説明

透明導電性フィルムおよびタッチパネル

【課題】
透明導電膜パターンの視認(骨見え)が十分に抑制された透明導電性フィルムおよびそれを備えたタッチパネルを提供すること。
【解決手段】
屈折率が1.61〜1.70の基材フィルムの片面もしくは両面に、屈折率が1.50〜1.60で基材フィルム片面当たりの光学厚みが(1/4)λである第1層、屈折率が1.61〜1.80である第2層、屈折率が1.50以下である第3層、および屈折率が1.81以上でありパターン化された透明導電膜をこの順に有し、基材フィルム片面当たりの前記第1層の光学厚みと前記第2層の光学厚みの合計が(1/4)λである(但し、λは380〜780nmの範囲)、透明導電性フィルム。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、視認性の良好な透明導電性フィルムおよびそれを備えたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、タッチパネル用途等にポリエステルフィルム等の基材フィルム上に透明導電膜を設けた透明導電性フィルムが用いられている。透明導電膜としては酸化インジウム錫(ITO)等の金属酸化物の薄膜が一般的に用いられており、基材フィルム上にスパッタリング法や真空蒸着によって積層されている。
【0003】
タッチパネルの動作方式として、抵抗膜式が主流であるが、近年、静電容量式が急速に拡大している。抵抗膜式タッチパネルに用いられる透明導電性フィルムは、一般的にパターン化されていない透明導電膜(基材上を一面に覆う透明導電性膜)で構成されている。一方、静電容量式タッチパネルには、通常、パターン化された透明導電膜が積層された透明導電性フィルムが用いられている。
【0004】
静電容量式タッチパネルに用いられる透明導電性フィルムは、通常、フォトリソエッチング等によって透明導電膜がパターン化されており、平面視上透明導電膜のパターン部と非パターン部が存在する。
【0005】
このような透明導電膜がパターン化された透明導電性フィルムを用いた静電容量式タッチパネルは、透明導電膜のパターン部が視認される、いわゆる「骨見え」という現象が問題となっている。この「骨見え」現象は表示装置としての品質を低下させる。
【0006】
透明導電膜パターンの骨見えを抑制することが提案されている(例えば特許文献1〜6)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2011−84075号公報
【特許文献2】特開2010−228295号公報
【特許文献3】特開2009−76432号公報
【特許文献4】特開2006−301510号公報
【特許文献5】特許第4661995号公報
【特許文献6】特許第4364938号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1〜6に開示されている技術では、透明導電膜パターンの骨見えの抑制効果が十分に満足するまでに至らない。特に、静電容量式のタッチパネルにおいては、透明導電膜が光の入射表面側に用いられているため、上記の骨見え現象は表示装置としての品質を低下させることから、更なる改善が求められている。
【0009】
従って、本発明の目的は、透明導電膜パターンの視認(骨見え)が十分に抑制された透明導電性フィルムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、透明導電膜パターンの視認(骨見え)が十分に抑制された透明導電性フィルムを備えたタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を達成できる本発明の透明導電性フィルムは、屈折率が1.61〜1.70の基材フィルムの片面もしくは両面に、屈折率が1.50〜1.60で基材フィルム片面当たりの光学厚みが(1/4)λである第1層、屈折率が1.61〜1.80である第2層、屈折率が1.50以下である第3層、および屈折率が1.81以上でありパターン化された透明導電膜をこの順に有し、基材フィルム片面当たりの前記第2層の光学厚みと前記第3層の光学厚みの合計が(1/4)λの透明導電性フィルムである。
但し、λは380〜780nmである。
【0011】
また、本発明のタッチパネルは、本発明の透明導線性フィルムを備えたタッチパネルである。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、骨見え現象が十分に抑制された透明導電性フィルムを提供することができる。本発明の透明導電性フィルムは、タッチパネルに好適に用いられ、特に静電容量式のタッチパネルに好適に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の透明導電性フィルムは、基材フィルムの片面もしくは両面に第1層、第2層、第3層、および透明導電膜がこの順に設けられている。
【0014】
本発明において、第1層、第2層、第3層、透明導電膜、及び必要に応じて設けられるSiO膜やハードコート層は、基材フィルムの片面にのみ設けられる態様、および両面に設けられる態様が含まれる。
【0015】
以下、本発明の透明導電性フィルムを構成するそれぞれの構成要素について詳細に説明する。
【0016】
[基材フィルム]
本発明の基材フィルムは、その屈折率(nf)が1.61〜1.70である。このような基材フィルムとしては、ポリエステルフィルムが好ましく用いられ、特にポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく用いられる。
【0017】
基材フィルムの屈折率(nf)は、1.62〜1.69の範囲が好ましく、1.63〜1.68の範囲がさらに好ましく、1.64〜1.67の範囲が特に好ましい。
【0018】
基材フィルムの厚みは、20〜300μmの範囲が適当であり、50〜250μmの範囲が好ましく、50〜200μmの範囲がより好ましい。
【0019】
[第1層]
本発明の第1層は、その屈折率(n1)が1.50〜1.60の範囲である。第1層の屈折率(n1)は、1.51〜1.60の範囲が好ましく、1.52〜1.59の範囲がより好ましく、1.55〜1.59の範囲が特に好ましい。
【0020】
第1層の基材フィルム片面当たりの光学厚みは、(1/4)λを満足することが重要である。ここで、基材フィルム片面当たりの光学厚みは、第1層の屈折率(n1)と基材フィルム片面当たりの厚み(d1)との積であり、λは可視光領域の波長範囲である380〜780nmを意味する。第1層の厚み(d1)の単位はnmである。本発明において、光学厚みの単位はnmで小数点以下を四捨五入した値である。
【0021】
すなわち、第1層の光学厚みは以下の関係式1を満足する必要がある。
(380nm/4)≦(n1×d1)≦(780nm/4)
95nm≦(n1×d1)≦195nm ・・・(式1)
つまり、第1層の屈折率が1.50の場合、厚みd1は63〜130nmの範囲となり、第1層の屈折率が1.60の場合、厚みd1は59〜122nmの範囲となる。
【0022】
さらに、λの範囲は450〜650nmであることが好ましい。つまり、第1層の光学厚みは以下の関係式2を満足することが好ましい。
(450nm/4)≦(n1×d1)≦(650nm/4)
113nm≦(n1×d1)≦163nm ・・・(式2)。
【0023】
またさらに、λの範囲は500〜600nmであることがさらに好ましい。つまり、第1層の光学厚みは以下の関係式3を満足することがさらに好ましい。
(500nm/4)≦(n1×d1)≦(600nm/4)
125nm≦(n1×d1)≦150nm ・・・(式3)。
【0024】
第1層は、樹脂を主成分とする層であることが好ましい。すなわち、第1層の固形分総量100質量%に対して樹脂を50質量%以上含むことが好ましく、60質量%以上含むことがより好ましく、70質量%以上含むことが特に好ましく、80質量%以上含むことが最も好ましい。上限は99質量%以下が好ましく、98質量%以下がより好ましく、特に95質量%以下が好ましい。
【0025】
このような樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂が好ましく用いられる。これらの樹脂の中でもポリエステル樹脂が好ましく、さらに分子中にナフタレン環を有するポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
【0026】
第1層は、後述する易接着機能を第1層に付与するという観点から、架橋剤を含有することが好ましい。このような架橋剤としては、メラミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤が挙げられる。これらの中でも、メラミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤が好ましく用いられる。
【0027】
第1層における架橋剤の含有量は、第1層の固形分総量100質量%に対して、1〜40質量%の範囲が好ましく、3〜35質量%の範囲がより好ましく、5〜30質量%の範囲が特に好ましい。
【0028】
第1層は、さらに易滑性や耐ブロッキング性の向上のために、有機あるいは無機の粒子を含有することが好ましい。このような粒子としては特に限定されないが、例えばコロイダルシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、カーボンブラック、ゼオライト粒子などの無機粒子や、アクリル粒子、シリコーン粒子、ポリイミド粒子、テフロン(登録商標)粒子、架橋ポリエステル粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋重合体粒子、コアシェル粒子などの有機粒子が挙げられる。これらの粒子の中でも、コロイダルシリカが好ましく用いられる。
【0029】
第1層における粒子の含有量は、第1層の固形分総量100質量%に対して0.05〜8質量%の範囲が好ましく、0.1〜5質量%の範囲がより好ましい。
【0030】
第1層は易接着層としての機能を有していることが好ましい。つまり、第1層は、基材フィルムと第1層より上方の層(例えば第2層、第3層、および透明導電膜)との密着性(接着性)を強化するための易接着層としての役目を有していることが好ましい。従って、第1層は基材フィルム上に直接に設けられていることが好ましい。
【0031】
第1層は、基材フィルム上にウェットコーティング法により積層されていることが好ましい。特に第1層を基材フィルムの製造工程内で積層する、いわゆる「インラインコーティング法」で積層されていることが好ましい。基材フィルム上に第1層を塗布する際には、塗布性や密着性を向上させるための予備処理として、基材フィルム表面にコロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理等を施しておくことが好ましい。
【0032】
上記のウェットコーティング法としては、例えばリバースコート法、スプレーコート法、バーコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、ダイコート法、スピンコート法、エクストルージョンコート法等の塗布方法を用いることができる。
【0033】
上述のインラインコーティング法について、基材フィルムとしてポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略す)フィルムを用いた態様について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0034】
PETフィルムの原料である極限粘度0.5〜0.8dl/gのPETペレットを真空乾燥する。真空乾燥したペレットを押し出し機に供給し260〜300℃で溶融する。溶融したPETポリマーをT字型口金よりシート状に押し出し、静電印加キャスト法を用いて表面温度10〜60℃の鏡面キャスティングドラムに巻き付けて、冷却固化して未延伸PETフィルムを作製する。この未延伸PETフィルムを70〜100℃に加熱されたロール間で縦方向(フィルムの進行方向を指し「長手方向」ともいう)に2.5〜5倍延伸する。この延伸で得られた一軸延伸PETフィルムの少なくとも片面に空気中でコロナ放電処理を施し、その表面の濡れ張力を47mN/m以上にする。その処理面に第1層の塗布液を塗布する。
【0035】
次に、塗布液が塗布された一軸延伸PETフィルムをクリップで把持して乾燥ゾーンに導き、一軸延伸PETフィルムのTg未満の温度で乾燥する。引き続きTg以上の温度に上げ、再度Tg近傍の温度でフィルムを乾燥する。引き続き連続的に70〜150℃の加熱ゾーンでフィルムを横方向(フィルムの進行方向とは直交する方向を指し「幅方向」ともいう)に2.5〜5倍延伸する。引き続き180〜240℃の加熱ゾーンでフィルムに5〜40秒間熱処理を施し、結晶配向の完了したPETフィルムに第1層が積層されたPETフィルムが得られる。尚、上記熱処理中に必要に応じて3〜12%の弛緩処理を施してもよい。二軸延伸は縦、横逐次延伸あるいは同時二軸延伸のいずれでもよく、また縦、横延伸後、縦、横いずれかの方向に再延伸してもよい。
【0036】
[第2層]
第2層は、その屈折率(n2)が1.61〜1.80である。第2層の屈折率(n2)は、1.63〜1.79の範囲が好ましく、1.65〜1.78の範囲がより好ましく、1.65〜1.75の範囲が特に好ましい。
【0037】
第2層の基材フィルム片面当たりの厚み(d2)は、20nm以上が好ましく、25nm以上がより好ましく、30nm以上が特に好ましい。上限は80nm以下が好ましく、70nm以下がより好ましく、60nm以下が特に好ましく、50nm以下が最も好ましい。
【0038】
第2層は、樹脂と金属酸化物を含む層、高屈折率樹脂を含む層、もしくは金属酸化物と高屈折率樹脂を含む層であることが好ましく、特に樹脂と金属酸化物を含む層であることが好ましい。
【0039】
さらに第2層は、樹脂と金属酸化物を含む組成物、高屈折率樹脂を含む組成物、もしくは金属酸化物と高屈折率樹脂を含む組成物をウェットコーティング法により塗布し、硬化させた層であることが好ましい。特に、樹脂と金属酸化物を含む組成物をウェットコーティング法により塗布し、硬化させた層であることが好ましい。ウェットコーティング法としては前述の塗布方法を用いることができる。
【0040】
以下、樹脂と金属酸化物を含む層を形成するための組成物について説明する。
【0041】
樹脂成分としては、熱硬化性樹脂あるいは活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましく、特に活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。
【0042】
このような活性エネルギー線硬化性樹脂は、紫外線や電子線等の活性エネルギー線で硬化する樹脂であり、分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有するモノマーやオリゴマーが好ましく用いられる。ここで、エチレン性不飽和基としては、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、アリル基等が挙げられる。
【0043】
上記モノマーの例としては、メチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシ(メタ)アクリレート等の単官能アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサ(メタ)トリアクリレート、トリメチロールプロパン(メタ)アクリル酸安息香酸エステル、トリメチロールプロパン安息香酸エステル等の多官能アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレートヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートヘキサメチレンジイソシアネート等のウレタンアクリレート等を挙げることができる。
【0044】
上記オリゴマーの例としては、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、アルキット(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0045】
上記した、モノマーやオリゴマーは、単独もしくは複数混合して使用してもよいが、3官能以上の多官能モノマーや多官能オリゴマーを用いることが好ましい。
【0046】
金属酸化物としては、屈折率が1.65以上の金属酸化物微粒子が好ましく、特に屈折率が1.7〜2.8の金属酸化物微粒子が好ましく用いられる。このような金属酸化物微粒子としては、チタン、ジルコニウム、亜鉛、錫、アンチモン、セリウム、鉄、インジウム等の金属酸化物粒子が挙げられる。金属酸化物微粒子の具体例としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化鉄、アンチモン酸亜鉛、酸化錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、リンドープ酸化錫、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、フッ素ドープ酸化錫等が挙げられ、これらの金属酸化物微粒子は単独で用いてもよいし、複数併用してもよい。上記金属酸化物微粒子の中でも、特に酸化チタンおよび酸化ジルコニウムが、透明性を低下させずに第2層の屈折率を高めることができるので好ましい。
【0047】
組成物における金属酸化物の含有量は、組成物の固形分総量100質量%に対して30質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上が特に好ましく、55質量%以上が最も好ましい。上限は95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下が特に好ましい。
【0048】
組成物における樹脂成分と金属酸化物との含有比率は、樹脂成分100質量部に対して金属酸化物を50〜900質量部の範囲で含むことが好ましく、100〜800質量部の範囲で含むことがさらに好ましい。
【0049】
組成物は、光重合開始剤を含むことが好ましい。このような光重合開始剤の具体例としては、例えばアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、メチルベンゾイルフォルメート、p−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントンなどの硫黄化合物などを用いることができる。これらの光重合開始剤は単独で使用してもよいし、2種以上組み合せて用いてもよい。
【0050】
上記光重合開始剤の含有量は、組成物の固形分総量100質量%に対して0.1〜10質量%の範囲が適当であり、0.5〜8質量%の範囲が好ましい。
【0051】
高屈折率樹脂を含む層を形成するための組成物について説明する。
【0052】
高屈折率樹脂としては、フッ素以外のハロゲン原子を含む樹脂(例えば臭素原子を含む樹脂、塩素原子を含む樹脂、ヨウ素原子を含む樹脂)、硫黄原子を含む樹脂、窒素原子を含む樹脂、燐原子を含む樹脂、芳香族環を含む樹脂(例えばフルオレン骨格を含む樹脂、フェニル基を含む樹脂等)が挙げられる。これらの樹脂は透明性を有するものであればよく、公知または市販のものを使用することができ、また他の樹脂との併用も可能である。
【0053】
フッ素以外のハロゲン原子、例えば臭素原子、塩素原子を含む樹脂としては、臭素化アクリル樹脂、臭素化ウレタン樹脂、臭素化ポリエステル樹脂、臭素化ポリエーテル樹脂、臭素化エポキシ樹脂、臭素化スピロアセタール樹脂、臭素化ポリブタジエン樹脂、臭素化ポリチオールポリエン樹脂、塩素化アクリル樹脂、塩素化ウレタン樹脂、塩素化ポリエステル樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂、塩素化エポキシ樹脂等を用いることができる。臭素原子を含む樹脂の原料成分としては、例えばアクリレートのフェニル基のオルト・パラ位をブロモ化した化合物を用いることができる。これは、市販品としては例えば第一工業製薬社製のBR−42を用いることができる。その他の市販品としては第一工業製薬社製のBR−42M、BR−30M、BR−31等、ダイセル・サイテック社製のRDX51027等を用いることができる。また塩素原子を含む樹脂としては、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレートのベンジルクロライド塩などを用いることができ、これらを2種以上混合して用いてもよい。
【0054】
硫黄原子を含む樹脂としては、例えばS,S’−エチレンビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−(チオジエチレン)ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[チオビス(ジエチレンスルフィド)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−(オキシジエチレン)ビス(チオ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。ここでチオ(メタ)アクリレートとはチオメタクリレートおよびチオアクリレートを示す。
これらの中でもS,S’−エチレンビス(チオメタクリレート)、S,S’−(チオジエチレン)ビス(チオメタクリレート)が好適に用いられる。S,S’−エチレンビス(チオメタクリレート)は、1,2−エタンジチオールとアルカリ金属化合物とを反応させて得られる1,2−エタンジチオールのアルカリ金属塩とメタクリロイルクロリドとを非極性有機溶媒中で反応させる方法等により製造することができる。またS,S’−(チオジエチレン)ビス(チオメタクリレート)は日本触媒社製の商品名S2EGとして市販されているものを用いることができる。
【0055】
また硫黄原子と芳香族環を含む樹脂としては、例えばS,S’−(チオジ−p−フェニレン)ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−クロロベンゼン)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3,5−ジクロロベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−ブロモベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3,5−ジブロモベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−メチルベンゼン)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3,5−ジメチルベンゼン)](チオ(メタ)アクリレート)、S,S’−[4,4’−チオビス(3−メチルベンゼン)]ビス(チオ(メタ)アクリレート)等を用いることができる。これらの中でもS,S’−(チオジ−p−フェニレン)ビス(チオメタクリレート)(住友精化社製MPSMA)が好適に用いられるが、これは4,4’−チオジベンゼンチオールとアルカリ金属化合物とを反応させて得られる4,4’−チオジベンゼンチオールのアルカリ金属塩とメタクリロイルクロリドとを非極性有機溶媒中で反応させる方法等により製造することができる。
【0056】
芳香族環を含む樹脂としては、9,9−ビスフェノキシフルオレン骨格を有するアクリル樹脂、ビフェニル基を有するアクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。例えば新中村化学社製9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン(NKエステルA−BPEF)、o−フェニルフェノールグリシジルエーテルアクリレート(NKエステル401P)、ヒドロキシエチル化o−フェニルフェノールアクリレート(NKエステルA−LEN−10)、JFEケミカル社製9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(BCF)、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(BPEF)、大阪ガスケミカル社製ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル(BPFG)、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル(BPEFG)、ビスフェノキシエタノールフルオレンジアクリレート(BPEF−A)、オグソールPGシリーズ、オグソールEGシリーズ、オグソールEAシリーズ、オグソールEA−Fシリーズ、長瀬産業社製オンコートEXシリーズ、共栄社化学社製HIC−Gシリーズ、ADEKA社製RF(X)シリーズ等を用いることができる。
【0057】
高屈折率樹脂としては、上記で例示したように、アクリル基やエポキシ基等の重合性基を含む重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであることがより好ましい。
【0058】
組成物は、高屈折率樹脂に加えて、前述の樹脂と金属酸化物を含む層を形成するための組成物に用いられる樹脂成分(好ましくは活性エネルギー線硬化性樹脂)を含むことが好ましい。この樹脂成分の含有量は、高屈折率樹脂100質量部に対して、5〜50質量部の範囲が好ましく、10〜40質量部の範囲が好ましい。
【0059】
組成物における高屈折率樹脂の含有量は、組成物の固形分総量100質量%に対して50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、特に70質量%以上が好ましい。上限は95質量%以下が好ましく、90質量%以下が好ましい。
【0060】
組成物はさらに、光重合開始剤を含有することが好ましく、その含有量は組成物の固形分総量100質量%に対して0.1〜10質量%の範囲が適当であり、0.5〜8質量%の範囲が好ましい。
【0061】
次に、金属酸化物と高屈折率樹脂を含む層を形成するための組成物について説明する。この組成物は、前述の金属酸化物と高屈折率樹脂を組み合わせて使用するものである。金属酸化物と高屈折率樹脂の含有比率(質量比)は、金属酸化物:高屈折率樹脂=9:1〜1:9の範囲が好ましく、8:2〜2:8の範囲がより好ましく、特に7:3〜3:7の範囲が好ましい。
【0062】
この組成物は、さらに、前述の樹脂と金属酸化物を含む層を形成するための組成物に用いられる樹脂成分(好ましくは活性エネルギー線硬化性樹脂)を含むことが好ましい。この樹脂成分の含有量は、組成物の固形分総量100質量%に対して、5〜50質量%の範囲が好ましく、10〜40質量%の範囲がより好ましく、特に20〜40質量%の範囲が好ましい。
【0063】
組成物はさらに、光重合開始剤を含有することが好ましく、その含有量は組成物の固形分総量100質量%に対して0.1〜10質量%の範囲が適当であり、0.5〜8質量%の範囲が好ましい。
【0064】
[第3層]
第3層は、その屈折率(n3)が1.50以下である。第3層の屈折率(n3)は、1.46以下が好ましく、1.40以下がより好ましく、1.38以下が特に好ましい。下限は1.25以上が好ましく、1.30以上がより好ましい。
【0065】
第3層の基材フィルム片面当たりの厚み(d3)は、5〜50nmの範囲が好ましく、10〜40nmの範囲がより好ましい。
【0066】
第3層は、熱硬化性あるいは活性エネルギー線硬化性の組成物をウェットコーティング法により塗布し、硬化させた層であることが好ましい。ウェットコーティング法としては前述の塗布方法を用いることができる。
【0067】
熱硬化性組成物としては、例えばシリカ系微粒子と結合してなるシロキサンポリマーを主成分とする組成物が挙げられる。このような組成物は、詳細には、シリカ系微粒子のシリカ成分とマトリックスのシロキサンポリマーが反応して均質化したものであり、シリカ系微粒子と結合してなるシロキサンポリマーは、該シリカ系微粒子の存在下、多官能性シラン化合物を溶剤中、酸触媒により、公知の加水分解反応によって、一旦シラノール化合物を形成し、公知の縮合反応を利用することによって得ることができる。
【0068】
活性エネルギー線硬化性組成物としては、例えば、紫外線や電子線等の活性エネルギー線によって硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂と、低屈折率材料として低屈折率無機粒子および/または含フッ素化合物とを含む組成物が挙げられる。
【0069】
第3層は厚み(d3)が50nm以下の薄膜とすることが好ましく、このような薄膜をウェットコーティング法によって均一に精度良く塗工形成するという観点から、活性エネルギー線硬化性組成物としては活性エネルギー線硬化性樹脂と含フッ素化合物とを含む組成物が好ましく用いられる。この組成物は、活性エネルギー線硬化性樹脂の全部もしくは一部として、後述する含フッ素モノマーおよび/または含フッ素オリゴマーを用いることができる。
【0070】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、前述の第2層に用いられるものと同様のもの(分子中に少なくとも1個のエチレン性不飽和基を有するモノマーやオリゴマー)が用いられるので、ここでの説明は省略する。また、活性エネルギー線硬化性樹脂と併せて用いることができる光重合開始剤も、前述の第2層に用いられるものと同様のものが用いられるので、ここでの説明は省略する。
【0071】
活性エネルギー線硬化性組成物において、活性エネルギー線硬化性樹脂の含有量は組成物の固形分総量100質量%に対して5〜90質量%の範囲が適用であり、5〜80質量%の範囲が好ましく、10〜70質量%の範囲がより好ましい。
【0072】
低屈折率無機粒子としては、シリカやフッ化マグネシウム等の無機粒子が好ましい。さらにこれらの無機粒子は中空状や多孔質のものが好ましい。上記無機粒子の屈折率は1.2〜1.35の範囲がより好ましい。
【0073】
活性エネルギー線硬化性組成物において、低屈折率無機粒子の含有量は組成物の固形分総量100質量%に対して20〜80質量%の範囲が好ましく、30〜70質量%の範囲がより好ましい。
【0074】
含フッ素化合物としては、含フッ素モノマー、含フッ素オリゴマー、含フッ素高分子化合物が挙げられる。ここで、含フッ素モノマー、含フッ素オリゴマーは、分子中にエチレン性不飽和基とフッ素原子とを有するモノマーやオリゴマーである。
【0075】
含フッ素モノマー、含フッ素オリゴマーとしては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチル(メタ)アクリレート、βー(パーフロロオクチル)エチル(メタ)アクリレートなどのフッ素含有(メタ)アクリル酸エステル類、 ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,2−トリフルオロエチルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,5,5,5−ノナフルオロペンチルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6−ウンデカフルオロヘキシルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7−トリデカフルオロヘプチルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロオクチルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチルエチレングリコール、ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9−ヘプタデカフルオロノニルエチレングリコールなどのジ−(α−フルオロアクリル酸)フルオロアルキルエステル類が挙げられる。
【0076】
含フッ素高分子化合物としては、例えば、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体が挙げられる。含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(大阪有機化学製)やM−2020(ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等である。架橋性基付与のためのモノマーとしてはグリシジルメタクリレートのように分子内にあらかじめ架橋性官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーの他、カルボキシル基やヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基等を有する(メタ)アクリレートモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート等)が挙げられる。
【0077】
活性エネルギー線硬化性組成物において、含フッ素化合物の含有量は組成物の固形分総量100質量%に対して、30質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上が特に好ましい。上限は100質量%以下が好ましく、99質量%以下がより好ましく、98質量%以下が特に好ましい。
【0078】
[第2層の光学厚みと第3層の光学厚みの合計]
基材フィルム片面当たりの第2層の光学厚みと第3層の光学厚みの合計は、(1/4)λを満足することが重要である。光学厚みは前述したように屈折率と厚みの積であり、λについても前述したように可視光領域の波長範囲である380〜780nmである。厚みの単位はnmである。
【0079】
すなわち、第2層の光学厚みと第3層の光学厚みの合計は以下の関係式4を満足する必要がある。
(380nm/4)≦(n2×d2)+(n3×d3)≦(780nm/4)
95nm≦(n2×d2)+(n3×d3)≦195nm ・・・(式4)。
【0080】
つまり、第2層の光学厚み(n2×d2)と第3層の光学厚み(n3×d3)との合計は、95nm以上195nm以下であることが必要である。
【0081】
さらに、第2層の光学厚みと第3層の光学厚みの合計は95〜163nmの範囲が好ましく、95〜150nmの範囲がより好ましく、100〜140nmの範囲が特に好ましい。
【0082】
[第2層と第3層の形成方法]
第2層と第3層をウェットコーティング法により塗布し積層する方法について説明する。
【0083】
第2層と第3層は、それぞれ1層ずつウェットコーティング法により塗布して積層してもよいし、ウェットコーティング法により同時に積層塗布してもよいし、あるいは1つの塗布液を1回ウェットコーティング法により塗布した後層分離させて形成してもよい。
【0084】
1層ずつウェットコーティング法により塗布して積層する方法は、第2層をウェットコーティングし、必要に応じて乾燥および硬化させて形成した後、第3層をウェットコーティングし、必要に応じて乾燥および硬化させて形成する方法である。第2層と第3層の形成は、別々の工程で行ってもよいし、1つの工程で連続的に行ってもよい。
【0085】
ウェットコーティング法により同時に積層塗布する方法は、同時に積層塗布が可能なコーティング方法、例えば、多層スロットダイコーター、多層スライドビードコーター、エクストルージョン型ダイコーター等を用いて第2層と第3層を同時に積層塗布し、必要に応じて乾燥および硬化性させる方法である。
【0086】
1つの塗布液を1回ウェットコーティング法により塗布した後層分離させて形成する方法は、例えば、特開2008−7414号公報、特開2008−7415号公報、特開2009−58954号公報、特開2009−75576号公報、特開2009−198748号公報、特開2010−39417号公報、特開2010−196043号公報、特開2010−215746号公報等に記載されており、これらの方法を参照して用いることができる。
【0087】
[透明導電膜]
透明導電膜の材料としては、タッチパネルの電極に用いられる公知の材料を用いることができる。例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、ITO(酸化インジウム錫)、ATO(酸化アンチモン錫)等の金属酸化物が挙げられる。これらの中でもITOが好ましく用いられる。
【0088】
透明導電膜の厚みは、例えば表面抵抗値を10Ω/□以下の良好な導電性を確保するという観点から、10nm以上が好ましく、15nm以上がより好ましく、20nm以上が特に好ましい。一方、透明導電膜の厚みが大きくなりすぎると骨見え現象の抑制効果が小さくなること、および透明性が低下するという不都合が生じることがあるので、透明導電膜の厚みの上限は、60nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましく、40nm以下が特に好ましい。
【0089】
透明導電膜の屈折率(nt)は1.81以上である。さらに透明導電膜の屈折率(nt)は1.85以上が好ましく、1.90以上がより好ましい。上限は2.20以下が好ましく、2.10以下がより好ましい。
【0090】
透明導電膜の形成方法としては特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。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用いることができる。
【0091】
本発明の透明導電膜はパターン化されている。例えば、上記のようにして製膜した透明導電膜をパターン化する。パターン化は、透明導電性フィルムが適用される用途に応じて、各種のパターンを形成することができる。なお、透明導電膜のパターン化により、パターン部と非パターン部が形成されるが、パターン部の形状としては、例えば、ストライプ状、格子状等が挙げられる。
【0092】
透明導電膜のパターン化は、一般的にはエッチングによって行われる。例えば、透明導電膜上にパターン状のエッチングレジスト膜を、フォトリソグラフィ法、レーザー露光法、あるいは印刷法により形成した後エッチン処理することにより、透明導電膜がパターン化される。
【0093】
エッチング液としては、従来公知のものが用いられる。例えば、塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸、酢酸等の有機酸、およびこれらの混合物、ならびにそれらの水溶液が用いられる。
【0094】
[SiO膜]
本発明において、第3層と透明導電膜との間にSiO膜を設けることが好ましい。このようなSiO膜は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法等のドライプロセスを用いて積層する方法、あるいはシリカゾル等をウェットコーティング法により塗布し積層する方法などにより形成することができる。これらの中でも、ドライプロセス法が好ましい。
【0095】
SiO膜の屈折率(ns)は、1.43〜1.50の範囲が好ましく、1.45〜1.49の範囲がより好ましい。
【0096】
SiO膜の基材フィルム片面当たりの厚み(ds)は5〜60nmの範囲が好ましく、10〜50nmの範囲がより好ましく、10〜40nmの範囲が特に好ましい。
【0097】
SiO膜を設ける場合、基材フィルム片面当たりの第2層の光学厚み、第3層の光学厚みおよびSiO膜の光学厚みの合計が、(1/4)λを満足することが好ましい。光学厚みは前述したように屈折率と厚みの積であり、λについても前述したように可視光領域の波長範囲である380〜780nmである。厚みの単位はnmである。
【0098】
すなわち、第2層の光学厚み、第3層の光学厚みおよびSiO膜の光学厚みの合計は以下の関係式5を満足することが好ましい。
(380nm/4)≦(n2×d2)+(n3×d3)+(ns×ds)≦(780nm/4)
95nm≦(n2×d2)+(n3×d3)+(ns×ds)≦195nm ・・・(式5)。
【0099】
さらに、λの範囲は450〜650nmであることが好ましい。つまり、光学厚みの合計は以下の関係式6を満足することがさらに好ましい。
(450nm/4)≦(n2×d2)+(n3×d3)+(ns×ds)≦(650nm/4)
113nm≦(n2×d2)+(n3×d3)+(ns×ds)≦163nm ・・・(式6)。
【0100】
またさらに、λの範囲は500〜600nmであることがさらに好ましい。つまり、光学厚みの合計は以下の関係式7を満足することが特に好ましい。
(500nm/4)≦(n2×d2)+(n3×d3)+(ns×ds)≦(600nm/4)
125nm≦(n2×d2)+(n3×d3)+(ns×ds)≦150nm ・・・(式7)。
【0101】
第3層と透明導電膜との間にSiO膜を設けることにより、透明導電膜の密着性が向上し、さらにSiO膜の光学厚みを上記の範囲にすることにより、骨見え現象を抑制することができる。
【0102】
[ハードコート層]
本発明において、第1層と第2層の間にハードコート層を設けることができる。ハードコート層の厚みは0.5μm以上が好ましく、1μm以上がより好ましい。厚みの上限は10μm以下が好ましく、8μm以下がより好ましく、さらに5μm以下が好ましく、3μm以下が特に好ましい。
【0103】
第1層と第2層の間にハードコート層を設ける場合、ハードコート層の屈折率(nh)と第1層の屈折率(n1)と基材フィルムの屈折率(nf)は、nf>n1>nhが好ましい。特に、基材フィルムと第1層の屈折率差(nf−n1)および第1層とハードコート層の屈折率差(n1−nh)は、それぞれ0.1以下が好ましく、0.09以下がより好ましく、0.08以下が特に好ましい。下限は0.03以上が好ましく、0.04以上がより好ましい。これによって、透明導電性フィルムの反射色ムラを軽減することができる。
【0104】
本発明において、基材フィルムの片面にのみ、第1層、第2層、第3層、透明導電膜、及び必要に応じてSiO膜やハードコート層を設ける場合は、反対面にハードコート層を設けることが好ましい。これにより、基材フィルムからのオリゴマーの析出を抑制することができる。この場合、透明導電性フィルムの反射色ムラを軽減するという観点から、基材フィルムとハードコート層との間に、上記の屈折率の関係を満足するように第1層を設けることが好ましい。
【0105】
本発明においてさらに好ましくは、基材フィルムの両面に第1層とハードコート層をこの順に設け、両面ともそれぞれ、基材フィルムの屈折率(nf)、第1層の屈折率(n1)およびハードコート層の屈折率(nh)が上記の関係を満足することが好ましい。この態様としては以下の(1)、(2)の構成が挙げられる。尚、下記構成例において、透明導電膜はパターン化された透明導電膜であり、透明導電膜以外の他の層はパターン化されていない。
(1)ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
(2)透明導電膜/第3層/第2層/ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
ハードコート層の屈折率(nh)は、1.46〜1.55の範囲が適当であり、1.48〜1.54の範囲が好ましく、1.50〜1.53の範囲がより好ましい。
【0106】
また、上記ハードコート層は、着色染料もしくは着色顔料を含有させることにより、着色することができる。これにより、透明導電性フィルムの反射色や透過色を調整することができる。
【0107】
ハードコート層は、熱硬化性あるいは活性エネルギー線硬化性の樹脂を含む組成物をウェットコーティング法により塗布後、必要に応じて乾燥した後、硬化させた層であることが好ましい。ハードコート層形成用組成物としては、特に活性エネルギー線硬化性樹脂を含む組成物が好ましい。ウェットコーティング法としては前述の塗布方法を用いることができる。
【0108】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、前述の第2層に用いられるものと同様のものが用いられるので、ここでの説明は省略する。また、活性エネルギー線硬化性樹脂と併せて用いることができる光重合開始剤も、前述の第2層に用いられるものと同様のものが用いられるので、ここでの説明は省略する。
【0109】
[透明導電性フィルム]
本発明の透明導電性フィルムは、基材フィルムの片面もしくは両面に、第1層、第2層、第3層、および透明導電膜をこの順に有する。また、基材フィルムの片面もしくは両面に必要に応じてSiO膜やハードコート層を設けることができる。特に両面にハードコート層を設けることが好ましい。
【0110】
本発明の透明導電性フィルムの好ましい構成例の幾つかを以下に挙げるが、本発明はこれらに限定されない。尚、下記構成例において、透明導電膜はパターン化された透明導電膜である。透明導電膜以外の他の層はパターン化されていない。
(a)基材フィルム/第1層/第2層/第3層/透明導電膜
(b)第1層/基材フィルム/第1層/第2層/第3層/透明導電膜
(c)ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/第2層/第3層/透明導電膜
(d)第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
(e)ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
(f)透明導電膜/第3層/第2層/第1層/基材フィルム/第1層/第2層/第3層/透明導電膜
(g)透明導電膜/第3層/第2層/ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
(h)基材フィルム/第1層/第2層/第3層/SiO膜/透明導電膜
(i)第1層/基材フィルム/第1層/第2層/第3層/SiO膜/透明導電膜
(j)ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/第2層/第3層/SiO膜/透明導電膜
(k)ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/SiO膜/透明導電膜
(l)透明導電膜/SIO膜/第3層/第2層/ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/SiO膜/透明導電膜
[各層の屈折率の関係]
本発明の透明導電性フィルムにおいて、各層の屈折率の関係は以下の関係式8を満足することが好ましい。これによって透明導電膜パターンの骨見え現象が一段と抑制される。
・nt>n2≧nf>n1>n3 ・・・(式8)
式中、ntは透明導電膜の屈折率、n2は第2層の屈折率、nfは基材フィルムの屈折率、n1は第1層の屈折率、n3は第3層の屈折率を表す。
【0111】
[視感反射率]
本発明の透明導電性フィルムにおいて、透明導電膜のパターン部と非パターン部との視感反射率差は、3.0%以下が好ましく、2.5%以下がより好ましく、2.0%以下が特に好ましく、1.5%以下が最も好ましい。
【0112】
[透明導電膜のパターン部と非パターン部の色差]
透明導電膜パターンの視認(骨見え)を抑制するという観点から、透明導電膜のパターン部と非パターン部の反射色の色差ΔEは7以下であることが好ましく、6以下であることがより好ましく、特に5以下であることが好ましい。ここで、ΔEは、下記関係式9で表される。
・ΔE={(ΔL)+(Δa)+(Δb)1/2 ・・・(式9)
式中
ΔL=(非パターン部におけるL*値)−(パターン部におけるL*値)
Δa=(非パターン部におけるa*値)−(パターン部におけるa*値)
Δb=(非パターン部におけるb*値)−(パターン部におけるb*値)。
【0113】
本発明の層構成を採用することにより、透明導電膜のパターン部と非パターン部との視感反射率差と色差を上記のようにバランス良く小さくすることができ、その結果、骨見え現象を十分に抑制することが可能になる。
【0114】
[透明導電性フィルムの調色]
基材フィルム、第1層、第2層、および第3層の中から選ばれる少なくとも1層に着色染料もしくは着色顔料を含有させることにより着色することができる。これにより、透明導電性フィルムの反射色や透過色を調整することができる。
【0115】
また、前述したようにハードコート層を設ける場合には、ハードコート層にも着色染料もしくは着色顔料を含有させることにより着色することができる。
【0116】
上記のようにして本発明の透明導電性フィルムの反射色や透過色を調整することにより、透明導電膜パターンの骨見え現象をさらに抑制することができる。
【0117】
[用途]
本発明の透明導電性フィルムは、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどのディスプレイやタッチパネル等における透明電極、帯電防止性フィルム、あるいは電磁波シールドフィルム等に用いることができる。特に本発明の透明導電性フィルムは、タッチパネルに好適であり、中でも静電容量式タッチパネルに好適である。また、本発明の透明導電性フィルムは、例えば、電気泳動方式、ツイストボール方式、サーマル・リライタブル方式、光書き込み液晶方式、高分子分散型液晶方式、ゲスト・ホスト液晶方式、トナー表示方式、クロミズム方式、電界析出方式などのフレキシブル表示素子に利用できる。
【実施例】
【0118】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。尚、本実施例における、測定方法および評価方法を以下に示す。
【0119】
(1)屈折率の測定その1(第1層、第2層、第3層およびハードコート層の屈折率)
第1層、第2層、第3層およびハードコート層のそれぞれの塗布組成物をシリコンウエハー上にスピンコーターにて塗工形成した塗膜(乾燥厚み約2μm)について、25℃の温度条件下で位相差測定装置(ニコン(株)製:NPDM−1000)で633nmの屈折率を測定した。
【0120】
(2)屈折率の測定その2(基材フィルムの屈折率)
基材フィルム(PETフィルム)の屈折率は、JIS K7105(1981)に準じてアッベ屈折率計で測定した。
【0121】
(3)屈折率の測定その3(透明導電膜およびSiO膜の屈折率)
透明導電膜もしくはSiO膜を、屈折率が既知のPETフィルム上に実際の積層条件と同条件で厚みが30nmとなるようにそれぞれ積層して屈折率測定用サンプルを作製する。次に、屈折率測定用サンプルの透明導電膜薄もしくはSiO膜の反射率と厚みをそれぞれ測定する。このようにして得られた反射率、膜厚み、およびPETフィルムの屈折率とから、透明導電膜もしくはSiO膜の屈折率を算出する。
上記反射率は、透明導電膜もしくはSiO膜が積層された面とは反対側のPETフィルム面に#320〜400の耐水サンドペーパーで均一に傷をつけた後、黒色塗料(黒マジックインキ(登録商標)液)を塗布して、反対側の面からの反射を完全になくした状態にして、島津製作所(株)の分光光度計UV−3150を用いて550nmの反射率を測定する。
【0122】
透明導電膜もしくはSiO膜の厚みは、下記(4)の方法にて測定する。
【0123】
(4)それぞれの層および膜の厚みの測定
サンプルの断面を超薄切片に切り出し、透過型電子顕微鏡(日立製H−7100FA型)で加速電圧100kVにて5万倍〜30万倍の倍率でサンプルの断面を観察し、それぞれ層、膜の厚みを測定した。尚、各層の境界が明確でない場合は必要に応じて染色処理を施した。
【0124】
(5)透明導電膜パターンの視認性
黒い板の上にサンプルを置き、目視によりパターン部が視認できるかどうか以下の基準で評価した。基材フィルムの一方の面のみに透明導電膜が積層されているサンプルの場合、透明導電膜が上になるように置いて評価をした。基材フィルムの両方の面に透明導電膜が積層されているサンプルの場合、それぞれの面の透明導電膜が上になるように置いて、それぞれ評価をした。
A:パターン部が視認できない。
B:パターン部が僅かに視認できる。
C:パターン部が明確に視認できる。
【0125】
<第1層の塗布組成物>
(第1層の塗布組成物1a)
ナフタレン環含有のポリエステル樹脂を100質量部、メラミン系架橋剤(メチロール型メラミン系架橋剤(三和ケミカル(株)製の「ニカラック MW12LF」))を5質量部、コロイダルシリカ(日産化学工業(株)製の「スノーテックスOL」)を1質量部含有する水系分散物である。この塗布組成物の屈折率は1.58であった。
【0126】
(第1層の塗布組成物1b)
アクリル樹脂を100質量部、メラミン系架橋剤(メチロール型メラミン系架橋剤(三和ケミカル(株)製の「ニカラック MW12LF」))を5質量部、コロイダルシリカ(日産化学工業(株)製の「スノーテックスOL」)を1質量部含有する水系分散物である。この塗布組成物の屈折率は1.52であった。
【0127】
<第2層の塗布組成物>
(第2層の塗布組成物2a)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート10質量部とウレタンアクリレート27質量部)37質量部、酸化ジルコニウム60質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.70であった。
【0128】
(第2層の塗布組成物2b)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート10質量部とウレタンアクリレート27質量部)37質量部、酸化チタン60質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.75であった。
【0129】
(第2層の塗布組成物2c)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート10質量部とウレタンアクリレート17質量部)27質量部、五酸化アンチモン70質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.64であった。
【0130】
(第2層の塗布組成物2d)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート20質量部とウレタンアクリレート57質量部)77質量部、ATO(酸化アンチモン錫)20質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.54であった。
【0131】
<第3層の塗布組成物>
(第3層の塗布組成物3a)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとを質量比1:3で含有)47質量部、中空シリカ50質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.35であった。
【0132】
(第3層の塗布組成物3b)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとを質量比1:3で含有)57質量部、中空シリカ40質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.37であった。
【0133】
(第3層の塗布組成物3c)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとを質量比1:3で含有)82質量部、中空シリカ15質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.43であった。
【0134】
(第3層の塗布組成物3d)
ジ−(α−フルオロアクリル酸)−2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9−ヘプタデカフルオロノニルエチレングリコール100質量部、ポリ(アクリル酸−3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10−ヘプタデカフルオロデシル)10質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)1質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.36であった。
【0135】
(第3層の塗布組成物3e)
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート20質量部とウレタンアクリレート62質量部)82質量部、ATO(酸化アンチモン錫)15質量部、および光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)3質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.53であった。
【0136】
(第3層の塗布組成物3f)
βー(パーフロロオクチル)エチル(メタ)アクリレート30質量部、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3質量部、および光重合開始剤(2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリプロパン−1−オン)2質量部を有機溶剤に分散あるいは溶解した塗布組成物である。この塗布組成物の屈折率は1.43であった。
【0137】
[実施例1]
下記の要領で透明導電性フィルムを作製した。尚、基材フィルム(PETフィルム)の両面に第1層を積層した後、第2層、第3層および透明導電膜は、基材フィルム(PETフィルム)の片面にのみ設けたもの(実施例1a)と、両面に設けたもの(実施例1b)をそれぞれ作製した。
<第1層の積層>
屈折率1.65で厚み125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)の両面に、PETフィルムの製膜工程内(インライン)で第1層の塗布組成物1aを乾燥厚みが90nmとなるようにウェットコーティング法(バーコート法)により積層して、PETフィルム上に第1層を積層した。
<第2層の積層>
上記の第1層の上に、第2層の塗布組成物2aをウェットコーティング法(グラビアコート法)により硬化後の厚みが40nmとなるように塗布し、乾燥し、紫外線を照射し硬化させて第2層を形成した。
<第3層の積層>
上記の第2層の上に、第3層の塗布組成物3aをウェットコーティング法(グラビアコート法)により硬化後の厚みが35nmとなるように塗布し、乾燥し、紫外線を照射し硬化させて第3層を形成した。
<透明導電膜の積層>
上記の第3層の上に、透明導電膜としてITO膜を厚みが30nmとなるようにスパッタリング法で積層した。
<透明導電膜のパターン化>
上記で得られた積層体の透明導電膜のみをストライプ状にパターン加工(エッチング処理)して、透明導電性フィルムを得た。
【0138】
[実施例2〜16、比較例1〜6]
表1,2に示すような構成に変更する以外は、実施例1と同様にして透明導電性フィルムを作製した。実施例1と同様に、第2層、第3層および透明導電膜を基材フィルム(PETフィルム)の片面にのみに設けたものを実施例2a〜16a,比較例1a〜6aとし、両面に設けたものを実施例2b〜16b,比較例1b〜6bとした。
【0139】
<評価>
上記で作製したそれぞれの透明導電性フィルムについて、透明導電膜パターンの視認性を評価した。その結果を表1,2に示す。尚、第2層、第3層および透明導電膜を基材フィルム(PETフィルム)の片面にのみ設けたもの(実施例1a〜16a、比較例1a〜6a)と、両面に設けたもの(実施例1b〜16b、比較例1b〜6b)とは、同様の評価結果であったので1つにまとめて記載した。
【0140】
【表1】

【0141】
【表2】

【0142】
【表3】

【0143】
【表4】

【0144】
表1〜4の結果から明らかなように、本発明の実施例は透明導電膜パターンが視認されないが、比較例は透明導電膜パターンが視認される。
【0145】
[実施例17]
下記の要領で透明導電性フィルムを作製した。尚、基材フィルム(PETフィルム)の両面に第1層を積層した後、第2層、第3層、SiO膜および透明導電膜は、基材フィルム(PETフィルム)の片面にのみ設けたもの(17a)と、両面に設けたもの(17b)をそれぞれ作製した。
<第1層の積層>
屈折率1.65で厚み125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)の両面に、PETフィルムの製膜工程内(インライン)で第1層の塗布組成物1aを乾燥厚みが90nmとなるようにウェットコーティング法(バーコート法)により積層して、PETフィルム上に第1層を積層した。第1層の光学厚みは142nmである。
<第2層の積層>
上記の第1層の上に、第2層の塗布組成物2aをウェットコーティング法(グラビアコート法)により硬化後の厚みが45nmとなるように塗布し、乾燥し、紫外線を照射し硬化せしめて、第2層を形成した。第2層の光学厚みは77nmである。
<第3層の積層>
上記の第2層の上に、第3層の塗布組成物3dをウェットコーティング法(グラビアコート法)により硬化後の厚みが10nmとなるように塗布し、乾燥し、紫外線を照射し硬化させて第3層を形成した。第3層の光学厚みは14nmである。
<SiO膜の積層>
上記の第3層の上に、厚みが30nmのSiO膜(屈折率1.46)をスパッタリング法により積層した。SiO膜の光学厚みは44nmである。
<透明導電膜の積層>
上記のSiO膜の上に、透明導電膜としてITO膜を厚みが30nmとなるようにスパッタリング法で積層した。
<透明導電膜のパターン化>
上記で得られた積層体の透明導電膜のみをストライプ状にパターン加工(エッチング処理)して、透明導電性フィルムを得た。
【0146】
<実施例17の評価>
実施例17の透明導電性フィルムにおいて、基材フィルム片面当たりの第2層の光学厚み、第3層の光学厚みおよびSiO膜の光学厚みの合計は135nmであった。この透明導電性フィルム(片面にのみ設けたものと両面に設けたもの)は、いずれも透明導電膜パターンの視認性は「A」であった。
【0147】
[実施例18]
実施例1aにおいて、PETフィルムの第1層,第2層,第3層および透明導電膜が設けられた側の面の第1層と第2層の間、およびその反対側の面の第1層の上に下記のハードコート層を設けた以外は、実施例1aと同様にして透明導電性フィルムを得た。
<ハードコート層の積層>
活性エネルギー線硬化性樹脂(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとウレタンアクリレートとを質量比1:3で含有)95質量部、光重合開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製「イルガキュア(登録商標)184」)5質量部を含む組成物を、ウェットコーティング法(グラビアコート法)により塗布し、乾燥し、紫外線を照射し硬化して、厚みが2μmのハードコート層(屈折率1.50)を形成した。
【0148】
[実施例19]
実施例17aにおいて、PETフィルムの第1層,第2層,第3層,SiO膜および透明導電膜が設けられた側の面の第1層と第2層の間、およびその反対側の面の第1層の上に、実施例18と同様のハードコート層を設けた以外は、実施例17aと同様にして透明導電性フィルムを得た。
【0149】
<実施例18、19の評価>
実施例18の透明導電性フィルムの透明導電膜パターンの視認性は「A」であった。
【0150】
実施例19の透明導電性フィルムの透明導電膜パターンの視認性は「A」であった。
【0151】
[実施例20]
実施例17bにおいて、PETフィルムの両面に設けられる第1層と第2層の間に、それぞれ実施例18と同様のハードコート層を設けた以外は、実施例17bと同様にして透明導電性フィルムを得た。
【0152】
<実施例20の評価>
実施例20の透明導電性フィルムの透明導電膜パターンの視認性は「A」であった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
屈折率が1.61〜1.70の基材フィルムの片面もしくは両面に、屈折率が1.50〜1.60で基材フィルム片面当たりの光学厚みが(1/4)λである第1層、屈折率が1.61〜1.80である第2層、屈折率が1.50以下である第3層、および屈折率が1.81以上でありパターン化された透明導電膜をこの順に有し、基材フィルム片面当たりの前記第2層の光学厚みと前記第3層の光学厚みの合計が(1/4)λである、透明導電性フィルム。
但し、λは380〜780nmである。
【請求項2】
前記第1層、前記第2層および前記第3層はいずれの層も樹脂を含む、請求項1の透明導電性フィルム。
【請求項3】
前記第1層、前記第2層および前記第3層は、いずれの層もウェットコーティング法により塗布され積層されたものである、請求項1または2の透明導電性フィルム。
【請求項4】
前記第2層および前記第3層は、それぞれ活性エネルギー線硬化性組成物がウェットコーティング法により塗布され硬化した層である、請求項1〜3のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項5】
前記第2層は、活性エネルギー線硬化性樹脂と金属酸化物を含む活性エネルギー線硬化性組成物がウェットコーティング法により塗布され硬化した層である、請求項1〜4のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項6】
前記第3層は、活性エネルギー線硬化性組成物がウェットコーティング法により塗布され硬化した層であり、この活性エネルギー線硬化性組成物は該組成物100質量%に対して含フッ素化合物を30質量%以上含有する、請求項1〜5のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項7】
前記第2層の基材フィルム片面当たりの厚み(d2)が30nm以上である、請求項1〜6のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項8】
前記第3層の基材フィルム片面当たりの厚み(d3)が5〜50nmである、請求項1〜7のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項9】
基材フィルム片面当たりの前記第2層の光学厚みと前記第3層の光学厚みの合計が、95〜163nmの範囲である、請求項1〜8のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項10】
前記基材フィルムがポリエステルフィルムである、請求項1〜9のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項11】
前記基材フィルムの屈折率(nf)、前記第1層の屈折率(n1)、前記第2層の屈折率(n2)、前記第3層の屈折率(n3)および前記透明導電膜の屈折率(nt)の関係が、nt>n2≧nf>n1>n3を満足する、請求項1〜10のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項12】
前記第1層と前記第2層との間にハードコート層を有する、請求項1〜11のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項13】
下記(1)または(2)の構成である、請求項12の透明導電性フィルム。
(1)ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
(2)透明導電膜/第3層/第2層/ハードコート層/第1層/基材フィルム/第1層/ハードコート層/第2層/第3層/透明導電膜
【請求項14】
前記基材フィルムの屈折率(nf)、前記第1層の屈折率(n1)および前記ハードコート層の屈折率(nh)の関係が、nf>n1>nhを満足し、かつ前記基材フィルムと前記第1層の屈折率差(nf−n1)および前記第1層と前記ハードコート層の屈折率差(n1−nh)がそれぞれ0.1以下である、請求項12または13の透明導電性フィルム。
【請求項15】
前記第3層と前記透明導電膜との間にSiO膜を有する、請求項1〜14のいずれかの透明導電性フィルム。
【請求項16】
基材フィルム片面当たりの前記第2層の光学厚み、前記第3層の光学厚みおよび前記SiO膜の光学厚みの合計が(1/4)λである、請求項15の透明導電性フィルム。
但し、λは380〜780nmである。
【請求項17】
請求項1〜16のいずれかの透明導電性フィルムを備えたタッチパネル。
【請求項18】
前記タッチパネルが静電容量式タッチパネルである、請求項17のタッチパネル。

【公開番号】特開2013−65305(P2013−65305A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−205286(P2012−205286)
【出願日】平成24年9月19日(2012.9.19)
【分割の表示】特願2012−506013(P2012−506013)の分割
【原出願日】平成24年1月10日(2012.1.10)
【出願人】(000222462)東レフィルム加工株式会社 (142)
【Fターム(参考)】