(57)【要約】【課題】光学機能および導電機能に優れた機能性フィルムを、機械強度を低下させることなく、作製し、提供する。【解決手段】樹脂基板１１の少なくとも一方の面上に、樹脂基板１１とは屈折率の異なる光学膜を有し、光学膜は、樹脂基板１１と接する側から、屈折率ｎ１が１．５０〜２．００、膜厚ｄ１が１〜１０ｎｍの第１の薄膜層１３、屈折率ｎ２が１．９０〜２．５０、膜厚ｄ２が１０〜３５ｎｍの第２の薄膜層１４、屈折率ｎ３が１．３５〜１．５０、膜厚ｄ３が３５〜８０ｎｍの第３の薄膜層１５、屈折率ｎ４が１．９０〜２．２０、膜厚ｄ４が１０〜３０ｎｍ、表面抵抗値が１５０Ω／□〜８００Ω／□の第４の薄膜層１６を積層し、ｎ２＞ｎ４＞ｎ１＞ｎ３であり、機能性フィルムのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で表したときのｂ＊の値が−１．０以上２．０以下である機能性フィルム１０。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な樹脂基板の少なくとも一方の面上に、前記樹脂基板とは屈折率の異なる光学膜を有する機能性フィルムにおいて、
前記光学膜は、前記樹脂基板と接する側から、屈折率ｎ１が１．５０〜２．００であり膜厚ｄ１が１ｎｍ〜１０ｎｍである第１の薄膜層と、屈折率ｎ２が１．９０〜２．５０であり膜厚ｄ２が１０ｎｍ〜３５ｎｍである第２の薄膜層と、屈折率ｎ３が１．３５〜１．５０であり膜厚ｄ３が３５ｎｍ〜８０ｎｍである第３の薄膜層と、屈折率ｎ４が１．９０〜２．２０であり膜厚ｄ４が１０ｎｍ〜３０ｎｍであり表面抵抗値が１５０Ω／□〜８００Ω／□の範囲内である第４の薄膜層と、を順次積層してなり、
前記屈折率ｎ１乃至ｎ４は、ｎ２＞ｎ４＞ｎ１＞ｎ３の関係を有しており、
前記機能性フィルムのＤ６５光源の透過光の色相をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で表したときのｂ＊の値は、−１．０以上２．０以下である
ことを特徴とする機能性フィルム。
【請求項２】
前記第１の薄膜層は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｉから選択されるいずれか１つまたはそれ以上を主原料とする金属酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の機能性フィルム。
【請求項３】
前記第２の薄膜層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂから選択されるいずれかの酸化物からなり、波長５５０ｎｍにおける屈折率がｎ２（５５０ｎｍ）≧２．２５の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の機能性フィルム。
【請求項４】
前記第４の薄膜層は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎから選択されるいずれか１つまたはそれ以上を主原料とする金属酸化物からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の機能性フィルム。
【請求項５】
前記樹脂基板の少なくとも一方の面上に、前記第１〜第４の薄膜層とは別に、ハードコート層、平滑層、オリゴマー析出防止層から選択される少なくとも１層が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の機能性フィルム。
【請求項６】
前記光学膜が形成されている側とは反対側の樹脂基板面上に、反射防止膜が形成されており、前記光学膜側の反射を除外し測定した場合の波長３８０〜７８０ｎｍにおける平均反射率が２％以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の機能性フィルム。
【請求項７】
前記光学膜が形成されている側とは反対側の樹脂基板面上の最表面に防汚層が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の機能性フィルム。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の機能性フィルムと、他のフィルム、プラスチック基板、ガラス基板から選択されるいずれかとを貼り合わせてなることを特徴とする積層体。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の機能性フィルムあるいは請求項８に記載の積層体を用いたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項１０】
請求項１から７のいずれかに記載の機能性フィルムの製造方法であって、
真空装置内に複数の材料のターゲットを配置し、透明な樹脂基板をロールから連続的に巻出し、装置内を大気に解放することなく、前記第１〜第４の薄膜層を積層し光学膜を形成し、前記光学膜を有する樹脂基板をロールに巻き取ることを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学機能、導電機能を有する機能性フィルム、その製造方法、積層体および電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機能、導電機能の２つの機能を併せ持つ機能性フィルムとしては、特許文献１および特許文献２に挙げられるような光学膜、透明導電膜をそれぞれ積層したものが知られている。
【特許文献１】特開平１１−２８６０６６号公報
【特許文献２】特許第３６２６６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子デバイスに用いられるフィルムに要求される機能として、光学機能、導電機能が挙げられる。これらの機能を別々にフィルムに付与する場合、工程が増えてしまう問題があった。
【０００４】
また、透明電極として最も一般的に用いられている酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）は、一般的なガラスやプラスチック基材に比べ、屈折率の高い、高屈折率材料に分類されることから、単純に基板上にＩＴＯを形成すると、透過率が低下（反射率が増大）してしまう。また、短波長域での透過率が低下するため、透過色が黄色味を帯びてしまう問題があった。そこで、基板とＩＴＯ膜の他に複数の高屈折率材料、低屈折率材料を適当な膜厚に形成することにより、その透過率を増大させる（反射率を低減させる）ことが可能であるが、代表的な光学膜である、TiO2やNb2O5と樹脂基板やハードコート層との密着が使用上十分でなく、機械強度が低下してしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光学機能および導電機能に優れた機能性フィルムを、機械強度を低下させることなく、作製し、提供することにある。また本発明の別の目的は、該機能性フィルムを低コストで歩留まりよく製造する方法、該機能性フィルムを備えた積層体および電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、透明な樹脂基板の少なくとも一方の面上に、前記樹脂基板とは屈折率の異なる光学膜を有する機能性フィルムにおいて、
前記光学膜は、前記樹脂基板と接する側から、屈折率ｎ１が１．５０〜２．００であり膜厚ｄ１が１ｎｍ〜１０ｎｍである第１の薄膜層と、屈折率ｎ２が１．９０〜２．５０であり膜厚ｄ２が１０ｎｍ〜３５ｎｍである第２の薄膜層と、屈折率ｎ３が１．３５〜１．５０であり膜厚ｄ３が３５ｎｍ〜８０ｎｍである第３の薄膜層と、屈折率ｎ４が１．９０〜２．２０であり膜厚ｄ４が１０ｎｍ〜３０ｎｍであり表面抵抗値が１５０Ω／□〜８００Ω／□の範囲内である第４の薄膜層と、を順次積層してなり、
前記屈折率ｎ１乃至ｎ４は、ｎ２＞ｎ４＞ｎ１＞ｎ３の関係を有しており、
前記機能性フィルムのＤ６５光源の透過光の色相をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で表したときのｂ＊の値は、−１．０以上２．０以下である
ことを特徴とする機能性フィルムである。
請求項２に記載の発明は、前記第１の薄膜層は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｉから選択されるいずれか１つまたはそれ以上を主原料とする金属酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の機能性フィルムである。
請求項３に記載の発明は、前記第２の薄膜層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂから選択されるいずれかの酸化物からなり、波長５５０ｎｍにおける屈折率がｎ２（５５０ｎｍ）≧２．２５の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の機能性フィルムである。
請求項４に記載の発明は、前記第４の薄膜層は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎから選択されるいずれか１つまたはそれ以上を主原料とする金属酸化物からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の機能性フィルムである。
請求項５に記載の発明は、  前記樹脂基板の少なくとも一方の面上に、前記第１〜第４の薄膜層とは別に、ハードコート層、平滑層、オリゴマー析出防止層から選択される少なくとも１層が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の機能性フィルムである。
請求項６に記載の発明は、前記光学膜が形成されている側とは反対側の樹脂基板面上に、反射防止膜が形成されており、前記光学膜側の反射を除外し測定した場合の波長３８０〜７８０ｎｍにおける平均反射率が２％以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の機能性フィルムである。
請求項７に記載の発明は、前記光学膜が形成されている側とは反対側の樹脂基板面上の最表面に防汚層が形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の機能性フィルムである。
請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の機能性フィルムと、他のフィルム、プラスチック基板、ガラス基板から選択されるいずれかとを貼り合わせてなることを特徴とする積層体である。
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の機能性フィルムあるいは請求項８に記載の積層体を用いたことを特徴とする電子デバイスである。
請求項１０に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の機能性フィルムの製造方法であって、
真空装置内に複数の材料のターゲットを配置し、透明な樹脂基板をロールから連続的に巻出し、装置内を大気に解放することなく、前記第１〜第４の薄膜層を積層し光学膜を形成し、前記光学膜を有する樹脂基板をロールに巻き取ることを特徴とする機能性フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光学機能、導電機能および機械強度に優れた機能性フィルム、これを用いた積層体および電子デバイスを提供することができる。
また本発明の製造方法によれば、複数の成膜源（ターゲット）およびロールツーロールの機構を有する成膜装置を用いることにより、大気解放、真空排気の工程を繰り返すことがなく、光学機能、導電機能を別々に形成した機能性フィルムに比べ、工程が減り、歩留まりが向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明を実施するための最良の形態を図面を用いながら説明する。
【０００９】
図１は、透明な樹脂基板の一方の面に、ハードコート層を設け、反対の面に４層の光学膜を形成した機能性フィルムの断面図である。
図１の機能性フィルム１０は、透明な樹脂基板１１の一方の面にハードコート層１２を塗工し、反対の面に、樹脂基板と接する側から、屈折率ｎ１が１．５０〜２．００であり膜厚ｄ１が１ｎｍ〜１０ｎｍである第１の薄膜層１３と、屈折率ｎ２が１．９０〜２．５０であり膜厚ｄ２が１０ｎｍ〜３５ｎｍである第２の薄膜層１４と、屈折率ｎ３が１．３５〜１．５０であり膜厚ｄ３が３５ｎｍ〜８０ｎｍである第３の薄膜層１５と、屈折率ｎ４が１．９０〜２．２０であり膜厚ｄ４が１０ｎｍ〜３０ｎｍであり表面抵抗値が１５０Ω／□〜８００Ω／□の範囲内である第４の薄膜層１６と、を順次積層してなるものである。
【００１０】
本発明で用いる透明な樹脂基板１１として用いられるプラスチックフィルムとしては成膜工程および後工程において十分な強度があり、表面の平滑性が良好であれば、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリアリレートフィルム、環状ポリオレフィンフィルム、ポリイミド等が挙げられる。特に表示装置前面板に適用する場合は、透明性と耐熱性に優れたポリカーボネートやポリエーテルサルホンが好適に用いられる。その厚さは部材の薄型化と基材の可撓性とを考慮し、10〜200μm程度のものが用いられる。これら基材の表面に周知の種々の添加剤や安定剤、例えば帯電防止剤、紫外線防止剤、可塑剤、滑剤、易接着剤などが使用されてもよい。薄膜との密着性を改善するため、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、薬品処理などを施してもよい。
【００１１】
第１〜第４の薄膜層１３〜１６としては、酸化物、硫化物、フッ化物、窒化物などの材料が使用可能である。上記無機化合物からなる薄膜は、その材料により屈折率が異なり、その屈折率の異なるセラミック薄膜を特定の膜厚で形成することにより、光学特性を調整することが可能となる。
【００１２】
屈折率の低い材料としては、酸化マグネシウム（１．６）、二酸化珪素（１．５）、フッ化マグネシウム（１．４）、フッ化カルシウム（１．３〜１．４）、フッ化セリウム（１．６）、フッ化アルミニウム（１．３）などが挙げられる。また、屈折率の高い材料としては、酸化チタン（２．４）、酸化ジルコニウム（２．４）、硫化亜鉛（２．３）、酸化タンタル（２．１）、酸化亜鉛（２．１）、酸化インジウム（２．０）、酸化ニオブ（２．３）、酸化タンタル（２．２）が挙げられる。但し、上記括弧内の数値は屈折率を表す。
【００１３】
これとは別に、本発明における第１の薄膜層１３は、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｉから選択されるいずれか１つまたはそれ以上を主原料とする金属酸化物からなることが好ましい。この形態によれば、樹脂基盤１１との密着性がさらに向上し、電子デバイスを形成したときに機械強度も向上することになり、好ましい。
具体的には、第１の薄膜層１３は、ＳｉＯｘ（ｘ：１．０以上２．０未満）、ＡｌＯｙ（ｙ：１．０以上１．５以下）等が好ましい。
【００１４】
また、本発明における第２の薄膜層１４は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂから選択されるいずれかの酸化物からなることが好ましい。さらに、本発明における第２の薄膜層１４は、波長５５０ｎｍにおける屈折率がｎ２（５５０ｎｍ）≧２．２５の関係を満たすことが好ましい。この形態によれば、視感透過率を向上させることができる。
具体的には、第２の薄膜層１４は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等が好ましい。
【００１５】
また、本発明における第３の薄膜層１５は、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２等が好ましい。
【００１６】
本発明における第４の薄膜層１６は、透明導電膜としての機能を有する。材料としては、とくに制限されず、主原料のほかに各種添加物等も併用可能であるが、第４の薄膜層１６は、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎから選択されるいずれか１つまたはそれ以上を主原料とする金属酸化物からなることが好ましい。具体的には、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２等が好ましい。中でも信頼性がの観点からＩＴＯ（酸化インジウムスズ）が好ましい。ＩＴＯを用いる場合、酸化インジウムにドープされる酸化スズの含有比はデバイスに求められる仕様に応じて、任意の割合を選択する。例えば、機械強度を高める目的で薄膜を結晶化させるために用いるスパッタリングターゲット材料は、酸化スズの含有比が１０重量％未満が望ましく、薄膜をアモルファス化しフレキシブル性を持たせるためには、酸化スズの含有比は１０重量％以上が望ましい。また、薄膜に低抵抗が求められる場合は、酸化スズの含有比は３重量％から２０重量％の範囲が望ましい。
また、第４の薄膜層１６は、表面抵抗値が１５０Ω／□〜８００Ω／□の範囲内である必要がある。本発明における機能性フィルムでは、１５０Ω／□が表面抵抗値の性能限界値であり、表面抵抗値が８００Ω／□以上であると、安定性を得ることができず、好ましくない。
【００１７】
第１〜第４の薄膜層１３〜１６は、以下の屈折率を有する必要がある。
第１の薄膜層１３の屈折率ｎ１：１．５０〜２．００
第２の薄膜層１４の屈折率ｎ２：１．９０〜２．５０
第３の薄膜層１５の屈折率ｎ３：１．３５〜１．５０
第４の薄膜層１６の屈折率ｎ４：１．９０〜２．２０
第１〜第４の薄膜層１３〜１６の屈折率が上記範囲を一つでも満たさない場合は、所望の高透過率・ニュートラルな透過色を実現できず、好ましくない。
【００１８】
また、前記屈折率ｎ１乃至ｎ４は、ｎ２＞ｎ４＞ｎ１＞ｎ３の関係を有する必要がある。この関係を満たさない場合は、所望の高透過率・ニュートラルな透過色を実現できず、好ましくない。
【００１９】
また、第１〜第４の薄膜層１３〜１６は、以下の膜厚を有する必要がある。
第１の薄膜層１３の膜厚ｄ１：１ｎｍ〜１０ｎｍ
第２の薄膜層１４の膜厚ｄ２：１０ｎｍ〜３５ｎｍ
第３の薄膜層１５の膜厚ｄ３：３５ｎｍ〜８０ｎｍ
第４の薄膜層１６の膜厚ｄ４：１０ｎｍ〜３０ｎｍ
第１〜第４の薄膜層１３〜１６の膜厚が上記範囲を一つでも満たさない場合は、所望の高透過率・ニュートラルな透過色を実現できず、好ましくない。であり好ましくない。
【００２０】
また、本発明の機能性フィルムは、Ｄ６５光源の透過光の色相をＬ＊ａ＊ｂ＊表色系で表したときのｂ＊の値が、−１．０以上２．０以下であることが必要である。このｂ＊の範囲を満たさない場合は、ニュートラルな透過色を実現できず、好ましくない。であり好ましくない。
【００２１】
このように光学膜を透明な樹脂基板に対し、高屈折率膜、低屈折率膜を複数用いた積層膜にすることにより、単層よりも高度な光学性能を付与することができる。例えば、可視光域での反射防止機能、高透過機能、透過あるいは反射色相調整機能などが可能となる。
【００２２】
本発明における第１〜第４の薄膜層１３〜１６の成膜方法としては、膜厚の制御が可能であればいかなる成膜方法でも良く、なかでも薄膜の生成には乾式法が優れている。これには真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いることができる。特に大面積に均一な膜質の薄膜を形成するために、プロセスが安定し、薄膜が緻密化するスパッタリング法が望ましい。
【００２３】
なお、図１では光学膜を樹脂基板の片面に形成した形態を説明したが、光学膜は樹脂基板の両面に形成することもできる。これにより、例えば、光線透過率をさらに高めることが可能となる。
【００２４】
ハードコート層１２は、透明性と適度な硬度と機械的強度があれば、特に限定されるものではない。電離放射線や紫外線の照射による硬化樹脂や熱硬化性の樹脂が使用でき、特に紫外線照射硬化型のアクリルや有機珪素系の樹脂や、熱硬化型のポリシロキサン樹脂が好適である。これらの樹脂は透明な樹脂基板１１と屈折率が同等もしくは近似していることがより好ましい。膜厚は３μｍ以上あれば十分な強度となるが、透明性、塗工精度、取り扱いから５〜７μｍの範囲が好ましい。
【００２５】
図２は、透明な樹脂基板の一方の面に、ハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成し、他方の面に平滑層を介し、４層の光学膜を形成した機能性フィルムの断面図である。
図２の機能性フィルムは、透明な樹脂基板２１の一方の面に、ハードコート層２２、反射防止膜（薄膜層２３〜２６）、防汚層２７を形成し、他方の面に平滑層２８を介し、光学膜（薄膜層２９〜３２、薄膜層３２は透明導電膜）を順次形成した機能性フィルム２０である。
【００２６】
反射防止膜（薄膜層２３〜２６）は通常、屈折率の異なる薄膜を形成することにより、反射防止の機能が付与される。基板よりも屈折率の低い無機薄膜を真空成膜で形成したり、紫外線照射硬化型の樹脂を塗布したりして形成される１層のものから、屈折率1.90〜2.50の高屈折率薄膜と屈折率1.30〜1.50の低屈折率薄膜を用い、透明な樹脂基板上に複数の層を形成してなるものまで様々であるが、一般に、複数の薄膜構成を用いることにより、より広い波長領域に渡り、低反射の特性を実現できる。
【００２７】
また反射防止膜は、図示したように光学膜が形成されている側とは反対側の樹脂基板面上に形成するのが好ましく、光学膜側の反射を除外し測定した場合の波長３８０〜７８０ｎｍにおける平均反射率が２％以下であることが低反射性の観点から好ましい。
【００２８】
平滑層２８は、光学膜を成膜前に形成することにより、薄膜層３２の表面の平滑性を高める目的で施される。防汚層２７は表面に汚れを付きにくくする目的で形成される。
【００２９】
平滑層２８を形成する材料としては、透明性、適度な硬度および機械的強度を有するものであれば良く、アクリル系樹脂、有機シリコーン系樹脂、ポリシロキサン等の樹脂材料が挙げられる。ウェットプロセスでは、マイクログラビア、スクリーン等の各種コーティング方法を用いて塗工することができる。また、塗工する際に、塗工液に樹脂フィラーや無機のフィラーを混合させることにより高硬度化・易滑化も可能である。一方、有機蒸着法により平滑層を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、アクリレートもしくはメタクリレート、又はそれらの混合樹脂溶液を有機物蒸着装置で蒸発させ、コーティングドラム上のフィルム上に凝縮させる。その後、電子線照射装置にて硬化処理を行うことにより平滑層を形成することができる。また、電子線硬化の替わりに紫外線硬化を用いてもよい。
【００３０】
防汚層２７は、撥水性および／または撥油性であることにより、表面を保護し、さらに防汚性を高めるものであり、要求性能を満たすものであれば、いかなる材料であっても制限されるものではない。代表的な例として、有機化合物、好ましくはフッ素含有有機化合物が適している。撥水性を示すものとして、例えば、疎水基を有する化合物がよく、フルオロカーボンやパーフルオロシラン等が、また、これらの高分子化合物等が適している。
【００３１】
さらに、図示していないが、オリゴマー析出防止層を設けることもできる。オリゴマー析出防止層の材質としては、有機材料においてオリゴマーが含まれていないものであれば、いかなる材質であってもよく、ＳｉＯｘに代表される無機膜であってもよい。
【００３２】
これらの材料は材料に応じて真空蒸着法、プラズマCVD法などの真空成膜プロセスや、マイクログラビア、スクリーン印刷等のウェットプロセスの各種コーティング方法を用いて形成することができる。膜厚は光学デバイスに用いる場合、光学機能を損なわないように設定しなければならず、50nm以下、さらには10nm以下にすることが好ましい。
【００３３】
また本発明は、前記の機能性フィルムと、他のフィルム、プラスチック基板、ガラス基板から選択されるいずれかとを貼り合わせてなる積層体を提供する。
図３は、このような積層体の一例であり、透明な樹脂基板の一方の面に光学膜を形成した機能性フィルムと、別の透明な樹脂基板にハードコートを形成したフィルムを粘着層を用いて貼り付けた積層体の断面図である。図３の積層体は、透明な樹脂基板４１の一方の面に光学膜（薄膜層４２〜４５、薄膜層４５は透明導電膜）を形成した機能性フィルム４０と、別の透明な基板４７にハードコート層４８を形成したフィルムを粘着層４６を用いて貼り付けた積層体４９である。
【００３４】
別の透明な基板４７は、透明な樹脂基板４１と同様の樹脂フィルム、プラスチック基板、ガラス基板から適宜選択できる。可とう性の樹脂フィルムを用いることにより、ロール状に巻かれた機能性フィルム４０と粘着剤４６とラミネートした後にロールに巻き取ることが可能となる。
本発明の積層体は、工程上のハンドリングや製品仕様を向上させることが可能となる。
【００３５】
図４は、ロールから巻き出されたフィルム基材上にセラミック薄膜を形成し、ロールに巻き取る、いわゆるロールツーロール搬送する巻取式成膜装置の断面図である。
図４において、巻取式真空成膜装置５０内に、複数の材料のターゲット（５５a〜５５e）を備えた成膜室（５６ａ〜５６ｅ）が設けられている。樹脂基板５４をロール５１から巻出し、フリーロール５３を経た後、上記成膜室（５６ａ〜５６ｅ）において装置内を大気に解放することなく、冷却ドラム５７上で第１〜第４の薄膜層を積層し光学膜を形成する。その後、巻取ロール５２により機能性フィルムが巻き取られる。
なお、成膜速度の遅い材料の成膜工程については２個以上のターゲットを設け、他方の成膜速度の高い工程とマッチングをとることにより、複層のセラミック薄膜層をインラインで一度に成膜することも可能となる。インラインで複数の薄膜を一度に成膜する場合、各薄膜層で相互に不純物や成膜ガスが混合しないように、成膜室間のコンダクタンスをできる限り小さくし、また、必要に応じて成膜室間にポンプを取り付けた中間室を設けることにより、成膜室間の差圧が１：１００以上を実現できることが好ましい。
真空成膜により形成される酸化インジウムスズ（ITO）や酸化亜鉛（ZnO）、酸化スズ（SnO2）に代表される透明導電膜は光学的には高屈折率材料に分類される。したがって、これらの透明導電膜を光学膜の一部として用いることにより、光学機能、導電機能を兼ね備えた機能性フィルムを一回の工程で作製することが可能となる。
【００３６】
本発明の機能性フィルムや積層体を電子デバイスに適用することにより、工程が少なく、より簡易な構成の電子デバイスが作製可能となる。
【実施例】
【００３７】
次に、本発明を具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。
【００３８】
実施例１
図１に示されるように、３μmの厚さのハードコート層１２を片面に形成したポリエチレンテレフタレート（厚さ188μm、屈折率＝１．６５）基板１１のハードコート層形成面とは反対の面上に、真空成膜により、屈折率1.70のSiOx（1<x<2）からなる第１の薄膜層１３を3nm、屈折率2.30のNb2O5からなる第２の薄膜層１４を25nm、屈折率1.45のSiO2からなる第３の薄膜層を60nm、屈折率1.98のITOからなる第４の薄膜層を20nmの厚さで形成した機能性フィルムを作製した。
【００３９】
作製した機能性フィルムの表面抵抗値は430Ω/□、全光線透過率は90.1%、透過色相はＤ６５光源２°視野でb*＝0.9となり、透過色のニュートラルな機能性フィルムが得られた。このフィルムを薄膜形成面を外側にして、15mmφの円筒管に巻き付けた後に、表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値に変化は確認されなかった。
【００４０】
実施例２
188μm厚のポリエチレンテレフタレートの両面に3μmの厚さのハードコート層が形成された樹脂基板の一方の面に、真空成膜により、屈折率1.70のSiOx（1<x<2）からなる第１の薄膜層を3nm、屈折率2.35のTiO2からなる第２の薄膜層を26nm、屈折率1.45のSiO2からなる第３の薄膜層を55nm、屈折率1.98のITOからなる第４の薄膜層を20nmの厚さで形成した機能性フィルムを作製した。そして、ガラス基板上にITOを形成した下部電極にスペーサーを介し、この機能性フィルムを上部電極とし、透明導電膜をガラス基板と対向させて配置させたタッチパネルを形成した。
【００４１】
作製した機能性フィルムの表面抵抗値は430Ω/□、全光線透過率は89.5%、透過色相はＤ６５光源２°視野でb*＝0.5となり、透過色のニュートラルな機能性フィルムが得られた。作製したタッチパネルの一部に0.8Rのポリアセタールペンに250gの加重をかけ、10万回摺動させた後も、タッチパネルの機能を損なうことなく、動作した。
【００４２】
比較例１
３μmの厚さのハードコート層を片面に形成したポリエチレンテレフタレート（厚さ188μm）基板のハードコート形成面とは反対の面上に、真空成膜により、屈折率2.30のNb2O5薄膜を25nm、屈折率1.45のSiO2薄膜を60nm、屈折率1.98のITO薄膜を20nm形成した機能性フィルムを作製した。
【００４３】
作製した機能性フィルムの表面抵抗値は430Ω/□、全光線透過率は90.2%、透過色相はＤ６５光源２°視野でb*＝0.7となり、透過色のニュートラルな機能性フィルムが得られた。このフィルムを薄膜形成面を外側にして、20mmφの円筒管に巻き付けた後に、表面抵抗値を測定したところ、表面抵抗値が増大した。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】透明な樹脂基板の一方の面に、ハードコート層を設け、反対の面に４層の光学膜を形成した機能性フィルムの断面図である。
【図２】透明な樹脂基板の一方の面に、ハードコート、反射防止光学膜、防汚層を形成し、他方の面に平滑層を介し、４層の光学膜を形成した機能性フィルムの断面図である。
【図３】透明な樹脂基板の一方の面に光学膜を形成した機能性フィルムと、別の透明な樹脂基板にハードコートを形成したフィルムを粘着層を用いて貼り付けた積層体の断面図である。
【図４】ロールから巻き出されたフィルム基材上にセラミック薄膜を形成し、ロールに巻き取る、いわゆるロールツーロール搬送する巻取式成膜装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０，４０  機能性フィルム
１１，２１，４１，５４  透明な樹脂基板
１２，２２，４８  ハードコート層
１３，２９，４２  第１の薄膜層
１４，３０，４３  第２の薄膜層
１５，３１，４４  第３の薄膜層
１６，３２，４５  第４の薄膜層
２３，２４，２５，２６  薄膜層
２７  防汚層
２８  平滑層
４６  粘着層
４７  他の透明な基板
４９  積層体
５０  巻取式真空成膜装置
５１  巻出ロール
５２  巻取ロール
５３  フリーロール
５５ａ〜ｅ  ターゲット
５６ａ〜ｅ  成膜室
５７  冷却ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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