TWI533332B - Transparent conductive film and its use - Google Patents

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TWI533332B
TWI533332B TW102136828A TW102136828A TWI533332B TW I533332 B TWI533332 B TW I533332B TW 102136828 A TW102136828 A TW 102136828A TW 102136828 A TW102136828 A TW 102136828A TW I533332 B TWI533332 B TW I533332B
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Kazuhiro Ikai
Katsunori Takada
Hiroki Kuramoto
Hiroyuki Takao
Naoki Tsuno
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Nitto Denko Corp
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Description

透明導電性膜及其用途
本發明係關於一種透明導電性膜及其用途。
於透明高分子基材上形成有透明導電性薄膜之透明導電性膜被廣泛利用於太陽電池或無機EL(Electroluminescence，電致發光)元件、有機EL元件用之透明電極、電磁波遮蔽材料、觸控面板等。尤其是近年來，觸控面板於行動電話或可攜式遊戲機、被稱作平板PC(Personal Computer，個人電腦)之電子設備等之搭載率上升，透明導電性膜之需求迅速擴大。
作為用於觸控面板等之透明導電性膜，廣泛使用於聚對苯二甲酸乙二酯膜等可撓性之透明高分子基材上形成有銦-錫複合氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)等導電性金屬氧化物膜者。對於此種透明導電性膜，有出於使一開始起便存在於透明高分子基材之損傷不被視認到、或防止可能於製造過程中產生之損傷之目的，而於基材上形成硬化樹脂層(硬塗層)的情況。
通常，硬化樹脂層之表面平滑性較高，因此於基材表面設置有硬化樹脂層之透明導電性膜存在滑動性或抗黏連性不足、處理性較差等問題。又，於進行膜之生產或加工時，就生產性或處理性之觀點而言，大多製成將長條片材捲繞成捲狀而成之捲繞體，但滑動性不足之膜存在以下傾向：於以輥搬送膜時或將膜捲取成捲繞體時，容易於膜表面產生損傷，進而捲繞成捲狀時之捲取性較差。又，於將抗黏連性 較差之膜捲繞成捲狀之情形時，容易於捲繞體之保管、搬運時產生黏連。
就解決此種問題之觀點而言，提出藉由於透明塑膠膜之表面形成微細凹凸而提高滑動性或抗黏連性之技術(專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2003-45234號公報
然而，若如專利文獻1所記載般於塑膠膜上形成微細凹凸，則有起因於由該凹凸導致之光散射而產生透明導電性膜之透明性受損等外觀上之不良之情況。
對此，亦考慮有如下之對策：藉由將相對較大之粒子(例如，比硬化樹脂層之膜厚大之粒子)添加至硬化樹脂層形成隆起，從而能夠以較少之添加量確保抗黏連性，同時因添加量少而謀求維持較高之透明性。
然而，判明若將利用如上所述之粒子之透明導電性膜組裝至近年來高精細化發展之液晶顯示器等，則有產生眩光而使外觀性受損之情況。
鑒於上述觀點，本發明之目的在於提供一種具有抗黏連性並且具有良好之透明性及防眩光性之透明導電性膜及使用其之顯示元件、以及具備該顯示元件之圖像顯示裝置。
本發明者等人為了解決上述課題進行了深入研究，結果發現，具備具有對應於高精細顯示器之特定尺寸之隆起部之最表面層的透明導電性膜可達成上述目的，從而完成本發明。
即，本發明係一種透明導電性膜，其係具備具有多邊形狀之開口部之黑色矩陣且精細度為150ppi以上之顯示元件用者，且其具備：透明高分子基材、設置於上述透明高分子基材之第1主面側之透明導電層、及設置於上述透明高分子基材與上述透明導電層之間以及上述透明高分子基材之與第1主面相反側之第2主面之至少一者的硬化樹脂層，於形成有上述硬化樹脂層側之最表面層之表面形成有平坦部與隆起部，上述隆起部之高度距上述平坦部係大於10nm，且平行於上述平坦部之面於距離上述平坦部10nm之位置與上述隆起部交叉而形成之剖面形狀之最大徑小於上述黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值。
該透明導電性膜中，可藉由最表面層之表面之隆起部而發揮良好之抗黏連性。又，膜之捲取性優異，故而可容易地製作將長條片材捲繞成捲狀而成之捲繞體，因此於用於其後之觸控面板之形成等時之操作性優異，並且亦可有助於減少成本或廢棄物。又，由於並非於硬化樹脂層之表面整體形成微細之凹凸，而是使平坦部與隆起部併存，故而於最表面層亦成為平坦部中形成隆起部之狀態，其結果，可維持透明導電性膜之較高之透明性。進而，由於使最表面層之隆起部之緩坡(比平坦部高10nm之區域)之剖面形狀之最大徑小於顯示元件之黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間距離之最小值，故而於組裝至150ppi以上之高精細顯示元件時，亦可防止眩光並亦對應於顯示元件之高精細化。
較佳為上述硬化樹脂層於表面具有基底平坦部與基底隆起部，且上述最表面層之平坦部係起因於上述基底平坦部而形成，上述隆起 部係起因於上述基底隆起部而形成。藉由於相對容易增大膜厚或進行表面加工之硬化樹脂層設置基底平坦部與基底隆起部，而對透明導電性膜之最表面層亦可容易地賦予仿照該等基底平坦部及基底隆起部之平坦部及隆起部。
較佳為上述硬化樹脂層包含粒子，且上述基底隆起部係起因於上述粒子而形成。藉此可高效且簡便地形成基底隆起部，進而可於最表面層形成隆起部，並且可容易地謀求透明性之提高(低霧度化)。
藉由使上述硬化樹脂層之基底平坦部之厚度小於上述粒子之最頻粒徑(mode diameter)，可使霧度降低，使透明性進一步提高。
該透明導電性膜中，上述硬化樹脂層係設置於上述透明高分子基材與上述透明導電層之間，於上述硬化樹脂層與上述透明導電層之間亦可進而具備折射率調整層。
該透明導電性膜之霧度較佳為5%以下。藉此可發揮較高之透明性而確保良好之視認性。
該透明導電性膜亦可進而具備設置於上述透明高分子基材之與第1主面側相反側之第2主面側之透明導電層。
亦可將該透明導電性膜製成長條片狀，並以將其捲繞成捲狀而成之透明導電性膜捲繞體之形態使用。
本發明亦包括具備該透明導電性膜之觸控面板或具備該透明導電性膜之精細度為150ppi以上之顯示元件、精細度為150ppi以上之顯示元件與該觸控面板積層而成之圖像顯示裝置。藉由該透明導電性膜，可亦應對於高精細化發展之顯示元件等，可獲得更鮮明之圖像。
1‧‧‧透明高分子基材
1a‧‧‧透明高分子基材之第1主面
1b‧‧‧透明高分子基材之第2主面
2a、2b‧‧‧硬化樹脂層
3‧‧‧透明導電層
4‧‧‧折射率調整層
5‧‧‧粒子
10‧‧‧透明導電性膜
11‧‧‧黑色矩陣
21‧‧‧基底平坦部
22‧‧‧基底隆起部
31‧‧‧平坦部
32‧‧‧隆起部
C1、C2‧‧‧隆起部之剖面形狀
d1、d2‧‧‧剖面形狀之最大徑
L1、L2、L3‧‧‧開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值
O1、O2、O3‧‧‧開口部
P‧‧‧平行於平坦部之面
圖1係本發明之一實施形態之透明導電性膜之示意性剖面圖。
圖2係顯示元件中之黑色矩陣之示意性俯視圖。
圖3A係示意性表示黑色矩陣之開口部之一例之放大俯視圖。
圖3B係示意性表示黑色矩陣之開口部之另一例之放大俯視圖。
圖4A係示意性表示最表面層之隆起部之剖面形狀之最大徑與黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值之關係的示意性俯視圖。
圖4B係示意性表示最表面層之隆起部之剖面形狀之最大徑與黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值之關係的剖面圖。
圖5係表示最表面層之隆起部之剖面形狀之最大徑之一例的示意圖。
以下參照圖式對本發明之一實施形態進行說明。圖1係示意性地表示本發明之透明導電性膜之一實施形態之剖面圖。於透明導電性膜10中，於作為透明高分子基材1之一主面之第1主面1a側形成有透明導電層3，於透明高分子基材1與透明導電層3之間及作為透明高分子基材1之另一主面之第2主面1b側分別形成有含有粒子5之硬化樹脂層2a、2b(以下，有時將兩者統稱為「硬化樹脂層2」)。進而，於硬化樹脂層2a與透明導電層3之間形成有折射率調整層4。透明導電性膜10中，由於在透明高分子基材1之兩面形成有硬化樹脂層2a、2b，因此於透明高分子基材1之第1主面1a側，透明導電層3成為最表面層，於第2主面1b側，硬化樹脂層2b成為最表面層。
又，硬化樹脂層2a於表面具有基底平坦部21及基底隆起部22。於透明導電性膜10中，使折射率調整層4及透明導電層3之各厚度薄於硬化樹脂層2a之厚度，因此折射率調整層4及透明導電層3以仿照硬化樹脂層2a之表面之方式積層。藉此，作為最表面層之透明導電層3起因於硬化樹脂層2a之基底平坦部21及基底隆起部22而分別具有平坦部31及隆起部32。同樣地，硬化樹脂層2b亦具有平坦部及隆起部。
透明導電層3之隆起部32之高度以平坦部21為基準係大於10 nm，較佳為100nm以上且3μm以下，更佳為200nm以上且2μm以下，進而較佳為300nm以上且1.5μm以下。藉由使隆起部32之高度於上述範圍，可於滿足抗黏連性之同時充分降低眩光並充分抑制霧度之上升。
於透明導電性膜10中，形成有硬化樹脂層2側之最表面層(本實施形態中為透明導電層3及硬化樹脂層2b)之隆起部之緩坡附近之最大徑與顯示元件之黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值滿足特定之關係。以下對該構成進行說明。
黑色矩陣11例如用作對應於液晶顯示元件等中之濾色器之各像素(亞像素(sub pixel))而控制R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)之光之透過的構件，如圖2中代表性所示，係矩陣狀地形成矩形之開口部O1而成之格子狀之構件。再者，顯示元件之像素密度係由開口部O1之尺寸規定。開口部O1具有由2組相對向且平行之兩邊構成之矩形。因此，開口部O1中，作為未鄰接之兩邊存在短邊組及長邊組。開口部O1中，短邊間之距離及長邊間之距離之中，長邊間之距離較短，因此，作為未鄰接之兩邊間之距離之最小值，成為長邊間之距離L1。
圖3A及3B係表示開口部之其他形態之俯視圖。圖3A所示之開口部O2之形狀於俯視下為平行四邊形，作為未鄰接之兩邊間之距離之最小值，成為長邊間之距離L2。又，圖3B所示之開口部O3之形狀於俯視下為2個平行四邊形(圖3B中相互全等)以其短邊相接，整體組合成V字之形狀，此處，由3組相對向之平行之兩邊構成開口部O3。於該情形時，理論上，未鄰接之兩邊之組合存在6組(如圖3B所示，將各邊設為A~F，若考慮到對稱性除去重複，則為A-C間、A-D間、A-E間、B-D間、B-E間、B-F間之6組)，該等中B-F間之距離L3相當於未鄰接之兩邊間之距離之最小值。對其他形態之開口部亦可基於同樣之考慮而求得未鄰接之兩邊間之距離之最小值。
圖4A及B係將透明導電性膜與顯示元件積層時，僅將構成顯示元件之黑色矩陣取出，而將該黑色矩陣與透明導電性膜作為積層體表示之示意圖。圖4A係自黑色矩陣11側俯視該積層體之示意圖，圖4B係圖4A之X-X線剖面圖。透明導電性膜10中，平行於作為最表面層之透明導電層3之平坦部31的面P於與平坦部31相距10nm之位置與隆起部32交叉而形成之剖面形狀C1之最大徑d1小於顯示元件之黑色矩陣11之開口部O1中之未鄰接之兩邊間(此處為長邊間)之距離之最小值L1。再者，為了便於說明，於圖4A中，於開口部O1之內側未圖示隆起部32整體，僅圖示上述剖面形狀C1，又，圖4B中，圖1之透明導電性膜之構成要素中，僅示出透明高分子基材1及透明高分子基材1之第1主面1a側之透明導電層3之表面之輪廓3a。當然，透明高分子基材之第2主面1b側亦設置有硬化樹脂層2b作為最表面層，因此關於該硬化樹脂層2b中之隆起部，與上述同樣之關係亦成立。
隆起部之緩坡之剖面形狀之最大徑只要小於黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值即可，上述最大徑較佳為上述開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值之10~95%，更佳為10~80%。
透明導電性膜10中，最表面層之隆起部之緩坡附近之尺寸與黑色矩陣之開口部之開口尺寸存在特定之關係，因此可賦予抗黏連性，並且於與高精細度之顯示元件之組合中亦可防止眩光。
又，圖4A及4B中，以透明導電層3與黑色矩陣11相對向之方式使兩者積層，但積層形態並不限定於此，亦可為如透明高分子基材1之第2主面1b側之硬化樹脂層2b與黑色矩陣11相對向之積層形態。於任一積層形態中，最表面層之隆起部之剖面形狀之最大徑均小於黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值。
圖5係表示平行於平坦部之面與隆起部交叉而形成之剖面形狀之另一形態之示意圖。圖4A之剖面形狀C1為圓形，與此相對，圖5之剖 面形狀C2為橢圓。該情形時之最大徑d2與橢圓之長徑一致。
透明導電性膜之霧度只要可確保要求之透明性，則並無特別限定，但較佳為5%以下，更佳為4%以下，進而較佳為3%以下。再者，霧度之下限雖然較佳為0%，但由於最表面層之隆起部等之存在，通常大多為0.3%以上。
<透明高分子基材>
作為透明高分子基材1，並無特別限制，可使用具有透明性之各種塑膠膜。例如，作為其材料，可列舉聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚烯系樹脂等聚環烯烴系樹脂，(甲基)丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚偏二氯乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚芳酯系樹脂、聚苯硫醚系樹脂等。其中，尤佳為聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚烯烴系樹脂。
透明高分子基材1之厚度較佳為2~200μm之範圍內，更佳為20~180μm之範圍內。若透明高分子基材1之厚度未達2μm，則有透明高分子基材1之機械強度不足，將膜基材製成捲狀而連續形成透明導電層4之操作變難之情況。另一方面，若厚度超過200μm，則有無法實現透明導電層4之耐擦傷性或作為觸控面板用之打點特性之提高之情況。
可對透明高分子基材1之表面預先實施濺鍍、電暈放電、火焰、紫外線照射、電子束線照射、化學處理、氧化等蝕刻處理或底塗處理，以提高與形成於膜基材上之硬化樹脂層或透明導電層等之密接性。又，於形成硬化樹脂層或透明導電層之前，亦可根據需要藉由溶劑清洗或超音波清洗等將膜基材表面除塵、清潔化。
<硬化樹脂層>
如上所述，硬化樹脂層2於表面具有基底平坦部21與基底隆起部 22。基底隆起部22係起因於硬化樹脂層2所包含之粒子5而形成。基底隆起部22之高度以基底平坦部22為基準係大於10nm，較佳為100nm以上且3μm以下，更佳為200nm以上且2μm以下，進而較佳為300nm以上且1.5μm以下。藉由將基底隆起部22之高度設定於上述範圍，可對最表面層(於圖1之第1主面1a側為透明導電層3，於第2主面1b側為硬化樹脂層2b)賦予特定之隆起部，其結果，可於滿足透明導電性膜10之抗黏連性之同時，充分降低眩光且充分抑制霧度之上升。
硬化樹脂層2之基底平坦部21之厚度並無特別限定，較佳為200nm以上且30μm以下，更佳為500nm以上且10μm以下，進而較佳為800nm以上且5μm以下。若硬化樹脂層之基底平坦部之厚度過小，則存在無法抑制低聚物等低分子量成分自透明高分子基材析出，透明導電性膜或使用其之觸控面板之視認性變差之傾向。另一方面，若硬化樹脂層之基底平坦部之厚度過大，則存在因透明導電層之結晶化時或觸控面板之組裝時之加熱而使透明導電性膜以硬化樹脂層形成面為內側捲曲之傾向。因此，硬化樹脂層之基底平坦部之厚度較大之情形係與抗黏連性或易滑性不同之問題，存在膜之處理性較差之傾向。再者，本說明書中，所謂硬化樹脂層之基底平坦部之厚度係指硬化樹脂層之基底平坦部之平均厚度。
進而，較佳為藉由使硬化樹脂層2之基底平坦部21之厚度小於粒子5之最頻粒徑而可降低霧度並進一步提高透明性。
粒子之最頻粒徑可考慮最表面層之隆起部之尺寸、或與硬化樹脂層2之基底平坦部21之厚度之關係等而適當設定，並無特別限定。再者，就對透明導電性膜充分賦予抗黏連性且充分抑制霧度之上升之觀點而言，粒子之最頻粒徑較佳為500nm以上且30μm以下，更佳為800nm以上且20μm以下，更佳為1μm以上且10μm以下。再者，本說明書中，所謂「最頻粒徑」係指表示粒子分佈之極大值之粒徑，可 藉由使用流動式粒子圖像分析裝置(Sysmex公司製造，製品名「FPIA-3000S」)，於特定條件(鞘液(Sheath liquid)：乙酸乙酯，測定模式：HPF測定，測定方式：總計數(total count))下測定而求出。測定試樣係使用以乙酸乙酯將粒子稀釋成1.0重量%並利用超音波清洗機均勻分散而成者。
粒子為多分散粒子及單分散粒子之任一者均可，但若考慮到賦予隆起部之容易性或防眩光性，則較佳為單分散粒子。於單分散粒子之情形時，粒子之粒徑與最頻粒徑可視為實質上相同。
相對於100重量份樹脂組合物之固形物成分，硬化樹脂層中之粒子之含量較佳為0.01~5重量份，更佳為0.02~1重量份，進而較佳為0.05~0.5重量份。若硬化樹脂層中之粒子之含量較小，則存在難以形成對硬化樹脂層之表面賦予抗黏連性或易滑性所充分之基底隆起部之傾向。另一方面，若粒子之含量過大，則存在起因於由粒子引起之光散射而使透明導電性膜之霧度變高、視認性降低之傾向。又，若粒子之含量過大，則有於硬化樹脂層之形成時(溶液之塗佈時)產生條紋而使視認性受損、或透明導電層之電氣特性變得不均勻之情況。
(樹脂組合物)
作為形成硬化樹脂層2之樹脂組合物，可無特別限制地使用能夠分散粒子、作為硬化樹脂層形成後之皮膜具有充分之強度、且具有透明性者。作為使用之樹脂，可列舉熱硬化型樹脂、熱塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子束硬化型樹脂、二液混合型樹脂等，於該等之中，較佳為可藉由利用紫外線照射之硬化處理，以簡單之加工操作而高效地形成皮膜之紫外線硬化型樹脂。
作為紫外線硬化型樹脂，可列舉聚酯系、丙烯酸系、胺基甲酸酯系、醯胺系、聚矽氧系、環氧系等各種者，包括紫外線硬化型之單體、低聚物、聚合物等。關於較佳使用之紫外線硬化型樹脂，例如可 列舉具有紫外線聚合性之官能基者、尤其是包含具有2個以上、特別是3~6個該官能基之丙烯酸系之單體或低聚物成分者。又，於紫外線硬化型樹脂中調配有紫外線聚合起始劑。
樹脂層之形成材料中，除上述材料以外，亦可使用調平劑、觸變劑、抗靜電劑等添加劑。若使用觸變劑，則對微細凹凸形狀表面之突出粒子之形成有利。作為觸變劑，可列舉0.1μm以下之二氧化矽、雲母等。通常，較佳為相對於100重量份紫外線硬化型樹脂，將該等添加劑之含量設為15重量份以下左右，較佳為設為0.01~15重量份。
(粒子)
作為硬化樹脂層2中所含有之粒子，可無特別限制地使用各種金屬氧化物、玻璃、塑膠等具有透明性者。例如可列舉二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣等無機系粒子，包含聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚胺基甲酸酯、丙烯酸系樹脂、丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯并胍胺、三聚氰胺、聚碳酸酯等各種聚合物之交聯或未交聯之有機系粒子或聚矽氧系粒子等。上述粒子可適當地選擇1種或2種以上使用，較佳為有機系粒子。作為有機系粒子，就折射率之觀點而言，較佳為丙烯酸系樹脂。
(塗佈組合物)
用於形成硬化樹脂層之塗佈組合物包含上述樹脂、粒子及溶劑。又，塗佈組合物可根據需要添加各種添加劑。作為此種添加劑，可列舉抗靜電劑、塑化劑、界面活性劑、抗氧化劑及紫外線吸收劑等常用之添加劑。
塗佈組合物可藉由將上述樹脂及粒子根據需要與溶劑、添加劑、觸媒等混合而製備。塗佈組合物中之溶劑並無特別限定，可考慮使用之樹脂或成為塗裝之基底之部分之材質及組合物之塗裝方法等而適當選擇。作為溶劑之具體例，例如可列舉：甲苯、二甲苯等芳香族 系溶劑；甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮系溶劑；二乙醚、異丙醚、四氫呋喃、二烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇單甲醚、苯甲醚、苯乙醚等醚系溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、乙二醇二乙酸酯等酯系溶劑；二甲基甲醯胺、二乙基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺系溶劑；甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等溶纖劑系溶劑；甲醇、乙醇、丙醇等醇系溶劑；二氯甲烷、氯仿等鹵素系溶劑等。該等溶劑可單獨使用，又，亦可併用2種以上使用。該等溶劑當中，較佳為使用酯系溶劑、醚系溶劑、醇系溶劑及酮系溶劑。
塗佈組合物中，粒子較佳為分散於溶液中。作為使粒子分散於溶液中之方法，可採用將粒子添加至樹脂組合物溶液中並進行混合之方法、或將預先分散於溶劑中之粒子添加至樹脂組合物溶液中之方法等各種公知之方法。
塗佈組合物之固形物成分濃度較佳為1重量%~70重量%，更佳為2重量%~50重量%，最佳為5重量%~40重量%。若固形物成分濃度變得過低，則有於塗佈後之乾燥步驟中硬化樹脂層表面之基底隆起部之不均勻變大、或硬化樹脂層表面之基底隆起部變大之部分之霧度上升的情況。另一方面，若固形物成分濃度變得過大，則有含有成分變得易聚集，其結果，聚集部分可視化而有損透明導電性膜之外觀的情況。
(塗佈及硬化)
硬化樹脂層係藉由於基材上塗佈上述塗佈組合物而形成。塗佈組合物對透明高分子基材1上之塗佈於如圖1所示之本實施形態之情形時係於基材之兩面進行。再者，塗佈組合物之塗佈既可於透明高分子基材1上直接進行，亦可於形成於透明高分子基材1上之底塗層等上進行。 塗佈組合物之塗佈方法可根據塗佈組合物及塗裝步驟之狀況適當選擇，例如可藉由浸塗法、氣刀塗佈法、淋幕式塗佈法、輥塗法、線棒塗佈法、凹版塗佈法、模塗法、或擠出塗佈法等進行塗佈。
將塗佈組合物塗佈後，藉由使塗膜硬化，可形成硬化樹脂層。於樹脂組合物為光硬化性之情形時，可藉由使用發出根據需要之波長之光之光源照射光而進行硬化。作為照射之光，例如可使用曝光量150mJ/cm2以上之光，較佳為使用200mJ/cm2~1000mJ/cm2之光。又，該照射光之波長並無特別限定，例如可使用具有380nm以下之波長之照射光等。再者，光硬化處理時亦可進行加熱。
<透明導電層>
透明導電層3之構成材料並無特別限定，可較佳地使用選自由銦、錫、鋅、鎵、銻、鈦、矽、鋯、鎂、鋁、金、銀、銅、鈀、鎢所組成之群中之至少1種金屬之金屬氧化物。該金屬氧化物中，可根據需要進而含有上述群所示之金屬原子。可較佳地使用例如含有氧化錫之氧化銦(ITO)、含有銻之氧化錫(ATO，Antimony Tin Oxide)等。
透明導電層3之厚度並無特別限制，為了製成其表面電阻為1×103Ω/□以下之具有良好之導電性之連續覆膜，較佳為將厚度設為10nm以上。若膜厚過厚，則會導致透明性降低等，因此較佳為15~35nm，更佳為20~30nm之範圍內。若透明導電層3之厚度未達15nm，則膜表面之電阻變高且難以成為連續覆膜。又，若透明導電層3之厚度超過35nm，則有導致透明性降低等之情況。
透明導電層3之形成方法並無特別限定，可採用先前公知之方法。具體而言，例如可例示真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍著法等乾式製程。又，可根據所需之膜厚採用適當之方法。再者，於如圖1所示，在硬化樹脂層2a形成面側形成透明導電層3之情形時，若透明導電層3係藉由濺鍍法等乾式製程形成，則透明導電層3之表面大體上維 持作為其基底層之硬化樹脂層2a表面之基底平坦部及基底隆起部之形狀。因此，於在硬化樹脂層2a上形成透明導電層3之情形時，亦可對透明導電層3表面較佳地賦予抗黏連性及易滑性。
透明導電層3可根據需要實施加熱退火處理(例如大氣環境下，80~150℃下30~90分鐘左右)而結晶化。藉由使透明導電層結晶化，透明導電層低電阻化，此外透明性及耐久性提高。於透明導電性膜10中，藉由使硬化樹脂層2a之厚度於上述範圍，即便於加熱退火處理時亦可抑制捲曲之產生，處理性優異。
又，透明導電層3亦可藉由蝕刻等而圖案化。例如，靜電電容方式之觸控面板或矩陣式之電阻膜方式之觸控面板所使用之透明導電性膜中，較佳為將透明導電層3圖案化成條紋(stripe)狀。再者，於藉由蝕刻將透明導電層3圖案化之情形時，若先進行透明導電層3之結晶化，則有難以進行利用蝕刻之圖案化之情況。因此，透明導電層3之退火處理較佳為於將透明導電層3圖案化之後進行。
<折射率調整層>
本實施形態之透明導電性膜10中，出於透明導電層之密接性或反射特性之控制等之目的，於硬化樹脂層2a與透明導電層3之間設置有折射率調整層4。折射率調整層既可設置1層，亦可設置2層或其以上。折射率調整層由無機物、有機物、或者無機物與有機物之混合物形成。作為形成折射率調整層之材料，可列舉NaF、Na3AlF6、LiF、MgF2、CaF2、SiO2、LaF3、CeF3、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、ZnO、ZnS、SiOx(x為1.5以上且未達2)等無機物，或丙烯酸系樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂、矽氧烷系聚合物等有機物。尤其是作為有機物，較佳為使用包含三聚氰胺樹脂、醇酸樹脂及有機矽烷縮合物之混合物的熱硬化型樹脂。折射率調整層可使用上述之材料，藉由凹版塗佈法或棒塗法等塗佈法、真空蒸鍍法、濺鍍 法、離子鍍著法等形成。
折射率調整層4之厚度較佳為10nm~200nm，更佳為20nm~150nm，進而較佳為20nm~130nm。若折射率調整層之厚度過小，則難以形成連續覆膜。又，若折射率調整層之厚度過大，則存在透明導電性膜之透明性降低或於折射率調整層易產生裂紋之傾向。又，若折射率調整層以此種奈米級水平(nano order level)之厚度形成，則折射率調整層之透明導電層3側之表面大體上維持作為其基底層之硬化樹脂層2表面之隆起形狀。而且，於透明導電層3之表面亦維持其隆起形狀而形成隆起部32，因此，可製成具有抗黏連性及易滑性之透明導電性膜。
折射率調整層亦可具有平均粒徑為1nm~500nm之奈米微粒子。折射率調整層中之奈米微粒子之含量較佳為0.1重量%~90重量%。折射率調整層所使用之奈米微粒子之平均粒徑較佳為如上所述為1nm~500nm之範圍，更佳為5nm~300nm之範圍。又，折射率調整層中之奈米微粒子之含量更佳為10重量%~80重量%，進而較佳為20重量%~70重量%。藉由於折射率調整層中含有奈米微粒子，可容易地進行折射率調整層自身之折射率之調整。
作為形成奈米微粒子之無機氧化物，例如可列舉氧化矽(二氧化矽)、中空奈米二氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯等之微粒子。該等之中較佳為氧化矽(二氧化矽)、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯之微粒子。該等可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
<透明導電性膜捲繞體>
本實施形態之透明導電性膜10可製成將長條片材捲繞成捲狀而成之透明導電性膜捲繞體。透明導電性膜之長條片材之捲繞體可藉由如下方式形成：使用長條片材之捲狀捲繞體作為透明高分子基材，將 上述硬化樹脂層、透明導電層及折射率調整層等附加之層均利用輥對輥(roll to roll)法形成。於形成此種之捲繞體時，可於透明導電性膜之表面貼合具備弱黏著層之保護膜(隔離膜)後捲繞成捲狀，但本實施形態之透明導電性膜由於改善了滑動性或抗黏連性，因此即便不使用保護膜亦可形成透明導電性膜之長條片材之捲繞體。即，藉由改善滑動性或抗黏連性，處理時對膜表面之損傷產生得到抑制，並且膜之捲取性優異，因此，即便不於表面貼合保護膜亦易獲得將長條片材捲繞成捲狀而成之捲繞體。如此，本實施形態之透明導電性膜可不使用保護膜而形成長條片材之捲繞體，因此於用於其後之觸控面板之形成等中時操作性優異。又，由於無需作為步驟構件之保護膜，因此亦可有助於削減成本或減少廢棄物。
<觸控面板>
透明導電性膜10可適當用於例如靜電電容方式、電阻膜方式等之觸控面板中。
形成觸控面板時，可於透明導電性膜之一個或兩個主面上經由透明之黏著劑層貼合玻璃或高分子膜等其他基材等。例如，可形成於透明導電性膜之未形成透明導電層3側之面經由透明之黏著劑層貼合有透明基體之積層體。透明基體可包含1片基體膜，亦可為2片以上之基體膜之積層體(例如經由透明之黏著劑層積層而成者)。又，亦可於貼合於透明導電性膜之透明基體之外表面設置硬塗層。
作為用於透明導電性膜與基材之貼合之黏著劑層，只要為具有透明性者，則可無特別限制地使用。具體而言，例如可適當選擇以丙烯酸系聚合物、聚矽氧系聚合物、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚乙烯基醚、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、改性聚烯烴、環氧系、氟系、天然橡膠、合成橡膠等橡膠系等之聚合物為基礎聚合物者而使用。尤其是就光學透明性優異、顯示出適度之潤濕性、凝聚性及接著 性等黏著特性，並且耐候性或耐熱性等亦優異之方面而言，可較佳地使用丙烯酸系黏著劑。
將上述本發明之透明導電性膜用於形成觸控面板時，觸控面板形成時之處理性優異。因此，可高生產性地製造出透明性及視認性優異之觸控面板。
<顯示元件>
本實施形態之透明導電性膜可適當地用於例如液晶顯示元件或固態攝像元件等各種顯示元件之透明構件之抗靜電或電磁波遮蔽、液晶調光玻璃、透明加熱器等。本實施形態之透明導電性膜之最表面之隆起部由於與該等顯示元件所包含之黑色矩陣之開口部尺寸具有特定之關係，因此可製成更高精細之顯示元件。
<圖像顯示裝置>
本實施形態之圖像顯示裝置具有圖像顯示元件及上述之觸控面板。圖像顯示元件通常於圖像顯示單元之視認側具備具有黑色矩陣之濾色器，於與視認側相反側具備偏光板。作為圖像顯示單元，可使用液晶單元或有機EL單元等。藉由將本實施形態之觸控面板與各種顯示元件組合使用，可抑制眩光、製作更高精細之圖像顯示裝置(例如液晶觸控面板等)。
[其他實施形態]
圖1所示之實施形態中，透明導電層3僅設置於透明高分子基材1之一方之第1主面1a側，但並不限定於此，亦可設置於另一方之第2主面1b側。於該情形時，若如圖1所示形成硬化樹脂層2b作為基底層，則起因於該硬化樹脂層2b之基底平坦部與基底隆起部，而於設置於第2主面1b側之透明導電層之表面亦形成平坦部與隆起部。
硬化樹脂層之基底隆起部之形成方法除了如圖1般使粒子分散含有於硬化樹脂層中來賦予隆起形狀之方法以外，可採用適當之方式。 例如可列舉於硬化樹脂層上另行塗佈附加硬化樹脂層，於該硬化樹脂層表面藉由利用模具之轉印方式等賦予基底隆起部之方法。又，可列舉如下方法：只要可能，則藉由對上述硬化樹脂層之形成所使用之膜之表面預先利用噴砂或軋紋輥、化學蝕刻等適當之方式進行粗面化處理而對膜表面賦予隆起形狀之方法等，而將形成硬化樹脂層之構件本身之表面形成為基底隆起部。該等基底隆起部之形成方法亦可組合兩種以上之方法，形成為使不同狀態之基底隆起部複合而成之層。上述硬化樹脂層之形成方法之中，就賦予形狀之容易性或抑制霧度之增加等觀點而言，較佳為設置分散含有粒子之硬化樹脂層之方法。
[實施例]
以下，利用實施例對本發明進行詳細說明，但本發明只要不超過其主旨，則不受以下實施例之限定。實施例中，只要並無特別限定，則「份」表示「重量份」。
[實施例1]
準備包含最頻粒徑3.0μm之複數個單分散粒子(積水樹脂公司製造，商品名「SSX105」)及黏合劑樹脂(DIC公司製造，商品名「UNIDIC ELS-888」)且以乙酸乙酯為溶劑之塗佈組合物。接著，使用凹版塗佈機以乾燥後之厚度成為1.0μm之方式於包含厚度100μm(日本ZEON公司製造，商品名「ZEONOR」)之長條基材之單面塗佈塗佈組合物，藉由以80℃加熱1分鐘而使塗膜乾燥。其後，利用高壓水銀燈照射累積光量250mJ/cm2之紫外線，藉此形成硬化樹脂層。關於粒子之添加份數，相對於100份樹脂添加0.07份。再者，硬化樹脂層之基底平坦部之厚度係根據使用分光測量儀(大塚電子製造，商品名「MCPD2000」)於膜之寬度方向對等間隔之5點測定之厚度之平均值求得。
接著，於硬化樹脂層之表面使用凹版塗佈機塗佈折射率調整劑 (JSR公司製造，商品名「OPSTAR KZ6661」)，藉由以60℃加熱1分鐘而使塗膜乾燥。其後，利用高壓水銀燈照射累積光量250mJ/cm2之紫外線實施硬化處理，藉此形成厚度100nm且折射率1.65之折射率調整層。其後，將具有硬化樹脂層及折射率調整層之長條基材投入至捲取式濺鍍裝置，於折射率調整層之表面依序積層作為透明導電體層之厚度27nm之銦-錫氧化物層(於包含98%氬氣與2%氧氣之0.4Pa之環境中，使用包含氧化銦97重量%-氧化錫3重量%之燒結體之濺鍍)及作為金屬層之厚度200nm之銅層。此時，上述之折射率調整層、透明導電層及金屬層係以沿著上述硬化樹脂層之基底平坦部及基底隆起部之方式積層。藉此製作透明導電性膜。
[實施例2]
使用最頻粒徑2.5μm之單分散粒子(日本觸媒公司製造，商品名「SEAHOSTAR KE-P250」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.4份，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[實施例3]
使用最頻粒徑1.8μm之單分散粒子(綜研公司製造，商品名「MX-180TA」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.2份，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[實施例4]
除了於長條基材之兩面形成硬化樹脂層以外，與實施例3同樣地製作透明導電性膜。
[實施例5]
使用最頻粒徑2.0μm之單分散粒子(積水樹脂公司製造，商品名「XX134AA」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.2份，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[實施例6]
使用最頻粒徑1.5μm之單分散粒子(日本觸媒公司製造，商品名「SEAHOSTAR KE-P150」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.4份，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[實施例7]
使用最頻粒徑1.3μm之單分散粒子(綜研公司製造，商品名「SX-130H」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.4份，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[實施例8]
使用最頻粒徑3.5μm之單分散粒子(積水樹脂公司製造，商品名「XX121AA」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.1份，將硬化後之硬化樹脂層之膜厚設為2.0μm，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[比較例1]
使用最頻粒徑5μm之單分散粒子(積水樹脂公司製造，商品名「XX83AA」)作為粒子，且將相對於100份樹脂之添加份數設為0.1份，除此以外，與實施例1同樣地製作透明導電性膜。
[評價]
對於實施例及比較例中獲得之各透明導電性膜，進行下述評價。
(眩光判定)
切取5cm見方之製作之透明導電性膜作為評價樣品。另外分別準備具備形成有矩形之開口部(圖2所示形狀)之黑色矩陣的市售之液晶顯示裝置，載置於水平台上，上述矩形之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值具有如表1所示之值。接著，將評價樣品之評價面(透明導電層側)朝上，載置於顯示裝置之顯示面上。其後，於顯示裝置之顯示面顯示綠色之背景，此時自評價樣品之正上藉由目視判定評價眩 光之有無。無眩光之情形時評價為「○」，有眩光之情形時評價為「×」。將結果示於表1。
(黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值)
對上述眩光判定中液晶顯示裝置之黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值(即，圖2所示開口部之短邊之長度)利用形狀測定雷射顯微鏡(KEYENCE股份有限公司製造，商品名「VK-8500」，倍率：10倍)進行測定。將結果示於表1。
(隆起部之剖面形狀之最大徑之測定)
藉由非接觸式三維表面粗糙度計(Veeco公司製造，商品名「WYKO NT3300」)，於92μm×121μm之視野範圍，以50倍之倍率測定作為上述眩光判定中製作之評價樣品之最表面層的透明導電層側之表面形狀。將獲得之表面形狀資料中之隆起部利用位於距平坦部10nm之高度之平面進行環切，測定此時獲得之剖面形狀之最大徑。再者，對於實施例4之評價樣品，對兩面(透明導電層表面及硬化樹脂層表面)進行測定。將結果示於表1。
(霧度)
以JIS K7136(2000年)之霧度(濁度)為基準，使用霧度計(村上色彩技術研究所公司製造，型號「HM-150」)測定製作之透明導電性膜之霧度。將結果示於表1。
(抗黏連性)
分別以指壓使表面平滑之膜(日本ZEON股份有限公司製造，商品名「ZEONOR FILM ZF-16」)壓接於製作之透明導電性膜之透明導電層之表面，對此時之膜彼此之貼附情況按以下之基準用目視進行確認(檢體數N=10)。將結果示於表1。
<評價基準>
○：未產生貼附。
△：暫時貼附但經過一段時間則膜分離。
×：貼附之膜未復原。
關於實施例中獲得之透明導電性膜，抗黏連性良好，並且即便與超過150ppi之高精細之液晶顯示元件組合亦可抑制眩光。又，所有樣品之霧度均為3以下，透明性亦優異。另一方面，關於比較例中獲得之透明導電性膜，雖然抗黏連性及霧度為良好之結果，但與高精細液晶顯示元件之組合中產生眩光，成為無法對應於高精細之顯示元件之結果。
如上所述，可知實施例1及2之透明導電性膜即便於超過150ppi之高精細之液晶顯示元件亦可抑制眩光，而實施例3~7之透明導電性膜亦可對應於至324ppi之進而高精細之液晶顯示元件。由此可知，對應於與黑色矩陣之開口部之微細化，越縮小最表面層之隆起部之緩坡附近之最大徑，越可對應於高精細之顯示元件。
1‧‧‧透明高分子基材
1a‧‧‧透明高分子基材之第1主面
1b‧‧‧透明高分子基材之第2主面
2a、2b‧‧‧硬化樹脂層
3‧‧‧透明導電層
4‧‧‧折射率調整層
5‧‧‧粒子
10‧‧‧透明導電性膜
21‧‧‧基底平坦部
22‧‧‧基底隆起部
31‧‧‧平坦部
32‧‧‧隆起部

Claims (9)

  1. 一種透明導電性膜，其係具備具有多邊形狀之開口部之黑色矩陣且精細度為150ppi以上之顯示元件用者，且其具備：透明高分子基材、設置於上述透明高分子基材之第1主面側之透明導電層、及設置於上述透明高分子基材與上述透明導電層之間以及上述透明高分子基材之與第1主面相反側之第2主面之至少一者的硬化樹脂層，形成有上述硬化樹脂層側之最表面層於表面具有平坦部與隆起部，上述隆起部之高度距上述平坦部係大於10nm，平行於上述平坦部之面於距離上述平坦部10nm之位置與上述隆起部交叉而形成之剖面形狀之最大徑為4.6μm，且小於上述黑色矩陣之開口部之未鄰接之兩邊間之距離之最小值，上述硬化樹脂層於表面具有基底平坦部與基底隆起部，上述最表面層之平坦部係起因於上述基底平坦部，上述隆起部係起因於上述基底隆起部，上述硬化樹脂層包含粒子，上述基底隆起部係起因於上述粒子而形成，上述硬化樹脂層之基底平坦部之厚度小於上述粒子之最頻粒徑。
  2. 如請求項1之透明導電性膜，其中上述粒子係無機系粒子。
  3. 如請求項1之透明導電性膜，其中上述硬化樹脂層係設置於上述透明高分子基材與上述透明導電層之間，且於上述硬化樹脂層與上述透明導電層之間進而具備折射率調 整層。
  4. 如請求項1之透明導電性膜，其霧度為5%以下。
  5. 如請求項1之透明導電性膜，其進而具備設置於上述透明高分子基材之與第1主面側相反側之第2主面側之透明導電層。
  6. 一種透明導電性膜捲繞體，其係將如請求項1至5中任一項之透明導電性膜之長條片材捲繞成捲狀而成。
  7. 一種觸控面板，其具備如請求項1至5中任一項之透明導電性膜。
  8. 一種顯示元件，其具備如請求項1至5中任一項之透明導電性膜且精細度為150ppi以上。
  9. 一種圖像顯示裝置，其係積層精細度為150ppi以上之顯示元件與如請求項7之觸控面板而成。
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