CN109387966A - 透明导电膜、包括该透明导电膜的触摸面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可以充分抑制透明电极层形成后的黄化的透明导电膜以及包括该透明导电膜的触摸面板。透明导电膜(9a)及(9b)在透明基材(20)的一面侧上依次层叠低折射率层(21)及透明电极层(22)而成。低折射率层(21)的折射率为1.42至1.50，低折射率层(21)的厚度为150至190nm。透明导电膜(9a)及(9b)的在CIE L*a*b*颜色空间中的a*值为‑0.75至+0.75，b*值为‑0.1至+0.6，此外，400至800nm的波长区域的光的反射光谱在500至620nm的范围内取得最大值。
Description
技术领域
本发明涉及在透明基材上层叠有折射率调整层及透明电极层而成的透明导电膜以及包括该透明导电膜的触摸面板。
背景技术
作为电子设备的显示装置，广泛使用了将透明导电膜贴合在液晶显示面板的偏光板的表面上而构成的触摸面板。透明导电膜为在以透明基材为主体而构成的膜上层叠由透明导电材料构成的透明电极层而得的材料。作为透明电极层的形成材料，可以广泛地使用氧化铟锡(ITO)。
近年来，有减少透明导电膜的电阻的要求，为了实现该要求，需要增加透明电极层的厚度。然而，ITO对于550nm以下的波长的光透过率低，若作为透明电极层而层叠，则会呈现出黄色，因而若增加由ITO构成的透明电极层的厚度，则会使透明导电膜进一步带有黄色。
常规上，通过透明导电膜上存在透明电极层的部分与不存在透明电极层的部分的光学特性的差，从而抑制透明电极的图案在视觉上被识别的现象，因而开发了在透明基材和透明电极层之间设置具有既定折射率的光学调整层的方法(例如，参照日本特开2003-80624号公报、日本特开2010-15861号公报、日本专利第5078534号公报、日本专利第4364938号公报)。
然而，在常规的光学调整层中，难以充分地抑制与常规相比由ITO构成的透明电极层更厚的透明导电膜的黄化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可充分抑制透明电极层形成后的黄化的透明导电膜及包括该透明导电膜的触摸面板。
本发明涉及在透明基材的一面上依次层叠低折射率层及透明电极层而得的透明导电膜，本发明的特征在于：低折射率层的折射率为1.42至1.50，低折射率层的厚度为150至190nm，透明导电膜的在CIE L*a*b*颜色空间中的a*值为-0.75至+0.75，b*值为-0.1至+0.6，400至800nm的波长区域的光的反射光谱在500至620nm的范围内取得最大值。
另外，本发明涉及在透明基材的一面上依次层叠高折射率硬质涂层、低折射率层及透明电极层而得的透明导电膜，本发明的特征在于：高折射率硬质涂层的折射率为1.63至1.67，低折射率层的折射率为1.42至1.50，低折射率层的厚度为150至190nm，透明导电膜的在CIE L*a*b*颜色空间中的a*值为-0.75至+0.75，b*值为-0.1至+0.6，400至800nm的波长区域的光的反射光谱在500至620nm的范围内取得最大值。
根据本发明，可以提供一种可充分抑制透明电极层形成后的黄化的透明导电膜及包括该透明导电膜的触摸面板。
参照附图，通过以下的详细说明将使本发明的这些及其他目的、特征、方面和效果变得更加明确。
附图简要说明
图1为示出包括触摸面板的图像显示装置的构成例的剖视图。
图2为示出图1所示的透明导电膜的层构成的一个例子的剖视图。
图3为示出图1所示的透明导电膜的层构成的另一个例子的剖视图。
图4为示出图1所示的透明导电膜的层构成的另一个例子的剖视图。
图5为实施例3、比较例2及比较例3所涉及的透明导电膜的反射光谱。
具体实施方式
图1为示出包括触摸面板的图像显示装置的构成例的剖视图。
图像显示装置1包括图像显示面板2、经由粘接层8贴合至图像显示面板2的触摸面板3、以及经由粘接层11贴合至触摸面板3的表面的盖板玻璃12。需要说明的是，图1中的上侧对应图像显示装置1的正面侧(可见侧)，图1中下侧对应图像显示装置1的背面侧。
图像显示面板2从图像显示装置1的背面一侧起依次包括背光4、偏光板5、液晶面板6、以及偏光板7。触摸面板3通过隔着粘接层10层叠具有透明电极的透明导电膜9a和9b从而构成。图像显示面板2的偏光板7和触摸面板3的透明导电膜9a经由仅设置在偏光板7的边缘部的粘接层8，通过气隙式贴合。上述粘接层8、10和11由(例如)透明光学粘合膜(OCA；Optical Clear Adhesive膜)构成。
图2至4为示出图1所示的透明导电膜的层构成的一个例子的剖视图。
图2所示的透明导电膜9a及9b为依次层叠透明基材20、低折射率层21及透明电极层22而得的膜。
另外，如图3所示，透明基材20与低折射率层21之间也可以进一步设置高折射率硬质涂层23。
另外，除了图2所示的透明导电膜9a及9b的层构成以外，如图4所示，也可在透明基材20的两面当中的与设置有低折射率层21的面相对侧的面上设置防粘连层24。
需要说明的是，虽然在图示中进行了省略，但在图3所示的透明导电膜9a及9b中，也可在透明基材20的两面当中的与设置有低折射率层21的面相对侧的面上设置防粘连层24。
本发明所涉及的透明导电膜9a及9b通过设置低折射率层21作为光学调整层，从而同时满足以下条件(1)和(2)。通过同时满足条件(1)和(2)，在由透明电极层22而来的黄色感得以抑制的同时，也抑制了带有紫色。
(1)CIE L*a*b*颜色空间中的透过光的a*值为-0.75至+0.75，透过光的b*值为-0.1至+0.6。
(2)400至800nm的波长区域的光的反射率的光谱在500至620nm的范围内取得最大值。
以下，对于构成透明导电膜9a及9b的各层进行详细说明。
(透明基材)
透明基材20是成为透明导电膜9a及9b的基体的膜，由可见光透过性优异的材料形成。作为透明基材20的形成材料，可以使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯，尼龙6、尼龙66等聚酰胺，聚酰亚胺，聚芳酯，聚碳酸酯，聚丙烯酸酯，聚醚砜，聚砜等透明树脂或无机玻璃。这些当中，可优选使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的膜。透明基材20的厚度没有特别限定，但优选10μm至200μm。
(低折射率层)
低折射率层21是为了使具有透明电极层22的部分与没有透明电极层22的部分的色差减少而设置的光学调整层。通过设置低折射率层21，从而可使得透明导电膜9a及9b的透过光的a*值为-0.75至+0.75，透过光的b*值为-0.1至+0.6，因而可以抑制透明导电膜9a及9b的黄化。将低折射率层21的折射率设为1.42至1.50。若低折射率层21的折射率小于1.42，则透明导电膜的透过光的a*值增加，透过光的b*值变得小于-0.1，因而透明导电膜9a及9b带有紫色。另一方面，若低折射率层21的折射率大于1.50，则透明导电膜9a及9b的透过光的b*值变得大于+0.6，因而变得无法抑制黄化。
另外，将低折射率层21的厚度设为150至190nm。若低折射率层21的厚度在该范围以外，则透明导电膜9a及9b的反射率的光谱的最大值会在500至620nm的范围以外，透明导电膜9a及9b的透过光的b*值变得大于+0.6。其结果是，变得无法抑制透明导电膜9a及9b的黄化。
低折射率层21可通过以下方式形成，即将包含电离放射线固化型树脂等粘结剂以及根据需要而添加的无机微粒子的涂布液涂布于透明基材20，再通过光聚合使涂膜固化。在该涂布液中使用的粘结剂或添加剂没有特别的限定，可优选使用固化后的折射率在上述范围内的材料。涂布液的涂布方法没有特别的限定，可采用流涂法、喷涂法、辊涂法、凹版辊涂法、气刮刀涂布法、刮板涂布法、线刮涂布法、刀涂法、反向涂布法、传递辊涂法、微型凹版涂布法、接触涂布法(キスコーティング)、流延涂布法、槽孔涂布法、压延涂布法、模涂法等公知的湿式涂布法。作为使涂布液的涂膜固化的方法，可以采用(例如)紫外线照射或电子束照射。在紫外线照射的情况下，可以使用高压汞灯、卤钨灯、氙灯、FUSION灯(フュージョンランプ)等。紫外线照射量通常约为100至800mJ/cm2。
(透明电极层)
透明电极层22通过使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化钛等折射率为1.7至2.2的透明导电材料而形成。在为了减少电阻从而增加厚度的情况下，优选使透明电极层22的厚度为20至30nm。
透明电极层22的形成方法没有特别的限定，可通过溅射法、真空蒸镀法、离子镀法、化学气相沉积法(CVD法)等形成。在通过ITO形成透明电极层22的情况下，为了使ITO结晶，成膜后在约100至200℃下进行退火处理。之后，将透明电极层22图案化为预定形状，从而形成以矩阵状排列的多个透明电极。
(高折射率硬质涂层)
高折射率硬质涂层23可通过以下方式形成，即将包含电离放射线固化型树脂等粘结剂以及高折射率微粒子的涂布液涂布于透明基材20，再通过光聚合使涂膜固化。在该涂布液中使用的粘结剂或添加剂没有特别的限定，可优选使用固化后的折射率在上述范围内的材料。例如，作为高折射率粒子，可使用氧化锆、氧化钛、氧化铌、三氧化锑、五氧化锑、氧化锡、ATO、氧化铟、ITO、氧化锌等金属氧化物。这些高折射率材料当中，由于氧化锆的折射率相对较高，并且可以提升高折射率硬质涂层23的透明性，因而更优选。高折射率微粒子的粒径为10至100nm。为了提高与粘结剂的结合力，更优选使用表面经有机链改性过的高折射率微粒子。涂布液的涂布方法及固化方法可使用在上述低折射率层的形成方法中示出的方法。
如图3的构成例，在设置高折射率硬质涂层23的情况下，将高折射率硬质涂层23的折射率设为1.63至1.67。若高折射率硬质涂层的折射率小于1.63，则透明导电膜9a及9b的透过光的b*值变得大于+0.6，透明导电膜9a及9b带有黄色。另一方面，若高折射率硬质涂层的折射率变得大于1.67，则透明导电膜9a及9b的透过光的b*值变得小于-0.1，透明导电膜9a及9b带有紫色。另外，若高折射率硬质涂层的折射率变得大于1.67，则400至800nm的波长区域的光的反射光谱变为起伏状的波形，由于高折射率硬质涂层23和透明基材20的干涉条纹，透明电极层22出现彩虹色。另外，优选使高折射率硬质涂层23的厚度为1.0至2.0μm。
(防粘连层)
防粘连层24为在透明导电膜9a及9b以辊对辊的方式进行制造时和/或制造后，为了防止膜彼此之间的粘附而设置的层，在防粘连层24的表面上有细微的凹凸。这种细微的凹凸通过防粘连层24所含的微粒子而形成。防粘连层24可通过以下方式形成，即将包含电离放射线固化型树脂等粘结剂以及微粒子的涂布液涂布于透明基材20，再通过光聚合使涂膜固化。在该涂布液中使用的粘结剂或添加剂没有特别的限定，可使用公知的物质。例如，作为微粒子，可使用二氧化硅、滑石等无机微粒子、或者丙烯酸树脂或苯乙烯树脂等有机微粒子。
需要说明的是，在用于形成上述低折射率层21、高折射率硬质涂层23及防粘连层24的涂布液中，根据需要，也可添加光聚合引发剂、溶剂、去污剂、表面调节剂、流平剂、折射率调节剂、光敏剂等。
如上所述，在本发明所涉及的透明导电膜9a及9b中，通过设置低折射率层21作为光学调整层，使得图案化后存在透明电极层22的部分与不存在透明电极层22的部分的色差变小，即使在与常规相比增加透明电极层22的厚度的情况下，也可以充分抑制由透明电极层22而来的黄色感，并且也可以抑制透明导电膜9a及9b带有紫色。另外，通过在透明基材20与透明电极层22之间***低折射率层21(以及高折射率硬质涂层23)，可以提高透明电极层22相对于透明基材20的密合强度。
实施例
以下，对于具体实施本发明所涉及的透明导电膜的实施例进行说明。
(实施例1至5、比较例1至4)
制作图2所示的层构成的膜作为实施例1至5及比较例1至4所涉及的透明导电膜。
首先，将表1所示的低折射率层形成用涂布液涂布于厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一面上，再进行干燥。之后，使用紫外线照射装置并以250mJ/cm2的照射剂量进行紫外线照射，从而使涂膜固化，形成了低折射率层。需要说明的是，低折射率层形成用涂布液以干燥后的厚度成为表1所示的值的方式进行涂布。
接着，在所得的层叠膜的低折射率层上，通过溅射法并以表1所记载的厚度将ITO成膜，成膜后在150℃下进行退火处理，从而形成透明电极层，得到了透明导电膜。
(实施例6至14、比较例5和6)
制作图3所示的层构成的膜作为实施例6至14及比较例5和6所涉及的透明导电膜。
首先，将表1所示的高折射率硬质涂层形成用涂布液涂布于厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一面上，再进行干燥。之后，使用紫外线照射装置并以200mJ/cm2的照射剂量进行紫外线照射，从而使涂膜固化，形成了高折射率硬质涂层。需要说明的是，高折射率硬质涂层形成用涂布液以干燥后的厚度成为1.5μm的方式进行涂布。
接着，在所得的层叠膜的高折射率硬质涂层上，涂布表1所示的低折射率层形成用涂布液，再进行干燥。之后，使用紫外线照射装置并以250mJ/cm2的照射剂量进行紫外线照射，从而使涂膜固化，形成了低折射率层。需要说明的是，低折射率层形成用涂布液以干燥后的厚度成为表1所示的值的方式进行涂布。
然后，在所得的层叠膜的低折射率层上，通过溅射法并以表1所记载的厚度将ITO成膜，成膜后在150℃下进行退火处理，从而形成透明电极层，得到了透明导电膜。
如下所述地，对所得透明导电膜的透过光的a*值及b*值、彩虹光斑(虹ムラ)的有无、400至800nm的波长范围中反射光谱的最大值进行评价。
[透过光的a*值及b*值]
使用分光光度计(UV-4100，株式会社日立製作所)，从透明导电层侧以5°的入射角照射光，并测定了透过光的a*值及b*值。
[彩虹光斑的有无]
将具有黑色粘合层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜贴合到所得透明导电膜的背面(未层叠透明电极层的一侧的透明基材的面)，并通过目视确认在透明电极层侧是否生成彩虹色的干涉条纹(彩虹光斑)。
[400至800nm的波长范围的反射率]
使用分光光度计(UV-4100，株式会社日立製作所)，在400至800nm的波长范围内使波长每1nm地变化，并同时从透明导电层侧照射光，测定了透明导电膜的光反射率。由所测定的光反射率的光谱，确定在500至620nm的范围内取得最大值的波长。
表1示出了在实施例1至14以及比较例1至6所涉及的透明导电膜的制作中使用的涂布液、各层的厚度、低折射率层及高折射率硬质涂层的折射率、a*值及b*值、彩虹光斑的有无(○：无彩虹光斑，×：有彩虹光斑)、反射光谱在500至620nm的范围内成为最大值时的波长。
另外，图5示出了实施例3、比较例2及比较例3所涉及的透明导电膜的反射光谱。
如表1所示，可以确认，对于实施例1至14所涉及的透明导电膜的任一者，a*值在-0.75至+0.75的范围内，b*值在-0.1至+0.6的范围内，反射光谱在500至620nm的范围内取得最大值，即使在超过20nm的厚度下形成透明导电层，也抑制了由透明导电层而来的黄化。另外，对于实施例1至14所涉及的透明导电膜的任一者，未确认有彩虹光斑。
对于比较例1所涉及的透明导电膜，由于其低折射率层的折射率小于1.42，a*值及b*值在抑制色调所需要的范围以外，因而透明导电膜带有紫色。
对于比较例2及3所涉及的透明导电膜，由于其低折射率层的厚度在150至190nm的范围以外，因而反射光谱未在500至620nm的范围内取得最大值，并且b*值变大，透明导电膜带有黄色。
对于比较例4所涉及的透明导电膜，由于低折射率层的折射率大于1.50，因而b*值变大，透明导电膜带有黄色。
对于比较例5及6，虽然低折射率层的折射率及厚度在抑制色调所需要的范围内，但是高折射率硬质涂层的折射率在本发明的范围以外。更详细而言，对于比较例5所涉及的透明导电膜，由于其高折射率硬质涂层的折射率小于1.63，因而b*值变大，透明导电膜带有黄色。另外，对于比较例6所涉及的透明导电膜，由于其高折射率硬质涂层的折射率大于1.67，因而产生了彩虹光斑(彩虹色的干涉条纹)。
由上可以确认，根据本发明，在透明导电膜及包括该透明导电膜的触摸面板中，可以充分地抑制黄化。
本发明可以用于在触摸面板中使用的透明导电膜。
以上，虽然对本发明进行了详细的说明，但是前述的说明在各方面都仅仅是本发明的例示，而不是意在限制其范围。不言而喻，可以进行不脱离本发明的范围的各种改进或变形。
Claims (5)
1.一种透明导电膜，其在透明基材的一面上依次层叠低折射率层及透明电极层而成，其特征在于：
所述低折射率层的折射率为1.42至1.50，所述低折射率层的厚度为150至190nm，
所述透明导电膜的在CIE L*a*b*颜色空间中的a*值为-0.75至+0.75，b*值为-0.1至+0.6，并且
400至800nm的波长区域的光的反射光谱在500至620nm的范围内取得最大值。
2.一种透明导电膜，其在透明基材的一面上依次层叠高折射率硬质涂层、低折射率层及透明电极层而成，其特征在于：
所述高折射率硬质涂层的折射率为1.63至1.67，
所述低折射率层的折射率为1.42至1.50，所述低折射率层的厚度为150至190nm，
所述透明导电膜的在CIE L*a*b*颜色空间中的a*值为-0.75至+0.75，b*值为-0.1至+0.6，并且
400至800nm的波长区域的光的反射光谱在500至620nm的范围内取得最大值。
3.根据权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于：所述低折射率层与所述透明电极层的密合强度高于所述透明基材与所述透明电极层的密合强度。
4.根据权利要求1或2所述的透明导电膜，其特征在于：在所述透明基材的另一面上进一步包括防粘连层。
5.一种触摸面板，其包括根据权利要求1或2所述的透明导电膜。
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