JPH11320744A - 透明導電膜付きプラスティックフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来透明導電フィルムを用いて、タッチパネ
ル等を作製する場合、透明導電膜の保護、あるいは補強
のため、裏面に剛性の高い保護フィルムを貼り合わせて
用いていたが、工程中の様々な熱処理において、透明導
電フィルムと保護フィルムの線膨張係数の差に起因する
フィルムの反りあるいは、保護フィルムの熱収縮による
寸法変化等の問題が発生していた。 【解決手段】 プラスティックフィルムの片面に透明導
電膜を設け、該透明導電膜を設けた面の反対の面に保護
フィルムを設けた透明導電膜及び保護フィルム付きプラ
スティックフィルムに保護フィルムとして、熱分解温度
が１００℃以上である第一のフィルムと、上記透明導電
膜付きフィルムとの線膨張係数の差が３０ｐｐｍ／℃以
下である第二のフィルムを積層して貼り合わせることに
より、熱処理工程による反りあるいは寸法変化のない透
明導電フィルム積層体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は透明タッチパネル等
に用いられる透明導電膜付きプラスティックフィルムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像表示素子として液晶表示素子
が注目され、その用途の一つとして、携帯用の電子手
帳、情報端末等への応用が期待されている。また、これ
らの携帯情報端末等の入力装置としては、液晶表示素子
の上に透明なタッチパネルを載せたものが用いられてい
る。従来はこれらの液晶表示素子、あるいはタッチパネ
ル等の基板としては、ガラス基板が用いられてきたが、
最近では、軽量化、割れにくさという観点等からプラス
ティック基板が注目されている。この様な用途に用いる
プラスティック基板としては従来はポリエステルテレフ
タレート（ＰＥＴ）が用いられてきたが、耐熱性、光学
特性の面で問題点が多いため、近年ポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリスルホン
（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）等のガラ
ス転移温度が高い材料を用いて溶液流延法により成膜し
たフィルムが、表面の平滑性及び光学的等方性の面から
注目されている。これらのフィルムを用いて液晶表示素
子あるいはタッチパネル等を作製する際、工程中にフィ
ルム面に傷が付くのを防ぐために通常透明導電膜を形成
した面とは反対の面に保護フィルムを付けたまま工程を
通す必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の目的に用いる保
護フィルムとしては耐熱性及び機械的強度等の点から通
常PETフィルムが用いられるが、PETフィルムはプラステ
ィックフィルムの中で、線膨張係数の最も小さなフィル
ムの一つであるため、工程中の様々な熱処理において、
透明導電フィルムと保護フィルムの線膨張係数の差に起
因するフィルムの反りが発生する。また、通常ＰＥＴフ
ィルムは１００℃以上の熱を加えると主にＭＤ（巻き方
向）に１％以上熱収縮をおこし、熱処理後室温に戻して
も反りが残ったり、熱収縮によるパターンずれを起こす
という問題があった。

【０００４】この様な問題点を解決するため、従来、例
えば特開平７−６８６９０に示されたように、透明導電
フィルムと線膨張係数が近いフィルムを保護フィルムと
して用いる方法が良く知られている。この発明はロール
状で加工プロセスを通すことを前提としてされたもので
ある。しかしながら、実際のタッチパネル等の加工の場
合、ロール状のフィルムを一定のサイズに切り出し、枚
葉で加工工程を通す場合が多い。ロール状で加工工程を
通す場合にはフィルムを走行するために、フィルムに一
定張力をかけて走行させるが、この場合貼合わせたフィ
ルムにわずかにカールがあっても張力により延ばされ平
面になるため大きな問題にならないが、枚葉に切り出し
た場合、わずかなカールがあっても加工が困難となる。
通常２枚のフィルムをカール無く貼り合わせるために
は、それぞれのフィルムの張力を調整して積層したフィ
ルムがフラットになるように調整するが、わずかな張力
差によってフィルムがカールするため、微妙な張力調整
が必要であった。さらに、先に述べたＰＣ、ＰＳＦ、Ｐ
ＡＲ、ＰＥＳ等の耐熱性の高いフィルムは、反面ＰＥＴ
と比較して裂けやすい性質もあわせ持っているため、こ
れらを貼り合わせたフィルムをロール加工する場合、張
力によってはフィルムが裂けてしまうという問題点もあ
った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の従来技術が持つ課
題を克服するため、本発明の発明者らは、鋭意研究を重
ねた結果、透明導電フィルムに第一の保護フィルムを介
して、透明導電フィルムと膨張係数の近い第二の保護フ
ィルムを貼り合わせた構成にすることにより、貼り合わ
せの際の広い張力範囲で反りのない積層フィルムが得ら
れることを見いだした。さらに、この構成の積層フィル
ムに、タッチパネル等の工程で用いられる１００℃以上
の温度の熱処理を行ったところ、第一のフィルムとし
て、ガラス転移温度が低く、熱収縮の大きなフィルムを
用いた場合でも加熱によるカール、変形はほとんど見ら
れず、逆に、第二のフィルムを直接張り合わせた場合よ
りも加熱中のカールが少ないということを新たに見いだ
した。これは、透明導電フィルムと第二のフィルムの線
膨張係数のわずかな違いに起因する応力を、中間に介在
する第一のフィルムが軟化することにより緩和している
ためであると推定される。またさらに、第一のフィルム
として引っ張り伸びが大きく裂けにくいフィルムを用い
ることにより、ロール加工中のフィルムの裂けも大幅に
低減できることも見いだした。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に用いる透明プラスティッ
クフィルムとしては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリ
アリレート（ＰＡＲ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポ
リエーテルスルホン（ＰＥＳ）等が用いられるが、特に
液晶用基板等の光学的に等方性が要求されるような用途
に用いられる場合にはこれらの樹脂を用いて、溶液キャ
スト法を用いて成膜したフィルムの使用が望ましい。ま
た、これらの材料は、機械的強度の点でＰＥＴと比較し
て劣るため、加工工程中の欠陥の発生を抑えるために裏
面に保護フィルムを貼り合わせることが望ましく本発明
の適用が特に効果的である。またさらに、通常タッチパ
ネル加工工程中に、１００℃以上の加熱工程があるた
め、この工程により、熱変形を起こさないという点か
ら、ガラス転移温度が１００℃以上であることが望まし
く、より好ましくは１２０℃以上である。この点におい
ても上記の樹脂が好適に用いられる。溶液キャスト法で
用いるフィルム支持体としては、ステンレスベルト、ス
テンレスドラムの他、樹脂フィルム等を用いることもで
きるが、これらに限定されるものではない。また、これ
らフィルムを延伸して複屈折を持たせた、いわゆる位相
差フィルムも、目的により好適に用いることができる。
透明導電膜としては、酸化スズ、酸化亜鉛等の金属酸化
物にドーピングを行って導電性を高めたものが一般的に
用いられるが、特に限定されないが導電性、エッチング
性等の点から酸化インジウムと酸化スズの複合酸化物が
好ましい。透明導電膜の成膜方法としては、ＤＣマグネ
トロンスパッター、ＥＢ蒸着、ＣＶＤ等の方法を用いて
作製されるが、これらの中で抵抗安定性、フィルムに対
する密着性の点からＤＣマグネトロンスパッターが特に
好ましく用いられる。透明導電膜に貼り合わせる第１の
フィルムとしては、加工工程中の加熱工程により熱分解
しないかぎりにおいては特に耐熱性の高いフィルムを用
いる必要はない。逆に耐熱性が低い、言い換えると熱変
形温度の小さなフィルムは先に述べたように、加工工程
中の加熱により軟化し、積層フィルムの変形を抑える効
果があるため、熱変形温度は１００℃以下であることが
望ましい。また、ロール状態で加工を行った場合に積層
したフィルムが裂けるのを防止するためには、引っ張り
伸び率が１００％以上であることが望ましい。以上のよ
うな特性を持ったフィルムとしては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、塩化ビニール、アクリル、ナイロン等あ
るいはこれらの混合物があげられるが、特にこれらに限
定されるものではない。それぞれのフィルムは、通常、
粘着剤を用いて貼り合わされる。第一のフィルムを透明
導電フィルムに貼り合わせる粘着剤層としては、工程中
の各種熱処理で、発泡などの変質等を起こさないことが
望ましく、熱分解温度が１００℃以上、より好ましくは
１２０℃以上であることが望ましい。また、最終的には
透明導電膜フィルムを引き剥がして用いることから、容
易に引き剥がせるよう、望ましくは５０ｇ／ｃｍ以下、
さらに望ましくは２０ｇ／ｃｍ以下の粘着力であること
が望ましい。この様な特性を持った粘着剤としては、一
般的にはアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレ
タン系粘着剤及びＥＶＡ系粘着剤が用いられるが、これ
らに限定されるものではない。第一のフィルム上に貼り
合わせる第二のフィルムとしては、積層フィルムの加熱
工程中のカールおよび加熱後の熱変形を抑えるために、
透明導電フィルムと線膨張の差が３０ｐｐｍ／℃以下、
より好ましくは２０ｐｐｍ／℃以下で、ガラス転移温度
が透明導電フィルム同様に１００℃以上、より好ましく
は１２０℃以上であることが望ましい。これらの点か
ら、ＰＡＲ、ＰＣ、ＰＡＲおよびこれらの混合物を溶融
押し出し等の方法を用いてフィルム化したものが、コス
ト等の点から好ましい。また、第二のフィルムと透明導
電フィルムの膜厚が大きく異なると、線膨張率のわずか
な違いによってもカールが発生する場合があるため、透
明導電フィルムの膜厚の０．５倍以上２倍以内であるこ
とが望ましい。第二のフィルムを第一のフィルムに貼り
合わせる粘着剤の粘着力は、最終的に透明導電フィルム
のみを引き剥がして用いることから、第一のフィルムと
透明導電フィルムの粘着力よりも大きいことが望まし
い。透明導電膜フィルムに保護フィルムを貼り合わせる
方法としては、透明導電フィルムに第一、第二のフィル
ムをこの順に貼る、第一、第二のフィルムをあらかじめ
貼り合わせた後透明導電フィルムに貼り合わせる、ある
いは、共押し出し、熱ラミ等で作製した二層フィルムに
粘着加工して貼り合わせる等の方法があるが、特にこれ
らに限定されるものではない。フィルムの貼り合わせは
例えば図１に模式的に示されたような装置によって行
う。１フィルム１繰り出しより繰り出されたフィルム１
と、３フィルム２繰り出しより繰り出されたフィルム２
はそれぞれ２張力検出１及び３張力検出２を介して、５
ニップロール１で貼り合わされる。貼り合わせられたフ
ィルムと、７フィルム３繰り出しから繰り出されたフィ
ルム３はそれぞれ６張力検出３及び８張力検出４を介し
て９ニップロール２で貼り合わせられ、１０スリット器
により幅を一定にした後、１１巻きとりロールに巻きと
られる。各フィルムの張力は拡張力検出で検出された張
力の値が一定になるように調整される。

【０００７】

【実施例】以下具体的実施例に従って本発明の説明を行
う。 （実施例１）透明導電膜としてＩＴＯを成膜した厚さ７
５μｍのポリアリレートフィルム（ＰＡＲ 製品名 エ
ルメック Ｆ−１１００、ガラス転移温度（Ｔｇ）２１
５℃ 線膨張係数７０ｐｐｍ／℃）のＩＴＯ成膜面とは
反対側に、ＰＰ系粘着フィルム（商品名 サニテクトＭ
Ｈ２４ 熱変形温度 １００℃（ＡＳＴＭ Ｄ６４８に
よる） 引っ張り伸び ６００％（ＪＩＳ Ｚ １７０
２による）アクリル系粘着剤の熱分解温度 １４０℃）
を貼り、さらにそのうえにアクリル系粘着剤層を介して
１００μｍ厚のＰＣフィルム（ユーピロンフィルム、線
膨張係数６０ｐｐｍ／℃）を貼り合わせた。フィルムの
貼り合わせは、図１に模式的に示した装置を用い、透明
導電フィルム（フィルム１）の張力を６Ｋｇ／ｍから２
０Ｋｇ／ｍまでかえ、サニテクトＭＨ２４（フィルム
２）及びＰＣ（フィルム３）はそれぞれ８Ｋｇ／ｍの一
定張力下で貼り合わせを行い張力変動によるカールの違
いを調べた。 （実施例２）透明導電膜としてＩＴＯを成膜した厚さ５
０μｍのポリスルフォン（スミライトＦＳ−１２００
線膨張係数５０ｐｐｍ／℃）のＩＴＯ成膜面とは反対側
に、ＰＥ、ＥＶＡ共押し出し保護フィルム（商品名 セ
キスイプロテクトテープ 熱変形温度 ５０℃以下（Ａ
ＳＴＭ Ｄ ６４８による） 引っ張り伸び４００％
（ＪＩＳ Ｚ １７０２による））さらにそのうえにア
クリル系粘着剤層を介して４０μｍ厚のＰＣフィルム
（ユーピロンフィルム、線膨張係数６０ｐｐｍ／℃）を
貼り合わせた。フィルムの貼り合わせは、図１に模式的
に示した装置を用い、透明導電フィルム（フィルム１）
の張力を６Ｋｇ／ｍから２０Ｋｇ／までかえ、セキスイ
プロテクトテープ（フィルム２）及びＰＣ（フィルム
３）はそれぞれ８Ｋｇ／ｍの一定張力下で貼り合わせを
行い張力変動によるカールの違いを調べた。

【０００８】（比較例１）透明導電膜としてＩＴＯを成
膜した厚さ５０μｍのポリスルフォン（スミライトＦＳ
−１２００ 線膨張係数５０ｐｐｍ／℃）のＩＴＯ成膜
面とは反対側に、アクリル系粘着剤層を介して５０μｍ
厚のＰＥＴを貼った。フィルムの貼り合わせは、図１に
模式的に示した装置を用い（フィルム３は無し）、透明
導電フィルム（フィルム１）の張力を６Ｋｇ／ｍから２
０Ｋｇ／までかえ、ＰＥＴ（フィルム２））は８Ｋｇ／
ｍの一定張力下で貼り合わせを行い張力変動によるカー
ルの違いを調べた。 （比較例２）透明導電膜としてＩＴＯを成膜した厚さ５
０μｍのポリスルフォン（スミライトＦＳ−１２００
線膨張係数５０ｐｐｍ／℃）のＩＴＯ成膜面とは反対側
に、アクリル系粘着剤層を介して４０μｍ厚のＰＣフィ
ルム（ユーピロンフィルム、線膨張係数６０ｐｐｍ／
℃）を貼り合わせた。フィルムの貼り合わせは、図１に
模式的に示した装置を用い（フィルム３は無し）、透明
導電フィルム（フィルム１）の張力を６Ｋｇ／ｍから２
０Ｋｇ／ｍまでかえ、ＰＣ（フィルム２））は８Ｋｇ／
ｍの一定張力下で貼り合わせを行い張力変動によるカー
ルの違いを調べた。比較例２は巻きとり張力を１０Ｋｇ
／ｍ以上にあげると、スリット器でスリットする際にス
リット刃のところからフィルムが裂けたため、巻きとり
張力を１０Ｋｇ／ｍ以下とした。実施例１、２及び比較
例１は巻きとり張力を２０Ｋｇ／ｍまであげてもフィル
ムの裂けは発生しなかった。最初に貼り合わせ直後のカ
ールの状態を調べた。カールは張り合わせた積層フィル
ムを４００ｍｍ角に切り出し、透明導電フィルムを上に
して定盤の上におけ、４角の浮き上がりを定規で測定す
ることにより行った。表１に実施例１、２、比較例１及
び２の貼り合わせ直後のカールの状態を示す。表１に示
されているように実施例１及び２においては、６Ｋｇ／
ｍから２０Ｋｇ／ｍまでの広い張力範囲でほぼフラット
な積層フィルムが得られるのに対して、比較例１及び２
においては、１０Ｋｇ／ｍ以下に張力を制御しないとフ
ラットな積層フィルムが得られないことがわかる。次に
初期状態でフラットであった実施例１、２、比較例１及
び２の透明導電フィルムの張力を８Ｋｇ／ｍで貼り合わ
せたフィルムを用いて、加熱によるカールの変化を調べ
た。試験は、４種類の積層フィルムをそれぞれ４００ｍ
ｍ角に切り出し、１２０℃の熱風乾燥オーブンで３０分
間加熱を行った後、室温に冷却し貼り合わせ直後と同様
な方法でカールの状態を調べた。加熱中のカール量は、
熱風乾燥オーブンに投入後１０分後のカール量を目視で
測定した。表２に測定結果を示す。表に示されているよ
うに、実施例１、２では加熱による積層フィルムのカー
ルが比較例１、２と比較して少なく枚葉での加工に適し
た積層フィルムが得られていることがわかる。

【０００９】

【発明の効果】本発明を適用することにより、ロール加
工中のフィルムの裂けが生じにくく、かつ、タッチパネ
ル化等の枚葉での加工適した、初期カールが少なく、加
熱による形状変化の少ない積層フィルムが容易に得られ
る。

【００１０】

【図面の簡単な説明】

【図1】

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスティックフィルムの片面に透明導
   電膜を設け、該透明導電膜を設けた面の反対の面に保護
   フィルムを設けた透明導電膜及び保護フィルム付きプラ
   スティックフィルムにおいて、前記保護フィルムが、熱
   分解温度が１００℃以上である第一のフィルムと、上記
   透明導電膜付きフィルムとの線膨張係数の差が３０ｐｐ
   ｍ／℃以下である第二のフィルムからなり、かつ上記第
   一のフィルムと第二のフィルムを前記プラスティックフ
   ィルムからこの順に設けることを特徴とする透明導電膜
   付きプラスティックフィルム。
2. 【請求項２】 前記のプラスティックフィルム及び第二
   のフィルムのガラス転移温度が１００℃以上であること
   を特徴とする請求項１に記載の透明導電膜付きプラステ
   ィックフィルム。
3. 【請求項３】 前記第一のフィルムの熱変形温度が１０
   ０℃以下であることを特徴とする請求項１または２に記
   載の透明導電膜付きプラスティックフィルム。
4. 【請求項４】 前記第一のフィルムの引っ張り伸び率が
   １００％以上であることを特徴とする請求項１から３に
   記載の透明導電膜付きプラスティックフィルム。