(57)【要約】      （修正有）【課題】製造工程が削減され、コスト的に有利な透明圧電パネルの製造方法を提供する。【解決手段】透明圧電パネル１０Ａの製造方法は、第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍと、安定化処理されていない透明有機圧電フィルム１１と、第２の透明無機電極ＥＣ１と、をこの順で有し、前記第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍ及び前記第２の透明無機電極ＥＣ１の少なくともいずれか一方は、結晶化処理されていない透明無機電極である、積層体を用意する工程Ａと、前記積層体の全体を熱処理することにより、前記結晶化処理されていない透明無機電極の結晶化処理及び前記安定化処理されていない透明有機圧電フィルム１１の安定化処理を同時に行う工程Ｂと、を有する。【選択図】図１Ｂ
2015075968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明無機電極と、
安定化処理されていない透明有機圧電フィルムと、
第２の透明無機電極と、
をこの順で有し、前記第１の透明無機電極及び前記第２の透明無機電極の少なくともいずれか一方は、結晶化処理されていない透明無機電極である、積層体を用意する工程Ａと、
前記積層体の全体を熱処理することにより、前記結晶化処理されていない透明無機電極の結晶化処理、及び前記安定化処理されていない透明有機圧電フィルムの安定化処理を同時に行う工程Ｂと、
を有する
透明圧電パネルの製造方法。
【請求項２】
前記透明有機圧電フィルムが、分極化フッ化ビニリデン系重合体フィルムである請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記透明有機圧電フィルムが、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルムである
請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第１の透明無機電極及び前記第２の透明無機電極がそれぞれＩＴＯ電極である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法で製造される透明圧電パネルであって；
全光線透過率が９０％以上であり；及び
全ヘイズ値が５％以下である
透明圧電パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明圧電パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電性を有するフィルム又は膜として、種々の有機誘電体フィルム及び無機誘電体薄膜が知られている。
これらの中でも、分極化フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルムは、透明性を有し、かつ無機誘電体薄膜とは異なり可撓性を有するという利点を有するので、様々な用途への適用が可能である。
例えば、特許文献１及び特許文献２では、分極化フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルムを用いてタッチパネルにタッチ圧を検出する機能を付与する技術が開示されている。
また、従来、フッ化ビニリデン重合体を、その分極前又は分極時に熱処理することにより、その寸法安定性及び圧電安定性を向上させる技術が提案されている（特許文献３）。このような熱処理は、有機フィルムを処理対象にするので、通常、比較的温度が低い、緩やかな条件が採用される。
ここで、分極化フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルム等のような透明有機誘電体フィルムを圧電体として用いて透明圧電パネルを製造する場合、透明無機電極であるＩＴＯ電極等が用いられる。
一方、従来、透明無機電極であるＩＴＯ電極を熱処理することによってＩＴＯを結晶化して、その表面抵抗値の低減させる技術が知られている。このような熱処理は、無機膜を処理対象にし、またその結晶化を行わせることを目的とするので、通常、比較的温度が高い、厳しい条件が採用される。
加熱処理した透明有機誘電体フィルム、及び加熱処理した透明無機電極を有する透明圧電パネルは、通常、加熱処理された透明有機誘電体フィルムに、加熱処理された透明無機電極付き基材フィルムを貼り合わせて、製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６９３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２２６７９号公報
【特許文献３】特開昭６１−８４０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のように、通常、加熱処理した透明有機誘電体フィルムに、加熱処理し透明無機電極付き基材フィルムを貼り合わせて、透明圧電パネルを製造する場合、加熱処理工程が別々に行われるので、製造工程が多く、コスト的に不利であった。
従って、本発明は、製造工程が削減され、コスト的に有利な透明圧電パネルの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、従来の方法とは異なり、透明有機フィルムの分極処理後に、得られた透明有機圧電フィルムを加熱処理し、かつ当該加熱処理に前記透明無機電極の加熱処理を兼ねさせることによって、透明圧電パネルの製造方法の製造工程を削減し、コストを軽減することに想到し、更なる検討の結果、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明は、次の態様を含む。
【０００７】
項１．
第１の透明無機電極と、
安定化処理されていない透明有機圧電フィルムと、
第２の透明無機電極と、
をこの順で有し、前記第１の透明無機電極及び前記第２の透明無機電極の少なくともいずれか一方は、結晶化処理されていない透明無機電極である、積層体を用意する工程Ａと、
前記積層体の全体を熱処理することにより、前記結晶化処理されていない透明無機電極の結晶化処理、及び前記安定化処理されていない透明有機圧電フィルムの安定化処理を同時に行う工程Ｂと、
を有する
透明圧電パネルの製造方法。
項２．
前記透明有機圧電フィルムが、分極化フッ化ビニリデン系重合体フィルムである項１に記載の製造方法。
項３．
前記透明有機圧電フィルムが、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルムである
項１に記載の製造方法。
項４．
前記第１の透明無機電極及び前記第２の透明無機電極がそれぞれＩＴＯ電極である
項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
項５．
項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法で製造される透明圧電パネルであって；
全光線透過率が９０％以上であり；及び
全ヘイズ値が５％以下である
透明圧電パネル。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、製造工程が削減され、コスト的に有利な透明圧電パネルの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの平面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの平面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
用語の意味
本明細書中、「タッチ位置」の「検出」は、タッチ位置の決定を意味し、一方、「タッチ圧」の「検出」は、押圧の有無、速度、大きさ又はこれらの組み合わせの決定を意味する。
本明細書中、用語「タッチ」は、触れること、触れられること、押すこと、押されること、及び接触すること、を包含する。
【００１１】
本発明の透明圧電パネルの製造方法は、
第１の透明無機電極と、
安定化処理されていない透明有機圧電フィルムと、
第２の透明無機電極と、
をこの順で有し、前記第１の透明無機電極及び前記第２の透明無機電極の少なくともいずれか一方は、結晶化処理されていない透明無機電極である、積層体を用意する工程Ａと、
前記積層体の全体を熱処理することにより、前記結晶化処理されていない透明無機電極の結晶化処理、前記安定化処理されていない透明有機圧電フィルムの安定化処理を同時に行う工程Ｂと、
を有する。
「結晶化処理」とは、透明無機電極の結晶化、或いは結晶性制御のための熱処理を意味する。
「安定化処理」とは、透明有機圧電フィルムの帯電を含む、物性の安定化のための熱処理であり、好ましくは、透明有機圧電フィルムの寸法又は圧電性が少なくとも安定化される熱処理を意味する。
【００１２】
工程Ａ
工程Ａでは、
第１の透明無機電極と、
安定化処理されていない透明有機圧電フィルムと、
第２の透明無機電極と、
をこの順で有し、前記第１の透明無機電極及び前記第２の透明無機電極の少なくともいずれか一方は、結晶化処理されていない透明無機電極である、積層体を用意する。
当該積層体の一態様は、
結晶化処理されていない第１の透明無機電極と、
安定化処理されていない透明有機圧電フィルムと、
結晶化処理されていない第２の透明無機電極と
を有する積層体である。
当該積層体の別の一態様は、
結晶化処理されている第１の透明無機電極と、
安定化処理されていない透明有機圧電フィルムと、
結晶化処理されていない第２の透明無機電極と
を有する積層体である。
【００１３】
当該積層体の一態様を、図面を参照して説明する。各図面において共通する部材には同じ符号を付す場合がある。図面に示された構成要素は、必ずしも本発明の発明特定事項ではではない。
【００１４】
態様１
本発明の態様１では、「結晶化処理されていない、又は結晶化処理されている第１の透明無機電極」の上に
「安定化処理されていない透明有機圧電フィルム」が直接的に配置され、
当該「安定化処理されていない透明有機圧電フィルム」の上に「結晶化処理されていない第２の透明無機電極」が直接的に配置されている。
図１Ａに、当該態様１の本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの平面図を示す。
図１Ｂ、当該態様１の本発明の一実施形態（実施形態１）に係る透明圧電パネルの断面図を示す。図１Ｂは、図１Ａにおける透明無機電極ＥＣ１に沿った断面図である。
【００１５】
透明圧電パネル１０Ａは、
Ｘ方向に配列されるｍ本の第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍと、
透明有機圧電フィルム１１と、
Ｙ方向に配列されるｎ本の第２の透明無機電極ＥＣ１〜ＥＣｎと、
をこの順で有する。
第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、透明有機圧電フィルム１１の一方の主面上に配置されている。
第２の透明無機電極ＥＣ１〜ＥＣｎは、透明有機圧電フィルム１１の他方の主面上に配置されている。
なお、図１Ｂにおいては、第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、保護層１２で覆われ、及び第２の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＣｎは、保護層１３で覆われている。
【００１６】
当該実施形態に係る透明圧電パネルは、例えば、
第１の透明無機電極及び第２の透明無機電極を透明有機圧電フィルム上にそれぞれスパッタリングにより形成する工程、
第１の透明無機電極及び第２の透明無機電極をエッチングによりパターニングする工程、
を有する製造方法により製造できる。
【００１７】
態様２
本発明の態様１では、「結晶化処理されていない、又は結晶化処理されている第１の透明無機電極」の上に
「安定化処理されていない透明有機圧電フィルム」が粘着剤層を介して配置され、
当該「安定化処理されていない透明有機圧電フィルム」の上に「結晶化処理されていない第２の透明無機電極」が粘着剤層を介して配置されている。
図２Ａに、当該態様２の本発明の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの平面図を示す。
図２Ｂ、当該態様２の本発明の一実施形態（実施形態２）に係る透明圧電パネルの断面図を示す。図２Ｂは、図２Ａにおける透明無機電極ＥＣ１に沿った断面図である。
【００１８】
透明圧電パネル１０Ｂは、
第１の基材フィルム１６と、
Ｘ方向に配列されるｍ本の第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍと、
第１の粘着剤層１４と、
透明有機圧電フィルム１１と、
第２の粘着剤層１５と
Ｙ方向に配列されるｎ本の第２の透明無機電極ＥＣ１〜ＥＣｎと、
第２の基材フィルム１７と、
をこの順で有する。
【００１９】
第１の粘着剤層１４は、透明有機圧電フィルム１１の一方の主面上に配置され、
第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、第１の粘着剤層１４の上に配置され、
第１の基材フィルム１６は、第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍの上に配置されている。
【００２０】
第２の粘着剤層１５は、透明有機圧電フィルム１１の他方の主面上に配置され、
第２の透明無機電極ＥＣ１〜ＥＣｎは、第２の粘着剤層１５の上に配置され、
第２の基材フィルム１７は、第２の透明無機電極ＥＣ１〜ＥＣｎの上に配置されている。
【００２１】
なお、図２Ｂにおいては、第１の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＳｍは、保護層１２で覆われ、及び第２の透明無機電極ＥＳ１〜ＥＣｎは、保護層１３で覆われている。
【００２２】
当該実施形態に係る透明圧電パネルは、例えば、
２枚の透明無機電極付き基材フィルム（例、ＩＴＯ電極付きＰＥＴフィルム、ＩＴＯ電極付きＰＥＮフィルム）（当該透明無機電極の少なくともいずれか一方は、結晶化処理されていない透明無機電極付きである）を用意する工程、
２枚の透明無機電極付き基材フィルムの透明無機電極をそれぞれエッチングによりパターニングする工程、及び
透明無機電極がエッチングされた２枚の透明無機電極付き基材フィルムを、それぞれ透明有機圧電フィルムの主面に粘着剤を用いて貼り付ける工程
を有する製造方法により製造できる。
【００２３】
これらの、粘着剤層、透明無機電極、及び基材フィルムの材料としては、それぞれ透明圧電パネルに用いられる公知の材料を用いることができる。
前記粘着剤層を構成する粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いることができる。
前記透明無機電極の例としては、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）電極、及び酸化スズ電極等、金属酸化物電極などが挙げられる。なかでも好ましくはＩＴＯ電極である。
前記基材フィルムの例としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム）、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム（ＰＥＮフィルム）、ポリカーボネート樹脂フィルム（ＰＣフィルム）、ポリエーテルスルホン樹脂フィルム（ＰＥＳフィルム）、及び環状オレフィン重合体樹脂フィルム（ＣＯＰフィルム）等が挙げられる。なかでも好ましくは、ＰＥＴフィルム、又はＰＥＮフィルムである。
【００２４】
本発明で用いられる「透明有機圧電フィルム」としては、例えば、分極化フッ化ビニリデン系重合体フィルム、奇数鎖ナイロン圧電フィルム、及びポリ乳酸が挙げられる。前記透明有機圧電フィルムは、好ましくは、分極化フッ化ビニリデン系重合体フィルムである。
「フッ化ビニリデン系重合体フィルム」の例としては、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルム、フッ化ビニリデン／トリフロオロエチレン共重合体フィルム、及びポリフッ化ビニリデンフィルムが挙げられる。
前記フッ化ビニリデン系重合体フィルムは、好ましくはフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルムである。
【００２５】
当該「フッ化ビニリデン系重合体フィルム」は、フッ化ビニリデン系重合体から構成されるフィルムであり、フッ化ビニリデン系重合体を含有する。
【００２６】
当該「フッ化ビニリデン系重合体」の例としては、
（１）フッ化ビニリデンと、これと共重合可能な１種以上のモノマーと、の共重合体；及び
（２）ポリフッ化ビニリデン
が挙げられる
当該「（１）フッ化ビニリデンと、これと共重合可能な１種以上のモノマーと、の共重合体」における「これと共重合可能なモノマー」の例としては、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、及びフッ化ビニルが挙げられる。
当該「これと共重合可能な１種以上のモノマー」又はそのうちの１種は、好ましくはテトラフルオロエチレンである。
当該「フッ化ビニリデン系重合体」の好ましい例としては、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体が挙げられる。
当該「フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体」は、本発明に関する性質が著しく損なわれない限りにおいて、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレン以外のモノマーに由来する繰り返し単位を含有してもよい。
前記「（１）フッ化ビニリデンと、これと共重合可能な１種以上のモノマーと、の共重合体」は、フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位を５０モル％以上（好ましくは６０％以上）含有する。
前記透明有機圧電フィルムは、特に好ましくは、
分極化フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体フィルムからなり；
前記フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体における、（テトラフルオロエチレンに由来する繰り返し単位）／（フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位）のモル比が５／９５〜１８／８２の範囲内、又は２５／７５〜４０／６０の範囲内である。
当該モル比がこの範囲内であることにより、極端な高温（例、８５℃以上）に曝された場合でも圧電性が低下しにくい。
当該モル比は、好ましくは５／９５〜１８／８２の範囲内、より好ましくは１０／９４〜１８／８２の範囲内、更に好ましくは１５／８５〜１７／８３の範囲内である。
また、当該モル比は、好ましくは２５／７５〜４０／６０の範囲内、より好ましくは３０／７０〜４０／６０の範囲内、更に好ましくは３６／６４〜３８／６２の範囲内である
前記「フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体」は、本発明に関する性質が著しく損なわれない限りにおいて、フッ化ビニリデン及びテトラフルオロエチレン以外のモノマーに由来する繰り返し単位を含有してもよい。
【００２７】
フッ化ビニリデン系重合体フィルム等の有機フィルムの分極処理は、コロナ放電処理等の慣用の方法によって行うことができる。
【００２８】
工程Ａの分極処理は、好ましくはコロナ放電によって行われる。
コロナ放電には、負コロナ及び正コロナのいずれを用いてもよいが、非分極重合体フィルムの分極しやすさの観点から負コロナを用いることが望ましい。
【００２９】
コロナ放電処理は、特に限定されないが、例えば、非分極フィルムの両面から平板電極で挟み込んで印加を実施すること；特開２０１１−１８１７４８号公報に記載のように非分極フィルムに対して線状電極を用いて印加を実施すること；又は非分極フィルムに対して針状電極を用いて印加を実施すること；により行うことができる。
【００３０】
コロナ放電処理の条件は、本発明が属する技術分野の常識に基づいて、適宜設定すればよい。コロナ放電処理の条件が弱すぎると、得られる圧電フィルムの圧電性が不充分になる虞があり、一方、コロナ放電処理の条件が強すぎると、得られる圧電フィルムが点状欠陥を有する虞がある。
具体的には、例えば、非分極フィルムの両面から平板電極で挟み込んで印加を実施する場合、０〜４００ＭＶ／ｍの直流電界、０．１秒〜６０分間の印加時間の条件を採用できる。
前記透明有機圧電フィルムは、高い融点を有することが好ましい。具体的には、当該融点は、好ましくは１３０℃以上であり、より好ましくは１５０℃以上である。
本明細書中、フィルムの融点とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）装置を用い、１０℃／分の速度で昇温したときに得られる融解熱曲線における極大値である。
【００３１】
工程Ｂ
工程Ｂでは、前記積層体の全体を熱処理して、前記第１の透明無機電極の熱処理、前記透明有機圧電フィルムの熱処理、及び第２の透明無機電極の熱処理を同時に行う。
当該熱処理の温度は、好ましくは１２０℃〜２２０℃の範囲内、より好ましくは１３０℃〜２００℃の範囲内、更に好ましくは１４０℃〜１８０℃の範囲内である。
当該熱処理の時間は、好ましくは１分〜３時間の範囲内、より好ましくは１０分〜２時間の範囲内、更に好ましくは３０分〜９０分の範囲内である。
当該熱処理は、熱風炉加熱、誘電炉加熱、輻射加熱等の方法で行うことができる。ここで、加熱は、電極形成時、例えばＩＴＯスパッター時に実施してもよい。
【００３２】
本発明の製造方法で製造される透明圧電パネルは、好ましくは全光線透過率が９０％以上であり；及び
全ヘイズ値が５％以下、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．５％以下、更に好ましくは１．０％以下である。
本明細書中、「全光線透過率」は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に基づき、ヘイズガードＩＩ（製品名）（東洋精機製作所）又はその同等品を使用した光透過性試験によって得られる。
本明細書中、「全ヘイズ値」（total haze）は、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に準拠し、ヘイズガードＩＩ（製品名）（東洋精機製作所）又はその同等品を使用したヘイズ（ＨＡＺＥ、濁度）試験によって得られる。
【００３３】
本発明の製造方法で製造される透明圧電パネルは、例えば、入力装置又はタッチセンサー装置に用いることができる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
（テトラフルオロエチレンに由来する繰り返し単位）／（フッ化ビニリデンに由来する繰り返し単位）のモル比（ＴＦＥ／ＶＤＦ）＝３２／６８の共重合体フィルムを調製し、そのフィルムを１５ｋＶ直流電圧による分極処理により得られた圧電フィルムの両面に１枚ずつ、ＩＴＯ／ＰＥＮフィルムを、そのマトリックス透明電極を圧電フィルム側に向けて、粘着剤で貼り付けて、圧電パネルを作成した。この圧電パネルを１５０℃×１ｈｒの条件で熱処理した。
その圧電性を調べたところ、８５℃・８５ＲＨ％×２４ｈｒの条件の耐久試験後でも、或いは６０℃・９０ＲＨ％×２４ｈｒの条件の耐久試験後でも、初期値と変わらぬ検出信号が得られた（表１）。
圧電性は、圧電パネル上への、一定高さ（２０ｍｍ）からの一定荷重（１０ｇ）の重りの自由落下時に発生する電圧値で評価した。測定はそれぞれパネル上での位置を無作為に変えて５回行った。
【表１】
2015075968.tif 000003
【符号の説明】
【００３６】
１０Ａ    ：透明圧電パネル
１０Ｂ    ：透明圧電パネル
１１      ：透明有機圧電フィルム
１２      ：保護層
１３      ：保護層
１４      ：第１の粘着剤層
１５      ：第２の粘着剤層
１６      ：第１の基材フィルム
１７      ：第２の基材フィルム
ＥＳ１〜ＥＳｍ：第１の透明無機電極
ＥＣ１〜ＥＣｎ：第２の透明無機電極
【図１Ａ】
2015075968.tif 000004
【図１Ｂ】
2015075968.tif 000005
【図２Ａ】
2015075968.tif 000006
【図２Ｂ】
2015075968.tif 000007