JP6739310B2 - 光透過性導電フィルム、その製造方法、調光フィルムおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
1.光透過性導電フィルム
この光透過性導電フィルム1は、図1に示すように、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む)をなし、厚み方向と直交する所定方向(前後方向および左右方向、すなわち、面方向)に延び、平坦な上面および平坦な下面(2つの主面)を有する。光透過性導電フィルム1は、例えば、調光フィルム20(後述、図2参照)などの一部品であり、つまり、調光装置(後述)ではない。すなわち、光透過性導電フィルム1は、調光フィルム20などを作製するための部品であり、調光機能層5(後述、図1における仮想線参照、図2の実線参照)などを含まず、部品単独で流通し、産業上利用可能なデバイスである。
光透過性基材2は、光透過性導電フィルム1の最下層であって、光透過性導電フィルム1の機械強度を確保する支持材である。光透過性基材2は、ベース基材6を備える。また、光透過性基材2は、さらに、ベース基材6の一方の主面(上面)に配置される機能層7を備える。つまり、この光透過性基材2は、ベース基材6と機能層7とを順に備える。
ベース基材6は、光透過性基材2の下面を形成する層であり、フィルム形状(シート形状を含む)を有している。
機能層7は、ベース基材6の一方の主面(上面)に設けられ、目的に応じた機能性を付与する層である。機能層7としては、例えば、易接着層、アンダーコート層、あるいはハードコート層などが挙げられる。易接着層は、ベース基材6上に形成される層(例えば、光透過性導電層3)との密着性を高める機能を有する。アンダーコート層は、光透過性導電フィルム1の反射率や光学色相を調整する機能を有する。ハードコート層は、光透過性導電フィルム1の耐擦傷性を高める。
光透過性導電層3は、後の工程でエッチングにより任意にパターンニング可能な導電層である。
第1無機酸化物層8は、金属層9および第2無機酸化物層10とともに、光透過性導電層3に導電性を付与する導電層である。第1無機酸化物層8は、導電性を保持しなくてもよいが、好ましくは、導電性を有する。また、第1無機酸化物層8は、光透過性基材2に含有される有機物に由来する活性ガスが、金属層9に侵出することを防止するバリヤ層でもある。第1無機酸化物層8は、光透過性導電層3における最下層であって、フィルム形状(シート形状を含む)を有しており、光透過性基材2の上面全面に、光透過性基材2の上面に接触するように、配置されている。
金属層9は、第1無機酸化物層8および第2無機酸化物層10とともに、光透過性導電層3に導電性を付与する導電層である。また、金属層9は、光透過性導電層3の比抵抗を低減する低比抵抗化層でもある。
第2無機酸化物層10は、第1無機酸化物層8および金属層9とともに、光透過性導電層3に導電性を付与する導電層である。第2無機酸化物層10は、導電性を保持しなくてもよいが、好ましくは、導電性を有する。また、第2無機酸化物層10は、大気中に、常時存在する酸素や水蒸気、あるいは、微量に存在する硫黄酸化物(SOx)などが金属層9を浸食することを防止するバリヤ層でもある。第2無機酸化物層10は、光透過性導電層3における最上層であって、フィルム形状(シート形状を含む)を有しており、金属層9の上面全面に、金属層9の上面に接触するように、配置されている。
無機層4は、光透過性導電フィルム1の最上層であって、フィルム形状(シート形状を含む)を有している。無機層4は、第2無機酸化物層10の上面全面に、第2無機酸化物層10の上面に接触するように、配置されている。
次に、光透過性導電フィルム1を製造する方法について説明する。
工程(1)では、まず、ベース基材6を用意する。
工程(2)では、工程(1)の後に、光透過性導電層3を機能層7の上面に、例えば、乾式により、配置(積層)する。
工程(3)では、工程(2)の後に、無機層4を、第2無機酸化物層10の上面に、例えば、乾式により、配置(積層)する。
光透過性導電フィルム1の製造方法は、さらに、工程(3)の後に、光透過性導電層3をエッチングする工程(4)を備える。
次に、上記した光透過性導電フィルム1を用いて調光フィルム20を製造する方法について図2を参照して説明する。
工程(6)では、上記した光透過性導電フィルム1を2つ製造する。なお、1つの光透過性導電フィルム1を切断加工して、2つの光透過性導電フィルム1を用意することもできる。
工程(7)は、工程(6)の後に実施される。工程(7)では、調光機能層5を、第1の光透過性導電フィルム1Aにおける無機層4の上面(表面)に、例えば、湿式により、形成する。
この光透過性導電フィルム1は、無機層4を備えるため、親水性能を安定的に保持することができる。そのため、光透過性導電フィルム1は、信頼性に優れる。
さらに、上記した調光フィルム20の製造方法は、調光フィルム20の用途および目的に応じて、工程(2)において、非晶質の光透過性導電層3を形成する場合には、工程(4)の前後に、非晶質の光透過性導電層3を結晶化させる工程(5)を備えることもでき、好ましくは、工程(4)の後に、非晶質の光透過性導電層3を結晶化させる工程(5)を備える。
第2実施形態において、第1実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
光透過性導電層3は、図1に示すように、第1無機酸化物層8と、金属層9と、第2無機酸化物層10との3層を備えているが、図4に示すように、第2実施形態では、単に、第1無機酸化物層8の1層のみを備える。光透過性導電層3は、図4に示すように、金属層9を含まないため、低比抵抗を得る観点から、好ましくは、結晶質である。
光透過性導電層3は、第1無機酸化物層8のみからなる。
無機層4は、第1無機酸化物層8の上面に配置されている。
光透過性導電フィルムの製造方法は、上記した工程(1)〜工程(4)に加え、工程(5)を備える。
工程(2)では、非晶質の第1無機酸化物層8のみから、光透過性導電層3を形成する。
工程(5)を、工程(4)の後に実施する。
第2実施形態は、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
第2実施形態では、工程(5)を、工程(4)の後に実施しているが、工程(3)の後であって、工程(4)の前に、工程(5)を実施することもできる。
工程(1):光透過性基材の作製
厚み50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(三菱樹脂製)からなるベース基材6を用意し、続いて、ベース基材6の表面(光透過性導電層3を形成する側の主面)に、アクリル樹脂からなる紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線照射により硬化させて、厚みが2μmであるハードコート層7’を形成した。これにより、ベース基材6とハードコート層7’とを順に備える光透過性基材2を作製した。
続いて、光透過性基材2のハードコート層7’の上に、第1無機酸化物層8、金属層9、第2無機酸化物層10を、この順に備えた積層体からなる光透過性導電層3を形成した。
次いで、光透過性導電層3の第2無機酸化物層10の上に、酸化ケイ素(SiO2)からなる、厚み0.5nmの無機層4を形成した。無機層4は、純度99.99%以上のSi板からなる、Siターゲット(大同特殊鋼社製)を、成膜ガス(ArおよびO2(流量比Ar:O2=100:41)からなる混合ガス)を導入した真空雰囲気下でスパッタリングすることにより形成した。
表1に記載のように、無機層4の厚みおよび製造方法を変更した以外は、実施例1と同様に処理して、光透過性導電フィルム1を製造した。
表1に記載のように、無機層4を形成しなかった以外は、実施例1と同様に処理して、光透過性導電フィルム1を製造した。
工程(2)において、成膜ガスであるArおよびO2の流量比を、Ar:O2=100:1とし、第1無機酸化物層8のみから光透過性導電層3を作製した以外は、表1に従って、実施例1と同様に処理して、光透過性導電フィルム1を製造した。
工程(3)において、無機層4を、真空蒸着法(電子ビーム加熱方式)により、厚み0.5nmのSiO2層から形成した以外は、実施例1と同様に処理して、光透過性導電フィルム1を製造した。
以下の項目を評価し、その結果を表1に示す。
実施例1〜10の無機層4の水接触角(θ0、θ1)は、直径1.5mmの水滴を針先に形成し、それを無機層4の表面に接触させて、無機層4上に水滴を移し、水滴と無機層4の静止接触角を接触角計(協和界面科学社製、CA−X型)にて測定した。5か所にて測定し、最大角度と最小角度の差が5.0度以下であった場合、正確に測定ができていると判断し、水接触角の単純平均値を用いて濡れ性を判断した。水接触角が5.0度を超える場合には、正確な測定ができない上、調光機能層5の部分的なはじきが想定されるため、数値に関わらず、濡れ性が「低い」とした。
ベース基材6の厚みを、膜厚計(尾崎製作所(Peacock(登録商標))社製、装置名「デジタルダイアルゲージ DG−205」)を用いて測定した。
5cm角の大きさに切り出した光透過性導電フィルム1を20枚作成し、40℃に加熱したエッチング液(ADEKA社製、製品名「アデカケルミカSET−500」)に浸漬した。その後、浸漬時間15秒毎に1枚ずつ取り出して、水洗浄および水の拭き取り(乾燥させ)、光透過性導電フィルム1の外観確認と任意の3地点における2端子間抵抗測定した。なお、2端子間抵抗測定はテスターにて実施し、測定する際の端子間距離は1.5cmとした。そして、エッチング時間の評価では、目視において5cm角の光透過性導電フィルム1内に光透過性導電層3または無機層4に由来する残差が確認できず、かつ、任意の3地点における2端子間抵抗が全て60MΩを超えた時点でエッチングが完了したと判断した。
◎:エッチング時間が60秒未満であった。
○:エッチング時間が60秒以上、180秒以下であった。
△:エッチング時間が180秒超過、以上300秒以下であった。
×:エッチング時間が300秒超過、であった。
光透過性導電層3の表面抵抗値をJIS K 7194(1994年)に準じて四端子法を用いて測定した。
実施例9における光透過性導電層3を140℃で加熱処理し、光透過性導電層3の結晶性を評価した。具体的には、各例の光透過性導電性フィルムを、塩酸(濃度:5質量%)に15分間浸漬した後、水洗・乾燥し、15mm程度の間の端子間抵抗を測定し、下記の基準に従って、結晶化速度を評価した。
○:15mm間の端子間抵抗が10kΩ以下であった。
×:15mm間の端子間抵抗が10kΩを超えた。
(6)はじき性
塩化ナトリウム5mgを水100mLに溶解した水溶液を、各実施例および比較例の光透過性導電層3の上、または、光透過性導電層3がない場合には光透過性基材2の上に、滴下し、目視ではじき性を下記の基準に従って、評価した。
○:はじきが観察されなかった。
△:はじきがわずかに観察されたが、全体的に水溶液が光透過性導電層3または光透過性基材2に対してよくなじんでいた。
×:はじきが観察された。
(7)剥離
実施例1〜10の無機層を観察して、下記の通り、剥離性を評価した。
○:無機層4に剥離箇所が散見されなかった。
△:無機層4に剥離箇所が散見された。
2 光透過性基材
3 光透過性導電層
4 無機層
5 調光機能層
T4 無機層の厚み
T8 第1無機酸化物層の厚み
T10 第2無機酸化物層の厚み
Claims (7)
- 光透過性基材と、光透過性導電層と、無機層とを順に備え、
前記無機層の厚みが、20nm以下であり、
前記無機層の水接触角が、50度以下であり、
前記光透過性基材の厚みが、300μm以下であり、
前記光透過性導電層が、スパッタリング層であり、
前記無機層が、酸化ケイ素からなることを特徴とする、光透過性導電フィルム。 - 前記無機層が形成されてから80時間以上経過後の、前記無機層の水接触角が、50度以下であることを特徴とする、請求項1に記載の光透過性導電フィルム。
- 前記光透過性導電層は、インジウム系導電性酸化物層を有し、
前記インジウム系導電性酸化物層の厚みが50nm以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の光透過性導電フィルム。 - 厚みが300μm以下の光透過性基材を用意する工程(1)と、
光透過性導電層を前記光透過性基材の表面にスパッタリングにより形成する工程(2)と、
酸化ケイ素からなる無機層を前記光透過性導電層の表面に形成する工程(3)と、
前記工程(3)の後に、前記光透過性導電層をエッチングする工程(4)と
を備え、
前記無機層の厚みが、20nm以下であり、
前記無機層の、前記無機層が形成されてから80時間以上経過後の水接触角が、50度以下であることを特徴とする、光透過性導電フィルムの製造方法。 - 前記工程(2)では、非晶質の前記光透過性導電層を形成し、
前記工程(3)の後に、非晶質の前記光透過性導電層を結晶化させる工程(5)
をさらに備えることを特徴とする、請求項4に記載の光透過性導電フィルムの製造方法。 - 第1の光透過性導電フィルムと、調光機能層と、第2の光透過性導電フィルムとを順に備え、
前記第1の光透過性導電フィルムおよび/または前記第2の光透過性導電フィルムは、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光透過性導電フィルムであり、
前記調光機能層は、前記光透過性導電フィルムに備えられる無機層に接触していることを特徴とする、調光フィルム。 - 2つの光透過性導電フィルムを製造する工程(6)と、
調光機能層を2つの前記光透過性導電層で挟む工程(7)と
を備え、
前記工程(6)では、請求項4または5に記載の製造方法で少なくとも1つの前記光透過性導電フィルムを製造し、
前記工程(7)では、前記調光機能層を、少なくとも1つの前記光透過性導電フィルムの無機層に接触させることを特徴とする、調光フィルムの製造方法。
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