JP6328984B2 - 両面透明導電性フィルムおよびタッチパネル - Google Patents
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Description
前記基材フィルムと一方の前記光学調整層との間及び前記基材フィルムと他方の前記光学調整層との間の少なくとも一方に、粒子を含むアンチブロッキング層が形成されており、
前記アンチブロッキング層は、平坦部と、前記粒子に起因する隆起部とを有し、
前記粒子の最頻粒子径から前記アンチブロッキング層の平坦部の厚さを減じた値が、前記光学調整層の厚さよりも大きい両面透明導電性フィルムである。
図1は、本発明の両面透明導電性フィルムの一実施形態を模式的に示す断面図である。両面透明導電性フィルム10では、基材フィルム1の両面に、粒子5を含むアンチブロッキング層2a、2b(以下、両者を合わせて「アンチブロッキング層2」ともいう。)、光学調整層3a、3b(以下、両者を合わせて「光学調整層3」ともいう。)、及び透明導電層4a、4b(以下、両者を合わせて「透明導電層4」ともいう。)が順に形成されている。図1ではアンチブロッキング層2a、2bが基材フィルム1の両面に形成されているが、基材フィルム1の上面側又は下面側のいずれか一方にのみアンチブロッキング層が形成されていてもよい。なお、アンチブロッキング層2、光学調整層3、及び透明導電層4の構成については、基材フィルム1の一方の面側の構成と同様の構成を他方の面側でも採用することができるので、以下では主に図1における基材フィルム1の上面側の構成について説明する。
基材フィルム1としては、特に制限されないが、透明性を有する各種のプラスチックフィルムが用いられる。例えば、その材料として、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂などのポリシクロオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらの中で好ましいのは、シクロオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂であり、特に好ましいのはシクロオレフィン系樹脂である。
アンチブロッキング層2は、上述のように、表面に平坦部21と隆起部22とを有する。隆起部22は、アンチブロッキング層2に含まれる粒子5に起因して形成されている。隆起部22の高さは、光学調整層3の厚さTOより大きいことが好ましく、具体的には、平坦部21を基準として好ましくは100nm以上3μm以下であり、より好ましくは200nm以上2μm以下であり、さらに好ましくは300nm以上1.5μm以下である。隆起部22の高さを上記範囲に設定することで、最表面層(図1では透明導電層4)に所定の隆起部を付与することができ、その結果、両面透明導電性フィルム10の耐ブロッキング性を満足すると同時に、ギラツキを十分に低減し、かつヘイズの上昇を十分に抑えることができる。
アンチブロッキング層2を形成する樹脂組成物としては粒子の分散が可能で、アンチブロッキング層形成後の皮膜として十分な強度を持ち、透明性のあるものを特に制限なく使用できる。用いる樹脂としては熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂などがあげられるが、これらのなかでも紫外線照射による硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よく光拡散層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。
アンチブロッキング層2に含有される粒子としては、各種金属酸化物、ガラス、プラスチックなどの透明性を有するものを特に制限なく使用することができる。例えばシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム等の無機系粒子、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル系樹脂、アクリル−スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、ポリカーボネート等の各種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系粒子やシリコーン系粒子などがあげられる。前記粒子は、1種または2種以上を適宜に選択して用いることができるが、有機系粒子が好ましい。有機系粒子としては、屈折率の観点から、アクリル系樹脂が好ましい。
アンチブロッキング層を形成するのに用いられるコーティング組成物は、上記の樹脂、粒子、および溶媒を含む。また、コーティング組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。このような添加剤として、帯電防止剤、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、及び紫外線吸収剤などの常用の添加剤が挙げられる。
アンチブロッキング層は、基材上に、上記のコーティング組成物を塗布することにより形成される。本実施形態では、基材フィルム1上へのコーティング組成物の塗布は基材の両面に行う。なお、コーティング組成物は、基材フィルム1上に直接行ってもよく、基材フィルム1上に形成されたアンダーコート層等の上に行うこともできる。
本実施形態の両面透明導電性フィルム10においては、アンチブロッキング層2と透明導電層4との間に、透明導電層の密着性や反射特性の制御等を目的として光学調整層3が設けられている。光学調整層は1層でもよく、2層あるいはそれ以上設けてもよい。光学調整層は、無機物、有機物、あるいは無機物と有機物との混合物により形成される。光学調整層を形成する材料としては、NaF、Na3AlF6、LiF、MgF2、CaF2、SiO2、LaF3、CeF3、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、ZnO、ZnS、SiOx(xは1.5以上2未満)などの無機物や、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマーなどの有機物が挙げられる。特に、有機物として、メラミン樹脂とアルキド樹脂と有機シラン縮合物の混合物からなる熱硬化型樹脂を使用することが好ましい。光学調整層は、上記の材料を用いて、グラビアコート法やバーコート法などの塗工法などにより形成できる。このように少なくとも1層の光学調整層は塗工法により形成することが好ましいが、光学調整層を2層以上形成する場合には、上述の塗工法に加えて、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによっても光学調整層を形成できる。
透明導電層4の構成材料は特に限定されず、インジウム、スズ、亜鉛、ガリウム、アンチモン、チタン、珪素、ジルコニウム、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、パラジウム、タングステンからなる群より選択される少なくとも1種の金属の金属酸化物が好適に用いられる。当該金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子を含んでいてもよい。例えば酸化スズを含有する酸化インジウム(ITO)、アンチモンを含有する酸化スズ(ATO)などが好ましく用いられる。
本実施形態では、両面透明導電性フィルム10を長尺体とし、これをロール状に巻回した両面透明導電性フィルム巻回体とすることができる。両面透明導電性フィルムの長尺シートの巻回体は、基材フィルムとして長尺シートのロール状巻回体を用い、前述のアンチブロッキング層、光学調整層、および透明導電層を、いずれもロール・トゥー・ロール法により形成することによって形成し得る。このような巻回体の形成にあたっては、両面透明導電性フィルムの表面に、弱粘着層を備える保護フィルム(セパレータ)を貼り合わせた上で、ロール状に巻回してもよいが、本実施形態の両面透明導電性フィルムは、耐ブロッキング性が改善されているために、保護フィルムを用いずとも両面透明導電性フィルムの長尺シートの巻回体を形成し得る。すなわち、耐ブロッキング性が付与されていることによって、ハンドリング時のフィルム表面へのキズの発生が抑止されるとともにフィルムの巻取性に優れるため、表面に保護フィルムを貼り合わせずとも、長尺シートをロール状に巻回した巻回体を得られ易い。このように、本実施形態の両面透明導電性フィルムは、保護フィルムを用いることなく長尺シートの巻回体を形成し得るために、その後のタッチパネルの形成等に用いる際の作業性に優れる。また、工程部材である保護フィルムを不要とすることによって、コスト削減や廃棄物低減にも寄与し得る。
両面透明導電性フィルム10は、例えば、静電容量方式、抵抗膜方式などのタッチパネルに好適に適用できる。特に、透明導電層がパターン化された場合であっても、パターン形成部とパターン開口部の視認性の差、特に反射率の差が小さく抑えられることから、投影型静電容量方式のタッチパネルや、多点入力が可能な抵抗膜方式のタッチパネルのように、所定形状にパターン化された透明導電層を備えるタッチパネルに好適に用いられる。
最頻粒子径1.3μmの複数個の単分散粒子(綜研化学社製、商品名「SX−130H」)とバインダー樹脂(DIC社製、商品名「ユニディックRS29−120)とを含み、溶媒を酢酸エチルとするコーティング組成物を準備した。粒子の添加部数は、バインダー樹脂100部に対して0.2部であった。次に、厚さ100μm(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」)からなる長尺基材フィルムの両面に、コーティング組成物をグラビアコーターを用いて乾燥後の厚さが1.0μmとなるように塗布し、80℃で1分間加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、高圧水銀ランプにて、積算光量250mJ/cm2の紫外線を照射することで、アンチブロッキング層を形成した。
粒子として最頻粒子径1.5μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「XX184AA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.3部としたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
粒子として最頻粒子径1.9μmの単分散粒子(綜研化学社製、商品名「MX−180TA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.2部としたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
粒子として最頻粒子径2.0μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「XX134AA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.2部としたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
粒子として最頻粒子径2.5μmの単分散粒子(日本触媒社製、商品名「KEP−250」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.4部としたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
粒子として最頻粒子径3.0μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「XX133AA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.08部としたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
基材フィルムの一方の面にアンチブロッキング層を形成し、次いで他方の面に塗布するコーティング組成物に粒子を添加せず、アンチブロッキング層をハードコート層として形成した以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。得られた両面透明導電性フィルムの積層構成は、透明導電層/光学調整層/アンチブロッキング層/基材フィルム/ハードコート層(粒子なし)/光学調整層/透明導電層であった。
アンチブロッキング層用の粒子として最頻粒子径1.5μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「XX184AA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.3部としたこと以外は、実施例7と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
アンチブロッキング層用の粒子として最頻粒子径1.9μmの単分散粒子(綜研化学社製、商品名「MX−180TA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.2部としたこと以外は、実施例7と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
アンチブロッキング層用の粒子として最頻粒子径2.0μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「XX134AA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.2部としたこと以外は、実施例7と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
アンチブロッキング層用の粒子として最頻粒子径2.5μmの単分散粒子(日本触媒社製、商品名「KEP−250」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.4部としたこと以外は、実施例7と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
アンチブロッキング層用の粒子として最頻粒子径3.0μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「XX133AA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を0.08部としたこと以外は、実施例7と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
粒子として最頻粒子径0.8μmの単分散粒子(積水化成品工業社製、商品名「BMSA」)を用い、バインダー樹脂100部に対する添加部数を2部としたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
コーティング組成物の調製の際、粒子を添加せず、バインダー樹脂として相分離型樹脂(日本ペイント社製、商品名「NAB−010」)を用いたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
コーティング組成物の調製の際、粒子を添加せず、バインダー樹脂としてシリカナノ粒子(平均粒径が100nmのナノ粒子と平均粒径が10nmのナノ粒子との混合物)含有樹脂(触媒化成社製、商品名「ELCOM NT−1125HSC」)を用いたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
実施例1〜12および比較例1〜3で得られたそれぞれの両面透明導電性フィルムについて、下記の評価を行った。各評価結果を表1に示す。
上述の光学調整層形成用の塗布液を準備し、この硬化物についての屈折率をJIS K7105に準拠して測定し、光学調整層の屈折率とした。具体的には、未処理のポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという。)上にバーコーターを用いて形成用塗布液を塗布し、80℃で60分間乾燥させた。次いで、高圧水銀灯を用いて0.6J/cm2の紫外線を照射し、塗膜を硬化させた。この操作を2回繰り返して2層の硬化膜が積層された硬化物を形成した後、PETフィルム上から硬化物を剥がした。得られた硬化物について、アッベ屈折率計を用い、測定光(ナトリウムD線)を入射させて25.0±1.0℃で4回測定し、測定値の平均を光学調整層の屈折率nD25とした。
アンチブロッキング層及びハードコート層の厚さは、大塚電子(株)製の瞬間マルチ測光システム「MCPD2000」(商品名)を用い、フィルムの幅方向に等間隔の5点について測定した干渉スペクトルの波形を基礎に平均値を算出して求めた。光学調整層及び透明導電層の厚さは、透過型電子顕微鏡(日立製作所製、HF−7650)により、断面観察を行って測定した。
フロー式粒子像分析装置(Sysmex社製、製品名「FPTA−3000S」)を用いて、所定条件下(Sheath液:酢酸エチル、測定モード:HPF測定、測定方式:トータルカウント)で測定した。測定試料は、粒子を酢酸エチルで1.0重量%に希釈し、超音波洗浄機を用いて均一に分散させて調製した。
ロール・トゥー・ロール方式での製造の際、いずれかの工程でフィルム同士の貼り付きが発生したか否かを確認した。フィルム同士の貼り付きがなかった場合を「○」、貼り付きが生じた場合を「×」として評価した。併せて、いずれかの工程でのフィルムへの傷付きの有無を確認した。フィルムに傷が付かなかった場合を「○」、傷付きが生じた場合を「×」として評価した。
作製した両面透明導電性フィルムのヘイズを、JIS K7136(2000年)のヘイズ(濁度)に準じ、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所社製 型番「HM−150」)を用いて測定した。
実施例13〜25については、屈折率調整剤として表2に示す屈折率調整剤(全てJSR社製、表中は商品名)を用い光学調整層の屈折率を変更するとともに、表2に示す光学調整層の厚さとしたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。実施例26及び27については、屈折率調整剤として表4に示す屈折率調整剤(全てJSR社製、表中は商品名)を用いて片側2層の光学調整層(基材フィルム側を第1光学調整層、ITO膜側を第2光学調整層とした。)を両面に形成するとともに、表4に示す光学調整層の厚さとしたこと以外は、実施例1と同様に両面透明導電性フィルムを作製した。
実施例13〜27で得られたそれぞれの両面透明導電性フィルムについて、下記の評価を行った。各評価結果を表2〜5に示す。
一方の面側の透明導電層のみをパターン化及び結晶化した両面透明導電性フィルムについて、日立ハイテク社製の分光光度計「U−4100」(商品名)の積分球測定モードを用いて、分光反射率(鏡面反射率+拡散反射率)を測定し、D65光源/2°視野の全反射率(Y値)及び反射色相b*を計算により求めた。なお、測定は、パターン化していない透明導電層の表面に黒色のアクリル板を貼り合わせて遮光層を形成し、サンプルの最裏面からの反射や裏面側からの光の入射がほとんどない状態で測定を行った。評価結果を表2及び4に示す。さらに、上記同様、パターン化していない透明導電層側に遮光層を形成した後、パターン化した透明導電層側のパターン形成部及びパターン開口部を覆うように厚さ100μmの透明フィルム(日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」)を粘着剤(日東電工社製、商品名「LUCIACS(登録商標) CS96217」)を用いて貼り合わせた状態で測定を行った。評価結果を表3及び5に示す。
2a、2b アンチブロッキング層
3a、3b 光学調整層
4a、4b 透明導電層
5 粒子
10 両面透明導電性フィルム
21 平坦部
22 隆起部
31 平坦部
32 隆起部
O パターン開口部
P パターン形成部
TA アンチブロッキング層の厚さ
TO 光学調整層の厚さ
X 両面パターン領域
Y1、Y2 片面パターン領域
Claims (11)
- 基材フィルムの両面に、光学調整層および透明導電層がこの順に形成されており、
前記基材フィルムと一方の前記光学調整層との間及び前記基材フィルムと他方の前記光学調整層との間の少なくとも一方に、粒子を含むアンチブロッキング層が形成されており、
前記アンチブロッキング層は、平坦部と、前記粒子に起因する隆起部とを有し、
前記粒子の最頻粒子径から前記アンチブロッキング層の平坦部の厚さを減じた値が、前記光学調整層の厚さよりも大きい両面透明導電性フィルム。 - 前記光学調整層の厚さが50nm〜300nmである請求項1に記載の両面透明導電性フィルム。
- 前記光学調整層は、湿式コーティングにより形成された層である請求項1又は2に記載の両面透明導電性フィルム。
- 前記アンチブロッキング層の隆起部の高さから前記アンチブロッキング層の平坦部の厚さを減じた値が、前記光学調整層の厚みよりも大きい請求項1〜3のいずれかに記載の両面透明導電性フィルム。
- ヘイズが5%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の両面透明導電性フィルム。
- 前記透明導電層がパターン化されており、該透明導電層がパターンを形成するパターン形成部と、該透明導電層が除去されたパターン開口部とを有する請求項1〜5のいずれかに記載の両面透明導電性フィルム。
- 平面視にて透視した際に、両面のパターン形成部が重複する両面パターン領域の反射率と、一方の面はパターン形成部で、かつ他方の面はパターン開口部である片面パターン領域の反射率との差の絶対値が1%以下である請求項6に記載の両面透明導電性フィルム。
- 前記両面パターン領域の反射色相b*が−10≦b*≦0を満たす請求項7に記載の両面透明導電性フィルム。
- 前記基材フィルムがシクロオレフィン系樹脂を含む請求項1〜8のいずれかに記載の両面透明導電性フィルム。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の両面導電性フィルムの長尺体がロール状に巻き取られた両面透明導電性フィルム巻回体。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の両面透明導電性フィルムを備えるタッチパネル。
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