粘接膜、带粘接层的透明面材、以及显示装置的制作方法

文档序号:11331535阅读:240来源:国知局
粘接膜、带粘接层的透明面材、以及显示装置的制造方法

本发明涉及粘接膜、带粘接层的透明面材、以及显示装置。



背景技术:

已知隔着粘接膜对显示面板和保护板进行贴合而成的显示装置(参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2009-263502号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

以往的粘接膜中,如果对显示面板和保护板进行贴合,则有在粘接膜与保护板或显示面板的交界面中产生气泡,损害显示面板的显示图像品质之虞。于是,以往为了使气泡消失,在隔着粘接膜进行贴合后,进行置于高温加压下的处理(以下,称为高压釜处理。)。

但是,如果进行高压釜处理,则存在制造工序的时间变长、显示面板受到热损伤等问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的发明,其目的在于提供在将粘接膜用于贴合时、产生于贴合交界面的气泡容易在常温常压下消失的粘接膜。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的粘接膜的特征在于,具有1层以上的具备下述(a)~(c)的要件的粘接层。

(a)氮气的扩散系数在1.5×10-6cm2/秒以上。

(b)测定温度25℃、频率1hz下的剪切模量g’(1hz)为5×102~1.0×105pa。

(c)红外线吸收光谱中,在800~820cm-1具有吸收峰,在1000~1020cm-1不具有吸收峰。

本发明的带粘接层的透明面材的特征在于,在透明面材的一个主面上,具有1层以上的具备下述(a)~(c)的要件的粘接层。

(a)氮气的扩散系数在1.5×10-6cm2/秒以上。

(b)测定温度25℃、频率1hz下的剪切模量g’(1hz)为5×102~1.0×105pa。

(c)红外线吸收光谱中,在800~820cm-1具有吸收峰,在1000~1020cm-1不具有吸收峰。

此外,本发明的显示装置的特征在于,透明面材和显示面板隔着上述粘接膜而被层叠。

发明的效果

如果采用本发明,则可提供在用于面材之间的贴合时,即使在贴合交界面产生气泡,气泡也可在常压下消失的粘接膜、以及带粘接层的透明面材。此外,提供抑制了气泡的产生的显示装置。

附图说明

图1是表示具有1层本实施方式的粘接层的粘接膜的平面图。

图2是本实施方式的粘接膜的图1的i-i剖面图。

图3是表示具有2层本实施方式的粘接层的粘接膜的剖面图。

图4是表示用于制造具有1层本实施方式的粘接层的粘接膜的制造装置的简要结构图。

图5是表示用于制造具有2层本实施方式的粘接层的粘接膜的制造装置的简要结构图。

图6是具有1层本实施方式的粘接层的带粘接层的透明面材的剖面图。

图7是具有2层本实施方式的粘接层的带粘接层的透明面材的剖面图。

图8是具有本实施方式的粘接层的显示装置的剖面图。

具体实施方式

以下,使用附图说明本发明的实施方式。

另外,本发明的范围不受以下的实施方式所限,可在本发明的技术思想的范围内进行任意变更。此外,以下附图中,为了便于理解各构成,有时使实际的结构和各结构中的比例尺及数值等不同。

本实施方式的说明中,将具备下述所说明的(a)~(c)的要件的粘接层称为粘接层i,将其他粘接层称为粘接层ii。此外,在指粘接层i以及粘接层ii双方的情况下,仅称为粘接层。

(粘接膜)

本实施方式的粘接膜具有1层以上的粘接层i。从操作容易的观点出发,粘接膜被处理为粘接层被1对保护膜所挟持的构成,或在1块保护膜上具有粘接层、被卷取为辊状的构成等。藉此,能够以不接触粘接层的方式进行粘接层的切出和搬运。

[粘接层i]

本发明的粘接层i具备下述(a)~(c)的要件、即(a)~(c)的特性。

(a)氮气的扩散系数在1.5×10-6cm2/秒以上。

(b)测定温度25℃、频率1hz下的剪切模量g’(1hz)为5×102~1.0×105pa。

(c)红外线吸收光谱中,在800~820cm-1具有吸收峰,在1000~1020cm-1不具有吸收峰。

由于粘接层i的氮气的扩散系数在1.5×10-6cm2/秒以上,因此即使贴合交界面中产生气泡,气泡也在短时间内消失。

如果将粘接膜粘贴在对象物上,则有时会在贴合交界面中产生气泡。本发明人发现,在数种气体中,通过将氮气的扩散系数控制在上述范围内,将粘接膜贴合在贴合物上时产生于贴合交界面的气泡在短时间内消失。

粘接层i的氮气的扩散系数从气泡的消失特性优良的方面出发,优选1.55×10-6cm2/秒以上,特别优选1.6×10-6cm2/秒以上。另一方面,粘接层i的氮气的扩散系数优选3.0×10-6cm2/秒以下。如果粘接层i的氮气的扩散系数超过3.0×10-6cm2/秒,则气泡容易进入粘接层i与贴合物的贴合交界面,贴合交界面中的粘接力有下降之虞。

粘接层i的氮气的扩散系数根据使用高温高压气体透过率测定装置(例如,筑波理科精机株式会社(ツクバリカセイキ社)制,装置名k-315-h),在下述条件1下测定的非稳定状态下的延迟时间t0和粘接层的厚度,通过式1算出。

(条件1)

·将在厚度30μm的延伸聚丙烯基材的一面上粘贴粘接层而得的材料作为试样。

·将试样夹持在样品室(日文:セル)中,从基材侧导入氮气。

·用质谱仪对透过夹持在样品室中的试样的氮气的质量进行分析,测定质量的时间经过。

·氮气使用高纯度品,测定温度为25℃,压力为100kpa,样品室使用φ50mm。

·式1:氮气的扩散系数dn2=l2/(6×t0)

其中,延迟时间t0为从试样的透过曲线的非稳定状态下的延迟时间t1中减去仅基材的透过曲线的非稳定状态下的延迟时间t2而得的值(t0=t1-t2),l为粘接层的膜厚(单位:cm)。

粘接层i中的空气的扩散系数优选1.7×10-6cm2/秒以上。如果空气的扩散系数在1.7×10-6cm2/秒以上,则粘接层i中的空气的扩散速度变快。其结果是,即使粘接膜与贴合物的交界面中产生气泡,气泡也会在常压下在更短时间内消失。空气的扩散系数更优选1.8×10-6cm2/秒以上,进一步优选2×10-6cm2/秒以上。另一方面,粘接层i的空气的扩散系数优选3×10-6cm2/秒以下。如果粘接层i的空气的扩散系数超过3×10-6cm2/秒,则有粘接层i的贴合交界面中的粘接力下降之虞。

空气的扩散系数使用与氮气的扩散系数的测定中所使用的相同的装置,除了使用下述条件2以外,以与测定氮气的扩散系数的条件相同的条件进行测定。

(条件2)

·使用空气,测定温度为25℃,压力为100kpa,样品室使用φ50mm。

粘接层i中,氧气的扩散系数更优选1.9×10-6cm2/秒以上。如果氧的扩散系数在1.9×10-6cm2/秒以上,则空气中的大多数气体在粘接层i中迅速扩散,因此即使粘接膜与贴合物的交界面中产生气泡,气泡也在常压下在短时间内消失。粘接层i的氧的扩散系数进一步优选2×10-6cm2/秒以上,特别优选2.1×10-6cm2/秒以上。另一方面,粘接层i的氧气的扩散系数优选3×10-6cm2/秒以下。如果粘接层i的氧气的扩散系数超过3×10-6cm2/秒,则有粘接层i的贴合交界面中的粘接力下降之虞。

氧气的扩散系数使用与氮气的扩散系数相同的装置,除了使用下述条件3以外,以与测定氮气的扩散系数的条件相同的条件进行测定。

(条件3)

·氧气使用高纯度品,测定温度为25℃,压力为100kpa,样品室使用φ50mm。

粘接层i的测定温度25℃、频率1hz下的剪切模量g’(1hz)为5×102~1×105pa。由于粘接层i的剪切模量g’(1hz)在上述范围内,因此如果使用本实施方式的粘接膜进行贴合,则可维持粘接层i的形状、可固定贴合物。如果上述剪切模量g’(1hz)低于5×102pa,则粘接层i容易变形,即使使用粘接膜进行贴合,也有不能固定贴合物之虞。另一方面,如果粘接层i的剪切模量g’(1hz)超过1×105pa,则由于粘接层i过硬,在例如贴合物中存在阶差等凹凸的情况下,粘接层i不能与凹凸随动,有气泡残留在凹凸中之虞。

粘接层i的剪切模量g’(1hz)更优选1×103~8×104pa,进一步优选5×103~5×104pa。如果粘接层i的剪切模量g’(1hz)在该范围内,则可抑制粘接层i的变形的同时,还可抑制贴合时对象物与粘接层的交界面中产生气泡。

粘接层i在红外线吸收光谱中,在800~820cm-1具有吸收峰,在1000~1020cm-1不具有吸收峰。红外线吸收光谱中,800~820cm-1的吸收峰是乙烯基c-h的面外变角振动的吸收带。此外,1000~1020cm-1的吸收峰是si-o-si的伸缩振动的吸收带(典型地,吸收峰为1010cm-1)。如果粘接层i具有si-o-si键,则在与有湿气的空气或水接触时,有粘接层i发生白浊之虞。例如,在将透明面材与显示面板进行贴合时,如果粘接层发生白浊,则显示装置的品质下降。

另外,上述800~820cm-1的吸收、以及1000~1020cm-1的吸收例如可使用将粘接层i粘贴在试样架上后的试样,通过进行红外线吸收光谱测定来确认。

粘接层i的玻璃化温度优选-65℃以下。如果粘接层i的玻璃化温度在该范围内,则在常温下与贴合物的粘接力变高。粘接层i的玻璃化温度更优选-70℃以下。

粘接层i在测定温度25℃、频率1hz下的tanδ优选0.01~1.4。如果tanδ在该范围内,则即使将贴合物垂直地配置,也可充分固定贴合物彼此。于是,可防止贴合物的自重导致的粘接层i发生塑性变形等、经时的贴合交界面偏离。tanδ更优选0.05~1,进一步优选0.1~0.8。

粘接层i的厚度没有特别限定,可根据粘接膜的用途自由设计。例如,在使用粘接膜贴合保护板和显示装置的显示面板时,其厚度优选0.1~2mm左右,更优选0.15~1.5mm。如果粘接层i的厚度在0.1mm以上,则在贴合保护板和显示装置的显示面板时,粘接层可有效地缓冲来自保护板侧的外力所导致的冲击等,保护显示装置主体。此外,即使保护板和显示装置的显示面板之间混入超过粘接层厚度的异物,粘接层的厚度也不会发生较大变化,从而对光透射性能的影响小。如果粘接层的厚度在2mm以下,则容易隔着粘接层将保护板贴合在显示装置的显示面板上,可使显示装置的整体的厚度变薄。另外,上述的贴合保护板和显示装置的显示面板是指,将上述的保护板与显示装置的显示面板的显示面、即图像显示面贴合,以下,在本说明书中同样如此。

[树脂组合物]

粘接层i优选以下所说明的树脂组合物固化形成的粘接层。以下,对树脂组合物的成分进行说明。

树脂组合物作为必需成分而含有具有光固化性的固化性成分i。固化性成分i作为必需化合物而含有在相当于乙烯基c-h的面外变角振动的吸收带的800~820cm-1中具有吸收峰的化合物。

树脂组合物优选含有下述的非固化性成分ii以及光聚合引发剂iii。

(固化性成分i)

固化性成分i优选含有:1种以上具有固化性基团、数均分子量为1000~100000的聚合物a1,和1种以上具有固化性基团、分子量为125~600的单体a2。如果使用这样的固化性成分i,则容易将树脂组合物的粘度调整到优选范围内,容易制造粘接层i。

作为聚合物a1或上述单体a2的固化性基团,可例举加成聚合性的不饱和基团(丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、不饱和基团与巯基的组合等。从固化速度快的方面以及可得到透明性高的粘接层i的方面出发,固化性基团优选丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。

聚合物a1中的固化性基团和单体a2中的固化性基团可以彼此相同或不同。

为了缩短固化反应所需要的时间,优选将聚合物a1和单体a2的固化性基团设为反应性高的丙烯酰氧基。

(聚合物a1)

聚合物a1的数均分子量优选1000~100000,更优选10000~70000。如果聚合物a1的数均分子量在该范围内,则容易将树脂组合物的粘度调整为上述范围。聚合物a1的数均分子量为通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定而得的聚苯乙烯换算的数均分子量。另外,gpc测定中,在出现未反应的低分子量成分(单体等)的峰的情况下,将该峰排除在外而算出数均分子量。

聚合物a1从控制树脂组合物的固化性、粘接层i的机械特性的观点出发,优选每1个分子平均具有2个~4个固化性基团者。

作为聚合物a1,可例举具有氨基甲酸酯键的氨基甲酸酯聚合物、聚氧化烯多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯等。从通过氨基甲酸酯链的分子设计等能够对固化后的树脂的机械特性、与贴合物的密合性等进行较大范围的调整的角度考虑,优选氨基甲酸酯聚合物。

氨基甲酸酯聚合物可用使多元醇与多异氰酸酯反应、得到具有异氰酸酯基的预聚物后,使预聚物的异氰酸酯基与单体反应的方法来合成。作为多元醇、多异氰酸酯,可例举公知的化合物,例如国际公开第2009/016943号文本中作为氨基甲酸酯类聚合物的原料而记载的多元醇ⅰ、二异氰酸酯ⅱ等,可将其纳入本说明书中。

固化性成分i中的聚合物a1的含有比例优选1~90质量%,更优选5~80质量%。如果聚合物a1的比例在1质量%以上,则粘接层i的耐热性良好。如果聚合物a1的比例在90质量%以下,则树脂组合物的固化性、贴合物和粘接层i的密合性良好。

(单体a2)

单体a2的分子量优选125~600。如果单体a2的分子量在该范围内,则可得到密合性良好的粘接层i。单体a2的分子量优选140~400。单体a2从控制树脂组合物的固化性、粘接层i的机械特性的观点出发,优选每1个分子具有1个~3个固化性基团者。

固化性成分i中的单体a2的含有比例优选10~99质量%,更优选20~95质量%。

单体a2可大致分为具有固化性基团以及羟基的单体a2’和具有固化性基团但不具有羟基的单体a2”。

作为具有固化性基团但不具有羟基的单体a2”,优选选自具有碳数8~22的烷基的丙烯酸烷酯、以及甲基丙烯酸烷酯的1种以上。作为单体a2,具体而言,可例举丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸异十八烷基酯、甲基丙烯酸正十八烷基酯、甲基丙烯酸正二十二烷基酯,优选丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸正十二烷基酯。

本实施方式中,单体a2优选含有具有固化性基团以及羟基的单体a2’。如果固化性成分i中含有单体a2’,则可在树脂组合物中含有后述的非固化性成分ii的情况下提高非固化性成分ii的相溶性。而且,如果含有单体a2’,则在贴合物为玻璃的情况下,可提高粘接层i和玻璃的粘接力,因而是优选的。

作为单体a2’,可例举丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸6-羟基己酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯,甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸6-羟基己酯等。其中,优选具有碳数2~8的羟基烷基的丙烯酸羟基烷基酯,特别优选丙烯酸4-羟基丁酯。

固化性成分i中的单体a2’的含有比例优选10~60质量%,更优选20~50质量%。如果单体a2’的含有比例在10质量%以上,则树脂组合物的稳定性提高,并且容易充分得到提高粘接层i和贴合物的密合性的效果。

此外,固化性成分i中的单体a2”的含有比例优选10~60质量%,更优选20~50质量%。如果单体a2”的含有比例在10质量%以上,则树脂组合物的稳定性提高,并且容易使粘接层i的剪切模量g′在5×102~1×105pa的范围内。

(非固化性成分ii)

非固化性成分ii是在使树脂组合物的固化性成分i固化时不与固化性化合物i发生固化反应的成分。在本实施方式中,非固化性成分ii优选含有羟基的聚合物b。

聚合物b的每1分子的羟基数优选0.8~3个,更优选1.8~2.3个。聚合物b的数均分子量优选400~8000,更优选800~6000。

如果聚合物b的数均分子量为400~8000,则可提高树脂组合物中的与固化性成分i的相溶性。其结果是,可使树脂组合物固化而得的粘接层i透明。

聚合物b可以单独使用1种,也可以2种以上并用。

作为聚合物b的例子,可例举高分子量的多元醇等,优选聚氧化烯多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇。作为聚氧化烯多元醇,可以例举聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇、具有支链结构的聚氧丙烯二醇、聚氧四亚甲基二醇等聚氧化烯二醇。

作为聚氧化烯多元醇,可以例举具有乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇等脂肪族二元醇的残基和戊二酸、己二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸的残基的脂肪族类聚酯二元醇。

作为聚碳酸酯多元醇,可以例举具有1,6-己二醇等二元醇残基的脂肪族聚碳酸酯二元醇、脂肪族环状碳酸酯的开环聚合物等脂肪族聚碳酸酯二元醇。

从使固化后的粘接层i的剪切模量g’更低的方面出发,作为聚合物b,优选使用聚氧化烯多元醇,特别优选聚氧丙烯多元醇。此外,可以将聚氧丙烯多元醇的氧化丙烯基的一部分用氧化乙烯基取代。例如,如果聚合物a1是以聚氧化烯多元醇以及多异氰酸酯为原料而合成的氨基甲酸酯聚合物,聚合物b是聚氧化烯多元醇,则从可提高它们的相溶性的方面出发,是优选的。

如果树脂组合物中含有非固化性成分ii,则起到进一步缩短在常压下产生于粘接层i和贴合物的贴合交界面的气泡消失的时间的效果。树脂组合物中的非固化性成分ii的含有比例相对于固化性成分i的总质量(100质量份),优选10~70质量份。如果树脂组合物中的非固化性成分ii的含量在该范围内,则可得到充分的气泡消失效果,且可使粘接层i的固化充分。另外,在使用2种以上非固化性成分ii的情况下,上述含有比例是非固化性成分ii的总量的比例。

(光聚合引发剂iii)

作为树脂组合物中含有的光聚合引发剂iii,可例举乙酰苯类、缩酮类、苯偶姻或者苯偶姻醚类、氧化膦类、二苯酮类、噻吨酮类、醌类等光聚合引发剂。在这些中,优选氧化膦类、噻吨酮类的光聚合引发剂,从在光聚合反应后可抑制着色的方面出发,特别优选氧化膦类。在进行利用高强度的光照射的光聚合反应的情况下,如果使用乙酰苯类的光聚合引发剂则可提高固化速度,因而优选。树脂组合物中的光聚合引发剂iii的含量相对于固化性成分i的总质量(100质量份),优选0.01~10质量份,更优选0.1~5质量份。

树脂组合物在固化性成分i、非固化性成分ii、以及光聚合引发剂iii以外,也可根据需要含有链转移剂、阻聚剂、光固化促进剂、光稳定剂(紫外线吸收剂、自由基捕捉剂等)、抗氧化剂、阻燃剂、粘接性促进剂(硅烷偶联剂等)、颜料、染料等各种添加剂。其中,优选含有阻聚剂、抗氧化剂等。这些添加剂的总质量相对于固化性成分i的总质量(100质量份),优选0~10质量份,更优选0~5质量份。

链转移剂是从通过自由基聚合而成长的聚合物中获得自由基、起到抑制聚合物伸长的作用的化合物。因此,通过作为树脂组合物的添加剂而含有链转移剂、调整链转移剂的含量,可调节固化后的固化性成分的分子量。

作为链转移剂,例如可例举具有巯基的化合物(正辛硫醇、正十二烷基硫醇、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)等。

阻聚剂是从通过自由基聚合而成长的聚合物中获得自由基、起到使反应停止的作用的化合物。通过作为树脂组合物的添加剂而含有阻聚剂、将其含量设为比聚合引发剂少的量,可改善树脂组合物的稳定性,还可调整固化后的分子量。

作为阻聚剂,例如可例举2,5-二叔丁基氢醌、单叔丁基氢醌、对叔丁基儿茶酚等。

作为树脂组合物的添加剂,如果含有抗氧化剂,则可提高固化后的树脂组合物的稳定性。作为可添加在树脂组合物的市售的抗氧化剂,可例举巴斯夫公司(basf社)制的irganox1010、irganox1035、irganox1076、irgastabpur68、adeka公司(adeka社)制的adekastab、pep-8、pep-36/36a等。

以下使用附图,对本发明的粘接膜的一形态进行说明。图1以及图2中示出以单层具有粘接层i的粘接膜的一形态。图1是粘接层20被保护膜30、31挟持的形态的粘接膜10的主视图,图2是图1的i-i剖面图。

本发明的粘接膜中,粘接层只要至少1层为粘接层i即可,可具有2层以上的粘接层。如果是设有2层以上粘接层的构成,则例如可得到粘接层的表层和背层中粘接力等物性不同的粘接膜。图3是具有2层粘接层的形态的剖面图,表示粘接层21、22被保护膜30、31挟持的形态的粘接膜11。在该情况下,只要粘接层21以及22的至少一方为粘接层i即可,优选双方为粘接层i。

在具有2层以上粘接层的情况下,粘接层的整体的厚度可根据使用粘接膜进行贴合的用途自由地设定。例如,在使用粘接膜贴合保护板和显示装置的显示面板时,粘接层整体的厚度优选0.15~2mm,更优选0.3~1.5mm。如果粘接层整体的厚度在0.15mm以上,则在贴合保护板和显示装置的显示面板时,粘接层可有效地缓冲来自保护板侧的外力所导致的冲击等,保护显示装置主体。此外,即使保护板和显示装置的显示面板之间混入超过粘接层整体厚度的异物,粘接层的厚度也不会发生较大变化,从而对光透射性能的影响小。如果粘接层整体的厚度在2mm以下,则容易隔着粘接层将保护板贴合在显示装置的显示面板上,可使显示装置的整体的厚度变薄。

(保护膜)

本发明的粘接膜中,优选设为粘接层与保护膜相接的形态、或用保护膜挟持粘接层的形态。藉此,例如粘接层的加工、搬运以及保管变得容易。

保护膜优选在基材的与粘接层相接的面上具有脱模剂。作为脱模剂,可例举有机硅树脂等。粘接层的与层叠体的表层和背层相接的保护膜可相互相同,也可以有区别。贴合粘接膜时,为了剥离所希望的表层侧,优选使用有区别的保护膜,使保护膜和粘接层的粘接力存在差距。

作为使粘接力存在差距的方法,可例举改变保护膜的脱模层的厚度的方法、改变保护膜的脱模剂的种类的方法。这些可根据使用粘接膜的用途等自由设计。

作为保护膜的基材,可使用pet(polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯),聚乙烯、聚丙烯、氟类树脂等的膜。

保护膜的基材厚度根据使用的树脂而不同,在使用pet膜的情况下,优选0.025mm~0.175mm,进一步优选0.038mm~0.125mm。在使用聚乙烯膜、聚丙烯膜的情况下优选0.04mm~0.2mm,进一步优选0.06mm~0.1mm。

保护膜优选不使气体(氧气、氮气、水蒸气等)从外部透过。保护膜的气体透过度优选100cc/m2·天·atm以下。例如,可通过在基材上设置氧化铝等无机化合物膜的阻隔层,减少气体的透过。

<粘接膜的制造方法>

本实施方式的粘接膜的制造方法可例举使用1种树脂组合物来制造单层的粘接层i的方法、使用2种以上树脂组合物来制造具有至少1层的粘接层i的2层以上的粘接层的方法等。

粘接层例如可在保护膜上涂布树脂组合物、照射光、固化树脂组合物来进行制造。作为粘接膜的制造例,对使用图4示出的制造装置100、制造具有1层粘接层i的粘接膜10的方法进行说明。

制造装置100如图4所示,具备第一放卷辊50、第二放卷辊51、涂布模40、贴合辊53、固化部60、以及第一卷取辊52。

从放卷辊50将保护膜30依次放出,用涂布模40在保护膜30上连续涂布第一树脂组合物。然后,从放卷辊51依次放出保护膜31,通过贴合辊53将保护膜31贴合在第一树脂组合物上。

接着,在固化部60进行光照射,固化第一树脂组合物,形成粘接层(相当于图6中的粘接层20的粘接层)。藉此,制造用保护膜30以及保护膜31挟持了粘接层20的粘接膜10的卷。

固化部60具备腔61、和配置于腔61内的光源62。在图4示出的例中,光源为1个,但光源的数量也可以是2个以上。光源42是能够照射紫外线的光源,例如可使用选自高压汞灯、金属卤灯以及led的1个以上的光源。此外,光源62的位置可在保护膜30侧,也可在涂布有树脂组合物的一面侧。

腔61内的气氛没有特别限定。如果将腔61内设为惰性气体气氛,则在对上述的树脂组合物照射紫外线(光照射)使其固化反应时,可抑制树脂组合物由于紫外线照射而产生的自由基在氧中失活的副反应,因而优选。作为惰性气体气氛,例如优选用氮填充腔41内,氧浓度为100ppm以下。

作为粘接膜的其他制造例,对使用图5示出的制造装置110、制造具有2层粘接层的粘接膜11的方法进行说明。

制造装置110如图5所示,具备第一放卷辊50、第二放卷辊51、第一涂布模40、第一固化部60、第二涂布模41、第二固化部63、和第一卷取辊52。

从放卷辊50将保护膜30依次放出,用第一涂布模40在保护膜30上以带状连续涂布第一树脂组合物。接着,在第一固化部60进行光照射,固化第一树脂组合物,形成粘接层(相当于图7中的粘接层21的粘接层)。

接着,用第二涂布模41在粘接层21上以带状连续涂布第二树脂组合物。然后,从放卷辊51将保护膜31依次放出,通过贴合辊53将保护膜31贴合在第二树脂组合物上。

接着,在第二固化部63进行光照射,固化第二树脂组合物,形成粘接层(相当于图7中的粘接层22的粘接层)。藉此,制造用保护膜30以及保护膜31挟持了粘接层20和粘接层22的层叠体(粘接层20)的粘接膜11的卷。

制造装置110中,第一树脂组合物和第二树脂组合物可使用相同的组成的物质,也可使用不同组成的物质。如果将第一以及第二树脂组合物设为相同的组成,则可制造粘接层厚的粘接膜,如果使用不同组成,则可制造表层和背层中物性不同的粘接膜。

此外,第一涂布模和第二涂布模所涂布的树脂组合物的涂布厚度可以相同或不同。通过所制造的粘接膜的设计,对涂布厚度进行适当调整。

第一固化部60以及第二固化部63的气氛以及光照射条件与制造装置100的固化部相同。第一固化部60和第二固化部63中,气氛以及光照射条件可相同或有区别。此外,光源62、65的位置可在保护膜30侧,也可在涂布有树脂组合物的一面侧。

作为粘接膜的又一个制造例,可例举准备2个以上用图4中示出的制造装置100制造的粘接膜10、将各粘接膜10的一侧保护膜剥离,将它们层叠的方法。如果将所准备的粘接膜的粘接层的树脂组合物设为相同的组成,则可通过单一的物性使粘接层变厚,如果使用不同的组成,则可制造表层和背层中物性不同的粘接膜。

粘接膜根据用途,切断为所希望的大小而使用。粘接膜的切断中,可使用激光切割机或旋转刃。对于粘接膜柔软、剪切模量比100kpa小者,从防止切断后的再附着的观点出发,优选使用激光切割机。

<带粘接层的透明面材>

本实施方式的带粘接层的透明面材80如图6或图7所示,在透明面材81上具有1层以上粘接层20。图6以及图7是下述说明的作为显示装置的保护板使用透明面材81的带粘接层的透明面材,示出了在周缘部具有遮光印刷部82的透明面材81上具有1层以上粘接层20、在粘接层20的与透明面材81相反的面上具有保护膜31的形态。

本实施方式的带粘接层的透明面材的粘接层中,至少1层为粘接层i。在设置2层以上粘接层的情况下,至少1层为粘接层i即可,优选全部为粘接层i。此外,各粘接层可以相同或不同。

[透明面材]

透明面材具有透明性,对俯视形状或剖面形状没有限定。俯视形状根据使用的用途,设计为矩形、周边为直线和曲线的形状等。剖面形状可例举直线形状(即,矩形状剖面形状)、弯曲形状、或中央部为直线形状、端部为弯曲形状这样的直线形状与弯曲形状的组合。

透明面材的材质可例举玻璃、透明树脂。作为玻璃材料,可例举钠钙玻璃玻璃、铝硅酸盐玻璃等。作为玻璃,例如可使用高透玻璃或强化玻璃,在使用薄的透明面材的情况下,特别优选实施了化学强化的玻璃。作为透明树脂材料,可例举透明性高的树脂材料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂等)。

透明面材的厚度从透明性的方面出发,在为玻璃板的情况下通常优选0.5~25mm,在为透明树脂板的情况下,优选2~10mm。

为了提高粘接层的与透明面材的交界面粘合力,也可以对透明面材实施表面处理。作为表面处理的方法,可例举用硅烷偶联剂处理透明面材的表面的方法,利用由火焰燃烧器产生的氧化焰来形成氧化硅薄膜的方法等。

[显示装置的保护板]

上述透明面材适合用作用于显示装置的显示面板的保护的保护板。在作为保护板使用的情况下,除了对来自显示面板的射出光和反射光而言具有透明性之外,从具有耐光性、低双折射性、平面精度、耐表面擦伤性、高机械强度的方面出发,保护板的材质优选玻璃板。

在作为保护板使用的情况下,为了提高显示图像的对比度,也可在与保护板的形成有粘接层的面相反的面上设置防反射层。防反射层可例举通过在保护板的表面直接形成低折射率的无机薄膜的方法、或将设有防反射层的透明树脂膜贴合于保护板的方法进行设置。

保护板的一部分或整体进行着色,或者将保护板的表面的一部分或整体制成磨砂玻璃状而使光散射,或者在保护板的表面的一部分或整体形成细微的凹凸等而使透射光发生折射或反射。此外,也可以将着色膜、光散射膜、光折射膜、光反射膜等粘贴于保护板的表面的一部分或整体。

在作为保护板使用透明面材的情况下的保护板的厚度在室内使用的电视接收机、pc用显示器等用途中,从显示装置的轻量化的角度考虑,优选0.5mm~6mm,在设置于室外的公共显示用途中,优选3~20mm。作为保护板,在使用化学强化玻璃的情况下,保护板的厚度优选0.4~1.5mm左右。

[遮光印刷部]

保护板中,优选在保护板(透明面材)的周缘设置遮光部,以使从保护板侧不能观察到显示面板的图像显示区域以外的区域,即,如图6以及图7那样在透明面材81的周缘部设置遮光印刷部82。藉此,可隐蔽与显示面板连接的配线构件等。遮光部优选形成于保护板的形成有粘接层的面上。

作为遮光部的形成方法,可例举印刷含有黑色颜料的陶瓷涂料的方法、粘贴预先设有遮光部的透明膜的方法等。

<带粘接层的透明面材的制造方法>

作为本实施方式的带粘接层的透明面材的制造方法,可例举在透明面材转印粘接膜进行制造的方法,在透明面材上直接涂布树脂组合物、将其固化形成粘接层的方法等。

在透明面材上转印粘接膜的方法中,在透明面材上设置多层粘接层的情况下,可例举以所希望的大小切出本实施方式的粘接膜、将其在透明面材上进行1次以上转印的方法,或预先贴合本实施方式的粘接膜、以所希望的大小将其切出、转印在透明面材上的方法等。

作为在透明面材上直接涂布树脂组合物形成粘接层的方法,例如可例举模涂方式或使用分配器的方式等。在透明面材上涂布树脂组合物后,在树脂组合物上贴合保护膜,照射紫外线进行固化,形成粘接层。照射紫外线的方法以及条件优选与本实施方式的粘接膜的制造方法中的紫外线照射相同的方法以及条件下进行。

<层叠体>

本发明的粘接膜适用于在面材之间贴合来制造层叠体的情况。例如,可使用粘接膜贴合一组玻璃板来制造夹层玻璃。此外,可使用粘接膜贴合保护板和显示面板,制造显示装置。

此外,本发明的带粘接层的透明面材例如可用于贴合于显示面板、制造显示装置的情况。

以下,作为使用粘接膜以及带粘接层的透明面材的例子,对显示装置进行说明。

图8是表示显示装置的实施方式的一例的剖面图。

本实施方式的显示装置1000中,显示面板90和保护板81(即,透明面材)隔着粘接层20而被贴合。本实施方式的粘接层20使用粘接层i。

显示面板90例如是隔着液晶层96对设有滤色器的透明基板92、和设有tft(薄膜晶体管)的透明基板94进行贴合,用一对偏光板98对其进行夹持而构成的液晶面板。

作为制造显示装置1000的方法,例如可例举准备在两面上具有保护膜的本实施方式的粘接膜,剥离一侧保护膜,贴合在作为保护板81的透明面材上,剥离另一侧保护膜,贴合在显示面板的显示面上的方法。此外,可例举准备本实施方式的带粘接层的透明面材,剥离保护膜,贴合在显示面板的显示面上进行制造的方法。

实施例

以下,使用实施例以及比较例、对本发明的实施方式进行说明。例1~5是本发明的实施例,例6以及7是比较例。

(例1)

形成粘接层的树脂组合物如下制造。

将分子末端用环氧乙烷变性后的2官能团聚丙二醇(根据羟值算出的数均分子量:4000)和异佛尔酮二多异氰酸以4∶5的摩尔比混合,在锡化合物催化剂存在下,在70℃下使其反应,得到预聚物。将该预聚物和丙烯酸2-羟基乙酯以几乎1∶2的摩尔比混合,使其在70℃下反应,得到氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物(以下,简称为ua。)。ua的固化性基团数为2,数均分子量约为24000,在25℃下的粘度约为830pa·s。

准备作为聚合物a1的上述ua、作为单体a2’的丙烯酸4-羟基丁酯(大阪有机化学工业株式会社(大阪有機化学工業)制,产品名4hba)以及作为单体a2”的丙烯酸正十二烷基酯(共荣社化学株式会社(共栄社化学)制,产品名lightacrylatel-ala)。将这些以表1中记载的质量份比例进行混合,得到固化性成分i。

接着,准备作为光聚合引发剂iii(表1中记为聚合引发剂iii)的双(2,4,6)-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(巴斯夫公司(basf社)制,产品名irgacure819),作为链转移剂的正十二烷基硫醇(花王株式会社制,产品名thiokalcol20),作为抗氧化剂的季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](巴斯夫公司制,产品名irganox1010),作为阻聚剂的2,5-二叔丁基氢醌(东京化成株式会社(東京化成社)制,dtbhq),以及紫外线吸收剂(巴斯夫公司制,tinuvin383-2)。以相对于固化性成分i的100质量份,将这些以表1中记载的质量份比例混合在固化性成分i中。

接着,作为非固化性成分ii,准备分子末端用环氧乙烷变性的2官能团聚丙二醇(数均分子量:4000)、分子末端用环氧乙烷变性的2官能团聚丙二醇(数均分子量:7000)。相对于固化性成分i的100质量份,将其以表1中记载的质量份比例加入到上述混合物中,混合,得到树脂组合物1。

在作为保护膜的脱模pet膜(150mm×150mm,厚度125μm)上,载放中心部挖通的有机硅片材(厚度0.5mm),在中心部用棒涂法涂布树脂组合物1。在树脂组合物1之上重叠脱模pet膜(150mm×150mm,厚度75μm)。在该层叠物上,用汞灯(累计光量1500mj/cm2)照射紫外线,使树脂组合物1固化,得到具有1层粘接层的粘接膜1。

粘接层的厚度为0.5mm。

(例2)

除了将树脂组合物的各成分的质量份比例设为表1中记载的比例以外,以与例1相同的方式得到树脂组合物2。使用树脂组合物2,用与例1相同的方法,得到具有1层粘接层的粘接膜2。

(例3)

除了将聚合引发剂iii变更为1-羟基环己基苯酮(巴斯夫公司制,产品名irgacure184),将抗氧化剂变更为巴斯夫公司制的产品名irgastabpur68,不使用紫外线吸收剂和非固化性成分ii,各成分的质量份比例设为表1中记载的比例以外,以与例1相同的方式得到树脂组合物3。使用树脂组合物3,用与例1相同的方法,得到具有1层粘接层的粘接膜3。

(例4)

除了使用非固化性成分ii,设为表1中记载的质量份比例以外,以与例3相同的方式,得到树脂组合物4。使用树脂组合物4,用与例1相同的方法,得到具有1层粘接层的粘接膜4。

(例5)

除了设为表1中记载的质量份比例以外,以与例3相同的方式,得到树脂组合物5。使用树脂组合物5,用与例1相同的方法,得到具有1层粘接层的粘接膜5。

(例6)

重叠3块市售的厚度0.175mm的高透明粘接膜(3m公司(3m社)制,商品名cef03a07),得到具有3层粘接层的粘接膜6。

(例7)

重叠3块市售的厚度0.175mm的高透明粘接膜(3m公司制,商品名cef0507),得到具有3层粘接层的粘接膜7。

使用例1~7而得的粘接膜1~7,进行以下评价。结果示于表2。

(气体扩散系数测定)

使用高温高压气体透过率测定装置(筑波理科精机株式会社制,产品名k-315-h),通过以下的方法,进行氮气、氧气以及空气的透过系数测定。

测定样品如下制作:剥离一块粘接膜的脱模pet,在厚度30μm的延伸聚丙烯(opp)基材上贴合粘接膜,接着再剥离一块脱模pet,夹持在φ50mm的样品室中。

测定时,分别使用高纯品的氮气以及氧气、和空气。

在25℃、100kpa下,从opp基材侧导入氮气、氧气、或空气,用质谱仪测定透过夹持在样品室中的试样的氮气、氧气以及空气的压力的时间变化,由此得到透过曲线。

由得到的透过曲线的非稳定状态下的延迟时间t0,根据式2,分别算出氮、氧以及空气的扩散系数d。另外,将从在粘接层上带有基材的试样的透过曲线的非稳定状态下的延迟时间t1中减去仅opp基材的试样的透过曲线的非稳定状态下的延迟时间t2而得的值(t0=t1-t2)作为延迟时间t0。

d=l2/(6×t0)…式2

其中,l为粘接层的膜厚(单位:cm)。

另外,表2中,各扩散系数(cm2/秒)被标以“cm2/sec”的单位。

(剪切模量测定以及损耗角正切值测定)

使用ta仪器日本株式会社(ティー·エイ·インスツルメント·ジャパン社)制、商品名ares-g2流变仪,如下进行粘接层的剪切模量以及损耗角正切值(tanδ)的测定。设定为25℃、频率0.01-100hz、形变3%,使用平行板25mm。将频率1hz下的剪切模量以及损耗角正切值(tanδ)设为25℃的剪切模量以及损耗角正切值(tanδ)。另外,粘接膜的厚度对剪切模量以及损耗角正切值(tanδ)的值没有影响,因此例6以及7在不层叠市售的高透明粘接膜的情况下,用1块(厚度0.175μm)进行测定。

(玻璃化温度测定)

使用it计测控制株式会社(アイティー計測制御社)制、商品名dva-200,测定粘层膜1~7的粘接层的玻璃化温度。在测定温度为-120~180℃、升温速度为3℃/分钟、频率为1hz的条件下进行,在拉伸动态模量e’的温度变化的图中,将拉伸动态模量e’的低温侧接线与拉伸动态模量e’的模量急剧下降区域的切线的交点作为该粘接层的玻璃化温度。

(消泡评价)

准备周边部具有高度80μm的遮光印刷部的玻璃板(尺寸:55mm×120mm×0.7mm,开口部49mm×90mm)。剥离1块粘接膜1~7的脱模pet,粘贴在其上,得到带粘接层的玻璃板1~7。从带粘接层的玻璃板1~7剥离另一脱模pet,在带厚度0.2mm的偏光板的玻璃(53mm×96mm,厚度0.7mm)的偏光板的面上隔着粘接层,以转矩0.4n·m进行粘贴,得到评价用样品。测定粘接层和偏光板的交界面中产生的气泡消失的时间,将该时间记作消泡特性。气泡消失的时间最长测得168小时。

[表1]

[表2]

没有在表中记载,但例1~7的粘接膜的粘接层均在红外线吸收光谱中,在800~820cm-1中具有吸收峰,在1000~1020cm-1中不具有吸收峰。

例1~5的粘接膜中,由于粘接层的氮气的扩散系数、剪切模量g’(1hz)在规定的范围内,氮气的扩散系数高,因此粘接层和偏光板的交界面中产生的气泡在短时间内消失。另一方面,使用以往的粘接膜的例6中,粘接层的剪切模量g’(1hz)在规定的范围内,但由于粘接层的氮气的扩散系数低,因此粘接层和偏光板的交界面中产生的气泡经过168小时也没有消失。而且,例7中,粘接层的氮气的扩散系数低而且粘接层的剪切模量g’(1hz)高,因此粘接层和偏光板的交界面中产生的气泡经过168小时也没有消失。

产业上利用的可能性

本发明可提供在用于面材之间的贴合时,即使在贴合交界面产生气泡,气泡也可在常压下消失的粘接膜、以及带粘接层的透明面材。此外,可提供抑制了气泡的产生的显示装置。

这里引用2015年2月24日提出申请的日本专利申请2015-033448号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

符号说明

10、11:粘接膜,20、21、22:粘接层,30、31、32、33:保护膜,40、41:涂布模,50、51:放卷辊,52:卷取辊,53:贴合辊,60、63:涂布部,61、64:腔,62、65:光源,80:带粘接层的透明面材,81:透明面材,82:遮光部。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1