JP2014159156A - タッチ入力機能を有する表示パネル装置と該表示パネル装置のための光学ユニット、並びにその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学ユニット1において、タッチパネル積層体3は、透明な接着剤層31の一方の面に積層された光学的に透明な第1の基材層35と、接着剤層31とは反対側の第1の基材層35の面に第1のアンダーコート層38を介して積層された第1の透明導電性層39と、接着剤層31の他方の面に積層された光学的に透明な第2の基材層34と、該接着剤層とは反対側の第2の基材層34の面に第2のアンダーコート層36を介して積層された第2の透明導電性層37とを備え、偏光機能積層体5は、円偏光素子を含む層を備えており、タッチパネル積層体3の第1及び第2の透明導電性層の一方を有する面に透明な接着剤層7を介して積層される光学ユニット。
【選択図】図3
Description
また、特許文献4に示す構成では、タッチパネルセンサーの一方の導電体層がウインドウである保護カバーに近接した位置にあるので、この導電体層における内部反射が表示部に表れて、表示品質を低下させる。特許文献5では、内部反射の問題にどのように対処するのか、という点について、何も教示ないしは示唆がない。
本発明は、静電容量型タッチ入力機能有する表示パネル装置において、光の内部反射により表示品質が低下するのを極力防止することを第1の課題とする。
さらに、特許文献4及び特許文献5の図5に記載されたタッチパネルの構成は、製造が容易ではなく、また、特許文献5の図7に記載した構成でも、製造上の困難性は解決されない。
したがって、本発明は、静電容量型タッチ入力のための構成を、製造が容易で実用的なものとすることを別の課題とする。
本発明のさらに他の課題は、タッチ入力機能のための積層体を有するユニットを、表示パネル板との組み合わせのための次工程に移送するのが容易で、かつ、従来の装置よりも簡単かつ薄型化された層構成とすることである。
<剥離ライナーの剥離力測定>
作製した幅50mm、長さ100mmのサイズにカットした剥離ライナー付光学部材を、万能引張試験機にて引張速度300mm/分(剥離角度180°)で剥離したときの剥離ライナーの剥離力を測定した。測定は23℃×50%RHの環境下で行った。
また、両面粘着シート1のヘイズ(JIS K 7136に準じる)としては、例えば、2.0%以下(好ましくは1.0%以下、さらに好ましくは0.5%以下)の範囲から選択することができる。
本発明の光学ユニットが、表示パネル装置に組み込まれる場合には、一態様においては、剥離ライナーを剥がす。このとき、剥離ライナーは、透明な接着剤層をタッチパネル積層体側に層状に残して剥がされる。次に、層状に残された接着剤層によりウインドウをタッチパネル積層体に接合する。ウインドウには、縁部に沿って縁取り印刷が施されるが、この縁取り印刷による段差は、接着剤層により埋められる。したがって、ウインドウ側には空気間隙が残らず、この位置での内部反射が抑制される。この態様においては、偏光機能積層体に表示パネル板が接合される。表示パネル板は、液晶表示パネル板又は有機EL素子板とすることができる。
別の態様においては、剥離ライナーを剥がすことによってタッチパネル積層体側に層状に残された接着剤層に表示パネル板が接合される。この場合には、偏光機能積層体側が視認側になる。偏光機能積層体の外側表面には、任意ではあるが、光学的に透明な接着剤層を介してウインドウを接合することができる。
図5は、本発明に使用される光学的に透明な接着剤層を形成する方法の一例を示す工程図である。先ず接着剤の基本構成材料となるモノマーと重合開始剤とを、溶剤とともに混合攪拌した。モノマー成分としては、アクリル酸2−メトキシエチル70重量部とアクリル酸2−エチルヘキシル29重量部、アクリル酸4−ヒドロキシブチル1重量部からなる混合物を用いた。重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を用い、重合溶媒として、酢酸エチル100重量部を用いた。これらの材料をセパラブルフラスコに投入して、窒素ガスを導入しながら1時間攪拌した(S5−1)。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し、10時間反応させて(S5−2)、トルエンを加え、固形分濃度25重量%のアクリル系ポリマー溶液を得た(S5−3)。このアクリル系ポリマー溶液は、「アクリル系ポリマー溶液A」と呼ばれることがある。また、このアクリル系ポリマー溶液Aに含まれるアクリル系ポリマーは、アクリル系ポリマーAと呼ばれることがあり、その重量平均分子量Mwは、150万であった。重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法により測定することができる。具体的には、GPC測定装置として、東ソー株式会社製造の商品名「HLC−8120GPC」を使用し、ポリスチレン換算値により、次のGPC測定条件で測定して重量平均分子量Mwを求めることができる。
GPC測定条件
サンプル濃度:0.2重量%(テトラヒドロフラン溶液)
サンプル注入量:10μl
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流量(流速):0.6ml/分
カラム温度(測定温度):40℃
カラム:商品名「TSKgelSuperHM−H/H4000/H3000/H2000(東ソー株式会社)
検出器:示差屈折計(RI)
重合後のアクリル系ポリマーに、架橋剤と添加剤を配合して接着剤組成物を得た(S5−4)。架橋剤として、多官能イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業株式会社製の商品名「コロネートL」)を、アクリル系ポリマー溶液A100重量部(アクリル系ポリマーA100重量部)に対して0.3重量部加えて、溶液状の接着剤組成物を調整した。このようにして得られた接着剤組成物を、剥離ライナーに塗工した(S5−5)。図6(a)は、この塗工工程を示す概略図であり、剥離ライナー60は、ロール形態60aで準備され、案内ロール61を経て乾燥機62に送られる。ロール60aから繰り出された剥離ライナー60には、案内ロール61に至る途中で塗工装置63により、上述の工程で調整された接着剤溶液が層状に塗布される。本実施例では、剥離ライナー60として、表面を離型処理したポリエチレンテレフタレート(PET)の厚さ38μmのフィルムを使用した。接着剤溶液は、剥離ライナー60の離型処理表面に、乾燥後の厚さが25μmとなるように塗布した。接着剤溶液が塗布された剥離ライナー60は乾燥機62に通されて、接着剤溶液の溶剤が蒸発させられる。乾燥機62を出た剥離ライナー60は、対のニップロール64a、64bに通される。さらに、該ニップロール64a、64bには、第2のロール66から繰り出された第2の剥離ライナー65が、第1の剥離ライナー60に形成された層状の接着剤に重なるように送られて、ニップロール64a、64bにより接着剤層に押し付けられ接合される。第2の剥離ライナー65は、第1の剥離ライナー60と同様のフィルムにより構成されるが、接着剤層に対する剥離力が、第1の剥離ライナー60におけるものよりも軽くなるように、接着剤層に接着される面に、離型処理を行う。
(偏光子フィルムの形成)
図7に偏光子フィルムの製造工程を概略図で示す。原材料となるフィルム71は、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂を主成分とする高分子材料からなり、ロール72の形態で準備される。ロール72から繰り出されたPVAフィルム71は、水槽73において水に浸漬され、水により膨潤される。次いで、水により膨潤したPVAフィルム71は、ヨウ素を含む染色液を有する染色槽74に通され、該槽74でヨウ素が含浸させられる。ヨウ素が含浸されたPVAフィルム71は、次に、第1及び第2の架橋槽75、76に通される。架橋槽75、76にはヨウ化カリウム及びホウ酸を含む架橋浴が形成されており、ここで架橋処理が進行する。この架橋処理の過程で、PVAフィルム71には延伸が施される。この延伸は、架橋槽75、76を通してPVAフィルム71を送るロールの駆動速度を、入口側より出口側が高くなるように定めることにより行われる。延伸工程を経たPVAフィルム71は、水洗槽77で水洗され、両面に保護フィルム78a、78bが貼り合わされて、図7bに示すような積層体79となる。
(位相差フィルムの形成)
位相差フィルムは、樹脂フィルムの延伸倍率と延伸温度を制御することにより、調整することができる。延伸倍率は、所望の位相差、位相差フィルムの光学補償に必要なフィルムの厚さ、使用される樹脂の種類、使用されるフィルムの厚さ、延伸温度等に応じて適宜定めることができる。このような位相差フィルムの製造は、周知である。本発明において使用される1/4λ位相差フィルムは、この周知の方法を用いて、1/4λ位相分の位相差が生じるように調整される。
(偏光機能積層体の形成)
上述のようにして形成される1/4λ位相差フィルムを、図7(b)に示す偏光子積層体79に貼り合せることにより、本発明において使用される偏光機能積層体が得られる。図8(a)は、偏光子積層体79と1/4λ位相差フィルムとの貼り合わせ工程を示すもので、先ず、偏光子フィルムの基材となるPVAフィルムが、ヨウ素による染色を行う染色工程(S8−1)、延伸工程(S8−2)を経て図7に示す偏光子フィルム71となり、保護フィルム78a、78bと貼り合せるための貼り合わせ工程(S8−3)に送られる。貼り合わせ工程(S8−3)では、偏光子フィルム71の両面に保護フィルム78a、78bが貼り合わされる。次いで、偏光子フィルム71の一方の面に接着剤が塗工される(S8−4)。接着剤が塗工された偏光子フィルム71は、必要に応じて、該偏光子フィルムが使用される光学ユニットの寸法に対応する寸法に、例えば打ち抜きにより裁断される(S8−5)。光学ユニットが長尺のロール状の形態で、表示パネル板との連続的貼りあわせ工程に使用される場合には、この裁断工程は省略される。
(タッチパネル積層体の形成)
タッチパネル積層体3の基本的構成層は、透明基材層と、アンダーコート層、接着剤層、及び透明導電性層である。基材層を構成する材料としては、特に制限はなく、透明性を有する各種のプラスチックフィルムを用いることができ。基材層材料として、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましい材料は、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂である。基材層材料については、特許文献5に詳細な記載がり、ここに記載された材料のいずれも使用できるが、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが一般的に使用されている。市販のPETフィルムとしては、三菱ポリエステル株式会社製のフィルムがあり、1085mm幅で、厚さ23μmのものと50μmのものが入手できる。積層工程中に受ける熱により発生するオリゴマーを防止するためのオリゴマー防止層を付与したPETフィルムを入手可能である。視認側からみて偏光機能積層体より内側にタッチパネル積層体が配置される構成では、基材層は、PETではなく、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂材料により形成することが好ましい。
(光学ユニットの形成)
図12(a)(b)に、タッチパネル積層体3に偏光機能積層体5を貼り合せて図2の光学ユニット1を形成する一実施形態による工程を示す。図12(a)に示す工程では、タッチパネル積層体3は、ロール121の形態で準備され、該ロール121から繰り出されて対のニップロール122a、122bのニップに送り込まれる。図6に示す接着剤積層体69は、ロール123の形態で準備され、該ロール123から繰り出されて、剥離ロール124により一方の剥離ライナー60が剥がされた後、剥離ライナー60を剥がすことにより露出された接着剤層67がタッチパネル積層体3に面する状態で、ニップロール122a、122b間のニップに送り込まれる。接着剤層67は、図2の構成における接着剤層9を構成し、剥がされずに残る剥離ライナー63が図2の構成における剥離ライナー11となる。タッチパネル積層体3と接着剤積層体67とは、ニップロール122a、122b間で互いに圧接されて接着され、積層体125が形成される。この積層体125は、ロール126の形態に巻き取られる。次に、積層体125は、ロール126から繰り出されて、導電性層が露出された側を上にして、対のニップロール127a、127b間のニップに送り込まれる。
(ウインドウ又は表示パネル板の貼り合せ)
図12の工程により形成された光学ユニット1は、図2に示す層構成であり、この光学ユニット1の接着剤層9に表示パネル板13が接着される。図13(a)(b)は、その工程を示すもので、光学ユニット1は、表示パネル板13に対応する所定の寸法に切断された状態の光学ユニット1のシートとして貼り合せ位置に順次に送られる。表示パネル板13は、光学ユニット1のシートに同期して、貼り合せ位置に送られる。貼り合せ位置の直前において、光学ユニット1から剥離ライナー11が剥がされ、表示パネル板13に接合される。図13(b)に示すように、光学ユニット1は、接着剤層7が表示パネル板13に面する状態で真空吸着テーブル131により吸着保持されて、表示パネル板13と重ねられた状態で、対のニップロール132a、132b間のニップに送り込まれる。光学ユニット1と表示パネル板13とは、ロール132a、132b間のニップを通ることにより互いに接着剤層7により接合される。同様の工程により、ウインドウ15を、図示しない接着剤層を介して、その全面にわたり偏光機能積層体5に接合することができる。図2に示す構成により得られる表示パネル装置は、偏光機能積層体5がウインドウ15の直ぐ下方に配置されるので、該偏光機能積層体5より内方の層間界面における反射光がウインドウ15から外部に出るのを防止できる。
3:タッチパネル積層体
5:偏光機能積層体
7、9、31:接着剤層
11、13:剥離ライナー
13:表示パネル板
15:ウインドウ
17:縁取り印刷
32、33:オリゴマー防止層
34、35:透明基材層
36、38:アンダーコート層
37、39:透明導電性層
51:偏光子フィルム
52:1/4λ位相差フィルム
Claims (7)
- 静電容量型タッチ入力機能を備えた表示パネル装置を連続的に製造するための、タッチパネル積層体と偏光機能積層体との組み合わせからなる、長尺の連続体として形成されロールに巻かれた光学ユニットのロールであって、
前記タッチパネル積層体は、光学的に透明な接着剤層の一方の面に積層された光学的に透明な第1の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第1の基材層の面に第1のアンダーコート層を介して積層された第1の透明導電性層と、前記接着剤層の他方の面に積層された光学的に透明な第2の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第2の基材層の面に第2のアンダーコート層を介して積層された第2の透明導電性層とを備える長尺の連続体として形成され、前記第1及び第2の透明導電性層は、所定のパターンにパターン形成されており、
前記偏光機能積層体は、少なくとも円偏光素子を含む層を備える長尺の連続体であり、前記タッチパネル積層体の前記第1及び第2の透明導電性層の一方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介して接合されており、
互いに接合された前記タッチパネル積層体と前記偏光機能積層体とにより構成される長尺連続体の前記光学ユニットがロールに巻かれた
ことを特徴とする、光学ユニットのロール。 - 静電容量型タッチ入力機能を備えた表示パネル装置を連続的に製造するための、タッチパネル積層体と偏光機能積層体との組み合わせからなる、長尺の連続体として形成されロールに巻かれた光学ユニットのロールであって、
前記タッチパネル積層体は、光学的に透明な接着剤層の一方の面に積層された光学的に透明な第1の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第1の基材層の面に第1のアンダーコート層を介して積層された第1の透明導電性層と、前記接着剤層の他方の面に積層された光学的に透明な第2の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第2の基材層の面に第2のアンダーコート層を介して積層された第2の透明導電性層とを備える長尺の連続体として形成され、前記第1及び第2の透明導電性層は、所定のパターンにパターン形成されており、
前記偏光機能積層体は、少なくとも円偏光素子を含む層を備える長尺の連続体であり、前記タッチパネル積層体の前記第1及び第2の透明導電性層の一方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介して接合されており、
前記タッチパネル積層体には、前記第1及び第2の透明導電性層の他方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介して剥離ライナーが剥離可能に接合され、
前記剥離ライナーを前記タッチパネル積層体に接合する前記接着剤層は、該剥離ライナーを剥離したときに前記タッチパネル積層体側に層状に残存するように弱い剥離力で前記剥離ライナーに付着されており、
互いに接合された前記タッチパネル積層体と偏光機能積層体と前記剥離ライナーとにより構成される長尺連続体の前記光学ユニットがロールに巻かれた
ことを特徴とする、光学ユニットのロール。 - 静電容量型タッチ入力機能を備えた表示パネル装置を連続的に製造するための、タッチパネル積層体と偏光機能積層体との組み合わせからなる、長尺の連続体として形成されロールに巻かれた光学ユニットのロールであって、
前記タッチパネル積層体は、光学的に透明な接着剤層の一方の面に積層された光学的に透明な第1の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第1の基材層の面に第1のアンダーコート層を介して積層された第1の透明導電性層と、前記接着剤層の他方の面に積層された光学的に透明な第2の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第2の基材層の面に第2のアンダーコート層を介して積層された第2の透明導電性層とを備える長尺の連続体として形成され、前記第1及び第2の透明導電性層は、所定のパターンにパターン形成されており、
前記偏光機能積層体は、少なくとも円偏光素子を含む層を備える長尺の連続体であり、前記タッチパネル積層体の前記第1及び第2の透明導電性層の一方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介して接合されており、
前記タッチパネル積層体には、前記第1及び第2の透明導電性層の他方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介してハードコートフィルムが接合され、
前記偏光機能積層体には、光学的に透明な接着剤層を介して剥離ライナーが剥離可能に接合され、
前記剥離ライナーを前記偏光機能積層体に接合する前記接着剤層は、該剥離ライナーを剥離したときに前記偏光機能積層体側に層状に残存するように弱い接着力で前記剥離ライナーに付着されており、
互いに接合された前記タッチパネル積層体と偏光機能積層体と前記ハードコートフィルムと前記剥離ライナーとにより構成される長尺連続体の前記光学ユニットがロールに巻かれた
ことを特徴とする、光学ユニットのロール。 - 静電容量型タッチ入力機能を備えた表示パネル装置を連続的に製造するための、タッチパネル積層体と偏光機能積層体との組み合わせからなる、長尺の連続体として形成されロールに巻かれた光学ユニットのロールであって、
前記タッチパネル積層体は、光学的に透明な接着剤層の一方の面に積層された光学的に透明な第1の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第1の基材層の面に第1のアンダーコート層を介して積層された第1の透明導電性層と、前記接着剤層の他方の面に積層された光学的に透明な第2の基材層と、前記接着剤層とは反対側の前記第2の基材層の面に第2のアンダーコート層を介して積層された第2の透明導電性層とを備える長尺の連続体として形成され、前記第1及び第2の透明導電性層は、所定のパターンにパターン形成されており、
前記偏光機能積層体は、少なくとも円偏光素子を含む層を備える長尺の連続体であり、前記タッチパネル積層体の前記第1及び第2の透明導電性層の一方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介して接合され、
前記タッチパネル積層体には、前記第1及び第2の透明導電性層の他方を有する面に光学的に透明な接着剤層を介して第1の剥離ライナーが剥離可能に接合され、
前記偏光機能積層体には、前記タッチパネル積層体とは反対側の面に、光学的に透明な接着剤層を介して第2の剥離ライナーが剥離可能に接合され、
前記第1及び第2の剥離ライナーを接合する前記接着剤層は、該剥離ライナーを剥離したときに前記偏光機能積層体側及び前記タッチパネル積層体側に層状に残存するように弱い接着力で前記第1及び第2の剥離ライナーに付着されており、
互いに接合された前記タッチパネル積層体と偏光機能積層体と前記第1及び第2の剥離ライナーとにより構成される長尺連続体の前記光学ユニットがロールに巻かれた
ことを特徴とする、光学ユニットのロール。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載した光学ユニットのロールであって、前記偏光機能積層体は、直線偏光素子層と1/4λ位相差素子層とを少なくとも含むことを特徴とする光学ユニットのロール。
- 請求項2、4及び5のいずれか1項に記載した光学ユニットのロールを使用して表示パネル装置を製造する表示パネル装置製造方法であって、
光学的表示素子を含む表示パネル板を順次的に貼り合わせ位置に送り出し、
前記光学ユニットをロールから繰り出し、
前記光学ユニットの前記タッチパネル積層体に接合された前記剥離ライナーを除く部分を前記表示パネル板の送り方向長さに対応する送り方向長さ寸法に切断して、前記タッチパネル積層体に接合された前記剥離ライナー上に連続状に支持された複数の光学ユニットのシートを形成し、
前記貼り合わせ位置において、前記光学ユニットの前記タッチパネル積層体に接合された前記剥離ライナーから前記光学ユニットのシートを剥離し、該光学ユニットのシートにおける前記偏光機能積層体と反対側の面が前記表示パネル板に重なるように、前記光学ユニットのシートを送り、
前記光学ユニットのシートを、剥離された前記剥離ライナーを接着していた光学的に透明な接着剤により前記表示パネル板に貼り合せる
段階からなることを特徴とする表示パネル製造方法。 - 請求項3、4及び5のいずれか1項に記載した光学ユニットのロールを使用して表示パネル装置を製造する表示パネル装置製造方法であって、
光学的表示素子を含む表示パネル板を順次的に貼り合わせ位置に送り出し、
前記光学ユニットをロールから繰り出し、
前記光学ユニットの前記偏光機能積層体に接合された前記剥離ライナーを除く部分を前記表示パネル板の送り方向長さに対応する送り方向長さ寸法に切断して、前記偏光機能積層体に接合された前記剥離ライナー上に連続状に支持された複数の光学ユニットのシートを形成し、
前記貼り合わせ位置において、前記光学ユニットの前記偏光機能積層体に接合された前記剥離ライナーから前記光学ユニットのシートを剥離し、該光学ユニットのシートにおける前記偏光機能積層体の側の面が前記表示パネル板に重なるように、前記光学ユニットのシートを送り、
前記光学ユニットのシートを、剥離された前記剥離ライナーを接着していた光学的に透明な接着剤により前記表示パネル板に貼り合せる
段階からなることを特徴とする表示パネル製造方法。
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