JP6603595B2

JP6603595B2 - 透明導電性フィルム及びタッチパネル、並びに、透明導電性フィルムの製造方法

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Publication number: JP6603595B2
Application number: JP2016025055A
Authority: JP
Inventors: 泰佑塩谷; 幸子松井
Original assignee: Toppan Tomoegawa Optical Films Co Ltd
Current assignee: Toppan Tomoegawa Optical Films Co Ltd
Priority date: 2016-02-12
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2019-11-06
Anticipated expiration: 2036-02-12
Also published as: CN107082901B; JP2017140799A; CN107082901A

Description

本発明は、透明基材上にインデックスマッチング層を有する透明積層フィルム、これを備えた透明導電性フィルム及びタッチパネル、並びに、透明積層フィルムの製造方法に関する。

電子機器の表示装置として、液晶表示パネルの偏光板の表面に、透明導電性フィルムを貼り合わせて構成したタッチパネルが広く利用されている。透明導電性フィルムは、透明基材を主体として構成した透明積層フィルムに、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる透明電極をマトリクス状に設けたものである。透明電極がある領域とない領域との屈折率差を調整し、透明電極のパターンを見えにくくするために、透明導電性フィルムにはインデックスマッチング層（以下、「ＩＭ層」という）と呼ばれる光学調整層が設けられることがある。

特許文献１には、透明基材上に積層したハードコート層上に、高屈折率層及び低屈折率層をドライ塗工で複数回積層することでＩＭ層を構成し、その後、透明電極層を積層した、透明導電性フィルムが記載されている。特許文献１では、ドライ塗工でＩＭ層を積層するため、広い面積に渡って均一のＩＭ層を持つ透明電極フィルムを作製することが困難である。また、ＩＭ層を形成するための塗工プロセスが複数回に及ぶため、製造コストが増加すると共に、収率が低下するという問題があった。

特許文献２には、高屈折率層及び低屈折率層をウェット塗工で形成した透明導電材料が記載されている。この方法でも、高屈折率層と低屈折率層とを別々に塗工・成膜する必要があるため、塗工プロセスが長くなり、製造コストの増加や収率の低下を抜本的に改善することはできない。更に、低屈折率層は２０〜１２０ｎｍと薄いため、ウェット塗工での膜厚制御が困難であり、この結果、膜厚が不均一になりやすいという問題がある。

特許第４６６６６１６号特開２００３−８０６２４号公報特許第５３０９５９７号

特許文献３には、２種類の無機粒子の１種類として、フッ素鎖で表面修飾された低屈折率粒子を使用し、２種類の無機粒子の表面自由エネルギー差で低屈折率粒子を表面偏在させことにより、１回の塗工プロセスで低屈折率層及び高屈折率層を作製する方法が記載されている。

しかしながら、特許文献３の方法では、低屈折率層に微粒子を用いているためＩＭ層の表面平滑性が損なわれてしまう。また、フルオロ基によって他のバインダーや溶剤との相溶性が低下し、海島構造が形成され、表面荒れや塗膜の白化が起こりやすくなる。更に、表面に他の分子との相溶性が悪いフルオロ基があるため、透明電極層の密着性が低下するという問題もある。

それ故に、本発明は、表面平滑性及び透明性に優れ、透明電極層との密着性に優れたインデックスマッチング層を備える透明積層フィルム、これを備えた透明導電性フィルムおよびタッチパネル、並びに、当該インデックスマッチング層を１回のウェット塗工プロセスで形成できる透明積層フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る透明導電性フィルムは、透明基材の一方の面に、高屈折率層及び低屈折率層がこの順番で積層されてなるインデックスマッチング層を有し、一辺が１μｍ四方の微小領域における算術平均粗さ（Ｒａ）が０．７ｎｍ/μｍ□未満であり、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．３〜６．５％であり、２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率の変動係数が１５％以下であることを特徴とする透明積層フィルムと、透明積層フィルムの低屈折率層上に積層された透明電極層とを備える。
ものである。

また、本発明は、上記の透明導電性フィルムの製造方法に関するものであって、透明基材の一方の面に、酸化ジルコニア微粒子、アクリルモノマー、レベリング剤、光重合開始剤、溶剤を含有する塗液を塗工し、塗膜を光硬化させることによってインデックスマッチング層を形成し、インデックスマッチング層上に透明電極層を形成し、アクリルモノマーが、ウレタン結合、ヒドロキシル基、芳香環、アミノ基、カルボキシル基、リン酸エステルのいずれかを１つ以上有し、レベリング剤が、下記一般式（１）で表される繰り返し構造を持つアクリルポリマーであり、レベリング剤の配合量が塗液の０．２〜１．３重量％である。
ここで、Ｒ^１は、水素またはメチル基のいずれかであり、Ｒ^２は、炭素数１〜９のポリエーテルまたはアルキルである。

本発明によれば、表面平滑性及び透明性に優れ、透明電極層との密着性に優れたインデックスマッチング層を備える透明積層フィルム、これを備えた透明導電性フィルムおよびタッチパネル、並びに、当該インデックスマッチング層を１回のウェット塗工プロセスで形成できる透明積層フィルムの製造方法を提供できる。

タッチパネルを備える画像表示装置の構成例を示す断面図図１に示す透明導電性フィルムに用いる積層フィルムの層構成の一例を示す断面図図１に示す透明導電性フィルムに用いる積層フィルムの層構成の他の一例を示す断面図実施例１に係る透明積層フィルムの反射スペクトルを示すグラフ実施例２に係る透明積層フィルムの反射スペクトルを示すグラフ比較例２に係る透明積層フィルムの反射スペクトルを示すグラフ比較例７に係る透明積層フィルムの反射スペクトルを示すグラフ

図１は、タッチパネルを備える画像表示装置の構成例を示す断面図である。

画像表示装置１は、画像表示パネル２と、画像表示パネル２に接着層８を介して貼り合わされたタッチパネル３と、タッチパネル３の表面に接着層１１を介して貼り合わされたカバーガラス１２とを備える。尚、図１における上側が画像表示装置１の前面側（視認される側）に対応し、図１における下側が画像表示装置１の背面側に対応する。

画像表示パネル２は、画像表示装置１の背面側から順に、バックライト４と、偏光板５と、液晶パネル６と、偏光板７とを備える。タッチパネル３は、透明電極を有する透明導電性フィルム９ａ及び９ｂを接着層１０を介して積層することによって構成されている。画像表示パネル２の偏光板７と、タッチパネル３の透明導電性フィルム９ａとは、偏光板７の周縁部にのみ設けられた接着層８を介して、エアギャップ方式により貼り合わされている。上述した接着層８、１０及び１１は、例えば、透明光学粘着フィルム（ＯＣＡ；ＯｐｔｉｃａｌＣｌｅａｒＡｄｈｅｓｉｖｅフィルム）により構成される。

図２は、図１に示す透明導電性フィルムに用いる積層フィルムの層構成の一例を示す断面図である。

図２に示す透明導電性フィルム９ａ及び９ｂは、透明積層フィルム１５ａと、透明積層フィルム１５ａ上に積層される透明導電層２３とを備える。透明積層フィルム１５ａは、透明基材２２と、透明基材２２の一方面に積層されたインデックスマッチング層（ＩＭ層）１６とを備える。ＩＭ層１６は、透明基材２２の一方面側から順に、高屈折率層２０及び低屈折率層２１が積層されて構成されている。透明導電層２３は、透明導電材料からなり、透明積層フィルム１５ａのＩＭ層１６（低屈折率層２１）上に積層されている。尚、図示を省略しているが、透明導電層２３は、所定形状にパターニングされており、マトリクス状に配列された複数の透明電極が形成されている。

透明導電層２３は、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍｕＴｉｎＯｘｉｄｅ）、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタン等の屈折率が１．７〜２．２の透明導電材料を用いて形成される。透明導電層２３の膜厚は、１０〜３０ｎｍとすることが好ましい。透明導電層２３の膜厚が１０ｎｍを下回ると、透明導電層２３の抵抗値が小さくなり過ぎ、透明電極としての機能を発揮することができなくなる。一方、透明導電層２３の膜厚が３０ｎｍを超えると、透明導電層２３の透過率が低下する。

透明導電層２３の形成方法は、特に限定されないが、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレート法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）等により成膜できる。透明導電層２３をＩＴＯにより形成する場合、ＩＴＯを結晶化させるため、成膜後に１００〜２００℃程度でアニール処理を行う。

ここで、本実施形態に係る透明積層フィルム１５ａにおいて、ＩＭ層１６の表面の１μｍ四方の正方形領域の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．７ｎｍ/μｍ□未満である。ＩＭ層１６の表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．７ｎｍ/μｍ□未満であるため、ＩＭ層１６の表面平滑性に優れ、透明電極層２３の密着性を向上させることができる。また、透明積層フィルム１５ａの２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．３〜６．５％の範囲内である。２２０〜２８０ｎｍの光の反射率を３．３〜６．５％の範囲内とすることによって、透明電極層２３の形成後における着色を抑制することができる。更に、透明積層フィルム１５ａ上の複数箇所で測定した、２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率の変動係数が１５％以下である。変動係数とは、ＩＭ層１６の膜厚のバラツキを表す指標であり、透明積層フィルム１５ａ上の複数箇所について２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率を求め、求めた複数箇所の平均反射率の標準偏差を、求めた複数箇所の平均値で割った値として定義される。２２０〜２８０ｎｍの平均反射率の変動係数が１５％以下である場合、透明積層フィルム１５ａ全体でＩＭ層１６の膜厚がほぼ均一となり、透明電極層２３の形成後の着色を抑制することができる。

以下、透明積層フィルム１５ａが備える各層の詳細を説明する。

（透明基材）
透明基材２２は、透明積層フィルム１５ａの基体となるフィルムであり、可視光線の透過性に優れた材料により形成される。透明基材２２の形成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチ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等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン等の透明樹脂や無機ガラスを利用できる。また、透明基材２２は、複数の材料が積層された複合フィルムであってもよい。透明基材の厚みは、特に限定されないが、１０〜２００μｍとすることが好ましい。

（ＩＭ層）
ＩＭ層１６は、透明電極がある部分とない部分との光学特性の差を小さくするために設けられる光学調整層であり、ＩＭ層１６を設けることによって、透明電極のパターンを視認し難くすることができる。上述したように、ＩＭ層１６は、透明基材２２側から順に、高屈折率層２０及び低屈折率層２１の層構成を有する。

本実施形態において、ＩＭ層１６は、高屈折微粒子、アクリルモノマー、レベリング剤、光重合開始剤及び溶剤を含有するＩＭ層形成用塗工液を透明基材２２に塗布し、光硬化させることによって形成される。

ＩＭ層形成用塗工液の塗工方法は特に限定されず、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等の公知のウェットコーティング法を採用することができる。塗工液の塗膜を硬化させる方法としては、例えば、紫外線照射や電子線照射を利用することができる。紫外線照射の場合、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フュージョンランプ等を使用することができる。紫外線照射量は、通常１００〜８００ｍＪ／ｃｍ^２程度である。

高屈折率微粒子としては、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ニオブ、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化スズ、ＡＴＯ、酸化インジウム、ＩＴＯ、酸化亜鉛等の金属酸化物等を使用できる。これらの高屈折率材料の中でも、酸化ジルコニウムは、屈折率が相対的に高く、かつ、ＩＭ層１６の透明性を向上できるためより好ましい。高屈折微粒子の粒径は、１０〜１００ｎｍである。バインダー樹脂との結合力を向上させるため、高屈折率微粒子として、表面が有機鎖により修飾されたものを使用することがより好ましい。高屈折率微粒子の表面を修飾する有機鎖は、エステル結合、ウレタン結合、ヒドロキシル基、芳香環、アミノ基、カルボキシル基、リン酸エステルの少なくとも１つを備えた化学構造を有するものであれば良い。これらの中でも、高屈折率微粒子の表面を修飾する有機鎖が、アクリロイル基を有するエステル結合を持つものであることが好ましい。高屈折率微粒子表面の有機鎖がアクリロイル基を有する場合、高屈折率微粒子がアクリルモノマーと結合し、アクリルモノマーからの脱離が抑制される。ここで例示した化学構造を有することによって、高屈折率微粒子表面の自由エネルギーをレベリング剤よりも大きくすることができる。

アクリルモノマーは、バインダーとなる樹脂である。本実施形態では、アクリルモノマーとして、光硬化性のアクリレートまたはメタクリレートであって、エステル結合の他に、ウレタン結合、ヒドロキシル基、芳香環、アミノ基、カルボキシル基、リン酸エステルの少なくとも１つを備えた化学構造を有するものを使用できる。この場合、アクリルモノマーの表面自由エネルギーをレベリング剤よりも大きくすることができる。

レベリング剤は、塗膜形成過程で油滴状になって塗膜表面に配向し、塗膜表面からの溶剤の蒸発を均一化すると共に、表面張力変化を小さくすることによって表面を平滑化する機能を有する添加剤である。レベリング剤としては、下記一般式（１）に示すアクリルポリマーを使用できる。下記一般式（１）に示すレベリング剤の表面自由エネルギーは、上述した高屈折率微粒子及びアクリルモノマーよりも小さい。

ここで、Ｒ^１は、水素またはメチル基のいずれかであり、Ｒ^２は、炭素数１〜９のポリエーテルまたはアルキルである。ｎは、１５〜２００の整数である。

一般式（１）に示すアクリルポリマーの配合量は、０．２〜１．３％である。一般式（１）に示すアクリルポリマーの配合量により低屈折率層の厚みを調整することができ、一般式（１）に示すアクリルポリマーの配合量が多くなるにつれて、低屈折率層の厚みが大きくなる。アクリルポリマーの配合量が上記下限値を下回ると、低屈折率層の厚みが２０ｎｍ未満となり、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が上述した３．３〜６．５％の範囲を超えてしまう。この場合、透明電極層２３の形成後に透明導電性フィルムが黄色を呈するため、好ましくない。一方、アクリルポリマーの配合量が上記上限値を超えると、低屈折率層の厚みが厚くなり過ぎ、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が上述した３．３〜６．５％の範囲を下回ってしまう。この場合、透明電極層２３の形成後に透明導電性フィルムが青色を呈するため、好ましくない。

光重合開始剤は、紫外線が照射された際にラジカルを発生するものであれば良く、例えば、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等のラジカル重合開始剤、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物等のカチオン重合開始剤を単独でまたは混合して使用できる。

溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、２−メトキシエタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、へキシレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール等のグリコールエーテル類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、Ｎ‐メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド等を単独でまたは混合して使用できる。

硬化前の塗膜では、塗膜表面の自由エネルギーが小さくなるように膜内の成分が分離する。本実施形態では、表面に偏析させたい成分（レベリング剤）の表面自由エネルギーを相対的に小さくし、バルク内に存在させたい成分（高屈折率微粒子、アクリルモノマー）の表面自由エネルギーを相対的に大きくすることによって相分離を制御する。つまり、表面自由エネルギーが相対的に高い成分と相対的に低い成分とを含有する塗工液を透明基材上に塗布した場合、表面自由エネルギーが相対的に小さいレベリング剤が表層に配向する。この状態で、塗膜に紫外線または電離放射線を照射して光重合反応を生じさせると、屈折率の低いレベリング剤が表層に偏在したまま塗膜が硬化する。この結果、表層側に相対的に屈折率が低い低屈折率層が形成され、透明基材側に高屈折率微粒子が偏在した高屈折率層が形成され、硬化後の塗膜をＩＭ層１６として機能させることができる。

また、ＩＭ層形成用塗工液が含有するアクリルモノマー及びレベリング剤のいずれもがアクリル系であるため、親和性が高く、硬化時に海島構造の形成が抑制される。この結果、表面平滑性及び透明性に優れ、透明電極層２３との密着性も向上する。

図３は、図１に示す透明導電性フィルムに用いる積層フィルムの層構成の他の一例を示す断面図である。

図３に示す積層フィルム１５ｂは、図２に示した積層フィルム１５ａの層構成に加え、更に、ハードコート層２４を備える。ハードコート層２４は、透明基材２２の他方面（ＩＭ層１６が積層された面と反対側の面）に積層されている。

ハードコート層２４は、ウェットコーティング法により形成できる。例えば、ハードコート層２４は、アクリレートモノマーと、光重合開始剤とを含有するハードコート層形成用塗工液を塗布し、塗膜を光重合により硬化させることによって形成することができる。アクリレートモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリアクリレート、グリセリントリアクリレート等のトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパントリアクリレート等の３官能のアクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンヘキサアクリレート等の３官能以上の多官能アクリレート化合物や、これらアクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能アクリレート化合物等が挙げられる。

上述した光重合開始剤としては、例えば、２，２−エトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ−クロロベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２−クロロチオキサントン等が挙げられる。これらを単独、もしくは２種類以上合わせて用いても良い。

尚、ウェットコーティング法で層形成を行う場合、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等の公知のウェットコーティング法により塗工液を塗布した後、塗膜を硬化させる。塗工液の塗膜を硬化させる方法としては、例えば、紫外線照射、加熱等を用いることができる。紫外線照射の場合、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フュージョンランプ等を使用することができる。紫外線照射量は、通常１００〜８００ｍＪ／ｃｍ^２程度である。

ドライコーティング法で層形成を行う場合、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンビーム法等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）または化学気相成長法（ＣＶＤ法）を利用できる。

図２及び３に示した透明積層フィルム１５ａ及び１５ｂは、ロール状に巻回された透明基材２２を巻き出して搬送しながら、透明基材２２の一方面に対してＩＭ層１６を連続して形成し、ＩＭ層１６形成後の透明基材２２を再度巻き取るロール・ツー・ロール法により形成することができる。その後、図３に示したように、ハードコート層２４を設ける場合は、巻回した透明基材２２を再度巻き出して搬送しながら、透明基材２２の他方面にハードコート層２４を形成する。

以下、本発明に係る透明積層フィルムを具体的に実施した実施例を説明する。

（実施例１）
厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの一方面に、以下の組成のＩＭ層形成用塗工液１を乾燥後の膜厚が２．０μｍとなるように塗布し、乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量２００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、ＩＭ層を形成した。

［ＩＭ層形成用塗工液１］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー（ＵＡ−３０６Ｈ、共栄社化学株式会社）２３重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＴＥＧＯ（登録商標）Ｆｌｏｗ３７０、Ｅｖｏｎｉｋ社）０．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

次に、ポリエチレンテレフタレートフィルムの他方面に、以下の組成のハードコート層形成用塗工液を乾燥後の膜厚が１．０μｍとなるように塗布し、乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量２００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、ハードコート層を形成し、実施例１に係る透明積層フィルムを得た。

［ハードコート層形成用塗工液］
・シリカフィラー：オルガノシリカゾルＭＥＫ−ＡＣ−４１３０Ｙ（日産化学工業株式会社）２．５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート（Ａ−ＴＭＭ−３Ｌ、新中村化学社製）４４．５重量部
・光重合開始剤：２,４,６−トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社製）３重量部
・溶剤１：アセトン２５重量部
・溶剤２：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部

（実施例２）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液２を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により実施例２に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液２］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー（ＵＡ−３０６Ｉ、共栄社化学株式会社）２２．５重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ポリフローＮｏ．７７、共栄社化学株式会社）
１．０重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（実施例３）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液３を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により実施例３に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液３］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート（ビスコート＃３００、大阪有機化学工業株式会社）２３重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＢＹＫ−３５０、ＢＹＫ社）０．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（実施例４）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液４を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により実施例４に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液４］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ＫＡＹＡＭＡＲＰＭ−２（日本化薬株式会社）２２．５重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＢＹＫ−３５４、ＢＹＫ社）１．０重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（実施例５）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液５を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により実施例５に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液５］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：カルボン酸含有ウレタンアクリレートオリゴマー（ＤＡＵＡ−１６７、共栄社化学株式会社）２２．５重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＴＥＧＯＦｌｏｗ３７０、Ｅｖｏｎｉｋ社）
１．０重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（実施例６）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液６を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により実施例６に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液６］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート（ビスコート＃３００、大阪有機化学工業株式会社）２２．５重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＴＥＧＯＦｌｏｗ３７０、Ｅｖｏｎｉｋ社）
１．０重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（実施例７）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液７を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により実施例７に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液７］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ＫＡＹＡＭＡＲＰＭ−２（日本化薬株式会社）２３重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ポリフローＮｏ．７７、共栄社化学株式会社）
０．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（比較例１）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液８を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により比較例１に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液８］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー（ＵＡ−３０６Ｈ、共栄社化学株式会社）
２３．４５重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＴＥＧＯＦｌｏｗ３７０、Ｅｖｏｎｉｋ社）
０．０５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（比較例２）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液９を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により比較例２に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液９］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレートイソホロンジイソシアネートウレタンプレポリマー（ＵＡ−３０６Ｉ、共栄社化学株式会社）２２重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ポリフローＮｏ．７７、共栄社化学株式会社）
１．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（比較例３）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液１０を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により比較例３に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液１０］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（共栄社化学株式会社）
２３重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：アクリルポリマー（ＴＥＧＯＦｌｏｗ３７０、Ｅｖｏｎｉｋ社）
０．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（比較例４）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液１１を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により比較例４に係る透明積層フィルムを作製した。

［ＩＭ層形成用塗工液１１］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート（ビスコート＃３００、大阪有機化学工業株式会社）２３重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：フッ素界面活性剤（ＲＳ−７５、ＤＩＣ株式会社）０．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

（比較例５）
以下の組成のＩＭ層形成用塗工液１２を用いたことを除き、実施例１と同様の方法により比較例５に係る透明積層フィルムを作製した。

［フルオロ基を有する中空シリカ］
比較例５では、レベリング剤としてフルオロ基を有する中空シリカを使用した。このフルオロ基を有する中空シリカは、特許第５３０９５９７号に記載の「低屈折率成分（ａ）の調整」方法に従って調整した。具体的には、中空シリカであるスルーリアＴＲ−１１３（触媒化成工業株式会社製：固形分２０重量％）２０ｇにメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２．７５ｇと１０重量％蟻酸水溶液０．３４ｇを混合し、７０℃にて１時間撹拌した。ついで、２−ペルフルオロオクチルエチルアクリレート２．７６ｇおよび２,
２−アゾビスイソブチロニトリル０．１１５ｇを加えた後、１時間９０℃にて加熱撹拌した。得られた液を、イソプロピルアルコールで希釈し、フルオロ基を有する中空シリカを含有するレベリング剤とした。
［ＩＭ層形成用塗工液１２］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレート（ビスコート＃３００、大阪有機化学工業株式会社）２３．４５重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・レベリング剤：フルオロ基を有する中空シリカ１．４重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２４．３重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２４．３重量部

（比較例６）
比較例６に係る透明積層フィルムは、高屈折率層及び低屈折率を別の塗工プロセスで形成したものである。具体的に、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの一方面に、以下の組成の高屈折率層形成用塗工液１を乾燥後の膜厚が２．０μｍとなるように塗布し、乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量２００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、高屈折率層を形成した。

［高屈折率層形成用塗工液１］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー（ＵＡ−３０６Ｈ、共栄社化学株式会社）
２３．５重量部
・光重合開始剤：１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、ＢＡＳＦ社）１．５重量部
・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

次に、形成した高屈折率層上に、以下の組成の低屈折率層形成用塗工液を乾燥後の膜厚が２２ｎｍとなるように塗布し、乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量２００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、低屈折率層を形成した。

［低屈折率層形成用塗工液］
・アクリルモノマー：プロポキシ化（６）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＣＤ５０１、サートマー社）０．９重量部
・光重合開始剤：２,４,６−トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社製）０．１重量部
・溶剤１：エタノール６９．３重量部
・溶剤２：ダイアセトンアルコール２９．７重量部

次に、実施例１と同様の方法により、ポリエチレンテレフタレートフィルムの他方面にハードコート層を形成し、比較例６に係る透明積層フィルムを得た。

（比較例７）
比較例７に係る透明積層フィルムは、高屈折率層上の低屈折率層を省略したものである。具体的に、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの一方面に、以下の組成の高屈折率層形成用塗工液２を乾燥後の膜厚が２．０μｍとなるように塗布し、乾燥させた。その後、紫外線照射装置を用いて照射線量２００ｍＪ／ｃｍ^２で紫外線照射を行うことにより塗膜を硬化させて、比較例７に係る透明積層フィルムを得た。

［高屈折率層形成用塗工液２］
・高屈折率微粒子：ジルコニア微粒子（ジルコスター、株式会社日本触媒）２５重量部
・アクリルモノマー：ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー（ＵＡ−３０６Ｈ、共栄社化学株式会社）
２３．５重量部
・光重合開始剤：２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＴＰＯ、ＢＡＳＦ社）１．５重量部・溶剤１：プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）２５重量部
・溶剤２：メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）２５重量部

実施例１〜７及び比較例１〜７に係る透明積層フィルムについて、２２０〜２８０ｎｍの反射率、２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率の変動係数、透明電極層形成後の着色の有無、ＩＭ層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）、白化の有無、透明電極層との密着性、ヘーズ、低屈折率層の膜厚を評価した。評価方法を以下に示す。

［２２０〜２８０ｎｍの反射率］
分光光度計（Ｕ−４１００、株式会社日立製作所）を用いて、２２０〜２８０ｎｍの波長範囲で１ｎｍずつ波長を変化させながら光反射率を測定し、反射率の範囲（最小値〜最大値の範囲）を求めた。

［２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率の変動係数］
ロール・ツー・ロールで作成した透明積層フィルム（幅１５５０ｃｍ）の巻き始め部分（巻内）及び巻き終わり部分（巻外）のそれぞれで、幅方向に５ｃｍ間隔でサンプルを取得した。次に、各サンプルについて、２２０〜２８０ｎｍの波長範囲で１ｎｍずつ波長を変化させながら光反射率を測定し、平均反射率を算出した。そして、複数のサンプルの平均反射率の平均値及び標準偏差を算出し、標準偏差を平均値で割った値を変動係数として算出した。

［透明電極層形成後の着色の有無］
実施例１〜７及び比較例１〜７に係る透明積層フィルムのＩＭ層上に、スパッタリング法によりＩＴＯを厚み２２ｎｍで成膜し、成膜後に１５０℃でアニール処理を行って、透明電極層を積層した。透明電極層の積層後、着色の有無を目視にて確認した。

［ＩＭ層表面の算術平均粗さ（Ｒａ）］
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて低屈折率層の凹凸形状を観察し、１μｍ四方の正方形の領域における算術平均粗さ（Ｒａ）を算出した。

［白化の有無］
透明積層フィルムに白もやがあるかどうかを目視にて確認した。

［透明電極層との密着性］
実施例１〜７及び比較例１〜７に係る透明積層フィルムのＩＭ層上に、スパッタリング法によりＩＴＯを厚み２２ｎｍで成膜し、成膜後に１５０℃でアニール処理を行って、透明電極層を積層した。透明電極層の積層後、ＪＩＳＫ５６００−５−６に準拠してクロスカット試験を行い、剥離せずに残存した透明電極層の面積の割合を求めた。

［ヘーズ］
ヘーズは、ＪＩＳＫ７１０５に準拠し、ヘーズメーター（ＮＤＨ２０００、日本電色工業株式会社）を用いて測定した。

［低屈折率層の膜厚］
分光光度計（Ｕ−４１００、株式会社日立製作所）を用いて反射分光を測定し、薄膜計算ソフトウェア「ＥｓｓｅｎｔｉａｌＭａｃｌｅｏｄ」を用いたシミュレーションにより、低屈折率層の膜厚を算出した。

表１に、実施例１〜７及び比較例１〜７に係る透明積層フィルムの作成に用いた塗液の組成と、上述した評価項目の評価結果とを示す。

表１に示すように、実施例１〜７に係る透明積層フィルムは、いずれも表面平滑性、透明性、透明電極層との密着性に優れていた。また、実施例１〜７に係る透明積層フィルムのＩＭ層上に透明電極層を形成しても着色が見られなかった。更に、実施例１〜７に係る透明積層フィルムの評価結果から、本発明に係る透明積層フィルムの製造方法によれば、１回の塗液の塗工プロセスによって高屈折率層と低屈折率層を作り分けることができ、透明積層フィルム全体で膜厚のバラツキが抑制されることが確認された。

これに対して、比較例１〜３に係る透明積層フィルムは、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．３〜６．５％の範囲から外れているため、透明電極層形成後に黄色または青色を呈し、透明導電性フィルムの用途には適していなかった。

また、比較例４及び５では、ＩＭ層形成用塗液に添加するレベリング剤としてフルオロ基を有する化合物を用いたため、フルオロ基によってアクリルポリマーや溶剤との相溶性が低下し、海島構造が形成されたことにより、ＩＭ層表面の平滑性が低下し、かつ、ＩＭ層の白化が生じた。また、表面平滑性が低下したことにより、透明電極層との密着性も悪かった。

また、比較例６では、高屈折率層と低屈折率層とを別の塗工プロセスにより形成したものであるが、低屈折率層の膜厚が２２ｎｍ程度と薄いため、塗工時の膜厚制御が困難であり、膜厚がバラツキ、２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率の変動係数が相対的に大きくなった。また、比較例６に係る透明積層フィルムの製造方法では、２回の塗工プロセスでＩＭ層を形成するため、製造コストや製造効率も悪くなった。

また、比較例７では、低屈折率層を設けていないため、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．３〜６．５％の範囲から外れ、透明電極層形成後に黄色を呈し、透明導電性フィルムの用途には適していなかった。

図４、５、６及び７は、実施例１、実施例２、比較例２及び比較例７に係る透明積層フィルムの反射スペクトルを示すグラフである。図４〜７において、（ａ）は、２００〜８００ｎｍの波長範囲において、１ｎｍずつ波長を変化させながら測定した反射率をプロットしたグラフであり、（ｂ）は、（ａ）に示す２００〜３００ｎｍの範囲の拡大図である。

図４及び５に示す実施例１及び２に係る透明積層フィルムの反射スペクトルでは、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．３〜６．５％の範囲に収まっている。これに対して、図６に示す比較例２に係る透明積層フィルムの反射スペクトルでは、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．０〜３．５％であり、好ましい反射率よりも低く、図７に示す比較例７に係る透明積層フィルムの反射スペクトルでは、２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が７．２〜９．０％であり、好ましい反射率よりも高くなっていることが分かる。

本発明は、タッチパネルに使用される透明導電性フィルムに利用できる。

１画像表示装置
２画像表示パネル
３タッチパネル
４バックライト
５偏光板
６液晶パネル
７偏光板
８接着層
９ａ、９ｂ透明導電性フィルム
１０接着層
１１接着層
１２カバーガラス
１５ａ、１５ｂ透明積層フィルム
１６インデックスマッチング層（ＩＭ層）
２０高屈折率層
２１低屈折率層
２２透明基材
２３透明電極層
２４ハードコート層

Claims

透明基材の一方の面に、高屈折率層及び低屈折率層がこの順番で積層されてなるインデックスマッチング層を有し、
一辺が１μｍ四方の微小領域における算術平均粗さ（Ｒａ）が０．７ｎｍ/μｍ□未満
であり、
２２０〜２８０ｎｍの光の反射率が３．３〜６．５％であり、
２２０〜２８０ｎｍの光の平均反射率の変動係数が１５％以下であることを特徴とする透明積層フィルムと、
前記透明積層フィルムの前記低屈折率層上に積層された透明電極層とを備える、透明導電性フィルム。
前記透明基材の前記インデックスマッチング層が積層された面とは逆の面に、ハードコート層を更に備え、
前記透明積層フィルムのヘーズが０．５％未満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。
請求項１に記載の透明導電性フィルムを備える、タッチパネル。
請求項１に記載の透明導電性フィルムの製造方法であって、
前記透明基材の前記一方の面に、酸化ジルコニア微粒子、アクリルモノマー、レベリング剤、光重合開始剤、溶剤を含有する塗液を塗工し、塗膜を光硬化させることによって前記インデックスマッチング層を形成し、
前記インデックスマッチング層上に前記透明電極層を形成し、
前記アクリルモノマーが、ウレタン結合、ヒドロキシル基、芳香環、アミノ基、カルボキシル基、リン酸エステルのいずれかを１つ以上有し、
前記レベリング剤が、下記一般式（１）で表される繰り返し構造を持つアクリルポリマーであり、
前記レベリング剤の配合量が前記塗液の０．２〜１．３重量％である、透明導電性フィルムの製造方法。
ここで、Ｒ^１は、水素またはメチル基のいずれかであり、Ｒ^２は、炭素数１〜９のポリエーテルまたはアルキルである。