JP5585143B2 - 透明導電性積層体およびその製造方法ならびにタッチパネル - Google Patents
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本発明は、透明な基材上に成膜された酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜を有する透明導電性積層体に関し、導電性が低く、透過率が高く、且つ優れた密着性と耐性を持ち、パターン形状が目立たないタッチパネル又はタッチパネルを用いたディスプレイ、特に静電容量式のタッチパネルに用いられる透明導電性積層体に関するものである。
従来、可視透過率の高い透明導電膜は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、タッチパネル等に使用されている。これらのディスプレイとタッチパネルは従来のブラウン管（ＣＲＴ：ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）ディスプレイに比べて圧倒的に薄く、軽量で、省電力等の多くの利点を有するので、近年、需要が著しく拡大し、主流になっている。
液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイとタッチパネルは光学部品であるため、その中の部材として用いられる透明導電膜には低い電気抵抗、可視光に対する高い透過率と高い耐久性などが要求される。ＩＴＯ膜は、導電性が良好で、しかも可視光波長域での透光性が良好のため、各種のディスプレイ、タッチパネル及び太陽電池の透明電極、熱反射ガラス、防曇、防氷、帯電防止ガラス、電磁シールガラス等に利用されている。ＩＴＯ膜の成膜方法については、マグネトロンスパッタ法、加速電子ビームを照射するＥＢ蒸着法などの方法が工業的に広く用いられている。具体的には、下記特許文献などが提案されている。
特許文献１及び２によれば、マグネトロンスパッタリング法を用いて積層体を作製することによって、可視光域での透過率が高い透明導電膜を作る方法を提案されている。しかしながら、得られた透明導電薄膜は一定の耐性を持っている一方、上記透明導電膜は基材自身の強度が不足であり、且つ透明導電膜の密着性と耐久性が不十分であるという欠点がある。
特許文献３及び４では、透明基板の片面あるいは両面に透明硬質な有機物質層によるハードコート層が設けられ、その上に、酸化ケイ素とＩＴＯ透明導電膜を積層する方法が提案されている。この方法から、得られた透明導電膜は密着性と一定の耐性を持っているがタッチパネルへの応用において上記透明導電膜の耐久性はまだ不十分である。
さらに、特許文献５では、透明ガラス基板の上に、酸化金属層、酸化ケイ素層とＩＴＯ透明導電膜を積層する方法が提案されている。この方法から、得られた透明導電膜は密着性と一定の耐性を持っているが、積層する時に、基板を２００℃以上に加熱することが必要であり、プラスチックへの応用はできない。
そこで、本発明は前記従来技術の問題点を解決し、フィルムなどの基材に対して透明性が高く、優れた密着性を持ち、且つパターン形状が目立たないディスプレイあるいはタッチパネルに用いられる透明導電性積層体を作製とすることを目的とする。
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明基材の一方の面又は両方の面に、金属酸化物層、酸化ケイ素層及び酸化インジウム・スズ層、粘着剤層を前記透明基材側から順に設けてなる透明導電性積層体であって、前記酸化インジウム・スズ層が導電性パターン領域及び非導電性パターン領域からなり、前記金属酸化物層の屈折率が１．７以上２．６以下であり、光学膜厚が１２ｎｍ以上３５ｎｍ以下であり、前記酸化ケイ素層の屈折率が１．３以上１．５以下であり、光学膜厚が７０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、前記酸化インジウム・スズ層の光学膜厚が３０ｎｍよりも大きく、かつ、６５ｎｍ以下であり、粘着剤層の厚みが１０μｍ以上、２００μｍ以下であり、全光透過率が８０％以上であり、ヘーズが１％以下であり、ＪＩＳ Ｋ７１９４に従い、表面（シート）抵抗が１００Ω／□以上５００Ω／□以下であり、透過色相ａ＊及びｂ＊がそれぞれ−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、反射色相ａ＊及びｂ＊が−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過率の差及び反射率の差が、４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲で、それぞれ−３．０％以上３．０％以下であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過色差ΔＥ＊ａｂ（Ｔ）及び反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が、それぞれ−５．０以上５．０以下であることを特徴とする透明導電性積層体である。
また、請求項２に記載の発明は、前記透明基材の一方の面又は両方の面に、前記透明基材と接するハードコート層を設け、前記ハードコート層の膜厚が１μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明導電性積層体である。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の透明導電性積層体を用いることを特徴とするタッチパネルである。
また、請求項４に記載の発明は、透明基材の一方の面又は両方の面に、屈折率が１．７以上２．６以下であり、光学膜厚が１２ｎｍ以上３５ｎｍ以下である金属酸化物層、及び屈折率が１．３以上１．５以下であり、光学膜厚が７０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である酸化ケイ素層を、前記透明基材側から順にマグネトロンスパッタリング法にて形成する工程と、前記酸化ケイ素層の表面に、光学膜厚が３０ｎｍ以上６５ｎｍ以下である酸化インジウム・スズ層を、酸化スズの含量が２ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下のターゲットを用いてマグネトロンスパッタリング法にて形成する工程と、前記酸化インジウム・スズ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成する工程と、前記導電性パターン領域及び前記非導電性パターン領域上面に粘着剤層を形成する工程と、をこの順に備えて、全光透過率が８０％以上であり、ヘーズが１％以下であり、ＪＩＳ Ｋ７１９４に従い、表面（シート）抵抗が１００Ω／□以上５００Ω／□以下であり、透過色相ａ＊及びｂ＊がそれぞれ−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、反射色相ａ＊及びｂ＊が−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過率の差及び反射率の差が、４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲で、それぞれ−３．０％以上３．０％以下であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過色差ΔＥ＊ａｂ（Ｔ）及び反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が、それぞれ−５．０以上５．０以下である透明導電性積層体を製造することを特徴とする透明導電性積層体の製造方法である。
また、請求項５に記載の発明は、前記透明基材の一方の面又は両方の面に、前記透明基材と接し、膜厚が１μｍ以上８μｍ以下であるハードコート層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の透明導電性積層体の製造方法である。
本発明の透明導電性積層体は、透明性が高く各層間で優れた密着性を持つ。また、透明導電膜である酸化インジウム・スズ層にパターンを形成して静電容量式タッチパネルとして用いた場合、そのパターン形状が目立つことのない視認性に優れたタッチパネルを得ることができる。
図１は本発明の実施の形態に係る透明導電性積層体の基本的な層構成を表す概略断面図である。図２は本発明の実施の形態に係る透明導電性積層体にハードコート層を設けた層構成を表す概略断面図である。図３は透明基材両面に金属酸化物層、酸化ケイ素層、酸化インジウム・スズ層を設けた層構成を示す概略断面図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る透明導電性積層体１０は、透明基材１、金属酸化物層２ａ、酸化ケイ素層３ａ、酸化インジウム・スズ層４ａ、粘着剤層５ａを順次積層し、また、酸化インジウム・スズ層４ａが導電性パターン領域６ａ及び非導電性パターン領域７ａを形成している。なお、金属酸化物層２ａ、酸化ケイ素層３ａ、酸化インジウム・スズ層４ａ、粘着剤層５ａは、透明基材１の両面に形成されてもよい。
本発明の透明基材は透明なプラスチックからなっている。透明なプラスチックフィルムとしては、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、セルロースおよびこれらの共重合樹脂、ゼラチン、カゼインなどの有機天然化合物などから、合成した透明な基板が例示できる。詳しい例として、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、セロファンなどが、好ましくはＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＴＡＣなどが挙げられるが、この限りではない。
本発明では、透明基材として、特に上記のポリエステル、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）、トリアセテート（ＴＡＣ）などを利用できる。しかし、上記透明基板の機械的な強度が不十分なため、その上に成膜した製品は機械的な強度が不十分である。この問題を解決するために、図２に示すように、透明基材１と金属酸化物層２ａとの間に第１のハードコート層８ａを挿入することができる。ハードコート層は、透明基材１の表面に１層のみ設けてもよいが、さらに、透明基材の強度を増加した時に発生するカールを抑制するために、透明基材１の裏面に第２のハードコート層８ｂを挿入することも可能である。
本発明の透明基材には、易接着処理、プラズマ処理及びコロナ処理などの表面処理が施されていてもよい。
本発明の第１のハードコート層８ａと第２のハードコート８ｂの膜厚については、１μｍ以上８μｍ以下であることが好ましい。膜厚が薄いとハードコート層の性能が出にくい。膜厚が厚いとハードコート層の性能が出やすいが、クラック発生の可能性が高くなる。そして、第１のハードコート層８ａの膜厚と第２のハードコート層８ｂの膜厚の調整することにより、得られた透明導電性積層体の表裏の応力が対称となるべく調整することができる。
本発明のハードコート層に用いられる硬化性樹脂には、電離放射線や紫外線照射により硬化する硬化性樹脂や熱硬化性の樹脂が挙げられる。具体的には、紫外線硬化型であるアクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類等のアクリル系や、有機珪素系の樹脂、熱硬化型のポリシロキサン樹脂等が好適である。以上の樹脂が挙げられるが、この限りではない。
ハードコート層の形成方法は、主成分である樹脂と紫外線を吸収する材料を溶剤に溶解させ、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーターなどの公知の塗布方法で形成する。
本発明の金属酸化物層２ａ、２ｂは、高屈折率の金属酸化物層である。金属酸化物層に用いられる材料としては、ＺｎＯ、ＴｉＯ２ 、ＣｅＯ２ 、Ｓｂ２ Ｏ５ 、ＳｎＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ｌａ２Ｏ３ 、ＺｒＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、Ｎｂ２ Ｏ５ 等が挙げられるが、この限りではない。
金属酸化物層の屈折率は、透明基材とハードコート層の屈折率を考慮して、１．７以上２．６以下であることが好ましい。この範囲にすることで、ハードコート層の屈折率より高くなり、高屈折率材料として用いることができる。
また、金属酸化物層の光学膜厚は、１２ｎｍ以上３５ｎｍ以下であることが好ましい。この範囲にすることで、得られたパターン形状が目立つことのない視認性を持っている。なお、光学膜厚は、金属酸化物の屈折率をｎ、膜厚をｄとしたときに、ｎｄで表される。
本発明の酸化ケイ素層３ａ、３ｂは、低屈折率の金属酸化物層であり、ＳｉＯｘで表される。ここで、ｘは酸素原子の数である。酸化ケイ素層の屈折率は、１．３以上１．５以下であることが好ましい。この範囲にすることで、得られた酸化ケイ素層を低屈折率材料として用いることができる。ここで、酸化ケイ素層の屈折率は、酸素原子の数ｘで調整することができ、そのｘの値は１．５以上２．０以下であることが好ましい。
また、酸化ケイ素層の光学膜厚は、７０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることが好ましい。この範囲にすることで、得られたパターン形状が目立つことのない視認性をもつ透明導電性積層体を得ることが出来る。
本発明の金属酸化物層及び酸化ケイ素層は、屈折率及び光学膜厚をそれぞれ上記範囲に調整することにより、所望の光学特性を有する透明導電性積層体を得ることができる。具体的には、後述するように、透明性が高く、ヘーズの値が小さく、かつ視認性が良好な透明導電性積層体を得ることができる。そして、本発明の透明導電性積層体は酸化インジウム・スズ層自身の特有な黄色色味の減少することができる。
また、本発明の金属酸化物層及び酸化ケイ素層の作用としては、単純な光学調整だけではなく、密着性改善作用もある。金属酸化物層及び酸化ケイ素層を成膜することによって、酸化インジウム・スズ層との親和性が良くなり、透明導電性積層体の密着性を改善することができる。
本発明の金属酸化物層及び酸化ケイ素層は、図１のように、透明基材１の一方の面のみに設けてもよく、また、透明基材１の両方の面に設けてもよい。透明基材１にハードコート層を設けた場合は、図２のようにハードコート層表面金属酸化物層２ａ及び酸化ケイ素層３ａを順に設けることができる。また、図３のように、第一のハードコート層８ａの表面に第一の金属酸化物層２ａ及び第一の酸化ケイ素層３ａを第二のハードコート層８ｂの表面に第二の金属酸化物層２ｂ及び第二の酸化ケイ素層３ｂを、それぞれ順に設けることができる。
本発明の積層成膜方法としては、膜の特性を得るために、気相成膜が好ましい。気相成膜方法には、マグネトロンスパッタリング法や、加速電子ビームを照射するＥＢ蒸着法などの物理真空蒸着法（ＰＶＤ）と化学真空蒸着法（ＣＶＤ）がある。この中で、マグネトロンスパッタリング法が特に好ましい。
本発明の酸化インジウム・スズ層４ａ、４ｂは、酸化スズの含量が２ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下のターゲットを用いて成膜することが好ましい。酸化スズの含量が２ｗｔ％より小さくなるとキャリア密度が低すぎで、導電性能が著しく落ちる。酸化スズの含量が１５ｗｔ％より大きくなると酸化インジウム・スズ層の構造が変化し、導電性能も悪くなる。
酸化インジウム・スズ層の光学膜厚が３０ｎｍ以上６５ｎｍ以下であることが好ましい。３０ｎｍより小さい場合、膜厚が薄く性能が出られない。また、６５ｎｍより大きいと得られた膜は透過率低くなり、光学特性が低下する。
本発明の酸化インジウム・スズ層は、図１から３のように、酸化ケイ素層３ａ、または３ｂの表面に設けられ、パターンを形成して、導電性パターン領域６ａ、６ｂ及び非導電性パターン領域７ａ、７ｂが設けられる。
パターン形成方法としては、酸化インジウム・スズ層上にレジストを塗布し、パターンを露光・現像により形成した後に酸化インジウム・スズ層を化学的に溶解させるフォトリソグラフィによる方法、真空中で化学反応により気化させる方法、レーザーにより酸化インジウム・スズ層を昇華させる方法、などが挙げられ、パターンの形状、精度などにより適時選択ができるが、パターン精度、細線化を考慮し、フォトリソグラフィ法が好ましい。
粘着層としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を挙げられるが、この限りでは無い。厚みは１０μｍ以上２００μｍ以下の層であることが好ましい。厚みが１０μｍ未満となると、密着性が十分に確保できないことや、厚みの僅かなブレでも色味のムラが目立ちやすく、２００μｍを超えると、透明性が劣り、外観に不具合が生じる他に、タッチパネルとしての総厚が厚くなることや、コスト高、生産性が劣るといった問題が生じる。本発明の透明導電性積層体は、粘着層を備えることにより、タッチパネルを作成する際に、ガラス、プラスチックシート、フィルム等への貼り合わせが可能となる。
本発明の透明導電性積層体は、全光透過率が８０％以上であり、ヘーズが１％以下であり、シート抵抗が１００Ω／□以上５００Ω／□以下であり、且つ透過色相ａ＊及びｂ＊が−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）を満たすため、優れた光学特性を持つ透明導電性積層体の作製することができる。
酸化インジウム・スズ層に形成したパターン形状が目立たないことの一番理想的な条件としては、可視光範囲内各波長に対して、導電性パターン領域と非導電性パターン領域の透過率の差と反射率の差が０になっていることである。本発明では、図１から図３に記載されるように、導電性パターン領域６ａ、６ｂと非導電性パターン領域７ａ、７ｂとに形成するパターニングを行い、その上面に粘着層５ａ、５ｂを貼り合せた状態において、可視光範囲内各波長に対して、導電性パターン領域６ａと非導電性パターン領域７ａ、あるいは導電性パターン領域６ｂと非導電性パターン領域７ｂの透過率の差と反射率の差が４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲で、それぞれ−３．０％以上３．０％以下であることを特徴とする。また、導電性パターン領域と非導電性パターン領域の透過色差ΔＥ＊ａｂ（Ｔ）と反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）はそれぞれ−５．０以上５．０以下であることを特徴とする。この範囲を満たすことにより、得られた透明導電性積層体に形成したパターンの形状がほぼ目立たない状態になる。
本発明の応用範囲は、透明導電性積層体を用いたことを特徴とするタッチパネルなどである。本発明で作製した透明導電性積層体は、シート抵抗が低く、密着性が良く、透過率が高く、パターン形状を目立たないなどの特徴を持っているために、静電防止フィルム、静電容量式タッチパネルなどへの応用が可能である。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
＜実施例１＞
紫外線硬化型アクリル系樹脂であるユニディックＶ−９５００（ＤＩＣ社製）を用いて、１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）両面に、ハードコート層（ＨＣ（１）及びＨＣ（２））をマイクログラビアコーターにより塗工した。得られたハードコート層の膜厚は、ＨＣ（１）、ＨＣ（２）ともに３μｍである。マグネトロンスパッタリング法にて、この１９４μｍ厚のＨＣ（１）／ＰＥＴ／ＨＣ（２）フィルム（両面ハードコート付きＰＥＴフィルム）のＨＣ（１）の表面上に、金属酸化物層である高屈折率酸化チタン（ＴｉＯ２ ）と低屈折率酸化ケイ素（ＳｉＯ２ ）を順次に積層した。このとき、ＴｉＯ２ 層の光学膜厚を１８ｎｍ、ＳｉＯ２ 層の光学膜厚を８５ｎｍとし、ＴｉＯ２層の屈折率を２．２３、ＳｉＯ２ 層の屈折率を１．４６とした。次いで、酸化スズを１０ｗｔ％含有する酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）層を、光学膜厚を５４ｎｍとして成膜し、抵抗値の測定を行った。次にフォトリソグラフィ法により酸化インジウム・スズ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成した。最後に屈折率１．５０、厚さ２５μｍの粘着剤を導電性パターン領域及び非導電性パターン領域の上面に貼り合せた。なお、ＴｉＯ２ 層及びＳｉＯ２ 層は、成膜時の酸素流量（分圧）を変化させることにより、形成される薄膜の酸素欠損の量を変化させ、屈折率を調整した。また、ＩＴＯ層の成膜時のシート抵抗の制御は、印加電力、成膜時間、酸素流量により調整した。以上により、実施例１の透明導電性積層体を作製した。得られた透明導電性積層体の評価は以下のように行った。
紫外線硬化型アクリル系樹脂であるユニディックＶ−９５００（ＤＩＣ社製）を用いて、１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）両面に、ハードコート層（ＨＣ（１）及びＨＣ（２））をマイクログラビアコーターにより塗工した。得られたハードコート層の膜厚は、ＨＣ（１）、ＨＣ（２）ともに３μｍである。マグネトロンスパッタリング法にて、この１９４μｍ厚のＨＣ（１）／ＰＥＴ／ＨＣ（２）フィルム（両面ハードコート付きＰＥＴフィルム）のＨＣ（１）の表面上に、金属酸化物層である高屈折率酸化チタン（ＴｉＯ２ ）と低屈折率酸化ケイ素（ＳｉＯ２ ）を順次に積層した。このとき、ＴｉＯ２ 層の光学膜厚を１８ｎｍ、ＳｉＯ２ 層の光学膜厚を８５ｎｍとし、ＴｉＯ２層の屈折率を２．２３、ＳｉＯ２ 層の屈折率を１．４６とした。次いで、酸化スズを１０ｗｔ％含有する酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）層を、光学膜厚を５４ｎｍとして成膜し、抵抗値の測定を行った。次にフォトリソグラフィ法により酸化インジウム・スズ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成した。最後に屈折率１．５０、厚さ２５μｍの粘着剤を導電性パターン領域及び非導電性パターン領域の上面に貼り合せた。なお、ＴｉＯ２ 層及びＳｉＯ２ 層は、成膜時の酸素流量（分圧）を変化させることにより、形成される薄膜の酸素欠損の量を変化させ、屈折率を調整した。また、ＩＴＯ層の成膜時のシート抵抗の制御は、印加電力、成膜時間、酸素流量により調整した。以上により、実施例１の透明導電性積層体を作製した。得られた透明導電性積層体の評価は以下のように行った。
［シート抵抗測定］
三菱化学アナリテック社製の表面抵抗測定装置Ｌｏｒｅｓｔａ ＧＰを用いて抵抗値を４端子法で測定した。
三菱化学アナリテック社製の表面抵抗測定装置Ｌｏｒｅｓｔａ ＧＰを用いて抵抗値を４端子法で測定した。
［分光スペクトルの測定］
日立製作所社製の自動分光光度計Ｕ−４０００を用い、Ｄ６５、２度視野にて測定を行い、色彩計算を行った。
日立製作所社製の自動分光光度計Ｕ−４０００を用い、Ｄ６５、２度視野にて測定を行い、色彩計算を行った。
光学特性の評価にはＪＩＳのＬ*ａ*ｂ*表色系が用いられた。それぞれの数値は、次に示す式により求められる。
ΔＬ*T＝|透過Ｌ*(導電性パターン領域)−透過Ｌ*(非導電性パターン領域)|
Δａ*T＝|透過ａ*(導電性パターン領域)−透過ａ*(非導電性パターン領域)|
Δｂ*T＝|透過ｂ*(導電性パターン領域)−透過ｂ*(非導電性パターン領域)|
ΔＬ*R＝|反射Ｌ*(導電性パターン領域)−反射Ｌ*(非導電性パターン領域)|
Δａ*R＝|反射ａ*(導電性パターン領域)−反射ａ*(非導電性パターン領域)|
Δｂ*R＝|反射ｂ*(導電性パターン領域)−反射ｂ*(非導電性パターン領域)|
ΔＥ*ａｂ（Ｔ）＝[(ΔＬ*T)2+(Δａ*T)2+(Δｂ*T)2]1/2
ΔＥ*ａｂ（Ｒ）＝[(ΔＬ*R)2+(Δａ*R)2+(Δｂ*R)2]1/2
［全光透過率とヘーズの測定］
日本電色製社製のＮＤＨ ２０００ヘーズメーターを使用してＪＩＳＫ７１０５に準じて測定を行った。
Δａ*T＝|透過ａ*(導電性パターン領域)−透過ａ*(非導電性パターン領域)|
Δｂ*T＝|透過ｂ*(導電性パターン領域)−透過ｂ*(非導電性パターン領域)|
ΔＬ*R＝|反射Ｌ*(導電性パターン領域)−反射Ｌ*(非導電性パターン領域)|
Δａ*R＝|反射ａ*(導電性パターン領域)−反射ａ*(非導電性パターン領域)|
Δｂ*R＝|反射ｂ*(導電性パターン領域)−反射ｂ*(非導電性パターン領域)|
ΔＥ*ａｂ（Ｔ）＝[(ΔＬ*T)2+(Δａ*T)2+(Δｂ*T)2]1/2
ΔＥ*ａｂ（Ｒ）＝[(ΔＬ*R)2+(Δａ*R)2+(Δｂ*R)2]1/2
［全光透過率とヘーズの測定］
日本電色製社製のＮＤＨ ２０００ヘーズメーターを使用してＪＩＳＫ７１０５に準じて測定を行った。
＜実施例２＞
実施例１から得られた透明導電性積層体の裏面のＨＣ（２）の表面上に、金属酸化物層である高屈折率酸化チタン（ＴｉＯ２ ）と低屈折率酸化ケイ素（ＳｉＯ２ ）を順次に積層した。このとき、ＴｉＯ２ 層の光学膜厚を１８ｎｍ、ＳｉＯ２ 層の光学膜厚を８５ｎｍとし、ＴｉＯ２ 層の屈折率を２．２３、ＳｉＯ２ 層の屈折率を１．４６とした。次いで、酸化スズを１０ｗｔ％含有する酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）層を、光学膜厚を５４ｎｍとして成膜し、抵抗値の測定を行った。次にフォトリソグラフィ法によりＩＴＯ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成した。最後に屈折率１．５０、厚さ２５μｍの粘着剤を導電性パターン領域及び非導電性パターン領域の上面に貼り合せた。なお、ＴｉＯ２ 層及びＳｉＯ２ 層の屈折率の調整、及びＩＴＯ層のシート抵抗の制御は、実施例１と同様の方法で調整した。以上により、実施例２の透明導電性積層体を作製した。得られた透明導電性積層体の評価は実施例１と同様の方法で行った。
実施例１から得られた透明導電性積層体の裏面のＨＣ（２）の表面上に、金属酸化物層である高屈折率酸化チタン（ＴｉＯ２ ）と低屈折率酸化ケイ素（ＳｉＯ２ ）を順次に積層した。このとき、ＴｉＯ２ 層の光学膜厚を１８ｎｍ、ＳｉＯ２ 層の光学膜厚を８５ｎｍとし、ＴｉＯ２ 層の屈折率を２．２３、ＳｉＯ２ 層の屈折率を１．４６とした。次いで、酸化スズを１０ｗｔ％含有する酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）層を、光学膜厚を５４ｎｍとして成膜し、抵抗値の測定を行った。次にフォトリソグラフィ法によりＩＴＯ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成した。最後に屈折率１．５０、厚さ２５μｍの粘着剤を導電性パターン領域及び非導電性パターン領域の上面に貼り合せた。なお、ＴｉＯ２ 層及びＳｉＯ２ 層の屈折率の調整、及びＩＴＯ層のシート抵抗の制御は、実施例１と同様の方法で調整した。以上により、実施例２の透明導電性積層体を作製した。得られた透明導電性積層体の評価は実施例１と同様の方法で行った。
＜比較例１＞
紫外線硬化型アクリル系樹脂であるユニディックＶ−９５００（ＤＩＣ社製）を用いて、１８８μｍのＰＥＴ両面に（ＨＣ（１）及びＨＣ（２））をマイクログラビアコーターにより塗工した。得られたハードコート層の膜厚は、ＨＣ（１）、ＨＣ（２）ともに３μｍである。マグネトロンスパッタリング法にて、ＨＣ（１）の表面に、酸化スズを１０ｗｔ％含有する酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）層を、光学膜厚を５４ｎｍとして成膜し、抵抗値を測定した。次にフォトリソグラフィ法によりＩＴＯ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成した。最後に屈折率１．５０、厚さ２５μｍの粘着剤を導電性パターン領域及び非導電性パターン領域の上面に貼り合せた。以上により、比較例１の透明導電性積層体を作製した。得られた透明導電性積層体の評価は実施例１と同様の方法で行った。
紫外線硬化型アクリル系樹脂であるユニディックＶ−９５００（ＤＩＣ社製）を用いて、１８８μｍのＰＥＴ両面に（ＨＣ（１）及びＨＣ（２））をマイクログラビアコーターにより塗工した。得られたハードコート層の膜厚は、ＨＣ（１）、ＨＣ（２）ともに３μｍである。マグネトロンスパッタリング法にて、ＨＣ（１）の表面に、酸化スズを１０ｗｔ％含有する酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）層を、光学膜厚を５４ｎｍとして成膜し、抵抗値を測定した。次にフォトリソグラフィ法によりＩＴＯ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成した。最後に屈折率１．５０、厚さ２５μｍの粘着剤を導電性パターン領域及び非導電性パターン領域の上面に貼り合せた。以上により、比較例１の透明導電性積層体を作製した。得られた透明導電性積層体の評価は実施例１と同様の方法で行った。
＜比較例２＞
実施例１において、ＴｉＯ２ 層の光学膜厚を４０ｎｍ、ＳｉＯ２ 層の光学膜厚を８８ｎｍとして成膜し、それ以外は実施例１と同様に操作し、透明導電性積層体を得た。得られた透明導電性積層体の評価は実施例１と同様の方法で行った。
実施例１において、ＴｉＯ２ 層の光学膜厚を４０ｎｍ、ＳｉＯ２ 層の光学膜厚を８８ｎｍとして成膜し、それ以外は実施例１と同様に操作し、透明導電性積層体を得た。得られた透明導電性積層体の評価は実施例１と同様の方法で行った。
本発明の実施例１、２、及び比較例１、２についての評価結果を下記の表１に示す。
表１の通り、実施例１及び２で得られた透明導電性積層体は、シート抵抗、全光透過率、ヘーズ、透過色相ａ＊及びｂ＊、導電性パターン領域と非導電性パターン領域との透過色差ΔＥ＊ａｂ（Ｔ）及び反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が所望の範囲内であり、優れた光学特性を持つ透明導電性積層体を得ることができた。
一方、比較例１で得られた透明導電性積層体は、反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が所望の範囲から外れる結果となった。また、比較例２で得られた透明導電性積層体は、反射色相ａ＊、反射色相ｂ＊及び反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が所望の範囲から外れる結果となった。
実施例１、２と比較例１、２を比較すると、本発明の透明導電性積層体は優れた光学特性を持ち、パターン形状が目立たないため、静電容量式タッチパネルなどへの応用が可能であることが確認された。
本発明ではフィルムなどのプラスチック基材に対して透明性が高く、優れた密着性を持ち、且パターン形状を目立たない透明導電性積層体を作製とすることができた。得られたＩＴＯ透明導電性積層体は静電容量タイプタッチパネル等に応用することが十分可能である。
１…透明基材
２ａ、２ｂ…金属酸化物層
３ａ、３ｂ…酸化ケイ素層
４ａ、４ｂ…酸化インジウム・スズ層
５ａ、５ｂ…粘着剤層
６ａ、６ｂ…導電性パターン領域
７ａ、７ｂ…非導電性パターン領域
８ａ、８ｂ…ハードコート層
１０、２０、３０…透明導電性積層体
２ａ、２ｂ…金属酸化物層
３ａ、３ｂ…酸化ケイ素層
４ａ、４ｂ…酸化インジウム・スズ層
５ａ、５ｂ…粘着剤層
６ａ、６ｂ…導電性パターン領域
７ａ、７ｂ…非導電性パターン領域
８ａ、８ｂ…ハードコート層
１０、２０、３０…透明導電性積層体
Claims (5)
- 透明基材の一方の面又は両方の面に、金属酸化物層、酸化ケイ素層及び酸化インジウム・スズ層、粘着剤層を前記透明基材側から順に設けてなる透明導電性積層体であって、前記酸化インジウム・スズ層が導電性パターン領域及び非導電性パターン領域からなり、前記金属酸化物層の屈折率が１．７以上２．６以下であり、光学膜厚が１２ｎｍ以上３５ｎｍ以下であり、前記酸化ケイ素層の屈折率が１．３以上１．５以下であり、光学膜厚が７０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、前記酸化インジウム・スズ層の光学膜厚が３０ｎｍよりも大きく、かつ、６５ｎｍ以下であり、粘着剤層の厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下であり、
全光透過率が８０％以上であり、ヘーズが１％以下であり、表面抵抗が１００Ω／□以上５００Ω／□以下であり、透過色相ａ＊及びｂ＊がそれぞれ−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、反射色相ａ＊及びｂ＊が−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過率の差及び反射率の差が、４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲で、それぞれ−３．０％以上３．０％以下であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過色差ΔＥ＊ａｂ（Ｔ）及び反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が、それぞれ−５．０以上５．０以下であることを特徴とする透明導電性積層体。 - 前記透明基材の一方の面又は両方の面に、前記透明基材と接するハードコート層を設け、前記ハードコート層の膜厚が１μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明導電性積層体。
- 請求項１または２に記載の透明導電性積層体を用いることを特徴とするタッチパネル。
- 透明基材の一方の面又は両方の面に、屈折率が１．７以上２．６以下であり、光学膜厚が１２ｎｍ以上３５ｎｍ以下である金属酸化物層、及び屈折率が１．３以上１．５以下であり、光学膜厚が７０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である酸化ケイ素層を、前記透明基材側から順にマグネトロンスパッタリング法にて形成する工程と、前記酸化ケイ素層の表面に、光学膜厚が３０ｎｍよりも大きく、かつ、６５ｎｍ以下である酸化インジウム・スズ層を、酸化スズの含量が２ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下のターゲットを用いてマグネトロンスパ
ッタリング法にて形成する工程と、前記酸化インジウム・スズ層に導電性パターン領域及び非導電性パターン領域を形成する工程と、前記導電性パターン領域及び前記非導電性パターン領域上面に粘着剤層を形成する工程と、をこの順に備えて、
全光透過率が８０％以上であり、ヘーズが１％以下であり、表面抵抗が１００Ω／□以上５００Ω／□以下であり、透過色相ａ＊及びｂ＊がそれぞれ−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、反射色相ａ＊及びｂ＊が−４．０以上４．０以下（色彩計算：２°、視野Ｄ６５光源）であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過率の差及び反射率の差が、４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲で、それぞれ−３．０％以上３．０％以下であり、前記導電性パターン領域と前記非導電性パターン領域との透過色差ΔＥ＊ａｂ（Ｔ）及び反射色差ΔＥ＊ａｂ（Ｒ）が、それぞれ−５．０以上５．０以下である透明導電性積層体を製造することを特徴とする透明導電性積層体の製造方法。 - 前記透明基材の一方の面又は両方の面に、前記透明基材と接し、膜厚が１μｍ以上８μｍ以下であるハードコート層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の透明導電性積層体の製造方法。
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