图像显示装置的制造方法.pdf

在制造具备遮光部(5)的保护部(3)与图像显示部(8)之间隔着树脂(11)的薄型图像显示装置(1)时，不会因图像显示部(8)的变形而出现显示不良，并可进行高亮度及高对比度的显示，且遮光部(5)的形成区域的树脂(11)也充分得到固化。该图像显示装置(1)的制造方法，包括在具有液晶显示部(8)的基部(2)与具有遮光部(5)的透光性保护部(3)之间隔着光固化式树脂组成物(11)，使之光固化而形成树脂固化物层(12)的工序，其中，光固化式树脂组成物(11)使用固化收缩率在5％以下、固化物在25℃的贮藏弹性率在1.0×107Pa以下、树脂固化物层(12)在可见光区的光透射率在90％以上的树脂组成物，至少从遮光部(5)的形成面的外侧面一侧向光固化式树脂组成物(11)进行光照射来进行光固化。

1.  一种图像显示装置的制造方法，包括在具有图像显示部的基部与具有遮光部的透光性保护部之间隔着光固化式树脂组成物，使之光固化而形成树脂固化物层的工序，其中，
光固化式树脂组成物使用固化收缩率在5％以下、固化物在25℃的贮藏弹性率在1.0×10⁷Pa以下、树脂固化物层在可见光区的光透射率在90％以上的树脂组成物，
至少从遮光部的形成面的外侧面一侧向光固化式树脂组成物进行光照射来进行光固化。

2.  如权利要求1所述的制造方法，其中，树脂固化物在25℃的贮藏弹性率为1×10³Pa～1×10⁶Pa。

3.  如权利要求1或2所述的制造方法，其中，光固化式树脂组成物的固化收缩率为4.0％以下。

4.  如权利要求1至3中任一项所述的制造方法，其中，树脂固化物层的厚度为50μm～200μm。

5.  如权利要求1至4中任一项所述的制造方法，其中，光固化式树脂组成物含有：从聚氨酯丙烯酸酯、聚异戊二烯丙烯酸酯或其酯化物、氢化萜烯树脂及丁二烯聚合体中选择的一种以上的聚合物；从丙烯酸异冰片酯、2-甲基-2-丙烯酸-2[(2，3，3A，4，7，7A(或3A，4，5，6，7，7A)-六氢-4，7-亚甲基-1氢-茚基)氧]乙酯及2-甲基-2-丙烯酸-2-羟基丁基酯中选择的一种以上的丙烯酸酯类单体；以及光聚合起始剂。

6.  如权利要求1至5中任一项所述的制造方法，其中，图像显示部为液晶显示面板。

7.  如权利要求1至6中任一项所述的制造方法，其中，保护部由丙烯树脂构成。

8.  如权利要求1至6中任一项所述的制造方法，其中，保护部由光学玻璃构成。

图像显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及例如用于便携式电话等的液晶显示装置(LCD)等的图像显示装置的制造方法，尤其涉及在图像显示部上设置透明保护部的图像显示装置的制造方法。
背景技术
一直以来，作为这种图像显示装置，众所周知例如图4所示那样的显示装置。
该液晶显示装置101中，在液晶显示面板102上具有例如由玻璃或塑胶构成的透明保护部103。
这时，为了保护液晶显示面板102表面及偏光片(未图示)，通过在与保护部103之间隔着隔垫104，在液品显示面板102与保护部103之间设置空隙105。
但是，由于存在于液晶显示面板102与保护部103之间的空隙105，出现光的散射，由此对比度或亮度下降，并且所存在的空隙105会妨碍面板的薄型化。
鉴于这种问题，也提出在液晶显示面板与保护部之间的空隙填充树脂的方案(例如专利文献1)，但是因为在树脂固化物固化收缩时的应力而夹持液晶的液晶显示面板的光学玻璃板上产生变形，这成为使液晶材料的取向混乱等显示不良的原因。
此外，在这种液晶显示装置101中，为了提高显示图像的亮度或对比度，在液晶显示面板102周围的保护部103形成所谓黑矩阵和黑色框形的遮光部(未图示)。
但是，在这种结构中，在液晶显示面板102与保护部103之间的空隙105填充光固化式树脂组成物并要光固化，在遮光部的形成区域的光固化式树脂组成物因为光没分充分到达而有可能未固化。
专利文献1：日本特开2005-55641号公报
发明内容
本发明考虑这种传统技术的课题构思而成，其目的在于提供一种技术，以在制造具备遮光部的保护部与图像显示部之间隔着树脂的薄型图像显示装置时，不会因图像显示部的变形而出现显示不良，并可进行高亮度及高对比度的图像显示，且遮光部的形成区域的树脂也充得到分固化。
为了达成上述目的，提供一种图像显示装置的制造方法，包括在具有图像显示部的基部与具有遮光部的透光性的保护部之间隔着光固化式树脂组成物，使之光固化而形成树脂固化物层的工序，其中，
光固化式树脂组成物使用固化收缩率在5％以下、固化物在25℃中的贮藏弹性率在1.0×10⁷Pa以下、树脂固化物层的可见光区的光透射率为90％以上的树脂组成物，
至少从遮光部的形成面的外侧面一侧向光固化树脂组成物进行光照射来进行光固化。
在本发明中，图像显示部可为液晶显示面板。
在本发明中，保护部可由丙烯树脂构成。
在本发明中，保护部可由光学玻璃构成。
(发明效果)
树脂固化时蓄积的内部应力可由固化后的贮藏弹性率与固化收缩率之积来近似，依据本发明，固化式树脂组成物使用固化收缩率在5％以下、固化物在25℃中的贮藏弹性率为1.0×10⁷P以下的树脂组成物，因此填充图像显示部与保护部之间的空隙的树脂具有弹性率和固化收缩率的合适的关系，能够将树脂的固化收缩时的应力对图像显示部及保护部的影响抑制在最小范围内。因而，在图像显示部及保护部上几乎不会发生变形。其结果是，可进行无显示不良的高亮度及高对比度的图像显示。
特别是，在图像显示部为液晶显示面板的情况下，能够确实地防止液晶材料取向混乱等显示不良并能进行高质量的图像显示。
再者，依据本发明，在图像显示部与保护部之间隔着树脂固化物，因此具有较大的抗冲击能力。
而且，能够提供比在图像显示部与保护部之间设有空隙的传统例更薄的图像显示装置。
而且，依据本发明，在图像显示部与保护部之间隔着的固化式树脂组成物使用光固化式的组成物，至少从遮光部的形成面的外侧面一侧开始进行对该光固化式树脂组成物的光照射，处于遮光部的形成区域的光固化式树脂组成物确实被照射，且充分固化。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的制造方法的要部的剖面工序图。
图2是表示该实施方式中的制造工序的要部的平面图。
图3是表示其它实施方式的制造方法的要部的剖面工序图。
图4是表示与传统技术的图像显示装置的要部的剖面图。
(符号说明)
1...图像显示装置；2...基部；3...保护部；4...透光性构件；5...遮光部；5a...遮光部的粘接面；6...框架；6a...框架的粘接面；7...背光源；8...液晶显示面板(图像显示部)；11...光固化式树脂组成物；12...树脂组成物填充部；14...树脂固化物层；32、33...紫外线。
具体实施方式
以下，参照附图，就本发明的优选实施方式进行说明。此外，在各图中，相同的符号表示相同或同等的构成要素。
图1(a)～图1(c)是表示本发明图像显示装置的制造方法的一个实施方式的要部的剖面工序图，图2是表示该实施方式的图像显示装置的制造工序的要部的平面图。
如图1所示，在本实施方式中，用树脂固化物层14来粘接基部2和保护部3，其中，基部2具有与驱动电路(未图示)连接并进行规定的图像显示的图像显示部。
在这里，对图像显示装置没有特别的限定，可适用于各种显示装置，例如可举出便携式电话、便携式游戏设备等的液晶显示装置。以下，以适用于液晶显示装置的情形为例，对本发明进行说明。
保护部3由与基部2相同程度大小的例如矩形平板状的透光性构件4形成。该透光性构件4能够适当地使用例如光学玻璃或塑胶(丙烯树脂等)。
在透光性构件4的一面侧(基部2侧)的与液晶显示面板周缘对应的区域，设有例如黑色框形的遮光部5。该遮光部5例如可以用印刷法来形成。
另一方面，基部2具有例如框形的框架6，在该框架6内侧的区域安装有液晶显示面板(图像显示部)8，而且，在该液晶显示面板8的装置背面一侧的部位安装有背光源7。
此外，如图2所示，在基部2的框架6的液晶显示面板8侧的面的周缘部，以规定的间隔间断地设有多个隔垫9。该隔垫9的厚度为0.05～1.5mm程度，从而液晶显示面板8和保护部3的表面间距离保持在1mm左右。
此外，在本实施方式中，特别是，基部2的框架6的粘接面6a与保护部3的遮光部5的粘接面5a平行。
在这种结构中，在本实施方式的情况下，首先，如图1(a)所示，向保护部3的遮光部5侧滴下规定量的光固化式树脂组成物11，接着反转保护部3，使保护部3和图像显示部8相向。接着，将保护部3配置在基部2的隔垫9上，如图1(b)所示，形成树脂组成物填充部12。
在此，光固化式树脂组成物11的滴下量优选使固化树脂组成物填充部12后的树脂固化物层14的厚度成为50～200μm。
光固化式树脂组成物11使用调制成如下的树脂组成物，即，该树脂固化物的贮藏弹性率(25℃)在1×10⁷Pa以下、优选为1×10³～1×10⁶Pa；树脂固化物的折射率优选1.45以上1.55以下、更优选1.51以上1.52以下；而且，在树脂固化物的厚度为100μm时的可见光区的透射率在90％以上。
一般，即使构成固化式树脂组成物的主要树脂成分共同，如果一起配合的树脂成分或单体成分等不同，则使它固化的树脂固化物的贮藏弹性率(25℃)也有超过1×10⁷Pa的情形，这种成为树脂固化物的树脂组成物不会用作光固化式树脂组成物11。
此外，该光固化式树脂组成物11调制成为固化收缩率优选5.0％以下、更优选4.5％以下、特别优选4.0％以下、进一步优选0～2％。从而，能够减小光固化式树脂组成物11固化时蓄积在树脂固化物的内部应力，并能够防止在树脂固化物层14与液晶显示面板8或保护部3的界面出现变形。因而，在液晶显示面板8与保护部3之间隔着光固化式树脂组成物11并使该光固化式树脂组成物11固化的场合，能够减少在树脂固化物层14与液晶显示面板8或保护部3的界面上产生的光的散射，并能够提高显示图像的亮度的同时，提高分辨率。
再者，树脂组成物固化时蓄积到树脂固化物的内部应力的程度，可通过在平板上滴下树脂组成物并使之固化而得到的树脂固化物的平均表面粗糙度来进行评价。例如在玻璃板上或丙烯板上滴下树脂组成物2mg，如果通过UV照射以90％以上的固化率使之固化而得到的树脂固化物的平均表面粗糙度在6.0nm以下，则在液晶显示面板8与保护部3之间隔着固化式树脂组成物，使之固化时实用上可忽略它们的界面上产生的变形。对此，依据本实施方式中使用的光固化式树脂组成物11，能够使该平均表面粗糙度在6.0nm以下，优选在5.0nm以下，更优选1nm～3nm。因而，能够在实用上忽略在树脂固化物界面上产生的变形。
在此，作为玻璃板，能够优选用作夹持液晶盒的液晶的玻璃板或液晶盒的保护板。此外，作为丙烯板，能够优选用作液晶盒的保护板。这些玻璃板或丙烯板的平均表面粗糙度通常在1.0nm以下。
作为这种树脂组成物，能够适当地使用包含如下部分的树脂组成物，例如包含：聚氨酯丙烯酸酯、聚异戊二烯类丙烯酸酯(polyisopreneacrylate)或其酯化物、氢化萜烯树脂(hydrogenated terpene resin)、丁二烯聚合体等的1种以上的聚合物；丙烯酸异冰片酯、2-甲基-2-丙烯酸-2[(2，3，3A，4，7，7A(或3A，4，5，6，7，7A)-六氢-4，7-亚甲基-1氢-茚基)氧]乙酯(dicyclopentenyloxyethylmethacrylate)、2-甲基-2-丙烯酸-2-羟基丁基酯(2-hydroxybutyl methacrylate)等的1种以上的丙烯酸酯类单体；以及1-羟基环己基苯基甲酮等的光聚合引发剂。
此外，考虑到要对图像显示部8进行紫外线保护，保护部3往往被赋予截断紫外线区的功能。因此，光聚合引发剂最好使用即使在可见光区也能固化的光聚合引发剂(例如，商品名SpeedCure TPO：NihonSiberHegner K.K.(日本シイベルヘグナ-(株))制造等)。
然后，如图1(b)所示，经由透光性构件4照射紫外线33。紫外线33的照射方向没有特别的限定，但是为了达成图像显示区域的光固化式树脂组成物11更加均匀的固化，最好设为与透光性构件4的表面正交的方向。
此外，在本发明中除了用上述的紫外线33进行照射以外，例如使用具有由光纤等构成的精密照射部30的UV光照射装置31，从遮光部5的粘接面5a(即，遮光部的形成面)的外侧面一侧，通过隔垫9之间直接对处于遮光部5的形成区域的光固化式树脂组成物11，更具体地说，对遮光部5与基部2之间的光固化式树脂组成物11照射紫外线32。
对于紫外线32的照射方向没有特别限定，可以相对水平方向设为0°以上且小于90°，但为了达成遮光部5的形成区域的光固化式树脂组成物11更加均匀的固化，最好对于基部2的框架6的粘接面6a与保护部3的遮光部5的粘接面5a大致平行地照射紫外线32。
通过进行这样的紫外线照射，如图1(c)所示，固化树脂组成物填充部12而作为树脂固化物层14，并得到目标的图像显示装置1。
这样得到的图像显示装置1，通过使用特定的光固化式树脂组成物11，能够最小限地抑制树脂固化收缩时应力对图像显示部8及保护部3的影响，因此在图像显示部8及保护部3中几乎不会发生变形，其结果是，由于图像显示部8中不会发生变形，所以能够进行无显示不良的高亮度及高对比度的图像显示。
而且，通过使光固化式树脂组成物11固化后的固化树脂层14，能够得到抗冲击力强，并且比起图像显示部和保护部之间设置空隙的传统例更薄型的图像显示装置1。
进而，通过还从遮光部5的粘接面5a的外侧面一侧向配置在基部2的框架6与遮光部5之间的光固化式树脂细成物11照射光，使光确实还照射到遮光部5的形成区域的光固化式树脂组成物11，并充分固化。
本发明可采用各种方式。例如，如图3所示，省略隔垫9而制造图像显示装置1也可。这时，在基部2上，涂敷上述的光固化式树脂组成物11，在其上重叠保护部3，进行与上述相同的光固化。
此外，本发明不限于上述的液晶显示装置，例如能够用于有机EL、等离子体显示装置等各种面板显示器上。
实施例
以下，列举实施例及比较例，对本发明做具体说明，但本发明并不限定于以下的实施例。
调制了下面实施例树脂组成物1～4和比较例树脂组成物1～3。
<实施例树脂组成物1>
在搅拌机中混匀重量比为50的聚氨酯丙烯酸酯(商品名UV-3000B，日本合成化学工业(株)制造)、重量比为30的丙烯酸异冰片酯(商品名IBXA，大阪有机化学工业(株)制造)、重量比为3的光聚合引发剂(商品名IRGACURE 184，汽巴精化(Ciba SpecialtyChemicals)公司制造)、以及重量比为1的光聚合引发剂(商品名SpeedCure TPO，Nihon SiberHegner K.K.制造)，调制出实施例树脂组成物1。
<实施例树脂组成物2>
在搅拌机中混匀重量比为70的聚异戊二烯聚合物的无水马来酐附加物和2-甲基丙烯酸羟的酯化物、重量比为30的2-甲基-2-丙烯酸-2[(2，3，3A，4，7，7A(或3A，4，5，6，7，7A)-六氢-4，7-亚甲基-1氢-茚基)氧]乙酯、重量比为10的2-甲基-2-丙烯酸-2-羟基丁基酯(2-hydroxybutyl methacrylate)、重量比为30的氢化萜烯树脂、重量比为140的丁二烯聚合体、重量比为4的光聚合引发剂、以及重量比为0.5的用于可见光区的光聚合引发剂，调制出实施例树脂组成物2。
<实施例树脂组成物3>
在搅拌机中混匀重量比为100的聚异戊二烯聚合物的无水马来酐附加物和2-甲基丙烯酸羟的酯化物、重量比为30的2-甲基-2-丙烯酸-2[(2，3，3A，4，7，7A(或3A，4，5，6，7，7A)-六氢-4，7-亚甲基-1氢-茚基)氧]乙酯、重量比为10的2-甲基-2-丙烯酸-2-羟基丁基酯、重量比为30的氢化萜烯树脂、重量比为210的丁二烯聚合体、重量比为7的光聚合引发剂、以及重量比为1.5的用于可见光区的光聚合引发剂，调制出实施例树脂组成物3。
<实施例树脂组成物4>
在搅拌机中混匀重量比为70的聚异戊二烯聚合物的无水马来酐附加物和2-甲基丙烯酸羟的酯化物(商品名UC-203，(株)KURARAY制造)、重量比为30的2-甲基-2-丙烯酸-2[(2，3，3A，4，7，7A(或3A，4，5，6，7，7A)-六氢-4，7-亚甲基-1氢-茚基)氧]乙酯(商品名FA512M，日立化成工业(株)制造)、重量比为10的2-甲基-2-丙烯酸-2-羟基丁基酯(商品名LIGHT-ESTER HOB，共荣社化学(株)制造)、重量比为30的氢化萜烯树脂(商品名Clearon P-85，YASUHARA CHEMICAL(株)制造)、重量比为35的丁二烯聚合体(商品名Polyoil 110，日本ZEON(株)制造)、重量比为5的光聚合引发剂(商品名IRGACURE 184D，汽巴精化公司制造)、以及重量比为2的光聚合引发剂(商品名SpeedCureTPO，Nihon SiberHegner K.K.制造)，调制出实施例树脂组成物4。
<比较例树脂组成物1>
在搅拌机中混匀重量比为50的聚丁二烯丙烯酸酯(polybutadieneacrylate)(商品名TE-2000，日本曹达(株)制造)、重量比为20的甲基丙烯酸羟(商品名LIGHT-ESTER HOB，共荣社化学(株)制造)、重量比为3的光聚合引发剂(IRGACURE 184，汽巴精化公司制造)、重量比为1的光聚合引发剂(商品名SpeedCure TPO，NihonSiberHegner K.K.制造)，调制出比较例树脂组成物1。
<比较例树脂组成物2>
在搅拌机中混匀重量比为50的聚氨酯丙烯酸酯(商品名UV-3000B，日本合成化学工业(株)制造)、重量比为30的三环葵基二甲醇丙烯酸酯(tricyclodecane dimethanol acrylate)(商品名NK ESTERLC2，新中村化学工业(株)制造)、重量比为3的光聚合引发剂(IRGACURE 184，汽巴精化公司制造)、以及重量比为1的光聚合引发剂(商品名SpeedCure TPO，Nihon SiberHegner K.K.制造)，调制出比较例树脂组成物2。
<比较例树脂组成物3>
在搅拌机中混匀重量比为50的聚丁二烯丙烯酸酯(商品名TE-2000，日本曹达(株)制造)、重量比为20的丙烯酸异冰片酯(商品名IBXA，大阪有机化学工业(株)制造)、重量比为3的光聚合引发剂(IRGACURE 184，汽巴精化公司制造)、以及重量比为1的光聚合引发剂(商品名SpeedCure TPO，Nihon SiberHegner K.K.制造)，调制出比较例树脂组成物3。
实验例1
将实施例树脂组成物1～4、比较例树脂组成物1～3滴在厚度100μm的白色玻璃板上，使之成为规定膜厚，用UV传送机输送，得到规定厚度的树脂固化物，并将它作为试料。
对于各试料，如下测定“光透射率”、“贮藏弹性率”、“固化收缩率”、“表面粗糙度的测定”。将该结果记于表1中。
[光透射率]
对于各试料(树脂固化物的厚度为100μm)，根据紫外可见分光光度计(日本分光(株)制造V-560)测定可见光区的透射率(％)的结果，其可见光区的透射率全部在90％以上。
[贮藏弹性率]
对于各试料，利用粘弹性测定装置(seiko instruments公司制造的DMS6100)，测定了在测定频率1Hz下的贮藏弹性率(Pa)(25)。
[固化收缩率]
关于固化收缩率(％)，利用电子比重计(MIRAGE公司制造的SD-120L)测定固化前的树脂液和固化后的固体的比重，所述固化收缩率根据两者的比重差由下式算出。
[数学式1]
固化收缩率(％)＝(固化物比重-树脂液比重)/固化物比重×100
[表面粗糙度]
对于各树脂组成物，向液晶盒用玻璃板分别滴下2mg，用Zygo公司制造的三维非接触表面粗糙度测定计测定因UV固化时产生的内部应力而发生的玻璃板表面规定区域(2.93mm×2.20mm)的变形(Ra：平均表面粗糙度)。
表1
实施例及比较例的特性并评价结果