JP5719864B2 - 透明導電性フィルム - Google Patents

Description

この発明は、例えば静電容量式タッチパネルなどに代表される静電容量式センサーや、有機ＥＬ素子における電極及び基材として用いられるような透明導電性フィルムに関する。

携帯情報端末や自動取引装置などのタッチパネルにおいて、利用者の指押しを検知するセンサーとして、導電性と透明性を有する導電性フィルムや導電性シート（両者を含めて、以下、「透明導電性フィルム」という）が用いられている。昨今、導電性と透明性を有する透明導電性フィルムは、タッチパネルだけでなく、太陽光パネル、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」と呼ぶ。）ディスプレイ、あるいはＬＥＤ照明などにも用いられている。

この透明導電性フィルムは、導電性を確保するため、例えば、合成樹脂製のフィルム・シートに、酸化インジウムスズの導電層を形成して構成している。もしくは、透明導電性フィルムは、合成樹脂製のフィルム・シートに、ナノ金属粒子、ナノ金属ワイヤ、またはカーボンナノチューブなどの無機系粒子を樹脂バインダに分散させ、コーティングによって導電層を形成して構成している。

ところで、タッチパネルなどにおける透明導電性フィルムでは、例えば利用者が指押しすると、縞状のニュートリングが発生して、視認性が悪化することがあった。そこで、導電層の表面粗さを制限することで、ニュートリングの発生を抑制する技術が提案されている。

例えば、特許文献１に記載の透明導電性フィルムは、中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１１〜０．１８μｍ、最大高さ（Ｒｙ）を０．９〜１．６μｍ、かつ局部山頂の平均間隔（Ｓ）を０．０５〜０．１１ｍｍとする表面を有する透明導電性薄膜を形成することで、ニュートリングの発生を抑制することができる。

しかしながら、昨今、携帯情報端末などにおいて強化ガラスを介して指押しをする、あるいはハードコートフィルムなどを介して指押しすることが増加したため、透明導電性フィルムに対してより高い導電性が要求されている。さらに、タッチパネルのディスプレイ部分に表示される画像や映像の高画質化、文字の鮮明化、あるいはディスプレイ部分の高解像度化に伴い、透明導電性フィルムに対してより高い透明性が要求されている。

ところが、特許文献１に記載の透明導電性フィルムは、ニュートリングの発生を抑制して視認性を確保しているものの、要求されるより高い透明性に対して最適化されていないため、これに対応することが困難であるという問題があった。

特開２００７−１０３３４８号公報

本発明は、上述の問題に鑑み、より高い導電性と高い透明性とを両立して確保することできる透明導電性フィルムを提供することを目的とする。

この発明は、透明性及び可撓性を有する基材と、該基材の少なくとも一方の面に導電性樹脂を積層して形成した導電層とを備えた透明導電性フィルムであって、前記導電層の表面を、中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）が０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さ（Ｒｚ）が０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）が０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下とし、前記導電層を構成する前記導電性樹脂が、導電性粒子であるポリチオフェン系樹脂を４０％以上含有し、前記ポリチオフェン系樹脂が、ｄ９０が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である導電性粒子であることを特徴とする。

上記基材は、フィルム状、あるいはシート状などとすることができる。
上記中心線平均粗さは、ＪＩＳ
Ｂ０６０１の付属規格で定義された中心線平均粗さＲａ_７５（旧ＪＩＳ規格における中心線平均粗さＲａ）とすることができる。
上記最大高さは、ＪＩＳ
Ｂ０６０１で定義された最大高さＲｚ（旧ＪＩＳ規格における最大高さＲｙ）とすることができる。
上記十点平均粗さは、ＪＩＳ
Ｂ０６０１の付属規格で定義された十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}（旧ＪＩＳ規格における十点平均粗さＲｚ）とすることができる。

上記ポリチオフェン系樹脂は、導電性を有するＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどとすることができる。

この発明により、より高い導電性と高い透明性とを両立して確保することできる。
具体的には、導電層の表面を中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）が０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さ（Ｒｚ）が０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）が０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下に制限したことにより、透明導電性フィルムは、導電層における表面の平滑性を向上して、表面粗さに起因する抵抗値のバラツキを抑制することができる。このため、透明導電性フィルムは、均一でより低抵抗な導電層を安定して確保することができる。

さらに、導電層における表面の平滑性を向上することで、透明導電性フィルムは、光の乱反射によるギラツキなどをより抑制して高い透明性を確保することができる。
つまり、中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）、最大高さ（Ｒｚ）、及び十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）のいずれか１つでも上述した非常に狭い範囲を超えた場合、透明導電性フィルムは、導電層の表面における平滑性が低下し、高い導電性と透明性とを両立して確保することができない。

詳しくは、中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）が０．００２μｍ未満、最大高さ（Ｒｚ）が０．０３μｍ未満、あるいは十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）が０．０２μｍ未満では、平滑性が向上するものの、導電層を容易に形成することが難しくなり、形成に要する工数やコストが増大するおそれがある。

一方、中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）が０．０２μｍより大きい、最大高さ（Ｒｚ）が０．１０μｍより大きい、あるいは十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）が０．０５μｍより大きいと、導電層の表面における平滑性が低下し、高い導電性と透明性とを両立して確保することができないおそれがある。このため、中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）としては０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さ（Ｒｚ）としては０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）としては０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下が望ましい。

従って、透明導電性フィルムは、中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）、最大高さ（Ｒｚ）、及び十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）の３つを非常に狭い範囲内で同時に制限することによって最適化され、より高い導電性と高い透明性とを両立して確保することができる。

また、前記導電層を構成する前記導電性樹脂が、導電性粒子であるポリチオフェン系樹脂を４０％以上含有し、前記ポリチオフェン系樹脂が、ｄ９０が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である導電性粒子であるため、透明導電性フィルムは、粒子径が小さい導電性粒子が一定割合以上、導電層に存在するため、より安定した導電性を確保することができる。
なお、平均粒子径が２０ｎｍ未満では、導電層の表面抵抗率を低く抑えにくくなり、かつ超音波などのエネルギーを加えて所望する粒子径に粒子を粉砕する際、粉砕がより困難になるとともに、粉砕に要する時間が増加して効率的に導電層を形成できないそれがある。

一方、平均粒子径が６０ｎｍより大きいと、導電層における中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）、最大高さ（Ｒｚ）、及び十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）の３つを非常に狭い範囲内で同時に制限することが困難となるおそれがある。このため、平均粒子径としては、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下が望ましい。
従って、透明導電性フィルムは、導電層に含有する導電性粒子の粒子径及び含有率を細かく制限することで、より安定した導電性を確保することができる。

また、この発明の態様として、前記ポリチオフェン系樹脂を含有する前記導電層における厚みを、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることができる。
この発明により、透明導電性フィルムは、導電層の厚みを介して導電層における断面積のバラツキを制限できるため、抵抗値のバラツキを抑制することができる。このため、透明導電性フィルムは、均一でより低抵抗な導電層を安定して確保することができる。

なお、導電層の厚みが１００ｎｍ未満では、導電層の形成がより困難になるとともに、導電層の強度が低くなるおそれがあり、導電層の厚みが５００ｎｍより大きいと、透明性が低くなるとともに、透明導電性フィルムの厚みが厚くなることで透明導電性フィルムの可撓性が低くなるおそれがある。

例えば、透明導電性フィルムをロール状に巻き付けた際、クラックなどが生じて導電性を確保できないおそれがある。このため、導電層の厚みとしては、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下が望ましい。
従って、透明導電性フィルムは、導電層の厚みを狭い範囲で制限することで、より安定した導電性を確保することができる。

また、この発明の態様として、前記ポリチオフェン系樹脂を含有する前記導電層の表面抵抗率を、５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下とすることができる。
この発明により、透明導電性フィルムは、導電層の表面抵抗率を狭い範囲内で制限することによって、より安定した導電性を確保することができる。

また、この発明の態様として、前記透明導電性フィルムの光線透過率を、７０％以上９０％以下とすることができる。
この発明により、透明導電性フィルムは、例えば、有機ＥＬディスプレイなどに適用した場合、発光層からの光をより多く透過することができる。このため、透明導電性フィルムは、高画質な画像や映像をより鮮明に視認可能にすることができる。

なお、光線透過率が７０％未満では、透明性が低下して視認性の低くなるおそれがあり、光線透過率が９０％より大きいと、高い透明性を得られる反面、透明導電性フィルムの形成がより困難となるため、安定した品質の確保が困難になるとともに、コストが増大するおそれがある。このため、光線透過率としては、７０％以上９０％以下が望ましい。
従って、透明導電性フィルムは、光線透過率を狭い範囲内で制限することによって、高い導電性と透明性とを有して、視認性を向上することができる。

また、この発明の態様として、前記基材を、透明性を有する合成樹脂製の樹脂薄膜と、該樹脂薄膜の少なくとも前記導電層側の面に積層して形成した透明性を有する透明被覆層とで構成し、該透明被覆層を、レベリング材を含有するレベリング層、接着性向上材を含有する接着性向上層、あるいは硬化樹脂層のいずれかで構成することができる。
上記合成樹脂は、光線透過率が８０％以上のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、透明ポリイミド系樹脂、あるいはシクロ環オレフィン樹脂系などとすることができる。
上記硬化樹脂層は、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂などとすることができる。

この発明により、透明導電性フィルムは、より安定した透明性を確保することができる。
例えば、レベリング層を備えた場合、基材の表面をより平滑にすることができるため、透明導電性フィルムは、透明性をより向上することができる。
また、接着性向上層を備えた場合、基材に対する導電層の密着性が向上するため、透明導電性フィルムは、透明導電性フィルムを湾曲させた際、基材から導電層が剥がれて透明性、及び導電性が低下することを防止できる。

さらにまた、硬化樹脂層を備えた場合、基材あるいは透明導電性フィルムに熱が加わった際、オリゴマーなどの低分子量成分が樹脂薄膜から析出することを阻止でき、透明導電性フィルムは、オリゴマー析出による樹脂薄膜の白濁化を防止することができる。
従って、透明導電性フィルムは、樹脂薄膜と透明被覆層とで構成した基材によって、より高い導電性と透明性とを両立して確保することができる。

また、この発明の態様として、前記基材における少なくとも一方の面に、蒸着あるいはスパッタリングによって形成した透明性を有する金属皮膜また半金属皮膜を備えることができる。
上記金属皮膜または半金属皮膜は、金属または半金属の皮膜、金属または半金属の酸化物の皮膜、金属または半金属の窒化物の皮膜などとすることができる。

この発明により、透明導電性フィルムは、ガスバリア性を向上することができる。詳しくは、合成樹脂製である樹脂薄膜は、ガラス系基材と比べて水分や酸素を透過し易い。このため、例えば、有機ＥＬ素子におけるガラス系基材の代替として樹脂薄膜を用いる場合、水分や酸素によって劣化し易い発光層が水分や酸素と触れ合わないように基材のガスバリア性を向上する必要がある。

そこで、透明導電性フィルムは、金属皮膜または半金属皮膜によってガスバリア層を構成して、樹脂薄膜を透過した水分や酸素が発光層に到達することを防止できる。
従って、透明導電性フィルムは、高い導電性と透明性を確保するとともに、ガスバリア性を確保することができる。

本発明により、より高い導電性と高い透明性とを両立して確保できる透明導電性フィルムを提供することができる。

有機ＥＬ素子における構成の断面で示す断面図。 透明導電性フィルムにおける構成を断面で示す断面図。 導電層内における導電性粒子の状態を示す拡大断面図。 別の透明導電性フィルムにおける構成を断面で示す断面図。 別の透明導電性フィルムにおける構成を断面で示す断面図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
なお、図１は有機ＥＬ素子１における構成の断面図を示し、図２は透明導電性フィルム１０おける構成の断面図を示し、図３は導電層１３内における導電性粒子１３ａの状態の拡大断面図を示している。

透明導電性フィルム１０は、例えば、図１に示すように、フレキシブルな有機ＥＬ素子１における陽電極及び基材として適用されている。詳しくは、有機ＥＬ素子１は、透明導電性フィルム１０の一方の面に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層からなる有機ＥＬ発光層２と、陰電極３と、有機ＥＬ発光層２及び陰電極３を封止する封止層４とをこの順に積層して構成している。

この有機ＥＬ素子１に適用されるような透明導電性フィルム１０は、光線透過率が７０％以上９０％以下となるよう制御して形成するとともに、可撓性及び導電性を有するフィルム状に形成している。

具体的には、透明導電性フィルム１０は、図２に示すように、基材１１に対して、半金属皮膜１２、及び導電層１３をこの順番で積層して構成している。
基材１１は、透明性及び可撓性を有する合成樹脂製の樹脂薄膜１１ａと、樹脂薄膜１１ａにおける導電層１３側の面に積層した硬化樹脂層１１ｂとで構成している。

樹脂薄膜１１ａは、例えば、ポリエステル系樹脂を所定の厚みを有する薄膜状に形成したＰＥＴフィルムで構成している。なお、樹脂薄膜１１ａは、所定の厚みを有する薄膜状のフィルムであって、透明性及び可撓性を有する合成樹脂材であれば、適宜の材質を使用してよい。例えば、その他の合成樹脂材として、ポリカーボネート系樹脂、透明ポリイミド系樹脂、シクロ環オレフィン樹脂系、アクリル系樹脂、アセチルセルロース系樹脂、フッ素系樹脂などを使用してもよい。

硬化樹脂層１１ｂは、樹脂薄膜１１ａに対して、アクリル系樹脂を所定の厚みで塗布して形成している。なお、硬化樹脂層１１ｂは、樹脂薄膜１１ａからのオリゴマー析出を防止できる材質であれば、適宜の材料を使用してよい。例えば、その他の硬化樹脂層１１ｂとして、ウレタン系樹脂、あるいはエポキシ系樹脂などを使用してもよい。また、硬化樹脂層１１ｂの形成方法は、例えば、コーター法、スプレー法、スピンコート法など、硬化樹脂層１１ｂの材質、及び樹脂薄膜１１ａの材質に応じた適宜の方法で行う。

半金属皮膜１２は、基材１１に対して、半金属の酸化物を真空蒸着法あるいはスパッタリング法によって積層して形成している。
導電層１３は、標準偏差の９０％における平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を３０％以上含有する導電性樹脂を、その厚みが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下となるように制御して、半金属皮膜１２の表面に積層して形成している。

さらに、導電層１３の表面は、中心線平均粗さＲａ_７５が０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さＲｚが０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}が０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下となるように制御して形成するとともに、その表面抵抗率が５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下となるように制御して形成している。なお、導電層１３の表面における中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}は、それぞれＪＩＳ
Ｂ０６０１に準ずるものとする。

この導電層１３の形成方法は、特に限定するものでなく、上述の導電性樹脂を用いて、中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}、表面抵抗率、及び厚みが制御できる方法であれば適宜の方法でよい。
例えば、導電層形成用塗布液を半金属皮膜１２に塗布して乾燥し、導電層１３を形成する。この際、導電層形成用塗布液は、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを有した市販のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散体などを用いる。

より詳しくは、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシンチオフェン））と、ドーパントとして溶解性を高めるためにＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）とが用いられたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散体に超音波などのエネルギーを加えて粒子や凝縮体を破砕したのち、イオン交換水を加水する。

その後、所望する粒子径より大きな粒子や凝縮体を遠心分離、あるいはろ過して除去したＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散体に、ポリエステル系の水溶性バインダが溶解しているアルコールを加えて攪拌、混合する。このようなＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散体とアルコールとの混合液に対して、所望する粒子径より大きな粒子や凝縮体をろ過して、導電層形成用塗布液を取得する。

この導電層形成用塗布液を、基材１１に形成した半金属皮膜１２に塗布し、適宜の温度で加熱して導電層形成用塗布液を乾燥させて、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の厚みの導電層１３を形成する。このように形成した導電層１３は、例えば、図３に示すように、所望する粒子径の導電性粒子１３ａによって、導電層１３の表面に凹凸を形成している。

この導電層１３における表面の凹凸は、上述したように中心線平均粗さＲａ_７５が０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さＲｚが０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}が０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下に制限している。なお、導電層１３の表面を適宜の方法によって研磨するなどして、所望する中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}、及び厚みに形成してもよい。

引き続き、上述のようにして形成した透明導電性フィルム１０の実施例１から実施例５と、比較例１から比較例５とを表１に示す。なお、実施例１から実施例５、及び比較例１から比較例５における中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}は、（株）キーエンス社製の形状測定レーザーマイクロスコープＶＫ−Ｘ１００／Ｘ２００を用いて拡大倍率１２０００〜２４００倍で計測した。

なお、表１の総合判定欄において、導電層の表面抵抗率が５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下、かつ透明導電性フィルムの光線透過率が７０％以上９０％以下を導電性及び透明性が良好であることを示す「○」とし、このうち導電層の表面抵抗率が５０Ω／ｓｑ以上１５０Ω／ｓｑ以下、かつ透明導電性フィルムの光線透過率が８５％以上９０％以下を導電性及び透明性がより良好であることを示す「◎」と判定した。

さらに、表面抵抗率、及び光線透過率が判定「○」の条件を満足するが、標準偏差の９０％における導電性粒子の平均粒子径、ポリチオフェン系樹脂の含有率、導電層の厚み、導電層の中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）、最大高さ（Ｒｚ）、あるいは十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）のいずれか１つが、実用上、問題が生じるおそれがある値の場合を「△」と判定した。

加えて、導電層の表面抵抗率が５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下、または透明導電性フィルムの光線透過率が７０％以上９０％以下のいずれか一方、あるいは両方を満足しない場合を「×」と判定した。

表１における実施例１から実施例５は、標準偏差の９０％における平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を３０％以上含有する導電性樹脂で、厚さ１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下、中心線平均粗さＲａ_７５を０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さＲｚを０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}を０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下、表面抵抗率を５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下の範囲に制限した導電層１３で、光線透過率を７０％以上９０％以下に制限した透明導電性フィルム１０を示している。

一方、表１における比較例１から比較例５は、いずれも導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂で、標準偏差の９０％における平均粒子径、ポリチオフェン系樹脂の含有率、厚み、中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}を異ならせた導電層で構成した透明導電性フィルムを示している。

詳しくは、比較例１及び比較例２では、平均粒子径が６０ｎｍより大きい導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂で、厚さ１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下に制限した導電層によって、少なくとも中心線平均粗さＲａ_７５、及び最大高さＲｚが大きく、すなわち表面粗さが粗くなることで、表面抵抗率が大きい、あるいは光線透過率が低い透明導電性フィルムが得られた。

また、比較例３では、平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を３０％以上含有する導電性樹脂で、厚さ１００ｎｍ未満に制限した導電層によって、中心線平均粗さＲａ_７５、及び最大高さＲｚの値に対して光線透過率が比較的良好ながら、表面抵抗率が大きく導電性の低い透明導電性フィルムが得られた。

また、比較例４では、平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を３０％未満含有する導電性樹脂で、厚さ５００ｎｍより大きく、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}が０．０５μｍより大きい導電層によって、表面抵抗率が５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下、及び光線透過率が７０％以上９０以下の比較的良好な透明導電性フィルムが得られた。しかしながら、比較例４の透明導電性フィルムは、その厚みから可撓性が低くなることで、湾曲させた際にクラックなど生じるおそれがある。

また、比較例５では、平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を３０％以上含有する導電性樹脂で、厚さ１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下に制限するとともに、中心線平均粗さＲａ_７５を０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さＲｚを０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}を０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下に制限した導電層によって、光線透過率が良好であるものの表面抵抗率が大きく、導電性の低い透明導電性フィルムが得られた。

一方、実施例１から比較例５に示すように、標準偏差の９０％における平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を３０％以上含有する導電性樹脂で、厚さ、中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}、及び表面抵抗率を制限した導電層１３によって、比較例１から比較例５に比べて高い光線透過率を安定して確保した透明導電性フィルム１０が得られた。すなわち、実施例１から実施例５の透明導電性フィルム１０は、比較例１から比較例５の導電性フィルムに比べて透明性及び導電性に優れているといえる。

特に、実施例１及び実施例２は、透明性及び導電性が非常に良好な透明導電性フィルム１０となった。このことから、標準偏差の９０％における平均粒子径がおおよそ４０ｎｍの導電性粒子を有するポリチオフェン系樹脂を４０％以上６０％以下含有する導電性樹脂で、厚さを２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下に制限した導電層を形成することが好ましい。この際、中心線平均粗さＲａ_７５を０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さＲｚを０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}を０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下に制限することで、表面抵抗率が５０Ω／ｓｑ以上１５０Ω／ｓｑ以下、光線透過率が８５％以上９０％以下の良好な透明導電性フィルム１０を得ることができる。

以上のような構成の透明導電性フィルム１０は、より高い導電性と高い透明性とを両立して確保することができる。
具体的には、導電層１３の表面を中心線平均粗さＲａ_７５が０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、最大高さＲｚが０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}が０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下に制限したことにより、透明導電性フィルム１０は、導電層１３における表面の平滑性を向上して、表面粗さに起因する抵抗値のバラツキを抑制することができる。このため、透明導電性フィルム１０は、均一でより低抵抗な導電層１３を安定して確保することができる。

さらに、導電層１３における表面の平滑性を向上することで、透明導電性フィルム１０は、光の乱反射によるギラツキなどをより抑制して高い透明性を確保することができる。
つまり、中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}のいずれか１つでも上述した非常に狭い範囲を超えた場合、透明導電性フィルム１０は、導電層１３の表面における平滑性が低下し、高い導電性と透明性とを両立して確保することができない。

従って、透明導電性フィルム１０は、中心線平均粗さＲａ_７５、最大高さＲｚ、及び十点平均粗さＲｚ_{ＪＩＳ９４}の３つを非常に狭い範囲内で同時に制御することによって最適化され、より高い導電性と高い透明性とを両立して確保することができる。

また、標準偏差の９０％における平均粒子径が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下のポリチオフェン系樹脂を３０％以上含有する導電層１３としたことにより、透明導電性フィルム１０は、粒子径が小さい導電性粒子が一定割合以上、導電層１３に存在するため、より安定した導電性を確保することができる。

より好ましくは、標準偏差の９０％における平均粒子径をおおよそ４０％程度のポリチオフェン系樹脂を４０％以上６０％以下含有する導電層１３とすることで、より高い透明性及び導電性を確保することができる。
従って、透明導電性フィルム１０は、導電層１３に含有する導電性粒子の粒子径及び含有率を細かく制御することで、より安定した導電性を確保することができる。

また、導電層１３の厚みを１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下としたことにより、透明導電性フィルム１０は、導電層１３の厚みを介して導電層１３における断面積のバラツキを制限できるため、抵抗値のバラツキを抑制することができる。このため、透明導電性フィルム１０は、均一でより低抵抗な導電層１３を安定して確保することができる。

より好ましくは、導電層１３の厚みを２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下とすることで、より高い透明性及び導電性を確保することができる。
従って、透明導電性フィルム１０は、導電層１３の厚みを狭い範囲内で制限することで、より安定した導電性を確保することができる。

また、導電層１３の表面抵抗率を５０Ω／ｓｑ以上４００Ω／ｓｑ以下と狭い範囲内で制限することによって、透明導電性フィルム１０は、より安定した導電性を確保することができる。

また、透明導電性フィルム１０の光線透過率を７０％以上９０％以下としたことにより、透明導電性フィルム１０は、例えば、有機ＥＬディスプレイなどに適用した場合、有機ＥＬ発光層２からの光をより多く透過することができる。このため、透明導電性フィルム１０は、高画質な画像や映像をより鮮明に視認可能にすることができる。
従って、透明導電性フィルム１０は、光線透過率を狭い範囲内で制限することによって、高い導電性と透明性とを有して、視認性を向上することができる。

また、樹脂薄膜１１ａと硬化樹脂層１１ｂとで基材１１を構成したことにより、透明導電性フィルム１０は、基材１１あるいは透明導電性フィルム１０に熱が加わった際、オリゴマーなどの低分子量成分が樹脂薄膜１１ａから析出することを阻止できる。このため、透明導電性フィルム１０は、オリゴマー析出による樹脂薄膜１１ａの白濁化を防止することができる。
従って、透明導電性フィルム１０は、樹脂薄膜１１ａと硬化樹脂層１１ｂとで構成した基材１１によって、より高い導電性と透明性とを両立して確保することができる。

また、基材１１における導電層１３側の面に半金属皮膜１２を備えたことにより、透明導電性フィルム１０は、ガスバリア性を向上することができる。詳しくは、合成樹脂製である樹脂薄膜１１ａは、ガラス系基材と比べて水分や酸素を透過し易い。このため、例えば、有機ＥＬ素子１におけるガラス系基材の代替として樹脂薄膜１１ａを用いる場合、水分や酸素によって劣化し易い有機ＥＬ発光層２が水分や酸素と触れ合わないように基材１１のガスバリア性を向上する必要がある。

そこで、透明導電性フィルム１０は、半金属皮膜１２によってガスバリア層を構成して、樹脂薄膜１１ａを透過した水分や酸素が有機ＥＬ発光層２に到達することを防止できる。
従って、透明導電性フィルム１０は、高い導電性と透明性を確保するとともに、ガスバリア性を確保することができる。

なお、上述の実施形態において、基材１１の導電層１３側の面に半金属皮膜１２を形成したが、これに限定せず、半金属、あるいは半金属の窒化物による半金属膜、もしくは金属、金属の酸化物、あるいは金属の窒化物による金属皮膜としてもよい。さらに、樹脂薄膜１１ａにおける導電層１３側の逆の面に金属皮膜また半金属皮膜を形成してもよい。もしくは、透明導電性フィルム１０の用途に応じて、金属皮膜または半金属皮膜を不要にしてもよい。

また、基材１１を樹脂薄膜１１ａと硬化樹脂層１１ｂとで構成したが、これに限定せず、樹脂薄膜１１ａのみで構成してもよい。
あるいは、別の透明導電性フィルム１０における構成の断面図を示す図４のように、樹脂薄膜１１ａとレベリング材を含有するレベリング層１１ｃとで基材１１を構成してもよい。これにより、基材１１の表面をより平滑にすることができるため、透明導電性フィルム１０は、透明性をより向上することができる。

もしくは、図４におけるレベリング層１１ｃを、接着性向上材を含有する接着性向上層としてもよい。これにより、基材１１に対する導電層１３の密着性が向上するため、透明導電性フィルム１０は、透明導電性フィルム１０を湾曲させた際、基材１１から導電層１３が剥がれて透明性、及び導電性が低下することを防止できる。

また、樹脂薄膜１１ａにおける導電層１３側の面に硬化樹脂層１１ｂを形成したが、これに限定せず、別の透明導電性フィルム１０のける構成の断面図を示す図５のように、樹脂薄膜１１ａの両面に硬化樹脂層１１ｂを形成した基材１１としてもよい。これにより、加熱によって樹脂薄膜１１ａからオリゴマーが析出することをより確実に阻止できる。このため、透明導電性フィルム１０は、より高い透明性を確保することができる。

さらに、図５に示すように、透明導電性フィルム１０における導電層１３側の面に、硬化樹脂層１４を形成する、すなわち、透明導電性フィルム１０の両面に硬化樹脂層１１ｂ，１４を形成してもよい。これにより、透明導電性フィルム１０は、樹脂薄膜１１ａからオリゴマーの析出を防止するとともに、耐摩耗性及び耐擦傷性の向上を図ることができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の透明被覆層は、実施形態のレベリング層１１ｃ、接着性向上層、硬化樹脂層１１ｂに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

本発明の透明導電性フィルムは、タッチパネル、有機ＥＬディスプレイ、太陽光パネル、あるいはＬＥＤ照明などに適用することができる。

１０…透明導電性フィルム
１１…基材
１１ａ…樹脂薄膜
１１ｂ…硬化樹脂層
１１ｃ…レベリング層
１２…半金属皮膜
１３…導電層
１３ａ…導電性粒子

Claims (4)

1. 透明性及び可撓性を有する基材と、
   該基材の少なくとも一方の面に導電性樹脂を積層して形成した導電層とを備えた透明導電性フィルムであって、
   前記導電層の表面を、
   中心線平均粗さ（Ｒａ_７５）が０．００２μｍ以上０．０２μｍ以下、
   最大高さ（Ｒｚ）が０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下、かつ
   十点平均粗さ（Ｒｚ_{ＪＩＳ９４}）が０．０２μｍ以上０．０５μｍ以下とし、
   前記導電層を構成する前記導電性樹脂が、導電性粒子であるポリチオフェン系樹脂を４０％以上含有し、
   前記ポリチオフェン系樹脂が、ｄ９０が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である導電性粒子である
   透明導電性フィルム。
2. 前記ポリチオフェン系樹脂を含有する前記導電層における厚みを、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下とした
   請求項１に記載の透明導電性フィルム。
3. 前記基材を、
   透明性を有する合成樹脂製の樹脂薄膜と、
   該樹脂薄膜の少なくとも前記導電層側の面に積層して形成した透明性を有する透明被覆層とで構成し、
   該透明被覆層を、
   レベリング材を含有するレベリング層、接着性向上材を含有する接着性向上層、あるいは硬化樹脂層のいずれかで構成した
   請求項１または請求項２のいずれか１つに記載の透明導電性フィルム。
4. 前記基材における少なくとも一方の面に、
   蒸着あるいはスパッタリングによって形成した透明性を有する金属皮膜また半金属皮膜を備えた
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の透明導電性フィルム。

Images