JP2014219667A - 導電性フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】屈曲性に優れ、屈曲させても導電性が損なわれず、かつ、偏光板を備える画像表示装置に適用した場合に偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る導電性フィルムを提供する。
【解決手段】導電性フィルム10は、位相差フィルム1と、位相差フィルムの少なくとも片面に配置された透明導電層2を備え、位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差が90nm〜190nmであり、位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Re[550]に対する、波長400nmにおける面内位相差Re[400]の割合(Re[400]/Re[550])が、0.5〜0.9であり、透明導電層が、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
【選択図】図1
【解決手段】導電性フィルム10は、位相差フィルム1と、位相差フィルムの少なくとも片面に配置された透明導電層2を備え、位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差が90nm〜190nmであり、位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Re[550]に対する、波長400nmにおける面内位相差Re[400]の割合(Re[400]/Re[550])が、0.5〜0.9であり、透明導電層が、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、導電性フィルムおよび画像表示装置に関する。
従来、タッチセンサーを有する画像表示装置において、タッチセンサーの電極として、透明樹脂フィルム上にITO(インジウム・スズ複合酸化物)などの金属酸化物層を形成して得られる透明導電性フィルムが多用されている。しかし、この金属酸化物層を備える透明導電性フィルムは、屈曲により導電性が失われやすく、フレキシブルディスプレイなどの屈曲性が必要とされる用途には使用しがたいという問題がある。
一方、液晶表示装置等の偏光板を備える画像表示装置においては、偏光サングラス等の偏光レンズを介して表示画面を見た場合、画像が視認できない、あるいは、色ムラが視認されるという問題がある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、耐屈曲性に優れ、屈曲させても導電性が損なわれず、かつ、偏光板を備える画像表示装置に適用した場合に偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る導電性フィルムを提供することにある。
本発明の導電性フィルムは、位相差フィルムと、該位相差フィルムの少なくとも片面に配置された透明導電層を備え、該位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差が90nm〜190nmであり、該位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Re[550]に対する、波長400nmにおける面内位相差Re[400]の比(Re[400]/Re[550])が、0.5〜0.9であり、該透明導電層が、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
好ましい実施形態においては、上記導電性ナノワイヤまたは金属メッシュが、金、白金、銀および銅からなる群より選ばれた1種以上の金属により構成される。
好ましい実施形態においては、上記導電性ナノワイヤが、カーボンナノチューブを含む。
好ましい実施形態においては、上記導電性ナノワイヤの太さdと長さLとの比(L/d)が、10〜100,000である。
好ましい実施形態においては、上記導電性ポリマーが、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマーおよびポリピロール系ポリマーからなる群より選ばれた1種以上のポリマーである。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記導電性フィルムと、偏光板とを備える。
好ましい実施形態においては、本発明の画像表示装置は、上記導電性フィルムの視認側に偏光板が備えられていない。
本発明のさらに別の局面によれば、タッチパネルが提供される。このタッチパネルは、上記導電性フィルムを含む。
好ましい実施形態においては、上記導電性ナノワイヤまたは金属メッシュが、金、白金、銀および銅からなる群より選ばれた1種以上の金属により構成される。
好ましい実施形態においては、上記導電性ナノワイヤが、カーボンナノチューブを含む。
好ましい実施形態においては、上記導電性ナノワイヤの太さdと長さLとの比(L/d)が、10〜100,000である。
好ましい実施形態においては、上記導電性ポリマーが、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマーおよびポリピロール系ポリマーからなる群より選ばれた1種以上のポリマーである。
本発明の別の局面によれば、画像表示装置が提供される。この画像表示装置は、上記導電性フィルムと、偏光板とを備える。
好ましい実施形態においては、本発明の画像表示装置は、上記導電性フィルムの視認側に偏光板が備えられていない。
本発明のさらに別の局面によれば、タッチパネルが提供される。このタッチパネルは、上記導電性フィルムを含む。
本発明によれば、特定の位相差を有する位相差フィルムと、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む透明導電層とを備えることにより、耐屈曲性に優れ、屈曲させても導電性が損なわれず、かつ、偏光板を備える画像表示装置に適用した場合に偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る導電性フィルムを得ることができる。
A.導電性フィルムの全体構成
図1は、本発明の好ましい実施形態による導電性フィルムの概略断面図である。この導電性フィルム10は、位相差フィルム1と、位相差フィルム1の片面または両面(図示例においては片面)に配置された透明導電層2を備える。透明導電層2は、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。透明導電層2は、導電性ナノワイヤ、金属メッシュまたは導電性ポリマーを含むため、耐屈曲性に優れ、屈曲しても導電性が失われ難い。導電性ナノワイヤは保護層により保護されていてもよい。
図1は、本発明の好ましい実施形態による導電性フィルムの概略断面図である。この導電性フィルム10は、位相差フィルム1と、位相差フィルム1の片面または両面(図示例においては片面)に配置された透明導電層2を備える。透明導電層2は、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。透明導電層2は、導電性ナノワイヤ、金属メッシュまたは導電性ポリマーを含むため、耐屈曲性に優れ、屈曲しても導電性が失われ難い。導電性ナノワイヤは保護層により保護されていてもよい。
本発明の導電性フィルムの全光線透過率は、好ましくは80%以上であり、より好ましくは85%以上であり、特に好ましくは90%以上である。例えば、導電性ナノワイヤを用いれば、開口部が形成された透明導電層を形成することができ、光透過率の高い導電性フィルムを得ることができる。
本発明の導電性フィルムの表面抵抗値は、好ましくは0.1Ω/□〜1000Ω/□であり、より好ましくは0.5Ω/□〜500Ω/□であり、特に好ましくは1Ω/□〜250Ω/□である。
B.位相差フィルム
上記位相差フィルムは、いわゆるλ/4板として機能し得る。本明細書において、「λ/4板」とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有するものをいう。上記位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Reは、90nm〜190nmであり、好ましくは100nm〜180nmであり、さらに好ましくは110nm〜170nmである。本発明の導電性フィルムは、このような面内位相差Reを有する位相差フィルムを備えることにより、偏光板を備える画像表示装置に適用した場合に偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る。なお、本明細書において面内位相差Reは、23℃下において、面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率をnxとし、面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率をnyとし、位相差フィルムの厚みをd(nm)としたとき、Re=(nx−ny)×dによって求められる。位相差フィルムは、nx>nyの関係を有する限り、任意の適切な屈折率楕円体を示す。例えば、位相差フィルムの屈折率楕円体は、nx>nz>nyまたはnx>ny≧nzの関係を示す。
上記位相差フィルムは、いわゆるλ/4板として機能し得る。本明細書において、「λ/4板」とは、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有するものをいう。上記位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Reは、90nm〜190nmであり、好ましくは100nm〜180nmであり、さらに好ましくは110nm〜170nmである。本発明の導電性フィルムは、このような面内位相差Reを有する位相差フィルムを備えることにより、偏光板を備える画像表示装置に適用した場合に偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る。なお、本明細書において面内位相差Reは、23℃下において、面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率をnxとし、面内で遅相軸と直交する方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率をnyとし、位相差フィルムの厚みをd(nm)としたとき、Re=(nx−ny)×dによって求められる。位相差フィルムは、nx>nyの関係を有する限り、任意の適切な屈折率楕円体を示す。例えば、位相差フィルムの屈折率楕円体は、nx>nz>nyまたはnx>ny≧nzの関係を示す。
上記位相差フィルムは、長波長側になるに従って面内位相差Reが大きくなる波長分散特性を示す。具体的には、上記位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Re[550]に対する、波長400nmにおける面内位相差Re[400]の比(Re[400]/Re[550])は、0.5〜0.9であり、好ましくは0.6〜0.8である。本発明の導電性フィルムは、このような波長分散を示すλ/4板を位相差フィルムとして備えることにより、偏光板を備える画像表示装置に適用した場合に偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る。通常、偏光レンズを介した視認性の問題(具体的には、画像が着色または変色して視認される、虹斑模様が視認される等の問題)は、画像表示装置から出射する光量が多い場合に顕著となる。光透過率の高い透明導電層を用いて導電性フィルム自体の高透過率化を実現し得、かつ、偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る導電性フィルムが得られることが、本発明の成果のひとつである。
1つの実施形態においては、上記位相差フィルムの波長550nmにおける厚み方向の位相差Rthは、好ましくは45nm〜85nmであり、さらに好ましくは50nm〜80nmであり、特に好ましくは55nm〜75nmである。この実施形態において、位相差フィルムの波長550nmにおけるNz係数は、好ましくは0.4〜0.95であり、より好ましくは0.4〜0.8である。なお、本明細書において厚み方向の位相差Rthは23℃における厚み方向の位相差値をいう。Rthは、面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率をnxとし、厚み方向の屈折率をnzとし、位相差フィルムの厚みをd(nm)としたとき、Rth=(nx−nz)×dによって求められる。Nz係数は、Nz=Rth/Reによって求められる。
別の実施形態においては、上記位相差フィルムの波長550nmにおける厚み方向の位相差Rthは、好ましくは90nm〜230nmであり、さらに好ましくは100nm〜200nmであり、特に好ましくは110nm〜180nmであり、最も好ましくは110nm〜165nmである。この実施形態において、位相差フィルムの波長550nmにおけるNz係数は、好ましくは1.0〜1.3であり、より好ましくは1.0〜1.25であり、さらに好ましくは1.0〜1.2であり、特に好ましくは1.0〜1.15である。
上記位相差フィルムの厚みは、所望の面内位相差が得られるように設定され得る。具体的には、位相差フィルムの厚みは、好ましくは30μm〜130μm、さらに好ましくは35μm〜125μm、特に好ましくは40μm〜120μmである。
上記位相差フィルムは、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切な材料で形成され得る。代表例としては、高分子フィルムの延伸フィルムである。当該高分子フィルムを形成する樹脂としては、例えば、フルオレン骨格を有するポリカーボネート系樹脂(例えば、特開2002−48919号公報に記載)、セルロース系樹脂(例えば、特開2003−315538号公報、特開2000−137116号公報に記載)等が挙げられる。また、位相差フィルムとして、異なる波長分散特性を有する芳香族ポリエステルポリマーを2種類以上含む高分子材料の延伸フィルム(例えば、特開2002−14234号公報に記載)、異なる波長分散特性を有するポリマーを形成するモノマー由来のモノマー単位を2種類以上有する共重合体を含む高分子材料の延伸フィルム(WO00/26705号公報に記載)、異なる波長分散特性を有する延伸フィルムを2種類以上積層した複合フィルム(特開平2−120804号公報に記載)を用いてもよい。
上記高分子フィルムの形成材料としては、例えば、単独重合体(ホモポリマー)でもよく、共重合体(コポリマー)でもよく、複数のポリマーのブレンド物でもよい。ブレンド物の場合、光学的に透明である必要があることから、各ポリマーが相溶することが好ましい。また、各ポリマーの屈折率が略等しいことが好ましい。位相差フィルムの形成材料としては、例えば、特開2004−309617号公報に記載のポリマーを好ましく用いることができる。
上記ブレンド物の具体的な組み合わせとしては、例えば、負の光学異方性を有するポリマーとして、ポリ(メチルメタクリレート)と、正の光学異方性を有するポリマーとして、ポリ(ビニリデンフロライド)、ポリ(エチレンオキサイド)、ビニリデンフロライド/トリフルオロエチレン共重合体などとの組み合わせ;負の光学異方性を有するポリマーとして、ポリスチレン、スチレン/ラウロイルマレイミド共重合体、スチレン/シクロヘキシルマレイミド共重合体、スチレン/フェニルマレイミド共重合体などと、正の光学異方性を有するポリマーとして、ポリ(フェニレンオキサイド)との組み合わせ;負の光学異方性を有するポリマーとして、スチレン/マレイン酸無水物共重合体と、正の光学異方性を有するポリマーとして、ポリカーボネートとの組み合わせ;負の光学異方性を有するポリマーとして、アクリロニトリル/スチレン共重合体と、正の光学異方性を有するポリマーとして、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体との組み合わせ;などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、負の光学異方性を有するポリマーとして、ポリスチレンと、正の光学異方性を有するポリマーとして、ポリ(フェニレンオキサイド)との組み合わせが好ましい。ポリ(フェニレンオキサイド)としては、例えば、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンオキサイド)などが挙げられる。
上記共重合体(コポリマー)としては、例えば、ブタジエン/スチレン共重合体、エチレン/スチレン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体、ポリカーボネート系共重合体、ポリエステル系共重合体、ポリエステルカーボネート系共重合体、ポリアリレート系共重合体などが挙げられる。特に、フルオレン骨格を有するセグメントは負の光学異方性となり得るため、フルオレン骨格を有するポリカーボネート、フルオレン骨格を有するポリカーボネート系共重合体、フルオレン骨格を有するポリエステル、フルオレン骨格を有するポリエステル系共重合体、フルオレン骨格を有するポリエステルカーボネート、フルオレン骨格を有するポリエステルカーボネート系共重合体、フルオレン骨格を有するポリアリレート、フルオレン骨格を有するポリアリレート系共重合体などが好ましい。
上記高分子フィルムを延伸して位相差フィルムが形成され得る。高分子フィルムの延伸倍率および延伸温度を調整して、位相差フィルムの面内位相差および厚み方向の位相差を制御することができる。
延伸倍率は、位相差フィルムに所望される面内位相差、厚み方向の位相差、位相差フィルムに所望される厚み、使用される樹脂の種類、使用される高分子フィルムの厚み、延伸温度などに応じて、適宜変化し得る。具体的には、延伸倍率は、好ましくは1.1倍〜2.5倍、より好ましくは1.25倍〜2.45倍、さらに好ましくは1.4倍〜2.4倍である。
延伸温度は、位相差フィルムに所望される面内位相差、厚み方向の位相差、位相差フィルムに所望される厚み、使用される樹脂の種類、使用される高分子フィルムの厚み、延伸倍率などに応じて、適宜変化し得る。具体的には、延伸温度は、好ましくは100℃〜250℃、より好ましくは105℃〜240℃、さらに好ましくは110℃〜240℃である。
延伸方法は上記のような光学特性および厚みが得られる限りにおいて、任意の適切な方法が採用される。具体例としては、自由端延伸および固定端延伸が挙げられる。好ましくは自由端一軸延伸が用いられ、さらに好ましくは自由端縦一軸延伸が用いられる。
C.透明導電層
透明導電層は、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
透明導電層は、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む。
C−1.導電性ナノワイヤ
上記導電性ナノワイヤとしては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な導電性ナノワイヤが用いられ得る。導電性ナノワイヤとは、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。導電性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。導電性ナノワイヤで構成された透明導電層を用いれば、耐屈曲性に優れる導電性フィルムを得ることができる。また、導電性ナノワイヤで構成された透明導電層を用いれば、導電性ナノワイヤ同士が隙間を形成して網の目状となることにより、少量の導電性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フィルムを得ることができる。さらに、導電性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フィルムを得ることができる。導電性ナノワイヤとしては、例えば、金属により構成される金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブを含む導電性ナノワイヤ等が挙げられる。
上記導電性ナノワイヤとしては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な導電性ナノワイヤが用いられ得る。導電性ナノワイヤとは、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。導電性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。導電性ナノワイヤで構成された透明導電層を用いれば、耐屈曲性に優れる導電性フィルムを得ることができる。また、導電性ナノワイヤで構成された透明導電層を用いれば、導電性ナノワイヤ同士が隙間を形成して網の目状となることにより、少量の導電性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フィルムを得ることができる。さらに、導電性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フィルムを得ることができる。導電性ナノワイヤとしては、例えば、金属により構成される金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブを含む導電性ナノワイヤ等が挙げられる。
上記導電性ナノワイヤの太さdと長さLとの比(アスペクト比:L/d)は、好ましくは10〜100,000であり、より好ましくは50〜100,000であり、特に好ましくは100〜10,000である。このようにアスペクト比の大きい導電性ナノワイヤを用いれば、導電性ナノワイヤが良好に交差して、少量の導電性ナノワイヤにより高い導電性を発現させることができる。その結果、光透過率の高い導電性フィルムを得ることができる。なお、本明細書において、「導電性ナノワイヤの太さ」とは、導電性ナノワイヤの断面が円状である場合はその直径を意味し、楕円状である場合はその短径を意味し、多角形である場合は最も長い対角線を意味する。導電性ナノワイヤの太さおよび長さは、走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡によって確認することができる。
上記導電性ナノワイヤの太さは、好ましくは500nm未満であり、より好ましくは200nm未満であり、特に好ましくは10nm〜100nmであり、最も好ましくは10nm〜50nmである。このような範囲であれば、光透過率の高い透明導電層を形成することができる。
上記導電性ナノワイヤの長さは、好ましくは2.5μm〜1000μmであり、より好ましくは10μm〜500μmであり、特に好ましくは20μm〜100μmである。このような範囲であれば、導電性の高い導電性フィルムを得ることができる。
上記金属ナノワイヤを構成する金属としては、導電性の高い金属である限り、任意の適切な金属が用いられ得る。上記金属ナノワイヤは、好ましくは、金、白金、銀および銅からなる群より選ばれた1種以上の金属により構成される。なかでも好ましくは、導電性の観点から、銀、銅または金であり、より好ましくは銀である。また、上記金属にメッキ処理(例えば、金メッキ処理)を行った材料を用いてもよい。
上記金属ナノワイヤの製造方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。例えば溶液中で硝酸銀を還元する方法、前駆体表面にプローブの先端部から印可電圧又は電流を作用させ、プローブ先端部で金属ナノワイヤを引き出し、該金属ナノワイヤを連続的に形成する方法等が挙げられる。溶液中で硝酸銀を還元する方法においては、エチレングリコール等のポリオール、およびポリビニルピロリドンの存在下で、硝酸銀等の銀塩の液相還元することによりにより、銀ナノワイヤが合成され得る。均一サイズの銀ナノワイヤは、例えば、Xia, Y.etal., Chem.Mater.(2002)、14、4736−4745、 Xia, Y.etal., Nano letters(2003)3(7)、955−960に記載される方法に準じて、大量生産が可能である。
上記カーボンナノチューブとしては、任意の適切なカーボンナノチューブが用いられ得る。例えば、いわゆる多層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブ等が用いられる。なかでも、導電性が高い点から、単層カーボンナノチューブが好ましく用いられる。上記カーボンナノチューブの製造方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。好ましくは、アーク放電法で作製されたカーボンナノチューブが用いられる。アーク放電法で作製されたカーボンナノチューブは結晶性に優れるため好ましい。
上記導電性ナノワイヤを含む透明導電層は、上記導電性ナノワイヤを溶剤に分散させて得られた分散液(導電性ナノワイヤ分散液)を、上記位相差フィルム上に塗布した後、塗布層を乾燥させて、形成することができる。
上記導電性ナノワイヤ分散液に含まれる溶剤としては、水、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤等が挙げられる。環境負荷低減の観点から、水を用いることが好ましい。
上記導電性ナノワイヤ分散液中の導電性ナノワイヤの分散濃度は、好ましくは0.1重量%〜1重量%である。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる透明導電層を形成することができる。
上記導電性ナノワイヤ分散液は、目的に応じて任意の適切な添加剤をさらに含有し得る。上記添加剤としては、例えば、導電性ナノワイヤの腐食を防止する腐食防止材、導電性ナノワイヤの凝集を防止する界面活性剤等が挙げられる。使用される添加剤の種類、数および量は、目的に応じて適切に設定され得る。また、導電性ナノワイヤ分散液は、本発明の効果が得られる限り、必要に応じて、任意の適切なバインダー樹脂を含み得る。
上記導電性ナノワイヤ分散液の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。塗布方法としては、例えば、スプレーコート、バーコート、ロールコート、ダイコート、インクジェットコート、スクリーンコート、ディップコート、スロットダイコート、凸版印刷法、凹版印刷法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布層の乾燥方法としては、任意の適切な乾燥方法(例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥)が採用され得る。例えば、加熱乾燥の場合には、乾燥温度は代表的には100℃〜200℃であり、乾燥時間は代表的には1分〜10分である。
上記透明導電層が導電性ナノワイヤから構成される場合、該透明導電層の厚みは、好ましくは0.01μm〜10μmであり、より好ましくは0.05μm〜3μmであり、特に好ましくは0.1μm〜1μmである。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる導電性フィルムを得ることができる。
上記透明導電層が導電性ナノワイヤから構成される場合、該透明導電層の全光線透過率は、好ましくは85%以上であり、より好ましくは90%以上であり、さらに好ましくは95%以上である。
上記透明導電層における導電性ナノワイヤの含有割合は、透明導電層の全重量に対して、好ましくは80重量%〜100重量%であり、より好ましくは85重量%〜99重量%である。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる導電性フィルムを得ることができる。
上記導電性ナノワイヤが銀から構成される金属ナノワイヤである場合、透明導電層の密度は、好ましくは1.3g/cm3〜10.5g/cm3であり、より好ましくは1.5g/cm3〜3.0g/cm3である。このような範囲であれば、導電性および光透過性に優れる導電性フィルムを得ることができる。
上記導電性ナノワイヤを含む透明導電層は所定のパターンにパターン化され得る。透明導電層のパターンの形状はタッチパネル(例えば、静電容量方式タッチパネル)として良好に動作するパターンが好ましく、例えば、特表2011−511357号公報、特開2010−164938号公報、特開2008−310550号公報、特表2003−511799号公報、特表2010−541109号公報に記載のパターンが挙げられる。透明導電層は透明基材上に形成された後、公知の方法を用いてパターン化することができる。
C−2.金属メッシュ
金属メッシュを含む透明導電層は、上記位相差フィルム上に、金属細線が格子状のパターンに形成されてなる。
金属メッシュを含む透明導電層は、上記位相差フィルム上に、金属細線が格子状のパターンに形成されてなる。
上記金属メッシュを構成する金属としては、導電性の高い金属である限り、任意の適切な金属が用いられ得る。上記金属メッシュは、好ましくは、金、白金、銀および銅からなる群より選ばれた1種以上の金属により構成される。なかでも好ましくは、導電性の観点から、銀、銅または金であり、より好ましくは銀である。
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)を上記積層体上に塗布し、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。
上記透明導電層が金属メッシュを含む場合、該透明導電層の厚みは、好ましくは0.01μm〜10μmであり、より好ましくは0.05μm〜3μmであり、特に好ましくは0.1μm〜1μmである。
上記透明導電層が金属メッシュを含む場合、該透明導電層の透過率は、好ましくは80%以上であり、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。
C−3.導電性ポリマー
導電性ポリマーを含む透明導電層は、上記位相差フィルム上に、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。
導電性ポリマーを含む透明導電層は、上記位相差フィルム上に、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。
導電性ポリマーとしては、例えば、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマー、ポリピロール系ポリマー、ポリフェニレン系ポリマー、アクリル系ポリマーで変性されたポリエステル系ポリマー等が挙げられる。好ましくは、透明導電層は、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマーおよびポリピロール系ポリマーからなる群より選ばれた1種以上のポリマーを含む。
より好ましくは、上記導電性ポリマーとしてポリチオフェン系ポリマーが用いられる。ポリチオフェン系ポリマーを用いれば、透明性および化学的安定性に優れる透明導電層を形成することができる。ポリチオフェン系ポリマーの具体例としては、ポリチオフェン;ポリ(3−ヘキシルチオフェン)等のポリ(3−C1−8アルキル−チオフェン);ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)、ポリ(3,4−プロピレンジオキシチオフェン)、ポリ[3,4−(1,2−シクロヘキシレン)ジオキシチオフェン]等のポリ(3,4−(シクロ)アルキレンジオキシチオフェン);ポリチエニレンビニレン等が挙げられる。
好ましくは、上記導電性ポリマーは、アニオン性ポリマーの存在下で重合される。例えば、ポリチオフェン系ポリマーは、アニオン性ポリマーの存在下で酸化重合させることが好ましい。アニオン性ポリマーとしては、カルボキシル基、スルホン酸基および/またはその塩を有する重合体が挙げられる。好ましくは、ポリスチレンスルホン酸等のスルホン酸基を有するアニオン性ポリマーが用いられる。
上記導電性ポリマー、該導電性ポリマーから構成される透明導電層、および該透明導電層の形成方法は、例えば、特開2011−175601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。
上記透明導電層が導電性ポリマーから構成される場合、該透明導電層の厚みは、好ましくは0.01μm〜1μmであり、より好ましくは0.01μm〜0.5μmであり、さらに好ましくは0.03μm〜0.3μmである。
上記透明導電層が導電性ポリマーから構成される場合、該透明導電層の透過率は、好ましくは80%以上であり、より好ましくは85%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。
D.その他の層
上記導電性フィルムは、必要に応じて、任意の適切なその他の層を備え得る。上記その他の層としては、例えば、ハードコート層、帯電防止層、アンチグレア層、反射防止層、カラーフィルター層等が挙げられる。
上記導電性フィルムは、必要に応じて、任意の適切なその他の層を備え得る。上記その他の層としては、例えば、ハードコート層、帯電防止層、アンチグレア層、反射防止層、カラーフィルター層等が挙げられる。
上記ハードコート層は、上記位相差フィルムに耐薬品性、耐擦傷性および表面平滑性を付与させる機能を有する。
上記ハードコート層を構成する材料としては、任意の適切なものを採用し得る。上記ハードコート層を構成する材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂およびこれらの混合物が挙げられる。なかでも好ましくは、耐熱性に優れるエポキシ系樹脂である。上記ハードコート層はこれらの樹脂を熱または活性エネルギー線により硬化させて得ることができる。
E.画像表示装置
上記導電性フィルムは、画像表示装置等の電子機器に用いられ得る。より具体的には、導電性フィルムは、例えば、タッチパネル等に用いられる電極;電子機器の誤作動の原因となる電磁波を遮断する電磁波シールド等として用いられ得る。
上記導電性フィルムは、画像表示装置等の電子機器に用いられ得る。より具体的には、導電性フィルムは、例えば、タッチパネル等に用いられる電極;電子機器の誤作動の原因となる電磁波を遮断する電磁波シールド等として用いられ得る。
図2は、本発明の導電性フィルムを備える画像表示装置(液晶表示装置)の一例を示す概略断面図である。画像表示装置100は、本発明の導電性フィルム10と、偏光板20とを視認側からこの順に備える。偏光板20は、液晶パネル120を構成する部材である。液晶パネルとしては、任意の適切な液晶パネルが用いられ得る。代表的には、図示例のように、2枚の偏光板20、20’と、2枚の偏光板の間に配置された液晶セル30とを有する液晶パネルが用いられ得る。本発明の導電性フィルムは、直線偏光を出射する表示素子を備える画像表示装置において、該表示素子の視認側に備えられることにより、偏光レンズを介した視認性の向上に寄与し得る。なお、偏光板および液晶セルとしては、任意の適切なものが用いられ得る。また、上記液晶パネルは、任意の適切な他の部材をさらに備え得る。
画像表示装置100において、導電性フィルム10は、静電容量式のタッチパネル110を構成する部材である。タッチパネル110は、カバーパネル40と、導電性フィルム10と、等方性フィルム50と、別の透明導電層2’とを視認側からこの順に備える。導電性フィルム10は、視認側に位相差フィルム1が存在するようにして配置されている。タッチパネルは、任意の適切な他の部材をさらに備え得る。
図3は、本発明の導電性フィルムを備える画像表示装置(液晶表示装置)の別の例を示す概略断面図である。画像表示装置200は、液晶パネル120と、静電容量式のタッチパネル111とを備える。タッチパネル111は、カバーパネル40と、等方性フィルム50と、導電性フィルム10と、別の透明導電層2’とを視認側からこの順に備える。導電性フィルム10は、視認側とは反対側に位相差フィルム1が存在するようにして配置されている。
図4は、本発明の導電性フィルムを備える画像表示装置(液晶表示装置)の別の例を示す概略断面図である。画像表示装置300は、液晶パネル120と、静電容量式のタッチパネル112とを備える。タッチパネル112は、カバーパネル40と、等方性フィルム50と、別の透明導電層2’と導電性フィルム10とを視認側からこの順に備える。導電性フィルム10は、視認側に位相差フィルム1が存在するようにして配置されている。
図5は、本発明の導電性フィルムを備える画像表示装置(液晶表示装置)の別の例を示す概略断面図である。画像表示装置400は、液晶パネル120と、静電容量式または抵抗膜式のタッチパネル113とを備える。タッチパネル113は、カバーパネル40と、等方性フィルム50と、別の透明導電層2’と、導電性フィルム10とを視認側からこの順に備える。導電性フィルム10は、視認側とは反対側に位相差フィルム1が存在するようにして配置されている。なお、タッチパネル113が抵抗膜式のタッチパネルの場合、導電性フィルム10の透明導電層2と、別の透明導電層2’との間にはスペーサーが配置されて空気層が設けられる。
上記偏光板20、20’は、好ましくは、偏光子と、該偏光子の少なくとも片面において該偏光子を保護する保護フィルムを有する。
上記偏光子としては、任意の適切な偏光子が用いられる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子が、偏光二色比が高く、特に好ましい。偏光子の厚みは、好ましくは、0.5μm〜80μmである。
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、代表的には、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3倍〜7倍に延伸することで作製される。延伸は染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、延伸してから染色してもよい。延伸、染色以外にも、例えば、膨潤、架橋、調整、水洗、乾燥等の処理が施されて作製される。
上記保護フィルムとしては、任意の適切なフィルムが用いられる。このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、(メタ)アクリル系、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとN−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出成形物であり得る。
上記偏光板の偏光子の吸収軸と、位相差フィルムの遅相軸のなす角度は、好ましくは40°〜50°、より好ましくは42°〜48°、さらに好ましくは44°〜46°に設定される。このような範囲の軸角度で位相差フィルムを配置すれば、偏光レンズを介した視認性により優れる画像表示装置を得ることができる。
上記カバーパネル40は、例えば、ガラス、樹脂シート等により構成される。カバーパネル40の厚みは好ましくは、100μm〜5000μmである。
上記等方性フィルム50を構成する材料としては、例えば、ノルボルネン系樹脂;セルロースエステル等のセルロース系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル系樹脂等が挙げられる。本明細書においては、「等方性フィルム」とは、3次元的に方向によって光学的に差が小さく、複屈折などの異方的な光学的性質を実質的に示さないフィルムをいう。なお、「異方的な光学的性質を実質的に示さない」とは、複屈折が僅かにある場合であっても液晶表示装置の表示特性に実用上悪影響を及ぼさない場合は等方性に包含する趣旨である。
上記等方性フィルム50の厚みは、好ましくは10μm〜100μmであり、さらに好ましくは10μm〜80μmであり、特に好ましくは、10μm〜50μmである。このような範囲であれば、機械的強度や表示均一性に優れた等方性フィルムを得ることができる。
上記別の透明導電層2’としては、C項で説明した透明導電層と同様の透明導電層が用いられ得る。別の透明導電層2’と、導電性フィルム10の透明導電層2とは、同じ構成であってもよく、異なる構成であってもよい。
図2〜5においては、液晶パネルを備える画像表示装置を示したが、液晶パネルに代えて任意の適切な表示素子が用いられ得る。例えば、本発明の画像表示装置は、偏光板を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を備える画像表示装置(有機EL画像表示装置)であってもよい。
図2〜5において示されるように、本発明の画像表示装置は、導電性フィルムの視認側に偏光板が備えられていないことが好ましい。このような構成とすることにより、偏光グラスを介して画像を視認する際、画像表示装置が備える偏光板の吸収軸と偏光グラスの吸収軸とがなす角度がどのような角度であっても、画像を良好に視認することが可能となる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。実施例における評価方法は以下のとおりである。なお、厚みは尾崎製作所製ピーコック精密測定機器 デジタルゲージコードレスタイプ「DG−205」を使用して測定した。
(1)位相差値
王子計測機器社製の商品名「KOBRA−WPR」を用いて測定した。測定温度は23℃とした。
(2)表面抵抗値
三菱化学アナリテック社製の商品名「Loresta−GP MCP−T610」を用いて四端子法により測定した。測定温度は23℃とした。
(3)全光線透過率
村上色彩研究所社製の商品名「HR−100」を用いて、23℃にて測定した。繰り返し回数3回の平均値を、測定値とした。
(4)偏光サングラス観察
偏光板(日東電工社製 商品名「NPF−SEG1425DU」)上に、導電性フィルムの位相差フィルム側を貼り合せ、偏光板の導電性フィルム貼着面とは反対側をバックライト上に設置し、偏光板と導電性フィルムとの積層体に無色光を透過させて、偏光グラスを介して目視観察を行った。
面内に位相差を有する位相差フィルムを使用する場合は、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸の成す角が45度になるように貼り合せた。
(5)屈曲性試験
導電性フィルムを1cm×15cmに切り抜き、長さ方向両端にAgペーストの電極を設け、3mmφのステンレス棒に、該ステンレス棒の長さ方向と導電性フィルムの長さ方向とが直交し、かつ、透明導電層が外側になるよう掛けて、長さ方向両端に500gの荷重を負荷して10秒間屈曲させた。
該試験前後の導電性フィルムの表面抵抗値変化を三和電気計器社製の商品名「デジタルマルチメータCD800a」を用いて計測した。
王子計測機器社製の商品名「KOBRA−WPR」を用いて測定した。測定温度は23℃とした。
(2)表面抵抗値
三菱化学アナリテック社製の商品名「Loresta−GP MCP−T610」を用いて四端子法により測定した。測定温度は23℃とした。
(3)全光線透過率
村上色彩研究所社製の商品名「HR−100」を用いて、23℃にて測定した。繰り返し回数3回の平均値を、測定値とした。
(4)偏光サングラス観察
偏光板(日東電工社製 商品名「NPF−SEG1425DU」)上に、導電性フィルムの位相差フィルム側を貼り合せ、偏光板の導電性フィルム貼着面とは反対側をバックライト上に設置し、偏光板と導電性フィルムとの積層体に無色光を透過させて、偏光グラスを介して目視観察を行った。
面内に位相差を有する位相差フィルムを使用する場合は、位相差フィルムの遅相軸と偏光板の吸収軸の成す角が45度になるように貼り合せた。
(5)屈曲性試験
導電性フィルムを1cm×15cmに切り抜き、長さ方向両端にAgペーストの電極を設け、3mmφのステンレス棒に、該ステンレス棒の長さ方向と導電性フィルムの長さ方向とが直交し、かつ、透明導電層が外側になるよう掛けて、長さ方向両端に500gの荷重を負荷して10秒間屈曲させた。
該試験前後の導電性フィルムの表面抵抗値変化を三和電気計器社製の商品名「デジタルマルチメータCD800a」を用いて計測した。
[実施例1]
(銀ナノワイヤの合成および銀ナノワイヤ分散液の調製)
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:5500)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分かけて滴下して、銀ナノワイヤを生成した。この滴下は、160℃下で、AgNO3が完全に還元されるまで行った。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30μm〜50μmであった。
純水中に、該銀ナノワイヤ(濃度:0.2重量%)、およびドデシル−ペンタエチレングリコール(濃度:0.1重量%)を分散させ、銀ナノワイヤ分散液を調製した。
(銀ナノワイヤの合成および銀ナノワイヤ分散液の調製)
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:5500)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分かけて滴下して、銀ナノワイヤを生成した。この滴下は、160℃下で、AgNO3が完全に還元されるまで行った。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30μm〜50μmであった。
純水中に、該銀ナノワイヤ(濃度:0.2重量%)、およびドデシル−ペンタエチレングリコール(濃度:0.1重量%)を分散させ、銀ナノワイヤ分散液を調製した。
(導電性フィルムの作製)
位相差フィルムとして延伸ポリカーボネートフィルム(帝人化成社製 商品名「ピュアエース」、波長550nmにおける面内位相差Re:147nm、波長400nmにおける面内位相差Re:88nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:67nm、厚み:40μm)を用いた。
この位相差フィルム上に、バーコーター(第一理科社製 製品名「バーコーター No.09」)を用いて上記銀ナノワイヤ分散液を塗布し、120℃の送風乾燥機内で2分間乾燥させて、厚み0.1μmの透明導電層を形成した。
この導電性フィルムの表面抵抗値はで189Ω/□であり、全光線透過率90.4%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子吸収軸と偏光グラスの吸収軸が成す角度をどの角度に設定しても透過光を正常に視認することが出来た。
位相差フィルムとして延伸ポリカーボネートフィルム(帝人化成社製 商品名「ピュアエース」、波長550nmにおける面内位相差Re:147nm、波長400nmにおける面内位相差Re:88nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:67nm、厚み:40μm)を用いた。
この位相差フィルム上に、バーコーター(第一理科社製 製品名「バーコーター No.09」)を用いて上記銀ナノワイヤ分散液を塗布し、120℃の送風乾燥機内で2分間乾燥させて、厚み0.1μmの透明導電層を形成した。
この導電性フィルムの表面抵抗値はで189Ω/□であり、全光線透過率90.4%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子吸収軸と偏光グラスの吸収軸が成す角度をどの角度に設定しても透過光を正常に視認することが出来た。
[実施例2]
銀ナノワイヤ分散液に代えて、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)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:40μm)/透明導電層(厚み0.05μm))を得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は457Ω/□であり、全光線透過率89.2%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子吸収軸と偏光グラスの吸収軸が成す角度をどの角度に設定しても透過光を正常に視認することが出来た。
銀ナノワイヤ分散液に代えて、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)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:40μm)/透明導電層(厚み0.05μm))を得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は457Ω/□であり、全光線透過率89.2%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子吸収軸と偏光グラスの吸収軸が成す角度をどの角度に設定しても透過光を正常に視認することが出来た。
[実施例3]
実施例1で用いた位相差フィルム(延伸ポリカーボネートフィルム)に、コロナ処理を行い表面を親水化した。その後、銀ペースト(トーヨーケム株式会社製、商品名「RA FS 039」)を用いてスクリーン印刷法にて金属メッシュを形成し(線幅:8.5μm、ピッチ300μmの格子)、120℃で10分間焼結し、透明導電性フィルムを得た。
この透明導電フィルムの表面抵抗値は205Ω/□であり、全光線透過率は87.4%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子吸収軸と偏光グラスの吸収軸が成す角度をどの角度に設定しても透過光を正常に視認することが出来た。
実施例1で用いた位相差フィルム(延伸ポリカーボネートフィルム)に、コロナ処理を行い表面を親水化した。その後、銀ペースト(トーヨーケム株式会社製、商品名「RA FS 039」)を用いてスクリーン印刷法にて金属メッシュを形成し(線幅:8.5μm、ピッチ300μmの格子)、120℃で10分間焼結し、透明導電性フィルムを得た。
この透明導電フィルムの表面抵抗値は205Ω/□であり、全光線透過率は87.4%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子吸収軸と偏光グラスの吸収軸が成す角度をどの角度に設定しても透過光を正常に視認することが出来た。
[比較例1]
位相差フィルムとして、延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、ノルボルネン系シクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」)を波長560nmのときの面内位相差Reが140nmとなるように一軸方向に延伸したフィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:33μm)/透明導電層(厚み0.1μm))を得た。
該位相差フィルムの位相差は以下のとおりであった。
・波長550nmにおける面内位相差:140nm
・波長400nmにおける面内位相差:140nm
・波長550nmにおける厚み方向の位相差:65nm
この導電性フィルムの表面抵抗値はで201Ω/□であり、全光線透過率90.5%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板と偏光子と偏光グラスの吸収軸が平行である場合には正常に視認できたが、それ以外の軸関係である場合には透過光が着色した。
位相差フィルムとして、延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、ノルボルネン系シクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」)を波長560nmのときの面内位相差Reが140nmとなるように一軸方向に延伸したフィルムを用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:33μm)/透明導電層(厚み0.1μm))を得た。
該位相差フィルムの位相差は以下のとおりであった。
・波長550nmにおける面内位相差:140nm
・波長400nmにおける面内位相差:140nm
・波長550nmにおける厚み方向の位相差:65nm
この導電性フィルムの表面抵抗値はで201Ω/□であり、全光線透過率90.5%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板と偏光子と偏光グラスの吸収軸が平行である場合には正常に視認できたが、それ以外の軸関係である場合には透過光が着色した。
[比較例2]
位相差フィルムとして比較例1で用いた位相差フィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:33μm)/透明導電層(厚み0.1μm))を得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は457Ω/□であり、全光線透過率89.2%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板と偏光子と偏光グラスの吸収軸が平行である場合には正常に視認できたが、それ以外の軸関係である場合には透過光が着色した。
位相差フィルムとして比較例1で用いた位相差フィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:33μm)/透明導電層(厚み0.1μm))を得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は457Ω/□であり、全光線透過率89.2%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板と偏光子と偏光グラスの吸収軸が平行である場合には正常に視認できたが、それ以外の軸関係である場合には透過光が着色した。
[比較例3]
位相差フィルムとして比較例1で用いた位相差フィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:33μm)/透明導電層(厚み0.10μm))を得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は197Ω/□であり、全光線透過率87.3%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板と偏光子と偏光グラスの吸収軸が平行である場合には正常に視認できたが、それ以外の軸関係である場合には透過光が着色した。
位相差フィルムとして比較例1で用いた位相差フィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルム(位相差フィルム(厚み:33μm)/透明導電層(厚み0.10μm))を得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は197Ω/□であり、全光線透過率87.3%であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値の上昇は見られなかった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板と偏光子と偏光グラスの吸収軸が平行である場合には正常に視認できたが、それ以外の軸関係である場合には透過光が着色した。
[比較例4]
位相差フィルムとして、延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、ノルボルネン系シクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」、波長550nmにおける面内位相差Re:1.7nm、波長400nmにおける面内位相差Re:1.7nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:1.8nm、厚み:40μm)を用いた以外は実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は212Ω/□であり、全光線透過率90.6%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
位相差フィルムとして、延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、ノルボルネン系シクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」、波長550nmにおける面内位相差Re:1.7nm、波長400nmにおける面内位相差Re:1.7nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:1.8nm、厚み:40μm)を用いた以外は実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は212Ω/□であり、全光線透過率90.6%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
[比較例5]
位相差フィルムとして、比較例4で用いたノルボルネン系シクロオレフィンフィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は476Ω/□であり、全光線透過率89.3%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
位相差フィルムとして、比較例4で用いたノルボルネン系シクロオレフィンフィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は476Ω/□であり、全光線透過率89.3%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
[比較例6]
位相差フィルムとして、比較例4で用いたノルボルネン系シクロオレフィンフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は201Ω/□であり、全光線透過率86.3%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
位相差フィルムとして、比較例4で用いたノルボルネン系シクロオレフィンフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は201Ω/□であり、全光線透過率86.3%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
[比較例7]
延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、アクリル系ポリマーフィルム(カネカ社製 商品名「HX−40NC」、波長550nmにおける面内位相差Re:0.7nm、波長400nmにおける面内位相差Re:0.7nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:−0.3nm、厚み:40μm))を用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は224Ω/□であり、全光線透過率90.7%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、アクリル系ポリマーフィルム(カネカ社製 商品名「HX−40NC」、波長550nmにおける面内位相差Re:0.7nm、波長400nmにおける面内位相差Re:0.7nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:−0.3nm、厚み:40μm))を用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は224Ω/□であり、全光線透過率90.7%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
[比較例8]
延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、比較例7で用いたアクリル系ポリマーフィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は461Ω/□であり、全光線透過率89.4%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、比較例7で用いたアクリル系ポリマーフィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は461Ω/□であり、全光線透過率89.4%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
[比較例9]
延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、比較例7で用いたアクリル系ポリマーフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は223Ω/□であり、全光線透過率88.4%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、比較例7で用いたアクリル系ポリマーフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は223Ω/□であり、全光線透過率88.4%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸が直交した際に透過光を視認できなかった。
[比較例10]
位相差フィルムとして、延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、PETフィルム(三菱樹脂社製 商品名「ダイアホイル T602」、波長550nmにおける面内位相差Re:1862nm、波長400nmにおける面内位相差Re:1862nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:6541nm、厚み60μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は221Ω/□であり、全光線透過率90.9%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸とが成す角度をどの角度に設定しても透過光は着色して虹斑模様が見られ、画像を正常に視認することができなかった。
位相差フィルムとして、延伸ポリカーボネートフィルムに代えて、PETフィルム(三菱樹脂社製 商品名「ダイアホイル T602」、波長550nmにおける面内位相差Re:1862nm、波長400nmにおける面内位相差Re:1862nm、波長550nmにおける厚み方向の位相差Rth:6541nm、厚み60μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は221Ω/□であり、全光線透過率90.9%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸とが成す角度をどの角度に設定しても透過光は着色して虹斑模様が見られ、画像を正常に視認することができなかった。
[比較例11]
位相差フィルムとして、比較例10で用いたPETフィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は467Ω/□であり、全光線透過率89.7%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸とが成す角度をどの角度に設定しても透過光は着色して虹斑模様が見られ、画像を正常に視認することができなかった。
位相差フィルムとして、比較例10で用いたPETフィルムを用いたこと以外は、実施例2と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は467Ω/□であり、全光線透過率89.7%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸とが成す角度をどの角度に設定しても透過光は着色して虹斑模様が見られ、画像を正常に視認することができなかった。
[比較例12]
位相差フィルムとして、比較例10で用いたPETフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は221Ω/□であり、全光線透過率87.7%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸とが成す角度をどの角度に設定しても透過光は着色して虹斑模様が見られ、画像を正常に視認することができなかった。
位相差フィルムとして、比較例10で用いたPETフィルムを用いたこと以外は、実施例3と同様にして導電性フィルムを得た。
この導電性フィルムの表面抵抗値は221Ω/□であり、全光線透過率87.7%であった。
偏光サングラス観察を行ったところ、偏光板の偏光子の吸収軸と偏光サングラスの吸収軸とが成す角度をどの角度に設定しても透過光は着色して虹斑模様が見られ、画像を正常に視認することができなかった。
[比較例13]
位相差フィルムとして、ノルボルネン系シクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」)を用いた。
該位相差フィルムに、酸化インジウム97質量%、酸化スズ3質量%を含む焼結体ターゲットを備えるスパッタ装置を用いて、フィルム基材の一方の面に厚み17nmインジウムスズ酸化物層を形成した。また、このフィルムの他方面にも同様の方法で厚み17nmインジウムスズ酸化物層を形成した。こうして両面にインジウムスズ酸化物層が形成されたフィルム基材を加熱オーブンに入れ、140℃で30分間加熱処理をし、非晶質のインジウムスズ酸化物層を結晶化させた。得られたインジウムスズ酸化物層の表面抵抗値を測定したところ、133Ω/□であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値は試験前の9.5倍まで上昇した。
位相差フィルムとして、ノルボルネン系シクロオレフィンフィルム(日本ゼオン社製 商品名「ゼオノア」)を用いた。
該位相差フィルムに、酸化インジウム97質量%、酸化スズ3質量%を含む焼結体ターゲットを備えるスパッタ装置を用いて、フィルム基材の一方の面に厚み17nmインジウムスズ酸化物層を形成した。また、このフィルムの他方面にも同様の方法で厚み17nmインジウムスズ酸化物層を形成した。こうして両面にインジウムスズ酸化物層が形成されたフィルム基材を加熱オーブンに入れ、140℃で30分間加熱処理をし、非晶質のインジウムスズ酸化物層を結晶化させた。得られたインジウムスズ酸化物層の表面抵抗値を測定したところ、133Ω/□であった。
得られた導電性フィルムについて屈曲性試験を行ったところ、表面抵抗値は試験前の9.5倍まで上昇した。
実施例1、2、および比較例1〜12の構成および評価結果を表1にまとめる。また、実施例1(ならびに実施例2および3)で用いた位相差フィルム、および比較例1(ならびに比較例2および3)で用いた位相差フィルムの波長分散特性を図6に示す。
1 位相差フィルム
2 透明導電層
10 導電性フィルム
20 偏光板
30 液晶セル
40 カバーパネル
50 等方性フィルム
100 画像表示装置
2 透明導電層
10 導電性フィルム
20 偏光板
30 液晶セル
40 カバーパネル
50 等方性フィルム
100 画像表示装置
Claims (8)
- 位相差フィルムと、該位相差フィルムの少なくとも片面に配置された透明導電層を備え、
該位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差が90nm〜190nmであり、
該位相差フィルムの波長550nmにおける面内位相差Re[550]に対する、波長400nmにおける面内位相差Re[400]の比(Re[400]/Re[550])が、0.5〜0.9であり、
該透明導電層が、導電性ナノワイヤ、金属メッシュおよび導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも1種を含む、
導電性フィルム。 - 前記導電性ナノワイヤまたは金属メッシュが、金、白金、銀および銅からなる群より選ばれた1種以上の金属により構成される、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 前記導電性ナノワイヤが、カーボンナノチューブを含む、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 前記導電性ナノワイヤの太さdと長さLとの比(L/d)が、10〜100,000である、請求項1から3のいずれかに記載の導電性フィルム。
- 前記導電性ポリマーが、ポリチオフェン系ポリマー、ポリアセチレン系ポリマー、ポリパラフェニレン系ポリマー、ポリアニリン系ポリマー、ポリパラフェニレンビニレン系ポリマーおよびポリピロール系ポリマーからなる群より選ばれた1種以上のポリマーである、請求項1から4のいずれかに記載の導電性フィルム。
- 視認側から順に、請求項1から5のいずれかに記載の導電性フィルムと、偏光板とを備える、画像表示装置。
- 前記導電性フィルムの視認側に偏光板が備えられていない、請求項6に記載の画像表示装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載の導電性フィルムを含む、タッチパネル。
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