CN103302913B - 透明导电膜层叠用膜、其制造方法及透明导电性膜 - Google Patents

透明导电膜层叠用膜、其制造方法及透明导电性膜 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种透明导电膜层叠用膜,其包含透明基体材料、(A)低折射率层和(B)高折射率层,其特征在于,在上述透明基体材料的至少一面层叠上述(A)低折射率层,在上述(A)低折射率层上进一步层叠上述(B)高折射率层,上述(B)高折射率层的折射率比上述(A)低折射率层的折射率高0.2以上。根据本发明的透明导电膜层叠用膜,提供在可见光的短波长区域的透射率高、透明导电膜的层叠部分不明显的触摸面板用透明导电性膜,特别是用于静电容量方式触摸面板的透明导电性膜及用于提供上述透明导电性膜的透明导电膜层叠用膜。

Description

透明导电膜层叠用膜、其制造方法及透明导电性膜
技术领域
本发明涉及透明导电膜层叠用膜、其制造方法及透明导电性膜。更详细而言,涉及在可见光的短波长区域的透射率高、透明导电膜的图案形状不明显的触摸面板用透明导电性膜,特别是用于提供静电容量方式触摸面板用透明导电性膜的透明导电膜层叠用膜及其有效的制造方法。
背景技术
可通过与图像显示部直接接触而输入信息的触摸面板将透射光的输入装置配置于各种显示器上,作为代表性的形式,列举将两张透明导电基板以透明导电层面对面的方式设置间隙而配置的电阻膜式触摸面板、或利用在透明导电膜和手指之间产生的静电容量的变化的静电容量式类型。
在上述那样的触摸面板的透明导电膜中使用掺杂有氧化锡的氧化铟(下面,有时也简称为“ITO”)等,它们层叠于玻璃基体材料或塑料基体材料等透明基体材料上,构成透明导电基板。
作为透明导电膜,在层叠有ITO等金属氧化物的透明导电基板中,在可见光的短波长区域透射率普遍降低,因此,黄色变强。为了解决该问题,公开了在透明基板和透明导电膜之间设置折射率不同的光学层叠体的方法(专利文献1)。对于透明基体材料的整个面层叠透明导电膜的电阻膜式触摸面板,这是有效的方法。
另一方面,在静电容量式触摸面板中,为了检测手指的触摸位置,将具备被图案化为线状的透明导电膜的两张透明导电性膜以相互交叉的方式配置,形成了格子状的图案。这样得到的静电容量式触摸面板存在具有透明导电膜的部位和没有透明导电膜的部位,且由于透明导电膜的有无,反射率及透射率不同,因此,识别利用两个透明导电性膜形成的透明导电膜的格子状图案,其结果,存在作为显示器的可视性降低的问题。
关于触摸面板的着色防止,在电阻膜式触摸面板中,由于在透明基板的整个面上层叠有透明导电膜,因此,如果力求以整体不产生不适感的级别防止着色,则是充分的。相比之下,在静电容量式触摸面板中,要达到不识别透明导电膜本身的级别,需要使透明导电基板(透明导电性膜)的反射率及透射率与没有透明导电膜的部分无差别。上述专利文献1所记载的透明导电基板中,难以识别由透明导电膜形成的格子状图案,因此是不充分的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-98563号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
如上所述,在静电容量式触摸面板中,当识别由透明导电性膜形成的格子状图案时,会导致触摸面板显示器的可视性降低等不良情况。
本发明在这种状况下进行,其目的在于,提供一种在可见光的短波长区域的透射率高、透明导电膜的层叠部分不明显的触摸面板用透明导电性膜,特别是用于提供静电容量方式触摸面板用透明导电性膜和所述透明导电性膜的透明导电膜层叠用膜及其有效的制造方法。
解决问题的方法
为了达到所述目的,本发明人等进行了深入研究,结果得到下述的见解。
即,发现了一种透明导电膜层叠用膜,其是在透明基体材料的至少一面依次层叠低折射率层及高折射率层而成的,所述高折射率层的折射率和所述低折射率层的折射率之差为某个值以上的透明导电膜层叠用膜可以适于该目的;而且,所述透明导电膜层叠用膜可以通过具有特定工序的制造方法有效地制造;进而,通过在所述透明导电膜层叠用膜的高折射率层上层叠透明导电膜,得到所述透明导电膜的层叠部分不明显的触摸面板用透明导电性膜,特别是用于静电容量方式触摸面板的透明导电性膜。
本发明基于上述见解而完成。
即,本发明提供:
[1]一种透明导电膜层叠用膜,其特征在于,在透明基体材料的至少一面依次层叠(A)低折射率层、折射率比所述(A)低折射率层高0.2以上的(B)高折射率层;
[2]如所述[1]项所记载的透明导电膜层叠用膜,其中,(A)低折射率层的折射率为1.30以上且小于1.60、膜厚为10nm以上且小于150nm,并且(B)高折射率层的折射率为1.60以上且小于2.00、膜厚为30nm以上且小于130nm;
[3]一种透明导电性膜,其是在所述[1]或[2]项所记载的透明导电膜层叠用膜的(B)高折射率层上层叠(C)透明导电膜而成的;以及
[4]所述[1]或[2]项所记载的透明导电膜层叠用膜的制造方法,其特征在于,具有:(a)在透明基体材料的至少一面涂布低折射率层用涂布剂并进行干燥,然后照射活性能量射线使之固化,从而形成(A)低折射率层的工序;(b)在所述(a)工序中形成的(A)低折射率层上涂布高折射率层用涂布剂并进行干燥,然后照射活性能量射线使之固化,从而形成(B)高折射率层的工序。
即,本发明包括下述方面。
<1>一种透明导电膜层叠用膜,其包含透明基体材料、(A)低折射率层和(B)高折射率层,其特征在于,
在所述透明基体材料的至少一方面层叠所述(A)低折射率层,在所述(A)低折射率层上进一步层叠所述(B)高折射率层,
所述(B)高折射率层的折射率比所述(A)低折射率层的折射率高0.2以上;
<2>如<1>所记载的透明导电膜层叠用膜,其中,所述(A)低折射率层的折射率为1.30以上且小于1.60,所述(A)低折射率层的膜厚为10nm以上且小于150nm,且所述(B)高折射率层的折射率为1.60以上且小于2.00,所述(B)高折射率层的膜厚为30nm以上且小于130nm;
<3>如<1>或<2>所记载的透明导电膜层叠用膜,其中,所述(A)低折射率层包含活性能量射线固化型化合物、硅溶胶、中空二氧化硅微粒及多孔二氧化硅微粒中的至少1种;
<4>如<1>~<3>中任一项所记载的透明导电膜层叠用膜,其中,所述(B)高折射率层含有活性能量射线固化型化合物和金属氧化物;
<5>一种透明导电性膜,其特征在于,在<1>~<4>中任一项所记载的透明导电膜层叠用膜的(B)高折射率层上层叠(C)透明导电膜;
<6><1>~<4>中任一项所记载的透明导电膜层叠用膜的制造方法,其特征在于,具有:(a)在透明基体材料的至少一面涂布低折射率层用涂布剂并进行干燥,然后对所述低折射率层用涂布剂照射活性能量射线使之固化,而形成(A)低折射率层的工序;(b)在所述(a)工序中形成的(A)低折射率层上涂布高折射率层用涂布剂并进行干燥,然后对所述高折射率层用涂布剂照射活性能量射线使之固化,而形成(B)高折射率层的工序。
发明的效果
根据本发明,可以提供在可见光的短波长区域的透射率高、透明导电膜的层叠部分不明显的触摸面板用透明导电性膜,特别是用于静电容量方式触摸面板的透明导电性膜和用于提供所述透明导电性膜的透明导电膜层叠用膜及其有效的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明透明导电性膜的构成的一例的剖面示意图。
符号说明
1透明基体材料
2低折射率层
3高折射率层
4透明导电膜
5透明导电膜层叠用膜
10透明导电性膜
具体实施方式
首先,对本发明的透明导电膜层叠用膜进行说明。
[透明导电膜层叠用膜]
本发明的透明导电膜层叠用膜的特征在于,包含:透明基体材料、(A)低折射率层和(B)高折射率层,在上述透明基体材料的至少一面层叠上述(A)低折射率层,在上述(A)低折射率层上进一步层叠上述(B)高折射率层,上述(B)高折射率层的折射率比上述(A)低折射率层的折射率高0.2以上。
(透明基体材料)
作为上述透明导电膜层叠用膜中使用的透明基体材料,优选为透明塑料膜。
作为这种透明塑料膜,只要具有本发明的效果就没有特别限制,可以从作为现有的光学用基体材料而公知的塑料膜中适当选择具有透明性的基体材料进行使用。例如,可以优选列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯(下面,有时也简称为“PET”)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(下面、也有时简称为“PEN”)等聚酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、赛璐玢、二乙酰纤维素膜、三乙酰纤维素膜、乙酸丁酸纤维素膜、聚氯乙烯膜、聚偏氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚甲基戊烯膜、聚砜膜、聚醚醚酮膜、聚醚砜膜、聚醚酰亚胺膜、聚酰亚胺膜、氟树脂膜、聚酰胺膜、丙烯酸树脂膜、降冰片烯系树脂膜、环烯烃树脂膜等塑料膜。
其中,从耐热性的观点来看,进一步优选为:聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、降冰片烯系树脂膜、环烯烃树脂膜等,当还考虑到膜在工序过程中破裂那样的操作性时,特别优选为聚酯膜。
关于这些透明基体材料的厚度,只要具有本发明的效果就没有特别限制,可根据情况适当选定,通常为15~300μm,优选为30~250μm的范围。另外,就该透明基体材料而言,出于提高与设于其表面的(A)低折射率层的密合性为目的,可以根据需要,通过氧化法或凹凸化法等对透明基体材料的一面或两面实施表面处理。另外,还可以实施底涂处理。作为上述氧化法,例如使用:电晕放电处理、铬酸处理(湿式)、火焰处理、热风处理、臭氧或紫外线照射处理等。作为凹凸化法,例如使用喷砂法、溶剂处理法等。这些表面处理法根据透明基体材料的种类适当选择,但从密合性的提高效果及操作性等方面来看,通常优选使用电晕放电处理法。
((A)低折射率层)
在上述透明导电膜层叠用膜中,对于形成(A)低折射率层(下面,有时也简称为“(A)层”)的材料,只要具有本发明的效果就没有特别限定,例如优选通过利用活性能量射线使活性能量射线固化型化合物固化而得到的固化物形成。另外,为了调整折射率,也可以通过使混合有硅溶胶、多孔二氧化硅微粒、中空二氧化硅微粒等中的至少1种的活性能量射线固化型化合物固化而成的固化物形成。即,(A)层更优选包含活性能量射线固化型化合物、硅溶胶、多孔二氧化硅微粒及中空二氧化硅微粒中的至少1种。
(A)低折射率层的折射率优选为1.30以上且小于1.60。在上述折射率小于1.30的情况下,可以作为(A)低折射率层使用的材料等受到限制,因此,与透明基体材料的密合性及膜的透明性等其它特性有时恶化。另一方面,在折射率超过1.60的情况下,与后述的(B)高折射率层的折射率差变小,有时不能充分发挥使透明导电膜的层叠部分不明显的效果。即,(A)低折射率层的折射率如果为1.30以上且小于1.60,则可以使用与透明基体材料的密合性及膜的透明性等特性优异的材料形成上述低折射率层,另外,与(B)高折射率层的折射率之差成为0.2以上,因此,可充分发挥使透明导电膜的层叠部分不明显的效果,故优选。另外,(A)低折射率层的折射率更优选为1.35~1.55,特别优选为1.38~1.50,最优选为1.39~1.49。
另外,(A)低折射率层的膜厚优选为10nm以上且小于150nm。在上述膜厚小于10nm的情况下,(A)层表面的平滑性恶化,有时得不到本发明的效果。另一方面,在上述膜厚为150nm以上的情况下,有时不能得到使透明导电膜的层叠部分不明显的效果。即,如果(A)低折射率层的膜厚为10nm以上且小于150nm,则不使(A)层表面的平滑性恶化,且可以得到使透明导电膜的层叠部分不明显的效果,故优选。另外,(A)低折射率层的膜厚更优选为15~130nm,特别优选为17~115nm。
<活性能量射线固化型化合物>
在本发明中,优选用于(A)低折射率层的形成的活性能量射线固化型化合物是指,电磁波或带电粒子束中具有能量量子的化合物,即通过照射紫外线或电子束等而交联、固化的聚合性化合物。
作为这种活性能量射线固化型化合物,例如可以列举,光聚合性预聚物和/或光聚合性单体。另外,还可以使用键合有含聚合性不饱和基团的有机化合物的二氧化硅微粒(有机无机复合树脂化合物)。
上述光聚合性预聚物包括自由基聚合型和阳离子聚合型,作为自由基聚合型的光聚合性预聚物,例如可以列举:聚酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系、聚氨酯丙烯酸酯系、多元醇丙烯酸酯系等。其中,作为聚酯丙烯酸酯系预聚物,例如,可以使用通过下述方法而得到的化合物:将由多元羧酸和多元醇缩合而得到的两末端具有羟基的聚酯低聚物的羟基利用(甲基)丙烯酸进行酯化;或将向多元羧酸上加成氧化烯而得到的低聚物的末端羟基利用(甲基)丙烯酸进行酯化。
作为环氧丙烯酸酯系预聚物,例如,可以使用通过使(甲基)丙烯酸与分子量较低的双酚型环氧树脂或酚醛清漆型环氧树脂的环氧乙烷环反应,进行酯化而得到的化合物。
作为聚氨酯丙烯酸酯系预聚物,例如,可以使用通过下述方法而得到的化合物:将聚醚多元醇或聚酯多元醇与聚异氰酸酯反应而得到的聚氨酯低聚物利用(甲基)丙烯酸进行酯化。
另外,作为多元醇丙烯酸酯系预聚物,可以使用将聚醚多元醇的羟基部分利用(甲基)丙烯酸进行酯化而得到的化合物。
这些自由基聚合型的光聚合性预聚物可以使用1种,也可以组合两种以上进行使用。
另一方面,作为阳离子聚合型的光聚合性预聚物,通常使用环氧系树脂。作为该环氧系树脂,例如可以列举,将直链状烯烃化合物、环状烯烃化合物、利用表氯醇等使双酚树脂或酚醛清漆树脂等多元酚类化合物环氧化而成的化合物通过过氧化物等进行氧化而得到的化合物等。
另外,作为光聚合性单体,例如可以列举:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯、烯丙基化环己基二(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、丙酸改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯。这些光聚合性单体可以使用1种,也可以组合两种以上使用,另外,还可以与上述光聚合性预聚物组合使用。
另外,作为键合有含聚合性不饱和基团的有机化合物的二氧化硅微粒(有机无机复合树脂化合物),可以使用通过使平均粒径0.005~1μm左右的二氧化硅微粒表面的硅烷醇基与具有可与上述硅烷醇基反应的官能团且含聚合性不饱和基团的有机化合物反应而得到的二氧化硅微粒。作为具有可与硅烷醇基反应的官能团的聚合性不饱和基团,可以列举例如自由基聚合性的丙烯酰基及甲基丙烯酰基等。
这些聚合性化合物可以根据需要组合使用光聚合引发剂。作为该光聚合引发剂,对于自由基聚合型的光聚合性预聚物或光聚合性单体,例如可以列举:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻正丁醚、苯偶姻异丁醚、苯乙酮、二甲基氨基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-2-(羟基-2-丙基)酮、二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、苄基二甲基缩酮、苯乙酮二甲基缩酮、对二甲基氨基苯甲酸酯等。
另外,作为针对阳离子聚合型的光聚合性预聚物的光聚合引发剂,例如可以列举,由芳香族锍离子、芳香族氧代锍离子(oxosulfonium ion)、芳香族碘离子等与四氟硼酸酯、六氟磷酸酯、六氟锑酸酯、六氟砷酸酯等阴离子形成的化合物。这些化合物可以使用1种,也可以组合两种以上使用,另外,相对于100质量份的上述光聚合性预聚物和/或光聚合性单体,其配合量通常在0.2~10质量份的范围中选择。
<硅溶胶>
在本发明中,在含有硅溶胶和活性能量射线固化型化合物的情况下,作为用于(A)低折射率层的形成的上述硅溶胶,优选使用平均粒径为0.005~1μm左右、优选为10nm~100nm的二氧化硅微粒在醇系或溶纤剂系的有机溶剂中以胶体状态混悬而成的胶体二氧化硅。另外,上述平均粒径可以通过ζ电位测定法求得。
<中空二氧化硅微粒、多孔二氧化硅微粒>
在本发明中,也可以将具有空隙的中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒、与活性能量射线固化型化合物用于(A)低折射率层的形成。
中空二氧化硅微粒是指具有球(中空)结构的二氧化硅微粒,在球内部的空隙中填充有气体例如折射率为1的空气。另一方面,多孔二氧化硅微粒在其表面以开口的状态或闭口的状态具有微细的空隙,在该空隙内填充有上述折射率为1的空气。由于空隙内填充有空气,因此,这些中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒具有本身的折射率低的特征。将上述中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒均匀分散在涂膜中而不形成聚集体的情况下,降低涂膜的折射率的效果高,同时透明性也优异。当与没有空隙的普通胶体二氧化硅粒子(折射率n=1.46左右)相比时,上述那样具有空隙的中空二氧化硅微粒的折射率具有微粒本身的折射率低的特征。
具有空隙的中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒是平均粒径为5nm~300nm左右,优选为5nm~200nm,特别优选为10nm~100nm的微粒。
填充于这些微粒的空隙中的气体优选折射率为1的空气。
在本发明中,通过使用向活性能量射线固化型化合物中添加上述中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒而得到的混合物形成(A)层,即使在活性能量射线固化型化合物的固化物具有1.45以上的高折射率的情况下,也能够降低(A)层的折射率。另外,在本发明中使用的具有空隙的二氧化硅微粒由于平均粒径为5nm~300nm左右,优选为5nm~200nm,特别优选非常小为10nm~100nm,所述分散有二氧化硅微粒的(A)层的透明性也优异。另外,上述平均粒径可以通过ζ电位测定法求得。
上述中空二氧化硅微粒及多孔二氧化硅微粒优选使用在溶剂中分散而成为胶体状态(溶胶)的微粒。
((B)高折射率层)
在本发明的透明导电膜层叠用膜中,(B)高折射率层(下面,有时也称为“(B)层”)的特征在于,其是折射率比上述的(A)低折射率层高0.2以上的层。在(A)层和(B)层的折射率之差小于0.2的情况下,有时不能充分发挥有效利用(A)层及(B)层中的光的干涉作用而使透明导电膜的层叠部分不明显的本发明的效果。
另外,对于形成(B)高折射率层的材料,只要具有本发明的效果,就没有特别限定,优选通过例如混合活性能量射线固化型化合物和金属氧化物而成的固化物形成。即,(B)层优选含有活性能量射线固化型化合物和金属氧化物。
(B)高折射率层的折射率优选为1.60以上且小于2.00。在上述折射率小于1.60的情况下,与(A)低折射率层的折射率之差过小,因此,有时不能充分发挥使透明导电膜的层叠部分不明显的效果。另一方面,在上述折射率为2.00以上的情况下,可以作为(B)层选择的材料等受到限制,因此,有时使与(A)低折射率层等的密合性及透明性等其它物性恶化。即,如果(B)高折射率层的折射率为1.60以上且小于2.00,则可以使用与(A)层的密合性及透明性等物性优异的材料形成上述(B)高折射率层,还由于与(A)低折射率层的折射率之差成为某个值以上,因此,可充分发挥使透明导电膜的层叠部分不明显的效果,故优选。
另外,(B)高折射率层的折射率优选为1.60~1.90,特别优选为1.65~1.89,最优选为1.69~1.88。
另外,(B)高折射率层的膜厚优选为30nm以上且小于130nm。在上述膜厚小于30nm的情况下,(B)层表面的平滑性不充分,有时不能得到本发明的效果。另一方面,在上述膜厚为130nrn以上的情况下,有时不能得到使透明导电膜的层叠部分明显的效果。即,如果(B)高折射率层的膜厚为30nm以上且小于130nm,则在(B)层表面得到充分的平滑性,能够得到使透明导电膜的层叠部分不明显的效果,故优选。从这种观点出发,(B)高折射率层的膜厚进一步优选为35~120nm,特别优选为40~110nm。
(B)高折射率层的形成所使用的活性能量射线固化型化合物可以使用与在上述的(A)低折射率层的说明中示出的活性能量射线固化型化合物相同的物质,优选的例子也相同。
<金属氧化物>
在本发明中,(B)高折射率层的形成所使用的金属氧化物没有特别限定,可以列举:氧化钛、氧化锆、氧化钽、氧化锌、氧化铟、氧化铪、氧化铈、氧化锡、氧化铌、氧化铟锡(ITO)、锑锡氧化物(ATO)等。
这些金属氧化物可以使用1种,也可以组合两种以上使用。另外,相对于活性能量射线固化型化合物的上述金属化合物的配合比例也可以以形成的(B)高折射率层的折射率为上述的范围即1.60以上且小于2.00的方式选择。
(A)低折射率层和(B)高折射率层的折射率差为0.2以上。另外,(A)层和(B)层的折射率之差的上限为0.7左右。即,(A)层和(B)层的折射率之差更优选为0.2~0.7。当(A)层和(B)层的折射率之差超过0.7时,透明导电膜和(B)高折射率层的折射率过于接近,不能充分发挥(B)高折射率层的光的干涉作用,有时损坏本发明的效果即透明导电膜的层叠部分不明显的效果。
接着,对本实施方式的透明导电膜层叠用膜的制造方法进行说明。
[透明导电膜层叠用膜的制造方法]
透明导电膜层叠用膜的制造方法的特征在于,具有:(a)在透明基体材料的至少一面涂布低折射率层用涂布剂并进行干燥,然后对上述低折射率层用涂布剂照射活性能量射线使之固化,而形成(A)低折射率层的工序;(b)在上述(a)工序中形成的(A)低折射率层上涂布高折射率层用涂布剂并进行干燥,然后对上述高折射率层用涂布剂照射活性能量射线使之固化,从而形成(B)高折射率层的工序。
下面,省略与目前为止的内容重复的部分,只详细叙述不同的部分。
((a)工序)
(a)工序如下,将在上述透明基体材料的至少一面形成低折射率层的上述材料使用规定溶剂稀释溶解成规定的浓度,制备低折射率层涂布剂之后,使用目前公知的方法,例如:棒涂法、刀涂法、辊涂法、刮板涂布法、模涂法、凹版涂布法等,在上述透明基体材料的至少一面涂布上述低折射率层用涂布剂形成涂膜,进行干燥,然后对其照射活性能量射线,使上述涂膜固化,由此,形成(A)低折射率层。
在本发明的透明导电膜层叠用膜的制造方法中,作为低折射率层涂布剂,优选含有上述活性能量射线固化型化合物和溶剂,更优选含有硅溶胶、中空二氧化硅微粒及多孔二氧化硅微粒中的至少1种、活性能量射线固化型化合物和溶剂。
在上述低折射率层用涂布剂含有硅溶胶、中空二氧化硅微粒及多孔二氧化硅微粒中的至少1种、活性能量射线固化型化合物、和溶剂的情况下,相对于100质量份的活性能量射线固化型化合物,低折射率层用涂布剂中上述硅溶胶、中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒的配合量优选为50~500质量份,更优选为80~300质量份,特别优选为100~250质量份。相对于100质量份的活性能量射线固化型化合物,配合上述硅溶胶、中空二氧化硅微粒或多孔二氧化硅微粒50~500质量份,由此,易于将使用本发明的低折射率层用涂布剂形成的(A)层的折射率调整为上述范围,故优选。
作为上述溶剂,例如可以列举:己烷、庚烷等脂肪烃、甲苯、二甲苯等芳香族烃、二氯甲烷、氯乙烯等卤代烃、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇单甲基醚等醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、2-戊酮、异佛尔酮、环己酮等酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯、乙基溶纤剂等溶纤剂系溶剂等。溶剂也可以只使用1种,也可以组合使用两种以上。在组合使用两种以上溶剂的情况下,例如,通过组合使用常温下的蒸气压不同的两种溶剂,能够提高涂膜的干燥速度和表面平滑性。在组合使用两种以上溶剂的情况下,优选列举组合使用例如20℃下的蒸气压为1.5kPa以上的溶剂和小于1.0kPa的溶剂。作为使用比例,以质量比计,优选20℃下的蒸气压为1.5kPa以上的溶剂∶20℃下的蒸气压小于1.0kPa的溶剂=30∶70~70∶30,特别优选为40∶60~60∶40。作为上述溶剂组合的具体例,优选列举,甲基异丁基酮(20℃下的蒸气压为2.1kPa)和环己酮(20℃下的蒸气压为0.7kPa)的组合。
作为低折射率层用涂布剂中的固体成分浓度,只要调节固体成分浓度使其成为可涂布程度的粘度即可,可以根据情况适当调整。例如,从将得到的(A)低折射率层的膜厚调节成上述10nm以上且小于150nm范围的观点来看,固体成分浓度优选为0.05~10质量%,特别优选为0.1~8质量%。
另外,上述涂膜的干燥优选在60~150℃下进行10秒钟~10分钟左右。
另外,作为活性能量射线,例如可以列举,紫外线或电子束等。上述紫外线由高压汞灯、无电极灯、金属卤化物灯、氙气灯等得到,照射量通常为100~500mJ/cm2。另一方面,电子束由电子束加速器等得到,照射量通常为150~350kV。在该活性能量射线中,紫外线特别适合。另外,在使用电子束的情况下,不添加光聚合引发剂,就能够得到(A)低折射率层。
((b)工序)
(b)工序如下,将形成高折射率层的上述材料使用规定溶剂稀释溶解成规定浓度,制备高折射率层用涂布剂后,使用目前公知的方法,例如:棒涂法、刀涂法、辊涂法、刮板涂布法、模涂法、凹版涂布法等涂布在上述(a)工序中形成的(A)低折射率层上,形成涂膜,进行干燥,然后对其照射活性能量射线,使上述涂膜固化,由此,形成(B)高折射率层。
作为高折射率层涂布剂,优选含有上述活性能量射线固化型化合物、金属氧化物和溶剂。
溶剂种类、溶剂的稀释条件、干燥条件及活性能量射线照射条件均与上述(a)工序相同。
通过以上具有(a)~(b)工序的制造方法,能够适宜地制作上述透明导电膜层叠用膜。
接着,对本发明的透明导电性膜进行说明。
[透明导电性膜]
本发明的透明导电性膜的特征在于,在上述透明导电膜层叠用膜的(B)高折射率层上层叠(C)透明导电膜而成。即,本发明的透明导电性膜的特征在于,含有上述透明基体材料、上述(A)低折射率层、上述(B)高折射率层、(C)透明导电膜,在上述透明基体材料上层叠上述(A)低折射率层,在上述(A)低折射率层上层叠上述(B)高折射率层,在上述(B)高折射率层上进一步层叠(C)透明导电膜,上述(B)高折射率层的折射率比上述(A)低折射率层的折射率高0.2以上。
图1是表示本发明透明导电性膜的构成的一例的剖面示意图。
透明导电性膜10具有如下构成,即,在透明基体材料1的一个面上依次层叠低折射率层2及高折射率层3而形成透明导电膜层叠用膜5,在透明导电膜层叠用膜5的高折射率层3上层叠有透明导电膜4。
通过将高折射率的透明导电膜4和高折射率层3以相接的方式层叠,在通过蚀刻处理等将透明导电膜4图案化的情况下,能够将露出的高折射率层3的部分和透明导电膜4的层叠部分的各自的折射率保持在比较接近的状态。因此,实现两者的反射特性一致,且透明导电膜4的层叠部分不明显的效果。
另外,在如此构成的透明导电性膜10中,通过将低折射率层2和高折射率层3的折射率差及各自的膜厚控制在上述规定的范围中,可以减少对于透明导电膜4的入射光在各界面处的反射光并使其发生干涉。同样,可以减少对于除去了透明导电膜4而露出的高折射率层3的入射光在各界面处的反射光并使其发生干涉。作为其结果,能够抑制因透明导电膜4的入射光引起的来自透明导电性膜10的反射光、和因高折射率层3的入射光引起的来自透明导电性膜10的反射光的各自强度,并且使其可见光区域的反射率一致。因此,可见光区域中的透射率高且透明导电膜4的层叠部分不明显,上述透明导电性膜10能够适用于例如触摸面板,特别是静电容量方式触摸面板等。
((C)透明导电膜)
在本发明的透明导电性膜中,作为层叠于(B)高折射率层上的(C)透明导电膜,只要是兼具透明性和导电性的材料,且具有本发明的效果,就可以没有特别限制地使用,作为代表性的材料,可以列举,氧化铟、氧化锌、氧化锡、铟-锡复合氧化物、锡-锑复合氧化物、锌-铝复合氧化物、铟-锌复合氧化等膜作为优选的材料。已知这些化合物薄膜通过采用适当的成膜条件,制成兼具透明性和导电性的透明导电膜。
上述(C)透明导电膜的膜厚优选为4nm以上,更优选为5nm以上,特别优选为10nrn以上,且优选为800nm以下,更优选为500nm以下,特别优选为100nm以下。
在上述膜厚小于4nm的情况下,难以制成连续的膜,有时得不到稳定的导电性,相反,当超过800nm而变得过厚时,有时透明性降低。即,如果(C)透明导电膜的膜厚为4~800nm,则易于形成连续的膜,且透明性不会降低,故优选。
[透明导电膜的制造方法]
在本发明的透明导电膜中,作为(C)透明导电膜的形成法,只要根据上述材料的种类及需要膜厚适当选择采用真空蒸镀法、溅射法、CVD法、离子镀法、喷雾法、溶胶-凝胶法等公知的方法即可。在本发明中,优选使用溅射法形成透明导电膜。
在使用溅射法形成(C)透明导电膜的情况下,可采用使用化合物的通常的溅射法或使用金属靶的反应性溅射法等。此时,作为反应性气体,导入氧、氮、水蒸气等,或组合使用臭氧添加及离子辅助等也是有效的。
另外,上述透明导电膜在如上述那样制膜后,也可以通过光刻法形成规定图案的抗蚀掩膜,通过公知的方法实施蚀刻处理,形成线状等。
就本发明的透明导电性膜而言,在波长为450~650nm的范围中,透明导电性膜的(C)透明导电膜的层叠部分和透明导电性膜的(C)透明导电膜的非层叠部分的透射率之差的绝对值优选为5以下。
透明导电膜和塑料膜(透明导电膜层叠用膜)由于材质大为不同,因此,可见光区域中的折射率的波长分散特性通常不同。因此,发现由于可见光区域内的波长分散特性不同的区域的作用,得到的透明导电性膜发生着色现象。在本发明中,通过选择上述透明导电膜层叠用膜的构成,在波长为450~650nm的范围中,可以将透明导电性膜的(C)透明导电膜层叠前后的透射率差的绝对值设为5以下。即,在本发明的透明导电膜层叠用膜中,即使层叠透明导电膜后,在波长为450~600nm的范围的透射率也不降低,能够维持高透明性。
由此,能够有效防止透明导电膜引起的着色。
如上述图1所示,本发明的透明导电性膜是在构成极其简单的透明导电膜层叠用膜的(B)高折射率层上层叠具有例如线状等的透明导电膜而成的,可见光在短波长区域的透射率高,且识别不到上述透明导电膜的层叠部分,适用于触摸面板,特别是静电容量方式触摸面板用途。
实施例
接着,通过实施例对本发明进一步详细地进行说明,但不是通过这些例子限定本发明。
另外,折射率根据JISK7142:2008的A法使用ATAGO公司制折射率仪进行测定。另外,(A)低折射率层及(B)高折射率层的膜厚使用偏振光椭圆率测量仪进行测定。
另外,对在各例子中得到的导电性膜进行下述的评价。
(1)透射率差
在制作的透明导电性膜的(C)透明导电膜的层叠部分及非层叠部分,测定透射光谱,求得波长为450~650nm范围的透射率差的绝对值的最大值。
作为透射率测定仪器,使用(株式会社)岛津制作所制,产品型号“UV-3600”。
(2)目视评价
根据各例子,得到长宽90mm×90mm的透明导电膜层叠用膜,并得到在其中央层叠有长宽60mm×60mm的透明导电膜的透明导电性膜。
对于膜,以目视,1)在反射光下及2)在透射光下,基于下面的判定基准评价透明导电膜的有无,色调是否发生变化。
(评价条件)
1)在反射光下的评价:将透明导电性膜设置在距白色荧光灯1m的距离,使白色荧光灯映入透明导电性膜,从相对于透明导电性膜与白色荧光灯相同一侧,在离透明导电性膜30cm的位置对透明导电膜的有无进行评价。
2)在透射光下的评价:将透明导电性膜设置在距白色荧光灯1m的距离,从相对于透明导电性膜与白色荧光灯相反侧,以隔着透明导电性膜能观察到白色荧光灯的方式,在距透明导电性膜30cm的位置对透明导电膜的有无进行评价
(评价基准)
A:1)在反射光下、及2)在透射光下均不能识别透明导电膜的着色和界限。
B:1)在反射光下、或2)在透射光下的任意情况下可识别透明导电膜局部着色。
C:1)在反射光下、及2)在透射光下均可识别透明导电膜的界限。
(3)光线透射率
对在各例中得到的透明导电性膜的透明导电膜层叠部分,根据JISK7105测定波长550nm的光线透射率。另外,对于得到的结果,在光线透射率为86%以上的情况下,设为A,小于86%设为B,进行评价。
制备例L-1低折射率层用涂布剂1
作为活性能量射线固化型化合物,添加100质量份的硬涂剂(大日精化工业(株)制,商品名“SEIKABEAM XF-01L(NS)”,固体成分浓度100质量%,含有多官能丙烯酸酯的活性能量射线固化型化合物95质量%,光聚合引发剂5质量%)及660质量份的硅胶(日产化学(株)制,商品名“PGM-ST”,平均粒径15nm的二氧化硅微粒30质量%,丙二醇单甲基醚70质量%)、0.3质量份的光聚合引发剂(BASF公司制,商品名“Irgacure907”,固体成分浓度100质量%),作为稀释溶剂,添加2600质量份的甲基异丁基酮、2600质量份的环己酮并均匀混合,制作了固体成分浓度约为5.0质量%的低折射率层用涂布剂L-1。
制备例L-2低折射率层用涂布剂2
作为活性能量射线固化型化合物,添加10质量份的硬涂剂(荒川化学工业(株)制,商品名“Beam set 575CB”,固体成分浓度100质量%,含有聚氨酯丙烯酸酯的活性能量射线固化型化合物95质量%,光聚合引发剂5质量%)及50质量份的中空硅溶胶(日挥触媒化成(株)制,商品名“Thru Rear4320”,平均粒径60nm的中空二氧化硅微粒20质量%,甲基异丁基酮80质量%)、0.03质量份的光聚合引发剂(BASF公司制,商品名“Irgacure907”,固体成分浓度100质量%),作为稀释溶剂,添加5000质量份的甲基异丁基酮,5000质量份的环己酮并均匀混合,制作了固体成分浓度约为0.2质量%的低折射率层用涂布剂L-2。
制备例L-3低折射率层用涂布剂3
除了使用4000质量份的甲基异丁基酮、4000质量份的环己酮作为稀释溶剂以外,与制备例L-1一样地制备,制作了固体成分浓度约为3.4质量%的低折射率层用涂布剂L-3。
制备例L-4低折射率层用涂布剂4
除了使用330质量份的硅溶胶(日产化学(株)制,商品名“PGM-ST”,平均粒径15nm的二氧化硅微粒30质量%,丙二醇单甲基醚70质量%),使用4750质量份的甲基异丁基酮,4750质量份的环己酮作为稀释溶剂以外,与制备例L-1一样地制备,制作了固体成分浓度约为2.0质量%的低折射率层用涂布剂L-4。
制备例H-1高折射率层用涂布剂1
作为活性能量射线固化型化合物,添加100质量份含有氧化锆的高折射率涂布剂(Atomix(株)制,商品名“アトムコンポブリツドHUVSRZ100”,氧化锆的固体成分浓度30质量%)及0.9质量份的光聚合引发剂(BASF公司制,商品名“Irgacure907”,固体成分浓度100质量%),作为稀释溶剂,添加450质量份的甲基异丁基酮、450质量份的环己酮并均匀混合,制作了固体成分浓度约为3.1质量%的高折射率层用涂布剂H-1。
制备例H-2高折射率层用涂布剂2
作为活性能量射线固化型化合物,添加100质量份的硬涂剂(大日精化工业(株)制,商品名“SEIKABEAMXF-01L(NS)”,固体成分浓度100质量%,含有多官能丙烯酸酯的活性能量射线固化型化合物95质量%,光聚合引发剂5质量%)及455质量份的氧化钛浆液(Tayca(株)制,平均粒径10nm的氧化钛微粒33质量%,丙二醇单甲基醚67质量%)、0.3质量份的光聚合引发剂(BASF公司制,商品名“Irgacure907”,固体成分浓度100质量%),作为稀释溶剂,添加3000质量份的甲基异丁基酮、3000质量份的环己酮并均匀混合,制作了固体成分浓度约为3.8质量%的高折射率层用涂布剂H-2。
实施例1
在厚度125μm的PET膜(东洋纺织(株)制,“CosmoshineA4300”)的表面上,以麦耶棒#4涂布在制备例L-1中制备的上述低折射率层用涂布剂1。在70℃的烘箱中干燥1分钟后,在氮氛围下,利用高压汞灯照射200mJ/cm2的紫外线,得到(A)低折射率层处理PET。在(A)低折射率层上以麦耶棒#6涂布在制备例H-1中制备的上述高折射率层用涂布剂1。在70℃的烘箱中干燥1分钟后,在氮氛围下利用高压汞灯照射200mJ/cm2的紫外线,由此,得到在(A)层上层叠有(B)层的透明导电膜层叠用膜。使用ITO靶材(氧化锡10质量%)在得到的透明导电膜层叠用膜上进行溅射,在(B)高折射率层上形成厚度30nm的(C)透明导电膜,制作了透明导电性膜。
将该透明导电性膜的评价结果在表1中示出。
实施例2
除了使用在制备例L-2中制备的上述低折射率层用涂布剂2形成(A)低折射率层以外,进行与实施例1一样的操作,制作了透明导电性膜。
将该透明导电性膜的评价结果在表1中示出。
实施例3
除了使用在制备例H-2中制备的上述高折射率层用涂布剂2形成(B)高折射率层以外,进行与实施例2一样的操作,制作了透明导电性膜。
将该透明导电性膜的评价结果在表1中示出。
比较例1
在厚度125μm的PET膜(东洋纺织(株)制,“CosmoshineA4300”)的表面上,以麦耶棒#6涂布在制备例H-1中制备的上述高折射率层用涂布剂1。在70℃的烘箱中干燥1分钟后,在氮氛围下利用高压汞灯照射200mJ/cm2的紫外线,得到高折射率层处理PET。在高折射率层上以麦耶棒#4涂布在制备例L-3中制备的上述低折射率层用涂布剂3。在70℃的烘箱中干燥1分钟后,在氮氛围下利用高压汞灯照射200mJ/cm2的紫外线,由此,得到在高折射率层上层叠有低折射率层的透明导电膜层叠用膜。使用ITO靶材(氧化锡10质量%)对得到的透明导电膜层叠用膜进行溅射,在低折射率层上形成厚度30nm的透明导电膜,制作了透明导电性膜。
将该透明导电性膜的评价结果在表1中示出。
比较例2
在厚度125μm的PET膜(东洋纺织(株)制,“CosmoshineA4300”)的表面上以麦耶棒#6涂布在制备例H-1中制备的上述高折射率层用涂布剂1。在70℃的烘箱中干燥1分钟后,在氮氛围下利用高压汞灯照射200mJ/cm2的紫外线,得到高折射率层处理PET。使用ITO靶材(氧化锡10质量%)对得到的高折射率层处理PET进行溅射,在高折射率层上形成厚度30nm的透明导电膜,制作了透明导电性膜。
将该透明导电性膜的评价结果在表1中示出。
比较例3
除了使用在制备例L-4中制备的上述低折射率层用涂布剂4形成低折射率层以外,进行与实施例3一样的操作,制作了透明导电性膜。
将该透明导电性膜的评价结果在表1中示出。
[表1]
如表1所示,在(A)低折射率层上层叠(B)高折射率层、且在(B)层和(A)层的折射率之差为0.2以上的透明导电膜层叠用膜的(B)层上层叠(C)透明导电膜而得到的实施例1~3的透明导电性膜在反射光下及在透射光下均未识别到透明导电膜的界限及着色。
工业实用性
本发明的透明导电性膜是在构成极其简单的透明导电膜层叠用膜的高折射率层上层叠具有例如线状等的透明导电膜而成的,其在可见光的短波长区域的透射率高且未识别到利用上述透明导电膜形成的图案形状,适于作为触摸面板,特别是静电容量方式触摸面板用途。

Claims (3)

1.一种透明导电膜层叠用膜,其包含透明基体材料、(A)低折射率层和(B)高折射率层,其中,
在所述透明基体材料的至少一面层叠所述(A)低折射率层,在所述(A)低折射率层上进一步层叠所述(B)高折射率层,且所述(A)低折射率层直接层叠在所述透明基体材料上,所述(B)高折射率层直接层叠在所述(A)低折射率层上,并且在所述(B)高折射率层上层叠有(C)透明导电膜,
所述(B)高折射率层的折射率比所述(A)低折射率层的折射率高0.2以上,
所述(A)低折射率层是活性能量射线固化型化合物的固化物,
所述(B)高折射率层是由混合活性能量射线固化型化合物和金属氧化物而成的固化物形成的层,
所述(A)低折射率层的膜厚为10nm以上且小于150nm。
2.如权利要求1所述的透明导电膜层叠用膜,其中,所述(A)低折射率层的折射率为1.30以上且小于1.60,且所述(B)高折射率层的折射率为1.60以上且小于2.00,所述(B)高折射率层的膜厚为30nm以上且小于130nm。
3.权利要求1或2所述的透明导电膜层叠用膜的制造方法,其具有:(a)在透明基体材料的至少一面涂布低折射率层用涂布剂并进行干燥,然后对所述低折射率层用涂布剂照射活性能量射线使之固化,从而形成(A)低折射率层的工序;(b)在所述(a)工序中形成的(A)低折射率层上涂布高折射率层用涂布剂并进行干燥,然后对所述高折射率层用涂布剂照射活性能量射线使之固化,从而形成(B)高折射率层的工序。
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