JP2024051909A - 加飾付きタッチパネル、タッチパネル付き表示装置、加飾シート - Google Patents

Abstract

【課題】遮光層を有する加飾シートを有する加飾付きタッチパネルにおいて、タッチセンシングの不良の発生を抑制する。【解決手段】加飾付きタッチパネル１０は、静電容量方式のタッチパネルセンサ１１と、タッチパネルセンサ１１に重ねられる加飾シート２０と、を備える。加飾シート２０は、カーボンブラック２５ｂを含む遮光層２５を有する。遮光層２５の厚みは、２μｍ以上である。遮光層２５の表面抵抗は、１×１０６Ω／□以上である。【選択図】図２

Description

本開示は、加飾シートを有する加飾付きタッチパネル、加飾付きタッチパネルを有するタッチパネル付き表示装置、及び加飾シートに関する。

例えば特許文献１に記載されているような、タッチパネル付き表示装置が知られている。タッチパネルの方式の１つとして、静電容量方式が知られている。静電容量方式のタッチパネルは、タッチパネルセンサとして、モザイク状のパターンで配置されたセンサ電極を含む。センサ電極に指等の外部導体が接近すると、センサ電極と外部導体との静電結合によってセンサ電極に加わっている電圧が変化する。電圧が変化したセンサ電極の位置が特定されることで、外部導体の位置を検出できる。

タッチパネルの他の方式として、抵抗膜方式等が知られている。静電容量方式は、抵抗膜方式に比べて、表示装置から出射された画像光の透過率や、タッチパネルの表面硬度において有利である。タッチパネルを利用する場合、静電容量方式のタッチパネルを利用することが望まれている。

タッチパネル付き表示装置に意匠が付与されることが求められている。例えば特許文献１に記載されているタッチパネル付き表示装置は、意匠を付与するために、表示装置の枠部等の画像の非表示部分に意匠を表示する加飾シートを有している。加飾シートは、意匠を形成する意匠層を有している。

タッチパネル付き表示装置には、単なる意匠でなく、周囲環境と調和する意匠が付与されることが求められている。タッチパネル付き表示装置において、画像の非表示部分だけでなく、画像の表示部分にも意匠が付与されることが求められている。

画像の表示部分に意匠を付与するために、画像の表示部分と重なる位置に透過部を有する加飾シートが考えられる。透過部を有する加飾シートにより、画像の表示状態では画像光が透過部を透過して画像を観察でき、画像の非表示状態では加飾シートが表示する意匠を観察できる。

画像の表示状態で加飾シートが表示する意匠と画像とが混合して観察されると、画像の品質が低下する。加飾シートが表示する意匠と画像とが混合して観察されること抑制するために、加飾シートは、遮光層を有する。遮光層は、十分な遮光性を有するよう、遮光性の高い光吸収粒子であるカーボンブラックを含んでいる。

特開２０１３－０７３０７５号公報

タッチパネル付き表示装置が加飾シートを有していると、タッチパネルとしての機能が発揮されなくなる不具合が生じることがある。このような不具合は、遮光層が含むカーボンブラックによって引き起こされ得る。カーボンブラックは導電性が高いため、カーボンブラックを含む遮光層の全体が外部導体と静電結合する。これにより、タッチパネルセンサによる外部導体の位置の検出が阻害されて、タッチセンシングの不良が生じ得る。

本開示は、遮光層を有する加飾シートを有する加飾付きタッチパネルにおいて、タッチセンシングの不良の発生を抑制することを目的とする。

本開示の一実施の形態は、以下の［１］乃至［８］に関する。
［１］
静電容量方式のタッチパネルセンサと、
前記タッチパネルセンサに重ねられる加飾シートと、を備え、
前記加飾シートは、カーボンブラックを含む遮光層を有し、
前記遮光層の厚みは、２μｍ以上であり、
前記遮光層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である、加飾付きタッチパネル。
［２］
前記加飾シートは、前記遮光層に重ねられた意匠層と、前記意匠層及び前記遮光層の非形成部である複数の透過部と、をさらに有する、［１］に記載の加飾付きタッチパネル。
［３］
前記カーボンブラックの粒径は、２３ｎｍ以下である、［１］または［２］に記載の加飾付きタッチパネル。
［４］
前記遮光層における前記カーボンブラックの濃度は、５２質量％以下である、［３］に記載の加飾付きタッチパネル。
［５］
前記遮光層の厚みは、２０μｍ以下である、［１］乃至［４］のいずれかに記載の加飾付きタッチパネル。
［６］
前記加飾シートが有する各層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である、［１］乃至［５］のいずれかに記載の加飾付きタッチパネル。
［７］
［１］乃至［６］のいずれかに記載の加飾付きタッチパネルと、
前記加飾付きタッチパネルの前記タッチパネルセンサの近くに配置された表示装置と、を備える、タッチパネル付き表示装置。
［８］
カーボンブラックを含む遮光層を有し、
前記遮光層の厚みは２μｍ以上であり、
前記遮光層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である、加飾シート。

本開示によれば、遮光層を有する加飾シートを有する加飾付きタッチパネルにおいて、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。

図１は、タッチパネル付き表示装置の分解斜視図である。 図２は、タッチパネル付き表示装置の分解断面図である。 図３は、遮光層の拡大断面図である。 図４は、加飾シートの一部を拡大した正面図の一例である。 図５は、加飾シートの一部を拡大した正面図の他の例である。 図６は、タッチパネル付き表示装置の作用を説明するための図である。 図７は、タッチパネル付き表示装置の作用を説明するための図である。 図８は、カーボンブラックを有する遮光層及びカーボンブラック以外の光吸収粒子を有する遮光層の各波長に対する透過率を示すグラフである。

図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさのため、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張している場合がある。

本明細書において、「層」、「シート」及び「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されるものではない。例えば「シート」という用語は、層或いはフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。

本明細書において用いる、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈される。

図１乃至図８を参照しながら、本開示による一実施の形態のタッチパネル付き表示装置について説明する。図１は、本開示による一実施の形態のタッチパネル付き表示装置１を概略的に示す分解斜視図である。図１に示されるように、タッチパネル付き表示装置１は、表示装置５と、加飾付きタッチパネル１０と、を備えている。加飾付きタッチパネル１０は、タッチパネルセンサ１１と、加飾シート２０と、を有している。加飾シート２０は、タッチパネルセンサ１１に重ねられている。表示装置５は、加飾付きタッチパネル１０のタッチパネルセンサ１１の近くに配置されている。加飾付きタッチパネル１０は、表示装置５に、例えば図示しない透明な接着層を介して接着されている。タッチパネル付き表示装置１は、タッチパネルセンサ１１よってタッチパネル機能を発揮できる。タッチパネル付き表示装置１は、表示装置５による画像と、加飾シート２０による意匠と、を表示できる。

図示されている例では、タッチパネル付き表示装置１は、平板状に示されているが、タッチパネル付き表示装置１の各構成要素が湾曲することで、タッチパネル付き表示装置１は、湾曲形状であってもよい。

表示装置５は、例えば、表示面に画像を表示する、または、光の一部を遮光することで画像を表示する。表示装置５は、画像を表示する状態と、画像を表示しない状態と、を切り換えることができる。表示面に画像を表示する表示装置は、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイである。光の一部を遮光物によって遮光することで画像を表示する表示装置は、例えば、面光源装置からの光を印刷が施された透明なフィルムを透過させることで画像を表示するものや、面光源装置からの光を表示するものの形状に合わせた形状の遮光物によって遮光することで明暗による画像を表示するものである。

タッチパネルセンサ１１は、当該タッチパネルセンサ１１上において、指等の被検出体が接触または接近した位置を検出できる。タッチパネルセンサ１１は、本実施の形態において、静電容量方式である。タッチパネルセンサ１１は、指等の外部導体が接触または接近した当該タッチパネルセンサ１１上の位置を検出できる。タッチパネルセンサ１１によって検出されるべき外部導体が接触または接近する位置を、単に「外部導体の位置」と表す。

タッチパネルセンサ１１は、基材１１ａと、センサ電極１１ｂと、を含む。基材１１ａは、透明である。センサ電極１１ｂは、基材１１ａ上にモザイク状のパターン等で配置されている。タッチパネルセンサ１１は、表示装置５に重なる位置に設けられている。表示装置５に重なる位置において、指等の外部導体の位置を検出できる。外部導体の位置を検出する静電容量方式のタッチパネルとして機能し得る限りにおいて、基材１１ａ上におけるセンサ電極１１ｂの配置は特に限定されない。例えば、センサ電極１１ｂは、基材１１ａのいずれの面に設けられても良いし、基材１１ａの両方の面に設けられてもよい。センサ電極１１ｂの基材１１ａ上での配置パターンも特に限定されない。

本明細書において、透明とは、全光線透過率が８０％以上であり且つヘイズ値が１．０％以下であることを意味する。

本明細書において、全光線透過率とは、対象となる物体へ入光する光の量に対する、対象となる物体を透過する光の量の割合である。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１に準拠したヘイズメーターである村上色彩技術研究所製のＨＭ－１５０によって測定できる。

本明細書において、ヘイズ値とは、対象となる物体の全光線透過率に対する拡散透過率の比で表され、対象となる物体を透過する光の拡散率を意味する。拡散透過率とは、対象となる物体へ入光する光に対する、直進方向以外の方向に対象となる物体を透過する光の量、すなわち拡散されて透過する光の量の割合である。拡散透過率は、ＪＩＳ Ｋ ７３６１―１、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠したヘイズメーターである村上色彩技術研究所製のＨＭ－１５０によって測定できる。

タッチパネルセンサ１１におけるセンサ電極１１ｂの非被覆率は、２０％以上となっていることが好ましい。センサ電極１１ｂの非被覆率とは、基材１１ａのシート面において、センサ電極１１ｂによって被覆されていない部分の割合のことを意味する。タッチパネルセンサ１１におけるセンサ電極１１ｂの非被覆率が十分に高くなっていることで、表示装置５に表示される画像の画像光がタッチパネルセンサ１１を透過できる。

加飾シート２０は、意匠を表示して、画像を表示しない状態の表示装置５を隠蔽する。加飾シート２０は、表示装置５からの画像光を透過させる。図２は、タッチパネル付き表示装置１を概略的に示す分解断面図である。図２に示されているように、加飾シート２０は、表示装置５に対面して配置されている。図２に示す例では、加飾シート２０は、全体として表示装置５と同一の方向に広がる平板状の部材である。加飾シート２０の厚みは、例えば５５０μｍ以下であり、好ましくは４００μｍ以下である。加飾シート２０の厚みは、例えば７５μｍ以上であり、好ましくは１５０μｍ以上である。

図２に示すように、加飾シート２０は、基材層２１と、意匠層２３と、遮光層２５と、複数の透過部２７と、ハードコート層２９と、を有している。意匠層２３は、遮光層２５に重ねられている。遮光層２５は、表示装置５の近くから意匠層２３を覆っている。複数の透過部２７は、意匠層２３及び遮光層２５の非形成部である。加飾シート２０は、タッチパネルセンサ１１がハードコート層２９より基材層２１の近くになるように配置されている。意匠層２３及び遮光層２５は、基材層２１よりタッチパネルセンサ１１から離れて配置されている。遮光層２５は、意匠層２３より基材層２１の近くに配置されている。ハードコート層２９は、意匠層２３及び遮光層２５よりタッチパネルセンサ１１から離れて配置されている。図２において、意匠層２３及び遮光層２５の断面形状は矩形となっているが、任意の形状であってもよい。

基材層２１は、意匠層２３及び遮光層２５を支持している。基材層２１は、透明なフィルムである。基材層２１は、複数の層からなっていてもよい。基材層２１の材料は、例えば、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体である。基材層２１が意匠層２３及び遮光層２５を適切に支持し且つ透明であるよう、基材層２１の厚みは、例えば５５０μｍ以下であることが好ましい。

意匠層２３は、加飾シート２０が表示する意匠を形成する。意匠層２３が形成する意匠は、例えば、図形、パターン、デザイン、色彩、絵、写真、キャラクター、マーク、文字や数字である。タッチパネル付き表示装置１を周辺環境と調和させることができるよう、意匠層２３は、例えば木目調や大理石調の意匠や幾何学模様の意匠を形成してもよい。意匠層２３が形成する意匠は、単色であってもよい。意匠層２３は、例えば、バインダー樹脂と、顔料と、を含む。意匠層２３は、顔料によって意匠を形成する。意匠層２３の厚みは、例えば２μｍ以上２０μｍ以下である。

遮光層２５は、表示装置５からの画像光が意匠層２３に入射することを抑制する。遮光層２５は、図２に示すように、表示装置５の近くから意匠層２３を覆っている。遮光層２５は、光を吸収する。遮光層２５の厚みは、２μｍ以上であり、３μｍ以上であることが好ましい。遮光層２５の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがより好ましい。

図３は、遮光層２５の一部を拡大して示す断面図である。図３に示されているように、遮光層２５は、バインダー樹脂２５ａと、カーボンブラック２５ｂと、を含んでいる。バインダー樹脂２５ａは、カーボンブラック２５ｂを保持する。カーボンブラック２５ｂは、光吸収粒子である。カーボンブラック２５ｂを含むことで、遮光層２５は、遮光機能を発揮できる。

カーボンブラック２５ｂの粒径Ｄは、２３ｎｍ以下であることが好ましい。カーボンブラック２５ｂの粒径Ｄは、以下の方法で特定される。遮光層２５を透過型電子顕微鏡または走査型電子顕微鏡によって拡大して、個々のカーボンブラック２５ｂを観察する。図３に示すように拡大された遮光層２５から、個々のカーボンブラック２５ｂの粒径を測定する。カーボンブラック２５ｂが短軸径と長軸径とを有する場合、それらの平均をそのカーボンブラック２５ｂの粒径とする。カーボンブラック２５ｂが凝集している場合、カーボンブラック２５ｂの粒径は、凝集した部分における内接円の直径とする。１００個のカーボンブラック２５ｂの粒径を測定し、その平均を当該遮光層２５が含むカーボンブラック２５ｂの粒径Ｄとする。

遮光層２５におけるカーボンブラック２５ｂの濃度は、５２質量％以下であり、好ましくは４３質量％以下である。遮光層２５におけるカーボンブラック２５ｂの濃度とは、バインダー樹脂２５ａの全重量に対するカーボンブラック２５ｂの重量比のことを意味している。カーボンブラック２５ｂの粒径Ｄが大きい場合、具体的にはカーボンブラック２５ｂの粒径Ｄが２３ｎｍより大きく２８ｎｍ以下である場合、遮光層２５におけるカーボンブラック２５ｂの濃度は、３２質量％以下であることが好ましい。カーボンブラック２５ｂの粒径Ｄが十分に大きい場合、具体的にはカーボンブラック２５ｂの粒径Ｄが２３ｎｍ以下である場合、遮光層２５におけるカーボンブラック２５ｂの濃度を３６質量％以上にしてもよい。カーボンブラック２５ｂの濃度を高くすることで、遮光層２５の遮光機能を維持しながら、遮光層２５を薄くできる。

遮光層２５は、導電性を有するカーボンブラック２５ｂを含むが、高い電気抵抗を有する。具体的には、遮光層２５の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である。遮光層２５の表面抵抗は、加飾シート２０の表面を削って遮光層２５を露出させることで測定できる。表面抵抗は、ＪＩＳＫ６９９１に準拠した三菱化学社製のハイレスタUP MCP-450を用いて測定できる。

加飾シート２０が黒色の意匠を表示する場合、意匠層２３と遮光層２５とは、同一の層であってもよい。意匠層２３が省略されていてもよい。

意匠層２３及び遮光層２５は、加飾シート２０の全体に広がっており、透過部２７が形成された部分を除いて、連続している。

透過部２７は、意匠層２３及び遮光層２５が形成されていない部分である。透過部２７は、表示装置５の画像光を透過させることができる。透過部２７は、意匠層２３及び遮光層２５に設けられた開口であってもよいし、当該開口が透明な樹脂等によって埋められることで形成されていてもよい。図２に示されている例では、透過部２７は、意匠層２３及び遮光層２５に設けられた開口がハードコート層２９によって埋められることで形成されている。複数の透過部２７は、互いに離れている。

図４及び図５は、加飾シート２０のシート面の法線方法からの観察における加飾シート２０の拡大図の一例及び他の例である。図４に示されている例では、透過部２７は、正方格子状に並んだ円形である。透過部２７が円形である場合、透過部２７を透過する画像光の拡散を抑制できる。図５に示されている例では、透過部２７は、格子状に並んだ矩形である。透過部２７が格子状、特に正方格子状に配置されている場合、表示装置５からの画像光を均一に透過させることができるため、画像光にムラが生じにくくなる。図示されている例に限らず、透過部２７は、任意の形状及び配置であってもよい。

表示装置５からの画像光を十分に透過させるために、加飾シート２０のシート面の法線方向からの観察における透過部２７が占める割合は、５％以上であることが好ましく、１０％以上であることがより好ましい。加飾シート２０が表示する意匠が観察されやすくなるよう、加飾シート２０のシート面の法線方向からの観察における透過部２７が占める割合は、３０％以下であることが好ましい。

加飾シート２０のシート面の法線方向からの観察における透過部２７が占める割合とは、加飾シート２０において単位面積当たりにおける透過部２７が形成されている面積の割合のことを意味する。具体的には、以下の方法により加飾シート２０のシート面の法線方向からの観察における透過部２７が占める割合を特定できる。加飾シート２０に白色の光を照射した状態の画像を取得する。取得した画像を二値化処理する。二値化処理された画像の明るい方を透過部２７として、所定の面積における透過部２７の面積の割合を特定できる。

ハードコート層２９は、基材層２１、意匠層２３及び遮光層２５を保護する。ハードコート層２９は、基材層２１、意匠層２３及び遮光層２５を覆っている。ハードコート層２９は、加飾シート２０の表面をなす。図２に示されている例では、ハードコート層２９は、加飾付きタッチパネル１０及びタッチパネル付き表示装置１の表面をなしている。ハードコート層２９は、透過部２７において、基材層２１に接している。ハードコート層２９は、透明である。ハードコート層２９は、基材層２１、意匠層２３及び遮光層２５を適切に保護し、且つ加飾シート２０が厚くなりすぎないような適切な厚みを有している。具体的には、ハードコート層２９の厚みは、例えば４μｍ以上３０μｍ以下である。ハードコート層２９の材料は、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、電離放射線硬化型樹脂等である。耐候性や耐傷性の観点から、ハードコート層２９の材料は、電離放射線硬化型樹脂の硬化物であることが好ましい。

加飾シート２０は、上述した層以外の層を有していてもよい。加飾シート２０が有する各層は、遮光層２５と同様に、高い電気抵抗を有することが好ましい。例えば意匠層２３は、導電性を有する顔料、例えばカーボンブラックを含み得るが、高い電気抵抗を有することが好ましい。具体的には、加飾シート２０が有する各層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上であることが好ましい。本実施の形態では、基材層２１、意匠層２３及びハードコート層２９の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上であることが好ましい。加飾シート２０が有する各層の表面抵抗は、加飾シート２０を１μｍずつ削って、測定の対象となる層を露出させることで測定できる。測定の対象となる層が露出するのは、当該層の表面であることが好ましいが、表面でなくてもよい。

本実施の形態のタッチパネル付き表示装置１の作用について、説明する。

図６には、表示装置５が画像を表示した状態のタッチパネル付き表示装置１の正面図が示されている。図６に示すように、表示装置５が画像を表示した状態では、表示装置５からの画像光は、タッチパネルセンサ１１のセンサ電極１１ｂによって被覆されていない部分及び加飾シート２０の透過部２７を透過する。タッチパネル付き表示装置１の観察者は、透過した画像光によって、表示装置５が表示する画像を観察できる。

遮光層２５によって意匠層２３に表示装置５からの画像光が入射することが抑制されている。画像光が意匠層２３を透過して、意匠層２３が形成する絵柄と画像光とが混合して観察されることが抑制される。意匠層２３で特定波長域の光のみが吸収されて、意匠層２３を透過した画像光によって画像の色再現性が劣化することを抑制できる。

加飾シート２０が表示する意匠は、透過部２７を透過する画像光が十分な明るさを有していると極めて観察されにくい。透過部２７が十分に大きくなっていると、加飾シート２０が表示する意匠は、透過部２７を透過する画像光によって極めて認識されにくくなる。外部の観察者は、加飾シート２０が表示する意匠を認識することなく、画像光によって形成される画像のみを観察できる。

図７には、表示装置５が画像を表示していない状態のタッチパネル付き表示装置１の正面図が示されている。図７に示すように、表示装置５が画像を表示していない状態では、加飾シート２０による意匠が表示される。タッチパネル付き表示装置１の観察者は、加飾シート２０が表示する意匠を観察できる。

表示装置５が画像を表示した状態及び画像を表示していない状態のいずれでも、タッチパネルセンサ１１は、外部導体の位置を検出できる。

本実施の形態の加飾シート２０の製造方法の一例について説明する。加飾シート２０の製造方法は、基材層２１に意匠膜及び遮光膜を設ける工程と、意匠膜及び遮光膜にレーザーを照射する工程と、ハードコート層２９を設ける工程と、を含む。

基材層２１上に、意匠層２３となる意匠膜及び遮光層２５となる遮光膜を、例えば印刷によって設ける。意匠膜及び遮光膜は、オフセット印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷等、任意の印刷方法で設けられる。遮光膜には、カーボンブラック２５ｂが含まれる。

意匠膜及び遮光膜にレーザーを照射する。レーザーの波長は、例えば１０６４ｎｍの赤外線である。レーザーは、基材層２１を介して意匠膜及び遮光膜に照射される。レーザーは、意匠膜及び遮光膜において、製造される加飾シート２０において透過部２７が形成されるべき位置に照射される。レーザーが照射された位置の意匠膜及び遮光膜は、除去される。遮光膜が含むカーボンブラック２５ｂは、レーザーを吸収しやすいため、遮光膜は容易に除去される。遮光膜が除去される際に、当該位置の遮光膜が意匠膜を巻き込む。これにより、意匠膜も容易に除去される。意匠膜は、遮光膜と同様にレーザーを吸収して除去されてもよい。意匠膜及び遮光膜が除去された部分が、透過部２７となる。意匠膜及び遮光膜に照射されるレーザーの径を調節することで、透過部２７の大きさを調節できる。レーザーが照射されなかった意匠膜が意匠層２３となり、レーザーが照射されなかった遮光膜が遮光層２５となる。

上述した工程に限らず、意匠層２３及び遮光層２５は、フォトリソグラフィー技術によって基材層２１上に形成されてもよい。

ハードコート層２９を設ける。例えば電離放射線硬化型樹脂が、基材層２１、意匠層２３及び遮光層２５を覆うように塗布される。電離放射線硬化型樹脂にＸ線を照射する。Ｘ線を照射された電離放射線硬化型樹脂は、硬化する。硬化した電離放射線硬化型樹脂が、ハードコート層２９となる。

以上の工程によって、加飾シート２０が製造される。

タッチパネル付き表示装置に意匠を付与する加飾シートにおいて、表示装置からの画像光が意匠層に入射することを抑制するために、加飾シートが表示装置の近くから意匠層を覆う遮光層を有することが望まれる。遮光層が適切に光を吸収するために、遮光層が十分な厚さを有し、且つ遮光層がカーボンブラックを含むことが望まれる。

遮光層がカーボンブラックを含むことが望まれる理由について説明する。図８は、カーボンブラックまたはカーボンブラック以外の光吸収粒子の一例であるペリレンブラックを有する遮光層の光の波長に対する透過率を示すグラフである。図８には、サンプル１～３の３つのカーボンブラックにおける当該グラフが示されている。サンプル１は、粒径が２２．５ｎｍのカーボンブラック（昭和インク株式会社製）を５％含む、厚みが３．４μｍの遮光層である。サンプル２は、粒径が１１５ｎｍのペリレンブラック（山陽色素株式会社製）を５％含む、厚みが３．４μｍの遮光層である。サンプル３は、粒径が１５０～２５０ｎｍのペリレンブラック及び調色顔料（株式会社トクシキ製）を５％含む厚みが３．４μｍの遮光層である。図８から理解されるように、カーボンブラックは、可視光波長域である３８０ｎｍから７８０ｎｍにおいて、透過率が十分に低く、且つ波長ごとの透過率の差が小さい。カーボンブラックを含む遮光層は、遮光機能が高く、透過する光があっても色付いて観察されにくい。ペリレンブラックは、カーボンブラックと比較して、可視光波長域である３８０ｎｍから７８０ｎｍにおいて、透過率が高く、且つ波長ごとの透過率の差が大きい。ペリレンブラックを含む遮光層は、遮光機能が低く、透過する光が色付いて観察されやすい。ペリレンブラックを含む遮光層の遮光機能を高めるためにペリレンブラックを含む遮光層を厚くすると、透過する光が例えば緑色に顕著に色付いて観察される。

カーボンブラックは、ペリレンブラック等の他の光吸収粒子と比較して、赤外線を吸収しやすい。加飾シートを製造する工程において、意匠膜及び遮光膜に赤外線のレーザーを照射する場合、遮光層となる遮光膜がカーボンブラックを含むことで、レーザーを照射された遮光膜を容易且つ確実に除去できる。遮光膜を除去することで形成される透過部が安定した形状となりやすい。

カーボンブラックは、ペリレンブラック等の他の光吸収粒子と比較して、耐候性が高い。遮光層の遮光機能が劣化することを抑制できる。

以上のことから、遮光層がカーボンブラックを含むことが望まれる。

遮光層は、意匠層に重なって、加飾シートの全体に広がっている。従来の加飾シートを有する加飾付きタッチパネルに外部導体が接近すると、導電性の高いカーボンブラックを含む遮光層と外部導体との静電結合が加飾シートの全体にわたって一様に変化する。タッチパネルのセンサ電極と遮光層との静電結合は、加飾シートの全体にわたって一様に変化する。センサ電極に加えられている電圧は、加飾シートと重なっている部分の全体にわたって一様に変化する。電圧が変化したセンサ電極の位置が加飾シートと重なっているセンサ電極の全てであると特定されるので、センサ電極によって検出される外部導体の位置は、加飾シートと重なっている部分の全体となる。従来の加飾シートを有する加飾付きタッチパネルでは、外部導体の位置を正しく検出することができない。導電性の高いカーボンブラックを含む遮光層によって、タッチパネルセンサによる外部導体の位置の検出が阻害されて、タッチセンシング不良が生じ得る。

本実施の形態の遮光層２５の厚みは、２μｍ以上であり、遮光層２５の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である。遮光層２５の厚みが十分に大きいため、遮光層２５が十分な遮光機能を発揮できる。意匠層２３に画像光が入射することが遮光層２５によって抑制できる。加飾シート２０が意匠を適切に表示できる。遮光層２５の表面抵抗が十分に大きいため、遮光層２５の導電性が低くなる。カーボンブラック２５ｂを含む遮光層２５を有する加飾シート２０を備える加飾付きタッチパネル１０において、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。

カーボンブラック２５ｂの粒径Ｄは、２３ｎｍ以下である。導電性を有するカーボンブラック２５ｂの粒径Ｄが十分に小さくなっていることで、遮光層２５において、カーボンブラック２５ｂが分散して、カーボンブラック２５ｂ同士の電気的な接続が抑制される。遮光層２５の厚みが２μｍ以上と厚くても、遮光層２５の表面抵抗を大きくできる。カーボンブラック２５ｂを含む遮光層２５を有する加飾シート２０を備える加飾付きタッチパネル１０において、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。

遮光層２５におけるカーボンブラック２５ｂの濃度は、５２質量％以下であることが好ましい。カーボンブラック２５ｂの濃度が十分に小さくなっていることで、遮光層２５において、カーボンブラック２５ｂが分散して、カーボンブラック２５ｂ同士の電気的な接続が抑制される。遮光層２５の厚みが２μｍ以上と厚くても、遮光層２５の表面抵抗を大きくできる。カーボンブラック２５ｂを含む遮光層２５を有する加飾シート２０を備える加飾付きタッチパネル１０において、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。

遮光層２５の厚みは、２０μｍ以下である。遮光層２５が厚すぎないことで、加飾シートを製造する工程において、意匠膜及び遮光膜に赤外線のレーザーを照射する場合、遮光膜を薄くできる。遮光膜にレーザーを照射することで形成される透過部２７を容易かつ安定した形状で形成できる。

加飾シート２０が有する各層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である。遮光層２５だけでなく、意匠層２３等の表面抵抗も、十分に大きくなっている。加飾シート２０が有する各層の導電性が低くなる。加飾シート２０を備える加飾付きタッチパネル１０において、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。

本実施の形態の加飾付きタッチパネル１０は、静電容量方式のタッチパネルセンサ１１と、タッチパネルセンサ１１に重ねられる加飾シート２０と、を備える。加飾シート２０は、カーボンブラック２５ｂを含む遮光層２５を有する。遮光層２５の厚みは、２μｍ以上である。遮光層２５の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である。遮光層２５の厚みが十分に大きいため、遮光層２５が十分な遮光機能を発揮できる。遮光層２５の表面抵抗が十分に大きいため、遮光層２５の導電性が低くなる。遮光層２５を有する加飾シート２０を有する加飾付きタッチパネル１０において、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。

上述した実施の形態に対して、様々な変更を加えることが可能である。

例えば、タッチパネルセンサ１１と表示装置５とが一体的に形成されていてもよい。タッチパネル付き表示装置１は、タッチパネルセンサ１１と表示装置５とが一体となった部材と、加飾シート２０と、を有していてもよい。

実施例を示して本開示をより詳細に説明する。本開示は、実施例に限定されない。

実施例及び比較例として、加飾シートと、タッチパネルセンサと、表示装置と、を有するタッチパネル付き表示装置を用意した。実施例及び比較例では、加飾シートが有する遮光層の構成がそれぞれ異なる。タッチパネルセンサ及び表示装置は、I Phone SE 2nd Editionである。I Phone SE 2nd Editionに加飾シートを重ねて、各実施例及び比較例のタッチパネル付き表示装置とした。

加飾シートは、基材層と、意匠層と、遮光層と、透過部と、ハードコート層と、を有している。基材層は、ポリメチルメタクリレートからなる。基材層の表面抵抗は、１×１０^１３Ω／□以上であった。意匠層は、塩化ビニル－酢酸ビニル－アクリル共重合体からなるバインダー樹脂と、顔料と、を含む。意匠層には、カーボンブラック等の導電性を有する顔料等は含まれていない。意匠層の表面抵抗は、１×１０^１３Ω／□以上であった。ハードコート層は、ウレタンアクリレートからなる。ハードコート層の表面抵抗は、１×１０^１３Ω／□以上であった。

実施例の遮光層は、塩化ビニル－酢酸ビニル－アクリル共重合体からなるバインダー樹脂と、カーボンブラックからなる光吸収粒子と、を含む。カーボンブラックの粒径は、２０ｎｍであった。遮光層におけるカーボンブラックの濃度は、３０質量％であった。実施例の遮光層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上であった。

比較例１の遮光層は、塩化ビニル－酢酸ビニル－アクリル共重合体からなるバインダー樹脂と、カーボンブラックからなる光吸収粒子と、を含む。カーボンブラックの粒径は、３０ｎｍであった。遮光層におけるカーボンブラックの濃度は、２９質量％であった。実施例１の遮光層の表面抵抗は、１×１０^５Ω／□以下であった。

比較例２については、実際に作成された加飾付きタッチパネルではなく、思考実験による推察である。比較例２の遮光層は、塩化ビニル－酢酸ビニル－アクリル共重合体からなるバインダー樹脂と、カーボンブラック以外の顔料からなる光吸収粒子と、を含むとする。遮光層における顔料の濃度は、３０質量％である。比較例２の遮光層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上であると推察される。

実施例及び比較例１，２について、表示装置が白色の画像を表示した状態で加飾シートが表示する意匠が目視にて観察されるか、指で接触した際にタッチパネルセンサのタッチセンシングは適切に機能するか、の２つを評価した。実施例では、表示装置が白色の画像を表示した状態で加飾シートが表示する意匠が目視では観察されず、指で接触した際にタッチパネルセンサのタッチセンシングは適切に機能した。比較例１では、表示装置が白色の画像を表示した状態で加飾シートが表示する意匠が目視では観察されなかったが、指で接触した際にタッチパネルセンサのタッチセンシングは機能しなかった。比較例２では、指で接触した際にタッチパネルセンサのタッチセンシングは適切に機能するが、表示装置が白色の画像を表示した状態で加飾シートが表示する意匠が目視にて観察されると推察される。

実施例と比較例１との比較から、遮光層の表面抵抗が１×１０^６Ω／□以上であることで、タッチセンシングの不良の発生を抑制できることが理解される。さらに、加飾シートが有する各層の表面抵抗が１×１０^６Ω／□以上であることで、タッチセンシングの不良の発生を抑制できる。実施例と比較例２との比較から、カーボンブラックを含む遮光層は、遮光機能が高いと考えられる。

カーボンブラックを含む遮光層において、カーボンブラックの粒径及び濃度を変化させた場合の遮光層の表面抵抗を測定した。測定の結果を以下の表１に示す。

実施例及び比較例１との比較を踏まえると、表面抵抗が１×１０^６Ω／□以上である遮光層は、加飾シートにおいてタッチセンシングの不良の発生を抑制できる。カーボンブラックの粒径が２３ｎｍ以下である場合、カーボンブラックの濃度は５２質量％以下であればよい。カーボンブラックの粒径が２８ｎｍ以下である場合、カーボンブラックの濃度は３２質量％以下であればよい。

１ タッチパネル付き表示装置
５ 表示装置
１０ 加飾付きタッチパネル
１１ タッチパネルセンサ
１１ａ 基材
１１ｂ センサ電極
２０ 加飾シート
２１ 基材層
２３ 意匠層
２５ 遮光層
２５ａ バインダー樹脂
２５ｂ カーボンブラック
２７ 透過部
２９ ハードコート層

Claims (8)

1. 静電容量方式のタッチパネルセンサと、
   前記タッチパネルセンサに重ねられる加飾シートと、を備え、
   前記加飾シートは、カーボンブラックを含む遮光層を有し、
   前記遮光層の厚みは、２μｍ以上であり、
   前記遮光層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である、加飾付きタッチパネル。
2. 前記加飾シートは、前記遮光層に重ねられた意匠層と、前記意匠層及び前記遮光層の非形成部である複数の透過部と、をさらに有する、請求項１に記載の加飾付きタッチパネル。
3. 前記カーボンブラックの粒径は、２３ｎｍ以下である、請求項１に記載の加飾付きタッチパネル。
4. 前記遮光層における前記カーボンブラックの濃度は、５２質量％以下である、請求項３に記載の加飾付きタッチパネル。
5. 前記遮光層の厚みは、２０μｍ以下である、請求項１に記載の加飾付きタッチパネル。
6. 前記加飾シートが有する各層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である、請求項１に記載の加飾付きタッチパネル。
7. 請求項１に記載の加飾付きタッチパネルと、
   前記加飾付きタッチパネルの前記タッチパネルセンサの近くに配置された表示装置と、を備える、タッチパネル付き表示装置。
8. カーボンブラックを含む遮光層を有し、
   前記遮光層の厚みは２μｍ以上であり、
   前記遮光層の表面抵抗は、１×１０^６Ω／□以上である、加飾シート。