(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルを形成するパネル基板の表面に粘着層を介して光学部材を接着してなり、そのパネル基板が表面に表示欠陥となる損傷を有してその損傷が前記の粘着層にて補填されてなり、その粘着層が当該光学部材に予め付設された状態でパネル基板に接着されたものであると共に、厚さ２５μm、１０mm角の接着面積にて５００ｇｆの引張り剪断応力を負荷した場合の常温における１時間後のズレ量が７５〜３００μmであるクリープ特性を示すものであり、かつ当該粘着層の層厚が５〜２００μmで、前記損傷の深さ又は高さの１．２５倍以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置の形成に用いる光学部材に粘着層を設けてなり、その粘着層が厚さ２５μm、１０mm角の接着面積にて５００ｇｆの引張り剪断応力を負荷した場合の常温における１時間後のズレ量が７５〜３００μmであるクリープ特性を示すものであると共に、当該粘着層の層厚が５〜２００μmで、かつパネル基板表面における補填対象の損傷の深さ又は高さの１．２５倍以上であることを特徴とする粘着型光学部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、損傷パネルの有効利用を可能にした液晶表示装置及びその形成に好適な粘着型光学部材に関する。
【０００２】
【発明の背景】
液晶パネルを形成するパネル基板の表面に生じた損傷は、その上に偏光板や位相差板等からなる光学部材を粘着層を介し接着した場合に空隙が介在して散乱輝点等の表示欠陥となる。パネル基板には透明電極や配向膜等を付設して付加価値を高めたものもあり、そのため研磨等の表面処理で再生できる軽度な損傷の場合にはそれを再生して活用が図られている。しかし液晶パネルに組立た後はかかる再生処理を施すことが困難であるため損傷が発見されたり、輸送や処理工程等で新たに発生した場合には軽度な損傷のときでもそのパネルは廃棄されている。
【０００３】
しかしながら液晶パネルは、液晶を封入してより付加価値を高めたものでありその廃棄でそれまでに費やした時間や労力を無駄にすることは多大なロスとなることより、前記した再生が可能な程度の損傷を有するものはそれを補修して活用することが望まれる。
【０００４】
【発明の技術的課題】
本発明は、液晶パネルとした後にパネル基板の表面に損傷が発見されたときにその損傷が軽度の場合にそれを補修して液晶パネルを再生活用できる技術の開発を課題とする。
【０００５】
【課題の解決手段】
本発明は、液晶パネルを形成するパネル基板の表面に粘着層を介して光学部材を接着してなり、そのパネル基板が表面に表示欠陥となる損傷を有してその損傷が前記の粘着層にて補填されてなり、その粘着層が当該光学部材に予め付設された状態でパネル基板に接着されたものであると共に、厚さ２５μm、１０mm角の接着面積にて５００ｇｆの引張り剪断応力を負荷した場合の常温における１時間後のズレ量が７５〜３００μmであるクリープ特性を示すものであり、かつ当該粘着層の層厚が５〜２００μmで、前記損傷の深さ又は高さの１．２５倍以上であることを特徴とする液晶表示装置、及びその液晶表示装置の形成に用いる、前記の粘着層を光学部材に設けてなることを特徴とする粘着型光学部材を提供するものである。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、粘着型光学部材を介した粘着層の補填による空隙の除去でパネル基板表面に生じた損傷が散乱輝点等の表示欠陥となることを防止でき、従って液晶パネルを補修できて活用することができる。特に上記のクリープ特性を示す粘着層の易流動性に基づいて補填処理を確実性よく容易に達成でき、補修の作業効率に優れると共に、粘着型光学部材の輸送時や取扱時等における粘着層の流動による漏出を防止して光学部材の安定した接着状態を維持することができる。
【０００７】
【発明の実施形態】
本発明による液晶表示装置は、液晶パネルを形成するパネル基板の表面に粘着層を介して光学部材を接着してなり、そのパネル基板が表面に表示欠陥となる損傷を有してその損傷が前記の粘着層にて補填されたものであり、その粘着層が当該光学部材に予め付設された状態でパネル基板に接着されたものであると共に、厚さ２５μm、１０mm角の接着面積にて５００ｇｆの引張り剪断応力を負荷した場合の常温における１時間後のズレ量が７５〜３００μmであるクリープ特性を示すものであり、かつ当該粘着層の層厚が５〜２００μmで、前記損傷の深さ又は高さの１．２５倍以上であるものである。その例を図１に示した。１が液晶パネルで、１１，１３がパネル基板、１２が液晶層、１４が表示欠陥となる損傷であり、２１が光学部材、２２が粘着層である。なお図例では粘着層２２が予め光学部材２１に付設された粘着型光学部材２として接着されている。
【０００８】
補修対象の液晶パネルについては特に限定はなく、図例の如くパネル基板１１，１３を介し液晶層１２を封入してなる適宜なものであってよい。ちなみにその例としては、液晶の配向形態に基づいてＴＮ型やＳＴＮ型、垂直配向型やＨＡＮ型、ＯＣＢ型の如きツイスト系や非ツイスト系、ゲストホスト系や強誘電性液晶系の液晶パネルなどがあげられる。また液晶の駆動方式についても特に限定はなく、例えばアクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス方式などの適宜な駆動方式であってよい。
【０００９】
補修対象の液晶パネルは、図例の如くパネル基板１１，１３の一方又は両方の外表面に表示欠陥となる損傷１４を有するものであるが、そのパネル基板はガラス基板や樹脂基板、表面にハードコート層を設けたものなどの適宜なものからなっていてよい。なお図例では省略したが液晶パネルは、透明電極や配向膜等を設けたパネル基板を介して液晶層を封入したものが一般的である。
【００１０】
前記において本発明が補修対象とする表示欠陥となる損傷については、粘着型光学部材において５〜２００μm、特に１０〜１００μmの粘着層厚とされることより、その層厚の８０％以下、特に５０％以下の深さや高さを有する損傷が補修対象とされる。従って粘着型光学部材における粘着層厚は、前記５〜２００μmの範囲内において、パネル基板表面における補修対象の損傷の深さ又は高さの１．２５倍以上、特に２倍以上とされる。
【００１１】
上記のように補填補修用の粘着層は、光学部材を液晶パネルに接着することを目的とするものであることより、前記図例の如く予め光学部材２１に粘着層２２を設けてなる粘着型光学部材２として液晶パネル１の片側又は両側の表面に適用される。この方式は、作業効率や液晶表示装置の製造効率などの点より好ましい。
【００１２】
前記の粘着型光学部材として適用する方式にてもその粘着層をパネル基板表面の表示欠陥となる損傷に補填処理することが可能である。その場合、補填作業の確実性や容易性等の点より図２（ａ）、（ｂ）に例示した如く、厚さを２５μmとした粘着層２３を１０mm×１０mmの接着面積Ｓで支持体３に接着して垂下し、それに矢印の如く５００ｇｆの引張り剪断応力を負荷した場合に常温（２３℃）において１時間経過後のズレ量ｔ（以下同じ）が７５μm以上、好ましくは８０μm以上、特に８５μm以上であるクリープ特性を示す粘着層とされる。
【００１３】
なお粘着型光学部材の輸送時や保管時、取扱時等において粘着層が流動して漏出することの防止や光学部材の安定した接着状態を維持する点などより、当該ズレ量ｔが３００μm以下のクリープ特性を示す粘着層とされる。
【００１４】
粘着層については前記したクリープ特性以外の点について特に限定はない。従って粘着層の形成には、例えばアクリル系重合体やシリコーン系ポリマー、ポリエステルやポリウレタン、ポリアミドやポリエーテル、フッ素系やゴム系などの適宜なポリマーをベースポリマーとする粘着性物質や粘着剤を用いることができる。
【００１５】
就中、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性や耐候性、吸湿率の低さや耐熱性に優れるものが好ましく用いうる。吸湿率や耐熱性は、吸湿による発泡現象や剥がれ現象、熱膨張差等による光学特性の低下や液晶パネルの反り、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶パネルの形成性などに関係する。
【００１６】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、就中、粘着性付与樹脂、ガラス繊維やガラスビーズ、金属粉やその他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤や酸化防止剤などの粘着層に添加されることのある適宜な添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【００１７】
粘着層における上記したクリープ特性の達成は、例えばベースポリマーの分子量やそのモノマー組成、架橋剤等による架橋度等による凝集力の調節、前記の適宜な添加剤の配合による粘着層の弾性率の調節などの適宜な方式にて容易に行うことができる。ちなみにその具体例としては、ベースポリマーの側鎖を長くしてガラス転移温度を低くしたり、架橋剤の配合量を少なくして架橋度を低くするなどで低凝集力の粘着層とする方式や、添加剤を選択して粘着層の弾性率を低くする方式などがあげられる。
【００１８】
光学部材への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。ちなみにその例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒に粘着性物質ないしその組成物を溶解又は分散させて１０〜４０重量％程度の粘着剤液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学部材上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学部材上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として光学部材に設けることもできる。
【００１９】
なお粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的に必要に応じセパレータを仮着してカバーすることができる。セパレータの形成は、例えばプラスチックフィルムや紙、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体に必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤の表面コートを設ける方式などにより行うことができる。
【００２０】
粘着層を付設する対象の光学部材は、例えば偏光板や位相差板、それらを積層した楕円偏光板や反射型偏光板、半透過型偏光板や反射型楕円偏光板、半透過型楕円偏光板等の液晶表示装置の形成に用いられる適宜なものであってよく、その種類について特に限定はない。
【００２１】
従って偏光板は、反射型や半透過型のものなどであってもよい。また位相差板も、１／２や１／４等の波長板や視角補償などの適宜な目的を有するものであってよい。なお前記した楕円偏光板の如き積層タイプの光学部材の場合、その積層は粘着層等の適宜な接着手段を介し行われたものであってよい。
【００２２】
ちなみに前記した偏光板の具体例としては、ポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分子フィルムにヨウ素及び／又は二色性染料を吸着させて延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物の如きポリエン配向フィルムからなる偏光フィルムなどがあげられる。また偏光板は、偏光フィルムの片面又は両面に透明保護層を有するものなどであってもよい。
【００２３】
一方、反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化をはかりやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００２４】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護層の片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記の透明保護層に微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。なお反射層は、その反射面が透明保護層や偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００２５】
前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の透明保護層は、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。
【００２６】
透明保護層の表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００２７】
なお上記した偏光板における透明保護層の形成には、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れるポリマーなどが好ましく用いられる。その例としては、ポリエステル系樹脂やアセテート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂やポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂やポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やアクリル系樹脂、あるいはアクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系やシリコーン系等の熱硬化型、ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげられる。
【００２８】
透明保護層は、ポリマーの塗布方式やフィルムとしたものの積層方式などの適宜な方式で形成してよく、厚さは適宜に決定してよい。一般には５００μm以下、就中１〜３００μm、特に５〜２００μmの厚さとされる。なお表面微細凹凸構造の透明保護層の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μmのシリカやアルミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化インジウム、酸化カドミウムや酸化アンチモン等からなる、導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。微粒子の使用量は、透明樹脂１００重量部あたり２〜５０重量部、就中５〜２５重量部が一般的であるがこれに限定されない。
【００２９】
一方、上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネートやポリビニルアルコール、ポリスチレンやポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレートやポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。
【００３０】
位相差板は、例えば各種波長板、液晶層の複屈折による着色の補償や視野角拡大等の視角の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、厚さ方向の屈折率を制御した傾斜配向フィルムであってもよい。また２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００３１】
なお前記の傾斜配向フィルムは、例えばポリマーフィルムに熱収縮性フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用化にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理する方式や液晶ポリマーを斜め配向させる方式などにより得ることができる。
【００３２】
光学部材は、上記した楕円偏光板や反射型偏光板や位相差板の積層体の如く、２層又は３層以上の光学層を積層したものからなっていてもよい。従って反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組合せた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００３３】
２層又は３層以上の光学層を積層した光学部材は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成しうるものであるが、予め積層して光学部材としたものは、品質の安定性や組立作業性等に優れて液晶表示装置の製造効率を向上させうる利点がある。なお光学部材の上記粘着層を設けない面には、表面の損傷防止等を目的に表面保護フィルムを接着して被覆すこともできる。かかる保護フィルムは、それを接着したままその光学部材を液晶パネルとの接着処理に供することもできる。
【００３４】
なお上記の光学部材を形成する偏光板や位相差板、及び粘着層などの各層は、例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの適宜な方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００３５】
【実施例】
実施例１
偏光フィルムの両側に透明保護層を設けた厚さ１８０μmの偏光板の片面に、セパレータ上に付設した厚さ２５μmのアクリル系粘着層をセパレータと共に接着すると共に、偏光板の他面に表面保護フィルムを接着して粘着型光学部材を得た。この１０mm×５０mmサイズとした粘着型光学部材をベークライト板に接着し、５０℃、５気圧のオートクレーブ中にて３０分間放置したものについての上記したクリープ特性におけるズレ量ｔ（以下同じ）は、３００μm／時間であった。
【００３６】
なお前記のアクリル系粘着層は、アクリル酸イソノニル１００部（重量部、以下同じ）、アクリル酸４−ヒドロキシブチル１部、アゾビスイソブチロニトリル２部を酢酸エチル１００部中で攪拌下、６０℃で１０時間反応させて得たポリマー溶液に固形分１００部あたりイソシアネート系架橋剤を０．１部加えてそれを厚さ５０μmのＰＥＴフィルムにシリコーン系剥離剤の表面コートを設けてなるセパレータ上に塗布し、乾燥させて設けたものである。
【００３７】
実施例２
アクリル酸イソノニルとアクリル酸４−ヒドロキシブチルに代えて、アクリル酸ブチル１００部とアクリル酸５部を使用したポリマー溶液を用いてアクリル系粘着層を形成したほかは、実施例１に準じて粘着型光学部材を得た。この部材のズレ量ｔは、９０μm／時間であった。
【００３８】
比較例
イソシアネート系架橋剤の配合量を３部としたアクリル系粘着層を形成したほかは、実施例１に準じて粘着型光学部材を得た。この部材のズレ量ｔは、４０μm／時間であった。
【００３９】
評価試験
実施例、比較例で得た粘着型光学部材をその粘着層を介し表面に深さ約１０μmの擦り傷を有するガラス板面に接着し、そのガラス板の他面に偏光板がクロスニコルとなるように別個の粘着型光学部材を接着して、それを５０℃、５気圧、３０分間の条件によるオートクレーブ処理を行ったのちバックライト上で光の漏れ状態を調べた。
【００４０】
前記の結果を次表に示した。
0003745924.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の断面図
【図２】ズレ量測定の説明図
【符号の説明】
１：液晶表示装置
１１，１３：パネル基板    １２：液晶層    １４：損傷
２：粘着型光学部材
２１：光学部材    ２２：粘着層
【図１】
0003745924.tif 000003
【図２】
0003745924.tif 000004