JP2013214059A

JP2013214059A - 防眩コート

Info

Publication number: JP2013214059A
Application number: JP2013043859A
Authority: JP
Inventors: Kinichi Ozawa; 欣一小澤
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-10-17

Abstract

【課題】
耐摩耗性に優れ、鮮明な画像を表示でき、画像のぎらつきを抑制できる防眩コートに関する。
【解決手段】
分離した複数の領域を有する防眩層であって、前記領域と基材との間が凹凸状に形成され、凸部領域内の表面は、平滑または少なくとも１つ以上の凹凸部が形成された防眩コートを調製する。
【選択図】なし

Description

本発明は、防眩コートとその製造方法に関し、より詳しくは、耐摩耗性に優れ、ぎらつきを低減した防眩コートとその製造方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＣＲＴ，ＥＬ等の画像表示体等やタッチパネル、タブレット等の座標入力パネルといった座標入力装置等において、前記画像表示体のフルカラー化或いはディスプレイの高精細化等によって、視認性向上のために反射防止機能として、反射光を散乱させる防眩コートが求められている。
特に透明電極を用いたタッチパネル、タブレット等の座標入力パネルといった座標入力装置は、プラスチックのペンや指で直接触れて操作するため、座標入力装置表面への耐磨耗性、耐薬品性、汚れ防止に対する要求が高まっている。また、これらの機器を屋外での使用も含めた比較的明るいところで使用する場合の太陽光や、蛍光灯光等の外部光のディスプレイへの映り込みを防止すること、すなわち防眩性を有する座標入力パネルに対する要求も強くなっている。これらの要求は、現在、小型から大型に至る様々な座標入力装置に波及している。
防眩コートとして、一般的にはシリカ等の粒子をバインダー成分に分散させた層を防眩コートに用いることが知られている。
また、特開平８−１２９０２号公報（特許文献１）または特開平１１−２８７９０２号公報（特許文献２）には、フィラーと粒子を分散した防眩層が開示されている。さらに、特開２００７−１８７７４６号公報（特許文献３）には、ポリマーの相分離を利用し、複数の凹凸を形成させた防眩フィルムが開示されている。
しかし、これらの防眩層は、防眩性を得るため、光を乱反射させる成分としてフィラー、酸化ケイ素等の粒子または硬化性樹脂などの添加によって、表面に凹凸形状を形成するが、防眩層への直接接触による摩擦でフィラーや、酸化ケイ素等の粒子または硬化性樹脂などが削られるかバインダー成分からフィラーや、酸化ケイ素等の粒子または硬化性樹脂などが脱離し耐久性が得られない。これは防眩効果を得るために添加したフィラーや、酸化ケイ素等の粒子または硬化性樹脂などの硬度、バインダー成分の硬化時の硬度、または、添加した成分とバインダー成分との密着力（接着力）が大きく影響するためである。
さらに、防眩層に用いる、表面の凹凸形状の位置、サイズ、形、大きさ、によっては、凹凸のレンズ効果によって、画素の歪みの大きさにムラが発生する。その結果、防眩効果は得られても、画像がぎらつき、画質を著しく損なってしまう。

特開平８−１２９０２号公報特開平１１−２８７９０２号公報特開２００７−１８７７４６号公報

本発明は、画像表示体や座標入力装置への映り込み、及び、画像のぎらつきを抑制でき、鮮明な画像を表示でき、且つ、耐摩耗性が高い防眩コートとその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、基材上に分離した複数の領域を有する防眩層を備えた防眩コートであって、前記領域と基材との間が凹凸状に形成され、凸部領域内の表面は、平滑または少なくとも１つの凹凸部が形成されている防眩コートを第一の要旨とし、凸部形状が、台地状または、略円形盆地型に少なくとも一つ以上の縁を持つ請求項１記載の防眩コートを第二の要旨とし、全光線透過率が８０〜１００％であるとともに、ヘイズが１〜１０％であり、かつ０．５ｍｍ幅の光学櫛を用いた写像性測定器で測定した写像鮮明度が５０〜８５％である請求項１及び２記載の防眩コートを第三の要旨とし、複数の領域を有する凸部間に間隔があり、且つ、下層の一部が前記間隔の間より露出していることを特徴とする請求項１及び２記載の防眩コートを第四の要旨とする。

本発明では、特定の表面凹凸構造を有し、凸部の基材との密着する部位の大きさ（範囲）が５０〜２５０μｍであることから画像表示体や、座標入力パネルへの映り込みや画像のぎらつきを抑制でき、且つ、鮮明な画像を表示できる。さらに、凸部領域内の表面は、平滑または少なくとも１つの凹凸部が形成されているため、耐摩耗性が高い防眩コートが製造できる。また、本発明の防眩コートにおいて、表面凹凸構造の間隔を微小に開け基材表面を露出させることで、表面型静電容量方式タッチパネル等に用いた場合、座標入力表面（導電膜側）の一部が露出し、防眩コート形成後に抵抗性周囲電極の形成が可能になる。この防眩コート被覆工程の後に抵抗性周囲電極の形成工程を行うことで、高温で形成する必要がある抵抗性周囲電極を用いる場合、抵抗性周囲電極の形成後、抵抗性周囲電極硬化のための焼成を行い、続いて、防眩コート被覆及び乾燥後、防眩コート膜の硬化のための焼成と２回必要であった焼成工程を、一度の焼成工程で行うことができるようになる。

本発明の防眩コートの断面図（台地状）本発明の防眩コート断面図（略円形盆地型に少なくとも一つ以上の縁を持つ形状）本発明の防眩コート断面図（台地状と略円形盆地型に少なくとも一つ以上の縁を持つ形状の混在）

（防眩コート）
本発明の防眩コートは、一種類の塗膜により、基材の上に防眩層が形成されており、フィラー、酸化ケイ素等の粒子または硬化性樹脂などが添加されていない。この一種類の塗料とは、塗膜被覆時に無機系、有機系塗料のいずれかを単一もしくは混合した塗料を一種類用いることである。前記混合した塗料とは、無機系、有機系の同系類を２種類以上、もしくは、無機系、有機系の異系類を混合したものである。
この防眩コートの上に、さらに低屈折率の層を被覆してもよい。
無機系塗料としては、オルガノアルコキシシラン化合物系、アルコキシ金属塩系等が挙げられる。
また、有機系塗料としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、エホキシ樹脂、ポリカーボネート系樹脂脂、環式オレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、シリコン系樹脂、セルロース誘導体などが挙げられる。
前記塗料のいずれか一種類を用い、スプレー法、インクジェット法、スクリーン法、ディスペンサ法等といった手法により防眩層を形成した後に、焼成して形成する。
（基材）
基材としては、光透過性を有する材質、例えば、ソーダガラスを使用することができるが、特に材質が限定されるものではなく、任意のガラスを含む透明なセラミックス素材、あるいはアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの透明な樹脂素材を使用できる。用途によっては不透明な絶縁性の基材を用いてもよい。
また、座標入力パネルの場合、前記基材に導電薄膜を被覆し透明電極とすることが必要である。前記透明導電膜の基材（図示せず）を被覆する面抵抗体２の導電性薄膜の材料としては、一般に、酸化錫、アンチモンを添加した酸化錫（ＡＴＯ）、酸化インジウム、錫を添加した酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛を添加した酸化インジウム（ＩＺＯ）、酸化亜鉛等が用いられる。また、被覆方法としては、例えば、物理的方法のスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、また、化学的方法のスプレー法、ディップ法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）がある。
防眩コート表面の粗さとしては、中心線平均粗さ（Ｒａ）が、０．３μｍ以下（好ましくは０．０２〜０．２μｍ）、且つ、平均山間隔（ＲＳｍ）が、２５０μｍ以下（好ましくは５０〜２００μｍ）、且つ、基準長平均最大高さ（Ｒｙ）が、２μｍ以下（好ましくは０．１〜１．０μｍ）、且つ、平均傾斜角度（ＲΔａ）が、５度以下（好ましくは０．５〜２．０度）である。
防眩コート表面の表面粗さＲａが０．３μｍ以下に小さくすることにより、防眩コート上で指等を用いてポイントを滑らせるために適切な摩擦係数を付与することができ、適正な操作感を得ることができる。しかし、表面粗さＲａが０．０１μｍより小さいと、ガラス表面の摩擦係数が大きくなり過ぎて、指等が滑り難くなる。
特に、本発明の防眩コートは、凹凸が形成される。この凸部の基材との密着する部位の大きさ（範囲）（以下、凸部の大きさ）は５０〜２５０μｍであることが望ましい。これは、ディスプレイの解像度が向上するに伴い、上記粗面化層の凹凸の高さや凸部の大きさにも緻密化が要求され、画像の高精細化は、主に画像ドットの高密度化によるが、凹凸の間隔がこの画像ドットのピッチより小さくする必要があるためで、逆に凹凸の間隔が大きい場合は干渉によるギラツキが発生する。そのため凸部の大きさの範囲設定において最大値は、現在市販されているディスプレイの画像ドットの一辺である約２５０μｍより２５０μｍとした。一方、最小値は、光の幾何学的散乱を生じるとされる０．７８μｍより大きく、且つ、塗膜の接着力（密着性）が高ければ、小さくても構わないが、前記表面粗さの関係と摩耗性の観点から５０μｍとした。また凹凸の高さも光の反射に影響するため凸部の高さを０．０１〜２μｍとした。
また、接触物との摩擦係数を小さくするために凸部の傾斜は、５度以下とした。
さらに、本発明の防眩コートは、凸部が台地状で頂上の形状が不定形、円、または、楕円で、凸部領域内の表面は、平滑または少なくとも１つ以上の凹凸部が形成している。凸部領域内の表面は、平滑であれば、接触物との抵抗が小さいので耐摩耗が高くなる。一方、凸部領域内の表面が少なくとも１つ以上の凹凸部が形成している形状とは、例えば、略円形盆地型に少なくとも一つ以上の縁を持つ形状（クレーター状）のことである。
これらの表面形状は単一、または、混在していても構わない。
本発明の防眩コートの光学的特性としては、全光線透過率が、８０〜１００％（好ましくは８０〜９８％）程度である。
全光透過率が８０％未満であると防眩コートを通して見た像が暗く、または滲んで見えてしまうため、８０％以上必要である。
また、ヘイズは１〜１０％（好ましくは１〜６％）程度である。
ヘイズが１％未満であると、防眩性が得られない。また、ヘイズが１０％超になると、防眩性が強くなりすぎ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＣＲＴ，ＥＬ等の画像表示体等やタッチパネル、タブレット等の座標入力パネルといった座標入力装置等の表面に被覆すると表示部が見え難くなってしまう。
さらに、光沢度は、測定角度６０度において９０〜１４５％（好ましくは１００〜１３０％）程度である。
本発明の防眩層の写像（透過像）鮮明度は、０．５ｍｍ幅の光学櫛を使用した場合、５０〜８５％程度である。
写像（透過像）鮮明度とは、基材を通して物体を映した際、その像がどの程度鮮明に、また、歪みなく映し出されるかの指標である。従って、写像（透過像）鮮明度が高すぎると、映り込み防止効果が低下する。一方、写像（透過像）鮮明度が小さすぎると、前記の映り込みは防止できるが、画像の鮮明さが低下する。
（防眩コートの製造方法）
本発明の防眩コートは、一種類の塗料を用い、スプレー法、インクジェット法、スクリーン法、ディスペンサ法等といった手法により防眩層を形成した後に、乾燥または焼成して形成する。
本発明は、画像表示体や座標入力パネルへの映り込み及び画像のぎらつきを抑制でき、鮮明な画像を表示でき、且つ、耐摩耗性が高い防眩コートである。特に座標入力パネルに好適である。また、その用途は、前記製品に限るものでなく屋外で使用するガラスやアクリル素材といった防眩性が要求されるものにも適応できる。

以下、実施例及び比較例により、本発明を説明する。本発明は、以下の実施例に限定されるものでなく、本発明の技術範囲において、種々の変形例を含むものである。
（実施例１）
防眩コートを被覆する基材は透明電極を用いた。透明電極は、次のようにして作成した。ガラス基材として、ソーダガラス（厚さ３．２ミリ）を略１００×１００ｍｍの大きさに切断したものを用い、ガラス基材の表面に、スパッタ法によってＩＴＯ（錫を添加した酸化インジウム）膜を形成して面抵抗体とした。
前記透明電極のＩＴＯ形成面にアルコキシ金属塩系塗料（（株）日板研究所製、Ｇ−９０）を、スプレー法にてエアー圧が３ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で塗布し、１５０℃、１５分間の条件で乾燥し、塗膜を形成した。乾燥時凹凸面の凸部の大きさが１０点測定し平均約１００μｍになるように吐出量、塗装距離を調整した。凸部の大きさは、マイクロスコープ（(株)キーエンス製ＶＨ−７０００）を用いて確認した。また、ヘイズ値が、約２％になるように塗装回数を調整した。
（実施例２）
実施例１の塗料において、ウレタン樹脂（関西ペイント（株）製、スーパーダイヤモンド）に変え、実施例１と同条件のスプレー法にて塗布し１２０℃、２０分間乾燥し塗膜形成した。乾燥時凹凸面の凸部の大きさが１０点測定し、平均約１００μｍになるように吐出量、塗装距離を調整した。凸部の大きさは、マイクロスコープ（(株)キーエンス製ＶＨ−７０００）を用いて確認した。
（実施例３）
実施例１の塗料において、シリコン−アクリル樹脂（DIC（株）、アクリディックＡ−９５１０）に変え、実施例１と同条件のスプレー法にて塗布し、１５０℃、３０分間乾燥し塗膜形成した。乾燥時凹凸面の凸部の大きさが１０点測定し平均約１００μｍになるように吐出量、塗装距離を調整した。凸部の大きさは、マイクロスコープ（(株)キーエンス製ＶＨ−７０００）を用いて確認した。
（実施例４）
実施例１の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約５０μｍになるように調整した。
（実施例５）
実施例１の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約２５０μｍになるように調整した。
（実施例６）
実施例１の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約１００μｍになるように調整した。また、ヘイズ値が、約１０％になるように塗装回数を調整した。
（実施例７）
実施例１に用いた同様のＩＴＯ形成面にエポキシ系２液熱硬化型塗料（（株）セイコーアドバンス製、１６９０Ｎ）を、スクリーンのパターンを直径９０μｍでピッチ幅２００μｍの版を用いてスクリーン印刷し、１５０℃、３０分間の条件で焼成し、塗膜を形成した。凸部の大きさは、マイクロスコープ（(株)キーエンス製ＶＨ−７０００）を用いて１０点測定し平均約１００μｍであることを確認した。
（比較例１）
実施例１の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約３０μｍになるように調整した。
（比較例２）
実施例１の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約３００μｍになるように調整した。
（比較例３）
実施例１の条件で、ヘイズ値が、約１５％になるように塗装回数を調整した。
（比較例４）
実施例１の条件で、ヘイズ値が、約２０％になるように塗装回数を調整した。
（比較例５）
実施例２の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約３０μｍになるように調整した。
（比較例６）
実施例２の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約３００μｍになるように調整した。
（比較例７）
実施例３の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約３０μｍになるように調整した。
（比較例８）
実施例３の条件で、凸部の大きさを１０点測定し、平均約３００μｍになるように調整した。
実施例１〜７及び比較例１〜８で得られた防眩コートの性能は、耐摩耗試験、透過率、ヘイズ、写像（透過像）鮮明度、ぎらつき、防眩性について確認を行った。
耐摩耗試験は、スチールウール（＃００００）を直径２０ｍｍの円形パッドに取り付け、１ｋｇの荷重をかけながらストローク幅３０ｍｍ、速度３０ｍｍ／秒で試料表面の傷が付く回数一定回数で確認した。実施例１、４、５、６、及び比較例１、２、３、４は１００回毎に、実施例２、３、７及び比較５〜８は５回毎に確認した。
透過率とヘイズは、ヘイズメーター（日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−５０００）を用いて測定した。
写像（透過像）鮮明度は、写像性測定器（スガ試験機(株)製ＩＣＭ−１Ｔ）を用いて光学櫛０．５ｍｍにて測定した。
ぎらつきは、液晶（サムスン製ＬＴＭ１９０Ｅ４−Ｌ０２）の上に置き、緑色（Ｒ：０、Ｇ：１５３、Ｂ：６８）を映し、目視にて評価した。
防眩性は、頭上１．５ｍの蛍光灯を、４５度の角度から目視にて蛍光灯の写り具合を評価した。

表１の結果より実施例１〜７は、耐摩耗性が高いことが確認された。実施例１、４、５、６及び比較例１〜４と実施例２、３、７及び比較例５〜８で耐摩耗試験の回数が大きく異なるのは、無機系塗料と有機系塗料の成膜時の硬度が無機系塗料の方が高いためである。
一方、比較例１は、実施例１、４、５、６と比較して耐摩耗性が低く、同様に比較例５、７は、実施例２、３と比較して耐摩耗性が低かった。さらに、比較例３、４は、写像鮮明度が、実施例１〜７より低かった。

表２の結果より実施例１〜７は、ぎらつきも少なく、蛍光灯の写りがにじむことより防眩性が得られていた。
一方、比較例２、６、８は、ぎらつきがあった。さらに、比較例1、５、７は、蛍光灯がにじむが、実施例１〜７と比較すると防眩性が微小に低いことが確認された。
（実施例８）
防眩コートを被覆する基材は透明電極を用いた。透明電極は、次のようにして作成した。ガラス基材として、ソーダガラス（厚さ３．８ミリ）を略３６９×３０３ｍｍの大きさに切断したものを用い、ガラス基材の表面に、スパッタ法によってＩＴＯ（錫を添加した酸化インジウム）膜を形成して面抵抗体とした。
前記透明電極のＩＴＯ形成面にアルコキシ金属塩系塗料（（株）日板研究所製、Ｇ−９０）を、スプレー法にてエアー圧が３ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で塗布し、１５０℃、１５分間の条件で乾燥し、塗膜を形成した。乾燥時凹凸面の凸部の大きさが１０点測定し平均約１００μｍになるように吐出量、塗装距離を調整した。凸部の大きさは、マイクロスコープ（(株)キーエンス製ＶＨ−７０００）を用いて確認した。また、ヘイズ値が、約２％になるように塗装回数を調整した。
上記基材を用い、抵抗性周囲電極を（株）アサヒ化学研究所製銀ペーストＬＳ−５０４（樹脂バインダー）でスクリーン印刷し、加熱硬化させることで形成した。次に、抵抗性周囲電極の四隅に配線を施し、座標入力パネルとした。
（実施例９）
実施例８の条件で、凸部の大きさを１０点測定し平均約５０μｍになるように調整した以外は同条件で座標入力パネルとした。
（実施例１０）
実施例８の条件で、凸部の大きさを１０点測定し平均約２５０μｍになるように調整した以外は同条件で座標入力パネルとした。
実施例８〜１０の座標入力パネルを座標検出用基板に接続し、出力される座標データを、シリアル通信によってパソコンに取り込むようにした。この構成で座標入力パネルを評価した。その結果、座標を読み取ることができた。これより、本発明の防眩コートにおいて、表面凹凸構造の間隔を微小に開け基材表面を露出したことで、座標入力表面（導電膜側）が露出し、防眩コート被覆後に、抵抗性周囲電極を形成しても座標入力表面と抵抗性周囲電極が電気的に接触し座標を読み取ることができた。また、前記と同じ耐摩耗試験を実施したところ、摩耗回数７００回と実施例１、４、５、６と同等であった。

１基材
２面抵抗体
３防眩コート

Claims

基材上に分離した複数の領域を有する防眩層を備えた防眩コートであって、前記領域と基材との間が凹凸状に形成され、凸部領域内の表面は、平滑または少なくとも１つ以上の凹凸部が形成されていることを特徴とする防眩コート。
凸部形状が、台地状または、略円形盆地型に少なくとも一つ以上の縁を持った形状である請求項１記載の防眩コート。
全光線透過率が８０〜１００％であるとともに、ヘイズが１〜１０％であり、かつ０．５ｍｍ幅の光学櫛を用いた写像性測定器で測定した写像鮮明度が５０〜８５％である請求項１及び２記載の防眩コート。
複数の領域を有する凸部間に間隔があり、且つ、下層の一部が前記間隔の間より露出していることを特徴とする請求項１及び２記載の防眩コート。