JPH03173009A - 透明導電性積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、デイスプレィ装置などの各種電子・通信装
置に取り付けられて静電気や電磁波のシールド材などと
して用いられる透明導電性積層体に関する。

〔従来の技術〕

近年、上記の電子・通信装置は、業務用だけでなく、一
般家庭にも導入されるようになってきている。これらの
装置は、その有用な機能などにより各種業務や家事など
を効率良（処理し、社会の発展あるいは生活向上に役立
つものとして、高く評価されている。

しかし、その反面、これらの装置から発生する静電気や
電磁波などにより、人体や他の備品などに悪影響をおよ
ぼす問題がある。たとえば、デイスプレィ装置を操作す
る作業員などが経験する目端疲労、目の充血、肩こり、
偏頭痛などの障害や、家庭におけるテレビやラジオの画
像の乱れ、ノイズの発生といった障害が現れる。

このため、従来より、上記の静電気や電磁波をシールド
するためのシールド材を各種の電子・通信装置内に組み
込むことにより、これら装置から発生する静電気や電磁
波をシールドすることがよく行われている。

このシールド材、たとえばデイスプレィ装置の窓材など
として用いられるシールド材としては、外部からデイス
プレィ内部を目視できるような高い可視光線透過能を有
していると共に、デイスプレィ装置から発生する静電気
（高電圧）や電磁波を効果的にシールドできる良好なシ
ールド特性を有していることが望まれる。

従来のこの種のシールド材としては、一般にガラス基板
やプラスチック基板などの透明基板上にメツシュタイプ
のカーボン繊維や金属コーティング繊維を貼り合わせた
ものや、上記同様の透明基板上に透明な導電層を形成し
たものなどが汎用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記従来のシールド材のうち、メツシュタイ
プのカーボン繊維や金属コーティング繊維を用いたもの
では、基板を透過する像や物体がメツシュ部で切断され
たり、光の反射による散乱によりゆらぎを生じ視認性を
悪くさせるといった問題があり、またメツシュタイプの
ため導電効果が低いという問題もある。

また、透明な導電層を形成したものでは、上記導電層を
透明基板上に形成する単一操作を繰り返し行わねばなら
ないので、作業性や生産性が悪くコスト高となる欠点が
あり、また使用中に上記導電層に傷がつきやすく、これ
によりシールド能が大きく低下する問題もあった。

この発明は、上記従来の問題点に鑑み、高い可視光線透
過能を有すると共に、デイスプレィ装置などから発生す
る静電気や電磁波をシールドできるすぐれたシールド能
を有し、しかも基板表面の耐擦傷性にすぐれて良好な耐
久性を備え、かつ作業性や生産性さらにコスト面などの
問題がなく、そのうえ基板表面での光の反射を防止しう
る良好な反射防止機能をも備えた、実用価値の極めて高
い透明導電性積層体を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、２枚の透明なフィルム基材を用いて、その一
方のフィルム基材の一面に透明な導電層とさらにその上
に透明な誘電体層とを形成すると共に、他方のフィルム
基材の一面に反射防止層を形成し、この両フィルム基材
を透明な粘着剤層を介して貼り合わせることにより、可
視光線透過能、静電気および電磁波に対するシールド能
、耐擦傷性のいずれの機能をも兼ね備え、かつその反射
防止能が良好で、しかも作業性や生産性さらにコスト面
などの問題のない、シールド材などとして有用な透明導
電性積層体が得られることを知り、この発明を完成する
に至った。

すなわち、この発明は、透明なフィルム基材の一方の面
に透明な導電層と透明な誘電体層とがこの順に形成され
、他方の面に透明な粘着剤層を介して外表面に反射防止
層を有する透明なフィルム基材が貼り合わされてなる透
明導電性積層体に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用する２枚の透明なフィルム基材と
しては、可撓性と透明性とを備えた厚みが通常３〜２５
０μｍ１特に１０〜２００μｍ程度のプラスチックフィ
ルムが好ましく用いられる。

このようなフィルムとしては、たとえばポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエ
ステル類、ビスフェノールＡ系ポリカーボネートの如き
ポリカーボネート類、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィン類、セルローストリアセテート、セ
ルロースジアセテートなどのセルロース誘導体類、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、
ポリイミド類、ポリアミド類、ポリエーテルスルホン、
ポリスルホンなどの各種プラスチックからなるフィルム
が挙げられる。

このフィルム基材の厚みが薄くなりすぎると機械的強度
が不足し、また厚くなりすぎるとフレキシブル性が欠如
し１．たとえばロール状として連続的に導電層や誘電体
層あるいは反射防止層や粘着剤層を形成することが難し
くなるし、２枚のフィルム基材同志を貼り合わせる際、
両者間に浮き現象や気泡が生じやすく密着性を阻害する
原因となるので、いずれも好ましくない。

この発明においては、上述のように、透明なフィルム基
材をロール状として、このフィルム基材上に連続して導
電層や誘電体層あるいは反射防止層や粘着剤層を形成す
ることができ、またこの状態においてフィルム基材同志
を貼り合わせることができるから、従来のような透明基
板上に導電層を形成する単一操作を繰り返して行う必要
がなく、これにより作業容易性と生産性の向上さらにコ
ストの低減を実現できるものである。

この発明において、上記のフィルム基材同志を貼り合わ
せるために使用する透明な粘着剤層としては、透明性を
有するものであれば特に限定なく使用できるが、たとえ
ばアクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤、ゴム系粘着剤
などが好ましく用いられる。この粘着剤層は、フィルム
基材の一面側に設けられる導電層と誘電体層あるいは反
射防止層に対してクツション作用を発揮し、これら層が
外的要因により損傷を受けるのを防ぐ役割をも有してい
る。

このような透明な粘着剤層としては、上記の役割を考慮
して、その弾性係数がｌＸＩＯ３〜ｌ×１０７ｄｙｎ／
ｃｕｔの範囲、厚さが１μｍ以上、通常５〜５００μｍ
の範囲にあるのが望ましい。

上記の弾性係数がＩ　Ｘ　１０　’　ｄｙｎ／ａｎｔ未
満となると、粘着剤層は非弾性となるため、加圧により
容易に変形してフィルム基材ひいては導電層や誘電体層
あるいは反射防止層に凹凸を生じさせ、また加工切断面
からの粘着剤のはみ出しなどが生じやすくなると共に、
耐擦傷性の向上効果が低減する。

また、弾性係数がＩ　Ｘ　１０　’　ｄｙｎ／ｃＪを超
えると、粘着剤層が硬くなり、上記の各層に対するクツ
ション効果を期待できなくなるため、耐擦傷性をやはり
向上できない。

また、粘着剤層の厚さが１μｍ未満となると、そのクツ
ション効果をやはり期待できないため、耐擦傷性の向上
を望めなくなる。なお、厚くしすぎると、透明性を損な
ったり、粘着剤層の形成やフィルム基材同志の貼り合わ
せ作業性さらにコストの面で好結果を得にくい。

この発明において、一方のフィルム基材の一面に設けら
れる透明な導電層としては、金、銀、白金、パラジウム
、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、
コバルト、スズまたはこれらの合金などからなる金属薄
膜、酸化インジウム、酸化チタン、酸化第二スズ、酸化
カドミウムまたはこれらの混合物などからなる金属酸化
物のほか、ヨウ化銅などの薄膜が好ましく用いられる。

この導電層の厚みは、静電気や電磁波のシールド性と透
明性を考慮して適宜の範囲に設定されるが、金属薄膜で
は通常３０〜６００人の範囲、金属酸化物薄膜では通常
８０〜５．０００人の範囲とするのが好ましい。また、
この導電層の表面抵抗は、静電気シールド用として用い
る場合は１０９Ω／口以下、電磁波シールド用として用
いる場合は１０’Ω／口以下とするのが好ましい。

このような導電層は、たとえば真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンブレーティング法、化学蒸着法、スプレ
ー熱分解法、化学メツキ法、電気メツキ法またはこれら
の組み合わせ法などの公知の薄膜形成技術により、容易
に形成することができる。このうち、特に真空蒸着法、
スパッタリング法は、膜形成速度、大面積への適用、生
産性などの観点から好適に採用できる。

なお、この導電層の形成に先立って、被着面すなわちフ
ィルム基材の表面に対し前処理として、コロナ放電処理
、紫外線照射処理、プラズマ処理、スパッタエツチング
処理、アンダーコート処理を施すことにより、フィルム
基材に対する導電層の密着性を高めることができる。

この発明においては、上記の導電層の表面に、さらニＭ
　ｇ　Ｆ　２　、Ｓ　ｔ　Ｏ２、Ａ　１　ｚ　Ｏ３、Ｔ
　ｉ　Ｏ％ＴｉＯ□、ＺｒＯ２などの透明な誘電体層が
形成される。この層を設けることによって、可視光線透
過率を向上できるし、酸化などによる導電層の性能劣化
を防ぐことができ、さらに耐擦傷性の向上も図られる。

上記の誘電体層は、導電層の場合と同様の薄膜形成技術
により、形成することができる。また、その厚みは通常
８０〜５，０００人の範囲とするのがよく、薄すぎると
前記効果を望めず、厚くなりすぎると透明性を阻害する
などの問題があり、好ましくない。

この発明において、他方のフィルム基材の一面に設けら
れる反射防止層には、フィルム基材とは異なる屈折率を
有する単層構造または２層以上の多層構造とされたもの
が包含される。単層構造のものでは、フィルム基材に比
べ小さな屈折率を有する材料が選択される。一方、反射
防止効果によりすぐれる多層構造とする場合、フィルム
基材に比べ大きな屈折率を有する材料層を設け、この上
にこれより小さな屈折率を有する材料層を設けるという
ように、隣接層相互間で屈折率の異なる材料構成とされ
るが、より好ましくは３層以上の多層構造として最外層
の屈折率がこれに隣接する下層の屈折率よりも小さくな
るような材料構成とするのがよい。

このような反射防止層を構成させるための材料としては
、たとえばＣａＦ２、ＭｇＦｚ　、ＮａＡＡＦ６　、Ａ
Ｉ！ｚ　０３　、Ｓ　ｉＯｘ　（ｘ＝１〜２）、ＴｈＦ
４　、Ｚｒ○ｚ　、Ｓ　ｈ　ｚ　Ｏｓ　、Ｎ　ｄ　ｚ　
Ｏａｒ、Ｓ　ｎ　Ｏｚ　、Ｔ　ｉ０２　、Ｉ　ｎ２０３
などの誘電体が挙げられ、その屈折率が前記関係を満た
すように適宜選択される。

上記の反射防止層は、導電層の場合と同様の薄膜形成技
術により、１段または２段以上の連続操作で形成するこ
とができる。また、その厚みは反射防止層としての全体
厚が一般に５００〜５，０００人程変色なる範囲内で、
単層または多層構造である場合の各層の厚みが適宜選択
される。

以上の構成要素からなるこの発明の透明導電性積層体は
、既述してきたことからも明らかなように、通常は透明
なフィルム基材の一面に透明な導電層および透明な誘電
体層を他面に透明な粘着剤層をそれぞれ設けてなる導電
処理フィルムと、透明なフィルム基材の一面に反射防止
層を他面に透明な粘着剤層をそれぞれ設けてなる反射防
止処理フィルムとを作製し、これら処理フィルムをそれ
ぞれの粘着剤層を介して貼り合わせることにより、製造
される。

第１図は、このようにして得られるこの発明の透明導電
性積層体の構成例を示したもので、図中、１．２は透明
なフィルム基材、３は透明な粘着剤層、４は透明な導電
層、５は透明な誘電体層、６は反射防止層である。

この透明導電性積層体は、透明な構成素材からなるため
に良好な可視光線透過能を有し、また片面の導電層４に
よってすぐれた静電気や電磁波シールド機能を発揮し、
またその上の誘電体層５によりすぐれた耐擦傷性を示す
と共に可視光線透過能に一段と好結果を与え、かつ他面
の反射防止層６によって反射防止および耐擦傷性にもす
ぐれており、さらに前記した２種の処理フィルムの形成
とその貼り合わせによって製造できることがら、作業性
や生産性さらにコストの面で有利なものとなる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、高い可視光線透過能
を有すると共に、デイスプレィ装置などから発生する静
電気や電磁波をシールドしうるすぐれたシールド能を有
し、また耐擦傷性にすぐれて良好な耐久性を備え、かつ
基材表面の反射防止も良好で、そのうえ作業性や生産性
さらにコスト面などの問題のない、実用価値の極めて高
い透明導電性積層体を提供することができる。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下の特性試験は、っぎの方法にて行った
ものである。

く表面抵抗〉 ４端子法にて測定した。

〈光学特性〉 全光線透過率とヘイズは、日本重色産業製のデジタルへ
イズメータＮＤＨ−２０Ｄを用いて測定し、反射率は、
自動変角光度計により入射角７度の光波長５５０ｎｍで
の導電層とは反対面の反射率を測定した。

〈耐擦傷性Ａ〉 新来科学社製のヘイトン表面性測定機ＴＹＰＥＨＥＩＤ
ＯＮ１４を用いて、■擦傷子：ガーゼ（日本薬局方タイ
プ■）、■荷重：１００ｇ／ｃｎ！、■擦傷速度：３０
ｃｒｎ／分、■擦傷回数：　ｉｏｏ回（往復５０回）の
条件で、導電層またはその上の誘電体層の表面を擦った
のちにフィルム抵抗（Ｒ５）を測定し、初期のフィルム
抵抗（Ｒｏ）に対する変化率（Ｒｓ／Ｒｏ）を求めて、
耐擦傷性を評価した。

〈耐擦傷性Ｂ〉 導電層またはその上の誘電体層とは反対側の面をスチー
ルウール＃０Ｏ００でこする擦傷試験を行い、その表面
状況の変化を目視観察して、つぎの三段階の評価を行っ
た。

○・・・強くこすってもほとんど傷がつかない△・・・
強くこすると傷がつく ×・・・軽くこするだけで傷がつ〈 実施例１ 厚さ７５μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの片面に、Ｉｎ−Ｓｎ合金（Ｓｎ含有量１０重量％
）をターゲットとして酸素ガスを導入した反応性マグネ
トロンスパッタリング法により、Ｉ　ｎＺ　０３　　Ｓ
　ｎ　Ｏ２からなる厚さ約６００人の透明な導電層を形
成した。ついで、その上に電子ビーム加熱法により１〜
２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの真空度でＳｉｎ、からなる厚さ
約９００人の誘電体層を形成した。つぎに、このフィル
ムの透明な導電層および誘電体層とは反対側の面にアク
リル系粘着剤を用いて厚さ２０μｍの透明な粘着剤層を
形成して、導電処理フィルムとした。

一方、厚さ７５μｍで屈折率１．６９の透明なポリエチ
レンテレフタレートフィルムの片面に、ＺｒＯ□を電子
ビーム加熱法により１〜２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの真空度
で真空蒸着して、厚さ約６５０人で屈折率２．０５のＺ
ｒＯ□薄膜を形成し、その上にさらに上記と同じ条件で
ＳｉＯ□を用いて電子ビーム加熱法により厚さ約９４０
人で屈折率Ｉ。

４６のＳｉ０ｇ薄膜を形成した。つぎに、このフィルム
の他面側にアクリル系粘着剤を用いて厚さ２０μｍの透
明な粘着剤層を形成して、反射防止処理フィルムとした
。

上記の導電処理フィルムと反射防止処理フィルムとを、
透明な粘着剤層を介して貼り合わせ、この発明の透明導
電性積層体とした。

実施例２ 反射防止層の第１層として厚さ７３０人で屈折率１．８
９のＹ２Ｏ３を、第２層として厚さ６５０人で屈折率２
．０５のＺｒＯ，を、第３層として厚さ９４０人で屈折
率１．４６（７）Ｓ　ｉＯｚを、それぞれ電子ビーム加
熱法により１〜２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒの真空度で真空蒸
着するようにした以外は、実施例１と同様にして透明導
電性積層体を作製した。

実施例３ 反射防止層の第１層として厚さ７３０人で屈折率１．８
９のＹｚＯｘを、第２層として厚さｌ、２００人で屈折
率２．３０のＴｉＯ２を、第３層として厚さ９４０人で
屈折率１．４６の５ｉｎ２を、それぞれ電子ビーム加熱
法により１〜２Ｘ１０−’Ｔ。

ｒｒの真空度で真空蒸着するようにした以外は、実施例
１と同様にして透明導電性積層体を作製した。

比較例Ｉ Ｉ　ｎｚ　Ｏ，−３ｎＯ□からなる透明な導電層の上に
５ｉ０２からなる誘電体層を形成しなかった以外は、実
施例１と同様にして比較用の透明導電性積層体を作製し
た。

比較例２ 反射防止処理フィルムに代えて、−面にアクリル系粘着
剤からなる厚さ２０μｍの透明な粘着剤層のみを有する
厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを
貼り合わせるようにした以外は、実施例１と同様にして
比較用の透明導電性積層体を作製した。

以上の実施例および比較例の各積層体について、表面抵
抗、光学特性（全光線透過率、ヘイズ、反射率）および
耐擦傷性を評価したところ、つぎの第１表に示されると
おりであった。

第 １ 表 体層、 ６・・・反射防止層 上記の第１表から明らかなように、この発明に係る゛透
明導電性積層体は、良好な４電性と透明性とを有すると
共に、低反射率であり、しかも耐擦傷性にすぐれて良好
な耐久性を備えていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の透明導電性積層体の構成例を示す断
面図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明なフィルム基材の一方の面に透明な導電層と
   透明な誘電体層とがこの順に形成され、他方の面に透明
   な粘着剤層を介して外表面に反射防止層を有する透明な
   フィルム基材が貼り合わされてなる透明導電性積層体。
2. （２）反射防止層が隣接層相互間で屈折率の異なる多層
   構造とされてなる請求項（１）に記載の透明導電性積層
   体。
3. （３）反射防止層が３層以上の多層構造とされていると
   共に、最外層の屈折率がこれに隣接する下層の屈折率よ
   りも小さくされてなる請求項（２）に記載の透明導電性
   積層体。
4. （４）透明な粘着剤層の弾性係数が１×１０＾５〜１×
   １０＾７ｄｙｎ／ｃｍ＾２の範囲にあると共に、その厚
   みが１μｍ以上である請求項（１）〜（３）のいずれか
   に記載の透明導電性積層体。