JP2000321406A - 転写フィルム及び拡散反射板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光を拡散反射しうる拡散反射板の製造に使用
される転写フィルムとその転写フィルムを用いた拡散反
射板の製造方法を提供する。 【解決手段】 転写フィルムを、ベースフィルム、下塗
り層、ネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜の積層構造とし
て、下塗り層とベースフィルムの活性光線透過率を１０
％以上とする。ネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜を拡散
反射基板上に転写した後に露光後、ベースフィルムと下
塗り層を剥離し拡散反射板を製造する。これにより、良
好な反射特性を有する反射型ＬＣＤ用拡散反射板等に使
用される拡散反射板を効率良く安定に製造することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックライトを必
要としない反射型液晶表示装置や高効率を必要とされる
太陽電池などに使用される拡散反射板の製造に使用され
る転写フィルム及び拡散反射板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤと略す）
は、薄型、小型、低消費電力などの特長を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダー、パソコンのモニター用など数多くの用途に使われ
始めており、その市場は今後、急激に拡大するものと予
想されている。特に、外部から入射した光を反射させて
表示を行う反射型ＬＣＤは、バックライトが不要である
ために消費電力が少なく、薄型、軽量化が可能である点
で携帯用端末機器用途として注目されている。

【０００３】従来から反射型ＬＣＤにはツイステッドネ
マティック方式並びにスーパーツイステッドネマティッ
ク方式が採用されているが、これらの方式では直線偏光
子により入射光の１／２が表示に利用されないことにな
り表示が暗くなってしまう。そこで、偏光子を１枚に減
らし、位相差板と組み合わせた方式や相転移型ゲスト・
ホスト方式の表示モードが提案されている。図２は、反
射型ＬＣＤの断面図を示すもので、１はガラス基板、２
は薄膜層、３は反射膜、１１はカラーフィルタ、１２は
ブラックマトリクス、１３は透明電極、１４は平坦化
膜、１５は配向膜、１６は液晶層、１７はスペーサ、１
８は位相差フィルム、１９は偏光板である。

【０００４】反射型ＬＣＤにおいて外光を効率良く利用
して明るい表示を得るためには、更にあらゆる角度から
の入射光に対して、表示画面に垂直な方向に散乱する光
の強度を増加させる必要がある。そのために、反射板上
の反射膜を適切な反射特性が得られるように制御するこ
とが必要である。基板に感光性樹脂を塗布しフォトマス
クを用いてパターン化して凹凸を形成し、金属薄膜を形
成して拡散反射板を形成する方法（特開平４−２４３２
２６号公報）が提案されている。さらに拡散反射膜を転
写フィルムとして製造する方法（特願平１０−２１６９
３９号）が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】拡散反射膜の凹凸を形
成するため、凹凸形成前駆体薄膜に熱硬化性樹脂を用い
ると、均一に熱を与える硬化装置設定が難しく、熱硬化
後の凹凸形状にムラが現われやすく、一定の反射特性を
持つ拡散反射板を安定に生産することは困難である。そ
こで反射特性を向上させる目的で、凹凸の高さを複数も
つ拡散反射板を得たい場合、前記の方法では複数回の感
光性樹脂の塗布、露光、現像が必要であるため工程がよ
り煩雑となる。また、拡散反射板を製造する工程におい
てネガ感光性凹凸形成前駆体薄膜を平滑性の良い基板上
に転写しベースフィルムと下塗り層を剥離後露光する工
程では、ベースフィルムと下塗り層を剥離時または剥離
後、転写された凹凸形状が変化しやすく、一定の反射特
性を持つ拡散反射板を安定に生産することは困難であ
る。また、ベースフィルムと下塗り層を順次剥離するこ
と、ベースフィルムと下塗り層を剥離した後露光するこ
とは、効率が悪く生産性が低い。さらに、ネガ感光性凹
凸面形成前駆体薄膜を平滑性の良い基板上に転写した後
露光し、ベースフィルムと下塗り層を剥離する工程で
は、下塗り層の活性光線透過率が１０％未満である場
合、ネガ感光性凹凸形成前駆体薄膜に十分な露光量を与
えられず、ベースフィルムと下塗り層剥離時に表面の凹
凸形状が崩れやすく、多数の微細な凹凸を有し、一定の
反射特性を持つ拡散反射膜前駆体を形成することが困難
である。また、十分な露光量を与えるために露光時間を
長くすることは、生産効率を下げる原因となる。本発明
は、良好な反射特性を有する反射型ＬＣＤ用拡散反射板
等に使用される拡散反射板を効率良く製造するために使
用される転写フィルム及び拡散反射板の製造方法を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の転写フィルム
は、（１）ベースフィルム、（２）表面に多数の微細な
凹凸を有する下塗り層、（３）ネガ感光性凹凸面形成前
駆体薄膜（薄膜層）が順次積層された転写フィルムにお
いて、前記（２）下塗り層と（１）ベースフィルムの活
性光線透過率が１０％以上であることを特徴とする転写
フィルムである。（３）ネガ感光性凹凸面形成前駆体薄
膜の膜厚は、０.２〜１００μmであることが好ましい。
本発明の拡散反射板の製造方法は、基板の表面に前記の
転写フィルムのネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜面を張
り合わせ、露光後、ベースフィルムと下塗り層を剥離す
ることを特徴とする拡散反射板の製造方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の反射型ＬＣＤ用等拡散反
射板の製造方法によれば、ベースフィルム上に下塗り層
として感光性樹脂を形成しておき、その下塗り層に対し
て表面が多数の微細な凹凸を有する状態に加工処理され
た原型を押しあてることによって、表面に多数の微細な
凹凸を形成し、その下塗り層にネガ感光性凹凸面形成前
駆体薄膜を積層し転写フィルムを形成する。前記転写フ
ィルムは表面平滑性の良い基板上に転写後、露光し、ベ
ースフィルムと下塗り層を同時に剥離することによっ
て、下塗り層と凹凸面形成前駆体薄膜に熱硬化性樹脂を
用いた転写フィルム製造方法や活性光線透過率が１０％
未満のベースフィルムと下塗り層上にネガ感光性凹凸面
形成前駆体薄膜を積層した転写フィルムよりも工程が単
純かつ低コストで、表面に多数の微細な凹凸を有し、一
定の反射特性を持つ拡散反射膜前駆体を形成できる。こ
れに更に金属薄膜等の反射膜を形成すれば所望の拡散反
射板が得られる。図１は、拡散反射板の断面図であり、
１はガラス基板、２は薄膜層、３は反射膜である。

【０００８】本発明のベースフィルムとしては、化学
的、熱的に安定であり、シートまたは板状に成形できる
ものを用いることができる。また、ベースフィルムと下
塗り層の活性光線透過率が１０％以上となるベースフィ
ルムを用いる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン等のポリハロゲン化ビニル類、セルロースアセ
テート、ニトロセルロース、セロハン等のセルロース誘
導体、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネート、
ポリイミド、ポリエステル、あるいはアルミ、銅等の金
属類等である。これらの中で特に好ましいのは寸法安定
性に優れた２軸延伸ポリエチレンテレフタレートであ
る。

【０００９】下塗り層としては変形可能な有機重合体を
含む組成物または無機化合物、金属を用いることができ
るが、好ましくはベースフィルムや支持体上に塗布しフ
ィルム状に巻き取ることが可能で、ベースフィルムと下
塗り層の活性光線透過率が１０％以上になるネガ感光性
樹脂組成物を用いる。またこの中に必要に応じて、染
料、有機顔料、無機顔料、粉体及びその複合物を単独ま
たは混合して用いてもよい。これら下塗り層の誘電率、
硬度、屈折率、分光透過率は特に限定されない。さら
に、凹凸形成後は凹凸面形成前駆体薄膜よりも硬く、ベ
ースフィルムとの密着性が凹凸面形成前駆体薄膜との密
着性よりも強いものが好ましい。例えばポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸
ビニル、エチレンとアクリル酸エステル、エチレンとビ
ニルアルコールのようなエチレン共重合体、ポリ塩化ビ
ニル、塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合体、塩化ビニル
とビニルアルコールの共重合体、ポリ塩化ビニリデン、
ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル
のようなスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニ
ルトルエンと（メタ）アクリル酸エステルのようなビニ
ルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステ
ル、（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニルのような
（メタ）アクリル酸エステルの共重合体、合成ゴム、セ
ルローズ誘導体等から選ばれた、少なくとも１種類以上
の有機高分子を用いることができる。凹凸形成後硬化さ
せるために必要に応じて光開始剤やエチレン性二重結合
を有するモノマ等を添加することができる。

【００１０】本発明の凹凸面形成前駆体薄膜としては、
有機重合体を含む組成物または無機化合物、金属を用い
ることができるが、好ましくは下塗り層に塗布しフィル
ム状に巻き取ることが可能なネガ感光性樹脂組成物を用
いる。凹凸形成後は基板との密着性が下塗り層との密着
性よりも強いものが好ましい。これら凹凸面形成前駆体
薄膜の誘電率、硬度、屈折率、分光透過率は特に限定さ
れない。例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポ
リオレフィン、エチレンと酢酸ビニル、エチレンとアク
リル酸エステル、エチレンとビニルアルコールのような
エチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸
ビニルの共重合体、塩化ビニルとビニルアルコールの共
重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、スチレン
と（メタ）アクリル酸エステルのようなスチレン共重合
体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）ア
クリル酸エステルのようなビニルトルエン共重合体、ポ
リ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ブ
チルと酢酸ビニルのような（メタ）アクリル酸エステル
の共重合体、合成ゴム、セルローズ誘導体等から選ばれ
た、少なくとも１種類以上の有機高分子を用いることが
できる。凹凸形成後硬化させるために必要に応じて光開
始剤やエチレン性二重結合を有するモノマ等を添加する
ことができる。

【００１１】本発明の転写フィルムのカバーフィルムと
しては、化学的および熱的に安定で、薄膜層との剥離が
容易であるものが望ましい。具体的にはポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビ
ニルアルコール等の薄いシート状のもので表面の平滑性
が高いものが好ましい。剥離性を付与するために表面に
離型処理をしたものも含まれる。

【００１２】仮支持体（ベースフィルム、下塗り層が設
けられたベースフィルム）上の薄膜層、反射膜を基板に
転写する方法としては、カバーフィルムを剥がし、基板
上に加熱圧着すること等がある。さらに密着性を必要と
する場合には基板を必要な薬液等で洗浄したり、基板に
接着付与剤を塗布したり、基板に紫外線等を照射する等
の方法を用いてもよい。本発明の転写フィルムをラミネ
ートする装置としては基板を加熱、加圧可能なゴムロー
ルとベースフィルムとの間に挟み、ロールを回転させ
て、転写フィルムを基板に押し当てながら基板を送りだ
すロールラミネータを用いることが好ましい。このよう
にして基板表面に形成したネガ型感光性凹凸面形成前駆
体薄膜の膜厚は、０．２μｍ〜１００μｍの範囲が好ま
しい。このとき凹凸形状の最大高低差より薄膜層の膜厚
が厚い方が凹凸形状を再現しやすい。膜厚が等しいある
いは薄いと原型凸部で薄膜層を突き破ってしまい、平面
部が発生し拡散反射を効率よく得にくくなる。

【００１３】前記下塗り層とネガ型感光性凹凸面形成前
駆体薄膜はその形状の安定性を付与するために、露光機
によりベースフィルム上から露光を行い感光部分を硬化
させる。本発明に適用し得る露光機としては、カーボン
アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンラン
プ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステン
ランプ等が挙げられる。この露光装置は画素及びＢＭ等
のパターン形成用の平行露光機でも良いが、本発明では
予め形成された凹凸を硬化させることが出来れば良く、
このためには感光性樹脂が硬化する露光量以上の光量を
与えておけばよい。従って、一般に基板洗浄装置として
利用されているラインに組み込める散乱光を用いるUV照
査装置を用いることが出来る。これらの装置を用い、転
写後のフィルムをベースフィルム上から露光し、下塗り
層とネガ型感光性凹凸面形成前駆体薄膜を硬化させるこ
とによって、制作プロセスを簡略化し、一定の反射特性
を持つ拡散反射膜を安定して形成することができる。露
光はベースフィルムと下塗り層を剥がす前に行う。

【００１４】以上反射型ＬＣＤ表示装置で説明したが、
本発明の拡散反射板は外部光線を拡散反射させることが
必要なデバイスに用いることが出来る。例えば太陽電池
の効率向上を目的とした拡散反射板がある。図４は、拡
散反射板の製造工程を示す断面図であり、４はベースフ
ィルム、５はカバーフィルム、６は下塗り層である。

【００１５】

【実施例】実施例１ 図３に示すように、ベースフィルム４に厚さ５０μｍの
ポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、このベー
スフィルム４上に下記組成の感光性樹脂組成物を溶剤
（プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト）で溶解し、コンマコーターで１．５μｍの膜厚にな
るよう塗布乾燥し下塗り層６とした。次に不規則なパタ
ーンを有するフォトマスクを介して、ベースフィルム上
の感光性樹脂層（下塗り層６）を不規則なパターン（平
均ピッチ１５μｍ）に感光させた。露光機は大型マニュ
アル露光機（ＭＡＰ１２００、大日本スクリーン社製）
を用い、５００ｍＪ／平方ｃｍ照射した。現像液（炭酸
ナトリウム水溶液０．５％）を用い、１分間バットで現
像することで、不規則な凹凸形状を感光性樹脂層（下塗
り層６）の表面に形成した。次に感光性樹脂層（下塗り
層６）上に下記薄膜層形成用溶液をコンマコーターで６
μｍの膜厚になるよう塗布乾燥しネガ感光性凹凸面形成
前駆体薄膜層２を形成し、カバーフィルム５としてポリ
エチレンフィルムを被覆して図３に示すような転写フィ
ルムを得た。次に、この転写フィルムのカバーフィルム
を剥がしながら、ネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜層２
がガラス基板に接する様にラミネータ（ロールラミネー
タＨＬＭ１５００、日立化成テクノプラント社製）を用
いて基板温度２０℃、ロール温度９０℃、ロール圧力
０．５９ＭＰａ（６ｋｇ／平方ｃｍ）、速度０．５ｍ／
分でラミネートし、ガラス基板上にネガ感光性凹凸面形
成前駆体薄膜層、感光性樹脂層（下塗り層６）、ベース
フィルム４が積層された基板を得た。露光機（大型マニ
ュアル露光機、ＭＡＰ１２００、大日本スクリーン社
製）で感光性樹脂層（下塗り層６）、ベースフィルム４
を介してネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜層が反応する
光線を５００ｍＪ／平方ｃｍ照射したのち、次にベース
フィルム４、感光性樹脂層（下塗り層６）を剥離し、ガ
ラス基板上に不規則な凹凸形状の表面の薄膜層を得た。
次に、オーブンで２３０℃、３０ｍｉｎの熱硬化をし、
真空蒸着法で、銀薄膜を０．２μｍの膜厚になるよう積
層し反射膜を形成した。これによって得られた拡散反射
板は、反射特性に優れ、反射型ＬＣＤ用拡散反射板とし
て使用可能であった。これによって得られた拡散反射板
の平均高低差は１．２μｍであった。 感光性樹脂溶液（％は重量％）： アクリル酸・ブチルアクリレート・ビニルアセテート共重合樹脂 ３３％ ブチルアクリレート（モノマー） ５３％ ビニルアセテート（モノマー） ８％ アクリル酸（モノマー） ２％ ヘキサンジオールアクレレート（モノマー） １％ ベンゾインイソブチルエーテル（光開始剤） ３％ 薄膜層形成用溶液：ポリマーとしてスチレン、メチルメ
タクリレート、エチルアクリレート、アクリル酸、グリ
シジルメタクリレート共重合樹脂を用いた（ポリマー
Ａ）。分子量は約３５０００、酸価は１１０である。部
は重量部（以下同じ）。 （ポリマー） ポリマーＡ ７０部 （モノマー） ペンタエリスリトールテトラアクリレート ３０部 （光開始剤） イルガキュアー３６９（チバスペシャルティーケミカルズ） ２．２部 Ｎ，Ｎ−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン ２．２部 （溶剤） プロピレングリコールモノメチルエーテル ４９２部 （重合禁止剤） ｐ−メトキシフェノール ０．１部 （界面活性剤） パーフルオロアルキルアルコキシレート ０．０１部 図５は、拡散反射板の反射光特性を測定する装置の斜視
図であり、２０は試料、２１は反射光線、２２は入射光
線、２３は輝度計である。図６には方位角（φ）を一定
とした場合の反射強度（標準白色板に対する相対強度）
の入射角度依存性を示す。入射角度−６０°〜６０°の
範囲で十分な反射強度が得られ、反射特性にすぐれた拡
散反射板を得ることができることが分かった。

【００１６】実施例２ ベースフィルムに厚さ１００μｍのポリエチレンテレフ
タレートフィルムを用い、このベースフィルム上に実施
例１と同様な光硬化性樹脂溶液をコンマコーターで２０
μｍの膜厚になるよう塗布乾燥した。次に不規則なパタ
ーンを有するロール状の原盤を押しあて紫外線を照射し
光硬化性樹脂を硬化しロール原盤を分離し、不規則な凹
凸形状を光硬化性樹脂層（下塗り層）の表面に形成し
た。次に光硬化性樹脂層（下塗り層）上に実施例１と同
様な薄膜層形成用溶液をコンマコーターで２μｍの膜厚
になるよう塗布乾燥し、ネガ感光性凹凸面形成前駆体薄
膜層２を形成し、カバーフィルムとしてポリエチレンフ
ィルムを被覆して転写フィルムを得た。次に、この転写
フィルムのカバーフィルムを剥がしながら、ネガ感光性
凹凸面形成前駆体薄膜層がガラス基板に接する様にラミ
ネータ（ロールラミネータＨＬＭ１５００、日立化成テ
クノプラント社製）を用いて基板温度９０℃、ロール温
度８０℃、ロール圧力０．６８ＭＰａ（７ｋｇ／平方ｃ
ｍ）、速度０．５ｍ／分でラミネートし、ガラス基板上
にネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜層、光硬化性樹脂層
（下塗り層）、ベースフィルムが積層された基板を得
た。露光機（大型マニュアル露光機、ＭＡＰ１２００、
大日本スクリーン社製）で感光性樹脂層（下塗り層
６）、ベースフィルム４を介してネガ感光性凹凸面形成
前駆体薄膜層が反応する光線を１００ｍＪ／平方ｃｍ照
射したのち、次に、光硬化性樹脂層（下塗り層）、ベー
スフィルムを剥離し、ガラス基板上に不規則な凹凸形状
の表面の薄膜層を得た。次に、オーブンで２３０℃、３
０ｍｉｎの熱硬化をし、真空蒸着法で、アルミニウム薄
膜を０．２μｍの膜厚になるよう積層し反射層を形成し
た。図７には方位角（φ）を一定とした場合の反射強度
（標準白色板に対する相対強度）の入射角度依存性を示
す。入射角度−６０°〜６０°の範囲で十分な反射強度
が得られ、反射特性にすぐれた拡散反射板を得ることが
できることが分かった。

【００１７】

【発明の効果】本発明の反射型液晶表示装置等の拡散反
射板の製造法では、良好な反射特性を有する拡散反射板
を効率良く製造することができ、かつ原型の凹凸をあら
かじめ適切に設定しておくことによって、拡散反射板の
反射特性を自由に制御でき、かつ再現性のよい反射特性
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の拡散反射板の断面図。

【図２】 反射型ＬＣＤの断面図。

【図３】 本発明の拡散反射板の製造に使用される転写
フィルムの断面図。

【図４】 本発明の拡散反射板の製造工程を示す断面
図。

【図５】 本発明の拡散反射板の反射光特性を測定する
装置の斜視図。

【図６】 本発明の実施例１の拡散反射板の反射特性の
入射角依存性を示すグラフ。

【図７】 本発明の実施例２の拡散反射板の反射特性の
入射角依存性を示すグラフ。

【符号の説明】

１．ガラス基板 ２．薄膜層 ３．反射膜 ４．ベースフィルム ５．カバーフィルム ６．下塗り層 １１．カラーフィルタ １２．ブラックマトリクス １３．透明電極 １４．平坦化膜 １５．配向膜 １６．液晶層 １７．スペーサ １８．位相差フィルム １９．偏光板 ２０．試料 ２１．反射光線 ２２．入射光線 ２３．輝度計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴岡 恭生 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 (72)発明者 高根 信明 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 2H042 BA03 BA12 BA20 DA02 DA04 DC02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）ベースフィルム、（２）表面に多
   数の微細な凹凸を有する下塗り層、（３）ネガ感光性凹
   凸面形成前駆体薄膜が順次積層された転写フィルムにお
   いて、前記（２）下塗り層と（１）ベースフィルムの活
   性光線透過率が１０％以上であることを特徴とする転写
   フィルム。
2. 【請求項２】 （３）ネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜
   の膜厚が０．２〜１００μmである請求項１記載の転写
   フィルム。
3. 【請求項３】 基板の表面に請求項１又は２記載の転写
   フィルムのネガ感光性凹凸面形成前駆体薄膜面を張り合
   わせ、露光後、ベースフィルムと下塗り層を剥離するこ
   とを特徴とする拡散反射板の製造方法。