JP4151818B2

JP4151818B2 - 透明導電性フィルム

Info

Publication number: JP4151818B2
Application number: JP2000303627A
Authority: JP
Inventors: 豪彦安藤; 英男菅原; 知功野口
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2020-10-03
Also published as: JP2002103504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハードコートフィルムを有する透明導電性フィルムに関し、例えばアナログ方式タッチパネルの電極板などに好適なハードコートフィルムを有する透明導電性フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アナログ式タッチパネルは、例えば銀行の自動引き落とし機や交通機関の切符販売機等の表示板に用いられている。このタッチパネルは、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てれる。
【０００３】
前記のリードは、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一ストを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。また前記の押圧操作に耐えるようにするため当該操作面にハードコート層を設けた透明導電性フィルムが用いられる。
【０００４】
しかしながら、前記の加熱処理により、透明導電性フィルムの導電膜基材成分が、粘着剤層に拡散して発生すると思われる画面の視認不良が生じるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、加熱加工時において基材成分が粘着剤層中に拡散するのを防ぐことにより、画面の視認不良が生じないハードコートフィルムを有する透明導電性フィルム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】
前記目的を達成するため、本発明の透明導電性フィルムは、ハードコートフィルムと導電フィルムとが粘着剤層を介して積層された透明導電性フィルムであって、前記ハードコートフィルムは、ハードコート層を少なくとも一層有し、前記導電フィルムは、基材の一方の面に透明導電膜が形成され、他方の面に基材成分拡散防止層が形成されており、前記導電フィルムの前記基材成分拡散防止層が、前記導電フィルムの前記基材と前記粘着剤層の間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、導電フィルムの基材と粘着剤層の間に一層以上の基材成分拡散防止層を設けることにより、加熱加工時において導電フィルムの基材成分が粘着剤層中に拡散することを防ぎ、それに起因する視認不良を防ぐことが可能となった。
【０００８】
基材成分拡散防止層は、導電フィルムの基材と粘着剤層との間に設けられる。基材成分拡散防止層形成材としては透明な膜を形成しうる適宜なものを用い、無機物または有機物またはそれらの複合材料であっても構わない。その膜厚は好ましくは０．０１〜２０μｍの範囲である。さらに好ましい厚さは０．０２〜０．５μｍの範囲である。
【０００９】
基材成分拡散防止層を形成するには、コーターを用いた塗布法や、スプレー法、スピンコート法、インラインコート法などが用いられることが多いが、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、電気メッキ法といった手法が用いられても構わない。
【００１０】
コーティング法においてはアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂成分やこれらとアルミナ、シリカ、マイカ等の無機粒子の混合物が使われても良い。或いは高分子基板を２層以上の共押出しにより基材成分拡散防止層の機能を持たせても構わない。
【００１１】
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、電気メッキ法等の手段を用いる場合は、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、これらの合金等からなる金属、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化カドミウム、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を用いることができる。
【００１２】
次に、本発明の透明導電性フィルムの実施形態を図１〜２に示す。図１の透明導電性フィルムは、導電膜基材（透明基材）１２の第１面に透明導電膜１１を設け、第２面に基材成分拡散防止層１３を設けた導電フィルム１と、粘着剤層２と、ハードコート基材（透明基材）３２の両面にハードコート層３１，３３を設けたハードコートフィルム（以下「ＨＣフィルム」ともいう）３とを備え、基材成分拡散防止層面１３とＨＣフィルム３とを粘着剤層２を介して接着したものである。
【００１３】
図２の透明導電性フィルムは、導電膜基材（透明基材）１２の第１面に透明導電膜１１を設け、第２面に基材成分拡散防止屑１３を設けた導電フィルム１と、粘着剤層２と、ハードコート基材（透明基材）３２の片面にハードコート層３３を設けたＨＣフィルム３とを備え、基材成分拡散防止層面１３とＨＣフィルム３とを粘着剤層２を介して接着したものである。
【００１４】
導電フィルムにおける導電膜基材１２やＨＣフィルムにおけるハードコート基材３２としては、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ノルボルネン系樹脂、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、パネル形成時の作業性や性能等の点より３〜３００μｍが好ましく、さらに好ましくは５〜２５０μｍ、特に１０〜２００μｍが好ましい。
【００１５】
ＨＣフィルムは、基材の片面若しくは両面をハードコート処理することにより形成することができる。ハードコート処理は、例えばアクリルウレタン系樹脂やポリシロキサン系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシ基を含む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、シリコーン樹脂等を配合して表面を粗面化したノングレア面として、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タイプなどとして形成することもできる。
【００１６】
ハードコート層を形成する際、厚さが薄いと硬度不足となり、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いれると、好ましい厚さは０．１〜３０μｍである。
【００１７】
ＨＣフィルムと導電フィルムを接着積層するための粘着剤層としては、透明性を有する適宜なものを用いうる。好ましい粘着剤層としては、例えばアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などで形成したクッション性に優れるものが好ましい。特に１×１０⁴〜１×１０⁶Ｎ／ｍ²の弾性係数を有して、厚さが１μｍ以上、さらに好ましくは５〜５００μｍの粘着剤層である。粘着剤層は、ＨＣフィルム又は／及び導電フィルムに予め付設して接着積層に供してもよいし、当該接着積層時に塗工することもでき、従って粘着剤層は適宜な段階に適宜な方式で設けることができる。
【００１８】
導電フィルムは、基材の片面に透明導電膜を設けることにより得られる。透明導電膜の形成は、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、あるいはこれらの組合せ法などの適宜な薄膜形成法により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。膜の形成速度や大面積膜の形成性、生産性などの点より、真空蒸着法やスパッタリング法が好ましい。
【００１９】
前記の透明導電膜形成材としては、透明な導電性の膜を形成しうる適宜なものを用いうる。好ましくは例えば、インジウム−錫酸化物合金（ＩＴＯ）、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、これらの合金等からなる金属、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化カドミウム、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。
【００２０】
透明導電膜の厚さは、使用目的に応じて適宜に決定することができる。ちなみにタッチパネル用の電極板としては、表面抵抗を１０³Ω／□以下としたものが好ましく、一般的には１０³Ω／□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、金属系の場合で３〜６０ｎｍ、金属酸化物系の場合で８〜５００ｎｍの厚さとすることが好ましい。
【００２１】
なお透明導電膜の付設に際しては、基材の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前処理を施して、透明導電膜の密着性を高めることもできる。
【００２２】
なお本発明において用いるＨＣフィルムや導電フィルム、粘着剤層は、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より、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。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
（比較例１）
厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの第１面にアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート処理層を設けてＨＣフィルムとし、このＨＣフィルムの第２面上に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００２５】
厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの第１面に、厚さ２５ｎｍのインジウム−錫酸化物合金（ＩＴＯ）蒸着膜を有する導電フィルムの第２面を前記の粘着剤層を介して接着積層して透明導電性フィルムを得た。
【００２６】
（比較例２）
厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの第１面に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るとともに、第２面に厚さ７μｍのハードコート層を設けてＨＣフィルムとした。そして、このＨＣフィルムの第２面上に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００２７】
厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの第１面に、厚さ２５ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムの第２面を前記の粘着剤層を介して接着積層して透明導電性フィルムを得た。
【００２８】
（実施例１）
厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの第１面にアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍのハードコート処理層を設けてＨＣフィルムとし、このＨＣフィルムの第２面上に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００２９】
厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの第１面に、厚さ２５ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有し、第２面にオリゴマー拡散防止層（基材成分拡散防止層）として厚さ１０ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムの第２面を前記の粘着剤層を介して接着積層して透明導電性フィルムを得た。
【００３０】
（実施例２）
厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの第１面に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、第２面に厚さ７μｍのハードコート層を設けてＨＣフィルムとした。そして、このＨＣフィルムの第２面上に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３１】
厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの第１面に、厚さ２５ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有し、第２面にオリゴマー拡散防止層（基材成分拡散防止層）として厚さ１０ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有する導電フィルムの第２面を前記の粘着剤層を介して接着積層して透明導電性フィルムを得た。
【００３２】
（実施例３）
厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの第１面にアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍの、第２面に厚さ７μｍのハードコート処理層を設けてＨＣフィルムとした。そして、このＨＣフィルムの第２面上に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３３】
厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの第１面に、厚さ２５ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有し、第２面にオリゴマー防止層（基材成分拡散防止層）として、厚さ２０ｎｍのポリビニルアルコールーメラミン樹脂をコーティングした導電フィルムの第２面を前記の粘着剤層を介して接着積層して透明導電性フィルムを得た。
【００３４】
（実施例４）
厚さ１２５μｍのＰＥＴフィルムの第１面にアクリルウレタン系樹脂からなる厚さ５μｍの、第２面に厚さ７μｍのハードコート処理層を設けてＨＣフィルムとした。そして、このＨＣフィルムの第２面上に厚さ２５μｍのアクリル系粘着剤層を設けた。
【００３５】
厚さ２３μｍのＰＥＴフィルムの第１面に、厚さ２５ｎｍのＩＴＯ蒸着膜を有し、第２面に厚さ２０ｎｍのポリビニルアルコールーメラミン系樹脂中に無機粒子であるシリカを１重量％分散させた基材成分拡散防止層を有する導電フィルムの第２面を前記の粘着剤層を介して接着積層して透明導電性フィルムを得た。
【００３６】
（評価試験）
評価結果を表１，２に示す。比較例および実施例で得た透明導電フィルムの光学特性（ｂ値及びヘーズ）について、
(1) 初期状態
(2) 温度：１５０℃の環境下で１．５時間加熱処理後、８０℃の環境下に２４０間保存後
(3) 温度：１５０℃の環境下で１．５時間加熱処理後、温度：６０℃、相対湿度：９５％ＲＨの環境下に２４０時間保存後
の各３点を測定した。表１，２において、ｂ値はJIS K 7105に準ずるＬ，ａ，ｂ表色系における数値であり、株式会社村上色彩技術研究所製の高速分光光度計CMS−500により測定した値である。また、ヘーズは次の式により定義され、JIS K 7105に準じてスガ試験機株式会社製の全自動直読ヘーズコンピュータHGM−2DPにより測定した。
【００３７】
Ｈ＝（Ｔｄ／Ｔｔ）×１００
（ここで、Ｈはヘーズ（％）、Ｔｄは拡散透過率（％）、Ｔｔは全部光線透過率（％）を示す。）
また外観は、基材成分の析出による視認性を確認し、その判定を○、△、×で示す。
○は基材成分に起因すると思われる結晶が粘着剤層中にほとんど無く、目視において外観上良好なもの。
△は基材成分に起因すると思われる結晶が顕微鏡において多少確認されるが、目視においては外観上は良好なもの。
×は基材成分に起因すると思われる結晶が確認され、目視において外観不良となっているものを示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【表２】

【００４０】
以上の結果から明らかなとおり、本発明の実施例品は、光学特性も外観も比較例品に比較して優れていることが確認できた。この理由は、導電フィルムの基材と粘着剤層との間に基材成分拡散防止層を設けたことにより、加熱加工時に導電フィルム基材成分が粘着剤層中に拡散することを防げたからである。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明のように本発明は、導電フィルムの基材と粘着剤層との間に基材成分拡散防止層を設けたことにより、加熱加工時に導電フィルム基材成分が粘着剤層中に拡散することを防ぎ、それに起因する外観不良が生じにくいアナログ方式タッチパネルの電極板などに好適なハードコートフィルムを有する透明導電性フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の透明導電性フィルムの概略断面図を示す。
【図２】本発明の別の実施形態の透明導電性フィルムの概略断面図を示す
【符号の説明】
１導電フィルム
２粘着剤層
３ハードコートフィルム
１１透明導電膜
１２導電膜基材
１３基材成分拡散防止層
３１，３３ハードコート層
３２ハードコート基材

Claims

ハードコートフィルムと導電フィルムとが粘着剤層を介して積層された透明導電性フィルムであって、
前記ハードコートフィルムは、ハードコート層を少なくとも一層有し、
前記導電フィルムは、基材の一方の面に透明導電膜が形成され、他方の面に基材成分拡散防止層が形成されており、
前記導電フィルムの前記基材成分拡散防止層が、前記導電フィルムの前記基材と前記粘着剤層の間に配置されていることを特徴とする透明導電性フィルム。
前記ハードコートフィルムは、基材の両面にハードコート層が形成されている請求項１に記載の透明導電性フィルム。
前記基材成分拡散防止層の材質が、無機物、有機物及び無機物と有機物との複合材料からなる群から選択される１つである請求項１または２に記載の透明導電性フィルム。
前記無機物が、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、錫及びこれらの合金、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化カドミウム及びこれらの混合物、ヨウ化銅並びにインジウム−錫酸化物合金からなる群から選択される少なくとも１つである請求項３に記載の透明導電性フィルム。
前記有機物が、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、紫外線硬化型樹脂及びエポキシ系樹脂並びに前記樹脂と無機粒子との混合物からなる群から選択される少なくとも１つである請求項３に記載の透明導電性フィルム。
前記導電フィルムの基材の材質が、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ノルボルネン系樹脂及びオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１つである請求項１から５のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
前記粘着剤層が、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤及びゴム系粘着剤からなる群から選択される少なくとも１つにより形成された粘着剤層である請求項１から６のいずれかに記載の透明導電性フィルム。