JP6407249B2 - 加飾材付き基材およびその製造方法、タッチパネル、ならびに情報表示装置 - Google Patents

加飾材付き基材およびその製造方法、タッチパネル、ならびに情報表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、加飾材付き基材およびその製造方法、タッチパネル、ならびに情報表示装置に関する。
携帯電話、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、券売機、銀行の端末などの電子機器では、近年、液晶装置などの表面にタッチパネル型の入力装置が配置され、液晶装置の画像表示領域に表示された指示画像を参照しながら、この指示画像が表示されている箇所に指またはタッチペンなどを触れることで、指示画像に対応する情報の入力が行えるものがある。
このような入力装置(タッチパネル)には、抵抗膜型、静電容量型などがある。静電容量型の入力装置は、単に一枚の基板に透光性導電膜を形成すればよいという利点がある。また、静電容量型の入力装置は、一枚の基板に透光性導電膜を形成すればよいという利点がある。カバーガラス一体型(OGS:One Glass Solution)タッチパネルの静電容量型タッチパネルは、前面板が静電容量型入力装置と一体化しているため、薄層/軽量化が可能となる。
このような静電容量型の入力装置においては、表示装置の引き回し回路等を使用者から視認されないようにするため、また見栄えをよくするため、指またはタッチペンなどで触れる情報表示部(画像表示部、透光領域ともいう)を囲む枠状に加飾材が形成されて、加飾が行われている。特許文献1には、加飾材が透光領域を囲むように積層されるとともに、加飾材の内縁には、内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部が設けられている加飾材が記載されている。
特開2012−88934号公報
ところで、本発明者の鋭意研究の結果、加飾材と、加飾材が形成されていない基材の箇所とは膜厚段差が生じ、加飾材上に導電性層を有する場合、その膜厚段差により導電性層の断線等の問題が生じることが判明した。引用文献1には、そのような問題点について何ら記載されていない。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、導電性層の断線等の問題を解消した加飾材付き基材、およびその製造方法、タッチパネル、ならびに情報表示装置を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、透光領域の内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部を傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角が所定の角度になるようにして加飾材に設けることにより、導電性層の断線の問題を解消できることを見出し、本発明を完成させるに至った。なお、特許文献1にも加飾材に傾斜部を設けることが記載されているが、引用文献1には加飾材の具体的な記載はなく、所望の傾斜角(テーパー角)を得る方法などについても記載されていない。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
<1> 基材、白色着色層、遮光層および導電性層をこの順で有する加飾材付き基材であって、加飾材付き基材は、厚さ方向に光を透過する透光領域を有し、白色着色層及び遮光層から構成される加飾材は、透光領域を囲むように基材上に積層され、加飾材の内縁には、透光領域の内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部を有し、傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角が10〜60度である、<1>に記載の加飾材付き基材。
<2> 遮光層が、熱架橋性樹脂である、<1>に記載の加飾材付き基材。
<3> 熱架橋性樹脂が、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂である、<2>に記載の加飾材付き基材。
<4> 白色着色層が、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含む、<1>〜<3>のいずれかに記載の加飾材付き基材。
<5> シロキサン結合を主鎖に有する樹脂が、メチルシリコーン樹脂である、<3>または<4>に記載の加飾材付き基材。
<6> 白色着色層の基材側の幅と、遮光層の幅との差が、200μm以下である、<1>〜<5>のいずれかに記載の加飾材付き基材。
<7> 少なくとも仮支持体、遮光層および白色着色層の順に含むフィルム転写材料から遮光層および白色着色層を、基材上に転写した後に仮支持体を取り除く工程;又は
仮支持体および白色着色層を有するフィルム転写材料から白色着色層を基材上に転写した後に仮支持体を取り除き、さらに少なくとも仮支持体および遮光層を含むフィルム転写材料から遮光層を白色着色層上に転写した後に仮支持体を取り除く工程を含む、<1>から<6>のいずれかに記載の加飾材付き基材の製造方法。
<8> 遮光層を収縮させることにより、傾斜部が形成される、<7>に記載の加飾材付き基材の製造方法。
<9> 50〜300℃での加熱により傾斜部が形成される、<7>又は<8>に記載の加飾材付き基材の製造方法。
<10> <1>〜<6>のいずれかに記載の加飾材付き基材を含むタッチパネル。
<11> <10>に記載のタッチパネルを有する情報表示装置。
本発明によれば、導電性層の断線等の問題を解消した加飾材付き基材、およびその製造方法、タッチパネル、ならびに情報表示装置を提供することができる。
加飾材の一例を示す、部分拡大断面図である。 加飾材の他の一例を示す、部分拡大断面図である。 加飾材の他の一例を示す、部分拡大断面図である。 傾斜部と基材とのなす傾斜角を表した部分拡大断面図である。 本発明の加飾材付き基材を用いた、本発明のタッチパネルの一例の構成を示す断面概略図である。 本発明の加飾材付き基材を用いた、本発明のタッチパネルの他の一例の構成を示す断面概略図である。 本発明のタッチパネルにおける前面板の一例を示す説明図である。 本発明のタッチパネルにおける第一の透明電極パターンおよび第二の透明電極パターンの一例を示す説明図である。 開口部が形成された強化処理ガラスの一例を示す上面図である。 白色着色層および遮光層が形成された本発明のタッチパネルの一例を示す上面図である。 第一の透明電極パターンが形成された本発明のタッチパネルの一例を示す上面図である。 第一および第二の透明電極パターンが形成された本発明のタッチパネルの一例を示す上面図である。 第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素が形成された本発明のタッチパネルの一例を示す上面図である。
以下、本発明の加飾材付き基材、およびその製造方法、タッチパネル、ならびに情報表示装置について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
[加飾材付き基材]
本発明の加飾材付き基材は、基材、白色着色層、遮光層および導電性層をこの順で有する加飾材付き基材であって、加飾材付き基材は、厚さ方向に光を透過する透光領域を有し、白色着色層及び遮光層から構成される加飾材は、透光領域を囲むように基材上に積層され、加飾材の内縁には、透光領域の内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部を有し、傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角が10〜60度であることを特徴とする。加飾材に傾斜部を有し、傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角が10〜60度であることにより、加飾材と、加飾材が形成されていない基材の箇所との間の膜厚段差が緩やかとなり、遮光層上の導電性層が断線等の問題を起こしにくくなる。
以下、本発明の加飾材付き基材の好ましい態様について説明する。
<加飾材付き基材の特性>
本発明の加飾材付き基材における「加飾材」とは、白色着色層と遮光層の積層体のことを意味する。白色着色層のみを基材に転写して加飾材とする場合、光学濃度が低く、本発明の製造方法で得られる加飾材付き基材を表示装置の基材として用いたときには表示装置の光漏れや回路のすけが見える場合がある。本発明の加飾材付き基材では、基材(フィルムまたはガラス)側より白色着色層および遮光層をこの順で含む構成とすることで光漏れ等を抑えることが出来る。
本発明の加飾材付き基材は、加飾材付き基材の光学濃度が、3.5〜6.0であることが好ましく、4.0〜5.5であることがより好ましく、4.5〜5.0であることが特に好ましい。
本発明の加飾材付き基材は、加飾材付き材料の上記基材側の色味が、SCI指標で、L値が85〜95であることが好ましく、86〜95であることがより好ましく、87〜95であることが特に好ましく、88〜95であることがより特に好ましい。さらに本発明の加飾材付き基材は、280℃、30分間の高温処理後の加飾材付き材料の上記基材側のL値がSCI指標で、上記範囲であることが、上記遮光層の上に導電性層をスパッタにより蒸着した後の色味を改善する観点から好ましい。
本発明の加飾材付き基材は、加飾材付き材料の上記基材側の色味が、SCI指標で、b値が1.5〜4.0であることが好ましく、1.5〜3.8であることがより好ましく、1.5〜3.6であることが特に好ましく、1.5〜3.4であることがより特に好ましい。さらに本発明の加飾材付き基材は、280℃、30分間の高温処理後の加飾材付き材料の上記基材側のL値がSCI指標で、上記範囲であることが、上記遮光層の上に導電性層をスパッタにより蒸着した後の色味を改善する観点から好ましい。
本発明における加飾材は、タッチパネル前面板の非接触側に形成された透光領域(表示領域)周囲の額縁状のパターンであり、引回し配線等が見えないようにする目的や、加飾を目的として形成される。
図1〜図3に一例を示すように、基材1上に設けられた、白色着色層2aと遮光層2bの積層体である加飾材の内縁には、透光領域の内方に向かい加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部2cを有する。導電性層6は、加飾材上に形成されており、加飾材の傾斜部2cに沿って、基材1に延在している。
傾斜部を設けたことにより、加飾材と、加飾材が形成されていない基材の箇所との間の膜厚段差が緩やか導電性層の断線等の問題を起こしにくくなる。
傾斜部の形成方法については、特に限定されず、遮光層を加熱により収縮させることにより形成する方法、白層を加熱によりメルトさせることにより形成する方法などが挙げられ、好ましくは、遮光層を加熱により収縮させることにより形成する方法である。遮光部が加熱により収縮することにより、遮光部側の白色着色層も遮光層に追随して収縮する一方、基材側の白色着色層は遮光層に追随しないので、傾斜部を形成することができる。遮光層を加熱により収縮させることにより傾斜部を形成することについては後記する。
加飾材における傾斜部2cの形状については特に制限はなく、例えば、図1および図3に一例を示すように、盛り上がった突出部を有していたり、図2に一例を示すように、なだらかな曲線でつながる形状を有していたりしていてもよい。また、図1〜図3に示したように、傾斜部2cは白色着色層2aの厚さが透光領域の内方に向かい薄くなっていればよく、遮光層2bも白色着色層2aとともに厚さが透光領域の内方に向かい薄くなっていてもよい。図3に一例を示したように、加飾材は、白色着色層2aは2層以上が積層されている態様であってもよい。
図4に示す本発明における傾斜部表面と基材表面とのなす傾斜角θは、10〜60度であり、15〜55度がより好ましい。傾斜角θが10度未満であると、白色着色層上に遮光層を有さない箇所が増加し、外観異常、すなわち光学濃度が低い領域が増大し、表示装置の光漏れや回路の輔が見える場合がある。一方、傾斜角θが60度を超えると、導電性層が断線等の問題を引き起こすことがある。
傾斜角θは、図1〜4の点線で示すように、傾斜部表面を平面に近似し、この平面と基材表面とのなす傾斜角である。傾斜角θは、基板を切断し、断面方向から光学顕微鏡用いて基板と傾斜の為す角度を測定することで求めことができる。
遮光層を加熱により収縮させることで傾斜部を形成する場合、白色着色層及び/又は遮光層を構成する樹脂の種類及び/又は組成を変化させることにより、所望の傾斜角を有する傾斜部を形成することができる。
本発明においては、白色着色層の基材側の幅と、遮光層の幅との差が、200μm以下となるように、傾斜角θを設けることが好ましい。このような構成とすることで、外観異常および導電性層の断線等の問題を解消することができる。
白色着色層の基材側の幅と、遮光層の幅との差(エッジの差)としては、200μm以下が好ましく、5〜100μmが好ましく、10〜90μmがより好ましい。
白色着色層の基材側の幅とは、白色着色層のうち、基材と接している側の白色着色層の幅をいう。
<基材>
本発明の加飾材付き基材に用いる基材には、種々のものを用いることが出来るが、上記基材はフィルム基材であることが好ましく、光学的に歪みがないものや、透明度が高いものを用いることがより好ましい。本発明の加飾材付き基材では、上記基材は、全光透過率が、80%以上であることが好ましい。
上記基材がフィルム基材である場合の具体的な素材には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)を挙げることができる。
上記基材は、ガラスなどでもよい。
本発明の加飾材付き基材では、上記基材は、ガラス、TAC、PET、PC、COPまたはシリコーン樹脂(ただし、本明細書中におけるシリコーン樹脂やポリオルガノシロキサンは、R2SiOの構造単位式で現れる狭義の意味に限定されるものではなく、RSiO1.5の構造単位式で表されるシルセスキオキサン化合物も含む)から選ばれることが好ましく、ガラス、シクロオレフィンポリマーまたはシリコーン樹脂からなることが好ましい。
シリコーン樹脂は籠型ポリオルガノシロキサンを主成分とすることが好ましく、かご型シルセスキオキサンを主成分とすることがより好ましい。なお、組成物または層の主成分とは、その組成物またはその層の50質量%以上を占める成分のことを言う。上記シリコーン樹脂やシリコーン樹脂を含む基材としては、特許第4142385号、特許第4409397号、特許第5078269号、特許第4920513号、特許第4964748号、特許第5036060号、特開2010−96848号、特開2011−194647号、特開2012−183818号、特開2012−184371号、特開2012−218322号の各公報に記載のものを用いることができ、これらの公報に記載の内容は本発明に組み込まれる。
また、基材表面には、種々の機能を付加しても良い。具体的には、反射防止層、防眩層、位相差層、視野角向上層、耐傷層、自己修復層、帯電防止層、防汚層、防電磁波層、導電性層を挙げることができる。
本発明の加飾材付き基材では、上記基材は、基材表面に導電性層を有することが好ましい。上記導電性層としては、特表2009−505358号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
上記基材は、さらに少なくとも、耐傷層および防眩層のうち少なくとも一つを有することが好ましい。
本発明の加飾材付き基材では、上記基材は、膜厚が35〜200μmであることが好ましく、40〜150μmであることがより好ましく、40〜100μmであることが特に好ましい。
また、転写工程におけるラミネートによる着色層の密着性を高めるために、予め基材(前面板)の非接触面に表面処理を施すことができる。上記表面処理としては、シラン化合物を用いた表面処理(シランカップリング処理)を実施することが好ましい。シランカップリング剤としては、感光性樹脂と相互作用する官能基を有するものが好ましい。例えばシランカップリング液(N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.3質量%水溶液、商品名:KBM603、信越化学(株)製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄する。この後、加熱により反応させる。加熱槽を用いてもよく、ラミネーターの基材予備加熱でも反応を促進できる。
<白色着色層>
本発明の加飾材付き基材は、上記基材と上記遮光層の間に白色着色層を含む。上記白色着色層を形成する樹脂は特に制限はないが、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂であることが好ましい。また、上記白色着色層は顔料を含むことが好ましい。
(シロキサン結合を主鎖に有する樹脂)
上記白色着色層はシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。但し、本発明の加飾材付き基材は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて上記白色着色層中に上記顔料以外の成分を含んでいてもよい。
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂としては、特に制限はないが、シリコーン系レジンが好ましく、メチル基を含有するメチルシリコーン樹脂が好ましい。
シリコーン系レジンとして公知のものが使用できる。メチル系ストレートシリコーンレジン、メチルフェニル系ストレートシリコーンレジン、アクリル樹脂変性シリコーンレジン、ポリエステル樹脂変性シリコーンレジン、エポキシ樹脂変性シリコーンレジン、アルキッド樹脂、変性シリコーンレジン及びゴム系のシリコーンレジン等が使用できる。
より好ましいのは、メチル系ストレートシリコーンレジン、メチルフェニル系ストレートシリコーンレジン、アクリル樹脂変性シリコーンレジンであり、特に好ましいのは、メチル系ストレートシリコーンレジン、メチルフェニル系ストレートシリコーンレジンである。
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂は、1種のみを用いても、2種以上を混合して用いてもよい。これらを任意の比率で混合することにより膜物性を制御することもできる。
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂は有機溶媒などに溶解されたものを用いてもよく、例えば、キシレン溶液やトルエン溶液に溶解されたものを用いることができる。
また、上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂には、硬化性を高める観点から、重合触媒として公知の化合物を添加することが好ましく、亜鉛系の重合触媒を添加することがより好ましい。
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂の重量平均分子量としては、1000〜5000000であることが好ましく、2000〜3000000であることがより好ましく、2500〜3000000であることが特に好ましい。分子量が1000以上であると、製膜性が良好となる。重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定することができる。具体的には、下記の条件で測定することができる。
・カラム:GPCカラム TSKgelSuper HZM−H(東ソー社製)
・溶媒:テトラヒドロフラン
・標準物質:単分散ポリスチレン
上記白色着色層中に含まれていてもよい顔料以外の成分としては、特に制限はないが、公知のバインダー樹脂、上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂に加えて、公知の顔料分散安定剤、公知の塗布助剤等、を用いることができるが、上記白色着色層の色味が変わらない、または望ましい色味に変わるものが望ましい。
上記白色着色層中に含まれる上記顔料以外の成分に対する上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂の割合が80質量%以上であることが本発明の効果を得る観点から好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂および上記顔料以外の成分の上記白色着色層中における含有量としては、上記白色着色層の全固形分に対して、30質量%以上とすることが好ましい。上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂および上記顔料以外の成分の含有量が上記範囲内であると、本発明の白色着色層の色味に好ましい影響を与えることが出来る。
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂および上記顔料以外の成分の上記白色着色層中における含有量としては、30〜70質量%がより好ましく、40〜70質量%が更に好ましく、45〜65質量%がより特に好ましい。
(硬化触媒)
上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂の架橋反応を促進し、硬化皮膜を形成するために、縮合反応硬化触媒(重合触媒ともいう)を用いてもよい。本発明に係る縮合反応硬化触媒は、金属塩、より好ましくは有機酸金属塩を含有する縮合触媒である。
金属塩(アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を除く)、より好ましくは有機酸金属塩(アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩を除く)からなる縮合触媒(b)は、従来公知の縮合触媒が好適に用いられる。すなわち、成分(b)として、有機酸のアルミニウム塩,錫塩,鉛塩または遷移金属塩を挙げることができ、有機酸と上記の金属イオンがキレート構造に代表される錯塩を形成しているものでもよい。このような成分(b)はアルミニウム,チタン,鉄,コバルト,ニッケル,亜鉛,ジルコニウム,コバルト,パラジウム,錫,水銀または鉛から選ばれる1種又は2種以上の金属を含有する縮合触媒が特に好適であって、有機酸ジルコニウム塩、有機酸錫塩、有機酸アルミニウム塩が最も好適に用いられる。
成分(b)である縮合触媒の具体例として、ジブチルスズジアセテ−ト,ジブチルスズジオクテ−ト,ジブチルスズジラウレート,ジブチルスズジマレート,ジオクチルスズジラウレート,ジオクチルスズジマレート,オクチル酸スズなどの有機酸スズ塩;テトラ(i−プロピル)チタネート、テトラ(n−ブチル)チタネート、ジブトキシビス(アセチルアセトナート)チタン,イソプロピルトリイソステアロイルチタネート,イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート,ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネートなどの有機酸チタン塩;テトラブチルジルコネート,テトラキス(アセチルアセトナート)ジルコニウム,テトライソブチルジルコネート,ブトキシトリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム,ナフテン酸ジルコニウム,オクチル酸ジルコニウムなどの有機酸ジルコニウム塩;トリス(エチルアセトアセテート)アルミニウム,トリス(アセチルアセトナート)アルミニウムなどの有機酸アルミニウム塩;ナフテン酸亜鉛,ギ酸亜鉛,亜鉛アセチルアセトナート,鉄アセチルアセトナート,ナフテン酸コバルト,オクチル酸コバルトなどの有機酸金属塩が挙げられる。また、市販品として、CAT−AC、D−15、D、D−25(以上、信越化学株式会社製)を用いてもよい。
上記触媒の使用量は触媒量でよいが、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂に対し、金属分として0.1〜20質量%使用でき、硬化条件により任意に選択できる。
(白色着色層用の色材)
上記白色着色層は、特に見栄えがわかりやすいため、以下の白色着色層用の色材を用いることが好ましい。上記白色着色層用の色材としては、顔料が好ましく、白色無機顔料がより好ましい。
上記白色無機顔料としては、特開2005−7765公報の段落0015や段落0114に記載の白色顔料を用いることができる。
具体的には、上記白色無機顔料としては酸化チタン、酸化亜鉛、リトポン、軽質炭酸カルシウム、ホワイトカーボン、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウムが好ましく、酸化チタン、酸化亜鉛がより好ましく、本発明では上記白色着色層が酸化チタンであることが特に好ましく、その中でもルチル型またはアナターゼ型酸化チタンがさらに特に好ましく、ルチル型酸化チタンがよりさらに特に好ましい。
酸化チタンの表面はシリカ処理、アルミナ処理、チタニア処理、ジルコニア処理、有機物処理及びそれらを併用することができる。
これにより酸化チタンの触媒活性を抑制でき、耐熱性、褪光性等を改善することができる。
加熱後の上記白色着色層のb値を抑制する観点から、酸化チタンの表面への表面処理はアルミナ処理、ジルコニア処理、シリカ処理が好ましく、アルミナ/ジルコニア併用、またはアルミナ/シリカ併用処理が特に好ましい。
上記白色着色層の全固形分に対する上記白色無機顔料の含有率が20〜75質量%であることが、導電性層をスパッタにより蒸着するときと同程度の加熱をした後の良好な明度および白色度(b値が小さいこと)を良好な範囲とし、その他の求められる特性を同時に満たす加飾材を形成することができる。
上記白色着色層の全固形分に対する上記白色無機顔料の含有率は、25〜60質量%であることがより好ましく、30〜50質量%であることが更に好ましい。
本明細書でいう全固形分とは上記白色着色層から溶剤等を除いた不揮発成分の総質量を意味する。
上記白色無機顔料(なお、後述する遮光層に用いられるその他の顔料についても同様である)は、分散液として使用することが望ましい。この分散液は、上記白色無機顔料と顔料分散剤とを予め混合して得られる組成物を、後述する有機溶媒(またはビヒクル)に添加して分散させることによって調製することができる。上記ビビクルとは、塗料が液体状態にある時に顔料を分散させている媒質の部分をいい、液状であって上記顔料と結合して塗膜を形成する成分(バインダー)と、これを溶解希釈する成分(有機溶媒)とを含む。
上記白色無機顔料を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなく、例えば、朝倉邦造著、「顔料の事典」、第一版、朝倉書店、2000年、438頁に記載されているニーダー、ロールミル、アトライダー、スーパーミル、ディゾルバ、ホモミキサー、サンドミル等の公知の分散機が挙げられる。更に上記文献310頁記載の機械的摩砕により、摩擦力を利用し微粉砕してもよい。
本発明で用いる上記白色無機顔料(白色着色層用の色材)としての白色無機顔料は、分散安定性及び隠ぺい力の観点から、一次粒子の平均粒径0.16μm〜0.3μmのものが好ましく、更に0.18μm〜0.27μmのものが好ましい。さらに0.19μm〜0.25μmのものが特に好ましい。一次粒子の平均粒径が0.16μm以上であると、隠ぺい力が高く、遮光層の下地が見えにくくなり、粘度上昇を起こしにくい。一方、0.3μm以下であると白色度が十分に高く、同時に隠ぺい力が高く、また塗布した際の面状が良好となる。
なお、ここで言う「一次粒子の平均粒径」とは粒子の電子顕微鏡写真画像を同面積の円とした時の直径を言い、また「数平均粒径」とは多数の粒子について上記の粒径を求め、この100個平均値をいう。
上記白色無機顔料を分散させるために分散剤が用いられる。分散剤の種類としては特に制限はないが、アクリルバインダー、ポリエステル、シリコーンオリゴマーが分散性の点から好ましい。分散剤の量は、ベーク後の熱着色の点からできるだけ少なくすることが求められる。
一方、分散剤の量が少なすぎると、分散液の安定性が劣化し、粒子の沈降、凝集が見られる。この粒子の沈降、凝集については、分散時に分散剤に加えて分散バインダーを添加し、共分散することが効果ある。分散バインダーとしては、熱着色の点からシリコーンレジン、シリコーンオリゴマーの添加が好ましい。
(その他の材料)
上記白色着色層に用いることができるその他の材料としては、後述のフィルム転写材料の着色層に用いることができる材料を挙げることができ、その他の材料の好ましい範囲もフィルム転写材料の着色層に用いることができる材料の好ましい範囲と同様である。
(白色着色層の厚み)
本発明の加飾材付き基材は、上記白色着色層の膜厚が、10μm〜40μmであることが、上記白色着色層の隠蔽力を高めるための観点から、好ましい。
上記白色着色層の厚みは15〜40μmが更に好ましく、20〜38μmが特に好ましい。
(白色着色層のOD)
上記白色着色層の光学濃度(ODとも言う)が0.5以上であることが、上記白色着色層の隠蔽力を高めるための観点から好ましく、1.0以上であることが特に好ましい。
<遮光層>
本発明の加飾材付き基材は、上記白色着色層の上記基材とは反対側の面上に遮光層を含む。遮光層を形成する樹脂は特に制限はないが、熱架橋性樹脂であることが好ましい。
熱架橋性樹脂としては、例えば、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙げられ、中でもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂が好ましい。また、遮光層は顔料を含むことが好ましい。
(シロキサン結合を主鎖に有する樹脂)
上記遮光層は、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましく、中でもメチルシリコーン樹脂であることが好ましい。但し、本発明の加飾材付き基材は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて上記遮光層中にその他のバインダー樹脂を含んでいてもよい。
上記遮光層に用いることができる、上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂や上記顔料以外の成分としては、上記白色着色層に用いることができるものとそれぞれ同様である。
上記遮光層中に含まれる上記顔料以外の成分に対するシロキサン結合を主鎖に有する樹脂の割合が60質量%以上であることが本発明の効果を得る観点から好ましく、70質量%以上であることがより好ましい。
さらに、本発明の加飾材付き基材は、上記白色着色層中に含まれる上記顔料以外の成分に対する上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂の割合が90質量%以上であり、かつ、上記遮光層中に含まれる上記顔料以外の成分に対する上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂の割合が70質量%以上であることが好ましい。この場合のより好ましい範囲は、上記白色着色層または上記遮光層中におけるより特に好ましい範囲、よりさらに特に好ましい範囲と同様である。
(遮光層用の色材)
上記遮光層用の色材としては、顔料が好ましく、黒色顔料がより好ましい。上記黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック、チタンカーボン、酸化鉄、酸化チタン、黒鉛などが挙げられ、本発明の加飾材付き基材では上記遮光層が酸化チタンおよびカーボンブラックのうち少なくとも一つを含むことが好ましく、カーボンブラックがより好ましい。
(その他の材料)
上記遮光層に用いることができるその他の材料としては、後述のフィルム転写材料の着色層に用いることができる材料を挙げることができ、その他の材料の好ましい範囲もフィルム転写材料の着色層に用いることができる材料の好ましい範囲と同様である。
(遮光層の厚み)
本発明の加飾材付き基材は、上記遮光層の膜厚が、1.0μm〜5.0μmであることが、上記遮光層の隠蔽力を高めるための観点から、好ましい。
上記遮光層の厚みは1.0〜4.0μmが更に好ましく、1.5〜3.0μmが特に好ましい。
(遮光層の光学濃度)
上記遮光層の光学濃度(OD)が3.5以上であることが、上記遮光層の隠蔽力を高めるための観点から好ましく、4.0以上であることが特に好ましい。
(遮光層の表面抵抗)
本発明の加飾材付き基材は、上記遮光層の表面抵抗が、1.0×1010Ω/□以上であることが好ましく、1.0×1011Ω/□以上であることがより好ましく、1.0×1012Ω/□以上であることが特に好ましく、1.0×1013Ω/□以上であることがより特に好ましい。なお、Ω/□は、Ω毎スクウェアである。
<導電性層>
本発明の加飾材付き基材は、上記遮光層上に、さらに導電性層を有する。
上記導電性層としては、特表2009−505358号公報に記載のものを好ましく用いることができる。また、導電性層の構成や形状については、後述の本発明のタッチパネルの説明中における第一の透明電極パターン、第二の電極パターン、他の導電性要素の説明に記載する。
本発明の加飾材付き基材は、上記導電性層が、インジウム(ITOやインジウム合金など、インジウム含有化合物を含む)を含むことが好ましい。
本発明の加飾材付き基材は高温処理後の白色着色層のb値が小さため、上記導電性層をスパッタにより蒸着してなる場合でも、得られた加飾付き基材の白色着色層のb値を小さくすることができる。
<加飾材付き基材の製造方法>
本発明の加飾材付き基材の製造方法としては特に制限はないが、上記白色着色層および上記遮光層が、それぞれフィルム転写、熱転写印刷、スクリーン印刷およびインクジェット印刷から選ばれる方法で作製されていることが好ましく、フィルム転写が特に好ましい。
具体的には、本発明の加飾材付き基材の製造方法は、基材上に白色着色層および遮光層をこの順で積層する工程を含み、上記白色着色層および上記遮光層を、それぞれ仮支持体上に少なくとも白色着色層および遮光層の一方を含むフィルム転写材料から少なくとも上記白色着色層および上記遮光層の一方を転写した後に上記仮支持体を取り除く方法、仮支持体上に少なくとも白色着色層および遮光層の一方を含む熱転写材料の上記仮支持体側を加熱して、上記仮支持体から少なくとも上記白色着色層および上記遮光層の一方を転写する熱転写印刷、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のスクリーン印刷、および、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のインクジェット印刷から選ばれる方法で作製することができる。また、加飾材は、上記基材上において透光領域を囲むよう額縁上の形状を有し、上記加飾材の内縁には、上記透光領域の内方に向かい上記加飾材の厚さが薄くなるよう傾斜部を形成する工程を含む。
上記白色着色層および上記遮光層は、フィルム転写、熱転写印刷、スクリーン印刷およびインクジェット印刷の複数を組み合わせて形成してもよい。
さらに、本発明の加飾材付き基材の製造方法は、上記白色着色層および上記遮光層を、少なくとも仮支持体、遮光層および白色着色層の順に含むフィルム転写材料から上記遮光層および上記白色着色層を、上記基材上に転写した後に上記仮支持体を取り除くこと、あるいは、仮支持体および白色着色層を有するフィルム転写材料から上記白色着色層を基材上に転写した後に上記仮支持体を取り除き、さらに少なくとも仮支持体および遮光層を含むフィルム転写材料から上記遮光層を上記白色着色層上に転写した後に上記仮支持体を取り除くこと、により形成することが好ましい。
(フィルム転写:フィルム転写材料)
図7の構成の開口部8を有する静電容量型入力装置において、図5に記載される上記白色着色層2aや遮光層2b等を、フィルム転写材料を用いて形成すると、開口部を有する基板(前面板)でも開口部分からレジスト成分のモレがなく、特に前面板の境界ギリギリまで遮光パターンを形成する必要のある白色着色層2aや遮光層2bでのガラス端からのレジスト成分のはみ出しがないため基板裏側を汚染することなく、簡略な工程で、薄層/軽量化のメリットがあるタッチパネルの製造を可能となる。
上記フィルム転写材料は、仮支持体、上記遮光層および上記白色着色層を含むことが好ましい。なお、上記フィルム転写材料における遮光層および白色着色層は、本発明の加飾材付き基材における遮光層および白色着色層と同じ組成であることが好ましいが、上記フィルム転写材料における遮光層および白色着色層は上記基材への転写後の製造工程によっては組成が異なっていてもよい。例えば、上記フィルム転写材料における遮光層および白色着色層が重合性化合物を有する場合、本発明の加飾材付き基材における遮光層および白色着色層では、上記重合性化合物の含有割合が変化していてもよい。
また、上記フィルム転写材料に含まれる上記着色層は、少なくとも色材およびバインダー樹脂を含む。
以下、本発明の加飾材付き基材の製造方法に用いられるフィルム転写材料について、転写材料作製方法とフィルム転写材料を構成する各要素について詳細に説明する。
−遮光層および白色着色層(着色層)−
上記フィルム転写材料は遮光層および白色着色層(以下、まとめて着色層ともいう)のうち、少なくとも一方を少なくとも有する。
上記転写材料に含まれる上記遮光層および上記白色着色層を、後述する基材に転写することで、本発明の加飾材付き基材の遮光層および上記白色着色層を形成することができる。
(1)着色層の材料
上記着色層は、上記色材と上記色材を着色層として形成するためのバインダー樹脂材を含む。また、使用する環境、用途に応じて、上記着色層はさらに重合性化合物および重合開始剤を含むことが好ましい。その他、上記着色層は、酸化防止剤、重合禁止剤、を含むことができる。
(1−1)色材
上記フィルム転写材料の色材としては、本発明の加飾材付き基材の遮光層および白色着色層に用いられる色材をそれぞれ用いることができる。
(1−2)バインダー樹脂
上記フィルム転写材料のバインダー樹脂は、本発明の加飾材付き基材の遮光層および上記白色着色層に用いられる少なくとも一種の上記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むこと以外に特に制限はなく、仮支持体上に着色層を形成後に基材に転写できるものを使用することが出来る。
(1−3)酸化防止剤
上記着色層には、酸化防止剤を添加してもよい。特に上記着色層が白層である場合、酸化防止剤を添加することが好ましい。上記酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系、セミヒンダードフェノール系、燐酸系、分子内に燐酸/ヒンダードフェノールを持つハイブリッド型酸化防止剤が使用できる。
本発明に用いる酸化防止剤は、着色を抑制する観点から、燐酸系酸化防止剤、例えばIRGAFOS168(BASF社製)が好ましい。
(1−4)溶剤
また、転写フィルムの上記着色層を塗布により製造する際の溶剤としては、特開2011−95716号公報の段落0043〜0044に記載の溶剤を用いることができる。具体的には、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等が好ましい。
(1−5)添加剤
さらに、上記着色層には、その他の添加剤を用いてもよい。上記添加剤としては、例えば特許第4502784号公報の段落0017、特開2009−237362号公報の段落0060〜0071に記載の界面活性剤や、特許第4502784号公報の段落0018に記載の熱重合防止剤、さらに、特開2000−310706号公報の段落0058〜0071に記載のその他の添加剤が挙げられる。
また、塗布助剤として、メガファックF−780F(DIC社製)等を添加してもよい。
−仮支持体−
上記転写材料は仮支持体を有する。
上記仮支持体としては、可撓性を有し、加圧、若しくは加圧及び加熱下においても著しい変形、収縮若しくは伸びを生じないことが好ましい。そのような仮支持体の例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等を挙げることができ、中でも2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。
仮支持体の厚みには特に限定はないが、5〜300μmが好ましく、20〜200μmがより好ましい。
また、仮支持体は透明でもよいし、染料化ケイ素、アルミナゾル、クロム塩、ジルコニウム塩などを含有していてもよい。
また、仮支持体には、特開2005−221726号公報に記載の方法などにより、導電性を付与することができる。
−熱可塑性樹脂層−
上記転写材料は、熱可塑性樹脂層を少なくとも1層有していてもよい。上記熱可塑性樹脂層は、上記仮支持体と上記着色層との間に設けられることが好ましい。すなわち、上記転写材料は、上記仮支持体、上記熱可塑性樹脂層および上記着色層をこの順で含むことが好ましい。
上記熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平5−72724号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーVicat法(具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーASTMD1235によるポリマー軟化点測定法)による軟化点が約80℃以下の有機高分子物質より選ばれることが特に好ましい。
具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル或いはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル及びそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、N−アルコキシメチル化ナイロン、N−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。
熱可塑性樹脂層の厚みは6〜100μmが好ましく、6〜50μmがより好ましい。熱可塑性樹脂層の厚みが6〜100μmの範囲では、基材上に凹凸がある場合であっても上記凹凸を完全に吸収することができる。
−中間層−
上記転写材料は、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を少なくとも1層有していてもよい。上記中間層は、上記仮支持体と上記着色層との間(上記熱可塑性樹脂層を有する場合には、上記熱可塑性樹脂層と上記着色層との間)に設けられることが好ましい。すなわち、上記転写材料は、上記仮支持体、上記熱可塑性樹脂層、中間層および上記着色層をこの順で含むことが好ましい。
上記中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。
上記酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
中間層の厚みは、0.1〜5.0μmが好ましく、0.5〜2.0μmがより好ましい。0.1〜5.0μmの範囲では酸素遮断能が低下することもなく、現像時または中間層除去時に時間がかかりすぎることもない。
−保護剥離層−
上記転写材料には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために上記着色層を覆うようにして、保護剥離層(カバーフィルムとも言う)が設けられることが好ましい。上記保護剥離層は仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、上記着色層から容易に分離されねばならない。上記保護剥離層の材料としては例えばシリコーン紙、ポリオレフィン若しくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。
上記保護剥離層のヘイズ度の最大値は3.0%以下であることが好ましく、上記着色層の現像後の白抜け発生をより効果的に抑制する観点からは、2.5%以下が好ましく、2.0%以下がより好ましく、1.0%以下が特に好ましい。
上記保護剥離層の厚みは1〜100μmであることが好ましく、5〜50μmであることがより好ましく、10〜30μmであることが特に好ましい。この厚みが1μm以上であれば上記保護剥離層の強度が十分なため、感光性樹脂層にカバーフィルムを張り合わせる際に、上記保護剥離層が破断しにくい。100μm以下であると上記保護剥離層の価格が高くならず、また、上記保護剥離層をラミネートする際にシワが発生しにくい。
このような保護剥離層は市販のものとして、例えば、王子製紙(株)製アルファンMA−410、E−200C、E−501、信越フィルム(株)製等のポリプロピレンフィルム、帝人(株)製PS−25等のPSシリーズなどのポリエチレンテレフタレートフィルム等が挙げられるがこれに限られたものではない。また、市販のフィルムをサンドブラスト加工することにより、簡単に製造することが可能である。
上記保護剥離層としてポリエチレンフィルムなどのポリオレフィンフィルムを用いることができる。また通常上記保護剥離層として用いられるポリオレフィンフィルムは、原材料を熱溶融し、混練、押し出し、2軸延伸、キャスティングまたはインフレーション法によって製造される。
以上、本発明に用いることができるフィルム転写材料を説明したが、上記フィルム転写材料は、必要に応じてネガ型材料又はポジ型材料であってもよい。
−フィルム転写材料の製造方法−
以上で説明したフィルム転写材料を製造する方法としては、特に限定はないが、例えば特開2005−3861号公報の段落0064〜0066に記載の工程によって製造することができる。また、フィルム転写材料は、例えば特開2009−116078号公報に記載の方法で作成することもできる。
フィルム転写材料の製造方法の一例としては、仮支持体上に樹脂組成物を塗布し、乾燥させて着色層を形成する工程と、形成された上記着色層を上記保護剥離層で覆う工程と、を有して構成される方法が挙げられる。
ここで、本発明に用いることができるフィルム転写材料は、着色層としては上記白色着色層および上記遮光層の2層を少なくとも形成してもよく、一方で仮支持体および白色着色層を有するフィルム転写材料を基材上に転写した後に上記仮支持体を取り除き、さらに少なくとも仮支持体および遮光層を含むフィルム転写材料を上記白色着色層上に転写する場合は着色層としては上記白色着色層および上記遮光層のうち少なくとも1層を形成したものを用いてもよい。前者の場合、本発明の(転写材料)は、仮支持体上に、上記白色着色層および上記遮光層をこの順番で積層したものを用いてもよく、この場合は、(ガラス)基材上に、一度に白色加飾材と遮光材を設けることが出来、工程的に好ましい。
本発明に用いることができるフィルム転写材料では、本発明の趣旨に反しない限りにおいてさらにその他の層を形成してもよい。また、着色層の形成前に、熱可塑性樹脂層及び/又は中間層(酸素遮断層)を塗布形成してもよい。
仮支持体上に、上記着色層形成用の組成物、上記熱可塑性樹脂層形成用の塗布液、上記中間層形成用の塗布液を塗布する方法としては公知の塗布方法を用いることができる。例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて、それらの塗液を塗布し、乾燥させることにより形成できる。
−溶剤−
上記フィルム転写材料の着色層を形成するための着色感光性組成物は、着色感光性組成物に含まれる各成分と共に溶剤を用いて好適に調製することができる。
溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、並びに、3−オキシプロピオン酸メチル及び3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル)、並びに、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、及び2−オキシプロピオン酸プロピルなどの2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル)、並びに、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;
エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等;
ケトン類、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;
芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン;等が挙げられる。
これらのうち、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が好適である。
溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記保護剥離層で上記着色層を覆う方法としては特に限定はないが、仮支持体上の着色層に上記保護剥離層を重ね、圧着する方法を用いることができる。
圧着には、ラミネーター、真空ラミネーター、および、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用することができる。
上記圧着の条件としては、雰囲気温度20〜45℃、線圧1000〜10000N/mが好ましい。
−ラミネート方法−
上記着色層の上記基材表面への転写(貼り合わせ)は、着色層を基材表面に重ね、加圧、加熱することに行われる。貼り合わせには、ラミネーター、真空ラミネーター、および、より生産性を高めることができるオートカットラミネーター等の公知のラミネーターを使用することができる。
ラミネート方法は、打ち抜いた加飾材料を基材に転写することから、毎葉式で精度良く、基材と加飾材料間に気泡が入らない方法が、得率を上げられる観点から好ましい。
具体的には、真空ラミネーターの使用を好ましく挙げることができる。
ラミネート(連続式/枚葉式)に用いられる装置としては、例えば、クライムプロダクツ株式会社製 V−SE340aaHなどを挙げることができる。
真空ラミネーター装置としては、例えば、高野精機有限会社製のものや、大成ラミネーター株式会社製、FVJ−540R、FV700などを挙げることができる。
上記フィルム転写材料を上記基材に貼り付ける前に、上記仮支持体の上記着色剤と反対側に、さらに支持体を積層する工程を含むことが、ラミネート時に気泡を入れない好ましい効果を得ることが出来ることがある。このときに用いる支持体としては特に制限はないが、例えば、以下のものを挙げることができる。
ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、シクロオレフィンポリマー。
また、膜厚は、50〜200μmの範囲で選ぶことが出来る。
−仮支持体を取り除く工程−
上記フィルム転写材料の製造方法は、上記基材に貼り付けられた上記転写材料から上記仮支持体を取り除く工程を含むことが好ましい。
−熱可塑性樹脂層を除去する工程、中間層を除去する工程−
さらに、上記フィルム転写材料が熱可塑性樹脂層や中間層を含む場合は、熱可塑性樹脂層と中間層を除去する工程と有することが好ましい。
上記熱可塑性樹脂層と中間層を除去する工程は、一般にフォトリソ方式で使用されるアルカリ現像液を用いて行うことができる。上記アルカリ現像液としては、特に制約はなく、特開平5−72724号公報に記載のものなど、公知の現像液を使用することができる。尚、現像液は加飾材が溶解型の現像挙動をするものが好ましく、例えば、pKa=7〜13の化合物を0.05〜5mol/Lの濃度で含むものが好ましいが、更に水と混和性を有する有機溶剤を少量添加してもよい。水と混和性を有する有機溶剤としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ベンジルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、乳酸エチル、乳酸メチル、ε−カプロラクタム、N−メチルピロリドン等を挙げることができる。上記有機溶剤の濃度は0.1質量%〜30質量%が好ましい。
また、上記アルカリ現像液には、更に公知の界面活性剤を添加することができる。界面活性剤の濃度は0.01質量%〜10質量%が好ましい。
上記熱可塑性樹脂層と中間層を除去する工程の方式としては、パドル、シャワー、シャワー&スピン、ディプ等のいずれでもよい。ここで、上記シャワーについて説明すると、熱可塑性樹脂層や中間層を、現像液をシャワーにより吹き付けることにより除去することができる。また、現像の後に、洗浄剤などをシャワーにより吹き付け、ブラシなどで擦りながら、残渣を除去することが好ましい。液温度は20℃〜40℃が好ましく、また、pHは8〜13が好ましい。
−ポストベーク工程−
上記転写工程後にポストベーク工程を含むことが好ましく、上記熱可塑性樹脂層と中間層を除去工程後にポストベークを行う工程を含むことがより好ましい。
上記フィルム転写材料の製造方法は、フィルム転写材料の上記白色着色層および遮光層を0.08〜1.2atmの環境下で50〜300℃に加熱して形成することが白色度と生産性の両立の観点から好ましい。
また、本発明における加飾材の内縁には、上記透光領域の内方に向かい上記加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部を有するが、上記傾斜部は、遮光層を加熱により収縮させることにより形成することが好ましい。例えば、ポストベーク工程において、加飾材を50〜300℃で加熱することにより遮光層を収縮させ、これにより傾斜部を形成することができる。
上記ポストベークの加熱は0.5atm以上の環境下で行うことがより好ましい。一方、1.1atm以下の環境下で行うことがより好ましく、1.0atm以下の環境下で行うことが特に好ましい。さらに、約1atm(大気圧)環境下で行うことが特別な減圧装置を用いることなく製造コストを低減できる観点からより特に好ましい。ここで、従来は上記白色着色層および遮光層を加熱により硬化して形成する場合、非常に低い圧力の減圧環境下で行い、酸素濃度を低くすることでベーク後の白色度を維持していたが、上記フィルム転写材料を用いることにより、上記圧力の範囲でベークした後も本発明の加飾材付き基材の上記白色着色層および遮光層の上記基材側の色味を改善し(b値を小さくし)、白色度を高めることができる。
上記ポストベークの温度は、50〜300℃が好ましく、100℃〜300℃がより好ましく、120〜300℃がより好ましい。
また、上記ポストベークは2以上の異なる温度でそれぞれ所定の時間だけ行ってもよい。例えば、先ず50〜200℃、好ましくは100〜200℃で加熱し、次いで、200〜280℃、好ましくは220〜260℃で加熱することができる。
上記ポストベークの時間は、20〜150分であることがより好ましく、30〜100分であることが特に好ましい。2段階以上の温度で行う場合には、各段階の温度の合計が20〜150分となるように行うことが好ましい。
上記ポストベークは、空気環境下で行っても、窒素置換環境下で行ってもよいが、空気環境下で行うことが、特別な減圧装置を用いることなく製造コストを低減できる観点から特に好ましい。
−その他の工程−
上記フィルム転写材料の製造方法は、ポスト露光工程等、その他の工程を有していてもよい。
上記着色層が光硬化性樹脂を有する場合に上記白色着色層および上記遮光層を形成するときは、ポスト露光工程を含むことが好ましい。上記ポスト露光工程は上記白色着色層および上記遮光層の上記基材と接している側の表面方向のみから行っても、上記透明基材と接していない側の表面方向のみから行っても、両面方向から行ってもよい。
なお、上記露光工程、現像工程、上記熱可塑性樹脂層と中間層を除去する工程、およびその他の工程の例としては、特開2006−23696号公報の段落0035〜0051に記載の方法を本発明においても好適に用いることができる。
(熱転写印刷)
上記熱転写印刷は、上記白色着色層および上記遮光層を、それぞれ仮支持体上に少なくとも白色着色層および遮光層の一方を含む熱転写材料の上記仮支持体側を加熱して、上記仮支持体から少なくとも上記白色着色層および上記遮光層の一方を転写する熱転写印刷で作製し、上記熱転写材料中に含まれる上記白色着色層および上記遮光層がいずれもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。上記熱転写印刷の方法としては、インクリボン印刷が好ましい。本発明の加飾材付き基材の製造方法に用いられるインクリボン印刷の方法としては、『ノンインパクトプリンティング −技術と材料−(株式会社シーエムシー刊、1986年12月1日)』などに記載の方法を挙げることができる。
(スクリーン印刷)
上記スクリーン印刷は、上記白色着色層および上記遮光層を、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のスクリーン印刷で作製し、上記白色着色層形成用組成物および上記遮光層形成用組成物がいずれもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。上記スクリーン印刷の方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができ、例えば特許4021925号に記載の方法などを用いることができる。また、スクリーン印刷を複数回行うことにより、スクリーン印刷でも膜厚を厚くすることもできる。
(インクジェット印刷)
上記インクジェット印刷は、上記白色着色層および上記遮光層を、白色着色層形成用組成物または遮光層形成用組成物のインクジェット印刷で作製し、上記白色着色層形成用組成物および上記遮光層形成用組成物がいずれもシロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含むことが好ましい。本発明の加飾材付き基材の製造方法に用いられるインクジェット印刷の方法としては、『インクジェット技術のエレクトロニクス応用(リアライズ理工センター刊、2006年9月29日)』などに記載の方法を挙げることができる。
[タッチパネル]
本発明のタッチパネルは、本発明の加飾材付き基材を有することを特徴とする。
このようなタッチパネルは、静電容量型入力装置であることが好ましい。
《静電容量型入力装置、および静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置》
上記静電容量型入力装置は、前面板(基板とも言う)と、上記前面板の非接触側に少なくとも下記(1)〜(4)の要素を有し、上記前面板(基板)と(1)遮光層および白色着色層を含む加飾材の積層体として本発明の加飾材付き基材を含むことが好ましい。
(1)遮光層および白色着色層を含む加飾材
(2)複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン
(3)上記第一の透明電極パターンと電気的に絶縁され、上記第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の電極パターン
(4)上記第一の透明電極パターンと上記第二の電極パターンとを電気的に絶縁する絶縁層
また、上記静電容量型入力装置は、第二の電極パターンが透明電極パターンであってもよい。
さらに、上記静電容量型入力装置は、さらに下記(5)を有していてもよい。
(5)上記第一の透明電極パターンおよび上記第二の透明電極パターンの少なくとも一方に電気的に接続され、上記第一の透明電極パターンおよび上記第二の透明電極パターンとは別の導電性要素
さらに上記静電容量型入力装置は、上記前面板(基板)と(1)遮光層および白色着色層を含む加飾材と、上記導電性層として上記(2)、(3)および(5)のうち少なくとも1つの電極パターンを有する積層体として、本発明の加飾材付き基材を含むことがより好ましい。
<静電容量型入力装置の構成>
まず、本発明の製造方法によって形成される静電容量型入力装置の構成について説明する。図5および図6は、本発明の静電容量型入力装置の中でも好ましい構成を示す断面図である。図5において静電容量型入力装置10は、前面板1b(カバーガラス)と、白色着色層2aと、遮光層2bと、第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、絶縁層5と、導電性要素6と、透明保護層7と、から構成されている。白色着色層2aは傾斜部2cが設けられており、白色着色層2aは、静電容量型入力装置10の内方に向かい厚みが薄くなるように形成されている。
前面板1および/または1bは、透光性基材で構成されていることが好ましい。透光性基材はカバーガラス1bに下記加飾材を設けたもの、又は、カバーガラス1b、フィルム基材1の順にフィルム基材に下記加飾材を設けたもの、いずれをも用いることが出来る。カバーガラスに加飾材を設ける場合は、タッチパネル薄型化に、フィルム基材に加飾材を設け、それをカバーガラスに張り合わせる場合は、タッチパネル生産性に、各々好ましい。
また、フィルム基材の電極の反対側に、更にカバーガラス1bを設けることが出来る。ガラス基材としては、コーニング社のゴリラガラスに代表される強化ガラスなどを用いることができる。また、図5および図6において、前面板1および/または1bの各要素が設けられている側を非接触面1aと称する。本発明の静電容量型入力装置10においては、前面板1および/または1bの接触面(1a非接触面の反対の面)に指などを接触などさせて入力が行われる。以下、前面板を、「基材」と称する場合がある。
また、前面板1および/または1bの非接触面上には白色着色層2aと遮光層2bが設けられている。白色着色層2aと遮光層2bは加飾材として、タッチパネル前面板の非接触側に形成された透光領域(表示領域)周囲の額縁状のパターンであり、引回し配線等が見えないようにする目的や、加飾を目的として形成される。
本発明の静電容量型入力装置10には、不図示の配線取出し口を設けることができる。配線取出し部を有する静電容量型入力装置の加飾材付き基材を形成する場合、加飾材形成用液体レジストやスクリーン印刷インクを用いて加飾材2を形成しようとすると、配線取出し部からのレジスト成分のモレや、加飾材でのガラス端からのレジスト成分のはみ出しを生じ、基材裏側を汚染してしまうという問題が起こることがあるが、配線取出し部を有する加飾材付き基材を用いる場合、このような問題も解決することができる。
前面板1および/または1bの非接触面には、複数のパッド部分が接続部分を介して第一の方向に延在して形成された複数の第一の透明電極パターン3と、第一の透明電極パターン3と電気的に絶縁され、第一の方向に交差する方向に延在して形成された複数のパッド部分からなる複数の第二の透明電極パターン4と、第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4を電気的に絶縁する絶縁層5とが形成されている。上記第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、後述する導電性要素6とは、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透光性の導電性金属酸化膜で作製することができる。このような金属膜としては、ITO膜;Al、Zn、Cu、Fe、Ni、Cr、Mo等の金属膜;SiO2等の金属酸化膜などが挙げられる。この際、各要素の、膜厚は10〜200nmとすることができる。また、焼成により、アモルファスのITO膜を多結晶のITO膜とするため、電気的抵抗を低減することもできる。また、上記第一の透明電極パターン3と、第二の透明電極パターン4と、後述する導電性要素6とは、上記導電性繊維を用いた加飾材を有する転写フィルムを用いて製造することもできる。その他、ITO等によって第一の導電性パターン等を形成する場合には、特許第4506785号公報の段落0014〜0016等を参考にすることができる。
また、第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4の少なくとも一方は、前面板1および/または1bの非接触面および遮光層2bの前面板1および/または1bとは逆側の面の両方の領域にまたがって設置することができる。図5および図6においては、第二の透明電極パターン4が、前面板1および/または1bの非接触面および遮光層2bの前面板1および/または1bとは逆側の面の両方の領域にまたがって設置され、上記白色着色層2aの側面を第二の透明電極パターン4が覆っている図が示されている。ただし、上記白色着色層2aの幅を、上記遮光層2bの幅よりも狭くすることもでき、その場合は第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4の少なくとも一方は、前面板1および/または1bの非接触面、上記白色着色層2aおよび遮光層2bの前面板1および/または1bとは逆側の面の領域にまたがって設置することができる。このように、一定の厚みが必要な上記白色着色層2aおよび遮光層2bを含む加飾材と前面板裏面とにまたがって転写フィルムをラミネートする場合でも、フィルム転写材料(特に上記熱可塑性樹脂層を有するフィルム転写材料)を用いることで真空ラミネーターなどの高価な設備を用いなくても、簡単な工程で加飾材2の部分境界に泡の発生がないラミネートが可能になる。
図8を用いて第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4について説明する。図8は、本発明における第一の透明電極パターンおよび第二の透明電極パターンの一例を示す説明図である。図8に示すように、第一の透明電極パターン3は、パッド部分3aが接続部分3bを介して第一の方向に延在して形成されている。また、第二の透明電極パターン4は、第一の透明電極パターン3と絶縁層5によって電気的に絶縁されており、第一の方向に交差する方向(図8における第二の方向)に延在して形成された複数のパッド部分によって構成されている。ここで、第一の透明電極パターン3を形成する場合、上記パッド部分3aと接続部分3bとを一体として作製してもよいし、接続部分3bのみを作製して、パッド部分3aと第二の透明電極パターン4とを一体として作製(パターニング)してもよい。パッド部分3aと第二の透明電極パターン4とを一体として作製(パターニング)する場合、図8に示すように接続部分3bの一部とパッド部分3aの一部とが連結され、且つ、絶縁層5によって第一の透明電極パターン3と第二の透明電極パターン4とが電気的に絶縁されるように各層が形成される。
図5および図6において、遮光層2bの前面板1および/または1bとは逆側の面側には導電性要素6が設置されている。導電性要素6は、第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4の少なくとも一方に電気的に接続され、且つ、第一の透明電極パターン3および第二の透明電極パターン4とは別の要素である。図5および図6においては、導電性要素6が第二の透明電極パターン4に接続されている図が示されている。
また、図5および図6においては、各構成要素の全てを覆うように透明保護層7が設置されている。透明保護層7は、各構成要素の一部のみを覆うように構成されていてもよい。絶縁層5と透明保護層7とは、同一材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。絶縁層5と透明保護層7とを構成する材料としては、表面硬度、耐熱性が高いものが好ましく、公知の感光性シロキサン樹脂材料、アクリル樹脂材料などが用いられる。
本発明の製造方法の過程で形成される態様例として、図9〜13の態様を挙げることができる。図9は、開口部8が形成された強化処理ガラス11の一例を示す上面図である。図10は、白色着色層2aが形成された前面板の一例を示す上面図である。図11は、第一の透明電極パターン3が形成された前面板の一例を示す上面図である。図12は、第二の透明電極パターン4が形成された前面板の一例を示す上面図である。図13は、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素6が形成された前面板の一例を示す上面図である。これらは、上記説明を具体化した例を示すものであり、本発明の範囲はこれらの図面により限定的に解釈されることはない。
上記静電容量型入力装置、および上記静電容量型入力装置を構成要素として備えた画像表示装置は、『最新タッチパネル技術』(2009年7月6日発行(株)テクノタイムズ)、三谷雄二監修、“タッチパネルの技術と開発”、シーエムシー出版(2004,12)、FPD International 2009 Forum T−11講演テキストブック、Cypress Semiconductor Corporation アプリケーションノートAN2292等に開示されている構成を適用することができる。
[情報表示装置]
本発明の情報表示装置は、本発明のタッチパネルを有することを特徴とする。本発明のタッチパネルは、OGS型タッチパネルとして用いることが有効である。
本発明のタッチパネルを使用することができる情報表示装置としては、モバイル機器が好ましく、例えば、以下の情報表示装置を挙げることができる。
iPhone4、iPad(以上、登録商標、米国 アップル社製)、Xperia(SO−01B)(ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーション社製)、Galaxy S(SC−02B)、Galaxy Tab(SC−01C)(以上、韓国 サムスン電子社製)、BlackBerry 8707h(加国 リサーチ・イン・モーション社製)、Kindle(米国 アマゾン社製)、Kobo Touch(楽天株式会社製)。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[実施例1〜20および比較例1〜3]
<遮光層用黒色着色液および白色着色液の調製>
下記表に記載の遮光層用黒色着色液1〜6、および下記表に記載の白色着色液1〜16を、以下の材料を用いて調製した。表1及び表2中の数値は質量部を示す。
・黒色分散液1(GC4151、山陽色素株式会社製)
(カーボンブラック濃度15%、固形分濃度20.7質量%)
・黒色分散液2
以下の材料を混合した。
カーボンブラック(三菱化学(株)製 15.0g
分散剤A(下記に合成法記載) 4.8g
キシレン 80.2g
混合物に対し、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いてビーズミルで3時間分散し、黒色顔料分散液を得た。
・黒色分散液3
以下の材料を混合した。
カーボンブラック(三菱化学(株)製 15.0g
分散剤A(下記に合成法記載) 4.8g
シリコーンオイル(X−22−4039、信越化学(株)製)3.0g
キシレン 77.2g
混合物に対し、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いてビーズミルで3時間分散し、黒色顔料分散液を得た。
・白色分散液1(FP White B422、山陽色素株式会社製)
(酸化チタン濃度70%、固形分濃度73.5質量%)
・白色分散液2
以下の材料を混合した。
酸化チタン(CR−97、石原産業株式会社製) 70.0g
分散剤(KP−578、信越化学株式会社製) 3.0g
分散バインダー(X−40−9246、信越化学株式会社製)6.0g
メチルエチルケトン 21.0g
そして、混合物に対しジルコニアビーズ(粒径0.5mm)を加え,ビーズミル(アイメックス社製 BSG−01)を用いて、2000rpm、1時間分散処理を行い,白色分散液2を得た。
・白色分散液3
以下の材料を混合した。
酸化チタン(CR−97、石原産業株式会社製) 60.0g
分散剤A(下記に合成法記載) 6.0g
キシレン 34.0g
そして、混合物に対しジルコニアビーズ(粒径0.5mm)を加え,ビーズミル(アイメックス社製 BSG−01)を用いて、2000rpm、1時間分散処理を行い,白色分散液3を得た。
[分散剤Aの合成]
キシレン100部にKF−2001(信越化学工業(株)製)45.8部、KF−2012(信越化学工業(株)製)53.3部、メタクリル酸 0.9部を溶解すると共に、重合開始剤(ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、「V−601」)を全重合成分に対する比率で0.3mol%溶解させ、窒素雰囲気下、80℃で重合を行った。途中、重合開始2時間後に重合開始剤(V−601)を全重合成分に対する比率で0.3mol%追添し、合計4時間重合した。重合後、精製処理及び乾燥を行い、分散剤Aを得た。
・シリコーン樹脂溶液1(KR300、信越シリコーン株式会社製、下記組成)
シリコーン樹脂のキシレン溶液(固形分50質量%)
・シリコーン樹脂溶液2(KR311、信越シリコーン株式会社製、下記組成)
シリコーン樹脂のキシレン溶液(固形分60質量%)
・シリコーン樹脂溶液3(KR255、信越シリコーン株式会社製、下記組成)
シリコーン樹脂のキシレン溶液(固形分50質量%)
・シリコーン樹脂溶液4(KR251、信越シリコーン株式会社製、下記組成)
シリコーン樹脂のトルエン溶液(固形分20質量%)
・シリコーン樹脂溶液5(X−40−9246、信越シリコーン株式会社製、下記組成)
シリコーンオリゴマー(固形分100質量%)
・重合触媒1(D−15、信越化学株式会社製、下記組成)
亜鉛含有触媒のキシレン溶液(固形分25質量%)
・重合触媒2(鉄(III)トリアセチルアセトネート)
・重合触媒3(アルミニウム(III)トリアセチルアセトネート)
・重合触媒4(ジブトキシジルコニウム(IV)ジアセチルアセトネート)
・重合触媒5(オクチル酸ジルコニウム)
・酸化防止剤(IRGAFOS 168、BASF社製、下記化合物)
・塗布助剤(メガファックF−780F、DIC株式会社製、固形分濃度30質量%)
・有機溶媒1(シクロヘキサノン)
・有機溶媒2(メチルエチルケトン)
・有機溶媒3(キシレン)
<加飾材形成用転写材料の作製>
<<剥離フィルムの準備>>
転写材料の剥離層付きの仮支持体として、以下の剥離フィルムを準備した。
ユニピール TR6(ユニチカ株式会社製、厚さ75μmのPETフィルム上に、剥離層からマット剤が200nm隆起しているオレフィン系の剥離層を有する)
<<保護フィルムの準備>>
次に、以下の保護フィルムを準備した。
アルファンE−501(王子エフテックス株式会社製、厚さ12μmのポリプロピレンフィルム)
<仮支持体上への色材層(遮光層および白色着色層からなる転写層)の作製>
E型塗布機を使用し、剥離層付きの仮支持体の剥離層上に、遮光層を形成するための上記表に記載の遮光層用黒色着色液1〜6のいずれかを乾燥厚み3.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。
遮光層の上に、白色着色層を形成するための上記表に記載の白色着色液1〜16のいずれかを乾燥厚み35.0μmとなるように塗布し、乾燥させた。白色着色層の上に、上記の保護フィルムを圧着した。
こうして仮支持体と、遮光層および白色着色層とが一体となった下記表に記載の遮光層および白色層からなる転写材料1〜24を作製した。
<加飾材付き基材の作製(実施例1)>
図7のような開口部(15mmΦ)が形成された強化処理ガラス(300mm×400mm×0.7mm)を、25℃に調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより20秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄した。このガラス基板を基材予備加熱装置で90℃、2分間予備加熱した。
上記のガラス基板上に、作製例1の遮光層白層積層転写材料1をガラス基板の四辺に対応するサイズの額縁状に成形した後で転写した。その後、転写材料1の仮支持体を剥離した。遮光層、および白色着色層を硬化するため、得た膜をガラス基板(基材)ごと、150℃30分加熱、さらに240℃30分加熱した。これにより実施例1の加飾材付き基材を得た。
<加飾材付き基材の作製(実施例2〜20、比較例1〜3)>
実施例1において、用いた白色転写材料および黒色転写材料を下記表に記載のとおりに変更した以外は実施例1と同様に、ガラス基板上に遮光層および/または白色着色層が形成された実施例2〜20、および比較例1〜3の加飾材付き基材を得た。
<加飾材付き基材の作製(比較例4〜5)>
下記のように、スクリーン印刷により加飾材を形成した以外は実施例1と同様にして比較例4〜5の加飾材付き基材を得た。
(スクリーン印刷法)
白色着色液2を、各々の有機溶媒の割合を減らし、さらに室温にて減圧濃縮を実施することで、1000mPa・sに調整し、白色着色液2aを調製した。次いで、黒色着色液2を、各々の有機溶媒の割合を減らすことで、200mPa・sに調整し、黒色着色液2aを調製した。
ガラス基板上に、225メッシュ(オープニング径、65μm)、紗厚72μmのポリエステル製スクリーンを用い、白色着色液2aで厚さ8μmの白色着色層2aを作製した。これを繰り返し、厚さ32μmの白色着色層2aを作製した。このとき、白色層を積層する際、白色層端部がそろうように、位置を調整しスクリーン印刷を行った。これを、150℃で30分加熱し、硬膜した。この白色着色層2aの上に、黒色着色液2aを用いて厚さ3.0μmの遮光層2aを積層した。このとき、白色層の端部と遮光層の端部の位置がそろうように調整しスクリーン印刷を行った。このようにして、比較例5〜6の加飾材付き基材を得た。白色層端部を目視したところ、白色層端部の直線性が不十分であり、また、遮光層の一部が、白色層がない部分まではみ出していることが確認された。
そこで、白色層を積層する際、および白色層に遮光層を積層する際、ガラス界面に近接する白色層端部から順次200μmずつ後退するよう位置を調整した。白色層端部を目視したところ、白色層の端部の直線性は問題なく、また、遮光層のはみ出しても確認されなかった。
<評価>
上記で得た各実施例および比較例の加飾材付き基材の特性の評価方法を以下に示す。また、得られた結果を下記表にそれぞれ記載した。
(テーパー傾斜角の測定)
得られた加飾材付き基材の断面において、傾斜部の傾斜面を構成する曲線を直線に近似し、この直線を傾斜角θとした。
(白色着色層の基材側の幅と遮光層の幅との差の測定)
加飾材付き基材を、基材と反対側から光学顕微鏡を用いて観察し、長さを測定した。
(外観評価)
得られた加飾材付き基材について、下記基準に基づき外観評価を行った。実用上、許容されるレベルはA、Bである。
A:白色着色層を有する側から加飾材付き基材を目視し、白色着色層端部と遮光層端部との位置差は確認できず、また、白色着色層を有する側と反対側から加飾材付き基材を目視しても、白色着色層端部近傍に透過濃度が低い部分は確認できない。
B:白色着色層を有する側から加飾材付き基材を目視すると白色着色層端部と遮光層端部との位置差は確認できるものの、白色着色層を有する側と反対側から加飾材付き基材を目視しても、白色着色層端部近傍に透過濃度が低い部分は確認できない。
C:白色着色層を有する側から加飾材付き基材を目視すると白色着色層端部と遮光層端部との位置差は確認でき、また、白色着色層を有する側と反対側から加飾材付き基材を目視しても、白色着色層端部近傍に透過濃度が低い部分が確認できる。
D:一部、白層着色端部から遮光層がはみ出している。
(ITO導通性)
加飾材付き基板上のテーパー傾斜部を含む部分に、下記手法により透明電極層を形成し、その断線数により評価した。
((透明電極層の形成))
各実施例の加飾材付き基材を、真空チャンバー内に導入し、SnO2の含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DCマグネトロンスパッタリング(条件:基材の温度250℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。
((エッチング用転写フィルムE1の調製))
以下の方法で仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層を形成した。
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記処方P1からなる中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。
−熱可塑性樹脂層用塗布液:処方H1−
・メタノール :11.1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 :6.36質量部
・メチルエチルケトン :52.4質量部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジル
メタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=
55/11.7/4.5/28.8、分子量=10万、Tg≒70℃)
:5.83質量部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=63/37、
重量平均分子量=1万、Tg≒100℃) :13.6質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製)
:9.1質量部
・塗布助剤(メガファックF−780F) :0.54質量部
なお、熱可塑性樹脂層用塗布液H1の溶剤除去後の120℃の粘度は1500Pa・secであった。
−中間層用塗布液:処方P1−
・ポリビニルアルコール :32.2質量部
(商品名:PVA205、(株)クラレ製、鹸化度=88%、重合度550)
・ポリビニルピロリドン :14.9質量部
(商品名:K−30、アイエスピー・ジャパン(株)製)
・蒸留水 :524質量部
・メタノール :429質量部
(エッチング用転写フィルムE1の調製)
仮支持体上に熱可塑性樹脂層と中間層を有する基材上に、下記処方E1からなるエッチング用光硬化性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。その上に、保護フィルムを圧着させ、仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層(酸素遮断膜)、エッチング用光硬化性樹脂層および保護フィルムが一体となった、エッチング用転写フィルムE1を得た(エッチング用光硬化性樹脂層の膜厚は2.0μmであった)。
−エッチング用光硬化性樹脂層用塗布液:処方E1−
・メチルメタクリレート/スチレン/メタクリル酸共重合体
(共重合体組成(質量%):31/40/29、質量平均分子量60000、酸価163mgKOH/g) :16質量部
・モノマー1(商品名:BPE−500、新中村化学工業(株)製)
:5.6質量部
・ヘキサメチレンジイソシアネートのテトラエチレンオキシドモノメタクリレート0.5モル付加物 :7質量部
・分子中に重合性基を1つ有する化合物としてのシクロヘキサンジメタノールモノアクリレート :2.8質量部
・2−クロロ−N−ブチルアクリドン :0.42質量部
・2,2−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール :2.17質量部
・ロイコクリスタルバイオレット :0.26質量部
・フェノチアジン :0.013質量部
・界面活性剤(商品名:メガファックF−780F、大日本インキ(株)製) :0.03質量部
・メチルエチルケトン :40質量部
・1−メトキシ−2−プロパノール :20質量部
(透明電極パターンの形成)
白色着色層、遮光層、透明電極層を形成した前面板を洗浄し、保護フィルムを除去したエッチング用転写フィルムE1をラミネートした(基材温度:130℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(透明電極パターンを有す石英露光マスク)面と上記エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)で線幅40μm、本数20本のストライプ状にパターン露光した。
次に、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を、レジスト剥離液(N−メチル−2−ピロリドン、モノエタノールアミン、界面活性剤(商品名:サーフィノール465、エアープロダクツ製)液温45℃)を入れたレジスト剥離槽に浸漬し、200秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層を除去し、白色着色層と、遮光層と、上記前面板の非接触面および上記遮光層の上記前面板とは逆側の面の両方の領域にまたがって図5のように設置された、ストライプ状に20本の透明電極パターンを形成した前面板を得た。上記で作製した各実施例および比較例の加飾材付き基材の遮光層上に形成した透明電極パターンについて、断線有無をプローバ検査により測定し、下記基準で評価した。
A:作製した20本の透明電極パターンにおいて、断線は0本であった。
B:作製した20本の透明電極パターンにおいて、断線は数本確認された。
C:作製した20本の透明電極パターンにおいて、断線は半分以上確認された。
上記表より、実施例1〜20により作製された加飾材付き基材では、白色層端部から遮光層のはみ出し、および透過濃度の低い領域が確認されないことから見栄えがよく、ITOの導通性に優れることから、前面板一体型タッチパネル用の白色加飾材として好ましいものであった。
これに対して、テーパー傾斜角度が80度を超える場合(比較例3)では、外観は問題ないものの、ITOが一部断線しており、前面板一体型タッチパネル用の白色加飾材として好ましくないものであった。また、テーパー傾斜角度が10度未満の場合(比較例1、2、4、5)は、外観に問題が見られることから、前面板一体型タッチパネル用の白色加飾材として好ましくないものであった。
[実施例101:タッチパネルの作製]
<第一の透明電極パターンの形成>
(透明電極層の形成)
各実施例の加飾材付き基材を、真空チャンバー内に導入し、SnO2含有率が10質量%のITOターゲット(インジウム:錫=95:5(モル比))を用いて、DCマグネトロンスパッタリング(条件:基材の温度250℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)により、厚さ40nmのITO薄膜を形成し、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は80Ω/□であった。
(第一の透明電極パターンの形成)
白色着色層、遮光層、透明電極層を形成した前面板を洗浄し、保護フィルムを除去したエッチング用転写フィルムE1をラミネートした(基材温度:130℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(透明電極パターンを有する石英露光マスク)面と上記エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を200μmに設定し、露光量50mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(トリエタノールアミン30質量%含有、商品名:T−PD2(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を25℃で100秒間、界面活性剤含有洗浄液(商品名:T−SD3(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を用いて33℃で20秒間処理し、回転ブラシ、超高圧洗浄ノズルで熱可塑性樹脂層と中間層の残渣除去を行い、さらに130℃、30分間のポストベーク処理を行って、白色着色層、遮光層、透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成した前面板を得た。
白色着色層、遮光層、透明電極層とエッチング用光硬化性樹脂層パターンとを形成した前面板を、ITOエッチャント(塩酸、塩化カリウム水溶液。液温30℃)を入れたエッチング槽に浸漬し、100秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層で覆われていない露出した領域の透明電極層を溶解除去し、白色層、遮光層、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を得た。
次に、エッチング用光硬化性樹脂層パターンのついた透明電極層パターン付の前面板を、レジスト剥離液(N−メチル−2−ピロリドン、モノエタノールアミン、界面活性剤(商品名:サーフィノール465、エアープロダクツ製)液温45℃)を入れたレジスト剥離槽に浸漬し、200秒処理し、エッチング用光硬化性樹脂層を除去し、白色層と、遮光層と、上記前面板の非接触面および上記遮光層の上記前面板とは逆側の面の両方の領域にまたがって図5のように設置された第一の透明電極パターンとを形成した前面板を得た。
<絶縁層の形成>
(絶縁層形成用転写フィルムW1の調製)
エッチング用転写フィルムE1作製において、上記エッチングレジストE1を、下記処方W1からなる絶縁層形成用塗布液に代えた以外はエッチング用転写フィルムE1の調製と同様にして、仮支持体、熱可塑性樹脂層、中間層(酸素遮断膜)、絶縁層用光硬化性樹脂層および保護フィルムとが一体となった、絶縁層形成用転写フィルムW1を得た(絶縁層用光硬化性樹脂層の膜厚は1.4μm)。
−絶縁層形成用塗布液:処方W1−
・バインダー3(シクロヘキシルメタクリレート(a)/メチルメタクリレート(b)/メタクリル酸共重合体(c)のグリシジルメタクリレート付加物(d)(組成(質量%):a/b/c/d=46/1/10/43、質量平均分子量:36000、酸価66mgKOH/g)の1−メトキシ−2−プロパノール、メチルエチルケトン溶液(固形分:45%)) :12.5質量部
・DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬(株)製)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液(76質量%) :1.4質量部
・ウレタン系モノマー(商品名:NKオリゴUA−32P、新中村化学(株)製:不揮発分75%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート:25%) :0.68質量部
・トリペンタエリスリトールオクタアクリレート(商品名:V#802、大阪有機化学工業(株)製) :1.8質量部
・ジエチルチオキサントン :0.17質量部
・2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−
[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン
(商品名:Irgacure379、BASF製) :0.17質量部
・分散剤(商品名:ソルスパース20000、アビシア製)
:0.19質量部
・界面活性剤(商品名:メガファックF−780F、大日本インキ製)
:0.05質量部
・メチルエチルケトン :23.3質量部
・MMPGAc(ダイセル化学(株)製) :59.8質量部
なお、絶縁層形成用塗布液W1の溶剤除去後の100℃の粘度は4000Pa・secであった。
上記白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン付の前面板を洗浄し、保護フィルムを除去した絶縁層形成用転写フィルムW1をラミネートした(基材温度:100℃、ゴムローラー温度120℃、線圧100N/cm、搬送速度2.3m/分)。仮支持体を剥離後、露光マスク(絶縁層用パターンを有す石英露光マスク)面と上記エッチング用光硬化性樹脂層との間の距離を100μmに設定し、露光量30mJ/cm2(i線)でパターン露光した。
次に、トリエタノールアミン系現像液(トリエタノールアミン30質量%含有、商品名:T−PD2(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を33℃で60秒間、炭酸ナトリウム/炭酸水素ナトリウム系現像液(商品名:T−CD1(富士フイルム(株)製)を純水で5倍に希釈した液)を25℃で50秒間、界面活性剤含有洗浄液(商品名:T−SD3(富士フイルム(株)製)を純水で10倍に希釈した液)を用いて33℃で20秒間処理し、回転ブラシ、超高圧洗浄ノズルで残渣除去を行い、さらに230℃、60分間のポストベーク処理を行って、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターンを形成した前面板を得た。
<第二の透明電極パターンの形成>
(透明電極層の形成)
上記第一の透明電極パターンの形成と同様にして、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターンを形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し(条件:基材の温度50℃、アルゴン圧0.13Pa、酸素圧0.01Pa)、厚さ80nmのITO薄膜を形成し、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、透明電極層を形成した前面板を得た。ITO薄膜の表面抵抗は110Ω/□であった。
第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチング用転写フィルムE1を用いて、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、透明電極層、エッチング用光硬化性樹脂層パターンを形成した前面板を得た(ポストベーク処理;130℃、30分間)。
さらに、第一の透明電極パターンの形成と同様にして、エッチング(30℃、50秒間)して、エッチング用光硬化性樹脂層を除去(45℃、200秒間)することにより、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、上記前面板の非接触面および上記遮光層の上記前面板とは逆側の面の両方の領域にまたがって図5のように設置された第二の透明電極パターンを形成した前面板を得た。
<第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の形成>
上記第一、および第二の透明電極パターンの形成と同様にして、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターンを形成した前面板をDCマグネトロンスパッタリング処理し、厚さ200nmのアルミニウム(Al)薄膜を形成した前面板を得た。
上記第一、および第二の透明電極パターンの形成と同様にして、エッチング用転写フィルムE1を用いて、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、アルミニウム薄膜、エッチング用光硬化性樹脂層パターンを形成した前面板を得た(ポストベーク処理;130℃、30分間)。
さらに、第一の透明電極パターンの形成の形成と同様にして、エッチング(30℃、50秒間)して、エッチング用光硬化性樹脂層を除去(45℃、200秒間)することにより、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板を得た。
<透明保護層の形成>
実施例1の加飾材付き基材を使用した場合については、下記の塗布液Aをスピンコートにて膜厚2μmとなるように製膜して透明保護層とし、図5のように積層した前面板1を得た。得られた前面板1を静電容量型入力装置とした。
塗布液A:
下記化合物2(エポキシポリマー):58質量部
下記化合物4(カルボン酸ポリマー):39質量部
KBM−403(信越化学社製):3質量部
メガファックF554 (DIC社製)(フッ素系界面活性剤):0.1質量部
<<化合物2の合成例>>
冷却管および攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)7質量部とジエチレングリコールエチルメチルエーテル200質量部とを仕込んだ。引き続き、メタクリル酸12質量部(ポリマー中の19.5mol%に相当)、メタクリル酸グリシジル50質量部(49.4mol%に相当)、3−エチル(2−メタクリロイルオキシメチル)オキセタン8質量部(6.0mol%に相当)、N−シクロヘキシルマレイミド10質量部(7.9mol%に相当)、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル15質量部(12.3mol%に相当)、アクリロイルモルホリン5質量部(4.9mol%に相当)およびペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)2質量部を仕込んで窒素置換した後、ゆるやかに撹拌を始めた。溶液の温度を70℃に上昇させ、反応溶液温度が70℃に達した時点で重合開始とした。その後、重合開始から30分後にN−シクロヘキシルマレイミド3質量部、1時間後にN−シクロヘキシルマレイミド3質量部を反応溶液に滴下した。その後、3時間保持することによって共重合体(化合物2)を含む重合体溶液を得た。化合物2のポリスチレン換算重量平均分子量(Mw)は9,000、分子量分布(Mw/Mn)は2.0であった。
<<化合物4の合成例>>
特許第5036269号公報に記載の合成方法に従い、下記構造式で表される化合物4を合成した。
また実施例1以外の実施例の加飾材付き基材を使用した場合については、絶縁層の形成と同様にして、上記第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素まで形成した前面板に、保護フィルムを除去した絶縁層形成用転写フィルムW1をラミネートし、仮支持体を剥離後、露光マスクを介さずに露光量50mJ/cm2(i線)で前面露光し、現像、ポスト露光(1000mJ/cm2)、ポストベーク処理を行って、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素の全てを覆うように絶縁層(透明保護層)を図5のように積層した前面板1を得た。得られた前面板1を静電容量型入力装置とした。
<画像表示装置(タッチパネル)の作製>
特開2009−47936公報に記載の方法で製造した液晶表示素子に、先に製造した前面板1(各実施例の静電容量型入力装置)を貼り合せ、公知の方法で静電容量型入力装置を構成要素として備えた実施例101の画像表示装置1を作製した。
<前面板1、および画像表示装置1の全体評価>
上述の各工程において、白色着色層、遮光層、第一の透明電極パターン、絶縁層パターン、第二の透明電極パターン、第一および第二の透明電極パターンとは別の導電性要素を形成した前面板1(実施例101の静電容量型入力装置)は、開口部、および裏面に汚れがなく、洗浄が容易であり、かつ、他部材の汚染の問題がなかった。
また、白色着色層にはピンホールがなく、白色度、ムラも問題なかった。遮光層には同様にピンホールがなく、光遮蔽性に優れていた。
そして、第一の透明電極パターン、第二の透明電極パターン、およびこれらとは別の導電性要素の、各々の導電性には問題がなく、一方で、第一の透明電極パターンと第二の透明電極パターンの間では絶縁性を有していた。
さらに、透明保護層にも気泡等の欠陥がなく、また、表示特性および動作性に優れた画像表示装置が得られた。
1 基材(フィルム基材。フィルム基材のみを前面板としてもよい)
1a 非接触面
1b ガラス(カバーガラス。カバーガラスのみを前面板としてもよく、基材とガラスの積層体を前面板としてもよい)
2a 白色着色層
2b 遮光層
2c 傾斜部
3 導電性層(第一の透明電極パターン)
3a パッド部分
3b 接続部分
4 導電性層(第二の電極パターン)
5 絶縁層
6 導電性層(他の導電性要素)
7 透明保護層
8 開口部
10 静電容量型入力装置
11 強化処理ガラス

Claims (9)

  1. 基材、白色着色層、遮光層および導電性層をこの順で有する加飾材付き基材であって、前記加飾材付き基材は、厚さ方向に光を透過する透光領域を有し、前記白色着色層及び前記遮光層から構成される加飾材は、前記透光領域を囲むように前記基材上に積層され、前記加飾材の内縁には、前記透光領域の内方に向かい前記加飾材の厚さが薄くなるように形成された傾斜部を有し、前記傾斜部表面と前記基材表面とのなす傾斜角が10〜60度であり、導電性層は、加飾材上に形成されており、加飾材の傾斜部に沿って基材に伸在しており、前記遮光層が、熱架橋性樹脂であり、前記熱架橋性樹脂が、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂である、加飾材付き基材。
  2. 前記白色着色層が、シロキサン結合を主鎖に有する樹脂を含む、請求項1に記載の加飾材付き基材。
  3. 前記シロキサン結合を主鎖に有する樹脂が、メチルシリコーン樹脂である、請求項2に記載の加飾材付き基材。
  4. 前記白色着色層の基材側の幅と、前記遮光層の幅との差が、200μm以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾材付き基材。
  5. 少なくとも仮支持体、遮光層および白色着色層の順に含むフィルム転写材料から前記遮光層および前記白色着色層を、前記基材上に転写した後に前記仮支持体を取り除く工程;又は
    仮支持体および白色着色層を有するフィルム転写材料から前記白色着色層を基材上に転写した後に前記仮支持体を取り除き、さらに少なくとも仮支持体および遮光層を含むフィルム転写材料から前記遮光層を前記白色着色層上に転写した後に前記仮支持体を取り除く工程
    を含む、請求項1からの何れか1項に記載の加飾材付き基材の製造方法。
  6. 遮光層を収縮させることにより、前記傾斜部が形成される、請求項に記載の加飾材付き基材の製造方法。
  7. 50〜300℃での加熱により前記傾斜部が形成される、請求項5又は6に記載の加飾材付き基材の製造方法。
  8. 請求項1〜のいずれか1項に記載の加飾材付き基材を含むタッチパネル。
  9. 請求項に記載のタッチパネルを有する情報表示装置。
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