JP2647720B2

JP2647720B2 - 透明導電性積層体

Info

Publication number: JP2647720B2
Application number: JP31142189A
Authority: JP
Inventors: 英男菅原; 昭造河添; 正英豊岡
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH03173009A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ディスプレイ装置などの各種電子・通信
装置に取り付けられて静電気や電磁波のシールド材など
として用いられる透明導電性積層体に関する。

〔従来の技術〕

近年、上記の電子・通信装置は、業務用だけでなく、
一般家庭にも導入されるようになつてきている。これら
の装置は、その有用な機能などにより各種業務や家事な
どを効率良く処理し、社会の発展あるいは生活向上に役
立つものとして、高く評価されている。

しかし、その反面、これらの装置から発生する静電気
や電磁波などにより、人体や他の備品などに悪影響をお
よぼす問題がある。たとえば、デイスプレイ装置を操作
する作業員などが経験する目精疲労、目の充血、肩こ
り、偏頭痛などの障害や、家庭におけるテレビやラジオ
の画像の乱れ，ノイズの発生といつた障害が現れる。

このため、従来より、上記の静電気や電磁波をシール
ドするためのシールド材を各種の電子・通信装置内に組
み込むことにより、これら装置から発生する静電気や電
磁波をシールドすることがよく行われている。

このシールド材、たとえばデイスプレイ装置の窓材な
どとして用いられるシールド材としては、外部からデイ
スプレイ内部を目視できるような高い可視光線透過能を
有していると共に、デイスプレイ装置から発生する静電
気（高電圧）や電磁波を効果的にシールドできる良好な
シールド特性を有していることが望まれる。

従来のこの種のシールド材としては、一般にガラス基
板やプラスチツク基板などの透明基板上にメツシユタイ
プのカーボン繊維や金属コーテイング繊維を貼り合わせ
たものや、上記同様の透明基板上に透明な導電層を形成
したものなどが汎用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来のシールド材のうち、メツシユタ
イプのカーボン繊維や金属コーテイング繊維を用いたも
のでは、基板を透過する像や物体がメツシユ部で切断さ
れたり、光の反射による散乱によりゆらぎを生じ視認性
を悪くさせるといつた問題があり、またメツシユタイプ
のため導電効果が低いという問題もある。

また、透明な導電層を形成したものでは、上記導電層
を透明基板上に形成する単一操作を繰り返し行わねばな
らないので、作業性や生産性が悪くコスト高となる欠点
があり、また使用中に上記導電層に傷がつきやすく、こ
れによりシールド能が大きく低下する問題もあつた。

この発明は、上記従来の問題点に鑑み、高い可視光線
透過能を有すると共に、デイスプレイ装置などから発生
する静電気や電磁波をシールドできるすぐれたシールド
能を有し、しかも基板表面の耐擦傷性にすぐれて良好な
耐久性を備え、かつ作業性や生産性さらにコスト面など
の問題がなく、そのうえ基板表面での光の反射を防止し
うる良好な反射防止機能をも備えた、実用価値の極めて
高い透明導電性積層体を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検
討した結果、２枚の透明なフイルム基材を用いて、その
一方のフイルム基材の一面に透明な導電層とさらにその
上に透明な誘電体層とを形成すると共に、他方のフイル
ム基材の一面に反射防止層を形成し、この両フイルム基
材を透明な粘着剤層を介して貼り合わせることにより、
可視光線透過能、静電気および電磁波に対するシールド
能、耐擦傷性のいずれの機能をも兼ね備え、かつその反
射防止能が良好で、しかも作業性や生産性さらにコスト
面などの問題のない、シールド材などとして有用な透明
導電性積層体が得られることを知り、この発明を完成す
るに至つた。

すなわち、この発明は、透明なフイルム基材の一方の
面に透明な導電層と透明な誘電体層とがこの順に形成さ
れ、他方の面に透明な粘着剤層を介して外表面に反射防
止層を有する透明なフイルム基材が貼り合わされてなる
透明導電性積層体に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する２枚の透明なフイルム基材
としては、可撓性と透明性とを備えた厚みが通常３〜25
0μｍ、特に10〜200μｍ程度のプラスチツクフイルムが
好ましく用いられる。このようなフイルムとしては、た
とえばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフ
タレートなどのポリエステル類、ビスフエノールＡ系ポ
リカーボネートの如きポリカーボネート類、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフイン類、セルロー
ストリアセテート、セルロースジアセテートなどのセル
ロース誘導体類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン
などのビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポ
リエーテルスルホン、ポリスルホンなどの各種プラスチ
ツクからなるフイルムが挙げられる。

このフイルム基材の厚みが薄くなりすぎると機械的強
度が不足し、また厚くなりすぎるとフレキシブル性が欠
如し、たとえばロール状として連続的に導電層や誘電体
層あるいは反射防止層や粘着剤層を形成することが難し
くなるし、２枚のフイルム基材同志を貼り合わせる際、
両者間に浮き現象や気泡が生じやすく密着性を阻害する
原因となるので、いずれも好ましくない。

この発明においては、上述のように、透明なフイルム
基材をロール状として、このフイルム基材上に連続して
導電層や誘電体層あるいは反射防止層や粘着剤層を形成
することができ、またこの状態においてフイルム基材同
志を貼り合わせることができるから、従来のような透明
基板上に導電層を形成する単一操作を繰り返して行う必
要がなく、これにより作業安易性と生産性の向上さらに
コストの低減を実現できるものである。

この発明において、上記のフイルム基材同志を貼り合
わせるために使用する透明な粘着剤層としては、透明性
を有するものであれば特に限定なく使用できるが、たと
えばアクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤、ゴム系粘着
剤などが好ましく用いられる。この粘着剤層は、フイル
ム基材の一面側に設けられる導電層と誘電体層あるいは
反射防止層に対してクツシヨン作用を発揮し、これら層
が外的要因により損傷を受けるのを防ぐ役割をも有して
いる。

このような透明な粘着剤層としては、上記の役割を考
慮して、その弾性係数が１×10⁵〜１×10⁷dyn/cm²の範
囲、厚さが１μｍ以上、通常５〜500μｍの範囲にある
のが望ましい。

上記の弾性係数が１×10⁵dyn/cm²未満となると、粘着
剤層は非弾性となるため、加圧により容易に変形してフ
イルム基材ひいては導電層や誘電体層あるいは反射防止
層に凹凸を生じさせ、また加工切断面からの粘着剤のは
み出しなどが生じやすくなると共に、耐擦傷性の向上効
果が低減する。また、弾性係数が１×10⁷dyn/cm²を超え
ると、粘着剤層が硬くなり、上記の各層に対するクツシ
ヨン効果を期待できなくなるため、耐擦傷性をやはり向
上できない。

また、粘着剤層の厚さが１μｍ未満となると、そのク
ツシヨン効果をやはり期待できないため、耐擦傷性の向
上を望めなくなる。なお、厚くしすぎると、透明性を損
なつたり、粘着剤層の形成やフイルム基材同志の貼り合
わせ作業性さらにコストの面で好結果を得にくい。

この発明において、一方のフイルム基材の一面に設け
られる透明な導電層としては、金、銀、白金、パラジウ
ム、銅、アルミニウム、ニツケル、クロム、チタン、
鉄、コバルト、スズまたはこれらの合金などからなる金
属薄膜、酸化インジウム、酸化チタン、酸化第二スズ、
酸化カドミウムまたはこれらの混合物などからなる金属
酸化物のほか、ヨウ化銅などの薄膜が好ましく用いられ
る。

この導電層の厚みは、静電気や電磁波のシールド性と
透明性を考慮して適宜の範囲に設定されるが、金属薄膜
では通常30〜600Åの範囲、金属酸化物薄膜では通常80
〜5,000Åの範囲とするのが好ましい。また、この導電
層の表面抵抗は、静電気シールド用として用いる場合は
10⁹Ω／□以下、電磁波シールド用として用いる場合は1
0³Ω／□以下とするのが好ましい。

このような導電層は、たとえば真空蒸着法、スパツタ
リング法、イオンプレーテイング法、化学蒸着法、スプ
レー熱分解法、化学メツキ法、電気メツキ法またはこれ
らの組み合わせ法などの公知の薄膜形成技術により、容
易に形成することができる。このうち、特に真空蒸着
法、スパツタリング法は、膜形成速度、大面積への適
用、生産性などの観点から好適に採用できる。

なお、この導電層の形成に先立つて、被着面すなわち
フイルム基材の表面に対し前処理として、コロナ放電処
理、紫外線照射処理、プラズマ処理、スパツタエツチン
グ処理、アンダーコート処理を施すことにより、フイル
ム基材に対する導電層の密着性を高めることができる。

この発明においては、上記の導電層の表面に、さらに
MgF₂、SiO₂、Al₂O₃、TiO、TiO₂、ZrO₂などの透明な誘電
体層が形成される。この層を設けることによつて、可視
光線透過率を向上できるし、酸化などによる導電層の性
能劣化を防ぐことができ、さらに耐擦傷性の向上も図ら
れる。

上記の誘電体層は、導電層の場合と同様の薄膜形成技
術により、形成することができる。また、その厚みは通
常80〜5,000Åの範囲とするのがよく、薄すぎると前記
効果を望めず、厚くなりすぎると透明性を阻害するなど
の問題があり、好ましくない。

この発明において、他方のフイルム基材の一面に設け
られる反射防止層には、フィルム基材とは異なる屈折率
を有する単層構造または２層以上の多層構造とされたも
のが包含される。単層構造のものでは、フイルム基材に
比べ小さな屈折率を有する材料が選択される。一方、反
射防止効果によりすぐれる多層構造とする場合、フイル
ム基材に比べ大きな屈折率を有する材料層を設け、この
上にこれより小さな屈折率を有する材料層を設けるとい
うように、隣接層相互間で屈折率の異なる材料構成とさ
れるが、より好ましくは３層以上の多層構造として最外
層の屈折率がこれに隣接する下層の屈折率よりも小さく
なるような材料構成とするのがよい。

このような反射防止層を構成させるための材料として
は、たとえばCaF₂、MgF₂、NaAlF₆、Al₂O₃、SiOx（ｘ＝
１〜２）、ThF₄、ZrO₂、Sh₂O₃、Nd₂O₃、SnO₂、TiO₂、In
₂O₃などの誘電体が挙げられ、その屈折率が前記関係を
満たすように適宜選択される。

上記の反射防止層は、導電層の場合と同様の薄膜形成
技術により、１段または２段以上の連続操作で形成する
ことができる。また、その厚みは反射防止層としての全
体厚が一般に500〜5,000Å程度となる範囲内で、単層ま
たは多層構造である場合の各層の厚みが適宜選択され
る。

以上の構成要素からなるこの発明の透明導電性積層体
は、既述してきたことからも明らかなように、通常は透
明なフイルム基材の一面に透明な導電層および透明な誘
電体層を他面に透明な粘着剤層をそれぞれ設けてなる導
電処理フイルムと、透明なフイルム基材の一面に反射防
止層を他面に透明な粘着剤層をそれぞれ設けてなる反射
防止処理フイルムとを作製し、これら処理フイルムをそ
れぞれの粘着剤層を介して貼り合わせることにより、製
造される。

第１図は、このようにして得られるこの発明の透明導
電性積層体の構成例を示したもので、図中、1,2は透明
なフイルム基材、３は透明な粘着剤層、４は透明な導電
層、５は透明な誘電体層、６は反射防止層である。

この透明導電性積層体は、透明な構成素材からなるた
めに良好な可視光線透過能を有し、また片面の導電層４
によつてすぐれた静電気や電磁波シールド機能を発揮
し、またその上の誘電体層５によりすぐれた耐擦傷性を
示すと共に可視光線透過能に一段と好結果を与え、かつ
他面の反射防止層６によつて反射防止および耐擦傷性に
もすぐれており、さらに前記した２種の処理フイルムの
形成とその貼り合わせによつて製造できることから、作
業性や生産性さらにコストの面で有利なものとなる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、高い可視光線透過
能を有すると共に、デイスプレイ装置などから発生する
静電気や電磁波をシールドしうるすぐれたシールド能を
有し、また耐擦傷性にすぐれて良好な耐久性を備え、か
つ基材表面の反射防止も良好で、そのうえ作業性や生産
性さらにコスト面などの問題のない、実用価値の極めて
高い透明導電性積層体を提供することができる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説
明する。なお、以下の特性試験は、つぎの方法にて行つ
たものである。

＜表面抵抗＞４端子法にて測定した。

＜光学特性＞全光線透過率とヘイズは、日本電色産業製のデジタル
ヘイズメータNDH−20Dを用いて測定し、反射率は、自動
変角光度計により入射角７度の光波長550nmでの導電層
とは反対面の反射率を測定した。

＜耐擦傷性Ａ＞新東科学社製のヘイドン表面性測定機TYPE−HEIDON14
を用いて、摩傷子：ガーゼ（日本薬局方タイプＩ）、
荷重:100g/cm²、擦傷速度30cm/分、擦傷回数:100
回（往復50回）の条件で、導電層またはその上の誘電体
層の表面を擦つたのちにフイルム抵抗（Rs）を測定し、
初期のフイルム抵抗（Ro）に対する変化率（Rs/Ro）を
求めて、耐擦傷性を評価した。

＜耐擦傷性Ｂ＞導電層またはその上の誘電体層とは反対側の面をスチ
ールウール♯0000でこする擦傷試験を行い、その表面状
況の変化を目視観察して、つぎの三段階の評価を行つ
た。

○…強くこすつてもほとんど傷がつかない △…強くこすると傷がつく ×…軽くこするだけで傷がつく実施例１厚さ75μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフイ
ルムの片面に、In−Sn合金（Sn含有量10重量％）をター
ゲツトとして酸素ガスを導入した反応性マグネトロンス
パツタリング法により、In₂O₃−SnO₂からなる厚さ約600
Åの透明な導電層を形成した。ついで、その上に電子ビ
ーム加熱法により１〜２×10^-4Torrの真空度でSiO₂から
なる厚さ約900Åの誘電体層を形成した。つぎに、この
フイルムの透明な導電層および誘電体層とは反対側の面
にアクリル系粘着剤を用いて厚さ20μｍの透明な粘着剤
層を形成して、導電処理フイルムとした。

一方、厚さ75μｍで屈折率1.69の透明なポリエチレン
テレフタレートフイルムの片面に、ZrO₂を電子ビーム加
熱法により１〜２×10^-4Torrの真空度で真空蒸着して、
厚さ約650Åで屈折率2.05のZrO₂薄膜を形成し、その上
にさらに上記と同じ条件でSiO₂を用いて電子ビーム加熱
法により厚さ約940Åで屈折率1.46のSiO₂薄膜を形成し
た。つぎに、このフイルムの他面側にアクリル系粘着剤
を用いて厚さ20μｍの透明な粘着剤層を形成して、反射
防止処理フイルムとした。

上記の導電処理フイルムと反射防止処理フイルムと
を、透明な粘着剤層を介して貼り合わせ、この発明の透
明導電性積層体とした。

実施例２反射防止層の第１層として厚さ730Åで屈折率1.89のY
₂O₃を、第２層として厚さ650Åで屈折率2.05のZrO₂を、
第３層として厚さ940Åで屈折率1.46のSiO₂を、それぞ
れ電子ビーム加熱法により１〜２×10^-4Torrの真空度で
真空蒸着するようにした以外は、実施例１と同様にして
透明導電性積層体を作製した。

実施例３反射防止層の第１層として厚さ730Åで屈折率1.89のY
₂O₃を、第２層として厚さ1,200Åで屈折率2.30のTiO
₂を、第３層として厚さ940Åで屈折率1.46のSiO₂を、そ
れぞれ電子ビーム加熱法により１〜２×10^-4Torrの真空
度で真空蒸着するようにした以外は、実施例１と同様に
して透明導電性積層体を作製した。

比較例１ In₂O₃−SnO₂からなる透明な導電層の上にSiO₂からな
る誘電体層を形成しなかつた以外は、実施例１と同様に
して比較用の透明導電性積層体を作製した。

比較例２反射防止処理フイルムに代えて、一面にアクリル系粘
着剤からなる厚さ20μｍの透明な粘着剤層のみを有する
厚さ75μｍのポリエチレンテレフタレートフイルムを貼
り合わせるようにした以外は、実施例１と同様にして比
較用の透明導電性積層体を作製した。

以上の実施例および比較例の各積層体について、表面
抵抗、光学特性（全光線透過率、ヘイズ、反射率）およ
び耐擦傷姓を評価したところ、つぎの第１表に示される
とおりであつた。

上記の第１表から明らかなように、この発明に係る透
明導電性積層体は、良好な導電性と透明性とを有すると
共に、低反射率であり、しかも耐擦傷性にすぐれて良好
な耐久性を備えていることがわかる。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の透明導電性積層体の構成例を示す断
面図である。 1,2……透明なフイルム基材、３……透明な粘着剤層、
４……透明な導電層、５……透明な誘電体層、６……反
射防止層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明なフィルム基材の一方の面に透明な導
電層と透明な誘電体層とがこの順に形成され、他方の面
に透明な粘着剤層を介して外表面に反射防止層を有する
透明なフィルム基材が貼り合わされてなる透明導電性積
層体。
【請求項２】反射防止層が隣接層相互間で屈折率の異な
る多層構造とされてなる請求項（１）に記載の透明導電
性積層体。
【請求項３】反射防止層が３層以上の多層構造とされて
いると共に、最外層の屈折率がこれに隣接する下層の屈
折率よりも小さくされてなる請求項（２）に記載の透明
導電性積層体。
【請求項４】透明な粘着剤層の弾性係数が１×10⁵〜１
×10⁷dyn/cm²の範囲にあると共に、その厚みが１μｍ以
上である請求項（１）〜（３）のいずれかに記載の透明
導電性積層体。