JP5903820B2 - Method for producing transparent conductive film and method for producing touch panel - Google Patents
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Description
本発明は、透明導電性フィルムの製造方法及びタッチパネルの製造方法に関し、さらに詳細には、ポリエステル系フィルム基材と透明導電層との密着性及び耐久性に優れた透明導電性フィルムの製造方法、及び該透明導電性フィルムを備えたタッチパネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing method for a touch panel transparent conductive film, and more particularly a method for producing a transparent conductive film excellent in adhesion and durability of the polyester film substrate and the transparent conductive layer, And a method of manufacturing a touch panel including the transparent conductive film.
近年、プラスチック製品は加工性、軽量化の観点で良好であることから、様々な製品がガラス製品からプラスチック製品に置き換わりつつある。しかし、これらプラスチック製品の表面は傷つきやすいため、表面硬度や耐擦傷性を付与する目的で表面にハードコート層を設けたり、ハードコート層を設けたフィルムを貼合して用いる場合が多い。 In recent years, plastic products are good in terms of processability and weight reduction, and various products are being replaced from glass products to plastic products. However, since the surface of these plastic products is easily damaged, a hard coat layer is often provided on the surface or a film provided with a hard coat layer is used for the purpose of imparting surface hardness and scratch resistance.
また、従来のガラス製品についても、破損した際の飛散防止のためにプラスチックフィルムを貼合する場合が増えており、これらのフィルム表面の硬度強化のためにもその表面にハードコート層を形成することが広く行われ、特にLCD、PDP、FED、EL等の表示装置、タッチパネルなどの最表面等に用いられている。 In addition, for conventional glass products, plastic films are increasingly being bonded to prevent scattering when broken, and a hard coat layer is formed on the surface of these films in order to strengthen their hardness. In particular, it is used for display devices such as LCD, PDP, FED, and EL, and the outermost surface of touch panels and the like.
また、透明導電性フィルムは、透明基材上に金属酸化物等の透明薄膜からなる多層膜を形成することで得られる。従来より、これらの多層膜を、化学蒸着(CVD)法や、物理蒸着(PVD)法といったドライコーティング法により形成する方法が提案されている。 Moreover, a transparent conductive film is obtained by forming the multilayer film which consists of transparent thin films, such as a metal oxide, on a transparent base material. Conventionally, a method of forming these multilayer films by a dry coating method such as a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method has been proposed.
上記透明導電性フィルムは、同時に高い耐久性が要求され、その一つが各層の密着性の向上である。特に高温高湿度環境下での耐久性試験による各層の密着性の低下は、タッチパネルとして利用する際の経年劣化や機械的耐久性の低下に直接繋がる深刻な課題であるため、当該環境での高い密着性が求められる。 The transparent conductive film is required to have high durability at the same time, one of which is improved adhesion of each layer. In particular, a decrease in the adhesion of each layer due to a durability test under a high temperature and high humidity environment is a serious issue that directly leads to aged deterioration and mechanical durability when used as a touch panel. Adhesion is required.
そこで、基材と蒸着面等との密着性を向上させることを目的として、基材表面にシランカップリング剤からなるアンカーコート層を積層したり、イソシアネート化合物からなる接着層とシーラント層とを積層させる技術(特許文献1)などが提案されているものの、いずれも製品コストを上昇させるので好ましくない。このことから、透明導電層との密着性が良好なポリエステル系フィルムが求められている。 Therefore, for the purpose of improving the adhesion between the substrate and the vapor deposition surface, an anchor coat layer made of a silane coupling agent is laminated on the substrate surface, or an adhesive layer made of an isocyanate compound and a sealant layer are laminated. Although the technique (patent document 1) etc. to make are proposed, since all raise a product cost, it is unpreferable. For this reason, a polyester film having good adhesion to the transparent conductive layer is required.
本発明は上記の問題点に鑑み、ポリエステル系フィルム基材と透明導電層との密着性及び耐久性を向上させた透明導電性フィルム、及び該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を目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a transparent conductive film having improved adhesion and durability between a polyester film substrate and a transparent conductive layer, and a touch panel provided with the transparent conductive film. Objective.
本発明者らは、上記課題に対して鋭意検討を行い、以下に述べる手段を用いることによって、上記課題を解決できることを見出した。 The inventors of the present invention have made extensive studies on the above problems and found that the above problems can be solved by using the means described below.
すなわち、本発明に係わる透明導電性フィルムの製造方法は、ポリエステル系フィルム基材上に、ハードコート層と、金属酸化物からなる透明導電層とを少なくとも備え、透明導電層の残留応力が10N/m 2 以下である透明導電性フィルムの製造方法であり、150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率が0.5%より大きいポリエステル系フィルム基材を準備する工程と、ポリエステル系フィルム基材に対して加熱処理を行わずに、ポリエステル系フィルム基材の少なくとも一方の面に、光硬化性樹脂を含む塗液を塗布し、塗液に光を照射することでハードコート層を形成する工程と、ハードコート層が形成されたポリエステル系フィルム基材を、120〜180℃で60〜180秒間加熱処理する工程と、ハードコート層上に、金属酸化物をスパッタリング法により1〜12Paの成膜圧力で成膜し、形成された膜を130〜150℃で加熱処理することにより結晶化させて、透明電導層を積層する工程とを備え、透明導電層が積層される前のハードコート層が形成されたポリエステル系フィルム基材の、150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率が、全てのハードコート層が形成された後の加熱処理により0.5%以下に調整されていることを特徴とする。 That is, the manufacturing method of the transparent conductive film according to the present invention, on a polyester film substrate, and the hard coat layer comprises at least a transparent conductive layer made of metal oxide, the residual stress of the transparent conductive layer is 10 N / a method for producing a transparent conductive film is m 2 or less, a step of 1 hour after standing film longitudinal direction of the heat shrinkage ratio under 0.99 ° C. environment to prepare 0.5% greater than polyester film substrate Without applying heat treatment to the polyester film base material, a coating liquid containing a photocurable resin is applied to at least one surface of the polyester film base material, and the coating liquid is irradiated with light. forming a coating layer, the polyester film substrate hard coat layer is formed, a step of heat treatment 60 to 180 seconds at 120 to 180 ° C., hard coat A metal oxide is deposited on the first layer by sputtering at a deposition pressure of 1 to 12 Pa, and the formed film is crystallized by heat treatment at 130 to 150 ° C., thereby laminating a transparent conductive layer. A polyester film base material on which a hard coat layer before being laminated with a transparent conductive layer is formed, and the thermal contraction rate in the longitudinal direction of the film after being left for 1 hour in an environment of 150 ° C. It is characterized by being adjusted to 0.5% or less by heat treatment after the hard coat layer is formed.
また、本発明に係わる透明導電性フィルムの製造方法においては、ポリエステル系フィルム基材の少なくとも一方の面に無機化合物からなる光学調整層が形成されていることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the transparent conductive film concerning this invention, it is preferable that the optical adjustment layer which consists of an inorganic compound is formed in the at least one surface of a polyester-type film base material.
さらに、本発明のタッチパネルの製造方法は、上記の製造方法により透明導電性フィルムを得る工程と、得られた透明導電性フィルムを用いてタッチパネルを製造する工程とを備える。 Furthermore, the method of manufacturing the touch panel of the present invention, Ru and a step of manufacturing the touch panel by using a step of obtaining a transparent conductive film by the method described above, the resulting transparent conductive film.
本発明によれば、ポリエステル系フィルム基材と透明導電層との密着性及び耐久性を向上させた透明導電性フィルム、及び該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ができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the touchscreen provided with the transparent conductive film which improved the adhesiveness and durability of a polyester-type film base material and a transparent conductive layer, and this transparent conductive film can be provided.
以下、本発明の透明導電性フィルムについて説明する。図1は、本発明の透明導電性フィルムの構成の一例を示す模式断面図であり、ポリエステル系フィルム基材1の片面にハードコート層2が形成されており、該ハードコート層2上に、光学調整層3及び透明導電層4が順次積層されている。
Hereinafter, the transparent conductive film of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the transparent conductive film of the present invention, in which a
本発明において、透明導電層4が積層される前のハードコート層2が形成されたポリエステル系フィルム基材1は、その150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率が0.5%以下である。
In the present invention, the polyester
なお、本発明における熱収縮率とは、ポリエステル系フィルム基材を150℃の環境下で1時間放置した後のフィルム縦方向の寸法の、放置する前の寸法に対する変化の割合を表したものである。 The heat shrinkage rate in the present invention represents the rate of change of the dimension in the longitudinal direction of the film after leaving the polyester film substrate in an environment of 150 ° C. for 1 hour with respect to the dimension before leaving. is there.
透明導電層を結晶化させるための加熱処理は、一般に130℃から150℃で行なわれるため、150℃での熱収縮率が特定の値であることは重要である。 Since the heat treatment for crystallizing the transparent conductive layer is generally performed at 130 ° C. to 150 ° C., it is important that the heat shrinkage rate at 150 ° C. is a specific value.
本発明における透明導電層4が積層される前のハードコート層2が形成されたポリエステル系フィルム基材1の熱収縮率は0.5%以下であり、好ましくは0.3%以下である。熱収縮率が0.5%よりも大きいと、透明導電層4を積層した後の加熱処理や高温環境下での放置によりポリエステル系フィルム基材1が収縮し、透明導電層4との間の歪が大きくなる。ポリエステル系フィルム基材1と透明導電層4との間の歪が大きいと、層間密着性が悪化するため、耐久性も悪化する。
The thermal contraction rate of the polyester
本発明におけるハードコート層2が形成されたポリエステル系フィルム基材1の熱収縮率とは、上記したように、透明導電層4が積層される前の熱収縮率のことを示しており、ハードコート層2が形成された際にポリエステル系フィルム基材1の熱収縮率が0.5%を超えていても、透明導電層4が積層される前に0.5%以下であればよい。例えば、ポリエステル系フィルム基材1の少なくとも一方の面にハードコート層2を形成した後に加熱処理を行ない、熱収縮率を0.5%以下に調整したうえで、透明導電層4を積層することが、透明導電層4を積層した後の加熱処理や高温環境下での放置による層間密着性の低下を抑えるという点から好ましい。
As described above, the heat shrinkage rate of the polyester
その少なくとも一方の面にハードコート層2が形成されたポリエステル系フィルム基材1に加熱処理を施す場合、加熱処理条件には特に限定がないが、例えば120〜180℃程度で60〜180秒間程度であることが好ましい。
When the heat treatment is performed on the
本発明において、ポリエステル系フィルム基材1としては、本発明の効果を阻害しない範囲で、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等のポリエステル系フィルムを用いることができる。また、ポリエステル系フィルム基材1には、本発明の効果を阻害しない範囲で、公知の各種添加剤、例えば滑剤、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤等が添加されていてもよい。
In the present invention, the
前記ポリエステル系フィルム基材1は、公知のフィルム製膜法によって製造することができる。フィルム製膜法としては、同時二軸延伸法、逐次二軸延伸法などの二軸延伸法を行ない、次いで熱固定処理する方法があげられる。例えば、逐次二軸延伸法としては、縦延伸及び横延伸又は横延伸及び縦延伸を順に行なう方法のほか、横−縦−縦延伸法、縦−横−縦延伸法、縦−縦−横延伸法などの延伸方法を採用することができる。また、同時二軸延伸法としては、従来の同時二軸延伸法でもよく、多段階に分けて同時二軸延伸してもよい。
The said polyester-type
例えば前記二軸延伸法により得られた延伸フィルムに加熱処理を行なってもよく、この加熱処理では、必要に応じて弛緩処理を行ってもよい。また、これらの加熱処理、弛緩処理を行なうことにより、150℃でのフィルム縦方向の熱収縮率が0.5%以下となるフィルムを得ることもできる。 For example, the stretched film obtained by the biaxial stretching method may be subjected to heat treatment, and in this heat treatment, relaxation treatment may be performed as necessary. Further, by performing these heat treatment and relaxation treatment, a film having a heat shrinkage rate in the film longitudinal direction at 150 ° C. of 0.5% or less can be obtained.
本発明の透明導電性フィルムには、機械的強度を付与するために、ポリエステル系フィルム基材1の少なくとも一方に面にハードコート層2が形成されている。
In order to impart mechanical strength to the transparent conductive film of the present invention, a
ハードコート層2を形成するには、特に限定はないが、透明性と適度な硬度と機械的強度とを有する樹脂を用いることが好ましい。具体的には、3次元架橋の期待できる3官能以上のアクリレートを主成分とするモノマー又は架橋性オリゴマーからなる光硬化性樹脂が好ましい。
Although there is no limitation in particular in forming the hard-
3官能以上のアクリレートとしては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ポリエステルアクリレートなどが好ましい。これらの中でも特に好ましいのは、イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート及びポリエステルアクリレートである。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、これら3官能以上のアクリレートの他に、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリオールアクリレートなどの、いわゆるアクリル系樹脂を併用することが可能である。 Examples of trifunctional or higher acrylates include trimethylolpropane triacrylate, isocyanuric acid EO-modified triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate. Ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, polyester acrylate and the like are preferable. Of these, isocyanuric acid EO-modified triacrylate and polyester acrylate are particularly preferable. These may be used alone or in combination of two or more. In addition to these tri- or higher functional acrylates, so-called acrylic resins such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyol acrylate and the like can be used in combination.
架橋性オリゴマーとしては、例えばポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(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、シリコーン(メタ)アクリレートなどのアクリルオリゴマーが好ましい。具体的には、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシアクリレート、ポリウレタンのジアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレートなどがあげられる。 As the crosslinkable oligomer, acrylic oligomers such as polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and silicone (meth) acrylate are preferable. Specific examples include polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A type epoxy acrylate, polyurethane diacrylate, cresol novolac type epoxy (meth) acrylate, and the like.
またハードコート層2を形成する際には、前記樹脂に、粒子、光重合開始剤などのその他の添加剤を添加してもよい。
Moreover, when forming the hard-
添加する粒子としては、有機又は無機の粒子があげられるが、ハードコート層2の透明性を考慮すると、有機粒子を用いることが好ましい。有機粒子としては、例えばアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂などからなる粒子が挙げられる。
Examples of the particles to be added include organic or inorganic particles, but considering the transparency of the
粒子の平均粒径は、ハードコート層2の厚みによっても異なるが、ヘイズ等の外観上の理由により、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、好ましくは30μm以下、より好ましくは15μm以下である。また、粒子の含有量も、同様の理由で、樹脂100重量部に対して0.5重量部以上であることが好ましく、5重量部以下であることが好ましい。
The average particle diameter of the particles varies depending on the thickness of the
光重合開始剤を添加する場合、ラジカル発生型の光重合開始剤として、例えばベンゾイン、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、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類、アセトフェノン、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、などのアセトフェノン類、メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−アミルアントラキノンなどのアントラキノン類、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類、ベンゾフェノン、4,4−ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがあげられる。これらは単独で又は2種以上の混合物として使用することができる。さらに、例えばトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第3級アミン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸誘導体などの光開始助剤などと組み合わせて使用することもできる。 When a photopolymerization initiator is added, as a radical-generating photopolymerization initiator, for example, benzoin and its alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzylmethyl ketal, acetophenone, 2, Acetophenones such as 2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, anthraquinones such as methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone and 2-amylanthraquinone, thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4 -Thioxanthones such as diisopropylthioxanthone, ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal, benzophenone, 4,4-biphenyl Benzophenone such as methylamino benzophenone and azo compounds. These can be used alone or as a mixture of two or more. Further, it may be used in combination with a photoinitiator such as a tertiary amine such as triethanolamine or methyldiethanolamine, or a benzoic acid derivative such as 2-dimethylaminoethylbenzoic acid or ethyl 4-dimethylaminobenzoate. it can.
上記光重合開始剤の添加量は、主成分である樹脂100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、5重量部以下であり、さらに好ましくは0.5重量部以上、3重量部以下である。光重合開始剤の添加量が下限値未満では、ハードコート層2の硬化が不十分となる恐れがある。また、光重合開始剤の添加量が上限値を超える場合は、ハードコート層2で黄変が生じたり、耐候性が低下する恐れがある。
The addition amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 parts by weight or more and 5 parts by weight or less, more preferably 0.5 parts by weight or more and 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin as the main component. Or less. When the addition amount of the photopolymerization initiator is less than the lower limit value, the
樹脂として光硬化性樹脂を用いる場合、該光硬化性樹脂の硬化に用いる光は、例えば紫外線、電子線、ガンマ線などであり、電子線あるいはガンマ線の場合、必ずしも光重合開始剤や光開始助剤を用いなくてもよい。これらの線源としては、例えば高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプや加速電子などを使用することができる。 When a photocurable resin is used as the resin, the light used for curing the photocurable resin is, for example, ultraviolet rays, electron beams, gamma rays, and the like. In the case of electron beams or gamma rays, a photopolymerization initiator or a photoinitiator aid is not necessarily used. May not be used. As these radiation sources, for example, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, acceleration electrons, or the like can be used.
ハードコート層2の形成方法には特に限定がなく、主成分である樹脂やその他の添加剤を溶剤に溶解させ、得られた塗液を、例えばダイコート法、カーテンフローコート法、ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、ナイフコート法、バーコート法、スピンコート法、マイクログラビアコート法などの公知の塗布方法で、前記ポリエステル系フィルム基材1上に塗布することにより、形成することができる。
The formation method of the
前記溶剤は、主成分である樹脂やその他の添加剤を溶解し得るものであればよく、特に限定がない。具体的には、溶剤として、例えばエタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどがあげられ、これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the main component resin and other additives. Specifically, as a solvent, for example, ethanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, benzene, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, n-butyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve Butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリエステル系フィルム基材1上に形成されたハードコート層2の厚みは、特に限定されないが、0.5μm以上、15μm以下の範囲であることが好ましい。また、ハードコート層2の屈折率がポリエステル系フィルム基材1の屈折率と同じかもしくは近似していることがより好ましく、その屈折率は、1.45程度以上、1.75程度以下であることが好ましい。
Although the thickness of the hard-
なお、前記ハードコート層2は、ポリエステル系フィルム基材1の少なくとも一方の面に形成されていればよいが、ポリエステル系フィルム基材1の両面に形成されていてもよい。
The
本発明の透明導電性フィルムでは、ポリエステル系フィルム基材の少なくとも一方の面に、無機化合物からなる光学調整層が形成されていることが好ましく、図1に示すように、ポリエステル系フィルム基材1上にハードコート層2が形成され、該ハードコート層2上に光学調整層3が積層されていることが好ましい。
In the transparent conductive film of the present invention, an optical adjustment layer made of an inorganic compound is preferably formed on at least one surface of the polyester film substrate. As shown in FIG. 1, the
光学調整層3は、透明導電性フィルムの透過率や色相を調整する機能を有し、視認性を向上させるための層である。光学調整層3が無機化合物からなる場合、例えば酸化物、硫化物、フッ化物、窒化物などの無機化合物を使用することができる。このような無機化合物からなる光学調整層3は、その材料(化合物の種類)に応じて屈折率が異なり、屈折率の異なる光学調整層3を特定の膜厚で形成することにより、光学特性を調整することが可能となる。なお、光学調整層は一層に限られるものではなく、目的とする光学特性に応じて複数層とすることもできる。 The optical adjustment layer 3 has a function of adjusting the transmittance and hue of the transparent conductive film, and is a layer for improving visibility. When the optical adjustment layer 3 is made of an inorganic compound, for example, an inorganic compound such as an oxide, sulfide, fluoride, or nitride can be used. The optical adjustment layer 3 made of such an inorganic compound has a different refractive index depending on the material (type of compound), and the optical adjustment layer 3 having a different refractive index is formed with a specific film thickness, thereby providing optical characteristics. It becomes possible to adjust. Note that the optical adjustment layer is not limited to a single layer, and may be a plurality of layers according to the target optical characteristics.
屈折率が低い無機化合物としては、例えば酸化マグネシウム(1.6)、二酸化珪素(1.5)、フッ化マグネシウム(1.4)、フッ化カルシウム(1.3〜1.4)、フッ化セリウム(1.6)、フッ化アルミニウム(1.3)などがあげられる。また、屈折率が高い無機化合物としては、例えば酸化チタン(2.4)、酸化ジルコニウム(2.4)、硫化亜鉛(2.3)、酸化タンタル(2.1)、酸化亜鉛(2.1)、酸化インジウム(2.0)、酸化ニオブ(2.3)、酸化タンタル(2.2)などがあげられる。ただし、上記括弧内の数値は屈折率を表す。 Examples of the inorganic compound having a low refractive index include magnesium oxide (1.6), silicon dioxide (1.5), magnesium fluoride (1.4), calcium fluoride (1.3 to 1.4), and fluoride. Examples include cerium (1.6) and aluminum fluoride (1.3). Examples of the inorganic compound having a high refractive index include titanium oxide (2.4), zirconium oxide (2.4), zinc sulfide (2.3), tantalum oxide (2.1), and zinc oxide (2.1 ), Indium oxide (2.0), niobium oxide (2.3), tantalum oxide (2.2), and the like. However, the numerical value in the parenthesis represents a refractive index.
光学調整層3の製造方法は、膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法であってもよく、特に薄膜のドライコーティング法が優れている。これには真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やCVD法のような化学的気相析出法を用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するには、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が好ましい。 The optical adjustment layer 3 may be produced by any film forming method as long as the film thickness can be controlled, and the thin film dry coating method is particularly excellent. For this, a vacuum vapor deposition method, a physical vapor deposition method such as sputtering, or a chemical vapor deposition method such as a CVD method can be used. In particular, in order to form a thin film having a uniform film quality over a large area, a sputtering method in which the process is stable and the thin film becomes dense is preferable.
光学調整層3の厚みには特に限定がなく、目的とする光学特性に応じて、用いる無機化合物の種類と併せて特定すればよいが、例えば10nm以上、100nm以下の範囲であることが好ましい。 The thickness of the optical adjustment layer 3 is not particularly limited, and may be specified together with the type of the inorganic compound to be used according to the target optical characteristics. For example, the thickness is preferably in the range of 10 nm to 100 nm.
本発明の透明導電性フィルムは、ポリエステル系フィルム基材上に金属酸化物からなる透明導電層を少なくとも備えており、ハードコート層に該透明導電層が積層されているが、図1に示すように、ポリエステル系フィルム基材1上にハードコート層2が形成され、該ハードコート層2上に光学調整層3が積層されており、さらに該光学調整層3上に透明導電層4が積層されていることが好ましい。
The transparent conductive film of the present invention comprises at least a transparent conductive layer made of a metal oxide on a polyester film substrate, and the transparent conductive layer is laminated on the hard coat layer, as shown in FIG. Further, a
透明導電層4は金属酸化物からなり、該金属酸化物として、酸化インジウム、酸化亜鉛及び酸化スズのいずれか、又はこれらのうちの2種類もしくは3種類の混合酸化物、さらにはその他の添加物が加えられたものなどがあげられるが、目的、用途により種々の材料を使用することができ、特に限定されるものではない。現在のところ、最も信頼性が高く、多くの実績がある材料は酸化インジウムスズ(ITO)である。 The transparent conductive layer 4 is made of a metal oxide, and as the metal oxide, any one of indium oxide, zinc oxide and tin oxide, or two or three of these mixed oxides, and other additives However, it is not particularly limited, and various materials can be used depending on the purpose and application. At present, the most reliable and proven material is indium tin oxide (ITO).
前記酸化インジウムスズ(ITO)を透明導電層4の材料として用いる場合、酸化インジウムにドープされる酸化スズの含有割合は、デバイスに求められる仕様に応じて、任意に選択すればよい。ポリエステル系フィルム基材1の場合、機械強度を高める目的で薄膜を結晶化させるために用いる材料は、酸化スズの含有割合が10重量%未満であることが好ましく、薄膜をアモルファス化してフレキシブル性を付与するためには、酸化スズの含有割合が10重量%以上であることが好ましい。また、薄膜に低抵抗が求められる場合は、酸化スズの含有割合が2〜20重量%の範囲であることが好ましい。
When the indium tin oxide (ITO) is used as the material of the transparent conductive layer 4, the content ratio of tin oxide doped in indium oxide may be arbitrarily selected according to the specifications required for the device. In the case of the polyester-based
透明導電層4の製造方法も、前記光学調整層3の製造方法と同様に、膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法であってもよく、特に薄膜のドライコーティング法が優れている。これには真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法やCVD法のような化学的気相析出法を用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するには、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が好ましい。 The manufacturing method of the transparent conductive layer 4 may be any film forming method as long as the film thickness can be controlled, similar to the manufacturing method of the optical adjustment layer 3, and the dry coating method of the thin film is particularly excellent. . For this, a vacuum vapor deposition method, a physical vapor deposition method such as sputtering, or a chemical vapor deposition method such as a CVD method can be used. In particular, in order to form a thin film having a uniform film quality over a large area, a sputtering method in which the process is stable and the thin film becomes dense is preferable.
本発明において、積層された透明導電層4の残留応力は10N/m2以下であることが好ましい。 In the present invention, the residual stress of the laminated transparent conductive layer 4 is preferably 10 N / m 2 or less.
本発明における残留応力とは、ポリエステル系フィルム基材1上に形成された透明導電層4の膜による応力であり、ポリエステル系フィルム基材1が膜を内側にして反る場合を膜内に引張り応力が存在すると定義し、反対にポリエステル系フィルム基材1が膜を外側にして反る場合を膜内に圧縮応力があると定義する。
The residual stress in the present invention is a stress due to the film of the transparent conductive layer 4 formed on the
本発明における残留応力の測定には、薄膜応力測定装置(東朋テクノロジー(株)製、FLX−2320−S)を用いる。Siウエハなどの基板上に膜付けを行うと、基板と薄膜との物理定数が異なるために、応力が生じて基板が変形する。均一に膜付けされた薄膜による変形は、基板の反りとして現れるため、薄膜応力測定装置は、この反りの変化量により応力を測定することができる。 For the measurement of the residual stress in the present invention, a thin film stress measuring device (FLX-2320-S manufactured by Toago Technology Co., Ltd.) is used. When a film is formed on a substrate such as a Si wafer, stress is generated and the substrate is deformed because the physical constants of the substrate and the thin film are different. Since the deformation due to the uniformly formed thin film appears as a warp of the substrate, the thin film stress measuring apparatus can measure the stress by the amount of change of the warp.
前記積層された透明導電層4の残留応力は10N/m2以下であることが好ましく、さらに好ましくは5N/m2以下である。残留応力が10N/m2よりも大きいと、基材と透明導電層との間の応力差が大きくなり、層間密着性が低下し、耐久性も低下する恐れがある。 The residual stress of the laminated transparent conductive layer 4 is preferably 10 N / m 2 or less, more preferably 5 N / m 2 or less. When the residual stress is larger than 10 N / m 2, the stress difference between the base material and the transparent conductive layer becomes large, the interlayer adhesion may be lowered, and the durability may be lowered.
なお、透明導電層4の残留応力は、成膜圧力により調整することができる。例えばスパッタリング法により透明導電層4を形成する場合、形成時の成膜圧力を1〜12Paの範囲で調整して成膜すると、所望の残留応力を有する透明導電層4を形成することができる。 The residual stress of the transparent conductive layer 4 can be adjusted by the film forming pressure. For example, in the case where the transparent conductive layer 4 is formed by sputtering, the transparent conductive layer 4 having a desired residual stress can be formed by adjusting the film formation pressure during formation in the range of 1 to 12 Pa.
透明導電層4の厚みには特に限定がなく、目的とする特性に応じて適宜調整すればよいが、例えば10nm以上、50nm以下の範囲であることが好ましい。 The thickness of the transparent conductive layer 4 is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the target characteristics. For example, it is preferably in the range of 10 nm or more and 50 nm or less.
本発明の透明導電性フィルムは、ポリエステル系フィルム基材と透明導電層との密着性及び耐久性に優れており、タッチパネルの構成部材として好適に用いることができる。 The transparent conductive film of this invention is excellent in the adhesiveness and durability of a polyester-type film base material and a transparent conductive layer, and can be used suitably as a structural member of a touch panel.
本発明のタッチパネルは、上記本発明の透明導電性フィルムを備えたものである。透明導電性フィルムを使用したタッチパネルには、上下の電極が接触することでタッチ位置を特定する抵抗膜式や、静電容量の変化を感知する静電容量結合方式といった種々の方式のものがあるが、本発明のタッチパネルもその方式に特に限定はない。 The touch panel of the present invention includes the transparent conductive film of the present invention. There are various types of touch panels using a transparent conductive film, such as a resistive film type that specifies a touch position by contacting upper and lower electrodes, and a capacitive coupling type that senses a change in capacitance. However, the touch panel of the present invention is not particularly limited.
本発明のタッチパネルの構成は、上記本発明の透明導電性フィルムを備えている限り、特に限定がない。図2は、本発明のタッチパネルの構成の一例を示す模式断面図であり、例えばガラス等の基板11上に透明導電膜12が形成され、該透明導電膜12上に、スペーサ13を介して本発明の透明導電性フィルム10の透明導電層4が対向配置されている。透明導電膜12と透明導電層4とは、スペーサ13により接触しない距離が保たれている。この場合、本発明の透明導電性フィルム10において、ポリエステル系フィルム基材1の両面にハードコート層2が形成されていることが好ましく、光学調整層3が形成されていない方のハードコート層2側が、タッチパネルの前面となり、例えばペン14により文字等を入力することができる。
The configuration of the touch panel of the present invention is not particularly limited as long as it includes the transparent conductive film of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the touch panel of the present invention. For example, a transparent conductive film 12 is formed on a
以下に実施例及び比較例をあげて本発明の有用性について具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The usefulness of the present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(実施例1〜3及び比較例1)
ポリエステル系フィルム基材として、ポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡績(株)製、A4300−125)を使用した。このポリエチレンテレフタレートフィルムの150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率は1.0%であった。
(Examples 1 to 3 and Comparative Example 1)
A polyethylene terephthalate film (Toyobo Co., Ltd., A4300-125) was used as the polyester film substrate. This polyethylene terephthalate film had a thermal shrinkage in the machine direction of 1.0% after being left for 1 hour in an environment of 150 ° C.
続いて、グラビアコート法により、硬化膜厚が8μmになるようにハードコート塗液(組成:ウレタンアクリレート(共栄社化学(株)製、UA−510H)100重量部、アルキルフェノン系光重合開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製、IRGACURE907)4重量部、及び酢酸エチル100重量部)をポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に塗布し、乾燥させ、メタルハライドランプにて400mJ/cm2の紫外線を照射し、ハードコート層を形成した。 Subsequently, by a gravure coating method, a hard coat coating solution (composition: urethane acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., UA-510H) 100 parts by weight, an alkylphenone photopolymerization initiator ( 4 parts by weight of Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE 907) and 100 parts by weight of ethyl acetate) were applied to one side of a polyethylene terephthalate film, dried, and irradiated with 400 mJ / cm 2 of ultraviolet light with a metal halide lamp, and a hard coat layer was applied. Formed.
さらに、上記ハードコート層を形成したポリエチレンテレフタレートフィルムに対して、オーブンにて加熱処理を行なった(実施例1〜3)。加熱処理条件は表1に示すとおりである。 Furthermore, the polyethylene terephthalate film on which the hard coat layer was formed was subjected to heat treatment in an oven (Examples 1 to 3). The heat treatment conditions are as shown in Table 1.
引き続き、光学調整層及び透明導電層を、DCマグネトロンスパッタリング法にて成膜することにより、ハードコート層上に順次形成し、透明導電性フィルムを得た。このとき、光学調整層用の材料として、二酸化珪素(SiO2)を使用し、透明導電層用の材料として、酸化スズを10重量%含有したITOを使用した。また、光学調整層の厚みを50nmとし、透明導電層の厚みを20nmとした。なお、透明導電層を形成する際の成膜圧力は、表1に示すとおりである。 Subsequently, an optical adjustment layer and a transparent conductive layer were sequentially formed on the hard coat layer by forming a film by a DC magnetron sputtering method to obtain a transparent conductive film. At this time, silicon dioxide (SiO 2 ) was used as the material for the optical adjustment layer, and ITO containing 10% by weight of tin oxide was used as the material for the transparent conductive layer. Moreover, the thickness of the optical adjustment layer was 50 nm, and the thickness of the transparent conductive layer was 20 nm. In addition, the film-forming pressure at the time of forming a transparent conductive layer is as showing in Table 1.
得られた透明導電性フィルムについて、以下の方法で評価を行なった。その結果を表1に示す。 The obtained transparent conductive film was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
<評価方法>
(1)熱収縮率
表1に示す条件にて加熱処理を行ったハードコート層付きポリエチレンテレフタレートフィルム(実施例1〜3)又は加熱処理を行っていないハードコート層付きポリエチレンテレフタレートフィルム(比較例1)について、フィルムの長手方向の表面2箇所に印をつけ、初期の間隔Aを測定した。続いて、このフィルムを150℃の雰囲気のオーブン中に1時間放置した。1時間経過後にオーブンからフィルムを取出し、室温まで冷却後、加熱後の間隔Bを測定した。得られたA、Bの値を用い、以下の式により熱収縮率を求めた。
熱収縮率(%)={(A−B)/A}×100
<Evaluation method>
(1) Thermal shrinkage rate Polyethylene terephthalate film with hard coat layer (Examples 1 to 3) subjected to heat treatment under the conditions shown in Table 1 or polyethylene terephthalate film with hard coat layer not subjected to heat treatment (Comparative Example 1) ), The film was marked at two places on the surface in the longitudinal direction, and the initial distance A was measured. Subsequently, the film was left in an oven at 150 ° C. for 1 hour. After 1 hour, the film was taken out of the oven, cooled to room temperature, and the interval B after heating was measured. Using the obtained values of A and B, the thermal shrinkage rate was determined by the following formula.
Thermal shrinkage (%) = {(A−B) / A} × 100
(2)残留応力
薄膜応力測定装置(東朋テクノロジー(株)製、FLX−2320−S)を用い、透明導電性フィルムの反りの変化量により応力を測定し、形成された透明導電層の残留応力を求めた。
(2) Residual stress Using a thin-film stress measurement device (FLX-2320-S, manufactured by Toago Technology Co., Ltd.), the stress was measured by the amount of change in the warp of the transparent conductive film, and the residual of the formed transparent conductive layer The stress was determined.
(3)密着性
透明導電性フィルムの透明導電層表面を、1マスが1mm角で10マス×10マス=100マスとなるように碁盤目状にカットして切れ込みを入れた後、粘着テープ(ニチバン(株)製、工業用24mm巾セロテープ(登録商標))を用いて剥離試験を行い、100マス中の残存率で密着性を評価した。100マス中剥離せずに残存したマス数をxとし、x/100と表1に示す。
(3) Adhesion After the transparent conductive layer surface of the transparent conductive film is cut in a grid pattern so that one square is 10 squares × 10 squares = 100 squares with 1 mm square, an adhesive tape ( A peel test was performed using Nichiban Co., Ltd., industrial 24 mm wide cello tape (registered trademark), and the adhesion was evaluated by the residual rate in 100 squares. Table 1 shows x / 100 as the number of cells remaining without peeling in 100 cells.
(4)耐光試験後密着性
透明導電性フィルムについて下記の要綱で耐光試験を実施し、試験後の密着性を上記(3)の剥離試験と同様にして評価した。
(耐光試験要綱)
使用機器:ATLASキセノンウェザオメーターCi4000
((株)東洋精機製作所製)
照度:1.2W/m2(420nm)
ブラックスタンダードパネル温度:40℃
槽内温度:20℃
槽内湿度:50%RH
試験時間:200時間
(4) Adhesiveness after light resistance test The transparent conductive film was subjected to a light resistance test according to the following outline, and the adhesiveness after the test was evaluated in the same manner as the peel test of (3) above.
(Light test outline)
Equipment used: ATLAS Xenon Weatherometer Ci4000
(Made by Toyo Seiki Seisakusho)
Illuminance: 1.2 W / m 2 (420 nm)
Black standard panel temperature: 40 ℃
Tank temperature: 20 ° C
Humidity in the tank: 50% RH
Test time: 200 hours
表1に示すとおり、実施例1〜3の透明導電性フィルムは、透明導電層が積層される前のハードコート層が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムに加熱処理が施されており、150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率が0.5%以下であるので、比較例1の透明導電性フィルムと比較して、耐光試験後の密着性が著しく向上していることがわかる。また、実施例3のように、透明導電層形成時の成膜圧力を調整することにより、残留応力がより小さくなり、層間密着性がさらに向上した透明導電性フィルムが得られることがわかる。 As shown in Table 1, in the transparent conductive films of Examples 1 to 3, the polyethylene terephthalate film on which the hard coat layer before the transparent conductive layer was laminated was heat-treated, and the environment at 150 ° C. Since the thermal shrinkage in the longitudinal direction of the film after standing for 1 hour is 0.5% or less, the adhesion after the light resistance test is remarkably improved as compared with the transparent conductive film of Comparative Example 1. I understand. Further, as in Example 3, it can be seen that by adjusting the film forming pressure during the formation of the transparent conductive layer, a transparent conductive film having a smaller residual stress and further improved interlayer adhesion can be obtained.
本発明により得られる透明導電性フィルムは、例えばLCD、PDP、FED、EL等の表示装置、タッチパネルなどに好適に利用することができる。 The transparent conductive film obtained by the present invention can be suitably used for display devices such as LCD, PDP, FED, and EL, touch panels, and the like.
1 ポリエステル系フィルム基材
2 ハードコート層
3 光学調整層
4 透明導電層
10 透明導電性フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (3)
150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率が0.5%より大きいポリエステル系フィルム基材を準備する工程と、
前記ポリエステル系フィルム基材に対して加熱処理を行わずに、前記ポリエステル系フィルム基材の少なくとも一方の面に、光硬化性樹脂を含む塗液を塗布し、前記塗液に光を照射することでハードコート層を形成する工程と、
前記ハードコート層が形成されたポリエステル系フィルム基材を120〜180℃で60〜180秒間加熱処理する工程と、
前記ハードコート層上に、金属酸化物をスパッタリング法により1〜12Paの成膜圧力で成膜し、形成された膜を130〜150℃で加熱処理することにより結晶化させて、前記透明電導層を積層する工程とを備え、
前記透明導電層が積層される前の前記ハードコート層が形成されたポリエステル系フィルム基材の、150℃の環境下で1時間放置後のフィルム縦方向の熱収縮率が、全てのハードコート層が形成された後の加熱処理により0.5%以下に調整されていることを特徴とする、透明導電性フィルムの製造方法。 On polyester film substrate, and the hard coat layer comprises at least a transparent conductive layer made of a metal oxide, met production method of the residual stress transparent conductive is 10 N / m 2 or less of the transparent conductive layer film And
A step of preparing a polyester film substrate having a thermal shrinkage rate in the longitudinal direction of the film after standing for 1 hour in an environment of 150 ° C. is greater than 0.5%;
Applying a coating liquid containing a photocurable resin to at least one surface of the polyester-based film base without performing heat treatment on the polyester-based film base , and irradiating the coating liquid with light forming a hard coat layer in,
Heat-treating the polyester-based film substrate on which the hard coat layer is formed at 120 to 180 ° C. for 60 to 180 seconds;
On the hard coat layer, a metal oxide is formed at a film forming pressure of 1 to 12 Pa by sputtering, and the formed film is crystallized by heat treatment at 130 to 150 ° C., whereby the transparent conductive layer is formed. And laminating
The heat shrinkage ratio in the longitudinal direction of the film after standing for 1 hour in an environment of 150 ° C. of the polyester film base material on which the hard coat layer before the transparent conductive layer is formed is all hard coat layers. The manufacturing method of the transparent conductive film characterized by being adjusted to 0.5% or less by the heat processing after forming.
得られた透明導電性フィルムを用いてタッチパネルを製造する工程とを備える、タッチパネルの製造方法。 Obtaining a transparent conductive film by the production method according to claim 1 or 2 ,
The resulting transparent conductive film using a Ru and a step of manufacturing the touch panel, the touch panel manufacturing method.
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