JP2017009780A - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像表示パネルと透明基板との間に光硬化性樹脂層を均一な厚みで形成し、外部光の入射による画像品質の劣化を防止できる画像表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】離型性シート材９に液状の光硬化性透明樹脂組成物４を塗布し、外縁部５ａにバンプ部１０を有する光硬化性透明樹脂層５を形成する工程と、光照射を行い、光硬化性透明樹脂層５の流動を抑制する第１の光照射工程と、光硬化性透明樹脂層５を透明基板３に密着させる工程と、光照射を行い、光硬化性透明樹脂層５を仮硬化させる第２の光照射工程と、光硬化性透明樹脂層５から離型性シート材９を剥離し、光硬化性透明樹脂層５を画像表示パネル２に貼付する貼付工程と、光照射を行い、光硬化性透明樹脂層５を本硬化させる第３の光照射工程とを有する。【選択図】図２
Description
本発明は、液晶表示パネル等の画像表示パネルとその表面側に配される透明保護ガラス等の光透過性の透明基板とを、光硬化性透明樹脂層を介して接着・積層して画像表示装置を製造する方法に関する。
スマートフォーン等の情報端末に用いられている液晶表示パネル等の画像表示装置は、液晶表示パネルや有機ＥＬパネル等の画像表示パネルと透明保護ガラス等の光透過性の透明基板との間に、光硬化性透明樹脂組成物を配した後、その組成物に紫外線を照射して硬化させて光硬化性透明樹脂層とし、それにより画像表示パネルと透明基板とを接着・積層することにより製造されている（特許文献１）。
画像表示パネルと透明基板との間に光硬化性透明樹脂組成物を供給する方法としては、透明基板の表面に光硬化性透明樹脂組成物を塗布し、その後、画像表示パネル上に透明基板の光硬化性透明樹脂組成物が塗布された面を貼り付ける方法が用いられている。ここで、光硬化性透明樹脂組成物を透明基板に塗布する際には、透明基板の表面の全面に光硬化性透明樹脂組成物を平坦になるように塗布する必要がある。これは、光硬化性透明樹脂組成物が平坦に塗布されていないと、後の画像表示パネルへの貼り合わせの際に気泡を巻き込み、また貼り合わせの後、画像がゆがむからである。
画像表示パネルと透明基板との間に光硬化性透明樹脂組成物を供給する方法としては、例えば、ディスペンサーを用いて光硬化性透明樹脂組成物を透明基板に塗布する方法がある。この方法は、図５に示すように、光透過性カバー部材２０を用意し、この光透過性カバー部材２０の画像表示装置と対向される表面２０ａに、ディスペンサー２１を用いて液状の光硬化性透明樹脂組成物２２を所定の形状に塗布する。あるいは、図６に示すように、スクリーン印刷を用いて、メッシュ版又はステンシル等のスクリーン版２６を介してスキージ２７にて光硬化性透明樹脂組成物２２を光透過性カバー部材２０の表面２０ａに印刷し、所定形状に塗布してもよい。
次いで、図７に示すように、画像表示パネル２３に、光透過性カバー部材２０を、光硬化性透明樹脂組成物２２が塗布された表面２０ａ側から貼り合わせる。これにより、光硬化性透明樹脂組成物２２は、画像表示パネル２３と光透過性カバー部材２０との間に広がり、全面にわたって充填される。
しかし、ディスペンサー２１を用いる方法では、画像表示パネル２３に光透過性カバー部材２０を貼り合わせた後の光硬化性透明樹脂組成物２２の充填形状をコントロールすることが難しく、光硬化性透明樹脂組成物２２が画像表示パネル２３と光透過性カバー部材２０の間からはみ出し、清掃が必要となるなど、生産性を低下させる恐れがある。また、はみ出しを防ぐダムとなる樹脂を予め塗布しておく方策も考えられるが、工数の増加やダム部との境界線の発現等、別の課題が生じる。
また、メッシュ板を使用した場合、スキージの摺動時にエアを巻き込み光硬化性透明樹脂層にボイドが残存する等、現実的には使用できない。また、ステンシルを使用した場合、光透過性カバー部材２０と金属製のステンシルとの間に光硬化性透明樹脂組成物２２が入り込み、低粘度の樹脂やチキソ性の無い樹脂では使用できない。
このようなディスペンサーやスクリーン印刷を用いる方法に対して、画像表示パネルと透明基板との間に光硬化性透明樹脂組成物を供給する方法としては、塗布ヘッドを用いて光硬化性透明樹脂組成物を透明基板に塗布する方法もある。この方法は、図８に示すように、光透過性カバー部材２０の画像表示パネル２３と対向される表面２０ａに、塗布ヘッド２４のノズルの先端から光硬化性透明樹脂組成物２２を吐出することにより、図９（Ａ）に示すように、光透過性カバー部材２０の全面にわたって所定の厚さで、四角形状の光硬化性透明樹脂層２５を形成する。
次いで、図９（Ｂ）に示すように、光透過性カバー部材２０の表面２０ａに形成された光硬化性透明樹脂層２５に対し紫外線を照射して仮硬化させることにより仮硬化させる。これは、光硬化性透明樹脂組成物２２を液状から著しく流動しない状態にすることで、天地逆転させても流れ落ちないようにして取り扱い性を向上させるためである。
次に、図９（Ｃ）に示すように、画像表示パネル２３に、光透過性カバー部材２０をその光硬化性透明樹脂層２５側から貼り合わせ、紫外線照射により光硬化性透明樹脂層２５を本硬化させる。
ここで、液状の光硬化性透明樹脂組成物２２を光透過性カバー部材２０等の基板表面に塗布する場合、図１０に示すように、光硬化性透明樹脂層２５の外縁部が外方に濡れ広がり、画像表示パネル２３と貼り合わせた際に、光硬化性透明樹脂層２５の外縁部において厚さが不足し、画像表示パネルの表示領域内において画像表示パネル２３と光透過性カバー部材２０との間が光硬化性透明樹脂組成物２２によって完全には充填されず間隙が形成される領域が発生することがある。そして、この光硬化性透明樹脂層２５の外縁部から表示領域に外部光が入りこむことで、画像品質を劣化させるおそれがある。
また、図１１に示すように、一般に光透過性カバー部材２０等の透明基板は、画像表示パネル２３と対向する表面の周縁部に、表示画像の輝度やコントラスト向上のために加飾印刷等により遮光層３０が設けられている。この遮光層３０を設けることにより、主面部３１と遮光層３０との間に段差が形成されている場合、光硬化性透明樹脂層２５は、当該遮光層３０の上部に主面部３１の上部よりも盛り上がる凸部３２が形成される。この光硬化性透明樹脂層２５に形成される凸部３２が高いと、光透過性カバー部材２０と画像表示パネル２３とを貼り合わせる際に、画像表示パネル２３との間に空気が混入し画像品質を劣化させるおそれもあるが、この凸部３２の高精度な制御は困難である。
さらに、液状の光硬化性透明樹脂組成物２２を光透過性カバー部材２０等の透明基板に塗布する場合、図１２に示すように、透明基板が湾曲していると、凹部に光硬化性透明樹脂組成物２２が貯留し、光硬化性透明樹脂層２５を均一な厚さに形成することができない。
そこで、本発明は、画像表示パネルと透明基板との間に光硬化性樹脂層を均一な厚みで形成し、外部光の入射による画像品質の劣化を防止することができる画像表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明に係る画像表示装置の製造方法は、離型性シート材に、液状の光硬化性透明樹脂組成物を塗布し、外縁部に主面部より盛り上がったバンプ部を有する光硬化性透明樹脂層を形成する塗布工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層の流動を抑制する第１の光照射工程と、上記光硬化性透明樹脂層の表面を透明基板に密着させる密着工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を仮硬化させる第２の光照射工程と、上記光硬化性透明樹脂層から上記離型性シート材を剥離し、上記光硬化性透明樹脂層を画像表示パネルに貼り付ける貼付工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を本硬化させる第３の光照射工程とを有するものである。
本発明によれば、光硬化性透明樹脂層は、離型性シート材の表面と接していた平滑面を画像表示パネルへの貼り付け面としているため、気泡を巻き込むこともなく、容易に貼り付けることができ、また、外縁部においても光硬化性透明樹脂組成物が濡れ広がることにより空隙が発生することもない。したがって、本工程により製造された画像表示装置は、画像表示パネルと透明基板との間に形成された空隙に外光が入射することにより画像品質が劣化することを防止することができる。
以下、本発明が適用された画像表示装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
［画像表示装置］
本発明を適用して製造される画像表示装置１は、図１に示すように、画像表示パネル２と、光透過性のカバー部材となる透明基板３とが、液状の光硬化性透明樹脂組成物４から形成された光硬化性透明樹脂層５を介して積層されている。
本発明を適用して製造される画像表示装置１は、図１に示すように、画像表示パネル２と、光透過性のカバー部材となる透明基板３とが、液状の光硬化性透明樹脂組成物４から形成された光硬化性透明樹脂層５を介して積層されている。
画像表示パネル２としては、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、プラズマ表示パネル、タッチパネル等を挙げることができる。ここで、タッチパネルとは、液晶表示パネルのような表示素子とタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせた画像表示・入力パネルを意味する。
透明基板３としては、画像表示部材に形成された画像が視認可能となるような光透過性があればよく、ガラス、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート等の板状材料やシート状材料が挙げられる。これらの材料には、片面又は両面ハードコート処理、反射防止処理などを施すことができる。透明基板３の厚さや弾性などの物性は、使用目的に応じて適宜決定することができる。
透明基板３は、画像表示パネル２と積層される表面３ａに、周縁部に沿って形成された遮光層６が形成されている。遮光層６は、画像のコントラストを上げるため等に設けられるものであり、黒色等に着色された塗料をスクリーン印刷法などで塗布し、乾燥・硬化させたものである。遮光層６の厚みとしては、通常５〜１００μｍである。
［光硬化性透明樹脂組成物］
この透明基板３の表面３ａに塗布される光硬化性透明樹脂組成物４としては、後述するように、紫外線を照射することにより仮硬化、及び本硬化させることから、液状の光硬化性透明樹脂組成物が好適に用いられる。図２（Ａ）に示すように、液状の光硬化性透明樹脂組成物４は、後述する離型性シート材９の平滑な表面９ａに塗布されることにより、この表面９ａに光硬化性透明樹脂層５が形成される。光硬化性透明樹脂層５は、外縁部５ａと主面部５ｂとを有し、外縁部５ａには、主面部５ｂよりも盛り上がったバンプ部１０が形成される。ここで、液状とは、コーンプレート型粘度計で０．０１〜１００Ｐａ．ｓ（２５℃）の粘度を示すものである。
この透明基板３の表面３ａに塗布される光硬化性透明樹脂組成物４としては、後述するように、紫外線を照射することにより仮硬化、及び本硬化させることから、液状の光硬化性透明樹脂組成物が好適に用いられる。図２（Ａ）に示すように、液状の光硬化性透明樹脂組成物４は、後述する離型性シート材９の平滑な表面９ａに塗布されることにより、この表面９ａに光硬化性透明樹脂層５が形成される。光硬化性透明樹脂層５は、外縁部５ａと主面部５ｂとを有し、外縁部５ａには、主面部５ｂよりも盛り上がったバンプ部１０が形成される。ここで、液状とは、コーンプレート型粘度計で０．０１〜１００Ｐａ．ｓ（２５℃）の粘度を示すものである。
このような光硬化性透明樹脂組成物４は、アクリレート系オリゴマー成分（成分（イ））、アクリレート系モノマー成分（成分（ロ））、及び光重合開始剤（成分（ハ））を主成分として含有するものを好ましく例示することができる。
成分（イ）のアクリレート系オリゴマーは、光硬化性透明樹脂組成物４のベース材料として使用されている。好ましい具体例としては、ポリイソプレン、ポリウレタン、ポリブタジエン等で変性された（メタ）アクリレートオリゴマー（例えば、ポリイソプレン系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系（メタ）アクリレートオリゴマー等）を挙げることができる。なお、本明細書において、“（メタ）アクリレート”という用語は、アクリレートとメタクリレートとを包含する。
ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマーの好ましい具体例としては、ポリイソプレン重合体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（ＵＣ１０２（ポリスチレン換算分子量１７０００）、（株）クラレ；ＵＣ２０３（ポリスチレン換算分子量３５０００）、（株）クラレ；ＵＣ−１（分子量約２５０００）、（株）クラレ）等を挙げることができる。
また、ポリウレタン系（メタ）アクリレートオリゴマーの好ましい具体例としては、脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマー（ＥＢＥＣＲＹＬ２３０（分子量５０００）、ダイセル・オルネクス（株）；ＵＡ−１、ライトケミカル工業（株））等を挙げることができる。
ポリブタジエン系（メタ）アクリレートオリゴマーとしては、公知のものを採用することができる。
成分（ロ）のアクリレート系モノマー成分は、画像表示装置の製造工程において、光硬化性透明樹脂組成物４に十分な反応性及び塗布性等を付与するために反応性希釈剤として使用されている。このようなアクリレート系モノマーとしては、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート等を挙げることができる。
成分（ハ）の光重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができ、例えば、１−ヒドロキシ−シクロへキシルフェニルケトン（イルガキュア１８４、ＢＡＳＦジャパン（株））、２−ヒドロキシ−１−｛４−[４−（２一ヒドロキシ−２−メチル−プロピロニル）ベンジル]フェニル｝−２−メチル−１−プロパン−１−オン（イルガキュア１２７、ＢＡＳＦジャパン（株））、ベンゾフェノン、アセトフェノン等を挙げることができる。
このような光重合開始剤は、成分（イ）アクリレート系オリゴマー及び成分（ロ）アクリレート系モノマーの合計１００質量部に対し、少なすぎると紫外線照射時に硬化不足となり、多すぎると開裂によるアウトガスが増え発泡不具合の傾向があるので、好ましくは０．１〜５質量部、より好ましくは０．２〜３質量部である。
光硬化性透明樹脂組成物４は、更に成分（ニ）可塑剤成分を含有することができる。成分（ニ）の可塑剤成分は、硬化樹脂層に緩衝性を付与するとともに、光硬化性透明樹脂組成物４の硬化収縮率を低減させるために使用され、紫外線の照射では成分（イ）のアクリレート系オリゴマー成分及び成分（ロ）のアクリレート系モノマー成分と反応しないものである。このような可塑剤成分は、固体の粘着付与剤（１）と液状オイル成分（２）とを含有する。
固形の粘着付与剤（１）としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水素添加テルペン樹脂等のテルペン系樹脂、天然ロジン、重合ロジン、ロジンエステル、水素添加ロジン等のロジン樹脂、テルペン系水素添加樹脂を挙げることができる。また、前述のアクリレート系モノマーを予め低分子ポリマー化した非反応性のオリゴマーも使用することができ、具体的には、ブチルアクリレートと２−ヘキシルアクリレートおよびアクリル酸の共重合体やシクロヘキシルアクリレートとメタクリル酸の共重合体等を挙げることができる。
液状オイル成分（２）としては、ポリプタジエン系オイル、又はポリイソプレン系オイル等を含有することができる。
また、光硬化性透明樹脂組成物４は、分子量の調整のために連鎖移動剤を含有することができる。例えば、２−メルカプトエタノール、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、チオグリコール酸２−エチルヘキシル、２，３−ジメチルカプト−１−プロパノール、α−メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。
また、光硬化性透明樹脂組成物４は、更に、必要に応じて、シランカップリング剤等の接着改善剤、酸化防止剤等の一般的な添加剤を含有することができる。
光硬化性透明樹脂組成物４は、本発明の効果を損なわない範囲で可塑剤成分（成分（ニ））を含有することができる。従って、光硬化性透明樹脂組成物４中に成分（イ）のアクリレート系オリゴマー成分と成分(ロ)のアクリレート系モノマー成分との合計含有量は好ましくは２５〜８５質量％であるが、成分（ニ）の可塑剤成分の含有量は０〜６５質量％の範囲である。
［画像表示装置１の製造工程］
次いで、画像表示装置１の製造工程について説明する。画像表示装置１の製造工程は、 離型性シート材に、液状の光硬化性透明樹脂組成物を塗布し、外縁部に主面部より盛り上がったバンプ部を有する光硬化性透明樹脂層を形成する塗布工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層の流動を抑制する第１の光照射工程と、上記光硬化性透明樹脂層の表面を透明基板に密着させる密着工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を仮硬化させる第２の光照射工程と、上記光硬化性透明樹脂層から上記離型性シートを剥離し、上記光硬化性透明樹脂層を画像表示パネルに貼り付ける貼付工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を本硬化させる第３の光照射工程とを有する。
次いで、画像表示装置１の製造工程について説明する。画像表示装置１の製造工程は、 離型性シート材に、液状の光硬化性透明樹脂組成物を塗布し、外縁部に主面部より盛り上がったバンプ部を有する光硬化性透明樹脂層を形成する塗布工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層の流動を抑制する第１の光照射工程と、上記光硬化性透明樹脂層の表面を透明基板に密着させる密着工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を仮硬化させる第２の光照射工程と、上記光硬化性透明樹脂層から上記離型性シートを剥離し、上記光硬化性透明樹脂層を画像表示パネルに貼り付ける貼付工程と、光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を本硬化させる第３の光照射工程とを有する。
［塗布工程］
塗布工程は、図２（Ａ）に示すように、離型性シート材９に、液状の光硬化性透明樹脂組成物４を塗布し、外縁部５ａに主面部５ｂより盛り上がったバンプ部１０を有する光硬化性透明樹脂層５を形成する工程である。
塗布工程は、図２（Ａ）に示すように、離型性シート材９に、液状の光硬化性透明樹脂組成物４を塗布し、外縁部５ａに主面部５ｂより盛り上がったバンプ部１０を有する光硬化性透明樹脂層５を形成する工程である。
離型性シート材９は、表面に液状の光硬化性透明樹脂組成物４が塗布、硬化されることにより光硬化性透明樹脂層５を支持するものであり、好ましくはシリコーンゴム等の可撓性を有する材料によって形成される。離型性シート材９は、光硬化性透明樹脂層５が透明基板３に密着されるとともに仮硬化された後、光硬化性透明樹脂層５から剥離される。
離型性シート材９は、液状の光硬化性透明樹脂組成物４が塗布される表面９ａが平滑に形成されている。したがって、この平滑な表面９ａ上に形成される光硬化性透明樹脂層５は、表面９ａと接する面も平滑化される。そして、後述するように、光硬化性透明樹脂層５の平滑面と画像表示パネル２とが貼り合わされることにより、画像表示パネル２と透明基板３との間に光硬化性透明樹脂層５を均一な厚みで形成することができる。
離型性シート材９は、例えば図３に示すように、樹脂用ディスペンサー１３によって、表面９ａへ光硬化性透明樹脂組成物４が塗布される。樹脂用ディスペンサー１３は、光硬化性透明樹脂組成物４を貯留する貯留部と、貯留部の光硬化性透明樹脂組成物４を離型性シート材９の表面９ａに吐出する吐出口とを有する。また、 樹脂用ディスペンサー１３は、吐出口が透明基板３に転着される光硬化性透明樹脂層５の幅に応じた所定の幅を有し、吐出口の全幅に亘って光硬化性透明樹脂組成物４を吐出するようになっている。
そして、樹脂用ディスペンサー１３は、離型性シート材９の平滑な表面９ａの長手方向の一端側から他端側に掛けて移動しながら、図示しないポンプによって液状の光硬化性透明樹脂組成物４を押し出し、離型性シート材９の表面９ａに吐出することにより、所定の厚さで塗布していく。これにより、離型性シート材９の平滑な表面９ａに略矩形状の光硬化性透明樹脂層５が形成される。
［バンプ部］
この光硬化性透明樹脂層５は、外縁部５ａと主面部５ｂとを有し、光硬化性透明樹脂組成物４の離型性シート材９の表面９ａに対する濡れ性に応じて、外縁部５ａに沿って主面部５ｂより盛り上がったバンプ部１０が形成される。光硬化性透明樹脂層５は、外縁部５ａに沿ってバンプ部１０が形成されることにより、光硬化性透明樹脂組成物４の外方への濡れ広がりを抑制し、離型性シート材９と透明基板３との間に光硬化性透明樹脂組成物４が厚さ方向に十分に充填されずに空隙が発生することを防止できる。また、バンプ部１０が透明基板３に押圧され、光硬化性透明樹脂組成物４が外方へ濡れ広がった場合にも、バンプ部１０を構成する光硬化性透明樹脂組成物４によって離型性シート材９と透明基板３との間が充填され、厚さ方向に均一な光硬化性透明樹脂層５を形成することができる。
この光硬化性透明樹脂層５は、外縁部５ａと主面部５ｂとを有し、光硬化性透明樹脂組成物４の離型性シート材９の表面９ａに対する濡れ性に応じて、外縁部５ａに沿って主面部５ｂより盛り上がったバンプ部１０が形成される。光硬化性透明樹脂層５は、外縁部５ａに沿ってバンプ部１０が形成されることにより、光硬化性透明樹脂組成物４の外方への濡れ広がりを抑制し、離型性シート材９と透明基板３との間に光硬化性透明樹脂組成物４が厚さ方向に十分に充填されずに空隙が発生することを防止できる。また、バンプ部１０が透明基板３に押圧され、光硬化性透明樹脂組成物４が外方へ濡れ広がった場合にも、バンプ部１０を構成する光硬化性透明樹脂組成物４によって離型性シート材９と透明基板３との間が充填され、厚さ方向に均一な光硬化性透明樹脂層５を形成することができる。
なお、バンプ部１０は、樹脂用ディスペンサー１３によって光硬化性透明樹脂組成物４の吐出量や移動速度を制御する等により、形成してもよい。例えば、樹脂用ディスペンサー１３は、移動方向の一端部及び他端部における吐出量をその間における吐出量よりも増やす、又は移動方向の一端部及び他端部における移動速度をその間における移動速度よりも落とすことにより、樹脂用ディスペンサー１３の移動方向の両端部にバンプ部１０を形成することができる。また、樹脂用ディスペンサー１３は、吐出口の両端の吐出量をその間の吐出量よりも増やすことで、樹脂用ディスペンサー１３の移動方向に沿ってバンプ部１０を形成することができる。また、これら吐出量及び移動速度を検討する際には、離型性シート材９の表面９ａと吐出口の距離をそれぞれ工夫することができる。あるいは、離型性シート材９の表面９ａに、光硬化性透明樹脂組成物４の塗布領域の外縁に沿って凸部を形成することにより、当該凸部に応じてバンプ部１０を形成することができる。
なお、光硬化性透明樹脂組成物４の塗布方法は、樹脂用ディスペンサー１３を用いた方法に限定されるものではなく、スクリーン印刷その他の公知の塗布方法を適宜使用することができる。スクリーン印刷による場合、シリコーンゴム等の可撓性を有する材料で構成される離型性シート材９とステンシルとの密着性が上がるため、両者の隙間に樹脂が入り込むといった問題も解消できる。
［凹面部］
なお、図４に示すように、離型性シート材９は、表面９ａに光硬化性透明樹脂組成物４を所定形状に保持する凹面部９ｂを設けてもよい。凹面部９ｂに光硬化性透明樹脂組成物４を塗布することにより、光硬化性透明樹脂組成物４の外方への濡れ広がりを抑制し、透明基板３との間に厚さ方向に均一な光硬化性透明樹脂層５を形成することができる。なお、凹面部９ｂの形状は任意に設定できる。
なお、図４に示すように、離型性シート材９は、表面９ａに光硬化性透明樹脂組成物４を所定形状に保持する凹面部９ｂを設けてもよい。凹面部９ｂに光硬化性透明樹脂組成物４を塗布することにより、光硬化性透明樹脂組成物４の外方への濡れ広がりを抑制し、透明基板３との間に厚さ方向に均一な光硬化性透明樹脂層５を形成することができる。なお、凹面部９ｂの形状は任意に設定できる。
［第１の光照射工程］
離型性シート材９への光硬化性透明樹脂組成物４の塗布工程に次いで、図２（Ａ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５に対し紫外線を照射して硬化反応を促進させ、流動を抑制する第１の光照射工程を行う。第１の光照射工程では、液状の光硬化性透明樹脂組成物４の濡れ広がりを抑制し、光硬化性透明樹脂層５の形状を維持できる程度に硬化させる。このため、第１の光照射工程は、光硬化性透明樹脂組成物４の塗布後、直ちに行うことが好ましい。
離型性シート材９への光硬化性透明樹脂組成物４の塗布工程に次いで、図２（Ａ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５に対し紫外線を照射して硬化反応を促進させ、流動を抑制する第１の光照射工程を行う。第１の光照射工程では、液状の光硬化性透明樹脂組成物４の濡れ広がりを抑制し、光硬化性透明樹脂層５の形状を維持できる程度に硬化させる。このため、第１の光照射工程は、光硬化性透明樹脂組成物４の塗布後、直ちに行うことが好ましい。
紫外線の照射は、ＬＥＤ、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等、公知の紫外光源を用いることができる。また、照射条件は光硬化性透明樹脂組成物４の種類や光源によって変わるが、例えばＬＥＤ：３６５ｎｍ、５００ｍＷ／ｃｍ2、１０００ｍＪ／ｃｍ2とすることができる。
このときの光硬化性透明樹脂層５の硬化率は、６０％以上９７％以下が好ましく、７０％以上９５％以下がより好ましい。硬化率が９７％を超えると硬化反応が進みすぎてしまい、透明基板３との密着性の低下や空気の巻き込みの恐れが生じる。また、硬化率が６０％未満であると形状を維持することが出来ず、透明基板３へ密着させることができない恐れがある。
なお、紫外線は、光硬化性透明樹脂層５側から照射されることが好ましいが、離型性シート材９が透光性を有する材料で形成されている場合は離型性シート材９の裏面側から照射してもよい。また、光硬化性透明樹脂層５は、空気に晒されている表面側は硬化が阻害され硬化反応の進行が遅く、離型性シート材９の表面９ａと接する面側は硬化反応が進みやすい。
［密着工程］
次いで、図２（Ｂ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５の表面を透明基板３に密着させる密着工程を行う。これにより、光硬化性透明樹脂層５の表面に形成されているバンプ部１０は、透明基板３に押圧されることにより潰されることにより、光硬化性透明樹脂層５の外縁部５ａにおいて光硬化性透明樹脂組成物４の濡れ広がりによる空隙の発生が防止されている。
次いで、図２（Ｂ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５の表面を透明基板３に密着させる密着工程を行う。これにより、光硬化性透明樹脂層５の表面に形成されているバンプ部１０は、透明基板３に押圧されることにより潰されることにより、光硬化性透明樹脂層５の外縁部５ａにおいて光硬化性透明樹脂組成物４の濡れ広がりによる空隙の発生が防止されている。
また、離型性シート材９をシリコーンゴム等の可撓性を有する材料で形成することにより、ローラー１１を離型性シート材９の裏面に摺動させる等により転圧し、光硬化性透明樹脂層５を透明基板３に転着させることができる。これにより、光硬化性透明樹脂層５は、バンプ部１０を潰すとともに、透明基板３との接触面に介在する空気を押し出しながら密着させることができる。
透明基板３への密着時に、透明基板３にフレキシブル基板等が接合されていることにより段差が生じていても、可撓性を有する離型性シート材９がこの段差を吸収し、透明基板３に光硬化性透明樹脂層５を密着させることができる。したがって、透明基板３は、フレキシブル基板等の部品の配置の自由度を向上することができる。
また、離型性シート材９をローラー１１等により転圧して光硬化性透明樹脂層５を密着させるため、バンプ部１０の高さに関わらずバンプ部１０が押し潰されて均一な厚みに形成されることから、バンプ部１０の高精度な高さ制御が不要となる。
さらに、可撓性を有する離型性シート材９をローラー１１等により転圧するため、透明基板３が湾曲していても、透明基板３の表面の起伏に追従して光硬化性透明樹脂層５を密着させることができ、透明基板３の表面上に均一な厚みで光硬化性透明樹脂層５を形成できる。
［第２の光照射工程］
次いで、図２（Ｃ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５に紫外線を照射し、仮硬化させる第２の光照射工程を行う。第２の光照射工程では、光硬化性透明樹脂層５の硬化反応を促進させることにより、離型性シート材９から形状を維持しながら剥離可能な程度（例えば、８０〜９０％の硬化率）まで仮硬化させる。これにより、光硬化性透明樹脂層５は、透明基板３と接する表面も硬化反応が進み、透明基板３と強固に密着される。
次いで、図２（Ｃ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５に紫外線を照射し、仮硬化させる第２の光照射工程を行う。第２の光照射工程では、光硬化性透明樹脂層５の硬化反応を促進させることにより、離型性シート材９から形状を維持しながら剥離可能な程度（例えば、８０〜９０％の硬化率）まで仮硬化させる。これにより、光硬化性透明樹脂層５は、透明基板３と接する表面も硬化反応が進み、透明基板３と強固に密着される。
［貼付工程］
次いで、図２（Ｄ）（Ｅ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５から離型性シート材９を剥離し、光硬化性透明樹脂層５を画像表示パネル２に貼り合わせる貼付工程を行う。光硬化性透明樹脂層５は、第２の光照射工程により仮硬化されているため、透明基板３に貼付したまま残存し、離型性シート材９のみが剥離される。これにより、光硬化性透明樹脂層５は、離型性シート材９の表面９ａに接していた平滑面５ｃが現れる。
次いで、図２（Ｄ）（Ｅ）に示すように、光硬化性透明樹脂層５から離型性シート材９を剥離し、光硬化性透明樹脂層５を画像表示パネル２に貼り合わせる貼付工程を行う。光硬化性透明樹脂層５は、第２の光照射工程により仮硬化されているため、透明基板３に貼付したまま残存し、離型性シート材９のみが剥離される。これにより、光硬化性透明樹脂層５は、離型性シート材９の表面９ａに接していた平滑面５ｃが現れる。
この光硬化性透明樹脂層５の平滑面５ｃを画像表示パネル２に貼り付ける。画像表示パネル２への貼り付けは、公知の圧着装置を用いて、例えば１０℃〜８０℃で加圧することにより行うことができる。このとき、光硬化性透明樹脂層５は、離型性シート材９の表面９ａと接していた平滑面５ｃを画像表示パネル２への貼り付け面としているため、気泡を巻き込むこともなく、容易に貼り付けることができる。また、光硬化性透明樹脂層５は、仮硬化されているため、外縁部５ａにおいても光硬化性透明樹脂組成物４が濡れ広がることにより空隙が発生することもない。したがって、本工程により製造された画像表示装置１は、画像表示パネル２と透明基板３との間に形成された空隙に外光が入射することにより画像品質が劣化することを防止することができる。
なお、画像表示パネル２として液晶表示パネルを用いる場合等は、一般に透明基板３が貼り付けられる液晶表示部に偏光板が配置されていることから、透明基板３に支持された光硬化性透明樹脂層５は、画像表示パネル２に設けられた偏光板に積層される。本工程により製造された画像表示装置１は、平滑面５ｃを偏光板に貼り付けているため、偏光板の熱によって光硬化性透明樹脂層５に熱収縮が起こった場合にも、空隙の発生を抑制し外光の入射による画像品質の低下を防止することができる。
［第３の光照射工程］
次いで、画像表示パネル２と透明基板３との間に挟持されている光硬化性透明樹脂層５に光照射を行い、本硬化させる第３の光照射工程を行う。これにより、画像表示パネル２と透明基板３とを光硬化性透明樹脂層５を介して積層し、画像表示装置１を得る。第３の光照射工程における光硬化性透明樹脂層５の硬化率は、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上である。
次いで、画像表示パネル２と透明基板３との間に挟持されている光硬化性透明樹脂層５に光照射を行い、本硬化させる第３の光照射工程を行う。これにより、画像表示パネル２と透明基板３とを光硬化性透明樹脂層５を介して積層し、画像表示装置１を得る。第３の光照射工程における光硬化性透明樹脂層５の硬化率は、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上である。
なお、光硬化性透明樹脂層５の光透過性のレベルは、画像表示パネル２に形成された画像が視認可能となるような光透過性であればよい。
１ 画像表示装置、２ 画像表示パネル、３ 透明基板、３ａ 表面、４ 光硬化性透明樹脂組成物、５ 光硬化性透明樹脂層、５ａ 外縁部、５ｂ 主面部、５ｃ 平滑面、９ 離型性シート材、９ａ 表面、９ｂ 凹面部、１０ バンプ部、１３ 樹脂用ディスペンサー
Claims (10)
- 離型性シート材に、液状の光硬化性透明樹脂組成物を塗布し、外縁部に主面部より盛り上がったバンプ部を有する光硬化性透明樹脂層を形成する塗布工程と、
光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層の流動を抑制する第１の光照射工程と、
上記光硬化性透明樹脂層の表面を透明基板に密着させる密着工程と、
光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を仮硬化させる第２の光照射工程と、
上記光硬化性透明樹脂層から上記離型性シート材を剥離し、上記光硬化性透明樹脂層を画像表示パネルに貼り付ける貼付工程と、
光照射を行い、上記光硬化性透明樹脂層を本硬化させる第３の光照射工程とを有する画像表示装置の製造方法。 - 上記第１の光照射工程では、上記光硬化性透明樹脂層側から光照射を行う請求項１記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記第１の光照射工程において、上記光硬化性透明樹脂層の硬化率が６０％以上９７％以下である請求項１記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記第３の光照射工程において、上記画像表示パネルの表面には偏光板が配置され、上記偏光板と上記光硬化性透明樹脂層とが積層される請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記離型性シートは、上記光硬化性透明樹脂組成物を所定形状に保持する凹面部が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記離型製シート材は、可撓性を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記密着工程では、上記離型性シートを上記透明基板に転圧することにより、上記光硬化性透明樹脂層を上記透明基板に転着させる請求項６記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記透明基板は、ガラス基板である請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記離型性シートへ、塗布ヘッドによって上記光硬化性透明樹脂組成物を塗布する請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記離型性シートへ、スクリーン印刷により上記光硬化性透明樹脂組成物を塗布する請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置の製造方法。
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