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技術 光透過性導電性フィルム、その製造方法及びその用途

出願人 積水ナノコートテクノロジー株式会社積水化学工業株式会社
発明者 滝沢守雄白木真司澤田石哲郎田中治林秀樹中谷康弘
出願日 2013年11月22日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2013-241973
公開日 2014年7月17日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2014-132440
状態 未査定
技術分野 表示による位置入力 積層体(2) 物理蒸着 位置入力装置 非絶縁導体 電線ケーブルの製造(1)
主要キーワード シリコンゴム板 制御スリット 格子状構造 受光側スリット 絶対偏差 薄膜評価 多孔質吸 ステップ間隔
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年7月17日)のものです。
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図面 (6)

課題

(1)インデックスマッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性バランスを改善する。

解決手段

(A)光透過性支持層; (B)光学調整層; (C)酸化インジウムスズを含有する光透過性導電層;及び(D)アンダーコート層を含有する光透過性導電性フィルムであって、前記光学調整層(B)が、ジルコニアを含有し、かつ厚さ0.4〜3μmであり、かつ薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近ピークの、酸化インジウムスズに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム。

概要

背景

タッチパネルに搭載される光透過性導電性フィルムとして、プラスチック等からなる光透過性支持層の少なくとも一方の面に、直接又は他の層を介して、酸化インジウムを含有する光透過性導電層を配置した光透過性導電性フィルムが数多く用いられている。

これら光透過性導電性フィルムを電極として用いてタッチパネルを構成する場合には、種々の要求特性を同時に満たす必要がある。そのような要求特性としては、次のようなものが知られている。

光透過性導電層を格子状の電極として配置することがあるが、ユーザーから見てその格子状構造視認できる場合は、タッチパネルとしての視認性が損なわれるので好ましくない。なお、そのような現象が解消されていることを「インデックスマッチングが良い」ということがある。

また、光透過性導電性フィルムを組み込んでタッチパネルを製造する過程においては、光透過性導電性フィルムが所定の薬品処理に晒されることになる。したがって、耐薬品性が良好でない光透過性導電性フィルムは、製造工程における薬品処理によりダメージを受けてしまうという問題がある。

さらに、例えば上記の格子状等を有する電極として成形する際に、光透過性導電層を薬品処理によって所定の領域のみについて光透過性導電層を除去する、いわゆるエッチング処理を行い、結果として所望の形状の電極を形成することが行われている。したがって、エッチング処理によりエッチングされにくい(すなわち、所望の領域において光透過性導電層が除去されにくい)光透過性導電性フィルムは、タッチパネルを製造する過程において生産効率が悪くなり、過度にエッチングされやすい(すなわち、所望の領域とは異なる領域においても意図に反して光透過性導電層が除去されてしまう)光透過性導電性フィルムは、光透過性導電層を所望の形状に成形することが困難である等の問題がある。

このように、タッチパネルに搭載される光透過性導電性フィルムとしては、(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のいずれにおいても優れている光透過性導電性フィルムが求められている。

概要

(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のバランスを改善する。(A)光透過性支持層; (B)光学調整層; (C)酸化インジウムスズを含有する光透過性導電層;及び(D)アンダーコート層を含有する光透過性導電性フィルムであって、前記光学調整層(B)が、ジルコニアを含有し、かつ厚さ0.4〜3μmであり、かつ薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近ピークの、酸化インジウムスズに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム。なし

目的

本発明は、(A)光透過性支持層、(B)光学調整層及び(C)酸化インジウムを含有する光透過性導電層を含有する光透過性導電性フィルムにおいて、(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のバランスを改善することを課題とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

(A)光透過性支持層; (B)光学調整層; (C)酸化インジウムスズを含有する光透過性導電層;及び(D)アンダーコート層を含有し、前記光学調整層(B)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されており、前記光透過性支持層(A)の前記光透過性導電層(C)が配置されている少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して前記アンダーコート層(D)が配置されており、かつ少なくとも一方の前記光透過性導電層(C)が、少なくとも前記アンダーコート層(D)及び光学調整層(B)を介して前記光透過性支持層(A)の前記面に配置されている光透過性導電性フィルムであって:前記光学調整層(B)が、ジルコニアを含有し、かつ厚さ0.4〜3μmであり;かつ薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近ピークの、酸化インジウムスズに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム。

請求項2

前記光学調整層(B)の、光透過性支持層(A)とは反対側の面の平均表面粗さRaが、0.4〜2.0nmである、請求項1に記載の光透過性導電性フィルム。

請求項3

前記ジルコニアの平均粒子径が、10〜40nmである、請求項1又は2に記載の光透過性導電性フィルム。

請求項4

前記酸化インジウムスズの平均粒子径が、3.0〜8.0nmである、請求項1〜3のいずれかに記載の光透過性導電性フィルム。

請求項5

前記光透過性導電層(C)が、酸化インジウムスズを含有する層を大気中90〜160℃で10〜120分間加熱することにより得られうる、請求項1〜4のいずれかに記載の光透過性導電性フィルム。

請求項6

請求項1〜5のいずれかに記載の光透過性導電性フィルムを含有する、タッチパネル

技術分野

0001

本発明は、光透過性導電性フィルム、その製造方法及びその用途に関する。

背景技術

0002

タッチパネルに搭載される光透過性導電性フィルムとして、プラスチック等からなる光透過性支持層の少なくとも一方の面に、直接又は他の層を介して、酸化インジウムを含有する光透過性導電層を配置した光透過性導電性フィルムが数多く用いられている。

0003

これら光透過性導電性フィルムを電極として用いてタッチパネルを構成する場合には、種々の要求特性を同時に満たす必要がある。そのような要求特性としては、次のようなものが知られている。

0004

光透過性導電層を格子状の電極として配置することがあるが、ユーザーから見てその格子状構造視認できる場合は、タッチパネルとしての視認性が損なわれるので好ましくない。なお、そのような現象が解消されていることを「インデックスマッチングが良い」ということがある。

0005

また、光透過性導電性フィルムを組み込んでタッチパネルを製造する過程においては、光透過性導電性フィルムが所定の薬品処理に晒されることになる。したがって、耐薬品性が良好でない光透過性導電性フィルムは、製造工程における薬品処理によりダメージを受けてしまうという問題がある。

0006

さらに、例えば上記の格子状等を有する電極として成形する際に、光透過性導電層を薬品処理によって所定の領域のみについて光透過性導電層を除去する、いわゆるエッチング処理を行い、結果として所望の形状の電極を形成することが行われている。したがって、エッチング処理によりエッチングされにくい(すなわち、所望の領域において光透過性導電層が除去されにくい)光透過性導電性フィルムは、タッチパネルを製造する過程において生産効率が悪くなり、過度にエッチングされやすい(すなわち、所望の領域とは異なる領域においても意図に反して光透過性導電層が除去されてしまう)光透過性導電性フィルムは、光透過性導電層を所望の形状に成形することが困難である等の問題がある。

0007

このように、タッチパネルに搭載される光透過性導電性フィルムとしては、(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のいずれにおいても優れている光透過性導電性フィルムが求められている。

先行技術

0008

特開2010−6647号公報
特開2007−42284号公報

発明が解決しようとする課題

0009

本発明は、(A)光透過性支持層、(B)光学調整層及び(C)酸化インジウムを含有する光透過性導電層を含有する光透過性導電性フィルムにおいて、(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のバランスを改善することを課題とする。

課題を解決するための手段

0010

本発明者らは、鋭意検討を重ね、光学調整層(B)としてジルコニアを含有し、かつ厚さ0.4〜3μmであるものを採用し、かつ、フィルム全体が、薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近ピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0となるようにすることによって、上記課題を解決できることを新たに見出した。本発明は、この新たな知見に基づいてさらに種々の検討を重ねることにより完成されたものであり、次に掲げるものである。
項1
(A)光透過性支持層;
(B)光学調整層;及び
(C)酸化インジウムを含有する光透過性導電層
を含有し、
前記光学調整層(B)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されており、かつ
前記光透過性導電層(C)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、少なくとも光学調整層(B)を介して配置されている光透過性導電性フィルムであって:
前記光学調整層(B)が、ジルコニアを含有し、かつ厚さ0.4〜3μmであり;かつ
薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム。
項2
前記光学調整層(B)の、光透過性支持層(A)とは反対側の面の平均表面粗さRaが、0.4〜2.0nmである、項1に記載の光透過性導電性フィルム。
項3
前記ジルコニアの平均粒子径が、10〜40nmである、項1又は2に記載の光透過性導電性フィルム。
項4
前記光透過性導電層(C)が、酸化インジウムを含有する粒子を含有し、当該粒子の平均粒子径が、3.0〜8.0nmである、項1〜3のいずれかに記載の光透過性導電性フィルム。
項5
前記光透過性導電層(C)が、酸化インジウムを含有する層を大気中90〜160℃で10〜120分間加熱することにより得られうる、項1〜4のいずれかに記載の光透過性導電性フィルム。
項6
光透過性導電層(C)が、酸化インジウムスズを含有する、項1〜5のいずれかに記載の光透過性導電性フィルム。
項7
項1〜6のいずれかに記載の光透過性導電性フィルムを含有する、タッチパネル。

発明の効果

0011

本発明によれば、(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のバランスが改善された、(A)光透過性支持層、(B)光学調整層及び(C)酸化インジウムを含有する光透過性導電層を含有する光透過性導電性フィルムを提供できる。

図面の簡単な説明

0012

光透過性支持層(A)の片面に、光学調整層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。
光透過性支持層(A)の両面に、光学調整層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。
光透過性支持層(A)の一方の面に、第一の光学調整層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されており、かつ、他方の面に、第二の光学調整層(B)が直接配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。
光透過性支持層(A)の片面に、光学調整層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。
光透過性支持層(A)の両面に、光学調整層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。
光透過性支持層(A)の一方の面に、第一の光学調整層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されており、かつ、他方の面に、第二の光学調整層(B)が直接配置されている、本発明の光透過性導電性フィルムを示す断面図である。

0013

1.光透過性導電性フィルム
本発明の光透過性導電性フィルムは、
(A)光透過性支持層;
(B)光学調整層;及び
(C)酸化インジウムを含有する光透過性導電層
を含有し、
前記光学調整層(B)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して配置されており、かつ
前記光透過性導電層(C)が、前記光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、少なくとも光学調整層(B)を介して配置されている光透過性導電性フィルムであって:
前記光学調整層(B)が、ジルコニアを含有し、かつ厚さ0.4〜3μmであり;かつ
薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0であることを特徴とする、光透過性導電性フィルム
である。

0014

本発明において「光透過性」とは、光を透過させる性質を有する(translucent)ことを意味する。「光透過性」には、透明(transparent)が含まれる。「光透過性」とは、例えば、全光線透過率が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは87%以上である性質をいう。本発明において全光線透過率は、ヘーズメーター(日本電色社製、商品名:NDH−2000、またはその同等品)を用いてJIS−K−7105に基づいて測定する。

0015

本明細書において、光透過性支持層(A)の一方の面に配置される複数の層のうち二つの層の相対的な位置関係について言及する場合、光透過性支持層(A)を基準にして、光透過性支持層(A)からの距離が大きい一方の層を「上の層」等といい、光透過性支持層(A)からの距離が小さい他方の層を「下の層」等ということがある。

0016

以下の各層についての説明箇所において特に明記されていない限り、本発明において、各層の厚さは、市販の反射分光膜厚計(大塚電子、FE−3000、又はその同等品)を用いて求める。各層の厚さは、代替的に、市販の透過型電子顕微鏡を用いた観察により求めてもよい。具体的には、ミクロトーム又はフォーカスイオンビームなどを用いて光透過性導電性フィルムをフィルム面に対して垂直方向に薄く切断し、その断面を観察する。

0017

図1に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の一方の面に、光学調整層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている。

0018

図2に、本発明の光透過性導電性フィルムの別の態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の両方の面に、光学調整層(B)及び光透過性導電層(C)がこの順で配置されている。

0019

1.1光透過性支持層(A)
本発明において光透過性支持層とは、光透過性導電層を含有する光透過性導電性フィルムにおいて、光透過性導電層を含有する層を支持する役割を果たすものをいう。光透過性支持層(A)としては、特に限定されないが、例えば、タッチパネル用光透過性導電性フィルムにおいて、光透過性支持層として通常用いられるものを用いることができる。

0020

光透過性支持層(A)の素材は、特に限定されないが、例えば、ガラス、及び各種の有機高分子等を挙げることができる。有機高分子としては、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系樹脂アセテート系樹脂ポリエーテル系樹脂ポリカーボネート系樹脂ポリアクリル系樹脂ポリメタクリル系樹脂ポリスチレン系樹脂ポリオレフィン系樹脂ポリイミド系樹脂ポリアミド系樹脂ポリ塩化ビニル系樹脂ポリアセタール系樹脂ポリ塩化ビニリデン系樹脂、及びポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、及びポリエチレンナフタレート(PEN)等が挙げられる。光透過性支持層(A)の素材は、ポリエステル系樹脂が好ましく、特にPETが好ましい。光透過性支持層(A)は、これらのうちいずれか単独からなるものであってもよいし、複数種からなるものであってもあってもよい。

0021

光透過性支持層(A)の厚さは、特に限定されないが、例えば、2〜300μmの範囲が挙げられる。

0022

1.2光学調整層(B)
本発明の光透過性導電性フィルムは、光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、直接又は一以上の他の層を介して光学調整層(B)が配置されている。光学調整層(B)は、好ましくは光透過性支持層(A)の面に、直接配置されている。

0023

光学調整層(B)は、一層が配置されていてもよい。あるいは二層以上が互いに隣接して、または他の層を介して互いに離間して配置されていてもよい。

0024

光透過性支持層(A)の両方の面に、光学調整層(B)がそれぞれ、直接配置されていてもよい。

0025

光学調整層(B)は、二層以上が互いに隣接して配置されている場合、上方に位置する光学調整層に比較して下方に位置する光学調整層がより高い屈折率を有していてもよい。
このような構成を採ることにより、屈折率の異なる二層間に光学干渉作用が生じ、これにより光透過性導電性フィルムの透過率が向上するので好ましい。

0026

本発明において光学調整層とは、光学干渉作用により光透過性フィルムの透過率を向上させる役割を果たすものをいう。光学調整層(B)としては、特に限定されないが、例えば、タッチパネル用光透過性導電性フィルムにおいて光学調整層として通常用いられるものを用いることができる。

0027

光学調整層(B)は、ジルコニアを含有する。光学調整層(B)が含有するジルコニアは、好ましくは粒子状であり、より好ましくは、平均粒子径が、10〜40nm、さらに好ましくは、平均粒子径が10〜30nmである。ジルコニアの平均粒子経が40nmより小さいとエッチング性がより改善され、また、10nmより大きいと分散性がより改善され、加工性がより改善される。

0028

本発明の光透過性導電性フィルムは、薄膜法によるXRD測定において、光学調整層(B)のジルコニアに由来する、2θ=28°付近のピークを示す。

0029

本発明において、薄膜法によるXRD測定は、次のようにして行う。
X線回折装置はRigaku製薄膜評価試料水平型X線回折装置SmartLab、又はその同等品を用いて薄膜法にて測定する。平行ビーム光学配置を用い、光源にはCuKα線波長:1.54186Å)を40kV、30mAのパワーで用いる。入射スリット系はソーラスリット5.0°、高さ制御スリット10mm、入射スリット0.1mmを用い、受光側スリットにはパラレルスリットアナライザー(PSA)0.114deg.を用いる。検出器シンチレーションカウンターを用いる。試料ステージ多孔質吸試料ホルダを用いて、ポンプにより試料吸着固定する。X線入射角0.50°で測定し、十分な検出感度が得られない場合には、入射角0.40°、0.45°、0.55°及び0.60°でそれぞれ測定し、目的とするピークが最も強くなる結果を採用する。ステップ間隔及び測定スピードX線回折パターンを認識できる程度に適宜調整する。好ましくは、ステップ間隔0.01°、測定スピード3.0°/minで測定する。測定範囲を10°〜60°で測定する。尚、得られたX線回折パターンについて単色化する必要はなく、各ピーク強度バックグラウンドを差し引いた値を用いる。

0030

本発明において、ジルコニアの平均粒子径は、透過型電子顕微鏡観察により求める。具体的には、ミクロトーム又はフォーカスイオンビームなどを用いて光透過性導電性フィルムを薄く切断して、その断面を観察する。これにより、視認可能な無作為に選ばれた20個の粒子から、長軸方向長さについて上位3個及び下位3個の粒子を除いて得られる14個の粒子についての、長軸方向長さの数平均値を平均粒子径とする。透過型電子顕微鏡観察の結果、所定量の粒子が視認できない場合は、同じ試料の異なった領域で観察を行う。
また、ジルコニア粒子と他の粒子との区別がつかない場合は、EDXやEELSにより、粒子の元素分析を行い、ジルコニア粒子を特定する。

0031

光学調整層(B)の厚さは、0.4〜3μmであり、好ましくは0.5〜2.5μm、より好ましくは1〜2μmである。光学調整層(B)の厚さが3μmよりも小さいと、インデックス・マッチング性がより改善される。また、0.4μmより大きいと、ジルコニアに由来するピークをより容易に確認でき、インデックス・マッチング性がより改善される。

0032

本発明において、光学調整層(B)の厚さは、次のようにして測定する。透過型電子顕微鏡観察により求める。具体的には、ミクロトーム又はフォーカスイオンビームなどを用いて光透過性導電性フィルムを薄く切断して、その断面を観察する。

0033

光学調整層(B)は、エッチング性の点で、光透過性支持層(A)とは反対側の面の平均表面粗さRaが、0.4〜2.0nmであれば好ましく、0.5〜1.8nmであればより好ましく、0.5〜1.5nmであればさらに好ましい。

0034

本発明において平均表面粗さRaは、走査型プローブ顕微鏡を用いて測定される粗さの算術平均を意味する。本発明における平均表面粗さRaは、詳細には、市販の走査型プローブ顕微鏡(株式会社島津製作所、SPM−9700、又はその同等品)を用いて、所定のコンタクトモードで1μm平方の測定面を探針(OLYMPUS社製 OMCL−TR800−PSA−1バネ定数0.15 N/m)で走査して得られる、平均線からの絶対偏差を平均した値である。

0035

光学調整層(B)は、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、ジルコニアに加えてその他の成分をさらに含有していてもよい。その他の成分としては、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂シリコーン系樹脂メラミン系樹脂及びアルキド系樹脂;並びにシリカ、ジルコニア、チタニア及びアルミナ等のコロイド粒子等が挙げられる。光学調整層(B)は、ジルコニアに加えて、これらのうちいずれか単独をさらに含有していてもよいし、複数種をさらに含有していてもよい。

0036

光学調整層(B)が、ジルコニアに加えてその他の成分をさらに含有する場合、全体におけるジルコニアの含有割合は、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、好ましくは20重量%以上である。

0037

光学調整層(B)を配置する方法としては、特に限定されないが、例えば、フィルムに塗布して、熱で硬化する方法、及び紫外線や電子線などの活性エネルギー線で硬化する方法等が挙げられる。生産性の点で、紫外線により硬化する方法が好ましい。

0038

1.3光透過性導電層(C)
光透過性導電層(C)は、酸化インジウムを含有する。光透過性導電層(C)は、酸化インジウムに加えてドーパントをさらに含有していてもよい。ドーパントとしては特に限定されないが、例えば、スズ酸化物亜鉛酸化物セリウム酸化物ガドリニウム酸化物シリコン酸化物及びチタン酸化物等が挙げられる。光透過性導電層(C)は酸化インジウムに加えて、ドーパントとしてこれらを単独で含有していてもよいし、複数種を含有していてもよい。光透過性導電層(C)としては、現状では酸化インジウムスズ(tin−dopedindiumoxide(ITO))を含有する層を好ましい一例として挙げることができるが、必要に応じて他のドーパントを含有する酸化インジウムを含有する層を用いることもできる。

0039

酸化インジウムスズは、スズをドープした酸化インジウムである。酸化インジウムスズとしては、酸化インジウム(III)(In2O3)と酸化スズ(IV)(SnO2)を用いて得られた酸化インジウムスズが好ましい。この場合、SnO2の添加量としては、特に限定されないが、例えば、1〜15重量%、好ましくは2〜10重量%、より好ましくは3〜8重量%等が挙げられる。また、光透過性導電層(C)は、ドーパントの総量が左記数値範囲を超えない範囲で、酸化インジウムスズにさらに他のドーパントが加えられたものを含有していてもよい。左記において他のドーパントとしては、特に限定されないが、例えば亜鉛セリウム、ガドリニウム、シリコン及びチタン等が挙げられる。

0040

光透過性導電層(C)は、上記の各種酸化インジウムスズのうちいずれか単独を含有するものであってもよいし、複数種を含有するものであってもよい。

0041

光透過性導電層(C)は、酸化インジウムを含有する粒子を含有していてもよい。この粒子の平均粒子径は、本発明の効果が奏される限り特に限定されないが、比抵抗が小さくなりやすいという点で、3.0〜8.0nmであれば好ましく、3.5〜6.5nmであればより好ましく、3.5〜6.0nmであればさらに好ましい。酸化インジウムを含有する粒子としては、現状では酸化インジウムスズ粒子を好ましい一例として挙げることができるが、必要に応じて他のドーパントを含有する酸化インジウムの粒子を用いることもできる。

0042

本発明において酸化インジウムを含有する粒子の平均粒子経は、市販の走査型プローブ顕微鏡(株式会社島津製作所、SPM−9700、又はその同等品)を用いて、所定のコンタクトモードで0.5μm平方の測定面を探針(OLYMPUS 社製 OMCL−TR800−PSA−1バネ定数0.15 N/m、又はその同等品)で走査して得られる画像より求める。具体的には、観察画像より1nm〜30nmの粒子に対して、1nm毎に粒子経を分類し、各粒子経において積算した粒子数を調べ、その粒度分布におけるD50の粒子経を平均粒子経とする。

0043

光透過性導電層(C)は、特に限定されないが、結晶体若しくは非晶質体、又はそれらの混合体であってもよい。

0044

本発明の光透過性導電性フィルムは、薄膜法によるXRD測定において、光透過性導電層(C)に含有される酸化インジウムに由来する、(222)面のピークを2θ=30.5°付近に示す。このピークは、酸化インジウム自体に由来するものであるので、酸化インジウムにさらに上記の各種ドーパントが添加されている場合であっても当然に同様のピークが観察される。また、(222)面のピークが酸化インジウム(あるいはさらにドーパントが添加されている場合は酸化インジウム及びドーパントの混合物)に由来する全てのピークのうちで最も強いものである。

0045

さらに、本発明の光透過性導電性フィルムは、薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比が0.1〜1.0である。このことに起因して、本発明の光透過性導電性フィルムは、(1)インデックス・マッチング、(2)耐薬品性、及び(3)エッチング性のバランスが改善されている。

0046

上記の特性を有する光透過性導電層(C)は、加熱処理により酸化インジウム(あるいはさらにドーパントが添加されている場合は酸化インジウム及びドーパントの混合物;以下、この混合物と酸化インジウムを総称して「酸化インジウム等」ということがある。)を結晶化させることにより得ることができる。この加熱処理の条件としては、上記の特性を有する光透過性導電層(C)が得られる範囲内で適宜設定でき、特に限定されないが、例えば大気中90〜160℃、10〜120分間の加熱処理条件等が挙げられる。具体的には、大気中140℃、60分間の加熱処理条件が挙げられる。酸化インジウム等からなる原料、又は酸化インジウム等を含有する原料を、大気中90〜160℃、10〜120分間で加熱処理することにより、酸化インジウム等の結晶化がより促進され、上記の特性を有する光透過性導電層(C)が、酸化インジウム等の結晶体、又は酸化インジウム等の結晶体及び酸化インジウム等の非晶質体の混合物を含有するものとして得られる。特に限定されないが、上記の特性を有する光透過性導電層(C)は、酸化インジウム等を含有する層をその下地となる層の上に形成した後で、大気中90〜160℃、10〜120分間で加熱処理することにより、得ることができる。

0047

光透過性導電層(C)は、光透過性支持層(A)の少なくとも一方の面に、少なくとも光学調整層(B)を介して配置されている。

0048

光透過性導電層(C)の厚さは、5〜200nm、好ましくは10〜100nm、より好ましくは15〜50nmである。また、静電容量タイプのタッチパネル用光透過性導電性フィルムとしては、光透過性導電層(C)の厚さは、15〜40nm、好ましくは15〜38nm、より好ましくは17〜35nmである。

0049

光透過性導電層(C)を形成する方法は、湿式及び乾式のいずれであってもよい。

0050

光透過性導電層(C)を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、イオンプレーティング法スパッタリング法真空蒸着法CVD法、及びパルスレーザーデポジション法等が挙げられる。光透過性導電層(C)を形成する方法としては、スパッタリング法が好ましい。

0051

スパッタリング法により、光透過性導電層(C)を形成する場合、特に限定されないが、例えば酸素分圧を7.0x10−3Pa以上にして形成することにより、薄膜法によるXRD測定において、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比を、0.1〜1.0に適宜調整できる。

0052

1.4アンダーコート層(D)
本発明の光透過性導電性フィルムは、光透過性支持層(A)の光透過性導電層(C)が配置されている面に、直接又は一以上の他の層を介してアンダーコート層(D)が配置されていてもよい。アンダーコート層(D)が配置されている場合、少なくとも一方の前記光透過性導電層(C)が、少なくとも前記アンダーコート層(D)及び光学調整層(B)を介して前記光透過性支持層(A)の前記面に配置されている。この場合、少なくとも一方の前記光透過性導電層(C)が、前記アンダーコート層(D)に隣接して配置されていてもよい。また、この場合、アンダーコート層(D)は通常、光学調整層(B)よりも光透過性導電層(C)に近い側に配置されている。

0053

図4に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の一方の面に、光学調整層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で互いに隣接して配置されている。

0054

図5に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の両面に、光学調整層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で互いに隣接して配置されている。

0055

図6に、本発明の光透過性導電性フィルムの一態様を示す。この態様では、光透過性支持層(A)の一方の面に、第一の光学調整層(B)、アンダーコート層(D)及び光透過性導電層(C)がこの順で互いに隣接して配置されており、他方の面に、第二の光学調整層(B)が直接配置されている。

0056

アンダーコート層(D)の素材は、特に限定されないが、例えば、誘電性を有するものであってもよい。アンダーコート層(D)の素材としては、特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素窒化ケイ素酸窒化ケイ素炭化ケイ素シリコンアルコキシドアルキルシロキサン及びその縮合物ポリシロキサンシルセスキオキサン、並びにポリシラザン等が挙げられる。アンダーコート層(D)は、これらのうちいずれか単独からなるものであってもよいし、複数種からなるものであってもあってもよい。酸化ケイ素を含有する光透過性下地層が好ましく、酸化ケイ素からなる光透過性下地層がより好ましい。

0057

アンダーコート層(D)は、一層が配置されていてもよい。あるいは二層以上が互いに隣接して、または他の層を介して互いに離間して配置されていてもよい。

0058

アンダーコート層(D)の一層あたりの厚さは、15〜40nm等が挙げられる。二層以上が互いに隣接して配置されている場合は互いに隣接している全てのアンダーコート層(D)の合計厚さが上記範囲内であればよい。左記の例示列挙においては後出のものが前出のものよりも好ましい。

0059

アンダーコート層(D)を配置する方法としては、湿式及び乾式のいずれでもよく、特に限定されないが、湿式としては例えば、ゾルゲル法、及び微粒子分散液若しくはコロイド溶液を塗布する方法等が挙げられる。アンダーコート層(D)を配置する方法として、乾式としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法又はパルスレーザーデポジション法により隣接する層上に積層する方法等が挙げられる。

0060

1.5 その他の層
本発明の光透過性導電性フィルムは、光透過性支持層(A)の光学調整層(B)及び光透過性導電層(C)が配置されている側の面に、アンダーコート層(D)及び少なくとも1種のその他の層(E)からなる群より選択される少なくとも1種の層がさらに配置されていてもよい。

0061

その他の層(E)としては、特に限定されないが、例えば、接着層等が挙げられる。

0062

接着層とは、二層の間に当該二層と互いに隣接して配置され、当該二層間を互いに接着するために配置される層である。接着層としては、特に限定されないが、例えば、タッチパネル用光透過性導電性フィルムにおいて接着層として通常用いられるものを用いることができる。

0063

1.6 本発明の光透過性導電性フィルムの用途
本発明の光透過性導電性フィルムは、タッチパネルのために好ましく用いられる。本発明の光透過性導電性フィルムは、特に、静電容量型タッチパネルのためにより好ましく用いられる。抵抗膜方式タッチパネルの製造のために用いられる光透過性導電性フィルムは一般に表面抵抗率シート抵抗)が100〜1,000Ω/sq程度は必要であるとされる。これに対して静電容量型タッチパネルの製造のために用いられる光透過性導電性フィルムは一般に表面抵抗率が低いほうが有利である。本発明の光透過性導電性フィルムは、抵抗率が低減されており、これにより、静電容量型タッチパネルの製造のために好ましく用いられる。静電容量型タッチパネルについて詳細は、2で説明する通りである。

0064

2.本発明の静電容量型タッチパネル
本発明の静電容量型タッチパネルは、本発明の光透過性導電性フィルムを含み、さらに必要に応じてその他の部材を含んでなる。

0065

本発明の静電容量型タッチパネルの具体的な構成例としては、次のような構成が挙げられる。なお、保護層(1)側が操作画面側を、ガラス(5)側が操作画面とは反対側を向くようにして使用される。
(1)保護層
(2)本発明の光透過性導電性フィルム(Y軸方向)
(3)絶縁層
(4)本発明の光透過性導電性フィルム(X軸方向)
(5)ガラス
本発明の静電容量型タッチパネルは、特に限定されないが、例えば、上記(1)〜(5)、並びに必要に応じてその他の部材を通常の方法に従って組み合わせることにより製造することができる。

0066

3. 本発明の光透過性導電性フィルムの製造方法
本発明の光透過性導電性フィルムは、それぞれの層について説明した通りそれぞれの層を配置することにより製造することができる。例えば、光透過性支持層(A)の光透過性導電層(C)が配置されている側の面に、下層側から順次配置させてもよいが、配置の順番は特に限定されない。例えば、最初に光透過性支持層(A)ではない層(例えば、光透過性導電層(C))の一方の面に他の層を配置させてもよい。あるいは、一方で2種以上の層を互いに隣接するように配置させることにより1種の複合層を得てから、又はそれと同時に、他方で同様に2種以上の層を互いに隣接するように配置させることにより1種の複合層を得て、これらの2種の複合層をさらに互いに隣接するように配置させてもよい。

0067

以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

0068

実施例1
厚さ125μmのPET樹脂基材(光透過性支持層)上に平均粒子径が16nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ0.5μmとなるように形成した。

0069

なお、実施例及び比較例において、ジルコニア粒子の平均粒子径は、次のようにして透過型電子顕微鏡観察により求めた。具体的には、光透過性導電性フィルムを樹脂被覆し、ミクロトームを用いて光透過性導電性フィルムをフィルムに垂直に薄く切断して、その断面を観察した。これにより、視認可能な無作為に選ばれた20個の粒子から、長軸方向長さについて上位3個及び下位3個の粒子を除いて得られる14個の粒子についての、長軸方向長さの数平均値を平均粒子径とした。

0070

このとき、光学調整層のRaは0.7nmであった。スパッタリングによりこの光学調整層に、SiO2層を20nm形成し、さらに、酸化インジウムスズ(ITO)を23nm製膜した。具体的にはターゲット材として、酸化インジウム:95重量%及び酸化スズ:5重量%からなる焼結体材料を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法により、光透過性導電層を形成し、大気中で加熱処理し、最終的に本発明の光透過性導電性フィルムを得た。このとき、チャンバー内を5.0×10−4Pa以下となるまで真空排気した後に、かかるチャンバー内に酸素分圧が6.5×10−3Paになるよう酸素ガスアルゴンガスを導入し、チャンバー内圧力を0.3〜0.4Paとしてスパッタリング処理した。
その後、大気中、140℃で60分加熱処理して、本発明の光透過性導電性フィルムを得た。このフィルムをXRDおよびAFMにて評価した。

0071

なお、実施例及び比較例において、薄膜法によるXRD測定は、次のようにして行った。X線回折装置はRigaku製薄膜評価用試料水平型X線回折装置SmartLabを用いて薄膜法にて測定した。平行ビーム光学配置を用い、光源にはCuKα線(波長:1.54186Å)を40kV、30mAのパワーで用いた。入射側スリット系はソーラスリット5.0°、高さ制御スリット10mm、入射スリット0.1mmを用い、受光側スリットにはパラレルスリットアナライザー(PSA)0.114deg.を用いた。検出器はシンチレーションカウンターを用いた。試料ステージは多孔質吸着試料ホルダを用いて、ポンプにより試料を吸着固定した。入射側を0.50°で固定し、ステップ間隔0.01°、測定スピード3.0°/min、測定範囲を10°〜60°で測定した。

0072

XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は0.15であった。

0073

また、実施例及び比較例において、酸化インジウムスズの平均粒子経は、次のようにして測定した。走査型プローブ顕微鏡(株式会社島津製作所、SPM−9700)を用いて、所定のコンタクトモードで0.5μm平方の測定面を探針(OLYMPUS 社製 OMCL−TR800−PSA−1バネ定数0.15 N/m)で走査して得られる画像より求めた。具体的には、観察画像より1nm〜30nmの酸化インジウムスズ粒子に対して、1nm毎に粒子経を分類し、各粒子経において積算した粒子数を調べ、その粒度分布におけるD50の粒子経を平均粒子経とした。

0074

酸化インジウムスズの平均粒子経は6.2nmであった。

0075

実施例2
平均粒子径が25nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ1.0μmとなるように形成した。それ以外は、実施例1と同様とし、本発明の光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は0.30であった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は5.7nmであった。

0076

実施例3
平均粒子径が25nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ2.0μmとなるように形成した。それ以外は、実施例1と同様とし、本発明の光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は0.65であった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は3.6nmであった。

0077

実施例4
平均粒子径が25nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ2.9μmとなるように形成した。それ以外は、実施例1と同様とし、本発明の光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は0.94であった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は4.2nmであった。

0078

実施例5
平均粒子径が34nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ1.0μmとなるように形成した。このとき、光学調整層のRaは1.8nmであった。それ以外は、実施例1と同様とし、本発明の光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は0.32であった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は7.7nmであった。

0079

比較例1
平均粒子径が16nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ0.2μmとなるように形成した。それ以外は、実施例1と同様とし、光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来するピークは検出されなかった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は6.8nmであった。

0080

比較例2
平均粒子径が16nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ5.0μmとなるように形成した。それ以外は、実施例1と同様とし、光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は1.5であった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は4.9nmであった。

0081

比較例3
平均粒子径が45nmのジルコニア粒子を含むアクリレート系樹脂の光学調整層を厚さ2.8μmとなるように形成した。このとき、光学調整層のRaは2.5nmであった。それ以外は、実施例1と同様とし、光透過性導電性フィルムを得た。XRDによる評価の結果、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比は1.5であった。また、酸化インジウムスズの平均粒子経は8.4nmであった。

0082

以上のようにして得られた実施例1〜5、及び比較例1〜3の光透過性導電性フィルムについて、次のようにしてインデックス・マッチング(IM)及びエッチング性を評価した。

0083

インデックス・マッチングの評価は、次のようにして行った。幅5cm×長さ10cmにカットした光透過性導電性フィルムの中央部付近の幅方向にくし型パターン(2mm幅、10mm長さ)を5cm形成するために、以下の操作を行った。
幅5cm×長さ5cmのシリコンゴム板の4辺の一つをくし型パターン状に切断した。幅5cm×長さ10cmにカットした光透過性導電性フィルムのITO側、かつ、くし型パターンが光透過性導電性フィルムの中央部付近に配置されるようにシリコンゴム板を光透過性導電性フィルムに貼り合わせた。シリコンゴムを貼り合わせた光透過性導電性フィルムのシリコンゴム側にエッチングレジストを塗布し、80℃で30分乾燥後、シリコンゴム板を剥がした。これにより、くし型パターンを境界としてITO表面とエッチングレジスト表面が露出する光透過性導電性フィルムを得た。これを、20%塩酸に20分浸漬し、ITOを溶かした。その後、0.5MのKOH溶液に浸漬しながら10分間超音波処理し、水洗することによりITOのくし型パターンフィルムを得た。
白色の紙および黒色の紙の上にくし型パターンフィルムを置き、それぞれITOパターンエッジにおける視認性を確認した。
評価は次のようにして行った。白色紙上および黒色紙上でITOのパターンがほとんど確認できないときを「◎」、白色紙上および黒色紙上でITOのパターンがほとんど確認できないが、何れかの試料において観察角度を変えることによりパターンを確認できることがあるときを「○」、観察角度を変えることにより何れかの試料においてパターンを必ず確認できるときを「△」、両方の試料においてパターンを確認できるときを「×」とした。

0084

エッチング性の評価は、次のようにして行った。
光透過性導電性フィルムを20%塩酸に浸漬し、表面抵抗計測不能になるまでの時間を求めた。光透過性導電性フィルムは10秒〜90秒までの10秒間隔で浸漬時間を設定し、表面抵抗が計測不能になった時間をエッチング処理完了時間とした。
エッチング処理完了時間が40秒、50秒のときを「◎」、30秒、60秒、70秒のときを「○」、20秒、80秒のときを「△」、10秒、90秒およびそれ以上を「×」として評価した。エッチング処理時間が短すぎても、また反対に長すぎてもエッチング処理を制御することが困難となり、好ましくない。

0085

薬品性の評価は、次のようにして行った。光透過性導電性フィルムを1%塩酸に30分浸漬し、水洗した。このときの表面抵抗値Rと塩酸に浸漬前の表面抵抗値R0の比R/R0を求めた。このとき、R/R0が1.1未満であれば「◎」、R/R0が1.1以上かつ1.2未満であれば「○」、R/R0が1.2以上かつ1.3未満であれば「△」、R/R0が1.3以上であれば「×」とした。

0086

評価結果を表1に示す。表1においては、ジルコニアに由来する2θ=28°付近のピークの、酸化インジウムに由来する(222)面のピークに対する比を単に「ピーク比」と表記する。

実施例

0087

0088

1光透過性導電性フィルム
11光透過性支持層(A)
12光学調整層(B)
13光透過性導電層(C)
14アンダーコート層(D)

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