JP2015108958A - タッチパネルセンサを含む転写箔および転写箔の製造方法、並びに、タッチパネルセンサを備えたタッチ位置検出機能付き表示装置およびタッチ位置検出機能付き表示装置の製造方法 - Google Patents
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はじめに図1を参照して、タッチパネルセンサ30を備えたタッチ位置検出機能付き表示装置10について説明する。図1に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置10は、タッチパネルセンサ30と、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置15とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置15は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置15は、表示面16aを有した表示パネル16と、表示パネル16に接続された表示制御部(図示せず)と、を有している。表示パネル16は、映像を表示することができるアクティブエリアA1と、アクティブエリアA1を取り囲むようにしてアクティブエリアA1の外側に配置された非アクティブエリア(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル16を駆動する。表示パネル16は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面16aに表示する。すなわち、表示装置15は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
はじめに図3を参照して、転写箔20について説明する。図3に示すように、転写箔20は、基材フィルム22と、基材フィルムの一方の側に設けられたタッチパネルセンサ30と、タッチパネルセンサ30の一方の側に設けられた接着層26と、を備えている。
基材フィルム22は、転写箔20においてタッチパネルセンサ30を支持するためのものである。基材フィルム22としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やシクロオレフィンポリマー(COP)など、十分な柔軟性を有する合成樹脂材料が用いられる。なお後述する転写工程が、ヒートシールによってタッチパネルセンサ30を表示装置15などに取り付ける工程を含む場合、基材フィルム22には、接着層26を溶融させるための熱が加えられる。例えば基材フィルム22は、数秒間にわたって100〜200℃程度に加熱される。従って、転写工程がヒートシールによって実施される場合、基材フィルム22を構成する材料としては、数秒間にわたって100〜200℃程度に加熱された場合であっても溶融しない程度の耐熱性を有する材料が用いられる。
接着層26は、タッチパネルセンサ30を表示装置15などの対象物に接着させるための層である。透光性を有するとともに所定の接着性を有する限りにおいて、接着層26を構成する材料が特に限られることはない。例えば接着層26を、ホットメルト接着剤を主成分として構成することができる。ホットメルト接着剤とは、加熱することで流動性を示し、冷却により固化する際に接着力を発現する熱可塑性材料からなる加熱溶融型の接着剤のことである。
ホットメルト接着剤として、例えばエチレン−酢酸ビニル系、塩化ビニル−酢酸ビニル系、アクリル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ナイロン系、ポリエステル系、ゴム系、ウレタン系、セルロース系、反応型ホットメルト系等の樹脂を使用することができ、必要に応じて2種類以上の樹脂の混合物を使用することもできる。これらの樹脂は、被着体に応じて選択することが好ましい。具体的には、被着体との接着性を向上する観点から、被着体を構成する樹脂と同系統の材料を用いることが好ましい。接着層26の厚みは、例えば1〜3μmの範囲内になっている。
タッチパネルセンサ30は、後述する転写工程の際に基材フィルム22から剥離可能であるよう、基材フィルム22の一方の側に設けられている。ここで「剥離可能」とは、基材フィルム22とタッチパネルセンサ30との間の密着力が、その他の構成要素間の密着力よりも小さくなっていることを意味している。例えば、基材フィルム22とタッチパネルセンサ30との間の密着力が、表示装置15などの、タッチパネルセンサ30が取り付けられる対象物と、接着層26との間の密着力、および、タッチパネルセンサ30と接着層26との間の密着力よりも小さくなっていることを意味している。
図2に示すように、各第1導電パターン41は、アクティブエリアAa1内に配置され、第1方向D1に沿って延びる第1センサ電極42と、アクティブエリアAa1の周辺に位置する非アクティブエリアAa2内に配置され、第1センサ電極42に電気的に接続された第1額縁配線43と、を有している。また各第2導電パターン46は、アクティブエリアAa1内に配置され、第1方向D1に交差する第2方向D2に沿って延びる第2センサ電極47と、非アクティブエリアAa2内に配置され、第2センサ電極47に電気的に接続された第2額縁配線48と、を有している。第2方向D2は例えば、第1方向D1に直交する方向となっている。
なお図示はしないが、第1導電パターン41の第1額縁配線43も第1絶縁層34によって覆われていてもよい。また第2導電パターン46の第2額縁配線48も、第2絶縁層36によって覆われていてもよい。この際、導電パターン41,46からの信号を外部に取り出せるようにするため、額縁配線43,48はそれぞれ少なくとも部分的に絶縁層34,36から露出していてもよい。また図示はしないが、導電パターン41,46からの信号を外部に容易に取り出せるようにするため、額縁配線43,48には、額縁配線43,48よりも広い幅を有する端子部が接続されていてもよい。
次に下地層32について説明する。下地層32は、下地層32に耐薬品性や強度を付与するために、熱硬化性樹脂組成物又は電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物を含んでいる。熱硬化性樹脂組成物又は電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物としては、透光性を有するものが用いられる。熱硬化性樹脂組成物とは、少なくとも熱硬化性樹脂を含む組成物であり、加熱されることにより硬化する樹脂組成物である。電離放射線硬化性樹脂組成物とは、電離放射線硬化性官能基を有する化合物(以下、「電離放射線硬化性化合物」ともいう)を含む組成物である。なお、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味する。電離放射線としては、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。
この場合、塗膜を設ける際には塗膜の硬度がさほど高くないため、薄い塗膜を離型層24上に容易に設けることができる。このため、小さな厚みを有する下地層32を得ることができる。従って、転写箔20全体の厚みを小さくすることができる。これによって、転写箔20の柔軟性を確保することができ、このことにより、タッチパネルセンサ30が取り付けられる対象物の形状に沿って転写箔20が変形することが可能になる。
一方、塗膜を下地層32上に設けた後に、電子線照射、紫外線照射または加熱によって塗膜を硬化させることができるので、所定の硬度を有する下地層32を得ることができる。このため、転写箔20の箔切れ性を十分に確保することができる。
多官能性(メタ)アクリレート系化合物のうち、2官能(メタ)アクリレート系モノマーとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAテトラエトキシジアクリレート、ビスフェノールAテトラプロポキシジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート等が挙げられる。
3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、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、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリレート系モノマーは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。また、多官能性(メタ)アクリレート系オリゴマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート等のアクリレート系重合体等が挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートとヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応によって得られる。
また、好ましいエポキシ(メタ)アクリレートは、3官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、及び2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
上記電離放射線硬化性化合物は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類等から選ばれる1種以上が挙げられる。
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合阻害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等から選ばれる1種以上が挙げられる。
次に絶縁層34,36について説明する。絶縁層34,36は、下地層32と同様に、透光性を有し、かつ電子線照射、紫外線照射または加熱によって硬化する硬化性樹脂から構成されている。第1絶縁層34は、下地層32と同様に、はじめに、硬化前の硬化性樹脂を含む塗膜を下地層32上に設け、その後、塗膜を硬化させることによって形成される。同様に第2絶縁層36は、はじめに、硬化前の硬化性樹脂を含む塗膜を第1絶縁層34上に設け、その後、塗膜を硬化させることによって形成される。このため、下地層32の場合と同様に、小さな厚みを有し、かつ所定の硬度を有する絶縁層34,36を得ることができる。従って、転写箔20の柔軟性および箔切れ性を十分に確保することができる。
相互容量方式の場合、センサ電極42,47の一方が、外部の制御回路から伝達される駆動電圧が印加される駆動電極となり、センサ電極42,47の他方が、センサ電極42,47の一方を通った駆動電圧を制御回路へ戻す検出回路になる。例えば、第1センサ電極42が駆動電極であり、第2センサ電極47が検出電極である場合について考える。この場合、駆動電圧は、第1センサ電極42と第2センサ電極47との間の容量結合によって、第1センサ電極42から第2センサ電極47へ伝達される。
ここで本実施の形態において、第2センサ電極47は、第1センサ電極42を覆う第1絶縁層34上に設けられている。また、硬化性樹脂、例えば電子線照射によって硬化する硬化性樹脂を用いて第1絶縁層34を構成することにより、第1絶縁層34の厚みを小さくすることができる。このため、従来のように誘電体の一方の側の面に駆動電極が設けられ誘電体の他方の側の面に検出電極が設けられる場合に比べて、駆動電極(第1センサ電極42)と検出電極(第2センサ電極47)との間の距離を小さくすることができる。これによって、駆動電極と検出電極との間の静電容量を大きくすることができ、このことにより、タッチ位置の検出感度を高めることができる。この結果、駆動電圧として必要な振幅を従来よりも低減させることができるので、タッチパネルセンサ30の消費電力を低減することが可能である。また、駆動電極と検出電極との間における電圧降下の程度が小さくなるので、駆動電圧の電圧が従来と同等である場合、タッチパネルセンサ30を大型化することが可能である。
次に、以上のような構成からなる転写箔20を製造する方法について、図4(a)〜(e)を参照して説明する。なお図4(a)〜(e)は、各製造工程において基材フィルム22を図2のIII線に沿って切断した場合を示す断面図である。
これらの工程により、基材フィルム22から剥離可能なタッチパネルセンサ30が基材フィルム22の一方の側に形成される。
次に、得られた転写箔20を用いて、タッチ位置検出機能付き表示装置10を製造する方法について、図5(a)〜(c)を参照して説明する。
上述の本実施の形態においては、ヒータが内蔵されたローラー50を利用して、表示装置15上にタッチパネルセンサ30を転写する例を示した。しかしながら、表示装置15などの対象物上にタッチパネルセンサ30を適切に転写することができる限りにおいて、具体的な転写方法が特に限られることはない。以下、型51を用いて転写工程を実施する例について、図6(a)(b)を参照して説明する。なお本変形例においては、図6(a)に示すように、タッチパネルセンサ30が、表示装置15のその他の部分に対して突出した突出面18が形成された表示パネル16上に転写されるものとする。
上述の本実施の形態においては、インクジェット法によって導電パターン41,46が形成される例を示した。しかしながら、絶縁層34,36によって覆われ得る程度の厚みを導電パターン41,46が有する限りにおいて、導電パターン41,46を形成する方法が特に限られることはない。例えば、はじめに下地層32上や第1絶縁層34上の全域に金属酸化物層や金属層を設け、次に、フォトリソグラフィー法によって金属酸化物層上や金属層上に感光層を所定のパターンで形成し、その後、感光層をマスクとして金属酸化物層や金属層をエッチングすることによって、導電パターン41,46を形成してもよい。
15 表示装置
20 転写箔
22 基材
24 離型層
26 接着層
30 タッチパネルセンサ
32 下地層
34 第1絶縁層
36 第2絶縁層
41 第1導電パターン
46 第2導電パターン
50 ローラー
51 型
Claims (12)
- 基材フィルムと、
前記基材フィルムから剥離可能に、前記基材フィルムの一方の側に設けられたタッチパネルセンサと、
前記タッチパネルセンサの一方の側に設けられた接着層と、を備え、
前記基材フィルムの厚みは、19〜150μmの範囲内になっており、
前記タッチパネルセンサは、
前記基材フィルムの一方の側に設けられた下地層と、
前記下地層上に設けられた複数の導電パターンと、
前記複数の導電パターンを覆うよう前記下地層上に設けられた絶縁層と、を有し、
前記下地層および前記絶縁層はいずれも、透光性を有し、かつ電子線照射、紫外線照射または加熱によって硬化する硬化性樹脂から構成されている、転写箔。 - 前記下地層および前記絶縁層はいずれも、電子線照射によって硬化する硬化性樹脂から構成されており、
前記下地層の厚みは、3〜10μmの範囲内になっており、
前記絶縁層の厚みは、3〜10μmの範囲内になっている、請求項1に記載の転写箔。 - 前記下地層および前記絶縁層はいずれも、アクリル系樹脂またはウレタン樹脂を少なくとも含む、請求項1または2に記載の転写箔。
- 前記絶縁層は、前記下地層上に設けられた第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に設けられた第2絶縁層と、を有し、
前記導電パターンは、前記下地層上に設けられ、第1方向に沿って延び、前記第1絶縁層によって覆われた第1センサ電極を含む複数の第1導電パターンと、前記第1絶縁層上に設けられ、前記第1方向に交差する第2方向に沿って延び、前記第2絶縁層によって覆われた第2センサ電極を含む複数の第2導電パターンと、を有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の転写箔。 - 前記第1絶縁層および前記第2絶縁層はいずれも、電子線照射によって硬化する硬化性樹脂から構成されており、
前記第1絶縁層および前記第2絶縁層の厚みはいずれも、3〜10μmの範囲内になっている、請求項4に記載の転写箔。 - 前記基材フィルムと前記タッチパネルセンサとの間に、離型剤を含む離型層が設けられている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の転写箔。
- 表示装置と、
前記表示装置の表示面上に接着層を介して配置されたタッチパネルセンサと、を備え、
前記タッチパネルセンサは、
下地層と、
前記下地層の前記表示装置側の面上に設けられた複数の導電パターンと、
前記複数の導電パターンを覆うよう前記下地層の前記表示装置側の面上に設けられた絶縁層と、を有し、
前記下地層および前記絶縁層はいずれも、透光性を有し、かつ電子線照射、紫外線照射または加熱によって硬化する硬化性樹脂から構成されている、タッチ位置検出機能付き表示装置。 - 前記下地層および前記絶縁層はいずれも、電子線照射によって硬化する硬化性樹脂から構成されており、
前記下地層の厚みは、3〜10μmの範囲内になっており、
前記絶縁層の厚みは、3〜10μmの範囲内になっている、請求項7に記載のタッチ位置検出機能付き表示装置。 - 前記表示装置は、湾曲面が形成された表示パネルを有し、
前記タッチパネルセンサは、前記表示パネルの前記湾曲面上に前記接着層を介して配置されている、請求項7または8に記載のタッチ位置検出機能付き表示装置。 - 基材フィルムを準備する工程と、
前記基材フィルムの一方の側に、前記基材フィルムから剥離可能であるようタッチパネルセンサを形成する工程と、
前記タッチパネルセンサの一方の側に接着層を設ける工程と、を備え、
前記タッチパネルセンサを形成する工程は、
前記基材フィルムの一方の側に下地層を形成する下地層形成工程と、
前記下地層上に複数の導電パターンを形成する導電パターン形成工程と、
前記複数の導電パターンを覆うよう前記下地層上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記絶縁層上に接着層を設ける接着層形成工程と、を有し、
前記絶縁層形成工程は、硬化性樹脂に電子線または紫外線を照射することにより、または硬化性樹脂を加熱することにより、硬化性樹脂を硬化させる硬化工程を含む、転写箔の製造方法。 - 表示装置を準備する工程と、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の転写箔を準備する工程と、
前記転写箔の前記タッチパネルセンサを前記表示装置上に転写する転写工程と、を備え、
前記転写工程は、
前記転写箔の前記接着層を前記表示装置に密着させる工程と、
前記接着層を介して前記表示装置に密着している前記タッチパネルセンサから、前記転写箔の前記基材を剥離する工程と、を含む、タッチ位置検出機能付き表示装置の製造方法。 - 前記表示装置は、湾曲面が形成された表示パネルを有し、
前記転写工程において、前記転写箔の前記タッチパネルセンサは、前記表示装置の前記表示パネルの前記湾曲面上に転写される、請求項11に記載のタッチ位置検出機能付き表示装置の製造方法。
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