JP2021034204A - 透明導電性フィルム - Google Patents

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大輔 梶原
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Abstract

【課題】フレキシブルディスプレイなどの屈曲性を有するディスプレイに対応すべく、透明導電性フィルムに対する高い耐屈曲性の要求に応える耐屈曲性に優れる透明導電性フィルムを提供する。【解決手段】透明導電性フィルム1において、透明基材2と、硬化樹脂層3と、透明導電層4とを順に備える。透明導電性フィルム1は、硬化樹脂層中にシリカ粒子を含み、表面抵抗値が45Ω/□以下であり、さらに、柔軟性試験により測定される曲げ直径が10mm以下である耐屈曲性を保有する。【選択図】図1

Description

本発明は、透明導電性フィルムに関し、詳しくは、光学用途に好適に用いられる透明導電性フィルムに関する。
従来から、インジウムスズ複合酸化物(ITO)からなる透明導電層を所望の電極パターンに形成した透明導電性フィルムが、タッチパネルなどの光学用途に用いられている。
透明導電性フィルムには、目的および用途に応じて、耐屈曲性が求められる場合がある。
このような透明導電性フィルムとして、透明プラスチックフィルム基材と、透明導電膜とを順に備え、柔軟性試験による曲げ直径が10.7mmである透明導電性フィルムが提案されている(例えば、特許文献1の実施例7参照。)。
国際公開第2017/126466号パンフレット
近年、フレキシブルディスプレイ(フォルダブル、ベンダブル、ローラブルディスプレイなど)などの屈曲性を有するディスプレイに対応するべく、特許文献1の透明導電性フィルムよりも、さらなる耐屈曲性が要求される傾向にある。
本発明は、耐屈曲性に優れる透明導電性フィルムを提供することにある。
本発明[1]は、透明基材と、硬化樹脂層と、透明導電層とを順に備え、前記硬化樹脂層は、シリカ粒子を含み、下記柔軟性試験により測定される曲げ直径が、10mm以下である、透明導電性フィルムを含んでいる。
柔軟性試験:165℃75分加熱処理した透明導電性フィルムを20mm×80mmの長方形状にカットする。次に、長方形の短辺をテスターでつなぎ抵抗値を観測する。前記透明導電層が外側となるように、透明導電性フィルムを、長方形の短辺が近づくように、曲げていき、テスターの抵抗値が増加し始めた時の透明導電性フィルムの曲げ直径(mm)を測定した。
本発明[2]は、前記透明導電層の厚みが、35nmを超過する、上記[1]に記載の透明導電性フィルムを含んでいる。
本発明[3]は、前記透明導電層の表面抵抗値が、45Ω/□以下である、上記[1]または[2]に記載の透明導電性フィルムを含んでいる。
本発明[4]は、透明基材の厚みが、45μm以下である、上記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の透明導電性フィルムを含んでいる。
本発明の透明導電性フィルムにおいて、硬化樹脂層は、シリカ粒子を含んでいる。
そのため、耐屈曲性に優れる。
また、この透明導電性フィルムにおいて、柔軟性試験により測定される曲げ直径が、10mm以下である。
そのため、耐屈曲性が要求される光デバイスおよびその構成部品に好適に用いることができる。
図1は、本発明の透明導電性フィルムの一実施形態の断面図を示す。 図2は、図1に示す透明導電性フィルムの変形例(透明導電性フィルムが光学調整層を備える場合)の断面図を示す。 図3は、図1に示す透明導電性フィルムの変形例(透明導電性フィルムが、ハードコート層および光学調整層を備える場合)の断面図を示す。
図1を参照して、本発明の透明導電性フィルムの一実施形態を説明する。
図1において、紙面上下方向は、上下方向(厚み方向)であって、紙面上側が、上側(厚み方向一方側)、紙面下側が、下側(厚み方向他方側)である。また、紙面左右方向および奥行き方向は、上下方向に直交する面方向である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。
1.透明導電性フィルム
透明導電性フィルム1は、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む)を有し、厚み方向と直交する面方向に延び、平坦な上面および平坦な下面を有する。透明導電性フィルム1は、例えば、画像表示装置に備えられるタッチパネル用基材や電磁波シールドなどの一部品であり、つまり、画像表示装置ではない。すなわち、透明導電性フィルム1は、画像表示装置などを作製するための部品であり、OLEDモジュールなどの画像表示素子を含まず、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
具体的には、図1に示すように、透明導電性フィルム1は、透明基材2と、硬化樹脂層3と、透明導電層4とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。透明導電性フィルム1は、より具体的には、透明基材2と、透明基材2の上面(厚み方向一方面)に配置される硬化樹脂層3と、硬化樹脂層3の上面(厚み方向一方面)に配置される透明導電層4とを備える。好ましくは、透明導電性フィルム1は、透明基材2、硬化樹脂層3および透明導電層4のみを備える。
透明導電性フィルム1の厚みは、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下、より好ましくは、100μm以下である。
2.透明基材
透明基材2は、透明導電性フィルム1の機械強度を確保するための透明な基材である。
透明基材2は、フィルム形状を有する。透明基材2は、硬化樹脂層3の下面に接触するように、硬化樹脂層3の下面全面に、配置されている。
透明基材2は、例えば、透明性を有する高分子フィルムである。透明基材2の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマーなどのオレフィン樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂、例えば、ポリメタクリレートなどの(メタ)アクリル樹脂(アクリル樹脂および/またはメタクリル樹脂)、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられ、好ましくは、オレフィン樹脂、より好ましくは、シクロオレフィンポリマーが挙げられる。
透明基材2の厚みは、例えば、60μm以下、好ましくは、45μm以下である。
透明基材2の厚みが、上記上限以下であれば、耐屈曲性を向上させることができる。
3.硬化樹脂層
硬化樹脂層3は、フィルム形状を有する。硬化樹脂層3は、硬化樹脂層3の下面に接触するように、透明導電層4の下面全面に、配置されている。
硬化樹脂層3としては、ハードコート層5が挙げられる。
なお、以下の説明では、硬化樹脂層3がハードコート層5である場合について説明する。
ハードコート層5は、透明導電性フィルム1を製造する際に、透明基材2に傷が発生することを抑制するための保護層である。また、ハードコート層5は、透明導電性フィルム1を積層した場合に、透明導電層4に擦り傷が発生することを抑制するための耐擦傷層である。
ハードコート層5は、ハードコート組成物から形成される。
ハードコート組成物は、樹脂および粒子を含有する。
樹脂としては、例えば、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂(例えば、ポリオレフィン樹脂)などが挙げられ、好ましくは、硬化性樹脂が挙げられる。
硬化性樹脂としては、例えば、活性エネルギー線(具体的には、紫外線、電子線など)の照射により硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂、例えば、加熱により硬化する熱硬化性樹脂などが挙げられ、好ましくは、活性エネルギー線硬化性樹脂が挙げられる。
活性エネルギー線硬化性樹脂は、例えば、分子中に重合性炭素−炭素二重結合を有する官能基を有するポリマーが挙げられる。そのような官能基としては、例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基(メタクリロイル基および/またはアクリロイル基)などが挙げられる。
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、具体的には、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートなどの(メタ)アクリル系紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
また、活性エネルギー線硬化性樹脂以外の硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマー、有機シラン縮合物などの熱硬化性樹脂が挙げられる。
樹脂は、単独使用または2種以上併用することができる。
粒子は、必須成分として、シリカ粒子を含む。
つまり、ハードコート組成物は、シリカ粒子を含む。そして、このようなハードコート組成物から形成されるハードコート層5(硬化樹脂層3)は、シリカ粒子を含む。
ハードコート層5(硬化樹脂層3)が、シリカ粒子を含むと、耐屈曲性が向上する。
また、粒子は、任意成分として、シリカ粒子以外の他の粒子を含む。
他の粒子としては、例えば、無機粒子(シリカ粒子を除く。)、有機粒子などが挙げられる。
無機粒子(シリカ粒子を除く。)としては、例えば、ジルコニア粒子、例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫などからなる金属酸化物粒子、例えば、炭酸カルシウムなどの炭酸塩粒子などが挙げられる。
有機粒子としては、例えば、架橋アクリル樹脂粒子などが挙げられる。
他の粒子としては、好ましくは、無機粒子(シリカ粒子を除く。)、より好ましくは、ジルコニア粒子が挙げられる。
他の粒子は、単独使用または2種以上併用することができる。
上記したように、粒子は、必須成分として、シリカ粒子を含み、任意成分として、他の粒子を含む。粒子は、好ましくは、シリカ粒子および他の粒子を含む。
粒子が、シリカ粒子および他の粒子を含めば、耐屈曲性を向上させることができる。
また、粒子が、シリカ粒子および他の粒子を含む場合には、シリカ粒子の配合割合は、シリカ粒子および他の粒子の総量100質量部に対して、例えば、1質量部以上であり、また、例えば、10質量部以下、好ましくは、5質量部以下であり、他の粒子の配合割合は、シリカ粒子および他の粒子の総量100質量部に対して、例えば、90質量部以上、好ましくは、95質量部以上であり、また、例えば、99質量部以下である。
そして、ハードコート組成物は、樹脂および粒子を混合することにより得られる。
樹脂の配合割合は、ハードコート組成物に対して、例えば、20質量%以上であり、また、例えば、40質量%以下である。
また、粒子の配合割合は、ハードコート組成物に対して、例えば、50質量%以上であり、また、例えば、80質量%以下である。
また、ハードコート組成物には、必要により、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を配合することができる。
ハードコート層5(硬化樹脂層3)を形成するには、詳しくは後述するが、ハードコート組成物の希釈液を透明基材2の厚み方向一方面に塗布し、乾燥後、紫外線照射により、光学調整組成物を硬化させる。
これにより、ハードコート層5を形成する。
ハードコート層5(硬化樹脂層3)の厚みは、耐擦傷性の観点から、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.5μm以上であり、また、例えば、10μm以下、好ましくは、3μm以下である。ハードコート層5の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、断面観察により測定することができる。
4.透明導電層
透明導電層4は、結晶質であり、優れた導電性を発現する透明な層である。
透明導電層4は、フィルム形状を有する。透明導電層4は、硬化樹脂層3の上面(厚み方向一方面)全面に、硬化樹脂層3の厚み方向一方面に接触するように、配置されている。
透明導電層4の材料としては、例えば、In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、Wからなる群より選択される少なくとも1種の金属を含む金属酸化物が挙げられる。金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子をドープしていてもよい。
透明導電層4としては、具体的には、例えば、インジウムスズ複合酸化物(ITO)などのインジウム含有酸化物、例えば、アンチモンスズ複合酸化物(ATO)などのアンチモン含有酸化物などが挙げられ、好ましくは、インジウム含有酸化物、より好ましくは、ITOが挙げられる。
透明導電層4の材料としてITOを用いる場合、酸化スズの含有割合は、酸化スズおよび酸化インジウムの合計量に対して、例えば、0.5質量%以上、好ましくは、3質量%以上、より好ましくは、5質量%以上、さらに好ましくは、8質量%以上、とりわけ好ましくは、9質量%以上であり、また、例えば、20質量%以下、好ましくは、15質量%以下である。
酸化スズの含有割合が上記した下限以上であれば、低抵抗化が促進される。酸化スズの含有割合が上記した上限以下であれば、透明導電層4は、強度に優れる。
また、透明導電層4は、酸化スズの割合が8質量%以上である領域を含むことができる。透明導電層4が酸化スズの割合が8質量%以上である領域を含む場合に場合には、表面抵抗値を小さくすることができる。
例えば、透明導電層4は、酸化スズの割合が8質量%以上である領域の一例としての第1領域11と、第1領域11における酸化スズの割合より低い酸化スズの割合である第2領域12とを含む。具体的には、透明導電層4は、層状の第1領域と、第1領域11の厚み方向一方面に配置される層状の第2領域12とを順に含む。なお、第1領域11および第2領域12の境界は、測定装置による観察で確認されず、不明瞭であることが許容される。なお、この透明導電層4では、厚み方向一方面から他方面に向かって酸化スズ濃度が次第に高くなる濃度勾配を有してもよい。透明導電層4が上記した第1領域に加え、第2領域を含む場合には、その領域の比率調整により所望の結晶化速度を得ることができる。
第1領域11における酸化スズの割合は、好ましくは、9質量%以上、より好ましくは、10質量%以上であり、また、20質量%以下である。
透明導電層4の厚みにおける第1領域11の厚みの割合は、例えば、50%超過、好ましくは、70%以上、より好ましくは、80%以上、さらに好ましくは、90%以上であり、また、例えば、99%以下、好ましくは、97%以下である。
第1領域11の厚みの割合が上記した下限以上であれば、透明導電層4における酸化スズの割合を高くでき、そのため、表面抵抗値を十分に下げることができる。
第2領域12における酸化スズの割合は、例えば、8質量%未満、好ましくは、7質量%以下、より好ましくは、5質量%以下、さらに好ましくは、4質量%以下であり、また、例えば、1質量%以上、好ましくは、2質量%以上、より好ましくは、3質量%以上である。
透明導電層4の厚みにおける第2領域12の厚みの割合は、例えば、1%以上、好ましくは、3%以上であり、また、例えば、50%以下、好ましくは、30%以下、より好ましくは、20%以下、さらに好ましくは、10%以下である。
第2領域12における酸化スズの割合に対する、第1領域における酸化スズの割合の比(第1領域における酸化スズの割合/第2領域における酸化スズの割合)は、例えば、1.5以上、好ましくは、2以上、より好ましくは、2.5以上であり、また、例えば、5以下、好ましくは、4以下である。
透明導電層4、第1領域11および第2領域12のそれぞれにおける酸化スズ濃度は、X線光電子分光法によって、測定される。または、酸化スズの含有割合は、非晶質の透明導電層4をスパッタリングで形成するときに用いられるターゲットの成分(既知)から推測することもできる。
また、透明導電層4は、結晶質である。
透明導電層4が、結晶質であれば、後述する比抵抗を小さくできる。
透明導電層4の結晶質性は、例えば、透明導電性フィルム1を塩酸(20℃、濃度5質量%)に15分間浸漬し、続いて、水洗および乾燥した後、透明導電層4側の表面に対して15mm程度の間の端子間抵抗を測定することにより判断できる。上記浸漬・水洗・乾燥後の透明導電性フィルム1において、15mm間の端子間抵抗が10kΩ以下である場合、透明導電層4は結晶質であり、一方、上記抵抗が10kΩを超過する場合、透明導電層4は非晶質である。
透明導電層4の厚みは、例えば、20nm以上、好ましくは、30nm以上、より好ましくは、35nmを超過、さらに好ましくは、40nm以上、とりわけ好ましくは、50nm以上であり、また、例えば、80nm以下である。
透明導電層4の厚みが、上記下限以上であれば、透明導電層4の表面抵抗値を小さくすることができる。
なお、透明導電層4の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、透明導電性フィルム1の断面を観察することにより測定することができる。
透明導電層4の比抵抗は、例えば、2.6×10−4Ω・cm以下、好ましくは、2.4×10−4Ω・cm以下、より好ましくは、2.2×10−4Ω・cm未満、さらに好ましくは、2.1×10−4Ω・cm以下である。
透明導電層4の比抵抗が上記した上限以下であれば、透明導電層4をパターンニングして電極として用いられるときに、優れた電気特性を発現できる。
なお、比抵抗は、JIS K7194に準拠して、4端子法により測定することができる。
透明導電層4の表面抵抗値は、例えば、120Ω/□以下、好ましくは、80Ω/□以下、より好ましくは、50Ω/□以下、さらに好ましくは、45Ω/□以下である。
透明導電層4の表面抵抗値が上記した上限以下であれば、透明導電層4をパターンニングして電極として用いられるときに、優れた電気特性を発現できる。
透明導電層4の表面抵抗値の下限は、特に限定されない。例えば、透明導電層4の表面抵抗値は、通常、0Ω/□超過、また、1Ω/□以上である。
なお、表面抵抗値は、JIS K7194に準拠して、4端子法により測定することができる。
5.透明導電性フィルムの製造方法
次に、透明導電性フィルム1の製造方法を説明する。
透明導電性フィルム1の製造方法は、透明基材2の厚み方向一方面に、硬化樹脂層3を配置する第1工程と、硬化樹脂層3の厚み方向一方面に、スパッタリングすることにより、非晶質の透明導電層4を形成する第2工程と、非晶質の透明導電層4を加熱して、結晶質の透明導電層4を形成する第3工程とを備える。また、この製造方法では、各層を、例えば、ロールトゥロール方式で、順に配置する。
第1工程では、まず、透明基材2を用意する。
次いで、透明基材2の厚み方向一方面に、ハードコート組成物の希釈液を塗布し、乾燥後、紫外線照射により、ハードコート組成物を硬化させる。これにより、透明基材2の厚み方向一方面に、ハードコート層5(硬化樹脂層3)を形成する。
第2工程では、ハードコート層5(硬化樹脂層3)の厚み方向一方面に、スパッタリングすることにより、非晶質の透明導電層4を形成する。
具体的には、スパッタリング装置において、透明導電層4の材料からなるターゲットに、硬化樹脂層3の厚み方向一方面を対向させながら、不活性ガスの存在下、スパッタリングする。このとき、上記した不活性ガス以外に、例えば、酸素などの反応性ガスを存在させることもできる。
不活性ガスとしては、例えば、アルゴンなどの希ガスなどが挙げられる。スパッタリング装置内における不活性ガスの分圧は、例えば、0.1Pa以上、好ましくは、0.3Pa以上であり、また、例えば、10Pa以下、好ましくは、5Pa以下、より好ましくは、1Pa以下である。不活性ガスの分圧が、上記した下限以上であれば、スパッタリングにおける不活性ガスの原子のエネルギーが低くなる。そうすると、非晶質の透明導電層4が、不活性ガスの原子を取り込むことを抑制できる。
スパッタリング装置内における圧力は、不活性ガスの分圧、および、反応性ガスの分圧の合計圧力である。
なお、透明導電層4の材料としてITOを用いる場合、酸化スズ濃度が互いに異なる第1ターゲットおよび第2ターゲットを、スパッタリング装置において、透明基材2の搬送方向に沿って順に配置することもできる。第1ターゲットの材料は、例えば、上記した第1領域11におけるITO(酸化スズ濃度:8質量%以上)である。第2ターゲットの材料は、例えば、上記した第2領域12におけるITO(酸化スズ濃度:8質量%未満)である。
上記のスパッタリングにより、非晶質の透明導電層4が、透明基材2の厚み方向一方面に形成される。
なお、非晶質の透明導電層4が、上記した第1ターゲットおよび第2ターゲットを用いるスパッタリングにより形成されている場合には、非晶質の透明導電層4は、酸化スズ濃度が互いに異なる第1非晶質層および第2非晶質層を、厚み方向一方側に向かって順に備える。第1非晶質層および第2非晶質層のそれぞれの材料は、第1ターゲットおよび第2ターゲットの材料と同一である。具体的には、第1非晶質層のITOにおける酸化スズ濃度は、例えば、8質量%以上である。第2非晶質層のITOにおける酸化スズ濃度は、例えば、8質量%未満である。
非晶質の透明導電層4の厚みにおける第1非晶質層の厚みの割合は、例えば、50%超過、好ましくは、70%以上、より好ましくは、80%以上、さらに好ましくは、90%以上であり、また、例えば、99%以下、好ましくは、97%以下である。
透明導電層4の厚みにおける第2非晶質層の厚みの割合は、例えば、1%以上、好ましくは、3%以上であり、また、例えば、50%以下、好ましくは、30%以下、より好ましくは、20%以下、さらに好ましくは、10%以下である。
これによって、透明基材2および非晶質の透明導電層4からなる非晶質積層フィルムを得る。
その後、第3工程では、非晶質積層フィルムを加熱する。例えば、赤外線ヒーター、オーブンなどの加熱装置によって、非晶質の透明導電層4を加熱する。
加熱条件は、特に限定されない。加熱温度が、例えば、90℃以上、好ましくは、110℃以上あり、また、例えば、160℃以下、好ましくは、140℃以下である。加熱時間は、例えば、30分間以上、より好ましくは、60分間以上であり、また、例えば、5時間以下、好ましくは、3時間以下である。
これにより、図1に示すように、非晶質の透明導電層4が結晶化され、結晶質の透明導電層4が形成される。
なお、非晶質の透明導電層4が、第1非晶質層および第2非晶質層を含む場合には、結晶質の透明導電層4は、第1非晶質層および第2非晶質層のそれぞれに対応する第1領域11および第2領域12を含む。
これにより、透明基材2と、ハードコート層5(硬化樹脂層3)と、透明導電層4とを順に備えた透明導電性フィルム1が製造される。
その後、この透明導電性フィルム1は、例えば、エッチングなどによって、結晶質の透明導電層4がパターンニングされる。パターンニングされた結晶質の透明導電層4は、タッチパネル(タッチセンサ)などの電極に用いられる。
6.作用効果
透明導電性フィルム1において、硬化樹脂層3(ハードコート層5)は、シリカ粒子を含んでいる。
そのため、硬化樹脂層3と透明導電層4との密着性が向上し、その結果、耐屈曲性が向上すると推認できる。
具体的には、後述する実施例において詳述する柔軟性試験により測定される曲げ直径が、10mm以下、好ましくは、8mm以下、より好ましくは、6mm以下、さらに好ましくは、4mm以下、とりわけ好ましくは、2mm以下、最も好ましくは、2mm未満である。
透明導電性フィルム1は、耐屈曲性に優れるため、例えば、フレキシブルディスプレイ(フォルダブル、ベンダブル、ローラブルなど)などの耐屈曲性が要求される光デバイスおよびその構成部品に好適に用いることができる。
また、表面抵抗値を低くする観点から、透明導電層4の厚みを大きくする場合(例えば、20nm以上、好ましくは、30nm以上、より好ましくは、35nmを超過)がある。透明導電層4の厚みを大きくすると、耐屈曲性が低下する場合がある。
しかし、透明導電性フィルム1は、優れた耐屈曲性を有するため、透明導電層4の厚みが大きくても、詳述する柔軟性試験により測定される曲げ直径を、上記した範囲にすることができる。そのため、耐屈曲性および低い表面抵抗値の両方が要求される光デバイスおよびその構成部品に好適に用いることができる。
7.変形例
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
透明導電層4は、酸化スズの割合が8質量%未満である第2領域を含まず、酸化スズの割合が8質量%以上である第1領域のみを含むこともできる。
上記した説明では、硬化樹脂層3がハードコート層5である場合について説明したが、図2に示すように、硬化樹脂層3は、光学調整層6であってもよい。
このような場合には、透明導電性フィルム1は、透明基材2と、光学調整層6(硬化樹脂層3)と、透明導電層4とを順に備える。
光学調整層6は、透明導電層4のパターン視認を抑制したり、透明導電性フィルム1内の界面での反射を抑制しつつ、透明導電性フィルム1に優れた透明性を確保するために、透明導電性フィルム1の光学物性(例えば、屈折率)を調整する層である。
光学調整層6は、例えば、光学調整組成物から形成される。
光学調整組成物は、上記した樹脂および上記した粒子を含有する。
樹脂としては、ハードコート組成物で挙げた樹脂が挙げられ、好ましくは、(メタ)アクリル系紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
上記したように、粒子は、必須成分として、シリカ粒子を含む。
つまり、光学調整組成物は、シリカ粒子を含む。そして、このような光学調整組成物から形成される光学調整層6(硬化樹脂層3)は、シリカ粒子を含む。
光学調整層6(硬化樹脂層3)が、シリカ粒子を含むと、耐屈曲性が向上する。
また、上記したように、粒子は、任意成分として、他の粒子を含む。
他の粒子としては、ハードコート組成物で挙げた他の粒子が挙げられ、好ましくは、屈折率の観点から、好ましくは、酸化ジルコニウムが挙げられる。
また、粒子が、シリカ粒子および他の粒子を含む場合には、シリカ粒子の配合割合は、シリカ粒子および他の粒子の総量100質量部に対して、例えば、1質量部以上であり、また、例えば、10質量部以下、好ましくは、5質量部以下であり、他の粒子の配合割合は、シリカ粒子および他の粒子の総量100質量部に対して、例えば、90質量部以上、好ましくは、95質量部以上であり、また、例えば、99質量部以下である。
そして、光学調整組成物は、樹脂および粒子を混合することにより得られる。
樹脂の配合割合は、光学調整組成物に対して、例えば、20質量%以上であり、また、例えば、40質量%以下である。
また、粒子の配合割合は、光学調整組成物に対して、例えば、50質量%以上であり、また、例えば、80質量%以下である。
光学調整組成物は、さらに、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤などの公知の添加剤を含有することができる。
光学調整層6(硬化樹脂層3)を形成するには、光学調整組成物の希釈液を透明基材2の厚み方向一方面に塗布し、乾燥後、紫外線照射により、光学調整組成物を硬化させる。
これにより、光学調整層6を形成する。
光学調整層6の厚みは、耐擦傷性の観点から、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.5μm以上であり、また、例えば、10μm以下、好ましくは、3μm以下である。光学調整層6の厚みは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、断面観察により測定することができる。
また、透明導電性フィルム1は、ハードコート層5および光学調整層6の両方を備えることもできる。
このような場合には、図3に示すように、透明導電性フィルム1は、透明基材2と、ハードコート層5と、光学調整層6と、透明導電層4とを順に備える。換言すれば、透明導電性フィルム1は、透明基材2と、硬化樹脂層3と、透明導電層4とを順に備える。
また、透明基材2の厚み方向他方面に、アンチブロッキング層を配置することもできる。
このような場合は、透明導電性フィルム1は、アンチブロッキング層と、透明基材2と、硬化樹脂層3と、透明導電層4とを順に備える。
アンチブロッキング層は、透明導電性フィルム1を厚み方向に積層した場合などに、互いに接触する複数の透明導電性フィルム1のそれぞれの表面に耐ブロッキング性を付与する。
アンチブロッキング層は、フィルム形状を有する。
アンチブロッキング層の材料は、例えば、アンチブロッキング組成物である。
アンチブロッキング組成物としては、例えば、特開2016−179686号公報に記載の混合物などが挙げられる。
アンチブロッキング層の厚みは、例えば、0.1μm以上であり、また、例えば、10μm以下である。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
1.透明導電性フィルムの製造
実施例1
まず、透明基材として、シクロオレフィン樹脂からなる透明フィルム(厚み43μm)を用意した。
次いで、透明フィルムの厚み方向一方面に、ジルコニア粒子65.5質量部、シリカ粒子2.5質量部および紫外線硬化性樹脂(アクリル樹脂)32質量部を含有するハードコート組成物の希釈液を塗布し、次いで、これらを乾燥した後、透明フィルムの厚み方向一方面に紫外線を照射し、ハードコート組成物を硬化させた。これにより、透明フィルムの一方面に、厚み0.7μmのハードコート層を形成した。
その後、スパッタリングにより、ハードコート層の厚み方向一方面に、厚み55nmの非晶質の透明導電層を形成した。
詳しくは、まず、スパッタリング装置に、酸化スズ濃度が10重量%であるITOからなる第1ターゲットと、酸化スズ濃度が3.3重量%であるITOからなる第2ターゲットとを、透明フィルム基材の搬送方向上流側から下流側に向かって順に配置した。そして、非晶質の透明導電層における第1非晶質層の厚みの割合、および、第2非晶質層の厚みの割合が、それぞれ、95%、および、5%となるように、スパッタリングした。なお、非晶質の透明導電層は、第1非晶質層(酸化スズ濃度10質量%)および第2非晶質層(酸化スズ濃度3.3質量%)を、厚み方向一方側に向かって順に含む。
スパッタリング時のアルゴン流量を調整することによって、スパッタリング装置内のアルゴン分圧を0.35Paに調整した。なお、スパッタリング装置内の圧力は、0.42Paであった。
これにより、透明フィルムと、ハードコート層と、非晶質の透明導電層とを順に備える非晶質積層フィルムを製造した。
その後、非晶質積層フィルムを、130℃、90分加熱して、非晶質の透明導電層を結晶化して、結晶質の透明導電層を調製した。
これにより、透明フィルム、ハードコート層および結晶質の透明導電層を備える透明導電性フィルムを製造した。
また、結晶質の透明導電層は、第1非晶質層および第2非晶質層のそれぞれに起因する第1領域および第2領域を含んでいた。
実施例2、実施例3および比較例1
透明基材の厚み、ハードコート組成物の処方および透明導電層の厚みを、表1の記載に従って変更した以外は、実施例1と同様に処理して、透明導電性フィルムを製造した。
2.評価
(表面抵抗)
各実施例および各比較例の透明導電層の表面抵抗率を、JIS K7194に準拠して、4端子法により測定した。その結果を表1に示す。
(耐屈曲性)
各実施例および各比較例について、165℃75分加熱処理した透明導電性フィルムを20mm×80mmの長方形状にカットした。次に、長方形の短辺をテスターでつなぎ抵抗値を観測し、透明導電層が外側となるように、透明導電性フィルムを、長方形の短辺が近づくように、曲げていき、テスターの抵抗値が増加し始めた時の透明導電性フィルムの曲げ直径(mm)を測定した。その結果を表1に示す。
Figure 2021034204
1 透明導電性フィルム
2 透明基材
3 硬化樹脂層
4 透明導電層

Claims (4)

  1. 透明基材と、硬化樹脂層と、透明導電層とを順に備え、
    前記硬化樹脂層は、シリカ粒子を含み、
    下記柔軟性試験により測定される曲げ直径が、10mm以下であることを特徴とする、透明導電性フィルム。
    柔軟性試験:165℃75分加熱処理した透明導電性フィルムを20mm×80mmの長方形状にカットする。次に、長方形の短辺をテスターでつなぎ抵抗値を観測する。前記透明導電層が外側となるように、透明導電性フィルムを、長方形の短辺が近づくように、曲げていき、テスターの抵抗値が増加し始めた時の透明導電性フィルムの曲げ直径(mm)を測定した。
  2. 前記透明導電層の厚みが、35nmを超過することを特徴とする、請求項1に記載の透明導電性フィルム。
  3. 前記透明導電層の表面抵抗値が、45Ω/□以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の透明導電性フィルム。
  4. 透明基材の厚みが、45μm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の透明導電性フィルム。
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