JP2015191347A

JP2015191347A - 透明導電性フィルム積層体およびタッチパネルの製造方法

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Publication number: JP2015191347A
Application number: JP2014066939A
Authority: JP
Inventors: 祐介田口; Yusuke Taguchi
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-11-02

Abstract

【課題】加熱工程後の経時でのカール変化が小さい透明導電性フィルム積層体を提供する。
【解決手段】ＰＥＴフィルムの片面にインジウム−錫複合酸化物層を有する透明導電性フィルムと、ＰＥＴフィルムの片面に粘着剤層を有する保護フィルムとが、複合酸化物層が外側になるように粘着剤層を介して貼り合わされた透明導電性フィルム積層体において、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＭＤ方向の収縮率と、保護フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＭＤ方向の収縮率との差の絶対値は０．１５％以下であり、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＴＤ方向の収縮率と、保護フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＴＤ方向の収縮率との差の絶対値は０．２０％以下であり、且つ、両フィルムはＭＤ方向が平行となるように貼り合わされ、透明導電性フィルムの分子配向角度と前記保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリエチレンテレフタレート基板の片面にインジウム−錫複合酸化物層が形成された透明導電性フィルム積層体に関する。また、透明導電性フィルム積層体を用いたタッチパネルの製造方法に関する。

タッチパネルなどに使用されるインジウム−錫複合酸化物（ＩＴＯ）フィルム製品の形態として、樹脂フィルムの片面のみにＩＴＯが積層されたＩＴＯフィルムがあり、その内、ＩＴＯが積層されていない面に、表面保護などを目的としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とした保護フィルムが粘着剤層を介して貼り合されたＩＴＯフィルム積層体製品がある。

このようなＩＴＯフィルム積層体製品は、タッチパネルに加工される前に１４０℃程度の高温で加熱され、ＩＴＯを結晶化させる加熱工程を経て使用されることが多い。この加熱工程中および加熱工程終了後においては、ＩＴＯフィルム積層体がカールしない或いはカールしていないことが求められる。カールが発生すると、配線形成などの次工程以降でのハンドリングに悪影響を与えたり、配線形成の精度が低下したり、生産性が低下したり、歩留りが下がったり、生産設備によっては生産できなくなったりなどの問題が発生するためである。

特許文献１に示す従来技術では、ＩＴＯフィルムと保護フィルムの加熱時の収縮率差をＭＤ方向（フィルムの搬送方向）、ＴＤ方向（搬送方向に直交する方向）共に０．２０％以下とすることでカールを抑制する対策が取られており、特許文献２に示す従来技術では、５〜５０μｍの厚み差があるＩＴＯフィルムとハードコートフィルムの積層体の分子配向角度差を１０度以下とする対策が取られている。これらの技術では、加熱後のカールをある一定レベル抑えられるという点で一定の効果がある。しかし、上記特許文献１および特許文献２は加熱後に経時的に発生するカールを抑制することまでは検討していない。一方、ＩＴＯフィルム積層体製品は、ＩＴＯ層がバリア層の働きをするという特徴があるため、ＩＴＯがフィルムの片面のみに積層されている場合には、積層体の上面と下面からの吸湿量に差が生じ、フィルムの吸湿寸法変化によって経時的にカールが生じるという課題が生じ得ることがわかってきた。しかし、これまで公知の文献では、この経時的にカールが発生する課題について未解決であり、ＩＴＯフィルムが大面積になるとより顕著となる本課題を解決するのも困難であった。

特開２００１−３３２１３２号公報特開２００６−０５６１１７号公報

そこで本発明は、上記のように、加熱工程直後のカールの抑制と共に、従来は抑制困難であった、加熱工程後の経時でのカール変化が小さい透明導電性フィルム積層体を提供することを目的とする。また、加熱工程後の経時でのカール変化が小さい透明導電性フィルム積層体を使用したタッチパネル製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは鋭意検討の結果、インジウム−錫複合酸化物層を有する透明導電性フィルムと保護フィルムの積層体において、両者の加熱収縮率差と、両者の分子配向角のなす狭角が一定以内である透明導電性フィルム積層体では加熱工程直後のカールと共に、従来は抑制困難であった、加熱工程後の経時でのカール変化が小さくなることを見出し本発明の完成に至った。すなわち、本発明は、厚さ１５〜２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にインジウム−錫複合酸化物層を有する透明導電性フィルムと、厚さ１５〜２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に粘着剤層を有する保護フィルムとが、前記複合酸化物層が外側になるように前記粘着剤層を介して貼り合わされた透明導電性フィルム積層体において、前記透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＭＤ方向の収縮率と、前記保護フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＭＤ方向の収縮率との差の絶対値は０．１５％以下であり、前記透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＴＤ方向の収縮率と、前記保護フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＴＤ方向の収縮率との差の絶対値は０．２０％以下であり、且つ、前記透明導電性フィルムと前記保護フィルムは、ＭＤ方向が平行となるように貼り合わされ、前記透明導電性フィルムの分子配向角度と前記保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満であることを特徴とする。

上記範囲にすることにより、熱工程を含むタッチパネル製造工程において、加熱工程直後におけるカール抑制と共に、従来は抑制困難であった、加熱工程後の経時におけるカール変化を小さくできる。

また、その際、上記透明導電性フィルム積層体がＭＤ方向に２９７ｍｍ、ＴＤ方向に２１０ｍｍになるように加工され、１４０℃９０分加熱された後に、２３℃湿度５０％の環境に放置した時における、加熱終了直後から３０分までの経時での最大カール量変化の絶対値が１０ｍｍ以下であり、且つ、加熱後３０分経時までの最大カール量の絶対値も１０ｍｍ以下であることが好ましい。

さらに、タッチパネルを製造する際、従来はカール抑制されるまで透明導電性フィルム積層体を載置してから次工程を行っていたが、本発明では、次工程を行うまでの１２０分という、カールが発生し易い時間帯においても、カールの発生を抑制できることができる。したがい、本発明であるタッチパネルの製造方法は、上記インジウム−錫複合酸化物層の結晶化工程が終了してから１２０分以内に後工程を行うことを特徴とする。この加熱後１２０分時点における経時変化を抑制することができることで、電極等を加工するタッチパネルメーカーは、より効率良くタッチパネルを製造することが可能となる。

本発明の透明導電性フィルム積層体によれば、加熱工程を含むタッチパネル製造工程において、加熱工程直後におけるカール抑制と共に、従来は抑制困難であった、加熱工程後の経時におけるカール変化を小さくでき、特に、加熱後、カールが発生しやすい経時時点においてカールを抑制できる。そのため、加熱工程以降における配線形成の精度向上や、生産性向上、歩留まり向上が可能となる。

一実施形態にかかる透明導電性フィルム積層体の模式的断面図である。一実施形態にかかる透明導電性フィルム積層体の模式的断面図である。本発明におけるＭＤおよびＴＤ方向と分子配向角の関係を示す図面である。

［透明導電性フィルム積層体の構成］
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１および図２はベースフィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム２０上にインジウム−錫複合酸化物層１０を有する透明導電性フィルム３０と、ベースフィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム５０上に粘着剤層４０を有する保護フィルム６０において、透明導電性フィルム３０のインジウム−錫複合酸化物層を有さない側の面に保護フィルムを貼り合わせてなる透明導電性フィルム積層体７０を示している。

なお、本明細書において、インジウム−錫複合酸化物はＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）と同義であり、ポリエチレンテレフタレートはＰＥＴと同義である。

＜透明導電性フィルム３０＞
（ポリエチレンテレフタレートフィルム２０）
透明導電性フィルム３０を構成するポリエチレンテレフタレートフィルム２０は、少なくとも可視光領域で無色透明であるものが好ましい。

ポリエチレンテレフタレートフィルム２０の厚みは１５μｍ〜２５０μｍが好ましく、２０μｍ〜１２５μｍがより好ましく、２０μｍ〜６０μｍがさらに好ましく、４５μｍ〜５５μｍが特に好ましい。厚みが上記範囲内であれば、耐久性と適度な柔軟性とを有するため、その上にインジウム−錫複合酸化物層１０をロール・トゥー・ロール方式により生産性高く製膜することが可能であるとともに、透明導電性フィルム積層体７０とした時のカールの制御が容易となる。

ポリエチレンテレフタレートフィルム２０としては、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム、斜め延伸フィルム等が挙げられるが、本発明においては、二軸延伸により分子を配向させることで、機械的特性や耐熱性を向上させたものが特に好ましく用いられる。二軸延伸により分子を配向させたポリエチレンテレフタレートフィルムは、二軸延伸時にフィルムのＴＤ方向に分子配向角度の分布が発生するため、ＴＤ方向の位置に応じて分子配向角度が異なる。また、同じＴＤ方向の位置であっても、分子配向角度は製膜条件や二軸延伸条件などの製造条件に依存して異なる。透明導電性フィルム３０を構成するポリエチレンテレフタレートフィルム２０と、後述する保護フィルム６０を構成するポリエチレンテレフタレートフィルム５０は、広幅で二軸延伸されて製造されたマザーロールから、スリット加工により必要な幅に分割されて得られるフィルムロールが用いられることが生産性やコストの観点から好ましい。

スリット加工により必要な幅に分割されて得られるフィルムロールを用いる場合において、ロール・トゥ・ロール方式で生産性高く透明導電性フィルム積層体７０を製造するためには、貼り合わせる互いのポリエチレンテレフタレートフィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるように、特定の製膜条件や二軸延伸条件などの製造条件によって製造されたポリエチレンテレフタレートフィルムを選定して用いるか、互いのポリエチレンテレフタレートフィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるように、特定の位置からスリット加工により必要な幅に分割されて得られたフィルムを選定して使用する必要がある。

さらに、スリット加工により必要な幅に分割されて得られるフィルムロールを用いない場合でも、ロール・トゥ・ロール方式で生産性高く製造するためには、貼り合わせる相手となるポリエチレンテレフタレートフィルムは互いの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるように、特定の製膜条件や二軸延伸条件などの製造条件で製造されたポリエチレンテレフタレートフィルムを選定して使用する必要がある。

これらの選定方法の中でも、広幅で二軸延伸されて製造されたマザーロールから、ポリエチレンテレフタレートフィルム２０およびポリエチレンテレフタレートフィルム５０の両方がほぼ同じＴＤ方向の位置からスリット加工されて得られるフィルムを選択して用いる方法が、分子配向角度の差を１０°未満にし易い傾向があり、分子配向角度が近いフィルムの入手性とコストの観点から好ましい。ただし、この場合でも製造条件によっては互いの分子配向角度が異なる場合があるため、使用にあたっては確認が必要である。

透明導電性フィルム３０と保護フィルム６０の分子配向角度の差が１０°以上になると、タッチパネル製造における加熱工程後の経時におけるカール変化が大きくなる不具合を生じる。

ポリエチレンテレフタレートフィルム２０に適度な耐久性を持たせる観点や、インジウム−錫複合酸化物層１０を低抵抗化させる観点、パターン形成後の非視認性を向上させる観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルム２０は、ポリエチレンテレフタレートフィルム２０とインジウム−錫複合酸化物層１０との間にハードコート層および／または光学調整層２１を有するものが好適に用いられる。ハードコート層２１を有すると耐傷付性が向上し、インジウム−錫複合酸化物層１０が低抵抗になる傾向にある。光学調整層２１を有すると、タッチパネルとして機能させるため等の目的で透明導電層をパターン形成した際に、透明導電層の存在する部分と存在しない部分の透過率差、反射率差、色差が低減して、電極パターンの視認を抑止することができる。

ポリエチレンテレフタレートフィルム２０に適度な耐久性を持たせる観点から、ポリエチレンテレフタレートフィルム２０は、ポリエチレンテレフタレートフイルムフイルム２０のインジウム−錫複合酸化物層１０が形成されていない面にハードコート層２２を有するものが好適に用いられる。ハードコート層２２を有すると耐傷付性が向上し、タッチパネル加工時のハンドリング性が向上する。

ハードコート層および／または光学調整層２１とハードコート層２２が、有機物または無機物と有機物の混合物からなるものは、熱または紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させることで形成できる。樹脂組成物としてはラジカル重合系の紫外線硬化型樹脂組成物が生産性の観点から好ましい。樹脂組成物は不飽和モノマー、オリゴマー、樹脂などからなる。具体例としてはアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート等の２官能基以上を有する多官能の紫外線硬化型のアクリル系化合物等が挙げられる。

ハードコート層の厚みは表面硬度と柔軟性の観点から０．５μｍ〜５．０μｍが好ましく、０．８μｍ〜２．０μｍがより好ましい。この範囲よりも薄いと耐傷付性に劣り、厚いと柔軟性に劣る場合やカールが発生しやすい場合がある。

ハードコート層の形成法は特に限定されないが、ウェット法（塗工法）を用いて形成することができる。

光学調整層２１は真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のドライプロセスまたはウェット法（塗工法）により形成できる。この中でも生産性の観点からウェット法が好ましい。

光学調整層２１は無機物、有機物、無機物と有機物の混合物により形成することができる。無機物としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどが屈折率制御の容易性の観点から好ましく用いられる。有機物としてはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、シロキサン系ポリマー、有機シラン縮合物などが挙げられる。この中でもウレタンアクリレートなどのアクリル系樹脂が好適に用いられる。

光学調整層は複数層形成することが可能であるが、生産性の観点から１層または２層が好ましく、透過率、反射率、色差のバランスの観点から２層であることがより好ましい。２層設けられる場合は、透過率、反射率、色差のバランスの観点からポリエチレンテレフタレートフィルム２０に近い側の屈折率を高くし、その上の層の屈折率を低くすることが好ましい。高屈折率層の屈折率は１．６３〜１．８６が好ましく、低屈折率層の屈折率は１．３３〜１．５３が好ましい。

光学調整層の厚みは光学設計とオリゴマー発生防止の観点から１ｎｍ〜３００ｎｍが好ましく５ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましい。光学調整層を２層設ける場合は各層の厚みは１０ｎｍ〜２５０ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。

（インジウム−錫複合酸化物層１０）
透明導電性フィルム３０を構成するインジウム−錫複合酸化物層１０はインジウム−スズ複合酸化物（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）からなる金属酸化物薄膜である。インジウム−錫複合酸化物層１０を構成する金属酸化物薄膜は非晶質であることが好ましい。非晶質であることで、ハンドリング時にインジウム−錫複合酸化物層１０に割れが生じにくくなったり、パターン形成が容易になったりする傾向にある。本明細書において、「非晶質」とは、完全に結晶化されていないものを指し、膜中に一部（８０％以下）の結晶質部分を含んでいてもよい。膜中の結晶質部分の含有量は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの顕微鏡観察時において観察視野内で結晶粒が占める面積の割合から求められる。

インジウム−錫複合酸化物層１０は透明性と低抵抗とを両立する観点から、酸化インジウムを８８質量％〜９８質量％含有し、酸化錫を２〜１２質量％含有することが好ましく、酸化インジウムを９０質量％〜９７質量％含有し、酸化錫を３〜１０質量％含有することがより好ましく、酸化インジウムを９２質量％〜９５質量％含有し、酸化錫を５〜８質量％含有することがさらに好ましい。酸化錫の含有量が上記範囲外になると透過率や色差などの光学特性と抵抗値などの電気特性のバランスが悪化する傾向がある。

インジウム−錫複合酸化物層１０は、１４０℃で９０分加熱された際に、結晶質膜に転化されるものが好ましい。加熱後の結晶質膜は、抵抗率が１．０×１０^−３Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。また、加熱後の結晶質膜は、表面抵抗が１５０Ω／□以下であることが好ましく、１４０Ω／□以下であることがより好ましい。加熱後のインジウム−錫複合酸化物層が低抵抗であれば、静電容量方式タッチパネルの応答速度向上や、各種光学デバイスの省消費電力化等に寄与し得る。

加熱後のインジウム−錫複合酸化物層を低抵抗かつ高透過率にする観点から、インジウム−錫複合酸化物層１０の膜厚は、１５〜４０ｎｍが好ましく、１８ｎｍ〜３５ｎｍであることがより好ましく、２０ｎｍ〜３０ｎｍであることがさらに好ましい。

本発明を構成する各層の膜厚は、透明導電性フィルム積層体の断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察することにより求めることができる。

インジウム−錫複合酸化物層１０の形成方法としては特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。具体的には真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法を例示できる。中でも膜厚制御と生産性の観点からスパッタリング法が好ましい。

＜保護フィルム６０＞
（ポリエチレンテレフタレートフィルム５０）
保護フィルム６０を構成するポリエチレンテレフタレートフィルム５０は、少なくとも可視光領域で無色透明であるものが好ましい。

ポリエチレンテレフタレートフィルム５０の厚みは１５μｍ〜２５０μｍが好ましく、５０μｍ〜２００μｍがより好ましく、１００〜１５０μｍがさらに好ましく、１２０〜１３０μｍが特に好ましい。上記範囲内であれば、透明導電性フィルム積層体７０とした時のカールの制御が容易となる。また、厚みが薄すぎると保護フィルム６０を剥離する際の強度や表面保護機能が不十分となる傾向がある。厚みが厚すぎるとハンドリング性やコスト面で不利になる傾向がある。

本発明においてポリエチレンテレフタレートフィルム２０とポリエチレンテレフタレートフィルム５０は、上述の厚み範囲内において互いの厚みの差が５０μｍよりも大きくても、互いの収縮率の差と分子配向角度の差が小さいため、加熱工程後の経時におけるカールは小さく抑えられる。

ポリエチレンテレフタレートフィルム５０としては、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム、斜め延伸フィルム等が挙げられるが、二軸延伸により分子を配向させることで、機械的特性や耐熱性を向上させたものが好ましく用いられる。二軸延伸により分子を配向させたポリエチレンテレフタレートフィルムは、二軸延伸時にフィルムのＴＤ方向に分子配向角度の分布が発生するため、ＴＤ方向の位置に応じて分子配向角度が異なる。また、同じＴＤ方向の位置であっても、分子配向角度は製膜条件や二軸延伸条件などの製造条件に依存して異なる。透明導電性フィルム３０を構成するポリエチレンテレフタレートフィルム２０と、保護フィルム６０を構成するポリエチレンテレフタレートフィルム５０は、広幅で二軸延伸されて製造されたマザーロールから、スリット加工により必要な幅に分割されて得られるフィルムロールが用いられることが生産性やコストの観点から好ましい。スリット加工により必要な幅に分割されて得られるフィルムロールを用いる場合において、ロール・トゥ・ロール方式で生産性高く透明導電性フィルム積層体７０を製造するためには、貼り合わせる互いのポリエチレンテレフタレートフィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるように、特定の製膜条件や二軸延伸条件などの製造条件によって製造されたポリエチレンテレフタレートフィルムを選定して用いるか、互いのポリエチレンフタレートフィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるように、特定の位置からスリット加工により必要な幅に分割されて得られたフィルムを選定して使用する必要がある。

さらに、スリット加工により必要な幅に分割されて得られるフィルムロールを用いない場合でも、ロール・トゥ・ロール方式で生産性高く製造するためには、貼り合わせる相手となるポリエチレンテレフタレートフィルムは互いの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるように、特定の製膜条件や延伸条件などの製造条件で製造されたポリエチレンテレフタレートフィルムを選定して使用する必要がある。

これらの選定方法の中でも、広幅で二軸延伸されて製造されたマザーロールから、ポリエチレンテレフタレートフィルム２０およびポリエチレンテレフタレートフィルム５０の両方がほぼ同じＴＤ方向の位置からスリット加工されて得られるフィルムを選択して用いる方法が、分子配向角度が近いフィルムの入手性とコストの観点から好ましい。ただし、この場合でも製造条件によっては互いの分子配向角度が異なる場合があるため、使用にあたっては確認が必要である。

（粘着剤層４０）
粘着剤層４０を形成する粘着剤としては、再剥離用粘着剤（アクリル系、ゴム系、合成ゴム系等）を好適に使用できる。なかでも組成により粘着力をコントロールし易いアクリル系粘着剤が好ましい。アクリル系粘着剤を用いることで、タッチパネルを加工する過程で求められる適度な粘着性と軽剥離性、耐候性を備えることができる。粘着剤層は高密度に架橋されていることが好ましい。

アクリル系粘着剤としては、そのベースポリマーの重量平均分子量が、３０万〜２５０万程度であるのが好ましい。アクリル系粘着剤のベースポリマーであるアクリル系ポリマーに使用されるモノマーとしては、各種（メタ）アクリル酸アルキルを使用できる。かかる（メタ）アクリル酸アルキルの具体例としては、たとえば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等を例示でき、これらを単独もしくは組合せて使用できる。

粘着剤層４０の形成方法は、特に制限されず、シリコーン処理したポリエステルフィルムに粘着剤を塗布し、乾燥後、基材フィルムに転写する方法（転写法）、基材フィルムに、直接、粘着剤組成物を塗布、乾燥する方法（直写法）や共押出しによる方法等があげられる。

粘着剤層４０の厚みは、特に制限されないが、３μｍ〜１００μｍが好ましく、５μｍ〜４０μｍがより好ましく、６μｍ〜２５μｍがさらに好ましい。粘着剤層４０の厚みが薄すぎると、塗布形成が困難になり、粘着力も不十分となる傾向がある。厚みが厚すぎると、粘着力が高くなりすぎる傾向があり、コスト面で不利となる傾向がある。

＜透明導電性フィルム積層体７０＞
本発明の透明導電性フィルム積層体７０はポリエチレンテレフタレートフィルム２０とポリエチレンテレフタレートフィルム５０のＭＤ方向を合わせて透明導電性フィルム３０と保護フィルム７０が積層されてなる。ＭＤ方向を合わせて貼り合わせするとロール・トゥ・ロール方式で生産した時の生産性が良くなるため好ましい。

積層方法は特に限定されず、プレス法、常圧ラミネート法、真空ラミネート法などを例示できるが、生産性の観点から、常圧ラミネート法の一形態であるフィルム用のロール・トゥ・ロールラミネート設備を用いた方法が好ましい。ロール・トゥ・ロールラミネート設備を用いる場合は、前述の通り、貼り合わせた後の透明導電性フィルム積層体７０のポリエチレンテレフタレートフィルム２０とポリエチレンテレフタレートフィルム５０の互いの分子配向角度のなす狭角が１０°未満となるようにフィルムを選定することで、加熱工程直後のカールと共に、従来は抑制困難であった、加熱工程後の経時でのカール変化を小さくすることができる。

また、透明導電性フィルム３０の厚さと保護フィルム６０の厚さは、上述の範囲内であれば良いが、保護フィルム６０の厚さが透明導電性フィルム３０の厚さの２〜３倍であることが特に好ましい。

本発明においてＭＤ方向とは、ポリエチレンテレフタレートフィルム生産時の流れ方向（ＭａｃｈｉｎｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）のことであり、ＴＤ方向とはＭＤ方向と垂直の方向（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）のことである。

＜収縮率＞
本発明において、透明導電性フィルム３０の１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率と保護フィルム６０の１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率の差の絶対値は０．１５％以下であり、透明導電性フィルム３０の１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率と保護フィルム６０の１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率の差の絶対値は０．２０％以下である。さらに好ましくは、透明導電性フィルム３０の１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率と保護フィルム６０の１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率の差の絶対値は０．１５％以下であり、透明導電性フィルム３０の１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率と保護フィルム６０の１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率の差の絶対値は０．１７％以下である。この範囲を外れると、加熱処理時の収縮により加熱処理直後のカールが大きくなる。加熱処理直後のカールが大きいと配線形成などの次工程以降でのハンドリングに悪影響を与え、配線形成の精度が低下する、生産性が低下する、歩留りが下がる、生産設備によっては生産できなくなるなどの問題が発生するため好ましくない。

透明導電性フィルム３０および保護フィルム６０の１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率は０．７０％以下であり、ＴＤの収縮率は０．５０％以下であることが好ましく、ＭＤ方向の収縮率は０．６０％以下であり、ＴＤの収縮率は０．５０％以下であることがより好ましい。この範囲よりも大きいと寸法変化が大きくなりすぎるため、カールが大きくなりすぎる懸念がある。ポリエチレンテレフタレートフィルムには１．２％を超えるような大きな収縮率のものや、様々な分子配向角度を示すものが数多く存在するため、適切な材料を選定して使用しないとカールが６０ｍｍを超えるなど非常に大きくなったり、カールが大きくなりすぎて透明導電性フィルム積層体７０が筒状になってしまったりする場合がある。

収縮率を上記範囲とするため、本発明に使用する透明導電性フィルム３０および／または保護フィルム６０は熱処理により収縮率を調整されたものを選定して用いるか、透明導電性フィルム３０および／または保護フィルム６０を製造する際に熱処理することにより収縮率を調整したものを用いることが好ましい。透明導電性フィルム３０を製造する際に事前にポリエチレンテレフタレートフィルム２０を熱処理する時の温度は、特に限定されないが、７０℃〜１８０℃が好ましく、９０℃〜１５０℃がより好ましく、１００℃〜１１０℃が特に好ましい。温度が低くなると収縮率の調整効果が低くなる傾向にあり、高くなるとフィルムにシワが入りやすくなる傾向にある。熱処理の時間は、特に限定されないが、１０秒〜１８０秒が好ましく、３０秒か〜６０秒がより好ましく、４５秒〜６０秒が特に好ましい。時間が短くなると収縮率の調整効果が低くなる傾向にあり、長くなるとフィルムにシワが入りやすくなる傾向にある。

熱収縮率は、加熱前の２点間距離（Ｌ_０）と加熱後の２点間距離（Ｌ）から、
式：熱収縮率（％）＝１００×（Ｌ_０−Ｌ）／Ｌ_０
によって得られる。

＜分子配向角＞
本発明において、透明導電性フィルム３０の分子配向角と保護フィルム６０の分子配向角のなす狭角は１０°未満である。さらに好ましくは、透明導電性フィルム３０の分子配向角と保護フィルム６０の分子配向角のなす狭角は７．３°以下である。分子配向角は図３に示すように、フィルムのＴＤ方向を０°とし、ＴＤ方向と分子の配向方向とがなす狭角に図３に従って符号をつけ、−９０°〜９０°で表記する。

分子配向角が上記範囲を外れると、加熱処理後に水分などの影響で経時で寸法変化した際に、カールが大きく生じる。加熱処理後に経時でカールが大きく生じると、加熱処理以降の工程でカールした透明導電性フィルム積層体７０を使いこなさなければならないが、加熱処理以降の工程では透明導電性フィルム積層体７０がカールしていない状態、またはカールが小さい状態を前提としているため不具合が生じる。具体的には、配線形成などの次工程以降でのハンドリングに悪影響を与え、スクリーン印刷やフォトリソグラフィーを利用した配線形成工程での配線形成の精度が低下する、カールした透明導電性フィルム積層体７０をフラットに強制するための治具を新たに用いる必要が生じて生産性が低下する、カールした透明導電性フィルム積層体７０を使用できなくなるため歩留りが下がる、生産設備によっては生産できなくなるなどの問題が発生するため好ましくない。

分子配向角は偏光解析装置Ｏｐｔｉｐｒｏ（シンテック社）、位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（王子計測機器社）などによって測定することができる。

＜カール＞
本発明のカールは透明導電性フィルム積層体７０の寸法をＭＤ方向に２９７ｍｍ、ＴＤ方向に２１０ｍｍにカットしたものを、透明導電性フィルム３０を上にして厚さ０．７ｍｍのアルミニウム平板上において１４０℃９０分加熱した後に気温２３℃湿度５０％の環境下におき、透明導電性フィルム積層体７０を置いた平板面に対して、透明導電性フィルム積層体７０の４隅の位置のうち最も高いものを定規で測定することで求められる。

ただし、加熱後の透明導電性フィルム積層体７０を透明導電性フィルム３０が上になるように配置した場合に上側凸形状となる場合は、フィルムを裏返して４隅の最も高いものを測定して求められた値に負の符号をつけたものをカールとする。加熱後の透明導電性フィルム積層体７０を透明導電性フィルム３０が上になるように配置した場合に上側凹形状となる場合は、測定して求められた値に正の符号をつけたものをカールとする。

カールの測定は加熱終了後から、１，３，５，１０，３０，１２０分時点で実施され、１分時点を直後とし、３０分時点までの各時点での直後との差をカール量の変化とする。透明導電性フィルム積層体７０はシート状で加熱処理され、１２０分以内に次工程で使用されることが望まれる。透明導電性フィルム積層体７０は、インジウム−錫複合酸化物層が傷ついたり汚染されたりするのを防ぐため、重ねて保管することは好ましくなく、加熱終了後に大量の透明導電性フィルム積層体７０を長時間保管すると多くのスペースを必要とすることや、生産性の観点から好ましくない。そのため、加熱工程終了直後から３０分までの間に経時的なカール発生が抑えられており、その間に次の工程で使用できることが好ましく、直後から１２０分までに使用できることが、省スペースや生産性を犠牲にすることのない範囲で使用可能な時間が長くとれるため工程設計の自由度が高まることからより好ましい。

樹脂シートやガラス基板などのフラットな材料に対応した設備や、カール量が少ない透明導電性フィルム積層体７０を想定した設備でも取り扱えるとの観点から、透明導電性フィルム積層体７０は直後から３０分時点までの各時点でのカール量の変化が絶対値で１０ｍｍ以下であり、３０分時点までの最大カールの絶対値が１０ｍｍ以下であることが好ましい。

さらに、本発明における透明導電性フィルム積層体７０は、加熱直後から１２０分時点までの各時点でのカール量の変化が絶対値で１０ｍｍ以下であり、１２０分時点までの最大カールの絶対値も１０ｍｍ以下であることが、特に好ましい。経時段階におけるカール量を上記範囲にすることで、タッチパネルメーカーにおいては、カールの自然解消を待つことなく、電極加工工程等の次工程を実施することができ、好ましい。なお、透明導電性フィルム積層体７０は寸法が大きいほどカールが大きくなる傾向にあるが、従来はＭＤ方向に２９７ｍｍ、ＴＤ方向に２１０ｍｍ以上の寸法になると、カールを小さく抑えることは極めて困難であった。

上記範囲内であれば、タッチパネル製造工程においてカールによる不具合が生じにくくなる。加熱処理直後のカールが大きくなる不具合が生じると、加熱処理以降の工程では透明導電性フィルム積層体７０がカールしていない状態またはカールが小さい状態を前提としているため、製造工程上の不具合が生じ得る。具体的には、配線形成などの次工程以降でのハンドリングに悪影響を与え、スクリーン印刷やフォトリソグラフィーを利用した配線形成工程での配線形成の精度が低下する、カールした透明導電性フィルム積層体７０をフラットに矯正するための治具を新たに用いる必要が生じて生産性が低下する、カールした透明導電性フィルム積層体７０を使用できなくなるため歩留りが下がる、生産設備によっては生産できなくなるなどの問題が発生する。なお、本発明において、カールと反りは同義である。

＜透明導電性フィルム積層体の用途＞
本発明の透明導電性フィルム積層体７０は、ディスプレイや発光素子、光電変換素子等の透明電極として用いることができ、タッチパネル用の透明電極として好適に用いられ、特に静電容量方式タッチパネルに好ましく用いられる。

透明導電性フィルム積層体７０は、加熱処理されることで、透明導電層３０が結晶化されるタッチパネル製造工程に好適に用いられる。結晶化のための加熱処理は、例えば、１２０℃〜１６０℃のオーブン中で、１５〜９０分間行われる場合が多いが、これに限られるものではない。透明導電性フィルム積層体７０の加熱処理は、透明導電層のパターン形成前、パターン形成後のいずれに行われてもよい。また、透明導電性フィルム積層体７０の加熱処理は、引き廻し配線形成時の加熱処理等のタッチパネル形成のための加熱アニール処理を兼ねるもの、または引き廻し配線形成時の加熱処理等のタッチパネル形成のための加熱アニール処理のみであってもよい。

以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

熱収縮率は、ＭＤ方向とＴＤ方向を明記して正方形に切出した試料の、１４０℃で９０分間の加熱を行う前の２点間距離Ｌ_０、および加熱後の２点間距離Ｌを、０．０１ｍｍ単位で測定可能なミツトヨ社製ノギスにより測定して求めた。測定は加熱終了後から１分時点で実施した。透明導電性フィルム積層体は１分時点で十分に冷却されていた。
分子配向角はＭＤ方向とＴＤ方向を明記した試料をシンテック社製汎用偏光解析装置Ｏｐｔｉｐｒｏで測定することにより求めた。

カールは、透明導電性フィルム積層体の寸法をＭＤ方向に２９７ｍｍでＴＤ方向に２１０ｍｍとしたものを、透明導電性フィルムを上にして厚さ０．７ｍｍのアルミニウム平板上において１４０℃９０分加熱した後に気温２３℃湿度５０％の環境下におき、透明導電性フィルム積層体を置いた平板面に対して、透明導電性フィルム積層体の４隅の位置のうち最も高いものを定規で測定して求めた。ただし、加熱後の透明導電性フィルム積層体が透明導電性フィルムを上にした場合に上側に凸形状を示す場合は、フィルムを裏返して４隅の最も高いものを測定して求められた値に負の符号をつけたものをカールとした。加熱後の透明導電性フィルム積層体７０を透明導電性フィルム３０が上になるように配置した場合に上側凹形状となる場合は、測定して求められた値に正の符号をつけたものをカールとした。カールの測定は加熱終了後から、１，３，５，１０，３０，１２０分時点で実施した。透明導電性フィルム積層体は１分時点で十分に冷却されていた。

［実施例１］
透明導電性フィルムのベースフィルムとして、両面に１．５μｍのハードコート層が形成されており、透明導電層を形成する側のハードコート層の上に厚さ３０ｎｍの高屈折率光学調整層と厚さ４０ｎｍの低屈折率層がこの順に積層された、フィルム製造時のＴＤ方向中央から１１００ｍｍの位置から得られた厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムを、巻取式スパッタ製膜装置内に導入し１００℃で４５秒加熱した後に、スパッタリング法により厚さ２０ｎｍのインジウム−錫複合酸化物層を形成した。

インジウム−錫複合酸化物層の形成はターゲットとして酸化錫を５．０重量％含有した酸化インジウムを用いた。スパッタリングは酸素／アルゴン（６４ｓｃｃｍ／４００ｓｃｃｍ）混合ガスを製膜室内に導入しながら、装置内圧力０．２Ｐａ、パワー密度２．９Ｗ／ｃｍ^２の条件で行った。

保護フィルムとして、フィルム製造時のＴＤ方向中央から１４００ｍｍの位置から得られた厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに厚み７μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを用いた。

この保護フィルムと透明導電性フィルムをラミネータ―で貼り合せ加熱前にカールしていない透明導電性フィルム積層体を得た。
透明導電性フィルムと保護フィルムの分子配向角を測定した。透明導電性フィルムと保護フィルムの収縮率を測定した。透明導電性フィルム積層体を用いてカールの測定を実施した。

［実施例２］
透明導電性フィルムのベースフィルムとして、両面に１．５μｍのハードコート層が形成されており、透明導電層を形成する側のハードコート層の上に厚さ３０ｎｍの高屈折率光学調整層と厚さ４０ｎｍの低屈折率層がこの順に積層された、フィルム製造時のＴＤ方向中央の位置から得られた厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムを、巻取式スパッタ製膜装置内に導入し１００℃で６０秒加熱した後に、スパッタリング法により厚さ２０ｎｍのインジウム−錫複合酸化物層を形成した。

インジウム−錫複合酸化物層の形成はターゲットとして酸化錫を７．０重量％含有した酸化インジウムを用いた。スパッタリングは酸素／アルゴン（６４ｓｃｃｍ／４００ｓｃｃｍ）混合ガスを製膜室内に導入しながら、装置内圧力０．２Ｐａ、パワー密度１．７Ｗ／ｃｍ^２の条件で行った。

保護フィルムとして、フィルム製造時のＴＤ方向中央の位置から得られた厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに厚み７μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを用いた。

［実施例３］
透明導電性フィルムとして実施例２の透明導電性フィルムを用いた。
保護フィルムとして、フィルム製造時のＴＤ方向中央の位置から得られた厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに厚み２０μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを用いた。

［実施例４］
透明導電性フィルムとして実施例２の透明導電性フィルムを用いた。
保護フィルムとして、フィルム製造時のＴＤ方向中央の位置から得られた厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに厚み１０μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを用いた。

［実施例５］
透明導電性フィルムとして実施例２の透明導電性フィルムを用いた。
保護フィルムとして、フィルム製造時のＴＤ方向中央の位置から得られた厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに厚み１０μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを用いた。

［比較例１］
透明導電性フィルムとして実施例２の透明導電性フィルムを用いた。
保護フィルムとして、フィルム製造時のＴＤ方向中央から１４００ｍｍの位置から得られた厚み１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに厚み７μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを用いた。

［比較例２］
透明導電性フィルムのベースフィルムとして、両面に１．５μｍのハードコート層が形成されており、透明導電層を形成する側のハードコート層の上に厚さ３０ｎｍの高屈折率光学調整層と厚さ４０ｎｍの低屈折率層がこの順に積層された、フィルム製造時のＴＤ方向中央から１１００ｍｍの位置から得られた厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムを、巻取式スパッタ製膜装置内に導入し１００℃で４５秒加熱した後に、スパッタリング法により厚さ２０ｎｍのインジウム−錫複合酸化物層を形成した。

保護フィルムとして、実施例１の保護フィルムを用いた。
この保護フィルムと透明導電性フィルムをラミネータ―で貼り合せ加熱前にカールしていない透明導電性フィルム積層体を得た。透明導電性フィルムと保護フィルムの分子配向角を測定した。透明導電性フィルムと保護フィルムの収縮率を測定した。透明導電性フィルム積層体を用いてカールの測定を実施した。

［比較例３］
透明導電性フィルムのベースフィルムとして、両面に１．５μｍのハードコート層が形成されており、透明導電層を形成する側のハードコート層の上に厚さ３０ｎｍの高屈折率光学調整層と厚さ４０ｎｍの低屈折率層がこの順に積層された、フィルム製造時のＴＤ方向中央から１４００ｍｍの位置から得られた厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。このポリエチレンテレフタレートフィルムを、巻取式スパッタ製膜装置内に導入し１００℃で６０秒加熱した後に、スパッタリング法により厚さ２０ｎｍのインジウム−錫複合酸化物層を形成した。

保護フィルムとして、実施例５の保護フィルムを用いた。
この保護フィルムと透明導電性フィルムをラミネータ―で貼り合せ加熱前にカールしていない透明導電性フィルム積層体を得た。
透明導電性フィルムと保護フィルムの分子配向角を測定した。透明導電性フィルムと保護フィルムの収縮率を測定した。透明導電性フィルム積層体を用いてカールの測定を実施した。比較例３の透明導電性フィルム積層体は、カール測定のすべてのタイミングにおいて、カールが大きくなりすぎたことにより直径４３ｍｍ以下の筒状となり測定不能な状態であった。

各実施例及び比較例の収縮率、収縮率差、分子配向角、分子配向角のなす狭角を表１に、カールを表２に示す。

表１から、実施例１〜５では透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率の差の絶対値が０．１５％以下であり、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率差の絶対値が０．２０％以下であり、透明導電性フィルムの分子配向角度と保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満であり、カールは１４０℃９０分加熱した後に２３℃湿度５０％に放置した時の直後から３０分までの経時での最大カール量変化の絶対値が１０ｍｍ以下であり、３０分時点までの最大カール量の絶対値が１０ｍｍ以下と直後だけでなく経時的にもカールが低く抑えられており、タッチパネル用透明導電性フィルム積層体として好適に用いることができると分かる。

なかでも、実施例２〜５では透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率の差の絶対値が０．１５％以下であり、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率差の絶対値が０．１７％以下であり、透明導電性フィルムの分子配向角度と保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満であり、カールは１４０℃９０分加熱した後に２３℃湿度５０％に放置した時の直後から１２０分までの経時での最大カール量変化の絶対値が９ｍｍ以下であり、１２０分時点までの最大カール量の絶対値が１０ｍｍ以下と直後から１２０分までのより長い期間において経時的にもカールが低く抑えられており、特にタッチパネル用透明導電性フィルム積層体として好適に用いることができると分かる。

一方で、比較例１および２は、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率差の絶対値が０．１５％以下であり、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率差の絶対値が０．２０％以下であるものの、透明導電性フィルムの分子配向角度と保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が３７．５または３８．６°と１０°よりも大きく、直後のカールは小さいものの、経時的にカールが大きく増加することが分かる。

さらに、比較例３は透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率差の絶対値が０．１５％以下であり、透明導電性フィルムの分子配向角度と保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満であるものの、透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率と保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＴＤ方向の収縮率差の絶対値が０．６３％と０．２０％よりも大きく、カールが大きくなりすぎて筒状になってしまっていることが分かる。

Claims

厚さ１５〜２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にインジウム−錫複合酸化物層を有する透明導電性フィルムと、厚さ１５〜２５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に粘着剤層を有する保護フィルムとが、前記複合酸化物層が外側になるように前記粘着剤層を介して貼り合わされた透明導電性フィルム積層体において、
前記透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＭＤ方向の収縮率と、前記保護フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＭＤ方向の収縮率との差の絶対値は０．１５％以下であり、
前記透明導電性フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＴＤ方向の収縮率と、前記保護フィルムの１４０℃９０分加熱後におけるＴＤ方向の収縮率との差の絶対値は０．２０％以下であり、且つ、
前記透明導電性フィルムと前記保護フィルムは、ＭＤ方向が平行となるように貼り合わされ、前記透明導電性フィルムの分子配向角度と前記保護フィルムの分子配向角度のなす狭角が１０°未満であることを特徴とする透明導電性フィルム積層体。
前記透明導電性フィルムおよび前記保護フィルムの１４０℃９０分加熱後のＭＤ方向の収縮率が共に０．７０％以下であり、且つ、ＴＤ方向の収縮率が共に０．５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の透明導電性フィルム積層体。
前記透明導電性フィルムのポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みが２０〜６０μｍであり、前記保護フィルムのポリエチレンテレフタレートフィルムの厚みが１００〜１５０μｍである請求項１又は２に記載の透明導電性フィルム積層体。
前記複合酸化物層が非晶質であり、前記粘着剤層がアクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明導電性フィルム積層体。
前記透明導電性フィルム積層体は、ＭＤ方向に２９７ｍｍ、ＴＤ方向に２１０ｍｍになるように加工され、且つ、１４０℃９０分の加熱工程を経た後に、
２３℃湿度５０％の環境に放置した時における、加熱終了直後から３０分経時するまでの最大カール量変化の絶対値が１０ｍｍ以下であり、且つ、加熱後３０分経時までの最大カール量の絶対値も１０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透明導電性フィルム積層体。
請求項５に記載の透明導電性フィルム積層体を用いてタッチパネルを製造する方法であって、
前記透明導電性フィルム積層体へのタッチパネル製造のための加工工程は、前記１４０℃９０分の加熱工程終了後、１２０分以内に行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法。