JP2013089007A - 透明導電性フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】どのような方向から観察しても色むら（干渉色）が生じにくい透明導電性フィルムを提供する。
【解決手段】透明導電性フィルム１０は、透明接着層１１と、透明接着層１１の一方の面に積層された第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と、透明接着層１１の他方の面に積層された第２ポリシクロオレフィンフィルム１３と、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２上に形成された第１透明電極パターン１４と、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３上に形成された第２透明電極パターン１５を有する。
【選択図】図１
【解決手段】透明導電性フィルム１０は、透明接着層１１と、透明接着層１１の一方の面に積層された第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と、透明接着層１１の他方の面に積層された第２ポリシクロオレフィンフィルム１３と、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２上に形成された第１透明電極パターン１４と、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３上に形成された第２透明電極パターン１５を有する。
【選択図】図１
Description
本発明は、静電容量方式タッチパネルなどに用いられる透明導電性フィルムに関する。
２枚のポリエチレンテレフタレートフィルムが、透明なアクリル酸系粘着剤を介して接着された積層フィルムの、外側両面に、透明電極パターンが形成された透明導電性フィルムが知られている（例えば特許文献１：特開２００９−７０１９１）。しかし、従来の透明導電性フィルムは、ポリエチレンテレフタレートの面内の位相差値が２，０００ｎｍ以上と大きいため、斜め方向から観察したとき、虹色の色むら（干渉色）が生じるという問題がある。
本発明の目的は、どのような方向から観察しても色むら（干渉色）が生じにくい透明導電性フィルムを実現することである。
（１）本発明の透明導電性フィルムは、透明接着層と、第１ポリシクロオレフィンフィルムと、第２ポリシクロオレフィンフィルムと、第１透明電極パターンと、第２透明電極パターンとを有する。第１ポリシクロオレフィンフィルムは透明接着層の一方の面に積層される。第２ポリシクロオレフィンフィルムは透明接着層の他方の面に積層される。第１透明電極パターンは、第１ポリシクロオレフィンフィルムの、透明接着層とは反対側の面に形成される。第２透明電極パターンは、第２ポリシクロオレフィンフィルムの、透明接着層とは反対側の面に形成される。
（２）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１ポリシクロオレフィンフィルムの面内の位相差値および第２ポリシクロオレフィンフィルムの面内の位相差値は、波長５９０ｎｍにおいて２０ｎｍ以下である。
（３）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１ポリシクロオレフィンフィルムの誘電率および第２ポリシクロオレフィンフィルムの誘電率は、１ＭＨｚにおいて２．１〜２．５である。
（４）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１ポリシクロオレフィンフィルムの透過率および第２ポリシクロオレフィンフィルムの透過率は、波長５９０ｎｍにおいて８５％以上である。
（５）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１透明電極パターンおよび第２透明電極パターンは、インジウムスズ酸化物（ITO: Indium Tin Oxide）、インジウム亜鉛酸化物、あるいは酸化インジウム―酸化亜鉛複合酸化物のいずれかにより形成される。
（６）本発明の透明導電性フィルムにおいて、透明接着層は感圧性接着剤層または硬化接着剤層である。感圧性接着剤は粘着剤とも呼ばれる。
（７）本発明の透明導電性フィルムにおいて、感圧性接着剤層はアクリル系粘着剤層である。
（８）本発明の透明導電性フィルムにおいて、硬化接着剤層は紫外線硬化型接着剤層である。
（２）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１ポリシクロオレフィンフィルムの面内の位相差値および第２ポリシクロオレフィンフィルムの面内の位相差値は、波長５９０ｎｍにおいて２０ｎｍ以下である。
（３）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１ポリシクロオレフィンフィルムの誘電率および第２ポリシクロオレフィンフィルムの誘電率は、１ＭＨｚにおいて２．１〜２．５である。
（４）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１ポリシクロオレフィンフィルムの透過率および第２ポリシクロオレフィンフィルムの透過率は、波長５９０ｎｍにおいて８５％以上である。
（５）本発明の透明導電性フィルムにおいて、第１透明電極パターンおよび第２透明電極パターンは、インジウムスズ酸化物（ITO: Indium Tin Oxide）、インジウム亜鉛酸化物、あるいは酸化インジウム―酸化亜鉛複合酸化物のいずれかにより形成される。
（６）本発明の透明導電性フィルムにおいて、透明接着層は感圧性接着剤層または硬化接着剤層である。感圧性接着剤は粘着剤とも呼ばれる。
（７）本発明の透明導電性フィルムにおいて、感圧性接着剤層はアクリル系粘着剤層である。
（８）本発明の透明導電性フィルムにおいて、硬化接着剤層は紫外線硬化型接着剤層である。
本発明により、どの方向から観察しても色むらがほとんど生じない透明導電性フィルムを得ることができた。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、透明な接着層を介して２枚のポリシクロオレフィンフィルムが接着された積層フィルムの外側両面に、透明電極パターンが形成された透明導電性フィルムを開発した。この透明導電性フィルムは、どの方向から観察しても色むらがほとんど生じないという特徴をもつ。
[透明導電性フィルム]
本発明の透明導電性フィルム１０は、図１に示すように、透明接着層１１と、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３と、第１透明電極パターン１４と、第２透明電極パターン１５とを有する。第１ポリシクロオレフィンフィルム１２は透明接着層１１の一方の面（図１では上面）に積層される。第２ポリシクロオレフィンフィルム１３は透明接着層１１の他方の面（図１では下面）に積層される。第１透明電極パターン１４は、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の、透明接着層１１とは反対側の面（図１では上面）に形成される。第２透明電極パターン１５は、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３の、透明接着層１１とは反対側の面（図１では下面）に形成される。
本発明の透明導電性フィルム１０は、図１に示すように、透明接着層１１と、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３と、第１透明電極パターン１４と、第２透明電極パターン１５とを有する。第１ポリシクロオレフィンフィルム１２は透明接着層１１の一方の面（図１では上面）に積層される。第２ポリシクロオレフィンフィルム１３は透明接着層１１の他方の面（図１では下面）に積層される。第１透明電極パターン１４は、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の、透明接着層１１とは反対側の面（図１では上面）に形成される。第２透明電極パターン１５は、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３の、透明接着層１１とは反対側の面（図１では下面）に形成される。
[ポリシクロオレフィンフィルム（polycycloolefin film）]
本発明に用いられる第１ポリシクロオレフィンフィルム１２は、代表的には、ジシクロペンタジエンまたはその誘導体を、開環メタセシス重合および水素化し、得られた重合体をフィルム状に成形することにより得られる。第２ポリシクロオレフィンフィルム１３も第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と同様にして得られる。第１ポリシクロオレフィンフィルム１２および第２ポリシクロオレフィンフィルム１３には、同種のポリシクロオレフィンフィルムを用いることができる。本発明に用いるポリシクロオレフィンフィルムとして、例えば、日本ゼオン社から市販されているポリシクロオレフィンフィルムが利用できる。
本発明に用いられる第１ポリシクロオレフィンフィルム１２は、代表的には、ジシクロペンタジエンまたはその誘導体を、開環メタセシス重合および水素化し、得られた重合体をフィルム状に成形することにより得られる。第２ポリシクロオレフィンフィルム１３も第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と同様にして得られる。第１ポリシクロオレフィンフィルム１２および第２ポリシクロオレフィンフィルム１３には、同種のポリシクロオレフィンフィルムを用いることができる。本発明に用いるポリシクロオレフィンフィルムとして、例えば、日本ゼオン社から市販されているポリシクロオレフィンフィルムが利用できる。
ポリシクロオレフィンフィルムは、透明性に優れ、かつ面内の位相差が小さいという特徴を有する。このため、ポリシクロオレフィンフィルムを用いた本発明の透明導電性フィルムは、斜め方向から観察しても、色むらが生じにくい。ポリシクロオレフィンフィルムの透過率は、代表的には、波長５９０ｎｍにおいて８５％以上であり、面内の位相差値は、代表的には、波長５９０ｎｍにおいて２０ｎｍ以下である。
さらに、ポリシクロオレフィンフィルムは誘電率が小さいという特徴を有する。１ＭＨｚにおける誘電率（比誘電率）を他の高分子フィルムと比較すると、ポリエチレンテレフタレートフィルムは３．２、ポリカーボネートフィルムは２．９であるのに対し、ポリシクロオレフィンフィルムは２．１〜２．５（代表的には２．３）である。このため、本発明の透明導電性フィルムは、静電容量方式タッチパネルに用いた場合、タッチ感度に優れる。静電容量方式タッチパネルにおいて、指が透明導電性フィルムに接近したときに生じる静電容量の変化は非常に小さい。そのため、電極間の静電容量が小さい方が、指が接近したときの静電容量の変化率が大きくなり、タッチ感度が高くなる。電極間の静電容量は、電極間にある高分子フィルムの誘電率にほぼ比例する。そのため、誘電率の小さいポリシクロオレフィンフィルムを用いると、電極間の静電容量が小さくなる。
静電容量方式タッチパネルのタッチ感度を高くするためには、第１透明電極パターン１４と第２透明電極パターン１５との距離（電極間距離という）は、ある程度大きいことが好ましい。電極間の静電容量は、電極間距離にほぼ反比例する。そのため、電極間距離が大きくなると電極間の静電容量が小さくなり、指が接近したときの静電容量の変化率が大きくなり、タッチ感度が高くなる。図１において、第１透明電極パターン１４と第２透明電極パターン１５との距離（電極間距離ｔ）は、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の厚さｔ２と、透明接着層１１の厚さｔ１と、第２ポリシクロオレフィンフィルム１３の厚さｔ３の合計である（ｔ＝ｔ２＋ｔ１＋ｔ３）。適正な電極間距離ｔを得る観点から、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の厚さｔ２は、好ましくは２０μｍ〜２００μｍであり、さらに好ましくは４０μｍ〜２００μｍであり、特に好ましくは５０μｍ〜２００μｍである。第２ポリシクロオレフィンフィルム１３の好ましい厚さｔ３も、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の好ましい厚さｔ２と同様である。
一般に、高分子フィルムの位相差は厚さに比例するため、高分子フィルムの厚さを大きくすると、色むらが発生しやすくなる。しかし本発明に用いられるポリシクロオレフィンフィルムは、厚さを大きくしても位相差が十分小さいため、色むらが発生しにくい。そのため、タッチ感度を高くするため、ポリシクロオレフィンフィルムの厚さを大きくし、必要に応じて電極間距離ｔを大きくすることが容易にできる。
第１ポリシクロオレフィンフィルム１２は、その片面または両面に、透明電極パターン１４との密着性を高めるための易接着層（図示しない）、反射率を調整するための屈折率調整層（index matching layer）（図示しない）、耐擦傷性を付与するためのハードコート層（図示しない）などを備えてもよい。第２ポリシクロオレフィンフィルム１３も同様である。
[透明接着層]
本発明に用いられる透明接着層１１は、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と第２ポリシクロオレフィンフィルム１３を接合するために、両者の間に設けられる。透明接着層１１は、好ましくは感圧性接着剤層（粘着剤層）または硬化接着剤層である。透明接着層１１の厚さｔ１は、感圧性接着剤層である場合は、好ましくは１５μｍ〜５０μｍであり、硬化接着剤層である場合は、好ましくは０．１μｍ〜１０μｍである。
本発明に用いられる透明接着層１１は、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２と第２ポリシクロオレフィンフィルム１３を接合するために、両者の間に設けられる。透明接着層１１は、好ましくは感圧性接着剤層（粘着剤層）または硬化接着剤層である。透明接着層１１の厚さｔ１は、感圧性接着剤層である場合は、好ましくは１５μｍ〜５０μｍであり、硬化接着剤層である場合は、好ましくは０．１μｍ〜１０μｍである。
感圧性接着剤層は、好ましくはアクリル系粘着剤層である。また、市販の光学透明粘着剤（OCA: Optical Clear Adhesive）も利用できる。硬化接着剤層は、積層するポリシクロオレフィンフィルムに悪影響がないような温度で硬化できる点で、好ましくは紫外線硬化型接着剤層である。ポリシクロオレフィンフィルムは、紫外線硬化型接着剤の硬化に利用される光源（例えば、高圧水銀ランプ）の波長３６５ｎｍの光をよく透過させるため、紫外線硬化型接着剤を短時間で硬化させることができる。
[透明電極パターン]
本発明に用いられる第１透明電極パターン１４および第２透明電極パターン１５は、タッチ位置を検出するためのセンサとして用いられる。第１透明電極パターン１４は、通常、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の周辺部に形成された引き回し配線（図示しない）に電気的に接続され、引き回し配線はコントローラＩＣ（図示しない）に接続される。第２透明電極パターン１５も同様である。
本発明に用いられる第１透明電極パターン１４および第２透明電極パターン１５は、タッチ位置を検出するためのセンサとして用いられる。第１透明電極パターン１４は、通常、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２の周辺部に形成された引き回し配線（図示しない）に電気的に接続され、引き回し配線はコントローラＩＣ（図示しない）に接続される。第２透明電極パターン１５も同様である。
第１透明電極パターン１４および第２透明電極パターン１５は、いずれか一方をＸ座標用の電極とし、もう一方をＹ座標用の電極として、格子状に配置される。第１透明電極パターン１４のパターン形状は、ストライプ状（図１）や菱形状（図示しない）など任意である。第２透明電極パターン１５のパターン形状も同様である。
第１透明電極パターン１４および第２透明電極パターン１５は、代表的には、透明導電体により形成される。透明導電体とは、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）で透過率が高く（８０％以上）、かつ単位面積当たりの表面抵抗値（単位：Ω／□：ohms per square）が、５００Ω／□以下である材料をいう。透明導電体は、例えば、インジウムスズ酸化物（ITO: Indium Tin Oxide）、インジウム亜鉛酸化物、あるいは酸化インジウム―酸化亜鉛複合酸化物から形成される。第１透明電極パターン１４の高さ（厚さ）は、好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。第２透明電極パターン１５の高さ（厚さ）も同様である。
第１透明電極パターン１４は、第１ポリシクロオレフィンフィルム１２に、例えば、スパッタ法または真空蒸着法により透明導電体層を形成した後、透明導電体層の表面に所望のパターンのフォトレジストを形成し、塩酸に浸漬して透明導電体層の不要な部分を除去して得ることができる。第２透明電極パターン１５も同様にして得られる。
酸化インジウム９７重量％、酸化スズ３重量％のインジウムスズ酸化物の焼結体ターゲットを有するスパッタ装置を用いて、ポリシクロオレフィンフィルムの一方の面に、厚さ２７ｎｍのインジウムスズ酸化物層を形成した。ポリシクロオレフィンフィルムとして、日本ゼオン社製「ZEONOR」（登録商標）フィルムを用いた。ポリシクロオレフィンフィルムの、厚さは６０μｍ、１ＭＨｚにおける誘電率は２．３、波長５９０ｎｍにおける面内の位相差値は３ｎｍであった。
インジウムスズ酸化物層が片面に形成されたポリシクロオレフィンフィルムを２枚準備した。一方が第１ポリシクロオレフィンフィルム１２であり、他方が第２ポリシクロオレフィンフィルム１３である。各ポリシクロオレフィンフィルムを、それぞれのインジウムスズ酸化物層が外側になるように、厚さ５μｍの紫外線硬化型接着剤（Nagase ChemteX Corporation製DA-141）を用いて接合し、高圧水銀ランプから紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させ、積層体とした。
上記の積層体の一方のインジウムスズ酸化物層を保護フィルム（株式会社サンエー化研製アクリル粘着剤付ポリエステルフィルム）で保護し、他方のインジウムスズ酸化物層の表面にストライプ状のフォトレジストパターンを形成した。積層体を塩酸に浸漬して不要なインジウムスズ酸化物層を除去し、ストライプ状の透明電極パターン（幅２ｍｍ、ピッチ６ｍｍ）を形成した。次に、積層体の他方のインジウムスズ酸化物層にも上記の操作を行ない、各ポリシクロオレフィンフィルムの外側に、ストライプ状の透明電極パターンを形成し、透明導電性フィルムを得た。
得られた透明導電性フィルムにおいては、第１ポリシクロオレフィンフィルムの厚さｔ２が６０μｍ、透明接着層の厚さｔ１が５μｍ、第２ポリシクロオレフィンフィルムの厚さｔ３が６０μｍであるから、その電極間距離ｔは、ｔ＝ｔ２＋ｔ１＋ｔ３＝６０μｍ＋５μｍ＋６０μｍ＝１２５μｍであった。
得られた透明導電性フィルムを斜め方向から観察したが、色むらがほとんど観察されなかった。この透明導電性フィルムは、誘電率の小さい（１ＭＨｚにて２．３）ポリシクロオレフィンフィルムが用いられているため、静電容量方式タッチパネルに用いた場合、タッチ感度が、従来の透明導電性フィルムを用いた場合に比べて優れていた。
本発明の透明導電性フィルムの用途に制限は無いが、本発明の透明導電性フィルムは静電容量方式タッチパネル、特に投影型の静電容量方式タッチパネルに好適に用いられる。
１０ 透明導電性フィルム
１１ 透明接着層
１２ 第１ポリシクロオレフィンフィルム
１３ 第２ポリシクロオレフィンフィルム
１４ 第１透明電極パターン
１５ 第２透明電極パターン
１１ 透明接着層
１２ 第１ポリシクロオレフィンフィルム
１３ 第２ポリシクロオレフィンフィルム
１４ 第１透明電極パターン
１５ 第２透明電極パターン
Claims (8)
- 透明接着層と、
前記透明接着層の一方の面に積層された第１ポリシクロオレフィンフィルムと、
前記透明接着層の他方の面に積層された第２ポリシクロオレフィンフィルムと、
前記第１ポリシクロオレフィンフィルムの、前記透明接着層とは反対側の面に形成された第１透明電極パターンと、
前記第２ポリシクロオレフィンフィルムの、前記透明接着層とは反対側の面に形成された第２透明電極パターンとを有する透明導電性フィルム。 - 前記第１ポリシクロオレフィンフィルムの面内の位相差値および第２ポリシクロオレフィンフィルムの面内の位相差値が、いずれも波長５９０ｎｍにおいて２０ｎｍ以下である請求項１に記載の透明導電性フィルム。
- 前記第１ポリシクロオレフィンフィルムの誘電率および第２ポリシクロオレフィンフィルムの誘電率が、いずれも１ＭＨｚにおいて２．１〜２．５である請求項１〜２のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記第１ポリシクロオレフィンフィルムの透過率および第２ポリシクロオレフィンフィルムの透過率が、いずれも波長５９０ｎｍにおいて８５％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記第１透明電極パターンおよび第２透明電極パターンが、インジウムスズ酸化物（ITO: Indium Tin Oxide）、インジウム亜鉛酸化物、あるいは酸化インジウム―酸化亜鉛複合酸化物のいずれかにより形成される請求項１〜４のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記透明接着層が感圧性接着剤層または硬化接着剤層である請求項１〜５のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- 前記感圧性接着剤層がアクリル系粘着剤層である請求項６に記載の透明導電性フィルム。
- 前記硬化接着剤層が紫外線硬化型接着剤層である請求項６に記載の透明導電性フィルム。
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