JP6264164B2 - 枠付きフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
上記問題に対し、特許文献1には、2つの粘着膜を利用することで枠印刷部分を有するフロントウィンドウとタッチパネルとの接合時の気泡発生を防止できることが開示されている。また特許文献2には、黒枠及び/又はアイコンの印刷層が形成されたハードコートフィルムにおいて、該印刷層の形成されていない部分に特定の粘着剤層を形成したハードコートフィルムとすることで、タッチパネルとの貼り合わせの際の気泡発生を防止できることが開示されている。
さらに特許文献2には、黒枠印刷層をシルク印刷機を用いて形成することが開示されている。しかしながら、シルク印刷により形成された黒枠印刷層上に他の層や表示素子等を直接貼り合わせる場合には気泡が混入しやすい。得られるディスプレイの意匠性の点からは、隠蔽性、エッジの直線性、及び、前述の気泡発生抑制効果のすべてを満足する枠印刷層が望まれる。
すなわち本発明は、基材の少なくとも一方の面に枠印刷層を有する枠付きフィルムの製造方法であって、該枠印刷層を、印刷層を2層以上重ね刷りすることにより形成し、該印刷層のうち該基材上に最初に形成される第1印刷層の枠幅が他の印刷層の枠幅よりも広く、かつ該第1印刷層を、腐食版を用いてグラビア印刷法により形成する、枠付きフィルムの製造方法に関するものである。
本発明の枠付きフィルムの製造方法は、基材の少なくとも一方の面に枠印刷層を有する枠付きフィルムの製造方法であって、該枠印刷層を、印刷層を2層以上重ね刷りすることにより形成し、該印刷層のうち該基材上に最初に形成される第1印刷層の枠幅が他の印刷層の枠幅よりも広く、かつ該第1印刷層を、腐食版を用いてグラビア印刷法により形成することを特徴とする。
図1及び図2は、本発明により製造される枠付きフィルムの好ましい一形態を示す模式図である。図1及び図2では、枠付きフィルム100が、基材1の一方の面に枠印刷層2を有する態様を示しており、枠印刷層2は、基材1側から順に形成された、第1印刷層21、第2印刷層22、第3印刷層23により構成されている。図示は省略するが、枠付きフィルム100は基材1の両方の面に枠印刷層2を有する態様でもよい。
本発明により製造される枠付きフィルムは、少なくとも基材1と枠印刷層2とを有していればよく、これ以外の他の層を有していてもよい。以下、図1及び図2を用いて、本発明の枠付きフィルムの製造方法について詳細に説明する。
本発明に用いられる基材1は、光透過性を有することが好ましい。また、平滑性や耐熱性を備え、かつ光学的性能及び機械的性能に優れるものであることが好ましい。基材1は、可視光域380〜780nmにおける光線透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。ここで、光線透過率は、JIS K7361−1(プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法)に準拠して測定した値である。
このような基材としては特に制限はなく、例えば樹脂材料により構成される可撓性を有するフレキシブル材、あるいはガラス基板等の可撓性を有しないリジッド材等が好ましく挙げられ、優れた生産性を得る観点からは、フレキシブル材がより好ましい。フレキシブル材を構成する樹脂材料としては、例えばトリアセチルセルロース(TAC)、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース、セロファン等のセルロース系樹脂;ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン等のシクロオレフィンから得られるシクロポリオレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート−イソフタレート共重合樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー等のポリエステル樹脂;メチル(メタ)アクリレート樹脂やブチル(メタ)アクリレート樹脂等のアクリル樹脂;ポリカーボネート樹脂;等が好ましく挙げられる。
これらの中でも、機械的性能、とりわけ耐熱性を考慮すると、ポリエステル樹脂が好ましく、また光学的性能、とりわけ偏光性を考慮すると、シクロポリオレフィン樹脂やセルロース系樹脂が好ましい。また、光学異方性が少ないことを考慮すると、トリアセチルセルロース(TAC)が好ましい。
枠印刷層2は、基材1の外周に沿って設けられ、印刷法により形成された層である。
枠印刷層2は、枠付きフィルム100を各種画像表示装置の前面板に用いる場合、通常ディスプレイの外周枠付近になるように設けられる。これによりディスプレイの意匠性を向上させ、並びにドライバーICや配線等を隠蔽することができる。上記機能を付与する観点から、本発明における「枠印刷層」は、少なくとも隠蔽性を有する層である。
本発明における「外周に沿って設けられる」とは、ディスプレイの有効画面の外側の外周枠付近に設けられるドライバーICや配線等を隠蔽するために設けられるという枠印刷層の設置目的を鑑みれば、外周枠付近に設けられ、かつディスプレイの表示画像の視認性を阻害しないように設けられることを示す概念である。すなわち、厳密に外周に沿わなければならないというものではなく、外周近傍であり、かつディスプレイの表示画像の視認性を阻害しない範囲であれば、必ずしも外周に沿わなくてもよく、また全外周に設けず、その一部が欠けるような態様をも含む概念である。図1は、枠付きフィルム100を上面からみた模式図であり、枠印刷層2は外周に沿って全外周に設けられているが、これは本発明における枠印刷層2を設ける態様の一例を示すものである。
硬化性樹脂としては、常温硬化性、熱硬化性、湿気硬化性、電離放射線硬化性を示す樹脂であれば特に制限はないが、熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱硬化性樹脂は、電離放射線硬化性樹脂と比較して硬化収縮が少ないため、硬化後の印刷層の表面平滑性が良好になる。また基材の機械的強度を保つ観点や、製造の容易性や生産性等の点でも好ましい。
熱硬化性樹脂としては、1液硬化性樹脂、2液硬化性樹脂、エマルジョンタイプ等、様々な態様のものを用いることができ、基材との密着性、耐熱性、取り扱いの容易さ等を考慮すると、2液硬化性樹脂が好ましい。また、熱硬化性樹脂の種類としては、ウレタン樹脂、アクリルポリオール樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、アルキッド樹脂、ニトロセルロース樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等が好ましく挙げられ、基材との密着性や取り扱いの容易性を考慮するとウレタン樹脂、アクリルポリオール樹脂、ニトロセルロース樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が好ましく挙げられる。また、これらの樹脂は、変性されたものであってもよい。
熱硬化性樹脂は、これらの中から単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。基材との密着性の向上の観点から、ウレタン樹脂単体、ウレタン樹脂とニトロセルロース樹脂との組み合わせ、アクリルポリオール樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との組み合わせ、ウレタン樹脂と塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体との組み合わせが好ましい。
2液硬化性樹脂の場合、硬化剤としては上記の樹脂成分の種類によって適宜選択され、例えば、ポリイソシアネート化合物、有機スルホン酸塩、有機アミン、アジリジン環を有するアジリジン化合物、メラミン化合物、カルボジイミド化合物やラジカル開始剤等が好ましく挙げられる。これらの中でも、ポリイソシアネート化合物が好ましい。
当該無機顔料としては、例えばカーボンブラック、チタンブラック、鉄黒、パール顔料、弁柄、カドミウムレッド、群青、紺青、コバルトブルー、酸化クロム緑、コバルト緑、黄鉛、チタンイエロー、酸化チタン、亜鉛華、鉛白、リトポン、バライト、沈降性硫酸バリウム、炭酸カルシウム、沈降性シリカや、アルミペースト等のシルバー顔料等が好ましく挙げられ、これらの中から単独で、又は複数種を組み合わせて用いることができる。中でも、ディスプレイの外周枠付近に設けられるドライバーICや配線を隠蔽し、またディスプレイの画像への影響が少ないことから、カーボンブラック、アルミペースト等のシルバー顔料、パール顔料が好ましく、カーボンブラックがより好ましい。
なお、着色性や色味の調整などの観点から、隠蔽剤と、隠蔽性を有さない着色剤(顔料、染料等)とを併用してもよい。
また、カーボンブラックのpHは、特に制限はないが、硬化性樹脂組成物中の保存安定性を向上する観点から、3〜10が好ましく、3〜7がより好ましく、3〜5がさらに好ましい。カーボンブラックのpHは、水性懸濁液を調製し、ガラス電極で測定することにより求められる。
図2に示す枠付きフィルム100の断面模式図は、基材1側から順に、第1印刷層21、第2印刷層22、及び第3印刷層23という3層の印刷層を重ね刷りして枠印刷層2を形成した一例を示したものである。印刷層は2層以上であればよく、枠印刷層2の印刷の版目を目立たなくする観点、印刷層の表面平滑性、及び隠蔽性の観点からは3層以上が好ましい。また、製造コストの観点からは、枠印刷層2を構成する印刷層は5層以下であることが好ましい。
枠印刷層2が1層の印刷層のみで構成される場合、枠印刷層の厚みを厚くすることが困難であり、ドライバーICや配線の隠蔽性が十分でなく、光漏れ等が生じる場合がある。また印刷層を2層以上重ね刷りすると、後述するように、各印刷層の枠幅を調整することにより枠印刷層2の側面形状を制御することができる。これにより、枠付きフィルムの枠印刷層2の形成面に、画像表示装置の前面板を構成する他の層を形成する際、又は枠印刷層2の形成面と他の層あるいは表示素子等とを粘着剤等を介して貼り合わせる際の気泡混入を抑制することができる。
枠付きフィルムの枠印刷層2の形成面は段差を有するので、該形成面に、画像表示装置の前面板を構成する他の層を形成する際、又は粘着剤等を介して他の層あるいは表示素子等と貼り合わせる際に気泡が混入しやすい。特に枠印刷層2の側面が垂直又は逆テーパー角である場合に気泡が混入、残留しやすいという問題がある。そこで図2に示されるように、枠印刷層2を構成する第1印刷層21の枠幅を他の印刷層(第2印刷層22及び第3印刷層23)の枠幅よりも広くすることで、形成される枠印刷層2の側面形状をテーパー状にすることができるため、層形成時又は貼り合わせ時の気泡混入を抑制することができる。
上記の枠幅の差の値は、第2印刷層の枠幅に対する、第1印刷層の両サイド(外周に最も近い部分と、外周から最も遠い部分)における幅の差を合計した値であり、第1印刷層の両サイドに設ける枠幅の差は同じであることが好ましい。例えば、第1印刷層の枠幅を第2印刷層の枠幅よりも合計0.4mm広くする場合は、第1印刷層の枠幅を両サイドで0.2mmずつ広くすればよい。
枠印刷層2が3層以上の印刷層から構成される場合には、各印刷層の枠幅を、その下に接する各印刷層の枠幅以下となるように順次重ね刷りすることが好ましい。例えば図2に示すように、第3印刷層23の枠幅を、その下に接する第2印刷層22の枠幅以下となるように重ね刷りする。
グラビア印刷法に用いる版としては、代表的なものとして彫刻版や腐食版が挙げられるが、本発明では、第1印刷層21の形成に腐食版を用いる。腐食版とは、シリンダー状のグラビア印刷版の表面にレジスト液を塗布し、パターンを有するマスクを介して露光、あるいはレーザー光で直接パターン描画して、その後に現像、レジスト剥離、メッキ処理する一連の化学エッチング法により、微小な凹凸(セル)を形成した版である。中でも、レーザー光で直接描画するレーザーストリーム法により作製した腐食版を用いることが好ましい。
さらに腐食版には、枠印刷層の内周に対応するエッジ部分に沿って、幅10〜30μm程度の溝を設けることもできる(以下、これを「フレーム処理」ともいう)。当該フレーム処理を行うと、枠印刷層のエッジ部分において版目が出ることによる直線性の低下を避けることができるので、形成される印刷層のエッジの直線性をさらに向上させることができる。このようなフレーム処理が可能であるという観点からも、第1印刷層の形成には腐食版を用いることが好ましい。フレーム処理幅は、好ましくは10〜25μmである。またフレーム処理部分の溝の形状には特に制限はないが、通常、断面は半円状である。
中でも、第1印刷層以外の印刷層を、電子彫刻版を用いてグラビア印刷法により形成することが好ましい。第1印刷層以外の印刷層の形成に電子彫刻版を用いると、図2の第2印刷層22、第3印刷層23に示すように、印刷層上面の角が滑らかな形状の印刷層を形成できる。このため、枠付きフィルムの枠印刷層2の形成面に、画像表示装置の前面板を構成する他の層を形成する際、又は枠印刷層2の形成面と、他の層あるいは表示素子等とを粘着剤等を介して貼り合わせる際の気泡混入をさらに抑制することができると推察される。
彫刻版としては電子彫刻法により形成される電子彫刻版、機械彫刻法により形成される機械彫刻版等が挙げられる。電子彫刻版としては、ダイヤモンド針を電気信号により振幅させ、シリンダー状のグラビア印刷版の表面を直接彫刻するヘリオ彫刻版が代表的である。
電子彫刻版のセル形状、セル幅、スクリーン線数、版深には特に制限はなく、形成する枠印刷層の厚みや枠幅、印刷面積等に応じて適宜選択できる。電子彫刻版のセル形状としては、コアース、コンプレスト、エロンゲート、ファインが挙げられ、コンプレストが好ましい。セル幅は通常100〜300μmであり、好ましくは120〜200μmである。スクリーン線数は通常100〜250線/インチの範囲であり、好ましくは135〜200線/インチの範囲である。また、版深は通常20〜70μmであり、好ましくは30〜50μmである。電子彫刻版のセル形状、セル幅、スクリーン線数、セル深さ(版深)が上記好ましい範囲であれば、形成される印刷層の隠蔽性、エッジ直線性、及び表面平滑性がより良好になる。
枠印刷層の厚みは、例えば膜厚計を用いて、あるいは枠付きフィルムの断面写真から、枠印刷層の印刷面上、及び該枠印刷層近傍の印刷層が形成されていない面上で各々3点測定し、枠印刷層の印刷面の厚みの平均値と印刷層が形成されていない面の厚みの平均値との差をもって枠印刷層の厚みとすることができる。
実施例及び比較例の枠付フィルムの評価は以下のようにして行った。
<枠印刷層の厚み測定>
実施例及び比較例で得られた枠付フィルムの枠印刷層について、デジタル厚み計(「デジマチックインジケーターID−H0530(型番)」,株式会社ミツトヨ製)を用いて厚み測定を行った。枠印刷層の印刷面上、及び該枠印刷層近傍の枠が印刷されていない面上を縦横方向に各々100mm間隔で3点測定し、枠印刷層の印刷面の厚さの平均値と枠が印刷されていない面の厚さの平均値との差をもって、枠印刷層の厚みとした。
実施例及び比較例で得られた枠付きフィルムの枠印刷層について、透過濃度計(「X−Rite 361T(型番)」,X−Rite社製)を用いて、3mm径のアパーチャーで透過濃度を測定した。透過濃度は、枠印刷層の印刷面側を縦横方向にそれぞれ100mm間隔で3点測定し、その平均値とした。透過濃度の値が高いほど隠蔽性に優れることを意味する。
実施例及び比較例で得られた枠付きフィルムの枠印刷層について、30cm離れた位置から目視及び拡大鏡(倍率:5倍)で印刷エッジを観察し、以下の基準で評価した。
○:目視、拡大鏡のいずれにおいても印刷エッジのギザギザが観察されない
△:目視では見えないが、拡大鏡では印刷エッジのギザギザが観察される
×:目視で印刷エッジのギザギザが観察される
ガラス基板の一方の面に、厚さ30μmのアクリル系粘着層を形成した。この粘着層側の面と、実施例及び比較例で得られた枠付きフィルムの枠印刷層側の面とを貼り合わせ、端部の気泡の有無を目視観察し、以下の基準で評価した。
○:気泡が観察されない
△:微小な気泡がわずかに観察される
×:目視で判別可能な大きさの気泡が観察される
光透過性基材(トリアセチルセルロースフィルム,厚さ:60μm,「TD60UL(型番)」,富士フイルム株式会社製)を準備し、該基材の一方の面に、2液硬化性を有する下記の枠印刷層形成用樹脂組成物をグラビア印刷法により3回刷りし、温度70℃の熱オーブン中で60秒間加熱して乾燥させて、印刷層を形成した。印刷に用いた版、第1〜第3印刷層の枠幅は表1のとおりである。さらに、これを40℃のオーブン中で24時間加熱処理を行い、印刷層を硬化させて、外枠の寸法が15cm×20cm、厚み3.5μmの枠印刷層を形成した。
得られた枠付きフィルムについて、上記の評価を行った。評価結果を表1に示す。
<枠印刷層形成用樹脂組成物>
アクリルポリオール樹脂(重量平均分子量:60,000):16質量部
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体(重量平均分子量:50,000):6質量部
カーボンブラック(平均一次粒径:20nm):9質量部
ポリイソシアネート硬化剤(「PTC−L8改 硬化剤(商品名)」、大日精化工業株式会社製):7質量部
溶剤(メチルエチルケトン/トルエン=5/5):62質量部
実施例1において、印刷版及び印刷層を表1に示すとおりに変更した以外は、実施例1と同様にして枠付きフィルムを得た。得られたフィルムを用いて前記評価を行った。結果を表1に示す。
光透過性基材(トリアセチルセルロースフィルム,厚さ:60μm,「TD60UL(型番)」,富士フイルム株式会社製)の一方の面に、枠印刷層形成用樹脂組成物(「EG911墨(商品名)」,帝国インキ製造株式会社製)をシルクスクリーン印刷により印刷し、温度70℃のオーブン中で180秒間加熱して乾燥後、さらに同インキにて2度目の印刷、乾燥を行った。第1〜第2印刷層の枠幅は表1のとおりである。さらに、これを40℃のオーブン中で24時間加熱処理を行い、枠印刷層を硬化させて、外枠の寸法が15cm×20cm、厚み12μmの枠印刷層を形成した。
得られた枠付きフィルムについて、上記の評価を行った。評価結果を表1に示す。
2 枠印刷層
21 第1印刷層
22 第2印刷層
23 第3印刷層
100 枠付きフィルム
Claims (7)
- 基材の少なくとも一方の面に枠印刷層を有する枠付きフィルムの製造方法であって、該枠印刷層を、印刷層を2層以上重ね刷りすることにより形成し、該印刷層のうち該基材上に最初に形成される第1印刷層の枠幅が他の印刷層の枠幅よりも広く、かつ該第1印刷層を、腐食版を用いてグラビア印刷法により形成する、枠付きフィルムの製造方法。
- 前記印刷層のうち、前記第1印刷層以外の印刷層を、電子彫刻版を用いてグラビア印刷法により形成する、請求項1に記載の枠付きフィルムの製造方法。
- 前記枠印刷層を、前記印刷層を3層以上重ね刷りすることにより形成する、請求項1又は2に記載の枠付きフィルムの製造方法。
- 前記枠印刷層を構成する印刷層がスクリーン印刷法により形成された印刷層を含まない、請求項1〜3のいずれかに記載の枠付きフィルムの製造方法。
- 前記枠印刷層の厚みが2〜5μmである、請求項1〜4のいずれかに記載の枠付きフィルムの製造方法。
- 前記枠印刷層の枠幅が3〜40mmである、請求項1〜5のいずれかに記載の枠付きフィルムの製造方法。
- 前記枠印刷層が隠蔽剤及び硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなる、請求項1〜6のいずれかに記載の枠付きフィルムの製造方法。
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