JP3855307B2 - Transparent conductive film and method for producing the same - Google Patents

Transparent conductive film and method for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明導電性フィルム及びその製造法に関し、さらに詳しくは、透明重合体フィルムの少なくとも片面に、金属酸化物を主成分とする透明ガスバリアー性薄膜、有機物架橋体を主成分とする保護膜および透明導電性薄膜が順次形成された透明導電性フィルム及びその製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子デバイス技術の進歩、及び応用分野の拡大に伴い、透明電極の特性向上が求められている。透明電極は一般にガラス基板上に形成される。例えば、金、銀などの導電性金属薄膜を形成した導電性ガラス、酸化インジウムと酸化錫の混合物(ITO)の薄膜を形成したITOガラスなどが知られている。
しかしながら、ガラス基板を用いた透明電極は、衝撃に弱い、重い、可とう性がない、薄型化に限界がある、大面積化が困難である、などの欠点があり、これらの欠点を補う意味で、透明重合体フィルムを基板とする透明導電性フィルムも製造されている。透明重合体フィルムには、耐衝撃性、高可とう性、低比重、薄型化、大面積化のし易さ、ロール・ツー・ロール方式による高生産性などの長所があり、透明重合体フィルムを基板とする透明導電性フィルムは帯電防止フィルムやタッチパネル、電卓やポケベルなどの液晶表示素子などに用いられる。
【0003】
さらに、近年のめざましいエレクトロニクス技術の発展に伴い、より高性能な透明導電性フィルムが求められている。特にマルチメディア時代となり、普及のめざましい携帯情報端末(PDA)用の液晶表示素子では、反射型STN表示方式による表示とペン入力機能が求められている。現在はガラス基板製の透明基板が使用されているが、特にPDA用途では高分子重合体フィルムを基板に用いた液晶表示素子が、その要求特性に対して好適である。STN表示方式の場合、その表面平坦性の高い基板が要求され、プラスチックフィルムを基板とする透明導電性フィルムの表面平坦性では要求特性を満足していないのが現状である。これは基板に用いられるフィルムの表面平坦性の問題というより、コーティングによる多層コートの結果、その表面平坦性が低下したためであると思われる。ペン入力装置を備えたPDAでは、PETフィルムなどでできたペン入力パネルの下に液晶表示素子が配置されるため、特に液晶表示素子の耐衝撃性が要求され、プラスチックフィルムを基板とする液晶表示素子が好適である。
【0004】
現在、一般に液晶表示素子に用いられる透明導電性フィルムは、透明重合体フィルム上に、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデンなどの酸素透過度や水蒸気透過度が小さい重合体を主成分とする有機ガスバリア性薄膜を、さらにこのガスバリア性薄膜上に硬化性樹脂硬化物を主成分とする保護薄膜を、それぞれ溶液コーティング法やラミネート法などにより形成し、さらにその上に透明導電性薄膜を形成したものである。
【0005】
保護薄膜が必要となる理由は、現状のフィルム液晶基板に用いられているガスバリア性薄膜が、一般に液晶パネル製造プロセスで必要となる薬品や溶剤に対する耐久性に乏しく、溶剤に接触した場合に表面が白化したり、膨潤したりするからである。そのため、上記ガスバリア性薄膜を保護する目的で、さらにその外側に保護薄膜を設ける必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
通常これらの保護薄膜は、溶液コーティング法などのウェット工程で数ミクロン厚で形成されるが、ハジキやゴミの混入による表面平坦性の低下という短所があり、透明導電性フィルムを使った製品の歩留まりを低下させたり、精密な表面精度の要求される用途には使用できないという問題点があった。さらに、上述のような積層工程による製造では、透明重合体フィルムとガスバリア薄膜、ガスバリア薄膜と保護薄膜の密着性を向上させる目的で、さらにアンカーコート層やプライマー層が必要となり、層構成が複雑化するばかりでなく、溶剤を除去するための装置や、溶剤除去装置で用いる熱エネルギーなどまでが必要になり、製造コスト上昇の原因となっている。
【0007】
つまり、上述の方法などにより積層された透明導電性フィルムは、例え表面の平坦な基材フィルムを用いたとしても、ウェットプロセスによるコーティング層を何層も重ねるため、その平面性は低く、さらにその結果、多層コートによるコストアップが指摘されているのである。また、有機ガスバリア薄膜だけではバリア性能が不足であることも指摘されている。本発明者らは、かかる課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。
本発明は、上記従来の透明導電性フィルムの有する問題点を解決し、ガスバリア性、耐薬品性、表面平坦性、生産性の良好な透明導電性フィルム及びその製造法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を行った結果、本発明を完成するに至った。
上記目的を達成するため、本発明の透明導電性フィルムは、透明重合体フィルムの少なくとも片面に金属酸化物を主成分とする透明ガスバリア性薄膜及び保護膜が順次形成され、さらに該保護膜の少なくとも片面に透明導電性薄膜が形成されてなる透明導電性フィルムであって、前記保護膜が、真空蒸着法、スパッタ法、蒸着重合法、イオンプレーティング法又はプラズマCVD法を用いて形成された有機物架橋体を主成分とする保護膜であり、透明導電性薄膜表面の中心線平均粗さ(Ra)が10nm以下であることを特徴とする。
【0009】
上記構成からなる透明導電性フィルムは、ガスバリア性、耐溶剤性、表面平坦性、生産性が良好である。
【0010】
この場合において、有機物架橋体を主成分とする保護膜が、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、シリコーン樹脂又はイミド樹脂を主成分とする硬化樹脂からなる膜であることができ、特に、イミド樹脂が、ビスマレイミド化合物又はポリアミドイミド樹脂であることができる。
【0011】
また、透明導電性フィルムは、それを構成する有機物架橋体を主成分とする保護膜が、ビスマレイミド系単量体を20重量%以上含むことができる。
【0012】
上記構成からなる透明導電性フィルムは、耐熱性、耐溶剤性が特に優れたものである。
【0013】
また、透明導電性フィルムは、それを構成する透明ガスバリア性薄膜が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム又は酸化セリウムから選ばれた1又は複数の金属酸化物からなることができる。
【0014】
上記構成からなる透明導電性フィルムは、ガスバリア性、耐透湿性が特に優れたものである。
【0015】
また、透明導電性フィルムは、それを構成する透明重合体フィルムが、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン又は脂環族ポリアミドイミドから選ばれた1種又は複数の重合体からなるフィルムであることができる。
【0016】
上記構成からなる透明導電性フィルムは、光学特性、耐熱性が特に優れたものである。
【0017】
また、本発明の透明導電性フィルムの製造法は、ロール・ツー・ロール方式の真空製膜装置中で、ロール状の透明重合体フィルムの少なくとも片面に金属酸化物を主成分とする透明ガスバリア性薄膜及び有機物架橋体を主成分とする保護膜を順次形成し、さらに該保護膜の少なくとも片面に透明導電性薄膜を連続的に形成する透明導電性フィルムの製造法であって、有機物架橋体を主成分とする保護膜を、真空蒸着法、スパッタ法、蒸着重合法、イオンプレーティング法又はプラズマCVD法を用いて形成することを特徴とする。
【0018】
上記構成からなる透明導電性フィルムの製造法は欠点が少なく、効率よく本発明の透明導電性フィルムを製造できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の透明導電性フィルムとその製造法の実施の形態を説明する。
【0020】
本発明で用いる透明重合体フィルムは、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロースに代表されるセルロース樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンに代表されるポリオレフィン樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレートに代表されるアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの熱可塑性重合体からなるフィルム、あるいはポリマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂などの熱硬化性や光硬化性重合体からなるフィルムを通常用いる。
そして、透明性や複屈折などの光学特性や、ガラス転移点や熱変形温度などの耐熱特性のバランスからはポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、またはポリアミドイミドからなるフィルムが好ましく、さらに、シンジオタクティックポリスチレン、1軸延伸ポリエチレンテレフタレート、脂環族ポリアミドイミドからなるフィルムがより好ましい。
本発明で用いる透明重合体フィルムは単層であっても、2層以上の積層体であってもよい。
【0021】
上記シンジオタクティックポリスチレンからなるフィルムは、その立体構造により一般のポリスチレンフィルムに比べ、透明性と耐熱性が高い。
1軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムは、縦あるいは横の一方向のみ延伸したフィルムであり、屈折率の異方性の軸が揃っており、100ミクロン厚程度のフィルムのリタデーション値は数百から数千nm前後となる。
脂環族ポリアミドイミドからなるフィルムは、イソホロンジアミンやシクロヘキサンジアミン、メチレンジシクロヘキサンジアミンなどの脂環族ジアミン成分、あるいはイソホロンジイソシアネートやシクロヘキサンジイソシアネート、メチレンジシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート成分と、トリメリット酸無水物の縮合ポリマからなるフィルムであって、高光線透過率と高耐熱性とを両立しているのが特徴である。 脂環族ポリアミドイミドのフィルム化の手段としては、アミド系溶剤などによる溶液キャスト法がよく用いられるが、脂環族ポリアミドイミドは、テトラヒドロキシフランやシクロヘキサノンなどの比較的低沸点の溶剤にも溶解させることが可能なため、キャストしたフィルムの乾燥が低温、短時間ですむ、という特徴をもっている。キャスト法により製膜されたフィルムの最大の特徴としては、光学的に等方性で複屈折が極めて少ないということであるが、溶融押し出し法によって製膜されたフィルムに比べ高粘度のレジンが使用でき、熱による劣化も少なく、高分子量、高強度のフィルムが製膜できるなどの利点がある。
【0022】
本発明で用いる透明重合体フィルムの厚さは、25〜500ミクロンが好ましく、さらに好ましくは50〜300ミクロンである。上記透明重合体フィルムのガラス転移点(Tg)もしくは熱変形温度は、60℃以上が好ましく、さらに好ましくは120℃以上であり、よりさらに好ましくは150℃以上である。
【0023】
また、透明重合体フィルムの全光線透過率は60%以上が好ましく、さらに好ましくは85%以上である。透明重合体フィルムの表面粗さは、触針式粗さ測定器で測定した中心線平均粗さ(Ra)が100nm以下であるのが好ましく、さらに好ましくは、10nm以下である。
【0024】
なお、透明重合体フィルムの複屈折は、極端に小さいか、極端に大きい場合が好ましい。溶液キャスト法により製膜したフィルムのように、極端に小さい場合は、レタデーション値が30nm以下が好ましく、さらに好ましくは10nm以下である。1軸延伸フィルムのように、極端に大きい場合は、複屈折の軸が揃っており、なおかつ5000nm以上であるのが好ましく、さらに好ましくは8000nm以上である。
【0025】
本発明でいう金属酸化物を主成分とする透明ガスバリア性薄膜は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化セリウムなどから選ばれる1種または2種以上の金属酸化物から構成されるのが好ましく、さらに好ましくは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウムの群より選ばれた1種または2種以上の金属酸化物から構成される。
【0026】
透明ガスバリア性薄膜の膜厚は、フィルムにガスバリア性を付与する観点から、5から500nmが好ましく、さらに好ましくは、10から100nmである。また、酸素透過度は5cc/m・atm・day以下が好ましく、さらに好ましくは、1cc/m・atm・day以下である。水蒸気透過度は10g/m・day以下が好ましく、さらに好ましくは2g/m・day以下である。
【0027】
かかる金属酸化物を主成分とする透明ガスバリア性薄膜の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などのPVD法(物理蒸着法)、あるいはCVD法(化学蒸着法)などがあるが、これらに限定されるものではない。
【0028】
例えば、真空蒸着法において用いる蒸着材料としては、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、錫、ジルコニウム、チタン、インジウム、セリウムなどの金属やこれら金属の酸化物の単体もしくは混合物などが用いられる。
【0029】
また、真空蒸着時の加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビーム加熱、レーザー加熱などを用いることができる。また、反応性ガスとして、酸素、窒素、水蒸気などを導入したり、オゾン添加、イオンアシストなどの手段を用いた反応性蒸着を用いてもよい。また、透明重合体フィルムに直流、交流もしくは高周波バイアスなどを加えたり、透明重合体フィルム温度を上昇、あるいは冷却したりなど、本発明の目的を損なわない限りにおいて、作成条件を変更してもよい。
【0030】
スパッタリング法においては、ターゲットとしてケイ素、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、錫、ジルコニウム、チタン、インジウム、セリウムなどの金属やこれら金属の酸化物の単体もしくは混合物などが用いられる。また、スパッタリング方式としては、イオンビームスパッタ法、直流/交流/高周波2極スパッタ法、熱陰極プラズマスパッタ法、マイクロ波スパッタ法、直流/高周波マグネトロンスパッタ法、直流/高周波対向陰極スパッタ法、磁界圧着型スパッタ法などが用いられるが、これらのものに限定されるものではない。
【0031】
また、スパッタリング法を行う際の雰囲気は、酸素、窒素、水蒸気などを導入したり、オゾン添加、イオンアシストなどの手段を用いた反応性スパッタを用いてもよい。また、基材に直流、交流もしくは高周波バイアスなどを加えたり、基材温度を上昇、あるいは冷却したりなど、本発明の目的を損なわない限りにおいて、作成条件を変更してもよい。CVD法などの他の作成法においても同様である。
【0032】
本発明でいう有機物架橋体を主成分とする保護膜は、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、シリコーン樹脂、イミド樹脂等を主成分とした硬化樹脂からなる膜が好ましく、さらに好ましくは、ビスマレイミド化合物やポリアミドイミド樹脂の硬化架橋膜である。特に好ましくは、20重量%以上がビスマレイミド系化合物からなる単量体の架橋体を主成分とする膜である。これらの単量体成分に、架橋を促進するために架橋性反応基を付加してもよいし、アクリレート架橋剤やエポキシ架橋剤を混ぜてもよいし、反応開始剤等を配合してもよい。ビスマレイミド化合物やポリアミドイミド樹脂の硬化架橋膜は、耐熱性や機械特性が特に優れる。ただし、樹脂そのもの黄色味を帯びたものが多いため、膜厚はあまり厚くしにくいのが欠点である。しかし、脂環族ポリアミドイミド樹脂のように、着色の非常に少ないものもあり、本用途には好適である。
【0033】
上記有機物架橋体を主成分とする保護膜は、蒸着法などのドライプロセスにより形成されるが、好ましくは、10Torr以下の減圧下、好ましくは5Torr以下の減圧下で製膜するのがよい。一般に、ドライプロセスで製膜したほうが、膜質が均一で緻密な構造になりやすいため、より薄い膜で性能を得られる。また、ウェットプロセスによるミクロンオーダーのコーティングでは、平面性は下地より悪くなるが、ドライプロセスによるサブミクロンオーダー以下の製膜では、下地の平面性を保持したままの製膜が可能である。保護膜の膜厚は、1ミクロン以下が好ましく、さらに好ましくは0.2ミクロン以下である。減圧下で製膜する手法としては、真空蒸着法、スパッタ法蒸着重合法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法などがあるが、これらに限定されるものではない。
【0034】
真空蒸着法で用いる加熱方式としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱、電子ビーム加熱、レーザー加熱などを用いることができる。また、反応性ガスとして、酸素、窒素、水蒸気などを導入したり、オゾン添加などの手段を用いた反応性蒸着を用いたり、基材表面にイオンビームを照射しながら蒸着してもよい。このときのイオンビームのエネルギーは、0.05〜50KVの範囲内であることが好ましい。また、イオン種としては水素、酸素、メタンなどの活性ガスや、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスから生成されるイオンを用いるのが好ましいが、特にこれらに限定されない。また、基材に直流、交流もしくは高周波バイアスなどを加えたり、基材温度を上昇、あるいは冷却した利など、本発明の目的を損なわない限りにおいて、作成条件を変更してもよい。スパッタ法に関しても同様である。
【0035】
プラズマCVD法で製膜する場合、プラズマを生成させる方法としては、高周波放電、マイクロ波放電、エレクトロンサイクロトロン共鳴放電などがある。また、これらの放電は定常的であってもパルス的であってもよい。また、製膜時に基材表面にイオンビームを照射してもよい。このときのイオンビームのエネルギーは、0.03〜100KVの範囲内であることが好ましい。また、イオン種としては水素、酸素、メタンなどの活性ガスや、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスから生成されるイオンを用いるのが好ましいが、特にこれらに限定されない。また、基材に直流、交流もしくは高周波バイアスなどを加えたり、基材温度を上昇、あるいは冷却したりなど、本発明の目的を損なわない限りにおいて、作成条件を変更してもよい。
【0036】
蒸着重合法、プラズマCVD法などの場合は、所望のポリマーの単位骨格を有するモノマーを用いればよい。これらのモノマーとしては、ポリメチルメタクリレートに代表される(メタ)アクリレート系ポリマーや、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるエチレン系ポリマー、ポリスチレンに代表されるビニル系ポリマーのように1成分系ポリマーは、その原料モノマーを用いればよく、またポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネートなどの縮合系ポリマーにおいては、例えば、ポリエステルであれば、酸成分とアルコール成分の2成分というように、複数の原料モノマーを用いることができる。さらに、各成分を複数にして共重合系としてもよい。本発明の保護膜の原料としては、蒸着重合法、プラズマCVD法などのプロセス熱エネルギーによるダメージが少なく、かつ反応性の官能基を2つ以上有していることが好ましく、具体的にはジビニルベンゼンに代表されるビニル系単量体、ビスフェノールAエポキシに代表されるエポキシ系単量体、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートに代表される(メタ)アクリレート系単量体、フェニレンビスマレイミドに代表されるビスマレイミド系単量体などが好ましく、さらに好ましくは、ビスマレイミド系単量体であり、耐熱性、耐薬品性などの特性のバランス上、20重量%以上含まれることが好ましい。
【0037】
上述の方法などにより得られた有機物架橋体を主成分とする保護膜は、耐溶剤性が優れており、その表面上にγ−ブチロラクトン、ジメチルアセトアミド、アセトン、エチルアルコール、5%塩酸水溶液、5%水酸化ナトリウム水溶液など、言い換えれば、配向膜溶剤や、透明導電性膜のエッチング液、レジスト剥離液の液体に接触した後も透明重合体フィルムが白化したり、膨潤したりせず、また、ガスバリア性薄膜が溶解したり、剥離したりしない。このことから、耐溶剤性に優れた架橋構造をとっていることがわかる。また、本発明を構成する保護膜は、金属酸化物を主成分とするガスバリア薄膜を外部からの引っ掻きなどを伴う摺動による傷から保護するのに適している。
【0038】
本発明においては、透明重合体フィルムと金属酸化物を主成分とするガスバリア性薄膜との積層体上に形成された上記有機物架橋体を主成分とする保護膜の表面平坦性は、透明重合体フィルム自体の表面平坦性と実質的に変わりがなく、コーティング法などのウェット工程により同等の膜厚の被膜を形成した場合に対し、表面平坦性において明らかな優位性を示している。保護膜の表面粗さは、中心線平均粗さ(Ra)が20nm以下が好ましく、さらに好ましくは10nm以下である。
【0039】
本発明においては、有機物架橋体を主成分とする保護膜が積層体の両表面に存在する場合には、その少なくとも片面に透明導電性薄膜を形成する。
本発明の構成成分の透明導電性薄膜は、通常、酸化インジウムを主成分として構成されるが、酸化錫、酸化カドミウムを20%以下含むのが好ましく、さらに好ましくは5から10%含む。
透明導電性薄膜を形成する方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、直流方式やマグネトロン方式などのスパッタリング法などの手段を用いることができる。
【0040】
透明導電性薄膜の膜厚は、10から500nmが好ましく、さらに好ましくは50から200nmである。透明導電性薄膜のシート抵抗は100オーム/□以下が好ましく、さらに好ましくは50オーム/□以下が好ましい。
【0041】
本発明においては、金属酸化物を主成分とするガスバリア性薄膜は透明重合体フィルムの片面又は両面に形成され、該ガスバリア性薄膜の表面に有機物架橋体を主成分とする保護膜を形成している。また、透明導電性薄膜は、透明導電性フィルムの用途に応じて上記保護膜の片面または両面に形成する。図1および図2に本発明の透明導電性フィルムの典型的な構造を示す。図中、1は透明重合体フィルム、2は透明ガスバリア性薄膜、3は保護膜、4は透明導電性薄膜を示す。
【0042】
本発明の透明導電性フィルムの製造方法として、ロール・ツー・ロール方式の真空製膜装置中で、ロール状の透明重合体フィルム上に、透明ガスバリア性薄膜、保護膜、透明導電性薄膜を連続的に形成することができる。この製造法の利点は、フィルムが外気に曝されることなく、クリーン度の極めて高い真空チャンバー中で連続製膜されるため、非常に欠点が少ない製品が得られる点であり、さらに基材のフィルムを長尺のロールで供給でき、オールドライプロセスによる一貫生産のため製造プロセスが少なく、製造コストが下げられる点にある。
【0043】
本発明の透明導電性フィルムは、上述の如く、透明重合体フィルムの表面平坦性を低下させることなく、優れたガスバリア性、耐溶剤性を有する。また、本発明の透明導電性フィルム製造法は、歩留まりが高く製造速度も早いため製造コストの低い製造法である。
【0044】
なお、本明細書中における特性値の意味及びその測定方法は次の通りである。
(1)酸素透過度:JIS K−7126に準じ、モダンコントロールズ社製酸素透過度測定装置(OX−TRAN100型)を用いて、測定温度25℃、相対湿度0%RHの雰囲気下で行った。
(2)水蒸気透過度:JIS K−7129に準じ、リッシー社製水蒸気透過度測定装置(L80−4000型)を用いて、測定温度40℃で測定した。
(3)全光線透過率:JIS K−7125に準じ、日本電色工業社製濁度計(NDH−1001DP型)を用いて測定した。
(4)耐溶剤性:3cm角に切り取った試料を測定表面側を上にして、85℃のホットプレート上に5分間保持した後、ピペットに採取した試験薬品を試料上に、液滴の直径が5mm以上かつ15mm以下となるように滴下し、5分間放置した後、純水で洗浄し、次いで80℃の雰囲気中で乾燥した後の試料と処理前の試料とを目視で対比して、溶解、白化、膨潤などを判定した。
(5)表面平坦性:JIS B−0601及びJIS B−0651に準じ、東京精密社製表面粗さ測定装置(サーフコム721B)を用いて、中心線平均粗さ(Ra)を測定した。
(6)ガラス転移点(Tg):TMA引張加重法による。加重1g、サンプルサイズ5×20mm、昇温速度10℃/分の条件で測定した。
(7)複屈折:複屈折の度合いを表すリタデーション値Rとは、フィルム平面上の直角をなす2軸の屈折率差Δnに、フィルム厚みd(nm)をかけた値で、R(nm)=Δn×dで表される。
【0045】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、実施例とともに比較例を記した。
【0046】
(実施例1)
透明重合体フィルムとして、キャスト法により製膜された100ミクロン厚の脂環族ポリアミドイミドフィルムを用いた。このフィルムの全光線透過率は90%、レタデーション値は、10nm以下、ガラス転移点(Tg)は260℃、表面粗さ(Ra)は5nmであった。
【0047】
真空槽内の第1室でこのフィルムの片側に、Siターゲット(純度99.99%)上にAIチップ(純度99.99%)を用い、直流放電式反応性スパッタ法により、厚さ30nmの酸化アルミニウム−酸化ケイ素薄膜を形成した。アルゴン及び酸素ガスを供給し、酸素雰囲気スパッタリング時圧力を1.0×10−3Torrに固定した。スパッタ電力は2.5kWとした。引き続き、脂環族ポリアミドイミドフィルム/酸化アルミニウム−酸化ケイ素薄膜積層体を真空を破ることなく連続的に真空槽内の第2室に搬送した。酸化アルミニウム−酸化ケイ素薄膜上に、m−フェニレンビスマレイミド粉末を蒸着材料として、アルゴンプラズマ雰囲気中で反応性蒸着法により、厚さ0.2ミクロンのイミド系架橋有機物の蒸着膜を形成した。裏面にも、同様の手法により酸化アルミニウム−酸化ケイ素薄膜/イミド系架橋有機膜を形成した。
【0048】
以上のようにして作製したフィルム積層体の性能を評価した。その結果、酸素透過度は0.2cc/m・atm・day、水蒸気透過度0.4g/m・dayという極めて優秀なガスバリア性、耐透湿性を示した。全光線透過率は89%、中心線平均粗さ(Ra)は5nmであり、基材の透明重合体フィルムである脂環族ポリアミドイミドフィルムと遜色ない値であった。耐薬品性は、γ−ブチロラクトン、ジメチルアセトアミド、アセトン、エチルアルコール、5%塩酸水溶液、5%水酸化ナトリウム水溶液に対して変化がなかった。この耐薬品性テスト後も酸素透過度、水蒸気透過度、全光線透過率、表面平坦性とも変化することはなかった。以上より、該積層は光学特性、ガスバリア性、耐透湿性、表面平坦性、耐溶剤性に極めて優れていることがわかった。
【0049】
このフィルム積層体の片面に、スパッタリング法により厚さ100nmのITO透明導電性薄膜を形成した。こうして得られた透明導電性フィルムの性能を評価した。その結果、酸素透過度は0.1cc/m・atm・day、水蒸気透過度0.2g/m・day、全光線透過率は88%、中心線平均粗さ(Ra)は5nmであり、基材のフィルム積層体と遜色ない値であった。また、イミド系架橋有機物の保護膜とITO膜との密着性は剥離強度が100g/cm以上であった。
【0050】
(比較例1)
同様の脂環族ポリアミドイミドフィルムの両面に、実施例と同じ手法により、酸化アルミニウム−酸化ケイ素薄膜を形成した。ただし、イミド系有機膜を積層することは行わなかった。以上のようにして作製したフィルム積層体の性能を評価した。その結果、酸素透過度0.5cc/m・atm・day、水蒸気透過度1.0g/m・dayであり、ガスバリア性、耐透湿性ともに十分であった。しかし、この積層フィルムを、それぞれγ−ブチロラクトン、ジメチルアセトアミド、アセトン、エチルアルコール、5%塩酸水溶液、5%水酸化ナトリウム水溶液と、85℃以下の雰囲気中で5分間接触させ、除去した後の、全光線透過率、ヘイズ値の変化が大きく悪化し、光学用途には使用できなくなった。以上より本積層体は、耐溶剤性が十分でないことがわかった。
【0051】
(比較例2)
同様の脂環族ポリアミドイミドフィルムの両面に、実施例と同じ手法により、酸化アルミニウム−酸化ケイ素薄膜を形成した。ただし、保護膜は溶液コーティング法によりエポキシアクリレートを主成分とする光硬化型コーティング剤を乾燥硬化後5ミクロン厚となるように塗布した。以上のようにして作製したフィルム積層体の性能を評価した。その結果、酸素透過度0.5cc/m・atm・day、水蒸気透過度1.0g/m・dayであり、ガスバリア性、耐透湿性ともに十分であった。しかし、この積層体の中心線平均粗さ(Ra)は50nmとかなり低かった。このフィルム積層体に実施例と同様に、透明導電性薄膜を形成した。本透明導電性フィルムは、その表面性により、TN表示方式の液晶パネルの基板には使用できるが、STN表示方式の液晶パネルの基板としては使用できなかった。
【0052】
【発明の効果】
請求項1〜3記載の本発明の透明導電性フィルムは、優れたガスバリア性、耐溶剤性、表面平坦性、生産性耐薬品性を有する。
請求項4記載の本発明の透明導電性フィルムは、特に優れた耐熱性、耐溶剤性を有する。
請求項5記載の本発明の透明導電性フィルムは、特に優れたガスバリア性、耐透湿性をゆうする。
請求項6記載の本発明の透明導電性フィルムは、特に優れた光学特性、耐熱性を有する。
請求項7記載の本発明の透明導電性フィルムの製造法は、欠点が少なく、効率がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の透明導電性フィルムの層構成を示す模式図である。
【図2】 本発明の透明導電性フィルムの層構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1 透明重合体フィルム
2 透明ガスバリア性薄膜
3 保護膜
4 透明導電性薄膜
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a transparent conductive film and a method for producing the same, and more specifically, a transparent gas barrier thin film mainly composed of a metal oxide and a protection mainly composed of an organic crosslinked material on at least one surface of the transparent polymer film. The present invention relates to a transparent conductive film in which a film and a transparent conductive thin film are sequentially formed, and a method for producing the transparent conductive film.
[0002]
[Prior art]
  With the advancement of electronic device technology and the expansion of application fields, improvement in characteristics of transparent electrodes is required. The transparent electrode is generally formed on a glass substrate. For example, conductive glass in which a conductive metal thin film such as gold or silver is formed, ITO glass in which a thin film of a mixture of indium oxide and tin oxide (ITO) is known, and the like are known.
  However, transparent electrodes using glass substrates have drawbacks such as weakness to impact, heavyness, lack of flexibility, limitations in thinning, and difficulty in increasing the area. Thus, a transparent conductive film having a transparent polymer film as a substrate is also produced. Transparent polymer film has advantages such as impact resistance, high flexibility, low specific gravity, thinning, easy area enlargement, and high productivity by roll-to-roll method. A transparent conductive film having a substrate as a substrate is used for an antistatic film, a touch panel, a liquid crystal display element such as a calculator or a pager.
[0003]
  Furthermore, with the recent remarkable development of electronics technology, a higher performance transparent conductive film is required. In particular, liquid crystal display elements for personal digital assistants (PDAs), which are becoming increasingly popular in the multimedia era, are required to have a display using a reflective STN display method and a pen input function. Currently, a transparent substrate made of a glass substrate is used. Particularly in PDA applications, a liquid crystal display element using a polymer film as a substrate is suitable for the required characteristics. In the case of the STN display system, a substrate having a high surface flatness is required, and the current flatness of a transparent conductive film using a plastic film as a substrate does not satisfy the required characteristics. This seems to be because the surface flatness of the film used for the substrate was lowered as a result of the multi-layer coating. In a PDA equipped with a pen input device, a liquid crystal display element is disposed under a pen input panel made of a PET film or the like, so that the liquid crystal display element is particularly required to have impact resistance, and a liquid crystal display using a plastic film as a substrate. A device is preferred.
[0004]
  Currently, a transparent conductive film generally used for a liquid crystal display element is an organic gas barrier thin film mainly composed of a polymer having a low oxygen permeability or water vapor permeability such as polyvinyl alcohol or polyvinylidene chloride on a transparent polymer film. Further, a protective thin film mainly composed of a curable resin cured product is formed on the gas barrier thin film by a solution coating method, a laminating method, or the like, and a transparent conductive thin film is further formed thereon.
[0005]
  The reason why a protective thin film is required is that the gas barrier thin film used in the current film liquid crystal substrate is generally poor in durability against chemicals and solvents that are required in the liquid crystal panel manufacturing process, and the surface is in contact with the solvent. It is because it whitens or swells. Therefore, in order to protect the gas barrier thin film, it is necessary to further provide a protective thin film on the outside thereof.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  Usually, these protective thin films are formed with a thickness of a few microns by a wet process such as solution coating, but there is a disadvantage that the surface flatness is reduced due to the mixing of repellency and dust, yield of products using transparent conductive film There is a problem in that it cannot be used for applications that require a reduction in surface roughness or a precise surface accuracy. Furthermore, in the production by the laminating process as described above, an anchor coat layer and a primer layer are further required for the purpose of improving the adhesion between the transparent polymer film and the gas barrier thin film, the gas barrier thin film and the protective thin film, and the layer configuration is complicated. In addition to this, an apparatus for removing the solvent and thermal energy used in the solvent removing apparatus are required, which causes an increase in manufacturing cost.
[0007]
  That is, the transparent conductive film laminated by the above-described method or the like has a low flatness because the coating layer formed by the wet process is stacked even if a base film having a flat surface is used. As a result, an increase in cost due to the multilayer coating is pointed out. It has also been pointed out that barrier performance is insufficient with only organic gas barrier thin films. The inventors of the present invention have reached the present invention as a result of intensive studies in order to solve such problems.
  An object of the present invention is to solve the problems of the conventional transparent conductive film and to provide a transparent conductive film having good gas barrier properties, chemical resistance, surface flatness and productivity, and a method for producing the same. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have completed the present invention.
  In order to achieve the above object, the transparent conductive film of the present invention is formed on at least one side of a transparent polymer film.,Transparent gas barrier thin film mainly composed of metal oxide andProtective filmAre formed sequentially, and a transparent conductive thin film is formed on at least one side of the protective film.A protective film comprising a crosslinked organic material as a main component, wherein the protective film is formed using a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a vapor deposition polymerization method, an ion plating method, or a plasma CVD method. The center line average roughness (Ra) of the transparent conductive thin film surface is 10 nm or lessIt is characterized by being.
[0009]
  The transparent conductive film having the above structure has good gas barrier properties, solvent resistance, surface flatness, and productivity.
[0010]
  In this case, the protective film mainly composed of the crosslinked organic substance can be a film made of a cured resin mainly composed of epoxy resin, acrylate resin, silicone resin or imide resin. It can be a maleimide compound or a polyamideimide resin.
[0011]
  Moreover, as for the transparent conductive film, the protective film which has the organic substance crosslinked body which comprises it as a main component can contain 20 weight% or more of bismaleimide monomers.
[0012]
  The transparent conductive film having the above structure is particularly excellent in heat resistance and solvent resistance.
[0013]
  In the transparent conductive film, the transparent gas barrier thin film constituting the transparent conductive film may be composed of one or more metal oxides selected from silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zirconium oxide, or cerium oxide. it can.
[0014]
  The transparent conductive film having the above structure is particularly excellent in gas barrier properties and moisture permeability resistance.
[0015]
  The transparent conductive film may be a film made of one or more polymers selected from polyethylene terephthalate, syndiotactic polystyrene or alicyclic polyamideimide, as the transparent polymer film constituting the transparent conductive film. .
[0016]
  The transparent conductive film having the above structure is particularly excellent in optical characteristics and heat resistance.
[0017]
  The method for producing a transparent conductive film of the present invention is a roll-to-roll type vacuum film-forming apparatus, wherein a transparent gas barrier property comprising a metal oxide as a main component on at least one surface of a roll-shaped transparent polymer film. A protective film mainly composed of a thin film and a crosslinked organic substance is sequentially formed, and a transparent conductive thin film is continuously formed on at least one surface of the protective film.A method for producing a transparent conductive film, in which a protective film composed mainly of a crosslinked organic substance is formed using a vacuum deposition method, a sputtering method, a vapor deposition polymerization method, an ion plating method or a plasma CVD method.It is characterized by that.
[0018]
  The manufacturing method of the transparent conductive film which consists of the said structure has few faults, and can manufacture the transparent conductive film of this invention efficiently.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the transparent conductive film of the present invention and the production method thereof will be described.
[0020]
  The transparent polymer film used in the present invention is a cellulose resin represented by diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, a polyolefin resin represented by polyethylene and polypropylene, an acrylic resin represented by polymethyl (meth) acrylate and polyethyl (meth) acrylate. , Thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyester resin represented by polybutylene terephthalate, polyvinyl alcohol resin, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, polyarylate resin, polyamideimide resin Polymer film, polymaleimide resin, polyimide resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, acrylate resin The film made of a thermosetting or photocurable polymers, such as commonly used.
  A film made of polystyrene, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyarylate, polyethersulfone, or polyamideimide is preferable from the balance of optical properties such as transparency and birefringence, and heat resistance properties such as glass transition point and heat distortion temperature. Furthermore, a film made of syndiotactic polystyrene, uniaxially stretched polyethylene terephthalate, and alicyclic polyamideimide is more preferable.
  The transparent polymer film used in the present invention may be a single layer or a laminate of two or more layers.
[0021]
  The film made of syndiotactic polystyrene has higher transparency and heat resistance than a general polystyrene film due to its three-dimensional structure.
  A uniaxially stretched polyethylene terephthalate film is a film stretched only in one longitudinal or lateral direction, and has an axis of anisotropy in refractive index. The retardation value of a film having a thickness of about 100 microns is several hundred to several thousand nm. Before and after.
  Films made of alicyclic polyamide-imide are composed of alicyclic diamine components such as isophorone diamine, cyclohexane diamine, and methylene dicyclohexane diamine, or alicyclic diisocyanate components such as isophorone diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, and methylene dicyclohexane diisocyanate. It is a film made of a condensed polymer of acid anhydride, and is characterized by having both high light transmittance and high heat resistance. A solution cast method using an amide solvent or the like is often used as a film forming method for the alicyclic polyamideimide, but the alicyclic polyamideimide is also soluble in a relatively low boiling point solvent such as tetrahydroxyfuran or cyclohexanone. Therefore, the cast film can be dried at a low temperature for a short time. The greatest feature of the film formed by the casting method is that it is optically isotropic and has very little birefringence, but it uses a resin with a higher viscosity than the film formed by the melt extrusion method. It has the advantages of being able to form a high-molecular-weight, high-strength film with little deterioration due to heat.
[0022]
  The thickness of the transparent polymer film used in the present invention is preferably 25 to 500 microns, more preferably 50 to 300 microns. The glass transition point (Tg) or heat distortion temperature of the transparent polymer film is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and still more preferably 150 ° C. or higher.
[0023]
  The total light transmittance of the transparent polymer film is preferably 60% or more, more preferably 85% or more. As for the surface roughness of the transparent polymer film, the center line average roughness (Ra) measured with a stylus roughness measuring instrument is preferably 100 nm or less, and more preferably 10 nm or less.
[0024]
  The birefringence of the transparent polymer film is preferably extremely small or extremely large. When the film is extremely small like a film formed by the solution casting method, the retardation value is preferably 30 nm or less, more preferably 10 nm or less. When it is extremely large like a uniaxially stretched film, the birefringence axes are aligned, and it is preferably 5000 nm or more, more preferably 8000 nm or more.
[0025]
  The transparent gas barrier thin film mainly composed of a metal oxide in the present invention is selected from aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, titanium oxide, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, cerium oxide, and the like. It is preferable that the metal oxide is composed of one or more metal oxides, more preferably one or two selected from the group consisting of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zirconium oxide, and cerium oxide. Consists of metal oxides of more than seeds.
[0026]
  The film thickness of the transparent gas barrier thin film is preferably 5 to 500 nm, more preferably 10 to 100 nm, from the viewpoint of imparting gas barrier properties to the film. The oxygen permeability is 5cc / m2・ Atm · day or less is preferable, more preferably 1 cc / m2・ Atm · day or less. Water vapor permeability is 10g / m2-Day or less is preferable, more preferably 2 g / m2-Day or less.
[0027]
  Formation of such a transparent gas barrier thin film containing a metal oxide as a main component includes a PVD method (physical vapor deposition method) such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a CVD method (chemical vapor deposition method). However, it is not limited to these.
[0028]
  For example, as a vapor deposition material used in the vacuum vapor deposition method, a metal such as silicon, aluminum, magnesium, calcium, zinc, tin, zirconium, titanium, indium, cerium, or an oxide or a mixture of these metals is used.
[0029]
  As a heating method at the time of vacuum deposition, resistance heating, high frequency induction heating, electron beam heating, laser heating, or the like can be used. In addition, reactive vapor deposition using oxygen, nitrogen, water vapor or the like as a reactive gas, ozone addition, ion assist, or the like may be used. Further, the preparation conditions may be changed as long as the object of the present invention is not impaired, such as applying a direct current, alternating current or high frequency bias to the transparent polymer film, raising the temperature of the transparent polymer film, or cooling the transparent polymer film .
[0030]
  In the sputtering method, metals such as silicon, aluminum, magnesium, calcium, zinc, tin, zirconium, titanium, indium, and cerium, and simple or mixed oxides of these metals are used as targets. Sputtering methods include ion beam sputtering, DC / AC / RF bipolar sputtering, hot cathode plasma sputtering, microwave sputtering, DC / RF magnetron sputtering, DC / RF counter cathode sputtering, and magnetic pressure bonding. A mold sputtering method or the like is used, but is not limited to these.
[0031]
  In addition, as the atmosphere for performing the sputtering method, reactive sputtering using oxygen, nitrogen, water vapor, or the like, ozone addition, ion assist, or the like may be used. In addition, the preparation conditions may be changed as long as the object of the present invention is not impaired, such as applying a direct current, an alternating current or a high frequency bias to the substrate, raising the substrate temperature, or cooling the substrate. The same applies to other production methods such as the CVD method.
[0032]
  The protective film mainly composed of a crosslinked organic substance in the present invention is preferably a film made of a cured resin mainly composed of an epoxy resin, an acrylate resin, a silicone resin, an imide resin or the like, and more preferably a bismaleimide compound or a polyamide. It is a cured crosslinked film of an imide resin. Particularly preferred is a film whose main component is a crosslinked product of a monomer comprising 20% by weight or more of a bismaleimide compound. To these monomer components, a crosslinkable reactive group may be added to promote crosslinking, an acrylate crosslinking agent or an epoxy crosslinking agent may be mixed, and a reaction initiator or the like may be blended. . A cured crosslinked film of a bismaleimide compound or a polyamideimide resin is particularly excellent in heat resistance and mechanical properties. However, since the resin itself is often yellowish, the film thickness is difficult to increase. However, some of them, such as alicyclic polyamideimide resins, have very little coloration and are suitable for this application.
[0033]
  The protective film mainly composed of the organic crosslinked product isSuch as vapor depositionAlthough formed by a dry process, it is preferable to form a film under a reduced pressure of 10 Torr or less, preferably 5 Torr or less. In general, when a film is formed by a dry process, the film quality tends to be uniform and a dense structure is obtained, so that a performance can be obtained with a thinner film. In addition, in the micron order coating by the wet process, the flatness is worse than that of the base, but in the submicron order or less by the dry process, it is possible to form the film while maintaining the flatness of the base. The thickness of the protective film is preferably 1 micron or less, more preferably 0.2 microns or less. As a method for forming a film under reduced pressure, a vacuum deposition method or a sputtering method is used.,Examples include, but are not limited to, vapor deposition polymerization, ion plating, and plasma CVD.
[0034]
  As a heating method used in the vacuum evaporation method, resistance heating, high frequency induction heating, electron beam heating, laser heating, or the like can be used. Alternatively, oxygen, nitrogen, water vapor, or the like may be introduced as a reactive gas, reactive vapor deposition using means such as ozone addition, or vapor deposition while irradiating the surface of the substrate with an ion beam. The energy of the ion beam at this time is preferably in the range of 0.05 to 50 KV. Moreover, as ion species, it is preferable to use ions generated from an active gas such as hydrogen, oxygen, or methane, or an inert gas such as argon or helium, but not limited thereto. Further, the production conditions may be changed as long as the object of the present invention is not impaired, such as applying a direct current, an alternating current or a high frequency bias to the base material, increasing the base material temperature, or cooling the base material. The same applies to the sputtering method.
[0035]
  Plasma CVD methodIn the case of forming a film, the methods for generating plasma include high frequency discharge, microwave discharge, electron cyclotron resonance discharge, and the like. These discharges may be steady or pulsed. Moreover, you may irradiate an ion beam to the base-material surface at the time of film forming. The energy of the ion beam at this time is preferably in the range of 0.03 to 100 KV. In addition, as ion species, it is preferable to use ions generated from an active gas such as hydrogen, oxygen, and methane, or an inert gas such as argon and helium, but it is not particularly limited thereto. In addition, the preparation conditions may be changed as long as the object of the present invention is not impaired, such as applying direct current, alternating current or high frequency bias to the base material, raising the base material temperature, or cooling the base material.
[0036]
  Vapor deposition polymerizationIn the case of a plasma CVD method or the like, a monomer having a desired polymer unit skeleton may be used. As these monomers, one-component polymers such as (meth) acrylate polymers represented by polymethyl methacrylate, ethylene polymers represented by polytetrafluoroethylene, vinyl polymers represented by polystyrene, The raw material monomer may be used, and in a condensation polymer such as polyester, polyamideimide, polyimide, polyarylate, and polycarbonate, for example, in the case of polyester, a plurality of raw materials such as an acid component and an alcohol component are used. Monomers can be used. Further, a plurality of components may be used as a copolymer system. As a raw material of the protective film of the present invention,Vapor deposition polymerizationIt is preferable to have two or more reactive functional groups that are less damaged by process thermal energy such as plasma CVD, and specifically, a vinyl monomer typified by divinylbenzene, bisphenol A Epoxy monomers typified by epoxy, (meth) acrylate monomers typified by ethylene glycol di (meth) acrylate, bismaleimide monomers typified by phenylene bismaleimide, and the like are more preferable. Is a bismaleimide monomer and is preferably contained in an amount of 20% by weight or more in view of the balance of properties such as heat resistance and chemical resistance.
[0037]
  The protective film mainly composed of an organic crosslinked product obtained by the above-described method has excellent solvent resistance, and γ-butyrolactone, dimethylacetamide, acetone, ethyl alcohol, a 5% hydrochloric acid aqueous solution, 5% on the surface thereof. % Aqueous solution of sodium hydroxide, in other words, the transparent polymer film does not whiten or swell after contact with the alignment film solvent, the transparent conductive film etchant, or the resist stripper liquid. The gas barrier thin film does not dissolve or peel off. From this, it can be seen that a cross-linked structure excellent in solvent resistance is taken. The protective film constituting the present invention is suitable for protecting a gas barrier thin film containing a metal oxide as a main component from scratches caused by sliding accompanied by scratching from the outside.
[0038]
  In the present invention, the surface flatness of the protective film mainly composed of the above-mentioned organic crosslinked material formed on the laminate of the transparent polymer film and the gas barrier thin film mainly composed of the metal oxide is the transparent polymer. There is no substantial difference from the surface flatness of the film itself, and it clearly shows the superiority in surface flatness over the case where a film having the same film thickness is formed by a wet process such as a coating method. As for the surface roughness of the protective film, the center line average roughness (Ra) is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less.
[0039]
  In the present invention, when a protective film mainly composed of a crosslinked organic material is present on both surfaces of the laminate, a transparent conductive thin film is formed on at least one surface thereof.
  The transparent conductive thin film as a constituent of the present invention is usually composed mainly of indium oxide, but preferably contains 20% or less of tin oxide and cadmium oxide, more preferably 5 to 10%.
  As a method for forming the transparent conductive thin film, means such as a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method such as a direct current method or a magnetron method can be used.
[0040]
  The thickness of the transparent conductive thin film is preferably 10 to 500 nm, more preferably 50 to 200 nm. The sheet resistance of the transparent conductive thin film is preferably 100 ohm / square or less, more preferably 50 ohm / square or less.
[0041]
  In the present invention, the gas barrier thin film mainly composed of a metal oxide is formed on one or both surfaces of a transparent polymer film, and a protective film mainly composed of an organic crosslinked material is formed on the surface of the gas barrier thin film. Yes. Moreover, a transparent conductive thin film is formed in the single side | surface or both surfaces of the said protective film according to the use of a transparent conductive film. 1 and 2 show a typical structure of the transparent conductive film of the present invention. In the figure, 1 is a transparent polymer film, 2 is a transparent gas barrier thin film, 3 is a protective film, and 4 is a transparent conductive thin film.
[0042]
  As a method for producing a transparent conductive film of the present invention, a transparent gas barrier thin film, a protective film, and a transparent conductive thin film are continuously formed on a roll-shaped transparent polymer film in a roll-to-roll vacuum film forming apparatus. Can be formed. The advantage of this manufacturing method is that the film is continuously formed in a vacuum chamber with a very clean degree without being exposed to the outside air, so that a product with very few defects can be obtained. The film can be supplied in a long roll, and there are few manufacturing processes due to the integrated production by the all dry process, and the manufacturing cost is reduced.
[0043]
  As described above, the transparent conductive film of the present invention has excellent gas barrier properties and solvent resistance without reducing the surface flatness of the transparent polymer film. Moreover, the transparent conductive film manufacturing method of the present invention is a manufacturing method with a low manufacturing cost because of a high yield and a high manufacturing speed.
[0044]
  In addition, the meaning of the characteristic value in this specification and its measuring method are as follows.
(1) Oxygen permeability: according to JIS K-7126, using an oxygen permeability measuring device (OX-TRAN100 type) manufactured by Modern Controls, in an atmosphere with a measurement temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 0% RH. .
(2) Water vapor permeability: Measured at a measurement temperature of 40 ° C. using a water vapor permeability measuring device (L80-4000 type) manufactured by Rissy in accordance with JIS K-7129.
(3) Total light transmittance: Measured using a turbidimeter (NDH-1001DP type) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to JIS K-7125.
(4) Solvent resistance: A sample cut into a 3 cm square was held on a hot plate at 85 ° C. for 5 minutes with the measurement surface side up, and then the test chemical collected in a pipette was placed on the sample and the diameter of the droplet. Was dropped to 5 mm or more and 15 mm or less, left for 5 minutes, washed with pure water, then dried in an atmosphere at 80 ° C., and the sample before processing was compared visually. Dissolution, whitening, swelling, etc. were determined.
(5) Surface flatness: Centerline average roughness (Ra) was measured using a surface roughness measuring device (Surfcom 721B) manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd. according to JIS B-0601 and JIS B-0651.
(6) Glass transition point (Tg): TMA tensile load method. Measurement was performed under the conditions of a weight of 1 g, a sample size of 5 × 20 mm, and a heating rate of 10 ° C./min.
(7) Birefringence: The retardation value R representing the degree of birefringence is a value obtained by multiplying a biaxial refractive index difference Δn forming a right angle on the film plane by the film thickness d (nm), and R (nm). = Δn × d.
[0045]
【Example】
  EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples. Moreover, the comparative example was described with the Example.
[0046]
    (Example 1)
  As the transparent polymer film, an alicyclic polyamideimide film having a thickness of 100 microns formed by a casting method was used. This film had a total light transmittance of 90%, a retardation value of 10 nm or less, a glass transition point (Tg) of 260 ° C., and a surface roughness (Ra) of 5 nm.
[0047]
  In the first chamber in the vacuum chamber, on one side of this film, an AI chip (purity 99.99%) was used on a Si target (purity 99.99%), and a thickness of 30 nm was formed by DC discharge reactive sputtering. An aluminum oxide-silicon oxide thin film was formed. Argon and oxygen gas are supplied, and the pressure during oxygen atmosphere sputtering is 1.0 × 10-3Fixed to Torr. The sputtering power was 2.5 kW. Subsequently, the alicyclic polyamideimide film / aluminum oxide-silicon oxide thin film laminate was continuously conveyed to the second chamber in the vacuum chamber without breaking the vacuum. A vapor-deposited film of an imide-based crosslinked organic substance having a thickness of 0.2 microns was formed on an aluminum oxide-silicon oxide thin film by reactive vapor deposition in an argon plasma atmosphere using m-phenylene bismaleimide powder as a vapor deposition material. An aluminum oxide-silicon oxide thin film / imide-based crosslinked organic film was also formed on the back surface by the same method.
[0048]
  The performance of the film laminate produced as described above was evaluated. As a result, the oxygen permeability is 0.2 cc / m.2・ Atm ・ day, water vapor permeability 0.4g / m2-It showed an extremely excellent gas barrier property and moisture resistance of day. The total light transmittance was 89%, the centerline average roughness (Ra) was 5 nm, which was a value comparable to that of an alicyclic polyamideimide film, which is a transparent polymer film of a substrate. Chemical resistance did not change with respect to γ-butyrolactone, dimethylacetamide, acetone, ethyl alcohol, 5% aqueous hydrochloric acid, and 5% aqueous sodium hydroxide. Even after this chemical resistance test, oxygen permeability, water vapor permeability, total light transmittance, and surface flatness did not change. From the above, it was found that the laminate is extremely excellent in optical properties, gas barrier properties, moisture permeability resistance, surface flatness, and solvent resistance.
[0049]
  An ITO transparent conductive thin film having a thickness of 100 nm was formed on one surface of the film laminate by a sputtering method. The performance of the transparent conductive film thus obtained was evaluated. As a result, oxygen permeability is 0.1 cc / m2・ Atm ・ day, water vapor permeability 0.2g / m2-Day, the total light transmittance was 88%, the centerline average roughness (Ra) was 5 nm, and it was a value comparable to the film laminate of the substrate. Moreover, the peel strength of the adhesion between the protective film of the imide-based crosslinked organic material and the ITO film was 100 g / cm or more.
[0050]
    (Comparative Example 1)
  Aluminum oxide-silicon oxide thin films were formed on both sides of the same alicyclic polyamideimide film by the same method as in the examples. However, the imide organic film was not laminated. The performance of the film laminate produced as described above was evaluated. As a result, oxygen permeability 0.5cc / m2・ Atm ・ day, water vapor permeability 1.0g / m2-It was a day, and both gas barrier properties and moisture permeability resistance were sufficient. However, after this laminated film was removed by contact with γ-butyrolactone, dimethylacetamide, acetone, ethyl alcohol, 5% aqueous hydrochloric acid, 5% aqueous sodium hydroxide in an atmosphere of 85 ° C. or less for 5 minutes, respectively, Changes in the total light transmittance and haze value greatly deteriorated, making it unusable for optical applications. As mentioned above, it turned out that this laminated body has not enough solvent resistance.
[0051]
    (Comparative Example 2)
  Aluminum oxide-silicon oxide thin films were formed on both sides of the same alicyclic polyamideimide film by the same method as in the examples. However, the protective film was applied by a solution coating method so that a photocurable coating agent mainly composed of epoxy acrylate was 5 microns thick after drying and curing. The performance of the film laminate produced as described above was evaluated. As a result, oxygen permeability 0.5cc / m2・ Atm ・ day, water vapor permeability 1.0g / m2-It was a day, and both gas barrier properties and moisture permeability resistance were sufficient. However, the center line average roughness (Ra) of this laminate was as low as 50 nm. A transparent conductive thin film was formed on this film laminate in the same manner as in the example. The transparent conductive film can be used as a substrate for a TN display type liquid crystal panel due to its surface properties, but cannot be used as a substrate for an STN display type liquid crystal panel.
[0052]
【The invention's effect】
  Claims 1-3The transparent conductive film of the present invention described has excellent gas barrier properties, solvent resistance, surface flatness and productivity chemical resistance.
  The transparent conductive film of the present invention according to claim 4 has particularly excellent heat resistance and solvent resistance.
  Claim 5The transparent conductive film of the present invention described has excellent gas barrier properties and moisture permeability resistance.
  Claim 6The transparent conductive film of the present invention described has particularly excellent optical properties and heat resistance.
  Claim 7The method for producing the transparent conductive film of the present invention described has few defects and is efficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a layer structure of a transparent conductive film of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a layer structure of a transparent conductive film of the present invention.
[Explanation of symbols]
  1 Transparent polymer film
  2 Transparent gas barrier thin film
  3 Protective film
  4 Transparent conductive thin film

Claims (7)

透明重合体フィルムの少なくとも片面に金属酸化物を主成分とする透明ガスバリア性薄膜及び保護膜が順次形成され、さらに該保護膜の少なくとも片面に透明導電性薄膜が形成されてなる透明導電性フィルムであって、前記保護膜が、真空蒸着法、スパッタ法、蒸着重合法、イオンプレーティング法又はプラズマCVD法を用いて形成された有機物架橋体を主成分とする保護膜であり、透明導電性薄膜表面の中心線平均粗さ(Ra)が10nm以下であることを特徴とする透明導電性フィルム。On at least one surface of the transparent polymer film, formed transparent gas barrier films and protective film composed mainly of metal oxide are sequentially further transparent conductive film at least a transparent conductive thin film on one surface is formed of the protective film The protective film is a protective film mainly composed of a crosslinked organic substance formed by using a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a vapor deposition polymerization method, an ion plating method or a plasma CVD method, and has a transparent conductive property. A transparent conductive film having a center line average roughness (Ra) of 10 nm or less on a thin film surface . 有機物架橋体を主成分とする保護膜が、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、シリコーン樹脂又はイミド樹脂を主成分とする硬化樹脂からなる膜であることを特徴とする請求項1記載の透明導電性フィルム。2. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the protective film mainly composed of a crosslinked organic substance is a film made of a cured resin mainly composed of an epoxy resin, an acrylate resin, a silicone resin or an imide resin. イミド樹脂が、ビスマレイミド化合物又はポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする請求項2記載の透明導電性フィルム。The transparent conductive film according to claim 2, wherein the imide resin is a bismaleimide compound or a polyamide-imide resin. 有機物架橋体を主成分とする保護膜が、20重量%以上がビスマレイミド系化合物からなる単量体の架橋体であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の透明導電性フィルム。  4. The transparent conductive film according to claim 1, 2 or 3, wherein the protective film comprising a crosslinked organic substance as a main component is a crosslinked body of a monomer comprising 20% by weight or more of a bismaleimide compound. 透明ガスバリア性薄膜が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム又は酸化セリウムから選ばれた1又は複数の金属酸化物からなることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の透明導電性フィルム。Transparent gas barrier thin film, silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, claim 2, 3 or 4, characterized in that it consists of one or more metal oxide selected from zirconium oxide or cerium oxide The transparent conductive film as described. 透明重合体フィルムが、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチックポリスチレン又は脂環族ポリアミドイミドから選ばれた1種又は複数の重合体からなるフィルムであることを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の透明導電性フィルム。Transparent polymer film, polyethylene terephthalate, claim, characterized in that a film consisting of one or more polymers selected from syndiotactic polystyrene or alicyclic polyamide-imide, 2, 3, 4 or 5. The transparent conductive film according to 5. ロール・ツー・ロール方式の真空製膜装置中で、ロール状の透明重合体フィルムの少なくとも片面に金属酸化物を主成分とする透明ガスバリア性薄膜及び有機物架橋体を主成分とする保護膜を順次形成し、さらに該保護膜の少なくとも片面に透明導電性薄膜を連続的に形成する請求項1、2、3、4、5又は6記載の透明導電性フィルムの製造法であって、有機物架橋体を主成分とする保護膜を、真空蒸着法、スパッタ法、蒸着重合法、イオンプレーティング法又はプラズマCVD法を用いて形成することを特徴とする透明導電性フィルムの製造法。In a roll-to-roll vacuum film forming apparatus, a transparent gas barrier thin film mainly composed of a metal oxide and a protective film mainly composed of an organic crosslinked material are sequentially formed on at least one surface of a roll-shaped transparent polymer film. 7. The method for producing a transparent conductive film according to claim 1 , wherein the transparent conductive thin film is continuously formed on at least one surface of the protective film, wherein the organic conductive cross-linked product is formed. A method for producing a transparent conductive film, characterized in that a protective film mainly composed of is formed using a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a vapor deposition polymerization method, an ion plating method or a plasma CVD method.
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