JP2007018869A - Transparent conductive film and touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高分子フィルム上に透明導電薄膜を形成してなる透明導電性フィルムであって、透明導電薄膜の耐剥離性に優れ、また、ハードコート層の耐摺動性に優れ、熱収縮性が小さく、かつ硬度の高い透明導電性フィルムと、この透明導電性フィルムを有する耐久性に優れたタッチパネルに関する。 The present invention is a transparent conductive film formed by forming a transparent conductive thin film on a polymer film, which has excellent peeling resistance of the transparent conductive thin film, excellent sliding resistance of the hard coat layer, and heat shrinkage. The present invention relates to a transparent conductive film having low hardness and high hardness, and a touch panel excellent in durability having this transparent conductive film.
指で押したり、専用ペンで描画すると、その部分が対面電極と接触、通電して信号が入力される抵抗膜式タッチパネルは、小型、軽量、薄型化に有利であることから、各種の家電や携帯端末の入力機器として広く用いられている。 Resistive touch panels that input signals when they are pressed with a finger or drawn with a dedicated pen are in contact with the facing electrodes and energized are advantageous for miniaturization, light weight, and thinning. Widely used as an input device for portable terminals.
抵抗膜式タッチパネルは、図２に示す如く、ガラス板１の上に透明導電薄膜２を形成してなる下部電極３の上に、ＰＥＴフィルム等の高分子フィルム４に透明導電薄膜５を形成してなる上部電極６を、透明導電薄膜２，５が対面するようにスペーサ（マイクロドットスペーサ）７を介して積層したものであり、上部電極６の表示面を指やペンで押すと、上部電極６と下部電極３とが接触して通電し信号が入力される。なお、上部電極６の表面には、高分子フィルム４の保護のためにハードコート層８が設けられている。
As shown in FIG. 2, the resistive touch panel has a transparent conductive thin film 5 formed on a polymer film 4 such as a PET film on a
従来において、タッチパネルの透明導電薄膜２，５は、一般にＤＣスパッタリングにより形成されている。 Conventionally, the transparent conductive thin films 2 and 5 of the touch panel are generally formed by DC sputtering.
このようなタッチパネルでは、指やペンによる入力に伴って、上部電極６の透明導電薄膜５と下部電極３の透明導電薄膜２とが接触と非接触とを繰り返すこととなるが、透明導電薄膜５，２の形成材料であるＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の透明導電性材料は、耐擦傷性が低いために、透明導電薄膜２，５のうち、特にタッチパネルの入力時に繰り返し変形を受ける上部電極６の透明導電薄膜５には亀裂が入り易く、また、同材質の透明導電薄膜２，５同士の接触、非接触で透明導電薄膜５が基材である高分子フィルム４から剥離して脱落し易いという問題があった。
In such a touch panel, the transparent conductive thin film 5 of the upper electrode 6 and the transparent conductive thin film 2 of the
上部電極６の透明導電薄膜５が損傷したり、剥離したりすると、透明導電薄膜５面の電気抵抗値が変化し、また、その均一性が失われ、電気特性が損なわれることにより、正確な入力を行うことができなくなり、このことがタッチパネルの信頼性を損ない、損傷、欠陥、耐久性低下の原因となっていた。 If the transparent conductive thin film 5 of the upper electrode 6 is damaged or peeled off, the electric resistance value on the surface of the transparent conductive thin film 5 changes, the uniformity is lost, and the electrical characteristics are impaired. This makes it impossible to perform input, which impairs the reliability of the touch panel and causes damage, defects, and a decrease in durability.
透明導電薄膜の剥離を防止するために、ＰＥＴフィルムと透明導電薄膜の間にＳｉＯ２やＳｉＣ等のスパッタ又はシラザンポリマーのウェットコーティング等のアンダーコート層を介在させることも提案されているが、十分に満足し得る剥離防止効果は得られておらず、透明導電薄膜として、耐摺動性に優れた結晶ＩＴＯ薄膜を用いても耐摺動試験ではＩＴＯ薄膜の剥離が容易に確認される。特に、額縁試験という非常に厳しい耐摺動試験を行う際に、摺動試験１０万回以内でＩＴＯ薄膜が剥離する。 In order to prevent peeling of the transparent conductive thin film, it has been proposed to interpose an undercoat layer such as a sputter of SiO 2 or SiC or a wet coating of silazane polymer between the PET film and the transparent conductive thin film. Is not obtained, and even if a crystalline ITO thin film having excellent sliding resistance is used as the transparent conductive thin film, peeling of the ITO thin film is easily confirmed in the sliding resistance test. In particular, when a very severe sliding resistance test called a frame test is performed, the ITO thin film peels off within 100,000 sliding tests.
そこで、耐摺動試験の際のタッチペンからの応力緩和のために、ハードコート層／ＰＥＴフィルム／粘着剤層／ＰＥＴ層／アンダーコート層／透明導電薄膜の積層構成としたタッチパネル用透明導電性フィルムが市販されている。この透明導電性フィルムであれば、粘着剤層の柔らかさによって摺動時の応力が緩和され、額縁試験でも１０万回以上の耐久性が示されるが、フィルム構成が非常に複雑になり、製法も複雑となってコストが高くつくという欠点がある。 Therefore, in order to relieve stress from the touch pen during the sliding resistance test, a transparent conductive film for a touch panel having a laminated structure of a hard coat layer / PET film / adhesive layer / PET layer / undercoat layer / transparent conductive thin film. Is commercially available. With this transparent conductive film, the stress at the time of sliding is relieved by the softness of the adhesive layer, and the frame test shows durability of 100,000 times or more, but the film configuration becomes very complicated, and the production method Has the disadvantage that it is complicated and expensive.
そこで、本発明者らは、特開２００４−１５８２５３号公報において、透明導電薄膜の欠損、剥離等を生じることがなく、しかもフィルム構成が簡易で安価に提供される透明導電性フィルムを発明した。即ち、図１の通り、特開２００４−１５８２５３号公報には、高分子フィルム１１の一方の面にハードコート層１２が形成され、他方の面に透明導電薄膜１４が形成されてなる透明導電性フィルム１０において、該高分子フィルム１１と透明導電薄膜１４との間に、アクリル系樹脂よりなる応力緩和層１３が設けられた透明導電性フィルム１０が記載されている。なお、必要に応じ、透明導電膜１４上に、さらにオーバーコート層１５が設けられる。 In view of this, the present inventors have invented a transparent conductive film in JP 2004-158253 A that does not cause defects or peeling of the transparent conductive thin film, and is simple and inexpensive. That is, as shown in FIG. 1, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-158253 discloses a transparent conductive film in which a hard coat layer 12 is formed on one surface of a polymer film 11 and a transparent conductive thin film 14 is formed on the other surface. In the film 10, a transparent conductive film 10 in which a stress relaxation layer 13 made of an acrylic resin is provided between the polymer film 11 and the transparent conductive thin film 14 is described. If necessary, an overcoat layer 15 is further provided on the transparent conductive film 14.
この透明導電性フィルム１０では、アクリル系樹脂よりなる応力緩和層１３が高分子フィルム１１と透明導電薄膜１４との間に介在することにより、この応力緩和層１３により摺動時の応力を緩和し、永久歪みを低減して透明導電薄膜１４の剥離を有効に防止することができる。また、この透明導電性フィルムはハードコート層／高分子フィルム／応力緩和層／透明導電薄膜という簡易な層構成であるため安価に提供される。なお、この応力緩和層は厚み１０〜５０μｍであり、０．５μｍ押し込み深さにおけるビッカース硬さ３８〜２４０Ｎ／ｍｍ２であることが好ましい。
しかし、上記特開２００４−１５８２５３号公報の透明導電性フィルムにあっては、応力緩和層が柔らかいため、透明導電性フィルムをハードコート層側からタッチペンで押すと、応力緩和層のうちタッチペンで押した箇所に相当する部分が大きく凹み、このためハードコート層のうちタッチペンで押した箇所が大きく歪むことから、ハードコート層の耐摺動性が悪化するという不都合がある。 However, in the transparent conductive film disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-158253, since the stress relaxation layer is soft, when the transparent conductive film is pressed with the touch pen from the hard coat layer side, the stress relaxation layer is pressed with the touch pen. The portion corresponding to the spot is greatly dented, and the portion of the hard coat layer that is pressed with the touch pen is greatly distorted, resulting in inconvenience that the sliding resistance of the hard coat layer is deteriorated.
なお、耐摺動性を良好にするためには柔らかいハードコート層を使用すればよいが、それでは透明導電性フィルムの硬度が非常に低くなり、ハードコート層が傷付き易くなる。 In order to improve the sliding resistance, a soft hard coat layer may be used. However, the hardness of the transparent conductive film becomes very low, and the hard coat layer is easily damaged.
さらに、ハードコート層の温度変化による熱収縮が大きい場合、透明導電性フィルムに反りが生じるおそれがあるため、熱収縮を小さくする必要もある。 Furthermore, when the thermal shrinkage due to the temperature change of the hard coat layer is large, the transparent conductive film may be warped, and thus it is necessary to reduce the thermal shrinkage.
本発明は、上記問題点を解決し、耐摺動性に優れ、熱収縮が小さく、かつ硬度の高いハードコート層を備えた透明導電性フィルムと、この透明導電性フィルムを有する耐久性に優れたタッチパネルを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, has excellent sliding resistance, low thermal shrinkage, and a hard conductive layer having a high hardness, and excellent durability having this transparent conductive film. An object is to provide a touch panel.
本発明（請求項１）の透明導電性フィルムは、高分子フィルムの一方の面にハードコート層が形成され、他方の面に透明導電薄膜が形成されてなる透明導電性フィルムであって、該高分子フィルムと透明導電薄膜との間に、アクリル系樹脂よりなる応力緩和層が設けられており、該応力緩和層の厚みが１０〜５０μｍであり、ビッカース硬さが３８〜２４０Ｎ／ｍｍ２である透明導電性フィルムにおいて、該ハードコート層がアクリル樹脂を含有し、該アクリル樹脂の組成が、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート：２０〜４０重量部
ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート：６０〜８０重量部
であることを特徴とするものである。
The transparent conductive film of the present invention (Invention 1) is a transparent conductive film in which a hard coat layer is formed on one surface of a polymer film and a transparent conductive thin film is formed on the other surface, A stress relaxation layer made of an acrylic resin is provided between the polymer film and the transparent conductive thin film, the thickness of the stress relaxation layer is 10 to 50 μm, and the Vickers hardness is 38 to 240 N / mm 2 . In a certain transparent conductive film, the hard coat layer contains an acrylic resin, and the composition of the acrylic resin is:
Pentaerythritol tetraacrylate: 20 to 40 parts by weight
Dimethylol tricyclodecane diacrylate: 60 to 80 parts by weight.
請求項２の透明導電性フィルムは、請求項１において、前記ハードコート層は無機酸化物微粒子を含有し、前記アクリル樹脂と該無機酸化物微粒子の総量に対する該無機酸化物微粒子の含有割合が１０重量％以下であることを特徴とするものである。 The transparent conductive film according to claim 2 is the transparent conductive film according to claim 1, wherein the hard coat layer contains inorganic oxide fine particles, and the content ratio of the inorganic oxide fine particles to the total amount of the acrylic resin and the inorganic oxide fine particles is 10. It is characterized by being not more than% by weight.
請求項３の透明導電性フィルムは、請求項１又は２において、前記ハードコート層の膜厚が４〜７μｍであることを特徴とするものである。
The transparent conductive film according to
請求項４の透明導電性フィルムは、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記高分子フィルムの一方の面に易接着層を介して前記ハードコート層が形成されており、該易接着層の屈折率をｎ（ｉ）、該高分子フィルムの屈折率をｎ（ｔ）、該ハードコート層の屈折率をｎ（ｈ）としたときに、
ｎ（ｉ）＝｛ｎ（ｔ）＋ｎ（ｈ）｝／２±０．０３
と調整されており、かつ、該易接着層の膜厚が３０〜１２０ｎｍであることを特徴とするものである。
The transparent conductive film according to claim 4 is the transparent adhesive film according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard coat layer is formed on one surface of the polymer film via an easy adhesion layer. When the refractive index of the layer is n (i), the refractive index of the polymer film is n (t), and the refractive index of the hard coat layer is n (h),
n (i) = {n (t) + n (h)} / 2 ± 0.03
And the film thickness of the easy-adhesion layer is 30 to 120 nm.
請求項５の透明導電性フィルムは、請求項１ないし４のいずれか１項において、さらに、前記ハードコート層は、２〜１０ｐｈｒの光開始剤を含有し、かつ、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の不活性ガス雰囲気中にて３００ｍＪ／ｃｍ２以上の積算光量で硬化させたものであることを特徴とするものである。 The transparent conductive film according to claim 5 is the transparent conductive film according to any one of claims 1 to 4, wherein the hard coat layer contains 2 to 10 phr of a photoinitiator and has an oxygen concentration of 1000 ppm or less. It is characterized by being cured with a cumulative light quantity of 300 mJ / cm 2 or more in a gas atmosphere.
請求項６の透明導電性フィルムは、請求項１ないし５のいずれか１項において、該応力緩和層は塗工により形成されていることを特徴とするものである。 A transparent conductive film according to a sixth aspect is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the stress relaxation layer is formed by coating.
請求項７の透明導電性フィルムは、請求項１又ないし６のいずれか１項において、該透明導電薄膜はスパッタリング法により形成されていることを特徴とするものである。 A transparent conductive film according to a seventh aspect is characterized in that, in any one of the first and sixth aspects, the transparent conductive thin film is formed by a sputtering method.
請求項８の透明導電性フィルムは、請求項１ないし７のいずれか１項において、該透明導電薄膜上にスパッタリング法によりオーバーコート層が形成されていることを特徴とするものである。 The transparent conductive film according to an eighth aspect is characterized in that, in any one of the first to seventh aspects, an overcoat layer is formed on the transparent conductive thin film by a sputtering method.
本発明（請求項９）のタッチパネルは、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の透明導電性フィルムを備えることを特徴とするものである。 The touch panel of this invention (Claim 9) is provided with the transparent conductive film of any one of Claim 1 thru | or 8.
本発明の透明導電性フィルム及びタッチパネルにあっては、アクリル系樹脂よりなる応力緩和層が高分子フィルムと透明導電薄膜との間に介在しており、この応力緩和層が摺動時の応力を緩和することから、透明導電薄膜の剥離が有効に防止される。 In the transparent conductive film and the touch panel of the present invention, a stress relaxation layer made of an acrylic resin is interposed between the polymer film and the transparent conductive thin film, and this stress relaxation layer reduces the stress during sliding. Since it relaxes, peeling of the transparent conductive thin film is effectively prevented.
本発明の透明導電性フィルムは、ハードコート層が、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２０〜４０重量部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート６０〜８０重量部よりなるアクリル樹脂を含有する。かかるハードコート層は、耐摺動性に優れ、熱収縮が小さく、かつ硬度が高いものとなる。 In the transparent conductive film of the present invention, the hard coat layer contains an acrylic resin composed of 20 to 40 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate and 60 to 80 parts by weight of dimethyloltricyclodecane diacrylate. Such a hard coat layer has excellent sliding resistance, small thermal shrinkage, and high hardness.
一般に、ハードコート層中に、アクリル樹脂と共に無機酸化物微粒子を含有することがある。この理由は、無機酸化物微粒子の種類によっては、耐擦傷性を付与することができたり、ハードコートの屈折率を調整することができるためである。 In general, the hard coat layer may contain inorganic oxide fine particles together with an acrylic resin. This is because the scratch resistance can be imparted or the refractive index of the hard coat can be adjusted depending on the type of inorganic oxide fine particles.
ハードコート層中の無機酸化物微粒子の含有割合は、アクリル樹脂及び無機酸化物微粒子の総量に対して１０重量％以下であることが好ましい。１０％以上であると、耐摺動性が著しく劣ってくるからである。 The content ratio of the inorganic oxide fine particles in the hard coat layer is preferably 10% by weight or less based on the total amount of the acrylic resin and the inorganic oxide fine particles. It is because sliding resistance will be remarkably inferior when it is 10% or more.
本発明では、ハードコート層の膜厚が４〜７μｍであることが好ましい。 In this invention, it is preferable that the film thickness of a hard-coat layer is 4-7 micrometers.
本発明においては、高分子フィルムの一方の面に易接着層を介して前記ハードコート層が形成されており、該易接着層の屈折率をｎ（ｉ）、該高分子フィルムの屈折率をｎ（ｔ）、ハードコート層の屈折率をｎ（ｈ）とすると、
ｎ（ｉ）＝｛ｎ（ｔ）＋ｎ（ｈ）｝／２±０．０３
と調整されており、かつ、該易接着層の膜厚が３０〜１２０ｎｍであることが好ましい。上記の式を満たすと、いわゆる干渉ジミが大幅に低減され、外観が向上する。
In the present invention, the hard coat layer is formed on one surface of the polymer film via an easy adhesion layer, and the refractive index of the easy adhesion layer is n (i), and the refractive index of the polymer film is When n (t) and the refractive index of the hard coat layer are n (h),
n (i) = {n (t) + n (h)} / 2 ± 0.03
It is preferable that the thickness of the easy-adhesion layer is 30 to 120 nm. When the above equation is satisfied, so-called interference fringes are greatly reduced and the appearance is improved.
本発明において、透明導電薄膜はスパッタリング法により形成されることが好ましい。この透明導電薄膜上にはスパッタリング法によりオーバーコート層が形成されていることが好ましく、これにより透明導電薄膜の機械的耐久性を高めることができる。 In the present invention, the transparent conductive thin film is preferably formed by a sputtering method. It is preferable that an overcoat layer is formed on the transparent conductive thin film by a sputtering method, whereby the mechanical durability of the transparent conductive thin film can be enhanced.
以下に図面を参照して本発明の透明導電性フィルム及びタッチパネルの実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of a transparent conductive film and a touch panel according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本実施の形態の透明導電性フィルムは、上記従来の技術における図１の透明導電性フィルムと同一の積層構造であるが、ハードコート層の材質が異なるものである。 The transparent conductive film of the present embodiment has the same laminated structure as the transparent conductive film of FIG. 1 in the above prior art, but the material of the hard coat layer is different.
図１の透明導電性フィルム１０は、高分子フィルム１１の一方の面にハードコート層１２が形成され、他方の面にアクリル系樹脂よりなる応力緩和層１３を介して透明導電薄膜１４が形成され、この透明導電薄膜１４の上にオーバーコート層１５が形成されたものである。 In the transparent conductive film 10 of FIG. 1, a hard coat layer 12 is formed on one surface of a polymer film 11, and a transparent conductive thin film 14 is formed on the other surface through a stress relaxation layer 13 made of an acrylic resin. The overcoat layer 15 is formed on the transparent conductive thin film 14.
高分子フィルム１１の樹脂材料としては、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等が挙げられるが、特に強度面でＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＴＡＣ、とりわけＰＥＴ、ＴＡＣが好ましい。 Examples of the resin material for the polymer film 11 include polyester, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polymethyl methacrylate (PMMA), acrylic, polycarbonate (PC), polystyrene, triacetate (TAC), polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, Polyvinylidene chloride, polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, metal ion cross-linked ethylene-methacrylic acid copolymer, polyurethane, cellophane, etc. are mentioned, but particularly in terms of strength, PET, PC, PMMA, TAC, especially PET and TAC are preferred.
このような高分子フィルム１１の厚さは、透明導電性フィルムの用途等によっても異なるが、タッチパネルの上部電極としての用途には、通常の場合１３μｍ〜０．５ｍｍ程度とされる。この高分子フィルムの厚さが１３μｍ未満では、上部電極としての十分な耐久性を得ることができず、０．５ｍｍを超えると得られるタッチパネルの厚肉化を招き、また、上部電極としての柔軟性も損なわれ、好ましくない。 The thickness of the polymer film 11 varies depending on the use of the transparent conductive film, but is usually about 13 μm to 0.5 mm for use as the upper electrode of the touch panel. If the thickness of the polymer film is less than 13 μm, sufficient durability as the upper electrode cannot be obtained, and if it exceeds 0.5 mm, the resulting touch panel becomes thicker and more flexible as the upper electrode. The properties are also impaired, which is not preferable.
ハードコート層１２は、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２０〜４０重量部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート６０〜８０重量部よりなるアクリル樹脂を含有する。なお、「含有する」には、該アクリル樹脂のみよりなることも含まれる。該組成のアクリル樹脂を含有するハードコート層１２は、耐摺動性に優れ、熱収縮が小さく、かつ硬度が高いものとなる。このため、このハードコート層１２を備えた透明導電性フィルム１０は、耐久性に優れるものとなる。 The hard coat layer 12 contains an acrylic resin composed of 20 to 40 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate and 60 to 80 parts by weight of dimethylol tricyclodecane diacrylate. In addition, “contains” includes that the acrylic resin alone is included. The hard coat layer 12 containing the acrylic resin having the composition has excellent sliding resistance, small thermal shrinkage, and high hardness. For this reason, the transparent conductive film 10 provided with the hard coat layer 12 is excellent in durability.
このアクリル樹脂の組成を、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２０重量部未満、残部をジメチロールトリシクロデカンジアクリレートとすると、熱収縮は小さいが、耐摺動性に劣り、硬度も低くなる。また、ペンタエリスリトールテトラアクリレートを４０重量部超とし、残部をジメチロールトリシクロデカンジアクリレートとすると、耐摺動性に優れ、硬度も高くなるが、熱収縮が大きくなる。 When the composition of this acrylic resin is less than 20 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate and the remainder is dimethylol tricyclodecane diacrylate, the thermal shrinkage is small, but the sliding resistance is poor and the hardness is low. Moreover, when pentaerythritol tetraacrylate is more than 40 parts by weight and the remainder is dimethylol tricyclodecane diacrylate, the sliding resistance is excellent and the hardness is increased, but the heat shrinkage is increased.
ハードコート層１２中には、上記組成のアクリル樹脂の他に無機酸化物微粒子を含有してもよい。このように無機酸化物微粒子を含有する理由は無機酸化物微粒子の種類によっては、耐擦傷性を付与することができたり、ハードコートの屈折率を調整することができるためである。 In addition to the acrylic resin having the above composition, the hard coat layer 12 may contain inorganic oxide fine particles. The reason for containing the inorganic oxide fine particles as described above is that, depending on the kind of the inorganic oxide fine particles, it is possible to impart scratch resistance or to adjust the refractive index of the hard coat.
ハードコート層中の無機酸化物微粒子の含有割合は、アクリル樹脂及び無機酸化物微粒子の総量に対して１０重量％以下であることが好ましい。１０％以上であると、耐摺動性が著しく劣ってくるからである。 The content ratio of the inorganic oxide fine particles in the hard coat layer is preferably 10% by weight or less based on the total amount of the acrylic resin and the inorganic oxide fine particles. It is because sliding resistance will be remarkably inferior when it is 10% or more.
ハードコート層の膜厚は、４〜７μｍであることが好ましい。 The film thickness of the hard coat layer is preferably 4 to 7 μm.
アクリル系樹脂よりなる応力緩和層（以下「ソフトアクリル層」と称す場合がある。）１３は、アクリル系樹脂の塗工液を高分子フィルム１１に塗工し、光硬化又は熱硬化、好ましくは光硬化させることにより形成される。 A stress relieving layer (hereinafter sometimes referred to as “soft acrylic layer”) 13 made of an acrylic resin is applied to the polymer film 11 with an acrylic resin coating solution, and is photocured or thermally cured, preferably It is formed by photocuring.
このソフトアクリル層１３の厚みが薄過ぎるとソフトアクリル層１３を形成したことによる十分な応力緩和効果を得ることができず、厚過ぎると透明導電性フィルムの厚みが厚くなり好ましくない。従って、ソフトアクリル層１３は１０〜５０μｍの厚さに形成する。 If the thickness of the soft acrylic layer 13 is too thin, a sufficient stress relaxation effect due to the formation of the soft acrylic layer 13 cannot be obtained, and if it is too thick, the thickness of the transparent conductive film is undesirably increased. Therefore, the soft acrylic layer 13 is formed to a thickness of 10 to 50 μm.
また、このソフトアクリル層１３が柔らか過ぎるとソフトアクリル層１３が硬化し難く、この上に透明導電薄膜１４を密着性良く形成することが困難である。ソフトアクリル層１３が硬過ぎると、応力緩和効果が低くなる。このため、ソフトアクリル層１３は０．５μｍ深さでのビッカース硬さで３８〜２４０Ｎ／ｍｍ２の範囲である。 If the soft acrylic layer 13 is too soft, the soft acrylic layer 13 is difficult to cure, and it is difficult to form the transparent conductive thin film 14 thereon with good adhesion. If the soft acrylic layer 13 is too hard, the stress relaxation effect is lowered. For this reason, the soft acrylic layer 13 is in the range of 38 to 240 N / mm 2 in terms of Vickers hardness at a depth of 0.5 μm.
ソフトアクリル層１３の硬さは、ソフトアクリル層１３の形成において、種々のアクリルモノマーの配合比を変えることにより調整することができる。 The hardness of the soft acrylic layer 13 can be adjusted by changing the blending ratio of various acrylic monomers in the formation of the soft acrylic layer 13.
透明導電薄膜１４の構成材料としては特に制限はなく、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミナドープ・スズ酸化物（ＡＴＯ）、又はアンチモンドープ・亜鉛酸化物（ＡＺＯ）等が挙げられるが、何らこれらに限定されるものではない。 There is no restriction | limiting in particular as a constituent material of the transparent conductive thin film 14, Indium tin oxide (ITO), Indium zinc oxide (IZO), Alumina dope tin oxide (ATO), or antimony dope zinc oxide ( AZO) and the like, but are not limited thereto.
この透明導電薄膜１４の膜厚が薄過ぎると十分な導電性を得ることができず、過度に厚くても導電性には差異はなく、成膜コストが高くつく上に透明導電性フィルムの厚みが厚くなって好ましくない。このため、透明導電薄膜の膜厚は１〜５００ｎｍ、特に５〜１００ｎｍであることが好ましい。 If the transparent conductive thin film 14 is too thin, sufficient conductivity cannot be obtained. Even if the transparent conductive thin film 14 is excessively thick, there is no difference in conductivity, and the film formation cost is high and the thickness of the transparent conductive film is high. Is not preferable because it becomes thick. For this reason, it is preferable that the film thickness of a transparent conductive thin film is 1-500 nm, especially 5-100 nm.
このような透明導電薄膜１４は、得られる透明導電薄膜の緻密性、機械的強度、ソフトアクリル層に対する接着性に優れ、成膜時のコンタミが少なく、また高速での成膜が可能なことから、スパッタリング法により形成することが好ましい。 Such a transparent conductive thin film 14 is excellent in the denseness, mechanical strength, and adhesion to the soft acrylic layer of the obtained transparent conductive thin film, has little contamination during film formation, and can be formed at high speed. It is preferable to form by sputtering.
透明導電薄膜１４上のオーバーコート層１５は透明導電薄膜１４を保護するためのものであり、オーバーコート層１５の材料としては、酸化物、窒化物、炭化物、カーボン及びこれらの複合材料（例えば酸窒化物等）よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を主成分とするもの、より具体的にはＣ（カーボン）、ＣＮｘ（ｘ≦１．４）、ＢＮｘ（ｘ≦１．１）、ＢｘＣ（ｘ＝１×１０６〜２）、ＳｉＣ等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を主成分とするものが用いられる。 The overcoat layer 15 on the transparent conductive thin film 14 is for protecting the transparent conductive thin film 14, and as the material of the overcoat layer 15, oxides, nitrides, carbides, carbon, and composite materials thereof (for example, acid A main component of one or more selected from the group consisting of nitride and the like, more specifically C (carbon), CN x (x ≦ 1.4), BN x (x ≦ 1. 1), BxC (x = 1x10 < 6 > -2), SiC, etc. are mentioned, What has these 1 type (s) or 2 or more types as a main component is used.
オーバーコート層１５の膜厚が過度に薄いと透明導電薄膜１４の保護効果を十分に得ることができず、逆に過度に厚いと透明性が低下したり、透明導電フィルム自体の厚さも厚くなり、好ましくない。従って、オーバーコート層１５の膜厚は０．５〜１００ｎｍ、特に０．５〜５０ｎｍとするのが好ましい。 If the overcoat layer 15 is excessively thin, the protective effect of the transparent conductive thin film 14 cannot be sufficiently obtained. Conversely, if the overcoat layer 15 is excessively thick, the transparency is lowered or the thickness of the transparent conductive film itself is increased. It is not preferable. Therefore, the thickness of the overcoat layer 15 is preferably 0.5 to 100 nm, particularly preferably 0.5 to 50 nm.
このようなオーバーコート層１５は、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、レーザーアブレーション等の物理蒸着法、又はＣＶＤ等の化学蒸着法、特に好ましくはスパッタリング法で成膜するのが、得られるオーバーコート層の緻密性、透明導電薄膜に対する接着性に優れ、成膜時のコンタミが少なく、また高速での成膜が可能で、しかも透明導電薄膜の成膜後同一の装置内で連続的に成膜を行うことができ、成膜効率にも優れる点で望ましい。 Such an overcoat layer 15 is formed by a physical vapor deposition method such as vacuum vapor deposition, sputtering, ion plating, or laser ablation, or a chemical vapor deposition method such as CVD, particularly preferably by sputtering. Excellent layer density and adhesion to the transparent conductive thin film, low contamination during film formation, high-speed film formation, and continuous film formation in the same device after the transparent conductive thin film is formed It is desirable in that it can be performed and the film formation efficiency is excellent.
また、このハードコート層は、２〜１０ｐｈｒの光開始剤を含有し、かつ、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の不活性ガス雰囲気中にて３００ｍＪ／ｃｍ２以上の積算光量で硬化させたものであることが好ましい。酸素濃度が高すぎると、ハードコートの硬化が阻害され、耐摺動性が悪くなる。また、積算光量が３００ｍＪ／ｃｍ２以下であっても、同様にハードコートの硬化が阻害され、耐摺動性が悪くなる。 The hard coat layer contains 2 to 10 phr of a photoinitiator and is hardened with an integrated light quantity of 300 mJ / cm 2 or more in an inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 1000 ppm or less. preferable. When the oxygen concentration is too high, curing of the hard coat is inhibited, and the sliding resistance is deteriorated. Further, even if the integrated light quantity is 300 mJ / cm 2 or less, the hard coat is similarly inhibited from being hardened and the sliding resistance is deteriorated.
本発明のタッチパネルは、図２に示す如く、このような透明導電性フィルムを上部電極として備えるものである。かかるタッチパネルは、透明導電薄膜が剥離し難く、また、ハードコート層が耐摺動性に優れ、熱収縮が小さく、かつ硬度が高いものとなることから、耐久性、信頼性に優れる。 The touch panel of the present invention includes such a transparent conductive film as an upper electrode as shown in FIG. Such a touch panel is excellent in durability and reliability because the transparent conductive thin film is hardly peeled off, and the hard coat layer has excellent sliding resistance, low thermal shrinkage and high hardness.
なお、本発明の透明導電性フィルムは、タッチパネルの上部電極としての用途に好適であるが、その他、透明スイッチングデバイス、その他の各種の光学系透明導電性フィルム用途に有効に使用することができる。 In addition, although the transparent conductive film of this invention is suitable for the use as an upper electrode of a touch panel, it can be effectively used for a transparent switching device and other various optical system transparent conductive film uses.
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、ハードコート層、高分子フィルム、応力緩和層及び透明導電薄膜のいずれかの層間に、層同士の接着やその他の理由のために、他の層が形成されてもよい。かかる透明導電性フィルムの一例は以下の通りである。
ハードコート層／易接着層／高分子フィルム／易接着層／応力緩和層（粘着剤）
／ＰＥＴ／透明導電薄膜
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment. For example, another layer may be formed between any one of the hard coat layer, the polymer film, the stress relaxation layer, and the transparent conductive thin film for adhesion between layers and other reasons. An example of such a transparent conductive film is as follows.
Hard coat layer / easy adhesion layer / polymer film / easy adhesion layer / stress relaxation layer (adhesive)
/ PET / Transparent conductive thin film
この透明導電性フィルムを作製する際には、先ず、両面に易接着層を有する高分子フィルムを用意し、一方の易接着層にハードコート層を塗工し、紫外線を照射して硬化させる。また、それとは別に、ＰＥＴにＩＴＯ等をスパッタすることにより、透明導電薄膜を成膜する。これら２種類の積層体を応力緩和層（粘着剤）でラミネートすることにより、透明導電性フィルムを得る。 When producing this transparent conductive film, first, a polymer film having an easy-adhesion layer on both sides is prepared, a hard coat layer is applied to one easy-adhesion layer, and cured by irradiating ultraviolet rays. In addition, a transparent conductive thin film is formed by sputtering ITO or the like on PET. By laminating these two types of laminates with a stress relaxation layer (adhesive), a transparent conductive film is obtained.
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
［実施例１及び比較例１〜４］
ハードコート層／第１の易接着層／高分子フィルム／第２の易接着層／粘着剤／ＰＥＴ
／透明導電薄膜よりなる透明導電性フィルムを以下の通り作製した。
[Example 1 and Comparative Examples 1 to 4]
Hard coat layer / first adhesive layer / polymer film / second adhesive layer / adhesive / PET
A transparent conductive film made of a transparent conductive thin film was prepared as follows.
「第１の易接着層／高分子フィルム／第２の易接着層」の３層が積層してなる市販の積層体を用意した。 A commercially available laminate obtained by laminating three layers of “first easy-adhesion layer / polymer film / second easy-adhesion layer” was prepared.
この積層体の第１の易接着層上に、表１に示すハードコート剤を塗工し、酸素濃度１０００ｐｐｍのＮ２ガス雰囲気中にて高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で硬化させ、膜厚５μｍのハードコート層を形成した。 On the first easy-adhesive layer of this laminate, the hard coat agent shown in Table 1 was applied and cured with a high-pressure mercury lamp in an N 2 gas atmosphere with an oxygen concentration of 1000 ppm with an integrated light amount of 500 mJ / cm 2 , A hard coat layer having a thickness of 5 μm was formed.
また、ＰＥＴフィルムを用意し、この上に、スパッタリング法によりインジウム：錫＝９０：１０程度の重量比率のＩＴＯターゲットを使用して、透明導電薄膜としてのＩＴＯ膜を成膜した。 Further, a PET film was prepared, and an ITO film as a transparent conductive thin film was formed thereon using an ITO target having a weight ratio of indium: tin = 90: 10 by sputtering.
このＰＥＴフィルムと上記積層体の第２の易接着層とを、応力緩和層としての粘着剤で接着することにより、透明導電性フィルムを得た。 A transparent conductive film was obtained by adhering this PET film and the second easy-adhesion layer of the laminate with an adhesive as a stress relaxation layer.
なお、ハードコート層以外の各層の種類及び膜厚は以下の通りとした。 The types and film thicknesses of the layers other than the hard coat layer were as follows.
第１の易接着層
種類：（株）帝人製「ＯＬＷ１２５」
膜厚：約１００μｍ
ＯＬＷ１２５
種類：（株）帝人製「ＯＬＷ１２５」
膜厚：１２５ｎｍ
第２の易接着層
種類：（株）帝人製「ＯＬＷ１２５」
膜厚：１００ｎｍ
粘着剤（応力緩和層）
種類：総研化学社製「１８１１Ｌ」
膜厚：２５μｍ
ＰＥＴ
種類：（株）帝人製 帝人デュポンフィルム
膜厚：２５〜５０μｍ
ＩＴＯ（透明導電薄膜）
種類：住友金属鉱山（株）製ＩＴＯターゲット
膜厚：２０〜３０ｎｍ
1st easy adhesion layer
Type: “OLW125” manufactured by Teijin Limited
Film thickness: about 100μm
OLW125
Type: “OLW125” manufactured by Teijin Limited
Film thickness: 125nm
Second easy adhesion layer
Type: “OLW125” manufactured by Teijin Limited
Film thickness: 100nm
Adhesive (stress relaxation layer)
Type: “1811L” manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.
Film thickness: 25 μm
PET
Type: Made by Teijin Teijin DuPont Film
Film thickness: 25-50 μm
ITO (transparent conductive thin film)
Type: ITO target manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.
Film thickness: 20-30nm
作製したサンプルのＩＴＯ膜側を、マイクロドットスペーサ付のＩＴＯガラス基板と対向させてこれらを張り合わせ、透明導電性フィルムのハードコート層形成面をポリアセタール樹脂製のタッチパネル用入力ペン（先端部０．８Ｒ）を用い、５００ｇｆの荷重をかけて往復摺動筆記試験を行い、２万回毎にハードコート層における傷の有無を観察した。 The ITO film side of the prepared sample is opposed to an ITO glass substrate with microdot spacers, and these are bonded together, and the hard coat layer forming surface of the transparent conductive film is the input pen for touch panel made of polyacetal resin (tip 0.8R ), A reciprocating sliding writing test was performed under a load of 500 gf, and the presence or absence of scratches in the hard coat layer was observed every 20,000 times.
また、この透明導電性フィルムのハードコート層について、鉛筆硬度試験をＪＩＳ Ｋ ５４００ ８．４に準拠して行った。なお、検査方法は人間による手かき法により行った。 Moreover, the pencil hardness test was done about the hard-coat layer of this transparent conductive film based on JISK54008.4. In addition, the inspection method was performed by a human hand-drawn method.
さらに、該透明導電性フィルムから、長さ１０ｃｍ、幅５ｍｍの短冊状の小片を切り出した。この際、該短冊状小片の長さ方向、幅方向及び厚み方向が、それぞれ該透明導電性フィルムのＭＤ方向、ＴＤ方向及び膜厚方向と平行となるように切り出した。次いで、該短冊状小片をオーブン内で１５０℃にて３０分間加熱し、該短冊状小片が反った高さを測定した。この反り高さが５ｍｍ以下のものを○、５ｍｍ超１０ｍｍ以下のものを×、１０ｍｍ超のものを××として評価した。 Further, a strip-shaped piece having a length of 10 cm and a width of 5 mm was cut out from the transparent conductive film. Under the present circumstances, it cut out so that the length direction, width direction, and thickness direction of this strip-shaped piece might be parallel to MD direction, TD direction, and film thickness direction of this transparent conductive film, respectively. Next, the strip-shaped pieces were heated in an oven at 150 ° C. for 30 minutes, and the height at which the strip-shaped pieces were warped was measured. The warp height of 5 mm or less was evaluated as ◯, the warpage height of 5 mm or more and 10 mm or less was evaluated as ×, and the warpage height of 10 mm or more was evaluated as xx.
［実施例２〜５］
ハードコート層の膜厚を変えたこと以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、同様の評価及び測定を行った。その結果を表１に示す。
[Examples 2 to 5]
A transparent conductive film was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the hard coat layer was changed, and the same evaluation and measurement were performed. The results are shown in Table 1.
［実施例６，７］
ハードコート層が、実施例１と同様の組成のアクリル樹脂と触媒化成社製シリカ微粒子（粒径１０〜２０ｎｍ）とを表１の割合で混合したものであること以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、同様の評価及び測定を行った。その結果を表１に示す。
[Examples 6 and 7]
The hard coat layer was the same as in Example 1 except that the acrylic resin having the same composition as in Example 1 and Silica fine particles (particle size: 10 to 20 nm) manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd. were mixed at the ratio shown in Table 1. A transparent conductive film was prepared and subjected to the same evaluation and measurement. The results are shown in Table 1.
［比較例５〜８］
ハードコート層の材質を市販（共栄社製）のアクリル樹脂に変えたこと以外は実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、同様の評価及び測定を行った。その結果を表１に示す。
[Comparative Examples 5 to 8]
A transparent conductive film was produced in the same manner as in Example 1 except that the material of the hard coat layer was changed to a commercially available acrylic resin (manufactured by Kyoeisha), and the same evaluation and measurement were performed. The results are shown in Table 1.
［結果］
表１の実施例１と比較例１〜４の比較から明らかな通り、ハードコート層におけるアクリル樹脂の組成をペンタエリスリトールテトラアクリレート２０〜４０重量部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート：６０〜８０重量部にすることにより、耐摺動性に優れ、硬度が高く、かつ熱収縮の小さい透明導電性フィルムを得ることができる。
[result]
As is clear from the comparison between Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 in Table 1, the composition of the acrylic resin in the hard coat layer is 20 to 40 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate: 60 to 80 parts by weight. By using this part, a transparent conductive film having excellent sliding resistance, high hardness, and small heat shrinkage can be obtained.
また、表１の実施例１〜５から明らかな通り、ハードコート層の膜厚が４〜７μｍの範囲内にあると、耐摺動性に優れ、硬度が高く、かつ熱収縮の小さい透明導電性フィルムを得ることができる。 Further, as is clear from Examples 1 to 5 in Table 1, when the film thickness of the hard coat layer is in the range of 4 to 7 μm, the transparent conductive material having excellent sliding resistance, high hardness, and small heat shrinkage. Can be obtained.
さらに、表１の実施例１，６及び７から明らかな通り、ハードコート層中におけるシリカ微粒子の割合が１０重量％以下の範囲内にあると、耐摺動性に優れ、硬度が高く、かつ熱収縮の小さい透明導電性フィルムを得ることができる。 Further, as is clear from Examples 1, 6 and 7 in Table 1, when the ratio of the silica fine particles in the hard coat layer is within the range of 10% by weight or less, the sliding resistance is excellent, the hardness is high, and A transparent conductive film with small heat shrinkage can be obtained.
［実施例８及び比較例９］
高分子フィルムとして、帝人製ＰＥＴフィルム「ＯＬＷ−１２５」（厚さ１２５μｍ）を用い、その片面に、実施例１〜７又は比較例１〜８と同様のハードコート剤を塗工し、酸素濃度１０００ｐｐｍのＮ２ガス雰囲気中にて高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で硬化させ、膜厚５μｍのハードコート層を形成した。その後、このＰＥＴフィルムのハードコート層形成面と反対側の面に、総研化学社製応力緩和剤「１８１１Ｌ」の塗工液を塗工し、高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ２の積算光量で照射して硬化させることにより、膜厚２５μｍの応力緩和層を形成した。
[Example 8 and Comparative Example 9]
As a polymer film, a Teijin PET film “OLW-125” (thickness: 125 μm) was used, and the same hard coat agent as in Examples 1 to 7 or Comparative Examples 1 to 8 was applied on one side thereof, and the oxygen concentration cured with integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 at high pressure mercury lamp at 1000ppm of N 2 gas atmosphere, to form a hard coat layer having a thickness of 5 [mu] m. Thereafter, on a surface opposite to the hard coat layer forming surface of the PET film was coated a coating solution of Soken Chemical Co., Ltd. stress relieving agents "1811L", irradiated with integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 by a high pressure mercury lamp Then, a stress relaxation layer having a film thickness of 25 μm was formed.
この応力緩和層上に透明導電薄膜として、スパッタリング法によりインジウム：錫＝９０：１０程度の重量比率のＩＴＯターゲットを使用して膜厚約６０ｎｍのＩＴＯ膜を成膜した。このＩＴＯ膜の上にカーボンオーバーコート層をスパッタリング法により膜厚約５ｎｍで成膜して、透明導電性フィルムの各種サンプル作製した。 An ITO film having a thickness of about 60 nm was formed as a transparent conductive thin film on the stress relaxation layer by sputtering using an ITO target having a weight ratio of indium: tin = 90: 10. On this ITO film, a carbon overcoat layer was formed with a film thickness of about 5 nm by sputtering to prepare various samples of transparent conductive films.
これらのサンプルについて、実施例１〜７及び比較例１〜８と同様の試験を行なったところ、実施例１〜７及び比較例１〜８と同様の結果を得た。 About these samples, when the test similar to Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8 was performed, the result similar to Examples 1-7 and Comparative Examples 1-8 was obtained.
１ ガラス板
２ 透明導電薄膜
３ 下部電極
４ 高分子フィルム
５ 透明導電薄膜
６ 上部電極
７ スペーサ
８ ハードコート層
１０ 透明導電性フィルム
１１ 高分子フィルム
１２ ハードコート層
１３ 応力緩和層
１４ 透明導電薄膜
１５ オーバーコート層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass plate 2 Transparent conductive
Claims (9)
該高分子フィルムと透明導電薄膜との間に、アクリル系樹脂よりなる応力緩和層が設けられており、該応力緩和層の厚みが１０〜５０μｍであり、ビッカース硬さが３８〜２４０Ｎ／ｍｍ２である透明導電性フィルムにおいて、
該ハードコート層がアクリル樹脂を含有し、該アクリル樹脂の組成が、
ペンタエリスリトールテトラアクリレート：２０〜４０重量部
ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート：６０〜８０重量部
であることを特徴とする透明導電性フィルム。 A transparent conductive film in which a hard coat layer is formed on one surface of a polymer film and a transparent conductive thin film is formed on the other surface,
A stress relaxation layer made of an acrylic resin is provided between the polymer film and the transparent conductive thin film, the thickness of the stress relaxation layer is 10 to 50 μm, and the Vickers hardness is 38 to 240 N / mm 2. In the transparent conductive film,
The hard coat layer contains an acrylic resin, and the composition of the acrylic resin is:
Pentaerythritol tetraacrylate: 20 to 40 parts by weight
Dimethylol tricyclodecane diacrylate: 60 to 80 parts by weight A transparent conductive film characterized by the above.
ｎ（ｉ）＝｛ｎ（ｔ）＋ｎ（ｈ）｝／２±０．０３
と調整されており、かつ、該易接着層の膜厚が３０〜１２０ｎｍであることを特徴とする透明導電性フィルム。 In any 1 item | term of the Claims 1 thru | or 3, the said hard-coat layer is formed through the easily bonding layer in the one surface of the said polymer film, The refractive index of this easily bonding layer is set to n (i), When the refractive index of the polymer film is n (t) and the refractive index of the hard coat layer is n (h),
n (i) = {n (t) + n (h)} / 2 ± 0.03
A transparent conductive film characterized in that the film thickness of the easy-adhesion layer is 30 to 120 nm.
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