CN113031125B - 光学功能树脂面板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学功能树脂面板及其制造方法。光学功能树脂面板具备：注塑成型树脂；设于注塑成型树脂的表面的基材膜；设于基材膜的表面的紫外线固化型的硬涂层；设于硬涂层的表面的反射率控制层，反射率控制层的厚度偏差在10％以内，按照基材膜、硬涂层、反射率控制层的顺序表面硬度变高。

Description

光学功能树脂面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及在配置于车载用途的显示器表面的透明树脂保护盖板中，有着高表面硬度和均匀一致的优异防反射性能的光学功能树脂面板及其制造方法。
背景技术
使用液晶显示器，可进行汽车内的导航、音响、娱乐、速度计等进行信息显示的设备的搭载。伴随车载用的显示器的发展，所搭载的显示器在数量和设计上的配置多样化推进。另一方面，从设计上的要求出发，也不喜欢安装避免太阳光进入显示器的遮光罩，而是要求将显示器配置在太阳光从汽车的窗部直接进入显示器的表面的这种角度的驾驶间上部的位置。但是，太阳光被显示器的表面反射，若进入到乘客的眼中，则难以看清画面，因此为了提高画面的能见度，需要降低表面反射率。
另外，从设计上的要求出发，为了实现与车载内装饰的统一感、无接缝，对于覆盖显示器的构件要求自由曲面的设计。因此，就要求一种表面反射率低的、自由曲面形状的光学功能树脂面板。
显示器还要求光学功能树脂面板拥有触控面板功能，能够进行画面操作。为了操作而用人手触摸，因此附着指纹和污物时，为了擦掉，会用布等擦拭。对于光学功能树脂面板的表面，还要求具备高硬度和耐擦伤性的硬质涂层功能，在操作和擦拭时不会受伤。
作为现有的光学功能树脂面板的制造方法，有使用转印用防反射膜，通过加热转印施工方法或模内成型转印施工方法进行制造的方法(例如，参照专利文献1。)。图2是表示专利文献1所述的现有的光学功能树脂面板的构成的图。
在图2中，低折射率层12、高折射率层13、中折射率层16和具有硬膜性和加热粘接性的层14形成于树脂成形品17上。对于由丙烯酸树脂板构成的具有曲面的树脂成形品，涂敷形成在支承膜上所形成的低折射率层12、高折射率层13、中折射率层16和具有硬膜性和加热粘接性的层14后，使光学功能和高硬度功能转印至树脂成形品，制造光学功能树脂面板。
另外，作为现有的光学功能树脂面板的制造方法，也有使用嵌入成型施工方法进行制造的方法(例如，参照专利文献2。)。
在嵌入成型施工方法中，在热塑性透明基材膜的一面，顺序层叠硬涂层、高折射率层、低折射率层，形成嵌入成型用防反射膜。使所得到的嵌入成型用防反射膜的聚碳酸酯层侧与熔融树脂接触，以此方式保持在注塑成型模具内的型腔中，将熔融的聚碳酸酯树脂注入金属模内，放冷，制造树脂成形品。通过与成型同时熔融粘合的嵌入成型熔融粘合法，进行防反射膜的熔融粘合，制造表面具备防反射功能的树脂成形品。
作为在透明基材膜上，形成硬涂层、高折射率层、低折射率层的施工方法，有使用湿法涂覆，每经涂覆各层便进行固化、干燥，进行形成的施工方法。各层以规定的厚度均匀地被形成。特别是为了实现低反射率，要求高折射率层和低折射率层的厚度有高均匀性。若厚度变化，则在光学干涉下，降低反射率的光的波长变化，因此为了使反射光的色彩均匀，需要高折射率层和低折射率层的厚度均匀。
另外，也有稍后对于成形品赋予低反射功能的施工方法。例如，以溅射法使无机系金属的低折射材料和高折射率材料飞散，在成形品表面形成薄层，赋予成形品表面以低反射功能。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－48026号公报
专利文献2：日本特开2016－20049号公报
发明内容
本发明的一个方式的光学功能树脂面板，具备：
注塑成型树脂；
设于所述注塑成型树脂的表面的基材膜；
设于所述基材膜的表面的紫外线固化型的硬涂层；
设于所述硬涂层的表面的反射率控制层，
所述反射率控制层的厚度偏差在10％以内，
按所述基材膜、所述硬涂层、所述反射率控制层的顺序表面硬度变高。
本发明的一个方式的光学功能树脂面板的制造方法，包括：
将具备半固化的紫外线固化型的第一硬涂层的嵌入成型用膜定形为立体形状的步骤；
以嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤；
在所述嵌入成型之后，将紫外线固化型的树脂材料所形成的反射率控制层立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤；
使所述第一硬涂层和所述反射率控制层同时固化的步骤。
本发明的另一方式的光学功能树脂面板的制造方法，包括：
将具备半固化的紫外线固化型的第一硬涂层的嵌入成型用膜定形为立体形状的步骤；
在所述定形之后，将紫外线固化型的树脂材料所形成的反射率控制层立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤；
通过紫外线照射，使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤；
以嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤。
附图说明
图1是表示实施方式1的光学功能树脂面板的构造的剖视图。
图2是表示将专利文献1所述的现有的防反射膜赋予具有曲面的转印对象物的状态的剖视图。
图3A是表示实施方式1的光学功能树脂面板的制造方法之中的基材膜制造工序的图。
图3B是表示实施方式1的光学功能树脂面板的制造方法之中的嵌入成型用膜制造工序的图。
图3C是表示实施方式1的光学功能树脂面板的制造方法之中的嵌入成型工序的图。
图3D是表示实施方式1的光学功能树脂面板的制造方法之中的嵌入成形品后处理工序的图。
图3E是表示在实施方式1的光学功能树脂面板的制造方法之中的嵌入成形品上设置反射率控制层的工序的图。
图3F是表示由实施方式1的光学功能树脂面板的制造方法得到的光学功能树脂面板的构成的图。
图4是表示实施方式1的嵌入成型用膜的构成的剖视图。
图5是表示实施方式1的具备装饰层的嵌入成型用膜的构成的剖视图。
图6是表示紧接实施方式1的嵌入成型之后的光学功能树脂面板的平坦部的构成的剖视图。
图7是表示紧接实施方式1的嵌入成型之后的光学功能树脂面板的曲面部的构成的剖视图。
图8是表示实施方式1的光学功能树脂面板的曲面部的构成的剖视图。
图9是表示实施方式2的光学功能树脂面板的曲面部的构造的剖视图。
符号说明
11 反射率控制层
12 低折射率层
13 高折射率层
16 中折射率层
17 注塑成型树脂
20 基材膜
21 硬涂层(第一硬涂层)
22 底涂层
23 装饰层
24 粘接层
25 第二硬涂层
26 嵌入成型用膜
30 聚碳酸酯树脂层
31 丙烯酸树脂层
40 嵌入成型模具
41 嵌入成形品
51 涂布装置
具体实施方式
使用专利文献1所公开的转印用防反射膜和专利文献2所公开的嵌入成型用防反射膜，对具备曲面形状的树脂成形品表面赋予功能时，以符合曲面形状的方式使膜变形。这种情况下，存在使膜的各层延伸或弯曲变形的必要性。为此，若过度提高硬涂层的硬度，则无法延伸而开裂，因此有着无法大幅提高硬涂层的硬度的课题。
对于延伸变形时的裂纹，也可考虑过使用后固化型的硬膜材料，在延伸变形时，处于易延伸的状态，从而解决裂纹这样的构成。但是，构成硬涂层、低折射率层、高折射率层的硬膜性的树脂材料全都由后固化型的树脂材料构成时，虽然解决了成形性的课题，但基本上成为拥有延伸和变形性的树脂的构成。因此具有的课题是，即使在成形后进行UV照射来提高硬度，也达不到预固化型的硬膜材料这样高的硬度。
另外，在低折射率层和高折射率层中，若以符合曲面形状的方式延伸，则层的厚度变化，因此反射率下降的波长发生变化。因此具有的课题是，根据成形品的部位不同，反射色发生变化，反射色的颜色不均发生，不能提供高品质的光学功能树脂面板。
也有对于具备曲面形状的成形品形状，之后赋予低反射功能的施工方法，但在溅射这样的施工方法中，溅射靶的部位与成形品的部位的距离在立体的形状中发生变化。因此具有的课题是，由溅射形成的低折射率层和高折射率层的厚度存在偏差，由此导致难以形成具有均匀层厚的低反射功能的层。
本发明其目的在于，解决所述现有的课题，提供一种在树脂成形品具有立体的曲面的形状下，具有高表面硬度和均匀的低反射率的表面功能的光学功能树脂面板及其制造方法。
第一个方式的光学功能树脂面板，具备：
注塑成型树脂；
设于所述注塑成型树脂的表面的基材膜；
设于所述基材膜的表面的紫外线固化型的硬涂层；
设于所述硬涂层的表面的反射率控制层，
所述反射率控制层的厚度偏差在10％以内，
按照所述基材膜、所述硬涂层、所述反射率控制层的顺序表面硬度变高。
在此，反射率控制层的厚度偏差由如下数值表示：反射率控制层的最大膜厚的部位与最小膜厚的部位的厚度差除以反射率控制层的平均膜厚得到的数值。
第二方式的光学功能树脂面板的制造方法，包括：
将具备半固化的紫外线固化型的第一硬涂层的嵌入成型用膜，定形为立体形状的步骤；
由嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤；
在所述嵌入成型之后，将紫外线固化型的树脂材料所形成的反射率控制层，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤；
使所述第一硬涂层和所述反射率控制层同时固化的步骤。
第三方式的光学功能树脂面板的制造方法，是在上述第二方式中，在所述由嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤之后，还包括将完全固化时的表面硬度高于所述第一硬涂层的材料的紫外线固化型的第二硬涂层的材料，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤，
涂布形成所述反射率控制层的步骤，也可以在立体地涂布形成所述第二硬涂层的材料的步骤之后，将反射率控制层立体地涂布形成于所述第二硬涂层的表面，
在使所述第一硬涂层和所述反射率控制层同时固化的步骤中，也可以使嵌入成型用膜的第一硬涂层和所涂布的第二硬涂层和反射率控制层同时固化。
第四方式的光学功能树脂面板的制造方法，包括：
将具备半固化的紫外线固化型的第一硬涂层的嵌入成型用膜定形为立体形状的步骤；
在所述定形之后，将紫外线固化型的树脂材料形成的反射率控制层，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤；
通过紫外线照射，使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤；
由嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤。
第五方式的光学功能树脂面板的制造方法，是在上述第四方式中，在将所述嵌入成型用膜定形为立体形状的步骤之后，还包括使用表面硬度比所述第一硬涂层的材料高的材料，将这种材料的紫外线固化型的第二硬涂层的材料立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤，
涂布形成所述反射率控制层的步骤，也可以在立体地涂布形成所述第二硬涂层的材料的步骤之后，将反射率控制层立体地涂布形成于所述第二硬涂层的表面，
在通过紫外线照射使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤中，也可以由紫外线照射，使所述第一硬涂层和所述第二硬涂层和所述反射率控制层同时固化。
第六方式的光学功能树脂面板的制造方法，根据上述第二至第五中任意一个方式，其中，所述反射率控制层中包含的紫外线固化型的树脂材料的表面硬度，比所述紫外线固化型的第一硬涂层中包含的紫外线固化型的树脂材料的表面硬度高，
所述反射率控制层中包含的紫外线固化型的树脂材料的断裂伸长的延伸率，比所述紫外线固化型的第一硬涂层中包含的紫外线固化型的树脂材料的断裂伸长的延伸率低。
第七方式的光学功能树脂面板的制造方法，根据上述第二或第四方式，其中，还包括以在紫外线固化型的第一硬涂层的表面残留未反应的反应基的方式，使所述第一硬涂层以半固化状态固化而形成所述嵌入成型用膜的步骤，
在使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤中，也可以以使所述反射率控制层中包含的紫外线固化型的树脂材料的反应基和所述第一硬涂层的未反应的反应基同时反应的方式，通过紫外线照射而使之固化密接。
根据上述构成，能够提供在树脂成形品具有立体的曲面的形状下，具有高表面硬度和均匀的低反射率的表面功能，低反射色的波长不论树脂成形品的形状和部位都具有高均匀性，具备高外观品质的光学功能树脂面板及其制造方法，。
即，根据本发明的光学功能树脂面板，即使在树脂成形品具有立体的形状时，仍具备高表面硬度，并且，对应立体的表面形状，能够具有均匀的低反射率的表面功能。
以下，一边参照附图，一边对于实施方式的光学功能树脂面板进行说明。还有，在附图中，对于实质上相同的构件附加相同的符号。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的光学功能树脂面板的构造的剖视图。图1中，对于与图2相同的构成要素使用相同符号，省略其说明。
图1中，光学功能树脂面板构成为，在注塑成型树脂17的表面，具备形成有硬涂层21的基材膜20，在该硬涂层21的面上形成反射率控制层11。反射率控制层11，从硬涂层21的侧朝向表面侧，按照中折射率层16、高折射率层13、低折射率层12的顺序构成。
根据实施方式1的光学功能树脂面板，即使在树脂成形品具有立体的形状时，也具备高表面硬度，并且，对应立体的表面形状，能够具有均匀的低反射率的表面功能。因此，反射率控制层的厚度不论表面形状的部位而被一定地形成，可保持反射色的均匀性。由此，能够具备无颜色不均的高品质的外观面。
实施方式的制造法的各工序的记述显示在图3A至图3F。
(1)在基材膜制造工序中，制造基材膜20(图3A)。
(2)其次，在嵌入成型用膜制造工序中，在基材膜20上形成硬涂层21，制造嵌入成型用膜26(图3B)。
(3)接着，在嵌入成型工序中，使用嵌入成型用膜26和嵌入成型模具40，制造嵌入成形品(图3C)。
(4)在嵌入成形品处理工序中，对于从嵌入成型模具40中取出的嵌入成形品41实施后处理，实施除去多余的浇口部分的加工处理和矫正翘曲的退火，使嵌入成形品41完成(图3D)。嵌入成形品41包含嵌入成型用膜26和注塑成型树脂17。
(5)在反射率控制层形成工序中，使用涂布装置51，在嵌入成型用膜26的表面形成反射率控制层11，制造光学功能树脂面板(图3E)。
以下记述各工序的详情。
＜基材膜制造工序和嵌入成型用膜制造工序＞
图4是表示实施方式1的嵌入成型用膜26的构成的剖视图。图4中，形成于注塑成型树脂的表面的嵌入成型用膜26具有如下构造：使用聚碳酸酯树脂层30和丙烯酸树脂层31经挤出成型而成的双层结构的基材膜20，在其表面涂覆形成硬膜材料，形成硬涂层21。
聚碳酸酯树脂层30是基底层，以50μm至300μm的厚度构成。丙烯酸树脂层31的厚度以10μm至200μm的厚度构成。聚碳酸酯树脂的基底层与注塑成型树脂在嵌入成型时密接而构成，但为了提高注塑成型树脂和作为基底层的聚碳酸酯树脂层30的密接性，也可以在两者之间形成粘接层。通过用相同的树脂材料使基材膜20的聚碳酸酯树脂层30和注塑成型树脂的聚碳酸酯树脂一致，从而消除成型时的热收缩和成型后的热收缩的差异，因此能够针对翘曲和尺寸稳定性而构成优异的成形品。
另外，丙烯酸树脂层31在成形品的表面侧构成，树脂的硬度高于聚碳酸酯树脂层30，因此是用于提高成形品的表面硬度所需要的层。通过增厚该层，可以提高表面硬度，但丙烯酸树脂具有容易因冲击开裂的特性，因此从耐冲击性的观点出发，不希望设定得太厚。因此，丙烯酸树脂层31，以薄于聚碳酸酯树脂层30的厚度这样的厚度构成。
嵌入成型用膜26，优选使用聚碳酸酯树脂层30和丙烯酸树脂层31的双层结构的基材膜20构成，但不限于此。例如，如果是表面硬度低到一定程度也没有问题的规格，则为了使结构简化，实现成本削减，也会使用聚碳酸酯树脂层单体的膜，如果作为形状是翘曲不是问题的构造，则也会使用PET膜。
在基材膜20上形成硬涂层21而构成嵌入成型用膜26(图3B)。硬涂层21，是通过涂覆、干燥以紫外线固化型的丙烯酸树脂和二氧化硅材料为成分的材料，进行固化而形成。涂覆使用凹版涂布进行，但也可以使用凹版胶印、模具涂布，逆涂等构成。这时硬涂层21，以表面不发生粘着的方式被干燥、固化，但在后工序中，即使延伸变形的定形工序时和嵌入成型时，硬涂层延伸变形，仍需要其不发生裂缝，并以具备这样的延伸性的状态而形成。因此，需要设定硬涂层21的厚度和固化状态，厚度以达到5μm以上且20μm以下的方式涂覆，以不使之完全固化的方式，调整在固化时所照射的紫外线的强度和时间，累积光量设定在不完全固化的状态。对应后工序中需要的延伸性，设定累积光量，形成硬涂层21。通过以涂覆施工方法形成，能够将硬涂层的厚度形成得厚。硬涂层21的厚度越大，越能够提高表面硬度，但从材料使用量和材料成本的观点出发，希望对应需要的表面硬度的规格，设定最佳的厚度。
图5是表示具备装饰层的嵌入成型用膜26的构成的截面的剖视图。在基材膜20上的没有构成硬涂层21的相反侧的面，为了在嵌入成型时提高与注塑成型树脂的密接性，也会形成有粘接层24。在基材膜20与粘接层24之间，也会为了提高基材膜20与粘接层24的密接性，而形成底涂层22。另外，在基材膜20上还会印刷图案设计部，这种情况下，也是在基材膜20之上不形成硬涂层21的相反侧的面，通过印刷形成装饰层23。在装饰层23的印刷中，能够使用丝网印刷、凹版印刷、胶版印刷、喷墨印刷。一般作为显示器用的图案设计，多是印刷屏幕部的黑框和操作功能的文字和标识的显示。
进行嵌入成型(insert molding)时，在基材膜20上构成了硬涂层21的嵌入成型用膜26，需要对应成形品形状而定形。如果是平面状的成形品形状，则直接使用平面形状的膜，***到嵌型模中，能够以注塑成型(injection molding)，构成成形品。另一方面，在具有曲面这样的成形品形状中，需要使嵌入成型用膜26以符合成形品形状的方式定形。
嵌入成型用膜26，使用真空成型施工方法，采用用于使之变形为规定的成形品形状的夹具，进行定形，构成形状。定形嵌入成型用膜26的施工方法，不限于真空成型施工方法，也能够使用真空压力成型施工方法、冲压施工方法。在嵌入成型用膜26中，因为使硬涂层21为半固化状态的硬涂层，所以能够使之变形为规定的成形品形状而不会发生裂缝。定形后的嵌入成型用膜26，以只留下需要部位的方式进行修整，构成为可***到嵌入成型模具中的状态。
＜嵌入成型工序＞
在嵌入成型模具40中，***、配置经过定形、修整的嵌入成型用膜26，进行注塑成型，构成成形品(图3C)。注塑成型树脂的材料，能够使用透明或控制了透光率的灰色系的聚碳酸酯树脂。用于车载用途时，因为重视耐冲击性，所以多使用物性优异的聚碳酸酯树脂，但作为具有透明性的树脂，也可以使用PET树脂、丙烯酸树脂、其他的工程塑料，以注塑成型形成。成形品考虑到流动性，厚度能够在1mm至5mm之间形成。此外，从光学树脂板的特性出发，从显示器的透射性和成形品的耐冲击性、刚性出发，优选厚度在1.5mm至3mm的范围。针对流动性，嵌入成型模具也能够使用压缩成型。在压缩成型中，因为树脂流动时能够以打开压缩部的空间的状态使树脂填充，所以能够通过提高树脂的流动性，在树脂填充中压入压缩部，而成型至规定的厚度。
图6是表示用嵌入成型模具40，成型光学功能树脂面板的嵌入成形品41，从模具中取出的嵌入成形品41即光学功能树脂面板的平坦部的状态的图。作为嵌入成形品41的光学功能树脂面板，构成状态为，基材膜20与注塑成型的聚碳酸酯树脂17的表面密接，硬涂层21形成于基材膜20上。
通过嵌入成型模具40，光学功能树脂面板的嵌入成形品41通常以侧浇口结构成形，因此成为后工序的障碍的浇口部被切除。浇口部的除去，使用压切、切削加工或超声切割的施工方法进行。
图7是表示作为嵌入成形品41的光学树脂板的曲面形状的部位的剖视图的图。在嵌入成形品41的曲面形状中，基材膜20和硬涂层21，在定形和注塑成型的树脂压力下处于伸展为曲面形状的状态。因此，基材膜20和硬涂层21以如下状态成形：延伸的量，与未延伸的平坦部的厚度dH1相比，曲面部的厚度dH2变薄。
＜反射率控制层形成工序＞
对于光学功能树脂面板的嵌入成形品41，形成反射率控制层11(图3E)。在形成反射率控制层11时，在紧接嵌入成形品41成型之后的状态下，通常，在成型收缩的影响下具有翘曲和尺寸误差。在反射率控制层11的形成中，若成形品的形状不稳定，则反射率控制层11的形成，不能稳定高精度地形成，因此通过成形品的退火，使翘曲和尺寸稳定化。例如，在恒温槽内设置成形品，以聚碳酸酯树脂的玻璃转化温度以上的温度静置，能够使翘曲和尺寸稳定化。也会根据成形品的形状，使用使设置成形品的面符合成形品的形状的夹具。在实施方式1中，使用与曲面形状相应的夹具，设置在恒温槽内，以120℃静置2小时，使翘曲和尺寸稳定化。但是，根据嵌入成形品41的形状和成型状态，不需要尺寸稳定化时，不必须实施退火。
反射率控制层11，例如，由对折射率层进行调整的材料和紫外线固化型的树脂构成，层叠中折射率层16和高折射率层13和低折射率层12而形成。低折射率层12的折射率优选为1.33以上且1.40以下，中折射率层16的折射率优选为1.42以上且1.48以下，高折射率层13的折射率优选为1.50以上且1.65以下左右。膜厚以100nm以上且250nm以下的范围，达成规定的反射率特性的方式，对应材料的折射率，设计膜厚并形成。反射率控制层11，根据规定的反射率，也可只由低折射率层12，或只由低折射率层12和高折射率层13构成。
反射率控制层11的反射特性，对应反射光的波长，根据材料的折射率和膜厚设定反射率。因此，即使在相同材料的折射率下，若膜厚改变，则反射光的波长所对应的反射率也会变化，因此反射色变化。因此，若膜厚的偏差发生，则反射色的颜色不均发生，因此在均匀色的反射率控制层11的形成中，需要使膜厚均匀一致。
在光学功能树脂面板的嵌入成形品41的表面，以涂布装置51涂布形成反射率控制层11。在密接于嵌入成形品41的基材膜20上所形成的硬涂层21，以半固化状态维持。在此状态下，在硬涂层21的表面，残留有紫外线固化型的树脂的未反应基。在此状态下，将反射率控制层11涂布于硬涂层21的表面后，若进行紫外线照射，使之固化，则硬涂层21的紫外线固化型的树脂的未反应基，与反射率控制层11的紫外线固化型的树脂的反应基同时反应，能够形成坚固的密接状态。
另外，在嵌入成形品41的平坦部和曲面部，为了在硬涂层21的表面涂布形成均匀的反射率控制层11，降低反射率控制层11的涂布材料的粘度，提高润湿扩展状态，使单位面积的涂布量一致而进行涂布。由此，能够在面内形成均匀的反射率控制层11。
在反射率控制层11的形成中，相对于反射光的波长，规定的反射率可以为1％以上且2％以下时，反射率控制层11构成为，只涂布形成低折射率层12的单层结构。要求规定的反射率为0.5％以上且1％以下时，反射率控制层11构成为，在涂布形成高折射率层13后，再涂布形成低折射率层12的双层结构。另外，相对于反射光的波长，在宽泛的波长宽度下要求有0.5％以上且1％以下的低反射特性时，反射率控制层11其构成为，在涂布形成中折射率层16后，形成高折射率层13，其后再涂布形成低折射率层12的三层结构。
形成反射率控制层11的紫外线固化型的树脂，因为由涂布形成，所以不需要延伸性，因此与构成基材膜20上所形成的硬涂层21的紫外线固化型的树脂相比，能够提高表面硬度，且将断裂伸长的延伸性设定得低。另外，在照射紫外线使之固化时，通过在氮净化环境下进行紫外线照射，在紫外线固化型的树脂的表面，能够防止因氧阻碍造成的固化不足。
图8是表示实施方式1的光学功能树脂面板的曲面部的构成的剖视图。在曲面部，嵌入成形品41的表面，相对于基材膜20和形成于其表面的硬涂层21的平坦部的厚度dH1，硬涂层21的曲面部的厚度dH2因为延伸变形而变薄，所以dH1＞dH2。
另一方面，因为反射率控制层11在嵌入成型后形成，所以平坦部的厚度dR1与曲面部的厚度dR2，以大体均匀的膜厚形成。反射率控制层11的膜厚的偏差，在10％以内形成，由此，反射率最低的波长的差约20nm左右，可达成颜色不均的不谐调感很少的状态。此外，如果是5％以内的厚度偏差，则大体上以没有颜色不均的状态形成，因此成为更优选的状态。
作为形成反射率控制层11的涂布装置51的施工方法，能够使用浸渍、喷雾、喷墨施工方法，但在单位面积的涂布量和对曲面部位的稳定的涂布量的控制中，优选使用可以进行曲面涂布的喷墨装置。
通常，硬度与延伸性是相反的特性。因此，实施方式1的光学功能树脂面板，若为了提高曲面形状的延伸追随性，提高构成嵌入成型用膜26的基材膜20和硬涂层21的延伸性，则不能将表面硬度设定得高。因此，以提高嵌入成型后形成的反射率控制层11的紫外线固化型的树脂材料的硬度的方式进行设计。总之，能够以如下方式设定，使得与注塑成型树脂17密接的基材膜20为延伸性最高，硬度最低的特性，使半固化状态的硬涂层21为延伸性次高，硬度次低的特性，使最后以涂布施工方法形成的反射率控制层11为延伸性最低，硬度最高。
具体来说，延伸性以断裂伸长评价，延伸率以“A％＝ΔL(断裂伸长的延伸长度)÷L(评价前长度)”定义时，基材膜20的断裂伸长延伸性使用50％以上且150％，表面硬度使用HB以上且2H以下。该表面硬度基于JIS K5400－5－4(对应国际标准：ISO/DIS 15184：1996)的涂料一般试验方法之中第5部涂膜的力学特性所述的“划痕法(铅笔法)”，即所谓的“铅笔硬度”。硬涂层21使用如下材料：半固化状态下的断裂伸长延伸率为20％以上且50％以下，表面硬度为F以上且2H以下，但在完全固化状态下，断裂伸长延伸率为10％以上且20％以下，表面硬度为2H以上且4H以下。反射率控制层11使用如下材料：固化形成后的断裂伸长延伸率为5％以上且10％以下，表面硬度为4H以上且6H以下。
将上述记载的实施方式的光学功能树脂面板与现有的光学功能树脂面板进行对比说明。首先，如现有的先行文献那样，同时形成硬涂层和反射率控制层时，若将表面硬度设定为例如高达4H以上，则断裂伸长延伸性低至20％以下。而且，反射率控制层的厚度变化也在延伸性临界值的附近变薄近20％，有发生颜色不均的可能性。另一方面，在本实施方式中，则解决了如下课题，即使是需要20％以上的延伸性的曲面形状，仍能够以表面硬度4H以上且反射率控制层的厚度变化在10％以下对应。另外，若进行表面硬度高达6H的硬度的设定，则现有的先行文献中，只能对应几乎不需要延伸性的平坦形状，但在本实施方式1中，则可以对应延伸性为20％以上且50％以内的曲面形状。
根据本实施方式1的光学功能树脂面板，能够提供在树脂成形品具有立体的曲面的形状中，具有高表面硬度和均匀的低反射率的表面功能，低反射色的波长不论树脂成形品的形状和部位都具有高均匀性，具备高外观品质的光学功能树脂面板及其制造方法。
(实施方式2)
图9是表示实施方式2的光学功能树脂面板的构造的剖视图。图9中，对于与图1和图3相同的构成要素使用相同的符号，省略其说明。
在图9中，在嵌入成形品41的表面，具有嵌入成型用的基材膜20和形成于其表面的第一硬涂层21。另外，对于第一硬涂层21的表面，在形成所涂布的由硬膜材料构成的第二硬涂层25后，再形成反射率控制层11。
由涂布形成的第二硬涂层25的硬膜材料，因为由涂布形成，所以不需要延伸性。因此，第二硬涂层25的硬膜材料，与嵌入成型用的基材膜20上所形成的硬膜材料构成第一硬涂层21的紫外线固化型的树脂的表面硬度相比，能够设定为更高的表面硬度。此外，能够将断裂伸长的延伸性设定得低。由此，能够进一步提高嵌入成形品41的表面硬度。在嵌入成形品41的曲面部，在经由延伸变形而变薄的第一硬涂层21的表面，通过涂布而形成第二硬涂层25，由此在防止表面硬度的降低的同时，还增加了硬涂层的厚度，由此能够实现高表面硬度。
另外，能够通过涂布添加第二硬涂层25，增加硬涂层整体的厚度。因此，为了实现规定的表面硬度，形成于嵌入成型用的基材膜20上的需要延伸性的第一硬涂层21的厚度也能够预先处于较薄的状态。高表面硬度，能够以涂布所形成的第二硬涂层25保护。因此，双层量的硬涂层的厚度，与只由嵌入成型用膜形成的情况相比，因为能够变薄，所以，从形成硬涂层的材料削减的观点出发有优势。
涂布的第二硬涂层25的形成的施工方法，能够使用浸渍、喷雾、喷墨施工方法。
还有，以下的制造方法，因为与实施方式1所述的制造方法同样，所以省略说明。
还有，在本发明中，包括使前述各种实施方式和/或实施例之中的任意的实施方式和/或实施例适宜组合的，能够起到各个实施方式和/或实施例具有的效果。
产业上的可利用性
本发明的光学功能树脂面板，具有的特征在于，在树脂成形品具有立体的曲面的形状下，具有高表面硬度和均匀的低反射率的表面功能，低反射色的波长不论树脂成形品的形状和部位都具有高均匀性，具备高外观品质。因此，其也能够适用于车载显示器的覆盖面板和具备显示器的平板电脑、笔记本电脑、智能手机等的电子制品的显示器覆盖面板，飞机的机内娱乐用途的显示器覆盖面板，工业机械的操作显示器的覆盖面板等的具备防反射的光学功能、防划伤和耐擦伤的高表面硬度功能的光学功能树脂面板及其制造方法的用途。

Claims (10)

1.一种光学功能树脂面板，其具备：
注塑成型树脂；
设于所述注塑成型树脂的表面的基材膜；
设于所述基材膜的表面的紫外线固化型的第一硬涂层；
设于所述第一硬涂层的表面的反射率控制层，
所述反射率控制层的厚度偏差在10％以内，
按照所述基材膜、所述第一硬涂层、所述反射率控制层的顺序表面硬度变高，
所述光学功能树脂面板具有曲面部及平坦部，
所述第一硬涂层的平坦部的厚度dH1与所述第一硬涂层的曲面部的厚度dH2成为dH1＞dH2。
2.根据权利要求1所述的光学功能树脂面板，其中，
所述基材膜具有立体形状，
所述反射率控制层的表面硬度比所述第一硬涂层的表面硬度高，
所述反射率控制层的断裂伸长的延伸率比第一硬涂层的断裂伸长的延伸率低。
3.根据权利要求1或2所述的光学功能树脂面板，其还具备在所述基材膜与注塑成型树脂之间设置的装饰层。
4.根据权利要求1或2所述的光学功能树脂面板，其还具备在所述第一硬涂层上设置的表面硬度比所述第一硬涂层高的第二硬涂层。
5.一种光学功能树脂面板的制造方法，其中，包括：
将具备半固化的紫外线固化型的第一硬涂层的嵌入成型用膜定形为立体形状的步骤；
由嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤；
在所述嵌入成型之后，将紫外线固化型的树脂材料所形成的反射率控制层，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤；
使所述第一硬涂层和所述反射率控制层同时固化的步骤。
6.根据权利要求5所述的光学功能树脂面板的制造方法，其中，在所述由嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤之后，还包括将完全固化时的表面硬度高于所述第一硬涂层的材料的紫外线固化型的第二硬涂层的材料，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤，
涂布形成所述反射率控制层的步骤，是在立体地涂布形成所述第二硬涂层的材料的步骤之后，将反射率控制层立体地涂布形成于所述第二硬涂层的表面，
在使所述第一硬涂层和所述反射率控制层同时固化的步骤中，使嵌入成型用膜的第一硬涂层和所涂布的第二硬涂层和反射率控制层同时固化。
7.一种光学功能树脂面板的制造方法，其中，包括：
将具备半固化的紫外线固化型的第一硬涂层的嵌入成型用膜，定形为立体形状的步骤；
在所述定形之后，将紫外线固化型的树脂材料所形成的反射率控制层，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤；
通过紫外线照射使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤；
由嵌入成型使所述嵌入成型用膜与注塑成型树脂一体化的步骤。
8.根据权利要求7所述的光学功能树脂面板的制造方法，其中，在将所述嵌入成型用膜定形为立体形状的步骤之后，还包括将使用了表面硬度比所述第一硬涂层的材料高的材料的紫外线固化型的第二硬涂层的材料，立体地涂布形成于所述第一硬涂层的表面的步骤，
涂布形成所述反射率控制层的步骤，是在立体地涂布形成所述第二硬涂层的材料的步骤之后，将反射率控制层立体地涂布形成于所述第二硬涂层的表面，
在通过紫外线照射使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤中，通过紫外线照射使所述第一硬涂层和所述第二硬涂层和所述反射率控制层同时固化。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的光学功能树脂面板的制造方法，其中，
所述反射率控制层中包含的紫外线固化型的树脂材料的表面硬度，比所述紫外线固化型的第一硬涂层中包含的紫外线固化型的树脂材料的表面硬度高，
所述反射率控制层中包含的紫外线固化型的树脂材料的断裂伸长的延伸率，比所述紫外线固化型的第一硬涂层中包含的紫外线固化型的树脂材料的断裂伸长的延伸率低。
10.根据权利要求5或7所述的光学功能树脂面板的制造方法，其中，还包括以在紫外线固化型的第一硬涂层的表面残留未反应的反应基的方式，使所述第一硬涂层以半固化状态固化而形成所述嵌入成型用膜的步骤，
在使所述第一硬涂层和所述反射率控制层固化的步骤中，以使所述反射率控制层中包含的紫外线固化型的树脂材料的反应基和所述第一硬涂层的未反应的反应基同时反应的方式，通过紫外线照射而进行固化密接。
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防反射膜技术新进展;王宏伟 等;《信息记录材料》;第10卷(第1期);47-52 *

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