(57)【要約】      （修正有）【課題】表示素子のフレキシビリティーを高め、光学効果を有する物質を挟む一対の基板がはがれたり、浮き上がったりすることのないようにし、同時に、表示素子の狭額縁化にも寄与する。【解決手段】光学素子３に積層する光学フィルム４をその表示領域内に固定する貼合材料１０であり、粘着性または接着性を示す領域１と、密着性を示す領域２を有する。表示素子２０は、一対の基板間に光学効果を有する物質を狭持した光学素子３と、光学素子３に積層する光学フィルム４とを、貼合材料１０を用いて固定して積層する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子に積層する光学フィルムをその表示領域内に固定する貼合材料であり、
粘着性または接着性を示す領域と、密着性を示す領域とを有することを特徴とする貼合材料。
【請求項２】
前記粘着性または接着性を示す領域と、前記密着性を示す領域との分布が海島構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料。
【請求項３】
前記粘着性または接着性を示す領域と、前記密着性を示す領域との分布が共に連続構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料。
【請求項４】
前記粘着性または接着性を示す領域が前記表示領域の形状に沿って外周部であり、前記密着性を示す領域が前記外周部の内側部である構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料。
【請求項５】
前記粘着性または接着性を示す領域が前記表示領域の形状に沿って外周部で点状であり、
前記密着性を示す領域が前記点の間から前記外周部の内側部に存在する構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料。
【請求項６】
一対の基板間に光学効果を有する物質を狭持した光学素子と、
前記光学素子に積層する光学フィルムとを、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の貼合材料を用いて固定して積層したことを特徴とする表示素子。
【請求項７】
一対の基板間に光学効果を有する物質を狭持した光学素子と、
前記光学素子に積層する光学フィルムとを、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の貼合材料を用いて固定して積層して表示子を製造することを特徴とする表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、液晶層や有機ＥＬ層等の光学効果を有する物質を挟む光学素子に光学フィルムを貼合する貼合材料、表示素子及び表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学効果を有する物質を狭持した表示素子として、例えば液晶表示素子、ＥＬ素子、マイクロカプセル素子、電子粉流体素子、エレクトロウェッティング素子、電気泳動素子などが知られている。
【０００３】
このような表示素子は、一対のガラス基板間に光学効果を有する物質を狭持し、その外側に保護または光学効果を高める目的で、保護フィルムや偏光板、位相差膜、導光板、拡散板等の光学フィルムが貼合されるのが一般的に行われている。これらの光学フィルムを貼合する貼合材料としては粘着材や接着材（以下、「粘・接着材」とする）が用いられ、光学フィルムと基板の間に空気層が介在しないように表示領域全面を接着している（特許文献１）。
【０００４】
表示素子の製造工程中において、基板と光学フィルムの界面への異物混入や光学フィルムの貼り付け位置不良が発生した場合や、光学フィルム自体に異常がある場合には、光学フィルムのリワーク作業を行う。そのリワーク作業において光学フィルムを剥す際に、光学フィルム全面に付与された粘着層を介して基板へストレスが加わるため、基板が大きく変形してしまう。また、このときに表示素子内部の構造にも変形が発生し、表示ムラが生じてしまう。そのため、対策として、特許文献２には、液晶表示パネルにおいて、基板に偏光板を接着する接着層の接着強度が１０００ｇ／２０ｍｍを超えない範囲とする事で、表示ムラを抑制する構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、偏光板を液晶表示パネルに貼り合わせる粘着層等の内部に発生する気泡による表示品位の低下を防止するために、液晶表示パネルと偏光板とを枠形状の接着性部材にて貼り合わせる構成が開示されている。
【０００６】
また、特許文献４には、光学表示パネルの表示面の法線方向から見て、光学表示パネルを構成する透明基板よりも外側に光学フィルムを接着する接着層を配置し、かつ、光学フィルムと光学表示パネルの表示領域との間に流動物質を配置することにより気体層が無い構成が開示されている。
【０００７】
一方、近年、携帯電話、ＰＤＡ、パブリックディスプレイの薄型化、軽量化および堅牢化の要望が大きくなってきている。そこで、ガラス基板の代わりに、薄くて軽く、しかも強固なプラスチック基板を用いようとする試みがあり、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型やＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶表示素子において一部実用化されている。更に、これらの表示素子には、フレキシブルな曲げ性が求められることが多くなってきており、従来のように基板と光学フィルムとを粘・接着剤等を用いて一様に固定する構造では、表示素子全体の変形に伴う弾性率が大きくなりすぎ、変形しにくくなったり、変形することによって基板間がはがれたり、浮き上がったりする問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８６１３３合公報
【特許文献２】特開平１１−１１９２１２号公報
【特許文献３】実開昭６０−５４１２１号公報
【特許文献４】特開２００９−１９２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明が解決しようとする課題は、表示素子の変形に対するフレキシビリティーを増大し、変形に伴う表示素子の破壊、例えば、液晶層や有機ＥＬ層等の光学効果を有する物質を挟む一対の基板がはがれたり、浮き上がったりすることのないようにする貼合材料、表示素子及び表示素子の製造方法を提供することである。同時に、表示素子の狭額縁化にも寄与する貼合材料、表示素子及び表示素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１１】
ディスプレイに偏光板などの光学フィルムを貼合する粘・接着材の固定領域の面積を小さくするか、固定点の数を減らすかし、同時に非固定領域に密着性を高める材料を満たして空気層が侵入しないようにする。例えば非固定領域とする粘・接着材の領域には被着体と粘・接着材との間に、粘性率およびまたは弾性率の小さな適当な低粘弾性材料を挿入することによって、接着力を低減すると共に、密着性を保持し界面反射により表示特性の劣化を防止することができる。粘・接着材の固定領域の面積を減らすことによって、ディスプレイに例えば屈曲のような変形を加える時の抵抗力を小さくすることができる。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、光学素子に積層する光学フィルムをその表示領域内に固定する貼合材料であり、粘着性または接着性を示す領域と、密着性を示す領域とを有することを特徴とする貼合材料である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記粘着性または接着性を示す領域と、前記密着性を示す領域との分布が海島構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記粘着性または接着性を示す領域と、前記密着性を示す領域との分布が共に連続構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記粘着性または接着性を示す領域が前記表示領域の形状に沿って外周部であり、前記密着性を示す領域が前記外周部の内側部である構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記粘着性または接着性を示す領域が前記表示領域の形状に沿って外周部で点状であり、前記密着性を示す領域が前記点の間から前記外周部の内側部に存在する構造であることを特徴とする請求項１に記載の貼合材料である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、一対の基板間に光学効果を有する物質を狭持した光学素子と、前記光学素子に積層する光学フィルムとを、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の貼合材料を用いて固定して積層したことを特徴とする表示素子である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、一対の基板間に光学効果を有する物質を狭持した光学素子と、前記光学素子に積層する光学フィルムとを、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の貼合材料を用いて固定して積層して表示素子を製造することを特徴とする表示素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００２０】
請求項１乃至請求項７に記載の発明では、貼合材料を用いることで、光学素子を変形させる際の抵抗力を小さくすることが可能となり、ディスプレイの収納や携帯などでの使い易さを向上させる。このことはまた変形に伴い光学素子の基板に発生する応力が小さくなることを意味するため光学素子の基板間の剥離が生じにくくなり、表示素子の力学的な耐久性を高めることができる。同様に、光学素子の基板及び光学フィルム間の熱膨張や吸湿膨張に関する係数が材料により異なること等に起因するこれらの材料に生ずる複屈折を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】表示素子の断面図である。
【図２】貼合材料の第１乃至２の実施の形態を示す図である。
【図３】貼合材料の第１乃至２の実施の形態を示す図である。
【図４】貼合材料の第１乃至２の実施の形態を示す図である。
【図５】貼合材料の第１乃至２の実施の形態を示す図である。
【図６】貼合材料の第１乃至２の実施の形態を示す図である。
【図７】貼合材料の第１乃至３の実施の形態を示す図である。
【図８】貼合材料の第１乃至４の実施の形態を示す図である。
【図９】貼合材料の第１乃至５の実施の形態を示す図である。
【図１０】粘着材付き偏光板の製造の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の貼合材料、表示素子及び表示素子の製造方法の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００２３】
表示素子は偏光板などの何らかの光学フィルムを光学素子に貼合して得られる。このような表示素子を変形させる場合には、光学素子自体の変形応力に加えて光学フィルムを積層したことによる拘束力が生じ、その効果により表示素子は変形し難くなる。この拘束力は光学フィルムの変形応力に起因しており、光学素子に光学フィルムを固定することによって、光学フィルムは基板と同じ変形を受け、応力を発生する。表示素子を変形する際の中立面から光学フィルムまでの距離が、固定により大きくなるために大きな応力が生じる。固定領域を縮小すれば、その分だけ変形量および発生応力が縮小され、更に固定領域を分散すれば、固定領域での変形を固定領域間の変形に分散でき、発生応力を最小化することができる。表示素子のフレキシビリティーは表示素子の曲げ弾性率で評価することが可能であり、弾性率の小さいほどフレキシビリティーが大きいということができる。表示素子の表示部分の面積を１００とした時、固定領域の面積が５０より小さい表示素子では、表示素子の曲げ弾性率は小さく、通常の貼合条件である固定領域の面積が１００のものに比べ曲げ弾性率は１／２程度になり、固定領域の面積と表示素子の曲げ弾性率とは緩やかな比例関係にある。しかし、固定領域の面積が５０より大きい表示素子では、曲げ弾性率は固定領域の面積が大きくなるに従い急激に大きくなり、通常の貼合条件である固定領域の面積が１００の曲げ弾性率に近づく。
【００２４】
光学フィルムは光学素子に対する位置精度が重要である。特に光学フィルムの光軸の方位は光学効果を得るために高い精度を要求される。従って、この発明では固定領域の面積を少なくすることを発明の要件とするが、光学フィルムの位置精度を保持する最小限の固定領域の面積は必要である。従って、表示素子の変形を容易にし、かつ光学フィルムの位置精度を保持する貼合材の固定領域の面積、即ち図２から図９に示した粘着性または接着性を示す領域の面積は、表示領域の面積を１００とした時、１．０から７０．０が好ましく、更に好ましくは３．０から４０．０、最も好ましくは５．０から３０．０である。これを、密着性を示す領域の面積比で表せば、表示領域の面積を１００とした時、３０から９９が好ましく、更に好ましくは６０から９７、最も好ましくは７０から９５である。
【００２５】
非固定領域としては、先行技術のように光学素子の基板と光学フィルムの間に空気層を設けても良いが、光学フィルムと空気との界面、および空気と基板との界面という二つの界面反射を許すことになるため、表示素子のルミナンスが低下する問題がある。そこで、この発明では、非固定領域での光学フィルムと基板との密着性を高め空気層を排除するため、光学フィルムおよび基板の屈折率に近い屈折率を有する低粘弾性材料を、基板と光学フィルムとの間に挿入する。
【００２６】
先行技術に光学フィルムと表示素子の表示領域との間に流動物質を配置する提案があり、リワーク作業の改善に効果があることを主張している。また、この提案では表示素子の外側を包むように粘・接着材を配置しており、光学素子の外側に非表示部が額縁状に取り囲む構造となる。このような額縁状の非表示部は、広い表示部に対する近年の設計嗜好に逆行するばかりでなく、粘・接着材の位置が額縁の位置となるため、本発明の課題である表示パネルの変形を容易にする目的には対応できない。即ち、先行技術の構造では、光学フィルムと表示素子との間が間接的に固定されているため、変形下で両者の方位を正確に保持することができず、また表示素子の変形によって流動物質が素子中を容易に移動し偏って溜まり、光学フィルムにたるみが生じて光学特性の劣化を招く恐れがある。この発明では、表示部上に透明な粘・接着材を設けるため、額縁の面積を小さくすることが可能であり、光学フィルムと表示部との方位を正確に保持し、また密着性を有する材料の移動を抑え光学特性の劣化を最小限にとどめることができる。
【００２７】
［貼合材料］
（貼合材料の構成）
この実施の形態の貼合材料を、図１に基づいて説明する。図１は表示素子の断面図である。
【００２８】
この発明において、粘着性とは高粘性の液体またはゲル状固体の表面のように粘性力によって被着体に固定する性質を指し、接着性は固体もしくは粘弾性体として被着体に固定する性質である。この明細書における粘・接着材とは粘着性または接着性を示す材料一般を指す。また、粘着性または接着性を示す領域とはこのような性質を帯びた領域を差し、粘・接着材によって形成される。被着体間に狭持された粘・接着材の接着強度は、２００ｇ／２０ｍｍ以上が好ましく、１０００ｇ／２０ｍｍ以上が更に好ましい。
【００２９】
この発明に記載した密着性とは基板と光学フィルムとの間、もしくは光学フィルム間の接触を保つ性質を指し、粘着性または接着性と異なり固定する能力は極めて小さい。密着性を示す低粘弾性材料としては、例えば粘性率およびまたは弾性率が粘着材または硬化後の接着材より小さい液体または粘弾性体を指す。この発明における密着性を示す材料としては、粘性率およびまたは弾性率が小さいほど表示素子を変形した場合に生じる応力が小さくなり好ましい。しかし、粘性率およびまたは弾性率が小さすぎる場合や、粘・接着材との親和性に乏しい場合には、密着性を示す材料が表示素子の外側に漏れ出る可能性があり、最適な粘性率および親和性の範囲がある。
【００３０】
粘性率は０．０１〜５０００Ｐａ・ｓが好ましく、０．０１〜１０００Ｐａ・ｓが更に好ましい。またヤング率としては１００〜０．００１ｋＰａが好ましく、１０〜０．００１ｋＰａが更に好ましい。親和性の尺度として、粘・接着材上に置いた密着性を示す材料の接触角を用いると、好ましい親和性は、接触角が０〜９０°が好ましく、０〜６０°が更に好ましく、０〜３０°が最も好ましい。
【００３１】
この実施の形態の貼合材料１０は、光学素子３に積層する光学フィルム４をその表示領域内に固定する材料であり、光学素子３と光学素子３に積層する光学フィルム４とを、貼合材料１０を用いて固定して積層し表示素子２０を製造する。
【００３２】
光学素子３は、一対の基板３ａ，３ａ間に光学効果を有する物質３ｂを狭持したものであり、貼合材料１０は、粘着性または接着性を示す領域１と、密着性を示す領域２を有する。この粘着性または接着性を示す領域１と、密着性を示す領域２は、図２乃至図９に示すように構成することができる。また図１に示すように、密着性を示す領域２は光学フィルム４に接触しても（図１（ａ））、光学素子３に接触してもよく（図１（ｂ））、光学フィルム４と光学素子３とに同時に接触しても良い(図１（ｃ)）。これらの構成は光学フィルム４と光学素子３との位置精度、両者を貼合した後での表示素子２０の力学的な耐久性およびフレキシビリティーによって選択できる。図１（ｃ）の構造が最もフレキシビリティーが高く柔らかい構造となり、次いで図１（ａ）、図１（ｂ）の順番である。最も位置精度および耐久性の高い構造は図１（ｂ）であり、次いで図１（ａ）、図１（ｃ）の順番である。また図１（ｂ）および図１（ｃ）の構造は光学フィルム４に貼合材料を付加した形の製品とすることができるため取り扱いが容易となる。
【００３３】
図２の第１の実施の形態では、粘着性または接着性を示す領域１と、密着性を示す領域２との分布が海島構造である。ここで「海」（図２の領域２）とは連続構造を取る領域を指し、「島」（図２の領域１）とは連続構造に囲まれた独立領域を指す。この構造は図３に示すように、粘着性または接着性を示す領域を「海」に、密着性を示す領域を「島」にした反転構造も可能である。その他、「島」が点状である図４の構造、「島」が表示素子の辺に平行な矩形である図５の構造、矩形状の「島」が表示素子の辺に対して傾いている図６の構造も可能である。いずれも粘着性または接着性を示す領域と、密着性を示す領域とを反転させた構造が可能である。
【００３４】
図７の第２の実施の形態では粘着性または接着性を示す領域１と、密着性を示す領域２との分布が共に連続構造である。図８の第３の実施の形態では、粘着性または接着性を示す領域１が表示領域の形状に沿って外周部であり、密着性を示す領域２が外周部の内側部である構造である。図９の第４の実施の形態では、粘着性または接着性を示す領域１が表示領域の形状に沿って外周部で点状であり、密着性を示す領域２が点の間から外周部の内側部に存在する構造である。
【００３５】
粘着性または接着性を示す領域１と密着性を示す領域２の形成方法としては、例えば密着性は示すが粘着性または接着性が小さい低粘弾性材料を粘着性または接着性を示す材料上に形成することで構成される。この場合、密着性を示す領域２の粘着力は極めて小さいことが必要であるが、下地に使った粘・接着材の粘着力の影響が時間経過と共に大きくなり、領域２の粘着力が大きくなる傾向がある。これは密着性を示す材料が粘・接着材中に次第に浸透し、粘・接着材が表面に現れるため粘着性の影響が大きくなったと推定される。密着性を示す領域の粘着力が経時変化しない特性とするためには、密着性を示す非固定領域の形が一様な広がりをもたず、分散した形態の方が変化を小さくでき、図８や図９の構造より、図２乃至図７の構造が好ましい。
【００３６】
即ち、粘着性または接着性を示す固定領域が、密着性を示す非固定領域を分断する構造の方が、粘着力の変化に対する影響が小さく好ましい。非固定領域の粘着力は時間と共に増大する傾向は示すが、固定領域の粘着力または接着力より小さく、非固定領域がある程度大きな面積をとらない限り固定領域と拮抗する大きな粘着力を示すことはない。そのため、固定領域が非固定領域を分断する構造では、非固定領域の面積が小さく分割された状況となり、その分割された領域一つ当たりの粘着力が小さくなるため、たとえ粘着力に変化が生じてもその影響が小さくなるものと推定される。
【００３７】
粘着性または接着性を示す固定領域が接着材料からなる場合には、基板と光学フィルムの間にある貼合材料の接着材料部分が光または熱によって硬化し粘弾性体となるため、上記のような経時変化は生じにくい。
【００３８】
上記の、密着性を示す領域の粘着力が時間と共に増大する効果を利用することも可能である。例えば、表示素子を変形した状態で固定して使いたい場合などでは、平面状であった表示素子を、任意の変形した状態に設定する時にはフレキシブルに変形し、設定した後は次第に粘着力が増大して変形した状態での表示素子上の光学フィルムなどを剥れにくくして耐久性を増すことが可能となる。
【００３９】
領域２の粘着力が時間と共に大きくなる現象に対して、密着性材料の粘性率も影響を持ち、粘性率の大きい材料の方が初期の粘着力を保持する傾向にある。これは密着性材料が粘・接着材に浸透する速度に、密着性材料の粘性率が大きな影響を持ち、粘性率が大きいと浸透しにくくなるためと考えられる。このような閾値は材料によって異なり、例えば粘・接着材としてアクリル系の材料を用い、密着材料としてシリコーンオイルを用いた系では０．１Ｐａ・Ｓである。即ち０．１Ｐａ・Ｓ以上であれば密着材料の粘・接着材への浸透は生じにくくなり、密着性を示す領域の粘着力は実質的に変化しない。  
【００４０】
粘・接着材の好ましい例を挙げると、粘着剤としては、アクリル系、ゴム系、ポリエステル系、シリコーン系、ウレタン系などあり、特に、アクリル系粘着剤を用いるのが好ましい。
【００４１】
アクリル系粘着剤は、１種類あるいは２種類以上のアクリル酸アルキルエステルモノマと、アクリル酸等のアクリル系モノマまたはアクリル系以外の官能基を有するモノマとを共重合した高分子に、公知の各種添加剤を加えてなる。このような共重合体は、粘着剤に適度な濡れ性および柔軟性を付与し、ガラス転移温度がマイナス１０℃以下である。また、重合方法としては、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法または懸濁重合法等があり、必要に応じて各種の重合触媒が用いられる。また、アクリル系粘着剤は、熱架橋タイプや、紫外線または電子線等による光架橋タイプであってもよい。
【００４２】
接着剤として、ニカワ、デンプン等の天然高分子系、酢酸セルロース等の半合成高分子系、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、メラミン樹脂、アクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ポリアミド等の合成高分子系のものを用いてもよい。これらは、常温硬化性、加熱硬化性または紫外線、電子線もしくはレーザー照射硬化性などの各種硬化タイプの接着剤として使用することができる。
【００４３】
密着性を示す材料は、被着体に対する固定能力が極めて小さく、被着体とよく濡れて接触を保つ性質が必要であるが、その他に粘・接着材を溶解したり、粘着または接着した領域に侵入して粘着性や接着性を消失させることは好ましくない。また、光学フィルムに浸透したり、浸透によりその偏光特性や位相特性等の光学特性に影響を及ぼしたりすることも好ましくない。粘・接着材との組み合わせに依存するが、具体的な材料としてはシリコーンオイル等のシリコーン化合物、流動パラフィン等の炭化水素化合物、オリーブオイル等の油脂、１−オクタノール等の高級アルコール、リノール酸などの高級脂肪酸、ニ塩基酸エステル（ジエステル）やポリオールエステル等の有機酸エステル化合物、りん酸エステル、けい酸エステル、その他、バリエルタ  ＩＥＬ  Ｆｌｕｉｄ（ＮＯＫ株式会社）のようなパーフルオロポリエーテルやクロロトリフルオロエチレンの低重合体などの常温で液体である材料が好ましい。その他、表示素子から外部へ漏洩する可能性が小さい材料として、上記の粘・接着材のうち粘性率や弾性率の極めて小さい材料や、液状ゴムなどを緩やかに架橋した低粘性率で低弾性率であるジエン系、シリコーン系、ウレタン系、多硫化系のゴム材料、弾性率の小さいエラストマーなどを用いることができる。
【００４４】
また、粘着性または接着性を示す材料上に形成する密着性材料の量は０．１μｇ／ｍｍ２〜２００μｇ／ｍｍ２であることが好ましく、１μｇ／ｍｍ２〜２００μｇ／ｍｍ２であることが更に好ましく、３μｇ／ｍｍ２〜１００μｇ／ｍｍ２であることが最も好ましい。少なすぎると、実質的に密着性を示す領域を形成できず、多すぎると表示素子から外部に漏洩したり、貼合材料を作製する際や光学素子に光学フィルムを貼合する際に、該低粘弾性材料が粘着性または接着性を示す領域に広がって固定領域の面積が狭まったり消失したりするので好ましくない。
【００４５】
（貼合材料の作製方法）
貼合材料の第１の作製方法は、粘・接着材と、密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料とを練り込み、例えば図２乃至図４、及び図７に示す任意の構造を形成した後、離型フィルム上に塗布し、更にこの上に離型フィルムでラミネートし貼合材料とする。
【００４６】
貼合材料の第２の作製方法は、粘・接着材を離型フィルム２枚でラミネートした後、一方の離型フィルムを剥がし、光学フィルムに貼合する。次いで、もう一方の離型フィルムを剥がし、これに密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料を、例えば図２乃至図９に示すような任意の分布形状になるよう印刷またはパターン塗布し、離型フィルムで再度ラミネートし、光学フィルム上に貼合材料を得る。
【００４７】
貼合材料の第３の作製方法は、粘・接着材を離型フィルム２枚でラミネートした後、一方の離型フィルムを剥がし、光学フィルムに貼合する。次いで、もう一方の離型フィルムを剥がし、例えば図２乃至図９に示すような任意の形状の粘着性または接着性領域が残るようマスクし、これに密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料を噴霧、浸漬、塗布した後、マスクとして使用した離型フィルムを剥がして、別の離型フィルムで再度ラミネートし光学フィルム上に貼合材料を得る。
【００４８】
貼合材料の第４の作製方法は、粘・接着材を離型フィルム２枚でラミネートした後、一方の離型フィルムを剥がし、光学素子の基板に貼合する。次いで、もう一方の離型フィルムを剥がし、これに密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料を、例えば図２乃至図９に示すような任意の分布形状になるよう印刷またはパターン塗布し、離型フィルムで再度ラミネートし、基板上に貼合材料を得る。
【００４９】
貼合材料の第５の作製方法は、粘・接着材を離型フィルム２枚でラミネートした後、一方の離型フィルムを剥がし、基板に貼合する。次いで、もう一方の離型フィルムを剥がし、例えば図２乃至図９に示すような任意の形状の粘着性または接着性領域が残るようマスクし、これに密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料を噴霧、浸漬、塗布した後、マスクとして使用した離型フィルムを剥がして、別の離型フィルムで再度ラミネートし基板上に貼合材料を得る。
【００５０】
貼合材料の第６の作製方法は、離型フィルム上に、密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料を、例えば図２乃至図９に示すような任意の分布形状になるよう印刷またはパターン塗布する。この離型フィルムを用いて粘・接着材をラミネートし、貼合材料を得る。
【００５１】
貼合材料の第７の作製方法は、離型フィルム上に、密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料と、任意の形状の粘・接着材とを各々印刷またはパターン塗布する。別の離型フィルムで再度ラミネートして貼合材料を得る。この方法で得られた貼合材料を使えば、低粘弾性材料と粘・接着材が、各々、基板と光学フィルムの双方に接触する形態で貼合された表示素子を得ることができる。
【００５２】
いずれかの方法で得られた貼合材を用いて、光学フィルムと光学素子とを貼合しこの発明の表示素子を得る。
【００５３】
（表示素子の構成及び製造）
この実施の形態の表示素子２０は、一対の基板３ａ，３ａ間に光学効果を有する物質３ｂを狭持した光学素子３と、この光学素子３に積層する光学フィルム４とを、貼合材料１０を用いて固定して積層して製造したものである。
【００５４】
「基板」
光学素子の基板３ａには、ポリイミドやポリスルホンなどの耐熱性に優れたポリマーフィルムまたは無機材料により補強されたポリマーフィルム、またはガラスにポリマーフィルムを貼合して補強した複合基板などが用いられる。この基板には、ＩＴＯ等からなる透明電極や接続端子が設けられている。もちろん、ガラスでもよく、厚さを薄くしたり、材質を強化したりしてフレキシブルに曲げられるガラスならなお良い。
【００５５】
「光学効果を有する物質」
光学効果を有する物質は、電気により作動するものが用いられ、この光学効果を有する物質によって光学素子は、例えば液晶表示素子、ＥＬ素子、マイクロカプセル素子、電子粉流体素子、エレクトロウェッティング素子、電気泳動素子などがある。このような光学素子を用いた表示素子としては、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動式表示装置などである。液晶表示装置は、その省電力、軽量、薄型等といった特徴を有し、一般的な液晶表示装置としては、入射側の偏光板と出射側の偏光板の基板と、電気により作動する部位の液晶とを有するものが代表的である。有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と比べ、高速応答速度、広視野角、自発光素子特有の視認性の良さ、また駆動可能な温度範囲が広いなどのディスプレイとして有利な特性を数多く有する。この有機ＥＬ表示装置は、基板上に形成された各画素内に、基板側から下部電極、光学効果を有する物質により作動する部位の有機ＥＬ層、および上部電極が積層された構成を備え、有機ＥＬ層に電流を流すことによって発光する有機ＥＬからの光を、少なくとも電極のうち一方の電極（透光性の導電膜）を通して認識するようになっている。電気泳動式表示装置は、電気泳動現象を利用した表示装置の一つとして、マイクロカプセル型電気泳動方式が実用化されている。この方式の表示装置は、透明溶媒が満たされた電気により作動する部位のマイクロカプセル中に正、負に帯電した白い粒子と黒い粒子を入れ、外部電圧の印加によってそれぞれの粒子を表示面に引き上げて画像を形成するものである。
【００５６】
「光学フィルム」
光学フィルム４は、保護または光学効果を高める目的で用いられ、保護フィルムや偏光板、位相差膜、導光板、拡散板等のフィルムである。
【００５７】
［実施例］
（実施例１）
ブチルアクリレート：アクリル酸＝９５：５（重量比）の共重合体からなる重量平均分子量１００万のアクリル系ポリマーを含有する溶液（固形分１５％）に、当該ポリマー固形分１００部に対して、コロネートL（日本ポリウレタン製）を０．２部加え、粘着剤の溶液を調製した。この粘着剤溶液を、厚さ２５μｍのポリエステルフィルムの片面に熱硬化型シリコーン樹脂系離型剤を塗布した離型フィルム（Ａ）上に、乾燥時の該粘着剤厚さが２５μｍになるよう塗工乾燥した。更に、離型フィルム（Ａ）とほぼ同様に作製するが離型性を変化させた別の離型フィルム（Ｂ）をラミネートして粘着材フィルム（Ｃ）を得た。この粘着材の粘着力は下記で用いた偏光板と基材に対して１１００ｇ／２０ｍｍであった。
【００５８】
上記で作製した粘着材フィルム（Ｃ）を８０×６０ｍｍに切り出し、片方の離型フィルム（Ｂ）を剥がして厚さ１００μｍの偏光フィルムに貼合し粘着材付き偏光板（Ｄ１）を得た（図１０（ａ））。偏光板（Ｄ１）から離型フィルム（Ａ）を剥がし、その代わりに離型フィルム（Ａ）と同様にして得られた離型フィルムを図１０（ｂ）に示した予め所定のパターンで穴を空けた離型フィルム（Ｅ）とし、その中央位置が偏光板の中央位置に合うよう貼合した（図１０（ｃ））。
【００５９】
図１０（ｃ）の積層構造のまま、離型フィルム（Ｅ）の上から密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料としてシリコーン（信越シリコーン株式会社製、ＫＦ９６−５０ＣＳ、粘性率０．０５Ｐａ・ｓ）を噴霧し、所定量を塗設した。その後、離型フィルム（Ｅ）を剥がして、粘着性または接着性を示す領域と、密着性を示す領域（シリコーンの付着している領域）からなる貼合材料（Ｆ）が片側に形成された偏光板（Ｇ）が得られた（図１０（ｄ））。貼合材料付き偏光板（Ｇ）から離型フィルム（Ｅ）を剥がすと、その面の周囲に６×５ｍｍの粘着材領域が６ｍｍ間隔で２０個残り、偏光板全体の面積を１００とした時に密着性を示す領域の面積が占める割合（密着材領域の面積比）は８７％であり、１３％が粘着性を示す領域であった。ここでシリコーンの所定量を１μｇ／ｍｍ２として得られた貼合材料付き偏光板をＧ−Ｆ１とし、５μｇ／ｍｍ２として得られたものをＧ−Ｆ２とし、７μｇ／ｍｍ２として得られたものをＧ−Ｆ３とする。
【００６０】
（実施例２）
基板はガラス職布にアクリル系モノマーを含浸させて硬化したポリマーフィルムである。基板にＩＴＯ等からなる透明電極や接続端子パターンを、スパッタ法により成膜した後に、フォトリソグラフィー法によりパターニングすることによって形成する。透明電極の表面には、ポリイミド配向膜等を印刷法により予め皮膜形成し配向処理する。更に、基板に、導電材を形成する。導電材は、カーボンペーストを材料とし、ディスペンサーによって、接続端子パターンと信号線電極の電気的接続部に形成する。
【００６１】
その後、基板の上に、紫外線硬化樹脂、又は紫外線及び熱の併用によって硬化する樹脂、又は熱硬化性樹脂、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等からなる、光学効果を有する物質をシールするシール材を、ディスペンサー等の塗布ツールを用いて矩形枠状に形成する。
【００６２】
次に、液晶材料を滴下注入法によって基板に供給する。すなわち、基板の表面に形成した矩形枠状のシール材の内側に、液晶材料を滴下する。
【００６３】
別の基板にはフォトリソグラフィー法によりカラーフィルター及びスペーサや導電膜を形成する。その後、この基板を液晶が滴下された基板の上に真空下で重ね合わせる。重ね合わされた２枚の基板からなる液晶パネルを大気圧下に取り出すと、両基板は気圧差により密着する。
【００６４】
続いて、シール材を紫外線照射や加熱によって硬化させ、液晶ディスプレイを得た（表示部の大きさ８０×６０ｍｍ）。得られた液晶パネル（Ｈ）の両面に、実施例１で得られた貼合材料（Ｆ）が片側に形成された偏光板、Ｇ−Ｆ１、Ｇ−Ｆ２、Ｇ−Ｆ３を貼合して、各々液晶ディスプレイ、Ｈ−Ｆ１、Ｈ−Ｆ２、Ｈ−Ｆ３を得た。貼合材料は透明であり複屈折も示さず、表示部分に貼合材があっても、粘着性または接着性を示す領域と密着性を示す領域とが異なる視認性を与えることは無かった。従って表示領域の面積を貼合材料が狭めることはなかった。
【００６５】
液晶ディスプレイ（Ｈ−Ｆ１〜Ｈ−Ｆ３）を３点曲げ試験で評価し液晶ディスプレイ全体としての弾性率を得た。結果は表―１にまとめた。
【００６６】
なお、３点曲げ試験は、試験片である液晶ディスプレイを支点となる２つのエッジ間に載せて、その中央部を加圧ノーズで押し込んで実施した。エッジ間の距離は４０ｍｍ、加圧ノーズの押し込み速度を１００ｍｍ／ｍｉｎとし、加圧ノーズの先端がエッジから１０ｍｍ下がるまで押し込み、得られた荷伸曲線の初期直線部分から曲げ弾性率を得た。
【００６７】
（比較例１）
一方、実施例２と同様にして得られた液晶パネルの両面に、実施例１の粘着材つき偏光板（Ｄ）を貼合して液晶ディスプレイ（Ｈ−Ｄ）を得た。実施例１と同様に曲げ弾性率を得た。
【００６８】
2013125262.tif 000003
表―１から、比較例１のような通常の貼合方法である偏光板全面を液晶ディスプレイ全面に貼合した場合（Ｈ−Ｄ）に比べて、実施例１で作製した液晶ディスプレイ（Ｇ−Ｆ１〜Ｆ３）の弾性率は小さく、フレキシビリティーが増大したことを示している。
【００６９】
また、比較例１の条件で作製した液晶ディスプレイ（Ｈ−Ｄ）は曲げ試験後、シールが一部剥がれて液晶漏れを生じたものが散見されたが、実施例１の液晶ディスプレイ（Ｇ−Ｆ１〜Ｆ３）には液晶漏れは見られなかった。この結果から、液晶ディスプレイのフレキシビリティー増大がディスプレイの変形に対する耐久性をも改善したことが分かる。
【００７０】
いずれの実施例においても、貼合材料は透明であり複屈折も示さず、表示部分に貼合材があっても、粘着性または接着性を示す領域と密着性を示す領域とが異なる視認性を与えることは無く、従って表示領域の面積を貼合材料が狭めることはなく、均一な表示を示した。
【００７１】
（実施例３）
実施例１で行ったように、予め所定のパターンで穴を空けた離型フィルムを用いて密着性を示す領域と粘着性を示す領域との面積比を変化させた。図１０（ｄ）のように偏光板の外周部に６×５ｍｍの複数の粘着材領域が残るパターンとし、その粘着材領域の間隔を変化させて偏光板（Ｇ）を得、この偏光板（Ｇ）を用いて実施例２と同様に液晶ディスプレイ（Ｈ）を作製した。密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料としてシリコーン（信越シリコーン株式会社製、ＫＦ９６−５０ＣＳ、粘性率０．０５Ｐａ・ｓ）を用い、その付着量が５μｇ／ｍｍ２となるように噴霧した。６×５ｍｍの粘着材領域が外周部に３ｍｍ間隔で２８個残るようにパターンを設けた液晶ディスプレイをＨ−Ｆ４、６×５ｍｍの粘着材領域が外周部に９ｍｍ間隔で１８個残るようにパターンを設けた液晶ディスプレイをＨ−Ｆ５、６×５ｍｍの粘着材領域が外周部に１５ｍｍ間隔で１２個残るようにパターンを設けた液晶ディスプレイをＨ−Ｆ６とした。また、粘着材領域を図８のように外周部に設け、内側を密着材領域とし、表示領域の面積を１００とした時、密着材領域の面積が４０となるように、実施例１及び実施例２と同様に液晶パネルを作製した（Ｈ−Ｆ７）。
【００７２】
実施例２と同様に、液晶ディスプレイ（Ｈ−Ｆ４〜Ｈ−Ｆ７）を３点曲げ試験で評価して弾性率を求め、表―２に示した。
【００７３】
2013125262.tif 000004
表―２に示すように、比較例１の通常の貼合方法である偏光板全面を液晶ディスプレイ全面に貼合した場合（比較例１のＨ−Ｄ）に比べて、密着材領域の面積比が大きいほど液晶ディスプレイの弾性率は小さく、フレキシビリティーに富んだディスプレイとすることができる。
【００７４】
曲げ試験後、実施例３の液晶ディスプレイ（Ｈ−Ｆ４〜Ｆ７）ではシールが一部剥がれて液晶漏れを生じるようなものは見られなかった。この結果から、液晶ディスプレイのフレキシビリティー増大がディスプレイの変形に対する耐久性をも改善したことが分かる。
【００７５】
また、いずれの実施例においても、貼合材料は透明であり複屈折も示さず、表示部分に貼合材があっても、粘着性または接着性を示す領域と密着性を示す領域とが異なる視認性を与えることは無く、従って表示領域の面積を貼合材料が狭めることはなく、均一な表示を示した。
【００７６】
（実施例４）
厚さ２５μｍのポリエステルフィルムの片面に熱硬化型シリコーン樹脂系離型剤を塗布した離型フィルム（Ａ）上に、フレキソ印刷機を用いて図２乃至図９に示したパターンで、密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料としてシリコーン（信越シリコーン株式会社製、ＫＦ９６−５０ＣＳ、粘性率０．０５Ｐａ・ｓ）を印刷し、パターン付き離型フィルム（ＡＥ、及びＢＥ）を得た。用いたフレキソ版は以下のように設計した。図２乃至図９における密着性を示す領域のパターンでシリコーンを印刷することができ、表示領域の面積を１００とした時、シリコーンを印刷する面積（密着性を示す領域の面積）が８７であり、転写量が１０μｇ／ｍｍ２となるように設計した。
【００７７】
ブチルアクリレート：アクリル酸＝９５：５（重量比）の共重合体からなる重量平均分子量１００万のアクリル系ポリマーを含有する溶液（固形分１５％）に、当該ポリマー固形分１００部に対して、コロネートL（日本ポリウレタン製）を０．２部加え、粘着剤の溶液を調製した。この粘着剤溶液を、パターン付き離型フィルム（ＡＥ）上に、乾燥時の該粘着剤厚さが２５μｍになるよう塗工乾燥した。この後、パターン付き離型フィルム（ＢＥ）をラミネートして貼合材フィルム（ＦＥ）を得た。
【００７８】
上記で作製した貼合材フィルム（ＦＥ）を８０×６０ｍｍに切り出し、片面の離型フィルム（ＢＥ）を剥がして、実施例２で得られた液晶パネル（Ｈ）の両面に貼合した。尚、離型フィルム（ＢＥ）を剥がした後で貼合材表面に残っているシリコーンの量は約５μｇ／ｍｍ２であった。貼合材フィルム付きの液晶パネルから残っている離型フィルム（ＡＥ）を両面から剥がして、厚さ１００μｍの偏光フィルムをその両面に貼合した。離型フィルム（ＡＥ）を剥がした後で貼合材表面に残っているシリコーンの量は約５μｇ／ｍｍ２であった。図２乃至図９のパターンでシリコーンを印刷した貼合材を用いて作製した液晶ディスプレイを、各々ＨＦ−２〜ＨＦ−９とする。
【００７９】
粘性率が０．３Ｐａ・ｓのシリコーン（信越シリコーン株式会社製、ＫＦ９６−３００ＣＳ）を用いた以外、ＨＦ−４と全く同一の条件で得た液晶ディスプレイをＨＦ−１０とする。
【００８０】
実施例２と同様に３点曲げ試験を実施し、液晶ディスプレイに偏光フィルムを貼合した直後、１０日後および３０日経過後の曲げ弾性率を測定した。結果を表―３に示した。
【００８１】
2013125262.tif 000005
表―３に示すように、比較例１の通常の貼合方法である偏光板全面を液晶ディスプレイ全面に貼合した場合（Ｈ−Ｄ）に比べて、密着性を示す領域を設けた実施例４の液晶ディスプレイの弾性率は小さく、フレキシビリティーに富んだディスプレイとすることができる。また曲げ弾性率は全体に小さく、これは本実施例のように密着性を示す領域が基板と偏光板の両面に接触していることが原因と考えられる。また曲げ弾性率は経時変化して増加するが、１０日程度で平衡値に達し、その値は比較例１のＨＤより小さい。
【００８２】
曲げ試験後、実施例４の液晶ディスプレイ（ＨＦ−２〜ＨＦ−１０）ではシールが一部剥がれて液晶漏れを生じるようなものは見られなかった。この結果から、液晶ディスプレイのフレキシビリティー増大がディスプレイの変形に対する耐久性をも改善したことが分かる。
【００８３】
また、いずれの実施例においても、貼合材料は透明であり複屈折も示さず、表示部分に貼合材があっても、粘着性または接着性を示す領域と密着性を示す領域とが異なる視認性を与えることは無く、従って表示領域の面積を貼合材料が狭めることはなく、均一な表示を示した。
【００８４】
（実施例５）
粘着材として両面を離型フィルムで保護されたシリコーンゲル（オプトアルファゲルＮ１００ＵＫ、株式会社タイカ）を８０×６０ｍｍに切り出し、片方の離型フィルムを剥がして厚さ１００μｍの偏光フィルムに貼合し粘着材付き偏光板（Ｄ２）を得た。偏光板（Ｄ２）からシリコーンゲルの他方の離型フィルムを剥がし、その代わりに実施例１と同様にして得られた離型フィルムを図１０（ａ）に示した予め所定のパターンで穴を空けた離型フィルム（Ｅ）とし、その中央位置が偏光板の中央位置に合うよう貼合した。この粘着材の粘着力は下記で用いた偏光板と基材に対して４０００ｇ／２０ｍｍであった。
【００８５】
この偏光板の離型フィルム（Ｅ）の上から密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料としてシリコーン（信越シリコーン株式会社製、ＫＦ９６−５０ＣＳ）、流動パラフィン、１−オクタノール、リノール酸、オリーブ油を噴霧し、５μｇ／ｍｍ２となるよう塗設した。その後、離型フィルム（Ｅ）を剥がして、粘着性または接着性を示す領域と、密着性を示す領域からなる貼合材料（Ｋ）が片側に形成された偏光板（ＧＫ）が得られた。離型フィルム（Ｅ）を剥がした貼合材料付き偏光板（ＧＫ）の面には、その周囲に６×５ｍｍの粘着材領域が６ｍｍ間隔で２０個残り、偏光板全体の面積を１００とした時に密着性を示す領域の面積が占める割合（密着領域の面積比）は８７％であり、１３％が粘着性を示す領域であった。ここで、密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料としてシリコーン、流動パラフィン、１−オクタノール、リノール酸、オリーブ油を用いて作製した貼合材料付き偏光板を各々ＧＫ１〜ＧＫ５とした。
【００８６】
貼合材付き偏光フィルム（ＧＫ）を実施例２で得られた液晶パネル（Ｈ）の両面に貼合し、各々、Ｈ−ＧＫ１〜Ｈ−ＧＫ５とした。
【００８７】
実施例２と同様に３点曲げ試験を実施し、液晶ディスプレイの曲げ弾性率を測定した。また使用した粘・接着材と密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料との間の接触角を測定した。結果を表―４に示した。
【００８８】
2013125262.tif 000006
表―４に示すように、比較例１の通常の貼合方法である偏光板全面を液晶ディスプレイ全面に貼合した場合（Ｈ−Ｄ）に比べて、密着性を示す領域を設けた液晶ディスプレイの弾性率は小さく、フレキシビリティーに富んだディスプレイとすることができる。密着性は示すが粘着性または接着性を示さない低粘弾性材料が、粘・接着材および基板と親和性が大きい、即ち接触角の小さい材料の場合は、液晶ディスプレイの外部への漏えいは少なく、また気泡の侵入も少なかった。
【００８９】
この中で、Ｈ−ＧＫ１は粘・接着材の部分が時間経過と共に膨潤する傾向を示した。またＨ−ＧＫ４は粘着性または接着性を示す領域の粘着力が次第に低下した。
【００９０】
曲げ試験後、実施例５の液晶ディスプレイではシールが一部剥がれて液晶漏れを生じるようなものは見られなかった。この結果から、液晶ディスプレイのフレキシビリティー増大がディスプレイの変形に対する耐久性をも改善したことが分かる。
【００９１】
また、いずれの実施例においても、貼合材料は透明であり複屈折も示さず、表示部分に貼合材があっても、粘着性または接着性を示す領域と密着性を示す領域とが異なる視認性を与えることは無く、従って表示領域の面積を貼合材料が狭めることはなく、均一な表示を示した。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
この発明は、液晶層や有機ＥＬ層等の光学効果を有する物質を挟む光学素子に光学フィルムを貼合する貼合材料、表示素子及び表示素子の製造方法に適用可能であり、表示素子のフレキシビリティーを高め、光学効果を有する物質を挟む一対の基板がはがれたり、浮き上がったりすることのないようにし、同時に、表示素子の狭額縁化にも寄与する。
【符号の説明】
【００９３】
１  粘着性または接着性を示す領域
２  密着性を示す領域
３  光学素子
３ａ  一対の基板
３ｂ  光学効果を有する物質
４  光学フィルム
１０  貼合材料
２０  表示素子
【図１】
2013125262.tif 000007
【図２】
2013125262.tif 000008
【図３】
2013125262.tif 000009
【図４】
2013125262.tif 000010
【図５】
2013125262.tif 000011
【図６】
2013125262.tif 000012
【図７】
2013125262.tif 000013
【図８】
2013125262.tif 000014
【図９】
2013125262.tif 000015
【図１０】
2013125262.tif 000016