TWI515705B - 貼合材料、顯示元件及顯示元件的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於將光學薄膜貼合於夾持有例如液晶層或有機EL層等之具有光學效果的物質之光學元件之貼合材料,顯示元件及顯示元件的製造方法。
夾持具有光學效果的物質之顯示元件,為人所知者例如有液晶顯示元件、EL元件、微膠囊元件、電子粉流體元件、電濕潤元件、電泳元件等。
此般顯示元件係於一對玻璃基板間夾持具有光學效果的物質,並以保護或提高光學效果為目的,一般係在該外側貼合保護薄膜或偏光板、相位差膜、導光板、擴散板等之光學薄膜。貼合此等光學薄膜之貼合材料係使用黏著材料或接著材料(以下稱為「黏著、接著材料」),並以於光學薄膜與基板之間不隔有空氣層之方式,而接著顯示區域全面(專利文獻1)。
於顯示元件的製造步驟中,當雜質混入於基板與光學薄膜之界面、或產生光學薄膜的貼附位置不良之情形時、或是光學薄膜本身具有異常時,係進行光學薄
膜的重加工作業。於該重加工作業中將光學薄膜剝離時,由於應力經由在光學薄膜全面上形成之黏著層而施加於基板,而導致基板大幅變形。此外,此時顯示元件內部的構造亦產生變形,而導致顯示不均。因此,作為該對策,專利文獻2係揭示一種在液晶顯示面板中,藉由使偏光板接著於基板之接著層的接著強度不會超過1000g/20mm之範圍,以抑制顯示不均之構成。
此外,專利文獻3係揭示一種為防止因將偏光板貼合於液晶顯示面板之黏著層等的內部所產生之氣泡而導致顯示品質降低,而藉由框形狀的接著性構件來貼合液晶顯示面板與偏光板之構成。
此外,專利文獻4係揭示一種從光學顯示面板之顯示面的法線方向來看,將接著光學薄膜之接著層配置在較構成光學顯示面板之透明基板更外側,並且在光學薄膜與光學顯示面板的顯示區域之間配置流動物質,而為無氣體層之構成。
另一方面,近年來對於行動電話、PDA、公共顯示器的薄型化、輕量化及堅固化之要求乃逐漸增強。因此,係嘗試採用輕薄堅固的塑膠基板來取代玻璃基板,在TN(Twisted Nematic:扭轉向列)型或STN(Super Twisted Nematic:超扭轉向列)型的液晶顯示元件中,已有一部分達到實用化。再者,對於此等顯示元件亦逐漸要求撓曲彎曲性,在如以往般使用黏著、接著材料等來一致地固定基板與光學薄膜之構造中,伴隨著顯示元件全體的變形所產
生之彈性率變得過大,而產生不易變形,或是由於變形而導致基板剝離或浮起之問題。
專利文獻1:日本特開平10-186133號公報
專利文獻2:日本特開平11-119212號公報
專利文獻3:日本實開昭60-54121號公報
專利文獻4:日本特開2009-192838號公報
本發明所欲解決之課題,在於提供一種可增大相對於顯示元件的變形之撓曲性,不會產生伴隨著變形所造成之顯示元件的破壞,例如夾持液晶層或有機EL層等之具有光學效果的物質之一對基板不會剝離或浮起之貼合材料,顯示元件及顯示元件的製造方法。同時提供一種亦有利於顯示元件的窄邊框化之貼合材料,顯示元件及顯示元件的製造方法。
為了解決前述課題並達成目的,本發明係構成如下。
係縮小將偏光板等的光學薄膜貼合於顯示器之黏著、接著材料之固定區域的面積,或是減少固定點的數目,同時將提高密著性之材料填滿於非固定區域以防
止空氣層的侵入。例如在設為非固定區域之黏著、接著材料的區域中,於被黏著體與黏著、接著材料之間***黏性率及/或彈性率小之適當的低黏彈性材料,藉此降低接著力並且保持密著性以防止因界面反射所造成之顯示特性的惡化。藉由縮小黏著、接著材料之固定區域的面積,可降低例如將彎折般的變形施於顯示器時之阻力。
申請專利範圍第1項所述之發明為一種貼合材料,其係將積層於光學元件之光學薄膜固定在該顯示區域內之貼合材料,其特徵為具有呈現黏著性或接著性之區域以及呈現密著性之區域。
申請專利範圍第2項所述之發明係如申請專利範圍第1項所述之貼合材料,其中前述呈現黏著性或接著性之區域與前述呈現密著性之區域的分布為海島構造。
申請專利範圍第3項所述之發明係如申請專利範圍第1項所述之貼合材料,其中前述呈現黏著性或接著性之區域與前述呈現密著性之區域的分布均為連續構造。
申請專利範圍第4項所述之發明係如申請專利範圍第1項所述之貼合材料,其構造係:前述呈現黏著性或接著性之區域係沿著前述顯示區域的形狀而為外周部,前述呈現密著性之區域為前述外周部的內側部。
申請專利範圍第5項所述之發明係如申請專利範圍第1項所述之貼合材料,其構造係:前述呈現黏
著性或接著性之區域係沿著前述顯示區域的形狀而為外周部且呈點狀,前述呈現密著性之區域從前述點之間存在於前述外周部的內側部。
申請專利範圍第6項所述之發明為一種顯示元件,其特徵為使用如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之貼合材料,將在一對基板間夾持具有光學效果的物質之光學元件、以及欲積層於前述光學元件之光學薄膜予以固定並積層。
申請專利範圍第7項所述之發明為一種顯示元件的製造方法,其特徵為使用如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之貼合材料,將在一對基板間夾持具有光學效果的物質之光學元件、以及欲積層於前述光學元件之光學薄膜予以固定並積層,而製造出顯示元件。
藉由前述構成,本發明係具有以下效果。
如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之發明中,藉由使用貼合材料可降低使光學元件變形時之阻力,而能夠提升顯示器的收納或攜帶等之使用容易度。此意味著伴隨著變形而於光學元件的基板上所產生之應力小,所以不易在光學元件的基板間產生剝離,而能夠提高顯示元件的力學耐久性。同樣的,亦可降低由因材料的不同使光學元件的基板及光學薄膜間之與熱膨脹或吸濕膨脹相關的係數不同等所造成之此等材料中所產生的複折射。
1‧‧‧呈現黏著性或接著性之區域
2‧‧‧呈現密著性之區域
3‧‧‧光學元件
3a‧‧‧一對基板
3b‧‧‧具有光學效果的物質
4‧‧‧光學薄膜
10‧‧‧貼合材料
20‧‧‧顯示元件
第1圖(a)至(c)為顯示元件之剖面圖。
第2圖係顯示貼合材料之第1至第2實施形態之圖。
第3圖係顯示貼合材料之第1至第2實施形態之圖。
第4圖係顯示貼合材料之第1至第2實施形態之圖。
第5圖係顯示貼合材料之第1至第2實施形態之圖。
第6圖係顯示貼合材料之第1至第2實施形態之圖。
第7圖係顯示貼合材料之第1至第3實施形態之圖。
第8圖係顯示貼合材料之第1至第4實施形態之圖。
第9圖係顯示貼合材料之第1至第5實施形態之圖。
第10圖(a)至(d)係顯示附有黏著材料之偏光板之製造的實施例之圖。
以下係說明本發明之貼合材料,顯示元件及顯示元件的製造方法之實施形態。本發明之實施形態係顯示發明的最佳形態,但本發明並不限定於此。
可將偏光板等之某種光學薄膜貼合於光學元件而得顯示元件。使此般顯示元件變形時,除了光學元件本身的變形應力之外,亦產生因積層光學薄膜所導致之束縛力,由於該效果使顯示元件難以變形。該束縛力是由光學薄膜的變形應力所造成,由於將光學薄膜固定在光學元件,使光學薄膜受到與基板相同之變形而產生應力。顯示元件變形時從中立面至光學薄膜為止之距離係由於固定而變大,因而產生較大應力。若縮小固定區域,則可縮小
因應該量之變形量及發生應力,且若進一步分散固定區域,則可將固定區域中的變形分散為固定區域間的變形,而使發生應力最小化。可藉由顯示元件的彎曲彈性率來評估顯示元件的撓曲性,彈性率愈小則撓曲性愈大。當以顯示元件之顯示部分的面積為100時,在固定區域的面積小於50之顯示元件中顯示元件的彎曲彈性率小,與通常貼合條件之固定區域的面積為100者相比,彎曲彈性率約為1/2,固定區域的面積與顯示元件的彎曲彈性率具有平緩的正比關係。然而,在固定區域的面積大於50之顯示元件中,彎曲彈性率隨著固定區域之面積的增大而急遽增大,而接近通常貼合條件之固定區域的面積為100時之彎曲彈性率。
光學薄膜相對於光學元件之位置精度為重要。尤其為了得到光學效果,光學薄膜之光軸的方位係要求高精度。因此,本發明中係以縮小固定區域的面積作為發明要件,但也需具有保持光學薄膜的位置精度之最低限度之固定區域的面積。因此,容易進行顯示元件的變形且可保持光學薄膜的位置精度之貼合材料之固定區域的面積,亦即從第2圖至第9圖所示之呈現黏著性或接著性之區域的面積,當以顯示區域的面積為100時,較佳為1.0至70.0,更佳為3.0至40.0,最佳為5.0至30.0。若以呈現密著性之區域的面積比表示,當以顯示區域的面積為100時,較佳為30至99,更佳為60至97,最佳為70至95。
非固定區域,係如先前技術般可在光學元
件的基板與光學薄膜之間設置空氣層,但由於此容許光學薄膜與空氣之界面、以及空氣與基板之界面的2種界面反射,所以有顯示元件的亮度降低之問題。因此,本發明中為了提高非固定區域中光學薄膜與基板之密著性並排除空氣層,係將具有與光學薄膜及基板的折射率接近之折射率之低黏彈性材料,***於基板與光學薄膜之間。
先前技術中係提出在光學薄膜與顯示元件的顯示區域之間配置流動物質,並主張對於重加工作業的改善具有效果。此外,該提案中係構成為以包圍顯示元件的外側之方式配置黏著、接著材料,且非顯示部以邊框狀包圍光學元件的外側之構造。此般邊框狀的非顯示部不僅違反近年來對於寬廣顯示部之設計偏好,且因黏著、接著材料位於邊框的位置,所以無法對應於本發明課題之容易進行顯示元件的變形之目的。亦即,先前技術的構造中,由於間接地固定光學薄膜與顯示元件之間,所以於變形下無法正確地保持兩者的方位,此外因顯示元件的變形使流動物質於元件中容易移動而不均勻地累積,使光學薄膜產生鬆弛而有導致光學特性的惡化之疑慮。本發明中,由於在顯示部上設置透明的黏著、接著材料,所以可縮小邊框的面積,正確地保持光學薄膜與顯示部之方位,並且可抑制具有密著性之材料的移動,而將光學特性的惡化抑制在最低限度。
接下來根據第1圖來說明本實施形態之貼合材料。第1圖為顯示元件之剖面圖。
本發明中,所謂黏著性是指如高黏性之液體或膠體狀固體的表面般藉由黏性力固定在被黏著體之性質,接著性是指作為固體或黏彈性體而固定在被黏著體之性質。本說明書中所謂黏著、接著材料一般是指呈現黏著性或接著性之材料。此外,所謂呈現黏著性或接著性之區域是指帶有此性質之區域,並藉由黏著、接著材料所形成。夾持於被黏著體間之黏著、接著材料的接著強度較佳為200g/20mm以上,更佳為1000g/20mm以上。
本發明所記載之密著性是指保有基板與光學薄膜之間或是光學薄膜之間的接觸之性質,與黏著性或接著性不同,該固定能力極小。呈現密著性之低黏彈性材料,是指例如黏性率及/或彈性率較黏著材料或硬化後的接著材料更小之液體或黏彈性體。本發明中呈現密著性之材料,較佳係當黏性率及/或彈性率愈小則使顯示元件變形時所產生之應力愈小者。然而,當黏性率及/或彈性率過小,或是缺乏與黏著、接著材料之親和性時,呈現密著性之材料可能會從顯示元件的外側漏出,所以存在有最適黏性率及親和性之範圍。
黏性率較佳為0.01至5000Pa.s,更佳為0.01至1000Pa.s。此外,楊氏模數較佳為100至0.001kPa,更佳為10至0.001kPa。當使用黏著、接著材料上所設置之呈現密著性之材料的接觸角作為親和性的尺度時,較佳的親
和性係該接觸角較佳為0至90°,更佳為0至60°,最佳為0至30°。
本實施形態之貼合材料10為將積層於光學元件3之光學薄膜4固定在該顯示區域內之材料,可使用貼合材料10將光學元件3以及積層於光學元件3之光學薄膜4予以固定並積層,而製造出顯示元件20。
光學元件3係在一對基板3a、3a間夾持具有光學效果的物質3b,貼合材料10具有呈現黏著性或接著性之區域1、以及呈現密著性之區域2。該呈現黏著性或接著性之區域1及呈現密著性之區域2可構成如第2圖至第9圖所示者。此外,如第1圖所示,呈現密著性之區域2可接觸於光學薄膜4(第1圖(a))或是接觸於光學元件3(第1圖(b)),或是可同時接觸於光學薄膜4與光學元件3(第1圖(c))。此等構成可因應光學薄膜4與光學元件3之位置精度、以及貼合兩者後顯示元件20的力學耐久性及撓曲性而選擇。第1圖(c)的構造為撓曲性最高之柔軟構造,然後為第1圖(a)、第1圖(b)之順序。位置精度及耐久性最高的構造為第1圖(b),然後為第1圖(a)、第1圖(c)之順序。此外,第1圖(b)及第1圖(c)的構造係可構成將貼合材料附加於光學薄膜4之形式的製品,所以容易進行處理。
第2圖的第1實施形態中,呈現黏著性或接著性之區域1與呈現密著性之區域2的分布為海島構造。在此所謂的「海」(第2圖的區域2)是指採取連續構造之區域,「島」(第2圖的區域1)是指由連續構造所包圍之獨立
區域。該構造如第3圖所示,亦可為以呈現黏著性或接著性之區域作為「海」、以呈現密著性之區域作為「島」之反轉構造。其他,亦可構成為「島」為點狀之第4圖的構造,「島」為平行於顯示元件的邊之矩形之第5圖的構造,以及矩形狀的「島」相對於顯示元件的邊呈傾斜之第6圖的構造。任一者均為可將呈現黏著性或接著性之區域以及呈現密著性之區域反轉之構造。
第7圖的第2實施形態中,呈現黏著性或接著性之區域1與呈現密著性之區域2的分布均為連續構造。第8圖的第3實施形態中,呈現黏著性或接著性之區域1為沿著顯示區域的形狀之外周部,呈現密著性之區域2為外周部的內側部之構造。第9圖的第4實施形態中,呈現黏著性或接著性之區域1為沿著顯示區域的形狀在外周部上呈點狀,呈現密著性之區域2為從點之間存在於外周部的內側部之構造。
呈現黏著性或接著性之區域1與呈現密著性之區域2的形成方法,例如可將呈現密著性但黏著性或接著性小之低黏彈性材料,形成於呈現黏著性或接著性之材料上而構成。此時呈現密著性之區域2的黏著力必須極小,但使用於底層之黏著、接著材料之黏著力的影響隨時間經過而增大,而有使區域2的黏著力增大之傾向。此係推測為呈現密著性之材料逐漸滲透於黏著、接著材料中,使黏著、接著材料出現在表面上而使黏著性的影響增大。為了使呈現密著性之區域2的黏著力為不會隨時間改變之
特性,係使呈現密著性之非固定區域的形式不具有一致的擴散而呈分散之形態,如此可減少變化,所以第2圖至第7圖的構造較第8圖或第9圖更佳。
亦即,以呈現黏著性或接著性之固定區域將呈現密著性之非固定區域分隔之構造,對黏著力的變化之影響較小故為較佳。非固定區域的黏著力雖有隨時間經過而增大之傾向,但較固定區域的黏著力或接著力小,在非固定區域未達某種程度的大面積下,不會呈現出與固定區域抗衡之大的黏著力。因此,於以固定區域分隔非固定區域之構造中,為非固定區域的面積被分割地較小之狀態,推測該分割區域之每個區域的黏著力小,故即使黏著力產生變化該影響亦小。
當呈現黏著性或接著性之固定區域為由接著材料所構成時,位於基板與光學薄膜之間之貼合材料的接著材料部分係藉由光或熱而硬化並成為黏彈性體,所以不易產生上述般之隨時間的改變。
亦可應用上述呈現密著性之區域的黏著力隨時間經過而增大之效果。例如在欲使顯示元件為變形之狀態下固定並使用等情況中,在設定為任意變形之狀態時將平面狀的顯示元件可撓曲地變形,並且在設定後逐漸增大黏著力而變形之狀態下,使顯示元件上的光學薄膜等不易剝離而能夠增加耐久性。
相對於區域2的黏著力隨時間經過而增大之現象,密著性材料的黏性率亦具有影響,黏性率大的材
料具有可保持初期的黏著力之傾向。此認為密著性材料的黏性率對於密著性材料滲透至黏著、接著材料之速度具有較大影響,而黏性率大則不易滲透。該臨限值因材料而不同,例如在使用丙烯酸系材料作為黏著、接著材料,使用聚矽氧烷油作為密著性材料之系統中為0.1Pa.S。亦即,若為0.1Pa.S以上則密著性材料不易滲透至黏著、接著材料,呈現密著性之區域的黏著力不會有實質上的改變。
列舉出黏著、接著材料的較佳例子,黏著劑有丙烯酸系、橡膠系、聚酯系、聚矽氧烷系、胺甲酸乙酯系等,特佳為使用丙烯酸系。
丙烯酸系黏著劑,係可將一般所知的添加劑,添加於使1種或2種以上的丙烯酸烷酯單體、與丙烯酸等的丙烯酸系單體或具有丙烯酸系以外的官能基之單體共聚合之高分子而成。此般共聚物,係賦予黏著劑適度的潤濕性及柔軟性,且玻璃轉移溫度為負10℃以下。此外,聚合方法係有溶液聚合法、乳化聚合法、總體聚合法或懸浮聚合法等,可因應需要使用各種聚合催化劑。此外,丙烯酸系黏著劑可為熱交聯型或是藉由紫外線或電子束等之光交聯型。
接著劑,可使用膠、澱粉等之天然高分子系;乙酸纖維素等之半合成高分子系;聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、環氧樹脂、胺甲酸乙酯樹脂、聚氯丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物(NBR)、三聚氰胺樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酯、聚醯胺等之合成高分子系
者。此等可用作為常溫硬化性、加熱硬化性或是紫外線、電子束或雷射照射硬化性等之各種硬化型的接著劑。
呈現密著性之材料必須具有相對於被黏著體之固定能力極小、可充分地潤濕被黏著體並保持接觸之性質,其他,若是溶解黏著、接著材料,或是侵入於已黏著或接著之區域而使黏著性或接著性消失則較不佳。此外,滲透於光學薄膜,或是因滲透而對偏光特性或相位特性等之光學特性造成影響亦不佳。雖依存於與黏著、接著材料之組合,但具體的材料較佳為聚矽氧烷油等之聚矽氧烷化合物、流動石蠟等之烴化合物、橄欖油等之油脂、1-辛醇等之高級醇、亞麻油酸等之高級脂肪酸、二質子酸酯(二酯)或多元醇酯等之有機酸酯化合物、磷酸酯、矽酸酯、其他如Barrierta IEL Fluid(NOK股份有限公司)般之全氟聚醚或氯三氟乙烯的低聚物等之常溫下為液體之材料。其他,從顯示元件洩露至外部的可能性低之材料,可使用上述黏著、接著材料中之黏性率或彈性率極小之材料,或是緩慢地使液狀橡膠交聯之低黏性率且低彈性率的二烯系、聚矽氧烷系、胺甲酸乙酯系、多硫化系的橡膠材料,彈性率小的彈性體等。
此外,形成於呈現黏著性或接著性之材料上之密著性材料的量較佳為0.1μg/mm2至200μg/mm2,更佳為1μg/mm2至200μg/mm2,最佳為3μg/mm2至100μg/mm2。過少時實質上無法形成呈現密著性之區域,過多時會從顯示元件洩露至外部,或是在製作貼合材料時或將光
學薄膜貼合於光學元件時,該低黏彈性材料擴散至呈現黏著性或接著性之區域而使固定區域的面積變小或消失,故為不佳。
貼合材料的第1製作方法,係將黏著、接著材料與呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料捏揉,並形成為例如第2圖至第4圖、以及第7圖所示之任意構造後,塗佈於脫模薄膜上,然後再以脫模薄膜疊合於該上方而形成貼合材料。
貼合材料的第2製作方法,係藉由2片脫模薄膜將黏著、接著材料疊合後,剝離一方的脫模薄膜並貼合於光學薄膜。接下來剝離另一方的脫模薄膜,並以成為例如第2圖至第9圖所示之任意的分布形狀之方式,將呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料印刷或以圖案塗佈於此,然後以脫模薄膜再次疊合,而在光學薄膜上得到貼合材料。
貼合材料的第3製作方法,係藉由2片脫模薄膜將黏著、接著材料疊合後,剝離一方的脫模薄膜並貼合於光學薄膜。接下來剝離另一方的脫模薄膜,以殘留例如第2圖至第9圖所示之形狀的黏著性或接著性區域之方式形成遮罩,並將呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料噴霧、浸漬或塗佈於此後,將用作為遮罩之脫模薄膜剝離,然後以另外的脫模薄膜再次疊合,而在光學薄膜上得到貼合材料。
貼合材料的第4製作方法,係藉由2片脫模薄膜將黏著、接著材料疊合後,剝離一方的脫模薄膜並貼合於光學元件的基板。接下來剝離另一方的脫模薄膜,並以成為例如第2圖至第9圖所示之任意的分布形狀之方式,將呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料印刷或以圖案塗佈於此,然後以脫模薄膜再次疊合,而在基板上得到貼合材料。
貼合材料的第5製作方法,係藉由2片脫模薄膜將黏著、接著材料疊合後,剝離一方的脫模薄膜並貼合於基板。接下來剝離另一方的脫模薄膜,以殘留例如第2圖至第9圖所示之形狀的黏著性或接著性區域之方式形成遮罩,將呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料噴霧、浸漬或塗佈於此後,將用作為遮罩之脫模薄膜剝離,然後以另外的脫模薄膜再次疊合,而在基板上得到貼合材料。
貼合材料的第6製作方法,係以成為例如第2圖至第9圖所示之任意的分布形狀之方式,將呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料印刷或以圖案塗佈於脫模薄膜上。使用該脫模薄膜來疊合黏著、接著材料,而得到貼合材料。
貼合材料的第7製作方法,係將呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料、以及任意形狀的黏著、接著材料,分別印刷或以圖案塗佈於脫模薄膜上。然後以另外的脫模薄膜再次疊合而得到貼合材料。若使用
此方法所得到之貼合材料,則可得到以低黏彈性材料與黏著、接著材料分別接觸於基板與光學薄膜兩者之形態所貼合之顯示元件。
使用任一方法所得之貼合材料,將光學薄膜與光學元件貼合而得到本發明之顯示元件。
本實施形態之顯示元件20,係使用貼合材料10將在一對基板3a、3a間夾持具有光學效果的物質3b之光學元件3、以及積層於光學元件3之光學薄膜4予以固定並積層而製造。
光學元件的基板3a可使用聚醯亞胺或聚碸等之耐熱性佳之聚合物薄膜或經無機材料補強之聚合物薄膜,或是將聚合物薄膜貼合於玻璃而補強之複合基板等。於該基板上可設置由ITO等所構成之透明電極或連接端子。當然可為玻璃,亦可為薄化厚度或強化材質且能夠撓曲地彎曲之玻璃。
具有光學效果的物質係使用藉由電力而動作者,以具有光學效果的物質之光學元件例如有液晶顯示元件、EL元件、微膠囊元件、電子粉流體元件、電濕潤元件、電泳元件等。使用此般光學元件之顯示元件,係有液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置、電泳型顯示裝置等。液晶顯示裝置係具有省電、輕量、薄型等特徵,一般的液晶
顯示裝置,具代表性者為具有入射側的偏光板與射出側的偏光板之基板、以及藉由電力而動作之部位的液晶。與液晶顯示裝置相比,有機EL顯示裝置係具有許多如高速反應速度、廣視角、自發光元件特有的優異能見性、以及可驅動溫度範圍廣等之作為顯示器的有利特性。該有機EL顯示裝置係具有在基板上所形成之各像素內,從基板側積層有下部電極、藉由具有光學效果的物質而動作之部位的有機EL層、及上部電極之構成,並且讓來自藉由使電流流通於有機EL層而發光之有機EL的光,至少通過電極中之一方的電極(透光性導電膜)而能夠觀看。電泳型顯示裝置係應用電泳現象之顯示裝置之一,微膠囊型電泳方式已達實用化。該方式的顯示裝置係將帶有正、負電的白粒子與黑粒子裝入於充滿透明溶劑且藉由電力而動作之部位的微膠囊中,並藉由外部電壓的施加而分別將各個粒子拉起至顯示面以形成圖像。
光學薄膜4係以保護或提高光學效果為目的而使用,係保護薄膜或偏光板、相位差膜、導光板、擴散板等之薄膜。
於含有由丙烯酸丁酯:丙烯酸=95:5(重量比)的共聚物所構成之重量平均分子量100萬的丙烯酸系聚合物之溶液(固體成分15%)中,以相對於該聚合物固體
成分100份而言添加Coronate L(Nippon Polyurethane Industry公司製)0.2份,而調製出黏著劑的溶液。以使乾燥時的該黏著劑厚度成為25μm之方式,將該黏著劑溶液塗佈於在厚度25μm的聚酯薄膜的單面上塗佈有熱硬化型聚矽氧烷樹脂系脫模劑之脫模薄膜(A)上並乾燥。然後將與脫模薄膜(A)與幾乎相同地製作但改變脫模性之其他脫模薄膜(B)予以疊合而得到黏著材料薄膜(C)。該黏著材料的黏著力相對於下述所使用之偏光板與基材而言為1100g/20mm。
將上述製作出之黏著材料薄膜(C)裁切出80×60mm,將單方的脫模薄膜(B)剝離並貼合於厚度100μm的偏光薄膜,而得到附有黏著材料之偏光板(D1)(第10圖(a))。從偏光板(D1)將脫模薄膜(A)剝離,取而代之將以與脫模薄膜(A)相同方式所得到之脫模薄膜作為第10圖(b)所示之預先以既定的圖案形成開孔之脫模薄膜(E),並以使該中央位置位於對於偏光板的中央位置之方式而貼合(第10圖(c))。
直接以第10圖(c)的積層構造,從脫模薄膜(E)的上方噴霧作為呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料之聚矽氧烷(Shin-Etsu Silicone股份有限公司製,KF96-50CS,黏性率0.05Pa.s),並塗佈設置既定量。然後將脫模薄膜(E)剝離,而得到於單側形成有由呈現黏著性或接著性之區域及呈現密著性之區域(聚矽氧烷附著之區域)所構成的貼合材料(F)之偏光板(G)(第10圖(d))。若從
附有貼合材料之偏光板(G)將脫模薄膜(E)剝離,在該面的周圍以6mm的間隔殘留20個6×5mm的黏著材料區域,以偏光板全體的面積為100時,呈現密著性之區域的面積所佔之比率(密著性材料區域的面積比)為87%,13%為呈現黏著性之區域。在此係將以聚矽氧烷的既定量為1μg/mm2時所得之附有貼合材料之偏光板設為G-F1,以5μg/mm2時所得者為G-F2,以7μg/mm2時所得者為G-F3。
基板為使丙烯酸系單體含浸於玻璃織布並使其硬化之聚合物薄膜。藉由濺鍍法將由ITO等所構成之透明電極或連接端子圖案成膜於基板後,藉由光刻(photolithography)技術形成圖案而藉此形成。於透明電極的表面上,將聚醯亞胺配向膜藉由印刷法而預先形成皮膜並進行配向處理。然後將導電材料形成於基板。導電材料係以碳膏作為材料,並藉由分注器而形成於連接端子圖案與訊號線電極的電連接部。
然後於該基板上,將由紫外線硬化樹脂、或藉由併用紫外線及熱而硬化之樹脂、或是熱硬化樹脂,例如丙烯酸樹脂或環氧樹脂等所構成之將具有光學效果的物質予以密封之密封材料,使用分注器等之塗佈工具而形成為矩形框狀。
接著藉由滴入注入法將液晶材料供給至基板。亦即將液晶材料滴入於基板表面上所形成之矩形框狀的密封材料的內側。
於另外的基板上,藉由光刻技術來形成彩色濾光片及間隔材或導電膜。然後在真空中將此基板重疊於滴入有液晶之基板上。若將重疊後的2片基板所構成之液晶面板取出至大氣壓中,則兩基板會藉由氣壓差而密著。
然後藉由紫外線或加熱使密封材料硬化,而得液晶顯示器(顯示部的大小為80×60mm)。將實施例1中所得之於單側形成有貼合材料(F)之偏光板G-F1、G-F2、G-F3貼合於所得之液晶面板(H)的雙面,而分別得到液晶顯示器H-F1、H-F2、H-F3。貼合材料為透明且未呈現複折射,即使在顯示部分上具有貼合材料,呈現黏著性或接著性之區域與呈現密著性之區域並不會有不同之能見性。因此,貼合材料不會使顯示區域的面積縮小。
以3點彎曲試驗來評估液晶顯示器(H-F1、H-F2、H-F3),得到液晶顯示器全體的彈性率。結果整理於表-1。
另外,將作為試驗片之液晶顯示器載置於成為支點之2個邊緣間,並以加壓頭壓入該中央部而實施3點彎曲試驗。邊緣間的距離為40mm,加壓頭的壓入速度設為100mm/min,加壓頭的前端係從邊緣壓入10mm為止,並從所得之荷重拉伸曲線的初期直線部分中求得彎曲彈性率。
另一方面,將實施例1之附有黏著材料之偏光板(D)貼合於以與實施例2同樣方式得到之液晶面板的
雙面,而得到液晶顯示器(H-D)。並與實施例1同樣地求得彎曲彈性率。
從表-1中,可得知與比較例1般之以通常貼合方法將偏光板全面貼合於液晶顯示器全面之情形(H-D)相比,實施例1中所製作之液晶顯示器(G-F1至G-F3)的彈性率小,顯示出撓曲性的增大。
此外,以比較例1的條件製作出之液晶顯示器(H-D),在彎曲試驗後,密封部的一部分剝離而觀察到分散之液晶洩漏產生,但在實施例1之液晶顯示器(G-F1至G-F3)中未觀察到液晶洩漏。從該結果可得知液晶顯示器之撓曲性的增大,亦會改善相對於顯示器變形之耐久性。
任一實施例中,貼合材料均為透明且未呈現複折射,即使在顯示部分上具有貼合材料,呈現黏著性或接著性之區域與呈現密著性之區域並不會有不同能見性,因此,貼合材料不會使顯示區域的面積縮小,可呈現均一的顯示。
使用如實施例1所進行般,使用預先以既定圖案形成開孔之脫模薄膜,並改變呈現密著性之區域與呈現黏著性之區域的面積比。如第10圖(d)所示,以偏光板的外周部之6×5mm的複數個黏著材料區域作為殘留圖案,並改變該黏著材料區域的間隔而得到偏光板(G),使用該偏光板(G)並與實施例2同樣地製作出液晶顯示器(H)。使用聚矽氧烷(Shin-Etsu Silicone股份有限公司製,KF96-50CS,黏性率0.05Pa.s)作為呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料,並以使該附著量成為5μg/mm2之方式進行噴霧。將以在外周部以3mm的間隔殘留28個6×5mm的黏著材料區域之方式設置圖案之液晶顯示器設為H-F4,將以在外周部以9mm的間隔殘留18個6×5mm的黏著材料區域之方式設置圖案之液晶顯示器設為H-F5,將以在外周部以15mm的間隔殘留12個6×5mm的黏著材料區域之方式設置圖案之液晶顯示器設為H-F6。此外,如第8圖所示般在外周部設置黏著材料區域,以內側作為緊密材料區域,並且以顯示區域的面積為100時,以使緊密材料區域的面積成為40之方式而與實施例1及實施例2同樣地製作液晶面板(H-F7)。
與實施例2相同地,以3點彎曲試驗來評估液晶顯示器(H-F4至H-F7)並求取彈性率,結果如表-2所示。
如表-2所示,與比較例1之通常貼合方法將偏光板全面貼合於液晶顯示器全面之情形(比較例1的H-D)相比,緊密材料區域的面積比愈大則液晶顯示器的彈性率愈小,愈可形成充滿撓曲性之顯示器。
彎曲試驗後,實施例3之液晶顯示器(H-F4至H-F7)中並未觀察到密封部的一部分剝離而產生液晶洩漏。從該結果中可得知液晶顯示器之撓曲性的增大,亦會改善相對於顯示器變形之耐久性。
此外,任一實施例中,貼合材料均為透明且未呈現複折射,即使在顯示部分上具有貼合材料,呈現黏著性或接著性之區域與呈現密著性之區域並不會有不同能見性,因此,貼合材料不會使顯示區域的面積縮小,可呈現均一的顯示。
使用柔性版印刷機,以第2圖至第9圖所示
之圖案,將作為呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料之聚矽氧烷(Shin-Etsu Silicone股份有限公司製,KF96-50CS,黏性率0.05Pa.s),印刷在於厚度25μm的聚酯薄膜的單面上塗佈有熱硬化型聚矽氧烷樹脂系脫模劑之脫模薄膜(A)上,而得到附有圖案之脫模薄膜(AE及BE)。所使用之柔性版版係設計如下。設計為能夠以第2圖至第9圖之呈現密著性之區域的圖案來印刷聚矽氧烷,並且以顯示區域的面積為100時,印刷之聚矽氧烷之面積(呈現密著性之區域的面積)為87,且轉印量為10μg/mm2。
於含有由丙烯酸丁酯:丙烯酸=95:5(重量比)的共聚物所構成之重量平均分子量100萬的丙烯酸系聚合物之溶液(固體成分15%)中,以相對於該聚合物固體成分100份而添加Coronate L(Nippon Polyurethane Industry公司製)0.2份,而調製出黏著劑的溶液。以使乾燥時的該黏著劑厚度成為25μm之方式,將該黏著劑溶液塗佈於附有圖案之脫模薄膜(AE)上並乾燥。然後將脫模薄膜(BE)予以疊合而得到貼合材料薄膜(FE)。
將上述製作出之貼合材料薄膜(FE)裁切出80×60mm,將單方的脫模薄膜(BE)剝離並貼合於實施例2中所得之液晶面板(H)的雙面。另外,將脫模薄膜(BE)剝離後殘留於貼合材料表面之聚矽氧烷的量約為5μg/mm2。從附有貼合材料薄膜之液晶面板中,從雙面將殘留之脫模薄膜(AE)剝離,並將厚度100μm的偏光薄膜貼合於該雙面。將脫模薄膜(AE)剝離後殘留於貼合材料表面之聚矽氧烷的
量約為5μg/mm2。將使用以第2圖至第9圖所示圖案印刷聚矽氧烷之貼合材料所製作之液晶顯示器,分別設為HF-2至HF-9。
除了使用黏性率0.3Pa.s之聚矽氧烷(Shin-Etsu Silicone股份有限公司製,KF96-300CS)之外,其他以與HF-4完全相同之條件而製作液晶顯示器,並將此設為HF-10。
與實施例2相同地實施3點彎曲試驗,並測定將偏光薄膜貼合於液晶顯示器不久後、經過10天後及經過30天後之彎曲彈性率。結果如表-3所示。
如表-3所示,與比較例1之以通常貼合方法將偏光板全面貼合於液晶顯示器全面之情形(H-D)相比,設置有呈現密著性之區域之實施例4之液晶顯示器的彈性率小,可形成充滿撓曲性之顯示器。此外,彎曲彈性率整體較小,此認為原因為本實施例般之呈現密著性之區域接觸於基板與偏光板的雙面。此外,彎曲彈性率雖然隨時間變化而增加,但在約10天時達到平衡值,該值較比較例1的HD小。
彎曲試驗後,實施例4之液晶顯示器(HF-2至HF-10)中,並未觀察到密封部的一部分剝離而產生液晶洩漏。從該結果可得知液晶顯示器之撓曲性的增大,亦會改善相對於顯示器變形之耐久性。
此外,任一實施例中,貼合材料均為透明且未呈現複折射,即使在顯示部分上具有貼合材料,呈現黏著性或接著性之區域與呈現密著性之區域並不會有不同能見性,因此,貼合材料不會使顯示區域的面積縮小,可呈現均一的顯示。
將作為黏著材料之雙面以脫模薄膜保護之聚矽氧烷膠體(OPT α Gel N100K,Taica股份有限公司製)裁切出80×60mm,將單方的脫模薄膜剝離並貼合於厚度100μm的偏光薄膜,而得到附有黏著材料之偏光板(D2)。從偏光板(D2)將聚矽氧烷膠體之另一方的脫模薄膜剝離,取而代之將與實施例1相同地得到之脫模薄膜作為第10圖(a)
所示之預先以既定圖案形成開孔之脫模薄膜(E),並以使該中央位置位於偏光板的中央位置之方式而貼合。該黏著材料的黏著力相對於下列所使用之偏光板與基材而言為4000g/20mm。
從該偏光板之脫模薄膜(E)的上方,噴霧作為呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料之聚矽氧烷(Shin-Etsu Silicone股份有限公司製,KF96-50CS)、流動石蠟、1-辛醇、亞麻油酸、橄欖油,並塗佈設置為5μg/mm2。然後將脫模薄膜(E)剝離,而得到於單側形成有由呈現黏著性或接著性之區域以及呈現密著性之區域所構成的貼合材料(K)之偏光板(GK)。於脫模薄膜(E)被剝離後之附有貼合材料之偏光板(GK)的面上,在該周圍以6mm的間隔殘留20個6×5mm的黏著材料區域,以偏光板全體的面積為100時,呈現密著性之區域的面積所佔之比率(緊密區域的面積比)為87%,13%為呈現黏著性之區域。在此係將使用聚矽氧烷、流動石蠟、1-辛醇、亞麻油酸、橄欖油作為呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料而製作出之附有貼合材料之偏光板,分別設為GK1至GK5。
將附有貼合材料之偏光薄膜(GK)貼合於實施例2中所得之液晶面板(H)的雙面,並分別設為H-GK1至H-GK5。
與實施例2相同地實施3點彎曲試驗,並測定液晶顯示器的彎曲彈性率。此外並測定所使用之黏著、
接著材料、與呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料之間的接觸角。結果如表-4所示。
如表-4所示,與比較例1之以通常貼合方法將偏光板全面貼合於液晶顯示器全面之情形(H-D)相比,設置有呈現密著性之區域之液晶顯示器的彈性率小,可形成充滿撓曲性之顯示器。當呈現密著性但不呈現黏著性或接著性之低黏彈性材料為與黏著、接著材料及基板之親和性大,亦即為接觸角小之材料時,往液晶顯示器外部之洩漏少,且氣泡之侵入亦少。
當中,H-GK1係顯示出黏著、接著材料的部分隨著時間經過而膨潤之傾向。此外,H-GK4之呈現黏著性或接著性之區域的黏著力係逐漸降低。
彎曲試驗後,實施例5之液晶顯示器中並未
觀察到密封部的一部分剝離而產生液晶洩漏。從該結果可得知液晶顯示器之撓曲性的增大,亦會改善相對於顯示器變形之耐久性。
此外,任一實施例中,貼合材料均為透明且未呈現複折射,即使在顯示部分上具有貼合材料,呈現黏著性或接著性之區域與呈現密著性之區域並不會為不同能見性,因此,貼合材料不會使顯示區域的面積縮小,可呈現均一的顯示。
本發明可適用在將光學薄膜貼合於夾持液晶層或有機EL層等之具有光學效果的物質之光學元件之貼合材料,顯示元件及顯示元件的製造方法,可提高顯示元件的撓曲性,使夾持具有光學效果的物質之一對基板不會剝離或浮起,同時亦有利於顯示元件的窄邊框化。
理由:須用整個圖式[第1圖(a)至(c)]才能顯示完整技術特徵。
1‧‧‧呈現黏著性或接著性之區域
2‧‧‧呈現密著性之區域
3‧‧‧光學元件
3a‧‧‧一對基板
3b‧‧‧具有光學效果的物質
4‧‧‧光學薄膜
10‧‧‧貼合材料
20‧‧‧顯示元件
Claims (6)
- 一種顯示元件,具有:光學元件,在一對基板間夾持具有光學效果的物質;光學薄膜,積層於前述光學元件的兩面;以及貼合材料,介置在並積層於前述光學元件與前述光學薄膜之間,前述貼合材料係將積層於前述光學元件之前述光學薄膜固定並積層在其顯示區域內,並且於前述光學薄膜之側或前述光學元件之側,具有呈現黏著性或接著性之區域、以及呈現密著性之區域。
- 一種顯示元件,具有:光學元件,在一對基板間夾持具有光學效果的物質;光學薄膜,積層於前述光學元件的兩面;以及貼合材料,介置在並積層於前述光學元件與前述光學薄膜之間,前述貼合材料係將積層於前述光學元件之前述光學薄膜固定並積層在其顯示區域內,並且於前述光學薄膜之側及前述光學元件之側之兩者,具有呈現黏著性或接著性之區域、以及呈現密著性之區域。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之顯示元件,其中前述呈現黏著性或接著性之區域與前述呈現密著性之區域的分布為海島構造。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之顯示元件,其中前述呈現黏著性或接著性之區域與前述呈現密著性之區域的分布均為連續構造。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之顯示元件,其構造係:前述呈現黏著性或接著性之區域係沿著前述顯示區域的形狀而為外周部,前述呈現密著性之區域為前述外周部的內側部。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之顯示元件,其構造係:前述呈現黏著性或接著性之區域係沿著前述顯示區域的形狀而為外周部且呈點之形狀,前述呈現密著性之區域從前述點之間起存在於前述外周部的內側部。
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