JP7623404B2 - 導電性フィルム、及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、導電性フィルム、及び表示装置に関する。

液晶表示装置等の表示装置において、金属細線によって形成された、開口を含むパターンを有する導体部を有する導電部材が用いられることがある。その場合、導体部が設けられた部分と導体部が設けられない部分との境界が視認されることを防ぐために、実際に導体として機能する導体部以外に、ダミー部材としてのメッシュ状のパターンを形成する金属細線が画像表示領域全体にわたって設けられることが一般的である（例えば特許文献１）。

国際公開第２０１９／０９３０４９号

ダミー部材としてのメッシュ状のパターンを形成する金属細線が画像表示部全体にわたって設けられると、金属細線と表示装置の画素との干渉に起因して、表示画像にモアレが発生することがある。そのため、モアレ抑制の観点からは、フィルム状の基材と、開口を含むパターンを有する導体部とを有し、当該導体部以外の領域においてダミー部材としての金属細線が設けられていない導電性フィルムを、表示装置に組み込むことが有効であると考えられる。特に、導体部の開口を埋める絶縁樹脂部を更に有する導電性フィルムは、その製造が容易であることが期待される。ところがその場合、主に絶縁樹脂部の屈折率と空気の屈折率との差異に起因して、絶縁樹脂部を透過する光と、それ以外の部分を透過する光とで光路長に差異が生じ、そのために正常な画像表示に支障をきたすことがある。

そこで、本発明は、表示装置に組み込まれたときに、表示画像のモアレの発生を抑制するとともに、均一性の高い光路長を確保し易い導電性フィルムを提供する。

本発明は、フィルム状の光透過性基材と、前記光透過性基材の一方の主面のうちの一部を占める第一領域上に設けられた導電性層と、前記光透過性基材の一方の主面のうち前記第一領域以外の領域を含む第二領域の全体を覆うように設けられた光透過性樹脂層と、を備える導電性フィルムを提供する。前記導電性層は、前記光透過性基材の主面の面内方向に延在し開口を含むパターンを有する部分を含む導体部と、前記導体部の開口内を埋める絶縁樹脂部と、を有する。

上記導電性フィルムは、絶縁樹脂部を含む導電性層が設けられた第一領域以外の領域を含む第二領域の全体に光透過性樹脂層が設けられていることから、これが表示装置に組み込まれたときに、ダミー部材に起因するモアレの発生が抑制されるとともに、画像を表示する光のための均一性の高い光路長が確保され易い。

前記第一領域の面積が、前記第二領域の面積よりも小さくてもよい。第一領域の面積が相対的に小さいと、画像表示への影響をより小さくしながら、導体部を設けることができる。

前記導体部の開口を含むパターンが、メッシュ状のパターンであってもよい。メッシュ状のパターンを有する部分の導体部は、例えばアンテナの放射素子として良好に機能することができる。

前記透明樹脂層及び前記絶縁樹脂部が硬化性樹脂組成物の硬化物であってもよい。硬化性樹脂組成物の硬化物を透明樹脂層及び絶縁樹脂部として有する導電性フィルムは、良好な光透過性を有し易く、また、その製造も容易である。

前記透明樹脂層と前記絶縁樹脂部とが同じ樹脂によって形成されていてもよい。同じ樹脂によって形成された透明樹脂層及び絶縁樹脂部は屈折率が等しいことから、当該導電性フィルムを透過する光路長がより一層安定することができる。同様の観点から、前記導体部、前記絶縁樹脂部、及び前記光透過性樹脂層が実質的に同じ厚みを有していてもよい。

前記光透過性基材の屈折率と、前記光透過性樹脂層の屈折率との差が０．１以下であってもよい。これにより、表示画像の良好な視認性がより一層確保され易い。

本発明の別の一側面は、上記導電性フィルムを具備する表示装置を提供する。

本発明の一側面に係る導電性フィルムは、表示装置に組み込まれたときに、表示画像のモアレの発生を抑制するとともに、光路長の高い均一性を確保することができる。

導電性フィルムの一実施形態を示す平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。 導電性層の一例を示す平面図である。 導電性層の一例の一部を示す拡大断面図である。 表示装置の一実施形態を示す断面図である。

以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は導電性フィルムの一実施形態を示す平面図であり、図２は図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。図１及び図２に示される導電性フィルム２０は、フィルム状の光透過性基材１と、光透過性基材１の一方の主面１Ｓのうちの一部を占める第一領域ＳＡ上に設けられた導電性層５と、光透過性基材１の一方の主面１Ｓのうち第一領域ＳＡ以外の領域を含む第二領域ＳＢの全体を覆うように設けられた光透過性樹脂層７Ｂとを備える。導電性層５は、光透過性基材１の主面１Ｓの面内方向に延在し複数の開口３ａを含むパターンを有する部分を含む導体部３と、導体部３の開口３ａ内を埋める絶縁樹脂部７Ａとを有する。

第一領域ＳＡは、光透過性基材１の主面１Ｓのうち、図２においてＡで示される範囲に相当する部分であり、ここに導電性層５が設けられている。第二領域ＳＢは、光透過性基材１の主面１Ｓのうち、図２においてＢで示される範囲に相当する部分であり、ここに光透過性樹脂層７Ｂが設けられている。導体部３のうち、主面１Ｓに垂直な方向から見たときに最も外側に位置する側面に沿う閉じた１本の線を、第一領域ＳＡの外縁とみなすことができる。図２に示されるように、第一領域ＳＡの外縁上に位置する導体部３の側面に、光透過性樹脂層７Ｂが隣接していてもよい。

図１及び図２に例示される導電性フィルム２０の場合、光透過性基材１の主面１Ｓのうち第一領域ＳＡを除く部分の全体が第二領域ＳＢであり、第二領域ＳＢの全体を覆うように光透過性樹脂層７Ｂが設けられている。ただし、光透過性基材１の主面１Ｓは、第一領域ＳＡ及び第二領域ＳＢ以外の部分、すなわち導電性層５及び光透過性樹脂層７Ｂが設けられていない領域も含み得る。例えば、第二領域ＳＢの周囲に導電性層５及び光透過性樹脂層７Ｂが設けられていない領域があってもよい。第二領域ＳＢは、導電性フィルム２０が表示装置に組み込まれたときに、表示装置の画像表示領域に相当する領域を含んでいてもよい。光透過性基材１の主面１Ｓのうち、第一領域ＳＡ及び第二領域ＳＢの合計の割合が、例えば８０～１００面積％、９０～１００面積％、９５～１００面積％、又は１００面積％であってもよい。

第一領域ＳＡの面積が、第二領域ＳＢの面積よりも小さくてもよい。第一領域ＳＡの面積が相対的に小さいと、画像表示への影響をより小さくしながら、導電性層５を設けることができる。同様の観点から、光透過性基材１の主面１Ｓの面積に対する、第一領域ＳＡの面積、すなわち導電性層５の面積の割合が、３０面積％以下、２０面積％以下、１０面積％以下、又は５面積％以下であってもよく、１面積％以上であってもよい。光透過性基材１の主面１Ｓにおける第一領域ＳＡの位置は特に制限されないが、図１及び図２に例示されるように主面１Ｓの外縁近傍に第一領域ＳＡが配置され、第二領域ＳＢが主面１Ｓの中央部を含んでいてもよい。

光透過性基材１は、導電性フィルム２０が表示装置に組み込まれたときに必要とされる程度の光透過性を有する。具体的には、光透過性基材１の全光線透過率が９０～１００％であってもよい。光透過性基材１のヘイズが０～５％であってもよい。

光透過性基材１は、例えば透明樹脂フィルムであってもよく、その例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、又はポリイミド（ＰＩ）のフィルムが挙げられる。あるいは、光透過性基材１がガラス基板であってもよい。

光透過性基材１は、光透過性の支持フィルムと、支持フィルム上に設けられた下地層とを有する積層体であってもよい。支持フィルムは上記透明樹脂フィルムであることができる。下地層は無電解めっき等によって導体部３を形成するために設けられる層である。他の方法によって導体部３を形成する場合、下地層は必ずしも設けられなくてもよい。

光透過性基材１又はこれを構成する支持フィルムの厚みは、１０μｍ以上、２０μｍ以上、又は３５μｍ以上であってよく、５００μｍ以下、２００μｍ以下、又は１００μｍ以下であってよい。

下地層は、触媒及び樹脂を含有する層であってもよい。樹脂は、硬化性樹脂組成物の硬化物であってもよい。硬化性樹脂組成物に含まれる硬化性樹脂の例としては、アミノ樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ポリエステル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、フラン樹脂、ＣＯＰＮＡ樹脂、ケイ素樹脂、ジクロペンタジエン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、エピスルフィド樹脂、エン－チオール樹脂、ポリアゾメチン樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物、アセナフチレン、及び不飽和二重結合、並びに、環状エーテル、ビニルエーテル等の紫外線で重合反応を起こす官能基を含む紫外線硬化樹脂が挙げられる。触媒及び樹脂を含有する下地層と、光透過性基材１との間に、光透過性基材１と下地層との密着性を向上させる樹脂層が設けられていてもよい。

下地層に含まれる触媒は、無電解めっき触媒であってもよい。無電解めっき触媒は、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｉｎ、及びＳｎから選ばれる金属であってよく、Ｐｄであってもよい。触媒は、１種類単独若しくは２種類以上の組合せであってもよい。通常、触媒は触媒粒子として樹脂中に分散している。

下地層における触媒の含有量は、下地層全量を基準として、３質量％以上、４質量％以上、又は５質量％以上であってもよく、５０質量％以下、４０質量％以下、又は２５質量％以下であってもよい。

下地層の厚みは、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、又は３０ｎｍ以上であってもよく、５００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、又は１５０ｎｍ以下であってもよい。

導電性層５を構成する導体部３は、開口３ａを含むパターンを有する部分を含む。開口３ａを含むパターンは、互いに交差する複数の線状部によって形成された、規則的に配置された複数の開口３ａを含むメッシュ状のパターンであってもよい。メッシュ状のパターンを有する導体部３は、例えばアンテナの放射素子として良好に機能することができる。導体部３は、開口３ａを含むパターンを有する部分の他に、グランド端子、給電端子等の導電部材に相当する部分を有していてもよい。

導体部３は、金属を含んでいてもよい。導体部３は、銅、ニッケル、コバルト、パラジウム、銀、金、白金及びスズから選ばれる少なくとも１種の金属を含んでいてもよく、銅を含んでいてもよい。導体部３は、めっき法によって形成された金属めっきであってもよい。導体部３は、適切な導電性が維持される範囲で、リン等の非金属元素を更に含んでいてもよい。

絶縁樹脂部７Ａは、導体部３の開口３ａを埋めるように設けられており、絶縁樹脂部７Ａと導体部３とで平坦な表面が形成されていてもよい。

光透過性樹脂層７Ｂは、光透過性を有する樹脂によって形成されている。光透過性樹脂層７Ｂの全光線透過率が９０～１００％であってもよい。光透過性樹脂層７Ｂのヘイズが０～５％であってもよい。

光透過性基材１（又は光透過性基材１を構成する支持フィルムの屈折率）と、光透過性樹脂層７Ｂの屈折率との差が０．１以下であってもよい。これにより、表示画像の良好な視認性がより一層確保され易い。光透過性樹脂層７Ｂの屈折率（ｎｄ２５）は、例えば、１．０以上であってもよく、１．７以下、１．６以下、又は１．５以下であってよい。屈折率は、反射分光膜厚計により測定することができる。

絶縁樹脂部７Ａ及び光透過性樹脂層７Ｂを形成する樹脂は、硬化性樹脂組成物（光硬化性樹脂組成物又は熱硬化性樹脂組成物）の硬化物であってもよい。絶縁樹脂部７Ａ及び／又は光透過性樹脂層７Ｂを形成する硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂を含み、その例としては、アクリル樹脂、アミノ樹脂、シアネート樹脂、イソシアネート樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ポリエステル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、フラン樹脂、ＣＯＰＮＡ樹脂、ケイ素樹脂、ジクロペンタジエン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、エピスルフィド樹脂、エン－チオール樹脂、ポリアゾメチン樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物、アセナフチレン、並びに、不飽和二重結合、環状エーテル及びビニルエーテル等の紫外線で重合反応を起こす官能基を含む紫外線硬化樹脂が挙げられる。

絶縁樹脂部７Ａを形成する樹脂と光透過性樹脂層７Ｂを形成する樹脂とが同じであってもよい。同じ樹脂によって形成された絶縁樹脂部７Ａ及び光透過性樹脂層７Ｂは屈折率が等しいことから、導電性フィルム２０を透過する光路長の均一性がより一層向上することができる。絶縁樹脂部７Ａを形成する樹脂と光透過性樹脂層７Ｂを形成する樹脂とが同じである場合、例えば１層の硬化性樹脂層からインプリント法等によってパターン形成することによって、絶縁樹脂部７Ａ及び光透過性樹脂層７Ｂを容易に一括して形成することができる。

光路長の均一性の観点から、導体部３、絶縁樹脂部７Ａ、及び光透過性樹脂層７Ｂが実質的に同じ厚みを有していてもよい。例えば、導体部３、絶縁樹脂部７Ａ及び光透過性樹脂層７Ｂの厚みの平均値がＴであるとき、導体部３、絶縁樹脂部７Ａ及び光透過性樹脂層７Ｂの厚みが、Ｔに対して±３μｍ以内、±２μｍ以内、±１μｍ以内、±０．５μｍ以内、又は±０．３μｍ以内であってもよい。導体部３、絶縁樹脂部７Ａ、及び光透過性樹脂層７Ｂの厚みが、０．８μｍ以上、１．０μｍ以上、又は１．２μｍ以上であってもよく、５μｍ以下、４μｍ以下、又は３μｍ以下であってもよい。

図３は、導体性層の一例を示す平面図である。図３に示される導電性層５は、導体部３、絶縁樹脂部７Ａ、及び給電端子８を有する。導体部３は、複数の線状部を含むメッシュ状のパターンを有し、放射素子を含む配線部３１と、グランド電極３３と、端子部６とを有する。端子部６は、２つのグランド端子３２と、配線部３１の外側に向けて延出した導体部３である端子パターン部８０とを含む。グランド電極３３は、配線部３１の放射素子を囲みながら、２つのグランド端子３２の間にわたって設けられている。グランド電極３３を構成する線状部の幅及び形状は、配線部３１を構成する線状部の幅及び形状と同様であることができる。給電端子８は、端子パターン部８０の一部を覆うように平面状に延在する。給電端子８はベタの形態を有する導体層である。平面視において、給電端子８の外縁は、端子パターン部８０（導体部３）の外縁より内側に位置していてもよい。この場合、給電端子８の外縁が導体部３の外縁からはみ出ることが抑制され、それにより、配線部３１が端子部６に隣り合う他の端子部とショートすることを抑制できる。また、給電端子８が電極側にはみ出すことで導電性フィルムの視認性が向上してしまうことを抑制できる。給電端子８によって覆われた端子パターン部８０（導体部３）が、給電端子８によって覆われていない導体部３と同様のメッシュ状のパターンを有していてもよい。

図４は図３の導電性層５のうち給電端子８が設けられた部分を示す拡大断面図である。図３及び図４に示される給電端子８は、端子パターン部８０（導体部３）の表面、及び端子パターン部８０の開口を埋める絶縁樹脂部７Ａの表面を覆うように形成されている。図３及び図４に示す例では、給電端子８は、その外縁で囲まれる領域において隙間無く一体的に形成されている。給電端子８は、複数の領域に分割されてもよく、分割された領域間では、端子パターン部８０（導体部３）及び絶縁樹脂部７Ａがスリット状に露出してもよい。

図４の断面図に示されるように、給電端子８によって覆われる部分の端子パターン部８０（導体部３）の光透過性基材１の主面１Ｓからの高さが、絶縁樹脂部７Ａの主面１Ｓからの高さよりも大きくてもよい。給電端子８の導体部３とは反対側の表面８Ｓが、粗面化されていてもよい。言い換えると、表面８Ｓの表面粗さが、導体部３の表面粗さよりも大きくてもよい。表面８Ｓが粗面化されていると、外部の接続端子との接続強度が向上され得る。ここでの表面粗さは、例えば、算術平均粗さ Ｒａであってもよい。給電端子８の厚みが、導体部３の厚みよりも大きくてもよい。

グランド端子が、基材の主面上に延在する導体部とは別に設けられていてもよい。例えば、グランド端子が、開口を含むパターンを有する端子部としての端子パターン部を覆うように平面状に延在し、ベタの形態を有する導体層であってもよい。この場合、平面視において、グランド端子の外縁が、その下部に位置する端子パターン部（端子部、導体部）の外縁より内側に位置していてもよい。これにより、グランド端子が導体部の外縁からはみ出ることが抑制され、それにより、グランド端子が隣り合う他の端子部とショートすることを抑制できる。また、グランド端子が電極側にはみ出すことで導体部の視認性が向上してしまうことを抑制できる。ベタの形態を有するグランド端子によって覆われた端子パターン部が、グランド端子によって覆われていない部分の導体部と同様のメッシュ状のパターンを有していてもよい。導電性フィルムは、以上説明したような、端子部（端子パターン部）を覆うベタの形態を有する給電端子、端子部（端子パターン部）を覆うベタの形態を有するグランド端子、又はこれらの両方を有していてもよい。

導電性フィルム２０は、例えばインプリント法によるパターン形成を含む方法によって製造することができる。導電性フィルム２０を製造する方法の一例は、支持フィルムと支持フィルムの一方の主面上に設けられた、触媒を含有する下地層とを有する光透過性基材１を準備することと、光透過性基材１の下地層側の主面１Ｓ上に、硬化性樹脂層を形成させることと、凸部を有するモールドを用いたインプリント法により、下地層が露出するトレンチを形成させることと、トレンチを充填する導体部３を、下地層から金属めっきを成長させる無電解めっき法により形成することとを含む。硬化性樹脂層にモールドが押し込まれた状態で硬化性樹脂層を硬化させることにより、モールドの凸部の反転形状を有する開口を含むパターンを有する絶縁樹脂部７Ａと光透過性樹脂層７Ｂとが一括して形成される。開口を含むパターンを有する絶縁樹脂部７Ａを形成する方法は、インプリント法に限られず、フォトリソグラフィー等の任意の方法を適用できる。

以上例示的に説明された導電性フィルムを、例えば平面状の透明アンテナとして表示装置に組み込むことができる。表示装置は、例えば、液晶表示装置、又は有機ＥＬ表示装置であってもよい。図５は、導電性フィルムが組み込まれた表示装置の一実施形態を示す断面図である。図５に示される表示装置１００は、画像表示領域１０Ｓを有する画像表示部１０と、導電性フィルム２０と、偏光板３０と、カバーガラス４０とを備える。導電性フィルム２０、偏光板３０、及びカバーガラス４０は、画像表示部１０の画像表示領域１０Ｓ側において、画像表示部１０側からこの順に積層されている。表示装置の構成は図５の形態に限られず、必要により適宜変更が可能である。例えば、偏光板３０が画像表示部１０と導電性フィルム２０との間に設けられてもよい。画像表示部１０は、例えば液晶表示部であってもよい。偏光板３０及びカバーガラス４０として、表示装置において通常用いられているものを用いることができる。偏光板３０及びカバーガラス４０は、必ずしも設けられなくてもよい。画像表示部１０の画像表示領域１０Ｓから出射される画像表示のための光が、導電性フィルム２０を含む均一性の高い光路長の経路を通過する。これにより、モワレが抑制された均一性の高い良好な画像表示が可能である。

１…光透過性基材、１Ｓ…基材の主面、３…導体部、３ａ…開口、５…導電性層、７Ａ…絶縁樹脂部、７Ｂ…光透過性樹脂層、２０…導電性フィルム、３０…偏光板、４０…カバーガラス、１００…表示装置、ＳＡ…第一領域、ＳＢ…第二領域。

Claims (7)

1. フィルム状の光透過性基材と、
   前記光透過性基材の一方の主面のうちの一部を占める第一領域上に設けられた導電性層と、
   前記光透過性基材の一方の主面のうち前記第一領域以外の領域を含む第二領域の全体を覆うように設けられた光透過性樹脂層と、
   を備え、
   前記導電性層が、前記光透過性基材の主面の面内方向に延在し開口を含むパターンを有する部分を含む導体部と、前記導体部の開口内を埋める絶縁樹脂部と、を有し、
   前記導体部、前記絶縁樹脂部、及び前記光透過性樹脂層が実質的に同じ厚みを有する、
   導電性フィルム。
2. 前記第一領域の面積が、前記第二領域の面積よりも小さい、請求項１に記載の導電性フィルム。
3. 前記導体部の開口を含むパターンが、メッシュ状のパターンである、請求項１又は２に記載の導電性フィルム。
4. 前記光透過性樹脂層及び前記絶縁樹脂部が硬化性樹脂組成物の硬化物である、請求項１～３のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
5. 前記光透過性樹脂層と前記絶縁樹脂部とが同じ樹脂によって形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
6. 前記光透過性基材の屈折率と、前記光透過性樹脂層の屈折率との差が０．１以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の導電性フィルム。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の導電性フィルムを具備する表示装置。

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