JP5229108B2 - 透明導電性積層フィルム及び透明導電性積層シート並びにタッチパネル - Google Patents
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Description
1. 透明プラスチックフィルムからなる基材の少なくとも片面に、硬化型樹脂を主たる構成成分とする硬化物層を設け、更にその上に透明導電性薄膜層を積層した透明導電性積層フィルムであって、JIS K7105(1999年版)によって規定される0.125mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度と2.0mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度の比が下記(1)式を満たすことを特徴とする透明導電性積層フィルム。
0.70≦0.125mm幅くしの値/2mm幅くしの値≦0.93 (1)
2. 前記硬化物層中には粒子が含有され、該粒子の平均粒子径が0.1〜1.5μm、硬化型樹脂に対する含有量が2〜30質量%であることを特徴とする前記1記載の透明導電性積層フィルム。
3. 前記透明導電性積層フィルムのヘイズが1.5〜10%であることを特徴とする前記1又は2に記載の透明導電性積層フィルム。
4. 前記透明導電性薄膜層の表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.04〜0.15μmであることを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
5. 前記透明導電性薄膜層の表面の表面張力が30〜60dyne/cmであることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
6. 前記硬化物層中にHLBが2以上12以下の界面活性剤が硬化型樹脂に対して0.01〜2.00質量%含有されていることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
7. 前記硬化物層と前記透明導電性薄膜との付着力が、1.0N/15mm以上2.0N/15mm以下であることを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
8. 透明導電性薄膜層が酸化スズの含有率が0.5〜60質量%であるインジウム−スズ複合酸化物であることを特徴とする前記1〜7のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
9. 前記透明導電性薄膜層面の反対面に、ハードコート層が積層されていることを特徴とする1〜8のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
10. 前記ハードコート層が防眩性を有することを特徴とする前記9記載の透明導電性積層フィルム。
11. 前記ハードコート層が低反射処理を施されていることを特徴とする前記9又は10記載の透明導電性積層フィルム。
12. 前記1〜11のいずれかに記載の透明導電性積層フィルムの透明導電性薄膜層面の反対面に、粘着剤を介して透明樹脂シートが貼り合わされていることを特徴とする透明導電性積層シート。
13. 前記透明導電性薄膜層を有する一対のパネル板を透明導電性薄膜層が対向するようにスペーサーを介して配置してなるタッチパネルであって、少なくとも一方のパネル板が前記1〜12のいずれかに記載の透明導電性積層フィルムもしくは透明導電性積層シートを含むことを特徴とするタッチパネル。
0.70≦0.125mm幅くしの値/2mm幅くしの値≦0.93 (1)
本発明においては、JIS K7105(1999年版)によって規定される0.125mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度と2.0mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度の比がギラツキ現象と対応することを見出した。
すなわち、像鮮明度の値は透明導電性フィルムのヘイズ、添加粒子の粒径、凝集状態に依存する。0.125mmの光学くしを使った場合、添加粒子の粒径(1.5μm以下の領域)、凝集状態に強く影響されるのに対して、2.0mmの光学くしを使った場合、添加粒子の粒径、凝集状態にほとんど影響されない。
本発明の透明導電性積層フィルムにおいて、高精細なディスプレイにおいてギラツキ現象および干渉縞を生じさせないためには、0.125mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度と2.0mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度の比が0.70以上0.93以下である必要がある。0.70未満の場合には、添加した粒子が凝集し、光の散乱が大きくなっていることを意味する。その結果、高精細な液晶ディスプレイ等の表示体の前面に設置した場合、色分離によるギラツキ現象が生じ、視認性が低下する。一方、0.93を越える場合には、0.125mmの光学くしと2.0mmの光学くしでの光の散乱が同程度であり、光の散乱効果がなくなり、干渉縞を抑制することが困難となる。さらに好ましい透過法の像鮮明度の比の範囲は、0.80以上0.93以下である。
(透明プラスチックフィルムからなる基材)
本発明で用いる透明プラスチックフィルムからなる基材とは、有機高分子をフィルム状に溶融押出し又は溶液押出しをしてフィルム状に成形し、必要に応じ、長手方向及び/又は幅方向に延伸、熱固定、熱弛緩処理を施したフィルムである。有機高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、ポリプロピレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン4、ナイロン66、ナイロン12、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルファン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、セルロースプロピオネート、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ノルボルネン系ポリマーなどが挙げられる。
(硬化物層)
本発明における透明導電性薄膜の構成成分としては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、インジウム−スズ複合酸化物、スズ−アンチモン複合酸化物、亜鉛−アルミニウム複合酸化物、インジウム−亜鉛複合酸化物などが挙げられる。これらのうち、環境安定性や回路加工性の観点から、インジウム−スズ複合酸化物が好適である。
例えば、スパッタリング法の場合、酸化物ターゲットを用いた通常のスパッタリング法、あるいは、金属ターゲットを用いた反応性スパッタリング法等が用いられる。この時、反応性ガスとして、酸素、窒素、等を導入したり、オゾン添加、プラズマ照射、イオンアシスト等の手段を併用したりしてもよい。また、本発明の目的を損なわない範囲で、基板に直流、交流、高周波などのバイアスを印加してもよい。
また、タッチパネルとした際の最外層(ペン入力面)の耐擦傷性を、さらに改善させるために、透明プラスチックフィルムの透明導電性薄膜層を形成させた表面の反対面(タッチパネルとした際の最外層のペン入力面)に、ハードコート層を設けることが好ましい。前記ハードコート層の硬度は、鉛筆硬度で2H以上であることが好ましい。2H未満の硬度では、透明導電性積層フィルムのハードコート層としては耐擦傷性の点で不十分である。
(1)全光線透過率、ヘイズ
JIS−K7136に準拠し、日本電色工業(株)製、NDH−1001DPを用いて、全光線透過率を測定した。
JIS−K7194に準拠し、4端子法にて表面抵抗値を測定した。測定器は、三菱油化(株)製、Lotest AMCP−T400を用いた。
JIS−K7105に準拠し、色差計(日本電色工業製、ZE−2000)を用いて、標準の光C/2でカラーb値を測定した。
富士通社製FMV−BIBLOLOOX T70M/Tを用いて画面を緑色表示にしてフィルムをその前においてギラツキを目視によって評価した。
○: ギラツキが全く気にならない
△: ギラツキが少し気になる
×: ギラツキが気になる
JIS−K7105(1999年版)に準拠し、スガ試験機社製ICM−1Tを用いて、光学くしが0.125mm、2.0mmでの像鮮明度を測定した。
ポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)に5Nの荷重をかけ、10万回(往復5万回)の直線摺動試験をタッチパネルに行った。この時の摺動距離は30mm、摺動速度は60mm/秒とした。この摺動耐久性試験後に、摺動部が白化しているかを目視によって観察した。
○: 摺動部位が全く白化していない
△: 摺動部位が少し白化
×: 摺動部位が白化
40μm厚のアイオノマーフィルムを、ポリエステル系接着剤を用いて、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルムにラミネートし、付着力測定用積層体を作製した。この付着力測定用積層体のアイオノマー面と透明導電性積層フィルムの透明導電性薄膜層の面を対向させ、130℃でヒートシールした。この積層体を付着力測定用積層体と透明導電性積層フィルムとを180度剥離法で剥離し、この剥離力を付着力とした。この時の剥離速度は1000mm/分とした。
粒子を走査型電子顕微鏡(日立製作所製、S2500)で観察し、粒子の大きさに応じて適宜倍率を変え、写真撮影したものを拡大コピーした。次いで、ランダムに選んだ少なくとも200個以上の粒子について、各粒子の外周を黒色のペンでトレースし塗り潰した。画像解析装置にてこれらのトレース像から粒子の円相当径を測定し、それらの平均値を平均粒子径とした。
(9)表面粗さ
ガラス板上に透明導電性積層フィルムを密着させ、JIS B0601に準拠し、二次元表面粗さ測定機(東京精密株式会社製、サーフコム300B)を用いて、カットオフ0.08mm、測定長0.4mm、触針の荷重4mN、触針速度0.3mm/分、触針径2μm、縦倍率:5万倍の条件で中心線平均粗さ(Ra)を測定した。
作製した試料の透明導電性薄膜層の表面に蒸留水の水滴と、ヨウ化メチレンの液滴のフィルム表面との静的接触角を接触角計CA−X型(協和界面科学(株)製)で測定した。水及びヨウ化メチレンの前記接触角より、Owensらの方法[J.Appl.Polym.Sci.,Vol.13,pp.1741−1747(1969)]に準じて、表面張力(極性力成分及び分散力成分の和)を算出した。
透明導電性積層フィルムの透明導電性薄膜層の表面の反対面に黒インクを塗り、三波長の蛍光灯下で干渉縞を目視によって評価した。
○: 干渉縞が全く気にならない
△: 干渉縞が少し気になる
×: 干渉縞が気になる
光重合開始剤含有紫外線硬化型アクリル系樹脂(大日精化工業社製、セイカビームEXF−01J)100質量部に、平均粒子径0.5μmのシリカ粒子10質量部、溶剤としてトルエン/MEK(80/20:質量比)の混合溶媒を、固形分濃度が50質量%になるように加え、撹拌して均一に溶解し塗布液を調製した。
この透明導電性積層フィルムを一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板上にプラズマCVD法で厚みが20nmのインジウム−スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜基板(日本曹達社製、S500)を用いた。この2枚のパネル板を透明導電性薄膜層が対向するように、直径30μmのエポキシビーズを介して、配置しタッチパネルを作製した。
硬化物層に平均粒子径1.2μmのシリカ粒子を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
硬化物層に平均粒子径0.3μmのシリカ粒子を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
硬化物層に添加する粒子の量を20質量部に変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
実施例1の塗工液にシリコーン系界面活性剤 0.0324質量%(ダウコーニング製、ペインタッド57;HLB=6.7)を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔実施例6〕
実施例1の塗工液にシリコーン系界面活性剤 0.0324質量%(日本ユニカー製、FZ−2105;HLB=11)を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔実施例7〕
実施例1の塗工液にシリコーン系界面活性剤 0.0324質量%(日本ユニカー製、FZ−2136;HLB=3)を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔実施例8〕
実施例5の界面活性剤の量を0.02質量%に変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔実施例9〕
実施例5の界面活性剤の量を1.5質量%に変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔実施例10〕
実施例1の塗工液にシリコーン系界面活性剤 0.0324質量%(日本ユニカー製、FZ−2110;HLB=1)を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔実施例11〕
実施例1の塗工液にシリコーン系界面活性剤 0.0324質量%(東芝シリコーン製、TSF4440;HLB=14)を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
実施例1において、二軸配向透明PETフィルムからなる基材/硬化物層からなる積層体の、硬化物層面の反対面にハードコート層樹脂としてポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートとの混合物からなる紫外線硬化型樹脂(大日精化工業社製、EXG)を乾燥後の膜厚が5μmになるようにグラビアリバース法により塗布し、溶剤を乾燥させた。この後、160Wの紫外線照射装置の下を10m/分の速度で通過させ、紫外線硬化型樹脂を硬化させ、ハードコート層を形成させた。
実施例1と同様にして、二軸配向透明PETフィルムからなる基材/硬化物層からなる積層体を作製した。次に、この積層体の硬化物層面の反対面にも同様の硬化物層を積層した。
実施例13と同様にして硬化物層/基材/硬化物層/透明導電性薄膜層からなる積層体を作製し、次いで、この硬化物層上に順次TiO2薄膜層(屈折率:2.30、膜厚15nm)、SiO2薄膜層(屈折率:1.46、膜厚29nm)、TiO2薄膜層(屈折率:2.30、膜厚109nm)、SiO2薄膜層(屈折率:1.46、膜厚87nm)を積層することで反射防止処理層を形成した。TiO2薄膜層を形成するには、チタンをターゲットに用いて、直流マグネトロンスパッタリング法で、真空度を0.27Paとし、ガスとしてArガスを500sccm、O2ガスを80sccmの流速で流した。また、基板の背面には表面温度が0℃の冷却ロールを設けて、透明プラスチックフィルムを冷却した。このときのターゲットには7.8W/cm2の電力を供給し、ダイナミックレートは23nm・m/分であった。
実施例1で作製した透明導電性積層フィルムを、アクリル系粘着剤を介して、厚みが1.0mmのポリカーボネート製のシートに貼り付けて、透明導電性積層シートを作製した。この透明導電性積層シートを固定電極として用い、さらに実施例13の透明導電性積層フィルムを用いて、タッチパネルを作製した。
TiO2 含有アクリル系ハードコート剤[JSR(株)製、商品名「デソライトZ7252D」、固形分濃度45質量%、TiO2 :アクリル樹脂=75:25(質量比)]を、固形分濃度が3質量%になるように、メチルイソブチルケトンとイソプロピルアルコールとの質量比1:1の混合溶媒で希釈して、コート剤を調製した。
実施例13と同様な方法で作製した硬化物層/二軸延伸PETフィルム/硬化物層の硬化物層上に、このコート剤を、完全硬化後の厚さが70nmになるように塗布し、80℃で1分間乾燥したのち、これに紫外線を光量80mJ/cm2で照射して、ハーフキュア状態に硬化させ、高屈折層を形成した。
透明導電性薄膜層を形成するためのターゲットを酸化スズを3質量%含有した酸化インジウム(住友金属鉱山社製、密度7.1g/cm3)に変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
硬化物層に平均粒子径2.0μmのシリカ粒子を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔比較例2〕
硬化物層に平均粒子径0.05μmのシリカ粒子を添加する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
硬化物層にシリカ粒子を添加しない以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔比較例4〕
硬化物層に添加する粒子の量を40質量部に変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔比較例5〕
硬化物層に添加する粒子の量を1質量部に変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
〔比較例6〕
硬化物層の厚みを0.3μmに変更する以外は実施例1と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。
一方、本願発明の範囲を外れる比較例1〜6に記載の透明導電性積層フィルムは、高精細な液晶ディスプレイの前面に配置した場合、ギラツキ現象もしくは干渉縞が生じ、視認性が劣った。
11:透明プラスチックフィルム(基材)
12:硬化物層
13:透明導電性薄膜層
14:ハードコート層
20:ビーズ
30:ガラス板
40:透明導電性積層シート
41:粘着剤
42:透明樹脂シート
Claims (13)
- 透明プラスチックフィルムからなる基材の少なくとも片面に、硬化型樹脂を主たる構成成分とする硬化物層を設け、更にその上に透明導電性薄膜層を積層した透明導電性積層フィルムであって、JIS K7105(1999年版)によって規定される0.125mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度と2.0mmの光学くしを使った場合の透過法の像鮮明度の比が下記(1)式を満たすことを特徴とする透明導電性積層フィルム。
0.70≦0.125mm幅くしの値/2mm幅くしの値≦0.93 (1) - 前記硬化物層中には粒子が含有され、該粒子の平均粒子径が0.1〜1.5μm、硬化型樹脂に対する含有量が2〜30質量%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フィルム。
- 前記透明導電性積層フィルムのヘイズが1.5〜10%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の透明導電性積層フィルム。
- 前記透明導電性薄膜層の表面の中心線平均粗さ(Ra)が0.04〜0.15μmであ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フィルム。
- 前記透明導電性薄膜層の表面の表面張力が30〜60dyne/cm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フィルム。
- 前記硬化物層中にHLBが2以上12以下の界面活性剤が硬化型樹脂に対して0.01〜2.00質量%含有されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
- 前記硬化物層と前記透明導電性薄膜との付着力が、1.0N/15mm以上2.0N/15mm以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
- 前記透明導電性薄膜層が酸化スズの含有率が0.5〜60質量%であるインジウム−スズ複合酸化物であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
- 前記透明導電性薄膜層面の反対面に、ハードコート層が積層されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の透明導電性積層フィルム。
- 前記ハードコート層が防眩性を有することを特徴とする請求項9記載の透明導電性積層フィルム。
- 前記ハードコート層が低反射処理を施されていることを特徴とする請求項9又は10記載の透明導電性積層フィルム。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の透明導電性積層フィルムの透明導電性薄膜層面の反対面に、粘着剤を介して透明樹脂シートが貼り合わされていることを特徴とする透明導電性積層シート。
- 透明導電性薄膜層を有する一対のパネル板を透明導電性薄膜層が対向するようにスペーサーを介して配置してなるタッチパネルであって、少なくとも一方のパネル板が請求項1〜12のいずれかに記載の透明導電性積層フィルムもしくは透明導電性積層シートを含むことを特徴とするタッチパネル。
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