JP2006130866A

JP2006130866A - 透明導電フィルム

Info

Publication number: JP2006130866A
Application number: JP2004324880A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Manabe; 勝英真部; Katsutoshi Inagaki; 克敏稲垣; Norikatsu Koide; 典克小出
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい、耐熱性に優れた透明導電フィルムを提供することができる。
【解決手段】基材フィルム２と、スパッタリングにより形成したＩＴＯからなる透明導電層３とを有する透明導電フィルム１であって、上記基材フィルム２と上記透明導電層３との間には、ポリエステル系のコーティング剤４を介在させてある。上記コーティング剤は表面エネルギーが３０〜８０ｍＮ／ｍであることが好ましい。また、上記透明導電層３は表面抵抗値が５０Ω／□以下であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、無機エレクトロルミネッセンス素子等における透明電極、タッチパネル、電磁波遮蔽フィルム、透明フィルムヒータ等に用いられる透明導電フィルムに関する。

無機エレクトロルミネッセンス素子等における透明電極、電磁波遮蔽フィルム、透明フィルムヒータ等として、透明導電フィルムが用いられている。
従来、透明導電フィルムは、図２に示すごとく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる基材フィルム９１の表面に、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなる透明導電層９３を形成することにより作製されている（特許文献１参照）。

そして、例えば、上記透明導電フィルムを、携帯電話やパソコンの表示部に用いる無機エレクトロルミネッセンス素子の電極として用いる場合、無機エレクトロルミネッセンス素子の輝度向上のために、上記透明導電フィルムの電気抵抗の低抵抗化が求められる。これに伴い、透明導電層の厚みを大きくすることが求められる。即ち、低抵抗化を図ろうとすればするほど、透明導電層の厚みが大きくなる。

しかしながら、ＩＴＯからなる透明導電層は、ＩＴＯの性質上、表面エネルギーが例えば２２ｍＮ／ｍ以下と小さい。そのため、透明導電フィルムとエレクトロルミネッセンス素子の発光体との密着性を充分に確保することが困難となるおそれがある。
また、上記透明導電フィルムを、電磁波遮蔽フィルムや透明フィルムヒータとして用いる場合にも、それらの機能を充分に発揮すべく低抵抗化を図る際には、上記と同様の問題が生じうる。

また、透明導電層の表面抵抗値は、従来１００Ω／□程度とされていたが、最近では帯電防止、電磁波シールド効果向上の観点よりますます低抵抗化が要求され、例えば５０Ω／□以下という要求もなされている。
また、このようにＩＴＯ透明導電層の表面抵抗値を５０Ω／□にしようとするとＩＴＯ膜は約２０００Åという厚膜化が必要となり、高温下においては、透明導電層にクラックが発生し密着力が低下するおそれもある。

特開２００１−３３２１３４号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい、耐熱性に優れた透明導電フィルムを提供しようとするものである。

本発明は、基材フィルムと、スパッタリングにより形成したＩＴＯからなる透明導電層とを有する透明導電フィルムであって、
上記基材フィルムと上記透明導電層との間には、ポリエステル系のコーティング剤を介在させてあることを特徴とする透明導電フィルムにある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記透明導電フィルムにおいては、上記基材フィルムの表面に上記ポリエステル系のコーティング剤を設け、その上に上記透明導電層をスパッタリングにより設けている。そのため、表面エネルギーが比較的小さいＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなる透明導電層を上記ポリエステル系のコーティング剤を介して上記基材フィルムの上に密着性良く形成することができる。

また、そのため、例えば５０Ω／□以下という低い表面抵抗値を得ようとして、ＩＴＯからなる上記透明導電層の厚みを例えば１０００Åというように厚くしても表面エネルギーの低下にはつながらない。そのため、透明導電フィルムの表面エネルギーを大きく確保しつつ、透明導電層の厚みを大きくして低抵抗化を図ることができる。
また、そのために、耐熱性にも優れた透明導電フィルムを得ることができる。

以上のごとく、本発明によれば、表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい、耐熱性に優れた透明導電フィルムを提供することができる。

本発明において、上記基材フィルムとしては、例えば、樹脂フィルム、ガラス、セラミック等を用いることができるが、透明性、可撓性の観点から樹脂フィルムを用いることが好ましく、特に汎用性、生産性、コスト、光透過性等の観点からＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いることが好ましい。

また、上記ポリエステル系のコーティング剤は、水溶性ポリエステルを主成分とするものであり、例えば帝人デュポンフィルム（株）製の「ＨＳＬタイプのＰＦコート品」などを用いる。
また、上記ポリエステル系のコーティング剤は、基材フィルムの表面にロールコーター法等により塗布、硬化させることなどによりコーティングする。

また、上記透明導電層は、１００〜３０００Åの厚みを有することが好ましい（請求項２）。
この場合には、透明導電フィルムの表面抵抗値を充分小さくすることができる。
上記透明導電層の厚みが１００Å未満の場合には、透明導電フィルムの表面抵抗値が高くなりすぎるおそれがあり、上記透明導電層の厚みが３０００Åを超える場合には、製造コストが高くなり、またクラックを生じるおそれがある。

また、上記透明導電フィルムは表面抵抗値が、５０Ω／□以下であることが好ましい（請求項３）。
この場合には、特に帯電防止、電磁シールド性に優れた透明導電フィルムを得ることができる。
なお、上記透明導電フィルムは、例えば、無機エレクトロルミネッセンス素子等における透明電極、電磁波遮蔽フィルム、透明フィルムヒータ等として用いることができる。

また、上記コーティング剤は、表面エネルギーが、３０〜８０ｍＮ／ｍであることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記基材フィルムと上記透明導電層との密着性を充分に確保することができる。

上記表面エネルギーが３０ｍＮ／ｍ未満の場合には、密着性を充分に確保することが困難となるおそれがある。一方、上記表面エネルギーが８０ｍＮ／ｍを超える場合には、製造が困難となるおそれがある。

また、上記透明導電フィルムは、無機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いることが好ましい。
この場合には、発光体との密着性を確保しつつ上記透明電極の低抵抗化を図ることができる。これにより、高輝度の無機エレクトロルミネッセンス素子を容易に得ることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる透明導電フィルムにつき、図１を用いて説明する。
本例の透明導電フィルム１は、図１に示すごとく、基材フィルム２と、スパッタリングにより形成したＩＴＯからなる透明導電層３とを有する透明導電フィルムであって、上記基材フィルム２と上記透明導電層３との間には、ポリエステル系のコーティング剤４を介在させてある。

本例において、上記基材フィルム２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）フィルムからなり、１８８μｍの厚みを有する。上記透明導電層３は１０００Åの厚みを有し、上記コーティング剤４は２μｍの厚みを有する。
また、上記透明導電層３の表面抵抗値は５０Ω／□であり、コーティング剤４の表面エネルギーは４０ｍＮ／ｍである。

上記透明導電フィルム１を製造するに当っては、まず、透明なＰＥＴフィルムからなる基材フィルム２の表面に、水溶性ポリエステル系のコーティング剤４をロールコーティングの方法により形成した。該水溶性ポリエステル系コーティング剤としては、［帝人デュポンフィルム（株）製の商品名ＨＳＬタイプのＰＦコート品］を用いた。
次いで、該コーティング剤４の表面にスパッタリングによってＩＴＯからなる上記透明導電層３を形成する。

スパッタリングは、上記コーティング剤４を形成した上記基材フィルム２を一定速度にて搬送しつつ行う。このときのスパッタリングの条件は、以下の通りである。
即ち、チャンバー内を初期圧力２×１０^-2Ｐａに真空排気した状態で、スパッタリングガスとしてＡｒ（アルゴン）とＯ₂（酸素）を導入する（酸素２〜５容量％）。また、基材フィルム２の搬送速度は、２〜１０ｍ／分とする。
スパッタリングにおける上記ＩＴＯターゲットはＳｎＯ₂を５％含んでいる。
以上により、本例の透明導電フィルム１を得る。

なお、上記スパッタリングの条件は例示であり、上記各種条件、更には、使用するスパッタ材料のターゲットの数、大きさ、或いはスパッタリング時間等の条件を適宜調整することにより、所望の膜厚、膜質の透明導電層３を形成することができる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記透明導電フィルム１においては、上記基材フィルム２の表面に上記ポリエステル系のコーティング剤４を設け、その上に上記透明導電層３をスパッタリングにより設けている。そのため、表面エネルギーが比較的小さいＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなる透明導電層３を上記基材フィルム２の上に密着性良く形成することができる。

また、そのため、例えば５０Ω／□以下という低い表面抵抗値を得ようとして、ＩＴＯからなる上記透明導電層の厚みを例えば１０００Åというように大きくしても表面エネルギーの低下にはつながらない。そのため、透明導電フィルムの表面エネルギーを確保しつつ、透明導電層の厚みを大きくして低抵抗化を図ることができる。
また、そのために、上記透明導電層の厚みを上記のように大きくしても、耐熱性にも優れた透明導電フィルムを得ることができる。

また、上記透明導電フィルム１は、無機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いることができる。この場合、発光体との密着性を確保しつつ上記透明電極の低抵抗化を図ることができ、高輝度の無機エレクトロルミネッセンス素子を容易に得ることができる。

（実施例２）
本例は、透明導電フィルムの評価を行った例である。
まず、試料１として、上記実施例１に示した透明導電フィルムを作製した。

また、比較試料として、ポリエステル系コーティング剤を設けることなく、基材フィルム上に直接に透明導電層を設け、他は実施例１と同様にして、比較用透明導電フィルムを作製した。

そして、試料１及び比較試料における透明導電層の表面エネルギーを、ぬれ張力試験法により測定した。また、試料１及び比較試料における透明導電層の表面抵抗値を、四採針法にて測定した。

その結果、試料１の表面エネルギーは５０ｍＮ／ｍ、表面抵抗値は５０Ω／□であった。一方、比較試料の表面エネルギーは２５ｍＮ／ｍ、表面抵抗値は５０Ω／□であった。
即ち、試料１は、比較試料に対して、表面エネルギーが約２．０倍と大きく、表面抵抗値はほとんど変わらなかった。

また、上記各試料を１５０℃、３０分という条件において、耐熱試験に供した。
その結果、本発明にかかる試料１は透明導電層に何らの変化は認められなかった。一方、比較試料は、透明導電層の表面に微細なクラックが多数発生していた。

これらの結果より、本発明によれば、透明導電フィルムの表面抵抗を上げることなく、表面エネルギーを大きくすること、換言すれば表面抵抗値を小さくしても表面エネルギーを大きくすることができることが分かる。

以上のごとく、本例によれば、表面抵抗が小さく、表面エネルギーが大きい耐熱性に優れた透明導電フィルムを提供することができる。

実施例における、透明導電フィルムの断面図。従来例における、透明導電フィルムの断面図。

符号の説明

１透明導電フィルム
２基材フィルム
３透明導電層
４コーティング剤

Claims

基材フィルムと、スパッタリングにより形成したＩＴＯからなる透明導電層とを有する透明導電フィルムであって、
上記基材フィルムと上記透明導電層との間には、ポリエステル系のコーティング剤を介在させてあることを特徴とする透明導電フィルム。
請求項１において、上記透明導電層は１００〜３０００Åの厚みを有することを特徴とする透明導電フィルム。
請求項１又は２において、上記透明導電層は表面抵抗値が５０Ω／□以下であることを特徴とする透明導電フィルム。
請求項１〜３のいずれか一項において、上記コーティング剤は表面エネルギーが３０〜８０ｍＮ／ｍであることを特徴とする透明導電フィルム。