JP2010177194A - 透明導電材料およびタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明導電材料は、基材(A)の片面もしくは両面に、基材側から順にハードコート層、層厚が光学膜厚で100〜175nmの中間屈折率層(B)および層厚が光学膜厚で10〜60nmの導電層(C)を積層されている。しかも、ハードコート層の屈折率が1.45〜1.65および中間屈折率層(B)の屈折率が1.7〜1.85で、ハードコート層の屈折率<中間屈折率層(B)の屈折率<導電層(C)の屈折率の関係を満たす。中間屈折率層(B)は金属酸化物と紫外線硬化性単量体とより形成され、金属酸化物の平均粒径は0.01〜0.05μmであり、金属酸化物と紫外線硬化性単量体との重量比は50/50〜90/10である。
【選択図】なし
Description
(1) 基材(A)の片面もしくは両面に、基材側から順にハードコート層、層厚が光学膜厚で100〜175nmの中間屈折率層(B)および層厚が光学膜厚で10〜60nmの導電層(C)を積層した透明導電材料であって、かつ前記ハードコート層の屈折率が1.45〜1.65および中間屈折率層(B)の屈折率が1.7〜1.85で、各層の屈折率がハードコート層の屈折率<中間屈折率層(B)の屈折率<導電層(C)の屈折率となる関係を満たすとともに、前記中間屈折率層(B)は金属酸化物と紫外線硬化性単量体との混合物により形成され、前記金属酸化物の平均粒径は0.01〜0.05μmであり、さらに金属酸化物と紫外線硬化性単量体との重量比は50/50〜90/10である透明導電材料。
(2) 導電層(C)が金属もしくは金属酸化物からなる導電層である前記(1)の透明導電材料。
(3) 導電層(C)が酸化インジウム錫を蒸着法、イオンプレーティング法、化学蒸着(CVD)法およびスパッタリング法から選ばれるいずれか1種の方法により形成した層であることを特徴とする前記(1)又は(2)の透明導電材料。
(4) 基材(A)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。
(5) 中間屈折率層(B)が原料をウェットコーティング法により形成した層である前記(1)〜(4)のいずれかの透明導電材料。
(6) 透明導電材料の導電層(C)側表面における反射率曲線の極小値が380〜500nmの波長範囲内にあることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかの透明導電材料。
(7) 透明導電材料の導電層(C)側表面における反射率曲線の極小値が450〜500nmの波長範囲内にあることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかの透明導電材料。
(8) JIS Z8729に定められるL*a*b*表色系における透過色差が、−2<a*<2、−2<b*<2の範囲であることを特徴とする前記(1)〜(7)のいずれかの透明導電材料。
(9) 前記(1)〜(8)のいずれかの透明導電材料を電極基板として用いたタッチパネル。
本実施形態の透明導電材料は、基材(A)の片面もしくは両面に、基材側から順にハードコート層、層厚が光学膜厚で100〜175nmの中間屈折率層(B)、層厚が光学膜厚で10〜60nmの導電層(C)を積層したものである。かつハードコート層の屈折率が1.45〜1.65および中間屈折率層(B)の屈折率が1.7〜1.85で、各層の屈折率がハードコート層の屈折率<中間屈折率層(B)の屈折率<導電層(C)の屈折率となる関係を満たすとともに、前記中間屈折率層(B)は金属酸化物と紫外線硬化性単量体との混合物により形成され、前記金属酸化物の平均粒径は0.01〜0.05μmであり、さらに金属酸化物と紫外線硬化性単量体との重量比は50/50〜90/10のものである。ここでいう光学膜厚とは層の屈折率(n)と層の厚み(d)の積(n×d)を意味している。
・ 本実施形態の透明導電材料は、基材(A)の片面もしくは両面に、基材側から順にハードコート層、層厚が光学膜厚で100〜175nmの中間屈折率層(B)、層厚が光学膜厚で10〜60nmの導電層(C)が積層されている。かつ中間屈折率層(B)の屈折率が1.7〜1.85で、各層の屈折率がハードコート層の屈折率<中間屈折率層(B)の屈折率<導電層(C)の屈折率となる関係を有している。このため、透過光の着色を少なくすることができるとともに、積層する層数が少ないので構成を簡単にでき、製造を容易に、しかも製造コストを低くすることができる。従って、本実施形態の透明導電性材料はタッチパネルなどの電極基板として有用である。
・ 導電層(C)は酸化インジウム錫を蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法およびスパッタリング法から選ばれるいずれか1種の方法により容易に形成することができる。
・ 中間屈折率層(B)が原料をウェットコーティング法により形成した層であることから、製膜を容易に行なうことができ、透明導電材料の製造コストを低減することができる。
(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、乾燥後の層が光学膜厚(n×d)=110nm程度になるように層の厚さを調整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−best 50」、日本分光株式会社製)により、380〜780nm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以下の式(1)より層の屈折率を計算する。
酸化ジルコニウムの微粒子(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、光重合開始剤(商品名:IRGACURE 907、チバガイギー株式会社製)1重量部を混合することにより中間屈折率層用塗液(H―1)を調製した。その塗液の一部を用いた紫外線硬化後の硬化物の屈折率は1.77であった。
酸化ジルコニウムの微粒子(平均粒径:0.04μm)80重量部に代えて酸化チタンの微粒子(平均粒径:0.03μm)80重量部を用いた以外は製造例1と同様にして、中間屈折率層用塗液(H―2)を調製した。その塗液の一部を用いた紫外線硬化後の硬化物の屈折率は1.85であった。
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート70重量部、1,6−ジアクリロイルオキシヘキサン30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、イソプロピルアルコール100重量部を混合することによりハードコート層用塗液を調製した。その塗液の一部を用いた紫外線硬化後の硬化物の屈折率は1.52であった。
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3で調製したハードコート用塗液をバーコーターを用いて乾燥後の層厚が5μm程度になるように塗布した。その後、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)し、硬化させることによりハードコート処理PETフィルムを作製した。
テトラメチロールメタントリアクリレート25重量部、シリカ微粒子の分散液(商品名:XBA−ST、日産化学株式会社製)220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重量部を混合することによりシリカ微粒子の分散液(L―1)を調製した。その塗液の一部を用いた紫外線硬化後の硬化物の屈折率は1.50であった。
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で作製した中間屈折率層用塗液(H―1)を用いて以下の方法で中間屈折率層(B)を形成した。
(1)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)により全光線透過率を測定した。
(4)表面抵抗値;表面抵抗計(商品名:Loresta MP MCP―T350、三菱化学株式会社製)により測定した。
硬化後の光学膜厚が120nmになるように層厚を調整しながら中間屈折率層用塗液(H―1)を塗布して乾燥すること以外は参考例1と同様にして透明導電材料を作製した。
実施例3
PETフィルムに代えて、製造例4で作製したハードコート処理PETフィルムを使用すること以外は参考例1と同様にして透明導電材料を作製した。
実施例4
中間層の屈折率を1.85に変更すること以外、実施例3と同様にして透明導電性材料を作製した。
比較例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)上に直接、参考例1と同様にして導電層(C)を形成した。
比較例2
硬化後の光学膜厚を90nmになるように層厚を調整しながら中間屈折率層用塗液(H―1)を塗布して乾燥すること以外は参考例1と同様にして透明導電材料を作製した。
比較例3
硬化後の光学膜厚を190nmになるように層厚を調整しながら中間屈折率層用塗液(H―1)を塗布して乾燥すること以外は参考例1と同様にして透明導電材料を作製した。
比較例4
硬化後の光学膜厚を160nmになるように層厚を調整しながら、中間屈折率層用塗液にシリカ微粒子の分散液(L―1、屈折率:1.50)を塗布して乾燥すること以外は参考例1と同様に透明導電性材料を作製した。
比較例5
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、中間屈折率層として酸化チタンターゲットを用いるスパッタリングにより、金属酸化物層(屈折率:2.30、光学膜厚:160nm)を形成した。さらに、その上に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、導電層(光学膜厚:40nm)を形成して透明導電材料を作製した。
PETフィルムの一方の面に酸化チタンを電子ビーム加熱法により、1.33×10-2〜2.66×10-2Paの真空度で真空蒸着して、厚さが100nm(屈折率:2.35)からなる透明な誘電体膜を形成した。その後、参考例1と同様にして導電層(C)を形成して透明導電材料を作製した。
実施例5、6
実施例3、4で作製した透明導電材料の裏面にアクリル系粘着剤シート(商品名:ノンキャリア、リンテック株式会社製)をハンドローラーにより貼り、製造例4で作製したハードコート処理PETフィルムの裏面に均一に貼り合わせた。
比較例7〜9
透明導電性材料として、比較例7は比較例1で作製したフィルム、比較例8は比較例2で作製したフィルム、そして比較例9は比較例3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。
・ 中間屈折率層(B)を2層で構成し、屈折率1.7〜1.85の範囲内で基材(A)側の層の屈折率を小さく、導電層(C)側の層の屈折率を大きくするように構成することもできる。この場合、反射率をより小さくでき、透過率をより高くすることができる。
Claims (9)
- 基材(A)の片面もしくは両面に、基材側から順にハードコート層、層厚が光学膜厚で100〜175nmの中間屈折率層(B)および層厚が光学膜厚で10〜60nmの導電層(C)を積層した透明導電材料であって、かつ前記ハードコート層の屈折率が1.45〜1.65および中間屈折率層(B)の屈折率が1.7〜1.85で、各層の屈折率がハードコート層の屈折率<中間屈折率層(B)の屈折率<導電層(C)の屈折率となる関係を満たすとともに、前記中間屈折率層(B)は金属酸化物と紫外線硬化性単量体との混合物により形成され、前記金属酸化物の平均粒径は0.01〜0.05μmであり、さらに金属酸化物と紫外線硬化性単量体との重量比は50/50〜90/10である透明導電材料。
- 導電層(C)が金属もしくは金属酸化物からなる導電層である請求項1に記載の透明導電材料。
- 導電層(C)が酸化インジウム錫を蒸着法、イオンプレーティング法、化学蒸着法およびスパッタリング法から選ばれるいずれか1種の方法により形成した層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の透明導電材料。
- 基材(A)が10〜500μmの厚みを持つプラスチックフィルムである請求項1〜3のいずれか1項に記載の透明導電材料。
- 中間屈折率層(B)が原料をウェットコーティング法により形成した層である請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明導電材料。
- 透明導電材料の導電層(C)側表面における反射率曲線の極小値が380〜500nmの波長範囲内にあることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の透明導電材料。
- 透明導電材料の導電層(C)側表面における反射率曲線の極小値が450〜500nmの波長範囲内にあることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の透明導電材料。
- JIS Z8729に定められるL*a*b*表色系における透過色差が、−2<a*<2、−2<b*<2の範囲であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の透明導電材料。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の透明導電材料を電極基板として用いたタッチパネル。
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