WO2020067202A1

WO2020067202A1 - 光学装置、光学装置の製造方法

Info

Publication number: WO2020067202A1
Application number: PCT/JP2019/037681
Authority: WO
Inventors: 好員長澤
Original assignee: デクセリアルズ株式会社
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2020-04-02

Abstract

光硬化性樹脂組成物を確実に硬化させることができる光学装置の製造方法を提供する。　光学部材２と、透明パネル４とが、硬化樹脂層３を介して貼り合わされた光学装置１の製造方法において、光学部材２又は透明パネル４の一方に、硬化樹脂層３の形成領域を囲み且つ少なくとも１つの開口部１３が設けられた壁部１２を形成する工程と、光学部材２と透明パネル４とを貼り合せ、光学部材２と透明パネル４との間に壁部１２によって囲まれた樹脂充填空間１４が形成された貼合体１０を形成する工程と、貼合体１０の樹脂充填空間１４内に、光硬化性樹脂組成物３０を充填する工程と、光硬化性樹脂組成物３０を硬化させ、硬化樹脂層３とする工程とを有する。

Description

光学装置、光学装置の製造方法

　本技術は、液晶表示パネル等の光学部材と、光学部材の表示面側に貼り合わされる保護シート等の透明パネルとが硬化樹脂層を介して貼り合わされた光学装置、及び光学装置の製造方法に関する。本出願は、日本国において２０１８年９月２７日に出願された日本特許出願番号特願２０１８－１８１５５５、及び日本国において２０１９年９月２５日に出願された日本特許出願番号特願２０１９－１７４５１９を基礎として優先権を主張するものであり、これらの出願は参照されることにより、本出願に援用される。

　従来、スマートフォーンやカーナビゲーション等の情報端末に用いられている液晶表示装置等の光学装置は、薄型化や視認性の向上を目的として、液晶表示パネル等の光学部材と、光学部材を保護する透明パネルとの間に光透過性の硬化樹脂層が設けられている。

　硬化樹脂層を形成する方法としては、例えば、透明パネルに光硬化性樹脂組成物を塗布して硬化性樹脂層を形成し、この硬化性樹脂層を介して液晶表示パネルや有機ＥＬパネル等の光学部材を積層し、次いで硬化性樹脂層を硬化させる方法が用いられている（特許文献１）。

　光硬化性樹脂組成物を透明パネルに塗布する方法としては、移動するスリットノズルから透明パネルの表面に全幅にわたって吐出していく方法や、スクリーン印刷により塗布する方法等が用いられている。

特開２０１５－５２７９５号公報

　しかし、上述した従来の製造方法においては、光学部材や透明パネルが大型化すると、貼り合せる際に大型の真空貼合装置や、貼り合せた後に大型のオートクレーブが必要となる等の問題が生じる。

　また、透明パネルに設けられた遮光部上に塗布された光硬化性樹脂組成物には、透明パネルの表面側から照射された硬化光が遮光部によって遮光され、硬化が阻害されることから、透明パネルの側面から硬化光を照射する、いわゆるサイドキュアが行われている。

　ここで、近年では、複数の光学部材を近接して配置するとともに一つの透明パネルを積層させる光学装置も提案されている。図１４に示すように、このような光学装置５０では、透明パネル５１に、各光学部材５２ａ，５２ｂに応じた遮光部５３が隣接して形成される。各遮光部５３は、３辺が透明パネル５１の側面に臨まされているためサイドキュアが可能であるが、光学部材５２ａ，５２ｂが隣接する部分ではサイドキュアが困難となる。

　そこで、本技術は、大型の光学装置においても大型の真空貼合装置やオートクレーブ処理またサイドキュア工程が不要となる光学装置、及び光学装置の製造方法を提供することを目的とする。また、本技術は、複数の光学部材が近接して配置された光学装置の製造方法において、光硬化性樹脂組成物を確実に硬化させることができる光学装置の製造方法を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決するために、本技術に係る光学装置の製造方法は、光学部材と、透明パネルとが、硬化樹脂層を介して貼り合わされた光学装置の製造方法において、上記光学部材又は上記透明パネルの一方に、上記硬化樹脂層の形成領域を囲み且つ少なくとも１つの開口部が設けられた壁部を形成する工程と、上記光学部材と上記透明パネルとを貼り合せ、上記光学部材と上記透明パネルとの間に上記壁部によって囲まれた樹脂充填空間が形成された貼合体を形成する工程と、上記貼合体の上記樹脂充填空間内に、光硬化性樹脂組成物を充填する工程と、上記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、上記硬化樹脂層とする工程とを有する。

　また、本技術に係る光学装置は、光学部材と、上記光学部材に貼り合わされた透明パネルと、上記光学部材と上記透明パネルとの間に充填された硬化樹脂層とを有し、上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、上記遮光部の上記表示領域側に、上記硬化樹脂層の形成領域を規定する壁部が形成されている。

　また、本技術に係る光学装置は、複数の光学部材と、複数の上記光学部材に貼り合わされた一の透明パネルと、複数の上記光学部材と上記透明パネルとの間にそれぞれ充填された硬化樹脂層とを有し、上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、上記遮光部の上記表示領域側に、上記硬化樹脂層の充填領域を規定する壁部が形成されている。

　本技術によれば、壁部によって形成された樹脂充填空間内に光硬化性樹脂組成物を充填し、硬化させるため、大型の真空貼合装置やオートクレーブ処理、またサイドキュア工程が不要となる。

図１は、一面型光学装置を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）断面図である。図２は、多面型光学装置を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）断面図である。図３は、光学部材に、壁部を構成する第１の硬化性樹脂組成物を塗布、硬化させる一工程例を示す側面図である。図４は、略枠状に壁部が形成された光学部材を示す平面図である。図５は、光学部材と透明パネルとの間に壁部によって囲まれた樹脂充填空間が形成された貼合体を示す断面図である。図６は、開口部から注入ノズルを挿入し、樹脂充填空間内に硬化性樹脂組成物を充填する工程を示す側面図である。図７は、透明パネル側から硬化光を樹脂充填空間に照射することにより、硬化性樹脂組成物を硬化させ、硬化樹脂層を形成する工程を示す側面図である。図８は、一方の光学部材と透明パネルとが硬化樹脂層を介して積層された多面型光学装置を示す平面図である。図９は、壁部の開口部に、壁部に囲まれた樹脂充填空間外へ延出される突出部を形成した貼合体を示す側面図である。図１０は、透明パネル側に壁部を形成した状態を示す断面図である。図１１は、壁部に中空針を突き通し、樹脂充填空間内へ硬化性樹脂組成物を充填する工程を示す側面図である。図１２は、貼合体を傾けて樹脂充填空間内へ硬化性樹脂組成物を充填し、水平に戻して硬化させる工程を示す側面図である。図１３は、貼合体を傾けて樹脂充填空間内へ硬化性樹脂組成物を充填し、水平に戻して硬化させる工程を示す側面図である。図１４は、遮光部が隣接して形成された透明パネルに、光学部材を貼り合せてサイドキュアを行う工程を示す断面図である。

　以下、本技術が適用された光学装置及び光学装置の製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

　［光学装置１］
　本技術は、硬化樹脂層３を介して光学部材２と透明パネル４とが貼り合わされることにより形成される光学装置１及び光学装置１の製造方法である。透明パネル４と光学部材２の貼り合わせ方法の説明に先立って、光学装置１の構成について説明する。

　光学装置１は、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、その他の光学装置であり、例えばスマートフォーン、カーナビゲーション、インストルメントパネル等の各種情報端末や情報装置に用いられている。図１（Ａ）（Ｂ）及び図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、光学装置１は、薄型化や視認性の向上を目的として、液晶表示パネル等の光学部材２と、光学部材２を保護する透明パネル４との間に光透過性の硬化樹脂層３が設けられている。

　光学装置１は、図１に示すように、一の光学部材２と一の透明パネル４とが硬化樹脂層３を介して積層されている一面型光学装置１Ａと、図２に示すように、複数の光学部材２と一の透明パネル４とが硬化樹脂層３を介して積層されている多面型光学装置１Ｂとを有する。多面型光学装置１Ｂは、透明パネル４に複数の光学部材２が貼り合わされたものであり、一例として図２では２つの光学部材２Ａ，２Ｂが並んで配置されている。

　［透明パネル４］
　透明パネル４は、光透過性を有し、硬化樹脂層３を介して光学部材２と積層されることにより光学部材２の視認性を確保しながら光学部材２の表示面をカバーして保護するものである。

　透明パネル４の材料としては、光学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、ガラスや、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樹脂材料が挙げられる。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。また、後述する光学部材２がタッチパネルの際には、当該タッチパネルの部材の一部を透明パネル４として使用することもできる。

　また、透明パネル４は、表示画像の輝度やコントラストを向上させるため、光学部材２の表示領域周縁に対応する領域に、所謂ブラック・マトリクスと呼ばれる黒色枠状の遮光部８が形成されている。光学装置１は、光学部材２の表示領域を囲む遮光部８の内側が光学部材２の表示領域を透明パネル４を介して透過させる表示部９となる。

　遮光部８は、黒色等に着色された塗料をスクリーン印刷法などで塗布し、乾燥・硬化させることにより均一の厚さに形成されている。遮光部８の厚みは、通常５～１００μｍである。また、図２に示すように、多面型光学装置１Ｂに係る透明パネル４は、各光学部材２Ａ，２Ｂに応じて枠状の遮光部８が形成されることにより、複数の表示部９が設けられる。

　なお、透明パネル４の形状は特に限定されず、例えば平坦な形状としてもよく、あるいは一方向に湾曲した形状や、回転放物面、双曲放物面、その他の二次曲面形状としてもよく、さらに湾曲した形状及び二次曲面形状の一部に平坦な部分を有していてもよい。

　なお、カバー部材の湾曲の形状や厚さなどの寸法的な特性、弾性などの物性は、光学装置１の使用目的に応じて適宜決定することができる。

　［光学部材２］
　光学部材２は、例えば液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、プラズマ表示パネル、タッチパネル等の画像表示部材を例示できる。ここで、タッチパネルとは、液晶表示パネルのような表示素子とタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせた画像表示・入力パネルを意味する。このような光学部材２の透明パネル４側の表面形状は特に限定されないが、平坦であることが好ましい。また、光学部材２の表面に偏光板が配置されていてもよい。

　［壁部１２］
　本技術が適用された光学装置１は、光学部材２又は透明パネル４の一方の貼り合せ面に、後述する硬化樹脂層３の形成領域を画する壁部１２が形成されている。壁部１２は、硬化樹脂層３を構成する光硬化性樹脂組成物３０の充填領域を画するとともに、光硬化性樹脂組成物３０の壁部１２の外側へのはみ出しを防止するものである。壁部１２は、枠状に形成されている遮光部８の表示領域側に、遮光部８に沿って略枠状に形成されている。これにより、壁部１２は、遮光部８の内側に接して設けられる。また、壁部１２は、遮光部８の上面から遮光部８によって囲まれた表示領域側にわたって形成してもよい。

　また、壁部１２は、光学部材２又は透明パネル４に形成されるが、全長にわたって略均一の厚さに形成するために平坦面に形成されることが好ましく、一般的に平坦な表示領域を有する光学部材２側に形成されることが好ましい。なお、壁部１２は、透明パネル４に形成してもよいことはもちろんである。そして、壁部１２は、光学部材２と透明パネル４とが貼り合わされることにより、光学部材２及び透明パネル４とともに光硬化性樹脂組成物３０が充填される充填空間を形成する。壁部１２は、後述するように弾性及び高粘着性を有し、貼り合せ対象となる透明パネル４又は光学部材２に密着することにより充填された光硬化性樹脂組成物３０の液漏れを防止できる。

　また、壁部１２は、後述する硬化樹脂層３と同一の樹脂組成物によって形成されることが好ましい。壁部１２は、遮光部８の内側に形成されることにより光学部材２の表示領域を透過させる光学装置１の表示部９内に形成されることから、硬化樹脂層３と同様に光透過性を有する。また、表示部９内において硬化樹脂層３と接することから、同一の樹脂組成物によって形成されることにより、硬化樹脂層３との界面が現れず、表示性を損なうことがない。

　壁部１２の高さは、形成する硬化樹脂層３の厚さに応じて適宜設定できるが、一例としては、光学部材２と透明パネル４との間に挟持された状態で５０～１００μｍに形成される。なお、このような壁部１２を形成する工程、及び光硬化性樹脂組成物の充填空間の形成工程等については後に詳述する。

　［硬化樹脂層］
　透明パネル４と光学部材２との間に介在される硬化樹脂層３は、光透過性を有し、画像表示部材等の光学部材２が表示する画像を視認可能とする。

　硬化樹脂層３を構成する光硬化性樹脂組成物３０は、液状であり、一例として、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。

　このような光硬化性樹脂組成物３０は、ベース成分（成分（イ））、アクリレート系モノマー成分（成分（ロ））、可塑剤成分（成分（ハ））及び光重合開始剤（成分（ニ））を含有するものを好ましく例示することができる。

　<成分（イ）>
　成分（イ）のベース成分は、光透過性を有する硬化樹脂層３の膜形成成分であり、エラストマー及びアクリル系オリゴマーの少なくともいずれか一方を含有する成分である。両者を成分（イ）として併用してもよい。

　エラストマーとしては、好ましくはアクリル酸エステルの共重合体からなるアクリル共重合体、ポリブテン、ポリオレフィン等を好ましく挙げることができる。なお、このアクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、好ましくは５０００～５０００００であり、ポリブテンの繰り返し数ｎは好ましくは１０～１００００である。

　他方、アクリル系オリゴマーとしては、好ましくは、ポリイソプレン、ポリウレタン、ポリブタジエン等を骨格に持つ（メタ）アクリレート系オリゴマーを挙げることができる。なお、本明細書において、「（メタ）アクリレート」という用語は、アクリレートとメタクリレートとを包含する。

　ポリイソプレン骨格の(メタ)アクリレートオリゴマーの好ましい具体例としては、ポリイソプレン重合体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（ＵＣ１０２（ポリスチレン換算分子量１７０００）、（株）クラレ；ＵＣ２０３（ポリスチレン換算分子量３５０００）、（株）クラレ；ＵＣ－１（分子量約２５０００）、（株）クラレ）等を挙げることができる。

　また、ポリウレタン骨格を持つ（メタ）アクリル系オリゴマーの好ましい具体例としては、脂肪族ウレタンアクリレート（ＥＢＥＣＲＹＬ２３０（分子量５０００）、ダイセル・サイテック社；ＵＡ－１、ライトケミカル社）等を挙げることができる。

　ポリブタジエン骨格の（メタ）アクリレート系オリゴマーとしては、公知のものを採用することができる。

　<成分（ロ）>
　成分（ロ）のアクリル系モノマー成分は、光学装置の製造工程において、光硬化性樹脂組成物に十分な反応性及び塗布性等を付与するために反応性希釈剤として使用されている。このようなアクリル系モノマーとしては、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート等を挙げることができる。

　なお、光硬化性樹脂組成物３０中の成分（イ）のベース成分と成分（ロ）のアクリル系モノマー成分との合計含有量は、好ましくは２５～８５質量％である。

　<成分（ハ）>
　成分（ハ）の可塑剤成分は、硬化樹脂層に緩衝性を付与するとともに、光硬化性樹脂組成物の硬化収縮率を低減させるために使用され、紫外線の照射では成分（イ）のアクリレート系オリゴマー成分及び成分（ロ）のアクリレート系モノマー成分と反応しないものである。このような可塑剤成分は、固体の粘着付与剤（１）と液状オイル成分（２）とを含有する。

　固形の粘着付与剤（１）としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水素添加テルペン樹脂等のテルペン系樹脂、天然ロジン、重合ロジン、ロジンエステル、水素添加ロジン等のロジン樹脂、テルペン系水素添加樹脂を挙げることができる。また、前述のアクリレート系モノマーを予め低分子ポリマー化した非反応性のオリゴマーも使用することができ、具体的には、ブチルアクリレートと２－ヘキシルアクリレートおよびアクリル酸の共重合体やシクロヘキシルアクリレートとメタクリル酸の共重合体等を挙げることができる。

　液状オイル成分（２）としては、ポリプタジエン系オイル、又はポリイソプレン系オイル等を含有することができる。

　なお、光硬化性樹脂組成物３０中の成分（ハ）の可塑剤成分の含有量は、好ましくは１０～６５質量％である。

　<成分（ニ）>
　成分（ニ）の光重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができ、例えば、１－ヒドロキシ－シクロへキシルフェニルケトン（イルガキュア１８４、ＢＡＳＦ社）、２－ヒドロキシ－１－｛４－[４－（２－ヒドロキシ－２－メチル－プロピロニル）ベンジル]フェニル｝－２－メチル－１－プロパン－１－オン（イルガキュア１２７、ＢＡＳＦ社）、ベンゾフェノン、アセトフェノン等を挙げることができる。

　このような光重合開始剤は、成分（イ）のベース成分及び成分（ロ）アクリル系モノマー成分の合計１００質量部に対し、少なすぎると紫外線照射時に硬化不足となり、多すぎると開裂によるアウトガスが増え発泡して不具合が生ずる傾向があるので、好ましくは０．１～５質量部、より好ましくは０．２～３質量部である。

　また、光硬化性樹脂組成物３０は、分子量の調整のために連鎖移動剤を含有することができる。例えば、２－メルカプトエタノール、ラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、チオグリコール酸２－エチルヘキシル、２，３－ジメチルカプト－１－プロパノール、α－メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。

　また、光硬化性樹脂組成物３０は、更に、必要に応じて、シランカップリング剤等の接着改善剤、酸化防止剤等の一般的な添加剤を含有することができる。また、光硬化性樹脂組成物の成分（イ）～（ニ）に関し、成分（ロ）及び（ハ）を工夫すれば、成分（イ）を使用しなくても良い。
　［製造工程］

　［第１の製造工程］
　次いで、光学装置１の第１の製造工程について、図２に示す多面型光学装置１Ｂの製造方法を例に説明する。光学装置１の第１の製造工程は、光学部材２又は透明パネル４の一方に、硬化樹脂層３の形成領域を囲み且つ少なくとも１つの開口部１３が設けられた、第１の硬化性樹脂組成物３１からなる壁部１２を形成する工程（Ａ）と、光学部材２と透明パネル４とを貼り合せ、光学部材２と透明パネル４との間に壁部１２によって囲まれた樹脂充填空間１４が形成された貼合体１０を形成する工程（Ｂ）と、貼合体１０の開口部１３から、光硬化性樹脂組成物３０を充填する工程（Ｃ）と、光硬化性樹脂組成物３０を硬化させ、硬化樹脂層３とする工程（Ｄ）とを有する。

　［工程Ａ］
　先ず、２つの光学部材２及び一つの透明パネル４を用意する。上述したように、透明パネル４は、光学部材２が貼り合わされる一面に遮光部８が形成されている。遮光部８は、隣接して貼り合わされる２つの光学部材２の各表示領域を囲むように形成されるとともに、１辺を共有する２つの矩形枠状をなす。

　また、各光学部材２には、硬化樹脂層３の形成領域を囲み且つ少なくとも１つの開口部１３が設けられた、第１の硬化性樹脂組成物３１からなる壁部１２が形成されている。

　壁部１２は、図３に示すように、所定の形状に第１の硬化性樹脂組成物３１が塗布、硬化されることにより形成される。壁部１２は、透明パネル４に貼り合わされたときに遮光部８の上面から内側にかけて当接するように形成され、例えば図４に示すように、枠状に形成されている遮光部８に応じて、略枠状に形成される。

　第１の硬化性樹脂組成物３１は、例えば図３に示すように、ディスペンサーによって略枠状に塗布される。また、第１の硬化性樹脂組成物３１として光硬化性樹脂組成物を用いた場合は、塗布後に硬化光が照射され、硬化される。その他、第１の硬化性樹脂組成物３１は、印刷等、公知の樹脂供給方法を用いてもよい。

　硬化後の壁部１２は、弾性及び高粘着性を有し、後に透明パネル４に押し付けられると、断面略台形状に押し潰され、透明パネル４の遮光部８の上面及び光学部材２の表示領域側にかけて膨出するとともに密着される。これにより、壁部１２は、光学部材２及び透明パネル４との間に光硬化性樹脂組成物３０が充填される樹脂充填空間１４を形成するとともに、光硬化性樹脂組成物３０の液漏れが防止される。なお、第１の硬化性樹脂組成物３１の塗布高さは、透明パネル４との貼り合せ厚み分に加え、壁部１２が押しつぶされることにより遮光部８の上面及び光学部材２の表示領域側にかけて膨出する分を加えて決定される。

　ここで、図４に示すように、略枠状に形成された壁部１２は、少なくとも１か所の開口部１３が設けられている。開口部１３は、樹脂充填空間１４に光硬化性樹脂組成物３０を注入するための注入孔であり、また、樹脂充填空間１４内の空気を排気する排気孔である。開口部１３は、光硬化性樹脂組成物３０を注入する注入ノズル１７（図６参照）を挿入するとともに、樹脂充填空間１４内の空気が排気可能な開口径を有する。また、開口部１３は、壁部１２の何れの箇所に形成してもよいが、コーナー部付近に形成することにより、開口部１３を上側に向けて光硬化性樹脂組成物３０を注入するとともに、樹脂充填空間１４内の空気の排気が壁部１２によって阻害されることを防止でき、確実に樹脂充填空間１４内に光硬化性樹脂組成物３０を充填できる。

　［工程Ｂ］
　次いで、図５に示すように、光学部材２と透明パネル４とを貼り合せ、光学部材２と透明パネル４との間に壁部１２によって囲まれた樹脂充填空間１４が形成された貼合体１０を形成する。図５は、貼合体１０の上断面図である。透明パネル４及び光学部材２は、貼り合せ面と反対側の裏面に設けられた固定板１６によって支持されている。貼合体１０は、透明パネル４と光学部材２とを、それぞれ枠状に形成された遮光部８と壁部１２とが対向するように配置し、固定板１６で挟持することにより形成される。

　上述したように、壁部１２は、弾性及び高粘着性を有し、固定板１６を介して透明パネル４に押し付けられると、断面略台形状に押し潰され、透明パネル４の遮光部８の上面及び内側にかけて密着される。これにより、貼合体１０は、光学部材２、透明パネル４及び壁部１２により光硬化性樹脂組成物３０が充填される樹脂充填空間１４が形成されるとともに、樹脂充填空間１４は、壁部１２に設けられた開口部１３から光硬化性樹脂組成物３０を注入可能とされている。また、樹脂充填空間１４は、壁部１２が透明パネル４に密着することにより、光硬化性樹脂組成物３０の液漏れが防止されている。

　［工程Ｃ］
　次いで、図６に示すように、樹脂充填空間１４の開口部１３から注入ノズル１７を挿入し、樹脂充填空間１４内に光硬化性樹脂組成物３０を充填する。このとき、開口部１３を上側に向けて光硬化性樹脂組成物３０を充填することにより、開口部１３から樹脂充填空間１４内の空気を排気し、ボイドの発生を防止することができる。

　また、図６に示すように、光硬化性樹脂組成物３０の充填工程は、開口部１３が鉛直方向の最上位に位置するように貼合体１０を傾けて行うことが好ましい。これにより、樹脂充填空間１４内の空気が開口部１３側に流れ、樹脂充填空間１４の角部などにボイドとして残存することを防止できる。

　なお、注入ノズル１７は、先端部が開口部１３内に挿入していれば光硬化性樹脂組成物３０を充填可能であるが、先端部を樹脂充填空間１４内に充填された光硬化性樹脂組成物３０中に浸漬させることで、空気の巻き込みを防止しながら高速に充填することができる。

　［工程Ｄ]
　光硬化性樹脂組成物３０の充填完了後、注入ノズル１７は、樹脂充填空間１４より退避する。

　次いで、図７に示すように、透明パネル４側から紫外線等の硬化光を樹脂充填空間１４に照射することにより、光硬化性樹脂組成物３０を硬化させ、硬化樹脂層３とする。また、貼合体１０の側面から開口部１３に向けて硬化光を照射することにより、開口部１３を硬化樹脂層３によって塞ぐ。

　これにより、図８に示すように、多面型光学装置１Ｂの一方の光学部材２と透明パネル４とが硬化樹脂層３を介して積層される。他方の光学部材２も同様の工程により硬化樹脂層３を介して透明パネル４に積層され、多面型光学装置１Ｂを得る（図２）。なお、一面型光学装置１Ａにおいても同様の工程により製造することができる。また、光硬化性樹脂組成物３０への硬化光の照射は、必要に応じて複数回実施してもよい。

　このような多面型光学装置１Ｂは、遮光部８の表示領域側が光学部材２の表示領域を透過させる表示部９とされ、表示部９は、光透過性を有する壁部１２及び硬化樹脂層３が形成されている。また、表示部９は、壁部１２及び硬化樹脂層３が同一の樹脂組成物によって形成されることにより、硬化樹脂層３との界面が現れず、表示性、視認性を損なうことがない。これは、一面型光学装置１Ａにおいても同様である。

　また、多面型光学装置１Ｂは、壁部１２が遮光部８に接して形成され、当該壁部１２に囲まれた樹脂充填空間１４に光硬化性樹脂組成物３０を充填している。すなわち、光硬化性樹脂組成物３０が充填された樹脂充填空間１４が透明パネル４側に現れ、死角が生じない。そのため、遮光部８の一辺を共有して表示部９が近接配置された場合にも、樹脂充填空間１４内の光硬化性樹脂組成物３０に対して透明パネル４を介して硬化光を照射することができ、未硬化部分の発生を防止することができる。

　なお、多面型光学装置１Ｂにおいては、それぞれ壁部１２が形成された複数の光学部材２を同時に透明パネル４に貼り合せた貼合体１０を形成してもよい。また、多面型光学装置１Ｂは、複数の光学部材２が貼り合わされた貼合体１０の各樹脂充填空間１４に、同時に光硬化性樹脂組成物３０を充填、硬化させてもよい。これにより、製造時間の短縮を図ることができる。

　［変形例１］
　また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図９に示すように、壁部１２の開口部１３に、壁部１２に囲まれた樹脂充填空間１４外へ延出される突出部１３ａを形成してもよい。突出部１３ａまで光硬化性樹脂組成物３０が充填されることにより、壁部１２に囲まれた樹脂充填空間１４の全域に光硬化性樹脂組成物３０を十分に行きわたらせることができる。

　［変形例２］
　また、上記では、光学部材２側に壁部１２を形成したが、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図１０に示すように、透明パネル４側に壁部１２を形成してもよい。この場合、透明パネル４は、平坦に形成されていることが、壁部１２を全長にわたって均一な高さで形成する上で好ましい。

　［変形例３］
　また、上記では、開口部１３に注入ノズル１７を挿入して光硬化性樹脂組成物３０を充填したが、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図１１に示すように、弾性を有する壁部１２に中空針１８を突き通し、中空針１８を介して樹脂充填空間１４内へ光硬化性樹脂組成物３０を充填してもよい。中空針１８は、注射針のように先端が尖っており、壁部１２を突き刺し、樹脂充填空間１４内に挿通された先端部から光硬化性樹脂組成物３０を注入する。壁部１２は弾性及び粘着性を有するため中空針１８に密着し、中空針１８の穿孔から光硬化性樹脂組成物３０が漏れ出すことがない。また、光硬化性樹脂組成物３０の充填に伴い、開口部１３から樹脂充填空間１４内の空気が排気される。

　これにより、開口部１３の開口径を排気に必要な最小径にとどめることができ、開口部１３からの光硬化性樹脂組成物３０の漏洩を抑制することができる。また、中空針１８の先端を樹脂充填空間１４内に充填された光硬化性樹脂組成物３０内に浸漬させた状態で注入することができ、空気の混入を防止ながら高速に充填することができる。

　なお、中空針１８を突き刺す位置は、壁部１２の何れの箇所でもよいが、図１１に示すように、開口部１３と反対側の樹脂充填空間１４の下部とすることが、中空針１８の先端を樹脂充填空間１４内に充填された光硬化性樹脂組成物３０内に浸漬させた状態で注入するうえで好ましい。

　また、壁部１２は、中空針１８を突き刺す部位の厚さを、他の部位よりも相対的に厚く形成することが好ましい。これにより、中空針１８の穿孔からの光硬化性樹脂組成物３０の漏洩を、より防止することができる。

　［変形例４］
　また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、樹脂充填空間１４内への光硬化性樹脂組成物３０の充填工程と、樹脂充填空間１４内に充填された光硬化性樹脂組成物３０の硬化工程を並行して行ってもよい。すなわち、樹脂充填空間１４内へ光硬化性樹脂組成物３０を充填しながら、樹脂充填空間１４に充填された光硬化性樹脂組成物３０に対して硬化光を照射し、硬化反応を順次進行させていっても良い。

　光硬化性樹脂組成物３０が樹脂充填空間１４の全体に充填される前に、順次硬化していくことにより、未硬化の光硬化性樹脂組成物３０が樹脂充填空間１４内に充填されることによる内圧の上昇を抑制することができ、薄型化の進む透明パネル４や光学部材２への負荷を低減するとともに、硬化樹脂層３を均一な厚さに形成することができる。

　また、光硬化性樹脂組成物３０の充填工程と硬化工程を並行して行うことにより、製造時間の短縮を図ることができる。

　［変形例５］
　また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、樹脂充填空間１４内への光硬化性樹脂組成物３０の充填工程において、開口部１３を介して、樹脂充填空間１４内の空気を吸引し減圧してもよい。これにより、樹脂充填空間１４に充填された光硬化性樹脂組成物３０内に空気が混入することを防止し、また、樹脂充填空間１４内に光硬化性樹脂組成物３０を高速で充填することができ、充填時間を短縮することができる。

　［変形例６］
　また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、開口部１３として、光硬化性樹脂組成物３０を注入する注入孔と、樹脂充填空間１４内の空気を排気する排気孔の２か所を設けるようにしてもよい。注入孔と排気孔は近接して設けてもよく、離間して設けてもよいが、光硬化性樹脂組成物３０の充填工程において、両方とも鉛直上向きにできる位置に形成することが求められる。

　［変形例７］
　また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図７に示すように、開口部１３を最上位に位置するように貼合体１０を傾けて光硬化性樹脂組成物３０を充填した場合、図１２に示すように、硬化光を樹脂充填空間１４に照射する際に、貼合体１０を水平に戻してもよい。これにより、貼合体１０の傾斜によって樹脂充填空間１４の開口部１３付近に光硬化性樹脂組成物３０の未充填部分が生じることを防止できる。したがって、開口部１３まで光硬化性樹脂組成物３０が充填され、表示領域の全域に光硬化性樹脂組成物３０が充填された状態で硬化光を照射することができる。

　同様に、図９に示すように開口部１３に突出部１３ａを形成した構成においても、開口部１３を最上位に位置するように貼合体１０を傾けて光硬化性樹脂組成物３０を充填した場合、図１３に示すように、硬化光を樹脂充填空間１４に照射する際に、貼合体１０を水平に戻してもよい。

　次いで、本技術を用いて多面型光学装置を形成する実施例について説明する。本実施例では、透明パネル４として一つのカバーガラスと、光学部材２として２つの液晶表示ディスプレイ（ＬＣＤ：liquid crystal display）を用意し、各液晶表示ディスプレイを紫外線硬化性の硬化樹脂層を介して一のカバーガラスに貼り合せることにより多面型光学装置を形成した。カバーガラスには、各ＬＣＤの表示領域の周縁に対応する位置に黒色枠状の遮光部が形成されている。

　先ず、液晶表示ディスプレイをディスペンサー塗布装置のテーブルに設置した。次いで、壁部１２を構成する光硬化性樹脂組成物として、粘度５００００ｍＰａ・Ｓの光学弾性樹脂（製品名ＣＡ２０１；デクセリアルズ株式会社製）を注入ノズル（武蔵エンジニアリング社製）にセットした。

　次いで、注入ノズル～ＬＣＤ間ギャップ：０．９ｍｍ、ディスペンス圧：０．５ＭＰａ、塗布速度：３０ｍｍ／ｓｅｃ、の条件で光学弾性樹脂をＬＣＤの表示面に塗布した。このとき、光学弾性樹脂は、遮光部に対応して略枠状に塗布され、また、カバーガラスに形成されている枠状の遮光部の開口よりも０．５ｍｍ外側にオフセットした位置に合わせて塗布される。また、光学弾性樹脂は、一部に開口部を形成する不塗布部が設けられる。

　光学弾性樹脂は、塗布後直ちに紫外光（４０００ｍＪ／ｃｍ²）が照射され、硬化される。これにより、高さ：約０．７ｍｍ、幅：約２．０ｍｍの壁部を形成した。

　次いで、カバーガラスを垂直方向に固定板によって固定し、また、表示面側に壁部が形成されたＬＣＤの裏面を固定板に固定し、カバーガラスとＬＣＤとの位置を合わせて、ギャップ０．５ｍｍとなるように貼り合せることにより、樹脂充填空間が形成された貼合体を形成した。さらに、カバーガラスとＬＣＤとを押圧して、壁部を高さ０．２ｍｍほど押しつぶした。これにより、壁部は、上面の凹凸が吸収され、カバーガラスとＬＣＤとに密着するとともに、遮光部の上面から表示領域側に１ｍｍの位置まで膨出する。

　次いで、開口部より注入ノズルを差し入れ、樹脂充填空間内に硬化樹脂層を構成する光硬化性樹脂組成物を充填した。光硬化性樹脂組成物としては、製品名：１８Ｖ０２８、デクセリアルズ株式会社製、粘度：２０ｍＰａ・Ｓを使用した。また、注入ノズルとしては、♯２２武蔵エンジニアリング社製７０ｃｃシリンジを使用した。

　充填工程は、貼合体を面方向を垂直方向となるように立てるとともに、開口部が最も高い位置になるように傾けた状態で行った。また、充填工程は、開口部まで光硬化性樹脂組成物が充填された時点で注入を完了した。

　次いで、カバーガラス側から貼合体に対して所定量だけ紫外光（２０００ｍＪ／ｃｍ²）を照射し、光硬化性樹脂組成物を硬化させた。また、開口部に向けて所定量だけ紫外光（２０００ｍＪ／ｃｍ²）を照射し、開口部に充填された光硬化性樹脂組成物を硬化させた。これにより、カバーガラスとＬＣＤとが硬化樹脂層を介して貼り合わされた光学装置を得た。その後、ＬＣＤ側の固定部材の固定を解除した。上述した工程を繰り返し、多面型光学装置を得た。

　得られた多面型光学装置は、光硬化性樹脂組成物の漏れや、カバーガラスとＬＣＤとの貼り合せ強度も問題なく、遮光部の上面における壁部も硬化が進んでいることが確認できた。

１　光学装置、１Ａ　一面型光学装置、１Ｂ　多面型光学装置、２　光学部材、３　硬化樹脂層、４　透明パネル、８　遮光部、９　表示部、１０　貼合体、１２　壁部、１３　開口部、１４　樹脂充填空間、１６　固定板、１７　注入ノズル、１８　中空針、３０　光硬化性樹脂組成物、３１　第１の硬化樹脂組成物

Claims

　光学部材と、透明パネルとが、硬化樹脂層を介して貼り合わされた光学装置の製造方法において、
　上記光学部材又は上記透明パネルの一方に、上記硬化樹脂層の形成領域を囲み且つ少なくとも１つの開口部が設けられた壁部を形成する工程と、
　上記光学部材と上記透明パネルとを貼り合せ、上記光学部材と上記透明パネルとの間に上記壁部によって囲まれた樹脂充填空間が形成された貼合体を形成する工程と、
　上記貼合体の上記樹脂充填空間内に、光硬化性樹脂組成物を充填する工程と、
　上記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、上記硬化樹脂層とする工程とを有する
光学装置の製造方法。
　上記光硬化性樹脂組成物は、上記壁部に中空針を突き通し、中空針を介して樹脂充填空間内へ充填される請求項１に記載の光学装置の製造方法。
　上記壁部は、上記中空針に突き通される部位の厚さが相対的に厚く形成されている請求項２に記載の光学装置の製造方法。
　上記光硬化性樹脂組成物を充填する工程において、上記樹脂充填空間は、上記開口部を介して内部の空気が吸引され減圧されている請求項１～３のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
　上記樹脂充填空間内に上記光硬化性樹脂組成物を充填する工程と、
上記樹脂充填空間内に充填された上記光硬化性樹脂組成物を硬化させる工程を並行して行う請求項１～３のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
　上記開口部は、上記光硬化性樹脂組成物を注入する注入孔と、上記樹脂充填空間内の空気を排気する排気孔の２か所が設けられている請求項１に記載の光学装置の製造方法。
　上記開口部を上側に向けて上記光硬化性樹脂組成物を充填する請求項１～３のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
　上記開口部が最上位に位置するように上記貼合体を傾けて上記光硬化性樹脂組成物を充填する請求項１～３のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
　上記貼合体を水平に戻して上記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、上記硬化樹脂層とする請求項８に記載の光学装置の製造方法。
　上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、
　上記壁部は、上記光学部材の表示領域を囲む上記遮光部の上記表示領域側に設けられる請求項１～３のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
　上記壁部は、上記遮光部の上面から上記表示領域側にかけて設けられる請求項１０に記載の光学装置の製造方法。
　上記壁部及び上記硬化樹脂層は、同一の光硬化性樹脂組成物からなる請求項１～３のいずれか１項に記載の光学装置の製造方法。
　光学部材と、
　上記光学部材に貼り合わされた透明パネルと、
　上記光学部材と上記透明パネルとの間に充填された硬化樹脂層とを有し、
　上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、
　上記遮光部の上記表示領域側に、上記硬化樹脂層の形成領域を規定する壁部が形成されている光学装置。
　複数の光学部材と、
　複数の上記光学部材に貼り合わされた一の透明パネルと、
　複数の上記光学部材と上記透明パネルとの間にそれぞれ充填された硬化樹脂層とを有し、
　上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、
　上記遮光部の上記表示領域側に、上記硬化樹脂層の充填領域を規定する壁部が形成されている光学装置。
　一の上記光学部材の表示領域の周縁に形成された上記遮光部は、該一の光学部材に隣接する他の上記光学部材の表示領域の周縁に形成された遮光部と、一辺を共有して形成されている請求項１４に記載の光学装置。
　上記壁部は、上記遮光部の上面から上記表示領域側にかけて設けられている請求項１３～１５のいずれか１項に記載の光学装置。
　上記壁部と上記硬化樹脂層とは同一の樹脂組成物からなる請求項１３～１５のいずれか１項に記載の光学装置。