(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024143535
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】光透過性導電性シート
(51)【国際特許分類】
H01B 5/14 20060101AFI20241003BHJP
B32B 7/025 20190101ALI20241003BHJP
【FI】
H01B5/14 A
B32B7/025
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023056264
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003964
【氏名又は名称】日東電工株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003812
【氏名又は名称】弁理士法人いくみ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤野 望
【テーマコード(参考)】
4F100
5G307
【Fターム(参考)】
4F100AA17B
4F100AA17C
4F100AA28B
4F100AA28C
4F100AH06
4F100AK36
4F100AK41
4F100AK42A
4F100AT00A
4F100BA03
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4F100EH46
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4F100EH66C
4F100EJ08
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4F100EJ473
4F100GB41
4F100JA11A
4F100JA12B
4F100JG01B
4F100JG01C
4F100JN01B
4F100JN01C
5G307FA02
5G307FB01
5G307FC10
(57)【要約】
【課題】低い比抵抗を有しながら、屈曲性に優れる光透過性導電性シートを提供すること。
【解決手段】光透過性導電性シート1は、基材層2と、光透過性導電層3とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。光透過性導電層3は、第1領域31と第2領域32とを厚み方向一方側に向かって順に備える。第1領域31の主要な領域は、結晶質である。第2領域32の主要な領域は、非晶質である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材層と、光透過性導電層とを、厚み方向一方側に向かって順に備え、
前記光透過性導電層は、第1領域と第2領域とを厚み方向一方側に向かって順に備え、
前記第1領域の主要な領域が、結晶質であり、
前記第2領域の主要な領域が、非晶質である、光透過性導電性シート。
【請求項2】
前記第2領域の厚みは、前記第1領域の厚みよりも厚い、請求項1に記載の光透過性導電性シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光透過性導電性シートに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、基材と光透過性導電層とを順に備える光透過性導電性シートが知られている。このような光透過性導電性シートは、各種デバイス(例えば、タッチセンサ)において、好適に用いられる。
【0003】
このような光透過性導電性シートとして、例えば、樹脂層と光透過性導電層とを、厚み方向一方側に向かって順に備え、光透過性導電層が、非晶質である第1領域と、結晶質である第2領域とを厚み方向一方側に向かって順に含む光透過性導電性シートが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開2021/241118号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一方、光透過性導電層には、より低い比抵抗が求められる。比抵抗を低くする観点から、光透過性導電層の厚みを厚くすることも検討されるが、光透過性導電層の厚みを厚くすると、屈曲性が低下するという不具合がある。
【0006】
本発明は、低い比抵抗を有しながら、屈曲性に優れる光透過性導電性シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明[1]は、基材層と、光透過性導電層とを、厚み方向一方側に向かって順に備え、前記光透過性導電層は、第1領域と第2領域とを厚み方向一方側に向かって順に備え、前記第1領域の主要な領域が、結晶質であり、前記第2領域の主要な領域が、非晶質である、光透過性導電性シートである。
【0008】
本発明[2]は、前記第2領域の厚みは、前記第1領域の厚みよりも厚い、上記[1]に記載の光透過性導電性シートを含んでいる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の光透過性導電性シートは、基材層と、光透過性導電層とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。また、この光透過性導電性シートにおいて、光透過性導電層は、主要な領域が結晶質である第1領域と、主要な領域が非晶質である第2領域とを厚み方向一方側に向かって順に備える。そのため、低い比抵抗を有しながら、屈曲性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、本発明の光透過性導電性シートの一実施形態を示す。
【
図2】
図2A~
図2Dは、光透過性導電性シートの製造方法の一実施形態を示す。
図2Aは、第1工程において、基材を準備する工程を示す。
図2Bは、第1工程において、基材の厚み方向一方面に、硬化樹脂層を配置する工程を示す。
図2Cは、第2工程において、基材層の厚み方向一方面に、第1領域を配置する第3工程を示す。
図2Dは、第2工程において、第1領域の厚み方向一方面に、第2領域を配置する第4工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図1を参照して、本発明の光透過性導電性シートの一実施形態を説明する。
【0012】
図1において、紙面上下方向は、上下方向(厚み方向)である。また、紙面上側が、上側(厚み方向一方側)である。また、紙面下側が、下側(厚み方向他方側)である。また、紙面左右方向および奥行き方向は、上下方向に直交する面方向である。具体的には、各図の方向矢印に準拠する。
【0013】
光透過性導電性シート1は、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む。)を有する。光透過性導電性シート1は、厚み方向と直交する面方向に延びる。光透過性導電性シート1は、平坦な上面および平坦な下面を有する。光透過性導電性シート1は、好ましくは、可撓性を有する。
【0014】
図1に示すように、光透過性導電性シート1は、基材層2と、基材層2の厚み方向一方側に配置される光透過性導電層3とを備える。具体的には、光透過性導電性シート1は、基材層2と、基材層2の上面(厚み方向一方側)に直接配置される光透過性導電層3とを備える。光透過性導電性シート1は、好ましくは、基材層2と光透過性導電層3とからなる。
【0015】
光透過性導電性シート1の厚みは、例えば、400μm以下、好ましくは、200μm以下、また、例えば、1μm以上、好ましくは、5μm以上である。
【0016】
<基材層>
基材層2は、フィルム形状を有する。基材層2は、好ましくは、可撓性を有する。基材層2は、光透過性導電層3の下面に接触するように、光透過性導電層3の下面全面に、配置されている。基材層2は、光透過性導電性シート1の最下層である。
【0017】
基材層2は、基材11と、基材11の厚み方向一方側に配置される硬化樹脂層12とを備える。
【0018】
[基材]
基材11は、硬化樹脂層12の下面に接触するように、硬化樹脂層12の下面全面に、配置されている。基材11は、光透過性導電性シート1の最下層である。
【0019】
基材11としては、例えば、高分子フィルム、ガラスが挙げられる。基材11として、好ましくは、屈曲性の観点から、高分子フィルムが挙げられる。
【0020】
高分子フィルムの材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、(メタ)アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、および、ポリスチレン樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および、ポリエチレンナフタレートが挙げられる。(メタ)アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートが挙げられる。オレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、および、シクロオレフィンポリマーが挙げられる。セルロース樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロースが挙げられる。
【0021】
高分子フィルムの材料として、好ましくは、ポリエステル樹脂が挙げられる。高分子フィルムの材料として、より好ましくは、ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。
【0022】
基材11の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、5μm以上、より好ましくは、10μm以上、また、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下、より好ましくは、100μm以下である。
【0023】
基材11の厚みは、ダイヤルゲージ(PEACOCK社製、「DG-205」)を用いて測定できる。
【0024】
また、基材11は、好ましくは、透明性を有する。具体的には、基材層2の全光線透過率(JIS K 7375-2008)は、例えば、80%以上、好ましくは、85%以上である。
【0025】
[硬化樹脂層]
硬化樹脂層12は、光透過性導電層3の下面に接触するように、光透過性導電層3の下面全面に、配置されている。
【0026】
硬化樹脂層12としては、誘電体層が挙げられる。以下の説明では、硬化樹脂層12が誘電体層である場合について、詳述する。
【0027】
誘電体層は、基材11と光透過性導電層3の間を絶縁するための層である。
【0028】
誘電体層として、誘電体層組成物(例えば、メラミン樹脂、アルキド樹脂、有機シラン縮合物)の硬化物が挙げられる。
【0029】
誘電体層の厚みは、例えば、10nm以上、好ましくは、30nm以上、また、例えば、100nm以下、好ましくは、50nm以下である。
【0030】
誘電体層は、詳しくは後述するが、基材11の厚み方向一方面に、誘電体層組成物を塗布し、必要により乾燥させ、硬化させることにより形成される。
【0031】
<光透過性導電層>
光透過性導電層3は、フィルム形状を有する。光透過性導電層3は、基材層2の上面に接触するように、基材層2の上面全面に、配置されている。光透過性導電層3は、光透過性導電性シート1の最上層である。
【0032】
光透過性導電層3の材料としては、例えば、導電性酸化物が挙げられる。導電性酸化物としては、例えば、In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd、および、Wからなる群より選択される少なくとも1種の金属または半金属を含む金属酸化物が挙げられる。金属酸化物には、必要に応じて、さらに上記群に示された金属原子または半金属原子をドープしていてもよい。
【0033】
導電性酸化物としては、例えば、金属酸化物が挙げられる。金属酸化物として、例えば、インジウム亜鉛複合酸化物(IZO)、インジウムガリウム亜鉛複合酸化物(IGZO)、インジウムガリウム複合酸化物(IGO)、インジウムスズ複合酸化物(ITO)、および、アンチモンスズ複合酸化物(ATO)が挙げられる。
【0034】
導電性酸化物として、透明性および電気伝導性を向上する観点から、好ましくは、インジウムスズ複合酸化物(ITO)が挙げられる。以下の説明では、光透過性導電層3の材料が、インジウムスズ複合酸化物(ITO)である場合について、詳述する。
【0035】
インジウムスズ複合酸化物(ITO)において、酸化スズの濃度は、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、1質量%以上、例えば、30質量%以下である。
【0036】
光透過性導電層3は、第1領域21と、第2領域22とを厚み方向一方側に向かって順に備える。
【0037】
[第1領域]
第1領域21は、光透過性導電層3における厚み方向他方側部分である。第1領域21は、光透過性導電層3の厚み方向他方面を含む。また、第1領域21は、光透過性導電層3における面方向すべてに渡って形成されている。
【0038】
第1領域21の主要な領域は、結晶質(結晶性)である。詳しくは、第1領域21は、断面視において、主要な領域として、結晶質である領域を含む。具体的には、このような第1領域21の態様として、例えば、断面視において、第1領域21におけるすべての領域が結晶質である態様、例えば、断面視において、第1領域21において主要な領域が結晶質であり、残りわずかな領域が、非晶質である態様が挙げられる。
【0039】
第1領域21における結晶性は、断面TEM画像の観察によって確認される。また、高倍率の断面TEM観察にて、格子縞の有無および格子縞が確認される領域の割合を観察することにより、第1領域21が結晶質であること、および/または、結晶質が主要な領域であることを同定することができる。また、第1領域21が結晶質である場合には、例えば、第1領域21を、5質量%の塩酸水溶液に15分間浸漬した後、水洗および乾燥し、第1領域21の表面において15mm程度の間の二端子間抵抗を測定し、二端子間抵抗が10kΩ以下である。
【0040】
また、断面視において、第1領域21における主要な領域の面積比(結晶質の面積比)は、例えば、0.7以上、好ましくは、0.8以上、より好ましくは、0.9以上であり、また、例えば、1以下である。
【0041】
第1領域21の厚みは、好ましくは、後述する第2領域22の厚みよりも薄く、例えば、1nm以上、好ましくは、10nm以上、より好ましくは、20nm以上、また、例えば、70nm以下、好ましくは、50nm以下、より好ましくは、30nm以下である。
【0042】
また、光透過性導電層3の厚みに対する第1領域21の厚みの比は、例えば、0.10以上、好ましくは、0.15以上、また、例えば、0.40以下、好ましくは、0.20以下、より好ましくは、0.17以下である。
【0043】
上記比が、上記の範囲内であれば、低い比抵抗を有しながら、屈曲性を向上させることができる。
【0044】
また、第1領域21の厚みの測定方法は、後述する実施例において詳述する。
【0045】
また、第1領域21は、第3領域31と、第4領域32とを厚み方向一方側に向かって順に備える。第3領域31および第4領域32は、光透過性導電層3における面方向すべてに渡って形成されている。
【0046】
第3領域31と第4領域32とは、例えば、ITOにおける酸化インジウム(In2O3)および酸化スズ(SnO2)の合計量に対する酸化スズの量の割合(酸化スズ含有割合)が互いに相異なる。好ましくは、低抵抗化の観点から、第3領域31の酸化スズ含有割合は、第4領域32の酸化スズ含有割合より大きい。
【0047】
第3領域31の酸化スズ含有割合は、例えば、5質量%以上、好ましくは、7質量%以上、より好ましくは、9質量%以上、また、例えば、15質量%以下、好ましくは。12質量%以下である。第4領域32の酸化スズ含有割合は、例えば、1質量%以上、好ましくは、2質量%以上、また、例えば、5質量%未満、好ましくは、4質量%以下である。
【0048】
第3領域31の厚みは、例えば、0.5nm以上、好ましくは、5nm以上、より好ましくは、10nm以上、また、例えば、35nm以下、好ましくは、25nm以下、より好ましくは、15nm以下である。
【0049】
第3領域31の厚みの割合は、第1領域21の厚みに対して、例えば、20%以上、好ましくは、40%以上、また、例えば、80%以下、好ましくは、60%以下である。
【0050】
第4領域32の厚みは、例えば、0.5nm以上、好ましくは、5nm以上、より好ましくは、10nm以上、また、例えば、35nm以下、好ましくは、25nm以下、より好ましくは、15nm以下である。
【0051】
第4領域32の厚みの割合は、第1領域21の厚みに対して、例えば、20%以上、好ましくは、40%以上、また、例えば、80%以下、好ましくは、60%以下である。
【0052】
[第2領域]
第2領域22は、光透過性導電層3における厚み方向一方側部分である。第2領域22は、光透過性導電層3の厚み方向一方面を含む。また、第2領域22は、第1領域21の厚み方向一方側に連続する。また、第2領域22は、光透過性導電層3における面方向すべてに渡って形成されている。
【0053】
第2領域22の主要な領域は、非晶質(非晶性)である。詳しくは、第2領域22は、断面視において、主要な領域として、非晶質である領域を含む。具体的には、このような第2領域22の態様として、例えば、断面視において、第2領域22におけるすべての領域が非晶質である態様、例えば、断面視において、第2領域22において主要な領域が非晶質であり、残りわずかな領域が、結晶質である態様が挙げられる。
【0054】
第2領域22における非晶性は、断面TEM画像の観察によって確認される。また、高倍率の断面TEM観察にて、格子縞の有無および格子縞が確認される領域の割合を観察することにより、第2領域22が非晶質であること、および/または、非晶質が主要な領域であることを同定することができる。また、第2領域22が非晶質である場合には、例えば、第2領域22を、5質量%の塩酸水溶液に15分間浸漬した後、水洗および乾燥し、第2領域22の表面において15mm程度の間の二端子間抵抗を測定し、二端子間抵抗が10kΩ超過する。
【0055】
また、断面視において、第2領域22における主要な領域の面積比(非晶質の面積比)は、例えば、0.6以上、好ましくは、0.8以上、より好ましくは、0.9以上であり、また、例えば、1以下である。
【0056】
第2領域22の厚みは、屈曲性の観点から、好ましくは、第1領域21の厚みよりも厚く、例えば、70nm超過、好ましくは、80nm以上、より好ましくは、90nm以上、さらに好ましくは、100nm以上、また、低比抵抗の観点から、例えば、150nm以下、好ましくは、110nm以下である。
【0057】
また、光透過性導電層3の厚みに対する第2領域22の厚みの比は、例えば、0.60以上、好ましくは、0.80以上、より好ましくは、0.83以上、また、例えば、0.90以下、好ましくは、0.85以下である。
【0058】
上記比が、上記の範囲内であれば、低い比抵抗を有しながら、屈曲性を向上させることができる。
【0059】
第2領域22の厚みの測定方法は、後述する実施例において詳述する。
【0060】
第2領域22の厚みが、第1領域の厚みよりも厚ければ、屈曲性をより一層向上することができる。
【0061】
そして、第1領域21の厚みに対する第2領域22の厚みの比は、例えば、1超過、好ましくは、2.0以上、より好ましくは、4.0以上、さらに好ましくは、4.5以上、また、例えば、150以下、好ましくは、100以下、より好ましくは、10以下、さらに好ましくは、5.0以下である。
【0062】
上記比が、上記の範囲内であれば、低い比抵抗を有しながら、屈曲性を向上させることができる。
【0063】
[光透過性導電層の物性]
光透過性導電層3の厚みは、第1領域21および第2領域22の総和であって、低抵抗の観点から、例えば、100nm以上、好ましくは、110nm以上、より好ましくは、125nm以上、また、例えば、200nm以下、好ましくは、150nm以下である。
【0064】
光透過性導電層3の全光線透過率(JIS K 7375-2008)は、例えば、60%以上、好ましくは、80%以上、より好ましくは、85%以上、また、例えば、100%以下である。
【0065】
光透過性導電層3の表面抵抗は、例えば、40Ω/□以下、好ましくは、35Ω/□以下、また、例えば、0Ω/□超過である。表面抵抗は、JIS K7194に準拠して、4端子法により測定できる。
【0066】
光透過性導電層3の比抵抗は、例えば、2.8×10-4Ωcm以下、より好ましくは、2.5×10-4Ωcm以下、また、例えば、0Ωcm超過、好ましくは、0.1×10-4Ωcm以上、より好ましくは、1.0×10-4Ωcm以上である。比抵抗は、表面抵抗に厚みを乗じて得られる。
【0067】
<光透過性導電性シートの製造方法>
図2A~
図2Dを参照して、光透過性導電性シート1の製造方法を説明する。
【0068】
光透過性導電性シート1の製造方法は、基材層2を準備する第1工程と、スパッタリング法によって、基材層2の厚み方向一方面に、光透過性導電層3を配置する第2工程とを備える。また、この方法では、各層を、例えば、ロールトゥロール方式で、順に配置する。このような場合には、搬送速度は、例えば、1.0m/分以上、また、例えば、20.0m/分以下である。
【0069】
[第1工程]
第1工程では、基材層2を準備する。
【0070】
基材層2を準備するには、
図2Aに示すように、基材11を準備する。
【0071】
次いで、
図2Bに示すように、基材11の厚み方向一方面に、硬化樹脂層12(誘電体層)を配置する。
【0072】
基材11の厚み方向一方面に、硬化樹脂層12(誘電体層)を配置するには、基材11の厚み方向一方面に、誘電体層組成物を塗布し、必要により乾燥させ、硬化させる。これにより、基材11の厚み方向一方面に、硬化樹脂層12(誘電体層)を配置し、基材層2を準備する。
【0073】
[第2工程]
第2工程では、スパッタリング法によって、基材層2の厚み方向一方面に、光透過性導電層3を配置する。
【0074】
詳しくは、第2工程は、基材層2の厚み方向一方面に、第1領域21を配置する第3工程と、第1領域21の厚み方向一方面に、第2領域22を配置する第4工程とを備える。
【0075】
(第3工程)
第3工程では、
図2Cに示すように、スパッタリング法によって、基材層2の厚み方向一方面に、第1領域21を配置する。具体的には、スパッタリング法によって、基材層2の厚み方向一方面に、第3領域31と第4領域32とを順に配置し、その後、第3領域31と第4領域32とを結晶化させる。
【0076】
スパッタリング法によって、基材層2の厚み方向一方面に、第3領域31と第4領域32とを順に配置する前に、必要により、基材層2の厚み方向一方面に表面処理を施す。
【0077】
表面処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理、オゾン処理、プライマー処理、グロー処理、および、ケン化処理が挙げられる。
【0078】
次いで、スパッタリング法では、基材層2の搬送方向に沿って配置される2つの真空チャンバー内のそれぞれに、基材層2の搬送方向に沿って順に、ターゲットとして、第3領域31の材料と、第4領域32の材料とを配置する。また、ターゲットは、基材層2と対向配置するように設置される。また、スパッタリングにおいて、基材層2は、成膜ロールの周方向に沿って、密着している。
【0079】
次いで、スパッタリングガスを供給するとともに電源から電圧を印加することによりガスイオンを加速しターゲットに照射させて、ターゲット表面からターゲット材料をはじき出す。そして、そのターゲット材料を基材層2の表面(厚み方向一方面)に堆積させて、第3領域31と第4領域32とを順に配置する。
【0080】
スパッタリングガスとしては、例えば、不活性ガス(例えば、クリプトンガス、アルゴンガス)および酸素ガスが挙げられる。スパッタリングガスとして、好ましくは、不活性ガスおよび酸素ガスを併用する。不活性ガスとして、好ましくは、クリプトンガスが挙げられる。不活性ガスとして、クリプトンガスを用いる場合には、第1領域21(第3領域31および第4領域32)は、クリプトン原子を含む。
【0081】
酸素ガスの導入量は、不活性ガスおよび酸素ガスの総量に対して、例えば、1.0流量%以上、好ましくは、1.5流量%以上、また、例えば、5.0流量%以下、好ましくは、2.0流量%以下である。
【0082】
スパッタリング時の気圧は、例えば、0.1Pa以上、好ましくは、0.2Pa以上、また、例えば、2.0Pa以下である。
【0083】
電源は、例えば、DC電源、AC電源、MF電源、および、RF電源のいずれであってもよい。また、これらの組み合わせであってもよい。
【0084】
放電出力は、例えば、1.0kW以上、好ましくは、10.0kW以上、また、例えば、20kW以下である。
【0085】
ターゲットの水平磁場強度は、例えば、10mT以上、好ましくは、60mT以上、また、例えば、200mT以下、好ましくは、100mT以下である。
【0086】
また、成膜ロールの温度は、例えば、20℃以下、好ましくは、10℃以下、より好ましくは、0℃以下、また、例えば、-50℃以上、好ましくは、-25℃以上である。
【0087】
次いで、第3領域31および第4領域32を結晶化させる。
【0088】
第3領域31および第4領域32を結晶化させるには、第3領域31および第4領域32を加熱する。具体的には、スパッタリング後に、加熱ロールを用いて、第3領域31および第4領域32を加熱する。
【0089】
加熱条件として、加熱温度は、例えば、120℃以上、好ましくは、150℃以上、また、例えば、250℃以下、好ましくは、200℃以下である、また、加熱時間は、30秒以上、また、例えば、120秒以下である。
【0090】
これにより、第3領域31および第4領域32が結晶化して、第1領域21が得られる。以上により、基材層2の厚み方向一方面に、第1領域21を配置する。
【0091】
(第4工程)
第4工程では、
図2Dに示すように、スパッタリング法によって、第1領域21の厚み方向一方面に、第2領域22を配置する。
【0092】
次いで、スパッタリング法では、真空チャンバー内にターゲット(第2領域22の材料)および第1領域21を対向配置する。次いで、スパッタリングガスを供給するとともに電源から電圧を印加することによりガスイオンを加速しターゲットに照射させて、ターゲット表面からターゲット材料をはじき出す。そして、そのターゲット材料を第1領域21の表面(厚み方向一方面)に堆積させて、第2領域22を形成する。また、スパッタリングにおいて、基材層2は、成膜ロールの周方向に沿って、密着している。
【0093】
また、スパッタリングガスとしては、例えば、不活性ガス(例えば、クリプトンガス、アルゴンガス)および酸素ガスが挙げられる。不活性ガスとして、好ましくは、アルゴンガスが挙げられる。不活性ガスとして、アルゴンガスを用いる場合には、第2領域22は、アルゴン原子を含む。
【0094】
酸素ガスの導入量は、不活性ガスおよび酸素ガスの総量に対して、例えば、0.05流量%以上、好ましくは、0.1流量%以上、また、例えば、2.0流量%以下、好ましくは、1.0流量%以下である。
【0095】
スパッタリング時の気圧は、例えば、0.1Pa以上、好ましくは、0.2Pa以上、また、例えば、2.0Pa以下である。
【0096】
電源は、例えば、DC電源、AC電源、MF電源、および、RF電源のいずれであってもよい。また、これらの組み合わせであってもよい。
【0097】
放電出力は、例えば、1.0kW以上、好ましくは、10.0kW以上、また、例えば、20kW以下である。
【0098】
ターゲットの水平磁場強度は、例えば、10mT以上、また、例えば、200mT以下、好ましくは、100mT以下、より好ましくは、40mT以下である。
【0099】
また、成膜ロールの温度は、例えば、20℃以下、好ましくは、10℃以下、より好ましくは、0℃以下、また、例えば、-50℃以上、好ましくは、-25℃以上である。
【0100】
これにより、第1領域21の厚み方向一方面に、第2領域22を配置する。以上により、光透過性導電性シート1が得られる。
【0101】
<作用効果>
光透過性導電性シート1は、基材層2と、光透過性導電層3とを、厚み方向一方側に向かって順に備える。また、この光透過性導電性シート1において、光透過性導電層3は、主要な領域が結晶質である第1領域21と、主要な領域が非晶質である第2領域22とを厚み方向一方側に向かって順に備える。そのため、低い比抵抗を有しながら、屈曲性に優れる。
【0102】
詳しくは、光透過性導電層3には、より低い比抵抗が求められるが、比抵抗を低くする観点から、光透過性導電層3の厚みを厚くすると、屈曲性が低下するという不具合がある。
【0103】
一方、この光透過性導電性シート1では、第1領域21と第2領域22とが、所定の順番で配置されている。そのため、低い比抵抗を有しながら、屈曲性に優れる。
【0104】
<変形例>
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態およびその変形例を適宜組み合わせることができる。
【0105】
上記した説明では、硬化樹脂層12が誘電体層であるが、硬化樹脂層12は、ハードコート層であってもよい。
【0106】
ハードコート層は、光透過性導電層3に擦り傷を生じ難くするための擦傷保護層である。
【0107】
ハードコート層として、例えば、特開2016-179686号公報に記載のハードコート組成物(アクリル樹脂、ウレタン樹脂など)の硬化物が挙げられる。
【0108】
ハードコート層は、基材11の厚み方向一方面に、ハードコート組成物を塗布し、必要により乾燥させ、硬化させることにより、形成される。
【0109】
ハードコート層の厚みは、例えば、0.1μm以上、好ましくは、0.5μm以上、また、例えば、10μm以下、好ましくは、5μm以下である。
【0110】
また、上記した説明では、基材層2は、基材11と硬化樹脂層12とを備えるが、硬化樹脂層12を備えず、基材11のみを備えることもできる。
【0111】
また、上記した説明では、第1領域21は、第3領域31と、第4領域32とを厚み方向一方側に向かって順に備えるが、第3領域31および第4領域32のうちの一方のみを備えることでもできる。好ましくは、第1領域21は、第3領域31と、第4領域32とを厚み方向一方側に向かって順に備える。
【実施例0112】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替できる。
【0113】
<光透過性導電性シートの製造>
実施例1
[第1工程]
基材として、長尺のPETフィルム(厚さ50μm、東レ社製)を準備した。
【0114】
次いで、基材の厚み方向一方面に、誘電体層組成物(メラミン樹脂:アルキド樹脂:有機シラン縮合物の重量比2:2:1の熱硬化型樹脂 (光の屈折率n=1.54))を塗布し、硬化させて、誘電体層(厚み:35nm)を形成した。これにより、基材層を準備した。
【0115】
[第2工程]
基材層の厚み方向一方面に、反応性スパッタリング法により、第1領域を配置した。反応性スパッタリング法では、ロールトゥロール方式で成膜プロセスを実施できるスパッタ成膜装置(DCマグネトロンスパッタリング装置)を使用した。
【0116】
(第3工程)
具体的には、まず、基材層の厚み方向一方面に、非晶質の第3領域を配置した。
【0117】
詳しくは、ターゲットとして、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体(酸化スズ濃度は10質量%)を用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、DC電源を用いた。ターゲット上の水平磁場強度は90mTとした。スパッタリング装置において、基材層を、成膜ロールの周方向に沿って、密着させた。成膜ロールの温度は、-5℃とした。また、スパッタ成膜装置が備える成膜室内の到達真空度が0.9×10-4Paに至るまでスパッタ成膜装置内を真空排気した後、スパッタ成膜装置内に、スパッタリングガスとしてのクリプトンと、反応性ガスとしての酸素とを導入し、スパッタ成膜装置内の気圧を0.2Paとした。スパッタ成膜装置に導入されるクリプトンおよび酸素の合計導入量に対する酸素導入量の割合は約1.8流量%であった。これにより、基材層の厚み方向一方面に、非晶質の第3領域(11nm)を配置した。
【0118】
次いで、第3領域の厚み方向一方面に、非晶質の第4領域を配置した。
【0119】
詳しくは、ターゲットとして、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体(酸化スズ濃度は3質量%)を用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、DC電源を用いた。ターゲット上の水平磁場強度は90mTとした。スパッタリング装置において、基材層を、成膜ロールの周方向に沿って、密着させた。成膜ロールの温度は、-5℃とした。スパッタリングガスとしてのクリプトンと、反応性ガスとしての酸素とを導入し、スパッタ成膜装置内の気圧を0.2Paとした。スパッタ成膜装置に導入されるクリプトンおよび酸素の合計導入量に対する酸素導入量の割合は約1.8流量%であった。これにより、第3領域の厚み方向一方面に、非晶質の第4領域(11nm)を配置した。
【0120】
次いで、第3領域および第4領域を備える基材層を、真空加熱装置内で加熱ロールと接触させた。これにより、第3領域および第4領域を結晶化させた。加熱温度は160℃であり、加熱時間は1分であった。これにより、基材層の厚み方向一方面に、第1領域を配置した。
【0121】
(第4工程)
第1領域の厚み方向一方面に、非晶質の第2領域を配置した。
【0122】
詳しくは、ターゲットとして、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体(酸化スズ濃度は12質量%)を用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、DC電源を用いた。ターゲット上の水平磁場強度は30mTとした。スパッタリング装置において、基材層を、成膜ロールの周方向に沿って、密着させた。成膜ロールの温度は、-5℃とした。また、スパッタ成膜装置が備える成膜室内の到達真空度が0.9×10-4Paに至るまでスパッタ成膜装置内を真空排気した後、スパッタ成膜装置内に、スパッタリングガスとしてのアルゴンと、反応性ガスとしての酸素とを導入し、スパッタ成膜装置内の気圧を0.2Paとした。スパッタ成膜装置に導入されるアルゴンおよび酸素の合計導入量に対する酸素導入量の割合は約0.1流量%であった。これにより、第1領域の厚み方向一方面に、非晶質の第2領域(108nm)を配置した。以上により、光透過性導電性シートを製造した。
【0123】
実施例2
実施例1と同様の手順に基づいて、光透過性導電性シートを製造した。但し、第2領域の厚みを変更した。
【0124】
比較例1
実施例1と同様の手順に基づいて、光透過性導電性シートを製造した。但し、第3工程を実施しなかった。また、第4工程において、スパッタ成膜装置に導入するアルゴンおよび酸素の合計導入量に対する酸素導入量の割合を、約2.4流量%とし、第2領域の厚みを変更した。
【0125】
比較例2
実施例1と同様の手順に基づいて、光透過性導電性シートを製造した。但し、第4工程を実施しなかった。
【0126】
比較例3
実施例1と同様の手順に基づいて、光透過性導電性シートを製造した。但し、第3工程において、非晶質の第3領域(120nm)と、非晶質の第4領域(10nm)と順に配置して、その後、これらを結晶化させた。また、第4工程を実施しなかった。
【0127】
比較例4
実施例1と同様の手順に基づいて、光透過性導電性シートを製造した。但し、第2工程において、第4工程を実施してから、第3工程を実施した。また、第1領域および第2領域の厚みを、表1の記載に基づき変更した。
【0128】
<評価>
[光透過性導電層の厚み]
各実施例および各比較例の光透過性導電層(各領域)の厚みを、FE-TEM観察により測定した。具体的には、まず、FIBマイクロサンプリング法により、各実施例および各比較例の光透過性導電層の断面観察用サンプルを作製した。FIBマイクロサンプリング法では、FIB装置(商品名「FB2200」、Hitachi製)を使用し、加速電圧を10kVとした。次に、断面観察用サンプルにおける光透過性導電層の厚さを、FE-TEM観察によって測定した。FE-TEM観察では、FE-TEM装置(商品名「JEM-2800」、JEOL製)を使用し、加速電圧を200kVとした。
【0129】
また、第4領域の厚みは、第1領域の厚み(第3領域の厚みおよび第4領域の厚みの総和)から、第3領域の厚みを差し引くことにより算出した。また、第2領域の厚みは、光透過性導電層全体の厚みから、第1領域の厚みを差し引くことにより算出した。その結果を表1に示す。
【0130】
[抵抗値]
各実施例および各比較例の光透過性導電層の抵抗値(R0)を、四端子法にて、測定した。50Ω未満の抵抗値は実数を記載し、50Ω以上の場合は、50Ω以上と表記した。その結果を表1に示す。
【0131】
[屈曲性]
各実施例および各比較例の光透過性導電性シートについて、屈曲性を評価した。具体的には、各実施例および各比較例の光透過性導電性シートを、それぞれ幅10mm、長さ150mmに切断して、サンプルを調製した。次いで、このサンプルを、光透過性導電層が外側となる状態かつ基材の厚み方向他方面がマンドレルと接触する状態となるように、マンドレルの上に配置した。続いて、光透過性導電性シートの長手方向の両端をクリップで留め、そのクリップの中央に1000gの重りを取り付けた。すなわち、光透過性導電性シートの幅に対して100g/mmの荷重を、下側に向かって印加して、光透過性導電性シートを折り曲げた。この折り曲げ状態を10秒間持続させた。
【0132】
この折り曲げ状態で、屈曲部にマジック塗りを実施した後、折り曲げ状態を開放し、該マジック部を顕微鏡にて観察した。本試験方法にて、マンドレルの直径を大径から小径に1mmごとに変更していき、このマジック塗り部の顕微鏡において、クラックが確認できなかった最小の径を表1に記載した。本数値が小さいほど、耐屈曲性に優れると評価できる。その結果を表1に示す。
【0133】
なお、上記試験では、マンドレルの直径を大径から小径に1mmごとに変更するが、その変更ごとに、サンプルを変更した。つまり、上記試験では、1つのサンプルについての、折り曲げ回数は1回であり、折り曲げるごとに、別のサンプル(同一条件で製造した別のサンプル)に変更した。
【0134】