JP7095729B2 - タッチパネルペン用筆記シート、タッチパネル、タッチパネルシステム、表示装置、及びタッチパネルペン用筆記シートの選別方法 - Google Patents
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Description
一方、現在の主流である静電容量式タッチパネルの表面保護シートには、指で操作する際の滑り性が求められている。従来の抵抗膜式は、複数個所を同時に検知できないため、画面上で指を動かすことはなかったものの、静電容量式タッチパネルは、複数個所を同時に検知可能であり、画面上で指を動かす操作が多いためである。
また、抵抗膜式及び静電容量式に共通して、タッチパネル用の表面保護シートには、指で操作した際の指紋の付着を防止したり、付着した指紋を拭取りやすくする性能が求められている。
しかし、近年、静電容量式タッチパネルや電磁誘導型タッチパネルに入力可能なタッチパネルペンが提案され始めたこと、タッチパネルペンによる文字入力や描画に対応したアプリケーションが増加してきたことから、タッチパネル用の表面保護シートには、タッチパネルペンでの良好な筆記感が求められている。
しかしながら、従来提案された特許文献1~2のタッチパネル用の表面保護シートは、タッチパネルペンでの筆記感について何ら検討していない。さらに、近年、紙に鉛筆で筆記しているような高レベルな筆記感が求められるようになってきている。
2.0μm≦Rp≦8.0μm (A1)
0.8μm≦Rv≦6.0μm (A2)
45μm≦λa≦300μm (A3)
λa=2π×(Ra/tan(θa)) (i)
<タッチパネルペン(A)>
先端領域の少なくとも一部に角部を有し、かつ、垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率が1.0%以下であるタッチパネルペン。
[2]表面にシートを有するタッチパネルであって、該シートとして、上記[1]に記載のタッチパネルペン用筆記シートの前記条件(A1)~(A3)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くように配置してなるタッチパネル。
[3]タッチパネルを有する表示装置であって、該タッチパネルが上記[2]に記載のタッチパネルである表示装置。
[4]JIS B0601:2001の粗さ曲線の最大山高さRp及び粗さ曲線の最大谷深さRvが上記条件(A1)~(A2)を満たし、かつ、平均傾斜角θa及びJIS B0601:2001の算術平均粗さRaから上記式(i)に基づき算出される平均波長λaが上記条件(A3)を満たす表面を有するシートを、上記のタッチパネルペン(A)用の筆記シートとして選別する、タッチパネルペン用筆記シートの選別方法。
<条件(B1)>
タッチパネルペン用筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させた状態で固定し、前記タッチパネルペンに垂直荷重100gfをかけながら、前記タッチパネルペン用筆記シートを14mm/秒の速度で片道40mmの長さを移動させた際の前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を0.001秒間隔で測定し、動摩擦力Fkを算出する。前記Fkの標準偏差を算出した際に、前記標準偏差が3.0gf以上11.0gf以下。
<条件(B2)>
条件(B1)において、前記タッチパネルペン用筆記シートの片道40mmの長さの移動が完了した後に、前記タッチパネルペンにかかる垂直荷重100gfを保持し、前記タッチパネルペン用筆記シートの表面に対して前記タッチパネルペンを60度の角度で接触させたままの状態とする。この状態において、前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を残留摩擦力Freとする。前記Freを0.001秒間隔で測定した際に、前記Freの平均が4.5gf以上15.0gf以下。
[6]表面にタッチパネルペン用筆記シートを有するタッチパネルと、タッチパネルペンとからなるタッチパネルシステムであって、上記条件(B1)及び条件(B2)を満たすタッチパネルシステム。
[7]上記条件(B1)及び条件(B2)を満たす表面を有するタッチパネルペン用筆記シート。
[8]表面にシートを有するタッチパネルであって、前記シートとして、上記[7]に記載のタッチパネルペン用筆記シートの上記条件(B1)及び条件(B2)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くように配置してなるタッチパネル。
[9]表示素子上にタッチパネルを有する表示装置であって、前記タッチパネルが上記[8]に記載のタッチパネルである、タッチパネル付きの表示装置。
[タッチパネルペン用筆記シート]
実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートは、下記のタッチパネルペン(A)用の筆記シートであって、JIS B0601:2001の粗さ曲線の最大山高さRp及び粗さ曲線の最大谷深さRvが下記条件(A1)~(A2)を満たし、かつ、平均傾斜角θa及びJIS B0601:2001の算術平均粗さRaから下記式(i)に基づき算出される平均波長λaが下記条件(A3)を満たす表面を有する、タッチパネルペン用筆記シート。
2.0μm≦Rp≦8.0μm (A1)
0.8μm≦Rv≦6.0μm (A2)
45μm≦λa≦300μm (A3)
λa=2π×(Ra/tan(θa)) (i)
<タッチパネルペン(A)>
先端領域の少なくとも一部に角部を有し、かつ、垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率が1.0%以下であるタッチパネルペン。
実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートは、一方の表面が条件(A1)~(A3)を満たしていてもよいし、両方の表面が条件(A1)~(A3)を満たしていてもよい。
実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートは、枚葉状の形態でもよいし、長尺シートをロール状に巻き取ったロール状の形態であってもよい。
以下、タッチパネルペン用筆記シートのことを「筆記シート」と称する場合がある。また、以下、条件(A1)~(A3)を満たす表面のことを「筆記面」と称する場合がある。また、以下、紙に鉛筆で筆記しているような高レベルな筆記感のことを「鉛筆ライクな筆記感」と称する場合がある。
また、筆記感は、タッチパネルペンの先端領域が筆記シートの表面凹凸を乗り越える際に生じる抵抗(動摩擦係数)が大きく影響していると考えられる。動摩擦係数が低い場合、滑ったような感触となり、鉛筆ライクな筆記感を得ることができない。つまり、鉛筆ライクな筆記感を得るためには、所定のレベルの動摩擦係数が重要となると考えられる。
また、所定の動摩擦係数があっても、動摩擦係数の変化がない場合、人間は滑っているような感覚を受ける。図3は紙に鉛筆で筆記した際の時間ごと(20msごと)の摩擦係数の一例を示したものである。図3の縦軸は摩擦係数、横軸は時間(ms)を示す。測定の初期は値が安定しないため、400ms以降の摩擦係数を動摩擦係数として捉えるものとする。図3から、紙に鉛筆で筆記した際は、時間ごとに動摩擦係数が大きく変化していることが分かる。したがって、鉛筆ライクな筆記感を得るためには、動摩擦係数の変化も重要となると考えられる。なお、図3の摩擦係数の測定条件は、荷重50gfであり、筆記速度50mm/sである。
汎用のタッチパネルペンは、筆記シートが傷つくことを防ぐために、ペンの先端領域を滑らかな形状としたり、ペンの先端領域を構成する素材として柔らかくて変形しやすい素材を用いたりしている。本発明者らは、ペンの先端領域の形状と素材について鋭意研究した結果、汎用のタッチパネルペンとは逆の発想となる「先端領域が角部を有して滑らかではなく、かつ先端領域が変形しにくいタッチパネルペン」が鉛筆ライクな筆記感に有効であることを見出した。
先端領域に角部を有するペンは、先端領域が角部を有さず滑らかなペンに比べて、筆記シートの表面凹凸にペンの先端領域が引っかかりやすいため、動摩擦係数を増加することができる。また、先端領域に角部を有するペンであっても、先端領域を構成する素材として柔らかくて変形しやすい素材を含有していると、ペンの先端領域が筆圧で変形して、筆記シートの表面凹凸に引っかかりにくくなるため動摩擦係数が増加しない。つまり、先端領域に角部を有し、かつ先端領域が変形しにくいタッチパネルペンは、動摩擦係数を増加することができる。そして、該タッチパネルペンを用いた場合、筆記シートの表面形状を過度に凹凸にしなくても、鉛筆ライクな筆記感を得るための条件である「動摩擦係数を増加」を達成することができる。
そして、本発明者らはさらに研究した結果、筆記シートが条件(A1)~(A3)を満たす表面を有することにより、適切な動摩擦係数を得つつ、動摩擦係数の変化が得られることを見出した。
条件(A1)は、JIS B0601:2001の粗さ曲線の最大山高さRpが、2.0μm≦Rp≦8.0μmを満たすことを要求している。
Rpが2.0μm未満の場合、表面凹凸の山を乗り越える際に生じる動摩擦係数を付与することができず、鉛筆ライクな筆記感を得ることができない。Rpが8.0μm超の場合、凹凸が過度になり過ぎて、筆記シートの下方に位置する文字等の情報が認識しにくくなってしまう。
なお、条件(A1)及び後述する条件(A2)~(A5)のカットオフ値は何れも0.8mmである。
また、条件(A1)~(A5)のパラメータは、20個のサンプルを各1回ずつ測定した際の平均値とする。また、後述するヘイズも20個のサンプルを各1回ずつ測定した際の平均値とする。
条件(A2)は、JIS B0601:2001の粗さ曲線の最大谷深さRvが、0.8μm≦Rv≦6.0μmを満たすことを要求している。
Rvが0.8μm未満の場合、表面凹凸の谷を這い上がる際に生じる動摩擦係数を付与することができず、鉛筆ライクな筆記感を得ることができない。Rvが6.0μm超の場合、凹凸が過度になり過ぎて、筆記シートの下方に位置する文字等の情報が認識しにくくなってしまう。
条件(A3)は、平均傾斜角θa及びJIS B0601:2001の算術平均粗さRaから下記式(i)に基づき算出される平均波長λaが、45μm≦λa≦300μmを満たすことを要求している。
λa=2π×(Ra/tan(θa)) (i)
条件(A3)は、100μm≦λa≦275μmを満たすことが好ましく、200μm≦λa≦250μmを満たすことがより好ましい。
また、θaは、下記式(A)から算出することができる。
[式(A)中、「L」は基準長さを示し、「dy/dx」は、粗さ曲線の各単位区間の傾きを示す。]
なお、「基準長さ」とは「カットオフ値」を意味する。すなわち、カットオフ値が0.8mmの場合は基準長さが0.8mmである。また、単位測定区間とは、カットオフ値をサンプリング数で除した長さの区間である。サンプリング数は1500とする。
実施形態Aの筆記シートは、先端領域の少なくとも一部に角部を有し、かつ、垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率が1.0%以下であるタッチパネルペン(タッチパネルペン(A))用の筆記シートとして用いることにより筆記感を良好にすることができる。
タッチパネルペン(A)は、先端領域に角部を有するため、筆記シートの表面凹凸にペンの先端領域が引っかかりやすく、鉛筆ライクな筆記感を得るために重要な要素である動摩擦係数を増加することができる。さらに、タッチパネルペン(A)は、垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率が1.0%以下であるため、筆圧でペンの先端領域が変形しにくく、先端領域の角部が維持されるため、鉛筆ライクな筆記感を得るために重要な要素である動摩擦係数を増加することができる。
なお、ペンの先端領域が角部を有さないタッチパネルペンや、垂直荷重100gfをかけた際の先端領域の体積変化率が1.0%超であるタッチパネルペンを用いた場合、前記条件(A1)~(A3)を満たすシートであっても鉛筆ライクな筆記感を得ることができない。
先端領域とは、タッチパネルペンのペン先から1.5mm以内の範囲をいうものとする。
(i)タッチパネルペンの先端領域(ペン先から1.5mm以内の範囲)を含む範囲で写真を撮像する。
(ii)先端領域の外周の長さLを前記写真から算出する。
(iii)前記外周を長さLの1/300に分割し、301箇所の点(n1~n301)を作成する。
(iv)前記外周への接線を前記301箇所の点でそれぞれ引き、隣り合う点における接線同士が成す角θとし、θの最大値をθmaxとする。
なお、図5(a)~(d)は、タッチパネルペン(A)の先端領域の実施の形態を示す断面図である。図5中の点線は任意の点での接線を示している。
角部は、タッチパネルペン(A)の全方位に形成されていることが好ましい。
θmaxは、15度以上75度以下であることが好ましく、20度以上60度以下であることがより好ましい。
まず、荷重をかける前の写真を撮像し、写真から荷重がかからない状態での先端領域の面積を算出する。次に、厚み3mm以上のガラス板にタッチパネルペンを垂直に設置し、タッチパネルペンに100gfの垂直荷重をかけた際の写真を撮像し、写真から荷重がかかった状態の先端領域の面積を算出する。得られた面積を下記式(ii)にあてはめて得られる値を体積変化率とみなすことができる。写真はペン軸に対して垂直方向側から撮像することが好ましい。
(荷重をかけた後の先端領域の面積/荷重をかける前の先端領域の面積)×100 (ii)
タッチパネルペン(A)は、垂直荷重100gfをかけた際の先端領域の体積変化率が0.1%以下であることが好ましい。
ヤング率Eが1.0GPa以下の素材としては、アクリロニトリル、ウレタン等が挙げられる。ヤング率Eが1.0GPa超の素材としては、ABS樹脂、ポリアセタール、メラミン樹脂、ナイロン、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
ヤング率Eの測定時の雰囲気は、温度は23℃±5℃、湿度50%±10%とする。また、ヤング率Eの測定開始前に、測定サンプルを23℃±5℃、湿度50%±10%の雰囲気に10分以上放置するものとする。
ペン先の直径Dは、ペン軸に対して垂直方向側からタッチパネルペンを撮像した写真を基準として算出する。図6は、ペン軸に対して垂直方向側からタッチパネルペンを撮像した際のタッチパネルペンの外形を点線で表示したものである。図6(a)に示すように、該写真に対して、該写真の頂点を通り、かつ該写真からはみ出ない円を重ね合わせた際に、最大となる円の直径をペン先の直径Dとする。ただし、図6(b)に示すように、該写真が斜面を有し、かつ該斜面のペン軸に対する角度が40~90度であれば、該斜面をはみ出して該円を重ね合わせてもよい。
実施形態Aの筆記シートは、前記表面のJIS B0601:2001の算術平均粗さRaが下記条件(A4)を満たすことが好ましい。
0.3μm≦Ra≦2.5μm (A4)
条件(A4)は、0.7μm≦Ra≦2.2μmを満たすことがより好ましく、1.5μm≦Ra≦1.8μmを満たすことがさらに好ましい。
4.0μm≦WEM<15.0μm (A5)
条件(A5)は、5.0μm≦WEM<13.0μmを満たすことが好ましく、7.0μm≦WEM<12.0μmを満たすことがより好ましい。
WEMは、JIS B0610:2001に準拠して測定することができる。測定時の転がり円の半径は例えば8mmを選択でき、基準長さは例えば25mmを選択できる。
ヘイズを15%以上とすることにより、防眩性を良好にできるとともに、筆記シートの外観を紙に近づけることができる。ヘイズを60%以下とすることにより、筆記シートの下方に位置する文字等の情報が認識しにくくなることを抑制できる。
ヘイズを測定する際は、筆記シートの筆記面とは反対側の表面から光を入射するものとする。筆記シートの両面が上記条件(A1)~(A3)を満たす場合、光入射面はどちらの面であってもよい。
タッチパネルペン(A)は、先端領域に角部を有し、かつ先端領域が変形しにくいため、汎用のタッチパネルペンに比べて筆記シートを傷つけやすい。筆記シートの鉛筆硬度をH以上とすることにより、タッチパネルペン(A)で筆記する際に筆記シート表面の傷が生じることを抑制できる。また、筆記シートの鉛筆硬度を9H以下とすることにより、筆記シートの取り扱い性を良好にすることができ、またペン先の寿命も伸びる。
μkは0.08~0.30であることが好ましく、0.12~0.25であることがより好ましい。μsは0.20~0.80であることが好ましく、0.25~0.60であることがより好ましい。
動摩擦係数μkは、全測定時間の動摩擦係数の平均値を意味する。静止摩擦係数は、摩擦力0から測定時間の経過に伴って、動摩擦係数以上となった最初の摩擦力のピークとする。摩擦係数の測定間隔は0.02秒とすることが好ましい。
なお、μk及びμsは、筆記面に対してタッチパネルペン(A)を60度以外の角度(例えば30~75度の範囲の何れかの角度)で接触させた状態で固定した際にも、上記範囲であることが好ましい。また、μk及びμsは、走査の速度を14mm/秒以外の速度(例えば0.1~100mm/秒の範囲の何れかの速度)とした際にも、上記範囲であることが好ましい。
図7では、タッチパネルペン81は筆記シート10に接触した状態で保持具84によって固定されている。また、保持具84の上部には重り83を乗せるための土台85が付属されている。土台85上には重り83が乗せられており、該重りによってタッチパネルペンに垂直荷重がかけられている。筆記シート10は可動台82上に固定されている。
摩擦係数の測定時には、タッチパネルペンが上記のように固定された状態で、可動台82を、可動台とタッチパネルペンとの成す角の鈍角方向側(図7の左側)に所定の速度で走査する。
図7に示す測定が可能な装置としては、新東科学社製の商品名HEIDON-14DRが挙げられる。
実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートは、少なくとも一方の表面が条件(A1)~(A3)を満たしていれば、その構成は特に限定されない。
例えば、実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シート10の構成としては、図1及び図2のように、樹脂層2を有し、該樹脂層2の一方の表面が条件(A1)~(A3)を満たすものが挙げられる。
なお、図示しないが、樹脂層やプラスチックフィルム以外の他の層を有し、該他の層の表面が条件(A1)~(A3)を満たしていてもよい。他の層としては、帯電防止層、防汚層等が挙げられる。また、図示しないが、樹脂層は2層以上から構成されていてもよい。
型に流し込む材料として硬化性樹脂組成物(熱硬化性樹脂組成物又は電離放射線硬化性樹脂組成物)を用いる場合、型から取り出す前に硬化性樹脂組成物を硬化することが好ましい。
コーティングにより形成した樹脂層の表面形状が上述した条件(A1)~(A3)を満たすようにするためには、粒子の平均粒子径、粒子の含有量、及び樹脂層の膜厚を後述する範囲とするとともに、溶剤及び乾燥条件により粒子の凝集を制御することが好ましい。
樹脂層中の粒子(ミクロンオーダーの粒子)の含有量は、樹脂成分100質量部に対して、5~40質量部であることが好ましく、10~25質量部であることがより好ましく、12~22質量部であることがさらに好ましい。
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)筆記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、個々の粒子の粒子径を算出する。粒子径は、粒子の断面を任意の平行な2本の直線で挟んだとき、該2本の直線間距離が最大となるような2本の直線の組み合わせにおける直線間距離として測定される。
(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樹脂層中の粒子の平均粒子径とする。
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。
なお、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を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。
3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、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、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テトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリレート系モノマーは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートとヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応によって得られる。
また、好ましいエポキシ(メタ)アクリレートは、3官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、及び2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
上記電離放射線硬化性化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
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、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α-アシルオキシムエステル、チオキサント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、筆記シートの製造過程や、タッチパネルの透明導電膜の形成過程で、残留した光重合開始剤が昇華して、製造装置や透明導電膜の汚染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。
溶剤は粒子の平均粒子径によって選択することが好ましい。平均粒子径が10μmを超えるような大きな粒子の場合、粒子の凝集を防ぐため、蒸発速度が180以上である溶剤を、全溶剤中の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く、80質量%以上含むことがさらに好ましい。
一方、平均粒子径が10μm以下の小さな粒子の場合、ある程度粒子を凝集させるため、蒸発速度が180未満である溶剤を、全溶剤中の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く、70~95質量%含むことがさらに好ましい。
相対蒸発速度が180以上の溶剤としてはトルエン(200)、メチルエチルケトン(370)が挙げられる。相対蒸発速度が180未満の溶剤としてはメチルイソブチルケトン(160)、シクロヘキサノン(32)、イソプロピルアルコール(94)、n-ブタノール(47)が挙げられる。カッコ内の数値は各溶剤の相対蒸発速度である。
なお、上述のような溶剤の選択に加えて、さらに乾燥条件(温度、乾燥風の風速)を制御することにより、粒子の凝集状態をより制御することができる。
レベリング剤の添加量としては、樹脂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、0.01~0.3重量%がより好ましい。
これらプラスチックフィルムの中でも、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。
プラスチックフィルムの厚みは、5~200μmであることが好ましく、10~150μmであることがより好ましい。
実施形態Aのタッチパネルは、表面にシートを有するタッチパネルであって、該シートとして、実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートの条件(A1)~(A3)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くように配置してなるものである。
実施形態Aの表示装置は、タッチパネルを有する表示装置であって、該タッチパネルが実施形態Aのタッチパネルであるものである。
実施形態Aの表示装置は、表面を過度に荒らすことなく鉛筆ライクな筆記感を得ることを可能としていることから、表示素子の解像度が大幅に損なわれることを抑制できる。特に、表示素子が電子ペーパー素子である表示装置において、前記効果が顕著に発揮される。
実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートの選別方法は、JIS B0601:2001の粗さ曲線の最大山高さRp及び粗さ曲線の最大谷深さRvが下記条件(A1)~(A2)を満たし、かつ、平均傾斜角θa及びJIS B0601:2001の算術平均粗さRaから下記式(i)に基づき算出される平均波長λaが下記条件(A3)を満たす表面を有するシートを、下記のタッチパネルペン(A)用の筆記シートとして選別するものである。
2.0μm≦Rp≦8.0μm (A1)
0.8μm≦Rv≦6.0μm (A2)
45μm≦λa≦300μm (A3)
λa=2π×(Ra/tan(θa)) (i)
<タッチパネルペン(A)>
先端領域の少なくとも一部に角部を有し、かつ、垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化が1.0%以下であるタッチパネルペン。
0.3μm≦Ra≦2.5μm (A4)
4.0μm≦WEM<15.0μm (A5)
ヘイズが15~75% (A6)
条件(A4)~(A6)の判定条件は、上述した実施形態Aの筆記シートの好適な数値範囲であることが好ましい。
[タッチパネルペン用筆記シートの選別方法]
実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シートの選別方法は、下記条件(B1)及び条件(B2)を満たすものをタッチパネルペン用筆記シートとして選別するものである。
<条件(B1)>
タッチパネルペン用筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させた状態で固定し、前記タッチパネルペンに垂直荷重100gfをかけながら、前記タッチパネルペン用筆記シートを14mm/秒の速度で片道40mmの長さを移動させた際の前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を0.001秒間隔で測定し、動摩擦力Fkを算出する。前記Fkの標準偏差を算出した際に、前記標準偏差が3.0gf以上11.0gf以下。
<条件(B2)>
条件(B1)において、前記タッチパネルペン用筆記シートの片道40mmの長さの移動が完了した後に、前記タッチパネルペンにかかる垂直荷重100gfを保持し、前記タッチパネルペン用筆記シートの表面に対して前記タッチパネルペンを60度の角度で接触させたままの状態とする。この状態において、前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を残留摩擦力Freとする。前記Freを0.001秒間隔で測定した際に、前記Freの平均が4.5gf以上15.0gf以下。
実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シートは、一方の表面が条件(B1)及び条件(B2)を満たしていてもよいし、両方の表面が条件(B1)及び条件(B2)を満たしていてもよい。
実施形態Aのタッチパネルペン用筆記シートは、枚葉状の形態でもよいし、長尺シートをロール状に巻き取ったロール状の形態であってもよい。
以下、タッチパネルペン用筆記シートのことを「筆記シート」、条件(B1)及び条件(B2)を満たす表面のことを「筆記面」と称する場合がある。
実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シートの選別方法は、上記条件(B1)及び条件(B2)を満たす表面を有するものをタッチパネルペン用筆記シートとして選別するものである。以下、条件(B1)及び条件(B2)の設計の技術思想について説明する。
条件(B1)は、動摩擦力に関するパラメータである。動摩擦力が小さい場合、筆記時に滑ったような感触となり、高レベルな筆記感を得ることができない。つまり、高レベルの筆記感を得るためには、所定のレベルの動摩擦力が重要となると考えられる。
本発明者らは、筆記感と動摩擦力との関係についてさらに検討した結果、所定のレベルの動摩擦力があったとしても、時間ごとの動摩擦力の変化がない場合、人間は滑っているような感覚を受けることを見出した。そして、本発明者らはさらに検討した結果、人間は、驚くほど短い間隔において摩擦の変化を感じることを見出した。
図10と図11との比較から、測定間隔の違いにより、動摩擦力の振れ幅が大きく異なることが確認できる。この理由は、紙の表面の繊維のピッチが影響していると考えられる。具体的には、1m秒(0.001秒)間隔では、測定回ごとに鉛筆が紙の繊維を乗り越える回数のバラツキが大きい一方で、20m秒(0.02秒)間隔では、測定回ごとに鉛筆が紙の繊維を乗り越える回数のバラツキが小さくなるためと考えられる。言い換えると、1m秒間隔は平均化された値ではないためバラツキが大きい一方で、20m秒間隔は平均化された値のためバラツキが小さくなると考えられる。
本発明者らは、様々な筆記シートを作製して同様の測定を行い、官能評価(人間が感じる筆記感)と対比したところ、驚くべきことに、人間は1m秒間隔という極めて短い間隔の摩擦力のバラツキを筆記感として認識できることを見出した。
前記標準偏差が3.0gf未満の場合、時間ごとの動摩擦力の変化が小さいため人間は滑ったような感触を受けてしまい、高レベルな筆記感を得ることができない。
また、前記標準偏差が11.0gfを超える場合、タッチパネルペンの動きが重く感じられたり、ペン先が引っかかるように感じられ、高レベルな筆記感を得ることができない。さらに、前記標準偏差が11.0gfを超える場合、タッチパネルペンのペン先の磨耗が激しくなる傾向にある。
前記標準偏差は、4.5gf以上9.0gf以下であることが好ましく、4.8gf以上7.0gf以下であることがより好ましい。
動摩擦力Fkの標準偏差、及び後述するFreの平均、Fkの平均は、20個のサンプルを各1回ずつ測定した際の平均値とする。
文字を書いたり、図形を描いたりする際には、一瞬筆記を停止した後に再始動する場合が多い。例えば、筆記方向を転換する際には、通常は一瞬筆記を停止してから筆記方向を転換する。停止後に再始動する際の筆記感には静摩擦力が大きく関連していると考えられるが、本発明者らの検討では、両者に十分な相関関係が見られない場合が散見された。
条件(B2)の残留摩擦力Freは、一瞬筆記を停止する際のペン先の止まりやすさ、及び、タッチパネルペンを再始動する際に要する臨界的な力を示していると考えられる。
Freの平均が4.5gf未満の場合、一瞬筆記を停止する際にペン先が止まりにくく、筆記感を良好にすることができない。さらに、Freの平均が4.5gf未満の場合、筆記を一瞬停止して再始動する際にペン先が滑ってしまい、思い通りの方向に筆記方向を転換することが困難となり、筆記感を良好にすることができない。
また、Freの平均が15.0gfを超える場合、筆記を一瞬停止して再始動する際の負荷が大きいため、長時間の筆記で疲れやすくなるとともに、思い通りの方向に筆記方向を転換させにくくなり、筆記感を良好にすることができない。
Freは、6.5gf以上10.7gf以下であることが好ましく、7.5gf以上10.5gf以下であることがより好ましい。
図7では、タッチパネルペン81は筆記シート10に接触した状態で保持具84によって固定されている。また、保持具84の上部には重り83を乗せるための土台85が付属されている。土台85上には重り83が乗せられており、該重りによってタッチパネルペンに垂直荷重がかけられている。筆記シート10は可動台82上に固定されている。
摩擦力の測定時には、タッチパネルペンが上記のように固定された状態で、筆記シート10が固定された可動台82を、筆記シートとタッチパネルペンとの成す角の鈍角方向側(図7の左側)に所定の速度で移動する。この際、タッチパネルペン81には、筆記シート10の移動方向に摩擦力が生じ、各時間の摩擦力からFkを算出できる。また、筆記シート10の移動を完了した後の摩擦力である残留摩擦力Freを測定できる。
図7に示す測定が可能な装置としては、新東科学社製の商品名HEIDON-14DRが挙げられる。
(A)0点補正
タッチパネルペン用筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させた状態で固定し、タッチパネルペンに垂直荷重100gfをかける。この状態のまま(筆記シートは動かさない)、100m秒静置し、タッチパネルペンの鈍角方向に生じた摩擦力を0.001秒間隔で測定する。計測時間1m秒~100m秒の間の摩擦力の最大値を、摩擦力の全計測値(1m秒の摩擦力~残留摩擦力の測定終了の摩擦力までの全ての摩擦力の測定値)から引いた値を各時間の摩擦力として、0点補正する。後述の(C)~(E)は0点補正した摩擦力に基づいて算出している。
(B)実測時間
0点補正する前の計測時間1m秒~100m秒の摩擦力の標準偏差の3倍を「閾値」とする。上記(A)の100m秒静置の後、さらに500m秒静置した後に、筆記シートを14mm/秒の速度で、筆記シートとタッチパネルペンとの成す角の鈍角方向側に移動させ、タッチパネルペンの鈍角方向の摩擦力を0.001秒間隔で測定する。筆記シートの移動開始後に閾値を最初に超えた時間を「実測開始」の時間とする。
(C)最大摩擦力Fmax
実測開始から1500m秒以内の最大摩擦力から最大摩擦力Fmaxを算出する。
(D)動摩擦力Fk
最大摩擦力Fmaxが発生した時間を第1ピーク時間とする。
実測を開始した時間から、筆記シートの40mmの長さの移動が完了する時間までの摩擦力の平均を暫定平均摩擦力とする。第1ピーク時間から30m秒経過後に、[暫定平均摩擦力+(最大摩擦力×0.1)]を超える摩擦力が最初に発生した時間を第2ピーク時間とする。
第2ピーク時間から500m秒経過した時間を動摩擦力の測定開始時間、筆記シートの40mmの長さの移動が完了する時間を動摩擦力の測定終了時間として、各時間の動摩擦力を測定し、動摩擦力Fkの標準偏差、動摩擦力Fkの平均を算出できる。
(E)残留摩擦力Fre
筆記シートの片道40mmの長さの移動が完了した後に、タッチパネルペンにかかる垂直荷重100gfを保持し、タッチパネルペン用筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させたままの状態とする。この状態において、タッチパネルペンにかかる鈍角方向の摩擦力(残留摩擦力Fre)を測定する。残留摩擦力Freの測定時間は、筆記シートの片道40mmの長さの移動が完了してから500m秒経過後を測定開始時間として、そこから400m秒後を測定終了時間とする。各時間の残留摩擦力Freから、残留摩擦力Freの平均を算出する。
<条件(B3)>
Fkの平均が7.0gf以上25.0gf以下。
なお、タッチパネルペンのペン先の材料が筆記シートの表面凹凸に嵌まり込まない場合、条件(B1)~(B3)を満たす筆記シートが設計しにくくなる。このため、条件(B1)~(B3)の判定に用いるタッチパネルペンは、ペン先が一定の柔軟性を有することが好ましい。しかし、ペン先に柔軟性を有する材料のみから形成した場合、フィルムの凸形状部の食い込み部分でペン先が磨耗するため寿命が短くなったり、ペン先が筆記シートの表面凹凸から離れにくくなる場合がある。したがって、条件(B1)~(B3)の判定に用いるタッチパネルペンは、ペンの先端領域が、少なくとも2つの領域を有することが好ましい。具体的には、ペンの先端領域が、少なくとも、変形を促進する領域(i)と、硬さを付与する領域(ii)とを有することが好ましい。また、変形を促進する領域(i)と、硬さを付与する領域(ii)とは、規則的又はランダムに混在していることが好ましい。領域(i)と、領域(ii)とが混在した構成としては、例えば、多孔質の構成(空気孔が変形を促進する領域(i)となる)、硬い素材の中に柔らかい素材が混在している構成が挙げられる。
変形を促進する領域(i)としては、例えば、空気孔が挙げられる。硬さを付与する領域(ii)としては、ヤング率1.2GPa以上の素材が挙げられる。硬さを付与する領域(ii)の素材のヤング率は2.0GPa以上であることが好ましく、2.5GPa以上であることがより好ましい。なお、筆記シートの磨耗を抑制する観点からは、硬さを付与する領域(ii)の素材のヤング率は5.0GPa以下であることが好ましく、4.0GPa以下であることがより好ましく、3.5GPa以下であることがさらに好ましい。
領域(i)と領域(ii)との体積比は、98:2~70:30であることが好ましく、95:5~75:25であることがより好ましく、90:10~80:20であることがさらに好ましい。
ヤング率Eの測定時の雰囲気は、温度は23℃±5℃、湿度50%±10%とする。また、ヤング率Eの測定開始前に、測定サンプルを23℃±5℃、湿度50%±10%の雰囲気に10分以上放置するものとする。
先端領域とは、タッチパネルペンのペン先から1.5mm以内の範囲をいうものとする。
ペン先の直径Dは、ペン軸に対して垂直方向側からタッチパネルペンを撮像した写真を基準として算出する。図6は、ペン軸に対して垂直方向側からタッチパネルペンを撮像した際のタッチパネルペンの外形を点線で表示したものである。図6(a)に示すように、該写真に対して、該写真の頂点を通り、かつ該写真からはみ出ない円を重ね合わせた際に、最大となる円の直径をペン先の直径Dとする。ただし、図6(b)に示すように、該写真が斜面を有し、かつ該斜面のペン軸に対する角度が40~90度であれば、該斜面をはみ出して該円を重ね合わせてもよい。
<条件(B4)>
ヘイズが25.0%以上
ギラツキ抑制の観点から、ヘイズは35.0%以上であることがより好ましく、45.0%以上であることがさらに好ましい。また、表示素子の解像性の低下の抑制の観点から、ヘイズは90.0%以下であることが好ましく、70.0%以下であることがより好ましく、67.0%以下であることがさらに好ましく、60.0%以下であることがよりさらに好ましい。
ヘイズ及び後述の全光線透過率を測定する際は、筆記シートの筆記面(上記条件(B1)及び条件(B2)を満たす面)とは反対側の表面から光を入射するものとする。筆記シートの両面が筆記面の場合、光入射面はどちらの面であってもよい。なお、ヘイズ及び全光線透過率は、20個のサンプルを各1回ずつ測定した際の平均値とする。
<条件(B5)>
全光線透過率が87.0%以上
全光線透過率は88.0%以上であることがより好ましく、89.0%以上であることがさらに好ましい。なお、全光線透過率が高すぎると、条件(B1)及び条件(B2)を満たしにくい傾向がある。このため、全光線透過率は92.0%以下であることが好ましく、91.5%以下であることがより好ましく、91.0%以下であることがさらに好ましい。
実施形態Bのタッチパネル用筆記シートは、下記条件(B1)及び条件(B2)を満たす表面を有するものである。
<条件(B1)>
タッチパネルペン用筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させた状態で固定し、前記タッチパネルペンに垂直荷重100gfをかけながら、前記タッチパネルペン用筆記シートを14mm/秒の速度で片道40mmの長さを移動させた際の前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を0.001秒間隔で測定し、動摩擦力Fkを算出する。前記Fkの標準偏差を算出した際に、前記標準偏差が3.0gf以上11.0gf以下。
<条件(B2)>
条件(B1)において、前記タッチパネルペン用筆記シートの片道40mmの長さの移動が完了した後に、前記タッチパネルペンにかかる垂直荷重100gfを保持し、前記タッチパネルペン用筆記シートの表面に対して前記タッチパネルペンを60度の角度で接触させたままの状態とする。この状態において、前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を残留摩擦力Freとする。Freを0.001秒間隔で測定した際に、Freの平均が4.5gf以上15.0gf以下。
<条件(B3)>
Fkの平均が7.0gf以上25.0gf以下。
また、実施形態Bの筆記シートは、ペン先の直径が上述した範囲のタッチパネルペン用の筆記シートとして用いることが好ましい。
<条件(B4)>
ヘイズが25.0%以上
<条件(B5)>
全光線透過率が87.0%以上
実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シートは、少なくとも一方の表面が条件(B1)及び条件(B2)を満たしていれば、その構成は特に限定されない。
例えば、実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シート10の構成としては、図8及び図9のように、基材1上に樹脂層2を有し、該樹脂層2の一方の表面が条件(B1)及び条件(B2)を満たすものが挙げられる。樹脂層2は、図9のように、第一樹脂層2a、第二樹脂層2bの多層構造であってもよい。
なお、図示しないが、実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シート10の構成は、基材を有さずに樹脂層単層であってもよく、あるいは、基材及び樹脂層以外の他の層を有し、該他の層の表面が条件(B1)及び条件(B2)を満たしていてもよい。他の層としては、帯電防止層、防汚層等が挙げられる。
なお、後述するRt、θa、λaを算出する際のカットオフ値は何れも0.8mmである。カットオフの値は、想定するペン先の直径が、好ましくは0.3~2.5mm、より好ましくは0.5~2.0mm、さらに好ましくは0.7~1.7mmであることに鑑み、JISに規定されているカットオフ値の中から、前記直径のサイズを網羅するカットオフ値を選択したものである。
(b)筆記面の平均傾斜角θaが2.0度以上7.5度以下。
(c)平均傾斜角θa及びJIS B0601:2001の算術平均粗さRaから、式[λa=2π×(Ra/tan(θa))]に基づき算出される平均波長λaが、40μm以上150μm以下。
(d)筆記面の粒子の面積比率が18.0%以上35.0%以下。
(e)前記λa(μm)と、筆記面の100μm四方の粒子密度(個/100μm平方)との商[λa(μm)÷粒子密度(個/100μm平方)]が、40以上110以下。
(f)押し込み深さ3μmでの筆記シートのマルテンス硬さが100N/mm2以上350N/mm2以下。
なお、上記物性(a)~(e)を満たすことは、ギラツキの抑制や、タッチパネルペンのペン先の磨耗の抑制にもつながる。
上記物性(f)を満たすためには、押し込み深さ3μmでの基材単独のマルテンス硬さが125N/mm2以上175N/mm2以下であることが好ましく、140N/mm2以上170N/mm2以下であることがより好ましい。
上記(b)のθaは、2.1度以上5.0度以下であることがより好ましく、2.2度以上4.5度以下であることがより好ましい。
上記(c)のλaは、50μm以上100μm以下であることがより好ましく、55μm以上85μm以下であることがさらに好ましい。
上記(d)の面積比率は、19.0%以上32.0%以下であることがより好ましく、20.0%以上30.0%以下であることがさらに好ましい。
上記(e)の商は、50以上100以下であることがより好ましく、55以上80以下であることがさらに好ましい。
上記(f)のマルテンス硬さは、120N/mm2以上300N/mm2以下であることがより好ましく、140N/mm2以上250N/mm2以下であることがさらに好ましい。
また、θaは、実施形態Aで示した式(A)から算出することができる。
マルテンス硬さとは、超微小硬度計を用いて測定される値であり、サンプルにピラミッド形状のダイヤモンド圧子を荷重を連続的に増加させながら押し込み、表面にできたピラミッド形のくぼみの対角線の長さからその表面積A(mm2)を計算し、試験荷重F(N)を表面積Aで割ることにより算出することができる。つまり、押し込み深さが3μmに到達したときの試験荷重F(N)を、押し込み深さが3μmの際の圧子の表面積で割ることにより、押し込み深さ3μmでの基材のマルテンス硬さを算出できる。
測定の際は、23℃の環境で行うことが好ましい。また、押し込み深さ3μmに到達後10秒間保持した後に、一定の変位速度で引き上げる事が望ましい。
超微小硬度計としては、ヘルムートフィッシャー社製の商品名HM500が挙げられる。
基材のマルテンス硬さも、同様に、基材の一方の側に厚み25μmの粘着剤層を形成したサンプルを作製し、該サンプルの粘着剤層とは反対側の表面から、上記手法により測定することができる。
なお、図9のように、樹脂層が2層以上から形成される場合は、少なくとも何れかの樹脂層に粒子を含有していればよいが、条件(B1)及び条件(B2)を満たしやすくする観点からは、最表面の樹脂層に粒子を含むことが好ましい。また、最表面の樹脂層が粒子を含み、下層の樹脂層が粒子を含まない構成とすることにより、筆記面の鉛筆硬度を向上しやすくできる。
また、粒子は、タッチパネルペンのペン先の磨耗抑制の観点から、球形粒子であることが好ましい。
また、条件(B1)及び条件(B2)を満たしやすくする観点から、[粒子の平均粒子径]/[粒子を含む樹脂層の膜厚]の比は、0.7~1.3であることが好ましく、0.8~1.2であることがより好ましく、0.9~1.1であることがさらに好ましい。
粒子を含まない樹脂層は、粒子を含む樹脂層よりも基材側に位置することが好ましく、その厚みは、筆記面の鉛筆硬度を向上させる観点及びカールを抑制する観点から、3.0~15.0μmとすることが好ましく、6.0~10.0μmとすることがより好ましい。
樹脂層の膜厚は、例えば、樹脂層の膜厚は、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、STEMの倍率は1000~7000倍とすることが好ましい。
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。
なお、電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を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。
3官能以上の(メタ)アクリレート系モノマーとしては、例えば、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、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テトラ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、上記(メタ)アクリレート系モノマーは、分子骨格の一部を変性しているものでもよく、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、カプロラクトン、イソシアヌル酸、アルキル、環状アルキル、芳香族、ビスフェノール等による変性がなされたものも使用することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、多価アルコール及び有機ジイソシアネートとヒドロキシ(メタ)アクリレートとの反応によって得られる。
また、好ましいエポキシ(メタ)アクリレートは、3官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等と多塩基酸と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレート、及び2官能以上の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂等とフェノール類と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られる(メタ)アクリレートである。
上記電離放射線硬化性化合物は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
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-アシルオキシムエステル、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、筆記シートの製造過程や、タッチパネルの透明導電膜の形成過程で、残留した光重合開始剤が昇華して、製造装置や透明導電膜の汚染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。
溶剤の乾燥が遅すぎる場合、樹脂層のレベリング性が過度になることにより、条件(B1)及び条件(B2)を満たしやすい表面形状を形成しづらくなる。したがって、溶剤としては、蒸発速度(n-酢酸ブチルの蒸発速度を100としたときの相対蒸発速度)が180以上である溶剤を、全溶剤中の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。相対蒸発速度が180以上の溶剤としては、トルエンが挙げられる。トルエンの相対蒸発速度は195である。
プラスチックフィルムは、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、ポリスルフォン、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)等の樹脂から形成することができる。
これらプラスチックフィルムの中でも、機械的強度、寸法安定性及び上記物性(f)を満たしやすくする観点からは、延伸加工、特に二軸延伸加工されたポリエステルフィルムが好ましい。ポリエステルフィルムの中では、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。
基材の厚みは、5~200μmであることが好ましく、10~150μmであることがより好ましい。
実施形態Bのタッチパネルは、表面にシートを有するタッチパネルであって、前記シートとして、実施形態Bのタッチパネルペン用筆記シートの条件(B1)及び条件(B2)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くように配置してなるものである。
抵抗膜式タッチパネルの場合、例えば、上部透明基板20として実施形態Bの筆記シート10を用い、該筆記シート10の条件(B1)及び条件(B2)を満たす側の面がタッチパネル100の表面を向くようにして用いる構成が挙げられる。また、図示しないが、抵抗膜式タッチパネルは、上部透明基板上に、実施形態Bの筆記シートを、条件(B1)及び(B2)を満たす側の面が表面を向くようにして貼り合わせた構成や、上部透明基板上に、実施形態Bの筆記シートを、条件(B1)及び(B2)を満たす側の面が表面を向くようにして載置し、フレーム等で固定した構成であってもよい。
静電容量式タッチパネルの場合、例えば、表面側の透明基板20として実施形態Bの筆記シート10を用い、該筆記シート10の条件(B1)及び条件(B2)を満たす側の面がタッチパネル100の表面を向くようにして用いる構成が挙げられる。また、図示しないが、静電容量式タッチパネルは、表面側の透明基板上に、実施形態Bの筆記シートを、条件(B1)及び(B2)を満たす側の面が表面を向くようにして貼り合わせた構成や、表面側の透明基板上に、実施形態Bの筆記シートを、条件(B1)及び(B2)を満たす側の面が表面を向くようにして載置し、フレーム等で固定した構成であってもよい。
電磁誘導式タッチパネルの場合、例えば、センサー部上に位置する透明基板のうち、最表面の透明基板として、実施形態Bの筆記シートを用い、該筆記シートの条件(B1)及び条件(B2)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くようにして用いる構成が挙げられる。あるいは、電磁誘導式タッチパネルの場合、センサー部上に位置する透明基板のうち、最表面の透明基板上に、実施形態Bの筆記シートを、条件(B1)及び(B2)を満たす側の面が表面を向くようにして貼り合わせた構成や、該最表面の透明基板上に、実施形態Bの筆記シートを、条件(B1)及び(B2)を満たす側の面が表面を向くようにして載置し、フレーム等で固定した構成であってもよい。
インセルタッチパネルの場合、例えば、表面側のガラス基板上に、実施形態Bの筆記シートの条件(B1)及び条件(B2)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くように配置して用いる構成が挙げられる。なお、インセルタッチパネルの表面側のガラス基板と、実施形態Bの筆記シートとの間には、偏光板等の他の層を有していてもよい。
実施形態Bのタッチパネルシステムは、表面にタッチパネルペン用筆記シートを有するタッチパネルと、タッチパネルペンとからなるタッチパネルシステムであって、下記条件(B1)及び条件(B2)を満たすものである。
<条件(B1)>
タッチパネルペン用筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させた状態で固定し、前記タッチパネルペンに垂直荷重100gfをかけながら、前記タッチパネルペン用筆記シートを14mm/秒の速度で片道40mmの長さを移動させた際の前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を0.001秒間隔で測定し、動摩擦力Fkを算出する。前記Fkの標準偏差を算出した際に、前記標準偏差が3.0gf以上11.0gf以下。
<条件(B2)>
条件(B1)において、前記タッチパネルペン用筆記シートの片道40mmの長さの移動が完了した後に、前記タッチパネルペンにかかる垂直荷重100gfを保持し、前記タッチパネルペン用筆記シートの表面に対して前記タッチパネルペンを60度の角度で接触させたままの状態とする。この状態において、前記タッチパネルペンにかかる前記移動方向の摩擦力を残留摩擦力Freとする。Freを0.001秒間隔で測定した際に、Freの平均が4.5gf以上15.0gf以下。
実施形態Bのタッチパネルシステムによれば、タッチパネルに高レベルの筆記感を付与することができる。
実施形態Bのタッチパネル付きの表示装置は、表示素子上にタッチパネルを有する表示装置であって、前記タッチパネルが実施形態Bのタッチパネルであるものである。
実施形態Bのタッチパネル付きの表示装置は、高レベルの筆記感を付与することができる。
A1.測定及び評価
実施例及び比較例で作製したタッチパネルペン用筆記シートについて、以下の測定及び評価を行った。結果を表1又は表2に示す。
A1-1.表面形状測定
実施例及び比較例のタッチパネル用筆記シートを10cm四方に切断した。切断箇所は、目視でゴミや傷などの異常点がない事を確認の上、ランダムな部位から選択した。切断した表面部材を東レ社製の光学透明粘着シート(屈折率:1.47、厚み100μm)を介して、縦10cm×横10cmの大きさの黒色板(クラレ社製、商品名:コモグラス 品番 :DFA502K、厚み2.0mm)を貼り合わせたサンプルをそれぞれ20個準備した。
小坂研究所社製の表面粗さ測定器(商品名:SE-3400)を用いて、計測ステージにサンプルが固定かつ密着した状態となるようにセットしたのち、下記の測定条件により、下記の測定項目について、各サンプルの樹脂層側の表面形状を測定した。そして、20個のサンプルの平均値を、各実施例及び比較例の、粗さ曲線の最大山高さRp、粗さ曲線の最大谷深さRv、算術平均粗さRa及び平均波長λaを測定した。
<測定条件>
[表面粗さ検出部の触針]
小坂研究所社製の商品名SE3400(先端曲率半径:2μm、頂角:90度、材質:ダイヤモンド)
[表面粗さ測定器の測定条件]
・評価長さ:カットオフ値λcの5倍
・予備長さ:カットオフ値λcの2倍
・触針の送り速さ:0.5mm/s
・縦倍率:2000倍
・横倍率:10倍
・カットオフ値:0.8mm
・スキッド:用いない(測定面に接触なし)
・カットオフフィルタ種類:ガウシャン
・不感帯レベル:10%
・tp/PC曲線:ノーマル
実施例及び比較例のタッチパネル用筆記シートを5cm四方に切断したサンプルをそれぞれ20個準備した。20個の部位は、目視でゴミや傷などの異常点がない事を確認の上、ランダムな部位から選択した。
ヘイズメーター(HM-150、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K-7136:2000に従って、各サンプルのヘイズ(全体ヘイズ)を測定した。光入射面はプラスチックフィルム側とした。
タッチパネルペン用筆記シートの樹脂層側の面と反対側の面を、東レ社製の光学透明粘着シート(厚み100μm)を介して、ガラス板に貼り合わせ、下記タッチパネルペンA1~A3を用いて、以下の基準で筆記感を評価した。3~5が合格ラインで、4がベスト、5が準ベストである。
評価時の雰囲気は、温度は23℃±5℃、湿度50%±10%とした。なお、評価開始前に、各サンプルを23℃±5℃、湿度50%±10%の雰囲気に10分以上放置した。
1:滑る
2:やや滑る
3.紙にボールペンで筆記している感触
4:紙に鉛筆で筆記している感触(鉛筆ライクな筆記感)
5:鉛筆ライクな筆記感に近いが、感触がやや重い
6:重過ぎる
・ニンテンドー株式会社製、商品名「DS専用タッチペン NTR-004」
・先端領域の角部:有
・先端領域のθmax:43度
・垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率:1.0%以下
・先端領域の素材:ABS樹脂(ヤング率:1.9~2.8GPa)単独
・ペン先の直径:2.0mm
<タッチパネルペンA2>
・東芝株式会社製、商品名「アクティブ静電ペンIPCZ131A」
・先端領域の角部:有
・先端領域の非曲面と曲面とが成す角:40度
・垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率:1.0%超
・先端領域の素材:メラミン樹脂(ヤング率:7.6GPa)と、アクリロニトリル(ヤング率:0.003GPa)との混合。先端領域の全素材メラミン樹脂の割合が50質量%以上。
・ペン先の直径:0.8mm
<タッチパネルペンA3>
・キングジム社製の電子ノート(商品名:BB-2)に付属のペン
・先端領域の角部:無
・垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率:1.0%以下
・先端領域の素材:ポリアセタール(ヤング率:3.6GPa)単独
・ペン先の直径:1.4mm
(タッチパネルペンA1~A3のうち、タッチパネルペンA1はタッチパネルペン(A)の条件を満たしている。)
市販の電子ペーパー(ソニー社製、商品名DPT-S1)上に、樹脂層側が表面を向くようにしてタッチパネルペン用筆記シートを置き、蛍光灯の照明下(筆記シートの明るさ:500ルクス)で電子ペーパーの文字情報の視認性を評価した。文字情報が良好に視認できるものを「A」、文字情報が視認しにくいものを「B」とした。
A:蛍光灯の映り込みがなく、かつ文字のぼやけが気にならない。
B:蛍光灯が若干映り込んだり、文字が若干ぼやけたりするが、十分使用できるもの。
C:蛍光灯の映り込みが激しかったり、文字がぼやけ過ぎたりして、使用に耐えないもの。
[実施例A1]
プラスチックフィルム(厚み80μmトリアセチルセルロースフィルム)上に、下記処方の樹脂層塗布液A1を乾燥後の厚みが2μmとなるように塗布し、乾燥(70℃、30秒間、風速5m/s)し、紫外線照射して、樹脂層を形成し、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 60部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部
・有機粒子 15部
(球状ポリスチレン、平均粒子径9.0μm)
・光重合開始剤 3部
(BASF社製、イルガキュア184)
・フッ素シリコーン共重合系レベリング剤 0.2部
(信越化学工業社製、X-71-1203M)
・溶剤1(トルエン) 20部
・溶剤2(シクロヘキサノン) 24部
・溶剤3(メチルイソブチルケトン) 156部
樹脂層の厚みを3μmに変更した以外は、実施例A2と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
樹脂層の厚みを4μmに変更した以外は、実施例A2と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
樹脂層塗布液A1を下記処方の樹脂層塗布液A2に変更し、樹脂層の厚みを3μmに変更した以外は、実施例A1と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 60部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部
・有機粒子 30部
(球状アクリル、平均粒子径12.0μm)
・光重合開始剤 3部
(BASF社製、イルガキュア184)
・フッ素シリコーン共重合系レベリング剤 0.2部
(信越化学工業社製、X-71-1203M)
・溶剤1(トルエン) 173部
・溶剤2(シクロヘキサノン) 24部
・溶剤3(メチルイソブチルケトン) 3部
樹脂層の厚みを5μmに変更した以外は、実施例A4と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
樹脂層の厚みを6μmに変更した以外は、実施例A4と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
プラスチックフィルムを厚み80μmPETフィルムに変更し、樹脂層塗布液A1を下記処方の樹脂層塗布液A3に変更した以外は、実施例A1と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 93部
・無機微粒子 7部
(富士シリシア化学社製、ゲル法不定形シリカ)
(疎水処理、平均粒子径:4.1μm)
・光重合開始剤 5部
(BASF社製、イルガキュア184)
・シリコーン系レベリング剤 0.001部
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製 TSF4460)
・溶剤1(メチルイソブチルケトン) 50部
・溶剤2(メチルエチルケトン) 50部
・溶剤3(イソプロピルアルコール) 50部
・溶剤4(N-ブタノール) 50部
樹脂層塗布液A1を下記処方の樹脂層塗布液A4に変更し、樹脂層の厚みを5μmに変更した以外は、実施例A1と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 60部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部
・有機粒子 30部
(球状アクリル、平均粒子径14.0μm)
・光重合開始剤 3部
(BASF社製、イルガキュア184)
・フッ素シリコーン共重合系レベリング剤 0.2部
(信越化学工業社製、X-71-1203M)
・溶剤1(トルエン) 173部
・溶剤2(シクロヘキサノン) 24部
・溶剤3(メチルイソブチルケトン) 3部
樹脂層の厚みを6μmに変更した以外は、比較例A1と同様にして、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
比較例A3~A6のタッチパネルペン用筆記シートとして、市販のシートA~Dを準備した。
B1.測定及び評価
実験例で作製又は準備したタッチパネルペン用筆記シートについて、以下の測定及び評価を行った。結果を表3に示す。
図7に示すように、タッチパネルペン用筆記シートの樹脂層側の表面に、下記のタッチパネルペンB1~B4を60度の角度で接触させ、保持具で固定した。保持具上部の土台に100gの重りを乗せ、タッチパネルペンに垂直荷重100gfがかかるようにした。荷重をかけたまま、筆記シートを固定した可動台を、可動台とタッチパネルペンとの成す角の鈍角方向側(図7の左側)に14mm/秒の速度で移動させた。片道40mmの長さを移動した際の該ペンにかかる移動方向の摩擦力を測定した。さらに、可動台の移動終了後、筆記シートの表面に対してタッチパネルペンを60度の角度で接触させたままで、タッチパネルペンにかかる垂直荷重を解除し、この状態においてタッチパネルペンにかかる移動方向の残留摩擦力Freを測定した。
測定装置は新東科学社製の商品名「HEIDON-14DR」を用い、モードは「一定荷重片道の摩擦測定モード」とし、摩擦力の測定間隔は0.001秒とした。測定時の雰囲気は、温度は23℃±5℃、湿度50%±10%とした。なお、測定開始前に、各サンプルを23℃±5℃、湿度50%±10%の雰囲気に10分以上放置した。
上述した(A)~(E)の手順に従い、動摩擦力Fkの標準偏差、動摩擦力Fkの平均、残留摩擦力Freの平均を算出した。20個のサンプルを各1回ずつ測定した際の平均値を、各実施例及び比較例の、動摩擦力Fkの標準偏差、動摩擦力Fkの平均、残留摩擦力Freの平均とした。
・マイクロソフト社製の商品名「SurcacePro4」に付属のタッチパネルペンB
・先端領域の構成:ウレタン樹脂バインダー及びポリエステル系繊維との混合物(硬さを付与する領域(ii))と、空気孔(変形を促進する領域(i))とが混在した複合体
・領域(i)と領域(ii)との体積比率が約87:13
・領域(i)のヤング率:2GPa
・ペン先の直径:1.2mm
<タッチパネルペンB2>
・東芝社製の商品名「Dynabook Tab S68」に付属のタッチパネルペン
・先端領域の構成:ポリエステル系繊維(硬さを付与する領域(ii))の集合体の中に空気孔(変形を促進する領域(i))が混在した複合体
・領域(i)のヤング率:3.0GPa
・領域(i)と領域(ii)との体積比率が約95:5
・ペン先の直径:1.5mm
<タッチパネルペンB3>
・マイクロソフト社製の商品名「SurfacePro3」に付属のタッチパネルペン
・先端領域の構成:ポリアセタール樹脂(POM)のバルク
・ペン先の直径:1.6mm
<タッチパネルペンB4>
・アップル社製の商品名「iPadPro」に付属のタッチパネルペン
・先端領域の構成:ナイロン樹脂のバルク
・ペン先の直径:2.0mm
実施例及び比較例のタッチパネル用筆記シートを10cm四方に切断した。切断箇所は、目視でゴミや傷などの異常点がない事を確認の上、ランダムな部位から選択した。切断した表面部材を東レ社製の光学透明粘着シート(屈折率:1.47、厚み100μm)を介して、縦10cm×横10cmの大きさの黒色板(クラレ社製、商品名:コモグラス 品番 :DFA502K、厚み2.0mm)を貼り合わせたサンプルをそれぞれ20個準備した。
表面粗さ測定器(型番:SE-3400/小坂研究所株式会社製)を用いて、計測ステージにサンプルが固定かつ密着した状態となるようにセットしたのち、下記の測定条件により、下記の測定項目について、各サンプルの樹脂層側の表面形状を測定した。そして、20個のサンプルの平均値を、各実施例及び比較例のRt、θa及びλaとした。
<測定条件>
[表面粗さ検出部の触針]
小坂研究所社製の商品名SE2555N(先端曲率半径:2μm、頂角:90度、材質:ダイヤモンド)
[表面粗さ測定器の測定条件]
・評価長さ:カットオフ値λcの5倍
・予備長さ:カットオフ値λcの2倍
・触針の送り速さ:0.5mm/s
・縦倍率:2000倍
・横倍率:10倍
・スキッド:用いない(測定面に接触なし)
・カットオフフィルタ種類:ガウシャン
・不感帯レベル:10%
・tp/PC曲線:ノーマル
<測定項目>
・カットオフ値0.8mmのJIS B0601:2001の粗さ曲線の最大断面高さRt
・カットオフ値0.8mmの平均傾斜角θa
・カットオフ値0.8mmの平均波長λa
(1)SEMの平面写真の撮像
日立協和エンジニアリング株式会社製のデジタル走査型電子顕微鏡(型番:S-4800)を用いて、倍率50000倍(加速電圧30.0kV、エミッション電流10μA)にて、筆記シート表面のSEM平面写真を撮像した。
(2)面積比率及び粒子密度の算出
SEM写真のデジタルデータから、画像解析ソフト(商品名:Win Roof、三谷商事株式会社製)を用いて画像の二値化を行い、粒子部分を選択して、粒子の面積比率(%)及び粒子密度(個/100μm平方)を算出した。
い。
筆記シートの基材の樹脂層とは反対側の面に、厚み50μmの粘着剤層(粘着剤層を構成する粘着剤の23℃の貯蔵弾性率:0.8GPa)を形成したサンプルを20個作製した。
超微小硬度計(ヘルムートフィッシャー社製、商品名HM500)を用い、サンプルの樹脂層側からダイヤモンド圧子を荷重を連続的に増加させながら、押し込み深さが3μmになるまで押し込み、3μmの押し込み深さで10秒間保持して、マルテンス硬さ(N/mm2)を測定した。そして、20個のサンプルの平均値を、各実施例及び比較例のマルテンス硬さとした。押し込み深さは、0μmから3μmに到達するまでの時間が90秒となるように連続的に増加させた。
実施例及び比較例のタッチパネル用筆記シートを5cm四方に切断したサンプルをそれぞれ20個準備した。20個の部位は、目視でゴミや傷などの異常点がない事を確認の上、ランダムな部位から選択した。
ヘイズメーター(HM-150、村上色彩技術研究所製)を用いて、各サンプルの、ヘイズ(JIS K-7136:2000)、及び全光線透過率(JIS K7361-1:1997)を測定した。そして、20個のサンプルの平均値を、各実施例及び比較例のヘイズ及び全光線透過率とした。光入射面は基材側とした。
JIS K5600-5-4:1999に準拠して、荷重500gf、速度1.4mm/秒の条件で筆記シートの筆記面の鉛筆硬度を測定した。
タッチパネルペン用筆記シートの樹脂層側の面と反対側の面を、東レ社製の光学透明粘着シート(厚み100μm)を介して、ガラス板に貼り合わせ、上記タッチパネルペンB1~B4を用いて、筆記感を評価した。直線を引く際の筆記感、及び筆記を一瞬停止して方向転換する際の筆記感の2つの筆記感を評価ポイントとして、全体として筆記感が良好であるものを2点、全体として筆記感が普通であるものを1点、全体として筆記感が良好でなかったものを0点として、20人が評価を行った。20人の平均点が1.8点以上のものをAA、1.6点以上1.8点未満のものをA、1.0以上1.6点未満のものをB、1.0点未満のものをCとした。
評価時の雰囲気は、温度は23℃±5℃、湿度50%±10%とした。なお、評価開始前に、各サンプルを23℃±5℃、湿度50%±10%の雰囲気に10分以上放置した。
図7に示すように、タッチパネルペン用筆記シートの樹脂層側の表面に、タッチパネルペンB1~B4を60度の角度で接触させ、保持具で固定した。保持具上部の土台に100gの重りを乗せ、タッチパネルペンに垂直荷重100gfがかかるようにした。荷重をかけたまま、筆記シートを固定した可動台を14mm/秒の速度で、片道40mmの長さを往復移動する動作を200回繰り返した。
評価基準は、(i)初期の動摩擦力に対して測定中の動摩擦力の変化が40%以下であること、(ii)タッチパネルペンのペン先の磨耗が目視で容易に確認できないこと、として、(i)及び(ii)を満たすものを「A」、(i)及び(ii)の何れかを満たさないものを「B」、(i)及び(ii)の何れも満たさないものを「C」とした。
測定装置は新東科学社製の商品名「HEIDON-14DR」を用い、モードは「一定荷重往復の摩擦測定モード」とし、評価時の温度は23℃とした。
[実験例B1]
基材としてポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み100μm、東洋紡社製、商品名:A4300、押し込み深さ3μmでのマルテンス硬さ:155N/mm2)を用い、該基材上に、下記処方の樹脂層塗布液B1を乾燥後の厚みが3μmとなるように塗布、乾燥、紫外線照射して、樹脂層を形成し、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 60部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部
・有機粒子 20部
(球状ポリスチレン粒子、平均粒子径3.0μm、変動係数20%)
・光重合開始剤 5部
(BASF社製、商品名:イルガキュア184)
・シリコーン系レベリング剤 0.2部
(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、商品名:TSF4460)
・溶剤1(トルエン) 90部
・溶剤2(メチルイソブチルケトン) 10部
基材としてポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み100μm、東洋紡社製、商品名A4300、押し込み深さ3μmでのマルテンス硬さ:155N/mm2)を用い、該基材上に、下記処方の第一樹脂層塗布液B2を乾燥後の厚みが8μmとなるように塗布、乾燥、紫外線照射して、第一樹脂層を形成し、次いで、第一樹脂層上に、下記処方の第二樹脂層塗布液B3を乾燥後の厚みが3μmとなるように塗布、乾燥、紫外線照射して、第二樹脂層を形成し、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 60部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部
・光重合開始剤 4部
(BASF社製、商品名:イルガキュア184)
・溶剤1(メチルイソブチルケトン) 90部
・溶剤2(メチルエチルケトン) 10部
・アクリルモノマー 65部
・有機粒子 25部
(球状ポリスチレン粒子、平均粒子径3.0μm、変動係数20%)
・光重合開始剤 5部
(BASF社製、イルガキュア184)
・フッソ系レベリング剤 0.3部
(DIC社製、メガファック RS-75)
・溶剤1(トルエン) 125部
・溶剤2(メチルイソブチルケトン) 10部
基材としてトリアセチルセルロースフィルム(厚み80μm)、押し込み深さ3μmでのマルテンス硬さ:190N/mm2)を用い、該基材上に、上記の第一樹脂層塗布液B2を乾燥後の厚みが8μmとなるように塗布、乾燥、紫外線照射して、第一樹脂層を形成し、次いで、第一樹脂層上に、下記処方の第二樹脂層塗布液B4を乾燥後の厚みが6μmとなるように塗布、乾燥、紫外線照射して、第二樹脂層を形成し、タッチパネルペン用筆記シートを得た。
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 60部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 40部
・有機粒子 12.5部
(球状ポリスチレン粒子、平均粒子径10.0μm)
・光重合開始剤 4部
(BASF社製、商品名:イルガキュア184)
・ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 2.5部
・フッソ系レベリング剤 0.3部
(DIC社製、メガファック RS-75)
・溶剤1(イソプロピルアルコール) 20部
・溶剤2(メチルイソブチルケトン) 80部
実験例B4~B5のタッチパネルペン用筆記シートとして、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に粒子を含有する樹脂層を有する市販のタッチパネルの表面フィルムを準備した。
実験例B4(ソーニー社製、商品名:Friction Sheet DPT-S1)
実験例B5(ナカバヤシ社製、商品名:液晶保護フィルム TBF-SEP14FLH)
また、表3の結果から、条件(B1)及び条件(B2)を満たす筆記シートを選択することは、ペン先の磨耗を抑制できる傾向にあることが確認できる。特に、条件(B1)及び条件(B2)を満たし、かつ、筆記シートの諸物性(λa等)が明細書中の好適な範囲である場合には、ペン先の磨耗の抑制に極めて優れることが確認できる。
さらに、表3の結果から、ペン先の領域の構成が繊維とバインダーとの複合体であるタッチパネルペン(ペンB1及びペンB2)と、λa等の諸物性が明細書中の好適な範囲である筆記シートとの組み合わせは、筆記感を良好にするために有効な組み合わせであることが確認できる。
実験例B1~B5のタッチパネルペン用筆記シートの基材側の面に、厚み20nmのITOの導電性膜を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、実験例B1~B5の抵抗膜式タッチパネルを作製した。
実験例B1~B5の抵抗膜式タッチパネルに上記タッチパネルペンB1~B4で筆記したところ、各タッチパネルペンの筆記感の評価は、表3と同様であった。この結果は、タッチパネルと、タッチパネルペンとの組み合わせからなるタッチパネルシステムにおいて、条件(B1)及び条件(B2)を満たすタッチパネルシステムは、筆記感が良好であることを示している。
また、実験例B1~B5の抵抗膜式タッチパネルを、市販の超高精細液晶表示装置(シャープ製のスマートフォン、商品名:SH-03G、画素密度480ppi)上に載置して、画像を目視で評価したところ、実験例B1~B3のタッチパネルはギラツキを抑制できるものであった。特に、実験例B1~B2のタッチパネルはギラツキの抑制に極めて優れていた。一方、実験例B4~B5のタッチパネルはギラツキが目立つものであった。
実験例B1~B5のタッチパネルペン用筆記シートと、市販の超高精細液晶表示装置(シャープ製のスマートフォン、商品名:SH-03G、画素密度480ppi)とを、透明粘着剤を介して貼り合わせ、実験例B1~B5の表示装置を作製した。なお、貼り合わせの際は、タッチパネルペン用筆記シートの基材側の面が表示素子側を向くようにした。
実験例B1~B5の表示装置に上記タッチパネルペンB1~B4で筆記したところ、各タッチパネルペンの筆記感の評価は、表3と同様であった。
また、実験例B1~B5の表示装置の画像を目視で評価したところ、実験例B1~B3の表示装置はギラツキを抑制できるものであった。特に、実験例B1~B2の表示装置はギラツキの抑制に極めて優れていた。一方、実験例B4~B5の表示装置はギラツキが目立つものであった。
2:樹脂層
10:タッチパネルペン用筆記シート
81:タッチパネルペン
82:可動台
83:重り
84:保持具
85:土台
Claims (6)
- 下記のタッチパネルペン(A)用の筆記シートであって、
前記筆記シートは樹脂層を有し、前記樹脂層の一方の表面が、JIS B0601:2001の粗さ曲線の最大山高さRp及び粗さ曲線の最大谷深さRvが下記条件(A1)~(A2)を満たし、かつ、平均傾斜角θa及びJIS B0601:2001の算術平均粗さRaから下記式(i)に基づき算出される平均波長λaが下記条件(A3)を満たす、タッチパネルペン用筆記シート。
2.0μm≦Rp≦8.0μm (A1)
0.8μm≦Rv≦6.0μm (A2)
159μm≦λa≦300μm (A3)
λa=2π×(Ra/tan(θa)) (i)
<タッチパネルペン(A)>
先端領域の少なくとも一部に角部を有し、かつ、垂直荷重100gfをかけた際の該先端領域の体積変化率が1.0%以下であるタッチパネルペン。 - 前記樹脂層の一方の表面のJIS B0601:2001の算術平均粗さRaが下記条件(A4)を満たす、請求項1に記載のタッチパネルペン用筆記シート。
0.3μm≦Ra≦2.5μm (A4) - JIS K7136:2000のヘイズが15~60%である請求項1又は2に記載のタッチパネルペン用筆記シート。
- 表面にシートを有するタッチパネルであって、該シートとして、請求項1~3の何れか1項に記載のタッチパネルペン用筆記シートの前記条件(A1)~(A3)を満たす側の面がタッチパネルの表面を向くように配置してなるタッチパネル。
- タッチパネルを有する表示装置であって、該タッチパネルが請求項4に記載のタッチパネルである表示装置。
- 前記表示装置を構成する表示素子が電子ペーパー素子である請求項5に記載の表示装置。
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