(57)【要約】【課題】タッチスクリーン用の透明シートに求められる、透明性、比誘電率を十分満足し、しかも、ガラスシートに比べて軽量且つ割れにくく、切削加工特性に優れるタッチスクリーン用透明シートを提供する。更に、上記透明シートを基材として使用した透明導電シート並びに上記透明シート及び／又は該透明導電シートを備えたタッチスクリーンを提供する。【解決手段】ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層を有するタッチスクリーン用透明シート、当該透明シート及び該透明シートの少なくとも片面に形成された透明導電膜を有する透明導電シート、並びに当該透明シート及び／又は当該透明導電シートを備えたタッチスクリーン。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層を有するタッチスクリーン用透明シート。
【請求項２】
前記タッチスクリーンが、静電容量方式のタッチスクリーンである、請求項１に記載の透明シート。
【請求項３】
前記透明樹脂組成物が、更にメタクリル系樹脂を含む、請求項１又は２に記載の透明シート。
【請求項４】
前記ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の片面又は両面に積層されたポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層を更に有する、請求項１〜３のいずれかに記載の透明シート。
【請求項５】
少なくとも片方の表面に、傷つき防止、反射防止、防眩及び指紋防止からなる群から選択される少なくとも一種の機能を付与するためのコーティング層を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の透明シート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の透明シート、及び
該透明シートの少なくとも片面に形成された透明導電膜
を有する透明導電シート。
【請求項７】
前記透明導電膜が、ITO(インジウム・スズ・オキサイド)膜である、請求項６に記載の透明導電シート。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の透明シート及び／又は請求項６若しくは７に記載の透明導電シートを備えたタッチスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーン方式のディスプレイ用に好適な透明シートに関する。更に、本発明は、上記透明シートを基材として使用した透明導電シート、並びに上記透明シート及び／又は該透明導電シートを備えたタッチスクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイをはじめとする各種のディスプレイ装置にはその目的に応じた透明なシートが使用されているが、これら透明なシートの使用例として、例えばタッチスクリーン用導電シート、表面保護シート(ウインドウ用シートとも言われる)などが挙げられる。最近は、その操作性のゆえに静電容量方式のタッチスクリーンを備えたディスプレイが増加しているが、その表面の透明シートとしては、ガラスシートが主に使用されている(例えば、特許文献１)。
【０００３】
ガラスは、表面が硬くて、傷つきにくいことと、その比誘電率が一般的なプラスチックに比べて高いため、静電容量方式のタッチスクリーンを備えたディスプレイの透明シートとして好適である。
【０００４】
しかし、ガラスは、切削加工が難しく、割れたときにけがをしやすい、更に一般的なプラスチックに比べて重い、などの問題を抱えているため、プラスチックスシートによる代替が強く求められている。
【０００５】
従来からの携帯電話では、ディスプレイ装置のウインドウは文字や画像を表示するためのものであり、操作は別に取り付けられたキーボタンを押すことにより行われていた。近年になり、タッチペンの先で画面上を押しつけることにより操作する方式、すなわち抵抗膜方式のタッチスクリーンが採用されるようになっている。そして、最近では、抵抗膜方式のタッチスクリーンよりも操作性に優れた静電容量方式のタッチスクリーンの使用が増加しつつある。
【０００６】
静電容量方式のタッチスクリーンは、指でタッチしたときの微少な電気的変化、すなわち静電容量の変化を捉えて位置を検出する方式であり、指がセンサに直接触れることなく近づくだけで検出可能である。しかし、この方式のタッチスクリーンでは、前述のとおり入力表面にガラスシートのカバーが取り付けられることが多くなっている。
【０００７】
このように、ディスプレイを構成する透明シートとしては、ガラスシート、特に強化ガラスシートが使用されることが多いが、切削加工が難しく、割れたときの飛散防止対策も必要となり、コストが高いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2011-128754号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そのため、各種のディスプレイ用透明シートには、ガラスに比較して軽量且つ加工性に優れている透明なプラスチックスシートの採用が望まれている。タッチスクリーン方式、特に静電容量方式のタッチスクリーンに使用されるディスプレイ用シートでは指などでタッチしたときに信号の授受をスムースに行うために、よりガラスに近い比誘電率の材料が求められている。
【００１０】
しかしながら、一般的な透明プラスチックスの比誘電率は2.5〜2.8であり、ガラスの比誘電率約7と比較して十分とは言えないのが現状である。
【００１１】
そこで、本発明は、タッチスクリーン用の透明シートに求められる、透明性、比誘電率を十分満足し、しかも、ガラスシートに比べて軽量且つ割れにくく、切削加工特性に優れるタッチスクリーン用透明シートを提供することを目的とする。更に、本発明は、上記透明シートを基材として使用した透明導電シート並びに上記透明シート及び／又は該透明導電シートを備えたタッチスクリーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、ポリフッ化ビニリデンを含む透明な熱可塑性樹脂からなる層を有する透明シートをタッチスクリーン用の透明シートとして使用することにより、上記目的を達成することができるという知見を得た。
【００１３】
本発明は、これら知見に基づき、更に検討を重ねて完成されたものであり、次のタッチスクリーン用透明シート、透明導電シート、及びタッチスクリーンを提供するものである。
【００１４】
(I) タッチスクリーン用透明シート
(I-1) ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層を有するタッチスクリーン用透明シート。
(I-2) 前記タッチスクリーンが、静電容量方式のタッチスクリーンである、(I-1)に記載の透明シート。
(I-3) 前記透明樹脂組成物が、更にメタクリル系樹脂を含む、(I-1)又は(I-2)に記載の透明シート。
(I-4) 前記ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の片面又は両面に積層されたポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層を更に有する、(I-1)〜(I-3)のいずれかに記載の透明シート。
(I-5) 少なくとも片方の表面に、傷つき防止、反射防止、防眩及び指紋防止からなる群から選択される少なくとも一種の機能を付与するためのコーティング層を有する、(I-1)〜(I-4)のいずれかに記載の透明シート。
(I-6) 前記ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層におけるポリフッ化ビニリデンの含量が10〜90重量%である、(I-1)〜(I-5)のいずれかに記載の透明シート。
【００１５】
(II) 透明導電シート
(II-1) (I-1)〜(I-5)のいずれかに記載の透明シート、及び
該透明シートの少なくとも片面に形成された透明導電膜
を有する透明導電シート。
(II-2) 前記透明導電膜が、ITO(インジウム・スズ・オキサイド)膜である、(II-1)に記載の透明導電シート。
【００１６】
(III) タッチスクリーン
(III-1) (I-1)〜(I-5)のいずれかに記載の透明シート及び／又は(II-1)若しくは(II-2)に記載の透明導電シートを備えたタッチスクリーン。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のタッチスクリーン用透明シートは、タッチスクリーンに求められる、透明性、比誘電率を十分満足するとともに、ガラスシートに比べて軽量且つ割れにくく、切削加工特性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のタッチスクリーン用透明シートの断面図である。
【図２】投影静電容量方式タッチスクリーンの一例を示す模式図である。
【図３】タッチスクリーンの一例の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
タッチスクリーン用透明シート
本発明のタッチスクリーン用透明シートは、ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明におけるタッチスクリーンとは、指等で画面をタッチすることによりディスプレイ画面の操作を行うことができるスクリーンを意味し、例えば、TN方式・VA方式・IPS方式などの各種の液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)パネルなどにタッチ操作の機能を付与したものを挙げることができる。ディスプレイ画面に、タッチ操作の機能を付与する方式としては、各種あるが、本発明における透明シートは特に静電容量方式のタッチスクリーンに好適である。
【００２２】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの一実施態様としては、上記ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の片面又は両面に、ポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層が積層された構成が挙げられる。
【００２３】
また、本発明のタッチスクリーン用透明シートの他の実施態様としては、少なくとも片方の表面に、傷つき防止、反射防止、防眩及び指紋防止からなる群から選択される少なくとも一種の機能を付与するためのコーティング層を有する構成が挙げられる。
【００２４】
本発明のタッチスクリーン用透明シートには、本発明の効果を奏する範囲で、上記層以外の他の層を追加することもできる。
【００２５】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの層構造の具体例を図１に示す。ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層をa層、ポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層をb層、コーティング層をc層と表記した場合、本発明の層構造としては、a層、c層／a層、b層／a層、c層／b層／a層、c層／b層／a層／b層／c層等が挙げられる。
【００２６】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの厚さは特に制限されるものではなく、ディスプレイの製品使用の求めに応じた最適の厚さを選択することができる。
【００２７】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの比誘電率は、タッチスクリーンの回路構成により適切な値に設定されることが望ましいが、好ましくは3.0〜10.0、より好ましくは4.0〜8.0である。
【００２８】
以下、本発明のタッチスクリーン用透明シートの各層について説明する。
【００２９】
＜ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層＞
本発明におけるポリフッ化ビニリデンとは、フッ化ビニリデン(以下、VDFと略す)のホモポリマーと、VDFのコポリマーとを意味する。「VDFのコポリマー」という用語はVDFをベースにし、少なくとも一種の他のフッ素化モノマーを含むポリマーを意味する。他のフッ素化モノマーは、このフッ素化コモノマーの重合のためのビニル基を含み、このビニル基に直接結合した少なくとも一種のフッ素原子、フルオロアルキル基又はフルオロアルコキシ基を有する化合物の中から選択するのが好ましい。
【００３０】
コモノマーの例としては以下のものが挙げられる：三フッ化エチレン(VF3)、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)、1,2-ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン(TFE)、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、ペルフルオロ(アルキル・ビニル)エーテル、例えばペルフルオロ(メチル・ビニル)エーテル(PMVE)、ペルフルオロ(エチル・ビニル)エーテル(PEVE)、及びペルフルオロ(プロピル・ビニル)エーテル(PPVEE)、ペルフルオロ(1,3-ジオキソール)、ペルフルオロ(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソール)。
【００３１】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物におけるポリフッ化ビニリデン以外の樹脂成分としては、ポリフッ化ビニリデンと混合した状態で、ディスプレイでの使用に必要な透明性を維持できる合成樹脂であれば特に限定されず、例えば、メタクリル系樹脂を例示することができる。
【００３２】
本発明におけるメタクリル系樹脂としては、メタクリル酸アルキルエステルの単独重合体、メタクリル酸アルキルエステルと共重合可能な一種以上のモノマーとの共重合体、更に、それらの重合体又は共重合体と相溶性の良いポリマー類又はコポリマー類との混合物などを例示することができる。
【００３３】
本発明で使用するメタクリル酸アルキルエステルとしては、メタクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、ブチルエステルなどを挙げることができるが、汎用的に生産・供給されているメタクリル酸のメチルエステルが好適である。
【００３４】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の透明性は高い方が好ましく、少なくともその全光線透過率がISO13468法による測定値として80%以上であることが好ましい。更に85%以上であることが好ましく、より好ましくは88%以上である。また、本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の透明性の指標としては全光線透過率が高いのみならず、ISO13468法によるヘーズの値が低いことが必要となる。ヘーズの測定値として20%以下であることが好ましい。更に15%以下であることが好ましく、より好ましくは10%以下である。
【００３５】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の厚さは、好ましくは50〜2000μm、より好ましくは100〜1000μmである。
【００３６】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の比誘電率は高い方が好ましいが、タッチスクリーンの回路構成により適切な値に設定されることが望ましい。一般的な透明な樹脂組成物の比誘電率は2.5〜2.8であるので、この値より高い値である3.0以上が好ましい。より好ましくは4.0以上のものであるが、タッチスクリーンの回路構成に対応する適切な値に設定されるべきである。
【００３７】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物では、ポリフッ化ビニリデンとポリフッ化ビニリデン以外の樹脂成分との混合比率を適切に選ぶことにより、タッチスクリーンの回路構成に対応する適切な値の比誘電率の組成物を得ることができる。すなわち、比誘電率が6.2のポリフッ化ビニリデンと比誘電率が2.5のポリフッ化ビニリデン以外の樹脂成分とを混合することにより、2.5から6.2の間の任意の比誘電率の樹脂組成物を得ることができる。
【００３８】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物における、ポリフッ化ビニリデンとポリフッ化ビニリデン以外の樹脂成分との混合比率は上述のとおり任意に選ぶことができるが、例えば、ポリフッ化ビニリデン以外の樹脂成分として、メタクリル樹脂を例に挙げると、ポリフッ化ビニリデン含有量としては、10重量%以上、90重量%以下が好適である。この範囲であると、比誘電率がタッチスクリーンの回路構成に対応する値に対応でき、組成物の透明性の低下の問題もない。
【００３９】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層には、一般的な熱安定剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、着色剤、離型剤、滑剤、帯電防止剤などの各種添加剤を含有させても良い。
【００４０】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含む透明な樹脂組成物をシート状に加工する方法は特に限定されるものではなく、射出成形加工法、プレス法、溶剤キャスト法、押出加工法等を挙げることができる。連続的に安定した品質のシートに加工できることを考慮すると、押出加工法が好ましい。
【００４１】
＜ポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層＞
本発明のポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層を構成する樹脂としては、ディスプレイでの使用に必要な透明性を有する樹脂であれば特に限定されないが、例えば以下のものが挙げられる。
【００４２】
メタクリル樹脂及びゴム成分で変性されたメタクリル樹脂、ポリスチレン及び衝撃強度を高めるための変性をされたスチレン系樹脂、スチレン−メタクリレート共重合樹脂及び衝撃強度を高めるための変性をされたスチレン−メタクリレート共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂及び衝撃強度を高めるための変性をされたアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、塩化ビニル樹脂及び衝撃強度を高めるための変性をされた塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等で例示される各種の無延伸及び延伸加工されたポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂。
【００４３】
使用する樹脂は、1種単独又は2種以上を混合したもののいずれであっても良い。
【００４４】
また、本発明のポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層の透明性は、少なくともその全光線透過率がISO13468-1法による測定値として80%以上であることが好ましい。更に85%以上であることが好ましく、より好ましくは88%以上である。
【００４５】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層の厚さは、好ましくは50〜2000μm、より好ましくは100〜1000μmである。ここでの厚さは、ポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層が2層存在する場合は、1層の厚さを意味する。
【００４６】
本発明のポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層には、一般的な熱安定剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、着色剤、離型剤、滑剤、帯電防止剤などの各種添加剤を含有させても良い。
【００４７】
ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層とポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層を積層する方法については特に限定されるものではないが、多層ダイを付属したシート押出装置を用いて多層シート加工を行うことが可能である。また、予めフィルム状に加工されたポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層にポリフッ化ビニリデンを含む透明な樹脂組成物を押出ラミネート加工することも可能である。
【００４８】
また、予めフィルム状に加工されたポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層と予めフィルム状に加工されたポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層とを適当な接着剤、粘着剤等を用いて積層しても良い。
【００４９】
シート押出装置を用いて押出加工する場合のシートの板厚調整は、押出成形時にカレンダー・ロールの間隙を調整し、引き取り速度を調整することにより自由に設定することが可能である。また、カレンダー・ロールの表面に微細な凹凸を設けることで、樹脂組成物シートの表面に微細な凹凸形状を転写することも出来、樹脂組成物の種類に関係なく微細マット状のシートを得ることも出来る。更に、押出ラミネートにより加工する場合、ポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層の厚さ、及びポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の厚さを調整することにより、ディスプレイの製品仕様の求めに応じた最適の厚さを選択することができる。
【００５０】
＜コーティング層＞
本発明のタッチスクリーン用透明シートの表面に傷つき防止処理、反射防止処理、防眩処理、及び指紋防止処理のいずれか一つ以上を施すことにより、耐傷つき性、反射によるギラツキ性、反射による眩しさ、指で触った時に起こる指紋付着性などを防止することができ、より機能の向上したタッチスクリーン用透明シートとすることができる。
【００５１】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの少なくとも一方の表面に傷つき防止処理、反射防止処理、防眩処理及び指紋防止処理からなる群から選択される少なくとも一種の機能を付与するためのコーティング層を形成する方法としては、透明シートの表面に直接コーティングを施す方法、ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層の少なくとも片面に予めコーティングが施されたポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層を積層する方法を挙げることができる。
【００５２】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの少なくとも一方の表面に傷つき防止処理、反射防止処理、防眩処理及び指紋防止処理からなる群から選択される少なくとも一種を施す方法は、耐傷つき性、反射によるギラツキ性、反射による眩しさ、指で触った時に起こる指紋付着性などを防止することができる方法であれば、何れの方法であっても良い。
【００５３】
直接、本発明のタッチスクリーン用透明シートの表面に、傷つき防止処理を施す方法としては、メラミン樹脂系、ウレタン樹脂系、アルキッド樹脂系、フッ素系、多官能アクリレート系、オルガノシリコーン系などのいわゆる有機系の溶液をコーティングし、熱又は活性エネルギー線により硬化させる方法、シリカと多官能アクリレートのハイブリッドよりなる、いわゆる有機・無機ハイブリッドタイプ溶液をコーティングし、熱又は活性エネルギー線により硬化させる方法などいずれも使用できる。
【００５４】
コーティングを硬化させる方法としては、上述の通り熱又は活性エネルギー線により硬化させる方法を適用することができるが、硬化時間を短縮するためには、活性エネルギー線により硬化させる方法が好都合である。
【００５５】
活性エネルギー線により硬化させる樹脂の例としては、これに限定されるものではないが、例えば、活性エネルギー線硬化型アクリル樹脂が挙げられる。活性エネルギー線硬化型アクリル樹脂は、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、光増感剤、その他成分からなる。上記アクリル樹脂に使用されるモノマーの例としては、1,4-ブタンジオールジア(メタ)クリレート、1,4-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレートなどの2官能(メタ)アクリレート類、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)アクリレートなどの3官能(メタ)アクリレート類、及び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ペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートなどの4官能以上の(メタ)アクリレート類を挙げることができる。
【００５６】
上記アクリル樹脂に使用されるオリゴマーの例としては、ポリエステルアクリレート類、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類などを挙げることができる。
【００５７】
また、ポリエステルアクリレート類のポリエステル部分の例としては、フタル酸やアジピン酸等の二塩基酸とグリコールの縮合物、カプロラクトンの開環重合によって得られたポリオールにアクリル酸を反応させたものなどを挙げることができる。エポキシアクリレート類の例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型のものなどさまざまな分子量のものを挙げることができる。ウレタンアクリレート類に使用されるヒドロキシアクリレートとしては、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどを挙げることができる。また、ウレタンアクリレート類に使用されるイソシアネートとしては、脂肪族や脂環族ジイソシアネート、それらの3量体であるイソシアヌレート環を有するポリイソシアネートなどを挙げることができる。
【００５８】
なお、上記において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタアクリレートの両者を意味する。
【００５９】
上記の活性エネルギー線硬化型樹脂は電子線を照射すれば十分に硬化するが、紫外線を照射して硬化させる場合には、光重合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、ミヒラーケトン、ジフェニルサルファイド、ジベンジルジサルファイド、ジエチルオキサイド、トリフェニルビイミダゾール、イソプロピル-N,N-ジメチルアミノベンゾエート等、光増感剤として、n-ブチルアミン、トリエチリルアミン、ポリ-n-ブチルホソフィン等を単独又は混合物として用いることが好ましい。光重合開始剤や光増感剤の添加量は、一般に、活性エネルギー線硬硬化型樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部程度である。
【００６０】
傷つき防止処理層を形成させるための塗料組成物には、上記以外のシラン化合物、溶媒、硬化触媒、濡れ性改良剤、可塑剤、消泡剤、増粘剤等の無機、有機系の各種添加剤を必要に応じて添加することができる。本発明のタッチスクリーン用透明シートの表面に、帯電防止性を付与したり、指紋付着防止又は付着を目立ち難くさせるなどの表面の傷つきを防止すること以外の機能を持たせるため、傷つき防止処理層の組成にそれら機能を付与するために必要な添加剤などを加えることができる。
【００６１】
本発明のタッチスクリーン用透明シートの表面にコーティング層を形成する前に、シート表面にコロナ処理、紫外線照射処理、常圧プラズマ処理などを行うことにより、密着性を向上させたり、適切なプライマーをコートした後に、コーティング層を形成することは有効である。
【００６２】
本発明のコーティング層の厚さは薄すぎると十分な硬さが出にくくなり、厚すぎると樹脂組成物シートと被膜との弾性率や熱膨張係数などの特性の差により、クラック等が発生し易くなるため、適切に選択する必要がある。有機系架橋樹脂や有機・無機ハイブリッドタイプのコーティング層の厚さは、1〜30μm、特に2〜8μmが望ましい。この範囲の厚さであれば、十分な硬さが得られる上に、クラック等も発生し難くなる。ここで、コーティング層の厚さは、コーティング層が2層ある場合は、その1層についての厚さを意味する。
【００６３】
本発明のタッチスクリーン用透明シートは、タッチスクリーンに求められる、透明性、比誘電率を満足するとともに、ガラスシートにおける問題点である重量を軽減し、且つ割れにくく、切削加工特性に優れる。また、本発明のタッチスクリーン用透明シートは、ガラスシート、特に化学強化ガラスシートをディスプレイパネルとして使用するときの複雑な加工工程を簡略化するとともに、タッチスクリーン製品としてのガラスでの割れやすさ、重量が重いという問題などを解決することができる。
【００６４】
透明導電シート
本発明の透明導電シートは、上記透明シート、及び上記透明シートの少なくともの片面形成された透明導電膜を有することを特徴とする。
【００６５】
上記透明シートの表面に透明導電膜を形成させる方法としては、上記透明シートの表面に直接透明導電膜を形成させる方法でも良く、又は予め透明導電膜が形成されたプラスチックスフィルムを上記透明シートの表面に積層することにより透明導電膜を形成させる方法でも良い。
【００６６】
予め透明導電膜が形成されたプラスチックフィルムのフィルム基材としては、透明なフィルムであって透明導電膜を形成することができる基材であれば良く、例えば、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、アクリル樹脂、ポリアミド、これらの混合物又は積層物などを挙げることができる。また、透明導電膜を形成させる前に、表面硬さの改良、ニュートンリングの防止、帯電防止性の付与などを目的として、上記フィルムにコーティングを施しておくことは有効である。
【００６７】
予め透明導電膜が形成されたフィルムを上記透明シートの表面に積層する方法は、気泡などがなく、均一で、透明なシートが得られる方法であればいかなる方法でも良い。常温、加熱、紫外線又は可視光線により硬化する接着剤を使用して積層する方法を用いても良いし、透明な粘着テープにより張り合わせても良い。
【００６８】
透明導電膜の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、必要とする膜厚に応じて、これらの方法を適宜用いることができる。
【００６９】
スパッタリング法の場合、例えば、酸化物ターゲットを用いた通常のスパッタリング法、金属ターゲットを用いた反応性スパッタリング法等が用いられる。この時、反応性ガスとして、酸素、窒素等を導入したり、オゾン添加、プラズマ照射、イオンアシスト等の手段を併用したりしても良い。また、必要により、基板に直流、交流、高周波などのバイアスを印加しても良い。透明導電膜に使用する透明導電性の金属酸化物としては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム−スズ複合酸化物、スズ−アンチモン複合酸化物、亜鉛−アルミニウム複合酸化物、インジウム−亜鉛複合酸化物などが挙げられる。これらのうち、環境安定性や回路加工性の観点から、インジウム−スズ複合酸化物(ITO)が好適である。
【００７０】
また、透明導電膜を形成する方法として、透明導電性被膜を形成することができる各種の導電性高分子を含むコーティング剤を塗布し、熱又は紫外線などの電離放射線を照射することにより硬化させることにより形成させる方法なども適用できる。導電性高分子としては、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール等が知られており、これらの導電性高分子を用いることができる。
【００７１】
透明導電膜の厚さとしては、特に限定されるものではないが、透明導電性の金属酸化物を使用する場合、通常50Å〜2000Å、好ましくは70Å〜1000Åである。この範囲であれば導電性及び透明性の両方に優れる。
【００７２】
本発明の透明導電シートの厚さは特に限定されるものではなく、ディスプレイの製品仕様の求めに応じた最適の厚さを選択することができる。
【００７３】
タッチスクリーン
本発明の透明シート及び透明導電シートは、ディスプレイパネル面板、タッチスクリーンなどの透明電極として好適に用いることができる。具体的には、本発明の透明シートをタッチスクリーン用ウインドウシートとして、本発明の透明導電シートを抵抗膜方式や静電容量方式のタッチスクリーンの電極基板として用いることができ、このタッチスクリーンを液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの前面に配置することでタッチスクリーン機能を有する表示装置が得られる。
【００７４】
また、図２に、本発明の透明シート及び透明導電シートを用いた一般的な投影静電容量方式のタッチスクリーンの模式図を示す。図２に示すようなマトリクス状の導電パターンを用いた静電容量方式のタッチスクリーンとすることで、上の導電パターンは縦に接続されているので縦位置を検出し、下の導電パターンは横に接続されているので横位置を検出して、交点を押された位置として認識できる。
【００７５】
図３は、本発明の透明シート及び透明導電シートを用いた一般的な静電容量式タッチスクリーンの断面を示す模式図である。図中、３は透明シートによるウインドウシートを、４は光学粘着層を、１は透明導電シートを、５は液晶表示装置をそれぞれ示す。駆動時にはユーザーがウインドウシート上の任意の位置に指を接触させると、透明導電シートを介して、端子位置から接触位置までの距離が検出され、接触位置が検知される仕組みとなる。これにより、パネル上の接触部分の座標を認識し、適切なインターフェース機能が図られるようになっている。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。しかし、本発明はこれら実施例等になんら限定されるものではない。
【００７７】
［物性測定方法］
(1) 透明性
JIS K7361に基づき、スガ試験機(株)製ヘーズコンピューターHZ-2を用い、C光源にて全光線透過率及びヘーズを測定し、測定結果を%表示した。
【００７８】
(2) 比誘電率
HEWLETT PACKARD社製の低周波インピーダンスアナライザ4284Aを用いて、主電極直径：37 mm、測定電圧：１V r.m.s.、測定周波数：１MHzで測定した。
【００７９】
実施例１
アルケマ社製Kynar 720(ポリフッ化ビニリデン)のペレット50重量部と、エボニック・デグッサ社製Plexiglas 8H(メタクリル樹脂)のペレット50重量部を均一に混合した後、日本製鋼所製二軸押出機TEX-30αを用いて混練し、ブレンドペレットを得た。このペレットを用いてプレス成形により厚さ0.8 mmのシートを得た。
【００８０】
実施例２
アルケマ社製Kynar 720(ポリフッ化ビニリデン)のペレット25重量部と、エボニック・デグッサ社製Plexiglas 8H(メタクリル樹脂)のペレット75重量部を混合した以外は、実施例１と同様にして厚さ0.8 mmのシートを得た。
【００８１】
実施例３
アルケマ社製Kynar 720(ポリフッ化ビニリデン)のペレット12.5重量部と、エボニック・デグッサ社製Plexiglas 8H(メタクリル樹脂)のペレット87.5重量部を混合した以外は、実施例１と同様にして厚さ0.8 mmのシートを得た。
【００８２】
実施例４
アルケマ社製Kynar 720(ポリフッ化ビニリデン)のペレット75重量部と、エボニック・デグッサ社製Plexiglas 8H(メタクリル樹脂)のペレット25重量部を混合した以外は、実施例１と同様にして厚さ0.8 mmのシートを得た。
【００８３】
実施例５
多官能アクリル樹脂からなる紫外線硬化型ハードコート塗料(日本合成化学工業(株)  UV-1700B  100 g)、シリカ(日産化学(株)  シリカゾルIPA-ST  150 g)、開始剤(BASF社製  イルガキュア184  4 g)、及び溶剤(PGM  150 g)を溶解・混合し架橋樹脂塗料を調製した。この架橋樹脂塗料をフローコート法により実施例１で得たシートの両面に塗装し、紫外線により硬化させ、架橋樹脂層約4μmを形成させ、ハードコート処理されたポリフッ化ビニリデンとPMMA(ポリメタクリル酸メチル)との混合物シートを得た。
【００８４】
比較例１
エボニック・デグッサ社製Plexiglas 8H(メタクリル樹脂)のペレットを用いてプレス成形により厚さ0.8 mmのシートを得た。
【００８５】
比較例２
多官能アクリル樹脂からなる紫外線硬化型ハードコート塗料(日本合成化学工業(株)  UV-1700B  100 g)、シリカ(日産化学(株)  シリカゾルIPA-ST  150 g)、開始剤(BASF社製イルガキュア184  4 g)、及び溶剤(PGM  150 g)を溶解・混合し架橋樹脂塗料を調製した。
【００８６】
この架橋樹脂塗料をフローコート法により比較例１で得たシートの両面に塗装し、紫外線により硬化させ、架橋樹脂層約4μmを形成させ、ハードコート処理されたPMMAシートを得た。
【００８７】
実施例1〜５、比較例１〜２で得られた合成樹脂シートについて、透明性(全光線透過率及びヘーズ)、比誘電率の測定を行った。得られた結果を表１に示した。
【００８８】
【表１】
2013244604.tif 000003
【００８９】
表１に示した通り、実施例１〜５のシートは、比較例１に比べて高い比誘電率を示しており、静電容量式タッチスクリーンの保護シートとして好適であることがわかる。また、比較例１及び比較例２のシートは、比誘電率が低く、静電容量式タッチスクリーンの保護シートとして好適ではない。
【００９０】
（タッチスクリーン）
実施例１〜５の透明シートをディスプレイ用ウインドウシートとして、実施例１〜５の透明シートを透明導電シートの基材として使用することにより、図３の断面図に示す構成のタッチスクリーンを作ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
ａ  ポリフッ化ビニリデンを含む透明樹脂組成物層
ｂ  ポリフッ化ビニリデンを含まない透明樹脂組成物層
ｃ  傷つき防止等の機能を付与するためのコーティング層
１  透明導電シート
２  透明導電膜
３  透明シート
４  光学粘着層
５  液晶表示装置
【図１】
2013244604.tif 000004
【図２】
2013244604.tif 000005
【図３】
2013244604.tif 000006