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JP5994618B2 - 光硬化性樹脂組成物及びそれを用いた画像表示装置の製造方法 - Google Patents

光硬化性樹脂組成物及びそれを用いた画像表示装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、液晶表示パネル等の画像表示部材とその表面側に配される透明保護シート等の光透過性カバー部材とを、光透過性硬化樹脂層を介して接着・積層して画像表示装置を製造する際に当該光透過性硬化樹脂層を形成するための光硬化性樹脂組成物に関する。
スマートフォー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、液晶表示パネルや有機ELパネル等の画像表示部材と光透過性カバー部材との間に、光硬化性樹脂組成物を配した後、その組成物に紫外線を照射して硬化させて光透過性硬化樹脂層とし、それにより画像表示部材と光透過性カバー部材とを接着・積層することにより製造されている(特許文献1)。
ところで、光透過性カバー部材の画像表示部側表面の周縁部には、表示画像の輝度やコントラスト向上のために遮光層が設けられているため、そのような遮光層と画像表示部材との間に挟まれた光硬化性樹脂組成物の硬化が十分に進行せず、そのため十分な接着力が得られず、光透過性カバー部材と画像表示部材との間の剥離や、その間隙への湿気の侵入により画像品質の低下等が生ずるということが懸念されている。
そこで、光硬化性樹脂組成物に熱重合開始剤を配合して熱及び光硬化性樹脂組成物とし、遮光層が形成された光透過性カバー部材の表面に、この熱及び光硬化性樹脂組成物を塗布し、この塗布面を画像表示部材に重ね、紫外線を照射して光硬化させた後に、全体を加熱することにより遮光層と画像表示部材との間に挟まれた熱及び光硬化性樹脂組成物を熱硬化させることが提案されている(特許文献2)。
国際公開2010/027041号 国際公開2008/126860号
しかしながら、特許文献2の技術によれば、特許文献1で懸念された問題の解消は期待できるが、光重合開始剤に熱重合開始剤を同時に併用し、光重合プロセスに加えて熱重合プロセスとを実施しなければならないため、熱重合プロセスのための設備投資の負担が大きくなるという問題や、熱及び光硬化性樹脂組成物の保存安定性が低下するという問題があった。更に、熱及び光硬化性樹脂組成物が塗布された光透過性カバー部材と画像表示部材とに重ねる際、その段階では硬化プロセスを経ていないため、遮光層と光透過性カバー部材の表面との間から樹脂組成物が排除されてしまい、遮光層と光透過性カバー部材表面との間の段差がキャンセルされず、気泡の発生や光透過性カバーと樹脂の層間剥離という問題の発生も懸念されている。
このため、画像表示部材とその表面側に配される光透過性カバー部材とを光硬化性樹脂組成物の硬化樹脂層を介して積層して画像表示装置を製造する際に、熱重合プロセスを利用することなく、遮光層と画像表示部材との間の光硬化性樹脂組成物を、そこから排除されることなく十分に光硬化させ且つ遮光層と光透過性カバー部材表面との間の段差をキャンセルできるようにすると共に、光重合プロセスだけで画像表示装置を製造できるようにすることが要請されている。
本出願人は、この要請を応ずる手法を検討したところ、熱重合開始剤を含有していない液状の光硬化性樹脂組成物を、一旦、遮光層を含む光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に、遮光層の厚さより厚く塗布した後、その状態で紫外線を照射して硬化もしくは仮硬化させ、そのような硬化樹脂層もしくは仮硬化樹脂層を介して画像表示部材と光透過性カバー部材とを積層した場合、あるいはそのような仮硬化樹脂層を介して画像表示部材と光透過性カバー部材とを積層した後の紫外線照射により本硬化させた場合、遮光層と画像表示部材との間の光透過性の硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、しかも遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面との間の段差をキャンセルできることに想到した。
また、本出願人は、別の手法として、液状の光硬化性樹脂組成物を、一旦、遮光層を含む光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に、遮光層の厚さより厚く塗布した後、その状態で紫外線を照射して仮硬化させておくことにより、そのような仮硬化樹脂層を介して画像表示部材と光透過性カバー部材とを積層した後の紫外線照射により本硬化させることができ、また、遮光層と画像表示部材との間の光透過性の硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、しかも遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面との間の段差をキャンセルできることにも想到した。
ところが、硬化樹脂層や仮硬化樹脂層を介して画像表示部材と光透過性カバー部材とを積層した場合、当該硬化樹脂層や仮硬化樹脂層の接着性や形状保持性が十分でない場合があり、また、そのように積層された仮硬化樹脂層を紫外線照射により本硬化させて得た光透過性の硬化樹脂層の接着保持性が十分でない場合もある。
また、最近では、遮光層が形成されていない光透過性カバー部材と、液晶パネルなどの表示素子に位置入力素子としてタッチパッドが組み合わされた画像表示・入力パネル(いあゆるタッチパネル)である画像表示部材とが、硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置も広く使用されるようになっており、そのような画像表示装置の光透過性カバー部材と画像表示部材(タッチパネル)との間、更には表示素子とタッチパッドとの積層にも適用できる液状の光硬化性樹脂組成物が求められている。
本発明の目的は、画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置(より具体的には、画像表示部材と、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層された画像表示装置)を、光重合プロセスだけで製造する際に、硬化樹脂層あるいは仮硬化性樹脂層の形状維持性や接着性、並びに硬化樹脂層の接着保持性、更には仮硬化樹脂層の光硬化後の光透過性の硬化樹脂層の接着保持性を良好なものとすることができる光硬化性樹脂組成物を提供することである。
本発明者は、熱重合プロセスを利用することなく、光重合プロセスにより、特に、仮硬化と本硬化の2つの光重合プロセスにより画像表示装置を製造する際に好ましく適用できる光硬化性樹脂組成物は、光重合する成分だけでなく、光重合に関与しない成分にも着目し、特定の4つの成分としてアクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー、可塑剤、及び光重合開始剤を選択し、アクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー及び可塑剤の配合量を特定し、更に、可塑剤を特定の固形の粘着付与剤と液状可塑成分とから構成するとともに、固形粘着付与剤と液状可塑成分との質量比を特定範囲に調整することにより、上述の本発明の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置(より具体的には、画像表示部材と、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層された画像表示装置)に適用され得る当該光硬化性樹脂組成物であって、以下の成分(イ)〜(ニ):
<成分(イ)>ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマー成分;
<成分(ロ)>アクリル系モノマー成分;
<成分(ハ)>可塑剤成分; 及び
<成分(二)>光重合開始剤成分
を含有し、
成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中における合計含有量が25〜80質量%であり、成分(ハ)の光硬化性樹脂組成物中における含有量が65〜10質量%であり、
成分(ハ)が、60〜150℃の軟化点を有する固形の粘着付与剤(1)と、液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比が60〜30:30〜10の範囲である
ことを特徴とする光硬化性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、上述の当該光硬化性樹脂組成物を適用して画像表示装置を製造する2つの方法を提供する。一方の製造方法は、光硬化性樹脂組成物を、仮硬化樹脂層を経ずに光透過性の硬化樹脂層に光硬化させる方法である。他方の製造方法は、光硬化性樹脂組成物を、一旦、仮硬化樹脂層とした後に、仮硬化樹脂層を更に光硬化させて光透過性の硬化樹脂層とする方法である。
一方の本発明の製造方法は、画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置(より具体的には、画像表示部材と、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層された画像表示装置)の製造方法であって、以下の工程(A)〜(C):
<工程(A)>
液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に塗布する工程(より具体的には、液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の遮光層形成側表面又は画像表示部材の表面に、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さより厚く塗布する工程);
<工程(B)>
塗布された光硬化性樹脂組成物に対し紫外線を照射して硬化樹脂層を形成する工程; 及び
<工程(C)>
画像表示部材に、硬化樹脂層が内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせて画像表示装置を得る工程(より具体的には、遮光層と硬化樹脂層とが内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせて画像表示装置を得る工程)
を有し、
該光硬化性樹脂組成物として、以下の成分(イ)〜(ニ):
<成分(イ)>ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマー成分;
<成分(ロ)>アクリル系モノマー成分;
<成分(ハ)>可塑剤成分; 及び
<成分(二)>光重合開始剤成分
を含有し、成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中における合計含有量が25〜80質量%であり、成分(ハ)の光硬化性樹脂組成物中における含有量が65〜10質量%であり、成分(ハ)が、60〜150℃の軟化点を有する固形の粘着付与剤(1)と、液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比が60〜30:30〜10の範囲である光硬化性樹脂組成物を使用する製造方法を提供する。
他方の本発明の製造方法は、画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置(より具体的には、画像表示部材と、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層された画像表示装置)の製造方法であって、以下の工程(A)〜(C):
<工程(A)>
液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に塗布する工程(より具体的には、液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の遮光層形成側表面又は画像表示部材の表面に、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さより厚く塗布する工程);
<工程(B)>
塗布された光硬化性樹脂組成物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を形成する工程;
<工程(C)>
画像表示部材に、仮硬化樹脂層が内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせる工程(より具体的には、画像表示部材に、遮光層と仮硬化樹脂層とが内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせる工程); 及び
<工程(D)>
画像表示部材と光透過性カバー部材との間に挟持されている仮硬化樹脂層に対し紫外線を照射して本硬化させることにより、画像表示部材と光透過性カバー部材とを光透過性の硬化樹脂層を介して積層して画像表示装置を得る工程
を有し、
該光硬化性樹脂組成物として、以下の成分(イ)〜(ニ):
<成分(イ)>ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマー成分;
<成分(ロ)>アクリル系モノマー成分;
<成分(ハ)>可塑剤成分; 及び
<成分(二)>光重合開始剤成分
を含有し、成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中における合計含有量が25〜80質量%であり、成分(ハ)の光硬化性樹脂組成物中における含有量が65〜10質量%であり、成分(ハ)が、60〜150℃の軟化点を有する固形の粘着付与剤(1)と、液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比が60〜30:30〜10の範囲である光硬化性樹脂組成物を使用する製造方法を提供する。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、特定の4つの成分としてアクリレート系オリゴマー、アクリレート系モノマー、可塑剤、及び光重合開始剤を選択し、アクリレート系オリゴマー、アクリレート系モノマー及び可塑剤の配合量を特定し、更に、可塑剤を特定の固形の粘着付与剤と液状可塑成分とから構成するとともに、固形粘着付与剤と液状可塑成分との質量比を特定範囲に調整している。このため、熱重合プロセスを利用することなく、光重合プロセスにより、特に、仮硬化と本硬化の2つの光重合プロセスにより画像表示装置を製造する際に好ましく適用でき、光硬化後の貼り合わせの際に、硬化樹脂層の形状維持性、接着性、接着維持性を改善することができ、更に、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性、接着維持性、その硬化後の接着維持性も改善することができる。
図1aは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(a)の説明図である。 図1bは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(a)の説明図である。 図1cは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(b)の説明図である。 図1dは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(b)の説明図である。 図1eは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(c)の説明図である。 図1aaは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(aa)の説明図である。 図1bbは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(aa)の説明図である。 図1ccは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(bb)の説明図である。 図1ddは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(bb)の説明図である。 図1eeは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(cc)の説明図である。 図1Aは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(A)の説明図である。 図1Bは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(A)の説明図である。 図1Cは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(B)の説明図である。 図1Dは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(B)の説明図である。 図1Eは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(C)の説明図である。 図1Fは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(D)の説明図である。 図1Gは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(D)の説明図である。 図2Aは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(AA)の説明図である。 図2Bは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(BB)の説明図である。 図2Cは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(BB)の説明図である。 図2Dは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(CC)の説明図である。 図2Eは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(DD)の説明図である。 図2Fは、本発明の画像表示装置の製造方法の工程(DD)の説明図である。 図3は、光透過性硬化樹脂層の接着強度試験の説明図である。 図4Aは、実施例4における光硬化性樹脂組成物の光透過性カバー部材への塗布態様の説明図である。 図4Bは、実施例4における光硬化性樹脂組成物の光透過性カバー部材への塗布態様の説明図である。 図5は、比較例1における光硬化性樹脂組成物の光透過性カバー部材への塗布態様の説明図である。 図6は、比較例2における光硬化性樹脂組成物の光透過性カバー部材への塗布態様の説明図である 図7は、比較例3における光硬化性樹脂組成物の光透過性カバー部材への塗布態様の説明図である。 図8Aは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Bは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Cは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Dは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Eは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Fは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Gは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Hは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Iは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Jは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。 図8Kは、実施例10で説明する、画像表示部材としてタッチパネルを使用した画像表示装置の製造方法の説明図である。
以下、まず、本発明の光硬化性樹脂組成物について説明し、その後に当該光硬化性樹脂組成物を利用して画像表示装置を製造する方法について説明する。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置(より具体的には、画像表示部材と、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層された画像表示装置)に好ましく適用され得る当該光硬化性樹脂組成物であって、以下の成分(イ)〜(ニ)を含有するものである。
なお、本発明の光硬化性樹脂組成物が好ましく適用できる画像表示装置、及びそれを構成する各部材については、本発明の画像表示装置の製造方法の説明において併せて説明する。
<成分(イ)>
本発明の光硬化性樹脂組成物は、硬化物の膜性維持のために、光ラジカル重合成分として、アクリル系オリゴマー成分(成分(イ))を含有する。このようなアクリル系オリゴマー成分として、本発明においては、主鎖にポリイソプレン骨格を有するポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、主鎖にポリブタジエン骨格を有するポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及び主鎖にポリウレタン骨格を有するポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択される少なくとも一種を使用する。
本発明において、「(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用語である。
ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、GPC測定による分子量が好ましくは1000〜100000のものを使用することができ、その好ましい具体例として、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、ポリウレタン系(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、GPC測定による分子量が好ましくは1000〜100000のもの使用することができ、その好ましい具体例として、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。
ポリブタジエン系(メタ)アクリレート系オリゴマーとしては、GPC測定による分子量が好ましくは1000〜100000のもの使用することができ、公知のものを採用することができる。
<成分(ロ)>
本発明の光硬化性樹脂組成物は、反応希釈剤として機能する光ラジカル重合性のアクリル系モノマー成分(成分(ロ))を含有する。アクリル系モノマー成分の好ましい具体例としては、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、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)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中の合計配合量は、少なすぎると硬化物の膜性が弱く接着後に滑りの原因となる傾向があり、多すぎると硬くなり過ぎて部材の変形の原因となる傾向があるので、本発明の効果を奏するために25〜85質量%、好ましくは30〜40質量%である。また、成分(イ)と成分(ロ)との間の質量比は、相対的に成分(イ)が多くなり過ぎると硬化物界面強度が低くなる傾向があり、逆に少なくなり過ぎると硬化物膜性が脆くなる傾向があるので、本発明の効果を奏するために、好ましくは1:0.5〜3、より好ましくは1:1〜2である。
<成分(ハ)>
本発明の光硬化性樹脂組成物は、成分(イ)のアクリル系オリゴマー成分と相溶し、粘着性付与剤としても使用可能な可塑剤成分(成分(ハ))を含有する。成分(イ)のアクリル系オリゴマー成分と相溶しない場合には、硬化物が白濁し視認性が低下することが懸念される。このような可塑剤成分は、固形の粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)とを含有する。ここで、“固体”とは、JISK5601−2−2による軟化点が60〜150℃、好ましくは80〜120℃であること意味する。また、液状とは、大気圧下、25℃で、コーンプレートレオメーターで0.01〜100Pa・s(25℃)の粘度を示す状態を意味する。
このような軟化点を示す固体の粘着付与剤(1)は、紫外線照射によりそれ自身が光硬化をせず、光硬化性樹脂組成物から形成された硬化樹脂層又は仮硬化樹脂層の初期接着強度(いわゆるタック性)を向上させ、また仮硬化樹脂層を更に本硬化させた硬化樹脂層の最終的な接着強度を高める作用を有するものである。粘着付与剤(1)の具体例としては、例えば、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、ポリブタジエン、ポリイソプレン等の石油樹脂などを使用することができる。また、発明の効果を損なわない範囲で、成分(イ)のアクリル系オリゴマー成分や成分(ロ)のアクリレート系モノマー成分を、好ましくは予め1000〜50000程度の分子量となるようにポリマー化したもの、例えば、ブチルアクリレートと2−ヘキシルアクリレートとアクリル酸との共重合体や、シクロヘキシルアクリレートとメタクリル酸との共重合体等を配合することができる。
液状可塑成分(2)は、紫外線照射によりそれ自身は光硬化をせず、光硬化後の硬化樹脂層あるいは仮硬化樹脂層に柔軟性を与え、また硬化樹脂層間あるいは仮硬化樹脂層の硬化収縮率を低減させるものである。このような液状可塑成分(2)としては、液状の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及びアジピン酸エステル系可塑剤からなる群から選択される少なくも一種を挙げることができる。
成分(ハ)の可塑剤成分における粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比は、60〜30:30〜10、好ましくは60〜40:20〜10の範囲である。本発明においては、固形の粘着付与剤(1)の量が、液状可塑成分(2)の量よりも大きく、特にこの所定の範囲であれば、光硬化後の硬化樹脂層の形状維持性や接着強度維持性を改善することが可能となる。
なお、一般的に、硬化性樹脂組成物の硬化収縮率の低減を図るためには、液状可塑成分を多量に含有させることが行われているが、本発明の製造方法の場合、硬化性樹脂組成物に対しては、画像表示材と貼り合わせる前に既に紫外線を照射しているため、その後に光硬化させることがあっても、大きな硬化収縮率が発生しないという利点がある。すなわち、本発明においては、硬化収縮率の低減がプロセス上可能となっているために、従来よりも液状可塑成分の割合を低減でき、その結果、固形の粘着付与剤の配合量を増加させることが可能となっている。
なお、粘着付与剤(1)の軟化点は、一般に粘着付与剤の分子量と相関がある。したがって、60〜150℃の軟化点を示す粘着付与剤(1)のうち、60〜115℃の軟化点を示す粘着付与剤(1)を使用する場合には、粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)の質量比を、好ましくは60〜40:20〜10、より好ましくは60〜50:20〜10という範囲とする。115℃〜150℃の軟化点を示す粘着付与剤を使用する場合には、粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)の質量比を、好ましくは50〜30:30〜20、より好ましくは50〜40:30〜20という範囲とする。
成分(ハ)可塑剤成分の光硬化性樹脂組成物中における含有量は、少なすぎると接着性が弱く剥離などの不具合が生ずる傾向があり、多すぎると硬化物の耐熱性が劣化し熱環境下において溶融してしまう等の不具合が生ずることが懸念されるので、本発明の効果を奏するために65〜10質量%、好ましくは60〜30質量%である。
<成分(二)>
本発明の光硬化性樹脂組成物は、成分(イ)や(ロ)の光重合性成分を光ラジカル重合させるために、光重合開始剤成分(成分(ニ))を含有する。
成分(二)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、チバ・スペシャリティケミカルズ社)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2一ヒドロキシ−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、チバ・スペシャリティケミカルズ社)、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。
成分(ニ)の光重合開始剤の光硬化性樹脂組成物における配合量は、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不具合の傾向があるので、成分(イ)のアクリレート系オリゴマーと成分(ロ)のアクリル系モノマー成分の合計100質量部に対し、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。
なお、本発明の光硬化性樹脂組成物には、上述した成分(イ)〜(ニ)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、硬化樹脂の分子量の調整のために連鎖移動剤、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等を配合することができる。その他にも、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。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、上述した成分(イ)〜(ニ)、必要に応じて添加される各種添加剤とを、公知の混合手法に従って均一に混合することにより調製することができる。
次に、以下、工程(a)〜(c)を有する本発明の画像表示装置の製造方法を、図面を参照しながら工程毎に詳細に説明する。なお、図面において、同じ図番は同一又は類似の構成要素を表している。
<工程(a)(塗布工程)>
まず、図1aに示すように、光透過性カバー部材2を用意し、図1bに示すように、光透過性カバー部材2の表面2aに、液状の光硬化性樹脂組成物3を平坦になるように塗布する。この場合の塗布厚は、光透過性カバー部材や画像表示部材の表面状態、必要とする硬化樹脂層の膜物性等に応じて適宜設定することができる。
なお、この光硬化性樹脂組成物3の塗布は、必要な厚みが得られるように複数回行ってもよい。
光透過性カバー部材2としては、画像表示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、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板状材料やシート状材料が挙げられる。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。光透過性カバー部材2の厚さや弾性などの物性は、使用目的に応じて適宜決定することができる。
また、光透過性カバー部材2には、上述の板状材料やシート状材料にタッチパッドなどのような位置入力素子を公知の接着剤や本発明の光硬化性樹脂組成物の仮硬化樹脂層や硬化樹脂層を介して一体化したものも含まれる。
本工程で使用する光硬化性樹脂組成物3の性状は液状である。液状のものを使用するので、光透過性カバー部材2の表面形状や画像表示部材の表面形状に歪みあってもキャンセルできる。
なお、後述する工程(b)における紫外線照射は、光硬化性樹脂組成物3の初期接着強度(いわゆるタック性)を低減させ、また最終的な接着強度を低下させるように働くことがある。
<工程(b)(硬化工程)>
次に、図1cに示すように、工程(a)で塗布された光硬化性樹脂組成物3に対し紫外線を照射し硬化して光透過性の硬化樹脂層7を形成する。ここで、硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物3を液状から流動しない状態にし、図1dに示すように、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。また、このように硬化させることにより、光透過性カバー部材2と画像表示部材との間の光透過性硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、硬化収縮も低減させることができる。このような硬化のレベルは、光透過性の硬化樹脂層7の硬化率(ゲル分率)が好ましくは90%、より好ましくは95%以上となるようなレベルである。ここで、硬化率(ゲル分率)とは、紫外線照射前の光硬化性樹脂組成物3中の(メタ)アクリロイル基の存在量に対する紫外線照射後の(メタ)アクリロイル基の存在量の割合(消費量割合)と定義される数値であり、この数値が大きい程、硬化が進行していることを示す。
なお、硬化率(ゲル分率)は、紫外線照射前の樹脂組成物層のFR−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、紫外線照射後の樹脂組成物層のFR−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、以下の数式(1)に代入することにより算出することができる。
Figure 0005994618
紫外線の照射に関し、硬化率(ゲル分率)が好ましくは90%以上となるように硬化させることができる限り、光源の種類、出力、累積光量などは特に制限はなく、公知の紫外線照射による(メタ)アクリレートの光ラジカル重合プロセス条件を採用することができる。
<工程(c)(貼り合わせ工程)>
次に、図1eに示すように、画像表示部材6に、光透過性カバー部材2をその光透過性の硬化樹脂層7側から貼り合わせる。これにより画像表示装置10が得られる。貼り合わせは、公知の圧着装置を用いて、10℃〜80℃で加圧することにより行うことができる。
画像表示部材6としては、液晶表示パネル、有機EL表示パネル、プラズマ表示パネル、タッチパネル等を挙げることができる。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素子とを、公知の接着剤や本発明の光硬化性樹脂組成物の仮硬化樹脂層や硬化樹脂層を介して一体化したものである。なお、タッチパッドが光透過性カバー部材2にすでに一体化されている場合には、画像表示部材6としてタッチパネルを採用しなくてもよい。
なお、光透過性の硬化樹脂層7の光透過性のレベルは、画像表示部材6に形成された画像が視認可能となるような光透過性であればよい。
以上の工程(a)〜(c)では光硬化樹脂組成物を一度に本硬化させた例を説明したが、以下のように、仮硬化させた後に貼り合わせ、更に本硬化させてもよい。
まず、光透過性カバー部材を用意し、光透過性カバー部材の表面に、液状の光硬化性樹脂組成物を平坦になるように塗布する。次に、塗布された光硬化性樹脂組成物に対し紫外線を照射し硬化して、好ましくは硬化率が10〜80%の仮硬化樹脂層を形成する。次に、画像表示部材に、光透過性カバー部材2をその仮硬化樹脂層側から貼り合わせる。そして仮硬化樹脂層に対し紫外線を照射して、好ましくは硬化率が90%以上の光透過性の硬化樹脂層を形成する。これにより、図1eのような画像表示装置が得られる。
次に、周縁に遮光層が形成されている光透過性カバー部材を使用した場合の画像表示装置の製造方法について説明する。この製造方法は、以下の工程(aa)〜(cc)を有する。
<工程(aa)(塗布工程)>
まず、図1aaに示すように、片面の周縁部に形成された遮光層1を有する光透過性カバー部材2を用意し、図1bbに示すように、光透過性カバー部材2の表面2aに、液状の光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1と光透過性カバー部材2の遮光層形成側表面2aとで形成される段差4がキャンセルされるように、遮光層1の厚さより厚く塗布する。具体的には、遮光層1の表面も含め、光透過性カバー部材2の遮光層形成側表面2aの全面に光硬化性樹脂組成物3を平坦になるように塗布し、段差が生じないようにする。従って、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1の厚さの好ましくは2.5〜40倍、より好ましくは2.5〜12.5倍、更に好ましくは2.5〜4倍の厚さで塗布する。
なお、この光硬化性樹脂組成物3の塗布は、必要な厚みが得られるように複数回行ってもよい。
<工程(bb)(硬化工程)>
次に、図1ccに示すように、工程(aa)で塗布された光硬化性樹脂組成物3に対し紫外線を照射し硬化して光透過性の硬化樹脂層7を形成する。ここで、硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物3を液状から流動しない状態にし、図1ddに示すように、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。また、このように硬化させることにより、遮光層1と画像表示部材との間の光透過性硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、硬化収縮も低減させることができる。このような硬化のレベルは、光透過性の硬化樹脂層7の硬化率(ゲル分率)が好ましくは90%、より好ましくは95%以上となるようなレベルである。
<工程(c)(貼り合わせ工程)>
次に、図1eeに示すように、画像表示部材6に、光透過性カバー部材2をその光透過性の硬化樹脂層7側から貼り合わせる。これにより画像表示装置10が得られる。貼り合わせは、公知の圧着装置を用いて、10℃〜80℃で加圧することにより行うことができる。
なお、光透過性の硬化樹脂層7の光透過性のレベルは、画像表示部材6に形成された画像が視認可能となるような光透過性であればよい。
以上、図1aa〜図1eeでは、光透過性カバー部材の遮光層側形成表面に光硬化性樹脂組成物を塗布し、仮硬化樹脂層を経由しない例を説明したが、以下の図1A〜図1Gでは、光透過性カバー部材の遮光層側形成表面に光硬化性樹脂組成物を塗布し、仮硬化樹脂層を経由する例を説明する。
<工程(A)(塗布工程)>
まず、図1Aに示すように、片面の周縁部に形成された遮光層1を有する光透過性カバー部材2を用意し、図1Bに示すように、光透過性カバー部材2の表面2aに、液状の光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1と光透過性カバー部材2の遮光層形成側表面2aとで形成される段差4がキャンセルされるように、遮光層1の厚さより厚く塗布する。具体的には、遮光層1の表面も含め、光透過性カバー部材2の遮光層形成側表面2aの全面に光硬化性樹脂組成物3を平坦になるように塗布し、段差が生じないようにする。従って、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1の厚さの好ましくは2.5〜40倍、より好ましくは2.5〜12.5倍、更に好ましくは2.5〜4倍の厚さで塗布する。
なお、この光硬化性樹脂組成物3の塗布は、必要な厚みが得られるように複数回行ってもよい。
<工程(B)(仮硬化工程)>
次に、図1Cに示すように、工程(A)で塗布された光硬化性樹脂組成物3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5を形成する。ここで、仮硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物3を液状から著しく流動しない状態にし、図1Dに示すように、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。また、このように仮硬化させることにより、遮光層1と画像表示部材との間の光透過性硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、硬化収縮も低減させることができる。このような仮硬化のレベルは、仮硬化樹脂層5の硬化率(ゲル分率)が好ましくは30〜80%、より好ましくは40〜60%となるようなレベルである。
<工程(C)(貼り合わせ工程)>
次に、図1Eに示すように、画像表示部材6に、光透過性カバー部材2をその仮硬化樹脂層5側から貼り合わせる。貼り合わせは、公知の圧着装置を用いて、10℃〜80℃で加圧することにより行うことができる。
<工程(D)(本硬化工程)>
次に、図1Fに示すように、画像表示部材6と光透過性カバー部材2との間に挟持されている仮硬化樹脂層5に対し紫外線を照射して本硬化させる。さらに必要に応じて,光透過性カバー部材2の遮光層と画像表示部材6との間の樹脂層に紫外線を照射することにより、該樹脂層を本硬化させる。これにより、画像表示部材6と光透過性カバー部材2とを光透過性の硬化樹脂層7を介して積層して画像表示装置10(図1G)を得る。
また、本工程において本硬化させるのは、仮硬化樹脂層5を十分に硬化させて、画像表示部材6と光透過性カバー部材2とを接着し積層するためである。このような本硬化のレベルは、光透過性硬化樹脂層7の硬化率(ゲル分率)が好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上となるようなレベルである。
なお、光透過性の硬化樹脂層7の光透過性のレベルは、画像表示部材6に形成された画像が視認可能となるような光透過性であればよい。
次に、図2A〜図2Fに従って、画像表示部材表面に光硬化性樹脂組成物を塗布し、仮硬化樹脂層を経由する例を説明する。
<工程(AA)(塗布工程)>
まず、図2Aに示すように、画像表示部材6の表面に光硬化性樹脂組成物3を平坦になるように塗布する。この場合の塗布厚は、遮光層と光透過性カバー部材の遮光層形成側表面とで形成される段差がキャンセルされるように、遮光層の厚さの好ましくは2.5〜40倍、より好ましくは2.5〜12.5倍、更に好ましくは2.5〜4倍の厚さで塗布する。
なお、この光硬化性樹脂組成物3の塗布は、必要な厚みが得られるように複数回行ってもよい。
<工程(BB)(仮硬化工程)>
次に、図2Bに示すように、工程(AA)で塗布された光硬化性樹脂組成物3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5を形成する(図2C)。ここで、仮硬化させるのは、光硬化性樹脂組成物3を液状から著しく流動しない状態にし、取り扱い性を向上させると共に、光透過性カバー部材の遮光層を重ねた際にその段差がキャンセルされる程度には押し込めるようにするためである。また、このように仮硬化させることにより、遮光層と画像表示部材との間の光透過性硬化樹脂層を、その間から排除することなく十分に光硬化させることでき、硬化収縮も低減させることができる。このような仮硬化のレベルは、仮硬化樹脂層5の硬化率(ゲル分率)が好ましくは30〜80%、より好ましくは40〜60%となるようなレベルである。
<工程(CC)(貼り合わせ工程)>
次に、図2Dに示すように、画像表示部材6の仮硬化樹脂層5に、光透過性カバー部材2をその遮光層1側から貼り合わせる。貼り合わせは、公知の圧着装置を用いて、10℃〜80℃で加圧することにより行うことができる。
画像表示部材6としては、液晶表示パネル、有機EL表示パネル、プラズマ表示パネル、タッチパネル等を挙げることができる。
<工程(DD)(本硬化工程)>
次に、図2Eに示すように、画像表示部材6と光透過性カバー部材2との間に挟持されている仮硬化樹脂層5に対し紫外線を照射して本硬化させる。さらに必要に応じて,光透過性カバー部材2の遮光層と画像表示部材6との間の樹脂層に紫外線を照射することにより,該樹脂層を本硬化させる。これにより、画像表示部材6と光透過性カバー部材2とを光透過性硬化樹脂層7を介して積層して画像表示装置10(図2F)を得る。
また、本工程において本硬化のレベルは、光透過性硬化樹脂層7の硬化率(ゲル分率)が好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上となるようなレベルである。
なお、光透過性硬化樹脂層7の光透過性のレベルは、画像表示部材6に形成された画像が視認可能となるような光透過性であればよい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例1〜6、比較例1〜4
(工程(A)(塗布工程))
まず、45(w)×80(l)×0.4(t)mmのサイズのガラス板を用意し、このガラス板の周縁部全域に、乾燥厚で40μmとなるように4mm幅の遮光層を、熱硬化タイプの黒色インク(MRXインキ、帝国インキ製造社)を用いて、スクリーン印刷法により塗布し、乾燥させることにより、遮光層付きガラス板を用意した。
また、表1に示す配合量(質量部)の、アクリル系オリゴマー成分、アクリル系モノマー成分、可塑剤成分(固形の粘着付与剤及び液状可塑成分)及び光重合開始剤を均一に混合して光硬化性樹脂組成物を調製した。
次に、この光硬化性樹脂組成物を、スリット式樹脂用ディスペンサーを用いて遮光層付きガラス板の遮光層形成面の全面に吐出し、平均200μmの光硬化性樹脂組成物膜を形成した。この光硬化性樹脂組成物膜は、図1(B)のように遮光層のほぼ全域に跨るように形成されており、40μm厚の遮光層よりも160μmほど厚く形成されていた。
(工程(B)(仮硬化工程))
次に、この光硬化性樹脂組成物膜に対して、紫外線照射装置(UVL−7000M4−N,USHIO社)を使って、積算光量が1200、1600、2000、2400、2800、3200、3600mJ/cmとなるように、400W/cm強度の紫外線を照射時間を変えて照射することにより光硬化性樹脂組成物膜を仮硬化させ、仮硬化樹脂層を形成した。この各積算光量に対応する硬化率を、FR−IR測定チャートにおけるベースラインからの1640〜1620cm−1の吸収ピーク高さを指標として求め、得られた結果を表2に示した。
(工程(C)(貼り合わせ工程))
次に、40(W)×70(L)mmのサイズの液晶表示素子の偏光板が積層された面に、工程(B)で得たガラス板をその仮硬化樹脂層側が偏光板側となるように載置し、ガラス板側からゴムローラで加圧して、ガラス板を貼り付けた。
(工程(D)(本硬化工程))
次に、この液晶表示素子に対し、ガラス板側から、紫外線照射装置(UVL−7000M4−N、USHIO社)を使って紫外線を2000mJ/cmで照射し、仮硬化樹脂層を完全硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成した。光透過性の硬化樹脂層の硬化率は少なくとも97%であった。これにより、液晶表示素子に、光透過性カバー部材としてのガラス板が光透過性硬化樹脂層を介して積層された液晶表示装置が得られた。
<評価>
各実施例及び比較例における仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を以下に説明するように行った。得られた結果を表2に示す。
(形状維持性)
工程(C)の実施により得られた結果物(サンプル)について、貼り合わせ直後に仮硬化樹脂層の層形状がつぶれてしまったか否かを目視観察し、形状がつぶれていない場合を良好「○」と評価し、つぶれてしまった場合を不良「×」と評価した。
(接着性)
形状維持性の結果が良好「○」と評価したサンプルについて、仮硬化樹脂層と遮光層もしくは偏光板との層間に、気泡や剥離が発生しているか否か、仮硬化樹脂層端部にひけが生じているか否かを目視観察し、不具合が生じていなかった場合を良好「○」と評価し、不具合が生じてしまった場合を不良「×」と評価した。
(接着状態)
液晶表示装置を作成する際に、図3に示すように、液晶表示素子に代えて40(W)×70(L)mmのサイズのガラスベース30を使用し、そのガラスベース30に対し、仮硬化樹脂層が形成されたガラス板31を、仮硬化樹脂層側から十文字に貼り合わせることによりガラス接合体を得た。そして、その下側に位置するガラスベース30を固定し、上側に位置するガラス板31を直上方向に引き剥がし、その剥離性状を目視観察し、以下の基準で接着状態を評価した。凝集剥離が生じた場合を良好「○」と評価し、界面剥離が少しでも生じた場合を不良「×」と評価した。
(接着維持性)
形状維持性の結果が良好「○」と評価した液晶表示装置の画像表示部材6の部分を保持して垂直固定し、85℃で24時間放置した後にガラス板がすれているか否かを目視観察し、ガラス板がずれていなかった場合を良好「○」と評価し、ガラス板がずれてしまった場合を不良「×」と評価した。
Figure 0005994618
Figure 0005994618
表1、2からわかるように、実施例1の光硬化性樹脂組成物は、UV照射を1600〜2800mJ/cmで仮硬化させた場合に、形状維持性、接着性、接着維持性の評価がいずれも良好であった。実施例2の光硬化性樹脂組成物は、UV照射を2000〜2000mJ/cmで仮硬化させた場合に、形状維持性、接着性、接着維持性の評価がいずれも良好であった。実施例3の光硬化性樹脂組成物は、UV照射を2000〜2800mJ/cmで仮硬化させた場合に、形状維持性、接着性、接着維持性の評価がいずれも良好であった。実施例3の光硬化性樹脂組成物は、UV照射を1200〜2000mJ/cmで仮硬化させた場合に、形状維持性、接着性、接着維持性の評価がいずれも良好であった。実施例4の光硬化性樹脂組成物は、UV照射を1200〜2400mJ/cmで仮硬化させた場合に、形状維持性、接着性、接着維持性の評価がいずれも良好であった。実施例5及び6の光硬化性樹脂組成物は、UV照射を1600〜2800mJ/cmで仮硬化させた場合に、形状維持性、接着性、接着維持性の評価がいずれも良好であった。
なお、これらの実施例1〜6における仮硬化樹脂層の硬化率は、30〜80%の範囲であった。
それに対し、比較例1及び3、4の光硬化性樹脂組成物は、いずれも接着維持性に不良という評価であった。また、比較例2の光硬化樹脂組成物においては接着性の項目で不良という評価であった。
実施例7
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、光硬化性樹脂組成物膜を、遮光層の幅に対して70%程度跨るように形成する以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着状態評価用のガラス接合体を作成し、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を評価した。その結果、遮光層の幅に対して70%程度しか跨るように光硬化性樹脂組成物膜を形成した場合であっても、実施例1と同様の良好な結果が得られた。これは、工程(C)(貼り合わせ工程)において、仮硬化樹脂層が遮光層全体を覆うように拡がったためであると考えられる。
実施例8
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、光硬化性樹脂組成物膜を遮光層の厚みの1.2倍程度で形成した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着状態評価用のガラス接合体を作成し、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を評価した。その結果、実施例1と同様の良好な結果が得られた。
実施例9
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図4Aのように、光硬化性樹脂組成物3aを遮光層1と同じ厚みで遮光層1を跨らずに塗布した後、さらに光硬化性樹脂組成物3bを、図4Bのように遮光層1に跨るように塗布した以外は、実施例1と同様に液晶表示装置及び接着状態評価用のガラス接合体を作成し、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を評価した。その結果、実施例1と同様の良好な結果が得られた。
比較例5
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図5のように、光硬化性樹脂組成物3を遮光層1全域に跨るように形成するものの、遮光層1の厚みより薄い約30μm厚で形成した以外は、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を評価した。その結果、工程(A)の結果物においては気泡は観察されなかったものの、工程(C)の結果物並びに工程(D)の結果物(液晶表示装置)において気泡が観察され、接着性が不良であった。接着状態は良好であった。
比較例6
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図6のように、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1よりも高いが遮光層1を跨らないように点状に塗布した以外は、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を評価した。その結果、紫外線を照射すると気泡を巻き込むことは明らかであるから、紫外線を照射することなく液晶表示装置に貼り合わせたところ、気泡は遮光層の周囲に限らず各領域に観察され、接着性が不良であった。なお、接着状態は良好であった。
比較例7
実施例1の工程(A)(塗布工程)において、図7のように、光硬化性樹脂組成物3を、遮光層1に跨るように形成せず且つその厚みを遮光層1より薄く塗布した以外は、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性及び接着状態、並びに光透過性の硬化樹脂層の接着維持性を評価した。その結果、工程(A)の結果物では気泡は確認できないものの、工程Cの貼り合わせ工程の結果物には気泡が確認され、工程(D)(本硬化工程)の結果物(液晶表示装置)においても確認され、接着性が不良であった。なお、接着状態は良好であった。
実施例10
画像表示部材がタッチパネル(表示素子/硬化樹脂層/タッチパッド)である画像表示装置の製造方法を図面を参照しながら以下に説明する。
まず、図8Aに示すように、液晶表示素子のような表示素子60を用意し、図8Bに示すように、その表面60aに、液状の光硬化性樹脂組成物3を塗布する。
次に、図8Cに示すように、塗布された光硬化性樹脂組成物3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61を形成する(図8D)。次に、図8Eに示すように、仮硬化樹脂層61上にタッチパッド62を貼り合わせる。更に、図8Fに示すように、タッチパッド62上に、再び液状の光硬化性樹脂組成物3を塗布し、図8Gに示すように、塗布された光硬化性樹脂組成物3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63を形成する(図8H)。次に、図8Iに示すように、その上に光透過性カバー部材2を貼り合わせる。
最後に、図8Jに示すように、仮硬化樹脂層61と63とに対し、光透過性カバー部材2側から紫外線を照射してそれぞれ本硬化させる。これにより、タッチパネル(=表示素子/硬化樹脂層/タッチパッド)/硬化樹脂層/光透過性カバー部材という構成の画像表示装置100(図8K)を得ることができる。
なお、本実施例では、仮硬化樹脂層61と63とを同時に本硬化させたが、別々に本硬化させることもできる。
図8Kに示す構造の画像表示装置は以下のような手法により製造することもできるが、これらに限定されるものではない。
(イ)光透過性カバー部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上にタッチパッドを貼り付ける。タッチパッド上に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。この仮硬化樹脂層に画像表示部材を貼り付け、光透過性カバー部材側からの紫外線照射により二つの仮硬化樹脂層を同時に本硬化させてそれぞれ硬化樹脂層を形成する。これにより図8Kのような画像表示装置が得られる。
(ロ)光透過性カバー部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成し、その上にタッチパッドを貼り付ける。これとは別に、画像表示部材上に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。この画像表示部材の仮硬化樹脂層に対し、光透過性カバー部材をタッチパッド側から貼り付ける。そして光透過性カバー部材側からの紫外線照射により二つの仮硬化樹脂層を同時に本硬化させてそれぞれ硬化樹脂層を形成する。これにより図8Kのような画像表示装置が得られる。
(ハ)画像表示部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上にタッチパッドを貼り付け、仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。タッチパッド上に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上に光透過性カバー部材を貼り付け、紫外線照射により仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。これにより図8Kのような画像表示装置が得られる。
(ニ)光透過性カバー部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上にタッチパッドを貼り付け、仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。タッチパッド上に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上に画像表示部材をを貼り付け、紫外線照射により仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。これにより図8Kのような画像表示装置が得られる。
(ホ)画像表示部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上にタッチパッドを貼り付け、仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。光透過性カバー部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。この光透過性カバー部材をその仮硬化樹脂層側から貼り付け、紫外線照射により仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。これにより図8Kのような画像表示装置が得られる。
(ヘ)画像表示部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。その上にタッチパッドを貼り付け、仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。光透過性カバー部材に光硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線照射により仮硬化させて仮硬化樹脂層を形成する。この光透過性カバー部材をその仮硬化樹脂層側からタッチパッドに貼り付け、紫外線照射により仮硬化樹脂層を本硬化させて光透過性の硬化樹脂層を形成する。これにより図8Kのような画像表示装置が得られる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、特定の4つの成分としてアクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー、可塑剤、及び光重合開始剤を選択し、アクリレートオリゴマー、アクリレートモノマー及び可塑剤の配合量を特定し、更に、可塑剤を特定の固形の粘着付与剤と液状可塑成分とから構成するとともに、固形の粘着付与剤と液状可塑成分との質量比を特定範囲に調整している。このため、光硬化後の貼り合わせの際に、硬化樹脂層の形状維持性、接着性、接着維持性を改善することができ、更に、仮硬化樹脂層の形状維持性、接着性、接着維持性、その硬化後の接着維持性も改善することができる。従って、熱重合プロセスを利用することなく、光重合プロセスにより、特に、仮硬化と本硬化の2つの光重合プロセスにより画像表示装置を製造する際に好ましく適用できる、
1 遮光層
2 光透過性カバー部材
2a 光透過性カバー部材の遮光層形成側表面
3、3a、3b 光硬化性樹脂組成物
4 段差
5、61,63 仮硬化樹脂層
6 画像表示部材
7 光透過性の硬化樹脂層
10、100 画像表示装置
30 ガラスベース
31 ガラス板
60 表示素子
62 タッチパッド

Claims (9)

  1. 画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介して積層された画像表示装置に適用され得る当該光硬化性樹脂組成物であって、以下の成分(イ)〜(ニ):
    <成分(イ)>ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマー成分;
    <成分(ロ)>ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート及びオクチル(メタ)アクリレートからなる群より選択されるアクリル系モノマー成分;
    <成分(ハ)>可塑剤成分; 及び
    <成分(二)>光重合開始剤成分
    を含有し、
    成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中における合計含有量が25〜80質量%であり、成分(ハ)の光硬化性樹脂組成物中における含有量が65〜10質量%であり、
    成分(ハ)が、60〜150℃の軟化点を有する固形の粘着付与剤(1)と、液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比が60〜30:30〜10の範囲である
    ことを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
  2. 液状可塑成分(2)が、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及びアジピン酸エステル系可塑剤からなる群から選択される少なくとも一種である請求項1記載の光硬化性樹脂組成物。
  3. 該画像表示装置が、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層されたものである請求項1又は2記載の光硬化性樹脂組成物。
  4. 画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の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であって、以下の工程(A)〜(C):
    <工程(A)>
    液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に塗布する工程;
    <工程(B)>
    塗布された光硬化性樹脂組成物に対し紫外線を照射して硬化樹脂層を形成する工程; 及び
    <工程(C)>
    画像表示部材に、硬化樹脂層が内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせて画像表示装置を得る工程
    を有し、
    該光硬化性樹脂組成物として、以下の成分(イ)〜(ニ):
    <成分(イ)>ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマー成分;
    <成分(ロ)>ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート及びオクチル(メタ)アクリレートからなる群より選択されるアクリル系モノマー成分;
    <成分(ハ)>可塑剤成分; 及び
    <成分(二)>光重合開始剤成分
    を含有し、成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中における合計含有量が25〜80質量%であり、成分(ハ)の光硬化性樹脂組成物中における含有量が65〜10質量%であり、成分(ハ)が、60〜150℃の軟化点を有する固形の粘着付与剤(1)と、液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比が60〜30:30〜10の範囲である光硬化性樹脂組成物を使用する製造方法。
  5. 液状可塑成分(2)が、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及びアジピン酸エステル系可塑剤からなる群から選択される少なくも一種である請求項記載の製造方法。
  6. 該画像表示装置が、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層されたものである請求項4又は5記載の製造方法。
  7. 画像表示部材と、光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の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であって、以下の工程(A)〜():
    <工程(A)>
    液状の光硬化性樹脂組成物を、光透過性カバー部材の表面又は画像表示部材の表面に塗布する工程;
    <工程(B)>
    塗布された光硬化性樹脂組成物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を形成する工程;
    <工程(C)>
    画像表示部材に、仮硬化樹脂層が内側となるように光透過性カバー部材を貼り合わせる工程; 及び
    <工程(D)>
    画像表示部材と光透過性カバー部材との間に挟持されている仮硬化樹脂層に対し紫外線を照射して本硬化させることにより、画像表示部材と光透過性カバー部材とを光透過性の硬化樹脂層を介して積層して画像表示装置を得る工程
    を有し、
    該光硬化性樹脂組成物として、以下の成分(イ)〜(ニ):
    <成分(イ)>ポリイソプレン系(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン系(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン系(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選択されるアクリレート系オリゴマー成分;
    <成分(ロ)>ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート及びオクチル(メタ)アクリレートからなる群より選択されるアクリル系モノマー成分;
    <成分(ハ)>可塑剤成分; 及び
    <成分(二)>光重合開始剤成分
    を含有し、成分(イ)と成分(ロ)との光硬化性樹脂組成物中における合計含有量が25〜80質量%であり、成分(ハ)の光硬化性樹脂組成物中における含有量が65〜10質量%であり、成分(ハ)が、60〜150℃の軟化点を有する固形の粘着付与剤(1)と、液状可塑成分(2)とを含有しており、且つ粘着付与剤(1)と液状可塑成分(2)との質量比が60〜30:30〜10の範囲である光硬化性樹脂組成物を使用する製造方法。
  8. 液状可塑成分(2)が、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及びアジピン酸エステル系可塑剤からなる群から選択される少なくも一種である請求項7記載の製造方法。
  9. 該画像表示装置が、周縁部に遮光層が形成された光透過性カバー部材とが、液状の光硬化性樹脂組成物から形成された光透過性の硬化樹脂層を介し、光透過性カバー部材の遮光層形成面が画像表示部材側に配置されるように積層されたものである請求項7又は8記載の製造方法。
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