JP5370706B1 - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像表示装置は、仮硬化及び本硬化に基づく硬化収縮率の合計値が3%以上の液状光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さより厚く塗布し、紫外線を照射して仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成し、仮硬化樹脂層とが内側になるように光透過性カバー部材を画像表示部材に貼り合わせ、仮硬化樹脂層に対し紫外線を照射して本硬化させて製造する。仮硬化は、本硬化における硬化収縮率が3%未満となるように行う。
【選択図】図1G
Description
<工程(A)>
液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の遮光層形成側表面又は画像表示部材の表面に、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さより厚く塗布する工程;
<工程(B)>
塗布された光硬化性樹脂組成物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樹脂層を形成する工程;
<工程(C)>
画像表示部材に、遮光層と仮硬化樹脂層とが内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせる工程; 及び
<工程(D)>
画像表示部材と光透過性カバー部材との間に挟持されている仮硬化樹脂層に対し紫外線を照射して本硬化させることにより、画像表示部材と光透過性カバー部材とを光透過性硬化樹脂層を介して積層して画像表示装置を得る工程
を有し、
前記の液状の光硬化性樹脂組成物が、工程(B)の仮硬化及び工程(D)の本硬化に基づく硬化収縮率の合計値が3%以上のものであって、工程(D)における硬化収縮率が3%未満となるように工程(B)の仮硬化を行うことを特徴とする画像表示装置の製造方法を提供する。
まず、図1Aに示すように、片面の周縁部に形成された遮光層1を有する光透過性カバー部材2を用意し、図1Bに示すように、光透過性カバー部材2の表面2aに、液状の光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1と光透過性カバー部材2の遮光層形成側表面2aとで形成される段差4がキャンセルされるように、遮光層1の厚さより厚く塗布する。具体的には、遮光層1の表面も含め、光透過性カバー部材2の遮光層形成側表面2aの全面に光硬化性樹脂組成物3を平坦になるように塗布し、段差が生じないようにする。従って、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1の厚さの好ましくは2.5〜40倍、より好ましくは2.5〜12.5倍、更に好ましくは2.5〜4倍の厚さで塗布する。
次に、図1Cに示すように、工程(A)で塗布された光硬化性樹脂組成物3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樹脂層5を形成する。ここで、仮硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物3を液状から著しく流動しない状態にし、図1Dに示すように、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。また、このように仮硬化させることにより、遮光層1と画像表示部材との間の光透過性硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、硬化収縮も低減させることができる。このような仮硬化のレベルは、仮硬化樹脂層5の硬化率(ゲル分率)が好ましくは10〜80%、より好ましくは40〜70%となるようなレベルである。ここで、硬化率(ゲル分率)とは、紫外線照射前の光硬化性樹脂組成物3中の(メタ)アクリロイル基の存在量に対する紫外線照射後の(メタ)アクリロイル基の存在量の割合(消費量割合)と定義される数値であり、この数値が大きい程、硬化が進行していることを示す。
次に、図1Eに示すように、画像表示部材6に、光透過性カバー部材2をその仮硬化樹脂層5側から貼り合わせる。貼り合わせは、公知の圧着装置を用いて、10℃〜80℃で加圧することにより行うことができる。
次に、図1Fに示すように、画像表示部材6と光透過性カバー部材2との間に挟持されている仮硬化樹脂層5に対し紫外線を照射して本硬化させる。さらに必要に応じて,光透過性カバー部材2の遮光層と画像表示部材6との間の樹脂層に紫外線を照射することにより、該樹脂層を本硬化させる。これにより、画像表示部材6と光透過性カバー部材2とを光透過性硬化樹脂層7を介して積層して画像表示装置10(図1G)を得る。
まず、図2Aに示すように、画像表示部材6の表面に光硬化性樹脂組成物3を平坦になるように塗布する。この場合の塗布厚は、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さの好ましくは2.5〜40倍、より好ましくは2.5〜12.5倍、更に好ましくは2.5〜4倍の厚さである。
次に、図2Bに示すように、工程(AA)で塗布された光硬化性樹脂組成物3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樹脂層5を形成する(図2C)。ここで、仮硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物3を液状から著しく流動しない状態にし、取り扱い性を向上させると共に、光透過性カバー部材の遮光層を重ねた際にその段差がキャンセルされる程度には押し込めるようにするためである。また、このように仮硬化させることにより、遮光層と画像表示部材との間の光透過性硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、硬化収縮も低減させることができる。このような仮硬化のレベルは、仮硬化樹脂層5の硬化率(ゲル分率)が好ましくは10〜80%、より好ましくは30〜60%となるようなレベルである。
次に、図2Dに示すように、画像表示部材6の仮硬化樹脂層5に、光透過性カバー部材2をその遮光層1側から貼り合わせる。貼り合わせは、公知の圧着装置を用いて、10℃〜80℃で加圧することにより行うことができる。
次に、図2Eに示すように、画像表示部材6と光透過性カバー部材2との間に挟持されている仮硬化樹脂層5に対し紫外線を照射して本硬化させる。さらに必要に応じて,光透過性カバー部材2の遮光層と画像表示部材6との間の樹脂層に紫外線を照射することにより,該樹脂層を本硬化させる。これにより、画像表示部材6と光透過性カバー部材2とを光透過性硬化樹脂層7を介して積層して画像表示装置10(図2F)を得る。
(工程(A)(塗布工程))
まず、45(w)×80(l)×0.4(t)mmのサイズのガラス板を用意し、このガラス板の周縁部全域に、乾燥厚で40μmとなるように4mm幅の遮光層を、熱硬化タイプの黒色インク(MRXインキ、帝国インキ製造社)を用いて、スクリーン印刷法により塗布し、乾燥させることにより、遮光層付きガラス板を用意した。
次に、この光硬化性樹脂組成物膜A1及びB1に対して、紫外線照射装置(LC−8、浜松ホトニクス製)を使って、積算光量が1200mJ/cm2となるように、200mW/cm2強度の紫外線を6秒照射することにより光硬化性樹脂組成物膜を仮硬化させ、仮硬化樹脂層A2及びB2をそれぞれ形成した。
次に、40(W)×70(L)mmのサイズの液晶表示素子の偏光板が積層された面に、工程(B)で得たガラス板をその仮硬化樹脂層側A2及びB2がそれぞれ偏光板側となるように載置し、ガラス板側からゴムローラで加圧して、ガラス板を貼り付けた。貼り付けられた状態でガラス板側から各液晶表示素子を目視観察した場合、遮光層の周囲に気泡は確認されなかった。
次に、この液晶表示素子に対し、ガラス板側から、紫外線照射装置(LC−8、浜松ホトニクス製)を使って紫外線(50mW/cm2)を50秒間照射することにより仮硬化樹脂層A2及B2を完全に硬化させ、光透過性硬化樹脂層A3及びA3をそれぞれ形成した。光透過性硬化樹脂層A3及びB3の硬化率はそれぞれ98%であった。これにより、液晶表示素子に、光透過性カバー部材としてのガラス板が光透過性硬化樹脂層を介して積層された液晶表示装置が得られた。
液晶表示装置の作成とは別に、光硬化性樹脂組成物A及びBをそれぞれ2g秤量し、剥離処理されたポリエステルフィルム上に滴下し、厚さ1mmの光硬化性樹脂組成物膜A1及びB1をそれぞれ形成した。それらの樹脂組成物面から、上述の仮硬化条件1と同様の条件で紫外線を照射して仮硬化樹脂層A2及びB2を作成し、その樹脂面を液晶用ガラス板と密着させて、仮硬化樹脂層A2及びB3を転写させた。
液晶表示装置を作成する際に、図3に示すように、液晶表示素子に代えて40(W)×70(L)mmのサイズのガラスベース30を使用し、そのガラスベース30に対し、仮硬化樹脂層が形成されたガラス板31を、仮硬化樹脂層側から十文字に貼り合わせることによりガラス接合体を得た。そして、その下側に位置するガラスベース30を固定し、上側に位置するガラス板31を直上方向に引き剥がし、その剥離性状を目視観察した。界面剥離ではなく、凝集剥離が生じていることが好ましい。
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、光硬化性樹脂組成物膜を、遮光層の幅に対して70%程度跨るように形成する以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、ガラス板の表面粗度を測定し、接着状態を評価した。その結果、遮光層の幅に対して70%程度しか跨るように光硬化性樹脂組成物膜を形成した場合であっても、仮硬化後から本硬化後における硬化率は3%未満を維持しており、各工程の結果物及び最終的な液晶表示装置に気泡は存在せず、ガラス板の表面粗度も6nm未満であり、また接着状態も良好であった。これは、工程(C)(貼り合わせ工程)において、仮硬化樹脂層が遮光層全体を覆うように拡がったためであると考えられる。
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、光硬化性樹脂組成物膜を遮光層の厚みの1.2倍程度で形成した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、ガラス板の表面粗度を測定し、接着状態を評価した。その結果、光硬化性樹脂組成物膜を遮光層の1.2倍程度の厚みで形成すれば、実施例3の各工程の結果物及び最終的な液晶表示装置に気泡は存在せず、また、ガラス板の表面粗度も6nm未満であり、また接着状態も良好であった。
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図4Aのように、光硬化性樹脂組成物3aを遮光層1と同じ厚みで遮光層1を跨らずに塗布した後、さらに光硬化性樹脂組成物3bを、図4Bのように遮光層1に跨るように塗布した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、接着状態を評価した。その結果、光硬化性樹脂組成物を多層化しても、仮硬化後から本硬化後における硬化率は3%未満を維持しており、実施例4の各工程の結果物及び最終的な液晶表示装置に気泡は存在せず、ガラス板の表面粗度も6nm未満であり、また接着状態も良好であった。また、接着状態も良好であった。
実施例1の工程(B)における仮硬化樹脂層の硬化率を、10%、30%、60%、80%とし、工程(D)における紫外線の照射を、仮硬化樹脂層の硬化率が99%以上となるまで行った以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、接着状態を評価した。その結果、仮硬化樹脂層の硬化率が10〜80%という範囲で変化しても、仮硬化後から本硬化後における硬化率は3%未満を維持しており、実施例5の各工程の結果物及び最終的な液晶表示装置に気泡は存在せず、ガラス板の表面粗度も6nm未満であり、また、接着状態についても、良好であった。
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図5のように、光硬化性樹脂組成物3を遮光層1全域に跨るように形成するものの、遮光層1の厚みより薄い約30μm厚で形成した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、接着状態を評価した。その結果、工程(A)の結果物においては気泡は観察されなかったものの、工程(C)の結果物並びに工程(D)の結果物(液晶表示装置)において気泡が観察された。ガラス板の表面粗度も6nmを超えてしまった。
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図6のように、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1よりも高いが遮光層1を跨らないように点状に塗布した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、接着状態を評価した。その結果、紫外線を照射すると気泡を巻き込むことは明らかであるから、紫外線を照射することなく液晶表示装置に貼り合わせたところ、気泡は遮光層の周囲に限らず各領域に観察された。ガラス板の表面粗度も6nmを超えてしまった。
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図7のように、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1に跨るように形成せず且つその厚みを遮光層1より薄く塗布した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着強度測定用のガラス接合体を作成し、気泡の有無を観察し、接着状態を評価した。その結果、工程(A)の結果物では気泡は確認できないものの、工程Cの貼り合わせ工程の結果物には気泡が確認され、工程(D)(本硬化工程)の結果物(液晶表示装置)においても確認された。ガラス板の表面粗度も6nmを超えてしまった。
2 光透過性カバー部材
2a 光透過性カバー部材の遮光層形成側表面
3、3a、3b 光硬化性樹脂組成物
4 段差
5 仮硬化樹脂層
6 画像表示部材
7 光透過性硬化樹脂層
10 画像表示装置
30 ガラスベース
31 ガラス板
Claims (6)
- 画像表示部材と、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層された画像表示装置の製造方法において、以下の工程(A)〜(D):
<工程(A)>
液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の遮光層形成側表面又は画像表示部材の表面に、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さより厚く塗布する工程;
<工程(B)>
塗布された光硬化性樹脂組成物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樹脂層を形成する工程;
<工程(C)>
画像表示部材に、遮光層と仮硬化樹脂層とが内側になるように光透過性カバー部材を貼り合わせる工程;
<工程(D)>
画像表示部材と光透過性カバー部材との間に挟持されている仮硬化樹脂層に対し紫外線を照射して本硬化させることにより、画像表示部材と光透過性カバー部材とを光透過性硬化樹脂層を介して積層して画像表示装置を得る工程
を有し、
前記の液状の光硬化性樹脂組成物が、工程(B)の仮硬化及び工程(D)の本硬化に基づく硬化収縮率の合計値が3%以上のものであって、工程(D)における硬化収縮率が3%未満となるように工程(B)の仮硬化を行うことを特徴とする画像表示装置の製造方法。 - 画像表示部材が、液晶表示パネル、有機EL表示パネル、プラズマ表示パネル又はタッチパネルである請求項1記載の製造方法。
- 工程(A)において、光硬化性樹脂組成物を、遮光層の厚さの2.5〜40倍の厚さで塗布する請求項1又は2記載の製造方法。
- 工程(B)において、仮硬化樹脂層の硬化率が10〜80%となるように、光硬化性樹脂組成物に紫外線を照射して仮硬化させる請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 工程(D)において、光透過性硬化樹脂層の硬化率が90%以上となるように、仮硬化樹脂層に紫外線を照射して本硬化させる請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 液状の光硬化性樹脂組成物が、ポリウレタン系(メタ)アクリレート、ポリブタジエン系(メタ)アクリレート又はポリイソプレン系(メタ)アクリレートからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマーとアクリル系モノマーと粘着性付与剤とを含有する請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
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