JP2005149102A - 防汚フィルム又はハードコートを備えたタッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 高い視認性を備えた防汚フィルム又はハードコートを有するタッチパネルを提供する。
【解決手段】 タッチパネル１０は、位置検出用のガラス基板１２及びフィルム１４と、フィルム１４のフィルム表面１４ａ上に弱粘着層２０を介して配置される防汚フィルム１６とを有する。弱粘着層２０は、防汚フィルム１６が表面１４ａから剥離されるときに実質的に界面破壊のみが生じるような接着力を有し、それにより剥離時に表面１４ａが傷付かず、かつ防汚フィルム１６が剥離された後の表面１４ａ上には弱粘着層２０の一部が実質的に残存しない。
【選択図】 図１

Description

本発明は、防汚フィルム又はハードコートを備えたタッチパネルに関する。

指の先等で操作されるタッチパネルの表示画面は一般に、指の脂、指紋その他の汚れが付着して視認性が低下すなわち表示画面が見づらくなることが多い。この対策としては、撥油性の高い材料を最外表面に有することが有効であることが知られている。撥油性の高い材料は、汚れが付着しにくいことに加え、付着した汚れの拭き取りが容易であるという長所を有する。このような材料を使用した具体例としては、特許文献１に示されるような防汚性吸着膜及びその製造方法が公知である。この防汚性吸着膜は、フッ素基及び−Ｓｉ−基を含む化学吸着膜が基材表面と共有結合することにより形成され、撥油性の表面を有する。

一方、タッチパネルの表示画面の視認性を高める他の手段として、例えば特許文献２には、タッチパネル等の表示面に親油性被膜を使用した実施例が記載されている。これは、表示面が親油性であることにより、指の脂等が付着しても表示面上を濡れ広がるので、結果的に汚れが目立たないことを利用している。また特許文献３には、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリフッ化ビニル（以降、ＰＶＦと略称）等の透明フィルムを有し、汚れの拭き取りを容易にした屋外用広告表示媒体が開示されている。

特開平５−７０７６１号公報 特開２００１−３５３８０８号公報 特開平８−３３５０５１号公報

タッチパネル表面に撥油性の高い材料を防汚フィルムとして使用する場合は、上述のように汚れの拭き取りやすさは向上するが、僅かな汚れでも目立ちやすいという欠点がある。従って汚れが目立たなくなるまで除去するにはある程度の拭き取り回数が必要であり、面倒である。

一方、親油性を利用して視認性の向上を図る場合は、汚れが表面に濡れ広がりかつその汚れが目立たないことが必要であるから、汚れと表面との濡れ性すなわち接触角、表面粗さ、及びタッチパネル全体としての曇価（ヘイズ値）等も重要なパラメータになる。しかしこのような観点から最適な表面物性を選定する試みはなされていない。また、一般に親油性被膜の形成には複雑な工程が必要であり、さらに親油性被膜の表面強度は比較的低いという欠点もある。上述のＰＶＦは、親油性を有する材料の中でも特に汚れの拭き取りが容易な防汚性の高い材料であるが、とりわけ強度が弱く、拭き取りによる表面損傷が生じやすいため、タッチパネル表面に使用する防汚フィルムとしては不適当であった。

そこで本発明は、高い防汚性能を有するとともに表面が損傷したときは直ちに容易に交換可能な防汚フィルムを有するタッチパネルを提供することを目的とする。

また本発明は、良好な視認性を呈する表面物性を備えかつ表面強度の高い親油性ハードコートを有するタッチパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、親油性の防汚フィルムを有するタッチパネルであって、前記防汚フィルムは、親油性フィルムと、該親油性フィルムを前記タッチパネルの表面に剥離可能に固着する第１接着手段とを有し、該第１接着手段は、前記防汚フィルムを前記表面から剥離するときに実質的に界面破壊のみが生じるような接着力を有することを特徴とする、タッチパネルを提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタッチパネルにおいて、前記防汚フィルムは、前記親油性フィルムと前記第１接着手段との間に、該親油性フィルムより剛性の高い支持フィルムと、該支持フィルム及び前記親油性フィルムを互いに接着する第２接着手段とをさらに有し、該第２接着手段は前記第１接着手段より強い接着力を有する、タッチパネルを提供する。

請求項３に記載の発明は、画面保護のためのハードコート層を有するタッチパネルであって、前記ハードコート層が親油性であり、該ハードコートの表面のヘキサデカン接触角が３〜２０％、中心線平均粗さが０．１〜０．５μｍであり、前記ハードコートを含むタッチパネルを透視するときのヘイズ値が３〜１２％であることを特徴とするタッチパネルを提供する。

請求項１に係る発明によれば、防汚性の高い親油性の防汚フィルムを有するタッチパネルにおいて、防汚フィルムが拭き取り等により損傷したときは、タッチパネル表面を傷付けることなくその防汚フィルムを容易に交換することができる。

請求項２に係る発明によれば、防汚フィルムの交換時の取扱性を支持フィルムによってさらに向上させることができる。

請求項３に係る発明によれば、画面保護としてハードコート層を有するタッチパネルにおいて、ハードコート面に汚れが付着してもその汚れが面上を濡れ広がり、高い視認性を維持することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
液晶ディスプレイ（以降、ＬＣＤと略称）等の画像表示装置（図示せず）の上に配置されて使用される本発明に係る第１の実施形態のタッチパネル１０は、図１に示されるように、互いに離れて対向配置されるＩＴＯ等の導電被膜（図示せず）を備えた位置検出用の基板（例えばガラス）１２及びフィルム１４と、フィルム１４の位置検出領域すなわち表面１４ａ上に配置される防汚フィルム１６とを有する。防汚フィルム１６は、親油性フィルム１８と、親油性フィルム１８をフィルム１４の表面１４ａに固着する接着手段又は弱粘着層２０とを有する。親油性フィルム１８としては、例えば上述のＰＶＦが好ましい。ＰＶＦは親油性だけでなく親水性も有しており、防汚フィルムとして優れた材料である。弱粘着層２０は、位置検出用フィルム１４の表面１４ａを傷付けずに、防汚フィルム１６とともに表面１４ａから手で簡単に剥離される程度に弱い接着力を有する。より詳細には、防汚フィルム１６が表面１４ａから剥離されるときは実質的に界面破壊のみが生じる。すなわち、表面１４ａを損傷する凝集破壊は実質的に生じず、また防汚フィルム１６が剥離された後の表面１４ａ上には弱粘着層２０の一部又は接着成分が実質的に残存しない。このような弱粘着層２０としては、比較的接着力の低い両面テープ又は接着剤が好ましい。さらに、防汚フィルム１６及び弱粘着層２０が確実に一体的に表面１４ａから剥離されるために、弱粘着層２０の防汚フィルム１６に接着される面の接着力は、表面１４ａに接着される反対側の面の接着力より強いことが好ましい。

上述のように親油性フィルム１８は強度が弱いので汚れの拭き取り等によって比較的容易に損傷を受けてしまうが、その場合は防汚フィルム１６を位置検出用フィルム１４の表面１４ａから剥がし、新たな防汚フィルム１６を表面１４ａに貼り付けることができる。すなわち防汚フィルム１６は、「使い捨て」フィルムとして使用可能である。このような防汚フィルム１６を使用することにより、ＰＶＦ等の優れた防汚性を生かした常に視認性の高いタッチパネルを提供することができる。この防汚フィルム１６は防汚だけでなく位置検出用フィルム１４の表面１４ａに対する傷等からの保護も兼ねるので、表面１４ａに従来のハードコートのような表面保護を施す必要はない。また親油性フィルム１８の表面に微小な凹凸を設ける（すなわち粗面化する）ことにより、防汚性能をさらに高めることもできる。

図２は、使い捨てフィルムを用いた第２の実施形態のタッチパネルを示す。ＬＣＤ等の画像表示装置（図示せず）の上に配置されて使用されるタッチパネル３０は、互いに離れて対向配置されるＩＴＯ等の導電被膜（図示せず）を備えた位置検出用の基板（例えばガラス）３２及びフィルム３４と、フィルム３４の位置検出領域すなわち表面３４ａ上に配置される防汚フィルム３６とを有する。防汚フィルム３６は、上述の親油性フィルム１８と同様の親油性フィルム３８と、親油性フィルム３８より剛性の高い支持フィルム４０と、支持フィルム４０を位置検出用フィルム３４の表面３４ａに接着する上述の弱粘着層２０と同様の弱粘着層４２と、親油性フィルム３８及び支持フィルム４０を互いに接着する、弱粘着層４２より接着力の強い接着手段又は強粘着層４４とを有する。

このような構成によれば、親油性フィルム３８が拭き取り等によって傷付いた場合の交換がさらに容易になる。ＰＶＦ等の親油性フィルム及び両面テープ等の弱粘着層は一般にいずれも可撓性が非常に高く、防汚フィルム交換時の剥離及び貼付等の取扱いが困難な場合がある。しかしタッチパネル３０においては、親油性フィルム３８よりも高い剛性を備えた支持フィルム４０を親油性フィルム３８と一体的に取り扱うことにより、交換時におけるその取扱いを格段に容易にすることができる。このような支持フィルム４０としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のプラスチックフィルムが好ましい。

なお強粘着層４４は、上記の目的を達成するために、支持フィルム４０を位置検出用フィルム３４の表面３４ａから剥がすときに支持フィルム４０と親油性フィルム３８とが互いに剥がれない程度に強い接着力を有する。このような強粘着層４４としては、弱粘着層４２を構成する両面テープ又は接着剤より強い接着力を有する両面テープ又は接着剤が好ましい。

ＰＶＦは防汚性を有するフィルムとして好適な材料の１つであるが、その他にアクリル、ポリエステル、ポリプロピレン又はオレフィンからなるフィルムも優れた防汚性能を有する。また表面強度の弱い光触媒層（例えば酸化チタン）等の防汚層を有するフィルムも使用可能である。

可撓性の高いＰＶＦフィルムの取扱いを容易にする他の構造として、図３（ａ）及び（ｂ）に示されるような防汚カバーを有するタッチパネルが可能である。タッチパネル５０はタッチ部又は表示部５２を有し、図３（ａ）に示されるように表示部５２上には防汚カバー５４が配置される。

防汚カバー５４は、表示部５２全体の防汚と、位置検出用電極等が位置する表示部５２の端部５６への衝撃等からの保護という２つの目的を有する。そのためにカバー５４は、上述のＰＶＦ等の親油性フィルム５８と、フィルム５８を囲繞する枠状の端部保護部６０とを有する。端部保護部６０は、フィルム５８よりも剛性の高い材料から形成され、上述の弱粘着層と同様の接着手段（図示せず）により表示部５２の端部５６上に接着される。端部保護部６０を形成する材料としては、ＰＥＴ等のプラスチック基板が好ましい。端部保護部６０は、カバー使用時は表示部５２の端部５６を衝撃等から保護し、カバー交換時はカバー５４の取扱いを容易にするという２つの機能を有する。このような構成によれば、フィルム５６が拭き取り等により損傷したときは、カバー５４をタッチパネル５０の表示部５２から容易に剥がし（図３（ｂ））、新たなカバー５４を直ちに取り付けることができる。

上述の使い捨てタイプの防汚フィルム又は防汚カバーは、防汚性能は高いが強度の低い材料を利用するときに有効である。以降は視認性を向上する他の方法として、防汚が要求されるタッチパネル表示画面に対してハードコート処理を施したタッチパネルについて説明する。

本発明に係る第４の実施形態のタッチパネル１１０は、図４に示されるように、防汚フィルムの代わりにハードコートを有すること以外は上述のタッチパネル１０と同様の構成を有する。すなわち、ＬＣＤ等の画像表示装置（図示せず）の上に配置されて使用されるタッチパネル１１０は、互いに離れて対向配置されるＩＴＯ等の導電被膜（図示せず）を備えた位置検出用の基板（例えばガラス）１１２及びフィルム１１４と、通常のコーティング方法によってフィルム１１４の位置検出領域すなわち表面１１４ａ上に施されるハードコート又はハードコート層１１６とを有する。

タッチパネルとして良好な視認性を維持するためには、ハードコート層１１６の表面１１６ａは親油性であり、表面１１６ａのヘキサデカン接触角が３〜２０％であることが好ましい。このことにより、表面１１６ａに付着した指紋等の汚れが適度に濡れ広がることができる。また表面１１６ａは、微小な凹凸を有するすなわち適度に粗面化されていることが好ましい。その凹凸によって表面１１６ａの実質的表面積が増え、指の脂等がより薄く広がりやすくなるからである。このような効果を有するために適当な表面１１６ａの表面粗さは、中心線平均粗さで０．１〜０．５μｍである。さらに表面１１６ａは、ハードコート層を含むタッチパネル全体を透視する際の曇価すなわちヘイズ（Haze）値が３〜１２％になるように形成されることが好ましい。この範囲のヘイズ値であれば、ハードコート表面１１６ａは指の脂又は指紋に対して保護色になる。このようなハードコート層１１６においては汚れが付着しても殆ど目立たず、また拭き取り跡も実質的に残らない。また表面が硬質であるので拭き取り等による損傷も極めて少なく、かなりの長期間にわたり使用することができる。なお補助的に、ハードコート層１１６の表面１１６ａ上にラノリン等の油剤を塗布し、指の脂等が表面１１６ａ上でより薄く延び広がるようにすることも可能である。なおハードコート層１１６は、より好ましくは親油性に加えて親水性である。指紋以外の水溶性の汚れ等も表面１１６ａ上を濡れ広がることができるからである。

好適な親油性ハードコート層１１６の具体例としては、上記表面物性を有するアクリル系フィルム、酸化ケイ素等の親油性の高い粒子を含有させたフィルム及び酸化チタン等の光触媒粒子を含有させたフィルムがある。酸化ケイ素又は酸化チタンを使用する場合、上述の表面粗さを得やすくするために、その粒子径は５〜３００ｎｍ、粒子濃度は２〜８０重量％であることが好ましい。

ヘイズ値はハードコートの色及び表面粗さによって変化するので、例えば上述の酸化ケイ素又は酸化チタンの粒子径の変更、又はハードコートへの染料（白色が効果的）の添加等によって、ヘイズ値を上述の好適な範囲３〜１２％に調節することができる。また、ハードコートに対してではなく、ガラス基板１１２への染料の塗布、フィルム１１４の面の一方若しくは双方の表面粗さの変更、又はガラス基板１１２及びフィルム１１４の一方若しくは双方への他の適度に粗面化されたフィルムの貼付等によっても、タッチパネル全体としてのヘイズ値を調節することができる。無論これらの方法は組み合わせて使用してもよい。

ハードコート表面に付着した指紋等の汚れに反射光が当たってその汚れが目立ってしまうという不具合を防止するために、タッチパネル全体の全光線透過率は９０％以上であることが好ましい。これは上記の種々の方法を１つ又は組み合わせて使用することにより可能である。

上述の実施形態はいずれもタッチパネル用の防汚フィルムとして説明されているが、本発明に係る防汚フィルム又はハードコートの用途はタッチパネルに限られない。例えば液晶ディスプレイ等の表示装置、ガラスケース、ポスター、窓ガラス又は太陽電池等にも適用可能である。

本発明の第１の実施形態のタッチパネルの概略断面図である。 本発明の第２の実施形態のタッチパネルの概略断面図である。 （ａ）本発明の第３の実施形態のタッチパネルの概略平面図であり、（ｂ）（ａ）のタッチパネルから防汚カバーを取り外した状態を示す図である。 本発明の第４の実施形態のタッチパネルの概略断面図である。

符号の説明

１０、３０、５０、１１０…タッチパネル
１６、３６…防汚フィルム
２０、４２…弱粘着層
４４…強粘着層
５４…防汚カバー
１１６…ハードコート

Claims (3)

1. 親油性の防汚フィルムを有するタッチパネルであって、
   前記防汚フィルムは、親油性フィルムと、該親油性フィルムを前記タッチパネルの表面に剥離可能に固着する第１接着手段とを有し、該第１接着手段は、前記防汚フィルムを前記表面から剥離するときに実質的に界面破壊のみが生じるような接着力を有することを特徴とする、タッチパネル。
2. 前記防汚フィルムは、前記親油性フィルムと前記第１接着手段との間に、該親油性フィルムより剛性の高い支持フィルムと、該支持フィルム及び前記親油性フィルムを互いに接着する第２接着手段とをさらに有し、該第２接着手段は前記第１接着手段より強い接着力を有する、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 画面保護のためのハードコート層を有するタッチパネルであって、
   前記ハードコート層が親油性であり、該ハードコートの表面のヘキサデカン接触角が３〜２０％、中心線平均粗さが０．１〜０．５μｍであり、前記ハードコートを含むタッチパネルを透視するときのヘイズ値が３〜１２％であることを特徴とするタッチパネル。

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