JP6757652B2 - 透明導電性フィルム及びその製造方法並びにタッチパネル - Google Patents
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Description
前記透明導電層を除去した後の積層体を50℃の7重量%水酸化ナトリウム水溶液に8分間浸漬する前後での反射スペクトルを測定した際に、浸漬前において反射率が最低となる波長λ0[nm]と浸漬後において反射率が最低となる波長λ1[nm]との差の絶対値が50nm以下である透明導電性フィルムに関する。
前記塗工膜をエネルギー線照射により硬化させて光学調整層を形成する工程、及び
前記光学調整層上に透明導電層を形成する工程
を含み、
前記エネルギー線照射は前記基材フィルムを走行させながら行い、
前記基材フィルムの走行速度v[m/min]と前記エネルギー線の積算光量L[mJ/cm2]とが下記の関係を満たす透明導電性フィルムの製造方法に関する。
v<0.1L
図1は、本発明の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。透明導電性フィルム10では、基材フィルム1の一方の面に、光学調整層3、及び透明導電層4がこの順で形成されている。本実施形態では、図1に示すように、基材フィルム1と光学調整層3との間にハードコート層2が設けられていてもよい。図1ではハードコート層が基材フィルム1の片面に形成されているが、基材フィルム1の両面に形成されていてもよい。
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。
透明導電性フィルム10では、基材フィルム1と光学調整層3との間にハードコート層2を設けることができる。ハードコート層2を設けることにより、耐擦傷性の向上やシクロオレフィン系樹脂フィルム等の柔軟な基材フィルム1のハンドリング性の向上等を図ることができる。
ハードコート層は、樹脂組成物の硬化物層である。樹脂組成物としては、ハードコート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。中でも、樹脂組成物は、分子内に重合性官能基を3個以上有し、重量平均分子量が200以上1000以下である成分Aと、分子内における単位分子量当たりの重合性官能基の数が成分Aより少なく、かつ重量平均分子量が1000より大きく100000以下である成分Bとを含むことが好ましい。ハードコート層では、重量平均分子量が200以上1000以下である成分Aに由来する構造がハードセグメントとして作用することで耐擦傷性に寄与し、同時に、重量平均分子量が1000より大きく100000以下である成分Bに由来する構造がソフトセグメントとして作用することで耐割れ性に寄与することができる。
各ハードコート層は粒子を含んでいてもよい。高硬度化の観点および耐ブロッキング性付与の観点から、粒子を含有することが好ましい。
ハードコート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、及び溶媒を含む。
ハードコート層2は、基材フィルム1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することができる。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。
透明導電性フィルム10においては、ハードコート層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塗工膜である光学調整層3が設けられている。また、光学調整層は、透明導電層が形成されているパターン形成部と透明導電層が除去されたパターン開口部との光学厚み差を調整することによって、両者間の反射率差を低減し、パターンが視認され難くすることを目的として設けることができる。光学調整層3の層構造は1層構造に限定されず、2層でもよく、3層以上の層構造を有していてもよい。光学調整層が2層以上形成されている場合、少なくとも1層が塗工膜であればよく、残りの層は乾式法(例えば、スパッタリング等)により形成されたスパッタ膜等であってもよい。
有機成分としては特に限定されず、紫外線硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂等が用いられる。加工速度の早さや基材フィルム1への熱ダメージを抑制する観点からは、紫外線硬化型樹脂を用いることが特に好ましい。
有機無機複合材料は、電離放射線硬化型樹脂等の有機成分に加えて、無機成分を含有するものである。無機成分としては、例えば、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム等の無機酸化物の微粒子ないし微粉末があげられる。これらの中でも、ハードコート層の屈折率制御の観点から、酸化ケイ素(シリカ)、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウムの微粒子が好ましく、特に酸化ケイ素が好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
光学調整層3の形成材料には、さらに各種の添加剤を加えることもできる。添加剤としては、例えば有機無機複合材料を硬化して光学調整層を形成するための重合開始剤や、レベリング剤、顔料、充填剤、分散剤、可塑剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、酸化防止剤、チクソトロピー化剤等を使用することができる。
透明導電層は、透明樹脂フィルムの一方の面側に設けられた第1の硬化樹脂層上に設けることができる。また、透明導電層は、光学調整層を介して設けることもできる。透明導電層は、少なくとも1層の透明導電層が形成されたものであり、2層以上の透明導電層を有していてもよい。透明導電層は、金属の導電性酸化物を主成分とする薄膜、または主金属と1種以上の不純物金属を含有する複合金属酸化物を主成分とする薄膜である。これらの導電性薄膜は、透明でありかつ導電性を有するものであれば、その構成材料は特に限定されず、Sc,Y,Si,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Tc,Re,Fe,Ru,Os,Co,Rh,Ir,Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Zn,Cd,Al,Mg,Ga,Ti,Ge,In,Sn,Pb,As,Sb,Bi,Se,Te,Iからなる群より選択される1種の金属を主成分とする金属酸化物が好適に用いられる。透明導電層の透明性や導電性の観点からは、主金属元素はIn,Zn,Snのいずれかであることが好ましく、インジウム系複合酸化物が最も好ましい。透明導電層が、主金属と不純物金属を含有する複合金属酸化物である場合、不純物金属としても、上記群より選択される1種以上の金属が好適に用いられる。
本実施形態に係る透明導電性フィルムの製造方法は、基材フィルム上に光学調整層形成用塗工液を塗布して塗工膜を形成する工程、
前記塗工膜をエネルギー線照射により硬化させて光学調整層を形成する工程、及び
前記光学調整層上に透明導電層を形成する工程
を含み、
前記エネルギー線照射は前記基材フィルムを走行させながら行い、
前記基材フィルムの走行速度v[m/min]と前記エネルギー線の積算光量L[mJ/cm2]とが下記の関係を満たす。
v<0.1L
本工程では、基材フィルム上に直接又はハードコート層等の他の層を介して光学調整層形成用塗工液を塗布して塗工膜を形成する。光学調整層形成用塗工液は、上述の有機無機複合材料や添加剤等を適宜混合することで調製される。
本工程では、塗工膜をエネルギー線照射により硬化させて光学調整層を形成する。エネルギー線源としては、例えば、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、窒素レーザー、電子線加速装置、放射性元素などの線源が使用される。
v<0.1L
v<0.07L
本工程では、光学調整層3上に透明導電層4を形成する。透明導電層の形成方法は、特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のドライプロセスを例示できる。また、必要とする膜厚に応じて適宜の方法を採用することもできる。
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。
まず、有機無機複合成分である屈折率調整剤(JSR社製、商品名「オプスターZ7412」:無機成分としてメジアン径40nmの酸化ジルコニア粒子を含む屈折率が1.62の有機無機複合材料)を酢酸ブチルにより固形分濃度が4重量%となるように希釈した光学調整層形成用塗工液を調製した。
光学調整層形成用の屈折率調整剤、紫外線照射の際のライン速度及び積算光量を表1に示す内容としたこと以外は、実施例1と同様に透明導電性フィルムを作製した。
実施例1〜4及び比較例1〜2で得られたそれぞれの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。
まず、50℃に加温した濃度10wt%のHCl水溶液に浸漬することにより、透明導電層を除去し、アルカリ耐性試験用サンプルである積層体(50mm×50mm)を得た。次に、50℃に加温した水酸化ナトリウム水溶液(7重量%)に積層体を10分間浸漬し、8分後、9分後及び10分後のそれぞれの時点で積層体を取り出してドライヤーにて乾燥した。
作製した透明導電性フィルムを85℃、85%RHに設定した恒温恒湿機(エスペック社製、LHL−113)内にて500時間保持し、透明導電層におけるクラックの発生時間に応じて評価を行った。240時間を超えてクラックが発生したか、又はクラックが発生しなかった場合を「○」、120時間を超えて240時間以内にクラックが発生した倍を「△」、120時間以内にクラックが発生した場合を「×」として評価した。
2 ハードコート層
3 光学調整層
4 透明導電層
Claims (7)
- 基材フィルムと、塗工膜である光学調整層と、透明導電層とをこの順に備え、
前記透明導電層を除去した後の積層体を50℃の7重量%水酸化ナトリウム水溶液に8分間浸漬する前後での波長200〜800nmの領域における反射スペクトルを測定した際に、浸漬前において反射率が最低となる波長λ0[nm]と浸漬後において反射率が最低となる波長λ1[nm]との差の絶対値が50nm以下である透明導電性フィルム。 - 前記光学調整層は有機成分と無機成分とを含む有機無機複合材料で形成されており、
前記無機成分のメジアン径の値は前記光学調整層の厚みの値より小さい請求項1に記載の透明導電性フィルム。 - 前記基材フィルムと前記光学調整層との間、及び前記基材フィルムの前記光学調整層とは反対側の面側の少なくとも一方にハードコート層が形成されている請求項1又は2に記載の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1〜3のいずれか1項に記載の透明導電性フィルム。
- 基材フィルム上に光学調整層形成用塗工液を塗布して塗工膜を形成する工程、
前記塗工膜をエネルギー線照射により硬化させて光学調整層を形成する工程、及び
前記光学調整層上に透明導電層を形成する工程
を含み、
前記エネルギー線照射は前記基材フィルムを走行させながら行い、
前記基材フィルムの走行速度v[m/min]と前記エネルギー線の積算光量L[mJ/cm2]とが下記の関係を満たす透明導電性フィルムの製造方法。
v<0.1L - 前記エネルギー線照射の際の前記塗工膜近傍の酸素濃度が100ppm未満である請求項5に記載の透明導電性フィルムの製造方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明導電性フィルムを備えるタッチパネル。
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