JP6704388B2 - 透明導電シート、タッチパネルモジュールおよびタッチパネル装置 - Google Patents
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Description
本発明の透明導電シートは、導電性物質として金属材料を用いた導電層と、導電層と当接する粘着剤層と、を少なくとも備え、粘着剤層は、水酸基、アルコキシ基、アミノ基およびアミド基からなる群より選択される少なくとも1種の親水性基を含む親水性アクリル系モノマーを共重合モノマー成分として有するアクリル系共重合体と、(i)水分吸収剤または(ii)水分吸収剤と金属イオン捕捉剤との組み合わせからなるマイグレーション抑制剤と、を含み、アクリル系共重合体の共重合モノマー成分における前記親水性アクリル系モノマーの配合割合が、前記アクリル系共重合体の総重量の15質量%以上であることを特徴とする。
(i)略正方形状の導電領域を、第一方向に沿って、一の導電領域の頂点と他の導電領域の頂点とが電気的に接続される(たとえば、2つの頂点同士が部分的に重なりあう、2つの頂点を接続する接続部が設けられるなど)ように複数並べることで形成される導電領域列を、第二方向に沿って複数列配置したパターン形状(たとえば、特開2012−79257号公報に開示される図6等に例示されるパターン形状など)。
(ii)上記のパターン形状(i)において、各々の導電領域が、帯状の配線を格子状を成すように配置することで形成されたパターン形状(たとえば、特開2012−33147号公報の図3等に例示されるパターン形状など)。
(iii)長手方向が第一方向と平行を成す帯状の導電領域が、第二方向に沿って複数列配置されると共に、各々の導電領域が、帯状の配線を格子状を成すように配置することで形成されたパターン形状(たとえば、特開2014−198811号公報の図7、8等に例示されるパターン形状など)。
この場合、パターニングは、金属膜上にフォトレジスト膜をさらに形成した後、フォトレジスト膜を露光・現像処理してレジストパターンを形成し、レジストパターンから露出する金属膜をエッチングして選択的に除去し、最後にパターニングされた金属膜(導電層)上に残るフォトレジスト膜を除去する。これにより導電層付きの支持体を得ることができる。
印刷方法としては、オフセット印刷、凸版印刷、凹版印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷等、公知の印刷を利用することができる。なお、印刷後に必要に応じて、加熱処理や加圧処理を行ってもよい。
1.導電膜付き支持体の作製
金属ナノワイヤーを分散させた溶液として、銀ナノワイヤー(Silver Nanowires B Research Grade φ50nm×40um、イーエムジャパン株式会社)を0.625wt%含有するエタノール溶液と、銅ナノワイヤー(Copper Nanowires A1 Research Grade φ100nm×30um、イーエムジャパン株式会社)を0.625wt%含有するエタノール溶液と、準備した。次に、各々の金属ナノワイヤーを含むエタノール溶液を、スロットダイ塗工機を使用し、第一支持体(厚み188μm。片面がハードコートされた高透明PETフィルム(HF1C22−188))のハードコート面上にウェット厚み20μmに塗布、乾燥した後に、圧力2000kN/m2で加圧処理を行い均一な導電膜を形成した。これにより銀ナノワイヤーからなる導電膜付きの支持体と、銅ナノワイヤーからなる導電膜付きの支持体とを得た。
また、CRISVON NT−810−45(DIC社製ポリウレタン樹脂、45%溶液)100質量部をメチルエチルケトン 62.5質量部、トルエン 62.5質量部に溶解させた感熱接着剤溶液を準備した。そして、この感熱接着剤溶液を、表面が離型性を有する第二支持体(厚み23μmのPETフィルム(帝人デュポンフィルム社製テイジンテトロンフィルムG2))上に、グラビア印刷法にてパターン印刷を行い、塗膜を乾燥させることで厚み0.5μm〜0.8μm程度の感熱接着剤層を形成した。なお、パターン印刷により形成される感熱接着剤層のパターン形状は、図2に示すパターン形状を反転させたパターン形状(ネガティブパターン形状)とした。ここで、ネガティブパターン形状は、最終的に形成される図2に示す導電層20Bのパターン形状として、導電領域100Bの線幅と、互いに隣り合う2つの導電領域100B間の間隔(ギャップ長さG2)とについて、(線幅、間隔)=(10μm、190μm)としたパターン形状、および、(線幅、間隔)=(20μm、180μm)としたパターン形状、の2種類を準備した。
次に、導電膜付きの第一支持体と、ネガティブパターン形状でパターン形成された感熱接着剤層を有する第二支持体とを、導電膜と感熱接着剤層とが互いに向き合うように重ねた状態で、ラミネーターを構成する一対の対向配置されたロール(金属製加熱ロールおよび耐熱シリコンロール)間を挿通させることで加熱加圧し、導電膜付きの支持体と感熱接着剤層を有する支持体とを貼り合せた。なお、この際のラミネート条件は、金属製加熱ロール温度110℃、ロールニップ圧(線圧)30kN/m、一対のロール間を通過する重ね合わされた2枚の支持体の搬送速度5m/分とした。続いて、貼り合せにより得られた積層体の温度が室温程度まで下がった時点で、積層体から第二支持体を剥離することにより、第一支持体上に、図2に示すパターン形状の導電膜(導電層20B)が残った導電層付き支持体を得た。
粘着剤層の作製に用いるポリマーの合成には、以下に示すモノマーを用いた。
<親水性アクリル系モノマー>
2HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
2HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート
AM:アクリルアミド
MEA:メトキシエチルアクリレート
ECA:エトキシジエチレングリコールアクリレート
BA:n−ブチルアクリレート
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
撹拌機、還流冷却器、温度計及び窒素道入管を備えた反応装置に、2HEA:20質量部、AM:1質量部、BA:69質量部、2EHA:10質量部および溶媒として酢酸エチルを仕込み、窒素ガスを導入しながら70℃に昇温した。次いで、熱重合開始剤(2,2'-Azobisisobutyronitrile)、商品名:AIBN、和光純薬工業製)0.1質量部を撹拌下に添加し、10時間反応させ、アクリル系共重合体(ポリマーA1)を得た。このポリマーA1の合成に用いたモノマーの組成を表1に示す。
ポリマーの合成に用いたモノマーの組成を表1に示した内容に変更した以外はポリマーA1の合成例と同様にして合成を行った。これらポリマーの合成に用いたモノマーの組成を表1に示す。
<実施例1>
ポリマーA1:100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤としてトリメチロールプロパン付加トリレンジイソシアネート(コロネートL:日本ポリウレタン工業(株)社製)0.3質量部と、マイグレーション抑制剤として合成ゼオライト(シリカ/アルミナ比=18)1質量部とを添加して混合しながら脱泡し、ポリマーA1を含む塗工液を得た。次に当該ポリマーA1を含む塗工液を、支持体(厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム)上に、乾燥後の厚さ50μmになるように塗布し、乾燥させ、塗工面に剥離処理されたPETフィルム(厚さ25μm)を貼り合わせて粘着剤層付き支持体を作製した。
粘着剤層の形成に用いた粘着剤組成と、導電層のパターン形状とを表2及び表3に示した内容に変更した以外は、実施例1と同様にして透明導電シートを得た。
無アルカリガラス基板の表面にスパッタリング法により膜厚200nmのITO膜を成膜した。次に、このITO膜上にレジスト膜を形成した後、図2に示すパターン形状を反転させた形状を持つフォトマスクを用いてレジスト膜を露光・現像し、レジスト膜をパターニングした。次に、パターニングされたレジスト膜が形成されたITO膜付きガラス基板を、エッチャントを用いてエッチングし、続いてITO膜上に残留しているレジスト膜をレジスト剥離剤により除去した。これにより図2に示すパターン形状(線幅:20μm、間隔:180μm)を有するITO膜からなる導電層付きのガラス基板を得た。
各実施例、比較例および参考例の透明導電シートの外観を目視観察したところ、いずれも全面が透明であった。また、各実施例、比較例および参考例の透明導電シートについては、マイグレーション、抵抗値変化率および耐剥がれ性について評価すると共に、粘着剤層の形成に用いたポリマーの重量平均分子量Mwも測定した。以下に詳細を示す。
なお、表1に示す各ポリマーの重量平均分子量Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて、標準ポリスチレン換算による重量平均分子量Mwとして求めた。測定条件を以下に示す。
−測定条件−
装置:HLC-8120(東ソー(株)製)
カラム:G7000HXL(東ソー(株)製)
GMHXL(東ソー(株)製)
G2500HXL(東ソー(株)製)
サンプル濃度:1.5mg/ml(テトラヒドロフランで希釈)
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/min
カラム温度:40℃
各実施例、比較例および参考例の導電透明シートを、図2中の導電層20Bを構成する各々の帯状の導電領域列110B(導電領域100B)の両端に3.3Vの電圧を印加した状態で、高温高湿環境(温度85℃、湿度85%)下にて500時間静置した。その後、高温高湿環境下で通電した導電透明シートの導電層およびその近傍を走査型電子顕微鏡により観察し、マイグレーションの有無およびその程度を評価した。なお、表2、3中に示す結果の評価基準は以下の通りである。
△:若干のマイグレーションが観察された。
×:顕著なマイグレーションが観察された。
導電層を構成する金属材料のマイグレーションに起因する抵抗値の変化を評価するために、各実施例、比較例および参考例の透明導電シートについて、図2中のY方向の一端側に位置する1本の導電領域列110B(導電領域100B)の両端にテスターに接続して、線抵抗(kΩ)を測定した。
・式(1) RCw=100×(Rw−Ri)/Ri
○:抵抗値変化率RCが2%以下である。
△:抵抗値変化率RCが2%を超え5%以下である。
×:抵抗値変化率RCが5%を超える。
各実施例、比較例および参考例の透明導電シートの作製に用いた粘着剤層付き支持体を5cm×6cmに裁断した試験片をガラス基板の表面に貼り合せた後、重さ2kgのローラを3往復させて圧着した。圧着後、高温高湿環境下(温度85℃、湿度85%)にて500時間放置した後、試験片のウキ、剥がれを目視観察した。結果を表2、3に示す。
○:ウキ、剥がれは全く観察されなかった。
△:若干のウキ、剥がれが観察された。
×:ウキ、剥がれが観察された。
20、20A,20B、20C、20D :導電層
30、30A、30B :粘着剤層
40、40A、40B、40C :基材
100、100A、100B :導電領域
102 :配線
110、110A、110B :導電領域列
112 :引出し電極部
120 :接続部
130 :非導電領域
200 :タッチパネル装置
210 :画像表示装置
212 :画像表示面
220、230 :固定用粘着層
240 :透明保護層
300 :タッチパネルモジュール
Claims (3)
- 導電性物質として金属材料を用いた導電層と、
前記導電層と当接する粘着剤層と、を少なくとも備え、
前記粘着剤層は、水酸基、アルコキシ基、アミノ基およびアミド基からなる群より選択される少なくとも1種の親水性基を含む親水性アクリル系モノマーを共重合モノマー成分として有するアクリル系共重合体と、(i)水分吸収剤または(ii)水分吸収剤と金属イオン捕捉剤との組み合わせからなるマイグレーション抑制剤と、を含み、
前記アクリル系共重合体の共重合モノマー成分における前記親水性アクリル系モノマーの配合割合が、前記アクリル系共重合体の総重量の15質量%以上であることを特徴とする透明導電シート。 - 導電性物質として金属材料を用いた導電層と、
前記導電層と当接する粘着剤層と、を少なくとも備え、
前記粘着剤層は、水酸基、アルコキシ基、アミノ基およびアミド基からなる群より選択される少なくとも1種の親水性基を含む親水性アクリル系モノマーを共重合モノマー成分として有するアクリル系共重合体と、(i)水分吸収剤または(ii)水分吸収剤と金属イオン捕捉剤との組み合わせからなるマイグレーション抑制剤と、を含み、
前記アクリル系共重合体の共重合モノマー成分における前記親水性アクリル系モノマーの配合割合が、前記アクリル系共重合体の総重量の15質量%以上であることを特徴とするタッチパネルモジュール。 - 画像表示装置と、
前記画像表示装置の画像表示面側に設けられ、導電性物質として金属材料を用いた導電層および前記導電層と当接する粘着剤層と、を少なくとも備え、
前記粘着剤層は、水酸基、アルコキシ基、アミノ基およびアミド基からなる群より選択される少なくとも1種の親水性基を含む親水性アクリル系モノマーを共重合モノマー成分として有するアクリル系共重合体と、(i)水分吸収剤または(ii)水分吸収剤と金属イオン捕捉剤との組み合わせからなるマイグレーション抑制剤と、を含み、
前記アクリル系共重合体の共重合モノマー成分における前記親水性アクリル系モノマーの配合割合が、前記アクリル系共重合体の総重量の15質量%以上であることを特徴とするタッチパネル装置。
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