JP5570281B2 - 液晶シャッター - Google Patents

Description

本発明は、液晶シャッターの干渉縞のない液晶シャッターに関する。

近年急速に発展している液晶シャッターは、事務所等のパーテーションやパチンコ台の中央部等に用いられている。液晶シャッターは、電源のＯＮ、ＯＦＦにより液晶領域が透明になったり、不透明になったりするものである。液晶シャッターは、液晶層、透明電極、偏光板等を重ね合せて形成されている。液晶シャッターの両面は、液晶シャッターを保護するため等で透明板が重ね合わされている。この透明板として、ガラス板、透明樹脂板があるが、ガラス板を使用した場合は干渉縞の発生はみられないが、アクリル樹脂等からなる透明樹脂板を用いると干渉縞が発生して液晶シャッターが透明になった場合に、透明感を損なう問題があった。

この問題を解決するために、液晶シャッターと透明樹脂板の間に単分散微粒子を配置する方法があるが、単分散微粒子を均一に配置することが困難であり、また多量に微粒子を配置すると光透過率が低下して液晶シャッターの透明感が低下する問題があった。

また別の解決方法として、基材の一方の面に干渉縞防止層を設け、他方の面に弱粘着層を設けた干渉縞防止フィルムを液晶シャッターと透明樹脂板との間に配置する方法がある。この干渉縞防止フィルムは、貼る位置を正確にするために貼り直しすることがあるが、弱粘着層の粘着力により貼り直しがしづらいことや、貼る際に液晶シャッターと弱粘着層の間に空気が入りやすい問題があった。

特開平１１−２２７０８８号公報 本明細書では、液晶シャッターと透明樹脂板と干渉縞防止フィルムと組み合わせたものも液晶シャッターと呼ぶ。

本発明の課題は、両面に透明樹脂板を備えた液晶シャッターであって、透明樹脂板と液晶シャッターとの間にある空気層による干渉縞を防止するものである。この課題のための干渉縞防止フィルムを使用するものであるが、このフィルムの貼る位置を修正するために貼り直す際に、容易に貼り直すことができ、貼る際に液晶シャッターと軟質層の間に空気が入らない干渉縞防止フィルムと提供するものである。

第１発明は、液晶シャッターの両面に透明樹脂板を備え、液晶シャッターと透明樹脂板の間に干渉縞防止フィルムを設けた液晶シャッターにおいて、干渉縞防止フィルムが基材上に少なくとも光硬化性樹脂と粒子からなる干渉縞防止層を設け、他方の面にゴム、熱可塑性エラストマーから選択されるものからなる再剥離可能な軟質層を設けたものであり、前記軟質層の剥離力が１０ｍＮ／１２．７ｍｍ以下（ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠、被着体ＳＵＳ板）であることを特徴とする液晶シャッターである。
第２発明は、前記軟質層がシリコーンゴムであることを特徴とする第１発明に記載の液晶シャッターである。
第３発明は、前記シリコーンゴムが、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端にのみビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端及び側鎖にビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンとから選ばれる少なくとも１種のシリコーンを架橋させてなるものであることを特徴とする請求項２に記載の液晶シャッターである。

本発明は、干渉縞のない液晶シャッターであり、液晶シャッター内の干渉縞防止フィルムを位置修正で貼り直し場合に、同様に容易に貼り直し修正出来き、被着体と軟質層の間に空気の混入のないものである。

液晶シャッターの断面図である。

基材としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、アクリル、ポリ塩化ビニル等の透明性を阻害しないフィルムが使用でき、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエチレンテレフタレートフィルムが、機械的強度や寸法安定性に優れる点で好ましい。基材の厚みとしては、適用される材料によって適宜選択されることになるが、一般には４〜３００μｍであり、好ましくは２０〜２００μｍである。

次に基材上に設ける干渉縞防止層とは、表面に凹凸が形成されており、この干渉縞防止層が平滑面に接した際に、平滑面と干渉縞防止フィルムとの間に干渉縞防止が発生するのを防止するために機能する層である。ここで、干渉縞防止の発生をより確実に防止できるようにする観点から、その干渉縞防止層の表面形状の算術平均粗さは０．１μｍ以上であることが好ましい。

干渉縞防止層は、少なくとも光硬化性樹脂と粒子からなるものである。光硬化性樹脂とは、単官能（メタ）アクリレート、多官能（メタ）アクリレート等のモノマーを光硬化させた樹脂であり、これらのモノマーを各々、単独または２種類以上併用して用いる事ができる。

単官能（メタ）アクリレートとして例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、アミル、２−エチルヘキシル、オクチル、ノニル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、シクロヘキシル、ベンジル、メトキシエチル、ブトキシエチル、フェノキシエチル、ノニルフェノキシエチル、グリシジル、ジメチルアミノエチル、ジエチルアミノエチル、イソボルニル、ジシクロペンタニル、ジシクロペンテニル、ジシクロペンテニロキシエチル等の置換基を有する（メタ）アクリレート等が挙げられる。

また、多官能（メタ）アクリレートとしては例えば、１、３−ブチレングリコール、１、４−ブタンジオール、１、５−ペンタンジオール、３−メチル−１、５−ペンタンジオール、１、６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１、８−オクタンジオール、１、９−ノナンジオール、トリシクロデカンジメタノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール１モルに４モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ１モルに２モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン１モルに３モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジまたはトリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ１モルに４モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ（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、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールのポリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性アルキルリン酸（メタ）アクリレート等が挙げられる。

本発明に使用する光重合開始剤は、用いる光硬化性モノマーが光硬化できる公知のものがいずれも使用できる。本発明に使用する光重合開始剤として、ベンゾインイソブチルエーテル、２、４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ベンジル、２、４、６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２、６−ジメトキシベンゾイル）−２、４、４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が好適に用いられ、さらにこれら以外の分子開裂型のものとして、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オンおよび２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン等を併用しても良いし、さらに水素引き抜き型光重合開始剤である、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、４−ベンゾイル−４'−メチル−ジフェニルスルフィド等も併用できる。

また、上記光重合開始剤に対し、増感剤として例えば、トリメチルアミン、メチルジメタノールアミン、トリエタノールアミン、ｐ−ジエチルアミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、Ｎ、Ｎ−ジメチルベンジルアミンおよび４、４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等の、前述重合性成分と付加反応を起こさないアミン類を併用することもできる。もちろん、上記光重合開始剤や増感剤は、光硬化性モノマーへの溶解性に優れ、光透過性を阻害しないものを選択して用いることが好ましい。

光を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる１００ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは２００ｎｍ〜４００ｎｍの波長領域の紫外線を照射する、又は走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。

以上のような表面形状を有する干渉縞防止層は、光硬化性樹脂１００重量部に対して粒子を０．０１〜１５重量部分散してなる組成物を、基材表面に塗布して形成することができる。

粒子としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、シリカ、水酸化アルミニウム、カオリン、クレー、タルク等の体質顔料や、アクリル樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、ポリウレタン樹脂粒子、ポリエチレン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子等の合成樹脂粒子等が使用できる。

粒子の平均粒径は、０．１〜１０μｍ、好ましくは、１〜５μｍの範囲が使用される。粒子は、単分散球状粒子であるものが、好ましい。

干渉縞防止層の厚みとしては、０．１〜２０μｍ、好ましくは、１〜１０μｍの範囲が採用される。干渉縞防止層の表面を凹凸にするために、干渉縞防止層の厚みより、粒子の平均粒径が大きいものを使用する。干渉縞防止層の厚みとは、粒子により凸部を形成していない樹脂部分の厚みをいう。

基材の他方の面に設ける軟質層は、被着体の平滑面に密着させたときに基材を圧着させることなく、軽い力であるいは基材の自重で貼り合わせることができるものである。再剥離する際には、非常に軽い剥離力で剥離できるものである。いわゆる弱粘着層と呼ばれるものの剥離力は、１００ｍＮ／１２．７ｍｍ以上の剥離力（ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠、被着体ＳＵＳ板）をもつものであるが、本発明の軟質層は、１０ｍＮ／１２．７ｍｍ以下の小さい剥離力で剥離できるものであり、弱粘着層とは、物性が全く異なるものである。

軟質層としては、ゴム、熱可塑性エラストマーから選択されるものを使用する。ゴムとしては天然ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムおよびポリウレタンゴム等が、また熱可塑性エラストマーとしてはポリエステル系、ポリアミド系およびポリオレフィン系の熱可塑性エラストマーがそれぞれ例示される。これらの柔軟性ポリマーは、単体で用いてもよく、また２以上を混合して用いてもよい。これらの柔軟性ポリマーの中でも、耐熱性、透明性が優れているシリコーンゴムを用いるのが好ましい。

軟質層の厚みは、１．１〜３，０００μｍの範囲内が好ましい。さらに好ましくは、１．１〜３００μｍの範囲とする。特に好ましくは、１．１〜３０μｍの範囲とする。

シリコーンゴムとしては、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端にのみビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端及び側鎖にビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンとから選ばれる少なくとも１種のシリコーンを架橋させてなるものが挙げられる。

両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンとは下記一般式（化１）で表せられる化合物である。

（式中Ｒは下記有機基、ｎは整数を表す）

（式中Ｒは下記有機基、ｍは整数を表す）

このビニル基以外のケイ素原子に結合した有機基（Ｒ）は異種でも同種でもよいが、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、フェニル基、トリル基、などのアリール基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換した同種又は異種の非置換又は置換の脂肪族不飽和基を除く１価炭化水素基で好ましくはその少なくとも５０モル％がメチル基であるものなどが挙げられるが、このジオルガノポリシロキサンは単独でも２種以上の混合物であってもよい 。

両末端および側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは、上記一般式（化１）中のＲの一部がビニル基である化合物である。末端にのみビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは上記一般式（化２）で表せられる化合物である。末端及び側鎖にビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン上記一般式（化２）中のＲの一部がビニル基である化合物である。

ここで架橋反応に用いる架橋剤は公知のものでよい。架橋剤の例として、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも３個有するものであるが、実用上からは分子中に２個の≡ＳｉＨ結合を有するものをその全量の５０重量％までとし、残余を分子中に少なくとも３個の≡ＳｉＨ結合を含むものとすることがよい。

架橋反応に用いる白金系触媒は公知のものでよく、これには塩化第一白金酸、塩化第二白金酸などの塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物あるいは塩化白金酸と各種オレフィンとの鎖塩などがあげられる。架橋反応したシリコーン層は、シリコーンゴムのような柔軟性を持ったものとなり、この柔軟性が被着体との密着を容易にさせるものである。

本発明に係るシリコーンの市販品の形状は、無溶剤型、溶剤型、エマルション型があるが、いずれの型も使用できる。中でも、無溶剤型は、溶剤を使用しないため、安全性、衛生性、大気汚染の面で非常に利点がある。溶剤型シリコーンや、エマルション型シリコーンでは、塗工時の溶媒の乾燥に多大なエネルギーがかかり、不経済となるので、経済性を考慮する場合は、無溶剤型のシリコーンを用いるのがよい。

軟質層の表面の汚れや異物付着を防いだり、干渉縞防止フィルムのハンドリングを向上させるために樹脂フィルム等のセパレータを軟質層面に貼り合わせることができる。

基材と軟質層との接着力を上げるために、基材と軟質層間に易接着層を設けてもよい。易接着層には、各種の熱可塑性樹脂を使用できる。この熱可塑性樹脂としては、水酸基をもったアクリル樹脂、水酸基をもったポリエステル樹脂、ポリオール等が挙げられる。

干渉縞防止層、軟質層、易接着層の塗工は、各層の塗工液を基材に塗工乾燥させる。塗工方法としては、３本オフセットグラビアコーターや５本ロールコーターに代表される多段ロールコーター、ダイレクトグラビアコーター、バーコーター、エアナイフコーター等が適宜使用できる。

本発明の液晶シャッターについて、図１の液晶シャッターの断面図を用いて説明する。図１の液晶シャッターは、１つの事例であってこの構成に限定するものではない。

図１は、第１の偏光板６８と、第１の透明基板６４と、第１の透明電極６２と、第１の絶縁膜６０と、液晶層５８と、第２の絶縁膜５６と、第２の透明電極５４と、第２の透明基板５２と、第２の偏光板７０とを順次に積層して構成した液晶シャッターである。

（１）透明基板
第１および第２の透明基板の種類としては、ガラスやプラスチック等の公知材料からなる基板を使用することができる。より具体的には、ガラスとして、ソーダガラスや石英ガラス等を挙げることができる。また、プラスチックとしては、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。また、これらの透明基板の厚さについても特に制限されるものではないが、例えば、５０μｍ〜１０ｍｍの範囲内の値であることが好ましい。

（２）透明電極
第１および第２の透明電極の種類についても特に制限されるものではないが、例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ、ＺｎＯ等の透明材料等を挙げることができる。また、これらの透明電極の厚さについても、０．０１〜０．３０μｍの範囲内の値であることが好ましい。

（３）絶縁膜
さらに、相対向する透明電極間の短絡を防止したり、あるいは液晶の配向性を安定化させることを目的として、第１および第２の絶縁膜（配向膜を含む。）をそれぞれ第１および第２の透明電極上に形成することが好ましい。このような絶縁膜な材料としては、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエステル系樹脂等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。また、これらの絶縁膜の厚さについて、０．０１〜０．５μｍの範囲内の値であることが好ましい。

（４）液晶層
液晶層を構成する液晶の種類としては、ネマチック液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶等から適宜選択することが出来る。例えば、強誘電性液晶としては、（メタ）アクリレート主鎖系高分子液晶、クロロアクリレート主鎖系高分子液晶、シロキサン主鎖系高分子液晶、オキシラン主鎖系高分子液晶、シロキサン−オレフィン主鎖系高分子液晶、シッフ塩基系強誘電性低分子液晶、アゾおよびアゾキシ系強誘電性低分子液晶、ビフェニルおよびアロマチックエステル系強誘電性低分子液晶、ハロゲン、シアノ基等の環置換基を導入した強誘電性低分子液晶、複素環を有する強誘電性低分子液晶等の一種単独、または二種以上の組み合わせが挙げられる。

（５）偏光板
第１および第２の偏光板としては、通常市販されている偏光板の中から、適宜選択し使用することができる。偏光板は、液晶層を挟持する透明基板の外側表面に、アクリル樹脂などからなる粘着剤により貼合されていることが好ましい。これにより偏光板と透明基板界面における干渉縞の発生を有効に防止することができる。

図１で示す液晶シャッターと透明樹脂板との間に、前記の干渉縞防止フィルムを配置する。干渉縞防止フィルムの軟質層は、液晶シャッター側に面しても良いし、透明樹脂板側に面してでもよい。干渉縞防止フィルムを配置することにより、液晶シャッターの干渉縞を防ぐことができる。

厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、下記の干渉縞防止層の塗工液を分散機にて分散後、塗工、乾燥し、紫外線照射して、厚み６μｍの干渉縞防止層を形成した。
干渉縞防止層塗工液
シリカ粒子（商品名「ファインシール」株式会社トクヤマ） ０．５重量部
多官能アクリレート（商品名「ＰＥＴＡ」ダイセルサイテック）４９．５重量部
ＭＥＫ ５０重量部

実施例１
前記基材の反対面に、下記のシリコーン塗工液を塗工し、１５０℃、１００秒加熱して、シリコーンを架橋させて、厚み２５μｍの軟質層を形成して干渉縞防止フィルムを作成した。

シリコーン塗工液
両末端のみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシリコーン １００重量部
(無溶剤型)(商品名「Ｘ-６２−１３４７」信越化学工業(株)製架橋剤含有品)
白金触媒 (商品名「ＣＡＴ−ＰＬ−５６」信越化学工業(株)製) ２重量部

液晶シャッターは、パチンコ台用の縦１６５ｍｍ、横２７０ｍｍ、厚み３７０μｍの液晶シャッターを用いた。透明樹脂板は、縦１７３ｍｍ、横２７８ｍｍ、厚み２ｍｍの透明アクリル樹脂板を用いた。液晶シャッターの表面に対して、前記で作成した干渉縞防止フィルムの軟質層を対面させて貼り付けた後で、干渉縞防止層にアクリル樹脂板を重ねた。液晶シャッターの他方の面にも同様に干渉縞防止フィルムと貼り合わせた後、アクリル樹脂板と重ねて、本発明の液晶シャッターを作成した。

実施例２
実施例１の軟質層の代わりに下記の軟質層とした他は、実施例１と同じようにして干渉縞防止フィルムを作成した。
市販の高透明度型エチレン・プロピレンゴム組成物（ゴム硬度：５０度）を用い、その１００部に付きペンタエリスリトールテトラメタクリレートを３部配合し、常法により混練した。一方、基材にプラズマ処理を施し、このプラズマ処理面に上記のエチレン・プロピレンゴム組成物を厚みが１００μｍとなるようにカレンダー法で積層して軟質層を形成した。

比較例１
実施例１の軟質層の代わりにアクリル系の弱粘着剤塗工液を塗工乾燥後、厚み２５μｍの弱粘着層を形成した他は、実施例１と同じようにして干渉縞防止フィルムを作成した。
この干渉縞防止フィルムを使って実施例１とどうようにして液晶シャッターを作成した。

比較例２
干渉縞防止フィルムを使わないで、液晶シャッターの両面にアクリル樹脂板を重ね合せた。

各サンプルを以下の評価方法に基づいて性能を評価した。
１、干渉縞の有無
目視にて、液晶シャッターに対して視線を直角にして、干渉縞の有無を確認する。
○ ：干渉縞は見られない。
× ：干渉縞が見られる。
２、再剥離性における作業性
◎：接着力がほとんどなく、剥離が容易である。再度貼る際に空気のかみ込みが無く作業性がよい。
○：接着力は、微弱であり、剥離は容易であるが、再度貼る際に空気のかみ込みに充分注意して貼る必要がある。
×：接着力は弱いものの、再度貼る際に空気のかみ込みに注意して貼っても空気のかみ込みが見られる。
評価結果

５２、６４ 透明基板
５４、６２ 透明電極
５６、６０ 絶縁膜
５８ 液晶層
６３、７１ 透明基板の外側表面
６６ 液晶シャッター
６８、７０ 偏光板
８０ 、８１ 透明樹脂板

Claims (3)

1. 液晶シャッターの両面に透明樹脂板を備え、液晶シャッターと透明樹脂板の間に干渉縞防止フィルムを設けた液晶シャッターにおいて、干渉縞防止フィルムが基材上に少なくとも光硬化性樹脂と粒子からなる干渉縞防止層を設け、他方の面にゴム、熱可塑性エラストマーから選択されるものからなる再剥離可能な軟質層を設けたものであり、前記軟質層の剥離力が１０ｍＮ／１２．７ｍｍ以下（ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠、被着体ＳＵＳ板）であることを特徴とする液晶シャッター。
2. 前記軟質層がシリコーンゴムであることを特徴とする請求項１に記載の液晶シャッター。
3. 前記シリコーンゴムが、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端にのみビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンと、末端及び側鎖にビニル基を有する分岐状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンとから選ばれる少なくとも１種のシリコーンを架橋させてなるものであることを特徴とする請求項２に記載の液晶シャッター。

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