JP2004322380A - Transparent electroconductive material and touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電防止性、表面硬度および透過率に優れ、かつ着色を低減した透明導電材料、ならびにそれを用いたタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、画面表示に直接触れることにより、情報を入力できるデバイスとしてタッチパネルが用いられている。これは光を透過する入力装置を液晶表示装置、ＣＲＴなどの各種ディスプレイ上に配置したものであり、ディスプレイの表示に対し直接的に入力できる。これらタッチパネルの代表的な型式のひとつとして、透明電極基板２枚を透明電極層が向かい合う様に配置した抵抗膜式タッチパネルがある。
【０００３】
抵抗膜式タッチパネル用の透明電極基板として、ガラスもしくは透明樹脂版や各種の熱可塑性高分子フィルムの基板上に、酸化錫を含有するインジウム酸化物（ＩＴＯ）や酸化亜鉛などの金属酸化物による透明導電層を積層したものが一般的に用いられている。このようにして得られた電極基板は、金属酸化物層の反射および吸収に由来する可視光短波長域の透過率低下により全光線透過率が低下すると同時に、黄色もしくは茶色に呈色することが多い。そのためタッチパネルの下に配置される表示装置の発色を正確に反映することが難しいといった問題があった。
【０００４】
上述の問題を解決するために、導電層と基材との間に、導電層、基材のどちらよりも屈折率の高い高屈折率層を挿入するか、あるいは導電層、基材のどちらよりも屈折率の低い低屈折率層を挿入する方法が提案されている。しかし、これらはいずれも全光線透過率を向上させる効果は得られるが、黄色もしくは茶色に透過光が呈色する問題については未解決であった。
また、色素を用いて色を補正する方法も提案されているが、これは色の問題については解決できても、色素が特定波長を吸収するため全光線透過率が低下し、視認性が悪化するという問題があった。
【０００５】
さらに、上記の透過色と透過率の問題を両方共に改善する方法として、導電層と基材の間に高屈折率層、低屈折率層からなる多層光学膜を積層する方法が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２８６０６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の方法でタッチパネルを作製すると、パネルの表面にホコリが付着しやすく帯電性に問題があった。また、高屈折率層、低屈折率層、導電層の３つ薄層を順次積層した構成であるので、透過率に係わる光の干渉の制御等の光学設計が難しかった。
本発明の目的は、帯電防止性、表面硬度および透過率に優れ、かつ着色を低減した透明導電材料、ならびにそれを用いたタッチパネルを提供することにある。
【０００８】
【発明を解決するための手段】
本発明者は、前記問題点に鑑み鋭意検討した結果、導電層を積層した基材面とは反対側に色調補正機能及び帯電防止機能を有する複合層を形成することにより前記問題が解決できることを見出し、本発明を完成した。本発明を以下に示す。
【０００９】
（１）基材の一の面に導電層を積層し、他の面にハードコート層を含む一層以上の層を介して高屈折率層と低屈折率層とからなる複合層を積層した透明導電材料であって、複合層が色調補正機能を有し、かつ高屈折率層が帯電防止機能を有することを特徴とする透明導電材料。
（２）高屈折率層が導電性金属酸化物の微粒子を５０重量％以上含む層である前記（１）の透明導電材料。
【００１０】
（３）複合層の最大の光線透過率を示す波長が可視領域において４００〜５００ｎｍの範囲である前記（１）または（２）の透明導電材料。
（４）基材が１０〜５００μｍの厚みを持つプラスチックフィルムである前記（１）〜（３）のいずれかの透明導電材料。
【００１１】
（５）ハードコート層が粗面化されることにより防眩効果を有する層である前記（１）〜（４）のいずれかの透明導電材料。
（６）高屈折率層の屈折率が１．６０〜２．４０であり、かつ低屈折率層の屈折率が１．３０〜１．５５である前記（１）〜（５）のいずれかの透明導電材料。
【００１２】
（７）高屈折率層及び低屈折率層がウェットコーティング法により層形成成分を塗布し形成した層である前記（１）〜（６）のいずれかの透明導電材料。
（８）前記（１）〜（７）のいずれかの透明導電材料を用いてなるタッチパネル。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の透明導電材料は、基材の一方の面に導電層を積層し、他の面にハードコート層を含む一層以上の層を介して高屈折率層及び低屈折率層からなる複合層を積層した透明導電材料である。
さらに本発明の透明導電材料は、複合層が色調補正機能を有し、かつ高屈折率層が帯電防止機能を有することを特徴とする。また、本発明の透明導電材料は、高屈折率層、低屈折率層、導電層の３つの薄膜を順次積層した構成ではなく、光の干渉の制御が容易なので光学設計が容易になる。基材、導電層の説明は後述することにし、まず、複合層について説明する。
【００１４】
本発明において複合層は、高屈折層及び低屈折層からなるものであるが、反射防止による透過率制御の要件を満たす限り、特に限定されるものではなく、２層以上の層構造として形成することができる。
例えば、基材側から順に、高屈折率層、低屈折率層を積層した２層構造、中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を積層した３層構造、高屈折率層、低屈折層、高屈折率層、低屈折率層を積層した４層構造が挙げられる。ここで、生産性、コスト、光線透過率制御効果の観点より、２層構造のものが好ましく挙げられる。但し、後述するように帯電防止機能を持たせる層は表面の低屈折率層の直下の層となる高屈折率層であることが好ましい。
【００１５】
それぞれの層における屈折率は、以下の要件を満たす範囲で、必要に応じて設計することができる。
低屈折率層はその直下の高屈折率層より低屈折率であるとの意味であるが、その屈折率は１．３０〜１．５５の範囲にあることが好ましい。屈折率が１．５５を超える場合は十分な透過率向上効果を得ることが難しくなり、また１．３０未満の場合は層を形成するのは現実的に材料の入手性などの点から困難となる。一方、高屈折率層は直上に積層される低屈折率層より屈折率が高いとの意味であるが、２層構造を有する場合等、その屈折率は１．６０〜２．４０の範囲内にあることが好ましい。１．６０未満では十分な透過率向上効果を得ることが難しく、また２．４０を超える層を形成するのは一般的に困難である。
また中屈折率層とは、積層する高屈折率層より屈折率が低く、低屈折率層より屈折率が高い層との意味であり、この要件を満たせば屈折率は特に限定されない。
【００１６】
本発明において、複合層は色調補正機能を有することを特徴とする。即ち、本発明の透明導電材料は、複合層に色調補正機能を有することにより、紫色から青色にかけての透過光を向上させ、透過率を低下させずに透過光の着色を低減させることができる。
【００１７】
具体的には、導電層は紫から青色の光である４００〜５００ｎｍの光に対する反射及び吸収が、５００〜８００ｎｍの反射及び吸収より大きいため透過光が黄色となり導電材料を黄色に着色するので、本発明において複合層は４００〜５００ｎｍの光に対する透過率を５００〜８００ｎｍの透過率に対して高くすることとし、導電層からの透過光のバランスを補正でき、導電材料の着色を低減させることができる。
本発明の複合層において可視領域における最大の光線透過率を示す波長が４００〜５００ｎｍであること、さらに４１０〜４７０ｎｍであることが好ましい。最大の光線透過率を示す波長が４００〜５００ｎｍ以外となると色調補正が十分とはいえず、着色が強くなる場合があるので好ましくない。
【００１８】
複合層において可視領域における最大の光線透過率を示す波長が４００〜５００ｎｍとする光線透過率の制御は、それぞれの層の光学膜厚を１００〜１２５ｎｍとして設計することができる。
【００１９】
本発明の透明導電材料において、高屈折率層はさらに帯電防止機能を有すことを特徴とする。
帯電防止機能を有することにより、パネルの表面にホコリが付着し易い等の問題を解消できる。
高屈折率層が帯電防止機能を有する場合には、高屈折率層は導電性金属酸化物を主成分として形成され、必要に応じて高屈折率化するための無機成分、有機成分やその他バインダー成分が添加されて形成される。
【００２０】
ここで、導電性金属酸化物の具体例としては、例えば、酸化錫、リンドープ酸化錫、酸化アンチモン錫、酸化インジウム錫、酸化亜鉛アルミニウム、五酸化アンチモンなどが挙げられ、高い帯電防止性能を得るという観点から、酸化錫、酸化インジウム錫、酸化アンチモン錫、酸化亜鉛アルミニウムが好ましく挙げられる。
【００２１】
前述の導電性金属酸化物は帯電防止性能の観点から、高屈折層の形成成分中に５０重量部以上含まれることが好ましく、８０重量部以上含まれることがより好ましい。
また、導電性金属酸化物は微粒子であることが好ましく、導電性微粒子の平均粒子径は好ましくは０．２μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下である。導電性金属酸化物の粒子径が０．２μｍを超える場合、層形成成分を塗布したときに透明性が著しく低下する傾向にある。
【００２２】
前述の高屈折率化するための無機成分の具体例としては、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化シラン、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、酸化ジルコニウムが挙げられる。
【００２３】
前述の高屈折率化するための有機成分としては、屈折率が１．６０〜１．８０であるような重合性単量体であり、具体的には、例えば、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、ビニルカルバゾールなどが挙げられる。
【００２４】
その他バインダー成分としては、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなどの重合性単量体及びこれらの重合体が挙げられる。これらはウェットコーティング時のバインダーとして用いることができる。
【００２５】
また、導電性金属酸化物や高屈折率化するための無機材料は、必要に応じて、その微粒子表面を各種カップリング剤などにより修飾したものを使用できる。
各種カップリング剤としては例えば、有機置換された珪素化合物や、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、アンチモンなどの金属アルコキシドや、有機酸塩などが挙げられる。
本発明の導電材料の複合層側の表面抵抗値は、１０１０Ω以下であることが好ましく、高屈折率層成分の種類、その量によって、適宜、調整することができる。
【００２６】
本発明において、低屈折率層の形成成分としては、酸化珪素、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、フッ化セリウムなどの無機物や含フッ素有機化合物を単独または混合物として用いることができるが、膜強度の観点からは酸化珪素、低屈折率の点より含フッ素有機化合物が好ましい。
また前述の主成分に加えて、非フッ素系単量体やその重合体などをバインダーとして用いることができる。
【００２７】
低屈折率層を無機物と有機物を組み合わせて形成する場合、前述の酸化珪素などの無機物は微粒子であることが好ましく、その平均粒径は、層の厚みを大きく超えないことを要し、特に０．１μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が大きくなると、光散乱が生じるなど、低屈折率層の光学性能が低下する傾向にある。
また必要に応じて微粒子表面を各種カップリング剤などにより修飾したものを使用できる。各種カップリング剤としては例えば、有機置換された珪素化合物や、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、アンチモンなどの金属アルコキシドや、有機酸などが挙げられる。
特に表面を（メタ）アクリル基などの反応性基で修飾した微粒子を使用することは、硬度の高い透明材料を形成することができる点で好ましい。
【００２８】
また、含フッ素有機化合物は特に限定されるものではないが、例えば多官能の含フッ素（メタ）アクリル酸エステル、含フッ素イタコン酸エステル、含フッ素マレイン酸エステル、含フッ素珪素単量体化合物などの単量体、及びそれらの重合体などが挙げられ、１種単独で、あるいは２種以上を混合して用いることができる。反応性の観点より含フッ素（メタ）アクリル酸エステルが好ましい。ここで（メタ）アクリルは、アクリル及び／又はメタクリルを意味する。）。
単量体としては単官能および多官能の重合性基を有する構造のものが挙げられ、特に多官能含フッ素（メタ）アクリル酸エステルが硬度、屈折率の点より好ましい。これら含フッ素有機化合物を硬化させることにより、低屈折率かつ高強度の層を形成することができる。
【００２９】
本発明において、複合層の各層には前述の化合物以外に本発明の効果を損なわない範囲において、その他の成分を含んでも構わない。その他の成分とは特に限定されるものではなく、例えば、無機充填剤、無機または有機顔料、重合体、および重合開始剤、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、光安定剤、光吸収剤、レベリング剤などの添加剤などが挙げられる。またウェットコーティング法において塗布し、これを乾燥させる限りは、任意の量の溶媒を添加することができる。
【００３０】
本発明において、高屈折率層、低屈折率層などについて積層方法は従来公知の方法を用いることができ、例えば蒸着、スパッタ、ＣＶＤ、イオンプレーティングなどのドライコート法や、ディップコート、ロールコート、グラビアコート、ダイコートなどのウェットコート法が挙げられる。
生産性、コストの面より、特にウェットコーティング法が好ましい。ウェットコーティングにおける塗布方法としては公知のもので良く、例えば、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法などが代表的なものとして挙げられる。ロールコート法など、連続的に積層できる方法が生産性の点より好ましい。
【００３１】
ウェットコーティング法においては、高屈折率層の形成成分、低屈折率層の形成成分などを塗布した後、重合開始剤の存在下、熱や紫外線、電子線などの活性エネルギー線の照射や加熱により硬化反応を行って層を形成することができる。ここで、活性エネルギー線による硬化反応は、窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下にて行うことが好ましい。
【００３２】
上記の硬化に用いられるエネルギー線源としては、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、窒素レーザー、電子線加速装置、放射性元素などの線源が使用される。
【００３３】
エネルギー線源の照射量は、紫外線波長３６５ｎｍでの積算露光量として、５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ２ が好ましい。照射量が、５０ｍＪ／ｃｍ２ 未満の場合は、硬化が不十分となるため、表面層の耐摩耗性や硬度が低下する。また、照射量が５０００ｍＪ／ｃｍ２ を超えると、表面層が着色して透明性が低下する傾向にある。
また加熱で硬化する場合には、従来公知の熱重合開始剤を各層の形成成分に配合し、熱重合開始剤の熱分解温度以上に加熱して硬化させることが一般的である。
【００３４】
本発明の導電材料は、透明基材と複合層の間に、ハードコート層を含めた一層以上の層を積層することを特徴とする。この層は無機物、有機物、もしくはこれらの混合物を用いることができる。その厚みはそれぞれ０．００５〜３０μｍが好ましく、層の積層方法は特に限定されない。
またこれらの層にはハードコート性、防眩性、ニュートンリング防止、特定波長の光の遮断、層間の密着性の向上、導電性の機能を付与することができる。
本発明において、ハードコート層の硬度は鉛筆硬度で３Ｈ以上が好ましい。
【００３５】
本発明において、ハードコート層を積層することにより導電材料の表面を硬くすることができる。ハードコート層を形成する成分の具体例としては、例えば、単官能（メタ）アクリレート（ここで（メタ）アクリレートとは、メタクリル酸エステル及び／又はアクリル酸エステルを示す。以下化合物が変わっても同様である。）、多官能（メタ）アクリレート、そしてテトラエトキシシランなどの反応性珪素化合物などの硬化物が挙げられる。
ここで、硬度の向上の観点より、エネルギー線硬化性の多官能（メタ）アクリレートを含む組成物の重合硬化物であることが特に好ましい。
また、ここで基材とハードコート層との屈折率が大きく異なるような場合は干渉による外観の悪化を伴う場合があるので干渉防止層を設けることが好ましい。
【００３６】
さらに、ハードコート層に凹凸を設けて防眩機能を持たせることもできる。防眩性付与のためには、ハードコート層の形成成分中に、アクリル系、ポリスチレン系、ポリカーボネート系などの樹脂粒子を配合して使用される。これらの樹脂粒子は、単独、もしくは複数混合して使用してもよい。これらの樹脂粒子の粒径は１〜５μｍのものが好ましい。
【００３７】
また、ハードコート層を積層する方法は特に限定されず、有機材料を用いた場合には、ロールコートやダイコートなどの一般的なウェットコート法により積層することができる。コーティングされた層は、適宜過熱によるか、または紫外線、電子線などの活性エネルギー線を照射して硬化させる。
【００３８】
また、ハードコート層の厚みは２〜２５μｍがより好ましい。厚みが２μｍ未満になると、十分な硬度を得ることが難しくなり、一方、厚みが２５μｍを超えると耐屈曲性の低下などの問題が生じる傾向にある。
また、ハードコート層を２層以上積層する場合には厚みの合計が前記範囲内であればよく、１層の厚みは特に限定されない。
【００３９】
本発明に用いる基材としては特に限定されるものではなく、公知の全てのものが使用可能である。基材の材質としては、例えば、ガラスや、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（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル共重合体、トリアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、非晶質ポリオレフィンなどの透明樹脂を好ましく挙げることができる。
特にＰＥＴやＰＣが入手の容易さ、コストの点で好ましい。
【００４０】
また、基材の形状としては、例えば板状もしくはフィルム状のものが挙げられる。生産性、運搬性の点からプラスチックフィルムが好ましく挙げられる。その際、その厚みとしては１０〜５００μｍのものが透明性、作業性の点より好ましく挙げられ、さらに好ましくは５０〜２００μｍである。
ここでいう透明とは光線透過率で３０％以上を示し、より好ましくは５０％以上、更に好ましくは８０％以上、より更に好ましくは９０％以上である。
【００４１】
本発明に用いる導電層の形成成分としては特に限定されないが、金属もしくは金属酸化物を用いることが好ましい。例えば、金、銀、銅、白金、ニッケル、酸化錫、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）などの導電層が好ましく挙げられる。
これらの中では、導電性、透明性、安定性の観点より酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）が好ましく挙げられる。
【００４２】
ここで、導電層の積層方法は特に限定されず、例えば蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、めっき法などのドライコーティング法が例示される。
これらの中では層の厚み制御の観点より蒸着法、スパッタリング法が特に好ましい。
【００４３】
導電層の膜厚は、幾何学膜厚で１０〜６０ｎｍの範囲であり、好ましくは１５〜３０ｎｍである。光学膜厚１０ｎｍ未満では表面抵抗値が高くなり、光学膜厚が６０ｎｍより厚い場合は透明性が低下する。
【００４４】
さらに、基材と導電層との間に、例えば硬度の向上を目的としたハードコート層や、透過率向上を目的としたアンダーコート層、他に防眩、ニュートンリング防止、密着性の向上、特定波長に対する光の遮断などの機能付与を目的とした一層以上の機能層を積層することができる。
機能層の積層方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。機能層の形成成分は、その目的により異なるが、例えば、成分として酸化珪素などの無機物、紫外線硬化型で、かつ多官能のアクリレートなどの有機物、もしくはこれらの混合物を用いることができる。層の厚みは０．００５〜２０μｍが好ましく、屈折率は１．４０〜１．７０の範囲内であることが好ましい。また、層の積層方法は特に限定されず、ドライコーティング法、ウェットコーティング法を用いることができる。
【００４５】
また、前述の機能層に本発明の効果を損なわない範囲においてその他の成分を含ませても構わない。その他の成分とは特に限定されるものではなく、例えば無機充填剤、無機または有機顔料、重合体、重合開始剤、重合禁止剤、酸化防止剤、分散剤、界面活性剤、光安定剤、光吸収材、レベリング剤などの添加剤が挙げられる。またウェットコーティング法において、層の形成成分を塗布後、乾燥させる限りは、任意の量の溶媒を添加することができる。
本発明の透明導電材料は、ＪＩＳ Ｚ８７２９に定められるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における透過色差が、−３＜ａ＊＜＋３、−３＜ｂ＊＜＋３の範囲であることが好ましい。
【００４６】
本発明の透明導電材料は、導電材料として高い光線透過率および優れた色調を必要とする用途に用いることができる。特に有機、無機エレクトロルミネッセンスディスプレイや液晶ディスプレイなどの電子画像表示装置や、抵抗膜式タッチパネルなどの電極基板などに用いることができる。
【００４７】
また、必要に応じて接着層等を設け、対象物に貼り合わせて用いることができる。接着に用いられる材料としては特に限定されるものではないが、例えば、シリコン系粘着剤、アクリル系粘着剤、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤などを挙げることができる。
【００４８】
本発明の透明導電材料を抵抗膜式タッチパネルの上部電極基板として用いる場合には、これをそのまま用いることができる。この場合、表面において減反射機能が十分ではなく、さらに反射防止機能を向上させる必要があれば、複合層側の表面に接着層を設け、これに減反射層を有する基材を貼り合わせることができる。
【００４９】
本発明の透明導電材料を抵抗膜式タッチパネルの下部電極基板として用いる場合には透明導電材料をそのまま、もしくはガラス、プラスチックなどの基材に貼り合わせて用いることができる。また、その裏側に光線透過率を向上させるために直接もしくは１層以上の層を介して、少なくとも１層以上からなる減反射層を形成するか、減反射層を有する基材を貼り合せることができる。減反射層は特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。
【００５０】
【実施例】
以下に実施例を示すが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、層の屈折率は以下の手順に従って測定した。
【００５１】
（１）屈折率１．６３のＰＥＴフィルム（商品名：Ａ４１００、東洋紡績株式会社製）上に、ディップコーター（杉山元理化学機器株式会社製）により、乾燥後の層の光学膜厚（ｎ×ｄ）が１００ｎｍ程度になるように層の厚さを調製しながら各層用塗液を塗布する。
（２）塗布層を乾燥後、窒素雰囲気下で紫外線を照射（岩崎電気株式会社製紫外線照射装置、１２０Ｗ高圧水銀灯、４００ｍＪ）することにより硬化する。
（３）ＰＥＴフィルムの裏面をサンドペーパーで荒らし、黒色塗料で塗りつぶしたものを分光光度計（「Ｕ−ｂｅｓｔ５０」、日本分光株式会社製）により、３８０〜７８０ ｎｍの＋５°、−５°正反射スペクトルを測定する。
（４）反射スペクトルより読み取った反射率の極大値または極小値を用いて下記式（１）より層の屈折率を計算する。
但し、ｎＭはＰＥＴフィルムの屈折率、ｎは層の屈折率である。
【００５２】
【数１】
製造例１（ハードコート層用塗液（ＨＣ−１）の調製）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート７０重量部、トリアクリル酸テトラメチロールメタン２０重量部、１，６−ビス（３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルオキシ）ヘキサン１０重量部、光重合開始剤（商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４、チバガイギー株式会社製）４重量部、イソプロパノール１００重量部を混合してハードコート層用塗液（ＨＣ−１）を調製した。
【００５４】
製造例２（高屈折率層用塗液（Ｈ−１）の調製）
酸化インジウム錫微粒子（平均粒径：０．０６μｍ）８０重量部、テトラメチロールメタントリアクリレート１５重量部、ブチルアルコール９００重量部、光重合開始剤（商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、チバガイギー株式会社製）５重量部を混合し高屈折率層用塗液（Ｈ−１）を調製した。溶媒乾燥後の硬化物の屈折率は１．６４であった。
【００５５】
製造例３（高屈折率層用塗液（Ｈ−２）の調製）
酸化ジルコニウム微粒子（平均粒径：０．０４μｍ）８０重量部、テトラメチロールメタントリアクリレート１５重量部、ブチルアルコール９００重量部、重合開始剤（商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７、チバガイギー株式会社製）５重量部を混合することにより高屈折率層用塗液（Ｈ−１）を調製した。溶媒乾燥後の硬化物の屈折率は１．７５であった。
【００５６】
製造例４（低屈折率層用塗液（Ｌ−１）の調製）
シリカゲル微粒子分散液（商品名：ＸＢＡ−ＳＴ、日産化学工業株式会社製）
９０重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１０重量部、光重合開始剤（製品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７、チバスペシャリティケミカル製）５重量部を混合して低屈折率用塗液（Ｌ−１）を調製した。Ｌ−１の重合硬化物の屈折率は１．４９であった。
【００５７】
製造例５（低屈折率層用塗液（Ｌ−２）の調製）
１，２，９，１０−テトラアクリロイルオキシ−４，４，５，５，６，６，７，７−オクタフルオロデカン５０重量部、シリカ微粒子（商品名：ＸＢＡ−ＳＴ、日産科学株式会社製）１２０重量部、２’，２’−ビス（（メタ）アクリロイルオキシメチル）プロピオン酸（２−ヒドロキシ）−４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，９，９，１０，１０，１１，１１，１１−ノナデカフルオロウンデシル１０重量部、ブチルアルコール９００重量部、光重合開始剤（商品名：ＫＡＹＡＣＵＲＥ ＢＭＳ、日本化薬株式会社製）５重量部を混合し低屈折率層用塗液（Ｌ−２）を調製した。Ｌ−２の重合硬化物の屈折率は１．４７であった。
【００５８】
実施例１
厚みが１８８μｍのＰＥＴフィルム（商品名：Ａ４１００、東洋紡績株式会社製、屈折率１．６３）上に、製造例１で調製したハードコート層用塗液（ＨＣ−１）をバーコーターにより乾燥膜厚４μｍ程度になるように塗布し、紫外線照射装置（岩崎電気株式会社製）により１２０Ｗ高圧水銀灯を用いて４００ｍＪの紫外線を照射して硬化し、ハードコート処理ＰＥＴフィルムを作製した。
【００５９】
上記ハードコート処理ＰＥＴフィルム上に、ディップコーター（杉山元理化学機器株式会社製）の引き上げ速度を調整し、製造例２にて調製した高屈折率層塗液（Ｈ−１）を４２０ｎｍで光線透過率が最小となる層の厚さに塗布した。その後、紫外線照射装置（岩崎電気株式会社製）により窒素雰囲気下で１２０Ｗ高圧水銀灯を用いて、４００ｍＪの紫外線を照射しこれを硬化した。
【００６０】
高屈折率層の上に、同様にして、製造例４にて調製した低屈折率層用塗液（Ｌ−１）をそれぞれ、４２０ｎｍで光線透過率が最大となるように膜厚を調製しながら塗布し、これを硬化した。
【００６１】
このフィルムを１００℃で１時間予備乾燥を行った後、ＩＴＯ（インジウム：錫＝９２：８）ターゲットを用いるスパッタリングにより、膜厚１５ｎｍの導電層を前記の層の反対側に形成し、透明導電材料を作製した。
得られた透明導電材料の模式図を図１に示す。
【００６２】
次に、これを用いて透過率の最大波長、全光線透過率、透過色差（ａ＊、ｂ＊）、表面抵抗値、視感度反射率および表面硬度を以下の方法により測定した。その結果をそれぞれ表１に示す。
【００６３】
１．透過率の最大波長：分光光度計（商品名：ＵＶ１６００、株式会社島津製作所製）を用いて３８０〜７８０ｎｍの透過スペクトルを測定し、そのスペクトルより透過率の最大値を示す波長を確認した。
２．全光線透過率：ヘイズメーター（商品名：ＮＤＨ２０００、日本電色工業株式会社製）を用いて全光線透過率を測定した。
３．透過色差：色差計（商品名：ＳＱ−２０００、日本電色株式会社製）を用いて透過色差ａ＊、ｂ＊を測定した。
４．表面抵抗値：表面抵抗計（商品名：ＬｏｒｅｓｔａＭＰ ＭＣＰ−Ｔ３５０、三菱化学株式会社製）により測定した。
５．視感度反射率：分光光度計（商品名：ＵＶ１６００、株式会社島津製作所製）を用いて反射スペクトルを測定し、そのスペクトルより視感度反射率を求めた。
６．表面硬度：鉛筆硬度試験機（商品名：鉛筆硬度試験機、株式会社安田精機製作所製）を用いて測定した。
【００６４】
実施例２
低屈折率層用塗液にＬ−１の代わりにＬ−２を塗布して乾燥すること以外は実施例１と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００６５】
実施例３
高屈折率層および低屈折率層を透過率の最大波長が４６０ｎｍとなるように調整して塗布すること以外は実施例１と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００６６】
実施例４
高屈折率層および低屈折率層を透過率の最大波長が４６０ｎｍとなるように調整して塗布すること以外は実施例２と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００６７】
比較例１
高屈折率層用塗液にＨ−１の代わりにＨ−２を塗布して乾燥すること以外は実施例１と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００６８】
比較例２
ハードコート層を塗布しないこと以外は実施例１と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００６９】
比較例３
高屈折率層を塗布しないこと以外は実施例１と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００７０】
比較例４
高屈折率層および低屈折率層を塗布しないこと以外は実施例１と同様にして透明導電材料を作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表１に示す。
【００７１】
実施例１〜４で作成した透明導電材料は高導電性であり、また透過色差の絶対値が小さいことから着色の少ないことが明らかとなった。それに加えて表面の帯電防止性、表面硬度や透過率も優れていること、さらにハードコート層だけ塗布した場合（比較例４）よりも反射防止性能に優れることが明らかとなった。
【００７２】
一方、比較例１のように高屈折率層に帯電防止機能を有しないものは、表面抵抗値が高く、ほこりがつきやすくなるという欠点があり、比較例２のようにハードコート層を塗布しないものは表面硬度が悪くなることが明らかとなった。
また比較例３のように高屈折率層を塗布しないものは表面抵抗値が高くほこりがつきやすくなるだけでなく、着色が見られた。
また比較例４のようにハードコート層だけ塗布したものについて表面強度は得られるが、表面抵抗値の高さに起因してほこりがつきやすく、透過色差のｂ＊が大きくなって着色が見られることが明らかとなった。
【００７３】
実施例５、６
厚さ２ｍｍ厚のガラス板（商品名：ＦＬ２．０、日本板硝子株式会社製）に実施例１と同様にしてスパッタリング法によりＩＴＯ（インジウム：錫＝９２：８）の導電層を形成した。
次にこれと実施例１または２で作成した透明導電材料を導電層同士が向かいあうようにそれぞれ配置し、四辺を両面粘着テープにより貼りあわせ、抵抗膜式タッチパネルのモデルを作製した（実施例５は実施例１の透明導電材料を、実施例６は実施例２の透明導電材料を使用した。）。得られたタッチパネルの模式図を図２に示す。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表２に示す。
【００７４】
また、得られたタッチパネルをＣＲＴディスプレイ上に装着し、その機能を確認した。実施例５、６のタッチパネルを装着したとき、ＣＲＴディスプレイの発色をすべて正確に表示でき、かつ、傷やほこりがつきづらかった。
【００７５】
比較例５、６
透明導電材料として、比較例５は比較例１で作製したフィルム、比較例６は比較例４で作製したフィルムをそれぞれ使用すること以外は実施例５と同様にして抵抗膜式タッチパネルのモデルを作製した。
次に実施例１と同様に測定を行い、その結果をそれぞれ表２に示す。
【００７６】
表２から、実施例５、６のタッチパネルは透過色差が低く、着色の目立たないことに加えてほこりや傷がつきづらくなることが明らかとなった。
一方、帯電防止機能を付与させていないフィルムを使用したタッチパネル（比較例５、６）は表面抵抗値が高くほこりがつきやすい結果となり、色調補正機能を付与していないフィルムを使用したタッチパネル（比較例６）では透明性が悪く画面が非常に強い黄色味を帯びている結果となった。
【００７７】
【表１】
【表２】
【発明の効果】
本発明の透明導電材料は、帯電防止性や表面硬度に優れており、また透過光の着色が少ない上に、透過率も高いため視認性に優れ、タッチパネルなどの電極基板として有用である。また、高屈折率層、低屈折率層、導電層の３つの薄膜を順次積層した構成ではないので光学設計が容易である。さらに、本発明の透明導電材料を用いたタッチパネルは鮮明な画像が得られるので有用である。
【００８０】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施例１で作製した透明導電材料を示す模式図である。
【図２】図２は実施例５で作製したタッチパネルの模式図である。
【符号の説明】
Ａ・・・低屈折率層、Ｂ・・・高屈折率層、Ｃ・・・ハードコート層、Ｄ・・・基材（ＰＥＴフィルム）、Ｅ・・・導電層、Ｆ・・・両面テープ、Ｇ・・・導電層、Ｈ・・・ガラス板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transparent conductive material having excellent antistatic properties, surface hardness and transmittance, and reduced coloring, and a touch panel using the same.
[0002]
[Prior art]
Currently, a touch panel is used as a device capable of inputting information by directly touching a screen display. In this device, an input device that transmits light is arranged on various displays such as a liquid crystal display device and a CRT, and can directly input a display on the display. As a typical type of these touch panels, there is a resistive touch panel in which two transparent electrode substrates are arranged so that transparent electrode layers face each other.
[0003]
As a transparent electrode substrate for a resistive touch panel, a transparent substrate made of metal oxides such as indium oxide (ITO) or zinc oxide containing tin oxide is formed on a glass or transparent resin plate or various thermoplastic polymer film substrates. A stack of conductive layers is generally used. The electrode substrate obtained in this manner, the total light transmittance is reduced due to a decrease in the transmittance in the visible light short wavelength region derived from the reflection and absorption of the metal oxide layer, and at the same time, it can be colored yellow or brown. Many. Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately reflect the coloring of the display device arranged below the touch panel.
[0004]
To solve the above-mentioned problem, between the conductive layer and the base material, a conductive layer, insert a high refractive index layer with a higher refractive index than either the base material, or from the conductive layer, the base material Also, a method of inserting a low refractive index layer having a low refractive index has been proposed. However, all of these have the effect of improving the total light transmittance, but have not solved the problem that transmitted light is colored in yellow or brown.
In addition, a method of correcting color using a dye has been proposed, but even if this can solve the problem of color, the dye absorbs a specific wavelength, so that the total light transmittance is reduced, and visibility is deteriorated. There was a problem of doing.
[0005]
Further, as a method for improving both the above-described problems of the transmission color and the transmittance, a method of laminating a multilayer optical film including a high refractive index layer and a low refractive index layer between a conductive layer and a substrate has been proposed. (Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-286066
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a touch panel is manufactured by the method described in Patent Document 1, dust easily adheres to the surface of the panel, and there is a problem in chargeability. In addition, since it has a configuration in which three thin layers of a high-refractive-index layer, a low-refractive-index layer, and a conductive layer are sequentially laminated, optical design such as control of light interference related to transmittance has been difficult.
An object of the present invention is to provide a transparent conductive material which is excellent in antistatic properties, surface hardness and transmittance and has reduced coloring, and a touch panel using the same.
[0008]
[Means for Solving the Invention]
The present inventor has conducted intensive studies in view of the above problems, and has found that the problem can be solved by forming a composite layer having a color tone correction function and an antistatic function on the side opposite to the substrate surface on which the conductive layer is laminated. Heading, the present invention has been completed. The present invention is described below.
[0009]
(1) A transparent layer in which a conductive layer is laminated on one surface of a substrate and a composite layer composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer is laminated on the other surface via one or more layers including a hard coat layer. A transparent conductive material, wherein the composite layer has a color tone correcting function and the high refractive index layer has an antistatic function.
(2) The transparent conductive material according to (1), wherein the high refractive index layer is a layer containing 50% by weight or more of conductive metal oxide fine particles.
[0010]
(3) The transparent conductive material according to the above (1) or (2), wherein the wavelength of the composite layer showing the maximum light transmittance is in the range of 400 to 500 nm in the visible region.
(4) The transparent conductive material according to any one of (1) to (3), wherein the base material is a plastic film having a thickness of 10 to 500 μm.
[0011]
(5) The transparent conductive material according to any one of (1) to (4), which is a layer having an antiglare effect by roughening the hard coat layer.
(6) Any one of the above (1) to (5), wherein the high refractive index layer has a refractive index of 1.60 to 2.40 and the low refractive index layer has a refractive index of 1.30 to 1.55. Transparent conductive material.
[0012]
(7) The transparent conductive material according to any one of (1) to (6), wherein the high refractive index layer and the low refractive index layer are layers formed by applying a layer forming component by a wet coating method.
(8) A touch panel using the transparent conductive material according to any one of (1) to (7).
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The transparent conductive material of the present invention is a composite layer comprising a high-refractive index layer and a low-refractive index layer via one or more layers including a hard coat layer on the other surface, with a conductive layer laminated on one surface of the substrate. Is a transparent conductive material.
Further, the transparent conductive material of the present invention is characterized in that the composite layer has a color tone correcting function and the high refractive index layer has an antistatic function. In addition, the transparent conductive material of the present invention does not have a structure in which three thin films of a high refractive index layer, a low refractive index layer, and a conductive layer are sequentially laminated, but optical control is easy because optical interference is easily controlled. The description of the base material and the conductive layer will be described later. First, the composite layer will be described.
[0014]
In the present invention, the composite layer is composed of a high-refractive layer and a low-refractive layer, but is not particularly limited as long as it satisfies the requirement of transmittance control by antireflection, and is formed as a layer structure of two or more layers. be able to.
For example, in order from the substrate side, a two-layer structure in which a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated, a three-layer structure in which a medium refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer are laminated, a high refractive index layer, A four-layer structure in which a low-refractive-index layer, a high-refractive-index layer, and a low-refractive-index layer are stacked is exemplified. Here, from the viewpoint of productivity, cost, and light transmittance control effect, a two-layer structure is preferable. However, as described later, the layer having an antistatic function is preferably a high-refractive-index layer that is a layer immediately below the low-refractive-index layer on the surface.
[0015]
The refractive index of each layer can be designed as needed as long as the following requirements are satisfied.
The low-refractive-index layer has a lower refractive index than the high-refractive-index layer immediately below the low-refractive-index layer, and preferably has a refractive index in the range of 1.30 to 1.55. When the refractive index exceeds 1.55, it is difficult to obtain a sufficient transmittance improving effect. When the refractive index is less than 1.30, it is practically difficult to form a layer from the viewpoint of material availability. Become. On the other hand, a high-refractive-index layer has a higher refractive index than a low-refractive-index layer that is stacked directly above. Is preferred. If it is less than 1.60, it is difficult to obtain a sufficient transmittance improving effect, and it is generally difficult to form a layer having more than 2.40.
The term “medium refractive index layer” means a layer having a lower refractive index than the laminated high refractive index layer and a higher refractive index than the low refractive index layer, and the refractive index is not particularly limited as long as this requirement is satisfied.
[0016]
In the present invention, the composite layer has a color tone correcting function. That is, since the transparent conductive material of the present invention has a color tone correcting function in the composite layer, it is possible to improve the transmitted light in the range from violet to blue, and to reduce the coloring of the transmitted light without lowering the transmittance.
[0017]
Specifically, the conductive layer reflects and absorbs light of 400 to 500 nm, which is violet to blue light, so that the transmitted light becomes yellow because the reflection and absorption of light of 500 to 800 nm are larger, and the conductive material is colored yellow. In the present invention, the composite layer has a transmittance for light of 400 to 500 nm higher than that of 500 to 800 nm, can correct the balance of light transmitted from the conductive layer, and can reduce coloring of the conductive material. it can.
In the composite layer of the present invention, the wavelength showing the maximum light transmittance in the visible region is preferably from 400 to 500 nm, more preferably from 410 to 470 nm. If the wavelength showing the maximum light transmittance is other than 400 to 500 nm, the color tone correction cannot be said to be sufficient and coloring may become strong, which is not preferable.
[0018]
The control of the light transmittance so that the wavelength showing the maximum light transmittance in the visible region in the composite layer is 400 to 500 nm can be designed by setting the optical thickness of each layer to 100 to 125 nm.
[0019]
In the transparent conductive material of the present invention, the high refractive index layer further has an antistatic function.
By having the antistatic function, it is possible to solve the problem that dust easily adheres to the surface of the panel.
When the high-refractive-index layer has an antistatic function, the high-refractive-index layer is formed mainly of a conductive metal oxide, and an inorganic component, an organic component, and other binders for increasing the refractive index as necessary. The components are formed upon addition.
[0020]
Here, specific examples of the conductive metal oxide include, for example, tin oxide, phosphorus-doped tin oxide, antimony tin oxide, indium tin oxide, zinc aluminum oxide, antimony pentoxide, and the like. From the viewpoint, tin oxide, indium tin oxide, antimony tin oxide, and zinc aluminum oxide are preferably exemplified.
[0021]
From the viewpoint of antistatic performance, the above-mentioned conductive metal oxide is preferably contained in the components for forming the high refractive layer in an amount of 50 parts by weight or more, more preferably 80 parts by weight or more.
Further, the conductive metal oxide is preferably fine particles, and the average particle diameter of the conductive fine particles is preferably 0.2 μm or less, more preferably 0.1 μm or less. When the particle diameter of the conductive metal oxide exceeds 0.2 μm, the transparency tends to be remarkably reduced when the layer forming component is applied.
[0022]
Specific examples of the inorganic component for increasing the refractive index include, for example, zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, aluminum oxide, silane oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, ytterbium oxide, and zirconium oxide.
[0023]
The organic component for increasing the refractive index is a polymerizable monomer having a refractive index of 1.60 to 1.80, and specifically, for example, divinylbenzene, vinylnaphthalene, vinyl Carbazole and the like.
[0024]
Other binder components include polymerizable monomers such as ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and ditrimethylolpropane tetraacrylate, and polymers thereof. These can be used as binders during wet coating.
[0025]
In addition, as the conductive metal oxide or the inorganic material for increasing the refractive index, those obtained by modifying the surface of the fine particles with various coupling agents or the like can be used as necessary.
Examples of various coupling agents include a silicon compound substituted with an organic compound, a metal alkoxide such as aluminum, titanium, zirconium, and antimony, and an organic acid salt.
The surface resistance of the conductive material of the present invention on the composite layer side is 10 10 It is preferably Ω or less, and can be appropriately adjusted depending on the type and amount of the high refractive index layer component.
[0026]
In the present invention, as a component for forming the low refractive index layer, an inorganic substance such as silicon oxide, lanthanum fluoride, magnesium fluoride, and cerium fluoride or a fluorinated organic compound can be used alone or as a mixture. From the viewpoint, silicon oxide and a fluorine-containing organic compound are preferable from the viewpoint of a low refractive index.
Further, in addition to the above-mentioned main components, a non-fluorinated monomer or a polymer thereof can be used as a binder.
[0027]
When the low refractive index layer is formed by combining an inorganic substance and an organic substance, the above-mentioned inorganic substance such as silicon oxide is preferably fine particles, and the average particle diameter thereof is required not to greatly exceed the thickness of the layer. .1 μm or less. When the average particle diameter increases, the optical performance of the low refractive index layer tends to decrease such as light scattering.
If necessary, fine particles whose surfaces are modified with various coupling agents can be used. Various coupling agents include, for example, organically substituted silicon compounds, metal alkoxides such as aluminum, titanium, zirconium, and antimony, and organic acids.
In particular, the use of fine particles whose surface is modified with a reactive group such as a (meth) acryl group is preferable in that a transparent material having high hardness can be formed.
[0028]
The fluorinated organic compound is not particularly limited, and examples thereof include polyfunctional fluorinated (meth) acrylates, fluorinated itaconic esters, fluorinated maleic esters, and fluorinated silicon monomer compounds. Monomers, polymers thereof, and the like can be mentioned, and they can be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reactivity, a fluorinated (meth) acrylate is preferred. Here, (meth) acryl means acryl and / or methacryl. ).
Examples of the monomer include those having a structure having a monofunctional or polyfunctional polymerizable group, and a polyfunctional fluorinated (meth) acrylic acid ester is particularly preferable in terms of hardness and refractive index. By curing these fluorine-containing organic compounds, a layer having a low refractive index and a high strength can be formed.
[0029]
In the present invention, each layer of the composite layer may contain other components in addition to the above-mentioned compounds, as long as the effects of the present invention are not impaired. The other components are not particularly limited, and include, for example, an inorganic filler, an inorganic or organic pigment, a polymer, a polymerization initiator, a polymerization inhibitor, an antioxidant, a dispersant, a surfactant, and a light stabilizer. And additives such as a light absorbing agent and a leveling agent. An arbitrary amount of solvent can be added as long as it is applied in a wet coating method and dried.
[0030]
In the present invention, a conventionally known method can be used as a laminating method for the high refractive index layer, the low refractive index layer, and the like, for example, a dry coating method such as vapor deposition, sputtering, CVD, and ion plating, dip coating, and roll coating. , Gravure coating, die coating and the like.
From the viewpoint of productivity and cost, a wet coating method is particularly preferable. A known coating method may be used for the wet coating, and examples thereof include a roll coating method, a spin coating method, and a dip coating method. A method capable of continuous lamination such as a roll coating method is preferable from the viewpoint of productivity.
[0031]
In the wet coating method, after forming components of the high refractive index layer, forming components of the low refractive index layer, and the like, in the presence of a polymerization initiator, heat or ultraviolet rays, irradiation or heating of active energy rays such as electron beams. A curing reaction can be performed to form a layer. Here, the curing reaction by the active energy ray is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon.
[0032]
As the energy ray source used for the above curing, for example, a high pressure mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a nitrogen laser, an electron beam accelerator, a radioactive element or the like is used.
[0033]
The irradiation amount of the energy ray source is 50 to 5000 mJ / cm as an integrated exposure amount at an ultraviolet wavelength of 365 nm. 2 Is preferred. Irradiation dose is 50mJ / cm 2 If it is less than the above, the curing is insufficient, and the wear resistance and hardness of the surface layer are reduced. In addition, the irradiation amount is 5000 mJ / cm 2 If it exceeds, the surface layer tends to be colored and the transparency tends to decrease.
In the case of curing by heating, it is general that a conventionally known thermal polymerization initiator is blended into the constituents of each layer, and the composition is heated and cured at a temperature higher than the thermal decomposition temperature of the thermal polymerization initiator.
[0034]
The conductive material of the present invention is characterized in that one or more layers including a hard coat layer are laminated between a transparent substrate and a composite layer. For this layer, an inorganic substance, an organic substance, or a mixture thereof can be used. The thickness of each layer is preferably 0.005 to 30 μm, and the method of laminating the layers is not particularly limited.
Further, these layers can be provided with hard coat properties, anti-glare properties, prevention of Newton's rings, blocking of light of a specific wavelength, improvement in adhesion between layers, and conductivity.
In the present invention, the hardness of the hard coat layer is preferably 3H or more in pencil hardness.
[0035]
In the present invention, the surface of the conductive material can be hardened by laminating the hard coat layer. Specific examples of the component that forms the hard coat layer include, for example, monofunctional (meth) acrylate (here, (meth) acrylate refers to methacrylic acid ester and / or acrylic acid ester. ), Polyfunctional (meth) acrylates, and cured products such as reactive silicon compounds such as tetraethoxysilane.
Here, from the viewpoint of improvement in hardness, it is particularly preferable that the composition is a polymerized and cured product containing an energy ray-curable polyfunctional (meth) acrylate.
When the refractive index of the base material and the refractive index of the hard coat layer are significantly different, the appearance may be deteriorated due to interference.
[0036]
Further, the hard coat layer may be provided with irregularities to have an antiglare function. In order to impart anti-glare properties, acrylic-based, polystyrene-based, polycarbonate-based resin particles, etc. are blended and used in the components for forming the hard coat layer. These resin particles may be used alone or in combination of two or more. The particle diameter of these resin particles is preferably 1 to 5 μm.
[0037]
The method for laminating the hard coat layer is not particularly limited. When an organic material is used, the hard coat layer can be laminated by a general wet coating method such as roll coating or die coating. The coated layer is appropriately cured by heating or by irradiating active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
[0038]
Further, the thickness of the hard coat layer is more preferably 2 to 25 μm. When the thickness is less than 2 μm, it is difficult to obtain a sufficient hardness. On the other hand, when the thickness is more than 25 μm, problems such as a decrease in flex resistance tend to occur.
When two or more hard coat layers are laminated, the total thickness may be within the above range, and the thickness of one layer is not particularly limited.
[0039]
The substrate used in the present invention is not particularly limited, and all known substrates can be used. Examples of the material of the base material include glass, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate copolymer, triacetyl cellulose, and polyolefin. And transparent resins such as polyamide, polyvinyl chloride and amorphous polyolefin.
In particular, PET and PC are preferable in terms of availability and cost.
[0040]
The shape of the substrate may be, for example, a plate or a film. Plastic films are preferred from the viewpoint of productivity and transportability. In this case, the thickness is preferably 10 to 500 μm from the viewpoint of transparency and workability, and more preferably 50 to 200 μm.
The term “transparent” as used herein indicates a light transmittance of 30% or more, more preferably 50% or more, further preferably 80% or more, and still more preferably 90% or more.
[0041]
The component for forming the conductive layer used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a metal or a metal oxide. For example, a conductive layer such as gold, silver, copper, platinum, nickel, tin oxide, indium tin oxide (ITO), and antimony tin oxide (ATO) is preferably used.
Among these, indium tin oxide (ITO) and antimony tin oxide (ATO) are preferably mentioned from the viewpoints of conductivity, transparency and stability.
[0042]
Here, the method for laminating the conductive layer is not particularly limited, and examples thereof include a dry coating method such as an evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, a CVD method, and a plating method.
Among them, the vapor deposition method and the sputtering method are particularly preferable from the viewpoint of controlling the thickness of the layer.
[0043]
The film thickness of the conductive layer is in the range of 10 to 60 nm in geometric film thickness, and preferably 15 to 30 nm. If the optical film thickness is less than 10 nm, the surface resistance increases, and if the optical film thickness is more than 60 nm, the transparency decreases.
[0044]
Furthermore, between the base material and the conductive layer, for example, a hard coat layer for the purpose of improving hardness, an undercoat layer for the purpose of improving transmittance, other anti-glare, Newton ring prevention, improvement of adhesion, One or more functional layers can be laminated for the purpose of imparting a function such as blocking light to a specific wavelength.
The method for laminating the functional layer is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. The components for forming the functional layer vary depending on the purpose. For example, inorganic components such as silicon oxide, ultraviolet-curable and organic materials such as polyfunctional acrylate, or a mixture thereof can be used as the components. The thickness of the layer is preferably 0.005 to 20 μm, and the refractive index is preferably in the range of 1.40 to 1.70. The method for laminating the layers is not particularly limited, and a dry coating method or a wet coating method can be used.
[0045]
Further, other components may be contained in the above-mentioned functional layer as long as the effects of the present invention are not impaired. The other components are not particularly limited and include, for example, inorganic fillers, inorganic or organic pigments, polymers, polymerization initiators, polymerization inhibitors, antioxidants, dispersants, surfactants, light stabilizers, light Additives such as an absorbent and a leveling agent are included. In the wet coating method, an arbitrary amount of a solvent can be added as long as it is dried after applying a layer forming component.
The transparent conductive material according to the present invention is a transparent conductive material according to JIS Z8729. * a * b * The transmission color difference in the color system is −3 <a * <+3, -3 <b * It is preferably in the range of <+3.
[0046]
The transparent conductive material of the present invention can be used for applications requiring high light transmittance and excellent color tone as a conductive material. In particular, it can be used for an electronic image display device such as an organic or inorganic electroluminescence display or a liquid crystal display, or an electrode substrate such as a resistive touch panel.
[0047]
In addition, an adhesive layer or the like can be provided as necessary, and can be used by being attached to an object. The material used for the bonding is not particularly limited, and examples thereof include a silicone-based adhesive, an acrylic-based adhesive, an ultraviolet-curing adhesive, and a thermosetting adhesive.
[0048]
When the transparent conductive material of the present invention is used as an upper electrode substrate of a resistive touch panel, it can be used as it is. In this case, if the anti-reflection function is not sufficient on the surface and it is necessary to further improve the anti-reflection function, it is possible to provide an adhesive layer on the surface on the composite layer side and bond a substrate having the anti-reflection layer to this. it can.
[0049]
When the transparent conductive material of the present invention is used as a lower electrode substrate of a resistive touch panel, the transparent conductive material can be used as it is or bonded to a base material such as glass or plastic. Further, on the back side, it is possible to form at least one or more anti-reflection layers directly or through one or more layers in order to improve the light transmittance, or to bond a base material having the anti-reflection layers. it can. The anti-reflection layer is not particularly limited, and a conventionally known one can be used.
[0050]
【Example】
Examples are shown below, but the present invention is not limited to the following examples. The refractive index of the layer was measured according to the following procedure.
[0051]
(1) An optical film thickness (nx) of a layer after drying on a PET film having a refractive index of 1.63 (trade name: A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a dip coater (manufactured by Sugiyama Genri-Kagaku Kiki Co., Ltd.) The coating liquid for each layer is applied while adjusting the thickness of the layer so that d) is about 100 nm.
(2) After drying the coating layer, the coating layer is cured by irradiating it with ultraviolet rays in a nitrogen atmosphere (Ultraviolet irradiation apparatus manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd., 120 W high-pressure mercury lamp, 400 mJ).
(3) The back surface of the PET film was roughened with sandpaper, and the one painted with black paint was measured with a spectrophotometer (“U-best50”, manufactured by JASCO Corporation) at 380 to 780 nm of + 5 ° and -5 ° positive. Measure the reflection spectrum.
(4) The refractive index of the layer is calculated from the following formula (1) using the maximum value or the minimum value of the reflectance read from the reflection spectrum.
Where n M Is the refractive index of the PET film, and n is the refractive index of the layer.
[0052]
(Equation 1)
Production Example 1 (Preparation of coating liquid (HC-1) for hard coat layer)
70 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate, 20 parts by weight of tetramethylolmethane triacrylate, 10 parts by weight of 1,6-bis (3-acryloyloxy-2-hydroxypropyloxy) hexane, a photopolymerization initiator (trade name: IRGACURE 184) And Ciba-Geigy Co., Ltd.) and 4 parts by weight of isopropanol were mixed to prepare a coating liquid for hard coat layer (HC-1).
[0054]
Production Example 2 (Preparation of coating liquid (H-1) for high refractive index layer)
80 parts by weight of indium tin oxide fine particles (average particle size: 0.06 μm), 15 parts by weight of tetramethylolmethane triacrylate, 900 parts by weight of butyl alcohol, 5 parts by weight of a photopolymerization initiator (trade name: IRGACURE 907, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) Were mixed to prepare a coating liquid (H-1) for a high refractive index layer. The cured product after drying the solvent had a refractive index of 1.64.
[0055]
Production Example 3 (Preparation of coating liquid (H-2) for high refractive index layer)
80 parts by weight of zirconium oxide fine particles (average particle size: 0.04 μm), 15 parts by weight of tetramethylol methane triacrylate, 900 parts by weight of butyl alcohol, and 5 parts by weight of a polymerization initiator (trade name: IRGACURE 907, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) A high refractive index layer coating liquid (H-1) was prepared by mixing. The cured product after drying the solvent had a refractive index of 1.75.
[0056]
Production Example 4 (Preparation of coating liquid for low refractive index layer (L-1))
Silica gel particle dispersion (trade name: XBA-ST, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
90 parts by weight, 10 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate, and 5 parts by weight of a photopolymerization initiator (product name: IRGACURE907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) were mixed to prepare a coating liquid for low refractive index (L-1). The refractive index of the polymerized and cured product of L-1 was 1.49.
[0057]
Production Example 5 (Preparation of coating liquid for low refractive index layer (L-2))
50 parts by weight of 1,2,9,10-tetraacryloyloxy-4,4,5,5,6,6,7,7-octafluorodecane, silica fine particles (trade name: XBA-ST, manufactured by Nissan Science Co., Ltd.) ) 120 parts by weight, (2-hydroxy) -4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,2 ', 2'-bis ((meth) acryloyloxymethyl) propionic acid 9,10,10,11,11,11-Nonadecafluoroundecyl 10 parts by weight, butyl alcohol 900 parts by weight, photopolymerization initiator (trade name: KAYACURE BMS, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 5 parts by weight Then, a coating liquid for a low refractive index layer (L-2) was prepared. The refractive index of the polymerized and cured product of L-2 was 1.47.
[0058]
Example 1
A hard coat layer coating liquid (HC-1) prepared in Production Example 1 was dried on a PET film (trade name: A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd., refractive index: 1.63) having a thickness of 188 μm using a bar coater. The composition was applied so as to have a thickness of about 4 μm, and was cured by irradiating it with ultraviolet light of 400 mJ using a 120 W high-pressure mercury lamp using an ultraviolet irradiation apparatus (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) to produce a hard-coated PET film.
[0059]
The coating speed of the high refractive index layer (H-1) prepared in Production Example 2 was transmitted at 420 nm by adjusting the pulling speed of a dip coater (manufactured by Moto Sugiyama Chemical Instruments Co., Ltd.) on the hard-coated PET film. The coating was applied to the thickness of the layer that minimized the rate. Then, it was irradiated with 400 mJ of ultraviolet light using a 120 W high-pressure mercury lamp under a nitrogen atmosphere by an ultraviolet irradiation device (manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.) to cure the ultraviolet light.
[0060]
Similarly, on the high refractive index layer, the coating liquids (L-1) for the low refractive index layer prepared in Production Example 4 were each adjusted to a film thickness such that the light transmittance at 420 nm was maximized. This was applied while being cured.
[0061]
After pre-drying the film at 100 ° C. for 1 hour, a conductive layer having a thickness of 15 nm is formed on the opposite side of the above layer by sputtering using an ITO (indium: tin = 92: 8) target. Materials were made.
FIG. 1 shows a schematic diagram of the obtained transparent conductive material.
[0062]
Next, using this, the maximum wavelength of the transmittance, the total light transmittance, and the transmitted color difference (a * , B * ), Surface resistance, luminous reflectance and surface hardness were measured by the following methods. Table 1 shows the results.
[0063]
1. Maximum wavelength of transmittance: A transmission spectrum of 380 to 780 nm was measured using a spectrophotometer (trade name: UV1600, manufactured by Shimadzu Corporation), and the wavelength showing the maximum value of transmittance was confirmed from the spectrum.
2. Total light transmittance: Total light transmittance was measured using a haze meter (trade name: NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
3. Transmission color difference: Transmission color difference a using a color difference meter (trade name: SQ-2000, manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.) * , B * Was measured.
4. Surface resistance value: Measured with a surface resistance meter (trade name: LorestaMP MCP-T350, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).
5. Visibility reflectance: The reflection spectrum was measured using a spectrophotometer (trade name: UV1600, manufactured by Shimadzu Corporation), and the luminosity reflectance was determined from the spectrum.
6. Surface hardness: Measured using a pencil hardness tester (trade name: Pencil hardness tester, manufactured by Yasuda Seiki Seisaku-sho, Ltd.).
[0064]
Example 2
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 1 except that L-2 was applied to the coating liquid for a low refractive index layer instead of L-1 and dried.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0065]
Example 3
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 1, except that the high refractive index layer and the low refractive index layer were coated so that the maximum wavelength of the transmittance was 460 nm.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0066]
Example 4
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 2, except that the high refractive index layer and the low refractive index layer were coated so that the maximum wavelength of the transmittance was 460 nm.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0067]
Comparative Example 1
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 1 except that H-2 was applied to the coating liquid for a high refractive index layer instead of H-1 and dried.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0068]
Comparative Example 2
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 1 except that the hard coat layer was not applied.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0069]
Comparative Example 3
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 1 except that the high refractive index layer was not applied.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0070]
Comparative Example 4
A transparent conductive material was produced in the same manner as in Example 1 except that the high refractive index layer and the low refractive index layer were not applied.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[0071]
The transparent conductive materials prepared in Examples 1 to 4 have high conductivity, and the absolute value of the transmitted color difference is small, so that it is clear that the coloration is small. In addition, it was revealed that the antistatic property, the surface hardness and the transmittance of the surface were excellent, and the antireflection performance was superior to the case where only the hard coat layer was applied (Comparative Example 4).
[0072]
On the other hand, those having no antistatic function in the high refractive index layer as in Comparative Example 1 have the drawback that the surface resistance is high and dust is liable to be formed, and the hard coat layer is not applied as in Comparative Example 2. It became clear that the surface hardness became worse.
In the case where the high refractive index layer was not applied as in Comparative Example 3, not only the surface resistance was high and dust was easily formed but also coloring was observed.
Although the surface strength was obtained for the case where only the hard coat layer was applied as in Comparative Example 4, dust was easily formed due to the high surface resistance value, and the transmission color difference b * Became large and coloring was observed.
[0073]
Examples 5 and 6
A conductive layer of ITO (indium: tin = 92: 8) was formed on a glass plate having a thickness of 2 mm (trade name: FL2.0, manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.) by a sputtering method in the same manner as in Example 1.
Next, this and the transparent conductive material prepared in Example 1 or 2 were arranged so that the conductive layers face each other, and four sides were adhered to each other with a double-sided adhesive tape to prepare a resistive touch panel model (Example 5 The transparent conductive material of Example 1 was used, and the transparent conductive material of Example 6 was used in Example 6.) FIG. 2 shows a schematic diagram of the obtained touch panel.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2, respectively.
[0074]
Further, the obtained touch panel was mounted on a CRT display, and its function was confirmed. When the touch panels of Examples 5 and 6 were attached, all of the colors of the CRT display could be displayed accurately, and scratches and dust were hardly attached.
[0075]
Comparative Examples 5 and 6
Comparative Example 5 produced a resistive touch panel model in the same manner as in Example 5 except that Comparative Example 5 used the film produced in Comparative Example 1 and Comparative Example 6 used the film produced in Comparative Example 4 as the transparent conductive material. did.
Next, measurement was performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2, respectively.
[0076]
From Table 2, it was clarified that the touch panels of Examples 5 and 6 had a low transmitted color difference, and were not inconspicuous in coloring, and were hardly damaged by dust and scratches.
On the other hand, a touch panel using a film without an antistatic function (Comparative Examples 5 and 6) has a high surface resistance value and tends to be dusty. In Example 6), the transparency was poor and the screen had a very strong yellow tint.
[0077]
[Table 1]
[Table 2]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY The transparent conductive material of the present invention is excellent in antistatic properties and surface hardness, has little coloring of transmitted light, and has high transmittance, and thus has excellent visibility and is useful as an electrode substrate for touch panels and the like. In addition, the optical design is easy because it is not a structure in which three thin films of a high refractive index layer, a low refractive index layer, and a conductive layer are sequentially laminated. Further, a touch panel using the transparent conductive material of the present invention is useful because a clear image can be obtained.
[0080]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a transparent conductive material produced in Example 1.
FIG. 2 is a schematic diagram of a touch panel manufactured in Example 5.
[Explanation of symbols]
A: low refractive index layer, B: high refractive index layer, C: hard coat layer, D: base material (PET film), E: conductive layer, F: double-sided tape , G: conductive layer, H: glass plate
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