JP2020046557A - 画像表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本製造方法の工程Aでは、図1に示すように、画像表示部材1の表面に、光硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層2を形成する。例えば、工程Aでは、画像表示部材1の表面全面に、光硬化性樹脂組成物が平坦になるように塗布することで硬化性樹脂層2を形成することが好ましい。硬化性樹脂層2の厚みは、例えば、後述する遮光層3と前面板4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な厚さにすることが好ましく、遮光層4の厚みの2.5〜40倍とすることができ、2.5〜12.5倍であってもよく、2.5〜4倍であってもよい。一例として、硬化性樹脂層2の厚みは、25〜350μmとすることができ、50〜150μmであってもよい。光硬化性樹脂組成物の塗布回数は、必要な樹脂厚みが得られるように行えば特に制限されず、1回でもよいし、複数回でもよい。
光ラジカル反応性成分は、(メタ)アクリレートオリゴマーと(メタ)アクリレートモノマーの少なくとも1種を含有する。(メタ)アクリレートオリゴマーは、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有し、ポリウレタンを骨格に有するもの(ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー)が好ましい。(メタ)アクリレートオリゴマーは、(メタ)アクリル基を1〜4個有することが好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル基を2〜3個有する。ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの市販品としては、例えば、CN9014(サートマー社製)、EBECRYL 230、EBECRYL 270(以上、ダイセル・オルネクス社製)等を用いることができる。
光重合開始剤は、公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができる。光重合開始剤としては、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、分子内水素引き抜き型光重合開始剤等を用いることができる。具体例としては、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、1−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、フェニルグリオキシル酸メチル等が挙げられる。市販品の例としては、LUCIRIN TPO、Irgacure184、IRGACURE MBF(以上、BASF社製)、Esacure TZT(Lamberti社製)等が挙げられる。
可塑剤及び粘着付与剤は、光照射により(メタ)アクリレートオリゴマーと(メタ)アクリレートモノマーとは実質的に反応しないものである。粘着付与成分としては、固体の粘着付与剤、液状オイル成分が挙げられる。固体の粘着付与剤としては、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、テルペン系水素添加樹脂が挙げられる。液状オイル成分としては、ポリブタジエン系オイル、ポリイソプレン系オイル等が挙げられる。可塑剤及び粘着付与剤の市販品としては、例えば、クリアロンM105(ヤスハラケミカル社製)、GI−1000、GI−3000(日本曹達社製)等が挙げられる。
光硬化性樹脂組成物は、本技術の効果を損なわない範囲で、上述した成分以外に、例えば、ポリマー成分(上述した光ラジカル反応性成分、可塑剤及び粘着付与剤以外のポリマー成分)、酸化防止剤、光安定剤、シランカップリング剤などをさらに含有してもよい。ポリマー成分としては、例えばヒタロイド7927(日立化成社製)を用いることができる。このヒタロイド7927は、主成分であるポリマーと、反応性希釈剤としてのアクリルモノマーとを含む紫外線硬化型樹脂であるが、主成分であるポリマーが粘着付与剤として機能する。本願発明では、光硬化性樹脂組成物がヒタロイド7927を含む場合、光硬化性樹脂組成物中のヒタロイド7927の含有量は、上述した粘着付与剤の含有量として計算するものとする。酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤を用いることができる。酸化防止剤の市販品としては、例えばIRGANOX1520L、IRGANOX1010(以上、BASF社製)を用いることができる。光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系光安定剤を用いることができる。光安定剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ LA−52(ADEKA社製)を用いることができる。シランカップリングとしては、例えば3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランを用いることができる。シランカップリングの市販品としては、例えばKBM5103、KBM503、KBM803(以上、信越シリコーン社製)を用いることができる。
本製造方法の工程Bでは、図2に示すように硬化性樹脂層2にUV−LEDから光を照射して、図3に示すような仮硬化層5を形成する。工程Bでは、工程Aで形成された硬化性樹脂層2に対し、波長360〜430nmの範囲にピークを有する第1の光と、波長200〜345nmの範囲にピークを有する第2の光とを照射する。
反応率(%)=[(X−Y)/X]×100
工程Cでは、例えば図4に示すように、仮硬化層5を介して前面板4と画像表示部材1とを貼り合わせる。例えば、工程Cでは、画像表示部材1に、前面板4を仮硬化層5側から貼合わせる。貼合わせは、例えば、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では、例えば図5に示す仮硬化層5に対して前面板4を介して光照射し、図6に示すような硬化樹脂層6を形成する。工程Dにおいて仮硬化層5を本硬化させるのは、仮硬化層5を十分に硬化させて、画像表示部材1と前面板4とを接着し積層するためである。工程Dを行うことにより、図6に示すように、画像表示部材1と、硬化樹脂層6と、前面板4とをこの順に備える画像表示装置7が得られる。
表1に示す配合量(質量部)で各成分を均一に混合して光硬化性樹脂組成物を調製した。
ウレタンアクリレートオリゴマー:数平均分子量20000
CN9014:ウレタンアクリレートオリゴマー、サートマー社製
ヒタロイド7927:日立化成社製
4HBA:4‐ヒドロキシブチルアクリレート、BASF社製
ISTA:イソステアリルアクリレート、大阪有機化学社製
Miramer M210: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、MIWON社製
PETIA:ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート
NOA:n−オクチルアクリレート
IDA:イソデシルアクリレート
IBXA:イソボルニルアクリレート
FA−512M:ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート
LA:ラウリルアクリレート
M105:テルペン樹脂、製品名;クリアロンM105、ヤスハラケミカル社製
GI−1000:両末端水酸基水素化ポリブタジエン、日本曹達社製
GI−3000:両末端水酸基水素化ポリブタジエン、日本曹達社製
テルペン樹脂:数平均分子量800
TPO: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、製品名:LUCIRIN TPO、BASF社製
Irg184D:1−ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、製品名;Irgacure184、BASF社製
MBF:フェニルグリオキシル酸メチル、製品名;IRGACURE MBF、BASF社製
TZT:製品名;Esacure TZT、Lamberti社製
<樹脂Aを用いた試験用サンプルの作製>
図7(A)に示すように、PETフィルム10(厚み130mm)の表面の一端側から他端側に亘って、スリットノズル11から光硬化性樹脂組成物12を厚み33μmとなるように塗布した後、塗布した光硬化性樹脂組成物12に、UV−LED13から積算光量が500mJ/cm2となるように波長365nmにピークを有する光を照射した。この光照射は、塗布した光硬化性樹脂組成物の液ダレを抑制するために行ったものである。これにより1層目の硬化性樹脂層14Aを形成した。次に、図7(B)に示すように、硬化性樹脂層14A上に、スリットノズル11から光硬化性樹脂組成物12を厚み33μmとなるように塗布した後、塗布した光硬化性樹脂組成物12にUV−LED13から積算光量が500mJ/cm2となるように波長365nmにピークを有する光を照射することにより、2層目の硬化性樹脂層14Bを形成した。この光照射も、塗布した光硬化性樹脂組成物の液ダレを抑制するために行ったものである。次に、図7(C)に示すように、硬化性樹脂層14B上に、スリットノズル11から光硬化性樹脂組成物12を厚み33μmとなるように塗布した後、塗布した光硬化性樹脂組成物12に、UV−LED13から積算光量が500mJ/cm2となるように波長365nmにピークを有する光を照射することにより、3層目の硬化性樹脂層14Cを形成した。この光照射も、塗布した光硬化性樹脂組成物の液ダレを抑制するために行ったものである。これにより、PETフィルム10上に、厚み約100μmの硬化性樹脂層14が形成された積層体を得た。
図8に示す方法で試験用サンプル18における仮硬化層15のせん断強度を測定した。具体的には、卓上形精密万能試験機(島津製作所社製、オートグラフ)を用いて、試験用サンプル18の下側に位置するPETフィルム10を冶具19で固定し、上側に位置するスライドガラス16を治具20を介して垂直方向に5mm/minの速度で引き剥がしたときの、仮硬化層15のせん断強度を測定した。結果を図9及び表2に示す。
積層体の硬化性樹脂層14に対して照射する光の積算光量を下記表の通りにしたこと以外は、実施例1と同様の方法で試験用サンプルを作製し、試験用サンプルにおける仮硬化層のせん断強度を測定した。結果を図9及び表2に示す。
樹脂Bを用いて、積層体の硬化性樹脂層14に対して照射する光の積算光量を下記表の通りにしたこと以外は、実施例1と同様の方法で試験用サンプルを作製し、試験用サンプルにおける仮硬化層のせん断強度を測定した。結果を図10及び表3に示す。
樹脂Cを用いて、積層体の硬化性樹脂層14に対して照射する光の積算光量を下記表の通りにしたこと以外は、実施例1と同様の方法で試験用サンプルを作製し、試験用サンプルにおける仮硬化層のせん断強度を測定した。結果を図11及び表4に示す。
樹脂Dを用いて、積層体の硬化性樹脂層14に対して照射する光の積算光量を下記表の通りにしたこと以外は、実施例1と同様の方法で試験用サンプルを作製し、試験用サンプルにおける仮硬化層のせん断強度を測定した。なお、比較例10では、UV−LEDから、積算光量が6000mJ/cm2となるように600mW/cm2強度の波長365nmにピークを有する光のみを照射した。結果を図12及び表5に示す。
樹脂Eを用いて、積層体の硬化性樹脂層14に対して照射する光の積算光量を下記表の通りにしたこと以外は、実施例1と同様の方法で試験用サンプルを作製し、試験用サンプルにおける仮硬化層のせん断強度を測定した。結果を図13及び表6に示す。
[実施例9−1]
実施例9における試験用サンプルの仮硬化層に対して、コンベア付きメタルハライドランプ(USIO社製)を用いて、積算光量が5000mJ/cm2となるように200mW/cm2強度の光を照射した。これにより、仮硬化層を完全に硬化させ、硬化樹脂層を形成した。硬化樹脂層の硬化率は97%であった。この硬化樹脂層のせん断強度を、上述した仮硬化層と同様の方法で測定した。結果を図14に示す。なお、図14中のN1〜N4は、各試験用サンプルを4つ用意し、4つの試験用サンプルについてのせん断強度の測定結果を表す。図14中の平均(*)とは、N1〜N4のせん断強度の測定結果の平均値を表す。
実施例9における試験用サンプルの仮硬化層に対して、UV−LEDを用いて、積算光量が5000mJ/cm2となるように200mW/cm2強度の波長365nmにピークを有する光を面照射した。これにより、仮硬化層を完全に硬化させ、硬化樹脂層を形成した。硬化樹脂層の硬化率は97%であった。この硬化樹脂層のせん断強度を、上述した仮硬化層と同様の方法で測定した。結果を図14に示す。
比較例9における試験用サンプルを用いたこと以外は、実施例9−1と同様の方法で硬化樹脂層のせん断強度を測定した。結果を図14に示す。
比較例9における試験用サンプルを用いたこと以外は、実施例9−2と同様の方法で硬化樹脂層のせん断強度を測定した。結果を図14に示す。
Claims (9)
- 前面板又は画像表示部材の表面に、光硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層を形成する工程Aと、
上記硬化性樹脂層にUV−LEDから光を照射して仮硬化層を形成する工程Bと、
上記仮硬化層を介して上記前面板と上記画像表示部材とを貼り合わせる工程Cと、
上記仮硬化層に対して上記前面板を介して光照射し、硬化樹脂層を形成する工程Dとを有し、
上記工程Bで照射する光は、波長360〜430nmの範囲にピークを有する第1の光と、波長200〜345nmの範囲にピークを有する第2の光とを含み、
上記工程Bでは、上記第1の光を上記硬化性樹脂層に照射して酸素阻害が生じる上記硬化性樹脂層の部位に上記第2の光を照射する、画像表示装置の製造方法。 - 上記工程Bでは、上記第1の光の積算光量が上記第2の光の積算光量よりも大きくなるように、上記硬化性樹脂層に上記第1の光及び上記第2の光を照射する、請求項1記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記工程Bでは、上記硬化性樹脂層の表面に対して、上記第1の光及び上記第2の光を照射する、請求項1又は2記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記硬化性樹脂層の厚みが25〜350μmである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記工程Bでは、上記第1の光の積算光量が2000〜5000mJ/cm2の範囲であり、上記第2の光の積算光量が20mJ/cm2以上1000mJ/cm2未満の範囲である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記光硬化性樹脂組成物は、光ラジカル反応性成分と、光重合開始剤と、可塑剤及び粘着付与成分の少なくとも1種とを含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記光ラジカル反応性成分は、(メタ)アクリレートオリゴマー及び(メタ)アクリレートモノマーの少なくとも1種を含有する、請求項6に記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記光重合開始剤は、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、分子内水素引き抜き型光重合開始剤の少なくとも1種を含有する、請求項6又は7記載の画像表示装置の製造方法。
- 上記光硬化性樹脂組成物は、上記光ラジカル反応性成分を合計で30〜90質量%と、上記光重合開始剤を2〜6質量%と、上記可塑剤及び上記粘着付与成分の少なくとも1種を5〜58質量%とを含有する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の画像表示装置の製造方法。
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