(57)【要約】【課題】酸素に起因して重合反応が阻害されてしまうことを容易に抑制することができる前面板の製造方法を提供する。【解決手段】未硬化層に光または電子線を照射して未硬化層を硬化させる硬化工程は、未硬化層が設けられた基板を照射部に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる搬送工程と、基板上の未硬化層に向けて前記照射部が光または電子線を照射する照射工程と、を含んでいる。また、未硬化層のうち照射部からの光または電子線が照射される領域を被照射領域と称する場合、照射工程において、被照射領域に向かう不活性ガスのガス流が少なくとも部分的に形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部に対して観察者側に配置される前面板の製造方法であって、
前記前面板は、基板と、前記基板の観察者側に設けられ、前記前面板の観察者側の表面を構成する第１層を少なくとも含む反射防止層と、を備え、
前記前面板の製造方法は、
前記基板を準備する工程と、
前記基板の観察者側に、前記第１層を構成するための光硬化性材料または電子線硬化性材料を含む未硬化層を設ける工程と、
照射部が前記未硬化層に光または電子線を照射して前記未硬化層を硬化させることによって前記第１層を得る硬化工程と、を備え、
前記硬化工程は、
前記未硬化層が設けられた前記基板を前記照射部に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる搬送工程と、
前記基板上の前記未硬化層に向けて前記照射部が光または電子線を照射する照射工程と、を含み、
前記未硬化層のうち前記照射部からの光または電子線が照射される領域を被照射領域と称する場合、前記照射工程において、前記被照射領域に向かう不活性ガスのガス流が少なくとも部分的に形成される、前面板の製造方法。
【請求項２】
前記被照射領域の前記搬送方向における上流側または下流側の少なくとも一方には、前記ガス流を形成するよう不活性ガスを噴出するガス噴出部が配置されている、請求項１に記載の前面板の製造方法。
【請求項３】
前記ガス噴出部は、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側に少なくとも配置されており、かつ、前記被照射領域に向かう不活性ガスのガス流および前記未硬化層の表面に沿って前記搬送方向における上流側に向かう不活性ガスのガス流を形成するよう構成されている、請求項２に記載の前面板の製造方法。
【請求項４】
前記不活性ガスは、ガス噴出部の噴出口から噴出され、
前記基板の法線方向に沿って見た場合に前記被照射領域が前記噴出口によって囲われるよう、前記ガス噴出部の前記噴出口が構成されている、請求項１に記載の前面板の製造方法。
【請求項５】
前記ガス噴出部は、前記噴出口から噴出される前の不活性ガスが通るダクトを含み、
前記照射部の光源または電子線源が前記ガス噴出部の前記ダクトの内側に配置されている、請求項４に記載の前面板の製造方法。
【請求項６】
前記照射部は、光を放射するＬＥＤを光源として含むものである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の前面板の製造方法。
【請求項７】
前記第１層の屈折率は、前記基板の屈折率よりも小さくなっている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前面板の製造方法。
【請求項８】
表示部に対して観察者側に配置される前面板を製造するための製造装置であって、
前記前面板は、基板と、前記基板の観察者側に設けられ、前記前面板の観察者側の表面を構成する第１層を少なくとも含む反射防止層と、を備え、
前記前面板の製造装置は、
前記基板を搬送する搬送装置と、
前記基板の観察者側に、前記第１層を構成するための光硬化性材料または電子線硬化性材料を含む未硬化層を設ける成膜装置と、
前記未硬化層に光または電子線を照射して前記未硬化層を硬化させることによって前記第１層を得る硬化装置と、を備え、
前記硬化装置は、
前記基板上の前記未硬化層に向けて光または電子線を照射する照射部と、
前記未硬化層のうち前記照射部からの光または電子線が照射される被照射領域に向かう不活性ガスのガス流を少なくとも部分的に形成するよう構成されたガス噴出部と、を含み、
前記搬送装置は、前記未硬化層が設けられた前記基板を照射部に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる、前面板の製造装置。
【請求項９】
前記ガス噴出部は、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側または下流側の少なくとも一方に配置されている、請求項８に記載の前面板の製造装置。
【請求項１０】
前記ガス噴出部は、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側に少なくとも配置されており、かつ、前記被照射領域に向かう不活性ガスのガス流および前記未硬化層の表面に沿って前記搬送方向における上流側に向かう不活性ガスのガス流を形成するよう構成されている、請求項９に記載の前面板の製造装置。
【請求項１１】
前記ガス噴出部は、不活性ガスを噴出する噴出口を含み、
前記基板の法線方向に沿って見た場合に前記被照射領域が前記噴出口によって囲われるよう、前記ガス噴出部の前記噴出口が構成されている、請求項８に記載の前面板の製造装置。
【請求項１２】
前記ガス噴出部は、前記噴出口から噴出される前の不活性ガスが通るダクトを含み、
前記照射部は、前記ガス噴出部の前記ダクトの内側に配置された光源または電子線源を含む、請求項１１に記載の前面板の製造装置。
【請求項１３】
前記照射部は、光を放射するＬＥＤを光源として含むものである、請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の前面板の製造装置。
【請求項１４】
前記第１層の屈折率は、前記基板の屈折率よりも小さくなっている、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の前面板の製造装置。
【請求項１５】
映像を表示するための光を観察者側に放射する表示部と、
前記表示部に対して観察者側に配置された前面板と、を備え、
前記前面板は、請求項１乃至７に記載の前面板の製造方法によって製造されたものである、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部に対して観察者側に配置される前面板の製造方法および製造装置に関する。また本発明は、表示部と、表示部に対して観察者側に配置された前面板と、を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示部の観察者側に、表示部を保護するための前面板を設けることが知られている。この前面板の観察者側の最外面がガラス基板などの透明な基板によって構成される場合、基板／空気界面の屈折率差により反射が起こる。
【０００３】
このため通常、前面板の観察者側の表面は反射防止フィルムや反射防止層によって構成される（例えば、特許文献１の図６（Ｂ）（Ｃ）参照）。この反射防止フィルムは、Ｔａｃ（セルローストリアセテートフレークスを主原料とし、溶剤にメチレンクロライド、可塑剤にトリフェニールフォスフェートなどを用いるもの）フィルムやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムなどの基材フィルムに反射防止材料を塗布したものからなっている。
【０００４】
反射防止フィルムや反射防止層における外光の反射を少なくするため、一般に、反射防止フィルムや反射防止層の最外面を構成する層としては、屈折率の小さい層が用いられる。また、光の干渉を防止するため、一般に、反射防止フィルムや反射防止層を構成する層の厚みは、可視光の波長の１／４よりも小さくなっている。例えば特許文献２において、反射防止層の最外面を構成する層として、基板を構成する材料の屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ厚みが９０〜１２０ｎｍの範囲内である低屈折率層が用いられる例が示されている。
【０００５】
低屈折率層を形成する方法としては、はじめに、低屈折率層を構成するための材料を含む塗布液を基板の観察者側に塗布することによって未硬化層を形成し、次に、未硬化層に含まれる溶媒を蒸発させることなどによって未硬化層を固化させるというウェット方法が知られている。低屈折率層を構成するための材料が、光が照射されることによって硬化する光硬化性材料や、電子線が照射されることによって硬化する電子線硬化性材料を含む場合、未硬化層に光や電子線を照射して未硬化層を硬化させる硬化工程が実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１５０５６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８９９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
表示用前面板の反射防止層の最外面に位置する低屈折率層は、表示装置の最外面に位置する層となっている。従って低屈折率層には、屈折率が低いことだけでなく、耐擦傷性が高いことも求められる。従って、上述のウェット法によって低屈折率層が形成される場合、未硬化層を十分に硬化させて未硬化層の硬度を高めることが必要になる。一方、硬化工程が空気雰囲気の下で実施される場合、光硬化性材料や電子線硬化性材料における重合反応が空気中の酸素によって阻害され、このため、未硬化層を十分に硬化させることができないことがある。例えば、低屈折率層の表面から数十ｎｍ程度にわたって、十分に硬化されていない部分が残ることがある。この結果、低屈折率層の硬度が不十分になり、このため、前面板の耐擦傷性が低下してしまう。また低屈折率層の表面が未硬化である場合、汚れや塵が低屈折率層の表面に付着し易くなり、このため、前面板の光透過率や意匠性が劣化してしまうことも考えられる。さらに、低屈折率層の表面が未硬化である場合、低屈折率層の表面に凹凸や起伏が生じやすくなり、このため、前面板の光透過率や光反射率の分布が場所によってばらつきやすくなってしまうことも考えられる。
【０００８】
酸素によって重合反応が阻害されることへの対策としては、窒素などの不活性ガスの雰囲気下で未硬化層に光や電子線を照射することが考えられる。例えば、はじめに、隔壁などによって囲われた空間内に、未硬化層が設けられた基板を搬入し、次に、空間内の空気を隔壁の外部に排気するとともに空間内に窒素ガスを導入して、空間内を窒素雰囲気に置換し、その後、窒素雰囲気下で未硬化層に光や電子線を照射する、という方法が考えられる。しかしながらこの方法は、基板を搬入し得る空間内の雰囲気を窒素雰囲気に置換するために要する時間やコストが多大になり、前面板の製造効率や製造コストの面で好ましくない。また、広域にわたって窒素雰囲気を形成する場合、基板の搬入や搬出の際に外部に大量の窒素ガスが流出し、この結果、作業者が窒息してしまう恐れもある。従って、広域にわたって窒素雰囲気を形成することは、安全面でも好ましくない。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、酸素に起因して重合反応が阻害されてしまうことを容易に抑制することができる前面板の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、表示部に対して観察者側に配置される前面板の製造方法であって、前記前面板は、基板と、前記基板の観察者側に設けられ、前記前面板の観察者側の表面を構成する第１層を少なくとも含む反射防止層と、を備え、前記前面板の製造方法は、前記基板を準備する工程と、前記基板の観察者側に、前記第１層を構成するための光硬化性材料または電子線硬化性材料を含む未硬化層を設ける工程と、照射部が前記未硬化層に光または電子線を照射して前記未硬化層を硬化させることによって前記第１層を得る硬化工程と、を備え、前記硬化工程は、前記未硬化層が設けられた前記基板を前記照射部に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる搬送工程と、前記基板上の前記未硬化層に向けて前記照射部が光または電子線を照射する照射工程と、を含み、前記未硬化層のうち前記照射部からの光または電子線が照射される領域を被照射領域と称する場合、前記照射工程において、前記被照射領域に向かう不活性ガスのガス流が少なくとも部分的に形成される、前面板の製造方法である。
【００１１】
本発明による前面板の製造方法において、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側または下流側の少なくとも一方には、前記ガス流を形成するよう不活性ガスを噴出するガス噴出部が配置されていてもよい。この場合、前記ガス噴出部は、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側に少なくとも配置されており、かつ、前記被照射領域に向かう不活性ガスのガス流および前記未硬化層の表面に沿って前記搬送方向における上流側に向かう不活性ガスのガス流を形成するよう構成されていてもよい。
【００１２】
本発明による前面板の製造方法において、前記不活性ガスは、ガス噴出部の噴出口から噴出され、前記基板の法線方向に沿って見た場合に前記被照射領域が前記噴出口によって囲われるよう、前記ガス噴出部の前記噴出口が構成されていてもよい。この場合、前記ガス噴出部は、前記噴出口から噴出される前の不活性ガスが通るダクトを含み、前記照射部の光源または電子線源が前記ガス噴出部の前記ダクトの内側に配置されていてもよい。
【００１３】
本発明による前面板の製造方法において、前記照射部は、光を放射するＬＥＤを光源として含むものであってもよい。
【００１４】
本発明による前面板の製造方法において、前記第１層の屈折率は、前記基板の屈折率よりも小さくなっていてもよい。
【００１５】
本発明は、表示部に対して観察者側に配置される前面板を製造するための製造装置であって、前記前面板は、基板と、前記基板の観察者側に設けられ、前記前面板の観察者側の表面を構成する第１層を少なくとも含む反射防止層と、を備え、前記前面板の製造装置は、前記基板を搬送する搬送装置と、前記基板の観察者側に、前記第１層を構成するための光硬化性材料または電子線硬化性材料を含む未硬化層を設ける成膜装置と、前記未硬化層に光または電子線を照射して前記未硬化層を硬化させることによって前記第１層を得る硬化装置と、を備え、前記硬化装置は、前記基板上の前記未硬化層に向けて光または電子線を照射する照射部と、前記未硬化層のうち前記照射部からの光または電子線が照射される被照射領域に向かう不活性ガスのガス流を少なくとも部分的に形成するよう構成されたガス噴出部と、を含み、前記搬送装置は、前記未硬化層が設けられた前記基板を照射部に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる、前面板の製造装置である。
【００１６】
本発明による前面板の製造方法において、前記ガス噴出部は、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側または下流側の少なくとも一方に配置されていてもよい。この場合、前記ガス噴出部は、前記被照射領域の前記搬送方向における上流側に少なくとも配置されており、かつ、前記被照射領域に向かう不活性ガスのガス流および前記未硬化層の表面に沿って前記搬送方向における上流側に向かう不活性ガスのガス流を形成するよう構成されていてもよい。
【００１７】
本発明による前面板の製造方法において、前記ガス噴出部は、不活性ガスを噴出する噴出口を含み、前記基板の法線方向に沿って見た場合に前記被照射領域が前記噴出口によって囲われるよう、前記ガス噴出部の前記噴出口が構成されていてもよい。この場合、前記ガス噴出部は、前記噴出口から噴出される前の不活性ガスが通るダクトを含み、前記照射部は、前記ガス噴出部の前記ダクトの内側に配置された光源または電子線源を含んでいてもよい。
【００１８】
本発明による前面板の製造方法において、前記照射部は、光を放射するＬＥＤを光源として含むものであってもよい。
【００１９】
本発明による前面板の製造方法において、前記第１層の屈折率は、前記基板の屈折率よりも小さくなっていてもよい。
【００２０】
本発明は、映像を表示するための光を観察者側に放射する表示部と、前記表示部に対して観察者側に配置された前面板と、を備え、前記前面板は、上記記載の前面板の製造方法によって製造されたものである、表示装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明において、未硬化層に光または電子線を照射して未硬化層を硬化させる硬化工程は、未硬化層が設けられた基板を照射部に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる搬送工程と、基板上の未硬化層に向けて前記照射部が光または電子線を照射する照射工程と、を含んでいる。また、未硬化層のうち照射部からの光または電子線が照射される領域を被照射領域と称する場合、照射工程において、被照射領域に向かう不活性ガスのガス流が少なくとも部分的に形成されている。このため、被照射領域に接する空間の雰囲気を局所的に不活性ガスの雰囲気に置換することができる。このことにより、基板周囲の空間の雰囲気を広域にわたって不活性ガスの雰囲気に置換する場合に比べて、雰囲気の置換に要する時間およびコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における表示装置を示す断面図。
【図２】図２は、図１に示す表示装置の前面板の反射防止層を拡大して示す図。
【図３】図３は、表示装置の一変形例を示す図。
【図４】図４は、前面板の製造装置を示す側面図。
【図５】図５は、図４に示す製造装置の硬化装置を拡大して示す側面図。
【図６】図６は、図５に示す硬化装置を基板の法線方向に沿って見た場合を示す平面図。
【図７】図７は、本実施の形態による硬化装置の第１の変形例を示す側面図。
【図８】図８は、図７に示す硬化装置を基板の法線方向に沿って見た場合を示す平面図。
【図９】図９は、本実施の形態による硬化装置の第２の変形例を示す側面図。
【図１０】図１０は、図９に示す硬化装置が遮蔽マスクをさらに含む場合を示す図。
【図１１】図１１は、本実施の形態による硬化装置の第３の変形例を示す側面図。
【図１２】図１２は、本実施の形態による硬化装置の第４の変形例を示す側面図。
【図１３】図１３は、本実施の形態による硬化装置の第５の変形例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２４】
表示装置
はじめに、本実施の形態による前面板２０を備えた表示装置１０全体について説明する。図１に示すように、表示装置１０は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示部１５と、表示部１５に対して観察者側に配置された前面板２０と、を備えている。これら表示部１５および前面板２０は、映像を表示させるための表示領域と、表示領域の周縁に位置する非表示領域とに区画されていてもよい。
【００２５】
前面板
前面板２０は、表示部１５を保護するために設けられるものである。この前面板２０は、略矩形状からなる基板２５と、基板２５の観察者側に設けられた反射防止層３０と、を備えている。図１に示すように、前面板２０において、反射防止層３０が観察者側の表面２０ａを構成する層（膜）となっている。
【００２６】
なお本明細書において、「層」、「膜」の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されるものではない。従って、例えば「層」は、膜とも呼ばれ得るような部材や部分も含む概念となっている。
【００２７】
以下、前面板２０を構成する各要素について詳細に説明する。
【００２８】
（基板）
はじめに基板２５について説明する。基板２５の材料は、表示部１５からの光を外部に取り出すことができる限り特に限定されるものではない。例えば、基板２５の材料として、光透過性や耐久性等を考慮して、ガラスやポリマー等が用いられ得る。本実施の形態においては、基板２５の材料としてガラスが用いられており、その屈折率は例えば１．５０となっている。基板２５の厚みは、前面板２０に求められる強度や表示部１５の寸法等に応じて適宜設定されるが、例えば０．１〜１．５ｍｍの範囲内となっている。なお本明細書において、屈折率は、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率となっている。屈折率の測定方法は特に限定されないが、分光反射スペクトルから算出する方法、エリプソメーターを用いて測定する方法及びアッベ法を挙げることができる。
【００２９】
（反射防止層）
次に反射防止層３０について説明する。反射防止層３０は、表示装置１０の観察者側の表面２０ａにおける外光の反射を低減するために設けられる層である。この反射防止層３０は、図１に示すように、前面板２０の観察者側の表面２０ａを構成する第１層３１を有している。
【００３０】
第１層３１は例えば、その屈折率が基板２５の屈折率よりも小さくなるよう構成された、いわゆる低屈折率層である。本実施の形態において、第１層３１の屈折率は、ガラスからなる基板２５の屈折率である１．５０よりも小さくなっており、好ましくは１．３５よりも小さくなっている。これによって、反射防止層３０における外光の反射を低減することができる。
【００３１】
このような第１層３１を構成する材料としては、光透過性を有し、かつ所望の屈折率を実現することができるものが用いられる。また後述するように、第１層３１は、塗布液を基板２５上に塗布することによって設けられた未硬化層に光または電子線を照射して未硬化層を硬化させることによって得られる層である。このため第１層３１は、反応基を有するモノマーが重合することによって形成された材料を含んでいる。例えば第１層３１は、アクリルモノマーが重合することによって形成されたアクリル樹脂を含んでいる。その他にも、第１層３１を構成する材料の例として、フッ素を含むモノマーおよび樹脂や、珪素を含むモノマーや樹脂などを挙げることもできる。第１層３１を構成する材料がフッ素や珪素を含む場合、界面自由エネルギーを低減するという作用が生じ得る。この場合、第１層３１を構成するための材料を含む塗布液を後述するように基板２５の観察者側の面上に塗布する際に、膜厚をより均一にすることができる。なお未硬化層に紫外線などの光が照射される場合、第１層３１には重合開始剤が含まれていることもある。
【００３２】
光の反射が生じるのを防ぐため、好ましくは第１層３１の厚みは、可視光の波長の１／４程度か、可視光の波長の１／４よりも小さくなっている。例えば、第１層３１の厚みは、７０〜１１０ｎｍの範囲内となっており、より具体的には９０ｎｍ程度になっている。
【００３３】
図２に示すように、第１層３１は、バインダー樹脂３１ａと、バインダー樹脂３１ａ内に分散された複数のフィラー３１ｂと、を含んでいてもよい。バインダー樹脂３１ａとしては、上述の場合と同様にアクリル系樹脂などが用いられ得る。フィラー３１ｂとしては、中空シリカなど、バインダー樹脂３１ａを構成する材料よりも低い屈折率を有するものが用いられる。これによって、第１層３１をバインダー樹脂３１ａのみで構成する場合に比べて、第１層３１全体としての屈折率を低くすることができる。
【００３４】
また図３に示すように、前面板２０の反射防止層３０は、第１層３１に接するとともに第１層３１よりも基板２５側に位置する第２層３２をさらに含んでいてもよい。第２層３２は、その屈折率が基板２５および第１層３１の屈折率よりも大きくなるように構成された層である。このような第２層３２を設けることにより、反射防止層３０が外光の反射を防止する効果をより高くすることができる。
【００３５】
その他にも、図示はしないが、反射防止層３０の観察者側の表面が第１層３１によって構成されている限りにおいて、反射防止層３０がさらなる層を含んでいてもよい。例えば、第１層３１の屈折率よりも大きく、かつ第２層３２の屈折率よりも小さい屈折率を有する第３層が、第２層３２よりも基板２５側に設けられていてもよい。
【００３６】
また前面板２０は、表示部１５に接するよう基板２５の表示部１５側に設けられたアンダーコート層やハードコート層などを含んでいてもよい。
【００３７】
次に、以上のような構成からなる前面板２０の製造方法および製造装置について、図４〜図６を参照して説明する。はじめに、前面板２０の製造方法全体について、図４を参照して説明する。図４は、前面板２０を製造するための製造装置４０を示す側面図である。
【００３８】
前面板の製造方法および製造装置
図４に示すように、製造装置４０は、基板２５を搬送する搬送装置４１と、基板２５の観察者側に、硬化することによって上述の第１層３１となる未硬化層３５を設ける成膜装置４５と、未硬化層３５に光または電子線を照射して未硬化層３５を硬化させることによって第１層３１を得る硬化装置５０と、を備えている。搬送装置４１は、例えば基板２５を下方から支持しながら所定の搬送方向に沿って基板２５を搬送する複数の搬送ローラー４２を有している。
【００３９】
（準備工程）
図４に示す製造装置４０を用いて前面板２０を製造する方法においては、はじめに、所定の寸法に切り出された基板２５を準備する。例えば、いわゆる第６世代のガラス基板の寸法である１５００ｍｍ×１８００ｍｍに切り出された基板２５や、第７世代のガラス基板の寸法である１９００ｍｍ×２２００ｍｍに切り出された基板２５などが適宜準備される。
【００４０】
（成膜工程）
次に成膜装置４５を用いて、第１層３１を構成するための材料を含む塗布液を基板２５の観察者側の面上に塗布する。その後、必要に応じて乾燥工程を実施して塗布液に含まれる溶媒などを蒸発させることにより、基板２５上に未硬化層３５を設けることができる。なお成膜装置４５は、溶媒を用いることなく未硬化層３５を基板２５の観察者側の面上に設けるように構成されていてもよい。
【００４１】
後述する照射工程において紫外線などの光が未硬化層３５に照射される場合、未硬化層３５は光硬化性材料を含んでいる。例えば上述のように、光硬化性材料は、アクリルモノマーなどの反応基を有するモノマーと、重合開始剤とを含んでいる。後述する照射工程において電子線が未硬化層３５に照射される場合、未硬化層３５は電子線硬化性材料を含んでいる。電子線硬化性材料としては、電離放射線硬化性の樹脂が好ましく挙げられる。具体的には、従来から電離放射線硬化性の樹脂として慣用されている重合性モノマー及び重合性オリゴマー（ないしはプレポリマー）の中から適宜選択して用いることができる。重合性モノマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ（メタ）アクリレート単量体が好適であり、なかでも多官能性（メタ）アクリレートモノマーが好ましい。これらのなかでも、優れた耐擦傷性が得られる観点から、３官能以上の（メタ）アクリレートが好ましい。重合性オリゴマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つオリゴマー、例えば、エポキシ（メタ）アクリレート系、ウレタン（メタ）アクリレート系、ポリエステル（メタ）アクリレート系、ポリエーテル（メタ）アクリレート系のオリゴマーなどが挙げられる。
【００４２】
成膜装置４５を用いて塗布液を基板２５上に塗布する方法としては、例えば、ダイコート法、スピンコート法、インクジェット法、グラビア印刷、オフセット印刷、シルクスクリーン印刷などが適宜用いられ得る。
【００４３】
（硬化工程）
次に硬化装置５０を用いて、未硬化層３５に光または電子線を照射して未硬化層３５を硬化させて第１層３１を得る硬化工程を実施する。以下、図５および図６を参照して、硬化工程について詳細に説明する。図５は、図４に示す硬化装置５０を拡大して示す側面図であり、図６は、図５に示す硬化装置５０を基板２５の法線方向に沿って見た場合を示す平面図である。
【００４４】
図５に示すように、硬化装置５０は、基板２５上の未硬化層３５に向けて光または電子線を照射する照射部６０と、未硬化層３５のうち照射部６０からの光または電子線が照射される被照射領域３６に向かう不活性ガスのガス流を少なくとも部分的に形成するよう構成されたガス噴出部７０と、を含んでいる。照射部６０およびガス噴出部７０は、搬入口５２および搬出口５３が形成された隔壁５１によって囲われた空間内に配置されている。不活性ガスとしては、未硬化層３５における重合反応を阻害しないガスが用いられ、例えば窒素が用いられる。図５および図６においては、上述の搬送装置４１によって搬送される基板２５の方向（以下、搬送方向とも称する）が、符号Ｄ１が付された矢印で表されている。また図６においては、基板２５に平行な方向であって、搬送方向Ｄ１に直交する方向（以下、基板２５の幅方向または単に幅方向とも称する）が、符号Ｄ２が付された矢印で表されている。
【００４５】
〔照射部〕
本実施の形態において、照射部６０は、未硬化層３５に向けて光を照射するよう構成されている。例えば照射部６０は、図５および図６に示すように、基板２５の幅方向Ｄ２に沿って延び、紫外線などの光の光源となるＵＶ管ランプ６１と、ＵＶ管ランプ６１の周囲に配置された反射鏡６２と、を含んでいる。反射鏡６２には出射口６２ａが形成されており、この出射口６２ａを通って、ＵＶ管ランプ６１から放射された紫外線が基板２５上の未硬化層３５の一部に到達する。上述の被照射領域３６とは、未硬化層３５のうち紫外線などの光または電子線が、ある時点で到達している領域のことである。なお図６においては、ＵＶ管ランプ６１が基板２５の幅方向Ｄ２の全域にわたって連続的に延びる例が示されているが、基板２５上に設けられた未硬化層３５の全域に光を照射することができる限りにおいて、ＵＶ管ランプ６１の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、複数のＵＶ管ランプ６１が基板２５の幅方向に沿って並べられていてもよい。
【００４６】
図示はしないが、照射部６０は、ＵＶ管ランプ６１を冷却するための冷却手段をさらに含んでいてもよい。例えば冷却手段は、ＵＶ管ランプ６１の周囲に気流を生じさせてＵＶ管ランプ６１の熱を奪うように構成されている。
【００４７】
〔ガス噴出部〕
図５および図６に示すように、ガス噴出部７０は、基板２５の幅方向Ｄ２に沿って延び、不活性ガスを噴出する噴出口７３と、基板２５の幅方向Ｄ２に沿って延び、噴出口７３から噴出される前の不活性ガスが通るダクト７２と、を含んでいる。なお図６においては、ダクト７２および噴出口７３が基板２５の幅方向Ｄ２の全域にわたって連続的に延びる例が示されているが、これに限られることはない。被照射領域３６の周囲の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換することができることができる限りにおいて、様々な構成のダクト７２および噴出口７３が採用され得る。例えば、複数のダクト７２および噴出口７３が基板２５の幅方向に沿って並べられていてもよい。
【００４８】
本実施の形態において、ガス噴出部７０は、被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における上流側および下流側の両方にそれぞれ配置されている。図５において、搬送方向Ｄ１における基板２５の下流側の端部（前端）が符号２５ａで表され、搬送方向Ｄ１における基板２５の上流側の端部（後端）が符号２５ｂで表されている。また図５において、ガス噴出部７０から噴出された後に、未硬化層３５の表面に沿って被照射領域３６へ向かう不活性ガスのガス流が、符号Ｆａが付された矢印で表されている。なお図５においては、ガス流Ｆａが、ガス噴出部７０から噴出された後に未硬化層３５に衝突し、その後に未硬化層３５に沿って被照射領域３６に向かうものとして表されている。しかしながら、被照射領域３６の周囲の雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換することができる限りにおいて、ガス噴出部７０の噴出口７３から噴出される際の不活性ガスのガス流の方向が特に限られることはない。例えば、未硬化層３５に衝突することなく被照射領域３６に直接的に向かうように噴出口７３から不活性ガスが噴出されてもよい。また、ガス噴出部７０の数や配置も特に限られることはない。
【００４９】
好ましくは、被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における上流側に配置されたガス噴出部７０は、被照射領域３６に向かうガス流Ｆａに加えて、図５において符号Ｆｂで示すように、未硬化層３５の表面に沿って搬送方向Ｄ１における上流側すなわち基板２５の後端２５ｂ側に向かう不活性ガスのガス流をも生じさせるよう、構成されている。このようなガス流Ｆｂを生じさせることにより、硬化装置５０の外部で未硬化層３５の表面に付着した酸素などを除去することができる。これによって、照射部６０の周辺に酸素などが導入されることを抑制することができる。
【００５０】
また被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における下流側に配置されたガス噴出部７０は、図５において符号Ｆｃで示すように、未硬化層３５の表面に沿って搬送方向Ｄ１における下流側すなわち基板２５の前端２５ａ側に向かう不活性ガスのガス流をも生じさせるよう、構成されていてもよい。これによって、硬化装置５０の外部の酸素などが基板２５の前端２５ａ側から照射部６０の周辺に導入されることを抑制することができる。
【００５１】
硬化装置５０を用いて未硬化層３５に光または電子線を照射して未硬化層３５を硬化させる硬化工程においては、はじめに、未硬化層３５が設けられた基板２５を照射部６０に対して搬送方向Ｄ１に沿って相対的に移動させる搬送工程を実施することにより、基板２５を照射部６０のまで運ぶ。また、基板２５が照射部６０の周辺まで運ばれたとき、または運ばれる前から、ガス噴出部７０が不活性ガスを噴出することにより、照射部６０の周囲の雰囲気を不活性ガスの雰囲気に局所的に置換する。その後、局所的に形成された不活性ガスの雰囲気の下で、照射部６０を用いて、基板２５上の未硬化層３５に向けて光または電子線を照射する照射工程を実施する。これによって未硬化層３５を硬化させることにより、第１層３１を含む反射防止層３０を備えた前面板２０を得ることができる。なお照射工程の際には、被照射領域３６に向かう不活性ガスのガス流Ｆａが形成されるよう、ガス噴出部７０を制御する。このため、未硬化層３５における重合反応が酸素によって阻害されてしまうことを抑制することができる。
【００５２】
上述のように本実施の形態においては、照射部６０やガス噴出部７０が配置される隔壁５１の内部の空間の雰囲気を全て不活性ガスの雰囲気に置換するのではなく、未硬化層３５のうち光または電子線が照射される被照射領域３６に接する空間の雰囲気を局所的に不活性ガスの雰囲気に置換する。このため、雰囲気の置換に要する時間およびコストを低減することができる。例えば、使用される不活性ガスの量を削減することができる。また、隔壁５１の内部の空間を真空に引いてから不活性ガスを導入する、という手順が不要なので、硬化工程に要する時間を短くすることができる。このため本実施の形態によれば、十分な硬度を有する第１層３１を含む反射防止層３０を備えた前面板２０を、容易に作製することができる。
【００５３】
変形例
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００５４】
（第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、ガス噴出部７０が、被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における上流側または下流側に設けられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図７に示すように、搬送方向Ｄ１において被照射領域３６と同一の位置にガス噴出部７０が設けられていてもよい。具体的には、図８に示すように硬化装置５０のガス噴出部７０を基板２５の法線方向に沿って見た場合に、被照射領域３６がガス噴出部７０の噴出口７３によって囲われるよう、噴出口７３が構成されていてもよい。これによって、より少ない量の不活性ガスで被照射領域３６の周囲雰囲気を不活性ガスの雰囲気に置換することが可能になる。このため、雰囲気の置換に要する時間およびコストをさらに低減することができる。なお本変形例においては、図７に示すように、ガス噴出部７０の噴出口７３から噴出された不活性ガスは、被照射領域３６側から基板２５の前端２５ａ側または後端２５ｂ側に向かうガス流Ｆｄを形成する。
【００５５】
また本変形例においては、図７に示すように、紫外線の光源となるＵＶ管ランプ６１が、ガス噴出部７０のダクト７２の内側に配置されている。従って、ＵＶ管ランプ６１の周囲には、噴出口７３から噴出される前の不活性ガスのガス流が存在しており、このため、ＵＶ管ランプ６１において発生した熱を奪うことができる。このように本変形例によれば、被照射領域３６の周囲雰囲気を不活性ガスの雰囲気に効率的に置換するとともに、ＵＶ管ランプ６１などの光源を効率的に冷却することができる。
【００５６】
（第２の変形例）
上述の第１の変形例においては、照射部６０の光源となるＵＶ管ランプ６１が、ガス噴出部７０のダクト７２の内側に配置されている例を示した。しかしながら、ガス噴出部７０を基板２５の法線方向に沿って見た場合に被照射領域３６がガス噴出部７０の噴出口７３によって囲われるよう噴出口７３が構成されている限りにおいて、光源やその他の照射部６０の構成要素の配置が特に限られることはない。例えば図９に示すように、ＵＶ管ランプ６１や反射鏡６２を含む照射部６０は、ガス噴出部７０のダクト７２の外側に配置されていてもよい。この場合、ダクト７２は、光透過性を有する材料から構成される。
【００５７】
ところで、図９に示すように未硬化層３５とＵＶ管ランプ６１との間の距離が大きくなると、光がＵＶ管ランプ６１から放射されてから未硬化層３５に到達するまでに光が広がる範囲が大きくなり、この結果、被照射領域３６が拡大することが考えられる。一方、不活性ガスによって置換されるべき雰囲気の体積を小さくし、これによって不活性ガスの使用量を低減することを考慮すると、被照射領域３６が過剰に拡大することは好ましくない。この点を考慮し、図１０に示すように、ＵＶ管ランプ６１と未硬化層３５との間に、光を遮蔽する遮蔽マスク６３を配置してもよい。これによって、光が照射される未硬化層３５の領域すなわち被照射領域３６が過剰に拡大してしまうことを抑制することができる。
【００５８】
（第３の変形例）
上述の本実施の形態および各変形例においては、照射部６０のＵＶ管ランプ６１が、基板２５の法線方向に沿って見た場合に被照射領域３６と重なるように配置される例を示した。すなわち、光がＵＶ管ランプ６１から基板２５の法線方向にほぼ平行に放射される例を示した。しかしながら、ＵＶ管ランプ６１の配置が特に限られることはない。例えば図１１に示すように、ＵＶ管ランプ６１から放射されて未硬化層３５に至るまでの光の経路上に反射鏡６４を配置することにより、ＵＶ管ランプ６１を任意の位置に配置することが可能になる。
【００５９】
一般に、基板２５の搬送経路の近傍にはガス噴出部７０や搬送装置４１などの多くの構成要素が配置される。このため、ＵＶ管ランプ６１が基板２５の搬送経路の近傍に配置される場合、ＵＶ管ランプ６１のために設けることができる構成要素の数や寸法が制限されることになる。例えば、十分な冷却能力を有する冷却手段をＵＶ管ランプ６１の近傍に配置することが困難になる。これに対して本変形例によれば、基板２５の搬送経路から離れた位置にＵＶ管ランプ６１が配置されるので、少ない制約のもとでＵＶ管ランプ６１のための冷却手段を構成することができる。このため、ＵＶ管ランプ６１を十分に冷却することができ、これによって、ＵＶ管ランプ６１の信頼性を高めることができる。
【００６０】
（第４の変形例）
上述の本実施の形態および各変形例においては、照射部６０の光源として、基板２５の幅方向Ｄ２に沿って延びるＵＶ管ランプ６１を用いる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１２に示すように、照射部６０は、基板２５の幅方向Ｄ２に沿って並べられた、光を放射する複数のＬＥＤ６５を、光源として含んでいてもよい。
【００６１】
一般にＵＶ管ランプ６１などの蛍光管はＬＥＤ６５に比べて、放射される光の波長範囲が広い。このことは、ＵＶ管ランプ６１から放射される光には、未硬化層３５の露光に必要な成分以外も多く含まれていることを意味している。これに対して、ＬＥＤ６５はより急峻な波長スペクトルを有しているので、より少ない消費電力で未硬化層３５を露光することができる。このため、発生する熱量も少なくなり、従って、放熱に要する構成要素をより簡易なものとすることができる。
【００６２】
また上述のように、本実施の形態においては、未硬化層３５が設けられた基板２５を照射部６０に対して搬送方向Ｄ１に沿って相対的に移動させる搬送工程が実施される。従って、照射部６０を固定した状態で基板２５を移動させる場合だけでなく、基板２５を固定した状態で照射部６０を移動させる場合も考えられる。また、照射部６０および基板２５の両方を移動させることも考えられる。ところで、ＵＶ管ランプ６１はＬＥＤ６５に比べて、駆動に要する付帯設備が大がかりなものとなる。このため、ＵＶ管ランプ６１およびその付帯設備の重量は、ＬＥＤ６５およびその付帯設備の重量に比べて大きい。言い換えれば、ＬＥＤ６５を採用することにより、付帯設備を含めた重量を低減することができ、このため照射部６０の移動が容易になる。また、ＵＶ管ランプ６１に比べてＬＥＤ６５の方が小型であるため、移動に際して生じる塵などを低減することもできる。
【００６３】
（第５の変形例）
上述の本実施の形態においては、側面図で見た場合に、被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における上流側および下流側にそれぞれ１つのガス噴出部７０が配置される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における上流側または下流側に複数のガス噴出部７０が配置されていてもよい。例えば図１３に示すように、被照射領域３６の搬送方向Ｄ１における上流側に２つのガス噴出部７０が配置されていてもよい。この場合、最も上流側に位置するガス噴出部７０は、未硬化層３５の表面に沿って搬送方向Ｄ１における上流側に向かう不活性ガスのガス流Ｆｂを主に生じさせ、その下流側に位置するガス噴出部７０は、未硬化層３５の表面に沿って被照射領域３６へ向かう不活性ガスのガス流Ｆａを生じさせる、というように、各ガス噴出部７０を使い分けることができる。これによって、未硬化層３５の重合反応が酸素によって阻害されてしまうことをより確実に抑制することができる。
【００６４】
（その他の変形例）
上述の本実施の形態および各変形例においては、未硬化層３５に光が照射される例を示した。すなわち、照射部６０が光源を有する例を主に示した。しかしながら、未硬化層３５を硬化させることができる限りにおいて、未硬化層３５に照射されるのが光に限られることはなく、例えば未硬化層３５に電子線が照射されてもよい。すなわち照射部６０は電子線源を有していてもよい。なお照射部６０が電子線源を有する場合、反射鏡６２，６４としては、電子線を反射することができるものが適宜用いられ得る。また図７および図８に示す第１の変形例において、電子線源はダクト７２の内側に配置される。また図９に示す第２の変形例において、ダクト７２を構成する材料としては、電子線を透過させることができるものが用いられる。また図１０に示す例において、遮蔽マスク６３としては、電子線を遮蔽することができるものが用いられる。
【００６５】
また上述の本実施の形態および各変形例においては、前面板２０の観察者側の表面を構成する第１層３１が、基板２５の屈折率よりも小さい屈折率を有する低屈折率層である例を示した。しかしながら、本実施の形態および各変形例による製造方法または製造装置によって製造される前面板２０の観察者側の表面を構成する層が、低屈折率層に限られることはない。前面板２０の観察者側の表面を構成する層が、未硬化層に光または電子線を照射して硬化させることによって得られる層であり、かつ酸素に起因する重合反応の阻害を受ける材料を含む層であれば、上述の本実施の形態および各変形例による製造方法または製造装置による利点が享受され得る。
【００６６】
また図示はしないが、上述の本実施の形態および各変形例による製造方法または製造装置によって製造される前面板２０は、反射防止層３０に加えて、その他の様々な構成要素をさらに備えていてもよい。例えば、前面板２０の周縁に加飾層が設けられていてもよく、また、タッチパネル機能を実現するための電極や配線が設けられていてもよい。
【００６７】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  表示装置
１５  表示部
２０  前面板
２５  基板
３０  反射防止層
３１  第１層
３２  第２層
３５  未硬化層
３６  被照射領域
４０  製造装置
４５  成膜装置
５０  硬化装置
６０  照射部
６１  ＵＶ管ランプ
６２  反射鏡
６３  遮光マスク
６４  反射鏡
６５  ＬＥＤ
７０  ガス噴出部
７２  ダクト
７３  噴出口
【図１】
2016114843.tif 000003
【図２】
2016114843.tif 000004
【図３】
2016114843.tif 000005
【図４】
2016114843.tif 000006
【図５】
2016114843.tif 000007
【図６】
2016114843.tif 000008
【図７】
2016114843.tif 000009
【図８】
2016114843.tif 000010
【図９】
2016114843.tif 000011
【図１０】
2016114843.tif 000012
【図１１】
2016114843.tif 000013
【図１２】
2016114843.tif 000014
【図１３】
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