JP2004005005A

JP2004005005A - タッチパネル用基板およびタッチパネル

Info

Publication number: JP2004005005A
Application number: JP2002085476A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ishiha; 石破　彰浩; Shinji Oono; 大野　晋児; Hiroshi Tazawa; 田澤　洋志
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】タッチパネルの最外層に外光の写り込み及び、指紋付着防止の目的で粗面化層を付与することで透明性を犠牲にする問題を解決する。
【解決手段】粗面を形成する方法が、基板１への樹脂ワニス塗布乾燥後に微細凹凸面転写を行う方法で得られた粗面化層３を電極面とは反対側に付与したタッチパネル用基板およびこれを用いたタッチパネル。粗面化層３の表面形状が中心線平均粗さ（Ｒａ）が１００〜３００ｎｍかつ、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が５０μｍ以上であるとさらに良い。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明タッチパネル用いられる透明基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明タッチパネルは２枚の透明導電基板の電極面同士を相対するように配置された構造を有し、その電極間の空間部には誤動作を防ぐ為に少なくとも一方の電極層上に、１０μｍ以下の非導電性のスペーサーにより、一定保持されている。例えば、アナログ式タッチパネルの場合、タッチペン又は指の押し圧により電極面同士が接触して導通し、位置検出をする構造をとる。そして、一般的にタッチパネルは液晶セル等の表示素子上に配置して使用されているが、視認性の向上として外光の写り込みを押さえる目的で最外面に凹凸形状を付与する。この凹凸形状の付与は、アンチグレア処理と呼ばれ、無機及び有機微粒子を添加した有機樹脂液をコーティング等の方法により積層する場合や、基板内部にフィラーを添加する等の方法によって付与されている。しかしながら、アンチグレア処理を施すことは基板の透明性を犠牲にしており、また透明性を優先してアンチグレア処理を緩くすると視認性の低下を招いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、透明性を損なわずに、視認性の向上をはかったタッチパネル用基板を提供し、これを用いたタッチパネルを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、特に粗面化層の積層方法に着目し、微粒子を使用しないで凹凸形状を転写によって付与させた基板であれば、前記透明性を損なわず、勝つ視認性を向上させることが出来ることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、
（１）凹凸面を有する部材に樹脂を接触させて面形状を樹脂に転写させることによって得られた粗面化層を持つタッチパネル用基板。
（２）前記粗面化層の表面形状が中心線平均粗さ（Ｒａ）が１００〜３００ｎｍかつ、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が５０μｍ以上である（１）のタッチパネル用基板。
（３）前記粗面化層を構成する樹脂が３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーから成る（１）、（２）のタッチパネル用基板。
（４）前記粗面化層を構成する樹脂が３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーを乾燥したものである（１）、（２）のタッチパネル用基板。
（５）前記３官能以上のアクリレートがイソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートである（３）、（４）のタッチパネル用基板。
（６）前記粗面化層が樹脂基材上に積層されている（１）〜（５）のタッチパネル用基板。
（７）前記樹脂基材がポリエーテルスルホン樹脂である（６）のタッチパネル用基板。
（８）（１）〜（７）のタッチパネル用基板を用いて製造されたタッチパネル。
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は透明電極基板の少なくとも一方の面に粗面化層を転写によって形成したタッチパネル用基板である。その構成は例えば図１に示すように、透明性を有する平滑な樹脂基材（１）の片面に平滑層（２）をもう一方の面に粗面化層（３）を形成したものでも良いし、又図示しないが、樹脂基材（１）の両面に粗面化層（３）を形成しても構わない。
【０００６】
本発明で用いる透明性を有する樹脂基材（１）は、特に限定はしないが、真空蒸着、イオンプレーティング法等で導電性及び絶縁性の無機薄膜を形成する為に耐熱性のある透明な高分子基材が好ましく、基材となる樹脂原料としては、フイルム又はシートとして利用されるようなものであれば特に制限無く、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、エポキシ系樹脂、多官能アクリレート樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。
【０００７】
その中でもタッチパネルの構成物に求められる、機械的強度、光学的特性、耐熱性等の
観点からポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂が好ましくい。また、その厚みに関しても特に限定はしないが、好ましくは５０〜５００μｍであり、より好ましくは１００〜４００μｍである。
【０００８】
次に、本発明における粗面化層（３）の形成は、樹脂基材（１）に直接凹凸面を転写にても良く、凹凸面を有する型に溶融した樹脂基材や液状樹脂を流し込んで、熱および／またはエネルギー線等により硬化させて成形しても良い。また、樹脂基材（１）にグラビアコート法、リバースロールコート法、キャストロールコート法などを用いて樹脂ワニスを塗布し、加熱乾燥後もしくは加熱乾燥せずにエンボスロール、エンボスフイルム、易滑フイルム等の凹凸面を接触させて、熱または光により硬化させても良い。
【０００９】
樹脂ワニスとしては、特に限定はしないが、無機薄膜形成時の温度に耐え、透明性を維持できる樹脂が好ましく、ガラス転位温度が１５０℃以上であることが好ましい。さらに硬化後の機械特性及び透明性、耐薬品性、耐熱性はもちろんのこと、塗布加工時の低粘度化等の諸物性を考慮した場合、具体的には３次元架橋の期待出来る３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーを架橋して成る光硬化性樹脂が好ましい。３官能以上のアクリレートとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ポリエステルアクリレート等が好ましいが、特に好ましいのは、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートおよびポリエステルアクリレートである。これら３官能以上のアクリレートの他にエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、等のいわゆるアクリル系樹脂、熱硬化性樹脂として、Ｏ−クレゾールノボラック型、ビスフェノール型などの脂環式エポキシ樹脂や、ウレタン系、尿素系、メラミン系樹脂など、また他にも、種々の電子線硬化性樹脂を併用することが可能である。これらの樹脂は、いずれのコート方法、粗面化方法を用いても工業的な製造を考慮すると５分以内で硬化できるものが望ましい。
【００１０】
粗面化形状は外光の写り込み防止を考慮した場合、その凹凸は緩いと効果が得られず、ある程度の凹凸形状が要求される。鋭意検討した結果、具体的には凹凸を表す指標として中心線平均粗さ（Ｒａ）１００〜３００ｎｍ、凹凸間隔距離（Ｓｍ）５０μｍ以上の領域が好ましいことがわかった。なお、硬化皮膜は実質的に透明であり、かつ光学等方性であればなお好ましい。
【００１１】
本発明のタッチパネル用基板の粗面と反対側の面に形成できる平滑層（２）を形成する場合も、前記の粗面化層（３）の場合と同様の方法を使用することができる。なお、この平滑層（２）も耐熱性、耐薬品性を備えており、実質的に透明であることが好ましい。
【００１２】
本発明のタッチパネル用基板の平滑層（２）上に透明電極を形成したものを用いて、入力デバイスであるタッチパネルを組み立てた場合、外光の写り込みが少なく、視認性が高く、かつ入力装置として透明性を損なわない、光学特性に優れたタッチパネルを提供することが出来る。
【００１３】
【実施例】
次に、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
＜実施例１＞
図１は本発明の透明電極用基板の模式図であり、透明導電層（４）を設けた状態を示してある。基材となるポリエーテルスルホンフイルム（１）は溶融押出法にて成膜されたものである。厚さは２００μｍ、レタデーションは５ｎｍ以下、全光線透過率は８７％である。この透明な樹脂基材（１）の片面にＵＶ硬化型アクリレート樹脂を、ロールコーター法により均一に塗布し、１２０℃で加熱して溶剤を除去した後、８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯２灯にて照射距離１５ｃｍで５秒間照射して、２．０μｍの平滑層（３）を形成させた。
【００１４】
もう一方の面に硬化樹脂の配合割合が、ウレタンアクリレート８０％溶液（大日本インキ化学工業（株）製：ユニディック１７−８０６）８．２重量部、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート（東亜合成（株）製：アロニックスＭ−３１５）４０．２重量部、２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン（チバスペシャリィケミカルズ製：ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）２．０重量部、溶媒として酢酸ブチル／ブチルセロソルブ（重量比４／１）４９．６重量部よりなる樹脂ワニス１４ｇ／ｍ^２をリバースコーターで均一に塗布し、１２０℃で２分間加熱して溶媒を除去した。溶媒除去後の紫外線硬化性樹脂組成物はペースト状の軟化状態であった。続いてニップロールを用いて、表面形状が中心線平均粗さ（Ｒａ）１３０ｎｍ、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が５５μｍの粒子を含有したポリエステルフィルムに密着させて、照射距離１５ｃｍで８０ｗ／ｃｍの高圧水銀灯にて１０秒間、紫外線を照射して膜厚６．７μｍの紫外線硬化性樹脂組成物の粗面化層（３）を積層させ、巻取装置で巻き取って高分子シートを連続的に得た。
得られたタッチパネル用基板の性能評価を表１及び図２に記す。
【００１５】
＜実施例２＞
樹脂ワニス塗布乾燥後の粗面化形成時に使用する、粒子を含有したポリエステルフイルムの表面形状が中心線平均粗さ（Ｒａ）２５９ｎｍ、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）６３μｍのシートに代えた他は、実施例１と同様にして樹脂積層体を得た。
【００１６】
＜実施例３＞
樹脂ワニス塗布乾燥後の粗面化形成時に、表面に本発明のディンプル形状加工用の凹凸が設けられたエンボスロール（中心線平均粗さ（Ｒａ）２０５ｎｍ、凹凸平均間隔（Ｓｍ）９０μｍ）を密着させ、８０ｗ／ｃｍの紫外線を１０秒間照射して紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ剥離して得る他は、実施例１と同様にして樹脂積層体を得た。
【００１７】
＜実施例４＞
実施例１の粗面化層の硬化樹脂の配合割合が、エポキシアクリレート６５％溶液（昭和高分子（株）製：リポキシＶＲ−６０）５０重量部、２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン（チバスペシャリィケミカルズ製：ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）２．０重量部、溶媒として酢酸ブチル／ブチルセロソルブ（重量比３／１）８０重量部よりなる樹脂ワニス１０ｇ／ｍ^２をリバースコーターで均一に塗布し、１２０℃で２分間加熱して溶媒を除去した。溶媒除去後の紫外線硬化性樹脂組成物はペースト状の軟化状態であった。続いてニップロールを用いて、表面形状が中心線平均粗さ（Ｒａ）２１８ｎｍ、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が８５μｍの粒子を含有したポリエステルフィルムに密着させて、照射距離１５ｃｍで８０ｗ／ｃｍの高圧水銀灯にて１０秒間、紫外線を照射して膜厚２．５μｍの紫外線硬化性樹脂組成物の粗面化層（３）を積層させた他は、実施例１と同様に樹脂積層体を得た。
【００１８】
＜実施例５＞
サンドブラスト処理により表面に凹凸を設けた厚さ３ｍｍの石英ガラス（中心線平均粗さ（Ｒａ）１７３ｎｍ、凹凸平均間隔（Ｓｍ）６４μｍ）の凹凸面上に硬化樹脂の割合が、ポリエステルアクリレート（東亜合成（株）製：アロニックスＭ９０５０）９９重量部、２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン（チバスペシャリィケミカルズ製：ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）１重量部酸よりなる樹脂ワニス２１０ｇ／ｍ^２をテーブルコーターで均一に塗布を行った。次に、上面から厚み３ｍｍの石英ガラス板で２００μｍのギャップを保持する様にガラス板を押し当てて、照射距離１５ｃｍで８０ｗ／ｃｍの高圧水銀灯にて２０秒間、紫外線を照射して膜厚２００μｍの紫外線硬化性樹脂組成物を得た。
【００１９】
＜比較例１＞
粗面化層の硬化樹脂の配合割合が、エポキシアクリレート６５％溶液（昭和高分子（株）製：リポキシＶＲ−６０）１．３重量部、平均粒径１．８μｍの無機微粒子含有のウレタンアクリレート４５％溶液（大日本インキ化学工業（株）製：ユニディックＶ−９１０１）１５．０重量部、２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン（チバスペシャリィケミカルズ製：ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）０．５重量部、溶媒として酢酸ブチル／ブチルセロソルブ（重量比４／１）３．９重量部よりなる樹脂ワニス１０ｇ／ｍ^２をリバースコーターで均一に塗布し、１２０℃で２分間加熱して溶媒を除去した後、照射距離１５ｃｍで８０ｗ／ｃｍの高圧水銀灯にて１０秒間、紫外線を照射して粗面化層を得た他は、実施例１と同様に樹脂積層体を得た。
【００２０】
＜比較例２＞
実施例１で硬化樹脂の配合割合が、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート６５％溶液（昭和高分子（株）製：リポキシＶＲ−６０ＬＡＶ−１Ａ）３．０重量部、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート（東亜合成（株）製：アロニックスＭ−３１５）８．９重量部、２、２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン（チバスペシャリィケミカルズ製：ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）０．２重量部、溶媒として酢酸ブチル／ブチルセロソルブ（重量比４／１）３２．４重量部よりなる樹脂ワニス８ｇ／ｍ^２をリバースコーターで均一に塗布し、１２０℃で２分間加熱して溶剤を除去した後、８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯２灯にて、照射距離１５ｃｍで１０秒間照射して膜厚２．０μｍの平坦層を得た他は、実施例１と同様に樹脂積層体を得た。
【００２１】
以上のようにして得られた樹脂積層体の粗面化面の表面形状、光学特性、及び得られた基板での外光の写り込みの有無の結果を表１に記す。
【００２２】
なお、粗面化形成時に使用する、粒子を含有したポリエステルフイルムの表面形状及び、粗面化した表面形状（Ｒａ）、（Ｓｍ）については、非接触３次元表面構造解析装置　ＮｅｗＶｉｅｗ５０００（Ｚｙｇｏ社製）を使用して測定長１．４４ｍｍにおける測定値を記した。また、全光線透過率、ヘイズについてはＪＩＳ　Ｋ　７１０５に準じて測定を行った。そして、外光の写り込みの有無については入射角６０℃の蛍光灯光源の反射像が鮮明に確認されるかどうかで判定した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【発明の効果】
本発明のタッチパネル用基板で入力デバイスであるタッチパネルを組み立てた場合、従来と比べ透明性を犠牲にせず、外光の写り込み防止効果が高くすることが出来、視認性の優れたタッチパネルを提供することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタッチパネル用基板の断面図であり、透明導電層（４）を積層した状態を示してある。
１…基材
２…平滑層
３…粗面化層
４…透明導電層

Claims

凹凸面を有する部材に樹脂を接触させて面形状を樹脂に転写させることによって得られた粗面化層を持つタッチパネル用基板。
前記粗面化層の表面形状が中心線平均粗さ（Ｒａ）が１００〜３００ｎｍかつ、凹凸の平均間隔（Ｓｍ）が５０μｍ以上である請求項１記載のタッチパネル用基板。
前記粗面化層を構成する樹脂が３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーから成る請求項１または２記載のタッチパネル用基板。
前記粗面化層を構成する樹脂が３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーもしくはオリゴマーを乾燥したものである請求項１または２記載のタッチパネル用基板。
前記３官能以上のアクリレートがイソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートである請求項３または４記載のタッチパネル用基板。
前記粗面化層が樹脂基材上に積層されている請求項１〜５何れか１項記載のタッチパネル用基板。
前記樹脂基材がポリエーテルスルホン樹脂である請求項６記載のタッチパネル用基板。
請求項１〜７何れか１項記載のタッチパネル用基板を用いて製造されたタッチパネル。