(57)【要約】【課題】粒状物を用いなくても表面に凹凸を形成できる賦形シートの製造方法を提供する。【解決手段】  基材上に電離放射線硬化樹脂を塗布して電離放射線硬化樹脂層を形成する（Ｓ１）。続いて、電離放射線硬化樹脂が形成された面と反対側の基材面に複数の開口部を有するマスクを敷設し、マスク側から電離放射線を照射する（Ｓ２）。このとき、電離放射線硬化樹脂層のうち、マスク開口部に対応する部分が硬化する。マスクを除いた後、電離放射線硬化樹脂側から電離放射線を照射する（Ｓ３）。このとき、電離放射線硬化樹脂の未硬化部分が硬化し、表面に凹凸が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を準備する工程と、
前記基材の主面上に電離放射線硬化樹脂層を形成する工程と、
複数の開口部を有するマスクを介して前記電離放射線硬化樹脂層に電離放射線を照射する第１の露光工程と、
前記マスクを除いた後、前記電離放射線硬化樹脂層に電離放射線を照射する第２の露光工程とを備えることを特徴とする賦形シートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の賦形シートの製造方法であって、
前記第１の露光工程では、前記マスクを前記基材の主面と反対側の裏面上に配置し、前記基材の裏面側から電離放射線を照射することを特徴とする賦形シートの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の賦形シートの製造方法であって、
前記第２の露光工程では、前記電離放射線硬化樹脂層側から電離放射線を照射することを特徴とする賦形シートの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法により製造された賦形シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、賦形シートの製造方法に関し、さらに詳しくは、ニュートンリングの発生を抑制する賦形シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやタッチパネルでは、ニュートンリングの抑制が求められる。これらの機器では、拡散シートやプリズムシート、導光板といった複数の光学シートが積層されるが、積層された光学シートの間に所定の間隔で空気層が介在することにより、ニュートンリングが発生する。
【０００３】
このようなニュートンリングの発生を抑制するアンチニュートンリング性フィルムが特開平１１−２２７０８８号公報に開示されている。この文献に開示されたアンチニュートンリング性フィルムは、透明支持体上に、透明な粒状物を含有する電離放射線硬化樹脂層を備える。電離放射線硬化樹脂層内の粒状物が部分的に表面に突出することにより、電離放射線硬化樹脂層の表面には凹凸が形成される。この凹凸により、反射光の干渉を抑え、ニュートンリングの発生を抑制できるとしている。
【０００４】
しかしながら、上述の文献では、電離放射線硬化樹脂層の表面に凹凸を形成するために透明な樹脂粒子を含有する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２７０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、粒状物を用いなくても表面に凹凸を形成できる賦形シートの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
本発明による賦形シートの製造方法は、基材を準備する工程と、基材の主面上に未硬化の電離放射線硬化樹脂層を形成する工程と、複数の開口部を有するマスクを介して電離放射線硬化樹脂層に電離放射線を照射する第１の露光工程と、マスクを除いた後、電離放射線硬化樹脂層に電離放射線を照射する第２の露光工程とを備える。
【０００８】
本発明による賦形シートの製造方法では、第１の露光工程で電離放射線硬化樹脂層を部分的に硬化し、第２の露光工程で電離放射線硬化樹脂層の未硬化部分をさらに硬化する。これにより、樹脂粒子を用いなくても表面に凹凸が形成された賦形シートを製造することができる。
【０００９】
好ましくは、第１の露光工程では、マスクを基材の主面と反対側の裏面上に配置し、基材の裏面側から電離放射線を照射する。
【００１０】
この場合、第１の露光工程時に、マスクが未硬化の電離放射線硬化樹脂層に接触するのを防止できる。
【００１１】
好ましくは、第２の露光工程では、電離放射線硬化樹脂層側から電離放射線を照射する。
【００１２】
この場合、電離放射線が基材を介することなく電離放射線硬化樹脂に照射される。そのため、電離放射線は、電離放射線硬化樹脂層に届く前に基材で吸収されることはなく、電離放射線を効率的に利用できる。
【００１３】
本発明による賦形シートは、上述の製造方法により製造される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による賦形シートの断面図である。
【図２】図１に示した賦形シートの製造工程を示すフロー図である。
【図３】図２中のステップＳ１で形成された基材及び電離放射線硬化樹脂層の断面図である。
【図４】図２中のステップＳ２で使用するマスクの上面図である。
【図５】図２中のステップＳ２における基材及び電離放射線硬化樹脂層と、マスクとの配置関係を示す図である。
【図６】図５と異なる、基材及び電離放射線硬化樹脂層と、マスクとの配置関係を示す図である。
【図７】図２中のステップＳ３における基材及び電離放射線硬化樹脂と、電離放射線の照射方向との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１６】
［賦形シートの構成］
図１を参照して、賦形シート１は、基材１０と、基材１０上に形成された賦形層２０とを備える。
【００１７】
基材１０は、シート状又はフィルム状であり、可視光に対して透明である。基材１０は主面１１と、主面１１と反対側の裏面１２とを有する。主面１１と裏面１２とは、実質的に平面であるのが好ましいが、主面１１及び／又は裏面１２が凹凸を有する構造化された面であってもよい。
【００１８】
基材１０は、たとえば、ガラスや樹脂である。樹脂はたとえば、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、ポリ塩化ビニル等である。好ましくは、基材１０は、二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートである。二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートは、強度等の機械的特性と、形状安定性とに優れるからである。
【００１９】
賦形層２０は、主面１１上に形成される。賦形層２０の表面２１は凹凸を有する。賦形層２０を上方から見ると、表面２１の複数の凸部分は格子状又はマトリックス状に配列されている。なお、複数の凸部分の配列は不規則であってもよい。
【００２０】
表面２１に形成された凹凸により、ニュートンリングの発生が抑制される。一例として、賦形シート１上に透明で表面が平滑な光学シート（たとえばＰＥＴフィルム）が敷設された場合を想定する。このとき、光学シート側から入射した光のうちの一部は光学シートの下面で反射する。また、光学シート側から入射した光のうちの他の一部は、光学シートの下面を透過し、賦形シート１の表面２１で反射する。この場合、表面２１に凹凸が形成されていなければ、光学シートの下面で反射した光と表面２１で反射した光とが干渉してニュートンリングが発生し得る。しかしながら、賦形シート１の表面２１は凹凸を有するため、表面２１入射した光は光学シートの下面で反射した光と異なる方向に反射する。その結果、光学シートの下面で反射した光と表面２１で反射した光とが干渉しにくく、ニュートンリングの発生を抑制できる。
【００２１】
賦形層２０は、電離放射線硬化樹脂を硬化して形成される。電離放射線硬化樹脂とは、紫外線や電子線等の電離放射線により硬化する樹脂である。電離放射線硬化樹脂は、ラジカル硬化系組成物であってもよいし、カチオン硬化系組成物であってもよい。
【００２２】
ラジカル硬化系組成物は、電離放射線硬化モノマー及び／又は電離放射線硬化オリゴマーと開始剤とを含有する。電離放射線硬化モノマーはたとえば、単官能モノマー及び／又は多官能モノマーである。単官能モノマーはたとえば、アクリレート系モノマーやビニル系モノマーである。ビニル系モノマーはたとえば、ビニルピロリドン、ビニルホルムアミド等である。アクリレート系モノマーはたとえば、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート、（メタ）ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシ（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の窒素含有（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の芳香族系（メタ）アクリレート等である。
【００２３】
多官能モノマーはたとえば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレートネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９ノナンジオールジ（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、エトキシ化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等である。また、３官能以上の多官能モノマーはたとえば、共栄社化学社製の商品名ＡＨ−６００、ＵＡ−３０６Ｈや、新中村化学社製の商品名ＮＫオリゴＵ−６ＨＡ、Ｕ−１５ＨＡ等である。
【００２４】
重合開始剤は、電離放射線の種類に応じて適宜選択される。重合開始剤はたとえば、ベンジル、ジアセチル等のα−ジケトン類、ベンゾイン等のアシロイン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のアシロインエーテル類、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、チオキサントン−４−スルホン酸等のチオキサントン類、ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ミヒラーケトン類、アセトフェノン、２−（４−トルエンスルホニルオキシ）−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、α，α'−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、２，２'−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、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、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−オン等のアセトフェノン類、アントラキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン類、フェナシルクロライド、トリハロメチルフェニルスルホン、トリス（トリハロメチル）−ｓ−トリアジン等のハロゲン化合物、アシルホスフィンオキシド類、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物等である。これらの重合開始剤は、単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００２５】
カチオン硬化系組成物は、エポキシ系やオキセタン系、ビニルエーテル系の化合物と、重合開始剤とを含有する。重合開始剤は、公知の光酸発生剤を用いることができる。
【００２６】
［製造方法］
賦形シート１は、電離放射線による露光を２回行うことにより製造される。以下、賦形シート１の製造方法の詳細を説明する。
【００２７】
図２に本実施の形態による賦形シートの製造工程を示す。初めに、基材１０を準備する。そして、準備された基材１０の主面１１に上述の電離放射線硬化樹脂を塗布し、図３に示すように基材１０上に電離放射線硬化樹脂層２５を形成する（Ｓ１）。電離放射線硬化樹脂は、公知のコーティング方法で主面１１に塗布される。供給装置としてはダイコータやアプリケータ等が用いられる。
【００２８】
電離放射線硬化樹脂層２５を形成後、マスクを用いて１回目の露光を実行する。（第１露光工程：Ｓ２）。図４にマスク３０の上面図を示し、図５にマスク３０の断面図を示す。マスク３０は透明なガラスや樹脂フィルム等からなる基板３３と、基板３３上に形成され、クロムやエマルジョン等からなる開口パターン部３２とを備える。開口パターン部３２には複数の開口部３１が形成されている。つまり、マスク３０は複数の開口部３１を有する。図４では、複数の開口部３１は、六方最密格子状に配列されているが、行列状に配列されてもよいし、不規則な配列であってもよい。また、図４では、開口部３１の形状を円形状としたが、開口部３１の形状は円形状以外の形状であってもよい。たとえば、矩形状や多角形状であってもよいし、楕円形状であってもよい。
【００２９】
第１露光工程では、図５に示すように、マスク３０を基材１０の裏面１２側に配置し、裏面１２側から電離放射線硬化樹脂層２５に向かって平行光（電離放射線）を照射し、マスク３０を介して電離放射線硬化樹脂層２５を硬化する。このとき、電離放射線硬化樹脂層２５のうち、開口部３１上に位置する部分（以下、露光部という）２５１が平行光を受けて硬化する。マスク３０の開口部３１が図４に示すように円形状であれば、露光部２５１の形状は円柱状になる。一方、電離放射線硬化樹脂層２５のうち、マスク３０により平行光が遮蔽された部分（以下、遮蔽部という）２５２は硬化しない。要するに、第１露光工程では、電離放射線硬化樹脂２５のうち、マスク３０の開口部３１に対応する部分を硬化させる。図５では、マスク３０が基材１０の裏面１２に敷設されているが、マスク３０を基材１０から所定の距離だけ離して配置してもよい。また、マスク３０を基材１０上に敷設するとき、マスク３０と基材１０との接触により基材１０にキズが発生するのを抑制するために、裏面１２に図示しない保護シートを敷設してもよい。
【００３０】
なお、第１露光工程では、図６に示すように、マスク３０を電離放射線硬化樹脂層２５上に、電離放射線硬化樹脂層２５と所定距離だけ離して配置してもよい。この場合であっても、マスク３０と電離放射線硬化樹脂層２５との距離を所定の範囲内に制御することで、露光部２５１を硬化することができる。
【００３１】
マスク３０を用いた露光を完了した後、マスク３０を除く。そして、図７に示すように電離放射線硬化樹脂層２５に対して２回目の露光を実行する。（第２露光工程：Ｓ３）。この露光により、未硬化状態の遮蔽部２５２が硬化して賦形層２０が形成され、賦形シート１が製造される。このとき、遮蔽部２５２の硬化収縮に起因して、賦形層２０の表面２１に凹凸が形成される。
【００３２】
上述のとおり、本実施の形成による賦形シートの製造方法では、２段階の露光（第１及び第２露光工程）を行うことで、透明な粒状物を用いなくても、賦形シート１の表面２１に凹凸を形成することができる。露光部２５１を先に硬化させ、その後、遮蔽部２５２を硬化することにより凹凸が形成される理由については定かではないが、露光部２５１の硬化時期と遮蔽部２５２の硬化時期とが異なることが、硬化部分と未硬化部分の界面における硬化収縮の度合いに影響を与え、その結果、凹凸が形成されると推定される。
【００３３】
図１を参照して、製造された賦形シート１の賦形層２０の凹凸差ΔＨ、つまり、凸部の頂上Ｃ２１と、凹部の底Ｂ２１との高さの差は、好ましくは、１μｍ以上である。凹凸差ΔＨが１μｍ未満の場合、可視光領域での干渉縞が見えることが考えられ、ニュートンリングの発生を抑制しにくい。一方、凹凸差ΔＨの上限は特に限定されないが、好ましくは１０μｍ以下である。ただし、１０μｍを越えても、ニュートンリングの発生を抑制できる。第１露光工程（Ｓ２）における電離放射線の積算光量や電離放射線硬化樹脂の組成を調整することで、凹凸差ΔＨを上述の範囲に調整することができる。
【００３４】
第１露光工程（Ｓ２）では、マスク３０の配置は、図５及び図６の２種類存在するが、図５のようにマスク３０を基材１０上に配置するのが好ましい。図６のようにマスク３０を電離放射線硬化樹脂層２５上に配置する場合、マスク３０が電離放射線硬化樹脂層２５に近すぎれば、電離放射線硬化樹脂層２５に接触して未硬化の電離放射線硬化樹脂がマスク３０に付着する可能性がある。したがって、図６の配置を採用する場合、マスク３０が電離放射線硬化樹脂層２５と接触しないように、電離放射線硬化樹脂層２５と適切な距離を保つようマスク３０の配置を制御する必要がある。図５のように基材１０上にマスク３０を配置すれば、マスク３０が電離放射線硬化樹脂層２５と接触するのを防止できる。
【００３５】
なお、基材１０の厚さが３００μｍ以下であれば、図５の配置によりマスク３０及び基材１０を介して電離放射線を電離放射線硬化樹脂層２５に照射したとき、マスク３０上の開口パターン像のぼやけは発生しにくく、遮蔽部２５２が露光されるのをさらに抑制できる。
【００３６】
また、上述の第２露光工程（Ｓ３）では、図７に示すとおり、電離放射線硬化樹脂層２５側から電離放射線の平行光を照射したが、基材１０側から電離放射線硬化樹脂層２５に向かって平行光を照射してもよい。ただしこの場合、電離放射線が基材１０を通過するため、電離放射線が基材１０である程度吸収され、照射効率が低下する。したがって、図７に示すように、平行光を電離放射線硬化樹脂層２５側から照射するのが好ましい。
【実施例】
【００３７】
表１に示すとおり、種々の製造条件でシート番号１〜５の賦形シートを製造し、各賦形シートのアンチニュートンリング性について調査した。
【表１】
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シート番号１の賦形シートは以下の方法で製造した。基材として厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備した。紫外線硬化樹脂をアプリケータによりＰＥＴフィルム上に均一に塗布し、紫外線硬化樹脂層を形成した。形成された紫外線硬化樹脂層の厚さは２０μｍであった。紫外線硬化樹脂には、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（新中村化学製）を重量％で８０％、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート（新中村化学製）を１５％、開始材であるイルガキュア９０７（チバガイギー社製）を５％含有したものを使用した。
【００３８】
続いて、複数の開口部が図４のように配置された開口パターンを有するマスクを準備した。開口部の直径Ｄ３１（図４参照）は６０μｍであり、隣り合う開口部の中心間距離Ｐ３１（図４参照）は２００μｍであった。
【００３９】
準備したマスクを図５に示すようにＰＥＴフィルム上に敷設した後、マスク側から紫外線硬化樹脂層に向けて紫外線の平行光を照射して紫外線硬化樹脂層を硬化した。このときの積算光量は表１に示すとおり４３５ｍＪ／ｃｍ２であった。続いて、マスクを外して、図７に示すように、紫外線硬化樹脂側から４００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線照射を行い、紫外線硬化樹脂層中の未硬化部分を硬化して賦形シートを製造した。製造した賦形シートの表面には凹凸が形成されており、その凹凸差ΔＨは表１に示すとおり１μｍであった。また、図１を参照して、賦形シートの各凸部のうち、頂上Ｃ２１との高低差ΔＴが０．１μｍ以下の表面領域（第１露光工程で硬化された円柱状の露光部の上底面に相当、以下、上底面という）を特定した。そして、賦形シートを真上から見たときの５０個の凸部の上底面の直径Ｄ２１を測定し、その平均値Ｄ２１ａｖｅを求めた。求めた平均値Ｄ２１ａｖｅを表１に示す。平均値Ｄ３１ａｖｅは６０μｍであり、マスクの開口部の直径Ｄ３１と同じであった。
【００４０】
シート番号２〜５の賦形シートもシート番号１と同じマスクを用い、同様の方法で製造した。ただし、シート番号２〜５の賦形シートの第１露光工程時の紫外線の積算光量は表１に示す通りであり、シート番号１よりも大きかった。また、シート番号５では、厚さは１８８μｍのＰＥＴフィルムを用いた。その他の条件はシート番号１と同じとした。
【００４１】
製造されたシート番号２〜５の賦形シートの凹凸差ΔＨは表１に示すとおりであり、いずれのシート番号においても、表面に凹凸を有する賦形シートが製造された。各賦形シートの平均値Ｄ２１ａｖｅ、表１に示すとおり、積算光量が大きい方が、大きくなった。また、平均値Ｄ２１ａｖｅが大きいほど、凹凸差ΔＨが大きかった。
【００４２】
製造されたシート番号１〜５の賦形シートのアンチニュートンリング性を調査した。具体的には、各賦形シートの賦形層上に１００μｍの厚さのＰＥＴフィルム（以下、調査用フィルムという）を敷設し、賦形層と調査用フィルムとを密着させた。その後、ＰＥＴフィルムを押して、ニュートンリングの発生の有無を目視により観察した。観察した結果、シート番号１〜５のいずれの賦形シートでも、ニュートンリングは発生していなかった。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の製造方法によって製造される賦形シートは、ニュートンリングの発生が懸念される機器に適用可能であり、たとえば、液晶表示装置やタッチパネル等に好適である。
【符号の説明】
【００４５】
１  賦形シート
１０  基材
１１  主面
１２  裏面
２０  賦形層
２１  表面
２５  電離放射線硬化樹脂層
３０  マスク
３１  開口部
２５１  露光部
２５２  遮蔽部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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