JP6425598B2 - 透明導電性フィルム及びタッチパネル - Google Patents
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前記支持体は、フィルム基材と1層以上の機能層を有し、
前記透明導電性フィルムの前記透明導電層側の表面の表面粗さRa1が7〜20nmであり、かつ高さ250nm以上の突起の数が140個/mm2未満であり、
前記透明導電性フィルムの他方の表面の表面粗さRa2が5〜35nmであり、かつ、高さ250nm以上の突起の数が140個/mm2未満であり、
前記機能層の全体の厚みが3μm以下であることを特徴とする透明導電性フィルムに関する。
本発明の透明導電性フィルムは、支持体及び該支持体の一方の面に形成される透明導電層を含み、
前記支持体は、フィルム基材と1層以上の機能層を有し、
前記透明導電性フィルムの前記透明導電層側の表面の表面粗さRa1が7〜20nmであり、かつ高さ250nm以上の突起の数が140個/mm2未満であり、
前記透明導電性フィルムの他方の表面の表面粗さRa2が5〜35nmであり、かつ、高さ250nm以上の突起の数が140個/mm2未満であり、
前記機能層の全体の厚みが3μm以下であることを特徴とする。
フィルム基材3aは、取り扱い性に必要な強度を有し、かつ可視光領域において透明性を有することが好ましい。フィルム基材3aとしては、透明性、耐熱性、表面平滑性に優れたフィルムが好ましく用いられ、例えば、その材料として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリオレフィン、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリノルボルネン等の単一成分の高分子又は他の成分との共重合高分子等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル系樹脂は、透明性、耐熱性、及び機械特性に優れることから好適に用いられる。ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等が特に好適である。また、フィルム基材3aは強度の観点から延伸処理が行われていることが好ましく、二軸延伸処理されていることがより好ましい。延伸処理としては特に限定されず、公知の延伸処理を採用することができる。
機能層は、図1に示すように、フィルム基材3aの片面に形成されていてもよく、図2、3に示すように、フィルム基材3aの両面に形成されてもよい。また、透明導電層2とフィルム基材3aとの間に存在する機能層は図1、2に示すように1層であってもよく、図3に示すように2層以上であってもよい。本発明においては、機能層の全体厚みが3μm以下である必要がある。ここで、機能層の全体の厚みとは、透明導電層2とフィルム基材3aとの間に存在する機能層と、フィルム基材3aの背面に形成された機能層との全ての機能層の合計の厚みのことをいい、例えば、図1においては、機能層3bの厚みであり、図2においては、機能層3bと3eのそれぞれの厚みの合計であり、図3においては、機能層3b〜3eのそれぞれの厚みの合計である。
透明導電層2の構成材料は特に限定されず、In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、W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。例えばインジウム−スズ複合酸化物(ITO)、アンチモン−スズ複合酸化物(ATO)等が好ましく用いられ、ITOが特に好ましく用いられる。
本発明の透明導電性フィルム1は、例えば、静電容量方式、抵抗膜方式等のタッチパネルに好適に適用できる。
(インデックスマッチング層(光学調整層)の形成)
インデックスマッチング層(以下、IM層)形成用コーティング組成物(熱硬化性メラミン樹脂、アルキド樹脂、シラン系縮合物で構成する塗剤)を有機溶剤で固形分濃度5重量%に希釈し、IM層形成用塗布液を作製した。
0.1〜0.05μmの易接着層を片面に備えている、厚さ23μmのPETフィルムからなるフィルム基材(粒子径0.1〜2μmの粒子含有基材)の易接着層を有さない表面に、前記IM層形成用塗布液をグラビアコーターにより塗布し、150℃で1分間加熱することにより塗膜を乾燥硬化させ、厚み0.04μmのIM層を形成した。IM層形成前のPETフィルム表面の表面粗さRaは、13.5nmであった。
アンチブロッキング層(以下、AB層)形成用コーティング組成物(0.8μmのアクリル粒子を5重量%未満で含有させ、アモルファスシリカ、アクリル系モノマー、光開始剤、添加剤で構成する塗剤)を有機溶剤で固形分濃度20〜30重量%に希釈し、AB層形成用塗布液を作製した。
前記IM層を形成したPETフィルム基材のIM層形成した面とは反対側の面(易接着剤層面)に、前記AB層形成用塗布液をグラビアコーターにより塗布し、80℃で1分加熱することにより塗膜を乾燥させた。その後、メタルハライドランプにて積算光量300J/cm2の紫外線を照射し、塗膜を硬化処理して、粒子を含有する厚み0.26μmのAB層を形成した。AB層表面の表面粗さRa2は16.4nmであり、高さ250nm以上の突起の数は24.8個/mm2であった。
前記IM層上に、アルゴンガス98体積%と酸素ガス2体積%からなる0.4Paの雰囲気中で、酸化インジウム90重量%−酸化スズ10重量%の焼結体材料を用いた反応性スパッタリング法により、厚みが25nmのインジウム・スズ複合酸化物からなる透明導電層(以下、ITO膜)を形成して、透明導電性フィルムを作製した。ITO膜表面の表面粗さRa1は12.4nmであり、高さ250nm以上の突起の数は0個/mm2であった。
PET表面の表面粗さRaが15.8nmのフィルム基材(粒子径2〜3μmの粒子含有基材)を使用した以外は、実施例1と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は14.5nmであり、高さ250nm以上の突起の数は49.6個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は21.9nmであり、高さ250nm以上の突起の数は129個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材、AB層形成用コーティング組成物(0.08μmと0.02μmのアモルファスシリカ粒子を30重量%未満で含有させ、アクリル系モノマー、光開始剤で構成する塗剤)を有機溶剤で固形分濃度20〜30重量%に希釈しAB層形成用塗布液を作製し、当該塗布液を用いて膜厚1.5μmのAB層を形成する以外は、実施例2と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は14.8nmであり、高さ250nm以上の突起の数は48.4個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は12.9nmであり、高さ250nm以上の突起の数は6.2個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材を用いた以外は、実施例3と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は11.9nmであり、高さ250nm以上の突起の数は1.2個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は12.7nmであり、高さ250nm以上の突起の数は3.7個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材を用い、IM層膜厚を1.5μmになるように形成し、かつ、AB層形成用コーティング組成物(塗布液乾燥後、相分離を形成するアクリル系モノマー複数成分、表面調整剤、添加剤で構成する塗剤)を使用して、膜厚1.5μmのAB層を形成する以外は、実施例3と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は14.6nmであり、高さ250nm以上の突起の数は44.6個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は16.1nmであり、高さ250nm以上の突起の数は5.0個/mm2であった。
表1に記載の厚さ50μmのPETフィルムからなるフィルム基材(PET表面のRaが8.5nmのフィルム基材、粒子の含有無し)を使用し、IM層膜厚を1.2μmになるように形成する以外は、実施例3と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は8.2nmであり、高さ250nm以上の突起の数は1.2個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は7.1nmであり、高さ250nm以上の突起の数は0個/mm2であった。
実施例1において、表1に記載のPETフィルム(23μm厚み、粒子径0.1〜2μm含有基材)を用い、AB層の代わりに、インラインコートによる膜厚0.08μmのオリゴマー防止層(以下、OB層)を形成した以外は、実施例1と同様に透明基材を作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は12.2nmであり、高さ250nm以上の突起の数は0個/mm2であった。また、フィルム上のOB層面の表面粗さRa2は12.1nmであり、高さ250nm以上の突起の数は2.5個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材(PET表面のRaが29.1nmのフィルム基材(23μm厚み、粒子径2〜3μmの粒子含有基材)を使用する以外は、実施例7と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は23.6nmであり、高さ250nm以上の突起の数は63.2個/mm2であった。また、フィルム上のOB層面の表面粗さRa2は28.4nmであり、高さ250nm以上の突起の数は82.5個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材を用い、OB層を形成しなかった以外は、比較例1と同様にして、透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は23.0nmであり、高さ250nm以上の突起の数は63.2個/mm2であった。また、裏面であるPET表面の表面粗さRa2は29.0nmであり、高さ250nm以上の突起の数は107個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材(PET表面の表面粗さRaが26.7nmのフィルム基材(50μm厚み、粒子径が2〜3μmの粒子含有基材)を使用し、AB層の膜厚を1.3μmになるように形成する以外は、実施例1と同様に透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は23.2nmであり、高さ250nm以上の突起の数は64.4個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は16.5nmであり、高さ250nm以上の突起の数は5個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材を用い、IM層膜厚を2.0μmになるように形成する以外は、実施例7と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は6.0nmであり、高さ250nm以上の突起の数は0個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は27.5nmであり、高さ250nm以上の突起の数は86.7個/mm2であった。
AB層形成用コーティング組成物(1.2μmの粒子を含有し、アモルファスシリカ、アクリル系モノマー、光開始剤で構成する塗剤)を有機溶剤で10〜20重量%濃度に希釈し、AB層形成用塗布液を作製した。表1に記載のフィルム基材を用い、得られたAB層形成用塗布液を用いて、グラビアコーターにより膜厚0.5μmのAB層を形成する以外は、実施例4と同様に透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は12.1nmであり、高さ250nm以上の突起の数は0個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は36.0nmであり、高さ250nm以上の突起の数は148.7個/mm2であった。
表1に記載のフィルム基材を用い、IM層膜厚を0.04μmになるように形成する以外は、実施例5と同様にして透明導電性フィルムを作製した。フィルム上のITO膜表面の表面粗さRa1は22.9nmであり、高さ250nm以上の突起の数は68.2個/mm2であった。また、フィルム上のAB層面の表面粗さRa2は6.1nmであり、高さ250nm以上の突起の数は0個/mm2であった。
本発明におけるRa(算術平均表面粗さ)の測定方法としては、測定(評価)面である前記透明導電性フィルムの「透明導電層側表面」が露出するように、両面粘着テープ(日東電工(株)製、CS9621T)を用いて、スライドガラス(松浪硝子工業(株)社製、S1214、厚さ1.2〜1.5mm)に貼り合せて、以下の条件にて実施した。また、前記透明導電性フィルムの「透明導電層側表面」の反対の面を測定する場合は、当該反対の面が露出するようにスライドガラスに貼り合わせて測定を実施した。
測定器としては、光学式プロファイラー Wyko NT9300(Veeco社製)を使用し、測定条件としては、Measurement Type:VSI(Infinite Scan)、Objective:10.0X、FOV:1.0X、n=3、検査レンジ:452μm×595μm(0.26894mm2)にて、測定を行った。
測定後、Therms Removal:Cylinder and Tilt,Window Filtering:None にて、データ解析を行い、Fourier Filtering:Low Pass、Fourier Filter Window:Gaussian、Low Cut off:5/mmにより得られた算術平均表面粗さRaを算術平均表面粗さRaとした。
実施例及び比較例で得られた透明導電性フィルム、実施例及び比較例で使用したフィルム基材の表面形状を、光学式プロファイラー Wyko NT9300(Veeco社製)を用いて、452μm×595μm(0.26894mm2)の範囲で測定した。測定範囲(0.26894mm2)におけるRaの平均線(Raが0nmとなる線)からの高さが250nm以上の突起数を求め、1mm2あたりの突起数を計算した。
○:φ>300μmの点状欠陥が存在せず、かつ、300μm≧φの点状欠陥が12個未満である。
△:φ>300μmの点状欠陥が20個以下である、及び/又は、300μm≧φの点状欠陥が12個以上30個以下である。
×:φ>300μmの点状欠陥が20個を超えて存在する。
実施例及び比較例で得られた透明導電性フィルムの表面につく欠陥(添加粒子による断線不良)を、顕微鏡を使って個数を確認する。検査面積は、MD方向を長手方向にとり100mm×50mmのサイズのシートを、任意の3か所で取り出し、検査する。その3シートの欠陥個数合計を以下の評価基準により評価した。
○:測定面積中、添加粒子の突起による断線不良が1個以下
△:測定面積中、添加粒子の突起による断線不良が1個を超え3個以下
×:測定面積中、添加粒子の突起による断線不良が3個を超える
実施例及び比較例で得られた透明導電性フィルムについて、JISK−7105に準じて、ヘイズメーター(品名:HGM−2DP、スガ試験機製)を用いてヘイズを測定した。
2 透明導電層
3 支持体
3a フィルム基材
3b〜3e 機能層
Claims (8)
- 支持体及び該支持体の一方の面に形成される透明導電層を含む透明導電性フィルムであって、
前記支持体は、フィルム基材と1層以上の機能層を有し、
前記透明導電性フィルムの前記透明導電層側の表面の表面粗さRa1が7〜20nmであり、かつ高さ250nm以上の突起の数が140個/mm2未満であり、
前記透明導電性フィルムの他方の表面の表面粗さRa2が5〜35nmであり、かつ、高さ250nm以上の突起の数が140個/mm2未満であり、
前記機能層の全体の厚みが3μm以下であることを特徴とする透明導電性フィルム。 - 前記機能層が、前記フィルム基材の両面に形成されることを特徴とする請求項1に記載の透明導電性フィルム。
- 前記機能層が、ブロッキング防止層及び光学調整層からなる群から選ばれる少なくとも1層を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の透明導電性フィルム。
- 前記機能層が、ブロッキング防止層及び光学調整層を含むことを特徴とする請求項3に記載の透明導電性フィルム。
- 前記支持体が、ブロッキング防止層、フィルム基材及び1層以上の光学調整層をこの順に備えるものであり、該支持体の光学調整層上に透明導電層が形成されることを特徴とする請求項3又は4に記載の透明導電性フィルム。
- 前記機能層が、ハードコート層を含まない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フィルム。
- ヘイズ値が1%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フィルム。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の透明導電性フィルムを含むことを特徴とするタッチパネル。
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