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技術 タッチパネル、表示装置及び光学シート、並びに光学シートの選別方法及び光学シートの製造方法

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 大木賢治古井玄宮田涼平
出願日 2015年2月26日 (5年10ヶ月経過) 出願番号 2015-036589
公開日 2016年9月1日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2016-157387
状態 特許登録済
技術分野 レンズ以外の光学要素 位置入力装置 積層体(2)
主要キーワード 非親水化 評価箇所 基本態様 淡色領域 オブジェクト幅 全測定領域 接写リング 密着防止性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年9月1日)のものです。
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図面 (3)

課題

防眩性等の諸特性を付与できるとともに、画素密度300ppi以上の超高精細表示素子映像光ギラツキを防止できるタッチパネルを提供する。

解決手段

光学シート構成部材として有するタッチパネルであって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器光学の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられるタッチパネル。 条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値最小値との差が6.0%以内。 条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

概要

背景

近年、タブレット型PCならびにスマートフォンに代表される双方向の通信機能を備え、かつ情報表示ならびに情報入力用の透明タッチパネルを搭載したモバイル型情報端末機器が、日本ばかりでなく世界で広く普及しはじめてきた。
透明タッチパネルとしては、コスト的に優れた抵抗膜方式があるが、マルチタッチ等のジェスチャー操作が可能であること、超高精細化された表示素子画質を損ないづらい等の点で、静電容量方式のタッチパネル、特に、投影型静電容量方式のタッチパネルの需要が拡大してきている。

タッチパネルの表面には、外光の映り込みを防止すること等を目的として、凹凸構造を有する防眩性シートが設置されることがある。
さらには、タッチパネルを構成する部材間密着及び干渉縞の防止、及びタッチパネルと表示素子との間の密着及び干渉縞の防止等のために、タッチパネルの最表面基材、内部基材及び最背面基材等として、凹凸構造を有する光学シートが用いられることがある。

しかし、防眩性フィルム等の凹凸構造を有する光学シートを用いた場合、その凹凸構造に起因して、映像光微細輝度のばらつきが見え現象ギラツキ)が生じ、表示品位を低下させるという問題がある。特に、近年の超高精細化された表示素子(画素密度300ppi以上)においては、ギラツキの問題はさらに深刻化している。
表面凹凸によるギラツキを防止する技術として、特許文献1〜9の技術が提案されている。

概要

防眩性等の諸特性を付与できるとともに、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止できるタッチパネルを提供する。光学シートを構成部材として有するタッチパネルであって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器光学の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられるタッチパネル。 条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値最小値との差が6.0%以内。 条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。なし

目的

本発明は、このような状況下になされたものであり、凹凸構造を有する場合においても、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止できるタッチパネル、表示装置及び光学シートを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

光学シート構成部材として有するタッチパネルであって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JISK7374に準拠して、写像性測定器光学の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられるタッチパネル。条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値最小値との差が6.0%以内。条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

請求項2

前記光学シートの凹凸形状の表面の三次元平均表面粗さSRaが0.100μm以上である請求項1に記載のタッチパネル。

請求項3

前記光学シートの内部へイズが15〜40%である請求項1又は2に記載のタッチパネル。

請求項4

画素密度300ppi以上の表示素子の前面に光学シートを有してなる表示装置であって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JISK7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、表示装置。条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

請求項5

表面に凹凸形状を有する光学シートであって、JISK7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シート。条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

請求項6

前記光学シートの凹凸形状の表面の三次元平均表面粗さSRaが0.100μm以上である請求項5に記載の光学シート。

請求項7

前記光学シートは、内部へイズが15〜40%である請求項5又は6に記載の光学シート。

請求項8

表面に凹凸形状を有する光学シートの選別方法であって、JISK7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすものを光学シートとして選別する、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シートの選別方法。条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

請求項9

表面に凹凸形状を有する光学シートの製造方法であって、JISK7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすように製造する、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シートの製造方法。条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

技術分野

0001

本発明は、タッチパネル表示装置及び光学シート、並びに光学シートの選別方法及び光学シートの製造方法に関する。

背景技術

0002

近年、タブレット型PCならびにスマートフォンに代表される双方向の通信機能を備え、かつ情報表示ならびに情報入力用の透明タッチパネルを搭載したモバイル型情報端末機器が、日本ばかりでなく世界で広く普及しはじめてきた。
透明タッチパネルとしては、コスト的に優れた抵抗膜方式があるが、マルチタッチ等のジェスチャー操作が可能であること、超高精細化された表示素子画質を損ないづらい等の点で、静電容量方式のタッチパネル、特に、投影型静電容量方式のタッチパネルの需要が拡大してきている。

0003

タッチパネルの表面には、外光の映り込みを防止すること等を目的として、凹凸構造を有する防眩性シートが設置されることがある。
さらには、タッチパネルを構成する部材間密着及び干渉縞の防止、及びタッチパネルと表示素子との間の密着及び干渉縞の防止等のために、タッチパネルの最表面基材、内部基材及び最背面基材等として、凹凸構造を有する光学シートが用いられることがある。

0004

しかし、防眩性フィルム等の凹凸構造を有する光学シートを用いた場合、その凹凸構造に起因して、映像光微細輝度のばらつきが見え現象ギラツキ)が生じ、表示品位を低下させるという問題がある。特に、近年の超高精細化された表示素子(画素密度300ppi以上)においては、ギラツキの問題はさらに深刻化している。
表面凹凸によるギラツキを防止する技術として、特許文献1〜9の技術が提案されている。

先行技術

0005

特開2003−302506号公報
特開2002−267818号公報
特開2009−288650号公報
特開2009−86410号公報
特開2009−128393号公報
特開2002−196117号公報
国際特開第2007/111026
特開2008−158536号公報
特開2011−253106号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1及び2の光学シートは、内部ヘイズを付与することによりギラツキを改善するものである。しかし、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子はギラツキが強くなる傾向にあり、内部へイズのみによりギラツキを抑えようとすると、内部へイズをさらに大きくせざるを得ない。また、内部ヘイズが大きいと解像度が悪化する傾向にあるが、超高精細の表示素子ではよりその傾向が大きい。したがって、特許文献1及び2のように内部へイズにのみ着目しても、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子に適する光学シートを得ることができなかった。

0007

特許文献3〜9の光学シートは、凹凸傾斜角度を低くして凹凸の程度を弱めることにより、ギラツキを改善するものである。しかし、特許文献3〜9の光学シートでも、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子のギラツキを防止することはできなかった。また、特許文献3〜9の光学シートは、防眩性のレベルを低下させてしまうものであった。

0008

本発明は、このような状況下になされたものであり、凹凸構造を有する場合においても、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止できるタッチパネル、表示装置及び光学シートを提供することを目的とする。また、本発明は、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止するための光学シートの選別方法及び製造方法を提供する。

課題を解決するための手段

0009

本発明者らは鋭意研究した結果、JIS K7374の光学の幅ごとの透過像鮮明度を特定の関係に制御することにより、上記課題を解決し得ることを見出した。
本発明は、以下の[1]〜[9]のタッチパネル、表示装置及び光学シート、並びに光学シートの選別方法及び光学シートの製造方法を提供する。

0010

[1]光学シートを構成部材として有するタッチパネルであって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられるタッチパネル。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。
[2]前記光学シートの凹凸形状の表面の三次元平均表面粗さSRaが0.100μm以上である上記[1]に記載のタッチパネル。
[3]前記光学シートの内部へイズが15〜40%である上記[1]又は[2]に記載のタッチパネル。

0011

[4]画素密度300ppi以上の表示素子の前面に光学シートを有してなる表示装置であって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、表示装置。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。
[5]表面に凹凸形状を有する光学シートであって、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シート。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。
[6]前記光学シートの凹凸形状の表面の三次元平均表面粗さSRaが0.100μm以上である上記[5]に記載の光学シート。
[7]前記光学シートは、内部へイズが15〜40%である上記[5]又は[6]に記載の光学シート。

0012

[8]表面に凹凸形状を有する光学シートの選別方法であって、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすものを光学シートとして選別する、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シートの選別方法。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。
[9]表面に凹凸形状を有する光学シートの製造方法であって、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすように製造する、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シートの製造方法。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

発明の効果

0013

本発明のタッチパネル、表示装置及び光学シートは、凹凸形状によって防眩性等の諸特性を付与できるとともに、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止できる。
また、本発明の光学シートの評価方法は、表示装置に光学シートを組み込まなくてもギラツキの評価を行うことができ、光学シートの品質管理を効率よくできる。また、本発明の光学シートの製造方法は、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止できる光学シートを効率よく製造することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の抵抗膜式タッチパネルの一実施形態を示す断面図である。
本発明の静電容量式タッチパネルの一実施形態を示す断面図である。
実施例1の光学シートの断面を示す走査型透過電子顕微鏡写真(STEM)である。

0015

以下、本発明の実施形態を説明する。
[タッチパネル]
本発明のタッチパネルは、光学シートを構成部材として有するタッチパネルであって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられるものである。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

0016

タッチパネルとしては、静電容量式タッチパネル、抵抗膜式タッチパネル、光学式タッチパネル超音波式タッチパネル及び電磁誘導式タッチパネル等が挙げられる。これらタッチパネルは、ガラス基材プラスチックフィルム基材等の基材を有し、該基材上の表面には、防眩性、密着防止及び干渉縞防止等の諸特性を付与するための凹凸形状が形成される場合がある。本発明のタッチパネルは、このような表面に凹凸形状を有する基材として、後述する光学シートを用いてなるものである。
タッチパネルに防眩性を付与する場合、タッチパネルの表面部材として後述する光学シートを用い、かつ該光学シートの凹凸形状側の面が表面側を向くように設置することが好ましい。

0017

抵抗膜式タッチパネル1は、図1に示すように、導電膜12を有する上下一対の透明基板11の導電膜12同士が対向するようにスペーサー13を介して配置されてなる基本構成に、図示しない回路が接続されてなるものである。抵抗膜式タッチパネルの場合、上部透明基板及び/又は下部透明基板として、後述する光学シートを用いることが好ましい。なお、上部透明基板及び下部透明基板は、2以上の基材からなる多層構造として、そのうちの1つの基材として後述する光学シートを用いてもよい。

0018

抵抗膜式タッチパネルにおける光学シートは、例えば、上部透明基板として後述する光学シートを用い、かつ光学シートの凹凸面が下部透明基板と反対側を向くように使用すれば、抵抗膜式タッチパネルに防眩性を付与できるとともに、超高精細の表示素子のギラツキを防止することができ、さらには超高精細の表示素子の解像度の低下を防止できる。また、この使い方の場合、タッチパネルの表面や導電膜等に生じた傷を見えづらくすることができ、歩留まりの向上に寄与できる点で好適である。
なお、上部透明基板として、後述する光学シートを凹凸面が下部透明基板側を向くように用いた場合、超高精細の表示素子のギラツキを防止するとともに、操作時に上下の導電膜同士が密着することを防止し、さらに上下の導電膜が近接することにより干渉縞が生じることを防止できる。
また、抵抗膜式タッチパネルの下部透明基板として後述する光学シートを用い、かつ光学シートの凹凸面が上部透明基板側を向くようにすることにより、下部電極の表面の反射を抑制するとともに、超高精細の表示素子のギラツキを防止することができる。さらに、この使い方の場合、操作時に上下の導電膜同士が密着することを防止できるとともに、上下の導電膜が近接することにより干渉縞が生じることを防止できる。
なお、下部透明基板として、後述する光学シートを凹凸面が上部透明基板とは反対側を向くように用いた場合、ギラツキを防止するとともに、密着や干渉縞を防止できる点で好適である。

0019

静電容量式タッチパネルは、表面型及び投影型等が挙げられ、投影型が多く用いられている。投影型の静電容量式タッチパネルは、X軸電極と、該X電極と直交するY軸電極とを絶縁体を介して配置した基本構成に、回路が接続されてなるものである。該基本構成をより具体的に説明すると、1枚の透明基板上の別々の面にX電極及びY電極を形成する態様、透明基板上にX電極、絶縁体層、Y電極をこの順で形成する態様、図2に示すように、透明基板21上にX電極22を形成し、別の透明基板21上にY電極23を形成し、接着剤層24等を介して積層する態様等が挙げられる。また、これら基本態様に、さらに別の透明基板を積層する態様が挙げられる。
静電容量式タッチパネルの場合、透明基板の少なくとも一以上に後述する光学シートを用いることが好ましい。なお、透明基板は、2以上の基材からなる多層構造として、そのうちの1つの基材として後述する光学シートを用いてもよい。

0020

静電容量式タッチパネルが、上述の基本態様上にさらに別の透明基板を有する構成の場合、該別の透明基板として後述する光学シートを用い、かつ光学シートの凹凸面が前記基本態様と反対側を向くようにして、該凹凸面を操作者側に向けた場合には、静電容量式タッチパネルに防眩性を付与できるとともに、超高精細の表示素子のギラツキを防止することができ、さらには超高精細の表示素子の解像度の低下を防止できる。また、この使い方の場合、タッチパネルの表面及び導電膜等に生じた傷、並びに電極パターンの形状を見えづらくできる点で好適である。
また、静電容量式タッチパネルが、透明基板上にX電極を形成し、別の透明基板上にY電極を形成し、接着剤等を介して積層する構成の場合、少なくとも一方の透明基板として後述する光学シートを含むものを用い、かつ光学シートの凹凸面を操作者側に向けた場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。
なお、静電容量式タッチパネルの透明基板として、後述する光学シートを凹凸面が操作者とは反対側を向くように用いた場合、ギラツキを防止できるとともに、密着や干渉縞を防止できる点で好適である。

0021

(光学シート)
本発明のタッチパネルに用いる光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすものである。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

0022

C0.125、C0.25、C0.5、C1.0及びC2.0の値には、凹凸の傾斜角が影響していると考えられる。ここで、凹凸の傾斜角のレベルを5つに分け、レベル1を最も小さい傾斜角とした場合、C0.125はレベル1以上の傾斜角、C0.25はレベル2以上の傾斜角、C0.5はレベル3以上の傾斜角、C1.0はレベル4以上の傾斜角、C2.0はレベル5以上の傾斜角の影響を受けて、数値が100%未満となっていると考えられる。
条件(1)を満たすことは、レベル1以上の傾斜角、レベル2以上の傾斜角、レベル3以上の傾斜角、及びレベル4以上の傾斜角の量がほぼ一定であることを示している。言い換えると、条件(1)を満たすことは、光学シートの凹凸にはレベル3以下の傾斜角がほとんど存在せず、ほとんどの傾斜角がレベル4であることを意味している。そして、表面粗さに大差がないことを前提とすれば、条件(1)を満たして、光学シートの凹凸のほとんどの傾斜角をレベル4とすることにより、光学シートの面内の凹凸のバラツキが小さいことになる。逆に、条件(1)を満たさない場合、レベル4の凹凸に加えてレベル1〜3の凹凸が存在し、光学シートの面内の凹凸に微細なバラツキが生じることになる。そして、画素密度300ppi以上の表示素子は、画素が細かいゆえに、映像光と凹凸の微細なバラツキとの相互作用により輝度ムラが生じやすい。

0023

また、条件(2)を満たすことは、レベル1〜4の傾斜角に対して、レベル5以上の傾斜角の割合が少ないことを意味している。逆に、条件(2)を満たさない場合、レベル5以上の大きな傾斜角が存在することになる。また、傾斜角が大きいとギラツキへの影響が大きくなり、レベル5以上になるとその傾向が顕著になると考えられる。
したがって、条件(2)を満たさない場合、レベル5以上の大きな傾斜角によってギラツキを抑制できなくなる。一方、条件(2)を満たしてレベル5以上の傾斜角の割合を少なくすることで、ギラツキを抑制できると考えられる。また、条件(2)を満たしてレベル5以上の傾斜角の割合を少なくすることにより、解像度を良好にできると考えられる。

0024

条件(1)の差は、5.5%以内であることがより好ましく、4.0%以内であることがさらに好ましい。
条件(2)の差は、11.0%以上であることがより好ましく、11.5%以上であることがさらに好ましい。なお、防眩性、密着防止性及び干渉縞防止性等の凹凸形状によって付与する諸性能を良好とするため、条件(2)は20.0%以下であることが好ましい。

0025

条件(1)及び(2)は、光学シートの略全域で満たすことが好ましい。略全域としたのは、光学シートの端部は切断時等に微小欠陥を生じる可能性があり、端部に欠陥があったとしても視認者は欠陥として認識しにくいるためである。また、光学シートの端部周辺視覚的に視認しにくい領域である。このため、光学シートの4辺の端部から10mmを除いた領域において条件(1)及び(2)を満たすことが好ましい。後述する条件(3)〜(4)及びその他のパラメータも同様である。

0026

また、条件(1)及び(2)による効果をより発揮しやすくするために、以下の条件(3)及び(4)を満たすことが好ましい。
条件(3):C0.125が30.0%以上。
条件(4):C2.0が40.0%以上。
条件(3)は、C0.125が35.0%以上であることがより好ましく、40.0%以上であることがさらに好ましい。なお、防眩性、密着防止性及び干渉縞防止性等の凹凸形状によって付与する諸性能を良好とするため、C0.125は50.0%以下であることが好ましい。
条件(4)は、C2.0が50.0%以上であることがより好ましく、55.0%以上であることがさらに好ましい。なお、防眩性、密着防止性及び干渉縞防止性等の凹凸形状によって付与する諸性能を良好とするため、C2.0は70.0%以下であることが好ましい。

0027

条件(1)〜(4)を満たすためには、光学シートの凹凸形状のバラツキを少なくすることが好ましい。凹凸形状のバラツキの程度は、例えば、光学シートの凹凸形状の表面を所定の大きさの測定領域に分割し、各測定領域における三次元算術平均粗さSRaを求め、全測定領域の三次元算術平均粗さの標準偏差σSRaを算出することにより知ることができる。

0028

条件(1)〜(4)を満たすためには、光学シートの凹凸形状が下記条件(5)を満たすことが好ましい。
条件(5):凹凸形状の表面を64μm四方の測定領域に分割し、各測定領域における三次元算術平均粗さSRaを求め、全測定領域の三次元算術平均粗さの標準偏差σSRaを算出した際に、σSRaが0.05μm以下。

0029

条件(5)のσSRaは、64μm四方の各測定領域の三次元算術平均粗さSRaのバラツキの度合いを示している。64μm四方という大きさはカラーフィルターの画素の大きさと対応しているので、この領域ごとの凹凸度合いがばらついていると、カラーフィルターとの干渉により輝度ムラが生じやすくなる。
したがって、σSRaを0.050μm以下とすることにより、カラーフィルターの画素と凹凸層の干渉による輝度ムラが小さくなり、ギラツキをより抑制することができる。
σSRaは、0.040μm以下であることが好ましく、0.030μm以下であることがより好ましい。

0030

なお、本発明においてSRaはJIS B0601:1994に記載されている2次元粗さパラメータの算術平均粗さRaを3次元に拡張したものであり、基準面に直交座標軸X、Y軸を置き、粗さ曲面をZ(x,y)、基準面の大きさをLx、Lyとすると下記式(a)で算出される。



(式中、A=Lx×Ly)
また、X軸方向にi番目、Y軸方向にj番目の点の位置における高さをZi,jとすると、上記算術平均粗さSaは、下記式(b)で算出される。



なお、各領域でのSRaを算出する際の基準面は、各領域毎に基準面を求めるのではなく、測定範囲全体で求めた基準面とした。

0031

条件(5)の測定では、合計100個以上の数の測定領域を設けるものとする。また、各測定領域は連続させて間隔を空けないものとする。また、各測定領域は、X方向及びこれに直交するY方向の2つの方向に連続させることが好ましい。例えば、測定領域の合計数を100個とする場合、64μm×6400μmの領域から100個の測定領域を形成するのではなく、640μm四方の領域から100個の測定領域を形成することが好ましい。
三次元粗さ曲面は、簡便性から干渉顕微鏡を用いて測定することが好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。また、SRaは上述の干渉顕微鏡「New View」シリーズに付属の測定・解析アプリケーションソフト「MetroPro」により算出できる。

0032

本発明のタッチパネルで用いる光学シートは、凹凸形状の表面の三次元平均表面粗さSRaが0.100μm以上であることが好ましい。
SRaを0.100μm以上とすることにより、防眩性、密着防止性及び干渉縞防止性等の凹凸形状によって付与する諸性能を良好にすることができる。また、SRaを0.100μm以上とすることにより、電極の形状や光学シートの傷を目立ちにくくできる。
前記諸性能のうちの防眩性の観点から、SRaは、0.110μm以上であることが好ましく、0.115μmであることがより好ましい。
なお、SRaが大き過ぎる場合、解像度及びコントラストが低下する傾向にある。このため、SRaは、0.300μm以下であることが好ましく、0.200μm以下であることがより好ましく、0.175μm以下であることがさらに好ましい。
本発明において、SRaは、カットオフ値0.8mmとした値である。

0033

本発明のタッチパネルで用いる光学シートは、上述した凹凸形状によりギラツキ防止性を向上できるため、内部へイズを必要以上に高くする必要がなくなり、超高精細な表示素子の解像度の低下を防止することができる。

0034

光学シートは、JIS K7361−1:1997の全光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。

0035

光学シートは、JIS K7136:2000のヘイズが25〜60%であることが好ましく、30〜60%であることがより好ましく、30〜50%であることがさらに好ましい。ヘイズを25%以上とすることにより、防眩性を付与するとともに、電極の形状や傷を見えづらくすることができる。また、ヘイズを60%以下とすることにより、超高精細の表示素子の解像度の低下を防止するとともに、コントラストの低下を防止しやすくできる。

0036

また、ヘイズを表面ヘイズ(Hs)と内部ヘイズ(Hi)とに分けた場合、表面へイズは5〜25%であることが好ましく、5〜20%であることがより好ましく、7〜15%であることがさらに好ましい。表面ヘイズを5%以上とすることにより、防眩性を良好にするとともに、電極の形状や傷を見えづらくすることができ、25%以下とすることにより、コントラストの低下や解像度の低下を防止しやすくできる。
また、内部へイズは、15〜40%であることが好ましく、20〜40%であることがより好ましく、25〜38%であることがさらに好ましい。内部ヘイズを15%以上とすることにより、表面凹凸との相乗作用によりギラツキを防止しやすくでき、40%以下とすることにより、超高精細の表示素子の解像度の低下を防止できる。
また、表面ヘイズと内部へイズとの比(Hs/Hi)は、上述した表面ヘイズと内部へイズの効果のバランスの観点から、0.1〜0.5であることが好ましく、0.2〜0.4であることがより好ましい。
表面ヘイズ及び内部へイズは、例えば、実施例に記載の方法で求めることができる。

0037

上述の光学シートは、少なくとも一方の面に条件(1)及び(2)を満たす凹凸形状を有し、光透過性を有するものであれば、特に制限することなく使用できる。また、条件(1)及び(2)を満たす凹凸形状は光学シートの両面に有していてもよいが、取り扱い性映像の視認性(解像度、白化)の観点から、上述した凹凸形状を片面に有し、他方の面は略平滑(Ra0.02μm以下)であることが好ましい。
また、光学シートは、凹凸層の単層であってもよいし、透明基材上に凹凸層を有する複層であってもよい。取り扱い性及び製造の容易性からは、透明基材上に凹凸層を有する構成が好適である。

0038

凹凸の形成方法としては、例えば、1)エンボスロールを用いた方法、2)エッチング処理、3)型による成型、4)コーティングによる塗膜の形成等が挙げられる。これら方法の中では、凹凸形状の再現性の観点からは3)の型による成型が好適であり、生産性及び多品種対応の観点からは4)のコーティングによる塗膜の形成が好適である。

0039

型による成型は、凹凸面と相補的な形状からなる型を作製し、当該型に高分子樹脂ガラス等の凹凸層を構成する材料を流し込んで硬化させた後、型から取り出すことにより製造することができる。透明基材を使用する場合には、型に高分子樹脂等を流し込み、その上に透明基材を重ね合わせた後、高分子樹脂等を硬化させ、透明基材ごと型から取り出すことにより製造することができる。

0040

コーティングによる塗膜の形成は、バインダー樹脂及び粒子を含有してなる凹凸層形成塗布液を、グラビアコーティング、バーコーティング等の公知の塗布方法により透明基材上に塗布し、必要に応じて乾燥、硬化することにより形成することができる。
条件(1)及び(2)を満たす凹凸形状とするためには、凹凸層形成塗布液中に、粒子として有機粒子及び無機微粒子を含有させることが好ましい。このように凹凸層中に異種の粒子を含有することにより、凹凸層の表面形状にバラツキが少なくなり、条件(1)及び(2)を上述した範囲にしやすくできると考えられる。

0041

図3は、バインダー樹脂、有機粒子及び無機微粒子を含有してなる凹凸層形成塗布液をコーティングして形成してなる、実施例1の光学シートの凹凸層の断面を示す走査型透過電子顕微鏡写真(STEM)である。
通常、有機粒子の存在しない箇所は凹凸層の表面が略平滑となるが、図3の凹凸層は有機粒子の存在しない箇所も緩やかな傾斜を有している。この原因は、無機微粒子により、塗布液のチキソトロピー性及び溶媒乾燥特性が影響を受け、通常のようなレベリングが生じていないためと考えられる。このように、有機粒子の存在しない箇所にも緩やかな傾斜が形成されることにより、凹凸層の表面形状にバラツキが少なくなり、条件(1)及び(2)を上述した範囲にしやすくできると考えられる。

0042

有機粒子は、球形、円盤状、ラグビーボール状不定形等の形状が挙げられ、また、これら形状の中空粒子多孔質粒子及び中実粒子等が挙げられる。これらの中でも、ギラツキ防止の観点からは、球形の中実粒子が好適である。
有機粒子としては、ポリメチルメタクリレートアクリルスチレン共重合体メラミン樹脂ポリカーボネートポリスチレンポリ塩化ビニルベンゾグアナミンメラミンホルムアルデヒド縮合物シリコーン樹脂フッ素系樹脂及びポリエステル等からなる粒子が挙げられる。
有機粒子は表面が親水化処理されていない非親水化処理有機粒子が好ましい。無機微粒子の代表例であるシリカ微粒子親水性の度合いが高いため、非親水化処理有機粒子を用いることにより、有機粒子とシリカとが凹凸層内で密集することなく(例えば、有機粒子の周りにシリカが偏在することなく)均一に分散され、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしやすいためである。
また、上述の有機粒子の中でも、アクリル−スチレン共重合体粒子及びポリスチレン粒子が好ましく、ポリスチレン粒子がより好ましい。アクリル−スチレン共重合体粒子及びポリスチレン粒子は、比重が小さく凹凸層中で沈みにくいため、凹凸層の表面形状にバラツキが少なくなると考えられる。また、ポリスチレン粒子は疎水性の度合いが強いため、凹凸層内で無機微粒子の代表例であるシリカ微粒子と密集することなく均一に分散され、凹凸層の表面形状にバラツキが少なくなると考えられる。また、アクリル−スチレン共重合体粒子は、屈折率及び親疎水の程度の制御が容易であることから、内部ヘイズ、及び凝集/分散の制御がしやすい点で良好である。

0043

また、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくする観点からは、[有機粒子の比重/バインダー樹脂及び無機微粒子の混合物の比重]が1.0未満であることが好ましい。

0044

有機粒子は、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくする観点から、平均粒子径が2〜10μmであることが好ましく、3〜8μmであることがより好ましい。
また、有機粒子の平均粒子径と凹凸層の厚みとの比(有機粒子の平均粒子径/凹凸層の厚み)は、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくする観点から、0.4〜0.8であることが好ましく、0.5〜0.7であることがより好ましい。

0045

有機粒子の平均粒子径は、以下の(1)〜(3)の作業により算出できる。
(1)本発明の光学シートを光学顕微鏡にて透過観察画像を撮像する。倍率は500〜2000倍が好ましい。
(2)観察画像から任意の10個の粒子を抽出し、個々の粒子の長径及び短径を測定し、長径及び短径の平均から個々の粒子の粒子径を算出する。長径は、個々の粒子の画面上において最も長い径とする。また、短径は、長径を構成する線分中点に直交する線分を引き、該直交する線分が粒子と交わる2点間の距離をいうものとする。
(3)同じサンプルの別画面の観察画像において同様の作業を5回行って、合計50個分の粒子径の数平均から得られる値を有機粒子の平均粒子径とする。
無機微粒子の平均一次粒子径及び無機微粒子の凝集体の平均粒子径は、まず、本発明の光学シートの断面をTEM又はSTEMで撮像する。撮像後、上記(2)及び(3)と同様の手法を行うことにより、無機微粒子の平均一次粒子径及び無機微粒子の凝集体の平均粒子径を算出できる。TEM又はSTEMの加速電圧は10kv〜30kV、倍率は5万〜30万倍とすることが好ましい。

0046

有機粒子の含有量は、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくする観点から、凹凸層を形成する全固形分中の2〜25質量%であることが好ましく、5〜20質量%であることがより好ましく、6〜12質量%であることがさらに好ましい。

0047

無機微粒子としては、シリカ、アルミナジルコニア及びチタニア等からなる微粒子が挙げられる。無機微粒子は、凹凸層中に均一に分布していることで、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしやすくできる。また、無機微粒子は、凹凸層中で凝集体を形成し、凝集体が疎に分布していることが好ましい。無機微粒子が凝集体を形成することで、表面形状のばらつきを少なくする効果がより大きくなり、該凝集体が疎に分布していることで無機微粒子による拡散の影響を小さくできる。
上記無機微粒子の中でも、透明性の観点、及び凹凸層の表面形状のバラツキをより少なくする観点からシリカ微粒子が好適である。

0048

「凹凸層中で均一に分布している」とは、TEM、STEM等の透過型電子顕微鏡にて倍率1万倍の条件で凹凸層の厚み方向の有機粒子が観察されない箇所から任意の断面10カ所を観察したときに、各断面で5μm四方の観察領域中のシリカ微粒子の面積割合を測定したとき、その平均値をM、その標準偏差をSとしたとき、S/M≦0.1であることを意味する。
「凹凸層中で凝集体が疎に分布している」とは、局所的には、無機微粒子が不均一に分布していることを表し、上記と同様に観察したときに、各断面で0.5μm四方の観察領域中のシリカ微粒子の面積割合を測定したとき、その平均値をM、その標準偏差をSとしたとき、S/M≧0.2であることを意味する。
なお、このような無機微粒子の分布は、凹凸層の厚み方向の断面電子顕微鏡観察にて容易に判別することができる。例えば、図3は、実施例1の光学シートの断面STEM写真であり、下部の淡色領域が基材であり、基材上部の濃色帯状領域が凹凸層の断面である。該凹凸層の断面において、黒くに観察される部分が無機微粒子(シリカ微粒子)の凝集体であり、シリカ微粒子の凝集体が凹凸層中で均一に分散していることが明確に確認できる。また、無機微粒子の凝集体の面積割合は、例えば、画像解析ソフトを用いて算出することができる。

0049

無機微粒子は、表面処理されていることが好ましい。無機微粒子が表面処理されていることで、凹凸層中での無機微粒子の分布を適切に制御しやすくできる。また、無機微粒子自体の耐薬品性及び耐ケン化性の向上を図ることもできる。
なお、有機粒子の周りに無機微粒子が密集しないようにするため、有機微粒子から500nm外側の円周内でかつ有機微粒子を除いた領域に占める無機微粒子の面積割合を示す「Mn」と、有機微粒子から500nm外側の円周より外側の領域での無機微粒子の面積割合を示す「Mf」とが、Mf/Mn≧1.0の関係を満たすことが好ましい。Mn及びMfは、TEM、STEM等の透過型電子顕微鏡にて倍率1万倍の条件で凹凸層の厚み方向の有機粒子が観察される断面を顕微鏡観察することにより算出できる。

0050

上記表面処理としては、無機微粒子の表面を疎水性にする疎水化処理が好ましい。疎水化処理としては、例えば、無機微粒子を、メチル基オクチル基等のアクリル基を有するシラン化合物で処理する方法等が挙げられる。
例えば、シリカ微粒子の表面には水酸基シラノール基)が存在しているが、上記表面処理がされることでシリカ微粒子の表面の水酸基が少なくなり、シリカ微粒子が過度に凝集することを防止でき、シリカ微粒子が不均一に分散することを抑制できる。

0051

無機微粒子としてシリカ微粒子を用いる場合、過度の凝集を抑制するために非晶質シリカが好ましい。一方、シリカ微粒子が結晶性シリカの場合、結晶構造中に含まれる格子欠陥によりシリカ微粒子のルイス酸性が強くなってしまい、シリカ微粒子が過度に凝集してしまう場合がある。

0052

シリカ微粒子としては、それ自身が凝集しやすく後述の粒子径の範囲の凝集体を形成しやすいことから、例えば、フュームドシリカが好適に用いられる。
フュームドシリカとは、乾式法で作製された粒子径が200nm以下の粒子径を有する非晶質のシリカをいい、ケイ素を含む揮発性化合物気相で反応させることにより得られる。フュームドシリカは、例えば、SiCl4等のケイ素化合物酸素水素の炎中で加水分解することにより生成することができ、AEOSIL R805(日本アエロジル社製)等が挙げられる。

0053

無機微粒子の含有量は特に限定されないが、凹凸層を形成する全固形分の1.0〜15.0質量%であることが好ましく、2.0〜10.0質量%であることがより好ましく、3.0〜8.0質量%であることがさらに好ましい。当該範囲とすることにより、レベリング性の制御、及び凹凸層の重合収縮の抑制により、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしやすくできる。
また、凹凸層中における有機粒子及び無機微粒子の含有量の比(有機粒子の含有量/無機微粒子の含有量)は、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしやすくする観点から、0.5〜2.5であることが好ましく、0.8〜2.2であることがより好ましい。

0054

無機微粒子は、平均一次粒子径が1〜100nmであることが好ましい。平均一次粒子径を1nm以上とすることにより、適切な凝集体を形成しやすくなり、100nm以下とすることにより、光拡散によるコントラストの低下、及び内部へイズの過剰な上昇を抑制できる。より好ましい下限は5nm、より好ましい上限は50nm、さらに好ましい上限は20nmである。

0055

シリカ微粒子の凝集体は、図3の断面電子顕微鏡写真のように、任意の方向に連なった構造を形成することが好ましい。凹凸層中でシリカ微粒子が任意の方向に連なった凝集体を形成していることで、有機粒子に基づく均一な凹凸形状を形成させやすくできる。
なお、シリカ微粒子が任意の方向に連なった構造とは、例えば、シリカ微粒子が直線状に連続して連なった構造(直鎖構造)、該直鎖構造が複数絡み合った構造、上記直鎖構造にシリカ微粒子が複数連続して形成された側鎖を1又は2以上有する分岐構造等、任意の構造が挙げられる。
上記のようにシリカ微粒子が任意の方向に連なった凝集体を形成するためには、フュームドシリカを用いることが好ましい。

0056

無機微粒子の凝集体は、平均粒子径が100nm〜1μmであることが好ましい。凝集体の平均粒子径を100nm以上とすることにより、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしやすくでき、1μm以下とすることにより、光拡散によるコントラストの低下を抑制できる。凝集体の平均粒子径のより好ましい下限は200nm、より好ましい上限は800nmである。

0057

凹凸層のバインダー樹脂は、熱硬化性樹脂組成物又は電離放射線硬化性樹脂組成物を含むことが好ましく、機械的強度をより良くする観点から、電離放射線硬化性樹脂組成物を含むことがより好ましく、その中でも紫外線硬化性樹脂組成物を含むことがさらに好ましい。

0058

熱硬化性樹脂組成物は、少なくとも熱硬化性樹脂を含む組成物であり、加熱により、硬化する樹脂組成物である。
熱硬化性樹脂としては、アクリル樹脂ウレタン樹脂フェノール樹脂尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂組成物には、これら硬化性樹脂に、必要に応じて硬化剤が添加される。

0059

電離放射線硬化性樹脂組成物は、電離放射線硬化性官能基を有する化合物(以下、「電離放射線硬化性化合物」ともいう)を含む組成物である。電離放射線硬化性官能基としては、(メタアクリロイル基ビニル基アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基オキセタニル基等が挙げられる。電離放射線硬化性化合物としては、エチレン性不飽和結合基を有する化合物が好ましく、エチレン性不飽和結合基を2つ以上有する化合物がより好ましく、中でも、エチレン性不飽和結合基を2つ以上有する、多官能性(メタ)アクリレート系化合物が更に好ましい。多官能性(メタ)アクリレート系化合物としては、モノマー及びオリゴマーのいずれも用いることができる。
なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」は、メタクリレート及びアクリレートを指すものである。
また、本明細書において「電離放射線」とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線γ線などの電磁波、α線イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。

0060

電離放射線硬化性樹脂組成物は、分子中に水酸基を含有しない多官能性(メタ)アクリレート系化合物を50質量%以上含むことが好ましく、60質量%以上含むことがより好ましい。
分子中に水酸基を含まない多官能性(メタ)アクリレート系化合物の割合を多くすることにより、凹凸層形成用塗布液溶剤として極性の高い溶剤(例えば、イソプロピルアルコール)を用いた際に、該溶剤を蒸発させやすくすることができ、無機微粒子の過剰な凝集を抑制できる。

0061

分子中に水酸基を含まない多官能性(メタ)アクリレート系化合物としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、ジプロピレングリコールジアクリレートDPGDA)、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)、PO変性ネオペンチルグリコールジアクリレートトリシクロデカンジメタノールジアクリレートトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレートジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等が挙げられる。なかでも、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)が好適に用いられる。

0062

その他の電離放射線硬化性化合物としては、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレンメチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の1つの不飽和結合を有する化合物、トリメチロールプロパントリ(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、ジエチレングリコールジ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、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ペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート等の2以上の不飽和結合を有する化合物が挙げられる。
なお、本発明では、電離放射線硬化性化合物として、上述した化合物をPO、EO等で変性したものも使用できる。

0063

さらに、電離放射線硬化性化合物として、不飽和二重結合を有する比較的低分子量のポリエステル樹脂ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂スピロアセタール樹脂ポリブタジエン樹脂ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。

0064

電離放射線硬化性化合物が紫外線硬化性化合物である場合には、電離放射線硬化性組成物は、光重合開始剤光重合促進剤等の添加剤を含むことが好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノンベンゾフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノンミヒラーケトンベンゾインベンジルメチルケタールベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシエステルチオキサンソン類等から選ばれる1種以上が挙げられる。
これら光重合開始剤は、融点が100℃以上であることが好ましい。光重合開始剤の融点を100℃以上とすることにより、タッチパネルの透明導電膜形成時や結晶化工程の熱により残留した光重合開始剤が昇華し、透明導電膜の低抵抗化が損なわれることを防止することができる。
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合阻害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等から選ばれる1種以上が挙げられる。

0065

凹凸層の厚みは、カール抑制、機械的強度、硬度及び靭性とのバランスの観点から、2〜10μmであることが好ましく、5〜8μmであることがより好ましい。
凹凸層の厚みは、例えば、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて撮影した断面の画像から20箇所の厚みを測定し、20箇所の値の平均値から算出できる。STEMの加速電圧は10kv〜30kV、倍率は1000〜7000倍とすることが好ましい。

0066

凹凸層形成塗布液には、通常、粘度を調節したり、各成分を溶解または分散可能とするために溶剤を用いる。溶剤の種類によって、塗布、乾燥過程した後の凹凸層の表面状態が異なるため、溶剤の飽和蒸気圧、透明基材への溶剤の浸透性等を考慮して溶剤を選定することが好ましい。具体的には、溶剤は、例えば、ケトン類アセトン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等)、エーテル類ジオキサンテトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類ヘキサン等)、脂環式炭化水素類シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類トルエンキシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタンジクロロエタン等)、エステル類酢酸メチル酢酸エチル酢酸ブチ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)、アルコール類ブタノールシクロヘキサノール等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類ジメチルスルホキシド等)、アミド類ジメチルホルムアミドジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。

0067

溶剤の乾燥が遅い場合、凹凸層内で無機微粒子が過度に凝集して、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしづらくなる。無機微粒子の過度な凝集を防ぐために、溶剤は、極性が高く、かつ揮発速度が速いものを所定量含有させることが好ましい。
また、極性が高く、揮発速度が速い溶剤は、他の溶剤よりも先に揮発するため、塗膜形成時に有機微粒子の周囲の疎水性が強くなる。このため、極性が高く、揮発速度が速い溶剤を用いることにより、有機粒子の周りに無機微粒子が偏在することを防止でき、凹凸層内で有機粒子と無機微粒子とが密集することなく均一に分散できる。
本明細書において「極性が高い溶剤」とは、溶解度パラメータが10[(cal/cm3)1/2]以上の溶剤を意味し、「揮発速度が速い溶剤」とは、相対蒸発速度が150以上の溶剤を意味する。

0068

溶解度パラメータは、Fedorsの方法で計算される。Fedorsの方法は、例えば「SP値基礎・応用と計算方法」(山本秀樹著 株式会社情報機構発行、2005年)に記載されている。Fedorsの方法において、溶解度パラメータは下記式より算出される。
溶解度パラメータ=[ΣEcoh/ΣV]2
上記式中、Ecohは凝集エネルギー密度、Vはモル分子容である。原子団ごとに決められたEcoh及びVに基づき、Ecoh及びVの総和であるΣEcoh及びΣVを求めることによって、溶解度パラメータを算出することができる。

0069

本明細書において「相対蒸発速度」とは、n−酢酸ブチルの蒸発速度を100とした時の相対蒸発速度をいい、ASTMD3539−87に準拠して測定される蒸発速度で、下記式により算出される。具体的には、25℃、乾燥空気下におけるn−酢酸ブチルの蒸発時間と各溶剤の蒸発時間を測定し算出する。
相対蒸発速度=[(n−酢酸ブチル90重量%が蒸発するのに要する時間)/(測定溶剤の90重量%が蒸発するのに要する時間)]×100

0070

極性が高く、かつ、揮発速度が速い溶剤としては、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられるが、その中でも、イソプロピルアルコールが好適である。
また、極性が高く、かつ、揮発速度が速い溶剤の含有量は、全溶剤の10〜40質量%であることが好ましい。10質量%以上とすることにより、無機微粒子の過度な凝集を抑制しやすくすることができ、40質量%以下とすることにより、溶剤の揮発が速すぎることにより凹凸層形成塗布液のレベリング性が不足することを抑制できる。

0071

また、上述した凹凸形状を得やすくする観点からは、凹凸層を形成する際、乾燥条件を制御することが好ましい。乾燥条件は、乾燥温度及び乾燥機内の風速により調整することができる。具体的な乾燥温度としては、30〜120℃、乾燥風速では0.2〜50m/sとすることが好ましい。また、乾燥条件により凹凸層のレベリングを制御するために、電離放射線の照射は乾燥後に行うことが好適である。

0072

また、表面凹凸を適度に滑らかにして、上述した凹凸形状を得やすくする観点からは、凹凸層形成塗布液には、レベリング剤を含有させることが好ましい。レベリング剤は、フッ素系又はシリコーン系のものが挙げられ、凹凸層にベナードセル構造が生じることを抑制しやすいフッ素系のレベリング剤が好適である。レベリング剤の添加量としては、凹凸層形成塗布液の全固形分に対して0.01〜0.5重量%が好ましく、0.05〜0.2重量%がより好ましい。

0073

また、凹凸層形成塗布液は、(1)溶剤にバインダー樹脂及び有機粒子を混合及び攪拌して中間組成物を調製する工程の後、(2)中間組成物に無機微粒子を混合、分散させる工程を行うことで調製することが好ましい。
凹凸層形成塗布液を上記のように調整することにより、凹凸層の表面形状のバラツキを抑制しやすくできる。一方、上記調整とは異なる手法の場合(有機粒子やバインダー樹脂を添加する前に、無機微粒子を溶剤に添加した場合)、溶剤アタックにより無機微粒子の過剰な凝集が発生してしまい、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしにくくなる。
上記効果をより確実にするために、工程(2)で無機微粒子を添加する際、無機微粒子は溶剤に分散させた無機微粒子分散物であることが好ましい。

0074

光学シートの透明基材としては、光透過性、平滑性耐熱性を備え、機械的強度に優れたものであることが好ましい。このような透明基材としては、ポリエステル、トリアセチルセルロース(TAC)、セルロースジアセテートセルロースアセテートブチレートポリアミドポリイミドポリエーテルスルフォンポリスフォンポリプロピレンポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタールポリエーテルケトンポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリウレタン及び非晶質オレフィン(Cyclo−Olefin−Polymer:COP)等のプラスチックフィルムが挙げられる。透明基材は、2枚以上のプラスチックフィルムを貼り合わせたものであってもよい。

0075

上記の中でも、機械的強度や寸法安定性の観点からは、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエステル(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)が好ましい。
TAC、アクリルは光透過性光学的等方性の観点で好適である。また、TAC、アクリルは溶剤により溶けやすく、溶解したTAC成分、アクリル成分が凹凸層に流入して、比重の小さい有機粒子を押し上げる作用がある。つまり、透明基材として、TAC、アクリルを用いることにより、有機粒子が凹凸層中で沈み込みにくくなり、凹凸層の表面形状のバラツキを少なくしやすくなると考えられる。
COP、ポリエステルは耐候性に優れる点で好適である。また、リタデーション値3000〜30000nmのプラスチックフィルム又は1/4波長位相差のプラスチックフィルムは、偏光サングラスを通して液晶ディスプレイの画像を観察した場合に、表示画面に色の異なるムラが観察されることを防止できる点で好適である。

0076

透明基材の厚さは、5〜300μmであることが好ましく、30〜200μmであることがより好ましい。
透明基材の表面には、接着性向上のために、コロナ放電処理酸化処理等の物理的な処理の他、アンカー剤又はプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。

0077

光学シートは、凹凸形状の上及び/又は凹凸形状と反対側の面上に、反射防止層防汚層、帯電防止層等の機能性層を有していてもよい。また、透明基材上に凹凸層を有する構成の場合、前記箇所のほかに、透明基材と凹凸層との間に機能性層を有していてもよい。

0078

本発明のタッチパネルは、防眩性等の諸特性を付与しつつギラツキ防止性をより良好にすることができる。特に、光学シートをタッチパネルの表面部材として用い、かつ光学シートの凹凸形状側の面が表面となるように配置することにより、コントラストの低下を抑制しつつ防眩性を付与しやすくなる点で好適である。

0079

[表示装置]
本発明の表示装置は、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に光学シートを有してなる表示装置であって、前記光学シートは、表面に凹凸形状を有し、かつ、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすものである。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

0080

画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子は、上述のようにギラツキを生じやすいが、本発明では、凹凸形状を有する光学シートとして特定の光学シートを用いることにより、防眩性等の諸特性を付与しつつギラツキを防止できる。
本発明の表示装置に用いる光学シートとしては、上述した本発明のタッチパネルに用いる光学シートと同様のものを用いることができる。

0081

表示素子としては、液晶表示素子インセルタッチパネル液晶表示素子、EL表示素子プラズマ表示素子等が挙げられる。
インセルタッチパネル液晶素子は、2枚のガラス基板液晶を挟んでなる液晶素子の内部に、抵抗膜式静電容量式光学式等のタッチパネル機能を組み込んだものである。なお、インセルタッチパネル液晶素子の液晶の表示方式としては、IPS方式、VA方式、マルチドメイン方式、OCB方式、STN方式、TSTN方式等が挙げられる。インセルタッチパネル液晶素子は、例えば、特開2011−76602号公報、特開2011−222009号公報に記載されている。

0082

光学シートは、例えば、以下の順で表示素子の前面に設置することができる。
(a)表示素子/表面保護板/光学シート
(b)表示素子/光学シート
(c)表示素子/光学シートを構成部材として有するタッチパネル
(d)表示素子/光学シート/表面保護板
(a)及び(b)の場合、光学シートの凹凸面が表面を向くように(凹凸面が表示素子とは反対側を向くように)配置することで、防眩性を付与できるとともに、ギラツキを防止でき、さらには、表面や表示素子に生じた傷を見えづらくすることができる。
(c)の場合、上述した本発明のタッチパネルの実施の形態のように光学シートを配置することで、防眩性等の諸特性を付与しつつ、ギラツキを防止することができる。
なお、(b)及び(d)の場合、光学シートの凹凸面が表示素子側を向くようにして空気層を介して配置すれば、密着及び干渉縞を防止するとともに、表示素子に生じた傷を見づらくすることができる。
近年のスマートフォンに代表される携帯情報端末は、屋外で用いることが多い。このため、本発明の表示装置は、表示装置の最表面に光学シートを配置し、かつ凹凸面が表面側(表示素子とは反対側)を向くようにして用いることが好ましい。

0083

[光学シート]
本発明の光学シートは、表面に凹凸形状を有する光学シートであって、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たす、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられるものである。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

0084

本発明の光学シートとしては、上述した本発明のタッチパネルに用いる光学シートと同様のものが挙げられる。
本発明の光学シートは、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いることで、防眩性等の諸特性を付与しつつ、超高精細の表示素子の映像光のギラツキ及び解像度の低下を防止できる点で好ましい。
近年のスマートフォンに代表される携帯情報端末は、屋外で用いることが多い。このため、本発明の光学シートは、タッチパネルや表示装置の最表面において、凹凸面が表面側(表示素子とは反対側)を向くようにして用いることが好ましい。

0085

[光学シートの選別方法]
本発明の光学シートの選別方法は、表面に凹凸形状を有する光学シートの選別方法であって、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすものを光学シートとして選別する、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シートの選別方法である。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

0086

本発明の光学シートの選別方法では、表示装置に光学シートを組み込まなくても、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子に用いた際にギラツキ防止性が良好な光学シートを選別することができ、光学シートの品質管理を効率よくできる。

0087

光学シートを選別する判定条件は、上記(1)及び(2)を必須条件とする。条件(1)及び(2)の数値範囲は、上述した光学シートの好適な数値範囲であることが好ましい。例えば、条件(1)の判定条件は、C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が5.5%以内であることが好ましい。

0088

本発明の光学シートの選別方法では、より正確にギラツキを防止できる光学シートを選別する観点から、以下に挙げる条件(3)及び(4)を判定条件とすることが好ましく、さらには以下に挙げる条件(3)〜(6)を判定条件とすることがより好ましい。また、前記条件(3)及び(4)、あるいは前記条件(3)〜(6)に加えて、以下の条件(7)を判定条件とすることがさらに好ましい。
なお、条件(3)〜(7)の数値範囲は、上述した光学シートの好適な数値範囲であることが好ましい。

0089

条件(3):C0.125が30.0%以上。
条件(4):C2.0が40.0%以上。
条件(5):凹凸形状の表面を64μm四方の測定領域に分割し、各測定領域における三次元算術平均粗さSRaを求め、全測定領域の三次元算術平均粗さの標準偏差σSRaを算出した際に、σSRaが0.05μm以下。
条件(6):凹凸形状の表面の三次元平均表面粗さSRaが0.100μm以上。
条件(7):光学シートの内部へイズが15〜40%。

0090

[光学シートの製造方法]
本発明の光学シートの製造方法は、表面に凹凸形状を有する光学シートの製造方法であって、JIS K7374に準拠して、写像性測定器の光学櫛の幅が0.125mm、0.25mm、0.5mm、1.0mm及び2.0mmのそれぞれについて前記光学シートの透過像鮮明度を測定し、光学櫛の幅が0.125mmの透過像鮮明度をC0.125、光学櫛の幅が0.25mmの透過像鮮明度をC0.25、光学櫛の幅が0.5mmの透過像鮮明度をC0.5、光学櫛の幅が1.0mmの透過像鮮明度をC1.0、光学櫛の幅が2.0mmの透過像鮮明度をC2.0とした際に、以下の条件(1)及び(2)を満たすように製造する、画素密度300ppi以上の表示素子の前面に用いられる光学シートの製造方法である。
条件(1):C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が6.0%以内。
条件(2):C2.0とC1.0との差が10.0%以上。

0091

本発明の光学シートの製造方法では、防眩性等の諸特性を付与できるとともに、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子の映像光のギラツキを防止できる光学シートを効率よく製造することができる。

0092

本発明の光学シートの製造方法は、上記条件(1)及び(2)を満たすように製造条件を制御することを必須とする。条件(1)及び(2)の数値範囲は、上述した光学シートの好適な数値範囲であることが好ましい。例えば、条件(1)は、C0.125、C0.25、C0.5及びC1.0の最大値と最小値との差が5.5%以内であることが好ましい。

0093

本発明の光学シートの製造方法は、追加の条件として、上述した光学シートの選択方法の条件(3)及び(4)を満たすように製造条件を制御することが好ましく、上述した光学シートの選択方法の条件(3)〜(6)を満たすように製造条件を制御することがより好ましい。また、上述した光学シートの選択方法の条件(3)及び(4)、あるいは条件(3)〜(6)を満たしつつ、条件(7)を満たすことがさらに好ましい。

0094

製造条件(1)〜(6)は、凹凸層の表面形状にバラツキが少なくすることにより制御できる。
製造条件(1)〜(6)を制御する具体的手段は、凹凸層を型により形成する場合は型の形状を制御すればよい。また、凹凸層をコーティングにより形成する場合の製造条件(1)〜(6)を制御する具体的手段は、有機粒子、無機微粒子、バインダー樹脂、レベリング剤、溶剤及び乾燥条件を上述した好適な実施形態とすることが挙げられる。
製造条件(7)は、内部拡散要素により制御できる。具体的には、バインダー樹脂の屈折率、有機粒子の形状、有機粒子の粒子径、有機粒子の添加量及び有機粒子の屈折率等の調整により、内部拡散要素を制御できる。また、バインダー樹脂に添加する有機粒子以外の材料(無機微粒子)の濃度等も内部拡散要素に影響を与える。

0095

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、「部」及び「%」は特に断りのない限り質量基準とする。

0096

1.光学シートの物性測定及び評価
以下のように、実施例及び比較例の光学シートの物性測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
1−1.透過像鮮明度
スガ試験機社製の写像性測定器(商品名:ICM−1T)を用いて、JIS K7374に従って、0.125mm、0.25mm、0.5mm、1mm及び2mmのをもつ光学くしを通した5種類の透過像鮮明度を測定した。

0097

1−2.光学シートの凹凸形状
<SRa>
実施例及び比較例で得られた各光学シートの凹凸層が形成されている面とは反対側の面に、透明粘着剤を介して、ガラス板貼付してサンプルとし、白色干渉顕微鏡(New View7300、Zygo社製)を用いて、以下の条件にて、光学シートの表面形状の測定・解析を行った。
なお、測定・解析ソフトにはMetroPro ver8.3.2のMicroscope Applicationを用いた。
測定条件
対物レンズ:50倍
Zoom:1倍
測定領域:1mm×1mm
解像度(1点当たりの間隔):0.44μm
解析条件
Removed:None
Filter:BandPass
FilterType:GaussSpline
Low wavelength:800μm
High wavelength:3μm
Remove spikes: on
Spike Height(xRMS):2.5
Low wavelengthは、粗さパラメータにおけるカットオフ値λcに相当する。
測定データを12×12の144個の領域(一つの領域は64μm四方)に分割し、Surface Map画面上に各領域のSRaを表示させた。各領域のSRaからσSRaを算出した。また、各領域のSRaの平均値を実施例及び比較例の光学シートのSRaとした。

0098

1−3.ヘイズ
まず、ヘイズメーター(HM−150、色彩技術研究所製)を用いて、JISK−7136:2000に従ってヘイズ(全体ヘイズ)を測定した。また、光学シートの表面に、透明粘着剤を介して、厚み80μmのTACフィルム(富士フイルム社製、TD80UL)を貼り付けることによって凹凸形状をつぶして平坦にし、表面形状起因のヘイズの影響をなくした状態でヘイズを測定して、内部ヘイズ(Hi)を求めた。そして、全体ヘイズ値から内部ヘイズ値を差し引いて、表面ヘイズ(Hs)を求めた。光入射面は基材側とした。

0099

1−4.ギラツキ
実施例および比較例で得られた各光学シートにおいて、光学シートの凹凸層が形成されていない面と、ブラックマトリクスガラス厚み0.7mm)のマトリクスが形成されていないガラス面とを透明粘着剤で貼り合わせた。こうして得られた試料に対し、ブラックマトリクス側に白色面光源(HAKUBA社製、LIGHTBOX、平均輝度1000cd/m2)を設置することで、疑似的にギラツキ発生させた。これを光学シート側からCCDカメラ(KP−M1、Cマウントアダプタ接写リングPK−11Aニコンカメラレンズ;50mm,F1.4s NIKKOR)で撮影した。CCDカメラと光学シートの距離は250mmとし、CCDカメラのフォーカスは光学シートに合うように調節した。CCDカメラで撮影した画像をパーソナルコンピュータに取り込み、画像処理ソフト(ImagePro Plus ver.6.2;Media Cybernetics社製)で次のように解析を行った。
まず、取り込んだ画像から200×160ピクセル評価箇所を選び、該評価箇所において、16bitグレースケールに変換した。次に、フィルタコマンドの強調タブからローパスフィルタを選択し「3×3、回数3、強さ10」の条件でフィルタをかけた。これによりブラックマトリクスパターン由来の成分を除去した。次に、平坦化を選択し、「背景暗いオブジェクト幅10」の条件でシェーディング補正を行った。次に、コントラスト強調コマンドで「コントラスト:96、ブライトネス:48」としてコントラスト強調を行った。得られた画像を8ビットグレースケールに変換し、その中の150×110ピクセルについてピクセルごとの値のばらつきを標準偏差値として算出することにより、ギラツキを数値化した。この数値化したギラツキ値が小さいほど、ギラツキが少ないと言える。なお、評価は、ブラックマトリクスが画素密度350ppi相当のものと、画素密度200ppi相当のものの2つで行った。

0100

1−5.防眩性
得られた光学シートの基材側に、黒色アクリル板を、透明粘着剤を介して貼り合わせた評価用サンプルを水平面に置き、評価用サンプルから1.5m上方に蛍光灯を配置し、評価用サンプル上に蛍光灯を移しこませ、かつ評価用サンプル上の照度が800〜1200Lxとした環境下で、様々な角度から目視官能評価を行い、以下の基準に従って評価した。
A:いかなる角度からも蛍光灯の像が認識できない。
B:蛍光灯の像は映り込むが、蛍光灯の輪郭ぼやけ、輪郭の境界部が認識できない。
C:蛍光灯の像が鏡面のように映り込み、蛍光灯の輪郭(輪郭の境界部)がはっきりと認識できる。

0101

1−6.白化
光学シートの透明基材側の面と、黒色のアクリル板とを透明粘着剤を介して貼り合わせたサンプルを作製した。作製したサンプルについて、暗室にて、3波長蛍光灯管光源とする卓上スタンドの下で、以下の基準で白濁感を観察した。
A:白さが観察されなかった。
C:白さが観察された。
1−7.干渉縞
2枚の光学シートを、一方の光学シートの凹凸面側と、他方の光学シートの透明基材側とが対向するようにして重ね合わせた。その結果、干渉縞が発生しなかったものを「A」、干渉縞が発生したものを「C」とした。

0102

2.凹凸層形成塗布液の調製
2−1.凹凸層形成塗布液1
下記に示した配合をビーズミルにて分散させて中間組成物を得た。次いで、下記に示した配合をビーズミルにて分散し無機微粒子分散物を得た。さらに、中間組成物をディスパー撹拌しながら、無機微粒子分散物を徐々に加えていき、凹凸層形成塗布液1を得た。

0103

(中間組成物)
・有機粒子(非親水化処理ポリスチレン粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.59、比重1.05、積水化成品工業社製) 11質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(比重1.165) 60質量部
ウレタンアクリレート(商品名「V−4000BA」、DIC社製) 40質量部
・光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製) 5質量部
ポリエーテル変性シリコーン(商品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンスマテリアルズ社製) 0.025質量部
・トルエン100質量部
・イソプロピルアルコール40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25質量部

0104

(無機微粒子分散物)
フュームドシリカ(オクチルシラン処理;平均1次粒子径12nm、比重2.00、日本アエロジル社製) 7質量部
トルエン55質量部
イソプロピルアルコール20質量部

0105

2−2.凹凸層形成塗布液2
中間組成物における有機粒子の配合量を14質量部とした以外は、凹凸層形成塗布液1と同様にして凹凸層形成塗布液2を得た。

0106

2−3.凹凸層形成塗布液3
中間組成物における有機粒子の配合量を8質量部とし、さらに無機微粒子分散物におけるフュームドシリカの配合量を9質量部とした以外は、凹凸層形成塗布液1と同様にして凹凸層形成塗布液3を得た。

0107

2−4.凹凸層形成塗布液4
中間組成物における有機粒子を、非親水化処理アクリル−スチレン共重合体粒子(平均粒子径3.5μm、屈折率1.57、比重1.08、積水化成品工業社製)として配合量を12質量部とした以外は、凹凸層形成塗布液1と同様にして凹凸層形成塗布液4を得た。

0108

2−5.凹凸層形成塗布液5
下記に示した配合をビーズミルにて分散して凹凸層用組成物5を得た。
・有機粒子(非親水化処理ポリスチレン粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.59、比重1.06、綜研化学社製) 14質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート100質量部
アクリルポリマー(分子量75,000、三菱レイヨン社製) 10質量部
・光重合開始剤(商品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製) 5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(商品名「TSF4460」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製) 0.025質量部
・トルエン120質量部
・シクロヘキサノン30質量部

0109

2−6.凹凸層形成塗布液6
有機粒子を、非親水化処理アクリル−スチレン共重合体粒子(平均粒子径3.5μm、屈折率1.57、比重1.08、積水化成品工業社製)とした以外は、凹凸層用組成物5と同様にして凹凸層用組成物6を得た。

0110

2−7.凹凸層形成塗布液7
有機粒子を配合しない以外は凹凸層用組成物5と同様にして凹凸層用組成物7を得た。

0111

3.光学シートの作製
[実施例1]
透明基材(厚み80μmトリアセチルセルロース樹脂フィルム、富士フイルム社製、TD80UL)上に、凹凸層形成塗布液1を塗布し、70℃、風速5m/sで30秒間乾燥した後、紫外線を窒素雰囲気酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して、凹凸層を形成し、光学シートを得た。凹凸層の膜厚は6.0μmであった。

0112

[実施例2〜4]
凹凸層形成塗布液1を凹凸層塗布液2〜4とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜4の光学シートを得た。

0113

[比較例1]
凹凸層形成塗布液1を凹凸層塗布液5とし、さらに凹凸層の膜厚を4.5μmとした以外は、実施例1と同様にして、比較例1の光学シートを得た。

0114

[比較例2]
凹凸層形成塗布液5を凹凸層塗布液6とした以外は、比較例1と同様にして、比較例2の光学シートを得た。

0115

[比較例3]
凹凸層形成塗布液5を凹凸層塗布液7とした以外は、比較例1と同様にして、比較例3の光学シートを得た。

0116

0117

表1の結果から明らかなように、実施例1〜4の光学シートは、防眩性等の諸特性を付与できるとともに、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子のギラツキを防止することができ、さらにはコントラストにも優れるものであった。また、実施例1〜4の光学シートは、画素密度350ppiの表示素子のギラツキ防止性については、比較例1〜2の光学シートよりも極めて良好な効果を示しているが、画素密度200ppiの表示素子のギラツキ防止性能については、比較例1〜2の光学シートとの効果の差が少なくなっている。このことから、実施例1〜4の光学シートは、画素密度300ppi以上の超高精細の表示素子に対して極めて有用であることが分かる。
なお、比較例3のものは、凹凸層中に透光性粒子を含有しないためギラツキ防止性には優れているが、防眩性に劣るとともに、干渉縞が発生してしまい、使用に耐えないものであった。

0118

4.タッチパネルの作製
実施例1〜4及び比較例1〜3の光学シートの透明基材側に、厚み20nmのITOの導電性膜スパッタリング法で形成し、上部電極板とした。次いで、厚み1mmの強化ガラス板の一方の面に、厚み約20nmのITOの導電性膜をスパッタリング法で形成し、下部電極板とした。次いで、下部電極板の導電性膜を有する面に、スペーサー用塗布液として電離放射線硬化型樹脂(Dot Cure TR5903:太陽インキ社)をスクリーン印刷法によりドット状に印刷した後、高圧水銀灯で紫外線を照射して、直径50μm、高さ8μmのスペーサーを1mmの間隔で配列させた。
次いで、上部電極板と下部電極板とを、導電性膜どうしを対向するように配置させ、厚み30μm、幅3mmの両面接着テープで縁を接着し、実施例1〜4及び比較例1〜3の抵抗膜式タッチパネルを作製した。
得られた抵抗膜式タッチパネルを、市販の超高精細液晶表示装置(画素密度350ppi)上に載置し、ギラツキの有無を目視で評価したところ、実施例1〜4のタッチパネルはギラツキが抑制され、外光の映り込みも少なく、視認性が良好であった。また、実施例1〜4のタッチパネルは超高精細の映像の解像度が損なわれることもなく、明室環境下のコントラストも良好であった。一方、比較例1〜2のタッチパネルはギラツキが目立つものであった。なお、比較例3のタッチパネルは外光の映り込んでしまい、視認性が良好ではなかった。

実施例

0119

5.表示装置の作製
実施例1〜4及び比較例1〜3の光学シートと、市販の超高精細液晶表示装置(画素密度350ppi)とを、透明粘着剤を介して貼り合わせ、実施例1〜4及び比較例1〜3の表示装置を作製した。なお、貼り合わせの際は、光学シートの凹凸面が表示素子とは反対側を向くようにした。
得られた表示装置のギラツキの有無を目視で評価したところ、実施例1〜4の表示装置はギラツキが抑制され、外光の映り込みも少なく、視認性が良好であった。また、実施例1〜4の表示装置は超高精細の映像の解像度が損なわれることもなく、明室環境下のコントラストも良好であった。一方、比較例1〜2の表示装置はギラツキが目立つものであった。なお、比較例3の表示装置は外光の映り込んでしまい、視認性が良好ではなかった。

0120

1:抵抗膜式タッチパネル、11:透明基板、12:透明導電膜、13:スペーサー
2:静電容量式タッチパネル、21:透明基板、22:透明導電膜(X電極)、23:透明導電膜(Y電極)、24:接着剤層

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