JP2013246535A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】タッチ操作した際の検出感度に優れる表示装置を提供する。
【解決手段】
表面保護層、タッチパネル、および表示パネルがこの順に配置された表示装置であって、表面保護層とタッチパネルとの間に粘着剤層A、タッチパネルと表示パネルとの間に粘着剤層Bをそれぞれ有し、粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)が1.0以上であることを特徴とする、表示装置。
【選択図】図1
【解決手段】
表面保護層、タッチパネル、および表示パネルがこの順に配置された表示装置であって、表面保護層とタッチパネルとの間に粘着剤層A、タッチパネルと表示パネルとの間に粘着剤層Bをそれぞれ有し、粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)が1.0以上であることを特徴とする、表示装置。
【選択図】図1
Description
本発明はタッチパネルを搭載した表示装置に関し、詳しくはタッチ操作時の検出感度が良好な表示装置に関する。
近年、携帯電話・スマートフォン、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション、券売機等のさまざまな電子機器において、タッチパネルを搭載した表示装置が増加している。主なタッチパネルの動作方式としては、抵抗膜式、静電容量式、光学式(赤外線走査方式)等が挙げられ、例えば静電容量式タッチパネルを搭載した表示装置の場合は、指が表面保護層に接触したときに生じる静電容量の変化を検出することで入力位置を特定している。
タッチパネルを搭載した表示装置(以下、単に表示装置と言う)は、一般にタッチ操作側から順に、表面保護層、タッチパネル、表示パネルで構成されている。表面保護層は粘着剤層(粘着シート)を介してタッチパネルに装着されることが知られている(特許文献1〜3)。
また、タッチパネルの検出感度を向上させる方法として、タッチパネルの上部電極と下部電極との間に挿入する第1粘着剤層と、タッチパネルと表面部材との間に挿入する第2粘着剤層との比誘電率を調整することが提案されている(特許文献4)。
また、表示パネルとタッチパネルの間あるいはタッチパネルと透明保護板の間にウレタン系粘着シートを用いることが提案されている(特許文献5)。
しかしながら、特許文献1〜5で開示されている表示装置では、十分に検出感度を高めることができない。
従って、本発明の目的は上記課題に鑑み、タッチ操作した際の検出感度が良好な表示装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の発明によって基本的に達成された。
1)表面保護層、タッチパネル、および表示パネルがこの順に配置された表示装置であって、表面保護層とタッチパネルとの間に粘着剤層A、タッチパネルと表示パネルとの間に粘着剤層Bをそれぞれ有し、粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)が1.0以上であることを特徴とする、表示装置。
2)前記タッチパネルが静電容量式タッチパネルである、前記1)に記載の表示装置。
3)前記比誘電率の差(a−b)が1.8より大きいことを特徴とする、前記1)または2)に記載の表示装置。
4)前記粘着剤層Aの比誘電率aが4.5より大きいことを特徴とする、前記1)〜3)に記載のいずれかの表示装置。
5)前記粘着剤層Bの比誘電率bが2.7より小さいことを特徴とする、前記1)〜4)に記載のいずれかの表示装置。
6)前記粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの少なくとも一方がウレタン系粘着剤を用いてなることを特徴とする、前記1)〜5)に記載のいずれかの表示装置。
7)前記ウレタン系粘着剤が活性エネルギー線硬化型ウレタン系粘着剤である、前記6)に記載の表示装置。
1)表面保護層、タッチパネル、および表示パネルがこの順に配置された表示装置であって、表面保護層とタッチパネルとの間に粘着剤層A、タッチパネルと表示パネルとの間に粘着剤層Bをそれぞれ有し、粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)が1.0以上であることを特徴とする、表示装置。
2)前記タッチパネルが静電容量式タッチパネルである、前記1)に記載の表示装置。
3)前記比誘電率の差(a−b)が1.8より大きいことを特徴とする、前記1)または2)に記載の表示装置。
4)前記粘着剤層Aの比誘電率aが4.5より大きいことを特徴とする、前記1)〜3)に記載のいずれかの表示装置。
5)前記粘着剤層Bの比誘電率bが2.7より小さいことを特徴とする、前記1)〜4)に記載のいずれかの表示装置。
6)前記粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの少なくとも一方がウレタン系粘着剤を用いてなることを特徴とする、前記1)〜5)に記載のいずれかの表示装置。
7)前記ウレタン系粘着剤が活性エネルギー線硬化型ウレタン系粘着剤である、前記6)に記載の表示装置。
本発明によれば、タッチ操作した際の検出感度が良好な表示装置を提供することができる。
本発明の表示装置の模式断面図を図1に示す。本発明の表示装置は、タッチ操作側から順に、表面保護層(1)、タッチパネル(2)および表示パネル(3)から構成されており、表面保護層とタッチパネルの間に粘着剤層A(10)、タッチパネルと表示パネルの間に粘着剤層B(11)をそれぞれ有する。
粘着剤層A(10)の比誘電率aと粘着剤層B(11)の比誘電率bの差(a−b)が1.0以上となるように、粘着剤層Aおよび粘着剤層Bを配置することにより、タッチパネルの検出感度の向上が図られる。
以下、本発明の表示装置を構成する各構成部材(表面保護層、タッチパネル、表示パネル、粘着剤層Aおよび粘着剤層B)について、詳細に説明する。
[表面保護層]
本発明にかかる表面保護層としては、ガラス板、プラスチック樹脂板(例えばアクリル樹脂板、ポリカーボネート樹脂板、ポリエステル樹脂板等)、プラスチック樹脂フィルム(ポリエステル樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、セルロース樹脂フィルム、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等)および有機・無機ハイブリッド製の板やフィルム(例えば新日鐵化学(株)の「シルプラス」、グンゼ(株)の「HDフィルム」等)などを使用することができる。
本発明にかかる表面保護層としては、ガラス板、プラスチック樹脂板(例えばアクリル樹脂板、ポリカーボネート樹脂板、ポリエステル樹脂板等)、プラスチック樹脂フィルム(ポリエステル樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、セルロース樹脂フィルム、ポリオレフィン樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等)および有機・無機ハイブリッド製の板やフィルム(例えば新日鐵化学(株)の「シルプラス」、グンゼ(株)の「HDフィルム」等)などを使用することができる。
表面保護層の厚みは、0.05〜3.0mm程度が一般的であり、0.1〜2.5mmの範囲が好ましく、0.3〜2.0mmの範囲がより好ましく、特に0.5〜1.5mmの範囲が好ましい。表面保護層の厚みが薄すぎると、保護層としての機能が十分に発揮できないことがある。一方、厚すぎると検出感度が低下し、タッチパネルの操作性が悪化してしまう。さらに、表面保護層の厚みが大きすぎると表示装置の総厚みや総重量が大きくなってしまうため好ましくない。
表示装置の軽量化を図るという観点では、ガラス板よりもプラスチック樹脂板、プラスチック樹脂フィルム、有機・無機ハイブリッド製の板やフィルムが好ましいが、プラスチック樹脂板、プラスチック樹脂フィルム、有機・無機ハイブリッド製の板やフィルムは一般に比誘電率が小さく、検出感度の低下を招いてしまう場合がある。
また、表面保護層には加飾層が設けられていることが好ましい。加飾層は、例えば、表示パネルの画像表示領域に相当する領域を縁取りするための着色層であり、表面保護層の外周に印刷等によって直接設けることができる。あるいは、加飾層を設けたフィルム等を表面保護層に密着させても良い。
さらに、表面保護層には、反射防止層やハードコート層などの機能層を設けても良い。これらの機能層は、表面保護層に直接積層しても良いし、機能層を設けたフィルム等を表面保護層に積層させても良い。
[タッチパネル]
本発明にかかるタッチパネルとしては、抵抗膜式タッチパネル、静電容量式タッチパネル、光学式(赤外線走査方式)タッチパネル等が挙げられる。本発明の表示装置を構成するタッチパネルには、これらのいずれのタッチパネルを用いても良いが、特に静電容量式タッチパネルが好適に用いられる。
本発明にかかるタッチパネルとしては、抵抗膜式タッチパネル、静電容量式タッチパネル、光学式(赤外線走査方式)タッチパネル等が挙げられる。本発明の表示装置を構成するタッチパネルには、これらのいずれのタッチパネルを用いても良いが、特に静電容量式タッチパネルが好適に用いられる。
以下、静電容量式タッチパネルについて説明する。静電容量式タッチパネルは、指で入力した際に生じる静電容量の変化を読みとることで、入力位置を検出するものであり、その動作方式によって表面型と投影型に分類される。
表面型の静電容量式タッチパネルは、基材上に設けられた透明導電膜によって均一な電界を形成しており、指で触れると基板の四隅の電極と指との距離に応じて容量変化が発生し、これにより入力位置を判別している。一方、投影型の静電容量式タッチパネルは、ガラス基板や樹脂基板等の上に透明導電膜からなるX電極とY電極を設け、指で触れたときの静電容量の変化を各々の電極から読み取ることで入力位置を検出している。本発明にかかる静電容量式タッチパネルには、表面型と投影型のいずれの方式を用いても良いが、特に投影型が好ましく用いられる。
一般的な投影型静電容量式タッチパネルは、上記の通りガラス基板や樹脂基板等の電極基材上に設けられたX電極とY電極から構成される。投影型静電容量式タッチパネルの構成例としては、1つの電極基材にX電極とY電極が形成されたタイプや2つの電極基材にX電極とY電極をそれぞれ形成されたタイプ等が挙げられる。本発明にかかる投影型静電容量式タッチパネルの電極基材上にはX電極やY電極の他にもハードコート層や光学調整層等の機能層を設けても良い。また、光学調整層や電磁波シールド層等を設けた別の基材を電極基材と積層しても良い。
上記の2つの電極基材にX電極とY電極をそれぞれ形成されたタイプについては、2つの電極基材を粘着剤層Cで密着することが好ましい。この場合、粘着剤層Cの比誘電率cは、粘着剤層Aの比誘電率aより小さいことが好ましい。上記比誘電率aと比誘電率cの差(a−c)は、1.0以上であることが好ましく、1.8より大きいことがより好ましく、特に3.5以上が好ましい。この比誘電率差(a−c)の上限は、10.5程度である。
[表示パネル]
本発明にかかる表示パネルとしては、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ等が挙げられる。
本発明にかかる表示パネルとしては、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ等が挙げられる。
[粘着剤層Aおよび粘着剤層B]
粘着剤層Aは表面保護層とタッチパネルとの間に配置され、両者を密着するために用いられる。粘着剤層Bはタッチパネルと表示パネルとの間に配置され、両者を密着するために用いられる。
粘着剤層Aは表面保護層とタッチパネルとの間に配置され、両者を密着するために用いられる。粘着剤層Bはタッチパネルと表示パネルとの間に配置され、両者を密着するために用いられる。
粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)は1.0以上であることが重要である。以下の説明において粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)を単に「比誘電率差」と言う。
比誘電率差が1.0未満であると、良好な検出感度が得られない。
比誘電率差は、1.8より大きいことが好ましく、2.5以上がより好ましく、特に3.5以上が好ましい。比誘電率差の上限は、10.5程度である。
粘着剤層Aの比誘電率aは、4.5より大きいことが好ましく、5.0以上がより好ましく、6.0以上が特に好ましい。静電容量式タッチパネルでは、指が表面保護層に触れたときの静電容量の変化を読みとることで入力位置を検出しているため、指と静電容量式タッチパネルの間の比誘電率が小さいと検出感度の低下を招いてしまう場合がある。そのため、指と静電容量式タッチパネルの間に配置される粘着剤層Aの比誘電率aは大きいことが好ましい。
一方、粘着剤層Aの比誘電率aが大きくなりすぎると誤作動を招くことがある。粘着剤層Aの比誘電率aの上限は、12.0以下が好ましく、11.0以下がより好ましく、特に10.0以下が好ましい。
粘着剤層Bの比誘電率bは、2.7未満であることが好ましく、さらに2.5以下であることが好ましい。液晶ディスプレイ等の表示パネルからは電磁ノイズが発生しており、この電磁ノイズの影響を低減するために、粘着剤層Bの比誘電率bは小さい方が好ましいが、比誘電率bの現実的な下限値は1.5程度である。
粘着剤層Aおよび粘着剤層Bを構成する粘着剤としては、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン粘着剤、ゴム系粘着剤等を用いることができる。これらの中でも、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤が好ましく、特にウレタン系粘着剤およびアクリル系粘着剤が好ましい。
一般的には、ウレタン系粘着剤の比誘電率は6〜8程度、アクリル系粘着剤の比誘電率は3〜4程度、シリコーン系粘着剤の比誘電率は3〜4程度である。また、同種の粘着剤であっても構成成分を変更・調整することにより比誘電率を調整することができる。例えば、ウレタン系粘着剤の原料成分としてポリオレフィンポリオール等の低極性ポリオールを用いることにより比誘電率を小さくすることができる。また、アクリル系粘着剤に比誘電率が大きい物質、例えば尿素樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、二酸化チタン等の物質を混合することにより比誘電率を大きくすることができる。
粘着剤層Aと粘着剤層Bに同種の粘着剤を用いてもよいし、異種の粘着剤を用いてもよい。例えば、以下の組み合わせを挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
イ)粘着剤層Aと粘着剤層Bとがウレタン系粘着剤。
ロ)粘着剤層Aがウレタン系粘着剤、粘着剤層Bがアクリル系粘着剤
ハ)粘着剤層Aがアクリル系粘着剤、粘着剤層Bがウレタン系粘着剤
ニ)粘着剤層Aと粘着剤層Bとがアクリル系粘着剤。
ホ)粘着剤層Aがウレタン系粘着剤、粘着剤層Bがシリコーン系粘着剤
上記の組み合わせの中でも、イ)、ロ)およびハ)が好ましく、特にイ)およびロ)が好ましい。
イ)粘着剤層Aと粘着剤層Bとがウレタン系粘着剤。
ロ)粘着剤層Aがウレタン系粘着剤、粘着剤層Bがアクリル系粘着剤
ハ)粘着剤層Aがアクリル系粘着剤、粘着剤層Bがウレタン系粘着剤
ニ)粘着剤層Aと粘着剤層Bとがアクリル系粘着剤。
ホ)粘着剤層Aがウレタン系粘着剤、粘着剤層Bがシリコーン系粘着剤
上記の組み合わせの中でも、イ)、ロ)およびハ)が好ましく、特にイ)およびロ)が好ましい。
本発明において、粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの少なくとも一方がウレタン系粘着剤を用いてなることが好ましい。
以下、本発明に好ましく用いられるウレタン系粘着剤について詳細に説明する。
ウレタン系粘着剤は、熱硬化型粘着剤あるいは活性エネルギー線硬化型粘着剤であることが好ましく、特に活性エネルギー線硬化型粘着剤であることが好ましい。ウレタン系粘着剤を活性エネルギー線硬化型粘着剤とすることで、比較的厚みの大きい粘着剤層を均一に生産性よく製造することができる。
活性エネルギー線硬化型粘着剤は、電子線や紫外線等の活性エネルギー線によって硬化されて形成される粘着剤である。以下、本発明に好ましく用いられる活性エネルギー線硬化型粘着剤について、詳細に説明する。
活性エネルギー線硬化型粘着剤は、少なくとも重合性ウレタンポリマーを含有する活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させることによって製造されることが好ましい。ここで、重合性ウレタンポリマーとしては、分子中にエチレン性不飽和基を有するものが好ましい。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基等が挙げられる。
重合性ウレタンポリマーの重量平均分子量は、粘着剤層の密着力を大きくするという観点から、20000以上が好ましく、25000以上がより好ましく、特に30000以上が好ましい。ウレタンポリマーの重量平均分子量の上限は、活性エネルギー線硬化性組成物の粘度上昇を抑制して良好な塗工性を確保するという観点から60000以下が好ましく、55000以下がより好ましく、特に50000以下が好ましい。
重合性ウレタンポリマーとしては、少なくとも分子の一方の末端にエチレン性不飽和基を有するウレタンポリマーが好ましく用いられる。特に下記の重合性ウレタンポリマー(A)あるいは重合性ウレタンポリマー(B)が好ましく用いられる。
重合性ウレタンポリマー(A)は、分子の両末端にエチレン性不飽和基を有するウレタンポリマーである。
重合性ウレタンポリマー(B)は、分子の一方の末端にエチレン性不飽和基を有し、他方の末端にヒドロキシル基を有するウレタンポリマーである。
活性エネルギー線硬化性組成物は、重合性ウレタンポリマー(A)あるいは重合性ウレタンポリマー(B)のどちらか一方のみを含んでいても良いし、両方を含んでいても良い。好ましくは、活性エネルギー線硬化性組成物は、少なくとも重合性ウレタンポリマー(B)を含んでいることが良い。
重合性ウレタンポリマー(A)と重合性ウレタンポリマー(B)の両方を含有する場合、重合性ウレタンポリマー(A)と重合性ウレタンポリマー(B)の含有比率(モル比)は、10:90〜90:10の範囲が好ましく、20:80〜80:20の範囲がより好ましく、さらに30:70〜70:30の範囲が特に好ましい。
また、重合性ウレタンポリマー(A)は、分子の両末端にそれぞれ1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(A1)と、分子の一方の末端に1個のエチレン性不飽和基を有しかつ他方の末端に2個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(A2)とを併せて含んでも良い。
重合性ウレタンポリマー(A1)と重合性ウレタンポリマー(A2)の両方を含有する場合、重合性ウレタンポリマー(A1)と重合性ウレタンポリマー(A2)の含有比率(モル比)は、10:90〜90:10の範囲が好ましく、20:80〜80:20の範囲がより好ましく、さらに30:70〜70:30の範囲が特に好ましい。
さらに、活性エネルギー線硬化性組成物は、上記重合性ウレタンポリマー以外の他のウレタンポリマー、例えば、分子の両末端にヒドロキシル基を有するウレタンポリマー(C)を含有することができる。上記の他のウレタンポリマーの含有比率は、ウレタンポリマー総量100質量部に対して30質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、特に10質量部以下が好ましい。
上記の重合性ウレタンポリマー(A)および重合性ウレタンポリマー(B)は、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との反応により分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a)を合成し、次にウレタンプレポリマー(a)の分子末端のイソシアネート基をエチレン性不飽和基あるいはヒドロキシル基で変性あるいはブロックすることによって合成されたものであることが好ましい。
また、ウレタンポリマー(C)も、上記と同様にしてウレタンプレポリマー(a)の分子末端のイソシアネート基をヒドロキシ基で変性あるいはブロックすることによって合成されたものであることが好ましい。
ウレタンプレポリマー(a)は、分子の両末端にイソシアネート基を有しているものが好ましい。
ウレタンプレポリマー(a)の合成に用いられるポリオール化合物としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられるが、これらの中でもポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールが好ましい。
一般的なウレタン系粘着剤には、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクタンポリオール等の高極性ポリオールが用いられているが、これらの高極性ポリオールを用いて合成されたウレタンプレポリマー(a1)を原料に含むウレタン系粘着剤は、比誘電率が比較的大きい。本発明の粘着剤層Aは、比誘電率が大きいことが好ましいため、ウレタンプレポリマー(a1)を原料に含むことが好ましい。
一方、ポリオレフィンポリオール等の低極性ポリオールを原料として合成されたウレタンプレポリマー(a2)を用いることによって、比誘電率の小さいウレタン系粘着剤を得ることができる。すなわち、ポリオレフィンポリオール等の低極性ポリオールを原料に含むウレタンプレポリマー(a2)は本発明の粘着剤層Bの原料として好ましく用いることができる。ポリオレフィンポリオールの例としては、ポリイソプレンポリオールやポリブタジエン系ポリオールが挙げられ、なかでもポリブタジエンポリオールや水添ポリブタジエンポリオール等のポリブタジエン系ポリオールが好ましく用いられる。
また、上記の高極性ポリオールと低極性ポリオールを併用し、比誘電率を調整したウレタンプレポリマー(a)を、本発明の粘着剤層Aまたは粘着剤層Bの原料として含んでも良い。さらに、ウレタンプレポリマー(a1)とウレタンプレポリマー(a2)を併用して合成した重合性ウレタンポリマーを、本発明の粘着剤層Aまたは粘着剤層Bの原料として含んでも良い。
ウレタンプレポリマー(a)の合成に用いられるポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物が好ましく用いられる。
重合性ウレタンポリマー(A)は、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a)と、イソシアネート基と反応しうる官能基とエチレン性不飽和基を有する化合物(b)とを反応させることによって得ることができる。
重合性ウレタンポリマー(B)は、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a)と、イソシアネート基と反応しうる官能基とエチレン性不飽和基を有する化合物(b)およびイソシアネート基と反応しうる官能基とヒドロキシル基を有する化合物(c)とを反応させることによって得ることができる。
ウレタンポリマー(C)は、分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a)と、イソシアネート基と反応しうる官能基とヒドロキシル基を有する化合物(c)とを反応させることによって得ることができる。
上記の化合物(b)および化合物(c)におけるイソシアネート基と反応しうる官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等が挙げられ、これらの中でも特にヒドロキシル基が好ましい。
また、上記重合性ウレタンポリマー(B)の合成において、上記化合物(b)と上記化合物(c)の仕込み比率を調整することによって、あるいは仕込み順序や仕込み時間を調整することによって、重合性ウレタンポリマー(B)と重合性ウレタンポリマー(A)を同時に合成することができる。
つまり、上記合成方法は、1つの合成プロセスで重合性ウレタンポリマー(A)と重合性ウレタンポリマー(B)とを同時に製造することができる合成方法であり、本発明に使用する重合性ウレタンポリマーの合成には、上記合成方法を用いても良い。この合成方法で得られた重合性ウレタンポリマーの全分子の全末端は、エチレン性不飽和基もしくはヒドロキシル基で置換されており、エチレン性不飽和基で置換された末端の比率(以下、アクリレート末端比率という)は、重合性ウレタンポリマー全分子の全末端に対して50〜90%であるのが好ましい。
次に、重合性ウレタンポリマー(A)および重合性ウレタンポリマー(B)を合成するために上記ウレタンプレポリマー(a)と反応させる化合物(b)について説明する。化合物(b)はイソシアネート基と反応しうる官能基とエチレン性不飽和基を有する化合物である。
以下の説明において、「・・・(メタ)アクリレート」なる表現は、「・・・アクリレート」と「・・・メタクリレート」との2つの化合物を含む。
以下の説明において、「・・・(メタ)アクリレート」なる表現は、「・・・アクリレート」と「・・・メタクリレート」との2つの化合物を含む。
化合物(b)としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキブチル(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのカプロラクトン変性物等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸等のカルボキシル基含有(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、特にヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート化合物が好ましく用いられる。
次に、重合性ウレタンポリマー(B)およびウレタンポリマー(C)を合成するために上記ウレタンプレポリマー(a)と反応させる化合物(c)について説明する。化合物(c)としては、例えば、オキシカルボン酸、多価アルコールが挙げられるが、多価アルコールが好ましい。
上記の多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールを好ましく用いることができる。中でも、他の成分との相溶性や吸水安定性の面から1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル1,5−ペンタンジオール等のジオールが特に好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物は、さらに重合性モノマー含有することが好ましい。かかる重合性モノマーとしては、反応性希釈剤として知られているものを用いることができる。
活性エネルギー線硬化性組成物の原料としてウレタンプレポリマー(a1)を含む場合は、下記の重合性モノマーを用いることができる。例えば、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルカプロラクタム、(メタ)アクリロイルモルホリン、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の1官能のビニルモノマーや(メタ)アクリルモノマー、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリルモノマー等が挙げられる。これらの中でも1官能の重合性モノマーが好ましく用いられる。
また、粘着剤層に比較的大きい密着力を付与するという観点から、特に下記の重合性モノマーが好ましく用いられる。
イ)ヒドロキシル基を有する重合性モノマー、ロ)酸素原子含有複素環を有する重合性モノマー、ハ)フェニルオキシ基を有する重合性モノマーが好ましく用いられる。
イ)ヒドロキシル基を有する重合性モノマー、ロ)酸素原子含有複素環を有する重合性モノマー、ハ)フェニルオキシ基を有する重合性モノマーが好ましく用いられる。
上記のイ)ヒドロキシル基を含有する重合性モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2−ジメチル−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記のロ)酸素原子含有複素環を有する重合性モノマーとしては、フルフリル、モルホリン、カプロラクタン等の酸素原子含有複素環を有するモノマーが挙げられ、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)クリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルカプロラクタム等が挙げられる。
上記のハ)フェニルオキシ基を有する重合性モノマーとしては、例えば、フェノキシ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、活性エネルギー線硬化性組成物の原料としてウレタンプレポリマー(a2)を含む場合は、例えば、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、へキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等が挙げられ、なかでもブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の重合性モノマーが好適に用いられる。
さらに、活性エネルギー線硬化性組成物の原料としてウレタンプレポリマー(a2)を含む場合、上記以外の他の重合性モノマーを用いても良い。他の重合性モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、フルフリル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
活性エネルギー線硬化性組成物における重合性モノマーの合計含有量は、活性エネルギー線硬化性組成物の固形分総量100質量部に対して、1〜50質量部の範囲が好ましく、2〜40質量部の範囲がより好ましく、特に5〜30質量部の範囲が好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物には、さらに重合開始剤を含有させることが好ましい。かかる重合開始剤としては市販のものを広く使用することができるが、以下に示すような重合開始剤が好ましく用いられる。例えば、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等のアセトフェノン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル系、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル等のベンゾフェノン系、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等のヒドロキシアルキルフェノン系、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン等のチオキサントン系、トリエタノールアミン、4−ジメチル安息香酸エチル等のアミン系が挙げられる。
重合開始剤の使用量は、活性エネルギー線硬化性組成物の固形分総量100質量部に対して、0.05〜5質量部の範囲が適当であり、0.1〜3質量部の範囲が好ましい。
活性エネルギー線硬化性組成物を硬化せしめてなる本発明の粘着剤層Aおよび粘着剤層Bは、カルボキシル基を有する成分を実質的に含まないことが好ましい。カルボキシル基を有する成分を含む粘着剤層をタッチパネルの構成要素である透明導電膜に貼り合わせると、透明導電膜が腐食する問題が発生することがある。
活性エネルギー線硬化性組成物を硬化せしめてなる本発明の粘着剤層Aおよび粘着剤層Bがカルボキシル基を有する成分を実質的に含まないとは、活性エネルギー線硬化性組成物に含有する重合性ウレタンポリマーや必要に応じて用いられる他のポリマー等の樹脂成分、および重合性モノマーが分子中にカルボキシル基を有していないことを意味する。
活性エネルギー線硬化性組成物は、有機溶剤を含んでも含まなくても良い。ここで有機溶剤とは、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、エタノール、メタノール等の揮発性の高い有機溶剤を対象とし、特に、沸点が130℃以下の有機溶剤を対象とする。上記有機溶剤には、液状の重合性モノマー(例えば反応性希釈剤として用いられるような低分子の(メタ)アクリレートモノマー等)は含まれない。
活性エネルギー線硬化性組成物は、実質的に有機溶剤を含まない、いわゆる、無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物が好ましい。無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物を用いることにより、製造工程における安全性や環境性が改善され、また、得られた粘着剤の残存溶剤の大幅な低減を図ることができる。また、無溶剤型とすることで、粘着剤層作製時の乾燥工程を省略することができるので、生産プロセスが短縮されるので好ましい。さらに、無溶剤型とすることで比較的厚みの大きい粘着剤層を生産効率よく製造できるという利点がある。ここで、無用剤型の活性エネルギー線硬化性組成物とは、活性エネルギー線硬化性組成物100質量部に含まれる有機溶剤の量が5質量部以下であることを意味し、好ましくは有機溶剤量が3質量部以下であり、より好ましくは有機溶剤量が1質量部以下であり、特に好ましくは有機溶剤を全く含まないことである。
活性エネルギー線硬化性組成物には、粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの黄変防止のために酸化防止剤や光安定剤を含有させることが好ましい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が好ましく用いられる。光安定剤としては、立体障害ピペリジル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体が好ましく用いられる。
活性エネルギー線硬化性組成物には、必要に応じて上記以外の各種添加剤、例えば、可塑剤、重合禁止剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、顔料等を含有させることができる。
本発明の粘着剤層Aおよび粘着剤層Bは、上記した活性エネルギー線硬化性組成物を所定の厚みに成形もしくは塗工した後、活性エネルギー線を照射して硬化せしめることによって製造することができる。例えば、離型PETフィルム等の離型処理した基材フィルム上に、上記した活性エネルギー線硬化性組成物を所定の厚みに塗工した後、活性エネルギー線を照射して硬化せしめることによって製造することができる。上記の離型フィルムは表示装置に適用される時には剥離除去されるものである。
上記活性エネルギー線としては、紫外線、電子線および放射線(α線、β線、γ線等)等が挙げられるが、実用的には、紫外線が簡便であり好ましい。紫外線源としては、紫外線蛍光灯、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン灯、炭素アーク灯等を用いることができる。また、活性エネルギー線を照射するときに、低酸素濃度下で照射を行なうと、効率よく硬化させることができるので好ましい。
粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの厚みは、本発明の表示装置の設計仕様に合わせて適宜設定されるが、25〜500μmの範囲の中から設計することが好ましく、50〜400μmの範囲の中から設計することがより好ましく、特に100〜300μmの範囲の中から設計することが好ましい。
表面保護層と静電容量式タッチパネルの間には、フレキシブルプリント基板やコントローラーICが配置される場合があり、この場合表面保護層と静電容量式タッチパネルとの間隔は上記部材より大きくなるように設計されるので、粘着剤層Aの厚みもそれに応じて比較的大きく設計される。また、前述したように一般的に表面保護層には加飾層が設けられており、加飾層の段差を十分に埋めるためにも、粘着剤層Aの厚みは比較的大きく設計される。粘着剤層Aの厚みが小さすぎる場合は、タッチパネルと表面保護層の空隙を十分に埋めることができずに空気層が存在するという問題、あるいは表面保護層の加飾層の段差を十分に埋めることができずに段差周辺に気泡が発生するという問題が生じることがある。一方、粘着剤層Aの厚みが大きすぎる場合は、検出感度が低下したり、表示装置の総厚みが大きくなる等の不都合が生じる場合がある。これらの問題をクリアするためには、粘着剤層Aの厚みは前述の範囲であることが好ましい。
タッチパネルと表示パネルの密着に用いられる粘着剤層Bの厚みについては、表示パネルから生じる電磁ノイズの影響を低減させるという観点から、比較的大きく設計されることが好ましい。しかしながら、粘着剤層Bの厚みが大きすぎると、表示装置の総厚みが大きくなる等の問題を生じる場合がある。電磁ノイズの影響を軽減しながら表示装置の薄型化を実現するという観点から、粘着剤層Bの厚みについても前述の範囲であることが好ましい。
本発明の粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの密着力は、5N/25mm以上が好ましく、6N/25mm以上がより好ましく、特に8N/25mm以上が好ましい。密着力の上限は50N/25mm程度である。ここでいう密着力は、ガラス基板上に粘着剤層および支持体を貼り付け、24時間後に剥離したときの剥離強度のことである。密着力が小さすぎると、表示装置を構成する部材に貼り合わせた後に剥がれてしまうといった問題が生じる場合がある。一方、密着力が大きすぎる場合は、貼り合わせの際に異物が混入する等の問題が生じても、再剥離して部材を再利用することが困難になる。
また、本発明の粘着剤層Aおよび粘着剤層BのアスカーC硬度は、10以上が好ましく、12以上がより好ましく、特に15以上が好ましく、20以上が最も好ましい。アスカーC硬度の上限は50以下が好ましく、45以下がより好ましく、さらに40以下が好ましく、特に35以下が好ましい。アスカーC硬度が小さすぎると、軟らかすぎるために加工や貼り合わせの際の作業性が低下したり、貼り合わせ時に変形してしまうという問題が生じる場合がある。アスカーC硬度が大きすぎる場合は、例えば表面保護層に設けられる加飾層の段差に追従して貼り合わせることが困難になるといった問題が生じる場合がある。
[各特性値の定義および測定方法]
1)比誘電率の測定
粘着剤層の比誘電率は、Agilent Technologies製のLCRメーターを用いて、平板接触法で100kHzで容量(Cp)を測定し、下記の式から粘着剤層の比誘電率を算出する。なお、測定時の環境は23±2℃、50±5%RHである。
εr=(ta×Cp)/(A×ε0)
εr:測定試料の比誘電率(−)
ta:測定試料の厚み(m)
Cp:容量(F)
A:主電極の面積(m2)
ε0:真空の誘電率(=8.854×10−12(F/m))。
1)比誘電率の測定
粘着剤層の比誘電率は、Agilent Technologies製のLCRメーターを用いて、平板接触法で100kHzで容量(Cp)を測定し、下記の式から粘着剤層の比誘電率を算出する。なお、測定時の環境は23±2℃、50±5%RHである。
εr=(ta×Cp)/(A×ε0)
εr:測定試料の比誘電率(−)
ta:測定試料の厚み(m)
Cp:容量(F)
A:主電極の面積(m2)
ε0:真空の誘電率(=8.854×10−12(F/m))。
2)重量平均分子量の測定方法
ウレタンプレポリマーの重量平均分子量は、GPCにより測定し、求める。測定にはWALTERS GPC−150CPlus(日本WALTERS社製)を用い下記条件にて測定する。
・検出器:WALTERS 2410
・溶媒:テトラヒドロフラン
・カラム:HR4 2本、HR4E 1本(7.5mm×300mm)
・温度:40℃
・濃度:0.2%
・注入量:100μl
・流速:1.0m/m
・n数:3。
ウレタンプレポリマーの重量平均分子量は、GPCにより測定し、求める。測定にはWALTERS GPC−150CPlus(日本WALTERS社製)を用い下記条件にて測定する。
・検出器:WALTERS 2410
・溶媒:テトラヒドロフラン
・カラム:HR4 2本、HR4E 1本(7.5mm×300mm)
・温度:40℃
・濃度:0.2%
・注入量:100μl
・流速:1.0m/m
・n数:3。
3)重合性ウレタンポリマーのアクリレート末端比率の測定方法
JISK−1557−1(2007年制定)に記載のA法に準拠し、水酸基価を算出し、水酸基価と重量平均分子量から重合性ウレタンポリマーのアクリレート末端比率を算出する。
JISK−1557−1(2007年制定)に記載のA法に準拠し、水酸基価を算出し、水酸基価と重量平均分子量から重合性ウレタンポリマーのアクリレート末端比率を算出する。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
[ウレタン系粘着剤層1の作製]
<重合性ウレタンポリマー1の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を装備したフラスコに、ポリプロピレングリコール(数平均分子量3200)96.63質量部、ジラウリル酸ジブチルすず0.11質量部を仕込んだ。次に窒素ガスを吹き込みながら系内を70℃まで昇温し、均一に溶解した後、イソホロンジイソシアネート7.38質量部を加え、3時間攪拌しながら保温した。こうして分子の両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a1)を合成した。引き続き、酸素ガス、窒素ガスを吹き込みながら、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.489質量部を加え、次いで1,3−ブタンジオール0.17質量部を加えて、3時間攪拌しながら保温して30分ごとの分子量測定の結果、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5で一定であることを確認し反応を終了し、重合性ウレタンポリマー1(重量平均分子量35000)を得た。この重合性ウレタンポリマー1のアクリレート末端比率は70%であり、分子の両末端にそれぞれ1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(A)と、分子の一方の末端に1個のヒドロキシル基を有しかつ他方の末端に1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(B)とを40:60(モル比)で含む。
<重合性ウレタンポリマー1の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を装備したフラスコに、ポリプロピレングリコール(数平均分子量3200)96.63質量部、ジラウリル酸ジブチルすず0.11質量部を仕込んだ。次に窒素ガスを吹き込みながら系内を70℃まで昇温し、均一に溶解した後、イソホロンジイソシアネート7.38質量部を加え、3時間攪拌しながら保温した。こうして分子の両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a1)を合成した。引き続き、酸素ガス、窒素ガスを吹き込みながら、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.489質量部を加え、次いで1,3−ブタンジオール0.17質量部を加えて、3時間攪拌しながら保温して30分ごとの分子量測定の結果、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5で一定であることを確認し反応を終了し、重合性ウレタンポリマー1(重量平均分子量35000)を得た。この重合性ウレタンポリマー1のアクリレート末端比率は70%であり、分子の両末端にそれぞれ1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(A)と、分子の一方の末端に1個のヒドロキシル基を有しかつ他方の末端に1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(B)とを40:60(モル比)で含む。
<無溶剤型の活性エネルギー線硬化型組成物の調製>
前記重合性ウレタンポリマー1を90質量部、重合性モノマーとして4−ヒドロキシブチルアクリレートを14質量部、フェノキシエチルアクリレートを10質量部、重合開始剤としてヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ(株)「イルガキュアー184」)を0.7質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕を1質量部、リン系酸化防止剤としてトリフェニルホスファイトを0.5質量部、立体障害ピペリジル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体として4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンを0.5質量部加えて均一に混合することにより、無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物(紫外線硬化性組成物)を調製した。
前記重合性ウレタンポリマー1を90質量部、重合性モノマーとして4−ヒドロキシブチルアクリレートを14質量部、フェノキシエチルアクリレートを10質量部、重合開始剤としてヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ(株)「イルガキュアー184」)を0.7質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕を1質量部、リン系酸化防止剤としてトリフェニルホスファイトを0.5質量部、立体障害ピペリジル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体として4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンを0.5質量部加えて均一に混合することにより、無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物(紫外線硬化性組成物)を調製した。
<粘着剤層の作製>
上記の活性エネルギー線硬化型組成物を、離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))上に、スリットダイコーターで塗工した後、窒素ガスの吹き付けによって酸素濃度が300ppmの状態で、メタルハライドランプを用いて紫外線照射(積算光量1500mJ/cm2)して粘着剤層を形成し、さらに粘着剤層上に離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))を積層してウレタン系粘着剤層1を作製した。得られた粘着剤層の厚みは175μm(離型PETフィルムは含まない)であった。
上記の活性エネルギー線硬化型組成物を、離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))上に、スリットダイコーターで塗工した後、窒素ガスの吹き付けによって酸素濃度が300ppmの状態で、メタルハライドランプを用いて紫外線照射(積算光量1500mJ/cm2)して粘着剤層を形成し、さらに粘着剤層上に離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))を積層してウレタン系粘着剤層1を作製した。得られた粘着剤層の厚みは175μm(離型PETフィルムは含まない)であった。
この粘着剤層の比誘電率は7.1であった。
[ウレタン系粘着剤層2の作製]
<重合性ウレタンポリマー2の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を装備したフラスコに、水添ポリブタジエンポリオール(数平均分子量3000)92.62質量部、ジラウリル酸ジブチルすず0.11質量部を仕込んだ。次に窒素ガスを吹き込みながら系内を70℃まで昇温し、均一に溶解した後、イソホロンジイソシアネート7.38質量部を加え、3時間攪拌しながら保温した。こうして分子の両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a2)を合成した。引き続き、酸素ガス、窒素ガスを吹き込みながら、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.331質量部を加え、次いで1,3−ブタンジオール0.18質量部を加えて、3時間攪拌しながら保温して30分ごとの分子量測定の結果、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5で一定であることを確認し反応を終了し、重合性ウレタンポリマー2(重量平均分子量42000)を得た。この重合性ウレタンポリマー2のアクリレート末端比率は60%であり、分子の両末端にそれぞれ1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(A)と、分子の一方の末端に1個のヒドロキシル基を有しかつ他方の末端に1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(B)とを20:80(モル比)で含む。
<重合性ウレタンポリマー2の合成>
撹拌機、温度計、還流冷却器および窒素導入管を装備したフラスコに、水添ポリブタジエンポリオール(数平均分子量3000)92.62質量部、ジラウリル酸ジブチルすず0.11質量部を仕込んだ。次に窒素ガスを吹き込みながら系内を70℃まで昇温し、均一に溶解した後、イソホロンジイソシアネート7.38質量部を加え、3時間攪拌しながら保温した。こうして分子の両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー(a2)を合成した。引き続き、酸素ガス、窒素ガスを吹き込みながら、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.331質量部を加え、次いで1,3−ブタンジオール0.18質量部を加えて、3時間攪拌しながら保温して30分ごとの分子量測定の結果、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnが1.5で一定であることを確認し反応を終了し、重合性ウレタンポリマー2(重量平均分子量42000)を得た。この重合性ウレタンポリマー2のアクリレート末端比率は60%であり、分子の両末端にそれぞれ1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(A)と、分子の一方の末端に1個のヒドロキシル基を有しかつ他方の末端に1個のエチレン性不飽和基を有する重合性ウレタンポリマー(B)とを20:80(モル比)で含む。
<無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物の調製>
前記重合性ウレタンポリマー2を70質量部、重合性モノマーとしてブチル(メタ)アクリレートを30質量部、重合開始剤としてヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ(株)「イルガキュアー184」)を0.5質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕を0.5質量部、リン系酸化防止剤としてトリフェニルホスファイトを0.5質量部、立体障害ピペリジル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体として4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンを0.5質量部加えて均一に混合することにより、無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物を調製した。
前記重合性ウレタンポリマー2を70質量部、重合性モノマーとしてブチル(メタ)アクリレートを30質量部、重合開始剤としてヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ(株)「イルガキュアー184」)を0.5質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤としてトリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕を0.5質量部、リン系酸化防止剤としてトリフェニルホスファイトを0.5質量部、立体障害ピペリジル基とエチレン性不飽和基とを有する単量体として4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジンを0.5質量部加えて均一に混合することにより、無溶剤型の活性エネルギー線硬化性組成物を調製した。
<粘着剤層の作製>
上記の活性エネルギー線硬化型組成物を、離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))上に、スリットダイコーターで塗工した後、窒素ガスの吹き付けによって酸素濃度が300ppmの状態で、メタルハライドランプを用いて紫外線照射(積算光量1500mJ/cm2)して粘着剤層を形成し、さらに粘着剤層上に離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))を積層してウレタン系粘着剤層2を作製した。得られた粘着剤層の厚みは175μm(離型PETフィルムは含まない)であった。
上記の活性エネルギー線硬化型組成物を、離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))上に、スリットダイコーターで塗工した後、窒素ガスの吹き付けによって酸素濃度が300ppmの状態で、メタルハライドランプを用いて紫外線照射(積算光量1500mJ/cm2)して粘着剤層を形成し、さらに粘着剤層上に離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))を積層してウレタン系粘着剤層2を作製した。得られた粘着剤層の厚みは175μm(離型PETフィルムは含まない)であった。
この粘着剤層の比誘電率は2.3であった。
[アクリル系粘着剤層1の作製]
溶剤系の熱硬化型アクリル系粘着剤(東洋インキ製造(株)製、商品名「BPS6271」)100質量部と、イソシアネート系架橋剤(東洋インキ製造(株)製、商品名「BXX6105」)1.5質量部を混合して粘着剤組成物を調製した。
溶剤系の熱硬化型アクリル系粘着剤(東洋インキ製造(株)製、商品名「BPS6271」)100質量部と、イソシアネート系架橋剤(東洋インキ製造(株)製、商品名「BXX6105」)1.5質量部を混合して粘着剤組成物を調製した。
この粘着剤組成物を、離型PETフィルム(東レフィルム加工(株)製のセラピール(登録商標))上にスロットダイコーターで塗工し、乾燥して粘着剤層を形成し、40℃で2日間エージングした。得られた粘着剤層の厚みは175μm(離型PETフィルムは含まない)であった。
この粘着剤層の比誘電率は3.6であった。
[実施例1]
粘着剤層Aとしてウレタン系粘着剤層1(比誘電率7.1)を用い、粘着剤層Bとしてウレタン系粘着剤層2(比誘電率2.3)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
粘着剤層Aとしてウレタン系粘着剤層1(比誘電率7.1)を用い、粘着剤層Bとしてウレタン系粘着剤層2(比誘電率2.3)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
[実施例2]
粘着剤層Aとしてウレタン系粘着剤層1(比誘電率7.1)を用い、粘着剤層Bとしてアクリル系粘着剤層1(比誘電率3.6)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
粘着剤層Aとしてウレタン系粘着剤層1(比誘電率7.1)を用い、粘着剤層Bとしてアクリル系粘着剤層1(比誘電率3.6)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
[実施例3]
粘着剤層Aとしてアクリル系粘着剤層1(比誘電率3.6)を用い、粘着剤層Bとしてウレタン系粘着剤層1(比誘電率2.3)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
粘着剤層Aとしてアクリル系粘着剤層1(比誘電率3.6)を用い、粘着剤層Bとしてウレタン系粘着剤層1(比誘電率2.3)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
[比較例1]
粘着剤層Aおよび粘着剤層Bとしてアクリル系粘着剤層1(比誘電率3.6)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
粘着剤層Aおよび粘着剤層Bとしてアクリル系粘着剤層1(比誘電率3.6)を用いて図1に示すような表示装置を作製した。
<表示装置の検出感度の評価>
上記で作製した実施例1〜3と比較例1の表示装置について検出感度を評価した。
上記で作製した実施例1〜3と比較例1の表示装置について検出感度を評価した。
すなわち、実際例1〜3にて作製した表示装置を、それぞれ、評価者10人に指で操作させて、入力時の操作性の観点からタッチパネルの検出感度を、比較例1にて作製した表示装置をブランク(比較対象)として下記4段階で、それぞれ、評価させた。10人の評価点の平均点を表示装置(タッチパネル)の検出感度の評価結果とした。
4;比較例1の表示装置と比べて操作性が非常に良好であると感じる。
3;比較例1の表示装置と比べて操作性が良好であると感じる。
2;比較例1の表示装置と比べて操作性が同程度であると感じる。
1;比較例1の表示装置と比べて操作性が悪いと感じる。
4;比較例1の表示装置と比べて操作性が非常に良好であると感じる。
3;比較例1の表示装置と比べて操作性が良好であると感じる。
2;比較例1の表示装置と比べて操作性が同程度であると感じる。
1;比較例1の表示装置と比べて操作性が悪いと感じる。
評価結果を表1に示す。実施例1の表示装置は、比較例1に比べて検出感度がかなり良好であった。実施例2の表示装置は、実施例1に比べて検出感度が若干劣るが、比較例1と比べると良好であった。実施例3の表示装置の検出感度は、実施例1、2に比べてやや劣るが、比較例1に比べて良好であった。
本発明はタッチパネルを搭載した表示装置に利用することができる。
1 表面保護層
2 タッチパネル
3 表示パネル
10 粘着剤層A
11 粘着剤層B
2 タッチパネル
3 表示パネル
10 粘着剤層A
11 粘着剤層B
Claims (7)
- 表面保護層、タッチパネル、および表示パネルがこの順に配置された表示装置であって、表面保護層とタッチパネルとの間に粘着剤層A、タッチパネルと表示パネルとの間に粘着剤層Bをそれぞれ有し、粘着剤層Aの比誘電率aと粘着剤層Bの比誘電率bの差(a−b)が1.0以上であることを特徴とする、表示装置。
- 前記タッチパネルが静電容量式タッチパネルである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記比誘電率の差(a−b)が1.8より大きいことを特徴とする、請求項1または2に記載の表示装置。
- 前記粘着剤層Aの比誘電率aが4.5より大きいことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の表示装置。
- 前記粘着剤層Bの比誘電率bが2.7より小さいことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置。
- 前記粘着剤層Aおよび粘着剤層Bの少なくとも一方がウレタン系粘着剤を用いてなることを特徴とする、請求項1〜5に記載のいずれかの表示装置。
- 前記ウレタン系粘着剤が活性エネルギー線硬化型ウレタン系粘着剤である、請求項6に記載の表示装置。
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