(57)【要約】      （修正有）【課題】保護板あるいは前面板付き画像表示装置の視認性を大幅に改善するため、及び高画質を要求される画像表示装置にも保護板搭載を可能とするため、表示パネルの視認性を損なうことなく前面を保護する構造を安定に量産可能とする画像表示装置の製造方法の提供をする。【解決手段】画像表示パネル６と該画像表示パネル６の前面に設置された保護板７の間に空気層を介在せずに紫外線硬化物１１が密着配置された画像表示パネルを製造する方法において、保護板側から紫外線を照射する工程と保護板の反対側から紫外線を照射する工程を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示パネルと該画像表示パネルの前面に設置された保護板の間に空気層を介在せずに紫外線硬化物が密着配置された画像表示パネルを製造する方法において、保護板側から紫外線を照射する工程と保護板の反対側から紫外線を照射する工程を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項２】
紫外線硬化性液状物の硬化収縮が１５％以下であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項３】
紫外線硬化物の２５℃における貯蔵弾性率が１０４〜１０７Ｐａであることを特徴とする請求項１又は２記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項４】
紫外線硬化性液状物がエステル交換反応により合成された（メタ）アクリル酸エステルを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項５】
紫外線硬化性液状物が沸点１２０℃未満の非重合性揮発性成分あるいはブリードアウトする成分の含有量が５．０％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項６】
紫外線硬化性液状物の硬化収縮が１２％以下、全光線透過率が８５％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
画像表示パネルと該画像表示パネルの前面に設置された保護板の間に空気層を介在せずに紫外線硬化物を密着配置した画像表示装置において、最大対角長２０μｍ以上の気泡を含まないことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
枠材が、紫外線硬化性液状物と同種の紫外線硬化物であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項９】
画像表示パネルが液晶パネルであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１０】
保護板の複屈折が５０ｎｍ以下であり、紫外線硬化樹脂の複屈折が３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項のいずれかに１〜９記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項１１】
保護板の表面硬度がＨ以上、３６５ｎｍでの紫外線透過率が１％以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルカメラ、ゲーム機などのモバイル用画像表示機器、カーナビゲーションテレビ、各種操作用表示パネルなどの移動体搭載用画像表示機器、パーソナルコンピューター、平面テレビなどの家電用表示機器に用いられる画像表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置としては液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などが挙げられる。代表的な画像表示装置として液晶表示装置を例示する。液晶表示装置に用いられる液晶パネルは、透明電極、画素パターンなどを表面に形成した厚さ約１ｍｍ程度のガラス基板の間に数ミクロン程度のギャップを介して液晶を充填、シールしてなる液晶セルとその外側両面に貼り付けた偏光板などの光学フィルム等からなる薄くて傷付きやすい表示部品である。このため、特に携帯電話、ゲーム機、デジカメ、車載用途などでは、液晶パネルの前面に一定の空隙を置いて透明な保護板を設けた構造の液晶表示装置が一般的に用いられている。
【０００３】
図１は、従来の液晶表示用装置の一例を示す模式的断面図である。透明な二枚のガラス１が、スペーサー２を介して相対峙する間に液晶３を封入した構造体が液晶表示セル４であり、そのガラス１の外側の片面または両面に偏光板等５が貼り付けられて液晶パネル６が構成される。液晶パネル６の一方には、反射板や導光板、拡散シートなどからなるバックライトユニット９が配置される。液晶パネル６の他方には、保護板７が空間８を介して配置される。保護板７は透明な板であり、ガラスやアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明プラスチックが用いられている。空間８は、外部から加わる機械的な圧力の影響が、直接液晶パネル６に及ばないようにするために設けられているもので、携帯電話、ゲーム機、デジタルスチルカメラ等持ち運ぶことを前提とした機器に使用される液晶ディスプレイにおいて特に必要な構成である。
【０００４】
透明な保護板の屈折率は１．４〜１．６、また液晶表示セルの視認側に貼られている偏光板の最外層を構成する透明プラスチックフィルムの屈折率は１．５〜１．６である。
一方、空隙３は空気からなり（空気層）、その屈折率は１であるため、それぞれの界面においてフレネル反射による反射損を生じ、表示特性が大きく低下するという問題点があった。
【０００５】
また、テレビやモニターなどの高い画質を要求される用途では、液晶ディスプレイの表示性能を損なう保護板を設けることもできず、画面を指で押せば絵が歪む状態のまま商品化されて今日に至っている。
【０００６】
そこで、視認性と強度等を向上することを目的として、空隙８を透明物質で置換した構造とそのための製造法が種々検討されてきた。これらは、以下の方法に大別される。
（１）透明な油性液を充填する（特開平０５−０１１２３９号公報）、（２）透明な不飽和ポリエステル樹脂を充填する（特開平３−２０４６１６号公報）、（３）シリコーンやウレタンなどの透明な重合性液状物を充填する（特開平６−５９２５３号公報、特開平６−３３７４１１号公報、特開平７−２０９６３５号公報、特開２００６−５８７５３号公報）、（４）透明な粘着性樹脂シートを貼り合わせる（特開平８−３２７９７５号公報、特開平９−６２５６号公報、特開２００３−２９６４５号公報）、（５）透明樹脂シートと被着板の間に該樹脂シートを膨潤溶解させない揮発性液体を介在して貼り合わせる（特開平９−１９７３８７号公報）等の方法が挙げられる。
一方、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）の場合は、ガラスに各種機能層を貼合した前面板が空隙を空けて設置されている。この場合もフレネル反射による反射損を生じ、表示特性が大きく低下するという問題点があった。そこで直張りフィルタと呼ばれるフィルム上のフィルタをＰＤＰパネルに直接貼合する構成が提案されている。（特開２００３−２９６４４号公報、特開２００３−２９６４５号公報）
【０００７】
【特許文献１】特開平５−０１１２３９号公報
【特許文献２】特開平３−２０４６１６号公報
【特許文献３】特開平６−５９２５３号公報
【特許文献４】特開平６−３３７４１１号公報
【特許文献５】特開平７−２０９６３５号公報
【特許文献６】特開２００６−５８７５３号公報
【特許文献７】特開平８−３２７９７５号公報
【特許文献８】特開平９−６２５６号公報
【特許文献９】特開２００３−２９６４５号公報
【特許文献１０】特開平９−１９７３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これら従来の方法は、それなりに効果はあるが、それぞれ次のような問題点を有しているため、ほとんど実用化されてこなかったのが実情である。
（１）の方法については、オイル材料を漏れないようにシールすることが大変難しく、また、構成する有機部品を侵し、その結果、視認性を著しく損なう。
（２）の方法では、ポリエステルは大きな固有複屈折を有するため、それを用いたシートの位相差により、液晶パネルの色調が変化してしまう。加えて、ポリエステルは黄色度が高く、無色性が求められる本用途には適さない。
（３）の方法では、シリコーンやウレタンは、透明保護基板や偏光板等との密着性、並びに接着剤や粘着剤等との接着性が悪く、気泡が混入して視認性が低下しやすい。また、その他の透明樹脂を用いる場合も含めた共通問題として、液状プレポリマの硬化時に発生する重合収縮を補償するために、構造設計上の制約が生じる。
（４）の方法では、樹脂シートを介して液晶パネルと透明保護板を重畳密着させる際に気泡の混入が避けられず、オートクレーブなどの圧力処理で気泡を抹消しても、後の環境変化で再び気泡が発生しやすいため、長期信頼性に劣る。
（５）の方法では、樹脂シートを介して液晶パネルと透明保護板を重畳密着させる際の気泡混入は液体を介在させるために抑制しやすいが、密着後に加温加圧や減圧脱気、乾燥などの後処理を必要とする。
ＰＤＰの直貼りフィルタのようなフィルムタイプのフィルタの場合、比較的柔らかいフィルタを使用することで貼合時の気泡巻き込みを抑制することが可能であるが、表面硬度が低下し傷や凹みが発生しやすくなる。一方固いフィルタを使用する場合には貼合時に気泡を巻き込むという問題があった。
本発明は、従来問題とされてきた、保護板あるいは前面板付き表示装置の視認性を大幅に改善するため、及び高画質を要求される表示装置にも保護板搭載を可能とするため、表示パネルの視認性を損なうことなく前面を保護する構造を安定に量産可能とする製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は次のものに関する。
１．画像表示パネルと該画像表示パネルの前面に設置された保護板の間に空気層を介在せずに紫外線硬化物が密着配置された画像表示パネルを製造する方法において、保護板側から紫外線を照射する工程と保護板の反対側から紫外線を照射する工程を有することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
２．紫外線硬化性液状物の硬化収縮が１５％以下であることを特徴とする項１の画像表示装置の製造方法。
３．紫外線硬化物の２５℃における貯蔵弾性率が１０４〜１０７Ｐａであることを特徴とする項１又は２記載の画像表示装置の製造方法。
４．紫外線硬化性液状物がエステル交換反応により合成された（メタ）アクリル酸エステルを含むことを特徴とする項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
５．紫外線硬化性液状物が沸点１２０℃未満の非重合性揮発性成分あるいはブリードアウトする成分の含有量が５．０％以下であることを特徴とする項１〜４のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
６．紫外線硬化性液状物の硬化収縮が１２％以下、全光線透過率が８５％以上であることを特徴とする項１〜５のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
７．画像表示パネルと該画像表示パネルの前面に設置された保護板の間に空気層を介在せずに紫外線硬化物を密着配置した画像表示装置において、最大対角長２０μｍ以上の気泡を含まないことを特徴とする項１〜６のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
８．枠材が、紫外線硬化性液状物と同種の紫外線硬化物であることを特徴とする項１〜７のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
９．画像表示パネルが液晶パネルであることを特徴とする項１〜８記載の製造方法。
１０．保護板の複屈折が５０ｎｍ以下であり、紫外線硬化物の複屈折が３０ｎｍ以下であることを特徴とする項１〜９のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
１１．保護板の表面硬度がＨ以上、３６５ｎｍでの紫外線透過率が１％以上であることを特徴とする項１〜１０のいずれかに記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る画像表示装置の製造方法は液体を注入し、保護板側から紫外線を照射するため、オートクレーブ処理などの圧力操作をする事無く、気泡混入が無い画像表示装置を製造することが出来、保護板の反対側からも紫外線を照射することにより、保護板側のみでは硬化させることが不可能な部分も硬化させることが出来る。これにより残存モノマの臭気低減ができ、また未硬化による剥離発生を抑制することが出来る。
【００１１】
本発明に係る紫外線硬化性液状物は硬化収縮が小さいことから歪みの発生量が小さく、弾性率が低いことから発生した歪みを紫外線硬化物内部で緩和することが出来、特に液晶ディスプレイの表示特性を劣化させることが無い。揮発成分が少ないことから発生ガスによる気泡の発生が無い。エステル交換反応によって作製したモノマ中には触媒残渣が少ないことから高温での樹脂の着色を低減することが出来、画像表示装置の信頼性を長期にわたって保つことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明における紫外線硬化性液状物としては、（メタ）アクリル酸エステル（メタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルのことを意味する。以下同じ。）やエポキシ樹脂などの一般的な紫外線硬化性液状物を使用することができるが、保護板と液晶パネルを接合するために粘着力が必要であり、短時間での硬化が必要であることから（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。
【００１３】
（メタ）アクリル酸エステルとしてはｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−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、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等が挙げられるが、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレートが好ましく、２−エチルヘキシルアクリレートが特に好ましい。またこれらの（メタ）アクリレートは２種類以上を組み合わせて使用しても良い。以上において、（メタ）アクリレートは、メタクリレート又はアクリレートを意味する（以下同じ）。従って、ｎ−ブチル（メタ）アクリレートは、ｎ−ブチルメタクリレート又はｎ−ブチルアクリレートを意味する。
【００１４】
これらの（メタ）アクリル酸エステルに加えて、極性基を有する（メタ）アクリル酸エステルを適宜使用することにより吸湿時の白濁を抑制することが出来る。このための極性基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、１−ヒドロキシエチル（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、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１−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、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル、ジエチレングリコールやトリエチレングリコール等のポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールやトリプロピレングリコール等のポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジブチレングリコールやトリブチレングリコール等のポリブチレングリコールモノ（メタ）アクリレートなどが挙げられるが、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、１−ヒドロキシエチル（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、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、１−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、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、１−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートが好ましく、２−ヒドロキシエチルアクリレートが特に好ましい。また、これらの（メタ）アクリル酸エステルは２種類以上を組み合わせて使用しても良い。
【００１５】
本発明における紫外線硬化性液状物は硬化収縮が１５％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましい。硬化収縮を小さくする方法としては、硬化収縮の小さいモノマを使用する方法、重合に関与しない添加剤を加える方法等が挙げられる。硬化収縮の小さいモノマとしては、分子量の大きな（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。例えば、イソボルニル（メタ）アクリレートやジシクロペンタニル（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等の長鎖アルキル（メタ）アクリル酸エステル、エチレングリコールのモノ（メタ）アクリレートあるいはエチレングリコールのモノ（メタ）アクリレートアルキルエーテル等のアルキルオキシ基を繰り返し単位として有する（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。これらは単独でも２種類以上を組み合わせて使用しても良い。添加剤としては、紫外線硬化性液状物と相溶するものであれば良く、市販の増粘剤やタッキファイヤ等を使用することができる。また反応性二重結合を有しない（メタ）アクリルポリマ（上記（メタ）アクリル酸エステルの重合体又は共重合体を意味する。以下同じ）等を使用することもできる。（メタ）アクリルポリマを添加する方法としては、別途合成した（メタ）アクリルポリマを添加する方法やモノマの一部を光や熱により重合する方法が挙げられる。添加するポリマの重量平均分子量（ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより標準ポリスチレンの検量線を用いて測定したもの、以下同様）は、１００，０００〜６００，０００が好ましい。
【００１６】
（メタ）アクリルポリマの合成方法としては、溶液重合、懸濁重合、乳化重合及び塊状重合等の既知の重合方法を用いることができるが、溶液重合あるいは塊状重合が好ましい。重合開始剤としては、熱によりラジカルを発生する化合物を用いることができ、具体的には、過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ（２−エトキシエチル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシビバレート、（３，５，５−トリメチルヘキサノイル）パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド、ジドデシルパーオキシドの様な有機過酸化物や、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニル）。２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチル−４−メトキシバレロニトリル）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、４，４’−アゾビス（４−シアノバレリック酸）、２，２’−アゾビス（２−ヒドロキシメチルプロピオニトリル）、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］のようなアゾ系化合物が挙げられる。
【００１７】
本発明において紫外線硬化物は高温時のクリープ特性を改善するために、一部架橋していることが好ましい。架橋させる方法としては（メタ）アクリロイル基を２個以上有する（メタ）アクリル酸エステルを加える方法や、エポキシ樹脂を加える方法が挙げられるが、相溶性の点から（メタ）アクリロイル基を２個以上有する（メタ）アクリル酸エステルを加える方法が好ましい。（メタ）アクリロイル基を２個以上有するモノマとしては、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルモノマ、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、アクリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルオリゴマ、（メタ）アクリロイル基を主鎖あるいは側鎖に有するポリマが挙げられるが、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート等のジアクリレートが好ましい。
【００１８】
（メタ）アクリル酸エステルを紫外線で重合させるために必要な光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′−テトラメチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、２，２−ジメトキシ―１，２−ジフェニルエタン―１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）等が挙げられるが、樹脂組成物を着色させないものとしては１―ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン等のα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）及びこれらを組み合わせたものが好ましい。また特に厚いシートを作製するためにはビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド系化合物を含む光重合開始剤が好ましい。また、シートの臭気を減らすためにはオリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）が好ましい。これらの光重合開始剤は複数を組み合わせて使用しても良い。
【００１９】
本発明における紫外線硬化物より揮発する成分としては、トルエンやメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤や、低分子量の未反応モノマ、光重合開始剤の分解物等が挙げられる。これら非重合性揮発性成分は５．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがより好ましい。これら非重合性揮発性成分が５．０％以上含まれる場合、保護板あるいは液晶パネルと紫外線硬化物の界面に非重合性揮発性成分に由来する気泡が発生しやすくなる。またブリードアウトする成分としてはフタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジへプチル、フタル酸ジ２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル等の可塑剤が挙げられる。しかしγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の反応性のカップリング剤は含まない。これらブリードアウトする成分が５．０％以上含まれると保護板あるいは液晶パネルと紫外線硬化物の界面での剥離が発生しやすくなる。
【００２０】
本発明における紫外線硬化性液状物は硬化収縮が１５％以下であることが好ましく、１２％以下であることがより好ましい。硬化収縮が大きいと収縮による応力が大きくなり、樹脂中に歪が発生したり、保護板や液晶パネルから剥離したりしやすくなる。
【００２１】
本発明における紫外線硬化物の２５℃における弾性率は１０＾４〜１０＾７Ｐａであることが好ましい。弾性率が低すぎると保護板を支えることが出来ずに、衝撃が加わった際に保護板が割れてしまいやすくなり、弾性率が高すぎると衝撃を吸収することが出来ずに液晶パネルが割れてしまいやすくなる。
【００２２】
本発明における紫外線硬化物は複屈折が３０ｎｍ以下であることが好ましく１０ｎｍ以下であることが好ましい。複屈折が大きいと液晶パネルを点灯した場合に色ムラが発生しやすくなる。また、全光線透過率が５０％以上であることが好ましく８５％以上であることがより好ましい。全光線透過率が低い場合、コントラストが低下したり、視認性が低下する。
【００２３】
本発明における紫外線硬化性液状物には光の透過率や色合いを調整するための色素、長期信頼性を向上させるための紫外線吸収剤や酸化防止剤、粘度を調整するための粘度調整剤、粘着力を増やすためのタッキファイヤ等を転化することが出来る。これら添加剤は光学特性や硬化性を阻害しない範囲で単独あるいは組み合わせて添加することが出来る。
【００２４】
本発明における保護板は鉛筆硬度がＨ以上で、複屈折が５０ｎｍ以下で、波長３６５ｎｍの紫外線透過率が１％以上であることが好ましい。鉛筆硬度が小さいと表面に傷がついたり、衝撃で割れやすくなる。複屈折が大きいと色ムラが発生しやすくなる。紫外線の透過率が低いと紫外線硬化性液状物が硬化不足になりやすくなり、信頼性が低下しやすくなる。保護板としてはガラス板、アクリル系樹脂板、シクロオレフィン系樹脂板等を使用することができる。
【００２５】
本発明における保護板は表面に反射防止層、防汚層、電磁波遮蔽層、近赤外線遮蔽層、色調整層などの機能性を有する層を積層しても良い。反射防止層は表示特性が向上することから積層されていることがより好ましい。反射防止層としては、反射防止性を有している層であればよく、市販の反射防止フィルム等を使用することができる。また防汚層は汚れがつきにくくなるあるいは取れやすくなることから表示特性に加えて外観も良くなるため、積層されていることがより好ましい。これら機能性を有する層は単層で積層しても良いが、複数を重ねても良い。またこれらの機能性を有する層は保護板に直接積層しても、別途フィルム上に作製したものを貼合しても良い。またこれらの機能を内蔵した保護板を使用しても良い。
【００２６】
本発明における液晶ディスプレイの製造方法としては、保護板と液晶パネルとの間に、紫外線重合性液状物を充填し、保護板側から紫外線を照射する工程と保護板の反対側から紫外線を照射する工程を含むことが好ましい。紫外線透過性を有する保護板側から紫外線を照射することにより、紫外線硬化性液状物を完全に硬化することが出来、信頼性の高い液晶ディスプレイが得られる。また、保護板の反対側からも紫外線を照射することにより、保護板側だけでは硬化が不十分になる未露光部分を硬化させることが出来る。保護板側から及び保護板の反対側からの紫外線照射は同時に行うことも出来るが分けて行うことも出来る。また、液体を充填して硬化することにより微細な空隙の発生を抑制でき、信頼性の高い液晶ディスプレイが得られる。
【００２７】
本発明における液晶ディスプレイの製造方法は、保護板あるいは画像表示パネルのいずれかあるいは両方の主たる面に枠材を配置する工程と、該主たる面に液状の紫外線硬化性樹脂（液状物）を展開する工程と、液晶パネルと保護板を貼り合わせる工程と、保護板側から紫外線を照射することによって保護板と液晶パネルを接合する工程とを有することが好ましい。図２は、保護板７に枠１０を作製したときの工程を示す断面図を示す。枠材１０を配置し、紫外線硬化性樹脂（液状物）を展開することにより紫外線硬化性樹脂（液状物）が過剰に広がることを抑制することが出来、また枠材１０の厚みを調整することで保護板７と液晶パネル６との間隔を所望の厚みにすることが出来る。保護板側及び保護板の反対側の両側から紫外線を照射することにより、図２に示すような、視認部分以外が着色された保護板を使用した場合でも、枠材１０よりはみ出した紫外線硬化性樹脂（液状物）１１を硬化することが出来る。
【００２８】
また、枠材として、紫外線硬化性液状物と同種の紫外線硬化物を使用することが好ましく、紫外線硬化性液状物を紫外線により硬化したものを使用することがより好ましい。紫外線硬化性液状物と同種の紫外線硬化物を使用することにより枠材から紫外線硬化性液状物に不純物が移行することを抑制でき、これにより枠材と紫外線硬化物の境界付近が濁ったり、変色したりすることを抑制できる。また、境界付近の剥離を抑制することが出来る。
【００２９】
本発明における液晶ディスプレイの製造方法は、紫外線硬化性液状物が硬化する前に気泡や異物などの欠陥を検査することができる。紫外線硬化性液状物が硬化する前に検査を行うことにより、欠陥が発生しているパネルを容易にリペアすることが出来、製品の歩留まりを高めることが出来る。
【００３０】
本発明における紫外線照射装置としては、市販されている一般的な紫外線照射装置を使用することができる。光源としては低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、ＬＥＤなどが挙げられるが、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプがより好ましい。また、コンベアで移送する連続式の照射装置、１枚ずつ照射するバッチ式の装置のいずれも使用することができる。保護板の反対側から紫外線を照射する装置としては上記の一般的な紫外線照射装置に加えて特定の部分に紫外線を照射する装置であるスポット照射装置を使用することができる。二酸化炭素や窒素などの不活性ガスにより雰囲気中の酸素濃度を低減した状態で紫外線を照射することは、酸素による硬化阻害を低減することが出来るためより好ましい。
【００３１】
図３は、本発明における画像表示装置である液晶ディスプレイの一例を示す断面図を示す。本発明の液晶ディスプレイは、枠材１０を介在して対向する保護板７と液晶パネル６が紫外線硬化性樹脂１１により接合されたユニットをバックライトユニット９と共に金属枠１２内に配置して液晶モジュール１３を形成し、この液晶モジュール１３をディスプレイ装置外装１４に組み込むことにより作製することができる。このような構成は、液晶テレビのような保護板を使用していない装置の場合に適合しやすい。図４は、本発明における画像表示装置である液晶ディスプレイの他の例を示す断面図を示す。図４では、液晶パネル６とバックライトユニット９を金属枠１２内に配置した液晶モジュール１３’を、携帯電話やデジタルスチルカメラ等のディスプレイ装置外装１４に接合されたあるいはそれに一体成型された保護板７に枠材１０で囲われている紫外線硬化性樹脂１１を介して接合されている。このような構成は、携帯電話のような保護板を使用している装置の場合に適合しやすい。
【実施例１】
【００３２】
冷却管、温度計、撹拌装置、滴下漏斗及び窒素注入管の付いた反応容器に初期モノマーとして、２−エチルヘキシルアクリレート８４．０ｇと２−ヒドロキシエチルアクリレート３６．０ｇ並びにメチルイソブチルケトン１５０．０ｇをとり１００ｍｌ／ｍｉｎの風量で窒素置換しながら、１５分間で常温から７０℃まで加熱した。その後、この温度に保ちながら、追加モノマーとして、２−エチルヘキシルアクリレート２１．０ｇと２−ヒドロキシエチルアクリレート９．０ｇを使用し、これらに並びにラウリルパーオキシド０．６ｇを溶解した溶液を準備し、この溶液を６０分間かけて滴下し滴下終了後さらに２時間反応させた。続いて、メチルイソブチルケトンを溜去することにより２−エチルヘキシルアクリレートと２−ヒドロキシエチルアクリレートのコポリマー（重量平均分子量２５０，０００）を得た。
【００３３】
次に、このコポリマー                                    ４４．５０ｇ、
２−エチルヘキシルアクリレート                  ３８．２５ｇ、
２−ヒドロキシエチルアクリレート                １６．２５ｇ、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート            １．００ｇ、
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン  ２．００ｇ
を加え、攪拌混合して、紫外線硬化性液状物を作製した後、幅１００ｍｍ、奥行き１００ｍｍ、深さ０．５ｍｍの枠に流し込み、上部を紫外線透過ガラスで覆った状態で、紫外線照射装置を用いて紫外線を２，０００ｍＪ照射したところ透明なシートを得た。この紫外線硬化性液状物の硬化収縮は５．５％、シートの全光線透過率は９２％、複屈折は０．５ｎｍ、２５℃での貯蔵弾性率は１．８×１０＾５であった。
【００３４】
次に、このシートを外形４０ｍｍ×５０ｍｍに切断し、内形３０ｍｍ×４０ｍｍを切り取り枠材を形成した。この枠材を厚さ１ｍｍで３０ｍｍ×４０ｍｍの光透過部以外は黒く着色されたアクリル保護板に貼合し、枠内に０．７ｍｌの紫外線硬化性液状物を滴下し、２インチサイズの液晶パネルを被せた後、アクリル保護板面側から及び、液晶パネル面側からの両側から紫外線照射装置を用いて紫外線を各２，０００ｍＪ同時に照射しアクリル保護板と液晶パネルを接合した。液晶パネルを点灯させたところコントラスト低下も色むらも発生せず、良好な特性を示した。枠材の外側にはみ出した紫外線硬化樹脂も硬化していた。使用したアクリル保護板の鉛筆硬度は４Ｈ、複屈折は２．４ｎｍ、波長３６５ｎｍでの透過率は３０％であった。
【実施例２】
【００３５】
実施例１のコポリマー                                    ３３．３０ｇ、
２−エチルヘキシルアクリレート                  ４６．１０ｇ、
２−ヒドロキシエチルアクリレート                １９．６０ｇ、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート            １．００ｇ、
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン  ２．００ｇ
を加え、攪拌混合して、紫外線硬化性液状物を作製した後、幅１００ｍｍ、奥行き１００ｍｍ、深さ０．５ｍｍの枠に流し込み、上部を紫外線透過ガラスで覆った状態で、紫外線照射装置を用いて紫外線を２，０００ｍＪ照射したところ透明なシートを得た。この紫外線硬化性液状物の硬化収縮は６．８％、シートの全光線透過率は９２％、複屈折は０．５ｎｍ、２５℃での貯蔵弾性率は４．２×１０＾５であった。
【００３６】
次に、このシートを外形４０ｍｍ×５０ｍｍに切断し、内形３０ｍｍ×４０ｍｍを切り取り枠材を形成した。この枠材を厚さ２．８ｍｍで３０ｍｍ×４０ｍｍの光透過部以外は黒く着色されたガラス保護板に貼合し、枠内に０．７ｍｌの紫外線硬化性液状物を滴下し、２インチサイズの液晶パネルを被せた後、ガラス保護板面側から及び、液晶パネル面側からの両側から紫外線照射装置を用いて紫外線を各２，０００ｍＪ順次照射しガラス保護板と液晶パネルを接合した。液晶パネルを点灯させたところコントラスト低下も色むらも発生せず、良好な特性を示した。枠材の外側にはみ出した紫外線硬化樹脂も硬化していた。使用したガラス保護板の鉛筆硬度は７Ｈ、複屈折は３．１ｎｍ、波長３６５ｎｍでの透過率は８３％であった。
【実施例３】
【００３７】
２−エチルヘキシルアクリレートの代わりにｎ−ブチルアクリレートを用いる以外は実施例１と同様にアクリルポリマ、紫外線硬化性液状物及びシートを作製した。アクリルポリマの分子量は２３０，０００、紫外線硬化性液状物の硬化収縮は６．８、シートの全光線透過率は９１％、複屈折は０．４ｎｍ、２５℃での貯蔵弾性率は３．６×１０＾５であった。
さらに実施例と同様にしてアクリル保護板付き液晶パネルを作製し、点灯させたところコントラスト低下も色むらも発生せず、良好な特性を示した。枠材の外側にはみ出した紫外線硬化性液状物も硬化していた。
【００３８】
比較例１
液晶パネル側からは紫外線を照射しない以外は実施例１と同様にアクリル板付き液晶パネルを作製したところ枠からはみ出した紫外線硬化性液状物が硬化しなかった。
【００３９】
比較例２
エチルアクリレート                                      ９９．００ｇ
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート            １．００ｇ、
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン  ２．００ｇ
を加え、攪拌混合して、紫外線硬化性液状物を作製した後は実施例１と同様にアクリル板付き液晶パネルを作製したところアクリル板と紫外線硬化物の界面で剥離が発生した。この紫外線硬化性液状物の硬化収縮は１８％であった。
【００４０】
比較例３
保護板として厚み１８８μｍの２軸延伸されたポリエステルフィルムを使用する以外は請求項１と同様にして保護板付き液晶パネルを作製したところ、色ムラが発生した。
【００４１】
比較例４
保護板として３６５ｎｍの紫外線透過率が０．８％であるアクリル保護板を使用する以外は請求項１と同様にして保護板付液晶パネルを作製したところ、アクリル板と紫外線硬化物の界面で剥離が発生した。
【００４２】
実施例及び比較例での試験方法を次に示す。
（分子量測定）
分子量の測定はＴＨＦを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィーを使用して行い、ポリスチレンを標準物質として使用して分子量を決定した。
（全光線透過率）
全光線透過率の測定は色差・濁度測定器ＣＯＨ−３００Ａ（日本電色工業（株）製）を使用して行った。
（弾性率）
紫外線硬化物を幅３ｍｍ長さ２０ｍｍに切断し、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＲＳＡ−ＩＩＩにて測定周波数１Ｈｚの引っ張り法で測定した。
（硬化収縮）
ピクノメータにより測定した紫外線硬化性液状物の密度と、電子比重計ＳＤ−２００Ｌ（アルファーミラージュ（株）製）により測定した紫外線硬化物の密度から下記の式により計算した。
硬化収縮＝（紫外線硬化物の密度−紫外線硬化性液状物の密度）／紫外線硬化物の密度×１００
（複屈折）
紫外線硬化物を４０×４０ｍｍに切断し、エリプソメーターＡＥＰ−１００（（株）島津製作所製）により位相差を測定し、測定された位相差を複屈折とした。
（鉛筆硬度）
電動鉛筆引っかき硬度試験機（安田精機製作所製）により測定荷重７５０ｇ、引っかき速度０．５ｍｍ／秒で測定した。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の液晶表示用装置の一例を示す模式的断面図。
【図２】本発明における保護板に枠を作製したときの工程を示す断面図。
【図３】本発明の液晶表示用装置の一例を示す断面図。
【図４】本発明における液晶ディスプレイの他の例を示す断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１：ガラス
２：スペーサー
３：液晶
４：液晶表示セル
５：偏光板等
６：液晶パネル
７：保護板
８：空隙
９：バックライトユニット
１０：枠材
１１：紫外線硬化樹脂
１２：金属枠
１３：液晶モジュール
１３‘：液晶モジュール
１４：ディスプレイ装置外装
【図１】
2008129159.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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