TWI780283B - 觸控感測器面板用透明膜基材及使用其之觸控感測器面板 - Google Patents

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Abstract

本發明係根據以下之構成，提供一種彎曲時之視認性及製程特性優異之觸控感測器面板用透明膜基材。 即，本發明係關於一種觸控感測器面板用透明膜基材，其含有聚醯亞胺系高分子與無機成分，黃度為5以下，厚度方向相位差Rth 為200 nm以下，光彈性係數之絕對值為30×10-12 Pa-1 ，且線膨脹係數為50 ppm/℃以下。

Description

觸控感測器面板用透明膜基材及使用其之觸控感測器面板
本發明係關於一種觸控感測器面板用透明膜基材及使用其之觸控感測器面板。
先前一直使用玻璃作為觸控面板之基材材料。然而，玻璃有易破裂、較重等缺點，且對於近年來之觸控面板之薄型化及輕量化、或可撓性化而言，未具有充分之材質。因此，業界正研究使用聚醯亞胺膜等樹脂膜作為代替玻璃之觸控面板之基材材料。
用於聚醯亞胺膜之聚醯亞胺作為耐熱性及尺寸穩定性優異之樹脂而為人所知。尤其是藉由芳香族四羧酸二酐與芳香族二胺類之縮聚反應而獲得之芳香族聚醯亞胺亦可於400℃以上之高溫條件下使用，且具有優異之尺寸穩定性。然而，芳香族聚醯亞胺通常著色成淺黃色至黃色，故而並不適合應用於需要透明性之電子裝置等之材料等用途(例如，觸控感測器面板等透明電極用基板膜之材料等)。因此，為了亦可應用於該等需要透明性之用途，對透明性優異之脂肪族聚醯亞胺進行研究，開發出使用包含脂肪族聚醯亞胺之基板膜之導電性積層體等。例如，專利文獻1中揭示有一種透明性、耐熱性等優異之透明導電性膜，其係於包含脂肪族聚醯亞胺之基板上積層有透明導電性薄膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-111152號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，如上述之先前之聚醯亞胺膜於彎曲時之視認性方面存在問題，且對於用作可撓性觸控面板之基材而言未具有充分之特性。又，對於觸控面板之基材，亦要求耐熱性及耐溶劑性等之觸控面板製造時之製程特性優異。
本發明係鑒於如上述之情況而成者，其目的在於提供一種彎曲時之視認性及觸控面板製造時之製程特性優異之觸控感測器面板用透明膜基材及使用其之觸控感測器面板。 [解決問題之技術手段]
為了達成上述目的，本發明提供一種觸控感測器面板用透明膜基材，其含有聚醯亞胺系高分子與無機成分，黃度為5以下，厚度方向相位差Rth 為200 nm以下，光彈性係數之絕對值為30×10-12 Pa-1 以下，且線膨脹係數為50 ppm/℃以下。
根據上述觸控感測器面板用透明膜基材，藉由含有聚醯亞胺系高分子與無機成分，且黃度、厚度方向相位差Rth 、光彈性係數之絕對值、及線膨脹係數為上述範圍內，從而成為彎曲時之視認性、以及耐熱性及耐溶劑性等之觸控面板製造時之製程特性優異者。尤其彎曲時之優異之視認性，例如僅憑膜基材之透明性較高則不易獲得。相對於此，上述觸控感測器面板用透明膜基材中，藉由併用聚醯亞胺系高分子與無機成分，且將黃度、厚度方向相位差Rth 、及光彈性係數之絕對值設為特定之範圍，可充分地抑制彎曲時之對比度變化及色相變化，其結果為，可實現優異之視認性。又，藉由併用聚醯亞胺系高分子與無機成分，且將線膨脹係數設為特定之範圍，可獲得優異之製程特性。
上述觸控感測器面板用透明膜基材之光彈性係數之絕對值可為23×10-12 Pa-1 以下。若光彈性係數之絕對值為23×10-12 Pa-1 以下，則因應力所產生之膜之相位差變化變得更小，光之透過特性更難發生變化，因此透明膜基材可獲得彎曲時之更加優異之視認性。
於上述觸控感測器面板用透明膜基材中，上述無機成分可為含有矽原子之矽材料。又，上述矽材料可含有二氧化矽粒子。藉由無機成分係含有矽原子之矽材料，又，藉由含有二氧化矽粒子，可進一步提高彎曲時之視認性及製程特性。
於上述觸控感測器面板用透明膜基材中，上述無機成分之含量，以透明膜基材之固形物成分總量為基準，可為30～60質量%。若無機成分之含量為上述範圍，則觸控感測器面板用透明膜基材成為透明性、彎曲性、彎曲時之視認性、及製程特性更加優異者。
上述觸控感測器面板用透明膜基材之厚度可為20～50 μm。若透明膜基材之厚度為上述範圍內，則觸控感測器面板用透明膜基材成為透明性、彎曲性、彎曲時之視認性、及觸控面板製造時之製程特性更加優異者。
於上述觸控感測器面板用透明膜基材中，面內相位差R0 可為20 nm以下。若面內相位差R0 為上述範圍，則可使彎曲時之視認性更加良好。
又，本發明提供一種觸控感測器面板，其具備上述本發明之觸控感測器面板用透明膜基材、及形成於該觸控感測器面板用透明膜基材上之具有檢測元件之元件層。該觸控感測器面板充分地抑制彎曲時之彎曲部之對比度變化及色相變化，成為視認性優異者。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種彎曲時之視認性及製程特性優異之觸控感測器面板用透明膜基材及使用其之觸控感測器面板。
以下，根據其較佳之實施形態對本發明進行詳細地說明。
[觸控感測器面板用透明膜基材] 本實施形態之觸控感測器面板用透明膜基材(以下，亦簡稱為「透明膜基材」)係含有聚醯亞胺系高分子與無機成分，黃度為5以下，厚度方向相位差Rth 為200 nm以下，光彈性係數之絕對值為30×10-12 Pa-1 以下，且線膨脹係數為50 ppm/℃以下者。又，透明膜基材之面內相位差R0 較佳為20 nm以下。
透明膜基材之黃度(YI值)可依據JIS K 7373：2006而求出。本實施形態之透明膜基材之黃度為5以下，較佳為3以下。藉由黃度為5以下，透明膜基材可獲得彎曲時之優異之視認性。
透明膜基材之厚度方向相位差Rth 係將膜面內之1方向之折射率設為Nx 、將與Nx 正交之方向之折射率設為Ny 、將膜之厚度方向之折射率設為Nz 、將膜之厚度設為d(nm)，並由(A)式所計算。此處，Nx 係遲相軸方向之折射率，Ny 係進相軸方向之折射率，且滿足Nx ＞Ny 。 Rth ＝{(Nx ＋Ny )/2－Nz }×d(nm)…(A)
透明膜基材之面內相位差R0 係將膜面內之1方向之折射率設為Nx 、將與Nx 正交之方向之折射率設為Ny 、將膜之厚度設為d(nm)，並由(B)式所計算。此處，Nx 係遲相軸方向之折射率，Ny 係進相軸方向之折射率，且滿足Nx ＞Ny 。 R0 ＝(Nx －Ny )×d(nm)…(B)
透明膜基材之Rth 可利用王子計測機器(股)製造之相位差測定裝置(商品名：KOBRA)進行測定。本實施形態之透明膜基材之厚度方向相位差Rth 為200 nm以下，較佳為190 nm以下，更佳為150 nm以下，進而較佳為120 nm以下，特佳為50 nm以下，最佳為40 nm以下。藉由厚度方向相位差Rth 為200 nm以下，可獲得彎曲時之優異之視認性。透明膜基材之Rth 就製膜製程之觀點而言，亦可為30 nm以上，亦可大於50 nm，且亦可為100 nm以上。
透明膜基材之光彈性係數之絕對值由施加於透明膜基材之應力與雙折射之關係所求出。此處，所謂光彈性，係指若對各向同性之物質施加外力使內部產生應力，則呈現光學各向異性，並顯示雙折射之現象。於將作用於物質之應力(每單位面積之力)設為σ、將雙折射設為Δn之情形時，應力σ與雙折射Δn理論上成正比關係，可表示為Δn＝Cσ，該C為光彈性係數。換言之，若以作用於物質之應力σ作為橫軸、以該應力發生作用時之物質之雙折射Δn作為縱軸，則理論上兩者之關係呈直線，且該直線之斜率為光彈性係數C。透明膜基材之光彈性係數可利用王子計測機器公司製造之相位差測定裝置(商品名：KOBRA)進行測定。本實施形態之透明膜基材之光彈性係數之絕對值為30×10-12 Pa-1 以下，較佳為29×10-12 Pa-1 以下，更佳為25×10-12 Pa-1 以下，進而較佳為23×10-12 Pa-1 以下，特佳為20×10-12 Pa-1 以下。若光彈性係數之絕對值為30×10-12 Pa-1 以下，則因應力所產生之膜之相位差變化較小，光之透過特性不易發生變化，因此透明膜基材可獲得彎曲時之優異之視認性。又，本實施形態之透明膜基材之光彈性係數之絕對值可為0 Pa-1 以上，較佳為0.1×10-12 Pa-1 以上，更佳為1×10-12 Pa-1 以上，進而較佳為10×10-12 Pa-1 以上，特佳為14×10-12 Pa-1 以上，最佳為15×10-12 Pa-1 以上。光彈性係數之絕對值為0.1×10-12 Pa-1 以上之透明膜基材工業上易生產，且易獲得更加優異之彎曲性。
將透明膜基材之光彈性係數之絕對值調整為30×10-12 Pa-1 以下之方法無特別限定，例如藉由使用溶劑可溶性之聚醯亞胺系高分子，或提高透明膜基材之彈性模數，或增加無機粒子之含量等，從而可降低透明膜基材之光彈性係數之絕對值。
透明膜基材之線膨脹係數係依據JIS K7197，作為任意之溫度範圍內之平均線膨脹係數(亦稱為平均線膨脹率)所測定之值。本實施形態之線膨脹係數設為於90～150℃之溫度範圍內之值。本實施形態之透明膜基材之線膨脹係數為50 ppm/℃以下，較佳為40 ppm/℃以下。藉由線膨脹係數為50 ppm/℃以下，透明膜基材可獲得觸控面板製造時之優異之製程特性。
(聚醯亞胺系高分子) 透明膜基材含有聚醯亞胺系高分子。於透明膜基材中，聚醯亞胺系高分子之含量以透明膜基材總量為基準，可為40質量%以上，較佳為40～70質量%，更佳為45～65質量%，進而較佳為50～60質量%。藉此，透明膜基材成為透明性、彎曲性、彎曲時之視認性、及製程特性更加優異者。
本說明書中，所謂聚醯亞胺系高分子係指含有至少1種式(PI)、式(a)、式(a')、或式(b)所表示之重複結構單元之聚合物。其中，若式(PI)所表示之重複結構單元為聚醯亞胺系高分子之主要結構單元，則就透明膜基材之強度及透明性之觀點而言較佳。式(PI)所表示之重複結構單元以聚醯亞胺系高分子之全部重複結構單元為基準，較佳為40莫耳%以上，更佳為50莫耳%以上，進而較佳為70莫耳%以上，尤佳為90莫耳%以上，進而尤佳為98莫耳%。
Figure 02_image001
式(PI)中之G表示4價之有機基，A表示2價之有機基。式(a)中之G2 表示3價之有機基，A2 表示2價之有機基。式(a')中之G3 表示4價之有機基，A3 表示2價之有機基。式(b)中之G4 及A4 分別表示2價之有機基。
式(PI)中，G所表示之4價之有機基(以下，有時稱為G之有機基)可列舉選自由非環式脂肪族基、環式脂肪族基、及芳香族基所組成之群之基。就透明膜基材之透明性及彎曲性之觀點而言，G較佳為4價之環式脂肪族基及4價之芳香族基。作為芳香族基，可列舉單環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、及芳香族基直接連結或藉由鍵結基相互地連結而成之非縮合多環式芳香族基等。就透明膜基材之透明性及抑制著色之觀點而言，G之有機基亦可為環式脂肪族基、具有氟系取代基之環式脂肪族基、具有氟系取代基之單環式芳香族基、具有氟系取代基之縮合多環式芳香族基、或具有氟系取代基之非縮合多環式芳香族基。本說明書中，所謂氟系取代基係指含有氟原子之基。氟系取代基較佳為氟基(氟原子、-F)及全氟烷基，進而較佳為氟基及三氟甲基。
更具體而言，G之有機基例如選自飽和或不飽和環烷基、飽和或不飽和雜環烷基、芳基、雜芳基、芳基烷基、烷基芳基、雜烷基芳基、及具有該等中之任意2個基(亦可相同)且該等基直接連結或藉由鍵結基相互地連結而成之基。作為鍵結基，可列舉-O-、碳數1～10之伸烷基、-SO2 -、-CO-、或-CO-NR-(R表示甲基、乙基、丙基等碳數1～3之烷基、或氫原子)。
G所表示之4價之有機基之碳數通常為2～32，較佳為4～15，更佳為5～10，進而較佳為6～8。於G之有機基為環式脂肪族基及芳香族基之情形時，構成該等基之碳原子中之至少1個可經雜原子取代。作為雜原子，可列舉O、N、或S。
作為G之具體例，可列舉式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、及式(26)所表示之基。式中之＊表示鍵結鍵。式(26)中之Z表示單鍵、-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -、-Ar-O-Ar-、-Ar-CH2 -Ar-、-Ar-C(CH3 )2 -Ar-、或-Ar-SO2 -Ar-。Ar表示碳數6～20之芳基，例如可列舉伸苯基。該等基之氫原子中之至少1個可經氟系取代基取代。
Figure 02_image003
式(PI)中，A所表示之2價之有機基(以下，有時稱為A之有機基)可列舉選自由非環式脂肪族基、環式脂肪族基、及芳香族基所組成之群之2價之有機基。A所表示之2價之有機基較佳為2價之環式脂肪族基及2價之芳香族基。作為芳香族基，可列舉單環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、及具有2以上芳香環且其等環直接連結或藉由鍵結基相互地連結而成之非縮合多環式芳香族基。就透明膜基材之透明性及抑制著色之觀點而言，較佳為於A之有機基中導入有氟系取代基。
更具體而言，A之有機基例如選自飽和或不飽和環烷基、飽和或不飽和雜環烷基、芳基、雜芳基、芳基烷基、烷基芳基、雜烷基芳基、及具有該等中之任意2個基(亦可相同)且該等基直接連結或藉由鍵結基相互地連結而成之基。作為雜原子，可列舉O、N、或S；作為鍵結基，可列舉-O-、碳數1～10之伸烷基、-SO2 -、-CO-、或-CO-NR-(R表示甲基、乙基、丙基等碳數1～3之烷基、或氫原子)。
A所表示之2價之有機基之碳數通常為2～40，較佳為5～32，更佳為12～28，進而較佳為24～27。
作為A之具體例，可列舉式(30)、式(31)、式(32)、式(33)、及式(34)所表示之基。式中之＊表示鍵結鍵。Z1 ～Z3 各自獨立地表示單鍵、-O-、-CH2 -、-C(CH3 )2 -、-SO2 -、-CO-、或-CO-NR-(R表示甲基、乙基、丙基等碳數1～3之烷基、或氫原子)。下述基中，Z1 與Z2 、及Z2 與Z3 較佳為分別相對於各環位於間位或對位。又，Z1 與末端之單鍵、Z2 與末端之單鍵、及Z3 與末端之單鍵較佳為分別位於間位或對位。A之一例係Z1 及Z3 為-O-，且Z2 為-CH2 -、-C(CH3 )2 -、或-SO2 -。該等基之氫原子之1個或2個以上可經氟系取代基取代。
Figure 02_image005
關於A及G之至少一者，構成該等之氫原子中之至少1個氫原子可經選自由氟系取代基、羥基、碸基、及碳數1～10之烷基等所組成之群之至少1種官能基取代。又，於A之有機基及G之有機基分別為環式脂肪族基或芳香族基之情形時，較佳為A及G之至少一者具有氟系取代基，更佳為A及G之兩者具有氟系取代基。
式(a)中之G2 為3價之有機基。該有機基除了為3價以外，可選自與式(PI)中之G之有機基相同之基。作為G2 之例，可列舉作為G之具體例而被列舉之式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、及式(26)所表示之基之4個鍵結鍵中之任一個被取代為氫原子之基。式(a)中之A2 可選自與式(PI)中之A相同之基。
式(a')中之G3 可選自與式(PI)中之G相同之基。式(a')中之A3 可選自與式(PI)中之A相同之基。
式(b)中之G4 為2價之有機基。該有機基除了為2價之基之外，可選自與式(PI)中之G之有機基相同之基。作為G4 之例，可列舉作為G之具體例而被列舉之式(20)、式(21)、式(22)、式(23)、式(24)、式(25)、及式(26)所表示之基之4個鍵結鍵中任2個被取代為氫原子之基。式(b)中之A4 可選自與式(PI)中之A相同之基。
透明膜基材所含有之聚醯亞胺系高分子亦可為藉由使二胺類、與四羧酸化合物(包含醯氯化合物及四羧酸二酐等四羧酸化合物類似物)或三羧酸化合物(包含醯氯化合物及三羧酸酐等三羧酸化合物類似物)之至少1種進行縮聚而獲得之縮合型高分子。進而亦可使二羧酸化合物(包含醯氯化合物等類似物)縮聚。式(PI)或式(a')所表示之重複結構單元通常由二胺類及四羧酸化合物衍生。式(a)所表示之重複結構單元通常由二胺類及三羧酸化合物衍生。式(b)所表示之重複結構單元通常由二胺類及二羧酸化合物衍生。
作為四羧酸化合物，可列舉芳香族四羧酸化合物、脂環式四羧酸化合物、及非環式脂肪族四羧酸化合物。四羧酸化合物亦可併用2種以上。四羧酸化合物較佳為四羧酸二酐。作為四羧酸二酐，可列舉芳香族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、及非環式脂肪族四羧酸二酐。
就聚醯亞胺系高分子對於溶劑之溶解性、及形成透明膜基材之情形時之透明性及彎曲性之觀點而言，四羧酸化合物較佳為脂環式四羧酸化合物及芳香族四羧酸化合物。就透明膜基材之透明性及抑制著色之觀點而言，四羧酸化合物較佳為具有氟系取代基之脂環式四羧酸化合物及具有氟系取代基之芳香族四羧酸化合物，進而較佳為脂環式四羧酸化合物。
作為三羧酸化合物，可列舉芳香族三羧酸、脂環式三羧酸、非環式脂肪族三羧酸、及該等類似之醯氯化合物、及酸酐等。三羧酸化合物較佳為芳香族三羧酸、脂環式三羧酸、非環式脂肪族三羧酸、及該等類似之醯氯化合物。三羧酸化合物亦可併用2種以上。
就聚醯亞胺系高分子對於溶劑之溶解性、及形成透明膜基材之情形時之透明性及彎曲性之觀點而言，三羧酸化合物較佳為脂環式三羧酸化合物或芳香族三羧酸化合物。就透明膜基材之透明性及抑制著色之觀點而言，三羧酸化合物較佳為具有氟系取代基之脂環式三羧酸化合物及具有氟系取代基之芳香族三羧酸化合物。
作為二羧酸化合物，可列舉芳香族二羧酸、脂環式二羧酸、非環式脂肪族二羧酸、及該等類似之醯氯化合物、及酸酐等。二羧酸化合物較佳為芳香族二羧酸、脂環式二羧酸、非環式脂肪族二羧酸、及該等類似之醯氯化合物。二羧酸化合物亦可併用2種以上。
就聚醯亞胺系高分子對於溶劑之溶解性、及形成透明膜基材之情形時之透明性及彎曲性之觀點而言，二羧酸化合物較佳為脂環式二羧酸化合物及芳香族二羧酸化合物。就透明膜基材之透明性及抑制著色之觀點而言，二羧酸化合物較佳為具有氟系取代基之脂環式二羧酸化合物及具有氟系取代基之芳香族二羧酸化合物。
作為二胺類，可列舉芳香族二胺、脂環式二胺、及脂肪族二胺。二胺類亦可併用2種以上。就聚醯亞胺系高分子對於溶劑之溶解性、及形成透明膜基材之情形時之透明性及彎曲性之觀點而言，二胺類較佳為脂環式二胺及具有氟系取代基之芳香族二胺。
若使用此種聚醯亞胺系高分子，則尤其易獲得具有優異之彎曲性，且透光率較高(例如，對於550 nm之光為85%以上，較佳為88%以上)、及黃度較低(YI值例如為5以下，較佳為3以下)、且霧度較低(例如為1.5%以下，較佳為1.0%以下)之透明膜基材。
聚醯亞胺系高分子亦可為含有種類不同之複數個上述重複單元之共聚物。聚醯亞胺系高分子之重量平均分子量通常為10,000～500,000。聚醯亞胺系高分子之重量平均分子量較佳為50,000～500,000，進而較佳為70,000～400,000。重量平均分子量係由GPC(Gel Permeation Chromatography，透膠層析法)測得之標準聚苯乙烯換算分子量。雖有聚醯亞胺系高分子之重量平均分子量較大者更易獲得較高彎曲性之傾向，但若聚醯亞胺系高分子之重量平均分子量過大，則有清漆之黏度變高，加工性下降之傾向。
聚醯亞胺系高分子亦可含有可藉由上述氟系取代基等導入之氟原子等鹵素原子。藉由聚醯亞胺系高分子含有鹵素原子，可提高透明膜基材之彈性模數，且降低黃度。藉此，抑制於透明膜基材發生劃痕及皺褶等，並且可提高透明膜基材之透明性。作為鹵素原子，較佳為氟原子。於聚醯亞胺系高分子中之鹵素原子之含量以聚醯亞胺系高分子之全部質量為基準，較佳為1～40質量%，更佳為1～30質量%。
聚醯亞胺系高分子較佳為於形成包含該聚醯亞胺系高分子之厚度50 μm之膜(層)之情形時，該聚醯亞胺系高分子膜之全光線透過率為85%以上，且該聚醯亞胺系高分子膜之黃度(YI值)為10以下之透明聚醯亞胺系高分子。上述全光線透過率較佳為90%以上。上述黃度較佳為5以下。藉由使用該透明聚醯亞胺系高分子，可獲得透明性較高之透明膜基材。進而，上述聚醯亞胺系高分子膜之全光線透過率更佳為91%以上，進而較佳為92%以上。黃度更佳為3以下，尤佳為2.5以下。此處，聚醯亞胺系高分子膜可藉由將聚醯亞胺系高分子溶解於溶劑而得者塗佈及乾燥而形成。聚醯亞胺系高分子膜之全光線透過率可依據JIS K7105：1981而求出。聚醯亞胺系高分子膜之黃度YI可依據JIS K 7373：2006而求出。
(無機成分) 透明膜基材進而含有無機成分。藉由含有無機成分，可提高透明膜基材之強度，且可提高耐熱性及耐溶劑性等之觸控面板製造時之製程特性。
無機成分較佳為含有矽原子之矽材料。又，無機成分較佳為含有無機粒子。無機粒子之例係含有矽原子之粒子。含有矽原子之粒子之例係二氧化矽粒子。無機粒子之其他例係二氧化鈦粒子、氧化鋁粒子、氧化鋯粒子。
無機粒子之平均一次粒徑可為200 nm以下，較佳為10～100 nm，更佳為20～50 nm。無機粒子之平均一次粒徑較佳為上述範圍內之原因在於：若平均一次粒徑為200 nm以下，則膜之透明性提高，且若平均一次粒徑為10 nm以上，則膜之強度提高。一次粒徑之測定可設為利用穿透式電子顯微鏡(TEM)之定方向徑。平均一次粒徑可利用TEM觀察來測定10處之一次粒徑，並以其等之平均值之形式求出。
於透明膜基材含有無機粒子之情形時，聚醯亞胺系高分子與無機粒子之含量比以質量比計，可為1：9～9：1，較佳為3：7～8：2。若聚醯亞胺系高分子與無機粒子之調配比為上述範圍內，則顯示出透明性或機械強度提高之傾向。
無機粒子彼此亦可藉由具有矽氧烷鍵(-SiOSi-)之分子而鍵結。
無機成分亦可含有原矽酸四乙酯等四級烷氧基矽烷等有機矽化合物、或由具有胺基之金屬烷氧化物等金屬烷氧化物衍生之無機成分。此種無機成分，例如可為具有SiO2 或矽氧烷鍵(-SiOSi-)之分子。於用以形成透明膜基材之清漆中調配有無機粒子與有機矽化合物之情形時，所獲得之透明膜基材中形成有無機粒子彼此藉由具有矽氧烷鍵之分子而鍵結之結構。藉由具有此種結構，使透明膜基材成為透明性、彎曲性、彎曲時之視認性、及製程特性更加優異者。
於透明膜基材中，無機成分之含量以透明膜基材之固形物成分總量為基準，可為30～60質量%，較佳為35～55質量%，更佳為40～50質量%。藉此，透明膜基材成為透明性、彎曲性、彎曲時之視認性、及製程特性更加優異者。
透明膜基材於無損透明性及彎曲性之範圍內，亦可進而含有其他成分。作為其他成分，例如可列舉抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑、阻燃劑或潤滑劑、及調平劑等。
透明膜基材之厚度視用途進行適當調整，例如可為20～50 μm，較佳為22～45 μm，更佳為25～40 μm。若透明膜基材之厚度為上述範圍內，則透明膜基材成為透明性、彎曲性、彎曲時之視認性、及觸控面板製造時之製程特性更加優異者。
該透明膜基材之依據JIS K7361-1：1997之全光線透過率可為85%以上，較佳為90%以上。又，該透明膜基材之依據JIS K 7136：2000之霧度(Haze)可為1.5%以下，較佳為1.0%以下。
(製造方法) 其次，對本實施形態之透明膜基材之製造方法之一例進行說明。
將使用公知之聚醯亞胺系高分子之合成手法進行聚合而得之可溶於溶劑之聚醯亞胺系高分子溶解至溶劑中，製備聚醯亞胺系清漆。作為溶劑，只要為溶解聚醯亞胺系高分子之溶劑即可，例如可使用DMAc(二甲基乙醯胺，Dimethylacetamide)、DMF(二甲基甲醯胺，dimethylformamide)、DMSO(二甲基亞碸，Dimethyl sulfoxide)、γ-丁內酯、或該等之組合。作為聚醯亞胺系高分子，只要為可溶於溶劑之聚醯亞胺系高分子即可，較佳為包含脂環式四羧酸二酐、與芳香族二胺類、脂環式二胺類、非環式脂肪族二胺類之單獨或併用2種以上而得之結構。
聚醯亞胺系清漆除上述溶劑以外亦可含有水。藉由使清漆含有水，易獲得黃度、厚度方向相位差Rth 、光彈性係數之絕對值、及線膨脹係數滿足上述條件之透明膜基材。
聚醯亞胺系清漆可進而含有上述無機粒子。又，聚醯亞胺系清漆亦可含有上述原矽酸四乙酯等四級烷氧基矽烷等有機矽化合物。
於聚醯亞胺系清漆含有無機粒子之情形時，清漆可進而含有用以藉由矽氧烷鍵使無機粒子彼此鍵結之連接基。連接基之例係烷氧基矽烷等金屬烷氧化物。金屬烷氧化物之例係具有胺基之金屬烷氧化物，其例為3-胺基丙基三乙氧基矽烷、及3-(2-胺基乙基胺基)丙基三甲氧基矽烷。連接基之胺基可催化無機粒子與連接基之反應。
連接基之添加量相對於聚醯亞胺系清漆之固形物成分(聚醯亞胺系高分子及無機粒子)100質量份，可設為0.1～100質量份，較佳為設為0.5～50質量份。
又，於聚醯亞胺系清漆中亦可進而添加添加劑，例如亦可添加抗氧化劑、脫模劑、穩定劑、上藍劑、阻燃劑或潤滑劑、及調平劑等作為添加劑。
繼而，利用公知之卷對卷或分批方式，於PET(Polyethylene Terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)基材、SUS帶、或玻璃基材上塗佈上述之聚醯亞胺系清漆並形成塗膜，將該塗膜加以乾燥，並自基材剝離，藉此獲得膜。
塗膜之乾燥係藉由於溫度50～350℃下，適當於惰性氣體或減壓之條件下使溶劑蒸發而進行。塗膜之乾燥亦可改變溫度條件以多階段進行。於該情形時，越進行至後段時可使溫度越高。
又，塗膜之乾燥亦可進而於自基材剝離後進行。即，塗膜可於基材上使其乾燥作為第1乾燥後，自基材剝離，進而使其乾燥作為第2乾燥。第2乾燥可於自基材剝離之塗膜安裝金屬框等來進行。第2乾燥可於高於第1乾燥之高溫下進行，例如，可於50～150℃下進行第1乾燥，於180～350℃下進行第2乾燥。進而，第1乾燥及第2乾燥均可改變溫度條件以多階段進行。
[觸控感測器面板及顯示裝置] 圖1係表示具備觸控感測器面板之顯示裝置之一實施形態之概略剖視圖。圖1所示之顯示裝置100具有有機EL(Electroluminescence，電致發光)裝置50、觸控感測器面板70、及前面板90，且收容於未圖示之殼體中。有機EL裝置50與觸控感測器面板70之間、及觸控感測器面板70與前面板90之間例如由未圖示之光學接著劑(Optical Clear Adhesive，OCA)接著。
有機EL裝置50具有有機EL元件51、第1基板55、第2基板56、及密封材59。
有機EL元件51具有一對電極(第1電極52及第2電極53)、及發光層54。發光層54配置於第1電極52與第2電極53之間。
第1電極52將具有透光性之導電性材料作為形成材料。第2電極53亦可具有透光性。作為第1電極52及第2電極53，可採用公知之材料。
發光層54可將構成有機EL元件之公知之發光材料作為形成材料，且低分子化合物與高分子化合物均可。
於有機EL裝置50中，若向第1電極52與第2電極53之間供給電力，則會向發光層54供給載子(電子及電洞)，使發光層54產生光。發光層54所產生之光經由第1電極52及第1基板55向有機EL裝置50之外部射出。
第1基板55將具有透光性之材料作為形成材料。第2基板56亦可具有透光性。第1基板55與第2基板56藉由以包圍有機EL元件之周圍之方式配置之密封材59而貼合，形成將有機EL元件密封於內部之密封結構。
作為第1基板55及第2基板56之任一者或兩者之形成材料，可使用如丙烯酸系樹脂之公知之透明樹脂。
觸控感測器面板70具有基板71、及形成於基板71上之具有檢測元件之元件層72。
基板71使用本實施形態之觸控感測器面板用透明膜基材。
於元件層72形成有包含半導體元件、配線、電阻等之公知之檢測元件。作為檢測元件之構成，可採用實現矩陣開關、電阻膜方式、靜電電容式等公知之檢測方式之構成。
於基板71使用本實施形態之觸控感測器面板用透明膜基材之觸控感測器面板70充分地抑制彎曲時彎曲部之對比度變化及色相變化，成為視認性優異者。
前面板90將具有透光性之材料作為形成材料，並作為保護顯示裝置之保護基材發揮功能。作為前面板90，可使用如丙烯酸系樹脂之類的公知之透明樹脂。
又，顯示裝置100亦可具備附加有紫外線吸收層、硬塗層、黏著層、色相調整層、折射率調整層等各種功能層之層作為上述各基材之一部分或其他之基材。
顯示裝置100由於具備使用本實施形態之觸控感測器面板用透明膜基材之觸控感測器面板70，故充分地抑制彎曲時之彎曲部之對比度變化及色相變化，成為有機EL裝置50之顯示之視認性優異者。 [實施例]
以下，根據實施例及比較例，對本發明更具體地進行說明，但本發明不受以下之實施例所限定。
[實施例1] (聚醯亞胺系清漆之製備) 將具有390℃之玻璃轉移溫度之聚醯亞胺(三菱瓦斯化學(股)製造之「Neopulim」，含有式(PI)之重複結構單元之聚醯亞胺系高分子)之20質量%γ-丁內酯溶液、於γ-丁內酯中分散有固形物成分濃度30質量%之二氧化矽粒子(平均一次粒徑30 nm)之分散液、及具有胺基之烷氧基矽烷之二甲基乙醯胺溶液混合，並攪拌30分鐘，藉此製備聚醯亞胺系清漆。
此處，上述各成分之調配量係以二氧化矽粒子之含量以二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子(聚醯亞胺系清漆之固形物成分)之總量為基準(100質量%)成為50質量%之方式進行調整。又，於聚醯亞胺系清漆中，具有胺基之烷氧基矽烷之添加量係相對於二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子(聚醯亞胺系清漆之固形物成分)之總量100質量份，設為1.5質量份。
(觸控感測器面板用透明膜基材之製作) 將聚醯亞胺系清漆塗佈於玻璃基板，於50℃下加熱30分鐘，繼而於140℃下加熱10分鐘，其後，進而於210℃下加熱1小時，並自玻璃基板剝離，藉此獲得厚度25 μm之聚醯亞胺系膜。將該聚醯亞胺系膜設為觸控感測器面板用透明膜基材。
[實施例2] 於聚醯亞胺系清漆之製備時，將各成分之調配量以二氧化矽粒子之含量以二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子之總量為基準成為55質量%之方式進行調整，除此以外，以與實施例1相同之方式製備聚醯亞胺系清漆及製作使用其之觸控感測器面板用透明膜基材。
[實施例3] 於聚醯亞胺系清漆之製備時，將各成分之調配量以二氧化矽粒子之含量以二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子之總量為基準成為30質量%之方式進行調整，除此以外，以與實施例1相同之方式製備聚醯亞胺系清漆及製作使用其之觸控感測器面板用透明膜基材。
[實施例4] 將河村產業(股)製造之聚醯亞胺「KPI-MX300F(100)」之18質量%γ-丁內酯溶液、於γ-丁內酯中分散有固形物成分濃度30質量%之二氧化矽粒子(平均一次粒徑30 nm)之分散液、及具有胺基之烷氧基矽烷之二甲基乙醯胺溶液混合，並攪拌30分鐘，藉此製備聚醯亞胺系清漆。
此處，上述各成分之調配量係以二氧化矽粒子之含量以二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子之總量為基準成為50質量%之方式進行調整。又，聚醯亞胺系清漆中，具有胺基之烷氧基矽烷之添加量係相對於二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子之總量100質量份，設為1.5質量份。
(觸控感測器面板用透明膜基材之製作) 將聚醯亞胺系清漆塗佈於玻璃基板，於50℃下加熱30分鐘，繼而於140℃下加熱10分鐘，其後，進而於210℃下加熱1小時，並自玻璃基板剝離，藉此獲得厚度25 μm之聚醯亞胺系膜。將該聚醯亞胺系膜設為觸控感測器面板用透明膜基材。
[比較例1] 於聚醯亞胺系清漆之製備時，未添加二氧化矽及具有胺基之烷氧基矽烷，除此以外，以與實施例1相同之方式製備聚醯亞胺系清漆及製作使用其之觸控感測器面板用透明膜基材。
[比較例2] 將觸控感測器面板用透明膜基材之厚度設為50 μm，除此以外，以與實施例3相同之方式製備聚醯亞胺系清漆及製作使用其之觸控感測器面板用透明膜基材。
[比較例3] 於聚醯亞胺系清漆之製備時，未添加二氧化矽及具有胺基之烷氧基矽烷，除此以外，以與實施例4相同之方式製備聚醯亞胺系清漆及製作使用其之觸控感測器面板用透明膜基材。
[比較例4] 於聚醯亞胺系清漆之製備時，將各成分之調配量以二氧化矽粒子之含量以二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子之總量為基準成為40質量%之方式進行調整，除此以外，以與實施例4相同之方式製備聚醯亞胺系清漆及製作使用其之觸控感測器面板用透明膜基材。
[厚度方向相位差Rth 之測定] 使用相位差測定裝置(王子計測機器(股)製造，商品名：KOBRA)，對實施例及比較例之透明膜基材之厚度方向相位差Rth 進行測定。將結果示於表1。
[光彈性係數之測定] 將實施例及比較例之透明膜基材切斷為寬度20 mm、長度150 mm作為試片。於對該試片之長邊方向施加0 MPa、3 MPa、6 MPa、9 MPa、及12 MPa之拉伸應力之狀態下，分別測定面內相位差R0 。用各面內相位差R0 除以試片之厚度所得之商為雙折射Δn。以拉伸應力σ作為橫軸、以該應力作用於試片時之雙折射Δn作為縱軸進行繪圖，求出以兩者之關係成為Δn＝Cσ之方式利用最小平方法近似時之斜率C之絕對值，並將其作為光彈性係數。將結果示於表1。
[光學特性之測定] (黃度) 使用日本分光(股)製造之紫外可見近紅外分光光度計V-670，對實施例及比較例之透明膜基材之黃度(Yellow Index(黃色指數)：YI)進行測定。於無樣本之狀態下進行背景測定後，將透明膜基材設置於樣品保持器，進行對於300～800 nm之光之透過率測定，求出三刺激值(X、Y、Z)。由該三刺激值，基於下述式算出YI。將結果示於表1。 YI＝100×(1.2769X－1.0592Z)/Y
(全光線透過率) 關於實施例及比較例之透明膜基材之全光線透過率，使用日本分光(股)製造之紫外可見近紅外分光光度計V-670，測定對於300～800 nm之光之透過率。實施例及比較例之透明膜基材之全光線透過率(Tt)均超過90%。
[線膨脹係數之測定] 將實施例及比較例之透明膜基材切斷為寬度5 mm、長度20 mm作為試片。依據JIS K7197，使用SII NanoTechnology(股)製造之熱機械分析裝置(Thermo-Mechanical Analyzer：TMA)｢EXSTAR-6000｣，自25℃以10℃/分鐘之速度升溫至180℃，測定試片於各溫度下之變形量。根據90～150℃之溫度範圍內之變形量，求出試片之線膨脹係數(平均線膨脹係數)。再者，將伴隨溫度上升而膜尺寸變大(膨脹)之情形設為正(Plus)，將伴隨溫度上升而膜尺寸變小(收縮)之情形設為負(Minus)。將結果示於表1。
[璃轉移溫度之測定] 使用TA Instruments製造之DSC Q200，以測定試樣量：5 mg、溫度區域：自室溫至400℃、升溫速度：10℃/min之條件下，對實施例及比較例之透明膜基材之玻璃轉移溫度(Tg)進行測定。將結果示於表1。玻璃轉移溫度越高，透明膜基材之耐熱性越高，可說是製程特性優異。(P14L2)
[彈性模數之測定] 作為彈性模數之測定裝置，使用島津製作所(股)製造之Autograph AG-IS。準備寬度10 mm、長度100 mm之短條狀之透明膜基材作為試片。以夾頭間距離50 mm、拉伸速度20 mm/分鐘之條件進行拉伸試驗，測定透明膜基材之拉伸彈性模數。將結果示於表1。
[耐溶劑性之評價] 將實施例及比較例之透明膜基材切斷為寬度50 mm、長度50 mm作為試片。將該等之試片分別浸漬於大為過量之甲基乙基酮(MEK)，於25℃下放置1小時後，觀察試片之變化。將未發現試片有變化者評價為「A」，將發現試片之溶解或白化者評價為「B」。將結果示於表1。若評價結果為A，則可認為透明膜基材之耐溶劑性較高，製程特性優異。
[彎曲時之視認性之評價] 將實施例及比較例之透明膜基材切斷為寬度10 mm、長度100 mm作為試片。將該試片於長邊方向之中央部彎曲180°，目視觀察彎曲部之對比度變化及色相變化之有無。將彎曲部之對比度變化及色相變化較少且視認性良好者評價為「A」，將彎曲部之對比度變化或色相變化較大且視認性較差者評價為「B」。將結果示於表1。
[表1]
Figure 107145627-A0304-0001
 ※二氧化矽粒子之含量表示以二氧化矽粒子及聚醯亞胺系高分子之總量為基準(100質量%)時之含量。
50‧‧‧有機EL裝置 51‧‧‧有機EL元件 52‧‧‧第1電極 53‧‧‧第2電極 54‧‧‧發光層 55‧‧‧第1基板 56‧‧‧第2基板 59‧‧‧密封材 70‧‧‧觸控感測器面板 71‧‧‧基板 72‧‧‧元件層 90‧‧‧前面板 100‧‧‧顯示裝置
圖1係表示具備觸控感測器面板之顯示裝置之一實施形態之概略剖視圖。
50‧‧‧有機EL裝置
51‧‧‧有機EL元件
52‧‧‧第1電極
53‧‧‧第2電極
54‧‧‧發光層
55‧‧‧第1基板
56‧‧‧第2基板
59‧‧‧密封材
70‧‧‧觸控感測器面板
71‧‧‧基板
72‧‧‧元件層
90‧‧‧前面板
100‧‧‧顯示裝置

Claims (5)

  1. 一種觸控感測器面板用透明膜基材，其含有聚醯亞胺系高分子與無機成分，黃度為5以下，厚度方向相位差Rth為200nm以下，光彈性係數之絕對值為30×10-12Pa-1以下，且線膨脹係數為50ppm/℃以下。
  2. 如請求項1之觸控感測器面板用透明膜基材，其光彈性係數之絕對值為23×10-12Pa-1以下。
  3. 如請求項1之觸控感測器面板用透明膜基材，其中上述無機成分含有二氧化矽粒子，上述無機成分之含量以透明膜基材之固形物成分總量為基準，為30~60質量%。
  4. 如請求項1至3中任一項之觸控感測器面板用透明膜基材，其厚度為20~50μm。
  5. 一種觸控感測器面板，其具備如請求項1至4中任一項之觸控感測器面板用透明膜基材、及形成於該觸控感測器面板用透明膜基材上之具有檢測元件之元件層。
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