JP2001035274A - 透明導電性層及びその形成方法、それを用いた反射防止透明導電性積層フイルム - Google Patents
透明導電性層及びその形成方法、それを用いた反射防止透明導電性積層フイルムInfo
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Abstract
などに用いて優れた帯電防止性、電磁波遮蔽性の透明導
電性層及びその形成方法、それを用いた反射防止性、機
械特性、防汚性に優れた反射防止透明導電性積層フイル
ムを提供する。 【解決手段】 少なくとも1種の金属微粒子を主体とし
て基材上に形成された透明導電性金属微粒子層に、水処
理及び/または熱処理を施すことを特徴とする透明導電
性層の形成方法。
Description
果、電磁波遮蔽効果を有する導電性層とその形成方法、
および更に反射防止効果、機械特性及び防汚性に優れた
反射防止透明導電性積層フイルムに関する。
レイとして用いられている陰極線管やプラズマディスプ
レー等は、フェースパネル面に発生する静電気により埃
が付着して視認性が低下する他、電磁波を輻射して周囲
に悪影響を及ぼすなどの問題点を有している。 また陰
極線管のフラット化等により、反射防止機能が必要とな
っている。 またフェースパネル面は手が触れたり、汚
れを落とすことにより、擦り傷が発生しやすい問題があ
る。
的として、銀等の金属あるいはITO等の導電性金属酸
化物を蒸着・スパッタ等で導電性層をフェースパネル面
に直接形成させる方法が提案されているが、膜形成には
真空処理や高温処理が必要であり、製造費が高価になっ
たり、生産性に問題があった。
性薄膜の形成法も提案されているが(羽生等,Nati
onal Tecnical Report 40,N
o.1,(1994)90)、高温処理が必要であり、
透明基材であるプラスチックフイルム上やハードコート
上への積層は基材の変質が起こることにより、基材とし
て使用できる素材が限定されてしまう問題があった。
た透明導電性塗料も提案されているが(特開平6−34
4489、特開平7−268251)、得られた透明導
電性層の導電性が低い問題があった。
からなる透明導電膜が提案されるようになってきた(特
開平9−55175)。 透明導電膜上にテトラエトキ
シシラン等の反射防止塗料を塗布することにより低反射
透明導電膜を形成する方法が提案されている(特開平1
0−142401)。 透明基材の上に金属微粒子を塗
布しただけでは機械強度が弱いという問題や、テトラエ
トキシシラン等の反射防止塗料は長時間の高温熱処理が
必要であり、ゾル−ゲル法による反射防止層の積層は透
明基材の使用が限られてしまう問題が生じてしまい、上
記低反射透明導電膜の形成方法ではガラスフェースパネ
ルに直接塗布することしか出来ないという問題があっ
た。
直接スピンコート法により塗布し、150℃近辺で焼結
反応を起こすこと、表面のAg2 Oも分解反応を起こす
ことで焼成することで導電性の改良が提案されているが
(特開平10−66861)、耐熱性のあるガラス等の
基材にしか適応出来ない。
要なフェースパネル前面に直接塗膜を形成させる方法に
対し、基材に薄膜を形成したものを張り付ける方法も提
案されている(瀧等,National Techni
cal Report,42,No.3(1996)2
64−268)。
電性金属酸化物を蒸着・スパッタ等で導電性層を形成さ
せる方法であり、膜形成には真空処理が必要であり、製
造費が高価になったり、生産性に問題があった。
にハードコート層と、少なくとも1種の金属からなる微
粒子を有する透明導電層と、該透明導電層の外層に形成
され、この透明導電層の屈折率と異なる屈折率を有する
少なくとも1層の透明被膜層と、最外層に形成された防
汚層とを含む構成からなる低反射透明導電性積層フイル
ムを開発してきたが、まだ表面抵抗率、反射防止性が十
分では無かった。
を解決するためになされたものであって、帯電防止性、
電磁波遮蔽性に優れた透明導電性層及びその形成方法、
更に反射防止性、機械特性、防汚性に加えて生産性にも
優れたフェースパネルに貼り付けることの可能な反射防
止透明導電性積層フイルムを提供することにある。
(1)〜(10)により解決された。 (1)少なくとも1種の金属微粒子を主体として基材上
に形成された透明導電性金属微粒子層に、水処理及び/
または熱処理を施すことを特徴とする透明導電性層の形
成方法。 (2)該水処理が、透明導電性金属微粒子層を水を主体
とする溶液に浸漬あるいは接触させる方法であることを
特徴とする(1)に記載の透明導電性層の形成方法。 (3)該熱処理が、透明導電性金属微粒子層を80℃以
上、150℃以下の温度に曝すことを特徴とする(1)
又は(2)に記載の透明導電性層の形成方法。 (4)該処理が、透明導電性金属微粒子層を水を主体と
する溶液に浸漬あるいは接触させた後、熱処理する方法
であることを特徴とする(1)から(3)のいずれかに
記載の透明導電性層の形成方法。 (5)少なくとも1種の金属微粒子を主体として基材上
に形成された透明導電性金属微粒子層が、少なくとも1
種の金属微粒子を有する組成物を基材上に塗布して形成
した透明導電性層であることを特徴とする(1)から
(4)のいずれかに記載の透明導電性層の形成方法。 (6)(1)から(5)のいずれかに記載の方法により
形成されたことを特徴とする透明導電性層。 (7)該少なくとも1種の金属からなる微粒子が銀ある
いは銀を主体とする合金であることを特徴とする(1)
から(6)のいずれかに記載の透明導電性層。 (8)該少なくとも1種の金属からなる微粒子の平均粒
径が1〜100nmであることを特徴とする(1)から
(7)のいずれかに記載の透明導電性層。 (9)透明基材上に(6)から(8)のいずれかに記載
の透明導電性層と少なくとも1層の反射防止層を有する
ことを特徴とする反射防止透明導電性積層フイルム。 (10)該反射防止透明導電性積層フイルムが、透明基
材上にハードコート層と、少なくとも1種の金属からな
る微粒子を有する透明導電性層と、該透明導電性層の外
層に形成され、この透明導電層の屈折率と異なる屈折率
を有する少なくとも1層の透明性反射防止層と、最外層
に形成された防汚層とを含む構成からなることを特徴と
する(9)に記載の反射防止導電性積層フイルム。
フイルムを、TVブラウン管やコンピュータディスプレ
イとして用いられている陰極線管やプラズマディスプレ
ー等の表面に直接ラミネートする事により、PVD法や
CVD法を用いる従来の導電性被膜の形成技術やフェー
スパネル等に直接導電性皮膜等を塗布する方法に比べ、
設備も工程も格段に簡易化することができる。
く説明する。本発明は、少なくとも1種の金属微粒子を
主体として基材上に形成された透明導電性金属微粒子層
に、水処理及び/または熱処理を施すことを特徴とす
る。
も1種の金属からなる微粒子を含有する層からなる。1
種以上の金属からなる微粒子としては、金、銀、銅、ア
ルミニウム、鉄、ニッケル、パラジウム、プラチナ等の
金属あるいはこれらの合金が挙げられる。これらの金属
の中では特に銀が好ましく、さらに耐候性の観点から銀
を主体とした合金(好ましくはパラジウムと銀の合金)
が好ましい。パラジウムの含有量としては5〜30wt
%が好ましく、パラジウムが少ないと耐候性が悪く、パ
ラジウムが多くなると導電性が低下する。金属微粒子の
作成方法としては、通常の低真空蒸発法による微粒子の
作製方法や金属塩の水溶液を還元した金属コロイド作製
方法が挙げられる。
nmが好ましい.100nmを越える場合には、金属粒
子による光の吸収が大きくなり、このために粒子層の光
透過率が低下すると同時にヘイズが大きくなり、また、
これら金属微粒子の平均粒径が1nm未満の場合には微
粒子の分散が困難になること、微粒子層の表面抵抗が急
激に大きくなるため、本発明の目的を達成しうる程度の
低抵抗値を有する被膜を得ることができない。透明導電
層は実質的に金属微粒子のみからなることが好ましく、
バインダー等の非導電性のものを含有しないことが導電
性の観点から好ましい。
パッタリング法、イオンプレーティング法、化学蒸着法
等であっても良いが、より好ましい形成方法は、金属微
粒子含む組成物を基材上に塗布して形成する方法であ
る。金属微粒子の塗布液を作成する際の分散安定化のた
めには水を主体とする溶液が好ましく、水と混合する溶
剤としてはエチルアルコール、n−プロピルアルコー
ル、i−プロピルアルコール、ブチルアルコール、メチ
ルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコールが好ま
しい。金属の塗布量としては、50〜150mg/m2
が好ましく、塗布量が少ないと導電性が取れず、塗布量
が多いと透過性が劣る。
ェーデン中央労働者協議会が制定したTCOガイドライ
ンをクリアーするため1000Ω/□以下が必要であ
り、透過性は50%以上が好ましい。
イルムの耐熱性によるが、150℃以下が好ましい。8
0℃以上150℃以下が好ましく、100℃以上150
℃以下がさらに好ましい。150℃より高温ではプラス
チックフイルムの変形が起こりやすく、80℃より低温
では熱処理の効果が出にくく、長時間の処理時間が必要
になってしまう。加熱時間は効果が出来る時間であれば
構わないが、長時間では生産性が悪くない、短時間では
処理の効果が無い。
ンを通しながら処理することが均一な処理が出来て好ま
しい。加熱ゾーンの長さと搬送速度で滞在時間を調節す
ることが出来る。またロール状のフイルムを高温槽中で
加熱することも可能であるが、熱伝導のバラツキを考慮
した時間設定が必要になる。
処理することが好ましく、水洗等の水処理をする事で熱
処理をさらに効率良くすることが出来る。水洗等の水処
理は、通常の塗布方式による水だけの塗布、具体的には
ディップコート塗布、ワイヤーバーによる水の塗布等が
あり、他にはスプレーやシャワーで水を透明導電性層に
掛ける方法がある。透明導電性層に水をかけた後、過剰
の水は必要に応じて、ワイヤーバー、ロッドバーで掻き
取ったり、エアーナイフで掻き取ることが出来る。
電性槽の表面抵抗をさらに低下させることが出来、加え
て透過率の増加、透過スペクトルの平坦化、反射防止層
を積層した後の反射率の低下に対する効果が顕著にな
る。
止フィルムについて説明する。図1に、本発明の好まし
い一実施形態である反射防止透明導電性積層フイルムを
示した。基材ベースの側からハードコート層、金属微粒
子からなる透明導電層と、その外層に透明導電層と異な
る屈折率を有する反射防止層が形成され、最外層には防
汚層から構成されている。この積層フィルムは、上記の
説明のように、透明導電性微粒子層の形成後、熱処理あ
るいは水に浸漬または水で濡らした後水の乾燥、熱処理
をすることにより、導電性、反射防止性を一段と向上を
させることが出来る。
たことによりフイルムの傷付を防止し、金属微粒子から
なる透明導電層が積層されているので導電性であり、帯
電が防止されると共に、陰極線管等から輻射される電磁
波を効果的に遮断することができ、さらに反射防止層に
より外部からの反射光を低下させることが出来る。最外
層に設けた防汚層により、フイルムの汚れを防止するこ
とが出来る。
ム状の透明プラスチックフイルムのものが使用出来、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
等のポリエステル、ポリカーボネート、ノルボルネン系
樹脂(環状オレフィン共重合体)、トリアセチルセルロ
ース、ジアセチルセルロース等のセルロース樹脂等のフ
イルムが好ましい。これらのフイルムの厚みは20〜5
00μmが好ましく、薄すぎると膜強度が弱く、厚いと
スティフネスが大きく貼り付けが困難になり、100〜
200μmがより好ましい。
性樹脂を用いることが出来、熱硬化性樹脂、放射線硬化
型樹脂等がある。熱硬化性樹脂としてはメラミン樹脂、
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等のプレポリマーの架橋反
応を利用するものがある。放射線硬化型樹脂の例として
は、多官能モノマーが挙げられ、例としては、ペンタエ
リスリトールテトラ(メタ)アクリレートやジペンタエ
リスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等に代表され
る放射線特に紫外線硬化性化合物が挙げられる。これら
の化合物中には必要に応じて重合開始剤を添加すること
が出来る。
させるため、充填剤として、シリカ、アルミナ、ジルコ
ニア等の酸化物の微粒子やコロイダル粒子を添加するこ
と出来る。これらの微粒子の粒子サイズは1〜100n
mが好ましい。微粒子の添加量は硬化性樹脂の50体積
%以下が好ましい。50体積%以上では膜が脆くなり、
少なすぎると添加した効果が得られない。ハードコート
の層厚は2〜30μmが好ましく、4〜10μmが特に
好ましい。さらに必要に応じて、アニオン界面活性剤、
カチオン界面活性剤を添加したり、コロナ処理、グロー
処理等の表面処理を行い、ハードコートの表面の親水
性、密着性を向上させることが出来る。
率を有する少なくとも1層の透明性反射防止層は、屈折
率が1.6よりも小さいことが好ましい。屈折率が1.
6以上では反射率が大きくなり反射防止の効果が小さく
なる。屈折率が1.6より小さい物質としては、例えば
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラ
ミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、紫外線硬化樹脂などの有機系合成樹脂、ケイ素など
の金属アルコキシドの加水分解物、またはシリコーンモ
ノマー、シリコーンオリゴマーなどの有機・無機系化合
物等を挙げることができる。 特に好ましくは、ペンタ
エリスリトールテトラ(メタ)アクリレートやジペンタ
エリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の放射線
硬化性樹脂あるいはこれらに微粒子のシリカやアルミナ
等を添加したものが表面硬度も上げることで好ましい。
低反射防止層厚は50〜100nmが好ましく、反射率
低下に効果がある厚みに設定することが好ましい。
含有する低表面エネルギーの化合物が好ましく、具体的
にはフッ化炭化水素基を含有するシリコン化合物、フッ
化炭化水素基含有ポリマーが挙げられる。
ルム上に各層の塗料をディッピング法、スピナー法、ス
プレー法、ロールコーター法、ワイヤーバー法等の公知
の薄膜塗布方法で各層を順次形成、乾燥して作製するこ
とが出来る。各薄膜の作成方法としてはワイヤーバーに
よる方法が好ましい。
説明する。 塗料の調製: ハードコート層塗布液の調製: (シリカ微粒子の表面処理)平均粒径が15nmのシリ
カ微粒子の40重量%メタノール分散液200gを、撹
拌装置、温度計および還流冷却管を装着した500ml
のガラス製三口フラスコに入れた。ここに2N塩酸0.
2gを加え、窒素気流下で60℃に昇温した後、3−メ
タクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン10g
を添加し、4時間撹拌を続け、シリカ微粒子を表面処理
した。
理したシリカ微粒子の43重量%メタノール分散液11
6gに、メタノール97g、イソプロパノール163g
および酢酸ブチル163gを加えた。混合液に、ジペン
タエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリス
リトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本
化薬(株)製)200gを加えて溶解した。得られた溶
液に、光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギ
ー社製)7.5gおよび光増感剤(カヤキュアーDET
X、日本化薬(株)製)5.0gを加えて溶解した。混
合物を30分間撹拌した後、孔径1μmのポリプロピレ
ン製フィルターで濾過してハードコート層用塗布液を調
製した。
(II)FeSO4 ・7H2 O、40%のクエン酸を調
製、混合し、20℃に保持、攪拌しながらこれに10%
の硝酸銀と硝酸パラジウム(モル比9/1に混合したも
の)溶液を200ml/minの速度で添加混合し、そ
の後生成した遠心分離により水洗を繰り返し、最終的に
3重量%になるように純水を加え、銀パラジウムコロイ
ド分散液を調製した。得られた銀コロイド粒子の粒径は
TEM観察の結果、粒径は約9〜12nmであった。I
CPによる測定の結果、銀とパラジウムの比は9/1の
仕込み比と同一であった。
ド分散液100gにi−プロピルアルコールを加え、超
音波分散し孔径1μmのポリプロピレン製フィルターで
濾過して塗布液を調製した。
エリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPH
A、日本化薬(株)製)2gと光重合開始剤(イルガキ
ュア907、チバガイギー社製)80mgおよび光増感
剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)30m
gをメチルイソプロピルケトン38g、2−ブタノール
38g、メタノール19gの混合液に加えて溶解した。
混合物を30分間撹拌した後、孔径1μmのポリプロピ
レン製フィルターで濾過して低反射防止層用塗布液を調
製した
ゴム(株)製)にイソプロピルアルコールを加えて、
0.2重量%の粗分散液を調製した。粗分散液を、更に
超音波分散し、防汚層用塗布液を調製した。
ルムの作製:175μmのポリエチレンテレフタレート
フイルムにワイヤーバーを用いてハードコート塗布液を
層厚8μmになるように塗布・乾燥し、紫外線照射しハ
ードコート層を作製した。コロナ処理を施した後、上記
銀コロイド塗布液をワイヤーバーで塗布量が70mg/
m2 になるように塗布し、40℃で乾燥した。この銀コ
ロイド塗布面に、ポンプで送液した水をスプレーでか
け、エアーナイフで過剰の水を除去した後、120℃の
加熱ゾーンで搬送しながら、5分の処理を行った。次い
で、反射防止層を膜厚70nmになるように塗布・乾燥
し、紫外線照射した。さらに、防汚層用塗布液を同様に
ワイヤーバーで6mg/m2 塗布し120℃で乾燥・熱
処理を行った。
温度時間を変更して(表1に記載)実施例1と同様の方
法で積層フイルムを作製した。
をすること無しに、実施例と同様の方法で積層フイルム
を作製した。
果を表1に示す。何れのフイルムの鉛筆硬度は3Hであ
り、また、防汚性も○であった。
P」)による測定値。 (2)透過率 島津製作所(株)製分光光度計(UV−2400PC)
を用いて、400〜800nmの波長の平均透過率。 (3)平均反射率 分光光度計(日本分光(株)製)を用いて、450〜6
50nmの波長領域における入射光5゜における正反射
の平均反射率。 (4)鉛筆硬度 フイルムを温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間
調湿した後、JIS−S−6006が規定する試験用鉛
筆を用いて、JIS−K−5400が規定する鉛筆硬度
評価方法に従い、500gの加重にて傷が全く認められ
ない硬度。 (5)防汚性 フイルム表面に指紋を付着させ、東レ(株)製トレシー
を用いてふき取った状態の評価(○は指紋が完全にふき
取れた状態、×は指紋の一部がふき取れずに残った状
態)。
ものに銀コロイド層、反射防止層及び防汚層を積層した
低反射透明導電性積層フイルムにおいて、透明導電層を
水処理及び/または熱処理を行ったものは特に導電性に
優れ、さらに反射防止性、機械特性さらに防汚性のすべ
てを具備していることが解る。
ムは、簡単な層構成により帯電防止性および電磁波遮蔽
性に優れていると共に、表面反射が防止されているフイ
ルムであり、透明導電性層を水処理、熱処理することに
よりさらに表面抵抗率が低下した高特性の反射防止透明
導電性フイルムを得ることが可能である。従って、陰極
線管やプラズマディスプレー等の表面に積層することに
より、電磁波遮蔽、反射防止、表面の汚れ防止機能を付
加できる反射防止透明導電性積層フイルムを供与出来
る。
成の模式図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも1種の金属微粒子を主体とし
て基材上に形成された透明導電性金属微粒子層に、水処
理及び/または熱処理を施すことを特徴とする透明導電
性層の形成方法。 - 【請求項2】 該水処理が、透明導電性金属微粒子層を
水を主体とする溶液に浸漬あるいは接触させる方法であ
ることを特徴とする請求項1に記載の透明導電性層の形
成方法。 - 【請求項3】 該熱処理が、透明導電性金属微粒子層を
80℃以上、150℃以下の温度に曝すことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の透明導電性層の形成方法。 - 【請求項4】 該処理が、透明導電性金属微粒子層を水
を主体とする溶液に浸漬あるいは接触させた後、熱処理
する方法であることを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載の透明導電性層の形成方法。 - 【請求項5】 少なくとも1種の金属微粒子を主体とし
て基材上に形成された透明導電性金属微粒子層が、少な
くとも1種の金属微粒子を有する組成物を基材上に塗布
して形成した透明導電性層であることを特徴とする請求
項1から4のいずれかに記載の透明導電性層の形成方
法。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の方法
により形成されたことを特徴とする透明導電性層。 - 【請求項7】 該少なくとも1種の金属からなる微粒子
が銀あるいは銀を主体とする合金であることを特徴とす
る請求項1から6のいずれかに記載の透明導電性層。 - 【請求項8】 該少なくとも1種の金属からなる微粒子
の平均粒径が1〜100nmであることを特徴とする請
求項1から7のいずれかに記載の透明導電性層。 - 【請求項9】 透明基材上に請求項6から8のいずれか
に記載の透明導電性層と少なくとも1層の反射防止層を
有することを特徴とする反射防止透明導電性積層フイル
ム。 - 【請求項10】 該反射防止透明導電性積層フイルム
が、透明基材上にハードコート層と、少なくとも1種の
金属からなる微粒子を有する透明導電性層と、該透明導
電性層の外層に形成され、この透明導電層の屈折率と異
なる屈折率を有する少なくとも1層の透明性反射防止層
と、最外層に形成された防汚層とを含む構成からなるこ
とを特徴とする請求項9に記載の反射防止導電性積層フ
イルム。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11212395A JP2001035274A (ja) | 1999-07-27 | 1999-07-27 | 透明導電性層及びその形成方法、それを用いた反射防止透明導電性積層フイルム |
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JP (1) | JP2001035274A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002277604A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Toppan Printing Co Ltd | 反射防止フイルム |
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JP2021049708A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 日東電工株式会社 | 透明導電性フィルムおよびその製造方法 |
-
1999
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