JPS5865657A - 透明導電性フイルム - 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】 本発明は透明導電性フィルムに関するものであり、更［
ｔＨｋｔ、＜は複屈折が極端に小さい上に熱安定性、耐
薬品性、力学特性が良好で、透明性及び寸法安定性に優
れた透明導電性フィルムに関するものである。

液晶表示等のディスプレイの電極として１よ、ガラスに
酸化スズ又はインジウムスズ酸化物の透明導電層を施し
た透明導電ガラスが一般に用いられている。透明導電性
ガラスは透明性が鳥く、耐薬品性、寸法安定性に優れ、
しかも複屈折がゼロであるので、液晶表示等の偏光現象
を利用するディスプレイには優秀な電極材料として用い
られている。しかし透明導電層の基板がガラスであるの
で割れやすく、又このため厚みを１１１１３１以下にす
ることが困−で、同時に曲面化が離しいという欠点があ
った。

近年、表示装置の薄盛化、＠量化及び曲面化の要望によ
り透明導電性フィルムをディスプレイの透明電極として
用いることが注目されている。透明導電性フィルムとし
ては基板がポリエチレンテレフタレートの二軸ＩＩ＆伸
フィルムが先付して検討されている。ポリエチレンテレ
フタレートの二輪延伸フィルムは熱安定性、耐薬品性、
耐液晶性が良好で、強度、腰などの力学特性に優れ、透
明性が阪く、ディスプレイ用の透明電極の基板としては
阪好な材料である。しかし二軸延伸フィルムであるので
４１屈折が大きいため、液晶表示等のＪＩｌ［ｌｌ的に
偏光現象を利用するディスプレイについては好適な基板
ではない。

例えば、フィルムの光軸を表示装置の偏光軸とあわせる
必要があり、又糾めから表示をみた場会好ましくない干
渉を生じる欠点がある。

この欠点を解消するためａ屈折の小さいポリインド、ポ
リスルホ／、トリアセテート等を基板とする透明導電性
フィルムが検討された。しかしポリイミドの場合フィル
ムの着色があるため好適でなく、ポリスルホンは耐液ム
性、の自から、トリアセテートは接着剤等圧対する耐薬
品性の面から良好でない。父、ポリエチレンテレフタレ
ートの未延伸フィルムは透明で複屈折がなく耐薬品性も
良好であるが、１００℃前後に加熱すると樹脂の結晶化
により白濁し、透明導電層ｏｊ＆板として用いられない
。

本発明者らはこれらの欠点を改良し、二輪−伸ポリエチ
レンデレフタレートのディスプレイ表示に好適な＃Ｉｉ
特性、熱安建性、耐薬品性、耐液晶性、強就、腰、透明
性を保持し、且つ複屈折が極端に小さく、はとんどガラ
ス同様の等方的な基板に透明導電層の施され九透明導電
性ノ１！ＦＪｆｌａ　５８−６５Ｇ５７（２）イルムに
ついて鋭意研究し九結釆、本発明に到達し丸ものである
〇 即ち、本発明はテレフタル酸と１，４−ブタンジオール
よ）生成されえ繰り返し単位を分子鎖中に７０４ル一以
上含有する熱願塑性ポリエステルを疹融成議するｗ４に
急冷することによって憎られる透明フィルム、更に好ま
しくはそれを融点以下、ガラス転移温度以上で熱処理し
た透明フィルム上に透明導電層を設けてなることを脅砿
とする透明導電性フィルムに係るものであり、本発明に
よシ複屈折が極熾に小さく、耐熱性、耐薬品性、寸法安
定性、透明性に優れた液墨表示峙の偏光現象を利用する
ディスプレイの透明を極として、特に好適な透明４電性
フイルムをｍ供することができる。

本発明においていうポリエステルはテレフタル酸と１，
４−ブタンジオールとから生成された−返し単位を分子
鎖中に少なくとも７０モルチ以上含有するものである。

これらのポリエステルの例としてはポリテトラメチレン
テレフタレート、ポリエチレンテレフタレートとポリテ
トラメチレンテレフタレートの共重合体、ポリテトラメ
チレンテレフタレートとポリテトラメチレンイソ７タレ
ートの共重合体、ポリテトラメチレンテレフタレートと
ポリ２−メチル−１，ｉ−プロパンジオールテレフタレ
ートの共重合体、ポリテトラメチレンテレフタレートと
２．６・す７タレンジカルボキ／レートの共重合体１、
ポリテトラメチレンセパケートとポリテトラメチレンテ
レフタレートの共重合体、ポリテトラメチレンテレフタ
レートと２．６−ナフタレンジカルボキシレートの共重
合体などが挙げられる。しかし、本質的にポリテトラメ
チレンテレフタレートを７０モル係以上含み、急冷によ
り透明なフィルムが得られ、それを熱処理しても白濁せ
ず、良好な透明性の得られるものであればよく、これら
の例に限定されるものではない。

フィルムの成形は通常のポリエステルフィルムの成形法
によって行うことができ、例えばＴダイ法、インフレー
ション法がある。冷却は水などの冷厳中に直接溶融物を
導入しても良いが、ディスプレイの表示電極への応用の
面からは冷却ロールを用い九方が表面平滑性にすぐれて
いるので好ましい。

この冷却ロールは通常、内部を冷却水等によりａ度１ｌ
ＩｌｊｌＬ九金属製ロールが使用され、ロール温度は１
００℃以下が好ましい。

急冷することによってほとんど結晶を含有しない透明フ
ィルムが得られ、更に好ましくはそれを熱処理すること
Ｋよってこのフィルムは結晶化し、耐熱性、耐薬品性が
更に優れ、透明性も保持され九フィルムが得られる。

熱処理は加熱−一ルや熱風によって行うことがで自るが
、熱ｌ＆場湿温度ガラス転移温度以上融点以下に＆定す
る必要がある。

［Ｋ、透明導電性フィルムがディスプレイ用の表示電極
として用いられる場合、接着や電極取り付けの九め一紋
Ｋ　１３０℃以上の温度条件下にさらされるので熱処理
温度は１５０℃以上であることが好ましい。

又、熱処理の時間は数１０秒間で、フィルムの結晶化が
充分に進行するが、通常１分以上が好ましい。しかし長
時間の熱処理はフィルムの劣化を促進するので６０分以
下が好ましい。

透明導電層は透明性に優れディスプレイ用電極として必
要な表面抵抗１０　Ｋｇ／口以下を有するものであれば
何でもよい。一般に酸化スズ、インジウムスズ酸化物、
金、銀、パラジーラム等の薄膜層を形成することによっ
て得られる。特（インジウムスズ酸化物は表面抵抗及び
透明性の面から好適である。透明導電層の形成方法とし
ては、蒸着法やスプレー法等がある。蒸着法にはＤＯｌ
又はＲシスバッタリング、イオンブレーティング、真空
蒸着法がある。インジウムスズ酸化物の薄膜層はこれら
の蒸着法によって本発明のポリエステルの基板上に施す
ことができる。しかし本発明のポリエステルが融点以下
に保圧れる方法であれば何でもよく、透明導電層の形成
方法には限定されない。

本発明の特徴は溶融成膜の方法を用い急冷によって得ら
れ九本発明のポリエステルフィルムが二輪延伸加工を施
さない′友め、複屈折が極端に小さく、更Ｋｍ熱によっ
てポリエチレンテレフタレートの未延伸フィルムのよう
に白濁しないで透明性を保持したまま結晶化するのでか
えって耐薬品性、力学特性が向上し、そのフィルムの上
に透明導電層を施し九透明導電性フィルムは液晶表示環
Ｏ偏光現象を利用するディスプレイの薄型化、軽量化及
び曲面化に対し好適な諸物性を有する透明電極となるこ
とになるｏしかし本発明の透明導電性フィルムは基板の
屈折率が等友釣であり、耐熱性、耐薬品性及び寸法安定
性、透明性が要求される透明導電性フィルムの用途に好
適な材料であって、偏光現象を利用するディスプレイの
透明電極の用途に限定されるものではない。

以下、本発明の方法な実施例によって詳述する０崗、実
施例中の一定値は次の方法によって一定した。

（１）融　点 Ｄ８０（パーキンエルマー社製Ｄ８０−ＩＢＷ）を用い
て、４℃／ｍｉｎで昇温し丸場会の融解のピーク温度を
融点とした。

（２）　　ガラス転移温度 動的帖弾性欄定器（東洋ボールドウィン製レオパイプロ
ンＤＤＶ−夏−０Ｒ）を用い、１１０ヘルツで虚数弾性
率を測定し、そのピーク温度をガラス転移温度とした。

（５）複屈折 偏光顕微鏡を用いベレツク朧コンペンセーターで試料に
よる複屈折を補償し、求めたりターデージ曹ンＲをフィ
ルムの厚みｄで割り、複ＩＡ折Ｒ，／ｌを求め九〇 （４）耐薬品性 強酸、強アルカリ等の無機薬品、アルコール、ケトン、
エステル等の有機薬品に浸漬し、フィルムの溶解性及び
外観変化を観察し友。

（５）耐液晶性 ＴＭＩＩ液晶（チッソ類ｍ５−３１）及び菫−４−メト
キシ−ベンジリデン−４−ブチルアニリンをフィルム上
に塗布し、液晶に対するフィルムの溶解性、外観変化を
観察し゛た。

（６）透明性 ヘイズメーター（スガ試験機社製１１ＧＭ−２１！１）
を用い、フィルムの全光線透過率を一定し九。

（７）外　観 フィルムの平滑性、フィルム中の異物及び纏命ズ等を注
意深く観察し九。

（８）破断強度 ム８’ｒＭ−１８１１２−４４Ｔ法により２０℃で一定
し九〇 （９）熱安定性 フィルムを１５０　Ｃの温度条件下に１時間おい先後の
外観の変化を観察した。

（１０）寸法安定性（乾熱収縮率） 長さｊ。の試片を１５０℃の温度条件下に１時間おい先
後の寸法ｊを測定し、乾熱収縮率（至）を（（ｊｏ−ｊ
）／ｊ０）ｘｌｏｏで求めえ。

実廁例１ 市販のポリテトラメチレンテレフタレート（ジュラネツ
クスボリプラスチックス社製、融点２５０℃、ガラス転
移温度６０℃）を２７０℃で溶融し、Ｔ−グイより４０
℃の冷却ロールＫＮ出し、厚さ１００μの未延伸フィル
ムを得た。次にこのフィルムを１００℃と１６０℃でそ
れぞれ６０秒間熱処理し九。

これらのフィルムにりいて液晶表示のように偏光現象を
利用するディスプレイ用の電極として必要な諸物性を測
定し、第１表に示す阪好な結果を得た。

比較例１ 市販のポリイミドフィルム、ポリスルホンフィルム、ト
リアセテートフィルム、二輪延伸ポリエステルフィルム
、未延伸ポリエステルフィルムについて実施例１と同様
の諸物性を測定し、第２表に示した０ ポリイミドフィルムは外観から、ポリスルホンフィルム
は耐液晶性から、トリアセテートフィルムは耐薬品性の
面で、二輪延伸ポリエステルフィルムは複屈折が大きい
ため、未延伸ポリエステルフィルムは熱安定性の面で欠
点があった０ 実施例２ ｖ４論例１で得られた未延伸フィルム及びそれを１００
℃と１４０℃で６０秒間熱処理したフィルムを日電アネ
ルバ社製高周波スパッタリング装置を用い、インジウム
スズ酸化物（スズ酸化物含有率６重量慢）を電圧２ＫＶ
、電ｆｉ１ｉ＄５１１１ム、出力２７０１．アルゴン圧
力Ｓ　Ｘ　１０−’Ｔｏｙｒの条件で２分間蒸着しえ。

得られた透明導電恢フィルムは未延伸フィルム及びそれ
を１００℃、１６０℃で６０秒間熱処理し九フィルムと
もに１外観が阪好で、透明度はそれぞれ８９−、ａａ−
、及び８１１表面抵抗はそれぞれ５０Ｇ、９／口、６０
０Ｑ／口及び６００Ω／口であり、ディスプレイ用の透
明電極とし九嵐好な透明導電性フィルムが得られ九。但
し、熱処理を施さない未延伸フィルムに直接蒸着し九場
合にはフィルムが膨張して九るみを生じ晶く、フィルム
を注意維〈冷却して蒸着する必要があった。

比較例２ 市販の厚み２００μの未延伸ポリエチレンテレポリエチ
レンテレ７声レートフィルムにりいてｓｉＩ施例２と全
く同じ条件でインジウムスズ酸化物を蒸着し九〇未延伸
ポリエチレンテレフタレートは表面抵抗ＳＯＯρ／口の
表面導電性フィルムとなり九が白濁し、ディスプレイ用
の透明電極に＃ｉ使用で亀ない。一方、二輪延伸ポリエ
チレンテレフタレート社外観がＡ好で透明ｒＬａａ１ｔ
、表面抵抗５００Ω／口の透明導電性フィルムとなり九
。

実施飼鳥 実施例２において得られ九透明導電性フィルムを透明電
極とした′？菫ｍ液晶表示を検討し九。

第１図にこのＴＭＷｉ液晶表示の構成を示し丸。

１と６は互いに偏光軸方向の直行する偏光板、２と７は
内側の導電層がガーゼによ抄ラビング（ラビング方向は
直交）された本発明の透明導電性フィルム、４は１０μ
の間隔をりくる丸め用いられた１０μ厚みのポリエステ
ルフィルム、墨は接着剤、５と６は直流電圧印加用（Ｄ
　ＩＪ−ド線、９はＴＮｆｉ液晶（チッソ化学製ｍ５−
ｓｌ）である。

未延伸フィルムを１６０℃、６０秒間熱処理したフィル
ム上にインジウムスズ酸化物を蒸着し九透明導電性フィ
ルムを使用したものについて、直流電圧を印加した場合
の可視光線透過率の変化を箒２図に示し九。良好な７Ｍ
［液晶表示を示し、その透明電極に使用できることがわ
かったＯ 次に未延伸フィルム及びそれを１００℃、４０秒間熱処
理し九フィルム上にインジウムスズ酸化物を蒸着した透
明導電性フィルムを使用した場合を検討した０直流電圧
を印加し友場合の可視光線透過率の変化は１６０℃、６
０秒間熱処通したものと同等であった０しかし、液晶セ
ルを作成する過程で１５０℃Ｏ条件下にさらされる丸め
、未延伸フィルム及びそれを１００℃、６０秒間熱処理
し丸ものについてはフィルムの寸法変化の関係でＩｉｉ
像が不均一となり十すく、−儂の均一性の面から１６０
℃、６０秒間熱処通し九４のが蝋も優秀であり九〇 比較例Ｓ 比較例２で得られ九二軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トにインジウムスズ酸化物を蒸着した透明導電性フィル
ムを用い、実施例ｉｓＫ示したＴＩＩ！Ｊ液晶表示を検
討した。第２図に示し九と同等の特性を示す液晶表示を
作成できたが、二輪延伸ポリエステルフィルムの光軸を
偏光軸とあわせてフィルムを切抄出す必要があった。

【図面の簡単な説明】

嬉１図は本発明の透明導電性フィルムを使用して試作し
＊ＴＭＪｌｌ液晶表示装置の断面図、第２図は本発明に
おける未延伸ポリエステルフィルムを１６０℃、６０秒
間熱処理したものにインジウムスズ酸化物を蒸着して得
られた透明導電性フィルムを使用して第１図の液晶表示
装置を作成し、直流電圧を印加していった場合の可視光
−透過率の変化を表わすグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　テレフタル酸と１，４−　ブタンジオールより生成
   された繰返し単位を分子鎖中に７０モル係以上含有する
   熱願塑性ポリエステルを浴醸成膜する際に急冷すること
   によって得られる透明フィルム上に透明導電層を設けて
   なることを％黴とする透明導電性フィルム。