JP2014512281A - 導電性高分子電極層を備えた透明電極フィルム - Google Patents
導電性高分子電極層を備えた透明電極フィルム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014512281A JP2014512281A JP2013558796A JP2013558796A JP2014512281A JP 2014512281 A JP2014512281 A JP 2014512281A JP 2013558796 A JP2013558796 A JP 2013558796A JP 2013558796 A JP2013558796 A JP 2013558796A JP 2014512281 A JP2014512281 A JP 2014512281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- film
- electrode layer
- transparent electrode
- transparent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0274—Optical details, e.g. printed circuits comprising integral optical means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0313—Organic insulating material
- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/036—Multilayers with layers of different types
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
- H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/01—Dielectrics
- H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
- H05K2201/0108—Transparent
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/03—Conductive materials
- H05K2201/032—Materials
- H05K2201/0329—Intrinsically conductive polymer [ICP]; Semiconductive polymer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本発明は、導電性高分子の一種であるポリ(３,４-エチレンジオキシチオフェン)(ｐｏｌｙ(３,４-ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ; ＰＥＤＯＴ)を用いたタッチスクリーンパネルの透明電極フィルムに関する。
本発明は、ポリエステルなどのような透明基材の表面にＰＥＤＯＴ塗膜を形成して透明電極フィルムを製造するとき、エージング試験時表面抵抗の変化を減らすために、基材フィルムの両側の表面に光硬化性樹脂層を形成し、その片表面にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成して透明電極を製造する技術を提供する。
【選択図】図１
本発明は、ポリエステルなどのような透明基材の表面にＰＥＤＯＴ塗膜を形成して透明電極フィルムを製造するとき、エージング試験時表面抵抗の変化を減らすために、基材フィルムの両側の表面に光硬化性樹脂層を形成し、その片表面にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成して透明電極を製造する技術を提供する。
【選択図】図１
Description
本発明は、ポリエステルのような透明基材フィルムの表面に導電性高分子であるポリ(３,４-エチレンジオキシチオフェン)(ｐｏｌｙ(３,４-ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ; ＰＥＤＯＴ)を有効成分とする組成物を塗布して透明電極層を形成したタッチスクリーンパネル用透明電極フィルムに関する。特に、ＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層が形成された透明電極フィルムを、基材フィルムのガラス転移温度以上の温度及び高い相対湿度でエージング(ａｇｉｎｇ)しても表面抵抗値の変化が初期値の１０％未満になるようにする技術に関する。
近年、スマートフォンやタブレットＰＣなどを中心に指でタッチするだけで作動させることができるタッチスクリーンパネルが多用されている。これは、使いやすさのために、スマートフォンのような小さなサイズの電子機器からモニタやテレビなどの大型ディスプレイ機器にまで適用され広く用いられている。
これらのタッチスクリーンパネルの主要部品は、手や他の機器でタッチしたときにこれを認識できる透明電極層又は透明電極フィルムである。このような透明電極フィルムは、ポリエステルのような透明基材フィルムの表面に電気伝導性が良いインジウム酸化スズ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ;ＩＴＯ)を最小数十ナノメートル以上の厚さでスパッタリングして製造する。このＩＴＯフィルムは、電気伝導性が良く、さらに光透過性が良いので、現在、ほとんど全てのタッチスクリーンパネル用透明電極フィルムに用いられている。
しかしながら、このＩＴＯフィルムは、柔軟な高分子基材物質の表面に機械的に非常に脆性の強い金属酸化物が薄く形成されているため、熱衝撃が加えられると表面のＩＴＯ層にクラックが発生して電極層としての役割を果たすことができなくなる欠点がある。特に、基材フィルムのガラス転移温度以上の高温で高い湿度を加えながら行うエージング試験のように、高い熱や湿気を加えると(例えば、基材フィルムがＰＥＴである場合、８５℃の温度、８５％の相対湿度で１２０時間放置する試験;８５℃/８５％ＲＨ/１２０ｈ試験)基材フィルムとＩＴＯ層との熱膨張率又は熱収縮率の差によって表面の金属酸化物層が機械的に損傷してクラックが発生する不良が頻繁に生じる。又、電極層は脆性が強い金属酸化物であるため、その上に力を加えて文字を書くと、表面の金属酸化物層にクラックが発生して文字を書いても認識できない問題点などが発生する。
これらのタッチスクリーンパネルの主要部品は、手や他の機器でタッチしたときにこれを認識できる透明電極層又は透明電極フィルムである。このような透明電極フィルムは、ポリエステルのような透明基材フィルムの表面に電気伝導性が良いインジウム酸化スズ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ;ＩＴＯ)を最小数十ナノメートル以上の厚さでスパッタリングして製造する。このＩＴＯフィルムは、電気伝導性が良く、さらに光透過性が良いので、現在、ほとんど全てのタッチスクリーンパネル用透明電極フィルムに用いられている。
しかしながら、このＩＴＯフィルムは、柔軟な高分子基材物質の表面に機械的に非常に脆性の強い金属酸化物が薄く形成されているため、熱衝撃が加えられると表面のＩＴＯ層にクラックが発生して電極層としての役割を果たすことができなくなる欠点がある。特に、基材フィルムのガラス転移温度以上の高温で高い湿度を加えながら行うエージング試験のように、高い熱や湿気を加えると(例えば、基材フィルムがＰＥＴである場合、８５℃の温度、８５％の相対湿度で１２０時間放置する試験;８５℃/８５％ＲＨ/１２０ｈ試験)基材フィルムとＩＴＯ層との熱膨張率又は熱収縮率の差によって表面の金属酸化物層が機械的に損傷してクラックが発生する不良が頻繁に生じる。又、電極層は脆性が強い金属酸化物であるため、その上に力を加えて文字を書くと、表面の金属酸化物層にクラックが発生して文字を書いても認識できない問題点などが発生する。
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、上述した問題を解決するための方法として導電性高分子を用いることがある。導電性高分子は有機物質であるため、有機物質の基材フィルムとの接合性が良く、熱を加えるエージング試験後にも電極層の表面にクラックが発生する問題を解決することができる。
したがって、上述したように、本発明の目的は、基材フィルムのガラス転移温度以上の温度と高い相対湿度でエージングしても、導電性高分子からなる電極層の表面抵抗値が大きく変化しないようにする技術及びこれから製造されたＰＥＤＯＴを有効成分とする透明電極フィルムを提供することにある。
又、本発明の目的は、基材フィルムのガラス転移温度以上の高い温度と高い相対湿度で、例えば、ポリエステルフィルムの場合、８５℃/８５％ＲＨの状態で１２０時間程度エージングしても、電極層の表面抵抗値の変化が初期値の１０％未満である、ＰＥＤＯＴを有効成分とする透明電極フィルムを提供することにある。
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない又他の課題は下記の記載から当業者が明確に理解するであろう。
したがって、上述したように、本発明の目的は、基材フィルムのガラス転移温度以上の温度と高い相対湿度でエージングしても、導電性高分子からなる電極層の表面抵抗値が大きく変化しないようにする技術及びこれから製造されたＰＥＤＯＴを有効成分とする透明電極フィルムを提供することにある。
又、本発明の目的は、基材フィルムのガラス転移温度以上の高い温度と高い相対湿度で、例えば、ポリエステルフィルムの場合、８５℃/８５％ＲＨの状態で１２０時間程度エージングしても、電極層の表面抵抗値の変化が初期値の１０％未満である、ＰＥＤＯＴを有効成分とする透明電極フィルムを提供することにある。
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない又他の課題は下記の記載から当業者が明確に理解するであろう。
導電性高分子は、一般的に一定の色を有しているが、基材フィルムの表面に薄くコーティングすると、光透過性が増加して透明電極フィルム用として用いることができる。例えは、ポリ(３,４-エチレンジオキシチオフェン)(ｐｏｌｙ(３,４-ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ; ＰＥＤＯＴ)は、体積伝導性(ｂｕｌｋ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ)が５００〜１,０００Ｓ/ｃｍ程度である導電性高分子であって、これを有効成分とする組成物を製造してポリエステルのような透明基材フィルムの表面にコーティングすることにより、透明電極フィルムを製造することができる。
しかしながら、このフィルムは、８５℃及び８５％の相対湿度で１２０時間エージングし一定時間乾燥させた後表面抵抗値の変化を測定する、いわゆる８５℃/８５％ＲＨ/１２０ｈテストを行うと、エージング試験後表面抵抗値が初期値に比べ１０％以上変化することで知られている。エージング温度の８５℃は、基材フィルムであるポリエステルフィルムのガラス転移温度よりも高い温度であるため、この温度で長時間放置すると基材フィルムのポリエステルフィルムの寸法が変化したり、又は物質内部にあるオリゴマーなどが表面に出て表面の電極層を損傷させ、電極層の表面抵抗も変化させる恐れがある。
以下、詳細な説明にあるように、本発明に係る実験結果からこのような寸法の変化及びオリゴマーの移動を防ぐために、基材フィルムの表面にエステル、ウレタン、アクリル系などのバインダー物質を数ミクロンの厚さでコーティングした後、その上にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成した透明フィルムを用いてタッチセルを作製し、８５℃、８５％ＲＨで１２０時間放置した後表面抵抗の変化が初期値より１０％以上大きくなったことが観察された。又、このような変化は、初期表面抵抗値が低いほどエージング後の変化率はより大きくなることが観察された。これは、基材フィルムと電極層との間に形成された熱硬化型バインダー層が、いわゆるプライマーを形成するための材料として用いられるが、これらの熱硬化性材料ではガラス転移温度よりも高い温度での寸法の変化とオリゴマーの移動を効果的に防止できないためであると考えられる。
したがって、ポリエステルフィルムの場合、このフィルムのガラス転移温度よりも高い温度である８５℃の温度及び８５％の相対湿度の条件で１２０時間エージングしても、ＰＥＤＯＴからなる電極層の表面抵抗値の変化が初期値の１０％未満になるようにする技術及びこれにより製造されたＰＥＤＯＴを基にする透明電極フィルムの発明が必要である。
ポリエステルのような透明基材の表面にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成して透明電極フィルムを製造すると、導電性又は表面抵抗の面においてタッチスクリーンパネルの透明電極フィルムとして用いるのに十分な数百オーム/面積程度の表面抵抗値を有することになる。
しかしながら、このフィルムを高い温度、特に基材フィルムのガラス転移温度以上の温度(例えば、ガラス転移温度が８０℃未満であるポリエステルフィルムの場合、エージング温度が８５℃であるとき)及び８５％程度の高い相対湿度状態で１２０時間程度エージングすると、表面抵抗値が非常に大きくなり、場合によっては最大５０％程度まで増加する。このような変化はかなり大きな変化であって、スマートフォンのような電子機器用に用いるためには、同じ条件でエージングしたときの表面抵抗の変化が最大１０％未満でなければならない。
本発明者らは、このようなエージング後の表面抵抗の変化は、電極層材料であるＰＥＤＯＴが変化するためではなく、基材物質として使用したフィルムを、そのフィルムのガラス転移温度以上の温度で長時間放置する場合、基材物質を構成する高分子鎖が動き、このような鎖の再配列により基材フィルムの寸法が変化し、又、基材物質内部からオリゴマー等の低分子量成分が表面に出て表面電極層を損傷させるためであると考えた。このような現象をブルーミング現象(ｂｌｏｏｍｉｎｇ-ｏｕｔ現象)と呼ぶが、これはほとんど全ての高分子物質において現れる現象でもある。
本発明では、このような基材フィルムで発生する高分子オリゴマーの表面ブルーミング現象と、さらに高分子の両面に網目状のネットワークが形成される光硬化物質をコーティングして高分子のガラス転移温度以上でのフィルムの動きとを同時に改善することはもちろん、組織の緻密性を有する光コーティング膜を形成させてオリゴマーの移動も制限するための方法を用いた。
一般的なポリエステルやポリアクリルなどの高分子は、硬化しない高分子物質であって高分子が一つに集まっている間に自由体積(ｆｒｅｅ ｖｏｌｕｍｅ)が存在するが、熱や水分が加えられる場合、高分子の重合時に反応に参加しないオリゴマーがこの空間に移動するようになる。このとき、移動するオリゴマーは、粒子状態としての移動ではなく、物質の動きを有する温度以上で分子単位として動いて他の表面に到達する場合に極性の差や凝集力の差が発生して粒子を形成することになる。
即ち、粒子ではない、物質の移動を防ぐためにはより緻密な網目組織が必要であり、本発明では光硬化性樹脂コーティングを用い、挿入されるコーティング層の厚さは工程作業が容易な程度の厚さであれば効果があるので、制限はない。つまり、導入する光硬化性コーティング層の組織の緻密性及び耐久性を考慮し、このような光硬化性コーティング層を用いることは、硬化を導入しない一般的な高分子に比べて物質の移動を効果的に防ぐことができる方法である。
又、基材の両面に光硬化層が形成される場合、基材のガラス転移温度以上で、そして湿度が高い場合に基材の変形を効果的に防止することができる。つまり、光硬化層の導入により、水分の浸透が難しく、基材のガラス転移温度で基材の両面で発生する基材の変形を防ぐことができるからである。
上述したように、本発明は、基材フィルムの両面に光硬化性樹脂層を形成する方法を用いることにより、基材物質のガラス転移温度以上の温度でエージングしても基材物質の寸法の変化を最小化し、フィルムの内部から表面に出るオリゴマーなどの成分が表面の電極層を損傷させることを防止することができる。
上記の目的を達成するために、本発明は、電極層を備えた透明電極フィルムにおいて、透明基材フィルムと、前記基材フィルムの一面又は両面に形成された光硬化性ハードコーティング層と、前記光硬化性ハードコーティング層上に形成される透明導電性高分子電極層と、を含むことを特徴とする透明電極フィルムを提供する。前記透明導電性高分子電極層は、４０〜２００ナノメートルの厚さで形成されることが望ましいが、４０〜２００ナノメートル程度の薄い厚さでコーティングすると、光透過性が８７〜８９％程度に透明であり、又、２００〜４００オーム/面積程度の低い表面抵抗を有する透明電極フィルムを製造することができる。
望ましい例としては、図１に示すように、基材フィルム(第１層)の片表面に硬化度が８５％以上である光硬化性樹脂層(以下、完全硬化表面又は完全硬化層とする。)である第２層を形成し、その反対表面に硬化度を４５〜８５％に調整した光硬化性樹脂層(以下、半硬化表面又は半硬化層とする。)である第３層を形成し、第３層の表面上にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層(第４層)を形成する。
しかしながら、このフィルムは、８５℃及び８５％の相対湿度で１２０時間エージングし一定時間乾燥させた後表面抵抗値の変化を測定する、いわゆる８５℃/８５％ＲＨ/１２０ｈテストを行うと、エージング試験後表面抵抗値が初期値に比べ１０％以上変化することで知られている。エージング温度の８５℃は、基材フィルムであるポリエステルフィルムのガラス転移温度よりも高い温度であるため、この温度で長時間放置すると基材フィルムのポリエステルフィルムの寸法が変化したり、又は物質内部にあるオリゴマーなどが表面に出て表面の電極層を損傷させ、電極層の表面抵抗も変化させる恐れがある。
以下、詳細な説明にあるように、本発明に係る実験結果からこのような寸法の変化及びオリゴマーの移動を防ぐために、基材フィルムの表面にエステル、ウレタン、アクリル系などのバインダー物質を数ミクロンの厚さでコーティングした後、その上にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成した透明フィルムを用いてタッチセルを作製し、８５℃、８５％ＲＨで１２０時間放置した後表面抵抗の変化が初期値より１０％以上大きくなったことが観察された。又、このような変化は、初期表面抵抗値が低いほどエージング後の変化率はより大きくなることが観察された。これは、基材フィルムと電極層との間に形成された熱硬化型バインダー層が、いわゆるプライマーを形成するための材料として用いられるが、これらの熱硬化性材料ではガラス転移温度よりも高い温度での寸法の変化とオリゴマーの移動を効果的に防止できないためであると考えられる。
したがって、ポリエステルフィルムの場合、このフィルムのガラス転移温度よりも高い温度である８５℃の温度及び８５％の相対湿度の条件で１２０時間エージングしても、ＰＥＤＯＴからなる電極層の表面抵抗値の変化が初期値の１０％未満になるようにする技術及びこれにより製造されたＰＥＤＯＴを基にする透明電極フィルムの発明が必要である。
ポリエステルのような透明基材の表面にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成して透明電極フィルムを製造すると、導電性又は表面抵抗の面においてタッチスクリーンパネルの透明電極フィルムとして用いるのに十分な数百オーム/面積程度の表面抵抗値を有することになる。
しかしながら、このフィルムを高い温度、特に基材フィルムのガラス転移温度以上の温度(例えば、ガラス転移温度が８０℃未満であるポリエステルフィルムの場合、エージング温度が８５℃であるとき)及び８５％程度の高い相対湿度状態で１２０時間程度エージングすると、表面抵抗値が非常に大きくなり、場合によっては最大５０％程度まで増加する。このような変化はかなり大きな変化であって、スマートフォンのような電子機器用に用いるためには、同じ条件でエージングしたときの表面抵抗の変化が最大１０％未満でなければならない。
本発明者らは、このようなエージング後の表面抵抗の変化は、電極層材料であるＰＥＤＯＴが変化するためではなく、基材物質として使用したフィルムを、そのフィルムのガラス転移温度以上の温度で長時間放置する場合、基材物質を構成する高分子鎖が動き、このような鎖の再配列により基材フィルムの寸法が変化し、又、基材物質内部からオリゴマー等の低分子量成分が表面に出て表面電極層を損傷させるためであると考えた。このような現象をブルーミング現象(ｂｌｏｏｍｉｎｇ-ｏｕｔ現象)と呼ぶが、これはほとんど全ての高分子物質において現れる現象でもある。
本発明では、このような基材フィルムで発生する高分子オリゴマーの表面ブルーミング現象と、さらに高分子の両面に網目状のネットワークが形成される光硬化物質をコーティングして高分子のガラス転移温度以上でのフィルムの動きとを同時に改善することはもちろん、組織の緻密性を有する光コーティング膜を形成させてオリゴマーの移動も制限するための方法を用いた。
一般的なポリエステルやポリアクリルなどの高分子は、硬化しない高分子物質であって高分子が一つに集まっている間に自由体積(ｆｒｅｅ ｖｏｌｕｍｅ)が存在するが、熱や水分が加えられる場合、高分子の重合時に反応に参加しないオリゴマーがこの空間に移動するようになる。このとき、移動するオリゴマーは、粒子状態としての移動ではなく、物質の動きを有する温度以上で分子単位として動いて他の表面に到達する場合に極性の差や凝集力の差が発生して粒子を形成することになる。
即ち、粒子ではない、物質の移動を防ぐためにはより緻密な網目組織が必要であり、本発明では光硬化性樹脂コーティングを用い、挿入されるコーティング層の厚さは工程作業が容易な程度の厚さであれば効果があるので、制限はない。つまり、導入する光硬化性コーティング層の組織の緻密性及び耐久性を考慮し、このような光硬化性コーティング層を用いることは、硬化を導入しない一般的な高分子に比べて物質の移動を効果的に防ぐことができる方法である。
又、基材の両面に光硬化層が形成される場合、基材のガラス転移温度以上で、そして湿度が高い場合に基材の変形を効果的に防止することができる。つまり、光硬化層の導入により、水分の浸透が難しく、基材のガラス転移温度で基材の両面で発生する基材の変形を防ぐことができるからである。
上述したように、本発明は、基材フィルムの両面に光硬化性樹脂層を形成する方法を用いることにより、基材物質のガラス転移温度以上の温度でエージングしても基材物質の寸法の変化を最小化し、フィルムの内部から表面に出るオリゴマーなどの成分が表面の電極層を損傷させることを防止することができる。
上記の目的を達成するために、本発明は、電極層を備えた透明電極フィルムにおいて、透明基材フィルムと、前記基材フィルムの一面又は両面に形成された光硬化性ハードコーティング層と、前記光硬化性ハードコーティング層上に形成される透明導電性高分子電極層と、を含むことを特徴とする透明電極フィルムを提供する。前記透明導電性高分子電極層は、４０〜２００ナノメートルの厚さで形成されることが望ましいが、４０〜２００ナノメートル程度の薄い厚さでコーティングすると、光透過性が８７〜８９％程度に透明であり、又、２００〜４００オーム/面積程度の低い表面抵抗を有する透明電極フィルムを製造することができる。
望ましい例としては、図１に示すように、基材フィルム(第１層)の片表面に硬化度が８５％以上である光硬化性樹脂層(以下、完全硬化表面又は完全硬化層とする。)である第２層を形成し、その反対表面に硬化度を４５〜８５％に調整した光硬化性樹脂層(以下、半硬化表面又は半硬化層とする。)である第３層を形成し、第３層の表面上にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層(第４層)を形成する。
本発明によると、ＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を基材フィルムの表面に形成して製造した透明電極フィルムは、基材フィルムのガラス転移温度以上の温度(例えば、ポリエステルフィルムの場合、８５℃)と高い相対湿度(例えば、８５％の相対湿度)でエージングしても、フィルムの表面抵抗値の変化が初期値の１０％未満であり、且つヘイズの変化がほとんどない信頼性の良い透明電極フィルムを製造することができる。
本発明は、ＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を用いて透明電極フィルムを製造する場合、基材物質のガラス転移温度以上の温度及び高い相対湿度でエージングしても、表面抵抗値の変化率が初期値に比べて１０％未満と大きな変化がないＰＥＤＯＴを用いた透明電極フィルムを提供する。
以下、図１を参照して本発明の望ましい実施例の透明電極フィルムを詳しく説明する。但し、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
先ず、第１層は、透明電極フィルムの基材層１０であって、透明な高分子であればいずれも使用可能であるが、ポリエステルフィルムを用いることが望ましい。
本発明の第２層及び第３層としての光硬化層２０、３０に使用できる光硬化性樹脂は、一般的な光硬化性樹脂であればいずれも使用可能である。
一般的にモノマー、オリゴマーなどの光硬化性樹脂、及び官能基を一つ又は複数個を有する光硬化性樹脂などいずれも使用可能である。
第３層の光硬化層３０は、半硬化層であって、第２層の光硬化層２０の組成物と同一の組成物を用いて光硬化層を形成した後光照射量を調節することで硬化度を調節することができる。
このとき、半硬化層又は半硬化法を用いる理由は、光硬化性樹脂層が半硬化された場合、光硬化性樹脂層の表面に粘りが残る性質を利用するためである。即ち、この粘りは、その上に形成される電極層との接着性を向上させる役割をするためである。したがって、この粘りがなくなる程度の硬化度、つまり、８５％以上の硬化度を有するように硬化すると、第３層の表面に粘りがなくなってその上に形成される電極層との接着力が低下するため、不利である。又、硬化度が４５％未満であると、その上に形成される導電性高分子電極層との接着力は良くなるが、粘りが非常にひどく、ロールで巻いた時に相対表面にくっ付いたり、又は半硬化層が非常にもろくなってその上に導電性高分子電極層を形成するときに作業上問題となりかえって不利である。
第３層の半硬化層は、その上に形成される成分系に応じて異に調節しても良い。例えば、有機溶媒に分散されている有機系導電性物質を形成するときには、光硬化層材料は一般的な有機溶媒系光硬化性樹脂組成物を使用すれば良い。しかしながら、水系溶媒に分散されている電極層物質を形成するときは、光硬化性樹脂組成物に極性基のある光硬化性樹脂を混合して使用すると有利である。例えば、水系溶媒に分散しているＰＥＤＯＴを有効成分とする導電性高分子電極層４０を第３層上に形成する場合、第３層用光硬化性樹脂にオキシド基を有する光硬化性樹脂、例えば、メチレンオキシド基を有するアクリレート又はエチレンオキシド基を有するアクリレート又は他の極性基を有するアクリレートを混合して使用すると、接着力のよい電極層を形成することができるため、有利である。
このとき、極性基のあるアクリレートを混合する場合、極性基のあるアクリレートは、炭素数一つ以上の構造で、アルキル、アリル、フェニルからなるオキシドアクリレート化合物であって、その含有量は全体アクリレート樹脂１００重量部を基準に５〜８０重量部である。このとき、極性基のあるアクリレートの含有量が５重量部未満であると、極性アクリレートの含有量が低すぎて半硬化層と接着層との接着力が悪くなって不利であり、極性アクリレートの含有量が８０重量部以上であると、半硬化層の塗膜物性が非常に悪くなって不利である。
図において、導電性高分子電極層４０は透明電極層であって、導電性高分子電極層材料である導電性高分子は、透明で且つ電気伝導性が高いＰＥＤＯＴを用いて導電性コーティング組成物を製造して使用すれば良い。ＰＥＤＯＴを用いて導電性コーティング組成物を製造する方法は、次の通りである。一定量の溶媒にＰＥＤＯＴ水分散液、バインダー、レベリング剤及び溶媒などを混合して製造する。この透明電極層を形成するための導電性高分子を主成分とするコーティング層の材料は、ＰＥＤＯＴの他に透明電極層を形成できる導電性高分子であれば制限がなく、そのコーティング組成物の成分や含有量は、一般的な導電性高分子を用いた帯電防止コーティング層を作る方法と同様に適用され、必要な電極層の電気伝導性又は表面抵抗などの要求条件に応じて決めても良い。即ち、高い伝導性を得るためにはＰＥＤＯＴの含有量を増加させ、結合力やコーティング性など他の条件を満足させるためには条件に応じたバインダーや他の追加の界面活性剤などの成分および含有量を調節して帯電防止用透明導電性高分子電極層の形成方法を活用することができる。
予め製造されたＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層コーティング液組成物を予め準備したフィルムの第３層の表面に塗布した後乾燥して電極層を形成する。この電極層を形成する方法としては、溶液コーティング法及び気相重合法を含めて既存の導電性高分子を用いてフィルムにコーティング層を形成する様々な方法を用いることができる。
本発明のＰＥＤＯＴと混合して用いることができるバインダーとしては、ウレタン系、アクリル系、アミド系、エポキシ系、エステル系、イミド系、エーテル系などの官能基を有する有機系バインダー、及びシリケート又はチタネート系などの官能基を有する無機系バインダーを所望の表面抵抗値によって適正量を混合して用いれば良い。一般的に表面抵抗を低くする場合は、これらのバインダーの含有量を低くしなければならない。
このとき、導電性高分子電極層の厚さは、透明電極フィルムの表面抵抗及び光透過性を決定する重要な要素であるため、できる限り薄くコーティングしなければならないが、望ましくは４０〜２００ナノメートルの厚さが良い。電極層の厚さが４０ナノメートル未満であると、電極層が薄すぎて均一な塗膜の形成が困難になるのみでなく、塗膜物性も悪くなって不利であり、電極層の厚さが２００ナノメートル以上であると、電極層が厚すぎて表面抵抗は非常に低くなり有利であるものの、フィルムの光透過性が非常に低くなってかえって不利である。
本発明において基材層１０で表された基材フィルムは、タッチスクリーンパネルの基材フィルムに使用可能な高分子フィルムであればいずれも適用可能である。例えば、エステル系、カーボネート系、アミド系、イミド系、オレフィン系、スルフォン系、エーテル系などの官能基のうちいずれか一つからなるフィルム又は一つ以上の官能基が共重合されている高分子からなるフィルム、又は一つ以上の官能基からなる高分子を混練して製造したフィルム、又はそれぞれ異なる官能基を有する高分子フィルムを積層して製造した積層フィルムなどいずれも使用可能である。
図１に示す透明電極フィルムの構造は、本発明に係る望ましい実施例に限定されるものではない。一例として、第２層の完全光硬化性コーティング層は省略しても良い。但し、第２層の光硬化性コーティング層を省略すると機械的特性が低下する可能性がある。したがって、他の実施例として、図１における第２層の光硬化性コーティング層上に電極層ではない、帯電防止のための帯電防止コーティング層として、第４層の電極層のような導電性高分子コーティング層を形成することもできる。
前記の言及した内容を比較例及び実施例を用いてより具体的に説明する。しかしながら、本発明の範囲は、実施例に限定されたり、本比較例及び実施例に使用したポリエステルフィルムに限定されるのではない。
＜比較例１＞
市販で手に入れることが容易な１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片面にＰＥＤＯＴを有効成分とするコーティング組成物を作って乾燥した後、塗膜の厚さが１２０ナノメートルになるように導電性高分子電極層を形成して透明電極フィルムを製造し、このフィルムを用いてタッチセルを製造した。同一のフィルムでタッチセルを製造したとき、Ｘ軸端子抵抗は２９０オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５９６オームであった。Ｙ軸端子抵抗が高い理由は、タッチセルの製造時に下板には紫外線照射工程を行うためである。又、ヘイズ値は１.２％であった。
本比較例に使用されたＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層用コーティング液は、次のように製造した。ポリチオフェン導電性高分子溶液３４グラム、エチルアルコール６０グラム、エチレングリコール２グラム、Ｎ-メチル-２-ピロリジノン２グラム、水溶性ウレタン１.５グラム(固形分１００％基準)、シリコン系添加剤０.５グラムを混合して使用した。
このタッチセルを８５℃/８５％ＲＨの恒温恒湿チャンバに入れ、１２０時間エージングした後取り出して８時間程度放置し乾燥させてエージング特性評価用モジュールを作った。
このように処理されたエージング試料モジュールのＸ軸端子抵抗は４３５オーム、そしてＹ軸端子抵抗は５７２オームであって、変化率を測定した結果、初期表面抵抗値を基準に上板の場合は約５０％、下板の場合は−４％であり、そしてヘイズ値は約４.０％であった。
＜比較例２＞
比較例２は、１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片表面に熱硬化型樹脂からなる中間層を形成した後、その上にＰＥＤＯＴを有効成分とする組成物を用いて電極層を形成したことを除いては比較例１と同一である。このとき、Ｘ軸端子抵抗は２６６オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５７３オームであった。この試料のヘイズ値は１.１８％であった。
本比較例の中間層を形成するための熱硬化性組成物は、ウレタン系バインダー１０グラム、硬化剤０.３グラム及び酸化ジルコニウム(５０ナノメートルの直径、イソプロピルアルコール１０％の分散液)２グラムを溶媒であるイソプロピルアルコール３０グラムと混合して製造し、これをポリエステルフィルムの表面に塗布した後乾燥し硬化させて乾燥後の厚さが５ミクロンになるように製造した。
上記の技術により製造したタッチセルを８５℃/８５％ＲＨで１２０時間エージングした後端子抵抗の変化率を測定した結果、Ｘ軸端子抵抗の変化率は約１５％、Ｙ軸端子抵抗の変化率は−３.４％であった。特異点は、この試料の場合、エージング後ヘイズ値が約７％程度で大きく増加したということである。
＜比較例３＞
１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片表面に光硬化性樹脂層を形成した後、その反対表面に、光硬化層がなく、ＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を直接形成したことを除いては比較例１と同一である。基準試料のＸ軸端子抵抗は２７５オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５６０オームであった。
同一のエージング試験後モジュールの変化率を測定した結果、上板の場合４０％、そして下板の場合−１０％であった。ヘイズ値は３.９２％であった。
以下、図１を参照して本発明の望ましい実施例の透明電極フィルムを詳しく説明する。但し、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
先ず、第１層は、透明電極フィルムの基材層１０であって、透明な高分子であればいずれも使用可能であるが、ポリエステルフィルムを用いることが望ましい。
本発明の第２層及び第３層としての光硬化層２０、３０に使用できる光硬化性樹脂は、一般的な光硬化性樹脂であればいずれも使用可能である。
一般的にモノマー、オリゴマーなどの光硬化性樹脂、及び官能基を一つ又は複数個を有する光硬化性樹脂などいずれも使用可能である。
第３層の光硬化層３０は、半硬化層であって、第２層の光硬化層２０の組成物と同一の組成物を用いて光硬化層を形成した後光照射量を調節することで硬化度を調節することができる。
このとき、半硬化層又は半硬化法を用いる理由は、光硬化性樹脂層が半硬化された場合、光硬化性樹脂層の表面に粘りが残る性質を利用するためである。即ち、この粘りは、その上に形成される電極層との接着性を向上させる役割をするためである。したがって、この粘りがなくなる程度の硬化度、つまり、８５％以上の硬化度を有するように硬化すると、第３層の表面に粘りがなくなってその上に形成される電極層との接着力が低下するため、不利である。又、硬化度が４５％未満であると、その上に形成される導電性高分子電極層との接着力は良くなるが、粘りが非常にひどく、ロールで巻いた時に相対表面にくっ付いたり、又は半硬化層が非常にもろくなってその上に導電性高分子電極層を形成するときに作業上問題となりかえって不利である。
第３層の半硬化層は、その上に形成される成分系に応じて異に調節しても良い。例えば、有機溶媒に分散されている有機系導電性物質を形成するときには、光硬化層材料は一般的な有機溶媒系光硬化性樹脂組成物を使用すれば良い。しかしながら、水系溶媒に分散されている電極層物質を形成するときは、光硬化性樹脂組成物に極性基のある光硬化性樹脂を混合して使用すると有利である。例えば、水系溶媒に分散しているＰＥＤＯＴを有効成分とする導電性高分子電極層４０を第３層上に形成する場合、第３層用光硬化性樹脂にオキシド基を有する光硬化性樹脂、例えば、メチレンオキシド基を有するアクリレート又はエチレンオキシド基を有するアクリレート又は他の極性基を有するアクリレートを混合して使用すると、接着力のよい電極層を形成することができるため、有利である。
このとき、極性基のあるアクリレートを混合する場合、極性基のあるアクリレートは、炭素数一つ以上の構造で、アルキル、アリル、フェニルからなるオキシドアクリレート化合物であって、その含有量は全体アクリレート樹脂１００重量部を基準に５〜８０重量部である。このとき、極性基のあるアクリレートの含有量が５重量部未満であると、極性アクリレートの含有量が低すぎて半硬化層と接着層との接着力が悪くなって不利であり、極性アクリレートの含有量が８０重量部以上であると、半硬化層の塗膜物性が非常に悪くなって不利である。
図において、導電性高分子電極層４０は透明電極層であって、導電性高分子電極層材料である導電性高分子は、透明で且つ電気伝導性が高いＰＥＤＯＴを用いて導電性コーティング組成物を製造して使用すれば良い。ＰＥＤＯＴを用いて導電性コーティング組成物を製造する方法は、次の通りである。一定量の溶媒にＰＥＤＯＴ水分散液、バインダー、レベリング剤及び溶媒などを混合して製造する。この透明電極層を形成するための導電性高分子を主成分とするコーティング層の材料は、ＰＥＤＯＴの他に透明電極層を形成できる導電性高分子であれば制限がなく、そのコーティング組成物の成分や含有量は、一般的な導電性高分子を用いた帯電防止コーティング層を作る方法と同様に適用され、必要な電極層の電気伝導性又は表面抵抗などの要求条件に応じて決めても良い。即ち、高い伝導性を得るためにはＰＥＤＯＴの含有量を増加させ、結合力やコーティング性など他の条件を満足させるためには条件に応じたバインダーや他の追加の界面活性剤などの成分および含有量を調節して帯電防止用透明導電性高分子電極層の形成方法を活用することができる。
予め製造されたＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層コーティング液組成物を予め準備したフィルムの第３層の表面に塗布した後乾燥して電極層を形成する。この電極層を形成する方法としては、溶液コーティング法及び気相重合法を含めて既存の導電性高分子を用いてフィルムにコーティング層を形成する様々な方法を用いることができる。
本発明のＰＥＤＯＴと混合して用いることができるバインダーとしては、ウレタン系、アクリル系、アミド系、エポキシ系、エステル系、イミド系、エーテル系などの官能基を有する有機系バインダー、及びシリケート又はチタネート系などの官能基を有する無機系バインダーを所望の表面抵抗値によって適正量を混合して用いれば良い。一般的に表面抵抗を低くする場合は、これらのバインダーの含有量を低くしなければならない。
このとき、導電性高分子電極層の厚さは、透明電極フィルムの表面抵抗及び光透過性を決定する重要な要素であるため、できる限り薄くコーティングしなければならないが、望ましくは４０〜２００ナノメートルの厚さが良い。電極層の厚さが４０ナノメートル未満であると、電極層が薄すぎて均一な塗膜の形成が困難になるのみでなく、塗膜物性も悪くなって不利であり、電極層の厚さが２００ナノメートル以上であると、電極層が厚すぎて表面抵抗は非常に低くなり有利であるものの、フィルムの光透過性が非常に低くなってかえって不利である。
本発明において基材層１０で表された基材フィルムは、タッチスクリーンパネルの基材フィルムに使用可能な高分子フィルムであればいずれも適用可能である。例えば、エステル系、カーボネート系、アミド系、イミド系、オレフィン系、スルフォン系、エーテル系などの官能基のうちいずれか一つからなるフィルム又は一つ以上の官能基が共重合されている高分子からなるフィルム、又は一つ以上の官能基からなる高分子を混練して製造したフィルム、又はそれぞれ異なる官能基を有する高分子フィルムを積層して製造した積層フィルムなどいずれも使用可能である。
図１に示す透明電極フィルムの構造は、本発明に係る望ましい実施例に限定されるものではない。一例として、第２層の完全光硬化性コーティング層は省略しても良い。但し、第２層の光硬化性コーティング層を省略すると機械的特性が低下する可能性がある。したがって、他の実施例として、図１における第２層の光硬化性コーティング層上に電極層ではない、帯電防止のための帯電防止コーティング層として、第４層の電極層のような導電性高分子コーティング層を形成することもできる。
前記の言及した内容を比較例及び実施例を用いてより具体的に説明する。しかしながら、本発明の範囲は、実施例に限定されたり、本比較例及び実施例に使用したポリエステルフィルムに限定されるのではない。
＜比較例１＞
市販で手に入れることが容易な１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片面にＰＥＤＯＴを有効成分とするコーティング組成物を作って乾燥した後、塗膜の厚さが１２０ナノメートルになるように導電性高分子電極層を形成して透明電極フィルムを製造し、このフィルムを用いてタッチセルを製造した。同一のフィルムでタッチセルを製造したとき、Ｘ軸端子抵抗は２９０オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５９６オームであった。Ｙ軸端子抵抗が高い理由は、タッチセルの製造時に下板には紫外線照射工程を行うためである。又、ヘイズ値は１.２％であった。
本比較例に使用されたＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層用コーティング液は、次のように製造した。ポリチオフェン導電性高分子溶液３４グラム、エチルアルコール６０グラム、エチレングリコール２グラム、Ｎ-メチル-２-ピロリジノン２グラム、水溶性ウレタン１.５グラム(固形分１００％基準)、シリコン系添加剤０.５グラムを混合して使用した。
このタッチセルを８５℃/８５％ＲＨの恒温恒湿チャンバに入れ、１２０時間エージングした後取り出して８時間程度放置し乾燥させてエージング特性評価用モジュールを作った。
このように処理されたエージング試料モジュールのＸ軸端子抵抗は４３５オーム、そしてＹ軸端子抵抗は５７２オームであって、変化率を測定した結果、初期表面抵抗値を基準に上板の場合は約５０％、下板の場合は−４％であり、そしてヘイズ値は約４.０％であった。
＜比較例２＞
比較例２は、１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片表面に熱硬化型樹脂からなる中間層を形成した後、その上にＰＥＤＯＴを有効成分とする組成物を用いて電極層を形成したことを除いては比較例１と同一である。このとき、Ｘ軸端子抵抗は２６６オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５７３オームであった。この試料のヘイズ値は１.１８％であった。
本比較例の中間層を形成するための熱硬化性組成物は、ウレタン系バインダー１０グラム、硬化剤０.３グラム及び酸化ジルコニウム(５０ナノメートルの直径、イソプロピルアルコール１０％の分散液)２グラムを溶媒であるイソプロピルアルコール３０グラムと混合して製造し、これをポリエステルフィルムの表面に塗布した後乾燥し硬化させて乾燥後の厚さが５ミクロンになるように製造した。
上記の技術により製造したタッチセルを８５℃/８５％ＲＨで１２０時間エージングした後端子抵抗の変化率を測定した結果、Ｘ軸端子抵抗の変化率は約１５％、Ｙ軸端子抵抗の変化率は−３.４％であった。特異点は、この試料の場合、エージング後ヘイズ値が約７％程度で大きく増加したということである。
＜比較例３＞
１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片表面に光硬化性樹脂層を形成した後、その反対表面に、光硬化層がなく、ＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を直接形成したことを除いては比較例１と同一である。基準試料のＸ軸端子抵抗は２７５オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５６０オームであった。
同一のエージング試験後モジュールの変化率を測定した結果、上板の場合４０％、そして下板の場合−１０％であった。ヘイズ値は３.９２％であった。
１８８ミクロン厚のポリエステルフィルムの片表面に完全硬化された光硬化層を形成し、その反対表面に同一の樹脂を形成し光照射量を調節して硬化度６０％に調整された半硬化層を形成した。
このとき使用した光硬化性樹脂組成物は、３官能アクリレートモノマー１０グラム、３官能脂肪族アクリレートオリゴマー１０グラム、６官能ウレタンアクリレートオリゴマー１０グラム及び２６５ナノメートル開始剤２グラムをエチルアセテート６８グラムと混合して製造した。前記光硬化性組成物を乾燥させた後の塗膜の厚さが５ミクロンになるようにし、完全硬化層の形成時に印加した紫外線の照射量は６００ ｍＪ/ｃｍ２であった。
上記のように製造された半硬化層の表面に比較例１のＰＥＤＯＴ組成物をコーティングした後乾燥させて電極層を形成したことを除いては比較例１と同一である。
上記の技術により製造されたタッチセルのＸ軸端子抵抗は２７５オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５７０オームであった。
上記の技術により製造されたタッチモジュールの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂで良好な接着力が得られ、エージング試験後端子抵抗の変化率を測定した結果、上板の場合８.５％、そして下板の場合−５％であった。この試料のヘイズ値は１.９５％であった。
このとき使用した光硬化性樹脂組成物は、３官能アクリレートモノマー１０グラム、３官能脂肪族アクリレートオリゴマー１０グラム、６官能ウレタンアクリレートオリゴマー１０グラム及び２６５ナノメートル開始剤２グラムをエチルアセテート６８グラムと混合して製造した。前記光硬化性組成物を乾燥させた後の塗膜の厚さが５ミクロンになるようにし、完全硬化層の形成時に印加した紫外線の照射量は６００ ｍＪ/ｃｍ２であった。
上記のように製造された半硬化層の表面に比較例１のＰＥＤＯＴ組成物をコーティングした後乾燥させて電極層を形成したことを除いては比較例１と同一である。
上記の技術により製造されたタッチセルのＸ軸端子抵抗は２７５オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５７０オームであった。
上記の技術により製造されたタッチモジュールの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂで良好な接着力が得られ、エージング試験後端子抵抗の変化率を測定した結果、上板の場合８.５％、そして下板の場合−５％であった。この試料のヘイズ値は１.９５％であった。
実施例２は、半硬化層の硬化度を７５％にしたことを除いては実施例１と同一である。
上記の技術により製造されたタッチセルのＸ軸端子抵抗は２６５オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５８７オームであった。
上記の技術により製造されたタッチモジュールの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂ程度で良好な結果が得られ、エージング試験後端子抵抗の変化率を測定した結果、上板の場合６.７％、下板の場合−６.５％であり、そしてヘイズ値は１.９６％であった。
＜比較例４＞
比較例４は、半硬化層の硬化度を３５％にしたことを除いては実施例１と同一である。
上記の技術により製造された透明電極フィルムを使用して半硬化層上にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成すると、半硬化層が非常にもろくて電極層を形成し難かった。
＜比較例５＞
比較例５は、半硬化層の硬化度を９０％にしたことを除いては実施例１と同一である。
前記フィルムを使用してタッチセルを製造するとき、半硬化層の表面上にＰＥＤＯＴからなる電極層を形成すると、濡れ性が悪く、ＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は１Ｂ程度で電極層がほとんど剥離されたことが観察された。
上記の技術により製造されたタッチセルのＸ軸端子抵抗は２６５オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５８７オームであった。
上記の技術により製造されたタッチモジュールの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂ程度で良好な結果が得られ、エージング試験後端子抵抗の変化率を測定した結果、上板の場合６.７％、下板の場合−６.５％であり、そしてヘイズ値は１.９６％であった。
＜比較例４＞
比較例４は、半硬化層の硬化度を３５％にしたことを除いては実施例１と同一である。
上記の技術により製造された透明電極フィルムを使用して半硬化層上にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成すると、半硬化層が非常にもろくて電極層を形成し難かった。
＜比較例５＞
比較例５は、半硬化層の硬化度を９０％にしたことを除いては実施例１と同一である。
前記フィルムを使用してタッチセルを製造するとき、半硬化層の表面上にＰＥＤＯＴからなる電極層を形成すると、濡れ性が悪く、ＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は１Ｂ程度で電極層がほとんど剥離されたことが観察された。
実施例３は、半硬化層用光硬化性樹脂組成物の製造において、実施例１の光硬化性樹脂組成物の全体重量に対してエチレンオキシド基を有するアクリレート樹脂３５重量部を混合したものを使用したことを除いては実施例１と同一である。この試料のＸ軸端子抵抗は２５４オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５５３オームであった。
上記の技術により製造されたタッチモジュールの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂであって、半硬化層の表面に形成された電極層の接着力が非常に優れていることが分かる。
又、エージング試験後端子抵抗の変化率を測定した結果、上板の場合５.７％、下板の場合−３％、そしてヘイズ値は２.１％であった。
上記の技術により製造されたタッチモジュールの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂであって、半硬化層の表面に形成された電極層の接着力が非常に優れていることが分かる。
又、エージング試験後端子抵抗の変化率を測定した結果、上板の場合５.７％、下板の場合−３％、そしてヘイズ値は２.１％であった。
実施例４は、半硬化層の硬化度を８０％にしたことを除いては実施例３と同一である。この試料のＸ軸端子抵抗は２６４オームであり、Ｙ軸端子抵抗は５５４オームであった。
上記の技術により製造された透明電極フィルムの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂであって、非常に優れていることが分かった。
又、エージング試験後端子抵抗を測定した結果、上板の場合７％、下板の場合−３.４％、ヘイズ値は１.８７％であった。
前記比較例と実施例により、表面処理しないＰＥＴフィルム又は熱硬化型樹脂で表面処理した基材フィルムの場合、ＰＥＤＯＴを有効成分とする透明電極層を形成して８５℃/８５％ＲＨで１２０時間エージングすると、タッチセルの端子抵抗の変化率が初期値の１０％以上であり、特に、エージング後ヘイズ値の変化が非常に大きいことが分かった。
しかしながら、ポリエステルのような透明基材フィルムの片表面に完全硬化された光硬化性樹脂層を形成し、その反対表面に半硬化された光硬化性樹脂層を形成した後、半硬化性樹脂層の表面にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成すると、８５℃/８５％ＲＨ、１２０時間エージング試験後表面抵抗の変化率が初期値の１０％未満であり、エージング後ヘイズ値の変化が大きくない信頼性の良い透明電極フィルムを製造できることが分かる。
上記の技術により製造された透明電極フィルムの電極層のＡＳＴＭ Ｄ３３５９法による接着力は５Ｂであって、非常に優れていることが分かった。
又、エージング試験後端子抵抗を測定した結果、上板の場合７％、下板の場合−３.４％、ヘイズ値は１.８７％であった。
前記比較例と実施例により、表面処理しないＰＥＴフィルム又は熱硬化型樹脂で表面処理した基材フィルムの場合、ＰＥＤＯＴを有効成分とする透明電極層を形成して８５℃/８５％ＲＨで１２０時間エージングすると、タッチセルの端子抵抗の変化率が初期値の１０％以上であり、特に、エージング後ヘイズ値の変化が非常に大きいことが分かった。
しかしながら、ポリエステルのような透明基材フィルムの片表面に完全硬化された光硬化性樹脂層を形成し、その反対表面に半硬化された光硬化性樹脂層を形成した後、半硬化性樹脂層の表面にＰＥＤＯＴを有効成分とする電極層を形成すると、８５℃/８５％ＲＨ、１２０時間エージング試験後表面抵抗の変化率が初期値の１０％未満であり、エージング後ヘイズ値の変化が大きくない信頼性の良い透明電極フィルムを製造できることが分かる。
Claims (6)
- 電極層を備えた透明電極フィルムにおいて、
透明基材フィルムと、
前記基材フィルムの一面又は両面に形成された光硬化性ハードコーティング層と、前記光硬化性ハードコーティング層上に形成される透明導電性高分子電極層と、
を含むことを特徴とする透明電極フィルム。 - 透明導電性高分子電極層が形成される方の光硬化性ハードコーティング層の硬化度は４５〜８５％であることを特徴とする請求項１に記載の透明電極フィルム。
- 透明導電性高分子電極層が形成されない方の光硬化性ハードコーティング層の硬化度は８５％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の透明電極フィルム。
- 前記電極層の導電性高分子はポリ(３,４-エチレンジオキシチオフェン)であることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれかに記載の透明電極フィルム。
- 光硬化性ハードコーティングはアクリレート系光硬化性樹脂層であることを特徴とする請求項１〜４に記載の透明電極フィルム。
- 前記アクリレート系光硬化性樹脂層は、
炭素数一つ以上の構造で、アルキル、アリル、フェニルからなるオキシドアクリレート化合物を全体アクリレート樹脂１００重量部に対して５〜８０重量部を混合して形成されることを特徴とする請求項５に記載の透明電極フィルム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2011-0024299 | 2011-03-18 | ||
| KR1020110024299A KR101181322B1 (ko) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | 전도성 고분자 전극층을 구비한 투명전극 필름 |
| PCT/KR2012/001966 WO2012128528A2 (ko) | 2011-03-18 | 2012-03-19 | 전도성 고분자 전극층을 구비한 투명전극 필름 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014512281A true JP2014512281A (ja) | 2014-05-22 |
Family
ID=46879884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013558796A Pending JP2014512281A (ja) | 2011-03-18 | 2012-03-19 | 導電性高分子電極層を備えた透明電極フィルム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140008113A1 (ja) |
| JP (1) | JP2014512281A (ja) |
| KR (1) | KR101181322B1 (ja) |
| CN (1) | CN103443749A (ja) |
| TW (1) | TW201301299A (ja) |
| WO (1) | WO2012128528A2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101479811B1 (ko) * | 2011-12-02 | 2015-01-08 | 광 석 서 | 투명 전극 필름 제조용 기재 필름 |
| JP6085186B2 (ja) * | 2013-02-06 | 2017-02-22 | 三菱樹脂株式会社 | 透明積層フィルム及び透明基板 |
| KR101450802B1 (ko) * | 2013-04-18 | 2014-10-14 | 유니온스틸 주식회사 | Pcm 칼라강판의 제조 시스템 및 제조 방법 |
| CN103824615B (zh) * | 2014-02-18 | 2016-05-11 | 南京邮电大学 | 气相聚合聚3,4-乙撑二氧噻吩和石墨烯叠层柔性透明电极的方法 |
| CN106575187B (zh) * | 2014-08-04 | 2019-12-13 | Lg伊诺特有限公司 | 触摸窗 |
| KR101723184B1 (ko) * | 2014-10-27 | 2017-04-04 | 주식회사 엘지화학 | 중성화된 전도성 고분자 투명전극을 포함하는 고분자 분산형 액정 소자 및 이의 제조방법 |
| TWI767665B (zh) * | 2021-04-22 | 2022-06-11 | 群光電子股份有限公司 | 觸控板裝置及其製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229950A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 導電性フィルム |
| JP2009245935A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-10-22 | Jsr Corp | 透明導電性積層フィルムおよびその製造方法 |
| JP2010176357A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Nof Corp | 透明導電性フィルム及びタッチパネル |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003241784A1 (en) * | 2002-05-28 | 2003-12-12 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Material for substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly and substrate mounting optical circuit-electric circuit mixedly |
| US20040090429A1 (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-13 | Geaghan Bernard O. | Touch sensor and method of making |
| JP4433145B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2010-03-17 | 日東電工株式会社 | 光学部材用粘着剤組成物、光学部材用粘着剤層、粘着型光学部材および画像表示装置 |
| JP4444632B2 (ja) * | 2003-11-11 | 2010-03-31 | リンテック株式会社 | 光学用フィルム |
| KR100715548B1 (ko) * | 2005-07-29 | 2007-05-07 | 광 석 서 | 부분 치환된 고분자 도판트를 사용하여 합성된 전도성고분자 |
| JP4896637B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2012-03-14 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 導電性フィルム |
| KR100880412B1 (ko) * | 2006-11-08 | 2009-01-23 | 아이비컴(주) | Ｅｌ 일체형 키패드 |
| KR100994103B1 (ko) * | 2008-09-12 | 2010-11-12 | (주) 태양기전 | 윈도우 터치 패널 및 그 제조 방법 |
| KR101173212B1 (ko) * | 2008-12-18 | 2012-08-13 | 한국전자통신연구원 | 터치 패널 필름 및 그의 제조방법 |
| KR20100124365A (ko) * | 2009-05-19 | 2010-11-29 | 일진디스플레이(주) | 터치 패널용 상판 |
-
2011
- 2011-03-18 KR KR1020110024299A patent/KR101181322B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-03-19 WO PCT/KR2012/001966 patent/WO2012128528A2/ko active Application Filing
- 2012-03-19 TW TW101109351A patent/TW201301299A/zh unknown
- 2012-03-19 CN CN2012800135991A patent/CN103443749A/zh active Pending
- 2012-03-19 US US14/005,929 patent/US20140008113A1/en not_active Abandoned
- 2012-03-19 JP JP2013558796A patent/JP2014512281A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229950A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 導電性フィルム |
| JP2009245935A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-10-22 | Jsr Corp | 透明導電性積層フィルムおよびその製造方法 |
| JP2010176357A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Nof Corp | 透明導電性フィルム及びタッチパネル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140008113A1 (en) | 2014-01-09 |
| TW201301299A (zh) | 2013-01-01 |
| WO2012128528A2 (ko) | 2012-09-27 |
| WO2012128528A3 (ko) | 2013-03-07 |
| KR101181322B1 (ko) | 2012-09-11 |
| CN103443749A (zh) | 2013-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101479811B1 (ko) | 투명 전극 필름 제조용 기재 필름 | |
| CN104540916B (zh) | 触控面板用粘结剂组合物、粘结膜及触控面板 | |
| JP2014512281A (ja) | 導電性高分子電極層を備えた透明電極フィルム | |
| JP5869627B2 (ja) | 透明導電膜の製造方法およびそれにより製造された透明導電膜 | |
| EP2401309B1 (en) | Electrically isolating polymer composition | |
| KR100743853B1 (ko) | 투명 도전체 | |
| TWI673543B (zh) | 內置型液晶面板及液晶顯示裝置 | |
| JP4940949B2 (ja) | タッチパネル用複合透明導電性基材およびタッチパネル | |
| KR20100036913A (ko) | 터치 패널 입력 장치를 위한 투명 전도성 적층 구조체 | |
| TWI753294B (zh) | 附黏著劑層之偏光薄膜 | |
| CN113597459B (zh) | 带导电层的偏振膜及其制造方法 | |
| JP2016039132A (ja) | 透明導電体、液晶表示装置及び透明導電体の製造方法 | |
| TW201716517A (zh) | 用於剛性及可撓性基材之導電透明塗層 | |
| TWI784930B (zh) | 內置型液晶面板及液晶顯示裝置 | |
| KR101594213B1 (ko) | 투명 수지 시트 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널 | |
| JP5193810B2 (ja) | 分散液、金属酸化物含有膜および金属酸化物膜付き基板の製造方法 | |
| KR20090073062A (ko) | 편광 필름용 대전방지 코팅 조성물 및 이를 이용한 대전방지 편광 필름 | |
| JP4074288B2 (ja) | 透明導電体 | |
| KR100955522B1 (ko) | 편광 필름용 대전방지 코팅 조성물 및 이를 이용한대전방지 편광 필름 | |
| TW201827556A (zh) | 導電高分子組成物溶液以及其抗靜電膜與平面顯示器 | |
| KR20090084777A (ko) | 편광 필름용 대전방지 코팅 조성물 및 이를 이용한 대전방지 편광 필름 | |
| KR20120077871A (ko) | 전도성 고분자 조성물의 제조방법 및 이를 이용한 전도성 필름의 제조방법 | |
| KR20170109856A (ko) | 터치 스크린 패널용 투명 도전성 필름 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150318 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161011 |