JPH02213006A - 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〕 この発明は透明なフィルム基材の一方の面に透明な導電
性薄膜とさらにこの上に透明な誘電体薄膜を形成し、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
てなる透明導電性積層体に関するものである。

〔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、薄膜表面の光線反射率が大きいために、
透明性に劣るという問題があるはか、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。

この発明は、上記従来の間闘点に鑑み、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
導電性薄膜の透明性、耐擦傷性および打点特性を改良す
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と透明な誘電体薄膜と
を順次形成する一方、他方の面に透明な粘着剤層を介し
て別の透明基体を貼り合わせることにより、透明性、耐
擦傷性および打点特性を大きく改良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透明な導電性薄膜とさらにこ
の上に透明な誘電体薄膜を形成し、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ート、ポリイミド、ポ
リエーテルサルフオン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
アクリル、セルロースプロピオネートなどが挙げられる
。

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、この基材をロール状にして導電性薄膜や誘
電体薄膜さらには接着剤層を連続的に形成する操作が難
しくなる。−方、１２０μｍを超えると、後述する粘着
剤層のクツション効果に基づく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ＶｉｉＩｌ！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。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が好ましく用いられる。

導電性薄膜の厚さとしては、５０Å以上とするのが好ま
しく、これより薄いと表面抵抗が１０’Ω／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、また、
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人程度と
するのがよい。

この発明においては、上記の如く透明な導電性薄膜を形
成したのち、さらにこのｙｉ成膜上透明な誘電体薄膜を
形成する。この誘電体薄膜の形成により、主に透明性お
よび耐擦傷性が大幅に向上するとともに、打点特性の改
善も図られる。この観点から、導電性薄膜の屈折率より
小さいもの、通常１．３〜２．０、好ましくは１．３〜
１．６の屈折率を有するものがよく、たとえばＣａ　ｐ
　ｚ　、Ｍ　ｇ　Ｆ　ｔ　ｓＮ　ａ　Ａ　ｅ　Ｆ　４　
ｓ　Ａ　１ｔ　０３、Ｓ　Ｉ　Ｏｘ　（１≦Ｘ≦２）　
、ＴｈＦ４などが好ましく、この中でも５ｉＯｃ　（１
≦Ｘ≦２）が最も好適である。なお、これらの材料は一
種に限らず、二種以上を併用してもよい。

誘電体薄膜の厚さとしては、１００Å以上とするのがよ
く、通常では１００〜３，０００人、特に好適には２０
０〜１，５００人の範囲とするのがよい、１００人未満
では連続被膜となりに＜＜、透明性や耐擦傷性の向上を
あまり期待できない、また、厚くなりすぎると膜表面の
導電性や透明性が悪くなったり、クラックを生じるおそ
れがあり、やはり好ましくない。

誘電体の形成方法としては、たとえば真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンブレーティング法、塗工法などが
あり、上記の材料の種類および必要とする膜厚に応じて
適宜の方法を採用することができる。

このような透明な導電性薄膜と透明な誘電体薄膜とが順
次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、透明基体の方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、これに透明基体を貼り合わせるようにしてもよい
。

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ｌＸｌ０’　〜ｌＸ１０’ｄｙｎ　／ｃ：
ｔｉの範囲、厚さを１μｍ以上、通常５〜１００μｍ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’　ｄｙｒｉ　／ａｄ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ｌ　Ｘ　１０
’　ｄｙｎ　／ｃｉ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
で好結果を得にくい。

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。

また、必要に応じて、上記透明基体の外表面（粘着剤層
とは反対側の面）上に、視認性の向上を目的とした防眩
処理層や反射防止処理層を設けたり、外表面の保護を目
的としたハードコート層を設けるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、透明なフィルム基
材として特定厚みのものを用いて、その一方の面に透明
な導電性薄膜とさらにこの上に透明な誘電体薄膜を形成
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
クツション効果および誘電体薄膜の保護効果に基づいて
耐擦傷性と打点特性とが改良され、また誘電体薄膜の反
射防止効果により透明性が大きく改良された透明導電性
積層体を提供することができる。

〔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４Ｘ１０−’
Ｔｏｒｒ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４００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″ｉｌ膜という）を形成した。

つぎに、上記のＩＴＯ薄膜上に、Ｓｉｎ、を電子ビーム
加熱法により、（１〜２）Ｘ　１０−’Ｔ。

ｒｒの真空度で真空蒸着して、厚さ約４．　Ｏ０人のＳ
ｉＯ２からなる透明な誘電体薄膜（以下、ＳｉＯ□薄膜
という）を形成した。

ついで、上記ＰＥＴフィルムの他方の面に、弾性係数が
Ｉ　Ｘ　１０”　ｄｙｎ　／ｃｄ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、こ
の上に厚さが７５μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基
体を貼り合わせて、図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１２．ｅ／ｍ（７）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ＳｉＯ□薄膜からなる透明
な誘電体薄膜、４はアクリル系の透明な粘着剤層、５は
厚さが７５μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体であ
る。

実施例２〜３ ｓｉｏ、ｌ膜の厚さを２００人（実施例２）、１．４０
０人（実施例３）に変更した以外は、実施例１と同様に
して、図に示す構造のこの発明の２種の透明導電性積層
フィルムを作製した。

実施例４〜６ フィルム基材として、厚さが２５μｍの透明な？ＢＳ　
（ポリエーテルサルフオン）フィルム（実施例４）、厚
さが１２．５μｍの透明なＰＩ（ポリイミド）フィルム
（実施例５）、厚さが８０μｍの透明なＰＣ（ポリカー
ボネート）フィルム（実施例６）を、それぞれ使用した
以外は、実施例１と同様にして、図に示す構造のこの発
明の３種の１透明導電性槽層フィルムを作製した。

比較例ｌ ５ｉｎ、￥Ｒ膜および粘着剤層の形成と透明基体の貼り
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 ＳｉＯ！薄膜の形成を行わなかった以外は、実施例１と
同様にして、透明導電性積層フィルムを作製した。

比較例３ 粘着剤層の形成と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４ 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。

比較例５ フィルム基材として、厚さが１４０μｍのＰＣ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１〜６および比較例２゜４．５の
各透明導電性積層フィルムと比較例１゜３の透明導電性
フィルムとにつき、フィルム抵抗、透過率、耐擦傷性お
よび打点特性を下記の要領で測定評価した。

〈フィルム抵抗〉 二端子法を用いて、フィルムの表面電気抵抗（Ω／口）
を測定した。

く透過率〉 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。

〈耐擦傷性〉 新東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■）、■荷重：１００ｇ／ｃｊ、■擦傷速度
：３０ａａ／分、■擦傷回数：１００回（往復５０回）
の条件で、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１（１０μｍのスペーサを介して導電性薄
膜（または誘電体重ＩＩＩ）同志が向かい合うように対
向配置し、一方のフィルム（の透明基板またはフィルム
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、上記のフィルム抵抗の測定は、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い、その平均値で表し
たものである。

上記表の結果から明らかなように、この発明の透明導電
性積層フィルムは、透明性および導電性が良好であるう
えに、耐擦傷性および打点特性に非常にすぐれたもので
あることが判る。

【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。

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
   方の面に透明な導電性薄膜とさらにこの上に透明な誘電
   体薄膜を形成し、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。