JP2003005909A

JP2003005909A - 液晶タッチパネル用透明プラスチック基板

Info

Publication number: JP2003005909A
Application number: JP2001186269A
Authority: JP
Inventors: Koji Maeda; 幸治前田
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-10

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体または文字等の歪みがなく外観が良好
で、表面性および可視光透過性に優れた液晶タッチパネ
ル用透明プラスチック基板を提供する。【解決手段】透明プラスチック基材の少なくとも片面
に、樹脂材料を硬化させて積層した、薄膜層を有する透
明プラスチック基板において、０．３ｍｍφ以上の欠陥
個数が７個以下／０．２５ｍ²であることを特徴とする
液晶タッチパネル用透明プラスチック基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶タッチパネル用
透明プラスチック基板に関し、さらに詳しくは欠陥が少
なく、外観が良好で、表面性及び可視光透過性に優れた
液晶タッチパネル用の薄膜層を有する透明プラスチック
基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶タッチパネルは、その基板と
してガラス基板が用いられていた。近年、タッチパネル
基板の小型携帯化ニーズが高まっており、これを実現す
るために軽量化、耐衝撃性、耐熱性の要求が増してきて
おり、０．４〜２．０ｍｍのガラス基板を用いた液晶タ
ッチパネルが生産されている。しかしながら、ガラス基
板は耐衝撃性が低く、落下により割れる可能性が高く、
さらにガラス基板を薄肉化して軽量化するとガラスの割
れ発生率の増加につながり生産歩留りや耐久性の低下を
招くことになる。

【０００３】そこで、近年、軽量化と前述のガラス割れ
対策のため、ガラスに代わる基板としてプラスチックシ
ートを使用した液晶タッチパネルの開発要求が強くなっ
てきた。使用するプラスチックの主なものとしては、熱
可塑性樹脂を使用する例としてポリエーテルスルフォ
ン、ポリカーボネート等が代表的なものとして挙げられ
る。また、熱硬化性樹脂としてはアクリル系やエポキシ
系樹脂等が挙げられる。これらのプラスチックを液晶タ
ッチパネル用基板として用いる際には、耐擦傷性、機能
性等を付与するためにハードコート層、アンダーコート
層等いくつかの表面コートを施した上で使用される。

【０００４】プラスチック基板を用いて得られる液晶タ
ッチパネルは、その性状の差からガラス基板を使用した
液晶タッチパネルに比べて様々な違いが生じる。プラス
チック基板を使用した液晶タッチパネルを液晶表示窓に
使用した場合、プラスチック基板に欠陥があるとその部
分が歪んで見えて目立つため、被写体または文字等が歪
んで見える場合が多い。即ち、透視像を歪めるなどの不
具合が発生するため好ましくなく、製品としての価値が
大幅に低下する。また、表面コート剤の塗布方法によっ
て塗布ムラ、すじ、微小凹凸等の影響でコート層の厚さ
が不均一となり、コート層の平面性が劣り、干渉縞が発
生してタッチパネルの外観が著しく低下する、あるいは
可視光透過率が低くなるという問題が発生していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被写
体または文字等の歪みがなく外観が良好で、表面性およ
び可視光透過性に優れた液晶タッチパネル用透明プラス
チック基板を提供することにある。

【０００６】本発明者は従来の技術を解決すべく鋭意検
討した結果、透明プラスチック基材の少なくとも片面に
樹脂材料を硬化積層させた後の薄膜層を有する透明プラ
スチック基板の欠陥に着目し、欠陥の大きさと個数を特
定の範囲に制御することで上記目的を達成することを見
出し、本発明に到達した。更に、樹脂材料を硬化積層後
の薄膜層の膜厚ムラにも着目し、膜厚ムラを特定範囲に
制御することで干渉縞のないタッチパネル用透明プラス
チック基板を得られることを見出した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明プラスチ
ック基材の少なくとも片面に、樹脂材料を硬化させて積
層した、薄膜層を有する透明プラスチック基板におい
て、０．３ｍｍφ以上の欠陥個数が７個以下／０．２５
ｍ²であることを特徴とする液晶タッチパネル用透明プ
ラスチック基板に係るものである。

【０００８】本発明の液晶タッチパネル用透明プラスチ
ック基板は、大きさが０．３ｍｍφ以上の欠陥の個数が
７個以下／０．２５ｍ²を満足するものであり、欠陥と
は異物、キズ等の目視で確認できるものを指す。また、
これらの欠陥の大きさは、欠陥の形状にかかわらず、も
っとも長い径をその大きさと定義する。

【０００９】大きさが０．３ｍｍφ未満の欠陥は平面視
した場合、液晶タッチパネル用プラスチック基板として
用いた際、組立後の部品としての欠陥は小さく殆ど目立
たず、タッチパネルとして液晶表示窓に使用しても、被
写体または文字等がほとんど歪んで見えないので得られ
た製品の外観は良好である。一方、欠陥の大きさが０．
３ｍｍφ以上の欠陥の個数が７個／０．２５ｍ²を超え
ると、該基板を使用した組立後のタッチパネルは、被写
体または文字等の歪みが目立ち、製品としての価値が大
幅に低下し好ましくない。欠陥の大きさが０．３ｍｍφ
以上の欠陥の個数は７個以下／０．２５ｍ²であり、５
個以下／０．２５ｍ²が好ましく、３個以下／０．２５
ｍ²がより好ましく、実質的に欠陥がないものが特に好
ましい。

【００１０】欠陥を少なくする方法としては、例えばク
リーンな環境下で透明プラスチック基材を生産し、この
プラスチック基材上に樹脂材料を硬化させて積層する際
にもクリーンな環境下で行うこと等により異物の混入を
防ぎ、また、プラスチック基材や薄膜層を有するプラス
チック基板の取り扱いを慎重にしてキズを防ぐ方法が好
ましい。

【００１１】また、本発明においては、薄膜層の厚みム
ラが２μｍ以下であることが好ましい。薄膜層の厚みム
ラが２μｍ以下を満足することは、膜厚差による光の干
渉を受け難く、得られたプラスチック基板の外観も良好
であり、タッチパネルとして液晶表示部等に使用される
際、ちらつきが発生し難く製品としての価値が高く好ま
しい。

【００１２】本発明に用いられる透明プラスチック基材
としては、主にフィルム状及び板状のものが使用され、
透明性に優れ、用途に応じた十分な機械強度を持つもの
であることが好ましい。フィルム状の透明プラスチック
基材あるいは板状の透明プラスチック基材としては高分
子フィルムあるいは高分子シートが挙げられる。高分子
フィルムあるいは高分子シートは、ガラスに比較して、
軽い、割れにくい等の理由でより好適に用いられる。好
ましい材料を具体的に例示すると、ポリカーボネート、
ポリメタクリル酸メチル、ポリエーテルスルフォン等が
挙げられる。なかでもポリカーボネートは広い波長領域
での高い透明性と機械的強度及び耐衝撃性の高さから好
適に使用することができる。透明プラスチック基材の厚
さは特に制限はなく、通常は０．５〜２．５ｍｍ程度で
ある。また、透明性としては、厚さ１ｍｍのシートの全
光線透過率で８５％以上が好ましく、８８％以上のもの
がより好ましい。

【００１３】本発明に係るプラスチック基板の製造方法
の一例としては、表面を液晶タッチパネル基板用として
平坦に加工処理されたガラス基板の上面に紫外線硬化樹
脂を介してプラスチック基材が積層される。このプラス
チック基材の上側から圧延ローラーを回動させることに
より紫外線硬化樹脂を所定の厚さに圧延塗布する。この
後、ガラス基板の下面側から紫外線ランプにより紫外線
照射することにより、紫外線硬化樹脂を硬化させ表面コ
ート層（薄膜層）を形成する。硬化後、この表面コート
層（硬化した紫外線硬化樹脂）とともにプラスチック基
材をガラス基板から引き離す。これによりガラス基板の
表面形状が、プラスチック基材に一体接合された表面コ
ート層の表面に転写され、このガラス基板とまったく同
じ平坦化処理された表面コート層を有するプラスチック
基板を得ることができる。

【００１４】表面コート層形成のために使用した紫外線
硬化樹脂は、ガラスとの剥離が容易であることおよび揮
発成分が少ないために発泡の問題が起こりにくい等のメ
リットがある。このような紫外線硬化樹脂に代えて熱硬
化樹脂を用いてもよいし、あるいは紫外線硬化樹脂と熱
硬化樹脂を併用しても良い。特に紫外線硬化樹脂は上記
利点があり好ましく用いられる。熱硬化樹脂を用いる場
合、２液混合タイプの熱硬化樹脂を用い混合後、そのポ
ットライフを利用して硬化開始後ガラスから剥離し、熱
硬化させることができる。なお、紫外線や熱線は図示し
た例（図１参照）ではガラス基板の下側から照射してい
るがプラスチック基板の上側からまたは両側から照射し
てもよい。この様な表面コート層の樹脂材料について更
に説明すると、本願で使用される表面コート剤は無溶媒
型のものが好ましく、可視光線、紫外線、電子線等で３
次元硬化する光硬化塗料、熱で３次元硬化する熱硬化塗
料、ラジカル開始剤で３次元硬化するラジカル硬化塗料
等があげられる。硬化に際して溶媒が気化するとガラス
板で覆われた表面コート剤の内部に気泡が発生し実用性
に劣ることがある。特に適度のポットライフを有し、か
つ硬化時間の短い紫外線硬化型の塗料で無溶媒型のもの
が好ましい。

【００１５】このような紫外線硬化塗料はペンタエリス
トールテトラアクリレート、ジペンタエリストールヘキ
サアクリレート、グリセロールトリアクリレート、ブタ
ンジオールジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリ
レート等のポリオールのポリアクリレート、ウレタンア
クリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマ
ー、エステルアクリレートオリゴマー等の反応性オリゴ
マー、シクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリ
レート、２−エチルヘキシルアクリレート等の反応性希
釈剤およびベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベ
ンゾインイソブチルエーテル、２，２−ジメトキシ−２
−フェニルアセトフェノン、メチル−ｏ−ベンゾイルベ
ンゾエート、ｐ−イソプロピルフェニル−２−ヒドロキ
シ−２−プロピルケトン等の光重合開始剤からなるもの
が挙げられる。市販の表面硬化用の紫外線効果塗料のう
ち、無溶媒型のものが使用できる。

【００１６】このような塗料は研磨ガラス板の一部にフ
ローコート、ロールコート、はけ塗り等の方法で配し、
この上にプラスチック基材を置き、塗料の粘度により変
化する適度の圧力と速度で、空気を一方に押出すように
してロールで圧延することが好ましい。このようにして
塗料をガラス板とプラスチック基材の全面に均一厚みに
なるように押し広げた後、光または熱その他で硬化を開
始する。通常は紫外線照射装置に入れる。紫外線照射は
ガラス板の側より照射しても、プラスチック基材の側よ
り照射してもよい。硬化が完了すると硬化樹脂はプラス
チック基材に密着している。

【００１７】このようにして得られた表面コート層は、
摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、荷重５００ｇ、回転数が１００回
のテーバー摩耗テストでのテスト前後のΔヘーズが１．
０〜５．０の表面硬度を有することが好ましい。なお、
Δヘーズとは、テーバー摩耗試験の前後でのヘーズ（曇
り度）の差であり、傷のつきにくさを表すものである。
このようなヘーズ差を用いるのは、摩耗試験前にも若干
ヘーズを持っている試料もあるため、傷のつきにくさを
厳密に比較するためには、Δヘーズにより表面硬度を調
べることが好ましく採用される。この値が小さい程表面
硬度が大きく、傷がつきにくい。

【００１８】硬化後のコート層の厚みは１〜３０μｍで
あることが好ましい。１μｍ未満では表面硬度の点で好
ましくない。３０μｍを超えると硬度が不完全であった
り、クラックが入りやすい等の点で好ましくない。

【００１９】また、本発明のコート層を施したプラスチ
ック基材は透明性に優れ、厚さ１ｍｍのプラスチック
で、ヘーズの値は１％以下が好ましく、０．５％以下が
より好ましく、０．３％以下が特に好ましい。また、全
光線透過率で８５％以上が好ましく、９０％以上のもの
がより好ましい。

【００２０】本発明で得られたコート層を施した欠陥の
少ないプラスチック基材は液晶タッチパネル用基板とし
て使用される。液晶タッチパネルの製造方法の一例とし
ては、コート層を施したプラスチック基材の一面に導電
性フィルムを貼り、さらに他の面に偏光膜、ＬＣＤ、反
射板を積層する方法が挙げられる。

【００２１】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をさらに説明す
る。なお、実施例中の評価は下記に示す方法で従った。

【００２２】（１）ポリカーボネート樹脂基板の欠陥検
出と測定ポリカーボネート樹脂基板を吊り下げ、５０ｃｍ離れた
位置から目視で観察し、欠陥の大きさおよび個数につい
て測定した。

【００２３】（２）表面コート層の厚みムラ光干渉式膜厚計［大塚電子（株）製ＭＣＰＤ−１００
０］を用いて膜厚を測定し、厚みムラを算出した。

【００２４】（３）ポリカーボネート樹脂基板の透明性積分球式ヘーズメーター［日本電色（株）製ＮＤＨ−１
００１ＤＰ］を用いてポリカーボネート樹脂基板の全光
線透過率および曇価（ヘーズ）を測定した。

【００２５】（４）液晶タッチパネルの外観実施例で得られたポリカーボネート樹脂基板を加工して
液晶タッチパネルを作成し、携帯用端末に装填後の外観
状態を判定した。液晶等の表示窓部分の像の歪みが小さ
い場合を○、像の歪みが大きく目立つようになったもの
を×で表示した。

【００２６】（５）干渉縞の有無外光を遮断し、天井に三波長蛍光灯を６本取り付けた部
屋で天井から２ｍ下の場所で、三波長蛍光灯の光をポリ
カーボネート樹脂基板に反射させ、干渉縞の有無を目視
にて判定した。干渉縞が観察されない場合を○、干渉縞
が観察された場合を×で表示した。

【００２７】［実施例１〜３及び比較例１］表面が液晶
タッチパネル用として平坦に加工処理された厚み３ｍｍ
の研磨ガラス基板の上面に紫外線硬化樹脂として東亜合
成（株）製アクリルウレタン系無溶媒紫外線硬化塗料３
７００−Ｎをフローコートで塗布後、表１記載の種々の
厚み１．０ｍｍのポリカーボネート樹脂シートを載せ
て、圧力０．０５ＭＰａ、速度６０ｃｍ／ｍｉｎの条件
で圧延後、紫外線照射条件：ＵＶランプ８０Ｗ２本、照
射距離１２０ｍｍ、コンベアスピード１０ｍ／ｍｉｎの
条件で紫外線照射し、硬化させた。表面コート層（硬化
した紫外線硬化樹脂）とともにポリカーボネート樹脂基
板をガラス基板から引き離し、このガラス基板と全く同
じ平坦化処理された表面性を有する表面コートされたポ
リカーボネート樹脂基板を得た。得られたポリカーボネ
ート樹脂基板は透明で、コート層の厚みは８〜１４μｍ
であった。それぞれのポリカーボネート樹脂基板の０．
３ｍｍφ以上の欠陥数は表１記載の通りであった。

【００２８】次いで、得られた薄膜層を有する透明ポリ
カーボネート樹脂基板を所望の大きさにカットした後、
片方の面に導電性フィルムを貼り合せ、それとは異なる
面に偏光膜、ＬＣＤ、反射板を積層し（図２参照）、携
帯用端末に装填後、タッチパネル部分の外観状態および
干渉縞の有無を評価し、表１にその結果を示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明の液晶タッチパネル用の透明プラ
スチック基板は、欠陥が少なく、外観が良好で、表面性
及び可視光透過性に優れ、干渉縞が観察されず、その工
業的効果は格別なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する液晶タッチパネル用透明プラ
スチック基板の製造方法の概略図の一例である。

【図２】本発明の実施例で形成された液晶タッチパネル
の断面構成図である。

【符号の説明】

１：ガラス基板２：プラスチック基板３：紫外線硬化樹脂４：圧延ローラー５：紫外線照射ランプ６：酸化インジウム錫を蒸着したポリエチレンテレフタ
レート（導電性フィルム）７：両面テープ８：偏光膜９：ＬＣＤ１０：反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H089 HA18 4F100 AG00 AK01A AK49A AK51 AT00A BA02 BA03 BA06 BA07 BA10B BA10C EH46 EH462 EJ54 EJ542 GB41 JB12B JB12C JB14B JB14C JD08 JM02B JM02C JN01A 5B087 AA02 CC02 CC14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明プラスチック基材の少なくとも片面
に、樹脂材料を硬化させて積層した、薄膜層を有する透
明プラスチック基板において、０．３ｍｍφ以上の欠陥
個数が７個以下／０．２５ｍ²であることを特徴とする
液晶タッチパネル用透明プラスチック基板。
【請求項２】前記プラスチック基板の薄膜層の厚みム
ラが２μｍ以下である請求項１記載の液晶タッチパネル
用透明プラスチック基板。
【請求項３】前記透明プラスチック基材がポリカーボ
ネート樹脂である請求項１記載の液晶タッチパネル用透
明プラスチック基板。
【請求項４】前記樹脂材料が紫外線硬化樹脂である請
求項１記載の液晶タッチパネル用透明プラスチック基
板。