JP2004361801A - Light control film, its manufacturing method, and ink jet device used for manufacturing the film - Google Patents

Light control film, its manufacturing method, and ink jet device used for manufacturing the film Download PDF

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Kunio Shimizu
邦夫 清水
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Konica Minolta Opto Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light control film which can be easily manufactured, which is improved in terms of mechanical strength, improved in terms of a light shielding performance with reference to unnecessary incident light, which can obtain a bright clear image viewing from a prescribed direction, and also, where a dot, stripe, grid or honeycomb pattern can be freely formed, and to provide a manufacturing method of the light control film and an ink jet device used for manufacturing the film. <P>SOLUTION: As for the manufacturing method of the light control film, a light control pattern is formed on a transparent substrate by an ink jet system. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライトコントロールフィルムとその製造方法、及び製造に用いるインクジェット装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、CRT等の画像面に入射する外光を遮断して画像が見えやすくするため等にライトコントロールフィルムが用いられている。このフィルムは特定の入射角度の光を選択的に透過し、その他の光を遮断することが出来るものである。
【0003】
その代表的作製法を挙げれば、特公昭47−43845号、特開昭50−92751号の各公報、及び下記特許文献1には、ルーバー付きプラスチックフィルムとその製造方法の発明が記載されている。これらは透明な薄い板と半透明または不透明な薄い板を交互に積層して所望の厚さにし、積層方向に対して垂直方向から薄くスライスしてフィルム状にし、ルーバー付きプラスチックフィルムを作製するスカイビング法といわれる方法が開示されている。出来上がったフィルムは積層方向に平行な光を最も透過し、積層方向に対して斜め方向から入射する光は、その入射角度が大きくなるほど不透明部分が光を遮るので、透過することが出来ないという特性を有することになる。
【0004】
また、下記特許文献2および特開昭58−215880号の各公報には、透明支持体上に感光性樹脂を塗布し、光照射にて点、縞、または格子模様のレリーフを形成し、そのレリーフを染色して作製したライトコントロールフィルムが記載されている。
【0005】
しかし、上記の作製方法によるライトコントロールフィルムには、下記のごとき問題点がある。即ち、特公昭47−43845号、特開昭50−92751号、特許文献1の各公報に示される技術においては、不透明領域と透明領域とを一定厚みの板を積層して造り、それを薄くスライスするため、工程的には複雑であり、また、積層体の断面部分をライトコントロールフィルム面として用いるため、大きなサイズのものは極めて造りにくい。
【0006】
一方、特許文献2および特開昭58−215880号の各公報にて開示されている技術では、多様で微細なレリーフ像を形成出来るが、これの機械的強度が十分でないという問題がある。
【0007】
さらに、上記問題を解決すべく、透明支持体上に銀塩感光層を設け、該感光層を露光・現像することによりパターンを形成し、ライトコントロールフィルムを造る発明が開示されている(特許文献3参照)。
【0008】
この方法は生産性が比較的高く、パターン形状も多様なものを形成することが出来るという意味で画期的なものといえる。しかし、パターンを水系現像液により形成する関係で、感光層は吸水性でなければならず膜強度があまり強いものは出来ない。また、露光によりパターンを作るため、高濃度のパターンを作ろうとすると、光の散乱等で膜面に垂直方向(深さ方向)の精度が十分ではなくなるとう問題がある。
【0009】
【特許文献1】
特開昭51−44186号公報
【0010】
【特許文献2】
特公平2−19449号公報
【0011】
【特許文献3】
特開平11−72603号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、製造が容易であり、機械的強度に優れ、不要な入射光の遮光性に優れ、所定方向から見た画像は明るく鮮明であり、かつ、点、縞、格子またはハニカム模様等のパターン形成が自由に出来る、ライトコントロールフィルムとその製造方法、及び製造に用いるインクジェット装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討した結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成出来ることが判明した。
【0014】
〔1〕 透明基体上に、インクジェット方式によりライトコントロール用のパターンを形成することを特徴とするライトコントロールフィルムの製造方法。
【0015】
〔2〕 ライトコントロール用のパターンが、点、縞、格子模様またはハニカム模様のいずれかであることを特徴とする〔1〕記載のライトコントロールフィルムの製造方法。
【0016】
〔3〕 ライトコントロール用のパターンを、少なくとも樹脂と、染料または顔料を含有するインク液滴の出射により形成し、該パターン以外の領域は透明樹脂を主成分とするインク液滴の出射により形成することを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載のライトコントロールフィルムの製造方法。
【0017】
〔4〕 パターン形成用インク液滴に含有されている樹脂、及びパターン以外の領域用のインク液滴に含まれる透明樹脂が、活性光線硬化型樹脂であることを特徴とする〔3〕記載のライトコントロールフィルムの製造方法。
【0018】
〔5〕 前記インク液滴を透明基材上に着弾させた直後より、活性光線を照射することを特徴とする〔4〕記載のライトコントロールフィルムの製造方法。
【0019】
〔6〕 パターン形成用インク液滴に含有されている樹脂、及びパターン以外の領域用のインク液滴に含まれる透明樹脂が、熱硬化型樹脂であることを特徴とする〔3〕記載のライトコントロールフィルムの製造方法。
【0020】
〔7〕 前記インク液滴を透明基材上に着弾させた直後より、加熱処理を行うことを特徴とする〔6〕記載のライトコントロールフィルムの製造方法。
【0021】
〔8〕 〔1〕〜〔7〕のいずれか1項記載のライトコントロールフィルムの製造方法により造られたことを特徴とするライトコントロールフィルム。
【0022】
〔9〕 ライトコントロールフィルムへの垂直入射光の透過率が40%以上であり、かつ、30度斜め方向からくる光線の透過率が20%以下であることを特徴とする〔8〕記載のライトコントロールフィルム。
【0023】
〔10〕 〔8〕又は〔9〕記載のライトコントロールフィルム面上にインクジェット方式により微細な凹凸構造を形成し防眩性を付与したことを特徴とするライトコントロールフィルム。
【0024】
〔11〕 〔8〕又は〔9〕記載のライトコントロールフィルム面上に、少なくとも1層のハードコート層を形成し、その上にインクジェット方式により微細な凹凸構造を形成し防眩性を付与したことを特徴とするライトコントロールフィルム。
【0025】
〔12〕 〔8〕又は〔9〕記載のライトコントロールフィルム面上に、反射防止層を設けたことを特徴とするライトコントロールフィルム。
【0026】
〔13〕 〔8〕又は〔9〕記載のライトコントロールフィルム面上に、防眩層を形成した後、該防眩層上に反射防止層を設けたことを特徴とするライトコントロールフィルム。
【0027】
〔14〕 〔8〕〜〔13〕のいずれか1項記載のライトコントロールフィルムを製造するためのインクジェット装置であって、インクジェットヘッド部に直接活性光線又は熱が作用しないように活性光線照射部又は加熱部が配置されていることを特徴とするインクジェット装置。
【0028】
【発明の実施の形態】
次いで、本発明で用いることのできる素材、化合物、製造装置等について説明する。
【0029】
〔透明基材〕
本発明に係る透明基材(支持体)としては、製造が容易であること、光学的に等方性であり、透明であること等が好ましい要件として挙げられる。
【0030】
本発明でいう透明とは、可視光の透過率60%以上であることをさし、好ましくは80%以上であり、特に好ましくは90%以上である。
【0031】
上記の性質を有していれば特に限定はないが、例えば、セルロースエステル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンも含む)系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、セルロースジアセテートフィルム、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレートフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレンビニルアルコールフィルム、シンジオタクティックポリスチレン系フィルム,ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン樹脂系フィルム(アートン(JSR(株)製)、ゼオネックス、ゼオネア(以上、日本ゼオン(株)製))、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテルケトンイミドフィルム、ポリアミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルメタクリレート(PMMA)フィルム、アクリルフィルムまたはガラス板等を挙げることができる。これらは製造上、コスト面、透明性、等方性、接着性等の観点から好ましく用いられる。
【0032】
〔ライトコントロールフィルムの特性〕
垂直入射光の透過率が40%以上とは、ライトコントロールフィルム面に対し垂直に入射してくる光の40%以上が、フィルム面を透過してくると言う意味である。30度(°)斜め光透過率が20%以下であるとは、フィルム面と入射光のなす角が30°であるとき、その光線の透過率が20%以下と言う意味である。なお、この値が入射光の方向により変動するときは、その最低の透過率が20%以下であることをいう。なお、これらの斜め方向からの光線の透過率は、後述するごとくライトコントロールフィルム面に作製する縞状のパターンの幅を、上下方向、左右方向で変えるなどして、意識的に変えることが可能である。
【0033】
又、透明基体上に作製するパターン形状については、点、縞、格子模様またはハニカム模様等を有するものの何れでも良い。
【0034】
得られるライトコントロールフィルムの構造は、例えば図1の通りである(図1(a)は断面図、(b)は上面図)。線幅5μm、深さ30μmのストライプが、15μm間隔で規則正しく構成されているが、2がパターン像、1はPMMA板(1mm厚)透明基体である。
【0035】
またこのライトコントロールフィルムの特性は以下の通りであった。
支持体とのなす角度が90°の垂直入射光の光線透過率は60%であった。また支持体とのなす角度が30°斜め入射光の光線透過率は1%であった。
【0036】
上記ライトコントロールフィルムのストライプ状パターンと直角方向(図1の上下方向)の光入射角度と光透過率の関係は、図2に示す通りであった。
【0037】
ストライプ状パターンの代わりに図3に示した5μmのライン幅(光が透過する部分)及びラインスペース(遮光部分)15μmの格子状のパターンを使用した以外は図1と同様にして、格子模様状パターンを有するライトコントロールフィルムを得た。
【0038】
この場合、格子状タイプのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光透過率と光入射角度の関係を図4に示した。
【0039】
上記のように、格子状の原稿を用いれば、上下及び左右方向で入射光の角度により透過率を変えることができる格子状のパターンを有するライトコントロールフィルムを作ることができることがわかる。
【0040】
次に図1と同様にして透明基体上に図3に示すストライプ状の代わりに図5に示した点状のパターンを形成した以外は図1に記載のものと同様の方法で、点状模様を有するライトコントロールフィルムを得た。原稿の点の大きさ及び間隔は図5に示した。
【0041】
点状タイプのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光透過率と光入射角度の関係を図6に示した。
【0042】
図6の結果をみると、点状のパターンを用いれば、容易に上下及び左右方向に光の透過率を変えたライトコントロールフィルムを作ることが出来ることがわかる。
【0043】
さらに図1で説明したストライプ状パターンの代わりに図7に示したハニカム状のパターンを使用した以外は同様にして、ハニカム状模様を有するライトコントロールフィルムを得た。原稿のハニカム模様の大きさ及び間隔は図7に示した。
【0044】
ハニカムタイプのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光透過率と光入射角度の関係を図8に示した。これにより、更に容易に上下及び左右方向に光の透過率を変えたライトコントロールフィルムを作ることが出来ることがわかる。
【0045】
〔パターンの形成〕
上記ライトコントロールフィルムのパターンは、インクジェット方式により作製する。
【0046】
次いで、本発明に係るインクジェット方式について説明する。
図9は、本発明に係るインクジェット方法に用いることのできるインクジェットヘッドの一例を示す断面図である。
【0047】
図9(a)はインクジェットヘッドの断面図であり、図9(b)は図9(a)のA−A線矢視拡大図である。図中、11は基板、12は圧電素子、13は流路板、13aはインク流路、13bは壁部、14は共通液室構成部材、14aは共通液室、15はインク供給パイプ、16はノズルプレート、16aはノズル、17は駆動用回路プリント板(PCB)、18はリード部、19は駆動電極、20は溝、21は保護板、22は流体抵抗、23、24は電極、25は上部隔壁、26はヒータ、27はヒータ電源、28は伝熱部材、10はインクジェットヘッドである。
【0048】
集積化されたインクジェットヘッド10において、電極23、24を有する積層された圧電素子12は、流路13aに対応して、該流路13a方向に溝加工が施され、溝20と駆動圧電素子12bと非駆動圧電素子12aに区分される。溝20には充填剤が封入されている。溝加工が施された圧電素子12には、上部隔壁25を介して流路板13が接合される。すなわち、前記上部隔壁25は、非駆動圧電素子12aと隣接する流路を隔てる壁部13bとで支持される。駆動圧電素子12bの幅は流路13aの幅よりも僅かに狭く、駆動用回路プリント板(PCB)上の駆動回路により選択された駆動圧電素子12bはパルス状信号電圧を印加すると、該駆動圧電素子12bは厚み方向に変化し、上部隔壁25を介して流路13aの容積が変化し、その結果ノズルプレート16のノズル16aよりインク液滴を吐出する。
【0049】
流路板13上には、伝熱部材28を介してヒータ26がそれぞれ接着されている。伝熱部材28はノズル面にまわり込んで設けられている。伝熱部材28は、ヒータ26からの熱を効率良く流路板13に伝え、かつ、ヒータ26からの熱をノズル面近傍に運びノズル面近傍の空気を温めることを目的としており、したがって、熱伝導率の良い材料が用いられる。例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、ステンレス等の金属、あるいは、SiC、BeO、AlN等のセラミックス等が好ましい材料として挙げられる。
【0050】
圧電素子を駆動すると、流路の長手方向に垂直な方向に変位し、流路の容積が変化し、その容積変化によりノズルからインク液滴となって噴射する。圧電素子には常時流路容積が縮小するように保持する信号を与え、選択された流路に対して流路容積を増大する向きに変位させた後、再び流路の容積が縮小する変位を与えるパルス信号を印加することにより、流路と対応するノズルよりインクがインク液滴となって噴射する。
【0051】
図10は、本発明で用いることのできるインクジェットヘッド部、ノズルプレートの一例を示す概略図である。
【0052】
図10において、図10の(a)はヘッド部の断面図、図10の(b)はノズルプレートの平面図である。図中、1は透明基材、31はインク液滴、32はノズル、29は活性光線照射部である。ノズル32より噴射したインク液滴31は透明基材1方向に飛翔して付着する。透明基材1上に着弾したインク液滴は、その上流部に配置されている活性光線照射部29より、活性光線を直ちに照射され、硬化する。なお、35は透明基材1を保持するバックロールである。
【0053】
本発明においては、図10の(b)に記載のように、インクジェットヘッド部のノズルは、千鳥状に配置することが好ましく、また、透明基材1の搬送方向に並列に多段に設けることが好ましい。
【0054】
図11に、本発明で好ましく用いることのできるインクジェット方式の一例の概念図を示す。
【0055】
図11において、図11のa)は、インクジェットヘッド10を透明基材1の幅手方向に配置し、透明基材1を搬送しながらその表面にパターンを形成する方法(ラインヘッド方式)であり、図11のb)はインクジェットヘッド10が副走査方向に移動しながらその表面にパターンを形成する方法(フラットヘッド方式)であり、図11のc)はインクジェットヘッド10が、透明基材1上の幅手方向を走査しながらその表面にパターンを形成する方法(キャプスタン方式)であり、いずれの方式も用いることができる。本発明においては、生産性の観点からラインヘッド方式が好ましい。なお、図11のa)〜c)に記載の29は、インクとして後述の活性光線硬化型樹脂を用いる場合に使用する活性光線照射部である。
【0056】
また、本発明においては、図11のa)、b)、c)の透明基材の搬送方向の下流側に、別の活性光線照射部を設けてもよい。
【0057】
本発明において、インク液滴としては0.1〜100plが好ましく、0.1〜50plがより好ましく、0.1〜10plが特に好ましい。
【0058】
また、インク液滴の粘度は、25℃において0.1〜100mPa・sであることが好ましく、更に好ましくは0.1〜50mPa・sである。
【0059】
〔パターン付与組成物〕
次いで、本発明に係るインクジェット方式で用いるパターン付与組成物(インクということあり)について説明する。
【0060】
なお、パターン付与組成物の他に、パターン形成されていない領域には、透明なインクを塗設しライトコントロールフィルムの膜厚が、パターン形成されている領域もそうでない領域もほぼ同一にするのが好ましい。この場合、パターン形成されていない領域に塗設する透明な「インク」は、上記パターン付与組成物の「インク」から、顔料又は染料を除いたものを用いてもよいし、樹脂組成等が異なるものを用いてもよい。いずれの「インク」もインクジェット方式の装置で吐出するなら、予め定められたパターン情報に基づき正確に吐出させることが出来る。だだし、用いる樹脂が活性光線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであるかは、統一することが好ましい。
【0061】
本発明に係るインクは、活性光線硬化型樹脂または熱硬化性樹脂を用いるものであることが好ましい。
【0062】
はじめに、本発明に係る活性光線硬化型樹脂について説明する。
活性光線硬化型樹脂とは、紫外線や電子線のような活性光線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂である。活性光線硬化型樹脂としては、紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等が代表的なものとして挙げられるが、紫外線や電子線以外の活性光線照射によって硬化する樹脂でもよい。
【0063】
紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、または紫外線硬化型エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【0064】
紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂は、一般にポリエステルポリオールにイソシアネートモノマー、またはプレポリマーを反応させて得られた生成物に更に2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下アクリレートにはメタクリレートを包含するものとしてアクリレートのみを表示する)、2−ヒドロキシプロピルアクリレート等の水酸基を有するアクリレート系のモノマーを反応させることによって容易に得ることができる。例えば、特開昭59−151110号に記載の、ユニディック17−806(大日本インキ(株)製)100部とコロネートL(日本ポリウレタン(株)製)1部との混合物等が好ましく用いられる。
【0065】
紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂は、一般にポリエステル末端の水酸基やカルボキシル基に2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、アクリル酸のようなのモノマーを反応させることによって容易に得ることができる(例えば、特開昭59−151112号)。
【0066】
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂は、エポキシ樹脂の末端の水酸基にアクリル酸、アクリル酸クロライド、グリシジルアクリレートのようなモノマーを反応させて得られる。
【0067】
紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂としては、エチレングリコール(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、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等を挙げることができる。
【0068】
紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂の例として、有用に用いられるエポキシ系活性光線反応性化合物を示す。
【0069】
(a)ビスフェノールAのグリシジルエーテル(この化合物はエピクロルヒドリンとビスフェノールAとの反応により、重合度の異なる混合物として得られる)
(b)ビスフェノールA等のフェノール性OHを2個有する化合物に、エピクロルヒドリン、エチレンオキサイド及び/またはプロピレンオキサイドを反応させ末端にグリシジルエーテル基を有する化合物
(c)4,4′−メチレンビスフェノールのグリシジルエーテル
(d)ノボラック樹脂またはレゾール樹脂のフェノールフォルムアルデヒド樹脂のエポキシ化合物
(e)脂環式エポキシドを有する化合物、例えば、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)オキザレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−シクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチルピメレート)、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシルメチル−3′,4′−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−1−メチル−シクロヘキシルメチル−3′,4′−エポキシ−1′−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシ−6−メチル−シクロヘキシルメチル−3′,4′−エポキシ−6′−メチル−1′−シクロヘキサンカルボキシレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5′,5′−スピロ−3″,4″−エポキシ)シクロヘキサン−メタ−ジオキサン
(f)2塩基酸のジグリシジルエーテル、例えば、ジグリシジルオキザレート、ジグリシジルアジペート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルフタレート
(g)グリコールのジグリシジルエーテル、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、コポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)ジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
(h)ポリマー酸のグリシジルエステル、例えば、ポリアクリル酸ポリグリシジルエステル、ポリエステルジグリシジルエステル
(i)多価アルコールのグリシジルエーテル、例えば、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、グルコーストリグリシジルエーテル
(j)2−フルオロアルキル−1,2−ジオールのジグリシジルエーテルとしては、前記低屈折率物質のフッ素含有樹脂のフッ素含有エポキシ化合物に挙げた化合物例と同様のもの
(k)含フッ素アルカン末端ジオールグリシジルエーテルとしては、上記低屈折率物質のフッ素含有樹脂のフッ素含有エポキシ化合物等
を挙げることができる。
【0070】
上記エポキシ化合物の分子量は、平均分子量として2000以下で、好ましくは1000以下である。
【0071】
上記のエポキシ化合物を活性光線により硬化する場合、より硬度を上げるためには、(h)または(i)の多官能のエポキシ基を有する化合物を混合して用いると効果的である。
【0072】
エポキシ系活性光線反応性化合物をカチオン重合させる光重合開始剤または光増感剤は、活性光線照射によりカチオン重合開始物質を放出することが可能な化合物であり、特に好ましくは、照射によりカチオン重合開始能のあるルイス酸を放出するオニウム塩の一群の複塩である。
【0073】
活性光線反応性化合物エポキシ樹脂は、ラジカル重合によるのではなく、カチオン重合により重合、架橋構造または網目構造を形成する。ラジカル重合と異なり反応系中の酸素に影響を受けないため好ましい活性光線反応性樹脂である。
【0074】
本発明に有用な活性光線反応性エポキシ樹脂は、活性光線照射によりカチオン重合を開始させる物質を放出する光重合開始剤または光増感剤により重合する。光重合開始剤としては、光照射によりカチオン重合を開始させるルイス酸を放出するオニウム塩の複塩の一群が特に好ましい。
【0075】
かかる代表的なものは下記一般式(a)で表される化合物である。
一般式(a)
〔(R(R(R(RZ〕w+〔MeXw−
式中、カチオンはオニウムであり、ZはS、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、ハロゲン(例えばI、Br、Cl)、またはN=N(ジアゾ)であり、R、R、R、Rは同一であっても異なっていてもよい有機の基である。a、b、c、dはそれぞれ0〜3の整数であって、a+b+c+dはZの価数に等しい。Meはハロゲン化物錯体の中心原子である金属または半金属(metalloid)であり、B、P、As、Sb、Fe、Sn、Bi、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Co等である。Xはハロゲンであり、wはハロゲン化錯体イオンの正味の電荷であり、vはハロゲン化錯体イオン中のハロゲン原子の数である。
【0076】
上記一般式(a)の陰イオン〔MeXw−の具体例としては、テトラフルオロボレート(BF )、テトラフルオロホスフェート(PF )、テトラフルオロアンチモネート(SbF )、テトラフルオロアルセネート(AsF )、テトラクロロアンチモネート(SbCl )等を挙げることができる。
【0077】
また、その他の陰イオンとしては過塩素酸イオン(ClO )、トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CFSO )、フルオロスルホン酸イオン(FSO )、トルエンスルホン酸イオン、トリニトロベンゼン酸陰イオン等を挙げることができる。
【0078】
このようなオニウム塩の中でも特に芳香族オニウム塩をカチオン重合開始剤として使用するのが有効であり、中でも特開昭50−151996号、同50−158680号等に記載の芳香族ハロニウム塩、特開昭50−151997号、同52−30899号、同59−55420号、同55−125105号等に記載のVIA族芳香族オニウム塩、特開昭56−8428号、同56−149402号、同57−192429号等に記載のオキソスルホキソニウム塩、特公昭49−17040号等に記載の芳香族ジアゾニウム塩、米国特許第4,139,655号等に記載のチオピリリュム塩等が好ましい。また、アルミニウム錯体や光分解性けい素化合物系重合開始剤等を挙げることができる。上記カチオン重合開始剤と、ベンゾフェノン、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオキサントン等の光増感剤を併用することができる。
【0079】
また、エポキシアクリレート基を有する活性光線反応性化合物の場合は、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン等の光増感剤を用いることができる。この活性光線反応性化合物に用いられる光増感剤や光開始剤は、紫外線反応性化合物100質量部に対して0.1〜15質量部で光反応を開始するには十分であり、好ましくは1〜10質量部である。この増感剤は近紫外線領域から可視光線領域に吸収極大のあるものが好ましい。
【0080】
本発明に有用な活性光線硬化型樹脂組成物において、重合開始剤は、一般的には、活性光線硬化性エポキシ樹脂(プレポリマー)100質量部に対して0.1〜15質量部の使用が好ましく、更に好ましくは1〜10質量部の範囲の添加が好ましい。
【0081】
また、エポキシ樹脂を上記ウレタンアクリレート型樹脂、ポリエーテルアクリレート型樹脂等と併用することもでき、この場合、活性光線ラジカル重合開始剤と活性光線カチオン重合開始剤を併用することが好ましい。
【0082】
また、本発明においては、オキセタン化合物を用いることもできる。用いられるオキセタン化合物は、酸素または硫黄を含む3員環のオキセタン環を有する化合物である。中でも酸素を含むオキセタン環を有する化合物が好ましい。オキセタン環は、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アリールアルキル基、アルコキシル基、アリルオキシ基、アセトキシ基で置換されていてもよい。具体的には、3,3−ビス(クロルメチル)オキセタン、3,3−ビス(ヨードメチル)オキセタン、3,3−ビス(メトキシメチル)オキセタン、3,3−ビス(フェノキシメチル)オキセタン、3−メチル−3クロルメチルオキセタン、3,3−ビス(アセトキシメチル)オキセタン、3,3−ビス(フルオロメチル)オキセタン、3,3−ビス(ブロモメチル)オキセタン、3,3−ジメチルオキセタン等が挙げられる。尚、本発明ではモノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。
【0083】
本発明で用いることのできる紫外線硬化性樹脂の具体例としては、例えば、アデカオプトマーKR、BYシリーズのKR−400、KR−410、KR−550、KR−566、KR−567、BY−320B(以上、旭電化工業(株)製)、コーエイハードのA−101−KK、A−101−WS、C−302、C−401−N、C−501、M−101、M−102、T−102、D−102、NS−101、FT−102Q8、MAG−1−P20、AG−106、M−101−C(以上、広栄化学工業(株)製)、セイカビームのPHC2210(S)、PHCX−9(K−3)、PHC2213、DP−10、DP−20、DP−30、P1000、P1100、P1200、P1300、P1400、P1500、P1600、SCR900(以上、大日精化工業(株)製)、KRM7033、KRM7039、KRM7130、KRM7131、UVECRYL29201、UVECRYL29202(以上、ダイセル・ユーシービー(株))、RC−5015、RC−5016、RC−5020、RC−5031、RC−5100、RC−5102、RC−5120、RC−5122、RC−5152、RC−5171、RC−5180、RC−5181(以上、大日本インキ化学工業(株)製)、オーレックスNo.340クリヤ(中国塗料(株)製)、サンラッド H−601、RC−750、RC−700、RC−600、RC−500、RC−611、RC−612(以上、三洋化成工業(株)製)、SP−1509、SP−1507(以上、昭和高分子(株)製)、RCC−15C(グレース・ジャパン(株)製)、アロニックスM−6100、M−8030、M−8060(以上、東亞合成(株)製)、またはその他の市販のものから適宜選択して利用することができる。
【0084】
本発明に係るインクには、公知の熱可塑性樹脂またはゼラチン等の親水性樹脂等のバインダを上記記載の活性光線硬化型樹脂に混合して使用することができる。これらの樹脂は、その分子中に極性基を持っていることが好ましい。極性基としては、−COOM、−OH、−NR、−NRX、−SOM、−OSOM、−PO、−OPOM(ここで、Mは水素原子、アルカリ金属またはアンモニウム基を、Xはアミン塩を形成する酸を、Rは水素原子、アルキル基を表す)等を挙げることができる。
【0085】
本発明に使用する上記活性光線反応性化合物を光重合または光架橋反応を開始させるには、上記活性光線反応性化合物のみでも開始するが、重合の誘導期が長かったり、重合開始が遅かったりするため、光増感剤や光開始剤を用いることが好ましく、それにより重合を早めることができる。
【0086】
本発明に係るインクが、活性光線硬化型樹脂を含有する場合、活性光線の照射時においては、光反応開始剤、光増感剤を用いることができる。
【0087】
具体的には、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、α−アミロキシムエステル、チオキサントン等及びこれらの誘導体を挙げることができる。また、エポキシアクリレート系樹脂の合成に光反応剤を使用する際に、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン等の増感剤を用いることができる。
【0088】
また、活性光線硬化型樹脂として、紫外線硬化性樹脂を用いる場合、前記紫外線硬化性樹脂の光硬化を妨げない程度に、紫外線吸収剤を紫外線硬化性樹脂組成物に含ませてもよい。
【0089】
紫外線吸収剤としては、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れ、かつ良好な液晶表示性の観点から、波長400nm以上の可視光の吸収が少ないものが好ましく用いられる。
【0090】
本発明に好ましく用いられる紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0091】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては下記一般式(1)で示される化合物が好ましく用いられる。
【0092】
【化1】

Figure 2004361801
【0093】
式中、R、R、R、R及びRは同一でも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシル基、アシルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、モノ若しくはジアルキルアミノ基、アシルアミノ基または5〜6員の複素環基を表し、RとRは閉環して5〜6員の炭素環を形成してもよい。
【0094】
また、上記記載のこれらの基は、任意の置換基を有していてよい。
以下に本発明に係る紫外線吸収剤の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
【0095】
UV−1:2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−2:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−3:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−4:2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−5:2−(2′−ヒドロキシ−3′−(3″,4″,5″,6″−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール
UV−6:2,2−メチレンビス(4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール)
UV−7:2−(2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
UV−8:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(直鎖及び側鎖ドデシル)−4−メチルフェノール(TINUVIN171、Ciba社製)
UV−9:オクチル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートと2−エチルヘキシル−3−〔3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル〕プロピオネートの混合物(TINUVIN109、Ciba社製)
また、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては下記一般式(2)で表される化合物が好ましく用いられる。
【0096】
【化2】
Figure 2004361801
【0097】
式中、Yは水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基、アルケニル基、アルコキシル基、及びフェニル基を表し、これらのアルキル基、アルケニル基及びフェニル基は置換基を有していてもよい。Aは水素原子、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、シクロアルキル基、アルキルカルボニル基、アルキルスルホニル基または−CO(NH)n−1−D基を表し、Dはアルキル基、アルケニル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。m及びnは1または2を表す。
【0098】
上記において、アルキル基としては、例えば、炭素数24までの直鎖または分岐の脂肪族基を表し、アルコキシル基としては例えば、炭素数18までのアルコキシル基を表し、アルケニル基としては例えば、炭素数16までのアルケニル基でアリル基、2−ブテニル基等を表す。また、アルキル基、アルケニル基、フェニル基への置換基としてはハロゲン原子、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等、ヒドロキシル基、フェニル基(このフェニル基にはアルキル基またはハロゲン原子等を置換していてもよい)等が挙げられる。
【0099】
以下に一般式(2)で表されるベンゾフェノン系化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0100】
UV−10:2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン
UV−11:2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
UV−12:2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン
UV−13:ビス(2−メトキシ−4−ヒドロキシ−5−ベンゾイルフェニルメタン)
本発明で好ましく用いられる紫外線吸収剤としては、透明性が高く、偏光板や液晶の劣化を防ぐ効果に優れたベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく、不要な着色がより少ないベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましく用いられる。
【0101】
また、特開2001−187825号に記載されている分配係数が9.2以上の紫外線吸収剤は、支持体の面品質を向上させ、塗布性にも優れている。特に分配係数が10.1以上の紫外線吸収剤を用いることが好ましい。
【0102】
また、特開平6−148430号に記載の一般式(1)または一般式(2)、特願2000−156039号の一般式(3)、(6)、(7)記載の高分子紫外線吸収剤(または紫外線吸収性ポリマー)も好ましく用いられる。高分子紫外線吸収剤としては、PUVA−30M(大塚化学(株)製)等が市販されている。
【0103】
また、インクジェット方式により形成したパターンの耐熱性を高めるために、光硬化反応を抑制しないような酸化防止剤を選んで用いることができる。例えば、ヒンダードフェノール誘導体、チオプロピオン酸誘導体、ホスファイト誘導体等を挙げることができる。具体的には、例えば、4,4′−チオビス(6−tert−3−メチルフェノール)、4,4′−ブチリデンビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)メシチレン、ジ−オクタデシル−4−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルベンジルホスフェート等を挙げることができる。
【0104】
本発明に係るインクには、SnO、ITO、ZnO等の導電性微粒子や架橋カチオンポリマー粒子等の帯電防止剤を含有させることが好ましい。また、これらの化合物は、透明基材上に設ける後述のハードコート層に添加してもよい。
【0105】
本発明において、インクジェット方式により形成した層が活性光線硬化型樹脂を含む場合、活性光線の照射方法としては、インク液滴を透明基体上に着弾させた直後に、活性光線を照射することが好ましい。
【0106】
〔インクの吐出及び硬化条件〕
本発明でいうインク液滴を透明基体上に着弾させた直後とは、具体的にはインク液滴が着弾後0.001〜2.0秒の間が好ましく、より好ましくは0.001〜1.0秒の間である。照射光源の照射間隔が0.001秒より短いと、ノズル部と照射光源の距離が接近しすぎて、硬化反応により昇華物質によるヘッドの汚染や、照射光のインク出射部への回り込みにより、ノズル部での硬化によりノズル詰まりを起こすため好ましくない。また、照射光源の照射間隔が2.0秒を超えると、着弾したインク液滴の流動、変形等により、本発明で規定する所望の凹凸構造を得ることが困難となる。
【0107】
上記照射時のノズル部への光の回り込みを防止するため、本発明のインクジェット方式においては、活性光源照射部をインクジェットヘッド(特にそのノズル部)に直接作用させない位置に配置することが好ましく、更に、照射される活性光線が、インクジェットヘッドのノズル部に作用しないように遮光板をその間に設けることが好ましい。
【0108】
また、インク液滴が着弾した直後の活性光線の照射は、着弾したインク液滴の流動性を低下させ、所望の凹凸構造が形成できる程度に照射すればよく、ハーフキュア状態でもよい。この場合には、別途下流側に設置した活性光源を照射して、完全に硬化させることができる。このようにすることにより、インクジェットヘッドのノズル部に、活性光線が作用し目詰まりを起こすことを防止することができる。
【0109】
本発明に使用することができる活性光線としては、紫外線、電子線、γ線等で、パターン形成組成物である活性光線硬化型樹脂を活性化させる光源であれば制限なく使用できるが、紫外線、電子線が好ましく、特に取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に得られるという点で紫外線が好ましい。紫外線反応性化合物を光重合させる紫外線の光源としては、紫外線を発生する光源であれば何れも使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。また、ArFエキシマレーザ、KrFエキシマレーザ、エキシマランプまたはシンクロトロン放射光等も用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は1mJ/cm以上が好ましく、更に好ましくは、20〜10000mJ/cmであり、特に好ましくは、50〜2000mJ/cmである。
【0110】
また、電子線も同様に使用できる。電子線としては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される50〜1000keV、好ましくは100〜300keVのエネルギーを有する電子線を挙げることができる。
【0111】
本発明においては、活性線照射の時の雰囲気中の酸素濃度が1%以下であることがより好ましい。
【0112】
また、本発明においては、活性光線の硬化反応を効率的に進めるため、透明基材等を加熱することもできる。加熱方法としては、特に制限はないが、ヒートプレート、ヒートロール、サーマルヘッド、あるいは着弾したインク表面に熱風を吹き付ける等の方法を使用するのが好ましい。また、インクジェット出射部の透明支持体を挟んで反対側に用いられるバックロールを、ヒートロールとして、連続的に加熱を施してもよい。
【0113】
加熱温度としては、使用する活性光線硬化型樹脂の種類により一概には規定できないが、透明基材への熱変形等の影響を与えない温度範囲であることが好ましく、30〜200℃が好ましく、更に50〜120℃が好ましく、特に好ましくは70〜100℃である。
【0114】
〔熱硬化性樹脂〕
次いで、本発明に係る熱硬化性樹脂について説明する。
【0115】
本発明で用いることのできる熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリアミドイミドなどを挙げることができる。
【0116】
不飽和ポリエステル樹脂としては、例えば、オルソフタル酸系樹脂、イソフタル酸系樹脂、テレフタル酸系樹脂、ビスフェノール系樹脂、プロピレングリコール−マレイン酸系樹脂、ジシクロペンタジエンないしその誘導体を不飽和ポリエステル組成に導入して低分子量化した、或いは被膜形成性のワックスコンパウンドを添加した低スチレン揮発性樹脂、熱可塑性樹脂(ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレン・ブタジエン共重合体、ポリスチレン、飽和ポリエステルなど)を添加した低収縮性樹脂、不飽和ポリエステルを直接Brでブロム化する、或いはヘット酸、ジブロムネオペンチルグリコールを共重合するなどした反応性タイプ、塩素化パラフィン、テトラブロムビスフェノール等のハロゲン化物と三酸化アンチモン、燐化合物の組み合わせや水酸化アルミニウムなどを添加剤として用いる添加タイプの難燃性樹脂、ポリウレタンやシリコーンとハイブリッド化、またはIPN化した強靭性(高強度、高弾性率、高伸び率)の強靭性樹脂等がある。
【0117】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ノボラックフェノール型、ビスフェノールF型、臭素化ビスフェノールA型を含むグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、グリシジルアミン系、グリシジルエステル系、環式脂肪系、複素環式エポキシ系を含む特殊エポキシ樹脂等を挙げることができる。
【0118】
ビニルエステル樹脂としては、例えば、普通エポキシ樹脂とメタクリル酸等の不飽和一塩基酸とを開環付加反応して得られるオリゴマーをスチレン等のモノマーに溶解した物である。また、分子末端や側鎖にビニル基を持ちビニルモノマーを含有する等の特殊タイプもある。グリシジルエーテル系エポキシ樹脂のビニルエステル樹脂としては、例えば、ビスフェノール系、ノボラック系、臭素化ビスフェノール系等があり、特殊ビニルエステル樹脂としてはビニルエステルウレタン系、イソシアヌル酸ビニル系、側鎖ビニルエステル系等がある。
【0119】
フェノール樹脂は、フェノール類とフォルムアルデヒド類を原料として重縮合して得られ、レゾール型とノボラック型がある。
【0120】
熱硬化性ポリイミド樹脂としては、例えば、マレイン酸系ポリイミド、例えばポリマレイミドアミン、ポリアミノビスマレイミド、ビスマレイミド−O,O′−ジアリルビスフェノール−A樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂等、またナジック酸変性ポリイミド、及びアセチレン末端ポリイミド等がある。
【0121】
また、上述した活性光線硬化型樹脂の一部も、熱硬化性樹脂として用いることができる。
【0122】
なお、本発明に係る熱硬化性樹脂からなるインクには、活性光線硬化型樹脂を含むインクに記載した酸化防止剤や紫外線吸収剤を適宜用いてもよい。
【0123】
本発明において、インクジェット方式により形成した層が熱硬化性樹脂を含む場合、加熱方法としては、インク液滴を透明基体上に着弾させた直後に、加熱処理を行うことが好ましい。
【0124】
本発明でいうインク液滴を透明基体上に着弾させた直後とは、具体的にはインク液滴が着弾と同時または5秒以内に加熱が開始されることが好ましく、より好ましくは0.001〜2.0秒の間である。加熱間隔が0.001秒より短いと、ノズル部と加熱部の距離が接近しすぎて、熱がヘッド部に伝達すると、ノズル部での硬化によりノズル詰まりを起こすため注意が必要である。また、加熱間隔が5.0秒を超えると、着弾したインク液滴の流動、変形等により、本発明で規定する所望の特性を得ることが困難となる。
【0125】
これらをインクとして使用する場合につき、活性光線硬化型インクと異なる事項を中心に記載する。
【0126】
上記加熱時のノズル部への熱の伝達を防止するため、本発明のインクジェット方式においては、加熱部をインクジェットヘッド(特にノズル部)に直接作用させない位置に配置することが好ましい。
【0127】
加熱方法としては、特に制限はないが、ヒートプレート、ヒートロール、サーマルヘッド、あるいは着弾したインク表面に熱風を吹き付ける等の方法を使用するのが好ましい。また、インクジェット出射部の透明支持体を挟んで反対側に設けるバックロールを、ヒートロールとして、連続的に加熱を施してもよい。加熱温度としては、使用する熱硬化性樹脂の種類により一概には規定できないが、透明基材への熱変形等の影響を与えない温度範囲であることが好ましく、30〜200℃が好ましく、更に50〜120℃が好ましく、特に好ましくは70〜100℃である。
【0128】
本発明に係るインクにおいては、上述した活性光線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも用いることができるが、好ましくは活性光線硬化型樹脂を用いることである。
【0129】
本発明に係る上記インクには、必要に応じて溶媒を含有させることができる。例えば、水系溶媒に前記活性光線硬化型樹脂モノマー成分、あるいは熱硬化性樹脂モノマー成分を溶解もしくは分散させてもよく、あるいは有機溶媒を用いてもよい。有機溶媒は低沸点のものでも高沸点のものでも適宜選択して用いることができ、これらの溶媒の添加量や種類、組成はインクの粘度を調整するため適宜調整することが好ましい。
【0130】
本発明に係るインクで用いることができる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類;エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセルソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミル等のエステル類;ジエチルエーテル等のエーテル類、水等が挙げられ、それらを単独または2種以上混合して使用することができる。また、分子内にエーテル結合をもつものが特に好ましく、グリコールエーテル類も好ましく用いられる。
【0131】
グリコールエーテル類としては、具体的には下記の溶剤が挙げられるが、特にこれらに限定されない。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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルAc、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルAc、エチレングリコールジエチルエーテル等を挙げることができる、なおAcはアセテートを表す。本発明に係るインクにおいては、上記溶剤の中でも、沸点が100℃未満の溶剤が好ましい。
【0132】
〔パターン形成層以外の層〕
次いで、本発明におけるインクジェット方式によるパターン形成層以外の層を形成する好ましい態様について説明する。
【0133】
本発明のライトコントロールフィルムは、透明基材上に好ましくは防眩層を有し、その上に光学干渉によって反射率が減少するように屈折率、膜厚、層の数、層順等を考慮して積層されていることが好ましい。
【0134】
防眩層とは、表面に微細な凹凸構造を有し、不要な表面反射を防止して、画面を見やすくするために塗設される層である。その凹凸の度合いは中心線平均粗さ(Ra)が0.05〜5.0μm程度であり、樹脂と無機或いは有機の微粒子を含有させた透明インク状の防眩性付与組成物を、インクジェット方式により吐出させて形成するのが好ましい方法である。ライトコントロールフィルム面に形成される粗さをコントロールするには、無機或いは有機の微粒子の粒径を調整すればよい。
【0135】
本発明に係る反射防止層は、防眩層の上に、防眩層側から複数の屈折率層を設けることが好ましく、更には、高屈折率層、低屈折率層を順に積層したものであることが好ましい。屈折率の高低は、そこに含まれる金属または化合物によってほぼ決まり、例えばTiは高く、Siは低く、Fを含有する化合物は更に低く、このような組み合わせによって屈折率が設定される。屈折率と膜厚は、分光反射率の測定により計算して算出し得る。
【0136】
反射防止層は、支持体よりも屈折率の高い高屈折率層と、支持体よりも屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて構成されている。得に好ましくは、3層以上の屈折率層から構成される反射防止層であり、支持体側から屈折率の異なる3層を、中屈折率層(支持体または防眩層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層)/高屈折率層/低屈折率層の順に積層されているものが好ましく用いられる。または、2層以上の高屈折率層と2層以上の低屈折率層とを交互に積層した4層以上の層構成の反射防止層も好ましく用いられる。
【0137】
また、必要に応じて、汚れや指紋のふき取りが容易となるように、最表面の低屈折率層の上に、さらに防汚層を設けることも好ましい。防汚層としては、含フッ素有機シラン化合物が好ましく用いられる。
【0138】
本発明に係る反射防止層は、前述の塗布方式により形成することもでき、また大気圧プラズマ処理、CVD等のドライプロセスによって金属酸化物層(SiO、TiO、Ta、ZrO、ZnO、SnO、ITOなど)を設けることができる。
【0139】
本発明に係る高屈折率層としては、好ましくはチタン酸化物を含有することが望ましい。これらは微粒子として添加することもできるが、より好ましくは、有機チタン化合物のモノマー、オリゴマーまたはそれらの加水分解物を含有する塗布液を塗布し乾燥させて形成させた屈折率1.55〜2.5の層である。
【0140】
本発明に用いられる有機チタン化合物のモノマー、オリゴマーとしては、Ti(OCH、Ti(OC、Ti(O−n−C、Ti(O−i−C、Ti(O−n−C、Ti(O−n−Cの2〜10量体、Ti(O−i−Cの2〜10量体、Ti(O−n−Cの2〜10量体等が好ましい例として挙げられる。これらは単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。中でもTi(O−n−C、Ti(O−i−C、Ti(O−n−C、Ti(O−n−Cの2〜10量体、Ti(O−n−Cの2〜10量体が特に好ましい。
【0141】
本発明に用いられる有機チタン化合物のモノマー、オリゴマーまたはそれらの加水分解物は、塗布液に含まれる固形分中の50.0〜98.0質量%を占めていることが望ましい。固形分比率は50〜90質量%がより好ましく、55〜90質量%が更に好ましい。このほか、塗布組成物には有機チタン化合物のポリマー(あらかじめ有機チタン化合物の加水分解を行って架橋したもの)あるいは酸化チタン微粒子を添加することも好ましい。
【0142】
また、本発明においては、塗布液中に上記有機チタン化合物のモノマー、オリゴマーの部分または完全加水分解物を含むが、有機チタン化合物のモノマー、オリゴマーは、自己縮合して架橋し網状結合するものである。その反応を促進するために触媒や硬化剤を使用することができ、それらには、金属キレート化合物、有機カルボン酸塩等の有機金属化合物や、アミノ基を有する有機けい素化合物、光による酸発生剤(光酸発生剤)等がある。これらの触媒または硬化剤の中で特に好ましいのは、アルミキレート化合物と光酸発生剤である。アルミキレート化合物の例としては、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビスエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等であり、光酸発生剤の例としては、ベンジルトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、その他のホスホニウム塩やトリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェートの塩等を挙げることができる。
【0143】
反射防止層の塗布液中の固形分比率として0.5〜20質量%のバインダが含まれることが好ましい。
【0144】
バインダとしては、重合可能なビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、イソプロペニル基、エポキシ基、オキセタン環等の重合性基を2つ以上有し、活性光線照射により架橋構造または網目構造を形成するインクで用いたのと同様なアクリルまたはメタクリル系活性エネルギー線反応性化合物、エポキシ系活性エネルギー線反応性化合物またはオキセタン系活性エネルギー線反応性化合物を用いることができる。これらの化合物はモノマー、オリゴマー、ポリマーを含む。重合速度、反応性の点から、これらの活性基のうちアクリロイル基、メタクリロイル基またはエポキシ基が好ましく、多官能モノマーまたはオリゴマーがより好ましい。また、前述のインク及びハードコート層に用いられる活性光線硬化型樹脂も好ましく用いることができる。更に、アルコール溶解性アクリル樹脂も好ましく用いられる。
【0145】
チタン化合物を含む中〜高屈折率層には、バインダとしてアルコール溶解性アクリル樹脂も好ましく用いられ、これによって、膜厚むらが少ない中、高屈折率層を得ることができる。具体的には、アルキル(メタ)アクリレート重合体またはアルキル(メタ)アクリレート共重合体、例えばn−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート等の共重合体が好ましく用いられるが、共重合成分としてはこれらに限定されるものではない。市販品としては、ダイヤナールBR−50、BR−51、BR−52、BR−60、BR−64、BR−65、BR−70、BR−73、BR−75、BR−76、BR−77、BR−79、BR−80、BR−82、BR−83、BR−85、BR−87、BR−88、BR−89、BR−90、BR−93、BR−95、BR−96、BR−100、BR−101、BR−102、BR−105、BR−107、BR−108、BR−112、BR−113、BR−115、BR−116、BR−117、BR−118(以上、三菱レーヨン(株)製)等が使用できる。これらのモノマー成分も中〜高屈折率層用バインダとして添加することができる。バインダの添加比率を変更することによって屈折率を調整することができる。
【0146】
低屈折率層にはすべり剤を添加することが好ましく、滑り性を付与することによって耐傷性を改善することができる。すべり剤としては、シリコーンオイルまたはワックス状物質が好ましく用いられる。
【0147】
具体的には、ベヘン酸、ステアリン酸アミド、ペンタコ酸等の高級脂肪酸またはその誘導体、天然物としてこれらの成分を多く含んでいるカルナウバワックス、蜜蝋、モンタンワックスも好ましく使用できる。特公昭53−292号に開示されているようなポリオルガノシロキサン、米国特許第4,275,146号に開示されているような高級脂肪酸アミド、特公昭58−33541号、英国特許第927,446号または特開昭55−126238号及び同58−90633号に開示されているような高級脂肪酸エステル(炭素数が10〜24の脂肪酸と炭素数が10〜24のアルコールのエステル)、そして米国特許第3,933,516号に開示されているような高級脂肪酸金属塩、特開昭51−37217号に開示されているような炭素数10までのジカルボン酸と脂肪族または環式脂肪族ジオールからなるポリエステル化合物、特開平7−13292号に開示されているジカルボン酸とジオールからのオリゴポリエステル等を挙げることができる。
【0148】
低屈折率層に使用する滑り剤の添加量は0.01〜10mg/mが好ましい。必要に応じて、中屈折率層や高屈折率層に添加することもできる。
【0149】
本発明の低屈折率層には、界面活性剤、柔軟剤、柔軟平滑剤等を添加することが好ましく、これによって耐擦り傷性が改善される。中でもアニオン系または非イオン系の界面活性剤が好ましく、例えば、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム塩、多価アルコール脂肪酸エステルの非イオン界面活性剤乳化物等が好ましい。例えば、リポオイルNT−6、NT12、NT−33、TC−1、TC−68、TC−78、CW−6、TCF−208、TCF−608、NKオイルCS−11、AW−9、AW−10、AW−20、ポリソフターN−606、塗料用添加剤PC−700(日華化学(株)製)等が用いられる。
【0150】
本発明に係る低屈折率層は、酸化珪素等の珪素化合物微粒子あるいはフッ素含有化合物微粒子等を塗設して設けることが好ましい。好ましい有機けい素化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等を挙げることができ、これらを加水分解することによりシリケートオリゴマーが得られる。加水分解反応は、公知の方法により行うことができ、例えば、上記テトラアルコキシシランに所定量の水を加えて、酸触媒の存在下に、副生するアルコールを留去しながら、通常、室温〜100℃で反応させる。この反応によりアルコキシシランは加水分解し、続いて縮合反応が起こり、ヒドロキシル基を2個以上有する液状のシリケートオリゴマー(通常、平均重合度は2〜8、好ましくは3〜6)を加水分解物として得ることができる。
【0151】
硬化触媒としては、酸、アルカリ、有機金属、金属アルコキシド等を挙げることができるが、本発明においては酸、特にスルホニル基またはカルボキシル基を有する有機酸が好ましく用いられる。例えば、酢酸、ポリアクリル酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メチルスルホン酸等が用いられる。有機酸は1分子内に水酸基とカルボキシル基を有する化合物であればいっそう好ましく、例えば、クエン酸または酒石酸等のヒドロキシジカルボン酸が用いられる。また、有機酸は水溶性の酸であることが更に好ましく、例えば上記クエン酸や酒石酸の他に、レブリン酸、ギ酸、プロピオン酸、リンゴ酸、コハク酸、メチルコハク酸、フマル酸、オキサロ酢酸、ピルビン酸、2−オキソグルタル酸、グリコール酸、D−グリセリン酸、D−グルコン酸、マロン酸、マレイン酸、シュウ酸、イソクエン酸、乳酸等が好ましく用いられる。また、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、アトロバ酸等も適宜用いることができる。
【0152】
上記有機酸を用いることで、硫酸、塩酸、硝酸、次亜塩素酸、ホウ酸等の無機酸の使用による生産時の配管腐蝕や安全性への懸念が解消できるばかりでなく、加水分解時のゲル化を起こすことなく、安定した加水分解物を得ることができる。添加量は、部分加水分解物100質量部に対して0.1〜10質量部、好ましくは0.2〜5質量部がよい。また、水の添加量については部分加水分解物が理論上100%加水分解し得る量以上であればよく、100〜300%相当量、好ましくは100〜200%相当量を添加するのがよい。
【0153】
このようにして得られた低屈折率層用の塗布組成物は極めて安定である。
(熟成工程)
更に、本発明では熟成工程により、有機けい素化合物の加水分解、縮合による架橋が充分に進み、得られた被膜の特性が優れたものとなる。熟成は、オリゴマー液を放置すればよく、放置する時間は、上述の架橋が所望の膜特性を得るのに充分な程度進行する時間である。具体的には用いる触媒の種類にもよるが、塩酸では室温で1時間以上、マレイン酸では数時間以上、8時間〜1週間程度で充分であり、通常3日前後である。熟成温度は熟成時間に影響を与え、極寒地では20℃付近まで加熱する手段をとった方がよいこともある。一般に高温では熟成が早く進むが、100℃以上に加熱するとゲル化が起こるので、せいぜい50〜60℃までの加熱が適切である。また、本発明で用いるシリケートオリゴマーについては、上記の他に、例えばエポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、カルボキシル基等の官能基を有する有機化合物(モノマー、オリゴマー、ポリマー)等により変性した変性物であってもよく、単独または上記シリケートオリゴマーと併用することも可能である。
【0154】
また、本発明においては上記低屈折率層に酸化けい素微粒子を含有させることができる。粒径0.1μm以下の酸化けい素微粒子を含むことが好ましい。例えば、アエロジル200V(日本アエロジル(株)製)等を添加することができる。特に表面がアルキル基で修飾された酸化けい素微粒子が好ましく用いられ、例えばアエロジルR972、R972V(日本アエロジル(株)製)として市販されている表面がメチル基で修飾された酸化けい素微粒子を好ましく添加することができる。このほか特開2001−2799号に記載されている表面がアルキル基で置換された酸化けい素微粒子を用いることもでき、前述のシリケートオリゴマーの加水分解後にアルキルシランカップリング剤により処理することでも容易に得ることができる。添加量としては低屈折率層中の固形分比率で0.1〜40質量%の範囲となるように添加することが好ましい。
【0155】
本発明の各屈折率層には、屈折率の調整あるいは膜質の改善のために更にシラン化合物を添加することができる。
【0156】
本発明に係る高〜低屈折率層(光学干渉層ともいう)を塗設する際の塗布液に使用する溶媒は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール等のグリコール類;エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジエチルセルソルブ、ジエチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、乳酸メチル、乳酸エチル、水等が挙げられ、それらを単独または2種以上混合して使用することができる。
【0157】
また、分子内にエーテル結合をもつものが特に好ましく、グリコールエーテル類が更に好ましい。
【0158】
グリコールエーテル類としては、プロピレングリコールモノ(C1〜C4)アルキルエーテル、プロピレングリコールモノ(C1〜C4)アルキルエーテルエステルであり、具体的にはプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。また、プロピレングリコールモノ(C1〜C4)アルキルエーテルエステルとしては特にプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテートが挙げられ、具体的にはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらの溶媒は、塗布液中に全有機溶媒の1〜90質量%添加されていることが好ましい。
【0159】
また、本発明に係る高〜低屈折率層の各層の塗布液には各種のレベリング剤、界面活性剤、シリコーンオイル等の低表面張力物質を添加することが好ましい。
【0160】
本発明に係る中〜高屈折率層及び低屈折率層の塗設後、金属アルコキシドを含む組成物の加水分解または硬化を促進するため、活性光線を照射することが好ましい。より好ましくは、各層を塗設するごとに活性エネルギー線を照射することである。
【0161】
本発明に使用する活性光線は、インクの硬化で用いるのと同様の光源を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は20mJ/cm〜10,000mJ/cmが好ましく、更に好ましくは、100〜2,000mJ/cmであり、特に好ましくは、400〜2,000mJ/cmである。
【0162】
紫外線を用いる場合、多層の反射防止層を1層ずつ照射してもよいし、積層後照射してもよいが、多層を積層した後、紫外線を照射することが特に好ましい。
【0163】
また、本発明においては、ドライプロセスにより反射防止層を設ける方法も好ましく用いることができ、例えば、特開平7−333404号、同11−133205号、同11−61406、特開2002−228803号に記載の方法に従って、反射防止層あるいは防汚層を形成することができるが、本発明においては、大気圧プラズマ処理方法により反射防止層を形成することが、特に好ましい。
【0164】
【実施例】
次に、本発明の具体的態様とその効果を記載して、本発明を更に説明するが、無論、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。
【0165】
〔実施例1〕
透明基材の作製
下記のようにドープを調製して、透明基材であるセルロースエステルフィルムを作製した。
【0166】
Figure 2004361801
ドープ組成物を密封容器に投入し、70℃まで加熱し、撹拌しながらセルローストリアセテート(TAC)を完全に溶解しドープを得た。溶解に要した時間は4時間であった。ドープ組成物を濾過した後、ベルト流延装置を用い、ドープ(温度35℃)を22℃のステンレスバンド支持体上に均一に流延した。ステンレスバンド支持体の温度は20℃であった。
【0167】
その後、剥離可能な範囲まで乾燥させた後、ステンレスバンド支持体上からドープを剥離した。このときのドープの残留溶媒量は25%であった。ドープ流延から剥離までに要した時間は3分であった。ステンレスバンド支持体から剥離した後、幅方向に保持しながら120℃で乾燥させた後、幅保持を解放して、多数のロールで搬送させながら120℃、135℃の乾燥ゾーンで乾燥を終了させ、フィルム両端に幅10mm、高さ5μmのナーリング加工を施して、膜厚40μmのセルローストリアセテートフィルムを作製した。フィルム幅は1300mm、巻き取り長は3000mとした。巻き取り張力は、初期張力150N/1300mm、最終巻張力100N/1300mmとした。
【0168】
上記作製したセルロースエステルフィルムにおいて、縞(ストライプ)パターンを有するライトコントロールフィルムをインクジェット方式で形成した。
【0169】
ライトコントロールフィルムの作製
セルロースエステルフィルム上に、下記の黒色インク液1をインクジェット方式によりインク液滴として1plで出射し、0.2秒後に活性光線照射部より100mJ/cmの照射強度で紫外線照射して硬化させた後、線幅5μmの縞パターンを形成する。また縞以外の場所を下記透明インク液2を同様にインクジェット方式によりインク液滴として1plで出射し、0.2秒後に活性光線照射部より100mJ/cmの照射強度で紫外線照射して硬化させる。これを繰り返して、膜厚を30μmとする。その後、熱風の温度、風速を徐々に強め最終的に85℃で乾燥し、更に100mJ/cmの照射強度で紫外線照射してライトコントロールフィルムを形成した。
【0170】
〈インクジェット出射方法〉
インクジェット出射装置は、ラインヘッド方式(図10(a)と同様構造)を使用し、ノズル径が3.5μmのノズルを所定数有するインクジェットヘッド10基を準備した。インクジェットヘッドは図9に記載の構成のものを使用した。
【0171】
インク供給系は、インク供給タンク、フィルター、ピエゾ型のインクジェットヘッド及び配管から構成されており、インク供給タンクからインクジェットヘッド部までは、断熱及び加温(40℃)し、出射温度は40℃、駆動周波数は20kHzで行った。
【0172】
〈黒色インク液1の組成〉
カーボンブラック 20質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 100質量部
(2量体及び3量体以上の成分を含む)
光反応開始剤(ジメトキシベンゾフェノン) 4質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 30質量部
メチルエチルケトン 100質量部
〈透明インク液2の組成〉
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 100質量部
(2量体及び3量体以上の成分を含む)
光反応開始剤(ジメトキシベンゾフェノン) 4質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル 30質量部
メチルエチルケトン 100質量部
形成されたのは図1(a)、(b)に示すものと同様のライトコントロールフィルムである。
【0173】
上記ライトコントロールフィルムの縞(ストライプ)と直角方向(図bの上下方向)の光入射角度と光透過率の関係は、図2に示す通りであった。
【0174】
〔実施例2〕
実施例1と同様な方法により、図3に示す通りの格子パターンを有するライトコントロールフィルムをインクジェット方式で形成した。
【0175】
上記格子状パターンのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光入射角度と光透過率の関係は、図4(a)、(b)の如くであった。
【0176】
〔実施例3〕
実施例1と同様な方法により、図5に示す点状パターンを有するライトコントロールフィルムをインクジェット方式で形成した。
【0177】
上記点状パターンのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光入射角度と光透過率の関係は、図6(a)、(b)の如くであった。
【0178】
〔実施例4〕
実施例1と同様な方法により、図7に示すハニカムパターンを有するライトコントロールフィルムをインクジェット方式で形成した。
【0179】
上記ハニカムパターンのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光入射角度と光透過率は図8(a)、(b)に示した通りである。
【0180】
〔実施例5〕
実施例1で作製したセルロースエステルフィルムにおいて、下記ハードコート層を塗設した後、実施例1記載のインクジェット方式で、ライトコントロールフィルムを形成した。
【0181】
ハードコート層の塗布
セルロースエステルフィルムの一方の面に、下記のハードコート層塗布組成物をスリットダイで塗布し、熱風の温度、風速を徐々に強め最終的に85℃で乾燥し、続いて活性光線照射部より115mJ/cmの照射強度で紫外線照射し、乾燥膜厚で5μmの中心線平均表面粗さ(Ra)12nmのハードコート層を設けた。
【0182】
Figure 2004361801
〔実施例6〕
実施例1で作製したライトコントロールフィルム上に、下記の防眩層を塗布方式で用いて形成した。
【0183】
防眩層の塗布
ライトコントロールフィルム上に、下記の防眩層塗布組成物をウェット膜厚で10μmとなるようにスリットダイで塗布し、熱風の温度、風速を徐々に強め最終的に85℃で乾燥し、続いて活性光線照射部より115mJ/cmの照射強度で紫外線照射し、乾燥膜厚で5μmの防眩層を設けた。
【0184】
Figure 2004361801
得られたライトコントロールフィルムを 液晶表示パネル(NEC(株)製 カラー液晶ディスプレイ MultiSync LCD1525J:型名 LA−1529HM)の前面に装着して、視認性の評価を実施した。
【0185】
その結果、オフィス内のもっとも近い蛍光灯の写り込みが全く気にならず、またフォントの大きさ8以下の文字もはっきりと読める状態であった。
【0186】
〔実施例7〕
実施例1で作製したライトコントロールフィルム上に、下記のようにして中屈折率層、高屈折率層、次いで低屈折率層の順に反射防止層を塗設した。
【0187】
中屈折率層の塗布
ライトコントロールフィルム上に、下記中屈折率層組成物を押し出しコーターで塗布し、80℃で5分間乾燥させた後、高圧水銀ランプ(80W)を用いて紫外線を175mJ/cm照射して硬化させ、厚さが78nmとなるように中屈折率層を設けた。なお、この中屈折率層の屈折率は1.70であった。
【0188】
Figure 2004361801
高屈折率層の形成
上記中屈折率層上に、下記の高屈折率層組成物を押し出しコーターで塗布し、80℃で5分間乾燥させた後、高圧水銀ランプ(80W)を用いて紫外線を175mJ/cm照射して硬化させ、厚さが66nmとなるように高屈折率層を設けた。尚、この高屈折率層の屈折率は1.85であった。
【0189】
Figure 2004361801
低屈折率層の形成
上記高屈折率層上に、下記の低屈折率層組成物を押し出しコーターで塗布し、80℃で5分間乾燥させた後、更に120℃で5分間熱硬化させ、さらに紫外線を175mJ/cm照射して硬化させ、厚さ95nmとなるように低屈折率層を設けた。尚、この低屈折率層の屈折率は1.45であった。
【0190】
〈テトラエトキシシラン加水分解物Aの調製〉
まず、テトラエトキシシラン580gとエタノール1144gを混合し、これにクエン酸水溶液(クエン酸1水和物5.4gを水272gに溶解したもの)を添加した後に、室温(25℃)にて1時間撹拌することでテトラエトキシシラン加水分解物Aを調製した。
【0191】
〈低屈折率層組成物〉
プロピレングリコールモノメチルエーテル 303質量部
イソプロピルアルコール 305質量部
テトラエトキシシラン加水分解物A 139質量部
γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
(信越化学(株)製 KBM503) 1.6質量部
10%FZ−2207、プロピレングリコールモノメチルエーテル溶液
(日本ユニカー(株)製) 1.3質量部
得られたライトコントロールフィルムを 液晶表示パネル(NEC(株)製 カラー液晶ディスプレイ MultiSync LCD1525J:型名 LA−1529HM)の前面に装着して、視認性の評価を実施した。
【0192】
その結果、オフィス内のもっとも近い蛍光灯の写り込みが全く気にならず、またフォントの大きさ8以下の文字もはっきりと読める状態であった。
【0193】
また、動画及び鮮鋭性評価用のテストチャート画像を出力し、画像のしまり及び鮮鋭性を下記の基準に則り評価した。その結果、動画の黒のしまりが非常に良好で、かつテストパターンが、極めて鮮鋭に映し出されていた。
【0194】
〔比較例1〕
特開昭51−44186号記載の方法により、膜厚180μmの透明な薄い板(セルロースアセチルブチレート)と膜厚20μm黒色の薄い板(カーボンブラックを含有したセルロースアセチルブチレート)と交互に積層し、所望の厚さになった処で積層方向に対して垂直方向にフィルム状にスライスしてルーバー付きライトコントロールフィルムを作製した。
【0195】
しかし、断面に形成されたパターンが不規則になり、透過率が30%と低くなってしまった。
【0196】
【発明の効果】
本発明により、製造が容易であり、機械的強度に優れ、不要な入射光の遮光性に優れ、所定方向から見た画像は明るく鮮明であり、かつ、点、縞、格子またはハニカム模様等のパターン形成が自由に出来る、ライトコントロールフィルムとその製造方法、及び製造に用いるインクジェット装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のライトコントロールフィルムの構造を説明する断面図と上面図。
【図2】ストライプ状パターンと直角方向(図1の上下方向)の光入射角度と光透過率の関係を説明する図。
【図3】格子状パターンを説明する図。
【図4】格子状タイプのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光入射角度と光透過率との関係を説明する図。
【図5】点状パターンを説明する図。
【図6】点状タイプのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光入射角度と光透過率との関係を説明する図。
【図7】ハニカム状パターンを説明する図。
【図8】ハニカムタイプのライトコントロールフィルムの上下方向と左右方向の光入射角度と光透過率との関係を説明する図。
【図9】インクジェットヘッドの断面図とその矢視拡大図。
【図10】インクジェットヘッド部、ノズルプレートの一例を示す概略図。
【図11】インクジェット方式の一例の概念図。
【符号の説明】
1 透明基体(支持体)
2 パターン像
10 インクジェットヘッド
11 基板
12 圧電素子
13 流路板
13a インク流路
13b 壁部
14 共通液室構成部材
14a 共通液室
15 インク供給パイプ
16 ノズルプレート
16a ノズル
17 駆動用回路プリント板(PCB)
18 リード部
19 駆動電極
20 溝
21 保護板
22 流体抵抗
23、24 電極
25 上部隔壁
26 ヒータ
27 ヒータ電源
28 伝熱部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light control film, a method for producing the same, and an ink jet device used for the production.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a light control film has been used to block external light incident on an image surface of a CRT or the like so that an image can be easily viewed. The film is capable of selectively transmitting light at a specific incident angle and blocking other light.
[0003]
Typical production methods are described in JP-B-47-43845, JP-A-50-92751, and JP-A-50-92751, and Patent Literature 1 below, which describe an invention of a plastic film with a louver and a method for producing the same. . These are made by alternately laminating a transparent thin plate and a translucent or opaque thin plate to a desired thickness, thinly slicing from the direction perpendicular to the laminating direction into a film, and producing a plastic film with louvers. A method called the Bing method is disclosed. The characteristics of the finished film are that it transmits the light parallel to the laminating direction most, and the light that enters obliquely to the laminating direction cannot be transmitted because the opaque part blocks the light as the incident angle increases. Will have.
[0004]
Further, in the following Patent Document 2 and JP-A-58-215880, a photosensitive resin is coated on a transparent support, and dots, stripes, or a lattice-shaped relief are formed by light irradiation. A light control film prepared by dyeing a relief is described.
[0005]
However, the light control film produced by the above-described method has the following problems. That is, in the techniques disclosed in JP-B-47-43845, JP-A-50-92751, and JP-A-50-92751, an opaque area and a transparent area are formed by laminating a plate having a certain thickness, and the thickness is reduced. Since slicing is complicated in terms of the process, and since the cross-sectional portion of the laminate is used as the light control film surface, a large-sized one is extremely difficult to produce.
[0006]
On the other hand, the techniques disclosed in Patent Literature 2 and JP-A-58-215880 can form various and fine relief images, but have a problem that the mechanical strength is not sufficient.
[0007]
Further, in order to solve the above problem, there is disclosed an invention in which a silver salt photosensitive layer is provided on a transparent support, and a pattern is formed by exposing and developing the photosensitive layer to form a light control film (Patent Document 1). 3).
[0008]
This method is epoch-making in that it has relatively high productivity and can form a variety of pattern shapes. However, since the pattern is formed with an aqueous developer, the photosensitive layer must be water-absorbing and cannot have a very high film strength. In addition, since a pattern is formed by exposure, if a high-density pattern is to be formed, there is a problem that the accuracy in the direction perpendicular to the film surface (depth direction) becomes insufficient due to light scattering or the like.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-51-44186
[0010]
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 2-19449
[0011]
[Patent Document 3]
JP-A-11-72603
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is easy to manufacture, excellent in mechanical strength, excellent in blocking light of unnecessary incident light, an image viewed from a predetermined direction is bright and clear, and points, stripes, lattices or honeycomb patterns It is an object of the present invention to provide a light control film, a method for producing the same, and an ink jet apparatus used for the production, which can freely form a pattern such as a film.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the object of the present invention can be achieved by adopting the following configuration.
[0014]
[1] A method for producing a light control film, comprising forming a pattern for light control on a transparent substrate by an inkjet method.
[0015]
[2] The method for producing a light control film according to [1], wherein the pattern for light control is any one of a dot, a stripe, a lattice pattern, and a honeycomb pattern.
[0016]
[3] A pattern for light control is formed by emitting ink droplets containing at least a resin and a dye or a pigment, and regions other than the pattern are formed by emitting ink droplets containing a transparent resin as a main component. The method for producing a light control film according to [1] or [2].
[0017]
[4] The resin according to [3], wherein the resin contained in the ink droplets for pattern formation and the transparent resin contained in the ink droplets for regions other than the pattern are actinic ray-curable resins. Manufacturing method of light control film.
[0018]
[5] The method for producing a light control film according to [4], wherein an actinic ray is irradiated immediately after the ink droplets have landed on a transparent substrate.
[0019]
[6] The light according to [3], wherein the resin contained in the ink droplets for pattern formation and the transparent resin contained in the ink droplets for regions other than the pattern are thermosetting resins. Control film manufacturing method.
[0020]
[7] The method for producing a light control film according to [6], wherein a heat treatment is performed immediately after the ink droplets land on a transparent substrate.
[0021]
[8] A light control film produced by the method for producing a light control film according to any one of [1] to [7].
[0022]
[9] The light according to [8], wherein the transmittance of vertically incident light to the light control film is 40% or more, and the transmittance of light rays coming from a 30-degree oblique direction is 20% or less. Control film.
[0023]
[10] A light control film, wherein a fine uneven structure is formed on the light control film surface according to [8] or [9] by an inkjet method to impart antiglare properties.
[0024]
[11] At least one hard coat layer is formed on the surface of the light control film according to [8] or [9], and a fine uneven structure is formed thereon by an inkjet method to impart antiglare property. Light control film characterized by the following.
[0025]
[12] A light control film, wherein an antireflection layer is provided on the light control film surface according to [8] or [9].
[0026]
[13] A light control film, wherein an antiglare layer is formed on the light control film surface according to [8] or [9], and an antireflection layer is provided on the antiglare layer.
[0027]
[14] An ink jet apparatus for producing the light control film according to any one of [8] to [13], wherein an actinic ray irradiating section or an actinic ray irradiating section is provided so that actinic rays or heat does not directly act on the ink jet head section. An ink-jet apparatus comprising a heating unit.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, materials, compounds, production apparatuses, and the like that can be used in the present invention will be described.
[0029]
(Transparent substrate)
Preferred requirements for the transparent substrate (support) according to the present invention include easy production, optical isotropicity, and transparency.
[0030]
The term “transparent” as used in the present invention means that the visible light transmittance is 60% or more, preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more.
[0031]
There is no particular limitation as long as it has the above properties. For example, cellulose ester films, polyester films, polycarbonate films, polyarylate films, polysulfone (including polyethersulfone) films, polyethylene terephthalate, polyethylene Polyester film such as naphthalate, polyethylene film, polypropylene film, cellophane, cellulose diacetate film, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate film, polyvinylidene chloride film, polyvinyl alcohol film, ethylene vinyl alcohol film, syndiotactic polystyrene film, Polycarbonate film, norbornene resin film (ARTON (manufactured by JSR Corporation), NEX, ZEONEA (Nippon Zeon Co., Ltd.)), polymethylpentene film, polyetherketone film, polyetherketoneimide film, polyamide film, fluororesin film, nylon film, polymethylmethacrylate (PMMA) film, acrylic Examples include a film or a glass plate. These are preferably used from the viewpoint of production, cost, transparency, isotropy, adhesiveness and the like.
[0032]
[Characteristics of light control film]
The transmittance of the normal incident light of 40% or more means that 40% or more of the light incident perpendicular to the light control film surface is transmitted through the film surface. A 30 degree (°) oblique light transmittance of 20% or less means that when the angle between the film surface and the incident light is 30 °, the transmittance of the light beam is 20% or less. When this value varies depending on the direction of incident light, it means that the minimum transmittance is 20% or less. In addition, the transmittance of light rays from these oblique directions can be consciously changed by changing the width of a striped pattern formed on the light control film surface in the vertical and horizontal directions as described later. It is.
[0033]
The pattern formed on the transparent substrate may be any of those having dots, stripes, lattice patterns, honeycomb patterns, or the like.
[0034]
The structure of the obtained light control film is, for example, as shown in FIG. 1 (FIG. 1A is a sectional view, and FIG. 1B is a top view). Stripes having a line width of 5 μm and a depth of 30 μm are regularly formed at intervals of 15 μm. Reference numeral 2 denotes a pattern image, and 1 denotes a PMMA plate (1 mm thick) transparent substrate.
[0035]
The characteristics of this light control film were as follows.
The light transmittance of vertically incident light having an angle of 90 ° with the support was 60%. The light transmittance of incident light having an angle of 30 ° with the support was 1%.
[0036]
The relationship between the stripe pattern of the light control film and the light incident angle and the light transmittance in a direction perpendicular to the vertical direction (the vertical direction in FIG. 1) was as shown in FIG.
[0037]
A grid pattern was formed in the same manner as in FIG. 1 except that a grid pattern having a line width (light transmitting portion) of 5 μm and a line space (light shielding portion) of 15 μm shown in FIG. 3 was used instead of the stripe pattern. A light control film having a pattern was obtained.
[0038]
In this case, the relationship between the light transmittance in the vertical and horizontal directions and the light incident angle of the light control film of the lattice type is shown in FIG.
[0039]
As described above, it is understood that the use of a lattice-shaped document makes it possible to produce a light control film having a lattice-like pattern whose transmittance can be changed depending on the angle of incident light in the vertical and horizontal directions.
[0040]
Next, a dot-like pattern is formed in the same manner as that shown in FIG. 1 except that a dot-like pattern shown in FIG. 5 is formed on the transparent substrate in place of the stripe-like pattern shown in FIG. Was obtained. FIG. 5 shows the dot sizes and intervals of the document.
[0041]
FIG. 6 shows the relationship between the light transmittance in the vertical and horizontal directions and the light incident angle of the point type light control film.
[0042]
From the results shown in FIG. 6, it can be seen that a light control film in which the light transmittance is changed in the vertical and horizontal directions can be easily formed by using the dot pattern.
[0043]
Further, a light control film having a honeycomb pattern was obtained in the same manner except that the honeycomb pattern shown in FIG. 7 was used instead of the stripe pattern described in FIG. The size and interval of the honeycomb pattern of the document are shown in FIG.
[0044]
FIG. 8 shows the relationship between the light transmittance in the vertical and horizontal directions and the light incident angle of the honeycomb type light control film. This shows that a light control film in which light transmittance is changed in the vertical and horizontal directions can be more easily produced.
[0045]
[Formation of pattern]
The pattern of the light control film is prepared by an inkjet method.
[0046]
Next, the ink jet system according to the present invention will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of an inkjet head that can be used in the inkjet method according to the present invention.
[0047]
FIG. 9A is a cross-sectional view of the inkjet head, and FIG. 9B is an enlarged view taken along line AA of FIG. 9A. In the figure, 11 is a substrate, 12 is a piezoelectric element, 13 is a flow path plate, 13a is an ink flow path, 13b is a wall, 14 is a common liquid chamber constituent member, 14a is a common liquid chamber, 15 is an ink supply pipe, 16 Is a nozzle plate, 16a is a nozzle, 17 is a driving circuit printed circuit board (PCB), 18 is a lead portion, 19 is a driving electrode, 20 is a groove, 21 is a protection plate, 22 is a fluid resistance, 23 and 24 are electrodes, 25 Is an upper partition, 26 is a heater, 27 is a heater power supply, 28 is a heat transfer member, and 10 is an ink jet head.
[0048]
In the integrated inkjet head 10, the laminated piezoelectric element 12 having the electrodes 23 and 24 is subjected to groove processing in the direction of the flow path 13a corresponding to the flow path 13a, and the groove 20 and the driving piezoelectric element 12b are formed. And a non-driven piezoelectric element 12a. A filler is sealed in the groove 20. The channel plate 13 is joined to the grooved piezoelectric element 12 via an upper partition 25. That is, the upper partition 25 is supported by the non-driven piezoelectric element 12a and the wall 13b separating the adjacent flow path. The width of the driving piezoelectric element 12b is slightly smaller than the width of the flow path 13a, and the driving piezoelectric element 12b selected by the driving circuit on the driving circuit printed circuit board (PCB) receives the driving piezoelectric element when a pulse signal voltage is applied. The element 12b changes in the thickness direction, and the volume of the flow path 13a changes through the upper partition wall 25. As a result, ink droplets are ejected from the nozzles 16a of the nozzle plate 16.
[0049]
The heaters 26 are bonded to the flow path plate 13 via heat transfer members 28, respectively. The heat transfer member 28 is provided so as to extend around the nozzle surface. The heat transfer member 28 aims at efficiently transmitting the heat from the heater 26 to the flow path plate 13 and carrying the heat from the heater 26 to the vicinity of the nozzle surface to warm the air near the nozzle surface. A material having good conductivity is used. For example, preferable materials include metals such as aluminum, iron, nickel, copper, and stainless steel, and ceramics such as SiC, BeO, and AlN.
[0050]
When the piezoelectric element is driven, the piezoelectric element is displaced in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the flow path, and the volume of the flow path changes. The change in the volume causes the nozzle to eject ink droplets. The piezoelectric element is given a signal to keep the flow path volume reduced at all times, and is displaced in a direction to increase the flow path volume with respect to the selected flow path. By applying a given pulse signal, ink is ejected from the nozzle corresponding to the flow path as an ink droplet.
[0051]
FIG. 10 is a schematic view showing an example of an ink jet head unit and a nozzle plate that can be used in the present invention.
[0052]
10, (a) of FIG. 10 is a sectional view of the head portion, and (b) of FIG. 10 is a plan view of the nozzle plate. In the figure, 1 is a transparent substrate, 31 is an ink droplet, 32 is a nozzle, and 29 is an actinic ray irradiation unit. The ink droplet 31 ejected from the nozzle 32 flies in the direction of the transparent substrate 1 and adheres. The ink droplets that have landed on the transparent substrate 1 are immediately irradiated with actinic rays from an actinic ray irradiating section 29 disposed upstream thereof, and are cured. In addition, 35 is a back roll that holds the transparent substrate 1.
[0053]
In the present invention, as shown in FIG. 10B, the nozzles of the ink jet head are preferably arranged in a staggered manner, and are provided in multiple stages in parallel in the transport direction of the transparent substrate 1. preferable.
[0054]
FIG. 11 shows a conceptual diagram of an example of an ink jet system that can be preferably used in the present invention.
[0055]
In FIG. 11, a) of FIG. 11 shows a method of arranging the inkjet head 10 in the width direction of the transparent substrate 1 and forming a pattern on the surface of the transparent substrate 1 while transporting the substrate 1 (line head method). FIG. 11B shows a method of forming a pattern on the surface of the inkjet head 10 while moving in the sub-scanning direction (flat head method). FIG. Is a method of forming a pattern on the surface while scanning in the width direction (capstan method), and any method can be used. In the present invention, the line head method is preferable from the viewpoint of productivity. Reference numeral 29 in FIGS. 11A to 11C denotes an actinic ray irradiation unit used when an actinic ray curable resin described later is used as the ink.
[0056]
Further, in the present invention, another actinic ray irradiation section may be provided on the downstream side in the transport direction of the transparent substrate in FIGS. 11A, 11B and 11C.
[0057]
In the present invention, the ink droplets are preferably 0.1 to 100 pl, more preferably 0.1 to 50 pl, and particularly preferably 0.1 to 10 pl.
[0058]
The viscosity of the ink droplet at 25 ° C. is preferably 0.1 to 100 mPa · s, and more preferably 0.1 to 50 mPa · s.
[0059]
(Patterning composition)
Next, the pattern imparting composition (also referred to as ink) used in the inkjet method according to the present invention will be described.
[0060]
In addition, in addition to the patterning composition, a transparent ink is applied to the area where the pattern is not formed, and the thickness of the light control film is made substantially the same in the area where the pattern is formed and in the area where it is not. Is preferred. In this case, the transparent “ink” to be applied to the area where the pattern is not formed may be obtained by removing the pigment or the dye from the “ink” of the patterning composition, or the resin composition may be different. A thing may be used. If any of the “inks” is ejected by an ink jet type device, the ink can be ejected accurately based on predetermined pattern information. However, it is preferable to unify whether the resin used is an actinic ray-curable resin or a thermosetting resin.
[0061]
The ink according to the present invention preferably uses an actinic ray-curable resin or a thermosetting resin.
[0062]
First, the actinic ray-curable resin according to the present invention will be described.
The actinic ray-curable resin is a resin which is cured through a cross-linking reaction or the like by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays or electron beams. Typical examples of the actinic ray curable resin include an ultraviolet ray curable resin and an electron beam curable resin, but a resin which is cured by irradiation with actinic rays other than ultraviolet rays and electron beams may be used.
[0063]
Examples of the ultraviolet-curable resin include an ultraviolet-curable acrylic urethane-based resin, an ultraviolet-curable polyester acrylate-based resin, an ultraviolet-curable epoxy acrylate-based resin, an ultraviolet-curable polyol acrylate-based resin, and an ultraviolet-curable epoxy resin. be able to.
[0064]
UV-curable acrylic urethane-based resins are generally obtained by reacting a polyester polyol with an isocyanate monomer or a prepolymer, and further adding 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter acrylate includes methacrylate). Can be easily obtained by reacting an acrylate monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxypropyl acrylate. For example, a mixture of 100 parts of Unidick 17-806 (produced by Dainippon Ink Co., Ltd.) and 1 part of Coronate L (produced by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) described in JP-A-59-151110 is preferably used. .
[0065]
The UV-curable polyester acrylate resin can be easily obtained by reacting a monomer such as 2-hydroxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, or acrylic acid with a hydroxyl group or a carboxyl group at the end of the polyester (see, for example, No. 59-151112).
[0066]
The ultraviolet-curable epoxy acrylate resin is obtained by reacting a monomer such as acrylic acid, acrylic acid chloride, or glycidyl acrylate with a hydroxyl group at the terminal of the epoxy resin.
[0067]
Examples of UV-curable polyol acrylate resins include ethylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, and dipentane. Examples include erythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate.
[0068]
As an example of the UV-curable epoxy acrylate resin and the UV-curable epoxy resin, useful epoxy active light-reactive compounds are shown.
[0069]
(A) Glycidyl ether of bisphenol A (this compound is obtained as a mixture having different degrees of polymerization by the reaction of epichlorohydrin and bisphenol A)
(B) A compound having a glycidyl ether group at the terminal by reacting a compound having two phenolic OH such as bisphenol A with epichlorohydrin, ethylene oxide and / or propylene oxide
(C) Glycidyl ether of 4,4'-methylenebisphenol
(D) Epoxy compound of phenol formaldehyde resin of novolak resin or resol resin
(E) Compound having an alicyclic epoxide, for example, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) oxalate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, bis (3,4-epoxy-6-cyclohexylmethyl) Adipate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethylpimelate), 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-1-methylcyclohexylmethyl-3 ', 4' -Epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-1-methyl-cyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxy-1'-methylcyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methyl-cyclohexylmethyl-3' , 4'-epoxy-6'-me Le-1'-cyclohexane-carboxylate, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5 ', 5'-spiro-3 ", 4" - epoxy) cyclohexane - meta - dioxane
(F) Diglycidyl ethers of dibasic acids, for example, diglycidyl oxalate, diglycidyl adipate, diglycidyl tetrahydrophthalate, diglycidyl hexahydrophthalate, diglycidyl phthalate
(G) Diglycidyl ethers of glycols, for example, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, copoly (ethylene glycol-propylene glycol) diglycidyl Ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether
(H) glycidyl esters of polymer acids, for example, polyglycidyl esters of polyacrylic acid, polyester diglycidyl esters
(I) glycidyl ethers of polyhydric alcohols, for example, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol diglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, glucose triglycidyl ether
(J) The diglycidyl ether of 2-fluoroalkyl-1,2-diol is the same as the compound example of the fluorine-containing epoxy compound of the fluorine-containing resin of the low refractive index substance.
(K) Examples of the fluorinated alkane-terminated diol glycidyl ether include fluorine-containing epoxy compounds of the above-mentioned fluorine-containing resin having a low refractive index.
Can be mentioned.
[0070]
The molecular weight of the epoxy compound is 2,000 or less, preferably 1,000 or less, as an average molecular weight.
[0071]
When the above-mentioned epoxy compound is cured by actinic rays, it is effective to use a mixture of (h) or (i) a compound having a polyfunctional epoxy group in order to further increase the hardness.
[0072]
The photopolymerization initiator or photosensitizer for cationically polymerizing the epoxy-based active light-reactive compound is a compound capable of releasing a cationic polymerization initiator by irradiation with actinic light, and is particularly preferably a compound that initiates cationic polymerization by irradiation. It is a group of double salts that release a functional Lewis acid.
[0073]
The actinic ray-reactive compound epoxy resin forms a polymerized, crosslinked structure or a network structure not by radical polymerization but by cationic polymerization. Unlike the radical polymerization, it is not affected by oxygen in the reaction system, and is therefore a preferred actinic ray-reactive resin.
[0074]
The actinic ray-reactive epoxy resin useful in the present invention is polymerized by a photopolymerization initiator or a photosensitizer that releases a substance that initiates cationic polymerization upon irradiation with actinic light. As the photopolymerization initiator, a group of double salts of an onium salt that releases a Lewis acid that initiates cationic polymerization by light irradiation is particularly preferable.
[0075]
A typical example thereof is a compound represented by the following general formula (a).
General formula (a)
[(R1)a(R2)b(R3)c(R4)dZ]w +[MeXv]w-
Wherein the cation is onium, Z is S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, halogen (eg, I, Br, Cl), or N = N (diazo);1, R2, R3, R4Is an organic group which may be the same or different. a, b, c, and d are each an integer of 0 to 3, and a + b + c + d is equal to the valence of Z. Me is a metal or metalloid which is a central atom of the halide complex, and B, P, As, Sb, Fe, Sn, Bi, Al, Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, Co and the like. X is a halogen, w is the net charge of the halide ion, and v is the number of halogen atoms in the halide ion.
[0076]
Anion [MeX] of the above general formula (a)v]w-As a specific example of tetrafluoroborate (BF4 ), Tetrafluorophosphate (PF4 ), Tetrafluoroantimonate (SbF4 ), Tetrafluoroarsenate (AsF4 ), Tetrachloroantimonate (SbCl4 ) And the like.
[0077]
Other anions are perchlorate ions (ClO4 ), Trifluoromethyl sulfite ion (CF3SO3 ), Fluorosulfonate ion (FSO3 ), Toluenesulfonic acid ion, trinitrobenzene anion and the like.
[0078]
Among such onium salts, it is particularly effective to use an aromatic onium salt as a cationic polymerization initiator. Among them, the aromatic haonium salts described in JP-A Nos. 50-151996 and 50-158680 are particularly useful. Nos. 50-151997, 52-30899, 59-55420, 55-125105, and the like. VIA group aromatic onium salts described in JP-A-56-8428, 56-149402, Preferred are oxosulfoxonium salts described in JP-A-57-192429, aromatic diazonium salts described in JP-B-49-17040 and the like, and thiopyrilium salts described in U.S. Pat. No. 4,139,655 and the like. In addition, an aluminum complex and a photodecomposable silicon compound-based polymerization initiator can be used. The cationic polymerization initiator and a photosensitizer such as benzophenone, benzoin isopropyl ether, and thioxanthone can be used in combination.
[0079]
In the case of an actinic ray-reactive compound having an epoxy acrylate group, a photosensitizer such as n-butylamine, triethylamine, and tri-n-butylphosphine can be used. The photosensitizer or photoinitiator used in the actinic ray-reactive compound is sufficient to initiate a photoreaction at 0.1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet-reactive compound, and is preferably used. 1 to 10 parts by mass. The sensitizer preferably has an absorption maximum in the near ultraviolet region to the visible region.
[0080]
In the actinic ray-curable resin composition useful in the present invention, the polymerization initiator is generally used in an amount of 0.1 to 15 parts by mass based on 100 parts by mass of the actinic ray-curable epoxy resin (prepolymer). Preferably, the addition is more preferably in the range of 1 to 10 parts by mass.
[0081]
Further, an epoxy resin can be used in combination with the urethane acrylate type resin, polyether acrylate type resin, or the like. In this case, it is preferable to use an active ray radical polymerization initiator and an active ray cationic polymerization initiator in combination.
[0082]
In the present invention, an oxetane compound can also be used. The oxetane compound used is a compound having a three-membered oxetane ring containing oxygen or sulfur. Among them, compounds having an oxetane ring containing oxygen are preferred. The oxetane ring may be substituted with a halogen atom, a haloalkyl group, an arylalkyl group, an alkoxyl group, an allyloxy group, or an acetoxy group. Specifically, 3,3-bis (chloromethyl) oxetane, 3,3-bis (iodomethyl) oxetane, 3,3-bis (methoxymethyl) oxetane, 3,3-bis (phenoxymethyl) oxetane, 3-methyl Examples thereof include -3 chloromethyloxetane, 3,3-bis (acetoxymethyl) oxetane, 3,3-bis (fluoromethyl) oxetane, 3,3-bis (bromomethyl) oxetane, and 3,3-dimethyloxetane. In the present invention, any of a monomer, an oligomer and a polymer may be used.
[0083]
Specific examples of the ultraviolet curable resin that can be used in the present invention include, for example, Adeka Optomer KR, BY series KR-400, KR-410, KR-550, KR-566, KR-567, BY-320B (The above are manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Koeihard's A-101-KK, A-101-WS, C-302, C-401-N, C-501, M-101, M-102, T -102, D-102, NS-101, FT-102Q8, MAG-1-P20, AG-106, M-101-C (all manufactured by Koei Chemical Industry Co., Ltd.), Seika Beam PHC2210 (S), PHCX -9 (K-3), PHC2213, DP-10, DP-20, DP-30, P1000, P1100, P1200, P1300, P1400, P1500, P1600, CR900 (above, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), KRM7033, KRM7039, KRM7130, KRM7131, UVECRYL29201, UVECRYL29202 (above, Daicel UCB Co., Ltd.), RC-5015, RC-5016, RC-5020, RC -5031, RC-5100, RC-5102, RC-5120, RC-5122, RC-5152, RC-5171, RC-5180, RC-5181 (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), Aurex No. 340 Clear (China Paint Co., Ltd.), Sunrad H-601, RC-750, RC-700, RC-600, RC-500, RC-611, RC-612 (all manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) , SP-1509, SP-1507 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.), RCC-15C (manufactured by Grace Japan Co., Ltd.), Aronix M-6100, M-8030, M-8060 (above, Toagosei Co., Ltd.) Or other commercially available products.
[0084]
In the ink according to the present invention, a binder such as a known thermoplastic resin or a hydrophilic resin such as gelatin can be used by mixing with the above-described actinic ray-curable resin. These resins preferably have a polar group in the molecule. As the polar group, -COOM, -OH, -NR2, -NR3X, -SO3M, -OSO3M, -PO3M2, -OPO3M (where M represents a hydrogen atom, an alkali metal or ammonium group, X represents an acid that forms an amine salt, and R represents a hydrogen atom or an alkyl group) and the like.
[0085]
In order to start the photopolymerization or photocrosslinking reaction of the actinic ray-reactive compound used in the present invention, the actinic ray-reactive compound is started only with the actinic ray-reactive compound alone, but the induction period of the polymerization is long or the initiation of the polymerization is delayed. Therefore, it is preferable to use a photosensitizer or a photoinitiator, whereby the polymerization can be accelerated.
[0086]
When the ink according to the present invention contains an actinic ray-curable resin, a photoreaction initiator and a photosensitizer can be used during actinic ray irradiation.
[0087]
Specific examples include acetophenone, benzophenone, hydroxybenzophenone, Michler's ketone, α-amyloxime ester, thioxanthone and the like, and derivatives thereof. When a photoreactive agent is used in the synthesis of an epoxy acrylate resin, a sensitizer such as n-butylamine, triethylamine, and tri-n-butylphosphine can be used.
[0088]
When an ultraviolet ray-curable resin is used as the actinic ray-curable resin, an ultraviolet ray absorbent may be contained in the ultraviolet ray-curable resin composition to such an extent that the photo-curing of the ultraviolet ray-curable resin is not hindered.
[0089]
As the ultraviolet absorber, those having excellent absorption of ultraviolet light having a wavelength of 370 nm or less and little absorption of visible light having a wavelength of 400 nm or more are preferably used from the viewpoint of good liquid crystal display properties.
[0090]
Specific examples of the ultraviolet absorber preferably used in the present invention include, for example, oxybenzophenone-based compounds, benzotriazole-based compounds, salicylate-based compounds, benzophenone-based compounds, cyanoacrylate-based compounds, nickel complex-based compounds, and the like. However, the present invention is not limited to these.
[0091]
As the benzotriazole-based ultraviolet absorber, a compound represented by the following general formula (1) is preferably used.
[0092]
Embedded image
Figure 2004361801
[0093]
Where R1, R2, R3, R4And R5May be the same or different; a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an alkoxyl group, an acyloxy group, an aryloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, a mono- or dialkylamino group Represents an acylamino group or a 5- to 6-membered heterocyclic group,4And R5May be closed to form a 5- to 6-membered carbon ring.
[0094]
Further, these groups described above may have an arbitrary substituent.
Hereinafter, specific examples of the ultraviolet absorbent according to the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0095]
UV-1: 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole
UV-2: 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenyl) benzotriazole
UV-3: 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) benzotriazole
UV-4: 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole
UV-5: 2- (2'-hydroxy-3 '-(3 ", 4", 5 ", 6" -tetrahydrophthalimidomethyl) -5'-methylphenyl) benzotriazole
UV-6: 2,2-methylenebis (4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol)
UV-7: 2- (2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole
UV-8: 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -6- (linear and side chain dodecyl) -4-methylphenol (TINUVIN171, manufactured by Ciba)
UV-9: octyl-3- [3-tert-butyl-4-hydroxy-5- (chloro-2H-benzotriazol-2-yl) phenyl] propionate and 2-ethylhexyl-3- [3-tert-butyl- Mixture of 4-hydroxy-5- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) phenyl] propionate (TINUVIN109, manufactured by Ciba)
As the benzophenone-based ultraviolet absorber, a compound represented by the following general formula (2) is preferably used.
[0096]
Embedded image
Figure 2004361801
[0097]
In the formula, Y represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxyl group and a phenyl group, and these alkyl group, alkenyl group and phenyl group may have a substituent. A is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group, a cycloalkyl group, an alkylcarbonyl group, an alkylsulfonyl group or -CO (NH)n-1Represents a -D group, and D represents an alkyl group, an alkenyl group or a phenyl group which may have a substituent. m and n represent 1 or 2.
[0098]
In the above, the alkyl group represents, for example, a linear or branched aliphatic group having up to 24 carbon atoms, the alkoxyl group represents, for example, an alkoxyl group having up to 18 carbon atoms, and the alkenyl group represents, for example, carbon atoms having up to 18 carbon atoms. An alkenyl group of up to 16 represents an allyl group, a 2-butenyl group or the like. Examples of the substituent for the alkyl group, alkenyl group and phenyl group include a halogen atom, for example, a chlorine atom, a bromine atom and a fluorine atom, a hydroxyl group and a phenyl group. May be used).
[0099]
Specific examples of the benzophenone-based compound represented by the general formula (2) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0100]
UV-10: 2,4-dihydroxybenzophenone
UV-11: 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone
UV-12: 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone
UV-13: bis (2-methoxy-4-hydroxy-5-benzoylphenylmethane)
As the ultraviolet absorber preferably used in the present invention, a benzotriazole-based ultraviolet absorber or a benzophenone-based ultraviolet absorber having high transparency and excellent in preventing deterioration of the polarizing plate and liquid crystal is preferable, and unnecessary coloring is less. Benzotriazole UV absorbers are particularly preferably used.
[0101]
Further, the ultraviolet absorber having a distribution coefficient of 9.2 or more described in JP-A-2001-187825 improves the surface quality of the support and is excellent in coatability. In particular, it is preferable to use an ultraviolet absorber having a distribution coefficient of 10.1 or more.
[0102]
Also, the high molecular ultraviolet absorber described in the general formula (1) or the general formula (2) described in JP-A-6-148430 or the general formulas (3), (6) and (7) described in Japanese Patent Application No. 2000-156039. (Or an ultraviolet absorbing polymer) is also preferably used. As the high-molecular ultraviolet absorber, PUVA-30M (manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) is commercially available.
[0103]
In order to increase the heat resistance of the pattern formed by the inkjet method, an antioxidant that does not suppress the photocuring reaction can be selected and used. For example, hindered phenol derivatives, thiopropionic acid derivatives, phosphite derivatives and the like can be mentioned. Specifically, for example, 4,4'-thiobis (6-tert-3-methylphenol), 4,4'-butylidenebis (6-tert-butyl-3-methylphenol), 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate, 2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) mesitylene, di-octadecyl-4- Hydroxy-3,5-di-tert-butylbenzyl phosphate and the like can be mentioned.
[0104]
The ink according to the present invention includes SnO2It is preferable to include an antistatic agent such as conductive fine particles such as ITO, ZnO and ZnO, and crosslinked cationic polymer particles. Further, these compounds may be added to a hard coat layer described later provided on the transparent substrate.
[0105]
In the present invention, when the layer formed by the inkjet method contains an actinic ray-curable resin, the actinic ray irradiation method is preferably to irradiate the actinic ray immediately after the ink droplets land on the transparent substrate. .
[0106]
[Ink ejection and curing conditions]
The term “immediately after the ink droplets have landed on the transparent substrate” in the present invention preferably means a period of 0.001 to 2.0 seconds after the ink droplets land, more preferably 0.001 to 2.0 seconds. 0.0 seconds. If the irradiation interval of the irradiation light source is shorter than 0.001 second, the distance between the nozzle portion and the irradiation light source is too short, and the head is contaminated by a sublimation substance due to a curing reaction, and the irradiation light is spilled to the ink ejection portion, so that the nozzle is not illuminated. This is not preferable because nozzle clogging occurs due to curing in the part. If the irradiation interval of the irradiation light source exceeds 2.0 seconds, it becomes difficult to obtain a desired concave-convex structure defined in the present invention due to the flow, deformation, and the like of the landed ink droplet.
[0107]
In order to prevent light from sneaking into the nozzle portion during the irradiation, in the ink jet system of the present invention, it is preferable to arrange the active light source irradiating portion at a position where it does not directly act on the ink jet head (particularly the nozzle portion). Preferably, a light-shielding plate is provided between the nozzles of the inkjet head so that the irradiated actinic light does not act on the nozzles.
[0108]
Irradiation with actinic rays immediately after the ink droplets have landed may be performed to such an extent that the fluidity of the landed ink droplets is reduced and a desired uneven structure can be formed, and may be in a half-cured state. In this case, it can be completely cured by irradiating an active light source separately installed on the downstream side. By doing so, it is possible to prevent actinic rays from acting on the nozzles of the ink jet head to cause clogging.
[0109]
The actinic rays that can be used in the present invention include, without limitation, ultraviolet rays, electron beams, γ rays, etc., as long as the light source activates the actinic ray-curable resin that is the pattern forming composition. Electron beams are preferred, and ultraviolet rays are particularly preferred in that they can be easily handled and high energy can be easily obtained. As a light source of ultraviolet rays for photopolymerizing the ultraviolet reactive compound, any light source that generates ultraviolet rays can be used. For example, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, and the like can be used. Further, an ArF excimer laser, a KrF excimer laser, an excimer lamp, synchrotron radiation, or the like can be used. Irradiation conditions differ for each lamp, but the amount of irradiation is 1 mJ / cm2More preferably, more preferably, 20 to 10,000 mJ / cm2And particularly preferably 50 to 2000 mJ / cm.2It is.
[0110]
In addition, an electron beam can be used as well. As the electron beam, 50 to 1000 keV, preferably 100 to 100 keV emitted from various electron beam accelerators such as Cockloft-Walton type, Bande graph type, Resonant transformer type, Insulating core transformer type, Linear type, Dynamitron type, High frequency type, etc. An electron beam having an energy of 300 keV can be used.
[0111]
In the present invention, the oxygen concentration in the atmosphere at the time of irradiation with active rays is more preferably 1% or less.
[0112]
Further, in the present invention, the transparent substrate or the like can be heated in order to efficiently promote the curing reaction of the actinic ray. The heating method is not particularly limited, but it is preferable to use a heat plate, a heat roll, a thermal head, or a method of blowing hot air onto the landed ink surface. In addition, the back roll used on the opposite side of the transparent support of the ink jet emission unit may be continuously heated by using a heat roll.
[0113]
The heating temperature cannot be specified unconditionally depending on the type of the actinic ray-curable resin to be used, but is preferably a temperature range that does not affect the transparent substrate such as thermal deformation, and is preferably 30 to 200 ° C. Further, the temperature is preferably from 50 to 120 ° C, particularly preferably from 70 to 100 ° C.
[0114]
(Thermosetting resin)
Next, the thermosetting resin according to the present invention will be described.
[0115]
Examples of the thermosetting resin that can be used in the present invention include an unsaturated polyester resin, an epoxy resin, a vinyl ester resin, a phenol resin, a thermosetting polyimide resin, and a thermosetting polyamideimide.
[0116]
As the unsaturated polyester resin, for example, orthophthalic acid resin, isophthalic acid resin, terephthalic acid resin, bisphenol resin, propylene glycol-maleic acid resin, dicyclopentadiene or a derivative thereof is introduced into the unsaturated polyester composition. Styrene volatile resin with low molecular weight or added with film-forming wax compound, low shrinkage with added thermoplastic resin (polyvinyl acetate resin, styrene-butadiene copolymer, polystyrene, saturated polyester, etc.) Resin, unsaturated polyester directly Br2Reactive type such as brominated with acetic acid or copolymerized with dibromoneopentyl glycol, a combination of halide such as chlorinated paraffin, tetrabromobisphenol and antimony trioxide, phosphorus compound, aluminum hydroxide, etc. Additive-type flame-retardant resins used as additives, and toughness resins with high toughness (high strength, high elastic modulus, and high elongation rate) hybridized with IPN or polyurethane and silicone, and the like.
[0117]
Examples of the epoxy resin include glycidyl ether epoxy resins including bisphenol A type, novolak phenol type, bisphenol F type, and brominated bisphenol A type, glycidylamine type, glycidyl ester type, cyclic aliphatic type, and heterocyclic epoxy type. And special epoxy resins containing the same.
[0118]
The vinyl ester resin is, for example, a product obtained by dissolving an oligomer obtained by a ring-opening addition reaction between an ordinary epoxy resin and an unsaturated monobasic acid such as methacrylic acid in a monomer such as styrene. There are also special types such as those having a vinyl group at a molecular terminal or a side chain and containing a vinyl monomer. As the vinyl ester resin of the glycidyl ether epoxy resin, for example, there are bisphenol type, novolak type, brominated bisphenol type, etc., and as the special vinyl ester resin, vinyl ester urethane type, vinyl isocyanurate type, side chain vinyl ester type etc. There is.
[0119]
Phenol resins are obtained by polycondensation using phenols and formaldehydes as raw materials, and are classified into resol type and novolak type.
[0120]
Examples of the thermosetting polyimide resin include maleic acid-based polyimides such as polymaleimide amine, polyaminobismaleimide, bismaleimide-O, O'-diallylbisphenol-A resin, bismaleimide-triazine resin, and nadic acid-modified polyimide. And acetylene-terminated polyimide.
[0121]
Further, a part of the above-mentioned actinic ray curable resin can be used as the thermosetting resin.
[0122]
The ink composed of the thermosetting resin according to the present invention may appropriately use an antioxidant or an ultraviolet absorber described in the ink containing the actinic ray-curable resin.
[0123]
In the present invention, when the layer formed by the ink jet method contains a thermosetting resin, the heating method is preferably to perform a heat treatment immediately after the ink droplets land on the transparent substrate.
[0124]
Immediately after the ink droplet lands on the transparent substrate in the present invention, specifically, it is preferable that heating be started at the same time as or within 5 seconds when the ink droplet lands, more preferably 0.001. 2.02.0 seconds. If the heating interval is shorter than 0.001 second, the distance between the nozzle portion and the heating portion is too short, and if heat is transmitted to the head portion, caution is required because the nozzle portion is clogged due to curing in the nozzle portion. Further, if the heating interval exceeds 5.0 seconds, it becomes difficult to obtain the desired characteristics specified in the present invention due to the flow, deformation, and the like of the landed ink droplets.
[0125]
When these are used as inks, matters different from those of the actinic ray-curable ink will be mainly described.
[0126]
In order to prevent the transfer of heat to the nozzle portion during the heating, in the ink jet system of the present invention, it is preferable that the heating portion is arranged at a position where it does not directly act on the ink jet head (particularly the nozzle portion).
[0127]
The heating method is not particularly limited, but it is preferable to use a heat plate, a heat roll, a thermal head, or a method of blowing hot air onto the landed ink surface. Further, a back roll provided on the opposite side of the transparent support of the ink jet emission unit may be used as a heat roll and may be continuously heated. The heating temperature cannot be specified unconditionally depending on the type of the thermosetting resin to be used, but is preferably a temperature range that does not affect the transparent substrate such as thermal deformation, and is preferably 30 to 200 ° C. The temperature is preferably from 50 to 120 ° C, particularly preferably from 70 to 100 ° C.
[0128]
In the ink according to the present invention, any of the above-mentioned actinic ray curable resins and thermosetting resins can be used, but it is preferable to use actinic ray curable resins.
[0129]
The ink according to the present invention can contain a solvent as needed. For example, the actinic ray-curable resin monomer component or the thermosetting resin monomer component may be dissolved or dispersed in an aqueous solvent, or an organic solvent may be used. An organic solvent having a low boiling point or a high boiling point can be appropriately selected and used, and the amount, type and composition of these solvents are preferably adjusted as appropriate in order to adjust the viscosity of the ink.
[0130]
Examples of the solvent that can be used in the ink according to the present invention include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and butanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; benzene, toluene, xylene and the like. Aromatic hydrocarbons; glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and hexylene glycol; ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, diethyl cellosolve, diethyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether and the like Glycol ethers; esters such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, amyl acetate; ethers such as diethyl ether S, water and the like, can be used as a mixture thereof alone or in combination. Those having an ether bond in the molecule are particularly preferable, and glycol ethers are also preferably used.
[0131]
The glycol ethers specifically include the following solvents, but are not particularly limited thereto. Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether Ac, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether Ac, ethylene glycol Diethyl ether and the like can be mentioned, and Ac represents acetate. In the ink according to the present invention, among the above solvents, a solvent having a boiling point of less than 100 ° C. is preferable.
[0132]
(Layers other than pattern formation layer)
Next, a preferred embodiment of forming a layer other than the pattern forming layer by the inkjet method in the present invention will be described.
[0133]
The light control film of the present invention preferably has an antiglare layer on a transparent substrate, and takes into consideration the refractive index, film thickness, number of layers, layer order, and the like so that the reflectance is reduced by optical interference thereon. It is preferable that they are laminated.
[0134]
The anti-glare layer is a layer that has a fine uneven structure on the surface, prevents unnecessary surface reflection, and is provided to make the screen easier to see. The degree of the irregularities is such that the center line average roughness (Ra) is about 0.05 to 5.0 μm, and a transparent ink-like antiglare imparting composition containing a resin and inorganic or organic fine particles is prepared by an inkjet method. It is a preferable method to form by discharging. In order to control the roughness formed on the surface of the light control film, the particle size of inorganic or organic fine particles may be adjusted.
[0135]
The antireflection layer according to the present invention, on the antiglare layer, it is preferable to provide a plurality of refractive index layers from the antiglare layer side, further, a high refractive index layer, a low refractive index layer is laminated in order. Preferably, there is. The level of the refractive index is substantially determined by the metal or compound contained therein, for example, Ti is high, Si is low, and the compound containing F is even lower. The refractive index is set by such a combination. The refractive index and the film thickness can be calculated by measuring the spectral reflectance.
[0136]
The antireflection layer is configured by combining a high refractive index layer having a higher refractive index than the support and a low refractive index layer having a lower refractive index than the support. It is particularly preferable to use an antireflection layer composed of three or more refractive index layers, and to form three layers having different refractive indices from the support side into a medium refractive index layer (having a higher refractive index than the support or the antiglare layer). , A layer having a lower refractive index than the high refractive index layer) / a high refractive index layer / a low refractive index layer are preferably used. Alternatively, an antireflection layer having four or more layers in which two or more high refractive index layers and two or more low refractive index layers are alternately laminated is also preferably used.
[0137]
Further, if necessary, it is preferable to further provide an antifouling layer on the low refractive index layer on the outermost surface so that dirt and fingerprints can be easily wiped off. As the antifouling layer, a fluorine-containing organic silane compound is preferably used.
[0138]
The anti-reflection layer according to the present invention can be formed by the above-mentioned coating method, and a metal oxide layer (SiO 2) can be formed by a dry process such as atmospheric pressure plasma treatment or CVD.2, TiO2, Ta2O5, ZrO2, ZnO, SnO2, ITO, etc.).
[0139]
The high refractive index layer according to the present invention preferably contains titanium oxide. These can be added as fine particles, but more preferably, a refractive index of 1.55 to 2 which is formed by applying and drying a coating solution containing a monomer, oligomer or a hydrolyzate of an organic titanium compound. 5 layers.
[0140]
Examples of the monomer and oligomer of the organic titanium compound used in the present invention include Ti (OCH3)4, Ti (OC2H5)4, Ti (On-C3H7)4, Ti (OiC3H7)4, Ti (On-C4H9)4, Ti (On-C3H7)42-10 mer, Ti (O-i-C3H7)42 to 10-mer, Ti (On-C4H9)4Preferred examples include dimers to 10-mers. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, Ti (On-C3H7)4, Ti (OiC3H7)4, Ti (On-C4H9)4, Ti (On-C3H7)42 to 10-mer, Ti (On-C4H9)42 to 10-mers are particularly preferred.
[0141]
The monomer, oligomer or hydrolyzate of the organic titanium compound used in the present invention desirably accounts for 50.0 to 98.0% by mass of the solid content contained in the coating solution. The solid content ratio is more preferably from 50 to 90% by mass, and still more preferably from 55 to 90% by mass. In addition, it is also preferable to add a polymer of an organic titanium compound (crosslinked by hydrolysis of the organic titanium compound in advance) or titanium oxide fine particles to the coating composition.
[0142]
In the present invention, the coating liquid contains a monomer or oligomer of the above-mentioned organotitanium compound or a partial or complete hydrolyzate, but the monomer or oligomer of the organotitanium compound is self-condensed and crosslinked to form a network bond. is there. Catalysts and curing agents can be used to accelerate the reaction, including metal chelate compounds, organometallic compounds such as organic carboxylate salts, organosilicon compounds having an amino group, and acid generation by light. Agents (photoacid generators). Particularly preferred among these catalysts or curing agents are aluminum chelate compounds and photoacid generators. Examples of the aluminum chelate compound include ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum trisethyl acetoacetate, alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum monoacetylacetonate bisethylacetoacetate, and aluminum trisacetylacetonate. Examples of the acid generator include benzyltriphenylphosphonium hexafluorophosphate, other phosphonium salts and salts of triphenylphosphonium hexafluorophosphate.
[0143]
It is preferable that a binder of 0.5 to 20% by mass is contained as a solid content ratio in the coating solution of the antireflection layer.
[0144]
The binder has two or more polymerizable groups such as a polymerizable vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an isopropenyl group, an epoxy group, and an oxetane ring, and has a crosslinked structure or a network structure by irradiation with actinic rays. The same acrylic or methacrylic active energy ray reactive compound, epoxy active energy ray reactive compound, or oxetane active energy ray reactive compound as used in the ink to be formed can be used. These compounds include monomers, oligomers, and polymers. From the viewpoint of polymerization rate and reactivity, among these active groups, an acryloyl group, a methacryloyl group or an epoxy group is preferable, and a polyfunctional monomer or oligomer is more preferable. Also, the actinic ray-curable resin used for the above-mentioned ink and hard coat layer can be preferably used. Further, an alcohol-soluble acrylic resin is also preferably used.
[0145]
In the middle to high refractive index layer containing a titanium compound, an alcohol-soluble acrylic resin is also preferably used as a binder, whereby a high refractive index layer can be obtained while the film thickness unevenness is small. Specifically, an alkyl (meth) acrylate polymer or an alkyl (meth) acrylate copolymer, for example, a copolymer such as n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, or propyl methacrylate is preferably used, The copolymerization component is not limited to these. Commercially available products include DIANAL BR-50, BR-51, BR-52, BR-60, BR-64, BR-65, BR-70, BR-73, BR-75, BR-76, BR-77. , BR-79, BR-80, BR-82, BR-83, BR-85, BR-87, BR-88, BR-89, BR-90, BR-93, BR-95, BR-96, BR -100, BR-101, BR-102, BR-105, BR-107, BR-108, BR-112, BR-113, BR-115, BR-116, BR-117, BR-118 (Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) can be used. These monomer components can also be added as a binder for the medium to high refractive index layer. The refractive index can be adjusted by changing the addition ratio of the binder.
[0146]
It is preferable to add a slipping agent to the low refractive index layer, and the scratch resistance can be improved by imparting a slip property. As the sliding agent, silicone oil or a wax-like substance is preferably used.
[0147]
Specifically, higher fatty acids such as behenic acid, stearic acid amide, and pentacoic acid or derivatives thereof, and carnauba wax, beeswax, and montan wax containing a large amount of these components as natural products can also be preferably used. Polyorganosiloxanes as disclosed in JP-B-53-292, higher fatty acid amides as disclosed in U.S. Pat. No. 4,275,146, JP-B-58-33541, UK Patent 927,446. Or higher fatty acid esters (esters of fatty acids having 10 to 24 carbon atoms and alcohols having 10 to 24 carbon atoms) as disclosed in JP-A-55-126238 and JP-A-58-90633, and U.S. Pat. No. 3,933,516, higher fatty acid metal salts, dicarboxylic acids having up to 10 carbon atoms and aliphatic or cycloaliphatic diols as disclosed in JP-A-51-37217. Polyester compounds, oligopolyesters from dicarboxylic acids and diols disclosed in JP-A-7-13292, etc. It can be.
[0148]
The amount of the slip agent used in the low refractive index layer is 0.01 to 10 mg / m.2Is preferred. If necessary, it can be added to the middle refractive index layer and the high refractive index layer.
[0149]
It is preferable to add a surfactant, a softening agent, a softening smoothing agent, and the like to the low refractive index layer of the present invention, thereby improving abrasion resistance. Among them, anionic or nonionic surfactants are preferable, and for example, dialkyl sulfosuccinate sodium salt, nonionic surfactant emulsion of polyhydric alcohol fatty acid ester and the like are preferable. For example, Lipooil NT-6, NT12, NT-33, TC-1, TC-68, TC-78, CW-6, TCF-208, TCF-608, NK Oil CS-11, AW-9, AW-10 , AW-20, Polysofter N-606, a paint additive PC-700 (manufactured by Nichika Chemical Co., Ltd.) and the like.
[0150]
The low refractive index layer according to the present invention is preferably provided by coating silicon compound fine particles such as silicon oxide or fluorine-containing compound fine particles. Preferred organic silicon compounds include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and the like. An oligomer is obtained. The hydrolysis reaction can be performed by a known method.For example, a predetermined amount of water is added to the above tetraalkoxysilane, and in the presence of an acid catalyst, while distilling off by-produced alcohol, usually at room temperature to room temperature. React at 100 ° C. By this reaction, the alkoxysilane is hydrolyzed, followed by a condensation reaction, and a liquid silicate oligomer having two or more hydroxyl groups (usually having an average degree of polymerization of 2 to 8, preferably 3 to 6) as a hydrolyzate Obtainable.
[0151]
Examples of the curing catalyst include acids, alkalis, organic metals, metal alkoxides and the like. In the present invention, acids, especially organic acids having a sulfonyl group or a carboxyl group are preferably used. For example, acetic acid, polyacrylic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methylsulfonic acid and the like are used. The organic acid is more preferably a compound having a hydroxyl group and a carboxyl group in one molecule. For example, hydroxydicarboxylic acid such as citric acid or tartaric acid is used. Further, the organic acid is more preferably a water-soluble acid. For example, in addition to the citric acid and tartaric acid, levulinic acid, formic acid, propionic acid, malic acid, succinic acid, methylsuccinic acid, fumaric acid, oxaloacetic acid, pyruvine Acid, 2-oxoglutaric acid, glycolic acid, D-glyceric acid, D-gluconic acid, malonic acid, maleic acid, oxalic acid, isocitric acid, lactic acid and the like are preferably used. In addition, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, atrobic acid and the like can also be used as appropriate.
[0152]
By using the above-mentioned organic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, hypochlorous acid, the use of inorganic acids such as boric acid not only can eliminate concerns about pipe corrosion and safety at the time of production, but also during hydrolysis. A stable hydrolyzate can be obtained without causing gelation. The addition amount is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.2 to 5 parts by mass, per 100 parts by mass of the partial hydrolyzate. Further, the amount of water to be added may be at least the amount at which the partial hydrolyzate can theoretically hydrolyze 100%, and it is preferable to add 100 to 300%, preferably 100 to 200%.
[0153]
The coating composition for a low refractive index layer thus obtained is extremely stable.
(Aging process)
Further, in the present invention, by the aging step, the crosslinking by hydrolysis and condensation of the organosilicon compound sufficiently proceeds, and the properties of the obtained coating film become excellent. The aging may be performed by allowing the oligomer liquid to stand, and the leaving time is a time during which the above-mentioned crosslinking proceeds to an extent sufficient to obtain desired film properties. Specifically, depending on the type of catalyst used, 1 hour or more at room temperature for hydrochloric acid and several hours or more for maleic acid, about 8 hours to 1 week, are sufficient, usually about 3 days. The ripening temperature affects the ripening time, and it may be better to take a means of heating to around 20 ° C. in extremely cold regions. In general, aging proceeds rapidly at high temperatures, but gelation occurs when heated to 100 ° C. or higher. Therefore, heating to 50 to 60 ° C. at most is appropriate. The silicate oligomer used in the present invention is, in addition to the above, a modified product modified with an organic compound (monomer, oligomer, polymer) having a functional group such as an epoxy group, an amino group, an isocyanate group, and a carboxyl group. And it may be used alone or in combination with the above silicate oligomer.
[0154]
In the present invention, the low refractive index layer may contain silicon oxide fine particles. It is preferable to contain silicon oxide fine particles having a particle size of 0.1 μm or less. For example, Aerosil 200V (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) or the like can be added. Particularly, silicon oxide fine particles whose surface is modified with an alkyl group are preferably used. For example, silicon oxide fine particles whose surface is modified with a methyl group, which are commercially available as Aerosil R972 and R972V (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), are preferably used. Can be added. In addition, fine particles of silicon oxide having a surface substituted with an alkyl group described in JP-A-2001-2799 can also be used, and can be easily treated with an alkylsilane coupling agent after the hydrolysis of the silicate oligomer described above. Can be obtained. It is preferable to add the compound so that the solid content in the low refractive index layer is in the range of 0.1 to 40% by mass.
[0155]
A silane compound may be further added to each refractive index layer of the present invention for adjusting the refractive index or improving the film quality.
[0156]
Solvents used in the coating solution for coating the high to low refractive index layer (also referred to as an optical interference layer) according to the present invention include alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and butanol; , Methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc .; ketones such as benzene, toluene and xylene; glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and hexylene glycol; ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol and butyl carbine Glycol ethers such as tall, diethyl cellosolve, diethyl carbitol, and propylene glycol monomethyl ether; N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, methyl lactate, ethyl lactate, water, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. hand It is possible to use.
[0157]
Those having an ether bond in the molecule are particularly preferred, and glycol ethers are more preferred.
[0158]
Glycol ethers include propylene glycol mono (C1 to C4) alkyl ether and propylene glycol mono (C1 to C4) alkyl ether ester, and specifically, propylene glycol monomethyl ether (PGME), propylene glycol monoethyl ether, propylene Glycol mono n-propyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and the like. Examples of the propylene glycol mono (C1-C4) alkyl ether ester include propylene glycol monoalkyl ether acetate, and specifically, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and the like. These solvents are preferably added to the coating liquid in an amount of 1 to 90% by mass of the total organic solvent.
[0159]
Further, it is preferable to add various leveling agents, surfactants, and low surface tension substances such as silicone oil to the coating liquid for each of the high to low refractive index layers according to the present invention.
[0160]
After the application of the middle to high refractive index layer and the low refractive index layer according to the present invention, it is preferable to irradiate active light in order to promote hydrolysis or curing of the composition containing the metal alkoxide. More preferably, the active energy ray is irradiated each time each layer is coated.
[0161]
The same light source as that used for curing the ink can be used as the actinic ray used in the present invention. Irradiation conditions are different for each lamp, but the amount of irradiation is 20 mJ / cm2-10,000mJ / cm2Is preferably, and more preferably, 100 to 2,000 mJ / cm.2And particularly preferably, 400 to 2,000 mJ / cm.2It is.
[0162]
When ultraviolet rays are used, the multilayer antireflection layer may be irradiated one layer at a time, or may be irradiated after lamination, but it is particularly preferable to irradiate ultraviolet rays after laminating the multilayers.
[0163]
Further, in the present invention, a method of providing an antireflection layer by a dry process can also be preferably used. The antireflection layer or the antifouling layer can be formed according to the method described, but in the present invention, it is particularly preferable to form the antireflection layer by the atmospheric pressure plasma treatment method.
[0164]
【Example】
Next, the present invention will be further described by describing specific embodiments of the present invention and the effects thereof, but of course, embodiments of the present invention are not limited thereto.
[0165]
[Example 1]
Preparation of transparent substrate
A dope was prepared as described below to prepare a cellulose ester film as a transparent substrate.
[0166]
Figure 2004361801
The dope composition was charged into a sealed container, heated to 70 ° C., and completely stirred to dissolve cellulose triacetate (TAC) to obtain a dope. The time required for dissolution was 4 hours. After filtering the dope composition, the dope (temperature: 35 ° C.) was uniformly cast on a stainless steel band support at 22 ° C. using a belt casting apparatus. The temperature of the stainless steel band support was 20 ° C.
[0167]
Then, after drying to a range where the peeling was possible, the dope was peeled off from the stainless steel band support. At this time, the residual solvent amount of the dope was 25%. The time required from dope casting to peeling was 3 minutes. After peeling from the stainless steel band support, drying at 120 ° C. while holding in the width direction, releasing the width holding, and drying in a drying zone at 120 ° C. and 135 ° C. while being conveyed by a number of rolls. A knurling process with a width of 10 mm and a height of 5 μm was performed on both ends of the film to prepare a cellulose triacetate film having a thickness of 40 μm. The film width was 1300 mm and the winding length was 3000 m. The winding tension was 150 N / 1300 mm in initial tension and 100 N / 1300 mm in final winding tension.
[0168]
In the produced cellulose ester film, a light control film having a stripe pattern was formed by an inkjet method.
[0169]
Production of light control film
On a cellulose ester film, the following black ink liquid 1 was ejected as ink droplets at 1 pl by an ink jet method, and 100 mJ / cm from the actinic ray irradiation part 0.2 seconds later.2After curing by irradiating with ultraviolet light at an irradiation intensity of 5 mm, a stripe pattern having a line width of 5 μm is formed. Similarly, the following transparent ink liquid 2 was ejected as ink droplets at 1 pl from an area other than the stripes by the ink jet method, and 100 mJ / cm from the actinic ray irradiation section 0.2 seconds later.2Irradiation with ultraviolet light at an irradiation intensity of, and curing. This is repeated to make the film thickness 30 μm. Thereafter, the temperature and speed of the hot air were gradually increased, and finally dried at 85 ° C., and further 100 mJ / cm.2A light control film was formed by irradiating with ultraviolet light at an irradiation intensity of.
[0170]
<Inkjet emission method>
As the inkjet emitting device, a line head system (same structure as in FIG. 10A) was used, and ten inkjet heads having a predetermined number of nozzles having a nozzle diameter of 3.5 μm were prepared. The ink jet head having the configuration shown in FIG. 9 was used.
[0171]
The ink supply system is composed of an ink supply tank, a filter, a piezo-type inkjet head, and a pipe. From the ink supply tank to the inkjet head, heat insulation and heating (40 ° C) are performed. The driving frequency was 20 kHz.
[0172]
<Composition of black ink liquid 1>
20 parts by mass of carbon black
Dipentaerythritol hexaacrylate 100 parts by mass
(Including dimer and trimer components)
Photoreaction initiator (dimethoxybenzophenone) 4 parts by mass
Propylene glycol monomethyl ether 30 parts by mass
100 parts by mass of methyl ethyl ketone
<Composition of the transparent ink liquid 2>
Dipentaerythritol hexaacrylate 100 parts by mass
(Including dimer and trimer components)
Photoreaction initiator (dimethoxybenzophenone) 4 parts by mass
Propylene glycol monomethyl ether 30 parts by mass
100 parts by mass of methyl ethyl ketone
What was formed was a light control film similar to that shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).
[0173]
The relationship between the light incident angle and the light transmittance in the direction perpendicular to the stripes (stripe) of the light control film (the vertical direction in FIG. B) was as shown in FIG.
[0174]
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, a light control film having a grid pattern as shown in FIG. 3 was formed by an inkjet method.
[0175]
The relationship between the light incident angle and the light transmittance in the vertical and horizontal directions of the light control film having the lattice pattern was as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b).
[0176]
[Example 3]
In the same manner as in Example 1, a light control film having a dot pattern shown in FIG. 5 was formed by an inkjet method.
[0177]
The relationship between the light incident angle and the light transmittance in the vertical and horizontal directions of the light control film having the dot pattern was as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
[0178]
[Example 4]
In the same manner as in Example 1, a light control film having a honeycomb pattern shown in FIG. 7 was formed by an inkjet method.
[0179]
The light incident angles and light transmittances of the honeycomb pattern light control film in the vertical and horizontal directions are as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
[0180]
[Example 5]
After the following hard coat layer was applied to the cellulose ester film produced in Example 1, a light control film was formed by the ink jet method described in Example 1.
[0181]
Application of hard coat layer
On one surface of the cellulose ester film, the following hard coat layer coating composition was applied by a slit die, the temperature and speed of hot air were gradually increased, and finally dried at 85 ° C., and subsequently 115 mJ from the actinic ray irradiation unit. / Cm2Irradiation with ultraviolet light at an irradiation intensity of 5 μm was performed to provide a hard coat layer having a center line average surface roughness (Ra) of 12 μm and a dry film thickness of 5 μm.
[0182]
Figure 2004361801
[Example 6]
On the light control film produced in Example 1, the following antiglare layer was formed by a coating method.
[0183]
Application of anti-glare layer
On a light control film, the following antiglare layer coating composition was applied with a slit die so as to have a wet film thickness of 10 μm, the temperature of hot air was gradually increased, and finally the temperature was increased to 85 ° C., followed by drying at 85 ° C. 115 mJ / cm from actinic ray irradiator2Irradiation was performed at an irradiation intensity of 5 μm to provide an antiglare layer having a dry film thickness of 5 μm.
[0184]
Figure 2004361801
The obtained light control film was mounted on the front surface of a liquid crystal display panel (color liquid crystal display MultiSync LCD1525J: model name LA-1529HM manufactured by NEC Corporation), and visibility was evaluated.
[0185]
As a result, the reflection of the nearest fluorescent light in the office was completely unnoticeable, and characters with a font size of 8 or less could be clearly read.
[0186]
[Example 7]
On the light control film produced in Example 1, an antireflection layer was applied in the order of a middle refractive index layer, a high refractive index layer, and then a low refractive index layer as follows.
[0187]
Application of medium refractive index layer
The following medium refractive index layer composition was applied on a light control film by an extrusion coater, dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then irradiated with ultraviolet rays at 175 mJ / cm using a high-pressure mercury lamp (80 W).2Irradiation and curing were performed, and a middle refractive index layer was provided so as to have a thickness of 78 nm. The refractive index of the middle refractive index layer was 1.70.
[0188]
Figure 2004361801
Formation of high refractive index layer
The following high-refractive-index layer composition was applied on the medium-refractive-index layer by an extrusion coater, dried at 80 ° C. for 5 minutes, and then irradiated with ultraviolet rays at 175 mJ / cm using a high-pressure mercury lamp (80 W).2Irradiation and curing were performed, and a high refractive index layer was provided so as to have a thickness of 66 nm. The high refractive index layer had a refractive index of 1.85.
[0189]
Figure 2004361801
Formation of low refractive index layer
On the high refractive index layer, the following low refractive index layer composition was applied by an extrusion coater, dried at 80 ° C. for 5 minutes, thermally cured at 120 ° C. for 5 minutes, and further irradiated with ultraviolet rays at 175 mJ / cm.2Irradiation and curing were performed, and a low refractive index layer was provided so as to have a thickness of 95 nm. The low refractive index layer had a refractive index of 1.45.
[0190]
<Preparation of tetraethoxysilane hydrolyzate A>
First, 580 g of tetraethoxysilane and 1144 g of ethanol were mixed, and an aqueous citric acid solution (a solution of 5.4 g of citric acid monohydrate dissolved in 272 g of water) was added thereto, followed by 1 hour at room temperature (25 ° C.). By stirring, a tetraethoxysilane hydrolyzate A was prepared.
[0191]
<Low refractive index layer composition>
Propylene glycol monomethyl ether 303 parts by mass
Isopropyl alcohol 305 parts by mass
139 parts by mass of tetraethoxysilane hydrolyzate A
γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane
(KBM503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1.6 parts by mass
10% FZ-2207, propylene glycol monomethyl ether solution
(Manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) 1.3 parts by mass
The obtained light control film was mounted on the front surface of a liquid crystal display panel (color liquid crystal display MultiSync LCD1525J: model name LA-1529HM manufactured by NEC Corporation), and visibility was evaluated.
[0192]
As a result, the reflection of the nearest fluorescent light in the office was completely unnoticeable, and characters with a font size of 8 or less could be clearly read.
[0193]
In addition, a moving image and a test chart image for sharpness evaluation were output, and the tightness and sharpness of the image were evaluated according to the following criteria. As a result, the blackness of the moving image was very good, and the test pattern was projected very sharply.
[0194]
[Comparative Example 1]
According to the method described in JP-A-51-44186, a transparent thin plate having a thickness of 180 μm (cellulose acetyl butyrate) and a thin plate having a black thickness of 20 μm (cellulose acetyl butyrate containing carbon black) are alternately laminated. A louver-equipped light control film was prepared by slicing the film at a desired thickness in a direction perpendicular to the laminating direction.
[0195]
However, the pattern formed on the cross section became irregular, and the transmittance was reduced to 30%.
[0196]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is easy to manufacture, has excellent mechanical strength, has excellent light-shielding properties for unnecessary incident light, an image viewed from a predetermined direction is bright and clear, and has dots, stripes, lattices, honeycomb patterns, or the like. It is possible to provide a light control film, a method for producing the same, and an ink jet apparatus used for the production, which can freely form a pattern.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view and a top view illustrating the structure of a light control film of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a relationship between a light incidence angle and a light transmittance in a direction perpendicular to the stripe pattern (the vertical direction in FIG. 1).
FIG. 3 is a diagram illustrating a lattice pattern.
FIG. 4 is a view for explaining the relationship between the light incident angle and the light transmittance in the vertical and horizontal directions of a light control film of a lattice type.
FIG. 5 is a diagram illustrating a dot pattern.
FIG. 6 is a view for explaining the relationship between the light incident angle and the light transmittance in the vertical and horizontal directions of a point-type light control film.
FIG. 7 is a diagram illustrating a honeycomb pattern.
FIG. 8 is a view for explaining the relationship between the light incident angle and the light transmittance in the vertical and horizontal directions of a honeycomb type light control film.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the ink-jet head and an enlarged view of the cross-section.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of an inkjet head unit and a nozzle plate.
FIG. 11 is a conceptual diagram of an example of an ink jet system.
[Explanation of symbols]
1 transparent substrate (support)
2 pattern image
10 Inkjet head
11 Substrate
12 Piezoelectric element
13 Channel plate
13a Ink flow path
13b wall
14 Common liquid chamber components
14a Common liquid chamber
15 Ink supply pipe
16 Nozzle plate
16a nozzle
17 Driving circuit printed circuit board (PCB)
18 Lead part
19 Drive electrode
20 grooves
21 Protection plate
22 Fluid resistance
23, 24 electrodes
25 Upper partition
26 heater
27 Heater power supply
28 Heat transfer member

Claims (14)

透明基体上に、インクジェット方式によりライトコントロール用のパターンを形成することを特徴とするライトコントロールフィルムの製造方法。A method for producing a light control film, comprising forming a light control pattern on a transparent substrate by an inkjet method. ライトコントロール用のパターンが、点、縞、格子模様またはハニカム模様のいずれかであることを特徴とする請求項1記載のライトコントロールフィルムの製造方法。The method for producing a light control film according to claim 1, wherein the light control pattern is any one of a dot, a stripe, a lattice pattern, and a honeycomb pattern. ライトコントロール用のパターンを、少なくとも樹脂と、染料または顔料を含有するインク液滴の出射により形成し、該パターン以外の領域は透明樹脂を主成分とするインク液滴の出射により形成することを特徴とする請求項1又は2記載のライトコントロールフィルムの製造方法。A light control pattern is formed by emitting ink droplets containing at least a resin and a dye or a pigment, and regions other than the pattern are formed by emitting ink droplets containing a transparent resin as a main component. The method for producing a light control film according to claim 1. パターン形成用インク液滴に含有されている樹脂、及びパターン以外の領域用のインク液滴に含まれる透明樹脂が、活性光線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項3記載のライトコントロールフィルムの製造方法。4. The light control film according to claim 3, wherein the resin contained in the ink droplets for forming the pattern and the transparent resin contained in the ink droplets for the area other than the pattern are actinic ray-curable resins. Manufacturing method. 前記インク液滴を透明基材上に着弾させた直後より、活性光線を照射することを特徴とする請求項4記載のライトコントロールフィルムの製造方法。5. The method for producing a light control film according to claim 4, wherein actinic rays are irradiated immediately after the ink droplets have landed on a transparent substrate. パターン形成用インク液滴に含有されている樹脂、及びパターン以外の領域用のインク液滴に含まれる透明樹脂が、熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項3記載のライトコントロールフィルムの製造方法。4. The light control film according to claim 3, wherein the resin contained in the ink droplets for pattern formation and the transparent resin contained in the ink droplets for the area other than the pattern are thermosetting resins. Production method. 前記インク液滴を透明基材上に着弾させた直後より、加熱処理を行うことを特徴とする請求項6記載のライトコントロールフィルムの製造方法。7. The method for manufacturing a light control film according to claim 6, wherein a heat treatment is performed immediately after the ink droplets have landed on a transparent substrate. 請求項1〜7のいずれか1項記載のライトコントロールフィルムの製造方法により造られたことを特徴とするライトコントロールフィルム。A light control film produced by the method for producing a light control film according to claim 1. ライトコントロールフィルムへの垂直入射光の透過率が40%以上であり、かつ、30度斜め方向からくる光線の透過率が20%以下であることを特徴とする請求項8記載のライトコントロールフィルム。9. The light control film according to claim 8, wherein the transmittance of vertically incident light to the light control film is 40% or more, and the transmittance of light rays obliquely directed at 30 degrees is 20% or less. 請求項8又は9記載のライトコントロールフィルム面上にインクジェット方式により微細な凹凸構造を形成し防眩性を付与したことを特徴とするライトコントロールフィルム。10. A light control film, wherein a fine uneven structure is formed on the surface of the light control film according to claim 8 by an ink-jet method to impart antiglare properties. 請求項8又は9記載のライトコントロールフィルム面上に、少なくとも1層のハードコート層を形成し、その上にインクジェット方式により微細な凹凸構造を形成し防眩性を付与したことを特徴とするライトコントロールフィルム。10. A light, wherein at least one hard coat layer is formed on the surface of the light control film according to claim 8 or 9, and a fine uneven structure is formed thereon by an ink jet method to impart an antiglare property. Control film. 請求項8又は9記載のライトコントロールフィルム面上に、反射防止層を設けたことを特徴とするライトコントロールフィルム。A light control film, comprising an antireflection layer provided on the light control film surface according to claim 8. 請求項8又は9記載のライトコントロールフィルム面上に、防眩層を形成した後、該防眩層上に反射防止層を設けたことを特徴とするライトコントロールフィルム。10. A light control film comprising: an antiglare layer formed on the light control film surface according to claim 8; and an antireflection layer provided on the antiglare layer. 請求項8〜13のいずれか1項記載のライトコントロールフィルムを製造するためのインクジェット装置であって、インクジェットヘッド部に直接活性光線又は熱が作用しないように活性光線照射部又は加熱部が配置されていることを特徴とするインクジェット装置。An inkjet device for producing the light control film according to any one of claims 8 to 13, wherein an actinic ray irradiation unit or a heating unit is arranged so that actinic rays or heat does not directly act on the inkjet head unit. An ink jet apparatus, comprising:
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