JP2015075886A - 積層体、およびタッチパネルセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】透明導電層の形状を不可視化できる積層体、およびタッチパネルセンサを提供する。【解決手段】中間基材フィルム11と、中間基材フィルム11上に積層され、かつパターニングされた第1の透明導電層12とを備える積層体10であって、第1の透明導電層12が第1の低屈折率層16の一部の表面に形成され、第1の透明導電層12が存在している領域である透明導電層存在領域10Aにおける第1の透明導電層12側から測定した光の反射率と、第1の透明導電層12が存在せずに、第1の低屈折率層16が露出している領域である透明導電層非存在領域10Bにおける第1の低屈折率層16側から測定した光の反射率との反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在する。【選択図】図1
Description
本発明は、積層体、およびタッチパネルセンサに関する。
従来から、指などで触れることにより情報を入力することが可能なタッチパネルが知られている。タッチパネルには、種々の形式のものがあるが、その一つとして、静電容量方式のタッチパネルがある。静電容量方式のタッチパネルは、例えば、指などで接触した位置における静電容量の変化を捉えて、位置を検出するものである。
静電容量方式のタッチパネルに用いられるタッチパネルセンサには、透明基材と、透明基材上に積層された透明層と、透明層上に積層された上部電極層または下部電極層として機能する透明導電層を備えているものがある。
透明導電層は、フォトリソグラフィー法によってパターニングされており、所定の形状を有している。したがって、タッチパネルセンサは、透明導電層が存在している領域である透明導電層存在領域と、透明導電層が存在していない領域である透明導電層非存在領域とを有している。
しかしながら、透明導電層存在領域と透明導電層非存在領域との光の反射率差が大きいと、透明導電層の形状(パターン形状)が視認されてしまうことがある(いわゆる、骨見え現象)。現在、透明導電層の形状を不可視化するために、透明層と透明導電層との間に、低屈折率層および高屈折率層を設けて、透明導電層存在領域と透明導電層非存在領域との波長450〜700nmの光の反射率差を小さくしている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、透明導電層存在領域と透明導電層非存在領域との波長450〜700nmの光の反射率差を小さくしても、透明導電層の形状を不可視化できていないのが現状である。
この点について、本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、透明導電層存在領域においては、今まで考慮されていなかった波長450nm未満の可視光短波長領域の反射率が波長450〜700nmの光の反射率に比べて極めて高く、また透明導電層非存在領域においては可視光短波長領域の反射率が波長450〜700nmの光の反射率に比べて極めて低くなっているため、透明導電層存在領域と透明導電層非存在領域での可視光短波長領域の反射率差が大きくなっており、この可視光短波長領域の反射率差によって透明導電層存在領域の青味が際立ち、これにより、透明導電層の形状が視認されてしまうことが見出された。
一方で、現在、タッチパネルの大面積化を図る観点から、透明導電層の低抵抗化が進んでおり、透明導電層の膜厚を厚くする傾向にある。透明導電層の膜厚が厚くなると、透明導電層存在領域での波長450〜700nmの光の反射率のみならず、450nm未満の可視光短波長領域の反射率もさらに上昇する。このため、透明導電層の低抵抗化が進むと、透明導電層存在領域と透明導電層非存在領域との可視光短波長領域の反射率差がさらに大きくなり、上記した問題が顕著になるおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、透明導電層の形状を不可視化できる積層体、およびタッチパネルセンサを提供することを目的とする。
本発明の一の態様によれば、中間基材フィルムと、前記中間基材フィルム上に積層され、かつパターニングされた透明導電層とを備える積層体であって、前記中間基材フィルムが、透明基材と、前記透明基材の一方の面上に設けられた透明層と、前記透明層上に積層され、前記透明層の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、前記高屈折率層上に積層され、前記高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層とを備え、前記透明導電層が前記低屈折率層の一部の表面に形成され、前記透明導電層が存在している領域である透明導電層存在領域における透明導電層側から測定した光の反射率と、前記透明導電層が存在せずに、前記低屈折率層が露出している領域である透明導電層非存在領域における低屈折率層側から測定した光の反射率との反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在する、積層体が提供される。
本発明の他の態様によれば、上部電極層と、前記上部電極層と所定の間隔を置いて配置された下部電極層とを備えるタッチパネルセンサであって、上記の積層体を備え、前記積層体の前記透明導電層が前記上部電極層または前記下部電極層として機能する、タッチパネルセンサが提供される。
本発明の一の態様の積層体および他の態様のタッチパネルセンサによれば、透明導電層存在領域における透明導電層側から測定した光の反射率と、透明導電層非存在領域における低屈折率層側から測定した光の反射率との反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在するので、透明導電層を不可視化することができる。
以下、本発明の実施形態に係る積層体について、図面を参照しながら説明する。本明細書において、「積層体」には、「積層フィルム」や「積層シート」等と呼ばれる部材も含まれる。また、本明細書において、「重量平均分子量」は、テトラヒドロフラン(THF)等の溶媒に溶解して、従来公知のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によるポリスチレン換算により得られる値である。図1は本実施形態に係る積層体の概略構成図であり、図2は本実施形態に係る積層体の一部の平面図である。図3は本実施形態に係る他の積層体の概略構成図であり、図4は本実施形態に係る他の積層体の一部の平面図である。
[積層体および中間基材フィルム]
図1に示される積層体10は、中間基材フィルム11と、中間基材フィルム11に積層された第1の透明導電層12とを備えている。「中間基材フィルム」とは、例えば、タッチパネル等に組み込んで使用される場合には、タッチパネル等の最表面に用いられるものではなく、タッチパネル等の内部に用いられる基材フィルムを意味する。
図1に示される積層体10は、中間基材フィルム11と、中間基材フィルム11に積層された第1の透明導電層12とを備えている。「中間基材フィルム」とは、例えば、タッチパネル等に組み込んで使用される場合には、タッチパネル等の最表面に用いられるものではなく、タッチパネル等の内部に用いられる基材フィルムを意味する。
中間基材フィルム11は、第1の透明導電層12を支持するためのものである。中間基材フィルム11は、透明基材13と、透明基材13の一方の面13A上に積層された第1の透明層14と、第1の透明層14上に積層された第1の高屈折率層15と、第1の高屈折率層15上に積層された第1の低屈折率層16と、透明基材13の他方の面13B上に積層された第2の透明層17とを備えている。
中間基材フィルムは、第2の透明層を備えていなくともよい。また、中間基材フィルムは、第2の透明層上に第2の高屈折率層や第2の低屈折率層を備えていてもよい。具体的には、中間基材フィルムとしては、図1に示される中間基材フィルム11の他、透明基材の一方の面上に第1の透明層、第1の高屈折率層、および第1の低屈折率層がこの順で設けられ、かつ透明基材の他方の面上に第2の透明層が設けられていない中間基材フィルム、透明基材の一方の面上に第1の透明層、第1の高屈折率層、および第1の低屈折率層がこの順で設けられ、かつ透明基材の他方の面上に第2の透明層および第2の高屈折率層がこの順で設けられた中間基材フィルム、および透明基材の一方の面上に第1の透明層、第1の高屈折率層、および第1の低屈折率層がこの順で設けられ、かつ透明基材の他方の面上に第2の透明層、第2の高屈折率層、および第2の低屈折率層がこの順で設けられた中間基材フィルムのいずれであってもよい。
第1の透明導電層12はパターニングされているので、第1の低屈折率層16の一部の表面に形成されている。すなわち、積層体10においては、第1の透明導電層12が存在している領域である透明導電層存在領域10Aと、第1の透明導電層12が存在しておらず、第1の低屈折率層16が露出している領域である透明導電層非存在領域10Bとが存在している。なお、第1の透明導電層の形状は特に限定されないが、例えば、正方形状やストライプ状が挙げられる。図2に示されるように第1の透明導電層12の形状は正方形状となっており、かつ第1の透明導電層12は横方向に並んでいる。
積層体10においては、透明導電層存在領域10Aにおける第1の透明導電層12側から測定した光の反射率と、透明導電層非存在領域10Bにおける第1の低屈折率層16側から測定した光の反射率との差(反射率差)が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在している。反射率は光源から入射角度が5°の光を照射し、かつ正反射方向の反射光を検出器で受光することによって測定される。本明細書において、「入射角度5°の光」とは、積層体の一方の面の法線方向を0°としたとき、前記法線方向に対して5°傾いた光を意味する。また、「反射率差」は、透明導電層存在領域における光の反射率から透明導電層非存在領域における光の反射率を引いた値の絶対値とする。上記反射率差が1.5%となる波長は、例えば、島津製作所社製のUV3100PCのような公知の分光光度計を用いて透明導電層存在領域と透明導電層非存在領域のそれぞれの分光反射率を測定し、得られた分光反射率から求めることができる。分光光度計で測定された分光反射率は高周波成分が重畳しているので、微分変換法を用いたスムージング処理によって高周波成分を取り除いた分光反射率から上記反射率差が1.5%となる波長を求めることが好ましい。
透明導電層存在領域における第1の透明導電層側から測定した光の反射率は、パターニングされた第1の透明導電層に光を照射して、この領域における光の反射率を直接測定することによって得ることが可能であるが、第1の透明導電層のパターン形状が小さすぎる場合には、パターニングする前のベタ膜の状態の第1の透明導電層に光を照射し、反射率を測定することによって得てもよい。また、同様に、透明導電層非存在領域における第1の低屈折率層側から測定した光の反射率は、第1の透明導電層が存在せずに露出している第1の低屈折率層に光を照射し、この領域における光の反射率を直接測定することによって得ることが可能であるが、中間フィルム基材上に第1の透明導電層を形成する前において、中間基材フィルムの第1の低屈折率層に光を照射して、反射率を測定することによって得てもよい。
本実施形態によれば、透明導電層存在領域10Aにおける第1の透明導電層12側から測定した光の反射率と、透明導電層非存在領域10Bにおける第1の低屈折率層16側から測定した光の反射率との差(反射率差)が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在しているので、可視光短波長領域における反射率差も小さくなっている。これにより、透明導電層存在領域10Aの青味が透明導電層非存在領域10Bと比べて際立つことを抑制できるので、第1の透明導電層12の形状を不可視化できる。
上記反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在する積層体は、主に、第1の低屈折率層の屈折率や膜厚および/または第1の高屈折率層の屈折率や膜厚を調整することによって得ることができる。
積層体10においては、上記反射率差が1.5%となる波長から波長780nmまでの領域における上記反射率差が1.5%以下となっていることが好ましい。上記反射率差が1.5%となる波長から波長780nmまでの領域において上記反射率差が1.5%以下となっているので、透明導電層存在領域10Aにおいて、青味のみならず、幅広く他の色味が際立つことを抑制できる。
第1の透明導電層12の上記反射率差が1.5%となる波長の光における屈折率をn1(λ1.5%)とし、第1の低屈折率層16の上記反射率差が1.5%となる波長の光における屈折率をn2(λ1.5%)とし、第1の透明導電層12の波長589nmの光における屈折率をn1(589)とし、第1の低屈折率層16の波長589nmの光における屈折率をn2(589)としたとき、積層体10は下記式(1)の関係を満たしていることが好ましい。
│n1(λ1.5%)/n1(589)−n2(λ1.5%)/n2(589)│<0.1 …(1)
│n1(λ1.5%)/n1(589)−n2(λ1.5%)/n2(589)│<0.1 …(1)
n1(λ1.5%)/n1(589)およびn2(λ1.5%)/n2(589)の値は、それぞれ、1.0以上1.1以下の範囲内にあってよい。n1(λ1.5%)/n1(589)およびn2(λ1.5%)/n2(589)がこの範囲内にある場合、n1(λ1.5%)≧n1(589)となっており、またn2(λ1.5%)≧n2(589)となっているので、第1の透明導電層12および第1の低屈折率層16は、正の波長分散性を示している。
n1(λ1.5%)、n2(λ1.5%)、n1(589)およびn2(589)は、例えば、アッベ屈折率計(アタゴ株式社製)や、エリプソメータ(株式会社堀場製作所製のエリプソメータUVISEL)などを用いて測定することができる。具体的には、エリプソメータでn1(λ1.5%)およびn1(589)を測定する場合には、まず、第1の透明導電層と同じ材料を用いてガラス板上に透明導電層を形成し、透明導電層付きガラス板の状態で、エリプソメータで波長毎の屈折率を測定する。そして、この波長毎の屈折率からn1(λ1.5%)およびn1(589)を求める。同様に、エリプソメータでn2(λ1.5%)およびn2(589)を測定する場合には、まず、第1の低屈折率層と同じ材料を用いてガラス板上に低屈折率層を形成し、低屈折率層付きガラス板の状態で、エリプソメータで波長毎の屈折率を測定する。そして、この波長毎の屈折率からn2(λ1.5%)およびn2(589)を求める。
第1の低屈折率層は多層構成であってもよく、この場合には、第1の低屈折率層の屈折率n2(λ1.5%)およびn2(589)とは、第1の低屈折率層全体の上記反射率差が1.5%となる波長の光における屈折率および波長589nmの光における屈折率を意味するものとする。
物質の屈折率は波長によって変動するので、積層体を構成する層の屈折率は、通常、波長589nmの光の屈折率に基づいて設計されている。第1の透明導電層12や第1の低屈折率層16においても、同様に、光の波長によって屈折率が変動しているが、上記式(1)の関係を満たしている場合には、第1の透明導電層12や第1の低屈折率層16の波長589nmの光の屈折率と、第1の透明導電層12や第1の低屈折率層16の波長450nm未満の可視光短波長領域の光の屈折率とのずれが少ない。このため、第1の透明導電層12の形状を不可視化するための第1の透明導電層12および第1の低屈折率層16の光学設計を、波長589nmの光の屈折率を用いて行ったとしても、波長300nm以上450nm未満の領域で上記反射率差を1.5%以下とすることが可能である。
透明導電層存在領域10Aにおける第1の透明導電層12側での反射光のL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、および色座標b*をそれぞれ、明度L* 1、色座標a* 1、および色座標b* 1とし、透明導電層非存在領域10Bにおける第1の低屈折率層16側での反射光の明度L*、色座標a*、および色座標b*をそれぞれ、明度L* 2、色座標a* 2、および色座標b* 2としたとき、積層体10は下記式(2)〜(4)を満たすことが好ましい。「L*a*b*表色系」、「L*」、「a*」、および「b*」は、JIS Z8729に準拠するものである。
0≦│L* 1−L* 2│≦1.5 …(2)
0≦│a* 1−a* 2│≦2.5 …(3)
0≦│b* 1−b* 2│≦6.0 …(4)
0≦│L* 1−L* 2│≦1.5 …(2)
0≦│a* 1−a* 2│≦2.5 …(3)
0≦│b* 1−b* 2│≦6.0 …(4)
積層体10が上記式(2)〜(4)を満たすことにより、特に上記式(4)を満たすことにより、第1の透明導電層12の形状をより不可視化することができる。
上記反射光の上記L* 1、L* 2、a* 1、a* 2、b* 1、およびb* 2から求めた透明導電層存在領域10Aにおける第1の透明導電層12側での反射光と透明導電層非存在領域10Bにおける第1の低屈折率層16側での反射光の色差ΔE*abは、5.0以下であることが好ましい。「ΔE*ab」は、JIS Z8730に準拠するものである。透明導電層存在領域10Aの反射光と透明導電層非存在領域10Bの反射光の色差ΔE*abを5.0以下とすることにより、第1の透明導電層12の形状をより不可視化することができる。
透明導電層存在領域10Aに向けて透明基材13側(第2の透明層17側)から入射角度0°の光を照射したときの透明導電層存在領域10Aを透過した光(透過光)のL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、および色座標b*をそれぞれ、明度L* 3、色座標a* 3、および色座標b* 3とし、透明導電層非存在領域10Bに向けて透明基材13側(第2の透明層17側)から入射角度0°の光を照射したときの透明導電層存在領域10Aを透過した光(透過光)の明度L*、色座標a*、および色座標b*をそれぞれ、明度L* 4、色座標a* 4、および色座標b* 4としたとき、積層体10は下記式(5)〜(7)を満たすことが好ましい。
0≦│L* 3−L* 4│≦0.5 …(5)
0≦│a* 3−a* 4│≦0.5 …(6)
0≦│b* 3−b* 4│≦1.0 …(7)
0≦│L* 3−L* 4│≦0.5 …(5)
0≦│a* 3−a* 4│≦0.5 …(6)
0≦│b* 3−b* 4│≦1.0 …(7)
上記透過光の上記L* 3、L* 4、a* 3、a* 4、b* 3、およびb* 4から求めた透明導電層存在領域10Aの透過光と透明導電層非存在領域10Bの透過光の色差ΔE*abは、1.0以下であることが好ましい。透明導電層存在領域10Aの透過光と透明導電層非存在領域10Bの透過光の色差ΔE*abを1.0以下とすることにより、タッチパネルの使用時において、第1の透明導電層12の形状を不可視化することができる。
上記においては、第1の透明導電層12が横方向に並んでいる積層体10を用いて説明しているが、積層体としては、例えば、第1の透明導電層18が縦方向に並んでいる、図3および図4に示される積層体30であってもよい。
積層体10と積層体30は、第1の透明導電層12と第1の透明導電層18の配置が異なるだけである。したがって、積層体30においても、積層体10と同様に、第1の透明導電層18が存在している領域である透明導電層存在領域30Aと、第1の透明導電層18が存在しておらず、第1の低屈折率層16が露出している領域である透明導電層非存在領域30Bとが存在している。
積層体30においては、積層体10と同様に、透明導電層存在領域30Aにおける第1の透明層12側から測定した光の反射率と、透明導電層非存在領域30Bにおける第1の低屈折率層16側から測定した光の反射率との反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在している。したがって、積層体30においても、第1の透明層18の形状を不可視化できる。なお、その他の点も、積層体10と同様であるので、ここでは説明を省略する。
<透明基材>
透明基材13としては、光透過性を有すれば特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン基材、ポリカーボネート基材、ポリアクリレート基材、ポリエステル基材、芳香族ポリエーテルケトン基材、ポリエーテルサルフォン基材、ポリアミド基材、またはガラス基材が挙げられる。
透明基材13としては、光透過性を有すれば特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン基材、ポリカーボネート基材、ポリアクリレート基材、ポリエステル基材、芳香族ポリエーテルケトン基材、ポリエーテルサルフォン基材、ポリアミド基材、またはガラス基材が挙げられる。
ポリオレフィン基材としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン基材等の少なくとも1種を構成成分とする基材が挙げられる。環状ポリオレフィン基材としては、例えばノルボルネン骨格を有するものが挙げられる。
ポリカーボネート基材としては、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)をベースとする芳香族ポリカーボネート基材、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の脂肪族ポリカーボネート基材等が挙げられる。
ポリアクリレート基材としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル基材、ポリ(メタ)アクリル酸エチル基材、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体基材等が挙げられる。
ポリエステル基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)の少なくとも1種を構成成分とする基材が挙げられる。
芳香族ポリエーテルケトン基材としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)基材等が挙げられる。
透明基材13の厚みは、特に限定されないが、5μm以上300μm以下とすることが可能であり、透明基材13の厚みの下限はハンドリング性等の観点から10μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましい。透明基材13の厚みの上限は薄膜化の観点から200m以下であることが好ましい。
透明基材13の表面には、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理の他、アンカー剤やプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。アンカー剤やプライマー剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸などとの共重合体、エチレンとスチレンおよび/またはブタジエンなどとの共重合体、オレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂および/またはその変性樹脂、光重合性化合物の重合体、およびエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂等の少なくともいずれかを用いることが可能である。
<第1の透明層>
第1の透明層14は、透明性を有していればよいが、ハードコート性を有することが好ましい。第1の透明層14がハードコート性を有する場合、第1の透明層14の表面はJIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で「H」以上の硬度を有する。鉛筆硬度を「H」以上とすることにより、第1の透明層14の硬さを第1の低屈折率層16の表面に十分に反映させることができ、耐久性を向上させることができる。なお、第1の透明層14上に形成する第1の高屈折率層15との密着性、靱性およびカールの防止の観点から、第1の透明層14の表面の鉛筆硬度の上限は4H程度程とすることが好ましい。タッチパネルセンサは、繰り返し押圧され高度な密着性および靱性が要求されることから、第1の透明層14の鉛筆硬度の上限を4Hとすることにより、中間基材フィルム11をタッチパネルセンサに組み込んで使用する場合に顕著な効果を発揮できる。
第1の透明層14は、透明性を有していればよいが、ハードコート性を有することが好ましい。第1の透明層14がハードコート性を有する場合、第1の透明層14の表面はJIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で「H」以上の硬度を有する。鉛筆硬度を「H」以上とすることにより、第1の透明層14の硬さを第1の低屈折率層16の表面に十分に反映させることができ、耐久性を向上させることができる。なお、第1の透明層14上に形成する第1の高屈折率層15との密着性、靱性およびカールの防止の観点から、第1の透明層14の表面の鉛筆硬度の上限は4H程度程とすることが好ましい。タッチパネルセンサは、繰り返し押圧され高度な密着性および靱性が要求されることから、第1の透明層14の鉛筆硬度の上限を4Hとすることにより、中間基材フィルム11をタッチパネルセンサに組み込んで使用する場合に顕著な効果を発揮できる。
第1の透明層14の膜厚は1μm以上10μm以下であることが好ましい。第1の透明層14の膜厚がこの範囲であれば、所望の硬度を得ることができるとともに、第1の透明層の薄膜化を図ることができる。また、第1の透明導電層12を形成する際に透明基材13を加熱すると、この加熱によって透明基材13からオリゴマーが析出して白く濁って見えることがあるが、この範囲の膜厚を有する第1の透明層14を形成することによって、このオリゴマーの析出を抑制することができる。第1の透明層14の膜厚は、断面顕微鏡観察により測定することができる。
第1の透明層14の膜厚の下限は、第1の透明層の割れを抑制する観点から、5μm以下であることがより好ましい。また、第1の透明層の薄膜化を図る一方で、カールの発生を抑制する観点から、第1の透明層14の膜厚は0.5μm以上5.0μm以下であることがさらに好ましい。ただし、中間基材フィルム11のように、透明基材13の一方の面13Aに第1の透明層14を形成し、かつ他方の面13Bに第2の透明層17を形成している場合には、第1の透明層14と第2の透明層17でカールの発生を抑制できることから、第1の透明層14の膜厚は5μmを超えていてもよい。
第1の透明層14の屈折率は、1.45以上1.60以下であってもよい。第1の透明層14の屈折率の下限は、1.50以上であってもよく、第1の透明層14の屈折率の上限は、1.58以下であってもよい。透明基材13と第1の透明層14との屈折率差は、干渉縞が視認されることを抑制する観点から、0.10以内とすることが好ましく、0.06以内とすることがより好ましい。ここで、透明基材13の表面にアンカー剤やプライマー剤が塗布されている場合には、透明基材13と第1の透明層14との屈折率差は、アンカー剤やプライマー剤と第1の透明層との屈折率差である。
第1の透明層14の屈折率は、単独の層を形成した後、アッベ屈折率計(アタゴ社製 NAR−4T)やエリプソメータによって測定できる。また、中間基材フィルム11となった後に屈折率を測定する方法としては、第1の透明層14をカッターなどで削り取り、粉状態のサンプルを作製し、JIS K7142(2008)B法(粉体または粒状の透明材料用)に従ったベッケ法(屈折率が既知のカーギル試薬を用い、前記粉状態のサンプルをスライドガラスなどに置き、そのサンプル上に試薬を滴下し、試薬でサンプルを浸漬する。その様子を顕微鏡観察によって観察し、サンプルと試薬の屈折率が異なることによってサンプル輪郭に生じる輝線;ベッケ線が目視で観察できなくなる試薬の屈折率を、サンプルの屈折率とする方法)を用いることができる。
第1の透明層14は、少なくとも樹脂から構成することが可能である。なお、樹脂の他に、微粒子を含んでいてもよい。
〈樹脂〉
樹脂は、光重合性化合物の重合物(架橋物)を含むものである。樹脂は、光重合性化合物の重合物(架橋物)の他、溶剤乾燥型樹脂や熱硬化性樹脂を含んでいてもよい。光重合性化合物は、光重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本明細書における、「光重合性官能基」とは、光照射により重合反応し得る官能基である。光重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。また、光重合性化合物を重合する際に照射される光としては、可視光線、並びに紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線のような電離放射線が挙げられる。
樹脂は、光重合性化合物の重合物(架橋物)を含むものである。樹脂は、光重合性化合物の重合物(架橋物)の他、溶剤乾燥型樹脂や熱硬化性樹脂を含んでいてもよい。光重合性化合物は、光重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本明細書における、「光重合性官能基」とは、光照射により重合反応し得る官能基である。光重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。また、光重合性化合物を重合する際に照射される光としては、可視光線、並びに紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線のような電離放射線が挙げられる。
光重合性化合物としては、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、または光重合性ポリマーが挙げられ、これらを適宜調整して、用いることができる。光重合性化合物としては、光重合性モノマーと、光重合性オリゴマーまたは光重合性ポリマーとの組み合わせが好ましい。
(光重合性モノマー)
光重合性モノマーは、重量平均分子量が1000未満のものである。光重合性モノマーとしては、光重合性官能基を2つ(すなわち、2官能)以上有する多官能モノマーが好ましい。
光重合性モノマーは、重量平均分子量が1000未満のものである。光重合性モノマーとしては、光重合性官能基を2つ(すなわち、2官能)以上有する多官能モノマーが好ましい。
2官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートや、これらをPO、EO等で変性したものが挙げられる。
これらの中でも硬度が高い第1の透明層を得る観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)等が好ましい。
(光重合性オリゴマー)
光重合性オリゴマーは、重量平均分子量が1000以上10000未満のものである。光重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましい。多官能オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、 ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光重合性オリゴマーは、重量平均分子量が1000以上10000未満のものである。光重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましい。多官能オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、 ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(光重合性ポリマー)
光重合性ポリマーは、重量平均分子量が10000以上のものであり、重量平均分子量としては10000以上80000以下が好ましく、10000以上40000以下がより好ましい。重量平均分子量が80000を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる光学積層体の外観が悪化するおそれがある。上記多官能ポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光重合性ポリマーは、重量平均分子量が10000以上のものであり、重量平均分子量としては10000以上80000以下が好ましく、10000以上40000以下がより好ましい。重量平均分子量が80000を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる光学積層体の外観が悪化するおそれがある。上記多官能ポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
溶剤乾燥型樹脂は、熱可塑性樹脂等、塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂である。溶剤乾燥型樹脂を添加した場合、第1の透明層14を形成する際に、塗液の塗布面の被膜欠陥を有効に防止することができる。溶剤乾燥型樹脂としては特に限定されず、一般に、熱可塑性樹脂を使用することができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂及びゴム又はエラストマー等を挙げることができる。
熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒)に可溶であることが好ましい。特に、透明性や耐候性という観点から、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類等)等が好ましい。
熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等を挙げることができる。
〈微粒子〉
微粒子は、無機微粒子または有機微粒子のいずれであってもよいが、これらの中でも、例えば、シリカ(SiO2)微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化スズ微粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称;ATO)微粒子、酸化亜鉛微粒子等の無機酸化物微粒子が好ましい。
微粒子は、無機微粒子または有機微粒子のいずれであってもよいが、これらの中でも、例えば、シリカ(SiO2)微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化スズ微粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称;ATO)微粒子、酸化亜鉛微粒子等の無機酸化物微粒子が好ましい。
有機微粒子としては、例えば、プラスチックビーズを挙げることができる。プラスチックビーズとしては、具体例としては、ポリスチレンビーズ、メラミン樹脂ビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、シリコーンビーズ、ベンゾグアナミンビーズ、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合ビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ等が挙げられる。
第1の透明層14を形成するためには、まず、透明基材13の表面に、少なくとも光重合性化合物を含む第1の透明層用組成物を塗布する。次いで、塗膜状の第1の透明層用組成物を乾燥させるために加熱されたゾーンに搬送し、各種の公知の方法で第1の透明層用組成物を乾燥させ溶剤を蒸発させる。その後、塗膜状の第1の透明層用組成物に紫外線等の光を照射して、光重合性化合物を重合(架橋)させることにより第1の透明層用組成物を硬化させて、第1の透明層14を形成する。
第1の透明層用組成物を塗布する方法としては、スピンコート、ディップ法、スプレー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。
第1の透明層用組成物を硬化させる際の光として、紫外線を用いる場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる紫外線等が利用できる。また、紫外線の波長としては、190〜380nmの波長域を使用することができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、又は直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。
第1の透明層用組成物には、必要に応じて、上記微粒子、上記熱可塑性樹脂、上記熱硬化性樹脂、溶剤、重合開始剤を添加してもよい。さらに、第1の透明層用組成物には、第1の透明層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、屈折率を制御する等の目的に応じて、従来公知の分散剤、界面活性剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、易滑剤等を添加していてもよい。
〈溶剤〉
溶剤としては、例えば、アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME、エチレングリコール)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプタノン、ジエチルケトン等)、エーテル類(1,4−ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
溶剤としては、例えば、アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME、エチレングリコール)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプタノン、ジエチルケトン等)、エーテル類(1,4−ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
〈重合開始剤〉
重合開始剤は、光照射により分解されて、ラジカルを発生して光重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。
重合開始剤は、光照射により分解されて、ラジカルを発生して光重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。
重合開始剤は、光照射によりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であれば特に限定されない。重合開始剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができ、具体例には、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、チオキサントン類、プロピオフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、アシルホスフィンオキシド類が挙げられる。また、光増感剤を混合して用いることが好ましく、その具体例としては、例えば、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−n−ブチルホスフィン等が挙げられる。
上記重合開始剤としては、上記バインダ樹脂がラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いることが好ましい。
第1の透明層用組成物における重合開始剤の含有量は、光重合性化合物100質量部に対して、0.5質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。重合開始剤の含有量をこの範囲内にすることにより、ハードコート性能が充分に保つことができ、かつ硬化阻害を抑制できる。
第1の透明層用組成物中における原料の含有割合(固形分)としては特に限定されないが、通常は5質量%以上70質量%以下が好ましく、25質量%以上60質量%以下とすることがより好ましい。
<第1の高屈折率層>
第1の高屈折率層15は、第1の透明層14の屈折率よりも高い屈折率を有する層である。具体的には、第1の高屈折率層15の屈折率は、1.50以上2.00以下であってもよい。第1の高屈折率層15の屈折率の下限は、1.60以上であってもよく、第1の高屈折率層15の屈折率の上限は、1.75以下であってもよい。第1の高屈折率層15の屈折率は、上記第1の透明層14の屈折率と同様の方法によって測定することができる。第1の透明層14と第1の高屈折率層15との屈折率差は、0.05以上0.25以下であってもよい。
第1の高屈折率層15は、第1の透明層14の屈折率よりも高い屈折率を有する層である。具体的には、第1の高屈折率層15の屈折率は、1.50以上2.00以下であってもよい。第1の高屈折率層15の屈折率の下限は、1.60以上であってもよく、第1の高屈折率層15の屈折率の上限は、1.75以下であってもよい。第1の高屈折率層15の屈折率は、上記第1の透明層14の屈折率と同様の方法によって測定することができる。第1の透明層14と第1の高屈折率層15との屈折率差は、0.05以上0.25以下であってもよい。
第1の高屈折率層15の膜厚は、200nm以下となっていることが好ましい。第1の高屈折率層15の膜厚の下限は、10nm以上であることが好ましく、30nm以上であることがより好ましい。第1の高屈折率層15の膜厚の上限は、100nm以下であることが好ましく、70nm以下であることがより好ましい。
第1の高屈折率層15としては、第1の透明層14の屈折率よりも高い屈折率を有する層であれば、特に限定されないが、第1の高屈折率層15は、例えば、高屈折率微粒子と、バインダ樹脂とから構成することができる。
第1の高屈折率層15を構成する高屈折率微粒子としては、金属酸化物微粒子が挙げられる。金属酸化物微粒子としては、具体的には、例えば、酸化チタン(TiO2、屈折率:2.3〜2.7)、酸化ニオブ(Nb2O5、屈折率:2.33)、酸化ジルコニウム(ZrO2、屈折率:2.10)、酸化アンチモン(Sb2O5、屈折率:2.04)、酸化スズ(SnO2、屈折率:2.00)、スズドープ酸化インジウム(ITO、屈折率:1.95〜2.00)、酸化セリウム(CeO2、屈折率:1.95)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO、屈折率:1.90〜2.00)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO、屈折率:1.90〜2.00)、アンチモン酸亜鉛(ZnSb2O6、屈折率:1.90〜2.00)、酸化亜鉛(ZnO、屈折率:1.90)、酸化イットリウム(Y2O3、屈折率:1.87)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO、屈折率:1.75〜1.85)、リンドープ酸化スズ(PTO、屈折率:1.75〜1.85)等が挙げられる。これらの中でも、屈折率の観点から、酸化ジルコニウムが好ましい。
第1の高屈折率層15を構成するバインダ樹脂は特に制限されることがなく、熱可塑性樹脂を用いることもできるが、表面硬度を高くする観点から、熱硬化性樹脂又は光重合性化合物等の重合物(架橋物)であるものが好ましく、中でも光重合性化合物の重合物であるものがより好ましい。
熱硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂を硬化させる際には、硬化剤を用いてもよい。
光重合性化合物としては、特に限定されないが、光重合性モノマー、オリゴマー、ポリマーを用いることができる。1官能の光重合性モノマーとしては、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。また、2官能以上の光重合性モノマーとしては、例えば、ポリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、これらの化合物をエチレンオキサイド、ポリエチレンオキサイド等で変性した化合物等が挙げられる。
また、これらの化合物は、芳香族環、フッ素以外のハロゲン原子、硫黄、窒素、リン原子等を導入して、屈折率を高く調整したものであってもよい。さらに、上記化合物のほかに、不飽和二重結合を有する比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も使用することができる。光重合性化合物を重合(架橋)させる際には、第1の透明層の欄で説明した重合開始剤を用いてもよい。
第1の高屈折率層15は、例えば、第1の透明層14の形成方法と同様の方法によって形成することが可能である。具体的には、まず、第1の透明層14の表面に、少なくとも高屈折率微粒子と光重合性化合物を含む第1の高屈折率層用組成物を塗布する。次いで、塗膜状の第1の高屈折率層用組成物を乾燥させるために加熱されたゾーンに搬送し、各種の公知の方法で第1の高屈折率層用組成物を乾燥させ溶剤を蒸発させる。その後、塗膜状の第1の高屈折率層用組成物に紫外線等の光を照射して、光重合性化合物を重合(架橋)させることにより第1の高屈折層用組成物を硬化させて、第1の高屈折率層15を形成することができる。
<第1の低屈折率層>
第1の低屈折率層16は、第1の高屈折率層15の屈折率よりも低い屈折率を有する層である。具体的には、第1の低屈折率層16の屈折率は、1.35以上1.55以下であってもよい。第1の低屈折率層16の屈折率の下限は、1.40以上であってもよく、第1の低屈折率層16の屈折率の上限は、1.50以下であってもよい。第1の低屈折率層16の屈折率は、上記第1の透明層14の屈折率と同様の方法によって測定することができる。第1の高屈折率層15と第1の低屈折率層16との屈折率差は、0.10以上0.25以下であってもよい。
第1の低屈折率層16は、第1の高屈折率層15の屈折率よりも低い屈折率を有する層である。具体的には、第1の低屈折率層16の屈折率は、1.35以上1.55以下であってもよい。第1の低屈折率層16の屈折率の下限は、1.40以上であってもよく、第1の低屈折率層16の屈折率の上限は、1.50以下であってもよい。第1の低屈折率層16の屈折率は、上記第1の透明層14の屈折率と同様の方法によって測定することができる。第1の高屈折率層15と第1の低屈折率層16との屈折率差は、0.10以上0.25以下であってもよい。
第1の低屈折率層16の膜厚は、200nm以下となっていることが好ましい。第1の低屈折率層16の膜厚の下限は、10nm以上であることが好ましく、15nm以上であることがより好ましい。第1の低屈折率層16の膜厚の上限は、100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましい。
第1の低屈折率層16としては、第1の高屈折率層15の屈折率よりも低い屈折率を有する層であれば、特に限定されないが、第1の低屈折率層16は、例えば、低屈折率微粒子と、バインダ樹脂とから、または低屈折率樹脂から構成することができる。
低屈折率微粒子としては、例えば、シリカ、またはフッ化マグネシウムからなる中実または中空粒子等が挙げられる。これらの中でも、中空シリカ粒子が好ましく、このような中空シリカ粒子は、例えば、特開2005−099778号公報の実施例に記載の製造方法にて作製できる。
低屈折率微粒子としては、シリカ表面に反応性官能基を有する反応性シリカ微粒子を用いることが好ましい。反応性官能基としては、光重合性官能基が好ましい。このような反応性シリカ微粒子は、シランカップリング剤等によってシリカ微粒子を表面処理することによって作成することができる。シリカ微粒子の表面をシランカップリング剤で処理する方法としては、シリカ微粒子にシランカップリング剤をスプレーする乾式法や、シリカ微粒子を溶剤に分散させてからシランカップリング剤を加えて反応させる湿式法等が挙げられる。
第1の低屈折率層16を構成するバインダ樹脂としては、第1の高屈折率層15を構成するバインダ樹脂と同様のものが挙げられる。ただし、バインダ樹脂に、フッ素原子を導入した樹脂や、オルガノポリシロキサン等の屈折率の低い材料を混合してもよい。
低屈折率樹脂としては、フッ素原子を導入した樹脂や、オルガノポリシロキサン等の屈折率の低い樹脂が挙げられる。
第1の低屈折率層16は、例えば、第1の透明層14の形成方法と同様の方法によって形成することが可能である。具体的には、まず、第1の高屈折率層15の表面に、少なくとも低屈折率微粒子と光重合性化合物を含む第1の低屈折率層用組成物を塗布する。次いで、塗膜状の第1の低屈折率層用組成物を乾燥させるために加熱されたゾーンに搬送し、各種の公知の方法で第1の低屈折率層用組成物を乾燥させ溶剤を蒸発させる。その後、塗膜状の第1の高屈折率層用組成物に紫外線等の光を照射して、光重合性化合物を重合(架橋)させることにより第1の低屈折層用組成物を硬化させて、第1の低屈折率層16を形成することができる。
第1の高屈折率層15と第1の低屈折率層16との間には、第1の高屈折率層15の屈折率よりも低く、かつ第1の低屈折率層16の屈折率よりも高い屈折率を有する中屈折率層(図示せず)を設けられていてもよい。
<第2の透明層>
第2の透明層17は、ハードコート性を有することが好ましい。第2の透明層17がハードコート性を有する場合、第2の透明層17の表面はJIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で「H」以上の硬度を有する。なお、第1の透明層14に記載した理由と同様の理由から、第2の透明層17の表面の鉛筆硬度の上限は4H程度程とすることが好ましい。
第2の透明層17は、ハードコート性を有することが好ましい。第2の透明層17がハードコート性を有する場合、第2の透明層17の表面はJIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で「H」以上の硬度を有する。なお、第1の透明層14に記載した理由と同様の理由から、第2の透明層17の表面の鉛筆硬度の上限は4H程度程とすることが好ましい。
第2の透明層17の膜厚は、5μm以下であってもよいが、透明基材13の他方の面13Bに第2の透明層17が設けられている場合には、透明基材13の一方の面13Aには第1の透明層14が必ず設けられているので、上記した理由から5μmを超えていてもよい。第1の透明層13の膜厚が0.5μm以上5.0μm以下である場合、第2の透明層17の膜厚は、0.5μm以上5.0μm以下であることが好ましい。
第2の透明層17の屈折率は、第1の透明層14の欄で説明した理由と同様の理由から、1.45以上1.60以下であってもよい。第2の透明層17の屈折率の下限は、1.50以上であってもよく、第2の透明層17の屈折率の上限は、1.58以下であってもよい。透明基材13と第2の透明層17との屈折率差は、干渉縞が視認されることを抑制する観点から、0.10以内とすることが好ましく、0.06以内とすることがより好ましい。第2の透明層17の屈折率は、上記第1の透明層14の屈折率と同様の方法によって測定することができる。
第2の透明層は、第1の透明層の欄で記載した材料および方法によって形成することができる。
<第1の透明導電層>
第1の透明導電層12、18は、取出パターン(図示せず)を介して端子部(図示せず)に接続されている。
第1の透明導電層12、18は、取出パターン(図示せず)を介して端子部(図示せず)に接続されている。
第1の透明導電層12、18は、透明導電材料から構成されている。透明導電材料としては、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化亜鉛、酸化インジウム(In2O3)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化スズ、酸化亜鉛−酸化スズ系、酸化インジウム−酸化スズ系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの金属酸化物等が挙げられる。
第1の透明導電層12、18の膜厚は、電気抵抗の仕様などに応じて適宜設定されるが、例えば10nm以上50nm以下であることが好ましい。
第1の透明導電層12、18の形成方法は、特には限定されず、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、塗工法、印刷法などを用いることができる。第1の透明導電層12、18をパターニングする方法としては、例えばフォトリソグラフィー法が挙げられる。
なお、第2の透明層17上に第2の高屈折率層および第2の低屈折率層が備えられている場合、第2の低屈折率層上にパターニングされた第2の透明導電層を設けられていてもよい。第2の透明導電層は、第1の透明導電層12と同様の構成(膜厚、配置等)となっていることが好ましい。また、第2の透明導電層51は第1の透明導電層12と同様の材料から構成することが可能である。
〔タッチパネルセンサ〕
積層体10、30は、例えば、タッチパネルセンサに組み込んで使用することができる。図5は本実施形態に係る積層体を組み込んだタッチパネルセンサの概略構成図であり、図6は本実施形態に係る積層体を組み込んだ他のタッチパネルセンサの概略構成図である。
積層体10、30は、例えば、タッチパネルセンサに組み込んで使用することができる。図5は本実施形態に係る積層体を組み込んだタッチパネルセンサの概略構成図であり、図6は本実施形態に係る積層体を組み込んだ他のタッチパネルセンサの概略構成図である。
図5に示されるタッチパネルセンサ40は、積層体10と積層体30を積層した構造を有している。積層体10と積層体30との間には透明粘着層41が設けられており、また積層体10上には透明粘着層42が設けられている。すなわち、積層体10と積層体30とは透明粘着層41によって貼り付けられており、またタッチパネルセンサ40は透明粘着層42によって他の部材と貼り付け可能となっている。
積層体10の第1の透明導電層12は、タッチパネルセンサ40における上部電極層として機能するものであり、積層体30の第1の透明導電層18は、タッチパネルセンサ40における下部電極層として機能するものである。
積層体30は、他の態様のタッチパネルセンサに組み込まれてもよい。図6に示されるタッチパネルセンサ50は、積層体30と、積層体30の第1の透明導電層18上に設けられ、パターニングされた第2の透明導電層51と、第1の透明導電層18と第2の透明導電層51とを貼り付けるための透明粘着層52とを備えている。第2の透明導電層51は、ガラス板53の一方の面に形成されたものであり、第2の透明導電層51とガラス板53とは一体化している。
第1の透明導電層18は、タッチパネルセンサ50における下部電極層として機能するものであり、第2の透明導電層51は、タッチパネルセンサ50における上部電極層として機能するものである。
<第2の透明導電層>
第2の透明導電層51は、第1の透明導電層12と同様の構成(膜厚、配置等)となっていることが好ましい。また、第2の透明導電層51は第1の透明導電層12と同様の材料から構成することが可能である。
第2の透明導電層51は、第1の透明導電層12と同様の構成(膜厚、配置等)となっていることが好ましい。また、第2の透明導電層51は第1の透明導電層12と同様の材料から構成することが可能である。
<透明粘着層>
透明粘着層41、42、52としては、公知の感圧接着層や粘着シートが挙げられる。
透明粘着層41、42、52としては、公知の感圧接着層や粘着シートが挙げられる。
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。
<透明層用組成物の調製>
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、透明層用組成物を得た。
(透明層用組成物)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):50質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア184」):2質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.1質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):60質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、透明層用組成物を得た。
(透明層用組成物)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):50質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア184」):2質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.1質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):60質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
<高屈折率層用組成物の調製>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、高屈折率層用組成物を得た。
(高屈折率層用組成物1)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):13質量部
・酸化ジルコニウム粒子(高屈折率粒子、住友大阪セメント社製、製品名「MZ−230X」、固形分32.5%、平均粒子径25nm):70質量部
・シリカ粒子(易滑剤、CIKナノテック社製、製品名「SIRMIBK−H84」、固形分30%):0.5質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):1質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.4質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):450質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
・メチルエチルケトン:(MEK):450質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、高屈折率層用組成物を得た。
(高屈折率層用組成物1)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):13質量部
・酸化ジルコニウム粒子(高屈折率粒子、住友大阪セメント社製、製品名「MZ−230X」、固形分32.5%、平均粒子径25nm):70質量部
・シリカ粒子(易滑剤、CIKナノテック社製、製品名「SIRMIBK−H84」、固形分30%):0.5質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):1質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.4質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):450質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
・メチルエチルケトン:(MEK):450質量部
(高屈折率層用組成物2)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):16質量部
・酸化ジルコニウム粒子(高屈折率粒子、住友大阪セメント社製、製品名「MZ−230X」、固形分32.5%、平均粒子径25nm):62質量部
・シリカ粒子(易滑剤、CIKナノテック社製、製品名「SIRMIBK−H84」、固形分30%):0.5質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):1質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.4質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):450質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
・メチルエチルケトン:(MEK):450質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):16質量部
・酸化ジルコニウム粒子(高屈折率粒子、住友大阪セメント社製、製品名「MZ−230X」、固形分32.5%、平均粒子径25nm):62質量部
・シリカ粒子(易滑剤、CIKナノテック社製、製品名「SIRMIBK−H84」、固形分30%):0.5質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):1質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.4質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):450質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
・メチルエチルケトン:(MEK):450質量部
(高屈折率層用組成物3)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):11質量部
・酸化ジルコニウム粒子(高屈折率粒子、住友大阪セメント社製、製品名「MZ−230X」、固形分32.5%、平均粒子径25nm):78質量部
・シリカ粒子(易滑剤、CIKナノテック社製、製品名「SIRMIBK−H84」、固形分30%):0.5質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):0.8質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.4質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):450質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
・メチルエチルケトン:(MEK):450質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):11質量部
・酸化ジルコニウム粒子(高屈折率粒子、住友大阪セメント社製、製品名「MZ−230X」、固形分32.5%、平均粒子径25nm):78質量部
・シリカ粒子(易滑剤、CIKナノテック社製、製品名「SIRMIBK−H84」、固形分30%):0.5質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):0.8質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.4質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):450質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
・メチルエチルケトン:(MEK):450質量部
<低屈折率層用組成物の調製>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、低屈折率層用組成物を得た。
(低屈折率層用組成物)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):5質量部
・シリカゾル粒子(低屈折率粒子、日産化学工業社製、MIBK−ST、固形分30%、平均粒子径10〜15nm):15質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):0.7質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):1000質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
下記に示す組成となるように各成分を配合して、低屈折率層用組成物を得た。
(低屈折率層用組成物)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(日本化薬社製、製品名「KAYARAD−PET−30」):5質量部
・シリカゾル粒子(低屈折率粒子、日産化学工業社製、MIBK−ST、固形分30%、平均粒子径10〜15nm):15質量部
・光重合開始剤(BASF社製、製品名「イルガキュア127」):0.7質量部
・シリコーン系レベリング剤(大日精化工業社製、製品名「セイカビーム10−28」、固形分10%):0.2質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):1000質量部
・シクロヘキサノン:250質量部
<実施例1>
透明基材としての厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート基材(製品名「A4300」、東洋紡績社製)を準備し、ポリエチレンテレフタレート基材の片面に、透明層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が300mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が4μmの第2の透明層を形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート基材を反転させ、ポリエチレンテレフタレート基材の他方の面に、上記と同様の透明層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が4μmの第1の透明層を形成して、ポリエチレンテレフタレート基材の両面に透明層を形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート基材の他方の面に形成された第1の透明層上に、高屈折率層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。そして、形成した塗膜を、40℃で1分間乾燥させた後、窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて、積算光量100mJ/cm2で紫外線照射を行って硬化させて、膜厚が45nmの高屈折率層を形成した。次いで、高屈折率層上に、低屈折率層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。そして、形成した塗膜を、40℃で1分間乾燥させた後、窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて、積算光量100mJ/cm2で紫外線照射を行って硬化させて、膜厚が20nmの低屈折率層を形成した。これにより、中間基材フィルムを作製した。
透明基材としての厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート基材(製品名「A4300」、東洋紡績社製)を準備し、ポリエチレンテレフタレート基材の片面に、透明層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が300mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が4μmの第2の透明層を形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート基材を反転させ、ポリエチレンテレフタレート基材の他方の面に、上記と同様の透明層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cm2になるように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が4μmの第1の透明層を形成して、ポリエチレンテレフタレート基材の両面に透明層を形成した。次いで、ポリエチレンテレフタレート基材の他方の面に形成された第1の透明層上に、高屈折率層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。そして、形成した塗膜を、40℃で1分間乾燥させた後、窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて、積算光量100mJ/cm2で紫外線照射を行って硬化させて、膜厚が45nmの高屈折率層を形成した。次いで、高屈折率層上に、低屈折率層用組成物を塗布し、塗膜を形成した。そして、形成した塗膜を、40℃で1分間乾燥させた後、窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて、積算光量100mJ/cm2で紫外線照射を行って硬化させて、膜厚が20nmの低屈折率層を形成した。これにより、中間基材フィルムを作製した。
中間基材フィルムを作製した後、低屈折率層の表面にスパッタリング法により膜厚が26nmのITO層を形成した。スズドープ酸化インジウム(ITO)層を形成した後、フォトリソグラフィー技術を利用して、ITO層をパターニングした。これにより、ITO層が存在しているITO層存在領域と、ITO層が存在しておらず、低屈折率層が露出したITO層非存在領域とを有する実施例1に係る積層体を作製した。実施例1の第1の透明層、第2の透明層、高屈折率層、低屈折率層、ITO層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)でそれぞれ測定したところ、第1の透明層および第2の透明層の屈折率は1.52であり、高屈折率層の屈折率は1.67であり、低屈折率層の屈折率は1.49であり、ITO層の屈折率は2.0であった。
<実施例2>
実施例2においては、高屈折率層用組成物1に代えて高屈折率層用組成物2を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、中間基材フィルムを作製した。実施例2の高屈折率層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)で測定したところ、屈折率は1.63であった。
実施例2においては、高屈折率層用組成物1に代えて高屈折率層用組成物2を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、中間基材フィルムを作製した。実施例2の高屈折率層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)で測定したところ、屈折率は1.63であった。
<実施例3>
実施例3においては、高屈折率層用組成物1に代えて高屈折率層用組成物3を用い、かつ高屈折率層の膜厚を30nmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、中間基材フィルムを作製した。実施例3の高屈折率層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)で測定したところ、屈折率は1.70であった。
実施例3においては、高屈折率層用組成物1に代えて高屈折率層用組成物3を用い、かつ高屈折率層の膜厚を30nmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、中間基材フィルムを作製した。実施例3の高屈折率層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)で測定したところ、屈折率は1.70であった。
<比較例>
比較例においては、高屈折率層用組成物1に代えて高屈折率層用組成物2を用い、かつ高屈折率層の膜厚を50nmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、中間基材フィルムを作製した。比較例の高屈折率層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)で測定したところ、屈折率は1.63であった。
比較例においては、高屈折率層用組成物1に代えて高屈折率層用組成物2を用い、かつ高屈折率層の膜厚を50nmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、中間基材フィルムを作製した。比較例の高屈折率層の波長589nmでの屈折率をエリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)で測定したところ、屈折率は1.63であった。
<積層体におけるITO層存在領域光とITO層非存在領域との分光反射率>
実施例及び比較例で得られた積層体において、以下のようにして、ITO層存在領域の分光反射率と、ITO層非存在領域の分光反射率とを測定した。まず、第2の透明層におけるポリエチレンテレフタレート基材側の面とは反対側の面に、黒ビニールテープ(ヤマトビニールテープNo200−38−21 38mm幅)を貼った後、入射角度を5°としてITO層側から各積層体のITO層存在領域およびITO層非存在領域のそれぞれに光を照射し、それぞれの正反射方向の反射光から、ITO層存在領域およびITO層非存在領域のそれぞれの分光反射率を測定した。具体的には、分光反射率は、分光光度計(UV3100PC 島津製作所社製)を用いて測定された。得られた分光反射率は、UVProbeソフトを用いて、デ−タ演算からデータ変換し、微分変換方法で、平滑化のデルタラムダ40.000を2回処理することによりスムージングされた。このスムージングされた分光反射率からITO層存在領域光とITO層非存在領域との光の反射率差が1.5%となる波長を算出した。
実施例及び比較例で得られた積層体において、以下のようにして、ITO層存在領域の分光反射率と、ITO層非存在領域の分光反射率とを測定した。まず、第2の透明層におけるポリエチレンテレフタレート基材側の面とは反対側の面に、黒ビニールテープ(ヤマトビニールテープNo200−38−21 38mm幅)を貼った後、入射角度を5°としてITO層側から各積層体のITO層存在領域およびITO層非存在領域のそれぞれに光を照射し、それぞれの正反射方向の反射光から、ITO層存在領域およびITO層非存在領域のそれぞれの分光反射率を測定した。具体的には、分光反射率は、分光光度計(UV3100PC 島津製作所社製)を用いて測定された。得られた分光反射率は、UVProbeソフトを用いて、デ−タ演算からデータ変換し、微分変換方法で、平滑化のデルタラムダ40.000を2回処理することによりスムージングされた。このスムージングされた分光反射率からITO層存在領域光とITO層非存在領域との光の反射率差が1.5%となる波長を算出した。
<ITO層の視認性評価>
実施例および比較例で得られた積層体をITO層側が上側となるように3波長蛍光ランプ下に置き、ITO層側から目視によりITO層の視認性評価を行った。評価基準は以下の通りとした。
○:ITO層の形状が視認されなかった、またはほぼ視認されなかった。
×:ITO層の形状が視認された。
実施例および比較例で得られた積層体をITO層側が上側となるように3波長蛍光ランプ下に置き、ITO層側から目視によりITO層の視認性評価を行った。評価基準は以下の通りとした。
○:ITO層の形状が視認されなかった、またはほぼ視認されなかった。
×:ITO層の形状が視認された。
<反射光の明度L*、色座標a*、色座標b*、および色差ΔE*ab>
実施例および比較例で得られた積層体において、以下のようにして、ITO層存在領域の反射光およびITO層非存在領域の反射光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めるとともに、ITO層存在領域の反射光とITO層非存在領域の反射光との色差ΔE*abを求めた。まず、第2の透明層におけるポリエチレンテレフタレート基材側の面とは反対側の面に、黒ビニールテープ(ヤマトビニールテープNo200−38−21 38mm幅)を貼った後、入射角度を5°としてITO層側から各積層体のITO層存在領域および低屈折率層側から各積層体のITO層非存在領域のそれぞれに光を照射し、それぞれの正反射方向の反射光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めた。また、求められた明度L*、色座標a*、色座標b*からΔE*abを求めた。明度L*、色座標a*、色座標b*、および色差ΔE*abは、分光光度計(UV3100PC 島津製作所社製)を用いて算出された。
実施例および比較例で得られた積層体において、以下のようにして、ITO層存在領域の反射光およびITO層非存在領域の反射光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めるとともに、ITO層存在領域の反射光とITO層非存在領域の反射光との色差ΔE*abを求めた。まず、第2の透明層におけるポリエチレンテレフタレート基材側の面とは反対側の面に、黒ビニールテープ(ヤマトビニールテープNo200−38−21 38mm幅)を貼った後、入射角度を5°としてITO層側から各積層体のITO層存在領域および低屈折率層側から各積層体のITO層非存在領域のそれぞれに光を照射し、それぞれの正反射方向の反射光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めた。また、求められた明度L*、色座標a*、色座標b*からΔE*abを求めた。明度L*、色座標a*、色座標b*、および色差ΔE*abは、分光光度計(UV3100PC 島津製作所社製)を用いて算出された。
<透過光の明度L*、色座標a*、色座標b*、および色差ΔE*ab>
実施例および比較例で得られた積層体において、以下のようにして、ITO層存在領域の透過光およびITO層非存在領域の透過光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めるとともにITO層存在領域の透過光とITO層非存在領域の透過光との色差ΔE*abを求めた。入射角度を0°として第2の透明層側から各積層体のITO層存在領域およびITO層非存在領域のそれぞれに光を照射し、それぞれの透過光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めた。また、求められた明度L*、色座標a*、色座標b*からΔE*abを求めた。明度L*、色座標a*、色座標b*、および色差ΔE*abは、分光光度計(UV3100PC 島津製作所社製)を用いて算出された。
実施例および比較例で得られた積層体において、以下のようにして、ITO層存在領域の透過光およびITO層非存在領域の透過光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めるとともにITO層存在領域の透過光とITO層非存在領域の透過光との色差ΔE*abを求めた。入射角度を0°として第2の透明層側から各積層体のITO層存在領域およびITO層非存在領域のそれぞれに光を照射し、それぞれの透過光からL*a*b*表色系の明度L*、色座標a*、色座標b*をそれぞれ求めた。また、求められた明度L*、色座標a*、色座標b*からΔE*abを求めた。明度L*、色座標a*、色座標b*、および色差ΔE*abは、分光光度計(UV3100PC 島津製作所社製)を用いて算出された。
<波長分散特性>
実施例1〜3に係るITO層および低屈折率層が、上記式(1)の関係を満たすか否か調べた。まず、ガラス板上に実施例1と同様のITOを用い、かつ実施例1と同様の方法によって膜厚50nmのITO層を形成して、サンプルAを得た。また、他のガラス板上に実施例1と同様の低屈折率層用組成物を用い、かつ実施例1と同様の方法によって膜厚50nmの低屈折率層を形成して、サンプルBを用意した。なお、実施例2および3のITO層および低屈折率層は、実施例1のITO層および低屈折率層と同じものであるので、実施例2および3のITO層および低屈折率層もサンプルAおよびサンプルBで評価することができる。そして、サンプルAを用いて、エリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)によりITO層の波長300〜800nmにおける波長毎の屈折率を測定し、この波長毎の屈折率から上記で求めたITO層存在領域光とITO層非存在領域との光の反射率差が1.5%となる波長での屈折率n1(λ1.5%)および波長589nmでの屈折率n1(589)を求めた。同様に、サンプルBを用いて、エリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)により低屈折率層の波長300〜800nmにおける波長毎の屈折率を測定し、この波長毎の屈折率から上記で求めたITO層存在領域光とITO層非存在領域との光の反射率差が1.5%となる波長での屈折率n2(λ1.5%)および波長589nmでの屈折率n2(589)を求めた。そして、これらの値からn1(λ1.5%)/n1(589)およびn2(λ1.5%)/n2(589)を求め、この差を算出した。
実施例1〜3に係るITO層および低屈折率層が、上記式(1)の関係を満たすか否か調べた。まず、ガラス板上に実施例1と同様のITOを用い、かつ実施例1と同様の方法によって膜厚50nmのITO層を形成して、サンプルAを得た。また、他のガラス板上に実施例1と同様の低屈折率層用組成物を用い、かつ実施例1と同様の方法によって膜厚50nmの低屈折率層を形成して、サンプルBを用意した。なお、実施例2および3のITO層および低屈折率層は、実施例1のITO層および低屈折率層と同じものであるので、実施例2および3のITO層および低屈折率層もサンプルAおよびサンプルBで評価することができる。そして、サンプルAを用いて、エリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)によりITO層の波長300〜800nmにおける波長毎の屈折率を測定し、この波長毎の屈折率から上記で求めたITO層存在領域光とITO層非存在領域との光の反射率差が1.5%となる波長での屈折率n1(λ1.5%)および波長589nmでの屈折率n1(589)を求めた。同様に、サンプルBを用いて、エリプソメータ(エリプソメータUVISEL 株式会社堀場製作所製)により低屈折率層の波長300〜800nmにおける波長毎の屈折率を測定し、この波長毎の屈折率から上記で求めたITO層存在領域光とITO層非存在領域との光の反射率差が1.5%となる波長での屈折率n2(λ1.5%)および波長589nmでの屈折率n2(589)を求めた。そして、これらの値からn1(λ1.5%)/n1(589)およびn2(λ1.5%)/n2(589)を求め、この差を算出した。
図7〜9は、実施例1〜3に係る積層体におけるITO層存在領域およびITO非存在領域のそれぞれの反射スペクトルを示すグラフであり、図10は、比較例係る積層体におけるITO層存在領域およびITO非存在領域の反射スペクトルを示すグラフである。表1および図10に示されるように、比較例においては、ITO層存在領域およびITO層非存在領域における光の反射率差が1.5%となる波長が450nm以上に存在していたので、ITO層の形状が視認された。これに対し、表1および図7〜9に示されるように、実施例1〜3においては、ITO層存在領域およびITO層非存在領域における光の反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域内に存在していたので、ITO層の形状がほぼ視認されなかった。
実施例1のITO層においてはITO層存在領域およびITO層非存在領域における光の反射率差が1.5%となる波長439nmのときの屈折率n1(λ1.5%)は2.08549であり、波長589nmのときの屈折率n1(589)は2.00451であったので、n1(λ1.5%)/n1(589)は1.040399であった。一方、実施例1の低屈折率層においては波長439nmのときの屈折率n2(λ1.5%)は1.503236であり、波長589nmのときの屈折率n2(589)は1.490336であったので、n2(λ1.5%)/n2(589)は1.00865585であった。したがって、n1(λ1.5%)/n1(589)とn2(λ1.5%)/n2(589)の差は0.031743であり、実施例1のITO層と低屈折率層は、上記式(1)の関係を満たしていることが確認された。
実施例2のITO層においてはITO層存在領域およびITO層非存在領域における光の反射率差が1.5%となる波長446nmのときの屈折率n1(λ1.5%)は2.084547であったので、n1(λ1.5%)/n1(589)は1.039928であった。一方、実施例2の低屈折率層においては波長446nmのときの屈折率n2(λ1.5%)は1.503101であったので、n2(λ1.5%)/n2(589)は1.00856514であった。したがって、n1(λ1.5%)/n1(589)とn2(λ1.5%)/n2(589)の差は0.031363であり、実施例2のITO層と低屈折率層は、上記式(1)の関係を満たしていることが確認された。なお、実施例2のITO層および低屈折率層における波長589nmのときの屈折率n1(589)およびn2(589)は実施例1のITO層および低屈折率層における波長589nmのときの屈折率n1(589)およびn2(589)と同じ値である。
実施例3のITO層においてはITO層存在領域およびITO層非存在領域における光の反射率差が1.5%となる波長442nmのときの屈折率n1(λ1.5%)は2.083618であったので、n1(λ1.5%)/n1(589)は1.039465であった。一方、実施例3の低屈折率層においては波長442nmのときの屈折率n2(λ1.5%)は1.502966であったので、n2(λ1.5%)/n2(589)は1.00847499であった。したがって、n1(λ1.5%)/n1(589)とn2(λ1.5%)/n2(589)の差は0.03099であり、実施例3のITO層と低屈折率層は、上記式(1)の関係を満たしていることが確認された。なお、実施例3のITO層および低屈折率層における波長589nmのときの屈折率n1(589)およびn2(589)は実施例1のITO層および低屈折率層における波長589nmのときの屈折率n1(589)およびn2(589)と同じ値である。
10、30…積層体
11…中間基材フィルム
12、18…第1の透明導電層
13…透明基材
14…第1の透明層
15…第1の高屈折率層
16…第1の低屈折率層
17…第2の透明層
40、50…タッチパネルセンサ
11…中間基材フィルム
12、18…第1の透明導電層
13…透明基材
14…第1の透明層
15…第1の高屈折率層
16…第1の低屈折率層
17…第2の透明層
40、50…タッチパネルセンサ
Claims (6)
- 中間基材フィルムと、前記中間基材フィルム上に積層され、かつパターニングされた透明導電層とを備える積層体であって、
前記中間基材フィルムが、透明基材と、前記透明基材の一方の面上に設けられた透明層と、前記透明層上に積層され、前記透明層の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、前記高屈折率層上に積層され、前記高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層とを備え、
前記透明導電層が前記低屈折率層の一部の表面に形成され、
前記透明導電層が存在している領域である透明導電層存在領域における透明導電層側から測定した光の反射率と、前記透明導電層が存在せずに、前記低屈折率層が露出している領域である透明導電層非存在領域における低屈折率層側から測定した光の反射率との反射率差が1.5%となる波長が300nm以上450nm未満の領域に存在する、積層体。 - 前記透明導電層における前記反射率差が1.5%となる波長の光の屈折率をn1(λ1.5%)とし、前記低屈折率層における前記反射率差が1.5%となる波長の光の屈折率をn2(λ1.5%)とし、前記透明導電層における波長589nmの光の屈折率をn1(589)とし、前記低屈折率層における波長589nmの光の屈折率をn2(589)としたとき、下記式の関係を満たす、積層体。
│n1(λ1.5%)/n1(589)−n2(λ1.5%)/n2(589)│<0.1 - 前記反射率差が1.5%となる波長から波長780nmまでの領域における前記反射率差が1.5%以下となっている、請求項1または2に記載の積層体。
- 前記透明導電層存在領域における透明導電層側での反射光と前記透明導電層非存在領域における低屈折率層側での反射光におけるL*a*b*表色系の色差ΔE*abが5.0以下である、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の積層体。
- 前記透明導電層存在領域に向けて透明基材側から光を照射したときの前記透明導電層存在領域を透過した透過光と、前記透明導電層非存在領域に向けて透明基材側から光を照射したときの前記透明導電層存在領域を透過した透過光におけるL*a*b*表色系の色差ΔE*abが1.0以下である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の積層体。
- 上部電極層と、前記上部電極層と所定の間隔を置いて配置された下部電極層とを備えるタッチパネルセンサであって、
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の積層体を備え、前記積層体の前記透明導電層が前記上部電極層または前記下部電極層として機能する、タッチパネルセンサ。
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