JPH04256922A - 透明導電性フィルム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は改良された透明導電性フ
ィルムに関し、更に詳しくは、リターデーション値が１
００〜８０００ｎｍの範囲にある芳香族ポリエステルフ
ィルムをベースフィルムとする透明導電性フィルムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、ワード
プロセッサはますます小型化し、これらのディスプレイ
装置として、軽量・コンパクトという特徴を生かした液
晶ディスプレイが多く用いられるようになってきた。液
晶ディスプレイの駆動方式には単純マトリクス、アクテ
ィブマトリクス方式等があり、最近ではＴＦＴ方式によ
るアクティブマトリクス方式の開発が盛んであるが、Ｔ
ＦＴ形成時の歩留まりが悪くコスト的に非常に高価とな
る欠点がある。単純マトリクス方式のＳＴＮは応答速度
はＴＦＴ方式に劣るもののパーソナルコンピュータ、ワ
ードプロセッサ等の静止画像を中心とした用途では充分
使用可能で、低コストであるため多く用いられている。

【０００３】ＳＴＮ方式では、液晶の複屈折を利用する
ためにパネルが着色する（イエローモード、ブルーモー
ド）という欠点があったが、補償用の液晶セル、複屈折
をもったフィルムを組み込むことにより白黒モードの液
晶デバイスが作られており、フルカラー化のためには着
色を抑えることは必須である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補償用
の液晶セルを組み込むと重量が増えコストアップとなる
し、補償用のフィルムを組み込むことは位置合わせが必
要で組立工数も増える。また、現在は透明電極としてガ
ラス基板が用いられているが、軽量化のためにプラスチ
ックフィルムを用いる検討がされている。さらに組立を
できるだけ単純化するために位相差フィルムと透明電極
を一体化する工夫もされているが、現在の位相差フィル
ムの主流であるポリカーボネートに直接透明電極を形成
したものでは、液晶デバイスの組立時に配向膜形成等の
プロセス温度（たとえば１５０℃）に耐えられないとい
う欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは先に芳香族
ポリエステルをベースフィルムとして、特開昭６１−４
１５３９で透明導電性フィルム、特開平１ー２７０００
４で複屈折フィルムを示したが、引き続いて鋭意研究の
結果、リターデーション値が１００〜８０００ｎｍの範
囲にある芳香族ポリエステルフィルムの上に透明導電性
層を形成した透明導電性フィルムが上記欠点を解決する
ことを見い出し本発明に到った。すなわち、本発明は、
リターデーション値が１００〜８０００ｎｍの範囲にあ
る芳香族ポリエステルフィルムの少なくとも片面に透明
導電膜を形成したことを特徴とする透明導電性フィルム
を内容とするものである。尚、リターデーションとは、
複屈折体に直線偏光が入射したとき、偏光は互いに直交
する速度の異なる２つの偏光に別れて進む（正常光と異
常光）。従って、複屈折体を出たとき正常光と異常光に
は位相差が生じる。この位相差のことをリターデーショ
ンという。

【０００６】本発明に用いられる芳香族ポリエステルと
しては特に制限はないが、原料入手の面からテレフタル
酸単独もしくはイソフタル酸単独、またはテレフタル酸
とイソフタル酸の混合物と下記一般式で表される２価フ
ェノール成分からなる芳香族ポリエステルが望ましい。

【０００７】

【化２】

【０００８】〔式中、Ｒ１　、Ｒ２　は炭素数１〜４の
アルキル基、ハロゲン基、ハロゲン化炭化水素基、ｐ、
ｑは１〜４の整数、Ｘは直接結合、アルキレン基、アル
キリデン基（アルキレン基、アルキリデン基中の水素原
子の１あるいはそれ以上が炭化水素基、ハロゲン基、ハ
ロゲン化炭化水素基で置換されていてもよい）、−Ｏ−
、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２　−、−ＣＯ−を示す。 〕

【０００９】本発明に用いられる２価フェノールの具
体例を挙げると、２，２′−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、４，４′−（α−メチルベンジリデン
）ビスフェノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メ
タン、２，２′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタ
ン、３，３′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタ
ン、４，４′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタ
ン、４，４′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）２，５
−ジメチルヘプタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
メチルフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル
）ジフェニルメタン、２，２′−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
−４−フルオロフェニルメタン、ビス（３，５−ジメチ
ル−４ヒドロキシフェニル）メタン、２，２′−ビス（
３，５−ジメチル−４ヒドロキシフェニル）プロパン、
ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）フ
ェニルエタン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェ
ニル）ジフェニルメタン、ビス（３，５−ジメチル−４
ヒドロキシフェニル）スルホン等が挙げられ、これらは
単独または混合して用いることができるが、これらに限
定されるものではない。

【００１０】これらのポリマーからなるフィルムは、押
出成形あるいはポリマーを溶媒に溶解した溶液からのキ
ャスティングによって得られるが、フィルムの厚みむら
、表面性が悪いと延伸むらが生じるため、キャスティン
グによるフィルムが好適である。フィルムの厚みは通常
数μｍ〜数百μｍであり、より好ましくは１０〜３００
μｍである。

【００１１】本発明に用いられる芳香族ポリエステルフ
ィルムは、そのリターデーション値が１００〜８０００
ｎｍの範囲のものである。１００ｎｍ未満では位相差が
小さすぎて補償用フィルムとするためには多くの枚数を
使う必要があり実用的でなく、また８０００ｎｍを越え
ても補償性能は変わらない。リターデーション値が１０
０〜８０００ｎｍの芳香族ポリエステルフィルムは、そ
の原料ポリエステル樹脂のＴｇが１６０℃以上であるこ
とが望ましい。Ｔｇが１６０℃未満ではディスプレイ組
立時のプロセス温度、たとえば配向膜処理温度（１６０
℃）に耐えられない。また延伸温度は１６０℃以上、よ
り好ましくは１８０℃以上、更に好ましくは２００℃以
上である。延伸温度が１６０℃未満だと、透明導電膜形
成時あるいは液晶デバイス組立時（配向膜塗布乾燥、セ
ルのシール等）に延伸戻りが起きリターデーション値が
変化するので好ましくない。延伸の均一性を良くするた
めには、Ｔｇ以上の温度、好ましくはＴｇ〜Ｔｇより８
０℃高い温度の範囲で延伸する必要があり、更に好まし
くはＴｇ〜Ｔｇより５０℃高い温度の範囲である。延伸
方法は、縦延伸、横延伸のどちらでもかまわないが、Ｓ
ＴＮ液晶デバイスの表示の均一性を確保するためには均
一に延伸することが必要であり、同一面内のリターデー
ション値のバラツキは１０ｎｍ以下にすることが望まし
い。

【００１２】リターデーション値が１００〜８０００ｎ
ｍの範囲にある芳香族ポリエステルフィルムの少なくと
も片面に透明導電膜が形成される。透明導電膜の形成方
法は、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング
法などの物理的堆積法、ＣＶＤ法、ゾルゲル法等の化学
的堆積法が利用できる。上記の如くして得られる透明導
電フィルムは、必要に応じて、水分、酸素、窒素の透過
の防止、耐溶剤性の改良のためのバリアー膜を設けても
よい。バリアー膜を具体的に例示すると、ポリビニルア
ルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、アク
リロニトリル、アクリロニトリル−アクリル酸メチル共
重合体、塩化ビニリデン等の有機高分子化合物フィルム
をラミネートしたもの、あるいは樹脂溶液をコーティン
グしたもの、ＳｉＯ２　、ＳｉＣ、ＳｉＡｌＯＮ、Ｓｉ
Ｎ等の無機材料を蒸着、ＣＶＤ等の物理的堆積法で積層
したもの、通常の市販されているシリコン系、アクリル
系ハードコート等が挙げられる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて更に具体
的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定さ
れるものではない。

【００１４】実施例１ Ａ：非晶質芳香族ポリエステルの合成 ２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン５ミ
リモルと、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）メタン５ミリモルと、パラ−ｔ−ブチルフェノ
ール０．８ミリモルを１．２５Ｎ苛性ソーダ２０ｍｌに
加えて溶解した。この水溶液にテレフタル酸クロライド
１０．４ミリモルと、トリオクチルメチルアンモニウム
クロライド（相間移動触媒）０．１ミリモルを溶解した
オルトジクロルベンゼン２０ｍｌの溶液を添加し、攪拌
を続けながら室温で３時間反応させた。反応混合液の水
層をデカントした後、有機層に同量の水を加え、少量の
塩酸で中和した。更に、有機層を５回水で洗浄した後、
大量のメタノール中に投入して固体状の芳香族ポリエス
テルを析出させた。得られたポリエステルの収率はほぼ
１００％であった。また、得られたポリエステルのＴｇ
は２５０℃で、分子量（還元粘度）はηｓｐ／ｃ＝０．
６０（３２℃、クロロホルム中０．３２ｇ／ｄｌ）であ
った。

【００１５】Ｂ：フィルムの作成 上記のごとくして得られたポリマーの濃度１５重量％の
１，１，２，２−テトラクロルエタン溶液をガラス板上
に流延しホットプレート上で加熱した。加熱の条件は５
０℃で２０分、次いで１００℃で２０分、更に１５０℃
で２０分とした。この後、ガラス板からフィルムを剥が
し、四方を治具で固定して２５０℃で１０分間熱固定を
行い、約１００μｍ厚のフィルムを得た。このフィルム
から５ｃｍ×１０ｃｍのサンプルを作り、２７０℃で縦
方向に１．２倍の延伸を行い、室温まで冷却した。この
一軸延伸フィルムのリターデーションは、得られた延伸
フィルム中心部８ｃｍ×８ｃｍについて１ｃｍ間隔での
６４点で測定した結果、平均値で４００ｎｍでありバラ
ツキＲは８ｎｍであった。また全光線透過率は９０％、
ヘイズ（Ｈａｚｅ）は０．２％（ＡＳＴＭ　　Ｄ１００
３）であった。このフィルムにＤＣマグネトロンスパッ
タリング法により酸化錫を５％含有した酸化インジウム
をターゲットとしてＡｒ分圧３×１０−３Ｔｏｒｒ．　
、電力５００ＷにてＩＴＯ膜を１５００Å形成した。表
面抵抗値は２０Ω／□、光線透過率（５５０ｎｍ）は７
６％であった。このフィルムを２００℃で２時間熱処理
した結果、リターデーションは３９７ｎｍ、表面抵抗は
１７Ω／□、光線透過率は７５％と殆ど変わらなかった
。

【００１６】実施例２ Ａ：非晶質芳香族ポリエステルの合成 ２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２０
．１１ｇ、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフ
ェニル）メタン１５．０６ｇ、パラ−ｔ−ブチルフェノ
ール０．９５ｇ、ハイドロサルファイトナトリウム０．
２６ｇ、５Ｎ−ＮａＯＨ水溶液７８．２ｍｌ、水１７６
．８ｍｌを窒素雰囲気中にて３００ｍｌナス型フラスコ
中で混合し、５℃に冷却して２価フェノールのアルカリ
水溶液を調製した。一方、テレフタル酸クロライド２１
．３２ｇ、イソフタル酸クロライド９．１４ｇを塩化メ
チレン２５５ｍｌに窒素雰囲気下に別の３００ｍｌナス
型フラスコに溶解し、５℃に冷却した。１リットルセパ
ラブルフラスコ中に水１３７ｍｌ、触媒としてベンジル
トリブチルアンモニウムクロライド０．１６ｇを窒素雰
囲気下に仕込んでおき同様に冷却した。これを激しく攪
拌しながら、上記の２液を同時に１０分間にわたってポ
ンプで連続的に添加した。添加終了後、２時間後にベン
ゾイルクロライド０．４２ｇを塩化メチレン５ｍｌに溶
解し、この中に添加した後、２０分後に攪拌を停止した
。水層をデカントした後、同量の水を加え攪拌しながら
少量の塩酸で中和した。デカントと水洗による脱塩を繰
り返した後、塩化メチレン３００ｍｌを加えて希釈し、
この溶液を４０〜５０℃に加熱し、塩化メチレンとの共
沸脱水によりポリマー塩化メチレン中の水を除去しポリ
マー濃度１５重量％になるまで塩化メチレンを蒸留した
。得られたポリマーのＴｇは２１５℃で、分子量（還元
粘度）はηｓｐ／ｃ＝０．９０（３２℃、クロロホルム
中０．３２ｇ／ｄｌ）であった。

【００１７】Ｂ：フィルムの作成 上記のごとくして得られたポリマーの塩化メチレン溶液
をガラス板上に流延し、室温で１時間乾燥した後、ガラ
ス板からフィルムを剥がし、四方を治具で固定して、１
５０℃で１５分、２５０℃で１０分間熱固定し約１００
μｍ厚のフィルムを得た。このフィルムから１０ｃｍ×
１０ｃｍのサンプルを作り、２５０℃で縦方向に１．３
倍の延伸を行い、室温まで冷却した。この一軸延伸フィ
ルムのリターデーションは、得られた延伸フィルム中心
部８ｃｍ×８ｃｍについて１ｃｍ間隔での６４点で測定
した結果、平均値で４００ｎｍでありバラツキＲは８ｎ
ｍであった。また全光線透過率は９０％、ヘイズ（Ｈａ
ｚｅ）は０．２％（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１００３）であ
った。このフィルムにＤＣマグネトロンスパッタリング
法により酸化錫を５％含有した酸化インジウムをターゲ
ットとしてＡｒ分圧３×１０−３Ｔｏｒｒ．　、電力５
００ＷにてＩＴＯ膜を１４００Å形成した。表面抵抗値
は２０Ω／□、光線透過率（５５０ｎｍ）は７７％であ
った。このフィルムを１９０℃で２時間熱処理したが、
上記物性は変わらなかった。

【００１８】実施例３ 実施例２のＢで得られたフィルムから１０ｃｍ×１０ｃ
ｍのサンプルを作り、２５０℃で縦方向に１．２倍の延
伸を行い、室温まで冷却した。この一軸延伸フィルムの
リターデーションは、得られた延伸フィルム中心部８ｃ
ｍ×８ｃｍについて１ｃｍ間隔での６４点で測定した結
果、平均値で２００ｎｍでありバラツキＲは６ｎｍであ
った。また全光線透過率は９０％、ヘイズ（Ｈａｚｅ）
は０．２％（ＡＳＴＭＤ　　１００３）であった。この
フィルムにＤＣマグネトロンスパッタリング法により酸
化錫を５％含有した酸化インジウムをターゲットとして
Ａｒ分圧３×１０−３Ｔｏｒｒ．　、電力５００Ｗにて
ＩＴＯ膜を１０００Å形成した。表面抵抗値は７０Ω／
□、光線透過率（５５０ｎｍ）は８０％であった。この
フィルムを１９０℃で２時間熱処理したが、上記物性は
変わらなかった。

【００１９】実施例４ 実施例２のＢで得られたフィルムから１０ｃｍ×１０ｃ
ｍのサンプルを作り、２５０℃で縦方向に１．８倍の延
伸を行い、室温まで冷却した。この一軸延伸フィルムの
リターデーションは、得られた延伸フィルム中心部８ｃ
ｍ×８ｃｍについて１ｃｍ間隔での６４点で測定した結
果、平均値で７０００ｎｍでありバラツキＲは１０ｎｍ
であった。また全光線透過率は９０％、ヘイズ（Ｈａｚ
ｅ）は０．２％（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１００３）であっ
た。このフィルムにＤＣマグネトロンスパッタリング法
により酸化錫を５％含有した酸化インジウムをターゲッ
トとしてＡｒ分圧３×１０−３Ｔｏｒｒ．　、電力５０
０ＷにてＩＴＯ膜を１０００Å形成した。表面抵抗値は
７０Ω／□、光線透過率（５５０ｎｍ）は８０％であっ
た。このフィルムを１９０℃で２時間熱処理したが、上
記物性は変わらなかった。

【００２０】実施例５ Ａ：非晶質芳香族ポリエステルの合成 ４，４′−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノール
３０．４５ｇ、パラ−ｔ−ブチルフェノール１．５８ｇ
、ハイドロサルファイトナトリウム０．５３ｇ、５Ｎ−
ＮａＯＨ水溶液１５３ｍｌ、水３６１ｍｌを窒素雰囲気
中にて１．５リットルセパラブル型フラスコ中で混合し
、５℃に冷却して２価フェノールのアルカリ水溶液を調
製した。一方、テレフタル酸クロライド３０．４５ｇ、
イソフタル酸クロライド３０．４５ｇを塩化メチレン５
００ｍｌに窒素雰囲気下に別の１リットルフラスコに溶
解し、５℃に冷却した。１リットルセパラブルフラスコ
中に水２００ｍｌ、触媒としてベンジルトリブチルアン
モニウムクロライド０．３１ｇを窒素雰囲気下に仕込ん
でおき同様に冷却した。これを激しく攪拌しながら、上
記の２液を同時に１０分間にわたってポンプで連続的に
添加した。添加終了後、２時間後にベンゾイルクロライ
ド０．４２ｇを塩化メチレン５ｍｌに溶解し、この中に
添加した後、２０分後に攪拌を停止した。水層をデカン
トした後、同量の水を加え攪拌しながら少量の塩酸で中
和した。デカントと水洗による脱塩を繰り返した後、塩
化メチレン３００ｍｌを加えて希釈し、この溶液を４０
〜５０℃に加熱し、塩化メチレンとの共沸脱水によりポ
リマー塩化メチレン中の水を除去しポリマー濃度１５重
量％になるまで塩化メチレンを蒸留した。得られたポリ
マーのＴｇは２４０℃で、分子量（還元粘度）はηｓｐ
／ｃ＝０．８０（３２℃、クロロホルム中０．３２ｇ／
ｄｌ）であった。

【００２１】Ｂ：フィルムの作成 上記のごとくして得られたポリマーの塩化メチレン溶液
をガラス板上に流延し、室温で１時間乾燥した後、ガラ
ス板からフィルムを剥がし、四方を治具で固定して、１
５０℃で１５分、２５０℃で１０分間熱固定し約１００
μｍ厚のフィルムを得た。このフィルムから１０ｃｍ×
１０ｃｍのサンプルを作り２７０℃で縦方向に１．４倍
の延伸を行い、室温まで冷却した。この一軸延伸フィル
ムのリターデーションは、得られた延伸フィルムの中心
部８ｃｍ×８ｃｍについて１ｃｍ間隔での６４点で測定
した結果、平均値で６００ｎｍでありバラツキＲは６ｎ
ｍであった。また全光線透過率は９０％、ヘイズ（Ｈａ
ｚｅ）は０．２％（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１００３）であ
った。このフィルムにＤＣマグネトロンスパッタリング
法により酸化錫を５％含有した酸化インジウムをターゲ
ットとしてＡｒ分圧３×１０−３Ｔｏｒｒ．　、電力５
００ＷにてＩＴＯ膜を１５００Å形成した。表面抵抗値
は２２Ω／□、光線透過率（５５０ｎｍ）は７７％であ
った。このフィルムを２００℃で２時間熱処理したが、
上記物性は変わらなかった。

【００２２】

【発明の効果】叙上の通り、本発明によれば、位相差を
有し且つ透明導電性で熱安定性に優れたプラスチックフ
ィルムを提供することが出来る。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　リターデーション値が１００〜８００
   ０ｎｍの範囲にある芳香族ポリエステルフィルムの少な
   くとも片面に透明導電膜を形成したことを特徴とする透
   明導電性フィルム。
2. 【請求項２】　　芳香族ポリエステルフィルムがその原
   料ポリエステル樹脂のＴｇが１６０℃以上で、かつ１６
   ０℃以上の温度で延伸したものである請求項１記載の透
   明導電性フィルム。
3. 【請求項３】　　同一フィルム面内のリターデーション
   値のバラツキが１０ｎｍ以下である請求項１又は２記載
   の透明導電性フィルム。
4. 【請求項４】　　芳香族ポリエステルフィルムがテレフ
   タル酸単独もしくはイソフタル酸単独、またはテレフタ
   ル酸とイソフタル酸の混合物と下記一般式で表される２
   価のフェノール成分からなる請求項１、２又は３記載の
   透明導電性フィルム。 【化１】 〔式中、Ｒ１　、Ｒ２　は炭素数１〜４のアルキル基、
   ハロゲン基、ハロゲン化炭化水素基、ｐ、ｑは１〜４の
   整数、Ｘは直接結合、アルキレン基、アルキリデン基（
   アルキレン基、アルキリデン基中の水素原子の１あるい
   はそれ以上が炭化水素基、ハロゲン基、ハロゲン化炭化
   水素基で置換されていてもよい）、−Ｏ−、−Ｓ−、−
   ＳＯ−、−ＳＯ２　−、−ＣＯ−を示す。〕