KR101516925B1 - 화상 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

화상 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

차광부 (5) 를 구비한 보호부 (3) 와 화상 표시부 (8) 사이에 수지 (11) 를 개재시킨 박형 화상 표시 장치 (1) 를 제조함에 있어서, 화상 표시부 (8) 의 변형에서 기인되는 표시 불량을 발생시키지 않고, 고휘도 및 고콘트라스트 표시를 가능하게 하고, 또한, 차광부 (5) 의 형성 영역의 수지 (11) 도 충분히 경화시킨다. 화상 표시부 (8) 를 갖는 기부 (2) 와 차광부 (5) 를 갖는 투광성 보호부 (3) 사이에 광경화형 수지 조성물 (11) 을 개재시키고, 광경화시켜 수지 경화물층 (14) 을 형성하는 공정을 갖는 화상 표시 장치 (1) 의 제조 방법에 있어서, 광경화형 수지 조성물 (11) 로서, 경화 수축률이 5 ％ 이하, 경화물의 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1.0 × 107 Pa 이하, 수지 경화물층 (14) 의 가시광 영역의 광투과율을 90 ％ 이상으로 하는 수지 조성물을 사용하고, 또한, 광경화를, 적어도 차광부 (5) 의 형성면의 외방 측면측에서 광경화형 수지 조성물 (11) 에 광조사함으로써 실시한다.

Description

화상 표시 장치의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING IMAGE DISPLAY}
본 발명은, 예를 들어 휴대 전화 등에 사용되는 액정 표시 장치 (LCD) 등의 화상 표시 장치의 제조 방법, 특히, 화상 표시부 상에 투명한 보호부를 형성한 화상 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 이런 종류의 화상 표시 장치로는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 것이 알려져 있다.
이 액정 표시 장치 (101) 는, 액정 표시 패널 (102) 상에 예를 들어, 유리나 플라스틱으로 이루어지는 투명한 보호부 (103) 를 갖고 있다.
이 경우, 액정 표시 패널 (102) 표면 및 편광판 (도시 생략) 을 보호하기 위해, 보호부 (103) 와의 사이에 스페이서 (104) 를 개재시킴으로써 액정 표시 패널 (102) 과 보호부 (103) 사이에 공극 (105) 이 형성되어 있다.
그러나, 액정 표시 패널 (102) 과 보호부 (103) 사이의 공극 (105) 의 존재에 의해, 광 산란이 일어나고, 그것에서 기인하여 콘트라스트나 휘도가 저하되며, 또한 공극 (105) 의 존재는 패널 박형화에 방해가 된다.
이와 같은 문제를 감안하여, 액정 표시 패널과 보호부 사이의 공극에 수지를 충전하는 것도 제안되어 있지만 (예를 들어 특허문헌 1), 수지 경화물의 경화 수축시의 응력에 의해 액정 표시 패널의 액정을 협지하는 광학 유리판에 변형이 발생하여, 액정 재료의 배향 흐트러짐 등의 표시 불량의 원인이 된다.
또, 이런 종류의 액정 표시 장치 (101) 에는, 표시 화상의 휘도나 콘트라스트를 향상시키기 위해, 액정 표시 패널 (102) 주위의 보호부 (103) 에 소위 블랙 매트릭스라고 하는 흑색 프레임 형상의 차광부 (도시 생략) 가 형성된다.
그러나, 이와 같은 구성에 있어서, 액정 표시 패널 (102) 과 보호부 (103) 사이의 공극 (105) 에 광경화형 수지 조성물을 충전하여 광경화시키고자 하면, 차광부의 형성 영역에 있는 광경화형 수지 조성물은, 광이 충분히 도달되지 않음으로써 미경화될 우려가 있다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2005-55641호
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 차광부를 구비한 보호부와 화상 표시부 사이에 수지를 개재시킨 박형의 화상 표시 장치를 제조함에 있어서, 화상 표시부의 변형에서 기인하는 표시 불량을 발생시키지 않고, 고휘도 및 고콘트라스트의 화상 표시를 가능하게 하고, 또한, 차광부의 형성 영역의 수지도 충분히 경화시키는 기술을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 화상 표시부를 갖는 기부 (基部) 와, 차광부를 갖는 투광성의 보호부 사이에 광경화형 수지 조성물을 개재시키고, 광경화시켜 수지 경화물층을 형성하는 공정을 갖는 화상 표시 장치의 제조 방법으로서,
광경화형 수지 조성물로서, 경화 수축률이 5 ％ 이하, 경화물의 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1.0 × 107 Pa 이하, 수지 경화물층의 가시광 영역의 광투과율을 90 ％ 이상으로 하는 수지 조성물을 사용하고,
광경화를, 적어도 차광부의 형성면의 외방 측면측에서 광경화형 수지 조성물에 광조사함으로써 실시하는 화상 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서는, 화상 표시부를, 액정 표시 패널로 할 수도 있다.
본 발명에서는, 보호부를, 아크릴 수지로 이루어지는 것으로 할 수도 있다.
본 발명에서는, 보호부를, 광학 유리로 이루어지는 것으로 할 수도 있다.
수지가 경화될 때 축적되는 내부 응력은, 경화 후의 저장 탄성률과 경화 수축률의 곱으로 근사시킬 있는 바, 본 발명에 의하면, 경화형 수지 조성물로서, 경화 수축률이 5 ％ 이하, 경화물의 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1.0 × 107 Pa 이하인 것을 사용하기 때문에, 화상 표시부와 보호부 사이의 공극에 충전하는 수지가 탄성률과 경화 수축률의 바람직한 관계를 가져, 화상 표시부 및 보호부에 대해, 수지의 경화 수축시의 응력의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 화상 표시부 및 보호부에 변형이 거의 발생하지 않는다. 그 결과, 표시 불량이 없는 고휘도 및 고콘트라스트의 화상 표시를 할 수 있게 된다.
특히, 화상 표시부가 액정 표시 패널인 경우에는, 액정 재료의 배향 흐트러짐 등의 표시 불량을 확실히 방지하여 고품위의 화상 표시를 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 화상 표시부와 보호부 사이에 수지 경화물이 개재되기 때문에 충격에 강해진다.
게다가, 화상 표시부와 보호부 사이에 공극을 형성한 종래예에 비해 박형의 화상 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 화상 표시부와 보호부 사이에 개재시키는 경화형 수지 조성물로서 광경화형의 것을 사용하고, 그 광경화형 수지 조성물에 대한 광조사를, 적어도 차광부의 형성면의 외방 측면측에서 실시하기 때문에, 차광부의 형성 영역에 있는 광경화형 수지 조성물이 확실하게 광조사되어 충분히 경화된다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 제조 방법의 요부를 나타내는 단면 공정도이다.
도 2 는 일 실시형태에 있어서의 제조 공정의 요부를 나타내는 평면도이다.
도 3 은 다른 실시형태의 제조 방법의 요부를 나타내는 단면 공정도이다.
도 4 는 종래 기술에 관련된 화상 표시 장치의 요부를 나타내는 단면도이다.
부호의 설명
1 : 화상 표시 장치
2 : 기부
3 : 보호부
4 : 투광성 부재
5 : 차광부
5a : 차광부의 부착면
6 : 프레임
6a : 프레임의 부착면
7 : 백라이트
8 : 액정 표시 패널 (화상 표시부)
11 : 광경화형 수지 조성물
12 : 수지 조성물 충전부
14 : 수지 경화물층
32, 33 : 자외선
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 부호는 동일 또는 동등한 구성 요소를 나타낸다.
도 1(a) ∼ 도 1(c) 는, 본 발명에 관련된 화상 표시 장치의 제조 방법의 일 실시형태의 요부를 나타내는 단면 공정도, 도 2 는, 일 실시형태에 있어서의 화상 표시 장치의 제조 공정의 요부를 나타내는 평면도이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 도시되지 않은 구동 회로에 접속되어 소정의 화상 표시를 실시하는 화상 표시부를 갖는 기부 (2) 와 보호부 (3) 를 수지 경화물층 (14) 에 의해 부착시킨다.
여기에서, 화상 표시 장치로는, 특별히 한정되지 않고, 여러 가지의 것에 적용할 수 있으며, 예를 들어, 휴대 전화, 휴대 게임 기기 등의 액정 표시 장치를 들 수 있다. 이하, 액정 표시 장치를 적용하는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명한다.
보호부 (3) 는, 기부 (2) 와 동일한 정도의 크기의 예를 들어 직사각형 평판 형상의 투광성 부재 (4) 로 형성되어 있다. 이 투광성 부재 (4) 로는, 예를 들어, 광학 유리나 플라스틱 (아크릴 수지 등) 을 바람직하게 사용할 수 있다.
투광성 부재 (4) 의 일면측 (기부 (2) 측) 의 액정 표시 패널 (8) 의 둘레 가장자리에 대응하는 영역에는, 예를 들어 흑색 프레임 형상의 차광부 (5) 가 형성되어 있다. 이 차광부 (5)는, 예를 들어 인쇄법에 의해 형성할 수 있다.
한편, 기부 (2) 는, 예를 들어 프레임 형상의 프레임 (6) 을 가지며, 이 프레임 (6) 의 내측 영역에 액정 표시 패널 (화상 표시부) (8) 이 장착되고, 또한 이 액정 표시 패널 (8) 의 장치 배면측의 부위에 백라이트 (7) 가 장착되어 있다.
또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기부 (2) 의 프레임 (6) 의 화상 표시 패널 (8) 측의 둘레 가장자리부에는, 복수의 스페이서 (9) 가 소정의 간격을 두고 단속적으로 형성되어 있다. 이 스페이서 (9) 의 두께는 0.05 ∼ 1.5 ㎜ 정도이며, 이로 인해 액정 표시 패널 (8) 과 보호부 (3) 의 표면간 거리가 1 ㎜ 정도로 유지된다.
또, 본 실시형태에서는, 특히 기부 (2) 의 프레임 (6) 의 부착면 (6a) 과 보호부 (3) 의 차광부 (5) 의 부착면 (5a) 이 평행하게 되어 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 본 실시형태에서는, 먼저, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 보호부 (3) 의 차광부 (5) 측에 광경화형 수지 조성물 (11) 을 소정량 적하하고, 이어서 보호부 (3) 를 뒤집어, 보호부 (3) 와 화상 표시부 (8) 를 대향시킨다. 다음으로, 보호부 (3) 를 기부 (2) 의 스페이서 (9) 상에 배치하고, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 수지 조성물 충전부 (12) 를 형성한다.
여기에서, 광경화형 수지 조성물 (11) 의 적하량은, 수지 조성물 충전부 (12) 를 경화시킨 수지 경화물층 (14) 의 두께가 50 ∼ 200 ㎛ 가 되도록 하는 것이 바람직하다.
광경화형 수지 조성물 (11) 로는, 그 수지 경화물의 저장 탄성률 (25 ℃) 을 1 × 107 Pa 이하, 바람직하게는 1 × 103 ∼ 1 × 106 Pa 로 하고, 수지 경화물의 굴절률을 바람직하게는 1.45 이상 1.55 이하, 보다 바람직하게는 1.51 이상 1.52 이하로 하고, 또한 수지 경화물의 두께가 100 ㎛ 인 경우의 가시광 영역의 투과율을 90 ％ 이상으로 하도록 조제한 것을 사용한다.
일반적으로, 경화형 수지 조성물을 구성하는 주요한 수지 성분으로서는 공통되더라도, 함께 배합하는 수지 성분 혹은 모노머 성분 등이 상이하면, 그것을 경화시킨 수지 경화물의 저장 탄성률 (25 ℃) 이 1 × 107 Pa 를 초과하는 경우가 있지만, 그와 같은 수지 경화물을 형성하는 수지 조성물은, 광경화형 수지 조성물 (11) 로서는 사용하지 않는다.
또, 이 광경화형 수지 조성물 (11) 은, 경화 수축률이 바람직하게는 5.0 ％ 이하, 보다 바람직하게는 4.5 ％ 이하, 특히 바람직하게는 4.0 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 2 ％ 가 되도록 조제한 것으로 한다. 이로 인해, 광경화형 수지 조성물 (11) 이 경화될 때에 수지 경화물에 축적되는 내부 응력을 저감시킬 수 있어, 수지 경화물층 (14) 과 액정 표시 패널 (8) 또는 보호부 (3) 의 계면에 변형이 생기는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 광경화형 수지 조성물 (11) 을 액정 표시 패널 (8) 과 보호부 (3) 사이에 개재시키고, 그 광경화형 수지 조성물 (11) 을 경화시킨 경우에, 수지 경화물층 (14) 과 액정 표시 패널 (8) 또는 보호부 (3) 의 계면에서 발생하는 광의 산란을 저감시킬 수 있어, 표시 화상의 휘도를 높임과 함께, 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 수지 조성물이 경화될 때에 수지 경화물에 축적되는 내부 응력의 정도는, 수지 조성물을 평판 상에 적하하고, 그것을 경화시켜 얻어지는 수지 경화물의 평균 표면 조도에 의해 평가할 수 있다. 예를 들어, 수지 조성물 2 ㎎ 을 유리판 상 또는 아크릴판 상에 적하하고, 그것을 UV 조사에 의해 90 ％ 이상의 경화율로 경화시켜 얻어지는 수지 경화물의 평균 표면 조도가 6.0 ㎚ 이하이면, 액정 표시 패널 (8) 과 보호부 (3) 사이에 경화형 수지 조성물을 개재시키고, 그것을 경화시킨 경우에 그들의 계면에서 발생되는 변형을 실용상 무시할 수 있다. 이에 관하여, 본 실시양태에서 사용하는 광경화형 수지 조성물 (11) 에 의하면, 이 평균 표면 조도를 6.0 ㎚ 이하, 바람직하게는 5.0 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 1 ∼ 3 ㎚ 로 할 수 있다. 따라서, 수지 경화물의 계면에서 발생되는 변형을 실용상 무시할 수 있다.
여기에서, 유리판으로는, 액정셀의 액정을 협지하는 유리판이나 액정셀의 보호판으로서 사용되고 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 아크릴판으로는, 액정셀의 보호판으로서 사용되고 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 유리판이나 아크릴판의 평균 표면 조도는, 통상 1.0 ㎚ 이하이다.
이와 같은 수지 조성물로는, 예를 들어, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리이소프렌계 아크릴레이트 또는 그 에스테르화물, 테르펜계 수소 첨가 수지, 부타디엔 중합체 등의 1 종 이상의 폴리머와, 이소보르닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트 등의 1 종 이상의 아크릴레이트계 모노머와, 1-히드록시-시클로헥실-페틸-케톤 등의 광중합 개시제를 함유하는 수지 조성물을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 보호부 (3) 에는, 화상 표시부 (8) 에 대한 자외선 보호의 관점에서 자외선 영역을 컷하는 기능이 부여되어 있는 경우가 많다. 그 때문에, 광중합 개시제로는, 가시광 영역에서도 경화시킬 수 있는 광중합 개시제 (예를 들어, 상품명 SpeedCureTPO : 닛폰 시이벨헤그너(주) 제조 등) 를 사용하는 것이 바람직하다.
그 후, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 투광성 부재 (4) 를 통하여 자외선 (33) 을 조사한다. 자외선 (33) 의 조사 방향은, 특별히 한정되지는 않지만, 화상 표시 영역에 있는 광경화형 수지 조성물 (11) 의 보다 균일한 경화를 달성하는 관점에서는, 투광성 부재 (4) 의 표면에 직교하는 방향으로 하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에서는 상기 서술한 자외선 (33) 의 조사에 더하여, 예를 들어 광파이버 등으로 이루어지는 미세한 조사부 (30) 를 갖는 UV 광조사 장치 (31) 를 사용하여, 차광부 (5) 의 형성 영역에 있는 광경화형 수지 조성물 (11), 보다 구체적으로는 차광부 (5) 와 기부 (2) 사이의 광경화형 수지 조성물 (11) 에 대해, 차광부 (5) 의 부착면 (5a) (즉, 차광부의 형성면) 의 외방 측면측에서, 스페이서 (9) 사이를 통과하여 자외선 (32) 을 직접 조사한다.
자외선 (32) 의 조사 방향은, 특별히 한정되지 않으며, 수평 방향에 대해 0 °이상 90 °미만으로 할 수 있는데, 차광부 (5) 의 형성 영역에 있는 광경화형 수지 조성물 (11) 의 보다 균일한 경화를 달성하는 관점에서는, 기부 (2) 의 프레임 (6) 의 부착면 (6a) 과 보호부 (3) 의 차광부 (5) 의 부착면 (5a) 에 대해, 거의 평행하게 자외선 (32) 을 조사하는 것이 바람직하다.
이와 같은 자외선의 조사를 실시함으로써, 도 1(c) 에 나타내는 바와 같이, 수지 조성물 충전부 (12) 를 경화시켜 수지 경화물층 (14) 으로 하고, 목적으로 하는 화상 표시 장치 (1) 를 얻는다.
이렇게 하여 얻어지는 화상 표시 장치 (1) 는, 특정한 광경화형 수지 조성물 (11) 을 사용함으로써, 화상 표시부 (8) 및 보호부 (3) 에 대해, 수지 경화 수축시의 응력의 영향을 최소한으로 억제할 수 있기 때문에, 화상 표시부 (8) 및 보호부 (3) 에서 변형이 거의 발생하지 않고, 그 결과, 화상 표시부 (8) 에 변형이 발생하지 않기 때문에, 표시 불량이 없는 고휘도 및 고콘트라스트의 화상 표시를 할 수 있게 된다.
또한, 광경화형 수지 조성물 (11) 을 경화시킨 수지 경화물층 (14) 에 의해 충격에 강하고, 또, 화상 표시부와 보호부 사이에 공극을 형성했던 종래예에 비해 박형의 화상 표시 장치 (1) 를 얻을 수 있다.
게다가, 기부 (2) 의 프레임 (6) 과 차광부 (5) 사이에 배치된 광경화형 수지 조성물 (11) 에 대해 차광부 (5) 의 부착면 (5a) 의 외방 측면측에서도 광을 조사하도록 하였기 때문에, 차광부 (5) 의 형성 영역의 광경화형 수지 조성물 (11) 도 확실하게 광이 조사되어 충분히 경화된다.
본 발명은 여러 가지의 양태를 취할 수 있다. 예를 들어, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 스페이서 (9) 를 생략하고 화상 표시 장치 (1) 를 제조해도 된다. 이 경우에는, 기부 (2) 상에, 상기 서술한 광경화형 수지 조성물 (11) 을 도포하고, 그 위에 보호부 (3) 를 겹쳐, 전술한 바와 동일하게 광경화를 실시한다.
또한, 본 발명은 상기 서술한 액정 표시 장치뿐만 아니라, 예를 들어, 유기 EL, 플라즈마 디스플레이 장치 등의 각종 패널 디스플레이에 적용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
다음의 실시예 수지 조성물 1 ∼ 4, 비교예 수지 조성물 1 ∼ 3 을 조제하였다.
<실시예 수지 조성물 1>
폴리우레탄아크릴레이트 (상품명 UV-3000B, 닛폰 합성화학공업(주) 제조) 50 중량부, 이소보르닐아크릴레이트 (상품명 IBXA, 오사카 유기화학공업(주) 제조) 30 중량부, 광중합 개시제 (상품명 IRGACURE 184, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조) 3 중량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCureTPO, 닛폰 시이벨헤그너(주) 제조) 1 중량부를 혼련기로 혼련하여 실시예 수지 조성물 1 을 조제하였다.
<실시예 수지 조성물 2>
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-히드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 70 중량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 30 중량부, 2-히드록시부틸메타크릴레이트 10 중량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 30 중량부, 부타디엔 중합체 140 중량부, 광중합 개시제 4 중량부, 가시광 영역용 광중합 개시제 0.5 중량부를 혼련기로 혼련하여 실시예 수지 조성물 2 를 조제하였다.
<실시예 수지 조성물 3>
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-히드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 100 중량부, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 30 중량부, 2-히드록시부틸메타크릴레이트 10 중량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 30 중량부, 부타디엔 중합체 210 중량부, 광중합 개시제 7 중량부, 가시광 영역용 광중합 개시제 1.5 중량부를 혼련기로 혼련하여 실시예 수지 조성물 3 을 조제하였다.
<실시예 수지 조성물 4>
폴리이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-히드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물 (상품명 UC-203, (주)쿠라레 제조) 70 중량부, 디시클로펜테닐 옥시에틸메타크릴레이트 (상품명 FA512M, 히타치 화성공업(주) 제조) 30 중량부, 2-히드록시부틸메타크릴레이트 (상품명 라이트에스테르 HOB, 쿄에이샤 화학(주) 제조) 10 중량부, 테르펜계 수소 첨가 수지 (상품명 크리아론 P-85, 야스하라 케미컬(주) 제조) 30 중량부, 부타디엔 중합체 (상품명 Polyoil 110, 닛폰 제온(주) 제조) 35 중량부, 광중합 개시제 (상품명 IRGACURE 184D, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조) 5 중량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCureTPO, 닛폰 시이벨헤그너(주) 제조) 2 중량부를 혼련기로 혼련하여 실시예 수지 조성물 4 를 조제하였다.
<비교예 수지 조성물 1>
폴리부타디엔아크릴레이트 (상품명 TE-2000, 닛폰 소다(주) 제조) 50 중량부, 히드록시에틸메타크릴레이트 (상품명 라이트에스테르 HO, 쿄에이샤 화학(주) 제조) 20 중량부, 광중합 개시제 (IRGACURE 184, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조) 3 중량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCureTPO, 닛폰 시이벨헤그너(주) 제조) 1 중량부를 혼련기로 혼련하여 비교예 수지 조성물 1 을 조제하였다.
<비교예 수지 조성물 2>
폴리우레탄아크릴레이트 (상품명 UV-3000B, 닛폰 합성화학공업(주) 제조) 50 중량부, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트 (상품명 NK 에스테르 LC2, 신나카무라 화학공업(주) 제조) 30 중량부, 광중합 개시제 (IRGACURE 184, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조) 3 중량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCureTPO, 닛폰 시이벨헤그너(주) 제조) 1 중량부를 혼련기로 혼련하여 비교예 수지 조성물 2 를 조제하였다.
<비교예 수지 조성물 3>
폴리부타디엔아크릴레이트 (상품명 TE-2000, 닛폰 소다(주) 제조) 50 중량부, 이소보르닐아크릴레이트 (상품명 IBXA, 오사카 유기화학공업(주) 제조) 20 중량부, 광중합 개시제 (IRGACURE 184, 치바·스페셜리티·케미컬즈사 제조) 3 중량부, 광중합 개시제 (상품명 SpeedCureTPO, 닛폰 시이벨헤그너(주) 제조) 1 중량부를 혼련기로 혼련하여 비교예 수지 조성물 3 을 조제하였다.
실험예 1
실시예 수지 조성물 1 ∼ 4, 비교예 수지 조성물 1 ∼ 3 을, 두께 100 ㎛ 의 백색 유리판 상에 소정의 막 두께가 되도록 적하하고 UV 컨베이어로 반송하여, 소정 두께의 수지 경화물을 얻고, 이것을 시료로 하였다.
각 시료에 대하여, 「광투과율」, 「저장 탄성률」,「경화 수축률」, 「표면 조도의 측정」을 이하와 같이 측정하였다. 이들의 결과를 표 1 에 나타낸다.
〔광투과율〕
각 시료 (수지 경화물의 두께 100 ㎛) 에 대하여, 자외 가시 분광 광도계 (닛폰 분광(주) 제조 V-560) 에 의해 가시광 영역의 투과율 (％) 을 측정한 결과, 모두 90 ％ 이상이었다.
〔저장 탄성률〕
각 시료에 대하여, 점탄성 측정 장치 (세이코인스트루먼트(주) 제조 DMS6100) 를 사용하여, 측정 주파수 1 Hz 에서 저장 탄성률 (Pa) (25 ℃) 을 측정하였다.
[경화 수축률〕
경화 수축률 (％) 에 대해서는, 경화 전의 수지액과 경화 후의 고체 비중을 전자 비중계 (MIRAGE 사 제조 SD-120L) 를 사용하여 측정하고, 양자의 비중차로부터 다음 식에 의해 산출하였다.
[수학식 1]
경화 수축률 (％) = (경화물 비중 - 수지액 비중)/경화물 비중 × 100
〔표면 조도〕
각 수지 조성물에 대하여, 각각 2 ㎎ 을 액정셀용 유리판에 적하하고, UV 경화시에 생기는 내부 응력에 의해 발생하는 유리판 표면의 소정 영역 (2.93 ㎜ × 2.20 ㎜) 의 변형 (Ra : 평균 표면 조도) 을, Zygo 사 제조 3 차원 비접촉 표면 조도 측정계로 측정하였다.
실시예 및 비교예의 특성 그리고 평가 결과
투과율
(％)		 저장 탄성률
(Pa)		 경화 수축률
(％)		 Ra : 평균 거침 조도 (㎚)
실시예 수지 조성물 1 90 이상 1 × 106 4.5 5.5
실시예 수지 조성물 2 90 이상 1 × 104 1.8 2.7
실시예 수지 조성물 3 90 이상 4 × 103 1.0 1.5
실시예 수지 조성물 4 90 이상 4 × 105 3.8 5.0
비교예 수지 조성물 1 90 이상 2 × 107 5.6 12.4
비교예 수지 조성물 2 90 이상 3 × 108 4.3 36.5
비교예 수지 조성물 3 90 이상 5 × 108 5.6 64.2
표 1 에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 수지 조성물 1 ∼ 4 에서는 저장 탄성률이 4 × 103 ∼ 1 × 106 Pa 이고, 경화 수축률이 1.0 ∼ 4.5 ％ 이며, 그 때문에, 평균 표면 조도 Ra = 1.5 ∼ 5.5 ㎚ 로 변형이 거의 없어, 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 이에 대해, 비교예 수지 조성물 1 (Ra = 12.4 ㎚), 비교예 수지 조성물 2 (Ra = 36.5 ㎚), 비교예 수지 조성물 3 (Ra = 64.2 ㎚) 는, Ra 가 커, 수지가 경화될 때의 내부 응력에 의해 수지와 유리판의 계면이 변형되는 것으로 이해된다.
실험예 2 : 경화율의 측정
도 1(a) 에서 보호부 (3) 가 되는 아크릴판에, 실험예 1 에서 조제한 실시예 수지 조성물 1 을 0.2 g 정도 적하하고, 이어서, 기부 (2) 가 되는 액정 표시 패널과 대향 배치시켜, 액정 표시 패널과 아크릴판 사이에 실시예 수지 조성물 1 을 충전시킨 것을 총 3 대 제조하였다. 이 중 2 대에는 아크릴판으로서, 그 둘레 가장자리 영역에 폭 2 ㎜ 의 흑색 잉크층으로 이루어지는 차광부 (블랙 매트릭스) (5) 가 형성되어 있는 것을 사용하고, 다른 1 대는 차광부 (5) 가 형성되어 있지 않은 것을 사용하였다.
다음으로, 차광부 (5) 가 형성된 아크릴판을 사용한 것 1 대에 대하여, 아크릴판에서 10 ㎝ 정도 떨어진 지점에서 UV 램프 (우시오 전기 제조) 를 사용하여 적산 광량 5000 mJ 의 자외선을 조사함과 함께 (정면 조사), 프레임 (6) 주위 전체에 걸쳐 흑색 잉크층으로 이루어지는 차광부 (5) 의 외방 측면측에서 (보다 구체적으로는 프레임 (6) 의 측면에서 3 ㎝ 정도 떨어진 지점에서) 광파이버를 사용하여 적산 광량 5000 mJ 의 자외선을 조사하였다 (측면 조사).
다음으로, 나머지 2 대에 대하여, 측면 조사를 실시하지 않고, 상기 서술한 것과 동일한 정면 조사만 실시하였다.
이렇게 하여 광조사된 3 대의 화상 표시 장치의 아크릴판을 박리시키고, 아크릴판의 중앙부 및 차광부 (5) 의 바로 아래에 대하여, 수지 조성물의 경화율을 다음과 같이 측정하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.
수지 조성물의 경화율의 측정 방법 :
조사 전의 수지 조성물과 조사 후의 경화물 각각으로부터, 그들의 경화 성분 (모노머, 올리고머) 을 수지 조성물, 경화물이 0.2 wt％ 가 되는 양의 아세토니트릴을 사용하여 추출하고, 액체 크로마토그래피로 수지 조성물에 있어서의 경화 성분의 피크 강도 I0 과, 경화물에 있어서의 경화 성분의 피크 강도 I1 을 구하고, 다음 식으로 경화율을 산출하였다.
[수학식 2]
Figure 112014035485699-pat00001
실시예 수지 조성물 1 의 경화율
아크릴판의
차광부의 유무		 아크릴판의
중앙부		 차광부의 바로 아래
정면 조사와 측면 조사의 병용 있음 95 ％ 95 ％
정면 조사만 있음 95 ％ 50 ％
정면 조사만 없음 95 ％ 95 ％
표 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 아크릴판에 차광부가 있는 경우에는, 정면 조사만이면, 아크릴판 중앙부는 수지 조성물의 경화율은 높지만, 차광부 바로 아래의 수지 조성물의 경화율은 반드시 높지 않다. 그에 대해, 정면 조사와 측면 조사를 병용하면, 차광부가 형성되어 있는 경우에도, 차광부 바로 아래의 수지 조성물의 경화율을 높일 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은 액정 표시 장치 등의 화상 표시 장치의 제조에 유용하다.

Claims (16)

  1. 화상 표시부를 갖는 기부 (基部) 와, 둘레 가장자리에 차광부가 형성된 투광성 부재로 이루어지는 보호부 사이에 광경화형 수지 조성물을 개재시키고, 광경화시켜 수지 경화물층을 형성하는 공정에 사용되는, 화상 표시 장치의 제조 장치로서,
    광경화형 수지 조성물로서, 경화 수축률이 5 ％ 이하, 경화물의 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1.0 × 107 Pa 이하, 수지 경화물층의 가시광 영역의 광투과율을 90 ％ 이상으로 하는 수지 조성물을 사용하고, 보호부의 투광성 부재의 표면측과, 차광부 형성면의 외측 측면측에서 광경화형 수지 조성물에 광조사하기 위한 UV 광조사 장치를 포함하는, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수지 경화물층의 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1 × 103 ∼ 1 × 106 Pa 인, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광경화형 수지 조성물의 경화 수축률이 4.0 ％ 이하인, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    수지 경화물층의 두께가 50 ∼ 200 ㎛ 인, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광경화형 수지 조성물이, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리이소프렌계 아크릴레이트 또는 그 에스테르화물, 테르펜계 수소 첨가 수지 및 부타디엔 중합체에서 선택되는 1 종 이상의 폴리머와, 이소보르닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 및 2-히드록시부틸메타크릴레이트에서 선택되는 1 종 이상의 아크릴레이트계 모노머와, 광중합 개시제를 함유하는, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    화상 표시부가 액정 표시 패널인, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    보호부가 아크릴 수지로 이루어지는, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    보호부가 광학 유리로 이루어지는, 화상 표시 장치의 제조 장치.
  9. 화상 표시부를 갖는 기부와, 차광부를 갖는 투광성의 보호부 사이에 광경화형 수지 조성물을 개재시키고, 광경화시켜 수지 경화물층을 형성하는 공정을 갖는 화상 표시 장치의 제조 방법으로서,
    광경화형 수지 조성물로서, 경화 수축률이 0 ∼ 2 ％, 경화물의 25 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 1 × 103 ∼ 1 × 106 Pa, 수지 경화물층의 가시광 영역의 광투과율을 90 ％ 이상으로 하는 수지 조성물을 사용하고,
    광경화를, 적어도 차광부의 형성면의 외방 측면에서 광경화형 수지 조성물에 광조사를 실시하는 것에 따라 수지 경화물층을 90 ％ 이상의 경화율로 하는, 화상 표시 장치의 제조 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    수지 경화물층의 두께가 50 ∼ 200 ㎛ 인, 화상 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    광경화형 수지 조성물이, 폴리우레탄아크릴레이트, 폴리이소프렌계 아크릴레이트 또는 그 에스테르화물, 테르펜계 수소 첨가 수지 및 부타디엔 중합체에서 선택되는 1 종 이상의 폴리머와, 이소보르닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸메타크릴레이트 및 2-히드록시부틸메타크릴레이트에서 선택되는 1 종 이상의 아크릴레이트계 모노머와, 광중합 개시제를 함유하는, 화상 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    화상 표시부가 액정 표시 패널인, 화상 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    보호부가 아크릴 수지로 이루어지는, 화상 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    보호부가 광학 유리로 이루어지는, 화상 표시 장치의 제조 방법.
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