JP2003048267A - 透明導電性フィルムとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い耐摺動性を有しつつ、生産性にも優れた透
明導電性フィルムの提供にある。 【解決手段】プラスチックフィルムの基材１０上に、透
明導電膜１２が形成されている透明導電性フィルム１に
おいて、該透明導電膜１２は、基材１０側から第１透明
導電膜１２ａ、第２透明導電膜１２ｂの順に構成され、
該第１透明導電膜１２ａは、ＤＣスパッタリング方式で
形成され、第２透明導電膜１２ｂは、ＲＦスパッタリン
グを利用した方式で形成された透明導電性フィルム１で
あり、この第１透明導電膜の膜厚ｄ１と、第２透明導電
膜の膜厚ｄ２が、ｄ１＞ｄ２の関係にあり、ｄ１＋ｄ２
が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である透明導電性フィル
ム１とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報端末入力に利
用されているタッチパネルの上部（可動）電極としての
透明導電性フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピューターや携帯情報端末の
急速な普及に伴い、情報端末入力手段であるタッチパネ
ルの需要が拡大してきている。このタッチパネルの代表
的方式に抵抗膜式がある。この方式では、可動電極であ
る上部電極と、固定電極である下部電極がスペーサーを
介して配置され、上部電極を入力用ペンや指先などで押
すことで電気的接触をとり、情報入力をする。この可動
電極としては、可撓性のある透明導電性フィルムが広く
用いられている。

【０００３】上記のようなタッチパネルに使用される透
明導電性フィルムには、高い耐摺動性が要求される。透
明導電性フィルムの場合、耐摺動性を高めるためには透
明導電膜の結晶化度が高いほど良いと言われている。し
かしながら、一般に、成膜レート（速度）が遅いほど結
晶化しやすいため、生産性が低下するという問題点があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決するものであり、高い耐摺動性を有
しつつ、生産性にも優れた透明導電性フィルムを提供す
ることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず請求項１の発明では、プラスチ
ックフィルム基材上に、透明導電膜が形成されている透
明導電性フィルムにおいて、該透明導電膜は、基材側か
ら第１透明導電膜、第２透明導電膜の順に２層で構成さ
れ、該第１透明導電膜は、ＤＣスパッタリング方式によ
り形成された膜でなり、第２透明導電膜は、ＲＦスパッ
タリングを利用した方式により形成された膜でなること
を特徴とする透明導電性フィルムとしたものである。

【０００６】また、請求項２の発明では、前記第１透明
導電膜の形状膜厚ｄ１と、第２透明導電膜の形状膜厚ｄ
２が、ｄ１＞ｄ２の関係にあり、さらに、ｄ１＋ｄ２が
１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることを特徴とする請
求項１記載の透明導電性フィルムとしたものである。

【０００７】また、請求項３の発明では、前記第１透明
導電膜のプラスチックフィルム基材側に密着層が形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２記載の透明
導電性フィルムとしたものである。

【０００８】さらにまた、請求項４の発明では、プラス
チックフィルム基材上に、透明導電膜を形成する透明導
電性フィルムの製造方法であって、該透明導電膜の形成
をスパッタリング法により行い、同一真空系内で、基材
側から透明導電膜を、第１透明導電膜、第２透明導電膜
の順に連続的に形成せしめ、該第１透明導電膜はＤＣス
パッタリング方式により、第２透明導電膜はＲＦスパッ
タリングを利用した方式により形成せしめることを特徴
とする透明導電性フィルムの製造方法としたものであ
る。

【０００９】上記従来の技術の項で示したように、透明
導電膜の結晶性が高い程、耐摺動性がよいもので、本発
明者らは、透明導電性フィルムの開発にあたり、ＤＣ
（Direct Current 直流）スパッタリング方式のみで形
成した透明導電膜よりも、同じ膜厚であっても外層側を
ＲＦ（Radio Rrequency 高周波）スパッタリングを利用
した方式で形成した場合に、耐摺動性が高まることを見
いだした。ここでいうＲＦスパッタリングを利用した方
式とは、ＲＦスパッタリングだけでなく、ＲＦをＤＣに
重畳したスパッタリング方式も含めることとする。

【００１０】そこで耐摺動性が高まった要因は、外層の
ＲＦスパッタリング膜の結晶性の高さであると考えられ
る。それゆえ、ＲＦスパッタリングで形成した透明導電
膜の耐摺動性がよいことになるが、現実の生産レベルを
考慮に入れた場合、透明導電膜の形成速度が遅すぎるた
め実用的ではない。そこで本発明の透明導電性フィルム
によれば、透明導電膜の大部分をＤＣスパッタリングに
より形成し、外層部分をＲＦスパッタリングを利用した
方式で形成するので、生産速度にも顕著な悪影響を与え
ず、かつ耐摺動性向上の効果も得られるものである。つ
まり、生産性を落とさないためには第１透明導電膜の膜
厚ｄ１と第２透明導電膜の膜厚ｄ２の間にｄ１＞ｄ２な
る関係があることが必要になる。

【００１１】また本発明によれば、上記透明導電膜の総
膜厚が薄すぎると耐摺動性が不充分であり、かつ厚すぎ
ると透明性が不充分になるので、総膜厚ｄ１＋ｄ２は１
０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲にあることとしたもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
用いながら詳細に説明する。本発明の透明導電性フィル
ムは、図１の拡大積層図に示すように、例えば、プラス
チックフィルム基材（１０）上に、透明導電膜（１２）
が形成されている透明導電性フィルム（１）であって、
この透明導電膜（１２）は、基材（１０）側から第１透
明導電膜（１２ａ）、第２透明導電膜（１２ｂ）の２層
で構成されている透明導電性フィルム（１）であり、こ
の第１透明導電膜（１２ａ）は、ＤＣスパッタリング方
式により形成された膜でなり、第２透明導電膜（１２
ｂ）は、ＲＦスパッタリングを利用した方式により形成
された膜でなる透明導電性フィルム（１）である。

【００１３】また、本発明では、図１に示す第１透明導
電膜（１２ａ）の形状膜厚（ｄ１）と、第２透明導電膜
（１２ｂ）の形状膜厚（ｄ２）が、ｄ１＞ｄ２の関係に
あり、さらに、ｄ１＋ｄ２が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範
囲である透明導電性フィルム（１）である。

【００１４】さらにまた、本発明では、図１に示す第１
透明導電膜（１２ａ）とプラスチックフィルム基材（１
０）の間に密着層（１３）が形成されている透明導電性
フィルム（１）として、透明導電膜（１２）の密着度を
上げたものとしたものである。

【００１５】ここで、第１透明導電膜（１２ａ）、第２
透明導電膜（１２ｂ）のそれぞれが、１つのスパッタリ
ング成膜部により形成されても、または２つ以上のスパ
ッタリング成膜部により形成されても何ら問題はない。
すなわち、本発明においては、同一の方式で積層された
膜については単一の膜と考える。例えば、第１透明導電
膜（１２ａ）を３つのＤＣスパッタリング部で形成し、
第２透明導電膜（１２ｂ）を１つのＲＦスパッタリング
成膜部で形成するような例が挙げられる。

【００１６】本発明で用いる透明導電膜（１２）の材料
としては、ＩＴＯ（ Indium Tin Oxide)が代表例である
が、酸化亜鉛や酸化錫、もしくはまた薄い金属薄膜など
であってもよい。また、膜質コントロール（例えば、抵
抗率調整の際など）のため様々な添加元素を加える場合
もある。

【００１７】また、本発明の透明導電性フィルム（１）
を構成する基材（１０）としては、例えばポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）に代表されるポリエステルフ
ィルムや、ポリカーボネートフィルム、またはエンジニ
アリングプラスチックフィルムなどが挙げられる。尚本
発明の透明導電性フィルムは、ディスプレー全面に貼り
つける形になるので，この基材（１０）は透明性を有す
ることが必要条件となる。

【００１８】また、本発明の透明導電性フィルム（１）
を構成し、基材（１０）と透明導電膜（１２）との間に
設け、その密着性を向上させる密着層（１３）として
は、例えばＳｉＯ_X 、ＳｉＮ_X 、Ｓｉなどが挙げられ、
スパッタリング、蒸着等で形成され、その光学特性は、
ＳｉＯ₂ を用いた場合が最もよい。

【００１９】本発明の透明導電性フィルム（１）とし
て、例えば図２に示すように、プラスチックフィルムで
なる基材（１０）の透明導電膜（１２）の反対面に２Ｈ
以上、好ましくは３Ｈ以上のハードコート層（１４）を
設けた透明導電性フィルム（１）とすることもできる。

【００２０】このハードコートとは、基材（１０）の硬
度が低い場合に用いられるもので、特にプラスチックフ
ィルムなどを基材（１０）として用いた場合には重要で
あり、その形成材料としては、透明性と適度な硬度と機
械的強度とがあれば、特に限定されるものではない。例
えば、電子線や紫外線の照射により硬化する樹脂や熱硬
化性の樹脂等を使用でき、特に紫外線照射硬化型のアク
リル系樹脂や有機珪素系樹脂、熱硬化型のポリシロキサ
ン樹脂が好適である。これらの樹脂としては、基材（１
０）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。また、このハードコート層（１４）の膜厚は特
に限定されるものではないが、厚すぎると応力や割れな
どの問題が生じるため、５〜２０μｍ程度が適してい
る。また、このハードコート層（１４）には平均粒子径
０．０１〜３μｍの透明な無機あるいは有機の超微粒子
を混合分散させてもよく、この超微粒子として表面に凹
凸形状を有するものを使用してもよい。

【００２１】また、本発明の透明導電性フィルム（１）
として、図３に示すように、例えばプラスチックフィル
ムでなる基材（１０）の、透明導電膜（１２）が形成さ
れる面とは反対側の面に、反射防止膜（１６）が形成さ
れている透明導電性フィルム（１）とすることもでき
る。

【００２２】上記反射防止膜（１６）は、ディスプレー
前面での外光の反射を抑えるものであるが、低屈折率層
を単層形成したものから、低屈折率・高屈折率を複数層
積層したものまで種々あり、要求値やコストによって適
宜選択される。また、形成方法としては、その形成材料
に応じて真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法、プラズマＣＶＤ法、プラズマ重合法等の真
空成膜プロセスや、小径のリバースロール塗布法、スク
リーンコート法、ディップコート法等のウェットプロセ
スの各種コーティング法を用いることができる。

【００２３】さらにまた、本発明の透明導電性フィルム
（１）として、図４に示すように、例えば、プラスチッ
クフィルムでなる基材（１０）の、透明導電膜（１２）
が形成される面とは反対側の最外層に、フッ素含有有機
化合物等でなる防汚層（１５）が形成されている透明導
電性フィルム（１）とすることもできる。

【００２４】この防汚層（１５）としてのフッ素含有有
機化合物は、透明導電性フィルム（１）の表面の撥水性
及び防汚性が要求されるため形成される。その形成材料
としては、付与する撥水性あるいは撥油性の程度等に応
じて種々の有機化合物を使用することができるが、特
に、高い撥水性と撥油性とを示す好ましい形成材料とし
て、フッ素含有有機化合物を挙げることができる。この
うち、撥水性を示すものとしては、例えば、フルオロカ
ーボンやパーフルオロシラン、またはこれらの高分子化
合物等をあげることができる。また、指紋拭き取り性等
の向上のためには、メチル基等の撥油性基を有する高分
子化合物が好適である。また、膜厚は目的に応じ選択さ
れるが、１５ｎｍ以下が適している。また、形成方法と
しては、その形成材料に応じて真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、
プラズマ重合法等の真空成膜プロセスや、小径のリバー
スロール塗布法、スクリーンコート法、ディップコート
法等のウェットプロセスの各種コーティング法を用いる
ことができる。

【００２５】

【実施例】次に実施例により、本発明を具体的に説明す
る。 〈実施例１〉図５に示すような巻き取り式スパッタリン
グ装置（１００）を用いて、図２に示すように、既に表
面に３Ｈ程度のハードコート層（１４）が、厚さ１８８
μｍのＰＥＴフィルムでなる基材（１０）の裏面に、密
着層（１３）と透明導電膜（１２）としてのＩＴＯ層の
成膜をした。

【００２６】上記巻き取り式スパッタリング装置（１０
０）のスパッタリング成膜部１（２１）にはＳｉターゲ
ットを、またスパッタリング成膜部２（２２）およびス
パッタリング成膜部３（２３）にはＩＴＯ（ＳｎＯ₂ ：
１０ｗｔ％）ターゲット材料を取り付けた。この時の成
膜方法としては、スパッタリング成膜部１（２１）およ
びスパッタリング成膜部２（２２）ではＲＦスパッタリ
ング成膜を、またスパッタリング成膜部３（２３）では
ＤＣスパッタリング成膜とした。さらにスパッタリング
の投入電力はいずれの場合も、３ｋＷ／ｃｍ² とした。

【００２７】上記条件でまず、図５に示すように、基材
（１０）を巻出し方向（Ｐ）に巻出しロール（２４）に
巻き取りながら、密着層（１３）としてＳｉＯｘをスパ
ッタリング成膜部１（２１）で形成した。この時の反応
ガスとして酸素を使用した。続いて巻取り方向（Ｑ）に
巻取りロール（２５）で巻き取りながら、スパッタリン
グ成膜部３（２３）およびスパッタリング成膜部２（２
２）を用いて透明導電層（１２）としてのＩＴＯ層の成
膜をした。

【００２８】上記で得られた透明導電層（１２）として
のＩＴＯ層の総膜厚と抵抗値を測定したところ、およそ
１９ｎｍで３９０Ω／□であった。また、スパッタリン
グ成膜部３（２３）でＤＣスパッタリング成膜された第
１透明導電層（１２ａ）はスパッタリング成膜部２（２
２）でＲＦスパッタリング成膜された第２透明導電層
（１２ｂ）の厚みより大きいものであった。

【００２９】上記成膜後の透明導電性フィルムをスペー
サーを介し透明導電膜付硝子と貼り合わせ、摺動試験
（ポリアセタールペン、２５０ｇ荷重、５万往復）を行
い、試験後にリニアリティの評価を行った。その結果、
リニアリティは１．５％以下となり、充分な耐摺動性を
示した。

【００３０】また、図４に示すように、このハードコー
ト層（１４）面上に反射防止膜（１６）として酸化シリ
コンと酸化チタンをＥＢ蒸着法により順次４層形成し、
さらにその上に防汚層（１５）としてフッ素含有ポリシ
ロキサン層を形成した。その結果、表面反射率は０．３
％以下（５５０ｎｍ）となり、また表面接触角は１０５
°であった。このように、充分な性能を持つ反射防止お
よび防汚機能も付与できた。

【００３１】〈比較例１〉図５に示すような巻取り式ス
パッタリング装置（１００）を用い、この時の成膜方法
として、スパッタリング成膜部２（２２）でのＲＦスパ
ッタリング成膜を、ＤＣスパッタリング成膜とし、その
際実施例１と同程度の膜厚になるように巻き取り速度
（基材の走行速度）を実施例１の８割程度の速さとした
以外は、実施例１と同様にして透明導電性フィルム
（１）を得た。

【００３２】上記で得られた透明導電層（１２）として
のＩＴＯ層の総膜厚と抵抗値を測定したところ、およそ
２０ｎｍで４１０Ω／□であった。

【００３３】また、上記成膜後の透明導電性フィルムを
スペーサーを介し透明導電膜付硝子と貼り合わせ、摺動
試験（ポリアセタールペン、２５０ｇ荷重、５万往復）
を行い、試験後にリニアリティの評価を行った。その結
果、リニアリティは３％以上となり、耐摺動性に欠け、
充分な性能が得られなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、プラスチックフィルム基材
上に、透明導電膜が形成されている透明導電性フィルム
において、該透明導電膜は、基材側から第１透明導電
膜、第２透明導電膜の順に２層で構成され、該第１透明
導電膜は、ＤＣスパッタリング方式により形成された膜
でなり、第２透明導電膜は、ＲＦスパッタリングを利用
した方式により形成された結晶度の高い膜でなる透明導
電性フィルムとし、前記第１透明導電膜の形状膜厚ｄ１
と、第２透明導電膜の形状膜厚ｄ２が、ｄ１＞ｄ２の関
係にあり、さらに、ｄ１＋ｄ２が１０ｎｍ〜１００ｎｍ
の範囲とすることによって、耐摺動性に代表される機械
特性を維持しつつ、生産性にも優れた透明導電性フィル
ムを提供することができる。

【００３５】従って本発明の透明導電性フィルムは、情
報端末の入力に利用されているタッチパネルの上部（可
動）電極の如き用途において、優れた実用上の効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明導電性フィルムの実施の形態を側
断面で表した説明図である。

【図２】本発明の透明導電性フィルムの他の一実施の形
態を側断面で表した説明図である。

【図３】本発明の透明導電性フィルムのさらに他の一実
施の形態を側断面で表した説明図である。

【図４】本発明の透明導電性フィルムのさらに他の一実
施の形態を側断面で表した説明図である。

【図５】本発明の透明導電性フィルムの製造方法を説明
するスパッタリング装置の一事例を側面で表した説明図
である。

【符号の説明】

１‥‥透明導電性フィルム １０‥‥基材 １２‥‥透明導電膜 １２ａ‥‥第１透明導電膜 １２ｂ‥‥第２透明導電膜 １３‥‥密着層 １４‥‥ハードコート層 １５‥‥防汚層 １６‥‥反射防止層 ２１‥‥スパッタリング成膜部１ ２２‥‥スパッタリング成膜部２ ２３‥‥スパッタリング成膜部３ ２４‥‥巻出しロール ２５‥‥巻取りロール ３０‥‥成膜ロール １００‥‥巻取り式スパッタリング装置 ｄ１‥‥第１透明導電膜の形状膜厚 ｄ２‥‥第２透明導電膜の形状膜厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 裕 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 (72)発明者 宇山 晴夫 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AA20C AA33D AA33E AR00A AT00B BA05 BA07 BA10A BA10E EH66C EH66D EH66E GB41 JA20E JK09 JK12A JL02 YY00E 4K029 AA11 BA50 BB02 BC09 CA06 DC05 EA01 JA10 KA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチックフィルム基材上に、透明導電
   膜が形成されている透明導電性フィルムにおいて、該透
   明導電膜は、基材側から第１透明導電膜、第２透明導電
   膜の順に２層で構成され、該第１透明導電膜は、ＤＣス
   パッタリング方式により形成された膜でなり、第２透明
   導電膜は、ＲＦスパッタリングを利用した方式により形
   成された膜でなることを特徴とする透明導電性フィル
   ム。
2. 【請求項２】前記第１透明導電膜の形状膜厚ｄ１と、第
   ２透明導電膜の形状膜厚ｄ２が、ｄ１＞ｄ２の関係にあ
   り、さらに、ｄ１＋ｄ２が１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲
   であることを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィ
   ルム。
3. 【請求項３】前記第１透明導電膜のプラスチックフィル
   ム基材側に密着層が形成されていることを特徴とする請
   求項１または２記載の透明導電性フィルム。
4. 【請求項４】プラスチックフィルム基材上に、透明導電
   膜を形成する透明導電性フィルムの製造方法であって、
   該透明導電膜の形成をスパッタリング法により行い、同
   一真空系内で、基材側から透明導電膜を、第１透明導電
   膜、第２透明導電膜の順に連続的に形成せしめ、該第１
   透明導電膜はＤＣスパッタリング方式により、第２透明
   導電膜はＲＦスパッタリングを利用した方式により形成
   せしめることを特徴とする透明導電性フィルムの製造方
   法。