防反射成形品及其制造方法、防反射成形品用模具的制作方法

文档序号:4434509阅读:162来源:国知局
专利名称:防反射成形品及其制造方法、防反射成形品用模具的制作方法
技术领域
本发明涉及,在移动电话机、摄像机、数码像机、汽车用设备、PDA(Personal Digita Assistant)、个人计算机用显示器、像纸那样轻薄且富有柔软性的显示用电子装置的电子纸张、或电视机等的各种显示器、户外公告用电子设备等各种电子设备、电子设备之外的各种显示部件、例如户外公告牌、画框、像框、时钟、窗玻璃等中,能够透过去而看到位于背后的显示器(具有画面显示功能的部件)等的防反射成形品及其制造方法、防反射成形品用模具(金属模)。
背景技术
在移动电话机、摄像机、数码像机、汽车用设备等中,显示部分是由液晶板或与有机EL板组合等形式构成的。对于显示部分,为了防止液晶板受损,或者,为了加大液晶板的显示面积或对液晶板周边进行修饰,使用由呈凸透镜形状成形的透明基底材料或形成有装饰边等图案的透明基底材料构成的罩盖部件将其遮盖。
为了使显示的画面能够看得清楚,要求上述罩盖部件的透明窗具有防眩性。而且,要求具有具有优异的耐擦伤性、耐化学腐蚀性、耐气候性等的硬涂覆性。对此,有一种形成对フルネル反射和光的干涉加以利用的防反射层的方法。
采用这种方法时,控制防反射层的厚度极为重要,当厚度为1/4波长时,从膜表面反射的光与从膜/基底材料界面反射的光相互抵消从而减少反射,可最大地发挥防反射效果。例如,折射率为1.36的防反射层,当透过的光的中心波长为550nm时,防反射层的最佳厚度是0.1μm左右。
但是,存在着这样的问题,即,要使这样薄的防反射层,在透明基底材料上以均匀的厚度形成是非常困难的,不易得到所期望的防反射效果。特别是,在透明基底材料的整体形状为立体形状的场合,要在它上面以均匀的厚度形成薄膜是非常困难的,不易得到所期望的防反射效果。
此外,上述防反射层存在着硬涂覆性差的问题。
因此,本发明的目的是,克服上述缺点,提供一种具有优异的防反射效果和硬涂覆性的防反射成形品及其制造方法、防反射成形品用模具以及转印材料。
发明的公开为实现上述目的,本发明是如下构成的。
根据本发明的第1形态,提供一种防反射成形品的制造方法,即,将基底片上至少形成有硬涂覆层的装饰片,使之基底片一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具的型腔面相接触地进行放置,向所说模具内注射透明的熔融树脂而得到所说装饰片与由所说树脂构成的透明基底材料的一体化物,然后,将所说基底片从所说一体化物上剥离,从而在所说透明窗上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面,然后,在所说透明基底材料的表面一侧形成防反射层。
根据本发明的第2形态,提供一种防反射成形品的制造方法,即,将基底片上至少形成有硬涂覆层的装饰片,使之硬涂覆层一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具的型腔面相接触地进行放置,向所说模具内注射透明的熔融树脂而得到所说装饰片与由所说树脂构成的透明基底材料的一体化物,从而在所说透明窗上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、透明窗的形状为向表面一侧凸出的曲率半径为40mm以上的曲面或者平面,然后,在所说透明基底材料的表面一侧形成防反射层。
根据本发明的第3形态,提供一种如第1~第2之某一形态所说的防反射成形品的制造方法,所说装饰片,是至少在所说基底片上形成在整个面上形成的所说硬涂覆层、以除所说透明窗之外的图案形成的局部性图案层、在整个面上形成的粘接层而成。
根据本发明的第4形态,提供一种如第3形态所说的防反射成形品的制造方法,在所说防反射层上形成防污层。
根据本发明的第5形态,提供一种用来成形在透明基底材料的表面至少设置有硬涂覆层的、在所说透明窗上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在所说透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面的防反射成形品的防反射成形品用模具,具有对应于所说透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的型腔面。
根据本发明的第6形态,提供一种如第5形态所说的防反射成形品用模具,对应于所说透明窗的部位的所说型腔面的平均表面粗糙度Ra为2.0~170nm。
根据本发明的第7形态,提供一种防反射成形品,即,具有透明基底材料、以及在所说透明基底材料的表面所至少设置的防反射层,形成有所说防反射层的透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,所说透明窗处为曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面。
根据本发明的第8形态,提供一种如第7形态所说所说的防反射成形品,在所说透明基底材料与所说防反射层之间,设置有以除所说透明窗之外的图案形成的局部性图案层。
根据本发明的第9形态,提供一种如第7~8之某一形态所说的防反射成形品,在所说透明基底材料与所说防反射层之间形成有硬涂覆层。
根据本发明的第10形态,提供一种如第9形态所说的防反射成形品,所说防反射层上设置有防污层。
根据本发明的第11形态,提供一种如第7~8之某一形态所说的防反射成形品,所说透明窗之中的视认区域的平均表面粗糙度Ra为2~35nm,所说透明窗之中的所说视认区域的周围的视认周围区域的平均表面粗糙度Ra为35~85nm。
根据本发明的第12形态,提供一种防反射转印材料,即,在基底片上至少有直接或经由分离层设置的防反射层,所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm。
根据本发明的第13形态,提供一种如第12形态所说的防反射转印材料,所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为5.0~140nm。
根据本发明的第14形态,提供一种如第13形态所说的防反射转印材料,所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为5.0~80nm。
根据本发明的第15形态,提供一种如第12~14之某一形态所说的防反射转印材料,在所说防反射层上,设置有由紫外线固化树脂、电子射线固化树脂或热固化树脂构成的硬涂覆层。
根据本发明的第16形态,提供一种如第12~13之某一形态所说的防反射转印材料,在除了透明窗之外的部位上形成有图案层。
根据本发明的第17形态,提供一种防反射部件,即,在透明基底材料的透明窗上,层叠有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层。
根据本发明的第18形态,提供一种如第17形态所说的防反射部件,所说凹凸形状的平均表面粗糙度Ra为0.2~1.0μm。
根据本发明的第19形态,提供一种如第17~18之某一形态所说的防反射部件,所说防反射结构层的上层由热固化树脂、紫外线固化树脂、或者、电子射线固化树脂构成。
根据本发明的第20形态,提供一种如第19形态所说的的防反射部件,在所说防反射结构层的上层上,层叠有比所说上层反射率低的低反射层。
根据本发明的第21形态,提供一种如第20形态所说的防反射部件,所说低反射层上层叠有防污层。
根据本发明的第22形态,提供一种如第17~18之某一形态所说的防反射部件,在所说透明窗之外的部位上形成有图案层。
根据本发明的第23形态,提供一种防反射部件的制造方法,即,将基底片上至少形成有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层的转印材料,使之所说基底片与型腔面相接触地设置在模具内,向所说模具内注射透明的熔融树脂而得到由所说树脂构成的透明基底材料与所说转印材料的一体化物,然后,将所说基底片从所说一体化物上剥离。
根据本发明的第24形态,提供一种如第23形态所说的防反射部件的制造方法,所说凹凸形状的平均表面粗糙度Ra为0.2~1.0μm。
根据本发明的第25形态,提供一种如第23~24之某一形态所说的防反射部件的制造方法,所说防反射结构层的上层由热固化树脂、紫外线固化树脂或电子射线固化树脂构成。
根据本发明的第26形态,提供一种如第23~24之某一形态所说的防反射部件的制造方法,在所说防反射结构层的上层上,形成有比所说上层反射率低的低反射层。
根据本发明的第27形态,提供一种如第26形态所说的防反射部件的制造方法,在所说低反射层上形成有防污层。
根据本发明的第28形态,提供一种如第23~24之某一形态所说的防反射部件的制造方法,在所说透明窗之外的部位上形成有图案层。
根据本发明的第29形态,提供一种防反射成形品,即,具有透明基底材料,层叠设置在所说透明基底材料的透明窗上的、相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层,设置在所说两层的防反射结构层上的硬涂覆层,以及,设置在所说硬涂覆层上的防反射层;形成有所说防反射层的所说透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,所说透明窗处为曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面。
根据本发明的第30形态,提供一种防反射转印材料,在基底片上至少有直接或经由分离层设置的防反射层,所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,并且,在所说防反射层或分离层的与所说基底片相反一侧的面的与透明窗相向的部分上,层叠有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层。
附图的简要说明对于本发明的这些目的与特征以及其它目的与特征,可通过对附图就有关最佳实施形式的进行的以下说明加以了解。这些附图中,

图1A是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图;
图1B是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图;图1C是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图;图2是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法中所使用的装饰片的剖视图;图3A、图3B是对本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法的一个工序加以展示的剖视图;图4是对本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法的一个工序加以展示的剖视图;图5是对本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法的一个工序加以展示的剖视图;图6是对本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法中所使用的装饰片加以展示的剖视图;图7是对本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法的一个工序加以展示的剖视图;图8是对本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法的一个工序加以展示的剖视图;图9是用来求取本发明第1实施形式中的平均表面粗糙度Ra的曲线图;图10是展示本发明第1实施形式的防反射成形品用模具的剖视图;图11是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图;图12是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图;图13A、图13B、图13C分别是对平均表面粗糙度Ra不同时防反射效果如何变化加以展示的示意性剖视图;图14是对本发明第1实施形式的防反射成形品的各种例子中所要求的反射率与表面粗糙度Ra之间关系加以展示的说明图;图15是对本发明各实施形式的防反射成形品中的各种区域加以展示的防反射成形品的立体图;图16是对本发明各实施形式的防反射成形品中的各种区域加以展示的防反射成形品的剖视图;图17是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的制造方法中所使用的成形用模具的剖视图;
图18是展示本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料的剖视图;图19是展示使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造的防反射成形品的剖视图;图20是展示使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造的防反射成形品的立体图;图21是对使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造防反射成形品的工序加以展示的剖视图;图22是对使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造防反射成形品的工序加以展示的剖视图;图23是用来与本发明第2实施形式所涉及的防反射成形品作比较的本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的剖视图;图24是展示本发明第2实施形式所涉及的防反射成形品的剖视图;图25是展示本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料的剖视图;图26是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图;图27是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的制造方法中所使用的转印材料的剖视图;图28是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的立体图;图29是对本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的制造方法的工序加以展示的剖视图;图30是对本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的制造方法的工序加以展示的剖视图;图31是展示现有防反射部件的剖视图;图32是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图;图33是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图;图34是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图;图35是展示本发明第1实施形式与第3实施形式的组合所涉及的防反射部件的剖视图;图36是展示本发明第2实施形式与第3实施形式的组合所涉及的防反射部件的剖视图。
发明的最佳实施形式在进行本发明的说明之前,对附图中凡相同的部分赋予了相同的参考编号。
(第1实施形式)结合附图对本发明的第1实施形式进行详细说明。
图1A是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的剖视图。图1B是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图。图1C是展示本发明第1实施形式的防反射成形品的剖视图。图2是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的制造方法中所使用的装饰片的剖视图。图3~图5是对本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的制造方法的工序加以展示的剖视图。图6是对本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的制造方法中所使用的装饰片加以展示的剖视图。图7~图8是对本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的制造方法的工序加以展示的剖视图。图9是用来求取本发明第1实施形式中的平均表面粗糙度Ra的曲线图。图10是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品用模具的剖视图。图11~图12是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的剖视图。图13A~图13C是对平均表面粗糙度Ra不同时防反射效果如何变化加以展示的示意性剖视图。图14是对本发明第1实施形式的防反射成形品的各种例子中所要求的反射率与表面粗糙度Ra之间关系加以展示的说明图。图15是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的立体图。图16是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的剖视图。图17是展示本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品的制造方法中所使用的成形用模具的剖视图。
图中,1是透明基底材料,2是粘接层,3是分离层,4是硬涂覆层,5是防反射层,7是基底片,8是防反射成形品,9是装饰片,10是用来制造防反射成形品8的模具。
本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品8,由基底片7、基底片7上至少形成有硬涂覆层4的装饰片9、与装饰片9成一体的由树脂制成的透明基底材料1、以及、设置在透明基底材料1的表面一侧的防反射层5构成。透明窗上形成有平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸起的曲面或者平面。
本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品8的制造方法是,将基底片7上至少形成有硬涂覆层4的装饰片9(参照图2),使之硬涂覆层4一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具10的型腔面10A(参照图10、图3A)的型腔10B相接触地进行放置(参照图3A),向上述模具10的型腔10B内注射透明的熔融树脂1A而得到上述装饰片9与由上述树脂1A构成的透明基底材料1的一体化物(参照图4),然后,将上述基底片7从上述一体化物100上剥离,从而在上述透明窗110A上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面(参照图4),然后,在上述透明基底材料1的表面一侧形成防反射层5(参照图1A)。
此外,也可以将上述装饰片9在上述模具10内正反面颠倒过来放置。也就是说,将上述装饰片9,使之基底片7一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具10的型腔面10A(参照图10、图3B)相接触地进行放置(参照图3B),向模具10的型腔10B内注射透明的熔融树脂1A,而得到装饰片9与由树脂1A构成的透明基底材料1的一体化物,然后,将上述基底片7从一体化物上剥离,从而在上述透明窗110A(参照图8)上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面,然后,在上述透明基底材料1的表面一侧的硬涂覆层4上形成防反射层5(参照图1B)。
作为本发明第1实施形式所涉及的防反射成形品,重要的是,形成防反射层5的透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,透明窗处为曲率半径为40mm以上的曲面或者平面。
就为了以均匀厚度形成防反射层5,成形品表面的平均表面粗糙度Ra应在何种程度以下的问题,进行了试验。制造出表面经过不同程度压花加工的模具10,制造了平均表面粗糙度Ra不同的成形品,以符合日本工业标准JIS B0601-1994的检测设备(小坂研究所株式会社制造的F3500D)进行了平均表面粗糙度Ra的检测。与JIS B0601对应的有ISO468∶82、ISO3274∶75、ISO428 -1∶84、ISO4287-2∶84、ISO4288∶85等。之后,在相同条件下形成防反射层5,以分光光度计检测550nm的反射率。以此对各成形品的防反射效果进行测定的结果,由表1可知,当成形品表面的平均表面粗糙度Ra为150nm以下时,能够得到防反射效果。而最好是,成形品表面的平均表面粗糙度Ra在80nm以下。
此外,要制造出平均表面粗糙度Ra不足2.0nm的表面是非常困难的,通过试验还得知,即使平均表面粗糙度Ra在35nm以下,防反射层5的厚度误差以及以该防反射层制造的防反射成形品8的反射率几乎不变。在本说明书中,所说反射率,是采用ISO/DIS13406-2的测定方法测得的数值。
图13A~图13C是对平均表面粗糙度Ra不同时防反射效果如何变化加以展示的示意性剖视图。防反射层5以100nm的厚度形成。例如,在平均表面粗糙度Ra为5nm的场合(参照图13A),防反射层5的膜厚大致一定,反射光α和α’、反射光β和β’分别产生适度的干涉,能够在整个防反射层5上得到均匀且优异的防反射效果。而在平均表面粗糙度Ra为150nm的场合(参照图13B),防反射层5的膜厚局部产生离散性,出现反射光α和α’、反射光β和β’各自干涉的程度不同的情况,有时会产生整个防反射层5中的局部防反射效果降低的现象。此外,在平均表面粗糙度Ra为400nm的场合(参照图13C),防反射层5的膜厚变得不均匀,反射光α和α’、反射光β和β’均未发生干涉,在整个防反射层5上得不到防反射效果。
此外,如图14所示,按照防反射成形品8的用途,对反射率的要求有所不同,因此,需要据此适当选择平均表面粗糙度Ra的范围。
一般来说,高注视频度用途的防反射成形品等,需要具有优异的防反射效果,其平均表面粗糙度Ra较小为宜。也就是说,在高注视频度的场合,注视者眼睛的负担大。若反射较轻,容易看得清楚因而眼睛不容易疲劳。因此,若能够得到优异的防反射效果,可防止注视者眼睛疲劳。为此,在高注视频度的场合,具有反射率达0.5%以下的较高的防反射性能为宜,并且平均表面粗糙度Ra的值在90nm以下为宜。
而防反射成形品的使用环境为户外的场合,与户内使用的场合相比,需要具有优异的防反射效果,以平均表面粗糙度Ra较小为宜。之所以如上所述需要具有优异的防反射效果,其理由是,在白天,与户内相比户外要明亮,太阳光在显示器表面产生反射因而不容易看清,因此在户外需要具有优异的防反射效果。在户外使用的场合,反射率在1.7%以下为宜,而且平均表面粗糙度Ra的值在145nm以下为宜。
此外,在将防反射成形品设置在显示器表面使用的场合,显示器为彩色的场合与黑白的场合相比,需要具有优异的防反射效果,平均表面粗糙度Ra以较小为宜。当彩色画面上产生较多的反射时,看起来好像色度降低显示器的图象色彩变浅。因此,彩色画面与黑白画面相比,色度显得重要,因而要求具有更好的防反射效果。对于彩色画面,反射率在1.2%以下为宜,并且平均表面粗糙度Ra的值在130nm以下为宜。
此外,根据防反射成形品8的用途,有时可以将其表面划分成,特别需要具有优异的防反射功能的区域、以及、即使防反射功能稍低也不会特别引起其它问题的区域。作为一个例子,图15是展示移动电话机的全彩液晶显示部所使用的大小为纵向25mm、横向33mm的防反射成形品8的立体图。在这种用途的防反射成形品8中,中央区域CA,是移动电话机使用者最为注视的部位,换言之,是上述透明窗之中的视认区域,因而是尤其需要防反射功能的区域,其平均表面粗糙度Ra以2~35nm为宜。相对于此,位于中央区域CA周围且为液晶显示部的周边的周边区域CB,换言之,上述透明窗之中的上述视认区域周围的视认周围区域,并不是移动电话机使用者注视的部位,因而不需要具有太高的防反射功能,即使平均表面粗糙度Ra在35~85nm的程度也不会妨碍正常使用,与中央区域CA相比,对周边区域CB的加工可以节省加工工时,使总体成本降低。
另外,防反射成形品8的表面形状的曲率半径R越小,防反射功能的必要性越低。同时,对成形用模具10的表面进行研磨以降低表面粗糙度的加工变得困难,要以均匀的厚度形成防反射层5变得困难,增加了制造的难度。因此,在防反射成形品8的表面形状的曲率半径R较小的区域,最好是,将平均表面粗糙度Ra降低到例如85~140nm程度的范围内。而在不会特别影响正常使用的情况下,也可以使之完全不具有防反射功能。例如,在图15所示的防反射成形品8的表面形状具有图16所示断面形状的场合,对于曲率半径R不足40mm的非常小的区域CB,移动电话机使用者对其进行注视的可能性几乎不存在,而且,要赋予高的防反射功能也很困难。
在本说明书中,所说平均表面粗糙度Ra,如图9所示,是从成形品表面的断面曲线求出平均线,再利用ガウシヤフィルタ(粗糙度曲线=断面曲线-平均线)而求得的平均表面粗糙度Ra。
此外,对于防反射成形品8的形状本身来说,作为必须具有防反射效果的面的透明窗的形状,由曲率半径为40mm以上的曲面或者平面构成这一点很重要。
就为了以均匀的厚度形成防反射层5,成形品形状应具有何种程度的平坦性的问题进行试验的结果,由表3得知,至少将其表面设计为曲率半径为40mm以上的曲面是必要的。并得知,最好设计成曲率半径为60mm以上的曲面。即,如图12所示,制造出曲率半径为30~300mm的半圆锥体形状的成形品,然后形成由MgF构成的防反射层5,以此作为防反射成形品8,测定它们的550nm平均反射率,将平均反射率为3%者视为良好,1%以下者视为极好。
如上构成成形品,可使得在涂布低粘度涂料形成防反射层5的场合,防止涂料从高处流向低处堆积而导致防反射层5的厚度不均匀。而且,可使得在以蒸镀法形成防反射层5的场合,防止蒸镀蒸气的单位面积附着量因部位的不同而不同而导致防反射层5的厚度不均匀。
另外,在本说明书中,所说曲率半径,是求出最近似于以前述粗糙度检测设备测得的平均线的圆弧后,使圆弧延长而得到的圆的半径(参照图9)。在曲率半径的值因测定部位的不同而有很大差异的场合,取这些值的平均值。
此外,最好是,防反射成形品8的表面具有硬涂覆性,为此,最好是如图1A所示,在形成防反射层5之前设置硬涂覆层4。
作为在透明基底材料1的表面形成硬涂覆层4的方法,有将硬涂覆剂直接涂布在透明基底材料1的表面上的方法、以及、成形同步装饰法等方法。特别是成形同步装饰法,能够将硬涂覆层4的表面,精加工成作为镜面或类似于镜面的凹凸较少的面的型腔面的形状,可使凹凸相当少。此外,在成形同步装饰法中,最好是,使硬涂覆层4在装饰片9上呈未固化或半固化状态,做成成形品之后再使之固化,这可使之容易按照模具10的型腔面形状形成,减少成形时裂纹的产生。
在将硬涂覆层4等设置在透明基底材料1上时,最好是采用利用装饰片9的成形同步装饰法。作为成形同步装饰法,有将转印材料9A作为装饰片9使用的成形同步转印法、以及、将嵌入材料作为装饰片9使用的嵌入法等。
所谓成形同步转印法是这样一种方法,即,将基底片7上形成有由硬涂覆层4等构成的转印层的转印材料9A夹在模具10内(参照图3B),向模具10内注射熔融树脂1A,在经过冷却得到树脂成形品的同时转印材料9A粘接在成形品表面后(参照图6),将基底片7剥离,从而将转印层转移到树脂成形品表面而进行装饰(参照图7)的方法。
所谓嵌入法是这样一种方法,即,将基底片7上形成有硬涂覆层4等的装饰片9夹在模具10内,向模具10内注射熔融树脂1A,经过冷却得到树脂成形品100的同时装饰片9粘接在成形品表面从而进行装饰(参照图3A)。
首先,对利用转印材料9A的成形同步转印法进行说明。
转印材料9A,是在基底片7上设置由硬涂覆层4等构成的转印层而成的(参照图6)。最好是,不是将防反射成形品8的透明基底材料1上所应形成的所有的层作为转印层,而只将适宜以成形同步转印法形成的层作为转印层,其它层则另外形成。特别是,硬涂覆层4和图案层适宜以成形同步转印法形成。
作为基底片7的材质,可以使用聚丙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、或者、聚氯乙烯类树脂之类树脂的片材等,作为通常的转印材料的基底片7而使用的片材。
在转印层相对于基底片7的剥离性良好的场合,可以在基底片7上直接设置硬涂覆层4。为了改善转印层相对于基底片7的剥离性,也可以在在基底片7上设置硬涂覆层4之前,在整个面上形成分离层3(参照图6)。特别是,若分离层3中加入有硅珠粒(シリカビ-ズ)等,则在将基底片7剥离之后,可在成形品表面形成微小的凹凸(参照图7)。
然后,形成硬涂覆层4。在成形同步转印后将基底片7剥离之后,硬涂覆层4便成为增加防反射成形品8的表面强度的层。
硬涂覆层4,可以使用热固化树脂和紫外线·电子射线等电离射线固化树脂等。使用得较多的是丙烯酸聚氨酯类等紫外线固化树脂。
作为紫外线固化树脂,有紫外线固化丙烯酸聚氨酯类树脂、紫外线固化聚酯丙烯酸酯类树脂、以及、紫外线固化环氧丙烯酸酯类树脂等,与光聚合引发剂一起使用。例如,紫外线固化丙烯酸聚氨酯类树脂,可通过使异氰酸酯单体或预聚物与聚酯型多元醇反应,再使具有羟基的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯类的单体与所得到的生成物反应而得到。作为光聚合引发剂,可单独使用或一起使用二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、以及、蒽醌衍生物等。在紫外线固化树脂中,还可适当配用热塑性丙烯酸类树脂等,以便更好地形成皮膜。
作为硬涂覆层4的形成方法,有凹版辊式涂布法、辊涂法、点涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
此外,根据需要,也可以设置图案层120(参照图1C)。图案层120是用来装饰防反射成形品8的层。图案层120形成于硬涂覆层4上。图案层120通常作为印刷层形成。作为印刷层的材质,可使用将聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚酯型氨基甲酸酯类树脂、纤维素酯类树脂、或、醇酸树脂等树脂作为粘接剂,将合适的颜料或染料作为着色剂的着色油墨。作为印刷层的形成方法,采用胶版印刷法、凹版印刷法、或者、丝网印刷法之类通常的印刷法即可。印刷层,通常是以除透明窗之外的图案呈边框形状和文字形状局部性设置的。
此外,图案层120可以由金属薄膜层构成,或者也可以由印刷层与金属薄膜层组合而成。金属薄膜层,用来使图案层120呈现金属光泽,以真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子镀法、或者、镀金法等方法形成。根据所要呈现的金属光泽颜色,使用铝、镍、金、铂、铬、铁、铜、锡、铟、银、钛、铅、或者锌等金属、它们的合金或者化合物。金属薄膜层通常局部形成。此外,在设置金属薄膜层时,为了提高与其它层的密接性,也可以设置前定位层和后定位层等。
此外,为了使上述各层粘接在透明基底材料1上,设置粘接层2即可(参照图6、图7、图8)。作为粘接层2,适当使用与透明基底材料1的原材料相适应的热敏性或压敏性树脂。
例如,在透明基底材料1的材质为丙烯酸类树脂的场合,使用丙烯酸类树脂即可。而在透明基底材料1的材质为聚苯醚·聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、或者、聚苯乙烯类混合树脂的场合,使用与这些树脂具有亲和性的丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、或者、聚酰胺类树脂等树脂即可。此外,在透明基底材料1的材质为聚丙烯树脂的场合,可以使用氯化聚烯烃树脂、氯化乙烯-乙酸乙烯共聚物树脂、环化橡胶、或者、香豆酮-茚树脂。作为粘接层2的形成方法,有凹版辊式涂布法、辊涂法、点涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
转印层的构成并不限于上述形态。例如,在图案层的材质使用的是与透明基底材料1的粘接性优异的材质的场合,可省略粘接层2。
使用如上构成的防反射转印材料并利用转印法,可很容易地得到防反射成形品8。
首先,将防反射转印材料的粘接层2一侧密贴在透明基底材料1的表面上。然后,使用具备硅酮橡胶等耐热橡胶状弹性体的辊式转印机、或者、上下转印机等转印机,以设定成温度为80~260℃左右、压力为490~1960Pa左右的条件的耐热橡胶状弹性体,从防反射转印材料的基底片7一侧施加热与压力。从而,使粘接层2粘接在透明基底材料1的表面上。
最后,待冷却后剥离基底片7时,在基底片7与硬涂覆层4之间的界面发生剥离,转印完成。而在基底片7上设置有分离层3的场合,剥离基底片7时,将在分离层3与硬涂覆层4之间的界面发生剥离,转印完成(参照图7~图8)。
下面,对使用前述防反射转印材料、通过注射成形进行的成形同步转印法的实施方法进行说明。
作为成形用模具10,使用的是在对应于透明窗部位的型腔面10A上具有曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具。作为成形用模具10的材质,可使用轧制结构钢、碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、高碳铬钢、轴承钢、镍铬钼钢、铬钼钢、或者、铝铬钼钢等。成形用模具10的型腔10B,可通过铣削加工法、冷挤压成型法、陶瓷铸型法、压力铸造法、电铸法、放电加工法、腐蚀加工法、或者、NC加工法等加工方法形成。对于型腔面,可采用锉纹器(ヤスリ目落レ)、砂纸、刚玉粉、钢丝棉、橡胶结合剂砂轮、或者、毛毡研磨轮等对表面进行研磨而最终加工成既定的表面粗糙度。
在需要将型腔面10A的不同区域加工成不同表面粗糙度的场合,在进行最终加工时选择适当的研磨方法和研磨到适当程度即可。例如,将所有区域用稍粗的砂纸打磨之后,对特定的区域以较细砂纸再次进行打磨,便可在型腔面10A上形成表面粗糙度不同的两个区域。也可以如图17所示,将具有经过精细研磨的模具表面的嵌件10f放入具有较粗模具表面的模具10d中最终组合成一体,便可在型腔面10A上形成表面粗糙度不同的两个区域。这样,例如,型腔面10A上的以较细砂纸再次打磨过的区域、或者、具有经过精细研磨的模具表面的嵌件10f,可用来形成上述防反射成形品8的中央区域CA、即上述透明窗之中的视认区域且使其平均表面粗糙度Ra为2~35nm。而型腔面10A上的仅以稍粗砂布打磨的区域、或者、具有粗糙模具表面的模具10d,可用来形成中央区域CA的周围且液晶显示部的周边的周边区域CB、即上述透明窗之中的上述视认区域的周围的视认周围区域且使其平均表面粗糙度Ra为35~85nm的程度。
在上述成形同步转印法中,首先,向成形用模具10内送入作为装饰片9的转印材料9A。此时,既可以将叶片状转印材料9A一片片送入,也可以将长条状转印材料9A间断地送入必要的部分。使用长条转印材料9A的场合,使用具有定位机构的送入装置,使转印材料9A的图案层120与成形用模具10二者对齐即可。而在将转印材料9A间断送入的场合,若以传感器检测转印材料9A的位置之后将转印材料9A以活动模和固定模进行固定,则能够使转印材料9A总是固定在相同位置上,图案层120的位置不会发生偏差,因而非常方便。
将成形用模具10合模后,从注射口向模具10内注射熔融树脂1A并使之充满,在形成被转印物的同时使转印材料9A粘接在其面上。
可用作透明基底材料1的树脂,可列举出聚苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、ABS树脂、AS树脂、以及、AN树脂等通用树脂。此外,还可以使用聚苯醚·聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚缩醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸改性联苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二酯、或超高分子聚乙烯树脂等通用工程树脂、以及、聚砜树脂、聚苯硫醚类树脂、聚苯醚类树脂、聚芳酯树脂、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺树脂、液晶聚酯树脂、或ポリアリル类耐热树脂等超级工程树脂。
透明基底材料1的形状,只要是透明窗处为曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面,既可以整个为平板状,也可以是具有二维或三维曲面的形状。
使作为被转印物的树脂成形品冷却之后,打开成形用模具10取出树脂成形品。最后,将转印材料9A的基底片7剥离(参照图7)。这样,可仅将转印层转移到成形品上(参照图8)。
下面,对利用嵌入材料9的嵌入(インサ-ト)法进行说明。
要得到嵌入材料9,采用以下方法即可。
嵌入材料9是在基底片7上设置硬涂覆层4和图案层等而成的(参照图2)。
作为基底片7,可使用与转印材料相同的片材。此外,硬涂覆层4、图案层、粘接层2等可与转印材料同样地形成。
在采用嵌入法的场合,是不将基底片7剥离去除的,因此,可以采取,在基底片7的一个面上形成硬涂覆层4而在另一个面上形成图案层、粘接层2,或者,在一个面上形成硬涂覆层4、图案层而在另一个面上形成粘接层2,等方式。
此外,最好是,不是以嵌入法形成所有形成于透明基底材料1上的层,而只将适宜以嵌入法形成的层通过成形同步装饰法形成,其它层则另外形成。
下面,对嵌入材料9的使用方法进行说明。
作为成形用模具10,使用的是在对应于透明窗部位的型腔面10A上具有曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具。使用嵌入材料9的场合,无法由分离层3形成微小的凹凸,因此,在模具10的对应于透明窗部位的型腔面10A上形成微小凹凸即可(参照图3A、图11)。特别是,对应于透明窗部位的型腔面10A的平均表面粗糙度Ra以2.0~170nm为宜,这可使得之后所形成的防反射层5与透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra达到2.0~150nm。
首先,向成形用模具10内送入作为装饰片9的嵌入材料9(参照图3)。此时,最好是将叶片状的嵌入材料9一片片放入。在成形形状为立体形状的场合,也可以以热源加热嵌入材料9使之软化并抽成真空使之密接在型腔面10A上。然后,合模,从注射口注射熔融树脂1A(参照图4)。打开模具,便可得到嵌入材料9与成形树脂1A成为一体的成形品(参照图5)。
通过以上做法,可使嵌入材料9与成形树脂1A成为一体,形成透明窗的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm、透明窗的形状为向表面一侧凸出的曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的成形品(参照图5)。
在利用诸如转印材料和嵌入材料等装饰片9形成硬涂覆层4之后,至少在透明窗上形成了防反射层5(参照图1A和图1B)。通过设置防反射层5,能够防止透明基底材料1产生反射。
作为防反射层5的材质,可使用Al2O3、ZnO2、或MgF2等金属化合物的蒸镀层、以及、使SiO2、或MgF2等低折射率金属化合物与ZnO2、或TiO2等高折射率金属化合物层叠的蒸镀层、以及、由诸如氟类聚合物和氧化硅凝胶体等构成的树脂涂层等。此外,也可以将它们组合使用。
作为防反射层5的制造方法,有真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子镀法等。还有将金属醇化物、金属螯合化合物等金属有机化合物通过浸渍法、印刷法、或涂覆法等方法涂布在透明基底材料1上之后,经过光线照射或干燥形成金属氧化物皮膜从而获得防反射层5的方法。
防反射层5既可以是只有一层的低折射率层,也可以是后述的多层的防反射层(参照图23),即低折射率层与高折射率层的复合层。做成复合层可使防反射性能进一步提高。为了避免因做成复合层而增加工时,可以以辊到辊的连续涂覆方式形成防反射层5,该方式的效率非常高。本实施形式这样的转印材料,能够以辊到辊的方式连续生产。这里所说的低折射率和高折射率,是与位于这些层的下方的层所具有的折射率相比而言的。例如,在防反射层5由一层构成的场合,硬涂覆层1所具有的折射率成为比较对象。而在防反射层5为复合层的场合,位于构成防反射层5的各层的正下方的层的折射率分别成为比较对象。
防反射层5的膜厚,可按照满足一般公式n×d=λ/4或一般公式n×d=3λ/4(其中,n是低折射率物质的折射率,d是低折射率物质的膜厚,λ是低反射中心波长)的要求适当选择。通常,防反射层5的厚度范围为0.01~2μm。
此外,根据需要,也可以在防反射层5上设置防污层190(参照图1A、图1B、图1C的单点划线)。防污层190,是为了防止防反射成形品8污染而设置在防反射层5上的层,是由具有斥水性和斥油性的原材料形成的层。作为防污层190,使用端基具有氟的界面活性剂等即可。防污层190的设置,使用涂覆法、浸渍法、或真空蒸镀法等方法即可。防污层190的膜厚,以尽可能薄为宜。这是由于,防污层190较厚会降低防反射成形品8的透光率。
下面,以上述第1实施形式的更具体的例子作为实施例进行说明。
(实施例1~9)以厚度50μm的聚碳酸酯薄膜作为基底片,在它上面使用聚氨酯丙烯酸酯类树脂形成厚度4μm的硬涂覆层,得到了嵌入材料(参照图2)。
其次,分别制造出对应于透明窗的部位的平均表面粗糙度Ra为0.002~0.19μm的各注射成形模具,将嵌入材料放入各模具内,将模具合模,注射丙烯酸类树脂,得到在硬涂覆层的表面形成各种程度的凹凸的成形品。
各成形品的形状为60mm×60mm×1.5mm的平板形状。
然后,在各成形品的硬涂覆层上,形成厚度约0.1μm的由氟化镁形成的防反射层,得到了防反射成形品(参照图11)。
对这样得到的各防反射成形品的反射率进行测定的结果表明,实施例1~6的防反射性高,特别是实施例1~5非常优异。实施例7~8尽管具有防反射效果,但与实施例1~6相比要差得多。实施例9几乎没有防反射效果。
表1

评价结果以◎表示极好,○表示良好,△表示尚可,×表示不好。
(实施例10~18)以厚度38μm的聚酯薄膜作为基底片,在它上面使用100份主要成分中添加8份重量的粒度0.4~8μm的硅珠粒而成的三聚氰胺类树脂形成平均表面粗糙度Ra为0.002~0.19μm的分离层,在它上面使用聚氨酯丙烯酸酯类树脂形成厚度4μm的硬涂覆层,在它上面使用丙烯酸类树脂形成粘接层,从而得到了各转印材料(参照图2)。
将各转印材料放置在以丙烯酸类树脂形成的呈60mm×60mm×1.5mm的平板形状的成形品上,从背面以加热辊加压之后,将基底片剥离,得到表面层叠有凹凸程度不同的硬涂覆层的成形品。
然后,在各成形品的硬涂覆层上形成由厚度约0.1μm的氟化镁形成的防反射层而得到各防反射成形品。
对这样得到的各防反射成形品的反射率进行测定的结果表明,实施例10~15的防反射性高,特别是实施例10~14非常优异。实施例16~17尽管具有防反射效果,但与实施例1~6相比要差得多。实施例18几乎没有防反射效果。
表2

(实施例19~27)使用实施例1所使用的嵌入材料,放在注射成形模具(参照图10)中,将模具合模,注射丙烯酸类树脂,制造出形状呈60mm×60mm×1.5mm的平板形状和曲率半径为30~300mm的半圆锥体形状的成形品(参照图12)。将注射成形模具的型腔面设计成使这些成形品的平均表面粗糙度Ra均可达到0.01μm程度。
然后,在这些成形品的硬涂覆层上,形成由厚度约0.1μm的氟化镁形成的防反射层,从而得到防反射成形品。
表3

对这样得到的各防反射成形品的反射率进行测定的结果表明,实施例19~24的防反射性高,特别是实施例19~23非常优异。实施例25~26尽管具有防反射效果,但与实施例19~24相比要差得多。实施例27几乎没有防反射效果。
作为本发明,由于采用如上所述的结构,因此具有如下效果。
本发明的防反射成形品的制造方法,是将基底片上至少形成有硬涂覆层的装饰片,使之基底片7一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具的型腔面相接触地进行放置,向模具内注射透明的熔融树脂,从而得到装饰片与由树脂构成的透明基底材料二者的一体化物,然后,将基底片剥离,从而形成透明窗的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面,然后,在透明基底材料的表面一侧形成防反射层,因此,能够很容易地得到具有优异的防反射效果与硬涂覆性的防反射成形品。
此外,本发明的防反射成形品用模具,对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面,因此,使用该模具,能够很容易地得到具有优异的防反射效果与硬涂覆性的防反射成形品。
此外,本发明的防反射成形品,在透明基底材料的表面至少形成有防反射层,形成有防反射层的透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,透明窗处为曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面,因此,是具有优异的防反射效果与硬涂覆性的防反射成形品。
(第2实施形式)结合附图对本发明的第2实施形式进行详细说明。该第2实施形式的目的是,提供一种旨在使厚度均匀的防反射层容易形成的防反射转印材料。
图18是展示本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料的剖视图。图19是展示使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造的防反射成形品的剖视图。图20是展示使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造的防反射成形品的立体图。图21~图22是对使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造防反射成形品的工序加以展示的剖视图。此外,在该第2实施形式中,将前面在第1实施形式中使用的图15,也作为展示使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造的防反射成形品的立体图加以使用。同样,图16也作为展示使用本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料制造的防反射成形品的剖视图加以使用。图25是展示本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料的剖视图。
图中,201是基底片,202是防反射层,203是硬涂覆层,204是图案层,205是粘接层,206是防反射转印材料,207是透明基底材料,208是防污层,209是防反射成形品,210是模具。
本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料206,是至少将防反射层202直接或经由分离层设在基底片201上,基底片201表面或分离层表面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm而成的(参照图18)。
要使防反射层202以均匀的厚度形成,作为其基底材料的基底片201必须具有平滑性。就基底片201的平滑性进行了各种试验,由表4可知,当基底片201的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm时,可得到优异的防反射效果。要制造出平均表面粗糙度Ra不足2.0nm的基底片201是非常困难的。而如果平均表面粗糙度Ra超过150nμm,防反射层202的厚度将变得非常不均匀,防反射层202的防反射效果非常差。要使基底片201的平均表面粗糙度Ra达到2.0~150nm,将基底片201的表面通过镜面压力加工等方法使之平滑,或者形成具有优异的流平性的分离层即可。以5.0~140nm为宜。平均表面粗糙度Ra不足5.0nm的基底片201,有时制造起来很困难。而如果平均表面粗糙度Ra超过140nμm,有时会导致防反射层202厚度变得不均匀,使防反射层202的防反射效果变差。最好是5.0~80nm。此外,还得知,若平均表面粗糙度Ra为35nm以下,即使再提高平滑性,防反射层202的厚度误差以及以防反射转印材料206制造的防反射成形品209的反射率几乎不变。
在第1实施形式的场合,设置防反射层205后,其凹凸界面位于内部(参照图1A~图1C)。采用这种结构的场合,层叠的防反射层205越多,防反射层205表面的凹凸便越少(参照图23)。
而在第2实施形式的场合,是将设有防反射层202的转印层转印到成形品表面上的,因此,该防反射层202的最外面的平均表面粗糙度Ra是分离层或基底片表面的平均表面粗糙度Ra(参照图24)。
防反射效果,是通过防反射层界面内反射光发生干涉相互抵消而获得的,越靠近外层一侧的防反射层其防反射效果越好,膜厚的均匀性变得十分重要。
因此,若材质相同、膜厚相同,第1实施形式在硬涂覆层表面的平均表面粗糙度Ra为150nm且设有防反射层时所得到的防反射效果,比第2实施形式在防反射层最外面的平均表面粗糙度Ra为150nm且设有防反射层时所得到的防反射效果要好。
因此,要在第2实施形式的场合得到与第1实施形式在设有防反射层时所得到的防反射效果相同水平的防反射效果,必须为提高厚度的均匀性而减少凹凸。
由试验结果得知,可得到与第1实施形式在硬涂覆层表面的平均表面粗糙度Ra为150nm且设有防反射层时所得到的反射率相同数值反射率的第2实施形式的防反射层最外面的平均表面粗糙度Ra为140nm。
作为基底片201,可使用聚丙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、或者、聚氯乙烯类树脂之类树脂的片材等,通常作为转印材料的基底片而使用的片材。
在转印层相对于基底片201的剥离性良好的场合,可以将防反射层202直接设置在基底片201上。为了改善转印层相对于基底片201的剥离性,也可以在在基底片201上设置防反射层202之前,在整个面上形成分离层。在成形同步转印后将基底片201剥离时,分离层将与基底片201一起从转印层上被剥去。作为分离层的材质,可使用三聚氰胺树脂类分离剂、硅烷树脂类分离剂、氟树脂类分离剂、纤维素衍生物类分离剂、尿素树脂类分离剂、聚烯烃树脂类分离剂、石蜡类分离剂、或者、这些材料的复合型分离剂等。作为分离层的形成方法,有辊涂法、喷涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
防反射层202是在基底片201上直接或在分离层上在整个面上形成。防反射层202,是用来防止透明基底材料207产生反射的层。
作为防反射层202的材质,可使用Al2O3、ZnO2、或MgF2等金属化合物的蒸镀层、以及、使SiO2、或MgF2等低折射率金属化合物与ZnO2、或TiO2等高折射率金属化合物层叠的蒸镀层、以及、由诸如氟类聚合物和氧化硅凝胶体等构成的树脂涂层等。此外,也可以将它们组合使用。
作为防反射层202的制造方法,有真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子镀法等。还有将金属醇化物、金属螯合化合物等金属有机化合物通过浸渍法、印刷法、或涂覆法等方法进行涂布之后,经过光线照射或干燥形成金属氧化物皮膜从而获得防反射层202的方法。
防反射层202既可以是只有一层的低折射率层,也可以是低折射率与高折射率层的复合层。做成复合层可使防反射性能进一步提高。为了避免因做成复合层而增加工时,可以以辊到辊的连续涂覆方式形成防反射层202,该方式的效率非常高。
防反射层202的膜厚,可按照满足一般公式n×d=λ/4或一般公式n×d=3λ/4(其中,n是低折射率物质的折射率,d是低折射率物质的膜厚,λ是低反射中心波长)的要求适当选择。通常,防反射层202的厚度范围为10nm~2.0μm。
根据需要,也可以在防反射层202上设置硬涂覆层203。本发明中的硬涂覆层203,是指按照JIS K5400的测定方法对其表面硬度进行测定时,具有H以上铅笔的硬度的层。此外,在转印材料206上,也可以使其为不足H的未硬化或半硬化状态,转印后使之硬化达到H以上铅笔硬度。硬涂覆层203,在成形同步转印后将基底片201剥离之后,成为增加防反射成形品209的表面强度的层。
硬涂覆层203,可以使用热固化树脂和紫外线·电子射线等电离射线固化树脂等。使用得较多的是丙烯酸聚氨酯类等紫外线固化树脂。
作为紫外线固化树脂,有紫外线固化丙烯酸聚氨酯类树脂、紫外线固化聚酯丙烯酸酯类树脂、以及、紫外线固化环氧丙烯酸酯类树脂等,与光聚合引发剂一起使用。例如,紫外线固化丙烯酸聚氨酯类树脂,可通过使异氰酸酯单体或预聚物与聚酯型多元醇反应,再使具有羟基的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯类的单体与所得到的生成物反应而得到。作为光聚合引发剂,可单独使用或一起使用二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、以及、蒽醌衍生物等。在紫外线固化树脂中,还可适当配用热塑性丙烯酸类树脂等,以便更好地形成皮膜。
作为硬涂覆层203的形成方法,有凹版辊式涂布法、辊涂法、点涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
此外,根据需要,也可以设置图案层204。图案层204是用来装饰防反射成形品209的层。在防反射成形品209是显示部分的罩盖部件的场合,图案层204,通常是以除透明窗之外的图案呈边框形状或文字形状局部性设置的。图案层204形成于硬涂覆层203上。图案层204通常作为印刷层形成。作为印刷层的材质,可使用将聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇缩乙醛类树脂、聚酯型氨基甲酸酯类树脂、纤维素酯类树脂、或、醇酸树脂等树脂作为粘接剂,将合适的颜料或染料作为着色剂的着色油墨。作为印刷层的形成方法,采用胶版印刷法、凹版印刷法、或者、丝网印刷法之类通常的印刷法即可。
此外,图案层204可以由金属薄膜层构成,或者也可以由印刷层与金属薄膜层组合而成。金属薄膜层,用来使图案层204呈现金属光泽,以真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子镀法、或者、镀金法等方法形成。根据所要呈现的金属光泽颜色,使用铝、镍、金、铂、铬、铁、铜、锡、铟、银、钛、铅、锌等金属、或者、它们的合金或者化合物。金属薄膜层通常局部形成。此外,在设置金属薄膜层时,为了提高与其它层的密接性,也可以设置前定位层和后定位层等。
此外,为了使上述各层粘接在透明基底材料207上,设置粘接层205即可。作为粘接层205,适当使用与透明基底材料207的原材料相适应的热敏性或压敏性树脂。
例如,在透明基底材料207的材质为丙烯酸类树脂的场合,可使用丙烯酸类树脂。而在透明基底材料207的材质为聚苯醚·聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、或者、聚苯乙烯类混合树脂的场合,使用与这些树脂具有亲和性的丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、或者、聚酰胺类树脂等树脂即可。此外,在透明基底材料207的材质为聚丙烯树脂的场合,可以使用氯化聚烯烃树脂、氯化乙烯-乙酸乙烯共聚物树脂、环化橡胶、或者、香豆酮-茚树脂。作为粘接层205的形成方法,有凹版辊式涂布法、辊涂法、点涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
转印层的构成并不限于上述形态。例如,在图案层204的材质使用的是与透明基底材料207的粘接性优异的材质的场合,可省略粘接层205。
此外,根据防反射成形品208的用途,有时可以将其表面,分成特别需要具有优异的防反射功能的区域、以及、即使防反射功能稍低也不会特别引起其它问题的区域。图15是展示移动电话机的全彩液晶显示部所使用的大小为纵向25mm、横向33mm的防反射成形品208的立体图。在这种用途的防反射成形品208中,中央区域CA,是移动电话机使用者最为注视的部位,换言之,是上述透明窗中的视认区域,因而是尤为需要防反射功能的区域,最好是使其平均表面粗糙度Ra为2~35nm。相对于此,位于中央区域CA周围且为液晶显示部的周边的周边区域CB,换言之,上述透明窗中的上述视认区域周围的视认周围区域,并不是移动电话机使用者注视的部位,因而不需要具有太高的防反射功能,即使平均表面粗糙度Ra在35~85nm的程度也不会妨碍正常使用。
另外,防反射成形品208的表面形状的曲率半径R越小,防反射功能的必要性越低。因此,在防反射成形品208的表面形状的曲率半径R较小的区域场合,最好是,使平均表面粗糙度Ra降低到例如85~140nm程度的范围内。另外,在不会特别影响正常使用的情况下,也可以使之完全不具有防反射功能。例如,在图15所示的防反射成形品208的表面形状具有如图16所示的断面形状的场合,作为曲率半径R不足40mm的非常小的区域CB,移动电话机使用者对其进行注视的可能性几乎不存在。
因此,也可以采取以图案形成法形成平均表面粗糙度Ra不同的两层以上的分离层220的做法。也就是说,若分离层220的平均表面粗糙度Ra较大,则与防反射层在界面处的剥离变得困难,有时会出现被称作薄片飞边的剥离不良的现象。因此,若如图25所示,在周边区域CB的附近,使平均表面粗糙度Ra提高到不会丧失防反射效果的程度,并且使分离层220L的厚度局部加厚,便能够将转印层的厚度相对减薄,防止在周边区域CB发生薄片飞边。作为中央区域CA,使平均表面粗糙度Ra低的分离层220H位于该区域即可。
此外,也可以采取以图案形成法形成由不同材质形成的防反射层202的做法(材质图25)。也就是说,在曲率半径小的周边区域CB设置防反射层202的场合,若防反射层202由氟化镁等无延展性的金属化合物构成,则有可能产生裂纹。因此,在周边区域CB,以局部图案形成法形成由氟类树脂、丙烯酸类树脂、或聚氨酯类树脂等树脂构成的低防反射层202L,在中央区域CA,以局部图案形成法形成由金属化合物构成的高防反射层202H即可。这是由于,由树脂材料构成的低防反射层202L,尽管防反射效果低但产生裂纹的可能性相当小。
此外,也可以做成将它们相组合的结构。即,如图25所示,在中央区域CA,以平均表面粗糙度Ra为5nm这种程度的尽可能小的值形成分离层220H,并且形成由多层金属化合物构成的防反射效果高的高防反射层202H,在周边区域CB,在平均表面粗糙度Ra为110~140nm这种程度的能够得到最低限度防反射效果的范围内形成分离层220L,并且形成由伸缩性优异的氟树脂构成的低防反射层202L即可。
此外,也可以做成,中央区域CA及周边区域CB上均不形成分离层,在中央区域a,使基底片的平均表面粗糙度Ra为5nm这一尽可能小的值,并且,在周边区域CB,使基底片的表面粗糙度为110~140nm程度。
此外,也可以做成同时利用基底片的平均表面粗糙度Ra与分离层的平均表面粗糙度Ra的结构。
使用如上构成的防反射转印材料206并利用转印法,可很容易地得到防反射成形品209。
首先,将防反射转印材料206的粘接层205一侧密贴在透明基底材料207的表面上。然后,使用具备硅酮橡胶等耐热橡胶状弹性体的辊式转印机、上下转印机等转印机,以设定成温度为80~260℃左右、压力为490~1960Pa左右的条件的耐热橡胶状弹性体,从防反射转印材料206的基底片201一侧施加热与压力。从而,使粘接层205粘接在透明基底材料207的表面上。
最后,待冷却后剥离基底片201时,在基底片201与防反射层202之间的界面发生剥离,转印完成。而在基底片201上设置有分离层的场合,剥离基底片7时,将在分离层与防反射层202之间的界面发生剥离,转印完成。从而可得到防反射成形品209。
下面,对使用前述防反射转印材料206、利用通过注射成形进行的成形同步转印法以获得防反射成形品209的方法进行说明。
作为成形用模具210,使用的是用于注射成形的模具。
首先,向成形用模具210内送入防反射转印材料206(参照图21)。此时,既可以将叶片状转印材料206一片片送入,也可以将长条状转印材料206间断地送入必要的部分。使用长条转印材料206的场合,使用具有定位机构的送入装置,使转印材料206的图案层204与成形用模具210二者对齐即可。而在将转印材料206间断送入的场合,若以传感器检测转印材料206的位置之后将转印材料206以活动模和固定模进行固定,则能够使转印材料206总是固定在相同位置上,图案层204的位置不会发生偏差,因而非常方便。
将成形用模具210合模后,从注射口向模具210内注射熔融树脂并使之充满,在形成被转印物的同时使转印材料206粘接在其面上(参照图22)。
可用作透明基底材料207的树脂,可列举出聚苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、ABS树脂、AS树脂、以及、AN树脂等通用树脂。此外,还可以使用聚苯醚·聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚缩醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸改性联苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二酯、或超高分子聚乙烯树脂等通用工程树脂、以及、聚砜树脂、聚苯硫醚类树脂、聚苯醚类树脂、聚芳酯树脂、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺树脂、液晶聚酯树脂、或ポリアリル类耐热树脂等超级工程树脂。此外,还可以在这些成形树脂中加入由硅珠粒和丙烯酸珠粒等构成的光漫射剂。
透明基底材料207的形状,既可以是平板状的,也可以是具有二维或三维曲面的形状。
使作为被转印物的树脂成形品冷却之后,打开成形用模具210取出树脂成形品。最后,将转印材料206的基底片201剥离。这样,可仅将转印层转移到成形品上(参照图19、3)。
此外,根据需要,还可以设置防污层208。防污层208,是为了防止防反射成形品209污染而设置在防反射层202上的层,是由具有斥水性和斥油性的原材料形成的层。作为防污层208,使用端基具有氟原子的界面活性剂等即可。防污层208的设置,使用涂覆法、浸渍法、或真空蒸镀法等方法即可。防污层208的膜厚,以尽可能薄为宜。这是由于,防污层208较厚会降低防反射成形品209的透光率。
如上所述,作为本发明,是在平滑性优异的基底片201上,直接或经由分离层形成防反射层202之后,形成硬涂覆层203等其它层,因此,能够与硬涂覆层203等其它层的凹凸状态无关地形成具有优异的厚度均匀性的防反射层202。
下面,以上述第2实施形式的更具体的例子作为实施例进行说明。
以具有表4所示的各种平均表面粗糙度Ra的聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂薄膜作为基底片,在它上面涂覆三聚氰胺树脂以形成分离层,然后,蒸镀氟化镁以形成厚度约100nm的防反射层,然后,使用添加有5%的光漫射剂的聚氨酯丙烯酸酯类树脂形成厚度4μm的硬涂覆层,然后,使用丙烯酸类树脂形成粘接层,得到了防反射转印材料。
以厚度50μm的聚碳酸酯薄膜作为透明基底材料,层叠在防反射转印材料上,使用辊式转印机从基底片一侧施加热压使之粘接,将基底片与分离层一起剥离除去后,得到了作为个人计算机显示器用防反射片材的防反射成形品。
表4

评价结果以◎表示极好,○表示良好,△表示尚可,×表示不好。
对这样得到的各防反射成形品的反射率进行测定的结果表明,实施例31~35的防反射性高,并且,是具有硬涂覆性的非常优异的防反射片材。实施例36与实施例31~35相比,防反射性稍低,但如图14所示,对于一些用途来说,可充分满足性能要求。实施例37的防反射效果稍差。实施例38的防反射效果差。
作为本发明的第2实施形式,由于采用如上所述的结构,因此具有如下效果。
本发明第2实施形式所涉及的防反射转印材料,至少有防反射层直接或经由分离层设置在基底片上,基底片表面或分离层表面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,因此,是具有优异的厚度均匀性的防反射层。因此,使用该防反射转印材料便能够很容易地得到防反射效果优异的防反射成形品。
(第3实施形式)结合附图对本发明的第3实施形式进行详细说明。
前述现有的作为罩盖部件的透明窗,一般是在透明基底材料上形成底漆层或硬涂覆层,再在其上面形成低反射层而得到的。
但是,用这种方法得到的罩盖部件,要形成平滑的底漆层411和硬涂覆层的表面是困难的,因此,存在着这样的问题,即,在与低反射层403之间的界面产生漫反射(参照箭头412),位于罩盖部件背面的液晶板的画面看不清楚(参照图31)。407是透明基底材料。
而本第3实施形式的目的是,克服上述缺点,提供一种具有优异的防反射效果的防反射部件及其制造方法。
即,第1及第2实施形式,是以如何基本上以均匀的厚度形成表面表面的防反射层为目的而提出的发明,而第3实施形式,则是以如何与防反射层的有无无关地、使进入内部的光产生漫射防止其反射为目的而对内部的层结构进行改进的发明。
由于是与第1及第2实施形式不同的技术,因此,若与第1及第2实施形式并用则可望得到更高的防反射效果。
图26是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图。图27是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的制造方法中所使用的转印材料的剖视图。图28是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的立体图。图29~图30是对本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的制造方法的工序加以展示的剖视图。此外,在该第3实施形式中,将前面在第1实施形式中使用的图15,也作为展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的立体图加以使用。而且,图16也作为展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图加以使用。图32是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图。图33是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图。图34是展示本发明第3实施形式所涉及的防反射部件的剖视图。
图中,301是防反射部件,302是防污层,303是低反射层,304是凹凸层,305是图案层,306是粘接层,307是透明基底材料,308是基底片,309是转印材料,310是模具,312是入射光。
本发明的防反射部件301,是在透明基底材料307的透明窗上,层叠相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层而成的(参照图26)。
要在透明基底材料307上设置相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层,最好是采用利用转印材料309的转印法或成形同步转印法。
转印法是这样一种方法,即,用基底片308上形成有由各种层构成的转印层的转印材料309,进行加热加压使转印层与被转印物密接后,将基底片308剥离,从而仅将转印层转移到被转印物面上而进行装饰。而成形同步转印法则是这样一种方法,即,将转印材料309夹在模具310内,向模具310内注射熔融树脂,在经过冷却得到树脂成形品的同时转印材料309粘接在成形品表面上后,将基底片308剥离,从而使转印层转移到树脂成形品表面而进行装饰。
在本发明中,作为转印材料309,使用的是在基底片308上,有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层至少作为转印层而形成的材料(参照图27)。最好是,不是将防反射部件301的透明基底材料307上所应形成的所有的层作为转印层,而只将适宜以成形同步转印法形成的层作为转印层,其它层则另外形成。特别是,凹凸层304和图案层305适宜以成形同步转印法形成。
作为基底片308的材质,可以使用聚丙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、或者、聚氯乙烯类树脂之类树脂的片材等,作为通常的转印材料的基底片而使用的片材。
在转印层相对于基底片308的剥离性良好的场合,可以在基底片308上直接设置转印层。为了改善转印层相对于基底片308的剥离性,也可以在在基底片308上设置转印层之前,在整个面上形成分离层。
在基底片308上或分离层上,可根据需要在整个面上形成低反射层303。通过设置低反射层303,能够进一步防止入射光312的反射。
作为低反射层303的材质,可使用Al2O3、ZnO2、或MgF2等金属化合物的蒸镀层、以及、使SiO2、或MgF2等低折射率金属化合物与ZnO2、或TiO2等高折射率金属化合物层叠的蒸镀层、以及、由诸如氟类聚合物和氧化硅凝胶体等构成的树脂涂层等。此外,也可以将它们组合使用。
作为低反射层303的制造方法,有真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子镀法等。还有将金属醇化物、金属螯合化合物等金属有机化合物通过浸渍法、印刷法、或涂覆法等方法涂布之后,经过光线照射或干燥形成金属氧化物皮膜从而获得低反射层303的方法。
低反射层303既可以是只有一层的低折射率层,也可以是低折射率与高折射率层的复合层。做成复合层可使防反射性能进一步提高。为了避免因做成复合层而增加工时,可以以辊到辊的连续涂覆方式形成低反射层303,该方式的效率非常高。本实施形式这样的转印材料309,能够以辊到辊的方式连续生产。
低反射层303的膜厚,可按照满足一般公式n×d=λ/4或一般公式n×d=3λ/4(其中,n是低折射率物质的折射率,d是低折射率物质的膜厚,λ是低反射中心波长)的要求适当选择。通常,低反射层303的厚度范围为0.01~2μm。
然后,设置凹凸层304,通过设置凹凸层304,形成相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层的上层。作为凹凸层304的材质,除了丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、聚氯乙烯类树脂、纤维素类树脂、橡胶类树脂、聚氨酯类树脂、以及、聚醋酸乙烯酯类树脂等之外,还可以使用氯乙烯-乙酸乙烯共聚物类树脂、或者、乙烯-乙酸乙烯共聚物类树脂等共聚物。此外,使用热固化树脂和紫外线·电子射线等电离射线固化树脂等,可提高凹凸层304的硬度。作为紫外线固化树脂,有紫外线固化丙烯酸聚氨酯类树脂、紫外线固化聚酯丙烯酸酯类树脂、以及、紫外线固化环氧丙烯酸酯类树脂等,与光聚合引发剂一起使用。例如,紫外线固化丙烯酸聚氨酯类树脂,可通过使异氰酸酯单体或预聚物与聚酯型多元醇反应,再使具有羟基的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯类的单体与所得到的生成物反应而得到。作为光聚合引发剂,可单独使用或一起使用二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、以及、蒽醌衍生物等。在紫外线固化树脂中,还可适当配用热塑性丙烯酸类树脂等,以便更好地形成皮膜。
作为凹凸层304的形成方法,有凹版辊式涂布法、辊涂法、点涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
作为在凹凸层304的表面形成凹凸的方法,有在凹凸层304中加入光漫射剂而直接涂布在基底材料表面上的方法,以及、对凹凸层304表面实施压花加工的方法。
作为光漫射剂,使用经过有机涂覆处理的硅珠粒或丙烯酸珠粒即可。要使经过有机涂覆处理的光漫射剂分散在凹凸层304中,其含有量最好是,相对于100份重量的凹凸层304用油墨,光漫射剂在15份重量以下。
在由紫外线固化树脂构成的厚5μm的凹凸层304的表面,以粒度为0.4~8μm程度的硅珠粒形成平均表面粗糙度各异的凹凸,测定总透光率及550nm时的反射率以验证防反射效果,结果表明,将平均表面粗糙度控制在0.2~1.0μm的范围内为宜(参照表5)。
此外,将以本发明第3实施形式的防反射部件301的制造方法制造防反射部件301的场合、与、制造出成形品后形成低反射层303的场合进行了比较,结果表明,本发明第3实施形式的场合,不仅防反射效果提高,而且透光率也得到一些提高(参照表6)。至于其理由,可以认为,由于做成了凹凸形状存在于防反射部件301内部的结构,因此,在凹凸形状上漫反射的一部分入射光312,在凹凸层304与低反射层303之间的界面上再次反射,因而不易从表面射出(参照图26)。总透光率是按照日本工业标准(JIS)K6714所规定的方法进行测定的。
此外,根据需要,也可以设置图案层305。图案层305是用来装饰防反射部件301的层。在防反射部件301是显示部分的罩盖部件的场合,图案层204,通常是以除透明窗之外的图案呈边框形状或文字形状局部性设置的。图案层305通常作为印刷层形成。作为印刷层的材质,可使用将聚乙烯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇缩乙醛类树脂、聚酯型氨基甲酸酯类树脂、纤维素酯类树脂、或、醇酸树脂等树脂作为粘接剂,将合适的颜料或染料作为着色剂的着色油墨。作为印刷层的形成方法,采用胶版印刷法、凹版印刷法、或者、丝网印刷法之类通常的印刷法即可。
此外,图案层305可以由金属薄膜层构成,或者也可以由印刷层与金属薄膜层组合而成。金属薄膜层,用来使图案层305呈现金属光泽,以真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子镀法、或者、镀金法等方法形成。根据所要呈现的金属光泽颜色,使用铝、镍、金、铂、铬、铁、铜、锡、铟、银、钛、铅、锌等金属、或者、它们的合金或者化合物。金属薄膜层通常局部形成。此外,在设置金属薄膜层时,为了提高与其它层的密接性,也可以设置前定位层和后定位层等。
此外,为了使上述各层粘接在透明基底材料307上,设置粘接层306。通过凹凸层304与粘接层306二者的接触,形成相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层。作为粘接层306,适当使用与透明基底材料307的原材料相适应的热敏性或压敏性树脂。
例如,在透明基底材料307的材质为丙烯酸类树脂的场合,使用丙烯酸类树脂即可。而在透明基底材料307的材质为聚苯醚·聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、或者、聚苯乙烯类混合树脂的场合,使用与这些树脂具有亲和性的丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、或者、聚酰胺类树脂等树脂即可。此外,在透明基底材料307的材质为聚丙烯树脂的场合,可以使用氯化聚烯烃树脂、氯化乙烯-乙酸乙烯共聚物树脂、环化橡胶、或者、香豆酮-茚树脂。作为粘接层306的形成方法,有凹版辊式涂布法、辊涂法、点涂法等涂布法、以及、凹版印刷法、丝网印刷法等印刷法。
转印层的构成并不限于上述形态。例如,在图案层305的材质使用的是与透明基底材料307的粘接性优异的透明的层的场合,由于该层相当于防反射结构层的下层,故可省略粘接层306。
此外,具有呈凹凸形状的界面的防反射结构层,不仅可以通过凹凸层304与粘接层306、或者、凹凸层304与图案层305的组合而构成(参照图26),而且还可以与其它层的组合而构成。例如,如图32所示,可以是凹凸层304与中间层330的组合。中间层330以与凹凸层304同样的材料形成即可。还可以如图33所示,由凹凸层304、中间层330、粘接层306三层构成两个凹凸形状的凹凸界面332,以达到防反射效果。
在以粘接层306之外的两层形成呈凹凸形状的凹凸界面332的场合,能够与凹凸形状的凹凸的大小无关地以均匀的厚度形成粘接层306,因此,可使得与基底片308的粘接性稳定。而以粘接层306与其它层的两层形成呈凹凸形状的凹凸界面332的场合,构成防反射转印材料的层数可以省略一层。
此外,根据防反射部件301的用途,有时可以将其表面,分成特别需要具有优异的防反射功能的区域、以及、即使防反射功能稍低也不会特别引起其它问题的区域。作为一个例子,图15是展示移动电话机的全彩液晶显示部所使用的大小为纵向25mm、横向33mm的防反射部件301的立体图。在这种用途的防反射部件301中,中央区域CA,是移动电话机使用者最为注视的部位,换言之,是上述透明窗中的视认区域,因而是尤为需要防反射功能的区域。相对于此,位于中央区域CA周围且为液晶显示部的周边的周边区域CB,换言之,上述透明窗中的上述视认区域周围的视认周围区域,并不是移动电话机使用者注视的部位,因而不需要具有太高的防反射功能,此外,防反射部件301的表面形状的曲率半径R越小,防反射功能的必要性越低。例如,在图15所示防反射部件301的表面形状具有图16所示断面形状的场合,作为曲率半径R不足40mm的非常小的区域CB,移动电话机使用者对其进行注视的可能性几乎不存在。
因此,也可以如图34所示,以中央区域CA与周边区域CB二者凹凸形状不同而构成。即,由设置在中央区域CA的凹凸较大的凹凸界面332B、与、设置在周边区域CB的凹凸较小的凹凸界面332S构成。要使凹凸形状不同,采用改变压花加工的凹凸程度等方法即可。
使用如上构成的防反射转印材料309并利用转印法,可很容易地得到防反射部件301。
首先,将防反射转印材料309的粘接层306一侧密贴在透明基底材料307的表面上。然后,使用具备硅酮橡胶等耐热橡胶状弹性体的辊式转印机、或者、上下转印机等转印机,以设定成温度为80~260℃左右、压力为490~1960Pa左右的条件的耐热橡胶状弹性体,从防反射转印材料309的基底片308一侧施加热与压力。从而,使粘接层306粘接在透明基底材料307的表面上。
最后,待冷却后剥离基底片308时,在基底片308与低反射层303之间的界面发生剥离,转印完成。而在基底片308上设置有分离层的场合,剥离基底片308时,将在分离层与低反射层303之间的界面发生剥离,转印完成。从而可得到防反射部件301。
下面,对使用前述防反射转印材料309、利用通过注射成形进行的成形同步转印法以获得防反射部件301的方法进行说明。
作为成形用模具310,使用的是用于注射成形的模具。
首先,向成形用模具310内送入转印材料309(参照图29)。此时,既可以将叶片状转印材料309一片片送入,也可以将长条状转印材料309间断地送入必要的部分。使用长条转印材料309的场合,使用具有定位机构的送入装置,使转印材料309的图案层305与成形用模具310二者对齐即可。而在将转印材料309间断送入的场合,若以传感器检测转印材料309的位置之后将转印材料309以活动模和固定模进行固定,则能够使转印材料309总是固定在相同位置上,图案层305的位置不会发生偏差,因而非常方便。
将成形用模具310合模后,从注射口向模具310内注射熔融树脂并使之充满,在形成被转印物的同时使转印材料309粘接在其面上(参照图30)。
可用作透明基底材料307的树脂,可列举出聚苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、ABS树脂、AS树脂、以及、AN树脂等通用树脂。此外,还可以使用聚苯醚·聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚缩醛类树脂、丙烯酸类树脂、聚碳酸改性联苯醚树脂、聚对苯二甲酸丁二酯、或超高分子聚乙烯树脂等通用工程树脂、以及、聚砜树脂、聚苯硫醚类树脂、聚苯醚类树脂、聚芳酯树脂、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺树脂、液晶聚酯树脂、或ポリアリル类耐热树脂等超级工程树脂。此外,还可以在这些成形树脂中加入由硅珠粒和丙烯酸珠粒等构成的光漫射剂。
透明基底材料307的形状,既可以是平板状的,也可以是具有二维或三维曲面的形状。
使作为被转印物的树脂成形品冷却之后,打开成形用模具310取出树脂成形品。最后,将转印材料309的基底片308剥离。这样,可仅将转印层转移到成形品上。
由此,能够形成,转印层与成形树脂成为一体的、在透明基底材料307的透明窗上层叠有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层的、防反射部件301(参照图26、图28)。
在如上所述利用转印材料309而得到的防反射部件301上未形成有低反射层303的场合,根据需要也可以设置低反射层303。低反射层303,可以与形成转印材料309的转印层的同样方法形成。
此外,根据需要,还可以设置防污层302。防污层302,是为了防止防反射部件301污染而设置在低反射层303上的层,是由具有斥水性和斥油性的原材料形成的层。作为防污层302,使用端基具有氟原子的界面活性剂等即可。防污层302的设置,使用涂覆法、浸渍法、或真空蒸镀法等方法即可。防污层302的膜厚,以尽可能薄为宜。这是由于,防污层302较厚会降低防反射成形品301的透光率。
如上所述,防反射部件301,是在透明基底材料307的透明窗上层叠相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层而构成,使得在凹凸界面上漫反射的一部分入射光312在其它界面上再次发生反射,因此,与在防反射部件表面形成凹凸使光漫反射而得到防眩性的场合相比,能够提高透光率,得到优异的防反射效果。
下面,以上述第3实施形式的更具体的例子作为实施例进行说明。
(实施例41~实施例47)以厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂薄膜作为基底片,在它上面涂覆三聚氰胺类树脂而形成分离层。再在上面形成具有各不相同的平均表面粗糙度的凹凸的、平均厚度为5μm的凹凸层,该凹凸层是用准备好的、在100份重量的紫外线固化树脂(东亚合成株式会社制造的アロニックスM8030)中添加8份重量的粒度为0.4~8.0μm程度的硅珠粒而成的凹凸层用油墨形成。在它上面用丙烯酸类粘接油墨形成粘接层,从而得到了转印材料。
以厚度125μm的丙烯酸薄膜作为透明基底材料,层叠在转印材料上,用辊式转印机从基底片一侧加热加压使之粘接,将基底片与分离层一起剥离去除,从表面一侧依次形成低反射层、凹凸层、粘接层,从而得到了防反射部件。
表5

评价结果以◎表示极好,○表示良好,△表示尚可,×表示不好。由其结果可知,凹凸层的平均表面粗糙度在0.2~1.0μm的范围为宜。若平均表面粗糙度超过1.0μm,透光率大大降低,画面难以看清。
(实施例42)以厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯类树脂薄膜作为基底片,在它上面形成由三聚氰胺树脂形成的分离层,使用凹版多色印刷机依次形成,由以JSR株式会社制造的オプスタ-JN7215作为低折射率层用油墨而形成的厚度0.09μm的低折射率层、与、以JSR株式会社制造的オプスタ-JN7102作为高折射率层油墨而形成的厚度0.12μm的高折射率层二者构成的低反射层,以100份重量的紫外线固化树脂(东亚合成株式会社制造的アロニックスM8030)中添加8份重量的粒度为0.5μm的硅珠粒而成的凹凸层用油墨形成的凹凸层,以及,以丙烯酸类树脂粘接油墨形成的粘接层,通过凹版多色印刷机从而得到转印材料。
将转印材料放在与移动电话机显示部用成形品的表面形状相符的注射成形模具(阴模)内,将模具合模,注射三菱レイヨン株式会社制造的丙烯酸类成形树脂,得到作为移动电话机显示部用成形品的防反射部件。
作为对比例2,先制造出成形品,在成形品上,将前述4种油墨按照粘接油墨、凹凸层用油墨、高折射率层用油墨、低折射率层油墨的顺序以浸渍法进行涂覆,从而得到防反射部件。
将如上得到的防反射部件进行比较,由比较结果可知,对比例2呈现出在进行涂布的上下方向上膜厚差增大的倾向,防反射性能的面内离散性较大。对550nm时的反射率及透光率进行比较的结果,仍以实施例48更为优异。此外,实施例48在生产率方面也具有优势。
表6

作为本发明的第3实施形式,由于采用如上所述的结构,因此具有如下效果。
本发明的第3实施形式的防反射部件,是在透明基底材料的透明窗上,层叠了相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层,因此,具有优异的防反射效果。
此外,本发明的第3实施形式的防反射部件及其制造方法,是将在基底片上至少形成有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层的转印材料,使之基底片与型腔面相接触地放置在模具内,向模具内注射透明的熔融树脂而得到由树脂构成的透明基底材料与转印材料的一体化物,然后将基底片剥离,因此,能够很容易地得到具有优异的防反射效果的防反射部件。
将上述各种实施形式之中的任意实施形式进行适当组合,可实现各实施形式所具有的效果。
例如,图35是展示本发明第1实施形式与第3实施形式的组合所涉及的防反射部件的剖视图。即,中央区域CA,由由多层构成的高防反射层202H、硬涂覆层331、中间层330、粘接层306、基底材料308构成,硬涂覆层331的表面的平均表面粗糙度Ra为5~35nm,中间层330与粘接层306之间的界面为凹凸较大的凹凸界面332B。周边区域CB,由低防反射层202L、硬涂覆层331、中间层330、粘接层306、基底材料308构成,硬涂覆层331的表面的平均表面粗糙度Ra为35~150nm,中间层330与粘接层306之间的界面为凹凸较小的凹凸界面332S。因此,能够实现第1实施形式与第3实施形式二者各自所具有的效果。
此外,图36是展示本发明的第2实施形式与第3实施形式的组合所涉及的防反射部件的剖视图。即,中央区域CA,由基底片201、平均表面粗糙度Ra较小的分离层220H、由多层构成的高防反射层202H、硬涂覆层331、粘接层306构成,硬涂覆层331与粘接层306之间的界面为凹凸较大的凹凸界面332B。周边区域CB,由基底片201、平均表面粗糙度Ra在110~140nm这一可达到最低限度防反射效果的范围内的分离层220L、低防反射层202L、硬涂覆层331、粘接层306构成,硬涂覆层331与粘接层306之间的界面为凹凸较小的凹凸界面332S。因此,能够实现第2实施形式与第3实施形式二者各自所具有的效果。
根据由上述两种实施形式组合而成的结构,一直行进到凹凸界面的光,在该界面附近产生漫反射而因扩散效应变得明亮。另一方面,最外层的防反射层附近的光因干涉而相互抵消。因此,画面明亮,但不会因明亮而产生眩光,视认者能够看得非常清楚,显示的画面给人的视觉感受非常柔和。
另外,在将本发明应用于像纸张那样轻薄并富有柔软性的显示用电子设备的电子纸张的场合,由于要求其作为电子纸张具有能够折曲的功能,因此,防反射层必须具有柔软性,其材质最好是树脂涂覆层。此外,以具有防污层为宜。
对于本发明,结合附图就相关的最佳实施形式充分进行了说明,但显然,熟知该技术的人员可以提出各种各样的修改。这样的修改,若不超出权利要求所阐述的本发明的范围,则应理解为其包含在本发明中。
权利要求
1.一种防反射成形品的制造方法,其特征是,将基底片(7)上至少形成有硬涂覆层(4)的装饰片(9),使基底片一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具(10)的型腔面(10A)相接触地进行放置,向所说模具内注射透明的熔融树脂(1A)而得到所说装饰片与由所说树脂构成的透明基底材料(1)的一体化物,然后,将所说基底片从所说一体化物上剥离从而在所说透明窗(110A)上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面,然后,在所说透明基底材料的表面一侧形成防反射层(5)。
2.一种防反射成形品的制造方法,其特征是,将基底片(7)上至少形成有硬涂覆层(4)的装饰片(9),使硬涂覆层一侧与对应于透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的模具(10)的型腔面(10A)相接触地进行放置,向所说模具内注射透明的熔融树脂(1A)而得到所说装饰片与由所说树脂构成的透明基底材料(1)的一体化物,从而在所说透明窗(100A)上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、透明窗的形状为向表面一侧凸出的曲率半径为40mm以上的曲面或者平面,然后,在所说透明基底材料的表面一侧形成防反射层(5)。
3.如权利要求1~2之任一权利要求所说的防反射成形品的制造方法,其特征是,所说装饰片,是至少在所说基底片上形成在整个面上形成的所说硬涂覆层、以除所说透明窗之外的图案形成的局部性图案层(120)、在整个面上形成的粘接层(2)而成。
4.如权利要求3所说的防反射成形品的制造方法,其特征是,在所说防反射层上形成防污层(190)。
5.一种防反射成形品用模具,是用来成形在透明基底材料(1)的表面至少设置有硬涂覆层(4)的、在所说透明窗上形成平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm的、在所说透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面的防反射成形品的防反射成形品用模具,其特征是,具有对应于所说透明窗的部位呈曲率半径为40mm以上的曲面或者平面的型腔面(10A)。
6.如权利要求5所说的防反射成形品用模具,其特征是,对应于所说透明窗的部位的所说型腔面的平均表面粗糙度Ra为2.0~170nm。
7.一种防反射成形品,其特征是,具有透明基底材料(1)、以及在所说透明基底材料(1)的表面所至少设置的防反射层(5),形成有所说防反射层的透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,所说透明窗处为曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面。
8.如权利要求7所说所说的防反射成形品,其特征是,在所说透明基底材料与所说防反射层之间,设置有以除所说透明窗之外的图案形成的局部性图案层(120)。
9.如权利要求7~8之任一权利要求所说的防反射成形品,其特征是,在所说透明基底材料与所说防反射层之间形成有硬涂覆层(4)。
10.如权利要求9所说的防反射成形品,所说防反射层上设置有防污层(190)。
11.如权利要求7~8之任一权利要求所说的防反射成形品,其特征是,所说透明窗之中的视认区域的平均表面粗糙度Ra为2~35nm,所说透明窗之中的所说视认区域的周围的视认周围区域的平均表面粗糙度Ra为35~85nm。
12.一种防反射转印材料,其特征是,在基底片(201)上至少有直接或经由分离层(220)设置的防反射层(202),所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm。
13.如权利要求12所说的防反射转印材料,其特征是,所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为5.0~140nm。
14.如权利要求13所说的防反射转印材料,其特征是,所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为5.0~80nm。
15.如权利要求12~14之任一权利要求所说的防反射转印材料,其特征是,在所说防反射层上,设置有由紫外线固化树脂、电子射线固化树脂或热固化树脂构成的硬涂覆层(203)。
16.如权利要求12~13之任一权利要求所说的防反射转印材料,其特征是,在除了透明窗之外的部位上形成有图案层(204)。
17.一种防反射部件,其特征是,在透明基底材料(307)的透明窗上,层叠有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层(304、305)。
18.如权利要求17所说的防反射部件,其特征是,所说凹凸形状的平均表面粗糙度Ra为0.2~1.0μm。
19.如权利要求17~18之任一权利要求所说的防反射部件,其特征是,所说防反射结构层的上层(304)由热固化树脂、紫外线固化树脂、或者、电子射线固化树脂构成。
20.如权利要求19所说的的防反射部件,其特征是,在所说防反射结构层的上层(304)上,层叠有比所说上层反射率低的低反射层(303)。
21.如权利要求20所说的防反射部件,其特征是,所说低反射层上层叠有防污层(302)。
22.如权利要求17~18之任一权利要求所说的防反射部件,其特征是,在所说透明窗之外的部位上形成有图案层(305)。
23.一种防反射部件的制造方法,其特征是,将基底片(308)上至少形成有相互间的界面呈凹凸形状的两层的防反射结构层(304、305)的转印材料(309),使所说基底片与型腔面相接触地设置在模具(310)内,向所说模具内注射透明的熔融树脂而得到由该树脂构成的透明基底材料(307)与所说转印材料的一体化物,然后,将所说基底片从所说一体化物上剥离。
24.如权利要求23所说的防反射部件的制造方法,其特征是,所说凹凸形状的平均表面粗糙度Ra为0.2~1.0μm。
25.如权利要求23~24之任一权利要求所说的防反射部件的制造方法,其特征是,所说防反射结构层的上层(304)由热固化树脂、紫外线固化树脂或电子射线固化树脂构成。
26.如权利要求23~24之任一权利要求所说的防反射部件的制造方法,其特征是,在所说防反射结构层的上层(304)上,形成有比所说上层反射率低的低反射层(303)。
27.如权利要求26所说的防反射部件的制造方法,其特征是,在所说低反射层上形成有防污层(302)。
28.如权利要求23~24之任一权利要求所说的防反射部件的制造方法,其特征是,在所说透明窗之外的部位上形成有图案层(305)。
29.一种防反射成形品,其特征是,具有透明基底材料(308),层叠设置在所说透明基底材料(308)的透明窗上的、相互间的界面(332B、332S)呈凹凸形状的两层的防反射结构层(306、330),设置在所说两层的防反射结构层上的硬涂覆层(331),以及设置在所说硬涂覆层(331)上的防反射层(202L、202H);形成有所说防反射层的所说透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,所说透明窗处为曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面。
30.一种防反射转印材料,其特征是,在基底片(201)上至少有直接或经由分离层(220)设置的防反射层(220),所说基底片的表面或所说分离层的表面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,并且,在所说防反射层(202)或分离层(220)的与所说基底片相反一侧的面的与透明窗相向的部分上,层叠有相互间的界面(332S、332B)呈凹凸形状的两层的防反射结构层(331、306)。
全文摘要
防反射成形品具有透明基底材料(1)、以及在上述透明基底材料(1)的表面所至少设置的防反射层(5),形成有上述防反射层的透明窗的界面的平均表面粗糙度Ra为2.0~150nm,上述透明窗处呈曲率半径为40mm以上的向表面一侧凸出的曲面或者平面。
文档编号B29C45/37GK1469800SQ01817451
公开日2004年1月21日 申请日期2001年10月17日 优先权日2000年10月17日
发明者森富士男, 矶田典理, 理 申请人:日本写真印刷株式会社
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