(57)【要約】【課題】  エアギャップ構造においても良好な密着性、耐擦傷性を有し、視認性良好な透明導電積層体およびそれを用いたタッチパネル、タッチパネルディスプレイの提供。【解決手段】  透明基材の片面に少なくとも、第１ハードコート層と第１低屈折率層とを積層し、反対側表面に少なくとも、第２ハードコート層と、１層または複数の層からなる第２低屈折率層と、導電層と、をこの順に積層してなる透明導電積層体であって、前記第１ハードコート層および前記第１低屈折率層の光線屈折率および膜厚が規定の範囲の値であり、前記第１低屈折率層が透明樹脂にシリカ系中空フィラーを透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下含有するものであり、前記反射防止層の最表面における純水接触角が９０°以下であること、を特徴とする透明導電積層体。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の片面に少なくとも、第１ハードコート層と、第１低屈折率層と、をこの順に積層してなる反射防止層と、
前記透明基材の反射防止層とは反対側の表面に少なくとも、第２ハードコート層と、１層または複数の層からなる第２低屈折率層と、導電層と、をこの順に積層してなる透明導電層とを有してなる透明導電積層体であって、
前記第１ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下、厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であり、
前記第１低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以下、厚みが８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であり、
前記第１低屈折率層が透明樹脂にシリカ系中空フィラーを含有してなる層であり、
前記シリカ系中空フィラーの含有量が透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であり、
前記反射防止層の最表面における純水接触角が９０°以下であること、
を特徴とする透明導電積層体。
【請求項２】
請求項１に記載の透明導電積層体であって、
前記透明導電積層体の前記導電層の一部をエッチングした後に、該エッチングを施して前記導電層を除去した箇所である除去部と、該エッチングを施した後も前記導電層が残留している箇所である残留部と、それぞれの箇所における透過色目差において、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を用いた下記式による値ΔＥが２以下であり、
前記除去部と前記残留部と、それぞれの箇所における反射光の反射色目差において、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を用いた下記式による値ΔＥが５以下であり、
前記除去部におけるｂ*値と、前記残留部におけるｂ*値とが、共に２以下であること、
を特徴とする透明導電積層体。
2016153205.tif 000003
（式１）
但し
ΔＬ＝（除去部におけるＬ*値）−（残留部におけるＬ*値）
Δａ＝（除去部におけるａ*値）−（残留部におけるａ*値）
Δｂ＝（除去部におけるｂ*値）−（残留部におけるｂ*値）
である。
【請求項３】
請求項１または請求項２の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記第２低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以上１．５５以下であり、
前記第２低屈折率層の総厚みが５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であること、
を特徴とする、透明導電積層体。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記第２低屈折率層が有機物質による有機誘電体層であること、
を特徴とする、透明導電積層体。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の透明導電積層体であって、
前記第２低屈折率層が、有機物質による有機誘電体層の表面にさらに無機物質による無機誘電体層を積層してなり、
前記有機誘電体層の厚みが３ｎｍ以上７８ｎｍ以下であり、
前記無機誘電体層の厚みが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であること、
を特徴とする、透明導電積層体。
【請求項６】
請求項５に記載の透明導電積層体であって、
前記無機誘電体層が、酸化ケイ素による層であること、
を特徴とする、透明導電積層体。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記第２ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以下１．６５以下であり、
前記第２ハードコート層の厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であること、
を特徴とする、透明導電積層体。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記透明基材の少なくとも片面に易接着層を有してなること、
を特徴とする透明導電積層体。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記透明基材がポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、又はノルボネン系フィルムの何れかであること、
を特徴とする透明導電積層体。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記導電層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ）又はガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）の何れか若しくは複数であること、
を特徴とする透明導電積層体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の透明導電積層体であって、
前記導電層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であり、
前記導電層を構成するＩＴＯ層は非晶質ＩＴＯ層であるが、前記透明導電積層体をアニールすることで前記非晶質ＩＴＯ層が結晶化ＩＴＯ層となるものであること、
を特徴とする透明導電積層体。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１の何れか１項に記載の透明導電積層体を用いてなること、
を特徴とする、タッチパネル。
【請求項１３】
請求項１２に記載のタッチパネルを用いてなり、前記第１低屈折率層側と表示装置とをエアギャップを介して貼り合わせてなること、
を特徴とする、タッチパネルディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透明導電積層体及び該透明導電積層体を用いたタッチパネルディスプレイに関するものであり、より具体的には高分子樹脂フィルムの表面に透明導電膜を有する、視認性および耐久性を向上させた透明導電積層体及び該透明導電積層体を用いたタッチパネルディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今様々な日常生活の中で、タッチパネルを用いた多種多様な製品が普及している。例えば銀行のＡＴＭや鉄道の券売機、カーナビゲーションのディスプレイ部分やオフィス用コピー機の操作部分等に用いられており、さらには携帯電話のような携帯用小型モバイル機器における画像・情報表示部分を機器操作装置部分として兼用するためにもタッチパネルが用いられている。
【０００３】
タッチパネルは透明基材に透明導電層を積層した透明導電積層体を電極としており、液晶ディスプレイなどの表示装置と貼り合わされてタッチパネルディスプレイとして用いられる。このようなタッチパネルディスプレイでは、タッチパネルと表示装置との間に空気層を介して高透明接着テープ（ＯＣＡ）などで貼り合わせるエアギャップ構造が主流であるが、このような構造では、表示装置から照射される光がタッチパネルと空気層との界面で反射され、視認性を低下させてしまうことが問題となっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１には、透明電極の表示装置と貼り合わせる側の面にハードコート層と低屈折率層からなる反射防止層を設けた透明電極付き反射防止フィルムが開示されている。このような構成とすることにより、可視光の透過率を向上させると共に、反射率を低減させることができ、より視認性の向上したタッチパネルとすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２７５４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような反射防止層の低反射性の効果を高めるためには、ハードコート層と低屈折率層の屈折率差を大きくすることが必要である。ここで、ハードコート層の屈折率を高くすると、低屈折率層の膜厚ムラにより色目差が変動しやすく、基材フィルムとの屈折率差も広がるため光学干渉が大きくなり、虹ムラ等が発生するなど外観が悪化する恐れがある。そこで低屈折率層の屈折率を低くすることで低反射性を高める試みがなされている。
【０００７】
屈折率の低い樹脂としては主に分極の大きいシリコン系やフッ素系などの骨格や官能基を有する樹脂が挙げられるが、このような樹脂はタッチパネルと表示装置との貼り合わせに使用されるＯＣＡ等との密着性が低いため層間剥離してしまうなど、その耐久性に問題があった。特にエアギャップ構造では空気層を介在させるためにタッチパネルと表示装置とが部分的にしかラミネートされず、全面ラミネートされるその他の構造よりも高い密着力が必要となるため、十分な耐久性を得ることができなかった。一方、屈折率を低くする方法として、透明樹脂に低屈折率粒子を分散させるものがある。このような方法を用いれば、上記のような密着性の低い樹脂を用いる必要が無いため、表示装置との密着性の問題は改善する。しかし、低反射性の効果を高めるために低屈折率粒子を多く混入すると、透明樹脂層の膜強度が弱くなるため耐擦傷性が得られず、加工時にキズ等の欠点が入りやすくなるという問題があった。このように、従来の構成では低反射性と、密着性および耐擦傷性とを両立させることが困難であった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エアギャップ構造においても良好な密着性、耐擦傷性を有し、視認性良好な透明導電積層体およびそれを用いたタッチパネル、タッチパネルディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の透明導電積層体に関する発明は、透明基材の片面に少なくとも、第１ハードコート層と、第１低屈折率層と、をこの順に積層してなる反射防止層と、前記透明基材の反射防止層とは反対側の表面に少なくとも、第２ハードコート層と、１層または複数の層からなる第２低屈折率層と、導電層と、をこの順に積層してなる透明導電層とを有してなる透明導電積層体であって、前記第１ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下、厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であり、前記第１低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以下、厚みが８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であり、前記第１低屈折率層が透明樹脂にシリカ系中空フィラーを含有してなる層であり、前記シリカ系中空フィラーの含有量が透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であり、前記反射防止層の最表面における純水接触角が９０°以下であること、を特徴とする。
【００１０】
本願発明の請求項２に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１に記載の透明導電積層体であって、前記透明導電積層体の前記導電層の一部をエッチングした後に、該エッチングを施して前記導電層を除去した箇所である除去部と、該エッチングを施した後も前記導電層が残留している箇所である残留部と、それぞれの箇所における透過色目差において、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を用いた下記式による値ΔＥが２以下であり、前記除去部と前記残留部と、それぞれの箇所における反射光の反射色目差において、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を用いた下記式による値ΔＥが５以下であり、前記除去部におけるｂ*値と、前記残留部におけるｂ*値とが、共に２以下であること、を特徴とする。
2016153205.tif 000002
（式１）
但し
ΔＬ＝（除去部におけるＬ*値）−（残留部におけるＬ*値）
Δａ＝（除去部におけるａ*値）−（残留部におけるａ*値）
Δｂ＝（除去部におけるｂ*値）−（残留部におけるｂ*値）
である。
【００１１】
本願発明の請求項３に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１または請求項２に記載の透明導電積層体であって、前記第２低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以上１．５５以下であり、前記第２低屈折率層の総厚みが５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であること、を特徴とする。
【００１２】
本願発明の請求項４に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、前記第２低屈折率層が有機物質による有機誘電体層であること、を特徴とする。
【００１３】
本願発明の請求項５に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項３または請求項４に記載の透明導電積層体であって、前記第２低屈折率層が、有機物質による有機誘電体層の表面にさらに無機物質による無機誘電体層を積層してなり、前記有機誘電体層の厚みが３ｎｍ以上７８ｎｍ以下であり、前記無機誘電体層の厚みが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であること、を特徴とする。
【００１４】
本願発明の請求項６に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項５に記載の透明導電積層体であって、前記無機誘電体層が酸化ケイ素による層であること、を特徴とする。
【００１５】
本願発明の請求項７に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、前記第２ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以下１．６５以下であり、前記第２ハードコート層の厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であること、を特徴とする。
【００１６】
本願発明の請求項８に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、前記透明基材の少なくとも片面に易接着層を有してなること、を特徴とする。
【００１７】
本願発明の請求項９に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、前記透明基材がポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、又はノルボネン系フィルムの何れかであること、を特徴とする。
【００１８】
本願発明の請求項１０に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１ないし請求項９の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、前記導電層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ）又はガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）の何れか若しくは複数であること、を特徴とする。
【００１９】
本願発明の請求項１１に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１２に記載の透明導電積層体であって、前記導電層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であり、前記導電層を構成するＩＴＯ層は非晶質ＩＴＯ層であるが、前記透明導電積層体をアニールすることで前記非晶質ＩＴＯ層が結晶化ＩＴＯ層となるものであること、を特徴とする。
【００２０】
本願発明の請求項１２に記載のタッチパネルに関する発明は、請求項１ないし請求項１２の何れか１項に記載の透明導電積層体を用いてなること、を特徴とする。
【００２１】
本願発明の請求項１３に記載のタッチパネルディスプレイに関する発明は、請求項１３に記載のタッチパネルを用いてなり、前記第１低屈折率層側と表示装置とをエアギャップを介して貼り合わせてなること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明に係る透明導電膜積層体であれば、高い視認性と耐久性とを有する表示装置とすることが可能となる。従来であれば、低反射性と、表示装置との密着性や耐擦傷性とを両立できず、視認性良好なエアギャップ構造タッチパネルを得ることが困難であった。本願発明によれば、反射防止層において低反射性を有しながら、耐擦傷性が良好で、エアギャップ構造でも表示装置との密着性が高い反射防止層を設けることができるため、光学特性と物理特性とを両立した透明導電積層体およびそれを用いたタッチパネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
本願発明に係る透明導電積層体に関して、第１の実施の形態として説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る透明導電積層体は、透明基材の片面に少なくとも、第１ハードコート層と第１低屈折率層とをこの順に積層した反射防止層と、前記透明基材の他方の面に少なくとも、第２ハードコート層と、第２低屈折率層と、導電層とをこの順に積層してなる透明導電層とを有する。
【００２６】
以下、順番に説明をする。
まず透明基材であるが、これは従来公知の透明導電積層体において一般的に用いられる透明基材を用いれば良く、より具体的には透明高分子樹脂フィルムであることが好ましい。フィルム状とすることで様々な面、平面や曲面に対し本実施の形態に係る透明導電積層体を容易に用いることが可能となるからである。このような透明高分子樹脂フィルムとしては例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ノルボネン系フィルム等が考えられるが、本実施の形態においてはＰＥＴフィルムを用いることとする。ＰＥＴフィルムは透明導電積層体の基体として広く利用されているものであり、その取扱等についてもすでに充分周知であり、本実施の形態に係る透明導電積層体を実際に製造するに際しても取扱が容易であり、作業がしやすいという利点がある。
【００２７】
この透明基材の厚みは１２μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。基材厚みが２００μｍより厚いと、一度に加工できる数量が減り作業性が悪くなる上にコストがかかり、且つ透明導電積層体全体の厚みが厚くなるため好ましくない。しかし必要以上に薄い基体としてしまうと、後述の積層物を積層するに際して基体それ自身が破損してしまう、又は得られた本実施の形態に係る透明導電積層体を繰り返し使用する場面においてすぐ基体が破損してしまい、即ち透明導電積層体としての機能が破損してしまうため、１２μｍ以上の厚みが必要なのである。ここで、得られる本実施の形態に係る透明導電積層体の全体の厚みを出来るだけ薄いものにするために、１２μｍ以上１２５μｍ以下とすることがより好ましい。本実施の形態においては１００μｍとする。
【００２８】
本実施の形態にかかる透明基材は、その表面に易接着層が設けられていても良い。易接着層を有することにより、透明基材と後述する第１ハードコート層との密着力が向上し、層間剥離などによる耐久性の低下を防ぐことができる。このとき、設けられる易接着層はその光線屈折率ｎが１．５５以上１．６５以下であることが好ましい。このような屈折率の易接着層とすることにより後述する第１ハードコート層との屈折率差により生じる干渉縞を防ぐことができ、より良好な外観を得ることができる。本実施の形態においては屈折率１．５７の易接着層を有することとする。
【００２９】
次に、反射防止層について説明する。
反射防止層は一般的に、高屈折率層と低屈折率層との積層体で構成されており、その屈折率差が大きいほどより低反射性が高くなる。そこで、低屈折率層の屈折率を低くし低反射性を向上させる方法が広く用いられている。低屈折率の樹脂としては主に分極の大きいシリコン系やフッ素系を骨格や官能基に使用した樹脂などが挙げられるが、このような樹脂はタッチパネルと表示装置との貼り合わせに用いられるＯＣＡなどと密着性が悪いため、タッチパネルと表示装置とが容易に剥離してしまい、密着性を得ることができない。また、透明樹脂の屈折率を低下させる方法としては、透明樹脂に中空フィラーなど低屈折率粒子を混合するものがあるが、低屈折粒子を混合するとその分膜密度が低くなり膜強度が弱くなるため、耐擦傷性を得ることができないという問題が生じた。
【００３０】
上記のような問題に対し、発明者が鋭意検討を行った結果、前記反射防止層を第１ハードコート層と第１低屈折率層の積層体とし、且つ第１低屈折率層として透明樹脂にシリカ系中空フィラーを透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であるように混合し、第１低屈折率層の表示装置と貼り合わせる側の表面の純水の接触角が９０°以下となれば、表示装置との密着性と十分な耐擦傷性とを維持したまま、低反射性を高められることが判明したのである。
【００３１】
まず第１ハードコート層について説明する。
本実施の形態にかかる第１ハードコート層は、光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下となるものが好ましい。このような範囲の屈折率を有することにより、後述する第１低屈折率層との相互作用により低反射性を有しながらも透明基材との屈折率差により生じる干渉縞を防ぐことができ、得られる透明導電積層体の視認性を向上させることができる。この第１ハードコート層としては、反射防止層の表面硬度を向上させ、耐擦傷性を高めるために、ハードコート層として従来公知に用いられてなる樹脂を用いれば良い。例えば紫外線硬化型樹脂である多官能アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、無機有機ハイブリッド樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、熱硬化型樹脂であるメラミン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。本実施の形態においてはウレタンアクリレート樹脂とする。
【００３２】
本実施の形態における第１ハードコート層は、その他添加剤を含有していても良い。具体的には光重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、架橋剤、溶剤、反応性希釈剤、光増感剤、表面調整剤、スリップ剤などが挙げられる。本実施の形態においては光開始重合剤を添加することとする。
【００３３】
第１ハードコート層は従来公知のウェットコーティング法で適宜積層すれば良い。その厚みは０．７μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。０．７μｍより薄いと搬送等におけるキズつき防止に必要な耐擦傷性が得られず、要求特性を満たせない。７μｍより厚い膜厚では応力によるカールが生じ、取り扱い性が悪く加工が困難となる。本実施の形態においては、０．７μｍ積層するものとする。
【００３４】
次に第１低屈折率層について説明する。
本実施の形態にかかる第１低屈折率層は、透明樹脂に低屈折率粒子を混合したものを用い、光線屈折率ｎが１．４０以下であることを特徴としている。このような屈折率を有することにより、十分な低反射性を得ることができる。
【００３５】
前記第１低屈折率層において用いる透明樹脂としては、表面の濡れ性が純水の接触角で９０°以下となるような樹脂を用いれば良い。例えば熱硬化型樹脂、および紫外線硬化型樹脂などが挙げられる。本実施の形態においてはアクリル樹脂を用いることとする。
【００３６】
前記第１低屈折率層において用いる低屈折率粒子としては、シリカ系中空フィラーなどが挙げられる。このような粒子を混合することにより透明樹脂の屈折率を低下させることができる。その混合量は、透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であることが好ましい。２０％より少なくなると目的の屈折率を得ることができず、６０％より多くなると塗膜強度が弱くなり、耐擦傷性を得ることができない。本実施の形態においては、シリカ系中空フィラーを５０％混入したものを用いることとする。
【００３７】
本実施の形態における第１低屈折率層についても、上記のような低屈折粒子以外に、必要に応じてその他添加剤を含有していても良い。具体的には光重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、分散材、架橋剤、溶剤、反応性希釈剤、光増感剤、表面調整剤、スリップ剤などが挙げられる。本実施の形態においては光重合開始剤を添加することとする。
【００３８】
第１低屈折率層は従来公知のウェットコーティング法で適宜積層すれば良い。その厚みは８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることが好ましい。８０ｎｍより薄い膜厚では目的とする屈折率を得ることができず、１２０ｎｍより厚い膜厚では、それ以上厚くすることにより得られる効果が大きくなく、また全体の厚みが厚くなるため、軽少短薄が求められるタッチパネルなどに用いた際に大きくなってしまうためである。本実施の形態においては、９０ｎｍ積層するものとする。
【００３９】
通常、このような低屈折率粒子を混入した樹脂組成物を用いると、膜強度が弱くなるため耐擦傷性は低くなる傾向にある。そのため、従来は耐擦傷性を得るためにフィラー量を制限する必要があり、結果屈折率をそれほど下げることができず、反射防止性を得ることができなかった。しかし、本実施の形態において、第１低屈折率層の下層に第１ハードコート層を設け、且つ低屈折率粒子の含有量を、透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であるようにすれば、光線屈折率ｎが１．４０以下という低い屈折率を得ながら耐擦傷性も維持できることを見出した。また、シリコン系やフッ素系を骨格や官能基に使用しているような濡れ性の低い樹脂を使う必要が無いため、表面の濡れ性を純水の接触角で９０°以下とすることができるので、表示装置との密着性も良好となり、エアギャップ構造など部分的な接着による構造であっても高い耐久性を有することができる。
【００４０】
次に、透明導電層について説明する。
本実施の形態にかかる透明導電積層体は、前記透明基材の反射防止層とは反対側の面に、少なくとも、第２ハードコート層と、第２低屈折率層と、導電層と、をこの順に積層してなる透明導電層を設ける。この導電層はパターン状にエッチングされて透明電極における回路となるが、透明導電層をこのような構成とすることにより回路のパターン形状が視認されにくい、高度な視認性を持った透明導電積層体とすることができる。
【００４１】
まず第２ハードコート層について説明する。
第２ハードコート層は透明導電積層体の表面硬度を向上させ、耐擦傷性を高めるために設けるが、その光線屈折率ｎは１．４５以上１．６５以下であることが好ましい。このような範囲の屈折率を有することにより、透明基材との屈折率差により生じる干渉縞を防ぐことができ、視認性を向上させることができる。このような第２ハードコート層としては、ハードコート層として従来公知に用いられてなる有機誘電体を用いれば良く、例えば紫外線硬化型樹脂である多官能アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、無機有機ハイブリッド樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、熱硬化型樹脂であるメラミン樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。本実施の形態においてはウレタンアクリレート樹脂とする。
【００４２】
第２ハードコート層は従来公知のウェットコーティング法で適宜積層すれば良い。その厚みは０．７μｍ以上７μｍ以下であることが好ましい。０．７μｍより薄いと搬送等におけるキズつき防止に必要な耐擦傷性が得られず、要求特性を満たせない。７μｍより厚い膜厚では応力によるカールが生じ、取り扱いが悪く加工が困難となる。本実施の形態においては、０．７μｍ積層するものとする。
【００４３】
本実施の形態における第２ハードコート層についても、必要に応じてその他添加剤を含有していても良い。具体的には光重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、分散材、架橋剤、溶剤、反応性希釈剤、光増感剤、表面調整剤、スリップ剤などが挙げられる。本実施の形態においては光重合開始剤を添加することとする。
【００４４】
次に、第２ハードコート層の表面に第２低屈折率層を設けるのであるが、ここで第２低屈折率層による視認性の向上、すなわち導電層パターンによる視認性阻害の防止について説明する。
【００４５】
透明導電積層体では、最表面の導電層において回路を形成するために必要な箇所を残し、回路を形成するために不要な導電層はエッチングなどの処理により除去される。そのため、導電層が残留している残留部と、導電層が除去された除去部と、それぞれの箇所において導電層の有無の分だけ厚みに差が生じ、それぞれの部分における光の透過率及び反射光の色目が異なることとなる。このような色目の差が存在することにより、回路を形成する部分である残留部が浮き出て見える状態となってしまい、即ち略均等に透明であるとは言えない状態となる。このように本来であれば全面が均等に視認できなければならない透明導電積層体にあって、あたかも回路形態を示す残留部が見える状態となり、これが視認性を阻害する要因となってしまうのである。
【００４６】
そこで本願発明に係る発明者が種々検討した結果、エッチングを施して導電層を除去した箇所である除去部と、エッチングを施した後も導電層が残留している箇所である残留部と、それぞれの箇所における透過色目差において、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を用いた前記（式１）による値ΔＥが２以下であり、またそれぞれの箇所における反射光の反射色目差において、Ｌ*値、ａ*値、ｂ*値を用いた前記（式１）による値ΔＥが５以下である、という状態を呈することが出来るようになれば上述した視認性阻害といった現象の発生を抑制できることがわかったのである。
【００４７】
ちなみに一般的には、透過色目差においてΔＥが２以下であるならば、通常人間の目からは全体として黄色味が感じられないレベルの透過光であると言え、反射色目差においてΔＥが５以下であるならば、全体が均一に見えるレベルであると言え、以上全体として除去部と残留部との境目が人間の目では判別し難いほどに差異が存在しない状態に至っている、と言える。
【００４８】
そして、このようなパターン形成される導電層の下層に、１層または複数の層から成る第２低屈折率層を設け、該層の総厚みが５ｎｍ以上８０ｎｍ以下であり、またその光線屈折率ｎが１．４０以上１．５５以下となるよう設計することにより、上記の式を満たすことができ、ひいては導電層のパターンを見え難く、略均等に透明に見える透明導電積層体とすることができるのである。
【００４９】
以下第２低屈折率層について説明する。
本実施の形態にかかる第２低屈折率層は、少なくとも有機物質による有機誘電体層を有することが好ましい。有機誘電体層を設けることで、透明基体や第２ハードコート層から析出するオリゴマーが後述する無機誘電体層や導電層まで浸透してしまわないようにする防御層としても機能する。一般に、透明基材を構成する高分子樹脂フィルムは加熱をするとオリゴマーが析出することが知られている。このオリゴマーは、無機誘電体層や導電層を構成する物質と接するとそれらの物質を破損してしまう。即ち無機誘電体層や導電層に到達したオリゴマーはこれらの層の性質を劣化させてしまうことが知られている。しかし、本願発明のように透明基体やハードコート層と無機誘電体層や導電層との間に有機誘電体層を設けることにより、透明基体やハードコート層から析出するオリゴマーが無機誘電体層や導電層まで浸透してしまうことを防ぎ、無機誘電体層や導電層を保護することができる。
【００５０】
有機誘電体層の光線屈折率ｎは、第２低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以上１．５５以下となる範囲で適宜選択すれば良いが、好ましくは１．４５以上１．５５以下である。このような物質としては、シロキサン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、又はチタネート系樹脂等が考えられるが、本実施の形態においてはシランカップリング剤を用いることとする。
【００５１】
本実施の形態における有機誘電体層についても、必要に応じてその他添加剤を含有していても良い。具体的には光重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、分散材、架橋剤、溶剤、反応性希釈剤、光増感剤、表面調整剤、スリップ剤などが挙げられる。
【００５２】
前記有機誘電体層の積層方法は、従来公知のウェットコーティング法で適宜積層すれば良い。その厚みは、第２低屈折率層の総厚みが５ｎｍ以上８０ｎｍ以下となる範囲で適宜選択すれば良いが、好ましくは３ｎｍ以上７８ｎｍ以下である。３ｎｍより薄い膜厚では上述のオリゴマー防止効果が殆ど得られず、７８ｎｍを超えると後述の導電層パターンの色目差が大きくなってしまうからである。本実施の形態においては３０ｎｍ積層するものとする。
【００５３】
第２低屈折率層は、前記有機誘電体層の上にさらに無機物質による無機誘電体層を積層した複層構成であっても良い。無機誘電体層を形成することにより、透明基材や第２ハードコート層、有機誘電体層等から生じる水分などから後述する導電層を保護することができる。前記無機誘電体の光線屈折率ｎは第２低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以上１．５５以下となる範囲で適宜選択すれば良いが、好ましくは１．４５以上１．５０以下である。このような無機誘電体層としては、従来公知の低屈折率組成物を用いれば良いが、好ましくは酸化ケイ素である。酸化ケイ素層の表面は比較的滑らかであり、その表面に導電層を積層することで導電層を構成する分子が比較的規則正しく積み重ねられるため、それがひいては結果として導電層の結晶性を向上させ、薄膜でも導電性の高い導電層を形成することができる。本実施の形態においては酸化ケイ素を用いることとする。
【００５４】
前記無機誘電体層の積層方法は、従来公知のスパッタリング法等のいわゆるドライコーティング法によればよい。その理由については後述する。
積層される厚みは、第２低屈折率層の総厚みが５ｎｍ以上８０ｎｍ以下となる範囲で適宜選択すれば良いが、好ましくは１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。１ｎｍより薄いと膜をなさず、上述したような効果が得られない。また３０ｎｍを超えてもそれ以上の効果が得られず、コストがかかり生産性が悪くなる。本実施の形態においては５ｎｍとする。
【００５５】
次に導電層について説明する。
導電層としては酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化アルミニウム、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、又はアルミニウム添加酸化亜鉛（ＡＺＯ）やガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）等のような酸化亜鉛系材料、等を用いることが考えられる。そして本実施の形態ではＩＴＯを積層するものとする。
【００５６】
導電層の積層方法は従来公知のスパッタリング法等のいわゆるドライコーティング法によればよく、酸素ガスを導入して行う反応性成膜としても良い。また、その厚みは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましい。１０ｎｍより薄い膜厚では必要な性能を発揮することができず、３０ｎｍより厚くなると透過率が下がり、またかかるコストに対して得られる効果が高くなく効率的ではない。本実施の形態においては２０ｎｍ積層するものとする。
【００５７】
さらに、導電層を構成するＩＴＯ層は、当初積層直後は非晶質なＩＴＯ層であるが、本実施の形態に係る透明導電積層体をアニールすることでこの非晶質ＩＴＯ層が結晶化ＩＴＯ層となる。これにより、容易に透過率と導電性の高い透明導電積層体を得ることができる。本実施の形態における導電層は上記の通り、得られた透明導電積層体をアニールすることでこれを結晶化したＩＴＯ層であることとする。
【００５８】
ここで酸化ケイ素による無機誘電体層とＩＴＯによる導電層とに関し簡単に述べる。
酸化ケイ素を積層した表面にＩＴＯ膜を積層すると、ＩＴＯの結晶性が向上するので好ましい。これは酸化珪素層の表面が比較的滑らかであり、その表面にＩＴＯを積層することでＩＴＯを構成する分子が比較的規則正しく積み重ねられるため、それがひいては結果としてＩＴＯの結晶性を向上させているものと考えられる。また、無機誘電体層をドライコーティング法で成膜することで、前記導電層の積層工程に際して生じる高熱により基材であるプラスチックフィルムや第２ハードコート層、有機誘電体層などの樹脂層などから発生する水や有機溶剤などの導電層の結晶性にとっては不要な不純物質が導電層に悪影響を及ぼさないようにするバリアとして作用する。即ち、導電層の結晶性が良好となって導電性が向上するため、ドライコーティングによって無機誘電体層を設けることにより、導電層の導電性を優れたものとすることができるのである。
【００５９】
このように酸化珪素層の表面にＩＴＯ膜を積層することによりＩＴＯの結晶性が向上し、その結果ＩＴＯ膜の導電性も良好なものとなる。これはＩＴＯ以外の前述した物質等を用いても同様の現象が得られた。故に、無機誘電体層としてはドライコーティング法による酸化ケイ素を用いることが好ましいのである。
【００６０】
なお、反射防止層側と同様、透明導電層側においても、透明基材と第２ハードコート層との層間密着力を向上させるために、前記透明基材と前記第２ハードコート層との間に易接着層が設けられていても良い。このとき反射防止層側易接着層の屈折率は１．５５以上１．７０以下であることが好ましい。このような範囲であることによって、第２ハードコート層との屈折率差による光学干渉を防ぐことができるため、より良好な外観を得ることができる。本実施の形態においては、光線屈折率ｎが１．６３の易接着層を有することとする。
【００６１】
以上のようにして得られた本実施の形態にかかる透明導電積層体は、第１ハードコート層と、透明樹脂に該透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下の低屈折率微粒子を含有してなる第１低屈折率層とをこの順に積層してなる反射防止層を有している。例えば、第１ハードコートとしてウレタンアクリレート樹脂を、第１低屈折率層としてシリカ系中空フィラーを重量比で５０％含有したアクリル樹脂を用いると、優れた密着性と反射防止性を示す。前述したような構成の反射防止層は低反射性に優れているため、エアギャップと透明導電積層体との界面においてその屈折率差によって起こる界面反射が低減される上に、高度な透過率を有しているため、非常に良好な視認性が得られる。また、従来の低屈折率樹脂は、表示装置と透明導電積層体を接着させる際に用いるＯＣＡなどの接着テープと密着性が悪く、低反射性を高めるためには密着性を犠牲にする必要があり、それ故に部分的な接着となるためより強固な密着力が要求されるエアギャップ構造においてはこの構成を用いることができなかった。しかし、本実施の形態にかかる透明導電積層体であれば、低屈折率微粒子を用いて屈折率を調整するためＯＣＡと接着される第１低屈折率層において密着性の悪い樹脂を使う必要がなく、その表面の純水接触角が９０°以下とすることができる。それにより表示装置と強固に密着することができるので、エアギャップ構造においても高度な耐久性を持たせることができる。このとき、低屈折率微粒子を用いることにより耐擦傷性に劣ることが問題となっていたが、本実施の形態にかかる透明導電積層体であれば、下地層として紫外線硬化型樹脂によるハードコート層を有するため、上記のような低屈折率微粒子を含有しても耐擦傷性が劣化せず、加工中にキズなどが入りにくく、外観良好なタッチパネルとすることができる。
【００６２】
また、本実施の形態にかかる透明導電積層体の透明基体の前記反射防止層と反対面側には、第２ハードコート層と、第２低屈折率層と、導電層とをこの順に積層してなる透明導電層を有している。例えば、第２ハードコート層としてウレタンアクリレート樹脂を、第２低屈折率層として有機誘電体であるシロキサン系樹脂と無機誘電体であるスパッタリング法により成膜された酸化ケイ素を、導電層としてスパッタリング法により成膜されたＩＴＯを用い、得られた透明導電積層体をアニールすることでＩＴＯ層を結晶化したものを用いることで、優れた透過性と導電性、耐久性を示す。従来では、導電層にパターン形成を行った際には、導電層の有無によって色目差が生じ、視認性を阻害されていたが、前述したような本実施の形態にかかる透明導電積層体であれば、導電層の有無における光学パラメータを規定の範囲とすることで、色目差によってパターンが視認されることによる視認性阻害を防ぐことができ、第２低屈折率層の厚みや屈折率を調整することにより簡便にその光学パラメータを規定範囲内とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上説明した本願発明に係る透明導電積層体および該透明導電積層体を用いたタッチパネル、タッチパネルディスプレイであれば、従来よりも高度な視認性と密着性、耐擦傷性、に優れているため、携帯電話の表示部分などの小さなものから銀行のＡＴＭや鉄道の券売機など多種多様なディスプレイに広く用いることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月25日(2015.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
透明基材の片面に少なくとも、第１ハードコート層と、第１低屈折率層と、をこの順に積層してなる反射防止層と、
前記透明基材の反射防止層とは反対側の表面に少なくとも、第２ハードコート層と、１層または複数の層からなる第２低屈折率層と、導電層と、をこの順に積層してなる透明導電層とを有してなる透明導電積層体であって、
前記第１ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下、厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であり、
前記第２ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下であり、
前記第１低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以下、厚みが８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であり、
前記第１低屈折率層が透明樹脂にシリカ系中空フィラーを含有してなる層であり、
前記シリカ系中空フィラーの含有量が透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であり、
前記反射防止層の最表面における純水接触角が９０°以下であること、
を特徴とする透明導電積層体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、
前記第２ハードコート層の厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であること、
を特徴とする、透明導電積層体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の透明導電積層体に関する発明は、
透明基材の片面に少なくとも、第１ハードコート層と、第１低屈折率層と、をこの順に積層してなる反射防止層と、前記透明基材の反射防止層とは反対側の表面に少なくとも、第２ハードコート層と、１層または複数の層からなる第２低屈折率層と、導電層と、をこの順に積層してなる透明導電層とを有してなる透明導電積層体であって、前記第１ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下、厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であり、前記第２ハードコート層の光線屈折率ｎが１．４５以上１．６５以下であり、前記第１低屈折率層の光線屈折率ｎが１．４０以下、厚みが８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であり、前記第１低屈折率層が透明樹脂にシリカ系中空フィラーを含有してなる層であり、前記シリカ系中空フィラーの含有量が透明樹脂固形分に対する重量比で２０％以上６０％以下であり、前記反射防止層の最表面における純水接触角が９０°以下であること、を特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本願発明の請求項７に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の透明導電積層体であって、前記第２ハードコート層の厚みが０．７μｍ以上７μｍ以下であること、を特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本願発明の請求項１１に記載の透明導電積層体に関する発明は、請求項１０に記載の透明導電積層体であって、前記導電層が、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であり、前記導電層を構成するＩＴＯ層は非晶質ＩＴＯ層であるが、前記透明導電積層体をアニールすることで前記非晶質ＩＴＯ層が結晶化ＩＴＯ層となるものであること、を特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本願発明の請求項１２に記載のタッチパネルに関する発明は、請求項１ないし請求項１１の何れか１項に記載の透明導電積層体を用いてなること、を特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本願発明の請求項１３に記載のタッチパネルディスプレイに関する発明は、請求項１２に記載のタッチパネルを用いてなり、前記第１低屈折率層側と表示装置とをエアギャップを介して貼り合わせてなること、を特徴とする。