JP4214063B2 - 透明導電性積層体およびタッチパネル - Google Patents
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Description
従来、このような透明導電性薄膜としては、ガラス上に酸化インジウム薄膜を形成したいわゆる導電性ガラスがよく知られているが、基材がガラスであるために可撓性、加工性に劣り、用途によっては使用できない場合がある。
しかし、このようなフィルム基材を用いた透明導電性薄膜は、薄膜表面の光線反射率が大きいため、透明性に劣る問題があり、また導電性薄膜の耐擦傷性や耐屈曲性に劣り、使用中に傷がついて電気抵抗が増大したり断線を生じる問題があった。
本発明は、上記の事情に照らし、既提案の透明導電性積層体をさらに改良し、耐久性のさらなる改善によりタッチパネル用としてのペン入力耐久性を高度に満足する透明導電性積層体とこれを用いたタッチパネルを提供することを目的とする。
とくに、本発明は、フィルム基材の光の屈折率をn1 、第1の誘電体薄膜の光の屈折率をn2 、第2の誘電体薄膜の光の屈折率をn3 、導電性薄膜の光の屈折率をn4 としたとき、それらの屈折率がn3 <n2 ≦n1 <n4 の関係を満たす上記構成の透明導電性積層体、第1および第2の誘電体薄膜が、有機物、無機物または有機物と無機物との混合物である上記構成の透明導電性積層体を、提供できるものである。
また、本発明は、導電性薄膜を有する一対のパネル板を、導電性薄膜同志が対向するようにスペーサを介して対向配置してなるタッチパネルにおいて、パネル板の少なくとも一方が、上記した各構成の透明導電性積層体からなることを特徴とするタッチパネルを提供できるものである。
このような誘電体薄膜の材料には、NaF(1.3)、Na3 A1F6 (1.35)、LiF(1.36)、MgF2 (1.38)、CaF2 (1.4)、BaF2 (1.3)BaF2 (1.3)、SiO2 (1.46)、LaF3 (1.55)、CeF3 (1.63)、A12 O3 (1.63)などの無機物〔( )内の数値は光の屈折率を示す〕や、光の屈折率が1.4〜1.6程度のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、シロキサン系ポリマーなどの有機物や、上記無機物と上記有機物の混合物が挙げられる。
第1の誘電体薄膜は、厚さが通常10nm以上、好ましくは10〜3,000nmであるのがよい。厚さが10nm未満では連続被膜になりにくく、厚くなりすぎると、耐屈曲性に問題を生じすい。第2の誘電体薄膜は、厚さが通常10nm以上、好ましくは10〜300nm、より好ましくは20〜120nmであるのがよい。厚さが10nm未満では連続被膜となりにくく、透明性や耐擦傷性の向上をあまり期待できない。厚くなりすぎると、透明性の向上を期待できず、またクラックを生じやすい。
このような金属薄膜または金属酸化物薄膜の材料には、インジウム、スズ、カドミウム、亜鉛、チタン、アンチモン、アルミニウム、タングステン、モリブデン、クロム、タンタル、ニッケル、白金、金、銀、銅、パラジウムなどの中から選ばれる1種または2種以上の金属または合金あるいはこれらの酸化物が挙げられる。
金属薄膜または金属酸化物薄膜は、厚さが1〜5nmであるのが好ましく、とくに好ましくは2〜4nmであるのがよい。この薄膜は、連続薄膜であっても不連続薄膜であってもよい。薄膜の厚さが薄くなると、均一に膜を形成することが難しくなり、膜が形成されない部分、つまり島状に点在する形態で形成されることもあるが、とくに問題はない。薄膜の厚さが厚くなりすぎると、透明性が悪くなったり、屈曲性が悪くなり、またクラックが発生して耐久性がかえって損なわれる。
導電性薄膜は、前記した下地薄膜の場合と同様の方法により、形成できる。用いる薄膜材料もとくに制限されるものではなく、たとえば、酸化スズを含有する酸化インジウム、アンチモンを含有する酸化スズなどが好ましく用いられる。
導電性薄膜は、厚さが通常10nm以上、好適には10〜300nmであるのがよい。厚さが10nmより薄いと、表面電気抵抗が103 Ω/□以下となる良好な導電性を有する連続被膜となりにくく、厚すぎると、透明性の低下などをきたしやすい。
フィルム基材の光の屈折率をn1 、第1の誘電体薄膜の光の屈折率をn2 、第2の誘電体薄膜の光の屈折率をn3 、導電性薄膜の光の屈折率をn4 としたとき、それらの屈折率がn3 <n2 ≦n1 <n4 の関係を満たすのが望ましい。
この貼り合わせは、透明基体の方に上記の粘着剤層を設けておき、これにフィルム基材を貼り合わせるようにしてもよいし、逆にフィルム基材の方に上記の粘着剤層を設けておき、これに透明基体を貼り合わてもよい。後者の方法では、粘着剤層の形成をフィルム基材をロール状にして連続的に行うことができ、生産性の面でより有利である。
また、図2は、本発明の透明導電性積層体の他の例を示したものであり、透明基体の外表面にハードコート層8を設けるようにしたものであり、その他の構成要素は図1と全く同様であり、同一番号を付してその説明を省略する。
すなわち、導電性薄膜5a、5bを有する一対のパネル板P1、P2を、互いに直交するように設けた導電性薄膜5a、5b同志が対向するように、スペーサ9を介して対向配置してなるタッチパネルにおいて、一方のパネル板P1として、上記した図2に示す透明導電性積層体を使用したものである。
つぎに、この第1の誘電体薄膜上に、パラジウムをターゲットとして、スパッタリング法により、厚さ3nmのパラジウム薄膜を積層し、透明な金属薄膜とした。ついで、この金属薄膜上に、SiO2 (光の屈折率n3 =1.46)を電子ビーム加熱法により、(1〜2)×10-4Torrの真空度で真空蒸着して、厚さが40nmの透明な第2の誘電体薄膜(SiO2 薄膜)とした。
金属薄膜であるパラジウム薄膜を積層しなかった以外は、実施例1と同様にして、透明導電性積層体とこれを用いたタッチパネルを作製した。
<ペン入力耐久性試験>
タッチパネルの透明導電積層体からなるパネル板側から、ポリアセタールからなるペン(ペン先R0.8mm)を用いて、荷重500gで30万回の摺動を行った。摺動後、以下のようにリニアリティーを測定し、ペン入力耐久性を評価した。
透明導電積層体に5Vの電圧を印加し、透明導電積層体における、電圧を印加する端子A(測定開始位置)および端子B(測定終了位置)の間の出力電圧を測定した。
リニアリティーは、測定開始位置Aの出力電圧をEA、測定終了位置Bの出力電圧をEB、各測定点Xの出力電圧をEX、理論値をEXXとすると、以下の計算から得られる。
EXX(理論値)=(A−X間の距離)×(EB−EA)/(B−A間の距離)
+EA
リニアリティー(%)=[(EXX−EX)/(EB−EA)]×100
タッチパネルを用いる画像表示装置では、ペンで押さえられることにより上部パネルと下部パネルの接触部分の抵抗値から画面上に表示されるペンの位置が決定されている。上部および下部パネル表面の出力電圧分布が理論線(理想線)のようになっているものとして抵抗値は決められる。すると、電圧値が、図4の実測値のように理論線からずれると、実際のペン位置と抵抗値によって決まる画面上のペン位置がうまく同調しなくなる。理論線からのずれがリニアリティーであり、その値が大きいほど、実際のペン位置と画面上のペンの位置のずれが大きくなる。
なお、下記の表1の値は、実施例および比較例におけるリニアリティーの最大値を示したものである。
┌────┬─────────────────────┐
│ │ ペン入力耐久性試験 │
│ │ 〔リニアリティー(Rd)〕 (%) │
├────┼─────────────────────┤
│実施例1│ 0.02 │
├────┼─────────────────────┤
│比較例1│ 0.13 │
└────┴─────────────────────┘
2 透明な第1の誘電体薄膜
3 透明な金属薄膜または金属酸化物薄膜
4 透明な第1の誘電体薄膜
5(5a) 透明な導電性薄膜
6 透明な粘着剤層
7 透明基体
8 ハードコート層
P1 パネル板 P2 パネル板 9 スペーサ
10 入力ペン
5b 導電性薄膜
11 透明基体
Claims (4)
- 厚さが2〜120μmの透明なフィルム基材の一方の面に、透明な第1の誘電体薄膜、厚さが1〜4nmである透明な金属薄膜または金属酸化物薄膜、透明な第2の誘電体薄膜および透明な導電性薄膜をこの順に積層し、上記フィルム基材の他方の面に、透明な粘着剤層を介して透明基体を貼り合わせてなることを特徴とする透明導電性積層体。
- フィルム基材の光の屈折率をn1 、第1の誘電体薄膜の光の屈折率をn2 、第2の誘電体薄膜の光の屈折率をn3 、導電性薄膜の光の屈折率をn4 としたとき、それらの屈折率がn3 <n2 ≦n1 <n4 の関係を満たす請求項1に記載の透明導電性積層体。
- 第1および第2の誘電体薄膜は、有機物、無機物または有機物と無機物との混合物である請求項1または2に記載の透明導電性積層体。
- 導電性薄膜を有する一対のパネル板を、導電性薄膜同志が対向するようにスペーサを介して対向配置してなるタッチパネルにおいて、パネル板の少なくとも一方が、請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電性積層体からなることを特徴とするタッチパネル。
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