KR101708525B1 - 표시 장치의 제조 방법 및 표시 장치 - Google Patents

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아사히 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

표시 디바이스가 파손되기 어렵고, 수지층과 표시 디바이스의 계면 접착력 및 수지층과 투명 면재 (보호판) 의 계면 접착력을 높일 수 있고, 액상의 경화성 수지 조성물에 의한 기포의 발생이 충분히 억제되는 표시 장치의 제조 방법을 제공한다. (a) 표시 디바이스 (50 ; 제 1 면재) 의 표면의 둘레 가장자리부에 양면 접착 테이프 (12) 등으로 이루어지는 시일부를 형성하는 공정, (b) 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 광 경화성 수지 조성물 (14) 을 공급하는 공정, (c) 100 Pa 이하의 감압 분위기하에서 광 경화성 수지 조성물 (14) 상에 투명 면재 (10 ; 제 2 면재) 를 겹쳐서 광 경화성 수지 조성물 (14) 이 밀봉된 적층물을 얻는 공정, (d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 적층물을 둔 상태에서 광 경화성 수지 조성물 (14) 을 경화시켜 수지층을 형성하는 공정을 갖는 표시 장치의 제조 방법.

Description

표시 장치의 제조 방법 및 표시 장치{METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 투명 면재 (面材) 에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치는, 표시 디바이스의 표시면과, 표시면을 보호하도록 표시면 상에 배치된 투명 면재에 의한 보호판 사이가 수지층에 의해 봉지되어 있다. 특히 표시 디바이스의 표시면측의 기판의 두께가 얇아 기계적 강도가 충분하지 않은 표시 디바이스에 투명 면재에 의한 보호판을 설치하는 표시 장치가 알려져 있다.
표시 디바이스로는, 하기의 것이 잘 알려져 있다.
·액정 표시 디바이스
TFT 와 같은 면 형상의 능동 소자에 의해 액정을 동작시키는 것, 도트 매트릭스 형상의 전극에 협지된 액정을 선 순차로 구동하는 것, 세그먼트 형상의 전극에 협지된 액정을 스태틱으로 구동하는 것, 액정에 전압을 인가하지 않을 때에 1 개의 액정 배향을 나타내는 것, 전압을 인가하지 않을 때에 적어도 2 개의 액정 배향을 나타내는 메모리형인 것 등. 또한, 액정 디바이스는 자발광형은 아니기 때문에, 투과형 액정 디바이스에서는 이면에 형성한 조명 (백라이트) 을 이용하여 표시를 시인할 수 있고, 반사형 액정 디바이스에서는 표시면에 입사되는 외광이나 조명 (프론트 라이트) 을 이용하여 표시를 시인할 수 있다. 편광판을 병용하여 표시 콘트라스트를 얻는 것이나, 액정 배향에 의한 광 반사 기능 (선택 반사), 투과-광 산란의 입사광 변조 기능에 의해 편광판을 병용하지 않고 표시 콘트라스트가 얻어지는 것도 있다.
·EL (일렉트로 루미네선스) 표시 디바이스
도트 매트릭스 형상 또는 세그먼트 형상으로 형성된 전극에 협지된, 박막 형상의 유기물 (OLED) 또는 무기물에 의한 발광층에 전압을 인가함으로써 자발광이 얻어지고, 그것에 의해 표시를 형성하는 것.
·플라스마 표시 디바이스
주로 도트 매트릭스 형상으로 배치된 전극에 협지된 공간에 충전되는 Xe 등의 희가스의 방전에 의해, 표시면측 기판 내면에 형성된 형광체를 발광시켜 표시를 형성하는 것.
·전자 잉크형 디바이스
일렉트로포레틱 디바이스와 같은 전압 인가에 의해 표시 잉크의 배열을 변화시켜 발색을 얻는 것이나, 정전력에 의한 토너의 이동이나 전기 영동을 이용한 색소의 이동에 의해 발색을 얻는 것 등이 알려져 있다.
투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치의 제조 방법으로는 하기 방법이 알려져 있다.
(1) 수지제의 보호판 상에 액체 원료를 주입하고 경화시켜 접합 수지를 형성 후, 또는 롤 시트 형상의 접합 수지를 수지제의 보호판 상에 탈기 상태에서 첩설 (貼設) 후, 액정 셀을 일단으로부터 가압하면서 탈기 상태에서 밀착시켜 표시 장치를 제조하는 방법 (특허문헌 1).
(2) 유리제의 보호판의 소정 위치에 고착 부재에 의해 표시 패널을 위치 결정하여 임시 고정시킨 후, 보호판과 표시 패널 사이에 형성되는 공간에 감압 상태에서 액체 수지 재료를 주입하여 경화시킴으로써 표시 장치를 제조하는 방법 (특허문헌 2, 3).
일본 공개특허공보 평7-209635호 미국 특허 제7382422호 명세서 일본 공개특허공보 2006-58753호
그러나, (1) 의 방법에는, 하기의 문제가 있다.
· 보호판에 대한 접합 수지의 형성과, 형성된 접합 수지에 대한 액정 셀의 첩설을 개별 공정으로 실시하기 때문에, 제조가 번잡해지기 쉽다.
· 주변에 측벽부를 갖는 접시 형상의 보호판을 사용할 필요가 있기 때문에, 보호판의 가공이 별도 필요해지고, 또한 보호판이 액정 셀의 크기 이하로 한정된다는 점에서 보호판의 설치 방법의 제약이 크다.
· 보호판 상에 대한 접합 수지의 형성에 있어서 주입시에 액체 원료 중에 기포가 발생할 우려가 있다.
또, (2) 의 방법에는, 하기의 문제가 있다.
· 보호판에 대한 액정 패널의 위치 결정 임시 고정과, 보호판과 액정 패널의 공간에 대한 액체 수지 재료의 주입을 개별 공정으로 실시할 필요가 있어, 제조가 번잡해지기 쉽다.
· 대형 표시 장치의 제조에 있어서는, 액체 수지 재료의 주입에 시간을 필요로 할 우려가 있음과 함께, 주입시의 감압도가 1.33 × 104 ∼ 6.67 × 104 Pa 이고, 주입시에 액체 수지 재료에 기포가 잔류할 우려가 있다.
이와 같이, (1) ∼ (2) 중 어느 것에 있어서도, 표시 장치의 표시 디바이스와 보호판 사이의 수지층에 기포가 발생할 우려가 있고, 기포가 발생하면, 하기의 문제가 생길 수 있다.
· 경화성 수지 조성물을 경화시킨 수지층과 표시 디바이스의 계면 접착력, 또는 상기 수지층과 표시 장치의 보호판의 계면 접착력이 저하된다.
· 표시 장치의 표시 디바이스와 보호판 사이의 수지층에 기포가 존재하면, 표시 디바이스로부터의 출사광 또는 반사광이 기포에 의해 흐트러져, 표시 화상의 품위를 크게 해칠 우려가 있다.
· 표시 장치의 표시 디바이스가 화상을 표시하고 있지 않을 때에는, 보호판을 통해 수지층에 잔존하는 기포는 용이하게 시인되기 때문에 제품 품위를 크게 해칠 우려가 있다.
본 발명은, 표시 디바이스가 파손되기 어렵고, 수지층과 표시 디바이스의 계면 접착력 및 수지층과 투명 면재 (面材) 의 계면 접착력을 높일 수 있고, 또한 액상의 경화성 수지 조성물에 의한 기포의 발생이 충분히 억제되는, 투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 표시 장치의 제조 방법은, 어느 일방이 표시 디바이스이고, 타방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워진 수지층과, 수지층의 주위를 둘러싸는 시일부를 갖는 표시 장치를 제조하는 방법으로서,
하기 공정 (a) ∼ (d) 를 갖는, 투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치의 제조 방법이다.
(a) 제 1 면재의 표면의 둘레 가장자리부에 시일부를 형성하는 공정 (단, 제 1 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상이 표시되는 측의 표면의 둘레 가장자리부에 시일부를 형성한다).
(b) 제 1 면재의 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물을 공급하는 공정.
(c) 100 Pa 이하의 감압 분위기하에서, 제 1 면재 상에 공급된 경화성 수지 조성물 상에 제 2 면재를 겹쳐서, 제 1 면재, 제 2 면재 및 시일부에 의해 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층 전구체를 얻는 공정 (단, 제 2 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상이 표시되는 측의 표면이 경화성 수지 조성물측이 되도록 겹친다).
(d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 적층 전구체를 둔 상태에서, 경화성 수지 조성물을 경화시켜 수지층을 형성하는 공정.
표시 디바이스는, 액정 표시 디바이스인 것이 바람직하다.
투명 면재의 외주부에 차광 인쇄부가 형성되어 있어도 된다.
투명 면재는, 유리판인 것이 바람직하다.
투명 면재의 편면에 반사 방지층이 형성되어 있어도 된다.
50 ㎪ 이상의 압력 분위기는, 대기압 분위기인 것이 바람직하다.
경화성 수지 조성물은, 광 경화성 수지 조성물인 것이 바람직하다.
광 경화성 수지 조성물은, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기에서 선택되는 적어도 1 종의 기를 1 분자당 1 ∼ 3 개 갖는 화합물의 적어도 1 종과, 광 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
광 경화성 수지 조성물은, 아크릴로일옥시기와 메타크릴로일옥시기의 일방 또는 양방으로 이루어지는 경화성 관능기를 1 분자당 평균 1.8 ∼ 4 개 갖는 분자량 1000 이상인 올리고머와, 수산기의 수가 1 개 또는 2 개인 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬메타크릴레이트를 함유하는 것이 바람직하다.
광 경화성 수지 조성물은, 추가로 탄소수 8 ∼ 22 의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트를 함유하는 것이 바람직하다.
광 경화성 수지 조성물은, 수산기의 수가 1 개 또는 2 개인 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬메타크릴레이트의 함유량보다 많은, 탄소수 8 ∼ 22 의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트를 함유하는 것이 바람직하다.
상기 적층 전구체의 광 경화성 수지 조성물은, 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 둔 상태에서 광을 조사하여 경화시키는 것이 바람직하다.
제 1 면재의 둘레 가장자리부에 형성되는 시일부는, 25 ℃ 에서의 점도가 200 ∼ 3000 Pa·s 인 광 경화성 수지 조성물로 이루어지는 시일 부재에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
투명 면재를 개재한 광 조사에 의해 광 경화성 수지 조성물을 경화시키기 전에 시일부를 경화시키는 것이 바람직하다.
투명 면재의 측면으로부터의 광 조사에 의해 시일부를 경화시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 표시 장치는, 어느 일방이 표시 디바이스이고, 타방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워진 수지층과, 상기 수지층의 주위를 간극없이 둘러싸는 시일부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 표시 장치는, 상기한 각각의 표시 장치의 제조 방법에 의해 얻어진,
어느 일방이 표시 디바이스이고, 타방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워진 수지층과, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워지고, 또한 상기 수지층의 주위를 간극없이 둘러싸는 시일부를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 표시 장치의 제조 방법에 의하면, 표시 디바이스가 파손되기 어렵고, 수지층과 표시 디바이스의 계면 접착력 및 수지층과 투명 면재의 계면 접착력을 높일 수 있고, 또한 액상의 경화성 수지 조성물에 의한 기포의 발생이 충분히 억제된다.
본 발명의 표시 장치는, 표시 디바이스가 파손되기 어렵고, 수지층과 표시 디바이스의 계면 접착력 및 수지층과 투명 면재의 계면 접착력을 높일 수 있고, 또한 수지층에 잔존하는 기포가 충분히 억제된다. 특히, 본 발명은, 대형 액정 디바이스와 같은 대면적의 표시 디바이스에, 투명 면재를 양호한 평탄성으로 접착할 수 있다는 점에서 우수하다.
도 1 은, 본 발명에 있어서의 표시 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 발명에 있어서의 표시 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 3 은, 본 발명의 제조 방법의 공정 (a) 의 모습의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 본 발명의 제조 방법의 공정 (a) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제조 방법의 공정 (b) 의 모습의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 본 발명의 제조 방법의 공정 (b) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제조 방법의 공정 (c) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 본 발명의 제조 방법의 공정 (d) 의 모습의 일례를 나타내는 단면도이다.
본 발명에 있어서는, 하기와 같이 정의한다.
표시 장치에 있어서는, 표시 디바이스의 보호판이 되는 투명 면재를 「표면재」, 표시 디바이스를 「이면재」라고 한다.
표면재 및 이면재를 총칭하여 「면재」라고 한다.
그 면재 중, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 둘레 가장자리부에 시일부가 형성되고, 또한 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물이 공급되는 면재를 「제 1 면재」라고 하고, 그 경화성 수지 조성물 상에 겹쳐지는 면재를 「제 2 면재」라고 한다.
광 투과성을 갖는 면재를 「투명 면재」라고 한다.
유리로 이루어지는 투명 면재를 「유리판」이라고 한다.
상기한 본 발명의 표시 장치의 제조 방법의 공정 (c) 에 의해 얻어진 제 1 면재, 제 2 면재 및 시일부에 의해 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층물로서, 상기한 공정 (d) 을 실시하기 전의 것을 「적층 전구체」라고 한다.
＜표시 장치＞
본 발명에 있어서의 표시 장치로는, 하기의 것을 들 수 있다.
표시 디바이스의 보호판이 되는 투명 면재가 표면재이고, 표시 디바이스가 이면재인, 투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치.
도 1 은, 본 발명에 있어서의 표시 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 단면도이고, 도 2 는, 정면도이다.
표시 장치 (4) 는, 표면재인 투명 면재 (10) 와, 이면재인 표시 디바이스 (50) 와, 투명 면재 (10) 및 표시 디바이스 (50) 사이에 끼워진 수지층 (40) 과, 수지층 (40) 의 주위를 둘러싸는 시일부 (42) 와, 표시 디바이스 (50) 에 접속된 표시 디바이스 (50) 를 동작시키는 구동 IC 를 탑재한 플렉시블 프린트 배선판 ( FPC)(54) 을 갖는다. 여기에 있어서, 상기 투명 면재 (10) 의 주변부에 시일부가 형성되고, 또한 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물이 공급되는 경우에는, 투명 면재 (10) 가 제 1 면재가 되고, 표시 디바이스 (50) 가 제 2 면재가 된다. 한편, 상기 표시 디바이스 (50) 의 주변부에 시일부가 형성되고, 또한 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물이 공급되는 경우에는, 표시 디바이스 (50) 가 제 1 면재가 되고, 투명 면재 (10) 가 제 2 면재가 된다.
표시 디바이스 (50) 는, 도 1 에 있어서는, 컬러 필터를 형성한 투명 면재 (52) 와 TFT 를 형성한 투명 면재 (53) 를 첩합 (貼合) 하고, 이것을 1 쌍의 편광판 (51) 사이에 끼운 구성으로 되어 있는 액정 표시 디바이스의 일례를 예시하고 있지만, 이 구성에 한정되지 않는다.
또, 도 1, 도 2 에 있어서는, 투명 면재 (10) 의 외주부에 차광 인쇄부 (55) 를 형성한 구성으로 되어 있다.
(표면재)
표면재는, 표시 디바이스의 보호판으로서, 표시 디바이스의 표시 화상을 투과시키는 투명 면재이다.
투명 면재로는, 유리판, 또는 투명 수지판을 들 수 있고, 표시 화상을 형성하는 표시 디바이스로부터의 출사광이나 반사광에 대해 투명성이 높다는 점은 물론, 내광성, 저복굴절성, 높은 평면 정밀도, 내표면 스크래치성, 높은 기계적 강도를 갖는다는 점에서도, 유리판이 가장 바람직하다. 광 경화성 수지 조성물을 표면재로부터 입사광으로 경화시킨다는 관점에서도 투명 면재가 바람직하다.
유리판의 재료로는, 소다라임 유리가 바람직하지만, 보다 철분이 낮고 푸른 빛이 작은 고투과 유리 (백판) 등의 유리 재료가 보다 바람직하다. 안전성을 높이기 위해서 표면재로서 강화 유리를 사용할 수도 있고, 두께가 1.5 ㎜ 이하인 경우에는 화학 강화를 실시한 유리판을 사용하는 것이 바람직하다.
투명 수지판의 재료로는, 투명성이 높은 수지 재료 (폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등) 를 들 수 있다.
투명 면재의 수지층과의 접합면의 이면에 반사 방지층을 형성하면 표시 화상의 콘트라스트를 높일 수 있어 바람직하다. 반사 방지층은, 무기 박막을 직접 투명 면재의 표면에 형성하거나, 반사 방지층을 형성한 투명 수지 필름을 투명 면재에 첩합함으로써도 형성할 수 있다.
투명 면재의 외주부에 차광 인쇄부를 형성하고, 표시 디바이스의 화상 표시 영역 이외가 표면재측으로부터 시인할 수 없게 하여, 표시 디바이스에 접속되어 있는 배선 부재 등을 은폐할 수도 있다. 이 경우, 차광 인쇄부는 투명 면재의 수지층과의 접합면, 또는 그 이면에 형성할 수 있는데, 차광부와 화상 표시부의 시차를 저감시키는 면에서는 수지층과의 접합면에 설치하는 것이 바람직하다. 투명 면재가 유리판인 경우, 차광 인쇄부에 흑색 안료를 함유하는 세라믹 도료를 사용한 인쇄를 사용하면 차광성이 높아 바람직하다. 차광 인쇄부를 표면 또는 이면에 형성한 투명 필름을 투명 면재에 첩합함으로써 차광 인쇄부를 형성할 수도 있다. 투명 면재가 1 ㎜ 이하로 비교적 얇은 경우에는, 수지층과의 접합면의 이면에 차광 인쇄부를 형성한 투명 필름을 첩합해도 차광부와 화상 표시부의 시차는 그다지 커지지는 않는다. 차광 인쇄부가 없는 투명 면재를 사용해도 된다.
투명 면재의 수지층과의 접합면에 터치 패널이나 3D 필터 등의 다른 기능층을 형성할 수도 있고, 이 경우, 수지층은 투명 면재 상의 다른 기능층과 이면재를 접합하는 양태가 된다.
투명 면재에는, 수지층과의 계면 접착력을 향상시키기 위해서, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 투명 면재의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법, 투명 면재의 표면에 산화규소의 박막을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
투명 면재의 두께는, 기계적 강도, 투명성의 점에서, 유리판인 경우에는 통상적으로 두께 0.5 ∼ 25 ㎜ 인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 그러나, 옥내에서 사용하는 텔레비전 등의 가전 제품이나 PC 용 디스플레이 등의 용도에서는 유리판이 두꺼우면 무거워지기 때문에, 두께 0.7 ∼ 6 ㎜ 가, 옥외에 설치하는 공중 표시 용도에서는 두께 3 ∼ 20 ㎜ 가 각각 바람직하고, 표시 디바이스의 크기나 사용 환경에 따라 적절히 선택할 수 있다. 투명 수지판인 경우에는, 두께 2 ∼ 10 ㎜ 가 바람직하다.
특히, 표시 디바이스용 유리 기판은, 더욱 대형화, 박형화가 진행되는 경향이 있어, 구체적으로는 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 정도의 두께의 유리를 사용하는 경우도 있다. 그러한 경우에는, 유리 기판에 화학 강화 처리를 실시함으로써, 유리 기판의 강도를 높일 수 있어 바람직하다.
(이면재)
이면재는, 표시 디바이스이다. 표시 디바이스는, 적어도 편측이 투명한 1 쌍의 전극에 외부의 전기 신호에 의해 광학 양태가 변화하는 표시재를 협지하고 있고, 표시재의 종류에 따라 액정 표시 디바이스, EL 표시 디바이스, 플라스마 표시 디바이스, 전자 잉크형 표시 디바이스 등이 있다. 또, 표시 디바이스는 적어도 일방이 투명한 1 쌍의 면재를 접착시킨 구조를 갖고 있고, 투명 면재측을 수지층과 접하도록 배치한다. 이 때, 일부의 표시 디바이스에 있어서는, 수지층과 접하는 측의 투명 면재의 최외층측에, 편광판, 위상차판, 터치 패널, 3D 필터 등의 다른 기능 부재가 설치되어 있는 경우가 있다. 이 경우, 수지층은 표시 디바이스 상의 다른 기능 부재와 표면재를 접합하는 양태가 된다.
상기 다른 기능 부재가, 그 기능층의 도포나 그 기능층을 갖는 필름의 첩설 등에 의해 다른 투명 면재 상에 형성되어 있는 경우가 있다 (기능 면재라고 한다). 이 경우, 표시 디바이스와 기능 면재를 하기에 나타내는 제조 방법에 의해, 먼저 적층체를 얻어 이면재로 할 수 있다. 또, 상기 표면재와 기능 면재를 후술하는 제조 방법에 의해 적층시킨 것을 표면재로서 사용할 수도 있다. 이 때, 표면재의 이면재가 접하는 측에 기능 면재가 접하도록 적층한다. 일방의 면에 터치 패널이 형성되고, 타방의 면에 3D 필터가 형성되어 있는 등, 기능 면재가 그 표리면에 상이한 기능층을 갖는 것을 사용해도 되고, 그 경우, 각각의 기능에 적절히 표면재와의 접합면, 혹은 이면재와의 접합면이 선택된다.
기능 면재를 포함하는 표시 장치는, 3 개의 면재와 그 각각의 사이에 협지되는 2 개의 수지층을 갖는 구조가 되는데, 표면재와 기능 면재에 협지되는 수지층과, 이면재와 기능 면재에 협지되는 수지층은 동일한 것이어도 되고, 상이한 수지여도 된다.
표시 디바이스의 외주부에는, 표시 디바이스를 동작시키기 위한 전기 신호를 전달하는 FPC 등의 배선 부재가 설치되어 있는 경우가 있다. 적층시에 각 면재를 유지할 때에 배선 부재의 배치를 용이하게 하는 면에서는, 이면재를 제 1 면재로 하여 적층시에 하측의 면재로 하는 것이 바람직하다.
표시 디바이스의 수지층과의 접합면에는, 시일부와의 계면 접착력을 향상시키기 위해서, 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리는, 둘레 가장자리부만이어도 되고, 면재의 표면 전체이어도 된다. 표면 처리의 방법으로는, 저온 가공 가능한 접착용 프라이머 등에 의해 처리하는 방법 등을 들 수 있다.
표시 디바이스의 두께는, TFT 에 의해 동작시키는 액정 표시 디바이스인 경우에는 통상적으로 0.4 ∼ 4 ㎜ 이고, EL 표시 디바이스인 경우에는 통상적으로 0.2 ∼ 3 ㎜ 이다.
(수지층)
수지층은, 최종적으로는 표면재와 이면재를 접착하는 역할을 하는 층으로, 후술하는 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 층이다. 경화성 수지 조성물로는, 경화 후의 수지의 탄성률이 낮아지는 수지 조성물이 바람직하다. 수지층의 탄성률이 크면 수지를 경화시킬 때에, 경화 수축 등에 의해 발생하는 응력이 표시 디바이스의 표시 성능에 악영향을 미칠 우려가 있기 때문이다.
수지층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 필요한 두께로 할 수 있는데, 0.03 ∼ 2 ㎜ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 0.8 ㎜ 가 특히 바람직하다. 두께가 0.03 ㎜ 보다 얇아지면 투명 면재측에서의 외력에 의한 충격 등을 수지층이 효과적으로 완충하여 표시 디바이스를 보호하는 것이 어려워질 우려가 있다. 또, 투명 면재와 표시 디바이스의 적층 공정에 있어서 수지층의 두께를 초과하는 이물질이 개재되면, 수지층의 두께가 그 부분에서 변화되어 광 투과 성능에 악영향이 나올 우려도 있다. 한편, 수지층의 두께가 2 ㎜ 를 초과하면 수지층에 약간의 기포가 잔류할 가능성이 높아질 우려가 있거나, 투명 면재를 포함하는 표시 장치 전체의 두께가 불필요하게 두꺼워질 우려도 있다.
수지층의 두께를 조정하는 방법으로는, 후술하는 시일부의 두께를 조절함과 함께, 제 1 면재에 공급되는 경화성 수지 조성물의 공급량을 조절하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 시일부로서 양면 접착 테이프를 사용하는 경우, 목적에 적합한 두께의 양면 접착 테이프를 사용하여 수지층의 두께를 결정할 수 있다. 두께가 압축력에 의해 변화되기 쉬운 재료 (탄성체, 미경화의 경화성 수지 조성물 등) 로 이루어지는 시일부를 사용하는 경우, 시일부에 소정 입자경의 스페이서 입자를 배치해 두어도 된다.
(시일부)
시일부는, 후술하는 시일 부재 (양면 접착 테이프, 경화성 수지 조성물 등) 로 이루어지는 것이다. 표시 디바이스의 화상 표시 영역의 외측의 시일을 설치하는 영역이 비교적 좁기 때문에, 폭이 좁은 시일부를 형성하는 것이 바람직하다. 수지층의 두께에 따라 다르기도 하지만, 시일부의 폭은 0.5 ∼ 2 ㎜ 가 바람직하고, 0.8 ∼ 1.6 ㎜ 가 보다 바람직하다. 폭이 좁은 시일부를 설치하기 위해서는, 점도가 높은 경화성 수지 재료를 시일 부재로서 사용하는 것이 바람직하다. 실온의 점도가 200 ∼ 3000 Pa·s 인 경화성 수지 재료를 시일 부재로서 사용하는 것이 바람직하고, 점도가 500 ∼ 2000 Pa·s 인 경화성 수지 재료를 시일 부재로서 사용하는 것이 보다 바람직하고, 점도가 1000 ∼ 2000 Pa·s 인 경화성 수지 재료를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
(형상)
표시 장치의 형상은, 통상적으로 직사각형이다.
본 발명의 제조 방법에 있어서는, 제 1 면재로의 수지층을 형성하는 경화성 수지 조성물의 공급이 매우 용이하고, 특히 공급에 사용하는 경화성 수지 조성물의 도포 장치나 적하 장치를 복수 대 동시에 사용함으로써 단시간에 대면적의 면재에 수지층을 배치할 수 있다.
표시 장치의 크기는, 본 발명의 제조 방법이 상기와 같이 비교적 대면적의 표시 장치의 제조에 특히 적합하다는 점에서, 액정 표시 디바이스를 사용한 PC 모니터인 경우, 장변 0.3 m 이상 × 단변 0.18 m 이상, 텔레비전 수상기인 경우, 장변 0.5 m 이상 × 단변 0.4 m 이상이 적당하고, 장변 0.7 m 이상 × 단변 0.4 m 이상이 특히 바람직하다. 표시 장치의 크기의 상한은, 표시 디바이스의 크기로 정해지는데, 지나치게 큰 표시 장치는, 설치 등에 있어서의 취급이 곤란해지기 쉽다. 표시 장치의 크기의 상한은, 이들 제약으로부터, 통상적으로 장변 2.5 m × 단변 1.5 m 정도이다. 소형 디스플레이인 경우, 장변 0.14 m 이상 × 단변 0.08 m 이상이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
표시 장치의 경우, 표면재인 투명 면재와 이면재인 표시 디바이스의 치수는 거의 동일해도 되지만, 표시 장치를 수납하는 다른 케이싱과의 관계로부터, 표면재가 이면재보다 한층 더 커지는 경우도 많다. 또 반대로 다른 케이싱의 구조에 따라서는, 표면재를 이면재보다 약간 작게 할 수도 있다.
＜표시 장치의 제조 방법＞
본 발명의 표시 장치의 제조 방법은, 하기 공정 (a) ∼ (d) 를 갖는 방법이다.
(a) 제 1 면재의 표면의 둘레 가장자리부에 시일부를 형성하는 공정 (단, 제 1 면재가 표시 디바이스인 경우에는 화상 표시되는 측의 표면의 둘레 가장자리부에 시일부를 형성한다). 또한, 상기한 제 1 면재는, 이면재가 되는 경우와, 또한 표면재가 되는 경우가 있다.
(b) 제 1 면재의 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물을 공급하는 공정.
(c) 100 Pa 이하의 감압 분위기하에서, 제 1 면재 상에 공급된 경화성 수지 조성물 상에 제 2 면재를 겹쳐, 제 1 면재, 제 2 면재 및 시일부에 의해 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층 전구체를 얻는 공정 (단, 제 2 면재가 표시 디바이스 (즉 이면재) 인 경우에는, 화상이 표시되는 측의 표면이 경화성 수지 조성물측이 되도록 겹친다. 또, 제 2 면재가 투명 면재 (즉 표면재) 이고, 또한 제 2 면재의 표면에 반사 방지층이 형성되어 있는 경우는, 그 이면측의 표면이 경화성 수지 조성물측이 되도록 겹친다).
(d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 적층 전구체를 둔 상태에서, 경화성 수지 조성물을 경화시켜 수지층을 형성하는 공정.
본 발명의 제조 방법은, 감압 분위기하에서 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 액상의 경화성 수지 조성물을 봉입하고, 이어서 대기압 분위기하 등의 높은 압력 분위기하에서 봉입되어 있는 경화성 수지 조성물을 경화시켜 수지층을 형성하는 방법이다. 감압하에 있어서의 경화성 수지 조성물의 봉입은, 제 1 면재와 제 2 면재의 간극의 좁고 넓은 공간에 경화성 수지를 주입하는 방법이 아니고, 제 1 면재의 거의 전체면에 경화성 수지 조성물을 공급하고, 그 후, 제 2 면재를 겹쳐서 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 경화성 수지 조성물을 봉입하는 방법이다.
감압하에 있어서의 액상의 경화성 수지 조성물의 봉입, 및 대기압하에 있어서의 경화성 수지 조성물의 경화에 의한 적층체의 제조 방법으로는, 예를 들어, 국제 공개 제2008/81838호 팜플렛, 국제 공개 제2009/16943호 팜플렛 (본원에 도입된다) 에 적층 안전 유리의 제조 방법 및 그 제조 방법에 사용되는 광 경화성 수지 조성물을 참조할 수 있다.
(공정 (a))
먼저, 제 1 면재의 일방의 표면의 주변부를 따라 시일부를 형성한다. 제 1 면재로서 이면재를 사용할지 표면재를 사용할지는 임의이다.
제 1 면재가, 표시 디바이스의 보호판이 되는 투명 면재인 경우, 시일부를 형성하는 면은, 2 개 표면 중 어느 임의이다. 2 개의 표면의 성상이 상이한 경우 등에서는 어느 일방의 표면을 선택한다. 예를 들어, 일방의 표면에 수지층과의 계면 접착력을 향상시키는 표면 처리를 실시했을 경우, 그 표면에 시일부를 형성한다. 또, 일방의 표면에 반사 방지층이 형성되어 있는 경우, 그 이면에 시일부를 형성한다.
제 1 면재가 표시 디바이스인 경우, 시일부를 형성하는 면은, 화상 표시되는 측의 표면이다.
시일부에는, 후술하는 공정 (c) 에 있어서, 시일부와 제 1 면재의 계면, 및 시일부와 제 2 면재의 계면으로부터 액상의 경화성 수지 조성물이 누출되지 않을 정도 이상의 계면 접착력, 및 형상을 유지할 수 있는 정도의 단단함이 중요하다. 따라서, 시일부로는, 표면에 접착제 또는 점착제를 갖는 시일 부재가 바람직하다. 그 시일 부재로는, 하기의 것을 들 수 있다.
·미리 표면에 점착제층 또는 접착제층이 형성된 테이프 형상 또는 봉 형상의 장척체 (양면 접착 테이프 등).
·제 1 면재의 표면의 둘레 가장자리부에 접착제층 또는 점착제층을 형성하고, 이것에 장척체를 첩착 (貼着) 한 것.
·경화성 수지 조성물을 사용하여 제 1 면재의 표면의 둘레 가장자리부에 댐 형상의 시일 전구체를 인쇄나 디스펜스 등에 의해 형성하고, 경화성 수지 조성물을 경화시킨 후, 그 표면에 접착제층 또는 점착제층을 형성한 것.
또, 시일 부재로서 고점도의 경화성 수지 조성물을 경화시키지 않고 사용할 수 있다. 고점도의 경화성 수지 조성물로는, 광 경화성 수지 조성물이 바람직하다. 또, 제 1 면재와 제 2 면재의 간격을 유지하기 위해, 소정 입자경의 스페이서 입자를 경화성 수지 조성물에 배합해도 된다. 시일부 형성용 경화성 수지 조성물로부터 형성되는 시일부는, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화와 동시에 경화시켜도 되고, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물의 경화 전에 경화시켜도 된다.
제 1 면재와 제 2 면재 사이를 소정의 간격으로 하기 위해, 즉 수지층을 소정의 두께로 하기 위해서, 필요한 분량의 미경화의 경화성 수지 조성물을 제 1 면재 상의 시일부에 둘러싸인 영역에 공급한다. 시일 부재로서 고점도의 경화성 수지 조성물을 경화시키지 않고 사용하는 경우에는, 상기 수지층의 소정 두께보다도 약간 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.
제 1 면재 혹은 제 2 면재의 둘레 가장자리부에 형성하는 시일 전구체로서 광 경화성 수지 조성물을 사용하고, 광을 조사하고 경화시켜 시일부를 형성하는 경우에는, 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 수지층을 형성하기 위해서 공급된 경화성 수지 조성물을 경화시키기 전에, 상기 시일 전구체를 경화시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 면재 혹은 제 2 면재의 둘레 가장자리부에 형성된 시일 전구체에 대해, 그 면재의 측면측으로부터 광을 조사하여, 시일 전구체를 경화시켜 시일부를 형성한다. 이어서, 제 1 면재와 제 2 면재 사이에 끼워진 경화성 수지 조성물에 대해, 제 1 면재 혹은 제 2 면재의 주표면측으로부터 광을 조사하여 광 경화성 수지 조성물을 경화시키거나, 혹은 열을 가하여 경화시키는 방법 등에 의해 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 수지층을 형성한다.
(공정 (b))
공정 (a) 후, 제 1 면재의 시일부에 의해 둘러싸인 영역에 액상의 경화성 수지 조성물을 공급한다.
경화성 수지 조성물의 공급량은, 시일부, 제 1 면재 및 제 2 면재에 의해 형성되는 공간이 경화성 수지 조성물에 의해 충전될 만큼의 양으로 미리 설정한다. 이 때, 경화성 수지 조성물의 경화 수축에 의한 체적 감소를 미리 고려하여, 경화 후의 수지층의 체적을 정할 수 있다.
공급 방법으로는, 제 1 면재를 평평하게 두고, 디스펜서, 다이 코터 등의 공급 수단에 의해, 점 형상, 선 형상 또는 면 형상으로 공급하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 있어서는, 종래의 경화성 수지를 보호판과 표시 패널의 간극에 주입하는 방법에 비해, 점도가 높은 경화성 수지 조성물, 또는 고분자량의 경화성 화합물 (올리고머 등) 을 함유하는 경화성 수지 조성물을 사용할 수 있다.
고분자량의 경화성 화합물은, 경화성 수지 조성물 중의 화학 결합의 수를 줄일 수 있다는 점에서, 경화성 수지 조성물을 경화시킨 수지층의 경화 수축이 작아지고, 또, 기계적 강도가 향상된다. 한편, 고분자량의 경화성 화합물의 대부분은, 점성이 높다. 그 때문에, 수지층의 기계적 강도를 확보하면서 기포의 잔존을 억제한다는 점에서, 고분자량의 경화성 화합물에, 보다 분자량이 작은 경화성 모노머를 용해시켜 점도를 조정하는 것이 바람직하다. 단, 분자량이 작은 경화성 모노머를 사용함으로써, 경화성 수지 조성물의 점도는 낮아지지만, 수지층의 경화 수축이 크고, 또, 기계적 강도가 저하되기 쉽다.
본 발명에 있어서는, 비교적 고점도의 경화성 수지 조성물을 사용할 수 있다는 점에서, 경화 수축의 저감 및 기계적 강도의 향상을 도모할 수 있다. 광 경화성 수지 조성물의 40 ℃ 에서의 점도는 50 Pa·s 이하가 바람직하다.
경화성 수지 조성물로는, 광 경화성 수지 조성물이 바람직하다. 광 경화성 수지 조성물은, 열경화성 수지에 비해, 적은 열에너지에 의해 단시간에 경화된다. 따라서, 본 발명에 있어서 광 경화성 수지 조성물을 사용함으로써, 표시 디바이스에 대한 환경 부하가 작아진다. 또, 광 경화성 수지 조성물을 수 분 내지 수십 분 정도로 실질적으로 경화시킬 수 있다는 점에서, 표시 장치의 생산 효율이 높다.
광 경화성 수지 조성물이란, 광의 작용에 의해 경화되어 수지층을 형성하는 재료이다. 광 경화성 수지 조성물로는, 예를 들어, 하기의 것을 들 수 있고, 수지층의 경도가 지나치게 높아지지 않는 범위에서 사용할 수 있다.
·부가 중합성의 불포화기를 갖는 화합물과 광 중합 개시제를 함유하는 조성물.
·1 ∼ 6 개의 불포화기를 갖는 폴리엔 화합물 (트리알릴이소시아누레이트 등) 과, 1 ∼ 6 개의 티올기를 갖는 폴리티올 화합물 (트리에틸렌글리콜디메르캅탄) 을, 불포화기와 티올기의 몰수가 대개 동일해지는 비율로 함유하고, 또한 광 중합 개시제를 함유하는 조성물.
·에폭시기를 2 개 이상 갖는 에폭시 화합물과 광 카티온 발생제를 함유하는 조성물.
광 경화성 수지 조성물로는, 경화 속도가 빠르고, 수지층의 투명성이 높다는 점에서, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기에서 선택되는 적어도 1 종의 기 (이하, (메트)아크릴로일옥시기라고 기재한다) 를 갖는 화합물의 적어도 1 종과, 광 중합 개시제를 함유하는 것이 보다 바람직하다.
(메트)아크릴로일옥시기를 갖는 화합물 (이하, (메트)아크릴레이트계 화합물이라고도 기재한다) 로는, 1 분자당 (메트)아크릴로일옥시기를 1 ∼ 6 개 갖는 화합물이 바람직하고, 수지층이 지나치게 단단해지지 않는다는 점에서, 1 분자당 (메트)아크릴로일옥시기를 1 ∼ 3 개 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 화합물로는, 수지층의 내광성면에서는, 방향 고리를 가능한 한 포함하지 않는 지방족 또는 지환식의 화합물이 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 화합물로는, 계면 접착력의 향상면에서는, 수산기를 갖는 화합물이 보다 바람직하다. 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트계 화합물의 함유량은, 전체 (메트)아크릴레이트계 화합물 중, 25 질량％ 이상이 바람직하고, 40 질량％ 이상이 보다 바람직하다. 한편, 수산기를 갖는 화합물은, 경화 후의 탄성률이 높아지기 쉽고, 특히 수산기를 갖는 메타크릴레이트를 사용하는 경우에는 경화물이 지나치게 단단해질 우려가 있다. 표시 장치에 사용하는 경우에는, 저탄성률의 수지층이 바람직하기 때문에, 수산기를 갖는 메타크릴레이트의 함유량은, 전체 (메트)아크릴레이트계 화합물 중 40 질량％ 이하가 바람직하고, 30 질량％ 이하가 보다 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 화합물은, 비교적 저분자의 화합물 (이하, 아크릴레이트계 모노머라고 기재한다) 이어도 되고, 반복 단위를 갖는 비교적 고분자량의 화합물 (이하, (메트)아크릴레이트계 올리고머라고 기재한다) 이어도 된다.
(메트)아크릴레이트계 화합물로는, (메트)아크릴레이트계 모노머의 1 종 이상으로 이루어지는 것, (메트)아크릴레이트계 올리고머의 1 종 이상으로 이루어지는 것, (메트)아크릴레이트계 모노머의 1 종 이상과 (메트)아크릴레이트계 올리고머의 1 종 이상으로 이루어지는 것을 들 수 있고, 아크릴레이트계 올리고머의 1 종 이상으로 이루어지는 것, 또는 아크릴레이트계 올리고머의 1 종 이상과 (메트)아크릴레이트계 모노머의 1 종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 표시 디바이스와 수지층의 밀착성을 높일 목적에서는, 아크릴로일옥시기와 메타크릴로일옥시기의 일방 또는 양방으로 이루어지는 경화성 관능기를 1 분자당 평균 1.8 ∼ 4 개 갖는 우레탄계 올리고머와, 수산기의 수가 1 개 또는 2 개인 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬메타크릴레이트를 함유하는 경화성 수지 조성물이 특히 바람직하다.
또, 표시 디바이스와 투명 면재의 접합에 있어서는, 경화 과정의 수지의 수축 등이 표시 디바이스의 표시 성능에 악영향을 미치지 않도록, 보다 저탄성률의 수지층이 바람직하다. (메트)아크릴로일옥시기로 이루어지는 경화성 관능기를 1 분자당 평균 1.8 ∼ 4 개 갖는 올리고머와, 수산기의 수가 1 개 또는 2 개인 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬메타크릴레이트와, 수산기를 갖지 않는 (메트)아크릴레이트계 모노머의 1 종 이상을 함유하는 경화성 수지 조성물이 바람직하다. 또한, 수산기를 갖지 않는 (메트)아크릴레이트계 모노머의 총 함유량이 상기 수산기를 갖는 메타크릴레이트계 모노머의 함유량보다 중량비로 큰 것이 보다 바람직하다. 또, 수산기를 갖지 않는 (메트)아크릴레이트계 모노머 대신에 수산기가 1 개인 탄소수 12 ∼ 22 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트를 사용할 수도 있다.
(메트)아크릴레이트계 모노머로는, 광 경화성 수지 조성물이 감압 장치 내에서의 감압 분위기하에 놓여지는 것을 고려하면, 휘발성을 충분히 억제할 수 있을 정도로 낮은 증기압을 갖는 화합물이 바람직하다. 경화성 수지 조성물이, 수산기를 갖지 않는 (메트)아크릴레이트계 모노머를 함유하는 경우, 탄소수가 8 ∼ 22 인 알킬(메트)아크릴레이트, 비교적 저분자량의 폴리에틸렌글리콜이나 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리에테르디올의 모노(메트)아크릴레이트나 디(메트)아크릴레이트 등을 사용할 수 있고, 탄소수가 8 ∼ 22 인 알킬메타크릴레이트가 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 올리고머로는, 반복 단위를 2 개 이상 갖는 사슬 (폴리우레탄 사슬, 폴리에스테르 사슬, 폴리에테르 사슬, 폴리카보네이트 사슬 등) 과 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 분자 구조의 (메트)아크릴레이트계 올리고머가 바람직하다. 그 (메트)아크릴레이트계 올리고머로는, 예를 들어, 우레탄아크릴레이트 올리고머라고 불리는, 우레탄 결합 (통상적으로 추가로 폴리에스테르 사슬이나 폴리에테르 사슬을 포함한다) 과 2 개 이상의 (메트)아크릴로일옥시기를 갖는 (메트)아크릴레이트계 올리고머를 들 수 있다. 우레탄아크릴레이트 올리고머는, 우레탄 사슬의 분자 설계에 의해 경화 후의 수지의 기계적 성능이나 기재와의 밀착성 등을 폭넓게 조정할 수 있기 때문에 보다 바람직하다.
(메트)아크릴레이트계 올리고머의 수평균 분자량은, 1000 ∼ 100000 이 바람직하고, 10000 ∼ 70000 이 보다 바람직하다. 수평균 분자량이 1000 보다 작으면 경화 후의 수지층의 가교 밀도가 높아져 수지층의 유연성이 손상될 우려가 있다. 또 수평균 분자량이 100000 보다 크면 미경화의 경화성 수지 조성물의 점도가 지나치게 커질 우려가 있다. (메트)아크릴레이트계 올리고머의 점도가 지나치게 높은 경우, (메트)아크릴레이트계 모노머와 병용하여, (메트)아크릴레이트계 화합물 전체로서의 점도를 저하시키는 것이 바람직하다. (메트)아크릴레이트계 올리고머는, 경화에 있어서 반응성을 높일 수 있는 아크릴레이트계 올리고머가 보다 바람직하다.
광 중합 개시제로는, 아세토페논계, 케탈계, 벤조인 또는 벤조인에테르계, 포스핀옥사이드계, 벤조페논계, 티오크산톤계, 퀴논계 등의 광 중합 개시제를 들 수 있고, 아세토페논계 또는 포스핀옥사이드계의 광 중합 개시제가 바람직하다. 단파장의 가시광에 의한 경화를 실시하는 경우에는, 광 중합 개시제의 흡수 파장역으로부터 포스핀 옥사이드계의 광 중합 개시제가 보다 바람직하다. 흡수 파장역이 상이한 2 종 이상의 광 중합 개시제를 병용함으로써 보다 경화 시간을 빠르게 하거나, 시일부에 있어서는 표면 경화성을 높일 수 있어 보다 바람직하다.
광 카티온 발생제로는, 오늄염계의 화합물 등을 들 수 있다.
경화성 수지 조성물은, 필요에 따라 중합 금지제, 광 경화 촉진제, 연쇄 이동제, 광 안정제 (자외선 흡수제, 라디칼 포획제 등), 산화 방지제, 난연화제, 접착성 향상제 (실란 커플링제 등), 안료, 염료 등의 각종 첨가제를 함유하고 있어도 되고, 중합 금지제, 광 안정제를 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 중합 금지제를 중합 개시제보다 적은 양 함유함으로써, 경화성 수지 조성물의 안정성을 개선시킬 수 있고, 경화 후의 수지층의 분자량을 조정할 수도 있다.
단, 표시 장치의 경우, 경화성 수지 조성물을 경화시켜 이루어지는 수지층을 표시 화상을 형성하는 표시 디바이스로부터의 출사광이나 반사광이 투과하기 때문에, 그들 광선의 투과를 방해할 우려가 있는 첨가제를 함유하는 것은 바람직하지 않다. 예를 들어, 자외선 흡수제는, 표시 장치에 있어서는 표시 화상의 색조에 악영향을 미칠 우려가 있다. 그러나 한편으로, 수지층에는 내광성, 특히 자외선 등의 단파장의 광에 대한 내구성이 요구된다. 따라서, 자외선 흡수제 등을 함유시키는 경우에는, 그 흡수 특성, 배합량 등을 적절히 조정하는 것이 바람직하다.
표시 디바이스와 수지층의 밀착성을 높이거나, 수지층의 탄성률을 조정하기 위해서는, 연쇄 이동제를 함유하는 것이 바람직하고, 분자 내에 티올기를 갖는 연쇄 이동제가 특히 바람직하다.
중합 금지제로는, 하이드로퀴논계 (2,5-디-t-부틸하이드로퀴논 등), 카테콜계 (p-t-부틸카테콜 등), 안트라퀴논계, 페노티아진계, 하이드록시톨루엔계 등의 중합 금지제를 들 수 있다.
광 안정제로는, 자외선 흡수제 (벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실레이트계 등), 라디칼 포획제 (힌더드 아민계) 등을 들 수 있다.
산화 방지제로는, 인계, 황계의 화합물을 들 수 있다.
광 중합 개시제 및 각종 첨가제로는, 경화성 수지 조성물이 감압 분위기하에 놓여진다는 점에서, 비교적 분자량이 큰, 감압하에서의 증기압이 작은 화합물이 바람직하다.
(공정 (c))
공정 (b) 후, 경화성 수지 조성물이 공급된 제 1 면재를 감압 장치에 넣고, 감압 장치 내의 고정 지지반 상에 경화성 수지 조성물의 면이 위가 되도록 제 1 면재를 평평하게 둔다.
감압 장치 내의 상부에는, 상하 방향으로 이동 가능한 이동 지지 기구가 형성되고, 이동 지지 기구에 제 2 면재가 장착된다. 제 2 면재가 표시 디바이스인 경우, 화상을 표시하는 측의 표면을 아래로 향하게 한다. 제 2 면재의 표면에 반사 방지층이 형성되어 있는 경우, 반사 방지층이 형성되어 있지 않은 측의 표면을 아래로 향하게 한다.
제 2 면재는, 제 1 면재의 상방 또한 경화성 수지 조성물과 접하지 않는 위치에 둔다. 즉, 제 1 면재 상의 경화성 수지 조성물과 제 2 면재를 접촉시키지 않고 대향시킨다.
또한, 상하 방향으로 이동 가능한 이동 지지 기구를 감압 장치 내의 하부에 형성하고, 이동 지지 기구 상에 경화성 수지 조성물이 공급된 제 1 면재를 두어도 된다. 이 경우, 제 2 면재는, 감압 장치 내의 상부에 형성된 고정 지지반에 장착하여, 제 1 면재와 제 2 면재를 대향시킨다.
또, 제 1 면재 및 제 2 면재의 양방을, 감압 장치 내의 상하에 형성한 이동 지지 기구에 의해 지지해도 된다.
제 1 면재 및 제 2 면재를 소정의 위치에 배치한 후, 감압 장치의 내부를 감압하여 소정의 감압 분위기로 한다. 가능하면, 감압 조작 중 또는 소정의 감압 분위기로 한 후에, 감압 장치 내에서 제 1 면재 및 제 2 면재를 소정의 위치에 위치시켜도 된다.
감압 장치의 내부가 소정의 감압 분위기가 된 후, 이동 지지 기구에 의해 지지된 제 2 면재를 하방으로 이동시키고, 제 1 면재 상의 경화성 수지 조성물 상에 제 2 면재를 중첩시킨다.
중첩에 의해, 제 1 면재의 표면 (제 1 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상 표시하는 측의 표면), 제 2 면재의 표면 (제 2 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상 표시하는 측의 표면), 및 시일부로 둘러싸인 공간 내에, 경화성 수지 조성물이 밀봉된다.
중첩시, 제 2 면재의 자중, 이동 지지 기구로부터의 가압 등에 의해, 경화성 수지 조성물이 확산되어, 상기 공간 내에 경화성 수지 조성물이 가득 차고, 그 후, 공정 (d) 에 있어서 높은 압력 분위기에 노출되었을 때에, 기포가 적거나, 또는 기포가 없는 경화성 수지 조성물의 층이 형성된다.
중첩시의 감압 분위기는, 100 Pa 이하이고, 10 Pa 이상이 바람직하다. 감압 분위기가 지나치게 저압이면, 경화성 수지 조성물에 함유되는 각 성분 (경화성 화합물, 광 중합 개시제, 중합 금지제, 광 안정제 등) 에 악영향을 미칠 우려가 있다. 예를 들어, 감압 분위기가 지나치게 저압이면, 각 성분이 기화될 우려가 있고, 또, 감압 분위기를 제공하기 위해서 시간이 걸리는 경우가 있다. 감압 분위기의 압력은, 15 ∼ 40 Pa 가 보다 바람직하다.
제 1 면재와 제 2 면재를 중첩한 시점으로부터 감압 분위기를 해제할 때까지의 시간은, 특별히 한정되지 않고, 경화성 수지 조성물의 밀봉 후, 바로 감압 분위기를 해제해도 되고, 경화성 수지 조성물의 밀봉 후, 감압 상태를 소정 시간 유지해도 된다. 감압 상태를 소정 시간 유지함으로써, 경화성 수지 조성물이 밀폐 공간 내를 흘러 제 1 면재와 제 2 면재 사이의 간격이 균일해져, 분위기 압력을 올려도 밀봉 상태를 유지하기 쉬워진다. 감압 상태를 유지하는 시간은, 수 시간 이상의 장시간이어도 되는데, 생산 효율면에서, 1 시간 이내가 바람직하고, 10 분 이내가 보다 바람직하다.
(공정 (d))
공정 (c) 에 있어서 감압 분위기를 해제한 후, 적층 전구체를 분위기 압력이 50 ㎪ 이상인 압력 분위기하에 둔다.
적층 전구체를 50 ㎪ 이상인 압력 분위기하에 두면, 상승한 압력에 의해 제 1 면재와 제 2 면재가 밀착하는 방향으로 가압되기 때문에, 적층 전구체 내의 밀폐 공간에 기포가 존재하면, 기포에 경화성 수지 조성물이 유동되어 가, 밀폐 공간 전체가 경화성 수지 조성물에 의해 균일하게 충전된다.
압력 분위기는, 통상적으로 80 ㎪ ∼ 120 ㎪ 이다. 압력 분위기는, 대기압 분위기여도 되고, 그것보다 높은 압력이어도 된다. 경화성 수지 조성물의 경화 등의 조작을, 특별한 설비를 필요로 하지 않고 실시할 수 있다는 점에서, 대기압 분위기가 가장 바람직하다.
적층 전구체를 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 둔 시점에서부터 경화성 수지 조성물의 경화를 개시할 때까지의 시간 (이하, 고압 유지 시간으로 기재한다) 은, 특별히 한정되지 않는다. 적층 전구체를 감압 장치로부터 취출하여 경화 장치로 이동시키고, 경화를 개시할 때까지의 프로세스를 대기압 분위기하에서 실시하는 경우에는, 그 프로세스에 필요로 하는 시간이 고압 유지 시간이 된다. 따라서, 대기압 분위기하에 둔 시점에서 이미 적층 전구체의 밀폐 공간 내에 기포가 존재하지 않는 경우, 또는 그 프로세스 동안에 기포가 소실된 경우에는, 바로 경화성 수지 조성물을 경화시킬 수 있다. 기포가 소실될 때까지 시간을 필요로 하는 경우에는, 적층 전구체를 기포가 소실될 때까지 50 ㎪ 이상의 압력의 분위기하에서 유지한다. 또, 고압 유지 시간이 길어져도 통상적으로 지장은 생기지 않는다는 점에서, 프로세스 상의 다른 필요성으로부터 고압 유지 시간을 길게 해도 된다. 고압 유지 시간은, 1 일 이상의 장시간이어도 되는데, 생산 효율면에서, 6 시간 이내가 바람직하고, 1 시간 이내가 보다 바람직하고, 더욱 생산 효율이 높아지는 점에서, 10 분 이내가 특히 바람직하다.
경화성 수지 조성물이 광 경화성 수지 조성물인 경우도 50 ㎪ 이상의 압력 분위기에 있어서, 적층 전구체 중의 광 경화성 수지 조성물에 광을 조사하여 경화시킴으로써, 표시 장치가 제조된다. 예를 들어, 광원 (자외선 램프, 고압 수은등 등) 으로부터 자외선 또는 단파장의 가시광을 조사하여, 광 경화성 수지 조성물을 경화시킨다. 광 경화성 수지 조성물의 경화에 의해 표시 장치의 표시 디바이스와 보호판을 접합하는 수지층이 형성된다.
광은, 제 1 면재 및 제 2 면재 중, 광 투과성을 갖는 측으로부터 조사한다. 양방이 광 투과성을 갖는 경우, 양측으로부터 조사해도 된다.
표시 장치의 경우에는, 투과형 표시 디바이스를 동작시킴으로써 광 투과성을 얻을 수는 있지만, 동작시키지 않는 상태에서는 광 투과성을 갖지 않는 것이 많기 때문에, 보호판이 되는 투명 면재로부터 경화시키는 광을 조사한다. 비동작시에 투명 상태를 나타내는 투과 - 산란형 표시 디바이스를 사용하는 경우에는, 표시 디바이스측으로부터의 광을 이용할 수도 있다.
광으로는, 자외선 또는 450 ㎚ 이하의 가시광이 바람직하다. 특히, 투명 면재에 반사 방지층이 형성되고, 반사 방지층 또는 반사 방지층을 형성한 수지 필름이 자외선을 투과시키지 않는 경우에는, 가시광에 의한 경화가 중요해진다.
투명 면재의 주변부에 차광 인쇄부가 형성되어 있고, 그 차광 인쇄부와 표시 디바이스에 협지되는 영역에, 광 경화성 수지 조성물에 의한 시일부나 수지층이 형성되는 경우에는, 투명 면재의 차광 인쇄부 이외의 개구부로부터의 광만으로는 충분히 경화시킬 수 없을 우려가 있다. 이 경우, 표시 디바이스의 측면으로부터 자외선 또는 450 ㎚ 이하의 가시광을 조사하여, 시일부 및 차광 인쇄부의 수지층을 경화시키는 것이 바람직하다. 측면으로부터의 광 조사의 광원으로는, 투명 면재측으로부터의 광 조사에 사용하는 광원을 사용할 수도 있지만, 자외선 또는 450 ㎚ 이하의 가시광을 발광하는 LED 를 사용하는 것이 광원의 배치 스페이스의 면에서 바람직하다. 광 조사의 단계로는, 투명 면재로부터의 광 조사 후에 표시 디바이스의 측면으로부터 광을 조사해도 되고, 그 반대, 혹은 동시에 광을 조사해도 되지만, 차광 인쇄부의 시일부나 수지층의 광 경화를 보다 촉진시키기 위해서는, 먼저 측면으로부터 광을 조사하거나, 측면과 동시에 투명 면재측으로부터 광을 조사하는 것이 바람직하다.
〔구체예〕
본 발명의 제조 방법에 있어서, 제 1 면재로서 이면재를 사용할지 표면재를 사용할지는 임의이다. 따라서, 표시 장치는, 제 1 면재의 선택에 따라 이하의 2 종류의 방법에 의해 제조할 수 있다.
(A-1) 제 1 면재로서 표시 디바이스 (이면재) 를 사용하고, 제 2 면재로서 보호판이 되는 투명 면재 (10 ; 표면재) 를 사용하는 방법.
(A-2) 제 1 면재로서 보호판이 되는 투명 면재 (10 ; 표면재) 를 사용하고, 제 2 면재로서 표시 디바이스 (이면재) 를 사용하는 방법.
이하, 방법 (A-1) 의 경우를 예로 하여, 표시 장치의 제조 방법을, 도면을 사용하여 구체적으로 설명한다. 또한, 도 3 ∼ 도 8 에 있어서는, 제 1 면재의 둘레 가장자리부의 시일부에 시일 부재로서 양면 접착 테이프를 사용한 경우를 예시하고 있다.
(공정 (a))
도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50 ; 제 1 면재) 의 둘레 가장자리부를 따라 양면 접착 테이프 (12) 를 첩착하여, 시일부의 일부를 형성한다.
(공정 (b))
이어서, 도 5, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) 의 양면 접착 테이프 (12) 에 둘러싸인 직사각형상의 영역 (13) 에 광 경화성 수지 조성물 (14) 을 공급한다. 광 경화성 수지 조성물 (14) 의 공급량은, 양면 접착 테이프 (12) 와 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10 ; 도 7 참조) 에 의해 밀폐되는 공간이 광 경화성 수지 조성물 (14) 에 의해 충전될 만큼의 양으로 미리 설정되어 있다.
광 경화성 수지 조성물 (14) 의 공급은, 도 5, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) 를 하정반 (18) 에 평평하게 두고, 수평 방향으로 이동하는 디스펜서 (20) 에 의해 광 경화성 수지 조성물 (14) 을 선 형상, 띠 형상 또는 점 형상으로 공급함으로써 실시된다.
디스펜서 (20) 는, 1 쌍의 이송 나사 (22) 와, 이송 나사 (22) 와 직교하는 이송 나사 (24) 로 이루어지는 공지된 수평 이동 기구에 의해, 영역 (13) 의 전체 범위에 있어서 수평 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 디스펜서 (20) 대신에, 다이 코터를 사용해도 된다.
또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 양면 접착 테이프 (12) 의 표면에, 시일부 형성용 광 경화성 수지 조성물 (36) 을 도포해 두는 것이 바람직하다.
(공정 (c))
이어서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10 ; 제 2 면재) 를 감압 장치 (26) 내에 반입한다. 감압 장치 (26) 내의 상부에는, 복수의 흡착 패드 (32) 를 갖는 상정반 (30) 이 배치되고, 하부에는, 하정반 (31) 이 형성되어 있다. 상정반 (30) 은, 에어 실린더 (34) 에 의해 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
투명 면재 (10) 는, 차광 인쇄부 (55) 가 형성된 측의 표면을 아래로 하여 흡착 패드 (32) 에 장착된다. 표시 디바이스 (50) 는, 광 경화성 수지 조성물 (14) 이 공급된 면을 위로 하여 하정반 (31) 상에 고정된다.
이어서, 감압 장치 (26) 내의 공기를 진공 펌프 (28) 에 의해 흡인한다. 감압 장치 (26) 내의 분위기 압력이, 예를 들어 15 ∼ 40 Pa 의 감압 분위기에 도달한 후, 투명 면재 (10) 를 상정반 (30) 의 흡착 패드 (32) 에 의해 흡착 유지한 상태에서, 아래에 대기하고 있는 표시 디바이스 (50) 를 향하여, 에어 실린더 (34) 를 동작시켜 하강시킨다. 그리고, 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10) 를, 양면 접착 테이프 (12) 를 개재하여 중첩시켜 적층 전구체를 구성하고, 감압 분위기하에서 소정 시간 적층 전구체를 유지한다.
또한, 하정반 (31) 에 대한 표시 디바이스 (50) 의 장착 위치, 흡착 패드 (32) 의 개수, 상정반 (30) 에 대한 투명 면재 (10) 의 장착 위치 등은, 표시 디바이스 (50) 및 투명 면재 (10) 의 사이즈, 형상 등에 따라 적절히 조정한다. 이 때, 흡착 패드로서 정전 척을 사용하고, 일본 특허출원 2008-206124호에 첨부된 명세서에 기재된 정전 척 유지 방법을 채용함으로써, 유리 기판을 안정적으로 감압 분위기하에서 유지할 수 있다.
(공정 (d))
이어서, 감압 장치 (26) 의 내부를, 예를 들어 대기압으로 한 후, 적층 전구체를 감압 장치 (26) 로부터 취출한다. 적층 전구체를 대기압 분위기하에 두면, 적층 전구체의 표시 디바이스 (50) 측의 표면과 투명 면재 (10) 측의 표면이 대기압에 의해 가압되고, 밀폐 공간 내의 광 경화성 수지 조성물 (14) 이 표시 디바이스 (50) 와 투명 면재 (10) 에 의해 가압된다. 이 압력에 의해, 밀폐 공간 내의 광 경화성 수지 조성물 (14) 이 유동하고, 밀폐 공간 전체가 광 경화성 수지 조성물 (14) 에 의해 균일하게 충전된다. 그 후, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 적층 전구체의 투명 면재 (10) 측으로부터 자외선, 또는 단파장의 가시광을 조사하여, 적층 전구체 내부의 광 경화성 수지 조성물 (14) 을 경화시키고, 또한 표시 디바이스 (50) 측면으로부터 자외선, 또는 단파장의 가시광을 조사하여, 시일부 형성용 광 경화성 수지 조성물 (36) 및 차광 인쇄부 (55) 에 숨은 광 경화성 수지 조성물 (14) 을 경화시킴으로써, 표시 장치 (4) 가 제조된다.
이상, 방법 (A-1) 의 경우를 예로 하여, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법을 구체적으로 설명했지만, 다른 방법 (A-2) 의 경우도 동일하게 표시 장치를 제조할 수 있다.
방법 (A-2) 의 경우, 투명 면재의 차광 인쇄부 (55) 가 형성된 측의 표면의 둘레 가장자리부에 시일부를 형성하고, 그 시일부에 둘러싸인 영역에 광 경화성 수지 조성물을 공급한다. 이어서, 투명 면재를 감압 장치에 넣고, 감압 장치 내를 소정의 감압 분위기로 한 후, 투명 면재 상에 표시 디바이스를 겹쳐서 광 경화성 수지 조성물을 밀봉하고, 얻어진 적층 전구체를 50 ㎪ 이상의 압력의 분위기하에 두고, 광 경화성 수지 조성물을 광 경화시켜 표시 장치를 얻는다.
투명 면재에 차광 인쇄부가 형성되어 있는 경우에는, 전술한 바와 같이 투명 면재로부터의 광 조사에 의한 수지층의 경화 전, 혹은 동시에 표시 디바이스 측면으로부터 광 조사에 의해 시일부와 차광 인쇄부의 수지층을 경화시키는 것이 바람직하다. 또, 정전 척 유지 방법을 채용하는 경우에는, 정전기가 표시 디바이스의 표시 성능에 악영향을 미칠 우려가 있기 때문에, 방법 (A-1), 즉, 제 1 면재를 표시 디바이스로 하고, 제 2 면재를 투명 면재로 하여 정전 척에 의해 유지하는 것이 바람직하다. 또, 여기서 제 2 면재가 제 1 면재보다 면적이 큰 경우에는, 정전 척을 사용하지 않고 제 2 면재의 단부를 기계적으로 지지할 수도 있다.
(작용 효과)
이상 설명한 본 발명의 제조 방법에 의하면, 비교적 대면적의 표시 장치를 수지층 중에 기포를 발생시키지 않고 제조할 수 있다. 만일, 감압하에서 밀봉한 경화성 수지 조성물 중에 기포가 잔존해도, 경화 전의 높은 압력 분위기하에서는 밀봉한 경화성 수지 조성물에도 그 압력이 가해져, 그 기포의 체적은 감소되고, 기포는 용이하게 소실된다. 예를 들어, 100 Pa 하에서 밀봉한 경화성 수지 조성물 중의 기포 중의 기체의 체적은 100 ㎪ 하에서는 1/1000 이 된다고 생각된다. 기체는 경화성 수지 조성물에 용해되는 경우도 있기 때문에, 미소 체적의 기포 중의 기체는 광 경화성 수지 조성물에 신속하게 용해되어 소실된다.
또, 밀봉 후의 경화성 수지 조성물에 대기압 등의 압력이 가해져도, 액상의 경화성 수지 조성물은 유동성의 조성물인 점에서, 표시 디바이스의 표면에 그 압력은 균일하게 분포하고, 경화성 수지 조성물에 접한 표시 디바이스의 표면의 일부에 그 이상의 응력이 가해지지 않아, 표시 디바이스 손상의 우려는 적다. 또, 경화성 수지 조성물이 광 경화성 조성물인 경우, 경화에는 높은 온도를 필요로 하지 않는다는 점에서, 고온에 의한 표시 디바이스 손상의 우려도 적다.
또한, 경화성 수지 조성물의 경화에 의한 수지층과 표시 디바이스나 투명 면재의 계면 접착력은, 열융착성 수지의 융착에 의한 계면 접착력보다도 높다. 게다가, 유동성의 경화성 수지 조성물을 가압하여 표시 디바이스나 투명 면재의 표면에 밀착시키고, 그 상태에서 경화시키기 때문에, 보다 높은 계면 접착력이 얻어짐과 함께, 표시 디바이스나 투명 면재의 표면에 대해 균일한 접착이 얻어져, 부분적으로 계면 접착력이 낮아지는 경우가 적다. 따라서, 수지층의 표면에서 박리가 발생할 우려가 낮고, 또 계면 접착력이 불충분한 부분으로부터 수분이나 부식성 가스가 침입할 우려도 적다.
또한, 2 장의 면재 사이의 간극이 좁고, 또한 넓은 면적의 공간에 유동성의 경화성 수지 조성물을 주입하는 방법 (주입법) 과 비교하면, 기포의 발생이 적고, 또한 단시간에 경화성 수지 조성물을 충전할 수 있다. 게다가, 경화성 수지 조성물의 점도의 제약이 적고, 고점도의 경화성 수지 조성물을 용이하게 충전할 수 있다. 따라서, 수지층의 강도를 높일 수 있는 비교적 고분자량의 경화성 화합물을 함유하는 고점도의 경화성 수지 조성물을 사용할 수 있다.
실시예
이하에, 본 발명의 유효성을 확인하기 위해서 실시한 예에 대해 나타낸다. 예 1 및 예 3 이 실시예이고, 예 2 가 비교예이다.
〔예 1〕
시판되는 32 형 액정 텔레비전 수상기 (주식회사 PC 데포·코퍼레이션사 제조 HDV-32WX2D-V) 로부터 액정 표시 디바이스를 취출하였다. 액정 표시 디바이스는, 장변 712 ㎜, 단변 412 ㎜, 두께 약 2 ㎜ 였다. 액정 표시 디바이스의 양면에는 편광판이 첩합되어 있고, 장변의 편측에 구동용 FPC 가 6 장 접합되어 있고, FPC 의 단부에는 프린트 배선판이 접합되어 있었다. 화상 표시부는, 장변 696 ㎜, 단변 390 ㎜ 였다. 이 액정 표시 디바이스를 표시 디바이스 G 로 하였다.
장변 794 ㎜, 단변 479 ㎜, 두께 3 ㎜ 의 소다라임 유리의 일방의 면의 외주부에, 개구부가 장변 698 ㎜, 단변 392 ㎜ 가 되도록 흑색 안료를 함유하는 세라믹 도료를 사용한 인쇄에 의해 액자 형상으로 차광 인쇄부를 형성하였다. 다음으로 차광 인쇄부의 이면의 전체면에 반사 방지 필름 (닛폰 유지사 제조 리아룩크 X4001) 을 보호 필름을 붙인 상태에서 첩합하여, 보호판이 되는 유리판 H 를 제작하였다.
(공정 (a))
수산기가로부터 산출한 수평균 분자량이 약 4000 인 분자 말단을 에틸렌글리콜로 일부 치환한 폴리프로필렌글리콜과 이소포론디이소시아네이트를, 대략 4 대 5 가 되는 몰비로 혼합하고, 주석 화합물의 촉매 존재하에서 반응시켜 얻어진 프레폴리머에, 2-하이드록시에틸아크릴레이트를 대략 1 대 2 가 되는 몰비로 첨가하여 반응시킴으로써, 우레탄아크릴레이트 올리고머 (이하, UA-2 로 기재한다) 를 얻었다. UA-2 의 관능기수는 2 이고, 수평균 분자량의 측정값은 약 24000 이며, 25 ℃ 에 있어서의 점도의 측정값은 약 830 Pa·s 였다 (E 형 점도계로 측정, 토키 산업사 제조, RE-85U).
UA-2 의 100 질량부와 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤 (광 중합 개시제, 제품명 「IRGACURE 184」치바 스페셜티 케미컬즈사 제조) 1 질량부, 및 비스 (2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (광 중합 개시제, 제품명 「IRGACURE 819」, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조) 0.1 질량부를 균일하게 혼합하고, 시일부 형성용 광 경화성 수지 조성물 I 를 얻었다.
표시 디바이스 G 의 화상 표시 영역의 외측의 약 5 ㎜ 의 위치에 폭 약 1 ㎜, 도포 두께 약 0.6 ㎜ 가 되도록 광 경화성 수지 조성물 I 를 디스펜서에 의해 전체 둘레에 도포하였다.
(공정 (b))
UA-2 의 40 질량부, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 (쿄에이샤 화학사 제조, 라이트에스테르 HOB) 의 24 질량부, n-도데실메타크릴레이트의 36 질량부를 균일하게 혼합하고, 그 혼합물의 100 질량부에, 광 중합 개시제로서 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 819) 의 0.2 질량부, 중합 금지제로서 2,5-디-t-부틸하이드로퀴논의 0.04 질량부, 연쇄 이동제로서 1,4-비스(3-메르캅토부티릴옥시)부탄 (쇼와 전공사 제조, 카렌즈 MT BD-1) 의 1 질량부, 자외선 흡수제 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, TINUVIN 109) 의 0.3 질량부를 균일하게 용해시켜, 광 경화성 수지 조성물 J 로 하였다.
광 경화성 수지 조성물 J 를 용기에 넣은 채 개방 상태에서 감압 챔버 내에 설치하고, 감압 챔버 내를 약 20 Pa 로 감압하여 10 분 유지함으로써 탈포 처리를 실시하였다. 광 경화성 수지 조성물 J 의 점도를 측정한 결과, 1.7 Pa·s 였다 (E 형 점도계로 측정, 토키 산업사 제조, RE-85U).
표시 디바이스 G 의 화상 표시 영역의 외주에 도포된 시일부의 내측의 영역에, 광 경화성 수지 조성물 J 를, 디스펜서를 사용하여 총 질량이 125 g 이 되도록 복수 지점에 공급하였다.
(공정 (c))
표시 디바이스 G 를, 1 쌍의 정반의 승강 장치가 설치되어 있는 진공 챔버 내의 하정반의 상면에, 경화성 수지 조성물의 면이 위가 되도록 평평하게 두었다.
유리판 H 를, 차광 인쇄부가 형성된 측의 표면이 표시 디바이스 G 에 대향하도록, 진공 챔버 내의 승강 장치의 상정반의 하면에 정전 척을 사용하여, 상면에서 보았을 경우에 유리판 H 의 차광 인쇄부가 없는 개구부와 표시 디바이스 G 의 화상 표시 영역이 약 1 ㎜ 의 마진을 갖고 동일 위치가 되도록, 수직 방향에서는 표시 디바이스 G 와의 거리가 30 ㎜ 가 되도록 유지시켰다.
진공 챔버를 밀봉 상태로 하여 챔버 내의 압력이 약 15 Pa 가 될 때까지 배기하였다. 진공 챔버 내의 승강 장치에 의해 상하의 정반을 접근시키고, 표시 디바이스 G 와 유리판 H 를 광 경화성 수지 조성물 J 를 개재하여 2 ㎪ 의 압력으로 압착하여, 1 분간 유지시켰다. 정전 척을 제전 (除電) 하여 상정반으로부터 유리판 H 를 이간시키고, 약 15 초 동안 진공 챔버 내를 대기압으로 복귀시켜, 표시 디바이스 G, 유리판 H 및 시일부에 의해 광 경화성 수지 조성물 J 가 밀봉된 적층 전구체 K 를 얻었다.
(공정 (d))
적층 전구체 K 의 표시 디바이스 G 둘레 가장자리부에 형성된 시일부를 형성하는 광 경화성 수지 조성물 I 에, 표시 디바이스 G 의 측방으로부터, 발광 주파장이 약 390 ㎚ 인 자외선 LED 를 선 형상으로 배치한 자외선 광원을 사용하여, 시일부 전체 둘레에 걸쳐 약 10 분간 광을 조사하여, 광 경화성 수지 조성물 I 를 경화시키고, 적층 전구체 K 를 수평으로 유지하고 약 10 분 정치 (靜置) 하였다.
적층 전구체 K 의 유리판 H 면의 면으로부터 균일하게 케미컬 램프로부터 자외선 및 450 ㎚ 이하의 가시광을 조사하여, 광 경화성 수지 조성물 J 를 경화시킴으로써, 표시 장치 L 을 얻었다. 표시 장치 L 은, 종래의 주입법에 의한 제조시에 필요로 하는 기포 제거의 공정이 불필요함에도 불구하고, 수지층 중에 잔류하는 기포 등의 결함이 확인되지 않았다. 또, 평탄성도 양호하였다.
표시 디바이스 G 대신에 대략 동일한 사이즈의 투명 유리판을 사용하여 동일하게 접합체를 제작하고, 차광 인쇄부가 없는 부분에서의 헤이즈값을 측정한 결과 1 ％ 이하이고, 투명도가 높은 양호한 것이었다. 또한, 헤이즈값은, 토요 정기 제작소사 제조의 헤이즈가드 II 를 사용하여, ASTM D1003 에 준한 측정에 의해 얻어진 값이다.
표시 장치 L 을 액정 표시 디바이스를 취출한 액정 텔레비전 수상기의 케이싱으로 복귀시키고, 배선을 재접합하고 전원을 넣은 결과, 당초보다 표시 콘트라스트가 높은 화상이 얻어졌다. 화상 표시면을 손가락으로 강하게 눌러도 화상이 흐트러지지 않아, 유리판 H 가 표시 디바이스 G 를 효과적으로 보호하고 있었다.
〔예 2〕
표시 디바이스 G 의 둘레 가장자리부에, 두께 0.5 ㎜, 폭 2 ㎜ 의 양면 접착 테이프를 첩착하고, 1 변의 양면 접착 테이프의 이형 필름만을 남기고, 표면의 이형 필름을 박리하였다. 유리판 H 상에 표시 디바이스 G 를 겹쳐서 3 변의 양면 접착 테이프로 부착하였다.
이형 필름을 남긴 1 변의 양면 접착 테이프와 표시 디바이스 G 사이를, 드라이버에 의해 2 ㎜ 정도 비집어 열고, 그 부분으로부터 광 경화성 수지 조성물 J 를 155 g 부어 넣으려고 했지만, 표시 디바이스 G 와 유리판 H 사이의 공간의 하부에 기포가 남아, 광 경화성 수지 조성물 J 를 그 공간 중에 밀실하게 주입할 수 없었다.
〔예 3〕
예 1 에서 사용한 UA-2 의 40 질량부, 2-하이드록시부틸메타크릴레이트 (쿄에이샤 화학사 제조, 라이트에스테르 HOB) 의 30 질량부, n-도데실메타크릴레이트의 30 질량부를 균일하게 혼합하고, 그 혼합물의 100 질량부에, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 (광 중합 개시제, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE 819) 의 0.5 질량부, n-도데실메르캅탄 (연쇄 이동제, 카오사 제조, 티오칼콜 20) 의 0.5 질량부를 균일하게 용해시켜, 수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물 K 를 얻었다.
광 경화성 수지 조성물 K 를 용기에 넣은 채 개방 상태에서 감압 챔버 내에 설치하고, 감압 챔버 내를 약 20 Pa 로 감압하여 10 분 유지함으로써 탈포 처리를 실시하였다. 광 경화성 수지 조성물 K 의 점도를 측정한 결과, 2.2 Pa·s 였다.
표시 디바이스 G 의 화상 표시 영역의 외주에 도포된 시일부의 내측의 영역에, 광 경화성 수지 조성물 K 를, 디스펜서를 사용하여 총 질량이 125 g 이 되도록 복수 지점에 공급하였다.
이하, 예 1 의 공정 (c), 공정 (d) 와 동일하게 하여 표시 장치 M 을 얻었다. 표시 장치 M 의 수지층 중에 잔류하는 기포 등의 결함이 확인되지 않았다. 표시 디바이스 G 대신에 대략 동일한 사이즈의 투명 유리판을 사용하여 동일하게 접합체를 제작하고, 차광 인쇄부가 없는 부분에서의 헤이즈값을 측정한 결과 1 ％ 이하이고, 투명도가 높은 양호한 것이었다. 또, 평탄성도 양호하였다.
표시 장치 M 을 액정 표시 디바이스를 취출한 액정 텔레비전 수상기의 케이싱으로 복귀시키고, 배선을 재접합하여 전원을 넣은 결과, 당초보다 표시 콘트라스트가 높은 화상이 얻어졌다. 화상 표시면을 손가락으로 강하게 눌러도 화상이 흐트러지지 않아, 유리판 H 가 표시 디바이스 G 를 효과적으로 보호하고 있었다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치의 제조 기술에 있어서의 문제점, 및 저점도의 경화성 수지 조성물을 사용한 투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된 표시 장치의 제조 기술에 있어서의 문제점을 해소할 수 있다. 특히, 표시 디바이스가 파손되기 어렵고, 수지층과 표시 디바이스의 계면 접착력 및 수지층과 투명 면재의 계면 접착력을 높일 수 있고, 또한 수지층에 잔존하는 기포가 충분히 억제된 표시 장치를 용이하게 얻을 수 있으며, 대형 액정 디바이스와 같은 대면적의 표시 디바이스에 유용하다.
또한, 2009년 9월 25일에 출원된 일본 특허출원 2009-220584호 및 2010년 8월 10일에 출원된 일본 특허출원 2010-179503호의 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 개시로서 도입하는 것이다.
4 … 표시 장치 (표시 디바이스가 투과형 TFT 액정 표시 디바이스인 경우)
10 … 투명 면재
12 … 양면 접착 테이프
14 … 광 경화성 수지 조성물
36 … 광 경화성 수지 조성물
40 … 수지층
42 … 시일부
50 … 표시 디바이스
51 … 편광판
52 … 컬러 필터를 형성한 투명 면재
53 … TFT 를 형성한 투명 면재
54 … FPC
55 … 차광 인쇄부

Claims (17)

  1. 어느 일방이 표시 디바이스이고, 타방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와, 제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워진 수지층과, 수지층의 주위를 간극없이 둘러싸는 시일부를 갖는 표시 장치를 제조하는 방법으로서,
    하기 공정 (a) ∼ (d) 를 갖는, 투명 면재에 의해 표시 디바이스가 보호된, 표시 장치의 제조 방법.
    (a) 제 1 면재의 표면의 둘레 가장자리부에 25 ℃ 에서의 점도가 200 ∼ 3000 Pa·s 인 시일부 형성용 광 경화성 수지 조성물로 이루어진 시일 부재로 시일부를 형성하는 공정 (단, 제 1 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상이 표시되는 측의 표면의 둘레 가장자리부에 시일부를 형성한다).
    (b) 제 1 면재의 시일부에 의해 간극없이 둘러싸인 영역에 액상의 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 공급하는 공정.
    (c) 100 Pa 이하의 감압 분위기하에서, 제 1 면재 상에 공급된 수지층 형성용 경화성 수지 조성물 상에 제 2 면재를 겹쳐서, 제 1 면재, 제 2 면재 및 시일부에 의해 수지층 형성용 경화성 수지 조성물이 밀봉된 적층 전구체를 얻는 공정 (단, 제 2 면재가 표시 디바이스인 경우에는, 화상이 표시되는 측의 표면이 수지층 형성용 경화성 수지 조성물측이 되도록 겹친다).
    (d) 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 적층 전구체를 둔 상태에서, 수지층 형성용 경화성 수지 조성물을 경화시켜 수지층을 형성하는 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    표시 디바이스가 액정 표시 디바이스인, 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    투명 면재의 외주부에 차광 인쇄부가 형성되어 있는, 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    투명 면재가, 유리판인, 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    투명 면재의 편면에 반사 방지층이 형성되어 있는, 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    50 ㎪ 이상의 압력 분위기가, 대기압 분위기인, 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    수지층 형성용 경화성 수지 조성물이, 수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물인, 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물이, 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기에서 선택되는 적어도 1 종의 기를, 1 분자당 1 ∼ 3 개 갖는 화합물의 적어도 1 종과, 광 중합 개시제를 함유하는, 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물이, 아크릴로일옥시기와 메타크릴로일옥시기의 일방 또는 양방으로 이루어지는 경화성 관능기를 1 분자당 평균 1.8 ∼ 4 개 갖는 분자량 1000 이상인 올리고머와, 수산기의 수가 1 개 또는 2 개인 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬메타크릴레이트와, 광 중합 개시제를 함유하는, 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물이, 추가로 탄소수 8 ∼ 22 의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트를 함유하는, 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물이, 수산기의 수가 1 개 또는 2 개인 탄소수 3 ∼ 8 의 하이드록시알킬기를 갖는 하이드록시알킬메타크릴레이트의 함유량보다 많은, 탄소수 8 ∼ 22 의 알킬기를 갖는 알킬메타크릴레이트를 함유하는, 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물을 사용하여 얻어진 적층 전구체를, 50 ㎪ 이상의 압력 분위기하에 둔 상태에서 광을 조사하여 상기 광 경화성 수지 조성물을 경화시키는 공정을 갖는, 표시 장치의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제 7 항에 있어서,
    투명 면재를 개재한 광 조사에 의해 수지층 형성용 광 경화성 수지 조성물을 경화시키기 전에 시일부를 경화시키는, 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    투명 면재의 측면으로부터의 광 조사에 의해 시일부를 경화시키는, 표시 장치의 제조 방법.
  16. 삭제
  17. 제 1 항 내지 제 11 항, 제 14 항 및 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진,
    어느 일방이 표시 디바이스이고, 타방이 투명 면재인 제 1 면재 및 제 2 면재와,
    제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워진 수지층과,
    제 1 면재 및 제 2 면재 사이에 끼워지고, 또한 상기 수지층의 주위를 간극없이 둘러싸는 시일부를 갖는, 표시 장치.
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