JP2016066606A - 導電性シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の導電性シートは、輝度向上フィルムと、樹脂層と、透明導電層とを、この順に備える。1つの実施形態においては、上記透明導電層が、金属ナノワイヤを含む。1つの実施形態においては、上記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである。1つの実施形態においては、上記透明導電層が、バインダー樹脂をさらに含む。
【選択図】図1
Description
1つの実施形態においては、上記透明導電層が、金属ナノワイヤを含む。
1つの実施形態においては、上記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである。
1つの実施形態においては、上記透明導電層が、バインダー樹脂をさらに含む。
1つの実施形態においては、上記透明導電層が、金属メッシュを含む。
1つの実施形態においては、上記透明導電層が、導電性ポリマーを含む。
1つの実施形態においては、上記輝度向上フィルムが、直線偏光分離型輝度向上フィルムである。
1つの実施形態においては、上記輝度向上フィルムが、円偏光分離型輝度向上フィルムである。
1つの実施形態においては、上記樹脂層が、アクリル系硬化性樹脂を含む。
1つの実施形態においては、上記樹脂層が、前記輝度向上フィルムに直接形成され、かつ、上記透明導電層が、該樹脂層に直接形成されている。
1つの実施形態においては、本発明の導電性シートは、単体透過率が、30%〜70%である。
1つの実施形態においては、本発明の導電性シートは、透明導電層側表面の表面抵抗値が、10−2Ω/□〜104Ω/□である。
本発明の別の局面によれば、光学積層体が提供される。この光学積層体は、上記導電性シートと、偏光板とを備える。
1つの実施形態においては、上記導電性シートの輝度向上フィルム側に、前記偏光板が配置されている。
1つの実施形態においては、上記導電性シートの偏光透過軸と、前記偏光板の偏光透過軸とが、平行である。
図1は、本発明の1つの実施形態による導電性シートの概略断面図である。この導電性シート100は、輝度向上フィルム10と、樹脂層20と、透明導電層30とをこの順に備える。
上記輝度向上フィルムは、偏光を分離して、輝度向上を図るフィルムであり、直線偏光分離型であってもよく、円偏光分離型であってもよい。輝度向上フィルムとしては、延伸フィルムから構成されるフィルム、液晶層から構成されるフィルム等が挙げられる。輝度向上フィルムは、自然光(例えば、画像表示装置のバックライトからの光)が入射すると、該光を2つの偏光成分に分離し、所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を透過させ、透過しない偏光を反射させる機能を有する。透過しない偏光を反射板等を経由させて、偏光解消された光を輝度向上フィルムに再入射させることにより、所定の偏光の利用効率を向上させることができる。
直線偏光分離型輝度向上フィルムは、入射する光を直交する2つの偏光成分に分離し、一方の偏光成分を透過させ、他方の偏光成分を反射させる機能を有する。好ましくは、直線偏光分離型フィルムは、熱可塑性樹脂層(A)と熱可塑性樹脂層(B)とを含む積層体である。代表的には、上記直線偏光分離型輝度向上フィルムは、熱可塑性樹脂層(A)と熱可塑性樹脂層(B)とを交互に並べたもの(ABABAB・・・)である。上記直線偏光分離型輝度向上フィルムを構成する層の数は、好ましくは2層〜50層であり、さらに好ましくは2層〜30層である。このような構造を有する直線偏光分離型輝度向上フィルムは、例えば、2種類の樹脂を共押出し、その押出フィルムを延伸して作製される。上記直線偏光分離型輝度向上フィルムの総厚みは、好ましくは15μm〜800μmである。
円偏光分離型輝度向上フィルムとしては、円偏光を分離、反射し得る限りにおいて、任意の適切なフィルムを用いることができる。円偏光分離型輝度向上フィルムは、例えば、コレステリック液晶フィルムから構成される。また、円偏光分離型輝度向上フィルムは、円偏光を直線偏光に変換する目的で、λ/4フィルムをさらに備えていてもよい。
好ましくは、上記樹脂層は、硬化性樹脂を含む。上記樹脂層を構成する硬化性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。
上記透明導電層の形態としては、例えば、金属ナノワイヤを含む透明導電層、金属メッシュを含む透明導電層、導電性ポリマーを含む透明導電層等が挙げられる。
金属ナノワイヤとは、材質が金属であり、形状が針状または糸状であり、径がナノメートルサイズの導電性物質をいう。金属ナノワイヤは直線状であってもよく、曲線状であってもよい。金属ナノワイヤで構成された透明導電層を用いれば、金属ナノワイヤが網の目状となることにより、少量の金属ナノワイヤであっても良好な電気伝導経路を形成することができ、電気抵抗の小さい導電性シートを得ることができる。さらに、金属ナノワイヤが網の目状となることにより、網の目の隙間に開口部を形成して、光透過率の高い導電性シートを得ることができる。
金属メッシュを含む透明導電層は、上記樹脂層上に、金属細線が格子状のパターンに形成され得る。金属メッシュを含む透明導電層は、任意の適切な方法により形成させることができる。該透明導電層は、例えば、銀塩を含む感光性組成物(透明導電層形成用組成物)を上記樹脂層上に塗布し、その後、露光処理および現像処理を行い、金属細線を所定のパターンに形成することにより得ることができる。また、該透明導電層は、金属微粒子を含むペースト(透明導電層形成用組成物)を所定のパターンに印刷して得ることもできる。このような透明導電層およびその形成方法の詳細は、例えば、特開2012−18634号公報に記載されており、その記載は本明細書に参考として援用される。また、金属メッシュから構成される透明導電層およびその形成方法の別の例としては、特開2003−331654号公報に記載の透明導電層およびその形成方法が挙げられる。
導電性ポリマーを含む透明導電層は、上記樹脂層上に、導電性ポリマーを含む導電性組成物を塗工することにより形成させることができる。
図2は、本発明の1つの実施形態による光学積層体の概略断面図である。この光学積層体200は、導電性シート100と、偏光板110とを備える。図示していないが、導電性シート100と偏光板110とは、任意の適切な接着剤または粘着剤を介して、貼り合わせられる。導電性シートとしては、上記A項〜D項で説明した導電性シートが用いられ得る。上記偏光板としては、任意の適切な偏光板が用いられ得る。本発明の光学積層体は、例えば、液晶表示装置の液晶セルの背面側偏光板として用いられ得、導電性シートに備えられる輝度向上フィルムの働きにより、液晶表示装置の輝度向上に寄与し得る。また、本発明の光学積層体は、導電性シートに備えられた透明導電層の働きにより、電磁波シールド特性を発現し得る。
JIS K5400で定められるクロスカット法にて密着性を確認した。具体的には、導電性シートの輝度向上フィルムの表面10mm角中で、1mm間隔にカッターで切れ目を入れ、100個の碁盤目を作り、粘着テープをその上に貼り付けた後、剥離し、無機ガラスから剥離した碁盤目の数により密着性を評価した。表1中、碁盤目の剥離が10個以下の場合を○、碁盤目の剥離が10個より多い場合を×とする。
(2)表面抵抗値測定
ナプソン社製の商品名「EC−80」を用いて、透明導電層が形成された面を非接触渦電流法にて測定した。環境温度は23℃で測定した。
(3) 単体透過率、偏光度測定
分光光度計(日本分光社製、製品名「V−7100」)を用いて、偏光透過スペクトルk1及びk2を測定した。ここで、k1は、偏光膜の透過軸と平行な電界ベクトルを有する偏光を入射した場合の透過スペクトルであり、k2は偏光膜の透過軸と垂直な電界ベクトルを有する偏光を入射した場合の透過スペクトルである。測定波長は380〜780nmとした。このスペクトルから、視感度補正を行なった透過率Y1(最大透過率方向の直線偏光の透過率)、Y2(最大透過率方向に直交する方向の透過率)を求め、以下の式により、単体透過率、偏光度を求めた。
単体透過率=(Y1+Y2)/2
偏光度=(Y1−Y2)/(Y1+Y2)
(4)電界シールド測定
KEC法を用いて電界シールド測定を測定した。スペクトルアナライザーはAgilent社製、商品名「N9010A」、信号発生器はAgilent社製「N5183A」を用いた。測定は周波数10MHzで行った。
(樹脂層形成用組成物の調製)
アクリル系ハードコート樹脂である、紫外線硬化型ウレタンアクリレート(日本合成化学工業社製、商品名「UV1700B」、重量平均分子量約2000)25重量部、ペンタエリスリトールトリアクリレートを主成分とする多官能アクリレート(大阪有機化学工業社製、商品名「ビスコート#300」)25重量部、光重合開始剤(BASF社製、商品名「イルガキュア907」)1重量部、メチルイソブチルケトン75重量部、イソプロピルアルコール75重量部とを混合して、樹脂層形成用組成物Aを調製した。
(透明導電層形成用組成物(銀ナノワイヤを含む透明導電層形成用組成物)の調製)
攪拌装置を備えた反応容器中、160℃下で、無水エチレングリコール5ml、PtCl2の無水エチレングリコール溶液(濃度:1.5×10−4mol/L)0.5mlを加えた。4分経過後、得られた溶液に、AgNO3の無水エチレングリコール溶液(濃度:0.12mol/l)2.5mlと、ポリビニルピロリドン(MW:55000)の無水エチレングリコール溶液(濃度:0.36mol/l)5mlとを同時に、6分かけて滴下した。この滴下後、160℃に加熱し1時間以上かけて、AgNO3が完全に還元されるまで反応を行い、銀ナノワイヤを生成した。次いで、上記のようにして得られた銀ナノワイヤを含む反応混合物に、該反応混合物の体積が5倍になるまでアセトンを加えた後、該反応混合物を遠心分離して(2000rpm、20分)、銀ナノワイヤを得た。
得られた銀ナノワイヤは、短径が30nm〜40nmであり、長径が30nm〜50nmであり、長さは1μm〜50μmであった。
純水中に、該銀ナノワイヤ(濃度:0.2重量%)、およびペンタエチレングリコールドデシルエーテル(濃度:0.1重量%)を分散させ、銀ナノワイヤを含む透明導電層形成用組成物B1を調製した。
(透明導電層形成用組成物(バインダー樹脂前駆体を含む透明導電層形成用組成物)の調製)
イソプロピルアルコール(和光純薬社製)、ダイアセトンアルコール(和光純薬工業社製)を重量比1:1で混合したものを溶媒として用いた。該溶媒に、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)(新中村化学社製、商品名「A−DPH」)3.0重量%、および光反応開始剤(チバ・ジャパン社製、製品名「イルガキュア907」)が0.09重量%を投入して、バインダー樹脂前駆体を含む透明導電層形成用組成物B2を調製した。
(輝度向上フィルム/樹脂層積層体の作製)
輝度向上フィルムとして、3M社製の商品名「D−BEF」(直線偏光分離型輝度向上フィルム、異方性多重薄膜、厚み:20μm)を用いた。この輝度向上フィルムに上記樹脂層形成用組成物Aをバーコーター(第一理科社製、製品名「バーコーター No.10」)で塗布し、80℃で乾燥後、高圧水銀ランプにて積算光量300mJ/cm2の紫外線を照射し、輝度向上フィルム上に厚さが2.5μmの樹脂層が形成された積層体Iを得た。
(導電性シートの作製)
上記積層体Iの樹脂層上に、バーコーター(第一理科社製、製品名「バーコーター No.10」)を用いて上記銀ナノワイヤを含む透明導電層形成用組成物B1を塗布し、80℃の送風乾燥機内で2分間乾燥させた。その後、樹脂層上に、上記バインダー樹脂前駆体を含む透明導電層形成用組成物B2を乾燥後の膜厚が0.2μmとなる様にスロットダイを用いて塗布し、80℃の送風乾燥機内で2分間乾燥させた。次いで、酸素濃度100ppm環境とした紫外光照射装置(Fusion UV Systems社製)で積算照度400mJ/cm2の紫外光を照射して透明導電層形成用組成物B2を硬化させて、透明導電層を形成して、導電性シート(輝度向上フィルム(20μm)/樹脂層(2.5μm)/透明導電層(0.2μm))を得た。
得られた導電性シートを上記評価(1)〜(4)に供した。評価結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、積層体I(輝度向上フィルム/樹脂層)を得た。
この積層体Iの樹脂層上に、銀ペースト(トーヨーケム社製、商品名「RA FS 039」)をスクリーン印刷法にて塗布して、金属メッシュを形成し(線幅:10μm、ピッチ300μmの格子)、80℃で30分間焼結し、導電性シート(輝度向上フィルム(20μm)/樹脂層(2.5μm)/透明導電層(1.0μm))を得た。
得られた導電性シートを上記評価(1)〜(4)に供した。評価結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、積層体I(輝度向上フィルム/樹脂層)を得た。
この積層体Iの樹脂層上に、透明導電層形成用組成物としてのPEDOT/PSS分散液(ヘレウス社製、商品名「Clevios FE−T」;ポリエチレンジオキシチオフェンおよびポリスチレンスルホン酸から構成される導電性ポリマーの分散液)を塗布し、乾燥させて、導電性シート(輝度向上フィルム(20μm)/樹脂層(2.5μm)/透明導電層(1.0μm))を得た。
得られた導電性シートを上記評価(1)〜(4)に供した。評価結果を表1に示す。
輝度向上フィルム(3M社製、商品名「D−BEF」)上に、直接、銀ナノワイヤを含む透明導電層形成用組成物B1を塗布し、80℃の送風乾燥機内で2分間乾燥させた。その後、上記バインダー樹脂前駆体を含む透明導電層形成用組成物B2を乾燥後の膜厚が0.2μmとなる様にスロットダイを用いて塗布し、80℃の送風乾燥機内で2分間乾燥させた。次いで、酸素濃度100ppm環境とした紫外光照射装置(Fusion UV Systems社製)で積算照度400mJ/cm2の紫外光を照射して透明導電層形成用組成物B2を硬化させて、透明導電層を形成して、導電性シート(輝度向上フィルム(20μm)/透明導電層(0.2μm))を得た。
得られた導電性シートを上記評価(1)〜(4)に供した。評価結果を表1に示す。
20 樹脂層
30 透明導電層
100 導電性シート
Claims (15)
- 輝度向上フィルムと、樹脂層と、透明導電層とを、この順に備える、導電性シート。
- 前記透明導電層が、金属ナノワイヤを含む、請求項1に記載の導電性シート。
- 前記金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである、請求項2に記載の導電性シート。
- 前記透明導電層が、バインダー樹脂をさらに含む、請求項2または3に記載の導電性シート。
- 前記透明導電層が、金属メッシュを含む、請求項1に記載の導電性シート。
- 前記透明導電層が、導電性ポリマーを含む、請求項1に記載の導電性シート。
- 前記輝度向上フィルムが、直線偏光分離型輝度向上フィルムである、請求項1から6のいずれかに記載の導電性シート。
- 前記輝度向上フィルムが、円偏光分離型輝度向上フィルムである、請求項1から6のいずれかに記載の導電性シート。
- 前記樹脂層が、アクリル系硬化性樹脂を含む、請求項1から8のいずれかに記載の導電性シート。
- 前記樹脂層が、前記輝度向上フィルムに直接形成され、かつ、前記透明導電層が、該樹脂層に直接形成されている、請求項1から9のいずれかに記載の導電性シート。
- 単体透過率が、30%〜70%である、請求項1から10のいずれかに記載の導電性シート。
- 透明導電層側表面の表面抵抗値が、10−2Ω/□〜104Ω/□である、請求項1から11のいずれかに記載の導電性シート。
- 請求項1から12のいずれかに記載の導電性シートと、偏光板とを備える、光学積層体。
- 前記導電性シートの輝度向上フィルム側に、前記偏光板が配置されている、請求項13に記載の光学積層体。
- 前記導電性シートの偏光透過軸と、前記偏光板の偏光透過軸とが、平行である、請求項13または14に記載の光学積層体。
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