JP2012103968A - 透明導電性フィルム、透明導電性フィルム用下地フィルムおよびタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも基材フィルムと反射調整層からなる下地フィルム上に、パターニングされた透明導電層を有する透明導電性フィルムであって、該透明導電層の屈折率が下地フィルム表層の屈折率よりも高い透明導電性フィルムにおいて、透明導電性フィルムの透明導電層がパターニングされた部分の反射光のY値をYα、透明導電層がパターニングされていない部分の反射光のY値をYβとしたとき、−2≦(Yα−Yβ)≦2であり、更に透明導電層が設けられた部分の反射光のb*値をb*α、透明導電層が設けられていない部分の反射光のb*値をb*βとしたとき、−5.5≦(b*α−b*β)≦5.5である。
【選択図】図1
Description
尚、本明細書においては「透明導電層をストライプ状やひし形等の、特定形状に設ける」ことを「透明導電層をパターニングする」といい、ストライプ状やひし形等の特定形状のことを「パターン」と称す。
一方、静電容量方式によるタッチパネルは、空気層を持たないため抵抗膜方式よりも光の反射が小さい。よって静電容量方式に用いられる透明導電性フィルムは、抵抗膜方式に用いられる透明導電性フィルムより光線反射率が多少高くても許容される。しかしながら静電容量方式に用いられる透明導電性フィルムには、透明導電層がパターニングされているため、表示装置が映し出す画像の上に格子状やダイヤモンド型の透明導電層パターンが浮き出て、タッチパネル使用者に煩わしさを感じさせてしまうことがある。よって静電容量方式に用いられる透明導電性フィルムには、透明導電層のパターンを視えにくくする性能が求められている。
低波長領域の反射光は人の目に視えにくい為、多少の差であればパターンが視えることはないが、図3に示す程大きな差であれば、例え低波長領域の光であっても使用者に視えてしまう。そして、このような低波長領域での視認性の差は、450〜650nmにおける平均反射率差との相関では確認することができず、またY値差との相関によっても確認できなかった。これはY値を算出するための「等色関数」(図4に示す)が低波長領域において非常に小さい為である。そのため450〜650nmにおける△反射率が小さく、さらに△Y値も小さい透明導電性フィルムであっても、パターン面と下地露出面との視認性に差があり、透明導電層のパターンが視えてしまう場合が生じる。
また反射調整層として屈折率1.35〜1.45の低屈折層を用いた場合、透明導電層を設ける前の下地フィルムのY値を十分に低くしたにもかかわらず、透明導電層のパターニングは視えることが分かった。これは透明導電性フィルムの下地露出面のY値は十分に低下したものの、パターン面のY値が低下していなかったためと推察される。
また従来、抵抗膜方式において採用されている反射調整層、即ち高屈折率層と低屈折率層からなる反射調整層についてもその効果を確認し、パターンが視えることが明らかとなった。この現象は、反射調整層が透明導電層を有するパターン面のY値を低く抑えることができたものの、透明導電層を有さない下地露出面のY値を抑えることはできなかったため、透明導電層のパターンが視えてしまったものと推察される。
また当該透明導電性フィルムにおいて前記Yαと前記Yβが、共に12以下であるもの、
b*αとb*βが、共に−4.0以上、1.5以下であるものを提供する。
基材フィルムは、その屈折率が1.53〜1.65、層厚が30〜250μmで、透明導電層は、その屈折率が1.70〜2.30、層厚が10〜40nmであり、反射調整層は中屈折率層と低屈折率層とからなり、前記中屈折率層は、その屈折率が1.55〜1.75、層厚が10〜110nmで、前記低屈折率層は、その屈折率が1.35〜1.45、層厚が20〜140nmであるものを提供する。
及び、前記各透明導電性フィルムに用いられる下地フィルムであって、基材フィルム及び反射調整層、或いは、基材フィルム、反射調整層及びハードコート層からなる透明導電性フィルム用下地フィルムを提供し、
加えて前記透明導電性フィルムを用いた静電容量方式によるタッチパネルを提供するものである。
また以下、主として基材フィルムの屈折率がポリエチレンテレフタレートフィルムの一般的な値である1.53〜1.65である場合について、透明導電層の屈折率、膜厚がITO膜の一般的な値である屈折率1.70〜2.30、膜厚10〜40nmの場合について検討するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1(B)は反射調整層として中屈折率層と屈折率1.35〜1.45の低屈折率層を採用した透明導電性フィルムであり、層構成は「基材フィルム11/反射調整層(中屈折率層)12−1/反射調整層(低屈折率層)12−2/透明導電層13」である。尚、反射調整層12−2は屈折率1.35〜1.45、膜厚20〜140nmが好ましい。以下、屈折率1.35〜1.45のことを低屈折率と称す。この透明導電性フィルムは△Y値、△b*が共に本発明の範囲内であるのでパターンが視えにくく、更にYα、Yβの値が共に低く、光線透過率が高い為、表示装置の映し出す画像が鮮明に見える。
図1(C)も反射調整層として中屈折率層と低屈折率層を採用した透明導電性フィルムであるが、層構成は「反射調整層12−2(低屈折率層)/基材フィルム11/反射調整層12−1(中屈折率層)/透明導電層13」である。この透明導電性フィルムは、基材フィルムの両面に反射調整層が設けられているので、加工時の熱により基材フィルム表面が白化する現象を抑制することができる。
尚、透明導電性フィルム(A)の層構成は図1(A)に示す層構成、即ち「基材フィルム11/反射調整層(中屈折率層)12/透明導電層13」であり、透明導電性フィルム(B)の層構成は図1(B)に示す層構成、即ち「基材フィルム11/反射調整層12−1(中屈折率層)/反射調整層12−2(低屈折率層)/透明導電層13」であり、透明導電性フィルム(C)の層構成は図1(C)に示す層構成、即ち「反射調整層12−2(低屈折率層)/基材フィルム11/反射調整層12−1(中屈折率層)/透明導電層13」である。
図2(E)はHC層として屈折率が1.55〜1.75の中屈折率HC層を採用し、反射調整層として低屈折率層を採用した透明導電性フィルムであり、層構成は、「反射調整層22−2’(低屈折率層)/基材フィルム21/HC層24−2(中屈折率HC層)/反射調整層22−2(低屈折率層)/透明導電層23」である。以下、屈折率が1.55〜1.75の屈折率のHC層を、中屈折率HCと称す。この透明導電性フィルムは、基材フィルムの裏面に低屈折率層が設けられており、図2(D)に示す透明導電性フィルムよりも反射率が更に低くなる。
図2(F)はHC層として、一般的な屈折率1.45〜1.52のHC層と中屈折率HC層を採用し、反射調整層として低屈折率層を採用した透明導電性フィルムであり、層構成は「HC層24−1/基材フィルム21/HC層24−2(中屈折率HC層)/反射調整層22−2(低屈折率層)/透明導電層23」である。
尚、透明導電性フィルム(D)の層構成は図2(D)に示す層構成、即ち「HC層24/基材フィルム21/HC層24/反射調整層(中屈折率層)22−1/反射調整層(低屈折率層)22−2/透明導電層23」、透明導電性フィルム(E)の層構成は図2(E)に示す層構成、即ち「反射調整層22−2’(低屈折率層)/基材フィルム21/HC層24−2(中屈折率HC層)/反射調整層22−2(低屈折率層)/透明導電層23」、透明導電性フィルム(F)の層構成は図2(F)に示す層構成、即ち「HC層24−1/基材フィルム21/HC層24−2(中屈折率HC層)/反射調整層22−2(低屈折率層)/透明導電層23」である。
屈折率が1.35〜1.45の低屈折率層は、例えば熱硬化性樹脂及び/または電離放射線硬化型樹脂にSiO2、中空シリカ、MgF2等の無機微粒子を、適宜組み合わせて配合し、所望の屈折率に調整した塗工液をコーティングすることによって形成される。また、例えばSiO2、MgF2等を用いて真空製膜プロセスにて薄膜を形成し、これを低屈折率層としてもよい。
本発明の透明導電性フィルムは、基材フィルムに必要に応じてHC層を設けた後、反射調整層を設け、更に透明導電層をパターニングすることによって製造される。基材フィルムにHC層、反射調整層を設ける方法は、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法等の各種真空製膜プロセスや、ロールコーター法、バーコーター法、ダイコーター法等のコーター法等を採用することができるが、生産効率を考慮すると、ロールコーター法、バーコーター法、ダイコーター法等のコーター法を用いることが好ましく、特にダイコーター法が好ましい。
反射調整層上に透明導電層をパターニングする方法は、初めに真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、溶液塗布法等により、透明導電層を反射調整層上に均一に形成した後、透明導電膜が必要な部分にマスキングを施し、マスキングされていない部分の透明導電層をエッチングし、最後にマスキングを取り除く方法が一般的であるが、他の任意の手段を用いることもできる。
また「視認性テスト」は、透明導電性フィルムを目視にて確認し、透明導電層のパターンが視えなかったものは○、不明瞭なパターンが視えたものには△、明らかにパターンが視えたものは×とした。
基材フィルムとして、屈折率1.58、層厚75μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、基材フィルムの両面に、屈折率1.52のハードコート剤を塗布してHC層を形成した。次いで、一方のHC層上に屈折率1.66の紫外線硬化性樹脂を塗布し、反射調整層を形成し、透明導電性フィルム用下地フィルムを得た。尚、HC層、反射調整層は共にダイコーター法にて形成した。またHC層の層厚は5700nm、反射調整層の層厚は98nmであった。
次いで、得られた透明導電性フィルム用下地フィルムに、酸化インジウムと酸化スズの焼結体材料を用い反応性スパッタリング法により、厚さ25nmのITO膜を設けた。尚、ITO膜の屈折率は1.85であった。最後に透明導電層をエッチングし、透明導電層がひし形にパターニングされた実施例1の透明導電性フィルムを得た。
基材フィルム、HC層、反射調整層の屈折率、層厚を、表3に示すように変化させた以外は、実施例1と同様にして、透明導電層がひし形にパターニングされた透明導電性フィルムを得た。尚、実施例4、5、比較例3の透明導電性フィルムは反射調整層を2層有し、比較例1の透明導電性フィルムは反射調整層を持たない。
反射調整層を持たない比較例1の透明導電性フィルムは、不明瞭なパターンが視えた。比較例2の透明導電性フィルムは、反射調整層が屈折率1.78の高屈折率層であるが、パターン面の反射率が高く、パターンが視えた。比較例3の透明導電性フィルムは、抵抗膜方式のタッチパネル用透明導電性フィルムに用いられる反射調整層、即ち高屈折率層と低屈折率層からなる反射調整層を採用したものであり、パターン面の反射率は低く抑えられているが、下地露出面の反射率が高く、やはりパターンは視えた。
またHC層が設けられていない透明導電性フィルムであっても、指や特殊ペン等による加圧を必要としない静電容量方式用としては十分な耐擦傷性を有しており、コストパフォーマンスに優れる。
11 21 基材フィルム
12 12−1 22−1 反射調整層(中屈折率層)
12−2 22−2 22−2’ 反射調整層(低屈折率層)
13 23 透明導電層
24 24−1 HC層
24−2 HC層(中屈折率)
Claims (8)
- 少なくとも基材フィルムと反射調整層とを有する下地フィルム上に、パターニングされた透明導電層が形成された透明導電性フィルムであって、前記透明導電層の屈折率が下地フィルム表層の屈折率よりも高い透明導電性フィルムにおいて、
パターン面の反射光のY値をYα、下地露出面の反射光のY値をYβとしたとき、−2≦(Yα−Yβ)≦2であり、
更にパターン面の反射光のb*値をb*α、下地露出面の反射光のb*値をb*βとしたとき、−5.5≦(b*α−b*β)≦5.5であることを特徴とする透明導電性フィルム。 - 前記Yαと前記Yβが、共に12以下であることを特徴とする請求項1記載の透明導電性フィルム。
- 前記b*αと前記b*βが、共に−4.0以上、1.5以下であることを特徴とする請求項1または2記載の透明導電性フィルム。
- 基材フィルムは、その屈折率が1.53〜1.65、層厚が30〜250μmで、
透明導電層は、その屈折率が1.70〜2.30、層厚が10〜40nmであり、
反射調整層は、その屈折率が1.55〜1.75、層厚が10〜110nmの中屈折率層であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の透明導電性フィルム。 - 基材フィルムは、その屈折率が1.53〜1.65、層厚が30〜250μmで、
透明導電層は、その屈折率が1.70〜2.30、層厚が10〜40nmであり、
反射調整層は中屈折率層と低屈折率層とからなり、
前記中屈折率層は、その屈折率が1.55〜1.75、層厚が10〜110nmで、
前記低屈折率層は、その屈折率が1.35〜1.45、層厚が20〜140nmであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の透明導電性フィルム。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の透明導電性フィルムにおいて、更にハードコート層を有することを特徴とする透明導電性フィルム。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の透明導電性フィルムに用いられる下地フィルムであって、基材フィルム及び反射調整層、或いは、基材フィルム、反射調整層及びハードコート層からなることを特徴とする透明導電性フィルム用下地フィルム。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の透明導電性フィルムを用いたことを特徴とする静電容量方式によるタッチパネル。
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