(57)【要約】  透明樹脂基材、第１の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第２の金属酸化物層がこの順に積層されているアンテナ用透明導電フィルムを提供する。
2018139402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明樹脂基材、第１の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第２の金属酸化物層がこの順に積層されているアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項２】
全光線透過率が５０％以上である、請求項１に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項３】
表面抵抗率が２０Ω／ｓｑ．以下である、請求項１又は２に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項４】
アンテナにおけるエレメント長を３０ｍｍにしたときのＶＳＷＲが２．０以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項５】
前記第１の金属酸化物層及び前記第２の金属酸化物層の厚みが２０〜６０ｎｍであり、
前記金属層の厚みが５〜３０ｎｍである、請求項１〜４いずれか一項に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項６】
少なくとも、前記金属層及び前記第２の金属酸化物層が酸性のエッチング液によってエッチングされる、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項７】
表面抵抗率が８Ω／ｓｑ．以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【請求項８】
前記第１の金属酸化物層の厚みが２４〜５０ｎｍである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアンテナ用透明導電フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンテナ用透明導電フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナは、高周波を空間に効率よく発信するとともに、空間を伝播してくる高周波を効率よく受信することが求められる。アンテナ用の材料は、導電性に優れることが必要であるため、従来から銅等の金属箔が用いられている。一方で、外部及び室内でのネットワークの送受信の普及に伴って、アンテナは様々な場所に設置されるようになっている。このような状況下、設置場所の景観を損ねないようにするため、透明性の高いアンテナが開発されつつある。【０００３】
例えば、特許文献１では、アンテナの透明性を高くするため、透明基材上に導電体メッシュ層で形成されるアンテナパターンを設ける技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６６６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンテナ用の材料として銅等の金属箔を用いると、十分な透明性及び柔軟性を確保することが難しい。一方で、透明性及び柔軟性を確保するために金属メッシュを用いると、アンテナの表面に凹凸が発生しやすくなる傾向にある。ここで、当該表面に透明樹脂塗料等を塗工すれば、凹凸を低減できる可能性があるものの、アンテナ性能が損なわれることが懸念される。【０００６】
このため、優れた透明性とアンテナ性能を両立し得るアンテナ用の材料が求められている。そこで、本発明は、優れた透明性と優れたアンテナ性能を兼ね備えるアンテナを形成することが可能なアンテナ用透明導電フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、一つの側面において、透明樹脂基材、第１の金属酸化物層、銀又は銀合金を含む金属層、及び第２の金属酸化物層がこの順に積層されているアンテナ用透明導電フィルムを提供する。【０００８】
上記透明導電フィルムは、透明性を有するとともに、フィルム状であることから柔軟性に優れる。また、銀又は銀合金を含む金属層を、第１の金属酸化物層と第２の金属酸化物層の間に有することから、表面抵抗率も十分に低くすることができる。したがって、上記透明導電フィルムは優れた透明性と優れたアンテナ性能を兼ね備えるアンテナを形成することができる。【０００９】
上記透明導電フィルムの全光線透過率は例えば５０％以上であってもよい。これによって、一層高い透明性を有するアンテナを形成することができる。【００１０】
上記透明導電フィルムの表面抵抗率は例えば２０Ω／ｓｑ．以下であってもよく、８Ω／ｓｑ．以下であってもよい。これによって、アンテナ性能を一層向上することができる。また、表面抵抗率が低い透明導電フィルムを提供することができる。【００１１】
上記透明導電フィルムにおいて、アンテナにおけるエレメント長を３０ｍｍにしたときのＶＳＷＲは例えば２．０以下であってもよい。【００１２】
上記透明導電フィルムにおける第１の金属酸化物層及び第２の金属酸化物層の厚みが２０〜６０ｎｍであり、金属層の厚みが５〜３０ｎｍであってもよい。これによって、表面抵抗率を十分に低減しつつ透明性と柔軟性を一層高くすることができる。【００１３】
上記透明導電フィルムのうち、少なくとも金属層及び第２の金属酸化物層は、酸性のエッチング液によってエッチングされるものであってもよい。これによって、アンテナ利得及び指向性等のアンテナに求められる特性に応じた形状に加工することが容易な透明導電フィルムとすることができる。【００１４】
第１の金属酸化物層の厚みは２４〜５０ｎｍであってもよい。これによって、全光線透過率を高く維持しつつ、表面抵抗率を十分に低くすることができる。このような透明導電フィルムをアンテナに使用すれば、アンテナ性能を一層向上することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本開示は、一つの側面において、透明性と柔軟性を兼ね備えるアンテナを形成することが可能なアンテナ用透明導電フィルムを提供することができる。本開示は、別の側面において、全光線透過率を高く維持しつつ、表面抵抗率を十分に低くすることが可能な透明導電フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、アンテナの正面図である。
【図２】図２は、アンテナの平面図である。
【図３】図３は、アンテナのエレメントに用いられる透明導電フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。
【図４】図４は、アンテナのアース部に用いられる透明導電フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。
【図５】図５は、アンテナに用いられる透明導電フィルムの別の実施形態を示す模式断面図である。
【図６】図６は、実施例１と比較例１の相対放射効率を示すグラフである。
【図７】図７は、金属層の厚みと表面抵抗率との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、第１の金属酸化物層の厚みと、表面抵抗率及び全光線透過率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、場合により図面を参照して、本発明の実施形態を以下に説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一構造又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合により重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１８】
図１は、本実施形態の透明導電フィルムが用いられるアンテナの一例を示す正面図である。図２は、図１のアンテナの平面図である。アンテナ１００はモノポールアンテナであり、エレメント２０、エレメント２０を支持する支持基板２８、及びアース部２１を備える。アース部２１の外形は矩形状を呈しており、中央部には矩形の貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２には、円盤状の支持部２４ｂと当該支持部２４ｂから上方に突出するセンターピン２４ａを有するコネクタ２４が取り付けられている。支持部２４ｂは貫通孔２２を下方から塞ぐとともに、センターピン２４ａは貫通孔２２に挿通されている。
【００１９】
エレメント２０は、支持基板２８とともに貫通孔２２の上方に配置されており、ペースト２６によって、センターピン２４ａに固定されている。したがって、エレメント２０及び支持基板２８とコネクタ２４の支持部２４ｂは、アース部２１を挟むようにして配置されている。ペースト２６は例えば導電性を有する銀ペーストである。コネクタ２４には、例えば信号を伝達するケーブル（不図示）が接続される。
【００２０】
エレメント２０及びアース部２１は、それぞれ透明導電フィルム１０及び透明導電フィルム１０Ａで構成される。エレメント２０及びアース部２１に用いられる透明導電フィルムの構造及び材質は、同一であってもよいし異なっていてもよい。
【００２１】
アンテナ１００におけるエレメント長は、アース部２１の上面を基準とする、エレメント２０の上端の高さである。エレメント長は例えば１０〜５０ｍｍであってもよい。エレメント長は、適合させる周波数（波長）に応じて適宜調整することができる。周波数帯域は、例えば１４００〜２２００ＭＨｚである。エレメント２０を構成する透明導電フィルム１０は、エレメント長を３０ｍｍとしたときに、アンテナ１００のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）が２．０以下となるものが好ましく、１．５以下となるものがより好ましい。ＶＳＷＲは、市販のネットワークアナライザを用いて測定することができる。
【００２２】
アンテナ１００は、優れた放射効率を有する。透明導電フィルム１０，１０Ａの代わりに銅を用いた場合のアンテナの放射効率を基準としたときの相対放射効率は、例えば最大値で０．５以上（５０％以上）にすることもできる。
【００２３】
図３は、エレメント２０を構成するアンテナ用透明導電フィルム１０の模式断面図である。透明導電フィルム１０の積層方向は、図１の奥行方向及び図２の上下方向に対応する。透明導電フィルム１０は、フィルム状の透明樹脂基材１１と、第１の金属酸化物層１２と、金属層１６と、第２の金属酸化物層１４とがこの順に積層されている積層構造を有する。
【００２４】
透明導電フィルム１０は、さらに、透明樹脂基材１１を挟むようにして一対のハードコート層１８，１９（以下、それぞれ「第１のハードコート層１８」及び「第２のハードコート層１９」と称する。）を有する。すなわち、透明導電フィルム１０は、第２のハードコート層１９と、透明樹脂基材１１と、第１のハードコート層１８と、第１の金属酸化物層１２と、金属層１６と、第２の金属酸化物層１４とがこの順に積層されている積層構造を有する。透明導電フィルム１０は、図１，２におけるアンテナ１００において、第２のハードコート層１９と支持基板２８とが接するように配置される。
【００２５】
本明細書における「透明」とは、可視光が透過することを意味しており、光をある程度散乱してもよい。一般に半透明といわれるような光の散乱があるものも、本明細書における「透明」の概念に含まれる。光の散乱度合いは小さい方が好ましく、透明性は高い方が好ましい。透明導電フィルム１０の全光線透過率は、例えば５０％以上であり、好ましくは６０％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、特に好ましくは８５％以上である。この全光線透過率は、積分球を用いて求められる、拡散透過光を含む透過率であり、市販のヘイズメーターを用いて測定される。市販のヘイズメーターを用いて測定されるヘイズは、例えば１％未満である。
【００２６】
透明樹脂基材１１は、特に限定されず、可撓性を有する有機樹脂フィルムであってもよい。有機樹脂フィルムは有機樹脂シートであってもよい。有機樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルフィルム、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルフォンフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、並びにトリアセチルセルロースフィルム等が挙げられる。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルフィルムが好ましい。
【００２７】
透明樹脂基材１１は、剛性の観点からは厚い方が好ましい。一方、透明樹脂基材１１は、透明導電フィルム１０を薄膜化する観点からは薄い方が好ましい。このような観点から、透明樹脂基材１１の厚みは、例えば１０〜２００μｍである。
【００２８】
透明樹脂基材１１は、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、及びオゾン処理からなる群より選ばれる少なくとも一つの表面処理が施されたものであってもよい。透明樹脂基材１１は、樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムを用いることによって、透明導電フィルム１０を柔軟性に優れたものとすることができる。これによって、種々のアンテナ形状に対応できる透明導電フィルム１０とすることができる。
【００２９】
第２の金属酸化物層１４は酸化物を含む透明の層であり、例えば、主成分として酸化亜鉛を含有する。第２の金属酸化物層１４は、副成分として酸化スズを含有してもよいし、さらに酸化インジウム及び酸化チタンを含有してもよい。酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム及び酸化チタンの４成分を含むことによって、十分に高い導電性と高い透明性を兼ね備えた第２の金属酸化物層１４とすることができる。このような第２の金属酸化物層１４と金属層１６とを兼ね備えることによって、低い表面抵抗率を実現することができる。酸化亜鉛は例えばＺｎＯであり、酸化スズは例えばＳｎＯ２である。酸化インジウムは例えばＩｎ２Ｏ３であり、酸化チタンは例えばＴｉＯ２である。上記各金属酸化物における金属原子と酸素原子の比は、化学量論比からずれていてもよい。
【００３０】
第２の金属酸化物層１４において、上記４成分をそれぞれＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、及びＴｉＯ２に換算したときに、上記４成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、上記４成分の中で最も多いことが好ましい。上記４成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、全光線透過率と導電性とを十分に高くする観点から、例えば２０ｍｏｌ％以上である。第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、耐食性を十分に高くする観点から、例えば６５ｍｏｌ％以下である。
【００３１】
第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＳｎＯ２の含有量は、全光線透過率を十分に高くする観点から、例えば４０ｍｏｌ％以下である。第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＳｎＯ２の含有量は、表面抵抗率を十分に低減する観点から、例えば１５ｍｏｌ％以上である。
【００３２】
第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＩｎ２Ｏ３の含有量は、表面抵抗率を十分に低くしつつ全光線透過率を十分に高くする観点から、例えば３５ｍｏｌ％以下である。第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＩｎ２Ｏ３の含有量は、耐食性を十分に高くする観点から、例えば１５ｍｏｌ％以上である。
【００３３】
第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＴｉＯ２の含有量は、全光線透過率を十分に高くする観点から、例えば２０ｍｏｌ％以下である。第２の金属酸化物層１４において、上記４成分の合計に対するＴｉＯ２の含有量は、耐食性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。
【００３４】
第２の金属酸化物層１４は、光学特性の調整、金属層１６の保護、及び導電性の確保といった機能を兼ね備える。第２の金属酸化物層１４は、その機能を大きく損なわない範囲で、別の副成分を含んでいてもよい。
【００３５】
第１の金属酸化物層１２と、第２の金属酸化物層１４とは、厚み、構造及び組成の点で、同一であってもよく、異なっていてもよい。第１の金属酸化物層１２と第２の金属酸化物層１４の組成を個別に調整することによって、第１の金属酸化物層１２と第２の金属酸化物層１４のエッチング液に対する耐性を変えることができる。例えば、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６のみを酸性エッチング液を用いるエッチングによって除去し、第１の金属酸化物層１２をそのまま残存させることができる。
【００３６】
第１の金属酸化物層１２は酸化物を含む透明の層であり、例えば、主成分として酸化亜鉛を含有する。第１の金属酸化物層１２は、第２の金属酸化物層１４と同様に、酸化スズ、酸化インジウム及び酸化チタンを副成分として含有してもよい。上記４成分を含むことによって、十分に高い導電性と高い透明性を兼ね備えた第１の金属酸化物層１２とすることができる。酸化亜鉛は例えばＺｎＯであり、酸化インジウムは例えばＩｎ２Ｏ３である。酸化チタンは例えばＴｉＯ２であり、酸化スズは、例えばＳｎＯ２である。上記各金属酸化物における金属原子と酸素原子の比は、化学量論比からずれていてもよい。第１の金属酸化物層１２における上記４成分に対するＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＳｎＯ２の含有量は、第２の金属酸化物層１４と同じであってもよい。
【００３７】
第１の金属酸化物層１２は、第２の金属酸化物層１４よりも抵抗が高くてもよい。したがって、第１の金属酸化物層１２の酸化スズの含有量は第２の金属酸化物層１４よりも少なくてもよく、酸化スズを含んでいなくてもよい。
【００３８】
第２の金属酸化物層１４が酸化亜鉛、酸化インジウム及び酸化チタンの３成分を含む場合、上記３成分をそれぞれＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３及びＴｉＯ２に換算したときに、上記３成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、上記３成分の中で最も多いことが好ましい。上記３成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、全光線透過率を十分に高くする観点から、例えば４５ｍｏｌ％以上である。第２の金属酸化物層１４において、上記３成分の合計に対するＺｎＯの含有量は、保存安定性を十分に高くする観点から、例えば８５ｍｏｌ％以下である。
【００３９】
第１の金属酸化物層１２において、上記３成分の合計に対するＩｎ２Ｏ３の含有量は、全光線透過率を十分に高くする観点から、例えば３５ｍｏｌ％以下である。第１の金属酸化物層１２において、上記３成分の合計に対するＩｎ２Ｏ３の含有量は、耐食性を十分に高くする観点から、例えば１０ｍｏｌ％以上である。
【００４０】
第１の金属酸化物層１２において、上記３成分の合計に対するＴｉＯ２の含有量は、全光線透過率を十分に高くする観点から、例えば２０ｍｏｌ％以下である。第１の金属酸化物層１２において、上記３成分の合計に対するＴｉＯ２の含有量は、耐食性を十分に高くする観点から、例えば５ｍｏｌ％以上である。
【００４１】
第１の金属酸化物層１２及び第２の金属酸化物層１４の厚みは、例えば１９〜７１ｎｍであってもよく、２０〜６０ｎｍであってもよく、３０〜５０ｎｍであってもよい。このような厚みにすることによって、高い全光線透過率と優れた生産性を両立することができる。
【００４２】
透明導電フィルム１０の表面抵抗率は、アンテナ利得の観点から、低いことが好ましい。透明導電フィルム１０の表面抵抗率は第１の金属酸化物層１２の厚みを変えることで調整することができる。高い全光線透過率を維持しつつ表面抵抗率を十分に低減する観点から、第１の金属酸化物層１２の厚みは、２４〜５０ｎｍであることが好ましい。
【００４３】
第１の金属酸化物層１２及び第２の金属酸化物層１４は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はＣＶＤ法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び、成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、ＤＣマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとしては、酸化物ターゲット、金属又は半金属ターゲットを用いることができる。
【００４４】
第２の金属酸化物層１４は、図１，２に示すように、ペースト２６によってコネクタ２４のセンターピン２４ａと接続される。エレメント２０で受信された高周波は、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６を介してコネクタ２４に導かれる。このため、第２の金属酸化物層１４は、高い導電性を有することが好ましい。第２の金属酸化物層１４の表面において測定される表面抵抗率は、例えば２０Ω／ｓｑ．以下であることが好ましく、１０Ω／ｓｑ．以下であることがより好ましく、８Ω／ｓｑ．以下であることがさらに好ましく、３Ω／ｓｑ．以下であることが特に好ましい。この表面抵抗率は、４端子抵抗率計を用いて測定される値である。
【００４５】
金属層１６は、主成分として銀又は銀合金を含む層である。金属層１６が高い導電性を有することによって、透明導電フィルム１０の表面抵抗率を十分に低くすることができる。銀合金を構成する金属元素としては、Ａｇと、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｎｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＳｂからなる群より選ばれる少なくとも１種が挙げられる。銀合金の例としては、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｎｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎ、及びＡｇ−Ｓｎ−Ｓｂが挙げられる。
【００４６】
金属層１６は、銀又は銀合金の他に、添加物を含有していてもよい。添加物は、酸性のエッチング液によって容易に除去されるものであることが好ましい。金属層１６における銀及び銀合金の含有量は、例えば９０質量％以上であってもよく、９５質量％以上であってもよい。金属層１６の厚さは、透明導電フィルム１０の表面抵抗率を十分に低くしつつ全光線透過率を十分に高くする観点から、好ましくは５〜３０ｎｍであり、より好ましくは１０〜３０ｎｍであり、さらに好ましくは１０〜２０ｎｍである。金属層１６の厚さが大きすぎると全光線透過率が低下する傾向にある。一方、金属層１６の厚さが小さすぎると表面抵抗率が高くなる傾向がある。
【００４７】
金属層１６は、透明導電フィルム１０の全光線透過率及び表面抵抗率を調整する機能を有している。金属層１６は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はＣＶＤ法などの真空成膜法によって作製することができる。これらのうち、成膜室を小型化できる点、及び成膜速度が速い点で、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法としては、ＤＣマグネトロンスパッタリングが挙げられる。ターゲットとしては、金属ターゲットを用いることができる。
【００４８】
図３に示すように、透明導電フィルム１０における、第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の両端部は、エッチングによって除去されている。このため、第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の幅（図３における横方向の長さ）は、透明樹脂基材１１、第１のハードコート層１８及び第２のハードコート層１９の幅よりも、小さくなっている。このようにエッチングすることによってアンテナ利得及び指向性等を調整することができる。すなわち、第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４、及び金属層１６は、求められるアンテナ利得及び指向性等に応じて、エッチングにより所望の形状に加工することができる。エッチング液としては、酸性のものを用いることができる。例えば、リン酸、酢酸、硝酸及び塩酸を含有するＰＡＮ系エッチング液、及び塩化鉄系のエッチング液が挙げられる。
【００４９】
透明導電フィルム１０は、透明樹脂基材１１の第１の金属酸化物層１２側の主面上に第１のハードコート層１８と、透明樹脂基材１１の第１の金属酸化物層１２側とは反対側の主面上に第２のハードコート層１９とを備える。第１のハードコート層１８及び第２のハードコート層１９（以下、纏めて「ハードコート層１８，１９」という場合もある。）の厚み、構造及び組成は、同一であってもよく異なっていてもよい。また、必ずしも第１のハードコート層１８と第２のハードコート層１９の両方を備える必要はなく、どちらか一方のみを備えていてもよい。
【００５０】
第１のハードコート層１８及び／又は第２のハードコート層１９を設けることによって、透明樹脂基材１１に発生する傷を十分に抑制することができる。ハードコート層１８，１９は、樹脂組成物を硬化させて得られる樹脂硬化物を含有する。樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物、紫外線硬化性樹脂組成物、及び電子線硬化性樹脂組成物から選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、及びメラミン系樹脂から選ばれる少なくとも一種を含んでもよい。
【００５１】
樹脂組成物は、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等のエネルギー線反応性基を有する硬化性化合物を含む組成物である。なお、（メタ）アクリロイル基なる表記は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を含む意味である。硬化性化合物は、１つの分子内に２つ以上、好ましくは３つ以上のエネルギー線反応性基を含む多官能モノマー又はオリゴマーを含んでいることが好ましい。
【００５２】
硬化性化合物は、好ましくはアクリル系モノマーを含有する。アクリル系モノマーとしては、具体的には、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、及び３−（メタ）アクリロイルオキシグリセリンモノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。ただし、必ずしもこれらに限定されるものではない。例えば、ウレタン変性アクリレート、及びエポキシ変性アクリレート等も挙げられる。
【００５３】
硬化性化合物として、ビニル基を有する化合物を用いてもよい。ビニル基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ヒドロキノンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、及び、ジトリメチロールプロパンポリビニルエーテル等が挙げられる。ただし、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００５４】
樹脂組成物は、硬化性化合物を紫外線によって硬化させる場合、光重合開始剤を含む。光重合開始剤としては、種々のものを用いることができる。例えば、アセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、及びチオキサントン系等の公知の化合物から適宜選択すればよい。より具体的には、ダロキュア１１７３、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４、イルガキュア９０７（以上商品名、チバスペシャルティケミカルズ社製）、及び、ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＥＴＸ−Ｓ（商品名、日本化薬（株）製）が挙げられる。
【００５５】
光重合開始剤は、硬化性化合物の質量に対して、０．０１〜２０質量％、又は０．５〜５質量％程度とすればよい。樹脂組成物は、アクリル系モノマーに光重合開始剤を加えた公知のものであってもよい。アクリル系モノマーに光重合開始剤を加えたものとしては、例えば、紫外線硬化型樹脂であるＳＤ−３１８（商品名、大日本インキ化学工業（株）製）、及び、ＸＮＲ５５３５（商品名、長瀬産業（株）製）等が挙げられる。
【００５６】
樹脂組成物は、塗膜の強度を高めること、及び／又は、屈折率を調整すること等のために、有機微粒子及び／又は無機微粒子を含んでいてもよい。有機微粒子としては、例えば、有機珪素微粒子、架橋アクリル微粒子、及び架橋ポリスチレン微粒子等が挙げられる。無機微粒子としては、例えば、酸化珪素微粒子、酸化アルミニウム微粒子、酸化ジルコニウム微粒子、酸化チタン微粒子、及び酸化鉄微粒子等が挙げられる。これらのうち、酸化珪素微粒子が好ましい。
【００５７】
微粒子は、その表面がシランカップリング剤で処理され、（メタ）アクリロイル基、及び／又はビニル基等のエネルギー線反応性基が表面に膜状に存在しているものであってもよい。このような反応性を有する微粒子を用いると、エネルギー線照射の際に、微粒子同士が反応したり、微粒子と多官能モノマー又はオリゴマーとが反応したりして、膜の強度を強くすることができる。（メタ）アクリロイル基を含有するシランカップリング剤で処理された酸化珪素微粒子が好ましく用いられる。
【００５８】
微粒子の平均粒径は、ハードコート層１８，１９の厚みよりも小さく、十分な透明性を確保する観点から、１００ｎｍ以下であってもよく、２０ｎｍ以下であってもよい。一方、コロイド溶液の製造上の観点から、５ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよい。有機微粒子及び／又は無機微粒子を用いる場合、有機微粒子及び無機微粒子の合計量は、硬化性化合物１００質量部に対して、例えば５〜５００質量部であってもよく、２０〜２００質量部であってもよい。
【００５９】
エネルギー線で硬化する樹脂組成物を用いると、紫外線等のエネルギー線を照射することによって、樹脂組成物を硬化させることができる。したがって、このような樹脂組成物を用いることが製造工程上の観点からも好ましい。
【００６０】
第１のハードコート層１８は、樹脂組成物の溶液又は分散液を、透明樹脂基材１１の一方面上に塗布して乾燥し、樹脂組成物を硬化させて作製することができる。この際の塗布は、公知の方法により行うことができる。塗布方法としては、例えば、エクストルージョンノズル法、ブレード法、ナイフ法、バーコート法、キスコート法、キスリバース法、グラビアロール法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、カーテン法、及びスクイズ法などが挙げられる。第２のハードコート層１９も、第１のハードコート層１８と同様にして、透明樹脂基材１１の他方面上に作製することができる。
【００６１】
第１のハードコート層１８及び第２のハードコート層１９の厚みは、例えば０．５〜１０μｍである。厚みが１０μｍを超えると、厚みムラ及びシワ等が生じ易くなる傾向にある。一方、厚みが０．５μｍを下回ると、透明樹脂基材１１中に可塑剤又はオリゴマー等の低分子量成分が相当量含まれている場合に、これらの成分のブリードアウトを十分に抑制することが困難になる場合がある。なお、反りを抑制する観点から、第１のハードコート層１８及び第２のハードコート層１９の厚みは、同一又は同程度にすることが好ましい。
【００６２】
図４は、図１，２に示すアース部２１を構成するアンテナ用透明導電フィルムの模式断面図である。図４の透明導電フィルム１０Ａの積層方向は、図１の上下方向に対応する。透明導電フィルム１０Ａは、第２の金属酸化物層１４とコネクタ２４の支持部２４ｂとが接触するように配置される。透明導電フィルム１０Ａの積層方向と図３の透明導電フィルム１０の積層方向は互いに逆向きになっているが、透明導電フィルム１０Ａの各層の組成、形状、及び性状は、透明導電フィルム１０と同一又は同様であってもよい。
【００６３】
透明導電フィルム１０Ａの第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の両端部は、透明導電フィルム１０のようにエッチングされていない点で異なるが、透明導電フィルム１０のその他の説明内容は、透明導電フィルム１０Ａに該当する。ただし、別の幾つかの実施形態では、透明導電フィルム１０Ａにおいても、第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の一部がエッチングで除去されていてもよい。さらに別の幾つかの実施形態では、透明導電フィルム１０及び／又は透明導電フィルム１０Ａにおいて、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の一部のみがエッチングで除去されていてもよい。
【００６４】
エレメント２０を構成する透明導電フィルム１０、及びアース部２１を構成する透明導電フィルム１０Ａは、同一の層構成を有していてもよいし、異なる層構成を有していてもよい。
【００６５】
図５は、エレメント２０又はアース部２１を構成するアンテナ用透明導電フィルムの別の実施形態を示す模式断面図である。図５の透明導電フィルム１０Ｂは、ハードコート層１８，１９を備えない点で、透明導電フィルム１０，１０Ａと異なっている。その他の構成は、透明導電フィルム１０Ａと同様である。透明導電フィルム１０Ｂは、透明導電フィルム１０と同様に、第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の一部がエッチングで除去されていてもよい。
【００６６】
透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂを構成する各層の厚みは、以下の手順で測定することができる。集束イオンビーム装置（ＦＩＢ，Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ）によって透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂを切断して断面を得る。透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて当該断面を観察し、各層の厚みを測定する。測定は、任意に選択された１０箇所以上の位置で測定を行い、その平均値を求めることが好ましい。断面を得る方法として、集束イオンビーム装置以外の装置としてミクロトームを用いてもよい。厚みを測定する方法としては、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてもよい。また蛍光Ｘ線装置を用いても膜厚を測定することが可能である。透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂの厚みは、２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよい。
【００６７】
上述の構成を備える透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂは、表面抵抗率が低く且つ透明性且つ柔軟性に優れるため、アンテナ用に好適に用いることができる。アンテナは、図１，２のようなモノポールアンテナに限定されない。透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂが適用されるアンテナの別の形体としては、例えば、ダイポールアンテナ、ホイップアンテナ、ループアンテナ、及びスロットアンテナ等が挙げられる。透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂが適用されるアンテナの用途としては、ＷｉＦｉアンテナ、ＧＰＳ用アンテナ、地デジアンテナ、ワンセグ及びフルセグアンテナ、ＲＦＩＤアンテナ、スモールセル用基地局アンテナ、並びにラジオ用アンテナ等が挙げられる。ただし、アンテナの形体及び用途は、上述のものに限定されない。透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂは、低周波から高周波まで対応することができる。
【００６８】
上述の各実施形態は、別の観点からみると、透明樹脂基材、第１の金属酸化物層、銀合金を含む金属層、及び第２の金属酸化物層がこの順に積層されている透明導電フィルムのアンテナへの使用ということもできる。この透明導電フィルムとして、上述の透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂを用いることができる。
【００６９】
さらに別の観点からすれば、透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂをアンテナに使用する使用方法ということもできる。この使用方法では、透明導電フィルム１０，１０Ａ，１０Ｂを使用しているので、種々の形状を有するアンテナを形成することができる。
【００７０】
以上、幾つかの実施形態を説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、アンテナのエレメント及びアース部の両方に透明導電フィルムを用いることは必須ではなく、エレメント及びアース部の一方のみに透明導電フィルムを用いてもよい。
【実施例】
【００７１】
実施例及び比較例を参照して、本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。【００７２】
［アンテナの作製］
（実施例１）
図１に示すようなモノポールアンテナを作成した。エレメント２０に用いた透明導電フィルム１０は、図３に示す断面構造を有していた。アース部２１に用いた透明導電フィルム１０Ａは、図４に示す断面構造を有していた。透明導電フィルム１０，１０Ａは、それぞれ以下の手順で作製した。【００７３】
厚さが１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製、品番：Ｕ４８）を準備した。このＰＥＴフィルムを透明樹脂基材として用いた。第１のハードコート層、及び第２のハードコート層作製用の塗料を以下の手順で調製した。【００７４】
以下の原材料を準備した。
・反応性基で修飾されたコロイダルシリカ（分散媒：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、不揮発分：４０質量％）：１００質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート：４８質量部
・１，６−ヘキサンジオールジアクリレート：１２質量部
・光重合開始剤（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）：２．５質量部【００７５】
上述の原材料を、溶剤（プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＡ））で希釈して混合し、各成分を溶剤中に分散させた。これによって、不揮発分（ＮＶ）が２５．５質量％の塗料を調整した。このようにして得られた塗料を、第１のハードコート層１８及び第２のハードコート層１９作製用の塗料として用いた。【００７６】
透明樹脂基材１１の一方面上に、第１のハードコート層１８作製用の塗料を塗布して、塗布膜を作製した。８０℃に設定した熱風乾燥炉において塗布膜中の溶剤を除去した後、ＵＶ処理装置を用いて積算光量４００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して塗布膜を硬化させた。このようにして、透明樹脂基材１１の一方面上に、厚さ２μｍの第１のハードコート層１８を作製した。同様にして、透明樹脂基材１１の他方面上に、厚さ２μｍの第２のハードコート層１９を作製した。【００７７】
第１のハードコート層１８上に、ＤＣマグネトロンスパッタリングによって、第１の金属酸化物層１２、金属層１６及び第２の金属酸化物層１４を順次形成した。第１の金属酸化物層１２は、ＺｎＯ−Ｉｎ２Ｏ３−ＴｉＯ２ターゲットを用いて形成した。第２の金属酸化物層１４は、ＺｎＯ−Ｉｎ２Ｏ３−ＴｉＯ２−ＳｎＯ２ターゲットを用いて形成した。第１の金属酸化物層及び第２の金属酸化物層の組成は、表１に示すとおりであった（単位はｍｏｌ％）。各実施例における第１の金属酸化物層及び第２の金属酸化物層の厚さは４０ｎｍとした。【００７８】
【表１】
2018139402.tif 000003
【００７９】
金属層１６は、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕターゲットを用いて形成した。金属層１６の組成は、Ａｇ：Ｐｄ：Ｃｕ＝９９．０：０．５：０．５（質量％）であった。金属層１６の厚さは１３．９ｎｍとした。【００８０】
透明導電フィルム１０Ａは、上述のとおり第１の金属酸化物層１２、金属層１６及び第２の金属酸化物層１４を形成した後、図１，２に示すアース部２１の形状に加工した。加工して得られた透明導電フィルム１０Ａの外形は、Ｌ＝１５０ｍｍの矩形状を呈しており、中央部に貫通孔（ｌ＝５ｍｍ）を有していた。この透明導電フィルム１０Ａをアース部２１として用いた。【００８１】
透明導電フィルム１０は、上述のとおり、第１のハードコート層１８、第２のハードコート層１９、第１の金属酸化物層１２、金属層１６及び第２の金属酸化物層１４を形成した後、一部をマスクして、リン酸、酢酸、硝酸及び塩酸を含有するＰＡＮ系エッチング液に室温で１分間浸漬し、エッチングを行った。これによって、第１の金属酸化物層１２、第２の金属酸化物層１４及び金属層１６の一部をエッチングして、図３に示すような断面形状を有する透明導電フィルム１０を得た。この透明導電フィルム１０を、エレメント２０として用いた。【００８２】
透明導電フィルム１０を発砲スチロール製の支持基板２８に貼りつけて、透明導電フィルム１０の一端側とコネクタ２４のセンターピン２４ａとを市販のペースト２６（銀ペースト）を用いて接続した。このようにして、図１，２に示すような実施例１のモノポールアンテナを作製した。透明導電フィルム１０の長さは３０ｍｍであり、幅は２ｍｍであった。アース部２１を基準とするエレメント２０の上端の高さ（エレメント長）は３６ｍｍであった。【００８３】
（比較例１）
透明導電フィルム１０の代わりに銅製の丸棒（φ：１．６ｍｍ）を、透明導電フィルム１０Ａの代わりに銅箔を、それぞれ用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例１のモノポールアンテナを作成した。比較例１のエレメント長は３３ｍｍであった。【００８４】
［アンテナの評価］
＜ＶＳＷＲ及び放射効率の評価＞
作製したアンテナのコネクタ２４にケーブルを接続してＶＳＷＲ（電圧定在波比）及び放射効率を測定した。ＶＳＷＲは、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製の分析装置（商品名：Ｅ５０６１Ｂ  （５Ｈｚ−３ＧＨｚ）  ＥＮＡ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて測定した。測定結果は表２に示すとおりであった。表２には、ＶＳＷＲが最小となる周波数と、当該周波数におけるＶＳＷＲの値を示した。【００８５】
放射効率は、ＳＡＴＩＭＯ製の分析装置（商品名：ＳｔａｒＬａｂ  １８ＧＨｚ）を用いて測定した。図６は、測定データを、比較例１の放射効率の最大値を１００％としたときの相対放射効率に換算したグラフである。図６の波線「１」は比較例１を、波線「２」は実施例１のデータを示している。表２には、相対放射効率が最大となる周波数と、当該周波数における放射効率の計測値及び相対放射効率の値を示した。【００８６】
【表２】
2018139402.tif 000004
【００８７】
表２中、エレメント長は、アース部２１を基準とする透明導電フィルム１０の上端の高さである。推定適合周波数は、エレメント長に基づいて計算した値である。表２及び図６に示されるように、実施例１のアンテナは、優れたアンテナ性能を有することが確認された。【００８８】
（実施例２〜６）
実施例１とは金属層１６の厚みが異なるエレメント２０用の透明導電フィルム１０を作製した。各実施例の金属層１６の厚みは表３に示すとおりであった。金属層１６の厚み以外の点は、実施例１の透明導電フィルムと同一とした。【００８９】
＜全光線透過率の評価＞
ヘイズメーター（商品名：ＮＤＨ−７０００、日本電色工業社製）を用いて、各実施例の透明導電フィルム１０の全光線透過率（透過率）とヘイズを測定した。測定結果を表３に示す。【００９０】
＜表面抵抗率の測定＞
各実施例の透明導電フィルム１０の表面抵抗率（第２の金属酸化物層１４の表面における表面抵抗率）を、４端子抵抗率計（商品名：ロレスタＧＰ、三菱化学株式会社製）を用いて測定した。測定結果を表３及び図７に示す。【００９１】
【表３】
2018139402.tif 000005
【００９２】
表３及び図７に示すとおり、金属層１６の厚みを大きくすることによって、表面抵抗率を十分に小さくできることが確認できた。金属層１６の厚みを１０〜１６ｎｍとすることによって、表面抵抗率を小さくしつつ、全光線透過率を約８０％以上にすることができる。【００９３】
（実施例７〜１９）
実施例２〜６とは、第１のハードコート層１８、第２のハードコート層１９、第１の金属酸化物層１２、金属層１６、及び第２の金属酸化物層１４の少なくとも一つの厚みが異なるエレメント２０用の透明導電フィルム１０を作製した。各実施例の第１の金属酸化物層１２、金属層１６、及び第２の金属酸化物層１４の厚みは表４に示すとおりであった。第１のハードコート層１８及び第２のハードコート層１９の厚みは１．５μｍにした。これらの厚み以外の点は、実施例２〜６と同様にして透明導電フィルムを作製した。そして、実施例２〜６と同様にして全光線透過率及び表面抵抗率を測定した。測定結果を表４に示す。【００９４】
【表４】
2018139402.tif 000006
【００９５】
実施例７〜１９のうち、金属層の厚みが２５ｎｍ、第２の金属酸化物層の厚みが４０ｎｍで共通している実施例７，１２〜１５，１８，１９の結果を図８にプロットした。【００９６】
図８は、第１の金属酸化物層の厚みと、表面抵抗率及び全光線透過率との関係を示すグラフである。図８中、白丸のプロットは表面抵抗率を示し、黒四角のプロットは全光線透過率を示す。これらの結果から、第１の金属酸化物層の厚みを調節することによって、表面抵抗率と全光線透過率を調節できることが確認された。特に、第１の金属酸化物層の厚みを２４〜５０ｎｍにすることによって、高い全光線透過率を維持しつつ表面抵抗率を十分に低減できることが確認された。【００９７】
実施例７で作製した透明導電フィルムを用い、実施例１と同じ手順でエッチングを行って図３に示すような断面形状を有する透明導電フィルム１０を得た。この透明導電フィルム１０をエレメント２０として用いて、実施例１と同じ手順で図１、２に示すようなモノポールアンテナを作製した。実施例１と同様にしてアンテナの評価を行った。評価結果を表５に示す。相対放射効率は、比較例１の放射効率の最大値を１００％としたときの相対値である。【００９８】
【表５】
2018139402.tif 000007
【００９９】
表５中、エレメント長は、アース部２１を基準とする透明導電フィルム１０の上端の高さである。推定適合周波数は、エレメント長に基づいて計算した値である。表５に示されるように、実施例７のアンテナも、優れたアンテナ性能を有することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本開示によれば、優れた透明性と優れたアンテナ性能を兼ね備えるアンテナを形成することが可能なアンテナ用透明導電フィルムが提供される。また、全光線透過率を高く維持しつつ、表面抵抗率を十分に低くすることが可能な透明導電フィルムが提供される。
【符号の説明】
【０１０１】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…透明導電フィルム、１１…透明樹脂基材、１２…第１の金属酸化物層、１４…第２の金属酸化物層、１６…金属層、１８…第１のハードコート層、１９…第２のハードコート層、２０…エレメント、２１…アース部、２２…貫通孔、２４…コネクタ、２４ａ…センターピン、２４ｂ…支持部、２６…ペースト、２８…支持基板、１００…アンテナ。
【図１】
2018139402.tif 000008
【図２】
2018139402.tif 000009
【図３】
2018139402.tif 000010
【図４】
2018139402.tif 000011
【図５】
2018139402.tif 000012
【図６】
2018139402.tif 000013
【図７】
2018139402.tif 000014
【図８】
2018139402.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月30日(2019.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
アンテナ１００におけるエレメント長は、アース部２１の上面を基準とする、エレメント２０の上端の高さである。エレメント長は例えば１０〜５０ｍｍであってもよい。エレメント長は、適合させる周波数（波長）に応じて適宜調整することができる。周波数帯域は、例えば１４００〜２２００ＭＨｚである。エレメント２０を構成する透明導電フィルム１０は、エレメント長を３０ｍｍとしたときに、アンテナ１００のＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）が２．０以下となるものが好ましく、１．５以下となるものがより好ましい。ＶＳＷＲは、市販のネットワークアナライザを用いて測定することができる。
【国際調査報告】
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