(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムの表面に、パターニングされた透明導電層を積層してなる導電性高分子樹脂フィルムであって、
前記基材フィルム表面に前記透明導電層を積層する前に、予め青色アンダーコート層を積層してなり、
前記透明導電層がＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ（３，４−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｄｉ Ｏｘｙ Ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））とＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（４−Ｓｔｙｒｅｎｅ Ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）とを用いてなるものであること、
を特徴とする、導電性高分子樹脂フィルム。
【請求項２】
請求項１に記載の導電性高分子樹脂フィルムにおいて、
前記青色アンダーコート層の表面に前記透明導電層が積層されていない、前記青色アンダーコート層の露出部分におけるｂ値は、−２．０以上０．０以下であること、
を特徴とする、導電性高分子樹脂フィルム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の導電性高分子樹脂フィルムにおいて、
前記青色アンダーコート層の表面に前記透明導電層が積層されていない、前記青色アンダーコート層の露出部分におけるシート抵抗値が、１０×１０１３Ω／□以上であること、
を特徴とする、導電性高分子樹脂フィルム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の導電性高分子樹脂フィルムにおいて、
前記青色アンダーコート層がアゾ系、キノン系、トリアリールメタン系、シアニン系、フタロシアニン系、又はインジゴ系の何れかもしくは複数の染料を材料としてなること、
を特徴とする、導電性高分子樹脂フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性高分子樹脂フィルムに関するものであって、具体的には導電性高分子にＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ（３，４−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｄｉ  Ｏｘｙ  Ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））とＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（４−Ｓｔｙｒｅｎｅ  Ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）とを用いてなる導電性高分子樹脂フィルムであって、回路パターニングの不可視化をしやすくした、導電性高分子樹脂フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今爆発的に普及している液晶表示装置用途やタッチパネル用途における電極として、透明でかつ優れた導電性を有する透明導電性高分子樹脂フィルムの要求が飛躍的に高まっている。
【０００３】
これに対し、従来より、導電性を付与することを所望する基材の表面に対し、例えば直接透明導電性層を積層したり、透明なプラスチックフィルムの表面に透明導電性層を積層したいわゆる透明導電性高分子樹脂フィルムを貼着したりすることが行われていた。
【０００４】
この透明導電性高分子樹脂フィルムに用いられる導電性物質として、現在ＩＴＯ（酸化インジウム錫）が広く用いられているが、ＩＴＯを積層し、これを回路とした導電性高分子樹脂フィルムにあっては、ＩＴＯの積層箇所とＩＴＯの未積層箇所との間に色差が生じてしまい問題となることがあった。
【０００５】
これは、ＩＴＯの透過光が黄色味を呈することが理由である。つまり、ＩＴＯの積層箇所は透過光により黄色く見えると同時に、ＩＴＯの未積層箇所はＩＴＯが積層されていない透明高分子樹脂高分子樹脂フィルム部分なので当然黄色味を呈することはなく、即ちＩＴＯの回路部分が黄色く見えてしまうことにより、かかる透明導電性高分子樹脂フィルムを全体として観察した時には一見して均一に透明であるという印象が薄く、即ち回路がまだらな模様のように見える場合があり、必ずしも好適なものとは言えない状態であった。
【０００６】
そこで、かかる問題を解消するために、特許文献１、２では基材フィルムの表面に絶縁色差調整層を設ける事により、パターニングが浮き出て見えないようにした発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１８２５２８号公報
【特許文献２】特開２０１１−０７６８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この特許文献１に記載の手法では、絶縁色差調整層を基材フィルムの表面に設けることにより、これが導電層と下層との屈折率を調整し、反射率を下げるという効果を発揮することにより、パターニングが浮き出て見えない、という工夫がなされている。
【０００９】
しかしこの手法であると、用いられる導電層による屈折率と、導電層が存在しない基材フィルム表面による屈折率と、を算出した上で、これらを調整するのに最適な素材を選定し、それを絶縁色差調整層として積層する必要があり、さらに言えば、選定した素材が基材フィルム表面に所望の通り積層できるかどうか、も検討しなければならない、という繁雑な作業を要する、という問題点があった。
【００１０】
そこで本願発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複雑な計算や準備を要すること無く、導電層の存在する部分が浮かび上がって見えることのないような工夫を凝らした導電性高分子樹脂フィルムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の発明は、基材フィルムの表面に、パターニングされた透明導電層を積層してなる導電性高分子樹脂フィルムであって、前記基材フィルム表面に前記透明導電層を積層する前に、予め青色アンダーコート層を積層してなり、前記透明導電層がＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ（３，４−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｄｉ Ｏｘｙ Ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））とＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（４−Ｓｔｙｒｅｎｅ Ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）とを用いてなるものであること、を特徴とする。
【００１２】
本願発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の導電性高分子樹脂フィルムにおいて、前記青色アンダーコート層の表面に前記透明導電層が積層されていない、前記青色アンダーコート層の露出部分におけるｂ値は、−２．０以上０．０以下であること、を特徴とする。
【００１３】
本願発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の導電性高分子樹脂フィルムにおいて、前記青色アンダーコート層の表面に前記透明導電層が積層されていない、前記青色アンダーコート層の露出部分におけるシート抵抗値が、１０×１０１３Ω／□以上であること、を特徴とする。
【００１４】
本願発明の請求項４に記載の発明は請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の導電性高分子樹脂フィルムにおいて、前記青色アンダーコート層がアゾ系、キノン系、トリアリールメタン系、シアニン系、フタロシアニン系、又はインジゴ系の何れかもしくは複数の染料を材料としてなること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明にかかる導電性高分子樹脂フィルムであれば、基材表面に予め青色を呈するアンダーコート層を積層しているので、その表面にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料による導電性層をパターニングした回路として積層しても、回路部分が浮き出て見えてしまうという現象を簡単に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
本願発明にかかる導電性高分子樹脂フィルム（以下、単に「導電性フィルム」とも言う。）に関して、第１の実施の形態として説明する。
【００１９】
本実施の形態にかかる導電性フィルムは、基材フィルムの表面に、パターニングされた透明導電層を積層してなる導電性高分子樹脂フィルムであり、基材フィルム表面に透明導電層を積層する前に、予め青色アンダーコート層を積層してなる構成を有している。
【００２０】
以下、順番に説明をする。
まず基材フィルムであるが、これは従来導電性フィルムを得る時に周知に用いられる樹脂フィルムを用いれば良く、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、アクリルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、等の合成樹脂フィルム、セルロース系フィルム、あるいはこれらの複合フィルム状物、等が考えられる。
【００２１】
本実施の形態ではＰＥＴフィルムを用いることとする。尚、ここで用いるＰＥＴフィルムの厚みは、やはり従来導電性高分子樹脂フィルムの基材フィルムとして広く用いられている程度の厚みであればよく、具体的には２５μｍ以上２００μｍ以下であればよい。そしてここでは１８８μｍのものを用いることとする。
【００２２】
基材フィルムの表面には青色アンダーコート層が積層されている。
青色アンダーコート層として用いるのに好適な材料としては、例えばアゾ系、キノン系、トリアリールメタン系、シアニン系、フタロシアニン系、又はインジゴ系の何れかもしくは複数の染料が挙げられ、より具体的には、例えば銅フタロシアニン、アルミ酸コバルト、錫酸コバルト、コバルトクロム青、コバルトアルミ珪素酸化物、又はコバルト亜鉛珪素酸化物、の何れかもしくは複数等の利用が考えられ、本実施の形態では例えばプロセスカラー印刷などにおいて広く使用され、また見られる銅フタロシアニンを用いることとする。
【００２３】
銅フタロシアニンは、真空蒸着方式又はバインダー樹脂に含有させて塗布する方法で積層することが可能であるが、ここではごく一般的な真空蒸着方式にて積層する。尚、その厚みは、１ｎｍ〜１０μｍ（＝１００００ｎｍ）であれば良く、さらには１０ｎｍ〜１μｍであればより好ましいものとなる。本実施の形態では５０ｎｍであるものとする。
【００２４】
尚、本実施の形態においては、青色アンダーコート層の露出部分、即ち後述の透明導電層が積層されていない部分におけるシート抵抗値が、１０×１０１３Ω／□以上であることが好適である。１０×１０１３Ω／□未満であれば、それは即ち帯電防止レベルの領域であることを意味し、そのような部材をタッチパネル等のデバイスなどに用いると誤動作を起こす可能性があるからである。
【００２５】
青色アンダーコート層を積層したら、その表面に透明導電層を積層する。本実施の形態では透明導電層としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料を用いる。
【００２６】
従来、本実施の形態に関するような導電性フィルムの導電性層としてＩＴＯが広く用いられてきたところであるが、ＩＴＯはいわゆるレアメタル問題に関連する物質であるため、需要の高まりに比例して価格が高騰したり、またそもそもレアメタルである、即ち埋蔵量もさほど多くはなく、これが枯渇した場合の代替品が必要である、という観点から、昨今ＰＥＤＯＴの利用が注目されてきたところである。
【００２７】
そもそもこのＰＥＤＯＴは、導電性が良好であり、またドーピングされた状態における安定性が優れている、という利点がある。そしてこれを例えば基材フィルム表面に塗布積層するために、ＰＳＳを混合させたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料からなる水分散液を用いるのである。本実施の形態では、「クレビオスＦＥＴ」（固形分１％）（ヘレウス株式会社製）を用い、これをワイヤーバーにて積層をした。
【００２８】
本実施の形態において、透明導電層の積層厚みは１ｎｍ〜１０μｍが好適であるが、透明性と導電性とを両立するためには、５０ｎｍ〜５００ｎｍとすることがより好ましい。そしてここでは１５０ｎｍとした。
【００２９】
このようにして積層されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳによる導電層をパターニングすることで、最終的に導電性フィルムとしての利用が可能となる。
【００３０】
本実施の形態における以上の手順、即ちパターニングを終えるまでの具体的な手順を改めて簡単に述べておく。まず基材フィルム表面に銅フタロシアニンを真空蒸着法により積層する。次にその表面にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料をワイヤーバーにて積層する。次にその表面にフォトレジスト「クリアイマージュ  ＴＲＰ−１０１」（東亞合成株式会社）、現像液「クリアイマージュ  ＴＲＰ−Ｄ−１０１」（東亞合成株式会社）、を用いて、パターニング以外の部分にフォトレジストを積層する。そしてエッチング液「クリアイマージュ  ＴＴＥ−Ｃ−０１」（東亞合成株式会社）、レジスト剥離液「クリアイマージュ  ＴＲＰ−Ｓ００１」（東亞合成株式会社）を用いて、一般的なフォトリソグラフィ法を用いてパターニングを行う。このようにすることで、本実施の形態にかかる導電性高分子樹脂フィルムを得るのである。
【００３１】
尚、論理的には、「基材フィルム／青色ＵＣ層／導電層」という構成以外に積層物も考えられ、又は「青色ＵＣ層と導電層」との間にさらに積層物が存在することも考えられ、さらには上述した製造方法等をさらに展開して導電層の表面にさらに積層物が積層される、という積層構成も考えられるが、ここでは特に詳述しない。
【００３２】
以上の部材により構成される本実施の形態にかかる導電性フィルムにつき、さらに製造方法等を説明する。尚、以下の説明における導電性フィルムの構成は単純に  基材フィルム／青色ＵＣ層／導電層  というものとする。
【００３３】
まず最初に、基材フィルムであるＰＥＴフィルムの表面全面に対し青色ＵＣ層として銅フタロシアニンを積層する。積層方法は上述した通りであってよく、ここでは真空蒸着法により層の厚みが５０ｎｍとなるようにこれを積層する。
【００３４】
次に、青色ＵＣ層の表面に、導電層として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料を積層する。この際の積層方法としては、ワイヤーバー法を用い、またその厚みが１５０ｎｍとなるようにする。
【００３５】
ここで、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料は透明導電性高分子樹脂フィルムの回路となる部分であるので、積層時において回路となるように予めパターニングしてあってもよく、また積層後に回路とすべくパターニングすることとてあっても良いが、ここでは積層時に予め回路としてパターニングされているものとする。
【００３６】
ここで先述したように、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料を用いることについて十分な注意が必要である。
【００３７】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料は、より具体的にはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳのコロイド粒子を用いるのであるが、次のような点に留意が必要である。
【００３８】
即ち、これによる導電層の膜厚が数μｍの場合では好適な導電性層を示すものの、可視光の透過率はほぼ０％、即ち透明ではない状態となってしまう点、また導電層の膜厚が数１０ｎｍとすると、透過率は確かに９０％を超えるので一見好適に見えるが、その導電性は１Ｓ／１ｃｍとなってしまい、導電性が著しく低下してしまう点、これらのバランスをとることに留意が必要なのである。
【００３９】
尚、このようになる理由として、コロイド粒子のサイズが揃っていないと粒子間の接触度が低下してしまう、また粒子サイズが揃っていたとしても、コロイド粒子の表面を覆うＰＳＳ膜が絶縁体であるため、そのままでは電流の流れが良くはならない、ということが考えられる。そこで、この問題を解消するために、本実施の形態では、コロイド粒子のサイズを遠心分離法により揃え、次に有機溶媒であるエチレングリコールを用いてコロイド粒子表面のＰＳＳ膜を溶解させ、それから導電層として積層した。このようにすることで、ＩＴＯの場合と同等の高い透明性と導電性を兼ね備えたものとすることが出来る。
【００４０】
このようにして得られた導電性フィルムを平面から見た場合につき説明する。
仮に、青色ＵＣ層を積層していないものと仮定する。この場合、即ちＰＥＴフィルムの表面に直接ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料による回路が導電層として積層されているとすると、導電層部分と、導電層が積層されていない部分と、が視認出来る。つまり、透明なＰＥＴフィルムの表面に回路パターンが積層されている様が見て取れる。これは、前述したように、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料に対し自然光を照射するとは青色を反射するために、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料部分、即ち導電層部分はうっすらと青く見えてしまうためである。しかし同時にＰＥＴフィルムは無色透明である。故に、このような構成の導電性フィルムであると、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料による回路部分が浮き出て見えてしまう、という問題があった。
【００４１】
しかし本実施の形態であれば、ＰＥＴフィルムと導電層との間に銅フタロシアニンによる青色ＵＣ層が積層されていることにより、上記のようなＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料の積層部分、即ち回路部分がうっすらと青く浮き出てみる、ということがない。
【００４２】
これは、導電層の下層に導電層と同じ色素の層を入れる、ということでパターニングを出来るだけ目立たなくする、ということである。つまり、殆ど同じような青色を呈する部分が平面視で隣接している状態となり、結果として上述のような回路部分が浮き出て見えてしまう、という現象を抑制できるようになるのである。
【００４３】
この現象につき、さらに説明をする。
ここでは色目につき、いわゆるＬａｂ法により測定し、判断する。
青色ＵＣ層が露出している部分と、その表面に透明導電層が積層されている部分と、それぞれにおけるＬ値、ａ値、ｂ値、をそれぞれ測定する。そしてそれらの値を下記の数式に適用して、色差としてΔＥを求める。
【００４４】
【数１】
0005638561.tif 000002
【００４５】
ここで、ｂ値は、いわゆる黄色と青色とに関する値であり、これが「プラス（＋）」であると「黄色味」が強くなり、「マイナス（−）」であると「青色味」が強くなる。また、ΔＥが−２．０〜２．０の範囲にあれば、人の目で見て色目があまり感じられないとされており、即ち透明感を感じられるものと言える。
【００４６】
このｂ値を用いて述べるならば、本実施の形態における青色アンダーコート層の露出部分におけるｂ値は、−２．０以上０．０以下であることがのぞましいと言える。即ち、ｂ値が０．０を超えると青色味が消失し、またｂ値が−２．０以下となってしまうと今度は、前述したＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合材料の積層部分との比較において必要以上に青色味が強くなることを意味するからである。  
【００４７】
本実施の形態にかかる導電性高分子樹脂フィルムを、上述した手順により製造する。この際、基材となるＰＥＴフィルムは「Ａ４１００（厚み１２５μｍ）」（商品名・東洋紡績株式会社製）を用いた。尚、比較対象のため、ＰＥＴフィルム表面にＵＣ層を設けず、直接ＰＥＤＯＴ層を設けたものも用意した。また、Ｌａｂ値は、株式会社島津製作所製分光光度計「ＵＶ−３１００」により測定した。
その測定結果を次に示す。
尚、表中、１〜５の積層状態に対し、それぞれＬ値、ａ値、ｂ値を測定した。また３〜５については別途ΔＥを算出した。欄が空白の部分については特段測定・算出をしていない。５はΔＥの比較対象の為に準備したものであり、基材及びＩＴＯは従来公知のものを用いた。
【００４８】
【表１】
0005638561.tif 000003
【００４９】
以上の結果よりわかるように、「２」よりＰＥＤＯＴ膜を除去していない場所のｂ値がほぼ０であることが判る。即ち色味はニュートラルである。また「１」即ち基材のｂ値は２．１であることから基材は黄色味が強いことが判るが「３」即ちアンダーコート層とＰＥＤＯＴ層とを積層することでｂ値が０になり、よってタッチパネルやディスプレイ等に応用する場合に色味が邪魔されないことが考えられる。
【００５０】
尚、従来公知であるＩＴＯを積層した場合であって、ＩＴＯ層の下層に光学調整層を積層していなければ「５」に見られるようにΔＥが２．０を超える場合がほとんどであり、これらの場合は回路部分が浮き出て見えることは知られているところであるが、「４」の構成の場合もこれと同様にΔＥが２．０を超えており、即ち色目が発生してしまっており、回路部分が浮き出て見えていることを意味している。
【００５１】
しかし「３」の場合、即ち青色アンダーコート層が介在している場合であればΔＥは２．０を下回っており、即ち色目が発生していない、換言すれば回路部分が浮き出て見えるという現象が抑制されていることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明した導電性高分子樹脂フィルムであれば、ＰＥＤＯＴを用いることを前提とした場合に、基材表面に積層されるアンダーコート層を青色を呈する素材を用いた青色アンダーコート層としたことで、回路部分が浮き出て見える、という現象を抑制することが容易に可能となるので、高品質感を呈する透明な導電性回路を提供出来るようになる。