JP2002307594A - 透過色調補正材料および用途 - Google Patents
透過色調補正材料および用途Info
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Abstract
補正材料を提供する。 【解決手段】透明基材の少なくとも一方の面に色調補正
層を有する透過色調補正材料において、300〜800
nmにおける光線透過率の最大値を示す波長が400〜
500nmであり、かつ光線透過率の最大値が90%以
上である透過色調補正材料。
Description
過性を調整した色調補正材料に関する。色調補正材料は
タッチパネルの黄色味補正用として有用である。
り、情報を入力できるデバイスとしてタッチパネルが用
いられている。これは光を透過する入力装置を液晶表示
装置、CRT等の各種ディスプレイ上に配置したもので
あり、その代表的な形式のひとつとして、透明電極基板
2枚を透明導電層が向かい合う様に配置した抵抗膜式タ
ッチパネルがある。
して、ガラスもしくは透明樹脂材や各種の熱可塑性高分
子フィルムの基材上に、金などの金属や酸化錫を含有す
るインジウム酸化物(ITO)あるいは酸化亜鉛等の金
属酸化物による透明導電層を積層したものが一般的に用
いられている。しかし、このようにして得られた透明電
極基材は、金属酸化物層の反射および吸収に由来する可
視光短波長域の透過率低下による、黄色もしくは茶色の
着色が認められることが多い。そのためタッチパネルの
下に配置される表示装置の発色を正確に表現することが
難しいといった問題があった。
多層光学膜と組み合わせる方法が特開平11-286066号公
報、特開2000−301648号公報に開示されている。これら
の技術は、透明基材に高屈折率層、低屈折率層からなる
光学薄膜を形成し、その上に透明導電層を含む光学薄膜
として透過光を制御し、着色を抑えることができる。し
かし透明導電層と基板の間に薄膜が形成されるため外力
に対する耐久性が低下し、また高屈折率層、低屈折率
層、透明導電層を積層した構成で透過率制御の光学設計
がなされるため、導電層の厚さを変えると効果が現れな
いなど、使用することによりタッチパネルとしての物理
特性や電気特性が変化してしまうという問題があった。
抵抗膜式タッチパネルに簡便に用いることができる色調
補正材料を提供することにある。本発明の第2の目的は
色調補正されたタッチパネルを提供することにある。
した結果、透明基材表面に特定の色調補正層を形成する
ことにより、タッチパネルの着色を低減できることを見
い出し、本発明を完成した。本発明は次の(1)〜
(7)である。すなわち、 (1)透明基材の少なくとも一方の面に色調補正層を有
する透過色調補正材料において、300〜800nmに
おける光線透過率の最大値を示す波長が400〜500
nmであり、かつ光線透過率の最大値が90%以上であ
ることを特徴とする透過色調補正材料。 (2)色調補正層が直接もしくは1層以上の層を介し
て、透明基材上に基材側から高屈折率層、低屈折率層の
順に積層されている光学薄膜である前記の(1)の透過
色調補正材料。 (3)高屈折率層の屈折率が1.6〜2.4、低屈折率
層の屈折率が1.3〜1.55である前記の(1)また
は(2)の透過色調補正材料。 (4)透明基材の厚さが10〜500μmのフィルムで
ある前記の(1)〜(3)の色調補正材料。 (5)色調補正層の反対面に接着層を設けてなる前記の
(1)〜(4)の透過色調補正材料。 (6)色調補正層がウェットコーティング法により作製
された前記の(1)〜(5)の透過色調補正材料。 (7)前記の(1)〜(5)の透過色調補正材料を用い
たタッチパネル。 (8)前記の(1)〜(5)の透過色調補正材料を接着
層を介して少なくとも片方の面に接着したタッチパネ
ル。
質としては特に限定されるものではないが、例えばガラ
ス、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカー
ボネート(PC)、ポリメタクリル酸メチル(PMM
A)共重合体、トリアセチルセルロース(TAC)、ポ
リオレフィン(PO)、ポリアミド(PA)、ポリ塩化
ビニル(PVC)等を好ましく挙げることができる。こ
こでいう透明性とは光線透過率で70%以上であり、よ
り好ましくは80%以上である。
のではないが、例えば板状もしくはフィルム状のものが
挙げられる。生産性、運搬性の点からフィルム状のもの
が好ましく挙げられる。フィルムの厚みとしては10〜
500μmのものが透明性、作業性の点より好ましく挙
げられる。
0〜500nmの光に対する反射および吸収が、500
〜800nmの光に対するより大きいため透過光が黄色
に着色する。本発明の透過色差補正材料は400〜50
0nmの光に対する透過率を500〜800nmの透過
率に対して高くすることにより、透明導電層の透過光の
バランスを補正し着色を低減することができる。そのた
めに300ないし800nmにおける最大の光線透過率
を示す波長が400ないし500nmであることを要件
とし、さらに400ないし450nmであることが好ま
しい。400ないし500nm以外では色調補正が十分
でないだけでなく、さらに着色が強くなる場合があるた
め好ましくない。また該波長での光線透過率が90%以
上であることが必要である。90%未満では十分な透明
性を保持することができない。また、該波長における光
線透過率と500ないし800nmにおける透過率の平
均との差は3〜10%であることが好ましい。透過率の
差が3%以下であると色調補正性能が十分でないため好
ましくない。
法は特に限定されず、例えば可視光の特定波長を吸収す
る色素や光学薄膜による干渉を単独もしくは組み合わせ
て用いることができる。特に光学薄膜を用いて前記波長
域の光線透過率を向上させることが、透明性の観点より
好ましい。前記色素を用いた色調補正層には、前記透過
率制御の要件を満たすように公知の色素を1種類、もし
くは2種類以上組み合わせて用いることができる。また
色素をバインダー成分に添加して色調補正層を形成する
ことができる。該バインダー成分は特に限定されず、公
知の単量体、重合体等の有機化合物、無機化合物を単
独、もしくは混合して用いることができる。
過率制御の要件を満たす限り特に限定されるものではな
く、基材上に単層もしくは多層構造として形成すること
ができる。例えば低屈折率層の単層構造、基材から順に
高屈折率層および低屈折率層からなる2層構造、中屈折
率層、高屈折率層および低屈折率層からなる3層構造、
高屈折率層、低屈折率層、高屈折率層および低屈折率層
を積層した4層構造が挙げられる。生産性、コスト、光
線透過率制御効果の観点より、2層構造のものが好まし
く挙げられる。
ぞれ特に限定されるものではなく、必要に応じて選択す
ることができる。例えば低屈折率層はその直下の層より
低屈折率であることが必要であり、1.3〜1.55の
範囲にあることが好ましい。1.55を超える場合は十
分な減反射効果を得ることが難しく、また1.3未満の
場合は層を形成するのは現実的に材料の入手性等の点か
ら困難である。さらに、2層構造を有する場合は、高屈
折率層は直上に形成される低屈折率層より屈折率を高く
することが必要であるので、その屈折率は1.6〜2.
4の範囲内であることが好ましい。1.6未満では十分
な減反射効果を得ることが難しく、また2.4を超える
層を形成するのは一般的に困難である。
層は従来公知のものでもよく、層の形成方法も限定され
ない。例えばドライコーティング法、ウェットコーティ
ング法等の方法をとることができる。生産性、コストの
面より、特にウェットコート法が好ましい。ウェットコ
ーティングの方法としては公知のもので良く、例えばロ
ールコート法、スピンコート法、ディップコート法など
が代表的なものとして挙げられる。ロールコート法等、
連続的に形成できる方法が生産性の点より好ましい。
膜厚ndは透明基材の種類、形状、本層の構成によって
異なるが、一層あたり可視光波長と同じ厚みもしくはそ
れ以下の厚みが好ましい。例えば、2層構造にする場
合、高屈折率層の光学膜厚nH・dH=(2m+1)λ
/4、低屈折率層の光学膜厚nL・dL=(2l+1)
λ/4として設計される。ただしλは光の波長を示し、
この場合は400〜500nmとして設計する。またn
H、nLはそれぞれ高屈折率層、低屈折率層の屈折率、
dH、dLはそれぞれ高屈折率層、低屈折率層の幾何学
膜厚であり、m,lは0もしくは1である。
限定されるものではないが、例えば酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化シラン、酸
化タンタル、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、
酸化ジルコニウム、酸化インジウム錫等の金属酸化物が
挙げられる。またウェットコート法で形成する場合、前
記金属酸化物の超微粒子と有機単量体や重合体の混合物
を用いることができる。
粒径が層の厚みを大きく超えないことが好ましく、特に
0.1μm以下であることが好ましい。平均粒径が大き
くなると、散乱が生じるなど、高屈折率層の透明性が低
下するため好ましくない。また必要に応じて微粒子表面
を各種カップリング剤等により修飾することができる。
各種カップリング剤としては例えば、有機置換された珪
素化合物、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、
アンチモン等の金属アルコキシド、有機酸塩等が挙げら
れる。
珪素、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、フッ化セ
リウム等の無機物や含フッ素有機化合物を単独または混
合物として用いることができる。また非フッ素系単量体
や重合体をバインダーとして用いることができる。
るものではないが、例えば多官能の含フッ素(メタ)ア
クリル酸エステル、含フッ素イタコン酸エステル、含フ
ッ素マレイン酸エステル、含フッ素珪素化合物等の単量
体、およびそれらの重合体等が挙げられる。単量体とし
ては単官能および多官能の重合性基を有する構造のもの
が挙げられ、反応性の観点より含フッ素(メタ)アクリ
ル酸エステルが好ましい。ここで(メタ)アクリルは、
アクリルおよび/またはメタクリルを意味する。特に多
官能含フッ素(メタ)アクリル酸エステルが硬度、屈折
率の点より好ましい。これら含フッ素有機化合物を硬化
させることにより、低屈折率かつ高硬度の層を形成する
ことができる。
エステルとしては、例えば1−(メタ)アクリロイロキ
シ−1−パーフルオロアルキルメタン、1−(メタ)ア
クリロイロキシ−2−パーフルオロアルキルエタン等が
挙げられる。パーフルオロアルキル基は炭素数1ないし
8の直鎖状、分枝状、環状のものが挙げられる。
エステルとしては、2官能ないし4官能の含フッ素(メ
タ)アクリル酸エステルが好ましく挙げられる。その中
で2官能の含フッ素(メタ)アクリル酸エステルとして
は、例えば、1,2−ジ(メタ)アクリロイルオキシ−
3−パーフルオロアルキルブタン、2−ヒドロキシ−1
H,1H,2H,3H,3H−パーフルオロアルキル−
2’,2’−ビス{(メタ)アクリロイルオキシメチ
ル}プロピオナート、α,ω−ジ(メタ)アクリロイル
オキシメチルパーフルオロアルカン等を好ましく挙げる
ことができる。パーフルオロアルキル基は炭素数1ない
し11の直鎖状、分枝状、環状のものが、パーフルオロ
アルカン基は直鎖状のものが好ましく挙げられる。これ
らのジ(メタ)アクリル酸エステルは、使用に際して単
独もしくは混合物として用いることができる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、3官能および4
官能の含フッ素多官能(メタ)アクリル酸エステルが挙
げられる。該3官能の含フッ素多官能(メタ)アクリル
酸エステルの例としては、例えば、2−(メタ)アクリ
ロイルオキシ−1H,1H,2H,3H,3H−パーフ
ルオロアルキル−2’,2’−ビス{(メタ)アクリロ
イルオキシメチル}プロピオナート等が挙げられる。パ
ーフルオロアルキル基は炭素数1ないし11の直鎖状、
分枝状、環状のものが好ましく挙げられる。
クリル酸エステルの例としては、α,β,ψ、ω−テト
ラ(メタ)アクリロイルオキシ−αH,αH,βH,γ
H,γH,χH,χH,ψH,ωH,ωH−パーフルオ
ロアルカン等を好ましく挙げることができる。パーフル
オロアルカン基は炭素数1ないし14の直鎖状のものが
好ましく挙げられる。例えば化学式で表すと次式のよう
になる。 (M)AA−CH2−CH(−(M)AA)−CH2−
(CF2)j−((M)AA−)CH−CH2−(M)A
A (ここで、(M)AAは(メタ)アクリル酸残基、jは
1〜14の数を示す。) 使用に際しては、前記の含フッ素多官能(メタ)アクリ
ル酸エステルは、単独もしくは混合物として用いること
ができる。
しては、(1H,1H,2H,2H−パーフルオロアル
キル)トリメトキシシラン等を好ましく挙げることがで
きる。パーフルオロアルキル基は炭素数1ないし10の
直鎖状、分枝状、環状のものが好ましく挙げられる。
は前記の単官能含フッ素単量体の単独重合体、共重合
体、もしくはフッ素を含まない単量体との共重合体等の
直鎖状重合体、鎖中に炭素環や複素環を含む重合体、環
状重合体、櫛型重合体などが挙げられる。
ものを用いることができる。例えば単官能もしくは多官
能の(メタ)アクリル酸エステルやテトラエトキシシラ
ン等の珪素化合物等が挙げられる。
には前記の化合物以外に本発明の効果を損なわない範囲
において、その他の成分を含んでも構わない。その他の
成分とは特に限定されるものではなく、例えば、無機充
填剤、無機または有機顔料、重合体、および重合開始
剤、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、光
安定剤、光吸収剤、レベリング剤などの添加剤などが挙
げられる。またウェットコーティング法において成膜後
乾燥させる限りは、任意の量の溶媒を添加することがで
きる。
膜した後、熱や紫外線、電子線などの活性エネルギー線
の照射や加熱により硬化反応を行って層を形成すること
ができる。また、活性エネルギー線による硬化反応は窒
素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下にて行うことが
好ましい。
層以上の層を形成することができる。この層は無機物、
有機物、もしくはこれらの混合物を用いることができ
る。その厚みは0.005〜20μmが好ましく、層の
形成方法は特に限定されない。またこれらの層にはハー
ドコート性、防眩性、ニュートンリング防止、特定波長
の光の遮断、層間の密着性の向上、導電性等の機能を一
種類以上付与することができる。
導電層による着色を補正する用途に用いることができ
る。特に抵抗膜式タッチパネルの透過光の着色を抑える
目的に好適である。これらの用途には透過色調補正材料
の色調補正層を形成していない面に直接もしくは一層以
上の層を介して透明導電層を設けて用いることができ
る。
い面に接着層を設け、対象物に貼り合せて用いることが
できる。接着層に用いられる材料としては特に限定され
るものではないが、例えば、アクリル系粘着剤、シリコ
ン系粘着剤、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤等を
挙げることができる。また、この接着層には特定波長の
光の遮断、コントラスト向上等の機能を一種類以上付与
することができる。
には、タッチパネルの片面、もしくは両面に該接着層を
介して貼り合せることができる。片面の場合、特に直接
入力操作を行わない面に貼り合せることが、タッチパネ
ルの入力耐久性に変化を与えないため好ましい。
性能を変化させることなく透明導電層によるタッチパネ
ル等の透過光の着色を補正することができる。また本発
明の透過色調補正材料を用いることにより、色調が補正
されたタッチパネルが得られる。
お、形成した層の屈折率および厚みは以下のように測定
した。 (1)屈折率1.49のアクリル板(商品名「デラグラ
スA」、旭化成工業株式会社製)上に、光学薄膜ndが
140nm程度になるように厚さを調整して層を形成し
た。 (2)アクリル板裏面をサンドペーパーで荒らし、黒色
塗料で塗りつぶしたものを分光光度計(「U−best
50」、日本分光株式会社製)により、300〜80
0nmの5°、−5°正反射スペクトルを測定した。 (3)反射スペクトルの560nm付近における反射率
の極大値もしくは反射率の極小値を読みとりその値Rか
ら、以下の式により屈折率を計算した。
タノール分散液70重量部、バインダーとしてテトラメ
チロールメタントリアクリレート2重量部、光重合開始
剤(商品名「IRGACURE 907」、チバスペシ
ャルティケミカルズ製)0.1重量部を混合し、ウェッ
トコート用高屈折率層組成物H1を作製した。
4,5,5,6,6,7,7−オクタフルオロデカン5
0重量部、シリカ微粒子(商品名「XBA−ST」、日
産化学株式会社製)120重量部、2’,2’−ビス
((メタ)アクリロイルオキシメチル)プロピオン酸
(2−ヒドロキシ)−4,4,5,5,6,6,7,
7,8,8,9,9,10,10,11,11,11−
ノナデカフルオロウンデシル10重量部、ブチルアルコ
ール900重量部、光重合開始剤(商品名「KAYAC
URE BMS」、日本化薬株式会社製)5重量部を混
合し低屈折率層組成物L1を作製した。
4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9−オ
クタデカフルオロデカン70重量部、テトラアクリル酸
テトラメチロールメタン20重量部、ブチルアルコール
900重量部、光重合開始剤(商品名「KAYACUR
E BMS」、日本化薬株式会社製)5重量部を混合し
低屈折率層組成物L2を調製した。
0」、東洋紡績株式会社製)上に、ディップコーター
(杉山元理化学機器株式会社製)により、製造例1にて
調製した高屈折率層組成物H1を乾燥膜厚で光学薄膜が
110nm程度になるように層の厚さを調整して塗布し
た後片面の塗布液を拭取り、紫外線照射装置(岩崎電気
株式会社製)により窒素雰囲気下で120W高圧水銀灯
を用いて、400mJの紫外線を照射し硬化した。その
上に同様にして、製造例3にて調製した低屈折率層用塗
液を乾燥膜厚で光学薄膜が110nm程度になるように
調製し塗布、硬化し透過色調補正材料Aを作製した。得
られた色調補正材料Aの最大透過率、500〜800n
mの平均反射率および透過色差a*、b*を以下のよう
に測定した。結果をそれぞれ表1に示す。 最大透過率:透過色調補正材を分光光度計(「UV−1
600」、株式会社島津製作所製)により、300〜8
00nmの波長の光に対するスペクトルを測定した。分
光透過スペクトルより透過率が最も大きくなる波長およ
びその透過率を読み取った。 500〜800nmの平均透過率:分光透過スペクトル
より、500〜800nmの透過率の平均値を計算し
た。 透過色差:色差計(「SQ2000」、日本電色工業株
式会社製)により測定した。
用いた以外は実施例1と同様にして透過色調補正材料B
を作製した。得られた色調補正材料Bの最大透過率、5
00〜800nmの平均反射率および透過色差a*、b
*を実施例1と同様に測定した。結果をそれぞれ表1に
示す。
は実施例1、2と同様にして透過色調補正材料C、Dを
作製した。得られた色調補正材料の最大透過率、500
〜800nmの平均反射率および透過色差a*、b*を
実施例1と同様に測定した。結果をそれぞれ表1に示
す。
光学膜厚を330nm程度になるよう調整した以外は実
施例1、2と同様にして透過色調補正材料E、Fを作製
した。得られた色調補正材料の最大透過率、500〜8
00nmの平均反射率および透過色差a*、b*を実施
例1と同様に測定した。結果をそれぞれ表1に示す。
光学膜厚を140nm程度にした以外は実施例1と同様
にして透過色調補正材料Gを作製した。得られた色調補
正材料の最大透過率、500〜800nmの平均反射率
および透過色差a*、b*を実施例1と同様に測定し
た。結果をそれぞれ表1に示した。
補正材料は最大透過率が90%で、かつ光線透過率の最
大値が500〜800nmの平均透過率と比較して3%
以上高くなっていることが確認できる。
補正層を形成していない面にアクリル系粘着シート(商
品名「ノンキャリア」、リンテック株式会社製)をハン
ドローラーを用いて貼り合わせて接着層付色調補正材料
を作製した。100μmのPETフィルムの片面に厚さ
3μmのハードコート層、もう一方の面に厚さ15nm
のITO薄膜をあらかじめ設けた透明導電フィルムと、
厚さ1.5mmのガラスの片面に15nmのITO薄膜
をあらかじめ設けた透明導電基材を、ITO薄膜面が向
かい合うように配置した抵抗膜式タッチパネルのガラス
面に、接着層により透過色調補正材料A〜Fを貼り付け
て、色調補正されたタッチパネルを作製した。構成を模
式図1に示した。得られたタッチパネルの透過色差a
*、b*を実施例1と同様に測定した。結果をそれぞれ
表2に示す。
両面に貼り合わせた以外は実施例7〜12と同様にして
色調補正されたタッチパネルを作製した。得られたタッ
チパネルの透過色差a*、b*を実施例1と同様に測定
した。結果をそれぞれ表2に示す。
パネルの色調補正材料を用いないタッチパネルを作製
し、その透過色差a*、b*を実施例1と同様に測定し
た。結果をそれぞれ表2に示す。
例13と同様にして色調補正されたタッチパネルを作製
した。得られたタッチパネルの透過色差a*、b*を実
施例1と同様に測定した。結果をそれぞれ表2に示す。
て、作製した色調補正されたタッチパネルは比較例2の
タッチパネルと比べ透過光の黄色味を表す色差b*の値
が小さくなっており、色調が補正されていることを示し
ている。一方比較例3で作製したタッチパネルは色差b
*の値がより大きくなっており、黄色味が増しているこ
とがわかった。
いたタッチパネルの構成模式図である。
Claims (8)
- 【請求項1】透明基材の少なくとも一方の面に色調補正
層を有する透過色調補正材料において、300〜800
nmにおける光線透過率の最大値を示す波長が400〜
500nmであり、かつ光線透過率の最大値が90%以
上であることを特徴とする透過色調補正材料。 - 【請求項2】色調補正層が直接もしくは1層以上の層を
介して、透明基材上に基材側から高屈折率層、低屈折率
層の順に積層されている光学薄膜である請求項1に記載
の透過色調補正材料。 - 【請求項3】高屈折率層の屈折率が1.6〜2.4、低
屈折率層の屈折率が1.3〜1.55である請求項1ま
たは2に記載の透過色調補正材料。 - 【請求項4】透明基材の厚さが10〜500μmのフィ
ルムである請求項1〜3のいずれか1項に記載の透過色
調補正材料。 - 【請求項5】色調補正層の反対面に接着層を設けてなる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の透過色調補正材
料。 - 【請求項6】色調補正層がウェットコーティング法によ
り作製された請求項1〜5のいずれか1項に記載の透過
色調補正材料。 - 【請求項7】請求項1〜5のいずれか1項に記載の透過
色調補正材料を用いたタッチパネル。 - 【請求項8】請求項1〜5のいずれか1項に記載の透過
色調補正材料を接着層を介して少なくとも片方の面に接
着したタッチパネル。
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