| 【発明の名称】 |
液晶表示素子製造工程用シート状粘着剤積層体 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉川 晋
【氏名】高橋 吉和
【氏名】重野 園子
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| 【要約】 |
【課題】液晶表示素子用基板を平坦性を有する搬送用基板に貼着することができ、従来のガラス基板を用いた液晶表示素子製造装置や工程がそのまま利用でき、レジスト形成工程、エッチング工程、洗浄工程、配向膜印刷工程等の処理後に、該液晶表示素子用基板の取り外しがきわめて容易となるようなシート状粘着剤積層体を提供すること。
【解決手段】液晶表示素子用基板を搬送用基板に貼り合わせるためのシート状粘着剤積層体であって、液晶表示素子用基板に接着するためのシート状粘着剤層１と搬送用基板に接着するためのシート状粘着剤層２とが積層されてなり、層1および層２の主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下のアクリル系粘着剤であり、かつ層１が活性エネルギ−線硬化型粘着剤である上記シート状粘着剤積層体。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 液晶表示素子用基板を搬送用基板に貼り合わせるためのシート状粘着剤積層体であって、液晶表示素子用基板に接着するためのシート状粘着剤層１と搬送用基板に接着するためのシート状粘着剤層２とが積層されてなり、層1および層２の主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下のアクリル系粘着剤であり、かつ層１が活性エネルギ−線硬化型粘着剤であることを特徴とする上記シート状粘着剤積層体。
【請求項２】 層1が、主波長が３００ｎｍ以下の波長の活性エネルギ−線照射に対しては、粘着力低下、発泡、剥がれがなく、主波長が３００ｎｍより大きな波長の活性エネルギ−線照射に対しては、粘着力が軽減するような波長選択性を有する請求項１に記載の粘着剤積層体。
【請求項３】 層１が、吸収波長が３００ｎｍ以下である紫外線吸収剤を含有する請求項１又は２に記載の粘着剤積層体。
【請求項４】 層２が、活性エネルギ−線照射により、粘着力の低下、発泡、剥がれがない請求項１〜３のいずれか１項記載の粘着剤積層体。
【請求項５】 層１及び層２の外側に剥離シートが設けられている請求項１〜４のいずれか１項記載の粘着剤積層体。
【請求項６】 剥離シート上に、主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下であるアクリル系の活性エネルギ−線硬化型粘着剤の層１を施し、別の剥離シート上に、主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下であるアクリル系の活性エネルギ−線非硬化型粘着剤の層２を施した後、層１と層２とを重ねて両者を接着させた後、剥離シートを剥離することを特徴とする請求項１記載の粘着剤積層体の製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック基板あるいは厚さ０．５ｍｍ以下のガラス基板などの液晶表示素子用基板を用いる液晶表示素子製造工程で用いるのに好適なシート状粘着剤積層体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子用の電極基板として、従来から、平坦性、耐熱性に優れたガラス基板が用いられてきたが、軽薄短小の時代的要請や表示の二重像解消の目的から薄板化が望まれている。しかしながら、特に、大板化傾向にある液晶表示素子の製造工程においては、破損等の取り扱い性の面からガラス基板の薄板化に限度があり、量産のレベルでは０．５ｍｍ程度の薄板が限界となっている。そこで、ガラス基板にかわり、軽量化、薄型化あるいは破損性の面で有利なプラスチック基板を用いた液晶表示パネルが普及してきており、携帯電話、電子手帳、携帯用コンピュ−タ等の、小型で持ち歩く機器に使用する液晶表示パネルはガラス基板から徐々にプラスチック基板へと変更されている。
【０００３】プラスチック液晶表示装置は、表示素子の基板となるプラスチックフィルム単体をシ−ト状で流動するか、あるいはロ−ル状で連続的に流動して製造している。この製造工程において、レジストコ−トのパタ−ン露光工程では、基板の平坦性が要求され、さらに配向膜形成、ラビング工程では配向膜上に溝を形成するために基板を強固に固定することが要求される。しかしながら、可撓性を有するプラスチック基板では、ガラスのように平面性がなく、材質あるいは厚みによって変形しやすいため、液晶表示素子の製造工程に流動させることが非常に困難であった。かくして、プラスチック基板を用いた液晶表示用パネルの製造では、従来のガラス基板の製造ラインを流用することができず、新規にプラスチック基板用の製造ラインを構築する必要があった。
【０００４】ガラス基板の製造ラインを流用してプラスチック液晶表示装置を製造する試みとして、特開平７−３２５２９７号公報に、プラスチック液晶表示素子用電極基板／紫外線硬化型粘着剤層／支持体（ガラス）からなる構成（以下、従来構成１）が開示されている。また同公報および特開平９−１０５８９６号公報、特開２０００−７３０２７号公報には、プラスチック液晶表示素子用電極基板／紫外線硬化型粘着剤層／プラスチックフィルム／接着剤層／支持体（ガラス）からなる構成（以下、従来構成２）が開示されている。
【０００５】従来構成１の紫外線硬化型粘着剤層は単一の層からなり、フォトレジスト工程のみでなく、有機物洗浄工程等の紫外線照射により粘着剤の三次元架橋が進行するため粘着力が軽減し、液晶表示素子製造工程を安定して流動させることに於ける信頼性が十分なものではなかった。また、従来構成２の紫外線硬化型粘着剤層および接着剤層はプラスチックフィルムを介しているため、該プラスチックフィルムと粘着剤の熱収縮の違いによりプラスチックフィルム−粘着剤層に浮き等が発生し、やはり、従来構成１と同様に信頼性に欠けるものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、液晶表示素子用基板を平坦性を有する搬送用基板に貼着することができ、従来のガラス基板を用いた液晶表示素子製造装置や工程がそのまま利用でき、レジスト形成工程、エッチング工程、洗浄工程、配向膜印刷工程等の処理後に、該液晶表示素子用基板の取り外しがきわめて容易となるようなシート状粘着剤積層体を提供することを目的とする。本発明は、又、このシート状粘着剤積層体の効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、層1および層２が特定の平均分子量と多分散度とを有するアクリル系粘着剤を主成分とし、かつ層１が活性エネルギ−線硬化型である多層シート状粘着剤積層体を用いると、上記課題を解決できるとの知見によりなされたのである。すなわち、本発明は、液晶表示素子用基板を搬送用基板に貼り合わせるためのシート状粘着剤積層体であって、液晶表示素子用基板に接着するためのシート状粘着剤層１と搬送用基板に接着するためのシート状粘着剤層２とが積層されてなり、層1および層２の主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下のアクリル系粘着剤であり、かつ層１が活性エネルギ−線硬化型粘着剤であることを特徴とする上記シート状粘着剤積層体を提供する。本発明は、又、剥離シート上に、主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下であるアクリル系の活性エネルギ−線硬化型粘着剤の層１を施し、別の剥離シート上に、主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下であるアクリル系の活性エネルギ−線非硬化型粘着剤の層２を施した後、層１と層２とを重ねて両者を接着させた後、剥離シートを剥離することを特徴とする上記粘着剤積層体の製造方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明に関わる積層シート状粘着剤層は、層１と層２が互いに接した基材レスの形態であり、既存のガラス基板を用いた液晶表示素子製造工程が利用できることを特徴とする。本発明の活性エネルギ−線硬化型粘着剤からなる層１については、主波長が３００ｎｍ以下（好ましくは２３０ｎｍ以上、より好ましくは、２３０〜２７０ｎｍ）の活性エネルギ−線照射による有機物洗浄工程では極端な粘着力の低下がなく、高圧水銀灯等での活性エネルギ−線を照射することにより、粘着剤を３次元架橋させ粘着力を低下させることが可能な波長選択性を有することを特徴とする。さらに、レジスト形成工程、エッチング工程、配向膜印刷工程等の処理工程を流動させても極端な粘着力低下、発泡、剥がれのないことを特徴とする。
【０００９】層１の主成分としては、アクリル系粘着剤を使用する。アクリル系粘着剤は、その重量平均分子量が６０万以上（好ましくは１２０万以下、より好ましくは、７０万〜１２０万）でかつ多分散度が５以下（好ましくは３.５以上、より好ましくは、３.５〜４.５）のものを使用する。本発明においてこのような平均分子量で多分散度のものを用いると、液晶素子製造中の加熱工程に於いて、粘着剤層と貼着された表示素子用のプラスチック基板または薄板ガラス基板や搬送用基板との間に、発泡による空隙、浮き、剥がれ等の発生を良好に防止して平坦性を担保でき、更にはプラスチック基板側に糊残りもなく、工程安定上及び製品品質上好ましい結果をもたらす。活性エネルギ−線硬化型モノマ−あるいはオリゴマ−については、２個以上の重合性官能基を有するアクリレ−トモノマ−を使用する。多官能アクリレ−トモノマ−には特に制限はなく、例えば、トリメチロ−ルプロパントリアクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルテトラアクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルヘキサアクリレ−ト、多官能エポキシアクリレ−ト、多官能ウレタンアクリレ−ト、多官能ポリエステルアクリレ−ト等が挙げられる。
【００１０】光重合開始剤については特に制限はなく、例えばベンゾインエ−テル、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、α，α−ジエトキシアセトフェノン、１−フェニル−１−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジケチルケタ−ル、アシルホスフィンオキサイド、グリオキシエステル等が挙げられる。層１に波長選択性を与えるに紫外線吸収剤を使用するのがよい。紫外線吸収剤としては３００ｎｍ以下の波長吸収を有するものが好ましく、例えば2，４−ｔｅｒｔ−ブチル−３，５−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエ−ト、オクタベンゾン、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−（ヘキシルオキシ）−フェノ−ル等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、粘着剤中に５〜２０質量％含有させるのがよい。
【００１１】また、層１には、必要に応じて光重合開始助剤をさらに配合することが可能である。光重合開始助剤としては、例えば、Ｎ−メチルジエタノ−ルアミン、ｎ−ブチルアミン、トリアタノ−ルアミン等を挙げることができる。光重合開始剤と３００ｎｍ以下の吸収を有する紫外線吸収剤を共用することにより、３００ｎｍ以下の紫外線が照射されてもラジカルの発生が少なく、活性エネルギ−線硬化型粘着剤からなる層１の三次元架橋が抑えられる。一方、主波長が３００ｎｍより大きな紫外線が照射された場合はラジカルが多く発生し、活性エネルギ−線硬化型粘着剤が三次元架橋し、粘着力が著しく低下する。本発明において層１の厚みは任意とすることができるが、１０〜３０μｍとするのが好ましい。
【００１２】本発明に使用する平坦性を有する搬送基板用粘着剤層２の主成分としては、アクリル系粘着剤を使用する。アクリル系粘着剤は、その重量平均分子量が６０万以上（好ましくは１２０万以下、より好ましくは、７０万〜１２０万）でかつ多分散度が５以下（好ましくは３.５以上、より好ましくは、３.５〜４.５）のものを使用する。層２は、活性エネルギ−線非硬化型であるのが好ましく、活性エネルギ−線照射により、粘着力の低下、発泡、剥がれがないのが好ましい。本発明において層２の厚みは任意とすることができるが、１０〜３０μｍとするのが好ましい。又、層１及び層２で用いる粘着剤としては、乾燥後の積層シート状粘着剤層中の溶剤成分が０．５％以下であるのが好ましい。このようなものを用いると、貼着された表示素子用のプラスチック基板または薄板ガラス基板や搬送用基板との間における発泡による空隙の発生を一層良好に防止でき、好ましい結果をもたらす。
【００１３】本発明の液晶表示素子製造工程用シート状粘着剤積層体は、上記積層構造を有する限り任意の方法で製造することができるが、次の方法で製造するのが好ましい。先ず、剥離シート（保護フィルム）上に、主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下であるアクリル系の活性エネルギ−線硬化型粘着剤の層１を施し、乾燥させる。一方、別の剥離シート上に、主成分が、重量平均分子量が６０万以上で、かつ多分散度が５以下であるアクリル系の活性エネルギ−線非硬化型粘着剤の層２を施し、乾燥させる。乾燥後、層１と層２とを重ねて両者を接着させた後、剥離シートを剥離する。尚、剥離シートを剥離せず、剥離シートで層１と層２が覆われた形態にしておき、使用直前に剥離シートを剥すのが好ましい。
【００１４】本発明のシート状粘着剤積層体の使用方法は、活性エネルギ−線硬化型粘着剤からなる層1側の剥離性の保護フィルムを除去し、プラスチック基板または厚さ０．５ｍｍ以下のガラス基板の透明電極非設置側に貼着する。次に、搬送基板用粘着剤からなる層２側の剥離性の保護フィルムを剥離除去し、平坦性を有する搬送用基板に貼着する。このようにして得られた積層体を液晶表示素子製造工程に流動させて各種処理を行う。
【００１５】処理終了後は、当該積層体に高圧水銀灯により活性エネルギ−線を照射し、層１の粘着力を軽減して、平坦性を有する搬送用基板から剥離することで、従来のガラス基板を用いた液晶表示素子製造装置や工程を利用して、プラスチック液晶表示素子あるいは薄板ガラス液晶表示素子を製造することができる。特に、レジスト形成工程、主波長が３００ｎｍ以下の活性エネルギ−線照射による有機物洗浄、エッチング工程、洗浄工程、配向膜印刷工程等の液晶表示素子製造工程において、本発明の粘着性剤積層体は、極端な粘着力の低下、発泡、剥がれがなく、高圧水銀灯等による主波長が３００ｎｍ以上の活性エネルギ−線照射において、顕著に粘着力が軽減する波長選択性を有するので好ましい。
【００１６】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるものではない。
実施例１アクリル系ポリマ−の調製のため、攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下ロ−トおよび窒素ガス導入口を備えた五つ口フラスコに、ｎ−ブチルアクリレート95重量部、アクリル酸５重量部、連鎖移動剤としてｎ−ドデシルメルカプタン０．０２重量部、溶剤として酢酸エチル１００重量部を、合計重量が１ｋｇとなるようにそれぞれ所定部数づつ仕込み、攪拌・溶解した後窒素ガスで約３０分間置換してモノマー溶液中に溶存する酸素を除去した。その後４０℃に昇温した後熱重合開始剤として過酸化ベンゾイル０．０５重量部を酢酸エチルに希釈し滴下ロートにより滴下した。開始剤投入後７０℃に昇温し１２時間保持してアクリル系ポリマーを得た。上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量と多分散度（重量平均分子量／数平均分子量で定義）を、ゲルクロマトグラフィーを用いて、標準ポリスチレンを基準とし、テトラヒドロフランを分離剤とし、検出器はＲＩを使用して測定したところ、重量平均分子量は１００万、多分散度は４．０であった。
【００１７】次に、活性エネルギー線硬化型粘着剤の調製のため、上記アクリル系ポリマーを固形分が４０質量％となるように酢酸エチルで希釈した。希釈後、アクリル系ポリマー溶液１００重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（共栄社化学株式会社、ライトアクリレートＤＰＥ−６Ａ）４０重量部、光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社、ダロキュア１１７３）３重量部、紫外線吸収剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社、ＣＨＭＡＳＳＯＲＢ８１ ０．３重量部）、ポリイソシアネート（日本ポリウレタン工業株式会社、コロネートＬ）１重量部を混合して、活性エネルギー線硬化型粘着剤を得た。また、希釈後の上記アクリル系ポリマー溶液１００重量部にポリイソシアネート（日本ポリウレタン工業株式会社、コロネートＬ）１重量部を混合して平坦性を有する搬送基板用粘着剤を得た。
【００１８】活性エネルギー線硬化型粘着剤を、シリコンで表面処理された厚さ３８μｍの剥離性保護フィルムとしてのポリエステルフィルムに、アプリケーターを用いて乾燥後の厚さが２０μｍとなるように塗布し、４５℃の恒温槽に３日間放置して活性エネルギー線硬化型粘着剤からなる本発明の層１を得た。又、平坦性を有する搬送基板用粘着剤を、シリコンで表面処理された厚さ３８μｍの剥離性保護フィルムとしてのポリエステルフィルムに、アプリケーターを用いて乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように塗布し、４５℃の恒温槽に３日間放置し本発明の層２を得た後、上記層１に貼着し本発明のシート状粘着剤積層体を得た。シート状粘着剤積層体中に残存する溶剤成分は０．３％であった。
【００１９】実施例２連鎖移動剤を０．０４部用いること以外は実施例１と同様にして本発明の粘着剤層を有するシート状粘着剤積層体を得た。シート状粘着剤積層体中に残存する溶剤成分は０．５％であった。アクリル系ポリマーの重量平均分子量は７５万、多分散度は３．５であった。
【００２０】比較例１連鎖移動剤を０．１部、熱重合開始剤を０．１部、溶剤として酢酸エチル８０部／トルエン２０部用いること以外は実施例１と同様にして粘着剤層を有するシート状粘着剤積層体を得た。シート状粘着剤積層体中に残存する溶剤成分は０．８％であった。アクリル系ポリマーの重量平均分子量は３５万、多分散度は４．０であった。
【００２１】比較例２連鎖移動剤を使用せず、熱重合開始剤を０．１部、溶剤として酢酸エチル８０部／トルエン２０部用いること以外、及び紫外線吸収剤を含まない活性エネルギー線硬化型粘着剤を用いること以外は実施例１と同様にして粘着剤層を有するシート状粘着剤積層体を得た。シート状粘着剤積層体中に残存する溶剤成分は１．８％であった。アクリル系ポリマーの重量平均分子量の重量平均分子量は６０万、多分散度は７．０であった。
【００２２】評価６５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに裁断されたシート状粘着剤積層体の平坦性を有する搬送基板用粘着剤側のポリエステルフィルムを剥離し、搬送基板として厚さ１．１ｍｍで大きさ６５ｍｍ×１５０ｍｍのガラス板に気泡が混入しないようにラミネーターで貼り合わせた。さらに、活性エネルギー線硬化型粘着剤側のポリエステルフィルムを剥離し、ポリカーボネート製のプラスチック基板を気泡が混入しないようにラミネーターで貼り合わせた。このようにしてプラスチック基板−活性エネルギー線硬化型粘着剤−平坦性を有する搬送基板用粘着剤−ガラスからなる液晶表示素子製造工程用積層体の試験片を得た。
【００２３】この試験片に、層１側から主波長が２５４ｎｍの紫外線を３００ｍＪ照射した後、１３０℃で２時間の熱処理を行い外観を評価した。さらに、高圧水銀灯により主波長が３６５ｎｍの紫外線を層１側から１０００ｍＪ照射した後に、プラスチック基板の剥離強度を測定し、剥離後のプラスチック基板側の糊残りを評価した。剥離強度の測定は９０度剥離プラスチック基板折り返し、３００ｍｍ／分で行った。評価結果をまとめて表１に示す。
【００２４】
【表１】 表１
【００２５】また、実施例１と同様の手順で作製した搬送基板用粘着剤（接着剤層２）を、２５μｍのポリエステルフィルムに、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるように、アプリケーターを用いて塗布し、４５℃の恒温槽に３日間放置した後、厚さ１．１ｍｍのガラス板に気泡が混入しないようにラミネーターで貼り合わせ、上記試験片の場合と同様に紫外線照射した結果、２５４ｎｍの紫外線照射後と、更に３６５ｎｍの紫外線を照射した後とのポリエステルフィルムの剥離強度には実質的な差が認められなかった。
【発明の効果】本発明の液晶表示素子製造工程用シート状粘着剤積層体を使用することにより、平坦性の維持が困難で変形しやすいプラスチック基板あるいは破損しやすく取り扱いが困難な厚さ０．５ｍｍ以下の薄板ガラス基板を用いた液晶表示素子の製造が容易にできるようになり、さらに既存のガラス基板を用いた液晶表示素子製造工程に流動させて液晶表示素子を製造することができる。
【００２６】そして、製造工程を流動している間は、粘着力低下、発泡、剥がれがないが、製造工程を流動させた後に高圧水銀灯等を照射することで粘着力が軽減するので、プラスチック基板または厚さ０．５ｍｍ以下の薄板ガラス基板を積層シート状粘着剤層から極めて容易に取り外すことが可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９１１４５３３５
【氏名又は名称】パナック株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１０月１６日（２０００．１０．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５９９５９
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔 （外９名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１２１５０２（Ｐ２００２−１２１５０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年４月２６日（２００２．４．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３１４６４２（Ｐ２０００−３１４６４２） |
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