JP3882259B2

JP3882259B2 - プラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フイルム

Info

Publication number: JP3882259B2
Application number: JP09485497A
Authority: JP
Inventors: 芳治森原; 日子一長野; 政尚工藤
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2017-03-28
Also published as: JPH10275525A

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に関し、更に詳しくは、プラズマディスプレイの電磁障害シールド材料として使用される透明導電性フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の透明導電性フィルムとしては、インジュウム・錫酸化物薄膜積層フィルム（以下ＩＴＯフィルムという）がある。ＩＴＯフィルムは透明なプラスチックフィルム上にスパッタ法等のドライプロセスにより、インジウム・錫酸化物の薄膜を形成して導電性を持たせたものであり、１０^３Ω／□程度の表面抵抗と５５０ｎｍの波長で８０％以上の光線透過率を有するフィルムである。しかしながら、これらのＩＴＯフィルムは、電磁障害シールド等に使用するには導電性が十分ではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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、高度に透明で、かつ、電気伝導性に優れた透明導電性フィルム、特に、透明なシールド材料に有用な透明導電性フィルムを提供するものである。さらに、プラズマディスプレイの表示部など透明性を必要とするシールド材料に適している。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルムは、光線透過率８５％以上、厚さ１２〜２５０μｍの透明重合体フィルムの表面に、導電層を形成してなるプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルムであって、
導電層は、少なくとも表面側に酸化錫の薄膜が存在する酸化錫及び銀の積層薄膜からなり、酸化錫薄膜の厚みが４００〜６００Åで、銀薄膜の厚みが１００〜２００Åであり、
導電層の表面抵抗値が１０Ω／□以下であり、
透明導電性フィルムの光線透過率が８０％以上である
ことを特徴とする。
【０００５】
上記の構成からなる本発明のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルムは、高度に透明で電気伝導性に優れ、透明なシールド材料、特に、プラズマディスプレイの表示部など透明性を必要とする電磁障害シールド材料や透明ヒーター部材、赤外線反射材等に適している。
【０００６】
本発明の好適な実施態様としては、透明重合体フィルムの他方の面にハードコート層を形成することができる。
【０００７】
また、好適な実施態様としては、透明導電性フィルムの表面に粘着剤膜、離型膜を順に形成することができる。
【０００８】
また、好適な実施態様としては、導電層が酸化錫／銀／酸化錫の３層薄膜であることができる。
【０００９】
上記本発明のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルムは、光線透過率８５％以上、厚さ１２〜２５０μｍの透明重合体フィルムの表面に、少なくとも表面側に酸化錫の薄膜が存在するように、酸化錫及び銀の積層薄膜を交互にスパッタ法等のドライプロセスにより多層構成する事で得ることができ、その好ましい特性は表面抵抗１０Ω／□以下という高導電性と５５０ｎｍの波長での光線透過率が８０％以上という高光線透過率として示すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の透明導電性フィルムの実施の形態を説明する。
【００１１】
本発明の透明導電性フィルムの構成の一例を図１に示す。図において、透明重合体フィルム（４）の片面に酸化錫薄膜（２）、銀薄膜（３）、酸化錫薄膜（２）粘着剤膜（１）が、透明重合体フィルム（４）の反対面にハードコート膜（５）が積層されている。
【００１２】
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。
【００１３】
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も好ましい。
【００１４】
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。
【００１５】
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に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。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明で用いる透明重合体フィルムの厚さは、１２〜２５０ミクロンが好ましく、さらに好ましくは２５〜２００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、耐熱性が求められる用途には熱変形温度が１２０℃以上、さらに１５０℃以上のフィルムが好ましい。
【００１８】
また、透明重合体フィルムとしては光線透過率（本明細書中では何れも５５０ｎｍで測定した）が８５％以上のフィルムを用いる。また、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。
【００１９】
なお、透明重合体フィルムの複屈折は、極端に小さいか、極端に大きいことが好ましい。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。
【００２０】
本発明の透明導電性フィルムは高度に透明な重合体フィルムの表面に、少なくとも表面側に酸化錫の薄膜が存在する酸化錫及び銀の積層薄膜からなる導電層を形成したことで、高導電性と高光線透過率をともに有する透明導電性フィルムを得ている。すなわち、高い導電率を持つ銀を薄膜形成することで、表面抵抗を下げ、銀薄膜を酸化錫薄膜でサンドイッチすることで銀層の酸化防止を行い、銀層の膜厚を下げることで高光線透過率を実現している。
【００２１】
導電層の構成は２層以上であって、２層の場合酸化錫薄膜の層は表面側に、銀薄膜は透明重合体フィルム側に位置する。導電層の構成は、好ましくは３層又はそれ以上であって、典型的な一例は透明重合体フィルム／酸化錫／銀／酸化錫の層構成で、導電層は３層である。銀薄膜の厚さは、１００〜２００Åである。酸化錫薄膜の厚さは、４００〜６００Åである。
【００２２】
本発明の透明導電性フィルムを製造するのに、透明重合体フィルムの表面に酸化錫、銀の薄膜を形成するには、典型的な方法としてドライプロセス、即ちスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング等のＰＶＤ法（物理蒸着法）、ＣＶＤ法（化学蒸着法）等の高真空中での薄膜形成法を用いることが好ましい。例えば、スパッタ法においては、ターゲット材料として銀及び酸化錫が用いられる。また、酸化錫の薄膜形成においては錫をターゲットにした反応性スパッタにより行ってもよい。その際、導入される反応性ガスとしては、酸素、水蒸気等が挙げられるが、これらのガスを導入する代わりに、オゾン添加、イオンアシスト等の手段を用いてもよい。この方法においては、本発明の目的を損なわない限りにおいて、基材にバイアスなどを加えたり、基材の温度を上昇、あるいは冷却したりしてもよい。蒸着法、イオンプレーティング、ＣＶＤ法などの他の作成法でも同様に作成条件を変更することができる。
【００２３】
本発明において透明重合体フィルムの他方の面に形成することのできるハードコート層とは、公知の熱硬化性樹脂塗料の塗布、硬化によって形成できるが、硬化に要する時間が短く、また、硬化の際に熱を要しない点で、電離放射線硬化性塗料の塗布、及び電離放射線の照射によって形成するのがより好ましい。
【００２４】
上記電離放射線硬化性塗料は、電離放射線硬化性樹脂、たとえば、不飽和ポリエステル、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、スピロアスタールアクリレート、ポリブタジエン、ポリチォールポリエン等を用いて作成することができる。電離放射線硬化塗料には上記の電離放射線硬化樹脂に加えて２官能モノマー、たとえば、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート等、もしくは３官能モノマー、たとえば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モノマーを混合して用いることができる。多官能モノマーとしてはこの他、４官能、５官能、もしくは６官能のモノマーも使用できる。
【００２５】
電離放射線硬化性塗料には、上記の電離放射線硬化性樹脂、必要に応じて加える多官能モノマー以外に、紫外線照射で硬化させる場合には光開始剤、たとえば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサンソン類等や、増感剤、たとえば、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等を添加するとよい。
【００２６】
電離放射線硬化性樹脂の塗装方法としては、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ロッドコーティング法、ナイフコーティング法、リバースロールコーティング法、キスコーテイング法、スプレイコーティング法、オフセットグラビアコーティング法等をいずれも利用できるが、薄い膜を厚みムラなくコーティングできる点で、グラビアコーティング法、リバースロールコーティング法、もしくはオフセットグラビアコーティング法が好ましい。コーティング厚みは１〜１０μｍ、好ましくは３〜７μｍである。
【００２７】
本発明の透明導電性フィルムにおいて、その実施態様の１つとして導電層上に設ける粘着剤膜は、透明性を有し、導電性を損なわないものであれば広く適用できる。公知の粘着剤の中でもアクリル系粘着剤が特に好ましい。この粘着剤層の厚みは２〜５００μｍが適当である。実際の使用では、導電層上又は導電層の反対面に粘着剤を設けたフィルムを、アクリル、ポリカーボネート等のプラスチック板、ガラスのような堅固な支持板に張り付けて使用する。支持板の厚さとしては、２〜５ｍｍ程度が適当である。
【００２８】
このように、導電層の上に粘着剤を塗布し、アクリル板等の支持板に貼り合わせ、導電層の反対面にハードコート層をコーティングすることで、高い耐擦傷性を持った、実用的な電磁障害シールド材となる。
【００２９】
本発明によって、高い電磁障害シールド特性、透明性、耐擦傷性を有する、プラズマディスプレイ等のディスプレイ用に最適な電磁障害シールド材を提供するものである。
【００３０】
また、本発明の透明導電性フィルムは、その透明重合体フィルムを十分耐熱性のある重合体から形成されたものを選び、導電層に通電できる構造にすることにより優れた透明ヒーター部材として利用することができる。
【００３１】
さらに、本発明の透明導電性フィルムは赤外線反射材料に用いることができる。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例、比較例を示す。なお、本明細書中、各特性値の測定は以下の方法で行った。
【００３３】
（表面抵抗）
４端子法により測定した。導電層側に粘着剤をコーティングする場合はコーティング前に測定した。
【００３４】
（電磁障害シールド特性）
電磁障害シールド効果の測定はアドバンテスト社製スペクトラムアナライザー「Ｒ３３６１Ａ」、及びシールドボックス「ＴＲ１７３０１Ａ」を用い、電界、磁界についてそれぞれ測定した。測定周渡数は０〜１ＧＨｚで行った。
【００３５】
（耐擦傷性）
導電層の反対面をスチールウール（＃００００）により強く擦り耐擦傷性を測定した。この方法により、著しく傷が付くものは×、傷が付かないものを○として評価した。
【００３６】
（光線透過率）
ＪＩＳＫー７１２５に準じ、日本電色工業社製濁度計（ＮＤＨ−１００１ＤＰ型）を用い、光線の波長を５５０ｎｍに設定し、透過光は直進光だけを測定して入射光に対する透過光の割合で示した。
【００３７】
（実施例１）
厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にスパッタ法により、酸化錫／銀／酸化錫の薄膜を順次積層した。膜厚は、酸化錫：５００Å／銀：１２０Å／酸化錫：５００Åで行った。
【００３８】
（実施例２）
厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にスパッタ法により、酸化錫／銀／酸化錫／銀／酸化錫の薄膜を順次積層した。膜厚は酸化錫：５００Å／銀：１２０Å／酸化錫：５００Å／銀：１２０Å／酸化錫：５００Åで行った。
【００３９】
（実施例３）
厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にスパッタ法により、酸化錫／銀／酸化錫の薄膜を順次積層した。膜厚は、酸化錫：５００Å／銀：１２０Å／酸化錫：５００Åで行った。さらに、導電層の反対面にアクリル酸エステル／アクリルアミド系樹脂からなるハードコート剤をリバースコーターにより塗布し、塗布面上１２．５ｃｍに設置した１６０Ｗ／ｃｍの紫外線ランプ２灯を使用して紫外線照射により硬化させた。その際のフィルムの通過速度は１０ｍ／分で行った。ハードコート層の厚みは３．５μｍで行った。
【００４０】
（実施例４）
厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にスパッタ法により、酸化錫、銀、酸化錫の薄膜を順次積層した。膜厚は、酸化錫：５００Å／銀：１２０Å／酸化錫：５００Åで行った。さらに、導電層上にアクリル系の粘着剤を厚さ５０μｍで塗布し、厚さ２ｍｍのアクリル板と貼り合わせた。また、導電層の反対面にアクリル酸エステル系樹脂からなるハードコート剤をリバースコーターにより実施例３と同様な方法で塗布した。ハードコート層の厚みは３．５μｍで行った。
【００４１】
（比較例１）
厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上に厚み２００ÅのＩＴＯ膜（Ｉｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２＝９：１（重量比））をスパッタ法により形成した。
【００４２】
（比較例２）
厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上に厚み４００ÅのＩＴＯ膜（Ｉｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２＝９：１（重量比））をスパッタ法により形成した。
【００４３】
以上の実施例１〜４と比較例１〜２の表面抵抗、光線透過率、電磁障害シールド特性、及び耐擦傷性を測定した。その結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】

【００４５】
【発明の効果】
本発明のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルムは、高度に透明で電気伝導性に優れ、透明なシールド材料、特に、プラズマディスプレイの表示部のように透明性を必要とする電磁障害シールド材料に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透明導電性フィルムの一例の概略図である。
【符号の説明】
１粘着剤層
２酸化錫薄膜
３銀薄膜
４プラスチックフィルム基盤
５ハードコート層

Claims

光線透過率８５％以上、厚さ１２〜２５０μｍの透明重合体フィルムの表面に、導電層を形成してなるプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルムであって、
導電層は、少なくとも表面側に酸化錫の薄膜が存在する酸化錫及び銀の積層薄膜からなり、酸化錫薄膜の厚みが４００〜６００Åで、銀薄膜の厚みが１００〜２００Åであり、
導電層の表面抵抗値が１０Ω／□以下であり、
透明導電性フィルムの光線透過率が８０％以上である
ことを特徴とするプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルム。
透明重合体フィルムの他方の面にハードコート層を形成したことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルム。
透明導電性フィルムの表面に粘着剤膜、離型膜を順に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルム。
導電層が酸化錫／銀／酸化錫の３層薄膜であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のプラズマディスプレイの電磁障害シールド用透明導電性フィルム。