学特性に劣るという欠点がある。

そこで、上記の問題を解決する手段として、最表面上に、有機シラン化合物からなる防汚層やシランカップリング剤からなるプライマー層及び防汚層を形成した反射防止フィルムが報告されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。これらの反射防止フィルムによれば、指紋等の汚れの付着や擦過等による傷の発生を防止し得ることが示されている。

また、上記のようなＴＡＣフィルムの高温高湿下での耐久性、耐熱性及び密着性の改良を目的として、熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる保護フィルムを用いた偏光フィルムが報告されている（例えば、特許文献３及び４参照。）。これらの偏光フィルムによれば、透明性に優れ、光学的に均一であり、耐熱性、耐湿性に優れることが示されている。

さらに、オプトエレクトロニクス分野において、良好な耐熱性、可撓性及び透明性を併せ有することを目的とした耐熱性透明フィルムが開示されている（例えば、特許文献５参照。）。

特開２０００−９９０６号公報 特開２００３−６１０３号公報 特開平８−４３８１２号公報 特開平８−２４０７１４号公報 特開２００３−６４１９５号公報

しかしながら、上記のシラン化合物等からなる他の層を設けた反射防止フィルムでは、防汚性及び耐久性が改善されるものの、新たに層が形成されることとなり、作業工程の増加やコスト上昇という問題を有している。また、上記の熱可塑性ノルボルネン系樹脂からなる保護フィルムを用いた偏光フィルムでは、光学特性、耐熱性及び耐湿性に優れるものの、鉛筆硬度がＢ程度と低く、傷が付きやすいという問題とともに、耐油性に劣り、高温下において油が付着すると、表面が割れるという問題を有している。

そこで、本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたもので、低リターデーション、透明性に優れ、鉛筆硬度が高く、耐油性に優れた樹脂フィルム及び表示装置を提供することを目的としている。

したがって、本発明の表示装置用樹脂フィルムは、表示装置の最表面の樹脂フィルム層に用いられる樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムがエポキシアクリレート樹脂からなることを特徴としている。また、本願発明の表示装置は、表示画面の樹脂フィルム層のうちで最表面の樹脂フィルムがエポキシアクリレート樹脂からなることを特徴としている。

本発明の表示装置によれば、表示画面の前面板における最表面の樹脂フィルムがエポキシアクリレート樹脂からなることから、この樹脂フィルムのリターデーション（複屈折）が小さく、また、十分な耐熱性を有するとともに、鉛筆硬度を高く、優れた耐油性を発揮することができ、優れた耐久性を得ることができる。

以下、本発明のより好適な実施の形態について説明する。
本発明の表示装置においては、表示画面の前面板における樹脂フィルム層のうちで最表面の樹脂フィルムがエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムであることが必須であり、具体的には、このエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムが、表示画面の前面板における樹脂フィルム層のうちで最表面となるように、直接又は他の層を介して、接着剤又は粘着剤により、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のディスプレイに貼り合わされた構成である。

また、本発明の表示装置においては、ディスプレイの種類により、表示画面の前面板を適宜選択することができる。具体的な前面板としては、偏光板、ＰＤＰ前面フィルター、前面保護板等が挙げられ、これらの前面板を構成する樹脂フィルム層のうちで最も表面側に配置する樹脂フィルムが、エポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムとなるように構成されればよい。前記樹脂フィルム層としては、例えば液晶ディスプレイの場合は、偏光板フィルム、位相差板フィルム、保護フィルム等の単層又は複層のフィルムから構成される。

本発明におけるエポキシアクリレート樹脂としては、一般的な、ビスフェノール型又は脂環式のエポキシ化合物と、（メタ）アクリル酸とを反応させたビニルエステル樹脂が挙げられるが、特に、該ビニルエステル樹脂とビニル化合物あるいはアリル化合物から選ばれた１種類又は複数種のモノマー及び重合開始剤の混合物を、光及び／又は熱にて硬化させた樹脂が好適に用いられる。

上記ビニルエステル樹脂は、ビスフェノール型又は脂環式エポキシ化合物と（メタ）アクリル酸とを反応させて生成されるビニルエステル樹脂であり、エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの反応物、ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンの反応物、水素化ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの反応物、シクロヘキサンジメタノールとエピクロルヒドリンの反応物、ノルボルナンジアルコールとエピクロルヒドリンの反応物、テトラブロモビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの反応物、トリシクロデカンジメタノールとエピクロルヒドリンの反応物、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカーボネート、アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート等が例示される。

また、ビニル化合物及びアリル化合物としては、例えば、アリルエステルモノマー、アクリル酸エステルモノマー、メタクリル酸エステルモノマー、スチレンモノマー、α−メチルスチレンモノマー、アクリロニトリルモノマー等一般的なものが使用できる。具体的には、アリルエステルモノマーとしては、オルソフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、コハク酸ジアリル等を用いることができる。また、アクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマーとしては、メチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジメタクリレート、ビスフェノールＡのＥＯ付加物ジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリス−オキシエチレンアクリレート、トリメチロールプロパントリス−オキシエチレンメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセリンジアクリレート、グリセリンジメタクリレート、２，６−ジブロム−４−ターシャリーブチルフェニルアクリレート等を用いることができる。

本発明に用いられる樹脂を硬化させるためには、光硬化及び熱硬化が有用である。光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ベンゾフェノン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モンフォリノプロパン−１，２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。また、熱硬化の場合には、ジアルキルパーオキサイド、アシルパーオキサイド、ハイドロキシパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシエステル等の有機過酸化物が用いられる。

本発明におけるエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムは、ガラス転移温度が９０℃以上であることが好ましい。このガラス転移温度が９０℃未満では、耐熱性に乏しくなる。また、本発明における樹脂フィルムの厚さは、１０〜３００μｍであることが好ましく、２０〜２００μｍであることがより好ましい。この厚さが１０μｍ未満では、フィルム強度に問題が生じ、一方、３００μｍを超えると、フィルム状態で巻き取ることが困難になる。また、本発明の樹脂フィルムは、鉛筆硬度がＦ以上であることが好ましく、リターデーションが３ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、本発明の樹脂フィルムは耐油性を有することが好ましい。

また、本発明におけるエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムは、ビニルエステル樹脂とビニル化合物あるいはアリル化合物から選ばれた１種類又は複数種のモノマー及び重合開始剤をよく混合し、平滑性の高いガラスなどの基材等により狭持させ、熱あるいは光（ＵＶ光）を加えて硬化させることで得ることができる。

さらに、上記の樹脂組成物には、硬度、接着性、耐久性、耐候性、耐光性、耐水性、防食性等を改良する目的で、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤、光安定剤、光散乱剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、チクソトロピー付与剤、内部離型剤、イオン捕捉剤、潤滑剤、カップリング剤等の各種の添加剤を添加することができる。

本発明においては、エポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムを、粘着剤又は接着剤を介して、表示画面の前面板における他の樹脂フィルム層や表示装置に貼り合わせる。これらの粘着剤及び接着剤としては、透明性に優れたものが好ましく、具体的には、天然ゴム、合成ゴム、酢酸ビニル／塩化ビニルコポリマー、ポリビニルエーテル、アクリル系、変性ポリオレフィン系、及びこれらにイソシアナートなどの硬化剤を添加した硬化型粘着剤、ポリウレタン系樹脂溶液とポリイソシアナート系樹脂溶液を混合するドライラミネート用接着剤、合成ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。

以下、本発明を実施例によって説明する。
１．表示装置の作製
＜実施例１＞
温度計、撹拌装置、分溜コンデンサー及びガス導入管を取り付けた１リットルのフラスコに、
ビスフェノールＡジエポキシ化合物 ３７４．４ｇ
メタクリル酸 ２０６．４ｇ
オクチル酸クロム １．５ｇ
亜燐酸 ０．１５ｇ
ハイドロキノン ０．２ｇ
を加え、窒素ガスを吹き込みながら１２０〜１２５℃で２時間反応させた。その後、酸価が１１．０になった時点でフラスコ内容物を金属製バットに移して冷却し、樹脂Ａを得た。

次に、
樹脂Ａ ７０重量部
メチルメタクリレート １０重量部
スチレン ２０重量部
Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシアミンアルミニウム塩 ０．００３重量部
１，１，３，３−トリメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート
１．５重量部
を均一に溶解混合し、真空脱泡機にて泡を取り除いた。

次いで、四隅に厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを挟んだ２枚の平板ガラス内に、上記混合物を満たし、１３０℃のオーブンに５分間投入して硬化させた。さらに、常温冷却後、ガラスを取り外してエポキシアクリレート樹脂フィルムを得た。

上記のようにして作製された樹脂フィルムを、アクリル樹脂系粘着フィルムを介して、平面ＣＲＴテレビ表面に貼り合わせ、実施例１の表示装置を作製した。

＜比較例１＞
樹脂フィルムとしてポリノルボルネンフィルム（商品名：ゼオノアＺＦ１４、オプテス社製）を使用した以外は実施例１と同様にして、比較例１の表示装置を作製した。

２．評価
上記のようにして得られた表示装置についての特性を評価するため、作製途中段階における樹脂フィルムに対して、５９０ｎｍにおけるリターデーション、ガラス転移温度、及び、鉛筆硬度を測定し、その結果を表１に示した。なお、上記のリターデーションは、王子計測機器製ＫＯＢＲＡ−ＣＣＤにより、また、上記のガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定を行った。また、上記の樹脂フィルムに対する耐油性については、下記の２通りの方法に従って評価試験を行い、その結果を表１に示した。

（１）耐油性１
ガラス板上に、実施例１及び比較例１の表示装置における樹脂フィルムを粘着剤により貼り付け、１２０℃で１時間加熱した。その後、この表示装置の表面にサラダオイルを塗布し、表面性状を観察した。なお、評価基準としては、変化のないものを○、クラック等の変化が生じたものを×とした。

（２）耐油性２
ガラス板上に、実施例１及び比較例１の表示装置における樹脂フィルムを粘着剤により貼り付け、この表示装置の表面にサラダオイルを塗布した後、１２０℃で加熱し、表面状態を確認した。なお、評価基準としては、３０分以上変化のないものを○、５分以内にクラック等の変化が生じたものを×とした。

表１の結果から明らかなように、表示画面の前面板における樹脂フィルム層のうちで最表面の樹脂フィルムをエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムとした本発明の実施例１の表示装置では、エポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムのリターデーションが小さいとともに、ガラス転移温度が実用上十分高く、さらに、鉛筆硬度が高く、かつ、耐油性に優れることから、表示装置の耐久性が優れることが示された。これに対して、比較例１では、ノルボルネン樹脂からなる樹脂フィルムのリターデーションは実施例１における樹脂フィルムと同等であり、ガラス転移温度が高いが、鉛筆硬度が低く、また、耐油性が非常に劣っていることが示された。特に、上記耐油性１の評価試験においては、オイルを塗布したと同時にクラックが走り、また、上記耐油性２の評価試験においては、加熱すると同時にクラックが走ってしまった。

したがって、本発明の表示装置によれば、表示画面の前面板における樹脂フィルム層のうちで最表面の樹脂フィルムをエポキシアクリレート樹脂からなる樹脂フィルムとすることにより、耐熱性に問題なく、皮脂等で汚染されても表面にクラック等が生じることがない、良好な耐久性を得られることが示された。

Claims (7)

1. 表示装置の最表面の樹脂フィルム層に用いられる樹脂フィルムであって、前記樹脂フィルムがエポキシアクリレート樹脂からなることを特徴とする表示装置用樹脂フィルム。
2. 表示画面の前面板における樹脂フィルム層のうちで最表面の樹脂フィルムがエポキシアクリレート樹脂からなることを特徴とする表示装置。
3. 前記表示装置は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、タッチパネルディスプレイのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記樹脂フィルムは、紫外線カット剤を含有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 前記エポキシアクリレート樹脂は、ガラス転移温度が９０度以上であり、かつ、前記樹脂フィルムは、鉛筆硬度がＦ以上であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
6. 前記樹脂フィルムは、リターデーションが３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
7. 前記樹脂フィルムは、耐油性を有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。