JP5727641B2 - 光透過性導電性フィルム、その製造方法及びその用途 - Google Patents

光透過性導電性フィルム、その製造方法及びその用途 Download PDF

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Description

本発明は、光透過性導電性フィルム、その製造方法及びその用途に関する。
タッチパネルに搭載される光透過性導電性フィルムとして、プラスチック等からなる光透過性支持層の少なくとも一方の面に、直接又は他の層を介して、酸化インジウムスズ(ITO)等を含有する光透過性導電層を配置した光透過性導電性フィルムが数多く用いられている。
上記のフィルムは、光透過性導電層(あるいはさらにその上に層が存在する場合はその層も含めて)をエッチング処理によってパターン化した上で使用されることが多い。このようなフィルムは、光透過性導電層側のフィルム表面の上部から見たときに、光透過性導電層(あるいはその上層)が表面に存在する領域(パターン領域)と、同層が存在せずその下層が露出している領域(エッチング領域)が観察される。パターン形状は例えば短冊状である。このようなフィルムにおいては、パターン形状が視認されてしまう、いわゆる骨見え現象が生じることが知られている。
このような骨見え現象は、複数の要因により引き起こされる事象ではあるが、一因としてエッチング加工により引き起こされる局所的変形が寄与していると考えられている。
この骨見え現象を抑制する目的で、局所的変形自体を抑制する目的で、フィルムの基材となる光透過性支持層として十分に厚いもの(例えば188μm程度)を用いることや、別のフィルムをさらに貼り合わせること等が提案されている。しかしながら、近年はフィルムの薄型軽量化(例えば50μm程度)が求められており、そのような手段は採用できない状況にある。
そこで、骨見え現象を抑制する目的で、エッチング領域の表面に微細な凹凸を形成することにより、比較的高いヘイズ値を付与して、エッチング領域の見え方をぼかす方法が提案されている(特許文献1)。
特開2012−133771号公報
本発明者は、光透過性導電層をパターン化した光透過性導電性フィルムにおいて、骨見え現象を改善する目的で、従来技術にしたがってエッチング領域の表面に微細な凹凸を形成した場合には、骨見え現象は抑制される傾向はみられるものの、これはあくまでフィルム全体を曇らせることによりもたらされる効果であり、骨見え現象のみならず、タッチパネルに搭載して使用する際には表示画像そのものまでもが見えにくくなってしまうという問題があることを見出した。言い換えれば、従来の方法ではヘイズ値が高くなりすぎてタッチパネルに搭載して使用する際には画面の輝度が低下してしまうという問題があることを本発明者は見出した。さらに、本発明者は、従来技術にしたがって同様にエッチング領域の表面に凹凸を形成した場合には、光透過性導電層の電気抵抗値が上昇してしまうという別の問題があることも見出した。
したがって、本発明は、(1)光透過性導電層がパターン化された際の骨見え現象の抑制度合い、(2)ヘイズ値及び(3)電気抵抗値という三点のバランスが改善された、光透過性導電性フィルムを提供することを課題とする。
本発明者は、鋭意検討を重ね、比較的曲率の大きい凸曲面を有する複数の突起を有する中間層を、該突起を有する面が対向するように光透過性導電層の下層側に設けることによって、上記課題を解決できることを見出した。より詳細には以下の通りである。上記の通りとすることにより、従来のものと比べてより大きい曲率を有する凸曲面がエッチング領域の表面上に複数存在している状態とすることができる。このことに起因して、乱反射を抑制しつつ界面反射を効果的に揺らがせることができる。さらに、このような形状の突起を設けることにより骨見え現象を抑制しようとする際には、単位面積あたりの突起の数が従来の方法に比べてより少ない数であっても目的を達成できる。このように、結果的にフィルム表面の乱れがより少ない状態、すなわちヘイズ値と電気抵抗値の悪化が従来よりも抑制された状態、を維持しつつ骨見え現象を効果的に抑制できることになる。
本発明は、これらの新たな知見に基づいてさらに種々の検討を重ねることにより完成されたものであり、次に掲げるものである。
項1
(A)光透過性支持層;
(B)中間層;及び
(C)光透過性導電層
を含有し、
前記中間層(B)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されており、かつ
前記光透過性導電層(C)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、少なくとも中間層(B)を介して配置されている光透過性導電性フィルムであって:
前記中間層(B)の光透過性導電層(C)側の面が、凸曲面を有する複数の突起を有し、かつ
前記凸曲面が前記中間層(B)の前記面となす角度θが50°以下であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム。
項2
前記中間層(B)の前記表面が前記突起を、1mmあたり100個〜10,000個有する、項1に記載の光透過性導電性フィルム。
項3
前記中間層(B)は、長軸(Major Axis)が1μm〜10μmであり、かつ長軸と短軸とのアスペクト比が1.5以上の扁平な楕円体又は紡錘形の微粒子、及びバインダー成分を含有し、かつ
前記突起が、前記微粒子により形成されるものである、
項1又は2に記載の光透過性導電性フィルム。
項4
前記微粒子及び前記バインダー成分の屈折率差が0.1以下である、項3に記載の光透過性導電性フィルム。
項5
前記突起の、前記中間層(B)の前記面を基準面とする最大高さの平均値が、0.1μm〜1μmである、項1〜項4のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルム。
項6
少なくとも一部の光透過性導電層(C)がパターン化されており、前記中間層(B)が露出した領域を有する、項1〜項5のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルム。
項7
項1〜項6のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルムを含有するタッチパネル。
項8
項3〜項6のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルムを製造する方法であって、
(1)前記バインダー成分及び前記微粒子を含有する原料を用いて前記中間層(B)を形成する工程を含有する方法。
項9
前記工程(1)において、下地となる層の上に前記原料を塗布することにより前記中間層(B)を形成する、項8に記載の方法。
本発明によれば、比較的曲率の大きい複数の凸曲面がエッチング領域の表面上に存在している状態とすることができ、このことに起因して、乱反射を抑制しつつ界面反射を効果的に揺らがせることができる。本発明によれば、このようにしてヘイズ値を適度に抑制しつつ、効果的に骨見え現象を抑制できる。
光透過性支持層(A)の片面に、中間層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。 光透過性支持層(A)の両面に、中間層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。 光透過性支持層(A)の一方の面に、第一の中間層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されており、かつ、他方の面に、第二の中間層(B)が直接配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。 比較的曲率が大きい複数の凸曲面がエッチング領域の表面上に存在している状態のエッチング領域の断面図である。 比較的曲率が小さい複数の凸曲面がエッチング領域の表面上に存在している状態のエッチング領域の断面図である。 中間層(B)に一部が埋まっている微粒子が中間層(B)の表面から突出している状態を示す上面図、側面図及び一部拡大図である。 扁平な楕円体の微粒子の外観を示す三面図である。 扁平な紡錘形の微粒子の外観を示す三面図である。 割平面が球の中心を通らない球欠形状の微粒子の外観を示す三面図である。 異形粒子により形成される突起を示す模式図である。 中間層(B)の下層に設けられている突起により形成される突起を示す模式図である。 型の転写により形成される突起を示す模式図である。 後加工により形成される突起を示す模式図である。 光透過性支持層(A)の片面に、中間層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。 光透過性支持層(A)の両面に、中間層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。
1. 光透過性導電性フィルム
本発明の光透過性導電性フィルムは、
(A)光透過性支持層;
(B)中間層;及び
(C)光透過性導電層
を含有し、
前記中間層(B)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されており、かつ
前記光透過性導電層(C)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、少なくとも中間層(B)を介して配置されている光透過性導電性フィルムであって:
前記中間層(B)の光透過性導電層(C)側の面が、凸曲面を有する複数の突起を有し、かつ
前記凸曲面が前記中間層(B)の前記面となす角度θが50°以下であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム
である。
本発明において「光透過性」とは、光を透過させる性質を有する(translucent)ことを意味する。「光透過性」には、透明(transparent)が含まれる。「光透過性」とは、例えば、全光線透過率が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは87%以上である性質をいう。本発明において全光線透過率は、ヘーズメーター(日本電色社製、商品名:NDH−2000、またはその同等品)を用いてJIS−K−7105に基づいて測定する。
本明細書において、光透過性支持層(A)の一方の面に配置される複数の層のうち二つの層の相対的な位置関係について言及する場合、光透過性支持層(A)を基準にして、光透過性支持層(A)からの距離が大きい一方の層を「上の層」等といい、光透過性支持層(A)からの距離が小さい他方の層を「下の層」等ということがある。
以下の各層についての説明箇所において特に明記されていない限り、本発明において、各層の厚さは、市販の反射分光膜厚計(大塚電子、FE−3000(製品名)、又はその同等品)を用いて求める。又は、代替的に、市販の透過型電子顕微鏡を用いた観察により求めてもよい。具体的には、ミクロトーム又はフォーカスイオンビームなどを用いて光透過性導電性フィルムをフィルム面に対して垂直方向に薄く切断し、その断面を観察する。
図1に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の一方の面に、中間層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている。
図2に、本発明の光透過性導電性フィルムの別の態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の両方の面に、中間層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている。
1.1 光透過性支持層(A)
本発明において光透過性支持層とは、光透過性導電層を含有する光透過性導電性フィルムにおいて、光透過性導電層を含有する層を支持する役割を果たすものをいう。光透過性支持層(A)としては、特に限定されないが、例えば、タッチパネル用光透過性導電性フィルムにおいて、光透過性支持層として通常用いられるものを用いることができる。
光透過性支持層(A)の素材は、特に限定されないが、例えば、各種の有機高分子等を挙げることができる。有機高分子としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリメタクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、及びポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びポリエチレンナフタレート(PEN)等が挙げられる。光透過性支持層(A)の素材は、ポリエステル系樹脂が好ましく、特にPETが好ましい。光透過性支持層(A)は、これらのうちいずれか単独からなるものであってもよいし、複数種からなるものであってもあってもよい。
光透過性支持層(A)の厚さは、特に限定されないが、例えば、2〜300μmの範囲が挙げられる。
1.2 中間層(B)
本発明の光透過性導電性フィルムは、光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して中間層(B)が配置されている。中間層(B)は、好ましくは光透過性支持層(A)の面に、直接配置されている。
光透過性支持層(A)の両方の面に、中間層(B)がそれぞれ、直接配置されていてもよい(図3)。
中間層(B)は、光透過性導電層(C)と対向する側の面が、凸曲面を有する複数の突起を有し、かつ前記凸曲面が中間層(B)の前記面となす角度θが50°以下であるという特性を備える。
前記突起は、比較的曲率が大きい(曲面が緩やかな)凸曲面を有しているという特徴を有している。かかる特徴に起因してヘイズ値の上昇を抑制しつつ骨見え現象を抑制できるという優れた効果が得られる。例えば、曲率がより小さい(曲面が急峻な)曲面を有する突起、例えば、球面状突起を替わりに備える中間層(B)を用いた場合に比べてヘイズ値の上昇が抑えられているにもかかわらず、骨見え現象は効果的に抑制されている。前記突起は、上記効果の点で、好ましくは、屈曲面を有さないか実質的に有さないという特徴をさらに備える。
この現象は以下のように説明される。中間層(B)を配置することによって、エッチング後に、比較的曲率が大きい複数の凸曲面がエッチング領域の表面上に存在している状態とすることができる。この状態のエッチング領域の断面図を図4に示す。また、本発明と比較するために、比較的曲率が小さい凸曲面がエッチング領域の表面上に存在している状態とした場合のエッチング領域の断面図を図5に示す。図4及び図5のそれぞれには、ある一定角度から入射した光の、エッチング領域の表面における反射光が図示されている。
このように、比較的曲率が大きい凸曲面が表面に導入されている場合、曲率が比較的小さい凸曲面が導入されている場合に比べ、反射光が散乱しにくく、より反射光を一定の範囲に収めやすくなる。このように反射光が散乱しにくい場合は、ヘイズ値の上昇を抑えることができる。また、比較的曲率が大きい凸曲面が表面に導入されている場合であっても、骨見え現象の原因とみられる界面反射を効果的に揺らがせることができる。
本発明の効果の面では、前記凸曲面が中間層(B)の前記面となす角度θは好ましくは5〜50°であり、より好ましくは15〜30°である。
本発明において、前記凸曲面が中間層(B)の前記面となす角度θの測定は、以下の通り行う。
<θの測定方法>
1.エッチング処理による上層の除去(測定の前処理)
光透過性導電性フィルムを20%塩酸に浸漬し、表面抵抗が計測不能になるまでエッチング処理を続ける。
2.θの測定方法
非接触式三次元表面粗さ計を用いて測定倍率25倍、測定面積283μm×213μmの条件にて3次元の表面形状を測定した。得られた3次元の表面形状から25個の凸曲面を任意に選んだ。それぞれの凸曲面の3次元の表面形状について任意の方向から見ることとし「粗さ測定の基準面と凸曲面とのなす角度」を算出した。算出された25個の「粗さ測定の基準面と凸曲面とのなす角度」を算術平均して、「凸曲面が中間層(B)の光透過性導電層(C)側の面となす角度θ」とした。
本発明の効果の面では、中間層(B)の光透過性導電層(C)と対向する側の面が、前記突起を1mmあたり、100個〜10,000個有していれば好ましく、500〜5,000個有していればより好ましく、1,000〜2,000個有していればさらに好ましい。
本発明において、単位面積あたりの突起の数の測定は、以下の通り行う。
<単位面積あたりの突起の数の測定方法>
1.エッチング処理による上層の除去(測定の前処理)
光透過性導電性フィルムを20%塩酸に浸漬し、表面抵抗が計測不能になるまでエッチング処理を続ける。
2.突起の数の測定方法
非接触式三次元表面粗さ計に内蔵された表面解析ソフトを用いて3次元の10点平均粗さ(SRz)を求め、「前記突起を有する中間層(B)の面を基準面とする前記突起の最大高さの平均値」とする。
本発明の効果の面では、前記突起を有する中間層(B)の面を基準面とする前記突起の最大高さの平均値が、0.1μm〜1μmであれば好ましく、0.2μm〜0.6μmであればさらに好ましい。
本発明において、突起の最大高さの平均値は、以下の通り算出する。
<突起の最大高さの平均値を算出する方法>
1.エッチング処理による上層の除去(測定の前処理)
光透過性導電性フィルムを20%塩酸に浸漬し、表面抵抗が計測不能になるまでエッチング処理を続ける。
2.突起の最大高さと、その平均値の測定方法
非接触式三次元表面粗さ計を用いて測定倍率25倍、測定面積283μm×213μmの条件にて3次元の表面形状を測定する。非接触式三次元表面粗さ計に内蔵された表面解析ソフトを用いて突起の最大粗さ(SRmax)と、3次元の10点平均粗さ(SRz)を求める。突起の最大粗さ(SRmax)を「前記突起を有する中間層(B)の面を基準面とする前記突起の最大高さ」とし、3次元の10点平均粗さ(SRz)を「前記突起を有する中間層(B)の面を基準面とする前記突起の最大高さ」とする。
なお、中間層(B)の表面にアンダーコート層等の数十ナノメートルの厚さの他の層が存在する場合は、当該他の層を除去せずにそのまま当該他の層で覆われた表面の凹凸形状を測定してもよい。
前記突起は、特に限定されないが、例えば、中間層(B)に一部が埋まっている微粒子の、中間層(B)の表面から突出している部分に相当するものであってもよい(図6)。
微粒子の形状は、一部に前記の凸曲面を有していればよく、特に限定されないが、例えば楕円体のほか、図7〜9に示した形状等であってもよい。微粒子としては、特に限定されないが、長軸(Major Axis)が1μm〜10μmであり、かつ長径と短径とのアスペクト比が1.5の扁平な楕円体若しくは紡錘形、又はこれらに類似する形状を用いることができる。より具体的には、長軸(Major Axis)が3μm〜6μmであり、かつ長径と短径とのアスペクト比が2以上の楕円体を用いることができる。アスペクト比の上限は特に限定されないが好ましくは10以下である。
別の態様として、前記突起は、中間層(B)に全体が埋まっている上記微粒子又は異形微粒子の形状を反映して、周辺のバインダー成分が***することにより形成される突起であってもよい(図10)。この場合の異形形状としては、図10に例示した円錐形状のほか、結果的に同様の突起の形成を助けるものであればよく、特に限定されない。例えば、図10に示すような円錐状の微粒子が中間層(B)に埋まっている場合、バインダー成分の回り込みにより、上述したような比較的曲率が大きい(曲面が緩やかな)凸曲面を有する突起が形成される。
別の態様として、前記突起は、中間層(B)の下層に設けられている突起が中間層(B)の表面に突出したものであってもよい(図11)。また、前記突起は、同様に中間層(B)の下層に設けられている突起であって、中間層(B)に全体が埋まっている突起の形状を反映して、周辺のバインダー成分が***することにより形成される突起であってもよい。
別の態様として、前記突起は、型の転写により中間層(B)の表面に付与されたものであってもよい(図12)。
別の態様として、前記突起は、中間層(B)を形成した後に、後加工(印刷及びインクジェット等)により中間層(B)の表面に付与されたものであってもよい(図13)。
本発明において、微粒子の体積平均粒子径は、コールターカウンター式粒度計を用いて、電気抵抗試験方法により測定する。
本発明において、微粒子の長径と短径とのアスペクト比は以下の通り算出する。
エポキシ樹脂中に微粒子を固定した試験片を作成し、試験片を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察する。観察視野内から任意の25個の粒子を選び、それぞれの粒子について観察された粒子の外径の最大長さを測る。なお、観察された粒子数が25個より少ない場合は観察視野を変えるか複数の視野を観察して合計25個の測定値を得る。
前記微粒子としては、特に限定されないが、好ましくは透明有機高分子粒子、透明無機粒子及び有機無機ハイブリッド粒子等を使用できる。
上記において、好ましくは、中間層(B)は、前記微粒子、及びバインダー成分を含有する。バインダー成分としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂及びアルキド系樹脂;並びにシリカ、ジルコニア、チタニア及びアルミナ等のコロイド粒子等が挙げられる。中間層(B)は、これらのうちいずれか単独をバインダー成分として含有していてもよいし、複数種をバインダー成分として含有していてもよい。
上記において、前記微粒子及び前記バインダー成分の屈折率差が0.1以下であれば好ましい。屈折率差がこの範囲内にあれば、光を透過させた際に、フィルム全面に渡り均一な透過光が得られるため好ましい。屈折率差がこの範囲内となるように適宜材料を選択すればよい。
中間層(B)は、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、前記微粒子に加えてその他の成分をさらに含有していてもよい。その他の成分としては、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、メラミン系樹脂及びアルキド系樹脂;並びにシリカ、ジルコニア、チタニア及びアルミナ等のコロイド粒子、ケイ素系有機無機ハイブリッド高分子等が挙げられる。中間層(B)は、前記微粒子に加えて、これらのうちいずれか単独をさらに含有していてもよいし、複数種をさらに含有していてもよい。
中間層(B)の厚さは、0.5〜5μmであり、好ましくは1〜4μm、より好ましくは1〜3μmである。中間層(B)の厚さが0.5μmよりも大きいと、粒子が脱落しにくくなるという利点が得られる。また、中間層(B)の厚さが5μmよりも小さいと、突起高さの均一性が高まるという利点が得られる。
本発明において、中間層(B)の厚さは、次のようにして測定する。透過型電子顕微鏡観察により求める。具体的には、ミクロトーム又はフォーカスイオンビームなどを用いて光透過性導電性フィルムを薄く切断して、その断面を観察する。
中間層(B)は、他のさらなる機能を兼ね備える層とすることもできる。例えば、光学調整層としての機能を同時に中間層(B)に付与してもよい。この場合、中間層(B)が例えば、上方が低屈折領域、下方に高屈折率領域がそれぞれ配置されている、境界が明瞭でなくてもよい多層構造を有するものであってもよい。
中間層(B)を下地となる層の上に配置する方法としては、特に限定されないが、例えば、フィルムに原料を塗布したうえで、熱で硬化する方法、及び紫外線や電子線などの活性エネルギー線で硬化する方法等が挙げられる。生産性の点で、紫外線により硬化する方法が好ましい。
より具体的には、中間層(B)が前記バインダー成分及び前記微粒子を含有する場合は以下のようにして下地となる層の上に中間層(B)を配置することができる。
(1)前記バインダー成分及び前記微粒子を含有する原料を用いて前記中間層(B)を形成する工程を含有する方法により配置することができる。前記工程(1)において、下地となる層の上に前記原料を塗布することにより前記中間層(B)を形成することがより好ましい。
あるいは、前記のような微粒子を使用せず、インプリント等の方法により所望の突起を中間層(B)の表面に設けることもできる。
1.3 光透過性導電層(C)
光透過性導電層(C)は、光透過性支持層(A)の一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されている。
本発明において光透過性導電層とは、電気を導通しかつ可視光を透過する役割を果たすものをいう。光透過性導電層(C)としては、特に限定されないが、例えば、タッチパネル用光透過性導電性フィルムにおいて光透過性導電層として通常用いられるものを用いることができる。
光透過性導電層(C)の素材は、特に限定されないが、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫及び酸化チタン等が挙げられる。光透過性導電層(C)としては、透明性と導電性を両立する点で酸化インジウムにドーパントをドープしたものを含む光透過性導電層が好ましい。光透過性導電層(C)は、酸化インジウムにドーパントをドープしたものからなる光透過性導電層であってもよい。ドーパントとしては、特に限定されないが、例えば、酸化スズ及び酸化亜鉛、並びにそれらの混合物等が挙げられる。
光透過性導電層(C)の素材として酸化インジウムに酸化スズをドープしたものを用いる場合は、酸化インジウム(III)(In)に酸化スズ(IV)(SnO)をドープしたもの(tin−doped indium oxide;ITO)が好ましい。この場合、SnOの添加量としては、特に限定されないが、例えば、1〜15重量%、好ましくは2〜10重量%、より好ましくは3〜8重量%等が挙げられる。また、ドーパントの総量が左記の数値範囲を超えない範囲で、酸化インジウムスズにさらに他のドーパントが加えられたものを光透過性導電層(C)の素材として用いてもよい。左記において他のドーパントとしては、特に限定されないが、例えばセレン等が挙げられる。
光透過性導電層(C)は、上記の各種素材のうちいずれか単独からなるものであってもよいし、複数種からなるものであってもあってもよい。
光透過性導電層(C)は、特に限定されないが、結晶体若しくは非晶質体、又はそれらの混合体であってもよい。
光透過性導電層(C)を配置する方法は、湿式及び乾式のいずれであってもよく、特に限定されない。光透過性導電層(C)を配置する方法の具体例として、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法及びパルスレーザーデポジション法等が挙げられる。
1.4 アンダーコート層(D)
本発明の光透過性導電性フィルムは、光透過性支持層(A)の光透過性導電層(C)が配置されている面に、直接又は一以上の他の層を介してアンダーコート層(D)が配置されていてもよい。アンダーコート層(D)が配置されている場合、少なくとも一方の前記光透過性導電層(C)が、少なくとも前記アンダーコート層(D)及び中間層(B)を介して前記光透過性支持層(A)の前記面に配置されている。この場合、少なくとも一方の前記光透過性導電層(C)が、前記アンダーコート層(D)に隣接して配置されていてもよい。また、この場合、アンダーコート層(D)は通常、中間層(B)よりも光透過性導電層(C)に近い側に配置されている。
図4に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の一方の面に、中間層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で互いに隣接して配置されている。
図10に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の両面に、中間層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で互いに隣接して配置されている。
図11に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の一方の面に、第一の中間層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で互いに隣接して配置されており、他方の面に、第二の中間層(B)が直接配置されている。
アンダーコート層(D)の素材は、特に限定されないが、例えば、誘電性を有するものであってもよい。アンダーコート層(D)の素材としては、特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、シリコンアルコキシド、アルキルシロキサン及びその縮合物、ポリシロキサン、シルセスキオキサン、並びにポリシラザン等が挙げられる。アンダーコート層(D)は、これらのうちいずれか単独からなるものであってもよいし、複数種からなるものであってもあってもよい。酸化ケイ素を含有する光透過性下地層が好ましく、酸化ケイ素からなる光透過性下地層がより好ましい。
アンダーコート層(D)は、一層が配置されていてもよい。あるいは二層以上が互いに隣接して、または他の層を介して互いに離間して配置されていてもよい。
アンダーコート層(D)の一層あたりの厚さは、15〜40nm等が挙げられる。二層以上が互いに隣接して配置されている場合は互いに隣接している全てのアンダーコート層(D)の合計厚さが上記範囲内であればよい。左記の例示列挙においては後出のものが前出のものよりも好ましい。
アンダーコート層(D)を配置する方法としては、湿式及び乾式のいずれでもよく、特に限定されないが、湿式としては例えば、ゾル−ゲル法、及び微粒子分散液若しくはコロイド溶液を塗布する方法等が挙げられる。アンダーコート層(D)を配置する方法として、乾式としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法又はパルスレーザーデポジション法により隣接する層上に積層する方法等が挙げられる。
1.5 その他の層
本発明の光透過性導電性フィルムは、光透過性支持層(A)の中間層(B)及び光透過性導電層(C)が配置されている側の面に、アンダーコート層(D)及び少なくとも1種のその他の層(E)からなる群より選択される少なくとも1種の層がさらに配置されていてもよい。
その他の層(E)としては、特に限定されないが、例えば、接着層等が挙げられる。
接着層とは、二層の間に当該二層と互いに隣接して配置され、当該二層間を互いに接着するために配置される層である。接着層としては、特に限定されないが、例えば、タッチパネル用光透過性導電性フィルムにおいて接着層として通常用いられるものを用いることができる。特に限定されないが、例えば、カップリング剤を用いることができる。必要に応じて接着される片方の面又は両方の面に対してより接着性を高める目的でコロナ処理を行ってもよい。
1.6 本発明の光透過性導電性フィルムの用途
本発明の光透過性導電性フィルムは、タッチパネルのために好ましく用いられる。本発明の光透過性導電性フィルムは、特に、静電容量型タッチパネルのためにより好ましく用いられる。抵抗膜方式タッチパネルの製造のために用いられる光透過性導電性フィルムは一般に表面抵抗率(シート抵抗)が160〜1,000Ω/sq程度は必要であるとされる。これに対して静電容量型タッチパネルの製造のために用いられる光透過性導電性フィルムは一般に表面抵抗率が低いほうが有利である。本発明の光透過性導電性フィルムは、抵抗率が低減されており、これにより、静電容量型タッチパネルの製造のために好ましく用いられる。静電容量型タッチパネルについて詳細は、2で説明する通りである。
2. 本発明の静電容量型タッチパネル
本発明の静電容量型タッチパネルは、本発明の光透過性導電性フィルムを含み、さらに必要に応じてその他の部材を含んでなる。
本発明の静電容量型タッチパネルの具体的な構成例としては、次のような構成が挙げられる。なお、保護層(1)側が操作画面側を、ガラス(5)側が操作画面とは反対側を向くようにして使用される。
(1)保護層
(2)本発明の光透過性導電性フィルム(Y軸方向)
(3)絶縁層
(4)本発明の光透過性導電性フィルム(X軸方向)
(5)ガラス
本発明の静電容量型タッチパネルは、特に限定されないが、例えば、上記(1)〜(5)、並びに必要に応じてその他の部材を通常の方法に従って組み合わせることにより製造することができる。
3. 本発明の光透過性導電性フィルムの製造方法
本発明の光透過性導電性フィルムは、それぞれの層について説明した通りそれぞれの層を配置することにより製造することができる。例えば、光透過性支持層(A)の光透過性導電層(C)が配置されている側の面に、下層側から順次配置させてもよいが、配置の順番は特に限定されない。例えば、最初に光透過性支持層(A)ではない層(例えば、光透過性導電層(C))の一方の面に他の層を配置させてもよい。あるいは、一方で2種以上の層を互いに隣接するように配置させることにより1種の複合層を得てから、又はそれと同時に、他方で同様に2種以上の層を互いに隣接するように配置させることにより1種の複合層を得て、これらの2種の複合層をさらに互いに隣接するように配置させてもよい。
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
光透過性支持層として、PETを用いた。PET表面上に下記に示した塗工液を均一に塗布し樹脂液を乾燥させることにより中間層を形成させた。得られた中間層の厚さは1.5μmであった。中間層の表面に表れた凸曲面の凹凸形状を三次元表面粗さ計を用いて測定し、凸曲面が中間層(B)となす角度θ、単位面積あたりの突起の数、中間層の光透過性導電層(C)側の面を基準面とする最大高さの平均値を求めた。得られた結果を表1に示した。なお、塗工液の調製は次の通り行った。
(塗工液の調製)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬社製) 75重量部
エポキシアクリレート(日本化薬社製) 20重量部
マクロモノマーAA−6(東亞合成社製) 11重量部
光重合開始剤イルガキュアー184(チバガイギー社製) 7重量部
楕円体のスチレン系樹脂微粒子 1重量部
(体積平均粒子径3μm、アスペクト比2、長軸の長さ4μm、短軸の長さ2μm)
上記成分をブチルセロソルブ35重量部、メチルエチルケトンを94.5重量部の混合溶媒を用いて希釈し、よく攪拌して固形分40%の塗工液を得た。
中間層のうえに光学干渉層として厚さ20nmのSiOからなる層(nC=1.460)を形成し、さらにその上に光透過性導電層として酸化インジウムスズからなる層(nD=1.938)を厚さ25nmとなるように成膜した。次いで、150℃で1時間熱処理した。得られた光透過性透明導電フィルムに対して、下記方法に従って「骨見え現象の評価」、「ヘイズ値」、「電気抵抗値」を評価した。
(比較例1)
塗工液に含まれる楕円体の微粒子を、球状のスチレン系樹脂微粒子に代えたこと以外は実施例と同様にして光透過性導電フィルムを得た。実施例と同様に評価した結果を表1に示した。
(実施例2〜18及び比較例2〜4)
塗工液に含まれる楕円体の微粒子の形状や配合量、乾燥硬化後厚み、角度θ、粒子個数、粒子寸法、突起高さを変えたこと以外は実施例1と同様にして光透過性導電フィルムを得た。実施例1と同様に評価した結果を表1及び表2に示した。
なお、楕円体形状の粒子は実施例1と同様の楕円体のスチレン系樹脂微粒子(体積平均粒子径3μm、アスペクト比2、長軸の長さ4μm、短軸の長さ2μm)を用い、球形状の粒子は球状のスチレン系樹脂微粒子(体積平均粒子径3μm、アスペクト比1)を用いた。
(骨見え現象の評価)
作製した透明導電性積層体を5cm角に切り出し、透明導電層に3mm幅のポリイミドテープを3mmの間隔ができるように平行に8本貼り付けた。次いで、このポリイミドテープを貼り付けた積層体をITOエッチング液(関東化学社製、商品名「ITO−06N」)に1分間浸漬し、ポリイミドテープを貼り付けていない部分のITOを除去し、リンス及び乾燥後にポリイミドテープを剥離することで、3mm間隔で3mm幅のITO膜がパターニングされた積層体を得た。このフィルムを目視観察し、ITOのパターンが「見えない(◎)」、「ほぼ見えない(○)」、及び「少し見える(×)」のいずれかに該当するかを評価した。
(全光線透過率及びヘイズ値)
日本電色社製ヘーズメーター(MDH2000)を用いてJIS K7361−1に準じて測定した。
(電気抵抗値)
表面抵抗は、表面抵抗計(MITSUBISHI CHEMICAL ANALYTECH社製、商品名:Loresta−EP)を用いて、4端子法により測定した。
評価結果を表1及び表2に示した。表1及び表2における「(配合量)*」は、実施例1における粒子の配合量を1重量部としたときの粒子の配合重量部を示している。
Figure 0005727641
Figure 0005727641
1 光透過性導電性フィルム
11 光透過性支持層(A)
12 中間層(B)
121 微粒子
122 バインダー
13 光透過性導電層(C)
14 アンダーコート層(D)
15 中間層(B)の下層(光透過性支持層(A)であってもよい)
151 下層の突起
2 型
3 後処理により設けられた突起

Claims (9)

  1. (A)光透過性支持層;
    (B)中間層;及び
    (C)光透過性導電層
    を含有し、
    前記中間層(B)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されており、かつ
    前記光透過性導電層(C)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、少なくとも中間層(B)を介して配置されている光透過性導電性フィルムであって:
    前記中間層(B)の光透過性導電層(C)側の面が、凸曲面を有する複数の突起を有し、
    かつ
    前記凸曲面が前記中間層(B)の前記面となす角度θが5〜40°であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム。
  2. 前記中間層(B)の前記表面が前記突起を、1mmあたり100個〜10,000個有する、請求項1に記載の光透過性導電性フィルム。
  3. 前記中間層(B)が、長軸(Major Axis)が1μm〜10μmであり、かつ長径と短径とのアスペクト比が1.5以上の扁平な楕円体またはそれに類似な形状の微粒子、及びバインダー成分を含有し、かつ
    前記突起が、前記微粒子により形成されるものである、
    請求項1又は2に記載の光透過性導電性フィルム。
  4. 前記微粒子及び前記バインダー成分の屈折率差が0.1以下である、請求項3に記載の光透過性導電性フィルム。
  5. 前記突起の、前記中間層(B)の前記面を基準面とする最大高さの平均値が、0.1μm〜1μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルム。
  6. 少なくとも一部の光透過性導電層(C)がパターン化されており、前記中間層(B)が露出した領域を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルム。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルムを含有するタッチパネル。
  8. 請求項3〜6のいずれか一項に記載の光透過性導電性フィルムを製造する方法であって、
    (1)前記バインダー成分及び前記微粒子を含有する原料を用いて前記中間層(B)を形成する工程を含有する方法。
  9. 前記工程(1)において、下地となる層の上に前記原料を塗布することにより前記中間層(B)を形成する、請求項8に記載の方法。
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