(57)【要約】【課題】優れた防汚性を得ることができる防汚フィルム及びそれを用いたタッチパネルを提供する。【解決手段】防汚フィルム１には、光透過性を備えた基材１１と、基材１１を覆う親水性樹脂層１３と、親水性樹脂層１３中に分散した多孔質中空シリカ粒子１４と、が含まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を備えた基材と、
前記基材を覆う親水性樹脂層と、
前記親水性樹脂層中に分散した多孔質中空シリカ粒子と、
を有することを特徴とする防汚フィルム。
【請求項２】
前記親水性樹脂層及び前記多孔質中空シリカ粒子の混合物の屈折率は、前記基材の屈折率未満であることを特徴とする請求項１に記載の防汚フィルム。
【請求項３】
前記基材の表面上に可視光の波長以下の周期で配列し、前記親水性樹脂層に覆われた複数の凸部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の防汚フィルム。
【請求項４】
前記凸部の屈折率は、前記基材の屈折率以下、かつ前記親水性樹脂層及び前記多孔質中空シリカ粒子の混合物の屈折率超であることを特徴とする請求項３に記載の防汚フィルム。
【請求項５】
表示手段と、
前記表示手段上の入力手段と、
前記入力手段上の請求項１乃至４のいずれか１項に記載の防汚フィルムと、
を有することを特徴とするタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防汚フィルム及びそれを用いたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置及び入力装置として機能するタッチパネルが普及している。タッチパネルに人が触れると、人体からの汚れがタッチパネルの表面に移動し、汚れが視認性を低下させることがある。従って、タッチパネルには優れた防汚性が要求される。
【０００３】
従来、タッチパネルの防汚性の向上を目的とした種々の技術が提案されているが、簡便に汚れを目立ちにくくすることは困難である。特に、反射防止性能を高めたモスアイ（登録商標）構造を採用したタッチパネルで汚れが目立ちやすい。これは、モスアイ構造が特有の凹凸を表面に有するからである。例えば、ロータス効果によりはじかれた水が表面に残留しやすかったり、凹部に汚れが入り込みやすかったりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２２１９９号公報
【特許文献２】特開２００８−１１６６１１号公報
【特許文献３】特開２０１４−７１３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、優れた防汚性を得ることができる防汚フィルム及びそれを用いたタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
防汚フィルムの一態様には、光透過性を備えた基材と、前記基材を覆う親水性樹脂層と、前記親水性樹脂層中に分散した多孔質中空シリカ粒子と、が含まれる。
【０００７】
タッチパネルの一態様には、表示手段と、前記表示手段上の入力手段と、前記入力手段上の上記防汚フィルムと、が含まれる。
【発明の効果】
【０００８】
上記の防汚フィルム等によれば、適切な親水性樹脂層及び多孔質中空シリカ粒子が含まれるため、優れた防汚性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る防汚フィルムの構造を示す断面図である。
【図２】第２の実施形態に係る防汚フィルムの構造を示す断面図である。
【図３】第３の実施形態に係るタッチパネルの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る防汚フィルムの構造を示す断面図である。
【００１２】
第１の実施形態に係る防汚フィルム１には、図１に示すように、光透過性を備えた基材１１と、基材１１を覆う親水性樹脂層１３と、親水性樹脂層１３中に分散した多孔質中空シリカ粒子１４と、が含まれる。基材１１の厚さは、例えば１０μｍ〜３００μｍであり、親水性樹脂層１３の厚さは好ましくは３０ｎｍ〜２５０ｎｍ、例えば５０ｎｍ程度であり、多孔質中空シリカ粒子１４の直径は好ましくは５ｎｍ〜３００ｎｍ、例えば６０ｎｍ程度である。
【００１３】
ここで、防汚フィルム１の防汚性について説明する。人が防汚フィルム１の表面に触れると、人体からの汚れが防汚フィルム１の表面に移動する。また、人が防汚フィルム１の表面に触れずとも、環境からの汚れが防汚フィルム１の表面に移動する。これらの汚れは、主に親油性を持つ有機物汚れと主に親水性を持つ無機物汚れとに区別できる。有機物汚れには、指紋跡、ワックス、脂肪酸、炭化水素等が含まれる。無機物汚れには、ナトリウム、カルシウム、シリカ、アルミナ、塩類、水分等が含まれる。そして、有機物汚れは、多孔質中空シリカ粒子１４の表面の多孔質部分となじみ、有機物汚れの一部は多孔質部分から多孔質中空シリカ粒子１４の内部へと入り込む。このようにして、有機物汚れが目立たなくなる。その一方で、無機物汚れは、親水性樹脂層１３となじむ。このようにして、無機物汚れが目立たなくなる。このように、第１の実施形態によれば、優れた防汚性を得ることができる。
【００１４】
親水性樹脂層１３及び多孔質中空シリカ粒子１４の混合物の屈折率は、基材１１の屈折率未満であることが好ましい。空気側に位置する親水性樹脂層１３及び多孔質中空シリカ粒子１４の混合物の屈折率が低いほど、空気との間の屈折率差が小さくなり、外光の反射及び映り込みをより抑制することが可能となる。例えば、混合物の屈折率は１．４２程度、基材１１の屈折率は１．４９程度である。多孔質中空シリカ粒子１４の内部が空洞であるため、容易に、親水性樹脂層１３及び多孔質中空シリカ粒子１４の混合物の屈折率を基材１１の屈折率未満にすることができる。多孔質中空シリカ粒子１４の表面に、親油性物質が付着していることが好ましい。より優れた有機物汚れとの間の親和性を得るためである。
【００１５】
基材１１の材料としては、アクリル樹脂、アクリル樹脂と酸化チタンとの混合物、ガラス、石英、酸化チタンとシリカとの多層膜等が挙げられる。基材１１が可撓性を有している必要はない。親水性樹脂層１３の材料としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、シリカコーティング剤、セルロースナノファイバー含有透明樹脂等が挙げられる。
【００１６】
基材１１が、アクリル、ガラス等の透明性の高い材料の基板上に設けられていてもよい。この場合、基板の厚さは、例えば２５０μｍ〜３０００μｍである。
【００１７】
次に、第１の実施形態に係る防汚フィルム１の製造方法について説明する。
【００１８】
先ず、親水性樹脂、多孔質中空シリカ粒子１４及び溶媒を含む塗料を作製する。親水性樹脂としては、例えばポリビニルブチラールを用い、溶媒としては、例えばエタノール及びトルエンを用いる。ポリビニルブチラールとしては、例えば積水化学社製のエスレックを用いることができる。親水性樹脂と多孔質中空シリカ粒子１４との混合比は、例えば質量比で１：１〜１：３程度とする。次いで、塗料を基材１１の表面に塗布する。その後、加熱により溶媒を蒸発させることにより、多孔質中空シリカ粒子１４が分散した親水性樹脂層１３を形成する。このようにして第１の実施形態に係る防汚フィルム１を製造することができる。
【００１９】
塗料の塗布前に、基材１１の表面の濡れ性を向上させておくことが好ましい。親水性樹脂層１３の形成をより容易に行うためである。濡れ性は、例えばプラズマ処理により向上させることができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態に係る防汚フィルムの構造を示す断面図である。
【００２１】
第２の実施形態に係る防汚フィルム２には、図２に示すように、基材１１上に可視光の波長以下の周期、例えば３８０ｎｍ以下の周期で配列し、親水性樹脂層１３により覆われた複数の凸部１２が含まれている。基材１１の表面を基準とした凸部１２の高さは、例えば１５０ｎｍ〜３００ｎｍである。凸部１２の平面形状は略円形であり、その直径は好ましくは５０ｎｍ〜３００ｎｍ、例えば１００ｎｍ程度である。また、隣接する凸部間の距離は、例えば１５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００２２】
第２の実施形態によれば、複数の凸部１２が適切な周期で配列しているため、外光の反射及び映り込みをより一層抑制することができる。凸部１２の屈折率は、基材１１の屈折率以下、かつ親水性樹脂層１３及び多孔質中空シリカ粒子１４の混合物の屈折率超であることが好ましい。外光の反射及び映り込みを更に抑制するためである。例えば、混合物の屈折率は１．４２程度、基材１１の屈折率及び凸部の屈折率は１．４９程度である。
【００２３】
第２の実施形態によっても、第１の実施形態と同様の優れが防汚性を得ることができる。また、第２の実施形態では親水性樹脂層１３が凸部１２間の基材１１の表面をも覆っており、多孔質中空シリカ粒子１４が凸部１２間の凹部にも存在するため、凹部に入り込んだ有機物汚れも目立たなくなる。
【００２４】
このように、第２の実施形態によれば、優れた反射防止性及び優れた防汚性を得ることができる。
【００２５】
凸部１２は、基材１１と一体的に形成してもよく、基材１１を準備した後に基材１１上に形成してもよい。ここで、凸部１２を基材１１と一体的に形成する方法の例について説明する。一例では、先ず、基板上にアクリル樹脂等の基材１１及び凸部１２の材料を塗布した後に、上方から型（モールド）を当てて加圧しながら、熱又は紫外（ＵＶ）線等により材料を硬化させ、樹脂にモールドのパターンを転写成型する。その後、モールドを樹脂から剥離し、モールドの凸部に対応する樹脂の残渣を反応性イオンエッチング（reactive ion etching：ＲＩＥ）で除去する。このようなナノインプリントにより、凸部１２を基材１１と一体的に形成することができる。なお、ＵＶ照射による硬化の場合は、光硬化性樹脂と透明モールド（石英ガラス等）の組合せを用いるとよい。他の例では、基板上にアクリル樹脂等の基材１１及び凸部１２の材料を塗布し、硬化させて材料膜を形成する。次いで、材料膜上にレジストを塗布し、電子線（ＥＢ）露光を行ってマスクを形成する。その後、マスクを用いて材料膜のドライエッチングを行う。このようなパターニングにより、凸部１２を基材１１と一体的に形成することができる。
【００２６】
本願発明者が第２の実施形態に倣って防汚フィルム２を製造したところ、混合物の屈折率が１．４２、基材１１の屈折率及び凸部の屈折率が１．４９の場合に、波長が５５０ｎｍの光の反射率は僅か０．２％であった。
【００２７】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１又は第２の実施形態を含むタッチパネルに関する。図３は、第３の実施形態に係るタッチパネルの構造を示す断面図である。
【００２８】
第３の実施形態に係るタッチパネル３には、図３に示すように、表示部２１、下部フィルム２３、電極２５、上部フィルム２６、電極２７、黒枠３０、カバーフィルム２９及び防汚フィルム３１が含まれる。下部フィルム２３が透明な粘着層２２により表示部２１に固定されている。電極２５及び電極２７が上部フィルム２６の表裏面に形成されており、電極２５側で上部フィルム２６が透明な粘着層２４により下部フィルム２３に固定されている。黒枠３０がカバーフィルム２９の周縁部に設けられており、黒枠３０側でカバーフィルム２９が透明な粘着層２８により上部フィルム２６に固定されている。防汚フィルム３１は、第１の実施形態に係る防汚フィルム１又は第２の実施形態に係る防汚フィルム２である。第３の実施形態では、表示部２１は表示手段の一例であり、下部フィルム２３、電極２５、上部フィルム２６及び電極２７の組み合わせが入力手段の一例である。
【００２９】
第３の実施形態によれば、防汚フィルム１又は２が防汚フィルム３１として用いられるため、優れた防汚性が得られる。防汚フィルム２が用いられた場合には、特に優れた反射防止性及び優れた防止性が得られる。
【００３０】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００３１】
（付記１）
光透過性を備えた基材と、
前記基材を覆う親水性樹脂層と、
前記親水性樹脂層中に分散した多孔質中空シリカ粒子と、
を有することを特徴とする防汚フィルム。
【００３２】
（付記２）
前記親水性樹脂層及び前記多孔質中空シリカ粒子の混合物の屈折率は、前記基材の屈折率未満であることを特徴とする付記１に記載の防汚フィルム。
【００３３】
（付記３）
前記基材の表面上に可視光の波長以下の周期で配列し、前記親水性樹脂層に覆われた複数の凸部を有することを特徴とする付記１又は２に記載の防汚フィルム。
【００３４】
（付記４）
前記凸部の屈折率は、前記基材の屈折率以下、かつ前記親水性樹脂層及び前記多孔質中空シリカ粒子の混合物の屈折率超であることを特徴とする付記３に記載の防汚フィルム。
【００３５】
（付記５）
前記多孔質中空シリカ粒子の表面に付着した親油性物質を有することを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の防汚フィルム。
【００３６】
（付記６）
表示手段と、
前記表示手段上の入力手段と、
前記入力手段上の付記１乃至５のいずれか１項に記載の防汚フィルムと、
を有することを特徴とするタッチパネル。
【符号の説明】
【００３７】
１、２、３１：防汚フィルム
１１：基材
１２：凸部
１３：親水性樹脂層
１４：多孔質中空シリカ粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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