JP2005301116A - 反射下地感光性エレメントを用いた反射下地板製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラミネート時に、透明基板後端に発生する気泡を低減し、パネル歩留りを向上する反射下地板製造方法を提供する。
【解決手段】 （ａ）凹凸形成層支持体フィルム、（ｂ）反射下地感光性樹脂層、及び（ｃ）保護フィルムの順に積層された反射下地感光性エレメントを透明基板に積層する工程において、反射下地感光性エレメントを透明基板の下側から繰り出し、（ｃ）保護フィルムを剥離し透明基板の搬送面下側にラミネートする反射下地板製造方法。さらに、ラミネート後に８０〜１６０℃の加熱ロールを通過させたり、加熱ロールの通過回数を１〜５回のいずれかとすると好ましい。
【選択図】 なし

Description

本発明は、（ａ）凹凸形成層支持体フィルムの凹凸を（ｂ）反射下地感光性樹脂層に転写し、その（ｂ）反射下地感光性樹脂層を透明基板にラミネートする反射下地板製造方法に関する。特に、透明基板とのラミネート等で気泡を低減し、パネル歩留りを向上する反射下地板製造方法に関する。

液晶カラーテレビ、液晶カラー表示のコンピューターなどフラットパネルが実用化されているが、これらの液晶ディスプレー（以下、ＬＣＤ）は、内蔵されたバックライトの発光により、ディスプレーを表示する機構になっている。このバックライトでディスプレーを表示する方式は、室内であれば、バックライトよりも明るい光源が殆どなく、ディスプレーを問題なく表示できる。しかしながら、日中室外で、バックライト方式のディスプレーをみる場合、太陽光は、バックライトより明るいため、表示されたディスプレーを鮮やかに見ることが困難である。この問題を解決するためには、ＬＣＤ内部に反射板を設けて、反射でＬＣＤを見る方法がある。この反射板を製造する方法として、有機バインダー中にガラス粒子等を混練したワニスをスピンコートにより、成膜後、ベーク等の工程を行い、金属膜をスパッタして反射膜を形成する方法がある（ビーズ分散法）。ガラス粒子入り有機バインダーを使用する以外に、ガラス板に凹凸を形成する方法として、ベースフィルムに微小な凹凸を設け、その面に感光性樹脂層をコーティングし、その後、カバーフィルムを張り合わせた反射下地フィルムを用いて、反射板を製造する方法がある（特許文献１参照）。この反射下地フィルムは、カバーフィルムを剥離しながら、ガラス板にベースフィルムと感光性樹脂層をラミネートし、その後、露光、ベースフィルム剥離、現像、ベーク及び金属膜及び無機膜等をスパッタし、反射板を製造する（フィルム法）。しかしながら、これまでのＬＣＤ用途におけるフィルム法では、ラミネート（オートカットラミネータ）を用いて、ガラス面の上側からラミネートするため、フィルムカット後にフィルムの端がガラス板にパタ落（フィルムにテンションが掛からない状態で自然落下）するため、ガラス後端３５〜６０ｍｍ区間に気泡が多発して、表示欠陥となる。

特開２００３−３１５５１３号公報

本発明は、ガラス後端に発生する気泡を低減し、パネル歩留りを向上することができる反射下地板製造方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、（ａ）凹凸形成層支持体フィルム、（ｂ）反射下地感光性樹脂層、及び（ｃ）保護フィルムの順に積層された反射下地感光性エレメントを透明基板に積層する工程において、反射下地感光性エレメントを透明基板の下側から繰り出し、（ｃ）保護フィルムを剥離し透明基板の搬送面下側からラミネートすることを特徴とする反射下地板製造方法である。
請求項２に記載の発明は、透明基板の搬送面下側からラミネートし、さらに、ラミネート後に８０〜１６０℃の加熱ロールを通過させる請求項１に記載の反射下地板製造方法である。
請求項３に記載の発明は、ラミネート後、加熱ロールの通過回数を１〜５回のいずれかとする請求項２に記載の反射下地板製造方法である。

本発明の反射下地板製造方法により製造された反射板は、ラミネートの流れ方向の透明基板の後端に発生する気泡を低減でき、これに起因する液晶ディスプレーの表示欠陥をなくすることができる。また、これにより、パネル歩留りを向上することができる。

本発明における反射下地感光性エレメントの（ａ）凹凸形成層支持体フィルムは紫外線を透過できるものであれば特に制限はなく、好ましくは厚さが２〜１００μｍであり、好ましくは１６〜８０μｍであることが望ましい。１６μｍ未満ではフィルムの剛性が弱く、ラミネート時にシワになりやすい。また、８０μｍを超えると（ｂ）反射下地感光性樹脂層を塗工する際に抜けすじ（塗工欠陥）等の外観不良になりやすい傾向がある。
（ａ）凹凸形成層支持体フィルムは、光硬化または熱硬化樹脂を塗布し、金型を押し当てて凹凸面を形成する方法、透明支持体フィルムにサンドブラスト、レーザー加工等の処理を施し、表面に凹凸を形成する方法、及び透明支持体フィルムに規定の直径のビーズまたは滑剤を混練したものをフィルム化して形成する方法が挙げられる。（ａ）凹凸形成層支持体フィルムの表面凹凸Ｒmax（最大表面粗さ）は、０．５〜５μｍであることが望ましく、０．５μｍ未満、５μｍを超えるといずれも十分な反射特性が得られない。
透明基板上に反射下地感光性エレメントを貼り合わせる点及び反射下地感光性エレメントを貼り付け、光硬化させた後、はく離する点で特に好適であることから、ポリプロピレン、ポリエステル等を材質としたフィルムをベースフィルムとして用い、それをサンドブラスト処理等で直接凹凸形状面を設けて凹凸形成層支持体フィルムとすることや、前記ベースフィルム上に光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂を積層して、像状露光や熱成形等により凹凸形状面を設けてベースフィルムと合わせて凹凸形成層支持体フィルムとすること等が特に好ましい。また、このときの凹凸形状面については、外光をより効率良く利用して明るい表示を得るために、垂直な方向に散乱する光の強度を増加させることができるような構造を有するものであれば、特に制限はない。上記のベースフィルムとして、特に好適にはポリエステルフィルムが支持フィルムとして用いられる。このようなポリエステルフィルムとしては、例えば、帝人株式会社製テトロンフィルム、デュポン社製マイラーフィルム等のポリエステルフィルムの他、東レ株式会社、三菱化学株式会社、東洋紡績株式会社製のＰＥＴフィルムが挙げられる。

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

（Ａ）成分の配合量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総量１００重量部に対して好ましくは５０〜９０重量部である。この配合量が５０重量部未満では塗膜性が不十分となり、９０重量部を超えると硬化物の膜特性が低下する傾向がある。

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

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

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

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

本発明で用いられる透明基板は、透明であれば特に制限はなく、その材質として、例えばガラス、プラスチック等が挙げられる。まず、透明基板を必要に応じて加熱（１００〜２００℃、３〜３０分間）した後、その基板上に反射下地感光性樹脂層の保護フィルムを剥がしながら感光性樹脂層をラミネート（貼合わせ）する。この際に、フィルムを透明基板（ガラス）上面から張り合わせると、ラミネート時の後端フィルムカット部、フィルム後端約３０〜６０ｍｍの部分が透明基板（ガラス板）に落下し、微小な気泡が生じる。この傾向は、透明基板（ガラス板）後端側に近くなるに従い多くなる傾向にある。
本発明では、反射下地感光性エレメントを透明基板の下側から繰り出し、（ｃ）保護フィルムを剥離し透明基板の搬送面下側にラミネートする。
フィルムを下面からラミネートする方法は、透明基板搬送工程において、制約を受けるため、従来、行われていなかった。この問題を解消するためには、反射下地感光性エレメントを長尺に巻いたフィルム原反を、透明基板（ガラス板）の下側から繰り出し、保護フィルムを剥離し、反射下地感光性樹脂層が透明基板側になるようラミネートし、透明基板の送り方向長さ付近でフィルム後端をカットした後も、フィルムがガラス面と即時接触しないようにする。本方法を実施するに当り、ラミネート前の透明基板面（ガラス面）は、ゴムロール等に接触しないようにする必要がある。ラミネート前に透明基板面にゴムロール等が接触することにより、ラミネート後の感光性樹脂層と透明基板面の密着性が極端に低下する。また、ゴムロール等に接触することにより、異物を巻き込み、表示欠陥になる。そのため、透明基板の下側からフィルムを貼り付ける際は、ガラス両端支持方式により、ガラス面にゴムロール等が接触しないようにする。さらに、気泡巻き込み量を低減するには、ラミネート後、表面温度８０〜１６０℃の加熱ロールで、１〜５回通過させると良い。通常は、大気中でラミネートするため、少なからずとも、微小気泡（直径：５〜１００μｍ前後）のものが混入し、表示欠陥になる場合がある。本方法では、ラミネート後、加熱ロールを通過させることにより、気泡サイズがより微小化し、気泡個数が著しく減少する効果がある。加熱ロール通過の際、表面温度が８０℃未満では、反射下地感光性樹脂層を十分に加熱し、樹脂流動を低下させることができない。また、表面温度が１６０℃を超えると、加熱ロールにライニングされているゴムの耐久性が不足し、ライニング剥離になる。ゴムロール通過回数は、多い方が望ましいが、５回以上では、気泡低減効果がほぼ飽和するとともに、装置サイズが大きくなりすぎるため、望ましくない。
ラミネート工程は、一般にホットロールと呼ばれる加熱可能なロールが一般的である。ラミネート工程は、加熱ロールのゴム硬度５０〜９０の一般的なラミネータ専用のゴムを使用する。さらに好ましくは、ゴム硬度６０〜８０のゴムを使用すると良い。ゴム硬度が５０未満では長期ランニング時にゴムが割れやすい。また、ゴム硬度が９０を超えると透明基板（ガラス板）の微小気泡を消す効果が低減する。

透明基板に反射下地感光性エレメントをラミネートし、ロールを通過させた後、反射下地感光性樹脂層を露光する。露光工程は、前記の場合に限らず、任意に行うことができる。
露光工程は、一般に市販されている専用の露光機があり、接触又は非接触型のものを用いて行う。ランプとしては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の紫外線を有効に放射するものを用いることができる。その後、露光終了後のラミネート製品は、（ａ）凹凸形成層支持体フィルムをはく離し、必要に応じて２５０〜２８０℃で１５分〜６０分間、加熱し熱硬化させ、（ｂ）反射下地感光性樹脂層を硬化する。加熱には熱風乾燥機、遠赤外線加熱機等の一般的な加熱方式を取ることができる。その後、熱硬化した感光性樹脂層に無機膜（例えば、ＳｉＯ_２、ＴｉＮ、Ａｌ、Ｐｔ等）の薄膜をスパッタし、反射板が製造される。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例）
支持体フィルムとしてポリエステルフィルムを用い、ポリエステルフィルム（５０μｍ厚）上に凹凸転写用の感光性樹脂層を塗布し、表面に凹凸が形成された金型を用いて、その凹凸を感光性樹脂層に転写して光硬化させ（a）凹凸形成用支持体フィルムを得た。その後、表１の反射下地感光性樹脂層となる感光性樹脂組成物の溶液を、（a）凹凸形成用支持体フィルムの凹凸転写面上に均一に塗布し、１００℃の熱風対流式乾燥機で約２分間乾燥し、乾燥後の膜厚が２．０μｍ厚の（ｂ）反射下地感光性樹脂層を形成した。そして、この反射下地感光性樹脂層上に２５μｍ厚の離型処理をしたポリエステルフィルムを（ｃ）保護フィルムとして積層し反射下地感光性エレメントを得た。
得られた反射下地感光性エレメントの保護フィルムを剥がしながら、透明基板としてガラス基板を用い、ガラス基板の上側から（比較例１、2）、または、下側から（実施例１〜３）反射下地感光性樹脂層を常温（２３℃）で、ガラス基板上にロール温度１４０℃、ロール圧０．５８ＭＰａ、速度１．５ｍ／分でラミネートした。その後、表２に記載した工程でパネルを処理し、露光機ＨＭＷ−２０１Ｂ（３ＫＷ、超高圧水銀灯、株式会社オーク製作所製）で露光した後、（ａ）凹凸形成層支持体フィルム（支持体フィルム＋凹凸転写用の感光性樹脂層）を除去し、２６０℃で３０分熱硬化し、反射下地板を作製した。この際の露光量は、２４０ｍＪ／ｃｍ^２とした。
そして、直径５〜１００μｍの微小気泡数を計測し５ｃｍあたりの個数で、また、これを装置に組み込みパネル欠陥数を計測し５ｃｍあたりの個数として評価し、それらの結果を表２に示した。

比較例１、２は、透明基板の上側から保護フィルムを剥離した反射下地感光性エレメントをラミネートした場合であり、比較例１は、その後に、加熱ロールを通過させない場合であり、パネル後端部に微小気泡が多数発生し、パネル欠陥数も多い。比較例２のラミネート後に、１２０℃の加熱ロールを１回通過させた場合、通過させない比較例１より微小気泡数、パネル欠陥数が減少した。これに対し、本発明の実施例１〜３は、透明基板の下側から保護フィルムを剥離した反射下地感光性エレメントをラミネートした場合であり、実施例１の下側からラミネートし、加熱ロールを通過させない場合、比較例１の上側からラミネートした場合に比べ、微小気泡数が１／５に低減した。実施例２、３の、１２０℃の加熱ロールをそれぞれ１回、５回通過させた場合、更に、微小気泡数が減少し、パネル欠陥が解消される。

Claims (3)

1. （ａ）凹凸形成層支持体フィルム、（ｂ）反射下地感光性樹脂層、及び（ｃ）保護フィルムの順に積層された反射下地感光性エレメントを透明基板に積層する工程において、反射下地感光性エレメントを透明基板の下側から繰り出し、（ｃ）保護フィルムを剥離し透明基板の搬送面下側にラミネートすることを特徴とする反射下地板製造方法。
2. 透明基板の搬送面下側からラミネートし、さらに、ラミネート後に８０〜１６０℃の加熱ロールを通過させる請求項１に記載の反射下地板製造方法。
3. ラミネート後、加熱ロールの通過回数を１〜５回のいずれかとする請求項２に記載の反射下地板製造方法。