导电性膜、硬涂膜和触控面板传感器的制造方法_5

文档序号:8339225阅读:来源:国知局
b更优选为无定形氧 化锆微粒。通过为无定形氧化锆微粒,不易在高折射率层中最密填充,该高折射率层中的粘 结剂树脂a与低折射率层的接触比例增高,从而促使这些层间的密合性的提高。
[0206] 上述微粒b的平均粒径优选为15~50nm。若小于15nm,则为了提高上述高折射率 层的折射率而需要增大必要的微粒b的添加量,并且,由于上述微粒b在上述高折射率层中 均匀地分散,不会成为上述疏密的状态,高折射率层与低折射率层的层间密合性可能会变 差。另一方面,若超过50nm,则在上述高折射率层的表面形成起因于微粒b的较大的凹凸形 状,在低折射率层上形成后述的导电层的情况下,容易出现该导电层成膜时的裂纹等缺点、 膜厚不均,难以实现低电阻化,电阻值的波动也可能变大。上述微粒b的平均粒径的更优选 的下限为20nm、更优选的上限为35nm〇
[0207] 对上述粘结剂树脂b没有特别限定,可以使用例如热塑性树脂,从提高表面硬度 的方面考虑,优选由热固型树脂组合物或电离射线固化型树脂组合物等固化型树脂组合物 形成,其中更优选由电离射线固化型树脂组合物形成。作为上述热固型树脂组合物,可以举 出例如含有丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯树脂、酚树脂、脲三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚 酯树脂、有机硅树脂等固化型树脂与必要时添加的固化剂而成的物质;或者含有构成上述 固化型树脂的单体与固化剂而成的物质等。
[0208] 作为上述电离射线固化型树脂组合物的电离射线固化型树脂,可以举出丙烯酸酯 系或甲基丙烯酸酯系的官能团的化合物等具有1个或2个以上不饱和键的化合物。作为这 样的化合物,可以举出与作为上述底涂层的粘结剂树脂说明过的电离射线固化型树脂同样 的化合物。并且,这些化合物可以是导入芳香环、氟以外的卤原子、硫、氮、磷原子等而将折 射率调高后的化合物。
[0209] 此外,除了上述化合物外,还可以使用具有不饱和双键的分子量较低的聚酯树脂、 聚醚树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛树脂、聚丁二烯树 月旨、多硫醇-多烯树脂等作为电离射线固化型树脂组合物。
[0210] 通过紫外线照射使上述电离射线固化型树脂组合物固化的情况下,优选该组合物 中含有光聚合引发剂、光聚合促进剂等添加剂。作为上述光聚合引发剂,可以举出例如苯 乙酮、二苯甲酮、米希勒酮、苯偶姻、苄基甲基缩酮、苯甲酰苯甲酸酯、α-酰基肟酯、α-羟 基酮、噻吨酮类等。本发明中,从高折射率层和低折射率层的高硬度化的方面出发,2-羟 基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}_2_甲基丙烷-1-酮是适宜的。并 且,上述光聚合促进剂是能够减轻由固化时的空气导致的聚合障碍、加快固化速度的物质, 可以举出例如对二甲氨基苯甲酸异戊酯、对二甲氨基苯甲酸乙酯等。
[0211] 本发明的硬涂膜中,上述高折射率层优选相对于100质量份上述粘结剂树脂b含 有微粒b 100~300质量份。若小于100质量份,则上述高折射率层的折射率变得不充分, 若超过300质量份,则可能无法在上述高折射率层与上述低折射率层的界面充分形成上述 微粒b和上述微粒c均不存在的区域,高折射率层与低折射率层的层间密合性可能会变差。 并且,由于上述粘结剂树脂b成分少,粘结剂树脂b的结合效果变弱,高折射率层易于剥离 或硬度变低。上述微粒b的含量的更优选的下限为150质量份、更优选的上限为250质量 份。
[0212] 作为上述低折射率层,可以举出例如含有粘结剂树脂c和微粒c而成的层。作为 上述粘结剂树脂c,可以使用上述高折射率层中列举的粘结剂树脂b。并且,也可以混合导 入有氟原子的树脂、有机聚硅氧烷等折射率低的材料作为粘结剂树脂C。作为在上述低折 射率层中使用的微粒C,可以举出例如二氧化硅微粒、氟化镁微粒、或者它们的中空颗粒等, 优选为二氧化硅微粒,更优选为胶态二氧化硅微粒。通过为胶态二氧化硅微粒,从分散稳定 性的方面出发,在形成低折射率层时优选使用在有机溶剂中分散有胶态二氧化硅的胶体溶 液,从所形成的低折射率层的硬度的方面出发,可以使用进一步在表面具有反应性官能团 的反应性二氧化娃颗粒。该反应性二氧化娃颗粒能够在粘结剂树脂C之间构成交联结构, 能够使形成的低折射率层的硬度变得极为优异。
[0213] 上述微粒c的平均粒径优选为5nm以上小于30nm。若小于5nm,则可能易于凝集, 可能难以在低折射率层层用组合物中均匀分散。另一方面,若超过30nm,则在上述低折射率 层的表面上不能形成上述的满足上述参数的起因于上述微粒c的凹凸形状c。上述微粒c 的平均粒径的更优选的下限为l〇nm、更优选的上限为15nm。
[0214] 本发明的硬涂膜中,上述低折射率层优选相对于100质量份上述粘结剂树脂c含 有微粒c 50~150质量份。若小于50质量份,则上述低折射率层的折射率变得不充分。另 一方面,若超过150质量份,则容易产生低折射率层成膜时的裂纹等缺点、膜厚不均,难以 实现在低折射率层上形成的导电层的低电阻化,并且导电层的电阻值的波动也可能变大。 并且,由于低折射率层中的粘结剂树脂c成分少,粘结剂树脂c的结合效果变弱,低折射率 层易于剥离(不成为低折射率层)、硬度变低。上述微粒c的含量的更优选的下限为75质 量份、更优选的上限为125质量份。
[0215] 本发明的硬涂膜优选上述低折射率层的与高折射率层侧的面相对的一侧的面形 成有导电层。对构成上述导电层的材料没有特别限定,适宜使用例如包含选自由铟、锡、 锌、镓、锑、钛、硅、锆、镁、铝、金、银、铜、钯、钨组成的组中的至少一种的金属元素的金属或 金属氧化物。该金属氧化物中可以根据需要进一步含有上述组中所示的金属原子。例如, 优选使用含有氧化锡的氧化铟(ITO)、含有锑的氧化锡(ATO)等。
[0216] 对上述导电层的厚度没有特别限定,从确保其表面电阻为优选的300Ω/ □以下、 更优选的150Ω/ □以下的良好的导电性的方面考虑,优选为IOnm以上,更优选为15nm以 上,进一步优选为20nm以上。另一方面,若导电层的厚度过大,上述的由高折射率层和低折 射率层带来的不可见的效果可能会变小,可能会产生透明性降低这样的不便,因此导电层 的厚度优选为60nm以下,更优选为50nm以下,进一步优选为40nm以下。
[0217] 本发明的硬涂膜中,上述导电层由上述的金属氧化物构成的情况下,上述导电层 的折射率优选为1. 81以上,更优选为1. 85以上,进一步优选为1. 90以上。上述导电层的 折射率的上限优选为2. 20以下,更优选为2. 10以下。
[0218] 对上述导电层的形成方法没有特别限定,可以使用现有公知的方法。具体地说,可 以使用例如真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等干燥工艺。并且,也可以根据必要的膜厚采用 适宜的方法。需要说明的是,本发明的硬涂膜中,上述导电层层积于上述低折射率层(或具 有大致维持了上述低折射率层的凹凸形状的表面凹凸形状的无机层)上,但也可以通过例 如利用溅射法等干燥工艺在上述低折射率层上等形成上述导电层,从而使所形成的导电层 的表面具有满足上述的Rz和Ra的关系的起因于上述底涂层所含有的微粒a的凹凸形状a。 因此,能够对形成于低折射率层上等的导电层表面赋予充分的润滑性。此外,在上述低折射 率层的表面上形成有起因于上述的微粒c的满足上述参数的凹凸形状c的情况下,该低折 射率层的膜强度会变得优异,能够进一步实现上述导电层的低电阻化。其理由将后述。
[0219] 本发明的硬涂膜适宜用于静电容量方式的触控面板传感器,因此上述导电层优选 经图案化。这样的经图案化的导电层可以通过例如对利用上述方法制膜得到的导电层进行 图案化而得到。需要说明的是,通过上述导电层的图案化,会形成图案部和非图案部,作为 图案部的形状,可以举出例如条纹状、格子状等。
[0220] 上述导电层的图案化通常利用蚀刻来进行。例如,在导电层上利用照相平版印刷 法、激光器曝光法、或者印刷法形成图案状的耐蚀层膜后,通过蚀刻处理使导电层图案化。 作为上述蚀刻液,使用现有公知的蚀刻液。例如使用氯化氢、溴化氢、硫酸、硝酸或磷酸等无 机酸;乙酸等有机酸;或者它们的混合物;以及这些的水溶液等。
[0221] 上述导电层可以根据需要实施加热处理进行结晶化。通过对上述导电层进行结晶 化,不仅导电层会低电阻化,还会提高透明性和耐久性。需要说明的是,通过上述的蚀刻使 导电层图案化的情况下,若先进行导电层的结晶化,则可能难以利用蚀刻进行图案化。因 此,导电层的加热退火处理优选在使导电层图案化后进行。
[0222] 此处,本发明的硬涂膜优选上述低折射率层的表面所形成的起因于上述微粒c的 凹凸形状c满足上述的预定的参数,满足这样的参数的凹凸形状c的平滑性优异,因此在该 低折射率层上形成无机层的情况下,该无机层的制膜均匀性变高,层变得平坦。这样的制膜 均匀性高且平坦的无机层中,气体阻隔性极其优异,层积于上述无机层上的上述导电层不 易在该导电层的制膜时出现不均,其结果,导电层的电阻值的面内分布变得良好,能够实现 该导电层的低电阻化。
[0223] 本发明的硬涂膜中,上述导电层可以设于上述透光性基材的两侧。这种情况下,一 个导电层隔着上述表面具有预定的凹凸形状的低折射率层设于上述透光性基材上,另一个 导电层可以直接设于上述透光性基材上,也可以隔着上述其他的底涂层设于上述透光性基 材上。即,上述其他的导电层可以直接设于与上述透光性基材的上述表面具有预定的凹凸 形状的低折射率层侧的面相对的一侧的面上,也可以设于与上述其他的底涂层的上述透光 性基材侧的面相对的一侧的面上。
[0224] 此处,将本发明的硬涂膜制成后述那样的长条片卷成卷状的卷绕体的情况下,会 成为上述一个导电层与另一个导电层直接接触的状态。导电层彼此如此直接接触时,导电 层彼此的密合(粘连性、润滑性)以及上述导电层由金属材料构成的情况下的导电层的损 伤会成为问题。与此相对,本发明的硬涂膜中,在上述导电层的表面形成有预定的凹凸形 状,赋予了优异的耐粘连性和润滑性,因此即使在制成卷绕体的情况下,设于透光性基材两 侧的导电层彼此的密合(粘连性、润滑性)也不会成为问题,还能够进一步有效地防止导电 层的损伤的问题。
[0225] 本发明的硬涂膜优选在上述低折射率层侧与上述导电层之间形成无机层。上述无 机层是作为制造本发明的硬涂膜时起到防止上述的底涂层、高折射率层和低折射率层所含 有的气体(水蒸气等)转移至导电层的作用的层而发挥功能的层。本发明的硬涂膜中,通 过具有上述无机层,对于上述导电层,能够适宜地防止上述低折射率层等所含有的水蒸气 等气体影响到导电层、使该导电层的电阻值变高的现象。需要说明的是,形成上述无机层的 情况下,优选该无机层的表面上形成有大致维持了上述低折射率层的表面的凹凸形状的凹 凸形状。上述所谓"大致维持了低折射率层的表面的凹凸形状"如上所述。
[0226] 本发明的硬涂膜中,对构成上述无机层的材料没有特别限定,可以使用现有公知 的材料,可以举出例如二氧化硅、氟化镁等。其中适宜使用二氧化硅。并且,上述无机层可 以利用现有公知的方法形成于上述低折射率层的与高折射率层侧的面相对的一侧的表面, 对其厚度等没有特别限定。
[0227] 本发明的硬涂膜可以制成长条片卷成卷状的卷绕体。本发明的硬涂膜的长条片的 卷绕体中,可以使用长条片的卷状卷绕体作为透光性基材,上述底涂层、高折射率层、低折 射率层和导电层均通过 r〇ll-t〇-r〇ll法形成。形成这样的卷绕体时,可以在硬涂膜的表面 上粘附具有弱粘着层的保护膜作为分离板,然后卷成卷状,但本发明的硬涂膜由于能够改 善耐粘连性和润滑性,因此能够在不使用上述保护膜的情况下形成硬涂膜的长条片的卷绕 体。
[0228] 本发明的硬涂膜能够适用于例如光学方式、超声波方式、静电容量方式、电阻膜方 式等的触控面板传感器,其中能够适宜地适用于静电容量方式的触控面板传感器。这样的 具有本发明的硬涂膜的触控面板传感器也是本发明之一。
[0229] 形成本发明的触控面板传感器时,可以在本发明的硬涂膜的一个或两个主面上隔 着粘着层贴合玻璃或高分子膜等其他的透明基体等。例如,可以在硬涂膜上未形成低折射 率层和导电层的一侧的面上隔着透明的粘着层贴合透明基体而形成层积体。透明基体可以 由1张基体膜构成,也可以为2张以上的基体膜的层积体(例如隔着透明的粘着层层积而 成的层积体)。并且,也可以在贴合于硬涂膜的透明基体的外表面设置硬涂层。
[0230] 对用于硬涂膜与透明基体的贴合的粘着层没有特别限定,只要具有透明性即可。 具体地说,可以适宜选择例如丙烯酸系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙 烯醚、乙酸乙烯酯/氯化乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧系聚合物、氟类聚合物、天然橡胶、 合成橡胶等橡胶系等聚合物为基础聚合物的物质进行使用。特别地,从光学透明性优异;显 示适度的润湿性、凝集性和粘接性等粘着特性;耐候性、耐热性等优异的方面考虑,优选使 用丙條fe系粘着剂。
[0231] 如上所述,本发明的硬涂膜能够制成耐粘连性和润滑性优异的硬涂膜,因此能够 更有效地通过roll-to-roll法制造。进而,本发明的硬涂膜的低折射率层是表面的凹凸非 常平滑的形状,因此层积于其上的导电层难以在制膜时产生不均,其结果,导电层的电阻值 的面内分布变得良好。
[0232] (优选的实施方式)
[0233] 本发明的硬涂膜中,优选使用扫描型白色干渉显微镜在测定视野0. 12mm □测定 的上述低折射率层的凹凸形状的十点平均粗糙度为50~500nm、且上述低折射率层的凹 凸形状的算术平均粗糙度为〇. 5~10.0 nm,并且,优选使用扫描型探针显微镜在测定视野 5 ym □测定的上述低折射率层的凹凸形状的十点平均粗糙度为50nm以下、且上述低折射 率层的凹凸形状的算术平均粗糙度为3. Onm以下。
[0234] 并且,优选上述底涂层含有微粒a、上述高折射率层含有微粒b、上述低折射率层 含有微粒c、上述微粒a的平均粒径为0. 1~3. 0 μ m、上述微粒b的平均粒径为15~50nm、 且上述微粒c的平均粒径为5nm以上小于30nm。
[0235] 并且,优选上述底涂层含有的上述微粒a是二氧化硅微粒、上述高折射率层含有 的上述微粒b是氧化锆微粒、且上述低折射率层含有的上述微粒c是二氧化硅微粒。
[0236] 并且,优选上述底涂层含有的上述微粒a是球状二氧化硅微粒子或胶态二氧化硅 微粒、上述高折射率层含有的上述微粒b是无定形氧化锆微粒、且上述低折射率层含有的 上述微粒C是胶态二氧化硅微粒。
[0237] 并且,优选在上述高折射率层与上述低折射率层的界面形成有上述微粒b和上述 微粒c均不存在的区域。
[0238] 并且,本发明的硬涂膜优选上述底涂层的折射率为1. 45~1. 60、上述高折射率层 的折射率为1. 55~1. 75、上述低折射率层的折射率为1. 35~1. 55、且上述高折射率层、上 述底涂层和上述低折射率层各自的折射率满足下式(2)的关系。
[0239] 高折射率层的折射率〉底涂层的折射率〉低折射率层的折射率(2)
[0240] 并且,本发明的硬涂膜优选在上述低折射率层的与上述高折射率层侧的面相对的 一侧的面形成有导电层。
[0241] 并且,本发明的硬涂膜优选进一步具有在上述低折射率层与上述导电层之间形成 的无机层。
[0242] 【实施例1】
[0243] 为了详细地说明本发明的第1方式,以下举出实施例进行说明,但本发明不限于 这些记载。
[0244] 〈底涂层用组合物的制备〉
[0245] 首先,按如下所示的组成混配各成分,得到底涂层用组合物。
[0246] (底涂层用组合物)
[0247] ?季戊四醇三丙烯酸酯(PETA) : 30质量份
[0248] ?聚合引发剂(产品名" Irgacure 184"、BASF Japan社制造):1· 5质量份
[0249] ?硅酮系流平剂(大日精化工业社制造,产品名"SEIKA-BEAM10-28"、固体成分 10% ) :0.05质量份
[0250] ?甲基异丁基酮:70质量份
[0251] 〈高折射率层用组合物的制备〉
[0252] 按如下所示的组成混配各成分,得到高折射率层用组合物。
[0253] (高折射率层用组合物1-1)
[0254] ?高折射率微粒分散液(ZrO2微粒的甲基乙基酮分散液(固体成分:32. 5质量% )、 产品名"MZ-230X"、住友大阪水泥社制造):51. 0质量份
[0255] ?季戊四醇三丙烯酸酯(产品名"KAYARAD PET-30"、日本化药社制造):19· 4质量 份
[0256] ?聚合引发剂(产品名" Irgacure 184"、BASF Japan社制造):0· 6质量份
[0257] ?硅酮系流平剂(大日精化工业社制造,产品名"SEIKA-BEAM10-28"、固体成分 10% ) :0.03质量份
[0258] ?甲基异丁基酮(MIBK) :1129. 6质量份
[0259] (高折射率层用组合物1-2)
[0260] ?高折射率微粒分散液(ZrO2微粒的甲基乙基酮分散液(固体成分:32. 5质量% )、 产品名"MZ-230X"、住友大阪水泥社制造):44. 3质量份
[0261] ?季戊四醇三丙烯酸酯(产品名"KAYARAD PET-30"、日本化药社制造):21· 6质量 份
[0262] ?聚合引发剂(产品名" Irgacure 184"、
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