JP2005174665A - 透明導電性フィルム及びタッチパネルとこれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】指入力及びペン入力耐久性などの機械耐久性を満足し、特にタッチパネルに適用した場合においていわゆる額縁付近での耐久性を向上させ、かつ製造の容易な生産性に優れた構成の透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルを提供する。
【解決手段】光透過性の高分子樹脂からなるフィルム基材１の少なくとも片面にインジウム−スズの複合酸化物より成る透明導電膜２が形成された透明導電性フィルム１０において、フィルム基材１を、第１、第２及び第３の層１１、１２及び１３より構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明導電性フィルム及びこの透明導電性フィルムを用いて得られるタッチパネルに関し、更に詳しくは、ペン摺動耐久性及び打鍵耐久性などの機械耐久性に優れる透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルとこれらの製造方法に関するものである。

透明高分子フィルム上に、透明でかつ抵抗値の小さい透明導電膜を設けた透明導電フィルムは、その導電性を利用した用途、例えば、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイなどのようなフラットパネルディスプレイや、タッチパネルの透明電極など、電気、電子分野の用途で広く使用されている。

近年、情報表示用の液晶ディスプレイと情報入力用のタッチパネルを搭載した携帯型の情報機器が広く使用されはじめているが、これらに搭載されるタッチパネルとしては抵抗膜方式のものが多い。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された二枚の透明導電基板をおよそ１０〜１５０μｍの間隔で相対させて構成する。指、ペン等でタッチした部分でのみ両透明電極基板が接触してスイッチとして動作し、例えばディスプレイ画面上のメニューの選択あるいは手書き文字の入力等を行うことが出来る。この様な透明導電基板としては、ガラス基板、各種の透明高分子フィルム基板、透明高分子シート基板等の基板上に、例えばインジウム-スズ複合酸化物（ＩＴＯ）等の金属酸化物の透明導電膜を形成したものが広く用いられている。

タッチパネルに要求される特性の内、特に重要であり、これまで課題となってきたのはペン及び指入力に対する耐久性（打鍵耐久性、ペン摺動耐久性）である。
タッチパネルにペンあるいは指で入力する際、両透明電極膜同士が部分的に接触するが、入力時に受ける荷重で透明導電膜にクラック、剥離などが生じない、優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムが要望されている。

しかしながら従来、単層の透明高分子フィルムに透明導電膜を形成した構成では、前述した耐久性を満足するものがなく、とくに額縁と呼ばれるタッチパネルのエッジ付近の入力に対しては、入力時の荷重によって数回で破壊してしまう問題があった。

耐久性を向上させる方法として、厚さ２〜１２０μｍの透明フィルム基材の一方面に透明導電性薄膜を形成し、他方の面に弾性係数が１×１０^５〜１×１０^７ｄｙｎ／ｃｍ^２（０．０１〜１ＭＰａ）、厚さ１μｍ以上である透明な粘着剤層を介して透明基体を貼り合わせてなる透明導電性積層体が開示されている（例えば特許文献１〜４参照。）。

これらの発明によれば透明基体の貼り合せを行わない場合に対して耐久性は向上している。しかし、指入力耐久性より要求特性が厳しいペン入力耐久性は未だ不十分である。
また、透明プラスチックフィルムの一方にダイナミック硬度０．００５〜２のクッション層を設け、クッション層上に直接、透明樹脂層を介して、或いは透明樹脂層及び硬化性高分子硬化層を介して、透明導電薄膜を設けた透明導電性フィルムが開示されている（例えば特許文献５及び６参照。）。

これらの発明によればクッション層が無い場合やクッション層のダイナミック硬度が上記範囲外とされた場合と比較して、ペン入力耐久性が向上している。
更に、透明高分子フィルム、適度な弾性率を有する透明樹脂層即ち弾性係数が４０乃至６００ｋｇ／ｃｍ^２の透明樹脂層、透明高分子フィルム、透明無機薄膜層、透明導電層をこの順番で積層した透明導電性フィルムが開示されている（例えば特許第３３１８１４５号公報参照。）。

この発明によれば透明樹脂層が無い場合や透明樹脂層のヤング率が上記範囲外とされた場合と比較して、耐ペン摺動性（ペン入力耐久性）が向上している。
しかしながら、これらはいずれも透明高分子フィルムに透明樹脂層を成膜した積層基材を透明導電膜の支持体としており、その製造にあたって長尺状の基材上に何らかの材料層を接着するなどの繁雑な工程を必要とし、生産性に劣り、また商業的にはコストが高くなる問題があった。また透過率の低下も課題であり、タッチパネル用の透明導電膜としては不十分であった。

特許第２６６７６８０号公報 特許第２６６７６８６号公報 特許第２６２４９３０号公報 特許第２７６３４７２号公報 特開平１１−３４２０６号公報 特開平１１−１９８２７３号公報 特許公報第３３１８１４５号

本発明は、各種透明導電性フィルムにおける問題を解決して、指入力及びペン入力耐久性などの機械耐久性を満足し、特にタッチパネルに適用した場合においていわゆる額縁付近での耐久性を向上させ、かつ製造の容易な生産性に優れた構成の透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルを提供する。

上記課題を解決するため、本発明は、光透過性の高分子樹脂からなるフィルム基材の少なくとも片面にインジウム−スズの複合酸化物より成る透明導電膜が形成された透明導電性フィルムにおいて、フィルム基材を、第１、第２及び第３の層より構成する。

また本発明は、上述の透明導電性フィルムにおいて、第１、第２及び第３の層の全厚さを１２０μｍ以上２００μｍ以下として構成する。
更に本発明は、フィルム基材の第２の層のヤング率を０．０６ＧＰａ以上０．１ＧＰａ以下として構成する。

上述したように、本発明による透明導電性フィルムは、そのフィルム基材を予め第１、第２及び第３の層が積層形成された構造とするものである。
本発明者等が鋭意検討を重ねた結果、透明導電性フィルムの機械耐久性を高めるためには、光透過性の高分子樹脂より成るフィルム基材を３層構造とすることが望ましいことを見出した。
特に、上述したようにこの積層構造のフィルム基材の全厚さを１２０μｍ以上２００μｍ以下とすることにより、また、このフィルム基材に設けられる第２の層である第２の層のヤング率が０．０６ＧＰａ以上０．１ＧＰａ以下とすることによって、確実に機械耐久性を向上させ、この透明導電性フィルムをタッチパネルに適用した場合に、中央部及び額縁付近近傍でのペン入力耐久性を向上することができた。

また、このフィルム基材の第２の層である第２層の厚さをフィルム基材の全厚さの１０〜９０％の厚さとすることによって機械耐久性を向上させ、同様にこの透明導電性フィルムによりタッチパネルを形成することで、ペン入力耐久性をはじめとする機械耐久性、特に額縁付近の耐久性を大幅に向上させることができた。

以上説明したように、請求項１乃至１６に係る発明によれば、透明導電性フィルムの機械耐久性の向上を図ることができるという効果がある。
また、請求項１７に係る発明によれば、機械耐久性に優れた透明導電性フィルムを簡易な製造方法をもって製造することができ、生産性の向上を図ることができるという効果がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態の一例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明による透明導電性フィルムの一構成例の要部の略線的拡大断面図を示す。
図１に示すように、この透明導電性フィルム１は、光透過性の高分子樹脂からなるフィルム基材１の少なくとも片面にインジウム−スズの複合酸化物より成る透明導電膜２が形成され、フィルム基材１は、第１、第２及び第３の層１１、１２及び１３より構成される。

またこのような構成において、第１、第２及び第３の層１１、１２及び１３の各厚さｔ１、ｔ２及びｔ３のトータルの全厚さｔを１２０μｍ以上２００μｍ以下として構成する。
更に、フィルム基材１の第２の層１２のヤング率を、０．０６ＧＰａ以上０．１ＧＰａ以下として構成する。
また更に、フィルム基材１の第２の層１２の厚さｔ２を、フィルム基材１の全厚さｔに対して１０％以上９０％以下の厚さとする。

図示の例においては、透明導電膜２を成膜する面とは反対側の面にハードコート層３を設けた例を示す。また、その他フィルム基材１と透明導電膜２との間に、周知の材料による反射防止（ＡＲ）膜を設けても良く、更にまたその他周知の各種材料による下地層を設けることも可能であることはいうまでもない。

図２は、本発明による透明導電性フィルム１０を用いたタッチパネル２０の一例の要部の略線的拡大断面図である。この場合は、透明導電性フィルム１０をいわゆる可動電極基板として用い、ガラス等より成る基材２１の上に、ＩＴＯ等より成る透明導電層２２及び所定の高さ、形状、ピッチによるドットスペーサー２３を形成した固定電極基板を組み合わせて、タッチパネルを構成した例である。なお、本図は構成の一部を示す概念図であり、周囲の絶縁層、粘着層、外部への引き出し回路等は省略してある。

このフィルム基材１は、一般的な溶融押出法、熱圧着による貼り合せ等により好適に形成される。熱圧着による貼り合せを行う場合、例えば粘着剤としてヤング率の０．０６〜０．１ＧＰａの材料を用いて、トータルのフィルム基材を１２０〜２００μｍとすることによって、良好な機械耐久性を得ることができる。

溶融押出法にて形成されるフィルム基材１に用いられる第２層の材料としては、非晶性であるポリカーボネート、塩化酢酸ビニル、ポリプロピレンやＰＥＴＧ樹脂（非結晶のポリエチレンテレフタレートにおけるエチレングリコール成分の１０〜７０％をシクロヘキサンジメタノールで置換した樹脂）、あるいは低融点樹脂であるポリエステル共重合体（芳香族ジカルボン酸変性ポリエステルや脂肪族ジカルボン酸変性ポリエステル）などを用いることができる。これら第２の層に用いる樹脂のヤング率は、トータルヤング率と表層の厚さから求めた。

フィルム基材１の第１及び第３の層の厚さは、透過型電子顕微鏡（日本電子（株）、商品名ＪＥＭ−２００ＣＸ）を用いて測定した。

尚、フィルム基材１の第１及び第３の層１１及び１３の材料としては、公知の各種の光透過性の高分子フィルムを使用することができる。
具体的には、例えば、ポリエステル、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）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド、アラミド、ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、トリアセチルセルロース、ポリスルフォン、ポリプ、ジアセチルセルロース、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂など、従来から用いられている樹脂フィルムの中から適宜選択して利用することが可能である。

また、上述したようにタッチパネルに適用する場合は、その入力面すなわち透明導電性フィルムにペンあるいは指で入力する際に、透明導電膜にクラック、剥離などが生じないためには、機械強度が高いフィルム基材を用いるのが好ましい。すなわちフィルム基材に一軸もしくは二軸延伸を施して、機械的に強度を高め長手あるいは幅方向の少なくとも一方のヤング率の０.５ＧＰａ以上であるものが好ましい。

本発明に好適に用いられるフィルム基材の透明性は、高いことが好ましく、具体的には４００ｎｍ程度以上７００ｎｍ程度以下の波長領域における透過率の平均値が少なくとも８０％以上が好ましく、８５％以上がより好ましい。

また本発明の透明導電性フィルムをタッチパネルの可動電極基板（上基板）として用いた場合、固定電極基板（下基板）としてガラス電極基板を利用することが可能である。
一方、携帯型の情報機器に適したタッチパネルを作製するためには、固定電極基板として本発明の透明導電性フィルムを使用するのが好ましい。こうして軽量で割れない携帯型の情報機器に適したタッチパネルが得られる。

また、透明導電性フィルムに設けるハードコート層を構成する材料としては、公知の各種透明樹脂を用いることができる。例えば、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のケイ素アルコキシドの重合体やエーテル化メチロールメラミン等のメラミン系熱硬化性樹脂、フェノキシ系熱硬化性樹脂、エポキシ系熱硬化性樹脂、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の多官能アクリレート系放射線硬化性樹脂等がある。これらの中でも、多官能アクリレート系樹脂等の放射線硬化性樹脂は、放射線の照射により比較的短時間に架橋度の高い層が得られることから、製造プロセスへの負荷が少なくまた膜強度が強い特徴があり、最も好ましく用いられる。

またハードコート層３の基板への実際の塗工法としては、前記の化合物ならびに各種添加剤（硬化剤、触媒等）を各種有機溶剤に溶解して、濃度や粘度を調節した塗工液を用いて、フィルム基材１上に塗工後、放射線照射や加熱処理等により層を硬化させる。塗工方式としては例えば、マイクログラビヤコート法、マイヤーバーコート法、ダイレクトグラビヤコート法、リバースロールコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、コンマコート法、ダイコート法、ナイフコート法、スピンコート法等の各種塗工方法が用いられる。

またこのハードコート層３に微粒子を含有させることにより、滑り性、干渉縞防止製、アンチグレア性を付与することが可能である。含有させる微粒子は、平均粒径１〜４μｍの粒径のものを含有させることにより、ハードコート層３表面に微細な凹凸を形成するのが好ましい。

ハードコート層３に含有させる微粒子としては公知無機及び有機フィラーを用いることが出来る。具体的には、例えば、シリカ微粒子、架橋アクリル微粒子、架橋ポリスチレン微粒子等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

上記微粒子を含有するハードコート層は透明高分子フィルム上に直接、もしくは適当なアンカー層を介して積層される。アンカー層としては例えば、上記微粒子を含有するハードコート層と透明高分子フィルムとの密着性を向上させる機能を有する層や、水分や空気の透過を防止する機能、もしくは水分や空気を吸収する機能を有する層、紫外線や赤外線を吸収する機能を有する層、基板の帯電性を低下させる機能を有する層等が上げられる。
尚、これらハードコート層の材料、成膜方法、含有する微粒子の材料構成などを変更しても、完成した透明導電性フィルムにおける機械耐久性には影響がなかった。

透明導電膜の表面抵抗値は２００〜1０００Ω／ｓq．であり、好ましくは３００〜５００Ω／ｓq．である。膜厚は比抵抗値によって決まるが、抵抗値の均一性、透明性の観点から１０〜３０ｎｍが好ましい。

また、ＩＴＯより成る透明導電膜中の材料組成は、インジウムに対するスズの含有量が１.５〜８重量％であるのが好ましく、最も好ましくは２〜４重量％であり、これにより結晶粒径の小さい膜を得ることができて、より機械耐久性に優れた透明導電性フィルムを構成することができる。

この透明導電膜を成膜する方法は、特に限定されず公知慣用手法により成膜することが可能である。具体的には、スパッタ法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相成膜法等が挙げられるがこれに限定されるものではない。

すなわちスパッタ法では、ターゲットのスズ添加量を変え、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法ではペレットのスズ組成を変えることで対処することが可能である。

次に、本発明の効果を確認するために行った実施例及び比較例について説明する。尚、以下の各実施例では具体的な数値を挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

各例ともに、以下の図３Ａ〜Ｃに示す製造工程により、図２において説明した構成のタッチパネルを作製して機械耐久性についての評価を行った。
先ず、図３Ａに示すように、ガラス基板等より成る基材２１上に、ＩＴＯ等より成る透明導電膜２２をスパッタ法等により成膜し、更にスクリーン印刷及び紫外線照射等によって光硬化性樹脂等より成るドットスペーサー２３を所定のパターンに形成する。

そして次に、図３Ｂに示すように、基材２１の四辺に沿う各配線部２４ａ〜２４ｄ及び外部回路引き出し用の接続部２５をスパッタ法、フォトリソグラフィ等の適用によって所定のパターンに形成する。

この後、図３Ｃに示すように、基材２１上の接続部２５に外部への引き出し電極部２６を接続して固定電極基板を構成し、この上に本発明構成による透明導電性フィルム１０より成る可動電極基板を矢印ａで示すように持ち来たし、接着剤等によって接続してタッチパネルが構成される。図３Ｃにおいて、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

（１）実施例１
以下のようにして、図２に示した形態の透明導電性フィルムを用いたタッチパネルを作製した。
透明導電性フィルムのフィルム基材１は、第１の層１１、第２の層１２及び第３の層１３材料をそれぞれ溶融押出し機により２９０℃に溶融押出しした後、フィードブロックで合流積層し、表面温度を４０℃に設定した冷却ロールで冷却固化し、積層未延伸シートを得た。得られたシートを９５℃で３．９倍縦延伸を行った。
次いで、１２０℃で３．９倍横方向に延伸し、２１０℃の温度で熱固定して厚さ２００μｍの高分子樹脂より成るフィルム基材を得た。形成されたフィルム基材１とハードコート層３、透明導電膜２とによって可動電極基板を構成した。

また、厚さ０．５ｍｍのガラス基板より成る基材２１の両面にディップコーティング法にてＳｉＯ_２膜を設けた後、４００℃の電気炉にて焼結を行い、スパッタリング法により厚さ２０ｎｍのＩＴＯよりなる透明導電膜２２を形成し、更に透明導電膜２２の上に高さ１０μｍ、直径５０μｍ、ピッチ１．５ｍｍのドットスペーサー２３を設けることにより、ガラス電極基板からなる固定電極基板を作製した。

尚、前記押出しによって形成された厚さ２００μｍのフィルム基材１のトータルヤング率はＪＩＳ Ｋ ７１６１に則り、以下の条件で測定した。
先ずフィルム基材１の一部を幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験片として、これをテンシロン型の引張試験機にて、引張速度１０ｍｍ／分、温度２５℃相対湿度５５％の条件で引っ張り、０．０５〜０．１％の伸びを与える荷重を求めてヤング率を算出し、２．３ＧＰａであった。

更に、下記の式にて第２の層のヤング率（Ｅ２）を求めるため、各層の厚さを断面ＴＥＭ像から測定した。フィルムサンプルを紫外線硬化樹脂にて包埋し、ミクロトームにて厚さ５０ｎｍ〜１００ｎｍの切片を切り出し、透過型電子顕微鏡（日本電子社製、商品名ＪＥＭ−２００ＣＸ）にて判定したい積層厚さに適切な倍率（１万〜１０万倍）にて撮影し、得られた断面ＴＥＭ像から１０箇所の平均値をもって膜厚とした。

すなわち、ヤング率Ｅは以下の式（１）により求めた。
Ｅ＝Ｅ１・ｔ１／ｔ＋Ｅ２・ｔ２／ｔ＋Ｅ３・ｔ３／ｔ・・・（１）
（Ｅ：トータルのヤング率、Ｅ１：第１層のヤング率、Ｅ２：第２層のヤング率、Ｅ３：第３層のヤング率、ｔ：フィルム基材の全厚さ、ｔ１：第１の層の厚さ、ｔ２：第２の層の厚さ、ｔ３：第３の層の厚さ）

測定の結果、トータルヤング率Ｅは２.３ＧＰａであり、第１の層及び第３の層のヤング率Ｅ１及びＥ３は４.５ＧＰａであった。また、断面ＴＥＭ像より第１及び第３の層の厚さはそれぞれ５０μｍ、合計は１００μｍであった。全厚さは２００μｍであるので、前記式（１）より、第２の層のヤング率は０.１ＧＰａであった。

またこの例においては、ハードコート層１を形成するために、下記の組成成分をロールミルにて混合し、均一に分散させ、塗料を作製した。該ポリエチレンテレフタレートフィルムの易接着処理が施されている面にバーコーターで塗布した。オーブンで７０℃、５分間乾燥したのち、ＵＶ照射機（岩崎電気社製、商品名ＥＳＣ−４０１ＧＸ）にて硬化することにより３μｍのハードコート層を得た。塗料組成を以下に示す。

・ポリエステルアクリレート（日本化薬社製、商品名ＫＡＹＡＲＡＤＯ ＤＰＨＡ）
・・・９０重量部
・ポリエステルアクリレート（東亞合成社製、Ｍ１０１） ・・・１０重量部
・反応希釈剤 Ｎ−ビニルピロリドン（東亞合成社製、商品名Ｍ１５０）
・・・５０重量部
・光重合開始剤 ２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、商品名ダロキュア１１７３）
・・・４重量部

そして、ハードコート層を形成した面とは反対側の面に、結晶質からなるＩＴＯよりなる透明導電膜を２０ｎｍの厚さで形成し、ハードコート層、フィルム基材及び透明導電膜から成る透明導電性フィルムを形成した。

尚、各例ともに、透明導電膜としては、ターゲットとして酸化スズを１０ｗｔ％含有した酸化インジウム（ジャパンエナジー製、密度７．１ｇ／ｃｍ^３）をターゲットとして用いてスパッタ法によりＩＴＯ膜を作製した。ＤＣマグネトロン装置内にハードコート層を形成したフィルム基材を、ハードコート層と反対側の面に透明導電膜が形成されるようにセットし、１．５Ｗ／ｃｍ^３のＤＣ電力を印加した。

そしてＡｒガスを１５０ｓｃｃｍ、Ｏ２ガスを５ｓｃｃｍの流速で流し、０．３Ｐａの雰囲気下において、ＤＣマグネトロンスパッタ法で成膜した。得られた透明導電性フィルムを１５０℃に調整した熱風乾燥機中で６０分間熱処理し、ＩＴＯの結晶化を行った。実施例１の透明導電性フィルムの透明導電膜の表面抵抗は２９８Ω／ｓq．であった。

そして、この透明導電性フィルムからなる可動電極基板と、ガラス電極基板からなる固定電極基板を組み合わせて、図２及び図３において説明したタッチパネルを作製した。尚、図２は構成の一部を示す概念図であり、周囲の絶縁層、粘着層、外部への引き出し回路は省略してある。このタッチパネルのペン摺動耐久性の試験結果を表１に示す。

（２）実施例２
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを８７．５μｍとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（３）実施例３
フィルム基材全層の厚さを１５０μｍ、第２の層の厚さを７５μｍとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（４）実施例４
フィルム基材全層の厚さを１２０μｍ、第２の層の厚さを６０μｍとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（５）実施例５
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを８７．５μｍとし、そのヤング率を０．０６ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は２．２８ＧＰａであった。

（６）実施例６
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを１７．５μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．０６ＧＰａであった。

（７）実施例７
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを１００μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は１．９９ＧＰａであった。

（８）実施例８
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを１５７．５μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は０．５４ＧＰａであった。

（９）比較例１
フィルム基材全層の厚さを２５０μｍ、第２の層の厚さを１２５μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（１０）比較例２
フィルム基材全層の厚さを２１０μｍ、第２の層の厚さを１０５μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（１１）比較例３
フィルム基材全層の厚さを１１０μｍ、第２の層の厚さを５５μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（１２）比較例４
フィルム基材全層の厚さを１００μｍ、第２の層の厚さを５０μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。

（１３）比較例５
フィルム基材全層の厚さを２００μｍとし、第２の層を設けずに第１及び第３の層を同一材料で構成した。その他の構成は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．５ＧＰａであった。

（１４）比較例６
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍとし、第２の層を設けずに第１及び第３の層を同一材料で構成した。その他の構成は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．５ＧＰａであった。

（１５）比較例７
フィルム基材全層の厚さを１５０μｍとし、第２の層を設けずに第１及び第３の層を同一材料で構成した。その他の構成は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．５ＧＰａであった。

（１７）比較例８
フィルム基材全層の厚さを１２０μｍとし、第２の層を設けずに第１及び第３の層を同一材料で構成した。その他の構成は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．５ＧＰａであった。

（１８）比較例９
フィルム基材全層の厚さを２５０μｍとし、第２の層を設けずに第１及び第３の層を同一材料で構成した。その他の構成は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．５ＧＰａであった。

（１９）比較例１０
フィルム基材全層の厚さを１００μｍとし、第２の層を設けずに第１及び第３の層を同一材料で構成した。その他の構成は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．５ＧＰａであった。

（２０）比較例１１
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを８７．５μｍとし、そのヤング率を０．０３ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は２．２７ＧＰａであった。

（２１）比較例１２
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを８７．５μｍとし、そのヤング率を０．２ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は２．３５ＧＰａであった。

（２２）比較例１３
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを５μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．３７ＧＰａであった。

（２３）比較例１４
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを１０μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は４．２５ＧＰａであった。

（２４）比較例１５
フィルム基材全層の厚さを１７５μｍ、第２の層の厚さを１６０μｍとし、そのヤング率を０．１ＧＰａとした以外は、上述の実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作製し、タッチパネルを形成した。フィルム基材トータルのヤング率は０．４８ＧＰａであった。

（２５）評価
これら実施例１〜８及び比較例１〜１５に係るタッチパネルについて、ペン摺動耐久性を評価した。評価には同一条件で作成したタッチパネル２枚を使用し、１枚は額縁から２ｍｍ離れた部分においてペン摺動試験を行い、もう１枚はタッチパネルの中央部周辺においてペン摺動試験を行った。当該試験は、試験前、及びペン摺動回数１万回往復毎に１５万回往復まで、４８ポイントでリニアリティの理論値ＥＴ、リニアリティＬを測定し、リニアリティＬが理論値ＥＴの１．５％を超えていなければ、耐久性に問題なしとして試験を継続した。
当該試験による夫々の実施例、比較例のペン摺動耐久性の値は、リニアリティＬが理論値ＥＴの１．５％を超えない範囲におけるペン摺動回数の最大回数である。また、耐久性の判定基準としては、エッジから２ｍｍのペン摺動耐久性が８万回以上であることとした。
尚、当該試験において使用しているリニアリティＬが理論値ＥＴの１．５％を超えない範囲、およびペン摺動耐久性が８万回以上とする値は、タッチパネルの種類、搭載する機器の要求特性により異なるもので、この値に限定されない。

ペン摺動試験の条件は、先端が０．８Ｒのポリアセタール製ペンを用いてタッチパネルの可動電極基板の表面（ハードコート面）をエッジに平行にペンを摺動させた。摺動速度は２１０ｍｍ/ｓｅｃ、ストロークは３５ｍｍ、ペン荷重は３Ｎとして行った。

リニアリティの測定方法は、可動電極基板上又は固定電極基板上の平行電極間に直流電圧５Ｖを印加する。平行電極と垂直方向に９ｍｍ間隔で電圧を測定する。測定開始位置Ａの電圧をＥＡ、測定終了位置Ｂの電圧をＥＢ、Ａからの距離Ｘにおける電圧実測値をＥＸ、理論値をＥＴ、リニアリティをＬとすると、
ＥＴ＝（ＥＢ−ＥＡ）・Ｘ／（Ｂ−Ａ）＋ＥＡ
Ｌ（％）＝（｜ＥＴ−ＥＸ｜）／（ＥＢ−ＥＡ）・１００
として求めた。

以上の実施例及び比較例の測定結果を以下の表１〜３に示す。実施例１〜８の本発明構成の透明導電性フィルムは、エッジから２ｍｍの部分及び中央部でのペン耐久性試験で良好な結果であった。

一方、フィルム基材の全厚さを１２０〜２００μｍ以外の厚さとした比較例１〜４では、エッジ及び中央の両方においてペン摺動耐久性が悪い結果であった。

また、透明導電性フィルムの構造において、フィルム基材を３層構造としない単層構造の比較例５〜１０においても、エッジ・中央の両方においてペン摺動耐久性が悪かった。

従って、フィルム基材１の全厚さは１２０μｍ以上２００μｍ以下とすることが機械耐久性を向上させる上で望ましいことがわかる。
更に表１の結果から、フィルム基材１の全厚さが１５０μｍ以上２００μｍ以下の場合は、タッチパネルに適用した場合に、特にそのペン耐久性、薄さ、軽さの観点から良好な特性を示すことがわかる。

また、表２の結果からわかるように、フィルム基材の第２の層のヤング率が０．０６〜０．１ＧＰａの範囲外である比較例６、１１及び１２のペン摺動耐久性も悪かった。
従って、この結果から、第２の層のヤング率は０．０６〜０．１ＧＰａとすることが望ましい。

更に表３から明らかなように、第２の層の厚さが全フィルム基材の１０〜９０％の範囲とした実施例６〜８においては、エッジ及び中央の両方においてペン摺動耐久性が良好な結果であった。これに対し、第２の層の厚さを全厚さの１０％未満、９０％を超える厚さとする場合は、比較例１３〜１５の結果に示すように、エッジ及び中央の両方でペン摺動耐久性は悪い結果であった。
従って、第２の層の厚さは、第１〜第３の層の全厚さの１０％以上９０％以下とすることが望ましいことがわかる。

また、これら比較例１３〜１５の結果から、フィルム基材トータルのヤング率が０．５ＧＰａ未満又は４．１ＧＰａを超える値である場合は、同様にペン摺動耐久性の結果が悪かった。従って、フィルム基材のトータルのヤング率は０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とすることが望ましい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明は以上の例に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

例えば上述の各例においては、フィルム基材の第１の層及び第３の層を同一の材料、同一の厚さとして構成したが、これらは同一の材料、厚さとする必要はない。しかしながら、第１及び第３の層を同一の材料として構成する場合は、コスト及び生産性の面で異種の材料を用いる場合と比較して有利となる。また、同一の厚さとすることにより、厚さ方向に物理的に非対称な構成となることを回避して、機械耐久性への影響を回避し、また生産性においても有利な透明導電性フィルムを構成することができる。

また或いは、上述の例においては本発明の透明導電性フィルムを可動電極基板に用い、固定電極基板にガラス基板を用いた構成について説明したが、勿論これに限られず、本発明の透明導電性フィルムを固定電極基板として用いたタッチパネル、可動電極基板、固定電極基板の両方に本発明の透明導電性フィルムを用いた構成においても上述と同様な効果を得ることができる。

本発明透明導電性フィルムの一例の要部の略線的拡大断面図である。 本発明タッチパネルの一例の要部の略線的拡大断面図である。 Ａはタッチパネルの一例の製造工程図である。Ｂはタッチパネルの一例の製造工程図である。Ｃはタッチパネルの一例の製造工程図である。

符号の説明

１ フィルム基材
２ 透明導電膜
３ ハードコート層
１０ 透明導電性フィルム
１１ 第１の層
１２ 第２の層
１３ 第３の層
２０ タッチパネル
２１ 基材
２２ 透明導電膜
２３ ドットスペーサー
２４ａ 配線部
２４ｂ 配線部
２４ｃ 配線部
２４ｄ 配線部
２５ 接続部
２６ 引き出し電極部

Claims (20)

1. 光透過性の高分子樹脂からなるフィルム基材の少なくとも片面にインジウム−スズの複合酸化物より成る透明導電膜が形成された透明導電性フィルムにおいて、
   上記フィルム基材が、第１、第２及び第３の層より構成されて成る
   ことを特徴とする透明導電性フィルム。
2. 上記第１、第２及び第３の層の全厚さが１２０μｍ以上２００μｍ以下とされて成る
   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. 上記フィルム基材の上記第２の層のヤング率が０．０６ＧＰａ以上０．１ＧＰａ以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィルム。
4. 上記フィルム基材の上記第２の層のヤング率が０．０６ＧＰａ以上０．１ＧＰａ以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項２記載の透明導電性フィルム。
5. 上記フィルム基材の上記第２の層の厚さが、上記フィルム基材の全厚さに対し１０％以上９０％以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィルム。
6. 上記フィルム基材の上記第２の層の厚さが、上記フィルム基材の全厚さに対し１０％以上９０％以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項２記載の透明導電性フィルム。
7. 上記フィルム基材の上記第２の層の厚さが、上記フィルム基材の全厚さに対し１０％以上９０％以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項３記載の透明導電性フィルム。
8. 上記フィルム基材の上記第２の層の厚さが、上記フィルム基材の全厚さに対し１０％以上９０％以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項４記載の透明導電性フィルム。
9. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
   ことを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィルム。
10. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項２記載の透明導電性フィルム。
11. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項３記載の透明導電性フィルム。
12. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項４記載の透明導電性フィルム。
13. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項５記載の透明導電性フィルム。
14. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項６記載の透明導電性フィルム。
15. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項７記載の透明導電性フィルム。
16. 上記フィルム基材のトータルのヤング率が０．５ＧＰａ以上４．１ＧＰａ以下とされて成る
    ことを特徴とする請求項８記載の透明導電性フィルム。
17. 上記フィルム基材が、溶融押出法により形成されて成る
    ことを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィルム。
18. 光透過性の高分子樹脂より成るフィルム基材の少なくとも片面に、インジウム−スズ複合酸化物より成る透明導電膜を形成する透明導電性フィルムの製造方法において、
    上記フィルム基材を、第１、第２及び第３の層より構成する
    ことを特徴とする透明導電性フィルムの製造方法。
19. 光透過性のフィルム基材の少なくとも片面にインジウム−スズの複合酸化物より成る透明導電膜が形成され、
    上記フィルム基材が、第１、第２及び第３の層より構成されて成り、
    上記フィルム基材とは別体の基材上に、少なくとも透明導電膜及びドットスペーサーが形成され、
    上記基材及び上記フィルム基材が、互いの上記透明導電膜が向かい合うように所定の間隔をもって配置されて成る
    ことを特徴とするタッチパネル。
20. 少なくとも、光透過性のフィルム基材を、第１、第２及び第３の層より形成する工程と、
    上記フィルム基材の少なくとも片面にインジウム−スズの複合酸化物より成る透明導電膜を形成する工程と、
    上記フィルム基材とは別体の基材上に、少なくとも透明導電膜及びドットスペーサーを形成する工程と、
    上記基材及び上記フィルム基材を、互いの上記透明導電膜が向かい合うように所定の間隔をもって配置して形成する工程とを有する
    ことを特徴とするタッチパネルの製造方法。

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