WO2021177320A1 - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents

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WO2021177320A1
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image display
layer
display device
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悠子 竹林
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デクセリアルズ株式会社
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Definitions

  • the present technology relates to a method of manufacturing an image display device in which an image display member such as a liquid crystal display panel and a protective panel such as transparent protective glass arranged on the display surface side thereof are laminated via a photocurable resin layer.
  • This application is based on Japanese Patent Application No. 2020-35875, which was filed on March 3, 2020 in Japan, and Japanese Patent Application Number, Japanese Patent Application No. 2021-9137, which was filed on January 22, 2021 in Japan. Priority is claimed on the basis of, and these applications are incorporated into this application by reference.
  • Image display devices such as liquid crystal display panels used in information terminals such as smart phones and car navigation systems are transparently protected with image display members such as liquid crystal display panels and organic EL panels for the purpose of thinning and improving visibility.
  • a light-transmitting photocurable resin layer is provided between the light-transmitting protective panel such as glass.
  • a photocurable resin composition is applied to a protective panel to form a photocurable resin composition layer, and a liquid crystal display is displayed through the photocurable resin composition layer.
  • a method is used in which image display members such as panels and organic EL panels are laminated, and then the photocurable resin composition layer is cured (Patent Document 1).
  • the photocurable resin composition 22 is discharged from the tip of the nozzle of the coating head 24 onto the surface 20a of the light transmissive protective panel 20 facing the image display member 23.
  • a substantially square photocurable resin composition layer 25 is formed over the entire surface of the light transmissive cover member 20 with a predetermined thickness.
  • the photocurable resin composition layer 25 formed on the surface 20a of the protective member 20 is temporarily cured by irradiating it with ultraviolet rays to form the temporarily cured resin layer 26. .. This is because the photocurable resin composition 22 is brought into a state where it does not remarkably flow from the liquid state so that it does not flow down even when the top and bottom are reversed, and the handleability is improved.
  • the protective member 20 is attached to the image display member 23 from the temporarily cured resin layer 26 side, and the temporarily cured resin layer 26 is mainly cured by ultraviolet irradiation.
  • a convex portion 32 that rises above the main surface portion 31 is formed on the outer edge portion of the protective panel 20 by the action of the surface tension of the photocurable resin composition 22. If the convex portion 32 formed on the photocurable resin composition layer 25 is high, air is mixed between the protective panel 20 and the image display member 23 when the protective panel 20 and the image display member 23 are bonded to each other, and the image display member 23 is bonded again. Image quality may be deteriorated due to uneven alignment, image distortion, and color unevenness.
  • the photocurable resin composition 22 adjusted to have a low viscosity often does not contain a plasticizer which is a high molecular weight component, so that the storage elastic modulus after curing is also high, and the bonding accuracy by the convex portion 32 is improved. Tends to be more influential.
  • the present technology provides a method for manufacturing an image display device capable of forming a photocurable resin layer having a flattened surface to be bonded to an image display member and preventing deterioration of image quality. With the goal.
  • an image display member and a protective panel for protecting the image display surface of the image display member are laminated via a photocurable resin layer.
  • a photocurable resin layer having a convex portion on the outer edge portion
  • ⁇ Process D> A step of laminating the protective panel and the image display member via the second photocurable resin composition layer to form an image display module;
  • ⁇ Step E> A step of irradiating curing light from the second photocurable resin composition layer side to form the photocurable resin layer; It has.
  • the bonding surface of the photocurable resin layer with the liquid crystal display is flattened, the images are bonded evenly and evenly over the entire surface, and a good image is obtained without color unevenness over the entire surface. Has quality.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an image display device manufactured by a manufacturing method to which the present technology is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a step of applying the photocurable resin composition to the protective panel.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a protective panel on which the first photocurable resin composition layer is formed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a step of forming the first cured resin layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a step of forming a second photocurable resin composition layer.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a step of applying the second photocurable resin composition to the outer slope of the convex portion of the first photocurable resin layer to form the second photocurable resin composition layer.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a step of laminating a protective panel and an image display member via a second photocurable resin composition layer to form an image display module.
  • FIG. 8 is a diagram showing the height (TD waveform) of the photocurable resin layer of the image display device according to Reference Example, Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the white display of the liquid crystal display, and the color unevenness evaluation result. Is. FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a step of applying the photocurable resin composition to the surface of the protective panel by the coating head.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view showing a protective panel on which a photocurable resin composition layer is formed
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing a process of irradiating the photocurable resin composition layer with ultraviolet light.
  • FIG. 10 (C) is a cross-sectional view showing a state in which the image display member and the protective panel are bonded to each other via the temporarily cured oil layer side.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view showing a protective panel on which a photocurable resin composition layer is formed
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing a process of irradiating the photocurable resin composition layer with ultraviolet light.
  • FIG. 10 (C) is a cross-sectional view showing a state in which the image display member and the protective panel are bonded to each other via the temporarily cured oil layer side.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of the first photo-constituent resin composition layer when the amount of the first photocurable resin composition applied to the light-shielding portion and the main surface portion of the protective panel is the same. ..
  • FIG. 12 shows a configuration in which the coating thickness T2 of the first photocurable resin composition on the light-shielding portion is within the range of the height H1 ⁇ 30% of the step portion in the step A related to the second manufacturing process. It is a cross-sectional view.
  • FIG. 13 is a diagram showing the height (TD waveform) and the evaluation result of the photocurable resin layer of the cover glass according to Examples 2, 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4.
  • the present technology is a method for manufacturing an image display device 1 formed by laminating an image display member 2 and a protective panel 4 via a photocurable resin layer 3 shown in FIG. Prior to the explanation of the bonding process of the protective panel 4 and the image display member 2, the configuration of the image display device 1 will be described.
  • the image display device 1 is a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, and other optical devices, and is used in various information terminals and information devices such as smart phones, car navigation systems, and instrument panels. As shown in FIG. 1, the image display device 1 has light between an image display member 2 such as a liquid crystal display panel and a protective panel 4 that protects the image display member 2 for the purpose of thinning and improving visibility.
  • a transparent photocurable resin layer 3 is provided.
  • the protective panel 4 has light transmission and covers the display surface of the image display member 2 while ensuring the visibility of the image display member 2 by being laminated with the image display member 2 via the photocurable resin layer 3. And protect it.
  • the material of the protective panel 4 may be a resin material such as glass, acrylic resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or polycarbonate, as long as it has light transmittance so that the image formed on the image display member 2 can be visually recognized. Can be mentioned. These materials can be subjected to single-sided or double-sided hard coating treatment, antireflection treatment, and the like. Further, when the image display member 2 described later is a touch panel, a part of the member of the touch panel can be used as the protective panel 4.
  • the protective panel 4 is formed with a black frame-shaped light-shielding portion 8 called a so-called black matrix in a region corresponding to the peripheral edge of the display region of the image display member 2. ..
  • the image display device 1 is a display unit 9 in which the inside of the light-shielding portion 8 surrounding the display area of the image display member 2 transmits the display area of the image display member 2 through the protective panel 4.
  • the light-shielding portion 8 is formed to have a uniform thickness by applying a paint colored in black or the like by a screen printing method or the like, drying and curing the paint.
  • the thickness of the light-shielding portion 8 is usually 5 to 100 ⁇ m.
  • the shape of the protective panel 4 to which the present technology is applied is not particularly limited, and is appropriately set according to the shape of the image display device 1 and the like.
  • the protective panel 4 has a rectangular plate shape.
  • the protective panel 4 may have a curved surface shape, for example, a shape that is concavely curved in one direction, a shape that is convexly curved, a rotating paraboloid, a hyperbolic paraboloid, or another quadric curved surface. It is also possible to have a flat portion as a part of a curved shape and a quadric surface shape.
  • the dimensional characteristics such as the shape and thickness of the protective panel 4 and the physical properties such as elasticity can be appropriately determined according to the purpose of use of the image display device 1.
  • an image display member such as a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, a plasma display panel, or a touch panel
  • the touch panel means an image display / input panel in which a display element such as a liquid crystal display panel and a position input device such as a touch pad are combined.
  • the surface shape of the image display member 2 on the protective panel 4 side is not particularly limited, but is preferably flat. Further, a polarizing plate may be arranged on the surface of the image display member 2.
  • the photocurable resin layer 3 interposed between the protective panel 4 and the image display member 2 has light transmittance and makes the image displayed by the image display member 2 visible.
  • the photocurable resin composition 10 constituting the photocurable resin layer 3 is a liquid, and as an example, the viscosity measured by a cone plate type viscometer at 25 ° C. is 3 to 1000 mPa ⁇ s, and 3 to 500 mPa ⁇ s. It may be s.
  • Such a photocurable resin composition 10 contains, for example, the following components (A), component (B), component (C) and component (D), and the component (B) and component (C). And those containing the component (D) can be preferably exemplified.
  • the component (A) is a film-forming component of the photocurable resin layer 3 having light transmission, and an acrylic oligomer, an acrylic polymer, or the like can be used.
  • the acrylic oligomer include (meth) acrylate oligomers having polyisoprene, polyurethane, polybutadiene and the like in the skeleton.
  • (meth) acrylate is a term including acrylate and methacrylate.
  • (meth) acrylate oligomer of the polyisoprene skeleton an esterified product of a maleic anhydride adduct of a polyisoprene polymer and 2-hydroxyethyl methacrylate (UC102 (polystyrene equivalent molecular weight 17,000), UC203 (polystyrene equivalent molecular weight 35,000), UC. -1 (molecular weight of about 25,000), manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and the like.
  • UC102 polystyrene equivalent molecular weight 17,000
  • UC203 polystyrene equivalent molecular weight 35,000
  • UC. -1 molecular weight of about 25,000
  • Examples of the (meth) acrylic oligomer having a polyurethane skeleton include an aliphatic urethane acrylate (EBECRYL230 (molecular weight 5000), manufactured by Daicel Ornex; UA-1, manufactured by Light Chemical) and the like.
  • Examples of the acrylic polymer include (meth) acrylate polymers having no (meth) acroyl group.
  • a (meth) acrylate polymer having a hydroxyl value of 120 mgKOH / g or more, more preferably 170 mgKOH / g or more and having no (meth) acroyl group can be mentioned.
  • the hydroxyl value of the (meth) acrylate polymer is the mass (mg) of KOH required to neutralize acetic acid generated by hydrolyzing the acetyl group after acetylating the hydroxyl group in 1 g of the polymer. Therefore, the larger the hydroxyl value, the more hydroxyl groups there are.
  • the hydroxyl value of the (meth) acrylate polymer of the component (A) to, for example, 120 mgKOH / g or more, it is possible to suppress a decrease in the crosslink density of the cured product of the photocurable resin composition, especially at high temperatures. It is possible to suppress a decrease in elastic modulus.
  • the hydroxyl value of the (meth) acrylate polymer is preferably 400 mgKOH / g or less, for example, from the viewpoint of preventing the crosslink density of the cured product of the photocurable resin composition from becoming too high and losing flexibility. , 350 mgKOH / g or less is more preferable.
  • a (meth) acrylate polymer having no (meth) acroyl group as the (meth) acrylate polymer of the component (A)
  • a polymerization composed of the (meth) acrylate monomer of the component (B) and the component (C) It is possible to prevent excessive incorporation into the main chain of the chain.
  • the weight average molecular weight Mn of the (meth) acrylate polymer is contained as the component (A)
  • the weight average molecular weight Mn of the (meth) acrylate polymer is preferably too small, the number of molecules in which hydroxyl groups are not introduced increases, and the risk of bleeding and the like tends to increase. It is preferably 5000 or more, more preferably 100,000 or more.
  • the weight average molecular weight Mn of the (meth) acrylate polymer of the component (A) is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, because if it is too large, ejection defects tend to occur due to an increase in viscosity.
  • the weight average molecular weight Mw and the number average molecular weight Mn of the polymer can be measured by gel permeation chromatography (GPC) (standard polystyrene molecular weight conversion).
  • the dispersity (Mw / Mn) of the (meth) acrylate polymer of the component (A) is too low, the polymer and unreacted monomers tend to be easily separated, and thus is preferably 3 or more. If it is too high, an undesired polymer component having a relatively low molecular weight will be mixed, and therefore it is preferably 10 or less.
  • a copolymer of a hydroxyl group-containing (meth) acrylate monomer and a hydroxyl group-free (meth) acrylate monomer can be preferably mentioned. It is preferably liquid at room temperature.
  • Homopolymers of hydroxyl group-containing (meth) acrylate monomers can also be exemplified, but the polarities of the polymers tend to be too high, and they tend to become highly viscous liquids or solids at room temperature, and their compatibility with other components decreases. There is concern about doing so.
  • the hydroxyl group-containing (meth) acrylate monomer which is a monomer unit constituting the (meth) acrylate polymer of the component (A), is a (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups in the molecule, and specifically, 2-.
  • Hydroxypropyl (meth) acrylate 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate , Ethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, propylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, cyclohexyl dimethanol mono (meth) acrylate and the like.
  • 2-hydroxyethyl (meth) acrylate can be preferably exemplified in terms of polarity control and price.
  • hydroxyl group-free (meth) acrylate monomer capable of forming the (meth) acrylate polymer of the component (A) for example, a single tube ability (meth) having a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
  • Acrylic acid alkyl esters are preferred, for example, methyl (meth) acrylates, ethyl (meth) acrylates, propyl (meth) acrylates, isopropyl (meth) acrylates, n-butyl (meth) acrylates, isobutyl (meth) acrylates, pentyl ( Meta) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate Examples thereof include meta) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, and tri
  • a particularly preferable example of the (meth) acrylate polymer of the component (A) is a copolymer of 2-hydroxyethyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate from the viewpoint of availability and feasibility of the effect of the invention. Can be done. Isobornyl acrylate may be further copolymerized.
  • the content of the component (A) in the photocurable resin composition can be changed according to the amounts of the other components (B), the component (C), and the component (D).
  • the photocurable resin composition does not have to contain the component (A).
  • the content of the component (A) in the photocurable resin composition can be, for example, 1% by mass or more, and 10% by mass or more. It can also be. Further, the content of the component (A) in the photocurable resin composition can be 55% by mass or less, and can be 45% by mass or less.
  • the photocurable resin composition preferably contains a hydroxyl group-containing single tube-containing (meth) acrylate monomer (component (B)) as a polymerization component.
  • component (A) when the (meth) acrylate polymer containing a hydroxyl group is contained as the component (A), the affinity with the (meth) acrylate polymer containing a hydroxyl group is high, and the reliability in a high temperature and high humidity environment is further increased. This is to improve.
  • a plurality of hydroxyl groups may be present in the monomer molecule, but it is preferable that one hydroxyl group is present in the monomer molecule.
  • hydroxyl group-containing monofunctional (meth) acrylate monomer of the component (B) a monomer similar to the hydroxyl group-containing (meth) acrylate monomer capable of forming the (meth) acrylate polymer of the component (A) is exemplified. be able to. Of these, at least one selected from 4-hydroxybutyl (meth) acrylate and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferable.
  • the content of the hydroxyl group-containing single tube-containing (meth) acrylate monomer of the component (B) in the photocurable resin composition is too small, the reliability tends to be insufficient in a high-temperature and high-humidity environment, and thus 1 mass is preferable. % Or more, more preferably 5% by mass or more, and if it is too much, the polarity balance of the resin before or after curing tends to be lost and it tends to be opaque. Therefore, it is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass. % Or less.
  • the photocurable resin composition preferably contains a hydroxyl group-free single tube ability (meth) acrylate monomer (component (C)) as a polymerization component.
  • component (C) a hydroxyl group-free single tube ability (meth) acrylate monomer
  • the reason for using a hydroxyl group-free material is to set the adhesiveness and viscosity of the cured product of the photocurable resin composition composed of the component (A) and the component (B) within a good range, respectively. This is to improve the performance as a transparent adhesive.
  • hydroxyl group-free monofunctional (meth) acrylate monomer of the component (C) a monomer similar to the hydroxyl group-free (meth) acrylate monomer capable of forming the (meth) acrylate polymer of the component (A) may be used. It can be exemplified. Among them, at least one selected from isostearyl (meth) acrylate and octyl (meth) acrylate is preferable.
  • the viscosity tends to be high, so it is preferably 30% by mass or more, more preferably. Is 65% by mass or more, and if it is too much, it tends to be brittle. Therefore, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 75% by mass or less.
  • a known photoradical polymerization initiator can be used as the photopolymerization initiator (component (D)).
  • component (D) it is preferable to contain a hydrogen abstraction type photopolymerization initiator instead of an intramolecular cleavage type photopolymerization initiator such as a benzoin derivative.
  • a hydrogen abstraction type photopolymerization initiator instead of an intramolecular cleavage type photopolymerization initiator such as a benzoin derivative.
  • the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator of the component (D) a known hydrogen abstraction type photopolymerization initiator can be used, and for example, diarylketones such as benphenone and phenylglioxylate such as methylbenzoylformate can be used.
  • diarylketones such as benphenone and phenylglioxylate
  • methylbenzoylformate a preferred example is methylbenzoylformate in terms of non-yellowing and high hydrogen extraction capacity.
  • the content of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator of the component (D) in the photocurable resin composition is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1. It is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, because it is 10% by mass or less, and if it is too much, it tends to cause deterioration of environmental reliability.
  • the photocurable resin composition may further contain a polyfunctional (meth) acrylate monomer (component (E)) in order to improve the reaction rate and maintain the high-temperature elastic modulus.
  • a polyfunctional (meth) acrylate monomer include 2,6-hexanediol diacrylate (HDDA), 1,9-nonanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, pentaerythritol triacrylate and the like.
  • Examples include functional (meth) acrylates and the like. These can have other functional groups such as hydroxyl groups as long as the effects of the present technology are not impaired.
  • polyfunctional (meth) acrylate monomer examples include at least one selected from trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, and neopentyl glycol diacrylate hydroxypivalate.
  • the content of the polyfunctional (meth) acrylate monomer of the component (E) in the photocurable resin composition is preferably 0.1% or more, more preferably 1. It is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, because it is 5% by mass or more and tends to be brittle if it is too much.
  • various additives can be blended as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a liquid plasticizer for reducing the curing shrinkage rate a polybutadiene-based plasticizer, a polyisoprene-based plasticizer, a phthalate ester-based plasticizer, an adipate-based plasticizer, or the like can be blended.
  • a tackifier for improving tackiness a terpene resin, a rosin resin, a petroleum resin, or the like can be blended.
  • a chain transfer agent for adjusting the molecular weight of the cured product 2-mercaptoethanol, lauryl mercaptan, glycidyl mercaptan, mercaptoacetic acid, 2-ethylhexyl thioglycolate, 2,3-dimethylcapto-1-propanol, ⁇ - Methylstyrene dimer and the like can be blended. Further, if necessary, an adhesion improver such as a silane coupling agent and a general additive such as an antioxidant can be contained.
  • the manufacturing process of the image display device 1 is the following step in the manufacturing method of the image display device in which the image display member and the protective panel for protecting the image display surface of the image display member are laminated via the photocurable resin layer. It has A to E.
  • ⁇ Step A> A step of applying the first photocurable resin composition to the protective panel to form a first photocurable resin composition layer having a convex portion on the outer edge portion;
  • ⁇ Process B> A step of irradiating the first photocurable resin composition layer with curing light to form the first cured resin layer;
  • ⁇ Process C> A step of applying a second photocurable resin composition to the first cured resin layer to form a second photocurable resin composition layer in which the height difference from the convex portion is reduced or eliminated.
  • ⁇ Process D> A step of laminating the protective panel and the image display member via the second photocurable resin composition layer to form an image display module;
  • ⁇ Step E> A step of irradiating curing light from the second photocurable resin composition layer side to form the photocurable resin layer;
  • the convex portion formed on the first cured resin layer is formed. It is possible to form a second photocurable resin composition layer in which the height difference is reduced or eliminated. As a result, it is possible to form a photocurable resin layer having a flattened surface to be bonded to the image display member, and it is possible to prevent deterioration of the image quality of the image display device.
  • a protective panel 4 is prepared, and as shown in FIG. 2, the photocurable resin composition 10 is applied to the surface 4a to be attached to the image display member 2 by the discharge device 12, and the first photocurable resin is applied.
  • the composition layer 11 is formed.
  • the photocurable resin composition 10 applied in the step A is referred to as a first photocurable resin composition 10a.
  • the discharge device 12 for applying the first photocurable resin composition 10a to the protective panel 4 a known discharge device can be used, but one or a plurality of discharge holes in which a plurality of discharge holes are arranged in a predetermined pattern can be used.
  • a discharge device having a discharge head, ejecting as fine droplets from the discharge hole and adhering to the protective panel 4 by applying a so-called inkjet method can be preferably used.
  • a predetermined amount of the first photocurable resin composition 10a is applied with a desired thickness and a desired pattern, and the coating speed is also high (for example, thickness: 30 ⁇ m, coating speed: 170 mm / sec).
  • the discharge device 12 shown in FIG. 2 has a discharge head 12a provided with a plurality of discharge holes, and the discharge head 12a is installed facing the sticking surface 4a of the protective panel 4 and is relative to the protective panel 4.
  • the first photocurable resin composition is discharged while moving in a targeted manner. Further, the discharge device 12 may adjust the discharge width and the protrusion output by providing a plurality of discharge heads 12a.
  • the plurality of discharge heads 12a may be arranged in parallel or may be arranged in a staggered pattern.
  • a plurality of protective panels 4 may be arranged, and the first photocurable resin composition layer 11 may be formed on the plurality of protective panels 4 at the same time in one coating step. ..
  • the first photocurable resin composition 10a has a low viscosity that can be discharged by the inkjet type discharge device 12 (for example, 3 to 1000 mPa ⁇ s). Therefore, as shown in FIG. 3, in the first photocurable resin composition layer 11, a convex portion 11b that rises from the main surface portion 11a along the outer edge portion is formed by the action of surface tension. Further, the main surface portion 11a is a concave surface portion surrounded by the convex portion 11b.
  • the first photocurable resin composition 10a often does not contain a plasticizer which is a high molecular weight component, the storage elastic modulus after curing tends to be high. Specifically, it is in the range of 1000 to 10000000 Pa. Therefore, even if the height H of the convex portion 11b is several tens of ⁇ m, the bonding accuracy between the protective panel 4 and the image display member 2 may be affected, and the visibility of the image display device 1 may be impaired. Therefore, in the present technology, a step of applying the second photocurable resin composition 10b is provided in step C described later to improve the smoothness of the surface of the photocurable resin layer 3.
  • the height H of the convex portion 11b means the distance between the main surface portion a of the first photocurable resin composition layer 11 and the apex of the convex portion 11b in the direction orthogonal to the surface of the protective panel 4. (Fig. 3).
  • the coating region of the first photocurable resin composition 10a on the protective panel 4 can be appropriately set according to the configuration of the image display device, and may be coated on the entire surface of the protective panel 4 or not partially coated. A region may be provided.
  • a convex portion 11b is formed along the outer edge portion of the protective panel 4.
  • the first photocurable resin composition layer 11 is irradiated with curing light such as ultraviolet light to form the first cured resin layer 13.
  • the irradiation conditions for the first photocurable resin composition layer 11 are such that the curing rate (for example, 40 to 50% or more) is such that the coating shape of the first photocurable resin composition layer 11 can be maintained. conduct. That is, the first cured resin layer 13 is cured with the convex portion 11b formed.
  • a known light source such as an LED, a mercury lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp can be used.
  • the curing rate is the ratio (consumption ratio) of the abundance of (meth) acryloyl groups after light irradiation to the abundance of (meth) acryloyl groups in the photocurable resin composition before light irradiation. It is a defined number. The larger the value of this curing rate, the more advanced the curing. Specifically, the curing rate is the absorption peak height (X) of 1640 to 1620 cm -1 from the baseline in the FT-IR measurement chart of the photocurable resin composition 6 before light irradiation, and the light after light irradiation.
  • the light irradiation conditions are not particularly limited as long as the curing rate of the first cured resin layer 13 is preferably 40 to 50% or more, such as the type of light source, output, illuminance, and integrated light amount.
  • the curing step of the first photocurable resin composition layer 11 in step B is a so-called temporary curing in which the curing rate is limited to such that the coating shape of the first photocurable resin composition layer 11 can be maintained. It may be a so-called main curing (for example, a curing rate of 90% or more, preferably 95% or more) in which the material is completely cured.
  • the first photocurable resin composition may be applied multiple times.
  • the first photocurable resin composition layer 11 is irradiated with curing light such as ultraviolet light, and the first cured resin is subjected to curing light such as ultraviolet light.
  • Layer 13 may be formed.
  • the step of irradiating with curing light such as ultraviolet light may be repeated a plurality of times.
  • the photocurable resin composition 10 is applied to the first cured resin layer 13, and the second photocurable resin composition layer 15 is formed.
  • the photocurable resin composition 10 applied in step C is referred to as a second photocurable resin composition 10b.
  • the second photocurable resin composition layer 15 refers to a layer composed of a first curable resin layer 13 and a second photocurable resin composition 10b.
  • the same photocurable resin composition 10 as the first photocurable resin composition can be used, but the present invention is not limited thereto.
  • a photocurable resin composition 10 having a composition different from that of the first photocurable resin composition 10a may be used as long as the refractive index is substantially the same.
  • the second photocurable resin composition 10b a photocurable resin composition 10 having a viscosity higher than that of the first photocurable resin composition 10a may be used.
  • the second photocurable resin composition 10b applied to the slope of the convex portion 11b of the first cured resin layer 13 becomes difficult to flow, and the second photocurable resin composition layer 15 reaches the end. It can be flattened more.
  • the second photocurable resin composition 10b is applied to at least the main surface portion 11a of the first cured resin layer 13.
  • the second photocurable resin composition layer 15 has a height difference between the convex portion 11b formed on the first cured resin layer 13 and the main surface portion 15a of the second photocurable resin composition layer 15.
  • the surface is made substantially flat. By such flattening, it is possible to form the photocurable resin layer 3 in which the bonding surface with the image display member is substantially flattened.
  • the second photocurable resin composition 10b can be preferably applied by using a discharge device to which the above-mentioned inkjet method is applied (see FIG. 2). According to such a discharge device, a predetermined amount of the photocurable resin composition 10b can be applied with a desired thickness and a desired pattern.
  • the second photocurable resin composition layer 15 may be formed in multiple layers by applying the second photocurable resin composition 10b a plurality of times.
  • the second photocurable resin composition 10b may be applied to the outer slope of the convex portion 11b of the first photocurable resin layer 13.
  • the entire surface including the outer slope of the convex portion 11b of the first photocurable resin layer 13 is covered with the second photocurable resin composition 10b, and the entire surface of the coating area of the photocurable resin composition 10 is covered.
  • the flattened photocurable resin layer 3 can be formed. Further, it is necessary to control such that the coating amount on the convex portion 11b is smaller than the coating amount on the main surface portion 11a and the coating amount on the outside of the convex portion 11b is increased. The coating amount can be easily controlled according to the coating position.
  • the coating pattern of the second photocurable resin composition 10b is the pattern 1 to be applied only to the central portion of the main surface portion 11a of the first cured resin layer 13, and the main surface portion 11a of the first cured resin layer 13.
  • the coating thickness of the second photocurable resin composition 10b is in the range of 30% or more and 120% or less of the height H of the convex portion 11b, but the upper limit is preferably 100%. The lower limit is 90%. Further, in the pattern 2, the coating is not applied on the convex portion 11b. In the pattern 3, the discharge amount is changed between the main surface portion 11a and the convex portion 11b, and the discharge amount is relatively reduced on the convex portion 11b. Further, in the pattern 3, the coating thickness of the second photocurable resin composition 10b on the main surface portion 11a is in the range of 100% or more and 300% or less of the height H of the convex portion 11b, but the upper limit is preferably the upper limit. It should be about 150%.
  • the selection of patterns 1 to 3 and the coating thickness of the second photocurable resin composition 10b in each pattern are the height difference between the convex portion 11b and the main surface portion 15a of the second photocurable resin composition layer 15. Based on the purpose of reducing or eliminating the problem, it is necessary to appropriately set the viscosity of the second photocurable resin composition 10b, the discharge speed of the discharge head 12a, the moving speed, and other factors.
  • step C immediately after the application of the second photocurable resin composition 10b, the second photocurable resin composition layer 15 is irradiated with curing light such as ultraviolet light to temporarily cure it.
  • the irradiation conditions for the second photocurable resin composition layer 15 are such that the curing rate (for example, 40 to 50% or more) is such that the shape of the second photocurable resin composition layer 15 can be maintained. ..
  • the protective panel 4 and the image display member 2 are laminated via the second photocurable resin composition layer 15 to form the image display module 18.
  • Lamination can be performed by pressurizing in a predetermined temperature environment (for example, 10 ° C. to 80 ° C.) using a known crimping device.
  • a predetermined temperature environment for example, 10 ° C. to 80 ° C.
  • the image display module 18 may be subjected to a known pressure defoaming treatment (treatment condition example: 0.2 to 0.8 MPa, 25 to 60 ° C., 5 to 20 min).
  • a known pressure defoaming treatment treatment condition example: 0.2 to 0.8 MPa, 25 to 60 ° C., 5 to 20 min.
  • the photocurable resin layer 3 is formed by irradiating the protective panel 4 of the image display module 18 with curing light from the second photocurable resin composition layer 15 side to perform main curing.
  • the first cured resin layer 13 formed in the above step B is a temporary curing layer
  • the first cured resin layer 13 is also main-cured in the present step E.
  • the image display device 1 in which the protective panel 4 and the image display member 2 are adhered and laminated via the photocurable resin layer 3 whose bonded surface is flattened is obtained.
  • the bonding surface of the photocurable resin layer 3 with the image display member 2 is flattened, the image display device 1 is uniformly and evenly bonded over the entire surface, and has good image quality over the entire surface.
  • the step E may be performed after the step C and before the step D. That is, the photocurable resin layer 3 composed of the second photocurable resin composition layer 15 which has been main-cured in advance may be formed before laminating with the image display member 2. Since the surface of the photocurable resin layer 3 to be bonded to the image display member 2 is flattened, air bubbles are not caught between the photocurable resin layer 3 and the image display member 2, and the photocurable resin layer 3 can be uniformly and evenly bonded to the entire surface.
  • a cover glass is prepared as the protective panel 4
  • a liquid crystal display (LCD: liquid crystal display) is prepared as the image display member 2
  • the liquid crystal display and the cover glass are connected via an ultraviolet curable photocurable resin layer.
  • An image display device in which is laminated is used.
  • a black frame-shaped light-shielding portion is formed on the cover glass at a position corresponding to the peripheral edge of the display area of the LCD.
  • Example 1 In Example 1, first, place the cover glass on the stage of the coating apparatus, the first photo-curable resin composition as a photocurable resin composition (storage elastic modulus after curing of 4.4 ⁇ 10 5 Pa ) was applied to form a first photocurable resin composition layer.
  • the coating thickness was 450 ⁇ m.
  • the coating thickness means the thickness from the surface of the cover glass to the main surface portion of the first photocurable resin composition layer.
  • the first photocurable resin composition layer has a convex portion formed along the outer edge.
  • Example 1 an inkjet coating device was used.
  • three discharge heads are arranged in tandem, and the dot density in the TD direction of each discharge head that discharges the photocurable resin composition is 360 dpi.
  • the dot density of each discharge head in the MD direction was set to 2880 dpi.
  • the stage on which the cover glass is arranged has a width of 260 mm and a length of 310 mm, and the coating range is 60 mm in width and 60 mm in length.
  • the first photocurable resin composition layer was irradiated with ultraviolet light to be temporarily cured to form the first cured resin layer.
  • a metal halide lamp was used as the UV light source.
  • the same photocurable resin composition as the first photocurable resin composition is applied to the first cured resin layer as the second photocurable resin composition, and the first cured resin layer is irradiated with ultraviolet light to be temporarily cured.
  • a second photocurable resin composition layer was formed by allowing the mixture to form a second photocurable resin composition layer.
  • the coating pattern of the second photocurable resin composition was the above pattern 3 in which the first cured resin layer was coated on the entire surface including the main surface portion and the convex portion.
  • the height difference between the convex portion formed on the first cured resin layer and the main surface portion of the second photocurable resin composition layer is reduced or eliminated, and the surface of the second photocurable resin composition layer is reduced or eliminated. It is flattened.
  • the cover glass and the liquid crystal display were laminated via the second photocurable resin composition layer to form an image display module.
  • the second photocurable resin composition layer was irradiated with curing light from the cover glass side of the image display module to be main-cured to form a photocurable resin layer.
  • an image display device was obtained in which the cover glass and the liquid crystal display were adhered and laminated via a photocurable resin layer having a flattened bonding surface.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, first, the cover glass was placed on the stage of the coating device, the photocurable resin composition was applied, and the photocurable resin composition layer was formed. The same coating apparatus as in Example 1 was used. Further, in the photocurable resin composition layer, a convex portion having a height of 60 ⁇ m was formed along the outer edge. Next, the photocurable resin composition layer was irradiated with ultraviolet light to be temporarily cured to form a temporarily cured resin layer. A metal halide lamp was used as the UV light source.
  • the cover glass and the liquid crystal display were laminated via the temporarily cured resin layer to form an image display module.
  • the temporarily cured resin layer was irradiated with curing light from the cover glass side of the image display module to be main-cured to form a photocurable resin layer.
  • an image display device in which the cover glass and the liquid crystal display were adhered and laminated via the photocurable resin layer was obtained.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, first, the cover glass was placed on the stage of the coating device, and the photocurable resin composition was applied to form the photocurable resin composition layer. The same coating apparatus as in Example 1 was used. Further, in the photocurable resin composition layer, a convex portion having a height of 30 ⁇ m was formed along the outer edge. Next, the photocurable resin composition layer was irradiated with ultraviolet light to be temporarily cured to form a temporarily cured resin layer. A metal halide lamp was used as the UV light source.
  • the cover glass and the liquid crystal display were laminated via the temporarily cured resin layer to form an image display module.
  • the temporarily cured resin layer was irradiated with curing light from the cover glass side of the image display module to be main-cured to form a photocurable resin layer.
  • an image display device in which the cover glass and the liquid crystal display were adhered and laminated via the photocurable resin layer was obtained.
  • the image display device since the bonding surface of the photocurable resin layer with the liquid crystal display is flattened, the image display device is uniformly and evenly bonded over the entire surface, and the color is uniformly bonded over the entire surface. It has good image quality without unevenness.
  • the protective panel 4 according to the second manufacturing step is provided with a stepped portion 8a between the protective panel 4 and the main surface portion 4b due to the formation of the light-shielding portion 8.
  • the coating thickness of the photocurable resin composition is thicker than the coating thickness of the first photocurable resin composition on the light-shielding portion 8, and the first photocurable resin composition on the light-shielding portion 8 of the protective panel 4
  • the coating thickness of is within the range of ⁇ 30% of the height of the step portion 8a.
  • a stepped portion 8a having a height H1 is provided between the protective panel 4 and the main surface portion 4b.
  • the coating amount of the first photocurable resin composition 10a is the same on the main surface portion 4b and the light-shielding portion 8
  • the first light-constituting resin composition layer 11 is placed on the stepped portion 8a.
  • step C in which a stepped raised portion appears in addition to the convex portion 11b, and the second photocurable resin composition 10b is applied thereafter to form the second photocurable resin composition layer 15.
  • the flattening of the second photocurable resin composition layer 15 may be hindered.
  • the coating thickness T1 on the main surface portion 4b is thicker than the coating thickness T2 on the light-shielding portion 8, and the coating thickness T2 of the first photocurable resin composition 10a on the light-shielding portion 8 is the height of the step portion 8a. It shall be within the range of H1 ⁇ 30%. That is, the coating thickness T2 and the height H1 of the step portion 8a have the following relationship. 0.7H1 ⁇ T2 ⁇ 1.3H1
  • the influence of the step portion 8a on the light-shielding portion 8 can be suppressed to form the first photocurable resin composition layer 11. Further, also in the step C after which the second photocurable resin composition 10b is applied to form the second photocurable resin composition layer 15, the height difference from the convex portion 11b is reduced or eliminated. The second photocurable resin composition layer 15 can be formed.
  • the first photocurable resin composition layer 11 is formed.
  • a stepwise raised portion appears on the light-shielding portion 8, and in step C, the flattening of the second photocurable resin composition layer 15 may be hindered.
  • the step portion of the first photocurable resin composition layer 11 A recess lower than the main surface portion 11a appears in the portion corresponding to the portion 8a, and similarly, in the step C, the flattening of the second photocurable resin composition layer 15 may be hindered.
  • a discharge device to which the above-mentioned so-called inkjet method is applied can be preferably used. According to such a discharge device, a predetermined amount of the first photocurable resin composition 10a can be applied to a desired thickness and a desired pattern.
  • the first photocurable resin composition layer 11 is formed on the protective panel 4 by using the present technology.
  • a cover glass was prepared as the protective panel 4, a first photocurable resin layer made of an ultraviolet curable resin was formed, and the height (TD waveform) was measured.
  • a black frame-shaped light-shielding portion is formed on the cover glass at a position corresponding to the peripheral edge of the display area of the LCD.
  • an inkjet discharge device was used to apply the ultraviolet curable resin.
  • the step height H1 of the light-shielding portion was set to 10 ⁇ m. Further, the coating thickness T1 of the ultraviolet curable resin on the main surface of the cover glass was set to 60 ⁇ m. The coating thickness T1 is thicker than the coating thickness T2 of the ultraviolet curable resin on the light-shielding portion.
  • Example 2 the coating thickness T2 of the ultraviolet curable resin on the light-shielding portion was set to 13 ⁇ m.
  • the coating thickness T2 is + 30% of the step height H1 (10 ⁇ m).
  • Example 3 the coating thickness T2 of the ultraviolet curable resin on the light-shielding portion was set to 10 ⁇ m.
  • the coating thickness T2 is the same (+ 0%) as the step height H1 (10 ⁇ m).
  • Example 4 the coating thickness T2 of the ultraviolet curable resin on the light-shielding portion was set to 7 ⁇ m.
  • the coating thickness T2 is ⁇ 30% of the step height H1 (10 ⁇ m).
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the coating thickness T2 of the ultraviolet curable resin on the light-shielding portion was set to 15 ⁇ m. The coating thickness T2 is + 50% of the step height H1 (10 ⁇ m).
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 4, the coating thickness T2 of the ultraviolet curable resin on the light-shielding portion was set to 5 ⁇ m. The coating thickness T2 is ⁇ 50% of the step height H1 (10 ⁇ m).
  • the cover glass according to Comparative Example 3 stepped ridges appeared in addition to the convex portions of the first photocurable resin composition layer. Further, in the cover glass according to Comparative Example 4, a recess lower than the main surface portion appeared in the portion corresponding to the step portion of the first photocurable resin composition layer. From this, the cover glass according to Comparative Examples 3 and 4 could not form the flattened first photocurable resin composition layer, and the second photocurable resin composition after that could be applied. Then, in the step C of forming the second photocurable resin composition layer, the flattening of the second photocurable resin composition layer 15 may be hindered.

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Abstract

画像表示部材との貼合わせ面が平坦化された光硬化樹脂層を有し、画像品質の劣化を防止することができる画像表示装置の製造方法を提供する。 画像表示装置の製造方法において、第1の光硬化性樹脂組成物10を保護パネル4に塗布し、外縁部に凸部11bを有する第1の光硬化性樹脂組成物層11を形成する工程と、第1の光硬化性樹脂組成物層11に対して硬化光を照射し、第1の硬化樹脂層13を形成する工程と、第1の硬化樹脂層に対して第2の光硬化性樹脂組成物10を塗布し、凸部11bとの高低差が低減又は解消された第2の光硬化性樹脂組成物層15を形成する工程と、保護パネル4と画像表示部材2とを積層し、画像表示モジュール18を形成する工程と、第2の光硬化性樹脂組成物層15に対して硬化光を照射し、光硬化樹脂層3を形成する工程を有する。

Description

画像表示装置の製造方法
 本技術は、液晶表示パネル等の画像表示部材とその表示面側に配される透明保護ガラス等の保護パネルとが、光硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置を製造する方法に関する。本出願は、日本国において2020年3月3日に出願された日本特許出願番号特願2020-35875、及び日本国において2021年1月22日に出願された日本特許出願番号特願2021-9137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。
 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パネル等の画像表示装置は、薄型化や視認性の向上を目的として、液晶表示パネルや有機ELパネル等の画像表示部材と透明保護ガラス等の光透過性の保護パネルとの間に光透過性を有する光硬化樹脂層が設けられている。
 光硬化樹脂層を形成する方法としては、例えば、保護パネルに光硬化性樹脂組成物を塗布して光硬化性樹脂組成物層を形成し、この光硬化性樹脂組成物層を介して液晶表示パネルや有機ELパネル等の画像表示部材を積層し、次いで光硬化性樹脂組成物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保護パネルに塗布する方法としては、例えば、移動するスリットノズルから保護パネルの表面に全幅にわたって吐出していく方法がある。この方法は、図9に示すように、光透過性の保護パネル20の画像表示部材23と対向される表面20aに、塗布ヘッド24のノズルの先端から光硬化性樹脂組成物22を吐出することにより、図10(A)に示すように、光透過性カバー部材20の全面にわたって所定の厚さで、略四角形状の光硬化性樹脂組成物層25を形成する。
 次いで、図10(B)に示すように、保護部材20の表面20aに形成された光硬化性樹脂組成物層25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26を形成する。これは、光硬化性樹脂組成物22を液状から著しく流動しない状態にすることで、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。
 次に、図10(C)に示すように、画像表示部材23に、保護部材20を仮硬化樹脂層26側から貼り合わせ、紫外線照射により仮硬化樹脂層26を本硬化させる。
特開2017-9780号公報
 ここで、光硬化性樹脂組成物層25は、光硬化性樹脂組成物22の表面張力の作用により、保護パネル20の外縁部に主面部31よりも盛り上がる凸部32が形成される。この光硬化性樹脂組成物層25に形成される凸部32が高いと、保護パネル20と画像表示部材23とを貼り合わせる際に、画像表示部材23との間に空気が混入し、また貼り合わせムラが生じ、画像のゆがみや色むらが生じるなど、画像品質を劣化させるおそれがある。
 そのため、光硬化性樹脂組成物22を保護パネル20に塗布する際には、保護パネル20の表面の全面に光硬化性樹脂組成物22を平坦になるように塗布する必要があるが、この凸部32の高精度な制御は困難である。
 特に、微細な吐出孔を有する吐出ヘッドから光硬化性樹脂組成物22を吐出することにより保護パネル20に塗布する方法においては、粘度が低い光硬化性樹脂組成物22を使用することが求められる。一般に、低粘度に調整した光硬化性樹脂組成物22は、高分子量成分である可塑剤を含まないことが多いため、硬化後の貯蔵弾性率も高くなり、より凸部32による貼り合わせ精度への影響が大きくなる傾向がある。
 そこで、本技術は、画像表示部材との貼合わせ面が平坦化された光硬化樹脂層を形成することができ、画像品質の劣化を防止することができる画像表示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、本技術に係る画像表示装置の製造方法は、画像表示部材と上記画像表示部材の画像表示面を保護する保護パネルとが、光硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置の製造方法において、
<工程A>
 第1の光硬化性樹脂組成物を上記保護パネルに塗布し、外縁部に凸部を有する第1の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程;
<工程B>
 上記第1の光硬化性樹脂組成物層に対して硬化光を照射し、第1の硬化樹脂層を形成する工程;
<工程C>
 上記第1の硬化樹脂層に対して第2の光硬化性樹脂組成物を塗布し、上記凸部との高低差が低減又は解消された第2の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程; 
<工程D>
 上記保護パネルと上記画像表示部材とを上記第2の光硬化性樹脂組成物層を介して積層し、画像表示モジュールを形成する工程;
<工程E>
 上記第2の光硬化性樹脂組成物層側から硬化光を照射し、上記光硬化樹脂層を形成する工程;
を有するものである。
 本技術によれば、画像表示装置は、光硬化樹脂層の液晶表示ディスプレイとの貼合わせ面が平坦化されているため、全面にわたってムラなく均一に貼り合わされ、全面にわたって色むらがなく良好な画像品質を有する。
図1は、本技術が適用された製造方法により製造された画像表示装置の一例を示す断面図である。 図2は、保護パネルに光硬化性樹脂組成物を塗布する工程を示す斜視図である。 図3は、第1の光硬化性樹脂組成物層が形成された保護パネルを示す断面図である。 図4は、第1の硬化樹脂層を形成する工程を示す断面図である。 図5は、第2の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程を示す断面図である。 図6は、第2の光硬化性樹脂組成物を第1の光硬化性樹脂層の凸部の外側斜面まで塗布して第2の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程を示す断面図である。 図7は、保護パネルと画像表示部材とを第2の光硬化性樹脂組成物層を介して積層し、画像表示モジュールを形成する工程を示す断面図である。 図8は、参考例、実施例1、比較例1及び比較例2に係る画像表示装置の光硬化樹脂層の高さ(TD波形)、液晶表示ディスプレイのホワイト表示及び色むら評価結果を示す図である。 図9は、塗布ヘッドによって保護パネルの表面に光硬化性樹脂組成物を塗布する工程を示す斜視図である。 図10(A)は、光硬化性樹脂組成物層が形成された保護パネルを示す断面図であり、図10(B)は、光硬化性樹脂組成物層に紫外光を照射する工程示す断面図であり、図10(C)は、仮硬化脂層側を介して画像表示部材と保護パネルとを貼り合わせた状態を示す断面図である。 図11は、保護パネルの遮光部と主面部とで第1の光硬化性樹脂組成物の塗布量を同量とした場合の第1の光構成樹脂組成物層の構成を示す断面図である。 図12は、第2の製造工程に係る工程Aにおいて、遮光部上における第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みT2を段差部の高さH1±30%の範囲内とした構成を示す断面図である。 図13は、実施例2,3,4、及び比較例3,4に係るカバーガラスの光硬化樹脂層の高さ(TD波形)及び評価結果を示す図である。
 以下、本技術が適用された画像表示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。
 [画像表示装置]
 本技術は、図1に示す、光硬化樹脂層3を介して画像表示部材2と保護パネル4とが貼り合わされることにより形成される画像表示装置1の製造方法である。保護パネル4と画像表示部材2の貼合わせ工程の説明に先立って、画像表示装置1の構成について説明する。
 画像表示装置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に示すように、画像表示装置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画像表示部材2と、画像表示部材2を保護する保護パネル4との間に光透過性の光硬化樹脂層3が設けられている。
 [保護パネル]
 保護パネル4は、光透過性を有し、光硬化樹脂層3を介して画像表示部材2と積層されることにより画像表示部材2の視認性を確保しながら画像表示部材2の表示面をカバーして保護するものである。
 保護パネル4の材料としては、画像表示部材2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、後述する画像表示部材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保護パネル4として使用することもできる。
 また、保護パネル4は、表示画像の輝度やコントラストを向上させるため、画像表示部材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。画像表示装置1は、画像表示部材2の表示領域を囲む遮光部8の内側が画像表示部材2の表示領域を保護パネル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。
 本技術が適用された保護パネル4の形状は特に限定されず、画像表示装置1の形状等に応じて適宜設定される。例えば、保護パネル4は矩形板状をなす。また、保護パネル4は曲面形状を有していてもよく、例えば一方向に凹湾曲した形状や、凸湾曲した形状、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、保護パネル4の形状や厚さなどの寸法的な特性、弾性などの物性は、画像表示装置1の使用目的に応じて適宜決定することができる。
 [画像表示部材]
 画像表示部材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。このような画像表示部材2の保護パネル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、画像表示部材2の表面に偏光板が配置されていてもよい。
 [光硬化樹脂層]
 保護パネル4と画像表示部材2との間に介在される光硬化樹脂層3は、光透過性を有し、画像表示部材2が表示する画像を視認可能とする。
 光硬化樹脂層3を構成する光硬化性樹脂組成物10は、液状であり、一例として、25℃でのコーンプレート型粘度計で測定した粘度が3~1000mPa・sであり、3~500mPa・sであってもよい。
 このような光硬化性樹脂組成物10は、例えば、以下の成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)を含有するものや、成分(B)、成分(C)及び成分(D)を含有するものを好ましく例示することができる。
 <成分(A)>
 成分(A)は、光透過性を有する光硬化樹脂層3の膜形成成分であり、アクリル系オリゴマーや、アクリル系ポリマーなどを用いることができる。アクリル系オリゴマーとしては、例えば、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が挙げられる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを包含する用語である。ポリイソプレン骨格の(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、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)、UC203(ポリスチレン換算分子量35000)、UC-1(分子量約25000)、以上クラレ社製)等が挙げられる。ポリウレタン骨格を持つ(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、脂肪族ウレタンアクリレート(EBECRYL230(分子量5000)、ダイセル・オルネクス社製;UA-1、ライトケミカル社製)等が挙げられる。アクリル系ポリマーとしては、(メタ)アクロイル基を有さない(メタ)アクリレートポリマーが挙げられる。例えば、水酸基価が120mgKOH/g以上、より好ましくは水酸基価が170mgKOH/g以上の(メタ)アクロイル基を有さない(メタ)アクリレートポリマーが挙げられる。このようなベース成分を用いることにより、硬化物に可塑性を付与するとともに、良好な成膜性(膜性維持)と接着性とを確保することができる。
 (メタ)アクリレートポリマーの水酸基価とは、ポリマー1g中の水酸基をアセチル化した後、アセチル基を加水分解して生じた酢酸を中和するのに要したKOHの質量(mg)である。従って、水酸基価が大きいほど水酸基が多いことを意味する。成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーの水酸基価を、例えば120mgKOH/g以上とすることにより、光硬化性樹脂組成物の硬化物の架橋密度が低くなることを抑制し、特に高温下での弾性率低下を抑制することができる。また、(メタ)アクリレートポリマーの水酸基価は、光硬化性樹脂組成物の硬化物の架橋密度が高くなり過ぎて、柔軟性が失われないようにする観点から、例えば、400mgKOH/g以下が好ましく、350mgKOH/g以下がより好ましい。また、成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーとして、(メタ)アクロイル基を有さないものを使用することにより、成分(B)及び成分(C)の(メタ)アクリレートモノマーから構成される重合鎖の主鎖に過度に組み込まれてしまうのを防止することができる。
 成分(A)として(メタ)アクリレートポリマーを含有する場合、(メタ)アクリレートポリマーの重量平均分子量Mnは、小さ過ぎると水酸基が導入されていない分子が増え、ブリード等リスク上昇の傾向があるので、好ましくは5000以上、より好ましくは100000以上である。また、成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーの重量平均分子量Mnは、大き過ぎると粘度上昇による吐出不良となる傾向があるので、好ましくは500000以下、より好ましくは300000以下である。なお、本明細書中、ポリマーの重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定することができる(標準ポリスチレン分子量換算)。
 また、成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーの分散度(Mw/Mn)は、低過ぎると、ポリマーと未反応のモノマー類とが分離し易くなる傾向があるので、好ましくは3以上であり、高すぎると望まれない比較的低分子量のポリマー成分を混入させることになるので、好ましくは10以下である。
 このような成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーとしては、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーと水酸基非含有(メタ)アクリレートモノマーとのコポリマーを好ましく挙げることができる。常温で液状であることが好ましい。なお、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーのホモポリマーも例示できるが、ポリマーの極性が高くなり過ぎ、常温で高粘度液体もしくは固体となってしまう傾向があり、また他の成分との相溶性が低下することが懸念される。
 成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーを構成するモノマー単位である水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーとは、分子中に1以上の水酸基を有する(メタ)アクリレートであり、具体的には、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-クロロプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、シクロヘキシルジメタノールモノ(メタ)アクリレート等を挙げることできる。中でも、極性コントロールや価格の点で2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを好ましく例示することができる。
 成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーを構成することができる水酸基非含有(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、アルキル基の炭素数が1~18の直鎖又は分岐を有する単管能(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーの特に好ましい例としては、入手容易性や発明の効果の実現性等の観点から、2-ヒドロキシエチルアクリレートと2-エチルヘキシルアクリレートとの共重合体を挙げることができる。イソボルニルアクリレートを更に共重合させてよい。
 光硬化性樹脂組成物中の成分(A)の含有量は、他の成分(B)、成分(C)、成分(D)の量に応じて変更することができる。例えば、光硬化性樹脂組成物は、成分(A)を含有しなくてもよい。また、光硬化性樹脂組成物が成分(A)を含有する場合、成分(A)の光硬化性樹脂組成物中の含有量は、例えば1質量%以上とすることができ、10質量%以上とすることもできる。また、光硬化性樹脂組成物中の成分(A)の含有量は、55質量%以下とすることができ、45質量%以下とすることもできる。
<成分(B)>
 光硬化性樹脂組成物は、重合成分として水酸基含有単管能(メタ)アクリレートモノマー(成分(B))を含有することが好ましい。水酸基を含有すると、成分(A)として水酸基を含有する(メタ)アクリレートポリマーを含む場合、水酸基を含有する(メタ)アクリレートポリマーとの親和性が高く、また、高温高湿環境における信頼性がより向上するためである。この場合、水酸基は、モノマー分子内に複数個あってもよいが、モノマー分子中に1個存在することが好ましい。
 成分(B)の水酸基含有単官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーを構成することができる水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーと同様のモノマーを例示することができる。中でも、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート及び2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも一種が好ましい。
 成分(B)の水酸基含有単管能(メタ)アクリレートモノマーの光硬化性樹脂組成物中の含有量は、少なすぎると高温高湿環境における信頼性不足となる傾向があるので、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上であり、多すぎると硬化前もしくは硬化後の樹脂の極性のバランスが崩れ、不透明となる傾向があるので、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下である。
<成分(C)>
 光硬化性樹脂組成物は、重合成分として水酸基非含有単管能(メタ)アクリレートモノマー(成分(C))を含有することが好ましい。水酸基を含有しないものを使用する理由は、成分(A)と成分(B)とから構成される光硬化性樹脂組成物の硬化物の接着性や粘度をそれぞれ良好な範囲に設定するためや、透明接着剤としてのパフォーマンスを上げるためである。
 成分(C)の水酸基非含有単官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、成分(A)の(メタ)アクリレートポリマーを構成することができる水酸基非含有(メタ)アクリレートモノマーと同様のモノマーを例示することができる。中でも、イソステアリル(メタ)アクリレート及びオクチル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも一種が好ましい。
 成分(C)の水酸基非含有単管能(メタ)アクリレートモノマーの光硬化性樹脂組成物中の含有量は、少なすぎると高粘度となる傾向があるので、好ましくは30質量%以上、より好ましくは65質量%以上であり、多すぎると脆くなる傾向があるので、好ましくは90質量%以下、より好ましくは75質量%以下である。
<成分(D)>
 光硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤(成分(D))として、公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができる。特に、成分(D)としては、ベンゾイン誘導体のような分子内開裂型光重合開始剤ではなく、水素引き抜き型光重合開始剤を含有することが好ましい。これにより、成分(A)として水酸基を含有する(メタ)アクリレートポリマーを含む場合、水酸基を含有する(メタ)アクリレートポリマーを、重合鎖の側鎖に結合させることができる。
 成分(D)の水素引き抜き型光重合開始剤としては、公知の水素引き抜き型光重合開始剤を使用することができ、例えば、ベンフェノン等のジアリールケトン類、メチルベンゾイルフォルメート等のフェニルグリオキシレート類が挙げられる。好ましい例としては、無黄変かつ高い水素引き抜き能力の点からメチルベンゾイルフォルメートを挙げることができる。
 成分(D)の水素引き抜き型光重合開始剤の光硬化性樹脂組成物中の含有量は、少なすぎると架橋不足となる傾向があるので、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上であり、多すぎると環境信頼性悪化の原因となる傾向があるので、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下である。
<成分E>
 光硬化性樹脂組成物は、反応速度向上や高温弾性率維持のために、多官能(メタ)アクリレートモノマー(成分(E))をさらに含有してもよい。多官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、1,9-ノナンジオールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどの2官能以上の(メタ)アクリレート類等が挙げられる。これらは、本技術の効果を損なわない限り、水酸基などの他の官能基を有することができる。中でも、多官能(メタ)アクリレートモノマーの好ましい具体例として、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、及びヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートから選択される少なくとも一種を挙げることができる。
 成分(E)の多官能(メタ)アクリレートモノマーの光硬化性樹脂組成物中の含有量は、少なすぎると低架橋密度となる傾向があるので、好ましくは0.1%以上、より好ましくは1質量%以上であり、多すぎると脆くなる傾向があるので、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。
<その他の成分>
 光硬化性樹脂組成物は、上述した成分(A)~(D)に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で種々の添加剤を配合することができる。例えば、硬化収縮率を低減させるための液状可塑成分として、ポリブタジエン系可塑剤、ポリイソプレン系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤などを配合することができる。また、タック性を向上させるための粘着付与剤(タッキファイア)として、テルペン系樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂などを配合することができる。また、硬化物の分子量の調整のために連鎖移動剤として、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を配合することができる。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。
 [第1の製造工程]
 次いで、画像表示装置1の第1の製造工程について説明する。画像表示装置1の製造工程は、画像表示部材と上記画像表示部材の画像表示面を保護する保護パネルとが、光硬化樹脂層を介して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~Eを有する。
<工程A>
 第1の光硬化性樹脂組成物を上記保護パネルに塗布し、外縁部に凸部を有する第1の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程;
<工程B>
 上記第1の光硬化性樹脂組成物層に対して硬化光を照射し、第1の硬化樹脂層を形成する工程;
<工程C>
 上記第1の硬化樹脂層に対して第2の光硬化性樹脂組成物を塗布し、上記凸部との高低差が低減又は解消された第2の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程; 
<工程D>
 上記保護パネルと上記画像表示部材とを上記第2の光硬化性樹脂組成物層を介して積層し、画像表示モジュールを形成する工程;
<工程E>
 上記第2の光硬化性樹脂組成物層側から硬化光を照射し、上記光硬化樹脂層を形成する工程;
 本技術によれば、保護パネルに第1の硬化樹脂層を形成した後、さらに第2の光硬化性樹脂組成物を塗布することにより、第1の硬化樹脂層に形成された凸部との高低差が低減又は解消された第2の光硬化性樹脂組成物層を形成することができる。これにより、画像表示部材との貼合わせ面が平坦化された光硬化樹脂層を形成することができ、画像表示装置の画像品質の劣化を防止することができる。
 <工程A>
 先ず、保護パネル4を用意し、図2に示すように、吐出装置12により、画像表示部材2への貼付け面4aに、光硬化性樹脂組成物10を塗布し、第1の光硬化性樹脂組成物層11を形成する。工程Aにおいて塗布される光硬化性樹脂組成物10を、第1の光硬化性樹脂組成物10aとする。
 第1の光硬化性樹脂組成物10aを保護パネル4に塗布する吐出装置12としては、公知の吐出装置を用いることができるが、複数の吐出孔が所定のパターンに配列された一又は複数の吐出ヘッドを有し、吐出孔から微細な液滴として射出、保護パネル4に付着させる、いわゆるインクジェット方式を適用した吐出装置を好適に用いることができる。このような吐出装置によれば、所定量の第1の光硬化性樹脂組成物10aを所望の厚さ、所望のパターンで塗布し、また塗布スピードも速い(例えば厚さ:30μm、塗布スピード:170mm/秒)。
 図2に示す吐出装置12は、複数の吐出孔が設けられた吐出ヘッド12aを有し、この吐出ヘッド12aが保護パネル4の貼付け面4aに対向して設置され、保護パネル4に対して相対的に移動しながら第1の光硬化性樹脂組成物を吐出していく。また、吐出装置12は、吐出ヘッド12aを複数設けることにより吐出幅や突出力を調整してもよい。複数の吐出ヘッド12aは、並列に配置してもよく、あるいは千鳥状に配置してもよい。
 なお、図2に示すように、複数の保護パネル4を配置し、一回の塗布工程で同時に複数の保護パネル4に対して第1の光硬化性樹脂組成物層11を形成してもよい。
 ここで、第1の光硬化性樹脂組成物10aは、インクジェット方式の吐出装置12によって吐出可能な低い粘度を有する(例えば3~1000mPa・s)。このため、図3に示すように、第1の光硬化性樹脂組成物層11は、表面張力の作用により、外縁部に沿って主面部11aよりも盛り上がる凸部11bが形成される。また、主面部11aは、凸部11bに囲まれた凹面部となる。
 また、第1の光硬化性樹脂組成物10aは、高分子量成分である可塑剤を含まないことが多いため、硬化後の貯蔵弾性率が高くなる傾向がある。具体的には1000~10000000Paの範囲である。このため、凸部11bの高さHが数十μmであっても、保護パネル4と画像表示部材2の貼り合わせ精度に影響し、画像表示装置1の視認性を損なう恐れもある。そのため、本技術においては後述する工程Cにおいて第2の光硬化性樹脂組成物10bを塗布する工程を設け、光硬化樹脂層3の表面の平滑性を向上させている。なお、凸部11bの高さHとは、保護パネル4表面と直交する方向における、第1の光硬化性樹脂組成物層11の主面部aと凸部11bの頂点との距離をいうものとする(図3)。
 保護パネル4に対する第1の光硬化性樹脂組成物10aの塗布領域は画像表示装置の構成に応じて適宜設定することができ、保護パネル4の全面に塗布してもよく、一部に非塗布領域を設けてもよい。保護パネル4の全面に第1の光硬化性樹脂組成物10aを塗布した場合、保護パネル4の外縁部に沿って凸部11bが形成される。
 <工程B>
 次いで、図4に示すように、第1の光硬化性樹脂組成物層11に対して紫外光等の硬化光を照射し、第1の硬化樹脂層13を形成する。第1の光硬化性樹脂組成物層11に対する照射条件は、少なくとも第1の光硬化性樹脂組成物層11の塗布形状が維持できる程度の硬化率(例えば40~50%以上)となるように行う。すなわち、第1の硬化樹脂層13は、凸部11bが形成された状態で硬化される。
 硬化光の光源は、LED、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等、公知の光源を用いることができる。
 ここで、硬化率とは、光照射前の光硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基の存在量に対する、光照射後の(メタ)アクリロイル基の存在量の割合(消費量割合)で定義される数値である。この硬化率の数値が大きい程、硬化がより進行していることを示す。具体的に、硬化率は、光照射前の光硬化性樹脂組成物6のFT-IR測定チャートにおけるベースラインからの1640~1620cm-1の吸収ピーク高さ(X)と、光照射後の光硬化性樹脂組成物(第1の硬化樹脂層13)のFT-IR測定チャートにおけるベースラインからの1640~1620cm-1の吸収ピーク高さ(Y)とを、下記式に代入することにより算出することができる。硬化率(%)=[(X-Y)/X]×100
 光照射の条件は、第1の硬化樹脂層13の硬化率が、好ましくは40~50%以上となるような条件であれば、光源の種類、出力、照度、積算光量などは特に制限されない。
 また、工程Bにおける第1の光硬化性樹脂組成物層11の硬化工程は、第1の光硬化性樹脂組成物層11の塗布形状が維持できる程度の硬化率にとどめるいわゆる仮硬化であってもよく、あるいは完全に硬化させるいわゆる本硬化(例えば硬化率90%以上、好ましくは95%以上)であってもよい。
 なお、上述した工程Aにおいて、吐出装置12による一回の塗布で所望の厚さが得られない場合には、複数回にわたって第1の光硬化性樹脂組成物を塗布してもよい。この場合、第1の光硬化性樹脂組成物の塗布を複数回行った後に、第1の光硬化性樹脂組成物層11に対して紫外光等の硬化光を照射し、第1の硬化樹脂層13を形成してもよい。あるいは第1の光硬化性樹脂組成物の塗布後、紫外光等の硬化光を照射する工程を複数回繰り返してもよい。
 <工程C>
 次いで、図5に示すように、第1の硬化樹脂層13に対して光硬化性樹脂組成物10を塗布し、第2の光硬化性樹脂組成物層15を形成する。工程Cにおいて塗布される光硬化性樹脂組成物10を、第2の光硬化性樹脂組成物10bとする。また、第2の光硬化性樹脂組成物層15は、第1の硬化樹脂層13と第2の光硬化性樹脂組成物10bからなる層をいう。
 第2の光硬化性樹脂組成物10bは、上記第1の光硬化性樹脂組成物と同一の光硬化性樹脂組成物10を用いることができるが、これに限定されるものではない。例えば、第2の光硬化性樹脂組成物10bは、第1の光硬化性樹脂組成物10aと屈折率が略同一であれば異なる組成の光硬化性樹脂組成物10を使用してもよい。
 また、第2の光硬化性樹脂組成物10bは、第1の光硬化性樹脂組成物10aよりも高粘度の光硬化性樹脂組成物10を用いてもよい。これにより第1の硬化樹脂層13の凸部11bの斜面に塗布した第2の光硬化性樹脂組成物10bが流れにくくなり、第2の光硬化性樹脂組成物層15を端部に至るまでより平坦化させることができる。
 また、第2の光硬化性樹脂組成物10bは、少なくとも第1の硬化樹脂層13の主面部11aに塗布する。これにより、第2の光硬化性樹脂組成物層15は、第1の硬化樹脂層13に形成された凸部11bと第2の光硬化性樹脂組成物層15の主面部15aとの高低差が低減され、あるいは解消されることにより、結果として、表面が略平坦にされる。かかる平坦化により、画像表示部材との貼合わせ面が略平坦にされた光硬化樹脂層3を形成することができる。
 第2の光硬化性樹脂組成物10bの塗布は、上述したインクジェット方式を適用した吐出装置を好適に用いて行うことができる(図2参照)。このような吐出装置によれば、所定量の光硬化性樹脂組成物10bを所望の厚さで、且つ所望のパターンで塗布することができる。
 なお、本工程Cでは、第2の光硬化性樹脂組成物10bを複数回にわたって塗布することにより、多層化した第2の光硬化性樹脂組成物層15を形成してもよい。
 また、図6に示すように、第2の光硬化性樹脂組成物10bは、第1の光硬化性樹脂層13の凸部11bの外側斜面まで塗布してもよい。これにより第1の光硬化性樹脂層13の凸部11bの外側斜面を含む全面を第2の光硬化性樹脂組成物10bで覆うこととなり、光硬化性樹脂組成物10の塗布領域の全面にわたって平坦化された光硬化樹脂層3を形成することができる。また、凸部11b上の塗布量を主面部11aの塗布量よりも少なくする、凸部11bの外側の塗布量を多くする等の制御が必要となるが、上述したインクジェット方式の吐出装置12により塗布位置に応じた塗布量を容易に制御することができる。
 なお、第2の光硬化性樹脂組成物10bの塗布パターンは、第1の硬化樹脂層13の主面部11aの中央部のみに塗布するパターン1、第1の硬化樹脂層13の主面部11aの中央部及び端部にそれぞれ塗布するパターン2、及び第1の硬化樹脂層13の主面部11a及び凸部11bを含む全面に塗布するパターン3がある。
 パターン1及びパターン2では、第2の光硬化性樹脂組成物10bの塗布厚は、凸部11bの高さHの30%以上120%以下の範囲とするが、好ましくは、上限が100%、下限は90%である。また、パターン2では、凸部11b上は塗布しない。パターン3では、主面部11a上と凸部11b上とで吐出量を変え、凸部11b上では相対的に吐出量を減らす。また、パターン3では、主面部11a上における第2の光硬化性樹脂組成物10bの塗布厚は、凸部11bの高さHの100%以上300%以下の範囲とするが、好ましくは上限が150%程度とする。
 パターン1~3の選択や、各パターンにおける第2の光硬化性樹脂組成物10bの塗布厚は、凸部11bと第2の光硬化性樹脂組成物層15の主面部15aとの高低差の低減又は解消を図るとの目的を踏まえ、第2の光硬化性樹脂組成物10bの粘度、吐出ヘッド12aの吐出速度や移動速度その他の要素を考慮して適宜設定する必要がある。
 また、工程Cでは、第2の光硬化性樹脂組成物10bの塗布後、直ちに第2の光硬化性樹脂組成物層15に対して紫外光等の硬化光を照射し、仮硬化させる。第2の光硬化性樹脂組成物層15に対する照射条件は、少なくとも第2の光硬化性樹脂組成物層15の形状が維持できる程度の硬化率(例えば40~50%以上)となるように行う。
 <工程D>
 次いで、図7に示すように、保護パネル4と画像表示部材2とを第2の光硬化性樹脂組成物層15を介して積層し、画像表示モジュール18を形成する。積層は、公知の圧着装置を用いて、所定の温度環境下(例えば10℃~80℃)で加圧することにより行うことができる。なお、第2の光硬化性樹脂組成物層15と画像表示部材2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。
 なお、工程Dの後、画像表示モジュール18に公知の加圧脱泡処理(処理条件例:0.2~0.8MPa、25~60℃、5~20min)を行ってもよい。
 <工程E>
 また、上記工程Dの後に、画像表示モジュール18の保護パネル4の第2の光硬化性樹脂組成物層15側から硬化光を照射して本硬化させ、光硬化樹脂層3を形成する。上記工程Bにおいて形成された第1の硬化樹脂層13が仮硬化層である場合、本工程Eにおいて第1の硬化樹脂層13も併せて本硬化させる。これにより、貼合わせ面が平坦化された光硬化樹脂層3を介して保護パネル4と画像表示部材2とが接着し積層された画像表示装置1を得る。このような画像表示装置1は、光硬化樹脂層3の画像表示部材2との貼合わせ面が平坦化されているため、全面にわたってムラなく均一に貼り合わされ、全面にわたって良好な画像品質を有する。
 なお、工程Eは、上記工程Cの後で且つ上記工程Dの前に行ってもよい。すなわち、画像表示部材2との積層前に、予め本硬化された第2の光硬化性樹脂組成物層15からなる光硬化樹脂層3を形成してもよい。光硬化樹脂層3は、画像表示部材2との貼合わせ面が平坦化されているため、画像表示部材2との間に気泡の巻き込みもなく、全面にわたってムラなく均一に貼り合わせることができる。
第1の実施例
 次いで、本技術を用いて画像表示装置を形成する実施例について説明する。本実施例では、保護パネル4としてカバーガラスを、画像表示部材2として液晶表示ディスプレイ(LCD:liquid crystal display)を用意し、紫外線硬化性の光硬化樹脂層を介して液晶表示ディスプレイとカバーガラスとが積層された画像表示装置を用いた。カバーガラスには、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。
 そして、以下に説明する実施例1、比較例1及び比較例2に係る画像表示装置をホワイト表示させた際の色むらについて、目視によって評価した。
 [実施例1]
 実施例1では、先ず、カバーガラスを塗布装置のステージ上に配置し、第1の光硬化性樹脂組成物として光硬化性樹脂組成物(硬化後の貯蔵弾性率が4.4×10Pa)を塗布し、第1の光硬化性樹脂組成物層を形成した。塗布厚は450μmとした。なお、塗布厚とはカバーガラス表面から第1の光硬化性樹脂組成物層の主面部までの厚さをいう。第1の光硬化性樹脂組成物層には、外側縁に沿って凸部が形成されている。
 また、実施例1では、インクジェット方式の塗布装置を用いた。実施例1で用いた塗布装置は、3つの吐出ヘッドがタンデム配列され、光硬化性樹脂組成物を吐出する各吐出ヘッドのTD方向のドット密度は360dpiである。また、各吐出ヘッドのMD方向のドット密度は2880dpiとした。また、カバーガラスが配置されるステージは幅260mm×長さ310mmであり、塗布範囲は幅60mm×長さ60mmとした。
 次いで、第1の光硬化性樹脂組成物層に対して紫外光を照射して仮硬化させ、第1の硬化樹脂層を形成した。UV光源はメタルハライドランプを使用した。次いで、第1の硬化樹脂層に対して第2の光硬化性樹脂組成物として第1の光硬化性樹脂組成物と同じ光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外光を照射して仮硬化させることにより第2の光硬化性樹脂組成物層を形成した。第2の光硬化性樹脂組成物の塗布パターンとしては、第1の硬化樹脂層の主面部及び凸部を含む全面に塗布する上記パターン3とした。第2の光硬化性樹脂組成物層は、第1の硬化樹脂層に形成された凸部と第2の光硬化性樹脂組成物層の主面部との高低差が低減又は解消され、表面が平坦化されている。
 次いで、カバーガラスと液晶表示ディスプレイとを第2の光硬化性樹脂組成物層を介して積層し、画像表示モジュールを形成した。そして、画像表示モジュールのカバーガラス側から第2の光硬化性樹脂組成物層に対して硬化光を照射して本硬化させ、光硬化樹脂層を形成した。これにより、貼合わせ面が平坦化された光硬化樹脂層を介してカバーガラスと液晶表示ディスプレイとが接着し積層された画像表示装置を得た。
 [比較例1]
 比較例1は、先ず、カバーガラスを塗布装置のステージ上に配置し、光硬化性樹脂組成物を塗布し、光硬化性樹脂組成物層を形成した。塗布装置は実施例1と同じものを用いた。また、光硬化性樹脂組成物層には、外側縁に沿って高さ60μmの凸部が形成された。次いで、光硬化性樹脂組成物層に対して紫外光を照射して仮硬化させ、仮硬化樹脂層を形成した。UV光源はメタルハライドランプを使用した。
 次いで、カバーガラスと液晶表示ディスプレイとを仮硬化樹脂層を介して積層し、画像表示モジュールを形成した。そして、画像表示モジュールのカバーガラス側から仮硬化樹脂層に対して硬化光を照射して本硬化させ、光硬化樹脂層を形成した。これにより光硬化樹脂層を介してカバーガラスと液晶表示ディスプレイとが接着し積層された画像表示装置を得た。
 [比較例2]
 比較例2は、先ず、カバーガラスを塗布装置のステージ上に配置し、光硬化性樹脂組成物を塗布し、光硬化性樹脂組成物層を形成した。塗布装置は実施例1と同じものを用いた。また、光硬化性樹脂組成物層には、外側縁に沿って高さ30μmの凸部が形成された。次いで、光硬化性樹脂組成物層に対して紫外光を照射して仮硬化させ、仮硬化樹脂層を形成した。UV光源はメタルハライドランプを使用した。
 次いで、カバーガラスと液晶表示ディスプレイとを仮硬化樹脂層を介して積層し、画像表示モジュールを形成した。そして、画像表示モジュールのカバーガラス側から仮硬化樹脂層に対して硬化光を照射して本硬化させ、光硬化樹脂層を形成した。これにより光硬化樹脂層を介してカバーガラスと液晶表示ディスプレイとが接着し積層された画像表示装置を得た。
 [参考例]
 参考例としてカバーガラスを積層させていない液晶表示ディスプレイのみからなる画像表示装置を用意した。実施例1、比較例1及び比較例2に係る画像表示装置の光硬化樹脂層の高さ(TD波形)、液晶表示ディスプレイのホワイト表示させた際の画像表示画面及び色むら評価結果を、図8に示す。
 図8に示すように、実施例1に係る画像表示装置は、光硬化樹脂層の液晶表示ディスプレイとの貼合わせ面が平坦化されているため、全面にわたってムラなく均一に貼り合わされ、全面にわたって色むらがなく良好な画像品質を有する。
 一方、比較例1及び比較例2に係る画像表示装置は、光硬化樹脂層に形成された凸部の影響により、カバーガラスと液晶表示ディスプレイとが均一に貼合わされず、色むらが発生した。比較例2は、凸部高さが30μmであっても、インクジェット方式の塗布装置を用いるため低粘度の光硬化性樹脂組成物を用いたことから、高い硬化後弾性率が影響し、色むらが発生した。
[第2の製造工程]
 次いで、画像表示装置1の第2の製造工程について説明する。第2の製造工程に係る保護パネル4は遮光部8が形成されることにより主面部4bとの間に段差部8aが設けられ、上記工程Aでは、保護パネル4の主面部4b上における第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みが遮光部8上における第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みよりも厚く、保護パネル4の遮光部8上における第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みを段差部8aの高さの±30%の範囲内とする。
 すなわち、図11に示すように、保護パネル4に遮光部8を形成することにより、保護パネル4の主面部4bとの間に高さH1の段差部8aが設けられる。ここで、主面部4bと遮光部8上とで、第1の光硬化性樹脂組成物10aの塗布量を同量とすると、第1の光構成樹脂組成物層11は、段差部8a上において凸部11bの他に階段状の隆起する部位が現れ、この後の第2の光硬化性樹脂組成物10bを塗布し、第2の光硬化性樹脂組成物層15を形成する工程Cにおいて、第2の光硬化性樹脂組成物層15の平坦化に支障が生じ得る。
 そこで、図12に示すように、本製造工程2では、吐出装置12により、第1の光硬化性樹脂組成物10aを塗布し第1の光硬化性樹脂組成物層11を形成する工程Aにおいて、主面部4b上における塗布厚みT1を遮光部8上における塗布厚みT2よりも厚くし、且つ、遮光部8上における第1の光硬化性樹脂組成物10aの塗布厚みT2を段差部8aの高さH1±30%の範囲内とする。すなわち、塗布厚みT2と段差部8aの高さH1とは以下の関係を有する。
0.7H1≦T2≦1.3H1
 これにより、遮光部8上における段差部8aの影響を抑えて第1の光硬化性樹脂組成物層11を形成することができる。また、この後の第2の光硬化性樹脂組成物10bを塗布し、第2の光硬化性樹脂組成物層15を形成する工程Cにおいても、凸部11bとの高低差が低減又は解消された第2の光硬化性樹脂組成物層15を形成することができる。
 一方、遮光部8上における第1の光硬化性樹脂組成物10aの塗布厚みT2が段差部8aの高さH1から+30%を超えると、形成される第1の光硬化性樹脂組成物層11の凸部11bの他に遮光部8上に階段状に隆起する部位が現れ、工程Cにおいて、第2の光硬化性樹脂組成物層15の平坦化に支障が生じ得る。また、遮光部8上における第1の光硬化性樹脂組成物10aの塗布厚みT2が段差部8aの高さH1の30%を下回ると、第1の光硬化性樹脂組成物層11の段差部8a上に対応する部位に主面部11aよりも低い凹部が現れ、同様に工程Cにおいて、第2の光硬化性樹脂組成物層15の平坦化に支障が生じ得る。
 保護パネル4の主面部4bと遮光部8とで、部分的に塗布厚みT1、T2を変えるには、上述したいわゆるインクジェット方式を適用した吐出装置を好適に用いることができる。このような吐出装置によれば、所定量の第1の光硬化性樹脂組成物10aを所望の厚さ、所望のパターンで塗布することができる。
第2の実施例
 次いで、本技術を用いて保護パネル4に第1の光硬化性樹脂組成物層11を形成する第2の実施例について説明する。本実施例では、保護パネル4としてカバーガラスを用意し、紫外線硬化性樹脂からなる第1の光硬化樹脂層を形成し、高さ(TD波形)を測定した。カバーガラスには、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。また、紫外線硬化性樹脂の塗布にはインクジェット方式の吐出装置を使用した。
 遮光部の段差部高さH1は10μmとした。また、紫外線硬化性樹脂のカバーガラス主面部に対する塗布厚みT1は60μmとした。この塗布厚みT1は、遮光部上における紫外線硬化性樹脂の塗布厚みT2よりも厚い。
 [実施例2]
 実施例2では、遮光部上における紫外線硬化性樹脂の塗布厚みT2を13μmとした。この塗布厚みT2は、段差部高さH1(10μm)の+30%の厚さである。
 [実施例3]
 実施例3では、遮光部上における紫外線硬化性樹脂の塗布厚みT2を10μmとした。この塗布厚みT2は、段差部高さH1(10μm)と同じ(+0%)厚さである。
 [実施例4]
 実施例4では、遮光部上における紫外線硬化性樹脂の塗布厚みT2を7μmとした。この塗布厚みT2は、段差部高さH1(10μm)の-30%の厚さである。
 [比較例3]
 比較例3では、遮光部上における紫外線硬化性樹脂の塗布厚みT2を15μmとした。この塗布厚みT2は、段差部高さH1(10μm)の+50%の厚さである。
 [比較例4]
 比較例4では、遮光部上における紫外線硬化性樹脂の塗布厚みT2を5μmとした。この塗布厚みT2は、段差部高さH1(10μm)の-50%の厚さである。
 実施例2~4、比較例3及び比較例4に係る画像表示装置の光硬化樹脂層の高さ(TD波形)図13に示す。
 図12に示すように、実施例2~4に係るカバーガラスでは、第1の光硬化性樹脂組成物層の凸部の他に階段状の隆起や凹部は現れず、段差部の影響は見られなかった。これより、遮光部上における第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みを段差部の高さ±30%の範囲内とすることが、平坦化された第1の光硬化性樹脂組成物層を形成するうえで効果的であることが分かる。
 一方、比較例3に係るカバーガラスは、第1の光硬化性樹脂組成物層の凸部の他に階段状の隆起が現れた。また、比較例4に係るカバーガラスは、第1の光硬化性樹脂組成物層の段差部上に対応する部位に主面部よりも低い凹部が現れた。これより、比較例3,4に係るカバーガラスは、平坦化された第1の光硬化性樹脂組成物層を形成することができず、この後の第2の光硬化性樹脂組成物を塗布し、第2の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程Cにおいて、第2の光硬化性樹脂組成物層15の平坦化に支障が生じ得るものとなった。
1 画像表示装置、2 画像表示部材、3 光硬化樹脂層、4 保護パネル、8 遮光部、9 表示部、10 光硬化性樹脂組成物、11 第1の光硬化性樹脂組成物層、11a 主面部、11b 凸部、12 吐出装置、12a 吐出ヘッド、13 第1の硬化樹脂層、15 第2の光硬化性樹脂組成物層、15a 主面部、18 画像表示モジュール、20 保護パネル、20a 表面、22 光硬化性樹脂組成物、23 画像表示部材、24 塗布ヘッド

Claims (16)

  1.  画像表示部材と上記画像表示部材の画像表示面を保護する保護パネルとが、光硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置の製造方法において、
    <工程A>
     第1の光硬化性樹脂組成物を上記保護パネルに塗布し、外縁部に凸部を有する第1の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程;
    <工程B>
     上記第1の光硬化性樹脂組成物層に対して硬化光を照射し、第1の硬化樹脂層を形成する工程;
    <工程C>
     上記第1の硬化樹脂層に対して第2の光硬化性樹脂組成物を塗布し、上記凸部との高低差が低減又は解消された第2の光硬化性樹脂組成物層を形成する工程; 
    <工程D>
     上記保護パネルと上記画像表示部材とを上記第2の光硬化性樹脂組成物層を介して積層し、画像表示モジュールを形成する工程;
    <工程E>
     上記第2の光硬化性樹脂組成物層側から硬化光を照射し、上記光硬化樹脂層を形成する工程;
    を有する画像表示装置の製造方法。
  2.  上記工程Cの後で且つ上記工程Dの前に、上記工程Eを行う請求項1に記載の画像表示装置の製造方法。
  3.  上記第1の光硬化性樹脂組成物の粘度は、3~1000mPa・sである請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  4.  上記第1の光硬化性樹脂組成物と上記第2の光硬化性樹脂組成物は、同一の組成物である請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  5.  上記第1の光硬化性樹脂組成物と上記第2の光硬化性樹脂組成物は、粘度が異なる組成物である請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  6.  少なくとも上記第2の光硬化性樹脂組成物は、上記保護パネルの画像表示部材2への貼付け面に対向配置され、複数の吐出孔が配列された吐出装置から吐出されることにより塗布される請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  7.  上記第1の光硬化性樹脂組成物は、上記保護パネルの全面に塗布される請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  8.  上記第2の光硬化性樹脂組成物は、上記第1の硬化樹脂層の上記凸部に囲まれた主面部に塗布される請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  9.  上記工程Cにおいて、上記第2の光硬化性樹脂組成物は、上記第1の光硬化性樹脂層の上記凸部の外側斜面まで塗布される請求項8に記載の画像表示装置の製造方法。
  10.  上記工程Bにおいて、上記第1の光硬化性樹脂組成物層を仮硬化させる請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  11.  上記工程Bにおいて、上記第1の光硬化性樹脂組成物層を本硬化させる請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  12.  上記工程Aにおいて、上記第1の光硬化性樹脂組成物を複数回にわたって塗布する請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  13.  上記工程Cにおいて、上記第2の光硬化性樹脂組成物を複数回にわたって塗布する請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  14.  上記保護パネルには、周縁部に遮光部が形成されることにより主面部との間に段差部が設けられ、
     上記工程Aでは、上記保護パネルの上記主面部上における上記第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みが上記遮光部上における上記第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みよりも厚く、上記保護パネルの上記遮光部上における上記第1の光硬化性樹脂組成物の塗布厚みを上記段差部の高さ±30%の範囲内とする請求項1又は2に記載の画像表示装置の製造方法。
  15.  画像表示部材と上記画像表示部材の画像表示面を保護する保護パネルとが、光硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置の製造方法において、
     上記保護パネルには、周縁部に遮光部が形成されることにより主面部との間に段差部が設けられ、
     光硬化性樹脂組成物を上記保護パネルに塗布し、外縁部に凸部を有する光硬化性樹脂組成物層を形成し、
     次いで、上記光硬化性樹脂組成物層に対して硬化光を照射し、硬化樹脂層を形成し、
     次いで、上記保護パネルと上記画像表示部材とを上記光硬化性樹脂組成物層を介して積層し、画像表示モジュールを形成し、
     上記保護パネルの上記主面部上における上記光硬化性樹脂組成物の塗布厚みが上記遮光部上における上記光硬化性樹脂組成物の塗布厚みよりも厚く、上記保護パネルの上記遮光部上における上記光硬化性樹脂組成物の塗布厚みを上記段差部の高さ±30%の範囲内とする、
    画像表示装置の製造方法。
  16.  インクジェット方式の吐出装置により上記光硬化性樹脂組成物を塗布する請求項14又は15に記載の画像表示装置の製造方法。
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