专利名称：显示器用表面材料和具有该表面材料的显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及设置于诸如自动现金存取机(ATM，Automatic TellerMachine)、自动现金支取机(CD，Cash Dispenser)、导航装置等的显示器(显示装置)的表面的显示器用表面材料，还涉及具有该表面材料的显示器。
背景技术：
诸如自动现金存取机、自动现金支取机、自动售货机、导航装置、安全系统终端、个人电脑等以往的信息终端中，在输出输入部位装配有显示器。但是，使用这些信息终端时，是通过以手指接触显示器的表面来进行操作的，因而由皮脂等来自生物体的脂质成分所产生的指纹等(下文仅称为“指纹”)附着在其表面上，该指纹可被肉眼所见，因而难以进行输出输入的操作。
因此，有提案提出了防止指纹附着于显示器表面的对策。例如，已知有下述的表面处理剂，该表面处理剂含有水解性金属醇盐、与其反应的氟化合物以及粘合性增强剂(例如，参照专利文献1)。已知还有防止污渍明显的涂层，该涂层是由对来自生物体的脂质成分具有亲油性的涂膜所形成的(例如，参照专利文献2)。
专利文献1WO2002/077116号公报(第2页和第5页)专利文献2特开2001-353808号公报(第2页和第7页)专利文献1所述的表面处理剂虽然具有易于拭去指纹的优点，但是其不能完全地排斥(弹ㄑ)作为指纹的主要成分的脂质，由于指纹的附着而使污渍明显，因而这种表面处理剂存在不能在实用的水平上满足显示器表面的目视性(識認性)的问题。另一方面，利用专利文献2所述的防止污渍明显的涂膜时，形成指纹的脂质附着于涂膜上后进行扩散，到脂质不明显为止需要相当长的时间。因此，该防止污物明显的涂层有不适于实际使用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示器用表面材料，该表面材料可使所附着的指纹迅速地变得不明显，从而可使显示器获得优异的目视性；本发明还提供具有该表面材料的显示器。
本发明中第1方式的显示器用表面材料是配置在显示器的表面而进行使用的显示器用表面材料，其特征在于，在该表面材料中，对于透明基材的表面、设置于该透明基材上的凹凸层的表面或设置于该凹凸层上的被覆层的表面，按照JIS B 0601-1994所规定的算术平均粗糙度(Ra)为20nm～200nm，凹凸之间的平均间隔(Sm)为5nm～600nm，并且透明基材、凹凸层或被覆层中不含有氟原子或氟原子的含量小于等于0.05质量％。
根据本发明，得到下述效果。
在第1发明的显示器用表面材料中，透明基材的表面、设置于该透明基材上的凹凸层的表面或设置于该凹凸层上的被覆层的表面被设定有按照JIS B 0601-1994所规定的算术平均粗糙度(Ra)为20nm～200nm、凹凸之间的平均间隔(Sm)为5nm～600nm的微细凸凹。由此使得来自生物体的脂质(其形成为附着在显示器用表面材料的表面的指纹)迅速地进入微细形成的凹凸的凹部中，结果使得指纹不易被看到。进一步，透明基材、凹凸层或被覆层中实质上基本不含氟原子，避免了由氟原子所致的来自生物体的脂质成分的液滴化，可以抑制指纹明显。因此，附着的指纹迅速地变为不明显，从而可使显示器获得优异的目视性。
图1(a)～图1(d)是根据本发明的优选实施方式的显示器用表面材料的截面图。
图2(a)是电阻膜方式的触摸式面板的示意截面图。
图2(b)是其它方式的电阻膜方式的触摸式面板的示意截面图。
图3是电磁感应方式的触摸式面板的示意截面图。
具体实施例方式
下文对本发明的优选实施方式进行说明。
图1(a)～图1(d)说明本实施方式的显示器用表面材料10的代表性结构。本实施方式的显示器用表面材料10的结构可以有各种改变。
如图1(a)所示，在透明基材11上通过氧化铝层设置凹凸层13，该凹凸层13在表面具有凹凸部12；同时在该透明基材11的背面设置有粘着剂层14。此外，如图1(b)所示，图1(a)的显示器用表面材料10中，在透明基材11和凹凸层13之间设置有功能层15。如图1(c)所示，透明基材11的表面通过等离子体放电形成为凹凸状，同时在该基材11的背面设置有粘着剂层14。如图1(d)所示，图1(a)的显示器用表面材料10中，在凹凸层13的表面设置有被覆层16，该被覆层16是利用与形成指纹的来自生物体的脂质成分具有融合(なじむ)性的树脂形成的。
作为上述透明基材11，不特别限于玻璃、透明树脂等。作为透明基材11的形状，可采用诸如板状、片状、膜状等，但是从生产性和搬运性方面考虑，优选为膜状。作为膜的厚度，从透明性和作业性方面考虑，更优选为10μm～500μm。此外，作为膜，优选为树脂膜。作为形成树脂膜的树脂，可以举出例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、再生纤维素、二乙酰基纤维素、三乙酰基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯3元共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、尼龙、聚乙烯、纤维素乙酸酯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、降冰片烯类树脂等。其中，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、三乙酰基纤维素、聚碳酸酯等透明性高的树脂。
对于上述透明基材11、凹凸层13和被覆层16的表面，即凹凸部12，为了维持透明基材11、凹凸层13和被覆层16的透明性、抑制由于指纹所致的目视性的降低，其表面粗糙度按如下设定。即，将其表面粗糙度设定为按照JIS B 0601-1994所规定的算术平均粗糙度(Ra)为20nm～200nm、凹凸间的平均间隔(Sm)为5nm～600nm。上述算术平均粗糙度(Ra)和凹凸间的平均间隔(Sm)是利用原子力显微镜来测定面积为5μm×5μm的形状图像，根据JIS B0601-1994而进行测定的值。优选Ra为30nm～150nm、Sm为10nm～550nm，更优选Ra为35nm～100nm、Sm为20nm～500nm。
上述Ra为20nm～200nm时以及Sm为5nm～600nm时，形成指纹的来自生物体的脂质成分与表面材料的融合性(なじみ)不会不充分，指纹不明显。而且，Ra小于等于200nm时，透明性不会变差。
上述透明基材11、凹凸层13或被覆层16实质上不含氟原子。实质上不含氟原子指的是氟原子的含量小于等于0.05质量％，优选小于等于0.01质量％。透明基材11、凹凸层13或被覆层16最优选完全不含氟原子。换而言之，透明基材11、凹凸层13或被覆层16由氟原子以外的原子构成，或被设计成除氟原子以外的原子的含量大于等于99.95质量％。
对形成凹凸层13的成分不特别限定，可以使用有机成分或无机成分。但是，利用与污渍成分融合能进一步防止污渍成分的明显，因而，形成凹凸层13的成分优选其表面能为30mN/m～70mN/m。此时其可防止形成指纹(该指纹附着于显示器用表面材料10的表面)的来自生物体的脂质的成分的融合性极差的现象，使所附着的来自生物体的脂质成分不被排斥，所以不会产生所附着的指纹易于被见到的现象。关于表面能，具体地说，氧化铝的表面能为38mN/m～50mN/m；氧化硅的表面能为35mN/m；对于聚对苯二甲酸乙二醇酯的表面能为39mN/m～47mN/m。
上述凹凸层13优选经过下述3个阶段的工序来形成。
(1)在含有铝醇盐、有机溶剂和螯合剂的混合溶液中加入水来调制氧化铝溶胶液的工序。
(2)将上述氧化铝溶胶液涂布于透明基材上，进行干燥来形成含有无定形氧化铝的氧化铝层的工序。
(3)将上述氧化铝层浸渍于电传导率(导电率)小于等于200μS/cm的温水中，对氧化铝层的表面进行凹凸化的工序。
作为上述工序(1)中的铝醇盐，可以举出例如，乙醇铝、异丙醇铝、正丁醇铝、仲丁醇铝、叔丁醇铝、乙酰丙酮铝等。
作为螯合剂，可以举出例如，乙酰丙酮、二新戊酰基甲烷、三氟乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮、苯甲酰基丙酮、二苯甲酰基甲烷等β-二酮化合物类；乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸烯丙酯、乙酰乙酸苄酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸-2-甲氧基乙酯、3-酮-正戊酸甲酯等β-酮酯化合物类；进一步可以举出例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺类等。
作为有机溶剂，可以举出醇类、脂肪族或脂环族的烃类、芳香族烃类、酯类、酮类、醚类、氯化烃类、非质子性极性溶剂等。这些有机溶剂中，从氧化铝溶胶液的稳定性方面考虑，优选使用醇类。
此外，利用铝醇盐和螯合剂来调制氧化铝溶胶液时添加水。水的添加量不特别限定，优选其相对于1摩尔铝醇盐为1摩尔～4摩尔。虽然可以将水直接添加于上述混合溶液中，但是优选添加水与有机溶剂的混合液。
在上述氧化铝溶胶液中可以添加催化剂以促进烷氧基的水解、促进脱水缩合反应。作为代表性的催化剂，可以举出例如，硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、氨等。催化剂类的添加量虽然可在较宽范围内进行设定，优选其相对于1摩尔铝醇盐为0.0001摩尔～1摩尔。
进一步，在氧化铝溶胶液中，可以根据需要添加水溶性有机高分子、表面活性剂或无机盐。通过浸渍于温水中，水溶性有机高分子容易从凝胶膜中溶出，由此使得氧化铝溶胶液与温水的反应表面积增大，可以在低温且较短的时间内形成微细凹凸。此外，可以通过改变所添加的水溶性有机高分子、表面活性剂或无机盐的种类、分子量来控制所形成的微细凹凸组织的形状。
铝醇盐、有机溶剂、螯合剂以及水的优选混合比率(摩尔比)为铝醇盐∶有机溶剂∶螯合剂∶水＝1∶(1～100)∶(0.5～2)∶(0～5)。
此外，工序(2)中的干燥条件为室温下30分钟左右。根据需要可以加热来进行干燥。
进一步，工序(3)中，可通过将所制造的含有无定形氧化铝的氧化铝层浸渍于温水中来在氧化铝层的表面形成微细的凹凸。温水中所使用的水的电传导率优选小于等于200μS/cm，进一步优选小于等于150μS/cm，最优选小于等于100μS/cm。据推测，若将温水的电传导率设定成小于等于200μS/cm，无定形氧化铝易从无定形氧化铝层溶出，在温水中被晶体化，而易附着于无定形氧化铝层的表面。温水的电传导率小于等于200μS/cm时，则微细的凹凸部12的形成不会受到阻碍。此外，温水的温度优选为20℃～100℃，更优选为50℃～100℃。虽然温水的温度是考虑到透明基材11的耐热性等来进行确定的，但是温度越低，为了完全地形成凹凸部12所需要的时间就越长。由氧化铝层形成的凹凸层13的厚度可任意地进行设定，优选为约5nm～100000nm。
接着，作为形成凹凸部12的第2种方法，可以列举例如经过在透明基材11的至少一面形成无机硬质层的工序后，将该无机硬质层的表面在含有碳和氟的气体中进行等离子体放电处理，形成微小的凹凸部12的方法。作为上述无机硬质层，优选为含有硅的氧化膜或氮化膜。可以通过以这些为靶的溅射方法来在透明基材11上制造无机硬质层。
无机硬质层的厚度优选为0.02μm～10μm。只要无机硬质层的厚度在该范围内，就不会阻碍该层在可见光区域中的透光性。对于将所得到的无机硬质层表面进行凹凸化的等离子体放电处理，是通过在放电功率密度为0.5w/cm2～20w/cm2的强度下处理1分钟～20分钟来进行的。只要放电功率密度和处理时间在该范围内，凹凸部12就不会过大，透明性不会变差。
接着，作为形成凹凸部12的第3种方法，可以举出将含有金属醇盐、胶体氧化硅(collodial silica)、硅烷化合物、稀释溶剂和水的混合液涂布于透明基材上进行加热的方法。作为形成金属醇盐的金属或半金属(类金属)的种类，可以举出铝、硅、钛、钒、锰、铁、钴、锌、锗、钇、锆、铌、镉、钽等能够形成醇盐的金属。
此外，对醇盐的种类不特别限定，可以举出例如，甲醇盐、乙醇盐、丙醇盐、异丙醇盐、丁醇盐等，进一步，可以是烷氧基的一部分被β-二酮、β-酮酯、烷醇胺、烷基烷醇胺等取代了的醇盐衍生物。作为金属醇盐，具体地说，优选为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、丁醇铝、异丙醇钛等，其中从通用性方面考虑，特别优选在常温下为液体的四乙氧基硅烷。
胶体氧化硅用于在薄层表面形成微细的凹凸部12，其平均粒径通常为1nm～150nm，优选为5nm～50nm。胶体氧化硅例如可以胶体溶液形式得到，所述胶体溶液是在水或有机溶剂中分散有高分子无机硅酸的超微粒子的胶体溶液。作为其代表例子，可以举出日产化学工业(株)制造的“スノ一テツクス”，触媒化成工业(株)制造的“OSCAL”等。胶体氧化硅的添加量相对于上述金属醇盐通常为10质量％～70质量％，优选为20质量％～60质量％。胶体氧化硅的添加量为10质量％～70质量％时，可以在表面充分地形成微细的凹凸部12，涂膜的强度不易产生降低。
作为硅烷化合物，可以使用不含氟原子的公知的硅烷化合物。从易于与形成指纹的来自生物体的脂质成分相融合的方面考虑，硅烷化合物优选为含有长链烷基的硅烷化合物。
稀释溶剂用于使混合液均质、使水解反应顺利地进行，其主要使用醇类等有机溶剂，所述醇类例如为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。此外，也可以使用溶解金属醇盐的乙二醇、环氧乙烷、三乙醇胺、二甲苯等有机溶剂，只要是溶解金属醇盐的溶剂即可，对此不加以限定。
为了水解金属醇盐，水是必要的。对水的添加量不特别限定，优选添加量是相对于金属醇盐为2倍摩尔量以上的量。为了促进金属醇盐的水解反应，可以添加催化剂。作为该催化剂，例如，可以使用例如盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、氟酸等酸；作为碱，使用处理后可通过挥发除去的氨。
进一步，金属醇盐的水解时可以添加螯合剂。作为所涉及的螯合剂，可以举出例如，乙酰丙酮、二新戊酰基甲烷、三氟乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮、苯甲酰基丙酮、二苯甲酰基甲烷等β-二酮化合物类；乙酰乙酸苄酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸异丁酯、乙酰乙酸2-甲氧基乙酯、3-酮-正戊酸甲酯等β-酮酯化合物类；进一步可以举出例如，单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺类等。
通过将上述混合液涂布于透明基材11上，将由金属醇盐形成的金属氧化物作为基质，在其中分散胶体氧化硅，在表面形成微细的凹凸。而且，通过硅胶表面所存在的羟基与基质的反应，将硅胶牢固地固定于基质中，进一步由于与硅烷化合物也进行反应，因而与形成指纹的来自生物体的脂质成分的融合性良好。虽然对其厚度可以任意地设定，但是优选为5nm～100000nm。
接着，作为形成凹凸部12的第4种方法，可以举出通过对透明基材11表面直接进行等离子体蚀刻来形成微细的凹凸部12的方法。等离子体蚀刻是在放电功率密度为0.5w/cm2～20w/cm2的强度、在1分钟～20分钟的条件下进行的。若放电功率密度和处理时间在该范围内，则凹凸部12不会过大，透明性不会变差。
接着作为形成凹凸部12的第5种方法，可以举出将高分子材料利用溶剂进行抽取的方法。此时，为了形成微细的凹凸部12，使用作为基质的在溶剂中不溶解的高分子材料与在溶剂中溶解的高分子材料的组合，后者在基质中进行微细的相分离。作为后者的高分子材料，使用嵌段共聚物等。对嵌段共聚物的制造方法、构成成分和组成等不特别限定，而按照常规方法来进行。
接着，作为形成凹凸部12的第6种方法，例如可利用下述方法采用模具将该模具的形状直接转印于透明基材11上，即所谓的纳米印刷(ナノプリント)法。该方法中，首先在硅基板等的表面上制作具有微小图案的压模。在另一基板上设置透明树脂膜。然后，使用具有加热、加压结构的挤压装置，在大于等于透明树脂的玻璃化转变温度(Tg)的温度，以规定的压力将压模挤压在透明树脂膜上。然后进行冷却、固化。将压模与基板剥离，从而将压模的微细图案转印至基板上的透明树脂膜上。此外，可以使用光固化性树脂，成型后，利用光对光固化性树脂进行照射，从而使树脂固化，以此来替代加热成型的工序。进一步，可以使用玻璃等透光性的压模，进行挤压后，从透光性的压模的上方照射光，使光固化性树脂进行光固化。此外，也可以从透明树脂膜侧照射光来进行固化。
接着，可以在上述透明基材11和凹凸层13之间设置一层或更多层的功能层。作为其功能，可以举出提高硬度、提高耐擦伤性、提高防眩性、防止形成牛顿环(同心圆状的明暗)、提高粘着性、阻断特定的波长、提高导电性、防止静电性等的至少一种功能。特别地，优选形成以提高硬度、提高粘着性和提高耐擦伤性为目的的功能层。该功能层可以使用无机物、有机物或它们的混合物来形成。其厚度优选为0.005μm～100μm。此外，对功能层的形成方法不特别限定，可以使用干式涂布法或湿式涂布法。
例如，为了提高耐擦伤性，可采用提高透明基材11和凹凸层13之间的层的硬度的方法以及进行软质化的方法。作为上述功能层的材料，只要不损害本发明的效果则不特别限定，可以使用以往公知的材料。例如，可以使用有机物、无机物和它们的混合物。特别地，为了提高硬度(例如，使用加硬涂层)，优选含有交联性的可固化单体。作为可固化单体，优选通过加热或通过紫外线、电子线等活性能量线的照射而在短时间内进行固化的可固化单体。作为可固化单体，可以举出例如，单官能或多官能(甲基)丙烯酸酯、四乙氧基硅烷等硅化合物。作为多官能(甲基)丙烯酸酯，可以举出例如，二季戊四醇六丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯(季戊四醇四丙烯酸酯)、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯(季戊四醇三丙烯酸酯)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-二(3-丙烯酰氧基-2-羟丙基氧基)己烷等多官能醇衍生物；聚乙二醇二丙烯酸酯；聚氨酯丙烯酸酯等。此外，作为无机物，可以使用硅胶超微粒子等。
接着，对上述被覆层16进行说明。该被覆层16是与形成指纹的来自生物体的脂质成分具有良好的融合性的指纹融合层。做为与来自生物体的脂质成分具有良好的融合性的指标，优选将构成被覆层16的树脂的平坦膜对油酸的接触角设计成小于等于60度，更优选小于等于50度，特别优选1度～35度。若接触角小于等于60度，则来自生物体的脂质成分在被覆层16上不易形成微小的液滴，因而可降低由于光在该微小的液滴上反射而对指纹的目视性。作为构成被覆层16的树脂，例如，可以使用活性能量线固化型树脂、热固型树脂、热塑性树脂等。其中，从生产性和各种物性方面考虑，优选使用活性能量线固化型树脂或热塑性树脂。这些树脂由氟原子以外的原子构成，不含有氟原子。
将活性能量线固化型树脂作为被覆层16所用的涂布剂时，作为该涂布剂的构成成分，聚合性成分是必须的。即，对于聚合性成分，使用选自单官能单体、多官能单体、具有(甲基)丙烯酰基的低聚物和具有(甲基)丙烯酰基的聚合物中的1种或至少2种。此外根据需要，可以添加聚合引发剂、不含(甲基)丙烯酰基的低聚物、不含(甲基)丙烯酰基的聚合物、表面活性剂、稀释溶剂、光敏剂、稳定化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂等。
将热塑性树脂作为涂布剂时，该涂布剂构成成分中，下述成分是必须的将在上述活性能量线固化型树脂的情况下所使用的单官能单体进行聚合而得到的聚合物、不含(甲基)丙烯酰基的聚合物；此外，根据需要，可以添加表面活性剂、稀释溶剂、稳定化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂或抗氧化剂等。
作为单官能单体，虽然可以使用所有公知的单官能单体，但是作为有效的单官能单体，优选例如下述单官能单体。即，可以举出是与碳原子数为1～20的醇的酯化合物、进一步是不含氟原子的(甲基)丙烯酸酯、衣康酸酯、富马酸酯；是与碳原子数为1～20的胺的酰胺化合物、不含氟原子的(甲基)丙烯酰胺；苯乙烯及不含氟原子的取代的苯乙烯；N-乙烯基-2-吡咯烷酮以及不含氟原子的取代的N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
具体地说，可以举出下述单官能单体。即，优选包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸二戊酯、(甲基)丙烯酸五甲基哌啶酯、(甲基)丙烯酸六氢酞酸乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙基酞酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、苯乙烯、N-异丙基丙烯酰胺。
这些优选的单官能单体可以使用1种或至少2种，其在活性能量线固化型树脂或热塑性树脂中所占的比率优选大于等于30质量％，进一步优选大于等于50质量％，最优选大于等于75质量％。只要该比率大于等于30％，则与来自生物体的脂质成分的融合性优异。
作为多官能单体，从提高涂膜强度或获得性方面考虑，优选为二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸多羟甲基丙烷、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六亚甲基二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的加成物、异佛尔酮二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的加成物、苯亚甲基二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的加成物、加成改性(アダクト变性)异佛尔酮二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的加成物、缩二脲改性异佛尔酮二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的加成物。
作为不含丙烯酸类官能团的低聚物，可以举出，丙烯酸低聚物、聚酯低聚物、环氧低聚物、尿烷低聚物、聚醚低聚物、醇酸低聚物、聚丁二烯低聚物、聚硫醇多烯低聚物和螺环缩醛低聚物等各种低聚物；含有多元醇的多官能(甲基)丙烯酸酯的低聚物。
作为具有(甲基)丙烯酰基的低聚物，可以举出在上述低聚物中加成(甲基)丙烯酰基而得到的低聚物。作为不含(甲基)丙烯酰基的各种聚合物，可以举出不含上述(甲基)丙烯酰基的低聚物的聚合物类型。作为具有(甲基)丙烯酰基的聚合物，可以举出具有上述(甲基)丙烯酰基的低聚物的聚合物类型。
对于这些低聚物和聚合物，优选进行选择使之可以发挥各种功能或可以提高与相邻层的粘着性。例如，对于粘着性来说，优选选择与形成相邻层的树脂具有亲和性的树脂。即，更优选嵌段共聚物或接枝共聚物等片段化共聚物(セグメント化共重合体)，所述嵌段共聚物或接枝共聚物等片段化共聚物含有与上述活性能量线固化型树脂或热塑性树脂具有亲和性的聚合物，以及与邻接于活性能量线固化型树脂或热塑性树脂的层具有亲和性的聚合物这两种聚合物。
作为聚合引发剂，可以举出通过紫外线或光等活性能量线照射而引发聚合的公知化合物，可以举出例如，二苯甲酮类、苯乙酮类、噻吨酮类。
将活性能量线固化型树脂作为涂布剂时，聚合引发剂相对于聚合性成分的配合比率优选为0.01质量％～20质量％。此时，由相同的涂布剂得到的涂膜完全地或充分地固化。该配合比率超过20质量％时，虽然可以得到固化充分的涂膜，但是不能得到更好的效果，是无为的过量，因而是一种浪费。
表面活性剂是为了配合各种原料时的相溶化的目的、为了提高涂膜的平滑性的目的而使用的，对其没有特别限定，例如可为聚硅氧烷类化合物。作为聚硅氧烷类化合物，优选为直链状或支链状的聚二有机硅氧烷类化合物，可以是含有聚有机硅氧烷基的共聚物。表面活性剂在涂布剂中所占的配合比率通常为0.01质量％～10质量％，优选为0.01质量％～5质量％。此时，可以充分地实现提高相溶化或平滑性的目的。另一方面，该配合比率超过10质量％时，虽然可以实现相溶化或涂膜的平滑性，但是该量大于必要的量，是没有意义的。
稀释溶剂是在涂布用于形成活性能量线固化型树脂或热塑性树脂的涂布剂时为了调整涂布液的粘度而使用的，只要是非聚合性的稀释溶剂则不特别限定，可以举出例如，甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲基溶纤剂、乙醇等。作为光增敏剂，可以举出上述聚合引发剂所用的公知的物质，可以举出例如，三丁基胺、三乙基胺、聚乙烯亚胺等。
此外，如上述得到的能量线固化型树脂或热塑性树脂中，优选氟原子所占的比率小于等于0.05质量％，进一步优选小于等于0.01质量％，最优选完全不含有氟原子。该比率小于等于0.05％时，在显示器用表面材料的最外的表面上，作为低表面自由能成分的氟原子不容易使得来自生物体的脂质成分微小液滴化，因而所附着的指纹不易明显，在指纹附着后不会产生目视性的降低。
作为将上述用于形成被覆层16的涂布剂涂布于凹凸层13上的方法，可以是辊涂法、旋涂法、浸涂法、刷涂法、喷涂法、棒涂法、刮涂法、模具涂布法、照相凹版涂布、幕涂法、反向涂布法、吻合涂布法、刮刀式涂布法(comma coating)等公知的任意方法。进行涂布时，为了根据需要提高层间粘着性，可以预先实施电晕放电等任意的前处理。
作为活化能量线固化型树脂的固化中所使用的活性能量线光源，例如，使用高压水银灯、卤灯、氙灯、氮激光、电子线加速装置、放射性元素等线光源等。能量线光源的照射量作为紫外线波长为365nm时的累积光量优选为50mJ/cm2～5000mJ/cm2。此时，涂布剂充分地固化，且活化能量线固化型树脂不会着色。
如上所述通过在透明基材11的背面形成粘着剂层14，由此易将显示器用表面材料10粘着于触摸式面板的表面上。作为形成该粘着剂层14的粘着剂，可以使用例如丙烯酸类粘着剂、橡胶类粘着剂、硅酮类粘着剂等，从透明性的方面考虑，优选使用丙烯酸类粘着剂；此外，从再剥离性方面考虑，优选使用硅酮类粘着剂。这些粘着剂中，除了粘着性树脂成分之外，可以含有增塑剂、增粘剂等，更优选在不损害透明性的程度使用上述物质。
作为丙烯酸类粘着剂的主要成分的粘着性树脂，优选为(甲基)丙烯酸的烷基酯与含有官能团的不饱和单体的共聚物。作为(甲基)丙烯酸的烷基酯，可以举出丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丙酯等碳原子数为1～10的烷基的醇与(甲基)丙烯酸的烷基酯。作为含有官能团的不饱和单体，可以举出与丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯等含有官能团的不饱和单体的共聚物。对于作为橡胶类粘着剂主要成分的粘着剂，可以举出苯乙烯-丁二烯无规共聚物、苯乙烯-异戊二烯类嵌段共聚物、天然橡胶等。基于这些成分的粘着剂层的厚度优选为5μm～100μm。
使用上述的显示器用表面材料10时，将其配置于显示器的表面。作为显示器，除了CRT(布劳恩管)、LCD(液晶显示器)、PDP(等离子显示器)、FED(场发射显示器)、ELD(电致发光显示器)、投影显示器、触摸式面板和带有触摸式面板的显示器之外，还可以举出玻璃陈设柜、塑料陈设柜等展示用显示装置等。
对于触摸式面板，有组装于上述各种显示器而成为一体型的情况、以及配置于各种显示器的显示面上而成为分离型的情况。作为触摸式面板的方式，可以使用任意公知的方式，不特别限定，具体地说，可以举出超声波方式、电阻膜方式、静电容量方式、电气变形方式、磁气变形方式、红外线方式和电磁感应方式等方式。从电能消耗和制造成本的方面考虑，优选为电阻膜方式的触摸式面板，从分辨力方面考虑，优选为电磁感应方式的触摸式面板。
如图2(a)所示，电阻膜方式的触摸式面板20是如下构成的固定侧(图中下侧)和可动侧(图中上侧)的基材23、24由透明树脂片形成，该基材23、24分别在单面设置有透明导电薄膜21、22，配置该基材23、24，使透明导电性薄膜21、22彼此对向，并用粘着用增强材料25将周围粘着，使所述基材23、24可以保持一定间隔。在透明电导性薄膜21的一面上点状设置有多个绝缘隔离物26，从而使彼此对向的透明导电性薄膜21、22之间成为绝缘的结构。通过上述基材23、24、透明导电性薄膜21、22、绝缘隔离物26等来构成触摸式面板的主体。在可动侧的基材24上设置有上述显示器用表面材料。或如下构成如图2(b)所示的触摸式面板20在图2(a)的结构中，在可动侧的基材24表面上，通过粘着剂层14来粘着透明基材11，在其表面设置凹凸层13。而且，通过用输入笔27或手指按压显示器用表面材料10，使可动侧的透明导电性薄膜22与固定侧的透明导电性薄膜21相接触，从而电导通而可以进行输入。
电磁感应方式的触摸式面板20如图3所示，在基材24的表面通过粘着剂层14来粘着透明基材11，在其表面设置有凹凸层13。在基材24的背面设置笔位置检测器28，该笔位置检测器28在液晶元件(LCD)上布满接收回路。进一步地，其具有内藏了未有图示的传送线圈的电磁型的输入笔27。而且，通过用输入笔27按压凹凸层13，产生电磁感应，所产生的电磁波被笔位置检测器28检出，从而输入位置被记录。对于上述电阻方式和电磁感应方式的任意一种方式的触摸式面板20，进行输入操作时，手指、手等与显示器用表面材料10的表面相接触，来自生物体的脂质成分附着在其上。
从不损害显示器表面的目视性的方面考虑，全光线透过率优选大于等于80％，更优选大于等于85％。全光线透过率大于等于80％时，显示器表面看起来不暗，目视性不会降低。此外，雾度值优选小于等于5％，更优选小于等于3％。雾度值小于等于5％时，不会感觉到不透明感，目视性不会降低。
若对本实施方式进行说明，则显示器用表面材料10例如是如下进行制造的在透明基材11的表面形成由氧化铝层形成的凹凸层13，将其浸渍于温水来对表面进行凹凸化。在该凹凸层13的表面形成算术平均粗糙度(Ra)为20nm～200nm、凹凸之间的平均间隔(Sm)为5nm～600nm的微细的凹凸部12。将该显示器用表面材料10配置于作为显示器的触摸式面板20的表面来使用时，通过用输出笔27按压显示器用表面材料10的表面来进行触摸式面板20的操作。进行该操作时，手指等与显示器用表面材料10的表面相接触。
因此，在显示器用表面材料10的表面附着形成指纹的来自生物体的脂质成分，触摸式面板20的目视性降低。但是，由于在显示器用表面材料10的表面形成有上述纳米尺度的微细的凹凸部12，所以形成指纹的来自生物体的脂质成分通过虹吸现象(毛细管现像)迅速地进入该凹凸部12的凹部12a中。因此，抑制了由指纹的来自生物体的脂质成分所导致的漫反射，从而指纹不会被看到而可以提高触摸式面板20的图像的目视性。
根据优选的实施方式，可以得到下述效果。
在显示器用表面材料10中，透明基材11的表面、设置于该透明基材11上的凹凸层13的表面或设置于该凹凸层13上的被覆层16的表面被设计成具有如下的微细的凹凸，该凸凹按照JIS B 0601-1994所规定的算术平均粗糙度(Ra)为20nm～200nm，凹凸之间的平均间隔(Sm)为5nm～600nm。因此，形成附着于显示器用表面材料10的表面的指纹的来自生物体的脂质成分迅速地进入微细地形成的凹凸部12的凹部12a中，从而使指纹难以被看到。进一步地，透明基材11、凹凸层13或被覆层16中实质上基本不含氟原子，避免了由氟原子所致的来自生物体的脂质成分的液滴化，从而可以抑制指纹明显。因此，可以迅速地使附着的指纹不明显，可使显示器获得优异的目视性。
此外，基于上述(1)～(3)的工序通过氧化铝层形成上述凹凸层13，据此可以精度较好地、容易地形成凹凸层13的微细的凹凸部12。而且，可以以较宽的面积形成具有实用强度的凹凸部12。
进一步，通过在触摸式面板20等显示器的表面具有上述显示器用表面材料10，可以在显示器的表面上发挥出显示器用表面材料10的效果，可以充分地发挥显示器的功能。
实施例下文对本发明的实施例进行说明。首先对指纹目视性评价、表面粗糙度、全光线透过率、以及雾度值的测定方法进行说明。
1)指纹目视性评价使指纹伸展来附着于基材和在其上形成的涂膜上，通过与附着于基材一侧的指纹相比，通过肉眼观察以下述5个等级来对其目视性进行官能评价。
5完全见不到；4稍微见到指纹的一部分；3能见到指纹但所见到的指纹比基材一侧见到的轻(薄)；2所见到的指纹与基材一侧的程度相同；1所见到的指纹比从基材一侧见到的更重(浓)。
2)表面粗糙度使用原子力显微镜(セイコインスツルメント社制，商品名SPA 400)对长为5μm、宽为5μm的范围进行测定，按照JIS B 0601-1994的规定计算出算术平均粗糙度(Ra)和凹凸间的平均间隔(Sm)。
3)全光线透过率和雾度值使用直读雾度仪[东洋精机制作所社制，商品名直读雾度仪(No.206)]来测定全光线透过率(％)和雾度值(％)。
(实施例1)将仲丁醇铝[Al(O-sec-Bu)3]、异丙醇[IPA]和乙酰乙酸乙酯[EAcAc]混合、搅拌。进一步地，加入水和异丙醇的混合液，所述物质的摩尔比如下Al(O-sec-Bu)3∶IPA∶EAcAc∶H2O＝1∶10∶1∶4，在室温下搅拌约1小时，调制氧化铝溶胶液。
使用所得到的氧化铝溶胶液来进行浸涂，进一步地进行干燥，以厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板作为透明基材11，在其上制造由无定形氧化铝形成的氧化层。接着，将氧化铝层浸渍于调制成60℃的电传导率为1.5μs/cm的温水中1小时后，利用150℃的烤箱来进行干燥，得到凹凸层13。该凹凸层13的厚度为200nm。
凹凸层13表面的算术平均粗糙度(Ra)和凹凸间的平均间隔(Sm)分别为39nm和308nm。接着，在与PET膜的凹凸部12相反一侧的面上利用硅酮类粘着剂来形成粘着剂层14，制造显示器用表面材料10。对于所得到的显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。进一步地，制造将该显示器用表面材料10粘贴于触摸式面板主体的前表面而得到的触摸式面板20。
(实施例2)作为透明基材11，其中使用玻璃基板来代替PET膜，除此之外通过与实施例1相同的操作来进行制膜，制造显示器用表面材料10，进一步制造触摸式面板20。所形成的凹凸层13的厚度、Ra和Sm分别为210nm、38nm和340nm。此外，对于显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(实施例3在透明基材11和凹凸层13之间形成作为功能层15的加硬涂布层)作为加硬涂布液，按如下方法调制将70质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、20质量份的三丙烯酸四羟甲基甲烷、10质量份的1，6-二(3-丙烯酰氧基-2-羟丙基氧基)己烷、4质量份的光聚合引发剂(商品名IRGACURE184，チバガイギ一(株)制)、100质量份的异丙醇进行混合，来调制所述加硬涂布液。将该加硬涂布液用棒涂机涂布至厚度为100μm的PET膜上，使干燥膜的厚度为4μm左右，利用紫外线照射装置(岩崎电气(株)制)以120W高压水银灯来照射400mJ的紫外线进行固化，制造加硬涂布处理的PET膜。利用该加硬涂布处理的PET膜作为透明基材11，除此以外，与实施例1同样地操作来制造触摸式面板20。所形成的凹凸层13的膜的厚度、微小凹凸的Ra和Sm分别为210nm、45nm和310nm。此外，对于显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(实施例4在凹凸层13表面形成被覆层16)通过自由基聚合来合成甲基丙烯酸甲酯(MMA)的均聚物，得到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(表面张力45mN/m)。调制该PMMA的1％甲基乙基酮溶液，制成涂布液。除了将该涂布液涂布于由实施例1得到的显示器用表面材料10的表面以外，其余与实施例1同样地操作来制造显示器用表面材料10和触摸式面板20(氟含量0％)。所形成的凹凸层13的Ra和Sm分别为40nm和305nm。此外，对于显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(实施例5)首先，将PET膜置入真空容器内，在保持为0.6Pa的氩气中以RF放电功率为500W溅射SiO2靶，在PET膜上形成厚度为3μm的氧化硅膜。在PET膜的表面以淋浴状将含有碳和氟的气体供给至该氧化硅膜的表面，同时以放电功率密度为1.5W/cm2的等离子体放电来对氧化硅膜进行5分钟的蚀刻，形成凹凸层13。
所形成的凹凸层13的Ra和Sm分别为100nm和350nm。接着，在与PET膜的凹凸部12相反一侧的面利用丙烯酸类粘着剂来形成粘着剂层14，制造显示器用表面材料10。进一步制造将该显示器用表面材料10粘贴于触摸式面板主体的前表面而得到的触摸式面板20。对于上述显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(实施例6)将100.0质量份的四乙氧基硅烷、50.0质量份的胶体氧化硅(日产化学(株)制，商品名スノ一テツクIPA-ST，30％异丙醇溶液，平均粒径12nm)、25.0质量份的十八烷基三乙氧基硅烷和19.3质量份的0.1N盐酸水溶液搅拌来得到混合液。将该混合液通过浸涂法在厚度为100μm的PET膜上制膜，在100℃下加热1小时。所形成的凹凸层13的厚度、Ra和Sm分别为250nm、50nm和307nm。接着，在与PET膜的凹凸部12相反一侧的面上利用丙烯酸类粘着剂形成粘着剂层14，制造显示器用表面材料10。制造将该显示器用表面材料10粘贴于触摸式面板主体的前表面而得到的触摸式面板20。对于上述显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(实施例7)将含有氧气的气体以淋浴状供给至厚度为100μm的PET膜的表面，同时以放电功率密度为1.5W/cm2的等离子体放电对所述表面进行5分钟的蚀刻，形成凹凸层13。所形成的凹凸层13的Ra和Sm分别为35nm和360nm。接着，在与PET膜的凹凸部12相反一侧的面利用丙烯酸类粘着剂形成粘着剂层14，制造显示器用表面材料10。进一步制造将该显示器用表面材料10粘贴于触摸式面板主体的前表面而得到的触摸式面板20。对于上述显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(实施例8)在硅片上制作具有下述图案的压模，所述图案为边长为200nm的正方形以深度为400nm所成的凹部按照间距为200nm进行均等排列而成的图案。将压模安装在作为透明基材11的厚度为100μm的PET膜上。接着减压至小于等于0.1Torr后，加热至150℃，在12MPa的压力下保持10分钟，在PET膜上进行压模，放冷至小于等于100℃后，与大气接通，在PET膜上制作凹凸层13。
所形成的凹凸层13的Ra和Sm分别为198nm和405nm。接着，在与PET膜的凹凸部12相反一侧的面利用丙烯酸类粘着剂形成粘着剂层14，制造显示器用表面材料10。进一步制造将该显示器用表面材料10粘贴于触摸式面板主体的前表面而得到的触摸式面板20。对于上述显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表1所示。
(比较例1)将99.8质量％甲基丙烯酸甲酯(MMA)与0.2质量％丙烯酸全氟辛基乙酯(FA)的共聚物按1质量％溶解于甲基乙基酮中，制成涂布液。利用该涂布液对由实施例1得到的显示器用表面材料10的表面进行处理，除此以外，与实施例1同样地操作来制造触摸式面板20(由于涂布液而使凹凸层13的氟原子的含量为0.12质量％)。所形成的凹凸层13的Ra和Sm分别为37nm和300nm。对于上述显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表2所示。
(比较例2)在该例中，用于处理的温水的电传导率为250μS/cm，除此以外，采用与实施例1相同的方法来制造显示器用表面材料10。凹凸层13的厚度、表面的Ra和Sm分别为210nm、3nm和140nm。将该显示器用表面材料10粘贴于触摸式面板主体的前表面来制造触摸式面板20。对于上述显示器用表面材料10，进行指纹目视性评价以及全光线透过率和雾度值的测定，这些的结果如表2所示。
表1
表2
如表1所示，实施例1～8中，指纹目视性评价良好。实施例4中，由于在凹凸层13上设置了与指纹具有融合性的被覆层16，所以与实施例1～3相比，指纹目视性评价有所提高。此外，实施例8中，表面中的凹凸层13的Ra为198nm，在优选的范围之外，因而与实施例1～7相比，指纹目视性评价降低。
如表2所示，比较例1中，由于凹凸层13中所含有的氟原子的比率为0.12质量％，所以其指纹目视性是处于所见到的指纹比从基材一侧见到的更重(浓)的状态。进一步地，比较例2中，由于表面中的凹凸的Ra为3nm，是较小的表面粗糙度，所以对于其指纹目视性来说，所见到的指纹与基材一侧的程度相同。
也可以如下改变来实施优选的实施方式。
对于除了指纹之外的来自生物体的脂质成分，提高显示器用表面材料10的目视性来构成本发明的实施方式。
还可以不在透明基材11的背面设置粘着剂层14，而使用粘着剂等将显示器用表面材料10安装于显示器的表面上来构成本发明的实施方式。
权利要求
1.一种显示器用表面材料，其具有透明基材(11)、根据需要设置于该透明基材上的凹凸层(13)、以及根据需要设置于该凹凸层上的被覆层(16)，其是配置于显示器的表面而使用的显示器用表面材料(10)，其特征在于所述透明基材的表面、所述凹凸层的表面或所述被覆层的表面按照JIS B 0601-1994所规定的算术平均粗糙度Ra为20nm～200nm；所述透明基材的表面、所述凹凸层的表面或所述被覆层的表面的凹凸之间的平均间隔Sm为5nm～600nm；所述透明基材、所述凹凸层或所述被覆层实质上不含有氟原子。
2.如权利要求1所述的显示器用表面材料，其特征在于，所述凹凸层是经过下述工序而设置于所述透明基材上的(1)在含有铝醇盐、有机溶剂和螯合剂的混合溶液中加入水来调制氧化铝溶胶液的工序；(2)将所述氧化铝溶胶液涂布于透明基材上，进行干燥来形成含有无定形氧化铝的氧化铝层的工序；(3)将所述氧化铝层浸渍于电传导率小于等于200μS/cm的温水中，对氧化铝层的表面进行凹凸化的工序。
3.如权利要求1所述的显示器用表面材料，其中，所述透明基材、所述凹凸层或所述被覆层的氟原子的含量小于等于0.05质量％。
4.如权利要求1所述的显示器用表面材料，其特征在于，所述透明基材、所述凹凸层和所述被覆层全部不含有氟原子。
5.如权利要求1或2所述的显示器用表面材料，其特征在于，所述被覆层是与形成指纹的来自生物体的脂质成分具有亲和性的指纹融合层。
6.如权利要求1或2所述的显示器用表面材料，其特征在于，所述透明基材与凹凸层之间设置有功能层，该功能层发挥作为显示器用表面材料的功能。
7.如权利要求1或2所述的显示器用表面材料，其特征在于，在所述透明基材的背面设置有粘着剂层。
8.一种显示器，其特征在于，其在表面上配置有权利要求1或2所述的显示器用表面材料。
全文摘要
本发明提供一种显示器用表面材料(10)，该显示器用表面材料(10)是配置于显示器的表面而使用的。所述显示器用表面材料(10)具有透明基材(11)、设置于该透明基材上的凹凸层(13)、以及设置于该凹凸层上的被覆层(16)。透明基材(11)的表面、凹凸层(13)的表面或被覆层(16)的表面的算术平均粗糙度(Ra)为20nm～200nm，凹凸之间的平均间隔(Sm)为5nm～600nm。透明基材(11)、凹凸层(13)或被覆层(16)实质上不含有氟原子。本发明还提供具有该表面材料的显示器。
文档编号G06F3/041GK1903565SQ20061010895
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月28日 优先权日2005年7月28日
发明者疋田真也, 益子真司, 中村哲也 申请人:日本油脂株式会社