JP2014052704A - 表示デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明薄膜積層体にＴＡＣ基材を用いた場合でも、低リタデーションかつ組立て精度の高いタッチパネルを構成部材とする表示デバイスを提供する。
【解決手段】少なくとも１枚の透明薄膜積層体を構成要素として持つタッチパネルを構成部品として用いている表示デバイスにおいて、透明薄膜積層体は、透明樹脂基材上に少なくとも１層の透明導電膜層を含む透明薄膜が形成されていて、タッチパネル組立て前の段階における、前記透明薄膜積層体の任意の２点間の距離をｄ１、前記透明薄膜積層体を１３０℃で１時間加熱した後の前記２点間の距離をｄ２としたとき、次式、（ｄ２−ｄ１）／ｄ１≦０．００１５・・・（１）が成り立つ。
【選択図】図３

Description

本発明は、タッチパネルを入力デバイスとして用いる表示デバイス及びその製造方法に関する。

近年、ディスプレイ画面を指で触れたり、ペンで押圧するだけで入力できる透明タッチパネルが普及している。このタッチパネルの電極として使用される透明導電性フィルムは基本的にガラスもしくは高分子フィルムに導電膜を積層した構成を有している。特に近年では可撓性、加工性に優れ、軽量である等の点からポリエチレンテレフタレートをはじめとする高分子フィルムを使用した透明導電性フィルムが使用されている。

また、内部反射を抑制するために偏光板と円偏光板とで透明導電性フィルムを挟みこんだ構造のタッチパネルが増えてきている。この際に透明導電性フィルムのリタデーションが高いと内部反射の抑制効果が十分に得られないため、透明導電性フィルムには低リタデーションの基材を用いることが要求されるようになってきている。

特開２００９−９３３９５号公報

この低リタデーションの基材として従来はガラスが用いられることが多かったが、タッチパネル全体の軽量化と可撓性、加工性の観点から、高分子フィルムへの代替が求められてきている。低リタデーションの高分子フィルムとしては各種フィルムが上市されているが、この中でもトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣとする）はコストパフォーマンスが優れている。

しかしながら、タッチパネルの製造の際には透明導電性フィルムが高温の環境下に置かれる工程を含むのが一般的であるが、ＴＡＣは加熱時の熱収縮がガラスやポリエチレンテレフタレートなどと比べて大きく、タッチパネルの組み立ての際の位置精度に悪影響を与える。特許文献１のように部材としてＴＡＣを用いたタッチパネルの技術はあるものの、これはＴＡＣの熱収縮の影響を低減するためのものには当たらない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、透明薄膜積層体の基材としてＴＡＣを用いた場合でも、組立て精度の高いタッチパネルを構成部材とした表示デバイス、及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するためのものであり、第１の発明は、少なくとも１枚の透明薄膜積層体を構成要素として持つタッチパネルを構成部品として用いている表示デバイスにおいて、前記透明薄膜積層体は透明樹脂基材上に少なくとも１層の透明導電膜層を含む透明薄膜が形成されていて、タッチパネル組立て前の段階における、前記透明薄膜積層体の任意の２点間の距離をｄ１、前記透明薄膜積層体を１３０℃で１時間加熱した後の前記２点間の距離をｄ２としたとき、次式、
（ｄ２−ｄ１）／ｄ１ ≦０．００１５ ・・・（１）
が成り立つことを特徴とする表示デバイスである。

第２の発明は、第１の発明において、前記透明薄膜積層体をタッチパネル組立て前の段階で１３０℃で１時間加熱した後の面内リタデーションをＲｅ、深さ方向リタデーションをＲｔｈとしたとき、次式、
Ｒｅ ≦１０ｎｍ ・・・（２）
Ｒｔｈ ≦６５ｎｍ ・・・（３）
が成り立つことを特徴とする表示デバイスである。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記透明樹脂基材がトリアセチルセルロースであることを特徴とする表示デバイスである。

第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明において、前記透明薄膜積層体が少なくとも金属の層または無機化合物の層を有することを特徴とする表示デバイスである。

第５の発明は、第４の発明において、前記透明薄膜積層体の前記透明樹脂基材と前記透明導電性膜との間に、金属の層または無機化合物の層を有することを特徴とする表示デバイスである。

第６の発明は、第４の発明において、前記透明薄膜積層体の前記透明導電性膜より外側に、金属の層または無機化合物の層を有することを特徴とする表示デバイスである。

第７の発明は、第１〜第６の何れかの発明において、前記透明薄膜積層体が少なくとも有機化合物の層を有することを特徴とする表示デバイスである。

第８の発明は、第７の発明において、前記透明薄膜積層体の前記透明樹脂基材と前記透明導電性膜との間に、有機化合物の層を有することを特徴とする表示デバイスである。

第９の発明は、第７の発明において、前記透明薄膜積層体の前記透明樹脂基材の前記透明導電性膜側と反対側の面に、有機化合物の層を有することを特徴とする表示デバイスである。

第１０の発明は、第１〜第９の何れかの発明に係る表示デバイスの製造方法であって、前記透明薄膜積層体への前記透明薄膜の形成過程において、前記透明薄膜を形成する前の前記透明薄膜積層体を１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱することを特徴とする表示デバイスの製造方法である。

第１１の発明は、第１〜第９の何れかの発明に係る表示デバイスの製造方法であって、前記透明薄膜積層体への前記透明薄膜の形成過程において、前記透明薄膜を形成する過程の途中で前記透明薄膜積層体を１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱することを特徴とする表示デバイスの製造方法である。

第１２の発明は、第１〜第９の何れかの発明に係る表示デバイスの製造方法であって、前記透明薄膜積層体への前記透明薄膜の形成過程において、前記透明薄膜の形成後に前記透明薄膜積層体を１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱することを特徴とする表示デバイスの製造方法である。

第１３の発明は、第１０〜第１２の何れかの発明において、前記透明薄膜積層体の加熱の際にかかる張力が３０Ｎ以下であることを特徴とする表示デバイスの製造方法である。

本発明によれば、透明薄膜積層体にＴＡＣ基材を用いた場合でも、透明薄膜の形成工程で加熱処理を実施することで透明薄膜積層体の熱収縮率が低減され、低リタデーションかつ組立て精度の高いタッチパネルを構成部材としている表示デバイスを提供することができる。

本発明の一実施形態を示すものであり、タッチパネル付き表示デバイスの構成を示す断面図 本発明の一実施形態を示すものであり、透明薄膜積層体の構成を示す断面図 本発明の一実施形態を示すものであり、タッチパネルの断面図 本発明の一実施形態を示すものであり、透明薄膜積層体に電極をパターニングする際の平面図の一例 本発明の一実施形態を示すものであり、タッチパネル電極の平面図 本発明の一実施形態を示すものであり、シールド層の構成の断面図 本発明の一実施形態を示すものであり、張力０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の熱収縮率との関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力３０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の熱収縮率との関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力５０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の熱収縮率との関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の面内リタデーションとの関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力３０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の面内リタデーションとの関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力５０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の面内リタデーションとの関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の深さ方向リタデーションとの関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力３０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の深さ方向リタデーションとの関係を示すグラフ 本発明の一実施形態を示すものであり、張力５０Ｎで加熱処理した時の加熱処理温度と透明薄膜積層体の深さ方向リタデーションとの関係を示すグラフ

以下、本発明を実施するための形態を説明図を用いて説明する。なお、本発明は、以下に記載する実施の形態に限定されうるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれるものである。

図１に、本実施形態に係わるタッチパネル付き表示装置の構成についての断面図を示す。図１はＬＣＤ表示パネル３０と観察側に構成されるタッチパネル１０と、タッチパネル１０のさらに観察側の面に接着剤層５０を介して積層されるフロントパネル層４０と、ＬＣＤ表示パネル３０とタッチパネル１０との間に介在するシールド層２０と、から成る。シールド層２０は図１のようにタッチパネル１０と離れていてもよいし、タッチパネル１０に粘着剤等を介して貼り合わせてあってもよい。

図２に、本実施形態に係るタッチパネル１０に用いられる透明薄膜積層体１の構成についての断面図を示す。透明樹脂基材２の一方の面に、透明薄膜としての第１透明薄膜層３と透明薄膜としての透明導電性膜４とが順に積層され、透明樹脂基材２の他方の面に透明薄膜としての第２透明薄膜層５が設けられる構成となっている。

図３は、貼り合せた２枚の透明薄膜積層体１の各透明導電性膜４に対しパターニングを行った後の断面図を示したものである。これが２つの電極層を持つタッチパネル１０となる。本発明では、貼り合せ以降でパターニングを実施するため、貼り合せは必ず透明導電性膜４と反対側の面同士を粘着層６で貼り合せる。透明導電膜層のパターニングでは、例えばレジスト塗布、露光、エッチング、レジスト剥離という工程を経て、導電性パターン部と非導電性パターン部とが形成される。パターニング方法としてはスクリーン印刷、フォトリソ、レーザーによるパターニングなどどの方法を用いても構わない。また、レジストも感光性のものでなく、乾燥により硬化するものでも構わない。その場合露光工程は乾燥工程に置き換わる。電極のパターニング例として図４に透明導電膜層を菱形状にパターニングしたものを上から見た図を示す。静電容量式タッチパネルを作製する場合、上下のパターンが重ならないように導電面にパターンを形成しなければならない。図４のように菱形のパターンを用いる場合、各ダイヤモンドが重ならないようにパターニングすると図５のようになる。これによりどちらか一方がＸ方向の静電容量変化を検知し、もう一方がＹ方向の変化を検知することが可能となる。

図１に示すようにタッチパネル１０とＬＣＤ表示パネル３０とはシールド層２０を介して組み立てられる。シールド層２０はＬＣＤ表示パネルからの電気的なノイズをタッチパネル部１０に与えないために組み込まれる層であり、透明かつ導電性を備えている必要がある。

本発明におけるシールド層２０の構成を図６に示す。基材２１上に導電膜層２２が積層される。基材２１と導電膜層２２との間にＵＶ硬化樹脂層２３を積層する。

基材２１としては、透明なガラス及びプラスチックフィルムが用いられる。プラスチックフィルムとしては、面内リタデーション及び深さ方向リタデーションが低く、成膜工程及び後工程において十分な強度があり、表面が平滑なものであれば特に限定されないが、例えばシクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどが挙げられる。これらの基材には酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤、易接着剤などの添加剤が含まれていても構わない。また、密着性を良くする為にコロナ処理、低温プラズマ処理を施しても構わない。

導電膜層２２に用いる導電性材料としては、本発明では導電性ポリマーを用いる。導電性ポリマーとしてはπ共役系高分子が用いられる。例えばポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリフラン、ポリピロール、ポリフェニレンスルフィド、ポリピリジルビニレン、及びポリアジン等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、また、目的に応じて２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でもポリエチレンジオキシチオフェンは表面抵抗値が数百Ω／□程度で透明性が比較的良好であり、ｂ＊値がマイナスであり若干青味を帯びていることからシールド層として用いた場合に表示パネル全体の色味を悪化させないものとして好適に用いることが可能である。

導電膜層２２を基材２１に積層する方法としては、スピンコート法、ローラコート法、バーコート法、ディップコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、ニーダーコート法等の塗布法や、スクリーン印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法等の印刷法コート等によるコーティングで塗布される。

導電膜層２２に用いる導電性ポリマーは、上記塗工方法からして液状になっていることが好ましい。液状にするためには、水、または有機溶媒、例えばアルコール、エーテル、ケトン、エステル、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アミドなどに溶解または分散させて用いることが好ましい。中でも水やメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールといった溶媒がコスト的にも容易に用いることが可能である。この時、ポリマーの分散性をよくするために分散剤や界面活性剤等の添加剤を加えても構わないし、導電膜の膜強度を強くするために添加剤を加えたり、膜硬化を促進するための硬化剤を加えても構わない。

導電膜２２の膜の硬化方法としては、用いるπ共役系高分子の種類や添加している硬化剤の種類によって熱硬化もしくはＵＶ硬化等により硬化させる。

前記のπ共役系高分子ではそれ単独では導電性が発現せず、ドーパントを添加することによりプラスまたはマイナスの電荷がπ共役系高分子に付与されて導電性を持つ場合もある。従ってドーパントを加えることも好ましく行われる。例えばポリジオキシチオフェンの場合はポリスチレンスルホン酸がドーパントとして添加されることが一般的である。

導電膜層２２の透過ｂ＊値はマイナス方向に値が大きいほど透過色の青味が強いものとなり、黄色味を抑制する効果がある。ｂ＊値は導電性ポリマー膜の膜厚を変化させることで、制御可能であり、タッチパネルの透過色の黄色味の程度によって、最も適切な膜厚の導電性ポリマー膜を塗工することが可能である。

コーティング層２３はその下部の基材からのオリゴマー析出を防止するために設ける層である。シールド層を構成する導電層の材質により適切な材料、膜厚、硬化方法を選ぶことで、オリゴマー析出を防止しつつ、高い透過率を保ったシールド層を形成することができる。例えば上記ポリエチレンジオキシチオフェンを導電層として用いる場合は、アクリル系のＵＶ硬化樹脂により、３μｍの層を形成することで達成することができる。

層の形成方法としては、導電性ポリマー層の形成と同様にスピンコート法、ローラコート法、バーコート法、ディップコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、ニーダーコート法等の塗布法や、スクリーン印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法等の印刷法コート等によるコーティングで行うことが出来る。

ＬＣＤ表示パネル３０の構造としては、液晶を駆動させるためのスイッチング素子が配置され電極層が設けられた基板（アレイ基板）と、対向する電極層が形成されたカラーフィルター基板とが液晶層を挟んで構成されており、アレイ基板とカラーフィルター基板にはそれぞれ偏光板が取付けられているような極一般的なＬＣＤ表示パネルを用いる。またＬＣＤ表示パネル３０の駆動方式としては特に限定されるものではなく、ＩＰＳ方式、ＴＮ方式、ＶＡ方式等のＬＣＤ表示器が用いられる。

本実施形態の透明樹脂基材２にはＴＡＣを用いることができる。この時用いるＴＡＣは、面内リタデーションが１０ｎｍ以下、深さ方向リタデーションが６５ｎｍ以下のものを選択する。また、厚さは部材の薄型化と基材の可撓性とを考慮し、１０μｍ以上２００μｍ以下程度のものが用いられるのが好ましい。

本実施形態のタッチパネルに用いられる透明薄膜積層体では、透明樹脂基材の少なくとも一方の面に、無機化合物からなる第１透明薄膜層が形成されていることが好ましく、図２に示すように、透明樹脂基材２上に第１透明薄膜層３が形成され、その上に透明導電性膜４が積層されていることが好ましい。なお、透明樹脂基材２上に透明導電性膜４が形成され、それよりも外側に第１透明薄膜層３が積層されていてもよい。また、上記第１透明薄膜層３のレイヤー位置に、金属からなる層が形成されていてもよい。当該金属は、例えば遮光性導電膜として設けられる。

第１透明薄膜層３は、透明薄膜積層体１の透過率や色相を調整する機能を有し、視認性を向上させるための層である。第１透明薄膜層３が無機化合物からなる場合、例えば酸化物、硫化物、フッ化物、窒化物などの無機化合物を使用することができる。このような無機化合物からなる第１透明薄膜層３は、その材料（化合物の種類）に応じて屈折率が異なり、屈折率の異なる第１透明薄膜層３を特定の膜厚で形成することにより、光学特性を調整することが可能となる。なお、第１透明薄膜層は一層に限られるものではなく、目的とする光学特性に応じて複数層とすることもできる。

屈折率が低い無機化合物としては、例えば酸化マグネシウム（１．６）、二酸化珪素（１．５）、フッ化マグネシウム（１．４）、フッ化カルシウム（１．３〜１．４）、フッ化セリウム（１．６）、フッ化アルミニウム（１．３）などがあげられる。また、屈折率が高い無機化合物としては、例えば酸化チタン（２．４）、酸化ジルコニウム（２．４）、硫化亜鉛（２．３）、酸化タンタル（２．１）、酸化亜鉛（２．１）、酸化インジウム（２．０）、酸化ニオブ（２．３）、酸化タンタル（２．２）などがあげられる。ただし、上記括弧内の数値は屈折率を表す。

第１透明薄膜層３の製造方法は、膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法であってもよく、特に薄膜のドライコーティング法が優れている。これには真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するには、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が好ましい。

第１透明薄膜層３の厚みには特に限定がなく、目的とする光学特性に応じて、用いる無機化合物の種類と併せて特定すればよいが、例えば１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。

本実施形態のタッチパネルに用いられる透明薄膜積層体は、透明樹脂基材上に金属酸化物からなる透明導電性膜を少なくとも備えているが、図２に示すように、透明樹脂基材２上に第１透明薄膜層３が形成され、その上に透明導電性膜４が積層されていることが好ましい。

透明導電性膜４は金属酸化物からなり、該金属酸化物として、酸化インジウム、酸化亜鉛及び酸化スズのいずれか、又はこれらのうちの２種類もしくは３種類の混合酸化物、さらにはその他の添加物が加えられたものなどがあげられるが、目的、用途により種々の材料を使用することができ、特に限定されるものではない。現在のところ、最も信頼性が高く、多くの実績がある材料は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。

前記酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を透明導電性膜４の材料として用いる場合、酸化インジウムにドープされる酸化スズの含有割合は、デバイスに求められる仕様に応じて、任意に選択すればよい。透明樹脂基材２の場合、機械強度を高める目的で薄膜を結晶化させるために用いる材料は、酸化スズの含有割合が１０重量％未満であることが好ましく、薄膜をアモルファス化してフレキシブル性を付与するためには、酸化スズの含有割合が１０重量％以上であることが好ましい。また、薄膜に低抵抗が求められる場合は、酸化スズの含有割合が２〜２０重量％の範囲であることが好ましい。

透明導電性膜４の製造方法は膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法であってもよく、特に薄膜のドライコーティング法が優れている。これには真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するには、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が好ましい。

透明導電性膜４の厚みには特に限定がなく、目的とする特性に応じて適宜調整すればよいが、例えば１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。

本実施形態のタッチパネルに用いられる透明薄膜積層体には、機械的強度を付与するために、透明樹脂基材の少なくとも一方の面に第２透明薄膜層を形成することが好ましく、図２に示すように、透明樹脂基材２上の前述の第１透明薄膜層３側と反対側の面に第２透明薄膜層５が形成されていることが好ましい。ここでは第２透明薄膜層５は有機化合物からなる。なお、第２透明薄膜層５は、透明樹脂基材２と透明導電性膜４との間に形成されていてもよい。

第２透明薄膜層５に用いられる樹脂としては、特に限定はしないが、透明性と適度な硬度と機械的強度を持つ樹脂が好ましい。具体的には３次元架橋の期待できる３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマー又は架橋性オリゴマーのような光硬化性樹脂が好ましい。

３官能以上のアクリレートモノマーとしては、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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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などが好ましい。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及びポリエステルアクリレートである。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても構わない。また、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、ポリオールアクリレートなどのいわゆるアクリル系樹脂を併用することが可能である。

架橋性オリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートなどのアクリルオリゴマーが好ましい。具体的にはポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ポリウレタンのジアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレートなどがある。

第２透明薄膜層５は、その他に粒子、光重合開始剤などの添加剤を含有してもよい。

添加する粒子としては、有機又は無機の粒子が挙げられるが、透明性を考慮すれば、有機粒子を用いることが好ましい。有機粒子としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂などからなる粒子が挙げられる。

粒子の平均粒径は、第２透明薄膜層５の厚みによって異なるが、ヘイズ等の外観上の理由により、下限として２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、上限としては３０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下のものを使用する。また、粒子の含有量も同様の理由で、樹脂に対し、０．５重量％以上５重量％以下であることが好ましい。

光重合開始剤を添加する場合、ラジカル発生型の光重合開始剤として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類、アセトフェノン、２、２、−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、などのアセトフェノン類、メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類、チオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類、ベンゾフェノン、４、４−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがある。これらは単独または２種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第３級アミン、２−ジメチルアミノエチル安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸誘導体などの光開始助剤などと組み合わせて使用することができる。

上記光重合開始剤の添加量は、主成分の樹脂に対して０．１重量％以上５重量％以下であり好ましくは０．５重量％以上３重量％以下である。下限値未満ではハードコート層の硬化が不十分となり好ましくない。また、上限値を超える場合は、ハードコート層の黄変を生じたり、耐候性が低下したりするため好ましくない。光硬化型樹脂を硬化させるのに用いる光は紫外線、電子線、あるいはガンマ線などであり、電子線あるいはガンマ線の場合、必ずしも光重合開始剤や光開始助剤を含有する必要はない。これらの線源としては高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプや加速電子などが使用できる。

また、第２透明薄膜層５の厚みは、特に限定されないが、０．５μｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。また、透明基板層１と屈折率が同じかもしくは近似していることがより好ましく、１．４５以上１．７５以下程度が好ましい。

第２透明薄膜層５の形成方法は、主成分である樹脂等を溶剤に溶解させ、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーターなどの公知の塗布方法で形成する。

溶剤については、上記の主成分の樹脂等を溶解するものであれば特に限定しない。具体的には、溶剤として、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、などが挙げられる。これらの溶剤は１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

本実施形態に係る透明薄膜積層体１において、透明樹脂基材５へ何れの層も積層されていない時、第１透明薄膜層３、透明導電性膜４、第２透明薄膜層５の何れかが透明樹脂基材２へ積層される途中、または第１透明薄膜層３、透明導電性膜４、第２透明薄膜層５の全てが透明樹脂基材２へ積層された後の工程において、透明薄膜積層体１が３０Ｎ以下の張力がかかった状態で、温度１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱処理される。これにより透明樹脂基材２の残留応力が取り除かれ、透明薄膜積層体１の熱収縮率が低減される。

図２の実施形態において、上記の構成、工程を選択することにより、１３０℃で１時間加熱した際の熱収縮率が０．１５％以下で、面内リタデーションＲｅが１０ｎｍ以下、深さ方向リタデーションＲｔｈが６５ｎｍ以下の透明薄膜積層体１を提供することができる。

なお、ここでは透明薄膜積層体１の任意の２点間の距離をｄ１、透明薄膜積層体１を加熱した後の２点間の距離をｄ２としたとき、（ｄ２−ｄ１）／ｄ１の値を熱収縮率としている。すなわち、タッチパネル組立て前の段階における、透明薄膜積層体１の任意の２点間の距離ｄ１と、透明薄膜積層体１を１３０℃で１時間加熱した後の前記２点間の距離ｄ２との間に、次式、
（ｄ２−ｄ１）／ｄ１ ≦０．００１５ ・・・（１）
が成り立つようにすることができる。また、タッチパネル組立て前の段階で透明薄膜積層体を１３０℃で１時間加熱した後の面内リタデーションＲｅ及び深さ方向リタデーションＲｔｈを、それぞれ、次式、
Ｒｅ ≦１０ｎｍ ・・・（２）
Ｒｔｈ ≦６５ｎｍ ・・・（３）
が成り立つようにすることができる。

図３の実施形態において、前述のように２枚の透明薄膜積層体１の第２透明薄膜層５側同士を粘着層６で貼り合せた後に片面ずつパターニングを行なう。スクリーン印刷、フォトリソ、レーザーなどのパターニング工程では加熱されるため、透明薄膜積層体１の熱収縮率が高いと他方の面のパターニングを行なう際にアライメントの位置が大きくズレて以降の工程を通すことができなくなる。本発明の実施形態では透明薄膜積層体の１３０℃で１時間加熱した際の熱収縮率が０．１５％と低くおさえられているため、本来熱収縮率が高いＴＡＣを透明樹脂基材２として用いていても、以降の工程を通して表示デバイス６０を提供することができる。

本発明の実施例について具体的に説明する。なお、透明薄膜積層体作成までの工程はロールトゥロールの形式である。

＜実施例＞
図２の構成において、透明樹脂基材２として膜厚６０μｍのＴＡＣ（富士フイルム（株）製）を用いた。

次に、透明樹脂基材２上の一方の面にグラビアコート法により、硬化膜厚が８μｍになるようにハードコート塗液（組成：ウレタンアクリレート（共栄社化学（株）製、ＵＡ−５１０Ｈ）１００重量部、アルキルフェノン系光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７）４重量部、及び酢酸エチル１００重量部）を塗布し、乾燥させ、メタルハライドランプにて４００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、第２透明薄膜層５を形成した。

さらに、上記第２透明薄膜層５を形成した透明樹脂基材２をオーブンにて加熱処理した。

続いて、透明樹脂基材２上の第２透明薄膜層５のない方の面に、第１透明薄膜層３及び透明導電性膜４を、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて成膜して透明薄膜積層体１を作成した。このとき、第１透明薄膜層３用の材料として、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を使用し、透明導電性膜用の材料として、酸化スズを１０重量％含有したＩＴＯを使用した。また、第１透明薄膜層３の厚みを５０ｎｍとし、透明導電性膜４の厚みを２０ｎｍとした。

＜比較例＞
図２の構成において、上記実施例と同じ材料、工程で透明薄膜積層体１を製造した。ただし、第２透明薄膜層５の形成後の透明樹脂基材２をオーブンにて加熱処理する工程は実施していない。ここで製造された透明薄膜積層体を１３０℃で１時間加熱した場合の熱収縮率は０．３２％となり、面内リタデーションＲｅは０．１ｎｍ、深さ方向内リタデーションＲｔｈは１５．９ｎｍとなった。

実施例で製造された透明薄膜積層体１を１３０℃で１時間加熱した場合において、加熱処理時の張力０Ｎ、３０Ｎ、５０Ｎの際の加熱処理温度、加熱処理時間に対する熱収縮率の測定結果を図７〜９に、面内リタデーションＲｅを図１０〜１２に、深さ方向リタデーションＲｔｈを図１３〜１５に、示す。なお、実施例において加熱処理温度が１６０℃を超えると透明薄膜積層体１に白濁が発生したため、１００℃以上１６０℃以下の範囲で評価を行なった。

また、透明薄膜積層体１のロールからＭＤ方向に２枚のフィルムを３００ｍｍ角で切り出し、切り出した一方のフィルムの非ＩＴＯ面に接着層を貼り付け、もう一方のフィルムの非ＩＴＯ面と貼り合せた。次にスクリーン印刷機にパターンのアライメントマークを登録させる。今回は、あらかじめ捨てフィルムにスクリーン印刷を行うことでスクリーン印刷機に登録させた。スクリーン版の位置を変えない限り、印刷位置は変わらない。次いで貼り合わせたフィルムの一方の面に対してスクリーン印刷機で導電面にレジストを塗布し、熱乾燥により硬化した。室温で十分覚ました後にレジストが印刷されてない面をスクリーン印刷機にセットした際のアライメントマークのズレを測定し、以降の工程を通せるか確認した。

実施例及び比較例で作成された透明薄膜積層体１を用いた際の、透明薄膜積層体１の１３０℃で１時間加熱時の熱収縮率とスクリーン印刷機にセットした際のアライメントマークのズレ及び以降の工程通過の可否について、表１に示す。

＜評価結果＞
図７〜１５に示す結果から、透明薄膜積層体１に張力３０Ｎ以下、温度１１０℃以上１６０℃以下、処理時間５分以上で加熱処理を行うことにより、１３０℃で１時間加熱しても熱収縮率が０．１５％以下に収まることがわかった。また、この時の面内リタデーションＲｅが１０ｎｍ以下に、深さ方向リタデーションＲｔｈが６５ｎｍ以下に収まることから、加熱処理を経ても透明薄膜積層体１のリタデーションを低い水準で維持できることも確認できた。

表１に示す結果からは、アライメントマークのズレが透明薄膜積層体１の熱収縮率に依存していて、熱収縮率が０．１５％以下であれば貼り合せ以降の工程通過が可能であることが確認できた。前述のように、透明薄膜積層体１の形成過程において張力３０Ｎ以下、温度１１０℃以上１６０℃以下、処理時間５分以上で加熱処理をすれば透明薄膜積層体１の熱収縮率を０．１５％以下にできる。このことから、透明薄膜積層体の基材としてＴＡＣを用いた場合でも、透明薄膜積層体の形成過程で加熱処理を行うことにより、低リタデーションで、組立て精度の高いタッチパネルを構成部材とした表示デバイスを提供できることが確認できた。

本発明は、タブレット、携帯端末、パソコンモニタ等のディスプレイ装置に適用可能である。

１ 透明薄膜積層体
２ 透明樹脂基材
３ 第１透明薄膜層
４ 透明導電性膜
５ 第２透明薄膜層
６ 粘着層
１０ タッチパネル
２０ シールド層
２１ 基材
２２ 導電膜層
２３ ＵＶ硬化樹脂層
３０ ＬＣＤ表示パネル
４０ フロントパネル層
５０ 接着剤層
６０ 表示デバイス

Claims (13)

1. 少なくとも１枚の透明薄膜積層体を構成要素として持つタッチパネルを構成部品として用いている表示デバイスにおいて、
   前記透明薄膜積層体は、透明樹脂基材上に少なくとも１層の透明導電膜層を含む透明薄膜が形成されていて、タッチパネル組立て前の段階における、前記透明薄膜積層体の任意の２点間の距離をｄ１、前記透明薄膜積層体を１３０℃で１時間加熱した後の前記２点間の距離をｄ２としたとき、次式、
   （ｄ２−ｄ１）／ｄ１ ≦０．００１５ ・・・（１）
   が成り立つことを特徴とする表示デバイス。
2. 前記透明薄膜積層体をタッチパネル組立て前の段階で１３０℃で１時間加熱した後の面内リタデーションをＲｅ、深さ方向リタデーションをＲｔｈとしたとき、次式、
   Ｒｅ ≦１０ｎｍ ・・・（２）
   Ｒｔｈ ≦６５ｎｍ ・・・（３）
   が成り立つことを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス。
3. 前記透明樹脂基材がトリアセチルセルロースであることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示デバイス。
4. 前記透明薄膜積層体が少なくとも金属の層または無機化合物の層を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示デバイス。
5. 前記透明薄膜積層体の前記透明樹脂基材と前記透明導電性膜との間に、金属の層または無機化合物の層を有することを特徴とする請求項４に記載の表示デバイス。
6. 前記透明薄膜積層体の前記透明導電性膜より外側に、金属の層または無機化合物の層を有することを特徴とする請求項４に記載の表示デバイス。
7. 前記透明薄膜積層体が少なくとも有機化合物の層を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示デバイス。
8. 前記透明薄膜積層体の前記透明樹脂基材と前記透明導電性膜との間に、有機化合物の層を有することを特徴とする請求項７に記載の表示デバイス。
9. 前記透明薄膜積層体の前記透明樹脂基材の前記透明導電性膜側と反対側の面に、有機化合物の層を有することを特徴とする請求項７に記載の表示デバイス。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法であって、前記透明薄膜積層体への前記透明薄膜の形成過程において、前記透明薄膜を形成する前の前記透明薄膜積層体を１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
11. 請求項１〜９の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法であって、前記透明薄膜積層体への前記透明薄膜の形成過程において、前記透明薄膜を形成する過程の途中で前記透明薄膜積層体を１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
12. 請求項１〜９の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法であって、前記透明薄膜積層体への前記透明薄膜の形成過程において、前記透明薄膜の形成後に前記透明薄膜積層体を１１０℃以上１６０℃以下で５分間以上加熱することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
13. 前記透明薄膜積層体の加熱の際にかかる張力が３０Ｎ以下であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項に記載の表示デバイスの製造方法。

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