JP7424451B2 - 導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装置 - Google Patents

導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装置に関する。
近年、スマートフォンやタブレット端末等の画像表示装置には、画像表示面を指などで
触れることにより情報を直接入力することが可能なタッチパネルが配置されていることが
ある。
タッチパネルは、通常、光透過性基材上に導電部を有する導電性フィルムを備えている
。光透過性導電性フィルムにおける導電部の導電性材料としては、主に、酸化インジウム
スズ(ITO)が用いられている。しかしながら、ITOには柔軟性がないため、光透過
性基材として可撓性の基材を使用した場合には、導電部にひび割れが生じやすい。
このため、現在、ITOの代わりに、導電部を構成する導電性材料として、銀ナノワイ
ヤ等の金属ナノワイヤを用いることが検討されている(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第2013/118643号
(1)現在、導電性材料として金属ナノワイヤを用いた導電性フィルムにおいて、更なる
低ヘイズ値および低表面抵抗値の実現が望まれている。ここで、導電部における金属ナノ
ワイヤの含有量を増すと、表面抵抗値は低下する傾向を示すので、低表面抵抗値を実現す
るためには金属ナノワイヤの含有量を増やすことも考えられるが、金属ナノワイヤの含有
量を増やすと、ヘイズ値が大きくなってしまう。このため、未だ低ヘイズ値および低表面
抵抗値を有する導電性フィルムは得られていないのが現状である。
また、導電部の表面に多くの金属ナノワイヤが露出していると、空気中の硫黄、酸素お
よび/またはハロゲン等と金属ナノワイヤが反応し、導電性が低下するおそれがある。
(2)上記したように導電性材料として金属ナノワイヤを用いて導電性フィルムにおいて
、更なる低ヘイズ値および低表面抵抗値の実現が望まれているが、金属ナノワイヤを用い
て導電性フィルムを形成した場合には、導電部の面内の方向または場所に依存して電気抵
抗値が相違してしまう。導電部の面内の方向または場所によって電気抵抗値が相違してし
まうと、導電性フィルムをタッチパネルのセンサの電極として使用する場合には電極パタ
ーンの設計やICチップに制約が加わるおそれがあり、また、面付けにも制約が加わり、
無駄が発生しやすい。
(3)上記したように導電性材料として金属ナノワイヤを用いた導電性フィルムにおいて
、更なる低ヘイズ値および低表面抵抗値の実現が望まれているが、光透過性樹脂基材には
、少なくとも片面に、他の層との接着性向上、巻き取り時の貼り付き防止、および/また
は他の層を形成する際の塗布液のはじき抑制等のための下地層が設けられていることが多
い。
しかしながら、金属ナノワイヤおよび分散媒を含む金属ナノワイヤ含有組成物を用いて
、下地層の表面に導電部を形成すると、分散するときの分散媒が水系か溶剤系かなどの種
類によって程度は異なるが、分散媒が下地層に浸透することによって金属ナノワイヤも下
地層中に入り込んでしてしまい、表面抵抗値が上昇してしまうおそれがある。この状態で
低表面抵抗値にしようとする場合は、多量の金属ナノワイヤを必要とするため、ヘイズ値
の上昇を引き起こすおそれがある。
一方で、下地層への金属ナノワイヤの入り込みを抑制するために、光透過性樹脂基材上
に分散媒が浸透しない層を設ける場合、硬度が高い層、具体的には、ハードコート層を設
けることが一般的であるが、光透過性樹脂基材上にハードコート層を形成すると、フレキ
シブル性が失われるので、導電性フィルムを折り畳んだ場合に、導電性フィルムに割れが
生じるおそれがある。
(4)上記したように導電性材料として金属ナノワイヤを用いた導電性フィルムにおいて
、更なる低ヘイズ値および低表面抵抗値の実現が望まれているが、現在、折り畳むことが
可能なレベルのフレキシブル性も求められることがある。しかしながら、金属ナノワイヤ
を用いた導電性フィルムにおいては、光透過性基材と導電部との間に硬度付与のためのハ
ードコート層が設けられていることが多いので、導電性フィルムを折り畳んだ場合に、導
電性フィルム(特に、ハードコート層)に割れが生じるおそれがあり、また、導電性フィ
ルムに割れが発生すると、導電部の抵抗値が上昇してしまうおそれがある。
また、導電性フィルムがタッチパネルに用いられる場合、タッチパネルのベゼル部分の
裏側には、導電性フィルムの導電部に密着した配線が存在する。この配線は、導電性ペー
スト(例えば、銀ペースト)を用いて形成されることが一般的であるが、導電性ペースト
の種類によって、導電性フィルムと硬化した導電性ペーストからなる配線との密着性に劣
ることがあるので、現在、導電性ペーストの種類を問わず、優れた密着性を示す導電性フ
ィルムが望まれている。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものである。すなわち、(1)低ヘイズ
値および低表面抵抗値を実現でき、かつ導電性繊維における雰囲気中の物質との反応によ
る導電性低下を抑制できる導電性フィルム、(2)低ヘイズ値および低表面抵抗値を実現
でき、かつ導電部における面内の方向に依存する電気抵抗値の相違が低減された導電性フ
ィルム、(3)低ヘイズ値および低表面抵抗値を実現でき、かつフレキシブル性を有する
導電性フィルム、または(4)低ヘイズ値および低表面抵抗値を実現でき、フレキシブル
性を有し、かつ導電性ペーストの選択肢を広げることが可能な導電性フィルム、およびこ
れらの導電性フィルムを備えるタッチパネルおよび画像表示装置を提供することを目的と
する。
本発明の第1の態様によれば、光透過性基材と、前記光透過性基材の一方の面側に設け
られた導電部とを備える光透過性の導電性フィルムであって、前記導電部が、光透過性樹
脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、前記導電部が、前記
導電部の前記表面から電気的に導通可能であり、前記導電性繊維が、全体として、前記導
電部中において前記導電部の膜厚の半分の位置より光透過性基材側に偏在しており、前記
導電部の表面抵抗値が、200Ω/□以下であり、前記導電性フィルムのヘイズ値が、5
%以下である、導電性フィルムが提供される。
本発明の第2の態様によれば、光透過性基材と、前記光透過性基材の一方の面側に設け
られた導電部とを備える光透過性の導電性フィルムであって、前記導電部が、光透過性樹
脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、前記導電部の表面に
おいて、面内の任意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵
抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向
とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵
抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比が、1以上2未満であり、前記導電部の表面抵
抗値が、200Ω/□以下であり、前記導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下である、
導電性フィルムが提供される。
本発明の第3の態様によれば、光透過性樹脂基材と、前記光透過性樹脂基材の少なくと
も一方の面側に設けられた導電部とを備える光透過性の導電性フィルムであって、前記導
電部が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、
前記導電部が、前記導電部の表面から電気的に導通可能であり、前記導電部が、前記光透
過性樹脂基材の少なくとも一方の面に直接設けられており、前記導電部の表面抵抗値が、
200Ω/□以下であり、前記導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下である、導電性フ
ィルムが提供される。
本発明の第4の態様によれば、光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面側に、下地層お
よび導電部をこの順で備える光透過性の導電性フィルムであって、前記導電部が、光透過
性樹脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、前記下地層が、
前記光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面に直接設けられ、前記導電部が、前記下地層
に直接設けられており、前記導電部の表面抵抗値が、200Ω/□以下であり、前記導電
性フィルムのヘイズ値が、5%以下である、導電性フィルムが提供される。
上記第2~第4の導電性フィルムにおいて、前記導電部が、前記光透過性樹脂の膜厚を
越える粒径を有する粒子を含まないことが好ましい。
上記第2~第4の導電性フィルムにおいて、前記導電部が、粒子を含まないことが好ま
しい。
上記第3および第4の導電性フィルムにおいて、前記導電部の表面において、面内の任
意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所
定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向とし、前記第1の
方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵抗値に対する前記
第2の方向の電気抵抗値の比が、1以上2未満であってもよい。
上記第1、第3および第4の導電性フィルムにおいて、前記導電部の表面において、面
内の任意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵抗値をそれ
ぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向とし、前記
第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵抗値に対す
る第2の方向の電気抵抗値の比が、2以上であってもよい。
上記第1~第4の導電性フィルムにおいて、前記導電性フィルムの全光線透過率が80
%以上であってもよい。
上記第1~第4の導電性フィルムにおいて、前記導電性繊維が、導電性炭素繊維、金属
繊維および金属被覆合成繊維からなる群から選択される1種以上の繊維であってもよい。
上記第1、第3および第4の導電性フィルムにおいて、前記導電性繊維が、200nm
以下の繊維径を有し、かつ1μm以上の繊維長を有していてもよい。
上記第4の導電性フィルムにおいて、前記導電性繊維が、200nm以下の繊維径を有
し、かつ10μm以上30μm未満の繊維長を有していてもよい。
上記第2~第4の導電性フィルムにおいて、前記導電性繊維が、全体として、前記導電
部中において前記導電部の膜厚の半分の位置より光透過性樹脂基材側に偏在していてもよ
い。
本発明の他の態様によれば、上記導電性フィルムを備える、タッチパネルが提供される
本発明の他の態様によれば、上記タッチパネルを備える、画像表示装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記導電性フィルムの製造方法であって、光透過性基材と
、前記光透過性基材の少なくとも一方の面側に設けられた導電部とを備える光透過性の導
電性フィルムの製造方法であって、光透過性基材の少なくとも一方の面側に、導電性繊維
および有機系分散媒を含む導電性繊維含有組成物を塗布し、乾燥させて、前記一方の面側
に前記導電性繊維を配置する工程と、前記一方の面側に前記導電性繊維を配置した後、前
記導電性繊維を光透過性樹脂で覆う工程とを備えることを特徴とする、導電性フィルムの
製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記導電性フィルムの製造方法であって、光透過性樹脂基
材の少なくとも一方の面に、導電性繊維および有機系分散媒を含む導電性繊維含有組成物
を直接塗布し、乾燥させて、前記一方の面に前記導電性繊維を直接配置する工程と、前記
一方の面に前記導電性繊維を直接配置した後、前記導電性繊維を光透過性樹脂で覆うこと
を特徴とする、導電性フィルムの製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記導電性フィルムの製造方法であって、光透過性樹脂基
材と、前記光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面に直接設けられた下地層とを有する積
層体における前記下地層の表面に、導電性繊維および分散媒を含む導電性繊維含有組成物
を直接塗布し、乾燥させて、前記下地層の表面に前記導電性繊維を直接配置する工程と、
前記下地層の表面に前記導電性繊維を直接配置した後、前記導電性繊維を光透過性樹脂で
覆うことを特徴とする、導電性フィルムの製造方法が提供される。
本発明の第1の態様の導電性フィルムによれば、導電部が、光透過性樹脂と、前記光透
過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、導電部が、前記導電部の前記表面か
ら電気的に導通可能であり、かつ導電性繊維が、全体として、導電部中において前記導電
部の膜厚の半分の位置より光透過性基材側に偏在しており、導電部の表面抵抗値が、20
0Ω/□以下であり、導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下であるので、低ヘイズ値お
よび低表面抵抗値を実現でき、かつ導電性繊維における雰囲気下の物質との反応による導
電性低下を抑制できる。本発明の第2の態様によれば、導電部の表面において、面内の任
意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所
定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向とし、前記第1の
方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵抗値に対する前記
第2の方向の電気抵抗値の比が、1以上2未満となっており、導電部の表面抵抗値が、2
00Ω/□以下であり、導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下であるので、低ヘイズ値
および低表面抵抗値を実現でき、かつ導電部における面内の方向に依存する電気抵抗値の
相違が低減された導電性フィルムを提供することができる。本発明の第3の態様によれば
、導電部が、光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面に直接設けられており、導電部の表
面抵抗値が、200Ω/□以下であり、導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下であるの
で、低ヘイズ値および低表面抵抗値を実現でき、かつフレキシブル性を有する導電性フィ
ルムを提供することができる。本発明の第4の態様によれば、下地層が、光透過性樹脂基
材の少なくとも一方の面に直接設けられ、導電部が、下地層に直接設けられており、導電
部の表面抵抗値が、200Ω/□以下であり、導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下で
あるので、低ヘイズ値および低表面抵抗値を実現でき、フレキシブル性を有し、かつ導電
性ペーストの選択肢を広げることが可能な導電性フィルムを提供することができる。また
、本発明の他の態様のタッチパネルおよび画像表示装置によれば、このような導電性フィ
ルムを備えるタッチパネルおよび画像表示装置を提供することができる。
第1実施形態に係る導電性フィルムの概略構成図である。 図1に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 実施形態に係る導電性フィルムからサンプルを切り出す際のサンプルのレイアウト図である。 電気抵抗値を測定する際のサンプルの平面図である。 第1実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図である。 図5に示される導電性フィルムの模式的な平面図である。 図5に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第1実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図である。 図8に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第1実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第1実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第1実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第1実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。 第1実施形態に係るタッチパネルの模式的な平面図である。 図13に示される表示パネル側の導電性フィルムの一部の拡大図である。 第2実施形態に係る導電性フィルムの概略構成図である。 図16に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第2実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図である。 図18に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第2実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。 第3実施形態に係る導電性フィルムの概略構成図である。 図21に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 折り畳み試験の様子を模式的に示した図である。 第3実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図である。 図24に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第3実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第3実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第3実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。 第4実施形態に係る導電性フィルムの概略構成図である。 図29に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第4実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図である。 図31に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。 第4実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第4実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。 第4実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態に係る導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装
置について、図面を参照しながら説明する。本明細書における「光透過性」とは、光を透
過させる性質を意味する。また「光透過性」とは、必ずしも透明である必要はなく、半透
明であってもよい。図1は本実施形態に係る導電性フィルムの概略構成図であり、図2は
図1に示される導電性フィルムの一部の拡大図である。図3は本実施形態に係る導電性フ
ィルムからサンプルを切り出す際のサンプルのレイアウト図であり、図4は電気抵抗値を
測定する際のサンプルの平面図である。図5および図8は本実施形態に係る他の導電性フ
ィルムの概略構成図であり、図6は図5に示される導電性フィルムの模式的な平面図であ
り、図7は図5に示される導電性フィルムの一部の拡大図であり、図9は図8に示される
導電性フィルムの一部の拡大図である。図10~図12は本実施形態に係る導電性フィル
ムの製造工程を模式的に示した図である。
<<<導電性フィルム>>>
図1に示される導電性フィルム10は、光透過性を有し、かつ光透過性基材11と、光
透過性基材11の少なくとも一方の面側に設けられた光透過性機能層12と、光透過性機
能層12における光透過性基材11側の面とは反対側の面に設けられ、パターニングされ
た導電部13とを備えている。ただし、導電性フィルム10は、光透過性基材11と、導
電部13とを備えていればよく、光透過性機能層12を備えていなくともよい。光透過性
機能層12を備えないことにより、フレキシブル性を向上させることができる。光透過性
機能層12は光透過性基材11と導電部13との間に設けられているが、光透過性機能層
は、光透過性基材11と導電部13との間ではなく、光透過性基材11における導電部1
3側の面とは反対側の面に設けられていてもよく、また光透過性基材11と導電部13と
の間および光透過性基材11における導電部13側の面とは反対側の面の両方に設けられ
ていてもよい。また、図1に示される導電性フィルム10においては、片面側のみに導電
部13が設けられているが、導電性フィルムの両面側に導電部が設けられていてもよい。
図1に示される導電部13は、パターニングされていない状態の膜、いわゆるべた膜と
なっている。導電性フィルム10の表面10Aは、導電部13の表面13Aから構成され
ている。
導電性フィルム10のヘイズ値(全ヘイズ値)は、5%以下となっている。導電性フィ
ルム10のヘイズ値が5%を超えると、光学的性能が不充分となるおそれがある。ヘイズ
値は、JIS K7136:2000に準拠して、ヘイズメーター(製品名「HM-15
0」、村上色彩技術研究所製)を用いて、測定することができる。ヘイズ値は、導電性フ
ィルム全体で測定したときの値であり、また50mm×100mmの大きさに切り出した
後、カールや皺がなく、かつ指紋や埃等がない状態で導電部側が非光源側となるように設
置し(両面に導電部が形成されている場合はこの限りではない)、導電性フィルム1枚に
対して3回測定して得られた値の算術平均値とする。本明細書における「3回測定する」
とは、同じ場所を3回測定するのではなく、異なる3箇所を測定することを意味するもの
とする。導電性フィルム10は、目視した表面10Aは平坦であり、かつ導電部13等の
積層する層も平坦であり、また膜厚のばらつきも±10%の範囲内収まる。したがって、
切り出した導電性フィルムの異なる3箇所でヘイズ値を測定することで、おおよその導電
性フィルムの面内全体のヘイズ値の平均値が得られると考えられる。なお、導電性フィル
ムを上記大きさに切り出せない場合には、例えば、HM-150は測定する際の入口開口
が20mmφであるので、直径21mm以上となるような大きさのサンプルが必要になる
。このため、22mm×22mm以上の大きさに導電性フィルムを適宜切り出してもよい
。導電性フィルムの大きさが小さい場合は、光源スポットが外れない範囲で少しずつずら
す、または角度を変えるなどして測定点を3箇所にする。導電性フィルム10のヘイズ値
は、3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下の順に好ましい(
数値が小さいほど好ましい)。得られるヘイズ値のばらつきは、測定対象が1m×300
0mと長尺であっても、5インチのスマートフォン程度の大きさであっても、±10%以
内であり、上記好ましい範囲になる場合には、低ヘイズおよび低抵抗値がより得られやす
い。なお、導電性フィルム10の導電部は、パターニングされていないが、全光線透過率
は、パターニングされた導電部を備える導電性フィルムであっても5%以下であり、また
3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下の順に好ましい(数値
が小さいほど好ましい)。なお、導電性フィルムを搭載したタッチパネルセンサーなどの
複数層が重なった積層体全体においても、上記と同じのヘイズ値であることが好ましい。
導電性フィルム10の全光線透過率は、80%以上であることが好ましい。導電性フィ
ルムの全光線透過率が80%未満であると、光学的性能が不充分となるおそれがある。全
光線透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠して、ヘイズメーター(製品名
「HM-150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、測定することができる。全光線透
過率は、導電性フィルム全体で測定したときの値であり、また50mm×100mmの大
きさに切り出した後、カールや皺がなく、かつ指紋や埃等がない状態で導電部側が非光源
側となるように設置し(両面に導電部が形成されている場合はこの限りではない)、導電
性フィルム1枚に対して3回測定して得られた値の算術平均値とする。導電性フィルム1
0は、目視した表面10Aは平坦であり、かつ導電部13等の積層する層も平坦であり、
また膜厚のばらつきも±10%の範囲内収まる。したがって、切り出した導電性フィルム
の異なる3箇所の全光線透過率を測定することで、おおよその導電性フィルムの面内全体
の全光線透過率の平均値が得られると考えられる。なお、導電性フィルムを上記大きさに
切り出せない場合には、例えば、HM-150は測定する際の入口開口が20mmφであ
るので、直径21mm以上となるような大きさのサンプルが必要になる。このため、22
mm×22mm以上の大きさに導電性フィルムを適宜切り出してもよい。導電性フィルム
の大きさが小さい場合は、光源スポットが外れない範囲で少しずつずらす、または角度を
変えるなどして測定点を3箇所にする。導電性フィルム10の全光線透過率は、85%以
上、88%以上、89%以上の順にさらに好ましい(数値が大きいほど好ましい)。なお
、導電性フィルム10の導電部は、パターニングされていないが、全光線透過率は、パタ
ーニングされた導電部を備える導電性フィルムであっても80%以上、85%以上、88
%以上、89%以上の順に好ましい(数値が大きいほど好ましい)。得られる全光線透過
率のばらつきは、測定対象が1m×3000mと長尺であっても、5インチのスマートフ
ォン程度の大きさであっても、±10%以内であり、上記好ましい範囲になる場合には、
低ヘイズおよび低抵抗値がより得られやすい。なお、導電性フィルムを搭載したタッチパ
ネルセンサーなどの複数層が重なった積層体全体においても、上記と同じの全光線透過率
であることが好ましい。
導電性フィルム10や後述する導電性フィルム20、30、100、110、150、
160、250、260を含む本発明の導電性フィルムの用途は、特に限定されず、例え
ば、透明導電膜が用いられる様々な用途で用いてもよい。また、本発明の導電性フィルム
は、画像表示装置(スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末、パーソナルコ
ンピュータ、テレビジョン、デジタルサイネージ、パブリックインフォメーションディス
プレイ(PID)、車載ディスプレイ等を含む)関連製品以外に、住宅や車(電車や車両
建設用機械等、あらゆる車を含む)で用いられる電化製品や窓に用いてもよい。特に、本
発明の導電性フィルムは、透明性を重視される部分に好適に用いることができる。また、
本発明の導電性フィルムは、透明性等の技術的観点のみならず、意匠性やデザイン性が求
められる電化製品にも好適に用いることができる。本発明の導電性フィルムの具体的な用
途としては、例えば、デフロスター、アンテナ、太陽電池、オーディオシステム、スピー
カー、扇風機、電子黒板や半導体用のキャリアフィルム等が挙げられる。
本発明の導電性フィルムは、所望の大きさにカットされていてもよいが、ロール状であ
ってもよい。本発明の導電性フィルムが所望の大きさにカットされている場合、導電性フ
ィルムの大きさは、特に制限されず、画像表示装置の表示面の大きさに応じて適宜決定さ
れる。具体的には、導電性フィルムの大きさは、例えば、5インチ以上500インチ以下
となっていてもよい。本明細書における「インチ」とは、導電性フィルムが四角形状であ
る場合には対角線の長さを意味し、円形状である場合には直径を意味し、楕円形状である
場合には、短径と長径の和の平均値を意味するものとする。ここで、導電性フィルムが四
角形状である場合、上記インチを求める際の導電性フィルムの縦横比は、画像表示装置の
表示画面として問題がなければ特に限定されない。例えば、縦:横=1:1、4:3、1
6:10、16:9、2:1等が挙げられる。ただし、特に、デザイン性に富む車載用途
やデジタルサイネージにおいては、このような縦横比に限定されない。また、導電性フィ
ルム10の大きさが大きい場合には、任意の位置からA4サイズ(210mm×297m
m)やA5サイズ(148mm×210mm)など適宜扱いやすい大きさに切り出した後
、各測定項目の大きさに切り出すものとする。
<<光透過性基材>>
光透過性基材11としては、光透過性を有すれば特に限定されない。例えば、光透過性
基材11の構成材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリア
クリレート系樹脂、ポリエステル系樹脂、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテ
ルサルフォン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、またはポリアミドイミド系
樹脂等の光透過性樹脂が挙げられる。光透過性基材は、光透過性機能層等をコーティング
する際にコーティング装置に触れるので、傷が付きやすいが、ポリエステル系樹脂からな
る光透過性基材は、コーティング装置に触れても傷が付きにくいため、ヘイズ値の上昇を
抑制できる点、および耐熱性、バリア性、耐水性についてもポリエステル系樹脂以外の光
透過性樹脂からなる光透過性基材よりも優れている点からは、これらの中でも、ポリエス
テル系樹脂が好ましく、またフレキシブル性の点からは、これらの中でも、ポリイミド系
樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオ
レフィン基材等の少なくとも1種を構成成分とする樹脂が挙げられる。環状ポリオレフィ
ン系樹脂としては、例えばノルボルネン骨格を有するものが挙げられる。
ポリカーボネート系樹脂としては、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)
をベースとする芳香族ポリカーボネート樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート等の脂肪族ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
ポリアクリレート系樹脂としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル基材、ポリ
(メタ)アクリル酸エチル基材、(メタ)アクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸ブチル
共重合体等が挙げられる。
ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ
プロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(
PEN)の少なくとも1種を構成成分とする樹脂が挙げられる。
芳香族ポリエーテルケトン系樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(P
EEK)等が挙げられる。
ポリイミド系樹脂は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるも
のである。テトラカルボン酸成分とジアミン成分の重合によってポリアミド酸を得てイミ
ド化することが好ましい。イミド化は、熱イミド化で行っても、化学イミド化で行っても
よい。また、熱イミド化と化学イミド化とを併用した方法で製造することもできる。ポリ
イミド系樹脂は、脂肪族のポリイミド系樹脂であってもよいが、芳香族環を含む芳香族系
ポリイミド樹脂であることが好ましい。芳香族系ポリイミド樹脂は、テトラカルボン酸成
分およびジアミン成分の少なくとも一方に芳香族環を含むものである。テトラカルボン酸
成分の具体例としては、テトラカルボン酸二無水物が好適に用いられ、これらは単独でも
、2種以上を混合して用いることもできる。ジアミンの芳香族環上水素原子の一部もしく
は全てをフルオロ基、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、またはトリフルオ
ロメトキシ基から選ばれた置換基で置換したジアミンも使用することができる。これらは
単独でも、2種以上を混合して用いることもできる。
光透過性を向上し、且つ、剛性を向上する点から、ポリイミド系樹脂としては、芳香族
環を含み、かつ、(i)フッ素原子、(ii)脂肪族環、及び(iii)芳香族環同士の
電子共役を切断する連結基からなる群から選択される少なくとも1つを含むポリイミド系
樹脂であることが好ましく、(i)と(iii)の少なくとも1つを含むポリイミド系樹
脂であることがより好ましい。ポリイミド系樹脂に芳香族環を含むと配向性が高まり、剛
性が向上するが、芳香族環の吸収波長によって透過率が低下する傾向がある。ポリイミド
系樹脂が(i)フッ素原子を含む場合には、ポリイミド骨格内の電子状態を電荷移動し難
くすることができる点から光透過性が向上する。また、ポリイミド系樹脂が(ii)脂肪
族環を含む場合には、ポリイミド骨格内のπ電子の共役を断ち切ることで骨格内の電荷の
移動を阻害することができる点から光透過性が向上する。さらに、ポリイミド系樹脂が(
iii)芳香族環同士の電子共役を切断する連結基を含む場合には、ポリイミド骨格内の
π電子の共役を断ち切ることで骨格内の電荷の移動を阻害することができる点からの点か
ら光透過性が向上する。このような芳香族環同士の電子共役を切断する連結基としては、
例えば、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、アミ
ド結合、スルホニル結合、及び、スルフィニル結合、並びに、フッ素で置換されていても
良いアルキレン基等の2価の連結基が挙げられる。
こられの中でも、芳香族環を含み、かつフッ素原子を含むポリイミド系樹脂であること
が、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点から好ましく用いられる。フッ素原子を含
むポリイミド系樹脂におけるフッ素原子の含有割合は、ポリイミド系樹脂の表面をX線光
電子分光法により測定したフッ素原子数(F)と炭素原子数(C)の比率(F/C)が、
0.01以上であることが好ましく、更に0.05以上であることが好ましい。一方でフ
ッ素原子の含有割合が高すぎるとポリイミド系樹脂の本来の耐熱性などが低下する恐れが
あることから、前記フッ素原子数(F)と炭素原子数(C)の比率(F/C)が1以下で
あることが好ましく、更に0.8以下であることが好ましい。ここで、X線光電子分光法
(XPS)の測定による上記比率は、X線光電子分光装置(例えば、Thermo Sc
ientific社 Theta Probe)を用いて測定される各原子の原子%の値
から求めることができる。
また、ポリイミド系樹脂に含まれる炭素原子に結合する水素原子の70%以上が、芳香
族環に直接結合する水素原子であるポリイミド系樹脂であることが、光透過性を向上し、
かつ、剛性を向上する点から好ましく用いられる。ポリイミド系樹脂に含まれる炭素原子
に結合する全水素原子(個数)中の、芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合は
、更に、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。ポリ
イミドに含まれる炭素原子に結合する水素原子の70%以上が、芳香族環に直接結合する
水素原子であるポリイミドである場合には、大気中における加熱工程を経ても、例えば2
00℃以上で延伸を行っても、光学特性、特に全光線透過率やイエローインデックス(Y
I)の変化が少ない点から好ましい。ポリイミド系樹脂に含まれる炭素原子に結合する水
素原子の70%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子であるポリイミドである場合に
は、酸素との反応性が低いため、ポリイミド系樹脂の化学構造が変化し難いことが推定さ
れる。ポリイミド系樹脂からなる基材はその高い耐熱性を利用し、加熱を伴う加工工程が
必要なデバイスなどに用いられる場合が多いが、ポリイミド系樹脂に含まれる炭素原子に
結合する水素原子の70%以上が、芳香族環に直接結合する水素原子であるポリイミド系
樹脂である場合には、これら後工程を透明性維持のために不活性雰囲気下で実施する必要
が生じないので、設備コストや雰囲気制御にかかる費用を抑制できるというメリットがあ
る。ここで、ポリイミド系樹脂に含まれる炭素原子に結合する全水素原子(個数)中の、
芳香族環に直接結合する水素原子(個数)の割合は、ポリイミドの分解物を高速液体クロ
マトグラフィー、ガスクロマトグラフ質量分析計及びNMRを用いて求めることができる
。例えば、サンプルを、アルカリ水溶液、または、超臨界メタノールにより分解し、得ら
れた分解物を、高速液体クロマトグラフィーで分離し、当該分離した各ピークの定性分析
をガスクロマトグラフ質量分析計およびNMR等を用いて行い、高速液体クロマトグラフ
ィーを用いて定量することでポリイミドに含まれる全水素原子(個数)中の、芳香族環に
直接結合する水素原子(個数)の割合を求めることができる。
また、光透過性を向上し、かつ、剛性を向上する点から、ポリイミド系樹脂としては、
中でも、下記一般式(1)および下記一般式(3)で表される構造からなる群から選ばれ
る少なくとも1種の構造を有することが好ましい。
Figure 0007424451000001
上記一般式(1)において、Rはテトラカルボン酸残基である4価の基、Rは、t
rans-シクロヘキサンジアミン残基、trans-1,4-ビスメチレンシクロヘキ
サンジアミン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジ
フェニルスルホン残基、および下記一般式(2)で表される2価の基からなる群から選ば
れる少なくとも1種の2価の基を表す。nは繰り返し単位数を表し、1以上である。本明
細書において、「テトラカルボン酸残基」とは、テトラカルボン酸から、4つのカルボキ
シル基を除いた残基をいい、テトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基
と同じ構造を表す。また、「ジアミン残基」とは、ジアミンから2つのアミノ基を除いた
残基をいう。
Figure 0007424451000002
上記一般式(2)において、RおよびRはそれぞれ独立して、水素原子、アルキル
基、またはパーフルオロアルキル基を表す。
Figure 0007424451000003
上記一般式(3)において、Rはシクロヘキサンテトラカルボン酸残基、シクロペン
タンテトラカルボン酸残基、ジシクロヘキサン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸
残基、および4,4'-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基からなる群
から選ばれる少なくとも1種の4価の基、Rは、ジアミン残基である2価の基を表す。
n’は繰り返し単位数を表し、1以上である。
上記一般式(1)における、Rはテトラカルボン酸残基であり、前記例示されたよう
なテトラカルボン酸二無水物から酸二無水物構造を除いた残基とすることができる。上記
一般式(1)におけるRとしては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点
から、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、3,3’,4,
4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、ピロメリット酸残基、2,3’,3,4’-ビ
フェニルテトラカルボン酸残基、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸
残基、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基、4,4'-オキシ
ジフタル酸残基、シクロヘキサンテトラカルボン酸残基、およびシクロペンタンテトラカ
ルボン酸残基からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、さらに、
4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、4,4’-オキシジフ
タル酸残基、および3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基から
なる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
において、これらの好適な残基を合計で、50モル%以上含むことが好ましく、更
に70モル%以上含むことが好ましく、より更に90モル%以上含むことが好ましい。
また、Rとして、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、3,3’
,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸残基、およびピロメリット酸残基からなる
群から選択される少なくとも1種のような剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸
残基群(グループA)と、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残
基、2,3’,3,4’-ビフェニルテトラカルボン酸残基、3,3’,4,4’-ジフ
ェニルスルホンテトラカルボン酸残基、4,4'-オキシジフタル酸残基、シクロヘキサ
ンテトラカルボン酸残基、およびシクロペンタンテトラカルボン酸残基からなる群から選
択される少なくとも1種のような透明性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(
グループB)とを混合して用いることも好ましい。
この場合、前記剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)と
、透明性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)との含有比率は、
透明性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループB)1モルに対して、前
記剛直性を向上するのに適したテトラカルボン酸残基群(グループA)が0.05モル以
上9モル以下であることが好ましく、更に0.1モル以上5モル以下であることが好まし
く、より更に0.3モル以上4モル以下であることが好ましい。
上記一般式(1)におけるRとしては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上
する点から、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニ
ルスルホン残基、および上記一般式(2)で表される2価の基からなる群から選ばれる少
なくとも1種の2価の基であることが好ましく、更に、4,4’-ジアミノジフェニルス
ルホン残基、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、ならびに、R3およびR4が
パーフルオロアルキル基である上記一般式(2)で表される2価の基からなる群から選ば
れる少なくとも1種の2価の基であることが好ましい。
上記一般式(3)におけるRとしては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上
する点から、4,4'-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸残基、3,3’
,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸残基、及びオキシジフタル酸残基を含
むことが好ましい。
において、これらの好適な残基を、50モル%以上含むことが好ましく、更に70
モル%以上含むことが好ましく、より更に90モル%以上含むことが好ましい。
上記一般式(3)におけるRはジアミン残基であり、前記例示されたようなジアミン
から2つのアミノ基を除いた残基とすることができる。上記一般式(3)におけるR6と
しては、中でも、光透過性を向上し、かつ剛性を向上する点から、2,2’-ビス(トリ
フルオロメチル)ベンジジン残基、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スル
ホン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-ビス[4-(4-アミ
ノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、ビス[4-(3-アミノフェノ
キシ)フェニル]スルホン残基、4,4’-ジアミノ-2,2’-ビス(トリフルオロメ
チル)ジフェニルエーテル残基、1,4-ビス[4-アミノ-2-(トリフルオロメチル
)フェノキシ]ベンゼン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノ-2-トリフルオロメチ
ルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、4,4’-ジアミノ-2-(ト
リフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、4,4’-ジアミノベンズアニリド残基、
N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド残基、及び9,9-ビス(4-
アミノフェニル)フルオレン残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基を含
むことが好ましく、更に、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン残基、ビス
[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、及び4,4’-ジアミノジフ
ェニルスルホン残基からなる群から選ばれる少なくとも1種の2価の基を含むことが好ま
しい。
において、これらの好適な残基を合計で、50モル%以上含むことが好ましく、更
に70モル%以上含むことが好ましく、より更に90モル%以上含むことが好ましい。
また、Rとして、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、4
,4’-ジアミノベンズアニリド残基、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタ
ルアミド残基、パラフェニレンジアミン残基、メタフェニレンジアミン残基、および4,
4’-ジアミノジフェニルメタン残基からなる群から選択される少なくとも1種のような
剛直性を向上するのに適したジアミン残基群(グループC)と、2,2’-ビス(トリフ
ルオロメチル)ベンジジン残基、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン残基、2,2-
ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、ビス[4
-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン残基、4,4’-ジアミノ-2,2’-
ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、1,4-ビス[4-アミノ-2-
(トリフルオロメチル)フェノキシ]ベンゼン残基、2,2-ビス[4-(4-アミノ-
2-トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン残基、4,4’
-ジアミノ-2-(トリフルオロメチル)ジフェニルエーテル残基、及び9,9-ビス(
4-アミノフェニル)フルオレン残基からなる群から選択される少なくとも1種のような
透明性を向上するのに適したジアミン残基群(グループD)とを混合して用いることも好
ましい。
この場合、前記剛直性を向上するのに適したジアミン残基群(グループC)と、透明性
を向上するのに適したジアミン残基群(グループD)との含有比率は、透明性を向上する
のに適したジアミン残基群(グループD)1モルに対して、前記剛直性を向上するのに適
したジアミン残基群(グループC)が0.05モル以上9モル以下であることが好ましく
、更に0.1モル以上5モル以下であることが好ましく、0.3モル以上4モル以下であ
ることがより好ましい。
上記一般式(1)および上記一般式(3)で表される構造において、nおよびn’はそ
れぞれ独立に、繰り返し単位数を表し、1以上である。ポリイミドにおける繰り返し単位
数nは、後述する好ましいガラス転移温度を示すように、構造に応じて適宜選択されれば
良く、特に限定されない。平均繰り返し単位数は、通常10~2000であり、更に15
~1000であることが好ましい。
また、ポリイミド系樹脂は、その一部にポリアミド構造を含んでいても良い。含んでい
ても良いポリアミド構造としては、例えば、トリメリット酸無水物のようなトリカルボン
酸残基を含むポリアミドイミド構造や、テレフタル酸のようなジカルボン酸残基を含むポ
リアミド構造が挙げられる。
ポリイミド系樹脂は、耐熱性の点から、ガラス転移温度が250℃以上であることが好
ましく、更に、270℃以上であることが好ましい。一方、延伸の容易さやベーク温度低
減の点から、ガラス転移温度が400℃以下であることが好ましく、更に、380℃以下
であることが好ましい。
具体的には、ポリイミド系樹脂としては、例えば、下記式で表される構造を有する化合
物が挙げられる。下記式中、nは、繰り返し単位であり、2以上の整数を表す。
Figure 0007424451000004
Figure 0007424451000005
Figure 0007424451000006
Figure 0007424451000007
Figure 0007424451000008
Figure 0007424451000009
Figure 0007424451000010
Figure 0007424451000011
Figure 0007424451000012
Figure 0007424451000013
Figure 0007424451000014
Figure 0007424451000015
Figure 0007424451000016
Figure 0007424451000017
Figure 0007424451000018
Figure 0007424451000019
Figure 0007424451000020
上記ポリイミド系樹脂の重量平均分子量は、3000以上50万以下の範囲であること
が好ましく、5000~30万の範囲であることがより好ましく、1万以上20万以下の
範囲であることが更に好ましい。重量平均分子量が3000以上であれば、充分な強度を
得ることができ、50万以下であれば、粘度の上昇を抑制でき、溶解性の低下を抑制でき
るため、表面が平滑で膜厚が均一なフィルム材を得ることができる。なお、本明細書にお
いて、「重量平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した
ポリスチレン換算値である。
上記ポリイミド系樹脂のなかでも、優れた透明性を有することから、分子内又は分子間
の電荷移動が起こりにくい構造を有するポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂が好ま
しく、具体的には、上記式(4)~(11)等のフッ素化ポリイミド系樹脂、上記式(1
3)~(16)等の脂環構造を有するポリイミド系樹脂が挙げられる。
また、上記式(4)~(11)等のフッ素化ポリイミド系樹脂では、フッ素化された構
造を有するため、高い耐熱性を有しており、ポリイミド系樹脂からなるポリイミドフィル
ムの製造時の熱によって着色されることもないので、優れた透明性を有する。
ポリアミド系樹脂は、脂肪族ポリアミドのみならず、芳香族ポリアミド(アラミド)を
含む概念である。ポリアミド系樹脂としては、一般的に、下記式(21)および(22)
で表される骨格を有するものであり、上記ポリアミド系樹脂としては、例えば、下記式(
23)で表される化合物が挙げられる。なお、下記式中、nは、繰り返し単位であり、2
以上の整数を表す。
Figure 0007424451000021
Figure 0007424451000022
Figure 0007424451000023
上記式(4)~(20)および(23)で表されるポリイミド系樹脂またはポリアミド
系樹脂からなる基材は、市販のものを用いても良い。上記ポリイミド系樹脂からなる基材
の市販品としては、例えば、三菱ガス化学社製のネオプリム等が挙げられ、上記ポリアミ
ド系樹脂からなる基材の市販品としては、例えば、東レ社製のミクトロン等が挙げられる
また、上記式(4)~(20)および(23)で表されるポリイミド系樹脂またはポリ
アミド系樹脂からなる基材は、公知の方法により合成したものを用いても良い。例えば、
上記式(4)で表されるポリイミド系樹脂の合成方法は、特開2009-132091に
記載されており、具体的には、下記式(24)で表される4,4’-ヘキサフルオロプロ
ピリデンビスフタル酸二無水物(FPA)と2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4
,4’-ジアミノビフェニル(TFDB)とを反応させることにより得ることができる。
Figure 0007424451000024
上記ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂の重量平均分子量は、3000以上50
万以下の範囲であることが好ましく、5000~30万の範囲であることがより好ましく
、1万以上20万以下の範囲であることが更に好ましい。重量平均分子量が3000未満
であると、充分な強度が得られないことがあり、50万を超えると粘度が上昇し、溶解性
が低下するため、表面が平滑で膜厚が均一な基材が得られないことがある。なお、本明細
書において、「重量平均分子量」とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測
定したポリスチレン換算値である。
上記ポリイミド系樹脂およびポリアミド系樹脂のなかでも、優れた透明性を有すること
から、分子内又は分子間の電荷移動が起こりにくい構造を有するポリイミド系樹脂または
ポリアミド系樹脂が好ましく、具体的には、上記式(4)~(11)等のフッ素化ポリイ
ミド系樹脂、上記式(13)~(16)等の脂環構造を有するポリイミド系樹脂、上記式
(23)等のハロゲン基を有するポリアミド系樹脂が挙げられる。
また、上記式(4)~(11)等のフッ素化ポリイミド系樹脂では、フッ素化された構
造を有するため、高い耐熱性を有しており、ポリイミド系樹脂からなる基材の製造時の熱
によって着色されることもないので、優れた透明性を有する。
光透過性基材11は、優れた硬度を得る観点から、上記式(4)~(11)等で表され
るフッ素化ポリイミド系樹脂または上記式(23)等のハロゲン基を有するポリアミド系
樹脂からなる基材を用いることが好ましい。なかでも、極めて優れた硬度を付与できるこ
とから、上記式(4)で表されるポリイミド系樹脂からなる基材を用いることがより好ま
しい。
光透過性基材11の厚みは、特に限定されないが、3μm以上500μm以下とするこ
とが可能であり、光透過性基材11の厚みの下限はハンドリング性等の観点から10μm
以上、20μm以上の順に好ましい(数値が大きいほど好ましい)。光透過性基材11の
厚みの上限は薄膜化の観点から250μm以下、100μm以下、80μm以下、60μ
m以下、40μm以下の順に好ましい(数値が小さいほど好ましい)。光透過性基材の厚
みは、後述する導電部の膜厚の測定方法と同様の方法により測定することができる。
光透過性基材11は、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処
理が表面に施されたものであってもよい。また、光透過性基材11は、少なくとも一方の
面側に、他の層との接着性を向上させるため、巻き取り時の貼り付きを防止するため、お
よび/または他の層を形成する塗布液のはじきを抑制するための下地層を有するものであ
ってもよい。ただし、本明細書においては、光透過性基材の少なくとも一方の面側に存在
し、かつ光透過性基材に接する下地層は、光透過性基材の一部をなすものとし、光透過性
機能層には含まれないものとする。
下地層は、例えば、アンカー剤やプライマー剤を含んでいる。アンカー剤やプライマー
剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポ
リ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアル
コール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸など
との共重合体、エチレンとスチレンおよび/またはブタジエンなどとの共重合体、オレフ
ィン樹脂などの熱可塑性樹脂および/またはその変性樹脂、電離放射線重合性化合物の重
合体、および熱重合性化合物の重合体等の少なくともいずれかを用いることが可能である
下地層は、上記したように巻き取り時の貼り付き防止のために、易滑剤等の粒子を含ん
でいてもよい。粒子としては、シリカ粒子等が挙げられる。
<<光透過性機能層>>
光透過性機能層12は、光透過性基材11と導電部13との間に配置されている。本明
細書における「光透過性機能層」とは、光透過性を有し、かつ導電性フィルムにおいて、
何らかの機能を発揮することを意図された層である。具体的には、光透過性機能層として
は、例えば、ハードコート機能、屈折率調整機能、および/または色味調整機能を発揮す
るための層が挙げられる。光透過性機能層は、単層のみならず、2層以上積層されたもの
であってもよい。光透過性機能層が2層以上積層されたものである場合、それぞれの層が
有する機能は同じであってもよいが、異なっていてもよい。本実施形態においては、光透
過性機能層12が、ハードコート機能を発揮する層、すなわちハードコート層である場合
について説明する。
光透過性機能層12は、上記したようにハードコート層として機能するので、光透過性
機能層12は、JIS K5600-5-4:1999で規定される鉛筆硬度試験(4.
9N荷重)で「H」以上の硬度を有する層となっている。鉛筆硬度を「H」以上とするこ
とにより、導電性フィルム10が硬くなり、耐久性を向上させることができる。なお、光
透過性機能層の靱性およびカールの防止の観点から、導電部13の表面13Aの鉛筆硬度
の上限は4H程度程とすることが好ましい。
光透過性機能層12の膜厚は0.5μm以上15μm以下であることが好ましい。光透
過性機能層12の膜厚がこの範囲であれば、所望の硬度を得ることができる。光透過性機
能層の膜厚は、後述する導電部の膜厚の測定方法と同様の方法により測定することができ
る。光透過性機能層12の膜厚の下限は、カールの発生を抑制する観点から、1μm以上
、1.5μm以上、2μm以上の順にさらに好ましい(数値が大きいほど好ましい)。ま
た、光透過性機能層12の膜厚の上限は、光透過性機能層の割れを抑制する観点から、1
2μm以下、10μm以下、7μm以下、5μm以下の順にさらに好ましい(数値が小さ
いほど好ましい)。
光透過性機能層12は、少なくとも光透過性樹脂から構成することが可能である。なお
、光透過性機能層12は、光透過性樹脂の他に、無機粒子、有機粒子およびレベリング剤
を含んでいてもよい。
<光透過性樹脂>
光透過性機能層12における光透過性樹脂としては、重合性化合物の重合体(硬化物、
架橋物)を含むものが挙げられる。光透過性樹脂は、重合性化合物の重合体の他、溶剤乾
燥型樹脂を含んでいてもよい。重合性化合物としては、電離放射線重合性化合物および/
または熱重合性化合物が挙げられる。
電離放射線重合性化合物は、1分子中に電離放射線重合性官能基を少なくとも1つ有す
るものである。本明細書における「電離放射線重合性官能基」とは、電離放射線照射によ
り重合反応し得る官能基である。電離放射線重合性官能基としては、例えば、(メタ)ア
クリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和基が挙げられる。なお、「(メ
タ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含
む意味である。また、電離放射線重合性化合物を重合する際に照射される電離放射線とし
ては、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線が挙げられる。
電離放射線重合性化合物としては、電離放射線重合性モノマー、電離放射線重合性オリ
ゴマー、または電離放射線重合性プレポリマーが挙げられ、これらを適宜調整して、用い
ることができる。電離放射線重合性化合物としては、電離放射線重合性モノマーと、電離
放射線重合性オリゴマーまたは電離放射線重合性プレポリマーとの組み合わせが好ましい
電離放射線重合性モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ
ート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アク
リレート等の水酸基を含むモノマーや、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコール
ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチ
ロールエタントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート
、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ
)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート等の(メタ)
アクリル酸エステル類が挙げられる。
電離放射線重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましく、電
離放射線重合性官能基が3つ(3官能)以上の多官能オリゴマーが好ましい。上記多官能
オリゴマーとしては、例えば、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)ア
クリレート、ポリエステル-ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アク
リレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシア
ヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
電離放射線重合性プレポリマーは、重量平均分子量が1万を超えるものであり、重量平
均分子量としては1万以上8万以下が好ましく、1万以上4万以下がより好ましい。重量
平均分子量が8万を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる
光透過性樹脂の外観が悪化するおそれがある。多官能プレポリマーとしては、ウレタン(
メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル-ウレタン
(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
熱重合性化合物は、1分子中に熱重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本
明細書における「熱重合性官能基」とは、加熱により同じ官能基同士または他の官能基と
の間で重合反応し得る官能基である。熱重合性官能基としては、水酸基、カルボキシル基
、イソシアネート基、アミノ基、環状エーテル基、メルカプト基等が挙げられる。
熱重合性化合物としては、特に限定されず、例えば、エポキシ化合物、ポリオール化合
物、イソシアネート化合物、メラミン化合物、ウレア化合物、フェノール化合物等が挙げ
られる。
溶剤乾燥型樹脂は、熱可塑性樹脂等、塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を
乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂である。溶剤乾燥型樹脂を添加した場合、光透
過性機能層12を形成する際に、塗液の塗布面の被膜欠陥を有効に防止することができる
。溶剤乾燥型樹脂としては特に限定されず、一般に、熱可塑性樹脂を使用することができ
る。
熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニ
ル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコ
ーン系樹脂及びゴム又はエラストマー等を挙げることができる。
熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶
解可能な共通溶媒)に可溶であることが好ましい。特に、透明性や耐候性という観点から
、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系
樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類等)等が好ましい。
<無機粒子>
無機粒子は、光透過性機能層12の機械的強度や鉛筆強度を向上させるための成分であ
り、無機粒子としては、例えば、シリカ(SiO)粒子、アルミナ粒子、チタニア粒子
、酸化スズ粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称:ATO)粒子、酸化亜鉛粒子等の無
機酸化物粒子が挙げられる。これらの中でも、硬度をより高める観点からシリカ粒子が好
ましい。シリカ粒子としては、球形シリカ粒子や異形シリカ粒子が挙げられるが、これら
の中でも、異形シリカ粒子が好ましい。本明細書における「球形粒子」とは、例えば、真
球状、楕円球状等の粒子を意味し、「異形粒子」とは、ジャガイモ状のランダムな凹凸を
表面に有する形状の粒子を意味する。上記異形粒子は、その表面積が球状粒子と比較して
大きいため、このような異形粒子を含有することで、上記重合性化合物等との接触面積が
大きくなり、光透過性機能層12の鉛筆硬度をより優れたものとすることができる。光透
過性機能層12に含まれているシリカ粒子が異形シリカ粒子であるか否かは、光透過性機
能層12の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)または走査透過型電子顕微鏡(STEM)
で観察することによって確認することができる。球形シリカ粒子を用いる場合、球形シリ
カ粒子の粒子径が小さいほど、光透過性機能層の硬度が高くなる。これに対し、異形シリ
カ粒子は、市販されている最も小さい粒子径の球形シリカ粒子ほど小さくなくとも、この
球形シリカと同等の硬度を達成することができる。
異形シリカ粒子の平均一次粒子径は、1nm以上100nm以下であることが好ましい
。異形シリカ粒子の平均一次粒子径がこの範囲であっても、平均一次粒子径が1nm以上
45nm以下の球形シリカと同等の硬度を達成することができる。異形シリカ粒子の平均
一次粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)または走査透過型電子顕微鏡(STEM)を用
いて撮影した光透過性機能層の断面の画像から粒子の外周の2点間距離の最大値(長径)
と最小値(短径)とを測定し、平均して粒子径を求め、20個の粒子の粒子径の算術平均
値とする。また、球形シリカ粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)または走
査透過型電子顕微鏡(STEM)を用いて倍率1万倍~10万倍で撮影した粒子の断面の
画像から20個の粒子の粒子径を測定し、20個の粒子の粒子径の算術平均値とする。走
査透過型電子顕微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」、日立ハイテ
クノロジーズ社製)を用いて、断面写真の撮影を行う際には、検出器(選択信号)を「T
E」、加速電圧を「30kV」、エミッションを「10μA」にして観察を行う。その他
のSTEMによる断面写真の撮影条件は、後述の条件を参照できる。なお、平均一次粒子
径測定には、後述するような画像データを2値化処理して算出することもできる。
光透過性機能層12中の無機粒子の含有量は、20質量%以上70質量%以下であるこ
とが好ましい。無機粒子の含有量が20質量%未満であると、十分な硬度を担保すること
が難しくなり、また無機粒子の含有量が70質量%を超えると、充填率が上がりすぎてし
まい、無機粒子と樹脂成分との密着性が悪化し、かえって光透過性機能層の硬度を低下さ
せてしまう。
無機粒子としては、表面に光重合性官能基を有する無機粒子(反応性無機粒子)を用い
ることが好ましい。このような表面に光重合性官能基を有する無機粒子は、シランカップ
リング剤等によって無機粒子を表面処理することによって作成することができる。無機粒
子の表面をシランカップリング剤で処理する方法としては、無機粒子にシランカップリン
グ剤をスプレーする乾式法や、無機粒子を溶剤に分散させてからシランカップリング剤を
加えて反応させる湿式法等が挙げられる。
<有機粒子>
有機粒子も、光透過性機能層12の機械的強度や鉛筆強度を向上させるための成分であ
り、有機粒子としては、例えば、プラスチックビーズを挙げることができる。プラスチッ
クビーズとしては、具体例としては、ポリスチレンビーズ、メラミン樹脂ビーズ、アクリ
ルビーズ、アクリル-スチレンビーズ、シリコーンビーズ、ベンゾグアナミンビーズ、ベ
ンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合ビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレン
ビーズ等が挙げられる。
<<導電部>>
導電部13は、図2に示されるように、光透過性樹脂15と、光透過性樹脂15中に配
置された複数の導電性繊維16とを含んでいる。本明細書における「導電部」とは、走査
透過型電子顕微鏡(STEM)または透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、断面を観察し
たときに、導電性繊維を含む層を意味する。導電部の界面が確認しにくい場合には、導電
部の表面にスパッタ法によりPt-PdやAu等の金属層を形成する等の電子顕微鏡観察
で一般的に用いられる前処理を行うとよい。また、四酸化オスミウム、四酸化ルテニウム
、リンタングステン酸など染色処理を施すと、有機層間の界面が見やすくなるので、導電
性フィルム全体を樹脂にて包埋した後、染色処理を行ってもよい。また、本明細書におけ
る「導電性繊維」とは、導電性を有し、かつ長さが太さ(例えば直径)に比べて十分に長
い形状を持つものであり、例えば、概ね長さが太さの5倍以上のものは導電性繊維に含ま
れるものとする。また、「導電部」とは、光透過性樹脂と、光透過性樹脂中に配置された
複数の導電性繊維を含み、かつ表面から導通可能な部分を意味し、層状のものおよび層状
以外のものの両方を含む概念である。また、図3に示されるように、導電部13の光透過
性樹脂15は、非導電部15の光透過性樹脂15と繋がっていてもよい。導電部13は、
光透過性樹脂15中に存在する反応抑制剤をさらに含むことが好ましい。
導電部13は、導電部13の表面13Aから電気的に導通可能となっている。導電部が
、導電部の表面から電気的に導通可能であるか否かは、導電部の表面抵抗値を測定するこ
とによって判断することが可能である。導電部の表面抵抗値の測定方法は、後述するので
、ここでは説明を省略するものとする。導電部の表面抵抗値の算術平均値が1×10Ω
/□未満であれば、導電部の表面から電気的な導通が得られていると判断できる。なお、
後述するように、大部分の導電性繊維16は導電部13の膜厚の半分の位置HLより光透
過性基材11側に存在しているが、その他の導電性繊維16は光透過性基材11側に存在
している導電性繊維16上に積み重なることにより、導電部13の膜厚の半分の位置HL
から表面13A側にも存在し、また導電部13の表面13Aにも存在しているので、導電
部13は、表面13Aから電気的に導通可能となっている。
導電部13においては、図2に示されるように導電性繊維16が導電部13(光透過性
樹脂15)の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏在している。導電性繊維
16が導電部13の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏在しているか否か
は、以下のようにして判断することができる。まず、導電性フィルムから断面観察用のサ
ンプルを作製する。詳細には、2mm×5mmに切り出した導電性フィルムをシリコーン
系の包埋板に入れ、エポキシ系樹脂を流し込み、導電性フィルム全体を樹脂にて包埋する
。その後、包埋樹脂を65℃で12時間以上放置して、硬化させる。その後、ウルトラミ
クロトーム(製品名「ウルトラミクロトーム EM UC7」、ライカ マイクロシステム
ズ社製)を用いて、送り出し厚み100nmに設定し、超薄切片を作製する。作製した超
薄切片をコロジオン膜付メッシュ(150)にて採取し、STEM用サンプルとする。な
お、このサンプルにおいて導通が得られないとSTEMによる観察像が見えにくい場合が
あるため、Pt-Pdを20秒程度スパッタすることが好ましい。スパッタ時間は、適宜
調整できるが、10秒では少なく、100秒では多すぎるためスパッタした金属が粒子状
の異物像になるため注意する必要がある。その後、走査透過型電子顕微鏡(STEM)(
製品名「S-4800(TYPE2)」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、ST
EM用サンプルの導電部の断面写真を撮影する。この断面写真の撮影の際には、検出器(
選択信号)を「TE」、加速電圧を30kV、エミッションを「10μA」にしてSTE
M観察を行う倍率については5000倍~20万倍でフォーカスを調節し、コントラスト
および明るさを各層が見分けられるよう適宜調節する。好ましい倍率は、1万倍~10万
倍、更に好ましい倍率は1万倍~5万倍であり、最も好ましい倍率2.5万倍~5万倍で
ある。なお、断面写真の撮影の際には、さらに、アパーチャーをビームモニタ絞り3、対
物レンズ絞りを3にし、またW.D.を8mmにしてもよい。そして、このように撮影し
た10箇所の上記断面写真を用意する。導電部の断面写真を撮影した後、各断面写真にお
いて導電部の膜厚の半分の位置を求める。そして、断面写真に現れている導電性繊維がこ
の半分の位置よりも光透過性基材側に存在するか否かを判断する。具体的には、まず、上
記電子顕微鏡における導電部の断面写真においては、導電性繊維は、光透過性樹脂よりも
濃色(例えば、黒色)で写るので、導電部の断面写真において、導電性繊維を確認するこ
とができる。一方で、この断面写真を拡大していくと、画素が現れる。画素は、同じ大き
さで、しかも方眼状(格子状)となっているので、各断面写真において、上記半分の位置
より光透過性基材側に位置する導電性繊維が表示されている画素の個数および上記半分の
位置より導電部の表面側に位置する導電性繊維が表示されている画素の個数を数え、導電
性繊維が表示されている画素の全個数に対する上記半分の位置より光透過性基材側に位置
する導電性繊維が表示されている画素の個数の割合を求める。ここで、導電性繊維が表示
されている画素が上記半分の位置に跨っている場合には、各画素において、上記半分の位
置から光透過性基材側に存在している部分と、この位置から導電部の表面側に存在してい
る部分とに分けて、分けた部分の面積比に基づいて1画素を分けるものとする。そして、
この断面写真から求めた上記割合を、導電部の膜厚の半分の位置より光透過性基材側に位
置する導電性繊維の存在割合とし、この存在割合が55%以上である場合を、導電性繊維
が導電部の膜厚の半分の位置より光透過性基材側に偏在していると判断する。この存在割
合は、各断面写真から求めた存在割合の算術平均値とする。なお、表面抵抗値が低い場合
には、導電部中に導電性繊維が一様に存在するので、導電部の一部の断面写真を用いて導
電性繊維の存在割合を求めたとしても、導電部全体における導電性繊維の存在割合を表し
ているものと考えられる。上記断面写真から求めた導電部の膜厚の半分の位置より光透過
性基材側に位置する導電性繊維の存在割合は70%以上が好ましく、80%以上がより好
ましい。
導電性繊維16が導電部13の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏在し
ているか否かは、以下のようにして判断することもできる。まず、導電性フィルムの導電
部の表面にスパッタ法によりPt-Pd、PtやAu等の金属層を形成した第1のサンプ
ルと、導電性フィルムの表面に金属層を形成していない第2のサンプルとを用意する。そ
して、第1のサンプルを用いて、後述する測定方法で、導電部13の膜厚を測定する。ま
た、第2のサンプルを用いて、上述した方法で、導電部の断面写真を撮影し、断面写真デ
ータを画像解析・計測ソフトウェア(製品名「WinROOF Version7.4」
、三谷商事株式会社製)で読み込み、2値化処理を行う。STEM観察は電子線の透過の
違いによってコントラストをつけるため密度の高い金属は電子線を透過させにくいため黒
色系、金属よりも密度の低い有機物は白色系になるため、データの黒色部分を導電性繊維
とし、黒色部分でない白色から灰色の部分を光透過性樹脂と判断することができる。した
がって、導電部の膜厚の半分の位置より光透過性基材側の領域において黒色部分が占める
割合が、上記半分の位置より導電部の表面側の領域において黒色部分が占める割合よりも
多い場合には、導電性繊維16が導電部13の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材1
1側に偏在していると判断することができる。なお、黒色部分の抽出は、輝度により行う
ことができる。また、面積の計測は金属と有機物ではコントラストがはっきりと異なるこ
とから自動面積計測のみで行うことができる。
上記2値化処理による面積計測は、以下の手順によって行う。まず、上記ソフトウェア
で断面写真の画像を読み込み、ソフトウェアの画像ウインドウへ呼び出す。そして、画像
ウインドウ内で、画像処理対象とする領域ROI(処理範囲)で、膜厚の半分から下、上
をそれぞれ選択し、それぞれで2値化して導電性繊維の部分の総面積を算出する。処理範
囲の設定は、画像ツールバーから描画する長方形ROIボタンを選択し、画像ウインドウ
内に長方形のROIを設定することにより行う。上記ソフトウェアでは計測値は画素単位
で出力されるが、キャリブレーションにより計測値を実際の長さに換算し出力できる。面
積割合で計算する場合、導電性繊維が光透過性基材側に偏在しているか否かを判断するた
めには実際の長さへの換算は必要ないが、導電性フィルムにおいて表面抵抗値やヘイズと
、繊維の存在状態をイメージするためにキャリブレーションする。STEM画像には、ス
ケール表示があるので、それを利用してROI領域内のキャリブレーションを実施できる
。具体的には、画像ツールバーから、ラインROIボタンを使用し、STEM画像のスケ
ールの長さ分のラインを引き、キャリブレーションダイアログを表示し、設定されたライ
ンをチェックし、STEM画像のスケールに相当する長さと単位を設定する。2値化処理
では、計測したい導電性繊維の部分の領域と、その他の領域を分離する。具体的には、2
値化処理メニューから、2つの閾値による2値化を選択する。導電性繊維は、濃度が濃く
、黒色に見え、その他の部分は白色~灰色に見えるため、その2つの濃度(明るさ)閾値
を適宜入力(例えば0と80など)して2つの閾値で2値化処理を実行する。実際のST
EM画像の導電性繊維と、閾値によって2色表示(導電性繊維が緑色になるなど)になっ
た2値化処理画像の導電性繊維が一致していなかった場合には、閾値の数値を適宜変更し
、最もSTEM画像に近くなるまで修正する。例えば、STEM画像と2値化処理画像と
の差は、2値化処理メニューより、穴埋めや削除を選択して適宜補正する。導電性繊維と
比較して2値化の導電性繊維の着色が不足していれば穴埋め、逆に余分な着色部分は削除
する。なお、穴埋めや削除は、面積の閾値設定で抽出領域を埋めることができ、または削
除できる。削除したい部分をクリックすると、そこを削除するための閾値が得られる。そ
の他、必要に応じて2値化処理メニュー内の項目で、STEM画像と、2値化処理画像を
可能な限り修正、一致させる。また、消しゴムツールボタンを用いて、手動で2値化処理
画像の不必要な部分を選択削除することも可能である。また、ペンツールボタンを用いて
、手動でウインドウにペイントし、着色修正することも可能である。この作業が終了した
ら、計測メニューの形状特徴を選択し、測定したい項目の面積を選択する。導電性繊維毎
の面積が計測され、合計値なども計測できる。上記作業によって、導電層膜厚の半分より
下の総合面積、上の総合面積をそれぞれ計測し、更に、膜厚の半分から下領域ROIと、
上領域ROIの面積を、それぞれ、手動で計測し、割合を算出する。手動計測は、計測メ
ニューから手動計測の中のライン長計測を選択、ライン長の測定項目を全て選択すると可
能になる。ライン長ツールパレット内のツールを適宜用い、始点、終点をマウスでドラッ
グするとライン測定でき、ROI面積が算出できる。なお、上記作業内容は、WinRO
OF Version7.4ユーザーズマニュアルに従うものとする。
導電部13の表面抵抗値は、200Ω/□以下となっている。導電部13の表面抵抗値
が200Ω/□を超えると、特にタッチパネル用途では、応答速度が遅くなる等の不具合
が発生するおそれがある。導電部13の表面抵抗値は、導電部13の表面13Aにおける
表面抵抗値である。表面抵抗値は、JIS K7194:1994(導電性プラスチック
の4探針法による抵抗率試験方法)に準拠した接触式の抵抗率計(製品名「ロレスタAX
MCP-T370型」、三菱化学アナリテック社製、端子形状:ASPプローブ)およ
び非破壊式(渦電流法)の抵抗率計(製品名「EC-80P」、ナプソン社製、<URL:htt
ps://www.napson.co.jp/wp/wp-content/uploads/2016/08/Napson_EC80P_リーフレット_16
0614.pdf>)のいずれを用いて測定できるが、導電部の膜厚に因らずに正確に測定できる
点から、非破壊式の抵抗率計を用いて測定することが好ましい。非破壊式の抵抗率計のプ
ローブは、サンプルに簡易接触させるだけで測定できるものであり、サンプルにダメージ
を与えず、任意の場所の測定が可能である。その意味で、非接触式と呼ぶ場合もある。非
破壊式の抵抗率計による導電部の表面抵抗値の測定は、80mm×50mmの大きさに切
り出した導電性フィルムを平らなガラス板上に導電部側が上面となるように配置して、プ
ローブを導電部に接触させて行うものとする。EC-80Pを用いて表面抵抗値を測定す
る場合には、SW2を選択し、モードM-Hのシート抵抗測定Ω/□を選択する。また、
測定レンジによってプローブタイプを容易に付け替えることができ、本実施形態において
は測定レンジが10~1000Ω/□レンジのプローブ、0.5~10Ω/□レンジのプ
ローブを用いる。なお、EC-80Pの代わりにEC-80P-PN(ナプソン社製)で
も同様に測定できるが、この機種の場合には、P/NはPを選択するとよい。また、接触
式の抵抗率計による導電部の表面抵抗値の測定は、80mm×50mmの大きさに切り出
した導電性フィルムを平らなガラス板上に導電部側が上面となるように配置して、ASP
プローブを導電部の中心に配置し、全ての電極ピンを導電部に均一に押し当てることによ
って行うものとする。接触式の抵抗率計で表面抵抗値を測定する際には、シート抵抗を測
定するモードであるΩ/□を選択する。その後は、スタートボタンを押し、ホールドする
と、測定結果が表示される。表面抵抗値の測定は、抵抗率計の種類に関わらず、23℃お
よび相対湿度55%の環境下で行うものとする。また、表面抵抗値を測定する際には、抵
抗率計の種類に関わらず、水平な机の上に導電性フィルムを配置し、均一な平面状態で測
定を行うが、導電性フィルムがカールする等平面状態を維持できない場合には、導電性フ
ィルムをテープ等でガラス板に貼り付けた状態で行うものとする。測定箇所は、導電性フ
ィルムの中心部の3箇所とし、表面抵抗値は、3箇所の表面抵抗値の算術平均値とする。
ここで、JIS K7194:1994に全て従うと、測定点は1点、5点、または9点
であるが、実際に80mm×50mmの大きさに導電性フィルムを切り出し、JIS K
7194:1994の図5の通り測定すると、測定値が不安定になる場合がある。このた
め、測定点については、JIS K7194:1994とは異なり、導電部の中央部3箇
所で測定するものとする。例えば、JIS K7194:1994の図5の1番の位置、
1番および7番の間の位置(好ましくは1番に近い位置)、および1番と9番に間の位置
(好ましくは1番に近い位置)で測定する。表面抵抗値をサンプルの中心付近で測定する
ことが望ましいことは、井坂 大智、他1名、“四探針法による導電性薄膜の抵抗率測定
” 平成20年度電子情報通信学会東京支部学生研究発表会<URL:https://www.ieice.org/
tokyo/gakusei/kenkyuu/14/pdf/120.pdf>でも報告されている。導電性フィルム10の表
面抵抗値の下限は、1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上の順に好ましく(数値
が大きいほど好ましい)、また導電性フィルム10の表面抵抗値の上限は、100Ω/□
以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下の順にさらに好ましい(数値が
小さいほど好ましい)。
導電部13の膜厚は、300nm未満となっていることが好ましい。なお、導電部13
の膜厚が300nm以上であると、その分、光透過性樹脂15の膜厚が厚すぎることにな
るので、全ての導電性繊維が光透過性樹脂に埋もれてしまうことによって、一部の導電性
繊維が導電部の表面に露出しなくなってしまい、導電部の表面から電気的な導通が得られ
ないおそれがある。導電部の膜厚が大きくなればなるほど、導電性繊維同士が重なる部分
が増えるために、1Ω/□以上10Ω/□以下の低表面抵抗値も達成することが可能であ
るが、導電性繊維が重なり過ぎると低ヘイズ値の維持が困難になる場合もある。このため
、膜厚は300nm以下が好ましい。なお、低表面抵抗値が維持できる限り導電部は薄膜
である方が光学特性、薄膜化の観点から好ましい。導電部13の膜厚の上限は、薄型化を
図る観点および低ヘイズ値等良好な光学特性を得る観点から、145nm、140nm以
下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好まし
い(数値が小さいほど好ましい)。また、導電部13の膜厚の下限は、10nm以上であ
ることが好ましい。導電部の膜厚が10nm未満であると、その分、光透過性樹脂15の
膜厚が薄すぎることになるので、導電部からの導電性繊維の脱離、導電部の耐久性の悪化
、耐擦傷性の低下が生ずるおそれがある。また、導電性繊維が切れやすいなど不安定性が
ないようにするためには、導電性繊維の繊維径がある程度大きいことが好ましい。導電性
繊維が安定して形態を維持できる繊維径としては、10nm以上または15nm以上であ
ると考えられる。一方で、安定な電気的導通を得るためには、導電性繊維が2本以上重な
って接触していることが望ましいため、導電部13の膜厚の下限は、20nm以上または
30nm以上であることがより好ましい。
導電部13の膜厚は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕微鏡(
TEM)を用いて撮影された導電部の断面写真からランダムに10箇所厚みを測定し、測
定された10箇所の厚みの算術平均値とする。具体的な断面写真の撮影方法を以下に記載
する。まず、上記と同様の方法にて導電性フィルムから断面観察用のサンプルを作製する
。なお、このサンプルにおいて導通が得られないとSTEMによる観察像が見えにくい場
合があるため、Pt-Pdを20秒程度スパッタすることが好ましい。スパッタ時間は、
適宜調整できるが、10秒では少なく、100秒では多すぎるためスパッタした金属が粒
子状の異物像になるため注意する必要がある。その後、走査透過型電子顕微鏡(STEM
)(製品名「S-4800(TYPE2)」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、
STEM用サンプルの断面写真を撮影する。この断面写真の撮影の際には、検出器(選択
信号)を「TE」、加速電圧を「30kV」、エミッションを「10μA」にしてSTE
M観察を行う。倍率については、フォーカスを調節しコントラストおよび明るさを各層が
見分けられるか観察しながら5000倍~20万倍で適宜調節する。好ましい倍率は、1
万倍~10万倍、更に好ましい倍率は1万倍~5万倍であり、最も好ましい倍率2.5万
倍~5万倍である。なお、断面写真の撮影の際には、さらに、アパーチャーをビームモニ
タ絞り3、対物レンズ絞りを3にし、またW.D.を8mmにしてもよい。導電部の膜厚
を測定する際には、断面観察した折に、導電部と他の層(光透過性機能層や包埋樹脂等)
との界面コントラストが可能な限り明確に観察できることが重要となる。仮に、コントラ
スト不足でこの界面が見え難い場合には、導電部の表面にスパッタ法によりPt-Pd、
PtやAu等の金属層を形成する等の電子顕微鏡観察で一般的に用いられる前処理を行っ
てもよい。また、四酸化オスミウム、四酸化ルテニウム、リンタングステン酸など染色処
理を施すと、有機層間の界面が見やすくなるので、染色処理を行ってもよい。また、界面
のコントラストは高倍率である方が分かりにくい場合がある。その場合には、低倍率も同
時に観察する。例えば、2.5万倍と5万倍や、5万倍と10万倍など、高低の2つの倍
率で観察し、両倍率で上記した算術平均値を求め、更にその平均値を導電部の膜厚の値と
する。
導電部13は、後述するように導電性繊維16を含む導電性繊維含有組成物を塗布し、
その上に硬化後に光透過性樹脂16となる重合性化合物を含む光透過性樹脂用組成物を塗
布し、乾燥させ、硬化させることによって形成されているが、例えば、導電性繊維を含む
導電性繊維含有組成物を塗布して乾燥させることのみによって導電部を形成する場合には
、導電部の膜厚は導電性繊維含有組成物の塗布量から以下の理論式を用いて簡易的に算出
することができる(例えば、<URL:https://www.nipponpaint.co.jp/biz1/large/pdf/tech
04.pdf>参照)。
Figure 0007424451000025
上記式中、Tは導電部の乾燥膜厚(μm)であり、XはT(μm)を得るための導電部
を形成するための導電性繊維含有組成物の理論塗布量(g/m)であり、dpは導電性
繊維含有組成物の比重であり、dsは導電性繊維含有塑性物の揮発分の比重であり、NV
は導電性繊維含有組成物の不揮発分(重量比)である。
導電部13は、光透過性樹脂15の膜厚を越える粒径を有する無機粒子等の粒子を含ま
ないことが好ましい。導電部がこのような粒子を含むと、光透過性樹脂の表面から粒子が
突出してしまい、導電部の膜厚が大きくなってしまう。ここで、光透過性樹脂の表面から
粒子が突出している場合には、導電部の膜厚は、導電部の光透過性基材側の面から粒子の
頂点までの距離とする。また、導電部13は、粒径に因らず、無機粒子等の粒子自体を含
まないことがより好ましい。ただし、例えば導電性繊維16を形成するための中間工程で
得られる金属系核粒子の残渣や、導電性繊維自身に何らかの物質が修飾されている場合は
、それは導電性繊維の一部分とみなせるため、これらは粒子に含まれないものとする。
導電部13は、表面13Aからの押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、97
0N/mm以上1050N/mm以下であることが好ましい。また、導電部13は、
表面13Aからの押込み量が100nm位置でのマルテンス硬度が、130N/mm
上300N/mm以下であることが好ましい。一般に、微小硬さ試験機で測定する場合
、測定対象の膜厚の10%以内の押込み量が好ましい。すなわち、本実施形態においては
10nm位置でのマルテンス硬度とは、導電部よりも下層の影響を受けにくく、導電部そ
のものの硬度を意味する。また、通常、製品の状態では導電部だけではなく、その下に基
材など様々な層が積層されたフィルムになるが、100nm位置でのマルテンス硬度とは
、製品となった場合に必要とされるフィルムとしての硬度を意味する。導電部下に、どの
ような層が配置されても上記のマルテンス硬度を満たせば、導電性フィルムの折れや割れ
が発生しにくい。
導電部13における上記押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/m
未満であると、導電性フィルムの製造工程において容易に傷が付いてしまい、また1
050N/mmを越えると、導電部をパターニングする際のエッチングレートが遅くな
り、また曲げに対して割れが発生するおそれがある。導電部13における上記押込み量が
10nm位置でのマルテンス硬度の下限は、980N/mm以上、1000N/mm
以上、1015N/mm以上の順にさらに好ましく、(数値が大きいほど好ましい)、
上記押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度の上限は、1040N/mm以下、1
030N/mm以下、1020N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほ
どこのましい)。また、上記押込み量が100nm位置でのマルテンス硬度が、130N
/mm未満であると、導電性フィルムに折れが発生しやすくなり、また150N/mm
を越えると、曲げに対して割れが発生するおそれがある。導電部13における上記押込
み量が100nm位置でのマルテンス硬度の下限は、140N/mm以上、150N/
mm以上、170N/mm以上の順にさらに好ましく、(数値が大きいほど好ましい
)、上記押込み量が100nm位置でのマルテンス硬度の上限は、280N/mm以下
、250N/mm以下、200N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほ
どこのましい)。
本発明においては、上記押込み量が10nmまたは100nmのマルテンス硬度は、少
なくとも片方を満たすことが好ましい。両方を満たすことで、上記したように折れやわれ
などの物性的なバランスが良好になる。また、マルテンス硬度は、低すぎず、高すぎない
ことが重要である。例えば、導電性フィルムの製造過程において容易に傷ついてしまうこ
とを防止するには、硬度がある程度以上必要となる。また、導電部のパターニングを行う
場合には、エッチング処理を施す。この処理には、レーザーなどによるドライ系のエッチ
ングと、汎用されているフォトリソグラフィ方法によるエッチング液に浸漬させるような
ウェット系のエッチングがある。どちらのエッチングであっても、硬度が高すぎる場合に
はエッチング速度が遅くなり、加工に時間を要するという課題が出てくる。そのためにも
、上記マルテンス硬度には上限が必要なのである。
導電部における表面からの押込み量が10nmまたは100nmのマルテンス硬度は、
以下の方法により測定するものとする。まず、20mm×20mmの大きさに切り出した
導電性フィルムを導電部側が上面となるように市販のスライドガラスに、接着樹脂(製品
名「アロンアルフア(登録商標)一般用」、東亜合成社製)を介して固定する。具体的に
は、スライドガラス1(製品名「スライドガラス(切放タイプ) 1-9645-11」、
アズワン社製)の中央部に上記接着樹脂を滴下する。この際、接着樹脂を塗り広げず、ま
た後述するように押し広げたときに接着樹脂が導電性フィルムからはみ出さないように滴
下は1滴とする。その後、上記大きさに切り出した導電性フィルムを導電部側が上面にな
り、かつ導電性フィルムの中央部に接着樹脂が位置するようにスライドガラスに接触させ
、スライドガラス1と導電性フィルムの間で接着樹脂を押し広げ、仮接着する。そして、
別の新しいスライドガラス2を導電性フィルムの上に載せ、スライトガラス1/接着樹脂
/導電性フィルム/スライドガラス2の積層体を得る。次いで、スライドガラス2の上に
30g以上50gの重りを置き、その状態で、12時間室温で放置する。その後、重りと
スライドガラス2を取り外し、これを測定用サンプルとする。なお、接着樹脂で固定した
導電性フィルムの4隅を、さらにテープ(製品名「セロテープ(登録商標)」、ニチバン
社製)で固定してもよい。そして、このサ測定用ンプルを除振台に平行に設置した微小硬
さ試験機(製品名「ピコデンター(PICODENTOR) HM500」、フィッシャー・インスツ
ルメント社製、ISO14577-1、ASTM E2546準拠)の測定ステージに固
定する。この固定は、スライドガラス1の4辺をテープ(製品名「セロテープ(登録商標
)、ニチバン社製」などで固定するなど方法は任意であり、測定用サンプルが動かなけれ
ばよい。また、微小硬さ試験機が空気吸引システムを有していれば、空気吸引システムに
よって固定してもよい。測定用サンプルを微小硬さ試験機の測定ステージに固定した後、
以下の測定条件で導電部の表面の押込み量10nm位置および100nm位置のマルテン
ス硬度をそれぞれ測定する。マルテンス硬度は、測定用サンプルの導電部の表面中央付近
(接着樹脂が存在する領域)の任意の5点を測定し、得られた5点の硬度の算術平均値と
する。ただし、測定する任意の5点は、ピコデンター HM500付属の顕微鏡を用いて
倍率50倍~500倍で導電部を観察し、導電部のうち、導電性繊維が重なって極端な凸
構造になっている部分、および逆に極端な凹部構造になっている部分は避け、可能な限り
平坦性のある部分から選択するものとする。パターニングされた導電性フィルムの導電部
でも、上記と同様に測定する任意の5点を選択する。また、マルテンス硬度を算出する際
には、ピコデンター HM500で測定したい硬度種類として「HM」(マルテンス硬度
)を選択することで自動算出される。
(測定条件)
・圧子形状:ビッカース(四角錐ダイヤモンド圧子)(先端部分の対面角136°の正四
角錐)
・荷重制御方式:最大荷重40mNまで
・荷重の増加時間:20秒
・クリープ時間:5秒
・荷重の除去時間:20秒
・押込み量:10nm(押込み量10nm位置でのマルテンス硬度測定時)、100nm
(押込み量100nm位置でのマルテンス硬度測定時)
・測定時の温度:25℃
・測定時の湿度:50%
測定のプロファイルは、20秒かけて、0mNから40mNまで荷重を負荷し、5秒間
40mNを保持し、その後20秒かけて40mNから0mNへ戻すものとする。
導電性フィルム10をタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、導電部13の
表面13Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め30°毎に6方向におけ
る電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第
1の方向とし、第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、第1の方向の電気抵
抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比(以下、この比を「電気抵抗値比」と称する。
)が、1以上2未満であることが好ましい。電気抵抗値比は、例えば、以下のようにして
求めることができる。まず、図2に示されるように、導電部13の面内において、任意の
方向ADを定め、この任意の方向ADに対しこの任意の方向ADを含め30°毎に6方向
の所定の大きさ(例えば、縦110mm×横5mmの長方形形状(後述する銀ペースト1
7を除いたサンプルSの大きさは、縦100mm×横5mm))のサンプルSを導電性フ
ィルム10から切り出す。サンプルSを切り出す際には、銀ペーストを設ける部分を考慮
し、縦に10mm程度大きく切り出す。導電性フィルム10からサンプルSを切り出した
後、図3に示されるように、それぞれのサンプルSの長手方向の両端部(例えば、各縦5
mm×横5mmの部分)上に、電気抵抗値の測定距離が変動するのを防ぐために、銀ペー
スト(製品名「DW-520H-14」、東洋紡社製)を硬化後の膜厚が5μm以上10
μm以下となるように塗布し、130℃で30分加熱して、両端部に硬化した銀ペースト
17が設けられたサンプルSを得る。なお、銀ペースト17間の距離(銀ペースト17が
設けられていない部分の距離)が、各サンプルSにおける電気抵抗値の測定距離(例えば
、100mm)となるが、この測定距離は各サンプルS間において一定とする。銀ペース
ト17を除いた推奨の縦横比率は20:1であるが、小さなサンプルしか用意できない場
合には、銀ペースト17を除いた推奨の縦横比率は10:1まで小さくすることができる
ため、縦60mm×横5mm(銀ペースト17を除いたサンプルの大きさは、縦50mm
×横5mm)の大きさのサンプルを用いてもよい。また、本実施形態においては、任意の
方向ADに対して30°毎に6方向からサンプルSを採取しているが、任意の方向ADに
対して平行な直線に対する角度が異なっていれば、導電性フィルムのどの部分からサンプ
ルを切り出してもよい。そして、両端部に硬化した銀ペースト17が設けられた各サンプ
ルSの電気抵抗値をテスター(製品名「Digital MΩ Hitester(デジタルメグオームハイ
テスタ) 3454-11」、日置電機社製)を用いて、測定する。具体的には、Digital MΩ H
itester 3454-11は、黒色プローブ端子および赤色プローブ端子(両方ともピン形)を備
えているので、まず、EARTHジャックに黒色プローブ端子を差し込み、LINEジャックに赤
色プローブ端子を差し込む。そして、ジョグダイヤルを「Ω」合わせた後、MEASURE LOC
K/STOPボタンを2秒押す。これにより、プローブ端子を設置する毎に自動で電気抵抗値の
測定が可能になる。この状態で、赤色プローブ端子を一方の端部に設けられた硬化した銀
ペースト17に接触させ、かつ黒色プローブ端子を他方の端部に設けられた硬化した銀ペ
ースト17に接触させて電気抵抗値を測定する。電気抵抗値の測定は、23℃および相対
湿度55%の環境下で行うものとする。なお、銀ペーストの塗工不良がある場合は、電気
抵抗値の測定結果が不安定となり、また想定している抵抗値とは明らかに異なる異常値を
示すことがあるので、電気抵抗値の測定は、硬化後の膜厚が10μmとなるように銀ペー
ストを厚塗りした状態で行われることが好ましい。そして、導電性フィルム10から切り
出したサンプルSの中から、電気抵抗値が最も低いサンプルSを見付ける。電気抵抗値が
最も低いサンプルSを切り出した方向を第1の方向としたとき、第1の方向と直交する第
2の方向から切り出したサンプルSを見付け、第1の方向から切り出したサンプルSの電
気抵抗値に対する第2の方向から切り出したサンプルSの電気抵抗値の比を求める。電気
抵抗値比は、3回測定して得られた値の算術平均値とする。電気抵抗値比の上限は、1.
8以下、1.5以下、1.3以下の順に好ましい(数値が小さいほど好ましい)。このよ
うな範囲にすることにより、面内で均一な抵抗値とすることができる。導電性フィルムを
用いる製品(例えばスマートフォン)は小面積である。しかし、1個体の面内でばらつき
があると表示画像やタッチパネルとしての動作に問題を生じるため、それを防止できるよ
うになる。
後述する導電部22、31のように導電部がパターニングされて、複数の配線となって
いる場合には、例えば、以下のように電気抵抗値比を求めることができる。まず、導電性
フィルムの面内において任意の測定領域を6箇所設定する。6箇所の測定領域は、互いに
同じ大きさ(同じ長さ)とし、かつ互いに離れた領域とする。また、6箇所の測定領域は
、例えば、上記測定領域は、導電性フィルムにおける各配線の延びる方向に位置する第1
の縁部に3箇所、各配線の延びる方向に位置し、かつ第1の縁部側とは反対側の第2の縁
部側に3箇所ずつ設定する。具体的には、上記測定領域は、第1の縁部側3箇所のうち2
箇所および第2の縁部側3箇所のうち2箇所が導電性フィルムの4隅近傍に位置するよう
に、また第1の縁部側3箇所のうち残り1箇所および第2縁部側3箇所のうち残り1箇所
は中央部に位置するように設定する。そして、各領域における上記配線が延びる方向に位
置する両端外側に銀ペースト(製品名「DW-520H-14」、東洋紡社製)を硬化後
の膜厚が5μm以上10μm以下となり、隣の配線と接触しないように塗布し、130℃
で30分加熱して、銀ペーストを硬化させる。なお、各領域の両端外側に位置する硬化し
た銀ペースト間の距離(測定長さ)は、各領域で同じとし、また銀ペーストの幅は両端部
の合計で10mm以内とする。そして、各領域の両端外側に位置する硬化した銀ペースト
のそれぞれにテスター(製品名「Digital MΩ Hitester(デジタルメグオームハイテスタ
) 3454-11」、日置電機社製)のプローブ端子を接触させることにより、線抵抗値を測
定する。例えば、テスターとしてDigital MΩ Hitester 3454-11を用いる場合には、Dig
ital MΩ Hitester 3454-11は、2本のプローブ端子(赤色プローブ端子および黒色プロ
ーブ端子、両方ともピン形)を備えているので、赤色プローブ端子を測定領域の一方の端
外側に位置する銀ペーストに接触させ、かつ黒色プローブ端子を測定領域の他方の端外側
に位置する硬化した銀ペーストに接触させて線抵抗値を測定する。そして、6箇所の測定
領域のうち最も低い線抵抗値に対する最も高い線抵抗値の比を求めることによって電気抵
抗値比を求めるものとする。5インチのスマートフォン等は導電部の線幅が非常に細いが
、導電部(配線)上に銀ペーストを設けることにより、線幅が細い導電部であっても、線
抵抗値を測定できる。
上記線抵抗値の測定は、5インチ等のスマートフォンなど小型製品の場合、線幅は細い
箇所でμmオーダーである。その場合には、測定領域は、縦横比率に関係なく、なるべく
長い線範囲で設定する。導電性フィルムが縦長の長方形であれば、測定長さが導電性フィ
ルムの長辺の約半分となるように測定領域を設定することが好ましい。一方、20インチ
以上の製品の場合には、線幅は細い箇所でもmmオーダーになるので、その場合には、縦
横比率1:20で測定領域を設定することが好ましい。
製品から電気抵抗値や表面抵抗値を測定する場合には、適宜以下の前処理を実施すると
よい。測定可能な状態になればよいので、以下の方法に限らないが、導電性繊維に影響を
与えないことが重要である。すなわち、導電部が既に明確に見えて、粘着層が極めて薄膜
と推測できる場合はそのままでも測定可能なので、無理に全てを剥離しない方がよい。た
だし、なるべく薄くする前処理をした方が好ましい。例えば、導電性フィルムがタッチパ
ネルのセンサーとして使用されている場合には、導電性フィルム上には、粘着層を介して
カバーフィルムやガラスが存在する。このため、まず、端にカッターの刃を入れてカバー
フィルムまたはカバーガラスを剥離する。容易に剥離しない場合は、無理に剥離せずに、
次工程に移る。次いで、40℃の温水に10秒浸し取り出すことを3回繰り返す。その後
にカッターなどで粘着層の剥がれ具合を確認し、場合によっては、40℃の温水に10秒
浸し、取り出すことを更に3回繰り返す。その後、粘着層を、ゆっくりと導電部に傷つけ
ないようなツール(薄く平らだが刃のないもの)で粘着層を剥いでいく。なお、全面剥離
できなくとも、測定したい部位で剥離できればよい。なお、この前処理は電気抵抗値や表
面抵抗値以外の他の測定の際にも用いることができる。
一方で、特定の方向における電気抵抗値がより一層低い導電性フィルムを得る場合であ
れば、導電部31の表面31Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め30
°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定したとき、上記電気抵抗
値比が、2以上であることが好ましい。電気抵抗値比は、3回測定して得られた値の算術
平均値とする。電気抵抗値比の下限は、3以上であることがより好ましい。電気抵抗値比
の上限は、面内での抵抗値の均一性の観点から、10以下、8以下の順に好ましい(数値
が小さいほど好ましい)。
このような電気抵抗値比が1以上2未満または2以上の導電部は、例えば、導電性繊維
の繊維長、後述する有機保護層を構成する樹脂の種類や膜厚、および/または導電性繊維
含有組成物の乾燥温度を適宜調節することによって得ることが可能である。
<光透過性樹脂>
光透過性樹脂15は、導電部13からの導電性繊維16の脱離を防ぎ、かつ導電部13
の耐久性や耐擦傷性を向上させるために、導電性繊維16を覆うものであるが、導電部1
3の表面13Aから電気的な導通が得られる程度に導電性繊維16を覆うものである。具
体的には、上記したように一部の導電性繊維が、導電部の表面に露出していないと、導電
部の表面から電気的な導通が得られないおそれがあるので、光透過性樹脂15は、一部の
導電性繊維16が導電部13の表面13Aから露出するように導電性繊維16を覆ってい
ることが好ましい。一部の導電性繊維16が導電部13の表面13Aに露出するように導
電性繊維16を光透過性樹脂15で覆うためには、例えば、光透過性樹脂15の膜厚を調
整すればよい。
光透過性樹脂15の膜厚は、薄型化を図る観点から300nm未満となっていることが
好ましい。光透過性樹脂15の膜厚は、導電部13の膜厚の測定方法と同様の方法にて測
定することができる。光透過性樹脂15の膜厚の上限は、145nm以下、140nm以
下、120nmnm、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好まし
い(数値が小さいほど好ましい)。また、光透過性樹脂15の膜厚の下限は、10nm以
上であることが好ましい。
光透過性樹脂15は、光透過性を有する樹脂であれば、特に限定されないが、光透過性
樹脂としては、重合性化合物の重合体や熱可塑性樹脂等が挙げられる。重合性化合物とし
ては、光透過性機能層12の欄で説明した重合性化合物と同様のものが挙げられるので、
ここでは説明を省略するものとする。
<反応抑制剤>
反応抑制剤は、光透過性樹脂用組成物の塗布後に、導電性繊維16と雰囲気下の物質と
の反応による導電性低下を抑制するためのものである。反応抑制剤としては、例えば、ベ
ンゾアゾール系化合物、トリアゾール系化合物、テトラゾール系化合物、イソシアヌル酸
系化合物、アニリン系化合物等の窒素含有化合物等が挙げられる。反応抑制剤として用い
られる窒素含有化合物としては、例えば、1-アミノベンゾアゾール、5-メチルベンゾ
トリアゾール、1,2,3-ベンゾトリアゾール、1-メチル-1H-テトラゾール-5
-アミン、DL-α-トコフェロール、1-オクタデカンチオール、2-メルカプト-5
-(トリフルオロメチル)ピリジン、イソシアヌル酸ジアリル、イソシアヌル酸ジアリルプ
ロピル、6-アニリノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール、チオシアヌル酸
、3,5-ジメチル-1H-1,2,4-トリアゾール、4-(1,2,4-トリアゾール
-1-イルメチル)アニリン、6-(ジブチルアミノ)-1,3,5-トリアジン-2,4-ジ
チオール、4-(1,2,4-トリアゾール-1-イル)アニリン、2-メチルチオ-ベンゾ
チアゾール、1-フェニル-5-メルカプト-1H-テトラゾール、5-メルカプト-1
-メチルテトラゾール、5-(メチルチオ)-1H-テトラゾール、5-アミノ-1H-テ
トラゾール、1-(2-ジメチルアミノエチル)-5-メルカプトテトラゾール、1-(2
-ジメチルアミノエチル)-5-メルカプトテトラゾール、1-(4-ヒドロキシフェニル
)-5-メルカプト-1H-テトラゾール、3-アミノ-5-メルカプト-1,2,4-ト
リアゾール、3,5-ジアミノ-1,2,4-トリアゾールが挙げられる。
導電部13中の反応抑制剤の含有量は、0.01質量%以上10質量%以下であること
が好ましい。反応抑制剤の含有量が、0.01質量%未満であると、導電性繊維が雰囲気
下の物質との反応してしまい、導電性が低下するおそれがある。また反応抑制剤は、導電
性繊維の表面と反応することによって導電性繊維の表面を失活させて、導電性繊維が雰囲
気下の物質と反応し難い状態を作り出すものであるが、反応抑制剤の含有量が、10質量
%を超えると、導電性繊維における反応抑制剤との反応が導電性繊維の表面のみならず内
部まで進行してしまい、導電性が低下するおそれがある。
<導電性繊維>
導電性繊維16は導電部13の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏在し
ているが、導電部13の表面13Aから電気的に導通可能となっているので、導電部13
の厚み方向において導電性繊維16同士が接触している。
導電部13の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側においては、導電部13の
平面方向(2次元方向)に導電性繊維16同士が接触することによってネットワーク構造
(網目構造)を形成していることが好ましい。導電性繊維16がネットワーク構造を形成
することによって、少量の導電性繊維16であっても、効率良く導電経路を形成すること
ができる。
一部の導電性繊維16は導電部13の表面13Aに露出していることが好ましい。本明
細書における「一部の導電性繊維が導電部の表面に露出している」とは、導電性繊維が導
電部に固定される程度に導電性繊維の一部が露出していればよく、導電性繊維が導電部の
表面から突出している場合も含まれるものとする。一部の導電性繊維が、導電部の表面に
露出していないと、導電部の表面から電気的な導通が得られないおそれがあるので、上記
の測定方法によって、導電部13の表面13Aから電気的な導通が得られれば、一部の導
電性繊維16が、導電部13の表面13Aに露出していると判断できる。
導電性繊維16の繊維径は200nm以下であることが好ましい。導電性繊維の繊維径
が200nmを超えると、導電性フィルムのヘイズ値が高くなり、または光透過性能が不
充分となるおそれがある。導電性繊維16の繊維径のより好ましい下限は導電部13の導
電性の観点から10nm以上であり、導電性繊維16の繊維径のより好ましい範囲は15
nm以上50nm以下である。導電性繊維16の繊維径は、30nm以下であることが最
も好ましい。
導電性繊維16の繊維径は、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)(製品名「H-76
50」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用い、10万倍~20万倍にて50枚撮像し、
TEM付属のソフトウェアにより撮像画面上で、100本の導電性繊維の繊維径を実測し
、その算術平均値として求めるものとする。上記H-7650を用いて、繊維径を測定す
る際には、加速電圧を「100kV」、エミッション電流を「10μA」、集束レンズ絞
りを「1」、対物レンズ絞りを「0」、観察モードを「HC」、Spotを「2」にする
。また、走査透過型電子顕微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」、
日立ハイテクノロジーズ社製)によっても導電性繊維の繊維径を測定することが可能であ
る。STEMを用いる場合には、10万倍~20万倍にて50枚撮像し、STEM付属の
ソフトウェアにより撮像画面上で、100本の導電性繊維の繊維径を実測し、その算術平
均値として導電性繊維の繊維径を求めるものとする。上記S-4800(TYPE2)を
用いて、繊維径を測定する際には、信号選択を「TE」、加速電圧を「30kV」、エミ
ッション電流を「10μA」、プローブ電流を「Norm」、焦点モードを「UHR」、
コンデンサレンズ1を「5.0」、W.D.を「8mm」、Tiltを「0°」にする。
導電性繊維16の繊維径を測定する際には、以下の方法によって作製された測定用サン
プルを用いる。ここで、TEM測定は高倍率のため、導電性繊維ができる限り重ならない
ように導電性繊維含有組成物の濃度をできる限り低下させることが重要である。具体的に
は、導電性繊維含有組成物を、組成物の分散媒に合わせて水またはアルコールで導電性繊
維の濃度を0.05質量%以下に希釈し、または固形分が0.2質量%以下に希釈するこ
とが好ましい。さらに、この希釈した導電性繊維含有組成物をTEMまたはSTEM観察
用のカーボン支持膜付きグリッドメッシュ上に1滴滴下し、室温で乾燥させて、上記条件
で観察し、観察画像データとする。これを元に算術平均値を求める。カーボン支持膜付き
グリッドメッシュとしては、Cuグリッド型番「♯10-1012 エラスチックカーボンELS-C
10 STEM Cu100Pグリッド仕様」が好ましく、また電子線照射量に強く、電子線透過率が
プラスチック支持膜より良いため高倍率に適し、有機溶媒に強いものが好ましい。また、
滴下の際には、グリッドメッシュだけであると微小すぎ滴下しにくいため、スライドガラ
ス上にグリッドメッシュを載せて滴下するとよい。
上記繊維径は、写真を元に実測して求めることができ、また画像データを元に2値化処
理して算出してもよい。実測する場合、写真を印刷し適宜拡大してもよい。その際、導電
性繊維は他の成分よりも黒さの濃度が濃く写り込む。測定点は、輪郭外側を起点、終点と
して測定する。導電性繊維の濃度は、導電性繊維含有組成物の全質量に対する導電性繊維
の質量の割合で求めるものとし、また固形分は、導電性繊維含有組成物の全質量に対する
分散媒以外の成分(導電性繊維、樹脂成分、その他の添加剤)の質量の割合によって求め
るものとする。
導電性繊維16の繊維長は1μm以上であることが好ましい。導電性繊維16の繊維長
が1μm未満であると、充分な導電性能を有する導電性層を形成できないことがあり、凝
集が発生してヘイズ値の上昇や光透過性能の低下を招くおそれがある。導電性繊維16の
繊維長の上限は500μm以下、300μm以下、または30μm以下としてもよく、ま
た導電性繊維16の繊維長の下限は3μm以上、または10μm以上としてもよい。
導電性繊維16の繊維長が30μm以上であると、後述するMD方向に沿って導電性繊
維が並びやすくなるので、面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が大きくなる傾向があ
る。このため、電気抵抗値比が1以上2未満の導電部を得る場合には、例えば、導電性繊
維16の繊維長は1μm以上30μm未満であることが好ましく、電気抵抗値比が2以上
の導電部を得る場合には、例えば、導電性繊維16の繊維長は30μm以上であることが
好ましい。電気抵抗値比が1以上2未満の導電部を得る場合の導電性繊維16の繊維長の
下限は低表面抵抗値を得る観点から10μm以上であることが好ましく、上限は20μm
以下であることが好ましい。
導電性繊維16の繊維長は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)(製品名「S-48
00(TYPE2)」、日立ハイテクノロジーズ社製)のSEM機能を用い、500~2
000万倍にて10枚撮像し、付属のソフトウェアにより撮像画面上で、100本の導電
性繊維の繊維長を測定し、その100本の導電性繊維の繊維長の算術平均値として求める
ものとする。上記S-4800(TYPE2)を用いて、繊維長を測定する際には、45
°傾斜の試料台を使用して、信号選択を「SE」、加速電圧を「3kV」、エミッション
電流を「10μA~20μA」、SE検出器を「混合」、プローブ電流を「Norm」、
焦点モードを「UHR」、コンデンサレンズ1を「5.0」、W.D.を「8mm」、T
iltを「30°」にする。なお、SEM観察時には、TE検出器は使わないので、SE
M観察前にTE検出器は必ず抜いておく。上記S-4800は、STEM機能とSEM機
能を選択できるが、上記繊維長の測定する際には、SEM機能を用いるものとする。
導電性繊維16の繊維長を測定する際には、以下の方法によって作製された測定用サン
プルを用いる。まず、導電性繊維含有組成物をB5サイズの厚み50μmのポリエチレン
テレフタレート(PET)フィルムの未処理面に塗布量10mg/mとなるように塗布
し、分散媒を乾燥させて、PETフィルム表面に導電性繊維を配置させて、導電性フィル
ムを作製する。この導電性フィルムの中央部から10mm×10mmの大きさに切り出す
。そして、この切り出した導電性フィルムを、45°傾斜を有するSEM試料台(型番「
728-45」、日新EM社製、傾斜型試料台45°、φ15mm×10mm M4アル
ミニウム製)に、銀ペーストを用いて台の面に対し平坦に貼り付ける。さらに、Pt-P
dを20秒~30秒スパッタし、導通を得る。適度なスパッタ膜がないと像が見えにくい
場合があるので、その場合は適宜調整する。
上記繊維長は、写真を元に実測して求めることができ、また画像データを元に2値化処
理して算出してもよい。写真を元に実測する場合、上記と同様の方法によって行うものと
する。
導電性繊維16としては、導電性炭素繊維、金属ナノワイヤ等の金属繊維、金属被覆有
機繊維、金属被覆無機繊維、およびカーボンナノチューブからなる群より選択される少な
くとも1種の繊維であることが好ましい。
上記導電性炭素繊維としては、例えば、気相成長法炭素繊維(VGCF)、カーボンナ
ノチューブ、ワイヤーカップ、ワイヤーウォール等が挙げられる。これらの導電性炭素繊
維は、1種又は2種以上を使用することができる。
上記金属繊維としては、例えば、ステンレススチール、鉄、金、銀、アルミニウム、ニ
ッケル、チタン等を細く、長く伸ばす伸線法または切削法により作製された繊維が使用で
きる。このような金属繊維は、1種又は2種以上を使用することができる。金属繊維は、
繊維径が200nm以下、好ましくは50nm以下、より好ましくは30nm以下および
繊維長が1μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上の金属ナノ
ワイヤであることが好ましい。
上記金属被覆合成繊維としては、例えば、アクリル繊維に金、銀、アルミニウム、ニッ
ケル、チタン等をコーティングした繊維等が挙げられる。このような金属被覆合成繊維は
、1種又は2種以上を使用することができる。
<<他の導電性フィルム>>
図1に示される導電性フィルム10は、導電部13がパターニングされていない状態の
膜、いわゆるべた膜であるが、用途によっては、導電部は、パターニングされていてもよ
い。具体的には、導電性フィルムは、図5~図7に示されるような、複数の導電部22と
、導電部22間に位置する非導電部23とから構成された導電層21を備える導電性フィ
ルム20であってもよく、また複数の導電部31と、導電部31間に存在する空隙32と
を備える導電性フィルム30であってもよい。導電性フィルム20の表面20Aは、導電
部22の表面22Aと非導電部23の表面23Aから構成されており、導電性フィルム3
0の表面30Aは、導電部31の表面と光透過性機能層の一方の表面とから構成されてい
る。導電性フィルム20、30の物性値等は、導電性フィルム10の物性値等と同様にな
っている。なお、図5~図9において、図1および図2と同じ符号が付されている部材は
、図1および図2で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。
<導電部>
導電部22、31は、パターニングされている以外、導電部13と同様となっている。
すなわち、導電部22、31は、図7および図9に示されるように、光透過性樹脂15と
、光透過性樹脂15中に配置された複数の導電性繊維16とを含んでいる。導電部22、
31は、表面から電気的に導通可能となっている。導電部22、31においては、図7お
よび図9に示されるように導電性繊維16が導電部22、23の膜厚の半分の位置HLよ
り光透過性基材11側に偏在していることが好ましい。導電部22、31のその他の構成
、材料、物性値等も、導電部13と同様となっている。
導電部22は、例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルにおけるX方向の電極とし
て機能するものであり、図6に示されるようにX方向に延びた複数のセンサ部22Bと、
各センサ部22Bに連結した端子部(図示せず)とを備えている。各センサ部22Bは、
タッチ位置を検出され得る領域である矩形状のアクティブエリア内に設けられており、端
子部は、アクティブエリアに隣接し、アクティブエリアを四方から周状に取り囲む領域で
ある非アクティブエリア内に設けられている。
各センサ部22Bは、直線状に延びるライン部22Cと、ライン部22Cから膨出した
膨出部22Dとを有している。図6においては、ライン部22Cは、センサ部22Bの配
列方向と交差する方向に沿って直線状に延びている。膨出部22Dは光透過性機能層12
の表面に沿ってライン部22Cから膨らみ出ている部分である。したがって、各センサ部
22Bの幅は、膨出部22Dが設けられている部分においては太くなっている。本実施形
態においては、膨出部22Dは平面視略正方形状の外輪郭を有している。なお、膨出部2
2Dは平面視略正方形状に限らず、菱形状、またはストライプ状であってもよい。
導電部22、31の表面抵抗値(Ω/□)は、導電部22、31の面積が大きい部分(
製品のベゼル部等)で測定可能である。導電部22、31の表面抵抗値を測定する際には
、パターニングされた導電部22、31の形状や大きさにも因るが、JIS K7194
:1994(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠した接触式の
抵抗率計(製品名「ロレスタAX MCP-T370型」、三菱化学アナリテック社)を
用いて測定することが好ましい。ただし、導電部22、31が、非破壊式(薄電流法)の
抵抗率計(製品名「EC-80P」、ナプソン社製)を用いて表面抵抗値を測定できる形
状や大きさであれば、非破壊式の抵抗率計を用いて表面抵抗値を測定してもよい。接触式
の抵抗率計による導電部22、31の表面抵抗値の測定方法および非破壊式の抵抗率計に
よる導電部22、31の表面抵抗値の測定方法は、接触式の抵抗率計による導電部13の
表面抵抗値の測定方法および非破壊式の抵抗率計による導電部13の表面抵抗値の測定方
法と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。なお、ロレスタAX MCP
-T370型の端子形状は、通常、ASPプローブ(ピン4本、ピン間距離5mm、ピン
先曲率半径0.37mm)であるが、導電部22、31から得られるサンプルが小さい場
合には、PSPプローブ(ピン4本、ピン間距離1.5mm、ピン先曲率半径0.26m
m)、TFPプローブ(ピン4本、ピン間距離1mm、ピン先曲率半径0.04mm)を
用いることが好ましい。
<非導電部>
非導電部23は、導電部22間に位置し、かつ導電性を示さない部分である。図7に示
されるように、非導電部23は、実質的に導電性繊維16を含んでいない。本明細書にお
ける「非導電部が、実質的に導電性繊維を含んでいない」とは、導電部からの金属イオン
のマイグレーションによって金属イオンが非導電部側に析出した場合であっても、導電部
間の電気的な短絡が生じない程度であれば導電性繊維を若干含んでいてもよいことを意味
する。非導電部23は、導電性繊維16を全く含んでいないことが好ましい。なお、後述
するようにレーザー光で導電性繊維16を昇華させることによって、またはフォトリソグ
ラフィ法によるウエットエッチングによって非導電部23から導電性繊維16を除去する
際に、導電性繊維16を構成する導電性材料が残存するおそれがあるが、この導電性材料
は繊維状ではないので、導電性繊維とはみなさない。
非導電部23の膜厚は、導電部21と一体的に形成されるので、光透過性基材上に下地
層や光透過性機能層が設けられている場合であっても、設けられていない場合であっても
、300nm未満となっていることが好ましい。本明細書における「非導電部の膜厚」と
は、断面観察によって導電性繊維を含む導電部と判断された層が積層された基盤部分(光
透過性基材、下地層、光透過性機能層など)に直接積層されている部分を意味する。非導
電部23の膜厚の上限は、145nm以下、140nm以下、120nm以下、110n
m以下、80nm以下、50nm以下、30nm以下、10nm以下の順にさらに好まし
い(数値が小さいほど好ましい)。また、非導電部23の膜厚の下限は、10nm以上で
あることが好ましい。非導電部23の膜厚は、導電部22の膜厚と同様の方法によって測
定するものとする。
図7に示されるように、非導電部23は、光透過性樹脂15から構成されている。なお
、非導電部23は、導電性繊維16を昇華させることによって形成され、かつ導電性繊維
が存在しない空洞部23Bを有していてもよい。この場合、非導電部23を形成する際に
は導電性繊維16が昇華によって非導電部23とすべき領域を突き破って外に放出される
ので、非導電部23の表面は粗面化される。非導電部23の光透過性樹脂15は、導電部
13の光透過性樹脂15と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
<<導電性フィルムの製造方法>>
導電性フィルム10は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図1
0(A)に示されるように、光透過性基材11の一方の面に光透過性機能層用組成物を塗
布し、乾燥させて、光透過性機能層用組成物の塗膜35を形成する。
光透過性機能層用組成物は、重合性化合物を含むが、その他、必要に応じて、上記無機
粒子、上記レベリング剤、溶剤、重合開始剤を添加してもよい。さらに、光透過性機能層
用組成物には、光透過性機能層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、または屈折率を制
御する等の目的に応じて、従来公知の分散剤、界面活性剤、シランカップリング剤、増粘
剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、難燃剤、紫外線吸収剤、接着付与剤、
重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、易滑剤等を添加していてもよい。
<溶剤>
溶剤としては、例えば、アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、イソ
プロパノール、n-ブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、ベンジルアルコール
、PGME、エチレングリコール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(ME
K)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプ
タノン、ジエチルケトン等)、エーテル類(1,4-ジオキサン、ジオキソラン、ジイソ
プロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等
)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等
)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(蟻酸メチル
、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、セロソルブ類
(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート
類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジ
メチルアセトアミド等)、またはこれらの混合物が挙げられる。
<重合開始剤>
重合開始剤は、光または熱により分解されて、ラジカルを発生させて重合性化合物の重
合(架橋)を開始または進行させる成分である。光透過性機能層用組成物に用いられる重
合開始剤は、光重合開始剤(例えば、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、光
アニオン重合開始剤)や熱重合開始剤(例えば、熱ラジカル重合開始剤、熱カチオン重合
開始剤、熱アニオン重合開始剤)、またはこれらの混合物が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノ
ン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物、チタノセン系化合物、オキシムエ
ステル系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、チオキサントン等が挙げられる。
上記光ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、IRGACU
RE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE65
1、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、I
RGACURE OXE01、ルシリンTPO(いずれもBASFジャパン社製)、NC
I-930(ADEKA社製)、SPEEDCURE EMK(日本シーベルヘグナー社
製)、ベンソインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピル
エーテル(いずれも東京化成工業社製)等が挙げられる。
上記光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニ
ウム塩、芳香族スルホニウム塩等が挙げられる。上記光カチオン重合開始剤のうち市販さ
れているものとしては、例えば、アデカオプトマーSP-150、アデカオプトマーSP
-170(いずれもADEKA社製)等が挙げられる。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、過酸化物やアゾ化合物等が挙げられる。
これらの中でも、高分子アゾ化合物からなる高分子アゾ開始剤が好ましい。高分子アゾ開
始剤としては、例えば、アゾ基を介してポリアルキレンオキサイドやポリジメチルシロキ
サン等のユニットが複数結合した構造を有するものが挙げられる。
上記アゾ基を介してポリアルキレンオキサイド等のユニットが複数結合した構造を有す
る高分子アゾ開始剤としては、例えば、4,4'-アゾビス(4-シアノペンタン酸)と
ポリアルキレングリコールの重縮合物や、4,4'-アゾビス(4-シアノペンタン酸)
と末端アミノ基を有するポリジメチルシロキサンの重縮合物等が挙げられる。
上記過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイド
ロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキ
サイド、パーオキシジカーボネート等が挙げられる。
上記熱ラジカル重合開始剤のうち市販されているものとしては、例えば、パーブチルO
、パーヘキシルO、パーブチルPV(いずれも日油社製)、V-30、V-501、V-
601、VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601(いずれも和光純薬工
業社製)等が挙げられる。
上記熱カチオン重合開始剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩
、スルホニウム塩等の各種オニウム塩類等が挙げられる。上記熱カチオン重合開始剤のう
ち市販されているものとしては、例えば、アデカオプトンCP-66、アデカオプトンC
P-77(いずれもADEKA社製)、サンエイドSI-60L、サンエイドSI-80
L、サンエイドSI-100L(いずれも三新化学工業社製)、CIシリーズ(日本曹達
社製)等が挙げられる。
光透過性機能層用組成物における重合開始剤の含有量は、重合性化合物100質量部に
対して、0.5質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。重合開始剤の含有
量をこの範囲内にすることにより、ハードコート性能が充分に保つことができ、かつ硬化
阻害を抑制できる。
光透過性機能層用組成物を塗布する方法としては、スピンコート、ディップ法、スプレ
ー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコー
ト法等の公知の塗布方法が挙げられる。
次いで、図10(B)に示されるように塗膜35に紫外線等の光を照射し、または加熱
して、重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜35を硬化させて、光透過性機
能層12を形成する。
光透過性機能層用組成物を硬化させる際の光として、紫外線を用いる場合には、超高圧
水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドラ
ンプ等から発せられる紫外線等が利用できる。また、紫外線の波長としては、190~3
80nmの波長域を使用することができる。電子線源の具体例としては、コッククロフト
ワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、又は直線型、ダイナミ
トロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。
光透過性基材11上に光透過性機能層12を形成した後、光透過性機能層12における
光透過性基材11側の面とは反対側の面に、導電性繊維16および有機系分散媒を含む導
電性繊維含有組成物を塗布し、乾燥させて、図11(A)に示されるように光透過性機能
層12上に複数の導電性繊維16を配置させる。有機系分散媒は、10質量%未満の水を
含んでいてもよい。なお、導電性繊維含有組成物は、導電性繊維16および有機系分散媒
の他、熱可塑性樹脂や重合性化合物からなる樹脂分を含ませてもよい。ただし、導電性繊
維含有組成物中の樹脂分の含有量が多すぎると、導電性繊維間に樹脂分が入り込んでしま
い、導電部の導通が悪化してしまうので、樹脂分の含有量を調節する必要がある。本明細
書における「樹脂分」とは、樹脂(ただし、導電性繊維を覆う導電性繊維同士の自己溶着
や雰囲気中の物質との反応から防ぐための等の、導電性繊維の合成時に導電性繊維周辺に
形成された有機保護層を構成する樹脂(例えば、ポリビニルピロリドン等)は含まない)
の他、重合性化合物のように重合して樹脂となり得る成分も含む概念である。また、導電
性繊維含有組成物中の樹脂分は、導電部13を形成した後においては、光透過性樹脂15
の一部を構成するものである。
有機系分散媒としては、特に限定されないが、親水性の有機系分散媒であることが好ま
しい。有機系分散媒としては、例えば、ヘキサン等の飽和炭化水素類;トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアル
コール類;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、ジイソ
ブチルケトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類;N,N-ジメチルホルムアミド、N
-メチルピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類;エチレン
クロライド、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。これらの中でも、
導電性繊維含有組成物の安定性の観点から、アルコール類が好ましい。
導電性繊維含有組成物に含まれていてもよい熱可塑性樹脂としては、アクリル系樹脂;
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリスチレン、ポリビニルトルエ
ン、ポリビニルキシレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の芳香族系樹脂
;ポリウレタン系樹脂;エポキシ系樹脂;ポリオレフィン系樹脂;アクリロニトリル-ブ
タジエン-スチレン共重合体(ABS);セルロース系樹脂;ポリ塩化ビニル系樹脂;ポ
リアセテート系樹脂;ポリノルボルネン系樹脂;合成ゴム;フッ素系樹脂等が挙げられる
導電性繊維含有組成物に含まれていてもよい重合性化合物としては、光透過性機能層1
2の欄で説明した重合性化合物と同様のものが挙げられるので、ここでは説明を省略する
ものとする。
光透過性機能層12上に複数の導電性繊維16を配置させた後、重合性化合物および溶
媒を含む光透過性樹脂用組成物を塗布し、乾燥させて、図11(B)に示されるように光
透過性樹脂用組成物の塗膜36を形成する。光透過性樹脂用組成物は、重合性化合物およ
び溶剤を含むが、その他、必要に応じて、重合開始剤や上記反応抑制剤を添加してもよい
。ここで、反応抑制剤を、導電性繊維含有組成物に添加することも可能であるが、導電性
繊維含有組成物に反応抑制剤を添加すると、導電性繊維がネットワーク構造を形成する前
に導電性繊維の表面が反応抑制剤によって被覆されてしまい、導電性が悪化するおそれが
あるので反応性抑制剤を光透過性樹脂用組成物に添加することが好ましい。
次いで、図12(A)に示されるように、塗膜36に紫外線等の電離放射線を照射して
、重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜36を硬化させて、光透過性樹脂1
5を形成する。
図1に示される導電性フィルム10は、導電部13がべた膜となっているので、上記の
工程で、導電性フィルム10が得られる。図5に示される導電性フィルム20は、パター
ニングされているので、以下、パターニング工程について述べる。
光透過性樹脂15を形成した後、図12(B)に示されるように、非導電部23とすべ
き領域にレーザー光(例えば、赤外線レーザー)を照射して、導電部13のパターニング
を行う。非導電部23とすべき領域にレーザー光を照射すると、レーザー光の熱によって
この領域に含まれる導電性繊維16が昇華する。昇華した導電性繊維16は、光透過性樹
脂15を突き破って光透過性樹脂15外に放出される。これにより、図1に示される導電
部13および非導電部23を備えた導電性フィルム10を得ることができる。上記におい
ては、レーザー光を照射して、導電部13のパターニングを行っているが、フォトリソグ
ラフィ法によっても、非導電部23とすべき領域から導電性繊維16を除去することがで
きるので、フォトリソグラフィ法によって、導電部13のパターニングを行ってもよい。
本実施形態によれば、導電部13、22、31中において導電性繊維16が導電性繊維
16全体として導電部13、22、31の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側
に偏在しているので、導電性繊維16同士の接点を増やすことができる。これにより、導
電性繊維16の含有量が少ない場合であっても、導電部13の表面13Aまたは導電部2
2、31の表面からの電気的な導通を確保することができるので、200Ω/□以下とい
う低表面抵抗値を実現することが可能である。また、導電性繊維16の含有量を少なくす
ることができるので、5%以下という低ヘイズ値を実現できる。
導電部を薄くすると、その分導電性繊維が減るので、表面抵抗値が上昇しやすいが、本
実施形態によれば、導電部13、22、31中において導電性繊維16が導電性繊維16
全体として導電部13、22、31の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏
在させて、導電性繊維16同士の接点を増やしているので、導電部13、22、31の膜
厚を300nm未満と薄くした場合や145nm以下と極めて薄くした場合であっても、
5%以下の低ヘイズ値および200Ω/□以下の低表面抵抗値を実現することができる。
本実施形態によれば、導電性繊維16が導電部13、22、31中において導電部13
、22、31の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏在しているので、導電
性繊維16の大部分は光透過性樹脂15によって覆われている。これにより、雰囲気であ
る空気中の硫黄、酸素、および/またはハロゲンとの反応による導電性繊維16の導電性
低下を抑制できる。
本実施形態によれば、導電性繊維16が導電部13、22、31中において導電部13
、22、31の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材11側に偏在しているので、より
最小限の導電性繊維で、最大限に良好な表面抵抗値を得ることができる。また、導電性繊
維16がこのように偏在していると、より低ヘイズ値の光学特性を得ることができる。さ
らに、導電性繊維16が偏在していることは、分散状態にある場合よりも、マルテンス硬
度を調整しやすい。また、導電性繊維16が密に光透過性樹脂15内に存在しているので
、硬度を高めることができ、また、光透過性樹脂15の組成を工夫すれば、硬すぎず、柔
らかすぎない状態を得ることができる。また、マルテンス硬度が適切であれば、折り畳み
やロール状にするフレキシブル性も良好にできる。つまり、本発明のそれぞれの特性を組
み合わせれば、様々な用途に必要性に応じた物性を付与できる。
従来の導電性フィルムであっても、導電部が、光透過性樹脂と、光透過性樹脂中に配置
された導電性繊維とからなる導電性フィルムは存在するが、この導電性フィルムの導電部
においては、導電性繊維と、樹脂分とを含む導電性繊維含有組成物を用いて導電部が形成
されている。ここで、従来の導電部に用いられる導電性繊維含有組成物においては、分散
媒として、主に、水系分散媒が用いられている。本明細書における「水系分散媒」とは、
分散媒中の水の濃度が10質量%以上である分散媒を意味するものとする。水系分散媒を
用いる場合、保管安定性や塗布したときの塗膜の均一性の観点から、導電性繊維含有組成
物中の樹脂分の含有量が多くなっている。このため、導電性繊維含有組成物を用いて導電
部を形成したとしても、導電性繊維を導電性繊維全体として導電部の膜厚の半分の位置よ
り光透過性基材側に偏在させることができないのが現状である。これに対し、分散媒とし
て有機系分散媒を用いた場合には、塗布したときの塗膜の均一性に優れるので、樹脂分の
含有量を減らすことができる。本実施形態においては、導電性繊維含有組成物の分散媒と
して有機系分散媒を用い、かつ導電性繊維含有組成物に樹脂分を含ませない、または樹脂
分を含ませたとしても従来よりも樹脂分の含有量を減らしているので、導電部13、22
、31中において導電性繊維16を導電部13、22、31の膜厚の半分の位置HLより
光透過性基材11側に偏在させることができるとともに、導電部13、22、31の膜厚
を300nm未満と薄くすることができ、また145nm以下と極めて薄くすることがで
きる。
導電性繊維を用いて導電性フィルムを形成した場合には、導電部の面内の方向に依存し
て電気抵抗値が相違してしまうおそれがある。導電部の面内の方向によって電気抵抗値が
相違してしまうと、導電性フィルムをタッチパネルのセンサの電極として使用する場合に
は電極のパターンの設計を変更しなければならないおそれがあり、また、面付けにも制約
が加わり、無駄が発生しやすくなる。本発明者らは、塗工方式(特に、ロールツーロール
方式)で光透過性基材上に導電性繊維を含む導電部を形成した場合には、光透過性基材の
流れ方向(MD方向)に沿って導電性繊維が並ぶ傾向があるので、MD方向の電気抵抗値
が低くなる一方で、導電部の面内におけるMD方向と直交する方向(TD方向)の電気抵
抗値は、MD方向の電気抵抗値よりも高くなる傾向があり、これにより、面内の方向に依
存する電気抵抗値の相違が発生することを見出した。なお、任意の方向ADの定め方にも
よるが、最も電気抵抗値が低くなる方向である第1の方向は、MD方向またはMD方向に
対し30°未満傾いた方向となる可能性が高い。このため、第1の方向がMD方向である
場合には、第1の方向と直交する方向である第2の方向は、TD方向となる。本実施形態
によれば、塗工方式によって光透過性基材11上に導電部13を直接設けているが、導電
部13における上記電気抵抗値比が1以上2未満となっている場合には、導電部13の面
内の方向に依存する電気抵抗値の相違を低減させることができる。これにより、導電性フ
ィルムをタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、電極パターンやICチップの
制約が少なくなり、また面付けの制約が少なくなる。
一方で、画像表示装置の用途が拡大しつつあり、様々な形状(例えば、細長形状)の画
像表示装置が開発されている。画像表示装置の形状によっては、2次元方向に均一ではな
く、主に、特定の方向に多く通電させればよい場合もある。このため、画像表示装置に組
み込まれる導電性フィルムも、面内の特定の方向の電気抵抗値が低ければよく、他の方向
の電気抵抗値は高くてもよい場合がある。本実施形態によれば、導電部13における上記
電気抵抗値比が2以上となっている場合には、第2の方向においては電気抵抗値が高くな
っているが、第1の方向においては電気抵抗値が低くなっている。したがって、特定の方
向(第1の方向)における電気抵抗値がより一層低い導電性フィルム30を提供できる。
本実施形態によれば、導電部13、22、31の光透過性樹脂15が反応抑制剤を含ん
でいるので、雰囲気である空気中の硫黄、酸素、および/またはハロゲンとの反応による
導電性繊維16の導電性低下をより抑制できる。
導電性フィルムが画像表示装置に組み込まれる際には、導電部は光透過性粘着層に接す
ることになるが、導電部に光透過性粘着層が接した状態で、例えば、60℃、相対湿度9
0%の環境下、85℃、相対湿度85%の環境下、またはそれら以上の高温高湿環境下に
240時間放置する耐湿熱性試験を行うと、光透過性粘着層の種類によっては、導電性繊
維が、光透過性粘着層中の成分(例えば、粘着層自体を構成する酸成分や粘着層中に添加
された添加物)と反応し、導電部の表面抵抗値が上昇するおそれがある。これに対し、本
実施形態によれば、導電部13、22、31中に反応抑制剤を含んでいるので、導電部1
3、22、31に光透過性粘着層が接した状態で、耐湿熱性試験を行った場合であっても
、導電性繊維16と光透過性粘着層中の成分との反応を抑制することができる。これによ
り、光透過性粘着層の選択肢を広げることができる。
本実施形態に係る導電性フィルムの用途は特に限定されないが、タッチパネルを備える
画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。また、導電性フィルムは、例えば
、電磁波シールドとして使用することが可能である。図13は本実施形態に係る画像表示
装置の概略構成図であり、図14は本実施形態に係るタッチパネルの模式的な平面図であ
り、図15は図13に示される表示パネル側の導電性フィルムの一部の拡大図である。
<<<画像表示装置>>>
図13に示されるように、画像表示装置40は、主に、画像を表示するための表示パネ
ル50と、表示パネル50の背面側に配置されたバックライト装置60と、表示パネル5
0よりも観察者側に配置されたタッチパネル70と、表示パネル50とタッチパネル70
との間に介在した光透過性接着層90とを備えている。本実施形態においては、表示パネ
ル50が液晶表示パネルであるので、画像表示装置40がバックライト装置60を備えて
いるが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライト装置60を備えていなく
ともよい。
<<表示パネル>>
表示パネル50は、図13に示されるように、バックライト装置60側から観察者側に
向けて、トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)やシクロオレフィンポリマ
ーフィルム等の保護フィルム51、偏光子52、保護フィルム53、光透過性粘着層54
、表示素子55、光透過性粘着層56、保護フィルム57、偏光子58、保護フィルム5
9の順に積層された構造を有している。表示パネル50は、表示素子55を備えていれば
よく、保護フィルム51等は備えていなくともよい。
表示素子55は液晶表示素子である。ただし、表示素子55は液晶表示素子に限られず
、例えば、有機発光ダイオード(OLED)、無機発光ダイオード、および/または量子
ドット発光ダイオード(QLED)を用いた表示素子であってもよい。液晶表示素子は、
2枚のガラス基材間に、液晶層、配向膜、電極層、カラーフィルタ等を配置したものであ
る。
<<バックライト装置>>
バックライト装置60は、表示パネル50の背面側から表示パネル50を照明するもの
である。バックライト装置60としては、公知のバックライト装置を用いることができ、
またバックライト装置60はエッジライト型や直下型のバックライト装置のいずれであっ
てもよい。
<<タッチパネル>>
タッチパネル70は、導電性フィルム80と、導電性フィルム80より観察者側に配置
された導電性フィルム20と、導電性フィルム20より観察者側に配置されたカバーガラ
ス等の光透過性カバー部材71と、導電性フィルム80と導電性フィルム10との間に介
在した光透過性粘着層72と、導電性フィルム20と光透過性カバー部材71との間に介
在した光透過性粘着層73とを備えている。
<導電性フィルム>
導電性フィルム80は、導電性フィルム20とほぼ同様の構造となっている。すなわち
、導電性フィルム80は、図13に示されるように、光透過性基材81と、光透過性基材
81の一方の面に設けられた光透過性機能層82と、光透過性機能層82における光透過
性基材81側の面とは反対側の面に設けられ、パターニングされた導電部84とを備えて
いる。導電部84は、導電層83の一部となっている。導電層83は、複数の導電部84
と、導電部84間に位置する非導電部85とから構成されている。光透過性基材81は光
透過性基材11と同様のものであり、また光透過性機能層82は光透過性機能層82と同
様のものであるので、ここでは説明を省略するものとする。
(導電部および非導電部)
導電部84は、導電部22と同様の構造になっている。すなわち、図15に示されるよ
うに、導電部84は光透過性樹脂86と導電性繊維87とから構成されている。非導電部
85は光透過性樹脂86から構成されており、実質的に導電性繊維87を含んでいない。
図15に示される非導電部85は非導電部23と同様に光透過性樹脂86に空洞部85A
を有している。また、導電性繊維87は、導電部84の膜厚の半分の位置HLより光透過
性基材81側に偏在しており、導電部84の表面84Aから電気的に導通可能となってい
る。
導電部84は、投影型静電容量方式のタッチパネルにおけるY方向の電極として機能す
るものであり、図14に示されるように、複数のセンサ部84Bと、各センサ部84Bに
連結した端子部(図示せず)とを備えている。センサ部84Bは、センサ部84Bと同様
の構造になっているが、Y方向に延びている。なお、導電部84は、導電部13と同様の
構造になっているが、導電部84は必ずしも、導電部22と同様の構造になっていなくと
もよい。
<光透過性粘着層>
光透過性粘着層72、73としては、例えば、OCA(Optical Clear Adhesive)のよ
うな粘着シートが挙げられる。光透過性粘着層72、73の代わりに、光透過性接着層を
用いてもよい。
<<光透過性接着層>>
光透過性接着層90は、表示パネル50とタッチパネル70との間に介在し、かつ表示
パネル50とタッチパネル70の両方に接着されている。これにより、表示パネル50と
タッチパネル70とが固定されている。光透過性接着層90は、例えば、OCR(Optical
ly Clear Resin)のような重合性化合物を含む液状の硬化性接着層用組成物の硬化物から
構成されている。
光透過性接着層90の膜厚は、10μm以上150μm以下であることが好ましい。光
透過性接着層の膜厚が10μm未満であると、薄すぎることにより、異物の噛み込みや段
差追従が不足するなどの不具合が発生しやすくなり、また光透過性接着層の膜厚が150
μmを超えると、製造コストがかかりすぎてしまう。光透過性接着層の膜厚は、光学顕微
鏡を用いて撮影された光透過性接着層の断面写真からランダムに10箇所膜厚を測定し、
測定された10箇所の膜厚の算術平均値として求める。光透過性接着層90の代わりに、
光透過性粘着層を用いてもよい。
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態に係る導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装
置について、図面を参照しながら説明する。図16は、本実施形態に係る導電性フィルム
の概略構成図であり、図17は図16に示される導電性フィルムの一部の拡大図であり、
図18は本実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図であり、図19は図18に示
される導電性フィルムの一部の拡大図である。
<<<導電性フィルム>>>
図16に示される導電性フィルム100は、光透過性を有し、かつ光透過性基材101
と、光透過性基材101の一方の面に設けられた光透過性機能層102と、光透過性機能
層102における光透過性基材101側の面とは反対側の面に設けられた導電部103と
を備えている。ただし、導電性フィルム100は、光透過性基材101と、導電部103
とを備えていればよく、光透過性機能層102を備えていなくともよい。図16に示され
る光透過性機能層102は光透過性基材101と導電部103との間に設けられているが
、光透過性機能層は、光透過性基材101と導電部103との間ではなく、光透過性基材
101における導電部103側の面とは反対側の面に設けられていてもよく、また光透過
性基材101と導電部103との間および光透過性基材101における導電部103側の
面とは反対側の面の両方に設けられていてもよい。また、図16に示される導電性フィル
ム100においては、片面側のみに導電部103が設けられているが、導電性フィルムの
両面側に導電部が設けられていてもよい。
導電性フィルム100のヘイズ値(全ヘイズ値)は、導電性フィルム10の欄で説明し
た理由と同様の理由から、5%以下となっている。導電性フィルム100のヘイズ値は、
導電性フィルム10のヘイズ値と同様の方法によって測定することができる。導電性フィ
ルム100のヘイズ値は、3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%
以下の順に好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電性フィルム100の全光線透過率は、導電性フィルム10の欄で説明した理由と同
様の理由から、80%以上であることが好ましい。導電性フィルム100の全光線透過率
は、導電性フィルム10の全光線透過率と同様の方法によって測定することができる。導
電性フィルム10の全光線透過率は、85%以上、88%以上、89%以上の順にさらに
好ましい(数値が大きいほど好ましい)。
<<光透過性樹脂基材>>
光透過性基材101としては、光透過性を有する樹脂からなる基材であれば、特に限定
されない。光透過性基材101は、光透過性基材11と同様となっている。したがって、
光透過性基材101の構成材料や厚みも、光透過性基材11の構成材料や厚みと同様であ
る。光透過性基材101は、光透過性基材11と同様であるので、ここでは説明を省略す
るものとする。
<<光透過性機能層>>
光透過性機能層102は、光透過性基材101と導電部103との間に配置されている
。光透過性機能層102は、光透過性機能層12と同様となっている。光透過性機能層1
02の具体例、鉛筆硬度、膜厚、構成材料、添加剤等も、光透過性基材11の具体例、鉛
筆硬度、膜厚、構成材料、添加剤等と同様である。光透過性機能層102は、光透過性機
能層12と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
<<導電部>>
導電部103の表面103Aは、導電性フィルム100の表面100Aをなしている。
導電部103は、図17に示されるように、光透過性樹脂104と、光透過性樹脂104
中に配置された複数の導電性繊維105とを含んでいる。導電部103は、光透過性樹脂
104中に存在する反応抑制剤をさらに含むことが好ましい。
導電部103の表面103Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め30
°毎に6方向における電気抵抗値を所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られ
る方向を第1の方向とし、第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、第1の方
向の電気抵抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比(以下、この比を「電気抵抗値比」
と称する。)が、1以上2未満となっている。電気抵抗値比は、導電部13の欄で説明し
た電気抵抗値の測定方法と同様の方法によって求めることができる。電気抵抗値比の上限
は、1.8以下、1.5以下、1.3以下、1.2以下の順に好ましい(数値が小さいほ
ど好ましい)。
このような電気抵抗値比が1以上2未満の導電部103は、例えば、後述する導電性繊
維105の繊維長、後述する有機保護層を構成する樹脂の種類や膜厚、および/または導
電性繊維含有組成物の乾燥温度を調節することによって得ることが可能である。
導電部103は、導電部103の表面103Aから電気的に導通可能となっている。導
電部が、導電部の表面から電気的に導通可能であるか否かは、導電部13の場合と同様に
導電部103の表面抵抗値を測定することによって判断することが可能である。導電部1
03の表面抵抗値の測定方法および導電部103が導電部103の表面103Aから電気
的に導通可能であるか否かの判断基準は、導電部13の欄で説明した表面抵抗値の測定方
法および判断基準と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。なお、後述す
るように、大部分の導電性繊維105は導電部103の膜厚の半分の位置HLより光透過
性基材101側に存在しているが、その他の導電性繊維105は光透過性基材101側に
存在している導電性繊維105上に積み重なることにより、導電部103の膜厚の半分の
位置HLから表面103A側にも存在し、また導電部103の表面103Aにも存在して
いるので、導電部103は、表面103Aから電気的に導通可能となっている。
導電部103においては、図17に示されるように導電性繊維105が導電部103の
膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101側に偏在していることが好ましい。導電性
繊維105が導電部103の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101側に偏在して
いるか否かは、導電部13の欄で説明した判断手法で判断するので、ここでは説明を省略
するものとする。なお、走査透過型電子顕微鏡(STEM)または透過型電子顕微鏡(T
EM)を用いて撮影された断面写真から求めた導電部の膜厚の半分の位置より光透過性基
材側に位置する導電性繊維の存在割合は70%以上、80%以上の順に好ましい(数値が
大きいほど好ましい)。
導電部103の表面抵抗値は、導電部13の欄で説明した理由と同様の理由から、20
0Ω/□以下となっている。導電部103の表面抵抗値は、導電部103の表面103A
における表面抵抗値である。導電部103の表面抵抗値は、導電部13の表面抵抗値と同
様の方法によって測定することができる。導電部103の表面抵抗値の下限は、1Ω/□
以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上の順に好ましく(数値が大きいほど好ましい)、ま
た導電部103の表面抵抗値の上限は、100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□
以下、50Ω/□以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電部103の膜厚は、薄型化を図る観点から300nm未満となっていることが好ま
しい。導電部103の膜厚は、導電部13の膜厚と同様の方法によって測定することがで
きる。導電部103の膜厚の上限は、145nm以下、140nm以下、120nm以下
、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほ
ど好ましい)。また、導電部103の膜厚の下限は、導電部13の欄で説明した理由と同
様の理由から、10nm以上であることが好ましい。
導電部103は、導電部13の欄で記載した理由と同様の理由から、表面103Aから
の押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/m
以下であることが好ましい。導電部103の上記押込み量が10nm位置でのマルテ
ンス硬度の下限は、980N/mm以上、1000N/mm以上、1015N/mm
以上の順にさらに好ましく(数値が大きいほど好ましい)、上記押込み量が10nm位
置でのマルテンス硬度の上限は、1040N/mm以下、1030N/mm以下、1
020N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほどこのましい)。
導電部103は、導電部13の欄で記載した理由と同様の理由から、表面103Aから
の押込み量が100nm位置でのマルテンス硬度が、130N/mm以上300N/m
以下であることが好ましい。導電部103の上記押込み量が100nm位置でのマル
テンス硬度の下限は、140N/mm以上、150N/mm以上、170N/mm
以上の順にさらに好ましく(数値が大きいほど好ましい)、上記押込み量が100nm位
置でのマルテンス硬度の上限は、280N/mm以下、250N/mm以下、200
N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
<光透過性樹脂>
光透過性樹脂104は、光透過性樹脂15と同様に、導電部103からの導電性繊維1
05の脱離を防ぎ、かつ導電部103の耐久性や耐擦傷性を向上させるために、導電性繊
維105を覆うものであるが、本実施形態においても、導電部103の表面103Aから
電気的な導通が得られる程度に導電性繊維105を覆うものである。光透過性樹脂104
は、光透過性樹脂15と同様となっている。したがって、光透過性樹脂104の膜厚や構
成材料も、光透過性樹脂15の膜厚や構成材料と同様である。光透過性樹脂104は、光
透過性樹脂15と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
<反応抑制剤>
反応抑制剤は、光透過性樹脂用組成物の塗布後に、導電性繊維105と雰囲気下の物質
との反応による導電性低下を抑制するためのものである。反応抑制剤およびその含有量は
、第1実施形態で説明した反応抑制剤およびその含有量と同様であるので、ここでは説明
を省略するものとする。
<導電性繊維>
導電性繊維105は導電部103の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101側に
偏在している場合には、導電部103の表面103Aから電気的に導通可能となっている
ので、導電部103の厚み方向において導電性繊維105同士が接触している。
導電部103の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101側においては、導電性繊
維105同士が接触することによって導電部103の平面方向(2次元方向)にネットワ
ーク構造(網目構造)を形成していることが好ましい。導電性繊維105がネットワーク
構造を形成することによって、少量の導電性繊維105であっても、効率良く導電経路を
形成することができる。
一部の導電性繊維105は導電部103の表面103Aに露出していることが好ましい
。上記の測定方法によって、導電部103の表面103Aから電気的な導通が得られれば
、一部の導電性繊維105が、導電部103の表面103Aに露出していると判断できる
導電性繊維105の繊維径は、導電性繊維16で説明した理由と同様の理由から200
nm以下であることが好ましい。導電性繊維105の繊維径のより好ましい下限は導電部
103の導電性の観点から10nm以上であり、導電性繊維105の繊維径のより好まし
い範囲は15nm以上180nm以下である。導電性繊維105の繊維径は、導電性繊維
16の繊維径と同様の方法によって求めることができる。
導電性繊維105の繊維長は1μm以上30μm未満であることが好ましい。導電性繊
維105の繊維長が1μm未満であると、表面抵抗値が高くなるので、充分な導電性能を
有する導電部を形成できないおそれがある。なお、表面抵抗値を低下させるために1μm
未満の導電性繊維の添加量を多くすることも考えられるが、導電性繊維の添加量を多くす
ると、表面抵抗値は低下するものの、ヘイズ値の上昇や光透過性能の低下を招くおそれが
ある。また、導電性繊維105の繊維長が30μm以上であると、後述するMD方向に沿
って導電性繊維が並びやすくなるので、面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が大きく
なる傾向があり、また塗布によって導電部を形成する際に塗布しにくくなるおそれがある
。導電性繊維105の繊維長の下限は10μm以上であることが好ましく、上限は20μ
m以上であることが好ましい。導電性繊維105の繊維長は、導電性繊維16の繊維長と
同様の方法によって求めることができる。
導電性繊維105を構成する繊維は、導電性繊維16を構成する繊維と同様であるので
、ここでは説明を省略するものとする。
<<他の導電性フィルム>>
図16に示される導電性フィルム100は、導電部103がパターニングされていない
状態の膜、いわゆるべた膜であるが、用途によっては、導電部は、パターニングされてい
てもよい。具体的には、導電性フィルムは、図18に示されるような、複数の導電部11
2と、導電部112間に位置する非導電部113とから構成された導電層111を備える
導電性フィルム110であってもよく、また図4と同様に、複数の導電部と、導電部間に
存在する空隙とを備える導電性フィルムであってもよい。導電性フィルム110の表面1
10Aは、導電部112の表面112Aと非導電部113の表面113Aから構成されて
おり、導電部間に空隙を備える導電性フィルムの表面は、導電部の表面と光透過性機能層
の一方の表面とから構成されている。導電性フィルム110および導電部間に空隙を備え
る導電性フィルムの物性値等は、導電性フィルム100の物性値等と同様になっている。
なお、図18において、図16と同じ符号が付されている部材は、図16で示した部材と
同じものであるので、説明を省略するものとする。
<導電部>
導電部112は、パターニングされている以外、導電部103と同様となっている。す
なわち、導電部112は、図19に示されるように、光透過性樹脂104と、光透過性樹
脂104中に配置された複数の導電性繊維105とを含んでいる。導電部112は、表面
112Aから電気的に導通可能となっている。導電部112においては、図19に示され
るように導電性繊維105が導電部112の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材10
1側に偏在していることが好ましい。導電部112のその他の構成、材料、物性値等も、
導電部10と同様となっているので、ここでは、説明を省略するものとする。
<非導電部>
非導電部113は、導電部112間に位置し、かつ導電性を示さない部分である。図1
9に示されるように、非導電部113は、実質的に導電性繊維105を含んでいない。
非導電部113の膜厚は、導電部112と一体的に形成されるので、300nm未満と
なっていることが好ましい。非導電部23の膜厚の上限は、145nm以下、140nm
以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好ま
しい(数値が小さいほど好ましい)。また、非導電部23の膜厚の下限は、10nm以上
であることが好ましい。非導電部113の膜厚は、導電部103の膜厚と同様の方法によ
って測定するものとする。
図19に示されるように、非導電部113は、光透過性樹脂104から構成されている
。なお、非導電部113は、導電性繊維105を昇華させることによって形成され、かつ
導電性繊維が存在しない空洞部113Bを有していてもよい。この場合、非導電部113
を形成する際には導電性繊維105が昇華によって非導電部113とすべき領域を突き破
って外に放出されるので、非導電部113の表面113Aは粗面化される。非導電部11
3の光透過性樹脂104は、導電部103の光透過性樹脂104と同様であるので、ここ
では説明を省略するものとする。
<<導電性フィルムの製造方法>>
導電性フィルム100は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、光
透過性基材11の一方の面に光透過性機能層用組成物を塗布し、乾燥させて、光透過性機
能層用組成物の塗膜を形成する。光透過性機能層用組成物は、第1実施形態で用いた光透
過性機能層用組成物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
次いで、塗膜に紫外線等の電離放射線を照射し、または加熱して、重合性化合物を重合
(架橋)させることにより塗膜を硬化させて、光透過性機能層102を形成する。
光透過性基材101上に光透過性機能層102を形成した後、光透過性機能層102に
おける光透過性基材101側の面とは反対側の面に、導電性繊維105および有機系分散
媒を含む導電性繊維含有組成物を塗布し、乾燥させて、光透過性機能層102上に複数の
導電性繊維105を配置させる。導電性繊維含有組成物は、第1実施形態で用いた導電性
繊維含有組成物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
光透過性機能層102上に複数の導電性繊維105を配置させた後、導電性繊維105
上に重合性化合物および溶媒を含む光透過性樹脂用組成物を塗布し、乾燥させて、光透過
性樹脂用組成物の塗膜を形成する。光透過性樹脂用組成物は、第1実施形態で用いた光透
過性樹脂用組成物と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。
次いで、塗膜に紫外線等の電離放射線を照射して、重合性化合物を重合(架橋)させる
ことにより塗膜を硬化させて、光透過性樹脂104を形成する。これにより、図16に示
される導電性フィルム10を得ることができる。図18に示される導電性フィルム110
は、パターニングされているので、第1実施形態と同様に、例えば、非導電部113とす
べき領域にレーザー光(例えば、赤外線レーザー)を照射して、導電部112をパターニ
ングすることにより得られる。
本実施形態によれば、塗工方式によって光透過性基材101上に導電部103、112
を形成しているが、導電部103、112における上記電気抵抗値比が1以上2未満とな
っているので、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から、導電部103、112の
面内の方向に依存する電気抵抗値の相違を低減させることができる。これにより、導電性
フィルムをタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、電極パターンやICチップ
の制約が少なくなりタッチパネルのセンサの電極のパターン設計を変更する必要がなく、
また面付けの制約が少なくなる。
本実施形態において、導電部103、112中において導電性繊維105が導電性繊維
105全体として導電部103、112の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101
側に偏在している場合には、導電性繊維105間の接点を増やすことができる。これによ
り、導電性繊維105の含有量が少ない場合であっても、導電部103、112の表面1
03A、112Aに露出した導電性繊維105を介して導電部103の表面103A、1
12Aからの電気的な導通を確保することができるので、より低表面抵抗値を実現するこ
とが可能である。また、導電性繊維105の含有量を少なくすることができるので、5%
以下という低ヘイズ値を実現できる。
導電部を薄くすると、その分導電性繊維が減るので、表面抵抗値が上昇しやすいが、本
実施形態によれば、導電部103、112中において導電性繊維105が導電性繊維10
5全体として導電部103、112の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101側に
偏在している場合には、導電性繊維105同士の接点が増えるので、導電部103、11
2の膜厚を300nm未満と薄くした場合や145nm以下と極めて薄くした場合であっ
ても、5%以下の低ヘイズ値および200Ω/□以下の低表面抵抗値を実現することがで
きる。
本実施形態によれば、導電性繊維105が導電部103中において導電部103の膜厚
の半分の位置HLより光透過性基材101側に偏在している場合には、導電性繊維105
の大部分は光透過性樹脂104によって覆われている。これにより、空気中の硫黄や酸素
による導電性繊維105の腐食を低減できる。
本実施形態において、導電部103、112中において導電性繊維105が導電性繊維
105全体として導電部103、112の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材101
側に偏在している場合には、より最小限の導電性繊維で、最大限に良好な表面抵抗値を得
ることができる。また、導電性繊維105がこのように偏在していると、より低ヘイズ値
の光学特性を得ることができる。さらに、導電性繊維105が偏在していることは、分散
状態にある場合よりも、マルテンス硬度を調整しやすい。また、導電性繊維105が密に
光透過性樹脂104内に存在しているので、硬度を高めることができ、また、光透過性樹
脂104の組成を工夫すれば、硬すぎず、柔らかすぎない状態を得ることができる。また
、マルテンス硬度が適切であれば、折り畳みやロール状にするフレキシブル性も良好にで
きる。
本実施形態においては、導電性繊維含有組成物の分散媒として有機系分散媒を用い、か
つ導電性繊維含有組成物に樹脂分を含ませない、または樹脂分を含ませたとしても従来よ
りも樹脂分の含有量を減らしているので、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から
、導電部103、112中において導電性繊維105を導電部103、112の膜厚の半
分の位置HLより光透過性基材101側に偏在させることができる。
本実施形態によれば、導電部103、112の光透過性樹脂104が反応抑制剤を含ん
でいるので、雰囲気である空気中の硫黄、酸素、および/またはハロゲンとの反応による
導電性繊維105の導電性低下をより抑制できる。
本実施形態によれば、導電部103、112中に反応抑制剤を含んでいるので、第1実
施形態で説明した理由と同様の理由から、導電部103、112に光透過性粘着層が接し
た状態で、耐湿熱性試験を行った場合であっても、導電性繊維105と光透過性粘着層中
の成分との反応を抑制することができる。これにより、光透過性粘着層の選択肢を広げる
ことができる。
本実施形態によれば、導電性繊維105を用いているので、ITOとは異なり、屈曲さ
せたとしても割れ難い導電性フィルム10を提供することができる。このため、導電性フ
ィルム100、110を折り畳み可能(フォールダブル)な画像表示装置にも組み込んで
使用することも可能である。
上記においては、導電性フィルム100、110について述べているが、上記導電部間
に空隙を備える導電性フィルムも、導電性フィルム100、110と同様の効果を得るこ
とができる。
本実施形態の導電性フィルム100は、例えば、画像表示装置に組み込んで使用するこ
とが可能である。図20は本実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。なお、図
20において、図13と同じ符号が付されている部材は、図13で示した部材と同じもの
であるので、説明を省略するものとする。
<<<画像表示装置>>>
図20に示されるように、画像表示装置120は、主に、画像を表示するための表示パ
ネル50と、表示パネル50の背面側に配置されたバックライト装置60と、表示パネル
50よりも観察者側に配置されたタッチパネル130と、表示パネル50とタッチパネル
130との間に介在した光透過性接着層90とを備えている。本実施形態においては、表
示パネル50が液晶表示パネルであるので、画像表示装置40がバックライト装置60を
備えているが、表示パネル(表示素子)の種類によってはバックライト装置60を備えて
いなくともよい。
<<タッチパネル>>
タッチパネル130は、導電性フィルム140と、導電性フィルム140より観察者側
に配置された導電性フィルム110と、導電性フィルム110より観察者側に配置された
カバーガラス等の光透過性カバー部材71と、導電性フィルム140と導電性フィルム1
10との間に介在した光透過性粘着層72と、導電性フィルム110と光透過性カバー部
材71との間に介在した光透過性粘着層73とを備えている。
<導電性フィルム>
導電性フィルム140は、導電性フィルム110とほぼ同様の構造となっている。すな
わち、導電性フィルム140は、図20に示されるように、光透過性基材141と、光透
過性基材141の一方の面に設けられた光透過性機能層142と、光透過性機能層142
における光透過性基材141側の面とは反対側の面に設けられ、パターニングされた導電
部134とを備えている。導電部134は、導電層143の一部となっている。導電層1
43は、複数の導電部134と、導電部134間に位置する非導電部135とから構成さ
れている。光透過性基材141は光透過性基材101と同様のものであり、また光透過性
機能層142は光透過性機能層102と同様のものであるので、ここでは説明を省略する
ものとする。
(導電部および非導電部)
導電部134は、導電部112と同様の構造になっている。すなわち、図20に示され
るように、導電部134は光透過性樹脂と導電性繊維とから構成されている。非導電部1
35は光透過性樹脂から構成されており、実質的に導電性繊維を含んでいない。また、導
電部134中の導電性繊維は、導電部134の膜厚の半分の位置HLより光透過性基材1
41側に偏在しており、導電部134の表面144Aから電気的に導通可能となっている
。なお、導電部134は、導電部112と同様の構造になっているが、導電部134は必
ずしも、導電部112と同様の構造になっていなくともよい。
導電性フィルム110の導電部112は、投影型静電容量方式のタッチパネルにおける
X方向の電極として機能するものであり、導電性フィルム140の導電部134は、投影
型静電容量方式のタッチパネルにおけるY方向の電極として機能するものであり、平面視
では、図14と同様になっている。
上記実施形態においては、タッチパネル用途に用いられる導電性フィルムについて説明
しているが、導電性フィルムの用途は特に限定されない。例えば、導電性フィルム100
、110を、ICチップとの接続や配線として用いてもよい。
[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態に係る導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装
置について、図面を参照しながら説明する。図21は、本実施形態に係る導電性フィルム
の概略構成図であり、図22は図21に示される導電性フィルムの一部の拡大図であり、
図23は折り畳み試験の様子を模式的に示した図である。図24は本実施形態に係る他の
導電性フィルムの概略構成図であり、図25は図24に示される導電性フィルムの一部の
拡大図である。図26および図27は、本実施形態に係る導電性フィルムの製造工程を模
式的に示した図である。
<<<導電性フィルム>>>
図21に示される導電性フィルム150は、光透過性を有し、かつ光透過性樹脂基材1
51と、光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに直接設けられた導電部152とを
備えている。導電性フィルム150の表面150Aは、導電部152の表面152Aから
構成されている。
導電性フィルム150は、光透過性樹脂基材151における一方の面151Aとは反対
側の面である他方の面151Bに直接設けられた下地層153をさらに備えている。また
、図21に示される導電部152は、光透過性樹脂基材151の一方の面151Aのみに
設けられているが、導電部は光透過性樹脂基材151の他方の面151Bにも設けられて
いてもよい。この場合、下地層153は設けず、光透過性樹脂基材151の他方の面15
1Bに直接導電部を設けることが好ましい。ただし、光透過性樹脂基材の両面側に導電部
を形成する場合、光透過性樹脂基材の一方の面に導電部が直接設けられていればよく、必
ずしも、光透過性樹脂基材の他方の面に導電部は直接設けられていなくともよい。
導電性フィルム150のヘイズ値(全ヘイズ値)は、導電性フィルム10の欄で説明し
た理由と同様の理由から、5%以下となっている。導電性フィルム150のヘイズ値は、
導電性フィルム10のヘイズ値と同様の方法によって測定することができる。導電性フィ
ルム150のヘイズ値は、3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%
以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電性フィルム150の全光線透過率は、導電性フィルム10の欄で説明した理由と同
様の理由から、80%以上であることが好ましい。導電性フィルム150の全光線透過率
は、導電性フィルム10の全光線透過率と同様の方法によって測定することができる。導
電性フィルム150の全光線透過率は、85%以上、88%以上、89%以上の順に好ま
しい(数値が大きいほど好ましい)。
導電性フィルム150は、フレキシブル性を有している。このため、導電性フィルム1
50に対し導電性フィルム150の対向する辺部の間隔が3mmとなるように180°折
り畳む試験(折り畳み試験)を10万回繰り返し行った場合であっても、折り畳み試験前
後の導電性フィルム150の導電部152の表面152Aにおける後述する電気抵抗値比
が3以下であることが好ましく、折り畳み試験を20万回繰り返し行った場合であっても
、折り畳み試験前後の導電性フィルム150の導電部152の表面152Aにおける電気
抵抗値比が3以下であることがより好ましく、100万回繰り返し行った場合であっても
、折り畳み試験前後の導電性フィルム150の導電部152の表面152Aにおける電気
抵抗値比が3以下であることがさらに好ましい。導電性フィルムに対し折り畳み試験を1
0万回繰り返し行った場合に、折り畳み試験前後の導電性フィルムの導電部の表面におけ
る電気抵抗値比が3を超えていると、導電性フィルムに割れ等が生じているおそれがある
ので、導電性フィルムのフレキシブル性が不充分となる。ここで、折り畳み試験によって
、導電性フィルムに割れ等が発生すると、導電性が低下してしまうので、折り畳み試験後
の導電性フィルムの導電部の表面における電気抵抗値が折り畳み試験前の導電性フィルム
の導電部の表面における電気抵抗値よりも上昇してしまう。このため、折り畳み試験前後
の導電性フィルムの導電部の表面における電気抵抗値比を求めることにより、導電性フィ
ルムに割れ等が生じているか否かが判断できる。なお、光透過性樹脂基材と導電部との間
に、ハードコート層が設けられている場合には、折り畳み試験を上記回数繰り返し行うと
、折り畳み試験によってハードコート層が割れてしまい、折り畳み試験後の導電性フィル
ムの導電部の表面における電気抵抗値比が3を超える可能性が高い。折り畳み試験を上記
回数繰り返し行う場合、いずれの場合であっても、折り畳み試験前後の導電性フィルム1
50の導電部152の表面152Aにおける電気抵抗値比は、1.5以下であることがよ
り好ましい。折り畳み試験は、導電部152が内側となるように導電性フィルム150を
折り畳むように行われてもよく、また導電部152が外側となるように導電性フィルム1
50を折り畳むように行われてもよいが、いずれの場合であっても、折り畳み試験前後の
導電性フィルム150の導電部152の表面152Aにおける電気抵抗値比が3以下であ
ることが好ましい。
具体的には、まず、第1実施形態で説明した電気抵抗値を測定する際に作製したサンプ
ルと同様のサンプルを作製する。具体的には、図8に示される導電性フィルム30と同様
に、折り畳み試験前の導電性フィルム150から、導電部152の面内において、任意の
方向ADを定め、この任意の方向ADに対しこの任意の方向を含め30°毎に6方向の所
定の大きさ(例えば、縦125mm×横50mmの長方形形状)のサンプルSを切り出す
。なお、縦125mm×50mmの大きさにサンプルを切り出せない場合には、例えば、
縦110mm×横50mmの大きさにサンプルを切り出してもよい。折り畳み試験前の導
電性フィルムから6枚のサンプルS切り出した後、折り畳み試験前の各サンプルSにおい
て、導電部の表面の電気抵抗値を測定する。具体的には、図9の場合と同様に、各サンプ
ルSの長手方向の両端部(例えば、各縦10mm×横50mmの部分)上に、電気抵抗値
の測定距離が変動するのを防ぐために、銀ペースト(製品名「DW-520H-14」、
東洋紡社製)を塗布し、130℃で30分加熱して、各サンプル上の両端部に硬化した銀
ペーストを設け、その状態で、各サンプルの電気抵抗値をテスター(製品名「Digital M
Ω Hitester 3454-11」、日置電機社製)を用いて、測定する。電気抵抗値の測定の際に
は、テスターのプローブ端子は、両端部に設けられた硬化した銀ペーストのそれぞれに接
触させる。折り畳み試験前の各サンプルにおいて、導電部152の表面152Aの電気抵
抗値を測定した後、サンプルSの中から、最も低い電気抵抗値を示すサンプルSを選択す
る。そして、選択されたサンプルSに対し、折り畳み試験を行う。
折り畳み試験は、以下のようにして行われる。図23(A)に示すように折り畳み試験
においては、まず、選択されたサンプルSの辺部S1と、辺部S1と対向する辺部S2と
を、平行に配置された固定部156でそれぞれ固定する。また、図23(A)に示すよう
に、固定部156は水平方向にスライド移動可能なっている。
次に、図23(B)に示すように、固定部156を互いに近接するように移動させるこ
とで、サンプルSの中央部S3を折り畳むように変形させ、更に、図23(C)に示すよ
うに、サンプルSの固定部156で固定された対向する2つの辺部S1、S2の間隔が3
mmとなる位置まで固定部156を移動させた後、固定部156を逆方向に移動させてサ
ンプルSが変形を解消させる。
図23(A)~(C)に示すように固定部156を移動させることで、サンプルSを中
央部S3で180°折り畳むことができる。また、サンプルSの屈曲部S4が固定部15
6の下端からはみ出さないように折り畳み試験を行い、かつ固定部156が最も接近した
ときの間隔を3mmに制御することで、サンプルSの対向する2つの辺部S1、S2の間
隔を3mmにできる。この場合、屈曲部S4の外径を3mmとみなす。なお、サンプルS
の厚みは、固定部156の間隔(3mm)と比較して充分に小さな値であるため、サンプ
ルSの折り畳み試験の結果は、サンプルSの厚みの違いによる影響は受けないとみなすこ
とができる。
折り畳み試験を行った後、折り畳み試験後のサンプルSにおいて、折り畳み試験前のサ
ンプルSと同様にして、導電部の表面の電気抵抗値を測定する。そして、選択された折り
畳み試験前のサンプルSの電気抵抗値に対する折り畳み試験後のサンプルSの電気抵抗値
の比(選択された折り畳み試験前のサンプルの電気抵抗値/折り畳み試験後のサンプルの
電気抵抗値)を求める。なお、電気抵抗値比は、3回測定して得られた値の算術平均値と
する。
<<光透過性樹脂基材>>
光透過性樹脂基材151としては、光透過性を有する樹脂からなる基材であれば、特に
限定されない。光透過性樹脂基材151を構成する光透過性樹脂としては、光透過性基材
11の欄で説明した光透過性樹脂と同様のものが挙げられる。光透過性樹脂基材151の
厚みは、光透過性基材11の厚みと同様である。ただし、光透過性樹脂基材には、他の層
との接着性を向上させるため、および/または巻き取り時の貼り付きを防止するため、お
よび/または他の層を形成する塗布液のはじきを抑制するための下地層を有するものがあ
るが、本実施形態における「光透過性樹脂基材」とは、下地層を含まない意味で用いるも
のとする。なお、光透過性樹脂基材151は、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸
化処理等の物理的な処理が表面に施されたものであってもよい。
<<導電部>>
導電部152は、光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに直接設けられている。
この場合の「直接設けられている」とは、導電部が、光透過性樹脂基材の一方の面に直接
接触していることを意味する。すなわち、光透過性樹脂基材151と導電部152との間
には、下地層は存在していない。導電部が、光透過性樹脂基材の一方の面に直接設けられ
ているか否か、または光透過性樹脂基材と導電部の間に下地層が存在しているか否かは、
走査型電子顕微鏡(SEM)、走査透過型電子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕
微鏡(TEM)を用いて、1000~50万倍にて光透過性樹脂基材と導電部の界面周辺
の断面を観察することにより確認することができる。なお、下地層には、巻き取り時の貼
り付き防止のために易滑剤等の粒子を含むことがあるので、光透過性樹脂基材と導電部の
間に粒子が存在することでも、この層が下地層であると判断できる。この場合の電子顕微
鏡による測定条件は、導電部13の膜厚等の測定条件を用いることができる。
導電部152は、図22に示されるように、光透過性樹脂154と、光透過性樹脂15
4中に配置された複数の導電性繊維155とを含んでいる。導電部152は、光透過性樹
脂154中に存在する反応抑制剤をさらに含むことが好ましい。
導電部152は、表面152Aから電気的に導通可能となっている。導電部152が、
導電部152の表面152Aから電気的に導通可能であるか否かは、導電部13の場合と
同様に導電部152の表面抵抗値を測定することによって判断することが可能である。導
電部152の表面抵抗値の測定方法および導電部152が導電部152の表面152Aか
ら電気的に導通可能であるか否かの判断基準は、導電部13の欄で説明した表面抵抗値の
測定方法および判断基準と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。なお、
後述するように、大部分の導電性繊維155は導電部152の膜厚の半分の位置HLより
光透過性樹脂基材151側に存在しているが、その他の導電性繊維155は光透過性樹脂
基材151側に存在している導電性繊維155上に積み重なることにより、導電部152
の膜厚の半分の位置HLから表面152A側にも存在し、また導電部152の表面152
Aにも存在しているので、導電部152は、表面152Aから電気的に導通可能となって
いる。
導電部152においては、図22に示されるように導電性繊維155が導電部152の
膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材151側に偏在していることが好ましい。導
電性繊維155が導電部152の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材151側に
偏在しているか否かは、導電部13の欄で説明した判断手法で判断するので、ここでは説
明を省略するものとする。なお、走査透過型電子顕微鏡(STEM)または透過型電子顕
微鏡(TEM)を用いて撮影された断面写真から求めた導電部の膜厚の半分の位置より光
透過性基材側に位置する導電性繊維の存在割合は70%以上が好ましく、80%以上がよ
り好ましい。
導電部152の表面抵抗値は、導電部13の欄で説明した理由と同様の理由から、20
0Ω/□以下となっている。導電部152の表面抵抗値は、導電部152の表面152A
における表面抵抗値である。導電部152の表面抵抗値は、導電部13の表面抵抗値と同
様の方法によって測定することができる。導電部152の表面抵抗値の下限は、1Ω/□
以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上の順に好ましく(数値が大きいほど好ましい)、ま
た導電部152の表面抵抗値の上限は、100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□
以下、50Ω/□以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電部152の膜厚は、薄型化を図る観点から300nm未満となっていることが好ま
しい。導電部152の膜厚の上限は、145nm以下、140nm以下、120nm以下
、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほ
ど好ましい)。また、導電部152の膜厚の下限は、導電部13の欄で説明した理由と同
様の理由から、10nm以上であることが好ましい。導電部152の膜厚は、導電部13
の膜厚と同様の方法によって測定することができる。
導電部152は、導電部13の欄で記載した理由と同様の理由から、表面152Aから
の押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/m
以下であることが好ましい。導電部152の上記押込み量が10nm位置でのマルテ
ンス硬度の下限は、980N/mm以上、1000N/mm以上、1015N/mm
以上の順にさらに好ましく(数値が大きいほど好ましい)、上記押込み量が10nm位
置でのマルテンス硬度の上限は、1040N/mm以下、1030N/mm以下、1
020N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほどこのましい)。
導電部152は、導電部13の欄で記載した理由と同様の理由から、表面152Aから
の押込み量が100nm位置でのマルテンス硬度が、130N/mm以上300N/m
以下であることが好ましい。導電部152の上記押込み量が100nm位置でのマル
テンス硬度の下限は、140N/mm以上、150N/mm以上、170N/mm
以上の順にさらに好ましく(数値が大きいほど好ましい)、上記押込み量が100nm位
置でのマルテンス硬度の上限は、280N/mm以下、250N/mm以下、200
N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電性フィルム150をタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、導電部15
2の表面152Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め30°毎に6方向
における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方
向を第1の方向とし、第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、第1の方向の
電気抵抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比(以下、この比を「電気抵抗値比」と称
する。)が、1以上2未満であることが好ましい。電気抵抗値比は、導電部13の欄で説
明した電気抵抗値の測定方法と同様の方法によって求めることができる。電気抵抗値比の
上限は、1.8以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましく、1.
3以下であることが最も好ましい。
一方で、特定の方向における電気抵抗値がより一層低い導電性フィルムを得る場合であ
れば、導電部31の表面31Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め30
°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定したとき、上記電気抵抗
値比が、2以上であることが好ましい。電気抵抗値比は、3回測定して得られた値の算術
平均値とする。電気抵抗値比の下限は、3以上であることがより好ましい。電気抵抗値比
の上限は、面内での抵抗値の均一性の観点から、10以下、8以下の順に好ましい(数値
が小さいほど好ましい)。
このような電気抵抗値比が1以上2未満または2以上の導電部は、例えば、導電性繊維
の繊維長、後述する有機保護層を構成する樹脂の種類や膜厚、および/または導電性繊維
含有組成物の乾燥温度を適宜調節することによって得ることが可能である。
<光透過性樹脂>
光透過性樹脂154は、光透過性樹脂15と同様に、導電部152からの導電性繊維1
55の脱離を防ぎ、かつ導電部152の耐久性や耐擦傷性を向上させるために、導電性繊
維155を覆うものであるが、本実施形態においても導電部152の表面152Aから電
気的な導通が得られる程度に導電性繊維155を覆うものである。
光透過性樹脂154は、光透過性樹脂15と同様となっている。したがって、光透過性
樹脂154の膜厚や構成材料も、光透過性樹脂15の膜厚や構成材料と同様である。光透
過性樹脂154は、光透過性樹脂15と同様であるので、ここでは説明を省略するものと
する。ただし、導電部152が光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに直接設けら
れており、光透過性樹脂154の屈折率が、光透過性樹脂基材151の屈折率よりも低く
、かつ光透過性樹脂154の膜厚が60nm以上130nm以下の場合には、導電部15
2によって、実質的に反射防止フィルムにおける低屈折率層と同様の効果を発現させ、導
電部152の表面152Aでの反射率を低下させることができる。これにより、全光線透
過率を向上させることができるとともに反射Y値を低下させることができる。この場合、
光透過性樹脂154と光透過性樹脂基材151との屈折率差の絶対値は、0.05以上で
あることが好ましい。
<反応抑制剤>
反応抑制剤は、光透過性樹脂用組成物の塗布後に、導電性繊維15と雰囲気下の物質と
の反応による導電性低下を抑制するためのものである。反応抑制剤およびその含有量は、
第1実施形態で説明した反応抑制剤およびその含有量と同様であるので、ここでは説明を
省略するものとする。
<導電性繊維>
導電性繊維155が導電部152の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材151
側に偏在している場合には、導電部152の表面152Aから電気的に導通可能となって
いるので、導電部152の厚み方向において導電性繊維155同士が接触している。
導電部152の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材151側においては、導電
部152の平面方向(2次元方向)に導電性繊維155同士が接触することによってネッ
トワーク構造(網目構造)を形成していることが好ましい。導電性繊維155がネットワ
ーク構造を形成することによって、少量の導電性繊維155であっても、効率良く導電経
路を形成することができる。
一部の導電性繊維155は、導電部152の表面152Aに露出していることが好まし
い。上記の測定方法によって、導電部152の表面152Aから電気的な導通が得られれ
ば、一部の導電性繊維155が、導電部152の表面152Aに露出していると判断でき
る。
導電性繊維155の繊維径は、導電性繊維16で説明した理由と同様の理由から200
nm以下であることが好ましい。導電性繊維155の繊維径のより好ましい下限は導電部
152の導電性の観点から10nm以上であり、導電性繊維155の繊維径のより好まし
い範囲は15nm以上180nm以下である。導電性繊維155の繊維径は、導電性繊維
16の繊維径と同様の方法によって求めることができる。
導電性繊維155の繊維長は、導電性繊維16で説明した理由と同様の理由から1μm
以上であることが好ましい。導電性繊維155の繊維長の上限は500μm以下、300
μm以下、または30μm以下であってもよく、また導電性繊維155の繊維長の下限は
、3μm以上、または10μm以上であってもよい。導電性繊維155の繊維長は、導電
性繊維16の繊維長と同様の方法によって求めることができる。
導電性繊維16と同様に、電気抵抗値比が1以上2未満の導電部を得る場合には、例え
ば、導電性繊維155の繊維長は1μm以上30μm未満であることが好ましく、電気抵
抗値比が2以上の導電部を得る場合には、例えば、導電性繊維155の繊維長は30μm
以上であることが好ましい。電気抵抗値比が1以上2未満の導電部を得る場合の導電性繊
維155の繊維長の下限は低表面抵抗値を得る観点から10μm以上であることが好まし
く、上限は20μm以下であることが好ましい。
導電性繊維155を構成する繊維は、導電性繊維16を構成する繊維と同様であるので
、ここでは説明を省略するものとする。
<<下地層>>
下地層153は、他の層との接着性を向上させるため、巻き取り時の貼り付きを防止す
るため、および/または他の層を形成する塗布液のはじきを抑制するための層である。下
地層153は、例えば、アンカー剤やプライマー剤を含んでいる。アンカー剤やプライマ
ー剤としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、
ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルア
ルコール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンと酢酸ビニルまたはアクリル酸な
どとの共重合体、エチレンとスチレンおよび/またはブタジエンなどとの共重合体、オレ
フィン樹脂などの熱可塑性樹脂および/またはその変性樹脂、電離放射線重合性化合物の
重合体、および熱重合性化合物の重合体等の少なくともいずれかを用いることが可能であ
る。
下地層153は、上記したように巻き取り時の貼り付き防止のために、易滑剤等の粒子
を含んでいてもよい。粒子としては、シリカ粒子等が挙げられる。
下地層153の膜厚は、10nm以上1μm以下であることが好ましい。下地層の膜厚
が、10nm未満であると、下地層の機能が不充分になるおそれがあり、また下地層の膜
厚が、1μmを超えると、光学的に影響を及ぼすおそれがあり、または密着性が付与でき
ないおそれがある。下地層153の膜厚は、走査型電子顕微鏡(SEM)、走査透過型電
子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて1000~50万倍
(好ましくは2.5万倍~5万倍)にて撮影された下地層の断面写真からランダムに10
箇所厚みを測定し、測定された10箇所の厚みの算術平均値とする。下地層153の膜厚
の下限は、30nm以上であることがより好ましく、上限は150nm以下であることが
より好ましい。下地層153の膜厚は、導電部13の膜厚と同様の方法によっても測定す
ることができる。
<<他の導電性フィルム>>
図21に示される導電性フィルム150は、導電部152がパターニングされていない
状態の膜、いわゆるべた膜であるが、用途によっては、導電部は、パターニングされてい
てもよい。具体的には、導電性フィルムは、図24に示されるような、複数の導電部16
2と、導電部162間に位置する非導電部163とから構成された導電層161を備える
導電性フィルム160であってもよく、また図4と同様に、複数の導電部と、導電部間に
存在する空隙とを備える導電性フィルムであってもよい。導電性フィルム160の表面1
60Aは、導電部162の表面162Aと非導電部163の表面163Aから構成されて
おり、導電部間に空隙を有する導電性フィルムの表面は、導電部の表面と光透過性樹脂基
材の一方の表面とから構成されている。導電性フィルム160および導電部間に空隙を有
する導電性フィルムの物性値等は、導電性フィルム150の物性値等と同様になっている
。なお、図24において、図21と同じ符号が付されている部材は、図21で示した部材
と同じものであるので、説明を省略するものとする。
<導電部>
導電部162は、パターニングされている以外、導電部152と同様となっている。す
なわち、導電部162は、光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに直接設けられて
いる。また、導電部162は、図25に示されるように、光透過性樹脂154と、光透過
性樹脂154中に配置された複数の導電性繊維155とを含んでいる。導電部162は、
表面162Aから電気的に導通可能となっている。導電部162においては、図25に示
されるように導電性繊維165が導電部162の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂
基材151側に偏在していることが好ましい。導電部162のその他の構成、材料、物性
値等も、導電部152と同様となっているので、ここでは、説明を省略するものとする。
<非導電部>
非導電部163は、導電部162間に位置し、かつ導電性を示さない部分である。図2
5に示されるように、非導電部163は、実質的に導電性繊維155を含んでいない。非
導電部163は、導電性繊維155を全く含んでいないことが好ましい。
非導電部163の膜厚は、導電部1622と一体的に形成されるので、300nm未満
となっていることが好ましい。非導電部163の膜厚の上限は、145nm以下、140
nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに
好ましい(数値が小さいほど好ましい)。また、非導電部163の膜厚の下限は、10n
m以上であることが好ましい。非導電部163の膜厚は、導電部13の膜厚と同様の方法
によって測定するものとする。
図25に示されるように、非導電部163は、光透過性樹脂154から構成されている
。なお、非導電部163は、導電性繊維155を昇華させることによって形成され、かつ
導電性繊維が存在しない空洞部163Bを有していてもよい。この場合、非導電部163
を形成する際には導電性繊維155が昇華によって非導電部163とすべき領域を突き破
って外に放出されるので、非導電部163の表面163Aは粗面化される。非導電部16
3の光透過性樹脂154は、導電部162の光透過性樹脂154と同様であるので、ここ
では説明を省略するものとする。
<<導電性フィルムの製造方法>>
導電性フィルム160は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図
26(A)に示されるように、一方の面151Aに下地層が形成されておらず、また他方
の面151Bに下地層153が形成されている光透過性樹脂基材151を用意する。なお
、両面に下地層が形成されていない光透過性樹脂基材を用意してもよい。
次いで、光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに、導電性繊維155および有機
系分散媒を含む導電性繊維含有組成物を直接塗布し、乾燥させて、図26(B)に示され
るように光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに複数の導電性繊維155を直接配
置させる。導電性繊維含有組成物は、第1実施形態で用いた導電性繊維含有組成物と同様
であるので、ここでは説明を省略するものとする。
光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに複数の導電性繊維155を直接配置させ
た後、重合性化合物および溶剤を含む光透過性樹脂用組成物を塗布し、乾燥させて、図2
6(C)に示されるように光透過性樹脂用組成物の塗膜157を形成する。光透過性樹脂
用組成物は、第1実施形態で用いた光透過性樹脂用組成物と同様であるので、ここでは説
明を省略するものとする。
次いで、図27(A)に示されるように、塗膜157に紫外線等の電離放射線を照射し
て、重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜157を硬化させて、光透過性樹
脂154を形成する。
図21に示される導電性フィルム150は、導電部31がべた膜となっているので、上
記の工程で、導電性フィルム150が得られる。図23に示される導電性フィルム160
は、パターニングされているので、第1実施形態と同様に、例えば、図27(B)に示さ
れるように、非導電部163とすべき領域にレーザー光(例えば、赤外線レーザー)を照
射して、導電部162をパターニングすることにより得られる。
本実施形態によれば、導電部152、162が光透過性樹脂基材151の一方の面15
1Aに直接設けられている、すなわち光透過性樹脂基材151と導電部152、162と
の間に下地層が存在しないので、下地層中に導電性繊維155が入り込むことがない。し
たがって、導電性繊維155が導電性フィルム150、160の厚み方向に広がり難くな
り、導電性繊維155同士の接点が多くなる。これにより、低表面抵抗値を実現すること
ができる。また、導電性繊維155同士の接点を多くすることができるので、導電性繊維
155の含有量を少なくすることができ、これにより、5%以下という低ヘイズ値を実現
できる。
導電部を薄くすると、その分導電性繊維が減るので、表面抵抗値が上昇しやすいが、本
実施形態によれば、導電部152、162中において導電性繊維155が導電性繊維15
5全体として導電部152、162の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材151
側に偏在している場合には、導電性繊維155同士の接点が増えるので、導電部152、
162の膜厚を300nm未満と薄くした場合や145nm以下と極めて薄くした場合で
あっても、5%以下の低ヘイズ値および200Ω/□以下の低表面抵抗値を実現すること
ができる。
本実施形態によれば、導電性フィルム150、160においては、導電部152、16
2が光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに直接設けられているので、光透過性樹
脂基材151と導電部152、162との間にハードコート層を備えておらず、フレキシ
ブル性に優れている。
本実施形態によれば、導電部152、162中において導電性繊維155が導電性繊維
155全体として導電部152、162の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材1
51側に偏在しているので、導電性繊維155同士の接点を増やすことができる。これに
より、導電性繊維155の含有量が少ない場合であっても、導電部152、162の表面
152A、162Aからの電気的な導通を確保することができるので、より低表面抵抗値
を実現することが可能である。また、導電性繊維155の含有量を少なくすることができ
るので、より低ヘイズ値を実現できる。さらに、導電性繊維155が導電部152、16
2中において導電部152、162の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材151
側に偏在しているので、導電性繊維155の大部分は光透過性樹脂154によって覆われ
ている。これにより、雰囲気である空気中の硫黄、酸素、および/またはハロゲンとの反
応による導電性繊維155の導電性低下を抑制できる。
本実施形態においては、導電性繊維含有組成物の分散媒として有機系分散媒を用い、か
つ導電性繊維含有組成物に樹脂分を含ませない、または樹脂分を含ませたとしても従来よ
りも樹脂分の含有量を減らしているので、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から
、導電部152、162中において導電性繊維155を導電部152、162の膜厚の半
分の位置HLより光透過性樹脂基材151側に偏在させることができる。
本実施形態によれば、塗工方式によって光透過性樹脂基材151の一方の面151Aに
導電部152を直接設けているが、導電部152における上記電気抵抗値比が1以上2未
満となっている場合には、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から、導電部152
の面内の方向に依存する電気抵抗値の相違を低減させることができる。これにより、導電
性フィルムをタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、電極パターンやICチッ
プの制約が少なくなり、また面付けの制約が少なくなる。
本実施形態によれば、導電部152における上記電気抵抗値比が2以上となっている場
合には、第2の方向においては電気抵抗値が高くなっているが、第1の方向においては電
気抵抗値が低くなっている。したがって、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から
、特定の方向(第1の方向)における電気抵抗値がより一層低い導電性フィルム10を提
供できる。
本実施形態によれば、導電部152、162の光透過性樹脂154が反応抑制剤を含ん
でいるので、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から、雰囲気である空気中の硫黄
、酸素、および/またはハロゲンとの反応による導電性繊維155の導電性低下をより抑
制できる。
本実施形態によれば、導電部152、162中において導電性繊維155が導電性繊維
155全体として導電部152、162の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材1
51側に偏在しているので、より最小限の導電性繊維で、最大限に良好な表面抵抗値を得
ることができる。また、導電性繊維155がこのように偏在していると、より低ヘイズ値
の光学特性を得ることができる。さらに、導電性繊維155が偏在していることは、分散
状態にある場合よりも、マルテンス硬度を調整しやすい。また、導電性繊維155が密に
光透過性樹脂154内に存在しているので、硬度を高めることができ、また、光透過性樹
脂154の組成を工夫すれば、硬すぎず、柔らかすぎない状態を得ることができる。また
、マルテンス硬度が適切であれば、折り畳みやロール状にするフレキシブル性も良好にで
きる。
本実施形態によれば、導電部152中に反応抑制剤を含んでいるので、第1実施形態で
説明した理由と同様の理由から、導電部152、162に光透過性粘着層が接した状態で
、耐湿熱性試験を行った場合であっても、導電性繊維155と光透過性粘着層中の成分と
の反応を抑制することができる。これにより、光透過性粘着層の選択肢を広げることがで
きる。
上記においては、導電性フィルム150、160について述べているが、上記導電部間
に空隙を備える導電性フィルムも、導電性フィルム150、160と同様の効果を得るこ
とができる。
本実施形態に係る導電性フィルムの用途は特に限定されないが、タッチパネルを備える
画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。また、導電性フィルムは、例えば
、電磁波シールドとして使用することが可能である。図28は本実施形態に係る画像表示
装置の概略構成図である。図28において、図13と同じ符号が付されている部材は、図
13で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。
<<<画像表示装置>>>
図28に示されるように、画像表示装置170は、主に、画像を表示するための表示パ
ネル180と、表示パネル180よりも観察者側に配置されたタッチパネル190と、表
示パネル180とタッチパネル190との間に介在した光透過性接着層90とを備えてい
る。本実施形態においては、表示パネル180が有機発光ダイオード(OLED)パネル
であるので、画像表示装置170がバックライト装置を備えていないが、表示パネル(表
示素子)の種類によってはバックライト装置を備えていてもよい。
<<表示パネル>>
表示パネル180は、上記したように有機発光ダイオード(OLED)パネルであるの
で、表示素子として、有機発光ダイオードを備えている。なお、表示パネルは、液晶表示
パネル、無機発光ダイオードパネル、または量子ドット発光ダイオード(QLED)パネ
ルであってもよい。
<<タッチパネル>>
タッチパネル190は、導電性フィルム200と、導電性フィルム200より観察者側
に配置された導電性フィルム160と、導電性フィルム160より観察者側に配置された
カバーガラス等の光透過性カバー部材71と、導電性フィルム200と導電性フィルム1
60との間に介在した光透過性粘着層72と、導電性フィルム160と光透過性カバー部
材71との間に介在した光透過性粘着層73とを備えている。
<導電性フィルム>
導電性フィルム200は、導電性フィルム160とほぼ同様の構造となっている。すな
わち、導電性フィルム200は、図28に示されるように、光透過性樹脂基材201と、
光透過性樹脂基材201の一方の面201Aに直接設けられ、かつパターニングされた導
電部203とを備えている。図28に示される導電部203は、導電層202の一部とな
っている。導電層202は、複数の導電部203と、導電部203間に位置する非導電部
204とから構成されている。また、導電性フィルム200は、光透過性樹脂基材201
の他方の面201Bに直接設けられた下地層205をさらに備えている。光透過性樹脂基
材201および下地層205は、光透過性樹脂基材151および下地層153と同様のも
のであるので、ここでは説明を省略するものとする。
(導電部および非導電部)
導電部203は、導電部162と同様の構造になっている。すなわち、導電部203は
光透過性樹脂と導電性繊維とから構成されている。非導電部204は光透過性樹脂から構
成されており、実質的に導電性繊維を含んでいない。導電部203は、導電部203の表
面から電気的に導通可能となっている。また、導電部203中の導電性繊維は、導電部2
03の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材201側に偏在していることが好まし
い。なお、導電部203は、導電部162と同様の構造になっているが、導電部203は
必ずしも、導電部162と同様の構造になっていなくともよい。
導電性フィルム160の導電部162は、投影型静電容量方式のタッチパネルにおける
X方向の電極として機能するものであり、導電性フィルム200の導電部203は、投影
型静電容量方式のタッチパネルにおけるY方向の電極として機能するものであり、平面視
では、図14と同様になっている。
[第4実施形態]
以下、本発明の第4実施形態に係る導電性フィルム、タッチパネル、および画像表示装
置について、図面を参照しながら説明する。図29は本4実施形態に係る導電性フィルム
の概略構成図であり、図30は図29に示される導電性フィルムの一部の拡大図であり、
図31は本4実施形態に係る他の導電性フィルムの概略構成図であり、図32は図31に
示される導電性フィルムの一部の拡大図である。図33および図34は本実施形態に係る
導電性フィルムの製造工程を模式的に示した図である。
<<<導電性フィルム>>>
図29に示されるように、導電性フィルム250は、光透過性を有し、かつ光透過性樹
脂基材251の一方の面251A側に下地層252および導電部254をこの順で備え、
他方の面251B側に下地層253を備えるものである。具体的には、導電性フィルム2
50は、光透過性樹脂基材251と、光透過性樹脂基材251の一方の面251Aに直接
設けられた下地層252と、光透過性樹脂基材251の他方の面251Bに直接設けられ
た下地層252と、下地層252における光透過性樹脂基材251側の面(以下、この面
を「下地層の一方の面」と称する。)252Aとは反対側の導電部254側の面(以下、
この面を「下地層の他方の面」と称する。)252Bに直接設けられた導電部254とを
備えている。導電性フィルム250の表面250Aは、導電部254の表面254Aから
構成されている。なお、導電性フィルム250は、下地層253を備えていなくともよい
また、図29に示される導電部254は、下地層252の他方の面252Bのみに設け
られているが、導電部は、下地層253の光透過性樹脂基材251側の面とは反対側の面
にも設けられていてもよい。ただし、光透過性樹脂基材の両面側に導電部を形成する場合
、一方の下地層の光透過性樹脂基材側の面とは反対側の面に導電部が直接設けられていれ
ばよく、必ずしも、両方の下地層の光透過性樹脂基材側の面とは反対側の面に導電部が直
接設けられていなくともよい。
導電性フィルム250のヘイズ値(全ヘイズ値)は、導電性フィルム10の欄で説明し
た理由と同様の理由から、5%以下となっている。導電性フィルム250のヘイズ値は、
導電性フィルム10のヘイズ値と同様の方法によって測定することができる。導電性フィ
ルム250のヘイズ値は、3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%
以下の順に好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電性フィルム250の全光線透過率は、導電性フィルム10の欄で説明した理由と同
様の理由から、80%以上であることが好ましい。導電性フィルム250の全光線透過率
は、導電性フィルム10の全光線透過率と同様の方法によって測定することができる。導
電性フィルム250の全光線透過率は、85%以上、88%以上、89%以上の順にさら
に好ましい(数値が大きいほど好ましい)。
導電性フィルム250は、フレキシブル性を有している。このため、導電性フィルム1
50の欄で説明した理由と同様に導電性フィルムに割れが等の理由から、導電性フィルム
250に対し導電性フィルム10の対向する辺部の間隔が3mmとなるように180°折
り畳む試験(折り畳み試験)を10万回繰り返し行った場合であっても、折り畳み試験前
後の導電性フィルム250の導電部254の表面254Aにおける後述する電気抵抗値比
が3以下であることが好ましく、折り畳み試験を20万回繰り返し行った場合であっても
、折り畳み試験前後の導電性フィルム250の導電部254の表面254Aにおける電気
抵抗値比が3以下であることがより好ましく、100万回繰り返し行った場合であっても
、折り畳み試験前後の導電性フィルム250の導電部254の表面254Aにおける電気
抵抗値比が3以下であることがさらに好ましい。なお、光透過性樹脂基材と導電部との間
に、ハードコート層が設けられている場合には、折り畳み試験を上記回数繰り返し行うと
、折り畳み試験によってハードコート層が割れてしまい、折り畳み試験後の導電性フィル
ムの導電部の表面における電気抵抗値比が3を超える可能性が高い。折り畳み試験を上記
回数繰り返し行う場合、いずれの場合であっても、折り畳み試験前後の導電性フィルム2
50の導電部254の表面254Aにおける電気抵抗値比は、1.5以下であることがよ
り好ましい。折り畳み試験は、導電部254が内側となるように導電性フィルム250を
折り畳むように行われてもよく、また導電部254が外側となるように導電性フィルム2
50を折り畳むように行われてもよいが、いずれの場合であっても、折り畳み試験前後の
導電性フィルム250の導電部254の表面254Aにおける電気抵抗値比が3以下であ
ることが好ましい。電気抵抗値の測定および折り畳み試験は、導電性フィルム150の欄
で説明した電気抵抗値の測定および折り畳み試験と同様にして行うものとする。
<<光透過性樹脂基材>>
光透過性樹脂基材251としては、光透過性を有する樹脂からなる基材であれば、特に
限定されない。光透過性樹脂基材251を構成する光透過性樹脂としては、光透過性基材
11の欄で説明した光透過性樹脂と同様のものが挙げられる。光透過性樹脂基材251の
厚みは、光透過性基材11の厚みと同様である。ただし、光透過性樹脂基材には、他の層
との接着性を向上させるため、および/または巻き取り時の貼り付きを防止するため、お
よび/または他の層を形成する塗布液のはじきを抑制するための下地層を有するものがあ
るが、本実施形態における「光透過性樹脂基材」とは、下地層を含まない意味で用いるも
のとする。なお、光透過性樹脂基材251は、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸
化処理等の物理的な処理が表面に施されたものであってもよい。
<<下地層>>
下地層252、253は、他の層との接着性を向上させるため、巻き取り時の貼り付き
を防止するため、および/または他の層を形成する塗布液のはじきを抑制するための層で
ある。下地層252は、光透過性樹脂基材251の一方の面251Aに直接設けられてお
り、下地層253は、光透過性樹脂基材251の他方の面251Bに直接設けられている
。この場合における「直接設けられている」とは、下地層が、光透過性樹脂基材の一方の
面または他方の面に直接接触していることを意味する。すなわち、光透過性樹脂基材25
1と下地層252、253との間には、他の層は存在していない。下地層が、光透過性樹
脂基材の一方の面または他方の面に直接設けられているか否か、または光透過性樹脂基材
と下地層の間に他の層が存在しているか否かは、走査型電子顕微鏡(SEM)、走査透過
型電子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、1000~5
0万倍にて光透過性樹脂基材と導電部の界面周辺の断面を観察することにより確認するこ
とができる。なお、下地層には、巻き取り時の貼り付き防止のために易滑剤等の粒子を含
むことがあるので、光透過性樹脂基材と導電部の間に粒子が存在することでも、この層が
下地層であると判断できる。この場合の電子顕微鏡による測定条件は、導電部13の膜厚
等の測定条件を用いることができる。
下地層252は、後述する導電性繊維256を実質的に含まないことが好ましい。この
場合の「下地層が、導電性繊維を実質的に含まない」とは、導電部の表面における表面抵
抗値が1000Ω/□以下となる程度であれば導電性繊維を若干含んでいてもよいことを
意味する。下地層252は、導電性繊維16を全く含まないことがより好ましい。下地層
252が導電性繊維256を含まないか否かは、走査型電子顕微鏡(SEM)、走査透過
型電子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、1000~5
0万倍にて下地層と導電部の界面周辺の断面を観察することにより確認することができる
。下地層252において、導電性繊維256を実質的に含まなくするためには、後述する
導電性繊維含有組成物の分散媒として、下地層252にほぼ浸透しないものを用いること
によって達成できる。この場合の電子顕微鏡による測定条件は、導電部13の膜厚等の測
定条件を用いることができる。
下地層252、253は、例えば、アンカー剤やプライマー剤を含んでいる。アンカー
剤やプライマー剤は、下地層の欄で説明したアンカー剤やプライマー剤と同様であるので
、ここでは説明を省略するものとする。
下地層252、253は、上記したように巻き取り時の貼り付き防止のために、易滑剤
等の粒子を含んでいてもよい。粒子としては、シリカ粒子等が挙げられる。
下地層252、253の膜厚は、下地層153の欄で説明した理由と同様の理由から、
10nm以上1μm以下であることが好ましい。また、下地層252、253の膜厚は、
下地層153の膜厚と同様の方法によって測定するものとする。下地層252、253の
膜厚の下限は、30nm以上であることがより好ましく、上限は150nm以下であるこ
とがより好ましい。
<<導電部>>
導電部254は、下地層252に直接設けられている。この場合の「直接設けられてい
る」とは、導電部が、下地層に直接接触していることを意味する。すなわち、下地層25
2と導電部254との間には、他の層は存在していない。導電部が、下地層に直接設けら
れているか否か、または下地層と導電部の間に他の層が存在しているか否かは、走査型電
子顕微鏡(SEM)、走査透過型電子顕微鏡(STEM)、または透過型電子顕微鏡(T
EM)を用いて、1000~50万倍にて下地層と導電部の界面周辺の断面を観察するこ
とにより確認することができる。この場合の電子顕微鏡による測定条件は、導電部13の
膜厚等の測定条件を用いることができる。
導電部254は、図30に示されるように、光透過性樹脂255と、光透過性樹脂25
5中に配置された複数の導電性繊維256とを含んでいる。導電部254は、光透過性樹
脂15中に存在する反応抑制剤をさらに含むことが好ましい。
導電部254は、表面254Aから電気的に導通可能となっている。導電部254が、
導電部254の表面254Aから電気的に導通可能であるか否かは、導電部13の場合と
同様に導電部254の表面抵抗値を測定することによって判断することが可能である。導
電部254の表面抵抗値の測定方法および導電部254が導電部254の表面254Aか
ら電気的に導通可能であるか否かの判断基準は、導電部13の欄で説明した表面抵抗値の
測定方法および判断基準と同様であるので、ここでは説明を省略するものとする。なお、
後述するように、大部分の導電性繊維256は導電部254の膜厚の半分の位置HLより
光透過性樹脂基材251側に存在しているが、その他の導電性繊維256は光透過性樹脂
基材251側に存在している導電性繊維256上に積み重なることにより、導電部254
の膜厚の半分の位置HLから表面254A側にも存在し、また導電部254の表面254
Aにも存在しているので、導電部254は、表面254Aから電気的に導通可能となって
いる。
導電部254においては、図30に示されるように導電性繊維256が導電部254の
膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251側に偏在していることが好ましい。導
電性繊維256が導電部254の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251側に
偏在しているか否かは、導電部13の欄で説明した判断手法で判断するので、ここでは説
明を省略するものとする。なお、走査透過型電子顕微鏡(STEM)または透過型電子顕
微鏡(TEM)を用いて撮影された断面写真から求めた導電部の膜厚の半分の位置より光
透過性基材側に位置する導電性繊維の存在割合は70%以上が好ましく、80%以上がよ
り好ましい。
導電部254の表面抵抗値は、導電部13の欄で説明した理由と同様の理由から、20
0Ω/□以下となっている。導電部254の表面抵抗値は、導電部254の表面254A
における表面抵抗値である。導電部254の表面抵抗値は、導電部13の表面抵抗値と同
様の方法によって測定することができる。導電部254の表面抵抗値の下限は、1Ω/□
以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上の順に好ましく(数値が大きいほど好ましい)、ま
た導電部254の表面抵抗値の上限は、100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□
以下、50Ω/□以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電部254の膜厚は、薄型化を図る観点から300nm未満となっていることが好ま
しい。導電部254の膜厚の上限は、145nm以下、140nm以下、120nm以下
、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほ
ど好ましい)。また、導電部254の膜厚の下限は、導電部13の欄で説明した理由と同
様の理由から、10nm以上であることが好ましい。導電部254の膜厚は、導電部13
の膜厚と同様の方法によって測定することができる。
導電部254は、導電部13の欄で記載した理由と同様の理由から、表面254Aから
の押込み量が10nm位置のマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/mm
以下であることが好ましい。導電部254の上記押込み量が10nm位置でのマルテン
ス硬度の下限は、980N/mm以上、1000N/mm以上、1015N/mm
以上の順にさらに好ましく(数値が大きいほど好ましい)、上記押込み量が10nm位置
でのマルテンス硬度の上限は、1040N/mm以下、1030N/mm以下、10
20N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電部254は、導電部13の欄で記載した理由と同様の理由から、表面254Aから
の押込み量が100nm位置でのマルテンス硬度が、130N/mm以上300N/m
以下であることが好ましい。導電部254の上記押込み量が100nm位置でのマル
テンス硬度の下限は、140N/mm以上、150N/mm以上、170N/mm
以上の順にさらに好ましく(数値が大きいほど好ましい)、上記押込み量が100nm位
置でのマルテンス硬度の上限は、280N/mm以下、250N/mm以下、200
N/mm以下の順にさらに好ましい(数値が小さいほど好ましい)。
導電性フィルム250をタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、導電部25
4の表面254Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め30°毎に6方向
における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方
向を第1の方向とし、第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、第1の方向の
電気抵抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比(以下、この比を「電気抵抗値比」と称
する。)が、1以上2未満であることが好ましい。電気抵抗値比は、導電部13の欄で説
明した電気抵抗値の測定方法と同様の方法によって求めることができる。電気抵抗値比の
上限は、1.8以下、1.5以下、1.3以下の順に好ましい(数値が小さいほど好まし
い)。
一方で、特定の方向における電気抵抗値がより一層低い導電性フィルムを得る場合であ
れば、導電部254の表面254Aにおいて、面内の任意の方向に対し任意の方向を含め
30°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定したとき、上記電気
抵抗値比が、2以上であることが好ましい。電気抵抗値比は、3回測定して得られた値の
算術平均値とする。電気抵抗値比の下限は、3以上であることがより好ましい。電気抵抗
値比の上限は、面内での抵抗値の均一性の観点から、10以下、8以下の順に好ましい(
数値が小さいほど好ましい)。
このような電気抵抗値比が1以上2未満または2以上の導電部は、例えば、導電性繊維
の繊維長、後述する有機保護層を構成する樹脂の種類や膜厚、および/または導電性繊維
含有組成物の乾燥温度を適宜調節することによって得ることが可能である。
<光透過性樹脂>
光透過性樹脂255は、光透過性樹脂15と同様に、導電部254からの導電性繊維2
56の脱離を防ぎ、かつ導電部254の耐久性や耐擦傷性を向上させるために、導電性繊
維256を覆うものであるが、本実施形態においても導電部254の表面254Aから電
気的な導通が得られる程度に導電性繊維256を覆うものである。
光透過性樹脂255は、光透過性樹脂15と同様となっている。したがって、光透過性
樹脂255の膜厚や構成材料も、光透過性樹脂15の膜厚や構成材料と同様である。光透
過性樹脂255は、光透過性樹脂15と同様であるので、ここでは説明を省略するものと
する。
<反応抑制剤>
反応抑制剤は、光透過性樹脂用組成物の塗布後に、導電性繊維256と雰囲気下の物質
との反応による導電性低下を抑制するためのものである。反応抑制剤およびその含有量は
、第1実施形態で説明した反応抑制剤およびその含有量と同様であるので、ここでは説明
を省略するものとする。
<導電性繊維>
導電性繊維256が導電部254の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251
側に偏在している場合には、導電部254の表面254Aから電気的に導通可能となって
いるので、導電部254の厚み方向において導電性繊維256同士が接触している。
導電部254の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251側においては、導電
部254の平面方向(2次元方向)に導電性繊維256同士が接触することによってネッ
トワーク構造(網目構造)を形成していることが好ましい。導電性繊維256がネットワ
ーク構造を形成することによって、少量の導電性繊維256であっても、効率良く導電経
路を形成することができる。
一部の導電性繊維256は導電部254の表面254Aに露出していることが好ましい
。上記の測定方法によって、導電部254の表面254Aから電気的な導通が得られれば
、一部の導電性繊維256が、導電部254の表面254Aに露出していると判断できる
導電性繊維256の繊維径は、導電性繊維16で説明した理由と同様の理由から200
nm以下であることが好ましい。導電性繊維256の繊維径のより好ましい下限は導電部
13の導電性の観点から10nm以上であり、導電性繊維256の繊維径のより好ましい
範囲は15nm以上180nm以下である。導電性繊維256の繊維径は、導電性繊維1
6の繊維径と同様の方法によって求めることができる。
導電性繊維256の繊維長は、導電性繊維16で説明した理由と同様の理由から1μm
以上であることが好ましい。導電性繊維256の繊維長の上限は500μm以下、300
μm以下、または30μm以下としてもよく、また導電性繊維256の繊維長の下限は、
3μm以上、または10μm以上としてもよい。導電性繊維256の繊維長は、導電性繊
維16の繊維長と同様の方法によって求めることができる。
導電性繊維16と同様に、電気抵抗値比が1以上2未満の導電部を得る場合には、例え
ば、導電性繊維256の繊維長は1μm以上30μm未満であることが好ましく、電気抵
抗値比が2以上の導電部を得る場合には、例えば、導電性繊維256の繊維長は30μm
以上であることが好ましい。電気抵抗値比が1以上2未満の導電部を得る場合の導電性繊
維256の繊維長の下限は低表面抵抗値を得る観点から10μm以上であることが好まし
く、上限は20μm以下であることが好ましい。
導電性繊維256を構成する繊維は、導電性繊維16を構成する繊維と同様であるので
、ここでは説明を省略するものとする。
<<他の導電性フィルム>>
図29に示される導電性フィルムは、導電部254がパターニングされていない状態の
膜、いわゆるべた膜であるが、用途によっては、導電部は、パターニングされていてもよ
い。具体的には、導電性フィルムは、図31に示されるような、複数の導電部262と、
導電部262間に位置する非導電部263とから構成された導電層261を備える導電性
フィルム260であってもよく、また図4と同様に、複数の導電部と、導電部間に存在す
る空隙とを備える導電性フィルムであってもよい。導電性フィルム260の表面260A
は、導電部262の表面262Aと非導電部263の表面263Aから構成されており、
導電部間に空隙を有する導電性フィルムの表面は、導電部の表面と光透過性樹脂基材の一
方の表面とから構成されている。導電性フィルム260および導電部間に空隙を有する導
電性フィルムの物性値等は、導電性フィルム250の物性値等と同様になっている。なお
、図31において、図29と同じ符号が付されている部材は、図29で示した部材と同じ
ものであるので、説明を省略するものとする。
<導電部>
導電部262は、パターニングされている以外、導電部254と同様となっている。す
なわち、導電部262は、下地層252の他方の面252Bに直接設けられている。また
、導電部262は、図32に示されるように、光透過性樹脂255と、光透過性樹脂25
5中に配置された複数の導電性繊維256とを含んでいる。導電部262は、表面262
Aから電気的に導通可能となっている。導電部262においては、図32に示されるよう
に導電性繊維256が導電部262の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251
側に偏在していることが好ましい。導電部262のその他の構成、材料、物性値等も、導
電部254と同様となっているので、ここでは、説明を省略するものとする。
<非導電部>
非導電部263は、導電部262間に位置し、かつ導電性を示さない部分である。図3
2に示されるように、非導電部263は、実質的に導電性繊維256を含んでいない。
非導電部263の膜厚は、導電部262と一体的に形成されるので、300nm未満と
なっていることが好ましい。非導電部263の膜厚の上限は、145nm以下、140n
m以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下の順にさらに好
ましい(数値が小さいほど好ましい)。また、非導電部263の膜厚の下限は、10nm
以上であることが好ましい。非導電部263の膜厚は、導電部13の膜厚と同様の方法に
よって測定するものとする。
図32に示されるように、非導電部263は、光透過性樹脂255から構成されている
。なお、非導電部263は、導電性繊維256を昇華させることによって形成され、かつ
導電性繊維が存在しない空洞部263Bを有していてもよい。この場合、非導電部263
を形成する際には導電性繊維256が昇華によって非導電部23とすべき領域を突き破っ
て外に放出されるので、非導電部263の表面263Aは粗面化される。非導電部263
の光透過性樹脂255は、導電部254の光透過性樹脂255と同様であるので、ここで
は説明を省略するものとする。
<<導電性フィルムの製造方法>>
導電性フィルム250は、例えば、以下のようにして作製することができる。まず、図
33(A)に示されるように、一方の面251Aに下地層252が形成され、かつ他方の
面251Bに下地層253が形成されている光透過性樹脂基材251を用意する。なお、
一方の面に下地層が形成され、かつ他方の面に下地層が形成されていない光透過性樹脂基
材を用意してもよい。
次いで、下地層252の他方の面252Bに、導電性繊維256および分散媒を含む導
電性繊維含有組成物を直接塗布し、乾燥させて、図33(B)に示されるように下地層2
52の他方の面252Bに複数の導電性繊維256を直接配置させる。導電性繊維含有組
成物は、第1実施形態で用いた導電性繊維含有組成物と同様であるので、ここでは説明を
省略するものとする。
下地層252の他方の面252Bに複数の導電性繊維256を直接配置させた後、重合
性化合物および溶剤を含む光透過性樹脂用組成物を塗布し、乾燥させて、図33(C)に
示されるように光透過性樹脂用組成物の塗膜257を形成する。光透過性樹脂用組成物は
、第1実施形態で用いた光透過性樹脂用組成物と同様であるので、ここでは説明を省略す
るものとする。
次いで、図34(A)に示されるように、塗膜257に紫外線等の電離放射線を照射し
て、重合性化合物を重合(架橋)させることにより塗膜257を硬化させて、光透過性樹
脂255を形成する。
図29に示される導電性フィルム250は、導電部254がべた膜となっているので、
上記の工程で、導電性フィルム250が得られる。図31に示される導電性フィルム26
0は、パターニングされているので、第1実施形態と同様に、例えば、図34(B)に示
されるように、非導電部263とすべき領域にレーザー光(例えば、赤外線レーザー)を
照射して、導電部262をパターニングすることにより得られる。
本実施形態によれば、下地層252が光透過性樹脂基材251の一方の面251Aに直
接設けられており、また導電部254、262が下地層252の他方の面252Bに直接
設けられている、すなわち光透過性樹脂基材251と下地層252との間および下地層2
52と導電部254、262との間には、いずれもハードコート層が設けられていない。
これにより、フレキシブル性に優れている。また、導電部254、262が下地層252
の他方の面252Bに直接設けられているので、導電部が光透過性基材に直接設けられて
いる場合よりも、層間密着性に優れ、層間剥離が生じ難い。このため、導電部254、2
62の表面254A、262Aに種々の導電性ペースト(例えば、銀ペースト)を用いて
配線を形成した場合であっても、この配線は、導電部254、262の表面254A、2
62Aから剥がれ難い。これにより、導電性ペーストの選択肢を広げることができる。な
お、銀ペーストとしては、例えば、東洋紡社製のDW-520H-14、DW-520H
-18、DW-520H-19やPHOENIX MATERIAL社製のPA-LTP
-AW03等が挙げられる。
本実施形態によれば、導電部254、262中において導電性繊維256が導電性繊維
256全体として導電部254、262の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材2
51側に偏在している場合には、導電性繊維256同士の接点を増やすことができる。こ
れにより、導電性繊維256の含有量が少ない場合であっても、導電部254、262の
表面254A、262Aからの電気的な導通を確保することができるので、5%以下とい
う低ヘイズ値を実現できる。また、下地層の表面に導電部を形成すると、導電性繊維が下
地層中に入り込んでしてしまい、表面抵抗値が上昇してしまう傾向があるが、導電性繊維
256の含有量を少なくすることができるので、より低表面抵抗値を実現することが可能
である。
導電部を薄くすると、その分導電性繊維が減るので、表面抵抗値が上昇しやすいが、本
実施形態によれば、導電部254、262中において導電性繊維256が導電性繊維25
6全体として導電部254、262の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251
側に偏在している場合には、導電性繊維256同士の接点が増えるので、導電部254、
262の膜厚を300nm未満と薄くした場合や145nm以下と極めて薄くした場合で
あっても、5%以下の低ヘイズ値および200Ω/□以下の低表面抵抗値を実現すること
ができる。
本実施形態によれば、導電性繊維256が導電部254、262中において導電部25
4、262の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251側に偏在しているので、
導電性繊維256の大部分は光透過性樹脂255によって覆われている。これにより、雰
囲気である空気中の硫黄、酸素、および/またはハロゲンとの反応による導電性繊維25
6の導電性低下を抑制できる。
本実施形態によれば、導電性繊維256が導電部254、262中において導電部25
4、262の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材251側に偏在しているので、
より最小限の導電性繊維で、最大限に良好な表面抵抗値を得ることができる。また、導電
性繊維256がこのように偏在していると、より低ヘイズ値の光学特性を得ることができ
る。さらに、導電性繊維256が偏在していることは、分散状態にある場合よりも、マル
テンス硬度を調整しやすい。また、導電性繊維256が密に光透過性樹脂254内に存在
しているので、硬度を高めることができ、また、光透過性樹脂254の組成を工夫すれば
、硬すぎず、柔らかすぎない状態を得ることができる。また、マルテンス硬度が適切であ
れば、折り畳みやロール状にするフレキシブル性も良好にできる。
本実施形態においては、導電性繊維含有組成物の分散媒として有機系分散媒を用い、か
つ導電性繊維含有組成物に樹脂分を含ませない、または樹脂分を含ませたとしても従来よ
りも樹脂分の含有量を減らしているので、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から
、導電部254、262中において導電性繊維256を導電部254、262の膜厚の半
分の位置HLより光透過性樹脂基材251側に偏在させることができる。
本実施形態によれば、塗工方式によって下地層252の他方の面252Bに導電部25
4を直接設けているが、導電部254における上記電気抵抗値比が1以上2未満となって
いる場合には、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から、導電部254の面内の方
向に依存する電気抵抗値の相違を低減させることができる。これにより、導電性フィルム
をタッチパネルのセンサの電極に使用する場合には、電極パターンやICチップの制約が
少なくなり、また面付けの制約が少なくなる。
本実施形態によれば、導電部254における上記電気抵抗値比が2以上となっている場
合には、第2の方向においては電気抵抗値が高くなっているが、第1の方向においては電
気抵抗値が低くなっている。したがって、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から
、特定の方向(第1の方向)における電気抵抗値がより一層低い導電性フィルム250を
提供できる。
本実施形態によれば、導電部254、262の光透過性樹脂255が反応抑制剤を含ん
でいるので、第1実施形態で説明した理由と同様の理由から、雰囲気である空気中の硫黄
、酸素、および/またはハロゲンとの反応による導電性繊維256の導電性低下をより抑
制できる。
本実施形態によれば、導電部254中に反応抑制剤を含んでいるので、第1実施形態で
説明した理由と同様の理由から、導電部254、262に光透過性粘着層が接した状態で
、耐湿熱性試験を行った場合であっても、導電性繊維256と光透過性粘着層中の成分と
の反応を抑制することができる。これにより、光透過性粘着層の選択肢を広げることがで
きる。
上記においては、導電性フィルム250、260について述べているが、上記導電部間
に空隙を備える導電性フィルムも、導電性フィルム250、260と同様の効果を得るこ
とができる。
本実施形態に係る導電性フィルムの用途は特に限定されないが、タッチパネルを備える
画像表示装置に組み込んで使用することが可能である。また、導電性フィルムは、例えば
、電磁波シールドとして使用することが可能である。図35は本実施形態に係る画像表示
装置の概略構成図である。図35において、図28と同じ符号が付されている部材は、図
28で示した部材と同じものであるので、説明を省略するものとする。
<<<画像表示装置>>>
図35に示されるように、画像表示装置270は、主に、画像を表示するための表示パ
ネル180と、表示パネル180よりも観察者側に配置されたタッチパネル280と、表
示パネル180とタッチパネル280との間に介在した光透過性接着層90とを備えてい
る。
<<タッチパネル>>
タッチパネル280は、導電性フィルム290と、導電性フィルム290より観察者側
に配置された導電性フィルム260と、導電性フィルム260より観察者側に配置された
カバーガラス等の光透過性カバー部材71と、導電性フィルム290と導電性フィルム2
60との間に介在した光透過性粘着層72と、導電性フィルム260と光透過性カバー部
材71との間に介在した光透過性粘着層73とを備えている。
<導電性フィルム>
導電性フィルム290は、導電性フィルム260とほぼ同様の構造となっている。すな
わち、導電性フィルム290は、図35に示されるように、光透過性樹脂基材291と、
光透過性樹脂基材291の一方の面291Aに直接設けられた下地層292と、光透過性
樹脂基材291の他方の面291Bに直接設けられた下地層293と、下地層292にお
ける光透過性樹脂基材291側の面292Aとは反対側の面292Bに直接設けられ、か
つパターニングされた導電部295とを備えている。図35に示される導電部295は、
導電層294の一部となっている。導電層294は、複数の導電部295と、導電部29
5間に位置する非導電部296とから構成されている。光透過性樹脂基材291および下
地層292、293は、光透過性樹脂基材251および下地層252、253と同様のも
のであるので、ここでは説明を省略するものとする。
(導電部および非導電部)
導電部295は、導電部262と同様の構造になっている。すなわち、導電部295は
光透過性樹脂と導電性繊維とから構成されている。非導電部296は光透過性樹脂から構
成されており、実質的に導電性繊維を含んでいない。導電部295は、導電部295の表
面295Aから電気的に導通可能となっている。また、導電部295中の導電性繊維は、
導電部295の膜厚の半分の位置HLより光透過性樹脂基材291側に偏在していること
が好ましい。なお、導電部295は、導電部262と同様の構造になっているが、導電部
295は必ずしも、導電部262と同様の構造になっていなくともよい。
導電性フィルム260の導電部262は、投影型静電容量方式のタッチパネルにおける
X方向の電極として機能するものであり、導電性フィルム290の導電部295は、投影
型静電容量方式のタッチパネルにおけるY方向の電極として機能するものであり、平面視
では、図13と同様になっている。
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの
記載に限定されない。
<ハードコート層用組成物の調整>
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用組成物1を得
た。
(ハードコート層用組成物1)
・ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの
混合物(製品名「KAYARAD-PET-30」、日本化薬社製):30質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):1.5質量部
・メチルエチルケトン(MEK):50質量部
・シクロヘキサノン:18.5質量部
<銀ナノワイヤ含有組成物の調整>
(銀ナノワイヤ含有組成物1)
還元剤としてエチレングリコール(EG)を、形態制御剤兼保護コロイド剤としてポリ
ビニルピロリドン(PVP:平均分子量130万、アルドリッチ社製)を使用し、下記に
示した核形成工程と粒子成長工程とを分離して粒子形成を行い、銀ナノワイヤ含有組成物
を調製した。
1.核形成工程
反応容器内で160℃に保持したEG液100mLを攪拌しながら、硝酸銀のEG溶液
(硝酸銀濃度:1.0モル/L)2.0mLを、一定の流量で1分間かけて添加した。そ
の後、160℃で10分間保持しながら銀イオンを還元して銀の核粒子を形成した。反応
液は、ナノサイズの銀微粒子の表面プラズモン吸収に由来する黄色を呈しており、銀イオ
ンが還元されて銀の微粒子(核粒子)が形成されたことを確認した。続いて、PVPのE
G溶液(PVP濃度:3.0×10-1モル/L)10.0mLを一定の流量で10分間
かけて添加した。
2.粒子成長工程
上記核形成工程を終了した後の核粒子を含む反応液を、攪拌しながら160℃に保持し
、硝酸銀のEG溶液(硝酸銀濃度:1.0×10-1モル/L)100mLと、PVPの
EG溶液(PVP濃度:3.0×10-1モル/L)100mLを、ダブルジェット法を
用いて一定の流量で120分間かけて添加した。この粒子成長工程において、30分毎に
反応液を採取して電子顕微鏡で確認したところ、核形成工程で形成された核粒子が時間経
過に伴ってワイヤ状の形態に成長しており、粒子成長工程における新たな微粒子の生成は
認められなかった。最終的に得られた銀ナノワイヤの繊維径および繊維長を測定したとこ
ろ、銀ナノワイヤの繊維径は30nmであり、繊維長は15μmであった。
3.脱塩水洗工程
粒子成長工程を終了した反応液を室温まで冷却した後、分画分子量0.2μmの限外濾
過膜を用いて脱塩水洗処理を施すとともに、溶媒をエタノールに置換した。そして、液量
を100mLまで濃縮して銀ナノワイヤ分散液を得た。最後に、銀ナノワイヤ濃度が0.
1質量%となるようにエタノールで希釈し、銀ナノワイヤ含有組成物1を得た。
銀ナノワイヤ含有組成物1中における銀ナノワイヤの繊維径および繊維長を測定したと
ころ、銀ナノワイヤの繊維径は30nmであり、繊維長は15μmであった。銀ナノワイ
ヤの繊維径は、透過型電子顕微鏡(TEM)(製品名「H-7650」、日立ハイテクノ
ロジーズ社製)を用い、10万倍~20万倍にて50枚撮像し、TEM付属のソフトウェ
アにより撮像画面上で、100本の導電性繊維の繊維径を実測し、その算術平均値として
求めた。上記繊維径の測定の際には、加速電圧を「100kV」、エミッション電流を「
10μA」、集束レンズ絞りを「1」、対物レンズ絞りを「0」、観察モードを「HC」
、Spotを「2」とした。また、銀ナノワイヤの繊維長は、走査型電子顕微鏡(SEM
)(製品名「S-4800(TYPE2)」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用い、5
00~2000万倍にて100本の銀ナノワイヤの繊維長を測定し、その100本の銀ナ
ノワイヤの繊維長の算術平均値として求めた。上記繊維長の測定の際には、信号選択を「
SE」、加速電圧を「3kV」、エミッション電流を「10μA」、SE検出器を「混合
」とした。銀ナノワイヤの繊維長は、走査型電子顕微鏡(SEM)(製品名「S-480
0(TYPE2)」、日立ハイテクノロジーズ社製)のSEM機能を用い、500~20
00万倍にて10枚撮像し、付属のソフトウェアにより撮像画面上で、100本の銀ナノ
ワイヤの繊維長を測定し、その100本の銀ナノワイヤの繊維長の算術平均値として求め
た。上記繊維長の測定の際には、45°傾斜の試料台を使用して、信号選択を「SE」、
加速電圧を「3kV」、エミッション電流を「10μA~20μA」、SE検出器を「混
合」、プローブ電流を「Norm」、焦点モードを「UHR」、コンデンサレンズ1を「
5.0」、W.D.を「8mm」、Tiltを「30°」にした。なお、TE検出器は予
め抜いておいた。銀ナノワイヤの繊維径を測定する際には、以下の方法によって作製され
た測定用サンプルを用いた。まず、銀ナノワイヤ含有組成物1を、組成物の分散媒に合わ
せてエタノールで銀ナノワイヤの濃度を0.05質量%以下に希釈した。さらに、この希
釈した銀ナノワイヤ含有組成物1をTEMまたはSTEM観察用のカーボン支持膜付きグ
リッドメッシュ(Cuグリッド型番「♯10-1012 エラスチックカーボンELS-C10 STEM
Cu100Pグリッド仕様」)上に1滴滴下し、室温で乾燥させ、上記条件で観察し、観察画像
データとした。これを元に算術平均値を求めた。銀ナノワイヤの繊維長を測定する際には
、以下の方法によって作製された測定用サンプルを用いた。まず、銀ナノワイヤ含有組成
物1をB5サイズの厚み50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの未
処理面に塗布量10mg/mとなるように塗布し、分散媒を乾燥させて、PETフィル
ム表面に導電性繊維を配置させて、導電性フィルムを作製した。この導電性フィルムの中
央部から10mm×10mmの大きさに切り出した。そして、この切り出した導電性フィ
ルムを、45°傾斜を有するSEM試料台(型番「728-45」、日新EM社製、傾斜
型試料台45°、φ15mm×10mm M4アルミニウム製)に、銀ペーストを用いて
台の面に対し平坦に貼り付けた。さらに、Pt-Pdを20秒~30秒スパッタして、導
通を得た。なお、以下の銀ナノワイヤの繊維径および繊維長も同様にして求めた。
(銀ナノワイヤ含有組成物2)
銀ナノワイヤ分散液にペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトール
テトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬社製
)0.1質量部および重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASF社製)0.
005質量部を添加し、かつ銀ナノワイヤ濃度が0.1質量%となるようにエタノールで
希釈したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物
2を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物3)
銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤ濃度が0.2質量%となるようにエタノールで希釈
したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物3を
得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物4)
銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤ濃度が0.2質量%となるようにエタノールで希釈
したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物2と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物4を
得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物5)
粒子成長工程の反応時間を長くして、繊維長が40μmの銀ナノワイヤを得たこと以外
は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物5を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物6)
銀ナノワイヤ分散液に、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトー
ルテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬社
製)1質量部および重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASF社製)0.0
5質量部を添加したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ
濃度が0.1質量%の銀ナノワイヤ含有組成物6を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物7)
銀ナノワイヤ分散液に、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトー
ルテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬社
製)1質量部および重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASF社製)0.0
5質量部を添加し、かつ銀ナノワイヤ濃度が0.2質量%となるようにエタノールで希釈
したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物7を
得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物8)
銀ナノワイヤ分散液に、ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトー
ルテトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬社
製)1質量部および重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASF社製)0.0
5質量部を添加し、かつ銀ナノワイヤ濃度が1質量%となるようにエタノールで希釈した
こと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物8を得た
(銀ナノワイヤ含有組成物9)
銀ナノワイヤ分散液に、エタノールの代わりに、銀ナノワイヤ濃度が0.1質量%とな
るようにエタノールとイソプロピルアルコール(IPA)で希釈したこと以外は、銀ナノ
ワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物9を得た。IPAの比率は組
成物全体の30質量%とした。
(銀ナノワイヤ含有組成物10)
粒子成長工程の反応時間を長くして、繊維長が25μmの銀ナノワイヤを得たこと以外
は、銀ナノワイヤ含有組成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物10を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物11)
粒子成長工程の反応時間を短くして、繊維長が10μmの銀ナノワイヤを得たこと以外
は、銀ナノワイヤ含有組成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物11を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物12)
脱塩水洗処理の回数を増やして、ポリビニルピロリドンの量を、銀ナノワイヤ含有組成
物1におけるポリビニルピロリドンの量よりも減らしたこと以外は、銀ナノワイヤ含有組
成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物12を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物13)
イソプロピルアルコール(IPA)に代えてアノンを用い、かつ粒子成長工程の反応時
間を長くして、繊維長が25μmの銀ナノワイヤを得たこと以外は、銀ナノワイヤ含有組
成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物13を得た。なお、アノンの比率は組成物全体
の30質量%とした。
(銀ナノワイヤ含有組成物14)
粒子成長工程の反応時間を短くして、繊維長が5μmの銀ナノワイヤを得たこと以外は
、銀ナノワイヤ含有組成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物14を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物15)
粒子成長工程の反応時間を長くして、繊維長が40μmの銀ナノワイヤを得たこと以外
は、銀ナノワイヤ含有組成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物15を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物16)
脱塩水洗処理の回数を減らして、ポリビニルピロリドンの量を、銀ナノワイヤ含有組成
物1におけるポリビニルピロリドンの量よりも多くしたこと以外は、銀ナノワイヤ含有組
成物9と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物16を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物17)
銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤ濃度が0.2質量%となるようにエタノールおよび
イソプロピルアルコールで希釈したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物9と同様にして
、銀ナノワイヤ含有組成物17を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物18)
エタノールおよびイソプロピルアルコールに代えて、エタノールを用いたこと以外は、
銀ナノワイヤ含有組成物9と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物18を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物19)
銀ナノワイヤ分散液に、エタノールの代わりに、銀ナノワイヤ濃度が0.1質量%とな
り、かつ希釈後のアノンの溶剤比率が30質量%となるようにエタノールとアノンで希釈
したこと以外は、銀ナノワイヤ含有組成物1と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物19
を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物20)
銀ナノワイヤ分散液にペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトール
テトラアクリレートの混合物(製品名「KAYARAD PET-30」、日本化薬社製
)0.1質量部および重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASF社製)0.
005質量部を添加し、かつ銀ナノワイヤ濃度が0.1質量%となり、かつ希釈後のアノ
ンの溶剤比率が30質量%となるようにエタノールとアノンで希釈したこと以外は、銀ナ
ノワイヤ含有組成物19と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物20を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物21)
銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤ濃度が0.2質量%となり、かつ希釈後のアノンの
溶剤比率が30質量%となるようにエタノールとアノンで希釈したこと以外は、銀ナノワ
イヤ含有組成物19と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物21を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物22)
銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤ濃度が0.2質量%となり、かつ希釈後のアノンの
溶剤比率が30質量%となるようにエタノールとアノンで希釈したこと以外は、銀ナノワ
イヤ含有組成物20と同様にして、銀ナノワイヤ含有組成物22を得た。
(銀ナノワイヤ含有組成物23)
粒子成長工程の反応時間を長くして、繊維長が40μmの銀ナノワイヤを得たこと以外
は、銀ナノワイヤ含有組成物19と同様に、銀ナノワイヤ含有組成物23を得た。
<光透過性樹脂用組成物>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、光透過性樹脂用組成物1を得た。
(光透過性樹脂用組成物1)
・ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの
混合物(製品名「KAYARAD-PET-30」、日本化薬社製):5質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):0.25質量

・メチルエチルケトン(MEK):70質量部
・シクロヘキサノン:24.75質量部
(光透過性樹脂用組成物2)
・ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの
混合物(製品名「KAYARAD-PET-30」、日本化薬社製):5質量部
・2-メチルチオ-ベンゾチアゾール(東京化成工業社製):0.1質量部
・重合開始剤(製品名「イルガキュア184」、BASFジャパン社製):0.25質量

・メチルエチルケトン(MEK):70質量部
・シクロヘキサノン:24.75質量部
<<実施例Aおよび比較例A>>
<実施例A1>
まず、光透過性基材としての片面に下地層を有する厚さ50μmのポリエチレンテレフ
タレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東洋紡社製)を準備し、この
ポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層側に、ハードコート層組成物1を塗布し、
塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空
気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通
させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/
cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性機能層としての膜厚
2μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムにおけるハードコ
ート層が形成された面と反対側の未処理面上に、銀ナノワイヤ含有組成物1を10mg/
になるように塗布した。次いで、塗布した銀ナノワイヤ含有組成物1に対して、0.
5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で
70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイヤ含有組成物1中の分散媒を蒸発させ
ることにより、ハードコート層の表面に、銀ナノワイヤを配置させた。
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚100nmの光透過性樹脂を形成し
、光透過性樹脂および光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤからなる膜厚100nm
の導電部を備える導電性フィルムを得た。なお、実施例A1に係る導電部は、パターニン
グされていないべた膜状のものであった。
実施例A1に係る導電部の膜厚は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)、または透過型
電子顕微鏡(TEM)を用いて撮影された導電部の断面写真からランダムに10箇所厚み
を測定し、測定された10箇所の厚みの算術平均値とした。具体的な断面写真の撮影は、
以下の方法によって行われた。まず、導電性フィルムから断面観察用のサンプルを作製し
た。詳細には、2mm×5mmに切り出した導電性フィルムをシリコーン系の包埋板に入
れ、エポキシ系樹脂を流し込み、導電性フィルム全体を樹脂にて包埋した。その後、包埋
樹脂を65℃で12時間以上放置して、硬化させた。その後、ウルトラミクロトーム(製
品名「ウルトラミクロトーム EM UC7」、ライカ マイクロシステムズ社製)を用い
て、送り出し厚み100nmに設定し、超薄切片を作製した。作製した超薄切片をコロジ
オン膜付メッシュ(150)にて採取し、STEM用サンプルとした。その後、走査透過
型電子顕微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」、日立ハイテクノロ
ジーズ社製)を用いて、STEM用サンプルの断面写真を撮影した。この断面写真の撮影
の際には、検出器(選択信号)を「TE」、加速電圧を30kV、エミッションを「10
μA」にした。倍率については、フォーカスを調節しコントラストおよび明るさを各層が
見分けられるか観察しながら5000倍~20万倍で適宜調節した。好ましい倍率は、1
万倍~5万倍、更に好ましくは2.5万倍~4万倍である。倍率を上げすぎると層界面の
画素が粗くなりわかりにくくなるため、膜厚測定においては倍率を上げすぎない方がよい
。なお、断面写真の撮影の際には、さらに、アパーチャーをビームモニタ絞り3、対物レ
ンズ絞りを3にし、またW.D.を8mmにした。実施例A1のみならず、以降の実施例
および比較例も全て、導電部の膜厚はこの方法によって測定された。
<実施例A2>
実施例A2においては、光透過性樹脂用組成物1の代わりに光透過性樹脂用組成物2を
用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例A3>
実施例A3においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
2を用い、かつ光透過性樹脂用組成物の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとなるよ
うに調整したこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、銀ナ
ノワイヤ含有組成物2を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む塗膜が
形成された。
<実施例A4>
実施例A4においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
3を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例A5>
実施例A5においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
4を用い、かつ光透過性樹脂用組成物の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとなるよ
うに調整したこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、銀ナ
ノワイヤ含有組成物4を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む塗膜が
形成された。
<実施例A6>
実施例A6においては、光透過性基材としての両面に下地層を有する厚さ50μmのポ
リエチレンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4300」、東洋紡社製
)を準備し、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片方の下地層側に、ハードコート層
組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流
速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥
空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算
光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性
機能層としての膜厚2μmのハードコート層を形成した。次いで、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムの他方の下地層側にも、上記と同様にして、ハードコート層を形成し、両
面にハードコート層を有するフィルムを作製した。そして、上記他方の下地層側に形成し
たハードコート層上に、銀ナノワイヤ含有組成物1を塗布し、実施例A1と同様にして、
膜厚100nmの導電部を形成して、これにより、導電性フィルムを得た。なお、実施例
A6に係る導電部は、パターニングされていないべた膜状のものであった。
<実施例A7>
実施例A7においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
2を用い、かつ光透過性樹脂用組成物の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとなるよ
うに調整したこと以外は、実施例A6と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、銀ナ
ノワイヤ含有組成物2を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む塗膜が
形成された。
<実施例A8>
実施例A8においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
3を用いたこと以外は、実施例A6と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例A9>
実施例A9においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
4を用い、かつ光透過性樹脂用組成物の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとなるよ
うに調整したこと以外は、実施例A6と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、銀ナ
ノワイヤ含有組成物4を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む塗膜が
形成された。
<実施例A10>
実施例A10においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物5を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A1>
比較例A1においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
6を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A2>
比較例A2においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
7を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A3>
比較例A3においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
8を用いたこと以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A4>
比較例A4においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
6を用いたこと以外は、実施例A6と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A5>
比較例A5においては、光透過性樹脂を形成しなかったこと以外は、実施例A1と同様
にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A6>
比較例A6においては、光透過性樹脂の膜厚を100nmから50nmに変えたこと以
外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例A7>
比較例A7においては、光透過性樹脂の膜厚を100nmから400nmに変えたこと
以外は、実施例A1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<銀ナノワイヤの偏在評価>
実施例A1~A10および比較例A1~A4、A6、A7に係る導電性フィルムにおい
て、銀ナノワイヤが、全体として、導電部中において導電部の膜厚の半分の位置よりポリ
エチレンタレフタレートフィルム側に偏在しているか否か調べた。具体的には、まず、導
電性フィルムから断面観察用のサンプルを作製した。詳細には、2mm×5mmに切り出
した導電性フィルムをシリコーン系の包埋板に入れ、エポキシ系樹脂を流し込み、導電性
フィルム全体を樹脂にて包埋した。その後、包埋樹脂を65℃で12時間以上放置して、
硬化させた。その後、ウルトラミクロトーム(製品名「ウルトラミクロトーム EM U
C7」、ライカ マイクロシステムズ社製)を用いて、送り出し厚み100nmに設定し
、超薄切片を作製した。作製した超薄切片をコロジオン膜付メッシュ(150メッシュ)
にて採取し、STEM用サンプルとした。その後、走査透過型電子顕微鏡(STEM)(
製品名「S-4800(TYPE2)」、日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、ST
EM用サンプルの断面写真を撮影した。この断面写真の撮影の際には、検出器(選択信号
)を「TE」、加速電圧を「30kV」、エミッション電流を「10μA」にしてSTE
M観察を行う倍率については5000倍~20万倍でフォーカスを調節し、コントラスト
および明るさを各層が見分けられるよう適宜調節した。好ましい倍率は、1万倍~10万
倍、更に好ましい倍率は1万倍~5万倍であり、最も好ましい倍率2.5万倍~5万倍で
ある。また、断面写真の撮影の際には、さらに、アパーチャーを「ビームモニタ絞り3」
、対物レンズ絞りを「3」にし、またW.D.を「8mm」にした。そして、このように
撮影した10箇所の上記断面写真を用意した。次いで、各断面写真を画素レベルまで拡大
し、各断面写真において、導電部の膜厚の半分の位置よりポリエチレンタレフタレートフ
ィルム側に位置する銀ナノワイヤが表示されている画素の個数および導電部の膜厚の半分
の位置より導電部の表面側に位置する銀ナノワイヤが表示されている画素の個数を数え、
銀ナノワイヤが表示されている画素の全個数に対する上記半分の位置よりポリエチレンタ
レフタレートフィルム側に位置する銀ナノワイヤが表示されている画素の個数の割合を求
めた。なお、銀ナノワイヤが表示されている画素が上記半分の位置に跨っている場合には
、各画素において、上記半分の位置からポリエチレンタレフタレートフィルム側に存在し
ている部分と、この位置から導電部の表面側に存在している部分とに分けて、分けた部分
の面積比に基づいて1画素を分けるものとした。そして、各断面写真から求めた上記割合
を、導電部の膜厚の半分の位置よりポリエチレンタレフタレートフィルム側に位置する導
電性繊維の存在割合とし、各断面写真から求めた存在割合の算術平均値を求め、この算術
平均値が55%以上のときをポリエチレンテレフタレートフィルム側に偏在しているとし
た。なお、比較例A5に係る導電性フィルムは、光透過性樹脂を備えていないので、評価
の対象とはしなかった。
<全光線透過率測定>
上記実施例A1~A10および比較例A1~A7に係る導電性フィルムについて、ヘイ
ズメーター(製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7
361-1:1997に従って全光線透過率を測定した。全光線透過率は、導電性フィル
ム全体で測定したときの値であり、また50mm×100mmの大きさに切り出した後、
カールや皺がなく、かつ指紋や埃等がない状態で導電部側が非光源側となるように設置し
、導電性フィルム1枚に対して、また3回測定して得られた値の算術平均値とした。
<ヘイズ測定>
上記実施例A1~A10および比較例A1~A7に係る導電性フィルムにおいて、ヘイ
ズメーター(製品名「HM-150」、村上色彩技術研究所製)を用いて、JIS K7
136:2000に従って導電性フィルムのヘイズ値(全ヘイズ値)を測定した。ヘイズ
値は、導電性フィルム全体で測定したときの値であり、また50mm×100mmの大き
さに切り出した後、カールや皺がなく、かつ指紋や埃等がない状態で導電部側が非光源側
となるように設置し、導電性フィルム1枚に対して3回測定して得られた値の算術平均値
とした。
<表面抵抗値測定>
上記実施例A1~A10および比較例A1~A7に係る導電性フィルムにおいて、JI
S K7194:1994(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準
拠した接触式の抵抗率計(製品名「ロレスタAX MCP-T370型」、三菱化学アナ
リテック社製、端子形状:ASPプローブ)を用いて、導電部の表面抵抗値を測定した。
接触式の抵抗率計による表面抵抗値の測定は、80mm×50mmの大きさに切り出した
導電性フィルムを平らなガラス板上に導電部側が上面となり、かつ導電性フィルムが均一
な平面状態となるように配置して、ASPプローブを導電部の中心に配置し、全ての電極
ピンを導電部に均一に押し当てることによって行った。接触式の抵抗率計による測定の際
には、シート抵抗を測定するモードであるΩ/□を選択した。その後は、スタートボタン
を押し、ホールドして、測定結果を得た。また、光透過性樹脂の膜厚が大きい場合、上記
抵抗率計で表面抵抗値を測定すると、抵抗値が極めて大きくなる場合がある。この場合、
光透過性樹脂によって銀ナノワイヤ間の導通が悪くなったのか、また導電部の表面から導
通が取れていないのか区別することができない。このため、渦電流法を用いた非破壊式の
抵抗率計(製品名「EC-80P」、ナプソン社製)でも導電部の表面抵抗値を測定した
。非破壊式の抵抗率計による表面抵抗値の測定は、80mm×50mmの大きさに切り出
した導電性フィルムを平らなガラス板上に導電部側が上面となり、かつ導電性フィルムが
均一な平面状態となるように配置して、プローブを導電部に接触させて行った。非破壊式
の抵抗率計による測定の際には、SW2を選択し、モードM-Hのシート抵抗測定Ω/□
を選択し、測定レンジが10~1000Ω/□レンジのプローブ、0.5~10Ω/□レ
ンジのプローブを用いた。表面抵抗値の測定箇所は、導電性フィルムの中心部の3箇所と
し、表面抵抗値は、3箇所の表面抵抗値の算術平均値とした。表面抵抗値の測定は、抵抗
率計の種類に関わらず、23℃および相対湿度55%の環境下で行った。なお、抵抗値の
測定は、次に説明する放置試験を行っていない導電性フィルムを用いて行った。
<放置試験>
上記実施例A1~A10および比較例A1~A7に係る導電性フィルムにおいて、室温
で空気中に導電性フィルムを放置する放置試験を行った。具体的には、評価を加速するた
め、硫黄成分を多く含む粘着テープ(品番「7210F」、日東電工社製、24mm幅)
を厚み50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「A4300」、東洋紡
社製)に貼り付け、粘着テープ側を導電部に接するように重ねて置き、その状態で1週間
放置した。粘着テープの位置は後で切り出す80mm×50mmの中心に位置するように
配置した。そして、実施例A1~A10および比較例A1~A6に係る導電性フィルムに
おいては、23℃および相対湿度55%の環境下で、放置試験前後におけるそれぞれ80
mm×50mmの大きさに切り出した導電性フィルの導電部の表面抵抗値を、JIS K
7194:1994(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠した
接触式の抵抗率計(製品名「ロレスタAX MCP-T370型」、三菱化学アナリテッ
ク社製、端子形状:ASPプローブ)を用いて、表面抵抗値(単位:Ω/□)を測定し、
放置試験前の表面抵抗値に対して放置試験後の表面抵抗値がどの程度上昇しているか評価
した。また、比較例A7に係る導電性フィルムにおいては、光透過性樹脂の膜厚が大きい
ので、接触式の抵抗率計で導電部の表面抵抗値を測定すると、表面抵抗値が大きすぎてし
まい、放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が正確に測定で
きないおそれがあるため、接触式の抵抗率計の代わりに、渦電流法を用いた非破壊式の抵
抗率計(製品名「EC-80P」、ナプソン社製)を使用し、上記と同様に、放置置試験
前後におけるそれぞれ導電部の表面抵抗値を測定し、評価した。なお、ロレスタAX M
CP-T370型においては、プローブは、表面抵抗値が0.01Ω/□以上0.5Ω/
□未満の場合には、「Low」を選択し、表面抵抗値が0.5Ω/□以上10Ω/□未満
の場合には、「Middle」を選択し、表面抵抗値が10Ω/□以上1000Ω/□未
満の場合には、「High」を選択し、表面抵抗値が1000Ω/□以上3000Ω/□
以下の場合には、「Super High」を選択するものとする。また、EC-80P
においては、プローブは、測定レンジが10~1000Ω/□レンジのプローブ、0.5
~10Ω/□レンジのプローブを用いるものとする。評価基準は以下の通りとした。なお
、表面抵抗値の上昇率は、表面抵抗値の上昇率をAとし、放置試験前の導電部の表面抵抗
値をBとし、放置試験後の導電部の表面抵抗値をCとし、下記式によって求めた。また、
放置試験前の表面抵抗値Bおよび放置試験後の表面抵抗値Cは、切り出した導電性フィル
ムにおける導電部の中心部3箇所で測定し、表面抵抗値は測定した3箇所の表面抵抗値の
算術平均値とした。放置試験前の表面抵抗値Bは、放置試験前における導電部の表面の表
面抵抗値をランダムに10箇所測定し、測定した10箇所の表面抵抗値の算術平均値を用
い、また放置試験後の表面抵抗値Cは、放置試験後における導電部の表面の表面抵抗値を
ランダムに10箇所測定し、測定した10箇所の表面抵抗値の算術平均値を用いた。
A=(C-B)/B×100
○:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%以内であった。
△:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%を超え50%以内であった。
×:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
50%を超えていた。
<マルテンス硬度測定>
上記実施例A1~A7および比較例A1~A7に係る導電性フィルムにおいて、導電部
の表面からの押込み量が10nm位置での導電部のマルテンス硬度および導電部の表面か
らの押込み量が100nm位置での導電部のマルテンス硬度をそれぞれ測定した。具体的
には、まず、20mm×20mmの大きさに切り出した導電性フィルムを導電部側が上面
となるように市販のスライドガラスに、接着樹脂(製品名「アロンアルフア(登録商標)
一般用」、東亜合成社製)を介して固定した。具体的には、スライドガラス1(製品名「
スライドガラス(切放タイプ) 1-9645-11」、アズワン社製)の中央部に上記接
着樹脂を滴下した。この際、接着樹脂を塗り広げず、また後述するように押し広げたとき
に接着樹脂が導電性フィルムからはみ出さないように滴下は1滴とした。その後、上記大
きさに切り出した導電性フィルムを導電部側が上面になり、かつ導電性フィルムの中央部
に接着樹脂が位置するようにスライドガラスに接触させ、スライドガラス1と導電性フィ
ルムの間で接着樹脂を押し広げ、仮接着した。そして、別の新しいスライドガラス2を導
電性フィルムの上に載せ、スライトガラス1/接着樹脂/導電性フィルム/スライドガラ
ス2の積層体を得た。次いで、スライドガラス2の上に30g以上50gの重りを置き、
その状態で、12時間室温で放置した。その後、重りとスライドガラス2を取り外し、こ
れを測定用サンプルとした。そして、このサ測定用ンプルを除振台に平行に設置した微小
硬さ試験機(製品名「ピコデンター(PICODENTOR) HM500」、フィッシャー・インス
ツルメント社製、ISO14577-1、ASTM E2546準拠)の測定ステージに
固定した。この固定は、スライドガラス1の4辺にテープ(製品名「セロテープ(登録商
標)、ニチバン社製」を貼り付けることにより行った。測定用サンプルを微小硬さ試験機
の測定ステージに固定した後、以下の測定条件で導電部の表面の押込み量10nm位置お
よび100nm位置のマルテンス硬度をそれぞれ測定した。マルテンス硬度は、測定用サ
ンプルの導電部の表面中央付近(接着樹脂が存在する領域)の任意の5点を測定し、得ら
れた5点の硬度の算術平均値とした。ただし、測定する任意の5点は、ピコデンター H
M500付属の顕微鏡を用いて倍率50倍~500倍で導電部を観察し、導電部のうち、
導電性繊維が重なって極端な凸構造になっている部分、および逆に極端な凹部構造になっ
ている部分は避け、可能な限り平坦性のある部分から選択した。また、マルテンス硬度を
算出する際には、ピコデンター HM500で測定したい硬度種類としてマルテンス硬度
「HM」を選択した。
(測定条件)
・圧子形状:ビッカース(四角錐ダイヤモンド圧子)(先端部分の対面角136°の正四
角錐)
・荷重制御方式:最大荷重40mNまで
・荷重の増加時間:20秒
・クリープ時間:5秒
・荷重の除去時間:20秒
・押込み量:10nm(押込み量10nm位置でのマルテンス硬度測定時)、100nm
(押込み量100nm位置でのマルテンス硬度測定時)
・測定時の温度:25℃
・測定時の湿度:50%
測定のプロファイルは、20秒かけて、0mNから40mNまで荷重を負荷し、5秒間
40mNを保持し、その後20秒かけて40mNから0mNへ戻した。
<電気抵抗値比測定>
実施例A1~A10に係る導電性フィルムの面内において、任意の方向を定め、この任
意の方向に対しこの任意の方向を含め30°毎に6方向の縦110mm×横5mmの長方
形状のサンプルを導電性フィルムから切り出した。導電性フィルムからサンプルを切り出
した後、それぞれのサンプルの長手方向の表面の両端部の縦5mm×横5mmの部分に銀
ペースト(製品名「DW-520H-14」、東洋紡社製)を硬化後の膜厚が5μm以上
10μm以下となるように塗布し、130℃で30分加熱して、両端部に硬化した銀ペー
ストが設けられたサンプルを得た。なお、両端部に硬化した銀ペーストが設けられた各サ
ンプルにおける電気抵抗値の測定距離は100mmで一定とした。そして、両端部に硬化
した銀ペーストが設けられた各サンプルの電気抵抗値をテスター(製品名「Digital MΩ
Hitester 3454-11」、日置電機社製)を用いて、測定した。具体的には、Digital MΩ H
itester 3454-11は、2本のプローブ端子(赤色プローブ端子および黒色プローブ端子、
両方ともピン形)を備えているので、赤色プローブ端子を一方の端部に設けられた硬化し
た銀ペーストに接触させ、かつ黒色プローブ端子を他方の端部に設けられた硬化した銀ペ
ーストに接触させて電気抵抗値を測定した。そして、この6方向から切り出したサンプル
の中から、電気抵抗値が最も低いサンプルを見付けた。このサンプルが導電性フィルムの
第1の方向から切り出したものであるとしたとき、第1の方向と直交する第2の方向から
切り出したサンプルを見付け、第1の方向から切り出したサンプルの電気抵抗値に対する
第2の方向から切り出したサンプルの電気抵抗値の比を求めた。電気抵抗値の測定は、2
3℃および相対湿度55%の環境下で行った。電気抵抗値比は、3回測定して得られた値
の算術平均値とした。
以下、結果を表1および表2に示す。
Figure 0007424451000026
Figure 0007424451000027
比較例A1、A2、A4に係る導電性フィルムにおいては、銀ナノワイヤが導電部の膜
厚の半分の位置よりポリエチレンテレフタレートフィルム側に偏在していなかったので、
ヘイズ値が低かったものの、表面抵抗値が高かった。これは、導電性繊維含有組成物中の
樹脂分が多く、銀ナノワイヤ間に樹脂分が入り込んでしまったためであると考えられる。
また、放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が大きかった。
これは、光透過性樹脂の膜厚が薄かったために、空気中の硫黄、酸素、および/またはハ
ロゲン等と銀ナノワイヤが反応して、導電性が低下したためであると考えられる。
比較例A3に係る導電性フィルムにおいては、導電性繊維含有組成物中の樹脂分が多か
ったが、銀ナノワイヤの含有量を増やしたので、銀ナノワイヤが導電部の膜厚の半分の位
置よりポリエチレンテレフタレートフィルム側に偏在しており、また表面抵抗値が低かっ
た。しかしながら、銀ナノワイヤの含有量を増やしているので、ヘイズ値が高かった。ま
た、放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が大きかった。
比較例A5、A6に係る導電性フィルムにおいては、光透過性樹脂を設けなかったまた
は光透過性樹脂の膜厚が薄かったために、銀ナノワイヤが導電部の膜厚の半分の位置より
ポリエチレンテレフタレートフィルム側に偏在しておらず、また放置試験前の表面抵抗値
に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が極めて大きかった。
比較例7に係る導電性フィルムにおいては、銀ナノワイヤが導電部の膜厚の半分の位置
よりポリエチレンテレフタレートフィルム側に偏在していたものの、光透過性樹脂の膜厚
が大きかったために、導電部の表面からの導通が確保できなかった。このため、ヘイズ値
は低かったものの、表面抵抗値が極めて高かった。
これに対し、実施例A1~A10に係る導電性フィルムにおいては、銀ナノワイヤが導
電部の膜厚の半分の位置よりポリエチレンテレフタレートフィルム側に偏在し、また導電
部の表面からの導通が確保できたので、ヘイズ値が低く、かつ表面抵抗値も低かった。ま
た、実施例1~8に係る導電性フィルムにおいては、放置試験前の表面抵抗値に対する放
置試験後の表面抵抗値の上昇率も小さかったので、空気中の硫黄、酸素、および/または
ハロゲン等と金属ナノワイヤが反応することを抑制でき、導電部における導電性低下を抑
制できた。
実施例A1、A2に係る導電性フィルムにおいて、導電部の表面に光透過性粘着シート
(製品名「OCA8146-2」、3M社製)を貼り付けた状態で、導電性フィルムを8
5℃、相対湿度85%の環境下に240時間放置する耐湿熱性試験を行ったところ、実施
例A1に係る導電性フィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に
対する耐湿熱性試験後の表面抵抗値の上昇率は10%であり、実施例A2に係る導電性フ
ィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に対する耐湿熱性試験後
の表面抵抗値の上昇率は5%であった。なお、表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率は、
上記放置試験における表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率と同様の方法によって求めた
実施例A1~A10に係る導電性フィルムの導電部をパターニングした長方形状の5.
5インチ(縦16:横9)のサンプルを作製し、上記実施形態で説明した手順によりベゼ
ル部で表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値は40Ω/□~60Ω/□であり、また
上記実施形態で説明した手順により6箇所で線抵抗値を測定して、電気抵抗値比を求めた
ところ、電気抵抗値比は1.21~1.35であった。
<<実施例Bおよび比較例B>>
<実施例B1>
まず、光透過性基材としての片面に下地層を有する厚さ50μmのポリエチレンテレフ
タレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東洋紡社製)を準備し、この
ポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層側に、ハードコート層組成物1を塗布し、
塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空
気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通
させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/
cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、光透過性機能層としての膜厚
2μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムにおけるハードコ
ート層が形成された面と反対側の未処理面上に、銀ナノワイヤ含有組成物1を10mg/
になるように塗布した。次いで、塗布した銀ナノワイヤ含有組成物9に対して、0.
5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で
70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイヤ含有組成物9中の分散媒を蒸発させ
ることにより、ハードコート層の表面に、銀ナノワイヤを配置させた。
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚100nmの光透過性樹脂を形成し
、光透過性樹脂および光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤからなる膜厚100nm
の導電部を備える導電性フィルムを得た。なお、実施例B1に係る導電部は、パターニン
グされていないべた膜状のものであった。
<実施例B2>
実施例B2においては、光透過性樹脂用組成物1の代わりに光透過性樹脂用組成物2を
用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例B3>
実施例B3においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
10を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例B4>
実施例B4においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
11を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例B5>
実施例B5においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
12を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例B6>
実施例B6においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の塗布後の乾燥温度をすべて40℃
にしたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例B7>
実施例B7においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
13を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例B8>
実施例8においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物1
4を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例B1>
比較例B1においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
15を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例B2>
比較例B2においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
16を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例B3>
比較例B3においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
17を用い、かつ銀ナノワイヤ含有組成物17の塗布量を5mg/mにしたこと以外は
、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例B4>
比較例B4においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
18を用いたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例B5>
比較例B5においては、銀ナノワイヤ含有組成物9の塗布後の乾燥温度をすべて100
℃にしたこと以外は、実施例B1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<電気抵抗値比測定>
実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムの面内において、実施
例Aと同様の測定条件で、電気抵抗値比を測定して、第1の方向から切り出したサンプル
の電気抵抗値に対する第2の方向から切り出したサンプルの電気抵抗値の比を求めた。
<銀ナノワイヤの偏在評価>
実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムにおいて、実施例Aと
同様の条件で、銀ナノワイヤが、全体として、導電部中において導電部の膜厚の半分の位
置よりポリエチレンタレフタレートフィルム側に偏在しているか否か調べた。
<全光線透過率測定>
上記実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムについて、実施例
Aと同様の測定条件で、全光線透過率を測定した。
<ヘイズ測定>
上記実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の測定条件で、導電性フィルムのヘイズ値(全ヘイズ値)を測定した。
<表面抵抗値測定>
上記実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の測定条件で、導電部の表面の抵抗値を測定した。
<放置試験>
上記実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の条件で、放置試験を行い、実施例A1と同様にして放置試験前の表面抵抗値に
対して放置試験後の表面抵抗値がどの程度上昇しているか評価した。評価基準は以下の通
りとした。
○:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%以内であった。
△:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%を超え50%以内であった。
×:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
50%を超えていた。
<マルテンス硬度測定>
上記実施例B1~B8および比較例B1~B5に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の条件で、導電部の表面からの押込み量が10nm位置での導電部のマルテンス
硬度および導電部の表面からの押込み量が100nm位置での導電部のマルテンス硬度を
それぞれ測定した。
以下、結果を表3および表4に示す。
Figure 0007424451000028
Figure 0007424451000029
表3に示されるように、比較例B1に係る導電性フィルムにおいては、電気抵抗値比が
2以上であったので、導電部の面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が低減されていな
かった。これは、銀ナノワイヤ含有組成物の塗布直後には銀ナノワイヤがある方向に並ぶ
傾向があり、それが乾燥する過程で緩和されるが、銀ナノワイヤの繊維長さが長すぎたた
めに、乾燥の間に、銀ナノワイヤの配列が解消されなかったためであると考えられる。
比較例B2に係る導電性フィルムにおいては、電気抵抗値比が2以上であったので、導
電部の面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が低減されていなかった。これは、ポリビ
ニルピロリドンの量が多すぎたために、乾燥初期で増粘して、乾燥の間に、銀ナノワイヤ
の配列が解消されなかったためであると考えられる。
比較例B3に係る導電性フィルムにおいては、電気抵抗値比が2以上であったので、導
電部の面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が低減されていなかった。これは、銀ナノ
ワイヤ含有組成物中の銀ナノワイヤの濃度が高く、また塗布量が少ないために、乾燥が速
く、乾燥の間に、銀ナノワイヤの配列が解消されなかったためであると考えられる。
比較例B4に係る導電性フィルムにおいては、電気抵抗値比が2以上であったので、導
電部の面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が低減されていなかった。これは、エタノ
ールはイソプロピルアルコールを含む場合に比べて乾燥が速く、乾燥の間に、銀ナノワイ
ヤの配列が解消されなかったためであると考えられる。
比較例B5に係る導電性フィルムにおいては、電気抵抗値比が2以上であったので、導
電部の面内の方向に依存した電気抵抗値の相違が低減されていなかった。これは、乾燥温
度が高すぎたために乾燥が速く、乾燥の間に、銀ナノワイヤの配列が解消されなかったた
めであると考えられる。
これに対し、表3に示されるように、実施例B1~B8に係る導電性フィルムにおいて
は、電気抵抗値比が1以上2未満であったので、導電部の面内の方向に依存した電気抵抗
値の相違が低減され、また表面抵抗値も低かった。なお、実施例B8に係る導電性フィル
ムにおいて、表面抵抗値が高かったのは、銀ナノワイヤの繊維長さが短すぎたためである
と考えられる。
実施例B1、B2に係る導電性フィルムにおいて、導電部の表面に光透過性粘着シート
(製品名「OCA8146-2」、3M社製)を貼り付けた状態で、導電性フィルムを8
5℃、相対湿度85%の環境下に240時間放置する耐湿熱性試験を行ったところ、実施
例B1に係る導電性フィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に
対する耐湿熱性試験後の表面抵抗値の上昇率は10%であり、実施例B2に係る導電性フ
ィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に対する耐湿熱性試験後
の表面抵抗値の上昇率は5%であった。なお、表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率は、
上記放置試験における表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率と同様の方法によって求めた
実施例B1~B8に係る導電性フィルムの導電部をパターニングした長方形状の5.5
インチ(縦16:横9)のサンプルを作製し、上記実施形態で説明した手順によりベゼル
部で表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値は40Ω/□~60Ω/□であり、また上
記実施形態で説明した手順により6箇所で線抵抗値を測定して、電気抵抗値比を求めたと
ころ、電気抵抗値比は1.21~1.35であった。
<<実施例Cおよび比較例C>>
<実施例C1>
まず、片面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50μmのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東洋紡社製)を準備
し、このポリエチレンテレフタレートフィルの下地層が形成されていない面に、銀ナノワ
イヤ含有組成物19を10mg/mになるように直接塗布した。次いで、塗布した銀ナ
ノワイヤ含有組成物1に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通
させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイ
ヤ含有組成物19中の分散媒を蒸発させることにより、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの下地層が形成されていない面に、銀ナノワイヤを直接配置させた。
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚100nmの光透過性樹脂を形成し
、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層が形成されていない面に、光透過性樹脂
および光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤからなる膜厚100nmの導電部を直接
設けた導電性フィルムを得た。なお、実施例1に係る導電部は、パターニングされていな
いべた膜状のものであった。
<実施例C2>
実施例C2においては、光透過性樹脂用組成物1の代わりに光透過性樹脂用組成物2を
用いたこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例C3>
実施例C3においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物20を用い、かつ光透過性樹脂用組成物1の塗布量を導電部全体の厚みが100nmと
なるように調整したこと以外は、実施例1と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、
銀ナノワイヤ含有組成物20を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む
塗膜が形成された。
<実施例C4>
実施例C4においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物21を用いたこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例C5>
実施例C5においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物22を用い、かつ光透過性樹脂用組成物の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとな
るように調整したこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、
銀ナノワイヤ含有組成物22を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む
塗膜が形成された。
<実施例C6>
実施例C6においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物23を用いたこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例C7>
実施例C7においては、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、両面に下地
層が設けられていない厚さ47μmのシクロオレフィンポリマー基材(製品名「ZF-1
6」、日本ゼオン社製)を用いたこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フィルム
を得た。
<実施例C8>
実施例C8においては、ポリエチレンテレフタレートフィルムの代わりに、両面に下地
層が設けられていない厚さ100μmのポリカーボネート基材(製品名「C110-10
0」、帝人社製)を用いたこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フィルムを得た
<比較例C1>
比較例C1においては、片面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50
μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東
洋紡社製)の代わりに、両面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50μ
mのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4300」、東洋
紡社製)を用い、ポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の下地層が形成された面に
銀ナノワイヤ含有組成物19を塗布したこと以外は、実施例C1と同様にして、導電性フ
ィルムを得た。
<比較例C2>
比較例C2においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物20を用いたこと以外は、比較例C1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例C3>
比較例C3においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物21を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例C4>
比較例C4においては、銀ナノワイヤ含有組成物19の代わりに銀ナノワイヤ含有組成
物22を用いたこと以外は、比較例1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例C5>
比較例C5においては、光透過性樹脂を形成しなかったこと以外は、比較例C1と同様
にして、導電性フィルムを得た。
<比較例C6>
比較例C6においては、光透過性樹脂の膜厚を100nmから400nmに変えたこと
以外は、比較例C1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例C7>
まず、両面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50μmのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4300」、東洋紡社製)を準備
し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層が形成された一方の面に、ハード
コート層組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.5m
/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70
℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外
線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、
膜厚が2μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、ハードコート層の表面に、銀ナノワイヤ含有組成物19
を10mg/mになるように直接塗布した。次いで、塗布した銀ナノワイヤ含有組成物
19に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに
10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイヤ含有組成物1中
の分散媒を蒸発させることにより、ハードコート層の表面に、銀ナノワイヤを配置させた
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚100nmの光透過性樹脂を形成し
、ハードコート層上に光透過性樹脂および光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤから
なる膜厚100nmの導電部を備える導電性フィルムを得た。なお、比較例C7に係る導
電部、パターニングされていないべた膜状のものであった。
<表面抵抗値測定>
上記実施例C1~C8および比較例C1~C7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の測定条件で、導電部の表面の抵抗値を測定した。
<全光線透過率測定>
上記実施例C1~C8および比較例C1~C7に係る導電性フィルムについて、実施例
Aと同様の測定条件で、全光線透過率を測定した。
<ヘイズ測定>
上記実施例C1~C8および比較例C1~C7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の測定条件で、導電性フィルムのヘイズ値(全ヘイズ値)を測定した。
<銀ナノワイヤの偏在評価>
実施例C1~C8および比較例C1~C4、C6、C7に係る導電性フィルムにおいて
、実施例Aと同様の条件で、銀ナノワイヤが、全体として、導電部中において導電部の膜
厚の半分の位置よりポリエチレンタレフタレートフィルム等の基材側に偏在しているか否
か調べた。なお、比較例C5に係る導電性フィルムは、光透過性樹脂を備えていないので
、評価の対象とはしなかった。
<フレキシブル性評価>
実施例C1~C8および比較例C1~C7に係る導電性フィルムにおいて、折り畳み試
験を行い、フレキシブル性を評価した。具体的には、まず、導電性フィルムの導電部の面
内において、任意の方向を定め、この任意の方向に対しこの任意の方向を含め30°毎に
6方向の縦125mm×横50mmの長方形状のサンプルを導電性フィルムから6枚切り
出した。導電性フィルムからサンプルを切り出した後、それぞれのサンプルの長手方向の
表面の両端部の縦10mm×横50mmの部分に銀ペースト(製品名「DW-520H-
14」、東洋紡社製)を塗布し、130℃で30分加熱して、両端部に硬化した銀ペース
トが設けられたサンプルを得た。なお、両端部に硬化した銀ペーストが設けられた各サン
プルにおける電気抵抗値の測定距離は105mmで一定とした。そして、両端部に硬化し
た銀ペーストが設けられた各サンプルの電気抵抗値をテスター(製品名「Digital MΩ Hi
tester 3454-11」、日置電機社製)を用いて、測定した。具体的には、Digital MΩ Hit
ester 3454-11は、2本のプローブ端子(赤色プローブ端子および黒色プローブ端子、両
方ともピン形)を備えているので、赤色プローブ端子を一方の端部に設けられた硬化した
銀ペーストに接触させ、かつ黒色プローブ端子を他方の端部に設けられた硬化した銀ペー
ストに接触させて電気抵抗値を測定した。そして、この6方向から切り出したサンプルの
中から、電気抵抗値が最も低いサンプルを選択した。その後、耐久試験機(製品名「DL
DMLH-FS」、ユアサシステム機器社製)に、この選択されたサンプルの短辺(50
mm)側を固定部でそれぞれ固定し、図5(C)に示したように対向する2つの辺部の最
小の間隔が3mm(屈曲部の外径3.0mm)となるようにして取り付け、このサンプル
の導電部側の面を180°折り畳む試験(導電部が内側となり、基材が外側となるように
折り畳む試験)を10万回行った。折り畳み試験を行った後、折り畳み試験後のサンプル
において、折り畳み試験前のサンプルと同様にして、導電部の表面の電気抵抗値を測定し
た。そして、選択された折り畳み試験前のサンプルの電気抵抗値に対する折り畳み試験後
のサンプルの電気抵抗値の比である電気抵抗値比(選択された折り畳み試験前のサンプル
の電気抵抗値/折り畳み試験後のサンプルの電気抵抗値)を求めた。また、実施例及び比
較例に係る導電性フィルムから上記同様にして切り取られ、同様に電気抵抗値を測定する
ことによって選択された新しいサンプルを、上記の耐久試験機に、上記と同様に取り付け
、サンプルの基材側の面を180°折り畳む試験(導電部が外側となり、基材が内側とな
るように折り畳む試験)を10万回行い、同様にして、折り畳み試験後のサンプルの導電
部の表面の電気抵抗値を測定して、電気抵抗値比を求めた。そして、折り畳み試験の結果
をフレキシブル性として、以下の基準で評価した。なお、電気抵抗値比は、3回測定して
得られた値の算術平均値とした。
◎:いずれの折り畳み試験においても、電気抵抗値比が1.5以下であった。
○:いずれの折り畳み試験においても、電気抵抗値比が1.5を超え、3以下であった

×:いずれかの折り畳み試験において、電気抵抗値比が3を超えていた。
<電気抵抗値比測定>
実施例に係る導電性フィルムの面内において、実施例Aと同様の測定条件で、電気抵抗
値比を測定して、第1の方向から切り出したサンプルの電気抵抗値に対する第2の方向か
ら切り出したサンプルの電気抵抗値の比を求めた。
<放置試験>
上記実施例C1~C8および比較例C1~C7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の条件で、放置試験を行い、実施例Aと同様にして放置試験前の表面抵抗値に対
して放置試験後の表面抵抗値がどの程度上昇しているか評価した。評価基準は以下の通り
とした。
○:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%以内であった。
△:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%を超え50%以内であった。
×:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
50%を超えていた。
<マルテンス硬度測定>
上記実施例C1~C8および比較例C1~C7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の条件で、導電部の表面からの押込み量が10nm位置での導電部のマルテンス
硬度および導電部の表面からの押込み量が100nm位置での導電部のマルテンス硬度を
それぞれ測定した。
以下、結果を表5および表6に示す。
Figure 0007424451000030
Figure 0007424451000031
表5に示されるように、比較例C1~C6に係る導電性フィルムにおいては、ポリエチ
レンテレフタレート基材等の基材と導電部との間に、下地層が設けられていたので、表面
抵抗値が高かった。これは、下地層に銀ナノワイヤが入り込んでしまったためであると考
えられる。
比較例C7に係る導電性フィルムにおいては、ポリエチレンテレフタレート基材等の基
材と導電部との間に、ハードコート層が設けられていたので、フレキシブル性に劣り、折
り畳み試験前後の電気抵抗値比が高かった。これは、折り畳み試験によって、導電性フィ
ルムに割れ又は破断が生じてしまい、導電性が低下してしまったためであると考えられる
これに対し、表5に示されるように、実施例C1~C8に係る導電性フィルムにおいて
は、ポリエチレンテレフタレート基材等の基材の表面に導電部が直接設けられていたので
、表面抵抗値が低かった。また、基材と導電部との間に、ハードコート層も設けられてい
なかったので、良好なフレキシブル性が得られた。
実施例C1、C2に係る導電性フィルムにおいて、導電部の表面に光透過性粘着シート
(製品名「OCA8146-2」、3M社製)を貼り付けた状態で、導電性フィルムを8
5℃、相対湿度85%の環境下に240時間放置する耐湿熱性試験を行ったところ、実施
例C1に係る導電性フィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に
対する耐湿熱性試験後の表面抵抗値の上昇率は10%であり、実施例C2に係る導電性フ
ィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に対する耐湿熱性試験後
の表面抵抗値の上昇率は5%であった。なお、表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率は、
上記放置試験における表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率と同様の方法によって求めた
実施例C1~C8に係る導電性フィルムの導電部をパターニングした長方形状の5.5
インチ(縦16:横9)のサンプルを作製し、上記実施形態で説明した手順によりベゼル
部で表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値は40Ω/□~60Ω/□であり、また上
記実施形態で説明した手順により6箇所で線抵抗値を測定して、電気抵抗値比を求めたと
ころ、電気抵抗値比は1.21~1.35であった。
<<実施例Dおよび比較例D>>
<実施例D1>
まず、両面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50μmのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4300」、東洋紡社製)を準備
し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層が形成された一方の面に、銀ナノ
ワイヤ含有組成物1を10mg/mになるように直接塗布した。次いで、塗布した銀ナ
ノワイヤ含有組成物1に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通
させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイ
ヤ含有組成物1中の分散媒を蒸発させることにより、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムの下地層が形成された面に、銀ナノワイヤを直接配置させた。
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚100nmの光透過性樹脂を形成し
、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層が形成された面に、光透過性樹脂および
光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤからなる膜厚100nmの導電部を直接設けた
導電性フィルムを得た。なお、実施例D1に係る導電部は、パターニングされていないべ
た膜状のものであった。
<実施例D2>
実施例D2においては、光透過性樹脂用組成物1の代わりに光透過性樹脂用組成物2を
用いたこと以外は、実施例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例D3>
実施例D3においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
2を用い、かつ光透過性樹脂用組成物1の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとなる
ように調整したこと以外は、実施例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、銀
ナノワイヤ含有組成物2を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む塗膜
が形成された。
<実施例D4>
実施例D4においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
D3を用いたこと以外は、実施例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例D5>
実施例D5においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
4を用い、かつ光透過性樹脂用組成物の塗布量を導電部全体の厚みが100nmとなるよ
うに調整したこと以外は、実施例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。なお、銀ナ
ノワイヤ含有組成物4を塗布して、乾燥させると、銀ナノワイヤと樹脂分とを含む塗膜が
形成された。
<実施例D6>
実施例D6においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
5を用いたこと以外は、実施例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<実施例D7>
実施例D7においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
19を用いたこと以外は、実施例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例D1>
まず、両面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50μmのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4300」、東洋紡社製)を準備
し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層が形成された一方の面に、ハード
コート層組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.5m
/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70
℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外
線を積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、
膜厚2μmのハードコート層を形成した。
ハードコート層を形成した後、ハードコート層の表面に、銀ナノワイヤ含有組成物1を
10mg/mになるように直接塗布した。次いで、塗布した銀ナノワイヤ含有組成物1
に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10
m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイヤ含有組成物1中の分
散媒を蒸発させることにより、ハードコート層の表面に、銀ナノワイヤを配置させた。
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚100nmの光透過性樹脂を形成し
、ハードコート層上に光透過性樹脂および光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤから
なる膜厚100nmの導電部を備える導電性フィルムを得た。なお、比較例D1に係る導
電部は、パターニングされていないべた膜状のものであった。
<比較例D2>
比較例D2においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
2を用いたこと以外は、比較例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例D3>
比較例D3においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
3を用いたこと以外は、比較例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例D4>
比較例D4においては、銀ナノワイヤ含有組成物1の代わりに銀ナノワイヤ含有組成物
4を用いたこと以外は、比較例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例D5>
比較例D5においては、光透過性樹脂を形成しなかったこと以外は、比較例D1と同様
にして、導電性フィルムを得た。
<比較例D6>
比較例D6においては、光透過性樹脂の膜厚を100nmから400nmに変えたこと
以外は、比較例D1と同様にして、導電性フィルムを得た。
<比較例D7>
まず、片面に下地層が形成された光透過性樹脂基材としての厚さ50μmのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャインA4100」、東洋紡社製)を準備
し、このポリエチレンテレフタレートフィルの下地層が形成されていない面に、銀ナノワ
イヤ含有組成物1を10mg/mになるように直接塗布した。次いで、塗布した銀ナノ
ワイヤ含有組成物1に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒間流通さ
せた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて銀ナノワイヤ
含有組成物1中の分散媒を蒸発させることにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム
の下地層が形成されていない面に、銀ナノワイヤを直接配置させた。
次いで、銀ナノワイヤを覆うように上記光透過性樹脂用組成物1を塗布し、塗膜を形成
した。そして、形成した塗膜に対して、0.5m/sの流速で50℃の乾燥空気を15秒
間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥
させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を積算光量が100mJ/cmにな
るように照射して塗膜を硬化させることにより、膜厚が100nmの光透過性樹脂を形成
し、ポリエチレンテレフタレートフィルムの下地層が形成されていない面に、光透過性樹
脂および光透過性樹脂中に配置された銀ナノワイヤからなる導電部を直接設けた導電性フ
ィルムを得た。なお、比較例D7に係る導電部は、パターニングされていないべた膜状の
ものであった。
<フレキシブル性評価>
実施例D1~D7および比較例D1~D7に係る導電性フィルムにおいて、折り畳み試
験を行い、実施例Cと同様の測定条件で電気抵抗値を測定して、実施例Cと同様にしてフ
レキシブル性を評価した。評価基準は以下の通りとした。
◎:いずれの折り畳み試験においても、電気抵抗値比が1.5以下であった。
○:いずれの折り畳み試験においても、電気抵抗値比が1.5を超え、3以下であった

×:いずれかの折り畳み試験において、電気抵抗値比が3を超えていた。
<密着性試験>
実施例D1~D7および比較例D1~D7に係る導電性フィルムにおいて、硬化した銀
ペーストとの密着性を評価した。具体的には、まず、実施例D1~D7および比較例D1
~D7に係る導電性フィルムをそれぞれ150mm×150mmの大きさに切り出し、こ
の大きさの導電性フィルムを3枚用意し、1枚目の導電性フィルムには、銀ペースト1(
製品名「DW-520H-14」、東洋紡社製)をスクリーン印刷法によって塗布し、2
枚目の導電性フィルムには、導電部の表面に、銀ペースト2(製品名「DW-520H-
19」、東洋紡社製)をスクリーン印刷法によって塗布し、3枚目の導電性フィルムには
、導電部の表面に、銀ペースト3(製品名「DW-520H-18」、東洋紡社製)をス
クリーン印刷法によって塗布した。導電部の表面に銀ペーストを塗布した後、それぞれ銀
ペーストが塗布された導電性フィルムを、130℃で30分加熱して、導電性フィルムの
導電部の表面に膜厚が7μmの硬化した銀ペーストをそれぞれ形成した。そして、硬化し
た銀ペーストを形成した導電性フィルムに対して、それぞれ、23℃および相対湿度55
%の環境下で、クロスカット試験を行い、導電性フィルムと硬化した銀ペーストとの密着
性とを評価した。具体的には、導電部上に形成された硬化した銀ペーストに、カッターナ
イフを用いて、1mm間隔で相互に直交方向に10マス×10マスの碁盤目状となるよう
切り傷を入れた。切り傷は硬化した銀ペーストを貫通してポリエチレンテレフタレートフ
ィルムに届くよう十分深く入れる。当該碁盤目が引かれた硬化した銀ペーストの表面に、
当該碁盤目を全て覆うように粘着テープ(型番「No.405」、ニチバン社製、24m
m幅)を貼り付け、貼り付けた粘着テープの一端を掴み、硬化した銀ペーストの表面より
略垂直方向に保持して瞬間的に引き剥がした。この粘着テープの貼り付けおよび引き剥が
しを連続5回繰り返して行い、5回繰り返して行った後の碁盤目上に残存した塗膜の個数
によって、密着性を評価した。評価結果は、以下の基準の通りとした。なお、残存した個
数が100である、すなわち剥離による脱落が無かった場合、100/100と表記し、
全て脱落したものは0/100と表記した。
○:100/100
△:80/100~99/100
×:0/100~79/100
<表面抵抗値測定>
上記実施例D1~D7および比較例D1~D7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の測定条件で、導電部の表面の抵抗値を測定した。
<全光線透過率測定>
上記実施例D1~D7および比較例D7~D7に係る導電性フィルムについて、実施例
Aと同様の測定条件で、全光線透過率を測定した。
<ヘイズ測定>
上記実施例D1~D7および比較例C1~C7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の測定条件で、導電性フィルムのヘイズ値(全ヘイズ値)を測定した。
<銀ナノワイヤの偏在評価>
実施例D1~D7および比較例D1~D4、D6、D7に係る導電性フィルムにおいて
、実施例Aと同様の条件で、銀ナノワイヤが、全体として、導電部中において導電部の膜
厚の半分の位置よりポリエチレンタレフタレートフィルム等の基材側に偏在しているか否
か調べた。なお、比較例D5に係る導電性フィルムは、光透過性樹脂を備えていないので
、評価の対象とはしなかった。
<電気抵抗値比測定>
実施例D1~D7に係る導電性フィルムの面内において、実施例Aと同様の測定条件で
、電気抵抗値比を測定して、第1の方向から切り出したサンプルの電気抵抗値に対する第
2の方向から切り出したサンプルの電気抵抗値の比を求めた。
<放置試験>
上記実施例D1~D7および比較例D1~D7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の条件で、放置試験を行い、実施例Aと同様にして放置試験前の表面抵抗値に対
して放置試験後の表面抵抗値がどの程度上昇しているか評価した。評価基準は以下の通り
とした。
○:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%以内であった。
△:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
10%を超え50%以内であった。
×:導電部における放置試験前の表面抵抗値に対する放置試験後の表面抵抗値の上昇率が
50%を超えていた。
<マルテンス硬度測定>
上記実施例D1~D7および比較例D1~D7に係る導電性フィルムにおいて、実施例
Aと同様の条件で、導電部の表面からの押込み量が10nm位置での導電部のマルテンス
硬度および導電部の表面からの押込み量が100nm位置での導電部のマルテンス硬度を
それぞれ測定した。
以下、結果を表7~9に示す。
Figure 0007424451000032
Figure 0007424451000033
Figure 0007424451000034
表7に示されるように、比較例D1~D6に係る導電性フィルムにおいては、下地層と
導電部との間に、ハードコート層が設けられていたので、フレキシブル性に劣っていた。
これに対し、表7に示されるように、実施例D1~D7に係る導電性フィルムにおいては
、導電部が下地層の表面に対して直接設けられていたので、良好なフレキシブル性が得ら
れた。
また、表7に示されるように、比較例D7に係る導電性フィルムにおいては、導電部が
ポリエチレンテレフタレートフィルムに直接設けられていたので、硬化した銀ペースト1
、2に対する密着性は優れていたが、硬化した銀ペースト3に対しては密着性が劣ってい
た。これに対し、実施例D1~D7に係る導電性フィルムにおいては、導電部が下地層の
表面に対して直接設けられていたので、硬化した銀ペースト1~3の全てに対する密着性
が優れていた。
なお、比較例D6において、接触式の抵抗率計で測定した場合の表面抵抗値が高かった
のは、光透過性樹脂の膜厚が厚すぎたためであり、また、実施例D7において、表面抵抗
値が比較的高かったのは、アノンは下地層に浸透する分散媒であるので、アノンの影響に
より下地層に銀ナノワイヤが入り込んでしまったためであると考えられる。
実施例D1、D2に係る導電性フィルムにおいて、導電部の表面に光透過性粘着シート
(製品名「OCA8146-2」、3M社製)を貼り付けた状態で、導電性フィルムを8
5℃、相対湿度85%の環境下に240時間放置する耐湿熱性試験を行ったところ、実施
例D1に係る導電性フィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に
対する耐湿熱性試験後の表面抵抗値の上昇率は10%であり、実施例D2に係る導電性フ
ィルムにおいては、導電部における耐湿熱性試験前の表面抵抗値に対する耐湿熱性試験後
の表面抵抗値の上昇率は5%であった。なお、表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率は、
上記放置試験における表面抵抗値および表面抵抗値の上昇率と同様の方法によって求めた
実施例D1~D7に係る導電性フィルムの導電部をパターニングした長方形状の5.5
インチ(縦16:横9)のサンプルを作製し、上記実施形態で説明した手順によりベゼル
部で表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値は40Ω/□~60Ω/□であり、また上
記実施形態で説明した手順により6箇所で線抵抗値を測定して、電気抵抗値比を求めたと
ころ、電気抵抗値比は1.21~1.35であった。
10、20、30、80、100、110、140、150、160、200、250、
260、290…導電性フィルム
10A、20A、30A、100A、110A、140A、150A、160A、250
A、260A…表面
11、81、101、141…光透過性基材
12、82、102、142…光透過性機能層
13、22、31、84、103、112、144、152、162、203、254、
262、295…導電部
15、86、104、154、255…光透過性樹脂
16、87、105、155、256…導電性繊維
21、83、111、143、161、202、261、294…導電層
40、120、170、270…画像表示装置
50、180…表示パネル
55…表示素子
70、130、190、280…タッチパネル
151、201、251、291…光透過性樹脂基材

Claims (14)

  1. 光透過性基材と、前記光透過性基材の少なくとも一方の面側に設けられた導電部とを備える光透過性の導電性フィルムであって、
    前記導電部が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、
    前記導電部が、前記導電部の表面から電気的に導通可能であり、
    前記光透過性基材と前記導電部との間には、ハードコート層が設けられておらず、
    前記導電性繊維が、全体として、前記導電部中において前記導電部の膜厚の半分の位置より光透過性基材側に偏在しており、
    前記導電部の表面抵抗値が、200Ω/□以下であり、
    前記導電性フィルムのヘイズ値が、1.5%以下であり、
    前記導電性フィルムの全光線透過率が、80%以上であり、
    前記導電部の前記表面からの押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/mm以下である、導電性フィルム。
  2. 光透過性基材と、前記光透過性基材の一方の面側に設けられた導電部とを備える光透過性の導電性フィルムであって、
    前記導電部が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、
    前記光透過性基材と前記導電部との間には、ハードコート層が設けられておらず、
    前記導電部の表面において、面内の任意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比が、1以上2未満であり、
    前記導電部の表面抵抗値が、70Ω/□以下であり、
    前記導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下であり、
    前記導電性フィルムの全光線透過率が、80%以上であり、
    前記光透過性樹脂の厚みが、145nm以下であり、
    前記導電部の前記表面からの押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/mm以下である、導電性フィルム。
  3. 光透過性樹脂基材と、前記光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面側に設けられた導電部とを備える光透過性の導電性フィルムであって、
    前記導電部が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、
    前記導電部が、前記導電部の表面から電気的に導通可能であり、
    前記導電部が、前記光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面に直接設けられており、
    前記導電部の表面抵抗値が、70Ω/□以下であり、
    前記導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下であり、
    前記導電性フィルムの全光線透過率が、80%以上であり、
    前記光透過性樹脂の厚みが、300nm未満であり、
    前記導電部の前記表面からの押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/mm以下である、導電性フィルム。
  4. 光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面側に、下地層および導電部をこの順で備える光透過性の導電性フィルムであって、
    前記導電部が、光透過性樹脂と、前記光透過性樹脂中に配置された複数の導電性繊維とを含み、
    前記下地層が、前記光透過性樹脂基材の少なくとも一方の面に直接設けられ、
    前記導電部が、前記下地層に直接設けられており、
    前記導電部の表面抵抗値が、70Ω/□以下であり、
    前記導電性フィルムのヘイズ値が、5%以下であり、
    前記光透過性樹脂の厚みが、300nm未満であり、
    前記下地層の膜厚が、10nm以上1μm以下であり、
    前記導電部の表面からの押込み量が10nm位置でのマルテンス硬度が、970N/mm以上1050N/mm以下である、導電性フィルム。
  5. 前記導電部が、前記光透過性樹脂の膜厚を越える粒径を有する粒子を含まない、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
  6. 前記導電部が、粒子を含まない、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
  7. 前記導電部の表面において、面内の任意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵抗値に対する前記第2の方向の電気抵抗値の比が、1以上2未満である、請求項3または4に記載の導電性フィルム。
  8. 前記導電部の表面において、面内の任意の方向に対し前記任意の方向を含め30°毎に6方向における電気抵抗値をそれぞれ所定の大きさで測定し、最も低い電気抵抗値が得られる方向を第1の方向とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、前記第1の方向の電気抵抗値に対する第2の方向の電気抵抗値の比が、2以上であり、前記1の方向の前記電気抵抗値が42Ω以下である、請求項1、3および4のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
  9. 前記導電性フィルムの全光線透過率が80%以上である、請求項4に記載の導電性フィルム。
  10. 前記導電性繊維が、導電性炭素繊維、金属繊維および金属被覆合成繊維からなる群から選択される1種以上の繊維である、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
  11. 前記導電性繊維が、200nm以下の繊維径を有し、かつ1μm以上の繊維長を有する、請求項1、3および4のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
  12. 前記導電性繊維が、200nm以下の繊維径を有し、かつ1μm以上30μm未満の繊維長を有する、請求項2に記載の導電性フィルム。
  13. 請求項1ないし12のいずれか一項に記載の導電性フィルムを備える、タッチパネル。
  14. 請求項13に記載のタッチパネルを備える、画像表示装置。
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