JP2020057000A - 光学装置、光学装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本技術は、硬化樹脂層3を介して光学部材2と透明パネル4とが貼り合わされることにより形成される光学装置1及び光学装置1の製造方法である。透明パネル4と光学部材2の貼り合わせ方法の説明に先立って、光学装置1の構成について説明する。
透明パネル4は、光透過性を有し、硬化樹脂層3を介して光学部材2と積層されることにより光学部材2の視認性を確保しながら光学部材2の表示面をカバーして保護するものである。
光学部材2は、例えば液晶表示パネル、有機EL表示パネル、プラズマ表示パネル、タッチパネル等の画像表示部材を例示できる。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装置を組み合わせた画像表示・入力パネルを意味する。このような光学部材2の透明パネル4側の表面形状は特に限定されないが、平坦であることが好ましい。また、光学部材2の表面に偏光板が配置されていてもよい。
本技術が適用された光学装置1は、光学部材2又は透明パネル4の一方の貼り合せ面に、後述する硬化樹脂層3の形成領域を画する壁部12が形成されている。壁部12は、硬化樹脂層3を構成する光硬化性樹脂組成物30の充填領域を画するとともに、光硬化性樹脂組成物30の壁部12の外側へのはみ出しを防止するものである。壁部12は、枠状に形成されている遮光部8の表示領域側に、遮光部8に沿って略枠状に形成されている。これにより、壁部12は、遮光部8の内側に接して設けられる。また、壁部12は、遮光部8の上面から遮光部8によって囲まれた表示領域側にわたって形成してもよい。
透明パネル4と光学部材2との間に介在される硬化樹脂層3は、光透過性を有し、画像表示部材等の光学部材2が表示する画像を視認可能とする。
成分(イ)のベース成分は、光透過性を有する硬化樹脂層3の膜形成成分であり、エラストマー及びアクリル系オリゴマーの少なくともいずれか一方を含有する成分である。両者を成分(イ)として併用してもよい。
成分(ロ)のアクリル系モノマー成分は、光学装置の製造工程において、光硬化性樹脂組成物に十分な反応性及び塗布性等を付与するために反応性希釈剤として使用されている。このようなアクリル系モノマーとしては、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、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クリレート等を挙げることができる。
成分(ハ)の可塑剤成分は、硬化樹脂層に緩衝性を付与するとともに、光硬化性樹脂組成物の硬化収縮率を低減させるために使用され、紫外線の照射では成分(イ)のアクリレート系オリゴマー成分及び成分(ロ)のアクリレート系モノマー成分と反応しないものである。このような可塑剤成分は、固体の粘着付与剤(1)と液状オイル成分(2)とを含有する。
成分(ニ)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、BASF社)、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−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、BASF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。
[製造工程]
次いで、光学装置1の第1の製造工程について、図2に示す多面型光学装置1Bの製造方法を例に説明する。光学装置1の第1の製造工程は、光学部材2又は透明パネル4の一方に、硬化樹脂層3の形成領域を囲み且つ少なくとも1つの開口部13が設けられた、第1の硬化性樹脂組成物31からなる壁部12を形成する工程(A)と、光学部材2と透明パネル4とを貼り合せ、光学部材2と透明パネル4との間に壁部12によって囲まれた樹脂充填空間14が形成された貼合体10を形成する工程(B)と、貼合体10の開口部13から、光硬化性樹脂組成物30を充填する工程(C)と、光硬化性樹脂組成物30を硬化させ、硬化樹脂層3とする工程(D)とを有する。
先ず、2つの光学部材2及び一つの透明パネル4を用意する。上述したように、透明パネル4は、光学部材2が貼り合わされる一面に遮光部8が形成されている。遮光部8は、隣接して貼り合わされる2つの光学部材2の各表示領域を囲むように形成されるとともに、1辺を共有する2つの矩形枠状をなす。
次いで、図5に示すように、光学部材2と透明パネル4とを貼り合せ、光学部材2と透明パネル4との間に壁部12によって囲まれた樹脂充填空間14が形成された貼合体10を形成する。図5は、貼合体10の上断面図である。透明パネル4及び光学部材2は、貼り合せ面と反対側の裏面に設けられた固定板16によって支持されている。貼合体10は、透明パネル4と光学部材2とを、それぞれ枠状に形成された遮光部8と壁部12とが対向するように配置し、固定板16で挟持することにより形成される。
次いで、図6に示すように、樹脂充填空間14の開口部13から注入ノズル17を挿入し、樹脂充填空間14内に光硬化性樹脂組成物30を充填する。このとき、開口部13を上側に向けて光硬化性樹脂組成物30を充填することにより、開口部13から樹脂充填空間14内の空気を排気し、ボイドの発生を防止することができる。
光硬化性樹脂組成物30の充填完了後、注入ノズル17は、樹脂充填空間14より退避する。
また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図9に示すように、壁部12の開口部13に、壁部12に囲まれた樹脂充填空間14外へ延出される突出部13aを形成してもよい。突出部13aまで光硬化性樹脂組成物30が充填されることにより、壁部12に囲まれた樹脂充填空間14の全域に光硬化性樹脂組成物30を十分に行きわたらせることができる。
また、上記では、光学部材2側に壁部12を形成したが、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図10に示すように、透明パネル4側に壁部12を形成してもよい。この場合、透明パネル4は、平坦に形成されていることが、壁部12を全長にわたって均一な高さで形成する上で好ましい。
また、上記では、開口部13に注入ノズル17を挿入して光硬化性樹脂組成物30を充填したが、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図11に示すように、弾性を有する壁部12に中空針18を突き通し、中空針18を介して樹脂充填空間14内へ光硬化性樹脂組成物30を充填してもよい。中空針18は、注射針のように先端が尖っており、壁部12を突き刺し、樹脂充填空間14内に挿通された先端部から光硬化性樹脂組成物30を注入する。壁部12は弾性及び粘着性を有するため中空針18に密着し、中空針18の穿孔から光硬化性樹脂組成物30が漏れ出すことがない。また、光硬化性樹脂組成物30の充填に伴い、開口部13から樹脂充填空間14内の空気が排気される。
また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、樹脂充填空間14内への光硬化性樹脂組成物30の充填工程と、樹脂充填空間14内に充填された光硬化性樹脂組成物30の硬化工程を並行して行ってもよい。すなわち、樹脂充填空間14内へ光硬化性樹脂組成物30を充填しながら、樹脂充填空間14に充填された光硬化性樹脂組成物30に対して硬化光を照射し、硬化反応を順次進行させていっても良い。
また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、樹脂充填空間14内への光硬化性樹脂組成物30の充填工程において、開口部13を介して、樹脂充填空間14内の空気を吸引し減圧してもよい。これにより、樹脂充填空間14に充填された光硬化性樹脂組成物30内に空気が混入することを防止し、また、樹脂充填空間14内に光硬化性樹脂組成物30を高速で充填することができ、充填時間を短縮することができる。
また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、開口部13として、光硬化性樹脂組成物30を注入する注入孔と、樹脂充填空間14内の空気を排気する排気孔の2か所を設けるようにしてもよい。注入孔と排気孔は近接して設けてもよく、離間して設けてもよいが、光硬化性樹脂組成物30の充填工程において、両方とも鉛直上向きにできる位置に形成することが求められる。
また、本技術が適用された光学装置の製造方法は、図7に示すように、開口部13を最上位に位置するように貼合体10を傾けて光硬化性樹脂組成物30を充填した場合、図12に示すように、硬化光を樹脂充填空間14に照射する際に、貼合体10を水平に戻してもよい。これにより、貼合体10の傾斜によって樹脂充填空間14の開口部13付近に光硬化性樹脂組成物30の未充填部分が生じることを防止できる。したがって、開口部13まで光硬化性樹脂組成物30が充填され、表示領域の全域に光硬化性樹脂組成物30が充填された状態で硬化光を照射することができる。
Claims (17)
- 光学部材と、透明パネルとが、硬化樹脂層を介して貼り合わされた光学装置の製造方法において、
上記光学部材又は上記透明パネルの一方に、上記硬化樹脂層の形成領域を囲み且つ少なくとも1つの開口部が設けられた壁部を形成する工程と、
上記光学部材と上記透明パネルとを貼り合せ、上記光学部材と上記透明パネルとの間に上記壁部によって囲まれた樹脂充填空間が形成された貼合体を形成する工程と、
上記貼合体の上記樹脂充填空間内に、光硬化性樹脂組成物を充填する工程と、
上記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、上記硬化樹脂層とする工程とを有する
光学装置の製造方法。 - 上記光硬化性樹脂組成物は、上記壁部に中空針を突き通し、中空針を介して樹脂充填空間内へ充填される請求項1に記載の光学装置の製造方法。
- 上記壁部は、上記中空針に突き通される部位の厚さが相対的に厚く形成されている請求項2に記載の光学装置の製造方法。
- 上記光硬化性樹脂組成物を充填する工程において、上記樹脂充填空間は、上記開口部を介して内部の空気が吸引され減圧されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学装置の製造方法。
- 上記樹脂充填空間内に上記光硬化性樹脂組成物を充填する工程と、
上記樹脂充填空間内に充填された上記光硬化性樹脂組成物を硬化させる工程を並行して行う請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学装置の製造方法。 - 上記開口部は、上記光硬化性樹脂組成物を注入する注入孔と、上記樹脂充填空間内の空気を排気する排気孔の2か所が設けられている請求項1に記載の光学装置の製造方法。
- 上記開口部を上側に向けて上記光硬化性樹脂組成物を充填する請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学装置の製造方法。
- 上記開口部が最上位に位置するように上記貼合体を傾けて上記光硬化性樹脂組成物を充填する請求項1〜7のいずれか1項に記載の光学装置の製造方法。
- 上記貼合体を水平に戻して上記光硬化性樹脂組成物を硬化させ、上記硬化樹脂層とする請求項8に記載の光学装置の製造方法。
- 上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、
上記壁部は、上記光学部材の表示領域を囲む上記遮光部の上記表示領域側に設けられる請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学装置の製造方法。 - 上記壁部は、上記遮光部の上面から上記表示領域側にかけて設けられる請求項10に記載の光学装置の製造方法。
- 上記壁部及び上記硬化樹脂層は、同一の光硬化性樹脂組成物からなる請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学装置の製造方法。
- 光学部材と、
上記光学部材に貼り合わされた透明パネルと、
上記光学部材と上記透明パネルとの間に充填された硬化樹脂層とを有し、
上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、
上記遮光部の上記表示領域側に、上記硬化樹脂層の形成領域を規定する壁部が形成されている光学装置。 - 複数の光学部材と、
複数の上記光学部材に貼り合わされた一の透明パネルと、
複数の上記光学部材と上記透明パネルとの間にそれぞれ充填された硬化樹脂層とを有し、
上記透明パネルは、上記光学部材の表示領域周縁に対応する領域に遮光部が形成され、
上記遮光部の上記表示領域側に、上記硬化樹脂層の充填領域を規定する壁部が形成されている光学装置。 - 一の上記光学部材の表示領域の周縁に形成された上記遮光部は、該一の光学部材に隣接する他の上記光学部材の表示領域の周縁に形成された遮光部と、一辺を共有して形成されている請求項14に記載の光学装置。
- 上記壁部は、上記遮光部の上面から上記表示領域側にかけて設けられている請求項13〜15のいずれか1項に記載の光学装置。
- 上記壁部と上記硬化樹脂層とは同一の樹脂組成物からなる請求項13〜16のいずれか1項に記載の光学装置。
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