JP2006056136A - 透明導電性積層体及びそれを用いた透明タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明高分子基板7の少なくとも片面に、凹凸を有する硬化樹脂層8,9と透明導電膜層10が順次積層され、硬化樹脂層8が硬化樹脂成分と平均一次粒子径が100nm以下の金属酸化物及び/または金属フッ化物からなる超微粒子Aが主として1.0μm未満の凝集体を形成している透明導電性積層体。
【選択図】図5
Description
第1の発明は、透明高分子基板の少なくとも片面に、凹凸を有する硬化樹脂層−1と透明導電膜層が順次積層され、硬化樹脂層−1が硬化樹脂成分と平均一次粒子径が100nm以下の金属酸化物及び/または金属フッ化物からなる超微粒子Aからなり、(1)硬化樹脂成分100重量部に対して超微粒子Aが5重量部以上、50重量部以下の割合で含有し、かつ超微粒子が1.0μm未満の凝集体を形成しており、(2)当該硬化樹脂層−1の膜厚が1μm以上10μm以下であり、(3)硬化樹脂層−1のJIS B0601(1994年版準拠)で定義される十点平均粗さ(Rz)が100nm以上500nm未満、平均算術粗さ(Ra)が10nm以上50nm未満であり、更に凹凸を有する硬化樹脂層-1を有機高分子基板上に積層させた時の(4)JIS B7361で定義されるヘーズが、1%以上5%未満であることを特徴とする透明導電性積層体である。
<凹凸を有する硬化樹脂層−1>
本発明に用いられる凹凸を有する硬化樹脂層−1は硬化樹脂成分と平均1次粒子径が100nm以下の金属酸化物または金属フッ化物からなる超微粒子Aからなる。該硬化性樹脂成分としては例えば電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等が挙げられる。
本発明に用いられる透明高分子基板は、透明性に優れる熱可塑性または熱硬化性の有機高分子化合物をフィルムとしたものを用いることができる。かかる有機高分子化合物としては、耐熱性に優れた透明な有機高分子であれば特に限定しない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2、6−ナフタレート、ポリジアリルフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリル樹脂、セルロースアセテート樹脂、非晶性ポリオレフィン等が挙げられる。もちろんこれらはホモポリマー、コポリマーとして、あるいは単独またはブレンドとしても使用し得る。これら透明有機高分子基板は一般的な溶融押出し法もしくは溶液流延法等により好適に成形されるが、必要に応じて成形した透明有機高分子フィルムに一軸延伸もしくはニ軸延伸を実施して、機械的強度を高めたり、光学的機能を高めたりすることも好ましく行われる。
本発明においては、凹凸を有する硬化樹脂層−1上または硬化樹脂層−2や光学干渉層に接して透明導電膜が設けられる。上記硬化樹脂層−2に接して透明導電膜を設けることにより、透明導電性積層体の筆記耐久性等の機械特性が向上する。ここで透明導電層としては、酸化錫を2〜20重量%含むITO膜やアンチモンまたはフッ素等をドープした酸化錫膜がある。透明導電層の形成方法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のPVD法あるいは塗工法、印刷法、CVD法があるが、PVD法またはCVD法が好ましい。PVD法またはCVD法の場合、透明導電層の厚さは、透明性と導電性の点から5〜50nmが好ましく、更に好ましくは10〜30nmである。透明導電膜層の膜厚が10nm未満では抵抗値の経時安定性に劣る傾向が有り,また30nmを超えると透明導電性積層体の透過率が低下するため好ましくない。透明タッチパネルの消費電力の低減と回路処理上の必要等から、膜厚10〜30nmにおいて表面抵抗値が100〜2000Ω/□、より好ましくは140〜2000Ω/□の範囲を示す透明導電膜層を用いることが好ましい。更に、透明導電層として主として結晶質(実質的に100%)のインジウム酸化物よりなる膜がより好ましい。特に結晶粒径が3000nm以下の主として結晶質のインジウム酸化物からなる層が好ましく用いられる。結晶粒径が3000nmを超えると筆記耐久性が悪くなるため好ましくない。ここで結晶粒径とは、透過型電子顕微鏡(TEM)下で観察される多角形状または長円状の各領域における対角線または直径の中で最大のものを定義する。
本発明においては、凹凸を有する硬化樹脂層−1と透明導電膜層の間に、全光線透過率等の光学特性を付与、あるいはより改良するために、硬化樹脂層−2を設けてもよい。本発明に用いられる硬化樹脂層−2としては、例えば電離放射線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等が挙げられる。
硬化樹脂層−2の屈折率を調整するために、平均1次粒子径が100nm以下の金属酸化物または金属フッ化物からなる超微粒子Bまたはフッ素系樹脂を単独で、もしくは複数組合せて配合しても良い。硬化樹脂層−2の屈折率は、硬化樹脂層−1の屈折率より小さく、且つ屈折率が1.20〜1.55であることが好ましく、更に好ましくは1.20〜1.45である。硬化樹脂層−2の膜厚は0.05〜0.5μmであることが好ましく、更に好ましくは0.05〜0.3μmである。
本発明においては、凹凸を有する硬化樹脂層−1と透明導電膜層との間に、屈折率を制御し透明性を高めるために、光学干渉層を設けることができる。
本発明で用いられる光学干渉層は、少なくとも一層の高屈折率層と少なくとも一層の低屈折率層より構成される。高屈折率層と低屈折率層の組み合わせ単位を二つ以上とすることも出来る。光学干渉層が一層の高屈折率層と一層の低屈折率層から構成される場合、光学干渉層の膜厚は30nm〜300nmが好ましく、更に好ましくは50nm〜200nmである。本発明の光学干渉層を構成する高屈折率層は、金属アルコキシド単独または、少なくとも1種類以上の金属アルコキシドと少なくとも1種類以上の1次粒子径が100nm以下の金属酸化物または金属フッ化物からなる超微粒子から形成された層である。
アルコキシシランとしては、硬化樹脂層−2で挙げた同様のものである。
チタニウムアルコキシドとしては、例えばチタニウムテトライソプロポキシド、テトラ−n−プロピルオルトチタネート、チタニウムテトラ−n−ブトキシド、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタネート等が例示される。
ジルコニウムアルコキシドとしては、例えばジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド等が例示される。
また該高屈折率層の屈折率は、後述する低屈折率層の屈折率より大きく、その差が0.2以上であることが好ましい。
本発明の透明導電性積層体を可動電極基板として用いた場合は、透明タッチパネルに使うときに、外力が加わる面、すなわち透明導電膜層とは反対側の透明有機高分子基板面には、ハードコート層を設けることが好ましい。ハードコート層を形成するための材料としては、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のオルガノシラン系の熱硬化型樹脂やエーテル化メチロールメラミン等のメラミン系熱硬化型樹脂、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の多官能アクリレート系紫外線硬化型樹脂等があり、必要に応じて、SiO2やMgF2等の超微粒子等を混合したものを用いることができる。その際超微粒子はハードコート層内に均一に分散している。またハードコート層の厚さは、可撓性、耐摩擦性の点から2〜5μmが好ましい。
測定条件は測定長2000μm、ハイパスフィルター 20.00μmとし、基板のうねり成分を取り除いて、Ra、Rzを算出した。
4官能アクリレート アロニックス M405(東亞合成社製)100重量部とイルガキュア184(チバ。スペシャルティ・ケミカルズ社製)5重量部をイソブチルアルコールに溶解し塗工液Aを作製した。塗工液Aと平均一次粒子径が30nmであるSiO2超微粒子(シーアイ化成社製 10重量% イソプロピルアルコール分散液)を硬化樹脂成分100重量部に対して15重量部となるように混合し塗工液Bを作製した。
実施例−1で使用した塗工液Aに平均一時粒子径が3.0μmのシリカ系粒子を硬化樹脂成分100重量部に対して0.5重量部となるように混合し塗工液Dを作製した。
実施例1で使用した塗工液Aと平均一次粒子径が20nmであるMgF2超微粒子(シーアイ化成社製 20重量% アルコール分散液)を硬化樹脂成分100重量部に対して15重量部となるように混合し塗工液Eを作製した。
2:超微粒子を含有した凹凸を有する硬化樹脂層
3:PETフィルム
4:超微粒子を含有した凹凸を有する硬化樹脂層の拡大部分
5:超微粒子の凝集体
6:ハードコート層
7:透明高分子基板(ポリエステルフィルム)
8:硬化樹脂層−1
9:硬化樹脂層−2
10:透明導電層
11:ガラス基板
Claims (6)
- 透明高分子基板の少なくとも片面に、凹凸を有する硬化樹脂層−1と透明導電膜層が順次積層され、硬化樹脂層−1が硬化樹脂成分と平均一次粒子径が100nm以下の金属酸化物及び/または金属フッ化物からなる超微粒子Aからなり、(1)硬化樹脂成分100重量部に対して超微粒子Aが5重量部以上、50重量部以下の割合で含有し、かつ超微粒子Aが1.0μm未満の凝集体を形成しており、(2)当該硬化樹脂層−1の膜厚が1μm以上10μm以下であり、(3)硬化樹脂層−1のJIS B0601(1994年版準拠)で定義される十点平均粗さ(Rz)が、100nm以上500nm未満、平均算術粗さ(Ra)が10nm以上50nm未満であり、更に凹凸を有する硬化樹脂層−1を透明高分子基板上に積層させた時の(4)JIS B7361で定義されるヘーズが、1%以上5%未満であることを特徴とする透明導電性積層体。
- 該金属酸化物及び/または金属フッ化物からなる超微粒子がAl2O3、Bi2O3、CeO2、In2O3、In2O3・SnO2、HfO2、La2O3、MgF2、Sb2O5、Sb2O5・SnO2、SiO2、SnO2、TiO2、Y2O3、ZnO及びZrO2からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1記載の透明導電性積層体。
- 硬化樹脂層−1と透明導電膜層の間に屈折率が1.20〜1.55で尚且つ膜厚が0.05〜0.5μmの硬化樹脂層−2を有することを特徴とする請求項1または2記載の透明導電性積層体。
- 硬化樹脂層−1と透明導電膜層の間に少なくとも1層の低屈折率層と少なくとも1層の高屈折率層からなる光学干渉層を有し、低屈折率層が透明導電膜層と接することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電性積層体。
- 透明導電膜層が酸化インジウムを主成分とした結晶質の膜であり、透明導電膜層の膜厚が5〜50nmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の透明導電性積層体。
- 少なくとも片面に透明導電層が設けられた2枚の透明電極基板が互いの透明導電層同士が向き合うように配置されて構成された透明タッチパネルにおいて、少なくとも一方の透明電極基板として請求項1〜5のいずれかに記載の透明導電性積層体を用いたことを特徴とする透明タッチパネル。
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