JPS6232101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高分子フイルムを用いた導電性フイル
ムおよびその製造方法に係るものであり、更に詳
しくは耐湿性、耐溶剤性、耐摩耗性、導電性に優
れ、且つ製造作業性に優れた透明導電性フイルム
およびその製造方法に関するものである。 近年、液晶を用いる表示素子の伸長は著じるし
いものがあり、これに用いられる透明電極の重要
性が増しつつある。 従来、液晶表示素子用の透明電極としては、薄
いガラス板上に半導体薄膜を形成した謂ゆるネサ
ガラスが広く用いられて来たが、素子の薄型化、
軽量化、量産化が要求され、高分子フイルム上に
半導体薄膜を形成した透明電極の検討が広範に行
なわれるようになり、一部実用化され始めてい
る。然しながら高分子フイルムを用いた導電フイ
ルムは薄型化、軽量化、連続製造、打抜きが可能
であることのための量産化等の要求は満足するも
のの各種の問題を有していることも事実である。 即ち、 (1) 液晶の配向処理に際してのラビング処理工程
で耐摩耗性が悪く表面抵抗が高くなる。 (2) 一般にポリエステルフイルムが高分子フイル
ム支持体として用いられるが耐熱性に劣る。 (3) 水蒸気透過性の大きい支持体の場合、液晶に
悪影響を及ぼす。 (4) 高分子支持体によつてはエツチング等の加工
に耐えない場合がある。 (5) 光学異方性を有する支持体の場合、光学異方
性軸を偏光板軸と厳密に一致させなくてはなら
ず作業性に劣る。 等である。 これら欠点を克服する方法として、半導体層と
してフイルム支持体との間に謂ゆるアンダーコー
ト層を設ける方法が提案されている。この様な用
途で用いるアンダーコート剤としては、一般にエ
ポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキツドメラミン
樹脂等の熱硬化性樹脂およびアクリル系プレポリ
マーをモノマーによつて希釈したUV硬化型樹脂
等が提案されている。然しながらアンダコート剤
として要求される以下の特性を兼備した樹脂は無
く、優れた樹脂が強く望まれて来ている。 即ち、 (1) 薄く塗布することが可能であること。この理
由としてはコーテイング厚が厚い場合、フイル
ムの曲げに際して表面層の変形が大きくなり、
複屈折が生じ易くなるからであり、アンダーコ
ート層は可及的に薄いことが望ましい。 (2) 耐熱性が良好であること。この理由としては
液晶素子の製造工程において熱工程があること
による。フイルム支持体がポリエーテルスルフ
オン等の耐熱フイルムであつても、アンダーコ
ート層の耐熱性が劣る場合、耐熱フイルムを使
う意味が半減してしまう。 (3) 支持フイルム及び蒸着等によつて形成される
半導体膜との密着性が良好である。 (4) 支持フイルム上に均一にアンダーコートを施
こす必要から、造膜性に優れた樹脂系であつ
て、塗布乾燥後は常温において粘着性の無いこ
と。この理由としては作業性が良好であるため
である。 (5) UV硬化樹脂の場合は酸素禁止効果の無いこ
と。 (6) アンダーコート硬化層が、エツチング加工等
の際に用いる薬品に耐える層であること。 (7) 支持フイルムがポリエーテルサルフオンフイ
ルムのように水蒸気透過性の大きいフイルムの
場合、水蒸気バリヤー性を有している硬化層で
あること。 等の要求性能を満足しなければならない。 発明者らはこれらの性能を兼備したアンダーコ
ート剤を各種検討した結果、本発明に到達した。 以下に本発明の詳細を述べる。 本発明において用いられる高分子フイルムは、
可撓性を有する透明なフイルムであり、ポリエス
テル、ポリカーボネート、セルロース誘導体、ポ
リ塩化ビニル、ポリエーテルサルフオン、ポリサ
ルフオン等である。特に非晶性で光学異方性のな
い耐熱性の良好なポリサルフオン、ポリエーテル
サルフオン等のフイルムが好んで用いられるの
で、以下の説明はこれらのフイルムを使用する例
につき述べる。 周知の如く、ポリサルフオン、ポリエーテルサ
ルフオンは、前述の液晶電極として優れているも
のの、同時に水蒸気透過性が非常に大きい、耐溶
剤性に劣る、該フイルム上に直接半導体層を形成
した場合耐摩耗性に劣るといつた重大欠点を有し
ており、何らかのアンダーコート層の必要性があ
る所以である。 次いで該フイルム上にアンダーコート層を形成
せしめるが、作業性の点から放射線硬化樹脂、特
に紫外線硬化樹脂系が好ましい。紫外線硬化樹脂
系は、例えばエポキシアクリレート、ウレタンア
クリレート等の謂ゆるプレポリマーを二重結合を
有する液状モノマーに溶解せしめ、増感剤を添加
せしめて、これを塗布硬化せしめるのが通例であ
る。然しながらこの様な樹脂系であると薄膜コー
トが出来ない上に、造膜性が無いためはじき等が
生じ、均一コートが困難であり、加えて薄膜にし
た場合酸素禁止効果のため硬化阻害を生じてしま
う。更に加えて造膜性が無いため塗布面が粘着性
を有しているため非常に取り扱いが難しい。 発明者らは、これらの欠点を克服すべく鋭意研
究を重ねた結果、室温で固形のエポキシアクリレ
ートプレポリマーおよび／またはウレタンアクリ
レートプレポリマーを希釈モノマーを使用するこ
と無く、溶剤に溶解せしめた塗液を塗布し乾燥さ
せて薄膜を形成した後、紫外線を照射・硬化せし
めることにより優れたアンダーコート層の得られ
ることを見い出した。加えてポリエーテルサルフ
オンの如き耐溶剤性の劣るフイルムであつても、
塗布後可及的速やかに溶剤を除去することが可能
なため、支持フイルムを傷めることが無いと云つ
た副次的効果も見い出した。極く通常のプレポリ
マーのみでかかる効果が得られることは予想もさ
れなかつたことである。 本発明で用いられる該プレポリマーは室温状態
で固形であり、好ましくは作業性の点から融点50
℃以上のものが好ましく、具体的には以下で示さ
れるエポキシアクリレートプレポリマーおよびウ
レタンアクリレートプレポリマーであり式中ｎが
３以上の整数であることが好ましい。 （ｎ≧３；Ｒ水素原子またはメチル基） 或いは、 （ｎ≧３、Ｒ水素原子またはメチル基；R₁炭素数
２〜20個の２価の有機基；R₂炭素数２〜20個の
ジイソシアネート残基；R₃炭素数２〜20個のジ
オール残基） ｎの数が２以下の場合はプレポリマーは粘ちよ
うな液状物となつてしまい溶剤除去に際しての造
膜性が無く、更に得られたフイルム面は粘着性が
あり巻きとることができないという欠点が生じて
しまう。 更に該プレポリマーはエポキシアクリレートの
場合分子骨格中に水酸基、ウレタンアクリレート
の場合はアミド基等の極性基を有しているためポ
リエーテルスルホン、ポリスルホンフイルムとの
密着性に優れ、また後に形成される導電性薄膜と
のなじみ性が良く、従つて強固に接着一体化され
た透明導電性フイルムを得ることが出来る。 また該樹脂の硬化物は耐液晶性、耐溶剤性、耐
摩耗性等に優れた塗膜であり液晶セル形成のため
の優れたアンダーコート層となる。 またエポキシアクリレートプレポリマーとウレ
タンアクリレートプレポリマーを併用することに
より優れた効果を得ることも可能である。 塗布厚みについても溶剤とプレポリマーの混合
割合で適宜調整可能であり、実質的には１〜５μ
程度に調整することが望ましい。塗布方もデイツ
プ法、バーコーター法、ロールコーター法等の塗
布方法が適宜採用可能である。また増感剤として
はベンゾフエノン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインエチルエーテル等が用いられ、溶媒も
適宜選択可能である。 かくして得られ、少くとも支持体透明フイルム
の片面に硬化塗膜が形成されたフイルムの硬化塗
膜上に透明半導体層が形成される、酸化インジウ
ム、酸化錫、酸化カドミウム等の酸化物を主体と
した薄膜が一般的であり、その膜厚は50〜500Å
程度であり、形成方法はスパツタリング法やイオ
ンプレーテイング法が好んで用いられる。 以下に実施例を示す。 実施例 １ 分子量約1540、融点70℃のエポキシアクリレー
トプレポリマー（昭和高分子株式会社製、VR―
60）100重量部、酢酸ブチル400重量部、セロソル
ブアセテート100重量部、ベンゾインエチルエー
テル２重量部を50℃にて撹拌、溶解して均一な溶
液とした。この溶液を75μｍ厚のポリエーテルサ
ルフオンフイルム上にデイツプ法により両面に塗
布し、80℃で10分間加熱して溶媒を除去したとこ
ろ、室温においてはタツクフリーなコーテイング
膜が均一に形成された。このコーテイング膜に80
w/cmの高圧水銀灯により15cmの距離で30秒間紫
外線を照射し樹脂層を硬化せしめた。 次にこのコートフイルムの片面に酸化インジウ
ムと酸化錫の混合物を真空中で、電子ビームで加
熱しながら蒸着し、これを空気中で180℃、１時
間熱処理することにより、約300Åの透明導電層
を設けた。 この透明導電性フイルムの特性を第１表に示
す。 実施例 ２ イソシアネート成分としてイソホロンジイソシ
アネート、ポリオール成分として水素添加ビスフ
エノールＡ、アクリル成分として２―ヒドロキシ
エチルメタクリレートを反応させて得られたウレ
タンアクリレートプレポリマー（分子量約4000、
融点60℃）30重量部、実施例１で用いたエポキシ
アクリレートプレポリマー70重量部、ベンゾイン
エチルエーテル２重量部、ブチルカルビトール
600重量部、ブチルカルビトールアセテート150重
量部を50℃にて撹拌、溶解して均一な溶液とし
た。この溶液を75μｍ厚のポリエーテルサルフオ
ンフイルム上にデイツプ法により両面塗布し、80
℃で10分間乾燥したところ、室温においてはタツ
クフリーなコーテイング膜が均一に形成された。
このコーテイング膜を実施例１と同様な条件で硬
化、引き続き蒸着を行なつた。 このようにして得られた透明導電性フイルムの
特性を第１表に記す。 比較例 実施例１で用いたエポキシアクリレートプレポ
リマー30重量部、トリメチロールプロパントリア
クリレート60重量部、２―ヒドロキシエチルメタ
クリレート10重量部、酢酸ブチル200重量部、セ
ロソルブアセテート50重量部、ベンゾインエチル
エーテル２重量部を５℃にて撹拌、溶解して均一
な溶液とした。この溶液を75μｍ厚のポリエーテ
ルサルフオンフイルム上にデイツプ法により両面
塗布し、80℃で10分間乾燥したところ、室温では
フイルムはべたつくため取り扱いが困難であり、
また塗布膜厚は不均一であり、且つピンホールの
発生が認められた。実施例１と同様な条件での硬
化、蒸着を施こして得られた透明導電性フイルム
の特性を第１表に記す。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高分子フイルム上の少くとも片面に、融点50
   ℃以上のエポキシアクリレートプレポリマーおよ
   び／または融点50℃以上のウレタンアクリレート
   プレポリマーの放射線硬化塗膜がもうけられ、更
   に該塗膜面上に酸化インジウムを主成分とする半
   導体薄膜が形成されていることを特徴とする透明
   導電性フイルム。 ２ 融点50℃以上のエポキシアクリレートプレポ
   リマーが次式で示され、且つｎの値が３以上のプ
   レポリマーである特許請求の範囲第１項記載の透
   明導電性フイルム。 （ｎ≧３ Ｒ；水素原子またはメチル基） ３ 融点50℃以上のウレタンアクリレートプレポ
   リマーが次式で表され、且つｎの値が３以上であ
   るプレポリマーである特許請求の範囲第１項記載
   の透明導電性フイルム。 或いは、 ｎ≧３、 （Ｒ；水素原子またはメチル基、 R₁；炭素数２〜20個の２価の有機基、 R₂；炭素数２〜20個のジイソシアネート残
   基、 R₃；炭素数２〜20個のジオール残基、） ４ 高分子フイルムがポリエーテルスルフオンま
   たはポリスルフオンフイルムである特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項記載の透明導電性
   フイルム。 ５ 高分子フイルム上の少くとも平面に、融点50
   ℃以上のエポキシアクリレートプレポリマーおよ
   び／または融点50℃以上のウレタンアクリレート
   プレポリマーおよび増感剤を溶解せしめた溶液
   を、塗布乾燥し、予め室温下でタツクフリーの塗
   膜を形成せしめた後、該塗膜に放射線照射を施こ
   し、これを硬化せしめて、アンダーコート層を形
   成し、然る後該コート層上に酸化インジウムを主
   成分とする半導体薄膜を形成することを特徴とす
   る透明導電性フイルムの製造方法。 ６ エポキシアクリレートプレポリマーが次式で
   示すプレポリマーである特許請求の範囲第５項記
   載の製造方法。 （ｎ≧３ Ｒ；水素原子又はメチル基） ７ ウレタンアクリレートプレポリマーが次式で
   示すプレポリマーである特許請求の範囲第５項記
   載の製造方法。 或いは、 ｎ≧３、 （Ｒ；水素原子またはメチル基、 R₁：炭素数２〜20個の２価の有機基、 R₂；炭素数２〜20個のジイソシアネート残
   基、 R₃；炭素数２〜20個のジオール残基、） ８ 高分子フイルムがポリエーテルスルフオンま
   たはポリスルフオンフイルムである特許請求の範
   囲第５項、第６項、または第７項記載の製造方
   法。