JPH02129808A - 透明導電性積層体 - Google Patents

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〕 この発明はフィルム基材の一方の面に透明な導電性薄膜
を設けるとともに、他方の面に透明基体を貼り合わせて
なる透明導電性積層体に関する。

〔従来の技術〕

一般に、可視光線領域で透明であり、かつ導電性を有す
る薄膜は、液晶デイスプレィ、エレクトロルミネッセン
スデイスプレィなどの新しいデイスプレィ方式やタッチ
パネルなどにおける透明電極のほか、透明物品の帯電防
止や電磁波遮断などのために用いられている。

従来、このような透明導電性薄膜として、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、用途によっては好ましくない場合が
ある。

このため、近年では、可撓性、加工性に加えて、耐衝撃
性にすぐれ、軽量であるなどの利点から、ポリエチレン
テレフタレートフィルムをはじめとする各種のプラスチ
ックフィルムを基材とした透明導電性薄膜が賞月されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このようなフィルム基材を用いた従来の透明
導電性薄膜は、薄膜表面の耐擦傷性に劣り、使用中に傷
がついて電気抵抗が増大したり、断線を生じるといった
問題があった。

また、特にタッチパネル用の導電性薄膜では、スペーサ
を介して対向させた一対の薄膜同志がその一方の基材側
からの押圧打点で強く接触するものであるため、これに
抗しうる良好な耐久特性つまり打点特性を有しているこ
とが望まれるが、上記従来の透明導電性薄膜ではかかる
特性に劣り、そのぶんタッチパネルとしての寿命が短く
なるという問題があった。

さらに、従来のこの種の透明導電性薄膜は、導電性薄膜
を形成した面とは反対側のフィルム基材面が裸の状態に
あるために、使用中に表面傷が生じやすく、これが原因
で薄膜製品全体としての視認性が低下しやすいという難
点があった。

この発明は、上記従来の問題点に鑑み、ポリエチレンテ
レフタレートフィルムなどのフィルム基材を用いた透明
導電性薄膜の耐擦傷性、打点特性および視認性を改良す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、フィルム基材として特定膜厚のものを用いて
その一方の面に透明な導電性薄膜を形成する一方、他方
の面に透明な粘着剤層を介して特定処理が施された別の
透明基体を貼り合わせることにより、薄膜表面の耐擦傷
性および打点特性の向上とともに、表面傷の発生に起因
した視認性の低下を大きく抑制できるものであることを
知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、厚さが２〜１２０μｍの透明な
フィルム基材の一方の面に膜厚が５０Å以上の透明な導
電性薄膜を形成し、他方の面に透明な粘着剤層を介して
外表面にハードコート処理層を有する透明基体を貼り合
わせてなる透明導電性積層体に係るものである。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用するフィルム基材としては、透明
性を有する各種のプラスチックフィルムを使用でき、具
体的にはポリエチレンテレフタレト（ＰＥＴ）　、ポリ
イミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフオン（ＰＥＳ）、
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）　、ポリカー
ボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミ
ド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）　、セルロースプ
ロピオネート（ＣＰ）などが挙げられる。

これらフィルム基材の厚みは、２〜１２０μｍの範囲に
あることが必要で、特に好適には６〜１００μｍの範囲
にあるのがよい。２μｍ未満では基材としての機械的強
度が不足し、この基材をロル状にして導電性薄膜や粘着
剤層を連続的に形成する操作が難しくなる。一方、１２
０μｍを超えると、後述する粘着剤層のクツション効果
に基づ←導電性薄膜の耐擦傷性や打点特性の向上を図れ
なくなる。

このフィルム基材はその表面に予めスパッタリング、コ
ロナ放電、火炎、紫外線照射、電子線照射、化成、酸化
などのエツチング処理や下塗り処理を施して、この上に
設けられる導電性薄膜の上記基材に対する密着性を向上
させるようにしてもよい。また、導電性薄膜を設ける前
に、必要に応じて溶剤洗浄や超音波洗浄などにより除塵
、清浄化してもよい。

この発明においては、このようなフィルム基材の一方の
面に透明な導電性薄膜を形成する。導電性薄膜の形成方
法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブ
レーティング法などの従来公知の技術をいずれも採用で
きる。また、用いる薄膜材料も特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の金属酸化物のほか、
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、コバルト、スズまたはこれらの合
金などが好ましく用いられる。

この導電性薄膜の厚さとしては、５０Å以上とすること
が必要で、これより薄くなると表面抵抗が１０３Ω／口
以下となる良好な導電性を有する連続被膜となりにくい
。一方、あまり厚くしすぎると透明性の低下などをきた
すため、特に好適な厚さとしては、１００〜２．０００
人程変色するのがよい。

このような透明な導電性薄膜が形成されたフィルム基材
の他方の面には、透明な粘着剤層を介して外表面にハー
ドコート処理層を有する透明基体が貼り合わされる。こ
の貼り合わせは、透明基体の内表面、つまり透明基体に
おけるハードコート処理層を設けた面とは反対側の面に
上記の粘着剤層を設けておき、これに上記のフィルム基
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、これに外表面に
ハードコート処理層を有する透明基体を貼り合わせるよ
うにしてもよい。後者の方法は、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るか
ら、生産性の面でより有利である。

粘着剤層としては、透明性を有するものであれば特に制
限なく使用でき、たとえばアクリル系粘着剤、シリコー
ン系粘着剤、ゴム系粘着剤などが用いられる。この粘着
剤層は、透明基体の接着後そのクツション効果によりフ
ィルム基材の一方の面に設けられた導電性薄膜の耐擦傷
性および打点特性を向上させる機能を有するものであり
、主としてこの機能をより良く発揮させる観点から、そ
の弾性係数をＩ　Ｘ　Ｉ　Ｏ５〜Ｉ　Ｘ　１０７ｄｙｎ
　／ｃＴＡの範囲、厚さを１μｍ以上、通常５〜１００
μｍの範囲に設定するのが望ましい。

上記の弾性係数がＩ　Ｘ　１０’　ｄｙｎ　／ｃａ未満
となると、粘着剤層は非弾性となるため、加圧により容
易に変形してフィルム基材ひいては導電性薄膜に凹凸を
生じさせ、また加工切断面からの粘着剤のはみ出しなど
が生じやすくなり、そのうえ耐擦傷性および打点特性の
向上効果が低減する。一方、弾性係数がＩ　Ｘ　１０７
ｄｙｎ　／ｃｔＡを超えると、粘着剤層が硬くなり、そ
のクツション効果を期待できなくなるため、耐擦傷性お
よび打点特性を向上できない。

また、粘着剤層の厚さが１μｍ未満となると、そのクツ
ション効果をやはり期待できないため、耐擦傷性および
打点特性の向上を望めなくなる。

なお、厚くしすぎると、透明性を損なったり、粘着剤層
の形成や透明基体の貼り合わせ作業性さらにコストの面
で好結果ヲ得にくい。

このような粘着剤層を介して貼り合わされる透明基体は
、フィルム基材に対して良好な機械的強度を付与し、特
にカールなどの発生防止に寄与するものであり、これを
貼り合わせたのちにおいても可撓性であることが要求さ
れる場合は、通常６〜３００μｍ程度のプラスチックフ
ィルムが、可撓性が特に要求されない場合は、通常０．
０５〜１０１程度のガラス板やフィルム状ないし板状の
プラスチックが、それぞれ用いられる。プラスチックの
材質としては、前記したフィルム基材と同様のものが挙
げられる。

この発明において、上記の透明基体の外表面に設けられ
るハードコート処理層としては、メラニン系樹脂、ウレ
タン系樹脂、アルキド系樹脂、アクリル系樹脂、シリコ
ン系樹脂などの硬化型樹脂からなる硬化被膜が好ましく
用いられる。

この硬化被膜の形成に際しては、上述の硬化型樹脂に必
要に応じて帯電防止剤、重合開始剤などの各種の添加剤
を加えてなる組成物を、通常溶剤で希釈して固型分が約
２０〜８０重量％となる処理剤を調製し、これを透明基
体の一面に適当な手段たとえば一般的な溶液塗工手段で
あるグラビヤコータ、リバースコータ、スプレーコータ
、スロットオリフィスコータまたはスクリーン印刷など
の手段により、乾燥硬化後の膜厚が通常１〜１５μｍ程
度となるように塗布したのち、加熱乾燥後紫外線照射、
電子線照射あるいは加熱により硬化させればよい。

このようにして得られ・るハードコート処理層は、この
処理層を有する透明基体をこの処理層が外表面側となる
ようにフィルム基材に貼り合わせたとき、この処理層の
硬度が高くて耐スクラッチ性にすぐれているために、フ
ィルム基材の耐擦傷性の向上に大きく寄与して、従来の
如き使用中での視認性の低下を効果的に防ぐことになる
。

なお、このようなハードコート処理層の形成に先立って
、被着面、すなわち透明基体の表面に対し、前処理とし
てコロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、ス
パッタエツチング処理、プライマ処理、易接着処理を施
してもよく、これにより透明基体とハードコート処理層
との密着性を高めることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、フィルム基材とし
て特定厚みのものを用いて、その一方の面に透明な導電
性薄膜を形成する一方、他方の面に透明な粘着剤層を介
して外表面にハードコート処理層を有する透明基体を貼
り合わせる構成としたことにより、上記粘着剤層のり・
ンション効果に基づいて耐擦傷性および打点特性にすぐ
れるうえに、上記ハードコート処理層によって使用中で
の視認性の低下が抑えられた透明導電性積層体を提供で
きるという格別の効果が奏し得られるものである。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例１ 厚さが１２μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタ
レート）フィルムからなるフィルム基材の一方の面に、
アルゴンガス８０％と酸素ガス２０％とからなる４ｘ　
１０−”Ｔｏ　ｒ　ｒの雰囲気中で、インジウム−スズ
合金を用いた反応性スパッタリング法により、厚さ４０
０人の酸化インジウムと酸化スズとの複合酸化物からな
る透明な導電性薄膜（以下、ＩＴＯ薄膜という）を形成
した。

つぎに、上記ＰＥＴフィルムの他方の面に、弾性係数が
Ｉ　Ｘ　１０６ｄｙｎ　／ＣＴＡに調整されたアクリル
系の透明な粘着剤層（アクリル酸ブチルとアクリル酸と
酢酸ビニルとの重量比１００：２：５のアクリル系共重
合体１００重量部にイソシアネート系架橋剤を１重量部
配合させてなるもの）を約２０μｍの厚さに形成して、
導電処理フィルムとした。

一方、厚さ７５μｍの透明なＰＦ、Ｔフィルムからなる
透明基体の一面に、アクリルウレタン系樹脂（大日本イ
ンキ化学社製のユニデイック１７８０６）１００重量部
に光重合開始剤としての１ヒドロキシシクロへキシルフ
ェニルケトン（チバガイギー社製のイルガキュア１８４
）５重量部を加えて５０重量％濃度に希釈してなるトル
エン溶液を塗布し、１００℃で３分間乾燥後ただちにオ
ゾンタイプ高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ、　　１５ｃｍ集
光型）２灯で紫外線照射を行い、厚さ７μｍのハトコー
ト処理層を形成して、ハードコート処理フィルムとした
。

ついで、このフィルムのハードコート処理層とは反対側
の面を上記の導電処理フィルムにその透明な粘着剤層を
介して貼り合わせて、図面に示す構造のこの発明の透明
導電性積層フィルムを作製した。

なお、図中、１は厚さが１２μｍのＰＥＴフィルムから
なる透明なフィルム基材、２はＩＴＯｉ膜からなる透明
な導電性薄膜、３はアクリル系の透明な粘着剤層、４は
厚さが７５μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体、５
はハードコート処理層である。

実施例２〜４ フィルム基材として、厚さが２５μｍの透明なＰＥＳ　
（ポリエーテルサルフオン）フィルム（実施例２）、厚
さが１２．５μｍの透明なＰＩ（ポリイミド）フィルム
（実施例３）、厚さが８０μｍの透明なＰＣ（ポリカー
ボネート）フィルム（実施例４）を、それぞれ使用した
以外は、実施例１と同様にして図面に示す構造のこの発
明の３種の透明導電性積層フィルムを作製した。

実施例５ １２μｍ厚の透明なＰＥＴフィルムからなるフィルム基
材の一方の面に、（１〜２）ＸＩＯ−’Ｔｏｒｒの雰囲
気中で、Ａｇを真空蒸着法により、厚さ１２０人に形成
して、透明な導電性薄膜とし、以下実施例１と全く同様
にして図面に示す構造のこの発明の透明導電性積層フィ
ルムを作製した。

比較例１ 粘着剤層の形成とハードコート処理層を有する透明基体
の貼り合わせを行わなかった以外は、実施例１と同様に
して透明導電性フィルムを作製した。

比較例２ 透明基体として、ハードコート処理層を有さない厚さ７
５μｍのＰ　Ｅ　Ｔフィルムを用いた以外は、実施例１
と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。

比較例３ フィルム基材として、厚さが１２５μｍのＰＥＴフィル
ムを使用した以外は、実施例１と同様にして透明導電性
積層フィルムを作製した。

つぎに、上記の実施例１〜５および比較例２゜３で作製
した各透明導電性積層フィルム並びに比較例１で作製し
た透明導電性フィルムにつき、その表面抵抗、光線透過
率、耐擦傷性、打点特性および視認性を、下記の要領で
調べた。その結果は後記の表に示されるとおりであった
。

〈表面抵抗〉 四端子法にてフィルム抵抗を測定した。

く光線透過率〉 島津製作所製の分光分析装置ＵＶ−２４０を用いて、光
波長５５０ｎｍにおける可視光線透過率を測定した。

く耐擦傷性〉 新来科学社製のヘイトン表面性測定機ＴＹＰＥ−ＨＥ　
Ｉ　ＤＯＮ　１４を用いて、■擦傷子：ガーゼ（日本薬
局方タイプＩ）、■荷重：１００ｇ／ｃＪ、■擦傷速度
：３Ｑｃｍ／分、■擦傷回数：１００回（往復５０回）
の条件で、導電性薄膜表面を擦ったのちにフィルム抵抗
（Ｒｓ）を測定し、初期のフィルム抵抗（ＲＯ）に対す
る変化率（Ｒｓ／ＲＯ）を求めて、耐擦傷性を評価した
。

〈打点特性〉 ２枚の透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィ
ルム）を厚さ１００μｍのスペーサを介して導電性薄膜
同志が向かい合うように対向配置し、一方のフィルムく
のハードコート処ｉｉを有する透明基体またはフィルム
基材）側より、硬度４０度のウレタンゴムからなるロッ
ド（鍵先７Ｒ）を用いて荷重１００ｇで１００万回のセ
ンター打点を行ったのち、フィルム抵抗（Ｒｄ）を測定
し、初期のフィルム抵抗（ＲＯ）に対する変化率（Ｒｄ
／ＲＯ）を求めて、打点特性を評価した。

なお、フィルム抵抗の測定は、上記対向配置した２枚の
透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィルム）
の打点時の接触抵抗について行ったものである。

く視認性〉 透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィルム）
における導電性薄膜表面とは反対側の面をスチールウー
ル＃００００でこする擦傷試験を行い、その表面状況の
変化による視認性の低下を目視観察して、つぎの三段階
の評価を行った。

Ｂ・・・強くこすると傷がつき視認性の低下がみられる 透明導電性積層フィルムは、導電性薄膜表面の耐擦傷性
および打点特性に非常にすぐれているとともに、フィル
ム裏面の表面傷の発生に起因した視認性の低下がみられ
ないものであることがわかる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の透明導電性積層体の一例を示す断面図
である。 １・・・透明なフィルム基材、２・・・透明な導電性薄
膜、３・・・透明な粘着剤層、４・・・透明基体、５・
・・ハ ト処理層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚さが２〜１２０μｍの透明なフィルム基材の一
   方の面に膜厚が５０Å以上の透明な導電性薄膜を形成し
   、他方の面に透明な粘着剤層を介して外表面にハードコ
   ート処理層を有する透明基体を貼り合わせてなる透明導
   電性積層体。
2. （２）透明な粘着剤層の弾性係数が１×１０＾５〜１×
   １０＾７ｄｙｎ／ｃｍ＾２、厚みが１μｍ以上である請
   求項（１）に記載の透明導電性積層体。