JP6904161B2 - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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光透過性カバー部材の片面に、光硬化性樹脂組成物の塗布領域を区画する塗布領域規制マスクを配置する工程。
塗布領域規制マスクで区画された光透過性カバー部材の塗布領域に、光硬化性樹脂組成物を塗布する工程。
光透過性カバー部材の塗布領域に塗布された光硬化性樹脂組成物に対して紫外線を照射することにより仮硬化樹脂層を形成する工程。
光透過性カバー部材から塗布領域規制マスクを取り外す工程。
光透過性カバー部材と画像表示部材とを、仮硬化樹脂層を介して積層する工程。
仮硬化樹脂層に紫外線を照射し本硬化させて光硬化樹脂層を形成する工程。
まず、図1Aに示すように、光透過性カバー部材10を用意し(図1Aでは、光透過性カバー部材10の中央部の断面形状が示されている)、更に、図1Bに示すように、その片面に、光硬化性樹脂組成物の塗布領域CRを区画する塗布領域規制マスクMFを配置する。この場合、光透過性カバー部材10として周縁部に遮光部10aが形成されているものを使用し、その遮光部10aの少なくとも一部、好ましくは周縁部側を覆うように塗布領域規制マスクMFを配置することが好ましい。また、ハンドリング性の観点から、光透過性カバー部材10をステージS上に載置させておくことが好ましい。なお、図1Bでは、塗布領域規制マスクとして、2枚の矩形状のマスク部材を離隔して平行配置したものを採用したが、塗布領域を規制できる構造であれば、種々の態様のものを適用することができる。
ステージSとしては、画像表示装置の製造の際に従来使用されているステージを採用することができ、例えば、ステンレス、アルミニウム、スチール等の金属製、アルミナ、ガラス等のセラミックス製、ポリカーボネート、ポリアミド等の樹脂製のステージを使用することができる。
光透過性カバー部材10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。光透過性カバー部材10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。また、光透過性カバー部材10の形状としては、通常長方形である。
塗布領域規制マスクMFは、光硬化性樹脂組成物の塗布領域CRを区画すると共に、塗布した光硬化性樹脂組成物の端部が傾斜した非接着部とならないようにするためのダムの機能を有するものである。塗布領域規制マスクMFとして、短冊状のマスク部材を組み合わせて構成してもよく、額縁状のマスク部材で構成してもよい。なお、短冊状のマスク部材を使用した場合、図1Bのように、2枚の矩形状のマスク部材を離隔して配置(好ましくは平行配置)させてもよく、4枚のマスク部材で額縁状に配置させてもよい。1つの額縁状マスク部材を採用することもできる。ハンドリングや生産効率の観点から、図1Bに示す態様が好ましい。
次に、図2Aに示すように、塗布領域規制マスクMFで区画された光透過性カバー部材10の塗布領域CRに、光硬化性樹脂組成物11を塗布する。塗布は公知の塗布装置、例えば、スリットダイヘッドDを用いて行うことができる。
光透過性カバー部材10の塗布領域CRに塗布する光硬化性樹脂組成物11の性状は好ましくは、塗布条件下で液状である。液状のものを使用すると、光透過性カバー部材10の塗布領域CRの隅々まで光硬化性樹脂組成物11をその流動性により行き渡らせることができる。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。
次に、図3Aに示すように、塗布領域CRに塗布された光硬化性樹脂組成物11に対し紫外線UVを照射し仮硬化させ、仮硬化樹脂層12を形成する(図3B)。ここで、仮硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物11を流動しない状態にして取り扱い性を向上させるためである。このような仮硬化のレベルは、仮硬化樹脂層12の硬化率(ゲル分率)が好ましくは10%以上90%以下、より好ましくは40%以上90%以下、特に60%以上90%以下となるようなレベルである。また、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11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4Aに示すように、光透過性カバー部材10から塗布領域規制マスクMFを取り外す。これにより、図4Bに示すようなシャープな端部形状の仮硬化樹脂層12を形成することができる。この結果、画像表示部材とその表面側に配される光透過性カバー部材とを光硬化性樹脂組成物の光硬化樹脂層を介して積層して画像表示装置を製造する際に、狭額縁化した場合であっても、狭額縁化した光透過性カバー部材の遮光部に光硬化性樹脂組成物が配置されるようにすると共に、表示エリアの外観不良を招ないようにすることが可能となる。なお、塗布領域規制マスクを使用しない場合には、図4Cに示すように、塗布厚の10%程度の高さで突出したバンプBと仮硬化樹脂層12の外側に傾斜した非接着部12aが形成されてしまうことから、塗布領域規制マスクの使用が必要であることがわかる。
次に、図5に示すように、光透過性カバー部材10と、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等の画像表示部材13とを、仮硬化樹脂層12を介して積層する。積層は、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が、仮硬化樹脂層12と画像表示部材13又は光透過性カバー部材10との間に気泡が入らないようにするために、いわゆる真空貼合法で積層を行うことが好ましい。
次に、図6Aに示すように、仮硬化樹脂層12に紫外線UVを、光透過性カバー部材10側から照射し本硬化させて光硬化樹脂層14を形成する(図6B)。これにより、本発明の製造方法の目的物である画像表示装置が得られる。本工程において本硬化させるのは、仮硬化樹脂層12を十分に硬化させて、画像表示部材13と光透過性カバー部材10とを接着し積層するためである。このような本硬化のレベルは、光硬化樹脂層14の硬化率(ゲル分率)が好ましくは90%より大、より好ましくは95%より大100%以下となるようなレベルである。
(工程(A)(マスク配置工程))
まず、90(W)×140(L)×0.7(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10μmとなるように15mm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(株))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、バキュームチャック機構が設けられたステンレススチール製ステージに載置した。
また、前出の光重合性樹脂組成物の成分例示の中から、アクリレート系オリゴマー、アクリレート系モノマー、可塑剤、光重合開始剤、及び粘着付与剤を適宜選択し、均一に混合して光硬化性樹脂組成物を調製した。この光硬化性樹脂組成物の粘度(コーンプレートレオメーター、25℃、コーン及びプレートC35/2、回転数10rpm)は、約8Pa・sであった。
次に、この光硬化性樹脂組成物膜に対して、紫外線照射装置(LC−8、浜松ホトニクス(株))を使って、積算光量が3000mJ/cm2となるように、200mW/cm2強度の紫外線を15秒照射することにより光硬化性樹脂組成物膜を半硬化させ、仮硬化樹脂層を形成した。
次に、上下移動可能シリンダ機構で塗布領域規制マスクを押し上げ、ガラス板から塗布領域規制マスクを取り外した。
次に、70(W)×120(L)mmのサイズのフラットな液晶表示素子の偏光板が積層された面に、工程(C)で得たガラス板をその仮硬化樹脂層側が偏光板側となるように載置し、ガラス板側から真空貼合機(真空度50Pa、貼合圧0.07MPa、貼合時間3秒、常温)で貼り付けた。
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(ECS−03601EG、アイグラフィック社)を使って紫外線(200mW/cm2)を3000mJ/cm2で照射することにより仮硬化樹脂層を完全に硬化させ、光透過性の光硬化樹脂層を形成した。光硬化樹脂層の硬化率は98%であった。これにより、液晶表示素子に、ガラス板が光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。また、本硬化収縮率は1.8%であった。
(非接着部の存在の有無)
実施例1の液晶表示装置を厚み方向に切断し、光硬化性樹脂組成物の塗布領域の周縁部に傾斜した非接着部が存在するか否かについて、切断面を目視観察した。その結果、非接着部は観察されなかった。
実施例1の液晶表示装置の画像表示面に光硬化樹脂層の端部が視認できるか否かを目視観察した。その結果、光硬化樹脂層の端部は観察されず、外観は良好であった。
実施例1で塗布領域規制マスクを使用しないこと以外は、実施例1を繰り返すことにより液晶表示装置を得、実施例1と同様に評価を行った。その結果、非接着部が観察され、外観に不良が観察された。
10a、100a 遮光部
11 光硬化性樹脂組成物
12 仮硬化樹脂層
12a 非接着部
13 画像表示部材
14 光硬化樹脂層
20 移動部材
21 押しネジ部材
21a 押さえ板
21b ネジ
22 永久磁石(または電磁石)
23 磁性押さえ部材
101、D スリットダイヘッド
101a スリット
102 光硬化性樹脂組成物
103 光硬化樹脂層
104 画像表示部材
105 非接着部
B バンプ
CR 塗布領域
M メニスカス
MF 塗布領域規制マスク
S ステージ
Claims (14)
- 画像表示部材と光透過性カバー部材とが、光硬化樹脂層を介して積層されている画像表示装置の製造方法において、
以下の工程(A)〜(F):
<工程(A)>
光透過性カバー部材の片面に、光硬化性樹脂組成物の塗布領域を区画する塗布領域規制マスクを配置する工程;
<工程(B)>
塗布領域規制マスクで区画された光透過性カバー部材の塗布領域に、光硬化性樹脂組成物を塗布する工程;
<工程(C)>
光透過性カバー部材の塗布領域に塗布された光硬化性樹脂組成物に対して紫外線を照射することにより仮硬化樹脂層を形成する工程;
<工程(D)>
光透過性カバー部材から塗布領域規制マスクを取り外す工程;
<工程(E)>
光透過性カバー部材と画像表示部材とを、仮硬化樹脂層を介して積層する工程; 及び
<工程(F)>
仮硬化樹脂層に紫外線を照射し本硬化させて光硬化樹脂層を形成する工程;
を有する製造方法。 - 工程(A)において、光透過性カバー部材として周縁部に遮光部が形成されているものを使用し、その遮光部の少なくとも一部を覆うように塗布領域規制マスクを配置する請求項1記載の製造方法。
- 塗布領域規制マスクとして、短冊状形状または額縁状枠形状を有するものを使用する請求項1または2記載の製造方法。
- 光硬化性樹脂組成物として、工程(B)の光硬化性樹脂組成物の塗布の際の塗布条件下で液状であるものを使用する請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 塗布領域規制マスクとして、少なくとも金属マスク部材と弾性樹脂部材とが重なり合わせてあるものを使用する請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 工程(B)及び工程(C)の実施中に、塗布領域規制マスクを光透過性カバー部材に押圧手段により押圧している請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 光透過性カバー部材がステージ上に載置されており、押圧手段が、ステージの平面に対して上下方向に移動可能な移動部材と、その上部に取り付けられた塗布領域規制マスクとであり、押圧が、移動部材の下方への移動により行う請求項6記載の製造方法。
- 塗布領域規制マスクを下方に押しつける押しネジ部材が、塗布領域規制マスクを介して移動部材の上部に設けられている請求項7記載の製造方法。
- 押圧手段が、永久磁石または電磁石を有するステージと、塗布領域規制マスク上に配置される磁性押さえ部材とであり、押圧が、ステージと磁性押させ部材との間の磁性的引き合いにより行う請求項6記載の製造方法。
- 押圧手段が、永久磁石または電磁石を有するステージと、塗布領域規制マスクの磁性金属マスク部材とであり、押圧が、ステージと磁性金属マスクとの間の磁性的引き合いにより行う請求項7記載の製造方法。
- 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1〜10のいずれかに記載の製造方法。
- 工程(C)において、仮硬化樹脂層の硬化率が10〜90%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1〜11のいずれかに記載の製造方法。
- 工程(F)において、光硬化樹脂層の硬化率が90%より大となるように、仮硬化樹脂層に紫外線を照射して本硬化させる請求項12記載の製造方法。
- 光硬化性樹脂組成物が、エラストマー及びアクリレート系オリゴマーの少なくとも一方と、アクリル系モノマーと、光重合開始剤とを含有する液状の樹脂組成物であって、
エラストマーが、アクリル共重合体、ポリブテン及びポリオレフィンからなる群から選択される少なくとも一種であり、
アクリレート系オリゴマーが、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)アクリレート及びポリイソプレン系(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも一種である請求項1〜13のいずれかに記載の製造方法。
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