JP2014198405A - Conductive optical member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明性と導電性とを併せ持つ導電性光学部材に関する。 The present invention relates to a conductive optical member having both transparency and conductivity.
従来、透明性と導電性とを併せ持つ導電性光学部材は、タッチパネル、有機ＥＬ、液晶ディスプレイ、太陽電池等のデバイスに広く適用されている。 Conventionally, conductive optical members having both transparency and conductivity have been widely applied to devices such as touch panels, organic EL, liquid crystal displays, and solar cells.
近年、銀ナノワイヤなどの金属ナノワイヤを含有する導電層を備える導電性光学部材が、提案されている。この場合、導電層では、金属ナノワイヤに起因する光の散乱が生じやすいため、タッチパネル、ディスプレイ等において、導電層が白っぽく浮き上がって見える現象が生じやすい。尚、この現象は、それによって本来黒であるべき色が明るく見えてしまうために黒浮きとも呼ばれるが、本明細書ではミルキーフェイスと呼ぶ。 In recent years, a conductive optical member including a conductive layer containing metal nanowires such as silver nanowires has been proposed. In this case, in the conductive layer, light scattering due to the metal nanowires is likely to occur. Therefore, a phenomenon that the conductive layer appears to be whitish is likely to occur in a touch panel, a display, or the like. This phenomenon is also called black float because the color that should be black appears to be bright thereby, but in this specification is called a milky face.
そこで、特許文献１では、導電層（透明導電膜）内の金属ナノワイヤに有色化合物を吸着させることで、金属ナノワイヤでの光の乱反射を防止することが、提案されている。 Therefore, Patent Document 1 proposes preventing irregular reflection of light on the metal nanowires by adsorbing a colored compound to the metal nanowires in the conductive layer (transparent conductive film).
しかし、特許文献１に開示されているように金属ナノワイヤに有色化合物を吸着させると、有色化合物によって金属ナノワイヤの導電性が損なわれてしまう。つまり、ミルキーフェイスの防止によって外観の向上を図ろうとすると、導電性の本質的な機能である導電性が損なわれるという事態が生じてしまう。 However, when a colored compound is adsorbed on the metal nanowire as disclosed in Patent Document 1, the conductivity of the metal nanowire is impaired by the colored compound. That is, when the appearance is improved by preventing the milky face, a situation occurs in which the conductivity, which is an essential function of conductivity, is impaired.
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、金属ナノワイヤを含有する導電層の導電性を阻害することなく、金属ナノワイヤに起因するミルキーフェイスを抑制することができる導電性光学部材を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above reasons, and provides a conductive optical member capable of suppressing a milky face caused by metal nanowires without inhibiting the conductivity of a conductive layer containing metal nanowires. The task is to do.
本発明の第１の態様に係る導電性光学部材は、光透過性を備える基材と、前記基材を覆う導電層とを備える導電性光学部材であって、前記導電層が、金属ナノワイヤとナノカーボンとを含有することを特徴とする。 The conductive optical member according to the first aspect of the present invention is a conductive optical member comprising a base material having light permeability and a conductive layer covering the base material, wherein the conductive layer is a metal nanowire. It contains nanocarbon.
本発明の第２の態様に係る導電性光学部材では、第１の態様において、前記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤを含有する。 In the electroconductive optical member which concerns on the 2nd aspect of this invention, the said metal nanowire contains a silver nanowire in a 1st aspect.
本発明の第３の態様に係る導電性光学部材では、第１又は第２の態様において、前記金属ナノワイヤに対する前記ナノカーボンの質量比の値が１未満である。 In the conductive optical member according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the mass ratio of the nanocarbon to the metal nanowire is less than 1.
本発明の第４の態様に係る導電性光学部材では、第１乃至第３のいずれか一の態様において、前記ナノカーボンがグラフェンを含有する。 In the conductive optical member according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the nanocarbon contains graphene.
本発明の第５の態様に係る導電性光学部材は、第１乃至第４のいずれか一の態様において、前記基材と前記導電層との間に介在する中間層を更に備える。 The conductive optical member according to a fifth aspect of the present invention further includes an intermediate layer interposed between the base material and the conductive layer in any one of the first to fourth aspects.
本発明の第６の態様に係る導電性光学部材は、第１乃至第５のいずれか一の態様において、前記導電層を覆う被覆層を更に備える。 The electroconductive optical member which concerns on the 6th aspect of this invention is further provided with the coating layer which covers the said conductive layer in any 1st thru | or 5th aspect.
本発明の第７の態様に係る導電性光学部材では、第６の態様において、前記被覆層が着色剤を含有する。 In the conductive optical member according to the seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the coating layer contains a colorant.
本発明によれば、導電層内で、金属ナノワイヤで反射された光が、ナノカーボンに吸収されやすくなるため、金属ナノワイヤに起因するミルキーフェイスが抑制される。しかも、ナノカーボンは導電性材料であるため、ナノカーボンは導電層の導電性を阻害しない。従って、本発明ば、金属ナノワイヤを含有する導電層の導電性を阻害することなく、金属ナノワイヤに起因するミルキーフェイスを抑制することができる。 According to the present invention, since the light reflected by the metal nanowire in the conductive layer is easily absorbed by the nanocarbon, the milky face caused by the metal nanowire is suppressed. Moreover, since nanocarbon is a conductive material, nanocarbon does not hinder the conductivity of the conductive layer. Therefore, according to the present invention, the milky face caused by the metal nanowire can be suppressed without inhibiting the conductivity of the conductive layer containing the metal nanowire.
本実施形態に係る導電性光学部材１は、図１に示すように、基材２と、基材２を覆う透明な導電層３とを備える。更に、本実施形態では、導電性光学部材１が、基材２と導電層３との間に介在する中間層６と、導電層３を覆う被覆層７とを、更に備える。更に、本実施形態では、導電性光学部材１が、基材２１の導電層３とは反対側の面を覆う裏面被覆層８を更に備える。
As shown in FIG. 1, the conductive optical member 1 according to this embodiment includes a
基材２は、第一の面と、第一の面とは反対側に位置する第二の面とを有する。導電層３は、基材２の第一の面を覆っている。導電層３は、第一の面に直接接してもよいが、本実施形態では、第一の面と導電層３との間に中間層６が介在している。つまり、本実施形態では、導電層３は、中間層６を介して基材２を覆っている。
The
被覆層７は、導電層３の、基材２に向く面とは反対側に位置する面を覆っている。本実施形態では、被覆層７は、導電層３に直接接しているが、被覆層７と導電層３との間に別の層が介在してもよい。
The covering
裏面被覆層８は、基材２１の第二の面を覆っている。第二の面と裏面被覆層８との間には、別の層が介在してもよいが、本実施形態では、裏面被覆層８が、第二の面に直接接している。
The back
尚、本実施形態では、導電性光学部材１が、中間層６、被覆層７及び裏面被覆層８という三種の要素を備えるが、導電性光学部材１が、これら三種の要素から選択される二種の要素を備えてもよく、これら三種の要素から選択される一種の要素を備えてもよく、これら三種の要素を備えなくてもよい。
In this embodiment, the conductive optical member 1 includes three elements, that is, the
本実施形態では、導電層３が、金属ナノワイヤ４とナノカーボン５とを含有する。このため、導電層３内で、金属ナノワイヤ４で反射された光が、ナノカーボン５に吸収されやすくなる。このため、金属ナノワイヤ４に起因するミルキーフェイスが抑制される。しかも、ナノカーボン５は導電性材料であるため、ナノカーボン５は導電層３の導電性を阻害しない。従って、本実施形態によれば、金属ナノワイヤ４を含有する導電層３の導電性を阻害することなく、金属ナノワイヤ４に起因するミルキーフェイスを抑制することができる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、導電層３にエッチング処理等が施されることで、適宜のパターン形状を有する導体が形成されてもよい。エッチング処理にあたっては、ドライエッチング処理等により導電層３が部分的に除去されることで、導電層３の残存する部分からなる導体が形成されてもよい。導電層３にウエットエッチング処理等が施されることで、導電層３から金属ナノワイヤ４が部分的に除去されることで、導電層３内の金属ナノワイヤ４が残存する領域からなる導体が形成されてもよい。
In the present embodiment, a conductor having an appropriate pattern shape may be formed by performing an etching process or the like on the
本実施形態について、更に詳細に説明する。 This embodiment will be described in further detail.
まず、基材２について説明する。基材２は光透過性を備える。基材２の光線透過率は、５０％以上であることが好ましく、７０％以上であればより好ましく、８０％以上であれば特に好ましい。基材２のヘーズは３％以下であることが好ましい。この場合、導電性光学部材１を通した映像等の視認性が向上し、光学的用途の部材として特に適するようになる。ヘーズが１．５％以下であれば更に好ましい。
First, the
基材２の形状は、特に制限されないが、板状又はフィルム状であることが好ましい。特に、導電性光学部材１の生産性及び運搬性を向上するためには、基材２の形状はフィルム状であることが好ましい。基材２がフィルム状である場合、基材２の厚みは１０μｍ以上５００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、２５μｍ以上１５０μｍ以下の範囲内であれば更に好ましい。
Although the shape in particular of the
基材２の材質は、特に制限されない。基材２の材質の例としては、ガラス、透明樹脂等が挙げられる。透明樹脂の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル共重合体、トリアセチルセルロース、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、非晶質ポリオレフィン、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等が挙げられる。
The material of the
特に、基材２が、ポリエステルから形成されることが好ましい。ポリエステルフィルムのうち、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンナフタレートからなる２軸延伸フィルムは、優れた機械的特性、耐熱性、耐薬品性等を有するため、磁気テープ、強磁性薄膜テープ、包装用フィルム、電子部品用フィルム、電気絶縁フィルム、ラミネート用フィルム、ディスプレイ等の表面に貼るフィルム、各種部材の保護用フィルム等の素材として好適である。特に、ディスプレイ用途に関しては、液晶表示装置の部材であるプリズムレンズシート、タッチパネル、バックライト等のベースフィルムや、テレビの光学フィルムのベースフィルム、プラズマテレビの前面光学フィルターに用いられる光学フィルム、近赤外線カットフィルム、電磁波シールドフィルムのベースフィルム等として好適である。
In particular, the
ポリエステルとして、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、４，４′−ジフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸成分と、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，６−ヘキサンジオール等のグリコール成分とが反応することで生成する芳香族ポリエステルが好ましい。特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタリンジカルボキシレートなどが、好ましい。またポリエステルは、前記例示した複数の成分等が共重合して生成したものでもよい。 Examples of polyesters include aromatic dicarboxylic acid components such as terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4- Aromatic polyesters produced by reaction with glycol components such as cyclohexanedimethanol and 1,6-hexanediol are preferred. In particular, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate and the like are preferable. In addition, the polyester may be produced by copolymerizing a plurality of the exemplified components.
基材２は有機または無機の粒子を含有してもよい。この場合、基材２の巻き取り性、搬送性等が向上する。基材２が含有することができる粒子として、炭酸カルシウム粒子、酸化カルシウム粒子、酸化アルミニウム粒子、カオリン、酸化珪素粒子、酸化亜鉛粒子、架橋アクリル樹脂粒子、架橋ポリスチレン樹脂粒子、尿素樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、架橋シリコーン樹脂粒子等が挙げられる。
The
基材２は、更に着色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、潤滑剤、触媒、他の樹脂等も、透明性を損なわない範囲内で含有してよい。
The
基材２の第一の面に、中間層６が形成される前に、表面処理が施されることが好ましい。この場合、基材２と中間層６との間の濡れ性、密着性等の向上が可能となる。尚、中間層６が形成されず、基材２と導電層３とが直接接する場合にも、基材２の第一の面に、表面処理が施されることが好ましい。この場合、基材２と導電層３との間の濡れ性、密着性等の向上が可能となる。表面処理の方法としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、フレーム処理などの物理的表面処理、並びにカップリング剤、酸性成分、アルカリ性成分等による化学的表面処理などが、挙げられる。
Before the
基材２の第二の面には、裏面被覆層８が形成される前に、表面処理が施されることが好ましい。この場合、基材２と裏面被覆層８との間の濡れ性、密着性等の向上が可能となる。表面処理の方法としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、フレーム処理などの物理的表面処理、並びにカップリング剤、酸性成分、アルカリ性成分等による化学的表面処理などが、挙げられる。
The second surface of the
次に、裏面被覆層８について説明する。裏面被覆層８は、第二の面上における基材２からのオリゴマーなどの低分子量成分の析出を、抑制する。このため基材２の白化が抑制され、導電性光学部材１の良好な透明性が維持される。また、低分子量成分による基材２の白化は、金属ナノファイバに起因するミルキーフェイスと同様の外観不良を引き起こすが、本実施形態では、基材２の白化が抑制されるため、ミルキーフェイスの抑制と相俟って、導電性光学部材１の外観が、更に向上する。
Next, the back
裏面被覆層８の材質は、特に制限されないが、例えばアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂等から形成される。
Although the material in particular of the back
裏面被覆層８が基材２からの低分子量成分の析出を充分に抑制するためには、裏面被覆層８の厚みが、０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
In order for the back
裏面被覆層８は、アンチブロッキング性を備えることが好ましい。すなわち、導電性光学部材１がロール状に巻き回されるなどして重ねられる場合に、裏面被覆層８によってブロッキングが抑制されることが好ましい。そのためには、裏面被覆層８の表面が凹凸に形成されることが好ましい。そのためには、裏面被覆層８の表面に機械的加工が施されることでこの表面が凹凸に形成されることが好ましい。裏面被覆層８がシリカ粒子等のフィラーを含有することでこの裏面被覆層８の表面に凹凸が形成されることも好ましい。この場合、裏面被覆層８が、例えばアクリレート樹脂またはウレタンアクリレート樹脂を８０質量％以上９５質量％以下の範囲内で含有し、更に平均粒子径２５０ｎｍのシリカ粒子を５質量％以上２０質量％以下の範囲内で含有することが好ましい。
The back
裏面被覆層８が導電性光学部材１の滑性を向上することも好ましく、そのためには、裏面被覆層８が例えばシリコーン系のレベリング剤を含有することも好ましい。
It is also preferable that the back
次に、中間層６について説明する。中間層６は、第一の面上における基材２からのオリゴマーなどの低分子量成分の析出を、抑制する。このため基材２の白化が抑制され、導電性光学部材１の良好な透明性が維持される。また、低分子量成分による基材２の白化は、金属ナノファイバに起因するミルキーフェイスと同様の外観不良を引き起こすが、本実施形態では、基材２の白化が抑制されるため、ミルキーフェイスの抑制と相俟って、導電性光学部材１の外観が、更に向上する。
Next, the
中間層６の厚みは、３０〜１００００ｎｍの範囲内であることが好ましい。この厚みが３０ｎｍ以上であると、基材２からの低分子量成分の析出が充分に抑制される。また、この厚みが１００００ｎｍ以下であると、基材２上で中間層６が形成される際の中間層６の硬化収縮量が低減することで、基材２に反りが生じにくくなる。特に、基材２がフィルム状である場合に、基材２の反りが著しく抑制される。
The thickness of the
中間層６は、例えば適宜の樹脂組成物（第一の組成物）から形成される。第一の組成物は、反応性硬化型樹脂組成物であることが好ましく、例えば熱硬化型樹脂組成物と電離放射線硬化型樹脂組成物の少なくとも一方であることが好ましい。
The
第一の組成物が熱硬化型樹脂組成物である場合、第一の組成物は、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、珪素樹脂、及びポリシロキサン樹脂から選択される一種以上の熱硬化性樹脂を含有する。第一の組成物が、熱硬化性樹脂と共に、必要に応じて架橋剤、重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、溶剤等を含有してもよい。この場合、第一の組成物が例えば基材２上に塗布され、続いてこの第一の組成物が加熱されて熱硬化することで、中間層６が形成されうる。
When the first composition is a thermosetting resin composition, the first composition is, for example, phenol resin, urea resin, diallyl phthalate resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, aminoalkyd One or more thermosetting resins selected from resins, silicon resins, and polysiloxane resins are contained. A 1st composition may contain a crosslinking agent, a polymerization initiator, a hardening | curing agent, a hardening accelerator, a solvent etc. with a thermosetting resin as needed. In this case, the intermediate |
第一の組成物が電離放射線硬化型樹脂組成物である場合、第一の組成物は、例えばアクリレート系の官能基を有する樹脂を含むことが好ましい。アクリレート系の官能基を有する樹脂としては、例えば比較的低分子量の多官能化合物の（メタ）アクリレート等のオリゴマー、プレポリマーなどが挙げられる。前記の多官能化合物としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等が挙げられる。第一の組成物が、更に反応性希釈剤を含有することも好ましい。反応性希釈剤としては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びにトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートの多官能モノマーが挙げられる。 When the first composition is an ionizing radiation curable resin composition, the first composition preferably includes, for example, a resin having an acrylate functional group. Examples of the resin having an acrylate functional group include oligomers such as (meth) acrylates of a relatively low molecular weight polyfunctional compound, prepolymers and the like. Examples of the polyfunctional compound include polyester resins, polyether resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, and polyhydric alcohols. It is also preferred that the first composition further contains a reactive diluent. Examples of reactive diluents include monofunctional monomers such as ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, styrene, methylstyrene, N-vinylpyrrolidone, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and hexanediol (meth) acrylate. , Tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di The polyfunctional monomer of (meth) acrylate is mentioned.
第一の組成物が、紫外線硬化型樹脂組成物などの光硬化型樹脂組成物である場合には、第一の組成物が、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としてはアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α−アミロキシムエステル、チオキサントン類などが挙げられる。第一の組成物が、光重合開始剤に加えて、或いは光重合開始剤に代えて、光増感剤を含有してもよい。光増感剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、チオキサントンなどが挙げられる。このような第一の組成物が例えば基材２上に塗布され、続いてこの第一の組成物に紫外線などの光が照射されて光硬化することで、中間層６が形成されうる。
When the first composition is a photocurable resin composition such as an ultraviolet curable resin composition, the first composition preferably contains a photopolymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include acetophenones, benzophenones, α-amyloxime esters, thioxanthones, and the like. The first composition may contain a photosensitizer in addition to the photopolymerization initiator or in place of the photopolymerization initiator. Examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, and thioxanthone. The
中間層６は、膜質の調整、屈折率の調整等の目的で、適宜の粒子を含有してもよい。粒子の具体例としては、チタン、アルミニウム、セリウム、イットリウム、ジルコニウム、ニオブ、アンチモンから選ばれる一種あるいは二種以上の酸化物を含有する粒子が挙げられる。酸化物の具体例としては、ＺｎＯ（屈折率１．９０）、ＴｉＯ2（屈折率２．３〜２．７）、ＣｅＯ2（屈折率１．９５）、Ｓｂ2Ｏ5（屈折率１．７１）、ＳｎＯ2、ＩＴＯ（屈折率１．９５）、Ｙ2Ｏ3（屈折率１．８７）、Ｌａ2Ｏ3（屈折率１．９５）、ＺｒＯ2（屈折率２．０５）、Ａｌ2Ｏ3（屈折率１．６３）等が挙げられる。粒子の粒径は、０．５ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。この粒径とは、粒子の電子顕微鏡写真画像から算出される投影面積と同一の面積を有する円（面積相当円）の径のことである。中間層６内の粒子の含有量は、例えば５〜７０体積％の範囲内である。
The
中間層６の、基材２と対向する面とは反対側に位置する面には、導電層３が形成される前に表面処理が施されることが好ましい。この場合、中間層６と導電層３との間の濡れ性、密着性等の向上が可能となる。表面処理の方法としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、フレーム処理などの物理的表面処理、カップリング剤、酸、アルカリによる化学的表面処理などが、挙げられる。
It is preferable that a surface treatment is performed on the surface of the
次に、導電層３について説明する。導電層３は、金属ナノワイヤ４とナノカーボン５とを含有する。
Next, the
金属ナノワイヤ４とは、ナノサイズの直径を有する金属繊維である。ナノサイズとは、１０００ｎｍ以下のサイズのことであり、１ｎｍ以下のサイズも含みうる。
The
金属ナノワイヤ４を構成する金属の種類は、特に制限されないが、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｔ等が挙げられる。特に導電層３の導電性がより向上するためには、金属ナノワイヤ４を構成する金属がＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ及びＰｔから選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、特にＡｇ及びＣｕから選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。
The type of metal constituting the
金属ナノワイヤ４の製造方法としては、特に制限されず、例えば、液相法や気相法等の公知の方法が採用されうる。例えば銀ナノワイヤの製造方法の具体例として、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００２，１４，Ｐ８３３〜８３７、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００２，１４，Ｐ４７３６〜４７４５、特表２００９−５０５３５８号公報等の文献に開示されている方法が、挙げられる。金ナノワイヤの製造方法の具体例としては、特開２００６−２３３２５２号公報等に開示されている方法が、挙げられる。銅ナノワイヤを製造する方法としては、特開２００２−２６６００７号公報等に開示されている方法が挙げられる。コバルトナノワイヤを製造する方法としては、特開２００４−１４９８７１号公報等に開示されている方法が挙げられる。特に、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００２，１４，Ｐ８３３〜８３７、並びにＣｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．２００２，１４，Ｐ４７３６〜４７４５に開示されている銀ナノワイヤの製造方法が採用されると、水系で簡便にかつ大量に銀ナノワイヤが製造されうる。
The method for producing the
金属ナノワイヤ４の平均直径は、１０〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。この平均直径が１０ｎｍ以上であると、導電層３の導電性が特に高くなる。この平均粒径が１００ｎｍ以下であると、導電層３の透明性が特に高くなる。この金属ナノワイヤ４の平均直径は、２０〜１００ｎｍの範囲内であればより好ましく、４０〜１００ｎｍの範囲内であれば更に好ましい。
The average diameter of the
金属ナノワイヤ４の平均長さは、１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。この平均長さが１μｍ以上であると、導電層３の導電性が特に高くなる。またこの平均粒径が１００μｍ以下であると、導電層３中で金属ナノワイヤ４が凝集しにくくなり、このため導電層３の透明性が向上する。この金属ナノワイヤ４の平均長さは、１〜５０μｍの範囲内であればより好ましく、３〜５０μｍの範囲内であれば最も好ましい。
The average length of the
尚、金属ナノワイヤ４の平均直径は、充分な数の金属ナノワイヤ４の直径を測定し、その結果を算術平均して得られる値である。金属ナノワイヤ４の平均長さは、充分な数の金属ナノワイヤ４の長さを測定し、その結果を算術平均して得られる値である。金属ナノワイヤ４の直径及び長さは、金属ナノワイヤ４の電子顕微鏡画像を画像解析することで導出される。例えば金属ナノワイヤ４の電子顕微鏡画像が屈曲している場合に、画像解析によって金属ナノワイヤ４の直径（投影径（Ｄ））及び面積（投影面積（Ｓ））が、算出される。更に投影面積（Ｓ）を投影径（Ｄ）で割ることで、金属ナノワイヤ４の長さ（Ｌ＝Ｓ／Ｄ）が、求められる。金属ナノワイヤ４の平均直径及び平均長さを導出するためには、少なくとも１００個の金属ナノワイヤ４の直径及び長さが測定されることが好ましく、３００個以上の金属ナノワイヤ４の直径及び長さが測定されることが更に好ましい。
The average diameter of the
導電層３における金属ナノワイヤ４の割合は、特に制限されないが、０．０１質量％以上９０質量％以下の範囲内であることが好ましく、０．１質量％以上３０質量％以下の範囲内であれば更に好ましく、０．５質量％以上１０質量％以下の範囲内であれば最も好ましい。
The ratio of the
ナノカーボン５とは、ナノサイズの炭素材料のことである。ナノサイズとは、上記の通り、１０００ｎｍ以下のサイズのことであり、１ｎｍ以下のサイズも含みうる。ナノカーボン５は、その最も小さい寸法がナノサイズであればよい。例えば、ナノカーボン５が板状又はシート状である場合にはその厚みがナノサイズであればよい。ナノカーボン５が繊維状又はチューブ状であればその直径がナノサイズであればよい。ナノカーボン５が粒状であればその最も短い径（短径）がナノサイズであればよい。
ナノカーボン５は、例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバ、フラーレン及びグラフェンから選択される炭素材料を含有する。
The
特にナノカーボン５が、グラフェンを含有することが好ましい。この場合、グラフェンは比表面積が大きいため、金属ナノワイヤ４で反射された光が、グラフェンに照射されやすくなり、このため、金属ナノワイヤ４で反射された光が、グラフェンによって効率良く吸収される。そのため、ミルキーフェイスが著しく抑制される。グラフェンは、１枚のグラフェンシートからなる単層グラフェンと、複数枚のグラフェンシートが積層した構造を有する多層グラフェンとのうち、少なくとも一方を含有することができる。グラフェンが多層グラフェンを含有する場合、グラフェンの平均厚みは１〜２ｎｍの範囲内であることが好ましい。尚、この平均厚みは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で撮影されるグラフェンの画像から測定されるグラフェンの厚みの値の、算術平均値である。
In particular, the
グラフェンの平均サイズは、1〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。尚、この平均サイズは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で撮影されるグラフェンの画像から測定されるグラフェンの長手方向寸法（最も長い寸法）の値の、算術平均値である。 The average size of graphene is preferably in the range of 1 to 10 μm. In addition, this average size is an arithmetic average value of the value of the longitudinal dimension (longest dimension) of the graphene measured from the graphene image image | photographed with atomic force microscope (AFM).
導電層３中の金属ナノワイヤ４に対するナノカーボン５の質量比の値が、１未満であることが好ましい。この場合、金属ナノワイヤ４とナノカーボン５のうち、より導電性の高い金属ナノワイヤ４の割合が高くなることで、導電層３の導電性が高く保たれる。但し、導電層３中のナノカーボン５の量は、このような範囲に制限されない。
The mass ratio of the
金属ナノワイヤ４で反射された光がナノカーボン５によって効率よく吸収され、且つ導電層３の導電性が高く保たれるためには、導電層３中の金属ナノワイヤ４に対するナノカーボン５の割合が、０．５〜１０．０質量％の範囲内であれば、より好ましい。この割合が１．５〜５．０質量％の範囲内であれば、更に好ましい。
In order for the light reflected by the
導電層３は、例えば金属ナノワイヤ４とナノカーボン５と樹脂成分とを含有する組成物（第二の組成物）から形成される。この場合、湿式の成膜法によって導電層３が形成されうる。
The
第二の組成物中の樹脂成分は、例えば熱可塑性樹脂及び反応性硬化型樹脂のうち少なくとも一方を含有する。 The resin component in the second composition contains, for example, at least one of a thermoplastic resin and a reactive curable resin.
樹脂成分が熱可塑性樹脂を含有する場合、この熱可塑性樹脂は、例えばセルロース樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ジアクリルフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、並びにこれらの樹脂を構成する単量体が２種以上重合して成る共重合体から選択される、一種以上を含有する。 When the resin component contains a thermoplastic resin, the thermoplastic resin may be, for example, a cellulose resin, a silicone resin, a fluororesin, an acrylic resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polyethylene terephthalate resin, a polymethyl methacrylate resin, a polystyrene resin, or a polyether. Sulfone resin, polyarylate resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, polyacrylonitrile resin, polyvinyl acetal resin, polyamide resin, polyimide resin, diacryl phthalate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl acetate resin, and these 1 type or more selected from the copolymer formed by polymerizing two or more types of monomers constituting the resin.
樹脂成分が、反応性硬化型樹脂を含有する場合、この反応性硬化型樹脂は、例えば熱硬化型樹脂と電離放射線硬化型樹脂の少なくとも一方を含有する。 When the resin component contains a reactive curable resin, the reactive curable resin contains, for example, at least one of a thermosetting resin and an ionizing radiation curable resin.
熱硬化型樹脂は、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、珪素樹脂、及びポリシロキサン樹脂から選択される一種以上を含有する。組成物は、熱硬化性樹脂と共に、必要に応じて架橋剤、重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、溶剤等を含有してもよい。 The thermosetting resin contains at least one selected from, for example, phenol resin, urea resin, diallyl phthalate resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, aminoalkyd resin, silicon resin, and polysiloxane resin To do. The composition may contain a crosslinking agent, a polymerization initiator, a curing agent, a curing accelerator, a solvent, and the like as necessary together with the thermosetting resin.
電離放射線硬化型樹脂は、アクリレート系の官能基を有する樹脂を含有することが好ましい。アクリレート系の官能基を有する樹脂は、例えば比較的低分子量の多官能化合物の（メタ）アクリレート等のオリゴマー及びプレポリマーから選択される一種以上を含有する。多官能化合物は、例えばポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、及び多価アルコールから選択される一種以上を含有する。 The ionizing radiation curable resin preferably contains a resin having an acrylate functional group. The resin having an acrylate functional group contains at least one selected from oligomers and prepolymers such as (meth) acrylates of polyfunctional compounds having a relatively low molecular weight. The polyfunctional compound contains, for example, one or more selected from polyester resins, polyether resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, and polyhydric alcohols.
第二の組成物が電離放射線硬化型樹脂を含有する場合、組成物が、更に反応性希釈剤を含有することも好ましい。反応性希釈剤は、例えばエチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びにトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートの多官能モノマーから選択される一種以上を含有する。 When the second composition contains an ionizing radiation curable resin, it is also preferable that the composition further contains a reactive diluent. Reactive diluents include, for example, ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, monofunctional monomers such as styrene, methylstyrene, N-vinylpyrrolidone, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate , Tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di 1 type or more selected from the polyfunctional monomer of (meth) acrylate is contained.
第二の組成物が、電離放射線硬化型樹脂として紫外線硬化型樹脂などの光硬化型樹脂を含有する場合、第二の組成物が、更に光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤は、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α−アミロキシムエステル、及びチオキサントン類から選択される一種以上を含有する。第二の組成物が光硬化型樹脂を含有する場合、更に第二の組成物が、光重合開始剤に加えて、或いは光重合開始剤に代えて、光増感剤を含有してもよい。光増感剤は、例えばｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、及びチオキサントンから選択される一種以上を含有する。 When the second composition contains a photocurable resin such as an ultraviolet curable resin as the ionizing radiation curable resin, it is preferable that the second composition further contains a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator contains one or more selected from, for example, acetophenones, benzophenones, α-amyloxime esters, and thioxanthones. When the second composition contains a photocurable resin, the second composition may further contain a photosensitizer in addition to the photopolymerization initiator or instead of the photopolymerization initiator. . The photosensitizer contains at least one selected from, for example, n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, and thioxanthone.
第二の組成物は、必要に応じて溶媒を含有してもよい。溶媒として、例えば有機溶剤が用いられ、或いは水が用いられ、或いは有機溶剤と水とが併用される。有機溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等のアルコール類；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；ハロゲン化炭化水素類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、並びにこれらの混合物から選択される。 The 2nd composition may contain a solvent if needed. As the solvent, for example, an organic solvent is used, water is used, or an organic solvent and water are used in combination. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol (IPA); ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; halogenated hydrocarbons; It is selected from aromatic hydrocarbons such as xylene, and mixtures thereof.
第二の組成物中の溶媒の量は、第二の組成物中で固形分が均一に溶解又は分散することができるように、適宜調整される。組成物中の固形分濃度は、０．１〜５０質量％の範囲内であることが好ましく、０．５〜３０質量％の範囲内であれば更に好ましい。 The amount of the solvent in the second composition is appropriately adjusted so that the solid content can be uniformly dissolved or dispersed in the second composition. The solid content concentration in the composition is preferably in the range of 0.1 to 50% by mass, and more preferably in the range of 0.5 to 30% by mass.
第二の組成物が塗布され、更に成膜されることで、導電層３が形成されうる。第二の組成物の塗布にあたっては、例えばロールコート法、スピンコート法、ディップコート法などの適宜の方法が採用される。第二の組成物を成膜するための手法は、第二の組成物中の樹脂成分等の種類に応じて適宜選択される。例えば第二の組成物が熱硬化型樹脂を含有する場合は、第二の組成物が加熱されて熱硬化することで、金属ナノワイヤ４及びナノカーボン５を含有する導電層３が形成される。例えば第二の組成物が電離放射線硬化型樹脂を含有する場合には、第二の組成物に紫外線等の電離放射線が照射されることで、第二の組成物が硬化することで、金属ナノワイヤ４及びナノカーボン５を含有する導電層３が形成される。
The
導電層３の厚みは、特に制限されないが、１０〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
The thickness of the
次に、被覆層７について説明する。被覆層７が導電層３を覆うと、被覆層７が導電層３を保護することで、導電層３中の金属ナノワイヤ４の酸化等の劣化が抑制されうる。
Next, the
被覆層７の厚みは、制限的ではないが、３０〜３００ｎｍの範囲内であることが好ましい。被覆層７の厚みが３０ｎｍ以上であれば、導電層３を保護する効果が充分に得られ、更に導電層３からの金属ナノワイヤ４の脱離を抑制する効果も得られる。この厚みが１００ｎｍ以上であれば、より好ましい。被覆層７の厚みが３００ｎｍ以下であれば、金属ナノワイヤ４の酸化抑制、硫化抑制、摩擦等による剥がれ抑制等の効果が、十分に得られる。更に、被覆層７の厚みが３００ｎｍ以下であれば、被覆層７が存在しても、ウエットエッチング処理によって導電層３中の金属ナノワイヤ４が容易に除去される。このため、エッチング処理が容易に行われる。この厚みが２００ｎｍ以下であれば、より好ましい。この場合、導電層３が被覆層７で覆われていても、被覆層の表面から導電層７への電気伝導性が良好に保たれ、このため、導電層３が、被覆層７に覆われたままで、電子デバイス等の電極として機能しうるようになる。被覆層７の厚みが１００〜２００ｎｍの範囲内であれば、特に好ましい。
The thickness of the
被覆層７が、着色剤を含有してもよい。この場合、金属ナノワイヤ４で反射された光が、被覆層７を通過する際に着色剤に吸収されやすくなる。このため、金属ナノワイヤ４に起因するミルキーフェイスが、更に抑制される。しかも、この着色剤は、導電層３内ではなくこの導電層３を被覆する被覆層７内に存在するため、この着色剤が導電層３の導電性を阻害することがない。
The
着色剤は、金属ナノワイヤ４で反射された光を吸収可能であるならば、その色は、黒色、青色、赤色、黄色等のいかなる色であってもよい。着色剤は、染料と顔料のいずれでもよい。染料としては、アントラキノン染料、アゾ染料、キナクリドン染料、ヒラゾロン染料、キノキサリン染料、アゾメチン染料、キノフタロン染料、イソインドリン染料等が挙げられる。染料の具体例としては、日本化薬株式会社製の商品名Kayaset Black A-N、商品名Kayaset Black G、商品名Kayaset Black B、商品名Kayaset Blue A2R、商品名Kayaset Blue N、商品名Kayaset Blue FR、商品名Kayaset Blue A-S、商品名Kayaset Yellow SF-G、商品名Kayaset Yellow 2G、商品名Kayaset Yellow GN、商品名Kayaset Yellow A-G、商品名Kayaset Yellow A-H、商品名Kayaset Yellow E-L2R、及び商品名Kayaset Yellow E-3RLRが、挙げられる。顔料としては、カーボンブラック、コバルト青（アルミン酸コバルト）、錫酸コバルト、コバルトクロム青、コバルト−アルミニウム−珪素酸化物、コバルト−亜鉛−珪素酸化物、マンガン青等が挙げられる。
The colorant may be any color such as black, blue, red, yellow, etc., as long as it can absorb the light reflected by the
被覆層７における着色剤の量に特に制限はないが、導電層３中の金属ナノワイヤ４に対する被覆層７中の着色剤の割合が１０〜８０質量％の範囲内であることが好ましい。この割合が１０質量％以上であれば、金属ナノワイヤ４で反射された光が、被覆層７中で着色剤によって特に効率良く吸収される。この割合が２５質量％以上であれば、より好ましい。また、この割合が８０質量％以下であれば、導電性光学部材１の良好な光透過性が保たれる。この割合が５０質量％以下であれば、より好ましい。この割合が２５〜５０質量％の範囲内であれば、特に好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular in the quantity of the coloring agent in the
被覆層７が、ナノカーボンを含有してもよい。この場合、金属ナノワイヤ４で反射された光が、被覆層７を通過する際に、この被覆層７内のナノカーボンに吸収されやすくなる。このため、金属ナノワイヤ４に起因するミルキーフェイスが、更に抑制される。
The
被覆層７におけるナノカーボンの量に特に制限はないが、導電層３中の金属ナノワイヤ４に対する被覆層７中のナノカーボンの割合が、１．０〜１０．０質量％の範囲内であることが好ましい。この割合が１．０質量％以上であれば、金属ナノワイヤ４で反射された光が、被覆層７中のナノカーボンによって特に効率良く吸収される。この割合が１．５質量％以上であれば、より好ましい。この割合が１０．０質量％以下であれば、ウエットエッチング処理等によって導電層３から部分的に金属ナノワイヤ４が除去されて適宜のパターン形状を有する導体が形成されても、金属ナノワイヤ４が除去された領域に存在するナノカーボンに起因する導体間の短絡が、抑制される。この割合が５．０質量％以下であれば、より好ましい。この割合が１．５〜５．０質量％の範囲内であれば、特に好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular in the quantity of the nanocarbon in the
被覆層７は、例えば適宜の樹脂成分を含有する組成物（第三の組成物）から形成される。この場合、被覆層７が、湿式の成膜法により形成されうる。着色剤を含有する被覆層７が形成される場合には、第三の組成物が着色剤を含有する。ナノカーボン５を含有する被覆層７が形成される場合には、第三の組成物がナノカーボン５を含有する。第三の組成物は、更に適宜のフィラーを含有してもよい。
The
第三の組成物は、反応性硬化型樹脂組成物であることが好ましく、例えば熱硬化型樹脂組成物と電離放射線硬化型樹脂組成物の少なくとも一方であることが好ましい。 The third composition is preferably a reactive curable resin composition, for example, preferably at least one of a thermosetting resin composition and an ionizing radiation curable resin composition.
第三の組成物が熱硬化型樹脂組成物である場合、第三の組成物は、樹脂成分として、例えばフェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、珪素樹脂、及びポリシロキサン樹脂から選択される一種以上の熱硬化性樹脂を含有する。第三の組成物が、熱硬化性樹脂と共に、必要に応じて架橋剤、重合開始剤、硬化剤、硬化促進剤、溶剤等を含有してもよい。この場合、第三の組成物が例えば導電層３上に塗布され、続いてこの第三の組成物が加熱されて熱硬化することで、被覆層７が形成されうる。
When the third composition is a thermosetting resin composition, the third composition includes, for example, phenol resin, urea resin, diallyl phthalate resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, epoxy as a resin component. One or more thermosetting resins selected from resins, aminoalkyd resins, silicon resins, and polysiloxane resins are contained. A 3rd composition may contain a crosslinking agent, a polymerization initiator, a hardening | curing agent, a hardening accelerator, a solvent, etc. with a thermosetting resin as needed. In this case, the third composition can be applied, for example, on the
第三の組成物が電離放射線硬化型樹脂組成物である場合、第三の組成物は、樹脂成分として、例えばアクリレート系の官能基を有する樹脂を含むことが好ましい。アクリレート系の官能基を有する樹脂としては、例えば比較的低分子量の多官能化合物の（メタ）アクリレート等のオリゴマー、プレポリマーなどが挙げられる。前記の多官能化合物としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等が挙げられる。第三の組成物が、更に反応性希釈剤を含有することも好ましい。反応性希釈剤としては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びにトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートの多官能モノマーが挙げられる。 When the third composition is an ionizing radiation curable resin composition, the third composition preferably includes, for example, a resin having an acrylate functional group as a resin component. Examples of the resin having an acrylate functional group include oligomers such as (meth) acrylates of a relatively low molecular weight polyfunctional compound, prepolymers, and the like. Examples of the polyfunctional compound include polyester resins, polyether resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, and polyhydric alcohols. It is also preferred that the third composition further contains a reactive diluent. Examples of reactive diluents include monofunctional monomers such as ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, styrene, methylstyrene, N-vinylpyrrolidone, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and hexanediol (meth) acrylate. , Tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di The polyfunctional monomer of (meth) acrylate is mentioned.
第三の組成物が、紫外線硬化型樹脂組成物などの光硬化型樹脂組成物である場合には、第三の組成物が、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としてはアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α−アミロキシムエステル、チオキサントン類などが挙げられる。第一の組成物が、光重合開始剤に加えて、或いは光重合開始剤に代えて、光増感剤を含有してもよい。光増感剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、チオキサントンなどが挙げられる。このような第三の組成物が例えば導電層３上に塗布され、続いてこの第三の組成物に紫外線などの光が照射されて光硬化することで、被覆層７が形成されうる。
When the third composition is a photocurable resin composition such as an ultraviolet curable resin composition, the third composition preferably contains a photopolymerization initiator. Examples of the photopolymerization initiator include acetophenones, benzophenones, α-amyloxime esters, thioxanthones, and the like. The first composition may contain a photosensitizer in addition to the photopolymerization initiator or in place of the photopolymerization initiator. Examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, and thioxanthone. Such a third composition is applied onto, for example, the
被覆層７は、導電層３の、基材２に対向する面とは反対側に位置する面を、部分的に覆ってもよい。導電層３中の金属ナノワイヤ４が、被覆層７を突き抜けていてもよい。導電層３中のナノカーボン５が、被覆層７を突き抜けていてもよい。本実施形態では、図１に示すように、導電層３の、基材２に対向する面とは反対側に位置する面に、金属ナノワイヤ４及びナノカーボン５に起因して、凹凸が形成されている。このため、本実施形態では、被覆層７が、基材２に対向する面とは反対側に位置する面を、部分的に覆っており、更に、導電層３中の金属ナノワイヤ４の一部が、被覆層７を突き抜けている。尚、勿論、被覆層７が、導電層３の、基材２に対向する面とは反対側に位置する面を、全体的に覆ってもよい。
The
導電性光学部材１における導電層３は、例えばタッチパネル、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、液晶ディスプレイパネル、光電変換デバイス等の、光学的な特性が必要とされる電子デバイスにおける電極等を形成するために利用される。
The
本実施形態に係る導電性光学部材１が、例えばそのまま電子デバイス内に組み込まれることで、導電性光学部材１における導電層３が電極等として利用される。また、導電性光学部材１から、導電層３と被覆層７からなる部材が剥離され、この部材が電子デバイス内に組み込まれることで、導電層３が電極等として利用されてもよい。
The conductive optical member 1 according to the present embodiment is incorporated in an electronic device as it is, for example, so that the
本実施形態に係る導電性光学部材１は、上述の通り、金属ナノワイヤ４とナノカーボン５とを含有する導電層３を備えることで、金属ナノワイヤ４を含有する導電層３の導電性を阻害することなく、金属ナノワイヤ４に起因するミルキーフェイスを抑制することができる。従って、導電性光学部材１を利用して得られるタッチパネルなどの電子デバイスにおいて、導電層３の高い導電性が保たれ、しかも、この導電層３が白っぽく浮き上がって見えるような現象が抑制される。
As described above, the conductive optical member 1 according to the present embodiment includes the
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
発明者らは、下記の通り、導電性光学部材を作製し、それらの性能を評価した。 The inventors produced conductive optical members and evaluated their performance as follows.
［実施例１］
基材として、透明なポリエチレンテレフタレート製フィルム（厚み１２５μｍ）を用意した。
[Example 1]
A transparent polyethylene terephthalate film (thickness 125 μm) was prepared as a substrate.
この基材上に、次のようにして中間層を形成した。 On this base material, an intermediate layer was formed as follows.
アクリル樹脂（新中村化学工業株式会社製、品番Ｕ−６ＬＰＡ）１．２部に、メチルエチルケトン５０．０質量部及びメチルイソブチルケトン３９．６５質量部を加えて混合することで、アクリル樹脂を溶解させ、これにより混合液を調製した。この混合液に更に光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバガイギー社製、品名イルガキュア１８４）０．１５部を加え、よく混合した後、２５℃の恒温雰囲気下で３０分間撹拌混合した。これにより、中間層を形成するための第一の組成物を調製した。この第一の組成物を、基材の一面にワイヤバーコータで塗布し、２３℃の温度下で１分間乾燥した後、１００℃で２分間乾燥した。続いて、この第一の組成物に、窒素雰囲気中（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）で、紫外線を紫外線積算量５００ｍＪ／ｃｍ2の条件で照射することで、第一の組成物を硬化させた。これにより、厚み１００ｎｍの中間層を形成した。 Acrylic resin is dissolved by adding and mixing 50.0 parts by mass of methyl ethyl ketone and 39.65 parts by mass of methyl isobutyl ketone to 1.2 parts of acrylic resin (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., product number U-6LPA). Thus, a mixed solution was prepared. 0.15 part of a photopolymerization initiator (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, product name Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) was further added to this mixed solution and mixed well, followed by stirring in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. for 30 minutes. Mixed. This prepared the 1st composition for forming an intermediate | middle layer. This first composition was applied to one surface of the substrate with a wire bar coater, dried at a temperature of 23 ° C. for 1 minute, and then dried at 100 ° C. for 2 minutes. Subsequently, the first composition was cured by irradiating the first composition with ultraviolet rays under a condition of an integrated amount of ultraviolet rays of 500 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 500 ppm or less). Thereby, an intermediate layer having a thickness of 100 nm was formed.
次に、中間層上に次のようにして導電層を形成した。 Next, a conductive layer was formed on the intermediate layer as follows.
シグマアルドリッチ社製メチルセルロース（Ｍ７１４０）３質量部をイオン交換水２００質量部に溶解して、メチルセルロース溶液を調製した。 3 parts by mass of methyl cellulose (M7140) manufactured by Sigma-Aldrich was dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water to prepare a methyl cellulose solution.
金属ナノワイヤとして、平均直径６０ｎｍ、平均長さ５μｍの銀ナノワイヤを用意した。尚、この銀ナノワイヤは、公知論文（Materials Chemistry and Physics vol.114 p333-338 "Preparation of Ag nanorods with high yield by polyol process"）に記載の方法に準じた方法で作製した。この銀ナノワイヤをイオン交換水に分散させることで、銀ナノワイヤを３．０質量％の割合で含有する第一の分散液を調製した。 Silver nanowires having an average diameter of 60 nm and an average length of 5 μm were prepared as metal nanowires. In addition, this silver nanowire was produced by the method according to the method as described in a well-known paper (Materials Chemistry and Physics vol.114 p333-338 "Preparation of Ag nanorods with high yield by polyol process"). By dispersing this silver nanowire in ion-exchanged water, a first dispersion containing 3.0% by mass of silver nanowire was prepared.
グラフェン（長手方向の平均サイズ２μｍ、平均厚み１ｎｍ）及び陰イオン系分散剤ラウリル硫酸ナトリウムを、イオン交換水に分散することで、グラフェンを０．００５質量％の割合で含有すると共に陰イオン系分散剤を０．０１質量％の割合で含有する第二の分散液を調製した。
Graphene (average size in the
メチルセルロース溶液、第一の分散液及び第二の分散液を混合することで、メチルセルロースの割合０．２５質量％、銀ナノワイヤの割合０．１５質量％であり、銀ナノワイヤに対するグラフェンの割合２．５質量％の、第二の組成物を調製した。 By mixing the methylcellulose solution, the first dispersion and the second dispersion, the ratio of methylcellulose is 0.25% by mass, the ratio of silver nanowires is 0.15% by mass, and the ratio of graphene to silver nanowires is 2.5. A second composition of wt% was prepared.
この第二の組成物を、中間層上にバーコーターで塗布してから、２３℃で１分間乾燥させ、続いて１００℃で２分間加熱して乾燥させた。これにより、中間層上に厚み６０〜１２０ｎｍ程度の導電層を形成した。 This second composition was applied onto the intermediate layer with a bar coater, dried at 23 ° C. for 1 minute, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes to dry. As a result, a conductive layer having a thickness of about 60 to 120 nm was formed on the intermediate layer.
次に、導電層上に、次のようにして被覆層を形成した。 Next, a coating layer was formed on the conductive layer as follows.
アクリル樹脂（新中村化学工業株式会社製、品番Ｕ−６ＬＰＡ）１．２部に、メチルエチルケトン５０．０質量部及びメチルイソブチルケトン３９．６５質量部を加えて混合することで、アクリル樹脂を溶解させることで、混合液を調製した。この混合液に更に光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバガイギー社製、品名イルガキュア１８４）０．１５部を加え、よく混合することで、第三の組成物を調製した。 Acrylic resin is dissolved by adding 50.0 parts by mass of methyl ethyl ketone and 39.65 parts by mass of methyl isobutyl ketone to 1.2 parts of acrylic resin (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., product number U-6LPA). Thus, a mixed solution was prepared. A third composition was prepared by further adding 0.15 part of a photopolymerization initiator (1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, manufactured by Ciba Geigy, product name Irgacure 184) to this mixed solution and mixing well.
この第三の組成物を、導電層の上に、スピンコーターで塗布してから、２３℃の温度下に１分間放置することで乾燥し、続いて１００℃で２分間加熱した。続いてこの第三の組成物に窒素雰囲気中（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）で紫外線を紫外線積算量５００ｍＪ／ｃｍ2の条件で照射することで、第三の組成物を硬化させた。これにより、厚み１２０ｎｍの被覆層を形成した。 This third composition was applied on the conductive layer with a spin coater, dried by leaving it at a temperature of 23 ° C. for 1 minute, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes. Subsequently, the third composition was cured by irradiating the third composition with ultraviolet rays in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 500 ppm or less) under the condition of an accumulated amount of ultraviolet rays of 500 mJ / cm 2 . Thereby, a coating layer having a thickness of 120 nm was formed.
以上により、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 As described above, a conductive optical member including a base material, an intermediate layer, a conductive layer, and a coating layer was obtained.
［実施例２］
実施例１において、第二の組成物の調製時に、メチルセルロース溶液、第一の分散液及び第二の分散液の混合比を変更することで、第二の組成物中のメチルセルロースの割合を０．２５質量％、銀ナノワイヤの割合を０．１５質量％、銀ナノワイヤに対するグラフェンの割合を５．０質量％とした。
[Example 2]
In Example 1, by changing the mixing ratio of the methylcellulose solution, the first dispersion, and the second dispersion during the preparation of the second composition, the ratio of methylcellulose in the second composition was changed to 0. 25 mass%, the ratio of silver nanowires was 0.15 mass%, and the ratio of graphene to silver nanowires was 5.0 mass%.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例３］
実施例１において、第二の組成物の調製時に、メチルセルロース溶液、第一の分散液及び第二の分散液の混合比を変更することで、第二の組成物中のメチルセルロースの割合を０．２５質量％、銀ナノワイヤの割合を０．１５質量％、銀ナノワイヤに対するグラフェンの割合を１．５質量％とした。
[Example 3]
In Example 1, by changing the mixing ratio of the methylcellulose solution, the first dispersion, and the second dispersion during the preparation of the second composition, the ratio of methylcellulose in the second composition was changed to 0. 25 mass%, the ratio of silver nanowires was 0.15 mass%, and the ratio of graphene to silver nanowires was 1.5 mass%.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例４］
実施例１において、第三の組成物にグラフェン（長手方向の平均サイズ２μｍ、平均厚み１ｎｍ）を配合することで、被覆層にグラフェンを含有させた。導電層中の銀ナノワイヤに対する、被覆層中のグラフェンの割合が、１．０質量％となるように、第三の組成物へのグラフェンの配合量を調整した。
[Example 4]
In Example 1, the graphene was contained in the coating layer by blending the third composition with graphene (average size in the
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例５，６］
実施例１において、第三の組成物に着色剤（日本化薬株式会社製、商品名Kayaset Black A-N）を配合することで、被覆層に着色剤を含有させた。導電層中の銀ナノワイヤに対する、被覆層中の着色剤の割合が、実施例５では２５質量％、実施例６では５０質量％になるように、第三の組成物への着色剤の配合量を調整した。
[Examples 5 and 6]
In Example 1, a colorant (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name Kayaset Black AN) was added to the third composition, so that the coating layer contained a colorant. The blending amount of the colorant in the third composition so that the ratio of the colorant in the coating layer to the silver nanowires in the conductive layer is 25% by mass in Example 5 and 50% by mass in Example 6. Adjusted.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例７］
実施例１において、第三の組成物にグラフェン（長手方向の平均サイズ２μｍ、平均厚み１ｎｍ）及び着色剤（日本化薬株式会社製、商品名Kayaset Black A-N）を配合することで、被覆層にグラフェン及び着色剤を含有させた。導電層中の銀ナノワイヤに対し、被覆層中のグラフェンの割合が１．０質量％となると共に着色剤の割合が２５質量％となるように、第三の組成物へのグラフェン及び着色剤の配合量を調整した。
[Example 7]
In Example 1, the graphene (average size in the longitudinal direction: 2 μm, average thickness: 1 nm) and the colorant (product name: Kayaset Black AN, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) are blended into the coating layer in the third composition. Graphene and colorant were included. The graphene and the colorant in the third composition so that the ratio of graphene in the coating layer is 1.0% by mass and the ratio of the colorant is 25% by mass with respect to the silver nanowires in the conductive layer. The blending amount was adjusted.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例８］
実施例１において、中間層を形成せず、基材上に直接導電層を形成した。
[Example 8]
In Example 1, the conductive layer was formed directly on the substrate without forming the intermediate layer.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例９，１０］
実施例１において、被覆層の厚みを後掲の表に示すように変更した。
[Examples 9 and 10]
In Example 1, the thickness of the coating layer was changed as shown in the table below.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［実施例１１，１２］
実施例１において、中間層の厚みを後掲の表に示すように変更した。
[Examples 11 and 12]
In Example 1, the thickness of the intermediate layer was changed as shown in the table below.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［比較例］
実施例１において、第二の組成物にグラフェンを配合しないことにより、グラフェンを含有しない導電層を形成した。
[Comparative example]
In Example 1, the electroconductive layer which does not contain graphene was formed by not mix | blending graphene with a 2nd composition.
それ以外は実施例１と同じ条件で、基材、中間層、導電層及び被覆層を備える導電性光学部材を得た。 Other than that was the same conditions as Example 1, and obtained the electroconductive optical member provided with a base material, an intermediate | middle layer, a conductive layer, and a coating layer.
［評価試験］
１．輝度（ミルキーフェイス評価）
各実施例及び比較例で得られた導電性光学部材の被覆層へ向けて光を照射した場合の、反射光の輝度を、色彩輝度計（コニカミノルタ製、型番ＣＳ−２０００）で測定した。測定にあたっては、光源としてキセノンランプを用い、入射光の入射角を３０°、反射光の反射角を０°に設定して、反射光の輝度を、色彩輝度計で測定した。その結果を後掲の表に示す。尚、表に示される値は、輝度の測定値から導出された相対値である。この値が低いほど、ミルキーフェイスが抑制されていると判断できる。
[Evaluation test]
1. Luminance (milky face evaluation)
The luminance of the reflected light when light was irradiated toward the coating layer of the conductive optical member obtained in each example and comparative example was measured with a color luminance meter (manufactured by Konica Minolta, model number CS-2000). In the measurement, a xenon lamp was used as a light source, the incident angle of incident light was set to 30 °, the reflection angle of reflected light was set to 0 °, and the luminance of the reflected light was measured with a color luminance meter. The results are shown in the table below. The values shown in the table are relative values derived from the measured luminance values. It can be determined that the milky face is suppressed as the value is lower.
２．全光線透過率
各実施例及び比較例で得られた導電性光学部材の全光線透過率を、ＪＩＳ Ｋ７３６１に準拠して、ＣＩＥが規定するＤ６５光源を用いて、ヘーズメーター（日本電色工業株式会社製、型番ＮＤＨ２０００）で測定した。その結果を、後掲の表に示す。
2. Total light transmittance The total light transmittance of the conductive optical members obtained in each of the examples and comparative examples was measured using a haze meter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) using a D65 light source defined by CIE in accordance with JIS K7361. It was measured by a company make, model number NDH2000). The results are shown in the table below.
３．シート抵抗
各実施例及び比較例で得られた導電性光学部材の、被覆層の表面でのシート抵抗を、非接触式抵抗率測定装置（ナプソン株式会社製、型番ＮＣ−１０）を用いて測定した。その結果を、後掲の表に示す。
3. Sheet resistance The sheet resistance on the surface of the coating layer of the conductive optical member obtained in each Example and Comparative Example was measured using a non-contact type resistivity measuring device (model number NC-10, manufactured by Napson Corporation). did. The results are shown in the table below.
１ 導電性光学部材
２ 基材
３ 導電層
４ 金属ナノワイヤ
５ ナノカーボン
６ 中間層
７ 被覆層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductive
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