JPH01130408A

JPH01130408A - 透明導電フィルムの遮断膜

Info

Publication number: JPH01130408A
Application number: JP62288671A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hijikata; 土方　研一; Takayuki Shingyouchi; 新行内　隆之; Yoshio Murakami; 義男村上; Takaaki Shioda; 孝明塩多; Makoto Chiba; 誠千葉
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1987-11-16
Filing date: 1987-11-16
Publication date: 1989-05-23
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPH0750569B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、例えば、ベースフィルムに透明導電層を形
成した透明導電フィルムを２枚対向させ、その間に絶縁
性流体層（空気層など）を挟んで重ね合わせて、透明な
タッチパネルを構成するために使用される透明導電フィ
ルムの遮断膜に関する。

「従来の技術」第９図に示すのは、透明タッチパネルＴＰの一例であり
、柔軟性と透光性を備えたプラスチ、ツク製ベースフィ
ルムｌの一面に透明導電膜２が形成されて構成された透
明導電フィルム３が、該透明導電膜２を向き合わせて重
ね合わせられ、その間にスペーサ４が設けられるととも
に密封された空気層５が形成されている。この透明タッ
チパネルＴＰは、ＣＲＴなどの表示装置のパネルＰ上に
貼付して使用され、そのスイッチ機能が表示装置により
可変表示できるという利点を有している。このようなタ
ッチパネルＴＰは、繰り返して人の指などで押圧して使
用されるものであるので、ベースフィルム１が摩耗に対
して強くなければならないとともに、ＩＴＯ（インジウ
ム・錫酸化物）などからなる透明導電膜２の変質を防ぐ
ために防水性及びガス遮断性が高くなくてはならない。

しかし、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やポリ
イミドなどの素材は、それ自体が含水性を有しており、
これらの水分が拡散して透明導電膜２を劣化させてしま
うので、ベースフィルムＩと透明導電膜２の間にＳ　ｉ
ｏ　、、Ａ　Ｉ２０３．Ａ　ＩＮなどの組成を有するセ
ラミックス層をスパッタリング等により形成して遮断膜
層を形成していた。

「発明が解決しようとする問題点」ところで、上記のような遮断膜層に対しては、■水分や
有害なイオンを通さない。

■耐摩耗性、耐食性、耐水性が高く、膜自体が安定であ
る。

■透明導電膜及びベースフィルムの双方との密着性がよ
い。

■大面積の膜が均一な厚さに作れる。

■可視光の吸収が少ない。

などの特性が要求される。

ところが、上記のような組成の遮断膜においては、これ
らの特性を均等に満たすものがなく、遮断膜としての機
能が不充分であるという難点があり、その結果、ｒ　’
ｒ　ｏ膜の劣化を促進する、または、使用条件が制約さ
れるなどの不具合があった。

「問題点を解決するための手段」本発明は上記の問題を解決するためになされたしので、
柔軟性及び透光性を有するベースフィルムの面上に透明
導電膜が形成されてなる透明導電フィルムにおいて、上
記ベースフィルムと透明導電膜との間に、Ｓ　ｉ、Ａ　
１．０　、Ｎを含むセラミックスからなる遮断膜層を形
成したものである。このセラミックスとしては、Ｓ　１
ｓ−ｚＡ　ｌｚｏ　ｚＮ　５−ｚ（ｚ＝０，１〜４．２
）の式で表せるもの（商品名：サイアロン）を含む適宜
のものが採用され、被膜の形成法としては、蒸着、スパ
ッタリング等の周知の技術が採用されてよい。

「実施例」第１図はタッチパネルＴＰのベースフィルムｌの他面に
、Ｓｉ，Ａｌ，Ｏ，Ｎを含むセラミックスからなる遮断
膜層６をスパッタリングにより形成した例を示すもので
、遮断膜層６の物性に関する試験結果を項目ごとに挙げ
、この発明の透明導電フィルムの遮断膜の効果を実証す
る。

（イ）防水性試験Ｓｉ二Ａｌ−〇−Ｎ組成の遮断膜のＩＴＯ膜に対する保
護機能を確認するために、第２図に示すように、ＰＥＴ
からなるベースフィルムｌ（厚さ７５μｍ）の−面に、
高周波マグネトロンスパッタリング法を用いて下記の条
件でスパッタリングを行い、遮断膜層６を形成した。

■Ａｒガス圧をＩＸ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒとし、■Ｎ、ガ
ス分圧比［Ｎ　２］／［Ａ　ｒコー０．１、■高周波出
力を２００Ｗとし、 ■ターゲットとして、サイアロンとしてはＳ　１ｓ−ｚ
Ａ　ｌｚｏ　ｚＮ　ａ−Ｚ＋　Ｙ　２０３　Ｘ　ｗｔ％
を用い、Ｚ及びＸの値を変化させた（サンプル（ａ）〜
（ｉ））。

また、上記組成式から外れるものとしては、Ｓ！ｚＡｌ
ｏ４Ｎｔ＋ＹｔＯ＋　４ｗｔ％Ｓ　ｉｚＡ　１２０２Ｎ
　２＋　Ｙ　２０　ｓ　４　ｗｔ％の２種を用いて薄膜
を形成した（（Ｄ　、　（ｋ））。

また、比較のために、 ■ＡｒガスＩＸ　１Ｏ−３Ｔ　ｏｒｒとし、■５ｌａＮ
４，５ｉＯｔ、Ａｌ２Ｏ＊、ＡＩＮからなるターゲット
をそれぞれ用いて薄膜を形成した（（１）〜（０））。

厚さはいずれも２００八である。

次に、上記遮断膜層６の上に、ＩＴＯ（インジウム・す
ず酸化物）からなる透明導電膜２（厚さ３５０人）を、 ■ＡｒガスＩＸ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒとし、■０２ガス分
圧比［０２］／　［Ａ　ｒ］を１／ｌｏｏとし、■高周
波出力を１５０Ｗとして形成した。

この透明導電被膜２の上に、さらに上記■〜■と同じ条
件で実施例と比較例の遮断膜層６をそれぞれ形成してサ
ンプルフィルム７とした。

上記において、Ｙ、０３を含むスパッタリングターゲッ
トは、Ｙ、０３の添加により気孔率が低く極めて緻密な
ので、スパッタリング時の熱衝撃性に優れ、脱ガスや割
れのおそれが少ないことが確認できた。例えばスパッタ
リング時の高周波電力を１０００Ｗとした場合にも、タ
ーゲットの割れは−切生じなかった。したがって、スパ
ッタリング時の電力を増して、従来よりも高速の膜形成
が行える。

そして、第３図に示すように、このサンプルフィルム７
をＩＴＯの透明導電膜２の端部に電極８を取り付けて耐
食処理を施した後、１０ｗｔ％濃度のＮａＣ１を含有す
る水に浸漬させて温度６０℃に保、　持し、ＩＴＯ膜の
抵抗値を測定し、１０００時間後の抵抗値の変化率を調
べた。この結果をまとめて第１表（次頁）に示す。これ
によれば、Ｓ　ｉ　−Ａ　Ｉ　−０−Ｎ系セラミックス
における抵抗率変化は、Ｓ　ｉｏ　、、Ａ　Ｉ２０３．
Ａ　ＩＮに比較して半分以下の値である。特に、Ｚが０
．２〜４．０、Ｘカ月〜１０の範囲のらのは、５ｉ３Ｎ
４と比較しても格段に抵抗率の変化が少なく、防水性、
イオンの透過を防止する能力が高いことが分かる。

なお、上°記のサイアロンのスパッタリングをＣＮ　ｐ
］／　［Ａ　ｒ］を変えて行った場合、薄膜をＸ線マイ
クロアナライザーによって組成分析したところ、Ｎ７分
圧が低い雰囲気中で得られた膜はターゲットの組成より
も窒素の含有率が少なく、一方、ＣＮ　２１／　［Ａ　
ｒ］≧１／１０の条件で得られる膜では、雰囲気ガス中
から窒素が補われ、膜の組成がほぼターゲットの組成と
等しくなっている。従って、サイアロン薄膜は、Ａｒ、
Ｎｔガス雰囲気下でのスパッタリングにおいて、Ｎ２ガ
ス分圧を適当に調節することにより、ターゲットの組成
とほぼ等しい組成の薄膜を形成することができる。

（ロ）密着性試験遮断膜層６のベースフィルム１及び透明導電膜２に対す
る密着性を確認するために、第４図に示すようなテスト
フィルム９及び試験装置を使用して密着性試験を行った
。

ＰＥＴからなるベースフィルムｌ（厚さ７５μｍ）上に
、（イ）と同じ条件にてスパッタリングを行い、享さ２
００人の遮断膜層６を形成し、この上に（ロ）と同じ条
件で厚さ３５０人のＩ　Ｔ　Ｏの透明導電膜２を形成し
た。このようなフィルムを２枚、ＩＴＯ側を内側として
スペーサ４を挟んで対向させ、間に空気５を密封して接
点を構成した。これを先端を球面とした鍵１０（材質ス
テンレス鋼、重さ１００ｇ、球面半径２ｍｍ）により繰
り返し押圧し、対向するＩＴＯ間に直流電圧をかけてオ
シロスコープ１１により波形の変化を観察した。そして
、この波形が第５図に示す矩形波から一定の範囲を越え
て変化したときの打鍵回数を密着性の目安とした。

この結果を、第１表に示す。これによれば、サイアロン
の被膜は、（ａ）Ｚ　＝０．２．Ｘ　＝４、及び（ｇ）
　Ｚ＝０．５．Ｘ＝０のものを除いて、２５０万回以上
の結果が得られ、Ｚ＝２及び４．Ｘ＝４のもの（ｃ）　
、　（ｄ）はＳｉＯ２に匹敵する良好な密着性の結果を
得た。

（ハ）分光透過性比較実験ガラス基板の片面に、 ■Ａｒガスｌ　Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒ。

■Ｎ２ガス分圧比口Ｎ　２］／［Ａ　ｒ］＝　０．１／
４０．１／１０．１／１とした雰囲気内において、 ■高周波出力を２００Ｗとし、 ■サイアロンターゲットとして、Ｓ　ｉｓ、ａＡ　１ｏ、ｓＯＯ，５Ｎ　７．５＋　Ｙ　
２０３４ｗｔ％を用いてスパッタリングして、サイアロ
ンの薄膜を１０００人の厚さに形成し、可視光領域の分
光透過率を測定した。その結果を第６図に示す。

このグラフから、サイアロン薄膜においては、可視光全
域に亙って極めて透明な膜が得られ、透明導電フィルム
に用いてら問題がないことが分かった。

（ニ）内部応力比較実験（イ）と同じようにＳｉウェハ製の短冊（５Ｘ　４０ｍ
ｍ）の片面に同じ条件で厚さ１μｍの薄膜を形成し、こ
の短冊のたわみを測定して膜の内部応力を算出した。第
７図はその結果を示すグラフである。サイアロン薄膜で
は、Ｓｉ３Ｎ４薄膜（Ｚ＝０の場合）に比へて内部応力
が半分近くに低減することがわかった。この結果によれ
ば、サイアロン薄膜は、Ｓｉ３Ｎ４薄膜に比較して剥離
しにくいと考えられる。

以上述べたように、５ｉＡＩＯ−Ｈの４つの元素を含む
薄膜は、硬度、防水性、プラスチックフィルムに対する
密着性、透光性などがいずれも良好であり、透明導電フ
ィルムの遮断膜として好適な特性を備えている。

なお、上記においては、Ｓ＋、ＡＩ、Ｏ９Ｎの４元系組
成のセラミックス膜をスパッタリングにより形成したが
、蒸着法その他適宜の方法を採用してよい。

また、上記のように、この遮断膜は、ベースフィルムへ
の密着性、防水性に優れているのみでなく、耐摩耗性も
高く、ベースフィルムと透明導電膜の間のみでなく、第
８図に示すように、ベースフィルムの透明導電膜が形成
されている面と反対側の面、すなイつち、タッチパネル
の表面側に形成すれば、ベースフィルム自体及びその内
側の透明導電膜を人間の指による摩耗や、汗に含まれる
水分やイオンから保護し、その変質を防いで、表示装置
の表示面が見にくくなることなどを防止する。

「発明の効果」以上述べたように、この発明は、柔軟性及び透光性を有
するベースフィルムの一面に透明導電膜が形成されてな
る透明導電フィルムにおいて、上記ベースフィルムの他
面に、Ｓ　ｉ、Ａ　Ｉ、０　、Ｎの元素を含むセラミッ
クスからなる遮断膜を形成したものであり、被膜の防水
性が高いのでペースフィルムに含まれる水分や有害なイ
オンの浸透を防ぎ、［ＴＯなどの透明導電膜の寿命を延
長することができ、また、ベースフィルム及び透明導電
膜の双方への密着性が高いので、操作による剥離を防止
し、透明導電フィルムの寿命をも延長するという優れた
効果を奏するものである。また、上記４元系セラミック
スとして、Ｓ　１ｌｌ−ｚＡ　ｌｚｏ　ｚＮ　ａ−ｚ（
ｚ−〇、１〜４．２）の組成を持ついわゆるサイアロン
を用いた場合には、形成された膜自体の内部応力が小さ
いので剥離しにくく、また、サイアロンをターゲットと
してスパッタリングを行って被膜を形成したときに、タ
ーゲットの耐熱衝撃性が高いのでスパッタリング時の供
給電力虫を増やしても割れや脱ガス現象を生じることな
く、高速で膜形成か行えるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法により製造された透明導電フィ
ルムの遮断膜をタッチパネルに適用した例を示す断面図
、第２図は防水性試験の試験用サンプルを示す断面図、
第３図は防水性試験の方法を示す図、第４図は密着性の
試験方法を示す図、第５図は密着性試験における電極間
の電圧波形を示すグラフ、第６図は分光透過性試験の結
果を示すグラフ、第７図は内部応力試験の結果を示すグ
ラフ、第８図はこの発明の他の実施例のタッチパネルの
透明導電フィルムの構造を示す図、第９図は従来のタッ
チパネルの透明導電フィルムの構造を示す断面図である
。１　・・・ベースフィルム、２・・・・・透明導電膜、
３・・・・・透明導電フィルム、６　・遮断膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）柔軟性及び透光性を有するベースフィルムの面上
に透明導電膜が形成されてなる透明導電フィルムにおい
て、上記ベースフィルムと透明導電フィルムの間には、
Ｓｉ，Ａｌ，Ｏ，Ｎを含むセラミックスからなる遮断膜
層が形成されていることを特徴とする透明導電フィルム
の遮断膜。
（２）上記遮断膜層は、Ｓｉ＿６−ｚＡｌｚＯｚＮ＿８
−ｚ（ｚ＝０．１〜４．２）の組成を有することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の透明導電フィルムの
遮断膜。
（３）上記遮断膜層はスパッタリングにより形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の透明導電フィルムの遮断膜。