JP2003315513A - 反射下地感光性エレメントを用いた反射板製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常圧ラミネート時の微小エアボイドを低減
し、反射下地感光性樹脂層のパターニング工程におい
て、後工程での製造歩留り、信頼性を向上することがで
きる反射下地感光性エレメントを用いた反射板製造方法
を提供する。 【解決手段】 （ａ）凹凸形成層支持体フィルム、
（ｂ）反射下地感光性樹脂層及び（ｃ）保護フィルムの
順に積層された反射下地感光性エレメントにおいて、基
板上に（ｃ）保護フィルムをはく離して、ラミネート後
に、さらに（ａ）凹凸形成層支持体フィルム上から８０
℃以上の加熱ロール通過させる反射板製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、白黒並びにカラー
反射液晶表示装置等に用いられる反射下地感光性エレメ
ントを用いた反射板製造方法に関する。（詳しくは常圧
ラミネート時の微小エアボイドを低減し、反射下地感光
性樹脂層のパターニング工程において、後工程での製造
歩留り、信頼性を向上することができる反射下地感光性
エレメントを用いた反射板製造方法に関する。）

【０００２】

【従来の技術】液晶カラーテレビ、液晶カラー表示のコ
ンピュータなどが実用化されているが、これらの液晶表
示装置は、透明電極を設けたガラス等の透明な基板間に
１〜１０μｍ程度の間隔を設けて、その間に液晶物質を
封入し、電極間に印加した電圧により液晶物質を配向し
その濃淡により表示する仕組になっている。更に、カラ
ー表示のため、ガラスなどの光学的に透明な基板の表面
に２種以上の色相を異にする極めて微細なストライプ状
又はモザイク状のパターンを一定間隔に開けて、平行又
は交差して並べたカラーフィルタを設置している。カラ
ーフィルタは、通常、透明基板、着色パターン、保護
膜、透明電極の順に形成されている。着色パターンは２
種以上の色相を異にする極めて微細なストライプ状又は
モザイク状のパターンからなるものである。近年、携帯
パソコン、携帯電話及び小型ゲーム機などが急速に普及
しているが、これら装置は内蔵電池での使用時間をでき
るだけ長く保持できることが望まれている。この対策の
１つとして、内蔵電池の消費電力を低減する方法がいく
つか考案されている。具体的にはディスプレイを視認す
る際の周囲の明るさに応じ、液晶画面の後面を照らすバ
ックライトの点灯をさせず、自然光並びに蛍光灯などの
外光を画面に反射させ、画面を認識する方式が取られて
いる。これらを以下反射液晶と称する。この反射液晶の
反射板の作製方法として（１）感光性液状レジストを使
用したフォト法、（２）規定の大きさのビーズを液状レ
ジストに分散、スピンコートで成膜した後、熱硬化など
を行う方法が考案、実用されている。また、（３）プリ
ント配線板の製造に頻繁に使用されている、ドライフィ
ルムの形態に類似したフィルム状のレジストを転写、露
光、熱硬化し、反射下地層を形成する方法がある。その
後、これら方法で作製した反射下地層に金属膜をスパッ
タ等で形成、カラーフィルタ並びにオーバーコート等を
成膜、ＩＴＯ電極形成、液晶封入等を行うことによっ
て、携帯パソコン、携帯電話及び小型ゲーム機などの製
品を製造する。しかしながら、前記反射板を作製する
際、動画対応用に反射下地層にＴＦＴ、ＴＦＤ等の信号
用の接続穴をあける必要がある場合、反射下地層に微小
気泡があるとこれにより信号線の接続信頼性が低下する
問題があった。また、反射下地層に微小気泡があると温
度変化により凹凸面が乱れ反射特性が変化する問題もあ
る。従来方法でラミネートしたままでは微小気泡が十分
に消えず、本問題を解決するには真空中でラミネートす
る真空ラミネート方等がある。しかし、これは装置価格
が極めて高く、また、真空ラミネート後に再度反射下地
層に酸素が戻ってくるまでの品質管理（ラジカル反応に
おける酸素阻害等の感度調整）が多大であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、常圧ラミネ
ート時の微小エアボイドを低減し、反射下地感光性樹脂
層のパターニング工程において、後工程での製造歩留
り、信頼性を向上することができる反射下地感光性エレ
メントを用いた反射板製造方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、［１］
（ａ）凹凸形成層支持体フィルム、（ｂ）反射下地感光
性樹脂層及び（ｃ）保護フィルムの順に積層された反射
下地感光性エレメントにおいて、基板上に（ｃ）保護フ
ィルムをはく離して、ラミネート後に（ａ）凹凸形成層
支持体フィルム上から８０℃以上の加熱ロール通過させ
ることを特徴とする反射板製造方法である。また、本発
明は、［２］ ラミネート後の加熱ロールの温度設定が
８０〜１６０℃である上記［１］に記載の反射板製造方
法である。また、本発明は、［３］ ラミネート後の加
熱ロールの通過回数が１〜５回であることを特徴とする
上記［１］または上記［２］に記載の反射板製造方法で
ある。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明における反射下地感光性エ
レメントの（ａ）凹凸形成層支持体フィルムは紫外線を
透過できるものであれば特に制限はないが、好ましくは
厚さが２〜１００μｍ程度のプラスチックフィルムが支
持体フィルムとして用いられる。凹凸形状面を有する凹
凸形成層支持体フィルムは、特に制限はなく、公知のも
のを使用することができるが、基板上に拡散下地感光性
エレメントを貼り合わせる点及び拡散下地感光性エレメ
ントを貼り付け、光硬化させた後、はく離する点で特に
好適であるという理由から、ポリプロピレン、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリエステル等を材質としたフィ
ルムをベースフィルムとして用い、それをサンドブラス
ト処理等で直接凹凸形状面を設けて凹凸形成層支持体フ
ィルムとすることや、前記ベースフィルム上に光硬化性
樹脂及びまたは熱硬化性樹脂を積層して、像状露光や熱
成形等により凹凸形状面を設けてベースフィルムと合わ
せて凹凸形成層支持体フィルムとすること等が特に好ま
しい。また、このときの凹凸形状面については、外光を
より効率良く利用して明るい表示を得るために、垂直な
方向に散乱する光の強度を増加させることができるよう
な構造を有するものであれば、特に制限はない。支持体
フィルムの膜厚は、好ましくは１６〜８０μｍのフィル
ムを用いることが望ましい。２μｍ以下ではフィルムの
剛性が弱く、ラミネート時にシワになりやすい。また、
１００μｍ以上では反射下地層を塗工する際に抜けすじ
（塗工欠陥）等の外観不良になりやすい傾向がある。
（ａ）凹凸形成層支持体フィルムは光硬化または熱硬化
樹脂を塗布、金型を押し当てて凹凸面を形成する方法、
透明支持体フィルムにサンドブラスト、レーザー加工等
の処理を施し、表面に凹凸を形成する方法、及び透明支
持体フィルムに規定の直径のビーズまたは滑剤を混練し
たものをフィルム化し、形成する方法が挙げられる。
（ａ）凹凸形成層支持体フィルムの表面凹凸Ｒmax（最
大表面粗さ）が０．５〜５μｍであることが望ましく、
０．５μｍ未満、５μｍを超えるといずれも十分な反射
特性が得られない。

【０００６】（ｂ）反射下地感光性樹脂は、例えば、
（Ａ）カルボキシル基を有する分子量２０，０００〜３
００，０００の有機高分子化合物に不飽和基を有するモ
ノマの不飽和基を残すように付加重合させた反応性有機
高分子化合物、（Ｂ）少なくとも２個のエチレン性不飽
和基を有する光重合性化合物、（Ｃ）光重合開始剤及び
（Ｄ）顔料又は染料を含有ものが用いられる。（Ａ）カ
ルボキシル基を有する分子量２０，０００〜３００，０
００の有機高分子化合物としては、例えば（メタ）アク
リル酸アルキルエステル（（メタ）アクリル酸はメタク
リル酸又はアクリル酸を意味する。以下、同じ。）と
（メタ）アクリル酸との共重合体、（メタ）アクリル酸
アルキルエステルと（メタ）アクリル酸とこれらと共重
合し得るビニルモノマーとの共重合体等が挙げられる。
（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２
−エチルヘキシル等が挙げられる。また、（メタ）アク
リル酸アルキルエステルや（メタ）アクリル酸とこれら
と共重合し得るビニルモノマーとしては、（メタ）アク
リル酸ジメチルエチル、（メタ）アクリル酸テトラヒド
ロフルフリル、２，２，２−トリフルオロエチル（メ
タ）アクリレート（（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。）、２，
２，３，３−テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレ
ート、ベンジルメタクリレート、グリシジルメタクリレ
ート、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ス
チレン、ビニルトルエン等が挙げられる。更に（メタ）
アクリル酸を共重合成分として含むテレフタル酸、イソ
フタル酸、セバシン酸等のポリエステル、ブタジエンと
アクリロニトリルの共重合体、セルロースアセテート、
セルロースアセテートブチレート、メチルセルロース、
エチルセルロース等も用いることができる。カルボキシ
ル基を有する有機高分子化合物の分子量が２０，０００
未満では反射下地感光性樹脂層の流動性及び粘着力が顕
著に増大し、凹凸形成層との密着力が強くなりすぎるた
め凹凸形成層と反射下地層の界面で剥離しずらくなる傾
向がある。分子量が３００，０００を超えると反射下地
感光性樹脂層の流動性及び粘着力が顕著に低下し、ラミ
ネート時にガラス基板へ張り付かない、又はフィルムを
基板サイズに切断する際、感光性樹脂層の微小な切断く
ずが出やすくなり、周辺装置の汚れの原因になるなどの
問題が生ずる傾向がある。なお、この分子量はＧＰＣ法
で測定し標準ポリスチレン検量線を用いて換算した重量
平均分子量を意味する。この有機高分子化合物に不飽和
基を有するモノマを付加重合させた反応性有機高分子化
合物を得るにはカルボン酸と反応できる官能基を有し、
かつ不飽和基を有するモノマであれば良く、グリシジル
基及び不飽和基をもったモノマにはグリシジルメタクリ
レート、β−メチルグリシジルメタクリレート、アリル
グリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ基含有不飽和化
合物、他誘導体であれば特に制限がない。 （Ａ）成分の配合量は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１
００重量部に対して好ましくは５０〜９０重量部であ
る。この配合量が５０重量部未満では塗膜性が不十分と
なり、９０重量部を超えると硬化物の膜特性が低下する
傾向がある。

【０００７】（Ｂ）少なくとも２個のエチレン性不飽和
基を有する光重合性化合物としては、例えば、多価アル
コールにα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる
化合物（トリメチロールプロパンジ（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、テトラメチロールメタントリ（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
ト等）、グリシジル基含有化合物にα，β−不飽和カル
ボン酸を付加して得られる化合物（トリメチロールプロ
パントリグリシジルエーテルトリアクリレート、ビスフ
ェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレー
ト等）、多価カルボン酸（無水フタル酸等）と水酸基及
びエチレン性不飽和基を有する化合物（β−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリレート等）とのエステル化合物、
（メタ）アクリル酸のアルキルエステル（（メタ）アク
リル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）ア
クリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル等）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートと
２価アルコールと（メタ）アクリル酸ヒドロキシモノエ
ステルとを反応させて得られるウレタンジアクリレート
化合物、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキ
シフェニル）プロパン等が挙げられる。これらの化合物
は２種以上用いてもよい。（Ｂ）成分の配合量は（Ａ）
成分と（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して好ましく
は１０〜５０重量部である。この配合量が１０重量部未
満では光感度が不十分で硬化物の膜特性が低下し、５０
重量部を超えると塗膜性が不十分となる傾向がある。

【０００８】（Ｃ）光重合開始剤としては、１，６-
（ビス（9-アクリジニル）ヘキサン、１，７-（ビス（9
-アクリジニル）ヘプタン、１，８-ビス（（9-アクリジ
ニル）オクタン、１，６-（ビス（9-アクリジニル）ノ
ナン、１，１０-（ビス（9-アクリジニル）デカン、
１，１１-（ビス（9-アクリジニル）ウンデカン、１，
１２-（ビス（9-アクリジニル）ドデカン、ベンゾフェ
ノン、４，４′−ジメチルアミノベンゾフェノン（ミヒ
ラーケトン）、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノ
ン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノ
ン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン
等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
インエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等の
ベンゾイン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ
フェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニ
ル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）−４，５−
ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフ
ェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２
−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミ
ダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，
５−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−
メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量
体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニ
ルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メチルメルカプトフ
ェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の
２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、２−メ
チル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォ
リノ）−１−プロパノンを任意で組み合わせることがで
きる。（Ｃ）成分の配合量は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の
総量１００重量部に対して好ましくは０．１〜１０重量
部である。この配合量が０．１重量部未満では光感度が
不十分となり、１０重量部を超えると露光の際感光性樹
脂層の表面での光吸収が増大し、内部の光硬化が不十分
となる傾向があること及び反射下地層内部で光開始剤が
結晶化し、製品として使用できなくなる。さらに望まし
くは５重量部以下であり、保存安定性の向上並びに製品
のコスト低減になる。

【０００９】（Ｄ）成分の顔料又は染料としては、公知
の着色剤が使用でき、感光性樹脂層の成分、特にカルボ
キシル基を有する分子量２０，０００〜３００，０００
の有機高分子化合物又は少なくとも２個のエチレン性不
飽和基を有する光重合性化合物に対する相溶性、目標と
する色相、光透過性等を考慮して選択される。（Ｄ）成
分の配合量は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００重量
部に対して好ましくは０．０５〜５０重量部である。こ
の配合量が０．０５重量部未満では着色が不十分とな
り、５０重量部を超えると光透過率が低下する傾向があ
る。その他、感光性樹脂層には、熱重合性成分安定剤、
ヘキサメトキシメラミン等のメラミン樹脂などの熱硬化
性樹脂等を含有させてもよい。

【００１０】本発明の反射下地感光性エレメントは、前
記したいずれかの方法で透明支持体フィルム上に凹凸形
成層を形成、その後、メチルエチルケトン、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノエチルエーテル、アセトン、トルエン、ジメチルジ
グリコール等の溶液で希釈した反射下地感光性樹脂層の
溶液をロールコータ、コンマコータ、グラビアコータ、
エアーナイフコータ、ダイコータ、バーコータ、スライ
ドダイコータなどで塗布し乾燥後、保護フィルムを積層
し反射下地感光性エレメントを得る。（ｃ）保護フィル
ムのとしてはポリエチレンフィルム、２軸延伸ポリプロ
ピレンフィルム、無延伸ポリプロピレンフィルム、ポリ
エステルフィルム並びに離形処理を施したポリエステル
フィルムなどを用いることができる。これら保護フィル
ムの膜厚は５〜１２０μｍが望まし。５μｍ以下ではフ
ィルム切れることがあり、不良になり易い。また、１２
０μｍ以上では後工程でフィルムを巻き取る際にしわに
なり、作業性が低下する。

【００１１】本発明で用いられる透明基板は、透明であ
れば特に制限はなく、その材質として、例えばガラス、
プラスチック等が挙げられる。まず、透明基板上を必要
に応じて加熱（１００〜２００℃、３〜３０分間）した
後、その基板上に反射下地感光性樹脂層の保護フィルム
を剥がしながら感光性樹脂層をラミネート（貼合わせ）
し、感光性樹脂層の表面の凹凸形成層支持体フィルムの
上から露光する。この際、感光性樹脂層の表面の凹凸形
成層支持体フィルムを剥離した後、露光しても良い。ラ
ミネート工程は、一般にホットロールと呼ばれる加熱可
能なロール又はヒートシューと呼ばれる加熱用のジャケ
ットとラミネートロールと呼ばれるロールにより、反射
下地感光性樹脂層を加熱し軟化しながら行う。その後、
加熱ロールはゴム硬度５０〜９０の一般的なラミネータ
専用のゴムを使用する。さらに好ましくはゴム硬度６０
〜８０のゴムを使用すると良い。ゴム硬度が５０以下で
は長期ランニング時にゴムが割れやすい。また、ゴム硬
度が９０以上ではガラス板の微小気泡を消す効果が低減
する。この際のロール温度は８０〜１６０℃であれば良
いが、さらに好ましくは１００〜１４０℃で使用すると
良く、８０℃以下では後加熱の効果が極めて低下し、１
６０℃以上ではラミネータのゴムの耐久性が極めて低下
し、長期ランニング困難となる。ラミネート後の後加熱
ロールの通過回数は１〜５回行うことが望ましく、さら
に好ましくは２〜４回連続で行う。後加熱ロール処理は
５回を超えても特に極めて顕著な効果はなく、また生産
性も低下する。

【００１２】露光工程は、一般に専用の露光機があり、
接触又は非接触型のものを用いて行う。ランプとして
は、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドラン
プ、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射するものを
用いることができる。その後、露光終了後のラミネート
製品は（ａ）凹凸形成層支持体フィルムをはく離し、必
要に応じて２５０〜２８０℃で１５分〜６０分熱硬化
し、（ｂ）反射下地感光性樹脂層を完全硬化する。加熱
には熱風乾燥機、遠赤外線加熱機等の一般的な過熱方式
を取ることができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 （実施例）ポリエステルフィルム（５０μｍ厚）上に凹
凸転写用の感光性樹脂層を塗布し、金型を用いて凹凸を
転写、光硬化して凹凸形成層支持体フィルムを得た。そ
の後、表１の反射下地感光性樹脂組成物の溶液を凹凸転
写面上に均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で
約２分間乾燥して乾燥後の膜厚が２．０μｍ厚の反射下
地感光性樹脂層を形成し、その後、２３μｍ厚のポリエ
チレンフィルムを保護フィルムとして積層し反射下地感
光性エレメントを得た。得られた反射下地感光性エレメ
ントの保護フィルムを剥がしながら、反射下地感光性樹
脂層を常温（２３℃）のガラス基板上にロール温度１４
０℃、ロール圧０．５８ＭＰａ、速度１．５ｍ／分でラ
ミネートした。その後、表２記載の工程でパネルを処理
し、次いで、露光機ＨＭＷ−２０１Ｂ（３ＫＷ、超高圧
水銀灯、株式会社オーク製作所製）で露光した後、凹凸
形成層支持体フィルムを除去し、２６０℃で３０分熱硬
化し、作製した。この際の露光量は、２４０ｍＪ／ｃｍ
²とした。そして、直径５〜１００μｍの微小気泡数を
計測し５ｃｍあたりの個数で示した。また、これを装置
に組み込みパネル欠陥数を計測し５ｃｍあたりの個数と
評価を示した。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】 ＮＧ…パネル製造時に問題ありレベル ＯＫ…パネル製造時に問題なしレベル

【００１６】表２に示したように加熱ロールの通過回数
を１回以上とすることにより直径５〜１００μｍの微小
気泡が激減した。特に加熱温度ロールが高いほど効果が
大きい。

【００１７】

【発明の効果】本発明の反射下地感光性エレメントを用
い、常圧ラミネート時の微小エアボイドを低減し、反射
下地感光性樹脂層のパターニング工程において、後工程
での製造歩留り、信頼性を向上することができる反射下
地感光性エレメントを用いた反射板製造方法を提供する
ことができる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H042 DA02 DA11 DA17 DA21 DD01 DE00 2H091 FA14Y FB03 FB04 FC01 FC10 FC22 KA10 LA01 LA12 LA16

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）凹凸形成層支持体フィルム、
   （ｂ）反射下地感光性樹脂層及び（ｃ）保護フィルムの
   順に積層された反射下地感光性エレメントにおいて、基
   板上に（ｃ）保護フィルムをはく離して、ラミネート後
   に（ａ）凹凸形成層支持体フィルム上から８０℃以上の
   加熱ロール通過させることを特徴とする反射板製造方
   法。
2. 【請求項２】 ラミネート後の加熱ロールの温度設定が
   ８０〜１６０℃である請求項１に記載の反射板製造方
   法。
3. 【請求項３】 ラミネート後の加熱ロールの通過回数が
   １〜５回であることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の反射板製造方法。