JP5517271B2 - 透明導電フイルム、及びその製造方法 - Google Patents
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また、不活化剤による膜パターンの形成方法としては、酸化性化合物や塩基性化合物の不活化剤と樹脂とを混合したものを、樹脂等のフイルム状の基材上にパターン状にコーティング等で形成して、基材上に膜パターンを形成する方法が記載され、また導電性ポリマー膜の形成方法としては、導電性ポリマーをフイルム状の絶縁性基材上にコーティング等で形成して、絶縁性基材上に導電性ポリマー膜を形成する方法が記載されている。
さらに、不活化剤による膜パターンを導電性ポリマーを含む導電性ポリマー膜に接触させ、該膜パターンに対応する部分を不活化させて、導電パターンを形成する方法としては、膜パターンと導電性ポリマー膜を接触させる工程、所定の温度、圧力、及び時間をかけて、加圧と加熱する工程を経ることにより、膜パターンに対応する部分を不活化させた後、基材と膜パターンを除去する工程を経て、導電パターンを形成する旨が記載されている。
2.導電性ポリマー膜を不活化させるためには、加圧工程、及び加熱工程が必須であり、工程が多く、生産性が悪いという欠点があった。
(A)基材の片面又は両面に、少なくとも、導電性ポリマーとドーパントを含む厚さ0.05〜0.5μmの透明導電層を全面に形成する
(B)透明導電層上に、透明導電層を失活させる失活剤及び樹脂を少なくとも含み、樹脂に対する失活剤の割合が2〜30重量%で、厚さが2〜50μmである失活層を、非導電性の非導電部となる部分のみに形成する
(C)失活層を形成した部分の透明導電層が失活するまで放置する
(D)プラスチックフイルム基材に粘着剤又は接着剤からなる粘着層又は接着層を形成した粘着フイルム又は接着フイルムを使用して、当該粘着層又は接着層を失活層に密着させた後、失活層を粘着フイルム又は接着フイルムとともに剥離除去することにより、失活層を形成しなかった部分の透明導電層にパターン状の導電性の導電部を形成するとともに、失活層を形成した部分の透明導電層に非導電性の非導電部を形成する
[2]本発明は、失活剤が、酸化性化合物又は塩基性化合物である上記[1]記載の透明導電フイルムの製造方法である。
尚、本明細書において、失活とは、透明導電層の導電性を失わせること、すなわち、透明導電層の導電性を非導電性に変化させることをいう。
(2)透明導電層を失活させるために、加圧工程、及び加熱工程を設ける必要がなく、生産性が向上する。
(3)また、失活剤を酸化性化合物又は塩基性化合物導電性としておけばより好ましく、さらに、導電性ポリマーをポリエチレンジオキシチオフェンとし、ドーパントをポリスチレンスルホン酸としておけば、導電性、透明性、化学的安定性(経時による導電性の劣化に対する安定性)、及び塗料化の安定性の点から万全である。
本発明の製造方法により製造される透明導電フイルムは、基材の片面又は両面に、少なくとも、導電性ポリマーとドーパントを含む透明導電層が全面に形成された透明導電フイルムであって、透明導電層が、パターン状の導電性の導電部、及び非導電性の非導電部とからなる透明導電フイルムである。
上記導電性ポリマーとドーパントの相互作用により、すなわち、電子供与体であるドーパントが導電性ポリマーに電子を供給する役割を果たすことにより、導電性が発現する。
また、後述するが、透明導電層上に、パターン状の導電性の導電部を形成したい部分以外の部分、すなわち非導電性の非導電部を形成したい部分のみに失活層を直接形成して、当該部分を失活させた後に失活層を除去することにより、非導電性の非導電部を形成するとともに、失活層を形成しなかった部分にパターン状の導電性の導電部を形成した透明導電フイルムを製造することができるものである。
工程(A)は、基材の片面又は両面に、少なくとも、導電性ポリマーとドーパントを含む透明導電層を全面に形成する工程である。
また、形状はフイルム状、板状等、所望の形状が使用できる。
取り扱いのし易さ等から、プラスチックフイルムやプラスチック板等を使用するのが特に好ましい。
また、基材の保護や基材と透明導電層等との密着性を向上等する目的で、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂からなる樹脂薄膜層を、基材の片面又は両面に形成しておいても構わない。
このように、基材の片面又は両面に樹脂薄膜層を形成したものも、本発明でいう基材に含まれる。
基材に使用する材料の種類、形状等は、所望の目的に応じて適宜決定すればよい。
上記導電性ポリマーとドーパントの相互作用により、すなわち、電子供与体であるドーパントが導電性ポリマーに電子を供給する役割を果たすことにより、導電性が発現する。
中でも、ポリエチレンジオキシチオフェンが、導電性、透明性、及び化学的安定性の点から特に好ましい。
中でも、ポリスチレンスルホン酸が耐湿性の点から特に好ましい。
厚さが、0.05μmより薄いと、透明導電層(特に導電部)の導電性が所望の導電性を得ることができない場合があるので好ましくない。
厚さが、0.5μmより厚いと透明性が低下するため好ましくない。
工程(B)は、透明導電層上に、透明導電層を失活させる失活剤及び樹脂を少なくとも含む失活層を、非導電性の非導電部となる部分のみに形成する工程である。
失活剤は、導電性ポリマーの主鎖を切断するか、あるいは導電性ポリマーとドーパントとの関係を断ち切ることにより、透明導電層を失活させるものである。
失活剤としては、透明導電層を失活させることができるものであれば特に制限はなく、酸化性化合物、又は塩基性化合物が使用できる。
酸化性化合物としては、過酸化水素系化合物、過塩素酸系化合物、次亜塩素酸栄化合物、過酢酸系化合物、メタクロロ安息香酸系化合物、亜硫酸系化合物等が使用できる。
また、塩基性化合物としては、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、4−メチルピリジン、水酸化テトラメチルアンモニウム等が使用できる。
2重量%より少ないと、透明導電層を失活させることが困難となる場合があるので好ましくない。
30重量%より多いと放置後の失活層が硬く脆くなり、失活層の除去が困難になるため好ましくない。
厚さが、2μmより薄いと、透明導電層を失活させることが困難となる場合があるので好ましくない。
厚さが、50μmより厚いと導電部のパターン精度が低下するため好ましくない。
以上の通り、本発明の透明導電フイルムの製造方法においては、失活層を、透明導電層上の非導電性の非導電部となる部分のみに直接形成するため、別途、基材に失活層を形成したものを製造する必要がないため、透明導電フイルムの製造コストを低く(コストダウン)することができる。
工程(C)は、失活層を形成した部分の透明導電層が失活するまで放置する工程である。
工程(B)で説明した通り、本発明においては、失活層を透明導電上に直接形成するため、失活剤による失活の効果が早く確実に進行するため、従来の透明導電フイルムの製造方法のように、基本的には、加圧工程、及び加熱工程を設ける必要がなく、生産性が向上する。
失活層を形成した後、放置するときの温度は、基本的に室温で十分である。
但し、より失活の効果を促進する目的や、失活剤による失活の進行を確実に止める目的で、必要最低限の加熱工程を設けることはもちろん構わない。この場合においても加圧工程は必要ない。
工程(D)は、失活層を除去することにより、失活層を形成しなかった部分の透明導電層にパターン状の導電性の導電部を形成するとともに、失活層を形成した部分の透明導電層に非導電性の非導電部を形成する工程である。
失活層を除去することにより、失活層を形成しなかった部分の透明導電層にパターン状の導電性の導電部を形成するとともに、失活層を形成した部分の透明導電層に非導電性の非導電部を形成する。
そして、パターン状の透明導電層は、通常わずかに着色(例えば、透明導電層がITO層である場合にはわずかに黄色に着色)している。
従って、上記一般的な透明導電フイルムは、パターン状に透明導電層が形成されている部分と透明導電層が形成されていない部分とが、目視により区別できてしまい、いわゆる視認性が悪いものであった。
しかし、本発明の製造方法により製造される透明導電フイルムは、透明導電層が全面に形成され、かつパターン状の導電性の導電部と導電部以外の部分が非導電性の非導電部となっているものであり、目視によっても該導電部と非導電部の区別がほとんどつかず、視認性に優れたものとなる。
厚さ100μmのポリカーボネートフイルムの片面に、グラビアコート法により、アクリル樹脂からなる厚さ5μmの樹脂薄膜層を全面に形成して、ポリカーボネートフイルムの片面にアクリル樹脂からなる樹脂薄膜層を形成した基材を製造した。
次に、基材の樹脂薄膜層上に、グラビアコート法により、導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン、及びドーパントであるポリスチレンスルホン酸とからなる、厚さ0.1μmの透明導電層を全面に形成した。
上記透明導電層上に、グラビアコート法により、アクリル樹脂、及び失活剤である次亜塩素酸ナトリウムからなる厚さ20μmの失活層(アクリル樹脂に対する失活剤の重量割合:10重量%)を部分的に形成した。
尚、失活層を形成した部分は、後に非導電性の非導電部となる部分であり、失活層を形成しなかった部分は、所望のパターン状の導電性の導電部となる部分である。
失活層を形成した部分の透明導電層が失活する(透明導電層の導電性が非導電性に変化する)まで、室温で30分間放置した。
透明導電層上に部分的に形成した失活層を、セロハンフイルムに粘着剤からなる粘着層を形成した粘着テープの粘着層面を失活層表面に密着させた後、失活層を粘着テープとともに剥離して、失活層を形成しなかった部分の透明導電層にパターン状の導電性の導電部を形成するとともに、失活層を形成した部分の透明導電層に非導電性の非導電部を形成した。
以上工程(A)〜(D)を順次行う本発明の透明導電フイルムの製造方法により製造された透明導電フイルムは、ポリカーボネートフイルムの片面にアクリル樹脂薄膜層が全面に形成された基材の該アクリル樹脂薄膜層上に、導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン、及びドーパントであるポリスチレンスルホン酸とからなる透明導電層が全面に形成され、透明導電層が、パターン状の導電性の導電部、及び非導電性の非導電部とからなるものであった。
また、上記本発明の透明導電フイルムの製造方法によれば、別途、基材に失活層を形成したものを製造する必要がないため、透明導電フイルムの製造コストを低く(コストダウン)することができた。
さらに、透明導電層を失活させるために、加圧工程、及び加熱工程を設ける必要がなく、生産性が向上した。
2 透明導電層
2a導電部
2b非導電部
3 失活層
Claims (2)
- 基材の片面又は両面に、少なくとも、導電性ポリマーとドーパントを含む厚さ0.05〜0.5μmの透明導電層が全面に形成された透明導電フイルムであって、透明導電層が、パターン状の導電性の導電部、及び非導電性の非導電部とからなる透明導電フイルムを、下記工程(A)〜(D)を順次行う製造方法で製造することを特徴とする透明導電フイルムの製造方法。
(A)基材の片面又は両面に、少なくとも、導電性ポリマーとドーパントを含む厚さ0.05〜0.5μmの透明導電層を全面に形成する
(B)透明導電層上に、透明導電層を失活させる失活剤及び樹脂を少なくとも含み、樹脂に対する失活剤の割合が2〜30重量%で、厚さが2〜50μmである失活層を、非導電性の非導電部となる部分のみに形成する
(C)失活層を形成した部分の透明導電層が失活するまで放置する
(D)プラスチックフイルム基材に粘着剤又は接着剤からなる粘着層又は接着層を形成した粘着フイルム又は接着フイルムを使用して、当該粘着層又は接着層を失活層に密着させた後、失活層を粘着フイルム又は接着フイルムとともに剥離除去することにより、失活層を形成しなかった部分の透明導電層にパターン状の導電性の導電部を形成するとともに、失活層を形成した部分の透明導電層に非導電性の非導電部を形成する - 失活剤が、酸化性化合物又は塩基性化合物である請求項1記載の透明導電フイルムの製造方法。
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