JP5799562B2 - 表示用前面板の製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る表示用前面板の第1の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。はじめに、表示用前面板40を備えた表示装置70全体について説明する。
図1に示すように、表示装置70は、LCD、PDP、有機ELなどの表示部50と、表示部50に対して観察者側に配置された表示用前面板40と、を備えている。これら表示部50および表示用前面板40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。
表示用前面板40は、表示部50を保護するために設けられるものである。この表示用前面板40は、透明基板20と、透明基板20の観察者側に設けられた反射防止膜30と、を備えている。図1に示すように、表示用前面板40において、反射防止膜30が観察者側の最外面の層(膜)となっている。このうち透明基板20は、矩形状の輪郭を有していてもよく、若しくは、湾曲した輪郭を少なくとも部分的に有していてもよい。例えば後に図3を参照して示すように、透明基板20の四隅が湾曲部23から構成されていてもよい。
はじめに透明基板20について説明する。透明基板20の材料は、表示部50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、透明基板20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る。本実施の形態においては、透明基板20の材料としてガラスが用いられており、その光屈折率は例えば1.50となっている。透明基板20の厚みは、表示用前面板40に求められる強度や表示部50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、光屈折率は、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。
エリプソメーターとしてはジョバンーイーボン社製UVSELが挙げられる。
なお、本件の屈折率はテクノ・シナジー社製DF1030Rにて測定した値である。
次に反射防止膜30について説明する。反射防止膜30は、表示装置70の観察者側の最外面における外光の反射を低減するために設けられる膜である。この反射防止膜30は、図1に示すように、観察者側の最外面に位置する低屈折率層31を有している。
まず、透明基板20が準備される(図2(a)参照)。次に、透明基板20の観察者側の面上に低屈折率層31が形成される(図2(b)参照)。以下、透明基板20の観察者側の面上に低屈折率層31を形成する方法について、図3(a)(b)および図4(a)(b)(c)を参照して詳細に説明する。ここでは、インクジェット法により低屈折率層31を形成する方法について説明する。
なお一般に、低屈折率層31の材料に紫外線硬化樹脂が含まれている場合には、各液滴33を露光することで硬化が達成される。また、低屈折率層31の材料に熱硬化樹脂が含まれている場合には、各液滴33を加熱することにより硬化が達成される。
そして、このように製造された表示用前面板40を表示部50の観察者側に配置して取り付けることで表示装置70が製造される(図1参照)。
はじめに図6を参照して、第1の比較の形態による表示用前面板90について説明する。第1の比較の形態による表示用前面板90において、反射防止膜92を構成する低屈折率層91は、低屈折率層91の材料を含む吐出液が連続的に吐出されることにより形成されている。例えば、低屈折率層91の材料を含む吐出液が、ダイコート法、スピンコート法またはディップコート法などにより吐出されている。すなわち第1の比較の形態において、低屈折率層91の材料を含む吐出液を吐出する方法は、多数の液滴を点状で断続的に吐出する方法ではない。
これに対して本実施の形態によれば、上述のように、低屈折率層31の材料を含む吐出液は、多数の液滴33として点状に透明基板20上に吐出される。このため、透明基板20の全域にわたって、各液滴33が吐出される位置を精密に制御することができる。すなわち、透明基板20の観察者側の面上に、全域にわたって均一な密度で吐出液を吐出することができる。このことにより、図5に示すように、形成される低屈折率層31の厚みを、透明基板20の全域にわたって均一にすることができる。これによって、低屈折率層31における光の反射率を均一にすることができ、このことにより、光の反射ムラが生じるのを防ぐことができる。
以下、低屈折率層31の好ましい厚み分布について説明する。図5において、低屈折率層31の厚みの最大値が符号a1により表されており、低屈折率層31の厚みの最小値が符号a2により表されている。図5に示すように、低屈折率層31の厚みの最大値a1と最小値a2はほぼ等しくなっている。従って、低屈折率層31の厚みは、低屈折率層31全域の厚みの平均値の近傍に分布している。例えば、低屈折率層31の厚みの分布は、厚みの平均値から±10%の範囲内となっている。
第2の比較の形態として、上述の第1の比較の形態と同様にして低屈折率層91が形成され、その後、盛り上がり部93を含む低屈折率層91が、対応する透明基板20とともに切断されて除去されるという形態について考える。この場合、盛り上がり部93を含む低屈折率層91が取り除かれることにより、低屈折率層91の厚みのばらつきは小さくなると考えられる。しかしながら、この場合、切断の際に低屈折率層91に応力が印加され、これによって低屈折率層91が損傷することや、低屈折率層91が透明基板20から部分的に剥離されることが考えられる。また、透明基板20として強化ガラスなどの高い強度を有する材料が用いられる場合、透明基板20の切断が困難になり、このため表示用前面板40の製造工程が複雑になることが考えられる。
これに対して本実施の形態によれば、上述のように、透明基板20および低屈折率層31を切断することなく、低屈折率層31の厚みを全域にわたって均一にすることができる。このため、光の反射率が均一な低屈折率層31を備えた表示用前面板40を容易に製造することができる。
なお本実施の形態において、低屈折率層31の材料を含む吐出液を吐出する吐出機として、1つのノズル82のみを有する吐出機81が用いられる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図7(a)(b)に示すように、一列に並べられた複数のノズル82を有する吐出機83が用いられてもよい。図7(a)(b)は、複数のノズル82を有する吐出機83を示す平面図である。図7(a)(b)においては、吐出機83の下側に設けられたノズル82が、便宜的に点線で示されている。
次に図8を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。ここで図8は、本発明の第2の実施の形態による表示装置を示す断面図である。
次に図9を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。ここで図9は、本発明の第3の実施の形態による表示装置を示す断面図である。
緩衝層60は、外部からの応力が反射防止膜30の低屈折率層31に印加された場合に、この応力を緩和するために設けられるものである。この緩衝層60は、所定の弾性変形特性および所定の硬度を有している。このため、低屈折率層31に応力が印加されている間、緩衝層60が弾性変形することにより低屈折率層31に印加される応力を適切に緩和することができ、また応力が取り除かれた後には、緩衝層60の形状が弾性的にほぼ元通りになることにより低屈折率層31の形状をほぼ元通りにすることができる。これによって、低屈折率層31が破断することや、低屈折率層31に凹みが形成されたままとなるのを防ぐことができる。
その後、低屈折率層31の材料を含む吐出液を多数の液滴33として点状に透明基板20上に吐出することにより、緩衝層60上に低屈折率層31が形成される。このことにより、表示装置70において光の反射ムラが生じるのを防ぐことができる。
なお本実施の形態において、透明基板20の観察者側の面上にのみ反射防止膜30が設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、上述の第3の実施の形態の場合と同様に、透明基板20の表示部50側の面上に、追加低屈折率層36からなる追加反射防止膜35が設けられていてもよい。また、図11に示すように、透明基板20と追加反射防止膜35との間に追加緩衝層65が介在されていてもよい。この追加緩衝層65は、透明基板20の観察者側に設けられる緩衝層60と略同一であるので、詳細な説明は省略する。
次に図12を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。ここで図12は、本発明の第4の実施の形態による表示装置を示す断面図である。
その後、低屈折率層31の材料を含む吐出液を多数の液滴として点状に透明基板20上に吐出することにより、緩衝層60上に低屈折率層31が形成される。このことにより、表示装置70において光の反射ムラが生じるのを防ぐことができる。
なお本実施の形態において、反射防止膜30が低屈折率層31と高屈折率層32とからなる例を示したが、これに限られることはない。反射防止膜30の観察者側の最外面に低屈折率層31が位置する限りにおいて、反射防止膜30はその他の様々な層を含んでいてもよい。例えば、低屈折率層31の光屈折率よりも大きく、かつ高屈折率層32の光屈折率よりも小さい光屈折率を有する中屈折率層(図示せず)が、高屈折率層32の表示部50側に設けられていてもよい。この場合、高屈折率層32の光屈折率がより大きくなっていてもよく、例えば1.70〜2.20の範囲内となっていてもよい。さらに、アンダーコート層やハードコート層などが反射防止膜30の表示部50側の最外面に設けられていてもよい。
また上述の各実施の形態において、デザイン性を高めるための意匠層が適宜形成されていてもよい。例えば図14に示すように、表示用前面板40の観察者側の非表示領域内に意匠層10が形成されていてもよい。
はじめに透明基板20を準備した。次に、低屈折率層31の材料を含む吐出液を、多数の液滴33として点状に透明基板20上に吐出した。次に、所定時間の経過後、各液滴33を硬化させた。これによって、透明基板20上に低屈折率層31が形成された。
はじめに透明基板20を準備した。次に、低屈折率層91の材料を含む吐出液を、ダイコート法によって透明基板20上に直接吐出した。この際、吐出は、透明基板20の周縁部から開始させた。次に、吐出液を硬化させた。これによって、透明基板20上に低屈折率層91が形成された。
以下、4種類の反射防止膜30を準備し、各反射防止膜30に対して耐擦傷性の試験を行った結果について説明する。
20 透明基板
30 反射防止膜
31 低屈折率層
32 高屈折率層
33 液滴
35 追加反射防止膜
36 追加低屈折率層
37 追加高屈折率層
40 表示用前面板
50 表示部
60 緩衝層
65 追加緩衝層
70 表示装置
81 吐出機
82 ノズル
83 吐出機
90 表示用前面板
91 低屈折率層
92 反射防止膜
93 盛り上がり部
95 基材フィルム
96 反射防止材
Claims (7)
- 表示部に対して観察者側に配置される表示用前面板の製造方法において、
透明基板を準備する工程と、
前記透明基板の観察者側の面上に、反射防止材料を含む多数の液滴を吐出する工程と、 前記透明基板の観察者側の面上の前記液滴を硬化させて、反射防止材料を含む反射防止膜を形成する工程と、を備え、
前記多数の液滴は、互いに接触することなく前記透明基板の前記観察者側の面上に存在するよう、吐出され、
前記液滴の粘度は、0.1〜20cPの範囲内であり、
前記反射防止膜は、時間の経過に伴って前記多数の液滴が前記透明基板の観察者側の面上で広がり、これによって前記多数の液滴が互いに接触して、前記透明基板の観察者側の面が全域にわたって前記多数の液滴で覆われた後、前記多数の液滴を硬化させることにより形成され、
前記反射防止膜の厚みの分布は、前記反射防止膜の厚みの平均値から±10%の範囲内である
ことを特徴とする表示用前面板の製造方法。 - 前記多数の液滴間の間隔wは、0.005〜2.0mmの範囲内となっている
ことを特徴とする請求項1に記載の表示用前面板の製造方法。 - 前記多数の液滴間の間隔をwとする場合、前記液滴の直径dは、0.8w〜1.2wの範囲内となっている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示用前面板の製造方法。 - 前記液滴が、インクジェット法により前記透明基板の観察者側に吐出される
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示用前面板の製造方法。 - 前記透明基板が、湾曲した輪郭を少なくとも部分的に有する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の表示用前面板の製造方法。 - 前記透明基板と前記反射防止膜との間に、観察者側から前記反射防止膜に印加される圧力を緩和するための緩衝層が介在されている
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の表示用前面板の製造方法。 - 前記反射防止膜は、観察者側の最外面に位置する低屈折率層を有し、
前記低屈折率層の光屈折率は前記透明基板の光屈折率よりも小さく、かつ、前記低屈折率層の厚みは80〜150nmの範囲内となっており、
前記緩衝層の厚みは0.5μm以上となっており、
前記緩衝層に対して5mNの荷重でビッカース圧子を押し込んだ際のビッカース硬度は50〜100の範囲内であり、かつ、その際の前記緩衝層の総変形量に対する前記緩衝層の弾性変形量の割合は0.55以上である
ことを特徴とする請求項6に記載の表示用前面板の製造方法。
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