【実施例】
【0053】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0054】
[特性の測定方法および効果の評価方法]
本発明における特性の測定方法および効果の評価方法は次のとおりである。
【0055】
(全光線透過率)
JIS−K7361に準拠し、日本電色工業(株)製NDH−5000を用いて、全光線透過率を測定した。
【0056】
(色差)
JIS−Z8729に準拠し、日本電色工業(株)製SD5000を用いて、パターン部と非パターン部の透過光のL
*、a
*、b
*値を測定し、色差ΔE
*を算出した。色差ΔE
*は、パターン部と非パターン部のL
*、a
*、b
*値の差、ΔL
*、Δa
*、Δb
*を自乗して足し合わせ、その平方根をとることで算出した(ΔE≧0)。このΔE
*の値が小さいほどパターン部が見えにくくなる。
【0057】
(表面抵抗値)
四端子法により、三菱化学アナリテック(株)製MCP−T610を用いて、ITO膜の表面抵抗値(Ω/□)を測定した。
【0058】
(各層の厚み)
透明プラスチック基材11の膜厚は、ニコン製マイクロゲージ式厚み計MF−501にて測定した。その他の層の厚みについては、日立製作所製の走査型電子顕微鏡SU70により断面観察して測定した。
【0059】
(各層の屈折率)
各層の屈折率は、アタゴ社製のアッベ屈折率計を用いて測定した。
【0060】
(視認性評価)
黒い板の上に、透明導電性フィルムのサンプルを透明導電体層側が上になるように置き、目視によりパターン部と非パターン部(パターン開口部)の判別ができるか否かを下記基準で評価した。
○:パターン部と非パターン部(パターン開口部)の判別が困難。
△:パターン部と非パターン部(パターン開口部)とをわずかに判別できる。
×:パターン部と非パターン部(パターン開口部)とをはっきりと判別できる。
【0061】
(粒度分布)
粒度分布は、日機装(株)製ナノトラックUPA−UT151を用い、動的光散乱法により測定した。なお、固形分濃度を1−メトキシ−2−プロパノールで10%に希釈した体積平均粒径を示す。
ペルトロンXJA−0189:42nm
ペルトロンXJA−0190:37nm
リオジュラスTYZ74:95nm
【0062】
[ハードコート層塗布液の調製]
(ハードコート層塗布液(a1)の調製)
アクリル系紫外線硬化性樹脂(DIC(株)製:ユニディック 17−824−9)100重量部、コロイダルジルコニア(日産化学(株)製:ナノユース OZ−S30K)63重量部とメチルイソブチルケトン460重量部を混合してハードコート層塗布液(a1)を調製した。
(ハードコート層塗布液(a2)の調製)
アクリル系紫外線硬化性樹脂(DIC(株)製:ユニディック 17−824−9)100重量部、コロイダルジルコニア(日産化学(株)製:ナノユース OZ−S30K)150重量部とメチルイソブチルケトン420重量部を混合してハードコート層塗布液(a2)を調製した。
(ハードコート層塗布液(a3)の調製)
アクリル系紫外線硬化性樹脂(DIC(株)製:ユニディック17−824−9)100重量部、メチルイソブチルケトン 150重量部を混合してハードコート層塗布液(a3)を調製した。塗布液(a3)は、コロイダルジルコニアを含まない。
【0063】
[参考例1]
(ハードコート層(A1)の形成)
膜厚125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)からなる透明プラスチック基材の一方の面に、UV硬化後に膜厚が0.8μmになるように、ハードコート層塗布液(a1)を、バーコーターを用いて塗布した。得られた塗膜を80℃で30秒間乾燥後、高圧水銀ランプ(H08−L41、定格120W/cm、岩崎電気(株)製)が付属したコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス社製 ECS−801G1)を用いて、照度200mW/cm
2、露光量500mJ/cm
2で紫外線を照射し、ハードコート層(A1)を形成した。露光量は、照度計(UVPF−A1/PD−365、岩崎電気(株)製)で測定した。
(ハードコート層(B1)の形成)
ハードコート層(A1)が形成されたPETフィルムの、ハードコート層(A1)が形成された面とは反対側の面に、UV硬化後に膜厚1.2μmになるように、ハードコート層塗布液(a1)を、バーコーターを用いて塗布した。以後は、ハードコート層(A1)の形成と同様の方法で形成した。
【0064】
[参考例2]
(ハードコート層(A2)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)をハードコート層塗布液(a2)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(A1)と同様の操作を行って、ハードコート層(A2)を形成した。ハードコート層(A2)の膜厚は0.9μmであった。
(ハードコート層(B2)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)をハードコート層塗布液(a2)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(B1)と同様の操作を行って、ハードコート層(B2)を形成した。ハードコート層(B2)の膜厚は1.4μmであった。
【0065】
[参考例3]
(ハードコート層(A3)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(ペルノックス(株)製:ペルトロンXJC−0563−FL)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(A1)と同様の操作を行って、ハードコート層(A3)を形成した。ハードコート層(A3)の膜厚は0.8μmであった。
(ハードコート層(B3)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(ペルノックス(株)製:ペルトロンXJC−0563−FL)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(B1)と同様の操作を行って、ハードコート層(B3)を形成した。ハードコート層(B3)の膜厚は1.3μmであった。
【0066】
[参考例4]
(ハードコート層(A4)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(東洋インキ製造(株)製:リオデュラスTYT80−01)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(A1)と同様の操作を行って、ハードコート層(A4)を形成した。ハードコート層(A4)の膜厚は0.8μmであった。
(ハードコート層(B4)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(東洋インキ製造(株)製:リオデュラスTYT80−01)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(B1)と同様の操作を行って、ハードコート層(B4)を形成した。ハードコート層(B4)の膜厚は1.5μmであった。
【0067】
[比較例1]
(ハードコート層(B5)の形成)
参考例1においてハードコート層(A1)を設けなかったこと以外は、参考例1と同様の操作を行って、ハードコート層(B5)を形成した。ハードコート層(B5)の膜厚は、1.5μmであった。
【0068】
[比較例2]
(ハードコート層(A6)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)をハードコート層塗布液(a3)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(A1)と同様の操作を行って、ハードコート層(A6)を形成した。ハードコート層(A6)の膜厚は0.8μmであった。
(ハードコート層(B6)の形成)
ハードコート層塗布液(a1)をハードコート層塗布液(a3)に変えた以外は、参考例1のハードコート層(B1)と同様の操作を行って、ハードコート層(B6)を形成した。ハードコート層(B6)の膜厚は1.3μmであった。
【0069】
[参考例1〜4、比較例1〜2共通]
(SiO
2/透明誘電体層の形成)
参考例1〜4および比較例1〜2の透明誘電体層は、ハードコート層(A1)〜(A6)上に、Siターゲット材料を用い、アルゴンおよび酸素の混合ガス雰囲気下で反応性スパッタリング法により形成した。膜厚30nm、屈折率1.45のSiO
2の薄膜を得た。
【0070】
(ITO/透明導電体層の形成)
次いで、透明誘電体層上に、酸化インジウム98質量%、酸化錫2質量%のターゲットを用い、スパッタリング法により透明導電体層を形成した。膜厚30nmのITO膜を得た。次いで、ITO膜上に所定のパターン化されたフォトレジスト膜を形成した後、塩酸溶液に浸漬し、ITO膜のエッチングを行い、パターンの形成を行った。ITO膜のパターン化後、このITO膜を150℃、90分間の条件で加熱処理をして、ITO膜部分を結晶化し、参考例1〜4、比較例1〜2の透明導電性フィルムを得た。
【0071】
図7に参考例1〜4、比較例1〜2のITO透明導電性フィルムの層構成を示す。また、参考例1〜4、比較例1〜2のITO透明導電性フィルムの実験結果を表1に示す。
【表1】
【0072】
[参考例5、比較例3]
参考例5および比較例3は、参考例4および比較例2において透明誘電体層(SiO
2)を有さず、透明導電体層を銀で形成したものである。
(銀/透明導電体層の形成)
参考例4および比較例2のハードコート層(A4)および(A6)上に、銀ナノ粒子を含有する塗布液 (Silver NanoparticleInk, シグマ−アルドリッチ ジャパン製)を、バーコーターを用いて塗布した。得られた塗膜を120℃で60秒間乾燥し、透明導電体層を形成した。
【0073】
図7に参考例5、比較例3の銀透明導電性フィルムの層構成を示す。また、参考例5、比較例3の銀透明導電性フィルムの実験結果(屈折率)を表2に示す。
【表2】
【0074】
[参考例6、比較例4]
参考例6および比較例4は、参考例4および比較例2において透明誘電体層(SiO
2)を有さず、透明導電体層をカーボンで形成したものである。
(カーボン/透明導電体層の形成)
参考例4および比較例2のハードコート層(A4)および(A6)上に、カーボンナノ粒子を含有する塗布液(EP TDL−2MIBK,三菱マテリア化成(株))を、バーコーターを用いて塗布した。得られた塗膜を120℃で60秒間乾燥し、透明導電体層を形成した。
【0075】
図7に参考例6、比較例4のカーボン透明導電性フィルムの層構成を示す。また、参考例6、比較例4のカーボン透明導電性フィルムの実験結果(屈折率)を表3に示す。
【表3】
【0076】
表1に示したとおり、本発明の範囲を満足する参考例1〜4の透明導電性フィルムは、透明導電体層をパターン化しても、パターン部と非パターン部との相違が強調されることはなかった。そのため、タッチパネル等の前面に配置して用いた際に、視認性に優れるものであった。一方、層構成が適切でない透明導電性フィルム(比較例1)や、無機酸化物を含有しないハードコート層を備えた透明導電性フィルム(比較例2)は、パターン部が見えるために視認性が劣った。
【0077】
上記のとおり、本発明の透明導電性フィルムは、ハードコート層/透明誘電体層/透明導電体層、またはハードコート層/透明導電体層をこの順に積層した構成を有し、各層の膜厚および屈折率がそれぞれ制御される。そのため、透明導電体層をパターン化した際に、パターン部(透明導電体層の有る部分)と非パターン部(透明導電体層の除去された、パターン開口部分)の光学特性の差を非常に小さくできる。よって、タッチパネルに用いて表示体の前面に配置しても透明導電体層のパターンを見えにくくでき、タッチパネルの視認性を良好にすることができる。さらに、ハードコート層は、無機酸化物を含有しているため、無機酸化物の種類や量を調整することで、容易にハードコート層の屈折率を調整することができる。さらに、無機酸化物の種類や量を調整することで、ハードコート層の屈折率のバリエーションを増やせるため、上層となる透明誘電体層および透明導電体層の屈折率の選択肢を広げることができる。さらに、透明プラスチック基材の両面にハードコート層を積層した場合には、透明プラスチック基材がカールするのを極めて抑制することができる。
【0078】
[実施例1]
(ハードコート層(A7)の形成)
膜厚125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルムという)からなる透明プラスチック基材の一方の面に、UV硬化後に膜厚が0.25μmになるように、ハードコート層塗布液(a2)を、バーコーターを用いて塗布した。得られた塗膜を80℃で30秒間乾燥後、高圧水銀ランプ(H08-L41、定格120W/cm、岩崎電気(株)製)が付属したコンベア式UV照射装置(アイグラフィックス社製ECS−801G1)を用いて、照度200mW/cm
2、露光量500mJ/cm
2で紫外線を照射し、ハードコート層(A7)を形成した。露光量は、照度計(UVPF−A1/PD−365、岩崎電気(株)製)で測定した。
(ハードコート層(B7)の形成)
ハードコート層(A7)が形成されたPETフィルムの、ハードコート層(A7)が形成された面とは反対側の面に、UV硬化後に膜厚1.2μmになるように、ハードコート層塗布液(a3)を、バーコーターを用いて塗布した。以後は、ハードコート層(A7)の形成と同様の方法で形成した。
【0079】
[実施例2]
(ハードコート層(A8)の形成)
ハードコート層塗布液(a2)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(ペルノックス(株)製:ペルトロンXJA−0189)に変えた以外は、実施例1のハードコート層(A7)と同様の操作を行って、ハードコート層(A8)を形成した。ハードコート層(A8)の膜厚は0.22μmであった。
(ハードコート層(B8)の形成)
実施例1のハードコート層(B7)と同様の操作を行って、ハードコート層(B8)を形成した。ハードコート層(B8)の膜厚は1.4μmであった。
【0080】
[実施例3]
(ハードコート層(A9)の形成)
ハードコート層塗布液(a2)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(東洋インキ(株)製:リオデュラスTYZ74‐02)に変えた以外は、実施例1のハードコート層(A7)と同様の操作を行って、ハードコート層(A9)を形成した。ハードコート層(A9)の膜厚は0.28μmであった。
(ハードコート層(B9)の形成)
実施例1のハードコート層(B7)と同様の操作を行って、ハードコート層(B9)を形成した。ハードコート層(B9)の膜厚は1.3μmであった。
【0081】
[実施例4]
(ハードコート層(A10)の形成)
ハードコート層塗布液(a2)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(ペルノックス(株)製:ペルトロンXJA−0190)に変えた以外は、実施例1のハードコート層(A7)と同様の操作を行って、ハードコート層(A10)を形成した。ハードコート層(A10)の膜厚は0.36μmであった。
(ハードコート層(B10)の形成)
実施例1のハードコート層(B7)と同様の操作を行って、ハードコート層(B10)を形成した。ハードコート層(B10)の膜厚は1.5μmであった。
【0082】
[実施例5]
(ハードコート層(A11)の形成)
ハードコート層塗布液(a2)で用いたアクリル系紫外線硬化性樹脂をアクリレート系紫外線硬化性樹脂(東洋インキ(株)製:リオデュラスTYT80−01)に変えた以外は、実施例1のハードコート層(A7)と同様の操作を行って、ハードコート層(A11)を形成した。ハードコート層(A11)の膜厚は0.37μmであった。
(ハードコート層(B11)の形成)
実施例1のハードコート層(B7)と同様の操作を行って、ハードコート層(B11)を形成した。ハードコート層(B11)の膜厚は1.5μmであった。
【0083】
[比較例5]
(ハードコート層(B12)の形成)
実施例1においてハードコート層(A7)を設けなかったこと以外は、実施例1と同様の操作を行って、ハードコート層(B12)を形成した。ハードコート層(B12)の膜厚は、1.5μmであった。
【0084】
[実施例1〜5、比較例5共通]
(SiO
2/透明誘電体層の形成)
実施例1〜5および比較例5の透明誘電体層は、ハードコート層(A7)〜(A11)およびPET上に、Siターゲット材料を用い、アルゴンおよび酸素の混合ガス雰囲気下で反応性スパッタリング法により形成した。膜厚30nm、屈折率1.45のSiO
2の薄膜を得た。
【0085】
(ITO/透明導電体層の形成)
次いで、透明誘電体層上に、酸化インジウム98質量%、酸化錫2質量%のターゲットを用い、スパッタリング法により透明導電体層を形成した。膜厚30nmのITO膜を得た。次いで、ITO膜上に所定のパターン化されたフォトレジスト膜を形成した後、塩酸溶液に浸漬し、ITO膜のエッチングを行い、パターンの形成を行った。ITO膜のパターン化後、このITO膜を150℃、90分間の条件で加熱処理をして、ITO膜部分を結品化し、実施例1〜5、比較例5の透明導電性フィルムを得た。
【0086】
[実施例6、比較例6]
実施例6および比較例6は、実施例5および比較例5において透明誘電体層(SiO
2)を有さず、透明導電体層を銀で形成したものである。
(銀/透明導電体層の形成)
実施例5のハードコート層(A11)および比較例5のPETフィルム上に、銀ナノ粒子を含有する塗布液(Silver Nanoparticle Ink,シグマーアルドリッチ ジャパン製)を、バーコーターを用いて塗布した。得られた塗膜を120℃で60秒間乾燥し、透明誘電体層を形成した。
【0087】
[実施例7、比較例7]
実施例7および比較例7は、実施例5および比較例5において透明誘電体層(SiO
2)を有さず、透明導電体層をカーボンで形成したものである。
(カーボン/透明導電体層の形成)
実施例5のハードコート層(A11)および比較例5のPETフィルム上に、カーボンナノ粒子を含有する塗布液(EP TDL−2MIBK,三菱マテリア化成(株))を、バーコーターを用いて塗布した。得られた塗膜を120℃で60秒問乾燥し、透明誘電体層を形成した。
【0088】
図8に実施例1〜7、比較例5〜7の透明導電性フィルムの層構成を示す。また、実施例1〜7、比較例5〜7の透明導電性フィルムの実験結果を表4、表5に示す。
【表4】
【表5】
【0089】
実施例1〜7の透明導電性フィルムは、参考例1〜6の透明導電性フィルムと同様に、透明導電体層をパターン化してもパターン部と非パターン部との相違が強調されることはなかった。すなわち、実施例1〜7の透明導電性フィルムにおいても、パターン部と非パターン部の判別が困難であった。
さらに、実施例1〜7の透明導電性フィルムは、参考例1〜6の透明導電性フィルムが有するハードコート層(A1〜A6)よりも薄い膜厚のハードコート層(A7〜A11)を有する。そのため、参考例1と実施例3に記載の透明導電性フィルムを目視で比較すると、
図9に示すように、実施例3の透明導電性フィルムの方が干渉縞の発生が抑制されていた。なお
図9は、参考例1および実施例3の透明導電性フィルムに、粘着剤が付いた黒色のポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合わせた後、該フィルムを写真撮影し、その写真において目視で確認できた干渉縞をイラスト化したものである。