JP2016004314A - タッチパネル付き表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示パネル20と、表示パネル20よりも観察者側に配置されたタッチパネル40とを備えるタッチパネル付き表示装置10であって、表示パネルとタッチパネルが、ギャップ11を介して配置され、表示パネルのタッチパネル側の表面、およびタッチパネル40の表示パネル20側の表面40Aの少なくとも一方の表面上に、第1の光透過性基材30と、第1の光透過性基材30上に積層された、凹凸面を有する凹凸層31とをこの順番で備え、かつ凹凸層の凹凸面がギャップ11側となるように配置された光学フィルム29を備え、光学フィルム29の内部ヘイズ値が1%以上30%以下であり、光学フィルム29の表面の平均傾斜角θaが0.074°以上2.000°以下である。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「フィルム」には、「シート」や「板」等と呼ばれる部材も含まれる。また、本明細書において、「重量平均分子量」は、テトラヒドロフラン(THF)等の溶媒に溶解して、従来公知のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算により得られる値である。図1は、第1の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置の概略構成図である。なお、本明細書において「光学フィルムの表面」とは、凹凸層側(低屈折率層を有する場合は低屈折率層側)の面を意味する。
図1に示されるように、タッチパネル付き表示装置10は、主に、画像を表示するための表示パネル20と、表示パネル20よりも観察者側に配置されたタッチパネル40と、表示パネル20の背面側に配置されたバックライトユニット80とを備えている。本実施形態においては、表示パネル20が液晶表示パネルであるので、タッチパネル付き表示装置10がバックライトユニット80を備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライトユニット80を備えていなくともよい。表示パネル20とタッチパネル40は、エアギャップ等のギャップ11を介して配置されている。表示パネル20のタッチパネル40側の表面上には、光学フィルム29が備えられており、タッチパネル40の表示パネル20側の表面上には、光学フィルムや反射防止フィルムが備えられていない。
表示パネル20は、図1に示されるように、バックライトユニット80側から観察者側に向けて、トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)等の保護フィルム21、偏光素子22、位相差フィルム23、透明粘着層24、表示素子25、透明粘着層26、位相差フィルム27、偏光素子28の順に積層された構造を有している。表示パネル20は、少なくとも表示素子25を備えていればよく、保護フィルム21等は備えていなくともよい。
光学フィルム29は、第1の光透過性基材30と、凹凸面を有する凹凸層31と、低屈折率層32とをこの順で積層した構造を有しているが、低屈折率層32は有していなくともよい。また、光学フィルム29の表面29Aは、凹凸面となっている。
θa=tan−1{(h1+h2+h3+・・・+hn)/L} …(1)
tanθ1=B/A=B/300 …(2)
式(2)中の距離Bは光学距離ではなく、実際の距離である。
B=b/2 …(3)
tanθ1=0.78/(2×300) …(4)
θ1=tan−1(0.0013)
=0.074 …(5)
θ1>0.074 …(6)
好ましくは、ピッチAが200μmでも干渉縞が認識できないようにするために、上記のAを200として導出した下記式(7)を満たせばよい。
θ1>0.11 …(7)
1)表面粗さ検出部の触針((株)小坂研究所製の商品名SE2555N(2μ標準))・先端曲率半径2μm、頂角90度、材質ダイヤモンド
2)表面粗さ測定器の測定条件
・基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):0.25mm
・評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):1.25mm
・触針の送り速さ:0.1mm/s
・予備長さ:(カットオフ値λc)×2
・縦倍率:2000倍
・横倍率:10倍
第1の光透過性基材30としては、光透過性を有すれば特に限定されないが、例えば、セルロースアシレート基材、シクロオレフィンポリマー基材、ポリカーボネート基材、アクリル基材、ポリエステル基材、またはガラス基材が挙げられる。
凹凸層31は、第1の光透過性基材30側の面とは反対の側の表面に、凹凸面を有している。凹凸層31は、主としてこの凹凸面に起因して、光学フィルム29の表面29Aに干渉縞防止機能を付与している。
微粒子は、無機微粒子または有機微粒子のいずれであってもよく、無機微粒子と有機微粒子とを組み合わせて用いてもよい。微粒子の種類および含有量を調整することで、光学フィルムの内部ヘイズを適宜調節することができる。無機微粒子としては、例えば、シリカ(SiO2)微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化スズ微粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称;ATO)微粒子、酸化亜鉛微粒子等の無機酸化物微粒子が好ましい。無機酸化物微粒子は、凹凸層中で凝集体を形成することが可能となり、この凝集体の凝集度合を調整することにより好適な凹凸面を形成することが可能となる。
バインダ樹脂は、光照射により光重合性化合物を重合(架橋)させて得られたものである。光重合性化合物は、光重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本明細書における、「光重合性官能基」とは、光照射により重合反応し得る官能基である。光重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。また、光重合性化合物を重合する際に照射される光としては、可視光線、並びに紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線のような電離放射線が挙げられる。
光重合性モノマーは、重量平均分子量が1000未満のものである。光重合性モノマーとしては、光重合性官能基を2つ(すなわち、2官能)以上有する多官能モノマーが好ましい。
光重合性オリゴマーは、重量平均分子量が1000以上10000未満のものである。光重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましい。多官能オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、 ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光重合性プレポリマーは、重量平均分子量が10000以上のものであり、重量平均分子量としては10000以上80000以下が好ましく、10000以上40000以下がより好ましい。重量平均分子量が80000を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる光学積層体の外観が悪化するおそれがある。上記多官能ポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
バインダ樹脂には、その他、必要に応じて、溶剤乾燥型樹脂(熱可塑性樹脂等、塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂)、および/または熱硬化性樹脂が添加されていてもよい。
光学フィルム29は、凹凸面を有する凹凸層31上にさらに低屈折率層32を備えている。低屈折率層32は、外部からの光(例えば蛍光灯、自然光等)が光学フィルム29の表面にて反射する際に、その反射率を低下させるためのものである。低屈折率層32は任意の層であるため備えられていなくてもよいが、このような低屈折率層を凹凸層上に積層させることで、光学フィルムの視認性(透過率)が向上するという効果が得られるため好ましい。低屈折率層32は凹凸層31よりも低い屈折率を有する。具体的には、例えば、低屈折率は、1.43以下の屈折率を有することが好ましく、1.40以下の屈折率を有することがより好ましい。
dA=mλ/(4nA) …(8)
上記式中、nAは低屈折率層の屈折率を表し、mは正の奇数を表し、好ましくは1であり、λは波長であり、好ましくは480nm以上580nm以下の範囲の値である。
120<nAdA<145 …(9)
上記のような光学フィルム29の製造方法をより詳細に説明する。なお、以下の説明は、上記(1)の方法によって、凹凸面を有する凹凸層31を形成するものである。
凹凸層用組成物は、少なくとも、微粒子、光重合性化合物を含むものである。その他、必要に応じて、凹凸層用組成物に、上記熱可塑性樹脂、上記熱硬化性樹脂、溶剤、重合開始剤を添加してもよい。さらに、凹凸層用組成物には、凹凸層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、屈折率を制御する等の目的に応じて、従来公知の分散剤、界面活性剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、易滑剤等を添加していてもよい。
溶剤としては、例えば、アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME、エチレングリコール)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプタノン、ジエチルケトン等)、エーテル類(1,4−ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
溶解度パラメーター=[ΣEcoh/ΣV]2 (10)
式中、Ecohは凝集エネルギー密度であり、Vはモル分子容である。原子団ごとに決められたEcoh及びVに基づき、Ecoh及びVの総和であるΣEcoh及びΣVを求めることによって、溶解度パラメーターを算出することができる。
相対蒸発速度=(n−酢酸ブチル90重量%が蒸発するのに要する時間)/(測定溶剤の90重量%が蒸発するのに要する時間)×100 (11)
重合開始剤は、光照射により分解されて、ラジカルを発生して光重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。
レベリング剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素系界面活性剤等が、凹凸層がベナードセル構造となることを回避することから好ましい。溶剤を含む樹脂組成物を塗工し、乾燥する場合、塗膜内において塗膜表面と内面とに表面張力差等を生じ、それによって塗膜内に多数の対流が引き起こされる。この対流により生じる構造はベナードセル構造と呼ばれ、形成する凹凸層にゆず肌や塗工欠陥といった問題の原因となる。
タッチパネル40は、センサ部50と、センサ部50より観察者側に配置されたカバーガラス70と、センサ部50とカバーガラス70とを固定するための透明粘着層42と、を備えている。タッチパネル40は、センサ部50を備えていればよく、カバーガラス70、透明粘着層42を備えていなくともよい。
センサ部50は、タッチパネル40のセンサとして機能する部分である。センサ部50としては、特に限定されないが、例えば、投影型静電容量方式に用いられるセンサが挙げられる。図1に示されるセンサ部50は、パターニングされた導電層52が設けられた基材フィルム51と、パターニングされた導電層53が設けられた基材フィルム51とを、透明粘着層54を介して積層した構造となっている。
図1に示される基材フィルム51は、光透過性基材55と、光透過性基材55の一方の面上に設けられたハードコート層56と、ハードコート層56上に設けられた高屈折率層57と、高屈折率層57上に設けられた低屈折率層58と、光透過性基材55の他方の面上に積層されたハードコート層59とを備えている。
導電層52、53の形状は特に限定されないが、例えば、正方形状やストライプ状が挙げられる。導電層52、53は取出パターン(図示せず)を介して端子部(図示せず)に接続されている。導電層52、53は、透明導電材料から構成された例を示しているが、導電層はメッシュ状の導線から構成することが可能である。透明導電材料としては、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化亜鉛、酸化インジウム(In2O3)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化スズ、酸化亜鉛−酸化スズ系、酸化インジウム−酸化スズ系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物等が挙げられる。導線の材料としては、銀、銅、アルミニウム、またはこれらの合金等の遮光性のある金属材料が挙げられる。
以下、本発明の第2の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置について、図面を参照しながら説明する。図4は第2の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置の概略構成図である。
図4に示される第2の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置110は、図1に示される第1の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置10と同様に、主に、画像を表示するための表示パネル20と、表示パネル20よりも観察者側に配置されたタッチパネル40と、表示パネル20の背面側に配置されたバックライトユニット80とを備えている。本実施形態においては、表示パネル20が液晶表示パネルであるので、タッチパネル付き表示装置110がバックライトユニット80を備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライトユニット80を備えていなくともよい。表示パネル20とタッチパネル40は、例えばエアギャップ等のギャップ111を介して配置されている。タッチパネル40の表示パネル20側の表面上には、凹凸層31の凹凸面がギャップ111側となるように配置された光学フィルム29が備えられており、光学フィルム29とタッチパネル40の表示パネル20側の表面との間には透明粘着層41を備えていてもよい。なお、表示パネル20のタッチパネル40側の表面20A上には、光学フィルムや反射防止フィルムが備えられていない。
以下、本発明の第3の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置について、図面を参照しながら説明する。図5は、第3の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置の概略構成図である。
図5に示される第3の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置210は、図1に示される第1の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置10と同様に、主に、画像を表示するための表示パネル20と、表示パネル20よりも観察者側に配置されたタッチパネル40と、表示パネル20の背面側に配置されたバックライトユニット80とを備えている。本実施形態においては、表示パネル20が液晶表示パネルであるので、タッチパネル付き表示装置210がバックライトユニット80を備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライトユニット80を備えていなくともよい。表示パネル20とタッチパネル40は、エアギャップ等のギャップ211を介して配置されている。表示パネル20のタッチパネル40側の表面上には、凹凸層31の凹凸面がギャップ211側となるように配置された光学フィルム29が備えられており、さらに、タッチパネル40の表示パネル20側の表面上にも、凹凸層31の凹凸面がギャップ211側となるように配置された光学フィルム29が備えられている。光学フィルム29とタッチパネル40の表示パネル20側の表面との間には透明粘着層41を備えていてもよい。
以下、本発明の第4の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置について、図面を参照しながら説明する。図6は、第4の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置の概略構成図である。
図6に示される第4の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置310は、図1に示される第1の実施形態に係るタッチパネル付き表示装置10と同様に、主に、画像を表示するための表示パネル20と、表示パネル20よりも観察者側に配置されたタッチパネル40と、表示パネル20の背面側に配置されたバックライトユニット80とを備えている。本実施形態においては、表示パネル20が液晶表示パネルであるので、タッチパネル付き表示装置110がバックライトユニット80を備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライトユニット80を備えていなくともよい。表示パネル20とタッチパネル40は、エアギャップ等のギャップ311を介して配置されている。本実施形態において、タッチパネル付き表示装置は、表示パネルのタッチパネル側の表面、およびタッチパネルの表示パネル側の表面のうちいずれか一方の表面上に光学フィルムを備え、表示パネルのタッチパネル側の表面、およびタッチパネルの表示パネル側の表面のうち光学フィルムが設けられていない表面上に、第2の光透過性基材と、第2の光透過性基材上に積層されたハードコート層と、ハードコート層上に積層された反射防止層とをこの順番で備える反射防止フィルムをさらに備える。図6では、表示パネル20のタッチパネル40側の表面上に、凹凸層31の凹凸面がギャップ311側となるように配置された光学フィルム29が備えられており、タッチパネル40の表示パネル20側の表面上にも、後述する反射防止層63がギャップ311側となるように配置された反射防止フィルム60がさらに備えられている。反射防止フィルム60とタッチパネル40の表示パネル20側の表面との間には透明粘着層41を備えていてもよい。
反射防止フィルム60は、光学フィルム29に対して離間している。図6に示される光学フィルム29の表面29Aと反射防止フィルム60の表面60Aとの間のギャップの間隔dは、タッチパネル付き表示装置の薄型化の観点から50μm以上1000μm以下となっていることが好ましい。この間隔dは、観察者の指等が画像表示面310Aに触れていない状態の間隔である。
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、凹凸層用組成物を得た。
(凹凸層用組成物1)
・有機微粒子(アクリル−スチレン共重合体粒子、平均粒子径2.0μm、屈折率1.55、積水化成品工業社製):3質量部
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):1質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
・有機微粒子(アクリル−スチレン共重合体粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.55、積水化成品工業社製):12質量部
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):3質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
・有機微粒子(ポリスチレン粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.60、綜研化学社製):15質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・シクロヘキサノン:35質量部
・有機微粒子(ポリスチレン粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.60、綜研化学社製):17質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・シクロヘキサノン:35質量部
・不定形シリカ粒子(無機微粒子、疎水化処理、平均粒子径(レーザー回折散乱法)2.7μm、富士シリシア社製):7質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:150質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):35質量部
・有機微粒子(ポリスチレン粒子、平均粒子径3.0μm、屈折率1.60、積水化成品工業社製):10質量部
・無機微粒子(平均一次粒子径12nm、表面に反応性官能基が導入されたシリカ、溶剤MIBK、固形分30%、日産化学社製):160質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.1質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):70質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
・有機微粒子(アクリルースチレン共重合体粒子、平均粒子径5.0μm、屈折率1.56、積水化成品工業社製):8質量部
・不定形シリカ(平均粒子径1.5μm):6質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):90質量部
・PMMAポリマー(分子量75000):10質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:150質量部
・シクロヘキサノン:80質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用組成物を得た。
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(製品名:KAYARAD DPHA、日本化薬社製):100質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・レベリング剤(製品名:F−568、DIC社製):0.1質量部(固形分100%換算値)
・メチルイソブチルケトン(MIBK):120質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、低屈折率層用組成物を得た。
(低屈折率層用組成物1)
・中空シリカ微粒子(中空シリカ微粒子の固形分:20質量%、溶液:メチルイソブチルケトン、平均粒径:60nm):30質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・重合開始剤(イルガキュア127;BASFジャパン社製):0.35質量部
・変性シリコーンオイル(X22164E;信越化学工業社製):0.5質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):320質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):160質量部
・中空シリカ微粒子(中空シリカ微粒子の固形分:20質量%、溶液:メチルイソブチルケトン、平均粒径:60nm):70質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・重合開始剤(イルガキュア127;BASFジャパン社製):0.35質量部
・変性シリコーンオイル(X22164E;信越化学工業社製):0.5質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):500質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):160質量部
光透過性基材としての厚さ40μmのトリアセチルセルロース樹脂フィルム(コニカミノルタ社製、KC4UAW)を準備し、トリアセチルセルロース樹脂フィルムの片面に、凹凸層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、4μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した。次いで、凹凸層上に、上記低屈折率層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で40℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で40℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、100nm厚み(硬化時)の低屈折率層を形成した。これにより、サンプル1に係る光学フィルムを作製した。
サンプル2においては、凹凸層用組成物1に代えて凹凸層用組成物2を用いて、5μm厚み(硬化時)の凹凸層をサンプル1と同様にして形成した。サンプル2においては、低屈折率層は形成していない。これにより、サンプル2に係る光学フィルムを作製した。
サンプル3においては、凹凸層用組成物2に代えて凹凸層用組成物3を用いて、4.5μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した以外は、サンプル2と同様にしてサンプル3に係る光学フィルムを作製した。
サンプル4においては、凹凸層用組成物3に代えて凹凸層用組成物4を用いて、4.0μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した以外は、サンプル2と同様にしてサンプル4に係る光学フィルムを作製した。
サンプル5においては、低屈折率層を形成しないこと以外は、サンプル1と同様にしてサンプル5に係る光学フィルムを作製した。
サンプル6においては、凹凸層用組成物2に代えて凹凸層用組成物5を用いて、2.0μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した以外は、サンプル2と同様にしてサンプル6に係る光学フィルムを作製した。
サンプル7においては、凹凸層用組成物2に代えて凹凸層組成物6を用いて、6.0μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した以外は、サンプル2と同様にしてサンプル7に係る光学フィルムを作製した。
サンプル8においては、凹凸層用組成物2に代えて凹凸層用組成物7を用いて、4.0μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した以外は、サンプル2と同様にしてサンプル8係る光学フィルムを作製した。
サンプル9においては、凹凸層用組成物2に代えて凹凸層用組成物8を用いて、4.0μm厚み(硬化時)の凹凸層を形成した以外は、サンプル2と同様にしてサンプル9に係る光学フィルムを作製した。
サンプル10においては、凹凸層用組成物1に代えて、ハードコート層用組成物を用いて、8.0μm厚み(硬化時)のハードコート層を形成し、低屈折率層用組成物1に代えて、低屈折率層用組成物2を用いた以外は、サンプル1と同様にしてサンプル10に係る反射防止フィルムを作製した。
サンプル1〜10の全光線透過率は、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K7361に準拠した方法により測定した。ヘイズは、JIS K7136に準拠し、ヘイズメーターHM−150(村上色彩技術研究所社製)により測定した。それぞれの結果を表1に示す。
サンプル1〜10の透過画像鮮明度は、写像性測定器(ICM−1T、スガ試験機社製)を用いてJIS K7105に準拠した方法により測定した。結果を表1に示す。
サンプル1〜10について、分光光度計(MPC3100、島津製作所株式会社製)を用いて、反射Y値を測定した。具体的には、それぞれのフィルムにおける表面側(サンプル1〜9の光学フィルムにおいては凹凸層または低屈折率層の表面側、サンプル10の反射防止フィルムにおいては低屈折率層の表面側)から入射角度8度の光を照射し、それぞれのフィルムで反射された拡散光を含む反射光を、積分球を用いて受光して、380nm〜780nmの波長範囲の反射率を、BaSO4粉末を固めた白色板を基準として測定し、その後、人間が目で感じる明度として換算するソフトウェア(例えば、MPC3100に内蔵されたソフトウェア)によって、「C光源、視野2度」の条件で反射Y値を算出した。なお、反射Y値の測定は、トリアセチルセルロース基材における凹凸層またはハードコート層が形成されている面とは反対側の面(裏面)に黒テープ(寺岡製作所製)を貼り付けた状態で行った。
サンプル1〜9の光学フィルムの表面(凹凸層または低屈折率層の表面)、およびサンプル10の反射防止フィルムの表面(低屈折率層の表面)において、平均傾斜角θa、算術平均粗さRaおよび十点平均粗さRzは、表面粗さ測定器(型番:SE−3400/(株)小坂研究所製)を用いて、下記の測定条件により測定した。
1)表面粗さ検出部の触針((株)小坂研究所製の商品名SE2555N(2μ標準))・先端曲率半径2μm、頂角90度、材質ダイヤモンド
2)表面粗さ測定器の測定条件
・基準長さ(粗さ曲線のカットオフ値λc):0.25mm
・評価長さ(基準長さ(カットオフ値λc)×5):1.25
・触針の送り速さ:0.1mm/s
・予備長さ:(カットオフ値λc)×2
・縦倍率:2000倍
・横倍率:10倍
サンプル1〜10に係るフィルムの中から1枚または2枚のフィルムを取り出し、一方をフィルムA(表示パネル側のフィルム)とし、他方をフィルムB(タッチパネル側のフィルム)とした。各実施例および比較例におけるフィルムの組み合わせは、表2に示す。そして、フィルムAとフィルムBを用いて、以下の干渉縞評価、ギラツキ性評価、および視認性性評価を行った。
まず、フィルムAを透明粘着剤を介して、黒アクリル板に貼り付けた。また、フィルムBを、厚さが0.7mmであり、かつ大きさが10cm×10cmのガラス板に透明粘着剤(製品名「PD−S1」、パナック社製)を介して貼り付けた。そして、フィルムAの表面(サンプル1〜9においては凹凸層または低屈折率層の表面、サンプル10においては低屈折率層の表面)とフィルムBの表面(サンプル1〜9においては凹凸層または低屈折率層の表面、サンプル10においては低屈折率層の表面)が互いに離間して向き合うように、フィルムA付きアクリル板の両端にテープを貼り、フィルムB付きガラス板を配置させた。フィルムAの表面とフィルムBの表面との間のエアギャップの間隔は0.1mmであった。そして、フィルムB付きガラス側から指で押した状態で、フィルムB付きガラス上に配置されたナトリウムランプから光を照射し、干渉縞が確認されるか否か調べた。評価基準は以下の通りとした。
◎:干渉縞が確認されなかった。
○:若干干渉縞が観察されたが問題のないレベルであった。
×:干渉縞が明確に確認された。
まず、フィルムB付きガラス板のフィルムBの表面の両端にテープを貼った。そして、輝度1500cd/m2のライトボックス(白色面光源)、350ppiのブラックマトリクスガラス、フィルムA、フィルムB付きガラス板の順に下から重ねた状態にし、30cm程度の距離から上下、左右様々な角度から、被験者15人が目視評価を行った。ギラツキが気になるか否かを判定し、下記の基準によりギラツキを評価した。
◎:良好と答えた人が13人以上であった。
○:良好と答えた人が7〜12人であった。
×:良好と答えた人が6人以下であった。
コントラスト比を以下の方法により測定した。まず、バックライトユニットとして冷陰極管光源に拡散板を設置したものを用意した。その上に2枚の偏光板(サムスン社製 AMN−3244TP)を配置し、さらにその上に、フィルムAとガラス付きフィルムBを、エアギャップを介して配置した。フィルムAの表面とフィルムBの表面との間のエアギャップの間隔は0.1mmであった。そして、その上から透過光の輝度を測定した。2枚の偏光板をパラレルニコルに設置したときに通過する光の輝度のLmaxを、クロスニコルに設置したときに通過する光の輝度のLminで割った値(Lmax/Lmin)をコントラストとした。そして、サンプル1〜9のフィルムのコントラスト(L1)を、サンプル1〜9の代わりに光透過性基材(トリアセチルセルロース樹脂フィルム)としたときのコントラスト(L2)で割った値(L1/L2)×100(%)をコントラスト比とした。なお、輝度の測定は5lx以下の暗室下で行った。上記輝度の測定には、色彩輝度計(トプコン社製 BM−5A)を用い、色彩輝度計の測定角は、1°に設定し、サンプル上の視野φ5mmで測定した。また、バックライトの光量は、サンプルを設置しない状態で、2枚の偏光板をパラレルニコルに設置したときの輝度が3600cd/m2になるように設置した。
◎:コントラスト比が60%以上であった。
○:コントラスト比が30%以上60%未満であった。
×:コントラスト比が30%未満であった。
10A、110A、210A、310A…画像表示面
11、111、211、311…ギャップ
20…表示パネル
20A…表示パネルのタッチパネル側の表面
25…表示素子
29…光学フィルム
29A…光学フィルムの表面
30…第1の光透過性基材
31…凹凸層
32…低屈折率層
40…タッチパネル
40A…タッチパネルの表示パネル側の表面
60…反射防止フィルム
60A…反射防止フィルムの表面
61…第2の光透過性基材
62…ハードコート層
63…反射防止層
64…高屈折率層
65…低屈折率層
Claims (6)
- 画像を表示するための表示パネルと、前記表示パネルよりも観察者側に配置されたタッチパネルとを備えるタッチパネル付き表示装置であって、
前記表示パネルと前記タッチパネルが、ギャップを介して配置されており、
前記表示パネルの前記タッチパネル側の表面、および前記タッチパネルの前記表示パネル側の表面の少なくとも一方の表面上に、第1の光透過性基材と、前記第1の光透過性基材上に積層された、凹凸面を有する凹凸層とをこの順番で備え、かつ前記凹凸層の前記凹凸面がギャップ側となるように配置された光学フィルムを備え、
前記光学フィルムの内部ヘイズ値が1%以上30%以下であり、前記光学フィルムの表面の平均傾斜角θaが0.074°以上2.000°以下である、タッチパネル付き表示装置。 - 前記光学フィルムの表面側から測定した反射Y値が2.5%以下である、請求項1に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記光学フィルムが、前記凹凸層上に、前記凹凸層よりも低い屈折率を有する低屈折率層をさらに備える、請求項1に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記表示パネルの前記タッチパネル側の表面上に前記光学フィルムを備える、請求項1に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記表示パネルの前記タッチパネル側の表面、および前記タッチパネルの前記表示パネル側の表面のうちいずれか一方の表面上に前記光学フィルムを備え、
前記表示パネルの前記タッチパネル側の表面、および前記タッチパネルの前記表示パネル側の表面のうち前記光学フィルムが設けられていない表面上に、第2の光透過性基材と、前記第2の光透過性基材上に積層されたハードコート層と、前記ハードコート層上に積層された反射防止層とをこの順番で備える反射防止フィルムをさらに備える、請求項1に記載のタッチパネル付き表示装置。 - 前記凹凸層が、シリカ微粒子と、有機微粒子と、バインダー樹脂とを含む、請求項1に記載のタッチパネル付き表示装置。
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