專利名稱：粘接片、層疊片及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘接片、使用這種粘接片的層疊片及使用這種層疊片的無顯示不均且視角依存性得到改善的液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置一般通過對夾在一組玻璃基板間的液晶外加電壓，使液晶分子的排列發(fā)生變化而進(jìn)行顯示?，F(xiàn)在，構(gòu)成應(yīng)用最廣泛的TN(扭轉(zhuǎn)向列)型液晶顯示裝置，使對液晶不外加電壓時(shí)，即液晶分子平均排列方向變得與玻璃基板平行時(shí)，顯示明亮狀態(tài)(白)，在對液晶外加充分的電壓時(shí)，即液晶分子變成相對于玻璃基板大體垂直時(shí)，顯示黑暗狀態(tài)(黑)，而且若外加介于上述二者之間的電壓，則液晶分子相對于玻璃基板以任意角度排列而顯示中間的灰度等級。
然而上述液晶顯示裝置從偏離該液晶顯示面的正面方向觀察液晶顯示面時(shí)，與從正面觀察液晶顯示面時(shí)液晶分子的可見性發(fā)生了變化，因此出現(xiàn)用黑色顯示的部分看起來變白(對比度降低)，濃淡反轉(zhuǎn)(灰度等級反轉(zhuǎn))的現(xiàn)象，產(chǎn)生不能正確讀取顯示圖像的問題。這樣，上述液晶顯示裝置存在顯示圖像隨視角發(fā)生變化，即視角依存性大的問題。
于是為了解決上述問題，過去提出了各種方案，例如特開平5-249453號公報(bào)中公開了在液晶單元的觀察者側(cè)設(shè)置透鏡板的方法，具體地說，通過在液晶顯示元件的觀察面?zhèn)仍O(shè)置在面內(nèi)排列數(shù)個(gè)凸透鏡的透鏡板，擴(kuò)散透過液晶顯示元件的光而改善視角依存性。
然而，為了制造使用透鏡板改善視角依存性的液晶顯示裝置，必須將透鏡板和液晶顯示元件進(jìn)行固定。這樣通過僅在液晶顯示元件的觀察面?zhèn)仍O(shè)置透鏡板，由于透鏡板和液晶顯示元件的玻璃基板上存在彎曲，因此不能使透鏡面與玻璃基板確實(shí)密合，因而導(dǎo)致視差變大，顯示模糊不清的問題。
此外，特開平7-43703號公報(bào)中公開了一種微透鏡陣列片的安裝方法，即在微透鏡陣列片和液晶單元的相對面間填充具有給定折射率的物質(zhì)。
但是，目前能適用上述方法的物質(zhì)的折射率范圍僅限于1.4～1.6左右，因此存在不能使微透鏡陣列片和填充材料間具有充分的折射率差，難于得到改善視角依存性的效果的問題。
而且，特開平7-120743公報(bào)和特開平9-127309號公報(bào)中公開了一種液晶顯示裝置，該裝置在微透鏡陣列片的部分透鏡面區(qū)域上設(shè)置粘結(jié)層，在以外的部分使透鏡面和空氣層接觸，從而在透鏡面和空氣層接觸的區(qū)域可得到充分的折射率差，因而能得到光擴(kuò)散效果高，改善視角依存性的效果。
但是，上述液晶顯示裝置存在以下問題。即以微透鏡陣列片為代表的光擴(kuò)散片，通常以使其透鏡面與偏振片側(cè)對峙的狀態(tài)設(shè)置在液晶顯示元件觀察面?zhèn)鹊钠衿稀＿@是因?yàn)楣鈹U(kuò)散片本身有雙折射性時(shí)，一旦將光擴(kuò)散片設(shè)置在偏振片和液晶顯示元件之間，就會產(chǎn)生對比度降低和著色等不良現(xiàn)象，另外，若將透鏡面向著觀察者側(cè)設(shè)置，從外部入射的光線擴(kuò)散，反射，則難于看到液晶顯示面。
正如特開平7-120743公報(bào)和特開平9-127309號公報(bào)所公開的，將微透鏡陣列片和偏振片貼合，使該微透鏡陣列片的部分透鏡面區(qū)域與設(shè)置在偏振片上的粘接層接觸，雖然解決了上述問題，但是作為新問題卻產(chǎn)生了顯示不均。
上述顯示不均的發(fā)生與偏振片的種類無關(guān)，使液晶顯示裝置的顯示質(zhì)量大幅度降低。因此，對顯示不均成因的調(diào)查結(jié)果表明，微透鏡陣列片的透鏡面和粘接層的接觸面積隨區(qū)域而參差不齊，反映在光學(xué)特性上可以觀察到顯示不均。以下將對其進(jìn)行詳細(xì)說明。
一般液晶顯示元件控制其偏光狀態(tài)進(jìn)行顯示，所以在其前后面設(shè)置一對偏振片。這種偏振片可以通過將合成樹脂含浸碘后沿一定方向延伸，使碘的排列方向一致而得到，一旦光線入射到偏振片上，就會吸收入射光線中沿合成樹脂延伸方向振動(dòng)的光，從而獲得偏振光。
但是，在上述偏振片中，由于上述制造工序中進(jìn)行的延伸而僅在與延伸方向垂直的方向上產(chǎn)生厚度不均，因這種厚度不均在偏振片的表面產(chǎn)生微小的波紋狀起伏。
這種波紋狀起伏是相鄰凹凸間高度差達(dá)數(shù)微米的極細(xì)小的起伏，所以對于最外側(cè)設(shè)置偏振片的一般液晶顯示裝置或通過空氣層重疊平坦的接觸板的液晶顯示裝置等，幾乎不影響顯示質(zhì)量。
然而，在使上述光擴(kuò)散片B中透鏡面(凹凸面)B1的透鏡部B11的部分區(qū)域和粘合劑層I接觸的粘合結(jié)構(gòu)中，如圖8所示，在具有波紋狀起伏C2的偏振片C上形成粘合劑層I時(shí)，已經(jīng)在粘合劑層I表面上也由于上述偏振片C的起伏C2產(chǎn)生了起伏I1，將光擴(kuò)散片B的透鏡面(凹凸面)B1壓粘在粘合劑層I上時(shí)，由于光擴(kuò)散片B的透鏡面(凹凸面)B1不能完全追隨偏振片C的起伏C2，所以存在在光擴(kuò)散片B的透鏡面(凹凸面)B1的透鏡部B11與粘合劑層I間的接觸面積隨場所變動(dòng)的問題。
另外，上述光擴(kuò)散片B的透鏡面(凹凸面)B1的透鏡部B11與上述粘合劑層I間的接觸面積的變動(dòng)，直接反映在光學(xué)特性上就成為顯示不均的原因，如果接觸面積的偏差達(dá)到10％左右，則可以察覺到明確的顯示不均。
如

圖1所示，本發(fā)明的粘接片A是在光學(xué)透明基板1的一個(gè)面上將后固化型粘接層2層疊一體化而成的粘接片，上述后固化型粘接層2由陽離子聚合性化合物、聚合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑組成的后固化型粘著劑組合物構(gòu)成，同時(shí)上述后固化型粘接層表面的表面粗度(surfaceroughness Rt)小于2微米。
構(gòu)成上述粘接片的基板1只要是光學(xué)透明的物質(zhì)即可，并無特別限定，例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、玻璃等，從容易使后固化型粘接層2層疊一體化的角度出發(fā)，優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二酯薄膜。
此外，如果上述基板1中層疊有后固化型粘接層2的表面11的表面粗度Rt大，則在基板1上層疊一體化的后固化型粘接層2表面的表面粗度Rt也變大，與在后固化型粘接層2上層疊一體化的光擴(kuò)散片B的透鏡面(凹凸面)B1之間的接觸面積隨位置波動(dòng)，得到的液晶顯示裝置產(chǎn)生顯示不均，所以優(yōu)選2微米以下。
其中，所謂“表面粗度Rt”是在后固化型粘接層2或基板1表面上形成的凹凸部的評價(jià)長度內(nèi)從最深谷至最高頂之間的高度，具體地說，使用接觸式表面梯度差計(jì)(Taylor Hobson社制，商品名“Form TalysurfSeries2”)測定在后固化型粘接層2或基板1表面的凹凸部的評價(jià)長度內(nèi)從最深谷至最高頂之間的高度。
而且，后固化型粘接層2在上述基板1的一面11上被層疊一體化，這種后固化型粘接層2由陽離子聚合性化合物、聚合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑組成的后固化型粘著劑組合物構(gòu)成。
此外，對上述后固化型粘接層2進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其表面的表面粗度Rt小于2微米。這是因?yàn)?，如后所述，在上述后固化型粘接?上以使光擴(kuò)散片B的透鏡面B1的部分透鏡部B11(端部)埋入后固化型粘接層2中的狀態(tài)層疊一體化光擴(kuò)散片B，此時(shí)若上述后固化型粘接層2表面的表面粗度Rt超過2微米，則光擴(kuò)散片B中透鏡面B1的透鏡部B11與后固化型粘接層2之間的接觸面積在各透鏡面B1的透鏡部B11處有很大差別，這種差別將導(dǎo)致得到的液晶顯示裝置產(chǎn)生顯示不均。
另外，上述陽離子聚合性化合物是能通過陽離子聚合高分子量化使后固化型粘接層2固化的化合物，例如可以舉出在分子中具有環(huán)氧基、脂環(huán)式環(huán)氧基、乙烯醚基、羥基、環(huán)乙亞氨基、環(huán)硫基等光致陽離子聚合性官能團(tuán)的陽離子聚合性化合物，從陽離子聚合性優(yōu)良的角度來看，優(yōu)選分子內(nèi)有環(huán)氧基或脂環(huán)式環(huán)氧基的環(huán)氧系化合物、分子內(nèi)有乙烯醚基的乙烯醚系化合物，從固化后的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率高而且能夠發(fā)揮更優(yōu)良的粘著力或耐熱性的觀點(diǎn)來看，更優(yōu)選分子內(nèi)有環(huán)氧基或脂環(huán)式環(huán)氧基的環(huán)氧系化合物。另外，上述陽離子聚合性化合物可以單獨(dú)使用，也可以合并使用。
作為上述分子內(nèi)有環(huán)氧基的環(huán)氧系化合物，可以舉出例如雙酚A型環(huán)氧樹脂或雙酚F型環(huán)氧樹脂等雙酚型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂等具有兩個(gè)以上官能團(tuán)的各種環(huán)氧樹脂。
另外，作為上述分子內(nèi)有脂環(huán)式環(huán)氧基的環(huán)氧系化合物(脂環(huán)式環(huán)氧系化合物)，可以舉出例如3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、3，4-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧-2-甲基環(huán)己烷羧酸酯、雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)己二酸酯、雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯、雙(3，4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基甲基)己二酸酯、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基-5，5-螺-3，4-環(huán)氧)環(huán)己酮-間二氧六環(huán)、雙(2，3-環(huán)氧環(huán)戊基)醚等。
另外，如果后固化型粘著劑組合物中陽離子聚合性化合物的含量多，則初期粘著性降低，后固化型粘著劑固化后的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率過高，則耐沖擊性降低，或低溫時(shí)容易破壞，或者若少，則由于后固化型粘著劑的凝聚力不能充分提高，因而粘著力或耐熱性變得不充分，因此后固化型粘著劑組合物中優(yōu)選含有10～50重量％。
而且，上述陽離子聚合性化合物官能團(tuán)的當(dāng)量并沒有特別限制，但是如果過大，則后固化型粘著劑組合物的反應(yīng)性降低，光致陽離子聚合不能充分進(jìn)行，或固化速度減慢，另外，如果過小，則后固化型粘著劑組合物的反應(yīng)性增大，光照射引起的固化稍過度進(jìn)行，就會妨礙以后的操作，因此優(yōu)選150～5000g-resin/mol。
另外，上述聚合物只要是與陽離子聚合性化合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑之間的相溶性好，而且有適當(dāng)極性且粘結(jié)性也優(yōu)良的物質(zhì)即可，并無特別限制，例如可以舉出聚酯系、聚氨酯系、丙烯酸系、聚醚系、聚酰胺系、硅酮系、聚烯烴系、聚酰亞胺系、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等聚苯乙烯系等聚合物，聚醋酸乙烯酯、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚-N-乙烯基吡咯烷酮等乙烯系聚合物，纖維素系、蛋白質(zhì)系、淀粉系等天然高分子系聚合物等聚合物，從由于凝聚力強(qiáng)因而即使分子量低也能得到充分的被膜強(qiáng)度，以及在基板1上層疊一體化后固化型粘著層2時(shí)的操作性優(yōu)良的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選聚酯系聚合物、聚氨酯系聚合物、丙烯酸系聚合物、聚醚系聚合物和聚苯乙烯系聚合物，更優(yōu)選聚酯系聚合物、聚氨酯系聚合物和聚苯乙烯系聚合物，特別優(yōu)選聚酯系聚合物和聚苯乙烯系聚合物。另外，上述聚合物可以單獨(dú)使用，也可以合并使用。
另外，后固化型粘著劑組合物中的聚合物含量，如果多，則由于后固化型粘著劑的凝聚力不能充分提高，因而粘著力或耐熱性變得不足，另外，如果少，則初期粘結(jié)性降低，或后固化型粘著劑固化后的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率變得過高，耐沖擊性降低，低溫時(shí)容易破壞，因此后固化型粘著劑組合物中優(yōu)選含有50～90重量％。
此外，作為上述光致陽離子聚合引發(fā)劑，只要是通過照射光使之活化產(chǎn)生光致陽離子聚合引發(fā)物質(zhì)，在較低能量下能夠使上述陽離子聚合性化合物產(chǎn)生光致陽離子聚合的物質(zhì)即可，可以是離子性光氧發(fā)生型光致陽離子聚合引發(fā)劑，也可以是非離子性光氧發(fā)生型光致陽離子聚合引發(fā)劑。
作為上述離子性光氧發(fā)生型光致陽離子聚合引發(fā)劑，可以舉出例如芳基重氮鹽、二芳基正鹵鎓鹽、三芳基锍鹽等芳香族锍鹽、三苯基磷鹽等鎓鹽類，鐵-丙二烯絡(luò)合物、二茂鈦絡(luò)合物、芳基甲硅烷醇-鋁絡(luò)合物等有機(jī)金屬絡(luò)合物類等。
另外，作為上述非離子性光氧發(fā)生型光致陽離子聚合引發(fā)劑，可以舉出例如乙酸硝基芐酯、磺酸衍生物、磷酸酯、酚磺酸酯、重氮基萘醌、N-羥基酰亞胺磺酸酯等。
另外，上述光致陽離子聚合引發(fā)劑的添加量并無特別限制，可以根據(jù)上述陽離子聚合性化合物的反應(yīng)性和分子量或者后固化型粘接層2要具有的粘彈性的程度適當(dāng)設(shè)定，如果多，則后固化型粘著劑組合物的反應(yīng)性增大，光照射引起的固化稍過度進(jìn)行，就會影響以后的操作，另外，如果少，則后固化型粘著劑組合物的固化不能充分進(jìn)行，或固化速度減慢，所以優(yōu)選相對于上述陽離子聚合性化合物官能團(tuán)的摩爾數(shù)為0.001～10摩爾％。
另外，上述后固化型粘著劑組合物中，除上述陽離子聚合性化合物、上述聚合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑之外，還可以在不損害物性的范圍內(nèi)添加適當(dāng)?shù)乃上沲渲日辰又鷦?br> 而且，作為用于使上述陽離子聚合引發(fā)劑活化的光，可以舉出例如紅外線、可見光、紫外線、X射線、α射線、β射線、γ射線、電子射線等，優(yōu)選安全性高且成本有利的紫外線或波長比紫外線長的光線，更優(yōu)選容易處理而且能量也高的波長為200～400納米的紫外線。
另外，作為發(fā)生紫外線的光源，例如可以使用高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、熒光燈、氙燈等，使用這些燈具可以用有電極式或無電極式單元使之發(fā)光。
另外，構(gòu)成上述后固化型粘接層2的后固化型粘著劑組合物，在其固化前，動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率優(yōu)選小于9.0×105帕，更優(yōu)選1.0×104～9.0×105帕。
這是因?yàn)?，若上述?dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率過大，則常溫下的柔軟性變得不足，粘著性和對被附著體的密合性、凹凸跟隨性等降低，將光擴(kuò)散片B層疊在后固化型粘接層2上的場合下，光擴(kuò)散片B中透鏡面B1的透鏡部B11在后固化型粘接層2中的嵌埋狀態(tài)變得不充分，不能得到充分的顯示特性，另外，若過小，則常溫下的流動(dòng)性變得過高，造成溢出或?qū)χ車奈廴尽?br> 而且，構(gòu)成上述后固化型粘接層2的后固化型粘著劑組合物，在其固化后，動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率優(yōu)選大于4.0×106帕，更優(yōu)選4.0×106～1.0×1010帕。
這是因?yàn)椋羯鲜鰟?dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率過小，則凝聚力變得不充分，剪斷粘著力不足或變形跟隨性過大，在偏振片上貼合時(shí)引起后固化型粘接劑層2變形，使后固化型粘接層2和層疊在其上的光擴(kuò)散片B間的位置關(guān)系產(chǎn)生變化，導(dǎo)致二者間的接觸面積變得不均勻，得到的液晶顯示裝置出現(xiàn)光學(xué)特性波動(dòng)，產(chǎn)生顯示不均，另外，若過大，則固化后固化型粘著劑組合物得到的粘接固化層變得過硬，耐沖擊性、變形跟隨性和耐寒性等降低。
此外，如圖2所示，為了與偏振片C貼合，也可以將粘接層或粘合劑層4層疊一體化在上述基板1的另一面上。作為構(gòu)成這種粘接層或粘合劑層4的粘著劑或粘接劑，可以舉出例如丙烯酸系、硅酮系、尿烷系粘著劑或粘接劑，從粘接性、耐熱性、耐濕性等觀點(diǎn)來看，優(yōu)選丙烯酸系粘著劑，更優(yōu)選下述粘著劑，即在共聚以具有碳原子數(shù)4～12烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯為主成分且具有交聯(lián)性官能團(tuán)的單體而成的丙烯酸系聚合物中，添加選自具有與該官能團(tuán)反應(yīng)的多官能團(tuán)的有機(jī)化合物、有機(jī)金屬化合物及金屬鹽的一種或2種以上交聯(lián)劑形成的丙烯酸系粘著劑。
上述丙烯酸系粘著劑的重量平均分子量(Mw)如果低，則耐熱性降低，高溫時(shí)的凝聚力降低，搭載在液晶顯示裝置中后的使用環(huán)境下，會產(chǎn)生發(fā)泡或剝離的現(xiàn)象，所以優(yōu)選80萬以上。
此外，上述丙烯酸系粘著劑的重量平均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)如果大，則耐熱性降低，高溫時(shí)的凝聚力降低，產(chǎn)生發(fā)泡或剝離的現(xiàn)象，所以優(yōu)選4.0以下。
另外，如圖3所示，為了防止對后固化型粘接層2和粘著劑層(粘接劑層)4施加外力引起變形或者混入異物，在上述粘接片A的后固化型粘接層2和粘著劑層(粘接劑層)4上，至使用前可以可剝離地層疊由聚對苯二甲酸乙二酯等組成的剝離片5a、5b。
以下說明上述粘接片A的制造方法。上述粘接片A的制造方法并無特別限制，例如可以舉出下述粘接片A的制造方法(1)用廣泛采用的輥涂法，將上述后固化型粘接劑組合物涂覆在具有表面粗度Rt為2微米以下的硅酮脫模表面的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜上至給定厚度，然后用層疊機(jī)將該聚對苯二甲酸乙二酯薄膜貼合在優(yōu)選表面粗度Rt為2微米以下的上述基板1上，使該后固化型粘接劑組合物層處于內(nèi)側(cè)，將聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的后固化型粘接劑組合物層復(fù)制在上述基板1上，制成粘接片A；(2)用廣泛采用的輥涂法，將上述后固化型粘接劑組合物以給定厚度涂覆在表面粗度Rt為2微米以下的上述基板1上，制成粘接片A等。
此外，將上述粘著劑層或粘接劑層4層疊一體化在上述粘接片A的基板1的另一面上時(shí)，也可以用廣泛采用的輥涂法，將粘著劑或粘接劑涂覆在上述基板1的另一面上成給定厚度。
以下說明上述粘接片A的使用要領(lǐng)。上述粘接片A在該后固化型粘接層2上層疊一體化光擴(kuò)散片B后進(jìn)行使用。另外，作為上述光擴(kuò)散片B，只要是過去廣泛采用的物質(zhì)即可，并沒有特別限制，可以舉出將微小單位透鏡在平面內(nèi)二維排列而成的微透鏡陣列片、排列剖面大體呈半圓形的壟狀透鏡而成的扁豆?fàn)钔哥R板、棱鏡片等。其中，微透鏡陣列片使全方向的光擴(kuò)散，扁豆?fàn)钔哥R板或棱鏡片在與壟垂直的兩個(gè)方向上使光擴(kuò)散，所以可以考慮與液晶顯示元件光學(xué)特性的匹配情況適當(dāng)選擇。
首先，將剝離片5a層疊在上述粘接片A的后固化型粘接層2上時(shí)，剝離該剝離片5a使后固化型粘接層2露出，然后對上述后固化型粘接層2照射光，使構(gòu)成該后固化型粘接層2的后固化型粘接劑組合物的陽離子聚合性化合物進(jìn)行光致陽離子聚合。另外，即使在這種狀態(tài)下，由于上述后固化型粘接層2也沒有完全固化，因而保持充分的柔軟性。
此外，也可以不將上述剝離片5a從后固化型粘接層2上剝離，透過剝離片5a向后固化型粘接劑組合物照射光，此時(shí)，由于剝離片5a吸收光，因而必須加大光照射量。
然后如圖4所示，使其透鏡面B1與后固化型粘接層2處于相對的狀態(tài)下，將上述光擴(kuò)散片B重合在上述后固化型粘接層2上，向后固化型粘接層2側(cè)擠壓光擴(kuò)散片B，使光擴(kuò)散片B中的透鏡面(凹凸面)B1的各透鏡部B11、B11…的前端部處于埋沒在后固化型粘接層2內(nèi)的狀態(tài)。
此時(shí)，上述后固化型粘接層2由于其表面粗度Rt為2微米以下具有優(yōu)良的平滑性，所以將上述光擴(kuò)散片B層疊在上述后固化型粘接層2上時(shí)，使光擴(kuò)散片B的透鏡面B1的各透鏡部B11與上述后固化型粘接層2之間的接觸面積在整個(gè)面上大體均勻，因而能在光擴(kuò)散片B與后固化型粘接層2的相對面間全面形成均勻的空氣層6。
此外，將上述光擴(kuò)散片B層疊在上述后固化型粘接層2上時(shí)，由于該后固化型粘接層2呈未完全固化的柔軟狀態(tài)，所以能夠高精度且簡單地將上述光擴(kuò)散片B中透鏡面B1的透鏡部B11在上述后固化型粘接層2中的埋沒程度調(diào)整成能夠有效發(fā)揮光擴(kuò)散片B的光學(xué)特性的狀態(tài)。
另外，上述光擴(kuò)散片B中透鏡面B1的透鏡部B11在上述后固化型粘接層2中的埋沒程度如果小，則由于二者間的粘著力弱存在不可預(yù)測地分離的顧慮，所以必須適當(dāng)調(diào)整上述光擴(kuò)散片B中透鏡面B1的透鏡部B11在上述后固化型粘接層2中的埋沒程度，使光擴(kuò)散片B的透鏡效果和粘著力兼容。
進(jìn)而，在給定溫度下將層疊有上述光擴(kuò)散片B的粘接片A連續(xù)放置給定時(shí)間，使粘接片A的后固化型粘接層2完全固化，可以作為粘接固化層2’得到第一層疊片D。
在這種狀態(tài)下，上述后固化型粘接層2完全固化，變成通過外力不易變形的粘接固化層2’，另外，上述光擴(kuò)散片B與上述后固化型粘接固化層2’之間的粘接狀態(tài)完全被固定。
因此，在此后進(jìn)行的將上述第一層疊片D層疊一體化在偏振片C或液晶顯示元件上的操作中，即使萬一對上述第一層疊片D施加外力，上述粘接片A的粘接固化層2’與上述光擴(kuò)散片B之間的粘接狀態(tài)也能確實(shí)得到保持，二者間位置關(guān)系不變地維持優(yōu)良的光學(xué)特性，所以使用了上述第一層疊片D的液晶顯示裝置F具有無顯示不均且視角依存性得到改善的優(yōu)良光學(xué)特性。
而且，將可剝離地層疊在上述第一層疊片D基板1的粘著劑層(粘接劑層)4上的剝離片5b剝離，露出粘著劑層(粘接劑層)4后，將偏振片C層疊一體化在該粘著劑層(粘接劑層)4上，得到第二層疊片E。另外，在上述粘接片A基板1的另一面上不設(shè)置粘著劑層(粘接劑層)4時(shí)，也可以在上述偏振片C的一面設(shè)置粘著劑層(粘接劑層)。
另外，如圖5所示，通過粘著劑層或粘接劑層C1將廣泛采用的液晶顯示元件F以使其觀察面?zhèn)认鄬Φ臓顟B(tài)層疊一體化在上述第二層疊片E的偏振片C的另一面上，從而可以得到液晶顯示裝置G。另外，也可以在上述偏振片C的另一面上不設(shè)置粘著劑層或粘接劑層C1，采用其它方法使偏振片C與液晶顯示元件F一體化。
此外，作為上述液晶顯示元件F，可以采用過去廣泛使用的物質(zhì)，作為一個(gè)實(shí)例可以舉出由在玻璃或合成樹脂等透明基板上矩陣狀地形成了薄膜晶體管(TFT)、透明的像素電極等的活性矩陣基板、在玻璃或合成樹脂等透明基板上形成了濾色器和透明電極的對峙基板以及在兩基板間封裝的液晶組成的物質(zhì)。另外，可以利用粘著劑層或粘接劑層F1將偏振片F(xiàn)2層疊一體化在與上述液晶顯示元件F的觀察面?zhèn)认喾磦?cè)的面上。
圖2是表示粘接片另一例的縱剖面圖。
圖3是表示在圖2的粘接片兩面上層疊剝離片后狀態(tài)的縱剖面圖。
圖4是表示在圖3的粘接片上層疊光擴(kuò)散片后狀態(tài)的縱剖面圖。
圖5是表示使用圖1粘接片的液晶顯示裝置的縱剖面示意圖。
圖6是表示液晶顯示裝置畫面垂直(上下)方向上亮度特性的曲線。
圖7是表示液晶顯示裝置畫面垂直(上下)方向上對比度特性的曲線。
圖8是表示在已有偏振片上層疊光擴(kuò)散片狀態(tài)的縱剖面圖。
其中，1-基板，2-后固化型粘接層，2’-粘接固化層，4-粘合劑層或粘接劑層，A-粘接片，B-光擴(kuò)散片，B1-透鏡面(凹凸面)，B11-透鏡部，C-偏振片，D-第一層疊片，E-第二層疊片，F(xiàn)-液晶顯示元件，G-液晶顯示裝置。
另一方面，準(zhǔn)備一面經(jīng)過了硅酮脫模處理的厚度50微米的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5a(Linteck社制，商品名“PET 5001”，硅酮脫模處理面的表面粗度Rt＝0.58微米)，用輥涂器在該聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5a的硅酮處理面上涂覆上述后固化型粘接劑組合物，使其干燥后的厚度達(dá)到10微米，在110℃齒輪烤箱中干燥3分鐘，得到復(fù)制片。
接著，作為基板1，準(zhǔn)備兩面經(jīng)過了電暈放電處理的厚度為50微米的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(帝人社制，商品名“SCW50”，兩面的表面粗度Rt＝0.45微米)，然后用層疊機(jī)將上述復(fù)制片貼合在該聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的一個(gè)面上，使該后固化型粘接劑組合物層成為內(nèi)側(cè)，在基板1的一個(gè)面上復(fù)制后固化型粘接劑層2，制成粘接片A。另外，采用與上述同樣的要領(lǐng)，另外制作上述粘接片A，剝離該粘接片A的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5a，測定后固化型粘接層2表面的表面粗度Rt，為0.76微米。
另一方面，準(zhǔn)備一面經(jīng)過了硅酮脫模處理的厚度38微米的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5b，用輥涂器在該聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5b的硅酮處理面上涂覆丙烯酸系粘著劑(綜研化學(xué)社制，商品名“SK2006A”)，使干燥后的厚度達(dá)到25微米，在110℃齒輪烤箱中干燥3分鐘。
進(jìn)而用層疊機(jī)將上述聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5b貼合在上述基板1的另一面上，使該丙烯酸系粘著劑層成為內(nèi)側(cè)，將丙烯酸系粘著劑層4復(fù)制在基板1的另一面上(參照圖3)。
另一方面，用扁豆?fàn)钔哥R板作為光擴(kuò)散片B。該扁豆?fàn)钔哥R板按以下方法制作。即首先在反復(fù)處理形成了凹形的金屬模具上滴加紫外線固化性樹脂(Zieiesair社制，商品名“Z9001”，折射率n＝1.59)。
接著，對上述紫外線固化性樹脂照射1.0J/cm2的紫外線后，在補(bǔ)償(ア-トン)膜上復(fù)制形成凸部形狀。這樣，制成由無數(shù)個(gè)高度為15微米的剖面大體呈半圓形壟狀的透鏡部B11以50微米間隔連續(xù)形成互相平行狀態(tài)的扁豆?fàn)钔哥R板而且，為了防止如上所述得到的扁豆?fàn)钔哥R板的表面反射，在各扁豆?fàn)钔哥R面B1上形成遮光層。這種遮光層通過用印刷法在扁豆?fàn)钔哥R上涂覆分散有黑色顏料的光固化型有機(jī)材料，對其照射1.5J/cm2的紫外線使之固化從而形成。此時(shí)，將遮光層的膜厚調(diào)整成約5微米，使透鏡板的全光線透過率達(dá)到70％。
接著，剝離、除去覆蓋上述粘接片A的后固化型粘接層2的剝離片5a，使后固化型粘接層2露出，用金屬鹵化物燈對該后固化型粘接層2照射1.6J/cm2的紫外線。
然后，將上述光擴(kuò)散片B重疊在上述粘接片A的后固化型粘接層2上，使其成為透鏡面B1相對的狀態(tài)，將其供給一對軋輥間從兩面夾持，從而僅使上述光擴(kuò)散片B中透鏡面B1的各透鏡部B11的端部以給定深度均勻地埋入上述粘接片A的后固化型粘接層2內(nèi)。這種狀態(tài)下，上述粘接片A的后固化型粘接層2與上述光擴(kuò)散片B的透鏡面B1相對的面間橫跨整個(gè)面均勻地形成空氣層6。
接著，在50℃下將后固化型粘接層2上層疊了光擴(kuò)散片B的粘接片A放置24小時(shí)，使后固化型粘接層2完全固化，制成粘接固化層2’，得到在粘接固化層2’上以僅光擴(kuò)散片B的透鏡面B1的透鏡部B11端部埋入粘接固化層2’內(nèi)的狀態(tài)層疊一體化光擴(kuò)散片B而成的第一層疊片D(參照圖4)。這種狀態(tài)下，上述粘接片A的粘接固化層2’與上述光擴(kuò)散片B粘接一體化，向粘接片A側(cè)對光擴(kuò)散片B施加壓力來看，二者確實(shí)保持粘接狀態(tài)。
進(jìn)而將第一層疊片D的剝離片5b剝離除去，使粘著劑層4露出，另一方面，另外準(zhǔn)備在另一面上層疊一體化了丙烯酸系粘著劑層C1且在該粘著劑層C1上可剝離地層疊了剝離片而成的廣泛采用的偏振片C，將第一層疊片D以其粘著劑層4與上述偏振片C對峙的狀態(tài)重合在該偏振片C的一個(gè)面上，然后將其供給一對軋輥間，從兩側(cè)夾持后，在第一層疊片D的粘著劑層4上層疊一體化上述偏振片C，得到第二層疊片E。
另外，將上述第二層疊片E中偏振片C的剝離片剝離除去，露出粘著劑層C1后，將該第二層疊片E通過其粘著劑層C1貼合在液晶顯示元件F的觀察面上，制成液晶顯示裝置G。
另外，上述液晶顯示元件F可以使用過去廣泛采用的物質(zhì)，具體地說，由在玻璃或合成樹脂等透明基板上矩陣狀地形成了薄膜晶體管(TFT)、透明像素電極等的活性矩陣基板、在玻璃或合成樹脂等透明基板上形成了濾色器和透明電極的對向基板以及封入兩基板間的液晶組成，作為液晶，采用扭轉(zhuǎn)角為90度的扭轉(zhuǎn)向列液晶(TN液晶)，而且，使用以下規(guī)格的液晶顯示元件畫面尺寸為對角20英寸(縱304.8mm，橫406.4mm)，R.G.B像素設(shè)置成線條排布，水平像素?cái)?shù)640(R.G.B)×垂直像素?cái)?shù)480，像素間距水平方向Ph為0.212毫米、垂直方向Pv為0.635毫米。另外，通過粘著劑層或粘接劑層F1在與上述液晶顯示元件F的觀察面?zhèn)认鄬?cè)的面上層疊一體化偏振片F(xiàn)2。
另外，在上述記載中，從擴(kuò)展垂直(上下)方向視角的目的出發(fā)，以使光擴(kuò)散片B各扁豆?fàn)钔哥R部B11與液晶顯示元件F的畫面水平方向(橫向)并列的狀態(tài)設(shè)置第二層疊片E。
(比較例1)回流95重量份2-乙基己基丙烯酸酯、5重量份丙烯酸、0.05重量份偶氮二異丁腈和100重量份醋酸乙酯，同時(shí)使之溶液聚合，聚合終止后，用醋酸乙酯稀釋成固態(tài)成分濃度為20重量％，進(jìn)而相對于100重量份這種粘著劑添加0.02重量份N，N，N’N’-四縮水甘油基-間-二甲苯二胺作為交聯(lián)劑，得到粘著劑組合物。
然后，除使用上述粘著劑組合物代替后固化型粘接劑組合物以外，與實(shí)施例1同樣操作，制成粘接片、第一層疊片、第二層疊片和液晶顯示裝置。
用以下方法測定得到的粘接片的后固化型粘接劑組合物(或粘著劑組合物)中固化前后(或交聯(lián)后)的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率和固化后(或交聯(lián)后)的剝離粘著力、液晶顯示裝置的顯示特性和顯示均一性(顯示不均)，結(jié)果如表1所示。
(儲藏彈性率)將固化前的后固化型粘接層2從復(fù)制片的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5a上剝離，用動(dòng)態(tài)粘彈性光譜試驗(yàn)機(jī)(巖本制作所社制，商品名“VES-III”)，采用剪切法于10Hz頻率下測定構(gòu)成該后固化型粘接層2的后固化型粘接劑組合物的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率。
另外，使用金屬鹵化物燈(Auck制作所社制，商品名“Handie 800”)，對復(fù)制片的后固化型粘結(jié)層2照射1.6J/cm2中心波長365nm的紫外線后，50℃下放置24小時(shí)，使構(gòu)成后固化型粘接層2的后固化型粘接劑組合物固化，得到粘接固化層2’。然后，將該粘接固化層2’從聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5a上剝離，同樣測定該粘接固化層2’的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下的儲藏彈性率。另外，對于比較例1，23℃下養(yǎng)護(hù)三天后，同樣測定交聯(lián)后的儲藏彈性率。
(剝離粘著力)將得到的粘接片A裁剪成寬1cm×長5cm的平面長方形，使用金屬鹵化物燈(Auck制作所社制，商品名“Handie 800”)，對該粘接片的后固化型粘接層2照射1.6J/cm2中心波長365nm的紫外線后放置1分鐘。
然后，在剝離了其聚對苯二甲酸乙二酯薄膜5a的基礎(chǔ)上，用層疊機(jī)在溫度23℃、線壓20N/cm、層疊速度1米/分鐘的條件下，將上述粘接片層疊在另外準(zhǔn)備的硬質(zhì)氯乙烯樹脂板上，然后在50℃的環(huán)境下放置三天。
接著，使用拉伸試驗(yàn)機(jī)(東洋機(jī)器制作所社制，商品名“Strograph”)，在拉伸速度50mm/分鐘的條件下測定180°角剝離粘著力(N/cm)，作為粘著剝離力。
另外，在實(shí)施例1和2中，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜斷裂，在實(shí)施例3和4中，聚對苯二甲酸乙二酯薄膜和粘接固化層之間的界面剝離，比較例1中粘接層和硬質(zhì)氯乙烯樹脂板間的界面剝離。
(顯示特性)對液晶顯示裝置外加電壓，進(jìn)行白、黑顯示，在擴(kuò)展視角的方向，即畫面垂直(上下)方向上改變角度，使用亮度測定裝置(ELDIM社制，商品名“EZ Contrast”)進(jìn)行亮度測定。另外，使顯示白時(shí)的正面方向的亮度標(biāo)準(zhǔn)化，而且作為照明裝置，制作使用在液晶顯示裝置中使用的一般的背面光。進(jìn)而用顯示黑時(shí)的亮度除顯示白時(shí)的亮度，求出對比度特性。
○…全部滿足下述①～③的條件時(shí)①亮度特性在上下合計(jì)80°以上的范圍內(nèi)有20％以內(nèi)的變化②對比度特性在上下合計(jì)80°以上的范圍內(nèi)達(dá)100以上③正面對比度特性在200以上△…全部滿足下述①～③的條件時(shí)①亮度特性在上下合計(jì)70°以上的范圍內(nèi)有20％以內(nèi)的變化②對比度特性在上下合計(jì)70°以上的范圍內(nèi)達(dá)100以上③正面對比度特性在150以上×…與○或△中任何一個(gè)都不相當(dāng)時(shí)(顯示均一性)將液晶顯示裝置設(shè)置在水平的面上，從距離與液晶顯示裝置的液晶顯示面相對的法線方向僅偏移20°的方向照射100勒克斯熒光燈的光，另一方面在光的反射方向上，從距離與該液晶顯示面相對的法線方向成20～70°的范圍內(nèi)用肉眼觀察液晶顯示面，無顯示不均的記作○，能看到一些顯示不均的記作△，能明顯看到顯示不均的記作×。
表1

而且，對于實(shí)施例1制作的液晶顯示裝置，測定亮度特性和對比度特性，其結(jié)果如圖6和圖7所示。
其中圖6表示在畫面垂直(上下)方向，即實(shí)施例1中擴(kuò)展視角的方向的液晶顯示裝置亮度的視角依存性，圖7表示在畫面垂直(上下)方向的液晶顯示裝置對比度的視角依存性。在圖6和圖7中，粗實(shí)線表示實(shí)施例1的液晶顯示裝置的特性，細(xì)實(shí)線表示已有的TN液晶顯示裝置，即未設(shè)置光擴(kuò)散片的液晶顯示裝置的特性。
如圖6和圖7所示，實(shí)施例1的液晶顯示裝置與已有的液晶顯示裝置相比，亮度或?qū)Ρ榷入S視角的變化小，畫面垂直(上下)方向上畫像的可見性變化小，視角依存性也得到大幅改善。
本發(fā)明的粘接片是將后固化型粘接層在光學(xué)透明基板的一面上層疊一體化而成的粘接片，由于其特征在于，上述后固化型粘接層是由陽離子聚合性化合物、聚合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑組成的后固化型粘接劑組合物構(gòu)成，同時(shí)上述后固化型粘接層表面的表面粗度Rt在2微米以下，所以后固化型粘接層在其固化前柔軟性優(yōu)良，能夠使光擴(kuò)散片以其透鏡面的透鏡部高精度地埋入后固化型粘接層內(nèi)僅所需深度的狀態(tài)層疊在后固化型粘接層上，因此，如果使用上述粘接片，能夠使光擴(kuò)散片以有效地產(chǎn)生其光學(xué)特性的狀態(tài)確實(shí)地層疊在后固化型粘接層上，能夠可靠地得到視角依存性得到改善的液晶顯示裝置。
而且，上述后固化型粘接層在固化后表現(xiàn)優(yōu)良的粘著力和彈性率，能確實(shí)維持與固化前層疊在后固化型粘接層上的光擴(kuò)散片之間的粘著狀態(tài)，在以后的在液晶顯示裝置中的組裝工序中，即使將上述粘接片層疊在不平坦的面上，粘接片和光擴(kuò)散片之間的位置關(guān)系也不會發(fā)生意外變化，得到的液晶顯示裝置的光學(xué)特性在畫面上不會出現(xiàn)所謂波動(dòng)。
而且，上述后固化型粘接層由于具有表面粗度Rt小于2微米的優(yōu)良平滑性，所以將光擴(kuò)散片層疊在后固化型粘接層上時(shí)，作為使光擴(kuò)散片透鏡面的各透鏡部以一定深度高精度埋入后固化型粘接層內(nèi)的狀態(tài)，全面橫跨擴(kuò)散片的各透鏡部與后固化型粘接層的接觸面積成大體均勻的狀態(tài)，能夠在光擴(kuò)散片和使后固化型粘接層固化得到的粘接固化層的相對面間全面形成均勻的空氣層，因此，使用上述粘接片的液晶顯示裝置中，不會發(fā)生因在光擴(kuò)散片與粘接固化層的相對面間形成的空氣層不均而出現(xiàn)的顯示不均。
另外，上述粘接片中，基板上層疊了后固化型粘接層的表面的表面粗度Rt處于2微米以下的場合，用廣泛應(yīng)用的輥涂法在基板上涂覆后固化型粘接劑組合物，從而能簡單且確實(shí)地得到表面粗度Rt為2微米的后固化型粘接層，進(jìn)而能簡單且確實(shí)地獲得具有上述優(yōu)良效果的粘接片。
而且，上述粘接片中，后固化型粘接層由固化前的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜23℃下的儲藏彈性率為9.0×105帕以下，優(yōu)選1.0×104～9.0×105帕，而且固化后的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜23℃下的儲藏彈性率為4.0×106帕以上，優(yōu)選4.0×106～1.0×1010帕的后固化型粘接劑組合物構(gòu)成的場合，為了能夠有效發(fā)揮光擴(kuò)散片的光學(xué)特性，進(jìn)行非常精密地微調(diào)，同時(shí)能夠使光擴(kuò)散片透鏡面上的透鏡部嵌埋在后固化型粘接層內(nèi)。因此，若采用上述粘接片，可以更確實(shí)地得到一種更有效地發(fā)揮光擴(kuò)散片的光學(xué)特性的，無顯示不均且視角依存性得到改善的液晶顯示裝置。
于是，在使上述粘接片的后固化型粘接層固化形成的粘接固化層表面上將光擴(kuò)散片以其透鏡面與上述粘接固化層相對的狀態(tài)層疊一體化形成第一層疊片或者用粘合劑層或粘接劑層將偏振片層疊一體化在此層疊片中基板的另一面上形成第二層疊片，使用該第一層疊片或第二層疊片制成的液晶顯示裝置，如上所述，不會發(fā)生顯示不均或畫面上光學(xué)特性的波動(dòng)，而且視角依存性也得到改善。
權(quán)利要求
1.一種粘接片，是將后固化型粘接層層疊一體化在光學(xué)透明基板的一面上而成，其特征在于，所述后固化型粘接層由陽離子聚合性化合物、聚合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑組成的后固化型粘接劑組合物構(gòu)成，同時(shí)所述后固化型粘接層表面的表面粗度Rt為2μm以下。
2.如權(quán)利要求1所述的粘接片，其特征在于，基板中層疊了后固化型粘接層的面的表面粗度Rt為2μm以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的粘接片，其特征在于，后固化型粘接層由固化前的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率為9.0×105Pa以下且固化后的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率為4.0×106Pa以上的后固化型粘接劑組合物構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的粘接片，其特征在于，后固化型粘接層由固化前的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率為1.0×104～9.0×105Pa且固化后的動(dòng)態(tài)粘彈性光譜的23℃下儲藏彈性率為4.0×106～1.0×1010Pa的后固化型粘接劑組合物構(gòu)成。
5.一種層疊片，其特征在于，在使權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的粘接片中的后固化型粘接層固化而成的粘接固化層表面，以使光擴(kuò)散片透鏡面的透鏡部的一部分埋入上述粘接固化層內(nèi)的狀態(tài)層疊一體化光擴(kuò)散片而成。
6.一種層疊片，其特征在于，通過粘著劑層或粘接劑層將偏振片層疊一體化在權(quán)利要求5所述的層疊片中的基板的另一面上而成。
7.一種液晶顯示裝置，其特征在于，將權(quán)利要求中6所述的層疊片以與偏振片相對的狀態(tài)層疊一體化在液晶顯示元件上而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不產(chǎn)生光學(xué)特性波動(dòng)的能夠貼合光擴(kuò)散片的粘接片。本發(fā)明的粘接片A是將后固化型粘接層2層疊一體化在光學(xué)透明基板1的一面上而成的粘接片,上述后固化型粘接層2由陽離子聚合性化合物、聚合物和光致陽離子聚合引發(fā)劑組成的后固化型粘接劑組合物構(gòu)成,同時(shí)上述后固化型粘接層2表面的表面粗度R
文檔編號C09J201/00GK1381756SQ0210574
公開日2002年11月27日 申請日期2002年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月16日
發(fā)明者渡邊典子, 佐藤孝, 角田行廣, 島岡淳一 申請人:夏普公司, 積水化學(xué)工業(yè)株式會社