JP2017102459A - 樹脂組成物及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示部の変形に起因する表示不良を生じさせることなく、表示部の高輝度及び高コントラスト表示が可能な薄型の表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置は、画像表示部２と、画像表示部２上配置された透光性の保護部３とを有する。表示部２と保護部３との間に樹脂硬化物層５が介在する。樹脂硬化物層５は、可視光領域の透過率が９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である。樹脂硬化物層５は、硬化収縮率が５．０％以下の樹脂組成物から形成する。
【選択図】図３

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、画像表示部と保護部との間に樹脂硬化物を介在させた画像表示装置に関する。

従来、この種の表示装置としては、例えば図１０に示すような液晶表示装置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が設けられている。

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、光の散乱が起き、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の存在は表示装置の薄型化の妨げとなる。

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１参照）、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、液晶表示装置１０１には、表示画像の輝度やコントラストを向上させるため、液晶表示パネル１０２の周囲の保護部１０３に、所謂ブラック・マトリクスと呼ばれる黒色枠状の遮光部（図示せず）が形成される。

しかし、このような構成において、液晶表示パネル１０２と保護部１０３との間の空隙１０５に光硬化型樹脂組成物を充填して光硬化させようとすると、遮光部の形成領域にある光硬化型樹脂組成物は、光が十分に到達しないことにより未硬化となるおそれがある。

特開２００５−５５６４１号公報

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、画像表示部の変形に起因する表示不良を生じさせることなく、表示部の高輝度及び高コントラスト表示が可能な薄型の表示装置を提供すること及び遮光部の形成領域の樹脂も十分に硬化させ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者らは鋭意努力を重ねた結果、樹脂が硬化する際に蓄積される内部応力が、硬化後の貯蔵弾性率と硬化収縮率の積で近似できることに鑑み、表示部と保護部との間の空隙に充填する樹脂組成物について、硬化収縮率が少なく、かつ硬化後の貯蔵弾性率が好適な範囲となるものを見出し、本発明の樹脂組成物を完成するに到り、また、遮光部形成領域については、少なくとも熱重合開始剤を含有する硬化型樹脂組成物を使用することが有効であることを見出し、本発明の画像表示装置の製造方法を完成するに至った。

かかる知見に基づいてなされた本発明は、画像表示部と、画像表示部上に配置された透光性の保護部とを有し、画像表示部と保護部との間に樹脂硬化物層が介在し、樹脂硬化物層は、可視光領域の透過率が９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である画像表示装置を提供する。

また本発明は、この樹脂硬化物層、即ち、画像表示装置の画像表示部と、透光性の保護部との間に介在する樹脂硬化物層であって、その可視光領域の透過率が９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である樹脂硬化物層を提供する。

またさらに、本発明は、上述の樹脂硬化物層を形成するための樹脂組成物であって、硬化収縮率が５．０％以下、それを硬化させた樹脂硬化物の可視光領域の透過率が厚さ１００μｍの場合に９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である樹脂組成物を提供する。

本発明では、画像表示部を、液晶表示パネルとすることができる。
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ができる。
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。

本発明の樹脂組成物によれば、それを画像表示部と保護部との間に適用して硬化させたときの樹脂硬化収縮による応力を最小限に抑えることができるので、この応力の画像表示部と保護部とに対する影響も最小限に抑えることができる。したがって、本発明の画像表示装置によれば、画像表示部及び保護部において歪みがほとんどない。

また、本発明の樹脂組成物の樹脂硬化物は、その屈折率が、従来、液晶表示パネルと保護部との間に設けられていた空隙に比して画像表示部の構成パネルや保護部の構成パネルの屈折率に近く、保護部と樹脂硬化物との界面や樹脂硬化物と画像表示部との界面での光の反射が抑制される。

その結果、本発明の画像表示装置によれば、表示不良のない高輝度及び高コントラスト表示が可能になる。

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表示を行うことができる。

さらに、本発明の画像表示装置によれば、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、本発明によれば、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画像表示装置を提供することができる。

本発明に係る表示装置の実施形態の要部を示す断面図である。 本発明に係る表示装置の実施形態の要部を示す断面図である。 本発明に係る表示装置の実施形態の要部を示す断面図である。 本発明方法の一実施形態の要部を示す断面工程図である。 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。 同実施形態の変形態様の要部を示す断面工程図である。 他の実施形態の要部を示す断面工程図である。 さらに異なる実施形態の要部を示す断面工程図である。 さらに異なる実施形態の要部を示す断面工程図である。 従来技術に係る表示装置の要部を示す断面図である。

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及び図２は、本発明に係る画像表示装置の一実施形態の要部を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態の表示装置１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表示部２と、この表示部２に所定の距離をおいて近接対向配置された透光性の保護部３とを有している。

この実施形態の表示装置１において表示部２は、液晶表示装置の液晶表示パネルである。表示部２の表面素材としては、光学ガラスやプラスチック（アクリル樹脂等）を好適に用いることができる。

ここで、液晶表示装置としては、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る。このような液晶表示装置としては、例えば、携帯電話、携帯ゲーム機器等の電子機器があげられる。

なお、表示部２が液晶表示パネルである場合には、図２に示すように、その表側面に偏光板６、７が設けられている。

保護部３は、表示部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からなるもので、この透光性部材として、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。

この保護部３は、表示部２の周縁部に設けられたスペーサ４を介して表示部２上に設けられている。このスペーサ４の厚さは０．０５〜１．５ｍｍ程度であり、これにより表示部２と保護部３との表面間距離が１ｍｍ程度に保持されるようになっている。

表示装置１には、表示部２と保護部３との間に、樹脂硬化物層５が設けられている。

本発明の場合、この樹脂硬化物層５は、可視光領域の透過率が９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１．０×１０^７Ｐａ以下、好ましくは１×１０^３〜１×１０^６Ｐａであり、この樹脂硬化物層５を形成する樹脂組成物としては硬化収縮率が５．０％以下、好ましくは４．５％以下、特に好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは０〜２％であるものを用いる。

本発明の画像表示装置においては、図１及び図２に示した実施形態の表示装置１のようにスペーサ４を設けることなく、図３に示す表示装置１Ｂのように、表示部２上に樹脂組成物層５と保護部３とを順次積層し、樹脂組成物を硬化させることにより、スペーサを省略することが好ましい。その場合、表示部２と保護部３との距離（即ち、樹脂硬化物層５の厚さ）は樹脂組成物の粘度、密度、保護部３の重さ等に応じて定まるが、通常５０〜２００μｍとすることができ、これにより、画像表示装置の薄型化を図ることができる。

本発明の揚合、樹脂硬化物層５の原料としては、特に限定されることはないが、生産性向上の観点からは、光硬化型樹脂組成物を用いることが好ましい。

このような樹脂組成物としては、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。

なお、保護部３は、表示部２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ことが多いため、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ＳｐｅｅｄＣｕｒｅＴＰＯ、日本シイベルヘグナー（株）製等）を併用することが好ましい。

この樹脂組成物は、それをＵＶ照射により硬化させて得られる樹脂硬化物の貯蔵弾性率（２５℃）を１×１０^７Ｐａ以下、好ましくは１×１０^３〜１×１０^６Ｐａ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である。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１×１０^７Ｐａ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、本発明の樹脂組成物には含まれない。

また、この樹脂組成物は硬化収縮率が、好ましくは５．０％以下、より好ましくは４．５％以下、特に好ましくは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である。そのため、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を低減させることができ、樹脂硬化物層５と表示部２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、樹脂組成物を表示部２と保護部３との間に介在させ、その樹脂組成物を硬化させた場合に、樹脂硬化物層５と表示部２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、この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、表示部２と保護部３との間に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が、本発明の樹脂組成物によれば、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。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。

本発明の表示装置１を作製する場合には、例えば、表示部２上の周縁部に、スペーサ４と図示しない突堤部を設け、これらの内側の領域に上述した光硬化型の樹脂組成物を所定量滴下する。

そして、表示部２のスペーサ４上に保護部３を配置し、表示部２と保護部３との間の空隙に樹脂組成物を隙間なく充填する。

その後、保護部３を介して樹脂組成物に対して紫外線を照射することにより、樹脂組成物を硬化させる。これにより、目的とする表示装置１を得る。

また、図３に示すようにスペーサ４を省略した表示装置１Ｂを作製する場合には、表示部２上に上述した光硬化型の樹脂組成物を塗布し、その上に保護部３を重ね、保護部３側から紫外線を照射すればよい。

こうして得られる本発明の画像表示装置１、１Ｂによれば、表示部２及び保護部３に対し樹脂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ので、表示部２及び保護部３において歪みがほとんど発生せず、その結果、製造の際に表示部２に変形が発生しないので、表示不良のない高輝度及び高コントラスト表示が可能になる。

さらに、本実施の形態によれば、表示部２と保護部３との間に樹脂硬化物５が充填されているので、衝撃に強く、より薄型の表示装置１を提供することができる。

特に、表示部２が液晶表示パネルである揚合には、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表示を行う液晶表示装置を提供することができる。

図４（ａ）〜（ｃ）は、遮光部を有する保護部を備えた画像表示装置１１を、本発明の樹脂組成物を用いて製造する方法の好ましい実施形態の要部を示す断面工程図、図５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４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を有する基部１２と、保護部１３とを樹脂硬化物層２５により貼り合わせる。

ここで、画像表示装置としては、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１３は、基部１２と同程度の大きさの例えば矩形平板状の透光性部材１４から形成されている。この透光性部材１４としては、例えば、板状、シート状又はフィルム状の光学ガラスやプラスチック（アクリル樹脂等）を好適に用いることができる。

透光性部材１４の基部１２側の面の液晶表示パネル１８の周縁に対応する領域には、例えば黒色枠状の遮光部１５が設けられている。この遮光部１５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。

一方、基部１２は、例えば枠状のフレーム１６を有し、このフレーム１６の内側の領域に液晶表示パネル（画像表示部）１８が取り付けられ、さらに、この液晶表示パネル１８の装置背面側の部位にバックライト１７が取り付けられている。

また、図５に示すように、フレーム１６の画像表示面側の周縁部には、複数のスペーサ１９が所定の間隔をおいて断続的に設けられている。このスペーサ１９の厚さは０．０５〜１．５ｍｍ程度であり、これにより液晶表示パネル１８と保護部１３との表面間距離が１ｍｍ程度に保持される。

また、本実施形態では、特に基部１２のフレーム１６の貼り合わせ面１６ａと保護部１３の遮光部１５の貼り合わせ面１５ａ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１３と基部１２を貼り合わせるにあたり、まず、図４（ａ）に示すように、基板１２上のスペーサ１９の内側の領域に、光硬化も熱硬化も可能な硬化型樹脂組成物２１を所定量滴下する。

この滴下量は、保護部１３と基部１２を貼り合わせた後の樹脂硬化物層２５の厚みが５０〜２００μｍとなるようにすることが好ましい。

硬化型樹脂組成物２１としては、前述の本発明の樹脂組成物であって、光重合開始剤と熱重合開始剤とを含有し、さらに必要に応じて他の添加剤、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したものを使用する。

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−フェニルーケトン（商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）、２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン（商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ １２７：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（商品名ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）等を好適に用いることができるが、これらには特に限定されない。

なお、保護部１３には、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、本発明で用いる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ＳｐｅｅｄＣｕｒｅＴＰＯ：日本シイベルヘグナー（株）製等）を用いることが好ましい。

熱重合開始剤としては、熱により開始剤として作用する有機過酸化物等を好適に用いることができる。なお、本実施の形態のように、画像表示部として液晶表示パネル１８を用いる場合には、そのパネルの材料には、アクリル樹脂などのプラスチック材料が用いられることが多く、その耐熱性が８０℃程度であることから、熱重合開始剤としては、有機過酸化物の１０時間半減期温度が１００℃以下のものを用いることが好ましい。

ここで有機過酸化物の半減期とは、有機過酸化物の濃度が初期値の半分に減少するまでの時間をいい、この半減期が１０時間となる温度を１０時間半減期温度という。

１０時間半減期温度が１００℃以下の熱重合開始剤としては、例えば、日本油脂（株）社製商品名パーブチルＯ（Ｃ_１２Ｈ_２４Ｏ_３）、日本油脂（株）製商品名パーロイルＴＣＰ（Ｃ_１２Ｈ_２４Ｏ_３）等が挙げられる。なお、パーブチル及びパーロイルという名称は、共に登録商標である。

熱重合開始剤の配合量は、適正な反応温度及び反応時間を確保する観点からは、上記硬化型樹脂組成物２１中のアクリル樹脂に対して１〜１０重量％とすることが好ましい。

次に、図４（ａ）に示すように、基部１２のスペーサ１９上に保護部１３を配置し、保護部１３の裏面を硬化型樹脂組成物２１に接触させ、基部１２と保護部１３との間の空隙に硬化型樹脂組成物２１を介在させる。

その後、図４（ｂ）に示すように、遮光部１５の非形成領域に対応する画像表示領域にある硬化型樹脂組成物２１ｂに対し、透光性部材１４を介して紫外線３４を照射する。

紫外線３４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２１ｂのより均一な硬化を達成する観点からは、透光性部材１４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４（ｂ）及び図５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１５と基部１２との間の硬化型樹脂組成物（即ち、遮光部１５の形成領域にある硬化型樹脂組成物）２１ａに対し、遮光部１５の貼り合わせ面１５ａ（即ち、遮光部の形成面）の外方側面側から、スペーサ１９同士の間において、フレーム１６と遮光部１５との間の空隙を通して紫外線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く、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１５の形成領域にある硬化型樹脂組成物２１ａのより均一な硬化を達成する観点からは、基部１２のフレーム１６の貼り合わせ面１６ａと保護部１３の遮光部１５の貼り合わせ面１５ａに対し、ほぼ平行に紫外線３２を照射することが好ましい。

また、紫外線３４の照射と併せて、図４（ｂ）及び図５に示すように、図示しないＵＶ光照射装置を用い、遮光部１５と基部１２との間の硬化型樹脂組成物２１ａに対し、遮光部１５の貼り合わせ面１５ａの内方側面側から、透光性部材１４を通して紫外線３３を照射してもよい。

この場合、紫外線３３の照射方向は、遮光部１５と基部１２との間の硬化型樹脂組成物２１ａに対する紫外線３３の照射効率等を考慮すると、基部１２のフレーム１６の貼り合わせ面１６ａ又は保護部１３の遮光部１５の貼り合わせ面１５ａに対して斜め上方から１０〜４５°の角度とすることが好ましい。

なお、以下に説明する、遮光部１５の形成領域の硬化型樹脂組成物２１ａに対する加熱が十分であれば、紫外線３２、３３の照射は省略してもよい。

本実施形態では、画像表示領域の硬化型樹脂組成物２１ｂに対する紫外線３４の照射と同時に、あるいは紫外線３４照射の前又は後に、遮光部１５の形成領域にある硬化型樹脂組成物２１ａを加熱する。

この場合、加熱温度は、特に限定されることはないが、プラスチック材料部分の変形等を防止する観点からは、６０〜１００℃とすることが好ましい。加熱方法としては、紫外線照射後又は紫外線照射の際に、画像表示装置を加熱ステージに載置し、硬化型樹脂組成物２１ａ、２１ｂを全体的に加熱することも可能であり、また液晶表示パネル１８の周囲の遮光部１５の形成領域に加熱ヒータを配置することも可能である。

こうして、紫外線３２、３３、３４の照射、及び加熱を行うことにより、図４（ｃ）に示すように、画像表示領域の硬化型樹脂組成物２１ｂと遮光部形成領域の硬化型樹脂組成物２１ａの双方とも硬化させて樹脂硬化物層２５とし、目的とする画像表示装置１Ｃを得る。

このような本実施形態によれば、保護部１３と基部１２との貼り合わせ工程において、光重合開始剤及び熱重合開始剤の双方を含有する硬化型樹脂組成物２１を用い、画像表示領域の硬化型樹脂組成物２１ｂに対して透過性部材１４を通して紫外線３４を照射すると共に、遮光部１５の形成領域にある硬化型樹脂組成物２１ａに対しては加熱を行い、必要に応じて遮光部１５の貼り合わせ面１５ａの内方及び外方側面側から紫外線３２、３３を照射するようにしたことから、画像表示領域の硬化型樹脂組成物２１ｂだけでなく、遮光部１５の形成領域にある硬化型樹脂組成物２１ａも十分に硬化させることができる。

また、前述のように特定の硬化型樹脂組成物２１を使用することにより、液晶表示パネル１８及び保護部１３に対し、樹脂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ので、液晶表示パネル１８及び保護部１３において歪みがほとんど発生せず、その結果、液晶表示パネル１８に変形が発生しないので、表示不良のない高輝度及び高コントラストな画像表示が可能になる。

さらに、この硬化型樹脂組成物２１を硬化させた硬化樹脂層２５により、衝撃に強く、また、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画像表示装置１Ｃを得ることができる。

上述の実施形態においては、基部１２上のスペーサ１９の内側の領域に、光硬化も熱硬化も可能な硬化型樹脂組成物２１を所定量滴下したが、例えば、図６（ａ）に示すように、保護部１３の遮光部１５側の面に所定量滴下し、保護部１３を裏返すようにして保護部１３と基部１２を貼り合わせてもよい。

この場合、硬化型樹脂組成物２１の光硬化や熱硬化は、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、上述した実施形態と同様に行うことができる。

また、図７に示すように、スペーサ１９を省略して画像表示装置１Ｄを製造してもよい。この場合には、基部１２上に、上述の硬化型樹脂組成物２１を塗布し、その上に保護部１３を重ね、前述と同様に光硬化と熱硬化を行う。

図８（ａ）〜（ｃ）は、さらに異なる実施形態の要部を示す断面工程図である。以下、上記実施形態と対応する部分については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、本実施形態においても、上述した構成の基部１２と保護部１３とを用いる。

そして、本実施形態では、まず、基部１２の液晶表示パネル１８上に、本発明の光硬化型樹脂組成物２０を所定量滴下する。この光硬化型樹脂組成物２０としては、熱重合開始剤を配合しない以外は、前述の光硬化も熱硬化も可能な硬化型樹脂組成物２１と同様のものを使用する。

また、図８（ａ）に示すように、基部１２上のスペーサ１９の内側の領域で、保護部１３の遮光部１５に対向する領域（本実施形態では、フレーム１６及び液晶表示パネル１８の双方にわたる領域）に、前述の光硬化も熱硬化も可能な硬化型樹脂組成物２１を所定量滴下する。

そして、図８（ａ）に示すように、基部１２のスペーサ１９上に、保護部１３をその裏面が画像表示領域にある光硬化型樹脂組成物２０ａと、遮光部形成領域にある硬化型樹脂組成物２１ａに接触するように配置する。

その後、図８（ｂ）に示すように、画像表示領域の光硬化型樹脂組成物２０ａに対しては、透光性部材１４を通して紫外線３４を照射する。

また、必要に応じて、紫外線３４の照射と同時に、図８（ｂ）に示すように、ＵＶ光照射装置３１を用い、遮光部１５と基部１２との間の硬化型樹脂組成物２１ａに対し、上述した条件の下で、遮光部１５の貼り合わせ面１５ａの外方側面側から、すなわち、スペーサ１９同士の間において、フレーム１６と遮光部１５との間の空隙を通して紫外線３２を直接照射することもできる。

図示しないＵＶ光照射装置を用い、遮光部１５と基部１２との間の硬化型樹脂組成物２１ａに対し、遮光部１５の貼り合わせ面１５ａの内方側面側から、透光性部材１４を通して紫外線３３を照射することもできる。

これらの紫外線３２，３３の照射により、迅速及び確実に樹脂を硬化させることができる。

また、本実施形態においても、少なくとも遮光部１５と基部１２との間の硬化型樹脂組成物２１ａを加熱する。

そして、この紫外線３４の照射及び樹脂の加熱、あるいはさらに必要に応じて紫外線３３、３２の照射を行うことにより、図８（ｃ）に示すように、画像表示領域にある光硬化型樹脂組成物２０ａと遮光部形成領域にある硬化型樹脂組成物２１ａを硬化させて樹脂硬化物層２４、２５とし、目的とする画像表示装置１Ｅを得る。

本実施形態によれば、前述の実施形態で説明した効果に加え、熱重合開始剤を含有する硬化型樹脂組成物２１を、基部１２のフレーム１６と遮光部１５との間にのみ配置して硬化するようにしたことから、熱重合開始剤の使用量を減少させることができる。また、保護部１３と基部１２の間に介在させる硬化型樹脂組成物全体に熱重合開始剤を含有させ、加熱硬化させる場合に比して、相対的に加熱時間を短く、加熱温度を低くすることができ、画像表示装置を構成するプラスチック材料等に与える影響が小さいというメリットがある。その他、前述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施形態についても、図９に示すように、スペーサ１９を省略して画像表示装置１Ｆを製造してもよい。

この他、本発明は、上述した実施形態に限られず、種々の変更を行うことができる。例えば、画像表示領域にある硬化型樹脂組成物に対する紫外線照射と、遮光部形成領域にある硬化型樹脂組成物に対する紫外線照射は、同時に行ってもよいし、また別工程で行ってもよい。

また、遮光部形成領域に硬化型樹脂組成物２１ａを配置するにあたり、フレーム１６と遮光部１５５の貼り合わせ面１６ａ、１５ａの間の側部に部分的に空隙を設けるようにしてもよい。これにより、遮光部の形成面の外方側面側から紫外線３２を照射する際に、光を確実に樹脂組成物に到達させ、十分に硬化させることができる。

なお、本発明は、上述した液晶表示装置に好適に適用することができるが、これに限らず、例えば、有機ＥＬ装置、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。

＜実施例１＞
ポリウレタンアクリレート５０重量部、イソボルニルアクリレート３０重量部、光重合開始剤３重量部、可視光領域用光重合開始剤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。

＜実施例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。

＜実施例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、クラレ）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）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）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）３０重量部、ブタジエン重合体（商品名Ｐｏｌｙｏｉｌ１１０、日本ゼオン）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）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）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。

＜実施例５＞
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、有機過酸化物（商品名パーブチルＯ、日本油脂（株）製）５重量部、光重合開始剤（商品名ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）３重量部、光重合開始剤（商品名ＳｐｅｅｄＣｕｒｅＴＰＯ、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５の樹脂組成物を調製した。

＜比較例１＞
ポリブタジエンアクリレート５０重量部、ヒドロキシルエチルメタクリレート２０重量部、光重合開始剤３重量部、可視光領域用光重合開始剤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２＞
ポリウレタンアクリレート５０重量部、トリシクロデカンジメタノールアクリレート３０重量部、光重合開始剤３重量部、可視光領域用光重合開始剤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３＞
ポリブタジエンアクリレート５０重量部、イソボルニルアクリレート２０重量部、光重合開始剤３重量部、可視光領域用光重合開始剤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１〜５、比較例１〜３で調製した樹脂組成物を、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ＵＶコンベアにて搬送し、所定の厚さの樹脂硬化物を得、これを試料とした。

各試料の光透過率、貯蔵弾性率、硬化収縮率及び表面粗度を、以下のようにして求めた。

〔光透過率〕
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ところ、全て９０％以上であった。

〔貯蔵弾性率〕
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、測定周波数１Ｈｚで貯蔵弾性率（Ｐａ）（２５℃）を測定した。得られた結果を表１に示す。

〔硬化収縮率〕
さらに、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、両者の比重差から次式により算出した。得られた結果を表１に示す。

〔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、ＵＶ硬化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。得られた結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜５は、貯蔵弾性率が４×１０^３〜１×１０^６Ｐａであり、硬化収縮率が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１（Ｒａ＝１２．４ｎｍ）、比較例２（Ｒａ＝３６．５ｎｍ）、比較例３（Ｒａ＝６４．２ｎｍ）は、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〔耐衝撃性〕
大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのガラス板（表示部）と、大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのポリカーボネート板（保護部）の間に、実施例１の樹脂組成物を厚さ０．１ｍｍに硬化させたものを実施例のパネル試料とした。この場合、スペーサは用いておらず、パネル試料の総厚さは、１．１ｍｍである。なお、このパネル試料の作製方法としては、ガラス板上に実施例１の樹脂組成物を塗布し、その上にポリカーボネート板を重ね、ポリカーボネート板側からＵＶ照射することにより樹脂組成物を硬化させた。

一方、図１０に示す従来技術の構成のパネル試料を作成した。この場合、液晶表示パネル（表示部）１０２及び保護部１０３として、上述の実施例のパネル試料と同一の部材を用い、表示部と保護部との間に厚さ１．０ｍｍのスペーサを介在させて、エアギャップが１．０ｍｍで総厚さ２．０ｍｍの比較例のパネル試料とした。

実施例及び比較例のパネル試料について、所定の治具を用いて縁部分を固定し、直径５ｍｍの押圧部を用い、保護部表面に対して垂直方向から押し付け速度１ｍｍ／秒で押圧部を保護部表面に押し付けてパネル破壊試験を行った。

表示部及び保護部間にエアギャップが存在する比較例のパネル試料の場合は、パネル破壊試験の結果が１Ｎ／ｃｍ^２であったのに対し、実施例のパネル試料の場合は１．４３Ｎ／ｃｍ^２であった。

この結果、実施例のパネルによれば、押し付け強度が４３％向上し、しかも比較例のパネルに比べて薄型のパネルが得られることが理解される。

評価３−１〔樹脂組成物の硬化率〕
実施例１の樹脂組成物及び実施例５の樹脂組成物を、それぞれ図４（ａ）に示すような液晶表示基板上のスペーサの内側領域に０．２ｇ滴下し、保護部として、幅２．０ｍｍの遮光部を有するアクリル板をスペーサ上に載置し、次いで、以下の硬化条件Ａ〜Ｄでそれぞれ樹脂組成物を光硬化させ、表２に示すように、液晶表示装置を作製した。

そして、得られた液晶表示装置のアクリル板を引き剥がし、実施例１，５の各樹脂組成物の硬化物の硬化率を後述するように測定した。結果を表２に示す。

硬化条件Ａ：
上記アクリル板から１０ｃｍほど離れた箇所から、ＵＶランプ（ウシオ電機社製）を使って積算光量５，０００ｍＪの紫外線を照射し、樹脂組成物を光硬化させ、液晶表示装置を作成した。

硬化条件Ｂ：
硬化条件Ａの照射条件に加え、フレームの周囲に加熱ヒータを配置して、８０℃で６０分間加熱した。

硬化条件Ｃ：
硬化条件Ａの照射条件に加え、液晶表示装置の遮光部が形成されたフレームの周囲全体にわたって、３ｃｍほど離れたところから、光ファイバーを使って積算光量５，０００ｍＪの紫外線を照射した。

硬化条件Ｄ：
硬化条件Ａの照射条件に加え、液晶表示装置を加熱ステージ上にのせ、８０℃で６０分間加熱するとともに、液晶表示装置の遮光部が形成されたフレームの周囲全体にわたって、３ｃｍほど離れたところから、光ファイバーを使って積算光量５，０００ｍＪの紫外線を照射した。

硬化率の測定方法：
照射前の樹脂組成物と照射後の硬化物のそれぞれから、それらの硬化成分（モノマー、オリゴマー）を、樹脂組成物、硬化物が０．２ｗｔ％となる量のアセトニトリルを用いて抽出し、液体クロマトグラフィーで樹脂組成物における硬化成分のピーク強度Ｉ_０ と、硬化物における硬化成分のピーク強度Ｉ_１を求め、次式により硬化率を算出した。

評価３−２
保護部として幅５．０ｍｍの遮光部を有するアクリル板を用いた以外は評価３−１と同様にして、実施例１、５の樹脂組成物を使用し、硬化条件を変えて液晶表示装置を作製し、得られた液晶表示装置における樹脂硬化物の硬化率を測定した。結果を表３に示す。

表２、表３から明らかなように、アクリル板側から紫外線照射のみを行った場合（硬化条件Ａ）には、光重合開始剤と熱重合開始剤の双方を含む実施例５の樹脂組成物も、光重合開始剤は含むが熱重合開始剤を含まない実施例１の樹脂組成物も、その硬化率は、画像表示部の中央部については良好であったが、遮光部の幅に拘わらず、遮光部の直下においては硬化が十分でなかった。

また、アクリル板側及び側面側からの紫外線照射を行った場合（硬化条件Ｃ）には、遮光部の幅が狭い（２ｍｍ）ときは、画像表示部の中央部及び遮光部の直下の双方で良好な硬化性を示したが、遮光部の幅が広くなると（５ｍｍ）、遮光部の直下は硬化率が低下した（７５％：表３実施例１の樹脂組成物ｂの硬化条件Ｃ参照）。

一方、実施例５の樹脂組成物を用い、紫外線の照射と加熱の双方を行った場合（硬化条件Ｂ、Ｄ）には、遮光部の幅に拘わらず、画像表示部の中央部及び遮光部の直下のいずれについても、樹脂組成物の硬化率が９５％まで向上し、非常に良好な結果が得られた。

本発明は、液晶表示装置などの画像表示装置等に有用である。

１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ…画像表示装置
２…表示部
３…保護部
４…スペーサ
５…樹脂硬化物又は樹脂硬化物層６、７…偏光板
１２…基部
１３…保護部
１４…透光性部材
１５…遮光部
１５ａ…遮光部の貼り合わせ面
１６…フレーム
１６ａ…フレームの貼り合わせ面
１７…バックライト
１８…液晶表示パネル（画像表示部）
１９…スペーサ
２０…光硬化型樹脂組成物
２０ａ…画像表示領域にある光硬化型樹脂組成物
２１…光硬化も熱硬化も可能な硬化型樹脂組成物
２１ａ…遮光部形成領域にある硬化型樹脂組成物
２１ｂ…画像表示領域（遮光部の非形成領域）にある硬化型樹脂組成物
２４…樹脂硬化物層
２５…樹脂硬化物層
３０…照射部
３１…ＵＶ光照射装置
３２、３３、３４…紫外線

Claims (23)

1. 画像表示部と、該画像表示部上に配置された透光性の保護部とを有する画像表示装置であって、
   画像表示部と保護部との間に樹脂硬化物層が介在し、
   樹脂硬化物層は、可視光領域の透過率が９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である画像表示装置。
2. 樹脂硬化物の貯蔵弾性率が１×１０^３〜１×１０^６Ｐａである請求項１記載の画像表示装置。
3. 樹脂硬化物層の厚みが５０〜２００μｍである請求項１又は２記載の画像表示装置。
4. 画像表示部が、液晶表示パネルである請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 保護部が、アクリル樹脂からなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 保護部が、光学ガラスからなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 画像表示装置の画像表示部と、透光性の保護部との間に介在させる樹脂硬化物層を形成するための樹脂組成物であって、硬化収縮率が５．０％以下、それを硬化させた樹脂硬化物の可視光領域の透過率が厚さ１００μｍの場合に９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である樹脂組成物。
8. 硬化収縮率が４．０％以下である請求項７記載の樹脂組成物。
9. ２５℃における貯蔵弾性率が、１×１０^３〜１×１０^６Ｐａである請求項８記載の樹脂組成物。
10. 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請求項７〜９のいずれかに記載の樹脂組成物。
11. 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照射により硬化させた樹脂硬化物の平均表面粗度が６．０ｎｍ以下である請求項７〜９のいずれかに記載の樹脂組成物。
12. 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照射により硬化させた樹脂硬化物の平均表面粗度が５．０ｎｍ以下である請求項７〜９のいずれかに記載の樹脂組成物。
13. 画像表示装置の画像表示部と、透光性の保護部との間に介在する樹脂硬化物層であって、その可視光領域の透過率が９０％以上、２５℃における貯蔵弾性率が１×１０^７Ｐａ以下である樹脂硬化物層。
14. 画像表示部を有する基部と、遮光部を有する透光性の保護部との間に光硬化型樹脂組成物を介在させ、光硬化させて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、
    光硬化型樹脂組成物として、請求項７〜１２のいずれかに記載の樹脂組成物を使用し、
    少なくとも遮光部と基部との間に熱重合開始剤を含有する硬化型樹脂組成物を介在させ、該硬化型樹脂組成物を加熱する工程を有する画像表示装置の製造方法。
15. 遮光部と基部との間に介在させる、熱重合開始剤を含有する硬化型樹脂組成物が、光硬化型樹脂組成物である請求項１４記載の製造方法。
16. 保護部の非遮光部と基部との間に介在させる光硬化型樹脂組成物には熱重合開始剤を含有させず、遮光部と基部との間に介在させた、熱重合開始剤を含有する光硬化型樹脂組成物に対して光照射及び加熱を行う請求項１５記載の製造方法。
17. 遮光部と基部との間に介在させる硬化型樹脂組成物が、硬化収縮率が５％以下、硬化物の２５℃における貯蔵弾性率が１.０×１０^７Ｐａ以下である請求項１４〜１６のいずれかに記載の製造方法。
18. 樹脂硬化物層の厚みが５０〜２００μｍである請求項１４〜１７のいずれかに記載の製造方法。
19. 遮光部と基部との間に介在させる光硬化型樹脂組成物に対する光照射を、遮光部の形成面の外方側面側から行う請求項１６記載の製造方法。
20. 画像表示部が、液晶表示パネルである請求項１４〜１９のいずれかに記載の製造方法。
21. 保護部が、アクリル樹脂からなる請求項１４〜２０のいずれかに記載の製造方法。
22. 保護部が、光学ガラスからなる請求項１４〜２０のいずれかに記載の製造方法。
23. 請求項１４〜２２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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