JP2017058394A - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置において、紫外線が到達しにくい領域の紫外線硬化性樹脂をも硬化させること。【解決手段】画像を表示する表示領域及び表示領域の外側の周辺領域を備えた表示モジュールと、表示領域に対向する光透過領域及び周辺領域に対向する遮光領域を備えたカバー部材と、表示モジュールとカバー部材とを接着し、遮光領域に接する第１の部分及び光透過領域に接する第２の部分を含み、モノマー成分として極性モノマーを有する紫外線硬化樹脂層と、カバー部材と表示モジュールとの間に介在し、光透過領域の全体を覆って配置された透明な第１の電極と、周辺領域に対応する領域において、第１の電極から離間して第１の電極に沿って延び、第１の電極との間の間隙に第１の部分の一部が進入して配置された第２の電極とを備え、第１の電極及び第２の電極は極性モノマーを配向させるために第１の部分の一部に電界を印加するものであることを特徴とする表示装置。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置及び表示装置の製造方法に関する。

近年、省スペース・省電力等の対環境性の観点から、ディスプレイデバイスとして液晶モニターや液晶テレビ、携帯電話、スマートフォン、タブレット、電子ブック、ノート型パーソナルコンピュータに代表されるように、液晶パネルや有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルを採用した商品が増加している。特に、スマートフォン、タブレット、電子ブック、携帯電話などの各種電子機器には、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネル、画面の表示部分以外の外周部分を覆い隠すカバー部材などが使用されている。

これらの表示パネル、カバー部材を貼り合わせる技術として、紫外線硬化性樹脂を一方の表面に塗布し、他方を重ね合わせ、樹脂が必要充填領域まで広がった後に紫外線を照射して樹脂を硬化する技術がある。

ところで、樹脂の充填領域は、樹脂の塗布量のバラツキや気泡の抑制などを考慮すると、画像を表示する表示領域のみに制限することは困難である。このため、樹脂の充填領域は、表示領域よりも外側に拡大し、光を透過しにくい着色層などで覆われたカバー部材の外周部にまで及ぶ場合がある。このような場合、樹脂の充填領域のうち、着色層の下方の部分には硬化に必要な紫外線が到達しにくい。例えば、駆動ＩＣチップなどが実装される表示パネルの実装部付近は、着色層が広く覆っているため、紫外線がほとんど到達せず、樹脂が充分に硬化しない恐れがある。樹脂が未硬化のままであると、樹脂の広がりが抑えられず、広がった樹脂が表示部分の隙間などに侵入して表示不良の原因となるなど、品質の劣化に繋がる恐れがある。また、樹脂が未硬化の状態で表示パネルよりも外側にはみ出してしまった場合、はみ出した樹脂を除去する工程が必要となり、表示装置の製造工程の増加に繋がる。

特開２０１４−１２２９４７号公報

本発明は、表示装置において、硬化に必要な紫外線が到達しにくい領域（影部）における紫外線硬化性樹脂をも硬化させることを課題とする。

本発明の一態様は、画像を表示する表示領域、前記表示領域よりも外側の枠状の周辺領域、及び前記周辺領域内に配置された信号供給源を実装する実装部を備えた表示モジュールと、前記表示領域に対向する光透過領域、及び前記周辺領域に対向する遮光領域を備えたカバー部材と、前記表示モジュールと前記カバー部材とを接着し、前記遮光領域の前記表示領域に隣接する枠状部分に接している第１の部分及び前記光透過領域に接している第２の部分を含み、モノマー成分として極性モノマーを有する紫外線硬化樹脂層と、前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在し、前記光透過領域の全体を覆って配置された透明な第１の電極と、前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在し、前記表示モジュールの前記実装部が配置された周辺領域に対応する領域において、前記第１の電極から離間して、前記第１の電極に沿って延び、前記第１の電極との間の間隙に前記第１の部分の一部が進入するように配置された第２の電極とを備え、前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記極性モノマーを配向させるために前記第１の部分の前記一部に電界を印加するものであることを特徴とする表示装置を提供する。

本発明の他の一態様は、画像を表示する表示領域、前記表示領域よりも外側の枠状の周辺領域及び前記周辺領域内に配置された信号供給源を実装する実装部を備えた表示モジュールと、前記表示領域に対向する光透過領域及び前記周辺領域に対向する遮光領域とを備えたカバー部材とが、紫外線硬化樹脂層を介して接着された表示装置の製造方法であって、分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序を形成する極性モノマーを含む紫外線硬化性樹脂を用いて、前記紫外線硬化性樹脂が前記遮光領域の前記表示領域に隣接する枠状部分に接している第１の部分と前記光透過領域に接している第２の部分とを含んで前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在するように、前記カバー部材と前記表示モジュールとを貼り合せる工程と、前記紫外線硬化性樹脂を、前記分子運動開始温度以上に加熱する工程と、前記加熱中又は前記加熱後に、前記紫外線硬化性樹脂の前記第２の部分に対して紫外線を照射して、前記第２の部分とともに前記第１の部分を硬化させる工程を具備することを特徴とする表示装置の製造方法を提供する。

本発明の他の一態様は、画像を表示する表示領域、前記表示領域よりも外側の枠状の周辺領域及び前記周辺領域内に配置された信号供給源を実装する実装部とを備えた表示モジュールと、前記表示領域に対向する光透過領域及び前記周辺領域に対向する遮光領域を備えたカバー部材とが、紫外線硬化樹脂層を介して接着された表示装置の製造方法であって、極性モノマーを含む紫外線硬化性樹脂を用いて、前記紫外線硬化性樹脂が前記遮光領域の前記表示領域に隣接する枠状部分に接している第１の部分と前記光透過領域に接している第２の部分とを含んで前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在するように、前記カバー部材と前記表示モジュールとを貼り合せる工程と、前記紫外線硬化性樹脂を加熱する工程と、前記加熱中に、前記極性モノマーを配向させるために前記紫外線硬化性樹脂の前記第１の部分の一部に対して電界を与える工程と、前記加熱中に、前記紫外線硬化性樹脂の前記第２の部分に対して紫外線を照射して、前記第２の部分とともに前記第１の部分を硬化させる工程を具備することを特徴とする表示装置の製造方法を提供する。

第１の実施形態に係る表示装置を概略的に示す拡大断面図である。 第１の実施形態の表示装置に具備された表示パネルを概略的に示す平面図である。 第１の実施形態に係る表示装置に具備されたカバー部材を概略的に示す平面図である。 第２の実施形態に係る表示装置に具備されるカバー部材を概略的に示す平面図である。 第３の実施形態に係る表示装置を概略的に示す拡大断面図である。 紫外線硬化性樹脂の影部における硬化距離の測定方法を示す模式図であり、（ａ）は第１のガラス基板、（ｂ）は第２のガラス基板、（ｃ）は第１のガラス基板と第２のガラス基板とを両面テープを介して接着することにより作製した評価サンプルを示す。 図６の紫外線硬化性樹脂の影部における硬化距離の測定方法によって測定した測定結果を示すグラフである。

以下、本実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、第１の実施形態に係る表示装置ＤＳＰを概略的に示す拡大断面図である。

表示装置ＤＳＰは、表示領域ＡＣＴに画像を表示する表示モジュールＭＤＬと、表示モジュールＭＤＬに対向配置されたカバー部材ＣＢと、カバー部材ＣＢに設けられた第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２と、表示モジュールＭＤＬとカバー部材ＣＢとを接着する紫外線硬化樹脂層ＰＳＲとを備えている。図示した例では、表示モジュールＭＤＬは、表示パネルＰＮＬ及びバックライトＢＬを備えている。表示パネルＰＮＬ及びカバー部材ＣＢは、両面テープ４で接着されるなどして一体化されていてもよい。

バックライトＢＬは、表示パネルＰＮＬの背面側に配置されている。バックライトＢＬとしては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を利用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ）を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。

表示パネルＰＮＬは、本実施の形態では液晶パネルであるが、有機エレクトロルミネッセンスパネルなどの他の表示パネルであってもよい。

図１に示す表示パネル（液晶パネル）ＰＮＬは、例えばアクティブマトリクスタイプの液晶パネルであり、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとを備える。アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは、それらの間に所定のセルギャップを形成した状態でシール材ＳＥによって貼り合わせられている。セルギャップは、アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に配置された複数の柱状スペーサ（図示せず）によって形成されている。液晶ＬＱは、前記セルギャップにおいて、シール材ＳＥによって囲まれた領域に保持されている。

アレイ基板ＡＲについて、対向基板ＣＴと向かい合う内面側の構造については詳細な説明を省略する。バックライトＢＬと対向するアレイ基板ＡＲの外面には、第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１が接着されている。この第１光学素子ＯＤ１は、少なくとも表示領域ＡＣＴの全体に亘って配置され、図示した例では、さらに周辺領域ＰＲＰにも延在している。

対向基板ＣＴについて、アレイ基板ＡＲと向かい合う内面側の構造については詳細な説明を省略するが、周辺遮光層ＳＨＤが形成されている。この周辺遮光層ＳＨＤは、表示領域ＡＣＴの周囲に形成されており、詳述しないが、表示領域ＡＣＴを囲む矩形枠状に形成されている。つまり、周辺遮光層ＳＨＤは、表示パネルＰＮＬの周辺領域ＰＲＰに配置されている。カバー部材ＣＢと対向する対向基板ＣＴの外面には、第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２が接着されている。この第２光学素子ＯＤ２は、表示領域ＡＣＴの全体に亘って配置されている。さらに、第２光学素子ＯＤ２は周辺領域ＰＲＰにも延在し、第２光学素子ＯＤ２の端部は周辺遮光層ＳＨＤと重なる位置にある。

このような表示パネルＰＮＬにおいては、周辺領域ＰＲＰとは、周辺遮光層ＳＨＤが配置された領域を含み、さらにその外側の領域である。この周辺領域ＰＲＰには、対向基板ＣＴの基板端部ＣＴＥよりも外側の実装部ＭＴも含まれる。信号供給源である駆動ＩＣチップ２及びＦＰＣ基板３は、アレイ基板ＡＲの実装部ＭＴに実装されている。駆動ＩＣチップ２は、実装部ＭＴにおいて表示領域ＡＣＴに近い側つまり基板端部ＣＴＥに近い位置に実装されている。ＦＰＣ基板３は、実装部ＭＴにおいて駆動ＩＣチップ２よりも外側つまりアレイ基板ＡＲの基板端部ＡＲＥに近い位置に実装されている。

図２は、図１に示す表示装置ＤＳＰの表示パネルＰＮＬを概略的に示す上面図である。図２に明らかなように、表示領域ＡＣＴは、シール材ＳＥによって囲まれた領域に対応する。表示領域ＡＣＴは、例えば、略長方形状であり、ｍ×ｎ個（ｍ及びｎは正の整数）のマトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。

アレイ基板ＡＲは、第１方向Ｘに沿って延出したゲート配線Ｇ、第１方向Ｘに直交する第２方向Ｙに沿って延出したソース配線Ｓ、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓに接続されたスイッチング素子ＳＷ、スイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥなどを備えている。液晶層ＬＱを介して各画素の画素電極ＰＥと各々対向する対向電極ＣＥは、例えば対向基板ＣＴに備えられている。

液晶パネルの詳細な構成については説明を省略するが、ＴＮ（ねじれネマティック）モード、ＯＣＢ（光学補償ベンド）モード、ＶＡ（垂直配向）モードなどの主として縦電界を利用するモードや、ＩＰＳ（面内切替）モード、ＦＦＳ（フリンジ電界切替）モードなどの主として横電界を利用するモードなどを適用可能に構成されている。横電界を利用するモードを適用した構成では、画素電極ＰＥ及び対向電極ＣＥの双方がアレイ基板ＡＲに備えられる。

駆動ＩＣチップ２及びフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）基板３などの表示パネルＰＮＬの駆動に必要な信号を供給する信号供給源は、上に述べたように、表示領域ＡＣＴよりも外側の周辺領域ＰＲＰに位置し、駆動ＩＣチップ２及びＦＰＣ基板３は、対向基板ＣＴの基板端部ＣＴＥよりも外側に延出したアレイ基板ＡＲの実装部ＭＴに実装されている。周辺領域ＰＲＰは、表示領域ＡＣＴを囲む領域であり、シール材ＳＥが配置される領域を含み、矩形枠状に形成されている。

なお、上記の表示パネルＰＮＬは、表示領域ＡＣＴに画像を表示する機能に加えて、検出面（例えば後述するカバー部材ＣＢの表面）において物体の接触を検知するタッチセンサーを内蔵していてもよい。また、タッチセンサーは、表示パネルＰＮＬの対向基板ＣＴにおける検出面側に配置されていてもよい。このようなタッチセンサーについての詳細は省略するが、例えば、センシング用配線の静電容量の変化を検出する静電容量方式などが適用可能である。

図１に戻ると、カバー部材ＣＢは、透明な基材１を備え、光透過領域ＴＲと遮光領域ＣＲとを有している。透明な基材１は、透明なガラス板やプラスチック板などであり、その厚さは特に問わず、比較的薄いフィルム状であってもよいし、比較的厚い平板状であってもよい。光透過領域ＴＲは、表示パネルＰＮＬの表示領域ＡＣＴに対向している。

遮光領域ＣＲは、光透過領域ＴＲの外側に位置している。この遮光領域ＣＲは、表示モジュールＭＤＬの周辺領域ＰＲＰ及び表示領域ＡＣＴの端部に対向している。当然のことながら、遮光領域ＣＲは、信号供給源（駆動ＩＣチップ２及びＦＰＣ基板３）にも対向している。遮光領域ＣＲは、光透過領域ＴＲに隣接しており、表示パネルＰＮＬの周辺領域ＰＲＰに位置する第２光学素子ＯＤ２の端部や、対向基板ＣＴの基板端部ＣＴＥ、アレイ基板ＡＲの基板端部ＡＲＥとも対向している。また、遮光領域ＣＲは、周辺遮光層ＳＨＤの上方にも位置している。かかる遮光領域ＣＲは、透明な基材１の裏面に着色層５を設けることによって形成されている。すなわち、着色層５は、基材１の内面１Ａ（あるいは図示しない表示モジュールＭＤＬと対向する側）において、遮光領域ＣＲの略全体に亘って配置されており、いうまでもなく、光透過領域ＴＲには配置されていない。

着色層５の色は、黒色でもよいし、他のカラーバリエーションも採用可能である。つまり、遮光領域ＣＲは、カバー部材ＣＢの前面側から観察した際に表示モジュールＭＤＬの周辺領域ＰＲＰの視認を抑制する（あるいはカバー部材ＣＢの前面側から表示モジュールＭＤＬの周辺領域ＰＲＰへの光の侵入を阻止する）ように着色層５を設けることによって、形成される。

図３は、図１に示す表示装置ＤＳＰのカバー部材ＣＢを概略的に示す下面図である。

図３に示すように、カバー部材ＣＢは、例えば、第１方向Ｘに短辺を有するとともに第２方向Ｙに長辺を有する略長方形状である。光透過領域ＴＲは、カバー部材ＣＢの略中央部に位置しており、その形状は表示領域ＡＣＴの形状に対応している。図示した例では、光透過領域ＴＲの形状は、長方形状である。遮光領域ＣＲは、上に述べたように、カバー部材ＣＢの外周部に位置しており、光透過領域ＴＲを囲む枠状に形成されている。図示した例では、遮光領域ＣＲは、光透過領域ＴＲの周囲に連続的に形成された枠状であり、カバー部材ＣＢの各辺まで延在している。

図１及び図３を参照すると、カバー部材ＣＢの基材の表示モジュールＭＤＬと対向する面には、第１の電極Ｅ１が形成されている。第１の電極Ｅ１は、カバー部材ＣＢの光透過領域ＴＲの全体を覆うように配置されている。図示した例では、第１の電極Ｅ１は、光透過領域ＴＲの位置に対応してカバー部材ＣＢの略中央部に位置しており、光透過領域ＴＲの形状に対応して矩形状に形成されている。なお、図示した例では、第１の電極Ｅ１の周縁部は遮光領域ＣＲにも延在している。第１の電極Ｅ１は、透明な導電材料で形成されており、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等で薄膜状に形成されている。

カバー部材ＣＢの基材の表示モジュールＭＤＬと対向する側の面の遮光領域ＣＲには、第２の電極Ｅ２が形成されている。第２の電極Ｅ２は、遮光領域ＣＲの少なくとも表示モジュールＭＤＬの実装部ＭＴが配置された周辺領域ＰＲＰに対応する領域において、第１の電極Ｅ１と間隙ＧＡをもって離間して（例えば、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２との間の間隙ＧＡの距離が、０．１ｍｍ）、第１の電極Ｅ１に沿って延びるように配置されている。図示した例では、第１の電極Ｅ１から離隔して、矩形状の第１の電極Ｅ１を囲む矩形枠状に形成されている。第２の電極Ｅ２は、透明な導電材料で形成されており、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等で薄膜状に形成されている。

第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は、カバー部材ＣＢの周縁部に繋がる外部電源に接続するための第１のリード部ＥＬ１及び第２のリード部ＥＬ２を備えている。第２のリード部ＥＬ２は、導電性材料であれば特に限定されないが、例えば、第２の電極Ｅ２の周縁部から延出した帯状の透明な導電材料によって形成されている。外部電源に接続した場合、第１のリード部ＥＬ１及び第２のリード部ＥＬ２を介して第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２に電圧を印加することができる。

第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は、接着剤によりカバー部材ＣＢの表示モジュールＭＤＬ側に接着されている。この接着剤は、例えば、紫外線硬化性樹脂であり、カバー部材ＣＢと第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２との間に介在させた状態で、透明な第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２側から紫外線を照射することで硬化し、カバー部材ＣＢと第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２とを接着する。

図１に示すように、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、表示モジュールＭＤＬの表面と、カバー部材ＣＢの裏面との間に介在している。図示した例では、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、表示モジュールＭＤＬ側では第２光学素子ＯＤ２の表面に接触しており、表示モジュールＭＤＬの表示領域ＡＣＴを覆っている。また、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、カバー部材ＣＢ側では第１の電極Ｅ１、第２の電極Ｅ２及び着色層５の表面に接触しており、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２の間の間隙ＧＡに一部が進入している。また、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲはカバー部材ＣＢの光透過領域ＴＲを覆っている。紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、遮光領域ＣＲの表示領域ＡＣＴに隣接する枠状部分に接している枠状の第１の部分と、光透過領域ＴＲに接している第２の部分とを含んでいる。紫外線硬化樹脂層ＰＳＲの第１の部分は遮光領域ＣＲの直下に位置しており、硬化に必要な紫外線が到達しにくい。

紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、紫外線硬化性樹脂を硬化させることによって形成される。ここで、紫外線硬化性樹脂は、紫外線（例えば３８０ｎｍ以下の波長範囲の光）の照射下に硬化する樹脂材料である。紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、モノマー成分として永久双極子を持つ極性モノマーを有している。極性モノマーは、例えば水酸基，アミノ基やカルボキシ基，アミド基等の官能基を有する。紫外線硬化樹脂層ＰＳＲは、例えば、アクリル酸2-エチルヘキシル等の透明な紫外線硬化性樹脂であるアクリル系樹脂などによって形成することができる。

第１の電極Ｅ１及び前記第２の電極Ｅ２は、遮光領域ＣＲによって遮蔽されている紫外線硬化樹脂層ＰＳＲの第１の部分の一部が間隙ＧＡに進入するように配置されている。第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は、第１のリード部ＥＬ１（図３参照）及び第２のリード部ＥＬ２を介して接続される外部電源（図示しない）によって、電圧を印加されるように構成されている。

なお、図１の第１の実施形態に係る表示装置ＤＳＰにおいて、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は、カバー部材ＣＢの基材の表示モジュールＭＤＬと対向する面に形成されているが、これに限定されない。第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は、カバー部材ＣＢと 表示モジュールＭＤＬとの間に介在しており、第１の部分の一部に電界を印加し得るよう構成されていればよい。例えば、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は、表示モジュールＭＤＬの表示面に対して形成されていてもよい。

表示装置ＤＳＰは、例えば、以下のように製造することができる。始めに、表示パネルＰＮＬの表示面つまり第２光学素子ＯＤ２の表面に未硬化（あるいは液状）の極性モノマーを含む紫外線硬化性樹脂を塗布する。続いて、紫外線硬化樹脂層の上にカバー部材ＣＢを載置した後に、適度に加圧することにより、カバー部材ＣＢと表示モジュールＭＤＬとを貼り合せる。次いで、この張り合せた構造体をオーブンに入れ、紫外線硬化性樹脂を、例えば80℃に5分間加熱する。加熱の過程において、紫外線硬化性樹脂ＰＳＲを押し広げ、紫外線硬化性樹脂が表示領域ＡＣＴの全域をカバーするように広がるまで放置する。紫外線硬化性樹脂は、カバー部材ＣＢと表示モジュールＭＤＬとの間に介在し、遮光領域ＣＲに接している第１の部分と、光透過領域ＴＲに接している第２の部分とを含む。すなわち、紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲと同じ領域をカバーする。

加熱の過程において、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２の間に外部電源（図示しない）によって、電圧（例えば、２００Ｖ）を印加し、紫外線硬化性樹脂の第１の部分の一部（間隙ＧＡに進入した部分）に対して電界を与える。紫外線硬化性樹脂の極性モノマーは、加熱されたことにより分子運動が活発となり、回転運動が可能となっている。そのため、電界を与えることにより、紫外線硬化性樹脂の極性モノマーは電界の向きに対応した方向に配向することができる。電界の印加によって極性モノマーを配向させることで、遮光領域ＣＲにより紫外線が遮蔽される第１の部分に広がった紫外線硬化性樹脂の極性モノマーは、重合に有利な秩序性のある配置となる。

次いで、加熱中にハロゲンランプなどの光源からの紫外線をカバー部材ＣＢの前面側から照射する。光透過領域ＴＲを透過した紫外線は、表示領域ＡＣＴに位置する紫外線硬化性樹脂の第２の部分を照射する。光透過領域ＴＲを透過した紫外線は、紫外線硬化性樹脂ＰＳＲの第２の部分に作用しラジカルを発生させる。紫外線硬化性樹脂層は、隣り合った極性モノマー間に構築された上記重合に有利な秩序性のある配置により、ラジカル重合が連続的に効率よく起こる。このため、第２の部分に発生したラジカルは、光透過領域ＴＲとの境界線より順次に第１の部分に対しても作用して、第２の部分だけでなく、第１の部分もラジカル重合により硬化する。

以上の構成によれば、硬化に必要な紫外線が到達しにくい領域である第１の部分の紫外線硬化性樹脂を確実に硬化させることができる。従って、例え狭額縁仕様の表示装置ＤＳＰであっても、あるいは、周辺領域ＰＲＰの幅が狭い表示モジュールＭＤＬを適用した表示装置ＤＳＰであっても、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲを表示領域ＡＣＴの全体に亘って配置しつつ、周辺領域ＰＲＰよりも外側への紫外線硬化樹脂層ＰＳＲの広がりを抑制することが可能となる。

また、未硬化の紫外線硬化性樹脂の不所望な広がりによる不具合の発生を抑制することが可能となる。例えば、広がった樹脂の表示パネルＰＮＬの隙間などへの侵入を抑制することが可能となり、表示不良の発生に起因した品質の劣化を抑制することが可能となる。また、表示モジュールＭＤＬの外側への紫外線硬化性樹脂のはみ出しを抑制することが可能となり、品質の劣化を抑制することが可能となる。

また、はみ出した樹脂を除去する工程が不要となり、汚染物質の発生を抑制できるとともに、工程数を削減することができる。さらに、未硬化の樹脂の硬化を促進するために、カバー部材ＣＢの前面側から紫外線を照射することに加えて、表示モジュールＭＤＬの側面側や裏面側から紫外線を照射する新たなプロセスを追加する必要がなく、製造設備の簡素化が可能となる。

なお、上述した第１の実施形態に係る表示装置ＤＳＰの製造方法において、表示パネルＰＮＬの表示面に対して、未硬化の極性モノマーを有している紫外線硬化性樹脂ＰＳＲを塗布したが、これに限定されない。例えば、カバー部材ＣＢの着色層５の形成された側の表面に対して塗布してもよい。

次に、第２の実施形態に係る表示装置を説明する。第２の実施形態に係る表示装置は、カバー部材ＣＢの代わりに図４に示すカバー部材ＣＢ’を備えること以外は、上記第１の実施形態に係る表示装置ＤＳＰと同じ構造を有する。

カバー部材ＣＢ’は、第２の電極Ｅ２’が、表示モジュールＭＤＬの実装部ＭＴが配置された周辺領域ＰＲＰに対応する領域だけに配置されている点で相違している。その他の構成は、図３に示したカバー部材ＣＢと同様である。

図４のカバー部材ＣＢ’を有する第２の実施形態の表示装置は、特に紫外線の照射されにくい領域である、表示モジュールＭＤＬの実装部ＭＴが配置された周辺領域ＰＲＰに対応する領域に第２の電極Ｅ２’が配置されている。よって、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２’は、特に紫外線の照射されにくい領域の第１の部分の一部に対して電界を与えることができる。それにより、特に紫外線の照射されにくい領域の第１の部分の硬化を促進でき、表示装置ＤＳＰの未硬化の紫外線硬化性樹脂の発生を抑制することができる。第２の実施形態の表示装置は、カバー部材ＣＢ’の前面側から紫外線を照射することに加えて、表示モジュールＭＤＬの側面側や裏面側から紫外線を照射することで、未硬化の樹脂の硬化を確実に行うことができる。

図５は、第３の実施形態に係る表示装置ＤＳＰ’を概略的に示す拡大断面図である。

第３の実施形態に係る表示装置ＤＳＰ’は、カバー部材ＣＢ’’第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２を備えていないことを除いて第１の実施形態及び第２の実施形態に係る表示装置と同様の構造を有する。第３の実施形態において、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲ’は、分子運動開始温度以上に加熱した後に中距離秩序を形成する極性モノマーを含む紫外線硬化性樹脂を硬化させたものである。分子運動開始温度は、紫外線硬化性樹脂の極性モノマーが、分子間相互作用により制限されていた分子運動を開始する閾値となる温度である。この温度以上に加熱された極性モノマーは、活発に並進運動、回転運動等の分子運動をすることができる。分子運動開始温度以上に加熱された後の極性モノマーは、放冷又は冷却に伴って、エネルギー的に安定で重合に有利である中距離秩序性のある配置に自発的に移行していく。紫外線硬化性樹脂は、隣り合った極性モノマーの間の重合に有利な中距離秩序性のある配置により、ラジカル重合が連続的に効率よく起こる。

中距離秩序とは、結晶構造など長距離に形成される秩序である長距離秩序と、数分子間などの短距離に形成される秩序である短距離秩序との中間の距離の秩序である。紫外線硬化樹脂層が長距離秩序を有している場合、光学的に異方性を有するため、光学的に等方性をもつ中距離秩序が形成されることが必要である。中距離秩序性は、Ｘ線吸収微細構造（ＸＡＦＳ）の解析や高強度のエックス線を用いたエックス線回折などにより分析できる。

紫外線硬化性樹脂とは、紫外線（例えば３８０ｎｍ以下の波長範囲の光）照射によって硬化する樹脂材料である。紫外線硬化樹脂層ＰＳＲ’は、モノマー成分として永久双極子を持つ極性モノマーを有している。極性モノマーは、例えば水酸基，アミノ基やカルボキシ基，アミド基等の官能基を有する。紫外線硬化樹脂層ＰＳＲ’は、例えば、アクリル酸2-エチルヘキシル等の透明な紫外線硬化性樹脂であるアクリル系樹脂などによって形成することができる。第３の実施形態に係る表示装置ＤＳＰ’に用いる紫外線硬化性樹脂層ＰＳＲ’は、例えば、７０℃の分子運動開始温度を有する。

分子運動開始温度は、表示装置ＤＳＰ’の第２偏光板ＰＬ２等の耐熱性の観点から、周囲温度（２５℃）を超え、８５℃未満の温度であることが好ましい。

表示装置ＤＳＰ’は、例えば、以下のように製造される。始めに、表示パネルＰＮＬの表示面つまり第２光学素子ＯＤ２の表面に未硬化（あるいは液状）の分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序を形成する極性モノマーを有する紫外線硬化性樹脂を塗布する。

続いて、紫外線硬化性樹脂層の上にカバー部材ＣＢ’’を載置した後に、適度に加圧することにより、カバー部材ＣＢ’’と表示モジュールＭＤＬとを貼り合せる。次いで、この張り合せた構造体をオーブンに入れ、紫外線硬化性樹脂を、分子運動開始温度以上の温度、例えば８０℃に５分間加熱する。加熱の過程において、紫外線硬化性樹脂を押し広げ、紫外線硬化性樹脂が表示領域ＡＣＴの全域をカバーするように広がるまで放置する。紫外線硬化性樹脂は、カバー部材ＣＢ’’と表示モジュールＭＤＬとの間に介在し、遮光領域ＣＲに接している第１の部分と、光透過領域ＴＲに接している第２の部分とを含む。すなわち、紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化樹脂層ＰＳＲ’と同じ領域をカバーする。

分子運動開始温度以上に加熱された極性モノマーは、活発に並進運動、回転運動等の分子運動をすることができる。分子運動開始温度以上に加熱後された後の極性モノマーは、放冷又は冷却に伴って、エネルギー的に安定で重合に有利である中距離秩序性のある配置に自発的に移行していく。中距離秩序性のある配置に移行することにより、遮光領域ＣＲにより紫外線が遮蔽される第１の部分に広がった紫外線硬化性樹脂の極性モノマーは、重合に有利な秩序性のある配置となる。

次いで、加熱中又は加熱後にハロゲンランプなどの光源からの紫外線をカバー部材ＣＢ’’の前面側から照射する。光透過領域ＴＲを透過した紫外線は、表示領域ＡＣＴに位置する紫外線硬化性樹脂の第２の部分を照射する。光透過領域ＴＲを透過した紫外線は、紫外線硬化性樹脂の第２の部分に作用しラジカルを発生させる。紫外線硬化性樹脂層は、隣り合った極性モノマーの間の重合に有利な中距離秩序性のある配置により、ラジカル重合が連続的に効率よく起こる。このため、第２の部分に発生したラジカルは、光透過領域ＴＲとの境界線より順次に第１の部分に対しても作用して、第２の部分だけでなく、第１の部分もラジカル重合により硬化する。

以上の構成によれば、実施形態１に係る表示装置ＤＳＰと同様に、硬化に必要な紫外線が到達しにくい領域である第１の部分の紫外線硬化性樹脂を確実に硬化させることができる。

なお、第３の実施形態に係る表示装置ＤＳＰ’の製造方法において、紫外線硬化性樹脂は分子運動開始温度以上に加熱後に紫外線を照射され硬化するが、常温まで放冷後に紫外線を照射されることが好ましい。加熱後の当該極性モノマーは、冷却に伴ってエネルギー的に安定であり、重合に有利な中距離秩序性のある配置に自発的に移行していく。そのため、紫外線硬化性樹脂を放冷後に硬化させた場合、より極性モノマーに対して秩序を与えることができる。

また、上述した第３の実施形態に係る表示装置ＤＳＰ’の製造方法において、表示パネルＰＮＬの表示面に対して、未硬化の極性モノマーを有している紫外線硬化性樹脂を塗布したが、これに限定されない。例えば、カバー部材ＣＢ’’の着色層５の形成された側の表面に対して塗布してもよい。

ところで、第３の実施形態に係る表示装置ＤＳＰ’において紫外線硬化樹脂層ＰＳＲ’を形成するために用いた分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序を形成する極性モノマーを有する紫外線硬化性樹脂は、第１の実施形態及び第２の実施形態に係る表示装置でも用いることができる。その場合、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２により、紫外線硬化性樹脂に対して電場を印加すると、分子運動開始温度よりも低温で極性モノマーに対して秩序性を与えることができる。そのため、分子運動開始温度よりも低温に加熱した場合でも、硬化に必要な紫外線が到達しにくい領域である第１の部分の紫外線硬化性樹脂を確実に硬化させることができる。要するに、分子運動を開始させるためのエネルギーは、主に熱によって与えられるのではあるが、熱だけではなく、熱と電場との両方によって与えることもできる。すなわち、分子運動開始温度よりも低い温度で加熱する場合、分子運動を開始させるために不足しているエネルギーを電場によって補うことができる。

図６は、紫外線硬化性樹脂９の影部Ｐ１における硬化距離ｘ（ｍｍ）の測定方法を示す模式図である。（ａ）は第１のガラス基板６、（ｂ）は第２のガラス基板７、（ｃ）は第１のガラス基板と第２のガラス基板とを接着テープ（７２ａ、７２ｂ）を介して接着することにより作製した評価サンプル８を示す。

まず、第１のガラス基板６及び第２のガラス基板７を用意する。図６（a）に示す第１のガラス基板６は、幅６０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの矩形状の透明なガラスを用いて形成されている。第１のガラス基板６は、一方の面の中央の部分に、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍの矩形状の第１の遮光テープ６１が貼付されている。図６（ｂ）に示す第２のガラス基板７は、第１のガラス基板６と同一の矩形状を有している。第２のガラス基板７は、一方の面の中央の部分に、幅５０ｍｍ、長さ１４０ｍｍの矩形状の第２の遮光テープ７１が貼付されている。

続いて、第１のガラス基板６の上であって、第１の遮光テープ６１との裏面の領域に対して、第１の遮光テープ６１の長手方向に延びる直線状に紫外線硬化性樹脂９を塗布する。紫外線硬化性樹脂９は、分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序を形成する極性モノマーを有する。紫外線硬化性樹脂９は、塗布装置を用いて長さ４５ｍｍに１６９ｇ塗布する。
その後、第２のガラス基板７上であって周縁部分に厚さ１１０μｍの接着テープ（７２ａ、７２ｂ）を貼付する。続いて、図６（ｃ）のように、第１のガラス基板６の紫外線硬 化性樹脂９が塗布されている面と、第２のガラス基板７の接着テープ（７２ａ、７２ｂ）が貼付されている面とを重ねて、接着テープ（７２ａ、７２ｂ）を介して貼り合せて評価サンプル８を作製する。

第１のガラス基板６と第２のガラス基板７との間の紫外線硬化性樹脂９は、接着テープ（７２ａ、７２ｂ）の厚さに対応する所定のギャップに広がる。紫外線硬化性樹脂９は、第１のガラス基板６側より見たとき、第１の遮光テープ６１により遮光される影部Ｐ１と、遮光されない非影部Ｐ２とが存在する。

続いて、複数の評価サンプル８を３分間ホットプレート上に載置して４０〜９０℃の温度に各々加熱する。その後、評価サンプル８の第１のガラス基板６側より、紫外線硬化性樹脂９の非影部Ｐ２に対して紫外線を４０００ｍＪ/cm²照射する。

続いて、各温度の評価サンプル８に関して、紫外線硬化性樹脂９の影部Ｐ１における、影部Ｐ１と非影部Ｐ２との境界線からの硬化距離ｘ（ｍｍ）を測定する。

図７は、図６の紫外線硬化性樹脂の影部における硬化距離の測定方法によって測定した測定結果を示すグラフである。図６の横軸は温度（℃）、縦軸は紫外線硬化性樹脂の影部Ｐ１における硬化距離ｘ（ｍｍ）を示す。

図７に示すように、紫外線硬化性樹脂は、評価サンプル８の温度が７０℃未満の場合、影部Ｐ１における硬化距離ｘ（ｍｍ）は、評価サンプル８の垂直方向に対して斜めに入射した紫外線によって生じた０．２ｍｍであった。

対して、紫外線硬化性樹脂９は、評価サンプル８の温度が７０℃以上の場合、影部Ｐ１における硬化を生じた。この結果より、紫外線硬化性樹脂９の影部Ｐ１における硬化は、評価サンプル８の加熱温度を７０℃にすることに閾値を有して生じることがわかる。この閾値となる温度が、紫外線硬化性樹脂９の分子運動開始温度である。このように、分子運動開始温度を有する紫外線硬化性樹脂９は、影部Ｐ１における硬化が評価サンプル８の加熱温度に応じて生じるという特性をもつ。

更に、当該関係性は、評価サンプル８を分子運動開始温度以上の温度に一度加熱した後、常温まで放冷して紫外線を照射した場合にも維持された。この結果は、当該紫外線硬化性樹脂に与えた熱が、直接的にラジカル重合に寄与してこの関係性が得られるのではないことを示す。この紫外線硬化性樹脂の極性モノマーは、分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序が形成される。このため、紫外線硬化性樹脂の非影部Ｐ２に対して紫外線を照射することで、非影部Ｐ２で起こったラジカル重合に連続して影部Ｐ１も硬化することが可能となる。対して、従来の紫外線硬化性樹脂は、分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序が形成されないため、影部Ｐ１の硬化を生じない。

以上説明したように、本実施形態によれば、硬化に必要な紫外線が到達しにくい領域の紫外線硬化性樹脂を硬化させることが可能な表示装置及び表示装置の製造方法を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＤＳＰ…表示装置 ＭＤＬ…表示モジュール
ＰＳＲ…紫外線硬化樹脂層 ＣＢ…カバー部材
ＰＮＬ…表示パネル ＡＲ…アレイ基板 ＣＴ…対向基板 ＬＱ…液晶層
ＡＣＴ…表示領域 ＰＲＰ…周辺領域
ＴＲ…光透過領域 ＣＲ…遮光領域
Ｅ１…第１の電極 Ｅ２…第２の電極
ＥＬ１…第１のリード部 ＥＬ２…第２のリード部

Claims (6)

1. 画像を表示する表示領域、前記表示領域よりも外側の枠状の周辺領域、及び前記周辺領域内に配置された信号供給源を実装する実装部を備えた表示モジュールと、
   前記表示領域に対向する光透過領域、及び前記周辺領域に対向する遮光領域を備えたカバー部材と、
   前記表示モジュールと前記カバー部材とを接着し、前記遮光領域の前記表示領域に隣接する枠状部分に接している第１の部分及び前記光透過領域に接している第２の部分を含み、モノマー成分として極性モノマーを有する紫外線硬化樹脂層と、
   前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在し、前記光透過領域の全体を覆って配置された透明な第１の電極と、
   前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在し、前記表示モジュールの前記実装部が配置された周辺領域に対応する領域において、前記第１の電極から離間して、前記第１の電極に沿って延び、前記第１の電極との間の間隙に前記第１の部分の一部が進入するように配置された第２の電極とを備え、
   前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記極性モノマーを配向させるために前記第１の部分の前記一部に電界を印加するものであることを特徴とする表示装置。
2. 前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記カバー部材の前記表示モジュールと対向する側の面上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記第２の電極が、前記カバー部材の前記表示モジュールと対向する側の面の前記遮光領域において、前記第１の電極と離間して、前記第１の電極を囲む枠状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
4. 前記光透過領域が矩形状であり、前記第１の電極が前記光透過領域の形状に対応した矩形状であり、前記第２の電極が前記第１の電極と離間して、前記第１の電極を囲む矩形枠状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の表示装置。
5. 画像を表示する表示領域、前記表示領域よりも外側の枠状の周辺領域及び前記周辺領域内に配置された信号供給源を実装する実装部を備えた表示モジュールと、前記表示領域に対向する光透過領域及び前記周辺領域に対向する遮光領域とを備えたカバー部材とが、紫外線硬化樹脂層を介して接着された表示装置の製造方法であって、
   分子運動開始温度以上に加熱後に中距離秩序を形成する極性モノマーを含む紫外線硬化性樹脂を用いて、前記紫外線硬化性樹脂が前記遮光領域の前記表示領域に隣接する枠状部分に接している第１の部分と前記光透過領域に接している第２の部分とを含んで前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在するように、前記カバー部材と前記表示モジュールとを貼り合せる工程と、
   前記紫外線硬化性樹脂を、前記分子運動開始温度以上に加熱する工程と、
   前記加熱中又は前記加熱後に、前記紫外線硬化性樹脂の前記第２の部分に対して紫外線を照射して、前記第２の部分とともに前記第１の部分を硬化させる工程とを具備することを特徴とする表示装置の製造方法。
6. 画像を表示する表示領域、前記表示領域よりも外側の枠状の周辺領域及び前記周辺領域内に配置された信号供給源を実装する実装部とを備えた表示モジュールと、前記表示領域に対向する光透過領域及び前記周辺領域に対向する遮光領域を備えたカバー部材とが、紫外線硬化樹脂層を介して接着された表示装置の製造方法であって、
   極性モノマーを含む紫外線硬化性樹脂を用いて、前記紫外線硬化性樹脂が前記遮光領域の前記表示領域に隣接する枠状部分に接している第１の部分と前記光透過領域に接している第２の部分とを含んで前記カバー部材と前記表示モジュールとの間に介在するように、前記カバー部材と前記表示モジュールとを貼り合せる工程と、
   前記紫外線硬化性樹脂を加熱する工程と、前記加熱中に、前記極性モノマーを配向させるために前記紫外線硬化性樹脂の前記第１の部分の一部に対して電界を与える工程と、
   前記加熱中に、前記紫外線硬化性樹脂の前記第２の部分に対して紫外線を照射して、前記第２の部分とともに前記第１の部分を硬化させる工程とを具備することを特徴とする表示装置の製造方法。

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