JP2014089479A - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】保護部と基部との間に硬化型樹脂組成物を充填し、硬化させた薄型の画像表示装置を製造するにあたり、画像表示部の変形に起因する表示不良を生じさせず、硬化型樹脂組成物の厚さを均一にすると共に、硬化型樹脂組成物への気泡の混入を防止し、高輝度及び高コントラストな画像表示を可能とする。
【解決手段】画像表示部8を有する基部2、又は該画像表示部8上に配置される透光性の保護部3に硬化型樹脂組成物11を塗工し、基部2と保護部3とを近接対向配置し、硬化させて基部2と保護部3との間に樹脂硬化物層14を形成する工程を有する画像表示装置1の製造方法において、硬化型樹脂組成物11として、硬化収縮率が5%以下、硬化物の25℃における貯蔵弾性率が1×107Pa以下、樹脂硬化物層14の可視光領域の光透過率を90%以上とする樹脂組成物を使用し、基部2又は保護部3に塗工する硬化型樹脂組成物11を特定形状のパターンとする。
【選択図】図1
【解決手段】画像表示部8を有する基部2、又は該画像表示部8上に配置される透光性の保護部3に硬化型樹脂組成物11を塗工し、基部2と保護部3とを近接対向配置し、硬化させて基部2と保護部3との間に樹脂硬化物層14を形成する工程を有する画像表示装置1の製造方法において、硬化型樹脂組成物11として、硬化収縮率が5%以下、硬化物の25℃における貯蔵弾性率が1×107Pa以下、樹脂硬化物層14の可視光領域の光透過率を90%以上とする樹脂組成物を使用し、基部2又は保護部3に塗工する硬化型樹脂組成物11を特定形状のパターンとする。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば携帯電話等に用いられる液晶表示装置(LCD)等の画像表示装置に関し、特に、画像表示部上に透明な保護部を設けた画像表示装置の製造方法に関する。
従来、この種の画像表示装置としては、例えば図9に示す液晶表示装置101が知られている。この液晶表示装置101は、液晶表示パネル102上に、例えば、ガラスやプラスチックスからなる透明な保護部103を有している。
この場合、液晶表示パネル102表面及び偏光板(図示せず)を保護するため、保護部103との間にスペーサ104を介在させることによって液晶表示パネル102と保護部103との間に空隙105が設けられている。
しかし、液晶表示パネル102と保護部103との間の空隙105の存在により、光の散乱がおき、それに起因してコントラストや輝度が低下し、また空隙105の存在はパネルの薄型化の妨げとなっている。
このような問題に鑑み、液晶表示パネルと保護部との間の空隙に樹脂を充填することも提案されているが(例えば特許文献1)、樹脂硬化物の硬化収縮の際の応力によって液晶表示パネルの液晶を挟持する光学ガラス板に変形が生じ、液晶材料の配向乱れ等の表示不良の原因となっている。
また、液晶表示パネルと保護部との間に樹脂を充填する場合に、液晶表示パネル又は保護部の一方に樹脂を塗布してこれらを重ね合わせる方法を採用しようとすると、これらの間で樹脂の厚さを均一に形成することが困難であり、しかも、充填した樹脂に気泡が混入するおそれがあるという問題もある。
本発明は、このような従来の技術の課題を考慮してなされたもので、その目的とするところは、画像表示部と保護部との間に樹脂を介在させた薄型の画像表示装置を製造するにあたり、画像表示部の変形に起因する表示不良を生じさせず、表示部の高輝度及び高コントラストの画像表示を可能とし、かつ画像表示部と保護部との間に充填する硬化型樹脂組成物の厚さを均一にすると共に、その硬化型樹脂組成物への気泡の混入を防止する技術を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、画像表示部を有する基部、又は該画像表示部上に配置される透光性の保護部に硬化型樹脂組成物を塗工し、基部と保護部とを近接対向配置し、硬化させて基部と保護部との間に樹脂硬化物層を形成する工程を有する画像表示装置の製造方法であって、
硬化型樹脂組成物として、硬化収縮率が5%以下、硬化物の25℃における貯蔵弾性率が1×107Pa以下、樹脂硬化物層の可視光領域の光透過率を90%以上とする樹脂組成物を使用し、
基部又は保護部に塗工する硬化型樹脂組成物を特定形状のパターンとし、基部と保護部を近接対向配置することにより硬化型樹脂組成物を基部及び保護部間に拡がらせ、次いで硬化型樹脂組成物を硬化させる画像表示装置の製造方法を提供する。
硬化型樹脂組成物として、硬化収縮率が5%以下、硬化物の25℃における貯蔵弾性率が1×107Pa以下、樹脂硬化物層の可視光領域の光透過率を90%以上とする樹脂組成物を使用し、
基部又は保護部に塗工する硬化型樹脂組成物を特定形状のパターンとし、基部と保護部を近接対向配置することにより硬化型樹脂組成物を基部及び保護部間に拡がらせ、次いで硬化型樹脂組成物を硬化させる画像表示装置の製造方法を提供する。
本発明では、硬化型樹脂組成物のパターンを、基部又は保護部の塗工面の中央部に位置する中央部パターンと、該中央部パターンよりも塗工面の隅部に位置し、中央部パターンと連続又は分離している隅部パターンとから構成することができる。
本発明では、硬化型樹脂組成物のパターンを、間隔をおいて配置した複数のパターンから構成することができる。
本発明では、硬化型樹脂組成物を基部又は保護部に塗工後、該塗工面を鉛直下方に向けた状態で基部と保護部とを近接対向配置させることができる。
本発明では、硬化型樹脂組成物を、基部と保護部の双方に塗工することができる。
本発明では、画像表示部を、液晶表示パネルとすることもできる。
本発明では、保護部を、アクリル樹脂からなるものとすることもできる。
本発明では、保護部を、光学ガラスからなるものとすることもできる。
樹脂が硬化する際に蓄積される内部応力は、硬化後の貯蔵弾性率と硬化収縮率の積で近似できるところ、本発明によれば画像表示部と保護部との間に介在させる硬化型樹脂組成物として、硬化収縮率が5%以下、硬化物の25℃における貯蔵弾性率が1.0×107Pa以下のものを使用するので、画像表示部及び保護部に対し、樹脂の硬化収縮時の応力の影響を最小限に抑えることができる。したがって、画像表示部及び保護部に歪みがほとんど生じない。その結果、本発明によれば、表示不良のない高輝度及び高コントラストの画像表示が可能になる。
特に、画像表示部が液晶表示パネルである場合には、液晶材料の配向乱れ等の表示不良を確実に防止して高品位の画像表示を行うことができる。
さらに、本発明によれば、画像表示部と保護部との間に樹脂硬化物が介在するので、衝撃に強くなる。
加えて、画像表示部と保護部との間に空隙を設けていた従来例に比して薄型の表示装置を提供することができる。
また、本発明によれば、画像表示部と保護部との間に硬化型樹脂組成物を介在させるにあたり、画像表示部を有する基部、又は保護部に硬化型樹脂組成物を特定のパターンで塗工し、基部と保護部を近接対向配置するので、硬化型樹脂組成物を、基部と保護部との間で、均一な厚さに迅速に全体的に濡れ拡がらせることができ、また、硬化型樹脂組成物への気泡の混入も確実に防止することができる。
さらに、本発明において、硬化型樹脂組成物を基部又は保護部に塗工後、該塗工面を鉛直下方に向けた状態で基部と保護部を近接対向配置させると、硬化型樹脂組成物の表面形状が、基部又は保護部の塗工面の表面形状の影響を受けにくくなり、しかも重力と樹脂の表面張力の合力によって塗工した硬化型樹脂組成物のパターンの表面がより滑らかになる。このため、基部と保護部との間の硬化型樹脂組成物の厚さをより均一にできるとともに、この樹脂組成物への気泡の混入を確実に防止することが可能になる。
特に、硬化型樹脂組成物を特定のパターンで塗工するにあたり、硬化型樹脂組成物が基部又は保護部の塗工面の中央部に位置する中央部パターンと、該中央部パターンよりも塗工面の隅部に位置し、中央部パターンと連続又は分離している隅部パターンとを形成すると、基部と保護部を近接対向配置することにより硬化型樹脂組成物が濡れ拡がる際に、基部と保護部の縁部から硬化型樹脂組成物がはみ出すことなく、迅速に基部及び保護部間の全域にいきわたらせることが可能となる。
この場合、隅部パターンにより、基部及び保護部の縁部に沿って硬化型樹脂組成物を濡れ拡がらせることが可能になる。
本発明において、硬化物樹脂組成物のパターンを、基部と保護部の双方の表面に分けて形成すると、硬化型樹脂組成物の塗工を基部と保護部とでそれぞれ別工程で行うことができ、これにより更なる製造工程の迅速化を図ることが可能になる。
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
図1(a)〜(d)は、本発明に係る画像表示装置の製造方法の一つの実施形態の要部を示す断面工程図、図2は、同実施形態における画像表示装置の製造工程の要部を示す平面図である。
図1(d)に示すように、本実施形態では、図示しない駆動回路に接続され所定の画像表示を行う画像表示部8を有する基部2と、保護部3とを樹脂硬化物層14により貼り合わせる。
ここで、画像表示装置1としては、特に限定されるものではなく、種々のものに適用することができ、例えば、携帯電話、携帯ゲーム機器等の液晶表示装置があげられる。以下、液晶表示装置を製造する場合を例にとって本発明を説明する。
保護部3は、基部2と同程度の大きさの板状、シート状又はフィルム状の透光性部材4から形成されている。この透光性部材4としては、例えば、光学ガラスやプラスチック(ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂等)を好適に用いることができる。保護部3の表面もしくは裏面には、反射防止膜、遮光膜、視野角制御膜等の光学層を形成してもよい。
透光性部材4の基部2側の面(以下「塗工面3a」と称する。)の周縁領域に例えば黒色枠状の遮光部5が設けられている。この遮光部5は、例えば印刷法によって均一の厚さの層状に形成されている。
保護部3の塗工面3aの平坦さについては、特に限定されることはないが、樹脂の濡れ拡がり易さや気泡混入防止の観点からは、できるだけ平坦にすることが好ましい。
一方、基部2は、例えば枠状のフレーム6を有し、このフレーム6の内側の領域に液晶表示パネル(画像表示部)8が取り付けられ、さらに、この液晶表示パネル8の装置背面側の部位にバックライト7が取り付けられている。
また、本実施形態では、基部2のフレーム6の貼り合わせ面6aと保護部3の遮光部5の貼り合わせ面5aとが平行になっている。
本実施形態では、このような保護部3と基部2を貼り合わせるにあたり、まず、図1(a)に示すように、保護部3の遮光部5が設けられている側の表面に、例えば光硬化型樹脂組成物を所定量滴下し、種々の硬化型樹脂組成物11のパターンを形成する。
ここで、硬化型樹脂組成物11の滴下量は、保護部3と基部2を貼り合わせた後の樹脂硬化物層14の厚みが50〜200μmとすることが好ましい。
また、図1の実施形態では、保護部3に硬化型樹脂組成物11のパターンを形成するが、本発明において、硬化型樹脂組成物11のパターンは基部2に塗工してもよく、保護部3及び基部2にパターンを分けて塗工してもよい。
硬化型樹脂組成物11のパターンは、基部2と保護部3の間で硬化型樹脂組成物11を均一な厚さでいきわたらせると共に、硬化型樹脂組成物11への空気の混入を防止する点から、硬化型樹脂組成物11を塗工後、基部2と保護部3を近接対向配置した場合に、基部2と保護部3の対向面全体に硬化型樹脂組成物が広がるように形成することが好ましく、より具体的には、基部2又は保護部3の塗工面の中央部に位置する中央部パターンと、該中央部パターンよりも塗工面の隅部に位置し、中央部パターンと連続又は分離している隅部パターンとから構成することが好ましい。このパターンは、相互に間隔をおいて配置した複数のパターンであってもよい。
図3〜図7は、矩形の保護部3の塗工面3aに硬化型樹脂組成物11を塗工する場合の樹脂組成物パターンの具体例を模式的に示すものである。
まず、図3に示す樹脂組成物パターン20は、硬化型樹脂組成物11を、概略アルファベットの「Y」の下側の部分を繋ぎ合わせた連続形状に形成したものである。
この樹脂組成物パターン20は、保護部3の長辺及び短辺方向(XY方向)に対して対称形となるように形成され、樹脂組成物パターン20の重心位置が保護部3の重心位置(点G)と一致するように保護部3上に配置されている。
この樹脂組成物パターン20は、保護部3の塗工面3aの中心部領域の中央部パターン21と、中央部パターン21よりも塗工面3aの隅部に位置する隅部パターンから形成されている。
より具体的には、中央部パターン21は、上記X方向に直線状に延びた帯状のパターンに形成されている。そして、隅部パターンとしては、中央部パターン21の両端部から四方向に分岐して延びた腕部パターン22a、22b、22c、22dが設けられている。
この腕部パターン22a〜22dは、中央部パターン21の両端部から保護部3の各隅部に向って延びた基準直線4a〜4dに沿って直線状に設けられており、これにより、各腕部パターン22a〜22dの先端部23a〜23dが保護部3の各隅部の近傍に位置している。
ここで、樹脂組成物パターン20の各部分の厚さは、必ずしも均一である必要はない。本発明において、樹脂組成物パターン20の好ましい厚さ分布は、樹脂組成物パターン20の形状にもよるが、基部2と保護部3の間に樹脂を充填した時点における気泡の混入を確実に防止する観点から、保護部3の塗工面3aの中心部領域における樹脂組成物パターン20の厚さを周縁部領域における樹脂組成物パターンの厚さより厚くすることが好ましい。
図4に示す樹脂組成物パターン20Bは、保護部3の塗工面3aに所定の間隔をおいて配置した複数のパターンから構成されている。
すなわち、図4の樹脂組成物パターン20Bも、図3に示す樹脂組成物パターン20と同様にY字を繋ぎ合わせた形状を有しているが、その中央部から保護部3の各隅部に向って延びた腕部パターン22a〜22dは、図3の腕部パターン22a〜22dに比べて短く形成されている。
そして、腕部パターンの先端部23a〜23dと保護部3の塗工面3aの各隅部との間に、それぞれ円形の円形樹脂組成物パターン24a、24b、24c、24dが設けられている。これら各円形樹脂組成物パターン24a〜24dは、保護部3の塗工面3aの各隅部領域の、上述した各基準直線4a〜4d上に配置されている。
図5及び図6に示す例は、図4に示した樹脂組成物パターン20Bの変形例を示すものである。
図5に示す樹脂組成物パターン20Cは、保護部3の塗工面3aの中心部領域に位置する中央部パターン21として、保護部3とほぼ相似形状である長方形のパターンを有しており、中央部パターン21の四隅と、保護部3の塗工面3aの各隅部との間に、隅部パターンとして、中央部パターン21と離れた円形樹脂組成物パターン24a〜24dを有している。
また、図6に示す樹脂組成物パターン20Dは、保護部3の塗工面3aの中心部領域に位置する中央部パターン21として、円形のパターンを有しており、その中心と保護部3の塗工面3aの各隅部との間に、隅部パターンとして、円形のパターンから離れた円形樹脂組成物パターン24a〜24dを有している。
図7は、樹脂組成物パターンを、間隔をおいて配置した複数のパターンから構成する場合に、保護部3と基部2の双方にパターンを配置した例である。
即ち、図7(a)は、図6の樹脂組成物パターン20Dのうち、円形の中央部パターン21を保護部3の中央部領域に配置し、図7(b)は同パターン20Dの円形樹脂組成物パターン24a〜24dを基部2の隅部領域に配置したものである。
この場合、保護部3の隅部領域に、円形樹脂組成物パターン24a〜24dを配置し、基部2の中央部領域に中央部パターン21を設けることも可能であるが、気泡混入防止の観点からは、図7(a)、(b)に示すように、保護部3に中央部パターン21を配置するとともに、基部2に円形樹脂組成物パターン24a〜24dを配置することが好ましい。
以上説明したいずれの例においても、硬化型樹脂組成物11が迅速に均一な厚さで保護部3と基部2との間に全体的に濡れ拡がり、また、硬化型樹脂組成物11への気泡の混入を防止することができる。
特に、硬化型樹脂組成物11を、中央部パターン21として形成することにより、硬化型樹脂組成物11が基部2及び保護部3の間で濡れ拡がる際に、基部2及び保護部3の縁部から硬化型樹脂組成物11がはみ出しにくくなり、隅部パターン(腕部パターン22a〜22d、円形樹脂組成物パターン24a〜24d)として形成することにより、基部2及び保護部3の縁部に沿って硬化型樹脂組成物11を濡れ拡がらせることが可能になる。
また、例えば、図4〜図7に示すように、樹脂組成物パターンを、所定の間隔をおいて配置した複数のパターンから構成する場合には、基部2及び保護部3の各領域における液晶表示パネル8等のデバイスの状態や全体的な形状等に応じて硬化型樹脂組成物11を最適な状態に配置し、充填することが可能になる。
加えて、例えば、図7(a)、(b)に示すように、樹脂組成物パターン20Dのうち中央部パターン21を保護部3に配置し、隅部パターンである円形樹脂組成物パターン24a〜24dを基部2に配置することにより、これらのパターンを互いに別工程で形成することができ、これにより更なる製造工程の迅速化を図ることが可能になる。
なお、本発明において、樹脂組成物パターンの形状や厚さ等は、上述した例に限られず、画像表示装置1のパネルの形状等によって適宜変更することができる。
また、樹脂組成物パターンは、印刷法によって形成することも可能である。
樹脂組成物パターンを形成する硬化型樹脂組成物11としては、その樹脂硬化物の貯蔵弾性率(25℃)を1×107Pa以下、好ましくは1×103〜1×106Paとし、樹脂硬化物の屈折率を好ましくは1.45以上1.55以下、より好ましくは1.51以上1.52以下とし、さらに、樹脂硬化物の厚さが100μmの場合の可視光領域の透過率を90%以上とするように調製したものを用いる。
一般に、硬化型樹脂組成物を構成する主要な樹脂成分としては共通でも、共に配合する樹脂成分あるいはモノマー成分等が異なると、それを硬化させた樹脂硬化物の貯蔵弾性率(25℃)が1×107Paを超える場合があるが、そのような樹脂硬化物となる樹脂組成物は、硬化型樹脂組成物11としては用いない。
また、この硬化型樹脂組成物11は、硬化収縮率が、5.0%以下、好ましくは4.5%以下、より好ましくは4.0%以下、さらに好ましくは0〜2%となるように調製したものとする。これにより、硬化型樹脂組成物11が硬化する際に樹脂硬化物に蓄積される内部応力を低減させることができ、樹脂硬化物層14と液晶表示パネル8又は保護部3との界面に歪みができることを防止できる。したがって、硬化型樹脂組成物11を液晶表示パネル8と保護部3との間に介在させ、その硬化型樹脂組成物11を硬化させた場合に、樹脂硬化物層14と液晶表示パネル8又は保護部3との界面で生じる光の散乱を低減させることができ、表示画像の輝度を高めると共に、視認性を向上させることができる。
なお、樹脂組成物が硬化する際に樹脂硬化物に蓄積される内部応力の程度は、樹脂組成物を平板上に滴下し、それを硬化させて得られる樹脂硬化物の平均表面粗度によって評価することができる。例えば、樹脂組成物2mgをガラス板上又はアクリル板上に滴下し、それをUV照射により90%以上の硬化率で硬化させて得られる樹脂硬化物の平均表面粗度が6.0nm以下であれば、液晶表示パネル8と保護部3との間に硬化型樹脂組成物を介在させ、それを硬化させた場合にそれらの界面に生じる歪みが実用上無視できる。これに関し、本実施態様で使用する硬化型樹脂組成物11によれば、この平均表面粗度を6.0nm以下、好ましくは5.0nm以下、より好ましくは1〜3nmにすることができる。したがって、樹脂硬化物の界面に生じる歪みを実用上無視することができる。
ここで、ガラス板としては、液晶セルの液晶を挟持するガラス板や液晶セルの保護板として使用されているものを好ましく使用できる。また、アクリル板としては、液晶セルの保護板として使用されているものを好ましく使用できる。これらのガラス板やアクリル板の平均表面粗度は、通常、1.0nm以下である。
また、本発明の場合、特に限定されることはないが、濡れ拡がり速度やはみ出しにくさの観点からは、硬化型樹脂組成物11としては、粘度(25℃、コーンプレート型回転粘度計、コーンプレートのテーパ角度C35/2°、10rpm)が1000mPa・s〜5000mPa・sのものを用いることが好ましく、より好ましくは、2000mPa・s〜3000mPa・sである。
具体的には、例えば、ポリウレタンアクリレート、ポリイソプレン系アクリレート又はそのエステル化物、テルペン系水素添加樹脂、ブタジエン重合体等の1種以上のポリマーと、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート等の1種以上のアクリレート系モノマーと、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等の光重合開始剤とを含有する樹脂組成物を好適に用いることができる。その他の添加剤、例えば増感剤、可塑剤、透明粒子等を本発明の目的の範囲で添加することも可能である。
ここで、光重合開始剤としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名 IRGACURE(イルガキュア)184:チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)等を好適に用いることができる。
また、保護部3は、表示部に対する紫外線保護の観点から紫外線領域をカットする機能が付与されている場合がある。その場合には、光重合開始剤としては、可視光領域でも硬化できる光重合開始剤(例えば、商品名 SpeedCure TPO:日本シイベルヘグナー(株)製等)を用いることが好ましい。
図1の実施形態において、保護部に硬化型樹脂組成物11のパターンを塗工した後は、図1(b)に示すように、保護部3の表裏を反転して硬化型樹脂組成物11のパターンを設けた面を鉛直下方に向け、保護部3を基部2の上方に対向配置させる。これにより、塗工した硬化型樹脂組成物11の表面が、保護部3の塗工面3aの表面形状の影響を受けにくくなり、しかも重力と硬化型樹脂組成物11の表面張力との合力によって樹脂組成物パターン11の表面がより滑らかになるため、基部2と保護部3との間に充填される樹脂の厚さをより均一にできるとともに、硬化型樹脂組成物11への気泡の混入を確実に防止することができる。
次いで、位置決め昇降機構と位置決め手段(図示せず)によって、保護部3を水平に保持した状態で下降させ、基部2と保護部3との間の間隔を定めるためのスペーサを用いることなく、保護部3を所定の位置に固定し、保護部3に塗工した硬化型樹脂組成物11を基部2の表面に接触させて、基部2と保護部3との間の空隙に硬化型樹脂組成物11を充填する。
その後、図1(c)に示すように、画像表示領域に対応する樹脂組成物充填部13に対して、透光性部材4を介して紫外線33を照射する。
紫外線33の照射方向は、特に限定されることはないが、画像表示領域にある硬化型樹脂組成物11のより均一な硬化をより達成する観点からは、透光性部材4の表面に対して直交する方向とすることが好ましい。
また、これと同時に、図1(c)及び図2に示すように、例えば光ファイバー等からなる微細な照射部30を有するUV光照射装置31を用い、遮光部5と基部2との間の樹脂組成物充填部12に対し、遮光部5の貼り合わせ面5aの外方側面側から紫外線32を直接照射してもよい。
紫外線32の照射方向は、特に限定されることはないが、水平方向に対して0°以上90°未満とすることができるが、遮光部5の形成領域にある硬化型樹脂組成物11のより均一な硬化を達成する観点からは、基部2のフレーム6の貼り合わせ面6aと保護部3の遮光部5の貼り合わせ面5aに対し、ほぼ平行に紫外線32の照射を行うことが好ましい。
このような紫外線32、33の照射を行うことにより、図1(d)に示すように、樹脂組成物充填部12、13を硬化させて樹脂硬化物層14とし、目的とする画像表示装置1を得る。
なお、本発明は、上記実施の形態には限られず、種々の変更を行うことができる。
例えば、画像表示領域に対応する硬化型樹脂組成物11への紫外線33の照射と、遮光部に対応する硬化型樹脂組成物11への紫外線32の照射は、同時に行ってもよいし、また別工程で行ってもよい。
さらにまた、本発明は、上述した液晶表示装置のみならず、例えば、有機EL、プラズマディスプレイ装置等の種々のパネルディスプレイに適用することができる。
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔塗工液の調製〕
<実施例樹脂1>
ポリウレタンアクリレート(商品名 UV−3000B、日本合成化学工業(株)製)50重量部、イソボルニルアクリレート(商品名 IBXA、大阪有機化学工業(株)製)30重量部、光重合開始剤(商品名 イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して実施例1の樹脂組成物を調製した。
<実施例樹脂1>
ポリウレタンアクリレート(商品名 UV−3000B、日本合成化学工業(株)製)50重量部、イソボルニルアクリレート(商品名 IBXA、大阪有機化学工業(株)製)30重量部、光重合開始剤(商品名 イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して実施例1の樹脂組成物を調製した。
<実施例樹脂2>
ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物70重量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート30重量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート10重量部、テルペン系水素添加樹脂30重量部、ブタジエン重合体140重量部、光重合開始剤4重量部、可視光領域用光重合開始剤0.5重量部を混練機にて混練して実施例2の樹脂組成物を調製した。
ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物70重量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート30重量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート10重量部、テルペン系水素添加樹脂30重量部、ブタジエン重合体140重量部、光重合開始剤4重量部、可視光領域用光重合開始剤0.5重量部を混練機にて混練して実施例2の樹脂組成物を調製した。
<実施例樹脂3>
ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物100重量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート30重量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート10重量部、テルペン系水素添加樹脂30重量部、ブタジエン重合体210重量部、光重合開始剤7重量部、可視光領域用光重合開始剤1.5重量部を混練機にて混練して実施例3の樹脂組成物を調製した。
ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物100重量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート30重量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート10重量部、テルペン系水素添加樹脂30重量部、ブタジエン重合体210重量部、光重合開始剤7重量部、可視光領域用光重合開始剤1.5重量部を混練機にて混練して実施例3の樹脂組成物を調製した。
<実施例樹脂4>
ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物(商品名UC−203、(株)クラレ製)70重量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート(商品名FA512M、日立化成工業(株)製)30重量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート(商品名ライトエステルHOB、共栄社化学(株)製)10重量部、テルペン系水素添加樹脂(商品名クリアロンP−85、ヤスハラケミカル(株)製)30重量部、ブタジエン重合体(商品名Polyoil110、日本ゼオン(株)製)35重量部、光重合開始剤(商品名イルガキュア184D、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)5重量部、光重合開始剤(商品名SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)2重量部を混練機にて混練して実施例4の樹脂組成物を調製した。
ポリイソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物(商品名UC−203、(株)クラレ製)70重量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート(商品名FA512M、日立化成工業(株)製)30重量部、2−ヒドロキシブチルメタクリレート(商品名ライトエステルHOB、共栄社化学(株)製)10重量部、テルペン系水素添加樹脂(商品名クリアロンP−85、ヤスハラケミカル(株)製)30重量部、ブタジエン重合体(商品名Polyoil110、日本ゼオン(株)製)35重量部、光重合開始剤(商品名イルガキュア184D、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)5重量部、光重合開始剤(商品名SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)2重量部を混練機にて混練して実施例4の樹脂組成物を調製した。
<比較例樹脂1>
ポリブタジエンアクリレート(商品名 TE−2000、日本曹達(株)製)50重量部、ヒドロキシルエチルメタクリレート(商品名 ライトエステルHO、共栄社化学(株)製)20重量部、光重合開始剤(イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して比較例1の樹脂組成物を調製した。
ポリブタジエンアクリレート(商品名 TE−2000、日本曹達(株)製)50重量部、ヒドロキシルエチルメタクリレート(商品名 ライトエステルHO、共栄社化学(株)製)20重量部、光重合開始剤(イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して比較例1の樹脂組成物を調製した。
<比較例樹脂2>
ポリウレタンアクリレート(商品名 UV−3000B、日本合成化学工業(株)製)50重量部、トリシクロデカンジメタノールアクリレート(商品名 NKエステルLC2、新中村化学工業(株)製)30重量部、光重合開始剤(イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して比較例2の樹脂組成物を調製した。
ポリウレタンアクリレート(商品名 UV−3000B、日本合成化学工業(株)製)50重量部、トリシクロデカンジメタノールアクリレート(商品名 NKエステルLC2、新中村化学工業(株)製)30重量部、光重合開始剤(イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して比較例2の樹脂組成物を調製した。
<比較例樹脂3>
ポリブタジエンアクリレート(商品名 TE−2000、日本曹達(株)製)50重量部、イソボルニルアクリレート(商品名 IBXA、大阪有機化学工業(株)製)20重量部、光重合開始剤(イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して比較例3の樹脂組成物を調製した。
ポリブタジエンアクリレート(商品名 TE−2000、日本曹達(株)製)50重量部、イソボルニルアクリレート(商品名 IBXA、大阪有機化学工業(株)製)20重量部、光重合開始剤(イルガキュア 184、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)3重量部、光重合開始剤(商品名 SpeedCure TPO、日本シイベルヘグナー(株)製)1重量部を混練機にて混練して比較例3の樹脂組成物を調製した。
評価1
実施例樹脂1〜4、比較例樹脂1〜3で調製した樹脂組成物について、次のように光透過率、貯蔵弾性率、硬化収縮率、表面粗度を測定した。これらの結果を表1に示す。
実施例樹脂1〜4、比較例樹脂1〜3で調製した樹脂組成物について、次のように光透過率、貯蔵弾性率、硬化収縮率、表面粗度を測定した。これらの結果を表1に示す。
〔光透過率〕
各樹脂組成物を、厚さ100μmの白色のガラス板上に所定の膜厚となるように滴下して、紫外線照射装置内のUVコンベアにて搬送し樹脂を硬化させたものを試料とした。
各樹脂組成物を、厚さ100μmの白色のガラス板上に所定の膜厚となるように滴下して、紫外線照射装置内のUVコンベアにて搬送し樹脂を硬化させたものを試料とした。
各試料(樹脂硬化物の厚さ100μm)について、紫外可視分光光度計(日本分光(株)製 V−560)によって可視光領域の透過率(%)を測定した。
〔貯蔵弾性率〕
光透過率の試料と同様に作成した各試料について、粘弾性測定装置(セイコーインスツルメンツ(株)製 DMS6100)を用いて貯蔵弾性率(Pa)(測定周波数1Hz、25℃)を測定した。
光透過率の試料と同様に作成した各試料について、粘弾性測定装置(セイコーインスツルメンツ(株)製 DMS6100)を用いて貯蔵弾性率(Pa)(測定周波数1Hz、25℃)を測定した。
〔硬化収縮率〕
硬化収縮率(%)については、硬化前の樹脂液と硬化後の固体の比重を電子比重計(MIRAGE社製 SD−120L)を用いて測定し、両者の比重差に基づき以下の式より算出した。
硬化収縮率(%)については、硬化前の樹脂液と硬化後の固体の比重を電子比重計(MIRAGE社製 SD−120L)を用いて測定し、両者の比重差に基づき以下の式より算出した。
〔表面粗度の測定〕
各樹脂組成物について、それぞれ2mgを液晶セル用ガラス板に滴下し、紫外線照射による硬化反応の際に生ずる内部応力により発生するガラス板表面の所定領域(2.93mm×2.20mm)の歪み(Ra:平均表面粗度)を、Zygo社製3次元非接触表面粗度測定計にて測定した。
各樹脂組成物について、それぞれ2mgを液晶セル用ガラス板に滴下し、紫外線照射による硬化反応の際に生ずる内部応力により発生するガラス板表面の所定領域(2.93mm×2.20mm)の歪み(Ra:平均表面粗度)を、Zygo社製3次元非接触表面粗度測定計にて測定した。
表1から明らかなように、透過率については、実施例樹脂及び比較例樹脂ともに問題なく良好な結果が得られた。
一方、実施例樹脂1〜4は、貯蔵弾性率が4×103〜1×106Paであり、また、硬化収縮率については、1.0〜4.5%であり、そのため、平均表面粗度Ra=1.5〜5.5nmで歪みがほとんどなく、良好な結果が得られた。
これに対し、比較例樹脂1(Ra=12.4nm)、比較例樹脂2(Ra=36.5nm)、比較例樹脂3(Ra=64.2nm)は、平均表面粗度Raが大きく、樹脂が硬化する際の内部応力により、樹脂とガラス板との界面が歪んでいることが理解される。
評価2
実施例樹脂1〜4の樹脂組成物を用いて、図1の実施例パターン及び図8の比較例パターンについて、樹脂組成物の濡れ広がり時間と厚さのばらつきを次のように評価した。結果を表2に示す。
実施例樹脂1〜4の樹脂組成物を用いて、図1の実施例パターン及び図8の比較例パターンについて、樹脂組成物の濡れ広がり時間と厚さのばらつきを次のように評価した。結果を表2に示す。
<実施例パターン>
実施例樹脂1の樹脂組成物を用いて、図1の画像表示装置の保護部3側の塗工面3aに、上述した図4に示す樹脂組成物パターン21及び円形樹脂組成物パターン24a〜24dを形成し、裏返した状態で基部2側の液晶表示パネル8に対して平行に近接対向配置し、基部2及び保護部3間に樹脂組成物を濡れ拡がらせた。
実施例樹脂1の樹脂組成物を用いて、図1の画像表示装置の保護部3側の塗工面3aに、上述した図4に示す樹脂組成物パターン21及び円形樹脂組成物パターン24a〜24dを形成し、裏返した状態で基部2側の液晶表示パネル8に対して平行に近接対向配置し、基部2及び保護部3間に樹脂組成物を濡れ拡がらせた。
実施例樹脂2〜4の樹脂組成物を用い、実施例樹脂1の樹脂組成物と同様に、基部2及び保護部3間に樹脂組成物を濡れ拡がらせた。
<比較例パターン>
実施例樹脂1の樹脂組成物を用いて、保護部3の塗工面3aの中央部分に図8に示す楕円形パターン50を形成する以外は、上述と同様に基部2及び保護部3間に樹脂組成物を濡れ拡がらせた。
実施例樹脂1の樹脂組成物を用いて、保護部3の塗工面3aの中央部分に図8に示す楕円形パターン50を形成する以外は、上述と同様に基部2及び保護部3間に樹脂組成物を濡れ拡がらせた。
〔樹脂厚のばらつきの測定〕
基部2及び保護部3間に充填した樹脂組成物について、濡れ拡がり時間及び樹脂厚のばらつきを算出した。
基部2及び保護部3間に充填した樹脂組成物について、濡れ拡がり時間及び樹脂厚のばらつきを算出した。
樹脂厚のばらつきは、基部2と保護部3が貼り合わされた画像表示装置(図1(d))の全体厚を、貼り合わせ領域の中央部と四隅の合計5点について膜厚計(μメイト、ソニー社製)で測定し、各測定値の基準厚(100μm)に対する偏差の割合(%)を求め、その分散(σ2)から求めた。
表2から明らかなように、樹脂組成物の濡れ拡がり時間については、実施例樹脂1〜4のいずれについても、実施例パターンの場合は、比較例パターンの場合に比べて1/10の濡れ拡がり時間で樹脂組成物の充填を行ことができた。
一方、樹脂厚のばらつきについては、比較例パターンの場合(30%)に比べて、実施例パターンは良好な結果が得られた。
この場合、実施例樹脂1にあっては、樹脂厚のばらつきが5%であり、実施例樹脂2〜4にあっては、5%未満であった。
これらの結果から、本発明によれば、画像表示装置の基部2と保護部3との間に樹脂組成物を均一な厚さで短時間に充填できることが理解される。
本発明は、液晶表示装置等の画像表示装置の製造に有用である。
1 …画像表示装置
2 …基部
3 …保護部
3a…塗工面
4 …透光性部材
5 …遮光部
5a…遮光部の貼り合わせ面
6 …フレーム
6a…フレームの貼り合わせ面
8 …液晶表示パネル(画像表示部)
11…硬化型樹脂組成物
12…遮光部と基部との間の樹脂組成物充填部
13…画像表示領域に対応する樹脂組成物充填部
14…樹脂硬化物層
20、20B、20C、20D…樹脂組成物パターン
21…中央部パターン
22a、22b、22c、22d…腕部パターン
23a、23b、23c、23d…腕部パターンの先端部
24a、24b、24c、24d…円形樹脂組成物パターン
32、33…紫外線
2 …基部
3 …保護部
3a…塗工面
4 …透光性部材
5 …遮光部
5a…遮光部の貼り合わせ面
6 …フレーム
6a…フレームの貼り合わせ面
8 …液晶表示パネル(画像表示部)
11…硬化型樹脂組成物
12…遮光部と基部との間の樹脂組成物充填部
13…画像表示領域に対応する樹脂組成物充填部
14…樹脂硬化物層
20、20B、20C、20D…樹脂組成物パターン
21…中央部パターン
22a、22b、22c、22d…腕部パターン
23a、23b、23c、23d…腕部パターンの先端部
24a、24b、24c、24d…円形樹脂組成物パターン
32、33…紫外線
Claims (14)
- 画像表示部を有する基部、又は該画像表示部上に配置される透光性の保護部に硬化型樹脂組成物を塗工し、基部と保護部とを近接対向配置し、硬化させて基部と保護部との間に樹脂硬化物層を形成する工程を有する画像表示装置の製造方法であって、
硬化型樹脂組成物として、硬化収縮率が5%以下、硬化物の25℃における貯蔵弾性率が1×107Pa以下、樹脂硬化物層の可視光領域の光透過率を90%以上とする樹脂組成物を使用し、
基部又は保護部に塗工する硬化型樹脂組成物を特定形状のパターンとし、基部と保護部を近接対向配置することにより硬化型樹脂組成物を基部及び保護部間に拡がらせ、次いで硬化型樹脂組成物を硬化させる画像表示装置の製造方法。 - 硬化型樹脂組成物を塗工後、基部と保護部を近接対向配置した場合に、基部と保護部の対向面全体に硬化型樹脂組成物が広がるように硬化型樹脂組成物のパターンを形成する請求項1記載の製造方法。
- 硬化型樹脂組成物のパターンを、基部又は保護部の塗工面の中央部に位置する中央部パターンと、該中央部パターンよりも塗工面の隅部に位置し、中央部パターンと連続又は分離している隅部パターンとから構成する請求項2記載の製造方法。
- 硬化型樹脂組成物のパターンを、間隔をおいて配置した複数のパターンから構成する請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 硬化型樹脂組成物を基部又は保護部に塗工後、該塗工面を鉛直下方に向けた状態で基部と保護部を近接対向配置する請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 硬化型樹脂組成物を、基部と保護部の双方に塗工する請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 樹脂硬化物層の25℃における貯蔵弾性率が1×103〜1×106Paである請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- 硬化型樹脂組成物の硬化収縮率が4.0%以下である請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。
- 樹脂硬化物層の厚みが50〜200μmである請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 硬化型樹脂組成物が、ポリウレタンアクリレート、ポリイソプレン系アクリレート又はそのエステル化物、テルペン系水素添加樹脂及びブタジエン重合体から選ばれる1種以上のポリマーと、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート及び2−ヒドロキシブチルメタクリレートから選ばれる1種以上のアクリレート系モノマーと、光重合開始剤とを含有する光硬化型樹脂組成物である請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。
- 表示部が、液晶表示パネルである請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法。
- 保護部が、アクリル樹脂からなる請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法。
- 保護部が、光学ガラスからなる請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の製造方法により製造される画像表示装置。
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