JP6969156B2 - 印刷層付き板およびその製造方法、および表示装置 - Google Patents
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Description
[1]第一の主面と、第二の主面と、端面とを備え、屈曲部を有する屈曲板、及び前記第一の主面上に形成された印刷層を有する印刷層付き板であって、前記印刷層の面内の可視光における光学濃度(OD値)の平均値(平均OD値)が4以上である、印刷層付き板。
[2]前記OD値の前記印刷層における面内分布が前記平均OD値±30%の範囲内である、[1]に記載の印刷層付き板。
[3]第一の主面と、第二の主面と、端面とを備え、屈曲部を有する屈曲板、及び前記第一の主面上に形成された印刷層を有する印刷層付き板であって、前記印刷層は表面にベアリング高さ+0.05μmの高さでの断面における直径(真円換算)が10μm超185μm以下であり、かつ観察領域内で最も低い部分の高さを標準とした最大高さが0.2〜10μmとなるうねりを有する、印刷層付き板。
[4]前記屈曲板は比誘電率が10以下である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[5]前記屈曲板は20℃における体積抵抗値が2×105Ωm以上である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[6]前記屈曲部は曲率半径が1000mm以下である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[7]前記端面上にも前記印刷層が形成されている、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[8]前記第二の主面は表面処理が施されている、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[9]前記表面処理が防眩処理、反射防止処理、防汚処理または防曇処理である、[8]に記載の印刷層付き板。
[10]前記屈曲板は材質がガラスである、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[11]前記ガラスはいずれか一方の主面の表面に圧縮応力層を有する、[10]に記載の印刷層付き板。
[12]前記圧縮応力層は深さ(DOL)が10μm以上である、[11]に記載の印刷層付き板。
[13]前記ガラスは組成が、酸化物基準のモル%表示で、SiO2が50〜80%、Al2O3が0.1〜25%、Li2O+Na2O+K2Oが3〜30%、MgOが0〜25%、CaOが0〜25%、ZrO2が0〜5%である、[10]〜[12]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[14]前記屈曲板がさらに平坦部を有する、[1]〜[13]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[15]前記屈曲板の厚さ方向断面視において、2つの端部を結ぶ線分と、前記線分と平行且つ前記屈曲部に接する接線との距離を曲げ深さhと定義すると、曲げ深さが1000mm以下である、[1]〜[14]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[16]前記屈曲板が、一つの前記屈曲部内に曲率半径が異なるひねり構造を有する、[1]〜[15]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[17]前記印刷層は厚さが3μm以上である、[1]〜[16]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[18]前記印刷層は厚さが10μm以下である。[1]〜[17]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[19]前記印刷層は厚さが、平均厚さ±30%の範囲内である、[1]〜[18]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
[20]前記第一の主面は前記印刷層が形成されていない無印刷層部をさらに有し、該無印刷層部は式(1)で求められる反射像拡散性指標値Rrの比が0.3〜0.8である、[14]〜[19]のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
反射像拡散性指標値Rrの比 = (屈曲部の無印刷層部における反射像拡散性指標値Rr)/(平坦部と屈曲部のそれぞれの無印刷層部における反射像拡散性指標値Rrの和) ・・・(1)
[21][1]〜[20]のいずれか一項に記載の印刷層付き板を備えた表示装置。
[22]第一の主面と第二の主面と端面とを備える非導電性板の前記第一の主面に、静電気力を利用して印刷材料を含む塗布液を塗布して塗膜を形成する塗膜形成工程を有し、前記塗膜形成工程において、前記非導電性板が導電性基材と接触しており、前記塗布液の粘性が0.1Pa・s以下である、印刷層付き板の製造方法。
[23]前記塗布液の表面張力が0.01〜0.1N/mである、[22]に記載の印刷層付き板の製造方法。
[24]前記塗膜形成工程において、静電塗装装置を使用する、[22]または[23]に記載の印刷層付き板の製造方法。
[25]前記塗膜を安定化する塗膜安定化工程を有する、[22]〜[24]のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
[26]前記非導電性板上にマスキングを形成するマスキング形成工程をさらに有する、[22]〜[25]のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
[27]前記静電塗装装置が静電塗装ガンを有する、[24]に記載の印刷層付き板の製造方法。
[28]前記非導電性板がガラスである、[22]〜[27]のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
[29]前記非導電性板が屈曲部を有する、[22]〜[28]のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
[30]前記導電性基材は少なくともその表面に導電性が付与されており、前記表面が前記非導電性板の第二の主面と接触している、[22]〜[29]のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
[31][22]〜[30]のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法により得られる印刷層付き板を備えた表示装置。
「平坦部」とは、平均曲率半径が1000mm超である部分を意味する。
「屈曲部」とは、平均曲率半径が1000mm以下である部分を意味する。
「曲げ深さ」とは、屈曲板の厚さ方向断面視において、2つの端部を結ぶ線分と、これと平行且つ屈曲基材の屈曲部に接する接線との距離を「曲げ深さh」と定義する。図5(a)および図5(b)に示すように屈曲部を有する板3(以降、屈曲板3(非導電性板)と記載)において屈曲された方向(図5においてはZ方向)における、屈曲板3(非導電性板)の両端間の距離hを意味する。
「曲げ角度」とは、図5(b)に示すような厚さ方向断面視で、屈曲部の両端と曲率半径中心Oをそれぞれ結んで形成される角度θを示す。本説明では、曲率半径が一定となる屈曲部を例として説明したが、曲率半径が連続的に変化する屈曲部でもよい。この場合、曲率半径中心Oは、曲率半径の最大値と最小値との平均曲率半径における中心としてよい。
「ガウス曲率」とは、面が平面からどのように偏っているかを表す物理的指標値である。ガウス曲率の数学的導出は、簡単には、面のガウス曲率をKとすると、面上のある地点における面の主曲率k1およびk2の積として定められ、K=k1×k2である。例えば、面のガウス曲率Kが正であれば、図7(a)に示すように、面はその点にバンプまたはピークを有する。面のガウス曲率Kが負であれば、図7(b)に示すように、面は鞍点を有する。面のガウス曲率Kが0であれば、図7(c)に示すように、面はその点において平坦面と等価となる。図8(a)に示すように、ガウス曲率が正の面上(例えば、球面)に描かれた三角形の内角の和(α+β+γ)は180°より大きくなる。図8(b)に示すように、ガウス曲率が負の面上(例えば、鞍面)に描かれた三角形の内角の和(α+β+γ)は180°より小さくなる。また、ガウス曲率が0の面上(例えば、円柱の側面)に描かれた三角形の内角の和(α+β+γ)は180°となる。
「ひねり構造」とは、捻られた面を有する構造であり、図9に示すような屈曲部9を有する屈曲板3である。第二の主面3bに着目すると、屈曲部9は、Y方向一端部である図面手前側では曲率半径R1の湾曲形状を有し、Y方向他端部である図面奥側では、曲率半径がR1より小さい曲率半径R2の湾曲形状を有する。この屈曲部9は、Y方向に沿って曲率半径が連続的に変化する。なお、図9では平坦部7を有する屈曲板3としているが、屈曲部9は他の屈曲部と接続してもよい。また平坦部は矩形でも、半円でも、多角形でもよい。
「ベアリング高さ」は、レーザ顕微鏡で101μm×135μm〜111μm×148μmの領域(以下、「観察領域」ともいう。)を測定して得られる観察領域の表面形状のxyzデータから求められる高さ分布ヒストグラムにおける、最も優勢な高さzの値である。xyzデータにおける高さzは、観察領域の最低点を基準とした高さ(高さzを測定する位置から、観察領域における被測定物の主面に平行な平面であって最低点を含む平面に下した垂線の長さ)であり、以下において特に基準を規定しない場合の表面形状における高さの意味も同様である。ベアリング高さ算出時のヒストグラムの刻み(bin)は1000に設定した。
「反射像拡散性指標値Rr」は、以下に記載する方法で算出される。まず被測定物表面を基準(0°とする)として、+45°となる方向から被測定物に光を照射し、被測定物表面で反射する正反射光(45°正反射光という)の輝度を測定する。続いて、同様に+45°となる方向から被測定物に光を照射し、受光角度を0°〜+90°の範囲で変化させ被測定物表面で反射される全反射光の輝度を測定する。これらの測定値を「反射像拡散性指標値Rr=(全反射光の輝度−45°正反射光の輝度)/(全反射光の輝度)」の式に代入することで、反射像拡散性指標値Rrが求められる。
「解像度指標値T」は、以下に記載する方法で算出される。第一の主面と第二の主面を有する被測定物の第二の主面側から、被測定物の厚さ方向と平行な方向(角度0°の方向、という)に第一の光を照射し、第一の主面から透過する透過光(0°透過光、という)の輝度を測定する。続いて、第一の主面に対する受光角度を−90°〜+90°の範囲で変化させ、第一の光の第一の主面側から透過する全透過光の輝度を測定する。これらの測定値を「解像度指標値T=(全透過光の輝度−0°透過光の輝度)/(全透過光の輝度)」の式に代入することで、解像度指標値Tが求められる。
「ギラツキ指標値S」は、以下のように求められる。第一の主面と第二の主面を有する被測定物の第二の主面を、所望の表示装置の表示面側になるようにして配置する。次に被測定物の第一の主面側から撮影し、画像を取得する。この画像をソフトウェア(アイ・システム社製、商品名:EyeScale−4W)により解析し、これにより出力されるISC−Aの値をギラツキ指標値Sとした。なお、本願において、表示装置としてアップルインコーポレイテッド社製iPhone(登録商標)4を使用した。
「光学濃度(OD値)」とは、ある光の入射光量Iに対する、被測定物を透過してきた透過光量Taの比について底を10とした常用対数で表した値の絶対値であり、隠蔽性能を示す。例えば、波長が360〜830nmである可視光で入射光量Iが1000、透過光量Taが1とすると、この時のOD値は|Log10(1/1000)|=3となる。これはガラス基盤透過率/反射率計測ユニット(ラムダビジョン社製、商品名:LV−RTM)を使用し測定できる。
この例の印刷層付き板1は、屈曲部9を有する屈曲板3と、屈曲板3上に形成された印刷層5とを備える。
非導電性板とは、一般的に20℃における体積抵抗値が1Ωm以上の材料からなる板である。材料として、ガラス、樹脂、シリコン、木材、紙等が挙げられる。樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリメタクリル酸メチル等が挙げられる。安全性や強度の観点からガラスが好ましい。さらに本発明の印刷層付き板を車載用部材として使用する場合、高い耐熱性、高い耐候性の観点からもガラスが好ましい。本発明によれば特に、20℃における体積抵抗値が2×105Ωm以上の高い絶縁性を有するガラスや、樹脂、木材などの絶縁板に対し、均一に印刷できる利点がある。
ガラス組成の具体例としては、酸化物基準のモル%で表示した組成で、以下(i)〜(v)が挙げられる。なお、例えば、「MgOを0〜25%含む」とは、MgOは必須ではないが25%まで含んでもよい、の意である。(ii)のガラスはソーダライムシリケートガラスに含まれ、(iii)および(iv)のガラスはアルミノシリケートガラスに含まれる。
(i)SiO2を50〜80%、Al2O3を0.1〜25%、Li2O+Na2O+K2Oを3〜30%、MgOを0〜25%、CaOを0〜25%およびZrO2を0〜5%含むガラス。
(ii)SiO2を63〜73%、Al2O3を0.1〜5.2%、Na2Oを10〜16%、K2Oを0〜1.5%、Li2Oを0〜5%、MgOを5〜13%及びCaOを4〜10%を含むガラス。
(iii)SiO2を50〜74%、Al2O3を1〜10%、Na2Oを6〜14%、K2Oを3〜11%、Li2Oを0〜5%、MgOを2〜15%、CaOを0〜6%およびZrO2を0〜5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が75%以下、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜25%、MgOおよびCaOの含有量の合計が7〜15%であるガラス。
(iv)SiO2を68〜80%、Al2O3を4〜10%、Na2Oを5〜15%、K2Oを0〜1%、Li2Oを0〜5%、MgOを4〜15%およびZrO2を0〜1%含有するガラス。
(v)SiO2を67〜75%、Al2O3を0〜4%、Na2Oを7〜15%、K2Oを1〜9%、Li2Oを0〜5%、MgOを6〜14%およびZrO2を0〜1.5%含有し、SiO2およびAl2O3の含有量の合計が71〜75%、Na2OおよびK2Oの含有量の合計が12〜20%であり、CaOを含有する場合その含有量が1%未満であるガラス。
平板状ガラスの製造方法について説明する。先ず、各成分の原料を前述した組成となるように調合し、ガラス溶融窯で加熱溶融する。バブリング、撹拌、清澄剤の添加等によりガラスを均質化し、公知の成形法により所定の厚さのガラス板を作製し、徐冷する。ガラスの作製法としては、例えば、フロート法、プレス法、フュージョン法、ダウンドロー法及びロールアウト法が挙げられる。特に、大量生産に適したフロート法が好適である。また、フロート法以外の連続作製法、すなわち、フュージョン法およびダウンドロー法も好適である。任意の作製法により平板状に作製されたガラス板は、徐冷後、所望のサイズに切断され、平板状ガラスが得られる。なお、より正確な寸法精度が必要な場合等には、切断後のガラス板に後述の研磨加工や端面加工を施してもよい。これにより、成形工程などでのハンドリングにおいて割れや欠けを低減でき歩留まりを向上できるようになる。
図2(a)および(b)に屈曲部を有する屈曲板(非導電性板)の一例の断面模式図を示す。屈曲板3は、第一の主面3aと第二の主面3bと端面3cとを有し少なくとも1つ以上の屈曲部9を備える形状である。図2(a)のような屈曲部9と平坦部7を組み合わせた形状、図2(b)のような全体が屈曲部9となる形状などが挙げられるが、屈曲部9を有すれば特に形状は限定されない。最近では、屈曲板3を表示装置のカバーガラスに使用する場合、各種機器(テレビ、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、カーナビゲーション等)において、液晶パネルや有機ELパネルなどの表示パネルの表示面が曲面となったものが想定される。特に車載ディスプレイに使用するカバーガラスであれば、運転席周辺の空間を有効に利用するため複雑な形状としたカバーガラスが想定される。この場合、表示パネルの形状や表示装置の筺体の形状などに合わせて屈曲板3を作製すればよい。
屈曲板3は、平板状の非導電性板から所定の形状に成形することが好ましい。例えば平板状の非導電性板として板ガラスを選択した場合、使用する成形法としては、自重成形法、真空成形法、プレス成形法から、成形後のガラス製屈曲板3(以下、単に屈曲ガラスとも略す)の形状に応じて所望の成形法を選択すればよい。
自重成形法は、成形後の屈曲ガラスの形状に応じた所定の金型上に板ガラスを設置した後、板ガラスを軟化させて、重力により板ガラスを曲げて金型になじませて、所定の形状に成形する方法である。
これらのうち真空成形法は、ガラス板を屈曲ガラスの所定の形状に成形する方法として優れており、屈曲ガラスの二つの主面のうち、一方の主面は成形型と接触せずに成形できるため、傷、へこみなどの凹凸状欠点を減らすことができる。
なお、他に、局所加熱成形法、真空成形法と異なる差圧成形法なども使用でき、成形後の屈曲ガラスの形状に応じて、適切な成形法を選択すればよく、2種以上の成形法を併用してもよい。
成形後の屈曲ガラスについて再加熱(アニール処理)して残留応力緩和の処理をしてもよい。また、使用する平板状の板ガラスには、エッチング処理層やウェットコートやドライコートによるコーティング層などを有する板ガラスを用いてもよい。
図1に印刷層付き板の断面模式図を示す。印刷層付き板1は、屈曲板3(非導電性板)と第一の主面3aに形成された印刷層5とを有する。
印刷層5とは加飾や隠蔽の目的で設けられる層のことである。
本発明における印刷層5は、用途に応じて種々の印刷材料(インキ)により形成されてよい。印刷は静電気力を利用し、例えば後述の静電塗装法により実施される。この方法により、面積の大きい非導電性板でも均一に印刷できる。インキは複数使用してよいが、印刷層5の密着性の観点から同一のインキであることが好ましい。また、静電気力を使用して印刷を実施するため屈曲部を有する屈曲板3(非導電性板)を均一に印刷できる。さらにガウス曲率が正の構造、ガウス曲率が負の構造、ひねり構造のような、これまで均一な印刷ができなかった複雑な表面形状を有する屈曲板3(非導電性板)に均一印刷できる。
また、図6(a)のように、屈曲板3(非導電性板)の端面3cにも印刷層5を均一に印刷できる。これにより屈曲板3(非導電性板)の周縁部における遮光性を高められ、印刷層5の美観も優れる。また、端面3cに印刷層5を設けたくない場合、フィルムなどのマスク処理を実施し印刷層5を形成してもよい。この場合、図6(b)のように屈曲板3(非導電性板)の端面3cと印刷層5の端面が断面視にて揃うように印刷層5が形成される。これにより屈曲板3(非導電性板)の周縁部が清浄に保たれるため寸法精度が高く、物品に組み込んだ際の精度や美観に優れる。状況により図6(a)および(b)のような印刷層5を形成してから端面を面取りし、図6(c)のような印刷層付き板1としてもよい。
印刷層付き板1の製造方法は、塗膜形成工程を備え、状況により塗膜形成工程前に非導電性板にマスキングを形成するマスキング形成工程、塗膜形成工程後に塗膜安定化工程、及び/又は塗膜安定化工程後にマスキングを除去するマスキング除去工程を有してもよい。
塗膜形成工程は、印刷層5を形成する印刷材料と溶媒などとを混合した塗布液により屈曲板3(非導電性板)に塗膜を形成する工程である。屈曲板3(非導電性板)上への塗布液の塗布は、静電気力を利用し塗布液を帯電する塗布法であれば特に限定されない。例えば、静電塗装装置を使用でき、特に回転霧化頭を備える静電塗装ガンを有する静電塗装装置を好適に使用できる。これにより、屈曲板3(非導電性板)上に塗布液の塗膜が形成される。
図3は、静電塗装装置の一例を示す概略図である。
静電塗装装置10は、コーティングブース11と、チェーンコンベア12と、1つ以上の静電塗装ガン17と、高電圧発生装置18と、排気ボックス20とを具備する。
チェーンコンベア12は、コーティングブース11を貫通し、導電性台座(導電性基材)21およびこの上に載せられた屈曲板3(図4においては屈曲部を有する非導電性板)を所定方向に搬送する。複数の静電塗装ガン17は、チェーンコンベア12の上方のコーティングブース11内に、屈曲板3(非導電性板)の搬送方向に交差する方向に並んで配置され、それぞれに高電圧ケーブル13、塗布液の供給ライン14、塗布液の回収ライン15、および2系統のエアの供給ライン16a、16bが接続されている。高電圧発生装置18は、高電圧ケーブル13を介して静電塗装ガン17に接続され、かつ接地されている。排気ボックス20は、静電塗装ガン17およびチェーンコンベア12の下方に配置され、排気ダクト19が接続されている。
チェーンコンベア12は金属製でもよく、例えば複数の金属チェーンである。金属は塗布液に耐性のある材質が好ましく、例えばステンレス(SUS)である。金属チェーンは、その駆動モータ(図示略)の接地ケーブル(図示略)を介して、接地されている。
導電性台座21の材質は特に限定されないが、導電性を付与するため、金属やカーボン、導電性樹脂が好ましい。加熱源からの熱量を効率的に伝達するため、金属やカーボンがより好ましい。屈曲板3(非導電性板)への傷を防ぐにはビッカース硬度が小さいカーボンがさらに好ましい。またガラス等の絶縁性台座をアルミ箔のような金属フィルムにより覆ったものや銅などの金属を蒸着などによりコーティングしたものも導電性台座21として使用できる。特に、印刷層5を形成したい部位に沿ってのみ導電性台座21を配置するなどにより、マスキング材を形成しなくても所望の位置に選択的に塗膜を形成することができる。
静電塗装装置10により下記のように屈曲板3(非導電性板)に塗布液が塗布される。
図3および図4に示すように屈曲板3を導電性台座21上に設置する。また、高電圧発生装置18によって、静電塗装ガン17に高電圧を印加する。同時に、塗布液の供給ライン14から塗布液を静電塗装ガン17に供給するとともに、2系統のエアの供給ライン16a、16bそれぞれからエアを静電塗装ガン17に供給する。
エアの供給ライン16bから供給されるエアは、シェービングエアとして静電塗装ガン17の吹出口の開口から吹き出される。
エアの供給ライン16aから供給されるエアは、ガン本体内の不図示のエアタービンモータを駆動させ不図示の回転軸を回転させる。これにより塗布液の供給ライン14から静電塗装ガン17内に供給された塗布液が微粒化され液滴となって放射状に飛散する。
静電塗装ガン17から飛散した塗布液の液滴は、シェービングエアの流れによって屈曲板3方向に導かれる。また、前記液滴は、マイナス電荷を帯びており、接地された屈曲板3に向かって静電引力によって引き寄せられる。そのため、屈曲板3の表面に塗布液が効率よく付着し、屈曲部も平坦部も均一均質な塗膜を形成でき、均一な印刷層5となる。
静電塗装に使用する塗布液の表面張力は、0.01〜0.1N/mが好ましく、0.01〜0.08N/mがより好ましく、0.02〜0.08N/mがさらに好ましい。これは静電塗装の際、前記範囲であれば液滴微細化に有利となり印刷層の品質が向上するためである。なお、表面張力は、Wilhelmy法で測定でき、25℃の測定値を採用する。
塗布液は、印刷材料が溶剤に分散・希釈されており、塗布液中の印刷材料の濃度は10〜70質量%が好ましく、20〜50質量%がより好ましい。これは静電塗装の際、前記範囲であれば液滴微細化に有利となり印刷層の品質が向上するためである。
塗布液の塗布パターンとは、静電塗装ガン17から噴霧された塗布液の液滴によって屈曲板3(非導電性板)上に形成されるパターンを示す。
静電塗装ガン17内のエアタービンモータに供給されるエアのエア圧を高くすると、回転軸の回転速度が上昇し、回転霧化頭の回転速度が上昇することにより、回転霧化頭から飛散する液滴の大きさが小さくなり、塗布パターンが大きくなる傾向を示す。
静電塗装ガン17内のエア供給路に供給されるエアのエア圧を高くし、吹出口から吹き出されるエア(シェービングエア)のエア圧を高くすると、回転霧化頭から飛散する液滴の広がりが抑制され、塗布パターンが小さくなる傾向を示す。
カップ回転数は、静電塗装装置10に付属の計測器(図示略)により測定できる。
塗膜安定化工程では、塗膜形成工程で基材上に形成された塗膜に乾燥等の安定化処理を行って印刷層5とする。乾燥は、塗布液を塗布する際に屈曲板3(非導電性板)を加熱することによって同時に行ってもよく、塗布液を屈曲板3(非導電性板)に塗布した後、屈曲板3(非導電性板)を加熱してもよい。乾燥温度は、40℃以上が好ましく、50℃以上300℃以下がより好ましい。乾燥時間は特に制限はないが、5分以上60分以下が好ましく、タクトタイムの観点から10分以上30分がより好ましい。安定化処理は印刷材料によってUV照射で行ってもよい。
マスキング形成工程では、屈曲板3(非導電性板)の表面にマスキング形成材料による所定のパターンを形成する。使用されるマスキング形成材料は、UV硬化樹脂、熱硬化樹脂、無機系や有機系のいずれの印刷材料であってもよい。マスキング形成材料として印刷材料を使用する場合、塗膜形成工程で使用する印刷材料と異なる特性が必要である。例えば、塗膜形成工程で使用する印刷材料が水溶性でない場合にはマスキング形成材料が水溶性であることが好ましい。或いは、塗膜形成工程で使用する印刷材料の昇華温度よりも大幅に低い温度で昇華するマスキング形成材料が好ましい。また、マスキング形成材料の粘性が高すぎると欠けが生じやすく、逆に粘性が低すぎると滲みが生じやすい。したがって、マスキング形成材料により精密なパターンを形成するには、適した粘性とするのがよく、例えば、25℃の粘性で、1〜100Pa・sが好ましい。
マスキング除去工程では、溶剤へ溶出、加熱による昇華や溶融、機械的な剥ぎ取りなどが利用でき、マスキング形成材料と印刷材料の物性との組合せによって適宜選択される。
マスキングを溶剤中に溶出させる方法では、溶媒に屈曲板3(非導電性板)を浸漬して、一定時間放置した後、屈曲板3(非導電性板)を水で洗浄してリンス処理を行う。浸漬、洗浄の過程では、必要に応じて溶媒を撹拌してもよい。使用する溶媒は、水、有機溶剤などマスキング形成材料の種類によって選択され、印刷層の印刷材料と反応せず印刷層の印刷材料を溶解しないことが求められる。
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良ならびに設計の変更等が可能であり、その他、本発明の実施の際の具体的な手順、及び構造等は本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
例えば、屈曲板(非導電性板)には以下のような工程・処理がされていてもよい。
平板状の非導電性板や成形後に得られた屈曲部を有する屈曲板3(非導電性板)など対象物の少なくとも一方の主面に対して、研削加工や研磨加工を実施してもよい。
研削・研磨加工工程では、回転研磨ツールの研削・研磨加工部を被研削・研磨面に一定圧力で接触させて、一定速度で移動させる。一定圧力、一定速度の条件で研削・研磨を行うことにより、一定の研削・研磨レートで被研削・研磨面を均一に研削・研磨できる。
また屈曲板3(非導電性板)の端面は、面取加工などの処理がなされていてもよい。屈曲板3(非導電性板)がガラスの場合、機械的な研削により一般的にR面取、C面取と呼ばれる加工を行うのが好ましいが、エッチングなどで加工を行ってもよく、特に限定されない。また平板状のガラスを予め端面加工してから成形工程を経て屈曲部を有する屈曲板3(非導電性板)としてもよい。
屈曲板3(非導電性板)がガラスの場合、図10(b)に示すように、化学強化により表面に圧縮応力層6を形成し、強度及び耐擦傷性を高めることができる。化学強化は、ガラス転移点以下の温度でイオン交換によりガラス表面のイオン半径が小さなアルカリ金属イオン(典型的には、Liイオン、Naイオン)を、イオン半径のより大きなアルカリ金属イオン(典型的には、Liイオンに対してはNaイオン、Naイオンに対してはKイオン)に交換することで、ガラス表面に圧縮応力層6を形成する処理である。化学強化処理は従来公知の方法によって実施でき、一般的には硝酸カリウム溶融塩にガラスを浸漬する。この溶融塩に炭酸カリウムを〜10質量%入れて使用してもよい。これによりガラスの表層のクラックなどを除去でき高強度のガラスを得ることができる。他に硝酸ナトリウムなどを混合した硝酸カリウム混合塩を使用してもよく、硝酸カリウム溶融塩中に水蒸気や炭酸ガスなどを吹き込んでもよい。化学強化時に硝酸カリウムに硝酸銀などの銀成分を混合することで、ガラスがイオン交換され銀イオンを表面に有し、抗菌性が付与される。
印刷層付き板1の作製工程において必要に応じて各種表面処理層4を形成する工程を実施してもよい。表面処理層としては、防眩処理層41、反射防止処理層42、防汚処理層43、防曇処理層などが挙げられ、これらを併用してもよい。第一の主面3a又は第二の主面3bのいずれの面でもよいが、図10(a)及び(b)に示すように、印刷層5を形成しない面(第二の主面3b)に形成されることが好ましい。
防眩処理層41とは主に反射光を散乱させ、光源の映り込みによる反射光の眩しさを低減する効果をもたらす層のことである。防眩処理層41は屈曲板3(非導電性板)自体の表面を加工して形成してもよく、別途堆積形成してもよい。防眩処理層41の形成方法として、例えば、屈曲板3(非導電性板)の少なくとも一部に化学的あるいは物理的な方法で表面処理を施し、所望の表面粗さの凹凸形状を形成する方法を使用できる。また、形成方法として、屈曲板3(非導電性板)の少なくとも一部に処理液を塗布あるいは噴霧して、板上に凹凸構造を形成してもよい。
さらに熱的な方法により屈曲板3(非導電性板)の少なくとも一部に凹凸構造を形成してもよい。
なかでも、屈曲板3(非導電性板)がガラスの場合、化学的方法であるフロスト処理は、被処理体表面にマイクロクラックを生じ難く、強度の低下が生じ難いため、好ましく利用できる。
防眩処理層41表面の算術平均粗さRaは、0.03μm以上が好ましく、0.05〜0.7μmがより好ましく、0.07〜0.5μmがさらに好ましい。Raが下限値以上であれば、防眩効果が充分に発揮される。Raが上限値以下であれば、画像のコントラストの低下が充分に抑えられる。
防眩処理層41表面の最大高さ粗さRzは0.2〜5μmが好ましく、0.3〜4.5μmがより好ましく、0.5〜4μmがさらに好ましい。Rzが下限値以上であれば防眩効果が充分に発揮され、Rzが上限値以下であれば画像のコントラストの低下が抑制できる。
無印刷層部は、ギラツキ指標値Sの面内の標準偏差が0〜10%であることが好ましく、0〜6%がより好ましい。この範囲であれば表示画面を違和感なく視認できる。
無印刷層部は、解像度指標値Tの面内の標準偏差が0〜10%であることが好ましく、0〜6%がより好ましい。この範囲であれば表示画面を違和感なく視認できる。
無印刷層部は、60°鏡面光沢度の面内の標準偏差が0〜20%であることが好ましく、0〜15%が好ましい。この範囲では光沢の違和感なく表示画面を視認できる。
反射防止処理層42とは反射率低減の効果をもたらし、光の映り込みによる眩しさを低減するほか、表示装置に使用した場合には、表示装置からの光の透過率を向上でき、表示装置の視認性を向上できる層のことである。
反射防止処理層42が反射防止膜である場合、第一の主面3aまたは第二の主面3bに形成されることが好ましいが制限は無い。反射防止膜の構成としては光の反射を抑制できれば限定されず、例えば、波長550nmでの屈折率が1.9以上の高屈折率層と屈折率が1.6以下の低屈折率層とを積層した構成、もしくは膜マトリックス中に中空粒子や空孔を混在させた波長550nmでの屈折率が1.2〜1.4の層を含む構成が採用できる。
防汚処理層43とは表面への有機物、無機物の付着を抑制する層、または、表面に有機物、無機物が付着した場合においても、ふき取り等のクリーニングにより付着物が容易に除去できる効果をもたらす層のことである。
防汚処理層43が防汚膜として形成される場合、第一の主面3aと第二の主面3b上またはその他表面処理層上に形成されることが好ましい。防汚処理層43としては、得られる印刷層付き板1に防汚性を付与できれば限定されない。中でも含フッ素有機ケイ素化合物を加水分解縮合反応により得られる含フッ素有機ケイ素化合物被膜からなることが好ましい。
具体的には、パーフルオロポリエーテル基、パーフルオロアルキレン基およびパーフルオロアルキル基からなる群から選ばれる1つ以上の基を有する含フッ素加水分解性ケイ素化合物が挙げられる。これらの基は加水分解性シリル基のケイ素原子に連結基を介してまたは直接結合する含フッ素有機基として存在する。
印刷層付き板1は少なくとも一部にその他表面処理層を有するものであってもよい。
その他表面処理層としては、アンダーコート層、密着改善層、保護層、防曇処理層、導電層等が挙げられる。アンダーコート層は、アルカリバリア層やワイドバンドの低屈折率層、高屈折率層としての機能を有する。他に屈曲板3(非導電性板)の第一の主面3aに防曇処理層などの機能処理層の形成、機能付与処理等がなされていてもよい。
屈曲板3(非導電性板)としてガラスを用いる場合、印刷層5は成形後の未強化の屈曲板3(非導電性板)に形成してもよく、成形後に強化処理した屈曲板3(非導電性板)に形成してもよい。
前者の場合、成形後の未強化の屈曲板3(非導電性板)に印刷層5を形成してから強化処理を行ってもよい。また印刷層5を形成していない屈曲板3(非導電性板)の主面の研磨加工および端面加工、穴あけ加工を行ってもよい。イオン交換により化学強化を施したガラスには、その表面に欠陥が発生することや、最大で1μm程度の微細な凹凸が残留することがある。さらに、屈曲板3(非導電性板)に力が作用する場合、前述の欠陥や微細な凹凸が存在する箇所に応力が集中し、理論強度よりも小さな力でも割れることがある。そのため、化学強化後の屈曲板3(非導電性板)に存在する、欠陥及び微細な凹凸を有する層(欠陥層)を研磨により除去してもよい。研磨の方法としては前述の方法を使用できる。なお、欠陥が存在する場合の欠陥層の厚さは、化学強化の条件にもよるが、通常、0.01〜0.5μmである。
後者の場合、前者の順序で屈曲板3(非導電性板)を処理する際に生じる印刷層5中の欠点や、印刷層5の存在による強化工程での屈曲板3(非導電性板)の反りの発生といった課題が無く、高い生産性が得られる。前者と同様に印刷層5処理前に屈曲板3(非導電性板)の研磨加工や端面加工を行ってもよい。
以上説明した本発明の印刷層付き板1の製造方法にあっては、静電気力を利用して塗布液を噴霧することにより印刷層を形成することができる。これにより屈曲板3(非導電性板)の屈曲部、平坦部問わず面内均一な印刷層を形成でき、大面積の屈曲板3(非導電性板)にも均一印刷ができる。
そのため、本発明の印刷層付き板1の製造方法にあっては、任意の色味、光透過性などの印刷層を形成するに際して必要な塗布回数や塗布液の塗布量を低減できる。
これは、塗布液の堆積状況の違いによるものと考えられる。本発明者らの検討によれば、スプレー法では液滴が板上にたたきつけられ、塗布液の板への着弾時に液滴が王冠状になる。これとともに液状媒体が揮発して王冠状の凹凸が形成される。他方、静電塗装ガンを用いる場合、液滴は比較的緩やかに板上に落下するため、板への着弾時に液滴がドーム状になる。これとともに液状媒体が揮発してドーム状の凸部が形成される。このような形状の違いが隠蔽性能に影響していると考えられる。特に屈曲板3(非導電性板)が平坦部7と屈曲部9とを有する場合でも、静電塗装法によれば静電力により液滴が均一に着弾でき均質かつ均一な印刷層を作製できる。静電塗装法は屈曲部への印刷に優れており、平坦部は別の印刷方法を使用するといった組み合わせでもよい。例えば、平坦部はスクリーン印刷法を、屈曲部は静電塗装法を使用することで、タクトタイムの短縮化が期待できる。
本発明の印刷層付き板1の用途としては、特に限定されない。具体例としては、車両用部品(ヘッドライトカバー、サイドミラー、フロント透明基板、サイド透明基板、リア透明基板、インスツルメントパネル表面、キー、ホイール等。)、メータ、建築窓、ショーウインドウ、建築用内装部材、建築用外装部材、ディスプレイ(ノート型パソコン、モニタ、LCD、PDP、ELD、CRT、PDA等)、LCDカラーフィルタ、タッチパネル用基板、ピックアップレンズ、光学レンズ、眼鏡レンズ、カメラ部品、ビデオ部品、CCD用カバー基板、光ファイバ端面、プロジェクタ部品、複写機部品、太陽電池用透明基板(カバーガラス等。)、携帯電話窓、バックライトユニット部品(導光板、冷陰極管等。)、バックライトユニット部品液晶輝度向上フィルム(プリズム、半透過フィルム等。)、液晶輝度向上フィルム、有機EL発光素子部品、無機EL発光素子部品、蛍光体発光素子部品、光学フィルタ、光学部品の端面、照明ランプ、照明器具のカバー、増幅レーザ光源、反射防止フィルム、偏光フィルム、農業用フィルム等が挙げられる。
本発明の表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルの視認側に設けられた本発明の印刷層付き板とを具備する。特に車載用表示装置に使用される印刷層付き板では、複曲や凹凸部を備えた形状といった複雑かつ曲げの深い形状であり、本製造方法は特に適している。
印刷層付き板は、表示パネルの保護板として、表示パネルに一体に設けられてもよく、各種フィルタとして表示パネルの視認側に配置されてもよい。
3 屈曲板(非導電性板)
3a 第一の主面
3b 第二の主面
3c 端面
4 表面処理層
5 印刷層
6 圧縮応力層
7 平坦部
9 屈曲部
10 静電塗装装置
11 コーティングブース
12 チェーンコンベア
13 高電圧ケーブル
14 塗布液の供給ライン
15 塗布液の回収ライン
16a、16b エアの供給ライン
17 静電塗装ガン
18 高電圧発生装置
19 排気ダクト
20 排気ボックス
21 導電性台座(導電性基材)
Claims (27)
- 第一の主面と、第二の主面と、端面とを備え、屈曲部を有する屈曲板、及び前記第一の主面上に形成された印刷層を有する印刷層付き板であって、
前記印刷層の面内の可視光における光学濃度(OD値)の平均値(平均OD値)が4以上であり、
前記印刷層は表面にベアリング高さ+0.05μmの高さでの断面における直径(真円換算)が10μm超185μm以下であり、かつ観察領域内で最も低い部分の高さを標準とした最大高さが0.2〜10μmとなるうねりを有する、印刷層付き板。 - 前記OD値の前記印刷層における面内分布が前記平均OD値±30%の範囲内である、
請求項1に記載の印刷層付き板。 - 前記屈曲板は比誘電率が10以下である、請求項1又は2に記載の印刷層付き板。
- 前記屈曲板は20℃における体積抵抗値が2×105Ωm以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記屈曲部は曲率半径が1000mm以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記端面上にも前記印刷層が形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記第二の主面は表面処理が施されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記表面処理が防眩処理、反射防止処理、防汚処理または防曇処理である、請求項7に記載の印刷層付き板。
- 前記屈曲板は材質がガラスである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記ガラスはいずれか一方の主面の表面に圧縮応力層を有する、請求項9に記載の印刷層付き板。
- 前記圧縮応力層は深さ(DOL)が10μm以上である、請求項10に記載の印刷層付き板。
- 前記ガラスは組成が、酸化物基準のモル%表示で、SiO2が50〜80%、Al2O3が0.1〜25%、Li2O+Na2O+K2Oが3〜30%、MgOが0〜25%、CaOが0〜25%、ZrO2が0〜5%である、請求項9〜11のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記屈曲板がさらに平坦部を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記屈曲板の厚さ方向断面視において、2つの端部を結ぶ線分と、前記線分と平行且つ前記屈曲部に接する接線との距離を曲げ深さhと定義すると、曲げ深さが1000mm以下である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記屈曲板が、一つの前記屈曲部内に曲率半径が異なるひねり構造を有する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記印刷層は厚さが3μm以上である、請求項1〜15のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記印刷層は厚さが10μm以下である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記印刷層は厚さが、平均厚さ±30%の範囲内である、請求項1〜17のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
- 前記第一の主面は前記印刷層が形成されていない無印刷層部をさらに有し、該無印刷層部は式(1)で求められる反射像拡散性指標値Rrの比が0.3〜0.8である、請求項13〜18のいずれか一項に記載の印刷層付き板。
反射像拡散性指標値Rrの比=(屈曲部の無印刷層部における反射像拡散性指標値Rr)/(平坦部と屈曲部のそれぞれの無印刷層部における反射像拡散性指標値Rrの和) ・・・(1) - 請求項1〜19のいずれか一項に記載の印刷層付き板を備えた表示装置。
- 第一の主面と、第二の主面と、端面とを備え、屈曲部を有する非導電性の屈曲板、及び前記第一の主面上に形成された印刷層を有する印刷層付き板の製造方法であって、
前記屈曲板を導電性基材と接触させて、印刷材料を含み粘性が0.1Pa・s以下である塗布液を前記第一の主面に静電気力を利用して塗布し、前記第一の主面に塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記塗膜を安定化して前記印刷層にする塗膜安定化工程と、
を有して、
前記印刷層を、前記印刷層の面内の可視光における光学濃度(OD値)の平均値(平均OD値)が4以上で、ベアリング高さ+0.05μmの高さでの断面における直径(真円換算)が10μm超185μm以下とし、かつ観察領域内で最も低い部分の高さを標準とした最大高さが0.2〜10μmとなるうねりを前記印刷層の表面に形成させる、
印刷層付き板の製造方法。 - 前記塗布液の表面張力が0.01〜0.1N/mである、請求項21に記載の印刷層付き板の製造方法。
- 前記塗膜形成工程において、静電塗装装置を使用する、請求項21または22に記載の印刷層付き板の製造方法。
- 前記屈曲板上にマスキングを形成するマスキング形成工程をさらに有する、請求項21〜23のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
- 前記静電塗装装置が静電塗装ガンを有する、請求項23に記載の印刷層付き板の製造方法。
- 前記屈曲板がガラスである、請求項21〜25のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
- 前記導電性基材は少なくともその表面に導電性が付与されており、前記表面が前記非導電性の前記屈曲板の第二の主面と接触している、請求項21〜26のいずれか一項に記載の印刷層付き板の製造方法。
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