JP2010206062A - 導電性フィルムおよびディスプレイ用フィルター - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材上に導電性メッシュを有する導電性フィルムであって、該導電性メッシュは、金属層(A)、及び金属化合物層(B)の積層構成であり、基材、金属層(A)、及び金属化合物層(B)をこの順に有し、該導電性メッシュは、合計厚みが1.1μm以上2.5μm未満、金属層(A)の厚みが1.0μm以上2.4μm未満、線幅が15μm以上30μm未満、ピッチが250μm以上400μm未満であり、かつ表面抵抗値が0.3Ω/□未満であることを特徴とする、導電性フィルム。
【選択図】なし
Description
特に強度な電磁波が画像表示部分から装置外に放出されるプラズマディスプレイ(PDP)では、導電性フィルム(電磁波シールドフィルム)と反射防止や近赤外線遮蔽などの他の機能を有する機能性フィルムとを貼り合わせたディスプレイ用フィルターを、表示パネルの前面に装着することが行われている。
上記の導電性メッシュの製造には、基材と銅箔を均一に貼合する必要性から通常10μm程度の銅箔が用いられており、これによって製造された導電性メッシュの厚みも10μm程度と比較的厚みの大きいものである。
また、導電性メッシュの金属光沢や色調等による視認性に不都合を解消するために、従来から導電性メッシュを構成する金属層表面を酸化処理して黒化する方法が知られている(例えば特許文献2)。
1)基材上に導電性メッシュを有する導電性フィルムであって、
該導電性メッシュは、金属層(A)及び金属化合物層(B)の積層構成であり、基材、金属層(A)、及び金属化合物層(B)をこの順に有し、
該導電性メッシュは、合計厚みが1.1μm以上2.5μm未満、金属層(A)の厚みが1.0μm以上2.4μm未満、線幅が15μm以上30μm未満、ピッチが250μm以上400μm未満であり、
かつ表面抵抗値が0.3Ω/□未満であることを特徴とする、導電性フィルム。
2)導電性フィルムの透過率が75%以上である、前記1)に記載の導電性フィルム。
3)前記金属層(A)の金属が銅であり、前記金属化合物層(B)の金属化合物が、金属酸化物、金属硫化物、及び金属窒化物からなる群より選ばれる少なくとも1種である、前記1)または2)に記載の導電性フィルム。
4)前記1)から3)のいずれかに記載の導電性フィルムの導電性メッシュ側に、粘着剤層、及び他の基材をこの順に有することを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。
5)前記1)から3)に記載の導電性フィルムの導電性メッシュ側に、機能層が積層されていることを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。
以下、本発明にかかる導電性メッシュについて、詳細に説明する。
(導電性メッシュの製造方法)
本発明にかかる導電性メッシュの製造方法について、以下に説明する。
(導電性フィルム)
本発明にかかる導電性フィルムは、基材上に上述の導電性メッシュが設けられたものである。かかる基材として、プラスチックフィルムが好ましく用いられる。
本発明の導電性フィルムは、ディスプレイ用フィルターに好ましく適用される。
複数基材フィルターは、導電性フィルムの導電性メッシュ側と他の基材が粘着剤層を介して貼合されたディスプレイ用フィルターである。導電性フィルムの導電性メッシュ側と粘着剤層を介して貼合される他の基材は、該基材上に反射防止層、ハードコート層、防眩層、近赤外線遮蔽層、色調調整層等の機能層が設けられた機能性フィルムの基材であることが好ましい。ここで用いられる粘着剤層は、導電性メッシュの開口部を埋めて、かつ他の基材を接着するだけの厚みが必要であり、従って、少なくとも導電性メッシュの厚みより大きいことが重要である。粘着剤層の厚みは、具体的には5〜50μm程度が適当であり、10〜40μmの範囲が好ましく、特に15〜30μmの範囲が好ましい。
上記の他の基材としては、プラスチックフィルムが好ましく用いられる。かかるプラスチックフィルムとしては、導電性フィルムの基材と同様のものを用いることができる。
ロ)基材/防眩層
ハ)基材/防眩性ハードコート層/反射防止層
ニ)近赤外線遮蔽層/基材/ハードコート層/反射防止層
ホ)近赤外線遮蔽層/基材/防眩性ハードコート層
ヘ)近赤外線遮蔽層/基材/防眩性ハードコート層/反射防止層
ホ)基材/近赤外線遮蔽層/粘着剤層/基材/ハードコート層/反射防止層
上記の近赤外線遮蔽層は、色調調整層の機能を併せ持つことが好ましい。また、上記のイ)、ロ)、ハ)の機能性フィルムは、導電性フィルムとの貼合に用いられる粘着剤層に、近赤外線遮蔽層の機能及び色調調整層の機能を付与することが好ましい。
(1枚基材フィルター)
1枚基材フィルターは、導電性フィルムの導電性メッシュ上に、反射防止層、防眩層、及びハードコート層の中から選ばれる少なくとも1つの機能層が、粘着剤層を介さずに直接に積層されたものであることが好ましい。粘着剤層を介さずに直接に機能層が積層された態様であれば特に限定されないが、機能層の積層は、塗工によって積層されることが好ましい。機能層は、単一層であっても、複数構成であってもよく、または複数の機能を併せ持つ層であってもよい。
a)導電性フィルム/ハードコート層/反射防止層
b)導電性フィルム/防眩層
c)導電性フィルム/防眩性ハードコート層/反射防止層
d)導電性フィルム/近赤外線遮蔽性ハードコート層/反射防止層
上記a)、b)、c)の構成の場合、色調調整層の機能を併せ持つ近赤外線遮蔽層を、導電性フィルムの導電性メッシュとは反対面(導電性フィルムの基材側の面)に積層することができる。また、上記の近赤外線遮蔽層に代えて、近赤外線遮蔽層の機能と色調調整層の機能を付与した粘着剤層を、導電性フィルムの導電性メッシュとは反対面(導電性フィルムの基材側の面)に積層することができる。
(機能層)
複数基材フィルターに用いられる機能性フィルムを構成する機能層、及び1枚基材フィルターの導電性メッシュ上に積層される機能層について説明する。両者の機能層は、ほぼ同じものであり、断りのない限り、両者に共通するものである。また、本発明で用いられる機能層は、複数の機能を併せ持つものであってもよい。
(反射防止層)
反射防止層は、ディスプレイの画像表示に影響を与える蛍光灯などの外光の反射や映り込みを防止するものである。反射防止層は、表面の視感反射率が4%以下であることが好ましく、3%以下がより好ましく、特に2%以下であることが好ましい。ここで視感反射率は、分光光度計等を使用して可視領域波長(380〜780nm)の反射率を測定し、CIE1931システムに準じて計算された視感反射率(Y)である。
低屈折率層の屈折率は1.25〜1.49の範囲が好ましく、特に1.3〜1.45の範囲が好ましい。高屈折率層の屈折率は1.5〜1.75の範囲が好ましく、特に1.55〜1.70の範囲が好ましい。
(低屈折率層)
低屈折率層を形成する方法としては、1)MgF2やSiO2等の薄膜を真空蒸着法やスパッタリング、プラズマCVD法等の気相法により形成する方法、2)シリカ系微粒子と結合してなるシロキサンポリマーを主成分とした層を熱硬化する方法、3)含フッ素化合物やシリカ系微粒子を含む活性エネルギー線硬化型樹脂層を硬化する方法等が挙げられる。これらの中でも、2)、3)の方法が好ましく、特に3)の方法が好ましい。
上記2)のシリカ系微粒子と結合してなるシロキサンポリマーを主成分とした層を熱硬化する方法について説明する。
上記の含フッ素化合物としては、含フッ素モノマー、含フッ素高分子化合物が挙げられる。
かかる光重合開始剤としては、光重合開始剤の具体的な例としては、アセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、p−ジメチルアミノプロピオフェノン、ベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、メチルベンゾイルフォルメート、p−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのカルボニル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントンなどの硫黄化合物などを用いることができる。これらの光重合開始剤は単独で使用してもよいし、2種以上組み合せて用いてもよい。
(高屈折率層)
高屈折率層は、金属酸化物微粒子を含む活性エネルギー線硬化型樹脂層を硬化した層であることが好ましい。
(防眩層)
防眩層は、画像のギラツキを防止するものであり、表面に微小な凹凸を有する膜が好ましく用いられる。防眩層としては、例えば、熱硬化型樹脂または光硬化型樹脂に、平均粒子径が1〜10μm程度の粒子を分散させて支持体上に塗布および硬化させたもの、あるいは、熱硬化型樹脂または光硬化型樹脂を表面に塗布し、所望の表面状態を有する型を押し付けて凹凸を形成した後に硬化させたものなどが用いられる。防眩層は、ヘイズ値(JISK 7136;2000年)が0.5〜20%であることが好ましい。また、防眩層表面の中心線平均粗さRa値は、100〜1000nmの範囲が好ましく、特に200〜700nmの範囲が好ましい。ここで中心線平均粗さRa値は、JIS B0601−1982の方法に基づき、表面粗さ測定器SE―3400((株)小坂研究所製)を用いて測定することができる。
(ハードコート層)
ハードコート機能を有する層(ハードコート層)は、傷防止のために設けられる。ハードコート層は硬度が高いことが好ましく、JIS K5600−5−4(1999年)で定義される鉛筆硬度が、H以上が好ましく、2H以上がより好ましい。上限は9H程度である。
かかる着色剤としては、機能性表面層にニュートラルな色味を付けることができる、顔料、染料、色素などを用いることが好ましい。着色剤としては、黒色系のものが好ましく、例えば、カーボンブラック、黒鉛、黒色クロム、チタンブラック等が好ましく用いられる。また、下記の赤色顔料、緑色顔料、青色顔料を、2種以上混合して用いることもできる。
近赤外線遮蔽層は、波長800〜1100nmの範囲における光線透過率の最大値が15%以下となるように調整するのが好ましい。近赤外線遮蔽層は、独立した層として設けてもよいし、または近赤外線遮蔽機能を、ハードコート層や粘着剤層に近赤外線吸収剤を混錬、分散することによって付与してもよい。
色調調整層は、ディスプレイから発光される特定波長の光を吸収して色純度や白色度を向上させるための機能である。特に赤色発光の色純度を低下させるオレンジ光を遮蔽するのが好ましく、波長580〜620nmの範囲に吸収極大を有する色素(例えば、テトラアザポルフィリン)を含有させるのが好ましい。更に、白色度を向上させるために波長480〜500nmに吸収極大を有する色素を含有させるのが好ましい。色調調整層は、上記した波長の光を吸収する色素を含有する層を独立に設けてもよいし、近赤外線遮蔽層、ハードコート層あるいは後述する粘着剤層に色素を含有させてもよい。
(粘着剤層)
粘着剤層は、複数基材フィルターにおいて、導電性フィルムと機能性フィルムを貼合する場合、あるいは、ディスプレイ用フィルター(複数基材フィルター及び1枚基材フィルター)をディスプレイに直接、あるいはガラス板、アクリル板、ポリカーボネート板等の高剛性基板を介して装着する場合に用いられる。
導電性フィルムの断面を透過型電子顕微鏡(日立製H−7100FA型)で加速電圧100kVにて観察する。サンプル調整は超薄切片法を用いる。1万〜30万倍の倍率で観察し、各々の層の厚みを測定する。測定は、20cm×20cmサイズのサンプル1枚から任意の5箇所について測定し、平均する。
(株)キーエンス製デジタルマイクロスコープ(VHX−200)を用いて、倍率450倍で表面観察を行った。その測長機能を用いて、導電性メッシュの線幅とピッチを測長した。20cm×20cmサイズのサンプル1枚から、任意の10箇所について計測し、平均する。
JIS K 7194に準拠した測定装置である三菱化学(株)製のLoresta-EP(MCP−T360)を用いて、4端子法で測定した。
日本電色工業(株)製の濁度計(NDH2000)を用いて測定した。測定は、導電性メッシュに対して基材側から光を入射させて測定した。
サンプルの断面を電解放射型走査電子顕微鏡((株)日立製S―800、加速電圧15kV、観察倍率2000倍)にて観察し、機能層の合計厚みを計測する。20cm×20cmサイズのサンプル1枚から任意の開口部10箇所を選び、導電性メッシュの開口部の重心における基材から機能層表面までの距離を求め平均する。
JIS K 7136(2000年)に基づき、スガ試験機製の直読みヘイズコンピューター(NDH 2000)を用いて測定を行った。ここで測定は、複数基材フィルターの機能性フィルム側から光を入射させて測定した。
(実施例1)
以下の要領で導電性フィルムを作製した。
(実施例2)
実施例1において、窒化銅を酸化銅に変更する以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製した。
(実施例3〜7、及び比較例1〜5)
実施例1において、金属層(A)を構成する銅層の厚み、導電性メッシュの線幅、及びピッチを変更する以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを作製した。それぞれの導電性メッシュの構成を表1に示す
<評価>
上記のようにして作製したそれぞれ導電性フィルムについて、表面抵抗値と透過率を測定した。その結果を表1に示す。
(実施例8)
実施例1の導電性フィルムの導電性メッシュ側と、以下の要領で作成した機能性フィルムとを、機能性フィルムに積層された粘着剤層を介して貼合して、ディスプレイ用フィルター(複数基材フィルター)を作製した。
<機能性フィルムの作製>
光学用両面易接着ポリエステルフィルム(東レ製 ルミラー(登録商標)U46、厚み100μm)の一方の面に、ペルノックス(株)製の帯電防止性ハードコート塗料(XJC−0357;屈折率1.66)を、小径グラビアロールを用いたリバースコート法で塗工し、90℃で乾燥後、紫外線400mJ/cm2を照射して硬化させ、厚み約2μmの高屈折率ハードコート層を設けた。
市販の低屈折率塗料(JSR(株)製TU2180:屈折率1.37)に、メチルイソブチルケトンとプロピレングリコールモノブチルエーテルを1:1の比率で加えて、固形分濃度が3質量%の低屈折率層形成用塗布液を調製した。
機能性フィルムの反射防止層(高屈折率ハードコート層/低屈折率層)が積層された面とは反対面に、以下の近赤外線遮蔽層用塗料を乾燥厚みが10μmとなるように塗工した。
<近赤外線遮蔽層用塗料>
近赤外線吸収色素として、日本化薬(株)製 KAYASORB(登録商標) IRG−068を14.5質量部、日本触媒(株)製 イーエクスカラー(登録商標) IR−10Aを8質量部、さらに593nmに主吸収ピークを有するテトラアザポルフィリン系色素として、三井化学(株)製のPD−320を2.9質量部、メチルエチルケトン2000質量部に攪拌混合して溶解させた。この溶液を透明高分子樹脂バインダー溶液として、日本触媒(株)製 ハルスハイブリッド(登録商標) IR−G205(固形分濃度29%溶液)2000質量部と攪拌混合して塗料を作製した。
<粘着剤層の積層>
厚みが25μmのアクリル系粘着剤からなる粘着剤層を上記の近赤外線遮蔽層の上に積層した。
(比較例6)
実施例8の導電性フィルムを、比較例2の導電性フィルムに変更する以外は、実施例8と同様にしてディスプレイ用フィルター(複数基材フィルター)を作製した。
(比較例7)
実施例8の導電性フィルムを以下の導電性フィルムに変更する以外は、実施例8と同様にしてディスプレイ用フィルター(複数基材フィルター)を作製した。
光学用ポリエステルフィルム(東レ(株)製のルミラー(登録商標)QT96、厚み100μm)の片面に、厚み10μm銅箔をドライラミネート用2液タイプ接着剤(東洋モートン(株)製 主剤AD−76P1/硬化剤CAT−10L)を用いて積層した。
(比較例8)
実施例8の導電性フィルムを以下の導電性フィルムに変更する以外は、実施例8と同様にしてディスプレイ用フィルター(複数基材フィルター)を作製した。
光学用ポリエステルフィルム(東レ(株)製のルミラー(登録商標)QT96、厚み100μm)の片面に、ポリビニルアルコールの20質量%水溶液をドット状(導電性メッシュのパターンの逆パターンに相当)に印刷した。ドット1個の大きさは1辺が280μmの正方形でドット間の間隔は20μmであり、ドット配列は正方形の格子状である。
実施例8、及び比較例6、7、8のディスプレイ用フィルターについて、ヘイズ値を測定した。その結果、実施例8のヘイズ値は4%であり透明性が良好であるのに対して、比較例6は導電性メッシュのピッチが250μm未満であり、ヘイズ値は9%と高くなっており、比較例7は導電性メッシュの厚みが2.5μm以上であり、ヘイズ値は50%と高くなっており、同様に比較例8も導電性メッシュの厚みが2.5μm以上であり、ヘイズ値は15%とかなり高くなっていた。これによって、比較例6〜8に比べて実施例8は透明性が大幅に向上していた。
実施例1の導電性フィルムの導電性メッシュ上に、下記の機能層(ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層)を順次塗工して、ディスプレイ用フィルター(1枚基材フィルター)を作製した。
<ハードコート層の塗工>
導電性フィルムの導電性メッシュに、市販のハードコート剤(JSR(株)製 オプスター(登録商標)Z7534;固形分濃度60質量%)を、固形分濃度が45質量%になるようにメチルエチルケトンで希釈して調製したハードコート層用塗工液をマイクログラビアコーターで塗工し、100℃で乾燥後、紫外線1.0J/cm2を照射して硬化させ、ハードコート層を形成した。ハードコート層の塗工に際し、乾燥・硬化後の厚みが約5μmとなるように塗工した。
<高屈折率層の塗工>
上記のハードコート層上に、市販の高屈折率・帯電防止塗料(JSR(株)製 オプスター (登録商標) TU4005)をイソプロピルアルコールで固形分濃度8%に希釈して調製した高屈折率層用塗工液を、マイクログラビアコーターで塗布し、100℃で乾燥後、紫外線1.0J/cm2を照射して硬化させ、1.65の高屈折率層を形成した。高屈折率層の塗工に際し、乾燥・硬化後の厚みが約0.1μmとなるように塗工した。
<低屈折率層の塗工>
上記の高屈折率層上に、市販の低屈折率層用塗料(JSR(株)製 オプスター(登録商標) TU2180)をメチルイソブチルケトンで固形分濃度が3質量%になるように希釈して調製した低屈折率層用塗工液を、マイクログラビアコーターで塗布し、100℃で乾燥後、紫外線1.0J/cm2を照射して硬化させ、屈折率が1.37の低屈折率層を形成した。低屈折率層の塗工に際し、乾燥・硬化後の厚みが約0.1μmとなるように塗工した。
機能層の合計厚みを測定した結果、5.1μmであった。
(比較例9)
実施例9の導電性フィルムを、比較例7の導電性フィルムに変更する以外は、実施例9と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
(比較例10)
実施例9の導電性フィルムを、比較例8の導電性フィルムに変更する以外は、実施例9と同様にしてディスプレイ用フィルターを作製した。
機能層の塗工面を目視で観察して、機能層の塗工性を評価した。その結果、実施例9は、塗布ムラや塗布スジはなく、均一な塗工面が得られていた。
Claims (5)
- 基材上に導電性メッシュを有する導電性フィルムであって、
該導電性メッシュは、金属層(A)及び金属化合物層(B)の積層構成であり、基材、金属層(A)、及び金属化合物層(B)をこの順に有し、
該導電性メッシュは、合計厚みが1.1μm以上2.5μm未満、金属層(A)の厚みが1.0μm以上2.4μm未満、線幅が15μm以上30μm未満、ピッチが250μm以上400μm未満であり、
かつ表面抵抗値が0.3Ω/□未満であることを特徴とする、導電性フィルム。 - 導電性フィルムの透過率が75%以上である、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 前記金属層(A)の金属が銅であり、前記金属化合物層(B)の金属化合物が、金属酸化物、金属硫化物、及び金属窒化物からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1または2に記載の導電性フィルム。
- 請求項1から3のいずれかに記載の導電性フィルムの導電性メッシュ側に、粘着剤層、及び他の基材をこの順に有することを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。
- 請求項1から3のいずれかに記載の導電性フィルムの導電性メッシュ側に、機能層が積層されていることを特徴とする、ディスプレイ用フィルター。
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