(57)【要約】【課題】気泡を抑制し、表示品位を維持できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、表示パネルと、樹脂製の透光性前面基板と、表示パネルと透光性前面基板とを固定する光学用粘着樹脂シートとを備える。光学用粘着樹脂シートは、透光性前面基板側の第１樹脂層と、第１樹脂層に積層される第２樹脂層とを有している。第１樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上であり、第２樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上である。そして、第１樹脂層の厚さが第２樹脂層の厚さよりも大きい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
樹脂製の透光性前面基板と、
前記表示パネルと前記透光性前面基板とを固定する光学用粘着樹脂シートと、を備え、
前記光学用粘着樹脂シートは、前記透光性前面基板側の第１樹脂層と、前記第１樹脂層に積層される第２樹脂層とを有し、
前記第１樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上であり、
前記第２樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上であり、
前記第１樹脂層の厚さが前記第２樹脂層の厚さよりも大きい、
表示装置。
【請求項２】
前記第１樹脂層の厚さが、１５０μｍ以上３５０μｍ以下であり、
前記第２樹脂層の厚さが、７５μｍ以上２００μｍ以下である、請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、画像表示パネルの前面に透明板やタッチパネル等を備える画像表示装置の形成に用いられる粘着シート及び粘着剤付き光学フィルムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５１５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アウトガスの滞留をより少なくでき、気泡を抑制した表示装置が求められている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、気泡を抑制し、表示品位を維持できる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様として表示装置は、表示パネルと、樹脂製の透光性前面基板と、前記表示パネルと前記透光性前面基板とを固定する光学用粘着樹脂シートと、を備え、前記光学用粘着樹脂シートは、前記透光性前面基板側の第１樹脂層と、前記第１樹脂層に積層される第２樹脂層とを有し、前記第１樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上であり、前記第２樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上であり、前記第１樹脂層の厚さが前記第２樹脂層の厚さよりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態に係る表示装置を示す斜視模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る表示パネルを示す斜視模式図である。
【図３】図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面模式図である。
【図４】図４は、表示パネルの模式的な断面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る透光性前面基板、第１樹脂層、第２樹脂層の模式的な断面を説明するための断面図である。
【図６】図６は、異物が透光性前面基板と表示パネルとの間にある場合における、透光性前面基板、比較例の第２樹脂層の模式的な断面を説明するための断面図である。
【図７】図７は、図５に示す断面図において、異物が透光性前面基板と表示パネルとの間にある場合を説明するための断面図である。
【図８】図８は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の変形例を示す断面模式図である。
【図９】図９は、図８の位置Ｑを拡大して示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る表示装置を示す斜視模式図である。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の一方向としてＸ軸方向（第１方向）を幅方向といい、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向としてＹ軸方向（第２方向）を縦方向といい、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交するＺ軸方向（第３方向）を厚さ方向とする。なお、Ｘ軸は、ＹＺ平面と直交する。Ｙ軸は、ＸＺ平面と直交する。Ｚ軸は、ＸＹ平面と直交する。ＸＹ平面は、Ｘ軸及びＹ軸を含む。ＸＺ平面は、Ｘ軸及びＺ軸を含む。ＹＺ平面は、Ｙ軸及びＺ軸を含む。
【００１０】
図１に示すように、表示装置１００は、筐体フレーム（収容部材）７を覆う透光性前面基板３と、を備える。表示装置１００の筐体フレーム７は、表示パネル５を収容する。表示装置１００は、表示装置１００の厚さ方向（Ｚ軸方向）から観察者より表示が確認できる表示領域３１１と、表示領域３１１の外周であって、表示領域３１１よりも透過する光を制限した額縁領域３１２とを備える。額縁領域３１２の一部には、表示装置１００のウエークアップ機能、入出力機能を備えた静電容量式のタッチパネルを配置してもよい。
【００１１】
図２は、本実施形態に係る表示パネルを示す斜視模式図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す断面模式図である。
【００１２】
図２に示すように、表示装置１００は、透光性前面基板３と、表示パネル５と、光学用粘着樹脂シート（ＯＣＡ：Optical  Clear  Adhesive）１と、表示パネル５を照明するバックライト（照明装置）６と、表示パネル５の画素基板５１に接続されたＦＰＣ（Flexible  Printed  Circuit）基板（可撓性配線基板）９と、を含む。
【００１３】
光学用粘着樹脂シート１は、透光性前面基板３と表示パネル５とを固定する光学樹脂の接着層である。光学用粘着樹脂シート１は、第１樹脂層１１が、第２樹脂層１２に厚さ方向に積層されている。第１樹脂層１１及び第２樹脂層１２については、後述する。
【００１４】
図２に示すように、表示パネル５は、画素基板５１と、対向基板５２と、第１偏光板５３と、位相差フィルム５４と、第２偏光板５５と、ドライバＩＣ５９と、を備える。
【００１５】
図２に示すように、画素基板５１は、対向基板５２より、平面視で面積が大きく、一部が対向基板５２に対して張り出した状態で貼り合わされる。この張り出した部位である張り出し部分には、液晶層５８を駆動するためのドライバＩＣ５９が実装される。
【００１６】
図４は、表示パネルの模式的な断面図である。図４に示すように、表示パネル５の画素基板５１は、枠状の封止部材５６を介して対向基板５２に貼り合わされている。対向基板５２及び画素基板５１は、透光性を有するガラスを基体とし、基体上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin  Film  Transistor）素子が形成されている。封止部材５６は、画素基板５１の基板外周部に沿って配置される。封止部材５６は、画素基板５１と対向基板５２とを接着する。画素基板５１、対向基板５２、封止部材５６によって囲まれた空間には、液晶分子が封入されて、液晶層５８となっている。
【００１７】
画素基板５１には、マトリクス状に配設された複数の画素電極と、この画素電極と絶縁して形成された共通電極とを有する。画素基板５１には、ＴＦＴ素子を介して、画素電極に画素信号を供給する画素信号線、各ＴＦＴ素子を駆動する走査信号線等の配線が形成される。なお、共通電極は、画素基板５１ではなく、対向基板５２に設けてもよい。
【００１８】
図３に示す第２偏光板５５は、偏光子と、偏光子の両面に貼り合わされた透光性を有する一対の保護フィルムとを有している。同様に、第１偏光板５３は、偏光子と、偏光子の両面に貼り合わされた透光性を有する一対の保護フィルムとを有している。偏光子としては、例えばポリビニルアルコール系フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したものを用いることができる。偏光子は、一軸延伸した方向が吸収軸となる。偏光子は、一軸延伸した方向と直交する方向が透過軸となる。本実施形態では、第２偏光板５５及び第１偏光板５３の吸収軸は、Ｙ軸方向に一致する。保護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等を用いる。位相差フィルム５４としては、例えば高分子ポリマーフィルムの複屈折性フィルム、液晶ポリマーの配向フィルム等を用いることができる。なお、図３に示す第１偏光板５３は、対向基板５２との間に、位相差フィルムを配置してもよい。
【００１９】
第２偏光板５５、第１偏光板５３、位相差フィルム５４、保護フィルム等は、光学フィルムと呼ばれ、これら光学フィルムは、図２に示す表示領域３１１よりも大きい面積であり、対向基板５２以下の面積である。
【００２０】
図２及び図３に示すバックライト６は、光を射出するＬＥＤ（光源）と、導光板とを備え、画素基板５１に向かって光を照射することができる。つまり、バックライト６は、表示パネル５を照明する。バックライト６の光源バックライトへの電力供給及び制御信号供給は、図２に示すＦＰＣ基板９１により行われる。バックライト６と表示パネル５の画素基板５１とは、例えば、接着テープを介して貼り合わされる。
【００２１】
ＦＰＣ基板９は、画素基板５１の透光性前面基板３側の面であって、対向基板５２より張り出した張り出し部分の端子にＡＣＦ（導電性接着剤）によって電気的に接続され、固定される。ＦＰＣ基板９は、他端部側が、不図示の制御部に電気的に接続される。
【００２２】
図２及び図３に示すように、筐体フレーム７内に、バックライト６及び表示パネル５が収容される。表示装置１００において、バックライト６、表示パネル５、光学用粘着樹脂シート１、透光性前面基板３の順で、積層されている。
【００２３】
透光性前面基板３は、光を透過する部材である。図３に示すように、透光性前面基板３は、第１偏光板５３と対向する面である裏面３０ｒを備える。透光性前面基板３は、裏面３０ｒとは反対側の面である前面３０ｆを備える。
【００２４】
透光性前面基板３は、基材３１と、基材３１の前面３０ｆ側及び基材３１の裏面３０ｒ側に保護層３２を有している積層樹脂基板である。基材３１の材料は、例えば、ポリカーボネート等の透光性樹脂である。保護層３２の材料は、アクリル樹脂である。
【００２５】
透光性前面基板３は、板状であり、平面視で矩形状であってもよい。本実施形態において、矩形とは、角丸の長方形を含む。つまり、四隅が直交せずに、曲線である形状の四角を含む。例えば、平面視で長方形であってもよいし、角の少なくとも１つが曲率を有していてもよい。さらにあるいは、透光性前面基板３は、平面視で矩形状以外の形状を有していてもよい。透光性前面基板３は、対向基板５２及び画素基板５１の面積以上の大きさを有している。
【００２６】
加飾フィルム３９は、遮光性のシートである。加飾フィルム３９は、例えば、印刷、蒸着、及び着色のうち少なくとも１つにより遮光性を付されたポリエチレンテレフタレートである。
【００２７】
図３に示すように、加飾フィルム３９の上面と透光性前面基板３の裏面３０ｒとが接着されている。加飾フィルム３９は、平面視で第１偏光板５３から表示領域３１１以外の部分に入射する光を遮光し、加飾フィルム３９が占める面積が、図１及び図２に示す額縁領域３１２となる。加飾フィルム３９の開口部は、平面視で表示領域３１１となる。
【００２８】
透光性前面基板３は、裏面３０ｒに表示パネル５の第１偏光板５３が光学用粘着樹脂シート１を介して貼り合わされる。
【００２９】
図５は、本実施形態に係る透光性前面基板、第１樹脂層、第２樹脂層の模式的な断面を説明するための断面図である。第１樹脂層１１は、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上である。第１樹脂層１１は、アクリルベースポリマーを含む粘着剤組成物（メタ）アクリル酸アルキルエステルのモノマー単位を主骨格とするもので形成されている。アクリルベースポリマーを含む粘着剤組成物は、上述した特許文献１に記載のものを適用すればよい。
【００３０】
第２樹脂層１２は、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａより小さい。第２樹脂層１２は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルのモノマー単位を主骨格とするもので形成されている。アクリルベースポリマーを含む粘着剤組成物は、上述した特許文献１に記載のものを適用すればよい。
【００３１】
望ましい態様として、第１樹脂層１１は、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上５．０×１０５Ｐａ以下であることが好ましい。
【００３２】
望ましい態様として、第２樹脂層１２は、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上であって、２．５×１０４Ｐａより小さいことが好ましい。
【００３３】
望ましい態様として、９５℃における第１樹脂層１１の貯蔵弾性率と、９５℃における第２樹脂層１２の貯蔵弾性率とは、５．０×１０４Ｐａ以上の差があることが望ましい。
【００３４】
第１樹脂層１１の厚さＤ１１は、第２樹脂層１２の厚さＤ１２よりも大きい。第１樹脂層１１の厚さＤ１１は、１５０μｍ以上３５０μｍ以下である。第２樹脂層１２の厚さＤ１２は、第１樹脂層１１の厚さＤ１１よりも薄く、７５μｍ以上２００μｍ以下である。
【００３５】
図６は、異物が透光性前面基板と表示パネルとの間にある場合における、透光性前面基板、比較例の第２樹脂層の模式的な断面を説明するための断面図である。図７は、図５に示す断面図において、異物が透光性前面基板と表示パネルとの間にある場合を説明するための断面図である。
【００３６】
図６に示すように、第２樹脂層１２と同じ第２樹脂層１９のみで、透光性前面基板３５と表示パネルとが固定されている場合、透光性前面基板３から発生、もしくは透光性前面基板３を透過してきた成分と異物４１との相互作用により、アウトガスの滞留による気泡４２が生じる。また、透光性前面基板３が樹脂製であり、表示パネル５の画素基板５１の基材がガラスであるため、表示装置１００は、熱膨張率の差による反りを抑制する必要がある。反りを抑制するには、貯蔵弾性率の低い材料を使用した第２樹脂層１９として、かつ第２樹脂層１９の厚さＤ１９を１７５μｍ程度にする必要がある。
【００３７】
図７に示すように、本実施形態の光学用粘着樹脂シート１は、透光性前面基板３側の第１樹脂層１１と、第１樹脂層１１と厚さ方向に積層された第２樹脂層１２とを備えている。第１樹脂層１１の厚さＤ１１が２５０μｍ以上であるので、最大粒径が１５０μｍ程度の異物４１が透光性前面基板３と表示パネル５との間にあったとしても、異物４１が第１樹脂層１１を突き破りにくく、第２樹脂層１２内でのアウトガスによる気泡４２が生じることが抑制されている。
【００３８】
第１樹脂層１１の厚さＤ１１と、第２樹脂層１２の厚さＤ１２との合計は、表示装置１００として薄い方がよい。そこで、第１樹脂層１１の厚さＤ１１と、第２樹脂層１２の厚さＤ１２との合計をできる限り薄くし、第２樹脂層１２内での異物４１を核としたアウトガスによる気泡４２を抑制するために、第１樹脂層１１の厚さＤ１１は１５０μｍ以上３５０μｍ以下とし、第２樹脂層１２の厚さＤ１２は、７５μｍ以上２００μｍ以下としている。第２樹脂層１２の厚さＤ１２は、７５μｍより小さいと、透光性前面基板３の反りが抑制しにくくなる。第２樹脂層１２の厚さＤ１２は、２００μｍより大きいと、第１樹脂層１１の厚さＤ１１と、第２樹脂層１２の厚さＤ１２との合計が大きくなりすぎてしまう。
【００３９】
以上説明したように、表示装置１００は、表示パネル５と、樹脂製の透光性前面基板３と、表示パネル５と透光性前面基板３とを固定する光学用粘着樹脂シート１とを備える。光学用粘着樹脂シート１は、透光性前面基板３側の第１樹脂層１１と、第１樹脂層１１に積層される第２樹脂層１２とを有している。第１樹脂層１１において、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上である。第２樹脂層１２において、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上である。そして、第１樹脂層１１の厚さＤ１１は、第２樹脂層１２の厚さＤ１２よりも大きい。
【００４０】
この構造によれば、気泡４２を抑制し、表示品位を維持できる表示装置１００を提供することができる。具体的には、第１樹脂層１１の厚さＤ１１が、１５０μｍ以上３５０μｍ以下であって、第２樹脂層１２の厚さＤ１２が７５μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましい。第１樹脂層１１の厚さＤ１１が１５０μｍ以上であるので、異物４１が透光性前面基板３と表示パネル５との間にあったとしても、異物４１が第１樹脂層１１を突き破りにくく、異物４１を核とした気泡４２が生じることが抑制されている。第２樹脂層１２により、透光性前面基板３の反りが抑制されている。そして、第１樹脂層１１よりも第２樹脂層１２が薄いので、表示装置１００を薄くすることができる。
【００４１】
（評価例）
上述した表示装置１００を製造して、気泡及びムラの評価を行った。透光性前面基板３の熱膨張係数は、６．６×１０−５／℃である。各評価例は、第１樹脂層１１の９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上のものであって、同一特性のものを使用した。各評価例は、第１樹脂層１１の９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上であって、２．５×１０４Ｐａより小さいものを使用した。
【００４２】
評価例１は、第１樹脂層の厚さが５００μｍ、第２樹脂層の厚さが０μｍである。評価例２は、第１樹脂層の厚さが２５０μｍ、第２樹脂層の厚さが０μｍである。評価例３は、第１樹脂層の厚さが３５０μｍ、第２樹脂層の厚さが１７５μｍである。評価例４は、第１樹脂層の厚さが２５０μｍ、第２樹脂層の厚さが１７５μｍである。評価例５は、第１樹脂層の厚さが１７５μｍ、第２樹脂層の厚さが１７５μｍである。評価例６は、第１樹脂層の厚さが２５μｍ、第２樹脂層の厚さが１５０μｍである。評価例７は、第１樹脂層の厚さが０μｍ、第２樹脂層の厚さが１７５μｍである。
【００４３】
気泡は、光学顕微鏡を使った目視によって、「発生有り」であるものを「Ｎ」とした。ムラは「発生有り」であるものを「Ｎ」とした。評価結果を表１に示す。表１の「Ｙ」は、いずれも評が「Ｎ」とならず、評価が良好なものである。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１に示すように、評価例１及び評価例２のように、第２樹脂がないと、ムラが生じやすい。評価例７のように、第２樹脂のみで、第１樹脂がないと、気泡が生じやすい。評価例６は、気泡が生じている。評価例３、４及び５は、気泡が生じにくく及びムラが生じにくい評価を得た。これにより、以下の第１条件と、第２条件を満たすことにより、表示装置は、気泡が生じにくく及びムラが生じにくくなることが判明した。その結果、表示装置において、気泡が抑制され、表示品位が向上する。
（第１条件）
第１樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上であり、かつ厚さが、１５０μｍ以上３５０μｍ以下である。
（第２条件）
第２樹脂層において、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上であって、２．５×１０４Ｐａより小さく、厚さが７５μｍ以上２００μｍ以下である。
【００４６】
（変形例）
図８は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面の変形例を示す断面模式図である。図９は、図８の位置Ｑを拡大して示す比較例の断面模式図である。上述した本実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４７】
図８に示すように、変形例の透光性前面基板３５は、ガラス基板である。図９に示すように、第１樹脂層１１を介して、透光性前面基板３５と表示パネル５の対向基板５２とが固定されている。第１樹脂層１１が貯蔵弾性率が７．５×１０４Ｐａ以上であると、透光性前面基板３５の裏面３５ｒと加飾フィルム３９との段差を埋めにくくなり、気泡４３が生じやすい。
【００４８】
これに対して、図８に示す光学用粘着樹脂シート１は、第２樹脂層１２において、９５℃における貯蔵弾性率が５．０×１０３Ｐａ以上であって、２．５×１０４Ｐａより小さい。第１樹脂層１１よりも、低弾性の第２樹脂層１２が積層されているため、透光性前面基板３５の裏面３５ｒと加飾フィルム３９との段差を埋め易くなり、気泡４３が生じにくい。
【００４９】
本実施形態に係る表示パネル５は、液晶表示パネルを例示して説明したが、これに限定されない。表示パネル５は、有機ＥＬディスプレイ等の他の表示パネルにも適用可能である。
【００５０】
また、上述した内容により実施形態が限定されるものではない。また、上述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  光学用粘着樹脂シート
３  透光性前面基板
５  表示パネル
６  バックライト
７  筐体フレーム
９  ＦＰＣ基板
１１  第１樹脂層
１２、１９  第２樹脂層
３１  基材
３２  保護層
３５  透光性前面基板
３９  加飾フィルム
４１  異物
４２、４３  気泡
５１  画素基板
５２  対向基板
５３  第１偏光板
５４  位相差フィルム
５５  第２偏光板
５６  封止部材
５８  液晶層
１００  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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