JP3995141B2 - 透明導電性フィルムおよびタッチパネル電極 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードコート層を有する透明導電性フィルムおよびタッチパネル電極に関する。本発明のハードコート層付きの透明導電性フィルムは、加熱加工時にカールが生じにくく、アナログ方式タッチパネルの電極板などに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
種々の方式のタッチパネルのうち、液晶ディスプレイと組み合わされて使用されるものは、液晶ディスプレイが薄型化や省電力化を達成するために採用されていることから、抵抗膜式タッチパネルが多く用いられている。一般に抵抗膜式タッチパネルにはマトリクス方式とアナログ方式とがあって、目的用途によって使い分けられている。マトリクス方式は、押圧側（入力操作側）基板と非押圧側（ディスプレイ側）基板とで互いに交差する方向に短冊状電極を形成しスぺーサを介して対向配置したものである。
【０００３】
一方、アナログ式タッチパネルは、透明導電膜を内側にして透明導電性フィルムをスペーサを介し対向配置し、透明導電膜の一方に電流を流し他方の透明導電膜における電圧を計測するようにして、対向する透明導電膜を指やペン等による押圧操作を介して接触させ、その接触部分での電流の流れにより位置を検知するようにしたものであり、通電のために透明導電膜の端部に銀ペースト等の導電性ペーストからなるリードが設けられている。前記リードは、例えば対向配置の透明導電性フィルムの表面をフラットに保ちながら、透明導電膜間に介在させた導電性ペーストを１００〜１５０℃で１〜２時間加熱して硬化処理する方法などにより形成される。また透明導電性フィルムの操作面には前記の押圧操作に耐えるようにするためハードコート層が設けられている。
【０００４】
しかしながら、透明導電性フィルムは、前記加熱処理の際にカールする問題があり、そのカールがタッチパネルにニュートンリングを発生させて画面の視認不良などの原因となる。そこで、このような透明導電性フィルムのカールを防止するために、たとえば、特開平８−１４８０１３６号公報では、基材の両面にハードコート層を有するハードコート処理フィルムを用いることが提案されている。具体的には図２に断面図として示されるように、透明基材３１の両面にハードコート層３２、３３を有するハードコート処理フィルム３と、透明基材１２の片面に透明導電膜１１を形成した導電フィルム１とを粘着剤層２を介して接着して透明導電性フィルムが提案されている。しかし、特開平８−１４８０３６号公報に記載の透明導電性フィルムは、基材の両面にハードコート層を設けたものであるため、製造コストが高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、加熱加工時にカールが生じにくく、且つ簡便に作製できる透明導電性フィルムを提供することを目的とする。さらには当該透明導電性フィルムを用いたタッチパネル用電極板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す透明導電性フィルムを用いることにより前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、第一透明基材の第一面にハードコート層を形成したハードコート処理フィルム（以下、単にＨＣフィルムという）と、第二透明基材の第一面に透明導電膜を有する導電フィルムとを、第一透明基材の第二面と第二透明基材の第二面とが対向するように配置し、粘着剤層を介して接着した透明導電性フィルムにおいて、ＨＣフィルムを構成する第一透明基材とハードコート層との縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率の差が、いずれも０．３５％以内であることを特徴とする透明導電性フィルム、に関する。
【０００８】
本発明は上記のようにＨＣフィルムの第一透明基材とハードコート層との熱収縮率差が、縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）のいずれにおいても０．３５％以内のものであれば、第一透明基材の片面にのみハードコート層を設けたＨＣフィルムであっても、加熱加工時におけるカールを防止できることを見出したものである。その結果、カール防止のために両面にハードコート層を有するＨＣフィルムを用いる必要が無くなり、より安価で光学特性の優れたハードコート層付透明導電性フィルムを提供することが可能となった。
【０００９】
前記第一透明基材とハードコート層との縦方向（０°方向）および横方向（９０°方向）における各熱収縮率差はいずれも小さいほど好ましく、当該各熱収縮率差は、０．２％以内、さらには０．１％以内であるのが好ましい。
【００１０】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記第一透明基材の縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率が、いずれも１％以内であることが好ましい。
【００１１】
第一透明基材の熱収縮率はカール防止のうえで小さいほど好ましく、縦方向（０°方向）、横方向（９０°方向）のいずれの熱収縮率も、０．５％以内、さらには０．３％以内であるのが好ましい。
【００１２】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率の差が、いずれも０．５％以内であることが好ましい。
【００１３】
前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの縦方向（０°方向）および横方向（９０°方向）における各熱収縮率差はカール防止のうえでいずれも小さいほど好ましく、当該各熱収縮率差は、０．２％以内、さらには０．１％以内であるのが好ましい。
【００１４】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの、４５度毎の４方向｛縦方向（０°方向）、第１斜方向（４５°方向）、横方向（９０°方向）及び第２斜方向（１３５°方向）｝における各熱収縮率の差が、いずれも０．３％以内であることが好ましい。
【００１５】
縦方向、横方向に加え、さらに斜方向を加えた４方向においても、ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの熱収縮率差が小さいものは、斜方向のカール、すなわちツイストカール防止効果が大きい。ＨＣフィルムと導電フィルムとの熱収縮率差は、４５度毎の前記４方向のいずれの方向においてもツイストカールを含めたカール防止効果のうえで小さいほど好ましく、特に当該各熱収縮率差は、０．２％以内、さらには０．１％以内であるのが好ましい。
【００１６】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムの４５度毎の４方向｛縦方向（０°方向）、第１斜方向（４５°方向）、横方向（９０°方向）及び第２斜方向（１３５°方向）｝における各熱収縮率が、いずれも１％以内であることが好ましい。
【００１７】
前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムの熱収縮率は小さいほど好ましく、前記４方向のいずれの熱収縮率も、０．５％以内、さらには０．３％以内であるのがツイストカール含めたカール防止効果の点で好ましい。
【００１８】
さらには本発明は、前記透明導電性フィルムを用いたタッチパネル用電極板、に関する。本発明の透明導電性フィルムはアナログ方式タッチパネルの電極板などとして好適に用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の透明導電性フィルムを図１を参照しながら説明する。図１に示す通り、透明導電性フィルムは、片面に透明導電膜１１を設けた第二透明基材１２からなる導電フィルム１と、粘着剤層２と、第一透明基材３１の片面にハードコート層３２を設けたＨＣフィルム３とを備え、第二透明基材１２の他面と第一透明基材３１の他面とが粘着剤層２で接着されたものである。
【００２０】
導電フィルム１における第二透明基材１２やＨＣフィルム３における第一透明基材３１としては、例えば、透明基材を特に制限なく使用できる。たとえば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂などの適宜なプラスチックからなるフィルムが用いられる。フィルム厚は、適宜に決定しうるが一般的には、タッチパネル形成時の作業性や性能等の点より３〜３００μｍ程度、さらには５〜２５０μｍ、特に１０〜２００μｍが好ましい。
【００２１】
第一透明基材３１の熱収縮率は、前述の通り縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）のいずれも１％以内であるのが好ましい。また、第二透明基材１２の熱収縮率についても縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）のいずれも１％以内であるとが好ましい。
【００２２】
導電フィルム１は、第二透明基材１２となるフィルムの片面に透明導電膜１１を設けることにより得られる。透明導電膜１１の形成は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレー熱分解法、化学メッキ法、電気メッキ法またはこれらの組合わせ法などの各種薄膜形成法を適宜に選択し、第二透明基材１２のフィルム上に透明導電膜形成材からなる膜を付設することにより行うことができる。透明導電膜の形成速度や大面積膜の形成性、生産性などの点から、前記薄膜形成法としては真空蒸着法やスパッタリング法を採用するのが好ましい。
【００２３】
前記透明導電膜１１の形成材としては、透明な導電性の膜を形成しうるものを適宜に選択して用いる。好ましくは、例えば、金、銀、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルト、錫およびこれらの合金等からなる金属、また酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化カドミウムおよびこれらの混合物等からなる金属酸化物、ヨウ化銅等からなる他の金属化合物などが用いられる。
【００２４】
透明導電膜１１の厚さは、使用目的に応じて適宜に決定することができる。たとえば、抵抗膜式タッチパネル用の電極板としては、一般的には１０3 Ω／□以下の表面抵抗としたものが好ましい。かかる表面抵抗は、通例、金属系透明導電膜の場合には３０〜６００Å程度、金属酸化物系透明導電膜の場合には８０〜５０００Å程度の厚さとすることで達成することができる。
【００２５】
なお、透明導電膜１１の付設に際しては、第二透明基材１２のフィルム表面にコロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、スパッタエッチング処理、アンダーコート処理等の適宜な接着処理を施して、透明導電膜１１との密着性を高めることもできる。
【００２６】
ＨＣフィルム３は、第一透明基材３１となるフィルムの片面をハードコート処理してハードコート層３２を形成することにより得られる。ハードコート処理は、例えばアクリルウレタン系樹脂やシロキサン系樹脂などの硬質樹脂を塗布して硬化処理する方法などにより行うことができる。ハードコート処理に際しては、前記アクリルウレタン系樹脂やシロキサン系樹脂などの硬質樹脂にシリコーン樹脂等を配合して表面を粗面化して、タッチパネル等として実用した際に鏡作用による写り込みを防止しうるノングレア面を同時に形成することもできる。
【００２７】
ハードコート層３２を形成する際、厚さが薄いと硬度不足となり、一方厚すぎるとクラックが発生する場合がある。また、カールの防止特性等も考慮に入れると、好ましいハードコート層３２の厚さは０．１〜３０μｍ程度である。
【００２８】
本発明の透明導電性フィルムは、前記の通り、第一透明基材３１、ハードコート層３２、ＨＣフィルム３、導電フィルム１は小さな熱収縮率を有し、またこれら相互間における熱収縮率差が小さなものを用いたものである。前記熱収縮率、熱収縮率差を有する透明導電性フィルムを調製するには、第一透明基材３１、第二透明基材１２、ハードコート層３２、透明導電膜１１について、前記熱収縮率、熱収縮率差となるように、それらの材質を選択しおよび／またはその厚みを調整することにより行う。また、ＨＣフィルム３、導電フィルム１は、低熱収縮化処理を施すことにより、前記熱収縮率となるように調整することもできる。
【００２９】
第一透明基材３１、ハードコート層３２、ＨＣフィルム３、導電フィルム１の熱収縮率は、１０ｃｍ四方のサンプルについて、初期状態における寸法と１５０℃で１時間放置したときの寸法（放置後寸法）を測定し、これらの測定値を下記式に代入することにより求められる。寸法はオリンパスデジタル式小型顕微鏡（ＳＴＭ５）を用いて測定したものである。なお、ハードコート層の熱収縮率は、離型剤を塗布した適当なシート上に所望の厚さのハードコート層を設け、剥がした後に求めることができる。
熱収縮率（％）＝｛（初期寸法−放置後寸法）／（初期寸法）｝×１００。
【００３０】
本発明の透明導電性フィルム１における、ＨＣフィルム３と導電フィルム１を接着するための粘着剤層２としては、透明性を有するものを適宜に選択して用いられる。例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などのようにクッション性に優れるものが好ましい。特に１．０×１０4 〜１．０×１０6 Ｎ／ｍ2 の弾性係数を有するものが好ましい。粘着剤層２の厚さは１μｍ以上、特に５〜５００μｍが好ましい。粘着剤層２の形成法は特に制限されず、適宜な段階に適宜な方式で設けることができる。たとえば、ＨＣフィルム３又は／及び導電フィルム１に予め付設して両フィルムの接着に供してもよいし、当該接着積層時に塗工することもできる。
【００３１】
なお、本発明の透明導電性フィルムを形成するＨＣフィルム３、導電フィルム１、粘着剤層２は、タッチパネル作成時等や、必要に応じての上記アニール処理などにおいて加熱されるものであることにから、１００℃以上、さらには１５０℃以上の耐熱性を有することが好ましい。
【００３２】
本発明の透明導電性フィルムは、タッチパネルや液晶ディスプレイなどの種々の装置の形成などに好ましく用いることができる。特に、ハードコート処理を有しているのでタッチパネルの如く、外部と接触する部品ないし接触する部位に好ましく用いることができる。
【００３３】
【実施例】
以下に、本発明について実施例をあげて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３４】
実施例１
第一透明基材として熱収縮率が縦方向（以下、０°方向という）０．２％、横方向（以下、９０°方向という）０．５％である厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．３％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は、０°方向：０．２％、９０°方向：０．４％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３５】
別途、第二透明基材としての厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する、熱収縮率が０°方向：０．０％、９０°方向：０．３％である導電フィルムを準備した。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着した。その後１５０℃の環境下に１０時間放置して低熱収縮化処理し透明導電性フィルムを作製した。
【００３６】
実施例２
第一透明基材として熱収縮率が０°方向：０．６％、９０°方向：０．８％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．５％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は、０°方向：０．５％、９０°方向：０．８％であった。このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３７】
別途、第二透明基材としての厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの片面にＩＴＯ蒸着膜を有する、熱収縮率が０°方向：０．０％、９０°方向：０．３％である導電フィルムを準備した。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着することにより、透明導電性フィルムを作製した。
【００３８】
比較例１
第一透明基材として熱収縮率が０°方向：０．１％、９０°方向：１．１％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．５％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は、０°方向：０．５％、９０°方向：１．１％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μm のアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３９】
別途、第二透明基材として厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの片面にＩＴＯ蒸着膜を有する、熱収縮率が０°方向：０．０％、９０°方向：０．３％である導電フィルムを準備した。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着することにより、透明導電性フィルムを作製した。
【００４０】
（評価実験）
実施例１、２及び比較例１で得られた透明導電性フィルムより、０°方向に１５ｃｍ、９０°方向に１０ｃｍのサイズで切り取って試験片を作製し、それを１５０℃の乾燥機内にＩＴＯ蒸着面を上側にして１時間加熱した場合の、カールの程度を調べた。その結果を表１に示した。なお、カールの判定においては、ＩＴＯ蒸着面が凹形状と場合のカールは（＋）で表し、凸形状となる場合のカールは（−）で表した。
【００４１】
【表１】
表１から、０°方向および９０°方向における各熱収縮率の差が、いずれも０．３５％以内の実施例では、カールが発生していないか、またはその程度が比較例に比べて小さいことが認められる。なお、表中、各例の熱収縮率の差は、その絶対値で表している。
【００４２】
実施例３
第一透明基材として熱収縮率が０°方向０．１％、９０°方向０．５％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．３％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は０°方向：０．０１％、４５°方向：０．１３％、９０°方向：０．２２％、１３５°方向：０．１７％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００４３】
別途、第二透明基材としての厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムを準備した。当該導電フィルムの熱収縮率は０°方向：０．０２％、４５°方向：０．１７％、９０°方向：０．５１％、１３５°方向：０．１４％であった。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着し透明導電性フィルムを作製した。
【００４４】
比較例２
第一透明基材として熱収縮率が０°方向０．１％、９０°方向１．１％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．５％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は０°方向：０．３２％、４５°方向：０．６０％、９０°方向：０．６７％、１３５°方向：０．６３％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００４５】
別途、第二透明基材としての厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムを準備した。当該導電フィルムの熱収縮率は０°方向：０．１２％、４５°方向：０．２３％、９０°方向：０．６０％、１３５°方向：０．１７％であった。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着し透明導電性フィルムを作製した。
【００４６】
比較例３
第一透明基材として熱収縮率が０°方向０．１％、９０°方向０．６％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．２％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は０°方向：０．０１％、４５°方向：０．１３％、９０°方向：０．２２％、１３５°方向：０．１７％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００４７】
別途、第二透明基材としての厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムを準備した。当該導電フィルムの熱収縮率は０°方向：０．００％、４５°方向：０．４３％、９０°方向：０．８５％、１３５°方向：０．４３％であった。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着し透明導電性フィルムを作製した。
【００４８】
（評価試験）
実施例３および比較例２、３で得られた透明導電性フィルムより、１０ｃｍ角サイズで切り取って試験片を作製し、それを１５０℃の乾燥機内にＩＴＯ蒸着面を上側にして３０分間加熱した場合の、カールの程度を金尺にて測定した。その結果を表２に示した。なお、カールの判定においては、ＩＴＯ蒸着面が凹形状と場合のカールは（＋）で表し、凸形状となる場合のカールは（−）で表した。
【００４９】
【表２】
表１から、実施例３では、４方向における各熱収縮率の差が、いずれも０．３％以内であり、ツイストカールを含めたカールの発生が少ないことが認められる。比較例２では、０°方向および９０°方向の実施例では、カールが発生していないが、４５°方向および１３５°方向における各熱収縮率の差が、いずれも０．３％を超えておりツイストカールが認められる。なお、表中、各例の熱収縮率の差は、その絶対値で表している。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明のハードコート層付き透明導電性フィルムは、片面のみのハードコート処理でコスト面において安価で、加熱時にカールが生じにくく、タッチパネル等の組立作業を容易に生産効率よく行うことができ、ニュートンリングの発生も抑制できて外観の良好なものを形成することができる。また粘着剤層によるクッション性により透明導電膜が損傷もしにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透明導電性フィルムを示す断面図である。
【図２】従来の透明導電性フィルムを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 導電フィルム
１１ 透明導電膜
１２ 第二透明基材
２ 粘着剤層
３ ハードコート処理フィルム
３１ 第一透明基材
３２、３３ ハードコート層
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードコート層を有する透明導電性フィルムおよびタッチパネル電極に関する。本発明のハードコート層付きの透明導電性フィルムは、加熱加工時にカールが生じにくく、アナログ方式タッチパネルの電極板などに好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
種々の方式のタッチパネルのうち、液晶ディスプレイと組み合わされて使用されるものは、液晶ディスプレイが薄型化や省電力化を達成するために採用されていることから、抵抗膜式タッチパネルが多く用いられている。一般に抵抗膜式タッチパネルにはマトリクス方式とアナログ方式とがあって、目的用途によって使い分けられている。マトリクス方式は、押圧側（入力操作側）基板と非押圧側（ディスプレイ側）基板とで互いに交差する方向に短冊状電極を形成しスぺーサを介して対向配置したものである。
【０００３】
一方、アナログ式タッチパネルは、透明導電膜を内側にして透明導電性フィルムをスペーサを介し対向配置し、透明導電膜の一方に電流を流し他方の透明導電膜における電圧を計測するようにして、対向する透明導電膜を指やペン等による押圧操作を介して接触させ、その接触部分での電流の流れにより位置を検知するようにしたものであり、通電のために透明導電膜の端部に銀ペースト等の導電性ペーストからなるリードが設けられている。前記リードは、例えば対向配置の透明導電性フィルムの表面をフラットに保ちながら、透明導電膜間に介在させた導電性ペーストを１００〜１５０℃で１〜２時間加熱して硬化処理する方法などにより形成される。また透明導電性フィルムの操作面には前記の押圧操作に耐えるようにするためハードコート層が設けられている。
【０００４】
しかしながら、透明導電性フィルムは、前記加熱処理の際にカールする問題があり、そのカールがタッチパネルにニュートンリングを発生させて画面の視認不良などの原因となる。そこで、このような透明導電性フィルムのカールを防止するために、たとえば、特開平８−１４８０１３６号公報では、基材の両面にハードコート層を有するハードコート処理フィルムを用いることが提案されている。具体的には図２に断面図として示されるように、透明基材３１の両面にハードコート層３２、３３を有するハードコート処理フィルム３と、透明基材１２の片面に透明導電膜１１を形成した導電フィルム１とを粘着剤層２を介して接着して透明導電性フィルムが提案されている。しかし、特開平８−１４８０３６号公報に記載の透明導電性フィルムは、基材の両面にハードコート層を設けたものであるため、製造コストが高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、加熱加工時にカールが生じにくく、且つ簡便に作製できる透明導電性フィルムを提供することを目的とする。さらには当該透明導電性フィルムを用いたタッチパネル用電極板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す透明導電性フィルムを用いることにより前記目的を達成できることを見出し本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち本発明は、第一透明基材の第一面にハードコート層を形成したハードコート処理フィルム（以下、単にＨＣフィルムという）と、第二透明基材の第一面に透明導電膜を有する導電フィルムとを、第一透明基材の第二面と第二透明基材の第二面とが対向するように配置し、粘着剤層を介して接着した透明導電性フィルムにおいて、ＨＣフィルムを構成する第一透明基材とハードコート層との縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率の差が、いずれも０．３５％以内であることを特徴とする透明導電性フィルム、に関する。
【０００８】
本発明は上記のようにＨＣフィルムの第一透明基材とハードコート層との熱収縮率差が、縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）のいずれにおいても０．３５％以内のものであれば、第一透明基材の片面にのみハードコート層を設けたＨＣフィルムであっても、加熱加工時におけるカールを防止できることを見出したものである。その結果、カール防止のために両面にハードコート層を有するＨＣフィルムを用いる必要が無くなり、より安価で光学特性の優れたハードコート層付透明導電性フィルムを提供することが可能となった。
【０００９】
前記第一透明基材とハードコート層との縦方向（０°方向）および横方向（９０°方向）における各熱収縮率差はいずれも小さいほど好ましく、当該各熱収縮率差は、０．２％以内、さらには０．１％以内であるのが好ましい。
【００１０】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記第一透明基材の縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率が、いずれも１％以内であることが好ましい。
【００１１】
第一透明基材の熱収縮率はカール防止のうえで小さいほど好ましく、縦方向（０°方向）、横方向（９０°方向）のいずれの熱収縮率も、０．５％以内、さらには０．３％以内であるのが好ましい。
【００１２】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率の差が、いずれも０．５％以内であることが好ましい。
【００１３】
前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの縦方向（０°方向）および横方向（９０°方向）における各熱収縮率差はカール防止のうえでいずれも小さいほど好ましく、当該各熱収縮率差は、０．２％以内、さらには０．１％以内であるのが好ましい。
【００１４】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの、４５度毎の４方向｛縦方向（０°方向）、第１斜方向（４５°方向）、横方向（９０°方向）及び第２斜方向（１３５°方向）｝における各熱収縮率の差が、いずれも０．３％以内であることが好ましい。
【００１５】
縦方向、横方向に加え、さらに斜方向を加えた４方向においても、ＨＣフィルムと前記導電フィルムとの熱収縮率差が小さいものは、斜方向のカール、すなわちツイストカール防止効果が大きい。ＨＣフィルムと導電フィルムとの熱収縮率差は、４５度毎の前記４方向のいずれの方向においてもツイストカールを含めたカール防止効果のうえで小さいほど好ましく、特に当該各熱収縮率差は、０．２％以内、さらには０．１％以内であるのが好ましい。
【００１６】
前記透明導電性フィルムにおいて、前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムの４５度毎の４方向｛縦方向（０°方向）、第１斜方向（４５°方向）、横方向（９０°方向）及び第２斜方向（１３５°方向）｝における各熱収縮率が、いずれも１％以内であることが好ましい。
【００１７】
前記ＨＣフィルムと前記導電フィルムの熱収縮率は小さいほど好ましく、前記４方向のいずれの熱収縮率も、０．５％以内、さらには０．３％以内であるのがツイストカール含めたカール防止効果の点で好ましい。
【００１８】
さらには本発明は、前記透明導電性フィルムを用いたタッチパネル用電極板、に関する。本発明の透明導電性フィルムはアナログ方式タッチパネルの電極板などとして好適に用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の透明導電性フィルムを図１を参照しながら説明する。図１に示す通り、透明導電性フィルムは、片面に透明導電膜１１を設けた第二透明基材１２からなる導電フィルム１と、粘着剤層２と、第一透明基材３１の片面にハードコート層３２を設けたＨＣフィルム３とを備え、第二透明基材１２の他面と第一透明基材３１の他面とが粘着剤層２で接着されたものである。
【００２０】
導電フィルム１における第二透明基材１２やＨＣフィルム３における第一透明基材３１としては、例えば、透明基材を特に制限なく使用できる。たとえば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂などの適宜なプラスチックからなるフィルムが用いられる。フィルム厚は、適宜に決定しうるが一般的には、タッチパネル形成時の作業性や性能等の点より３〜３００μｍ程度、さらには５〜２５０μｍ、特に１０〜２００μｍが好ましい。
【００２１】
第一透明基材３１の熱収縮率は、前述の通り縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）のいずれも１％以内であるのが好ましい。また、第二透明基材１２の熱収縮率についても縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）のいずれも１％以内であるとが好ましい。
【００２２】
導電フィルム１は、第二透明基材１２となるフィルムの片面に透明導電膜１１を設けることにより得られる。透明導電膜１１の形成は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、スプレー熱分解法、化学メッキ法、電気メッキ法またはこれらの組合わせ法などの各種薄膜形成法を適宜に選択し、第二透明基材１２のフィルム上に透明導電膜形成材からなる膜を付設することにより行うことができる。透明導電膜の形成速度や大面積膜の形成性、生産性などの点から、前記薄膜形成法としては真空蒸着法やスパッタリング法を採用するのが好ましい。
【００２３】
前記透明導電膜１１の形成材としては、透明な導電性の膜を形成しうるものを適宜に選択して用いる。好ましくは、例えば、金、銀、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、鉄、コバルト、錫およびこれらの合金等からなる金属、また酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化カドミウムおよびこれらの混合物等からなる金属酸化物、ヨウ化銅等からなる他の金属化合物などが用いられる。
【００２４】
透明導電膜１１の厚さは、使用目的に応じて適宜に決定することができる。たとえば、抵抗膜式タッチパネル用の電極板としては、一般的には１０3 Ω／□以下の表面抵抗としたものが好ましい。かかる表面抵抗は、通例、金属系透明導電膜の場合には３０〜６００Å程度、金属酸化物系透明導電膜の場合には８０〜５０００Å程度の厚さとすることで達成することができる。
【００２５】
なお、透明導電膜１１の付設に際しては、第二透明基材１２のフィルム表面にコロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、スパッタエッチング処理、アンダーコート処理等の適宜な接着処理を施して、透明導電膜１１との密着性を高めることもできる。
【００２６】
ＨＣフィルム３は、第一透明基材３１となるフィルムの片面をハードコート処理してハードコート層３２を形成することにより得られる。ハードコート処理は、例えばアクリルウレタン系樹脂やシロキサン系樹脂などの硬質樹脂を塗布して硬化処理する方法などにより行うことができる。ハードコート処理に際しては、前記アクリルウレタン系樹脂やシロキサン系樹脂などの硬質樹脂にシリコーン樹脂等を配合して表面を粗面化して、タッチパネル等として実用した際に鏡作用による写り込みを防止しうるノングレア面を同時に形成することもできる。
【００２７】
ハードコート層３２を形成する際、厚さが薄いと硬度不足となり、一方厚すぎるとクラックが発生する場合がある。また、カールの防止特性等も考慮に入れると、好ましいハードコート層３２の厚さは０．１〜３０μｍ程度である。
【００２８】
本発明の透明導電性フィルムは、前記の通り、第一透明基材３１、ハードコート層３２、ＨＣフィルム３、導電フィルム１は小さな熱収縮率を有し、またこれら相互間における熱収縮率差が小さなものを用いたものである。前記熱収縮率、熱収縮率差を有する透明導電性フィルムを調製するには、第一透明基材３１、第二透明基材１２、ハードコート層３２、透明導電膜１１について、前記熱収縮率、熱収縮率差となるように、それらの材質を選択しおよび／またはその厚みを調整することにより行う。また、ＨＣフィルム３、導電フィルム１は、低熱収縮化処理を施すことにより、前記熱収縮率となるように調整することもできる。
【００２９】
第一透明基材３１、ハードコート層３２、ＨＣフィルム３、導電フィルム１の熱収縮率は、１０ｃｍ四方のサンプルについて、初期状態における寸法と１５０℃で１時間放置したときの寸法（放置後寸法）を測定し、これらの測定値を下記式に代入することにより求められる。寸法はオリンパスデジタル式小型顕微鏡（ＳＴＭ５）を用いて測定したものである。なお、ハードコート層の熱収縮率は、離型剤を塗布した適当なシート上に所望の厚さのハードコート層を設け、剥がした後に求めることができる。
熱収縮率（％）＝｛（初期寸法−放置後寸法）／（初期寸法）｝×１００。
【００３０】
本発明の透明導電性フィルム１における、ＨＣフィルム３と導電フィルム１を接着するための粘着剤層２としては、透明性を有するものを適宜に選択して用いられる。例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などのようにクッション性に優れるものが好ましい。特に１．０×１０4 〜１．０×１０6 Ｎ／ｍ2 の弾性係数を有するものが好ましい。粘着剤層２の厚さは１μｍ以上、特に５〜５００μｍが好ましい。粘着剤層２の形成法は特に制限されず、適宜な段階に適宜な方式で設けることができる。たとえば、ＨＣフィルム３又は／及び導電フィルム１に予め付設して両フィルムの接着に供してもよいし、当該接着積層時に塗工することもできる。
【００３１】
なお、本発明の透明導電性フィルムを形成するＨＣフィルム３、導電フィルム１、粘着剤層２は、タッチパネル作成時等や、必要に応じての上記アニール処理などにおいて加熱されるものであることにから、１００℃以上、さらには１５０℃以上の耐熱性を有することが好ましい。
【００３２】
本発明の透明導電性フィルムは、タッチパネルや液晶ディスプレイなどの種々の装置の形成などに好ましく用いることができる。特に、ハードコート処理を有しているのでタッチパネルの如く、外部と接触する部品ないし接触する部位に好ましく用いることができる。
【００３３】
【実施例】
以下に、本発明について実施例をあげて詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３４】
実施例１
第一透明基材として熱収縮率が縦方向（以下、０°方向という）０．２％、横方向（以下、９０°方向という）０．５％である厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．３％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は、０°方向：０．２％、９０°方向：０．４％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３５】
別途、第二透明基材としての厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する、熱収縮率が０°方向：０．０％、９０°方向：０．３％である導電フィルムを準備した。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着した。その後１５０℃の環境下に１０時間放置して低熱収縮化処理し透明導電性フィルムを作製した。
【００３６】
実施例２
第一透明基材として熱収縮率が０°方向：０．６％、９０°方向：０．８％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．５％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は、０°方向：０．５％、９０°方向：０．８％であった。このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３７】
別途、第二透明基材としての厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの片面にＩＴＯ蒸着膜を有する、熱収縮率が０°方向：０．０％、９０°方向：０．３％である導電フィルムを準備した。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着することにより、透明導電性フィルムを作製した。
【００３８】
比較例１
第一透明基材として熱収縮率が０°方向：０．１％、９０°方向：１．１％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．５％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は、０°方向：０．５％、９０°方向：１．１％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μm のアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３９】
別途、第二透明基材として厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの片面にＩＴＯ蒸着膜を有する、熱収縮率が０°方向：０．０％、９０°方向：０．３％である導電フィルムを準備した。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着することにより、透明導電性フィルムを作製した。
【００４０】
（評価実験）
実施例１、２及び比較例１で得られた透明導電性フィルムより、０°方向に１５ｃｍ、９０°方向に１０ｃｍのサイズで切り取って試験片を作製し、それを１５０℃の乾燥機内にＩＴＯ蒸着面を上側にして１時間加熱した場合の、カールの程度を調べた。その結果を表１に示した。なお、カールの判定においては、ＩＴＯ蒸着面が凹形状と場合のカールは（＋）で表し、凸形状となる場合のカールは（−）で表した。
【００４１】
【表１】
【００４２】
実施例３
第一透明基材として熱収縮率が０°方向０．１％、９０°方向０．５％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．３％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は０°方向：０．０１％、４５°方向：０．１３％、９０°方向：０．２２％、１３５°方向：０．１７％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００４３】
別途、第二透明基材としての厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムを準備した。当該導電フィルムの熱収縮率は０°方向：０．０２％、４５°方向：０．１７％、９０°方向：０．５１％、１３５°方向：０．１４％であった。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着し透明導電性フィルムを作製した。
【００４４】
比較例２
第一透明基材として熱収縮率が０°方向０．１％、９０°方向１．１％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．５％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は０°方向：０．３２％、４５°方向：０．６０％、９０°方向：０．６７％、１３５°方向：０．６３％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００４５】
別途、第二透明基材としての厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムを準備した。当該導電フィルムの熱収縮率は０°方向：０．１２％、４５°方向：０．２３％、９０°方向：０．６０％、１３５°方向：０．１７％であった。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着し透明導電性フィルムを作製した。
【００４６】
比較例３
第一透明基材として熱収縮率が０°方向０．１％、９０°方向０．６％である厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムを準備し、その片面に熱収縮率が両方向ともに０．２％であるアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート層を設け、ＨＣフィルムとした。当該ＨＣフィルムの熱収縮率は０°方向：０．０１％、４５°方向：０．１３％、９０°方向：０．２２％、１３５°方向：０．１７％であった。そして、このＨＣフィルムの他面に、厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００４７】
別途、第二透明基材としての厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムの片面に透明導電膜としてＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムを準備した。当該導電フィルムの熱収縮率は０°方向：０．００％、４５°方向：０．４３％、９０°方向：０．８５％、１３５°方向：０．４３％であった。そして、透明導電膜とハードコート層が互いに外側を向くようにＨＣフィルムと導電フィルムを対向させ前記の粘着剤層を介して両フィルムを接着し透明導電性フィルムを作製した。
【００４８】
（評価試験）
実施例３および比較例２、３で得られた透明導電性フィルムより、１０ｃｍ角サイズで切り取って試験片を作製し、それを１５０℃の乾燥機内にＩＴＯ蒸着面を上側にして３０分間加熱した場合の、カールの程度を金尺にて測定した。その結果を表２に示した。なお、カールの判定においては、ＩＴＯ蒸着面が凹形状と場合のカールは（＋）で表し、凸形状となる場合のカールは（−）で表した。
【００４９】
【表２】
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明のハードコート層付き透明導電性フィルムは、片面のみのハードコート処理でコスト面において安価で、加熱時にカールが生じにくく、タッチパネル等の組立作業を容易に生産効率よく行うことができ、ニュートンリングの発生も抑制できて外観の良好なものを形成することができる。また粘着剤層によるクッション性により透明導電膜が損傷もしにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透明導電性フィルムを示す断面図である。
【図２】従来の透明導電性フィルムを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 導電フィルム
１１ 透明導電膜
１２ 第二透明基材
２ 粘着剤層
３ ハードコート処理フィルム
３１ 第一透明基材
３２、３３ ハードコート層
Claims (8)
- 第一透明基材の第一面にハードコート層を形成したハードコート処理フィルムと、第二透明基材の第一面に透明導電膜を有する導電フィルムとを、第一透明基材の第二面と第二透明基材の第二面とが対向するように配置し、粘着剤層を介して接着した透明導電性フィルムにおいて、ハードコート処理フィルムを構成する第一透明基材とハードコート層との縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率の差が、いずれも０．３５％以内であることを特徴とする透明導電性フィルム。
- 前記第一透明基材の縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率が、いずれも１％以内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。
- 前記ハードコート処理フィルムと前記導電フィルムとの縦方向（０°方向）及び横方向（９０°方向）における各熱収縮率の差が、いずれも０．５％以内であ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。
- 前記ハードコート処理フィルムと前記導電フィルムとの、４５度毎の４方向｛縦方向（０°方向）、第１斜方向（４５°方向）、横方向（９０°方向）及び第２斜方向（１３５°方向）｝における各熱収縮率の差が、いずれも０．３％以内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。
- 前記ハードコート処理フィルムと前記導電フィルムの４５度毎の４方向｛縦方向（０°方向）、第１斜方向（４５°方向）、横方向（９０°方向）及び第２斜方向（１３５°方向）｝における各熱収縮率が、いずれも１％以内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。
- ハードコート層が、アクリルウレタン系樹脂またはシロキサン系樹脂からなる硬質樹脂により形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
- ハードコート層が、前記硬質樹脂を塗布して硬化処理することにより形成されてい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。
- 請求項１〜７のいずれかに記載の透明導電性フィルムを用いたタッチパネル用電極板。
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