JP2010264748A - 凹凸追従性積層部材及びそれを用いたタッチパネル付き表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】キャスティング法により製膜された応力緩和性樹脂層(A)と、その両面に設けられた応力緩和性樹脂層(B)とを有する積層部材であって、上記積層部材が、100%以上の伸度を有し、100%伸度応力が2MPa以下であり、300%伸度応力と100%伸度応力との差が0.1MPa以上である凹凸追従性積層部材、及び該凹凸追従性積層部材により、タッチパネルモジュールと表示体とが固定されてなるタッチパネル付き表示装置である。
【選択図】図2
Description
ところで、携帯電話の表示体と保護板の間には、耐衝撃性のための空気層(エアーギャップ)が存在するが、空気と表示体、保護板との屈折率差により光の拡散が生じ、画質を低下させる問題があった。これを解決する方法として、紫外線硬化型樹脂を注入する方法や粘着剤の多積層体が提案されているが、前者では樹脂注入や紫外線照射の設備導入が必要であり、後者は粘着剤のはみだしによる歩留まり低下が問題となっている。
これらを改善するため、芯材としてのアクリル樹脂を用いた技術(例えば、特許文献1参照)やポリウレタンフィルムを用いた技術(例えば、特許文献2参照)があるが、前者は芯材がアクリル樹脂であるため、加工工程で粘着剤の染み出しなどが発生しやすく、後者はフィルム形状を保持できる程度の弾性率を有しているため、段差追従性が低いなどの問題があった。
すなわち、本発明は、
(1)キャスティング法により製膜された応力緩和性樹脂層(A)と、その両面に設けられた応力緩和性樹脂層(B)とを有する積層部材であって、上記積層部材が、100%以上の伸度を有し、100%伸度応力が2MPa以下であり、300%伸度応力と100%伸度応力との差が0.1MPa以上であることを特徴とする凹凸追従性積層部材、
(2)面内のレターデーションが10nm以下である、上記(1)項に記載の凹凸追従性積層部材、
(3)応力緩和性樹脂層(A)の屈折率と応力緩和性樹脂層(B)の屈折率との差が0.1以下である、上記(1)又は(2)項に記載の凹凸追従性積層部材、
(4)膜厚1〜60μmの応力緩和性樹脂層(A)と、その両面に設けられた膜厚2〜80μmの応力緩和性樹脂層(B)とを有する積層部材である、上記(1)〜(3)項のいずれかに記載の凹凸追従性積層部材、及び
(5)上記(1)〜(4)項のいずれかに記載の凹凸追従性積層部材により、タッチパネルモジュールと表示体とが固定されてなることを特徴とするタッチパネル付き表示装置、
を提供するものである。
[凹凸追従性積層部材]
本発明の凹凸追従性積層部材は、キャスティング法により製膜された応力緩和性樹脂層(A)と、その両面に設けられた応力緩和性樹脂層(B)とを有する積層部材である。
本発明の凹凸追従性積層部材(以下、単に積層部材と称することがある。)においては、応力緩和性樹脂層(A)(以下、単に樹脂層(A)と称することがある。)は、後で説明するように、本発明の積層部材における面内のレターデーションが10nm以下であることが好ましく、それを達成するには、光学等方性を有することが肝要であり、そのためには、キャスティング法(溶液流延法)で製膜される。
具体的には、使用する樹脂を、適当な有機溶剤、例えば酢酸エチル、メチルエチルケトン、又はトルエンなどに溶解し、さらに必要に応じて可塑剤などの添加剤を加えて、水アメ状のドープ(塗工液)を調製する。このドープはゴミや気泡を完全に除去したのち、支持体として、例えば工程シートを用い、その片面上に流延して、当該樹脂層を形成する。なお、工程シートとしては一般に使用されるものであれば、特に制限はなく、使用することができる。例えば、樹脂層と接する面側にシリコーン系あるいはフッ素系の剥離層が設けられたポリオレフィン系フィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムなどが好ましく挙げられる。
本発明の積層部材においては、温度23℃で測定した貯蔵弾性率において、当該樹脂層(A)の方が、後述の応力緩和性樹脂層(B)(以下、単に樹脂層(B)と称することがある。)よりも大きいことが好ましい。これにより、本発明の積層部材を切断する際の樹脂層(B)の染み出しを防止することができるなど、加工適性が向上する。当該樹脂層(A)の温度23℃における貯蔵弾性率は、通常0.1〜20MPa程度、好ましくは1〜10MPaである。
本発明の積層部材においては、前述した樹脂層(A)の両面に、応力緩和性樹脂層(B)が設けられる。
当該樹脂層(B)の厚さは2〜80μmであることが好ましい。この厚さが2μm未満では、積層部材の凹凸追従性が不十分となることがあり、一方80μmを超えると加工適性が不十分となることがある。当該樹脂層(B)のさらに好ましい厚さは、8〜60μmである。
当該樹脂層(B)の温度23℃における貯蔵弾性率は、前述の樹脂層(A)の説明において示した理由から、該樹脂層(A)の温度23℃における貯蔵弾性率よりも小さいことが好ましい。当該樹脂層(B)の温度23℃における貯蔵弾性率は、通常0.01〜5MPa程度、好ましくは0.05〜1MPaである。
当該樹脂層(B)を形成する樹脂としては、前述した性状を有する樹脂層(B)が形成されるものであればよく、特に制限されず、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーンゴムなどが使用できるが、十分な凹凸追従性及び加工適性が得られる点から、アクリル樹脂及びポリエステル樹脂が好適である。これらの樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
樹脂層(A)の両面に設けられる樹脂層(B)の2つの層は、本発明の積層部材の製造性の観点から、同一であるものが好ましいが、異なるものであってもよい。
本発明の積層部材においては、前記樹脂層(B)には、必要に応じて剥離シートを貼付してもよい。この剥離シートとしては、例えばグラシン紙、コート紙、ラミネート紙などの紙及び各種プラスチックフィルムに、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗布したものなどが挙げられる。この剥離シートの厚さについては特に制限はないが、通常20〜150μm程度である。
本発明の積層部材においては、積層部材が、100%以上の伸度を有し、100%伸度応力が2MPa以下であり、300%伸度応力と100%伸度応力との差が0.1MPa以上である。
当該積層部材が100%以上の伸度を有し、100%伸度応力が2MPa以下であることで、優れた凹凸追従性が得られる。また、当該積層部材の100%伸度応力と300%伸度応力の差が0.1MPa以上であることで、優れた加工適性が得られる。これは、例えば抜き刃を使用して当該積層部材を切断して抜き加工する場合、抜き刃を押し付けることによる応力が当該積層部材に有効に伝わり切断されるからと考えられる。一方、当該積層部材が100%以上の伸度を有さず、または、100%以上の伸度を有しても、100%伸度応力が2MPaを超える場合、十分な凹凸追従性が得られない。また、当該積層部材の100%伸度応力と300%伸度応力の差が0.1MPa未満である場合、十分な加工適性が得られない。
当該積層部材は、300%以上の伸度を有することが好ましく、100%伸度応力が1MPa以下であることが好ましい。さらに、当該積層部材は、300%伸度応力が4MPa以下であることが好ましい。これらの条件を満たすことにより、本発明の凹凸追従性積層部材は、良好な加工適性を有し、段差への凹凸追従性にも優れている。
本発明の積層部材においては、樹脂層(A)の屈折率と樹脂層(B)の屈折率との差が、0.1以下であることが好ましい。屈折率の差を0.1以下とすることにより、樹脂層(A)と樹脂層(B)との界面反射による視認性の低下を抑制できる。
前述した構成を有する本発明の凹凸追従性積層部材は、切断加工などにおいて良好な加工適性を有し、また、通常の作業環境下での段差への貼合適性に優れる上、凹凸追従性にも優れている。
さらに、当該積層部材は、面内のレターデーション(位相差値)を10nm以下、好ましくは5nm以下にすることができ、光学等方性に優れている。また、全光線透過率を95%以上、好ましくは、98%以上にすることができ、かつヘーズ値を3%以下、好ましくは1%以下にすることができ、したがって、本発明の積層部材は画像視認性等光学適性にも優れている。
本発明の積層部材は、このような性状を有することから、携帯電話やタッチパネルなどのモバイル製品の製作に好適に用いられる。
なお、貯蔵弾性率、屈折率、破断伸度、伸度応力、面内レターデーション、全光線透過率及びヘーズ値の測定方法は、後で説明する。
(凹凸追従性積層部材の製造)
まず、前述した樹脂層(A)を形成する樹脂を、適当な溶媒に溶解して、固形分濃度が5〜60質量%程度の樹脂層(A)形成用塗工液を調製する。一方、前述した樹脂層(B)を形成する樹脂を、適当な溶媒に溶解して、固形分濃度が5〜60質量%程度の樹脂層(B)形成用塗工液を調製する。
次に、工程シート(剥離シート)の剥離処理面に、前記樹脂層(A)形成用塗工液を、公知の方法で流延させたのち、乾燥処理して、厚さ1〜60μm程度の樹脂層(A)を形成し、工程シート付き樹脂層(A)を作製する。一方、剥離シートの剥離処理面に、前記樹脂層(B)形成用塗工液を、例えばナイフコート法、ロールコート法、バーコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などにより、乾燥厚さが2〜80μm程度になるように塗工したのち、乾燥処理して樹脂層(B)を形成し、剥離シート付き樹脂層(B)を作製する。
次に、この剥離シート付き樹脂層(B)を、その樹脂層(B)面が、前記工程シート付き樹脂層(A)の樹脂層(A)面に接するように貼合し、工程シートと剥離シートで挟持された樹脂層(A)を作製する。次いでこの工程シートを剥離し、露出した樹脂層(A)面に、前記の剥離シート付き樹脂層(B)を、その樹脂層(B)面が接するように貼合することにより、両面に剥離シートが貼付されてなる本発明の積層部材を作製することができる。
[タッチパネル付き表示装置]
本発明のタッチパネル付き表示装置は、前述した本発明の凹凸追従性積層部材により、タッチパネルモジュールと表示体とが固定されてなることを特徴とする。なお、前記表示体としては特に制限はなく、例えばLCDモジュールを始め、ブラウン管、プラズマディスプレイ、ELディスプレイなどを挙げることができる。
以下、本発明のタッチパネル付き表示装置について、添付図面に従って説明する。
図1は、本発明のタッチパネル付き表示装置の一例の構成を示す断面概略図であって、タッチパネル付き表示装置30は、前述した本発明の凹凸追従性積層部材11の一方の面にタッチパネルモジュール20が貼着されると共に、他方の面に表示体(例えば、LCDモジュールなど)19が貼着されてなる構成を示している。
なお、タッチパネル付き表示装置30においては、ハードコート層1が最上面となる。
バックライトユニット14と偏光板13と粘着剤層3cと液晶表示素子(LCD)12とからなるLCDモジュール19は、前述した本発明の凹凸追従性積層部材11の下面に、液晶表示素子12が接するように貼着されている。一方、透明導電膜9付き位相差フィルム10からなる下部基板18は、前記凹凸追従性積層部材11の上面に、位相差フィルム10が接するように貼着されている。さらに、透明導電膜6付き位相差フィルム5からなる上部基板17は、エアーギャップ8が形成されるようにスペーサー7上に、透明導電膜6が接するように積層されている。そして、粘着剤層3b付き偏光板4からなる部材16は、上記位相差フィルム5上に、粘着剤層3bを介して貼着されている。なお、上記の下部基板18と、エアーギャップ8形成用スペーサー7と、上部基板17と、部材16とを一体化したものが、タッチパネルモジュール20である。
さらに、下面に粘着剤層3aを有する粘着剤層付き表面保護フィルム15は、タッチパネルモジュール20における偏光板4上に、粘着剤層3aを介して貼着されている。表面保護フィルム15は、基材フィルム(例えばポリエチレンテレフタレートフィルムなど)2の上面にハードコート層1を有すると共に、下面に粘着剤層3aを有する。
本発明のタッチパネル付き表示装置の製作方法については特に制限はないが、例えば下記の方法を採用することにより、効率よく製作することができる。
まず、透明導電膜6付き位相差フィルム5からなる上部基板17の位相差フィルム5上に、粘着剤層3b付き偏光板4からなる部材16を、該粘着剤層3bを介して貼着する。次いで、透明導電膜9付き位相差フィルム10からなる下部基板18を、前記上部基板17の透明導電膜6上に、エアーギャップ8が形成されるようにスペーサー7を介して透明導電膜9を上記透明導電膜6に対面させて積層し、タッチパネルモジュール20を作製する。さらに、このタッチパネルモジュール20の偏光板4上に、粘着剤層3a付き表面保護フィルム15を、該粘着剤層3aを介して貼着することにより、表面保護フィルム付きタッチパネルモジュールを作製する。
次に、凹凸追従性積層部材11の上面に、前記の表面保護フィルム付きタッチパネルモジュールを、その中の位相差フィルム10が接するように貼着すると共に、下面に、バックライトユニット14と偏光板13と粘着剤層3cと液晶表示素子12とからなるLCDモジュール19を、その中の液晶表示素子12が接するように貼着することにより、本発明のタッチパネル付き表示装置30を得ることができる。
なお、各例における諸特性は、以下に示す方法に従って求めた。
<樹脂層(A)、樹脂層(B)>
(1)樹脂層(A)及び樹脂層(B)の温度23℃における貯蔵弾性率
樹脂層を積層し、2mmの厚さとし、直径8mmの円柱に裁断して、測定用サンプルを作製した。次いで、動的粘弾性測定装置[レオメトリック社製、機種名「DYNAMIC ANALYZER RDA−II」]を使用して、温度23℃における貯蔵弾性率を測定した。
(2)樹脂層(A)及び樹脂層(B)の屈折率:JIS K 7142に準じて、アッベ屈折率計[アタゴ社製、機種名「DR−M2」]を用いて、D線での屈折率を測定した。
(3)破断伸度、100%伸度応力、300%伸度応力
凹凸追従性積層部材を積層し、200μmの厚さとし、幅:15mm、長さ:70mmに裁断して、測定用サンプルを作製した。次いで、引張り試験機[島津製作所社製、型番「AG−IS」]を使用して、測定用サンプルの両端部10mmをセットし、幅:15mm、長さ:50mmの測定箇所を引張り速度200mm/minで測定した。
破断伸度:破断するまでの伸び率
100%伸度応力:サンプルが100%伸びたときの応力
300%伸度応力:サンプルが300%伸びたときの応力
(4)面内レターデーション:位相差測定装置[王子計測機器社製、機種名「KOBRA−WR」]を用いて測定した。面内レターデーションは、10nm以下が好ましく、5nm以下がさらに好ましい。
(5)全光線透過率:JIS K 7361−1に準じて、ヘーズメーター[日本電色工業社製、機種名「NDH−2000」]を用いて測定した。その際、ガラスとPETフィルムでバックグラウンド測定を行い、そのガラスとPETフィルムで凹凸追従性積層部材を貼合して、測定用サンプルとした。全光線透過率は、95%以上が好ましく、98%以上がさらに好ましい。
(6)ヘーズ:JIS K 7136に準じて、ヘーズメーター[日本電色工業社製、機種名「NDH−2000」]を用いて測定した。その際、ガラスとPETフィルムでバックグラウンド測定を行い、そのガラスとPETフィルムで凹凸追従性積層部材を貼合して、測定用サンプルとした。ヘーズは、3%以下が好ましく、1%以下がさらに好ましい。
(7)加工適性:凹凸追従性積層部材を10枚重ねてNTカッターでA4サイズに断裁する。その際、目視により端部からの糊染み出しなどがなく、端部変形がなければ○:合格、糊染み出し、端部変形があれば×:不合格とする。
(8)凹凸追従性:平滑なアクリル板に、長さ50mm、幅5mm、厚さ20μmの直線状の黒色印刷を行い凹凸を作製した。その凹凸全面に凹凸追従性積層部材を貼付した。その際、黒色印刷端部の縁の空気溜り(エアー)の有無を光学顕微鏡(倍率100倍)にて確認した。エアーがなく貼合できていれば○:合格、そうでなければ×:不合格とする。
ポリエステルウレタン樹脂[東洋紡績社製、製品名「バイロンUR3200」濃度30質量%]を、メチルエチルケトン(MEK)で希釈して、固形分25質量%の樹脂層(A)形成用塗工液1を調製した。
ポリエステルウレタン樹脂[DIC社製、製品名「バーノック16−416」濃度30質量%]を、MEKで希釈して、固形分25質量%の樹脂層(A)形成用塗工液2を調製した。
ポリエステルウレタン樹脂[東洋紡績社製、製品名「バイロンUR5537」濃度30質量%]を、MEKで希釈して、固形分25質量%の樹脂層(A)形成用塗工液3を調製した。
アクリル酸n−ブチル79質量部、アクリル酸メチル20質量部、アクリル酸ヒドロキシエチル1質量部を共重合して得たアクリル酸エステル共重合体(分子量:120万、濃度30質量%)100質量部に、トルエン及びキシリレンジイソシアネート系3官能性アダクト体[綜研化学社製、製品名「TD−75」濃度75質量%]を0.1質量部添加し、混合して、固形分25質量%の樹脂層(B)形成用塗工液4を調製した。
ポリエステルウレタン樹脂[東洋紡績社製、製品名「バイロンUR8700」濃度30質量%]を、MEKで希釈して、固形分25質量%の樹脂層(B)形成用塗工液5を調製した。
剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET38T103−1」厚み38μm]に、ダイコーターを用いて乾燥後の膜厚が20μmになるように樹脂層(A)形成用塗工液1を塗布し、120℃で1分間乾燥後、剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET381031」厚み38μm]を貼合して、応力緩和性樹脂層(A)6を得た。次いで、剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET38T103−1」厚み38μm]に、ダイコーターを用いて乾燥後の膜厚が40μmになるように樹脂層(B)形成用塗工液4を塗布し、120℃で1分間乾燥後、一方の剥離フィルムを剥離した応力緩和性樹脂層(A)6に塗布面を貼り合せ、積層体を得た。さらに、剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET381031」厚み38μm]に、ダイコーターを用いて乾燥後の膜厚が40μmになるように樹脂層(B)形成用塗工液4を塗布し、120℃で1分間乾燥後、応力緩和性樹脂層(A)6のもう一方の剥離フィルムを剥離し、その面に塗布面を貼合して、凹凸追従性積層部材7を得た。諸特性の評価結果を第1表に示す。
実施例1において、樹脂層(A)形成用塗工液1の代わりに、樹脂層(A)形成用塗工液2を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行い、凹凸追従性積層部材8を得た。諸特性の評価結果を第1表に示す。
実施例1において、樹脂層(B)の両層とも樹脂層(B)形成用塗工液4の代わりに、樹脂層(B)形成用塗工液5を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行い、凹凸追従性積層部材9を得た。諸特性の評価結果を第1表に示す。
実施例1において、樹脂層(A)形成用塗工液1の代わりに、樹脂層(A)形成用塗工液3を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行い、積層部材10を得た。諸特性の評価結果を第1表に示す。
剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET38T103−1」厚み38μm]に、ダイコーターを用いて乾燥後の膜厚が50μmになるように樹脂層(B)形成用塗工液4を塗布し、120℃で2分間乾燥後、剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET381031」厚み38μm]を貼合して、応力緩和性樹脂層(B)を得た。次いで、得られた応力緩和性樹脂層(B)を2枚貼合して、積層部材11を得た。諸特性の評価結果を第1表に示す。
剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET38T103−1」厚み38μm]に、ダイコーターを用いて乾燥後の膜厚が40μmになるように樹脂層(B)形成用塗工液4を塗布し、120℃で1分間乾燥後、PETフィルム[東レ社製、「ルミラーT60」厚み25μm]と貼り合せ、積層体を得た。さらに、剥離フィルム[リンテック社製、製品名「SP−PET381031」厚み38μm]に、ダイコーターを用いて乾燥後の膜厚が40μmになるように樹脂層(B)形成用塗工液4を塗布し、120℃で1分間乾燥後、PET面に貼合して、積層部材12を得た。諸特性の評価結果を第1表に示す。
2 基材フィルム
3a、3b、3c 粘着剤層
4 偏光板
5、10 位相差フィルム
6、9 透明導電膜
7 スペーサー
8 エアーギャップ
11 凹凸追従性積層部材
12 液晶表示素子
13 偏光板
14 バックライトユニット
15 粘着剤層付き表面保護フィルム
16 粘着剤層付き偏光板からなる部材
17 上部基板
18 下部基板
19 LCDモジュール
20 タッチパネルモジュール
30 タッチパネル付き表示装置
Claims (5)
- キャスティング法により製膜された応力緩和性樹脂層(A)と、その両面に設けられた応力緩和性樹脂層(B)とを有する積層部材であって、上記積層部材が、100%以上の伸度を有し、100%伸度応力が2MPa以下であり、300%伸度応力と100%伸度応力との差が0.1MPa以上であることを特徴とする凹凸追従性積層部材。
- 面内のレターデーションが10nm以下である、請求項1に記載の凹凸追従性積層部材。
- 応力緩和性樹脂層(A)の屈折率と応力緩和性樹脂層(B)の屈折率との差が0.1以下である、請求項1又は2に記載の凹凸追従性積層部材。
- 膜厚1〜60μmの応力緩和性樹脂層(A)と、その両面に設けられた膜厚2〜80μmの応力緩和性樹脂層(B)とを有する積層部材である、請求項1〜3のいずれかに記載の凹凸追従性積層部材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の凹凸追従性積層部材により、タッチパネルモジュールと表示体とが固定されてなることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
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